JPH04310902A - Manufacture of color filter - Google Patents
Manufacture of color filterInfo
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- JPH04310902A JPH04310902A JP3077614A JP7761491A JPH04310902A JP H04310902 A JPH04310902 A JP H04310902A JP 3077614 A JP3077614 A JP 3077614A JP 7761491 A JP7761491 A JP 7761491A JP H04310902 A JPH04310902 A JP H04310902A
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- Liquid Crystal (AREA)
- Optical Filters (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】[発明の目的]
【0002】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置などに使
用されるカラーフィルタの製造方法に関する。
【0003】
【従来の技術】需要の拡大が近年著しい液晶表示装置や
、屋外で使用される大型表示装置の画素を構成する蛍光
放電管などには、これらの装置のカラ−表示を可能とす
るカラーフィルタが使用されている。
【0004】図3に、カラ−液晶表示装置(三端子型T
FTアクティブマトリックス方式)に用いられているカ
ラーフィルタの一例を示す。同図において、このカラー
フィルタ31は、透明基板32の一方の面上の個々の画
素を仕切る部分にブラックマトリクス33を設け、この
ブラックマトリクス33により形成された画素部に着色
層34を形成し、これらの上に透明保護膜35、透明電
極36、配向膜37を順に積層した構造を有する。そし
て、カラ−液晶表示装置は、上記カラーフィルタ31を
、透明基板38上に個々の画素に対応する位置に表示電
極39を形成したアレイ基板40と対向配置させ、これ
らの間に液晶組成物41を挟持させるとともに、これら
の両面に偏光板42、43を一体に積層した構造を有す
る。図中、44はシール材である。
【0005】しかして、従来、上記カラーフィルタ31
の透明基板32にはガラス基板などが用いられ、ブラッ
クマトリクス33は、スパッタリング法により形成した
Cr薄膜をパタ−ンエッチングする方法、あるいは感光
剤を含む黒色染料を塗布して形成した薄膜を露光してパ
タ−ン作製する方法などにより形成されている。また、
着色層34は、R(赤)、G(緑)、B(青)の3原色
に対応する 3種類の色素が 1種類づつ各画素部に配
置され、各色素を画素部に配置する方法としては、染色
法、染料分散法、顔料分散法、印刷法、電着法などの方
法が用いられている。さらに、透明保護膜35にはアク
リル樹脂やエポキシ樹脂などが使用され、透明電極36
にはI.T.O.(Indium TinOxide)
薄膜が、配向膜37にはポリイミド薄膜が一般に用いら
れている。
【0006】しかしながら、このような従来のカラーフ
ィルタに係る技術には、未だ改善すべき点が少なくなく
、なかでも色素の配置プロセスは、得られるカラーフィ
ルタの特性や製造コストに大きく影響するところで、上
述したように各種の方式が知られているものの、それぞ
れに一長一短があった。
【0007】すなわち、染色法では、耐水性、耐薬品性
特に耐アルカリ性、および耐熱性に乏しい着色層となる
。このため、たとえば、透明電極形成時にその抵抗率を
低下させるために、通常、I.T.O.などの薄膜形成
後、加熱処理を行っているが、その処理温度を高く上げ
ることができず、十分に低抵抗率の透明電極を得ること
ができなくなって、表示品位が低下する。
【0008】染料分散法では、耐水性、耐薬品性は染色
法より改善されるが、耐熱性は染料本来の性質によるも
のであるため改善されず、そのうえ工程数が多く、また
、高価な分散剤を使用するため製造コストが高くなると
いう難点がある。
【0009】顔料分散法では、耐熱性は十分で上記のよ
うな問題はないが、高価な有機顔料を使用し、しかも、
この顔料は画素部でない部分にも一旦塗布する工程を経
るため、多量の顔料を必要とし製造コストが非常に高い
ものとなる。
【0010】印刷法では、画素部に正確に色素を配置す
るための精度がカラ−フィルタ寸法が大きくなると乏し
くなるため、印刷寸法に限界を有し、また、印刷画素の
表面平滑性に劣るという難点がある。
【0011】電着法では、その原理上、透明基板上に透
明電極を設け、この上に色素を配置して着色層を形成す
ることになるため、耐熱性の要求は上記各方式に比較し
て小さいという利点がある一方、液晶表示装置を駆動す
る際には、透明電極と対向する電極との間に着色層を挟
んで電圧を印加することになり、しかも、電着法により
形成された着色層は導電率が極めて小さいため、液晶層
にかかる電圧が低くなり、表示品位が低下するという難
点がある。この難点を解消するため、特開昭64−80
984号公報に示されているように、透明電極上に高分
子膜を電解重合により形成し、その後、染料を含有する
溶液に浸漬し電圧を印加して高分子膜を染色する方法が
提案されているが、この方法では高分子膜形成と高分子
膜染色の2工程が必要になり、コスト高となる難点を生
じる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のカ
ラ−フィルタの着色層形成方式にはそれぞれ難点があり
、したがって、またかかる方法で得られたカラ−フィル
タも、特性面や製造コスト面で未だ満足すべきものが得
られていないのが実状である。
【0013】ところで、上記各着色層形成方式を再度総
括し検討すると、染色法、染料分散法、顔料分散法、お
よび印刷法では、透明基板上に着色層を形成した後に透
明電極を形成している。他方、電着法では、透明基板上
に透明電極を形成した後に着色層を形成している。そし
て、透明電極の形成は、いずれの方法でも、スパッタリ
ング法などによるI.T.O.などの薄膜形成後、抵抗
率を下げるために加熱処理を行っている。したがって、
前者の染色法などでは、十分に低抵抗率の透明電極を得
るだけの加熱処理温度に耐え得る耐熱性が要求されるが
、染料を使用する方法では加熱処理温度を上げられず、
十分に低抵抗率の透明電極を得ることができずに、表示
品位が低下する。顔料を使用する場合は耐熱性は十分で
あるが、前述したように製造コストが高くなる。印刷法
では、印刷寸法に限界があるうえに表面平滑性に劣る。
他方、後者の電着法では、透明電極形成後着色層を形成
するため、十分に低抵抗率の透明電極を得ることにおい
ては問題がないが、透明電極上に絶縁物である着色層が
あるため液晶層へかかる実効電圧が減少し、表示品位が
