JPH0949913A

JPH0949913A - カラーフィルタの製造方法及びそれを用いた液晶表示素子

Info

Publication number: JPH0949913A
Application number: JP19961495A
Authority: JP
Inventors: Tomonori Korishima; 友紀郡島; Hide Nakamura; 秀中村; Katsuji Ito; 勝治伊藤; Takafumi Hasegawa; 隆文長谷川; Yasushi Nonaka; 寧野中
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1995-08-04
Filing date: 1995-08-04
Publication date: 1997-02-18

Abstract

(57)【要約】【課題】フォトリソ工程なしで生産性良く低コストでカ
ラーフィルタを製造する。【解決手段】基板１上に、水中で加熱したときに後退接
触角が低下する性質を有するポリフルオロアクリレート
のような記録層２を設け、記録層２の所定の部分を水中
と空気中で加熱して、記録層２を親水性部３と疎水性部
４に分け、それに親水性着色剤を接触させて、少なくと
も親水性部着色層５を形成することによりカラーフィル
タを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水との親和性の差
を利用してカラーフィルタを形成するカラーフィルタの
製造方法及びそれを用いた液晶表示素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶表示素子はパソコン用やワー
プロ用として高精細化され、さらにカラー化されて用い
られている。このカラー液晶表示素子に用いられるカラ
ーフィルタの製造法として印刷法、染色法、電着法、フ
ォトリソ法等が注目され、現在、電着法、フォトリソ法
によって多く製造されている。しかし、その性能とコス
ト面との両面で満足できるものはない。

【０００３】顔料分散とフォトリソ法の組合せは、顔料
液の利用効率が悪く、フォトリソ法も使用するため、コ
ストがかかり生産性が悪い。また、電着法は電極パター
ンに合わせたパターニングしかできない欠点がある。

【０００４】この電着法の欠点を改善する方法として、
特開昭６１−２０３４０３には電着法とフォトリソ法と
を組合せて効率良くカラーフィルタを形成する方法が、
特開平４−３１２２にはそのようなカラーフィルタを透
明基板に転写して形成する方法が、提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの方法
は、やはり各着色毎にコストの高いフォトリソ工程を必
要とし、フォトリソ工程なしで生産性良く低コストでカ
ラーフィルタを製造する方法が望まれていた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の問題点
を解決すべくなされたものであり、カラーフィルタの製
造方法であって、（Ａ）基板上に、加熱状態でかつ極性
の高い液体と接触させたときに後退接触角が低下する性
質を有する記録層を設け、（Ｂ）その記録層の所定の部
分を、液体に接触させて加熱して、記録層を親水性部と
疎水性部に分割し、（Ｃ）その記録層と、親水性着色剤
又は疎水性着色剤とを接触させて、親水性部及び疎水性
部の少なくとも一方に着色層を形成することを特徴とす
るカラーフィルタの製造方法を提供する。

【０００７】また、カラーフィルタの製造方法であっ
て、（Ａ）基板上に、加熱状態でかつ極性の高い液体と
接触させたときに後退接触角が低下する性質を有する記
録層を設け、（Ｂ）その記録層の所定の部分を、液体に
接触させて加熱して、記録層を親水性部と疎水性部に分
割し、（Ｃ）その記録層と、親水性着色剤又は疎水性着
色剤とを接触させて、親水性部又は疎水性部に第１の着
色層を形成し、（Ｄ）その未着色の記録層の所定の部分
を、液体に接触させて加熱して、その未着色の記録層を
さらに親水性部と疎水性部に分割し、（Ｅ）その未着色
の記録層と、親水性着色剤又は疎水性着色剤とを接触さ
せて、親水性部又は疎水性部に第２の着色層を形成し、
（Ｆ）必要に応じて、（Ｄ）と（Ｅ）との工程を繰り返
し、（Ｇ）必要に応じて、その未着色層の記録層と、前
工程で用いた着色剤と水に対する特性が異なる着色剤と
を接触させて、残りの部分に着色層を形成することを特
徴とするカラーフィルタの製造方法を提供する。

