JPH04215601A - カラーフィルターの製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラー撮影素子、カラ
ーセンサー及びカラーディスプレー等の微細色分解用カ
ラーフィルターを電子写真法によって製造するカラーフ
ィルターの製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、カラーフィルターの製造方法
としては、■印刷方式　　■リソグラフ方式（染色法、
顔料分散法）等が知られている。しかしこれら従来方式
はそれぞれ固有の欠点、利点を有するものであった。例
えば、■印刷方式は生産性に優れるが精度が悪く又表面
平滑性も落ちるものであった。■リソグラフ方式の内染
色法はカラーフィルターの製造に最も一般的に用いられ
ている方法で、ゼラチン、カゼイン等の天然タンパク質
に重クロム酸塩で感光性を付与した感光性樹脂をフォト
リソ技術でパターン加工し染料で染色することにより３
色画素を形成するもので、パターンの高精細や優れた色
特性等の特徴を有しているが、３色画素を繰り返し形成
することにより、各色毎に防染処理が必要になる等製造
プロセスが複雑でコスト高であり又ロット振れ、染料の
耐候性などの問題もあった。

【０００３】又カラーフォトレジスト法は生産性も悪く
、密着性、表面平滑性も劣るものであった。

【０００４】

【本発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上
記の課題を解決しカラーフィルターに於ける生産性、表
面平滑性、密着性、耐熱性などの向上、及び製造の合理
化を達成するカラーフィルターの製造方法を提供するも
のである。

【０００５】

【課題を解決する為の手段】本発明者等は種々検討をし
た結果、従来複写機、プリンター等に応用されているこ
の電子写真技術をカラーフィルターの製造に応用するこ
とにより上記目的が達成されることを知見した。即ち、
本発明は導電層を有する支持体上に、光導電層を形成し
電子写真法により帯電、パターン露光、静電画像の現像
剤による現像、次いで乾燥を行って第１の着色画像を形
成し、更に同様操作を繰り返し第２、第３の着色画像を
形成した後、透明導電性基体上へ形成された３色の画像
を転写することを特徴とするカラーフィルターの製造方
法に関する。

【０００６】以下本発明の詳細について述べる。本発明
で使用する電子写真感光体は、種々の構成の光導電層を
有するものであって、例えば、図１〜図３の様な電子写
真感光体が挙げられる。図１は導電性支持体１上に、電
荷担体発生層２、電荷輸送層３の順に設けた積層型光導
電層６を有する電子写真感光体を、図２は導電性支持体
上に、電荷輸送層３、電荷発生層２の順に設けた積層型
の光導電層７を有する電子写真感光体を、図３は導電性
支持体上に、電荷担体発生物質４を電荷輸送材料とバイ
ンダーから成る電荷移動媒体５の中に分散せしめた単層
型光導電層８を有する電子写真感光体を夫々表わす。

【０００７】本発明で使用する電子写真感光体の製造方
法について、例えば図１の電子写真感光体は、導電性支
持体上に電荷担体発生物質若しくは無機系光導電材料を
真空蒸着するか、或いは電荷担体発生物質の微粒子を必
要に応じてバインダ−を溶解した溶媒中に分散して得た
分散液を塗布、乾燥し電荷担体発生層を形成し、その上
に電荷担体輸送物質及びバインダーを溶解した溶液を塗
布、乾燥することによって電荷担体輸送層を形成し製造
することができる。

【０００８】図２の電子写真感光体は、電荷担体輸送物
質及びバインダーを溶解した溶液を導電性支持体上に塗
布、乾燥し、その上に電荷担体発生物質若しくは無機系
光導電材料を真空蒸着するか、或いは電荷担体発生物質
の微粒子を溶解またはバインダー溶液中に分散して得た
分散液を塗布、乾燥する事により製造することができる
。

【０００９】図３の電子写真感光体は電荷輸送物質とバ
インダーを溶解した溶液に電荷担体発生物質の微粒子を
分散せしめこれを導電性支持体上に塗布、乾燥するか、
或いは無機系光導電性材料の真空蒸着によって製造する
ことができる。塗布には例えばディップコーティング法
、スプレーコーティング法、スピナーコーティング法、
ワイヤーバーコーティング法、ブレードコーティング法
、ローラーコーティング法、カーテンコーティング法等
のコーティング法を用いる事ができる。

