JP2008020559A - Color filter, and manufacturing method and apparatus of color filter - Google Patents

Color filter, and manufacturing method and apparatus of color filter Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a color filter made by forming a colored pattern and an opaque black pattern at the same time on the surface of a transparent plastic film, to provide a manufacturing method of the color filter, and to provide manufacturing equipment of the color filter. <P>SOLUTION: The manufacturing equipment of the color filter is provided with four sets of pattern forming parts of an electrophotographic system for forming toner images of four colors of YMCBk on surfaces of photoreceptor drums corresponding to respective colors. Each pattern forming part has a photoreceptor drum and, on the surrounding of the drum, a charging device, an exposure device, a developing device, a transfer roller, a cleaner and a destaticizing lamp for removing charges remaining on the drum surface are arranged in this order along the rotation direction of the photoreceptor drum. A supply mechanism 30 and a fixing device 40 are arranged on a conveyance belt 20, and a film conveyed by a conveyance belt 20 is continuously conveyed along an extended conveyance path from the conveyance belt 20 and passes through the fixing device 40. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、カラーテレビ、パーソナルコンピュータ、パチンコ遊戯台等に使用されているカラー液晶ディスプレイなどのカラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法およびカラーフィルタ製造装置に関し、特にカラー電子写真法を応用したブラックマトリックス型のカラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法およびカラーフィルタ製造装置に関する。   The present invention relates to a color filter such as a color liquid crystal display used in a color television, a personal computer, a pachinko game machine, a color filter manufacturing method, and a color filter manufacturing apparatus, and in particular, a black matrix type using color electrophotography. The present invention relates to a color filter, a color filter manufacturing method, and a color filter manufacturing apparatus.

近年、カラー液晶ディスプレイの研究開発は拡大の一途をたどり、カラー液晶ディスプレイの市場は大きく拡大している。カラー液晶ディスプレイを構成する部材が占める価格の割合をみると、カラーフィルタは他の構成部材に比べ高価であり、カラーフィルタの製造コストの削減は、妥当な価格の液晶表示パネルを提供するためのキーポイントであるといわれている。   In recent years, research and development of color liquid crystal displays has continued to expand, and the market for color liquid crystal displays has expanded greatly. Looking at the proportion of the price occupied by the components that make up the color liquid crystal display, the color filter is more expensive than the other components, and the reduction in the manufacturing cost of the color filter is to provide a liquid crystal display panel with a reasonable price. It is said to be a key point.

従来では、カラーフィルタとしての要求特性を満たしつつ安価なカラーフィルタを製造するための方法が種々試みられている。   Conventionally, various methods for manufacturing an inexpensive color filter while satisfying the required characteristics as a color filter have been attempted.

例えば特許文献1では、プラスチック基材フィルム上に配置されている感光性の黒色樹脂材料層をカラーフィルタ用透明基板上に転写し、その後、黒色樹脂材料層に光を照射して所望のパターンを有するブラックマトリックスを形成することによって、安価なカラーフィルタを製造する方式が提案されている。   For example, in Patent Document 1, a photosensitive black resin material layer disposed on a plastic substrate film is transferred onto a transparent substrate for a color filter, and then the black resin material layer is irradiated with light to form a desired pattern. There has been proposed a method for manufacturing an inexpensive color filter by forming a black matrix.

一般に、ブラックマトリックスの形成方法は通常、真空蒸着やスパッタリング等の方法で基板全面に酸化クロム等の金属膜を形成した後、感光性レジストを塗布して、露光・現像、エッチング、レジスト剥離を経て必要な部分にのみ金属膜を残してブラックマトリックスを形成している。   In general, a black matrix is usually formed by forming a metal film such as chromium oxide on the entire surface of the substrate by a method such as vacuum deposition or sputtering, and then applying a photosensitive resist, and then exposing / developing, etching, and resist stripping. The black matrix is formed by leaving the metal film only in necessary portions.

また一般に、カラーフィルタは、透明基板上に形成されたレッド(R)、グリーン(G)およびブルー(B)の三原色の画素を一絵素とする多数の絵素から構成されている。また、色の異なる各画素間には、一般に、表示コントラストを高めるために、一定の幅を有する遮光領域が設けられているが、通常、この遮光領域は黒色であることからブラックマトリックスと呼ばれている。   In general, the color filter is composed of a large number of picture elements each composed of pixels of the three primary colors of red (R), green (G), and blue (B) formed on a transparent substrate. In addition, a light-shielding region having a certain width is generally provided between pixels of different colors in order to increase display contrast. Usually, since this light-shielding region is black, it is called a black matrix. ing.

