WO1997019373A1 - Procede et dispositif pour la fabrication d'un filtre en couleurs - Google Patents

Procede et dispositif pour la fabrication d'un filtre en couleurs Download PDF

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WO1997019373A1
WO1997019373A1 PCT/JP1996/003392 JP9603392W WO9719373A1 WO 1997019373 A1 WO1997019373 A1 WO 1997019373A1 JP 9603392 W JP9603392 W JP 9603392W WO 9719373 A1 WO9719373 A1 WO 9719373A1
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liquid
color filter
processing tank
light
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PCT/JP1996/003392
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Kozo Gyota
Akihiko Uematsu
Sadaaki Sakai
Toshinori Sumita
Fumiaki Matsushima
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Seiko Epson Corporation
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    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a color filter and a production apparatus for performing the method.
  • the present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a color filter suitably used for a liquid crystal display device. More specifically, a method of forming a colored layer on an electrode by bringing the electrode into contact with a film forming solution in which a pigment substance is dispersed in an electrolyte solution, such as a micelle electrolysis method or an electrodeposition method, is used.
  • the present invention relates to a manufacturing method and a manufacturing apparatus for a filter.
  • a transparent conductive film made of IT0 Indium Tin Oxide
  • IT0 Indium Tin Oxide
  • a plurality of pixel electrodes are formed by the transparent conductive film. Then, some of these pixel electrodes are selected and a predetermined voltage is applied to them to display visible information such as characters and figures.
  • a color filter may be formed by applying a coloring layer on the pixel electrode in the manufacturing process of the liquid crystal display device.
  • Such a method of forming a color filter is generally referred to as a color filter of a COI (Colour Filter On ITO) method.
  • a dyeing method As a method for applying a colored layer, a dyeing method, a printing method, a pigment dispersion method, an electrodeposition method, and other various methods have been conventionally known. Further, as one of these methods, for example, a method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 2-2677298 is disclosed. There is a method called micellar electrolysis.
  • a transparent substrate 102 is immersed in a film forming solution 101 prepared by dispersing a pigment substance in an electrolyte solution, and the transparent substrate 102 is immersed in the film.
  • the pixel electrode 103 is formed by using the pixel electrode 103 as an anode, and further using the submerged electrode 104 arranged in the film forming solution 101 as a force source to electrolyze the film forming solution 101. 3 Form a colored layer on o
  • a colored layer can be selectively formed on a pixel electrode to which a voltage has been applied as an anode, so that processing is easy, and film forming accuracy is high. Further, since the film is formed by electrolysis, the film thickness can be controlled by the amount of electricity.
  • a main object of the present invention is to provide a method and an apparatus for manufacturing a color filter that can be used. Disclosure of the invention (Production method of first color filler)
  • a first method for producing a color filter according to the present invention is a method for producing a color filter that forms a colored layer that transmits light in a specific wavelength range on a light-transmitting electrode formed on a light-transmitting substrate. (1) contacting the light-transmissive electrode with a film-forming solution obtained by dispersing a pigment substance in an electrolyte solution; and (2) a contact portion between the light-transmissive electrode and the film-forming solution. Then, a voltage is applied to the translucent electrode to electrolyze the film forming liquid.
  • “translucent” means both transparent, ie, colorless, and capable of transmitting light even when colored.
  • the light-transmitting electrode on the light-transmitting substrate as an anode and electrolyzing the film-forming solution
  • pigments and the like in the electrolyte solution adhere to the light-transmitting electrode and the colored layer is formed. It is formed.
  • the voltage application for the electrolysis is applied from the contact portion between the translucent electrode and the film forming solution.
  • the “contact portion between the light-transmissive electrode and the film-forming solution” refers to the contact portion when the light-transmissive electrode contacts the liquid surface of the film-forming solution.
  • the transparent electrode is immersed in the film-forming solution, it is the portion of the translucent electrode that is immersed in the film-forming solution.
  • the voltage is applied from the contact portion between the light-transmitting electrode and the film-forming solution.
  • the thickness of the colored layer can be made uniform, the thickness can be controlled with high accuracy, and the film formation efficiency with respect to the supplied current can be increased.
  • the following various embodiments can be considered.
  • (1) a film forming solution is contained in a processing tank, (2) a light-transmitting substrate is immersed in the processing tank, and (3) Is the part of the translucent electrode immersed in the film forming solution By applying a voltage, the film forming solution can be electrolyzed.
  • This embodiment is an embodiment of a system in which a translucent substrate is immersed in a processing tank.
  • the in-liquid electrode is provided on the inner surface of the processing tank, and (2) the in-liquid electrode is provided on the inner surface of the processing tank provided with the in-liquid electrode. And (3) disposing a translucent substrate in the processing tank such that the translucent electrode faces the in-liquid electrode, and (4) disposing the voltage applying electrode.
  • the light-transmitting electrode can be brought into contact.
  • a voltage application electrode is provided on the inner surface of the processing tank where the in-liquid electrode is provided, and the voltage application electrode is brought into contact with the translucent electrode to electrolyze the film forming solution. Things.
  • the coloring layer is formed on the light-transmitting electrode by electrolyzing the film-forming solution using the light-transmitting electrode on the light-transmitting substrate as an anode and further using the in-liquid electrode as a force source.
  • the in-liquid electrode can be formed by a platinum film
  • the translucent electrode can be formed by ITO (Indium Tin Oxide).
  • a pair of inner surfaces facing each other in the processing tank are provided with in-liquid electrodes, and (2) an inner surface of each processing tank provided with these in-liquid electrodes. And (3) disposing a plurality of light-transmitting substrates in the processing tank such that the light-transmitting electrodes face the in-liquid electrodes; and The respective electrodes for voltage application are brought into contact with the respective translucent electrodes.
  • in-liquid electrodes are provided at two or more locations in the processing tank, and voltage applying electrodes are provided corresponding to each of the in-liquid electrodes. Then, the plurality of light-transmitting substrates are immersed in the processing tank so that the light-transmitting electrodes face the individual liquid electrodes.
  • the light-transmitting electrode on the light-transmitting substrate is used as an anode, and the film-forming liquid is electrolyzed by using the in-liquid electrode as a force source, so that the light-transmitting electrode is formed on the light-transmitting electrode.
  • a colored layer adheres to the surface.
  • two or more A colored layer can be formed on the light-transmitting substrate at the same time.
  • the colored layer is formed while the two light-transmitting substrates are back to back.
  • the translucent substrates can be stably supported.
  • a voltage application electrode is provided so as to penetrate the in-liquid electrode and the wall of the processing tank, and (2) a direction in which the voltage application electrode enters the processing tank. Alternatively, it is moved back and forth in the direction of exiting the processing tank.
  • the voltage applying electrode is configured to be able to move forward and backward with respect to the processing tank, the voltage applying electrode can be brought into accurate contact with the translucent electrode, and moreover, the film applying liquid in the processing tank can be removed. It is very easy to put the light transmitting substrate in and out.
  • an in-liquid electrode is provided on an inner surface of a processing tank having an opening opposed to the opening, and (2) a film-forming liquid is accommodated in the processing tank. 3)
  • the light-transmitting substrate is arranged at a position covering the above-mentioned opening so that the light-transmitting electrode faces the inside of the processing tank.
  • the liquid surface of the film forming liquid is brought into contact with the light-transmitting electrode.
  • the translucent substrate is not immersed in the film forming liquid in the processing tank, but is brought into contact with the liquid surface of the film forming liquid.
  • the method of bringing the light-transmitting electrode into contact with the liquid surface of the film-forming liquid in addition to the method of immersing the light-transmitting electrode in the film-forming liquid, the method of bringing the light-transmitting electrode into contact with the liquid surface of the film-forming liquid A method is also conceivable.
  • a voltage application electrode is provided on the inner surface of the processing tank located opposite to the liquid surface, and the voltage application electrode is provided. By bringing the electrode into contact with the translucent electrode, a voltage for electrolysis can be applied to the translucent electrode.
  • the translucent electrode When employing a method in which the translucent electrode is brought into contact with the liquid surface of the film forming liquid, it is desirable to use a liquid amount adjusting device for changing the amount of the film forming liquid contained in the processing tank. .
  • the amount of film forming solution in the processing tank By changing the thickness, it is possible to freely change the liquid level of the film forming liquid, so that a necessary and sufficient amount of the film forming liquid can be accurately brought into contact with all of the translucent electrodes. .
  • a color filter includes three primary color layers of R (red), G (green), and B (blue). Therefore, the method for producing a color filter according to the present invention includes a coloring layer that selectively transmits blue light, a coloring layer that selectively transmits red light, and a coloring layer that selectively transmits green light. It is used to form three types of colored layers on the translucent electrode.
  • processing tanks that individually store the film forming liquids corresponding to the above-mentioned colors are prepared, and the processing tanks of the respective colors are used sequentially and the translucent electrodes corresponding to the respective colors are used. Only the application of a voltage is repeated three times, thereby forming each color layer sequentially on the light-transmitting substrate.
  • the first color filter manufacturing apparatus includes a color filter that forms a colored layer that transmits light in a specific wavelength range on a light-transmitting electrode formed on a light-transmitting substrate.
  • a manufacturing apparatus comprising: (1) a processing tank containing a film forming liquid in which a pigment substance is dispersed in an electrolyte solution; (2) an in-liquid electrode provided on the inner surface of the processing tank; ) At least one electrode for voltage application provided on the inner surface of the processing tank provided with the in-liquid electrode. In this device, a voltage is applied to the translucent electrode through the voltage applying electrode.
  • a light-transmitting substrate is immersed in a processing tank, and a light-transmitting electrode is arranged so as to face the liquid-inside electrode.
  • a voltage is applied to the light-transmitting electrode.
  • the voltage is applied from the contact portion between the translucent electrode and the film forming solution, that is, from the portion of the translucent electrode that is immersed in the film forming solution.
  • the thickness of the colored layer can be made uniform and the thickness can be reduced. It can be controlled with high precision, and the film formation efficiency with respect to the supplied current can be increased.
  • the following embodiments can be considered.
  • an in-liquid electrode is provided on the inner surface of the processing tank and a pair of surfaces facing each other, and (2) a voltage application electrode is provided on each of the inner surfaces.
  • a voltage is applied to the translucent electrode of the translucent substrate through the voltage applying electrodes.
  • a voltage application electrode is provided through the in-liquid electrode and the wall of the processing tank, and (2) the voltage application electrode is inserted into the processing tank or Move it back and forth in the direction out of the processing tank.
  • the voltage applying electrode is configured to be able to move forward and backward with respect to the processing tank, the voltage applying electrode can be brought into accurate contact with the light-transmitting electrode, and moreover, the voltage applying electrode can be transparent to the film forming liquid in the processing tank. It is very easy to put the optical substrate in and out.
  • a second color filter manufacturing apparatus includes a color filter for forming a colored layer that transmits light in a specific wavelength range on a light-transmitting electrode formed on a light-transmitting substrate.
  • a processing tank containing a film forming liquid in which a pigment substance is dispersed in an electrolyte solution and having an opening, and (2) an inner surface of the processing tank and And (3) at least one voltage application electrode provided on the inner surface of the treatment tank provided with the in-liquid electrode. Then, a voltage is applied between the in-liquid electrode and the translucent electrode through the voltage applying electrode.
  • the processing tank has an opening, and an in-liquid electrode is provided on the inner surface of the processing tank facing the opening. That is.
  • the liquid level of the film forming liquid is exposed to the outside through the opening of the processing tank, and the opening is covered with a light transmitting substrate, so that the liquid level of the film forming liquid is applied to the light transmitting electrode. Make contact.
  • the electrode for voltage application provided on the inner surface of the processing tank is brought into contact with the translucent electrode, and a voltage is applied to the translucent electrode to electrolyze the film forming liquid.
  • the voltage is applied from the contact portion between the translucent electrode and the film forming solution, so that the voltage is applied compared to the conventional case where the voltage is applied only from one end of the translucent electrode.
  • the thickness of the colored layer can be made uniform, the thickness can be controlled with high precision, and the film formation efficiency with respect to the supplied current can be increased.
  • a second method for manufacturing a color filter according to the present invention includes a color filter for forming a colored layer that transmits light in a specific wavelength range on a light-transmitting electrode formed on a light-transmitting substrate.
  • a color filter for forming a colored layer that transmits light in a specific wavelength range on a light-transmitting electrode formed on a light-transmitting substrate (1) containing a film forming solution in which a pigment substance is dispersed in an electrolyte solution in a processing tank; and (2) forming a film forming solution inside the film forming solution.
  • a voltage applying electrode is disposed so as to be conductively connected to the translucent electrode at a place other than the portion, and (5) a predetermined voltage is applied between the above-mentioned liquid electrode and the voltage applying electrode to apply the voltage.
  • the film forming solution is electrolyzed.
  • This manufacturing method is different from the above-described manufacturing method of the first color filter in that the translucent electrode is not immersed in the film forming liquid, but is brought into contact with the liquid surface of the film forming liquid. Applying the voltage for electrolysis not to the contact part but to a part other than the contact part.
  • the voltage applying electrode can be freely disposed on a wide area such as a peripheral portion of the light transmitting substrate or a surface opposite to the surface on which the light transmitting electrode is formed. Therefore, even with this manufacturing method, the thickness of the colored layer can be made uniform and the thickness can be adjusted with high accuracy, as compared with the case where a voltage is applied only from one end of the translucent electrode as in the past. It can be controlled, and the film formation efficiency with respect to the supplied current can be increased.
  • the transparent substrate is immersed in the film-forming liquid because the liquid surface of the film-forming liquid is brought into contact with the surface of the light-transmitting substrate on which the light-transmitting electrode is formed to form a colored layer. Therefore, it is sufficient to perform post-treatment cleaning only on the surface of the light-transmitting substrate on which the light-transmitting electrode is formed. As a result, the cleaning process after the formation process of the colored layer is facilitated, so that the cleaning can be performed in a short time.
  • the film forming solution comes into contact only with the surface on which the light-transmitting electrode is formed, the amount of the film forming solution taken out is reduced, so that the consumption amount of the film forming solution can be reduced and the component management of the film forming solution can be reduced. Becomes easier.
  • the liquid surface of the film forming liquid is moved to bring the liquid surface into contact with the translucent electrode, and (2) forming the colored layer
  • the liquid surface of the film forming liquid can be moved to separate the liquid surface from the light transmitting electrode.
  • a necessary and sufficient amount of the film-forming liquid can be supplied to the translucent electrode.
  • operations for starting and ending the step of forming the colored layer can be easily performed, and the light-transmitting substrate can be easily moved.
  • the structure of the transfer mechanism can be simplified.
  • a conductive translucent substance is dispersed in a film forming solution
  • the translucent substance is applied to the translucent electrode together with the pigment substance to form a colored layer.
  • conductivity can be imparted to the colored layer. Therefore, when a color filter for a liquid crystal display device is formed using this embodiment, the threshold voltage can be reduced, and therefore, the driving voltage can be reduced. Contrast can be secured without hindering characteristics.
