JP2001518200A

JP2001518200A - ディスプレーのためのカラーフィルターおよびその製造法

Info

Publication number: JP2001518200A
Application number: JP53437797A
Authority: JP
Inventors: フィリップス，ロジャー，ウィンストン．
Original assignee: フレックスプロダクツ，インコーポレイテッド
Priority date: 1996-03-28
Filing date: 1997-01-28
Publication date: 2001-10-09
Also published as: TW346456B; EP0990180A1; US6120947A; WO1997036194A1; US6242141B1; US6376133B1; US6132909A; US6077634A; US5792579A; EP0990180A4; KR20000005046A

Abstract

(57)【要約】本発明は、透明基板と、その基板上でカラーフィルターを形成するための色の付いたピクセルの反復パターンからなるカラーフィルターに関するもので、個々のピクセルはサブピクセルと呼ばれる複数個の小さな着色材の区域を含む。複数個のサブピクセルからなるピクセルを形成するプロセスは、使用可能なカラーフィルター形成の抜本的な増加を示し、その結果、歩留まりが大きく改善される。

Description

【発明の詳細な説明】ディスプレーのためのカラーフィルターおよびその製造法発明の背景１．発明の分野本発明はカラーフィルターとそれを製造する方法に関するものである。特に本発明は視覚的ディスプレーに使用されるカラーフィルターとその製造方法に関する。２．関連技術カラーフィルターは視覚的ディスプレーにおけるフルカラーイメージを作るのに使用される。プロジェクションディスプレー、フラットパネルディスプレーそしてその他の視覚的ディスプレーのデバイスにおいてフルカラーイメージを作るのに用いられる三原色、つまり赤、緑、青はカラーフィルターによって最も一般的に提供される。一般に、カラーフィルターは表面上のピクセルの反復パターンを有する透明な基板から成る。ピクセルは、視覚的ディスプレーの制御可能な最小区域であると規定され、その区域はコンピューター表示によって指定され、かつ、”オン” および”オフ”できる同色を有する。カラーフィルター上の各ピクセルはひとつの原色に関連し、他の色のピクセルと赤、緑、青のトライアッドの反復配列状に配置されている。光がどのピクセルを通過するかにより、三原色のピクセルを含むカラーフィルターによって広範囲の色のカラー・イメージ(色付像)を作り出すことができる。フルカラー・イメージを構成するためのカラーフィルターの使用は永らく公知であるが、カラーフィルターは依然としてプラットパネルディスプレーのような視覚的ディスプレーの材料コストの中では一番大きな比率を占めている。この高コストの原因は多数あるが、例えば、カラーフィルターの材料コストや製造工程の数などが考えられる。しかしながら、カラーフィルターの高コストは、主としてカラーフィルター製造工程中の低歩留まりに起因する。カラーフィルター製造工程中の歩留まりは、総生産数の中で業界の標準を満たして作成されたカラーフィルターの数で決定される。対角線10インチ(25.4cm) 当り約３から４個以下の欠陥という標準基準に満たないパネルは廃棄され、カラーフィルターの製造歩留まりが低下し、製造原価が高騰し、結局消費者の手に届き難くなる。業界で現在経験している共通の欠陥および低歩留まりの主な原因はピクセルの欠落で、「画素落ち」と一般に呼ばれている現象である。「画素落ち」があると、作成することを意図された色と対照的に、非着色のフィルターされない光がフィルターを透過して見る人の目に入ることになる。元々、カラーフィルターは染色またはゼラチン工程で造られ、透明な基板の内部に形成されたゼラチン層または他の染色可能な材料をホトリソグラフィー技術を使って着色していた。最近になって、ポリイミドと結合した熱的に安定な染料からなるポリイミド系がホトリソグラフィー工程に取り入れられて、フィルターの品質が向上した。ホトリソグラフィーを使用したカラーフィルターは高解像度と高品質の色を提供するが、ホトリソグラフィーは労働集約的で低収率に終わる。例えば、ホトリソグラフィーには、フィルターに組み込まれた各色がマスク、ホトレジスト、ベーキングおよびエッチング工程、そしてホトレジストの除去を有することが必要である。三原色を有する１個のカラーフィルターを製造するのに、この工程を３回繰り返す必要がある。ホトリソグラフィー工程の複雑性と各原色について繰り返す必要のある煩雑な工程のために、ホトリソグラフィー工程は従来からずっと満足のいかない歩留まりのままで、典型的には約50％である。不合格のカラーフィルターについてホトリソグラフィー工程を繰り返し欠落ピクセルを修復した場合でも歩留まりは約 70％に増えるだけである。修復費用と使用不能のままであるフィルターがあることを考えると、高歩留まりかつ、その結果として低コストでカラーフィルターを製造するための製造工程の必要性が長い間存在する。最近になって、上記の欠点を補うためにカラーフィルターの製造に染料拡散方法が提案された。この工程では、染料を含む供給シート（ドナー・シート）からカラーフィルターになる重合体の受容シート(レシービング・シート)に昇華染料が転写される。例示的な染料拡散方法についてはデボアー(DeBoer)らによる米国特許No.4,965,242に開示されている。デボアー(DeBoer)らの特許では、染料供給要素が染料受容要素の上に置かれる。染料受容要素は重合体の配向層、透明導電性層、重合体染料受容層をその上に有する一時的な支持体から成る。感熱プリンターヘッドや赤外線染料による熱吸収等の放射エネルギー手段で供給要素に熱が加えられ、染料イメージを供給シートから受容シートに転写させる。ひとたび転写が完了すると染料供給シートはガラス製の支持板に置き換えられカラーフィルターができる。カラーフィルター製造のための類似の染料拡散方法に関する特許開示は米国特許No.4,962,081、5,073,534および5,242,889がある。ここでまた、染料拡散方法はカラーフィルター製造工程を簡単化するが、望ましい歩留まりはまだ達成されていない。低歩留まりとコストの上昇に加えて新しい不利な点は、現時点で染料拡散方法は昇華減法混色染料つまりマゼンタ(紫紅色)、黄色、シアン(緑青色)に限られる点である。減法混色染料を使用して三原色を作る方法では、赤、青、緑の加法混色の原色を作るためには、マゼンタ、黄色、シアンの各層が異なった組み合わせで形成されなければならない。ひとつの例外がシャトルワース(Shuttleworth)に付与された米国特許No.5,242,889に見られ、それは青色昇華染料について開示している。しかしながら、赤と緑にかかわるピクセルを形成するために染料拡散工程を繰り返さなければならないのでやはり不良品の出る機会が大きく、したがって使用不能のカラーフィルターが多くでき、結果として歩留まりが改善されない。予想されるように、カラーフィルター製造における「画素落ち」率は大量生産において増大する。しかも図１に示されるように、パネルが大きくなるにつれて「画素落ち」の数は飛躍的に増大する。例えば、１平方インチ当たり１個の不良レベルは、ライン30で示しているように直径10インチのパネルの場合は不良は約 50個まで急激に増大する。１平方インチ当たり0.1個の不良に限定すれば(ライン 32)顕著な低減がみられ、ライン34と36に示されるように１平方インチ当たり16 分の１個(ライン34)また160分の１個の不良(ライン36)まで減少すれば不良品の数は急速に低下する。典型的にはカラーフィルターには１インチ当たり200個のピクセルがある(５ミルは127ミクロンに等しい)。直径10インチのパネル当たりわずか３個から４個の不良があるパネルは業界の標準では使用不能と見做される。したがって、現状のカラーフィルター製造工程の典型的な歩留まりは約50％であり、修復した場合で約70％であることは当然である。低歩留まりを改善する試みにもかかわらず、色の質が高いので、ホトリソグラフィーは視覚的ディスプレー用カラーフィルター製造の好まれる一方法として存在している。高い解像度と高品質の色を持ったカラーフィルターを高歩留まりで生産する製造工程の必要性がここにある。発明の開示本発明によると、従来の知識に反して、複数のサブピクセルからなるピクセルを形成する方法を取ると使用可能なカラーフィルターの数が飛躍的に増加することがわかった。複数のサブピクセルからなるピクセルを形成すると、そのピクセルの中のサブピクセルの全てが欠落しない限りそのピクセルは必ずしも使用不能とはならない。したがって、本発明によって製造されるカラーフィルターは歩留まりが大きく改善される。