JPH04299301A - カラーフィルタの製造方法およびそれに用いるカラーフィルタ用基材 - 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、液晶表示装置等に用い
るカラーフィルタに係わり、さらに言えば、電子写真方
式のカラーフィルタの製造方法およびそれに用いるカラ
ーフィルタ用基材に関するものである。

【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於いては、光導電体層を帯電させ
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、現像する工程を
用いるため、他のカラーフィルタ作製工程に比較して工
程が簡単である。

【０００８】しかし、電子写真方式のカラーフィルタに
おいては、液晶パネルを駆動させるための信号線をカラ
ーフィルタの上に改めて設けなければならない。信号線
を形成するためには、先ずカラーフィルタ上に絶縁用の
オーバーコート層を設け、続いて導電膜を全面に設けた
後、パターニングして信号線を形成することが必要であ
る。

【０００９】さらに、カラーフィルタ上にオーバーコー
ト層と信号線を形成しても、電子写真方式のカラーフィ
ルタでは光導電体層の下の部分に導電体層があるために
、オーバーコート層にピンホールが有った場合には、信
号線とカラーフィルタの導電体層がショートしてしまう
ために、信号線同士がショートしてしまうという問題点
があった。

【００１０】

【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、透明基板上に画素形状の導電
性パターンと、光導電体層とを順次積層したカラーフィ
ルタ用基材に帯電を行う工程、カラーフィルタ用基材の
画素形成部の導電性パターン上の光導電体層に静電潜像
を残す工程、静電潜像に帯電と反対の極性の電荷を有す
るトナーを付着させることにより画素を形成する工程、
を複数回繰り返すカラーフィルタの製造方法とカラーフ
ィルタ用基材により上記課題を解決した。

【００１１】

【作用】本発明に係わるカラーフィルタ用基材は、透明
基板上に画素形状の導電性パターンと、光導電体層とを
順次積層しているので、前記カラーフィルタ用基材を用
いてカラーフィルタを製造すれば、導電性パターンは画
素形成時には電子写真方式の導電体として、また、液晶
パネル製造後には駆動用の信号線とすることができる。

【００１２】以下に本発明を詳細に説明する。図１に本
発明の製造方法により製造されたカラーフィルタの一例
の断面図を示す。透明基板３は通常ガラスを使用するが
、透明で各層を保持できるものならば有機物、無機物を
問わず使用可能である。また、ガラスに就いてもソーダ
ライムガラス、珪ほう酸ガラスなど種々のものが使用可
能である。

【００１３】透明基板３上に導電体パターン２を形成す
る。導電体パターンは、リソグラフィー法を用いてＩＴ
Ｏ（インジウムスズ酸化物）等の透明性導電膜をパター
ニングする方法を用いることが出来るが、形状を良好に
形成できる方法であれば他のパターン形成法を用いてよ
い。また、導電体パターンの材質としても無機物に限ら
ず導電性有機高分子の使用も可能である。導電性パター
ン２は図１では紙面に垂直に延びている。また、液晶パ
ネル製造後には信号線として使用するため、連続でなけ
ればならず、さらに隣のパターンとはショートしてはな
らない。これらの条件を満たすパターンはいくつか考え
られるが、ストライプ状のパターンが使用上都合がよい
。

【００１４】透明基板３の最上面には光導電体層１を形
成する。光導電体層に用いる光導電性材料は、ＰＶＫ（
ポリビニルカルバゾール）等が使用可能である。透明基
板上に導電体パターンを設け、さらに光導電体層を設け
たものをカラーフィルタ用基材と言う。

【００１５】図１ではカラーフィルタ用基材の上にレッ
ド４、グリーン５、ブルー６の各画素を形成した場合を
示している。

【００１６】図２乃至図６には本発明のカラーフィルタ
用基材を用いた場合の１色目の画素形成までの製造工程
の一例を示す。

【００１７】図２はカラーフィルタ用基材上に帯電を行
う工程を示す説明図であり、帯電器１１を用いてカラー
フィルタ用基材全面に正帯電を行う。なお、図２では正
帯電した場合を示しているが負帯電でも同様の工程にな
る。

【００１８】図３はカラーフィルタ用基材の画素形成部
の導電性パターン上の光導電体層に静電潜像を残す工程
を示す説明図であり、帯電後、マスク８を通して露光用
の光９を照射する。露光はマスクの遮光部分を画素形成
部分に合わせて行う。露光の際に光導電体層１の下に導
電体パターンのない部分では帯電が低下しないために、
画素形成部と導電体パターンの間の部分に静電潜像を残
すことができる。この静電潜像には現像の際にトナーが
付着する。

【００１９】図４は静電潜像に帯電と反対の極性の電荷
を有するトナーを付着させることにより画素を形成する
工程の説明図であり、露光後に帯電と反対の極性の電荷
を有する負の電荷のトナー１０を用いて現像を行うと、
現像後に画素４と導電体パターンの間にはトナーが付着
する（図５参照）。なお、帯電を行う工程で負帯電を用
いた場合、この工程では正の電荷のトナーを用いて現像
を行う。また、一連の工程においては導電性パターンは
共通電位に接地しておくのが良い。

