JP2008145683A - Manufacturing method for panel substrate with color filter, panel substrate with color filter and panel for information display - Google Patents
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Description
本発明は、表示媒体を駆動させて表示を行う情報表示用パネルに用いるカラーフィルター付きパネル基板の製造方法、その製造方法によって作製されるカラーフィルター付きパネル基板、およびそのカラーフィルター付きパネル基板を用いて構成される情報表示用パネルに関するものである。 The present invention uses a method for manufacturing a panel substrate with a color filter used for an information display panel that displays by driving a display medium, a panel substrate with a color filter produced by the manufacturing method, and a panel substrate with a color filter. It is related with the information display panel comprised by this.
液晶表示装置等のカラー情報表示装置において、装置パネルにブラックマトリックス付きのカラーフィルターを配置してカラー表示を行う技術がある。 In a color information display device such as a liquid crystal display device, there is a technique for performing color display by arranging a color filter with a black matrix on a device panel.
液晶表示装置等のカラー情報表示装置の装置パネルにカラーフィルターを配置する従来技術としては、まず、ブラックマトリックスを形成し、次に、そのブラックマトリックスの開口部分にインクジェット法により色材(カラーフィルター材料)を形成することにより、ブラックマトリックス付きカラーフィルター基板とする製造方法(例えば特許文献1参照)がある。 As a conventional technique for arranging a color filter on a device panel of a color information display device such as a liquid crystal display device, a black matrix is first formed, and then a color material (color filter material) is formed by an ink jet method in an opening portion of the black matrix. ) To form a color filter substrate with a black matrix (see, for example, Patent Document 1).
基板間空間に密封した表示媒体(表示用帯電有色粒子)を電界駆動させて画像等の情報をカラー表示する情報表示用パネルでは、表示媒体と接する基板面に導電性金属酸化物もしくは導電性高分子から成る電極または導電部材を配置する構成とすることが好ましいが、このような構成を有する情報表示用パネル用のカラーフィルター付きパネル基板は、今まで提供されていない。
従来の液晶表示装置等に用いていたカラーフィルター付き表示パネル基板では、電極(金属またはITO)の上にカラーフィルターを設けており、電極(金属またはITO)と表示媒体(この場合は液晶)とが接するような表示パネル構成ではないため、このような従来のカラーフィルター付き表示パネル基板を、基板間空間に密封した表示媒体(表示用帯電有色粒子)を電界駆動させて画像等の情報をカラー表示する情報表示用パネルに用いることはできなかった。
上記情報表示用パネルで、表示媒体に接する基板面に導電性金属酸化物製または導電性高分子製電極(または導電部材)が配置される構成が好ましい理由は分かっていないが、上記構成とした場合には、導電性金属酸化物製または導電性高分子製電極(または導電部材)の導電性の程度および基板内表面の性状(形状、粗さ等)が、表示媒体(表示用帯電有色粒子)との付着性や移動性において好適な状態になるものと推察できる。
カラーフィルター層を形成した上に電極を設けて、電極と表示媒体とが接するような表示パネル基板構成にしようとすると、電極を形成する際にカラーフィルターが変形してしまったり、パターニング中に電極が断線してしまったりする問題が生じるため、電極が表示媒体と接する側に設けられたカラーフィルター付き表示パネル基板を得ることはできなかった。
電極が設けられた面とは反対側のパネル基板面にカラーフィルター層を形成した場合、そのカラーフィルター層の上に保護層を形成する必要があるが、カラーフィルター層が平滑でないため、保護層の平滑性も得られなかった。
In an information display panel that displays information such as images in color by driving an electric field on a display medium (charged colored particles for display) sealed in an inter-substrate space, a conductive metal oxide or a conductive high electrode is formed on the substrate surface in contact with the display medium. Although it is preferable to have a configuration in which electrodes made of molecules or conductive members are arranged, a panel substrate with a color filter for an information display panel having such a configuration has not been provided so far.
In a display panel substrate with a color filter used in a conventional liquid crystal display device or the like, a color filter is provided on an electrode (metal or ITO), and an electrode (metal or ITO) and a display medium (in this case, liquid crystal) Because the display panel configuration is not in contact with each other, such a conventional display panel substrate with a color filter is electrically driven in a display medium (charged colored particles for display) sealed in the space between the substrates to color information such as images. It could not be used for an information display panel to be displayed.
In the information display panel, the reason why a configuration in which a conductive metal oxide or conductive polymer electrode (or conductive member) is arranged on the substrate surface in contact with the display medium is not known, but the above configuration is used. In this case, the degree of conductivity of the conductive metal oxide or conductive polymer electrode (or conductive member) and the properties (shape, roughness, etc.) of the inner surface of the substrate are different from those of the display medium (charged colored particles for display). It can be inferred that this is a suitable state in terms of adhesion and mobility.
If an electrode is provided on the color filter layer and the display panel substrate is configured so that the electrode and the display medium are in contact with each other, the color filter may be deformed when the electrode is formed, or the electrode may be formed during patterning. As a result, the display panel substrate with a color filter provided on the side where the electrodes are in contact with the display medium could not be obtained.
When a color filter layer is formed on the surface of the panel substrate opposite to the surface on which the electrodes are provided, it is necessary to form a protective layer on the color filter layer, but since the color filter layer is not smooth, the protective layer The smoothness of was not obtained.
