JPH0434638B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔発明の属する分野〕 本発明は、簡便な多色表面着色体の製造方法に
関するものである。 〔従来技術〕 一般的に、多色表面青色体を作製する方法とし
ては、スクリーン印刷やフオトリソグラフイー等
の手段を利用するものである。だが、スクリーン
印刷ではすでに着色された部分が次の染色工程に
よつて二度染めされないようにする防染の必要は
ないが、パターンの微細化には限度があり、多色
化が進むほど印刷位置の精度は悪くなる。フオト
リソグラフイーは微細パターンは可能であるが、
色変えのたびにフオトリソグラフイー工程を通す
必要があり、二度染めを防ぐ防染法が必要となつ
て工程が極めて複雑となる。 そこで、本発明者は特願昭57−233934号（特開
昭59−115886号）においてパターンが微細になつ
てもずれが生じず色変えが特殊な防染をせずに可
能であり、且つ堅牢な多色パターンを、簡便に製
造する方法を提案した。この方法は基板上に導電
膜を配して電極とし、高分子と色素からなる溶液
から着色層を選択的に形成する方法であり、同色
に電着する電極には同時に電圧を印加するが、こ
の場合電極の取り出しが困難であるという問題を
有している。 〔発明の目的〕 本発明は、以上の欠点を除去するためになされ
たもので、あらかじめ導電層の一部を基板内で電
気的に短絡しておくことにより、より簡便に、ま
た接触不良の心配もなく多色化が行えるようにし
たものである。この方法に用いられる基板は表面
が絶縁性であれば、基板との密着性の良い導電性
薄膜層を選ぶことにより、その材質、形状につい
ては制限はない。 〔発明の構成〕 以下、本発明の重要点である高分子の電着によ
る着色層の形成方法について述べる。高分子を電
極上に電着させる手段の１つとして、単量体を電
極上で電気化学的に重合させる方法がある。この
方法の１例として、鉄板上で種々のビニル化合物
を電気化学的に重合させ、高分子皮膜を得たとい
う報告がある（金属表面技術Vol.19.No.12.1968）。
また最近では、ピロール、チオフエン等を電気化
学的に重合させ、ポリピロール、ポリチエニレン
等の導電性高分子に電極上に作成した研究も盛ん
に行なわれている。しかし、このような、直接単
量体を電気化学的に重合させる手段は、効率がま
だよくない、得られた膜がすでに着色しており、
着色の任意性に欠ける等、本発明に用いるには問
題点を有している。電極上に高分子を電着させる
もう１つの方法として、高分子溶液より電極上に
高分子を不溶化、析出させる方法がある。この一
例としては、高分子水溶液に顔料を分散させ、金
属を浸漬して電極として用い、該金属上に着色層
を電着させる電着塗装と呼ばれる方法が工業的に
知られており、自動車ボデイのプレコーテイング
等に用いられている。この方法の原理は、高分子
に親水性基、例えばカルボキシル基を導入し、そ
のカルボキシル基を無機アルカリ、有機アミン等
で中和、水溶化したものを用いる。そして水溶化
した高分子の水溶液に電極を浸漬し、電圧を印加
すると、水溶液中で隔離しているカルボキシルア
ニオンが陽極に向つて電気泳動し、電極上で水の
電気分解により生じたプロトンと反応することに
よつて高分子が不溶化、析出してくる。 すなわち、陽極上では次式に示す反応が起こり
高分子の析出が見られることになる。 また、親水性基に塩基性基（例えばポリアミ
ン）を用い、酸により中和、水溶化すれば、逆に
陰極上で高分子の析出が見られることになる。 電着された高分子が電気絶縁性の場合、電極が
高分子で被覆されるとともに電流が減少し、それ
以上の被覆を防げるため膜厚の増大は期待できな
いと考えられるが、実際は水の電気分解による発
生酵素の気泡のため初期の完全被覆は避けられ、
絶縁層となるまでにある程度の膜厚が得られるこ
ととなる。通常、電着塗装では100〜200Vの電圧
印加で10〜20μｍの膜厚を得ているが、高精度、
高細度の多色表面着色体を目的とする場合は、パ
ターン間が数μｍの距離となり、膜厚が厚いとパ
ターン間の融着が起こる。そのため着色層は薄い
方がよく1μｍ程度が望ましい。このためには後
の実施例で述べるように、樹脂濃度、電圧、溶媒
組成を最適に設定する必要がある。このようにし
て得られた高分子膜は電気浸透の効果により水分
含量が少なく、塗布法等で作製した膜よりも密着
性の良い均一な膜となる。 アニオン電着用の高分子としては、天然乾性油
とマレイン酸の付加物、カルボキシル基を導入し
たアルキド樹脂、エポキシ樹脂とマレイン酸の付
加物、カルボキシル基を導入したポリブタジエン
樹脂、アクリル酸またはメタクリル酸とそのエス
テルとの共重合体等が用いられ、電着皮膜の特性