ピクセルの反復パターンは、染料、顔料、インク、それらの混合物を含むグループから選択された着色材料で構成される。採用される製造工程、使用される材料、カラーフィルターの目的等によるが、ピクセルを形成する着色材料はカラーフィルターの色の品質を最良にするために選択される。本発明によるカラーフィルターの解像度は、ピクセルの大きさ、および、ピクセルに含まれるサブピクセルの数を変えて最適化する。例えば、ピクセルの反復パターンの中のピクセルの大きさを小さくし透明な基板上のピクセルの数を増やすことにより解像度の高いカラーフィルターを製造できる。本発明の好ましい実施例では、カラーフィルターは、透明なガラス基板と、カラーフィルターを形成するその基板上に形成されたカラーピクセルの反復パターンとから構成され、ここで各ピクセルは16個のサブピクセルから構成されている。16個のサブピクセルから構成されている各ピクセルを使用することで、ピクセルを構成する数個のサブピクセルが欠落しても人間の目には感じない。さらに、ピクセル形成中に３個または４個以上のサブピクセルが欠落することは、あまり起こりそうにない。それゆえ、基板上に形成されるピクセルが16個のサブピクセルで構成されている場合、事実上100パーセントの歩留まりが達成できる。サブピクセルの数が２以上で15以下の場合は現在の歩留まりより高い値が得られるが、その歩留まりは16個のサブピクセルの場合の値よりも低くなる。本発明のこれらの特徴は以下の説明と特許請求の範囲からより明らかになるであろうし、また以降に示したように本発明の実施により習得されるであろう。図面の簡単な説明本発明の上述の、および、他の利点が得られる方法を目的として、前記で簡単に説明された本発明のより具体的な説明を、添付の図面に描写された実施例を参照にしながら以下に開示する。これらの図面は本発明の典型的な実施例に過ぎず、したがって発明の範囲を制限するとみなすべきではないことを理解した上で、本発明は以下の添付図面によってさらなる特異性および詳細を記載し説明する。ここで、図１はカラーフィルター製造加工の不良率を示したグラフである。図２はレーザーアブレーション転写工程でカラーフィルターを形成するときに使用する供給体フィルム50と受容体パネル54の側面図である。図３はサブピクセルを供給体フィルム50から受容体パネル54へレーザーアブレーション転写することを説明している図である。図４はレーザーアブレーション工程の別の実施例を図示しており、ここで供給体フィルム50は、サブピクセルを受容体パネルに接着するのを助けるために着色材を含んだ層の表面に設けた粘着層74で構成される。図５は３枚のマイクロシート層の組み合わせでできたカラーフィルターの構造を図示している。各シートはそれぞれ三原色に関連したピクセルを有する。図６は赤、緑、青のピクセルからなる三原色のピクセル配列を有するカラーフィルターを示す。図７aは従来のピクセルの分解図を示す。図７bはレーザーアブレーション転写工程で形成した２個のサブピクセルを有するピクセルの分解図を示す。図７cはレーザーアブレーション転写工程で形成した４個のサブピクセルを有するピクセルの分解図を示す。図７dはレーザーアブレーション転写工程で形成した６個のサブピクセルを有するピクセルの分解図を示す。図７eはレーザーアブレーション転写工程で形成した９個のサブピクセルを有するピクセルの分解図を示す。図７fはレーザーアブレーション転写工程で形成した16個のサブピクセルを有するピクセルの分解図を示す。図７gはレーザーアブレーション転写工程で形成した12個のサブピクセルを有するピクセルの分解図を示す。図８はカラーフィルター上に形成された黒マトリックスの図を示す。好ましい実施例の詳細な説明本発明は視覚的ディスプレーデバイスのためのカラーフィルターとその製造方法に関する。現状では、カラーフィルター生産技術は、種々の原因で透明基板上でのピクセルの形成を時々失敗し、その結果ピクセルの欠落を起こすという問題点をかかえている。この現象を業界では「画素落ち」と呼ぶ。一定の数のピクセル、典型的には直径10インチの基板当り３個から４個のピクセルが透明基板上に形成されない場合、業界の標準ではこの基板は使用不能と見做され廃棄されなければならない。カラーフィルターの製造歩留まりを低くする「画素落ち」は視覚的ディスプレーに使うカラーフィルターを開発した時以来の問題である。この低歩留まりはカラーフィルターのコストを高め、結局カラーディスプレーの高コストに繋がる。透明基板上に複数個のサブピクセルを形成し、その結果複数個のサブピクセルで１個のピクセルを形成するすることによって歩留まりが大きく改善されることは本発明の特徴である。本出願で使用するところでは、１個のサブピクセルはカラーフィルターに使用される基板上に形成された着色材でできたひとつの区域である。複数個のサブピクセルで各ピクセルを形成すると、カラーフィルターのサブピクセルの「画素落ち」つまり欠落のカラーフィルターに対する影響が顕著に減少することがよく理解できる。「画素落ち」がピクセルの見栄えに与える影響はそのピクセルを構成しているサブピクセルの数に依存することもさらに理解できる。例えば、もしこのピクセルが16個のサブピクセルで構成されていると、１個のサブピクセルの欠落は通常の観察者にとってはピクセルの見栄えに事実上何らの影響も与えないであろう。さらにピクセル当り３個または４個のサブピクセルが欠落してもピクセルの有効性にほとんど影響を与えない。１個のピクセルを構成する全てのサブピクセルが欠落しないかぎり、そのピクセルは少なくとも部分的に機能を維持していることがさらに理解できる。この故に、基板が使用不能になる確率はピクセルを構成するサブピクセルの数が増加するにつれて急激に減少する。ここで使用されている用語「カラーフィルター」は、視覚的ディスプレーデバイスで色を供給するために使用される部材と定義され、その視覚的ディスプレーデバイスにはコンピューター、計算器、テレビ、時計、計測器のアナログ表示器、計測機器、家庭電気器具そして音響装置を含むが、これらにのみ制限されることはない。一般に、カラーフィルターは透明な基板とその上の色の付いたピクセルの反復パターンから成る。カラーフィルターにおいて、ピクセルは三原色、赤、緑、青に連係しており、典型的には、基板の表面上に３色のトライアッドとなって配置されている。光がピクセルを通過する際の量と方法によって、三原色に相当するピクセルで構成されているカラーフィルターによってフルカラーのイメージを描くことができる。図６に示したように、これまでのカラーフィルター86は三原色の赤、青、緑と連係した、色のついたピクセル88多数から構成されている。従来は、これらの色ピクセルは電子的に制御、つまりオン、オフされるひとつの色を有する１個の小区域から構成されている。上記のように、カラーフィルター製造工程において１個のピクセルが色々な理由により意図無くして欠落し、その結果白光がフィルターを通り照射されることになり、そのカラーフィルターを傷つけ商業的に使用不能になることが多々ある。上記の如く、本発明によってつくられたピクセルは、色のついた１個の連続区域でなく、複数個のサブピクセルで形成することができ、そのピクセルを構成する複数個のサブピクセルをまとめて「オン・オフする」ことができる。所望のピクセルの大きさと形状によってサブピクセルの数は大きく異なる。サブピクセルの組でできたピクセルを異なった形状や寸法で形成できるという柔軟性により、使用者が最適な解像度を得られるだけでなく、ピクセル形成時の誤差マージンをより大きく取ることができる。例えば、人の目はあるレベル以下の像を区別できないので、多数のサブピクセルからなるピクセルは「画素落ち」のような欠点を少なくとも部分的に隠すことができる。図7aは染料の１個の連続区域でできた慣用のピクセルを図示している。もし誤りによりピクセルをこの区域に形成することに失敗すると、観察者はフィルターされない白色光を見ることになる。通常、10平方インチの画面上で３個または４個の欠落があれば、カラーフィルターは商業的に使用不能とみなされる。これらの誤りが全ピクセルの「画素落ち」という結果を招き、毎年業界では何百万ドルという金額が費やされている。各ピクセルを１個のサブピクセルからでなく複数個のサブピクセルから形成して、使用不能のカラーフィルターの発生を減少させることが本発明の特徴である。例えば図7bを参照すると、図7aに図示するピクセルと等しい面積を有するピクセルが２個のサブピクセルから成り立っている場合、１個のサブピクセルが欠落するという過ちが起こったとしても、図7aの場合のように１個のピクセルが「画素落ち」という極端な影響がでないことは利点として理解できる。したがって、ピクセルを形成する２個のサブピクセルのうち１個が不良になることは受け入れ易くなり、さらに高い不良率を許容することができる。実際、１個のピクセルを形成する全てのサブピクセルが欠落しない限り、そのピクセルは少なくとも部分的に所望の色を表現し、このため少なくとも部分的に機能を維持していることになる。