JPS63147104A - 多色表示装置の製造方法 - 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〕 本発明はカラーフィルターを応用した多色表示装置の製
造方法に関し、特に表示品質を改善するための遮光膜付
のカラーフィルターの製造方法に関する。

〔発明の概要〕

本発明はカラーフィルターの各色の間隙に遮光膜を形成
する際、清缶なパターニングが必要となるという欠点を
除去するために、予め染色可能な材料を基板上に形成し
、その上にカラーフィルターを順次形成し、そのカラー
フィルターを染色されないための防染マスクとして、カ
ラーフィルター間隙に露出している染色可能な暦のみを
着色して遮光膜とする事により、開側な方法で多大な効
果をあげるものである。

〔従来の技術〕

第４図に従来の多色表示装置の一例の断面図を示す。４
１はガラス等から成る透明基板、４２は透明基板上に形
成されたＩＴＯ等からなる透明電極、４３、４３’　、
４３　’は透明電極とパターンを一敗させて成るカラー
フィルターでそれぞれ異なった色調を有する。４４は第
２の透明基板で、第２の透明電極４５を形成し、透明基
板４１と相対向させ間隙に液晶４６を挟持し、多色表示
装置を形成する。

この多色表示装置を偏光子と検光子で挟み透明電極を介
して液晶に選択的に電圧を印加すると、カラーフィルタ
ーを通して光を透過する部分と、全く光をｉｆしない部
分が現れ、カラー表示が可能となる。このような多色表
示装置において透明電極の間隙部分からもれてくる迷光
は極力おさえる事が色の純度を保つために必要である。

しかし、電圧無印加時に黒になるように偏光子と検光子
を配置した場合、液晶層厚がカラーフィルターの存在す
る電極の部分と間隙部分とではカラーフィルターの厚み
分だけ異なっているのでカラーフィルタ一部分を充分に
遮光しようとすれば、間隙部分では液晶層厚のずれによ
る光の干渉により迷光を生ずる事になる。さらに電圧無
印加時に透過となるような表示モードを選択した場合に
は、間隙は常に白の表示となり、色の純度は得られない
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上、述べた事かられかるように理想的な色の純度を得
るためにはカラーフィルターの間隙に遮光性の物質を配
置する事が望ましい。しかし、非常に微細なカラーフィ
ルター間の間隙のみに遮光層を形成する事は難しり、微
細なフォトマスク等でパターニング形成しなければなら
ないが、それは著しく工程を複雑化させる事になる。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はカラーフィルター間隙に遮光膜を形成するため
に特別なフォトマスク等の微細加工手段を講しなくとも
、染色可能な材料からなる店の上ニカラーフィルターを
形成し、そのカラーフィルターを防染マスクとして用い
、カラーフィルター間隙に露出する染色可能な層を着色
し、簡便に遮光膜を形成するものである。

詳しくは、 （１）基板上に染色可能な材料から成る層を形成する工
程。

（ｉｉ）形成した染色可能な材料から成る層の上に任意
の形状にカラーフィルターを順次形成する工程。

（ｉｉｉ　）カラーフィルター間隙に露出している染色
可能な材料から成る層を色素にて着色させる工程。

を有する工程にてカラーフィルターを下地の染色可能な
材料からなる層に対する防染層とする事で非常に簡便な
工程となり、遮光性物質をパターニングするための余分
なフォトマスク等が不要となるものである。

〔作用〕

本発明ではカラーフィルターを防染層として使われるが
、カラーフィルターの形成方法としては今までに印刷法
、染色法、電着法等が提案されており、いずれも本発明
には利用できるが詳しい説明を以下に述べる。

印刷法はバインダーに色素を混合したインキをオフセッ
ト印刷等の手段で微細なパターンに転写するものである
が、バインダーの種類を適当に選ぶ事によって容易に本
発明に応用できる。例えば、下地の染色可能な材料から
なる層を着色するのに水溶性の染料を用いるとすれば、
バインダーに疎水性の緻密な構造のもの、例えばポリエ
ステル等の樹脂を選択すれば後の遮光膜の染色によりカ
ラーフィルタ一層も同時に染色されるという事は避けら
れる。

