JP2852097B2 - 着色表示装置の製造方法 - Google Patents

着色表示装置の製造方法

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【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、電着および転写技術によって形成された着
色層を有する着色表示装置の製造方法に関する。
[従来の技術] 着色表示装置の製造方法において注目されている方法
は電着により着色層を形成する方法である。
特開昭61−279803号公報には透明基板上に透明電極を
設けポジ型感光性樹脂層で露光・現像し、電着すること
により着色層を形成するカラーフィルターの製造方法が
開示されている。この方法によれば、液晶の駆動電極で
もある透明電極が絶縁体である着色層を介して液晶を駆
動しなければならず、駆動電圧が非常に高くなる。従っ
て、現在上記方法に基づいて形成された着色層の上に更
に液晶駆動のための透明電極層を設け、駆動電力を確保
することがされている。しかしながら、もう一度電極層
を形成することは工程を複雑化すると共に、透明電極の
パターニングを必要とし経済的でない。更に、透明電極
は光の透過率が実際には80〜85%であり、これを二層形
成することは光の透過率が悪くなることを意味し、着色
表示装置としての性能を悪化する。
本発明者等は、既に上記欠点を解決策として、一旦原
板上に着色層を電着により形成し、これを転写用基板に
転写し、更に透明基板上に再度転写する方法を提案した
(特開昭64−22379号公報)。この場合、多色に着色す
る場合は必要な種類の原板に上記操作を繰り返す必要が
ある。この方法では着色層と透明基板上との間に電極が
存在しない利点を有する。本発明者等はこの製法更に改
善して、工程を簡略化し、しかも高い精度の着色表示装
置を得るために検討を重ねた。
[発明が解決しようとする課題] 本発明は着色表示装置の改善された製法を提供するこ
とを目的とする。
[課題を解決するための手段] 本発明者等は、導電層を有する基板上のフォトレジス
ト自体をパターニングし、その後電着により着色層を形
成し、この工程を多色毎にくり返すことにより、上記欠
点を解決することを見出した。即ち本発明は(a)基板
上に形成した導電層上にポジ型感光性樹脂層を設け、露
光・現像を行い所定の色に着色する部分の導電層を露出
し、(b)その露出した導電層上に電着により着色層を
形成し、(c)残るポジ型感光性樹脂層を露出・現像し
て前記着色部分と異なる色に着色する部分の導電層を露
出し、(d)その露出した導電層上に電着により異なる
色の着色層を形成し、(e)必要に応じて(c)と
(d)の工程を繰り返し、(f)得られた着色層を透明
基板上に転写・定着することを特徴とする着色表示装置
の製造方法を提供する。
本発明を図面に基づいて説明する。
第1図は本発明製造方法の工程を示す工程図であり、
第1図(a)〜(l)図は断面から見た工程図であり、
第1図(イ)〜(ト)は平面から見た図である。
本発明の製法は第1(a)〜(d)図の導電層を有す
る基板上にフォトレジストをパターニングする工程と、
第1(e)〜(j)図までの着色層を基板上に形成する
工程と、第1(k)〜(l)図までの基板上の着色層を
転写法により着色表示装置を形成する工程との3工程に
大きく分けることができる。
まず、第1(a)図のように基板1上に導電層2が形
成される。基板1はガラス又はプラスチック等の材質か
ら形成される。導電層2は銅その他の導電性金属あるい
は酸化錫又は酸化インジウム等よりなる透明導電膜から
形成される。導電層2は接着、メッキ、スプレーもしく
はスパッタリング等の方法により形成される。コストや
その他の面からプラスチック基板上に銅をスパッタリン
グしたものが好ましい。次に第1(b)図に示すよう
に、該導電層2上にポジ型感光性樹脂組成物層3を形成
する。ポジ型感光性樹脂組成物は露光部分が現像液で溶
出するものであればよく、これらの例として特公昭38−
11365号、米国特許第1762033号、同第2679498号明細書
および「TAGA Proceedings」241〜244ページ(1967
年)のA.R.Materazziの論文等に記載されているジアゾ
ニウム塩とパラフォルムアルデヒド縮合重合物を含む感
光性樹脂組成物、特公昭37−3627号、特公昭43−28403
号、特公昭45−9610号各明細書等に記載されているオル
ト−キノンジアジド類(またはオルト−ジアゾオキシド
類)を含む感光性樹脂組成物、特公昭40−28499号、特
公昭45−22085号、英国特許第843541号各明細書等に記
載されているアルカリ可溶性アジドポリマーを含むか構
成樹脂組成物、特公昭41−7100号、特公昭44−28725
号、米国特許第2,692,826号、特公昭45−22082号各明細
書等に記載されている水またはアルカリ水溶液で現像可
能なアジド化合物を含む感光性樹脂組成物、または特開
昭59−45439号公報および特願平1−132126号明細書に
