JPS6023805A - 着色層の製造方法 - Google Patents

着色層の製造方法

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JPS6023805A
JPS6023805A JP58131517A JP13151783A JPS6023805A JP S6023805 A JPS6023805 A JP S6023805A JP 58131517 A JP58131517 A JP 58131517A JP 13151783 A JP13151783 A JP 13151783A JP S6023805 A JPS6023805 A JP S6023805A
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JP
Japan
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colored layer
color
polymer
layer
dye
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Pending
Application number
JP58131517A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukiyoshi Tsunoda
角田 幸義
Koji Iwasa
浩二 岩佐
Yutaka Sano
豊 佐野
Mitsuru Suginoya
充 杉野谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
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Publication date
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Publication of JPS6023805A publication Critical patent/JPS6023805A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D13/00Electrophoretic coating characterised by the process
    • C25D13/22Servicing or operating apparatus or multistep processes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/20Manufacture of screens on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted or stored; Applying coatings to the vessel
    • H01J9/233Manufacture of photoelectric screens or charge-storage screens

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は着色層の製造方法に関し、更に詳しくは電着に
よって形成され、部分的な厚さが自由に制御できる高分
子層によって成る着色層の製造方法にβ1−Iする。
この着色層は多色表示のだめのカラーフィルター、ある
いは表示装置のカラー背景等として利用〔従来技術〕 第1図に着色層を多色カラーフィルターとして表示装置
に応用しlt例を示す。第1図に卦いて、1は透明基板
、2は任意の図形また(づ:文字η〜バターニングされ
たi明導電膜よシ成る表示極 31r、1表示極2表面
に密着して形成された着色層でイ:)す、とこではカラ
ーフィルターとしての役割を果1r−4−041性透明
な対向9電1う115は透明な対向基板でパ)ろ。
2枚の基板1,5で挾まれた空間に、液晶・トたitエ
レクトロクロミック材刺等の、電圧印加によって開閉す
る光学シャッターとして機能する物質を満たし、カラー
フィルター3.3’、3”を相異なる色調に形成してお
けば、表示極2,2’、2“と対向電極4の間に選択的
に電圧全印加することにより、多色の表示が可能である
カラーフィルターを用いる表示のφ色化は、方法が簡便
であシ、自由な色調が得られ昌り、4午々な表示材料、
方式と組み合せて用いることが可能と考えられるから、
実用的効果が極めて太きい。
