カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、及び情報表示装置
【課題】印刷後にインクがアンダーコート層に吸収固定される過程でカラーフィルタ画素が形成され、かつ、カラーフィルタ画素の隣接間隔を狭めることを可能にする。
【解決手段】カラーフィルタは、矩形の画素単位領域内に少なくとも２種類の表面張力の異なった領域がパターン形成されたアンダーコート層１１１の表面に、インクジェット方式にて着色インク１１３を付与した着色パターンを有する。
【解決手段】カラーフィルタは、矩形の画素単位領域内に少なくとも２種類の表面張力の異なった領域がパターン形成されたアンダーコート層１１１の表面に、インクジェット方式にて着色インク１１３を付与した着色パターンを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、及び情報表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
背面にバックライトを設け、その発光を液晶パネルで制御して表示を行う透過型ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）に対し、周囲の照明や環境光等の反射光を制御して表示を行う反射型ＬＣＤが、低消費電力であること、また、直射日光下での視認性が良いことなどの理由から、主に携帯情報端末用に用いられるようになってきている。また、ＬＣＤとは異なる表示原理を利用したディスプレイが、近年報告されており、ＬＣＤにはない特徴を有する反射型ディスプレイとして期待されている。
【０００３】
ＬＣＤの表示方式として、現在、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）方式及びＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）方式の２方式が主に用いられており、さらにＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式、ＭＶＡ（ＭｕｌｔｉｄｏｍａｉｎＶｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式、及びＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）方式等も報告されている。これらのいずれの表示方式も、それ自体は光の透過状態を制御するものであり、表示色を変えることはできない。したがって、色表示をするためには、カラーフィルタを使用する必要がある。
【０００４】
また、ＬＣＤに代わる他の表示方式として、帯電した微粒子を電場によって動かす電気泳動方式（例えば、特許文献１参照）、２色に塗り分けられた球体を電場で回転させるツイストボール方式（例えば、特許文献２参照）、樹脂中に分散した液晶の液滴内部の配向状態を電場で制御する高分子分散型液晶方式（ＰＤＬＣ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）（例えば、特許文献３参照）、その樹脂成分比が小さく液晶中に高分子が網目構造を取っている高分子ネットワーク型液晶方式（ＰＮＬＣＰｏｌｙｍｅｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）（例えば、特許文献４参照）などがある。
【０００５】
これらの表示方式は、いずれも散乱反射状態を電場で制御するものであり、それ自体は色を表示することが困難であるので、カラー表示するためにはカラーフィルタを使用するのが現実的である。前記カラーフィルタを用いてカラー表示化する方式としては、複数の画素に相当する電極を有する基板と、カラーフィルタを有する基板とを、設定された画素の位置とカラーフィルタの位置とを正確に位置合わせして貼り合わせるのが一般的である。しかし、表示する画素が細かくなり、また、画素が多くなればなるほど、要求される位置合わせ精度が高くなり大画面化・高精細化が困難となる。
【０００６】
そこで、カラーフィルタを表示媒体上に直接形成することにより、カラーフィルタを高精度に形成し、かつ、２つの基板を貼り合わせる際の位置合わせを必要としない構成を有する散乱反射型カラー表示体が提案されている（例えば、特許文献５参照）。この散乱反射型カラー表示体は次のような手順で形成される。
先ず、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などの複数の能動素子に接続された複数の画素電極を有する第１の基板上に、電圧を印加する事により散乱反射状態が制御できる表示媒体を形成する。
【０００７】
次いで、表示媒体上の画素電極に対応する位置に、所定のパターンの複数の着色層からなるカラーフィルタを、スクリーン印刷により印刷したり、インクジェットプリンタにより印字したりすることにより形成する。その着色層には、Ｒｅｄ，Ｇｒｅｅｎ，Ｂｌｕｅの３色、又はＣｙａｎ，Ｍａｇｅｎｔａ，Ｙｅｌｌｏｗの３色が用いられる。
次いで、対向電極となる面状に設けられた透明電極を有する第２の基板を、第１の基板に貼り合わせることで散乱反射型カラー表示体を得ている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１−８６１１６号公報
【特許文献２】特開平１−４２６８３号公報
【特許文献３】特開２００１−９２３８３号公報
【特許文献４】特開２００１−１５４２１９号公報
【特許文献５】特開２００３−１０８０３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、一般的にはＴＦＴなどの駆動電極の画素は、正方形や長方形などの矩形である。このため、各種印刷法によって形成するカラーフィルタの画素には、このような駆動電極の画素と可能な限り同形状であることが求められる。これは、散乱反射型表示材が反射した光を可能な限り多くカラーフィルタに通過させ、表示される色域を広くする目的からである。
【００１０】
しかし、各種印刷法によって形成されるカラーフィルタの画素は、インクの濡れ広がりなどによって矩形に形成しづらい問題がある。
さらに、インクジェット印刷によってカラーフィルタを印刷形成する場合には、この問題が顕著となる。これは、基材上にはインクの濡れ広がりによる滲みや混色を防ぐために、インクを保持するインクアンダーコート層を用いており、インクジェット印刷ではその動作原理上、飛翔するインク粒は表面張力によって球形となり、基材へのインク粒の着弾は円形となってしまうからである。
【００１１】
これに対して、ＬＣＤ用のカラーフィルタでは、矩形に形成されたＢＭを画素間の隔壁として用いることで、濡れ広がったインクがＢＭの壁で留まり、矩形の画素を形成することができる。しかし、散乱反射型表示材用のカラーフィルタにおいて画素間に隔壁を用いることは、反射率を低下させることにつながるため好ましくない。
さらにこれに対して、図１０（ａ）又は（ｂ）に示すように、一つの画素４００の印刷に複数個の小さな液滴４０２を矩形に近くなるように配置して印刷を行う技術がある。
【００１２】