【０００８】また、液体が水であり、水と接触させて加
熱した部分が親水性となるそれらの製造方法を提供す
る。

【０００９】また、記録層を設けた基板を水中で加熱し
て、露出した記録層の全体を親水性にした後に、空気中
で特定の部分のみを加熱して、特定の部分のみを疎水性
とするそれらの製造方法を提供する。

【００１０】また、着色層を、他の基板表面に転写して
用いるそれらの製造方法を提供する。

【００１１】さらには、着色層上に必要に応じて絶縁層
を介して電極を設け、液晶層を駆動するようにしたこと
を特徴とするそれらの製造方法により製造されたカラー
フィルタを用いた液晶表示素子を提供する。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明のカラーフィルタの製造方
法では、フォトリソ法を用いずにパターニングができる
ので、生産性が非常に良い。また、着色剤も必要なとこ
ろにのみ付着するので、ロスが少ない。

【００１３】本発明では、加熱状態でかつ極性の高い液
体と接触させたときに後退接触角が低下する性質を有す
る記録層を設け、その記録層の特性を部分的に親水性部
と疎水性部に分け、その一方に着色剤を付与して着色層
を選択的に形成する。すなわち、記録層の親水性部と疎
水性部のいずれかに、親水性着色剤又は疎水性着色剤を
接触させて着色層を形成する。

【００１４】図１は、本発明の基本的な工程を説明する
ための断面図である。図１では、記録層の親水性部に親
水性の着色剤を付与して、着色層を形成したところを示
す。１は基板、２は記録層、３は親水性を示す親水性
部、４は疎水性を示す疎水性部、５は親水性部の上に選
択的に付着した着色層を示す。

【００１５】この記録層を形成するための材料として
は、疎水基と親水基とを有する高分子化合物で、空気中
で加熱すると疎水基が表面に配向し、水等の極性の高い
液体と接触させたときには親水基が表面に配向して後退
接触角が低下する性質を有するものが使用できる。具体
的には、ポリフルオロアルキル（メタ）アクリレート等
含フッ素有機基を有する重合性化合物を重合したものが
挙げられる。

【００１６】なお、本明細書では、アクリレートとメタ
クリレートの両者をまとめて（メタ）アクリレートと記
し、同様にしてたとえばアクリル酸とメタクリル酸の両
者をまとめて（メタ）アクリル酸のように記す。

【００１７】この含フッ素有機基を有する重合性化合物
とは、ビニル基、ビニリデン基等の重合性基の１個と、
フッ素原子を１個以上含有する有機基の１個とを有する
化合物をいう。重合性基としてはビニル基が好ましい。
含フッ素有機基としてはフッ素原子を２個以上含む有機
基であるポリフルオロ有機基が好ましい。ポリフルオロ
有機基としてはポリフルオロアルキル基（以下、Ｒ_f 基
と記す）、すなわちアルキル基の水素原子の２個以上が
フッ素原子に置換された基、が好ましい。

【００１８】Ｒ_f 基の炭素数は１〜２０が好ましく、４
〜１６が特に好ましい。また、Ｒ_f基は、直鎖又は分岐
の構造が好ましく、分岐の構造である場合には、分岐部
分がＲ_f 基の末端部分に存在することが好ましい。Ｒ_f
基のフッ素原子の数は、（Ｒ_f 基中のフッ素原子数）／
（Ｒ_f 基に対応する同一炭素数のアルキル基の水素原子
数）で表した場合に６０％以上が好ましく、８０％以上
が特に好ましい。Ｒ_f基はフッ素原子以外のハロゲン原
子を含んでいてもよい。このハロゲン原子としては、塩
素原子が好ましい。

【００１９】また、Ｒ_f 基の炭素原子はエーテル性の酸
素原子、又はチオエーテル性の硫黄原子等に置換されて
いてもよい。Ｒ_f 基は、アルキル基の水素原子の実質的
にすべてがフッ素原子に置換されたペルフルオロアルキ
ル基、又はペルフルオロアルキル基を末端部分に有する
ものが好ましい。末端部分がペルフルオロアルキル基以
外である場合には、水素原子又は塩素原子が存在するこ
とが好ましい。