記載の感光性樹脂組成物が挙げられる。本発明では、同
じポジ型感光性樹脂組成物で複数回露光・現像する必要
があり、そのために必要な手段(例えば、現像液で変性
されないように保護層を設ける)を講じることができ
る。上記感光性樹脂組成物中にはそのような手段を必要
としないものもある。
このポジ型感光性樹脂組成物3上に所定のパターンを
有するマスク4を載置し(第1(c)図)、露光するこ
とにより露光部分の感光性樹脂組成物層を溶出可能に
し、次いで所定の溶出液により溶出することによりパタ
ーン化された基板を得る(第1(d)図)。マスクや溶
出する技術は公知である。この基板は第1(イ)図に示
すように着色必要箇所に導電層2が露出している形とな
る。
第1(e)図に示されるように導電層2に通電して電
着浴中で電着により着色層(例えば赤(R)5が形成さ
れる。これを平面からみると第1(ロ)図のようにな
る。この製造方法に用いる電着浴の造膜成分として使用
される合成高分子樹脂はカチオン性、アニオン性または
両性のいずれであってもよく、従来公知の種々のもの、
例えばアクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポ
リブタジエン樹脂、ポリアミド樹脂、カルボキシル基導
入ポリブタジエン、カルボキシル基導入アルキド樹脂等
が挙げられる。尚、合成高分子樹脂のイオン性によって
は導電層2を侵すものもあり、この点を考慮して造膜成
分を選択する必要がある。例えば、導電層2が金属の場
合、造膜成分がアニオン性であると電極の溶出が起こり
適当でない。また、透明導電膜の場合、逆にカチオン性
であると好ましくない。電着浴その他の詳しい内容は特
開昭59−114592号および本発明者等による特願昭62−46
321号等に詳細に記載されている。この電着塗料は光硬
化性または熱硬化性のいずれであってもよい。
次に第1(f)図に示すように基板1上に形成された
着色層とポジ型感光性樹脂層にポジマスク4を載置し
(第1(f)図)、露光することにより前記と同様に露
光部分の感光性樹脂組成物層を溶出しパターン化された
基板を得る(第1(g)図)。これを平面からみると第
1(ハ)図のようになる。
更に第1(h)図に示されるように導電層2に通電し
て電着浴中で電着により着色層(例えば、緑(G)6が
形成される。これを平面からみると第1(ニ)のように
なる。
次に3色目は第1(f)〜(h)図のくり返しにより
着色層(例えば、青(B))7が形成される。これを平
面からみると第1(ホ)図のようになる。
着色層(R.G.B)とポジ型感光性樹脂層の載った基板
に全面露光し、更に溶出することで着色層(R.G.B)以
外の導電層2を露出させる(第1(j)図)。これを平
面からみると第1(ヘ)図のようになる。
次に第1(k)図に示すように基板1上に形成された
着色層に透明基板8を押し付けて(第1(k)図)、第
1(l)図または第1(ト)図に示すように透明基板8
に着色層を転写する。転写された基板1は第1(b)図
の工程に再利用される。
転写は着色層5、6、7の表面が透明基板8の表面と
接触するようにしてゴム被覆ローラを用いて転写を行っ
てもよい。電着層が光重合型の場合は露光処理後、基板
1を引き離してもよい。露光は空気中室温で通常200mJ/
cm2で行えば硬化するが、着色層の堅牢性を高めたい場
合には照射量を多くすることができる。又電着層が熱硬
化性の場合には基板1を引き離した後、加熱処理により
硬化させてもよい。
着色層の形成された透明基板8に蒸着又はスパッタリ
ング等の方法により透明電極が形成され着色表示装置と
して用いる。
(実施例) 本発明を実施例により更に詳細に説明する。本発明は
これら実施例に限定されるものではない。
参考例1 [ポジ型感光性樹脂組成物の調製] 0.5gのアゾビソイソブチロニトリルを含む50gのキシ
レン中にアクリル酸第3ブチル15.0g、アクリル酸第1
ブチル15.0gおよびメタクリル酸メチル20.0gを加え、窒
素気流中で60℃で10時間加熱攪拌を行った。冷却後反応
生成物をテトラヒドロフランで希釈し石油エーテル/メ
タノールで洗浄した。重合体は42.5g(収率85.0%)お
よび数平均分子量(GPC)は51,000であった。この重合
体をテトラヒドロフラン中に固型物が20重量%になる様
に溶解しトリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアン
チモネートを重合体に対して10重量%加えて、ポジ型感
光性樹脂組成物を得た。
参考例2 [カラーフィルター形成様のカチオン性感光性電着樹脂
組成物の調製] N,N−ジエチルアミノエチルメタクリレート、スチレ
ン、エチルアクリレートおよびp−ヒドロキシ安息香酸
とグリシジルアクリレートの等モル反応によって得られ
た化合物をモル比で3:2:4:1、重量平均分子量7万に共
重合した有機重合体バインダー80重量部、2,2−ジメト
キシ−2−フェニルアセトフェノン0.5重量部、トリメ
チロールプロパントリアクリレート14.5重量部からなる
カチオン性感光性樹脂組成物をエチレングリコールモノ
