JPH08271725A - カラーフィルタ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 遮光パターンと着色画素の重なる部分が外部
に突出することがなく、大画面への対応も可能になり、
しかも簡便で短時間に製造することができ、さらに透明
導電膜を形成する際にスパッタリング法や蒸着法を用い
る必要の無いカラーフィルタ及びその製造方法を提供す
る。 【構成】 少なくとも、透明支持体１上に遮光パターン
２、遮光パターン２上に透明光導電体層４、透明光導電
体層４上に１種以上の着色画素５〜７を設けてなるカラ
ーフィルタにおいて、遮光パターン２の開口部２ａに透
明導電体パターン３が遮光パターン２と面一に形成され
てなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像素子や液晶表
示装置等に装着されて、色分解、色再生または反射率低
減等を行うために用いられるカラーフィルタ及びその製
造方法に係り、特に、遮光パターンと着色画素の重なる
部分が外部に突出することがなく、平坦性に優れたカラ
ーフィルタ及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、液晶表示装置に用いるカ
ラーフィルタの製造方法が数多く提案され、その内いく
つかの方法が実用化されている。一つは、染色法といわ
れる方法で、ガラス等の透明基板上に感光性樹脂を塗布
し、その後該感光性樹脂に所望のパターンを形成し、該
パターンを、例えば、レッド、グリーン、ブルーと順次
染色することにより３色の着色画素を有するカラーフィ
ルタを作製している。前記染色法は、各色毎に、感光液
の塗布、ソフトベーク、露光、現像、染色、ハードベー
クを繰り返し行っている。この染色法以外に、例えば、
透明基板上に、予め顔料等の色素を分散した感光性樹脂
を塗布し、その後該感光性樹脂に所望のパターンを形成
し、該パターンにグリーン、レッド、ブルーの着色画素
を順次形成する顔料分散法、透明基板上にＩＴＯ（Indi
um Tin Oxide）からなる透明導電層を成膜し、色パター
ンにあわせて微細加工してＩＴＯパターンとし、その後
各色ごとに各色用のＩＴＯパターンに通電することによ
り色材を電着して着色画素を形成する電着法、オフセッ
ト印刷等により透明基板上にグリーン、レッド、ブルー
の着色画素を順次印刷する印刷法、等も提案され、実用
化されている。

【０００３】しかしながら、上述した従来の製造方法の
うち、染色法及び顔料分散法においては、感光液の塗
布、ソフトベーク及びハードベークは比較的長時間を要
するために工程が長くなるという問題点があった。ま
た、大型の基板上に順次感光液を均一に塗布することは
困難である。また、電着法では、ＩＴＯパターンは製造
時に端子部で導通をとる必要があるので、同色の画素同
士を接続しておく必要があり、画素形状や画素配列に制
約が生じるという問題点があった。また、異なる色のパ
ターン間では前記ＩＴＯパターンは導通してはならない
ので、ＩＴＯのパターン化には高度な微細加工技術が必
要になるという問題点があった。また、印刷法では、感
光液の塗布、露光、現象という一連の工程、すなわちフ
ォトリソグラフィーによる工程が不必要になるので、製
造工程は前記染色法等と比較して短くて済むという利点
があるが、パターンの加工に際して高度の形状精度や位
置精度を実現させなければならず、製造技術としては極
めて高度なものを必要とし、さらに印刷技術としても極
めて特殊な技術が必要になるという問題点があった。

【０００４】そこで、特殊な技術を必要とせずに大面積
の基板に適用することができるカラーフィルタの製造方
法として、電子写真方式による方法が提案されている。
（例えば、特開昭４８−１６５２９号公報、特開昭５６
−６９６０４号公報、特開昭５６−１１７２１０号公
報、特開昭６３−２３４２０３号公報等参照のこと。）

【０００５】例えば、上記の特開昭６３−２３４２０３
号公報に開示されたカラーフィルタの製造方法について
説明する。まず、ガラス基板の一主面上に、スパッタリ
ング法によりＩＴＯからなる導電体を成膜し電子写真感
光体基板とし、次に、該導電膜上にスピンナーによりポ
リビニルカルバゾール等の有機光導電材料を含有する有
機溶剤を塗布・乾燥し、この導電体上に有機光導電膜
（電子写真感光体層）を形成する。次に、該有機光導電
膜の表面にコロナ放電により正の電荷を帯電させた後、
該有機光導電膜のフィルターの形成予定部以外を露光・
現像し、非画素部分の電荷を除去し電荷の静電潜像パタ
ーンを描く。次に、画素部分にあたる静電潜像にレッド
トナーを付着させる。この工程を繰り返し行うことによ
り、順次、グリーントナー、ブルートナーを付着させ、
電子写真感光体基板上に画素を直接形成させたカラーフ
ィルタを作製する。カラーの種類は、前記レッド、グリ
ーン、およびブルー以外のもの、例えば、イェロー、マ
ゼンタ、シアン等も、使用目的や要求仕様により様々に
組み合わせて用いられる。