低下する。また、この電着法を改善した高分子膜染色法
においては製造コストの問題が残る。
【0014】以上を総合すると、特性上、透明電極の形
成は着色層の形成前に行われることが望ましく、かつ、
透明電極上に形成される着色層は液晶層へかかる実効電
圧を減少させないものとすることが望ましい。しかも、
形成面積の制限や製造コストの上昇をもたらさないこと
が望ましい。
【0015】本発明はこのような知見に基づいてなされ
たもので、透明電極の形成が着色層の形成前に行われ、
かつ、透明電極上に形成される着色層を液晶層へかかる
実効電圧を減少させないものとすることを、形成面積の
制限や製造コストの上昇を招くことなく実現することに
よって、従来技術の上記問題点を解決し、大面積であっ
ても、表示品位の高いカラーフィルタを安価に製造し得
る方法を提供することを目的とする。
【0016】[発明の構成]
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明のカラーフィルタ
の製造方法は、透明基板上に形成された透明電極上に所
定の画素パターンの形状に有色導電性高分子からなる着
色層を形成するにあたり、前記透明電極上に前記画素パ
ターンを開孔部として設けた遮蔽板を重ね、これを前記
有色導電性高分子の単量体とアニオンを含有する溶液中
に対向電極とともに浸漬した後、これらの透明電極と対
向電極との間に電圧を印加して、前記透明電極上の前記
遮蔽板の開孔部に対応する位置に前記有色導電性高分子
を電解重合させることを特徴とするものである。
【0018】本発明に使用される有色導電性高分子の単
量体としては、ポリチオフェン、ポリ3−メチルチオフ
ェン、ポリ2−ベンゾチオフェンなどを構成するチオフ
ェンやその誘導体、ポリフラン、ポリベンゾフランなど
を構成するフランやその誘導体などのヘテロ5員環化合
物、ポリアニリンなどを構成するアニリンやその誘導体
、ポリジフェニルアミンなどを構成するジフェニルアミ
ンなどの芳香族アミノ化合物、ポリピレン、ポリアズレ
ン、ポリフルオレンなどを構成する芳香族炭化水素化合
物、ポリビニルカルバゾ−ルなどを構成するビニル化合
物、ポリブロムピリジン、ポリテトラブロモキシレンな
どを構成する芳香族ハロゲン化合物などがあげられるが
、その他単量体の分子内に2重結合あるいは3重結合を
有する構造の高分子で、かつ色を有するものであれば、
特に前記のものに限定されるものではない。
【0019】また、本発明に使用されるアニオンとして
は、ClO4 − 、BF4 − 、PF4 − など
の化学式で表されるものの中から 1種を選択して使用
することが望ましいが、特にこれらに限定されるもので
はない。
【0020】さらに、上記有色導電性高分子の単量体と
アニオントとを溶解させる溶媒としては、プロピレンカ
−ボネ−ト、アセトニトリル、水などが使用されるが、
特にこれらに限定されるものではない。
【0021】なお、上記有色導電性高分子は酸化還元に
伴ってその吸収スペクトルが可逆的に変わる。したがっ
て、各種導電性高分子の中から、酸化還元のいずれかの
状態で所望の色を有する導電性高分子を選択し、これを
構成する単量体を用いて電解重合させるとともに、電解
重合された導電性高分子を酸化もしくは還元状態にする
ことにより、所望の色に着色された層を形成すればよい
。
【0022】ここで、各種の有色導電性高分子が、酸化
還元状態で有する色を、チオフェン誘導体とアニリン誘
導体を単量体とする高分子を例にして表1に示す。
[表1]
単量体
高分子の色
酸化体
還元体 チオフェン
青色 赤
色 3−メチルチオフェン
深青色 赤色
2−ベンゾチオフェン 無色
青色 アニリン
緑色
無色
【0023】
【作用】本発明の方法においては、透明基板上に形成し
た透明電極上に所定の開孔部を有する遮蔽板を重ね、こ
れを有色導電性高分子の単量体とアニオンを含有する溶
液中に対向電極とともに浸漬し、これらの透明電極と対
向電極との間に電圧を印加して、透明電極上の開孔部に
対応する位置に有色導電性高分子を電解重合することに
より、透明電極上に所定の画素パターンの形状に有色導
電性高分子からなる着色層を設けるので、少ない工程数
で、表示品位に優れたカラーフィルタを得ることができ
る。また形成面積が制限されることもない。すなわち、
大面積であっても、表示品位の高いカラーフィルタを安
価に製造することができる。
【0024】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。
【0025】図1は、この実施例より製造される過程に
あるカラーフィルタおよびその過程で用いられる装置を
示す図、図2は、この実施例により得られるカラーフィ
ルタの構成を示す断面図である。
【0026】この実施例においては、まず、図2に示す
ように、透明基板1としてガラス基板を用い、このガラ
ス基板の一主面上に、I.T.O.をスパッタリング法
により厚さ0.1 μm 成膜し、加熱処理して低抵抗
率の透明電極2を形成する。次いで、この透明電極2上
に、厚さ 0.1μmのCr薄膜をスパッタリング法に
より形成し、その上にポジ型レジスト(PMER P−
400 東京応化(株)製)をスピンナーを用いて厚
さ 1μm に塗布し、露光、現像、エッチング、レジ
スト除去の各処理を順に施して所定の黒色パタ−ン3を
形成する。
【0027】続いて、この上に、図1に示すように、黒
色パタ−ン3の非形成部の一部と対応する所要の位置に
開孔部を設けた遮蔽板4を重ねて固定した後、電解重合
装置の電解重合液槽5内に、予めその中に対向電極6お
よび参照電極7としてそれぞれ配置しておいた白金電極
およびリチウム電極に、遮蔽板4が対向するように浸漬
する。電解重合液槽5には、溶媒プロピレンカーボネー
ト中に導電性高分子を形成するモノマーとしてチオフェ
ン、アニオンとしてClO4 − をLi塩としてそれ
ぞれ0.1mol/ dm3 溶解した電解重合液が収
容されている。
【0028】しかして、この状態で、透明電極2と対向
電極6間に透明電極電位が+0.75VvsLi/Li
+ となるように電圧を印加して、透明電極2上に厚さ
0.5 μm のポリチオフェンの薄膜を形成し、次い
で還元状態にして赤色に着色した導電率100Scm−
1の透明な導電性高分子膜を得る。
【0029】この後、導電性高分子膜を形成したガラス
基板1を電解重合液槽1から取りだし、遮蔽板5を取り
外すことにより、透明電極3上の黒色パタ−ン4の非形
成部の所定の位置に赤色に着色した透明な導電性高分子
の薄膜からなる赤色着色層8aが形成される。
【0030】同様にして、緑色、青色の透明な導電性高
分子膜からなる緑色着色層8b、青色着色層8cを透明
電極2上の黒色パタ−ン3の非形成部のそれぞれ所定の
位置に形成する。なお、緑色の透明な導電性高分子膜の
形成には、電解重合液として、溶媒プロピレンカーボネ
ート中に導電性高分子を形成するモノマーとしてアニリ
ンとアニオンとしてClO4 − をLi塩としてそれ
ぞれ0.1mol/ dm3 溶解した液を用い、薄膜
形成後、酸化状態にして緑色に着色させる。この薄膜の