しかし、カラーフィルターを用いる多色の表示装置を製
造しようとする場合には、表示極のパターンと、表示極
表面に形成されるカラーフィルターのパターンとが、ズ
レを生じないように製造しなければならない。特に、3
原色の微細パターンを用いるカラーグラフィック表示を
実現しようとする場合(Cは、表示極とカラーフィルタ
ーとのパターンの一致は、製造上の困恥が大きい重要な
問題である。また多色にするだめの色恋えも工程を複雑
化する要因であり、翁に着色を染料による染色によって
実現しようとすると、すでに着色された部分が次の染色
工程によって二度染めされないように防染という工程が
間に入り、さらに複雑化する。さらに防染技術自体も染
料によって個々に検討されなければならない困洲tな問
題である。
一般的に、着色層を作成する方法として1伏、スクリー
ン印刷やフォトリングラフイー等の手段を利用するもの
がち見られている。スクリーン印刷では防染の必要1は
ないが、パターンの微細化には限度があシ、多色化が進
むほど印刷位fへの精度は悪くなり、表示パターンとの
ずれが生じる。また色の濃淡の差、特に連続的な色の濃
淡を出すことが即しい。
フォトリングラフイーでは微細パターンは可能であるが
、色恋えの度にフォトリングラフイ一工程を通す必要が
あり、染色の際に2度染めがされないような防染法が必
要となシ、工程が極めて複雑になり、簡便な多色化手段
という利点は失疫われてくる。
〔発明の目的〕
本発明は上記の欠点を除去するためになされたものであ
り、パターンが微細になってもパターンずれが生じず、
色恋えが特殊な防染処理を施さなくても可能であり、且
つ連続的な色のハ淡が自由に出せる着色層の製造方法を
提供す2.ためになされたものである。具体的には、基
板上のシ!7重層を%極として、高分子と染料を分散さ
せた溶液から電着によシ着色層を形成し、その際、・電
着される着色層の厚さを、制御用電極で制御することに
より、自由な色の濃淡を実現しようとするものである。
着色層の1−−λさが薄くなるに従って、色も淡く〔発
明の構成〕 以下、電着による着色層の基本釣力形成方法について、
着色層をカラーフィルターとして用いる場合を例にとり
説明する。高分子を電極上に電着させる手段の1つとし
て、単量体を電極上で電気化学的に重合さぜる方法があ
る。この方法の一例として、鉄板上で種々のビニル化合
物を電気化学的に重合させ、高分子皮膜を得たという報
告がある(金属表面技術 Vol、19.煮12,19
/、8)。
また最近では、ビロール、チオフェン等を’g1 %化
学的に重合させ、ポリピロール、ポリチェニレン等の導
電性高分子を電極上に作成した研究も盛んに行なわれて
いる。しかし、このような、直接単郊二体を電惣化学的
に重合させる手段は、効率がまだ良くない、得られた腓
がすでに着色しておシ、着色の任意性に欠ける等、本発
明に用いるには問題点を有している。電極上に高分子を
電着させるもう1つの方法として、高分子溶液より電極
上に高分子を不溶化、析出させる方法がある。この−例
としては、高分子水溶液に顔料を分散させ、金属を浸漬
し電極として用い、該金属上に着色層を電着させる電着
塗装と呼ばれる方法が工朶的に知られており、自動車ボ
ディのブレコーディング等に用いられている。この方法
の原胛は、高分子に親水性基、例えばカルボキシル基を
導入し、そのカルボキシル基を無機アルカリ、有機アミ
ン晴で中和、水溶化したものを用いる。そしてノ」コl
’t’t?性した高分子の水溶液に電極を浸漬し、電圧
な印加−3ると、水溶液中で留部しているカルボギシル
′アニオンが陽極に向って電気泳動し、電極上で水の1
7う気分解によシ生じたゾロトンと反応することによつ
−C高分子が不溶化析出してく名。すなわち It”。
極上では次式に示す反応が起こり、高分子の析出が見ら
れることになる。
2H,044H+O,↑+4e− +H+→ (析出) aで−000H r)−ノ また、親水性基に塩基性基(例えばポリアミン)を用い
、酸によシ中和、水溶化すれば、逆に陰極上で高分子の
析出が見られることになる。
電着された高分子が電気絶縁性の場合、電極が高分子で
被覆されるとともに電流が減少し、それ以上の被覆を妨
げるだめ膜厚の増大は期待できないと考えられるが、実
際は水の電気分解による発生酸素の気泡のため初期の完
全接法は避けられ、絶縁層となる捷でにある程度の膜厚
が得られることとなる。通常、電着塗装では100〜2
00Vの電圧印加で10〜20μmの膜厚を得ているが
、本発明によるカラーフィルターでは着色層は薄い方が
望゛りしい。そのため後の実施例で述べるように、樹脂