次に、カラーフィルタの製造方法においては、着色画素部の形成を、フォトリソグラフィの手法を用いて形成した可染媒体層を染色する染色法、顔料が分散されている感光性組成物を用いる顔料分散法、パターニングした電極を利用した電着法等で行っている。   Next, in the method for producing a color filter, the colored pixel portion is formed by a dyeing method for dyeing a dyeable medium layer formed using a photolithography technique, or a pigment using a photosensitive composition in which a pigment is dispersed. It is performed by a dispersion method, an electrodeposition method using a patterned electrode, or the like.

例えば特許文献2では、上記したパターニングした電極を利用して紫外線吸収層が透明電極と同一の形状になるようにカラーフィルタを製造する方式が提案されている。   For example, Patent Document 2 proposes a method of manufacturing a color filter using the patterned electrode so that the ultraviolet absorbing layer has the same shape as the transparent electrode.

また特許文献3では、電極取り出し穴を形成する電極巾から電極取り出し穴を引いた値がプラスチックフィルム基板の伸縮変動巾より小さい範囲のものであるプラスチックカラーフィルタを製造する方式が提案されている。   Patent Document 3 proposes a method for manufacturing a plastic color filter in which the value obtained by subtracting the electrode extraction hole from the electrode width for forming the electrode extraction hole is smaller than the expansion / contraction variation width of the plastic film substrate.

また特許文献4では、プラスチックフィルム基板上に精密なアライメントなしに、ブラックマトリックスを有するプラスチックカラーフィルタを製造する方式が提案されている。   Patent Document 4 proposes a method for producing a plastic color filter having a black matrix without precise alignment on a plastic film substrate.

さらに特許文献5では、フィルムなどの長尺基板を切断することなく、成膜することができ、連続生産において、より確実な電気的な接続をとることができるカラーフィルタを製造する方式が提案されている。   Further, Patent Document 5 proposes a method for manufacturing a color filter that can form a film without cutting a long substrate such as a film and can provide more reliable electrical connection in continuous production. ing.

その他、低コストの製造方法としてインクジェット記録方式を利用する方法がある。即ち、インクジェット記録方式では、着色面積および着色パターンを任意に設定することによって所望の位置に所望の色のインクを付与することが簡単にできるため、この方式を利用すれば、カラーフィルタの着色画素を簡易に短時間で形成することが可能になる。
特開平10−197711号公報 特許第3415024号公報 特開平11−84367号公報 特開平11−149012号公報 特開2000−66020号公報
In addition, there is a method using an inkjet recording method as a low-cost manufacturing method. That is, in the ink jet recording method, it is possible to easily apply ink of a desired color to a desired position by arbitrarily setting a coloring area and a coloring pattern. Can be easily formed in a short time.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-197711 Japanese Patent No. 3415024 JP 11-84367 A Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-149012 JP 2000-66020 A

しかしながら、上記の方法では、金属を蒸着するための高価な真空装置が必要であり、特に、大面積のカラーフィルタ用基板を得ようとすると大型な装置が必要であるので格段にコストが増大する。   However, the above-described method requires an expensive vacuum apparatus for depositing metal, and in particular, a large-scale apparatus is required to obtain a large-area color filter substrate, resulting in a significant increase in cost. .

また、製造工程上、高価なレジストを要する上に、レジスト塗布、マスク露光、現像、ベーキング、エッチング、レジスト剥離といった複雑な工程が必要なため、製造コストがかかる。また、従来の方法では、ブラックマトリックスと着色画素部との位置合わせに、高度の精度を必要とするため、この点でもかなりの製造コストがかかるという問題もある。   In addition, an expensive resist is required in the manufacturing process, and a complicated process such as resist coating, mask exposure, development, baking, etching, and resist stripping is required, resulting in high manufacturing costs. In addition, since the conventional method requires a high degree of accuracy for alignment between the black matrix and the colored pixel portion, there is also a problem that a considerable manufacturing cost is required in this respect.

また、透明基板上に予め染色可能媒体層を形成し、この層に黒色染料を用いて染色する方法によりブラックマトリックスを形成する場合には、単品で黒色に染めるよい染料が得られていないため、2から3色の染料を混ぜて黒色に染めている。この黒色染色は色むらができ易く、且つ、この場合にも十分満足する黒色が得られないという問題がある。   In addition, when a dyeable medium layer is formed in advance on a transparent substrate and a black matrix is formed by a method of dyeing with this layer using a black dye, a good dye that can be dyed black by itself is not obtained. 2 to 3 dyes are mixed and dyed black. This black dyeing has a problem that uneven color is easily generated, and even in this case, a sufficiently satisfactory black color cannot be obtained.

