(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
着色膜を形成するための電極群からなる電極領域が複数設けられたロールフィルム状の長尺基板であって、各電極領域は長尺基板の長辺方向に沿って配列されており、基板の短辺方向と一部の長辺方向が同時に反応液に浸漬される基板の一部であり、配線電極により各電極領域と電気的に接続する接続電極は、当該電極領域とは相違する電極領域に隣接して設けられていることを特徴とするロールフィルム状の長尺基板。
【請求項２】
着色膜を形成するための電極群からなる電極領域が複数設けられたロールフィルム状の長尺基板であって、各電極領域は長尺基板の長辺方向に沿って配列されており、基板の短辺方向と一部の長辺方向が同時に反応液に浸漬される基板の一部であり、配線電極により各電極領域と電気的に接続する接続電極は、当該電極領域から前記ロールフィルム状の長尺基板の長辺方向へ離れた位置に設けられたことを特徴とするロールフィルム状の長尺基板。
【請求項３】
請求項１乃至２のいずれか１項に記載のロールフィルム状の長尺基板の電極領域へ選択的に通電し、電気化学的手法により当該電極領域に着色膜を形成するカラーフィルター製造装置であって、前記ロールフィルム状の長尺基板に設けられた少なくとも１つの電極領域を反応液に浸漬させる浸漬手段と、前記反応液に浸漬された対向電極と前記浸漬手段に浸漬されている電極領域を配線電極により電気的に接続する接続電極とに通電する通電手段とから構成されることを特徴とするカラーフィルター製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー液晶表示装置に用いるカラーフィルターの製造装置およびロール状カラーフィルター用基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は様々な分野で使用されるようになり、情報表示装置としてＣＲＴにせまる勢いである。特に、携帯性が要求される機器においては小型、軽量、少消費電力であることから多くの機器に採用されている。さらにカラー技術も進み、液晶用カラーフィルターの製造方法として、染色法、顔料分散法、電着法、印刷法、ミセル電解法など様々なものが提案され、中には実用化されたものもある。
【０００３】
染色法とは、ゼラチン上に染色防止膜としてフォトリソグラフィー法により形成し、染料でＲＧＢの各色ごとに染色する方法で、顔料分散法とは、顔料を分散させた紫外線硬化型レジストを基板に塗布してフォトリソグラフィー法によるマスク露光および熱硬化をＲＧＢ３回繰り返し色素層を形成する方法で、電着法とは、電着ポリマーと顔料を分散させ、基板上にパターン化された電極に電着塗装する方法で、印刷法とは、印刷機を用いてＲＧＢ３原色のインキを印刷する方法で、ミセル電解法とは、界面活性剤を用いて顔料を分散させて、基板上にパターン化された電極に色素層を形成する方法である。
【０００４】
これらの中で、発色法、顔料分散法、印刷法などでは、各色のパターン形成において、それぞれ位置を他のパターンに対して正確に位置合わせを行う必要がある。また、カラーフィルターパターンと液晶駆動用電極との位置合わせも必要である。この点、電着法、ミセル電解法などの電気化学的手法では、透明電極をパターン化する際に、フォトリソグラフィー法を用いるが、このような精密な位置合わせの必要はない。さらにミセル電解法は、導電性のカラーフィルター層の形成が可能であり、カラーフィルター層上に再度液晶駆動電極を積層することなしにそのままカラーフィルター層を液晶駆動電極として用いることができる。このため、ミセル電解法は基本的技術の確立（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１９９１，１１３，４５０−４５６、特許公報１８１２０５７、２０２７５２０、特開平２−１４６００１、特開平２−１４９６９７、特開平２−２６７２６８）以来、実用化に向けて種々の検討がなされている。
【０００５】
