JPH04291301A

JPH04291301A - カラーフィルタの製造方法

Info

Publication number: JPH04291301A
Application number: JP3056856A
Authority: JP
Inventors: Kousuke Ueyama; 公助植山; Atsushi Sasaki; 淳佐々木; Eizaburo Watanabe; 渡辺　英三郎; Hisao Hoshi; 久夫星
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1991-03-20
Filing date: 1991-03-20
Publication date: 1992-10-15

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、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る。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置に用いるカラーフィルタの
製造方法は数多く提案され、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
えばレッドに染色、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（これを染色法と
いう）方法がある。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レッド・グリーン・ブルーの画素
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
画素を形成する方法（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印刷法など
がある。

【０００３】その他にも、真空蒸着によって画素を基板
上に形成する方法、カラー写真の様にハロゲン化銀乳剤
によって画素を形成する方法などが提案されている。

【０００４】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
布及びそのソフトベーク、ハードベークが比較的長時間
を要し工程が長くなる。電着法では、各色ごとにパター
ン化したＩＴＯに通電して色材を電着する。したがって
、ＩＴＯは同色のパターン同士が接続していなければな
らず、画素形状や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。

【０００５】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。

【０００６】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５
６−６９６０４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。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】電子写真方式によるカ
ラーフィルタの製造においては、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、画素部分以外
の電荷を除去し、静電潜像を形成し、現像する工程があ
る。

【０００８】電子写真方式によるカラーフィルタの作製
においては、上記の工程を３回乃至４回繰り返してレッ
ド、グリーン、ブルーあるいは遮光用のブラックパター
ンを加えたカラーフィルタを作成しており、これらの工
程を速やかに行うためには、１つの色の工程が完了する
と直ちに次の色のための帯電を行い続いて露光、現像を
行っている。

【０００９】一方、電子写真方式に用いられる光導電体
は、帯電の暗減衰が緩やかなほど帯電から露光までの時
間の許容範囲が広くなる。このために帯電の暗減衰の速
度が遅いほど作業性が良いことになる。しかし暗減衰速
度が小さい場合は、１つの色の画素の現像に続いて帯電
、露光、現像の工程を行うと、前の工程において画像形
成のために静電潜像となっていた光導電体部分には、露
光部分に比較してより高い電位が残っていることになる
。

【００１０】このために次の色（２色目）のための帯電
においては、１色目の静電潜像のあった場所により高い
電位が乗ることになる。このことから次の色のための露
光の後にも１色目の静電潜像のあった場所は帯電電位が
高くなり、現像の工程において、かぶりが生じる。また
、電子写真方式の現像法の１つである反転現像を用いた
場合には、１色目の画素の下の光導電体層がより低い電
位になっているために、通常の現像法と同様に、１色目
の画素の上に次の色のかぶりが生じる。

【００１１】このように、現像後にも静電潜像部分の帯
電電位が残ってしまい、次の色の帯電の際に帯電電位が
均一ではなくなり、次の色の現像工程においてかぶりが
発生するという問題があった。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題に鑑み
てなされたものであって、電子写真方式により画素を形
成するカラーフィルタの製造方法において、各画素パタ
ーンの形成後に光導電体に全面露光を行う工程を含むこ
とを特徴とするものであり、全面露光を支持体裏面より
行うことも含まれる。

【００１３】

【作用】本発明に係わるカラーフィルタの製造方法にお
いては、画素を１色形成するたびに光導電体を全面露光
するために、露光部と未露光部の電位が一定となる。よ
って、次の帯電が均一になり、次の色による現像の際に
かぶりが防げる。

【００１４】なお、全面露光を支持体裏面より行えば、
画素パターンに光が吸収されることなく露光を行うこと
ができる。

【００１５】以下に本発明を詳細に説明する。本発明に
使用する材料について説明する。光導電体は支持体上に
導電層を設けた基板を用い、この基板上に光導電性を有
する材料を塗布乾燥した光導電体層を設けたものである
。支持体としては、透明性を有して支持体としての強度
を有していれば良い。通常はガラスを用いるのが良いが
、透明性に優れた有機高分子化合物を用いることもでき
る。また前記支持体上に金属等の遮光性を有するブラッ
クマトリクスが設けられていても良い。

【００１６】導電層の材料としては、透明性を有し帯電
、露光および現像時に光導電体に流出入する電荷のチャ
ンネルとなる物ならば無機化合物、有機化合物を問わず
使用可能である。一般にはＩＴＯ（インジウムスズ酸化
物）を用いるのが良い。

