JPS6095502A - 着色パタ−ンの製造方法 - Google Patents

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】 （技術分野） 本発明は液晶カラーＴＶ等のような画素に応じて発光す
るか光の強度が変化する表示器具に用いるのに適したカ
ラーフィルター等の用途に用いることが可能な着色パタ
ーンの製造方法に関する。

（従来技術） 液晶カラーＴＶ用のカラーフィルターは、通常、赤（１
ｔ）、緑（（１）、肖（Ｉ３）の３色のフィルタ−を巾
１５０μｍ程度のストライプ状に交互に並べたものや、
市松模様状のものである。これらの通常のカラーフィル
ターは、カラーＴＶ用撮像管に使用するカラーストライ
プフィルターの製造技術を利用して作られるが、撮像管
のような比較的少量しか使われない器具に用いるため量
産性のある方法では作られておらず、又、液晶カラー’
ｒＶに用いるときは液晶用の電極と各カラーフィルター
を一致させて設けなければならず、この見当合わせは一
般的には困難である。

従って、本発明は上記従来技術の欠点を解消するもので
あって、量産性があり、製造コストが安く、解像性のす
ぐれた着色パターンを精度よく製造しうる製造方法を提
供することを目的としている。

（発明の構成） 本発明者は上記目的を達成するため研究の結果、各電極
を選択的に電圧印加し、印加電圧とは逆極性の着色粒子
を含む液体を用いて、着色粒子を電極に吸引することに
よシ、上記の目的を達成することが可能になることを見
いだした。

本発明はこのような事実に基づいてなされたものであっ
て、本発明の着色パターンの製造方法は電気絶縁性基板
上の導電性パターンと、導電性パターンに平行に間隙を
有して対向させた対向電極との間に電子を印加し、両者
の間隙に供給した導電性パターン側印加電圧とは逆極性
に帯電した着色粒子を電気絶縁性溶媒中に分散してなる
分散液中の着色粒子を導電性パターン−Ｌに堆積させ、
次に電圧を印加したままで電気絶縁性溶媒のみを供給し
て余分な着色粒子を除去し、除去後乾燥させ、その後、
電圧印加を解き、釘に必要に応じて着色粒子を定着させ
ることを特徴とするものである。

以下に図面を用いｔ「から本発明の詳細な説明する。第
１図は電気絶縁性基板１０表面にそれぞれは電気的に独
１″ｌ：な導電性パターン２ａ、２ｂ、及び２ｃの第１
の群、；３ａ、３ｂ、及び３Ｃの第２の群、並びに４ａ
、４１１の第３の群の各群の導電性パターンが形成され
、その導電性パターンに対向して間隙を有して平行に対
向電極５が配置され、まず第１の群の導電性パターン２
ａ、２３及び２Ｃと対向電極５との間に直流型＃９がス
イッチ７を介して接続された状態を示している。

このとき第２の群及び第３の群の導電性パターンは対向
電極と短絡されている。

ここで基板１は電気絶縁性の例えばガラスやプラスチッ
クであり、背面より照明を行なう液晶カラーＴＶにおい
ては透明なものを用いて構成するとよい。　′ 導電性パターンは酸化インジウム、酸化スズの単独から
なる薄膜や、酸化インジウムと酸化スズの混合物（Ｉ　
ＴＯ）、或いは金の薄い蒸着膜からなり、これらの導電
性パターンはまず、基材上に蒸着か箔のラミネート等に
より薄膜を形成した後にフォトエツチングすること等に
よりストライプ状、もしくはドツト状の画素状のパター
ンとしたものである。勿論、これらμ外のチタンなどの
酸化物や金属の薄膜、ポリビニレンなどの有機導電膜も
利用しうる。

対向電極５は導電性材料であればいずれのものでもよく
、例えば銅、ステンレス等の導電性の金属やこれら金属
の酸化物、或いは有機導電体を用いて構成すればよい。

ここで基板１と対向電極との間隙は１履〜１０ｃＩｎの
範囲が好ましく、適当な手段で間隙を保持する」：う固
定するとよい。この間に印加する直流電圧は１〜１００
　Ｖの範囲とすることが好ましい。なお、ここで導電性
パターンに印加する直流電圧の極性は後述の着色粒子の
帯電極性とは逆極性に選択される。