しかし、高精細なディスプレイ用に画素幅を小さくするには、円形に濡れ広がってしまうインクの影響により隣り合った画素同士のインクが接触し混ざってしまうことを考慮して、カラーフィルタの画素間隔を広げて印刷する必要がある。この結果、背面の駆動電極の画素よりも狭い面積しかカラーフィルタの画素を印刷できないといった問題が生じてしまう。
【００１３】
そこで、本発明は、上記従来の問題に着目してなされたものであり、印刷後にインクがアンダーコート層に吸収固定される過程で所望の画素が形成され、かつ、画素の隣接間隔を狭めることが可能な、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、及び情報表示装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、矩形の画素単位領域内に少なくとも２種類の表面張力の異なった領域がパターン形成されたアンダーコート層の表面に、インクジェット方式にて着色インクを付与した着色パターンを有することを特徴とするカラーフィルタである。
また、請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記画素単位領域の角部の表面張力をγｓ１とし、前記画素単位領域の中央部の界面張力をγｓ２としたときに、γｓ１＞γｓ２となることを特徴とするカラーフィルタである。
【００１５】
また、請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載のカラーフィルタを製造するカラーフィルタの製造方法であって、前記紫外線の露光量の差によって前記表面張力に差を与えることを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。
また、請求項４に係る発明は、請求項１又は２に記載のカラーフィルタを製造するカラーフィルタの製造方法であって、前記アンダーコート層の表面形状の違いによって前記表面張力に差を与えることを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。
【００１６】
また、請求項５に係る発明は、請求項４に係る発明において、前記アンダーコート層の表面に窪みをつけることで該表面の表面積を大きくすることにより該表面の表面張力を大きくしたことによって前記表面張力に差を与えることを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。
また、請求項６に係る発明は、請求項１又は２に記載のカラーフィルタを、情報を表示する表示部に設けたことを特徴とする情報表示装置である。
【００１７】
また、請求項７に係る発明は、矩形の画素単位領域内に少なくとも２種類の表面張力の異なった領域がパターン形成されたアンダーコート層の表面に、インクジェット方式にて着色インクを付与した着色パターンを形成してカラーフィルタを製造することを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。
ここで、図１１は、固体（例えば基板）４０１の表面に付着した液滴４０２における力のつり合いを示す図である。
【００１８】
図１１に示すように、固体４０１の表面に付着した液滴４０２はある接触角（θ）をもって静止する。このとき、固体の表面張力（固体と気体の界面張力）をγｓ、液体の表面張力（液体と気体の界面張力）をγｌとし、個液界面の界面張力をγｉとすると、Ｙｏｕｎｇの下記の式（１）が成り立つ（Ｔ．Ｙｏｕｎｇ，Ｔｒａｎｓ．Ｆａｒａｄａｙ Ｓｏｃ．（Ｌｏｎｄｏｎ），９６ Ａ，６５（１８０５）等参照）。
【００１９】
γｓ＝γｉ＋γｌｃｏｓθ ・・・（１）
また、付着の仕事を考えると、付着仕事Ｗは、固体−液体の界面を固体−気体、液体−気体の２つの界面に分けるのに必要な仕事であり、下記のＤｕｐｒｅの式（２）で定義され、これらの２つの式から下記のＹｏｕｎｇ−Ｄｕｐｒｅの式（３）が導かれる。
Ｗ＝γｓ＋γｌ−γｉ ・・・（２）
Ｗ＝γｌ（１＋ｃｏｓθ） ・・・（３）
これは、付着仕事Ｗが大きいほど、接触角は小さくなり、固体表面は濡れ易く、又は、付着仕事Ｗが小さいほど、接触角は大きく、固体表面は濡れにくいことを示している。
【００２０】
さらに、付着仕事Ｗは、固体と液体が付着する際の表面自由エネルギーの減少分であることから、これが固液界面の相互作用と関係した量と考えＧｉｒｉｆａｌｃｏとＧｏｏｄは、下記の式（４）を仮定した。ここで、Φは２相間に働く相互作用の種類により異なる値をとる補正係数である（Ｌ．Ａ．Ｇｉｒｉｆａｌｃｏ，Ｒ．Ｊ．Ｇｏｏｄ，Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．，６１，９００（１９５７）、及びＲ．Ｊ．Ｇｏｏｄ，Ｅ．Ｅｌｂｉｎｇ，Ｉｎｄ．Ｅｎｇ．Ｃｈｅｍ．，６２（３），５４（１９７０）等参照）。
【００２１】
Ｗ＝２Φ√（γｓ・γｌ） ・・・（４）
これより、固体の表面張力γｓ（表面エネルギー）が大きいほど、付着仕事Ｗは大きく、接触角θは小さくなり、固体表面は液体に濡れ易くなる。
一方、同じ材質の固体表面であっても、その表面に液滴よりも小さい凹凸形状があると、液滴の接触角θｒは、平らな表面での接触角θとは異なることが知られている（恩田智彦：「フラクタル表面の超撥水・超親水現象」、電子学会論文Ａ，１１６，１２（１９９６）１０４１、及び酒井秀樹・藤井富美子：「粗面における見かけの接触角の重量依存性」、表面化学、１９，７（１９９８）４５３等参照）。
【００２２】
凹凸面上の液滴の接触角θｒは、平面上の接触角θによって式（５）で表される。
ｃｏｓθｒ＝ｒ・ｃｏｓθ ・・・（５）
ここで、ｒは、表面積増倍因子であり、平滑面の表面積に対する凹凸面の表面積の増加割合を示す。この因子は１よりも大きくなることから、凹凸面上での液体の接触角θｒは、θ＞９０度のときはθより大きくなり、θ＜９０度のときはθより小さくなる。すなわち、固体表面の凹凸化によって撥液的な表面はより撥液的になり、親液的な表面はより親液的となることが知られている（恩田智彦：「フラクタル表面の超撥水・超親水現象」、電子学会論文Ａ，１１６，１２（１９９６）１０４１、及び酒井秀樹・藤井富美子：「粗面における見かけの接触角の重量依存性」、表面化学、１９，７（１９９８）４５３等参照）。
本発明は、これらの特性を利用したものであり、請求項２及び請求項３に係る発明は、式（３）及び式（４）の特性を利用し、請求項４及び請求項５に係る発明は、式（５）の特性を利用したものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、アンダーコート層表面の画素単位領域内に表面張力の異なった複数の領域を形成できる。
これにより、本発明では、アンダーコート層表面での着色インクの濡れ広がり方を制御できる。
また、本発明によれば、アンダーコート層表面の表面張力を、画素単位領域の中央部で小さく、画素単位領域の角部で大きくすることができる。
【００２４】
これにより、本発明では、印刷した着色インクが画素単位領域内で中央部から角部に向かって濡れ広がり易くなり、矩形の画素（カラーフィルタ画素）を簡単に形成できる。
よって、本発明では、カラーフィルタ画素の隣接間隔を狭めることができ、背面電極の画素の面積に対するカラーフィルタ画素の面積、所謂カラーフィルタ画素占有率を大きくすることができる。
【００２５】
この結果、本発明では、発色性能の優れたカラーフィルタを得ることができ、表示できる色域の広い散乱反射型表示装置の作製が可能となる。
