JPH04114105A - カラーフィルタの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子写真方式によって作製される固体撮像素
子、液晶表示装置等に用いるカラーフィルタの製造方法
に係わり、さらに言えば、光導電体に電子写真用トナー
を付着させることを、複数回繰り返してカラーフィルタ
を作製するカラーフィルタの製造に関するものである。

〔従来の技術〕

液晶表示装置に用いるカラーフィルタの製造方法は数多
く掃案され、いくつかの方法が実用化されている。

例えば、透明基板上に感光性樹脂を塗布し、常法に従っ
て所望のパターンを形成し、該パターンを例えばレンド
に染色、以下同様にして、グリーン・ブルーを形成して
カラーフィルタを製造する方法（これを染色法という）
がある。このほかには、予め顔料や染料等の色素を分散
した感光性樹脂を使用して、常法に従って所望のパター
ンを形成し、グリーン・レンド・ブルーの着色パターン
を順次形成する方法（これを着色樹脂法という）、透明
基板上に透明導電膜からなる所望のパターンを形成した
のち、着色すべきパターンにのみ通電しながら電着して
着色パターンを形成する方法（これを電着法という）、
オフセット印刷等によってカラーフィルタを製造する方
法（これを印刷法という）などが提案されている。

従来から実用化されているカラーフィルタの製造方法の
うち、染色法および着色樹脂法は、感光液の塗布・ソフ
トベーク・露光・現像・染色（着色樹脂法では染色工程
を含まない）・ハードベーりを３回乃至４回繰り返して
、レッド・グリーン・ブルー（・ブラック）からなるカ
ラーフィルタを製造する。ここで、感光液の塗布及びそ
のソフトベーク、ハードヘークは比較的長時間を要し工
程が長くなる。また大型の基板に感光液を均一に塗布す
ることは困難である。

電着法では、透明基板上に透明導電膜（インジュウムー
錫−オキサイド、以下ＩＴＯという）を成膜して色パタ
ーンにあわせて微細加工したのち、各色ごとに前記ＩＴ
Ｏに通電して色材を電着する。

したがって、ＩＴＯは端子部で導通をとるために同色の
画素同士が接続していなければならず、画素形状や画素
配列に制約が生じる。また、異なる色間ではＩＴＯは導
通してはならず、ＩＴＯのパターン化には高度な微細加
工技術が必要である。

印刷法は、感光液の塗布・露光・現像といった所謂フォ
トリソグラフィーの必要がなく製造工程は比較的短い、
しかし、パターンの形状や位置精度を高度に維持しなけ
ればならず、高度で特殊な印刷技術が必要である。

そこで、より簡便なカラーフィルタ製造方法として、電
子写真方式によるカラーフィルタの製造に関する方法が
、特開昭４８−１６５２９号公報、特開昭５６−６９６
０４号公報、特開昭５６−１１７２１０号公報、特開昭
６３−２３４２０３号公報に示されている。

これらの方法においては、支持体上に導電体層と光導電
体層を設け、光導電体層全面に帯電を行う工程と、露光
により非画素部分の電荷を除去する露光工程と、画素部
分の電荷にトナーを付着させる現像工程を、レッド・グ
リーン・ブルーのトナーを用い３回、もしくは、ブラッ
クを加えて４回繰り返してカラーフィルタを作製してい
る。

〔発明が解決しようとする旧１ 電子写真方式によるカラーフィルタの製造においては、
通常は光導電体を帯電させた後に、所定のマスクを通し
て露光を行い、非画素部分の電荷を除去する工程がある
。この工程に続いて、帯電電位とは反対符号の電荷を持
つ所定の液体のトナーによって現像を行っている。

２色目以降の現像に先立っては、既に形成されている画
素部分も含めて帯電し、次に形成される非画素部分の電
荷を除去する露光工程が必要である。

しかし、２色目以降の露光においては、既に形成された
画素部分では、露光用の光の透過率が低下するため１色
目の画素下の光導電体の帯電が充分に除去できないとい
う問題がある。このために２色目以降のトナーが既に形
成されている画素の上に付着して、かぶりを生じる。

さらに、既に形成されている画素部分に付着したトナー
が誘電体の場合には、光導電体の帯電が除去できたとし
ても、トナー自身が帯電するために、露光後には既に形
成されている画素のトナー上に電荷が残留する。この場
合にも２色目以降のトナーが既に付着している画素のト
ナーの上に付着して、かぶりとなる。

これらのかぶりにより、カラーフィルタに望まれる色分
光が得られなくなるという問題が生していた。

また、２色目以降の露光においては露光領域に既に形成
された画素があるために、これらの既に形成された画素
により光導電体表面に段差が生じており、画素の周辺で
は、露光用の光がこの段差の部分で散乱されて、露光む
らが生して非画素部分の電荷を充分に除去できないこと
があり、現像後、光導電体の非画素部分にトナーが付着
する地汚れが発生していた。

〔課題を解決するための手段〕

本発明では、電子写真方式によるカラーフィルタの製造
方法において、少なくとも１色の画素を反転現像によっ
て形成することにより上記の課題を解決した。

〔作用〕

本発明に係わるカラーフィルタの製造方法は、光導電体
の帯電はトナーの電荷と同じ符号に帯電させる反転現像
を用いるため、現像時には非画素部分に同符号の電荷が
あるので、トナーと光導電体表面との反発が佳し、光導
電体の電荷の除去された部分にのみトナーが付着し、非
画素部分にトナーが付着するこ出はない。よって、かぶ
りは生しない。

また、反転現像においては、露光用の光は既に形成され
た画素の上には当たらず、光導電体の平滑な表面に照射
されるために、露光用の光の散乱や回折等が起こること
がなく、露光むらを防くことができる。よって、地汚れ
は発生しない。