基板１と対向電極５０間には着色粒子を電気絶縁性溶媒
中に分散してなる分散液６を供給する。分散液の供給は
基板１と対向電極５の間隙にのみ行なってもよいし、或
いは分散液６を満たした槽１０に基板１と対向電極５を
漬けることによってもよい。なお、分散液６を供給を行
なうときは気泡の混入が起きないよう充分注意する必要
がある。父、分散液の供給は導電性パターンと対向電極
間への電圧印加の前に行なっても後に行なってもよい。

ここで使用する分散液は着色粒子を電気絶縁性溶媒に分
散しであるものであって各成分は次のとおりである。

着色粒子としては顔料や染料などの色材がそのまま或い
は混合して使用でき、着色粒子の直径は０．０５〜１μ
ｍ程度であり、特に着色パターンの光透過性が重要なと
きは０．０５〜０．５μｍ程度が好ましい。着色粒子の
帯電極性は導電性パターンに印加する電圧とは逆極性の
ものを選択する。又、電気絶縁性溶媒としては例えば液
状のｎ−パラフィン系炭化水素、１ｓｏ−パラフィン系
炭化水素、まだはその混合物、脂環族炭化水素、芳香族
炭化水素、ハロゲン化脂肪族炭化水素、シロキサン油等
である。

着色粒子としては前記した以外にも、帯電量が大きく、
分散の良好な点で、色材に乾性油変変性アルキッド樹脂
等の樹脂を付着させた着色粒子も使用できる。

なお、上記の分散液としては電子写真法に用いる液体現
像剤を使用することもでき、更に本発明者等が既に発明
したカルボニル基を有するオレフィン系樹脂粒子を着色
して、１ｓｏ−パラフィン系やｎ−パラフィン系等の脂
肪族炭化水素に分散したもの（特開昭５８−２８５１号
）や、カルボニル基を有するオレフィン系樹脂粒子を着
色して着色粒子としだ後、着色粒子を溶解しない、ｎ−
へブタン、ンクロヘキサン、ｎ−ヘキサン、ジペンタン
、溶油、ケロシン、ミネラルスピリット、テトラリン、
パークロルエチレン、トリクロロトリフルオロエタン、
イソパラフィン、塩素化パラフィン等に分散したもの（
特願昭５７−１９７３７３号）も使用可能である。又、
分散液には着色粒子の帯電電荷を制御するため金属石け
んなどの荷電制御剤を添加することが好ましい。

次に基板１の導電性パターンと対向電極５０間に分散液
の存在下でスイッチ７を閉じ電圧を印加する。これによ
り分散液中の着色粒子は電圧の印ＩＪ目された導電性パ
ターン、例えば２ａ、２１）、及び２Ｃ−１−に電界に
沿って移動し、堆積し、８ａ、８１）、及び８Ｃで示す
堆積物となる（第２図）。

着色粒子の堆積後５基板１及び対向電極５を電気絶縁性
溶媒１１を用いて余分な着色粒子を洗い流す。ここで用
いる電気絶縁性溶媒は沸点の低いものの方が乾燥させや
すい。この操作は第３図に示すように電気絶縁性溶媒１
１を満たした槽１０を用いて行なっても、或いは別の方
法でもよい。なお、洗い流す操作、及び次の乾燥の操作
、並びに必要により行なう定着操作においては、・印加
した電圧はそのままに維持し、かつ間隙もそのままに保
って着色粒子を導電性パターン上に保持させておくのが
よい。

余分の着色粒子を洗い流した後、電気絶縁性溶媒を除去
しく第４図）、適宜に加温した風を送るなどして乾燥を
行なう。乾燥完了後、着色粒子は導電性パターン上に少
くとも仮着するので、スイッチ７を開いてよい。又、ス
イッチ７を開くと共に基板１と対向電極５の間隙を離し
てもよい。

ここまでの過程では導電性パターンの所望部にある色の
着色層を形成することができるが、以上のように所望の
部分の導電性パターンに電圧を印加して着色粒子を選択
的に堆積させ、余分の着色粒子を洗い流し、乾燥する各
工程からなる一色の着色層形成過程を導電性パターンに
電圧を印加する場所を変えて繰り返し行なうことにより
、多色の着色を行なうことができ、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）
、青（１１）　の三色の着色層を各色毎に形成すること
により、例えば液晶カラーＴＶ用の液晶パネルの前面側
パネルとすることが可能になる。