導電率は10 Scm−1である。また、青色の透明な
導電性高分子膜の形成には、電解重合液として、溶媒プ
ロピレンカーボネート中に導電性高分子を形成するモノ
マーとして2−ベンゾチオフェンとアニオンとしてCl
O4 − をLi塩としてそれぞれ0.1mol/ d
m3 溶解した液を用い、薄膜形成後、還元状態にして
青色に着色させる。この薄膜の導電率は100Scm−
1である。
【0031】このようにして赤、緑、青の3原色の導電
性高分子からなる着色層8を形成した後、その上にアク
リル樹脂を有機溶剤に溶解した液をスピンナーにより塗
布して透明保護膜9を形成し、さらに、その上にポリイ
ミド樹脂をスクリーン印刷して配向膜10を形成するこ
とにより、カラ−フィルタが作製される。
【0032】このようにして得られたカラーフィルタを
用いて、図3に示したような(三端子型TFTアクティ
ブマトリックス方式のカラー液晶表示装置を作製し、コ
ントラスト、色度、透過率、耐プロセス性の評価を行い
、従来のカラ−フィルタ(顔料分散法)を用いて作製し
た同種のカラー液晶表示装置のものと比較したところ、
同等、もしくはそれ以上の特性を有していることが確認
された。
【0033】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、たとえば、透明基板1には、ガラス基板の
他にアクリル樹脂基板を用いることができる。また、透
明電極2は、I.T.O.のスパッタリング法により成
膜の他に、酸化スズ、酸化インジウムなどをスパッタリ
ング法や真空蒸着法などにより成膜する方法を用いるこ
とができる。さらに、透明保護膜9や配向膜10につい
ても、上記材料、方法に限定されるものではないことは
もちろんである。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のカラーフ
ィルタの製造方法によれば、透明基板上の透明電極上に
有色導電性高分子を電解重合して着色層を形成するので
、透明電極の加熱処理を十分に行うことが可能であり、
低抵抗の透明電極を形成することができる。また、有色
導電性高分子を直接パターン形状に対応して形成する野
で、表示品位の優れた大面積のカラーフィルタを安価に
製造することができる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [0001] [Object of the Invention] [Industrial Field of Application] The present invention relates to a method of manufacturing a color filter used in liquid crystal display devices and the like. [0003] Demand for liquid crystal display devices has increased significantly in recent years, and fluorescent discharge tubes forming the pixels of large display devices used outdoors are used to enable color display of these devices. Color filters are used. FIG. 3 shows a color liquid crystal display device (three terminal type T
An example of a color filter used in the FT active matrix method is shown below. In the same figure, this color filter 31 includes a black matrix 33 provided in a portion separating individual pixels on one surface of a transparent substrate 32, and a colored layer 34 formed in the pixel portion formed by this black matrix 33. It has a structure in which a transparent protective film 35, a transparent electrode 36, and an alignment film 37 are laminated in this order on these. In the color liquid crystal display device, the color filter 31 is disposed facing an array substrate 40 in which display electrodes 39 are formed on a transparent substrate 38 at positions corresponding to individual pixels, and a liquid crystal composition 41 is placed between them. It has a structure in which polarizing plates 42 and 43 are integrally laminated on both sides of the polarizing plates 42 and 43. In the figure, 44 is a sealing material. [0005] Conventionally, the color filter 31
A glass substrate or the like is used as the transparent substrate 32, and the black matrix 33 is formed by pattern etching a Cr thin film formed by sputtering, or by exposing a thin film formed by coating a black dye containing a photosensitizer. The pattern is formed using a method such as a method of creating a pattern using a method. Also,