本発明は、電極が設けられた面とは反対側のパネル基板面にカラーフィルター層および保護層となる透明樹脂層を形成する際に、カラーフィルター層の凹凸を解消することにより、カラーフィルター層および透明樹脂層を平滑化したカラーフィルター付きパネル基板の製造方法を提供することを第1の目的とする。
本発明は、上記製造方法によりカラーフィルター層および透明樹脂層を平滑化したカラーフィルター付きパネル基板を提供することを第2の目的とする。
本発明は、上記カラーフィルター層および透明樹脂層を平滑化したカラーフィルター付きパネル基板を用いて構成した情報表示用パネルを提供することを第3の目的とする。
The present invention eliminates the unevenness of the color filter layer when forming the transparent resin layer as the color filter layer and the protective layer on the panel substrate surface opposite to the surface on which the electrodes are provided. It is a first object of the present invention to provide a method for producing a panel substrate with a color filter in which a transparent resin layer is smoothed.
A second object of the present invention is to provide a panel substrate with a color filter in which a color filter layer and a transparent resin layer are smoothed by the above production method.
A third object of the present invention is to provide an information display panel constituted by using a panel substrate with a color filter obtained by smoothing the color filter layer and the transparent resin layer.
上記第1の目的を達成するため、本発明の請求項1に係るカラーフィルター付きパネル基板の製造方法は、表示媒体を駆動させて表示を行う情報表示用パネルに用いるカラーフィルター付きパネル基板の製造方法であって、観察側となるパネル外側からの順番として、透明樹脂層、カラーフィルター層、透明基板、透明な導電金属酸化物または透明な導電性高分子から成る電極または導電部材となる積層構造を形成する際に、カラーフィルター層形成工程の後に、カラーフィルター層の表面を研磨により平滑化する平滑化工程を行った後に透明樹脂層を形成することを特徴とする。
In order to achieve the first object, a method for manufacturing a panel substrate with a color filter according to
上記第1の目的を達成するため、本発明の請求項2に係るカラーフィルター付きパネル基板の製造方法は、表示媒体を駆動させて表示を行う情報表示用パネルに用いるカラーフィルター付きパネル基板の製造方法であって、観察側となるパネル外側からの順番として、透明樹脂層、カラーフィルター層、透明基板、透明な導電金属酸化物または透明な導電性高分子から成る電極または導電部材となる積層構造を形成する際に、カラーフィルター層形成工程の後、カラーフィルター層の表面に透明樹脂層1を形成して透明樹脂層1の表面を平滑にした後、さらに透明樹脂層2を形成して平滑化樹脂層形成工程を行うことを特徴とする。
In order to achieve the first object, a method for manufacturing a panel substrate with a color filter according to
上記第1の目的を達成するため、本発明の請求項3に係るカラーフィルター付きパネル基板の製造方法は、表示媒体を駆動させて表示を行う情報表示用パネルに用いるカラーフィルター付きパネル基板の製造方法であって、観察側となるパネル外側からの順番として、透明樹脂層、カラーフィルター層、透明金属酸化物層、透明基板、電極または導電部材となる積層構造を形成する際に、カラーフィルター層形成工程の後に、カラーフィルター層の表面を研磨により平滑化する平滑化工程を行った後に透明樹脂層を形成することを特徴とする。
In order to achieve the first object, a method for manufacturing a panel substrate with a color filter according to
上記第1の目的を達成するため、本発明の請求項4に係るカラーフィルター付きパネル基板の製造方法は、表示媒体を駆動させて表示を行う情報表示用パネルに用いるカラーフィルター付きパネル基板の製造方法であって、観察側となるパネル外側からの順番として、透明樹脂層、カラーフィルター層、透明金属酸化物層、透明基板、電極または導電部材となる積層構造を形成する際に、カラーフィルター層形成工程の後、カラーフィルター層の表面に透明樹脂層1を形成して透明樹脂層1の表面を平滑にした後、さらに透明樹脂層2を形成して平滑化樹脂層形成工程を行うことを特徴とする。
In order to achieve the first object, a method for manufacturing a panel substrate with a color filter according to
本発明のカラーフィルター付きパネル基板の製造方法の好適例としては、前記透明樹脂層1を形成して透明樹脂層の表面を平滑にするのに、研磨による平滑化工程を用い、さらにその上に形成する前記透明樹脂層2が前記透明樹脂層1と同一材質のものであること、前記透明基板が透明樹脂基板であること、および、前記カラーフィルター層がブラックマトリックスカラーフィルター層であること、がある。
As a suitable example of the manufacturing method of the panel substrate with a color filter of the present invention, a smoothing process by polishing is used to form the
上記第2の目的を達成するため、本発明のカラーフィルター付きパネル基板は、請求項1〜7の何れか1項に記載のカラーフィルター付きパネル基板の製造方法によって作製されたことを特徴とする。
In order to achieve the second object, the panel substrate with a color filter of the present invention is produced by the method for producing a panel substrate with a color filter according to any one of
上記第3の目的を達成するため、本発明の情報表示用パネルは、請求項8に記載したカラーフィルター付きパネル基板ともう一枚のパネル基板とで構成される情報表示用パネルであって、2枚のパネル基板間空間にカラーフィルターの個数および配置位置に合わせたセルを形成し、このセル内に表示媒体を少なくとも1種類以上封入し、この表示媒体に電界を付与して、表示媒体を移動させて画像等の情報表示を行うことを特徴とする。
In order to achieve the third object, an information display panel of the present invention is an information display panel composed of a panel substrate with a color filter according to
本発明の情報表示用パネルの好適例としては、前記表示媒体が、少なくとも1種類以上の粒子から成り、光学的反射率と帯電性とを有するものであること、がある。 As a preferred example of the information display panel of the present invention, the display medium is composed of at least one kind of particles and has optical reflectivity and chargeability.
