JPS61232402A - カラ−フイルタとその製造方法 - 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） 本発明はカラーフィルタとその製造方法に関する。

（従来の技術） 元スペクトルの可視部を主体とし、その所定の一部分を
選択的に透過吸収する目的で使用されるものをカラーフ
ィルタ、あるいは単にフィルタという。かかるカラーフ
ィルタは、カラー写真用照明、カラーテレビ用照明など
を含めた色彩効果を目的とする光源用フィルタとして、
あるいは写真撮影用レンズフィルタとして広く用いられ
ていることは周知の通シである。これらの他に、例えば
携帯用単管式テレビ撮像機の３色分離フィルタや、近年
ではカラー液晶表示装置のカラーフィルタとして用いら
れることも多い。

従来、かかるカラーフィルタとしてはゼラチンフィルタ
、色ガラスフィルタ、薄膜干渉フィルタなどが多く用い
られてきた。これらのフィルタの中でゼラチンフィルタ
は任意の吸収特性をもたせることができ、しかも微細パ
ターン化が可能であるといった利点を有Ｌ７ているため
多く用いられている。しかし、ゼラチンフィルタは基質
カタンパク質であるため、耐湿性、耐熱性、耐光性に乏
しいといった重大な欠点を有している。上記ゼラチンフ
ィルタの有する特徴も有し、しかも上記の欠点を除去し
たカラーフィルタとしてＡｌを陽極酸化してなる多孔性
皮膜を染色して形成されるカラーフィルタが提案さｔて
いる。従来提案されているＡ！陽極酸化によるカラーフ
ィルタの形成方法は以下の通シである。

透明な基板上ＫＡＪが蒸着、スパッタリング等によって
、被着せしめられ、しかる後に、このＡＩ膜は陽極酸化
法によって多孔性アルミナに変換される。かかる多孔性
アルミナは非常に活性で染料分子をよく吸着する。その
ため透明電極上に鮮かな色彩の皮膜が形成される。

かかる着色皮膜は耐湿、耐熱、耐光性が非常に良く、堅
牢であることが知られている。ＡＩの陽極酸化法及び染
色法の詳細は以下の通シである。

酸性溶液中でＡＩを陽極にして陰極との間に電圧を印加
すると、電気分解によって生ずる発生機の０、によって
ＡＩの表面は酸化されて、電気抵抗の大きい障壁皮膜が
形成される。そのため、一定の電流を流し続けるためＫ
は印加電圧は次第に上昇するが、電解時間と電圧がある
臨界点に達すると、障壁皮膜Ｆｉ電解液中に選択的に溶
解され、微細な貫通孔が形成され、電流はこの貫通孔を
通して流れ電圧も一定に保たれるようＫなる。そして、
陽極酸化反応は貫通孔の底にある障壁層において起シ、
通１１流にほぼ比例して、多孔性のアルミナ皮膜が成長
する。このようＫして形成される孔は条件によって異る
が直径１２０〜３００Ａ、数はおよそ１０１０個／ｃｘ
　Ｍ　と考えられている。このようにして陽極酸化され
たＡＪの表面は多孔性であるため表面積が大きく、吸着
性に富んでいる。

色される。色の濃度は染料の濃度、浸漬時間の調節によ
って容易である。ＡＩＩ極酸化皮膜着色の他の特徴は染
色後、孔を煮沸あるいは薬品処理によって容易に封孔で
きることでろって、吸収された染料はＡｌｚＯｓ膜によ
って外界と切シ離されるため安定性が非常に良くなるこ
とである。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来のＡＩＩ極酸化によるカラーフィル
タの形成方法においては、透明基板上のＡＪを全量完全
に陽極酸化によって無色透明の多孔性アルミナ皮膜に変
換するのは困難であシ、厚さ１０００〜３０００Ａ程度
のＡＪが酸化されずにドツト状にアルミナ皮膜の下に残
る。その結果、染色された面を、この面方向から観察す
ると、一様色議度が低下する。更に、フィルタとして用
いる場合にはドツト状のＡＩが遮光するため透過率が小
さくなるといった不都合を有している。

本発明の目的は、上記欠点を除去し、ＡＡ’陽極酸化法
を用い、しかもＡＩ末酸酸化部分取除き、透明度の高く
、かつ竪固なカラーフィルタとその製造方法を提供する
ことにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明のカラーフィルタは透明な基板上に陽極酸化可能
な高融点金属を陽極酸化して設けられた高融点金属酸化
物層と、該高融点金属酸化物層の上にアルミニウムを陽
極酸化して設けられた酸化アルミニウム層と、前記高融
点金属酸化物層と酸化アルミニウム層とを染色する染料
とを含んで構成される。

