JPH09291398A - 基板及びそれを用いるカラーフィルターの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電着法によるカラーフィルターの製造方法に
おいて、基板の大型化や電着液の条件の変動などの影響
を受けることなく、優れた膜厚均一性を有する着色層を
安定的に得る方法を提供する。 【解決手段】 互いに絶縁された複数の導電層が設けら
れている導電層領域、その導電層領域を一周するように
設けられている給電層、およびその給電層の所定の位置
に設けられている給電端子を一方の表面に有する基板に
して、給電層は所定の導電層の両端部において選択的に
接触し、その他においては接触しないように設けられて
いることを特徴とする基板を用いて電着を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多色表示装置、例
えばカラー液晶表示装置（ＬＣＤ）などに使用されるカ
ラーフィルターを電着法によって製造するときに用いら
れる基板、および、大画面、高精彩な多色表示装置など
に使用されるカラーフィルターの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カラーフィルターを製造する方法
として電着法が知られている。電着法は、導電層を表面
に有する基板と対向電極を電着液に浸漬、電圧を印加し
て導電層上に選択的に着色層を形成、そしてその着色層
を熱処理するという簡単な工程で、高精度なパターンの
着色層を歩留り良く、安価に形成することができる。

【０００３】電着法による多色カラーフィルターの製造
方法は、例えば、特開昭６３−２４０５０３号公報に記
載されている。この方法によれば、ガラス等の透明基板
上に、互いに絶縁された複数のＩＴＯ（インジウム錫酸
化物）等の透明導電層を設ける。このとき、隣り合う各
導電層の端部には長短の差を設けておき、第１色目の着
色層を形成する際には、最長の導電層を選択的に横断す
るように給電層を設け、この給電層に通電して電着を行
う。第２色目の着色層を形成する際には、第２番目の長
さの導電層に同様に給電層を設けて通電を行う。この場
合、給電層は、最長の導電層も横断することになるが、
最長の導電層上には既に絶縁性の着色層が形成されてい
るためにその上にさらに着色層が形成されることはな
い。以下同様に第３色目の着色層を形成することができ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】将来、広く普及される
と考えられる大画面のＬＣＤや、高精彩のＬＣＤにおい
ては勿論のこと、現在生産されているＬＣＤにおいて
も、更なる高品位化が望まれており、そのようなＬＣＤ
に有用な、さらに高品質のカラーフィルターを安価に作
成することが強く望まれている。とりわけ、着色層の平
坦性すなわち膜厚均一性が良いカラーフィルターを、歩
留り良く生産する方法の開発が望まれている。

【０００５】現在行われている電着法においては、満足
できる膜厚均一性が得られているが、基板の大型化や電
着液の条件の変動などの影響を受けてそれが損なわれる
ことがある。このようなことから、電着法によって優れ
た膜厚均一性を有する着色層を安定して得る方法が望ま
れている。本発明者らは、主にこのような問題を解決す
るために鋭意検討した結果、基板上に設けた導電層にお
ける電圧分布を一定にするために、給電層を特定のパタ
ーンに形成することによって、さらには電圧印加用の給
電層引き出し部、つまり給電端子を特定の位置に設定す
ることによって、さらに安定して優れた膜厚均一性が得
られることを見出して本発明を完成するに至った。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、互いに絶縁さ
れた複数の導電層が設けられている導電層領域、その導
電層領域を一周するように設けられている給電層、およ
びその給電層の所定の位置に設けられている給電端子を
一方の表面に有する基板にして、給電層は所定の導電層
の両端部において選択的に接触し、その他においては接
触しないように設けられていることを特徴とする基板、
好ましくは、該導電層領域内において、隣り合う各導電
層はそれぞれその両端部において長短の差を有し、給電
層は所定の長さの各導電層とその両端部において選択的
に接触している基板、また好ましくは、該給電端子が導
電層の長手方向のほぼ中央に相当する給電層の位置に設
けられている基板、およびそのような基板を一方の電極
とし、対向電極とともに電着液に浸漬し、電圧を印加す
ることによって基板の導電層上に選択的に着色層を形成
することを特徴とするカラーフィルターの製造方法を提
供する。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明において、基板は、例え
ば、ガラス板あるいはプラスチック板などの透明基板で
ある。この基板の表面に導電層を形成する。導電層の形
成方法は特に限定されず、例えば、常法にしたがって、
ＩＴＯ膜（錫をドープした酸化インジウム膜）あるいは
ネサ膜（アンチモンドープした酸化錫）などの透明導電
膜を基板の全面に形成し、次いで、エッチングなどの方
法によって、互いに絶縁された、所望の形状を有する複
数の導電層を形成することができる。