【０００６】ここでは、少なくとも透明光導電体層が設
けられた基板のことを、特に電子写真感光体基板と称し
ている。また、前記現像には、透明光導電体層の表面の
帯電電荷に対して逆極性の電荷を持つトナーを付着させ
る正現像法と、帯電電荷に対して同極性の電荷を持つト
ナーを付着させる反転現像法とがある。この反転現像法
では、入色すべき画素部分に該当する部位のみの電荷を
除去し、この部位に帯電電荷と同極性の電荷を持つトナ
ーを付着させる。

【０００７】一般に、カラーフィルタの画素となるトナ
ーは、有機溶媒中に溶媒に可溶な結着樹脂とともに分散
された状態で使用されるため、形成された画素の絶縁性
は、結着樹脂よりはむしろ有機色素自身が固有に持つ帯
電特性によって決定されてしまう。したがって、各工程
を複数回繰り返して電子写真感光体基板上に４色画素を
形成し得るためには、絶縁性の高い有機色素を選択し、
次の帯電プロセスで透明光導電体層と同時に画素が十分
に帯電することが必要となる。このように、絶縁性の画
素を光導電層上に形成することにより繰り返し帯電が可
能となり、選択的な露光によって入色すべき部位の電荷
を除去し、前記反転現象法で、電子写真感光体上に直接
に複数色の画素を形成することができる。

【０００８】通常のカラーフィルタでは、高いコントラ
ストを得る目的から、レッド、グリーン及びブルーの各
画素間に、遮光パターンとしてマトリックス状をなすブ
ラックマトリクス（これとは別にストライプ状をなすブ
ラックストライプもある）を形成する。カラーフィルタ
から不必要に漏れてしまう光は、これらの遮光パターン
の存在によって、可能な限り完全に近く遮光することが
重要になっている。この遮光パターンには高い遮光性が
必要であり、しかも遮光パターンとカラーの各画素との
境界部から、前記のような不必要な光の洩れがあっては
ならない。例えば、液晶表示装置では、液晶パネル背面
側のバックライトからの光を遮光しなければならない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の電子
写真により作製されるカラーフィルタは、遮光パターン
とカラー着色画素との間に「白抜け」と称される隙間が
発生し易いという問題点があった。この「白抜け」が生
じたカラーフィルタを、例えば液晶パネルへ組み込んで
作動させた場合、遮光パターンとカラー着色画素との間
に生じる隙間からバックライトからの光が漏れてしま
い、その結果、分光透過率特性が変化したり、コントラ
ストが低下したり、等の新たな問題が生じる。このこと
は、カラーフィルタの製品としての品質のうえから、そ
の商品価値を大きく損なう極めて重大な問題である。

【００１０】そこで、電子写真方式が本来有している特
徴を維持し、遮光パターンと画素との間から光の漏れが
起こる「白抜け」を防止するために、例えば、特願平６
−２２６３３７号により、新たなカラーフィルタの製造
方法が提案されている。この製造方法は、透明支持体上
に、遮光パターン、透明光導電体層及び着色画素を、少
なくともこの順序で形成することを特徴とする方法であ
り、遮光パターンの上部に着色画素が重なり合う形で画
像の形成が可能となり、遮光パターンと着色画素との間
から漏れが起こる「白抜け」を防止することができる。

【００１１】しかしながら、この方法により作製された
カラーフィルタは、遮光パターンと着色画素との重なる
部分が突起として残っており、平坦性が損なわれるため
に、このカラーフィルタを組み込んだ液晶表示装置で
は、十分な液晶の配向ができないおそれがある。そこ
で、後工程でこの突起部分を除去する方法も考えられる
が、この突起を平坦化するためには極めて高度の技術を
必要とし、また、そのための工程が新たに必要になり、
製造コストが極めて高くなってしまうという問題点があ
る。また、電子写真によりカラーフィルタを作製する場
合においては、その構成上基板と光導電体層との間に透
明導電体層を形成する必要があり、この透明導電体層を
形成する手法としては、通常、スパッタリング法や蒸着
法が用いられているが、これらの方法を用いた場合の生
産性は必ずしも高くなく、コスト上昇の一要因となって
おり、スパッタリング法や蒸着法に代わる透明導電膜の
形成方法を開発することが新たな問題点になっている。

【００１２】前記突起が発生する原因の理由を説明す
る。上述したように、遮光パターンを透明支持体上に形
成し、さらに透明光導電体層を形成すると、該透明光導
電体層は遮光パターン上にも透明支持体上と同じ膜厚で
形成されることになる。したがって、透明光導電体層は
遮光パターン上では遮光パターンの厚みの分だけ突出す
ることになる。ここで、該透明光導電体層上に色パター
ンを形成すると、透明支持体上に遮光パターンを形成し
その上に透明光導電体層を形成した部分と、透明支持体
上に直接透明光導電体層を形成した部分とは、ほぼ同一
の電子写真特性を有するので、両者の部分において色パ
ターンは同じ膜厚で形成されることになる。したがっ
て、遮光パターンを形成した部分は、その周囲の部分と
比べて遮光パターンの膜厚と同じだけの突起が生じるこ
とになる。