また、カーボンブラックや黒色の配合染料等を含む印刷インキを用い、印刷方法によりブラックマトリックスを形成する方法の場合、印刷法では微細な加工が難しく、十分な精度のものが得られない。   Further, in the case of a method of forming a black matrix by a printing method using a printing ink containing carbon black, black compounding dye, etc., fine processing is difficult by the printing method, and a sufficiently accurate one cannot be obtained.

また、黒色顔料が分散されている感光性樹脂組成物を使用し、リソグラフ法により基板上にブラックマトリックスを形成する方法によれば、十分な加工精度が得られ、工程も、樹脂塗布、仮硬化、マスク露光、現像、リンス、本硬化というように、金属クロムを利用した場合に比べて短いため安価な製造が可能である。しかし、基板上に黒色感光性樹脂組成物を塗布する際に、スピンコートを用いるので、感光性樹脂組成物材料の95%以上が飛び散ってしまい、材料の使用効率が3〜5%と非常に悪いなどの問題がある。   Moreover, according to the method of forming a black matrix on a substrate by a lithographic method using a photosensitive resin composition in which a black pigment is dispersed, sufficient processing accuracy can be obtained, and the process can be performed by resin coating, temporary curing. The mask exposure, development, rinsing, main curing, and the like are short compared to the case of using metal chromium, so that inexpensive manufacturing is possible. However, since the spin coating is used when the black photosensitive resin composition is applied on the substrate, 95% or more of the photosensitive resin composition material is scattered, and the usage efficiency of the material is very 3 to 5%. There are problems such as bad.

さらに、簡易なブラックマトリックスの形成方法として、シート転写法がある。シート転写法は、赤(R)、緑(G)、青(B)の着色画素部を作る技術として知られている。この方法では、先ず、基材フィルム上に形成されている赤、緑または青の画素形成材料層を透明基材上に転写した後、これらの画素形成材料層を用いて各画素を形成した後、その上に黒色のフォトレジストを塗布して、先に形成した画素部をマスクとして利用し、基板の裏面側より露光することによって画素部以外の領域のフォトレジストを露光し、その後、現像、リンスして、ブラックマトリックスを形成する。   Furthermore, there is a sheet transfer method as a simple method for forming a black matrix. The sheet transfer method is known as a technique for producing red (R), green (G), and blue (B) colored pixel portions. In this method, first, after the red, green or blue pixel forming material layer formed on the base film is transferred onto the transparent base material, each pixel is formed using these pixel forming material layers. Then, a black photoresist is applied thereon, the previously formed pixel portion is used as a mask, and the photoresist in the region other than the pixel portion is exposed by exposing from the back side of the substrate, and thereafter development, Rinse to form a black matrix.

しかし、この方法では、各色の画素パターンの形成に際し、夫々フォトマスクを用い、露光、現像、リンスする工程を3回繰り返す必要があり、カラーフィルタの製造方法の根本的なコストダウンにつながっていない。   However, in this method, it is necessary to repeat the steps of exposing, developing, and rinsing each time using a photomask to form each color pixel pattern, and this has not led to a fundamental cost reduction of the color filter manufacturing method. .

そこで本発明は、上述した課題を解決するために、透明プラスチックフィルムの表面に着色パターンおよび不透明黒色パターンが同時に形成されたカラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法およびカラーフィルタ製造装置を提供することを目的とする。   Accordingly, in order to solve the above-described problems, the present invention has an object to provide a color filter in which a colored pattern and an opaque black pattern are simultaneously formed on the surface of a transparent plastic film, a color filter manufacturing method, and a color filter manufacturing apparatus. And

上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、透明プラスチックフィルムの表面に着色パターンおよび不透明黒色パターンが同時に形成されたカラーフィルタであることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 is a color filter in which a colored pattern and an opaque black pattern are simultaneously formed on the surface of a transparent plastic film.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のカラーフィルタにおいて、前記着色パターンおよび不透明黒色パターンはデジタルカラー電子写真法を用いて形成されたことを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the color filter according to the first aspect, the colored pattern and the opaque black pattern are formed using a digital color electrophotographic method.

請求項3に記載の発明は、請求項1または2のどちらか1項に記載のカラーフィルタにおいて、前記カラーフィルタは、半透明着色パターンおよび不透明黒色パターンを電子的な図形情報として発生させるパターン発生部と、前記電子的な図形情報を受信し、受信した当該図形情報のパターンに基づいてデジタルカラー電子写真法により形成するパターン形成部とを有する装置により形成されることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the color filter according to the first or second aspect, the color filter generates a pattern that generates a translucent colored pattern and an opaque black pattern as electronic graphic information. And a pattern forming unit that receives the electronic graphic information and forms it by digital color electrophotography based on the received pattern of the graphic information.