In the colored layer 34, three types of pigments corresponding to the three primary colors of R (red), G (green), and B (blue) are arranged in each pixel area, one type each, and as a method of arranging each pigment in the pixel area. Methods such as dyeing, dye dispersion, pigment dispersion, printing, and electrodeposition are used. Furthermore, acrylic resin, epoxy resin, etc. are used for the transparent protective film 35, and the transparent electrode 36
I. T. O. (Indium Tin Oxide)
A polyimide thin film is generally used as the alignment film 37. [0006] However, there are still many points that need to be improved in the technology related to conventional color filters, and among them, the process of arranging the pigments has a large impact on the characteristics and manufacturing cost of the resulting color filter. As mentioned above, various methods are known, but each has its advantages and disadvantages. That is, the dyeing method results in a colored layer that is poor in water resistance, chemical resistance, especially alkali resistance, and heat resistance. For this reason, for example, in order to reduce the resistivity when forming a transparent electrode, I. T. O. After forming a thin film such as, heat treatment is performed, but the treatment temperature cannot be raised high, making it impossible to obtain a transparent electrode with sufficiently low resistivity, resulting in a decrease in display quality. In the dye dispersion method, water resistance and chemical resistance are improved compared to the dyeing method, but heat resistance is not improved because it depends on the inherent properties of the dye, and in addition, the number of steps is large, and expensive dispersion is required. The disadvantage is that the manufacturing cost is high because of the use of chemicals. Although the pigment dispersion method has sufficient heat resistance and does not have the above-mentioned problems, it uses expensive organic pigments, and
Since this pigment goes through a process of once applying it to areas other than pixel areas, a large amount of pigment is required and the manufacturing cost is extremely high. [0010] In the printing method, as the size of the color filter increases, the accuracy for accurately placing the dye in the pixel area becomes poor, so there is a limit to the printing size, and the surface smoothness of the printed pixels is inferior. There are some difficulties. [0011] In principle, in the electrodeposition method, a transparent electrode is provided on a transparent substrate, and a colored layer is formed by disposing a dye on this electrode, so the heat resistance requirements are higher than those of the above-mentioned methods. On the other hand, when driving a liquid crystal display device, a colored layer must be sandwiched between a transparent electrode and an opposing electrode, and a voltage applied to it. Since the colored layer has extremely low conductivity, the voltage applied to the liquid crystal layer becomes low, resulting in a disadvantage that the display quality deteriorates. In order to solve this difficulty, we