【００１３】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、遮光パターンと着色画素の重なる部分
が外部に突出することがなく、大画面への対応も可能に
なり、しかも、簡便で短時間に製造することができ、透
明導電膜を形成する際にスパッタリング法や蒸着法を用
いる必要のないカラーフィルタ及びその製造方法を提供
することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明者等は、遮光パターンを透明支持体上に形成
したのち、該遮光パターンの開口部に透明パターンを該
遮光パターンと同じ膜厚で形成し、かつこの透明パター
ンが存在することによって、その上部に形成した透明光
導電体層の電子写真特性が影響を受けなければ、透明光
導電体層を形成した際に生じる突起が解決出来るものと
考えた。

【００１５】そして、この遮光パターンの開口部に形成
する透明パターンが前記遮光パターンと同レベルの導電
性を有するものであれば、これらの上に形成した透明光
導電体層の電子写真特性は遮光パターンと透明パターン
とで何ら差が生じないこと、さらに、これら遮光パター
ンと透明パターンとが、電子写真感光体において電荷の
流れるチャンネルとしての役目を充分に果たすことがで
きるレベルの導電性を有するものであれば、電子写真感
光体に必要な導電体層の役目も兼ね備えられることを見
出し、本発明を完成するに至った。

【００１６】本発明の請求項１記載のカラーフィルタ
は、少なくとも、透明支持体上に遮光パターン、該遮光
パターン上に透明光導電体層、該透明光導電体層上に１
種以上の着色画素、を設けてなるカラーフィルタにおい
て、前記遮光パターンの開口部に透明導電体パターンが
前記遮光パターンと面一に形成されてなるものである。

【００１７】請求項２記載のカラーフィルタは、前記透
明導電体パターンが、感光性樹脂中に透明導電性微粉末
を分散させた材料からなるものである。

【００１８】請求項３記載のカラーフィルタは、前記遮
光パターンが導電性を有する材料からなるものである。

【００１９】請求項４記載のカラーフィルタは、前記遮
光パターンが感光性樹脂中に黒色顔料を分散させた材料
からなるものである。

【００２０】請求項５記載のカラーフィルタは、前記遮
光パターンが感光性樹脂中に黒色顔料を分散させた導電
性の材料からなるものである。

【００２１】請求項６記載のカラーフィルタの製造方法
は、透明支持体上に所定形状の開口部を有する遮光パタ
ーン層を形成し、該遮光パターン層上に感光性樹脂中に
透明導電性微粉末を分散させた材料からなる透明導電体
パターン層を形成し、該透明導電体パターン層を前記透
明支持体側から露光し、その後現像して前記遮光パター
ン層と面一とし、これら遮光パターン及び透明導電体パ
ターン上に透明光導電体層を形成し、該透明光導電体層
を帯電させて選択的に露光することにより静電潜像パタ
ーンを形成し、該静電潜像パターンに着色トナーを付着
させる方法である。

【００２２】請求項７記載のカラーフィルタの製造方法
は、前記遮光パターン層を導電性を有する材料を用いて
形成する方法である。

【００２３】請求項８記載のカラーフィルタの製造方法
は、前記前記遮光パターン層を感光性樹脂中に黒色顔料
を分散させた材料を用いて形成する方法である。

【００２４】請求項９記載のカラーフィルタの製造方法
は、前記遮光パターン層を感光性樹脂中に黒色顔料を分
散させた導電性の材料を用いて形成する方法である。

【００２５】

【作用】本発明の請求項１記載のカラーフィルタでは、
前記遮光パターンの開口部に透明導電体パターンが前記
遮光パターンと面一に形成されたことにより、その上に
形成した透明光導電体には、遮光パターン部分で突起が
生じなくなる。これにより、平滑性が向上し大画面への
対応も可能になる。

【００２６】請求項２記載のカラーフィルタでは、前記
透明導電体パターンを感光性樹脂中に透明導電性微粉末
を分散させた材料としたことにより、透明光導電体層を
形成する際の該透明光導電体層の電子写真特性が遮光パ
ターンと透明パターンとで何ら差がなくなり、より良好
な電子写真特性となる。これにより、平滑性がさらに向
上し、大画面への対応もより可能になる。

【００２７】請求項３記載のカラーフィルタでは、前記
遮光パターンを導電性を有する材料としたことにより、
透明光導電体層を形成する際に該透明光導電体層に流入
・流出する電荷の流れが妨げられることがなくなり、よ
り良好な電子写真特性となる。これにより、遮光パター
ン上と遮光パターンの開口部とで、着色パターンの膜厚
が同一となり、平滑性に優れたカラーフィルタが実現さ
れる。

【００２８】請求項４記載のカラーフィルタでは、前記
遮光パターンを感光性樹脂中に黒色顔料を分散させた材
料としたことにより、遮光パターンの遮光部分の遮光性
が高まる。

【００２９】請求項５記載のカラーフィルタでは、前記
遮光パターンを感光性樹脂中に黒色顔料を分散させた導
電性の材料としたことにより、透明光導電体層を形成す
る際の該透明光導電体層の電子写真特性が遮光パターン
と透明パターンとで何ら差がなくなり、したがって、該
透明光導電体層に流入・流出する電荷の流れが妨げられ
ることがなくなり、より良好な電子写真特性となる。こ
れにより、遮光パターン上と遮光パターンの開口部と
で、着色パターンの膜厚が同一となり、平滑性に優れた
カラーフィルタが実現される。また、遮光パターンの遮
光部分の遮光性が高まる。

