JPH04402A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は液晶表示体に使用するカラーフィルター（以下
ＣＦと略記）の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

水に不溶性もしくは難溶性の色素粒子を電解によりプラ
スに荷電する界面活性剤で取り囲み、ミセルコロイドを
形成し、電解酸化によりミセルを破壊することによりア
ノード電極上に色素粒子薄膜を形成する方法がミセル電
解法として佐治等により報告されている（Ｊ、Ａｌ１１
．Ｃｈｅｍ、Ｓｏｃ、１０９．５８８１（１９８７））
　、Ｃｈｅｍ、Ｌｅｔｔ、８９３（１９８ｇ）など）。

我々は該成膜法において、多種に渡る色素薄膜が成膜出
来ることを確認した。（特願昭６３−１０８７２６、特
願昭６３−１７４１０２）。

そこで本性の応用展開として、液晶表示体に用いるＣＦ
の全く新しい製法を考案した（特願昭６３−１７５６１
０）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述のようなＣＦへの応用展開において
次のような問題点を有していた。

通常ＣＦは２色あるいはＲ，Ｇ、Ｂ３３色の色素膜によ
り構成される場合が多い。最初にストライブ状の２色に
よる着色パターンを想定するが、この場合は、所定のパ
ターンに容易に所望の色素膜を形成することが出来る。

それは以下の様に行なえばよいからである。１）第一図
に示すようなＩＴＯ透明電極パターンが形成された透明
基板に対してまず最初に１１の電極パターンのみを一括
して導通し、電解液に浸し電解を行ない所望の色素膜を
形成する。２）続いて１２の電極を一括して導通し電解
液に浸漬し電解を行ない所望の色素膜を形成する。以上
の様に行なえば２色の色素パターンは容易に形成するこ
とが可能である。次に３色の着色パターンを想定する。

しかしながらこの場合は容易に所定のパターンに所望の
色素膜を形成することが困難である。それは３色着色パ
ターンとしては、第二、三叉の様なＩＴＯ透明電極パタ
ーンが形成された基板を用いることが考えられるが、い
ずれの場合のＩＴＯパターンの基板を用いてもそれぞれ
以下の問題点を有しているからである。

最初に第二図の電極パターン基板使用での問題点を挙げ
てみる。第二図のＩＴＯ電極パターン形成基板を用いて
Ｒ，Ｇ、Ｈの色素膜を交互に形成する場合ては、２１．
２２．２３のそれぞれの電極のみを選択的に導通し他の
電極は非導通な状態にする必要があるが、これを実現す
るには一定のピッチで接触する電極を形成した通電装置
等を用いること、及び所定のＩＴＯ電極のみを接触させ
るための位置合わせを行なうことが必要となる。

しかしながらＩＴＯ電極パターンの形成ピッチが０．５
ｍｍ以下の非常に狭いピッチとなった場合、この様なピ
ッチて選択的に導通てきる通電装置を作ること、及び所
定パターンの電極のみ接触させる為の位置合わせを行な
うことは非常に困難である。これが第二図の電極パター
ンの問題点である。

次に第３図の電極パターン基板使用での問題点を挙げて
みる。この第３図の電極パターンは、第二図の場合の特
殊な装置の使用及び位置合わせ操作を行なわずに、導電
ペーストの様な導電性材料を用いる簡便な、−括導通に
よる電解成膜を試みる為に考案されたパターンである。

ところがこの場合、パターン形状からもわかるが１色目
の色素膜の絶縁性が低い場合、その上に２色目の色素膜
が形成され混色を起すという問題がある。

この電極パターンへＲ，Ｇ、Ｂのそれぞれの色素膜を形
成するには、順に３４．３５．３６の破線部を電源とベ
タにコンタクトさせてミセル電解を行えばよい。しかし
、第３図からもわかるように、第１色目３１の色素膜の
絶縁性が高くないと、第２色目３２の色素膜を形成する
時に、第２色目の色素が第１色目の色素上に膜形成され
混色を示す問題がある。

一般にＣＦ用の色素は分光特性により選定されておリミ
セル電解した場合、絶縁性の低いものが多い。このため
ＣＦに用いることのできる色素材料が極めて限定され所
定の分光特性を持ったカラーフィルターが得られないと
いう課題があった。