【００２０】ペルフルオロアルキル基としては、Ｃ_n Ｆ
_2n+1−（ｎは４〜１６の整数）で表される基が好まし
く、特にｎが６〜１２である基が好ましい。Ｒ_f 基の具
体例としてはＣ₄ Ｆ₉ −、Ｃ₅ Ｆ₁₁−、Ｃ₆ Ｆ₁₃−、Ｃ
₇ Ｆ₁₅−、・・・、Ｃ₁₆Ｆ₃₃−等がある。たとえば、こ
のＣ₄ Ｆ₉ −は、ＣＦ₃ （ＣＦ₂ ）₃ −、（ＣＦ₃ ）₂
ＣＦＣＦ₂ −、（ＣＦ₃ ）₃ Ｃ−及びＣＦ₃ ＣＦ₂ ＣＦ
（ＣＦ₃ ）−等の構造異性の基を含む。一部に水素原子
が存在する例としては、ＣＨＦ₂ （ＣＦ₂ ）_m −（ｍは
１〜１５の整数）等が挙げられるがこれらに限定されな
い。

【００２１】含フッ素有機基を有する重合性化合物とし
ては、上記の含フッ素有機基と重合性基が、２価の結合
基で連結した構造の化合物が好ましい。２価の結合基と
しては、エステル結合、又はエステル結合を含む２価の
結合基が好ましい。

【００２２】さらに、含フッ素有機基を有する重合性化
合物は、Ｒ_f 基とビニル基とをエステル結合を含む２価
の結合基で連結した式（１）のＲ_f 基含有（メタ）アク
リレートが好ましい。

【００２３】ＣＨ₂ ＝ＣＲ¹ −ＣＯＯ−Ａ−Ｒ_f （１）

【００２４】式（１）において、Ｒ_f は上記のポリフル
オロアルキル基を示す。ただし、Ｒ_f 基中のＡと結合す
る炭素原子には、１個以上のフッ素原子が結合している
ものとする。Ｒ_f 基は、炭素数４〜１６のペルフルオロ
アルキル基が好ましい。Ａは２価の有機基を示し、以下
の具体例中に記載した基が好ましい。Ｒ¹ は水素原子又
はメチル基を示す。

【００２５】Ｒ_f 基含有（メタ）アクリレートとして
は、以下の化合物が挙げられるがこれらに限定されな
い。

【００２６】

【化１】ＣＨ₂ ＝ＣＲ¹ ＣＯＯＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｒ_f 、ＣＨ₂ ＝ＣＲ¹ ＣＯＯＣＨ（ＣＨ₃ ）ＣＨ₂ Ｒ_f 、ＣＨ₂ ＝ＣＲ¹ ＣＯＯＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｎ（ＣＨ₃ ）ＣＯＲ
_f 、ＣＨ₂ ＝ＣＲ¹ ＣＯＯＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｎ（Ｃ₂ Ｈ₅ ）ＣＯ
Ｒ_f 、ＣＨ₂ ＝ＣＲ¹ ＣＯＯＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｎ（Ｃ₃ Ｈ₇ ）ＣＯ
Ｒ_f 、ＣＨ₂ ＝ＣＲ¹ ＣＯＯＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｎ（ＣＨ₃ ）ＳＯ₂
Ｒ_f 、ＣＨ₂ ＝ＣＲ¹ ＣＯＯＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｎ（Ｃ₂ Ｈ₅ ）ＳＯ
₂ Ｒ_f 、ＣＨ₂ ＝ＣＲ¹ ＣＯＯＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｎ（Ｃ₃ Ｈ₇ ）ＳＯ
₂ Ｒ_f 、ＣＨ₂ ＝ＣＲ¹ ＣＯＯＣＨＣＨ₂ ＯＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｎ（Ｃ
Ｈ₃ ）ＳＯ₂ Ｒ_f 、ＣＨ₂ ＝ＣＲ¹ ＣＯＯＣＨ（ＣＨ₂ Ｃｌ）ＣＨ₂ Ｏ− −ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｎ（ＣＨ₃ ）ＳＯ₂ Ｒ_f 、ＣＨ₂ ＝ＣＲ¹ ＣＯＯＣＨ（ＣＨ₃ ) ＣＨ₂ Ｒ_f 。