As shown in Japanese Patent No. 984, a method has been proposed in which a polymer film is formed on a transparent electrode by electrolytic polymerization, and then immersed in a solution containing a dye and a voltage is applied to dye the polymer film. However, this method requires two steps: polymer membrane formation and polymer membrane dyeing, resulting in high costs. [0012] As described above, each of the conventional colored layer forming methods for color filters has its drawbacks, and therefore, the color filters obtained by such methods also have poor characteristics and The reality is that nothing satisfactory has yet been achieved in terms of manufacturing costs. [0013] By the way, if we summarize and examine the above-mentioned methods for forming colored layers, in the dyeing method, dye dispersion method, pigment dispersion method, and printing method, transparent electrodes are formed after forming a colored layer on a transparent substrate. There is. On the other hand, in the electrodeposition method, a colored layer is formed after forming a transparent electrode on a transparent substrate. The transparent electrode can be formed by any method such as I.D. using a sputtering method or the like. T. O. After forming a thin film such as, heat treatment is performed to lower the resistivity. therefore,
The former dyeing method requires heat resistance that can withstand the heat treatment temperature to obtain a transparent electrode with sufficiently low resistivity, but methods that use dyes do not allow the heat treatment temperature to be raised;
Display quality deteriorates because a transparent electrode with sufficiently low resistivity cannot be obtained. When a pigment is used, the heat resistance is sufficient, but as mentioned above, the manufacturing cost increases. In the printing method, there is a limit to the print size and the surface smoothness is poor. On the other hand, in the latter electrodeposition method, a colored layer is formed after forming the transparent electrode, so there is no problem in obtaining a transparent electrode with sufficiently low resistivity, but there is a colored layer that is an insulator on the transparent electrode. Therefore, the effective voltage applied to the liquid crystal layer decreases, and the display quality deteriorates. Further, in the polymer membrane dyeing method which is an improvement on this electrodeposition method, the problem of manufacturing cost remains. [0014] To summarize the above, it is desirable that the formation of the transparent electrode be performed before the formation of the colored layer, and
It is desirable that the colored layer formed on the transparent electrode does not reduce the effective voltage applied to the liquid crystal layer. Moreover,
It is desirable not to limit the formation area or increase manufacturing costs. [0015] The present invention was made based on such knowledge, and the transparent electrode is formed before the colored layer is formed.