例えば、分光特性、耐光性、耐熱性がもっとも優れるも
のとして現在の液晶パネルのカラーフィルターに用いら
れているフタロシアニン系の顔料は、ミセル電解により
成膜すると絶縁性が低くく、第３図の形状の電極パター
ンを用いることができない。

又、絶縁性の高い色素膜についても、膜厚が薄くなると
膜の電気抵抗が低くなり、混色の問題を起す場合が多い
。これが第３図の場合の問題点である。

従って以上のことより、３原色の着色パターンを形成す
るには、前述した選択的に所定の電極パターンのみを導
通させる精密な通電装置を用い、所定パターンの電極の
み接触させる為の精密な位置合わせ操作を行なわなけれ
ばならないわけであり、このことが生産技術的に大きな
問題となっていた。

そこで本発明はこの様な問題点を解決する為のもので、
その目的とするところはミセル電解法によりＣＦを製造
する場合、電解時に特殊な通電治具を用いて特定のＩＴ
Ｏ電極を選択的に通電する必要なく、ペースト状の導電
性材料などで一括導通する簡便な通電コンタクトにより
、所定電極パターンに所望の色素膜のみ形成させること
にある。

二こで上記目的を達成する手段として、Ｒ，Ｇ、Ｂいず
れかの色素膜が１色所定の電極パターン上に形成された
後に、残りの２色の色素膜を形成するにあたり、界面活
性剤モル濃度を色素モル濃度に対して少なくとも１１５
以上にした顔料色素コロイド溶液を用いることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のＣＦの製造方法は、水に不溶性もしくは難溶性
の色素粒子、電解により荷電する界面活性剤および支持
電解質を基本成分とし、該色素粒子を該界面活性剤で取
り囲んだ色素のミセルコロイド水溶液を調製し、このミ
セルを電解により破壊し、導電体上に色素粒子を共析さ
せ、色素薄膜を形成するミセル電解法を用いたＣＦの製
造方法において、ガラス基板上に形成した所定電極パタ
ーンに所望の色素膜を選択的に形成するために、電解に
より荷電する界面活性剤のモル濃度を顔料モル濃度に対
して、少なくとも１７５以上にしたミセルコロイド水溶
液を用い、電解時にすでに色素膜を形成したＩＴＯパタ
ーンも同時に通電してしまうという簡便な通電コンタク
トによる電解成膜を行なっても既に形成された色素膜を
混色させることなく、所定のＩＴＯ電極パターンに所望
の色素膜を形成することを特徴とする。

すなわち、ＲＳＧ、Ｂのいずれかの色素膜が１色所定の
電極パターン上に形成された後に残りの２色の色素膜を
形成するにあたり、界面活性剤モル濃度を色素モル濃度
に対して、少なくとも１７５以上にした顔料色素コロイ
ド溶液を用いるものである。本発明者らは鋭意工夫の結
果この容易な方法により、選択的通電コンタクト治具を
用いずに、簡便なコンタクト法で混色のおきない成膜が
可能になることを見い出した。

以下、実施例を用いて本発明の詳細な説明する。

〔実　施　例〕

ＩＴＯ（酸化インジウム・スズ）の透明電極をストライ
ブパターン状に形成した第三図に示すような対角５イン
チの透明基板を用いた。

次に表−１に示す様な色素コロイド溶液を各１０００ｒ
＋Ｊずつ調整した。

表−１の色素コロイド溶液作成後、これらの溶液及び第
三図の透明電極基板を用いてＲ−Ｇ−８３色からなるＣ
Ｆの作成を試みた。成膜プロセスは以下の通りに行なっ
た。（液の組み合せと成膜順序は表２に示す） １）第三図の３４の破線部をペースト状導電性材料で連
結し、表−１の溶液中にて電解を行ない、３１の電極パ
ターンに第一色目成膜として色素膜形成を試みた。

２）次に３５の破線部をペースト状導電性材料で連結し
、表−１の活性剤濃度が２．０．３．ＯｍＭである溶液
を用いて電解を行ない、３２の電極パターンに第二色目
成膜として色素膜形成を試みた。

３）最後に３６の破線部をペースト状導電性材料で連結
し、表−１の活性剤濃度が２．０．３゜０ｍＭである溶
液を用いて電解を行ない、３３の電極パターンに第三色
目成膜として色素膜形成を試みた。

