JPS62136621A - 液晶カラ−表示体用透明導電フイルムの製造方法 - 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〕 本発明は透過型液晶カラー表示体に用いられる、着色透
明導電フィルムの製造方法に関する。更に詳しくは、選
定された樹脂を用いた着色樹脂組成物これを用いて塗布
〜乾燥〜露光〜現像を繰返して非施光性基板に赤、緑、
青のドツトまたはストライブパターンを得た後、着色面
にインジウム−錫酸化物透明電極（以下ＩＴＯ導電膜と
いう）を形成して成るカラーフィルター導電膜の製造方
法に係るものである。

〔従来の技術〕

透過型カラー液晶表示体は、ガラス基板面に一定の順序
でカラーフィルターアレイを形成し、更に該基板カラー
上に共通電極となるＩＴＯ導電膜を形成した基板と、ガ
ラス基板に薄膜トランジスターＣＩＦＴ）およびＩＴＯ
電極からなる画素を形成した基板を画素とカラーフィル
ターアレイをスペーサーを介して対応対向せしめ、周辺
シールを施こして形成されたキャビティ内に液晶を封じ
て得られるセルを用いて、バンクライト光のオン〜オフ
作動を偏光膜を介して行なうのが一般的である。

従来これに用いられるカラーフィルターアレイは一般に
以下の方法で得られる。

即ち、 １、基板面上にゼラチンの塗膜を形成する。

（約Ｉｎ） ２、この表面にフォトレジストをコーティングし露光現
像を施し所定のスポット またはストライプを形成する。

３、該スポットを第１の染料で染色処理する。染色後フ
ォトレジストを剥離除去 する。

４、第２の色および第３の色を形成するため２）、３）
項の操作を繰返す。

５、次いで赤、緑、青から形成されるパターン上にＩＴ
Ｏ膜を形成する。

という方法である。

然しなからこの従来の方法はフォトレジストコーチイン
グル染色〜剥離を繰返すため工程数が多く、為に歩留り
が著じるしく低いという重大欠点の他に、大型化が不可
能に近いとか、ゼラチン塗膜で有るため耐酸性に劣ると
か、耐湿熱性に劣るといった種々の欠点を有している。

これら欠点を除去する方法として逼像素子表面にカラー
フィルターアレイを形成する方法としてレジストを着色
し、コーチイングル露光現像を繰返すという方法が提案
されてはいるものの、提案されているレジストが光分解
型のレジストである為露光部と未露光部の耐溶剤性とい
う意味のコントラストがつき難く現像工程でのトラブル
が生じ易いとかアクリル系レジストであるため基板密着
性に劣るとか、耐湿熱性に劣るといった問題を有してい
る。

また本願発明の一つの目的である基板がフィルムに変わ
った場合可撓性、密着性に劣り、使用に耐え得ない。

これらの理由から逼像光電変化素子の如くスパッタ膜形
成の不要なカラーフィルターアレイとしての可能性は有
るものの、液晶用カラーフィルター用フィルムとしての
可能性は皆無に等しくこの様な提案は全く無いのが現状
である。

〔発明の目的〕

本願発明者らはフィルム状の液晶カラー表示体用透明導
電フィルムといった従来に無い素材の提供を目的に鋭意
検討を行ない本願発明に到達した。

即ちフィルム基板上に密着性、可撓性、耐候性、耐湿熱
性に優れた３種の色から形成されるドツトまたはストラ
イブが形成され、該基板フィルム着色層面上にＩＴＯＦ
Ｊ膜を形成した導電フィルムを得るための画期的な製造
法を見い出し本願発明に至ったものである。