【００１０】積層型光導電層中の電荷担体発生層の厚さ
は５μｍ以下、好ましくは０．０１〜２μｍであり、電
荷輸送層の厚さは３〜５０μｍ、好ましくは５〜３０μ
ｍである。また、単層型光導電層の膜厚は５〜３０μｍ
が好ましい。本発明で使用する電子写真感光体の光導電
層を形成する材料としては、これまで電子写真用感光体
として開発された種々の無機系光導電材及び有機系光導
電材が使用できる。

【００１１】有機系光導電材料の電荷発生物質としては
、フタロシアニン顔料、アゾ顔料、ジスアゾ顔料、トリ
スアゾ顔料、アントラキノン系、ペリレン系、キナクリ
ドン系顔料等が挙げられる。又、電荷輸送物質としては
、各種ヒドラゾン類、ピラゾリン類、アリールアミン類
等が挙げられる。更にポリ―Ｎ―ビニルカルバゾール、
ポリビニルアントラセン、ポリビニルアクリジン等の光
導電性高分子化合物も使用可能である。

【００１２】無機系光導電材料は、それ単体の蒸着膜を
単層型の光導電層とするか、或いは、積層型の電荷担体
発生層とすることができ、例えば、セレン、硫化カドミ
ューム、アモルファスシリコーン等が挙げられる。バイ
ンダー樹脂としては、疎水性で、電気絶縁性のフィルム
形成可能な高分子重合体を用いるのが好ましい。このよ
うな高分子重合体の例としては、ポリカーボネート、ポ
リエステル、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化
ビニル樹脂、シリコン樹脂、ポリスルフォン、ポリビニ
ルブチラール等が挙げられる。

【００１３】導電性支持体としては、例えば、アルミニ
ウム、銅、亜鉛、ニッケル、金、白金等の金属または合
金を用いた金属板、金属ドラム、或いは、導電性ポリマ
ー、酸化インジュウム等の導電性化合物やアルミニウム
、パラジュウム、金等の金属または合金をラミネートし
た紙、プラスチックフィルム、セラミックス等が挙げら
れる。

【００１４】光導電層の形状は用いる支持体によって異
なるが、ドラム状、平板状、シート状、ベルト状等の多
くの形状が可能である。着色画像を得るための現像剤と
しては、通常の電子写真方式を応用する複写機、プリン
ター等に用いる現像剤が使用できるが、より高精度なカ
ラー画像を得るためには微細な正または負に帯電した粒
子は絶縁性溶液中に分散した液体現像剤を用いる事が好
ましい。

【００１５】液体現像剤は絶縁性液体中に樹脂、着色剤
、電荷制御剤、助剤等を分散して作成される。絶縁性液
体としては、ヘキサン、ペンタン、オクタン等の他にエ
クソン化学社から「アイソパーＧ，Ｈ，Ｋ，Ｌ」等の商
品名で販売されている脂肪族炭化水素溶媒が使用されて
いる。

【００１６】樹脂は着色剤に吸着し分散媒中に分散した
粒子に正または負の電荷を与える役目をすると共にその
着色粒子を定着させる役目を果たすものであり、具体的
にはラウリルメタアクリレート、ステアリルメタアクリ
レート、２―エチルヘキシルメタアクリレート等のモノ
マーとメチルメタアクリレート、エチルメタアクリレー
ト、イソブチルメタアクリレート、スチレン等のモノマ
ーとの共重合体、更に正帯電液体現像剤を作成する場合
はジエチルアミノメタアクリレート、ビニルピリジン等
を共重合させたもの、負帯電液体現像剤を得るためには
アクリル酸、メタアクリル酸、イタコン酸等を共重合さ
せたもの等が用いられる。