  • a third color filter manufacturing apparatus includes a color filter that forms a colored layer that transmits light in a specific wavelength range on a light-transmitting electrode formed on a light-transmitting substrate.
  • a processing tank for storing a film-forming liquid in which a pigment substance is dispersed in an electrolyte solution; and (2) a liquid-permeating liquid surface of the film-forming liquid stored in the processing tank.
  • a substrate holding means for holding the translucent electrodes of the optical substrate in contact with each other; and (3) an in-liquid electrode arranged inside the processing tank so as to face the liquid surface of the film forming liquid.
  • the method for manufacturing the second color filter can be reliably performed.
  • a liquid surface contacting / separating means for moving at least one of the translucent substrate and the film forming liquid liquid surface is provided.
  • the light-transmitting substrate and the liquid surface of the film formation liquid can be brought into contact with each other or separated from each other.
  • the liquid level contacting / separating means may have a structure in which the liquid level of the film forming liquid is moved up and down, for example.
  • a drainage portion for receiving a film-forming solution overflowing from the processing tank can be provided outside the processing tank. Collected in processing tank In a color-filling production system in which a translucent electrode is brought into contact with the liquid surface of the deposited film, the liquid level of the film is raised above the opening edge of the processing tank by the action of surface tension. By contacting the light-transmitting substrate with the light-transmitting substrate in the state in which the light-transmitting substrate is in contact, the processing can be performed without bringing the light-transmitting substrate into contact with the opening edge of the processing tank. In such a color filter manufacturing apparatus, the film forming liquid may leak out of the processing tank.
  • the film forming liquid leaks out of the processing tank. Even so, it can be recovered by the drain. In addition, it is possible to perform processing while gradually raising the liquid level of the film forming liquid and leaking the film forming liquid to the discharge unit.
  • a substrate transport means for transporting the light-transmissive substrate to a position above the processing tank is provided around the processing tank, and the electrode for voltage application is placed at an appropriate position of the substrate transport means.
  • the substrate transport means may be configured by a transport roller that transports the translucent substrate in the horizontal direction, and the voltage application electrode may be provided on the surface of the transport roller.
  • the voltage application electrode is provided on the surface of the transport roller, when the transport roller transports the translucent substrate to a position above the processing tank, the voltage application electrode and the translucent electrode are disposed. A conductive connection with is automatically established. Therefore, after the transfer operation is completed, it is possible to proceed to the processing step for forming the colored layer as it is, so that a more rapid processing can be performed, and moreover, a reliable connection between the translucent substrate and the electrode for voltage application can be achieved. A simple conductive connection can be achieved.
  • the voltage applied to the translucent electrode can be applied from one location or from multiple locations. However, it is desirable to apply from multiple places. The reason for this is that the thickness of the coloring layer tends to be thicker at the portion where the voltage is applied and becomes thinner as the distance from the portion increases, so that the thickness of the coloring layer varies more than when the voltage is applied from one location. Is reduced.
  • FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of a manufacturing apparatus for carrying out a method for manufacturing a color filter according to the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a main part of FIG.
  • FIG. 3 is a sectional view showing an example of a color filter for a liquid crystal display device.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a main part of a second embodiment of the manufacturing apparatus for performing the method for manufacturing a color filter according to the present invention.
  • FIG. 5 is a sectional view showing a third embodiment of a manufacturing apparatus for performing the method for manufacturing a color filter according to the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a fourth embodiment of the manufacturing apparatus for carrying out the color filter manufacturing method according to the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a fifth embodiment of a manufacturing apparatus for performing the color filter manufacturing method according to the present invention.
  • FIG. 8 is a sectional view showing a sectional structure of the apparatus of FIG.
  • FIG. 9 is a sectional view showing an example of a conventional color filter manufacturing apparatus.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a sixth embodiment of the manufacturing apparatus for performing the method for manufacturing a color filter according to the present invention.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a state where processing is being performed by the apparatus of FIG.
  • FIG. 12 is a sectional view for explaining a voltage application state in the device of FIG. FIG.
  • FIG. 13 is a sectional view showing a seventh embodiment of a manufacturing apparatus for performing the method of manufacturing a force filter according to the present invention.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of the apparatus of FIG. Fig. 15 13 is a cross-sectional view showing an operation process of the apparatus shown in FIG. 13, particularly a process when supplying a film forming liquid.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view showing the operation process subsequent to the state shown in FIG.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view showing the operation process following the state in FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 shows an embodiment of a manufacturing apparatus for carrying out the method for manufacturing a color filter according to the present invention.
  • This manufacturing apparatus is provided with a processing tank 6 containing a film forming solution 1, an in-liquid electrode 4 provided on the inner surface of one tank wall 6a of the processing tank 6, and provided on the tank wall 6a. It has a plurality of voltage applying devices 7, and a plurality of substrate support devices 8 provided on the tank wall 6a and the other tank wall 6b opposed thereto.
  • the in-liquid electrode 4 is conductively connected to a positive voltage application line 16 a extending from the voltage control device 14.
  • a plurality of the voltage applying devices 7 and the substrate supporting devices 8 are provided in a direction perpendicular to the plane of the paper, and one of them is shown in the figure at the foremost side, and the rear one is at the near side. Hidden in one of the.
  • the voltage applying device 7 and the substrate supporting device 8 may be provided so that the height position with respect to the tank wall is shifted between the near side and the back side.
  • the voltage applying device 7 includes a holding section 9 fixed to the tank wall 6a, and the holding section 9
  • the slider 11 is supported by the slider 11 and is movable in the left-right direction in the figure, and the cylinder 11 is fixed to the right end of the holding unit 9 and drives the slider 11. ing.
  • a voltage application electrode 5 is provided inside the slider 11.
  • the voltage application electrode 5 is fixed so as not to move relative to the slider 11.
  • Reference numeral 13 denotes a ring-shaped seal member for preventing liquid leakage.
  • the voltage application electrode 5 is conductively connected to a negative voltage application line 16b extending from the voltage control device 14 in FIG.
  • the substrate support device 8 has the same structure as the electrode application device 7. The difference is that the supporting member 5a corresponding to the voltage applying electrode 5 is not connected to the negative voltage applying line 16b. That is, the supporting member 5 a is formed in the same shape as the voltage applying electrode 5, but is not used as an electrode but used to support the transparent substrate 2. It should be noted that the components constituting the substrate support device 8 other than the support member 5a can be the same as the voltage application device 7, and therefore the same members are denoted by the same reference numerals.
  • an object on which a color filter is to be formed using this manufacturing apparatus is a transparent substrate of a liquid crystal display device.
  • a transparent substrate 2 made of glass (Corning Co., Ltd., 705) is prepared as a translucent substrate.
  • IT0 is formed to a thickness of 100 A on the transparent substrate 2 by sputtering, and the IT layer is subjected to photolithography and etching to form a predetermined pattern.
  • a strip-shaped transparent electrode 3 that is, a translucent electrode was formed in the present embodiment.
  • These transparent electrodes 3 constitute a pixel electrode of a liquid crystal display device.
  • the color filter manufacturing apparatus of this embodiment is used when forming the coloring layer 17 on these transparent electrodes 3.
  • the symbols R, G, and B indicate that the layers are colored layers that selectively transmit red, green, and blue light, respectively.
  • the film forming liquid 1 is stored in the processing tank 6.
  • the film-forming solution 1 used in the present embodiment is obtained by mixing an organic pigment and hydrophobic IT0 particles in a medium containing a surfactant having a redox reactivity and an electrolyte, and mixing the organic pigment and the hydrophobic pigment with an ultrasonic homogenizer. It is a micellar colloid dispersion obtained by dispersing hydrophobic IT0 particles.
  • the film forming liquid 1 one having the following three compositions was prepared for each color tone of the colored layer 17 to be formed.
  • Hydrophobic ITO particles (ITO particles with an average particle size of 300 to 400A that have been subjected to hydrophobic treatment: manufactured by Sumitomo Metal Mining Co., Ltd.)
  • Hydrophobic ITO particles (ITO particles with an average particle diameter of 300 to 400 A that have been subjected to hydrophobic treatment: manufactured by Sumitomo Metal Mining Co., Ltd.)
  • the pigment for forming each colored layer may be any of known pigments alone or in combination depending on the color tone.
  • the hydrophobic ITO particles can be obtained by introducing a functional group into the particle surface by plasma treatment, ultraviolet treatment, or the like, and reacting the functional group with a coupling agent or a hydrophobic monomer.
  • any hydrophobic light-transmitting conductive particles may be used.
  • tin oxide particles may be used.
  • various materials can be used as a surfactant for dispersing the pigment and the like, but the concentration is adjusted to an appropriate concentration according to the type of the pigment and the transparent conductive particles.
  • the electrolyte is not particularly limited, and various electrolytes can be used. However, the concentration is usually adjusted to about 0.005 to 0.2 M.
  • the film-forming solution 1 for red was put in the processing tank 6 to form a red colored layer.
  • the transparent substrate 2 on which the transparent electrode 3 is formed is inserted into the inside of the processing tank 6 with the transparent electrode 3 facing the in-liquid electrode 4, whereby the transparent substrate 2 is immersed in the film forming liquid 1. did.
  • the cylinder factory 12 in each of the voltage application device 7 and each substrate support device 8 was operated to move the slider 11 straight to the inside of the processing tank 6.
  • the tip of the support member 5 a in each substrate support device 8 and the voltage application electrode 5 in the voltage application device ⁇ are connected to the surface of the transparent substrate 2 on the transparent electrode 3 side or the back surface of the transparent substrate 2.
  • the transparent substrate 2 was firmly supported at a predetermined position, and the voltage application electrode 5 and the transparent electrode 3 were electrically connected.
  • a voltage is applied only to the transparent electrodes 3 a, 3 d, •-forming the red colored layer 17 R (FIG. 3).
  • the coating solution 1 was electrolyzed by applying the voltage.
  • a red colored layer 17R was formed on the transparent electrodes 3a, 3d,... Requiring the red colored layer.
  • the voltage applied for electrolysis was 0.5 V, and the voltage application time was 20 minutes.
  • the above-mentioned green film-forming solution 1 is put into the inside of the processing tank 6, and the transparent substrate 2 on which the formation of the red colored layer 17R is completed is further removed.
  • the transparent electrode 3 was immersed in the film forming liquid 1 so as to face the submerged electrode 4.
  • the supporting member 5 a of each substrate supporting device 8 was brought into contact with the surface of the transparent substrate 2 on the side of the transparent electrode 3 and the back surface thereof, and the voltage applying electrode 5 of the voltage applying device 7 was brought into contact with the transparent electrode 3. .
  • the in-liquid electrode 4 is used as a force source, the transparent electrode 3 is used as an anode, and a film is formed by applying a voltage only to the transparent electrodes 3 b forming a green colored layer 17 G.
  • Liquid 1 was electrolyzed. By this electrolysis, green colored layer 1 Got 7 G.
  • the applied voltage for electrolysis was 0.5 V, and the voltage application time was 10 minutes.
  • the above blue film forming solution 1 is put into the inside of the processing tank 6, and further, a red coloring layer 17R and a green coloring layer 17G are formed.
  • the completed transparent substrate 2 was immersed in the film-forming solution 1 such that the transparent electrode 3 was opposed to the in-liquid electrode 4.
  • the supporting member 5 a of each substrate supporting device 8 is brought into contact with the surface of the transparent substrate 2 on the transparent electrode 3 side and the back surface thereof, and further, the voltage applying electrode 5 of the voltage applying device 7 is brought into contact with the transparent electrode 3. I let it.
  • the in-liquid electrode 4 is used as a force source, the transparent electrode 3 is used as an anode, and a voltage is applied only to the transparent electrodes 3 c, forming the blue colored layer 17 B.
  • Film-forming solution 1 was electrolyzed. By this electrolysis, a blue colored layer 17B was obtained.
  • the applied voltage for electrolysis was 0.5 V, and the voltage application time was 7 minutes.
  • the formation of the colored layers was performed in the order of red, green, and blue, but the order of the film formation is not limited to this. May be formed.
  • the voltage is applied from the portion of the transparent electrode 3 that is immersed in the film forming solution 1, that is, from the contact portion between the transparent electrode 3 and the film forming solution 1.
  • the thickness of the colored layer 17 can be made uniform, the thickness can be controlled with high accuracy, and the supplied current The film formation efficiency was improved.
  • the display characteristics of the liquid crystal display device were at the same level as the characteristics when a transparent electrode was formed on the color filter.
  • FIG. 4 shows a main part of a second embodiment of the manufacturing apparatus for carrying out the method for manufacturing a color filter according to the present invention.
  • This embodiment is shown in FIG.
  • the points of difference from the first embodiment are as follows: (1) The in-liquid electrode 4 is provided on both inner surfaces of the tank walls 6 a and 6 b of the processing tank 6 facing each other. (2) The tank wall 6 a And 6b are provided with electrodes 5 for voltage application, and they are conductively connected to a negative voltage application line 16b extending from the voltage control device 14, and (3) a slider 11 (see FIG. 2).
  • the voltage application electrodes 5 are directly attached to the tank walls 6a and 6b without providing any intervening members such as, etc., and they are slid against the tank walls 6a and 6b as indicated by arrows A-A '. This is to make it possible to move.
  • the two transparent substrates 2a and 2b are placed such that the surfaces on the transparent electrode 3 side face outward.
  • the transparent substrates 2a and 2b are immersed in the film-forming liquid 1 in a state where the transparent substrates 2a and 2b are overlapped with each other in a back-to-back state. Therefore, when the immersion is completed, the transparent electrodes 3 of both the transparent substrates 2a and 2b face the submerged electrodes 4, respectively. Thereafter, under the same conditions and in the same steps as those of the first embodiment shown in FIG. 1, a colored layer 17 of each color of red, green and blue was formed on the transparent electrode 3.
  • the voltage is applied from the portion of the transparent electrode 3 that is immersed in the film forming solution 1, that is, from the contact portion between the transparent electrode 3 and the film forming solution 1.
  • the thickness of 17 can be made uniform, the thickness can be controlled with high accuracy, and the film formation efficiency with respect to the supplied current can be increased.
  • the colored layer 17 can be formed on the two transparent substrates 2 a and 2 b at the same time. As a result, productivity in the field has improved.
  • FIG. 5 shows a third embodiment of a manufacturing apparatus for implementing the method for manufacturing a color filter according to the present invention.
  • the color filter manufacturing apparatus shown here has a processing tank 26 that has an opening 21 and stores the film forming liquid 1, and a processing tank 26 that is indicated by an arrow 8-8 ′.
  • Level adjustment mode 22 that moves up and down, liquid recovery tank 23 arranged to accommodate processing tank 26, and liquid level of film forming liquid 1 in processing tank 26 parallel in the vertical direction It has a liquid surface contact / separation device 24 for moving, and a substrate holding device 27 for holding the transparent substrate 2 at a predetermined position above the processing tank 26.