一方、最近では、携帯電話や電子手帳等の携帯用機器にはプラスチックフィルムを使用した液晶表示装置が実用化された。プラスチックフィルムはその厚さが０．１〜０．３ｍｍ程度であり、重量も軽いため携帯用機器に最適である。しかしながら、フィルム基板では基板の寸法が、温度や湿度等の環境によって微妙に変化することなどから、カラーフィルターを形成することが難しく、未だにプラスチックフィルム基板を用いたカラーの液晶表示素子は実用化されていない。上述のような電気化学的手法を用いたカラーフィルターの製造方法は、精密な位置合わせが必要ないということで、プラスチックフィルム基板への適応性が高い。ガラス基板を枚葉で処理する電気化学手法を用いたカラーフィルターの製造方法は既に確立されているが、プラスチックフィルム上での技術は未確立である。プラスチックフィルムの場合、その薄さゆえに枚葉での製造は効率が悪く、ロールツー  ロールの連続生産ができることが低コストで製造するためには好ましく、カラーフィルターについても連続生産方法の確立が必要である。
【０００６】
図２はミセル電解法や電着法などの従来の電気化学的手法において枚葉式で成膜を行う場合の模式図である。反応液２１中に基板２２を浸漬し、外部電極２４から接続端子２６から接続電極２７を介して基板上に形成された電極２３に通電することにより反応液成分中の着色成分を電極３上に堆積させるものである。なお、２６は対向電極である。この方法を薄いフィルム基板に適用した場合には液中での基板の保持が困難であり、基板のゆれなどによって膜厚むらを生じやすい。また指示具等を用いたとしても指示具への取付け、取外しが煩雑となってしまう。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ロールフィルムのような長尺基板にその長尺の形態を保ったままカラーフィルターを形成することのできるカラーフィルターの製造装置およびロール状カラーフィルター用基板を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、パターン形成された電極を有する長尺基板を色素を含有する反応液に浸漬し、所定電極に通電することにより、該電極上に色素または色素を含む材料を堆積させるカラーフィルターの製造において、同時に反応液に浸漬される基板の部位が、短辺（幅）方向に横断した長尺方向の一部とし、かつ、前記浸漬される部分のフィルターが形成される電極を一つまたは複数の電極群として短絡し、該電極群と外部電源との接続電極を前記反応液に浸漬される基板の部位から長尺方向に離れた反応液に浸漬されない基板部位に設け、かつ接続電極とフィルターが形成される電極を配線電極で接続した長尺基板を長手方向に連続的または間欠的に送り、浸漬部の電極に対応する接続電極に外部電源からの端子を接続して浸漬部の電極に電気化学的に着色膜を形成するカラーフィルターの製造に関する技術を提供することにより、前記課題を解決することができた。
すなわち、本発明の第１は、着色膜を形成するための電極群からなる電極領域が複数設けられたロールフィルム状の長尺基板であって、各電極領域は長尺基板の長辺方向に沿って配列されており、基板の短辺方向と一部の長辺方向が同時に反応液に浸漬される基板の一部であり、配線電極により各電極領域と電気的に接続する接続電極は、当該電極領域とは相違する電極領域に隣接して設けられていることを特徴とするロールフィルム状の長尺基板に関する。
本発明の第２は、着色膜を形成するための電極群からなる電極領域が複数設けられたロールフィルム状の長尺基板であって、各電極領域は長尺基板の長辺方向に沿って配列されており、基板の短辺方向と一部の長辺方向が同時に反応液に浸漬される基板の一部であり、配線電極により各電極領域と電気的に接続する接続電極は、当該電極領域から前記ロールフィルム状の長尺基板の長辺方向へ離れた位置に設けられたことを特徴とするロールフィルム状の長尺基板に関する。
本発明の第３は、請求項１乃至２のいずれか１項に記載のロールフィルム状の長尺基板の電極領域へ選択的に通電し、電気化学的手法により当該電極領域に着色膜を形成するカラーフィルター製造装置であって、前記ロールフィルム状の長尺基板に設けられた少なくとも１つの電極領域を反応液に浸漬させる浸漬手段と、前記反応液に浸漬された対向電極と前記浸漬手段に浸漬されている電極領域を配線電極により電気的に接続する接続電極とに通電する通電手段とから構成されることを特徴とするカラーフィルター製造装置に関する。
【０００９】
図１は本発明の製造方法の一例の概略の構成を示している。反応液１中に基板２の一部を浸漬し、外部電源４から浸漬部の外に配された接続電極５を介して基板上に形成された電極に通電することにより反応液成分中の着色成分を電極上に堆積させる。９は接続端子、７は搬送ローラである。搬送ローラ７によって基板２は連続的または間欠的に矢印の方向に搬送される。