【００３０】請求項６記載のカラーフィルタの製造方法
では、透明支持体上に所定形状の開口部を有する遮光パ
ターン層を形成し、該遮光パターン層上に感光性樹脂中
に透明導電性微粉末を分散させた材料からなる透明導電
体パターン層を形成し、該透明導電体パターン層を前記
透明支持体側から露光し、その後現像して前記遮光パタ
ーン層と面一とすることにより、前記着色画素と遮光パ
ターンとの重なりの無い平滑性に優れたカラーフィルタ
を簡便で短時間に作製することが可能になる。なお、必
要に応じてこれらの工程を複数回繰り返すことにより、
カラーフィルタを完成させることもできる。また、スパ
ッタリング法や蒸着法を用いなくとも透明導電体パター
ンを形成することが可能になり、生産性が向上し、製造
コストも低下する。

【００３１】ここで、透明導電体パターンを遮光パター
ンと面一に形成することにより、その上に形成された電
子写真感光体である透明光導電体層の電子写真特性を損
なうことなく、平面平滑性に優れた電子写真感光体基板
とすることが可能になる。遮光パターンの開口部に透明
導電体パターンを形成する場合、透明支持体側より露光
し遮光パターンをマスクとして利用することにより、遮
光パターン上に突起として残る透明導電体層を除去する
ことが可能である。これにより、着色画素を形成する場
合にも遮光パターンと重なる部分の平坦性が保たれ、突
起のない平滑性に優れたカラーフィルタが得られる。

【００３２】請求項７記載のカラーフィルタの製造方法
では、前記遮光パターン層を導電性を有する材料を用い
て形成することにより、透明光導電体層を形成する際に
該透明光導電体層に流入・流出する電荷の流れが妨げら
れることがなくなり、より良好な電子写真特性となり、
着色画素の該透明光導電体層に対する付着強度が高ま
る。

【００３３】請求項８記載のカラーフィルタの製造方法
では、前記前記遮光パターン層を感光性樹脂中に黒色顔
料を分散させた材料を用いて形成することにより、遮光
パターンの遮光部分の遮光性が高まる。これにより、遮
光性の高いカラーフィルタを作製することが可能にな
る。

【００３４】請求項９記載のカラーフィルタの製造方法
では、前記遮光パターン層を感光性樹脂中に黒色顔料を
分散させた導電性の材料を用いて形成することにより、
透明光導電体層を形成する際に該透明光導電体層に流入
・流出する電荷の流れが妨げられることがなくなり、よ
り良好な電子写真特性となり、遮光パターン上と遮光パ
ターンの開口部とで、着色パターンの膜厚が同一とな
り、平滑性に優れたカラーフィルタが実現される。ま
た、遮光パターンの遮光部分の遮光性が高まる。

【００３５】

【実施例】図１は、本発明の一実施例のカラーフィルタ
を示す断面図であり、図において、１は透明基板（透明
支持体）、２は該透明基板１上に形成され所定位置に開
口部２ａを有する遮光パターン、３は前記開口部２ａに
遮光パターン２と面一に形成された透明導電体パター
ン、４は遮光パターン２及び透明導電体パターン３上に
形成された透明光導電体層、５は第１色目画素、６は第
２色目画素、７は第３色目画素である。

【００３６】透明基板１は、可視光領域及び紫外線領域
に対して吸収がなく、かつ支持体としての機械的強度を
有する平板状のもので、例えば、ガラス基板、透明プラ
スチック基板等が好適に用いられる。遮光パターン２
は、ブラックマトリクスと称されるもので、感光性樹脂
中に黒色顔料を分散させた導電性を有する材料により構
成されている。黒色顔料としては、カーボンブラック、
チタンブラック、アニリンブラック、鉄墨等が好適に用
いられる。ただし、該遮光パターン２は、その開口部２
ａに面一に形成された透明導電体パターン３と併せて電
子写真感光体の導電層としての機能を有することが必要
であり、この点を考慮すると、導電性の高いカーボンブ
ラックが好適である。

【００３７】透明導電体パターン３は、感光性樹脂中に
透明導電性微粉末を分散させた感光導電性樹脂により構
成されている。この感光導電性材料としては、可視光領
域で吸収がなく透明であることと透明導電体微粉末の分
散性が良好な事が必要であり、例えば、重クロム酸塩を
添加して感光化したポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、
感光基としてスチルバゾリウム基を付加したポリビニル
アルコール、アクリル系のバインダー樹脂とオリゴエス
テルアクリレートとを混合し、さらに光重合開始剤を添
加した感光性樹脂などが好適に用いられる。