【０００８】このとき、各導電層は、好ましくは、隣り
合う各導電層のそれぞれの両端部において長さが着色層
の色の数に応じて順次短くなるように形成する。例え
ば、赤、緑および青の３色の着色層をその順序で形成す
る場合は、赤色着色層用の各導電層の両端部の長さを最
長に揃え、青色着色層用の各導電層を最短の長さに揃
え、緑色着色層用をその中間の長さに揃えて形成する。
このように、好ましくはその両端部に長短の差を有する
複数の導電層が設けられている領域を以下、導電層領域
と呼ぶ。

【０００９】導電層の抵抗率は特に制限されないが低い
程よく、平坦性を向上するためには、３０Ω／□以下、
好ましくは２０Ω／□以下、更に好ましくは１５Ω／□
であり、抵抗率分布も均一であるほど好ましい。さら
に、基板の平坦性についても、膜厚分布の良い均一な着
色層を形成するために平坦なほどよい。これらの条件を
満たせば、原理上、基板の大きさは制限を受けず、いく
らでも大きな基板のカラーフィルタを作成できる。この
ことは電着法の大きな利点の一つである。

【００１０】給電層は、導電性ゴムや銅テープなどの公
知のいずれのものでもよいが、銀や銅などのような導電
性粒子と、好ましくは、剥離性のあるウレタン系樹脂や
塩化ビニール系樹脂のような樹脂からなるペースト状導
電体が好ましい。このような給電層を導電層領域を一周
するように形成する。給電層は、スクリーン印刷法や刷
毛塗り等いずれの方法でもよいが、好ましくは、プログ
ラム式ディスペンサー等を用いる方法によって位置精度
良く形成することができる。一般的には、細い導線とし
て形成する。

【００１１】このとき、給電層は、導電層領域内の所定
の導電層とその両端部において選択的に接触し、導電層
の両端部において長短の差が設けられているときには、
所定の長さの各導電層と選択的に接触し、その他におい
ては導電層と接触しないように設ける。給電端子、すな
わち、給電層に設けられる電圧印加用の引き出し部の位
置は特に制限されないが、最も好ましくは、導電層の長
手方向の外側の給電層のほぼ中央付近である。

【００１２】基板の形は、一般的には矩形であるので、
短い方の２辺を基板の上下、長い方の２辺を基板の左右
とし、導電層を基板の長手方向に形成した場合、すなわ
ち、導電層の一方の端部が基板の上部に他方の端部が基
板の下部になるように形成した場合であって、それぞれ
異なる３色の着色層を形成する場合の給電層および給電
端子の配置について、好ましい態様を図１および図２に
基づいて以下に説明する。各導電層（２）は、それぞれ
両端部の長さが最長（２’）、中間（２’’）および最
短（２’’’）の３種類になるように繰り返して形成し
て、導電層領域を構成する。

【００１３】給電層（３）は該導電層領域を一周するよ
うに設けるが、上下の２辺の給電層は、第１色目の着色
層を形成するに当たっては、最長の各導電層（２’）の
両端部に選択的に接触するように、第２色目の場合は中
間長の導電層（２’’）の両端部に、そして第３色目の
場合は最短長の導電層（２’’’）の両端部にそれぞれ
接触するように形成する。このとき、左右の給電層は導
電層とは接触しないように形成する。 給電端子（４）
は、好ましくは、給電層（３）の四隅のうちのいずれか
に、さらに好ましくは、左右いずれか１辺の給電層
（３）のほぼ中央部に設ける。電着は、通常、基板の上
部をクリップなどの把持器具で把持し、電着液中に基板
を吊り下げ、通常は把持器具を入力端子として用いて電
圧を印加することによって行われている。このようなこ
とから、給電端子（４）は、四隅のいずれかに設ける場
合は、上部二隅のいずれかに（図１）、また、左右いず
れか１辺のほぼ中央部に設ける場合には、その端部が基
板の上部に配置されるように給電層（３）の外側に基板
の上部に向けて配置することが好ましい（図２）。

【００１４】本発明において用いられる対向電極は特に
制限されず、通常用いられているプレート状導電体でよ
く、その材質としては、例えば、ステンレスなどがあげ
られる。

【００１５】電着は一般に公知の方法で行なうことがで
きる。電着法には、アニオン系とカチオン系があり、本
発明においてはいずれの方法も使用可能であるが、回路
への影響が少ないことなどからアニオン系電着法が好ま
しい。

【００１６】電着に用いる電着液の樹脂材料（バインダ
ー）としては、マレイン化油系、アクリル系、ポリエス
テル系、ポリブタジエン系、ポリオレフィン系などの光
硬化性または熱硬化性の樹脂があげられる。これらは、
それぞれ単独で、あるいは混合して使用できる。これら
のバインダーに染料、顔料などの所望の色相を有する色
素を配合する。電着液は、一般に、バインダー、色素等
の成分を適当な溶媒に分散、溶解、希釈して調製するこ
とができる。溶媒としては、水および有機溶剤などが使
用される。