このように接続部５は浸漬部と基板の長尺方向に離れて配置されているので、接続部５が反応液に触れることなく通電することが可能である。なお、接続端子が反応液に接触した場合には端子部と対向電極の間に電流が流れるため成膜を行うことができない。
本発明のカラーフィルターの製造方法は、長尺基板の長手方向の一部分であって幅方向の全てを含む領域を反応液に浸漬し、同時に浸漬されない部分、すなわち、基板長手方向に離れた部分に設けた接続電極まで浸漬部分の電極を配線電極により這い回し、接続電極に通電することにより浸漬部の電極にフィルターを形成することを特徴とするものである。このような成膜法を採用することにより、ロールフィルムのような長尺基板にその長尺の形態を保ったままカラーフィルターを形成することができる。また基板をロール形状で取り扱うため、電解反応時やそれに続く洗浄工程で基板に張力を与えることができ、液中での基板の動きを押さえることができるため、均一な成膜が可能となる。
【００１０】
接続電極は基板の中央部に配すこともできるが、接続電極および配線電極はフィルター形成後は不要な部分であるので、フィルター形成後のセル化プロセスではないことが好ましい。そのため、接続電極及び配線電極を切断除去することが好ましい。そのため接続電極および配線電極は基板幅をもっとも有効に活用できるよう基板端部に配することが好ましい。また、クリップが可能でより確実な接続ができるなど、接続の機構選択の自由度が増すことからも端部に設置することが好ましい。
配線電極は、画素電極と同じ材料で同時にパターン形成することもできるし、導電性部材を塗布するなどの方法で形成することもできる。工程増のない前者の場合が特に好ましい。また、配線電極が電気化学反応に関与することによって生ずる膜の不均一性を防ぐため、配線電極に絶縁性のコーティングを施すことが好ましい。このコーティングはシリコーン樹脂等の樹脂をディスペンサーによって塗布する等の方法で容易に形成することができる。
電気化学的手法でフィルターを形成するに際しては、確実に通電することが不可欠である。そのため、接続電極や配線電極を複数配置することにより万が一の接触不良や断線を防止するために効果がある。
【００１１】
接続電極と外部電源の接続の方法としては、図６に示すように電源からの端子部を固定し、かつ基板の接続電極を基板の長手方向に長い形状とし、接続端子が基板の移動によって接続電極上を移動するように構成することが好ましい。接続端子としては接続電極を傷つけないことが必要であり、ローラ状の端子形状を好ましく例示できる。図中６２は基板、６３は接続電極、６４は接続端子である導電ローラ、６５は搬送ローラであり、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。このような構成により、連続成膜においても確実に連続的に通電することができる。
【００１２】
また図７のように接続端子を基板の動きと同期させて動かすことも好ましい例として例示できる。この場合、機構は圧着機構や、移動機構等を備える必要があり若干複雑となるが、接続抵抗を安定化することができるのでより好ましい。
以上の説明では電極形状を簡略化して説明したが、実際には成膜するフィルターの色の数だけ配線電極と接続電極が必要となる。また、導電性のカラーフィルターでは接続電極部で立体配線を行う必要も場合によっては生ずる。
【００１３】
【実施例】
次に、本発明を実施例を用いてさらに詳細に説明する。
【００１４】
実施例１
図４は具体的な電極パターンの例を示している。カラーフィルターが形成される電極領域３１ａ〜ｅは配線用電極８１ａ〜ｅによって電気的にグルーピングされ、さらに接続用電極５２ａ〜ｅに接続される。
配線用電極８１ａ〜ｅは各電極群を同時に反応液に浸漬されない領域に配置された接続電極５２ａ〜ｅに電気的に接続する。図４の例ではｃの領域にある電極群３１ｃは配線電極８１ｃによってｂの領域に設けられた接続電極５２ｃに接続される。図中の矢印は反応液に浸漬される範囲を表す。このような電極構成とすることにより、長尺基板の幅方向を同時に反応液に浸漬することができ、図１に示すような連続的な成膜が可能となる。実際の成膜は基板を図１の矢印の方向に送り、浸漬された部位の電極に対応する接続電極を外部電源に接続し、通電することによりなされる。
【００１５】
実施例２