このため、図7cに示したように、４個のサブピクセルからなるピクセルは１個の失敗のカラーフィルターに及ぼす影響を軽減することになる。図7d‐7f に示した図は６個、９個、16個のサブピクセルで構成されたピクセルを表しており、１個のピクセルを構成するサブピクセルの数が増えるに連れて、１個の失敗がカラーフィルターが使用に耐えうるかどうかに及ぼす影響をさらに軽減することになる。 16個のサブピクセルで構成するピクセルが現在好ましいが、どの数のサブピクセルでもピクセルを形成することができる。レーザーアブレーション転写技術のような最新の技術によると10ミクロンの範囲の直径を持つサブピクセルの形成が可能である。この場合、平均的な大きさ、例えば、127ミクロン×127ミクロンのピクセルは少なくとも144個のサブピクセルを含むことができると考えられる( 12サブピクセル×12サブピクセル)。ピクセルはどのような形状や寸法でも形成できるが、ピクセルは一般には正方形または長方形にできている。例えば、あるカラーフィルターは縦より横に広いピクセル、たとえば横127ミクロン×縦95ミクロンの大きさのピクセルを有している(図7g)。この場合、縦に３個のサブピクセルが、横に４個のサブピクセルが並んで１個のピクセルを構成しているとすると、通常の“１個の区域からなるピクセル”に比べて12倍も改善されることになり、目に見える「画素落ち」は実際発生しないであろう。したがって、ピクセルを形成するサブピクセルの数が大きくなればなるほど、ピクセル形成時の失敗の許容範囲が大きくなり、その結果歩留まりも大きくなる。歩留まりがよくなれば生産効率が上がり、したがって生産コストが低減される。もしピクセルを形成するのに現在好ましい実施例と考えられている16個のサブピクセルが使用されたならば、16個のサブピクセルの内１個が欠落しても人の目には判別不可能である。実際、16個のサブピクセルでできたピクセルから２個や３個またはさらに４個のサブピクセルの欠落があっても人の目にはほとんどわからない。実際４個以上のサブピクセルが、ある１つのピクセルから脱落するということは考えられないので16個のサブピクセルを使用してピクセルを形成することは、一般に使用されているカラーフィルター工程の歩留まりである50％と比較して、実質的には100％の歩留まりに相当する。図１はカラーフィルターパネルの寸法が大きくなるとパネルの不良数が飛躍的に大きくなることを示している。参照番号30で示すように１平方インチ当り１個の平均欠陥レベルが観測される時には、欠陥数は鋭く上昇している。単に１平方インチ当り0.1個の欠陥に減らすだけで(32)、歩留まりの大きな改良が見られる。ピクセルが複数個のサブピクセルで形成される場合は、欠陥レベルは低減し、実質10平方インチカラーフィルターパネルにはほとんど欠陥が現れない。またさらに、ピクセルを複数個のサブピクセルで構成すると、高歩留まりと共に、色付き画像の解像度を高く維持できるという利点がある。高歩留まりが優先する場合は、ピクセル当りのサブピクセルの数を増やし、一方、解像度が所望される場合はサブピクセルの数を減らすのが好ましい。さらに、ピクセルの大きさを小さくし視覚的ディスプレーパネルのピクセル数を増やして解像度を上げることができる。フィルターによって１ピクセル当たりのサブピクセルの最適な数は異なるが、１ピクセル当たり16個のサブピクセルによって達成される解像度は人の目のピクセルを識別する能力に対して十分であるので解像度は第一の関心事ではないことは予期できる。しかし、第一の関心事はここではピクセル当りのサブピクセルの数を増やして歩留まりを上げることであることは予想できる。複数個のサブピクセルでできたピクセルは、一団となって１個のピクセルを形成することができる着色材のついた小さな区域を作ることができればどのような方法でも形成が可能できる。サブピクセルそしてそれに対応するピクセルを形成するひとつの方法にレーザーアブレーション転写法がある。当業者にとっては周知のことであるが、カラーフィルター形成を高い歩留まりで達成するためにレーザーアブレーションプロセスには種々の改造が採られてきた。レーザーアブレーションは現在複数個のサブピクセルでピクセルを形成するための好ましいプロセスであるが、他の方法、例えばクエール(Kuehrle)に与えれらた、米国特許No. 4,792,860で開示されている熱力学的プリント方法(thermodynamic printing met hod)もあることは、理解できる。レーザーアブレーション転写(LAT)イメージング法は、レーザーで直接書き込むことにより乾式カラー画像を形成する非接触で本質的に速い方法である。一般に、典型的には近赤外レーザーからの、光パルスを供給体フィルムに照射しながらレーザーアブレーション転写法を使ってイメージを形成するが、その光パルスは供給体フィルムのガス発生層の中で局部爆発を誘導させ、受容基板に供給体フィルムからカラーコーティングを高速質量転写させ、そこに着色材が接着する。それゆえに、受容基板は供給体フィルムに接近して、好ましくは接触して置かれ、着色材がほんの短い距離を移動するだけでよいようにしてある。レーザーアブレーション転写法は質量転写を行うので供給体フィルムの上にネガ像が、受容基板の上にはポジ像が同時に形成される。レーザーアブレーション転写法の中で重要な要素は、たとえ可視光領域で実質吸収特性がなくてもレーザーアブレーションをこうむるフィルムである。レーザーアブレーション転写法の利点は広範囲に選択できる濃い色の染料、顔料、インクとうまく適合することである。これら二つの特性によって、受容基板上に形成されたレーザーアブレーション製品の色と像の精密な制御ができる。今日、２種類の基本的な供給構造がレーザーアブレーション転写法のために開発されている。第一のタイプはポリエステル製透明基板から成り、ニトロセルロースと他の添加剤を含む印刷用インクおよび近赤外光吸収染料から成る薄い( 普通１ミクロン)色コーティングがされている。さらに、この工程の詳細、I-Yin Sandy Leeらによる、"Dynamics of Laser Transfer Imaging Investigated by Ultrafast Microscopy"、ジャーナル・オブ・イメージングサイエンス・アンド・テクノロジー(JOURNAL OF IMAGING SCIENCE AND TECHNOLOGY)、36巻、No.2、3 月／4月、1992年に記述されている。この開示は参照により本明細書の一部をなすものとする。第二のタイプの構造は同様にポリエステル基板でできており、色の付いた薄い(普通0.5ミクロン)コーティングが施されている。しかしながら、第二のタイプの構造は、ダイナミック・リリース層(DRL)と呼ばれる追加層を有し、好ましくはチタンまたは金属アルミニウムでできた部分的に放熱と吸収をするフィルムからできている。加えて、吸収特性を有する染料は、色のついたコーティング材料に含まれて、アブレーションのしきい値を下げ、受容基板への染料の接着を改善する。第一の構造タイプとさらに比較すると、第二の構造タイプに使用されているコーティング材は転写プロセスの時に溶融しないで、カラーコーティング材の固形の小片として取り除かれる。さらに、第二の実施例では全ての熱はアルミニウム基板およびアルミニウム被膜界面に集中する。こうして、アルミニウムに隣接する色コーティング層に入っているポリマーは熱を受け、ガスを発生し、色の付いた材料でできたピクセルを受容シートにはじき出し、そこに接着してカラーイメージを形成する。レーザーアブレーション転写法のさらに詳細については、ウイリアム・Ａ・トルバート(William A．Tolbert)らによる"High-Speed Colo r Imaging by Laser Ablation Transfer with a Dynamic Release Layer:Fundam ental Mechanisms"、ジャーナル・オブ・イメージングサイエンス・アンド・テクノロジー(JOURNAL OF IMAGING SCIENCE AND TECHNOLOGY)、37巻、No.4、7月／ 8月、1993年、に記載されており、この開示は参考として本発明の一部とする。カラーフィルターの上にイメージを形成するために本発明で使用しているレーザーアブレーション技術は、カラーフィルターを製造するための繊細で本質的に速い方法を提供する。精密なイメージを形成するためにわずかな染料や他の着色材の粒子を転移するクリーンで簡単な方法としてレーザーが好まれるが、供給体フィルムから受容基板に着色材を転写するのに適したいかなる方法でも使用できる。さらに、レーザーは高速で「オン・オフ」でき、またX-Yマイクロ移動描画装置と連動させるとカラーフィルター全体を「デジタル」でプロセスできるので、レーザーは画像システムに使用するのに理想的である。