染色法はゼラチン等の易染色性の樹脂をフォトリングラ
フイーにより微細にパターニングし、順次染色してカラ
ーフィルターを形成していくが、もともとカラーフィル
ターの基質として易染色性の樹脂を使用しているため、
カラーフィルターを防染層とするには工夫が必要となる
。例えばカラーフィルターを酸性染料で染色したとすれ
ば、下地の染色可能な材料から成る層を酸性染料には染
まらず塩基性染料で染まるような材料、例えば表面が負
に帯電しやすいアクリル樹脂等で構成してやる事が必要
であり、当然、後の遮光膜とするための染色は塩基性染
料で行う事となる。さらにカラーフィルターの方も塩基
性染料で染まらないように薬品等での防染処理を施して
おく必要がある。

電着法は特開昭５９−１１４５７２に詳しく開示されて
いるが、電極上に高分子と閘脂を電気化学的に析出させ
ることによりカラーフィルターを形成させるものである
。この方法によれば、析出したカラーフィルターを充分
硬化させれば、もはや染色されない層となるため、本発
明への応用は容易にできる。しかし、電着をするために
は電極が必要であるため、染色可能な材料から成る層の
上に電極を形成し、電着てカラーフィルターを形成する
か、もしくは予めパターニングした電極の上に多孔性の
染色可能な材料から成る層を形成し、電極を絶縁状態に
しないようにして電着するかのいずれかの方法がとられ
る。

以上の点に留意さえすれば、遮光膜を形成するための染
色可能な材料から成る層は金属、酸化物。

樹脂等のいずれでも良い。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例に基づき、より具体的に説明する
。

〔実施例１］ 第１図に本発明による多色表示装置の一例の断面図を示
す。１はガラスよりなる基板で、上に透明電極２が任意
の形状にパターニングされて形成される。さらにその上
に染色可能な材料から成る層３とカラーフィルター４．
４’、４’が形成される。次に露出している染色可能な
材料からなる層を染色して遮光膜３′とする。

これまでの形成方法を第２図の工程図を用いてより詳し
く説明する。第２図ｔａ＋に示すようにガラス基４Ｆｊ
、１にＩＴＯを蒸着により付け、フォトリングラフイー
を利用してパターニングし透明電極２とする。次に第２
図（ｂｌに示すように基板１の全面にアルミニウムをス
パッタにより形成し、硫酸水溶液中で対極の間で通電す
る事により陽極酸化し多孔性アルマイトからなる層３と
する。第２図ＦＣ＋に示すように多孔性アルマイトは多
孔性であるが故に透明電極２と外部との間を電気的に絶
縁していないので、透明電極２に電圧を印加する事によ
り電着てカラーフィルター４．４’、４’が下記の方法
で形成できる。

下記組成の電着浴の顔料を赤、緑、青に変え、３種類作
成した。最初、赤のフィルターを形成したい透明電極を
各々接続し、赤の電着浴に浸潤して、対極との間に電圧
を印加すると電圧を印加された電極に対応する多孔性ア
ルマイト上に赤のフィルターが電着された。この基板を
引き上げ、水洗、熱硬化し、以下同様の操作を緑、青の
電若浴について繰り返す事により、カラーフィルター４
．４’、４′を作製した。

次に、第２図ｆｄ＋に示すようにカラーフィルターを形
成した基板を黒色酸性染料溶液に浸漬し、露出している
多孔性アルマイトを染色後、封孔処理して遮光膜３′を
形成した。この時、カラーフィルターは酸性染料に対す
る親和性がないため全く染色されなかった。

このように遮光膜３′とカラーフィルター４゜４’、４
”が形成された基板１を第１図に示すように第２の透明
電極５を形成した第２の基板６とを相対向させ間隙に液
晶７を挟持させて多色表示装置を作製した。

以上のように作製した多色表示装置は、簡便な方法で作
製したにもかかわらず、カラーフィルターと遮光膜の位
置ずれ等のない精度の良いものであり、その表示品質は
カラーフィルター間隙からの迷光がな（、色純度の劣化
のない掴めて高いものであった。

〔実施例２〕 第３図に本発明の多色表示装置の別な一例を示す。３１
はガラスより成る基板で上にゼラチン水溶液をスピンコ
ードで塗布、硬化したものから成る染色可能な材料から
なる層３２が形成される。次にＩＴＯをスパックにより
形成し、フォトリングラフイーによりパターニングして
透明電極３３が積層される。カラーフィルター３４．３
４　　’　、３４　’は実施例１に示したと同様に電着
により作製し、以後、露出しているゼラチンからなる染
色可能な材料からなる層を黒色酸性溶液中で染色して遮
光膜３２′を形成した。この時カラーフィルターはやは
り酸性染料に対する親和性がないため全く染色されなか
った。