【００１７】光導電体層に用いる化合物としては、光導
電性を有し透明性のある化合物が使用可能である、代表
的な物としてはＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール）を挙
げることができる。なお、本明細書中の光導電体裏面と
は、支持体の導電層および光導電体層が設けられていな
い面を言う。

【００１８】次に、本発明の電子写真方式によるカラー
フィルタ作製の工程について説明する。電位の大きい静
電潜像部分にトナーの付着する通常の現像の場合を例に
して説明する。１色目の画素の形成と２色目の露光まで
の工程を示す。より電位の小さい部分にトナーの付着す
る反転現像の場合にも工程は同様である。

【００１９】図１乃至図６に本発明の製造方法を工程順
に示す。図は光導電体の断面と帯電電位の大きさを模式
的に示している。

【００２０】初めに帯電器２により光導電体１の帯電を
行う（図１参照）、この時帯電電位３は各部分で基準電
位４からから見て均一な電位になっている。続いてマス
ク５を介して露光用の光６を通過させ、１色目のための
静電潜像を形成する（図２参照）。１色目の静電潜像は
基準電位４から一定の大きさを持っており、他の露光さ
れた部分は残留電位を残すだけになっている。現像は静
電潜像と反対の電荷を持ったトナー７を用いて行う（図
３参照）。現像後にも静電潜像の電位は完全には減衰せ
ずに露光部分よりも大きい電位になっている。

【００２１】本発明ではこの後に全面露光を行う（図４
参照）。図４では全面露光用の光８を光導電体の裏面よ
り照射する場合を示しているが、表面より行うことも可
能である。表面から行う場合には既に形成された１色目
の画素９のフィルタ効果により露光が充分に行えない場
合があるが、この場合には１色目の画素９による光吸収
の少ない波長の光を用いるのが良い。全面露光後には帯
電電位は充分に減衰して一定の小さい値になる。

【００２２】帯電電位が減少した後に２色目のための帯
電を行う（図５参照）。この場合に帯電電位３は１色目
の画素部分を含めて一定の大きさになる。露光は３色目
の入る場所を残して電位が減少するようにマスク５を合
わせて行う（図６参照）。露光後には次の色に必要な位
置に静電潜像が形成されており１色目の画素と同様の現
像により次の画像が形成できる。

【００２３】以下この工程を続けて行うことによって、
レッド、グリーン、ブルーの３色、あるいはブラックマ
トリクスが設けられていない支持体を用いた場合は、ブ
ラックを加えた４色のカラーフィルタを良好に形成する
ことが可能である。なお、最後の色の画素を形成する際
には、次の色が無いので全面露光の工程を省略しても良
い。

【００２４】図７乃至図１２には、従来の方法で電子写
真方法によりカラーフィルタを作製した場合の工程を示
している。図１と同様に各工程における帯電電位３、基
準電位４も併せて示している。帯電器２を用いての１色
目の画素のための帯電（図７参照）、マスク５および露
光用の光６を用いての露光（図８参照）、トナー９を用
いての現像（図９参照）の工程は図１乃至図３と同様で
ある。この工程により１色目の画素９が形成できる（図
１０参照）。この時、帯電電位は完全には減衰せずに画
像の下の部分に残っている。

【００２５】続いて２色目のために帯電を帯電器２を用
いて行うと、帯電電位は１色目の画素の静電潜像部分で
大きくなる（図１１参照）。この状態で２色目の露光用
の光６をマスク５を介して通過させても１色目の画素の
静電潜像部分で帯電電位が高くなる（図１２参照）。こ
のために基準電位からの帯電電位の絶対値は、２色目の
静電潜像＞１色目の画素部分＞その他の部分、となり、
現像に必要な静電潜像部分以外にも大きな帯電電位が存
在してしまう。このために、露光工程の後に現像を行う
と、１色目の画素上に２色目のトナーが重なるという所
謂かぶりが生じてしまう。

【００２６】

【実施例】本発明の一実施例を詳細に説明する。ポリ−
Ｎ−ビニルカルバゾール（亜南香料（株）製、商品名ツ
ビコール）１００重量部、をシクロヘキサノン９００重
量部に溶解して光導電体層用の母液とした。この母液を
ＩＴＯ付きのソーダガラスにワイヤーコータにより３μ
ｍの厚さに塗布し、光導電体層を形成した。続いてこれ
を、１５０℃のオーブンにて３０分間乾燥して光導電体
とした。