上記本発明の請求項1に係るカラーフィルター付きパネル基板の製造方法によれば、表示媒体を駆動させて表示を行う情報表示用パネルに用いるカラーフィルター付きパネル基板を作製する際には、観察側となるパネル外側からの順番として、透明樹脂層、カラーフィルター層、透明基板、透明な導電金属酸化物または透明な導電性高分子から成る電極または導電部材となる積層構造を形成する際に、カラーフィルター層形成工程の後に、カラーフィルター層の表面を研磨により平滑化する平滑化工程を行った後に透明樹脂層を形成するから、カラーフィルター層および透明樹脂層を平滑化したカラーフィルター付きパネル基板の製造方法を提供することができる。 According to the method for manufacturing a panel substrate with a color filter according to the first aspect of the present invention, when a panel substrate with a color filter used for an information display panel that performs display by driving a display medium is produced, In order from the outside of the panel, a transparent resin layer, a color filter layer, a transparent substrate, an electrode or a conductive member made of a transparent conductive metal oxide or a transparent conductive polymer is formed. Since the transparent resin layer is formed after the smoothing step of smoothing the surface of the color filter layer by polishing after the filter layer forming step, the color filter layer and the panel substrate with a color filter in which the transparent resin layer is smoothed are formed. A manufacturing method can be provided.
上記本発明の請求項2に係るカラーフィルター付きパネル基板の製造方法によれば、表示媒体を駆動させて表示を行う情報表示用パネルに用いるカラーフィルター付きパネル基板を作製する際には、観察側となるパネル外側からの順番として、透明樹脂層、カラーフィルター層、透明基板、透明な導電金属酸化物または透明な導電性高分子から成る電極または導電部材となる積層構造を形成する際に、カラーフィルター層形成工程の後、カラーフィルター層の表面に透明樹脂層1を形成して透明樹脂層1の表面を平滑にした後、さらに透明樹脂層2を形成して平滑化樹脂層形成工程を行うから、カラーフィルター層および透明樹脂層を平滑化したカラーフィルター付きパネル基板の製造方法を提供することができる。
According to the method for manufacturing a panel substrate with a color filter according to the second aspect of the present invention, when producing a panel substrate with a color filter used for an information display panel for driving and displaying a display medium, In order from the outside of the panel, a transparent resin layer, a color filter layer, a transparent substrate, an electrode or a conductive member made of a transparent conductive metal oxide or a transparent conductive polymer is formed. After the filter layer forming step, the
上記本発明の請求項3に係るカラーフィルター付きパネル基板の製造方法によれば、表示媒体を駆動させて表示を行う情報表示用パネルに用いるカラーフィルター付きパネル基板を作製する際には、観察側となるパネル外側からの順番として、透明樹脂層、カラーフィルター層、透明金属酸化物層、透明基板、電極または導電部材となる積層構造を形成する際に、カラーフィルター層形成工程の後に、カラーフィルター層の表面を研磨により平滑化する平滑化工程を行った後に透明樹脂層を形成するから、カラーフィルター層および透明樹脂層を平滑化したカラーフィルター付きパネル基板の製造方法を提供することができる。
According to the method for manufacturing a panel substrate with a color filter according to
上記本発明の請求項4に係るカラーフィルター付きパネル基板の製造方法によれば、表示媒体を駆動させて表示を行う情報表示用パネルに用いるカラーフィルター付きパネル基板を作製する際には、表示媒体を駆動させて表示を行う情報表示用パネルに用いるカラーフィルター付きパネル基板の製造方法であって、観察側となるパネル外側からの順番として、透明樹脂層、カラーフィルター層、透明金属酸化物層、透明基板、電極または導電部材となる積層構造を形成する際に、カラーフィルター層形成工程の後、カラーフィルター層の表面に透明樹脂層1を形成して透明樹脂層1の表面を平滑にした後、さらに透明樹脂層2を形成して平滑化樹脂層形成工程を行うから、カラーフィルター層および透明樹脂層を平滑化したカラーフィルター付きパネル基板の製造方法を提供することができる。
その際、前記透明樹脂層1を形成して透明樹脂層の表面を平滑にするのに、研磨による平滑化工程を用い、さらにその上に形成する前記透明樹脂層2が前記透明樹脂層1と同一材質のものであることが好ましい。
According to the method for manufacturing a panel substrate with a color filter according to the fourth aspect of the present invention, when a panel substrate with a color filter used for an information display panel that performs display by driving the display medium is produced, Is a manufacturing method of a panel substrate with a color filter used for an information display panel that displays by driving the transparent resin layer, the color filter layer, the transparent metal oxide layer, as an order from the outside of the panel on the observation side, When forming a laminated structure to be a transparent substrate, electrode or conductive member, after forming the
At that time, in order to form the
上記本発明のカラーフィルター付きパネル基板によれば、請求項1〜7の何れか1項に記載のカラーフィルター付きパネル基板の製造方法によって作製されたものであるから、カラーフィルター層および透明樹脂層を平滑化したカラーフィルター付きパネル基板を提供することができる。
According to the panel substrate with a color filter of the present invention, the color filter layer and the transparent resin layer are produced by the method for producing a panel substrate with a color filter according to any one of
上記本発明の情報表示用パネルによれば、請求項7に記載したカラーフィルター付きパネル基板ともう一枚のパネル基板とで構成される情報表示用パネルであって、2枚のパネル基板間空間にカラーフィルターの個数および配置位置に合わせたセルを形成し、このセル内に表示媒体を少なくとも1種類以上封入し、この表示媒体に電界を付与して、表示媒体を移動させて画像等の情報表示を行うものであるから、上記カラーフィルター層および透明樹脂層を平滑化したカラーフィルター付きパネル基板を用いて構成した情報表示用パネルを提供することができる。 According to the information display panel of the present invention, an information display panel comprising the panel substrate with a color filter according to claim 7 and another panel substrate, the space between the two panel substrates A cell is formed in accordance with the number and arrangement position of the color filters, and at least one type of display medium is sealed in the cell, and an electric field is applied to the display medium, and the display medium is moved to move information such as an image. Since display is performed, an information display panel configured using a panel substrate with a color filter obtained by smoothing the color filter layer and the transparent resin layer can be provided.