  • An in-liquid electrode 4 is formed, for example, by a platinum film on a bottom surface of the processing tank 26, that is, an inner surface facing the opening 21, and a plurality of voltage application electrodes 5 are fixed to the bottom surface. The tips of these voltage applying electrodes 5 extend to positions slightly above the openings 21.
  • a drainage pipe 28 is connected to the bottom of the liquid recovery tank 23, and a drainage vessel is connected to the drainage port of the drainage pipe 28.
  • a predetermined voltage is applied between the in-liquid electrode 4 and the voltage application electrode 5 by the action of a voltage control device (not shown).
  • the above liquid level contacting / separating device 24 includes a film forming liquid container 31 storing the film forming liquid 1 and a level adjustment mode for moving the container 31 up and down as indicated by arrows C-C '.
  • the film forming liquid container 31 and the processing tank 26 are connected by a liquid flowing hose 33.
  • the color filter manufacturing apparatus of the present embodiment is configured as described above, when forming a colored layer on the transparent electrode 3 of the transparent substrate 2 having the transparent electrode 3, first, The substrate 2 is held by the substrate holding device 27, and is disposed at a predetermined position above the opening 21 of the processing tank 26 with the transparent electrode 3 facing the direction of the processing tank 26.
  • the level adjustment motor 22 is operated to move the processing tank 26 in the direction of the substrate 2 in the direction of the arrow B as shown by the arrow B, and the tip of the voltage application electrode 5 in the processing tank 26 is turned on.
  • the level adjustment motor 32 is operated to lift the film deposition solution container 31 upward as shown by the arrow C in the figure.
  • the film forming liquid 1 in the film forming liquid container 3 1 is supplied into the processing tank 26 through the liquid passing hose 33, and as a result, the liquid level of the film forming liquid 1 in the processing tank 26 rises.
  • the liquid surface contacts the transparent electrode 3.
  • the overflowing film forming liquid 1 is discharged into the liquid collecting tank 23, and is further discharged through the drain pipe 28. Collected into 9.
  • a voltage is applied from the contact surface between the liquid surface of the film forming solution 1 and the transparent electrode 3 by a voltage controller (not shown) via the voltage applying electrode 5, thereby electrolyzing the film forming solution 1.
  • This electrolysis is performed for each color of red, green, and blue, so that a colored layer of each color is formed on the transparent electrode 3 to produce a color filter.
  • the thickness of the colored layer can be made uniform, and the thickness can be controlled with high precision.
  • the film formation efficiency with respect to the supplied current could be improved.
  • another effect that the surface of the transparent substrate 2 on which the transparent electrode 3 is not formed is not contaminated by the film forming liquid 1 can be obtained.
  • the film-forming process can be easily performed automatically.
  • FIG. 6 shows a fourth embodiment of a manufacturing apparatus for carrying out the method for manufacturing a color filter according to the present invention.
  • the color filter manufacturing apparatus shown here generally has the same configuration as that of the previous embodiment shown in FIG. The difference is that instead of the highly rigid voltage application electrode 5 (Fig. 5), the voltage application electrode 35 is made of an elastic and conductive material such as a panel material, etc. Is fixed to the bottom of Other components Since the same members as those in the embodiment shown in FIG. 5 can be used, the same members are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
  • a stable conductive connection between the voltage applying electrode 35 and the transparent electrode 3 can be obtained, and the possibility that the transparent electrode 3 is damaged by the electrode 35 is reduced.
  • FIG. 7 shows a fifth embodiment of the manufacturing apparatus for carrying out the method for manufacturing a color filter according to the present invention.
  • the manufacturing apparatus of the color filter shown here has a processing tank 36 in which the film forming solution 1 is stored, and a transparent substrate 2 rotatably supported in the processing tank 36 by a rotation support portion 37. And a table 34 for holding.
  • an in-liquid electrode 4 formed of, for example, a platinum film is provided on the bottom surface of the processing tank 36, and further penetrates the in-liquid electrode 4 and the bottom wall of the processing tank 36.
  • a plurality of voltage application electrodes 5 are provided.
  • an inner shield rubber 38 is provided at an outer edge portion of the processing tank 36, and an outer shield rubber 39 is further provided outside thereof.
  • These shield rubbers 38 and 39 are formed of an elastic body such as fluoro rubber.
  • the transparent substrate 2 is placed on the substrate holding table 34 with the transparent electrode 3 facing upward.
  • the table 34 is rotated around the rotation support portion 37, and the transparent substrate 2 placed thereon is carried to a position above the processing tank 36.
  • the transparent electrode 3 of the transparent substrate 2 comes into contact with the liquid surface of the film forming solution 1, and the tip of the voltage applying electrode 5 comes into contact with the transparent electrode 3
  • a voltage is applied to the transparent electrode 3 at a portion in contact with the liquid surface of the film forming liquid 1 through the voltage applying electrode 5 to electrolyze the film forming liquid 1, whereby the transparent liquid A colored layer is formed on the electrode 3.
  • FIG. 10 shows a sixth embodiment of the manufacturing apparatus for carrying out the method for manufacturing a color filter according to the present invention.
  • This manufacturing apparatus has a processing tank 46 containing the film forming liquid 1 and a level adjustment motor 42 connected to a support shaft 41 extending from the bottom surface of the processing tank 46.
  • the height of the processing tank 46 can be adjusted up and down by moving the support shaft 41 up and down.
  • the processing tank 46 is housed inside a liquid recovery tank 43 that is slightly larger than the processing tank 46.
  • the liquid recovery tank 43 has a through hole 4 through which the support shaft 41 passes. 3a and a lateral hole 43b into which the liquid passage pipe 53 is inserted are formed. Further, on the bottom surface of the processing tank 46, an in-liquid electrode 4 formed of, for example, a platinum film is provided.
  • the liquid recovery tank 43 is fixed to a stand (not shown), and the processing tank 46 is supported inside the liquid recovery tank 43 so as to be able to move up and down.
  • a drain pipe 48 is connected to the bottom surface of the liquid recovery tank 43, and a drain container 49 is connected to an open end of the drain pipe 48.
  • the liquid passing pipe 53 extending from the processing tank 46 is guided to the outside through the lateral hole 43b of the liquid recovery tank 43, and is connected to a film forming liquid container 51 installed beside.
  • the film forming liquid container 51 is connected to a level adjusting motor 52 through a support shaft 50, and moves up and down as indicated by arrows CC ′ by the action of the motor 52.
  • a substrate transfer device 62 including a plurality of transfer rollers 63 arranged in a direction perpendicular to the sheet of the drawing is attached to each side of the liquid recovery tank 43.
  • the peripheral surface of the transport roller 63 located on the side surface of the processing tank 46 is covered with a cylindrical contact electrode 63a as a voltage application electrode.
  • These roller electrodes 6 3 a It has a plurality of electrode terminals that are in contact with the electrode pads formed at the end of the back (lower side of the figure).
  • a plurality of roller electrodes 63a are provided as necessary in the direction perpendicular to the paper of the drawing, so that they come into contact with the electrode pads on the transparent substrate 2 arranged on the processing tank 46. Be composed.
  • the transparent substrate 2 used in the liquid crystal display device is transported in a direction perpendicular to the plane of the drawing by a transport roller 63 of the substrate transport device 62.
  • a transparent electrode not shown in a predetermined pattern in the previous process is formed on the back surface of the transparent substrate 2 (on the lower side surface in the figure).
  • a plurality of electrode pads that are conductively connected to these transparent electrodes are formed on both ends of the transparent substrate 2 respectively.
  • a pressing member 64 is disposed so as to be able to move up and down. After the transported transparent substrate 2 is positioned above the processing tank 46, these pressing members 64 move down from above and press both ends of the transparent substrate 2 against the roller electrodes 63 a.
  • the transparent substrate 2 is fixed.
  • Each of the roller electrode 63 a and the submerged electrode 4 formed in the processing tank 46 is connected to a voltage control circuit 54.
  • the voltage control circuit 54 supplies a brass potential to the mouth electrode 63 a and further supplies a negative potential to the submerged electrode 4.
  • IT0 is deposited on the surface of the transparent substrate 2 to be treated in this step by sputtering, and furthermore, a predetermined pattern is formed by photolithography and etching.
  • the transparent electrodes 3 a, 3 b, 3 c, 3 d, 3 e,... Having a thickness of about 100 A are formed at once.
  • the transparent electrodes 3a, 3b, 3c, 3d, 3e,... Are formed as stripe-shaped patterns extending in the direction perpendicular to the plane of the drawing.
  • FIG. 12 first, IT0 is deposited on the surface of the transparent substrate 2 to be treated in this step by sputtering, and furthermore, a predetermined pattern is formed by photolithography and etching.
  • the transparent electrodes 3 a, 3 b, 3 c, 3 d, 3 e,... Having a thickness of about 100 A are formed at once.
  • the transparent electrodes 3a, 3b, 3c, 3d, 3e,... Are formed as stripe
  • one of the three types of film forming liquids 1 of red, green, and blue is contained in a predetermined amount in the processing tank 46 and the film forming liquid container 51, and the processing tank 46 during processing is stored.
  • the height is adjusted by the level adjustment motor 42. Specifically, as shown in FIG. 11, the height of the processing tank 46 at the time of performing the processing is such that the rear surface of the transparent substrate 2 transferred by the substrate transfer device 62, that is, the transparent electrode 3 is formed.
  • the processing tank 46 is almost filled with the film forming liquid 1, the surface tension causes the film forming liquid 1 positioned slightly above the opening edge of the processing tank 46.
  • the height is adjusted so as to contact the liquid surface and not to contact the opening edge of the processing tank 46.
  • the processing tank 46 and the film forming liquid container 51 are lowered in advance as shown in FIG. 10 so that the liquid level of the processing tank 46 is higher than that of the opening edge. Set it to a lower position. Then, the transparent substrate 2 is transferred by the substrate transfer device 62, and is stopped at a position above the processing tank 46. Next, the pressing member 64 is lowered to bring the electrode pad of the transparent substrate 2 into contact with the roller electrode 63 a on the transport roller 63, and at the same time, the transparent substrate 2 is removed from the processing tank 46. To the upper position.
  • the processing tank 46 is raised to the above-mentioned preset height and stopped there, and thereafter, the film forming liquid container 51 is raised by the level adjustment module 52, and FIG. As shown, the processing bath 46 is filled with the film forming liquid 1.
  • the rising amount of the film forming liquid container 51 may be set to a predetermined amount in advance, but instead, for example, the film forming liquid container 51 may be slowly raised to form the film on the transparent substrate 2.
  • the voltage control circuit 54 may detect that the transparent electrode thus contacted and the liquid surface of the film forming liquid 1 are in contact with each other, and at that time, the raising of the film forming liquid container 51 may be stopped.
  • the operation of the voltage control circuit 54 causes the inside of the processing tank 46.
  • a predetermined voltage is applied between the submerged electrode 4 and the roller electrode 63a.
  • the roller electrode 63 a is pressed by an electrode pad (not shown) formed on both ends of the transparent substrate 2, and this electrode pad is placed on the transparent substrate 2 as shown in FIG.
  • the film forming liquid 1 in the processing tank 46 is a red colored layer.
  • the film-forming liquid 1 is electrolyzed by using the submerged electrode 4 in 4 6 as a force source, and the pigment adheres to the surface of the transparent electrodes 3a, 3d,- ITO particles are deposited, and as a result, a colored layer having a predetermined thickness is formed.
  • the film forming liquid container 51 descends as shown in FIG. 10 to lower the liquid level of the film forming liquid 1 in the processing tank 46. .
  • the transparent substrate 2 is sent to the next step, for example, a cleaning step by the substrate transfer device 62.
  • the processing tank 46 is moved up and down only when the distance between the transparent substrate 2 and the opening edge of the processing tank 46 is adjusted in advance. It is also possible to prevent the tank 46 from moving up and down.
  • a thick electrode pad or the like is formed on the peripheral edge of the transparent substrate 2 or the peripheral edge does not want to be in contact with the film forming liquid. If it is desired, as described above, by raising and lowering the processing tank 46 before and after the processing step, the opening edge of the processing tank 46 and the transparent substrate 2 may collide with each other, or They can be reliably avoided from contacting each other.
  • the surface to be formed is cleaned, and then the green coloring layer is formed in a processing tank containing a green film forming solution in the same manner as described above. A layer is formed, further washed again, and finally, a blue colored layer is formed by a similar process, and further washed.
  • a color filter in which the RGB color layers were arranged in a stripe pattern on the transparent electrode could be formed.
  • the roller electrode 63 a When performing the electrolysis treatment for each of the red, green, and blue colors, the roller electrode 63 a is brought into contact with a different electrode pad of the transparent substrate 2 each time to form a green colored layer. In the forming process, the roller electrode 63a is conductively connected to the transparent electrodes 3b, 3e,..., While in the forming process of the blue colored layer, the roller electrode 63a is conductively connected to the transparent electrodes 3c,.
  • the applied voltage was 0.5 V in the red process
  • the voltage application time was 20 minutes
  • the applied voltage was 0 in the green process.
  • the voltage application time was 10 minutes
  • the applied voltage was 0.5 V
  • the voltage application time was 7 minutes.
  • the thickness of the colored layer is preferably 0.8 to 1.6 m for red, 0.7 to 1.3 m for green, and 0.6 to 1.2 m for blue.
  • the transparent electrode of the transparent substrate 2 when energizing the transparent electrode of the transparent substrate 2, the transparent electrode is brought into contact with the liquid surface of the film forming solution 1 to secure a wide area around the transparent substrate, etc.
  • the voltage was applied to the transparent electrode from a wide place other than the contact part. Therefore, one of the translucent electrodes
  • the thickness of the colored layer can be made uniform, the thickness can be controlled with high precision, and the efficiency of film formation with respect to the supplied current can be increased, as compared with the case where a voltage is applied only from the end of the colored layer.
  • the method of applying the voltage is not limited to applying the voltage at both end portions of the transparent substrate 2 as in the above-described embodiment.
  • the electrode for voltage application can be provided on the surface opposite to the surface on which the transparent electrode is formed, and in these cases, the thickness of the colored layer can be made uniform. The above effects such as the above can be achieved.
  • the transparent substrate 2 is transported in the horizontal direction by the substrate transport device 62, and is positioned above the processing tank 46, so that inline processing is possible. Therefore, unlike conventional batch processing, automation is easy and management can be performed with a small number of administrators. In addition, rapid and efficient continuous processing can be performed, so that production efficiency can be improved.
  • FIG. 13 shows a seventh embodiment of the manufacturing apparatus for carrying out the method for manufacturing a color filter according to the present invention.
  • the processing plate ⁇ 1 is fixed to the central portion on the surface of the base plate 70, and the periphery of the processing plate 71 is doubly surrounded to form a flexible synthetic rubber. Fix the two sealing frames 72 and 73 consisting of etc.