【００１７】着色剤としてはそれぞれ所望の色相を得る
ために従来公知の各種染料及び／又は顔料が使用する事
ができる。例えば赤色系色相を得るためにはファースト
レッド、オイルレッド、ローダミン６Ｇ、レーキレッド
Ｃ等、青色系色相を得るためにはフタロシアニンブルー
、ピクトリアブルー、メチレンブルー、オイルブルー等
、緑色系色相を得るためにはフタロシアニングリーン、
マラカイドグリーン、アニリンブラックグリーン等が用
いられる。

【００１８】電荷制御剤としては製造する液体現像剤の
極性により例えば正帯電型液体現像剤を得る場合はナフ
テン酸、オクチル酸、ステアリン酸等の金属塩、又負帯
電型液体現像剤を得るためにはアルキルベンゼンスルフ
ォン酸カルシウム、ジオクチルスルフォン酸カルシウム
、ジオクチルスルフォコハク酸カルシウム等が用いられ
る。

【００１９】分散安定剤等の助剤としてはパラフィンワ
ックス、ポリスチレンワックス、ポリプロピレンワック
ス等が用いられる。以上の様な絶縁性液体、樹脂、着色
剤、電荷制御剤、助剤等をアトライター、サンドミル、
ボールミル、ジェットミル等の分散機により均一に練肉
して１０ｗｔ％程度の不揮発分を有する濃縮現像剤を調
整し、これを前記絶縁性液体で不揮発分が０．１〜２ｗ
ｔ％になるよう希釈調整して用いる。

【００２０】又光導電性支持体上に形成された各色の着
色画像は風乾或いはスクウィーズにより大部分の含有絶
縁性液体を除去し、透明導電性基体に転写した後、用い
た樹脂の軟化点以上の温度、好ましくは８０〜１３０℃
で乾燥、定着する。透明導電性基体としては、ガラス、
ポリエチレン等の透明樹脂等の透明基体にインジュウム
―錫酸化物、アルミニウム等の金属を蒸着法、スパッタ
ー法等によって透明性を損なわない程度に膜を形成せし
めるか、または透明基体上に酸化錫、酸化チタン等の透
明導電性顔料が分散された導電性塗料をコーティングし
たものが挙げられる。

【００２１】次に本発明のカラーフィルターの製造方法
の好ましい実施態様について図４を参照し乍ら説明する
。図４（ａ）に示す如く、先ず導電性支持体１１上に光
導電層１０が形成された電子写真感光体を表面電位が３
００〜１５００Ｖに成るようにコロナチャージャー９或
いは帯電ローラー等にて一様に帯電させる。ついで図４
（ｂ）に示すようにドットパターンまたはストライプ状
パターン等のカラーフィルターとして用いる所定形状の
赤色画像形成カラーマスク１２を密着しパターン露光す
るか、投影によりパターン露光するか或いは当該パター
ンのデジタル化された信号でＨｅ―Ｃｄ、Ａｒ、半導体
レーザー或いはＬＥＤ等を用いてパターン露光し、感光
体上に電気的潜像を形成する。

【００２２】これに図４（ｃ）に示すように赤色帯電粒
子１３を分散した赤色液体現像剤を接触させ、光導電性
層表面に赤色画像を形成し、乾燥する。（第１色目の着
色画像）次いで同様に赤色画像が形成された光導電層表
面を均一に帯電し、第２のパターンを露光し、緑色現像
剤により緑色画像（第２色目の着色画像）を形成する。

【００２３】次いで同様操作により青色画像（第３色目
の着色画像）を形成する。このようにして光導電性支持
体上に３原色の着色画像が配される。次に、透明基体１
６上に透明電極１５を設けた透明導電性基体１４上にこ
の３原色の着色画像を電気的、或いは物理的に転写し、
図４（ｅ）に示す様に当該転写画像を定着する事により
同一表面上に３原色の着色画像が配されたカラーフィル
ターが製造される。

【００２４】または、光導電層上の３原色の着色画像を
転写フィルム１７に一度転写し図４（ｄ’）、この転写
フィルム上の３原色画像を図４（ｄ”）に示す透明導電
性基体に転写してカラーフィルターを製作することもで
きる。このようにして形成されたカラーフィルターは、
更にそのカラー画像を保護するために必要に応じてオー
バーコート層を設ける事ができる。