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づき詳細に説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
まず、本発明の製造方法で得たカラーフィルター付きパネル基板を適用する情報表示用パネルの構成について説明する。本発明の製造方法で得たカラーフィルター付きパネル基板を適用する情報表示用パネルでは、対向する2枚の基板間に封入した表示媒体に電界が付与される。付与された電界方向に沿って、表示媒体が電界による力やクーロン力などによって引き寄せられ、表示媒体が電界方向の変化によって移動することにより、画像等の情報表示がなされる。従って、表示媒体が、均一に移動し、かつ、繰り返し表示情報を書き換える時あるいは表示情報を継続して表示する時の安定性を維持できるように、情報表示用パネルを設計する必要がある。ここで、表示媒体を構成する粒子にかかる力は、粒子同士のクーロン力により引き付けあう力の他に、電極や基板との電気鏡像力、分子間力、液架橋力、重力などが考えられる。 First, the configuration of an information display panel to which the panel substrate with a color filter obtained by the manufacturing method of the present invention is applied will be described. In the information display panel to which the panel substrate with a color filter obtained by the manufacturing method of the present invention is applied, an electric field is applied to the display medium sealed between two opposing substrates. Along with the applied electric field direction, the display medium is attracted by an electric field force or a Coulomb force, and the display medium is moved by a change in the electric field direction, whereby information such as an image is displayed. Therefore, it is necessary to design the information display panel so that the display medium can move uniformly and maintain the stability when the display information is rewritten or when the display information is continuously displayed. Here, as the force applied to the particles constituting the display medium, in addition to the force attracting each other by the Coulomb force between the particles, an electric mirror image force between the electrode and the substrate, an intermolecular force, a liquid cross-linking force, gravity and the like can be considered.
本発明の対象となる情報表示用パネルの原理的構成を図1(a),(b)〜図3(a),(b)、図4(a)〜(d)、図5(a),(b)〜図6(a),(b)に基づき説明する。 FIG. 1A, FIG. 3B, FIG. 3A, FIG. 4A, FIG. 4A to FIG. 4D, and FIG. , (B) to FIG. 6 (a), (b) will be described.
図1(a),(b)に示す例では、基板1および基板2(カラーフィルター付きパネル基板を構成するパネル基板)間に隔壁4で仕切られた複数のセルを形成し、3個のセル21−1,21−2,21−3で表示単位を構成し、表示媒体としてセル21−1〜21−3の全てに表示用白色粒子3Waの粒子群からなる白色表示媒体3Wおよび表示用黒色粒子3Baの粒子群からなる黒色表示媒体3Bを封入し、第1のセル21−1内の観察者側基板2に赤色カラーフィルター22Rを設け、第2のセル21−2内の観察者側基板2に緑色カラーフィルター22Gを設け、第3のセル21−3内の観察者側基板2に青色カラーフィルター22Bを設けて、カラー表示を行っている。本例では、図1(a)に示すように、観察者側に、第1セル21−1〜第3のセル21−3の全てにおいて白色表示媒体3Wを移動することで、観察者に対し白色表示を行い、図1(b)に示すように、観察者側に、第1セル21−1〜第3のセル21−3の全てにおいて黒色表示媒体3Bを移動することで、観察者に対し黒色表示を行うことを示している。表示媒体の移動のさせ方で、多色カラー表示ができる。なお、図1(a)、(b)において、手前にある隔壁は省略している。電極はライン電極を設けている。
In the example shown in FIGS. 1A and 1B, a plurality of cells partitioned by a
図2(a),(b)に示す例では、基板1および基板2(カラーフィルター付きパネル基板を構成するパネル基板)間に隔壁4で仕切られた複数のセルを形成し、3個のセル21−1,21−2,21−3で表示単位を構成し、表示媒体としてセル21−1〜21−3の全てに表示用白色粒子3Waの粒子群からなる白色表示媒体3Wおよび表示用黒色粒子3Baの粒子群からなる黒色表示媒体3Bを封入し、第1のセル21−1内の観察者側基板2に赤色カラーフィルター22Rを設け、第2のセル21−2内の観察者側基板2に緑色カラーフィルター22Gを設け、第3のセル21−3内の観察者側基板2に青色カラーフィルター22Bを設けて、カラー表示を行っている。本例では、図2(a)に示すように、観察者側に、第1セル21−1〜第3のセル21−3の全てにおいて白色表示媒体3Wを移動することで、観察者に対し白色表示を行い、図2(b)に示すように、観察者側に、第1セル21−1〜第3のセル21−3の全てにおいて黒色表示媒体3Bを移動することで、観察者に対し黒色表示を行うことを示している。表示媒体の移動のさせ方で、多色カラー表示ができる。なお、図2(a)、(b)において、手前にある隔壁は省略している。電極は個別電極を設けている。
In the example shown in FIGS. 2A and 2B, a plurality of cells partitioned by