【００２７】Ｒ_f 基含有（メタ）アクリレートは１種又
は２種以上を使用できる。２種以上を用いる場合には、
Ｒ_f 基の炭素数の異なる化合物を２種以上用いるのが好
ましい。

【００２８】本発明の含フッ素有機基を有する重合性化
合物の重合した単位を含む重合体（以下、含フッ素重合
体と記す）は、重合体中のフッ素含有量を調節する等の
目的で、上記の含フッ素有機基を有する重合性化合物の
重合した単位以外に、他のラジカル重合性の不飽和結合
基を有する化合物（以下、共重合性化合物と記す）の重
合した単位を１種以上含ませるのが好ましい。

【００２９】この共重合性化合物としては、以下のもの
が挙げられるがこれらに限定されない。これらのうち、
特に塩化ビニル、ステアリルアクリレートが好ましい。

【００３０】塩化ビニル、ステアリルアクリレート、エ
チレン、酢酸ビニル、フッ化ビニル、ハロゲン化スチレ
ン、α−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、（メ
タ）アクリル酸とそのアルキルエステル、（ポリオキシ
アルキレン）（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル
アミド、ジアセトン（メタ）アクリルアミド、メチロー
ル化（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロール（メタ）
アクリルアミド、アルキルビニルエーテル、（ハロゲン
化アルキル）ビニルエーテル、アルキルビニルケトン、
ブタジエン、イソプレン、クロロプレン、グリシジル
（メタ）アクリレート、アジリジニル（メタ）アクリレ
ート、ベンジル（メタ）アクリレート、イソシアネート
エチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）
アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレー
ト、無水マレイン酸、ポリシロキサンを有する（メタ）
アクリレート、Ｎ−ビニルカルバゾール等。

【００３１】本発明の含フッ素重合体に含まれるＲ_f 基
含有（メタ）アクリレートの重合した単位の量は、ムラ
や撥水撥油性の点からみて、フッ素含有量として含フッ
素重合体中に２５〜４５重量％程度が好ましい。また、
この含フッ素重合体は、水媒体中に分散させて含ませる
ことが好ましい。水媒体中の含フッ素重合体の粒子径
は、分散安定性の点から０．０５〜０．３μｍ程度が好
ましい。

【００３２】本発明で、記録層を部分的に親水性部と疎
水性部に分けるには、上記のように加熱時に水等の極性
の高い液体に接触させているか、空気中又は極性の無い
もしくは低い液体と接触させているかにより分けられ
る。具体的には、次のような方法がある。

【００３３】記録層、これは全面で露出しているもので
あっても、既に一部が着色層に覆われているものであっ
てもよく、この露出面全体をまず疎水化するか親水化す
ることが好ましい。具体的には、水中に放置して加熱す
れば、全露出面が親水化される。逆に、空気中で加熱す
れば、全露出面が疎水化される。その後、所定部分のみ
を逆の条件下で加熱して親水化するか疎水化する。

【００３４】あらかじめ記録層の全露出面が、親水性と
されているか疎水性とされている場合には、この露出面
全体をまず疎水化するか親水化する工程は不要である。
また、面倒ではあるが、親水性部と疎水性部とを夫々形
成するようにしてもよい。

【００３５】単色のカラーフィルタの場合には、この記
録層の親水性部と疎水性部とを形成する工程は１工程の
みでよい。親水性部と疎水性部のいずれかに、親水性着
色剤又は疎水性着色剤を付与して、いずれかの部分に着
色層を形成すればよい。

【００３６】２色のカラーフィルタでも、全面が２色に
色分けされるのであれば、単色の場合と同様に、記録層
の親水性部と疎水性部とを形成する工程は１工程のみで
もよい。この場合には、まず親水性部と疎水性部のいず
れかに、親水性着色剤又は疎水性着色剤を付与して、い
ずれかの部分に第１の着色層を形成し、次いで逆の特性
の着色剤を付与して、残りの部分に第２の着色層を形成
すればよい。

【００３７】すなわち、たとえば、まず親水性部に親水
性着色剤を付与して第１の着色層を形成し、第１の着色
層の表面が疎水性で無い場合には、次いで記録層の残り
の疎水性部に疎水性着色剤を付与して第２の着色層を形
成できる。

