JPS62165623A - 液晶表示体用カラ−フイルタの製造法 - Google Patents

液晶表示体用カラ−フイルタの製造法

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JPS62165623A
JPS62165623A JP61008201A JP820186A JPS62165623A JP S62165623 A JPS62165623 A JP S62165623A JP 61008201 A JP61008201 A JP 61008201A JP 820186 A JP820186 A JP 820186A JP S62165623 A JPS62165623 A JP S62165623A
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liquid crystal
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crystal display
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Narihiro Sato
成広 佐藤
Sanemori Soga
眞守 曽我
Masaaki Yoshino
芳野　公明
Tokihiko Shimizu
清水　時彦
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514—Colour filters
    • G02F1/133516—Methods for their manufacture, e.g. printing, electro-deposition or photolithography

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  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

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、カラー液晶表示体に用いられるカラーフィル
タの製造法に関する。
従来の技術 光の透過量あるいは反射量を制御する液晶とカラーフィ
ルタを構成要素とするカラー液晶表示装置においてその
液晶の制御特性が光の波長と液晶の膜厚に依存する場合
、異なる色の画素毎にその膜厚をかえる必要がある。（
例えばテレビジョン学会技術報告、ＥＤ８８Ｂ　、ｐｐ
３１　（１９８５））このだめ従来は、第２図に示す様
な構成の液晶表示装置を作成していた。すなわち画素６
の膜厚をかえることによって液晶層８の膜厚をかえてい
た。
画素６は次のようにして作成される。まず、ガラス基板
５に染色性感光材料（ゼラチン、カゼイン等の変性タン
パク質或は、合成染色性樹脂に重クロム酸塩や、ジアゾ
ニウム塩等で感光性を付与したものなど）を塗布し、こ
れをパターニング後、染料溶液により着色する。このよ
うな塗布、パターニング、染色の工程を３回繰り返して
赤、緑、青の画素６を作成する。ここで染色性感光材料
をガラス基板６に塗布する量を微妙に調整することによ
って色毎に膜厚をかえることができる。
発明が解決しようとする問題点 この場合、染色性樹脂の膜厚コントロールがむずかしく
、画素間の境界で膜かも９あがり、所定の膜厚を得られ
ないという問題があった。
問題点を解決するだめの手段 複数の色の異なる画素の一部あるいは全面に感光材料を
密着し、感光材料の分光感度を制御することによって、
各色の画素毎に対応した膜厚のレリーフを得ることによ
り、表示体用カラーフィルタを製造する。
作　　用 複数の色の異なる画素の一部あるいは全面に密着した感
光材料は、画素を透過した光を受けて感光する。この際
感光材料の分光感度を制御しておけば、各色毎に感光の
度合が異なるため、各色の画素毎に所定の膜厚のレリー
フを得ることができる。
実施例 第１図（ト）に示すように、直径５０１１ｒＪＩの石英
ガラス板１上に重クロム酸ゼラチンを塗布したものをパ
ターニング後、染料により着色して赤、緑、青の各画素
２を作成した。膜厚は１．０μｍ゛であった。
次に第１図（司に示すようにハロゲン化銀塩材料３を画
素２上に塗布した。さらに第１図（ｑに示すように白色
光（キセノンアークランプ、螢光灯等の゛可視光を放射
する光源をもちいることができる。）をハロゲン化銀塩