請求項4に記載の発明は、請求項1から3のいずれか1項に記載のカラーフィルタにおいて、前記着色パターンおよび不透明黒色パターンの厚さが略等しい厚さであることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the color filter according to any one of the first to third aspects, the colored pattern and the opaque black pattern have substantially the same thickness.

請求項5に記載の発明は、請求項1から4のいずれか1項に記載のカラーフィルタにおいて、前記パターン発生部はCAD装置であることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the color filter according to any one of the first to fourth aspects, the pattern generation unit is a CAD device.

請求項6に記載の発明は、請求項2または3のどちらか1項に記載のカラーフィルタにおいて、前記パターン形成部はタンデム式デジタルカラープリンタ装置であることを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the color filter according to the second or third aspect, the pattern forming unit is a tandem digital color printer.

請求項7に記載の発明は、着色パターンおよび不透明黒色パターンをデジタルカラー電子写真法により透明プラスチックフィルムの表面に形成するカラーフィルタの製造方法であることを特徴とする。   The invention according to claim 7 is a color filter manufacturing method in which a colored pattern and an opaque black pattern are formed on the surface of a transparent plastic film by digital color electrophotography.

請求項8に記載の発明は、請求項1から6のいずれか1項に記載のカラーフィルタをデジタルカラー電子写真法により形成するカラーフィルタ製造装置であることを特徴とする。   The invention according to claim 8 is a color filter manufacturing apparatus for forming the color filter according to any one of claims 1 to 6 by digital color electrophotography.

本発明によれば、透明プラスチックフィルムの表面に着色パターンおよび不透明黒色パターンが同時に透明フィルム上に印刷し、同時に形成されたカラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法およびカラーフィルタ製造装置を提供することを可能とする。   According to the present invention, it is possible to provide a color filter, a color filter manufacturing method, and a color filter manufacturing apparatus in which a colored pattern and an opaque black pattern are simultaneously printed on a transparent film on the surface of a transparent plastic film. And

本実施形態では、簡易に着色パターンおよびブラックマトリックスを形成することを可能とすることによって、カラーフィルタの製造方法の根本的なコストダウンを達成し、優れた特性の安価なカラーフィルタを提供することを目的とする。   In the present embodiment, it is possible to easily form a colored pattern and a black matrix, thereby achieving a fundamental cost reduction of a color filter manufacturing method and providing an inexpensive color filter having excellent characteristics. With the goal.

以下、図面を参照して、本発明を実施形態により詳細に説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本実施形態のカラーフィルタは、透明プラスチックフィルムの表面に、光の3原色であるR(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)または、色の3原色であるC(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロ)の着色パターンと、ブラックマトリックスである不透明黒色パターンを同時にデジタルカラー電子写真法により形成されたことを特徴としている。   The color filter of the present embodiment is formed on the surface of a transparent plastic film by R (red), G (green), B (blue) which are three primary colors of light, or C (cyan), M (three primary colors). A magenta and Y (yellow) colored pattern and an opaque black pattern as a black matrix are simultaneously formed by digital color electrophotography.

本実施形態のカラーフィルタの製造方法は、着色パターンおよび不透明黒色パターンを電子的な図形情報として発生させるパターン発生部としてのCAD装置と、該電子的な図形情報を受信して、デジタルカラー電子写真法によりパターン形成するパターン形成部としての画像形成装置(たとえば4連タンデム式デジタルカラープリンタ)を有することを特徴としている。   A color filter manufacturing method according to the present embodiment includes a CAD device as a pattern generating unit that generates a colored pattern and an opaque black pattern as electronic graphic information, and the electronic color information received by the digital color electrophotography. It has an image forming apparatus (for example, a quadruple tandem digital color printer) as a pattern forming portion for forming a pattern by the method.

まず本実施形態のカラーフィルタの製造に適用される製造装置を図1により説明する。   First, a manufacturing apparatus applied to the manufacture of the color filter of this embodiment will be described with reference to FIG.

図1に、本実施形態のカラーフィルタの製造に使用されるパターン形成装置として、4連タンデム方式のフルカラープリンタの構成の概略を示す。   FIG. 1 shows an outline of the configuration of a four-tandem full-color printer as a pattern forming apparatus used for manufacturing the color filter of this embodiment.

このプリンタは、色の表現方式であるY(イエロ)、M(マゼンタ)、C(シアン)、Bk(ブラック)の4色のトナー像をそれぞれ対応した感光体ドラム1Y、1M、1C、1Bk(パターン担持体)の表面上に形成するための電子写真方式の4組のパターン形成部10Y、10M、10C、10Bk(パターン形成手段)を備えている。   This printer uses photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1Bk (corresponding to toner images of four colors Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and Bk (black), which are color expression methods, respectively. 4 sets of pattern forming portions 10Y, 10M, 10C, and 10Bk (pattern forming means) of an electrophotographic system for forming on the surface of the (pattern carrying body).