【００２５】このオーバーコート層は例えば光硬化性、
電子線硬化性樹脂等を常法に従って着色画像上に塗布、
硬化し設ける事ができる。或いは、光導電層上の着色画
像を、剥離層を設けた転写フィルム上に転写し、ついで
透明導電性基体上に着色画像を剥離層と共に転写フィル
ムより転写する事によりカラーフィルターを作成し、こ
の剥離層を保護層として用いることもできる。

【００２６】

【実施例】以下に本発明で用いられる光導電層の製造例
及びそれを用いてカラーフィルターを製造する実施例を
挙げ本発明を詳しく説明する。 光導電性支持体の製造法 「製造例１」 チタニルフタロシアニン２部とブチラール樹脂（商品名
「エスニックＢＨ―３」積水化学工業社製）１部を塩化
メチレン１３０部に添加し、ボールミル中で２４時間分
散、混合して電荷担体発生物質分散液を得た。これをφ
８０ｍｍのアルミニウムドラムにディップコート法にて
塗布し、乾燥後の厚さ０．３μｍの電荷担体発生層を形
成させた。この電荷担体発生層上に電荷輸送剤（４―Ｎ
，Ｎ―ジエチルベンゾアルデヒドジフェニルヒドラゾン
）１０部、ポリカーボネート樹脂（商品名「パンライト
Ｌ」帝人社製）１０部をクロロベンゼン９０部に溶解さ
せた塗布液を乾燥後の膜厚が１０μｍとなるようにディ
ップコート法により塗布して電荷輸送層を形成させ、図
１の様な光導電性支持体―１を得た。

【００２７】 「製造例２」 製造例１と同様な電荷輸送層を形成する溶液をφ８０ｍ
ｍのアルミニウムドラム上に乾燥膜厚が１０μｍとなる
ようにディップコート法により塗布して先ず電荷輸送層
を形成し、その上に製造例１と同様な電荷発生層を形成
する分散液を乾燥膜厚が０．３μｍになるように塗布し
、電荷担体発生層を形成させて図２に示すような光導電
性支持体―２を得た。

【００２８】 「製造例３」 チタニルフタロシアニン３部、ポリエステル樹脂（商品
名「バイロン２００」（株）東洋紡製）をジクロロメタ
ン／１、１、２トリクロロエタン混合液（６／４）に溶
解した溶液（１４％）４２部をボールミルにて４８時間
混合、分散した後、乾燥膜厚が１０μｍとなるようにφ
８０ｍｍのアルミニウムドラム上にディップコート法に
より塗布し、図３に示すような光導電性支持体―３を得
た。

【００２９】 「製造例４」 φ８０ｍｍのアルミニウムドラム上に膜厚が３０μｍに
なるように真空蒸着法によりセレンを蒸着し図３に示す
ような光導電性支持体―４を得た。 カラーフィルターの製造方法 「実施例１」 製造例１で作成した光導電性支持体―１をコロナチャー
ジャーを用いて、一様にその表面を―５００Ｖに帯電し
、所定形状のマスク（カラーフィルターの赤色部を形成
するためのパターンマスク）を通して露光した。ついで
マイナスに帯電した赤色粒子が分散した赤色液体現像剤
を用いて反転現像法により現像を行ない風乾し支持体上
に赤色画像を形成した。ついで赤色画像の形成された支
持体表面を再び一様に帯電し、精密な位置合わせを行っ
た後、カラーフィルターの緑色部を形成するためのパタ
ーンマスクを通して赤色画像の形成と同様にして、露光
、緑色現像剤による現像、風乾し赤色画像の形成されて
いない部分で赤色画像の隣接する位置に緑色画像を形成
した。更に赤色、緑色画像が形成された支持体を一様に
帯電して、青色部を形成するためのパターンマスクを精
密な位置合わせを行った後、上記緑色画像形成時と同様
にして露光、青色液体現像剤による現像、風乾して赤色
及び緑色画像の形成されていない部分で且つ赤色及び緑
色画像の隣接する位置に青色画像を形成し光導電性支持
体―１上に３原色の着色画像が配置されたトナー画像を
得た。