In addition, the above-mentioned problems of the prior art can be solved by making the colored layer formed on the transparent electrode so as not to reduce the effective voltage applied to the liquid crystal layer without restricting the formation area or increasing the manufacturing cost. It is an object of the present invention to provide a method for solving the problems and manufacturing a color filter with high display quality at low cost even if it has a large area. [Structure of the Invention] [Means for Solving the Problems] A method for manufacturing a color filter according to the present invention includes forming colored conductive conductors in the shape of a predetermined pixel pattern on a transparent electrode formed on a transparent substrate. To form a colored layer made of a conductive polymer, a shielding plate having the pixel pattern as an aperture is placed on the transparent electrode, and a solution containing monomers and anions of the colored conductive polymer is placed on top of the transparent electrode. After being immersed together with a counter electrode in the liquid, a voltage is applied between these transparent electrodes and the counter electrode, and the colored conductive polymer is placed on the transparent electrode at a position corresponding to the opening of the shielding plate. It is characterized by electrolytic polymerization. The colored conductive polymer monomer used in the present invention includes thiophene and its derivatives such as polythiophene, poly3-methylthiophene, and poly2-benzothiophene, polyfuran, and polybenzofuran. 5-membered heterocyclic compounds such as furan and its derivatives, aniline and its derivatives such as polyaniline, aromatic amino compounds such as diphenylamine such as polydiphenylamine, aromatic carbonization such as polypyrene, polyazulene, polyfluorene, etc. Examples include hydrogen compounds, vinyl compounds constituting polyvinylcarbazole, aromatic halogen compounds constituting polybrompyridine, polytetrabromoxylene, etc., and other monomers with double or triple bonds in their molecules. If it is a polymer with a structure that has heavy bonds and has a color,
It is not particularly limited to the above. Further, as the anion used in the present invention, it is preferable to select one type from those represented by chemical formulas such as ClO4 -, BF4 -, PF4 -, etc., but the anion is not particularly limited to these. It is not something that will be done. Furthermore, propylene carbonate, acetonitrile, water, etc. are used as a solvent for dissolving the colored conductive polymer monomer and anion.
It is not particularly limited to these. [0021] The absorption spectrum of the above-mentioned colored conductive polymer changes reversibly as it undergoes redox. Therefore, a conductive polymer having a desired color in either redox state is selected from among various conductive polymers, and the monomers constituting it are electrolytically polymerized. A layer colored in a desired color may be formed by bringing the conductive polymer into an oxidized or reduced state. [0022] Table 1 shows the colors that various colored conductive polymers have in the redox state, taking as an example a polymer containing a thiophene derivative and an aniline derivative as monomers.
