JPS6111703A - カラ−フイルタ−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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はカラー液晶パネル用のカフ、−フィルターの製
造方法に関するものである。

〔発明の背景〕

液晶パネルのカラー化は液晶表示装置の大きな課題とし
て従来から精力的に検討が行なわれてきた。そしてＥＣ
Ｂ方式、ゲストホスト方式、複屈折フィルム−ＴＮ方式
、旋光分散−コレステリッタ方式等様々の方式が提案さ
れてきたが、フルカラー性と構造的信頼性の面から現在
の所−液晶を光シヤツターとして用いてこれと赤（■−
緑０−青（Ｂｌの三原色フィルターとを組み合わせたカ
ラー液晶パネルが最も有力視されている。

〔従来技術と問題点〕

第４図はカラーフィルタ一方式によるカラー液晶パネル
の動作原理の概念を示す説明図、第２図は従来技術のカ
ラー液晶パネルの断面図である。

白色の入射光１６はカラーフィルター１１を透過してス
ペクトル成分の選択がなされた後−光シヤツターである
液晶パネル１２に於いて透過光量の調整が行なわれ一人
間の眼１５には出射光１４（ここではＲとＧが透過して
おり黄〜黄緑色となる）が観測される。尚−カラーフィ
ルター１１と液晶パネル１２の位置関係は逆転しても構
わな（・。

第４図のカラー液晶パネルを作成する上で最も重要なポ
イントの１つはカラーフィルターの種類や形成法である
。カラーフィルターとしては一感光性ゼラチンを適当な
パターンのフォトマスクで露光し現像してから酸性染料
で染色する工程を繰り返してＲ，Ｇ−Ｂのフィルターと
したもの、透明基板上にＲ，Ｇ−Ｂのインクを順次適当
なパターンに印刷してフィルターとしたもの、フォトレ
ジストで形成したパターンをマスクにして顔料を蒸着す
るという工程を繰り返してＲ，Ｇ、Ｂのフィルターとし
たものなどがある。これらのフィルターは液晶パネルの
内側（液晶層側）あるいは外側の何れかに形成されるも
のであり−この選択は液晶パネルの構造や駆動などで総
合的に決められる事柄である。

ただし−前記の３種のカラーフィルターは何れも第２図
（ａｌに示した様に、透明基板２１と液晶層２２より成
る液晶パネルの透明電極２３のパターンと同期する様に
カラーフィルター２４のパターンを形成して液晶パネル
とのマツチングをとるものである。すなわち−それぞれ
Ｈ，Ｇ＝　Ｂの信号を受ける透明電極２３Ｒ−２３Ｇ−
２３Ｂに同期して−）Ｌ−Ｇ−Ｂのカラーフィルター２
４Ｒ−２４Ｇ−２４Ｂが形成されて−しかも電極とフィ
ルターが丁度型なる様にカラー液晶パネル全体が形成さ
れるものである。

この場合−第２図（ｂｌの様に透明電極とカラーフィル
ターとのパターン間相互の重ね合わせが不十分になった
り、第一２図（Ｃ）の様に透明電極Ｑ）パターン寸法と
カラーフィルターのパターン寸法トの一致が悪い時など
に表示性能の低下は避けられない。

特に液晶パネルが大型化するのに従って、これらの問題
は発生しやすくなり、益々使用上の困難が大きくなる。

また、前記ゼラチンフィルターや前記蒸着フィルターで
はフォトリソグラフィーの工程が少なくとも３回あり一
工程数の多さがコスト上昇に直結する点も大きな問題で
ある。

以上の観点から、液晶パネルの透明電極パターンに自動
的に同期してカラーフィルターが形成される様な、セル
ファライン的なカラー液晶パネルの作成が望まれている
。その一つの方法としては。

電圧を印加した透明電極上に選択的に染料層が形成でき
る電着塗装法がある。

菓３図は従来技術による電着塗装法の概念な示す断面図
である。透明基板（通常はガラス基板）６１上に形成さ
れたパターニングされた透明電極（通常は酸化インジウ
ムと酸化スズ）３２ａ〜３２ｆのうちの例えば３２ｂと
３２６にのみカラーフィルターを形成しようとする場合
、染料を含む°溶液６４の中に透明基板３１と対極電極
６６とを浸し、前記透明電極のうちの６２ｂと３２８と
前記対極電極６３との間に電圧３５を印加する。

この時の電圧の極性は前記の染料系がアニオン系かカチ
オン系かで適宜選択され−アニオン系ならば透明電極側
が正−カチオン系ならば負となる。

この結果−第３図の透明電極のうち塗りつぶした部分（
６２ｂと５２２の一部）にのみ着色層が形成されるので
、この後水洗と焼成とを行なうことで２選択的にカラー
フィルターが形成される。更にこの工程を繰り返すこと
で−例えばｈ−Ｇ−Ｂのカラーフィルターをフォトマス
クを用いることなく透明電極パターンに合致した形状で
形成できる。