材料３に透明基板１及び画素２を通して照射した。これ
をただちにタンニング現像、漂白、定着して銀粒子を除
いて第１図（ト）にしめすような透明なレリーフ４を作
成し目的の表示体用カラーフィルタを得た。
以下に具体的な実施例を示す。
実施例１ Ｎ−ビニル−２−ピロリドン（式■：以下ｖＰと略す）
とメチルメタクリレート（以下ＭＭＡと略す）の共重合
体に３８０ｎｍ　〜５６０ｎｍに吸収を有する４、４′
−ビスジアゾジフェニルアミン（式■：以下ＢＤＤＡと
略す）を架橋剤として用いて、感光材料を作成した。
式■　　ＣＨ２−ＣＨ２ ■ ＣＨ＝ＣＨ２ ｖＰとＭＭＡの共重合体は、っぎのようにして合成した
。Ｖ　Ｐ　５０　ｆ　（ｏ、４ｓｍｏｌ）、メチルメタ
クリレ−）、　１２　ｙ　（ｏ、１２ｍｏｌ）をメタノ
ール６０Ｆに溶解して、３００ｅＱのフラスコ中に導入
した。このフラスコ中に、重合開始剤である１、アゾビ
スイソブチロニトリル（以下ＡよりＮと略す）を０．０
３１９添加し、窒素雰囲気下６０℃１０時間加熱かくは
んして重合させた。反応後、酢酸エチルを用いてポリマ
ーを沈澱させたのち、アセトンで洗浄後乾燥させた。
このようにして作成したポリマー１０９に架橋剤である
ＢＤＤＡを２００ｑ加え、これをメタノール９０ｆに溶
解して、感光液を調製した。この感光液を先に述べた赤
、緑、青の画素をもつガラスをもちいて、その画素上に
１００Ｏｒ、ｐ、ｍ、　　でスピンコードした。これを
７０℃、２ｏ分プレベークしたのち、キセノンアークラ
ンプ５００Ｗ（ウシオ電機製ＵＸＩ、−５ｏｏ６−ｏ）
をもちいて、光源とサンプルの距離３０ｃｒＲとして、
第１図に示すように、ガラス基板側から２分間光照射し
た。そののち、２−グロパノールの１５％メチルエチル
ケトン溶液に１分間浸漬して現像したのち、メチルエチ
ルケトンに２分間浸漬してから１５０’Ｃ１１ｏ分ポス
トベークしカラーフィルタを作成した。
このカラーフィルタの膜厚を接触式段差針（テンコール
　インスツルメント社　アルファステップＴｅｎｃｏｒ
　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ社Ａｌｐｈａ　５ｔｅｐ）で測
定した結果を第３図に示す。赤画素部で１．０＋０．１
μへ緑画素部で１．５±０．１４ｍ１青画素部で２．２
±０．１μｍであった。
実施例２ 感光材料のうちのポリマーは、実施例１と同じものを用
いた。このポリマー１０２に架橋剤として４００　ｎｍ
〜６００ｎｍ　に吸収を有する７−シメチルアミノー２
−フルオレンジアゾニウムクロリド（式■） を２００肩り加え、これをメタノール９０ｆに溶解して
感光液を調製した。この感光液を実施例１と同様の条件
で同タイプのガラスをもちいてカラーフィルタを作成し
た。このカラーフィルタの画素の膜厚は、赤画素部で１
．Ｑ±０．１μｍ、緑画素部で１．６±０．１４ｍ１青
画素部で２．３±０．１μｍであった。
実施例３ 感光材料のうちのポリマーは、実施例１と同じものを用
いた。このポリマー１Ｏｆに架橋剤として２４５　ｎｍ
−５０７ｎｍ　に吸収を有する１−アジドピレン（式■
） を２００　Ｍ（ｊ加え、これをメタノール９０５’に溶
解して感光液を調製した。この感光液を光照射時間を３
分にした以外は実施例１と同様の条件で同タイプのガラ
スをもちいてカラーフィルタを作成しだ。このカラーフ
ィルタの画素の膜厚は、赤画素部で１．○±０．１μｍ
、緑画素部で１．６±ｏ、１μｍ、青画素部で２．２±
０．１μｍであった。
実施例４ 感光材料のうちのポリマーは、実施例１と同じものを用
いた。このポリマー１０２に架橋剤としてＢＤＤＡとホ
ルムアルデヒドとの縮合物を２０（Ｍｐ加え、これをメ
タノール９０９に溶解して感光液を調製した。
ＢＤＤＡとホルムアルデヒドとの縮合物は、次のように
して作成した。ＢＤＤＡｌｏｙに濃硫酸１Ｆ５ｒｎｔを
加え、この溶液にホルムアルデヒド１２を加えて１０℃
で３時間かくはんしたのちメタノール１００　ｍｔを加
えて沈澱をろ過して合成した。
この感光液を光照射時間を１分にした以外は実施例１と
同様の条件で同タイプのガラスをもちいてカラーフィル
タを作成した。このカラーフィルタの画素の膜厚は、赤
画素部で１．○±Ｑ、１μｍ、緑画素部で１．７±Ｑ、
１４ｍ１青画素部で２．４±Ｑ、１μｍであった。
実施例６ 感光材料として、弐〇に示すようなポリビニルシンナミ
リデンアセタートに増感剤としてエリトロシンを添加し