これらパターン形成部10Y、10M、10C、10Bkの下方には、各パターン形成部を通してフィルム(基材)を搬送するための搬送ベルト20が張架されている。   Below these pattern forming portions 10Y, 10M, 10C, and 10Bk, a transport belt 20 is stretched for transporting a film (base material) through each pattern forming portion.

各パターン形成部10Y、10M、10C、10Bkの感光体ドラム1Y、1M、1C、1Bkは、搬送ベルト20にそれぞれ転接配置され、フィルム(基材)は搬送ベルト20の表面に静電的に吸着される。   The photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1Bk of the pattern forming units 10Y, 10M, 10C, and 10Bk are respectively arranged in rolling contact with the conveyor belt 20, and the film (base material) is electrostatically applied to the surface of the conveyor belt 20. Adsorbed.

4組の画像形成部10Y、10M、10C、10Bkは、同じ構造を有する。よって、説明上、フィルム(基材)の搬送方向最上流側に配設されたイエロ用のパターン形成部10Yについて代表して説明し、他の色用のパターン形成部10M、10C、10Bkはパターン形成部10Yと同様にして形成されるので、それらの説明を省略する。   The four sets of image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10Bk have the same structure. Therefore, for explanation, the yellow pattern forming unit 10Y disposed on the most upstream side in the transport direction of the film (base material) will be described as a representative, and the other color pattern forming units 10M, 10C, and 10Bk are patterns. Since it is formed in the same manner as the forming portion 10Y, description thereof will be omitted.

パターン形成部10Yは、その略中央位置に搬送ベルト20に転接された感光体ドラム1Yを有する。感光体ドラム1Yの周囲には、感光体ドラム1Yの表面を所定の電位に帯電させる帯電装置2Yと、帯電されたドラム1Y表面を色分解されたパターン信号に基づいて露光しドラム表面上に静電潜像を形成する露光装置3Yと、ドラム表面上に形成された静電潜像にイエロトナーを供給して現像する現像装置4Yと、現像したトナー像を搬送ベルト20を介して搬送されるフィルム上に転写する転写ローラ5Y(転写装置)と、転写されずにドラム表面に残留した残留トナーを除去するクリーナ6Y、および図示しないドラム表面に残留した電荷を除去する除電ランプとが、感光体ドラム1Yの回転方向に沿って順に配設されている。   The pattern forming unit 10Y has a photosensitive drum 1Y that is in rolling contact with the conveyor belt 20 at a substantially central position. Around the photosensitive drum 1Y, a charging device 2Y for charging the surface of the photosensitive drum 1Y to a predetermined potential, and the charged surface of the drum 1Y is exposed based on a color-separated pattern signal, and the surface of the photosensitive drum 1Y is statically exposed on the drum surface. An exposure device 3Y that forms an electrostatic latent image, a developing device 4Y that supplies yellow toner to the electrostatic latent image formed on the drum surface and develops it, and the developed toner image is transported via the transport belt 20. A transfer roller 5Y (transfer device) that transfers onto a film, a cleaner 6Y that removes residual toner that remains on the drum surface without being transferred, and a static elimination lamp that removes charge that remains on the drum surface (not shown). The drums 1Y are arranged in order along the rotation direction of the drum 1Y.

搬送ベルト20の図中右下方には、フィルムを搬送ベルト20上に供給するための供給機構30が配設されている。   A supply mechanism 30 for supplying the film onto the conveyor belt 20 is disposed on the lower right side of the conveyor belt 20 in the drawing.

搬送ベルト20の図中左側には、定着装置40(図2に詳述する)が配設されている。搬送ベルト20によって搬送されたフィルムは、搬送ベルト20から連続して定着装置40を通って延びた搬送路を搬送し、定着装置40を通過する。   A fixing device 40 (described in detail in FIG. 2) is disposed on the left side of the conveyance belt 20 in the drawing. The film transported by the transport belt 20 is transported through a transport path continuously extending from the transport belt 20 through the fixing device 40 and passes through the fixing device 40.

図2に示すように、定着装置40は、搬送されたフィルムの表面上に各色のトナー像が転写された状態のフィルムを加熱および加圧する。そして、各色のトナー像を溶融してフィルム上に定着させる(この図では、詳細は省略)。本実施形態では、このように、透明基材上に電子写真方式を用いて同時に定着させてカラーフィルタを製造している。また、定着装置40の搬送経路下流側に排出ローラを介してフィルムを排出する。   As shown in FIG. 2, the fixing device 40 heats and pressurizes the film in a state where the toner images of the respective colors are transferred onto the surface of the conveyed film. Then, the toner images of the respective colors are melted and fixed on the film (details are omitted in this figure). In this embodiment, as described above, a color filter is manufactured by simultaneously fixing on a transparent substrate using an electrophotographic method. Further, the film is discharged to the downstream side of the conveyance path of the fixing device 40 via a discharge roller.

