JPS59114571A - 多色表示装置の製造方法 - 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】 本発明はカラーフィルターを用いた多色表示装置の製造
方法に関するものである。

第１図にカラーフィルターを用いた多色表示装置の例を
示した。１は透明基板、２は任意の図形もしくは文字を
パターニングした透明電極、３はカラーフィルター、４
は第２の透明電極、５は対向基板である。このように構
成された表示用セルにおいて、透明基板１と対向基板５
の間に液晶、エレクトロクロミック物質等の元シャッタ
ーとなシ得る表示材料をはさんで保持し、透明基板１の
方向から見れば、シャッターが１開”の状態ではカラー
フィルター３の色が表示され、一方、シャッターが５閉
″の状態ではカラーフィルター３の色はマヌクされ見る
ことができない４．シたがって、カラーフィルターの色
に、例えばａ１崗において５ａを赤色、３ｂを緑色、５
ｃを背色という様に３厖色を選び、これら３原色を周期
的な繰シ返しでパターニングすれば、同一セルで多色の
表示が可能となる。具体的に例えば赤色を表示するには
、赤色のパターン３ａ土の元シャッターのみが１開”の
状態で、他の５ｂ、５ｃ上の元シャッターは１閉”の状
態にあればよいし、ま次黄色を表示するには、赤色と緑
色のパターン５ａと３ｂ上の元シャッターが１開”の状
態で、残シのパターン５Ｃ上の元シャンターが１閉”の
状態にあればよいことになる。後者の場合は、加法混色
に１って黄色に見えるのである。もし、カラーフィルタ
ー３が適当な光透過性を持ち、かつ対向基板５が透明で
あれば、透明基板１と対向基板５の間に発光による表示
材料をはさみ保持し、対向基板５の方向から見ることに
よって、同様の効果を得ることができる。

以上述べた様に、カラーフィルターによる多色表示は簡
便な方法であり、かつ、その汎用性および効果は大きい
。しかし、実際にこのようなカラーフィルターによる多
色表示装置を製造する場合、透明ｘｉのパターンとカラ
ーフィルターのパターンを一致させることが困難であり
、パターンの微細化および多色化が進む程、より難しく
なる。カラーフィルターを作製する方法としては、ヌク
リーン印刷やフォトリングラフイー等の手段を利用する
ことが考えられる。しかし前者に訃いてはパターンの微
細化には限度があシ、多色化が進む程印刷位置の精度は
悪くなシ、色ズレが生ずる。また後者においては、微細
パターンは可能であるが、色が異なるたびにフォトリソ
グラフィーの工程を通す必要がおり工程が極めて複雑と
なシ、カラーフィルターの持つ簡便な多色表示手段とい
う利点が失われてくる。

本発明の目的は、カラーフィルターの作製に伴う上記の
欠点を除去し、微細パターンを有する安価な多色表示装
置を提供することにある。そのために、Ｍの陽極酸化技
術を用い７’Ｃ，まず、透明電極（Ｓｎ０２．■ＴＯ等
）上全面に亘ってＡ１膜をスパッタリングあるいは真空
蒸着等によって作製し、このＭｇと透明電極を希望する
パターンで、例えば第２図に示した様にヌトライブ状に
ドライエツチングあるいはケミカルエツチングし、透明
電極２のｙｂｇｌａのストライプが完全に重なったパタ
ーンを作る。次に、こうしてパターニングした透明電極
２およびＡ１膜１４を希望に応じて１ｓ督して電極を接
続し、陽極酸化浴中で陽極酸化すれば、電極につながれ
たＡｌ膜のみを酸化アルミニウム膜とすることができる
。この酸化アルミニウムは可視部の光に対して非常に高
い透明率を示し、また、種々の方法によって着色するこ
とができる。そこで、上記の様に４択的にＡｌ膜を陽極
酸化して作製した酸化アルミニウム膜のみを着色し、他
の陽極酸化されなかった部分は着色せずに残しておくこ
とが可能でしる。この様に、透明電極上のＭ膜の選択的
な陽極酸化、そして着色という工程を繰り返すことによ
Ｑ１スクリーン印刷にょる色ズレもなく、筐たフォトリ
ングラフィの様な複雑な工程を経ることなく、微細なパ
ターンを持った多色のカラーフィルターを容易かつ安価
に作製することができる。