  • a drain groove provided on the base plate 70 is provided between the sealing frames 72 and 73. 4 are formed. A plurality of electrode terminals 75 and 76 arranged in a row are attached further outside the outer sealing frame 73.
  • An in-liquid electrode 4 formed by coating platinum or the like is formed on the surface of the processing plate 71.
  • the in-liquid electrode 4 is a flexible wiring board 7 for wiring that is conductively connected to both sides of the base plate 70. It is connected to a voltage controller (not shown) via one of the wiring lines 7 and 78.
  • a supply hole 79 is formed at the center of the processing plate 71 and the submerged electrode 4, and the supply hole 79 is formed on the base plate 70 as shown in FIG. It is connected to a film supply liquid supply pipe (not shown) connected to the lower side through a hole 70a.
  • the inner sealing frame 72 is formed slightly lower than the outer sealing frame 73.
  • a drain groove 74 formed between the inner sealing frame 72 and the outer sealing frame 73 is drained through a drain pipe (not shown) connected to the lower side of the base plate 70.
  • the electrode terminals 75 and 76 are conductively connected to the wiring lines of the flexible substrates # 7 and 78 via through holes formed in the base plate 70. Connected to control device.
  • a colored layer is formed by the film forming liquid 1 by bringing a transparent substrate 2 similar to the transparent substrate 2 shown in FIG. 12 into contact with the surface of the base plate 70 from above. More specifically, first, as shown in FIG. 15, the film forming solution 1 is supplied onto the surface of the processing plate 71 through the supply holes 70 a and 79. Next, as shown by an arrow E in FIG. 16, the transparent substrate 2 having the transparent electrode 3 formed on the lower surface is pressed from above. Then, the lower surface of the transparent substrate 2 comes into contact with the outer sealing frame 73, which is formed to be high, and the film forming solution 1 flows between the transparent substrate 2 and the processing plate ⁇ 1 inside the sealing frame 73.
  • the surplus film forming liquid 1 that is filled in between is discharged from the drain groove 74. Then, when the transparent substrate 2 is further pressed, as shown in FIG. 17, a plurality of electrode pads 81 formed on the periphery of the transparent substrate 2 and electrically connected to the transparent electrode 3 are connected to the electrode terminals 75. And 76, so that current is applied to the transparent electrode 3 formed on the surface of the transparent substrate 2, and as a result, the transparent electrode 3 and the liquid electrode 4 on the processing plate 7 1 facing the transparent electrode 3 A predetermined voltage is applied to the transparent electrode 3 to electrolyze the film-forming solution 1 held inside the sealing frame 72 to form a colored layer on the transparent electrode 3.
  • the sealing frame 72 even if the sealing frame 72 is in contact with the transparent substrate 2 in a state where the electrode pad 81 and the electrode terminals ⁇ 5 and 76 are in contact with each other. Or, it does not have to be in contact. However, when the sealing frame 7 2 is not in contact with the transparent substrate 2, the film-forming solution 1 held inside the sealing frame 72 and the lower surface of the transparent substrate 2 come into contact with each other due to surface tension. It is necessary to set the height of the sealing frame 72 such that
  • the process is automated in this embodiment, for example, it is necessary to provide a suction mechanism for sucking and holding the transparent substrate 2 and a transport mechanism for transporting the suction mechanism.
  • the transparent substrate 2 held by the suction mechanism is transported to a position above the base plate 70 by the transport mechanism, and the transparent substrate 2 is further pressed from above the base plate 70.
  • the suction mechanism and the substrate transport mechanism it is possible to sequentially process a plurality of transparent substrates 2. In this case, a predetermined amount of the film forming liquid 1 is supplied onto the processing plate 71 from below for each processing.
  • the transparent electrode 3 is brought into contact with the liquid surface of the film forming solution 1 and a voltage is applied to the transparent electrode 3 from a peripheral portion other than the contact portion.
  • the thickness of the colored layer can be made uniform, the thickness can be controlled with high accuracy, and the deposition efficiency with respect to the supplied current can be made more uniform than when applying a voltage only from one end of the transparent electrode as shown in Increase Can be Also, since almost no drive mechanism needs to be provided on the side of the base plate 70, the structure is simpler than that of the embodiment shown in FIG. 10, and the configuration can be made at low cost.

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Description

明細書
カラーフィル夕の製造方法及び製造装置
技術分野
本発明は、 カラ一フ ィル夕の製造方法及びその方法を実施するための 製造装置に関する。 特に、 液晶表示装置に好適に用いられるカラーフ ィ ル夕の製造方法及び製造装置に関する。 さらに詳しく は、 ミセル電解法 、 電着法等のように、 電解質溶液中に顔料物質を分散させて成る成膜液 に電極を接触させることによ りその電極上に着色層を形成する方式の力 ラーフ ィル夕の製造方法及び製造装置に関する。
背景技術
一般に、 液晶表示装置では、 一対の透明基板のそれそれの表面上に I T 0 ( Indium Tin Oxide ： ィ ンジゥムスズ酸化物） 等から成る透明導電 膜を形成し、 その透明導電膜によって複数の画素電極を構成し、 そして 、 それらの画素電極のうちのいくつかを選択してそれらに所定の電圧を 印加することによ り、 文字、 図形等といった可視情報を表示する。
近年、 このような液晶表示装置に関してカラ一化が進んでいる。 この カラー化を実現するため、 液晶表示装置の製造工程において、 上記の画 素電極の上に着色層を被着してカラーフ ィ ル夕を形成する場合がある。 このようなカラーフィル夕の形成方法は、 一般に、 C O I ( Co l or F i l t er On ITO) 方式のカラ一フィル夕の形成方法と呼ばれている。
着色層を被着する方法と しては、 従来よ り、 染色法、 印刷法、 顔料分 散法、 電着法、 その他種々の方法が知られている。 また、 これらの方法 のうちの 1つと して、 例えば特開平 2— 2 6 7 2 9 8号公報に示されて いるようなミセル電解法と呼ばれる方法がある。
このミセル電解法では、 例えば第 9図に示すように、 電解質溶液中に 顔料物質を分散させて作製した成膜液 1 0 1 に透明基板 1 0 2を浸漬し 、 その透明基板 1 0 2上の画素電極 1 0 3をアノードとし、 さらに、 成 膜液 1 0 1 中に配置した液内電極 1 0 4を力ソードとしてその成膜液 1 0 1 を電気分解することによって、 画素電極 1 0 3上に着色層を形成す る o
このミセル電解法によれば、 アノー ドとして電圧が印加された画素電 極に対して選択的に着色層を形成できるので、 処理が容易であり、 しか も、 成膜精度が高い。 また、 電気分解によって成膜するので、 通電量に よって膜厚を制御できる。
しかしながら、 この従来方法では、 透明画素電極 1 0 3の一方の端部 からのみ電圧を印加するので、 電圧を印加する部分の近傍では着色層の 厚みが大き くなり、 一方、 その部分から離れるに従って着色層の厚みが 簿くなって しまう という問題点があった。 また、 このような通電部位か らの距離による着色層の厚さのパラツキは電極パターンの抵抗値に基づ くので、 この着色層の厚さのバラツキは、 透明画素電極の厚さのバラッ キに対応してさらに増大するという問題もある。 さらに、 透明基板の一 端からだけの通電による成膜では、 画素電極パターンの抵抗値に起因し て供給した電流に対する成膜効率が低いという問題もある。
本発明は、 上記の問題点に鑑みて成されたものであって、 着色層の厚 さを均一にでき、 その厚さを高精度に制御でき、 しかも、 供給した電流 に対する成膜効率を高めることができるカラーフィル夕の製造方法及び 製造装置を提供することを主たる目的とする。 発明の開示 (第 1のカラ一フィル夕の製造方法）
本発明に係る第 1のカラーフィル夕の製造方法は、 透光性基板上に形 成した透光性電極の上に特定波長域の光を透過する着色層を形成する力 ラーフィル夕の製造方法であって、 （ 1 ) 電解質溶液中に顔料物質を分 散してなる成膜液に上記透光性電極を接触させ、 そして （ 2 ) 上記透光 性電極と上記成膜液との接触部分からその透光性電極に電圧を印加して その成膜液を電気分解することを特徴とする。 この記載又はこれ以降の 記載において、 「透光性」 というのは、 透明すなわち無色であること及 び有色であっても光を透過できることの両方を含む意味である。
この製造方法では、 透光性基板上の透光性電極をァノー ドとして成膜 液を電気分解することによ り、 電解質溶液内の顔料等が透光性電極に付 着して着色層が形成される。 そしてこのとき、 電気分解のための電圧印 加は、 透光性電極と成膜液との接触部分から印加する。 この 「透光性電 極と成膜液との接触部分」 というのは、 透光性電極が成膜液の液面と接 触する場合にはその接触部分のことであり、 他方、 透光性電極が成膜液 に浸漬する場合には透光性電極のうち成膜液に浸漬する部分のことであ る。