次に、図2を用いて本実施形態のパターン形成部における構成断面における定着装置40の構成とその動作について詳述する。   Next, the configuration and operation of the fixing device 40 in the configuration cross section of the pattern forming unit of this embodiment will be described in detail with reference to FIG.

図2に示すように、定着装置40は、支持ローラ42と、この支持ローラ42に対向する定着補助ローラ44とに張架・支持された無端状の定着ベルト41と、この定着ベルト41を加熱する加熱手段と、前記定着ベルト41を介して定着補助ローラ44に圧接しニップ部を形成する加圧ローラ43と有している。定着ベルト41は少なくとも発熱層を有し、さらに加熱制御部45と、給電電極46と、サーミスタ47とを有する抵抗加熱装置である。発熱層は、前記定着ベルトの両端部円周上に電気的に暴露されており、ここに、例えばブラシ状電極のような給電電極46が接触して導通・給電することができるようになっている。これにより定着ベルト全面に渡って加熱することができる。   As shown in FIG. 2, the fixing device 40 includes an endless fixing belt 41 stretched and supported by a support roller 42 and a fixing auxiliary roller 44 facing the support roller 42, and heats the fixing belt 41. And a pressure roller 43 that presses against the auxiliary fixing roller 44 via the fixing belt 41 to form a nip portion. The fixing belt 41 is a resistance heating device having at least a heat generating layer and further including a heating control unit 45, a power supply electrode 46, and a thermistor 47. The heat generating layer is electrically exposed on the circumference of both end portions of the fixing belt, and a power supply electrode 46 such as a brush-like electrode comes into contact therewith so that it can be electrically connected and supplied with power. Yes. As a result, the entire surface of the fixing belt can be heated.

使用トナーは、従来技術により公知である環化ゴムとハロゲン含有メタクリレートの反応より得られた白色ラテックスに赤色着色剤(保土谷化学工業株式会社製、商品名SpilionRed GRLH)を分散させ、イソパラフィン系溶媒(エッソ化学株式会社製、商品名アイソパーG)を加えて作製した負帯電R(レッド)トナーおよび同様の方法で保土谷化学株式会社製SpilionBlue GRLH Special 、Spilion Green 3 GNH Special を用いて作製した負帯電B(ブルー)トナーと負帯電G(グリーン)トナー、または他の電子写真用の粉砕トナーあるいは重合トナーでも良い。   The toner used is an isoparaffinic solvent in which a red colorant (trade name: SpilionRed GRLH, manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) is dispersed in a white latex obtained by the reaction of a cyclized rubber and a halogen-containing methacrylate, which is known in the prior art. (Esso Chemical Co., Ltd., trade name ISOPAR G) negatively charged R (red) toner prepared in the same manner and Hodogaya Chemical Co., Ltd. SpilionBlue GRLH Special, Spilion Green 3 GNH Special Charged B (blue) toner and negatively charged G (green) toner, or other pulverized toner or polymerized toner for electrophotography may be used.

使用フィルムは、ポリエステル材質(たとえばPETなど)で厚みは特に制限されないが、たとえば0.1mm程度の無色透明フィルムを用いて製造可能であるが、他の材質であっても良い。   The film used is a polyester material (for example, PET) and the thickness is not particularly limited. For example, the film can be manufactured using a colorless and transparent film of about 0.1 mm, but other materials may be used.

このような装置とフィルム基板と色素混合トナーを用い、通常の画像形成装置で使用される公知の工程を経ることにより、カラーフィルタを形成するための画像情報は、たとえば図3に示すように、CAD(CAD作成用のプログラムがインストール等されたコンピュータ51)などにより作成されたカラーフィルタの画像データを第2の画像形成装置であるパターン形成部52(カラーフィルタ製造装置)に入力し、この入力されたカラーフィルタに関する情報により、フィルム基板上には所望の色調に応じて3原色のパターンと、ブラックマトリックスが印刷される。しかも、定着機構により加熱加圧されるためパターンの厚さが均一になるため、液晶、PDPなどを含めた表示素子、表示デバイスのフィルタとして、簡単な工程により製造された、カラーフィルタを提供することができる。   By using such a device, a film substrate, and a dye mixed toner, and through a known process used in a normal image forming apparatus, image information for forming a color filter is, for example, as shown in FIG. Color filter image data created by a CAD (computer 51 in which a CAD creation program is installed) or the like is input to a pattern forming unit 52 (color filter manufacturing apparatus) which is a second image forming apparatus, and this input Based on the information about the color filter, a pattern of three primary colors and a black matrix are printed on the film substrate according to a desired color tone. In addition, since the thickness of the pattern becomes uniform because it is heated and pressed by the fixing mechanism, a color filter manufactured by a simple process is provided as a filter for display elements and display devices including liquid crystal and PDP. be able to.

