[發明專利]彩色顯示裝置用濾色器

無效

• 申請號: 201310080031.8
• 申請日: 2013-03-13
• 公開（公告）號: CN103308965A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 藤城光一;板原俊英;齋藤亨;浦野和久;吉岡敬裕;今野高志;安藤智典
• 申請（專利權）人: 新日鐵住金化學株式會社
• 主分類號: G02B5/20
• 分類號: G02B5/20
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 苗堃;趙曦

技術領域

本發明涉及濾色器，更詳細而言涉及用于反射型彩色顯示器等彩色顯示裝置的濾色器。

背景技術

作為代替紙的電子介質，正在積極進行電子紙的開發。相對于作為以往的顯示器的CRT、液晶顯示器，作為電子紙所必要的特性，可舉出：由反射型顯示元件構成且具有高的白反射率、高對比度、顯示具有存儲器效果、能夠以低電壓驅動、薄而輕以及廉價等。特別是作為顯示特性而要求與紙同質的白反射率、對比度。另外，以往的紙介質理所當然進行全彩顯示，對電子紙的彩色化的期望非常高。

作為目前為止提出的能夠進行彩色顯示的電子紙的技術，例如在反射型液晶裝置中形成了濾色器的介質已全部被產品化，但由于這些通常使用偏振片，所以光利用效率低，只能進行較暗的白色顯示。此外由于無法顯示黑色，因此對比度也差。

另外，作為明亮的反射型顯示裝置有電泳方式，電泳方式的原理是通過電場來移動帶電的白色粒子和黑色粒子，但是該裝置基于白色粒子的散射反射率最高不足40%，而要求進一步提高反射效率。另外，當進行彩色化時反射效率降低，所以對明亮的彩色電子紙的期待很高。

例如，專利文獻1、專利文獻2、專利文獻3、專利文獻4等公開了在電泳方式的顯示裝置中形成有濾色器的反射型彩色顯示介質。其中，對于這些顯示裝置而言，利用了具有以往的液晶顯示器中使用的黑矩陣的濾色器或者基于著色像素的疊加時，使亮度受損。另外，在專利文獻1中實現多色顯示元件時，以利用僅與著色像素的顏色數相同的次數的光刻方式形成著色像素，所以其工序成本和著色抗蝕劑的使用在經濟方面均不利。

另一方面，提出了如下的使用了噴墨法的濾色器的制造方法（參照專利文獻5、專利文獻6）：該方法在構成像素的區域中僅分別對需要的像素同時噴射涂布紅色、藍色、綠色的油墨并使之固化而形成像素，預先通過光刻工序形成隔壁，并對該像素部噴出油墨。該方法中，為了避免各著色區域的滲透、相鄰的區域間的混色，例如在專利文獻7中例示了使油墨和隔壁表面的靜態接觸角為30～65°以避免混色。該方法與上述光刻法相比，削減了其工序成本和著色抗蝕劑。

此外，提出了在噴墨法濾色器的制造中不形成隔壁而形成著色像素的方法（參照專利文獻8）。但是，該方法預先在基底上形成黑矩陣層，通過該區域來完成分區涂布，另外，在作為反射型顯示裝置的電子紙中不需要黑矩陣，這是反而降低亮度的重要因素。

然而，單色電子紙的結構和制造方法是公知的，在白黑反轉的膠囊上在視覺辨認側配置各種透明基板（例如參照非專利文獻1）。也可以將預先形成了濾色器的透明支撐基材貼合在面板上，但也能夠在現有的透明支撐基材上直接形成著色區域，重要的是在哪個透明支撐基材上配置濾色器或設計其亮度。然而，要用噴墨法在透明支撐基材上形成著色像素時，由于各透明支撐基材的表面各不相同，所以相同的著色油墨的潤濕擴展也不同，結果根據情況有時產生由于潤濕過好而無法控制其著色區域，反之潤濕差而無法形成均勻且具有所希望的面積的著色區域的問題。

另外，為了制造面內均勻的濾色器，考慮對透明支撐基材進行清洗或表面處理而使著色油墨與支撐基材的接觸角均勻。例如有利用公知的堿洗劑進行的清洗、大氣壓等離子體法、電暈放電、紫外線處理等。其原因在于，著落在支撐基材上的油墨為液態，根據其表面張力和與支撐基材的潤濕性決定接觸角，根據液滴量而決定擴展直徑。然而這種表面處理方法需要設定用于使每個透明支撐基材的接觸角相同的條件而不適于量產，并且控制范圍也受限。另外，用噴墨法在面板上直接形成著色區域時，這種表面處理方法有可能對面板賦予損傷。

另一方面，提出了如下方法（參照專利文獻9～13）：在透明支撐基材上的除噴墨圖案區域以外不預先設置具有高度差的圖案、隔壁的情況下，在基材上形成以有機硅樹脂、丙烯酸樹脂、聚乙烯醇為主成分的油墨接收層，用噴墨法在其上形成濾色器層。這些均是適用于液晶顯示器（LCD）用濾色器的事例，通常其目的在于在帶有黑矩陣（BM）的透明支撐基材上形成接收層后，防止因噴墨法引起著色油墨的飛散、產生洇滲，BM高度差在限定（劃分）著色區域上發揮作用。另外，其目的均在于通過使著色油墨的著色成分被吸收于接收層中而定影來形成濾色器，并且有時為了快速吸收著色油墨而混合二氧化硅等微粒（參照專利文獻13）。

此外，提出了在顯示膠囊層的表面具有粘接層并用噴墨法在其上形成濾色器的方法（參照專利文獻14）。該粘接層是松弛地粘接用于表面保護的剝離膜的層，關于控制用噴墨法噴出的油墨形狀的內容沒有任何記載。

專利文獻1：日本特開2003-161964號公報