【００３０】この３原色の画像を常法によりポリエチレ
ンフィルム上にインジューム―錫酸化物が樹着された透
明導電性基体上に静電的に転写することにより３原色の
カラーフィルターを得た。 「実施例２」 製造例で作成した光導電性支持体―２をコロナチャージ
ャーを用いてその表面電位が＋６００Ｖになるように一
様に帯電し、プラスに帯電した着色粒子が分散した液体
現像剤を用いる以外は、実施例１と同様にして透明導電
性基体上に３原色が配置されたカラーフィルターを得た
。

【００３１】 「実施例３」 実施例１と同様にして光導電性支持体―１上に３原色の
画像が配置されたトナー画像を作成し、ついで転写フィ
ルムにこのトナー画像を転写した後、ガラス板上にイン
ジューム―錫酸化物が蒸着された透明導電性ガラス板上
に転写フィルム上のトナー画像を転写し、透明導電性ガ
ラス上に３原色が配置されたカラーフィルターを得た。

【００３２】 「実施例４」 製造例３で作成した光導電性支持体―３を用いる以外は
実施例２と同様な操作により透明導電性基体上に３原色
が配置された画像を得た。更にこの画像上に紫外線硬化
型樹脂（ダイキュアコート・ＳＤ―１７、大日本インキ
化学工業社製）を硬化後の膜厚が２μｍとなるようにス
ピンナーで塗布して保護層を有するカラーフィルターを
得た。

【００３３】

【発明の効果】本発明によればカラーフィルターに於け
る生産性、表面平滑性、密着性、耐熱性などの向上、及
び製造の合理化を達成するすることができ、更に具体的
には次のような効果の発現がある。 （１）２色以上で構成されるカラーフィルターの製造に
於て、従来のフォトリソ法における製造に於いては各色
毎に防染処理を施す必要があったが、本製造法に於いて
はその必要がなく製造工程の合理化が計られる。 （２）同一平面上に着色画像が形成されるため、信頼性
のあるＴＦＴ方式での大型液晶カラーデイスプレーの製
作が可能となる。　　 （３）従来のポリイミド樹脂を用いた場合のように高温
処理の必要が無く製造工程が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラーフィルターの製造に用いる積層
型電子写真感光体の構成を示す図面である。

【図２】本発明のカラーフィルターの製造に用いる積層
型電子写真感光体の構成を示す図面である。

【図３】本発明のカラーフィルターの製造に用いる単層
型電子写真感光体の構成を示す図面である。

【図４】本発明によるカラーフィルターの赤色画像製造
工程を示す図面である。

【符号の説明】

１　　　　導電性支持体 ２　　　　電荷担体発生層 ３　　　　電荷輸送層 ４　　　　電荷担体発生物質 ５　　　　電荷移動媒体 ６　　　　積層型光導電層 ７　　　　積層型光導電層 ８　　　　単層型光導電層 ９　　　　コロナチャージャー、 １０　　光導電層 １１　　導電性支持体 １２　　赤色画像形成カラーマスク １３　　赤色帯電粒子 １４　　透明導電性基体 １５　　透明電極 １６　　透明基体 １７　　転写フィルム （ａ）　　帯電工程 （ｂ）　　露光工程 （ｃ）　　現像工程 （ｄ）　　透明導電性基体への転写工程（ｄ’）転写フ
ィルムへの転写工程 （ｄ”）透明導電性基体への転写工程 （ｅ）　　定着工程

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　導電層を有する支持体上に、光導電層
   を形成し電子写真法により帯電、パターン露光、静電画
   像の現像剤による現像、次いで乾燥を行って第１の着色
   画像を形成し、更に同様操作を繰り返し第２、第３の着
   色画像を形成した後、光導電層上に形成された３色の画
   像を透明導電性基体上に転写することを特徴とするカラ
   ーフィルターの製造方法。