以下、実施例に基づき本発明を詳述する。

１）液晶を用いた多色表示装置の製造方法第１工程　Ａ
ｇ膜の作製 透明ガラヌ基板６（第３図参照）上の透明電極ｚ（Ｓｎ
０２．■ＴＯ等）の上に、スパッタリングによってＡｌ
膜を全面に１〜２μｍの膜厚で形成する。

なお、真空蒸着によってＭ膜を形成してもよい。

第２工程　パターンのエツチング 第２図に示した様に、ストライプ幅５Ｌ１μｍ。

ストライプ間隔２０μｍのパターンに、Ｍ膜および透電
様をドライエツチングあるいはケミカルエツチングする
。

第５工程　陽極酸化 第３図に示す様に、ストライプ３ａを赤色、５ｂを緑色
、３Ｃを青色に着色する場合を考える。

まず、これら５色のうち最初に着色したい色を例えば赤
色とすると、ストライプ６ａのみを選択して透明電極お
よびＭ膜に電極を接続し、１５ｗｔ％　硫酸水溶液中、
陰極に陽極のＡｌ膜と同等もしくはそれ以上の面積をも
ったｐｔ板を用い室温で＋４．０〜＋５．Ｏｖの定電圧
で陽極酸化を行ない、透明電極上のＡｌｌ膜を透明な酸
化アルミニウム膜とする。陽極酸化が完結してＭ膜が透
明な際花アルミニウム膜となるのに要する時間は、Ｍの
膜厚によって異なるが約３０〜６０分でるる。こうして
、ストライフ５ａの部分のみが透明となシ、他のストラ
イプ５ｂおよび３ｃは不透明なＡｌｌ膜として残る。な
お、陽極酸化浴としては上記硫酸浴以外に、無水クロム
酸浴、シュウ酸浴、リン酸浴等が使用できる。

第４工程　着　色 次に、上記のストライプ６ａのＭ＠のみを選択的に陽極
酸化した透明ガラス基板６を赤色酸化性染料、Ａ１１ｚ
ａｒｉｎｅ　Ｒｕｂｉｎｏｌ　　５　Ｇの酸性浴に数分
間浸漬することによシ、ストライプ５ａの表面に形成さ
れた透明な酸化アルミニウム膜を赤色に着色する。この
時、ストライプ５ｂおよび６ｃの表面にはＡＲＫが酸化
されることなく完全に残っているので、ストライプ６ｂ
および５Ｃはこの工程で着色されることはない。

第５工程　封孔処理 赤色に着色したストライプ５ａの陽極酸化皮膜を水蒸気
中で封孔処理する。こうして着色後封孔処理した陽極酸
化皮膜は、以後の工程において、残りのストライプ５ｂ
、３ｃのＭ膜を陽極醇化し、続いて着色しても、脱色の
進み具合は小さいし、また他の色で再び染色され乞こと
もない。さらに、この封孔処理によってフィルターの耐
薬品性、耐熱性、耐光性を向上させることができ、表示
装置を作製し几場合の信頼性を高める上でも効果のある
ことがわかった。なお、封孔処理として、酢酸ニッケル
封孔、沸叫水封孔等の方法を用いても良好な結果が得ら
れる。

第６エ程　ストライプ３ｂを緑色に着色　　　　・次に
、第５．４．５工程と同じ操作を繰シ返して、ストライ
プ５ｂのＡＲＫのみを選択的に陽極酸化し透明な酸化ア
ルミニウム膜とし、緑色酸性染料、Ａｌｕｍｉｎｕｍ　
Ｇｒｅｅｎ　Ｇ　Ｌ　Ｗの酸性浴に浸漬することによシ
緑色に着色し、続いて封孔処理をする。

第７エ程　ストラーイプ５Ｃを青色に着色上記工程と同
様に、第３．４．５工程と同じ操作を繰り返して７トラ
イグ５ＣのＭ＠のみを選択的に陽極酸化し透明な量化ア
ルミニウム膜とし、青色酸性染料、Ａｌｕｍｉｎｕｍ　
Ｂ’ｌｕｅ　　’Ｌ　Ｌ　Ｗの酸性浴に浸漬することに
より青色に着色し、続いて封孔処理をする。こうして、
赤、緑、青の５色のストライプ状カラーフィルターが完
成する。なお、上記Ｍ４．　６．　７エ程の着色で用い
る染料としては、上記酸性染料の他に種々の酸性染料が
使用でき（染料便覧、丸善参照）、無機染料もちろん使
用できる。また、油溶染料、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ　Ｔｕ
ｒｑｕｏｉａｅＢｌｕｅ　’Ｅ、　Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ
　Ｒｅｄ　Ｐ、　Ｂのりｏロホルム溶液を用いても良好
な着色ができた。