また、本発明によれば、紫外線の露光量の差によって表面張力に差を与えるといったように、簡易に表面張力に差を与えることができる。
【００２６】
また、本発明によれば、アンダーコート層の表面形状の違いによって表面張力に差を与えるといったように、簡易に表面張力に差を与えることができる。
また、本発明によれば、アンダーコート層の表面に窪みをつけることで該表面の表面積を大きくすることにより該表面の表面張力を大きくしたことによって表面張力に差を与えるといったように、簡易に表面張力に差を与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本実施形態に係るカラーフィルタの製造方法を説明するための製造工程の一例を示す断面図である。
【図２】本実施形態に係るカラーフィルタの製造方法を説明するための製造工程の図１に続く工程の一例を示す断面図である。
【図３】本実施形態に係るカラーフィルタの製造方法を説明するための製造工程の図２に続く工程の一例を示す断面図である。
【図４】本実施形態に係るカラーフィルタの製造方法を説明するための製造工程の図３に続く工程の一例を示す断面図である。
【図５】本実施形態に係るカラーフィルタの製造方法を説明するための製造工程の図４に続く工程の一例を示す断面図である。
【図６】本実施形態に係るカラーフィルタの製造方法を説明するための製造工程の図５に続く工程の一例を示す断面図である。
【図７】表面張力が異なる領域をパターン形成したアンダーコート層表面を示す図である。
【図８】本実施形態に係る情報表示装置の一構成例を示す断面図である。
【図９】本実施形態の作用、効果を説明する図である。
【図１０】インクジェット方式で矩形の画素を形成する説明をする図である。
【図１１】固体表面上の液滴における力のつり合いを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
（カラーフィルタの製造方法による製造工程）
本実施形態は、本発明を適用したカラーフィルタの製造方法である。
図１乃至図６は、カラーフィルタの製造方法にかかる製造工程の一例を示す図である。
【００２９】
先ず、図１に示すように、厚さ２５ｕｍの透明なＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム１０１に透明導電膜（ＩＴＯ膜）１０２を厚さ１０００Åで形成し、透明導電膜１０２の一の面（図１では下側面）に、電子インクを塗布し、厚さ５０ｕｍのマイクロカプセル表示層１０３を形成する。
【００３０】
次に、マイクロカプセル表示層１０３の一の面（図１では下側面）に、厚さ２０ｕｍの導電性接着剤層１０４を形成し、一辺が約８０ｕｍの矩形の画素１０５が複数形成された背面電極基板１０６の矩形の画素１０５が複数形成された面（図１では上側面）に、導電性接着剤層１０４によって、電子インクを塗布したＰＥＴフィルム１０１を貼り合わせて、マイクロカプセル型散乱反射表示装置１０７を得る。例えば、画素１０５は、一辺が約８０ｕｍの矩形の画素である。
【００３１】
次に、マイクロカプセル型散乱反射表示装置１０７の画像表示面側である、ＰＥＴフィルム１０１の上に、ポリウレタン樹脂をバーコート法にて塗布し、約８０℃のオーブンで加熱乾燥させて、膜厚１０ｕｍ程度のアンダーコート層１０８を作製する。
次に、図２に示すように、クロム膜を形成したガラス板のクロム膜をエッチングによって部分的に除去することでクロム膜をパターン形成したフォトマスク基板１０９を、アンダーコート層１０８の上に、矩形の画素１０５の位置にクロムのパターン形成膜が一致するように位置合わせして置く。
【００３２】
それから、発光中心波長１７２ｎｍのキセノンエキシマＵＶランプを用いて発生させたエキシマＵＶ光（ＵＶ：紫外線）を、フォトマスク基板１０９を介してアンダーコート層１０８に照射し、図３及び図７に示すように、表面張力が大きくなった領域（角部領域）１１０がパターン形成されたアンダーコート層１１１を得る。
このように、アンダーコート層１１１の表面には、画素単位領域内で表面張力の異なった複数の領域が形成される。具体的には、画素単位領域の角部の表面張力をγｓ１とし、画素単位領域の中央部の界面張力をγｓ２としたときに、画素単位領域内にγｓ１＞γｓ２を満たす領域が形成される。
【００３３】
さらに、そのような表面張力γｓ１、γｓ２の差については、具体的には、紫外線の露光量の差によって与えている。ここで、例えば、前述のようなガラス板にクロムなどの金属膜をパターン形成した遮光板を用い、紫外線をこの遮光板を介してアンダーコート層表面に当てることで、具体的には、矩形の画素単位領域の中央部に比較して角部では紫外線を多く照射することで、前述のように、画素単位領域内にγｓ１＞γｓ２を満たす領域を形成する。また、このときの遮光板の位置合わせについては、背面電極基板１０６に設けられた位置合わせマークを基準にすることで、背面電極基板１０６の画素１０５の位置に高精度で遮光板を合わせることができる。
【００３４】
また、表面張力の差については、アンダーコート層の表面形状の違いによって与えることもできる。より詳しくは、アンダーコート層表面に窪みをつけることでその表面の表面積を大きくすることにより表面張力を大きくしたことによって表面張力に差を与える。ここで、例えば、金属板又はガラス板の表面に凸状の型をエッチングなどの表面処理技術により形成した版を用いる。ここで、版には、凸状の型がカラーフィルタを印刷したときに矩形の画素の角部に相当する位置に形成してある。このような版をアンダーコート層表面に圧しつけることで表面に窪みを形成し、その窪みによってアンダーコート層表面の表面積を増大させることで表面張力を大きくする。ここで、アンダーコート層表面への窪み形成については、画素の角部に、画素中心から角部へ向かう放射状線上に形成するのが好ましい。
【００３５】
以上のようにして行うアンダーコート層表面への窪み形成によって、窪みが形成されたアンダーコート層表面は、平坦なアンダーコート層表面に比較してインクへの濡れ性が増大されたものとなる。
次に、図４に示すように、インクジェット法にて、Ｒｅｄ、Ｂｌｕｅ、Ｇｒｅｅｎの着色インクをパターン形成されたアンダーコート層１１１に付与する。これにより、アンダーコート層１１１上の着色インク１１３は、アンダーコート層表面の表面張力の差異によって自発的に濡れ広がり（特に画素単位領域の角部で濡れ広がり）、矩形のカラーフィルタ画素が形成される。
【００３６】
その後、図５に示すように、乾燥させて着色インク１１３をアンダーコート層１１１に定着させてカラーフィルタ（着色パターン）１１４を得る。ここで、前述のように、背面電極基板１０６の画素１０５に対して遮光板を高精度で位置合わせしていることで、背面電極基板１０６の画素１０５に相当する位置にカラーフィルタ１１４（矩形のカラーフィルタ画素）が高精度で形成される。
【００３７】
次に、図６に示すように、形成したカラーフィルタ１１４の表面をアクリル樹脂で覆い表面保護層１１５を形成する。この表面保護層１１５は、より平坦性を必要とする場合や、より各種の環境条件から、カラーフィルタ１１４を保護するために設けられる。