図3(a),(b)に示す例では、基板1および基板2(カラーフィルター付きパネル基板を構成するパネル基板)間に隔壁4で仕切られた複数のセルを形成し、3個のセル21−1,21−2,21−3で表示単位を構成し、表示媒体としてセル21−1〜21−3の全てに表示用白色粒子3Waの粒子群からなる白色表示媒体3Wおよび表示用黒色粒子3Baの粒子群からなる黒色表示媒体3Bを封入し、第1のセル21−1内の観察者側基板2上に設けた赤色カラーフィルター22R上に個別電極6を設け、第2のセル21−2内の観察者側基板2上に設けた緑色カラーフィルター22G上に個別電極6を設け、第3のセル21−3内の観察者側基板2上に設けた青色カラーフィルター22B上に個別電極6を設けて、カラー表示を行っている。本例では、図3(a)に示すように、観察者側に、第1セル21−1〜第3のセル21−3の全てにおいて白色表示媒体3Wを移動することで、観察者に対し白色表示を行い、図3(b)に示すように、観察者側に、第1セル21−1〜第3のセル21−3の全てにおいて黒色表示媒体3Bを移動することで、観察者に対し黒色表示を行うことを示している。表示媒体の移動のさせ方で、多色カラー表示ができる。なお、図3(a)、(b)において、手前にある隔壁は省略している。ここでは隔壁4と基板2との間にブラックマトリックス14を設けている。
In the example shown in FIGS. 3A and 3B, a plurality of cells partitioned by a
図4(a)〜(d)に示す例では、基板1および基板2(カラーフィルター付きパネル基板を構成するパネル基板)間に隔壁4で仕切られた複数のセルを形成し、3個のセル21−1,21−2,21−3で表示単位を構成し、表示媒体としてセル21−1〜21−3の全てに表示用白色粒子3Waの粒子群からなる白色表示媒体3Wおよび表示用黒色粒子3Baの粒子群からなる黒色表示媒体3Bを封入し、第1のセル21−1内の観察者側基板2上に赤色カラーフィルター22Rを設け、第2のセル21−2内の観察者側基板2上に緑色カラーフィルター22Gを設け、第3のセル21−3内の観察者側基板2上に青色カラーフィルター22Bを設けて、カラー表示を行っている。本例では、まず、図4(a)、(c)に示すように、隔壁4で形成された各セルにおいて、基板1の外側に設けた外部電界形成手段23(セル位置に対応するように配置されている)と基板2の外側に設けた外部電界形成手段24(セル位置に対応するように配置されている)との間に電圧を印加することによりセル位置に対応して発生する電界に応じて、白色表示媒体3Wおよび黒色表示媒体3Bを基板1、2と垂直に移動させる。そして、図4(b)に示すように全てのセルの白色表示媒体3Wを観察者に視認させて白色の表示を行い、図4(d)に示すように全てのセルの黒色表示媒体3Bを観察者に視認させて黒色の表示を行うことを示している。表示媒体の移動のさせ方で、多色カラー表示ができる。なお、図4(a)〜(d)において、手前にある隔壁は省略している。ここに示した導電部材25,26は導電膜として示しているが、セル内のみに配置されるものであってもよい。
In the example shown in FIGS. 4A to 4D, a plurality of cells partitioned by a
以上の説明は、粒子群からなる白色表示媒体3Wを粉流体からなる白色表示媒体に、粒子群からなる黒色表示媒体3Bを粉流体からなる黒色表示媒体に、それぞれ置き換えた場合も同様に適用することができる。粉流体については後述する。 The above description is similarly applied to the case where the white display medium 3W including the particle group is replaced with the white display medium including the powder fluid and the black display medium 3B including the particle group is replaced with the black display medium including the powder fluid. be able to. The powder fluid will be described later.
図5(a)、(b)に示す例では、基板1および基板2(カラーフィルター付きパネル基板を構成するパネル基板)間に隔壁4で仕切られた複数のセルを形成し、表示媒体としてセルの全てに、白色と黒色とを半々に塗り分けた二極性を有する回転ボール8を内部に絶縁性液体とともに封止したマイクロカプセル9を配置するとともに観察者側基板2上に赤色カラーフィルター22R、緑色カラーフィルター22Gおよび青色カラーフィルター22Bを設けて、カラー表示を行っている。本例では、基板1に設けた電極5と基板2に設けた電極6との間に電圧を印加することにより発生する電界に応じて、マイクロカプセル9内の回転ボール8を回転駆動して、図5(a)に示すように全ての回転ボール8の白色部分を観察者に視認させて白色の表示を行い、図5(b)に示すように全ての回転ボール8の黒色部分を観察者に視認させて黒色の表示を行うことを示している。表示媒体の移動のさせ方で、多色カラー表示ができる。なお、図5(a)、(b)において、手前にある隔壁は省略している。ここでは電極として個別電極を設け、隔壁4と基板2との間にブラックマトリックス14を設けている。
In the example shown in FIGS. 5A and 5B, a plurality of cells partitioned by
図6(a)、(b)に示す例では、基板1および基板2(カラーフィルター付きパネル基板を構成するパネル基板)間に隔壁4で仕切られた複数のセルを形成し、表示媒体としてセルの全てに、白色表示媒体3Wと黒色表示媒体3Bとを絶縁性液体とともに封止したマイクロカプセル9を配置するとともに観察者側基板2上に赤色カラーフィルター22R、緑色カラーフィルター22Gおよび青色カラーフィルター22Bを設けて、カラー表示を行っている。本例では、基板1に設けた電極5と基板2に設けた電極6との間に電圧を印加することにより発生する電界に応じて、マイクロカプセル9内の表示媒体を移動して、図6(a)に示すように全てのマイクロカプセル内の白色表示媒体3Wを観察者に視認させて白色の表示を行い、図6(b)に示すように全てのマイクロカプセル内の黒色表示媒体3Bを観察者に視認させて黒色の表示を行うことを示している。表示媒体の移動のさせ方で、多色カラー表示ができる。なお、図7(a)、(b)において、手前にある隔壁は省略している。ここでは電極としてライン電極を設け、隔壁4と基板2との間にブラックマトリックス14を設けている。
これまでの図1(a),(b)〜図3(a),(b)、図4(a)〜(d)、図5(a),(b)〜図6(a),(b)では、カラーフィルターの上に電極や導電部材を設けた例にて説明したが、これらのように、カラーフィルターの上に電極や導電部材を形成することは非常に手間がかかる。
In the example shown in FIGS. 6A and 6B, a plurality of cells partitioned by
1 (a), (b) to FIG. 3 (a), (b), FIG. 4 (a) to (d), FIG. 5 (a), (b) to FIG. 6 (a), ( In b), the example in which the electrode and the conductive member are provided on the color filter has been described. However, as described above, it is very troublesome to form the electrode and the conductive member on the color filter.