【００２７】この光導電体に、コロナ帯電器を用いて＋
６ｋＶを印加して、光導電体層に正のコロナ放電を行い
、全面に帯電した。帯電の終了した光導電体の上からカ
ラーフィルタ用レッドパターンのマスクを通して露光を
行い、静電潜像を形成した。続いて特開昭６２−２６９
１０１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
（保土ヶ谷化学工業（株）製、商品名Ｓｐｉｌｏｎ　Ｒ
ｅａｄ　ＧＲＬＨ）を分散させて、イソパラフィン系溶
媒（エッソ化学製、商品名アイソパーＧ）を加え作成し
た負帯電液体トナーであるレッドトナー液を調製し、上
記光導電体を浸漬して現像を行なったところ、レッド画
素が良好に形成された。レッドトナーの付着部分とそれ
以外の部分の電位はそれぞれ＋１７０Ｖと＋６０Ｖであ
った。

【００２８】次にレッド画素が形成された光導電体を、
露光に用いたのと同様の光源を用いて裏面より全面露光
した。露光後にレッドトナーの付着部分および他の部分
の帯電を測定したところ両者共に＋２０Ｖであった。続
いてレッド画素が形成された光導電体を帯電して、レッ
ドの画素の隣の部分に静電潜像が形成されるようにマス
ク位置を合わせて露光を行い、グリーントナー液によっ
て現像し、グリーン画素を形成した。グリーントナーの
付着部分とそれ以外の部分の電位はそれぞれ＋１６０Ｖ
と＋５０Ｖであった。

【００２９】レッド画素とグリーン画素の形成された光
導電体を、露光に用いたものと同様の光源を用いて全面
露光しトナーの付着部分および他の部分の帯電電位を測
定したところ両者共に＋２０Ｖであった。

【００３０】この後に同様の工程をブルートナー液とブ
ラックトナー液に就いて行い、ブルー画素，およびブラ
ックマトリクスを形成した。

【００３１】以上の工程により、かぶりを生じることな
くレッド・グリーン・ブルーの３色の画素とブラックマ
トリクスが形成された良好なカラーフィルタを得た。

【００３２】〔比較例〕実施例と同様の光導電体とトナ
ーを用い、また同様の工程によって、レッド画素を形成
した。

【００３３】次に実施例とは異なり全面露光の工程を省
略して、直ちに帯電を行った。レッドトナーの付着部分
の電位とそれ以外の部分の電位はそれぞれ＋２５０Ｖと
＋１９０Ｖであった。続いてレッドの画素の隣の部分に
静電潜像が形成されるようにマスク位置を合わせて露光
を行いった。露光の後に、レッドトナーの付着部分の電
位、静電潜像の電位、その他の露光部分の電位、を測定
したところそれぞれ＋１３０Ｖ、＋１８０Ｖ、＋６０Ｖ
であった。この光導電体をグリーントナー液によって現
像したところ、グリーンの画素部分以外に１色めのレッ
ドトナーの付着部分にもグリーントナーが薄く付着して
かぶりとなった。

【００３４】

【発明の効果】本発明に係わるカラーフィルタの製造方
法によれば、１色の画素の形成毎に光導電体を全面露光
するために、前の工程で生じた光導電体上の電位のばら
つきが解消されて、次の色がかぶりになるのを防ぐこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるカラーフィルタの製造工程の説
明図である。

【図２】本発明に係わるカラーフィルタの製造工程の説
明図である。

【図３】本発明に係わるカラーフィルタの製造工程の説
明図である。

【図４】本発明に係わるカラーフィルタの製造工程の説
明図である。

【図５】本発明に係わるカラーフィルタの製造工程の説
明図である。

【図６】本発明に係わるカラーフィルタの製造工程の説
明図である。

【図７】従来の電子写真方式によるカラーフィルタの製
造工程の説明図である。

【図８】従来の電子写真方式によるカラーフィルタの製
造工程の説明図である。

【図９】従来の電子写真方式によるカラーフィルタの製
造工程の説明図である。

【図１０】従来の電子写真方式によるカラーフィルタの
製造工程の説明図である。

【図１１】従来の電子写真方式によるカラーフィルタの
製造工程の説明図である。

【図１２】従来の電子写真方式によるカラーフィルタの
製造工程の説明図である。

【符号の説明】

１　　　　光導電体２　　　　帯電器３　　　　帯電電位４　　　　基準電位５　　　　マスク６　　　　露光用の光７　　　　トナー８　　　　全面露光用の光９　　　　１色目の画素

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光導電体上に形成した静電潜像にカラート
ナーを付着させることを複数回繰り返して作製されるカ
ラーフィルタの製造方法において、各画素パターンの形
成後に光導電体に全面露光を行う工程を含むことを特徴
とするカラーフィルタの製造方法。
【請求項２】前記全面露光を光導電体裏面より行うこと
を特徴とする請求項１記載のカラーフィルタの製造方法
。