なお、透明な表面保護層１１５には、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン、ポリカーボネート、アクリル系、シリコン系等の有機樹脂やＳｉ３Ｎ４、ＳｉＯ２、ＳｉＯ、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ３等の無機膜を適用することができる。
【００３８】
また、スピンコート法、ダイコート法、ロールコート法、バーコート法、印刷法等の塗布方法で、あるいは蒸着法で透明な表面保護層１１５を設けることができる。
次に、図８に示すように、透明な粘着材３０１を用いて、表面保護層１１５の上に保護フィルム３０２を貼り合わせる。この保護フィルム３０２には、表示面側から加わった衝撃を吸収して、カラーフィルタ１１４やマイクロカプセル表示層１０３が破損するのを防ぐと共に、水分や酸素の浸入を防ぐガスバリア性を持たせてある。
【００３９】
さらに、周辺部分を封止材３０３によって封止して情報表示装置３０４を作製する。
このようにして得た散乱反射型の情報表示装置３０４では、カラーフィルタ１１４（カラーフィルタ画素）が、画素１０５と対向する位置に精度良く配置されていることを確認できた。
さらに、形成したカラーフィルタ１１４は、その画素（カラーフィルタ画素）の角部が矩形に近い形状となっており、その画素面積が、対向する画素１０５の面積に比して９０％〜９５％となっていることを確認できた。
【００４０】
（作用等）
以上のように、本実施形態では、アンダーコート層表面の表面張力が画素単位領域の角部と中央部とで異なるようにパターニングされていることから、インクジェット方式にて着色材料を印刷形成する際に、飛翔中にインクの表面張力によって球状となっているインク粒であっても、着弾後にアンダーコート層表面の表面張力の差によって自発的にアンダーコート層表面の矩形の画素単位領域４００の角部４００ａまでインクが濡れ広がるようになる（図９（ａ）乃至（ｃ）の変化を参照）。
【００４１】
これにより、本実施形態では、アンダーコート層表面の画素単位領域間に隔壁を設けなくとも、又は、隣接した画素単位領域同士での混色を防ぐために該画素単位領域に対して小さい面積でインクジェット印刷しても、背面電極基板１０６の画素１０５に近い面積のカラーフィルタ画素を形成できる。
すなわち、本実施形態では、カラーフィルタ画素の隣接間隔を狭めることができ、背面電極基板１０６の画素１０５の面積に対するカラーフィルタ画素の面積、所謂カラーフィルタ画素占有率を大きくすることができる（図９（ｃ）参照）。
この結果、本実施形態では、情報表示装置３０４は良好な画質のカラー表示ができる。
【００４２】
（実施形態の変形例）
本実施形態では、アンダーコート層表面の画素単位領域内に必要に応じて３種類以上の表面張力の異なった領域を形成することもできる。
また、本実施形態では、インクジェット方式の好ましい具体例として、インクを吐出する際のエネルギー発生素子として圧電素子を用いたピエゾジェットタイプあるいは電気熱変換体を用いたバブルジェットタイプが使用可能である。
【００４３】
また、本実施形態において、パターン状アンダーコート層を形成する材料として、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリビニルアルコール等が挙げられる。
また、このような樹脂を基板上にスピンコート法、ダイコート法、ロールコート法、バーコート法、印刷法等により塗布し、乾燥させて膜厚０．５〜２０ｕｍ程度、好ましくは０．５〜１０ｕｍ程度のアンダーコート層膜を形成する。
【００４４】
また、本実施形態では、着色材料は、有機顔料、無機顔料、染料等のうち所望の分光特性を得られるものであれば、特に限定されるものではない。この場合、各材料を単体で用いることも、あるいは、これらの内いくつかの混合物を用いることもできる。
また、本実施形態では、着色インクは、前記着色材料を必要に応じて添加剤とともに溶媒に溶解あるいは分散させて用いることもできる。
【００４５】
また、本実施形態では、カラーフィルタを形成する基板は、一般的にカラーフィルタの基板として使用されているものなら特に制限は無いが、例えば、ガラス板、透明樹脂板、透明樹脂フィルム、あるいは散乱反射型表示体を用いたディスプレイの表示面、特にマイクロカプセル型電気泳動表示装置の表示面が挙げられる。
【００４６】
以上、本発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明の範囲は、図示され記載された例示的な実施形態に限定されるものではなく、本発明が目的とするものと均等な効果をもたらすすべての実施形態をも含む。さらに、本発明の範囲は、請求項１により画される発明の特徴の組み合わせに限定されるものではなく、すべての開示されたそれぞれの特徴のうち特定の特徴のあらゆる所望する組み合わせによって画されうる。
【符号の説明】
【００４７】
１０１…ＰＥＴフィルム、１０２…透明導電膜、１０３…マイクロカプセル表示層、１０４…導電性接着剤、１０５…画素電極、１０６…背面電極基板、１０７…マイクロカプセル型散乱反射表示装置、１０８…受像層、１０９…フォトマスク、１１１…パターン形成された受像層、１１２…インクジェットヘッド、１１３…着色インク、１１４…カラーフィルタ、１１５…保護層、３０１…透明粘着材、３０２…保護フィルム、３０３…封止材、３０４…情報表示装置、４００…画素、４０１…基板、４０２…液滴
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、及び情報表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
背面にバックライトを設け、その発光を液晶パネルで制御して表示を行う透過型ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）に対し、周囲の照明や環境光等の反射光を制御して表示を行う反射型ＬＣＤが、低消費電力であること、また、直射日光下での視認性が良いことなどの理由から、主に携帯情報端末用に用いられるようになってきている。また、ＬＣＤとは異なる表示原理を利用したディスプレイが、近年報告されており、ＬＣＤにはない特徴を有する反射型ディスプレイとして期待されている。
【０００３】
ＬＣＤの表示方式として、現在、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）方式及びＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）方式の２方式が主に用いられており、さらにＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式、ＭＶＡ（ＭｕｌｔｉｄｏｍａｉｎＶｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式、及びＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）方式等も報告されている。これらのいずれの表示方式も、それ自体は光の透過状態を制御するものであり、表示色を変えることはできない。したがって、色表示をするためには、カラーフィルタを使用する必要がある。
【０００４】