以下、本発明のカラーフィルター付きパネル基板の製造方法、その製造方法によって作製されるカラーフィルター付きパネル基板、およびそのカラーフィルター付きパネル基板を用いて作製される情報表示用パネルを図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, a method for producing a panel substrate with a color filter of the present invention, a panel substrate with a color filter produced by the production method, and an information display panel produced using the panel substrate with a color filter are described in detail based on the drawings Explained.
図7(a)〜(d)は本発明のカラーフィルター付きパネル基板の製造方法の一例を説明するための図である。まず、図7(a)に示すように、表示面側基板である基板2の一方の面(図示例では下面)にITOライン電極6が形成されたITOライン電極付き透明基板を用意する。基板2としては、ITO等の透明な電極付き基板を使用することができる他、透明ガラス基板や透明樹脂基板(透明フィルム基板)を単独で使用したり、SiO2等の透明な透湿バリア層(金属酸化物層)付き基板や、ITO等の透明な金属酸化物層付き基板を用いることができる。次に、図7(b)に示すように、基板2のITOライン電極6が形成された面と反対側の面(図示上面)に、インクジェット法やフォトリソ法やプリント法によって3色(光の三原色;R,G,B)のカラーフィルター11R,11G,11Bから成るカラーフィルター層11を形成するカラーフィルター層形成工程を行う。このとき、カラーフィルター層11の表面には図示のような凹凸が形成されてしまう。次に、カラーフィルター層が形成された表面は、観察側(パネル外側)表面となるので、図7(c)に示すように、カラーフィルター層11の表面を研磨(CMPなどの研磨法を用いる)により平滑化する平滑化工程を行う。その後、図7(d)に示すように、平滑化されたカラーフィルター層11上に、保護層となる透明樹脂層12を形成する透明樹脂層形成工程を行う。これにより、非常に薄い保護層を設けるときでも下地の凹凸が出てしまうことがなくなるので、図7(d)に示す「基板2の両面にそれぞれライン電極6ならびにカラーフィルター層11および透明樹脂層12が形成され、カラーフィルター層11および透明樹脂層12を平滑化したカラーフィルター付きパネル基板」を形成することができ、パネルの観察側最表面が平滑なカラーフィルター付きパネル基板が得られる。
7A to 7D are views for explaining an example of the method for producing the panel substrate with a color filter of the present invention. First, as shown in FIG. 7A, a transparent substrate with an ITO line electrode in which an
図8(a)〜(d)は本発明のカラーフィルター付きパネル基板の製造方法の他の例を説明するための図である。まず、図8(a)に示すように、表示面側基板である基板2の一方の面(図示例では下面)にITOライン電極6が形成されたITOライン電極付き透明基板を用意する。基板2としては、ITO等の透明な電極付き基板を使用することができる他、透明ガラス基板や透明樹脂基板(透明フィルム基板)を単独で使用したり、SiO2等の透明な透湿バリア層(金属酸化物層)付き基板や、ITO等の透明な金属酸化物層付き基板を用いることができる。次に、図8(b)に示すように、基板2のITOライン電極6が形成された面と反対側の面(図示上面)に、インクジェット法やフォトリソ法やプリント法によって3色(光の三原色;R,G,B)のカラーフィルター11R,11G,11Bから成るカラーフィルター層11を形成するカラーフィルター層形成工程を行う。このとき、カラーフィルター層11の表面には図示のような凹凸が形成されてしまう。次に、カラーフィルター層が形成された表面は、観察側(パネル外側)表面となるので、図8(c)に示すように、カラーフィルター層11の表面に第1の透明樹脂層16(透明樹脂層1)を形成して凹凸を埋めて透明樹脂層16の表面を平滑化加工する平滑化樹脂層形成工程を行う。ここで、透明樹脂層1としては透明性と形状追従性に優れた(凹凸等の隙間を埋めやすい)低粘度のものを用いることが好ましい。その後、図8(d)に示すように、平滑化されたカラーフィルター層11および透明樹脂層16上に、保護層となる透明樹脂層12(透明樹脂層2)を形成する透明樹脂層形成工程を行う。透明樹脂層2としては透明性と耐すり傷性に優れたものを用いることが好ましい。
これにより、非常に薄い保護層を設けるときでも下地の凹凸が出てしまうことがなくなるので、図8(d)に示す「基板2の両面にそれぞれ電極6ならびにカラーフィルター層11、透明樹脂層16および透明樹脂層12が形成され、カラーフィルター層11、透明樹脂層16および透明樹脂層12を平滑化したカラーフィルター付きパネル基板」を形成することができ、パネルの観察側最表面が平滑なカラーフィルター付きパネル基板が得られる。
カラーフィルター層11の表面に第1の透明樹脂層16(透明樹脂層1)を形成した後、この透明樹脂層16の表面を研磨すると、透明樹脂層16の表面をより平滑にできるので好ましい。この上に透明樹脂層12を設ける場合には透明樹脂層1と異なる材質の透明樹脂層2を用いてもよいが、透明樹脂層1と同じ材質の透明樹脂層2とすることで、2つの樹脂層界面での光散乱が少なくなり、優れた表示画質が得られるので好ましい。
FIGS. 8A to 8D are views for explaining another example of the method for producing the panel substrate with a color filter of the present invention. First, as shown in FIG. 8A, a transparent substrate with an ITO line electrode in which an