【００３８】記録層の親水性部と疎水性部とを形成する
工程を２度繰り返してもよい。たとえば、まず記録層に
親水性部と疎水性部とを形成し、この親水性部に親水性
着色剤を付与して第１の着色層を形成し、次いで、記録
層の残りの部分である疎水性部を全面親水性にして、親
水性着色剤を付与して第２の着色層を形成できる。この
例では、全面を２色の着色層で覆ったが、記録層の残り
の部分である疎水性部を、一部を親水性にし、一部を疎
水性にすることにより、全面を覆わないようにすること
もできる。

【００３９】３色以上の場合にも、この記録層の親水性
部と疎水性部とを形成する工程、着色剤を付与する工程
を繰り返して行えばよい。なお、本発明では、最後の着
色剤の付与の前の記録層の親水性部と疎水性部とを形成
する工程は、そのいずれか一方のみを形成する工程であ
る場合も含む。すなわち、上記のように２回目工程で
は、残りの部分を全面親水性とするような場合も含む。

【００４０】液晶表示素子のカラーフィルタとして使用
する場合には、ＲＧＢ（赤緑青）３色の着色層を形成す
る。さらには、コントラスト比を向上させるために黒の
枠で各画素間を区切ってもよいが、説明を簡単にするた
めに、以下の説明ではＲＧＢ３色のカラーフィルタの例
をとって、図を参照して説明する。

【００４１】図２は、記録層の親水性部と疎水性部とを
形成する工程、着色剤を付与する工程を３回繰り返した
例の工程順の断面を表す断面図である。

【００４２】（Ａ）は、基板１１全面に記録層１２を形
成する工程を示す。具体的には、ガラス、プラスチック
等の基板上に、前記したポリフルオロアルキルアクリレ
ートのような材料をスプレー法、スピナー法、ロールコ
ート法、印刷法等により付与する。あらかじめ、この記
録層自体をパターニングして付けることもできるが、こ
こでは全面に付けたとして説明する。

【００４３】（Ｂ）は、第１の着色層を形成すべき部分
に第１の親水性部１３Ａが形成され、その他の部分に第
１の疎水性部１４Ａが形成されるようにしたところを示
す。これには、全体を水中に配置して加熱して、表面全
体を親水性化した後、空気中に配置してレーザやサーマ
ルヘッド等を利用して部分的に加熱して、その部分のみ
を疎水性化すればよい。

【００４４】（Ｃ）は、その第１の親水性部１３Ａの上
に第１の着色層１５Ａを形成したところを示す。これ
は、親水性着色剤の浴につけるか、表面全面に、スプレ
ー法、スピナー法、ロールコート法、印刷法等により付
与してもよい。これにより、第１の親水性部１３Ａの上
にのみ親水性着色剤が選択的に付着する。具体的には、
たとえば、親水性の顔料分散着色剤に、この基板１１を
浸漬して、顔料分散着色剤を第１の親水性部１３Ａにの
み付着させ、水分を蒸発させた後、必要ならば、紫外線
を照射して着色剤を硬化させればよい。

【００４５】（Ｄ）は、第１の疎水性部１４Ａを、さら
に第２の着色層を形成すべき部分に第２の親水性部１３
Ｂが形成され、その他の部分に第２の疎水性部１４Ｂが
形成されるようにしたところを示す。これにも前工程と
同様に、全体を水中に配置して加熱して、表面全体を親
水性化した後、空気中に配置して部分的に加熱して、そ
の部分のみを疎水性化すればよい。また、この場合に
は、残っている部分である第１の疎水性部１４Ａは全体
が疎水性であるので、直接部分的に親水性部を形成する
ようにしてもよい。

【００４６】（Ｅ）は、その第２の親水性部１３Ｂの上
に第２の着色層１５Ｂを形成したところを示す。この場
合も、着色剤の付与の仕方は前工程と同様である。も
し、紫外線を照射して着色層を硬化させる場合には、２
色目以降ではその前の工程で形成した着色層をなるべく
汚染しないように、基板の裏側、すなわち記録層が付着
してない方向から紫外線を照射して着色層を硬化させる
ことが好ましい。ここで、第２の親水性部１３Ｂに相当
する部分を疎水性部にして、疎水性着色剤を用いること
もできる。