【００３８】また、前記透明導電体微粉末としては、酸
化スズ（ＳｎＯ₂）、酸化インジウム（Ｉｎ₂Ｏ₃）、酸
化ジルコニウム（ＺｒＯ₂）などの微粉末が好適に用い
られる。特に、アンチモン（Ｓｂ）を１〜２０重量％添
加した酸化スズ（ＳｎＯ₂）粉末は、一次粒子の粒径が
十分に小さく、得られたパターンの透明性を損なう事が
ないこと、感光性樹脂に対する分散性が良好なこと、等
の特性を有することから好ましい微粉末である。

【００３９】この透明導電体パターン３の導電率は、電
子写真感光体において電荷の流れるチャンネルとしての
役目を充分に果たすことができるレベルの導電性を有す
るものであればよく、少なくとも１０¹⁰Ω・ｃｍ程度以
下の電気抵抗を有するものであればよい。また、この導
電率が遮光パターン２の導電率と等しければ、その上部
に形成した電子写真感光体である透明光導電体層４の電
子写真特性が遮光パターン２の上部と透明導電体パター
ン３の上部とで全く同一となり、着色画素用の静電潜像
パターンを形成する際の画像の均一性がさらに良好なも
のとなる。

【００４０】なお、前記オリゴエステルアクリレートを
用いる場合、例えば、ジペンタエリストールペンタアク
リレート、ジペンタエリストールヘキサアクリレート、
ペンタエリストールトリアクリレート、トリメチロール
プロパントリアクリレート等が好適に用いられる。透明
光導電体層４は、光導電性及び透明性を有する材料から
なるもので、例えば、ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾー
ル）等が好適に用いられる。第１色目画素５〜第３色目
画素７は、レッド、グリーン及びブルーの３色を重複し
ないようにそれぞれに対応させてなる着色画素である。

【００４１】次に、本実施例のカラーフィルタの製造方
法について図２〜図１０に基づき説明する。まず、透明
基板１上に、スピンコート法等により、黒色顔料を分散
した感光性樹脂１１を塗布し、その後該感光性樹脂１１
にベーキング処理を施す（図２）。次に、該感光性樹脂
１１上にＰＶＡ（ポリビニルアルコール）等の酸素遮断
膜１２を塗布し再びベーキング処理を施す。次に、所定
のブラックマトリクスパターンを有するマスク１３を介
して紫外線１４により該感光性樹脂１１の露光を行う
（図３）。

【００４２】次に、感光性樹脂１１に現像処理を行い、
さらにベーキング処理を施し、所定形状の開口部２ａを
有する遮光パターン２とする（図４）。次に、スピンコ
ート法等により、感光性樹脂中に透明導電性微粉末を分
散させた感光導電性樹脂１７を透明基板１及び遮光パタ
ーン２上に塗布しベーキング処理を施し、さらに感光導
電性樹脂１７上に酸素遮断膜１２を塗布し再びベーキン
グ処理を施す。次に、該感光導電性樹脂１７に透明基板
１の下方から紫外線１４を照射することにより露光を行
う（図５）。

【００４３】次に、該感光導電性樹脂１７の現像を行っ
た後ベーキング処理を施し、透明導電体パターン３とす
る（図６）。この段階で、遮光パターン２及び透明導電
体パターン３は完全に平坦化される。次に、スピンコー
ト法等により、遮光パターン２及び透明導電体パターン
３上にＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール）等の光導電性
及び透明性を有する光導電材料１８を塗布し、該光導電
材料１８にベーキング処理を施し透明光導電体層４とす
る（図７）。

【００４４】次に、遮光パターン２（または透明導電体
パターン３）をアース１９に接続し、帯電器２０を該透
明光導電体層４の一端部から他端部に向かって移動さ
せ、透明光導電体層４の表面４ａが数百Ｖ程度の電位に
なるように、その表面４ａを帯電させる（図８）。次
に、所定の画素パターンを有するマスク２１を介して、
紫外線１４により透明光導電体層４に露光を行い、該透
明光導電体層４に第１色目の画素用の静電潜像パターン
を形成する（図９）。

【００４５】次に、この静電潜像パターンが形成された
透明基板１を第１色目の画素用の現像液である第１色目
トナー分散液に数秒間浸し第１色目画素５を現像する。
そして、現像終了後に、付着したトナーを定着させる為
にベーキング処理を施し、第１色目画素５の形成を終了
する（図１０）。以下、図８〜図１０の各工程を繰り返
し行い、第２色目画素６及び第３色目画素７を順次形成
し、図１に示す様な本実施例のカラーフィルタを得るこ
とができる。

【００４６】この製造方法では、透明光導電体層４の上
に電子写真により第１色目画素５〜第３色目画素７を形
成する際には、透明光導電体層４は十分な電子写真特性
を呈することになる。特に、透明光導電体層４の下側の
遮光パターン２が導電性を有していれば、透明光導電体
層４に流出入しようとする電荷の流れを妨げにくくする
ので、より良好な電子写真特性を呈することとなる。こ
こでいう、遮光パターン２の「導電性」の程度は、前記
透明光導電体層４についても同様であるが、通常、電源
コードやリード線等として用いられている銅線ほど高い
導電率のものでなくともよく、その材料の電気抵抗が少
なくとも１０¹⁰Ω・ｃｍ程度以下であれば、電荷の流れ
るチャンネルとしての役目を充分に果たすことができ
る。