【００２０】同様にカラーフィルタ用基材上への帯電工
程以降の工程を他の２色に就いても行うと、３色の画素
と３色の画素の重なった部分７を有するカラーフィルタ
が製造できる（図６参照）。なお、３色の画素の重なっ
た部分７はブラックパターンとして使用できる。

【００２１】

【実施例】本発明の一実施例を詳細に説明する。

【００２２】ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）をスパッ
タ法によりガラス（コーニング製低膨張ガラス　　商品
名７０５９）に成膜した。膜厚は約０．１μｍであった
。 つぎにポジ型フォトレジスト（シプレイ社製　　商品名
Ｓ−１４００−２７）を塗布し、カラーフィルタのレッ
ド、グリーン、ブルーの画素に対応する部分が光を遮光
し、さらにそれらの遮光部分がそれぞれの色に対応する
部分はお互いにつながっているように作製したフォトマ
スクを用いて露光後、現像してＩＴＯパターニング用の
レジストパターンを得た。このフォトマスクの遮光部分
はストライプ状であった。次にレジストパターンをマス
クとしてＩＴＯ膜を塩酸を主成分とするエッチング液を
用いてエッチングし、フォトレジスト膜を除去してＩＴ
Ｏからなる導電性パターンを形成した。

【００２３】一方、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール（亜
南香料（株）社製　　商品名ツビコール２１０）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。この母液を上記の導電体が形
成された透明基板上にワイヤーコータにより約３μｍの
厚さに塗布し、１５０℃のオーブンにて３０分間乾燥し
て光導電体層を形成し、カラーフィルタ用基材とした。

【００２４】導電性パターンの全ての端部をアースした
後、このカラーフィルタ用基材に、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。

【００２５】帯電の終了した基材の上からカラーフィル
タ用レッドパターンのマスクを導電性パターンに重なる
ように位置合わせして露光を行い、静電潜像を形成した
。

【００２６】続いて特開昭６２−２６９１０１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（保土ヶ谷化学
工業（株）社製　　商品名Ｓｐｉｌｏｎ　Ｒｅａｄ　Ｇ
ＲＬＨ）を分散させて、イソパラフィン系溶媒（エッソ
化学社製　　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、上記カラ
ーフィルタ用基材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。

【００２７】次にレッド画素が形成されたカラーフィル
タ用基材を帯電して、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導電体パターンにマスク位置を合
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。さらに同様の工程をブルート
ナー液に就いて行い、ブルー画素を形成した。

【００２８】以上の工程によりレッド・グリーン・ブル
ーの３色の画素が形成でき、良好なカラーフィルタが形
成できた。基材の下の部分に導電体パターンがない部分
では帯電が低下しないためにレッド、グリーン、ブルー
の３色が重なった。

【００２９】尚、画像形成工程に於いては導電性パター
ンの導電膜の端部は絶えず共通電位に接地した。

【００３０】

【発明の効果】本発明に係わるカラーフィルタは、従来
の方法とは異なり導電膜がパターニングされて導電性パ
ターンとなっており、導電性パターンは画素形成時には
電子写真方式の導電体として用いることができ、さらに
液晶パネル作成時には液晶の駆動用の信号線として使用
できるようになった。よって、製造が簡単となり、信号
線同士のショートがなくなった。

【００３１】

【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断面図である
。

【図２】本発明に係わるカラーフィルタの製造方法の説
明図である。

【図３】本発明に係わるカラーフィルタの製造方法の説
明図である。

【図４】本発明に係わるカラーフィルタの製造方法の説
明図である。

【図５】本発明に係わるカラーフィルタの製造方法の説
明図である。

【図６】本発明に係わるカラーフィルタの製造方法の説
明図である。

【符号の説明】

１　　　　光導電体層 ２　　　　導電体パターン ３　　　　透明基板 ４　　　　レッド画素 ５　　　　グリーン画素 ６　　　　ブルー画素 ７　　　　画素の重なり部分 ８　　　　マスク ９　　　　露光用の光 １０　　　　トナー １１　　　　帯電器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透明基板上に画素形状の導電性パターンと
   、光導電体層とを順次積層したカラーフィルタ用基材を
   用いたカラーフィルタの製造方法であって、（ａ）カラ
   ーフィルタ用基材上に帯電を行う工程、（ｂ）上記カラ
   ーフィルタ用基材の画素形成部の導電性パターン上の光
   導電体層に静電潜像を残す工程、（ｃ）上記静電潜像に
   帯電と反対の極性の電荷を有するトナーを付着させるこ
   とにより画素を形成する工程、上記（ａ）〜（ｃ）を複
   数回繰り返すことを特徴とするカラーフィルタの製造方
   法。
2. 【請求項２】透明基板上に画素形状の導電性パターンと
   、光導電体層とを順次積層したことを特徴とするカラー
   フィルタ用基材。