【００４７】（Ｆ）は、第２の疎水性部１４Ｂを、さら
に第３の着色層を形成すべき部分に第３の親水性部１３
Ｃが形成され、その他の部分に第３の疎水性部１４Ｃが
形成されるようにしたところを示す。これにも前工程と
同様に、全体を水中に配置して加熱して、表面全体を親
水性化した後、空気中に配置して部分的に加熱して、そ
の部分のみを疎水性化すればよい。また、この場合に
は、残っている部分である第２の疎水性部１４Ｂは全体
が疎水性であるので、直接部分的に親水性部を形成する
ようにしてもよい。

【００４８】（Ｇ）は、その第３の親水性部１３Ｃの上
に第３の着色層１５Ｃを形成したところを示す。この場
合も、着色剤の付与の仕方は前工程と同様である。ここ
でも、第３の親水性部１３Ｃに相当する部分を疎水性部
にして、疎水性着色剤を用いることもできる。

【００４９】さらには、全面に３色の着色層を形成する
場合には、この３回目の親水性部と疎水性部とを形成す
る工程（Ｆ）は無しにすることもできる。すなわち、２
回目の着色剤を付与する工程を終えた後では、残りの記
録層の表面は、全面第２の疎水性部１４Ｂとなってい
る。このため、この表面に直接疎水性着色剤を用いて着
色層を形成することもできる。また、この３回目の親水
性部と疎水性部とを形成する工程（Ｆ）を水中に配置し
て加熱して、残りの全面を親水性部として用いて、親水
性着色剤を用いて着色してもよい。

【００５０】この着色層によるカラーフィルタは種々の
用途に使用でき、液晶表示素子に用いるのが好適であ
る。その場合、上記のようにして製造した着色層付きの
基板をそのまま液晶表示素子の基板として使用してもよ
く、他の基板に転写して用いてもよい。一般に、上記の
ような記録層は接着力が弱いことが多いので、ガラス、
プラスチック等の他の基板に転写して用いる方が基板へ
の着色層の付着強度を上げることが容易なので好まし
い。

【００５１】図３は、この転写の工程を説明した断面図
である。（Ｈ）は、図２の工程で製造された着色層付き
の基板２１を、基板２２の上に接着層２３を介して接合
する直前の状態を示す。これを圧着して転写し、（Ｉ）
に示すように着色層１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃを基板２２
側に転写する。

【００５２】図２の（Ｇ）のままの基板又は図３の
（Ｉ）のように転写した基板は、必要に応じてその表面
に絶縁層を形成し、その上にＩｎ₂ Ｏ₃ −ＳｎＯ₂ （Ｉ
ＴＯ）、ＳｎＯ₂ 等の電極を形成する。また、この着色
層には、同時に黒の遮光層を形成してもよい。

【００５３】図４は、着色層の他の例を示す断面図であ
る。図４（Ａ）は、３色着色層の１５Ａ、１５Ｂ、１５
Ｃの間に黒の遮光層１６を形成した例を示し、図４
（Ｂ）は、３色着色層の１５Ｄ、１５Ｅ、１５Ｆで基板
全面を覆った例を示す。

【００５４】液晶表示素子として用いる場合には、この
ようにして形成した着色層と電極付きの基板の上に、さ
らに配向膜を形成する。この配向膜は、通常はポリイミ
ド、ポリアミド等の有機高分子の膜をラビング等により
擦って形成すればよい。無機物の斜め蒸着等の他の配向
形成方法を利用してもよい。この配向膜と電極との間
に、ＳｉＯ₂ 、ＴｉＯ₂ 等の無機絶縁膜を形成してもよ
い。

【００５５】もう一方の基板には、電極と配向膜とを形
成する。この基板にも、基板と電極との間や、電極と配
向膜との間にＳｉＯ₂ 、ＴｉＯ₂ 等の無機絶縁膜を形成
してもよい。また、ＴＦＴ、ＭＩＭのような能動素子を
画素毎に設けてもよい。このような２枚の基板を電極面
が相対向するように配置して、周辺をシールして内部に
液晶を封入して液晶セルとすればよい。