このように第 1のカラーフィル夕の製造方法では、 透光性電極と成膜 液との接触部分から電圧を印加するようにしたので、 従来のように透光 性電極の一方の端部からのみ電圧を印加する場合に比べて、 着色層の厚 さを均一にでき、 その厚さを高精度に制御でき、 しかも、 供給した電流 に対する成膜効率を高めることができる。
この第 1のカラーフィル夕の製造方法に関しては、 以下のような種々 の実施形態が考えられる。 まず第 1の実施形態では、 （ 1 ) 成膜液を処 理槽内に収容し、 （ 2 ) その処理槽内に透光性基板を浸漬し、 そして （ 3 ) その透光性基板上の透光性電極のうち成膜液に浸漬している部分か ら電圧を印加してその成膜液を電気分解することができる。 この実施形 態は、 透光性基板を処理槽内に浸漬させる方式の実施形態である。
上記第 1の実施形態をよ り具体的にした第 2の実施形態では、 （ 1 ) 処理槽の内面に液内電極を設け、 （ 2 ) その液内電極を設けた処理槽内 面に少なく とも 1つの電圧印加用電極を設け、 （ 3 ) 透光性電極が上記 液内電極に対向するように透光性基板をその処理槽内に配置し、 そして ( 4 ) 上記電圧印加用電極を上記透光性電極に接触させることができる 。 この実施形態は、 液内電極を設けた部分の処理槽内面に電圧印加用電 極を配設し、 その電圧印加用電極を透光性電極に接触させて成膜液を電 気分解するものである。 この実施形態では、 透光性基板上の透光性電極 をアノー ドとし、 さらに液内電極を力ソードとして成膜液を電気分解す ることによ り、 透光性電極上に着色層が付着する。 この場合、 液内電極 は白金膜によって形成でき、 透光性電極は I T O ( Indium Tin Oxide ) によつて形成できる。
また、 第 3の実施形態では、 （ 1 ) 処理槽内で互いに対向する一対の 内面のそれそれに液内電極を設け、 （ 2 ) それらの液内電極を設けた各 処理槽内面のそれそれに対して少なく とも 1つの電圧印加用電極を設け 、 （ 3 ) 透光性電極が上記液内電極に対向するように複数の透光性基板 をその処理槽内に配置し、 そして （ 4 ) 上記の各電圧印加用電極を各透 光性電極に接触させる。 この実施形態では、 処理槽内の 2個所以上に液 内電極を設け、 それらの液内電極の個々に対応して電圧印加用電極を設 ける。 そして、 透光性電極が個々の液内電極に対向するように複数の透 光性基板を処理槽内に浸漬する。
この実施形態においても、 透光性基板上の透光性電極をァノ一 ドと し 、 さらに液内電極を力ソー ドとして成膜液を電気分解することによ り、 透光性電極上に着色層が付着する。 この実施形態によれば、 2個以上の 透光性基板に対して同時に着色層を形成できる。 なお、 この実施形態に おいて、 特に 2個の透光性基板を処理槽の中へ浸漬する場合には、 それ らの透光性基板を背中合わせにした状態で、 着色層の形成処理を実行で き、 この場合には、 相対向する 2面から電圧印加用電極を透光性電極に 接触させるため、 それらの透光性基板を安定に支持できる。
また、 第 4の実施形態では、 （ 1 ) 液内電極及び処理槽の壁を貫通し て電圧印加用電極を配設し、 さらに （ 2 ) その電圧印加用電極を、 処理 槽内に入る方向又は処理槽から出る方向へ進退移動させる。 このように 、 電圧印加用電極を処理槽に対して進退移動可能に構成すれば、 電圧印 加用電極を透光性電極に正確に接触させることができ、 しかも処理槽内 の成膜液に対する透光性基板の出し入れが非常に容易になる。
また、 第 5の実施形態では、 （ 1 ) 開口を有する処理槽のその開口に 対向する処理槽内面に液内電極を設け、 （ 2 ) その処理槽内に成膜液を 収容し、 （ 3 ) 透光性電極が処理槽内部を向く ように透光性基板を上記 開口を覆う位置に配置し、 （ 4 ) その透光性電極に成膜液の液面を接触 させる。 この実施形態では、 透光性基板を処理槽内の成膜液に浸漬する のではなくて、 それを成膜液の液面に接触させる。
このように、 透光性電極を成膜液に接触させる方法としては、 透光性 電極を成膜液に浸漬させる方法の他に、 透光性電極を成膜液の液面に接 触させる方法も考えられる。 このように透光性電極を成膜液の液面に接 触させる場合には、 その液面に対向する所に位置する処理槽内面に電圧 印加用電極を配設し、 その電圧印加用電極を透光性電極に接触させるこ とによ り、 その透光性電極に電気分解用の電圧を印加できる。
透光性電極を成膜液の液面に接触させる方法を採用する場合には、 処 理槽内に収容された成膜液の量を変化させるための液量調節装置を用い ることが望ましい。 この液量調節装置によって処理槽内の成膜液の液量 を変化させれば、 その成膜液の液面位置を自由に変化させることができ るので、 透光性電極の全てに必要且つ十分な量の成膜液を正確に接触さ せることができる。
一般にカラ一フィルタは、 R (赤） ， G (緑） ， B (青） の 3原色の 着色層を含んで構成される。 よって、 本発明に係るカラーフィル夕の製 造方法は、 青の色光を選択的に透過する着色層、 赤の色光を選択的に透 過する着色層及び緑の色光を選択的に透過する着色層の 3種類の着色層 を透光性電極の上に形成するために用いられる。 このことを実現するた めには、 上記の各色に対応した成膜液を個々に収容した処理槽を用意し ておき、 各色の処理槽を順次に用いると共に各色に対応する透光性電極 にのみ電圧を印加することを 3回繰り返して実行し、 これにより、 各色 着色層を透光性基板上に順次に形成する。
(第 1のカラーフィル夕の製造装置）
次に、 本発明に係る第 1のカラーフィル夕の製造装置は、 透光性基板 上に形成した透光性電極の上に特定波長域の光を透過する着色層を形成 するカラーフィル夕の製造装置であって、 （ 1 ) 電解質溶液中に顔料物 質を分散してなる成膜液を収容した処理槽と、 （ 2 ) その処理槽の内面 に設けられた液内電極と、 （ 3 ) その液内電極を設けた処理槽内面に設 けられた少なく とも 1つの電圧印加用電極とを有する。 そしてこの装置 では、 その電圧印加用電極を通して透光性電極に電圧を印加する。
この製造装置では、 透光性基板を処理槽内に浸潰させて透光性電極を 液内電極に対向するように配置し、 その状態でその透光性電極に電圧を 印加する。 この製造装置においても、 透光性電極と成膜液との接触部分 から、 すなわち、 透光性電極のうち成膜液に浸漬する部分から電圧を印 加するようにしたので、 従来のように透光性電極の一方の端部からのみ 電圧を印加する場合に比べて、 着色層の厚さを均一にでき、 その厚さを 高精度に制御でき、 しかも、 供給した電流に対する成膜効率を高めるこ とができる。
この第 1のカラーフィル夕の製造装置に関しては、 以下のような実施 形態が考えられる。 まず第 1の実施形態では、 （ 1 ) 処理槽の内面であ つて互いに対向する一対の面のそれそれに液内電極を設け、 （ 2 ) それ らの各内面に電圧印加用電極を設け、 そして （ 3 ) それらの電圧印加用 電極を通して透光性基板の透光性電極に電圧を印加する。 この実施形態 によれば、 複数の透光性基板を処理槽内に同時に浸漬させて処理を行う ことができるので、 作業効率が向上する。
また、 別の実施形態では、 （ 1 ) 液内電極及び処理槽の壁を貫通して 電圧印加用電極を配設し、 さらに （ 2 ) その電圧印加用電極を、 処理槽 内に入る方向又は処理槽から出る方向へ進退移動させる。 このように、 電圧印加用電極を処理槽に対して進退移動可能に構成すれば、 電圧印加 用電極を透光性電極に正確に接触させることができ、 しかも処理槽内の 成膜液に対する透光性基板の出し入れが非常に容易になる。
(第 2のカラ一フィル夕の製造装置）
次に、 本発明に係る第 2のカラーフィル夕の製造装置は、 透光性基板 上に形成した透光性電極の上に特定波長域の光を透過する着色層を形成 するカラ一フィル夕の製造装置であって、 （ 1 ) 電解質溶液中に顔料物 質を分散してなる成膜液を収容すると共に開口を有する処理槽と、 （ 2 ) その処理槽の内面であって上記開口に対向する面に設けられた液内電 極と、 （ 3 ) その液内電極を設けた処理槽内面に設けられた少なく とも 1つの電圧印加用電極とを有する。 そして、 その電圧印加用電極を通し て液内電極と透光性電極との間に電圧を印加する。
この製造装置が上記第 1のカラーフィル夕の製造装置と異なる点は、 処理槽が開口を有し、 その開口に対向する処理槽内面に液内電極を設け たことである。 この製造装置では、 成膜液の液面が処理槽の開口を通し て外部へ露出し、 その開口を透光性基板で覆うことによ り、 透光性電極 に成膜液の液面を接触させる。 そして、 処理槽内面に設けた電圧印加用 電極を透光性電極に接触させてその透光性電極に電圧を印加して成膜液 を電気分解する。
この製造装置においても、 透光性電極と成膜液との接触部分から電圧 を印加するようにしたので、 従来のように透光性電極の一方の端部から のみ電圧を印加する場合に比べて、 着色層の厚さを均一にでき、 その厚 さを高精度に制御でき、 しかも、 供給した電流に対する成膜効率を高め ることができる。
(第 2のカラーフィル夕の製造方法）
次に、 本発明に係る第 2のカラ一フィル夕の製造方法は、 透光性基板 上に形成した透光性電極の上に特定波長域の光を透過する着色層を形成 するカラーフィル夕の製造方法であって、 （ 1 ) 電解質溶液中に顔料物 質を分散してなる成膜液を処理槽内に収容し、 （ 2 ) その成膜液の内部 であってその成膜液の液面に対向する位置に液内電極を配置し、 （ 3 ) 上記透光性電極を上記成膜液の液面に接触させ、 （ 4 ) 透光性電極と成 膜液液面との接触部以外の場所でその透光性電極と導電接続するように 電圧印加用電極を配置し、 そして、 （ 5 ) 上記液内電極とその電圧印加 用電極との間に所定電圧を印加して上記成膜液を電気分解する。
この製造方法が既述した第 1のカラーフィル夕の製造方法と異なる点 は、 透光性電極を成膜液に浸漬するのではなくて、 それを成膜液の液面 に接触させること及び電気分解のための電圧をその接触部分に印加する のではなくてその接触部分以外の所に印加することである。
この製造方法によれば、 透光性電極に通電を行う際には、 その透光性 電極と成膜液の液面との接触部分の外側でその透光性電極に電圧を印加 するので、 透光性基板に対してその周縁部や透光性電極の形成面と反対 側の面等といつた広い場所に自由に電圧印加用電極を配設できる。 従つ てこの製造方法によっても、 従来のように透光性電極の一方の端部から のみ電圧を印加する場合に比べて、 着色層の厚さを均一にでき、 その厚 さを高精度に制御でき、 しかも、 供給した電流に対する成膜効率を高め ることができる。
また、 この第 2のカラーフィル夕の製造方法によれば、 上記の作用 ' 効果に加えて次のような作用 ·効果を得ることもできる。 すなわちこの 製造方法では、 透光性基板のうちの透光性電極を形成した面に成膜液の 液面を接触させて着色層を形成するため、 透光性基板を成膜液に浸漬さ せる必要がなく、 よって、 処理後の洗浄を透光性基板のうち透光性電極 を形成した面のみに施せば十分である。 その結果、 着色層の形成処理後 の洗浄工程が容易になり、 よって、 短時間に洗浄を行うことが可能にな る。 また、 成膜液が透光性電極を形成した面にのみ接触するので、 成膜 液の持ち出し量が少なくなり、 従って、 成膜液の消耗量を低減できると 共に、 成膜液の成分管理が容易になる。
この第 2のカラーフィル夕の製造方法に関しては、 以下のような実施 形態が考えられる。 まず第 1の実施形態では、 （ 1 ) 着色層の形成工程 の開始時に成膜液の液面を移動してその液面を透光性電極に接触させ、 さらに、 （ 2 ) 着色層の形成工程の終了時に成膜液の液面を移動してそ の液面を透光性電極から離すことができる。 この実施形態によれば、 必 要かつ十分な量の成膜液を透光性電極に与えることができる。 また、 透 光性基板を機械的に移動させる必要がないので、 着色層の形成工程の開 始のための操作及び終了のための操作を容易に行うことができ、 しかも 、 透光性基板のための搬送機構の構造を簡略化できる。
また、 別の実施形態として、 成膜液に導電性の透光性物質を分散し、 その透光性物質を顔料物質と共に透光性電極に被着して着色層を形成す るという実施形態が考えられる。 この実施形態によれば、 着色層に導電 性を付与できるので、 この実施形態を用いて液晶表示装置のためのカラ 一フィル夕を形成した場合には、 閾値電圧を低減でき、 それ故、 駆動特 性を妨げることなく、 コン トラス トを確保できる。
(第 3のカラ一フィル夕の製造装置）
次に、 本発明に係る第 3のカラーフィル夕の製造装置は、 透光性基板 上に形成した透光性電極の上に特定波長域の光を透過する着色層を形成 するカラ一フィル夕の製造装置であって、 （ 1 ) 電解質溶液中に顔料物 質を分散してなる成膜液を収容する処理槽と、 （ 2 ) その処理槽に収容 された成膜液の液面に透光性基板の透光性電極を接触させた状態に保持 する基板保持手段と、 （ 3 ) 上記処理槽の内部で上記成膜液の液面に対 向するように配置された液内電極と、 （ 4 ) 透光性電極と成膜液液面と の接触部以外の場所でその透光性電極と導電接続するように配置された 電圧印加用電極と、 （ 5 ) 上記液内電極とその電圧印加用電極との間に 所定電圧を印加する電源部とを有する。 この製造装置によれば、 上記第 2のカラ一フィル夕の製造方法を確実に実施できる。
この第 3のカラ一フィル夕の製造装置に関しては、 以下のような実施 形態が考えられる。 まず第 1の実施形態では、 上記の構成要素に加えて さらに、 透光性基板及び成膜液液面の少なく とも一方を移動させる液面 接離手段を設け、 この液面接離手段の作用により、 透光性基板と成膜液 液面とを接触させたり、 あるいは、 離したりすることができる。 この場 合、 液面接離手段は、 例えば成膜液の液面を上下に移動させる構造とす ることができる。
また、 別の実施形態では、 上記処理槽から溢れ出た成膜液を受け取る ための排液部をその処理槽の外側に配設することができる。 処理槽に収 容した成膜液の液面に透光性電極を接触させる形式のカラーフィル夕の 製造装置においては、 成膜液の液面を表面張力の働きによって処理槽の 開口縁部よ りも上昇させた状態でそれを透光性基板に接触させることに よ り、 透光性基板を処理槽の開口縁部に接触させずに処理を行う ことが できる。 このようなカラーフィル夕の製造装置に関しては、 成膜液が処 理槽から漏れ出ることがあるが、 排液部を設けた実施形態によれば、 処 理槽から成膜液が漏れ出たと しても、 それを排液部によって回収できる 。 また、 成膜液の液面を次第に上昇させると共にその成膜液を排出部へ 漏れ出させながら処理を行うことも可能になる。
また、 別の実施形態では、 透光性基板を処理槽の上方位置へ搬送する ための基板搬送手段をその処理槽の周囲に配設し、 上記電圧印加用電極 をその基板搬送手段の適所に設けることができる。 この実施形態によれ ば、 基板搬送手段自体に電圧印加用電極を設けるので、 電源部と透光性 基板との間の導電接触部を他の場所に設ける必要がなく、 よって、 装置 構造が簡略化できる。 しかも、 透光性基板と電源部とを導電接続するた めの特別な動作が不要になるので、 迅速な処理を行うことができる。 さらにまた、 別の実施形態では、 透光性基板を水平方向に搬送する搬 送ローラによって基板搬送手段を構成し、 そして、 電圧印加用電極をそ の搬送ローラの表面に設けることができる。 この実施形態によれば、 搬 送ローラの表面に電圧印加用電極を設けたので、 搬送ローラによって透 光性基板が処理槽の上方位置へ搬送されると、 電圧印加用電極と透光性 電極との導電接続が自動的に達成される。 従って、 搬送作業の終了後に そのまま着色層の形成のための処理工程へ進むことができるので、 更に 迅速な処理を行うことができ、 しかも、 透光性基板と電圧印加用電極と の間の確実な導電接続を達成できる。