このような製造装置を用いて得られたカラーフィルタの例を図4に示す。   An example of a color filter obtained using such a manufacturing apparatus is shown in FIG.

図4に示すように、本実施形態のカラーフィルタはプラスチック基材61上に、光の3原色にそれぞれ対応したエリア62a(R:赤)、62b(G:緑)、62c(B:青)と、ブラックストライプ領域63とをその表面に設けられた構成となっている。   As shown in FIG. 4, the color filter of the present embodiment has areas 62a (R: red), 62b (G: green), and 62c (B: blue) corresponding to the three primary colors of light on a plastic substrate 61, respectively. And the black stripe region 63 is provided on the surface thereof.

本実施形態では、カラーフィルタの画像データは現実のカラーフィルタを読取装置でそれぞれの原色で読取って作成しても良いし、また、CADなどの機能を有する第1の画像形成装置(コンピュータ51)を用いてカラーフィルタを設計し、得られたカラーフィルタの画像データを用いてカラーフィルタを第2の画像形成装置であるパターン形成部52により製造することもできる。   In the present embodiment, the image data of the color filter may be created by reading an actual color filter with the respective primary colors by the reading device, or the first image forming device (computer 51) having a function such as CAD. The color filter can be designed by using the image data of the obtained color filter, and the color filter can be manufactured by the pattern forming unit 52 as the second image forming apparatus.

また、透明プラスチックフィルムの表面に着色パターンおよび不透明黒色パターンを同時に透明フィルム上に印刷し、着色パターンおよび不透明黒色パターンをデジタルカラー電子写真法により形成したことを特徴とするカラーフィルタにより、透明フィルムの表面に所定の3原色のパターンとブラックマトリックスパターンが同時に透明フィルム上に印刷され、均一な厚さのカラーフィルタが形成されるため、カラーフィルタとしての重要な品質である光透過率の低下がなく、従来のカラーフィルタがもつ分光特性そして色度特性までをも大きく損なわせてしまうという欠点、素子のしきい電圧が上昇するという欠点、および立ち上がりの急峻さを著しく損なうという欠点を解消することが可能となる。   Further, a colored pattern and an opaque black pattern are simultaneously printed on the surface of the transparent plastic film, and the colored pattern and the opaque black pattern are formed by digital color electrophotography. A pattern of the three primary colors and a black matrix pattern are simultaneously printed on the transparent film on the surface to form a color filter with a uniform thickness, so there is no reduction in light transmittance, which is an important quality as a color filter. This eliminates the disadvantage that the spectral characteristics and chromaticity characteristics of the conventional color filter are greatly impaired, the threshold voltage of the device is increased, and the sharpness of the rise is remarkably impaired. It becomes possible.

また、従来のカラーフィルタの場合に行われていた転写効率を上げるための透明導電膜の形成の必要がなく、従来の製造方法で必要としていたフォトリソグラフィ工程を省くことができ、フォトマスクの高精度な位置決めが不要となるため、製造時間の短縮が可能となる。また、高価なフォトマスクを必要としないため、安価に製造できる。   Further, there is no need to form a transparent conductive film for increasing the transfer efficiency, which has been performed in the case of a conventional color filter, and the photolithography process required in the conventional manufacturing method can be omitted. Since accurate positioning is not required, manufacturing time can be shortened. Further, since an expensive photomask is not required, it can be manufactured at a low cost.

また、CADシステムで作図作業と同時に発生させた電子的な図形データを送受信して、4連タンデム式デジタルカラープリンタシステムで即座にパターン形成できるため、短時間で高品質のカラーフィルタを得ることができる。   In addition, electronic graphic data generated at the same time as the drawing work in the CAD system can be transmitted and received and the pattern can be immediately formed in the quadruple tandem digital color printer system, so that a high-quality color filter can be obtained in a short time. it can.

さらに、プリント配線板の製造において、レジストパターン形成を、フィルム状フォトマスクを用いた密着露光によって行う時に使用するフォトマスクの製造に応用できるという効果を生むことが出来る。   Further, in the production of a printed wiring board, it is possible to produce an effect that it can be applied to the production of a photomask used when resist pattern formation is performed by contact exposure using a film-like photomask.