この後、必要に応じて定着を行なう。定着は加熱によっ
て行なうなどの適宜な方法によって行なう。なお液晶カ
ラーＴＶ　用の液晶パネルに適用するときは（財）に配
向処理が必要であるが、配向処理を例えばポリイミド系
等の熱硬化性樹脂を用いて行なうときは、着色粒子が仮
着しだ熱硬化性樹脂組成物を塗布し、塗布された組成物
の硬化を兼ねて加熱し、着色粒子を定着させてもよい。

硬化後の塗布膜にはラビング（一定方向へのプラン掛け
など）を行なうとよい。

本発明は以−ト説明したような工程からなるものである
が、この発明の方法で得られる着色パターンは液晶カラ
ーＴＶの液晶パネルに応用するのに適している。この液
晶パネルに応用する態様としては次の４通りのものが主
だったものであり、通常は後面側から照明を行ない、液
晶の、光を透過した部分の着色層を照明して色光を与え
るものである。

■本発明で得られる着色パターンを前面側、即ち観察側
とし、後面側を透明基板上に形成したＴＰＴ　（Ｔｈ１
ｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ　）を用いて、間
に液晶を充填して液晶パネルとするもの。

■本発明で得られる着色パターンを前面側、透明ガラス
板等の上に形成した透明導電性パターンを後面側とし、
間に液晶を充填したもの。

この場合、各パターンはストライプ状とし、前面と後面
のストライプが互いに直交するように配置する。

■ＴＰＴ　の各画素（導電性）上に着色層を設けて後面
側とし、前面側を透明導電性パターン（■の後面と同様
）としだもの。

■本発明で得られる着色パターンを前面側、後面側をＭ
　ＯＳ　−Ａｒｒａｙとしだもの。

（発明の効果） 本発明は以上の各工程からなるので、各工程自体は簡便
な工程を利用しつつも５導電性パターンに印加した電圧
を利用して着色粒子を付着させるので着色ｆ☆°子を確
実に各導電性パターン上に付着させることができ、しか
も見当ずれは生じない。従って得られる着色パターンの
解像性は導電性パターンの解像性そのものと同一である
。又、洗い流し工程や乾燥工程は電圧を印加したまま行
なうので、着色層形成過程でにじみや流れが生じたり、
互いに混色する恐れもない。

以下、実施例により、本発明をより具体的に説明する。

実施例１ 線中１０μｍから５００μｍまで間隔ＩＯμｍで順次、
巾が変化してゆくストライプ状の酸化インジウム透明導
電膜パターンを有する直径１０ｃｍのガラス板を用い、
ストライプ状透明導電膜パターンの２本置きに１本ずつ
、−５０ｖの電圧を印加し、その他のストライプ状透明
導電膜パターンは接地した。直流電圧電源のプラス側と
ステンレス製の対向電極は接地した。このガラス板の透
明導電膜パターンとステンレス製対向電極を１履の間隔
で平行に対向させ両者の間隔が変化しないように固定し
た。

赤顔材（犬日精化製、セイカファヌトレッド１５４７）
、緑顔料（大日精化製、クロモファイングリーン２ＧＯ
）、青顔料（大日精化製、クロモファインブルー５１８
７）を各々１．０２に対しビニルトルエン−アクリレー
ト樹脂（プライオラ（）　０Ｍ５）　４．０９、トルエ
ン２０ｖを各々混合し、ボールミルで３５時間分散して
赤、緑、青の濃縮分散液を作った。この濃縮分散液中の
着色粒子は十に帯電していた。

得られた分散液のうち赤の濃縮分散液をイソパラフィン
（エッソ社製、アイソパーＨ）にて５０倍に希釈し、こ
の赤の分散液の中に前記の状態の透明導電膜パターンと
ステンレス製対向電極を浸漬した。約３０秒で赤の着色
粒子の堆積を終え、電圧を印加したままで赤の分散液か
らとり出し、ｎ−ヘキサンを両電極間の間隙に静かに流
すことにより余分な赤の分散液を除去し、風乾した。