【００４７】また、透明導電体パターン３は、その上に
形成した透明光導電体層４（電子写真感光体）の電子写
真特性を損なうことなく平面平滑性に優れた電子写真感
光体基板を実現することができる。また、遮光パターン
２の開口部２ａに透明導電体パターン３を形成する場
合、遮光パターン２をマスクとして透明基板１側より露
光するので、簡単かつ短時間に透明導電体パターン３を
形成することができる。この結果、第１色目画素５〜第
３色目画素７を形成する場合においても、該透明光導電
体パターン３と遮光パターン２の重なる部分の平坦性が
保たれ、突起のない平滑性に優れたカラーフィルタを得
ることができる。

【００４８】以下は、本実施例のカラーフィルタの実験
例である。 （実験例）黒色顔料を分散した感光性樹脂１１として黒
色レジスト（フジハント製、商品名：ＣＫ−２０００）
をガラス基板（コーニング社製：７０５９ガラス基板）
にスピンコート法により塗布した後、オープンを用いて
７０℃で２０分間ベーキング処理を施し、さらに酸素遮
断膜１２としてＰＶＡをスピンヒート法で塗布した後、
オープンを用いて７０℃で２０分間ベーキング処理を施
した。次に、所定のブラックマトリクスパターンを有す
るマスク１３を介して露光（２０ｍＪ／ｃｍ²）を行
い、現像した後に２３０℃で１時間ベーキング処理を施
し、膜厚１．５μｍの遮光パターン２を形成した。前記
黒色レジスト中のブラックの濃度はＯＤ値で３であっ
た。

【００４９】感光導電性樹脂１７は、メタクリル酸２５
重量部、メタクリル酸メチル１５重量部、メタクリル酸
−ｎ−ブチル６０重量部からなるバインダー樹脂の１０
重量％エチルセロソルブ溶液６０重量部に、Ｓｂを添加
したＳｎＯ₂微粉末（石原産業製：ＳＮ−１００Ｐ）４
重量部及び分散剤０．４重量部を添加し、３本ロールで
十分混練し、透明導電性微粉末を分散した樹脂を作製し
た。この樹脂１００重量部に対し、トリメチロールプロ
パントリアクリレート４重量部、ミヒラーズケトン０．
２重量部、２−（２，３−ジクロロフェニル）−４，５
−ジフェニルイミダゾール０．１重量部を加えて溶解
し、液状の感光導電性樹脂を得た。

【００５０】次に、感光導電性樹脂１７をスピンコート
法にて１．５μｍの膜厚で塗布し、クリーンオープンに
て７０℃で２０分間ベーキング処理した後、ＰＶＡを塗
布し、７０℃で２０分間ベーキング処理を行った。次
に、ガラス基板の下方より超高圧水銀ランプを用いて１
００ｍＪ／ｃｍ²の強度の紫外線で全面露光した。次
に、アルカリ性水溶液にて現像、純水にてリンスをそれ
ぞれ行い、遮光パターン２の開口部２ａにのみ透明導電
体パターン３を形成した。この基板の表面の凹凸を触針
式の膜厚計を用いて測定したところ、表面の凹凸は０．
１μｍ以内であり、充分平滑であることが確認された。
また、得られた遮光パターン２及び透明導電体パターン
３はいずれも１０⁶Ω・ｃｍ台の抵抗率であった。

【００５１】さらに、ポリビニルカルバゾール（アナン
製：ツビコール２１０）のシクロヘキサノン溶液をスピ
ンコート法で塗布した後、１３０℃で１時間、さらに２
００℃で１時間ベーキング処理を施し、膜厚２μｍの透
明光導電体層４を形成した。次に、コロナ帯電器を用い
て透明光導電体層４（電子写真感光体）を＋百数＋Ｖ程
度に帯電させ、所定の着色画素パターンを有するマスク
２１を介して露光（７ｍＪ／ｃｍ²）を行い、静電潜像
パターンを形成した。

【００５２】前記工程の間に、白色ラテックスに青色着
色材（東洋インキ製造製：リオノールブルーＥ）を分散
させ、さらにイソパラフィン系溶媒を加え、正帯電ブル
ートナーの現像液とした。そして、上記の静電潜像パタ
ーンを形成した基板を、この現像液中に浸漬して現像を
行った。ここでは、第１色目画素５はブルー画素とし
た。しかる後に、１３０℃で３０分間ベーキング処理を
施し、第１色目画素５を定着させた。

【００５３】以上の帯電〜定着の工程をグリーン画素及
びレッド画素各々について繰り返し行い、カラーフィル
タを得た。ここでは、レッドトナーの着色剤としては、
クロモフタルレッドＡ２Ｂ（ＢＡＳＦ製）を、また、グ
リーントナーの着色剤としては、リオノールグリーン６
ＹＫ（東洋インキ製造製）を、それぞれ使用した。な
お、トナーの調整については、着色剤が異なる点以外
は、前記ブルートナーと同様とした。