なお、 以上の各カラ一フ ィ ル夕の製造方法、 各カラ一フ ィ ル夕の製造 装置及びそれらに関する各種の実施形態において、 透光性電極に印加す る電圧は 1個所から印加することもできるし、 あるいは、 複数個所から 印加することもできる。 但し、 望まし くは複数個所から印加する。 その 理由は、 着色層の厚さは電圧印加部分で厚く、 該部分から離れるに従つ て薄く なる傾向があるため、 1個所から電圧を印加する場合に比べて着 色層の厚さにバラツキが少なくなるからである。 図面の簡単な説明
第 1 図は、 本発明に係るカラ一フィル夕の製造方法を実施するための 製造装置の第 1実施例を示す断面図である。 第 2図は、 第 1図の要部を 示す断面図である。 第 3図は、 液晶表示装置用のカラーフ ィル夕の一例 を示す断面図である。 第 4図は、 本発明に係るカラ一フ ィ ル夕の製造方 法を実施するための製造装置の第 2実施例の要部を示す断面図である。 第 5図は、 本発明に係るカラーフィル夕の製造方法を実施するための製 造装置の第 3実施例を示す断面図である。 第 6図は、 本発明に係るカラ ーフ ィル夕の製造方法を実施するための製造装置の第 4実施例を示す断 面図である。 第 7図は、 本発明に係るカラ一フ ィ ルタの製造方法を実施 するための製造装置の第 5実施例を示す断面図である。 第 8図は、 第 7 図の装置の断面構造を示す断面図である。 第 9図は、 従来のカラ一フ ィ ル夕の製造装置の一例を示す断面図である。 第 1 0図は、 本発明に係る カラ一フ ィル夕の製造方法を実施するための製造装置の第 6実施例を示 す断面図である。 第 1 1図は、 第 1 0図の装置によつて処理が行われて いる状態を示す断面図である。 第 1 2図は、 図 1 0の装置における電圧 印加状態を説明するための断面図である。 第 1 3図は、 本発明に係る力 ラ一フ ィル夕の製造方法を実施するための製造装置の第 7実施例を示す 断面図である。 第 1 4図は、 第 1 3図の装置の断面図である。 第 1 5図 は、 第 1 3図の装置の動作過程、 特に成膜液を供給するときの過程を示 す断面図である。 第 1 6図は、 第 1 5図の状態に引き続く動作過程を示 す断面図である。 第 1 7図は、 第 1 6図の状態に引き続く動作過程を示 す断面図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 添付図面を参照して本発明に係るカラ一フィル夕の製造方法及 び製造装置の実施例について説明する。 なお、 以下の実施例では、 液晶 表示装置に使用される透明基板上にカラ一フィル夕を形成する場合を例 に挙げて説明するが、 本発明はこれに限定されることはなく、 液晶表示 装置以外の使用目的を有する各種のカラーフ ィル夕を作製する場合にも 広く適用できるものである。
(第 1実施例）
第 1図は、 本発明に係るカラーフィ ル夕の製造方法を実施するための 製造装置の一実施例を示している。 この製造装置は、 成膜液 1 を収容し た処理槽 6 と、 その処理槽 6の一方の槽壁 6 aの内面に設けられた液内 電極 4 と、 その槽壁 6 aに設けられた複数の電圧印加装置 7 と、 そして 、 槽壁 6 a及びそれに対向するもう一方の槽壁 6 bに設けられた複数の 基板支持装置 8 とを有している。
液内電極 4は、 電圧制御装置 1 4から延びるプラス電圧印加線 1 6 a に導電接続される。 また、 電圧印加装置 7及び基板支持装置 8は、 紙面 垂直方向に複数個設けられるが、 図ではそれらのうちのもっとも手前側 にある 1個ずつが示されており、 後方のものはその手前側の 1個に隠れ ている。 なお、 電圧印加装置 7及び基板支持装置 8は、 手前側と後方側 とで槽壁に対する高さ位置をずら して設けられてもよい。
電圧印加装置 7は、 槽壁 6 aに固定された保持部 9 と、 その保持部 9 によって支持されていて図の左右方向へ移動自在なスライ ダ 1 1 と、 保 持部 9の右端に固定されていてスライダ 1 1 を駆動するシリ ンダ ' ァク チユエ一夕 1 2 とを有している。 図 2に示すように、 スライダ 1 1の内 部には電圧印加用電極 5が設けられる。 この電圧印加用電極 5は、 スラ イ ダ 1 1に対して位置不動に固定される。 なお、 符号 1 3は、 液漏れを 防止するためのリ ング状のシール部材を示している。 電圧印加用電極 5 は、 第 1図において、 電圧制御装置 1 4から延びるマイナス電圧印加線 1 6 bに導電接続する。
基板支持装置 8は、 電極印加装置 7 と全く 同一の構造に構成されてい る。 異なっているのは、 電圧印加用電極 5に相当する支持部材 5 aがマ ィナス電圧印加線 1 6 bに接続していないことである。 つま り、 支持部 材 5 aは、 電圧印加用電極 5 と同一形状に形成されてはいるが、 それら は電極として作用するのではなく、 透明基板 2を支持するために用いら れる。 なお、 基板支持装置 8を構成する各要素であって支持部材 5 a以 外の要素は、 電圧印加装置 7 と同じとすることができるので、 同じ部材 は同一の符号を付するものとする。
以下、 上記構成より成るカラーフィル夕の製造装置についてその動作 を説明する。 なお、 本実施例では、 この製造装置を使ってカラ一フィル 夕を形成しょう とする対象物を液晶表示装置の透明基板とする。
まず、 図 3において、 透光性基板と してガラス製の透明基板 2 (コー ニング社製 7 0 5 9 ) を用意する。 そして、 その透明基板 2上にスパッ 夕 リ ングによって I T 0を 1 0 0 0 Aの膜厚で形成し、 さらに、 この I T〇膜にフォ ト リ ソグラフィ及びエッチングを施すことによ り、 所定パ 夕一ン、 本実施例ではス トライプ状の透明電極 3、 すなわち透光性電極 を形成した。 これらの透明電極 3は、 液晶表示装置の画素電極を構成す 本実施例のカラ一フィル夕の製造装置は、 これらの透明電極 3上に着 色層 1 7を形成する際に使用される。 なお、 図において、 符号 R, G， Bは、 それそれ、 赤色、 緑色、 青色の各色の光を選択的に透過する着色 層であることを示している。
図 1において、 まず、 処理槽 6の内部に成膜液 1を収容する。 本実施 例において使用する成膜液 1は、 レ ドックス反応性を有する界面活性剤 及び電解質を含む媒質中に、 有機顔料及び疎水性 I T 0粒子を混合し、 超音波ホモジナイザーによってそれらの有機顔料及び疎水性 I T 0粒子 を分散させて得られたミセルコロイ ド分散体である。
この成膜液 1としては、 形成する着色層 1 7の色調毎に以下の 3種類 の組成を持つものを用意した。
( 1 ) 赤 （R) の着色層を形成するための成膜液
( A) 有機顔料 （アン トラキノ ン系 （赤） 顔料 ： ァゾ系 （黄） 顔料 = 9 ： 1の混合物） · · · 6 g/リ ッ トル
( B ) 疎水性 I T 0粒子 （平均粒子径 300〜40 0Aの I T O粒子 を疎水化処理したもの ：住友金属鉱山社製）
• · · 1. 8 g /リ ッ トル
( C) 界面活性剤 （フエ口セニル P E G ： 同仁化学研究所製）
• · · 2. 2 g /リ ッ トル
( D ) 支持電解質 L i B r · · · 4 g/リ ッ トル
( 2 ) 緑 （G) の着色層を形成するための成膜液
( A) 有機顔料 （フタロシアニングリーン系 （緑） 顔料 ： ァゾ系 （黄 ) 顔料 = 8 ： 2の混合物） · · · 1 0 g/リ ッ トル
( B ) 疎水性 I T 0粒子 （平均粒子径 300〜 40 0 Aの I T 0粒子 を疎水化処理したもの ： 住友金属鉱山社製）
• · · 3 g /リ ッ トル (C) 界面活性剤 （フエ口セニル P EG ： 同仁化学研究所製）
• · · 2. 2 g /リ ッ トル
(D) 支持電解質 L i B r . . . 4 g/リ ッ トル ( 3) 青 （B) の着色層を形成するための成膜液
( A) 有機顔料 （フタロシアニン系 （青） 顔料 ： ァゾ系 （黄） 顔料 = 9 ： 1の混合物） · · · 1 0 g/リ ッ トル
(B) 疎水性 I T O粒子 （平均粒子径 3 0 0〜40 0 Aの I T O粒子 を疎水化処理したもの ： 住友金属鉱山社製）
• · · 3 g /リ ッ トル
( C ) 界面活性剤 （フヱ口セニル P E G ： 同仁化学研究所製）
• · · 2. 2 g /リ ッ トル
(D) 支持電解質 L i B r · ' · 4 /リ ッ トル なお、 各着色層を形成するための顔料は、 その色調によって公知の種 々の顔料を単独又は混合して使用することができる。 また、 疎水性 I T 0粒子は、 粒子表面にプラズマ処理、 紫外線処理等により官能基を導入 して、 これにカツプリ ング剤や疎水性モノマ一を反応させて得られる。 疎水性 I T 0粒子以外でも、 疎水性の透光性導電粒子であれば良く、 例 えば、 酸化スズの粒子でも良い。 さらに、 顔料等を分散させるための界 面活性剤としても種々の材料を用いることができるが、 顔料や透明導電 粒子等の種類に応じて適宜の濃度に調整される。 また、 電解質に関して も、 特に制限はなく、 種々の電解質を用いることができるが、 通常は、 0. 00 5〜0. 2 M程度の濃度に調整される。
なお、 成膜液内に I TO粒子等の透明導電粒子を含ませることなく、 電解質溶液中に顔料のみを分散することによって成膜液を形成し、 この 成膜液を用いて着色層を形成することもできる。 第 1図に戻って、 赤色の着色層を形成するため、 処理槽 6の内部に赤 色用成膜液 1 を入れた。 次いで、 透明電極 3が形成された透明基板 2 を その透明電極 3が液内電極 4に対向する状態で処理槽 6の内部へ挿入し 、 これによ り透明基板 2を成膜液 1に浸漬した。
次いで、 電圧印加装置 7及び各基板支持装置 8内のシリ ンダ · ァクチ ユエ一夕 1 2を作動してスライダ 1 1 を処理槽 6の内部側へ直進移動さ せた。 これによ り、 各基板支持装置 8内の支持部材 5 a及び電圧印加装 置 Ί内の電圧印加用電極 5の先端が透明基板 2の透明電極 3側の面又は 透明基板 2のその裏面に接触した。 こう して透明基板 2が所定の位置に しっかり と支持され、 さらに電圧印加用電極 5 と透明電極 3 とが導電接 続された。
次いで、 液内電極 4を力ソードとし、 さらに、 透明電極 3をアノード として、 赤の着色層 1 7 R (第 3図） を形成する透明電極 3 a , 3 d , • - · のみに電圧を印加して成膜液 1 を電気分解した。 この電気分解に よ り、 赤の着色層を必要とする透明電極 3 a , 3 d， · · · に赤の着色 層 1 7 Rが形成された。 なお、 電気分解のための印加電圧は 0 . 5 Vと し、 電圧印加時間は 2 0分間とした。
次に、 赤色用成膜液 1に代えて上記の緑色用成膜液 1を処理槽 6の内 部に入れ、 さらに、 赤の着色層 1 7 Rの形成を完了した透明基板 2 をそ の透明電極 3が液内電極 4 と相対向するように成膜液 1の中に浸漬した 。 そして、 各基板支持装置 8の支持部材 5 aを透明基板 2の透明電極 3 側の面及びその裏面に接触させ、 さらに、 電圧印加装置 7の電圧印加用 電極 5 を透明電極 3に接触させた。
そして、 液内電極 4を力ソードとし、 透明電極 3をアノードと し、 さ らに、 緑の着色層 1 7 Gを形成する透明電極 3 b , · · · のみに電圧を 印加して成膜液 1 を電気分解した。 この電気分解によ り、 緑の着色層 1 7 Gを得た。 なお、 電気分解のための印加電圧は 0 . 5 Vとし、 電圧印 加時間は 1 0分間とレた。
次に、 緑色用成膜液 1に代えて上記の青色用成膜液 1 を処理槽 6の内 部に入れ、 さらに、 赤の着色層 1 7 R及び緑の着色層 1 7 Gの形成を完 了した透明基板 2をその透明電極 3が液内電極 4 と相対向するように成 膜液 1の中に浸漬した。 そして、 各基板支持装置 8の支持部材 5 aを透 明基板 2の透明電極 3側の面及びその裏面に接触させ、 さらに、 電圧印 加装置 7の電圧印加用電極 5を透明電極 3に接触させた。
そして、 液内電極 4を力ソー ドとし、 透明電極 3をアノー ドと し、 さ らに、 青の着色層 1 7 Bを形成する透明電極 3 c , · · · のみに電圧を 印加して成膜液 1 を電気分解した。 この電気分解によ り、 青の着色層 1 7 Bを得た。 なお、 電気分解のための印加電圧は 0 . 5 Vとし、 電圧印 加時間は 7分間とした。
なお、 本実施例では、 以上のように、 赤、 緑、 青の順番で着色層の成 膜を行ったが、 成膜の順番はこれに限られるものではなく、 どのような 順番で着色層を形成してもかまわない。
以上のように本実施例では、 透明電極 3のうち成膜液 1 に浸漬してい る部分から、 すなわち、 透明電極 3 と成膜液 1 との接触部分から電圧を 印加するようにしたので、 従来のように透明電極の一方の端部からのみ 電圧を印加する場合に比べて、 着色層 1 7の厚さを均一にでき、 その厚 さを高精度に制御でき、 しかも、 供給した電流に対する成膜効率を高め ることができた。 また、 液晶表示装置の表示特性がカラーフ ィル夕上に 透明電極を成膜した場合の特性と同水準であった。
(第 2実施例）
第 4図は、 本発明に係るカラ一フィル夕の製造方法を実施するための 製造装置の第 2実施例の要部を示している。 この実施例が図 1 に示した 第 1実施例と異なる点は、 （ 1 ) 互いに対向する処理槽 6の槽壁 6 a及 び 6 bの両方の内面のそれそれに液内電極 4を設けたこと、 （ 2 ) 槽壁 6 a及び 6 bの双方に電圧印加用電極 5を設けると共にそれらを電圧制 御装置 1 4から延びるマイナス電圧印加線 1 6 bに導電接続したこと、 そして、 （ 3 ) スライ ダ 1 1 (第 2図） 等といった介在部材を設けるこ となく電圧印加用電極 5を直接に槽壁 6 a及び 6 bに取り付け、 さらに それらを矢印 A— A ' のように槽壁 6 a及び 6 bに対して滑り移動でき るようにしたことである。
本実施例は以上のように構成されているので、 カラーフ ィ ル夕を形成 するにあたっては、 2個の透明基板 2 a及び 2 bをそれらの透明電極 3 側の面がそれぞれ外側を向く ように互いに背中合わせ状態に重ね合わせ 、 その状態でそれらの透明基板 2 a及び 2 bを成膜液 1の中に浸漬する 。 従って、 浸漬が完了すると、 双方の透明基板 2 a及び 2 bの透明電極 3がそれそれ液内電極 4に対向する。 その後、 図 1に示した第 1実施例 の場合と同じ条件及び同じ工程で、 赤、 緑、 青の各色の着色層 1 7を透 明電極 3の上に形成した。
本実施例においても、 透明電極 3のうち成膜液 1 に浸漬している部分 から、 すなわち、 透明電極 3 と成膜液 1 との接触部分から電圧を印加す るようにしたので、 着色層 1 7の厚さを均一にでき、 その厚さを高精度 に制御でき、 しかも、 供給した電流に対する成膜効率を高めることがで きた。