[Table 1]
monomer
polymer color
oxidant
Reduced thiophene
Blue Red 3-methylthiophene
deep blue red
2-benzothiophene colorless
blue aniline green
[Operation] In the method of the present invention, a shielding plate having predetermined openings is superimposed on a transparent electrode formed on a transparent substrate, and a colored conductive polymer monomer and an anion are layered on top of the transparent electrode. The colored conductive polymer is electrolytically polymerized at the position corresponding to the opening on the transparent electrode by immersing it together with a counter electrode in a solution containing the transparent electrode and applying a voltage between the transparent electrode and the counter electrode. Since a colored layer made of a colored conductive polymer is provided on a transparent electrode in the shape of a predetermined pixel pattern, a color filter with excellent display quality can be obtained with a small number of steps. Furthermore, the formation area is not limited. That is,
Even if the area is large, a color filter with high display quality can be manufactured at low cost. [Embodiment] Next, an embodiment of the present invention will be explained with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a color filter in the process of being manufactured according to this example and an apparatus used in the process, and FIG. 2 is a sectional view showing the structure of the color filter obtained according to this example. . In this embodiment, first, as shown in FIG. 2, a glass substrate is used as the transparent substrate 1, and an I.D. T. O. A film with a thickness of 0.1 μm is formed by a sputtering method, and a transparent electrode 2 with low resistivity is formed by heat treatment. Next, a Cr thin film with a thickness of 0.1 μm is formed on the transparent electrode 2 by sputtering, and a positive resist (PMER P-
400 (manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd.) was applied to a thickness of 1 μm using a spinner, and exposed, developed, etched, and resist removed in order to form a predetermined black pattern 3. Subsequently, as shown in FIG. 1, a shielding plate 4 having openings at required positions corresponding to a part of the non-forming part of the black pattern 3 was superimposed and fixed on top of this. Thereafter, the shield plate 4 is immersed in the electrolytic polymerization liquid tank 5 of the electrolytic polymerization apparatus so that the shielding plate 4 faces the platinum electrode and the lithium electrode that have been placed in advance therein as a counter electrode 6 and a reference electrode 7, respectively. The electropolymerization liquid tank 5 contains an electropolymerization liquid in which 0.1 mol/dm 3 of thiophene as a monomer for forming a conductive polymer and ClO4 − as an anion as Li salt are dissolved in propylene carbonate as a solvent. In this state, the transparent electrode potential between the transparent electrode 2 and the counter electrode 6 is +0.75VvsLi/Li.
A thin film of polythiophene with a thickness of 0.5 μm was formed on the transparent electrode 2 by applying a voltage so that
A transparent conductive polymer film of No. 1 is obtained. After that, the glass substrate 1 on which the conductive polymer film has been formed is taken out from the electrolytic polymerization liquid tank 1, and the shielding plate 5 is removed, thereby forming a predetermined area on the transparent electrode 3 where the black pattern 4 is not formed. A red colored layer 8a made of a thin film of a transparent conductive polymer colored red is formed at the position. Similarly, a green colored layer 8b and a blue colored layer 8c made of green and blue transparent conductive polymer films are placed at predetermined positions on the transparent electrode 2 in the area where the black pattern 3 is not formed. Form. In addition, in order to form a green transparent conductive polymer film, aniline was used as a monomer to form a conductive polymer in propylene carbonate as a solvent, and ClO4 − was used as an anion as a Li salt in an amount of 0.1 mol/each. After forming a thin film using a solution containing dm3, it is brought into an oxidized state and colored green. The conductivity of this thin film is 10 Scm-1. In addition, to form a blue transparent conductive polymer film, 2-benzothiophene as a monomer to form a conductive polymer and Cl as an anion are used as an electrolytic polymerization solution in propylene carbonate as a solvent.