以下に本願発明の詳細につき述べる。

（発明の構成〕 本願発明に用いられる重要な役割を果たす着色用樹脂組
成物としては以下の要件を充足する必要がある。

１、着色のための油性染料が均一に溶解した組成物であ
りコーティングに際して フィルムの劣化の無いこと。

２、非旋光性フィルム基板上に均一な、タックフリーフ
ィルム形成能を有するこ とすなわち造膜性に優れていること。

３、得られた未露光フィルムの露光に際しての解像度が
良好であること。

４、露光感度が良好であり現像に際してシャープなバク
ーンの得られること。

５、得られたドツトまたはストライブは基板密着性に優
れていること、および耐 湯熱性、耐溶剤性、耐候性が良好なこ と。

６．１ＴＯ導電導電膜性が良好なこと。

これらすべての項目を満足する樹脂系が、ジアリルフタ
レートプレポリマーのペンダントアリール基にポリチオ
ールをポリチオールが化学量論的に過剰な条件において
溶媒中加熱下で反応せしめて得られるポリチオールプレ
ポリマー溶液とポリエン、および光増感剤からなる樹脂
系、に油溶性染料を混合溶解した系が優れている。

即ちチオール変性ＤＡＰプレポリマーの増膜性、および
ポリエンを含む樹脂のン容媒除去後のタンクフリー性、
油溶性染料の相溶性、基板フィルム密着性、ＩＴＯ導電
膜密着性エン〜チオール〜増感剤系の高解像性、高感度
等の要件を充たす系である。

木系に用いられるジアリルフタレートプレポリマーＣ以
下ＤＡＰプレポリマーと略ス）またはイソジアリルフタ
レートプレポリマー（以下ｉｓｏ　−ＤＡＰプレポリマ
ーと略す）は通常の市販品で良くその重合度は目的に応
じて適宜選択出来るが造膜性という観点から１０以上の
重合度のプレポリマーが好ましい。

またポリチオールプレポリマー化に際して用いられるポ
リチオールは一般式Ｒ−＋−３Ｈ）ｎ（式中、ｎは２〜
４の整数、Ｒは反応性二重結合を含まない有機基）で表
される化合物はすべて使用可能であるが、好ましい化合
物としてはメルカプトカルボン酸類と多価アルコールの
エステルがあり、−ｉ的に用いられる具体的な例として
は、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、
トリメチロールプロパントリス（β−メルカプトプロピ
オネート）、ペンタエリスリットテトラキス（チオグリ
コレート）、ペンタエリスリットテトラキス（β−メル
カプトプロピオネート）、トリス（ヒドロキシエチル）
イソシアヌレートトリス（β−メルカプトプロピオネー
ト）エチレングリコールビス（β−メルカプトプロピオ
ネート）等である。これらを併用して用いることも可能
である。また反応に際しては無触媒であっても反応は進
行するが、必要に応じてラジカル開始剤の添加も効果的
である。

更にプレポリマー化は通常溶媒中で行ない、最終組成物
は謂ゆるワニスの状態で得るのが−ｉ的であり、ＤＡＰ
プレポリマーおよび／またはｉｓｏ　−ＤＡＰプレポリ
マーを溶解出来る）８媒はすべて使用可能であるし、更
に液状ポリチオール中にＤＡＰプレポリマーおよび／ま
たはｉｓｏ　−ＤＡＰプレポリマーを分散溶解せしめ、
加熱反応後最終的に溶媒を添加することも可能である。

好んで用いられる溶媒としては樹脂溶解性、染料相溶性
、基板フィルムに対する不活性等から、酢酸ブチル、メ
チルセロソルブアセテート、トルエン、キシレン又はこ
れらの混合溶媒がある。

次にこの様にして得られたチオールプレポリマーに１分
子中に反応性炭素−炭素不飽和結合を２ヶ以上有するポ
リエン化合物を添加する。ＤＡＰプレポリマーをチオー
ル化することにより各種ポリエンとの相溶性が向上し、
共重合性も著しるしく向上するため、ポリエンとしてア
クリレート化合物、メタアクリレート化合物、アリル化
合物であれば全て使用可能であるが特に反応性のコント
ロールのし易さという点でアリル化合物が好んで用いら
れる。この場合配合比は−ＳＨ基／−Ｃ−Ｃが１である
ように配合することが望ましいが、適宜変更可能である
。