しかもその上、 相対向する面のそれそれから電圧印加用電極 5を透明 電極 3へ接触できる構造としたので、 同時に 2個の透明基板 2 a及び 2 bに対して着色層 1 7 を形成できる。 その結果、 カラ一フ ィ ル夕の生産 性が向上した。
(第 3実施例） 第 5図は、 本発明に係るカラーフ ィ ル夕の製造方法を実施するための 製造装置の第 3実施例を示している。 ここに示したカラ一フ ィル夕の製 造装置は、 開口 2 1 を備えていて成膜液 1 を貯留した処理槽 2 6 と、 そ の処理槽 2 6を矢印8— 8 ' のように昇降移動させるレベル調整モー夕 2 2 と、 処理槽 2 6を収容するように配設された液回収槽 2 3 と、 処理 槽 2 6内の成膜液 1の液面を上下方向へ平行移動させるための液面接離 装置 2 4 と、 そして、 透明基板 2を処理槽 2 6の上方の所定位置に保持 するための基板保持装置 2 7 とを有している。
処理槽 2 6の底面、 すなわち開口 2 1に対向する内面には、 例えば白 金膜によつて液内電極 4が形成され、 さらにその底面に複数の電圧印加 用電極 5が固定されている。 これらの電圧印加用電極 5の先端は、 開口 2 1のわずかに上方の位置まで延びている。 また、 液回収槽 2 3の底面 には排液管 2 8が接続され、 さらにその排液管 2 8の排液口に排液容器
2 9が配設されている。 液内電極 4 と電圧印加用電極 5 との間には、 図 示しない電圧制御装置の作用によって所定電圧が印加される。
上記の液面接離装置 2 4は、 成膜液 1を貯留した成膜液容器 3 1 と、 その容器 3 1 を矢印 C— C ' のように昇降移動させるレベル調整モー夕
3 2 とを有する。 成膜液容器 3 1 と処理槽 2 6 との間は通液ホース 3 3 によつて連結されている。
本実施例のカラ一フィル夕の製造装置は以上のように構成されている ので、 透明電極 3を備えた透明基板 2のその透明電極 3の上に着色層を 形成する際には、 まず、 基板保持装置 2 7によって基板 2 を保持して透 明電極 3が処理槽 2 6の方向を向く状態でそれを処理槽 2 6の開口 2 1 の上方の所定位置に配置する。
次に、 レベル調整モータ 2 2を作動して処理槽 2 6を矢印 Bのように 基板 2の方向へ平行移動させ、 処理槽 2 6内の電圧印加用電極 5の先端 を透明電極 3に接触させる。 そして次に、 レベル調整モータ 3 2を作動 して成膜液容器 3 1 を矢印 Cのように図の上方へ持ち上げる。 すると、 成膜液容器 3 1内の成膜液 1 が通液ホース 3 3を通して処理槽 2 6内へ 供給され、 その結果、 処理槽 2 6内の成膜液 1の液面が上昇してその液 面が透明電極 3に接触する。 このとき、 成膜液 1が処理槽 2 6から溢れ 出る場合には、 その溢れ出た成膜液 1は液回収槽 2 3の中に排出され、 さらに排液管 2 8 を通して排液容器 2 9の中へ回収される。
その後、 電圧印加用電極 5を介して図示しない電圧制御装置によって 成膜液 1の液面と透明電極 3 との接触面から電圧を印加し、 これによ り 成膜液 1 を電気分解する。 この電気分解を赤、 緑、 青の各色に関して実 行することにより、 透明電極 3の上に各色の着色層を形成してカラ一フ ィル夕を作製する。
本実施例においても、 透明電極 3 と成膜液 1の液面との接触部分から 電圧を印加するようにしたので、 着色層の厚さを均一にでき、 その厚さ を高精度に制御でき、 しかも、 供給した電流に対する成膜効率を高める ことができた。 さらに本実施例では、 透明基板 2のうちの透明電極 3が 形成されていない面が成膜液 1によって汚染されないという別の効果も 得られる。 さらにまた、 透明基板 2を成膜液 1 に浸漬する必要がないの で、 成膜処理を自動的に行うことが容易になった。
(第 4実施例）
第 6図は、 本発明に係るカラ一フ ィ ル夕の製造方法を実施するための 製造装置の第 4実施例を示している。 ここに示したカラ一フ ィ ル夕の製 造装置は、 概ね、 図 5に示した先の実施例と同じ構成を有している。 異 なっているのは、 剛性の高い電圧印加用電極 5 (図 5 ) に代えて、 パネ 材料等といった弾性体であって導電性を備えた材料によって電圧印加用 電極 3 5を処理槽 2 6の底面に固定したことである。 これ以外の構成部 材は図 5に示した実施例と同じ部材を用いることができるので、 同じ部 材は同じ符号を付してそれらの説明は省略する。
この実施例によれば、 電圧印加用電極 3 5 と透明電極 3 との間で安定 した導電接続を得ることができ、 しかも、 その電極 3 5によって透明電 極 3を傷付ける可能性も低くなる。
(第 5実施例）
第 7図は、 本発明に係るカラーフィル夕の製造方法を実施するための 製造装置の第 5実施例を示している。 ここに示したカラ一フィル夕の製 造装置は、 成膜液 1 を貯留した処理槽 3 6 と、 回転支持部 3 7によって その処理槽 3 6に回転自在に支持されていて透明基板 2を保持するため のテーブル 3 4 とを有する。
図 8に示すように、 処理槽 3 6の底面には、 例えば白金膜によって形 成された液内電極 4が設けられ、 さらにその液内電極 4及び処理槽 3 6 の底壁を貫通して複数の電圧印加用電極 5が設けられる。 また、 処理槽 3 6の外縁部分に内側シール ドゴム 3 8が配設され、 さらにその外側に 外側シール ドゴム 3 9が配設される。 これらのシール ドゴム 3 8及び 3 9は、 フッ素ゴム等といった弾性体によって形成される。
本実施例は以上のように構成されているので、 透明基板 2は透明電極 3を上に向けた状態で基板保持用テーブル 3 4の上に置かれる。 次いで 、 矢印 Dに示すように、 回転支持部 3 7を中心としてテーブル 3 4を回 転移動させて、 その上に載っている透明基板 2を処理槽 3 6の上方位置 へ持ち運ぶ。 これによ り、 透明基板 2の透明電極 3が成膜液 1の液面に 接触し、 さらに、 その透明電極 3に電圧印加用電極 5の先端が接触する ο
その後、 成膜液 1の液面に接触する部分の透明電極 3へ電圧印加用電 極 5を通して電圧を印加して成膜液 1 を電気分解し、 これにより、 透明 電極 3の上に着色層を形成する。
(第 6実施例）
第 1 0図は、 本発明に係るカラーフィル夕の製造方法を実施するため の製造装置の第 6実施例を示している。 この製造装置は、 成膜液 1 を収 容した処理槽 4 6 と、 その処理槽 4 6の底面から延びる支持軸 4 1に連 結するレベル調整モー夕 4 2 とを有する。 このレベル調整モー夕 4 2は 、 支持軸 4 1 を昇降移動することによ り、 処理槽 4 6の高さを上下に調 整できる。
処理槽 4 6は、 それよりも一回り大きく形成された液回収槽 4 3の内 部に収容されており、 その液回収槽 4 3には、 上記支持軸 4 1が貫通す る貫通穴 4 3 aと、 通液パイプ 5 3が挿通される横穴部 4 3 bとが形成 されている。 また、 処理槽 4 6の底面上には、 例えば白金膜によって形 成された液内電極 4が設けられている。
液回収槽 4 3は、 図示しない架台に固定されており、 その液回収槽 4 3の内部において上記処理槽 4 6が昇降可能に支持されている。 この液 回収槽 4 3の底面には排液管 4 8が接続され、 その排液管 4 8の開口端 に排液容器 4 9が接続されている。 処理槽 4 6から延びる通液パイプ 5 3は、 上記液回収槽 4 3の横穴 4 3 bを通して外部へと導かれ、 傍らに 設置された成膜液容器 5 1に接続されている。 この成膜液容器 5 1は、 支持軸 5 0を通してレベル調整モー夕 5 2に接続されており、 このモ一 夕 5 2の作用によ り矢印 C— C ' のように上下に移動する。
液回収槽 4 3の両側面部のそれそれには、 図の紙面垂直方向に配設さ れた複数の搬送ローラ 6 3 を含む基板搬送装置 6 2が取り付けられてい る。 これら複数の搬送ローラ 6 3のうち、 処理槽 4 6の側面部に位置す る搬送ローラ 6 3の周面には電圧印加用電極としての円筒状の口一ラ電 極 6 3 aが被覆されている。 これらのローラ電極 6 3 aは、 透明基板 2 の裏面 （図の下側面） の端部に形成された電極パッ ドに接触する複数の 電極端子を備えている。 また、 ローラ電極 6 3 aは、 必要に応じて、 図 の紙面垂直方向に複数個設けられ、 それそれが処理槽 4 6上に配置され た透明基板 2上の電極パッ ドに接触するように構成される。
液晶表示装置に使用される透明基板 2は、 基板搬送装置 6 2の搬送口 ーラ 6 3によって図の紙面垂直方向に搬送される。 その透明基板 2の裏 面上 （図の下側面上） には、 前工程において所定のパターンで図示しな い透明電極が形成されている。 また、 これらの透明電極に導電接続する 電極パッ ドが、 透明基板 2の両端部にそれぞれ複数個形成されている。 処理槽 4 6の両側面部に配置されたそれそれのローラ電極 6 3 aの上 方には、 押え部材 6 4が昇降移動可能に配置されている。 これらの押え 部材 6 4は、 搬送されて来た透明基板 2が処理槽 4 6の上方に位置決め された後、 上方から降下して透明基板 2の両側端部をローラ電極 6 3 a へ押し付けてその透明基板 2を固定する。
ローラ電極 6 3 a及び処理槽 4 6内に形成された液内電極 4は、 それ それ、 電圧制御回路 5 4に接続される。 この電圧制御回路 5 4は、 口一 ラ電極 6 3 aにブラス電位を供給し、 さらに、 液内電極 4にマイナス電 位を供給する。
以下、 上記構成より成るカラ一フィル夕の製造装置の動作について説 明する。 図 1 2に示すように、 まず、 この工程において処理する透明基 板 2の表面上には、 スパッタ リ ングによって I T 0を被着し、 さらに、 フォ ト リ ソグラフィ及びェツチングによつて所定パ夕一ンに形成された 厚さ 1 0 0 0 A程度の透明電極 3 a , 3 b , 3 c , 3 d , 3 e， · · · を形成する。 これらの透明電極 3 a， 3 b， 3 c , 3 d， 3 e , · · · は本実施例においては図の紙面垂直方向に延びるス トライブ状のパター ンとして形成される。 図 1 0において、 赤、 緑、 青の 3種類の成膜液 1のいずれかを処理槽 4 6及び成膜液容器 5 1の内部に所定量収容し、 処理実行時の処理槽 4 6の高さをレベル調整モータ 4 2によって調整する。 具体的には、 処理 実行時における処理槽 4 6の高さは、 図 1 1 に示すように、 基板搬送装 置 6 2によって搬送されてきた透明基板 2の裏面、 すなわち透明電極 3 が形成された面が、 処理槽 4 6に目一杯成膜液 1が充填されているとき に表面張力によつて処理槽 4 6の開口縁部よ りもわずかに上方に位置す る成膜液 1の液面に接触し、 しかも、 処理槽 4 6の開口縁部に接触しな い高さに調整される。
次に、 処理を開始するにあたって、 処理槽 4 6及び成膜液容器 5 1 を 第 1 0図に示すように前もって下降させておき、 処理槽 4 6の液位を開 口縁部よ り も低い位置に設定しておく。 そして、 基板搬送装置 6 2によ つて透明基板 2を搬送し、 処理槽 4 6の上方位置にてそれを停止させる 。 次に、 押え部材 6 4を降下させて透明基板 2の電極パッ ドと搬送ロー ラ 6 3上のローラ電極 6 3 aとをしつかり と接触させ、 同時に、 透明基 板 2を処理槽 4 6の上方位置に固定する。
次に、 処理槽 4 6を上述の予め設定された高さに上昇させてそこに停 止させ、 その後、 成膜液容器 5 1 をレベル調整モ一夕 5 2によって上昇 させ、 図 1 1に示すように、 処理槽 4 6内に成膜液 1が目一杯になるよ うにする。 成膜液容器 5 1の上昇量は予め所定量に設定されていても良 いが、 これに代えて例えば、 ゆっ く り と成膜液容器 5 1 を上昇させ、 透 明基板 2上に形成された透明電極と成膜液 1の液面とが接触したことを 電圧制御回路 5 4によって検知し、 その時点で成膜液容器 5 1の上昇を 停止しても良い。
この場合に、 成膜液容器 5 1の上昇によって上昇した処理槽 4 6内の 成膜液 1の液位が開口縁部を越えることによ り、 成膜液 1が多少溢れて も、 その溢れた成膜液 1は、 周囲の液回収槽 4 3の中に入り、 排液管 4 8を释て排液容器 4 9 に収容される。
こう して、 透明基板 2の裏面側が処理槽 4 6内の成膜液 1の液面に接 触した状態に保持されると、 電圧制御回路 5 4の作用によ り、 処理槽 4 6内の液内電極 4 とローラ電極 6 3 aとの間に所定の電圧を印加する。 このとき、 ローラ電極 6 3 aは、 透明基板 2の両端部に形成された図示 しない電極パッ ドに押圧されており、 この電極パッ ドは、 図 1 2に示す ように、 透明基板 2上に形成された複数の透明電極 3 a , 3 b , 3 c， 3 d , 3 e , · · ' のうちの所望の透明電極、 例えば、 処理槽 4 6内の 成膜液 1が赤の着色層を形成するためのものである場合には、 赤の着色 層を形成すべき透明電極 3 a , 3 d , · · · · に、 導電接続されている 。 従って、 液内電極 4 とローラ電極 6 3 aとの間に電圧を印加すること により、 ローラ電極 6 3 aに導電接続する透明電極 3 a , 3 d， · - - をアノードとし、 さらに処理槽 4 6内の液内電極 4を力ソー ドとして成 膜液 1が電気分解され、 この電気分解によって透明電極 3 a , 3 d， - • · の表面上に、 顔料を表面上に付着させた I T O粒子が堆積し、 その 結果、 所定の厚さの着色層が形成される。
電圧印加から所定時間絰過後に着色層の形成が完了すると、 成膜液容 器 5 1 が図 1 0に示すように下降して処理槽 4 6内の成膜液 1の液面を 下降させる。 そしてさらに、 処理槽 4 6を下降させた後に、 基板搬送装 置 6 2によって透明基板 2を次工程、 例えば、 洗浄工程へ送る。 ここで 処理槽 4 6に関しては、 透明基板 2 とその処理槽 4 6の開口縁部との間 の間隔を前もって調整する場合にのみそれを昇降することとし、 上述の 着色層形成処理時にはその処理槽 4 6 を昇降動作させないようにするこ とも可能である。 しかしながら、 透明基板 2の周縁部に厚さのある電極 パッ ド等が形成されていた り、 当該周縁部を成膜液に接触させたくない と希望する場合には、 以上に説明したように処理工程の前後において処 理槽 4 6を昇降することによって、 その処理槽 4 6の開口縁部と透明基 板 2とが互いにぶつかった り又はそれらが互いに接触することを確実に 回避できる。
本実施例では、 赤の着色層を形成する工程の後にその形成面の洗浄処 理を行い、 次に、 緑用の成膜液を収容した処理槽上で上記と同様の方法 で緑の着色層を形成し、 さらに再び洗浄を行い、 そしてその後、 最後に 、 青の着色層を同様の処理によって形成し、 さらに洗浄処理を行う。 こ の一連の処理によ り、 R G Bの各色着色層が透明電極上にス トライブ状 に並列した状態のカラーフィル夕を形成することができた。
なお、 赤、 緑、 青の各色に対する電気分解処理を行う ときには、 ロー ラ電極 6 3 aを、 その都度、 透明基板 2の異なる電極パッ ドに接触させ ることによ り、 緑の着色層の形成工程ではローラ電極 6 3 aが透明電極 3 b , 3 e， · · · に導電接続され、 他方、 青の着色層の形成工程では 透明電極 3 c， · · · に導電接続される。