本実施形態のパターン形成部における構成断面を示す図である。It is a figure which shows the structure cross section in the pattern formation part of this embodiment. 本実施形態のパターン形成部における定着装置の断面を示す図である。It is a figure which shows the cross section of the fixing device in the pattern formation part of this embodiment. 本実施形態の製造システムの構成例の概略斜視を示す図である。It is a figure which shows the schematic perspective view of the structural example of the manufacturing system of this embodiment. 本実施形態によって製造されるカラーフィルタの断面を示す図である。It is a figure which shows the cross section of the color filter manufactured by this embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1Y、1M、1C、1Bk 感光体ドラム
2Y、2M、2C、2Bk 帯電装置
3Y、3M、3C、3Bk 露光装置
4Y、4M、4C、4Bk 現像装置
5Y、5M、5C、5Bk 転写ローラ
6Y、6M、6C、6Bk クリーナ
10Y、10M、10C、10Bk パターン形成部
20 搬送ベルト
30 供給機構
40 定着装置
41 定着ベルト
41b 発熱層
42 支持ローラ
43 加圧ローラ
44 定着補助ローラ
45 加熱制御部
46 給電電極
47 サーミスタ
51 図形データ発生部(CAD:第1の画像形成装置)
52 パターン形成部(4連タンデム式デジタルフルカラープリンタ:第2の画像形成装置)
61 フィルム基板
62a、62b、62c 3原色着色パターン
63 不透明黒色パターン(ブラックマトリクス)
1Y, 1M, 1C, 1Bk photoreceptor drum 2Y, 2M, 2C, 2Bk charging device 3Y, 3M, 3C, 3Bk exposure device 4Y, 4M, 4C, 4Bk developing device 5Y, 5M, 5C, 5Bk transfer roller 6Y, 6M, 6C, 6Bk cleaner 10Y, 10M, 10C, 10Bk Pattern forming unit 20 Conveying belt 30 Supply mechanism 40 Fixing device 41 Fixing belt 41b Heat generation layer 42 Support roller 43 Pressure roller 44 Fixing auxiliary roller 45 Heating control unit 46 Power supply electrode 47 Thermistor 51 Graphic data generator (CAD: first image forming apparatus)
52 pattern forming unit (4-drum tandem digital full color printer: second image forming apparatus)
61 Film substrate 62a, 62b, 62c Three primary colors coloring pattern 63 Opaque black pattern (black matrix)

Claims (8)

透明プラスチックフィルムの表面に着色パターンおよび不透明黒色パターンが同時に形成されたことを特徴とするカラーフィルタ。   A color filter, wherein a colored pattern and an opaque black pattern are simultaneously formed on the surface of a transparent plastic film. 前記着色パターンおよび前記不透明黒色パターンはデジタルカラー電子写真法を用いて形成されたことを特徴とする請求項1に記載のカラーフィルタ。   The color filter according to claim 1, wherein the colored pattern and the opaque black pattern are formed using digital color electrophotography. 前記カラーフィルタは、半透明着色パターンおよび不透明黒色パターンを電子的な図形情報として発生させるパターン発生部と、
前記電子的な図形情報を受信し、受信した当該図形情報のパターンに基づいてデジタルカラー電子写真法により形成するパターン形成部とからなる装置により形成されることを特徴とする請求項1または2に記載のカラーフィルタ。
The color filter includes a pattern generating unit that generates a translucent colored pattern and an opaque black pattern as electronic graphic information;
3. The apparatus according to claim 1, wherein the electronic graphic information is received by an apparatus including a pattern forming unit formed by digital color electrophotography based on the received pattern of the graphic information. The color filter described.
前記着色パターン及び不透明黒色パターンの厚さが略等しい厚さであることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のカラーフィルタ。   The color filter according to claim 1, wherein the colored pattern and the opaque black pattern have substantially the same thickness. 前記パターン発生部はCAD装置であることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のカラーフィルタ。   The color filter according to claim 1, wherein the pattern generation unit is a CAD device. 前記パターン形成部はタンデム式デジタルカラープリンタ装置であることを特徴とする請求項2または3記載のカラーフィルタ。   4. The color filter according to claim 2, wherein the pattern forming unit is a tandem digital color printer apparatus. 着色パターン及び不透明黒色パターンをデジタルカラー電子写真法により透明プラスチックフィルムの表面に形成することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。   A method for producing a color filter, wherein a colored pattern and an opaque black pattern are formed on the surface of a transparent plastic film by digital color electrophotography. 請求項1から6のいずれか1項に記載のカラーフィルタをデジタルカラー電子写真法により形成することを特徴とするカラーフィルタ製造装置。   7. A color filter manufacturing apparatus, wherein the color filter according to claim 1 is formed by digital color electrophotography.
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