本発明のカラーフィルタの製造方法は、透明な基板の上
に陽極酸化可能な高融点金属層を堆積しその上にアルミ
ニウム層を堆積する工程と、前記アルミニウム層を陽極
酸化して酸化アルミニウム・層に変換する工程と、前記
高融点金属層を陽極酸染料で染色する工程とを含んで構
成される。

（実施例） 次に１本発明の実施例について図面を用いて説明する。

第１図（ａｌ　、　（ｂｌは本発明の一実施例の製造方
法を説明するための工程ｊ＠に示した断面図である。

まず、第１図（ａ）に示すように、透明な基板としてガ
ラス基板１を選んだ。この上に、電子銃加熱蒸着法によ
りＴａＳ２を２０ＯＡの厚さに被着し、引続きスパッタ
リング法によ、９ＡＩ層３を３μｍの厚さに被着した。

次に、この基板を陽極として１．５　Ａ／　ｄ　ｍ”の
電流密度でＡＪ層３を陽極酸化する。この時の電圧は約
１２Ｖで一定であった。約８分間でＡＩ層３は全部陽極
酸化され、第１図（ｂｌに示すように、多孔性のアルミ
ナ層１３に変換された。Ａ）の酸化は１．５　Ａ／　ｄ
　ｍ”が適当で、一定電流電圧で陽極酸化は進行する。

本発明の場合には、ＡＩの下１ｃ　Ｔ　ａなどの金属が
存在するため、ＡＩがドツト状に酸化されすに残るとい
うことはない。引続いてＴａ層２の陽極酸化を０．３Ａ
／ｄｍ”の電流密度で行い、酸化タンタル層１２を形成
した。Ｔａの陽極酸化は、ＡＩと異なり、酸化された皮
膜は緻密であシミ気的抵抗は極めて高い。そのため、Ｔ
ａ層２の厚さが数１０Ａ以下になるまで電流通路が確保
される。従って、酸化されずに残るＴａ層２の厚さは数
１０Ａ以下であり、実質上基板全体に亘って透明である
。

Ｔａの陽極酸化においては、一定電流を流すためには、
陽極酸化皮膜が成長するに従って１圧を増加させねばな
らない。Ｔａ陽極酸化の最高電圧を５０Ｖとし、この電
圧で電流が０．１ｍＡ／ｄｍ宜に減少した時点で陽極酸
化処理を終了した。この陽極酸化された基板を脱塩水で
十分洗浄後、染色を行った。染色は、例えばオリエンタ
ル工業社製アルファストレッド１０ｇ／ｌ濃度、６０℃
の溶液に３０分間浸漬することにより行った。染色後、
再び脱塩水で十分洗浄した後、脱塩水中で３０分間煮沸
し、封孔処理を行った。

上記の方法によシ染色された基板ｑ、ＡＩが完全にアル
ミナに変換されているため透明度が高く、基板のどちら
側から見ても透明で鮮かな濃いピ／り色を呈していた。

また、耐熱性、耐光性も従来品と比べて側ら劣る所がな
かった。

上記実施例では、陽極酸化可能な高融点金属としてＴａ
を選んだが、陽極酸化可能な高融点金属としてはＴａの
他Ｎｂ、Ｔｉ、Ｚｒ等があシ、これらの金塊も使用可能
である。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、Ａｌ陽極酸化法
を用い、しかもｋｌ未酸化部分がなく、透明度が高く、
耐熱性、耐光性に優れた堅固なカラーフィルタを得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　、　（ｂｌは本発明の一実施例の製造方
法を説明するための工程順に示した断面図である。 １・・・・・・ガラス基板、２・・・・・・Ｔａ層、３
・・・・・・ＡＪ層、１２・・・・・・酸化タンタル層
、１３・・・・・・アルミナ層。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明な基板上に陽極酸化可能な高融点金属を陽極
   酸化して設けられた高融点金属酸化物層と、該高融点金
   属酸化物層の上にアルミニウムを陽極酸化して設けられ
   た酸化アルミニウム層と、前記高融点金属酸化物層と酸
   化アルミニウム層とを染色する染料とを含むことを特徴
   とするカラーフィルタ。
2. （２）透明な基板の上に陽極酸化可能な高融点金属を堆
   積しその上にアルミニウム層を堆積する工程と、前記ア
   ルミニウム層を陽極酸化して酸化アルミニウム層に変換
   する工程と、前記高融点金属層を陽極酸化して高融点金
   属酸化物層に変換せしめる工程と、前記酸化アルミニウ
   ム層及び高融点金属酸化物層とを染料で染色する工程と
   を含むことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。