により他の高分子または官能基を持つ有機化合物
を高分子骨格中に導入する場合もある。透明性、
光沢性等の外観を重視する場合にはアクリル系も
しくはポリエステル系の高分子が適している。ま
た高分子中のカルボキシル基、水酸基等の親水性
官能基の量は重要であり、親水性基が多すぎると
電着層の不溶化が充分でなく不均一な膜となり、
少なすぎると中和時の水溶性が不充分となる。高
分子の溶媒としては水が主成分であるが、イソプ
ロパノール、ｎ−ブチルアルコール、ｔ−ブチル
アルコール、メチルセロソルブ、エチルセロソル
ブ、イソプロピルセロソルブ、ブチルセロソル
ブ、ジエチングリコールメチルエーテル、ジエチ
レングリコールエチルエーテル、ジアセトンアル
コール等の親水性溶媒が高分子の重合用溶媒とし
て含まれる。含まれる親水性溶媒の種類、量はや
はり膜厚や電着層の均一性に大きく影響する。 着色は、染料又は顔料を高分子と共に電着させ
ることにより可能である。 また、硬化した着色層は完全な絶縁層となつて
おり、再び電着浴中に浸漬、通電しても再電着や
二度染めは起らないので、本発明の２色目以降の
電着にあたつて、選択すべき導電層の端子以外に
すでに電着された導電層の一部または全部の電極
にも同時に電圧印加する方法により、簡便に多色
表面着色体を製造することができる。 〔実施例〕 以下、多色表面着色体の製造方法について実施
例をもとに具体的に説明する。 実施例 １ 実施例として第１図に示すようなストライプパ
ターンを線幅200μｍで赤、緑、青の順に色分け
された透過性の多色表面着色体を作製した。 以下、その製造方法について具体的に述べる。 パターニング工程 １はガラスより成る透明基板で、該透明基板
上にCVD法により酸化スズ透明導電膜が形成
される。該透明導電膜をエツチングにより１色
目の導電膜を基板端部で短絡させたストライプ
状にパターニングし、透明電極２，２′，２″を
得る。 電着工程 次に下記組成の塗料（エスビアED−3000神
東塗料製） エスビアED−3000 水溶性ポリエステル樹脂 水溶性メラミン樹脂70wt％ ブチルセロソルブ エチルセロソルブ ｎ−ブタノール30wt％ を用い、以下の組成の電着浴を作る。

〔発明の効果〕

以上、実施例で具体的に述べたように、本発明
によれば電着時の接触不良の心配もなく、また端
子の取り出し方法もたやすくなり、簡便に多色表
面着色体を製造することが可能である。また得ら
れる多色表面着色体は高精度、高細度、堅牢かつ
信頼の高いものであり、表示素子の多色化手段、
撮像管等の光学的多色分離手段への応用のみなら
ず、多方面への応用が期待されるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図は本発明の実施例に用
いた多色表面着色体用電極形成の平面図、第４図
は本発明による多色表面着色体の断面図である。 １……基板、２，２′，２″……電極、３，３′，
３″……着色層、４……スルホール。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基板上に互いに絶縁されて配置された複数の
   導電層を形成する工程と、前記複数の導電層の一
   部を選択して通電し、高分子と色素を電着によつ
   て前記導電層上に付着せしめて着色層を形成する
   着色工程を有し、前記着色工程を順次繰り返して
   異なる色の着色層を形成する多色表面着色体の製
   造方法において、 前記導電層の一部を選択して通電し、前記一部
   の導電層上へ着色層を形成する第１の着色工程
   と、 前記導電層の他の一部を選択して通電し、前記
   他の一部の導電層上へ着色層を形成するさいに、
   導電層へ電圧を印加するための導電体と前記他の
   一部の導電層とを接触させて通電することにより
   着色層を形成する第２の着色工程とを含み、 前記第２の着色工程における導電層への通電方
   法は、前記導電層へ電圧を印加するための導電体
   を、前記第２の着色工程より前の着色工程によつ
   て形成された着色層上の一部と、着色すべき前記
   他の一部の導電層とを、並列して接触させて通電
   する方法によつて行うことを特徴とする多色表面
   着色体の製造方法。 ２ 前記基板上に複数の導電層を形成する工程に
   おいて、前記導電層と電気的に接続された通電用
   の電圧印加用端子と、前記電圧印加用端子を各色
   ごとにその長さが異なるように形成するととも
   に、前記各色のうちの少なくとも一色用の前記各
   電圧印加用端子は、前記基板上で電気的に接続す
   るようにして形成することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の多色表面着色体の製造方法。