また、ＬＣＤに代わる他の表示方式として、帯電した微粒子を電場によって動かす電気泳動方式（例えば、特許文献１参照）、２色に塗り分けられた球体を電場で回転させるツイストボール方式（例えば、特許文献２参照）、樹脂中に分散した液晶の液滴内部の配向状態を電場で制御する高分子分散型液晶方式（ＰＤＬＣ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）（例えば、特許文献３参照）、その樹脂成分比が小さく液晶中に高分子が網目構造を取っている高分子ネットワーク型液晶方式（ＰＮＬＣＰｏｌｙｍｅｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）（例えば、特許文献４参照）などがある。
【０００５】
これらの表示方式は、いずれも散乱反射状態を電場で制御するものであり、それ自体は色を表示することが困難であるので、カラー表示するためにはカラーフィルタを使用するのが現実的である。前記カラーフィルタを用いてカラー表示化する方式としては、複数の画素に相当する電極を有する基板と、カラーフィルタを有する基板とを、設定された画素の位置とカラーフィルタの位置とを正確に位置合わせして貼り合わせるのが一般的である。しかし、表示する画素が細かくなり、また、画素が多くなればなるほど、要求される位置合わせ精度が高くなり大画面化・高精細化が困難となる。
【０００６】
そこで、カラーフィルタを表示媒体上に直接形成することにより、カラーフィルタを高精度に形成し、かつ、２つの基板を貼り合わせる際の位置合わせを必要としない構成を有する散乱反射型カラー表示体が提案されている（例えば、特許文献５参照）。この散乱反射型カラー表示体は次のような手順で形成される。
先ず、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などの複数の能動素子に接続された複数の画素電極を有する第１の基板上に、電圧を印加する事により散乱反射状態が制御できる表示媒体を形成する。
【０００７】
次いで、表示媒体上の画素電極に対応する位置に、所定のパターンの複数の着色層からなるカラーフィルタを、スクリーン印刷により印刷したり、インクジェットプリンタにより印字したりすることにより形成する。その着色層には、Ｒｅｄ，Ｇｒｅｅｎ，Ｂｌｕｅの３色、又はＣｙａｎ，Ｍａｇｅｎｔａ，Ｙｅｌｌｏｗの３色が用いられる。
次いで、対向電極となる面状に設けられた透明電極を有する第２の基板を、第１の基板に貼り合わせることで散乱反射型カラー表示体を得ている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１−８６１１６号公報
【特許文献２】特開平１−４２６８３号公報
【特許文献３】特開２００１−９２３８３号公報
【特許文献４】特開２００１−１５４２１９号公報
【特許文献５】特開２００３−１０８０３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、一般的にはＴＦＴなどの駆動電極の画素は、正方形や長方形などの矩形である。このため、各種印刷法によって形成するカラーフィルタの画素には、このような駆動電極の画素と可能な限り同形状であることが求められる。これは、散乱反射型表示材が反射した光を可能な限り多くカラーフィルタに通過させ、表示される色域を広くする目的からである。
【００１０】
しかし、各種印刷法によって形成されるカラーフィルタの画素は、インクの濡れ広がりなどによって矩形に形成しづらい問題がある。
さらに、インクジェット印刷によってカラーフィルタを印刷形成する場合には、この問題が顕著となる。これは、基材上にはインクの濡れ広がりによる滲みや混色を防ぐために、インクを保持するインクアンダーコート層を用いており、インクジェット印刷ではその動作原理上、飛翔するインク粒は表面張力によって球形となり、基材へのインク粒の着弾は円形となってしまうからである。
【００１１】
これに対して、ＬＣＤ用のカラーフィルタでは、矩形に形成されたＢＭを画素間の隔壁として用いることで、濡れ広がったインクがＢＭの壁で留まり、矩形の画素を形成することができる。しかし、散乱反射型表示材用のカラーフィルタにおいて画素間に隔壁を用いることは、反射率を低下させることにつながるため好ましくない。
さらにこれに対して、図１０（ａ）又は（ｂ）に示すように、一つの画素４００の印刷に複数個の小さな液滴４０２を矩形に近くなるように配置して印刷を行う技術がある。
【００１２】
しかし、高精細なディスプレイ用に画素幅を小さくするには、円形に濡れ広がってしまうインクの影響により隣り合った画素同士のインクが接触し混ざってしまうことを考慮して、カラーフィルタの画素間隔を広げて印刷する必要がある。この結果、背面の駆動電極の画素よりも狭い面積しかカラーフィルタの画素を印刷できないといった問題が生じてしまう。
【００１３】
そこで、本発明は、上記従来の問題に着目してなされたものであり、印刷後にインクがアンダーコート層に吸収固定される過程で所望の画素が形成され、かつ、画素の隣接間隔を狭めることが可能な、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、及び情報表示装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、矩形の画素単位領域内に少なくとも２種類の表面張力の異なった領域がパターン形成されたアンダーコート層の表面に、インクジェット方式にて着色インクを付与した着色パターンを有することを特徴とするカラーフィルタである。
また、請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記画素単位領域の角部の表面張力をγｓ１とし、前記画素単位領域の中央部の界面張力をγｓ２としたときに、γｓ１＞γｓ２となることを特徴とするカラーフィルタである。
【００１５】
また、請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載のカラーフィルタを製造するカラーフィルタの製造方法であって、前記紫外線の露光量の差によって前記表面張力に差を与えることを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。
また、請求項４に係る発明は、請求項１又は２に記載のカラーフィルタを製造するカラーフィルタの製造方法であって、前記アンダーコート層の表面形状の違いによって前記表面張力に差を与えることを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。
【００１６】
また、請求項５に係る発明は、請求項４に係る発明において、前記アンダーコート層の表面に窪みをつけることで該表面の表面積を大きくすることにより該表面の表面張力を大きくしたことによって前記表面張力に差を与えることを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。
また、請求項６に係る発明は、請求項１又は２に記載のカラーフィルタを、情報を表示する表示部に設けたことを特徴とする情報表示装置である。
【００１７】
また、請求項７に係る発明は、矩形の画素単位領域内に少なくとも２種類の表面張力の異なった領域がパターン形成されたアンダーコート層の表面に、インクジェット方式にて着色インクを付与した着色パターンを形成してカラーフィルタを製造することを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。