この様に電着塗装法によれば一初期の透明電極パターン
さえ作成すれば−その後のカラーフィルターの形状制御
が極めて簡略化できるという大きな長所がある。しかし
乍ら容易に類推できる様にコノ電着塗装法ではカラーフ
ィルターの形状が透明電極の形状で決まる性質上、複雑
な形状−例えばモザイク状の形状でカラーフィルターを
形成することが困難となる。そして事実上−スドライブ
状のパターンのみしか形成できないことになるが一表示
特性上からはストライプパターンでは各色のストライブ
が目立つため、モザイクパターンとすることが好ましい
。

また、第３図で示した様に一特定の透明電極を選択して
電圧の印加を行なう訳であるが、この時の透明電極への
電位の与え方、言い換えれば透明電極から電源へ接続す
るための導線への接点のとり方が一透明電極パターンが
微細化し高密朋化した場合には隣接する透明電極との短
絡や引き出し導線数の増大となってきて新たな問題とな
る。特に液晶パネルの高密度化に伴ない最終的に液晶パ
ネルとした時の駆動回路との接続数が増大することが量
産技術的に好ましくない。このため液晶パネルの周辺部
に駆動用のＩＣ（集積回路）を搭載する試み等があるが
、この場合は特に透明電極の端部がＩＣＣランプイズの
部分に集約されてしまい１選択的に導線を引き出すこと
が益々むずかしくなる。

〔発明の目的〕

本発明はかかる電着塗装法によるカラーフィルター作成
上の欠点を解消し、カラーフィルターの形成の自由度と
量産性を大幅に向上する製造方法を提供することを目的
とするものである。

発明の実施例〕 以下図面に従い本発明の詳細な説明を行なう。

第１図は本発明による電着塗装法を示す断面図である。

透明基板３１にパターニングした透明電極３２３〜３２
ｆがあるのは第３図と同様であるが。

この上に更にレジスト材を塗布し一フォトマスクを用い
て適当なパターン−例えば第１図でσ）斜線部４７にの
み一レジスト膜が残るようにする。この状態にしてから
一第３図で示したのと同様に電着塗装を施すが第３図と
の相違点は全ての透明電極に電位を与えても良いという
ことである。この様にした結果−透明電極３２ｂ−３２
ｃｍ　３２ｅ−３２ｆの一部ｄ８ｂ−４８ｃｍ　　４８
ｅ−４８ｆ（塗りつぶした部分）にのみ着色層が形成さ
れ、洗浄−焼成−レシスト除去を行なえば一前記フオド
マスクのパターンで規定される全ての任意のパターンに
フィルターを形成することができる。

本発明では−この様にレジスト材のパターニングという
工程が新たに加わるが−この新たに加わる工程はＲ，Ｇ
−Ｂの３色のフィルターを形成する場合−最初の２回行
なえば十分であり一３色目は最初の２色がマスクになる
有利さがあり、またこの時のマスクの合わせの精度も、
電着塗装法そのものにセルファライン性があるので比較
的粗くてよいという有利さがある。そして−既に述べた
様に、任意のパターンのカラーフィルターが形成できる
ことと、全透明電極に一律に電圧な印加できるという新
たな利点が生じることになる。

〔発明の効果〕

以上本発明によれば−わずかな工程の追加により一電着
塗装法によるカラーフィルターの形成の自由度と量産性
が大幅に向上するものであり、安価なカラー液晶パネル
の製造が達成できることになる。

【図面の簡単な説明】 第４図はカラーフィルタ一方式によるカラー液晶パネル
の動作原理の概念を示す説明図、第２図は従来技術のカ
ラー液晶パネルの断面図−第３図は従来の電着塗装法を
示す断面図、第１図は本発明による電着塗装法を示す断
面図である。 ｉｆ　　２４Ｒ−２４Ｇ−２４Ｂ・・・・・・カラーフ
ィルター。 １２・・・・・・液晶パネル− ２１３１・・・・・・透明基板。 ２３１２３Ｇ−２５Ｂ−３２３，６２ｂ−５２Ｃ−５２
（１５２１，５２ｆ−＝・・・透明電極４７・・・・・
・レジスト膜。 特許出願人　シチズン時計株式会社 第１ｍｌ 第２図 （ｂ） （Ｃ） 第４阿

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 透明基板上に形成した透明電極をレジスト材料で被覆し
   た後パターニングして前記透明電極上へ第１の電着塗装
   を行なう工程と前記レジストを除去しさらに全面にレジ
   スト材を塗布してパターニングし第２の電着塗装を行う
   工程と残りのレジストを除去して第３の電着塗装を行う
   工程とからなるカラーフィルターの製造方法。