図２に示されている如く、本発明の好ましい実施例の中で、本発明のカラーフィルターは、三原色の着色材52を含む層を有する供給体フィルム50と、供給体フィルムにごく接近してまたは好ましくは物理的に接触して位置している受容体パネル54を用いて作られる。原色の着色材はどのような染料や、顔料、インク、それらの混合物、または着色物に用いられる他の材料でも使用できる。供給体フィルムに適当な波長の光を照射すると、供給体フィルムの着色材は供給体フィルムから受容体パネルに転写される。この質量転写の結果、供給体フィルムにネガ像ができ同時に受容体パネルにポジ像が形成される。レーザーアブレーション技術は、過酷な高熱や湿式化学薬品、手間のかかる機械工程無しの、ピクセルまたはカラーフィルターの簡単で繊細な製造方法であることが証明された。レーザーによると着色材を供給体から受容体に高速でしかも正確に、着色材供給体と着色材受容体の間に圧力を発生すること無しに転写できる。しかるに、カラーフィルターに仕上がる受容体パネルは今迄に可能であったものより薄い材料で構成することが可能となる。本発明の好ましい実施例では供給体フィルム50は透明な供給基板56、前記供給基板上のレーザー吸収層58、前記レーザー吸収層上にあるガス発生層60、そして三原色の着色材を含む層52からできている。着色材を受け取りカラーフィルターになる受容体パネル54は、好ましくはガラスの透明な受容基板62でできている。さらに好ましい実施例では受容体パネル54に着色材がよく接着するように重合体層64が受容基板62の供給体フィルム50に近い側の面に張り付けてある。それに加えて、受容基板62を支えるために支持板66が受容基板62の接着重合体層64と反対側の表面に追加されていてもよい。図３では、最終的にはカラーフィルターになる受容体パネルの上に、レーザーアブレーション転写により１個の着色材の区域(点)を形成するための好ましい方法を図説している。先ず、供給体フィルム50と受容体パネル54がお互いに接近して位置が決められる。このお互いの距離は変化することができるが、供給体フィルムと受容体パネルは互いに物理的に接触するのが好ましい。760から920nmの波長範囲、好ましくは760、820、920nmの波長を持つレーザービーム68は、所望の直径、例えば直径約30ミクロンの焦点を供給体フィルムの上に結像する。サブピクセルの大きさは典型的にはレーザービームの大きさを変えることによって変えることができる。レーザーは供給基板56に１マイクロ秒以下のパルス幅をもった近赤外レーザーパルスを照射し、レーザー吸収層58で吸収される。レーザーアブレーション層は放射エネルギーを熱に変換し、局所的に温度が上昇し、その熱はレーザーアブレーション層58からガス発生層60に伝達し、局部爆発の形でガス発生層60が蒸発または部分的に分解する。ガス発生層60の分解によってできたガスは三原色の着色材層52を受容体パネル54に固まりが受容体パネルに接着するのに十分な力で乾燥固形物または融解した液滴の形態(供給体フィルム50の構造タイプによって異なる)で送り出す。そこで、それは瞬時にして冷却し、サブピクセル70が形成される。サブピクセル70は別のサブピクセルとグループを作り１個のピクセルを形成したり、あるいはそれ自身で１個のピクセルに成ることができる。受容体パネル54を一箇所に固定し、供給体フィルム50を３種類の原色それぞれについて、順番に交換してカラーフィルターを形成できる。ガスの発生によって着色材は供給体フィルムから秒速331m近くの速度ではじき出される。ここでまた、作られたサブピクセル70の大きさは供給体フィルム50 に照射するレーザービーム68の大きさに対応する。上述の技術を使用すると、受容体パネルの上に一般的に10⁷個ピクセル／秒の頻度で像が作成される。好ましい実施例では、好ましくは重合体でできたコーティングを受容体パネル54の表面に湿式または乾式（つまり蒸着）で施して、受容体パネル54に着色材が接着するのを助ける。図４に示すさらに好ましい実施例において、接着層74が供給体フィルム50の外面の着色材層の上に追加されている。これは着色材が着色材供給側から受容体パネル54にはじき出されるとき、着色材が受容体パネル54に接着するようにするためである。レーザーアブレーション転写法で作られるサブピクセルの直径は供給体フィルムに焦点を作るレーザービームの直径によって変えることができる。従って、フィルターの用途に応じて、サブピクセルの大きさはレーザービームの直径を変えることによって大きさを最適化できる。さらに、他のカラーフィルター製造法と比較して、短いパルス幅のレーザーを使用するのでレーザーが照射された点とその周りの部分の間で起こるいかなる有効な移動よりも速くレーザーアブレーション転写をすることができ、したがって、レーザーアブレーション転写の効果をレーザーが照射された範囲に限定することができる。本発明の好ましい実施例において、レーザーは特定の部分を照射し、所望のパターンを形成するようにプログラムされている。これは現状のフィルター製造方法に比べて改良された点である。現状の方法は、多くのステップを必要とするだけでなく、例えばホトリソグラフィーの場合、レジストの上に照射する紫外線の境界を決めるためにマスクを必要とし、コストが高くなる。これらの色を持つ三色のフィルターの場合、３個のマスクを必要とし、フィルター準備コストが３倍になる。本発明はこれらのハードウエアによる工程を、必要なパターンを形成するようにレーザーに指示するだけでよいコンピューターに置き換える。レーザーアブレーション工程で使用する放射エネルギーは、供給基板から受容シートにピクセルを転写するのに十分なパワーがあればどのようなレーザーでも製造できる。一般的には、レーザービームのエネルギーは200ミリジュール／c m²よりも大きいことが必要である。使用されるレーザーの波長は焦点の幅に関係し、それは同様に、１インチ当りの転写できるサブピクセルの数に関係する。一般的な言葉で表現すると、赤外領域から可視領域を通って紫外領域へと波長が短くなるにつれて、スポットの大きさは波長に直接関係があるので、スポットの大きさは小さくなる。したがって、波長が短くなればなるほど１インチ当りより多くのサブピクセルを転写することができる。赤外線半導体ダイオードレーザーが本発明に普通使用される。その理由は転写に十分なエネルギーがあり同時に比較的低価格で使用方法も簡単であることである。本発明の好ましい実施例において、使用されるレーザーは860、820、780nm で動作する固体ダイオード系レーザーである。他のレーザーで使用できるものは、次の如くであるがこれらに限定するものではない：ネオンヘリウム・レーザー (632.8nm)、アルゴンイオン・レーザー(488nmまたは514nm)、炭酸ガス・レーザー(10.6μ)、２倍周波数モードのYAG(Yttrium Aluminum Garnet)レーザー：(λ= 532nm)、ネオジム：YLF(1.05μ)、ルビー(Cr:Al₂O₃)レーザー(694nm)、XeCl(308 nm)、KrF(249nm)のような紫外線放射レーザーがある。レーザーアブレーションプロセスに使用しているレーザーは、供給体フィルムの特定部分を照射して所望のパターンを持つカラーフィルターを形成するために、プログラムすることができることが容易に理解される。供給基板56は一般に約12μから約250μの厚さ、好ましくは50μの厚さを有し、寸法的に安定であれば、レーザー光線をレーザー吸収層58まで通過させるどのようなレーザー透過材料のものでもよい。適切な基板としてポリエチレン・テレフタレート、ポリアミド、ポリカーボネート、グラシン紙、コンデンサー紙、セルロースエステル、フッ素系重合体、ポリエーテル、ポリアセタル、ポリオレフィン、およびポリイミドなどのポリエステル系材料を含む。透明基板の表面に施されたレーザー吸収層58は好ましくは630nmから990nmの範囲の波長を、より好ましくは780-860nmを吸収することができる材料の薄いコーティングであり、およびさらに得られる受容フィルムに実質的に色をつけない。好ましくは、レーザー吸収層は、熱を加えると透明な酸化物に完全に酸化される金属でできている。そうすると、受容体パネルに随伴したどのようなレーザー吸収層の残留物によっても、得られるカラーサブピクセルの光学的特性の質が落ちなくなる。適した金属材としてAl、Ti、Hfまたはこれらの合金が含まれる。加えて、他の吸収金属、またはAl/GeやTi/SiまたはAl/TiOxのような反射防止の金属、またはさらに不透明な金属―誘電体吸収層構成のような光共振器が使用できる。好ましい実施例ではレーザー吸収層はチタンである。レーザー吸収層は一般に約50から約300オングストロームの厚さを有し、好ましくは１種類の金属の場合で約200オングストロームである。レーザー吸収層の厚さは色々な理由で重要である。第一に、層の吸収は層の厚さに直接関係するので、レーザー吸収層は十分な放射を吸収し、その結果、有機物層を分解するのに十分な熱を発生させるための十分な厚さを持つことが重要である。