ここで、図１１は、固体（例えば基板）４０１の表面に付着した液滴４０２における力のつり合いを示す図である。
【００１８】
図１１に示すように、固体４０１の表面に付着した液滴４０２はある接触角（θ）をもって静止する。このとき、固体の表面張力（固体と気体の界面張力）をγｓ、液体の表面張力（液体と気体の界面張力）をγｌとし、個液界面の界面張力をγｉとすると、Ｙｏｕｎｇの下記の式（１）が成り立つ（Ｔ．Ｙｏｕｎｇ，Ｔｒａｎｓ．Ｆａｒａｄａｙ Ｓｏｃ．（Ｌｏｎｄｏｎ），９６ Ａ，６５（１８０５）等参照）。
【００１９】
γｓ＝γｉ＋γｌｃｏｓθ ・・・（１）
また、付着の仕事を考えると、付着仕事Ｗは、固体−液体の界面を固体−気体、液体−気体の２つの界面に分けるのに必要な仕事であり、下記のＤｕｐｒｅの式（２）で定義され、これらの２つの式から下記のＹｏｕｎｇ−Ｄｕｐｒｅの式（３）が導かれる。
Ｗ＝γｓ＋γｌ−γｉ ・・・（２）
Ｗ＝γｌ（１＋ｃｏｓθ） ・・・（３）
これは、付着仕事Ｗが大きいほど、接触角は小さくなり、固体表面は濡れ易く、又は、付着仕事Ｗが小さいほど、接触角は大きく、固体表面は濡れにくいことを示している。
【００２０】
さらに、付着仕事Ｗは、固体と液体が付着する際の表面自由エネルギーの減少分であることから、これが固液界面の相互作用と関係した量と考えＧｉｒｉｆａｌｃｏとＧｏｏｄは、下記の式（４）を仮定した。ここで、Φは２相間に働く相互作用の種類により異なる値をとる補正係数である（Ｌ．Ａ．Ｇｉｒｉｆａｌｃｏ，Ｒ．Ｊ．Ｇｏｏｄ，Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．，６１，９００（１９５７）、及びＲ．Ｊ．Ｇｏｏｄ，Ｅ．Ｅｌｂｉｎｇ，Ｉｎｄ．Ｅｎｇ．Ｃｈｅｍ．，６２（３），５４（１９７０）等参照）。
【００２１】
Ｗ＝２Φ√（γｓ・γｌ） ・・・（４）
これより、固体の表面張力γｓ（表面エネルギー）が大きいほど、付着仕事Ｗは大きく、接触角θは小さくなり、固体表面は液体に濡れ易くなる。
一方、同じ材質の固体表面であっても、その表面に液滴よりも小さい凹凸形状があると、液滴の接触角θｒは、平らな表面での接触角θとは異なることが知られている（恩田智彦：「フラクタル表面の超撥水・超親水現象」、電子学会論文Ａ，１１６，１２（１９９６）１０４１、及び酒井秀樹・藤井富美子：「粗面における見かけの接触角の重量依存性」、表面化学、１９，７（１９９８）４５３等参照）。
【００２２】
凹凸面上の液滴の接触角θｒは、平面上の接触角θによって式（５）で表される。
ｃｏｓθｒ＝ｒ・ｃｏｓθ ・・・（５）
ここで、ｒは、表面積増倍因子であり、平滑面の表面積に対する凹凸面の表面積の増加割合を示す。この因子は１よりも大きくなることから、凹凸面上での液体の接触角θｒは、θ＞９０度のときはθより大きくなり、θ＜９０度のときはθより小さくなる。すなわち、固体表面の凹凸化によって撥液的な表面はより撥液的になり、親液的な表面はより親液的となることが知られている（恩田智彦：「フラクタル表面の超撥水・超親水現象」、電子学会論文Ａ，１１６，１２（１９９６）１０４１、及び酒井秀樹・藤井富美子：「粗面における見かけの接触角の重量依存性」、表面化学、１９，７（１９９８）４５３等参照）。
本発明は、これらの特性を利用したものであり、請求項２及び請求項３に係る発明は、式（３）及び式（４）の特性を利用し、請求項４及び請求項５に係る発明は、式（５）の特性を利用したものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、アンダーコート層表面の画素単位領域内に表面張力の異なった複数の領域を形成できる。
これにより、本発明では、アンダーコート層表面での着色インクの濡れ広がり方を制御できる。
また、本発明によれば、アンダーコート層表面の表面張力を、画素単位領域の中央部で小さく、画素単位領域の角部で大きくすることができる。
【００２４】
これにより、本発明では、印刷した着色インクが画素単位領域内で中央部から角部に向かって濡れ広がり易くなり、矩形の画素（カラーフィルタ画素）を簡単に形成できる。
よって、本発明では、カラーフィルタ画素の隣接間隔を狭めることができ、背面電極の画素の面積に対するカラーフィルタ画素の面積、所謂カラーフィルタ画素占有率を大きくすることができる。
【００２５】
この結果、本発明では、発色性能の優れたカラーフィルタを得ることができ、表示できる色域の広い散乱反射型表示装置の作製が可能となる。
また、本発明によれば、紫外線の露光量の差によって表面張力に差を与えるといったように、簡易に表面張力に差を与えることができる。
【００２６】
また、本発明によれば、アンダーコート層の表面形状の違いによって表面張力に差を与えるといったように、簡易に表面張力に差を与えることができる。
また、本発明によれば、アンダーコート層の表面に窪みをつけることで該表面の表面積を大きくすることにより該表面の表面張力を大きくしたことによって表面張力に差を与えるといったように、簡易に表面張力に差を与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本実施形態に係るカラーフィルタの製造方法を説明するための製造工程の一例を示す断面図である。
【図２】本実施形態に係るカラーフィルタの製造方法を説明するための製造工程の図１に続く工程の一例を示す断面図である。
【図３】本実施形態に係るカラーフィルタの製造方法を説明するための製造工程の図２に続く工程の一例を示す断面図である。
【図４】本実施形態に係るカラーフィルタの製造方法を説明するための製造工程の図３に続く工程の一例を示す断面図である。
【図５】本実施形態に係るカラーフィルタの製造方法を説明するための製造工程の図４に続く工程の一例を示す断面図である。
【図６】本実施形態に係るカラーフィルタの製造方法を説明するための製造工程の図５に続く工程の一例を示す断面図である。
【図７】表面張力が異なる領域をパターン形成したアンダーコート層表面を示す図である。
【図８】本実施形態に係る情報表示装置の一構成例を示す断面図である。
【図９】本実施形態の作用、効果を説明する図である。
【図１０】インクジェット方式で矩形の画素を形成する説明をする図である。
【図１１】固体表面上の液滴における力のつり合いを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
（カラーフィルタの製造方法による製造工程）
本実施形態は、本発明を適用したカラーフィルタの製造方法である。
図１乃至図６は、カラーフィルタの製造方法にかかる製造工程の一例を示す図である。
【００２９】
先ず、図１に示すように、厚さ２５ｕｍの透明なＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム１０１に透明導電膜（ＩＴＯ膜）１０２を厚さ１０００Åで形成し、透明導電膜１０２の一の面（図１では下側面）に、電子インクを塗布し、厚さ５０ｕｍのマイクロカプセル表示層１０３を形成する。
【００３０】