第８工程　配向膜の作製 上記工程を経て作製した、赤、緑、青の３色のストライ
プ状カラーフィルターよ、および第２の透明電極４の上
に、例えばＳｉＯを斜方蒸着することにより、液晶の配
向膜を作製する。

配向膜を作成したカラーフィルターおよび第２の透明電
極の間にネマチック液晶９をはさんで保持すれば、容易
に多色あるいはフルカラー表示のできるＴＮ型液晶表示
装置が第５図に示した様に完成する。この液晶表示装置
の特徴は、ストライプ３ａ、　６ｂ、５ｃのＡＬ膜をそ
れぞれ陽極酸化する際に用いた透明電極２を、そのまま
液晶表示装置の駆動電極として利用していることである
。

またさらに、完成したカラーフィルターのストライプ５
ａ’、ｉｂ、５’ｃの上にそれぞれ透明電極を再び重ね
て形成し、駆動電極として用いることもできる。なお、
上記ＴＮ型表示の他に、２色性色素を液晶に溶解してＧ
−Ｈ型表示にしてもよいし、またネマチック液晶のＤＳ
Ｍを利用することもできる。

２）エレクトロクロミンクを用いた多色表示装置０つ製
造、′ｊ５殊法 白色セラミック基板１２　（Ｈａ図参照）上の透明電極
の上に、ヌパツタリングによってＡ１膜を全面に形成し
、以下寅施例りと同じ方法によって、赤、緑、黄の３色
のストライプ状カラーフィルターを作製する。ここで、
陽極酸化して得られた透明な酸化７ルミニウム膜を黄色
に着色する際に、黄色酸性染料、’Ｑ、ｕｉｎｏｌｉｎ
ｅ　Ｙｅｌｌｏｗ　Ｆ！の酸性浴を用いた。なお、赤色
および緑色の着色には、実施例りと同じ酸性染料の酸性
浴を用い−た。このカラーフィルター５を設けた対向基
板５と、透明電極２の上にカラーフィルター３と同じス
′トライグバタ−ンをもつＷＯｓ表示極１０、およびそ
のＷＯｓ対極１１を有する透明ガラヌ基板６との間に、
過塩素醒リチウムのプロピレンカルボネート、溶液（１
Ｍ）を電解′Ｉｆ！ｉ、１５としてはさみ保持すれ社、
第４図に示すような多るのバーグラフ表示が可能なエレ
クトロクロミンク表示装置が完成する。

以上、実施例１）および２）で述べた様に、本発明の製
造方法を用いれば色ずれのない微細なパターンを持った
多色のカラーフィルターを、複雑な工程を経るこ、とな
く、極めて簡便にかつ安価に作製することができ、゛そ
の効果は大きい。又、封孔処理を施せば陽極酸化膜の選
択的着色を確実に行なえる。

【図面の簡単な説明】

第１図はカラーフィルターを用いた多色表示装置の従来
例を示す。第２図は透明ガラス基板上にストライプ状に
バターニングされｆｃＭ＠および透明電極を示す。第５
図は本発明の製造方法を説明するための、多色表示ので
きるＴＮ型液晶表示を。 第４図は本発明の製造方法の他の実施例を説明するため
の、多色のバーグラフ表示ができるエレクトロクロミン
ク表示装置をそれぞれ示している。 １・・・・・・透明基板、　　　　２・・・・・・透明
電極、５・・・・・・カラーフィルター、 ４・・・・・・第２の透明電極、５・・・・・・対向基
板、６・・・・・・透明ガラス基板、７・・・・・・偏
光板、８・・・・・・配向膜、　　　　　９・・・・・
・液晶層、１０・・・・・・ＷＯ３表示極、１１・・・
・・・ＷＯ’３対極、１２・・・・・・白色セラミック
ス基板、１５・・・・・・電解液層、　　　１４・・・
・・・Ａ１膜。 以　　　上 出願人　株式会社第二精工舎 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 リ　カラーフィルターを用いた多色表示装置の製造方法
   において、上記カラーフィルターを、透明電極上にＡ１
   膜を作製しパターニングの後、選択的に降接酸化、着色
   の工程を繰り返すことにより作製したことを特徴とする
   多色表示装置の製造方法。 ２）上記カラーフィルターの製造において、着色の工程
   の後、封孔処理をすることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の多色表示装置の製造方法。