[发明专利]滤色器用紫外线固化性油墨接收层及滤色器的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于形成滤色器的着色区域的紫外线固化性接收层及滤色器的制造方法，更详细而言，涉及在反射型彩色显示器等彩色显示装置中使用的滤色器用紫外线固化性接收层以及利用其的滤色器的制造方法。

背景技术

作为代替纸的电子介质，正在积极进行电子纸的开发。相对于作为以往的显示器的CRT、液晶显示器，作为电子纸所必要的特性，可举出：由反射型显示元件构成且具有高的白反射率·高对比度、在显示中具有存储器效果、能够以低电压驱动、薄而轻以及廉价等。特别是作为显示特性而要求与纸同质的白反射率·对比度。另外，以往的纸介质理所当然进行全彩显示，对电子纸的彩色化的期望非常高。

作为目前为止提出的能够进行彩色显示的电子纸的技术，例如在反射型液晶装置中形成了滤色器的介质已全部被产品化，但由于这些通常使用偏振片，所以光利用效率低，只能进行较暗的白色显示。此外由于无法显示黑色，因此对比度也差。

另外，作为明亮的反射型显示装置有电泳方式，电泳方式的原理是通过电场来移动带电的白色粒子和黑色粒子，但是该电泳方式基于白色粒子的散射反射率最高不足40%，而要求进一步提高反射效率。另外，当进行彩色化时反射效率降低，所以对明亮的彩色电子纸的期待很高。

例如，专利文献1、专利文献2、专利文献3、专利文献4等公开了在电泳方式的显示装置中形成有滤色器的反射型彩色显示介质。其中，对于这些显示装置而言，利用了具有以往的液晶显示器中使用的黑矩阵的滤色器或者基于着色像素的叠加时，使亮度受损。另外，在专利文献1中实现多色显示元件时，以利用仅与着色像素的颜色数相同的次数的光刻方式形成着色像素，所以其工序成本和着色抗蚀剂的使用在经济方面均不利。

另一方面，提出了如下的使用了喷墨法的滤色器的制造方法（参照专利文献5、专利文献6）：该方法在构成像素的区域中仅分别对需要的像素同时喷射涂布红色、蓝色、绿色的油墨并使之固化而形成像素，预先通过光刻工序形成隔壁，并对该像素部喷出油墨。该方法中，为了避免各着色区域的渗透、相邻的区域间的混色，例如在专利文献7中例示了使油墨和隔壁表面的静态接触角为30～65°以避免混色。该方法与上述光刻法相比，削减了其工序成本和着色抗蚀剂。

此外，提出了在喷墨法滤色器的制造中不形成隔壁而形成着色像素的方法（参照专利文献8）。但是，该方法预先在基底上形成黑矩阵层，通过该区域来完成分区涂布，另外，在作为反射型显示装置的电子纸中不需要黑矩阵，这是反而降低亮度的重要因素。

然而，单色电子纸的结构和制造方法是公知的，在白黑反转的胶囊上在视觉辨认侧配置各种透明基板（例如参照非专利文献1）。也可以将预先形成了滤色器的透明支撑基材贴合在面板上，但也能够在现有的透明支撑基材上直接形成着色区域，重要的是在哪个透明支撑基材上配置滤色器或设计其亮度。然而，要用喷墨法在透明支撑基材上形成着色像素时，由于各透明支撑基材的表面各不相同，所以相同的着色油墨的润湿扩展也不同，结果根据情况有时产生由于润湿过好而无法控制其着色区域，反之润湿差而无法形成均匀且具有所希望的面积的着色区域的问题。

另外，为了制造面内均匀的滤色器，考虑对透明支撑基材进行清洗或表面处理而使着色油墨与支撑基材的接触角均匀。例如有利用公知的碱洗剂进行的清洗、大气压等离子体法、电晕放电、紫外线处理等。其原因在于，着落在支撑基材上的油墨为液态，根据其表面张力和与支撑基材的润湿性决定接触角，根据液滴量而决定扩展直径。然而这种表面处理方法需要设定用于使每个透明支撑基材的接触角相同的条件而不适于量产，并且控制范围也受限。另外，用喷墨法在面板上直接形成着色区域时，这种表面处理方法有可能对面板赋予损伤。

另一方面，提出了如下方法（参照专利文献9～13）：在透明支撑基材上的除喷墨图案区域以外不预先设置具有高度差的图案、隔壁的情况下，在基材上形成以有机硅树脂、丙烯酸树脂、聚乙烯醇为主成分的油墨接收层，用喷墨法在其上形成滤色器层。这些均是适用于液晶显示器（LCD）用滤色器的事例，通常其目的在于在带有黑矩阵（BM）的透明支撑基材上形成接收层后，防止因喷墨法引起着色油墨的飞散、产生洇渗，BM高度差在限定（划分）着色区域上发挥作用。另外，其目的均在于通过使着色油墨的着色成分被吸收于接收层中而定影来形成滤色器，并且有时为了快速吸收着色油墨而混合二氧化硅等微粒（参照专利文献13）。