具体的な例としてはトリアリールイソシアヌレート、ト
リアリールシアヌレート、ジアリールフタレート、ジア
リールイソフタレート、ジアリールマレート、ジアリー
ルイタコネート、ジアリールイタコネ−ト、ドリアリー
ルトリメリテート等が挙げられ、これらは単独使用或い
は併用が可能である。

更に上記ポリチオールプレポリマー溶液とポリエンの配
合物に、放射線照射により遊離基を生成する光増感剤を
添加するが、この化合物としてはベンゾフェノン、ベン
ゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル等を
単独もしくは併用添加することが可能である。これらの
添加量は全樹脂組成物に対して０．０１〜３重量％程度
で充分である。

更に上記系に油溶性染料を添加相溶せしめる、染料とし
ては赤、緑、青が基本となるが所望の吸光度曲線を得る
ことを目的に各色を混合することも適宜行なわれ、本発
明達成のための重要な方法となる。

かくして得られた第１の染料を含む着色樹脂組成物をポ
リエーテルサルフォンフィルム等のフィルム基板上全面
に塗布する。塗布厚みは色濃度の関係から乾燥後で５〜
１０μが望ましい。

また乾燥温度は使用される溶剤にもよるが８０°Ｃ以下
の温度が好ましくこれより高い温度は謂ゆる熱かぶりを
生ずる危険がある。

またコーティング方法としてはスピンナー法、ロールコ
ータ法、バーコーダ−法等通常用いられる方法が使用さ
れる。なおこの際本樹脂系は造膜性に優れているため極
めて粘着性の無い良好な塗膜が形成される。

次いで該塗膜上にネガ乾板を積載しＵＶ光で露光を行な
い必要な部分だけ光硬化せしめ得られたフィルムを溶媒
現像を行なう。

本樹脂系の未露光部は不燃溶媒であるクロロセン溶解可
能であることも従来のレジストには見られない特徴であ
る。

かくして第１の着色ドツトが形成される。

ドツトサイズは１００．ＩＩＩＩＩＸ１００ｐｍ迄解像
可能であった。また現像後加熱、ＵＶ光光源照射より樹
脂の完全硬化を図ることも以後の工程での着色層の安定
性の為に好んで用いられる手法である。

次に第１の着色ドツトの形成されたフィルム面上に第２
の着色樹脂を全面コートし同様の方法で露光現像し第２
の着色ドツトを形成する。この結果第１、第２着色ドツ
トが形成されたフィルムが得られる。

次いで全く同様の方法で全面に第３の着色樹脂をコーテ
ィングし、第３の着色樹脂形成に必要な以外の樹脂層を
現像により除去する。

かくして第１、第２、第３の着色ドツトが配列したドツ
トパターンフィルムが得られる。

なお必要に応じて第１、第２、第３のドツト間に予め空
隙を設けておき、第４の黒色パターン形成も全く同様の
方法で形成することが可能である。

該ドツトパターン上に次いでインジウム−錫酸化物層を
スパッター法により形成する。

形成されるＩＴＯ導電膜の厚みはシート抵抗値で３００
〜４００Ω／口が用途的に適切である。

かくしてフィルム上に３原色（赤、緑、青）のドツトが
形成された導電フィルムはカラー表示用液晶作成上で有
意義なフィルムであった。なお本方法は基板がガラスの
場合も通用可能であり従来の方法より工程の少ない優れ
た方法に成り得る。

〔実施例〕

（感光性樹脂溶液の調製） ジアリルフクレートポレポリマー（ヨウ素価６０）４０
０重量部及びメチルセロソルブアセテート４００重量部
を２１のフラスコに入れ、４０°Ｃに加温しながら攪拌
して均一な溶液とした。次いでこの溶液に攪拌下ペンタ
エリスリトールテトラキス（β−メルカプトプロピオネ
ート）２００重量部を１時間にわたって滴下した後、８
０℃に昇温して３時間攪拌を続けてポリチオール変性ジ
アリルフタレート樹脂溶液を調製した。