【００５６】液晶としては、ネマチック液晶、コレステ
リック液晶、スメクチック液晶等公知の液晶使用でき
る。また、光駆動や熱駆動型の場合、特開平１−２１７
３９６のようなプラズマ駆動型の場合、櫛型電極を用い
る場合等では、いずれかの基板には電極が形成されない
こともある。

【００５７】このような液晶セルには、さらにその外側
に必要に応じて偏光膜、反射板、無反射コート層、紫外
線カットフィルタ等を配置したり、光源、導光板等を配
置したりして、液晶表示素子とすればよい。

【００５８】

【実施例】

実施例１基板としてポリイミドフィルムを用意し、式（１）にお
いてｎが平均的に９のフルオロアクリレートを塗布して
記録層を形成した。次に、いったん基板全体を水中に配
置し、８０℃に加熱して全体を親水化した後、アルゴン
レーザ照射によって着色層を設けたくない部分だけを空
気中で加熱して親水性部と疎水性部に分割する工程を行
った。

【００５９】次に、アゾ金属塩赤顔料を固形分に対して
５重量％含む感光性の親水性顔料分散塗料による着色剤
の浴に、上記処理をした基板を浸漬し、親水性部にのみ
赤の着色剤を付着させた。水分を蒸発させた後、紫外線
を照射して着色剤を硬化させて、赤の着色層を形成し
た。

【００６０】次に、再度基板全体を水中に配置し、８０
℃に加熱して残りの記録層の全体を親水化した後、アル
ゴンレーザ照射によって着色層を設けたくない部分だけ
を空気中で加熱して親水性部と疎水性部に分割する工程
を行った。その後、フタロシアニンブルーを固形分に対
して５重量％含む感光性の親水性顔料分散塗料による着
色剤の浴に、上記処理をした基板を浸漬し、親水性部に
のみ青の着色剤を付着させた。水分を蒸発させた後、基
板の裏面から紫外線を照射して着色剤を硬化させて、青
の着色層を形成した。

【００６１】次に、再度基板全体を水中に配置し、８０
℃に加熱して残りの記録層の全体を親水化した後、アル
ゴンレーザ照射によって着色層を設けたくない部分だけ
を空気中で加熱して親水性部と疎水性部に分割する工程
を行った。その後、フタロシアニングリーンを固形分に
対して５重量％含む感光性の親水性顔料分散塗料による
着色剤の浴に、上記処理をした基板を浸漬し、親水性部
にのみ緑の着色剤を付着させた。水分を蒸発させた後、
基板の裏面から紫外線を照射して着色剤を硬化させて、
緑の着色層を形成した。

【００６２】次いで、ガラス基板に粘着性光硬化性の透
明樹脂を塗布後、ポリイミドフィルムの基板の赤青緑の
着色層の表面が粘着性光硬化性の透明樹脂層に接触する
ように両基板を相対向させて圧着した。その後、ガラス
基板側から紫外線を照射し透明樹脂を硬化させて、ポリ
イミドフィルムの基板を剥離して、ガラス基板上に着色
層を転写した。着色層は、ストライプ状でその膜厚は
２．０μｍであった。このカラーフィルタの着色層は、
図３（Ｉ）のように各着色層の間に間隙があるものであ
った。

【００６３】この着色層付きのガラス基板の表面にアク
リル−エポキシ系の樹脂層を設け、その上にＩＴＯを形
成して、ストライプ状にパターニングした。この上にＳ
ｉＯ₂ −ＴｉＯ₂ の絶縁層を形成し、ポリイミドの膜を
形成し、これをラビングして配向膜を形成した。一方、
他方の基板として、ガラス基板上にＩＴＯを形成し、ス
トライプ状にパターニングし、この上にＳｉＯ₂ −Ｔｉ
Ｏ₂ の絶縁層を形成し、ポリイミドの膜を形成し、これ
をラビングして配向膜を形成した。

【００６４】このようにして製造した２枚の基板を周辺
部でシールして、内部にネマチック液晶を封入して液晶
セルを製造した。この両側に、位相差フィルムと偏光膜
とを夫々配置してカラーＦＳＴＮ素子を製造した。