さらに、レーザーの吸収層は着色材とともに受容層に到達するかもしれず、もし吸収層の厚さが厚過ぎると、着色材とともに受容層に到達する量が、形成されるピクセルの色に悪影響を及ぼす可能性がある。より厚い層の吸収層は、より多くの材料を加熱する必要があり、アブレーションに必要なエネルギーのしきい値も上げるという観点からも好ましくないかもしれない。本発明において供給体フィルムのガス発生層60は、300℃以下、好ましくは2 50℃以下の温度で局部爆発の形で気泡を発生し受容体パネルの表面に着色材層の一部を送り出すことのできるものであればどのような材料でもよい。本発明の好ましい実施例によると、ガス発生層は、ポリエチレン・カーボネート、ポリビニール・クロライド、エチルセルロース、ニトロセルロース、そして低温にて分解して受容体パネルに着色材を送り出すのに十分な気泡を発生するように設計された低沸点を有する可塑剤を含むアクリレート系重合体のような透明な有機物層でできている。代表的な可塑剤は塩素化パラフィン、有機燐酸エステル、フタル酸誘導体、およびグリコール誘導体を含む。部分的に硬化されていない感放射硬化材や感熱硬化材から生じる低分子成分、すなわち、架橋されていない成分、もまた使用できる。ガス発生層は一般に0.1ミクロンから５ミクロンの範囲の厚さがあり、１ミクロンから２ミクロンの間の範囲が好ましい。着色材層52は好ましくは重合体樹脂と着色材からなる材料でできている。着色材層に使用する重合体樹脂は、アクリレート、ポリイミド、ポリウレタンまたはワックスのような物で製造工程中にそれらの結着性を維持できるようなものであればどのような重合体でもよい。上記のように着色材は適当な染料、干渉または非干渉顔料、インクまたはそれらの混合物が使用できる。さらに、着色材と重合体は、光に当たっても次第に色の変化しない高品質のカラーフィルターを製造するために光に対して安定である必要がある。レーザーアブレーション転写工程に使用できる染料、干渉および非干渉の無機または有機系顔料、色つきワックス、インク等の広範な種類が、特に正確な選択が重要な場合に、高解像度カラー像を作ることを可能にする。転写可能な染料にはアゾ、アントラキノン、キノフタロン、メチン化学に基づく染料を含む。さらに、レーザーは最小直径10ミクロンの固まりの着色材(サブピクセル)を転写できる。従って、ピクセルの大きさや数を変えて、より大きいか小さいピクセルを、そして、ディスプレー当たりより多いか少ないピクセルを含め、表示の解像度を最適にできる。ピクセルの色と大きさを最適化することによって、レーザーアブレーション転写を使用するとホトリソグラフィーに匹敵する解像度(10から20 ミクロン)を得ることができる。受容体パネル54は、透明な基板のような、供給体フィルムから推進された着色材を受けて保持するのに適したいかなる非複屈折材料でできていてもよく、好ましくは25から50ミクロンの厚さを持つガラスシートである。従来の製造工程において受容体パネルにかかる歪みおよび応力のために、本発明までこの厚さのガラスは実施不可能であった。しかし、レーザーアブレーション転写技術では供給体フィルムと受容体パネルの間に圧力がないので、カラーフィルターの製造に極微厚のガラスのような繊細な材料が使用できる。層66の使用は薄いガラス製カラーフィルターの結着性を維持するのに役だつ。受容体パネルのそのような厚さによって、あるいはその厚さのないことが像質を向上させるより薄くてより軽いカラーフィルターの製品を可能にする。これらの品質はラップトップ・コンピューターのような小型カラーディスプレーに特に便利である。好ましい実施例において受容体パネルは、供給体フィルムに最も接近した透明基板に置かれた接着補助層64をさらに具える。着色材／重合体材料の転写の接着を補助するどのような材料でもよく、適した材料としてポリアミド、メラミン、アクリル、ポリウレタンまたはポリエステル、そして他の高表面エネルギー材料が含まれるが、これらに制限されることはない。他の実施例において、紫外線、可視光線、または熱に感応する接着剤が、供給体フィルムからサブピクセルを選択的に取り除くために使用される。本実施例において、供給体フィルムと受容体パネルは、供給体フィルムの熱で活性化する接着層74と受容体パネルの接着補助層64が接触するように配置されている。熱で活性化するシステムを使用し、レーザービーム68が、選択された部分つまり吸収層58の直径30ミクロンの大きさの部分を加熱し、それが接着層67の活性化をもたらし、着色材層52を受容体パネル54の接着補助重合層64に接着する。ガス発生層として機能する代わり、層60は発射層として機能してもよく、色サブピクセルを受容体パネルに転写する。この場合、層60はセルロース、フッ素重合体、シリコーンまたはワックス系の化学成分を含む。レーザーアブレーション転写プロセスの他の実施例のように、加熱部分の大きさはレーザービーム放射の直径を変えることにより調節できる。続いて、受容体パネル54と供給体フィルム50が離れると同時に、レーザーアブレーション転写工程で作られたサブピクセルはパネルに取り残される。ここで再び、受容体パネル54を一箇所に固定し、供給体フィルム50 を三原色の各色に順次交換することでカラーフィルターを形成できる。フィルターの光学的特性や色に悪影響を与えなければどのような接着材料を供給体フィルムの接着層として使用してもよく、シアノアクリレート、ニトリル・フェノールエラストマー、エポキシド、ポリエステル、変性アクリル樹脂、ポリウレタンおよびポリメタクリル酸メチル、またはその他の物質で受容体の層表面(64)に接着するものが含まれる。あるいはまた、接着層74を加熱するために使用する赤外線放射の吸収を助ける、赤外線を吸収するが可視領域で透明である物質、例えば赤外吸収染料を、接着層に含有してもよい。本発明のさらに関係する実施例において、レーザーアブレーション転写はカラーフィルターを形成するのに使用でき、そこでは、透明な基板とその透明な基板上の着色材層からなるフィルター基板がカラーフィルターになる。着色材層は三原色の染料、顔料、インクまたは他の着色材と、上述したようにレーザー放射を吸収するための吸収材で構成されている。前に述べたように、レーザーアブレーション転写は質量転写するものであり、その結果、受容体に形成されるポジ像を供給体に形成されるネガ像を形成する。従って、薄い透明基板の片側にある着色材層を有するフィルター基板を使用して、所望するサブピクセルの配列以外の着色材を全て除去することができる。本プロセスを各原色に対して１回づつ３回繰り返して、３枚の別個のフィルターパネル８１，８２，８３を形成し、それを積層し、位置を合わせ、そして接着して図５に示すような１枚のカラーフィルターを形成する。あるいはまた、レーザーアブレーション技術の精巧な特徴のために、１個のフィルター基板の両面にコーティングを施し、一方の面に１つの原色を、反対の面にもう一つの原色をコーティングすることができる。続いて、三原色の２個に相当するサブピクセルはサブピクセル配列以外の全てをレーザーアブレーションで取り除くことによって形成できる。つまり、シートの一方の面に青のサブピクセルを、反対の面に赤のサブピクセルを形成する。前面と背面に色を付けたフィルター基板は、第３の原色に相当するサブピクセルを有する別のフィルター基板と結合される。２枚のフィルター基板を積層し、位置決めをし、互いに接着してカラーフィルターが形成する。この方法によるとフィルターの厚さと重量を減らすことができる。供給体フィルムが２枚であろうと３枚であろうと、使用する透明基板が薄いと大きな視差が生じるのを防ぐことができる。またさらなる実施例において、図８に図示したように、カラーピクセルを取り囲んでいる黒のマトリックス・グリッド84はレーザーアブレーション転写で形成できる。図８は黒マトリックス・グリッド84で囲まれたサブピクセル88を有するカラーピクセルを示す。黒マトリックスの役目は、薄膜トランジスターを光から保護すること、色パッチを互いに分離すること、ピクセルの区域を規定すること、および色の混濁や光の揺らぎを防ぐことによりカラーフィルターのコントラストを改善することである。カラーピクセルを囲み、かつわずかにカラーピクセルとオーバーラップしている黒マトリックス84を形成するために、受容体パネル上にサブピクセルを形成するための前述と同じ方法でレーザーアブレーション転写法が使用でき、（i）適当な波長で供給体フィルムを照射し、（ii）吸収層が加熱され、ガス発生層を分解し気泡を作り、（iii）ガス発生層が作り出した気泡が黒着色材の固まりを受容基板の所望の場所に正確に送り出す。あるいはまた、上記のごとく、複数のサブピクセルからなるピクセルは、米国特許No.4,792,860に開示されている熱力学的プリント法で形成でき、この開示は参照により本明細書の一部をなすものとする。