次に、マイクロカプセル表示層１０３の一の面（図１では下側面）に、厚さ２０ｕｍの導電性接着剤層１０４を形成し、一辺が約８０ｕｍの矩形の画素１０５が複数形成された背面電極基板１０６の矩形の画素１０５が複数形成された面（図１では上側面）に、導電性接着剤層１０４によって、電子インクを塗布したＰＥＴフィルム１０１を貼り合わせて、マイクロカプセル型散乱反射表示装置１０７を得る。例えば、画素１０５は、一辺が約８０ｕｍの矩形の画素である。
【００３１】
次に、マイクロカプセル型散乱反射表示装置１０７の画像表示面側である、ＰＥＴフィルム１０１の上に、ポリウレタン樹脂をバーコート法にて塗布し、約８０℃のオーブンで加熱乾燥させて、膜厚１０ｕｍ程度のアンダーコート層１０８を作製する。
次に、図２に示すように、クロム膜を形成したガラス板のクロム膜をエッチングによって部分的に除去することでクロム膜をパターン形成したフォトマスク基板１０９を、アンダーコート層１０８の上に、矩形の画素１０５の位置にクロムのパターン形成膜が一致するように位置合わせして置く。
【００３２】
それから、発光中心波長１７２ｎｍのキセノンエキシマＵＶランプを用いて発生させたエキシマＵＶ光（ＵＶ：紫外線）を、フォトマスク基板１０９を介してアンダーコート層１０８に照射し、図３及び図７に示すように、表面張力が大きくなった領域（角部領域）１１０がパターン形成されたアンダーコート層１１１を得る。
このように、アンダーコート層１１１の表面には、画素単位領域内で表面張力の異なった複数の領域が形成される。具体的には、画素単位領域の角部の表面張力をγｓ１とし、画素単位領域の中央部の界面張力をγｓ２としたときに、画素単位領域内にγｓ１＞γｓ２を満たす領域が形成される。
【００３３】
さらに、そのような表面張力γｓ１、γｓ２の差については、具体的には、紫外線の露光量の差によって与えている。ここで、例えば、前述のようなガラス板にクロムなどの金属膜をパターン形成した遮光板を用い、紫外線をこの遮光板を介してアンダーコート層表面に当てることで、具体的には、矩形の画素単位領域の中央部に比較して角部では紫外線を多く照射することで、前述のように、画素単位領域内にγｓ１＞γｓ２を満たす領域を形成する。また、このときの遮光板の位置合わせについては、背面電極基板１０６に設けられた位置合わせマークを基準にすることで、背面電極基板１０６の画素１０５の位置に高精度で遮光板を合わせることができる。
【００３４】
また、表面張力の差については、アンダーコート層の表面形状の違いによって与えることもできる。より詳しくは、アンダーコート層表面に窪みをつけることでその表面の表面積を大きくすることにより表面張力を大きくしたことによって表面張力に差を与える。ここで、例えば、金属板又はガラス板の表面に凸状の型をエッチングなどの表面処理技術により形成した版を用いる。ここで、版には、凸状の型がカラーフィルタを印刷したときに矩形の画素の角部に相当する位置に形成してある。このような版をアンダーコート層表面に圧しつけることで表面に窪みを形成し、その窪みによってアンダーコート層表面の表面積を増大させることで表面張力を大きくする。ここで、アンダーコート層表面への窪み形成については、画素の角部に、画素中心から角部へ向かう放射状線上に形成するのが好ましい。
【００３５】
以上のようにして行うアンダーコート層表面への窪み形成によって、窪みが形成されたアンダーコート層表面は、平坦なアンダーコート層表面に比較してインクへの濡れ性が増大されたものとなる。
次に、図４に示すように、インクジェット法にて、Ｒｅｄ、Ｂｌｕｅ、Ｇｒｅｅｎの着色インクをパターン形成されたアンダーコート層１１１に付与する。これにより、アンダーコート層１１１上の着色インク１１３は、アンダーコート層表面の表面張力の差異によって自発的に濡れ広がり（特に画素単位領域の角部で濡れ広がり）、矩形のカラーフィルタ画素が形成される。
【００３６】
その後、図５に示すように、乾燥させて着色インク１１３をアンダーコート層１１１に定着させてカラーフィルタ（着色パターン）１１４を得る。ここで、前述のように、背面電極基板１０６の画素１０５に対して遮光板を高精度で位置合わせしていることで、背面電極基板１０６の画素１０５に相当する位置にカラーフィルタ１１４（矩形のカラーフィルタ画素）が高精度で形成される。
【００３７】
次に、図６に示すように、形成したカラーフィルタ１１４の表面をアクリル樹脂で覆い表面保護層１１５を形成する。この表面保護層１１５は、より平坦性を必要とする場合や、より各種の環境条件から、カラーフィルタ１１４を保護するために設けられる。
なお、透明な表面保護層１１５には、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン、ポリカーボネート、アクリル系、シリコン系等の有機樹脂やＳｉ３Ｎ４、ＳｉＯ２、ＳｉＯ、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ３等の無機膜を適用することができる。
【００３８】
また、スピンコート法、ダイコート法、ロールコート法、バーコート法、印刷法等の塗布方法で、あるいは蒸着法で透明な表面保護層１１５を設けることができる。
次に、図８に示すように、透明な粘着材３０１を用いて、表面保護層１１５の上に保護フィルム３０２を貼り合わせる。この保護フィルム３０２には、表示面側から加わった衝撃を吸収して、カラーフィルタ１１４やマイクロカプセル表示層１０３が破損するのを防ぐと共に、水分や酸素の浸入を防ぐガスバリア性を持たせてある。
【００３９】
さらに、周辺部分を封止材３０３によって封止して情報表示装置３０４を作製する。
このようにして得た散乱反射型の情報表示装置３０４では、カラーフィルタ１１４（カラーフィルタ画素）が、画素１０５と対向する位置に精度良く配置されていることを確認できた。
さらに、形成したカラーフィルタ１１４は、その画素（カラーフィルタ画素）の角部が矩形に近い形状となっており、その画素面積が、対向する画素１０５の面積に比して９０％〜９５％となっていることを確認できた。
【００４０】
（作用等）
以上のように、本実施形態では、アンダーコート層表面の表面張力が画素単位領域の角部と中央部とで異なるようにパターニングされていることから、インクジェット方式にて着色材料を印刷形成する際に、飛翔中にインクの表面張力によって球状となっているインク粒であっても、着弾後にアンダーコート層表面の表面張力の差によって自発的にアンダーコート層表面の矩形の画素単位領域４００の角部４００ａまでインクが濡れ広がるようになる（図９（ａ）乃至（ｃ）の変化を参照）。
【００４１】
これにより、本実施形態では、アンダーコート層表面の画素単位領域間に隔壁を設けなくとも、又は、隣接した画素単位領域同士での混色を防ぐために該画素単位領域に対して小さい面積でインクジェット印刷しても、背面電極基板１０６の画素１０５に近い面積のカラーフィルタ画素を形成できる。
すなわち、本実施形態では、カラーフィルタ画素の隣接間隔を狭めることができ、背面電極基板１０６の画素１０５の面積に対するカラーフィルタ画素の面積、所謂カラーフィルタ画素占有率を大きくすることができる（図９（ｃ）参照）。
この結果、本実施形態では、情報表示装置３０４は良好な画質のカラー表示ができる。
【００４２】
（実施形態の変形例）
本実施形態では、アンダーコート層表面の画素単位領域内に必要に応じて３種類以上の表面張力の異なった領域を形成することもできる。
