JPH0727082B2 - カラ−フイルタ−の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は液晶などの表示素子を多色化するために用いら
れるカラーフィルターの製造方法に関する。

〔発明の概要〕

本発明は表示素子を構成する基板面上にカラーフィルタ
ーを形成する方法において、ポジ型の感光性被膜を前記
基板上に形成し、露光、現像、電着を繰り返し行うこと
により所望の配列形状の多色表示素子用カラーフィルタ
ーを形成するものである。

〔従来技術〕

表示素子の基板表面にカラーフィルターを形成する主な
方法としては、以下の３つが一般的に良く知られてい
る。（ｉ）基板面にゼラチンなどの高分子膜を設け、こ
れを染色する方法。（ii）オフセット印刷などにより、
基板面に直接インク印刷する方法。（iii）基板上のパ
ターニングされた導電膜上に染料を分散させた高分子を
電着する方法。

（ｉ）の方法は最も一般的であり、微細パターンを精度
良く作れる利点はあるが、工程が複雑でコスト高であ
る。（ii）はコスト的には非常に安く量産的であるが、
現状ではガラス上に高精度でインクを印刷することが難
しいため、微細な形状のフィルターを製造するには不向
きである。（iii）の電着による方法は、例えば特開昭5
9−114572号公報に詳しく述べられているが、（ｉ）の
方法に比べて工程数が少なくコスト的にも有利である上
に、微細加工も可能である。

第２図に従来の電着による方法で製造された典型的なマ
トリックス液晶表示素子用のカラーフィルターを示す。
第２図（ａ）はその平面図、第２図（ｂ）は第２図
（ａ）のＢ−Ｂ′線に沿った断面図である。

次に製造方法を簡単に説明する。基板１の上に液晶駆動
用の透明導電膜２を形成し、ライン状にパターニングす
る。前記透明導電膜２の中で第１の着色層（例えば赤）
を形成したいものだけを選んで電源に接続し、電着浴の
中で通電することにより、第１の着色層4aを形成する。
以下、同様の方法を繰り返すことにより第２の着色層4b
（例えば緑）および第３の着色層4c（例えば青）を順次
形成することにより第２図のカラーフィルターが製造さ
れる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし。従来の電着によるカラーフィルターの製造方法
は表示素子のタイプによって着色層の配列形状が制限さ
れる、あるいは工程数が多くなる等の問題点を有してい
た。

例えば、単純マトリックス型液晶表示素子用のカラーフ
ィルターの場合を考えてみる。単純マトリックス方式で
液晶を駆動させるためには、駆動用の透明導電膜２をラ
イン状に配置させる必要がある。このため導電膜２を使
って電着によりカラーフィルターを作製しようとする
と、各着色層がライン状に配置されたいわゆるストライ
プ配列のカラーフィルターしか作ることができない（前
述の第２図（ａ）、（ｂ）参照）。すなわち、導電膜２
の形状によって各着色層の配列が制限されてしまうた
め、混色に有利なモザイク状配列等のカラーフィルター
を作ろうとしても作れないという欠点があった。

次に、一方の基板にTFT（薄膜トランジスタ）を形成し
たいわゆるアクティブマトリックス型液晶表示素子用の
カラーフィルターについて述べる。このタイプの液晶表
示素子ではTFTと対向する基板の電位を常時一定に保つ
必要があるので、基板の全面に透明導電膜が形成されて
いればよく、一般的に導電膜のパターニングは不要であ
る。ところがこの対向基板上に電着によりカラーフィル
ターを作製する場合には、まず導電膜をパターニング
し、各着色層を電着した後、再び導電膜同士を電気的に
接続するという工程が必要となる。すなわち全体の工程
数が大幅に増加してしまうという欠点があった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、配列の制限や複雑な工程といった問題等を解
決するために、基板上にポジ型の感光性被膜を形成して
露光、現像、電着を繰り返すことによりカラーフィルタ
ーを作製するという手段を採用した。

〔作 用〕

本発明は、ポジ型感光性被膜を利用して露光、現像によ
り電着する位置を決める。そのため、各着色層の配列が
導電膜の形状に左右されることなく自由な色配列のカラ
ーフィルターを製造することができる。又、アクティブ
マトリックス用のカラーフィルターでは、導電膜のパタ
ーニング工程と電着後の接続工程が不要となる。