濃度、電圧、溶媒組成を最適に設定する必要がある。ま
た得られる高分子膜は電気浸透の効果によ多水分含量か
少なく、塗布法等で作製した膜よりも密着性の良い均一
な膜となる。
アニオン電ヲa用の高分子としては、天然乾性油とマレ
イン酸の付加物、カルボキシル基を導入したアルギド樹
脂、エポキシ樹脂とマレイン酸の付加物、カルボキシル
基を尋人したポリプタジニン樹脂、アクリル酸またはメ
タクリル酸とそのエステルとの共重合体等が用いられ、
電着皮膜の11′、′件によシ他の高分子または官能基
を持つイ〒機化合物を高分子骨格中に導入する場合もあ
る。本発明のようにカラーフィルターを通した光を見る
場合、着色層に透明性が要求され、そ)1にはアクリル
系もしくはポリエステル系の高分子が適している。
また高分子中のカルボキシル基、水酸基部の硯、水性官
能基の量は重要であり、親水性基が多ずき′ると電着層
の不溶化が十分でなく不均一な膜となり、少々すぎると
中和時の水溶性が不充分とな7)。高分子の溶媒として
は水が主成分であるが、インプロパツール、ローフチル
アルコール、1;−ブチルアルコール、メチルセロソル
フ、エチルセロソルブ、イソプロピルセロソルブ、ブチ
ルセロソルブ、ジエチレングリコールメチルエーテルミ
 ジェチ1/7 りIJ ニア −# :L fルエ−
デル、ジアセトンアルコール等の親水性溶媒が高分子の
1F合川溶!!′とと1.−c含まれる。含まれるη児
水性溶媒の種n1(6はや仁1゜り膜厚や電着層の均一
性に太き(影響すZ)。
着色する方法は、電着塗装では顔料が用いられ、帯電し
たn信−’;lが高分子とともに電気泳動し、膜中に取
シ込址れるが、透明(/lのあるカラーフィルターの場
合は顔料の隠ぺい力は必要なく、また膜厚が薄くなった
場合、着色度に欠ける。そこで本発明では、染料を高分
子とともに電着さぜる方法を考案した。染料を高分子と
ともに電シ1’ffさせるには染料分子が帯′r′J、
[7、電気泳動することが必要であるが、水溶性染料の
揚台、解維した染料イオンが支持塩余加えた効果をもた
らし、電流の増大、膜厚の増大、膜の不均一化となって
表われる。水に離溶もしくは不に+の染料1は、通常水
中で凝集してしまうが、電着高分子は疎水性基と親水性
基がある一種のセッケンとみなすことができ、有機染料
分子に対しである程度、分散作用を示し、適当な分散媒
と組み合わせる事によシ微粒子化でき、高分子と一諸に
電着できる事を見い出した。この場合、染料と高分子の
電着速度を同程度にする必要があるが、溶液組成によシ
制御することが可能である。
′ま/ζ、電着用′重板の近傍に制動用電極を配置パ5
して電着を杓った)場合 mil焔j用電悴への印加電
圧を変えることにより、電着用室枠((形ハχされるI
f; ’;:l膜を制御可能なことを見い出した。
以下本発明を実施9:jによシ詳説する。
次に本発明について実施例を上げて置体的に説明する。
(実施(/l 1 ) 第2図は、本発明によるた色1・、ての製造方法7C示
した例である。
着色W;を形成しようとする動板1の上に、cvD法に
より酸化スズ透明す皿1j7.j 2を付ける。次(・
−下記組ハーのきSミ料(エヌビアFD−3000神東
/111・;・ゾ)ニスピアED−=3000 を用い、以下の組成の電着浴6を作る。
使用する油溶性染料(徒、親水性溶媒可溶型のものに限
定され、耐光性が非常にすぐれている金1・1錯塩構造
のものが望咬しい。例えば次式のような分子構造を持つ
ものがある。
(製品名ではAiZOn 5pilon 01eoso
lFast等) 「 H3 カラーインデックス番号So’1ver+−t Red
 8浴の作成手順はニスビアB D −5000を水に
溶解させる。次に染糸1をメチルセロソルブにF: j
:”i′さぜる。っこのとき、染料重唱比χはノブール
+r1ンルプに対する染料の溶解度を超えない範囲でf
[意に選ばれる。染料を溶1n′、させたメチルセロソ
ルブを前記水溶液に力0え、染料を均一に分散さぜる。
このときメチルセロソルブは分散薄として働いているが
、添加世が多く々つプこ(」、セロソルブのアルキル基
の炭素数が増えると、月負厚の増大 11j、%の不均
一化をもたらす。
以上のように作製きれた電着166p(、、基板1、ヌ
テンレス板7、メツシュ状の制御性:1j’17 B、
8′を決済し、第21’Xl %で示さハ、ている・・
・リ ;77電層2が13(・私ステンレス板lがi;
シイ1ヌ(・〈:な、へ」゛うj、(7’:・;、源9
と接続する。制御電極8.8′(・よ、坩”j”In 