たものを用いた。この分光感度は、４００　ｎｍ　−６
００ｎｍ　であった、式■　＋０Ｍ２−ＣＨ−）。
このポリビニルシンナミリデンアセタートは、次のよう
にして合成した。ポリビニルアルコール２Ｏｆとシンナ
ミリデン酢酸クロリド９０ｆ’をメチルエチルケトン３
００ｍ７に溶解し、この溶液加えたのち沈澱物をろ過し
て弐〇に示す化合物を合成した。
この感光液を実施例１と同様の条件で同タイプのガラス
をもちいてカラーフィルタを作成した。
このカラーフィルタの画素の膜厚は、赤画素部で１．０
±０．１μｍ１録画素部で１．６±０．１５ｍ１青画素
部で２．２±０．１μｍであった。
比較例１ 感光液は、ゼラチン２０％水溶液２５２に、重クロム酸
アンモニウム２０チ水溶液５Ｆ、クロムみょうばん２％
水溶液１７を溶解したものを用いた。この感光液を実施
例１と同タイプのガラスに１５０Ｏｒ、ｐ、ｍ、　　で
スピンコードした。この感光液を塗布したガラス板に実
施例１で使用したキセノンランプで、１００μｍ　Ｘ　
２００μｍの穴をあけたマスクを通して２分間光照射し
たのち赤染料水溶液に浸漬して赤画素を作成した。つぎ
にこのガラス板に感光液を１００Ｏｒ　、　ｐ　、　ｍ
　、　　でスピンコードし先に述べた工程を経たのち、
緑染料水溶液に浸漬して赤画素のとなりに録画素を作成
した。さらにこのガラス板に感光液を５０　Ｏｒ　、ｐ
、ｍ、でスピンコードし、青染料水溶液をもちいて録画
素のとなりに青画素を作成した。このカラーフィルタの
画素の膜厚を第４図に示す。画素間にもりあがりがあり
、赤画素部で１．０＋０．２μｍ、録画素部で１．０±
０．５μｍ１青画素部で１．３±０．６μｍであった。
比較例２ 感光材料のうちのポリマーは、実施例１と同じものを用
いた。このポリマー１０９に架橋剤として３００　ｎｍ
〜４５０　ｎｍ　に吸収を有するｐ−ジアゾフェニルア
ミン（弐〇） を２００９加え、これをメタノール９０２に溶解して感
光液を調製した。この感光液を光照射時間を３分にした
以外は実施例１と同様の条件で同タイプのガラスをもち
いてカラーフィルタを作成した。このカラーフィルタの
画素の膜厚は、赤画素部で１．０μｍ、録画素部で１．
Ｑμｍ、青画素部で１．３μｍであった。光照射時間を
長くしても録画素部と赤画素部の膜厚の差をつけること
はできなかった。
なお、以上の実施例では重クロム酸ゼラチンのパターニ
ングおよび染色で作成した赤、緑、青の画素を有するガ
ラスを使用したが、画素の作成法は印刷、写真などでも
かまわない。また、基板はガラスのほかエポキシ樹脂や
、ポリカーボネート等のプラスチックなどでもかまわな
い。
発明の効果 本発明の製造法に従い、複数の色の異なる画素の一部あ
るいは全面に感光材料を密着し、感光材料の分光感度を
制御することによって、各色の画素毎に所定の膜厚のレ
リーフを精度良く容易に得ることができた。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例におけるカラーフィルタの製
造プロセスを示す断面図、第２図は従来のカラーフィル
タの断面図、第３図は本発明で得られたカラーフィルタ
の膜厚の測定結果を示すグラフ、第４図は従来例のカラ
ーフィルタの膜厚の測定結果を示すグラフである。 １　・・・ガラス基板、２・・・・・・画素、３・・・
・・感光材料、４・・・・・・画素毎のレリーフ。 ■感光材Ｐｒ１布 白　　　色　　光 第　２　図　　　　　　　　　　　　　１０−−一ヵ゛
ラスｊ−尺ｍ３図 一水平方同一 第４図 赤画衆　譚亘京　青画危 一水平方向一 手続補正書 昭和６２年３り！０日 昭和６１年特許願第８２０１　　号 ２発明の名称 液晶表示体用カラーフィルタの製造法 ３補正をする音 事１′１との関係　　　　　　４１゛　　　　許　　　
出　　　願　　　人住　所　　大阪府門真市大字門真１
００６番地名　称　（５８２）松下電器産業株式会社代
表者　　　　谷　　井　　昭　　雄 ４代理人　〒５７１ 住　所　　大阪府門真市大字門真１００６番地松下電器
産業株式会社内 〔連絡先１ｕ話（東京）４３７−１１２１東京法務分家
〕−−６、補正の内容 （１）明細書の特許請求の範囲の欄を別紙のとおり訂正
します。 （２）明細書第４頁第１７行の「ハロゲン化銀塩材料」
を「感光材料」と訂正します。 （３）同第５頁第１行の「ハロゲン化銀塩材料」を「感
光材料」と訂正します。 （４）同第５頁第２〜３行の「夕・＝ング現像テ漬粒子
を除いて」を「現像して」と訂正します。 （５）同第７頁第５行の「接触式段差計」を「触針式段