ブチルエーテルで揮発分80%に希釈し、0.5当量の酢酸
で中和し純水にて揮発分10%に調整した。
上記のように調整した電着樹脂組成物に以下のように
顔料を配合することにより3色のカチオン電着浴液を作
成した。
実施例1 銅箔2がのったポリイミドフィルム上に参考例1のポ
ジ型感光性樹脂組成物をスピナーにて塗布し、乾燥させ
て銅箔上にポジ型感光性樹脂組成物層3を形成した。
次に所定のパターンを有するマスクを介して高圧水銀
ランプで露光し、これをアルカリ水溶液で現像すると露
光部は塩を形成して溶出し、銅層2の表面が露光した。
次に前述の如く作成した赤色のカチオン性感光性電着樹
脂組成物の電着浴中に銅層2が露出された基板1を浸漬
し、銅層を負電極として10ボルトの直流電圧を1分間印
加した。その後基板を引き上げ十分に水洗した。この
際、銅層の上にあるポジ型感光性樹脂組成物の上には電
着樹脂組成物は付着しなく、水洗により洗い流されるが
電圧を印加した電極上に付着した高分子は水に不溶性と
なっているため、水洗で洗い流されない。水洗後、乾燥
させると電極上に透明性の良い着色高分子膜が形成され
る。
次にこの基板にパターンをずらしたマスク4を介して
高圧水銀ランプで露光し、更にアルカリ水溶液で現像す
ると同様に銅層2の表面が露出した。次に、前述の緑色
のカチオン性感光性電着樹脂組成物の電着浴中に銅層2
が露出された赤色着色層が形成された基板1を浸漬し、
銅極を負電極として10Vの直流電圧を1分間印加して、
その後基板を引き上げ十分に水洗した。この際、銅層の
上にあるポジ型感光性樹脂組成物と赤色着色層の上には
緑色電着組成物には付着しなく、水洗により洗い流され
る。水洗後、乾燥させると透明性の良い緑色高分子膜が
形成される。
更に同様にこの基板にパターンをずらしたマスク4を
露光・現像し、青色電着を10Vの直流電圧で1分間印加
する。水洗乾燥後、青色高分子膜が同様に形成される。
残りのポジ型感光性樹脂組成物と赤、緑、青の着色層
の形成された基板1を全面に高圧水銀ランプで露光し、
アルカリ水溶液で現像すると着色層を残し、ポジ型感光
性樹脂組成物を溶出して銅層2の表面が露出した。
次に、基板上に形成された赤色、緑色、青色パターン
5、6、7の表面が透明基板8であるガラス基板に接触
させて高圧水銀ランプで全面にガラス基板より200mJ/cm
2、その後、剥離により着色層を転写された。
着色層の膜圧は2.0ミクロンであった。
(発明の効果) 本発明の製法により得られるカラーフィルターは微細
なパターンであっても信頼性が高く、優れたカラー表示
装置が得られる。従来方法によると透明電極上にレジス
トと電着の組合せにより着色層を形成させているが、工
程の複雑化と光透過率の低下の問題がある。又、レジス
トと電着との組合せにより一旦転写用基板に転写させ更
に透明基板に再び転写させているが、この場合も工程の
複雑化と材料のくり返し使用にも限界がある。
本発明によれば、透明電極の必要もなく、くり返し転
写する必要もなく、工程の簡素化と膜機能の向上が達成
できる。
更に感光性樹脂層の間隙に電着を施して着色層を形成
し、それを転写する為、その着色層は平坦でシャープな
形状を保ち、色の鮮映性も良好となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明製造方法の工程を示す工程図であり、第
1(a)〜(l)図は断面から見た図であり、第1
(イ)〜(ト)図は平面から見た図である。 図中、1……基板、2……導電層、3……感光性樹脂組
成物、4……ファトマスク、5……1色目着色層、6…
…2色目着色層、7……3色目着色層、8……透明基板
を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−50023(JP,A) 特開 昭63−249106(JP,A) 特開 昭63−210901(JP,A) 特開 昭61−281220(JP,A) 特開 昭61−279803(JP,A) 特開 昭61−270730(JP,A) 特開 昭61−11703(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02F 1/1335 505 G02B 5/20 101

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a)基板上に形成した導電層上にポジ型
    感光性樹脂層を設け、露光・現像を行い所定の色に着色
    する部分の導電層を露出し、 (b)その露出した導電層上に電着により着色層を形成
    し、 (c)残るポジ型感光性樹脂層を露光現像して前記着色
    部分と異なる色に着色する部分の導電層を露出し、 (d)その露出した導電層上に電着により異なる色の着
    色層を形成し、 (e)必要に応じて(c)と(d)の工程を繰り返し、 (f)得られた着色層を透明基板上に転写・定着する ことを特徴とする着色表示装置の製造方法。
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