FQ 2の面上で色の濃淡を制御したいM分の近傍にr
I+’+はする。尚、制御電極80個θおよび形状に(
1特に制限は斤<、メツシュのような溶液中の高分子ど
染料が、自由に透過できるものであれ(ばよい。
そこで、スイッチ10を入れ°〔10ワの電圧を約3分
間印力目する。それと同時に制御電極8.8′に電1圧
を印刀11すると、その宣界によってアニオンの電気泳
力;力が防げられるので、制御電極8.8′の近傍の冶
、に層2の面上には、高分子が電’A)−1されにくく
なる。電着されるRVのノ1.;さ1忙、その近傍の制
御電極8、Q′の印加電圧を高くするに従って薄くなり
、陽極の1)L圧を越えると、その近傍では沿色層はほ
とんど形IIyされない。
この後、基板1を充分に洗浄し乾燥させると、電極2の
上には透明性の良い着色層が形成されており、しかも、
制御電極8.8′が配置された近傍の5)号色層では、
制御電極8.8′の電圧に対応して色の濃淡が生じた。
次に、電着によ多形成した着色層中のポリエステル樹脂
とメラミン樹脂を焼付けにより縮合反応を行なわせ硬化
さぜる。焼付けは空気中、175℃で30分行なえば、
着色層は完全に硬化する。このときの着色層の膜厚は、
近傍に制御電極のkい部分で(−t1最高1.5μmで
あった。
硬化した着色層は完全な絶縁層となっておシ、再び電着
浴中に浸漬、通電しでも再電着や二度染めは起らないの
で、二度目以降の着色層のル成については、基び他の同
一色にする表示雷、極を選択し、異攻った色調の染料を
分散さ一+1:だ電着浴中で電着、硬化という工程f:
ifhり返すことにより実現される。
(実施イン112 ) 第2図に分いて電着浴6をF記釦戊の塗料(パワーマイ
ト 51100−10 日本ペイントす、′8) パワーマイト 3000−10 を用い、胛、下の組成とし7た。
使用する分散染料は、通常、市販品にはアニオン系の分
散剤が含まれている場合が多く、この分散剤が洛中でイ
オンとなシ、電流値を増大させる原因となるため、分散
剤の含まれていないものが望ましい。浴の調整法は、分
散染料をX(1,5の範囲でエチレングリコールに均一
に分散させ、パワーマイト5000−10を水に溶解さ
せた溶液に添加する。
この溶液を用い、実施例1と同様に着色層を16成した
ところ、実施例1と同様の効果が得られた。
(実施例3) 第2図において電着浴乙の組成を下記にした。
この場合の浴の調整法は、ニスビアED−3000に油
溶染料をX〈1.0の範囲でとて5加し、混h・1ミ、
超音波等の方法で均一に分散させる。その後、水を添加
し、電着浴とした。
以下、実施例1と同様に着色層を作成したところ、実施
例1と同様の効果が得られた。
〔発明の効果〕
以上、説明したように、本発明による着色層の製造方法
は簡便であシ、多色化のe才に色を分陪させるための防
染等の特別な手段も不用″:Cあ7)。寸だ、制御用電
極の数、形状、印加電圧を変えろことにより、部分的な
色の濃淡も自由に作り出せるという。極めて優れた着色
層の製造方法である。
【図面の簡単な説明】
第1図は着色層を多色カラーフィルターとして応用した
表示装jglの一例。第2Mは本発明による着色層の製
造方法の一例。 1・・・・・・基 板 2・・・・・・導電層(電極)
3・・・・・・着色層 4・・・・・・対向@極5・・
・・・・対向基板 6・・・・・・電着浴7・・・・・
・ステンレス板 8・・・・・・制御電極9・・・・・
・電 源 1o・・・・・・スイッチ以 上 出願人 株式会社 第二精工舎 代耶人 弁理士−最 上 務 第1図 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 電着性高分子と水に難溶寸たは不透の染料を含む溶液中
    で、基板上に設けられた導電層上に電着によシ着色層ヲ
    形成し、且つ、一つ以上の制御用電極により、前記着色
    層の膜厚を制御することを特徴とする着色層の製造方法
JP58131517A 1983-07-19 1983-07-19 着色層の製造方法 Pending JPS6023805A (ja)

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JP58131517A JPS6023805A (ja) 1983-07-19 1983-07-19 着色層の製造方法

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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