【００１７】電着液槽としては、電着液を保持できる材
質の絶縁物であれば特に限定されず、たとえば、硬質塩
化ビニール、アクリル樹脂等のプラスチック製の電着液
槽が用いられる。

【００１８】電着を行うに当たり、所定の温度に維持さ
れている電着液中に、上記基板および対向電極を所定の
間隔をもってそれぞれが対峙するように平行に設置す
る。この際、基板は、その中心部が対向電極の中心部と
一致するように設置することが好ましい。アニオン電着
の場合には、基板上の導電層を陽極、対向電極を陰極と
し、基板上の所定の導電層を選択して直流電圧を印加す
る。このようにして、基板の導電層上に選択的に着色層
を形成することができる。着色層の膜厚は、電着条件に
より制御することができる。電着条件は、通常１０〜３
００Ｖで１秒から３分程度である。

【００１９】着色層は、塗膜形成後よく洗浄して不要物
質を除去することが望ましい。塗膜強度を高めるため
に、必要により１００〜２８０℃、１０〜１２０分間の
条件で熱処理することができる。この電着操作を複数回
繰り返すことによって所望の多色カラーフィルターを製
造することができる。

【００２０】本発明においては、所望により、公知の方
法で着色層の間隙にブラックマトリックスと呼ばれる遮
光膜を形成することができる。このようにして、特に平
坦性すなわち膜厚均一性などのカラーフィルターに要求
される諸特性が優れ、しかも、大画面、高精彩な多色表
示装置を製造することができるカラーフィルターを工業
的有利に製造することができる。本発明の方法によって
製造されるカラーフィルターを用い、公知の方法によっ
て高画質カラーＬＣＤなどの多色表示装置を製造するこ
とができる。

【００２１】

【実施例】以下に、本発明を実施例によって更に詳細に
説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。

【００２２】実施例 クロモフタルレッドＡ２Ｂ（チバガイギー社製）をエス
ビアＥＤ−３０００（アニオン性ポリエステル樹脂系電
着用塗料、神東塗料社製）に分散させて、赤色電着液を
調製した。

【００２３】表面に７０μｍ幅のＩＴＯ膜（１５Ω／
□）回路が３０μｍの間隔を置いて（１００μｍピッ
チ）短冊状に形成された、縦４８０ｍｍ、横３７０ｍ
ｍ、厚さ０．７ｍｍのガラス基板を準備した。給電層形
成材料として銀ペースト〔銀粉と剥離性ポリウレタン系
樹脂（日本化工塗料社製ＳＰコート３０４Ｃ）とを混合
して調製した。〕を用い、プログラム式ディスペンサー
で約１ｍｍ幅の細線状に、位置精度良く形成した。銀ペ
ーストは、短冊状の各ＩＴＯ回路の両端部に接触させな
がら、導電層領域を一周させ、引き続き、形成した銀ペ
ーストの右辺のほぼ中央部から、同様に銀ペーストで電
圧印加用の導線引き出し部を作成した。

【００２４】電着液槽内に電着液を入れ、上記の基板と
対向電極を所定の間隔で、それぞれの表面が向かい合う
ようにして設置した。基板上のＩＴＯ回路を陽極として
用い、３０℃、５０Ｖ、１０秒間の条件で電着を行な
い、ＩＴＯ回路上に赤色着色層を形成した。次いで、基
板を取り出し、１２０℃、１０分間乾燥を行なった後、
２６０℃、１時間焼成した。

【００２５】このようにして形成した着色層について、
触針式膜厚計（Ｄｅｋｔａｋ１６０００型）を用いて１
２点における膜厚を測定し、つきまわり係数を算出し
た。 つきまわり係数（％）＝｛（最大膜厚−最小膜厚）／
（１２点の平均膜厚）｝×１００ その結果、つきまわり係数は上記基板の大きさの実際の
製品として”非常に優れる”と評価される１０％以下で
あった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基板の一例を示す平面の模式図であ
る。

【図２】本発明の基板の一例を示す平面の模式図であ
る。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 導電層 ３ 給電層 ４ 給電端子

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに絶縁された複数の導電層が設けら
   れている導電層領域、その導電層領域を一周するように
   設けられている給電層、およびその給電層の所定の位置
   に設けられている給電端子を一方の表面に有する基板に
   して、給電層は所定の導電層の両端部において選択的に
   接触し、その他においては接触しないように設けられて
   いることを特徴とする基板。
2. 【請求項２】 隣り合う各導電層はそれぞれその両端部
   において長短の差を有し、給電層は所定の長さの各導電
   層とその両端部において選択的に接触している請求項１
   に記載の基板。
3. 【請求項３】 給電端子が導電層の長手方向のほぼ中央
   に相当する給電層の位置に設けられている請求項１また
   は２に記載の基板。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の基板を
   一方の電極とし、対向電極とともに電着液に浸漬し、電
   圧を印加することによって基板の導電層上に選択的に着
   色層を形成することを特徴とするカラーフィルターの製
   造方法。