O4 − as Li salt, 0.1 mol/d each
m3 Using the dissolved solution, after forming a thin film, bring it into a reduced state and color it blue. The conductivity of this thin film is 100 Scm-
It is 1. After forming the colored layer 8 made of conductive polymers in the three primary colors of red, green, and blue in this manner, a solution prepared by dissolving acrylic resin in an organic solvent is coated on top of the colored layer 8 using a spinner for transparent protection. A color filter is produced by forming a film 9 and then screen printing a polyimide resin thereon to form an alignment film 10. Using the color filter thus obtained, a three-terminal TFT active matrix color liquid crystal display device as shown in FIG. We evaluated the performance and compared it with the same type of color liquid crystal display device manufactured using conventional color filters (pigment dispersion method).
It was confirmed that it has the same or better characteristics. It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments; for example, an acrylic resin substrate can be used for the transparent substrate 1 in addition to a glass substrate. Moreover, the transparent electrode 2 is an I. T. O. In addition to forming a film using the sputtering method described above, a method of forming a film using a sputtering method, a vacuum evaporation method, or the like using tin oxide, indium oxide, or the like can be used. Furthermore, it goes without saying that the transparent protective film 9 and the alignment film 10 are not limited to the materials and methods described above. Effects of the Invention As explained above, according to the method for manufacturing a color filter of the present invention, a colored layer is formed by electrolytically polymerizing a colored conductive polymer on a transparent electrode on a transparent substrate. , it is possible to sufficiently heat-treat the transparent electrode,
A transparent electrode with low resistance can be formed. Furthermore, by directly forming colored conductive polymers in accordance with pattern shapes, large-area color filters with excellent display quality can be manufactured at low cost.
【図1】本発明のカラ−フィルタの製造方法を説明する
図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a method for manufacturing a color filter according to the present invention.
【図2】本発明の一実施例により製造されたカラ−フィ
ルタの構造を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing the structure of a color filter manufactured according to an embodiment of the present invention.
【図3】カラーフィルタを用いたアクティブマトリクス
形液晶表示装置の一例を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of an active matrix liquid crystal display device using color filters.
1………透明基板
2………透明電極
4………遮蔽板
5………電解重合液槽
6………対向電極
8………有色導電性高分子膜からなる着色層8a、8b
、8c………赤色、緑色、青色の透明な各導電性高分子
膜1... Transparent substrate 2... Transparent electrode 4... Shielding plate 5... Electrolytic polymerization liquid tank 6... Counter electrode 8... Colored layers 8a and 8b made of colored conductive polymer films.
, 8c... Red, green, and blue transparent conductive polymer films
Claims (1)
所定の画素パターンの形状に有色導電性高分子からなる
着色層を形成するにあたり、前記透明電極上に前記画素
パターンを開孔部として設けた遮蔽板を重ね、これを前
記有色導電性高分子の単量体とアニオンを含有する溶液
中に対向電極とともに浸漬した後、これらの透明電極と
対向電極との間に電圧を印加して、前記透明電極上の前
記遮蔽板の開孔部に対応する位置に前記有色導電性高分
子を電解重合させることを特徴とするカラーフィルタの
製造方法。1. When forming a colored layer made of a colored conductive polymer in the shape of a predetermined pixel pattern on a transparent electrode formed on a transparent substrate, the pixel pattern is formed as an opening on the transparent electrode. After stacking the provided shielding plates and immersing them together with a counter electrode in a solution containing the colored conductive polymer monomer and anion, a voltage is applied between these transparent electrodes and the counter electrode. . A method for producing a color filter, comprising electrolytically polymerizing the colored conductive polymer at a position on the transparent electrode corresponding to the opening of the shielding plate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3077614A JPH04310902A (en) | 1991-04-10 | 1991-04-10 | Manufacture of color filter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3077614A JPH04310902A (en) | 1991-04-10 | 1991-04-10 | Manufacture of color filter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04310902A true JPH04310902A (en) | 1992-11-02 |
Family
ID=13638794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3077614A Withdrawn JPH04310902A (en) | 1991-04-10 | 1991-04-10 | Manufacture of color filter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04310902A (en) |
-
1991
- 1991-04-10 JP JP3077614A patent/JPH04310902A/en not_active Withdrawn
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