図６では接続電極を反応液に浸漬される領域の隣接部位に設けたが、配線電極を隣接部位の基板端等に配線することにより、前記隣接部位よりさらに反応液に浸漬される領域と隔てて配線することも可能である。図５はこのような配線の例を模式的にしめしている。この場合には連続的に基板を送った場合にも接続電極を液中に浸漬しないで通電が可能であるのでさらに好ましい。
【００１６】
実施例３
図３は電極パターンの第３の例を示している。カラーフィルターが形成される電極領域３１は基板の幅方向に配置され、各配線用電極８１によって電気的にグルーピングされ、さらに各接続用電極５２に接続される。各配線用電極８１は各電極群を同時に反応液に浸漬されない領域に配置された各接続電極５２に電気的に接続される。図の例ではｃの領域にある電極群３１ｃは配線電極８１ｃによってａの領域に設けられた接続電極５２ｃに接続される。図中の矢印は反応液に浸漬される範囲を表す。このような電極構成とすることにより、長尺基板の幅方向を同時に反応液に浸漬することができ、図１に示すような連続的な成膜が可能となる。実際の成膜は基板を図１の矢印の方向に送り、浸漬された部位の電極に対応する接続電極を外部電源に接続し、通電することによりなされる。基板の送りは連続的に送っても良く、また電極群ごとないし複数の電極群ごとに間欠的に送って良い。本例の構成の特徴は、配線電極および接続電極がフィルターが形成される電極より基板長手方向の端部側に配されていることにある。このような構成によってフィルターが形成される面積を有効に活用することができる上、後の工程で配線、接続電極が不用に容易に切り落とすことができ、また、その際に長尺の形状を維持できる点にある（実施例１では枚葉となる）。
【００１７】
【効果】
１．フィルムなどの長尺基板を切断することなくカラーフィルターを成膜することができる。
２．カラーフィルターの連続生産が可能となる。
３．後工程で不用な部分を切断除去した際にも長尺形状を保つことができ、後工程においても連続生産が可能となる。
４．本発明の製造装置により、後工程の生産性が向上する。
５．本発明の製造装置により、連続生産において簡便に電気的な接続をとることができる。
６．本発明の製造装置により、連続生産においてより確実な電気的な接続をとることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカラーフィルターの製造方法の概略図である。
【図２】ミセル電解法や電着法などの従来の電気化学的手法において枚葉式で成膜を行う場合の模式図である。
【図３】実施例３で採用する電極パターンを示す図である。
【図４】実施例１で採用する電極パターンを示す図である。
【図５】実施例２で採用する電極パターンを示す図である。
【図６】接続電極と外部電源の接続の方法の１例を示す図である。
（ａ）断面図
（ｂ）平面図
【図７】接続電極と外部電源の接続の方法の他の例を示す図である。
（ａ）断面図
（ｂ）平面図
【符号の説明】
１  反応液
２  基板
４  外部電源
５  接続電極
６  対向電極
７  搬送ローラ
９  接続端子
２１  反応液
２２  基板
２３  電極
２４  外部電源
２５  接続端子
２６  対向電極
２７  接続用電極
３１ａ  カラーフィルターが形成される領域ａの領域にある電極群
３１ｂ  カラーフィルターが形成される領域ｂの領域にある電極群
３１ｃ  カラーフィルターが形成される領域ｃの領域にある電極群
３１ｄ  カラーフィルターが形成される領域ｄの領域にある電極群
３１ｅ  カラーフィルターが形成される領域ｅの領域にある電極群
５２ａ  接続電極
５２ｂ  接続電極
５２ｃ  接続電極
５２ｄ  接続電極
５２ｅ  接続電極
８１ａ  配線用電極群
８１ｂ  電極群３１ｂを接続電極５２ｂに接続する配線電極群
８１ｃ  電極群３１ｃを接続電極５２ｃに接続する配線電極群
８１ｄ  電極群３１ｄを接続電極５２ｄに接続する配線電極群
８１ｅ  電極群３１ｅを接続電極５２ｅに接続する配線電極群
６２  基板
６３  接続用電極
６４  接続端子である導電ローラ
６５  搬送ローラ
７２  基板
７３  接続用電極
７４  接続端子である導電ローラ
【図１】
0003881113.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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