液晶を室温迄冷却した後、安定剤としてハイドロキノン
モノメチルエーテル０．３重量部、ポリエン化合物とし
てトリアリルイソシアヌレート４５重量部、光開始剤と
して２−エチルアントラキノン３０重量部、溶剤として
キシレン４００重量部及び酢酸ブチル６００重量部を加
えて、攪拌・溶解して均一な感光性樹脂溶液を得た。

（感光性樹脂溶液の着色） 上記感光性樹脂溶液１００重量部あたりに以下の染料を
溶解させることによって、所望の透過率曲線を有する塗
膜を形成することが出来た。

赤：アゾ系赤色染料　　　　　　２重量部キノフタロン
系黄色染料　０．５　　・緑：銅−フタロシアニン系 緑色染料　　　　　　　３重量部 キノフタロン系黄色染料　　１　・ （着色パターンの形成） １００μ厚のポリエーテルスルフォンフィルムの片面上
に、上記の赤に着色された感光性樹脂溶液をスピンナー
法によりコートし、８０℃で１０分間乾燥した。得られ
た塗膜は厚み１０μで粘着性のない、謂ゆるタックフリ
ーな状態であった。

この塗膜上に、ネガマスクを密着させて積層し、２に’
、Ｖの超高圧水１艮灯で５分間露光した。次いで、ネガ
マスクを除去した後、フィルムを１分間クロロセンに浸
漬させると、ネガパターン通りの赤のパターンが得られ
た。

このパターンは１００μ角のドツトである。

最終硬化として、これに８０Ｗ／Ｃｍの高圧水銀灯より
１５ｃｍの距離にて、２ｍ／ｍｉｎの速度でＵＶ照射を
行なった。

全く同様に、赤のパターンの間隙に緑、次いで青のパタ
ーンを形成した。こうして２００龍Ｘ　３　Ｑ　Ｑ　ａ
ｍのフィルム上に、赤、緑、青のｌＯＯμ角のモザイク
状パターンを計６００万ドツト作製することが出来、こ
の方法は工程数が少ないために従来例に比し高い歩留り
を得ることが出来る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、非施光性フィルム基板上に、ポリチオール変性ジア
   リルフタレート樹脂、紫外線照射により該チオール末端
   を有する樹脂と架橋可能なポリエン化合物、光開始剤、
   第１の油溶性染料群および溶剤、を主成分とする液状組
   成物を塗布し、溶剤を除去して着色塗膜を形成し、次い
   で該塗膜上にネガを配置して露光を行ない、これを現像
   して第１の着色ドットまたはストライブを形成する工程
   ・・・工程 I 次いで工程 I によって得られた着色ドッ
   ト またはストライブの形成された基板上に、同様の組成の
   第２の油溶性染料群を含む液状組成物を全面に塗布乾燥
   し同様な方法で露光現像を行ない第１および第２の着色
   ドットまたはストライブを形成する工程・・・工程II 次いで工程IIによって得られた着色ドットまたはストラ
   イブの形成された基板上に、同様にして第３の着色ドッ
   トまたはストライブを形成して順次第１、第２または第
   ３のドットまたはストライブが配列した着色基板を形成
   する工程・・・工程III 得られた着色層全面にインジウム〜錫酸化 物透明電極を形成する工程・・・工程IV の工程から成ることを特徴とする透過型液晶カラー表示
   体用透明導電フィルムの製造方法。 ２、非施光性基板が溶融押出法により得られたポリエー
   テルスルフォンまたはポリスルホンである特許請求の範
   囲第１項の方法。 ３、油溶性染料群がそれぞれ赤、緑、青系群である特許
   請求の範囲第１項または第２項の方法。