このようにして遮光膜３２′とカラーフィルター３４．
３４　　’　、３４　　“が形成された基板３１を第２
の透明電極３５が形成された第２の基板３６とを相対向
させ間隙に液晶３７を挟持させて多色表示装置を作製し
たところ実施例１と同様の効果が得られた。

〔実施例３〕 実施例１におけるカラーフィルター４．４’。

４＃を下記組成のインクの顔料を赤、緑、青に変え、オ
フセット印刷を１色づつ３回繰り返す事により作製した
。

以下、実施例１と同様に多色表示装置を作製したところ
実施例１と同様の効果が得られた。

〔発明の効果〕

以上、実施例にて具体的に示したように本発明によれば
、カラーフィルター自体をマスクとして微細な形状の間
隙のみに遮光膜をセルフアラインメントにより形成でき
るため、非常に簡便な方法にもかかわらず、カラーフィ
ルターと遮光膜の位置ずれがなく大きな効果が得られる
ものである。

又、本発明による多色表示Ｗｉはプロセスを複雑にする
事なく、カラーフィルター間隙からの光のもれを防げる
ため高い表示品質と実用価値が達成できるものである。

本発明を実施するための制限はカラーフィルターが防染
効果を有している事だけでその他については何も制限は
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による多色表示装置の一実施例を示す断
面図。第２図（ａｌ〜（ｄ＋は本発明による多色表示装
置の製造方法一実施例を示す工程図。第３図は本発明に
よる多色表示装置の他の実施例を示す断面図。第４図は
従来の多色表示装置の一例を示す断面図。 １６．３１．３６，４１．４４・・・基板２．５，３３
，３５，４２．４５・・・透明電極３’、３２’・・・
・・・遮光膜 ４．４　’　、４　’　、３４．３４　’　、３４　′
、４３．４３’、４３　’・・・・・・カラーフィルタ
ー ７．３７．４６・・・・・・・液晶 以上 出願人　セイコー電子工業株式会社 代理人　弁理士　最　上　　務（他１名）：二二二７□
７液晶 第２　図（ａ） 第２　図（ｂ） 第　２　図（ｄ） １（イ邑日目ｊｚコニ３クタ色衣ホ超は冒’−ｒス５ε
エノｒＱ−奢・１′・１「工Ａ判＝Ｃ？）第２図 、本４色Ｂ月１−よろろ１１木ホ最５「め−笑扼デ」哨
釦−置汀乙第３図 ４力笠米めタタ匣」萎Ｌ９コＩｎ以ｆ「面図第４図

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）カラーフィルターを有する多色表示装置の製造方
   法において、 （ｉ）基板上に染色可能な材料から成る層を形成する工
   程。 （ｉｉ）該染色可能な材料から成る層の上に任意の形状
   にカラーフィルターを順次形成する工程。 （ｉｉｉ）該カラーフィルター間隙に露出している染色
   可能な材料から成る層を色素にて着色させる工程。 を有する事を特徴とする多色表示装置の製造方法。
2. （２）前記、染色可能な材料からなる層が多孔性物質か
   ら成る事を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の多色
   表示装置の製造方法。
3. （３）前記、多孔性物質が金属を陽極酸化して形成した
   多孔性酸化物層である事を特徴とする特許請求の範囲第
   ２項記載の多色表示装置の製造方法。
4. （４）前記、金属がアルミニウムで多孔性酸化物層がア
   ルマイトである事を特徴とする特許請求の範囲第３項記
   載の多色表示装置の製造方法。
5. （５）前記、カラーフィルターの形成が前記、基板と多
   孔性物質の間に任意の形状にパターニングされた透明導
   電膜を形成し、該透明導電膜を電極とし、電着性高分子
   と色素とから成る溶液から、該多孔性物質上に電着によ
   り順次形成されてなる事を特徴とする特許請求の範囲第
   ２項記載の多色表示装置の製造方法。
6. （６）前記、カラーフィルターの形成が、前記染色可能
   な材料から成る層の上に任意の形状にパターニングされ
   た透明導電膜を形成し、該透明導電膜を電極とし、電着
   性高分子と色素とから成る溶液から、透明電極上に電着
   により順次形成されてなる事を特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の多色表示装置の製造方法。
7. （７）前記、染色可能な材料からなる層を色素にて着色
   させる工程が黒色染料溶液から染色することによってな
   される事を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の多色
   表示装置の製造方法。
8. （８）前記、多色表示装置が多色液晶表示装置である事
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の多色表示装置
   の製造方法。