【００５４】以上により得られたカラーフィルタは、白
抜けが全く生じず、かつ所望の分光透過率特性を有し、
さらに高いコントラストを有するものであった。また、
このカラーフィルタは膜厚が約３．０〜３．４μｍと薄
いうえに、表面の凹凸も０．１μｍ以下と突起のない良
好な平坦性を有し、所望のピーク透過率も十分に得るこ
とができるものであった。

【００５５】以下は、本実施例のカラーフィルタとの比
較のために行った比較例である。 （比較例１）透明基板１上に透明導電体層を形成し、該
透明導電体層上に透明光導電体層４を形成した感光体基
板に、帯電、露光を行い、ブラックトナーを用いて現像
を行い遮光パターンを形成した。次に、前記遮光パター
ンを形成する工程と同様の方法により、ブルー、レッド
及びグリーンの各画素を形成した。ここでは、ブラック
トナーとして黒色有機顔料（三菱マテリアル製：チタン
ブラック−０１３Ｒ）を用い、各画素の着色剤は上記実
験例と同一のものを用いた。

【００５６】このようにして作製したカラーフィルタを
光学顕微鏡で観察したところ、遮光パターンと各着色画
素（レッド、グリーン、ブルー）とのエッジ部分が重な
らず、着色画素の周囲に幅が約３〜５μｍの遮光パター
ンとの隙間が生じてしまっており、この部分から光が漏
れ出していることが認められた。また、このカラーフィ
ルタのコントラストも低いものであった。

【００５７】（比較例２）透明基板１上に透明導電体層
を形成し、黒色レジストを用いて露光、現像を行い遮光
パターン２を形成し、さらにその上に透明光導電体層４
を形成した感光体基板に、各画素毎に帯電、露光、現像
を行い、ブルー、レッド及びグリーンの各画素を形成し
た。ここでは、透明導電体パターン３を形成しなかった
こと以外は、上記実験例に記載したものと同様にして作
製したものを使用した。

【００５８】このカラーフィルタの膜厚を測定したとこ
ろ、遮光パターン２と各着色画素（レッド、グリーン、
ブルー）のエッジ部分との重なる部分において、高さが
約１〜１．５μｍ程度の突起が生じており、表面の平坦
性が著しく損なわれているものであった。

【００５９】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明の請求項１記
載のカラーフィルタによれば、少なくとも、透明支持体
上に遮光パターン、該遮光パターン上に透明光導電体
層、該透明光導電体層上に１種以上の着色画素、を設け
てなるカラーフィルタにおいて、前記遮光パターンの開
口部に透明導電体パターンを前記遮光パターンと面一に
形成したので、前記遮光パターンと透明導電体パターン
とを同一平面上で区分することができ、該透明導電体パ
ターン上に着色画素を形成した場合の該着色画素と遮光
パターンとの重なり部分の突起の発生を防止することが
でき、したがって、画素面の平滑性を向上させることが
でき、大画面への対応を可能とすることができる。

【００６０】請求項２記載のカラーフィルタによれば、
前記透明導電体パターンを、感光性樹脂中に透明導電性
微粉末を分散させた材料としたので、透明光導電体層を
形成する際の該透明光導電体層の電子写真特性が遮光パ
ターンと透明パターンとで何ら差がなく、より良好な電
子写真特性を得ることができる。したがって、遮光パタ
ーン上と透明パターン上とにおける着色画素の厚みが等
しくなり、平滑性をさらに向上させることができ、大画
面への対応をより可能にすることができる。

【００６１】請求項３記載のカラーフィルタによれば、
前記遮光パターンを導電性を有する材料としたので、透
明光導電体層を形成する際に該透明光導電体層に流入・
流出する電荷の流れが妨げられることがなく、より良好
な電子写真特性とすることができる。これにより、遮光
パターン上と透明パターン上とにおける着色画素の厚み
が等しくなり、平滑性に優れたカラーフィルタが実現で
きる。

【００６２】請求項４記載のカラーフィルタによれば、
前記遮光パターンを感光性樹脂中に黒色顔料を分散させ
た材料としたので、遮光パターンの遮光部分の遮光性を
高めることができる。

【００６３】請求項５記載のカラーフィルタによれば、
前記遮光パターンを感光性樹脂中に黒色顔料を分散させ
た導電性の材料としたので、透明光導電体層を形成する
際に該透明光導電体層に流入・流出する電荷の流れが妨
げられることがなく、より良好な電子写真特性とするこ
とができる。したがって、遮光パターン上と透明パター
ン上とにおける着色画素の厚みが等しくなり、平滑性に
優れたカラーフィルタが実現できる。また、遮光パター
ンの遮光部分の遮光性を高めることができる。

【００６４】請求項６記載のカラーフィルタの製造方法
によれば、透明支持体上に所定形状の開口部を有する遮
光パターン層を形成し、該遮光パターン層上に感光性樹
脂中に透明導電性微粉末を分散させた材料からなる透明
導電体パターン層を形成し、該透明導電体パターン層を
前記透明支持体側から露光し、その後現像して前記遮光
パターン層と面一とするので、前記着色画素と遮光パタ
ーンとの重なりの部分に突起が生じることがない平滑性
に優れたカラーフィルタを簡便で短時間に作製すること
ができる。また、スパッタリング法や蒸着法を用いなく
とも透明導電体パターンを形成することができ、生産性
を向上させることができ、コストダウンを図ることがで
きる。