それによると、本発明によるピクセルは、プリント面とその面に隣接する多くの個別に充電可能なキャパシター・マイクロセルを有するプリント手段を形成することによって準備される。活性化されたマイクロセルがプリントされるサブピクセルと位置的に関係づけられ、入力データに従ってマイクロセルは選択的に活性化される。活性化の間に選択されたマイクロセルに電荷を制御された可変のクーロン電荷レベルで蓄え(deposit )、プリントされたサブピクセルの中で関連したデータについて所望のプリントの濃度に比例した種々の強度の局部電界をプリント表面に形成する。それから、プリント表面は電圧感受インクに接触させられ、上記の電界の影響でインクは選択的に活性化されたマイクロセルの場所だけでプリント表面に付着する。付着したインクの厚さはマイクロセルのある場所の電界強度に比例し、それにより均一あるいは可変の厚さのインクパターンをプリント面に形成する。サブピクセルは次に、プリント媒体に転写されピクセルを形成する。プリント層の厚さを調節することによって着色材の吸収強度の補正は容易に達成される。本方法によると、10−30ミクロンほどの小ささからの範囲のいかなる大きさのサブピクセルも形成可能である。サブピクセルが転写されるプリント媒体は、広範な厚さを持つ、ガラス製およびプラスチック基板を含む、どんな適切な基板でもよい。これらの基板はカラーフィルターになる。さらに、熱力学的プリント法は、複数個のサブピクセルからなるピクセルを使用して自由に変化の付けられるカラーフィルターを、要求があれば１秒間に１m²を越える速度でプリントする能力がある。加えて、本熱力学的プリント法は図８に示す黒マトリックス84を形成するのに使用できる。熱力学的プリント工程は、カラーピクセルを取り囲み通常カラーピクセルとオーバーラップを幾分持たせて黒マトリックスを形成するために黒の着色材をプリント媒体の上に付着させることを除いて、前記の方法と同じである。本発明は、本発明の本来の精神と本質的特性を逸脱することなしに、別の特定の形で実施することもできる。ここに開示した実施例は、すべての面において例示されただけのものとして考えられるべきで、限定的なものではない。本発明の範囲は、従って上述の説明によってではなく、添付の請求の範囲で明示されるものである。請求と同等の意義と範囲内において生じる変更は全て請求の範囲内に包含される。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】平成９年９月２３日（１９９７．９．２３）【補正内容】請求の範囲１．(a)透明基板と、 (b)カラーフィルターを形成する前記基板上のピクセルの反復パターンとを具えた視覚的ディスプレーに使用するカラーフィルターであって、前記ピクセルの反復パターンの前記ピクセル各々が複数個のサブピクセルから構成されるため、前記基板の表面から前記ピクセルを構成する複数個のサブピクセルの全てが欠落しない限り使用不能なピクセルとは必ずしもならないことを特徴とするカラーフィルター。２．請求項１に記載の視覚的ディスプレーに使用するカラーフィルターにおいて、前記透明基板は25ミクロンと250ミクロンの間の厚さを有することを特徴とするカラーフィルター。３．請求項１に記載の視覚的ディスプレーに使用するカラーフィルターにおいて、前記透明基板は約25ミクロンの厚さを有することを特徴とするカラーフィルター。４．請求項１に記載の視覚的ディスプレーに使用するカラーフィルターにおいて、前記透明基板は前記ピクセルが前記基板に接着するのを支援するための層をさらに具えたことを特徴とするカラーフィルター。５．請求項１に記載の視覚的ディスプレーに使用するカラーフィルターにおいて、前記透明基板は支持層をさらに具えたことを特徴とするカラーフィルター。６．請求項１に記載の視覚的ディスプレーに使用するカラーフィルターにおいて、前記透明基板が支持層および前記ピクセルが前記基板に接着するのを支援するための層をさらに具えたことを特徴とするカラーフィルター。７．請求項１に記載の視覚的ディスプレーに使用するカラーフィルターにおいて、前記サブピクセルは10ミクロンと50ミクロンの間の大きさであることを特徴とするカラーフィルター。８．請求項１に記載の視覚的ディスプレーに使用するカラーフィルターにおいて、前記サブピクセルは約30ミクロンの大きさであることを特徴とするカラーフィルター。９．請求項１に記載の視覚的ディスプレーに使用するカラーフィルターにおいて、前記ピクセルを形成する前記複数個のサブピクセルは２個のサブピクセルから16個のサブピクセルの間の数のサブピクセルからなることを特徴とするカラーフィルター。 10．請求項１に記載の視覚的ディスプレーに使用するカラーフィルターにおいて、前記ピクセルの形が長方形であることを特徴とするカラーフィルター。 11．請求項１に記載の視覚的ディスプレーに使用するカラーフィルターにおいて、前記ピクセルの形が正方形であることを特徴とするカラーフィルター。 12．視覚的ディスプレーに使用するカラーフィルターを製造する方法で、前記方法が、 (a)第一面と第二面を有する透明な供給体基板と、前記供給体基板の前記第二面上の吸収層と、前記吸収層上の着色材層とからなる供給体フィルムと受容体パネルとをきわめて近接して配置し、 (b)前記供給体フィルムの前記第一面に照射手段で放射線を照射し、前記吸収層が前記放射線を吸収して前記着色材層の一部を前記受容体パネルに転写しピクセルの反復パターンを形成し、前記ピクセルの各々は複数個のサブピクセルを具え、その結果前記基板の該表面から前記ピクセルを構成する複数個のサブピクセルの全てが欠落しない限り使用不能なピクセルとは必ずしもならないようにし、 (c)前記照射工程を繰り返して、ピクセルの反復パターンを前記受容体パネル上に形成しカラーフィルターを形成する工程からなることを特徴とする方法。 13．請求項12に記載の視覚的ディスプレーに使用するカラーフィルターを製造する方法において、前記プロセスをさらに反復して、その結果カラーフィルターが赤、青、緑のピクセルの反復パターンを有することを特徴とする方法。 14．請求項12に記載の視覚的ディスプレーに使用するカラーフィルターを製造する方法において、前記照射手段がレーザーであることを特徴とする方法。 15．請求項12に記載の視覚的ディスプレーに使用するカラーフィルターを製造する方法において、前記照射手段が半導体赤外レーザーであることを特徴とする方法。 16．請求項12に記載の視覚的ディスプレーに使用するカラーフィルターを製造する方法において、前記サブピクセルの大きさが集束したレーザービームの大きさに対応することを特徴とする方法。 17．視覚的ディスプレーに使用するカラーフィルターを製造する方法において、前記方法が、 (a)ピクセルを該透明基板の上に形成し、その複数個のサブピクセルの各々が通常の観測者に区別不可能であるように前記ピクセルがきわめて近接して配置されている複数個のサブピクセルを含み、その結果透明基板から複数個のサブピクセルの全てが欠落しない限り使用不能なピクセルとは必ずしもならないようにし、 (b)工程(a)を反復して、ピクセルの反復パターンを前記透明基板の上に形成してカラーフィルターを形成する工程を具えたことを特徴とする方法。 18．請求項17に記載の視覚的ディスプレーに使用するカラーフィルターを製造する方法において、前記ピクセル形成工程が、 (a)第一面と第二面を有する透明な供給体基板と、前記供給体基板の前記第二面上の吸収層と、前記吸収層上の着色材層とからなる供給体フィルムと受容体パネルとを近接して配置し、 (b)前記供給体フィルムの前記第一面に照射手段で放射線を照射し、前記吸収層が前記放射線を吸収して前記着色材層の一部を前記受容体パネルに転写せしめ、サブピクセルを形成し、 (c)前記照射工程を繰り返して、ピクセルの反復パターンを前記受容体パネルに形成しカラーフィルターを形成する工程からなることを特徴とする方法。 19．カラーフィルター上のピクセルの反復パターンにおいて使用するためのピクセルにおいて、 (a)サブピクセル（複数）がきわめて近接して基板上に配列してあるので、前記複数個のサブピクセルは１個のピクセルのように見え、該基板から前記複数個のサブピクセルが全て欠落しない限り使用不能なピクセルとは必ずしもならない、前記複数個のサブピクセルからなるピクセル。 20．視覚的ディスプレーにおけるカラーフィルターに使用するためのピクセルを製造する方法であって、前記方法が、 (a)第一面と第二面を有する透明な供給体基板と、前記供給体基板の前記第二面上の吸収層と、前記吸収層上の着色材層とからなる供給体フィルムと受容体パネルとを近接して配置し、 (b)前記供給体フィルムの前記第一面に照射手段で放射線を照射し、前記吸収層が前記放射線を吸収して前記着色材層の一部を前記受容体パネルに転写し、該受容体パネル上にサブピクセルを形成し、 (c)前記照射工程を繰り返して、複数のサブピクセルを前記受容体パネルに形成しピクセルを形成す工程からなることを特徴とする方法。 