As a result, even when a very thin protective layer is provided, the underlying unevenness does not appear. Therefore, “
After forming the first transparent resin layer 16 (transparent resin layer 1) on the surface of the
図9(a)〜(h)は本発明のカラーフィルター付きパネル基板の製造方法のうちブラックマトリックス付きパネル基板へカラーフィルター層を配置する方法を説明するための図である。
まず、図9(a)、(b)に示すように、表示面側基板である基板2の一方の面(図示例では下面)にライン電極6が形成され、他方の面(図示上面)にブラックマトリックス14が形成されたライン電極およびブラックマトリックス付き透明基板2を用意したり、図9(c)、(d)に示すように、表示面側基板である基板2の一方の面(図示例では下面)に個別電極6が形成され、他方の面(図示上面)にブラックマトリックス14が形成された個別電極およびブラックマトリックス付き透明基板2を用意する。このとき、ブラックマトリックス14は、カラーフィルター材の配置領域外への拡散を防止するためのバンクとして機能する。基板2としては、ITO等の透明な電極付き基板を使用することができる他、透明ガラス基板や透明樹脂基板(透明フィルム基板)を単独で使用したり、SiO2等の透明な透湿バリア層(金属酸化物層)付き基板や、ITO等の透明な金属酸化物層付き基板を用いることができる。次に、図9(e)、(f)、図9(g)、(h)に示すように、ブラックマトリックス14の開口部に、インクジェット法やフォトリソ法やプリント法によって3色(光の三原色;R,G,B)のカラーフィルター11R,11G,11Bから成るカラーフィルター層11となるカラーフィルター材を配置するカラーフィルター材配置工程を行った後、カラーフィルター層11に平滑化工程を行った後、保護層となる透明樹脂層12を形成する透明樹脂層形成工程を行う。
FIGS. 9A to 9H are views for explaining a method of arranging a color filter layer on a panel substrate with a black matrix in the method for manufacturing a panel substrate with a color filter of the present invention.
First, as shown in FIGS. 9A and 9B, the
図10(a)〜(h)は本発明のカラーフィルター付きパネル基板の製造方法の他の例を説明するための図である。まず、図10(a)に示すように、表示面側基板である基板2の一方の面(図示例では下面)にITOライン電極6が形成されたITOライン電極付き透明基板を用意する。基板2としては、ITO等の透明な電極付き基板を使用することができる他、透明ガラス基板や透明樹脂基板(透明フィルム基板)を単独で使用したり、SiO2等の透明な透湿バリア層(金属酸化物層)付き基板や、ITO等の透明な金属酸化物層付き基板を用いることができる。次に、図10(b)に示すように、基板2の他方の面(図示上面)にブラックマトリックス材層14を形成する。次に、図10(c)に示すように、3色(R,G,B)のカラーフィルター層配置部分13aが開口したマスク13を介してドライエッチングを行い、基板2上のブラックマトリックス材層14のカラーフィルター層配置部分13aが除去された図10(d)の構造を形成する。残されたブラックマトリックス14は、カラーフィルター材の配置領域外への拡散を防止するためのバンクとして機能する。
ドライエッチングの方法は特に限定しないが、プラズマエッチングやRIE(リアクティブイオンエッチング)を用いることができ、RIEとしては酸素RIEを用いることが好ましい。
一例として、酸素RIEでは、酸素雰囲気中でエッチング装置の電極間に、ブラックマトリックス材層を形成した基板をセットし、電極に電圧を印加することでプラズマを発生させ、発生したプラズマを基板に対して垂直に、ブラックマトリックス材層14のカラーフィルター層配置部分13aに当てることで、エッチングを行うことができる。酸素RIEは、有機物のみをエッチングするため、ブラックマトリックス材層の下に、電極等の有機物でない層がある場合には自由度の高いドライエッチングでブラックマトリックス材層の所望の部分を除去できるし、ブラックマトリックス材層の下が直接樹脂基板である場合であっても、条件を制御することによって、樹脂基板をエッチングすることなくブラックマトリックス材層の所望の部分のみを除去できる利点がある。したがって、特に、ドライエッチングの方法として酸素RIEを用いた場合に効果的であり、酸素RIEは、有機物のみをエッチングして除去するため、ガラス等の無機物の基板や、ブラックマトリックス材層の下に設けたSiO2膜やITO膜等の金属酸化物層をエッチングして除去することがなく、有機物からなるブラックマトリックス材層の所望の部分のみを除去することができる。樹脂製フィルム基板でも、基板上に設けたSiO2膜やITO膜があれば樹脂基板に対する保護層の役割を果たすので、樹脂基板を損傷する心配がなくなる。なお、酸素RIEは有機物のみをエッチングして除去するため、エッチングの対象とするブラックマトリックス材に配合する着色剤には有機顔料または有機染料を用いる。
FIGS. 10A to 10H are views for explaining another example of the method for producing the panel substrate with a color filter of the present invention. First, as shown in FIG. 10A, a transparent substrate with an ITO line electrode in which an
The dry etching method is not particularly limited, but plasma etching or RIE (reactive ion etching) can be used, and oxygen RIE is preferably used as RIE.