〔実施例〕

（実施例１） 第１図（ａ）〜（ｆ）は本発明のカラーフィルターの製
造方法を示す工程順の図である。以下、第１図（ａ）〜
（ｆ）までを順を追って詳述する。導電膜２が全面に形
成された基板１にポジ型の感光性被膜３を塗布し、露
光、現像することにより前記導電膜２上で第１の着色層
を形成したい部分だけ前記感光性膜３を除去する（第１
図（ａ）参照）。

電着浴中で導電膜２に通電することにより、第１の着色
層4aを電着する（第１図（ｂ）参照）。導電膜２上で第
２の着色層を形成したい部分の感光性被膜３を露光、現
像により除去する（第１図（ｃ）参照）。第２の着色層
4bを電着する（第１図（ｄ）参照）。導電膜２上で第３
の着色層を形成したい部分の感光性被膜３を露光、現像
により除去する（第１図（ｅ）参照）。第３の着色4cを
電着した後、残った感光性被膜３を除去し、着色層4a〜
4cを加熱硬化させる（第１図（ｆ）参照）。

通常、表示素子では着色層４は３色であるが、４色以上
必要な場合は、上記の露光、現像、電着を繰り返せばよ
い。

以上の方法により、全面に導電膜２が形成された基板上
に、所望の配列形状の着色層を有するカラーフィルター
を製造することができる。このフィルターをTFTが設け
られた基板と組み合わせてアクティブマトリックス型液
晶表示素子を作製したところ良好なカラー表示が実現で
きた。

（実施例２） 本発明を単純マトリックス型液晶表示素子に応用した場
合の例を第３図（ａ）、（ｂ）に示す。

第３図（ａ）は本発明の方法によって作製したカラーフ
ィルターの平面図、第３図（ｂ）は第３図（ａ）のＡ−
Ａ′線に沿った断面図である。単純マトリックス型であ
ることから導電膜２はライン状に配置されている。

この導電膜２の上に前述の実施例１で説明した方法と同
じ手順により現像、露光、電着を繰り返して、着色層4
a、4b、4cをモザイク状に形成した。従来の方法では不
可能であったライン状導電膜へのモザイク状カラーフィ
ルター形成が実現できたわけである。

第３図のカラーフィルターを使って単純マトリックス型
の液晶表示素子を作製し、第２図に示す従来のカラーフ
ィルターの場合と比較したところ、各種の混色の見え方
がより鮮明になり、表示特性が向上した。なお、この実
施例では各着色層をモザイク状に配置した例について説
明したが、全く同じ方法によりトライアングル等その他
の配列も自由に製造できることは言うまでもない。

本発明は、ポジ型感光性被膜を利用しているが、原理的
にはネガ型でも可能である。又、本発明は液晶表示素子
用のカラーフィルターに限定されるものではなく、導電
体の表面に電着により着色層を形成する場合には常に有
効な製造方法である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の方法によれば導電膜のパ
ターン形状に左右されることなく所望の色配列を持つカ
ラーフィルターを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｆ）は本発明によるカラーフィルター
の製造工程順を示す図、第２図（ａ）は従来の電着によ
るカラーフィルターの平面図、第２図（ｂ）は第２図
（ａ）のＢ−Ｂ′線に沿った断面図、第３図（ａ）は本
発明によって製造したカラーフィルターの平面図、第３
図（ｂ）は第３図（ａ）のＡ−Ａ′線に沿った断面図で
ある。 １……基板 ２……導電膜 ３……ポジ型感光性被膜 4a、4b、4c……着色層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】カラーフィルターを製造する方法におい
   て、 ａ）基板上の全面あるいは所望の形状に導電膜を形成
   し、 ｂ）次に前記基板上の全面にポジ型の感光性被膜を形成
   し、 ｃ）前記感光性被膜を所望の形状に露光、現像すること
   により、前記導電膜の一部分を露出させ、 ｄ）前記露出させた導電膜の一部分に電着により着色層
   を形成し、 ｃ）とｄ）の工程を２回以上繰り返すことを特徴とする
   カラーフィルターの製造方法。