【００６５】請求項７記載のカラーフィルタの製造方法
によれば、前記遮光パターン層を導電性を有する材料を
用いて形成するので、透明光導電体層を形成する際に該
透明光導電体層に流入・流出する電荷の流れが妨げられ
ることがなくなり、より良好な電子写真特性となる。し
たがって、遮光パターン上と透明パターン上とにおける
着色画素の厚みが等しくなり、平滑性に優れたカラーフ
ィルタが実現できる。

【００６６】請求項８記載のカラーフィルタの製造方法
によれば、前記前記遮光パターン層を感光性樹脂中に黒
色顔料を分散させた材料を用いて形成するので、遮光性
の高いカラーフィルタを作製することができる。

【００６７】請求項９記載のカラーフィルタの製造方法
によれば、前記遮光パターン層を感光性樹脂中に黒色顔
料を分散させた導電性の材料を用いて形成するので、透
明光導電体層を形成する際に該透明光導電体層に流入・
流出する電荷の流れが妨げられることがなくなり、より
良好な電子写真特性となる。したがって、遮光パターン
上と透明パターン上とにおける着色画素の厚みが等しく
なり、平滑性に優れ、かつ、遮光性の高いカラーフィル
タを作製することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のカラーフィルタを示す断面
図である。

【図２】本発明の一実施例のカラーフィルタの製造方法
を示す過程図である。

【図３】本発明の一実施例のカラーフィルタの製造方法
を示す過程図である。

【図４】本発明の一実施例のカラーフィルタの製造方法
を示す過程図である。

【図５】本発明の一実施例のカラーフィルタの製造方法
を示す過程図である。

【図６】本発明の一実施例のカラーフィルタの製造方法
を示す過程図である。

【図７】本発明の一実施例のカラーフィルタの製造方法
を示す過程図である。

【図８】本発明の一実施例のカラーフィルタの製造方法
を示す過程図である。

【図９】本発明の一実施例のカラーフィルタの製造方法
を示す過程図である。

【図１０】本発明の一実施例のカラーフィルタの製造方
法を示す過程図である。

【符号の説明】

１ 透明基板（透明支持体） ２ 遮光パターン ２ａ 開口部 ３ 透明導電体パターン ４ 透明光導電体層 ４ａ 表面 ５ 第１色目画素 ６ 第２色目画素 ７ 第３色目画素 １１ 感光性樹脂 １２ 酸素遮断膜 １３ マスク １４ 紫外線 １７ 感光導電性樹脂 １８ 光導電材料 １９ アース ２０ 帯電器 ２１ マスク

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも、透明支持体上に遮光パター
   ン、該遮光パターン上に透明光導電体層、該透明光導電
   体層上に１種以上の着色画素、を設けてなるカラーフィ
   ルタにおいて、 前記遮光パターンの開口部に透明導電体パターンが前記
   遮光パターンと面一に形成されてなることを特徴とする
   カラーフィルタ。
2. 【請求項２】 前記透明導電体パターンは、感光性樹脂
   中に透明導電性微粉末を分散させた材料からなることを
   特徴とする請求項１記載のカラーフィルタ。
3. 【請求項３】 前記遮光パターンは導電性を有する材料
   からなることを特徴とする請求項１または２のいずれか
   １項記載のカラーフィルタ。
4. 【請求項４】 前記遮光パターンは、感光性樹脂中に黒
   色顔料を分散させた材料からなることを特徴とする請求
   項１または２のいずれか１項記載のカラーフィルタ。
5. 【請求項５】 前記遮光パターンは、感光性樹脂中に黒
   色顔料を分散させた導電性の材料からなることを特徴と
   する請求項１または２のいずれか１項記載のカラーフィ
   ルタ。
6. 【請求項６】 透明支持体上に所定形状の開口部を有す
   る遮光パターン層を形成し、該遮光パターン層上に感光
   性樹脂中に透明導電性微粉末を分散させた材料からなる
   透明導電体パターン層を形成し、該透明導電体パターン
   層を前記透明支持体側から露光し、その後現像して前記
   遮光パターン層と面一とし、これら遮光パターン及び透
   明導電体パターン上に透明光導電体層を形成し、該透明
   光導電体層を帯電させて選択的に露光することにより静
   電潜像パターンを形成し、該静電潜像パターンに着色ト
   ナーを付着させることを特徴とするカラーフィルタの製
   造方法。
7. 【請求項７】 前記遮光パターン層は、導電性を有する
   材料を用いて形成することを特徴とする請求項６記載の
   カラーフィルタの製造方法。
8. 【請求項８】 前記前記遮光パターン層は、感光性樹脂
   中に黒色顔料を分散させた材料を用いて形成することを
   特徴とする請求項６記載のカラーフィルタの製造方法。
9. 【請求項９】 前記遮光パターン層は、感光性樹脂中に
   黒色顔料を分散させた導電性の材料を用いて形成するこ
   とを特徴とする請求項６記載のカラーフィルタの製造方
   法。