【００６５】実施例２実施例１の青の着色層を形成した後、再度基板全体を水
中に配置し、８０℃に加熱して残りの記録層の全体を親
水化した。その後、フタロシアニングリーンを固形分に
対して５重量％含む感光性の親水性顔料分散塗料による
着色剤の浴に、上記処理をした基板を浸漬し、残りの記
録層の全面に緑の着色剤を付着させた。水分を蒸発させ
た後、基板の裏面から紫外線を照射して着色剤を硬化さ
せて、緑の着色層を形成した。

【００６６】それ以外は、実施例１と同様にして液晶表
示素子を製造した。このカラーフィルタの着色層は、図
４（Ｂ）のタイプで３色の着色層で基板の表面を覆って
いるものであった。この例では、３回目の親水性部と疎
水性部とを形成する工程が、単に水中に配置して加熱す
るのみでパターニングの必要がないので、生産性が良い
ものであった。

【００６７】実施例３カラーフィルタのパターンをストライプ状の代わりにモ
ザイク状にし、その基板側の電極を全面ベタ電極とし、
他方の基板をＴＦＴ基板にした他は実施例１と同様にし
てＴＦＴ型液晶表示素子を製造した。

【００６８】

【発明の効果】本発明の製造方法によれば、生産性良く
低コストでカラーフィルタを形成できる。また、得られ
たカラーフィルタ基板は信頼性が高く、高精細とするこ
ともできる。本発明は、本発明の効果を損しない範囲内
で、種々の応用ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の基本的な工程を説明するため
の断面図。

【図２】本発明の３色の着色層を形成する工程順の断面
を表す断面図。

【図３】本発明の転写工程を示す断面図。

【図４】本発明の他の例の断面図。

【符号の説明】

基板：１、１１記録層：２、１２親水性部：３疎水性部：４着色層：５

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者長谷川隆文神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地旭硝子株式会社中央研究所内 (72)発明者野中寧神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地旭硝子株式会社中央研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カラーフィルタの製造方法であって、
（Ａ）基板上に、加熱状態でかつ極性の高い液体と接触
させたときに後退接触角が低下する性質を有する記録層
を設け、（Ｂ）その記録層の所定の部分を、液体に接触
させて加熱して、記録層を親水性部と疎水性部に分割
し、（Ｃ）その記録層と、親水性着色剤又は疎水性着色
剤とを接触させて、親水性部及び疎水性部の少なくとも
一方に着色層を形成することを特徴とするカラーフィル
タの製造方法。
【請求項２】カラーフィルタの製造方法であって、
（Ａ）基板上に、加熱状態でかつ極性の高い液体と接触
させたときに後退接触角が低下する性質を有する記録層
を設け、（Ｂ）その記録層の所定の部分を、液体に接触
させて加熱して、記録層を親水性部と疎水性部に分割
し、（Ｃ）その記録層と、親水性着色剤又は疎水性着色
剤とを接触させて、親水性部又は疎水性部に第１の着色
層を形成し、（Ｄ）その未着色の記録層の所定の部分
を、液体に接触させて加熱して、その未着色の記録層を
さらに親水性部と疎水性部に分割し、（Ｅ）その未着色
の記録層と、親水性着色剤又は疎水性着色剤とを接触さ
せて、親水性部又は疎水性部に第２の着色層を形成し、
（Ｆ）必要に応じて、（Ｄ）と（Ｅ）との工程を繰り返
し、（Ｇ）必要に応じて、その未着色層の記録層と、前
工程で用いた着色剤と水に対する特性が異なる着色剤と
を接触させて、残りの部分に着色層を形成することを特
徴とするカラーフィルタの製造方法。
【請求項３】液体が水であり、水と接触させて加熱した
部分が親水性となる請求項１又は２の製造方法。
【請求項４】記録層を設けた基板を水中で加熱して、露
出した記録層の全体を親水性にした後に、空気中で特定
の部分のみを加熱して、特定の部分のみを疎水性とする
請求項３の製造方法。
【請求項５】着色層を、他の基板表面に転写して用いる
請求項１、２、３又は４の製造方法。
【請求項６】着色層上に必要に応じて絶縁層を介して電
極を設け、液晶層を駆動するようにしたことを特徴とす
る請求項１、２、３、４又は５の製造方法により製造さ
れたカラーフィルタを用いた液晶表示素子。