21．その複数個のサブピクセルの各々が通常の観測者に区別不可能であるように、きわめて近接して配置されている該複数個のサブピクセルを形成し、および、透明基板から前記複数個のサブピクセルの全てが欠落しない限り使用不能なピクセルとは必ずしもならないようにすることを特徴とする視覚的ディスプレーにおけるカラーフィルターに使用するためのピクセルを製造する方法。 22．カラーフィルターに使用するための黒マトリックスを製造する方法で、前記方法は、 (a)第一面と第二面を有する透明な供給体基板と、前記供給体基板の第二面上の吸収層と、前記吸収層上の黒色の非昇華性着色材を含有する層とを具えた供給体フィルム、およびその上にピクセルの反復パターンを形成されている透明基板を具えた受容体パネルを近接して配置し、 (b)前記供給体フィルムを照射手段で放射線を照射して、その結果、前記吸収層が前記放射線を吸収して前記黒色の着色材を含有する層の一部を前記受容体パネルに転写し前記受容体パネル上の前記カラーピクセルの間にグリッドパターンを形成する工程を具えた方法。 23．カラーフィルターに使用するためのピクセルを製造するプロセスであって、前記ピクセルは入力されるデジタルデータストリームに対応して形成され、前記ピクセルは複数個のサブピクセルを含み、前記プロセスが、 (a) プリント面と、前記プリント面に近接した多数の独立して電荷を貯えられるキャパシター・マイクロセルとを有するプリント手段を形成し、 (b) 入力されるデジタルデータストリームに対応して選択された前記マイクロセルを活性化して、活性化されたマイクロセルがプリントされるべきサブピクセルと位置的に関連づけられ、 (c) 活性化の間に選択された前記マイクロセルに制御された可変のクーロン電荷レベルで電荷を蓄え、プリントされるべき該サブピクセルにおいて前記の関係するデータに要求されるプリント濃度に比例した可変の強度の局部電界を前記プリント面に発生させ、 (d) 前記プリント面に電圧感応インクを接触せしめ、それによって、該インクを、前記電界の影響下で、前記プリント面の活性化の間に選択された前記マイクロセルの位置だけに、そのマイクロセルの位置の電界の強度に比例した厚さで付着させ、それにより前記プリント面に可変の厚さのインクパターンを形成し、 (e) 前記サブピクセルをプリント媒体に転写して、前記ピクセルを形成する工程を具えたことを特徴とするプロセス。 24．請求項23に記載のカラーフィルターに使用するためのピクセルを製造するプロセスにおいて、前記プリント媒体はガラスおよびプラスチックからなるグループから選択することを特徴とするプロセス。 25．請求項23に記載のプロセスにおいて反復する工程(b)、(c)、(d)および( e)をさらに具えて、前記プリント媒体にピクセルの反復パターンを形成し、カラーフィルターを形成することを特徴とするプロセス。 26．請求項25に記載のプロセスにおいて、前記ピクセルの反復パターンは、赤、緑、青のピクセルのパターンであることを特徴とするプロセス。 27．視覚的ディスプレーに使用するカラーフィルターを製造する方法であって、前記方法が、 (a)第一面と第二面を有する透明な供給体基板と、前記供給体基板の前記第二面上の吸収層と、前記吸収層上の着色材層とを具えた供給体フィルムと受容体パネルとを近接して配置し、そこで、前記着色材層は赤、緑、および青からなるグループから選択され、 (b)前記供給体フィルムの前記第一面を照射手段で放射線を照射し、前記吸収層が前記放射線を吸収して前記着色材層の一部を前記受容体パネルに転写しピクセルを形成し、 (c)前記照射工程を繰り返し、ピクセルの反復パターンを前記受容体パネルに形成しカラーフィルターを形成する、工程を具えたことを特徴とする方法。 28．視覚的ディスプレーに使用するカラーフィルターを製造する方法であって、前記方法は、 (a)第一面と第二面を有する透明な供給体基板と、前記供給体基板の前記第二面上の吸収層と、前記吸収層上の着色材層とを具えた供給体フィルムと受容体パネルとを近接して配置し、そこで前記着色材層は減法混色でない着色材であり、 (b)前記供給体フィルムの前記第一面を照射手段で放射線を照射し、前記吸収層が前記放射線を吸収して前記着色材層の一部を前記受容体パネルに転写しピクセルを形成し、 (c)前記照射工程を繰り返して、ピクセルの反復パターンを前記受容体パネルに形成しカラーフィルターを形成する、工程を具えたことを特徴とする方法。 29．視覚的ディスプレーに使用するカラーフィルターを製造する方法であって、前記方法は、 (a)第一面と第二面を有する透明な供給体基板と、前記供給体基板の前記第二面上の吸収層と、前記吸収層上の着色材層とを具えた供給体フィルムと受容体パネルとを近接して配置し、そこで前記着色材層は非昇華性着色材であり、 (b)前記供給体フィルムの前記第一面を照射手段で放射線を照射し、前記吸収層が前記放射線を吸収して前記着色材層の一部を前記受容体パネルに転写しピクセルを形成し、 (c)前記照射工程を繰り返して、ピクセルの反復パターンを前記受容体パネルに形成しカラーフィルターを形成する、工程を具えたことを特徴とする方法。 30．視覚的ディスプレーに使用するカラーフィルターを製造する方法であって、前記方法は、 (a)第一面と第二面を有する透明な供給体基板と、前記供給体基板の前記第二面上の金属の吸収層と、前記吸収層上の着色材層とを具えた供給体フィルムと受容体パネルとをきわめて近接して配置し、 (b)前記供給体フィルムの前記第一面をダイオード・レーザーで照射し、その結果、前記吸収層が前記放射を吸収して前記着色材層の一部を前記受容体パネルに転写しピクセルの反復パターンを形成し、前記ピクセルの各々が複数個のサブピクセルを含み、前記基板の表面から前記ピクセルを構成する複数個のサブピクセルの全てが欠落しない限り使用不能なピクセルとは必ずしもならないようにし、 (c)前記照射工程を繰り返して、ピクセルの反復パターンを前記受容体パネルに形成しカラーフィルターを形成する、工程を具えたことを特徴とする方法。 31．請求項30に記載の視覚的ディスプレーに使用するカラーフィルターを製造する方法において、該金属の吸収層は、チタンおよびアルミニウムからなるグループから選択されることを特徴とする方法。

Claims

【特許請求の範囲】１．(a) 透明基板と、 (b) カラーフィルターを形成する前記基板上のピクセルの反復パターンとを具えた視覚的ディスプレーに使用するカラーフィルターであって、前記ピクセルの反復パターンの前記ピクセル各々が複数個のサブピクセルから構成されるため、前記基板の表面から前記ピクセルを構成する複数個のサブピクセルが全て欠落しない限り使用不能なピクセルとは必ずしもならないことを特徴とするカラーフィルター。２．請求項１に記載の視覚的ディスプレーに使用するカラーフィルターにおいて、前記透明基板は25ミクロンから250ミクロンの厚さを有することを特徴とするカラーフィルター。３．請求項１に記載の視覚的ディスプレーに使用するカラーフィルターにおいて、前記透明基板は約25ミクロンの厚さを有することを特徴とするカラーフィルター。４．請求項１に記載の視覚的ディスプレーに使用するカラーフィルターにおいて、前記透明基板が、前記ピクセルが前記基板に接着するのを支援するための層をさらに具えたことを特徴とするカラーフィルター。５．請求項１に記載の視覚的ディスプレーに使用するカラーフィルターにおいて、前記透明基板が、支持層をさらに具えたことを特徴とするカラーフィルター。６．請求項１に記載の視覚的ディスプレーに使用するカラーフィルターにおいて、前記透明基板が、支持層および前記ピクセルが前記基板に接着するのを支援するための層をさらに具えたことを特徴とするカラーフィルター。７．請求項１に記載の視覚的ディスプレーに使用するカラーフィルターにおいて、前記サブピクセルが10ミクロンから50ミクロンの大きさであることを特徴とするカラーフィルター。８．請求項１に記載の視覚的ディスプレーに使用するカラーフィルターにおいて、前記サブピクセルが約30ミクロンの大きさであることを特徴とするカラーフィルター。９．請求項１に記載の視覚的ディスプレーに使用するカラーフィルターにおいて、前記ピクセルを形成する前記複数個のサブピクセルは２個のサブピクセルから16個のサブピクセルの間の数のサブピクセルであることを特徴とするカラーフィルター。 10．請求項１に記載の視覚的ディスプレーに使用するカラーフィルターにおいて、前記ピクセルの形が長方形であることを特徴とするカラーフィルター。 11．請求項１に記載の視覚的ディスプレーに使用するカラーフィルターにおいて、前記ピクセルの形が正方形であることを特徴とするカラーフィルター。 12．