また、本実施形態では、インクジェット方式の好ましい具体例として、インクを吐出する際のエネルギー発生素子として圧電素子を用いたピエゾジェットタイプあるいは電気熱変換体を用いたバブルジェットタイプが使用可能である。
【００４３】
また、本実施形態において、パターン状アンダーコート層を形成する材料として、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリビニルアルコール等が挙げられる。
また、このような樹脂を基板上にスピンコート法、ダイコート法、ロールコート法、バーコート法、印刷法等により塗布し、乾燥させて膜厚０．５〜２０ｕｍ程度、好ましくは０．５〜１０ｕｍ程度のアンダーコート層膜を形成する。
【００４４】
また、本実施形態では、着色材料は、有機顔料、無機顔料、染料等のうち所望の分光特性を得られるものであれば、特に限定されるものではない。この場合、各材料を単体で用いることも、あるいは、これらの内いくつかの混合物を用いることもできる。
また、本実施形態では、着色インクは、前記着色材料を必要に応じて添加剤とともに溶媒に溶解あるいは分散させて用いることもできる。
【００４５】
また、本実施形態では、カラーフィルタを形成する基板は、一般的にカラーフィルタの基板として使用されているものなら特に制限は無いが、例えば、ガラス板、透明樹脂板、透明樹脂フィルム、あるいは散乱反射型表示体を用いたディスプレイの表示面、特にマイクロカプセル型電気泳動表示装置の表示面が挙げられる。
【００４６】
以上、本発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明の範囲は、図示され記載された例示的な実施形態に限定されるものではなく、本発明が目的とするものと均等な効果をもたらすすべての実施形態をも含む。さらに、本発明の範囲は、請求項１により画される発明の特徴の組み合わせに限定されるものではなく、すべての開示されたそれぞれの特徴のうち特定の特徴のあらゆる所望する組み合わせによって画されうる。
【符号の説明】
【００４７】
１０１…ＰＥＴフィルム、１０２…透明導電膜、１０３…マイクロカプセル表示層、１０４…導電性接着剤、１０５…画素電極、１０６…背面電極基板、１０７…マイクロカプセル型散乱反射表示装置、１０８…受像層、１０９…フォトマスク、１１１…パターン形成された受像層、１１２…インクジェットヘッド、１１３…着色インク、１１４…カラーフィルタ、１１５…保護層、３０１…透明粘着材、３０２…保護フィルム、３０３…封止材、３０４…情報表示装置、４００…画素、４０１…基板、４０２…液滴
【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形の画素単位領域内に少なくとも２種類の表面張力の異なった領域がパターン形成されたアンダーコート層の表面に、インクジェット方式にて着色インクを付与した着色パターンを有することを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項２】
前記画素単位領域の角部の表面張力をγｓ１とし、前記画素単位領域の中央部の界面張力をγｓ２としたときに、γｓ１＞γｓ２となることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のカラーフィルタを製造するカラーフィルタの製造方法であって、
前記紫外線の露光量の差によって前記表面張力に差を与えることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のカラーフィルタを製造するカラーフィルタの製造方法であって、
前記アンダーコート層の表面形状の違いによって前記表面張力に差を与えることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
【請求項５】
前記アンダーコート層の表面に窪みをつけることで該表面の表面積を大きくすることにより該表面の表面張力を大きくしたことによって前記表面張力に差を与えることを特徴とする請求項４に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項６】
請求項１又は２に記載のカラーフィルタを、情報を表示する表示部に設けたことを特徴とする情報表示装置。
【請求項７】
矩形の画素単位領域内に少なくとも２種類の表面張力の異なった領域がパターン形成されたアンダーコート層の表面に、インクジェット方式にて着色インクを付与した着色パターンを形成してカラーフィルタを製造することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
【請求項１】
矩形の画素単位領域内に少なくとも２種類の表面張力の異なった領域がパターン形成されたアンダーコート層の表面に、インクジェット方式にて着色インクを付与した着色パターンを有することを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項２】
前記画素単位領域の角部の表面張力をγｓ１とし、前記画素単位領域の中央部の界面張力をγｓ２としたときに、γｓ１＞γｓ２となることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のカラーフィルタを製造するカラーフィルタの製造方法であって、
前記紫外線の露光量の差によって前記表面張力に差を与えることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のカラーフィルタを製造するカラーフィルタの製造方法であって、
前記アンダーコート層の表面形状の違いによって前記表面張力に差を与えることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
【請求項５】
前記アンダーコート層の表面に窪みをつけることで該表面の表面積を大きくすることにより該表面の表面張力を大きくしたことによって前記表面張力に差を与えることを特徴とする請求項４に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項６】
請求項１又は２に記載のカラーフィルタを、情報を表示する表示部に設けたことを特徴とする情報表示装置。
【請求項７】
矩形の画素単位領域内に少なくとも２種類の表面張力の異なった領域がパターン形成されたアンダーコート層の表面に、インクジェット方式にて着色インクを付与した着色パターンを形成してカラーフィルタを製造することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−７３０９８（Ｐ２０１３−７３０９８Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１３１０５（Ｐ２０１１−２１３１０５）
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．バブルジェット
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．バブルジェット
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
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