表−２１；３色ＣＦ成膜が、混色することなく所表−２
から明らかな様に、色素膜が１色所定の電極パターン上
に形成された後、残りの２色の色素膜を形成するにあた
り、顔料色素コロイド溶液の界面活性剤モル濃度を色素
モル濃度に対して少なくとも１１５以上にしてやること
で、簡便な通電コンタクトによる電解でも混色が生じる
ことなく、所定電極パターンに所望の色素膜を形成する
ことができた。

〔比　較　例〕

比較例として表−１のコロイド溶液を用い、実施例の場
合と同様な成膜プロセスで、３色成膜を試みた結果、フ
タロシアニン系の色素膜が混色してしまい、３色ＣＦ成
膜が達成出来なかった例を表−３に示す。

表−３から明らかな様に、色素膜が１色電極パターン上
に形成された後、残りの２色の色素膜を形成するにあた
り、用いるコロイド溶液の界面活性剤モル濃度が顔料モ
ル濃度に対して１１５未満であると、先に形成されたフ
タロシアニン系の色素膜に混色してしまい、所定電極パ
ターンに所望窓の電極パターンに選択的に、上記成膜プ
ロセスで達成出来た例を示す。

表　−２〔実　施　例〕 １０とした時の界面活性剤モル濃度の比率及び色素膜の
色調（Ｒ，Ｇ、Ｂ）である。

の色素膜を形成することが不可能となる。すなわちこれ
が従来の問題点てあった。

表　−３〔比較　例〕 水使用溶液ＮＯ欄の（）は色素モル濃度を１０とした時
の界面活性剤モル濃度の比率及び色素膜の色調（Ｒ，Ｇ
、Ｂ）である。

以上の実施例、比較例から明らかな様に、界面活性剤モ
ル濃度が色素モル濃度に対して、１７５以上の組成であ
るコロイド溶液を用いることで、簡便な通電コンタクト
による電解で所定の電極パターンに所望の色素膜を選択
的に形成することが可能となった。

尚、コロイド溶液の界面活性剤モル濃度の上限は必ずし
も今回の、顔料モル濃度の３７１Ｏに限定されるわけで
はなく、顔料モル濃度に対して１７５以上のモル濃度で
あり、界面活性剤が水溶液中で凝集しない範囲であれば
よい。又、界面活性剤及び顔料濃度も必ずしも今回の組
成に限定されるものではなく、界面活性剤モル濃度が顔
料モル濃度に対して１７５以上に配合され、顔料の凝集
、沈殿、分散不良及び界面活性剤の凝集が発生しない範
囲であればよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によればミセル電解法でＣＦ
を製造する場合、Ｒ，ＧＳＢいずれかの色素膜が１色所
定の電極パターン上に形成された後、残りの色素膜形成
に用いるコロイド溶液の界面活性剤モル濃度を顔料モル
濃度に対して、少なくとも１１５以上にしてやることで
、簡便な通電コンタクトによる電解で混色という問題が
生じることなく、所定電極パターンに所望の色素膜を選
択的に形成することか可能となった。本発明はその簡易
性、低コスト性の観点から量産的にも有効な方法と言え
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はミセル電解法において２色ＣＦを製造する場合
の透明電極パターンの例を示す図。 第２図はミセル電解法において３色ＣＦを製造する場合
の透明電極のパターンの例を示す図。 第３図はミセル電解法において３色ＣＦを製造する場合
の透明電極のパターンの例を示す図。 １１・・・透明電極 １２・Φ・　　〃 ２１・・・透明電極 ２２・ ２３・ ３１　・ ３２・ ３３・ ３４　・ ３５　・ ３６・ 以上 出願人　セイコーエプソン株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）水に不溶性もしくは難溶性の色素粒子、電解により
   荷電する界面活性剤および支持電解質を基本成分とし、
   該色素粒子を該界面活性剤で取り囲んだ色素のミセルコ
   ロイド水溶液を調製し、このミセルを電解により破壊し
   、導電体上に色素粒子を析出させ、色素薄膜を形成する
   ミセル電解法を用いたカラーフィルターの製造方法にお
   いて、ミセルコロイド水溶液の界面活性剤モル濃度を、
   色素モル濃度に対して、少なくとも１／５以上にするこ
   とを特徴とするカラーフィルターの製造方法。