視覚的ディスプレーに使用するカラーフィルターを製造する方法で、前記方法は、 (a) 第一面と第二面を有する透明な供給基板と、前記供給基板の前記第二面上の吸収層と、前記吸収層上の着色材層とからなる供給体フィルムと受容体パネルをきわめて近接して配置し、 (b) 前記供給体フィルムの前記第一面に放射手段で放射線を照射して、前記吸収層が前記放射線を吸収して前記着色材層の一部を前記受容体パネルに転写しピクセルを形成し、前記ピクセルが複数個のサブピクセルを具えて、前記複数個のサブピクセルの全てが前記透明基板から欠落しないかぎり使用不可能なピクセルとは必ずしもならないようにし、 (c) 前記放射工程を繰り返して、ピクセルの反復パターンを前記受容体パネルに形成しカラーフィルターを形成する工程を具えたことを特徴とする方法。 13．請求項13に記載の視覚的ディスプレーに使用するカラーフィルターを製造する方法において、反復する前記プロセスをさらに具えてカラーフィルターが赤、青、緑のピクセルの反復パターンを具えたことを特徴とする方法。 14．請求項13に記載の視覚的ディスプレーに使用するカラーフィルターを製造する方法において、前記照射手段がレーザーであることを特徴とする方法。 15．請求項13に記載の視覚的ディスプレーに使用するカラーフィルターを製造する方法において、前記照射手段が半導体赤外レーザーであることを特徴とする方法。 16．請求項13に記載の視覚的ディスプレーに使用するカラーフィルターを製造する方法において、前記サブピクセルの大きさが焦点を絞ったレーザービームの大きさに対応することを特徴とする方法。 17．視覚的ディスプレーに使用するカラーフィルターを製造する方法において、前記方法は、 (a) 透明基板の上にピクセルを形成し、該複数個のサブピクセルの各々が通常の観察者に区別不可能にするように、前記ピクセルがきわめて接近して配置された複数個のサブピクセルを具えて、前記複数個のサブピクセルの全てが前記透明基板から欠落しないかぎり使用不可能なピクセルとは必ずしもならないようにし、 (b) 工程(a)を反復してピクセルの反復パターンを前記透明基板の上に形成してカラーフィルターを形成する工程を具えたことを特徴とする方法。 18．請求項19に記載の視覚的ディスプレーに使用するカラーフィルターを製造する方法において、前記ピクセル形成工程が、 (a) 第一面と第二面を有する透明な供給基板と、前記供給基板の前記第二面上の吸収層と、前記吸収層の上の着色材層とからなる供給体フィルムと受容体パネルを近接して配置し、 (b) 前記供給体フィルムの前記第一面に放射手段で放射線を照射し、前記吸収層が前記放射線を吸収して前記着色材層の一部を前記受容体パネルに転写せしめサブピクセルを形成し、 (c) 前記照射工程を繰り返して、ピクセルの反復パターンを前記受容体パネルに形成しカラーフィルターを形成する工程を具えたことを特徴とする方法。 19．複数個のサブピクセルであって、前記サブピクセル（複数）がきわめて近接して基板上に配列してあり、前記複数個のサブピクセルは１個のピクセルのように見え、該基板から前記複数個のサブピクセルが全て欠落しない限り使用不能なピクセルとは必ずしもならないようにする複数個のサブピクセルを具えたことを特徴とする、カラーフィルター上のピクセルの反復パターンにおいて使用するためのピクセル。 20．視覚的ディスプレーにおけるカラーフィルターに使用するためのピクセルを製造する方法であって、前記方法が、 (a) 第一面と第二面を有する透明な供給基板と、前記供給基板の前記第二面上の吸収層と、前記吸収層の上の着色材層とからなる供給体フィルムと受容体パネルを近接して配置し、 (b) 前記供給体フィルムの前記第一面に放射手段で放射線を照射し、前記吸収層が前記放射線を吸収して前記着色材層の一部を前記受容体パネルに転写し該受容体パネル上にサブピクセルを形成し、 (c) 前記照射工程を繰り返して、複数のサブピクセルを前記受容体パネルに形成しピクセルを形成する工程を具えたことを特徴とする方法。 21．複数個のサブピクセルの各々が通常の観測者に区別不可能であるように、および、透明基板から前記複数個のサブピクセルが全て欠落しない限り使用不能なピクセルとは必ずしもならないようにするために、きわめて近接して配置されている該複数個のサブピクセルを形成することを具えたことを特徴とする、視覚的ディスプレーにおけるカラーフィルターに使用するためのピクセルを製造する方法。 22．カラーフィルターに使用するための黒マトリックスを製造する方法であって、前記方法が、 (a) 第一面と第二面を有する透明な供給基板と、前記供給基板の前記第二面上の吸収層と、前記吸収層上の黒色の着色材を含有する層とを具えた供給体フィルム、およびその上にピクセルの反復パターンを形成した透明基板を具えた受容体パネルを近接して配置し、 (b) 前記供給体フィルムに放射手段で放射線を照射して、前記吸収層が前記放射線を吸収して前記黒色着色材を含有する層の一部を前記受容体パネルに転写し、前記受容体パネル上の前記色ピクセルの間にグリッドパターンを形成する工程を具えたことを特徴とする方法。 23．カラーフィルターに使用するためのピクセルを製造するプロセスにおいて、前記ピクセルは入力するデジタルデータ列に対応して形成され、前記ピクセルは複数個のサブピクセルからなり、前記プロセスが、 (a) プリント面、および前記プリント面に近接した多数の独立して電荷を蓄えられるキャパシター・マイクロセルを有するプリント手段を形成し、 (b) 入力するデジタルデータ列に対応して選択された前記マイクロセルを活性化し、活性化されたマイクロセルがプリントされるべきサブピクセルと位置的に関連づけ、 (c) 活性化の間に選択された前記マイクロセルに制御された種々のクーロン電荷レベルで電荷を蓄え、プリントされるべき該サブピクセルにおいて前記の関連づけたデータで要求されるプリント濃度に比例した種々の強度の局部電界を前記プリント面に発生させ、 (d) 前記プリント面に電圧感応インクを接触せしめ、それによって、前記電界の影響下で、活性化の間に選択された前記マイクロセルの位置だけに、インクの付着物の厚さをそのマイクロセルの位置の電界の強度に比例させて、該インクを前記プリント面に付着させ、、それにより前記プリント面に種々の厚さのインクパターンを形成し、 (e) プリント媒体に前記サブピクセルを転写して、前記ピクセルを形成する工程を具えたことを特徴とするプロセス。 24．請求項26に記載のカラーフィルターに使用するためのピクセルを製造するプロセスにおいて、前記プリント媒体はガラスおよびプラスチックからなるグループから選択することを特徴とするプロセス。 25．請求項26に記載のプロセスにおいて、反復する工程(b)、(c)、(d)および(e)をさらに具えて、前記プリント媒体にピクセルの反復パターンを形成してカラーフィルターを形成することを特徴とするプロセス。 26．請求項28に記載のプロセスにおいて、前記ピクセルの反復パターンは、赤、緑、青のピクセルのパターンであることを特徴とするプロセス。 27．視覚的ディスプレーに使用するカラーフィルターを製造する方法であって、前記方法が、 (a) 第一面と第二面を有する透明な供給体基板と、前記供給体基板の前記第二面上の吸収層と、前記吸収層上の着色材層とを具えた供給体フィルムと受容体パネルとを近接して配置し、そこで、前記着色材層は赤、緑、および青からなるグループから選択され、 (b) 前記供給体フィルムの前記第一面を照射手段で放射線を照射し、前記吸収層が前記放射線を吸収して前記着色材層の一部を前記受容体パネルに転写しピクセルを形成し、 (c) 前記照射工程を繰り返し、ピクセルの反復パターンを前記受容体パネルに形成しカラーフィルターを形成する、工程を具えたことを特徴とする方法。 28．視覚的ディスプレーに使用するカラーフィルターを製造する方法であって、前記方法は、 (a) 第一面と第二面を有する透明な供給体基板と、前記供給体基板の前記第二面上の吸収層と、前記吸収層上の着色材層とを具えた供給体フィルムと受容体パネルとを近接して配貰し、そこで前記着色材層は減法混色でない着色材であり、 (b) 前記供給体フィルムの前記第一面を照射手段で放射線を照射し、前記吸収層が前記放射線を吸収して前記着色材層の一部を前記受容体パネルに転写しピクセルを形成し、 (c) 前記照射工程を繰り返して、ピクセルの反復パターンを前記受容体パネルに形成しカラーフィルターを形成する、工程を具えたことを特徴とする方法。 29．視覚的ディスプレーに使用するカラーフィルターを製造する方法であって、前記方法は、 (a) 第一面と第二面を有する透明な供給体基板と、前記供給体基板の前記第二面上の吸収層と、前記吸収層上の着色材層とを具えた供給体フィルムと受容体パネルとを近接して配置し、そこで前記着色材層は非昇華性着色材であり、 (b) 前記供給体フィルムの前記第一面を照射手段で放射線を照射し、前記吸収層が前記放射線を吸収して前記着色材層の一部を前記受容体パネルに転写しピクセルを形成し、 (c) 前記照射工程を繰り返して、ピクセルの反復パターンを前記受容体パネルに形成しカラーフィルターを形成する、工程を具えたことを特徴とする方法。