赤、 緑、 青の各成膜液を用いた場合の電解処理条件に関しては、 赤の 工程では印加電圧を 0. 5 V、 電圧印加時間を 2 0分間とし、 緑の工程 では印加電圧を 0. 5 V、 電圧印加時間を 1 0分間として、 そして、 青 の工程では印加電圧を 0. 5 V、 電圧印加時間を 7分間として、 それそ れの処理を行った。 着色層の厚さとしては、 赤が 0. 8〜 1. 6 m、 緑が 0. 7〜 1. 3〃m、 青が 0. 6〜 1. 2 m程度とするのが好ま しい。
以上のように本実施例では、 透明基板 2の透明電極に通電を行う際に 、 その透明電極を成膜液 1の液面に接触させることによって透明基板の 周囲等に広い場所を確保し、 その接触部分以外の広い場所から透明電極 に電圧を印加するようにした。 従って、 従来のように透光性電極の一方 の端部からのみ電圧を印加する場合に比べて、 着色層の厚さを均一にで き、 その厚さを高精度に制御でき、 しかも、 供給した電流に対する成膜 効率を高めることができる。
なお、 電圧の印加の仕方に関しては、 上記実施例のように透明基板 2 の両側端部で電圧を印加することに限られず、 その周囲部分の全てに電 極パッ ドを設けてそれらをローラ電極に導電接続させることもでき、 あ るいは、 透明電極の形成面と反対側の面に電圧印加用電極を配設するこ ともでき、 これらの場合にも、 着色層の厚さを均一にできる等といった 上記の効果を達成できる。
また、 本実施例では、 透明基板 2 を基板搬送装置 6 2によって水平方 向に搬送してそれを処理槽 4 6の上方へ位置決めするようにしたので、 イ ンライ ン処理が可能となった。 従って、 従来のようなバッチ処理とは 異なって、 自動化が容易であり、 少ない管理者で管理が可能である。 ま た、 迅速且つ効率的な連続処理ができるので、 生産効率を向上できる。
また、 透明基板のうち透明電極を形成した面にのみ成膜液を接触させ るようにしたので、 透明基板の反対側の表面や周囲部分に成膜液を付着 させる必要がなく、 よって、 着色層の形成処理後の洗浄処理が容易にな り、 よって、 処理時間を短縮できる。 また、 成膜液の次工程への持ち出 し量も低減できるので、 成膜液の管理の手間や供給量を低減できる。 (第 7実施例）
第 1 3図は、 本発明に係るカラ一フィル夕の製造方法を実施するため の製造装置の第 7実施例を示している。 ここに示した製造装置では、 台 板 7 0の表面上の中央部に処理板 Ί 1 を固定し、 この処理板 7 1の周囲 を 2重に取り囲むようにして、 可撓性を有する合成ゴム等から成る 2つ のシーリ ング枠 7 2及び 7 3を固定する。
シーリ ング枠 7 2及び 7 3の間には、 台板 7 0に設けられた排液溝 Ί 4が形成されている。 外側のシ一リ ング枠 7 3のさらに外側には、 それ それ一列に配列された複数の電極端子 7 5及び 7 6が取り付けられてい る。
処理板 7 1の表面上には白金等をコーティ ングして成る液内電極 4が 形成され、 この液内電極 4は、 台板 7 0の両側に導電接続された布線用 のフレキシブル基板 7 7及び 7 8のいずれかの配線ライ ンを介して、 図 示しない電圧制御装置に接続されている。 また、 処理板 7 1及び液内電 極 4の中央部には供給穴 7 9が形成され、 この供給穴 7 9は、 第 1 4図 に示すように、 台板 7 0に形成された供給穴 7 0 aを介してその下側に 接続された図示しない成膜液の供給パイプに接続されている。
内側シーリ ング枠 7 2は、 外側シーリ ング枠 7 3よ りもわずかに低く 形成されている。 また、 内側シーリ ング枠 7 2 と外側シーリ ング枠 7 3 との間に形成された排液溝 7 4は、 台板 7 0の下側に接続された図示し ない排液管を介して排液容器に接続されている。 また、 電極端子 7 5及 び 7 6は、 台板 7 0に形成されたスルーホールを介して、 上記フレキシ ブル基板 Ί 7及び 7 8の配線ライ ンに導電接続されており、 さらに図示 しない電圧制御装置に接続されている。
本実施例の装置では、 図 1 2に示した透明基板 2 と同様の透明基板 2 を台板 7 0の表面上に上方から接触させることによって成膜液 1 による 着色層の形成が行われる。 よ り具体的には、 まず、 第 1 5図に示すよう に、 供給穴 7 0 a及び 7 9を介して成膜液 1 を処理板 7 1の表面上に供 給する。 次に、 第 1 6図に矢印 Eで示すように、 下側面に透明電極 3を 形成した透明基板 2を上方から押し付ける。 すると、 高く形成された外 側のシ一リ ング枠 7 3に透明基板 2の下面が接触し、 このシーリ ング枠 7 3の内側で成膜液 1 が透明基板 2 と処理板 Ί 1 との間に満たされ、 余 分な成膜液 1は排液溝 7 4から排出される。 その後、 さらに透明基板 2 を押し付けると、 図 1 7に示すように、 透 明基板 2の周縁部に形成されていて透明電極 3に導電接続する複数の電 極パッ ド 8 1が電極端子 7 5及び 7 6に接触するので、 透明基板 2の表 面に形成された透明電極 3に通電がなされ、 その結果、 透明電極 3 とこ れに対向する処理板 7 1上の液内電極 4 との間に所定電圧が印加され、 シーリ ング枠 7 2の内側に保持された成膜液 1が電気分解されて透明電 極 3の上に着色層が形成される。
ここで、 シーリ ング枠 7 2に関しては、 電極パッ ド 8 1 と電極端子 Ί 5 , 7 6 とが接触した状態で、 そのシ一リ ング枠 7 2が透明基板 2に接 触していても、 あるいは、 接触していなくても良い。 但し、 シーリ ング 枠 7 2が透明基板 2に接触していない場合には、 シ一リ ング枠 7 2の内 側に保持された成膜液 1 と透明基板 2の下面とが表面張力によって接触 するようにシーリ ング枠 7 2の高さを設定する必要がある。
この実施例において工程の自動化を行う場合には、 例えば、 透明基板 2 を吸着保持する吸着機構及びその吸着機構を搬送する搬送機構を設け る必要がある。 この自動化システムによれば、 吸着機構によって保持さ れた透明基板 2を搬送機構によって台板 7 0の上方位置まで搬送し、 さ らにその透明基板 2を台板 7 0の上方から押し付ける。 これらの吸着機 構及び基板搬送機構を設けることによ り、 複数の透明基板 2 を順次に処 理することが可能になる。 この場合、 処理板 7 1上には、 所定量の成膜 液 1が処理ごとに下方から供給される。
以上のように本実施例においても、 透明電極 3 と成膜液 1の液面とを 接触させると共にその接触部分以外の周緣部分からその透明電極 3に電 圧を印加するようにしたので、 従来のように透明電極の一方の端部から のみ電圧を印加する場合に比べて、 着色層の厚さを均一にでき、 その厚 さを高精度に制御でき、 しかも、 供給した電流に対する成膜効率を高め ることができる。 また、 台板 7 0の側にはほとんど駆動機構を設ける必 要がないので、 図 1 0に示した実施例の場合と比べて、 構造が簡単にな り、 しかも低コス トで構成できる。

Claims

請求の範囲
1 . 透光性基板上に形成した透光性電極の上に特定波長域の光を透 過する着色層を形成するカラーフィル夕の製造方法において、
電解質溶液中に顔料物質を分散してなる成膜液に上記透光性電極を接 触させ、 そして
上記透光性電極と上記成膜液との接触部分からその透光性電極に電圧 を印加してその成膜液を電気分解する
ことを特徴とするカラーフ ィル夕の製造方法。
2 . 請求の範囲第 1項記載のカラーフ ィ ル夕の製造方法において、 成膜液を処理槽内に収容し、
その処理槽内に透光性基板を浸漬し、 そして
その透光性基板上の透光性電極のうち上記成膜液に浸漬している部分 から電圧を印加してその成膜液を電気分解する
ことを特徴とするカラーフィル夕の製造方法。
3 . 請求の範囲第 2項記載のカラーフ ィル夕の製造方法において、 処理槽の内面に液内電極を設け、
その液内電極を設けた処理槽内面に少なく とも 1つの電圧印加用電極 を設け、
透光性電極が上記液内電極に対向するように透光性基板をその処理槽 内に配置し、 そして
上記電圧印加用電極を上記透光性電極に接触させる
ことを特徴とするカラーフ ィル夕の製造方法。
4 . 請求の範囲第 2項又は第 3項記載のカラ一フ ィル夕の製造方法 において、
処理槽内で互いに対向する一対の内面のそれそれに液内電極を設け、 それらの液内電極を設けた各処理槽内面のそれそれに対して少なく と も 1 つの電圧印加用電極を設け、
透光性電極が上記液内電極に対向するように複数の透光性基板をその 処理槽内に配置し、 そして
上記の各電圧印加用電極を各透光性電極に接触させる
ことを特徴とするカラーフィル夕の製造方法。
5 . 請求の範囲第 2項から第 4項のうちのいずれか 1つに記載の力 ラーフ ィル夕の製造方法において、 電圧印加用電極は、 液内電極及び処 理槽の壁を貫通して配設され、 さらに処理槽内に入る又は処理槽内から 出る方向へ進退移動することを特徴とするカラーフ ィ ル夕の製造方法。
6 . 請求の範囲第 1項記載のカラーフ ィ ルタの製造方法において、 開口を有する処理槽のその開口に対向する処理槽内面に液内電極を設 け、
その処理槽内に成膜液を収容し、
透光性電極が処理槽内部を向く ように透光性基板を上記開口を覆う位 置に配置し、
その透光性電極に成膜液の液面を接触させる
ことを特徴とするカラーフィル夕の製造方法。
7 . 請求の範囲第 6項記載のカラーフ ィ ル夕の製造方法において、 液内電極を設けた処理槽内面に少なく とも 1 つの電圧印加用電極を設け 、 その電圧印加用電極を通して液内電極と透光性電極との間に電圧を印 加することを特徴とするカラーフィル夕の製造方法。
8 . 請求の範囲第 6項又は第 7項記載のカラーフィル夕の製造方法 において、 処理槽内に収容された成膜液の量を変化させることにより、 成膜液の液面を透光性電極に接触させることを特徴とするカラーフ ィ ル 夕の製造方法。
9 . 請求の範囲第 1項から第 8項までのうちのいずれか 1つに記載 のカラ一フィル夕の製造方法において、
青の色光を選択的に透過する着色層を形成するための第 1の成膜液に よって青の色光を選択的に透過する着色層を形成する工程と、
赤の色光を選択的に透過する着色層を形成するための第 2の成膜液に よって赤の色光を選択的に透過する着色層を形成する工程と、
緑の色光を選択的に透過する着色層を形成するための第 3の成膜液に よって緑の色光を選択的に透過する着色層を形成する工程と
を有することを特徴とするカラーフィル夕の製造方法。
1 0 . 透光性基板上に形成した透光性電極の上に特定波長域の光を 透過する着色層を形成するカラーフィル夕の製造装置において、
電解質溶液中に顔料物質を分散してなる成膜液を収容した処理槽と、 その処理槽の内面に設けられた液内電極と、
その液内電極を設けた処理槽内面に設けられた少なく とも 1つの電圧 印加用電極とを有し、
その電圧印加用電極を通して透光性電極に電圧を印加することを特徴 とするカラーフ ィル夕の製造装置。
1 1 . 透光性基板上に形成した透光性電極の上に特定波長域の光を 透過する着色層を形成するカラーフィル夕の製造装置において、
電解質溶液中に顔料物質を分散してなる成膜液を収容した処理槽と、 その処理槽内において互いに対向する一対の処理槽内面のそれぞれに 設けられた液内電極と、
それらの液内電極を設けた各処理槽内面に対して設けられた少なく と も 1つの電圧印加用電極とを有し、
それらの電圧印加用電極を通して各液内電極と各透光性電極との間に 電圧を印加することを特徴とするカラ一フ ィ ル夕の製造装置。
1 2 . 請求の範囲第 1 0項又は第 1 1項記載のカラーフ ィル夕の製 造装置において、 電圧印加用電極は、 液内電極及び処理槽の壁を貫通し て配設され、 さらに処理槽内に入る又は処理槽内から出る方向へ進退移 動することを特徴とするカラ一フィル夕の製造装置。
1 3 . 透光性基板上に形成した透光性電極の上に特定波長域の光を 透過する着色層を形成するカラーフ ィル夕の製造装置において、
電解質溶液中に顔料物質を分散してなる成膜液を収容すると共に開口 を有する処理槽と、
その処理槽の内面であって上記開口に対向する面に設けられた液内電 極と、
その液内電極を設けた処理槽内面に設けられた少なく とも 1つの電圧 印加用電極とを有し、
その電圧印加用電極を通して液内電極と透光性電極との間に電圧を印 加することを特徴とするカラーフィル夕の製造方法。
1 4 . 請求の範囲第 1 3記載のカラーフィル夕の製造装置において 、 電圧印加用電極は、 導電性を備えた弾性体によって形成されることを 特徴とするカラーフィル夕の製造装置。
1 5 . 透光性基板上に形成した透光性電極の上に特定波長域の光を 透過する着色層を形成するカラ一フ ィル夕の製造方法において、
電解質溶液中に顔料物質を分散してなる成膜液を処理槽内に収容し、 その成膜液の内部であってその成膜液の液面に対向する位置に液内電 極を配置し、
上記透光性電極を上記成膜液の液面に接触させ、
透光性電極と成膜液液面との接触部以外の場所でその透光性電極と導 電接続するように電圧印加用電極を配置し、
上記液内電極とその電圧印加用電極との間に所定電圧を印加して上記 成膜液を電気分解する ことを特徴とするカラーフィル夕の製造方法。
1 6 . 請求の範囲第 1 5項記載のカラーフ ィ ル夕の製造方法におい て、 着色層の形成工程の開始時に成膜液の液面を移動してその液面を透 光性電極に接触させ、 着色層の形成工程の終了時に成膜液の液面を移動 してその液面を透光性電極から離すことを特徴とするカラーフ ィ ル夕の 製造方法。
1 7 . 請求の範囲第 1 5又は第 1 6記載のカラ一フィ ル夕の製造方 法において、 成膜液に導電性の透光性物質を分散することにより、 その 透光性物質を顔料物質と共に透光性電極に被着して着色層を形成するこ とを特徴とするカラ一フ ィル夕の製造方法。
1 8 . 透光性基板上に形成した透光性電極の上に特定波長域の光を 透過する着色層を形成するカラ一フィル夕の製造装置において、
電解質溶液中に顔料物質を分散してなる成膜液を収容する処理槽と、 その処理槽に収容された成膜液の液面に透光性基板の透光性電極を接 触させた状態に保持する基板保持手段と、
上記処理槽の内部で上記成膜液の液面に対向するように配置された液 内電極と、
透光性電極と成膜液液面との接触部以外の場所でその透光性電極と導 電接続するように配置された電圧印加用電極と、
上記液内電極とその電圧印加用電極との間に所定電圧を印加する電源 部と
を有することを特徴とするカラ一フィル夕の製造装置。
1 9 . 請求の範囲第 1 8記載のカラ一フ ィ ル夕の製造装置において 、 透光性基板と成膜液液面とが互いに接触又は離れるように、 透光性基 板及び成膜液液面の少なく とも一方を移動する液面接離手段を有するこ とを特徴とするカラーフ ィル夕の製造装置。
2 0 . 請求の範囲第 1 9項記載のカラーフ ィ ル夕の製造装置におい て、 液面接離手段は、 成膜液の液面を上下に移動することを特徴とする カラーフィル夕の製造装置。
2 1 . 請求の範囲第 1 8項から第 2 0項のいずれか 1 つに記載の力 ラーフィル夕の製造装置において、 上記処理槽から溢れ出た成膜液を受 けるための排液部をその処理槽の外側に配設したことを特徴とするカラ ーフ ィ ルタの製造装置。
2 2 · 請求の範囲第 1 8項記載のカラーフィル夕の製造装置におい て、
透光性基板を処理槽の上方位置へ搬送するための基板搬送手段をその 処理槽の周囲に配設し、 上記電圧印加用電極をその基板搬送手段の適所 に設けたことを特徴とするカラーフ ィ ル夕の製造装置。
2 3 . 請求の範囲第 2 2項記載のカラーフ ィ ル夕の製造装置におい て、 基板搬送手段は透光性基板を水平方向に搬送する搬送ローラを含み 、 上記電圧印加用電極はその搬送ローラの表面に設けられることを特徴 とするカラ一フ ィル夕の製造装置。
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