Ｃ発明の詳述） 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

なお、図面には負帯電のトナーを用いた場合の、反転現
像を用いた２色目以降の画素形成を示しているが、本発
明はこの図面によって限定されるものではなく、正帯電
トナーを用いて光導電体に正帯電を行うことによる反転
現像でもよい。

ガラス基板７上に導電帯層６．光導電帯層５を積層した
光導電体に、通常の現像により、１色目の画素４を形成
した。次に、前記光導電体に、コロナ放電用ｔｉｆｉ２
に接続した帯電器１を用いて、負帯電を行った。なお、
その際には光導電体の導電体層εは、アース３に繋がれ
ている（第１図（ａ）参照）。マスク９を用いて、２色
目の画素部分に紫外光８を照射（第１図ら）参照）し、
画素部分の電荷を除去し、その後、負帯電のトナー１０
を用いて現像を行った（第１図（Ｃ）参照）。電荷の除
去された部分にトナーが付着して、２色目の画素１１が
形成された（第１図（ｄｌ参照）。以下同様にして、３
色目の画素１２を形成することにより、３色のカラーフ
ィルタを形成した（第１図（ｅ）参照）。

さらに、負帯電のブラックトナーを用いて、反転現像す
ることによりブラックストライプを形成することも可能
である。

反転現像は、全ての色について用いてもよいが、地汚れ
、かぶりの程度の大きいトナーによる現像時にのみ、反
転現像を用いることも有効である。

Ｃ実施例〕 ガラス基板として１ｍｍ厚の石英ガラスを用い、片面に
導電体層を形成するＩＴＯをスパッタリング法により成
膜した。なお、ＩＴＯの表面抵抗率は、１０’　Ω／口
であった。このガラス基板の導電体層上に、ポリ−Ｎ−
ビニルカルバゾール（亜南香料■製　商品名ツビコール
）１００重量部、をシクロへキサノン１０００重量部に
熔解した母液を、ワイヤーコータにより３μｍの厚さに
塗布した。続いて、これを６０°Ｃのオーブンにて３０
分間乾燥したのち、１５０°Ｃのオーブンにて１０分間
硬化させることにより光導電体層を形成して、光導電体
を製造した。

帯電の終了した光導電体の上から、マスクを通して紫外
光を照射し、画素部分の電荷を除去し、続いて特開昭６
２−２６９１０１号公報記載の環化ゴムとハロゲン含有
メタクリレートの反応により得られた白色ラテックスに
赤色着色剤（保土谷化学工業■社製　商品名５ｐｉｌｏ
ｎ　Ｒｅａｄ　ＧＲＬＨ）を分散させて、イソパラフィ
ン系溶媒（工ンソ化学社製商品名アイソパーＧ）を加え
作成した負帯電のレッドのトナー液中に、上記光導電体
を浸漬して反転現像を行ない、レッドの画素を形成した
。

次に、再度負帯電を行い、レッドの画素に隣接するよう
にマスク位置を合わせて露光を行い、画素部分の電荷を
除去し、負帯電のグリーントナー液を用いて反転現像を
行なった。この際、グリーンの非画素部分の光導電体に
グリーントナー〇地汚れは見られなかった。さらに同様
の工程を負帯電のブルートナー液について行なった。

この工程の後に、１色目に画素を形成したレッドの分光
を測定したところ、６５０ｎｍにおいて９０％以上の透
過率を示し、かぶりは無かった。

以上の工程により本発明の光導電体を用いてレッド・グ
リーン・ブルーの３色による良好なカラーフィルタを得
た。

［比較例］ 実施例と同様の光導電体を用い、コロナ帯電器を使って
＋６ｋＶを印加し、光導電体に正のコロナ放電を行い、
帯電を行った。帯電の終了した光導電体の上からマスク
を通して露光を行い、画素部分に電荷を残し、続いて実
施例と同様な負帯電のレッドのトナー液中に上記光導電
体を浸漬して通常の現像を行なった。

次に再度正帯電を行い、レッドの画素に隣接するように
マスク位置を合わせて露光を行い、画素部分にのみ電荷
を残留さセ、負帯電のグリーントナー液を用いて通常の
現像を行なった。この際、グリーンの非画素部分の光導
電体にグリーントナーの地汚れが見られた。さらに同様
の工程を負帯電のブルートナー液について行なった。

以上の工程の後、１色目に画素を形成したレッド部分の
分光を測定したところ６５０　ｎｍにおいて透過率は６
０％以下になっており、グリーンあるいはブルーのトナ
ーによって、レッドの画素上にかぶりが発生していた。

〔発明の効果〕

本発明のカラーフィルタの製造方法は、その製造工程中
に反転現像を含んでいるので、２色目以鋒のトナーによ
る、地汚れ、かぶりが発生することを防止することがで
きるために、良好な分光特性を持つカラーフィルタを容
易に製造することができる。

用いることによって、画素形成条件の選択の余地が多く
なり、トナーの符号に係わらず最適な画素の形成条件を
決定することが容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｅ）は、本発明のカラーフィルタの製
造方法の一実施例を工程順に示す説明図である。 １・・・帯電器 ２・・・コロナ放電用電源 ３・・・アース ４・・・１色目の画素 ５・・・光導電体層 ６・・・導電体層 ７・・・ガラス基板 ８・・・紫外光 ９・・・マスク １０・・・トナー １１・・・２色目の画素 １２・・・３色目の画素

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）電子写真方式によるカラーフィルタの製造方法で
   あって、少なくとも１色の画素を反転現像によって形成
   することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。