差計」と訂正します。 ２、特許請求の範囲 ０）複数の色の異なる画素の一部あるいは全面に、分光
感度を制御した感光材料層を密着して形成し、これを露
光し現像することによって、各色の画素毎に所定の膜厚
のレリーフを得ることを特徴とする液晶表示体用カラー
フィルタの製造法。 （２）感光材料が可視光に感度を持つ光硬化性樹脂であ
る、特許請求の範囲域１項記載の液晶表示体用カラーフ
ィルタの製造法。 （３）感光材料の高分子化合物に光反応物を架橋させて
不溶化する特許請求の範囲第１項記載の液晶表示体用カ
ラーフィルタの製造法。 （４）光反応物が、６０ｏｎＸＩＩ〜６０ｏｎｍの間に
吸収を有するジアゾ化合物もしくはアジド化合物である
ことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の液晶表示
体用カラーフィルタの製造法。 （５）　　ジアゾ化合物が４．４′−ビスジアゾジフェ
ニルアミンもしくは４．４′−ビスジアゾジフェニルア
ミンとホルムアルデヒドの縮合物である、特許請求の範
囲第４項記載の液晶表示体用カラーフィルタの製造法。 （６）感光材料が可視光に感度を有するような増感剤を
含む事を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の液晶表
示体用カラーフィルタの製造法。 ヴ）増感剤が、光の波長で５００ｎｍ　〜６００ｎｍの
あいだに吸収を有する特許請求の範囲第６項記載の液晶
表示体用カラーフィルタの製造法。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）複数の色の異なる画素の一部あるいは全面に、分
    光感度を制御した感光材料層を密着して形成し、これを
    露光し現像することによって、各色の画素毎に所定の膜
    厚のレリーフを得ることを特徴とする液晶表示体用カラ
    ーフィルタの製造法。
  2. （２）感光材料が可視光に感度を持つ光硬化性樹脂であ
    る、特許請求の範囲第１項記載の液晶表示体用カラーフ
    ィルタの製造法。
  3. （３）感光材料の高分子化合物に光反応物を架橋させて
    不溶化する特許請求の範囲第１項記載の液晶表示体用カ
    ラーフィルタの製造法。
  4. （４）光反応物が、５００ｎｍ〜６００ｎｍの間に吸収
    を有するジアゾ化合物もしくはアジド化合物であること
    を特徴とする特許請求の範囲第３項記載の液晶表示体用
    カラーフィルタの製造法。
  5. （５）ジアゾ化合物が４，４′−ビスジアゾジフェニル
    アミンもしくは４，４′−ビスジアゾフェニルアミンと
    ホルムアルデヒドの縮合物である、特許請求の範囲第４
    項記載の液晶表示体用カラーフィルタの製造法。
  6. （６）感光材料が可視光に感度を有するような増感剤を
    含む事を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の液晶表
    示体用カラーフィルタの製造法。
  7. （７）増感剤が、光の波長で５００ｎｍ〜６００ｎｍの
    あいだに吸収を有する特許請求の範囲第６項記載の液晶
    表示体用カラーフィルタの製造法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5663036A (en) * 1994-12-13 1997-09-02 International Business Machines Corporation Microlithographic structure with an underlayer film comprising a thermolyzed azide
EP0738906A3 (en) * 1995-04-20 1997-11-19 Nippon Oil Co. Ltd. Method for preparing optical film

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EP0738906A3 (en) * 1995-04-20 1997-11-19 Nippon Oil Co. Ltd. Method for preparing optical film

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