乾燥終了後、電圧印加を切り、赤色の着色層の形成され
た透明導電パターンをすべて接地し、各赤色着色層に隣
接したパターンに前と同様−５０ｖ印加し、残りの導電
パターンは接地した。同様にして緑の分散液で緑の着色
粒子の堆積、余分な着色粒子の除去、乾燥を行なった。

さらに同様にして青の着色層を形成した。

このようにして得た赤、緑、青に塗り分けられたパター
ンを２００°０３０分間加熱定着すると、透明性が改善
された。

得られた着色パターンはいずれの部分も色の流れ、ボケ
、混色等の無い解像性の優れたものであった。

実施例２ 線巾１３０μｍ１間隔１０μｍ　のストライプ状の酸化
スズ・酸化インジウム系の透明導電膜パターンを有する
１０ｃｍ角のガラス板を用い、実施例１と同様にして赤
、緑、青の順に各色の部分がくり返し形成された着色パ
ターンを作成した。

次いでこのガラス板の透明導電膜パターンを短絡させ、
ガラス板の着色パターン面に液晶の配向剤としてポリイ
ミドを乾燥膜厚がほぼ０．１μｍとなるように塗布し乾
燥させ、キュア後、配向処理としてラビングを行なった
。さらに、別のガラス板に薄膜トランジスタ（以下′Ｔ
ＰＴと略記する）を形成し、上記と同様に配向剤を塗布
し、乾燥させ、キーア後、ラビングを行なった。但し、
ラビングの方向を着色パターンを有するガラスの場合と
は直角を為す向きで行なった。

次いで上記着色パターンを有するガラスの着色パターン
面と、ＴＰＴを有するガラスのＴ”ＦＴ面が８／Ｓｎの
間隙を隔てて対向するように配置し、両ガラスの周囲を
シールし、内部に液晶を封入し、両ガラスの外面に偏光
軸が互に直角を為すように偏光性プラスチックフィルム
を貼り付け、液晶セルを作った。この状態で液晶セルの
背面から入った円偏光は、背面の偏光板で直線偏光とな
り液晶層で９０度、偏光軸が回転され、表面の偏光板と
偏光軸が一致するようになるため表面偏光板を透過する
よう構成されている。

得られた液晶セルの背面から白色光で照明すると表面側
からは赤、緑、青のストライプの着色パターンが観察さ
れ、明視の距離からμれば赤、緑、青の色光が混色し、
白色に見えた。

次に’ｆ’Ｆ’Ｔ’の１つのトランジスタを選択し、着
色パターン側の透明導電層との間に５ｖの電位差を生じ
させたところその部分の液晶は配向が変化１−背面から
の光が遮断され、表面から見た時にその部分は着色して
見えだ。更にＴＦ’ｒの選択するトランジスタを種々変
えて種々の着色画像を表示することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の方法を示す説明図である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）電気絶縁性基板上の導電性パターンと、導電性パ
   ターンに平行に間隙を有して対向させた対向電極との間
   に電圧を印加し、両者の間隙に供給した導電性パターン
   側印加電圧とは逆極性に帯電、した着色粒子を電気、絶
   縁性溶媒中に分散してなる分散液中の着色粒子を導電性
   パターン上に堆積させ、次に電・圧を印加したままで電
   気絶縁性溶媒のみを供給して余分な着色粒子を除去し、
   除去後乾燥させ、その後、電圧印加を解き、更に必要に
   応じて着色粒子を定着させることを特徴とする着色パタ
   ーンの製造方法。
2. （２）所望の部分以外の導電性パターンを接地しておい
   て所望の部分の導電性パターンにのみ電圧を印加するこ
   とにより行なうことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の着色パターンの製造方法。
3. （３）基板及び導電性パターンが透明であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の着色パタ
   ーンの製造方法。
4. （４）基板はガラス板であることを特徴とする特許請求
   の範囲第３項記載の着色パターンの製造方法。
5. （５）着色粒子は熱可塑性樹脂もしくは熱硬化性樹脂を
   着色したものであり、熱方式により定着することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項５、第２項、第３項、もし
   くは第４項記載の着色パターンの製造方法。