As an example, in oxygen RIE, a substrate on which a black matrix material layer is formed is set between electrodes of an etching apparatus in an oxygen atmosphere, and plasma is generated by applying a voltage to the electrodes, and the generated plasma is applied to the substrate. Etching can be performed by vertically contacting the color filter
次に、図10(e)に示すように、ブラックマトリックス材層14がエッチング除去された基板2上のカラーフィルター層配置部分13aに、インクジェット法にて3色(R,G,B)のカラーフィルター層11R,11G,11Bから成るカラーフィルター層11を配置形成する。このとき、エッチング処理された部分(カラーフィルター層11R,11G,11Bを形成する部分であるカラーフィルター層配置部分13a)は、全面に水酸基もしくは酸素原子が導入されて親水性が付与されるので、水性インクで構成されるカラーフィルター材が強固に形成される。これにより、図10(f)に示す構造の「一方の面に電極6を形成した基板2の他方の面にブラックマトリックス14付きカラーフィルター層11が形成された、カラーフィルター付きパネル基板」となる。次に、カラーフィルター層が形成された表面は、観察側(パネル外側)表面となるので、図10(g)に示すように、カラーフィルター層11の表面を研磨(CMPなどの研磨法を用いる)により平滑化する平滑化工程を行い、その後、図10(h)に示すように、平滑化されたカラーフィルター層11上に、保護層となる透明樹脂層12を形成する透明樹脂層形成工程を行う。これにより、非常に薄い保護層を設けるときでも下地の凹凸が出てしまうことがなくなるので、図10(h)に示す「一方の面に電極6を形成した基板2の他方の面にブラックマトリックス14付きカラーフィルター層11が形成され、ブラックマトリックス付きカラーフィルター層11および透明樹脂層12を平滑化したカラーフィルター付きパネル基板」を形成することができ、パネルの観察側最表面が平滑なカラーフィルター付きパネル基板が得られる。
Next, as shown in FIG. 10 (e), three color (R, G, B) colors are formed on the color filter
図11(a)〜(h)は本発明のカラーフィルター付きパネル基板の製造方法の他の例を説明するための図である。まず、図11(a)に示すように、表示面側基板である基板2の一方の面(図示例では下面)にITOライン電極6が形成され、基板2の他方の面に透明SiO2層等の湿分バリア性のある透明酸化物層15が形成されたITOライン電極および透明酸化物層付き透明基板を用意する。次に、図11(b)に示すように、基板2に形成した透明酸化物層15上にブラックマトリックス材層14を形成する。次に、図11(c)に示すように、3色(R,G,B)のカラーフィルター層配置部分13aが開口したマスク13を介してドライエッチングを行い、基板2の透明酸化物層15上に形成したブラックマトリックス材層14のカラーフィルター層配置部分13aが除去された図11(d)の構造を形成する。残されたブラックマトリックス14は、カラーフィルター材の配置領域外への拡散を防止するためのバンクとして機能する。
その後、図10(e)〜(h)と同様にして、図11(e)〜(h)に示す工程を行うことにより、カラーフィルター層形成工程、平滑化工程および透明樹脂層形成工程を行う。これにより、非常に薄い保護層を設けるときでも下地の凹凸が出てしまうことがなくなるので、図11(h)に示す「一方の面に電極6を形成した基板2の他方の面の透明酸化物層15上にブラックマトリックス付きカラーフィルター層11が形成され、ブラックマトリックス付きカラーフィルター層11および透明樹脂層12を平滑化したカラーフィルター付きパネル基板」を形成することができ、パネルの観察側最表面が平滑なカラーフィルター付きパネル基板が得られる。ここではSiO2層等がドライエッチングのバリアとなるため、基板表面が損傷を受けることがない。
FIGS. 11A to 11H are views for explaining another example of the method for manufacturing the panel substrate with a color filter of the present invention. First, as shown in FIG. 11A, an
Thereafter, the color filter layer forming step, the smoothing step, and the transparent resin layer forming step are performed by performing the steps shown in FIGS. 11 (e) to (h) in the same manner as FIGS. . As a result, even when a very thin protective layer is provided, the underlying unevenness does not appear. Therefore, “transparent oxidation of the other surface of the
図12(a)〜(h)は本発明のカラーフィルター付きパネル基板の製造方法の他の例を説明するための図である。まず、図12(a)に示すように、表示面側基板である基板2の一方の面(図示例では下面)にITOライン電極6が形成されたITOライン電極付き透明基板を用意する。基板2としては、ITO等の透明な電極付き基板を使用することができる他、透明ガラス基板や透明樹脂基板(透明フィルム基板)を単独で使用したり、SiO2等の透明な透湿バリア層(金属酸化物層)付き基板や、ITO等の透明な金属酸化物層付き基板を用いることができる。次に、図12(b)に示すように、基板2のITOライン電極6が形成された面と反対側の面(図示上面)に、インクジェット法やフォトリソ法やプリント法によって3色(光の三原色;R,G,B)のカラーフィルター11R,11G,11Bから成るカラーフィルター層11を形成するカラーフィルター層形成工程を行う。このとき、カラーフィルター層11の表面には図示のような凹凸が形成されてしまう。次に、図12(c)に示すように、カラーフィルター11R,11G,11Bの境界部分13bが開口したマスク13を介してドライエッチングを行い、基板2上に形成したカラーフィルター層11の境界部分13bが除去された図12(d)の構造を形成する。
その後、図12(e)に示すように、エッチング除去されたカラーフィルター層境界部分13bに、インクジェット法にてブラックマトリックス14を形成する。このとき、エッチング処理された部分(ブラックマトリックス14を形成する部分)は、全面に水酸基もしくは酸素原子が導入されて親水性が付与されるので、水性インクで構成されるブラックマトリックス材が強固に形成され、図12(f)に示す「基板2の一方の面にライン電極6が形成され、基板2の他方の面にカラーフィルター層11およびブラックマトリックス14が形成されたカラーフィルター付きパネル基板」を形成することができる。その後、カラーフィルター層が形成された表面は、観察側(パネル外側)表面となるので、図12(g)に示すように、ブラックマトリックス付きカラーフィルター層11の表面を研磨(CMPなどの研磨法を用いる)により平滑化する平滑化工程を行い、その後、図12(h)に示すように、平滑化されたブラックマトリックス付きカラーフィルター層11上に、保護層となる透明樹脂層12を形成する透明樹脂層形成工程を行う。これにより、非常に薄い保護層を設けるときでも下地の凹凸が出てしまうことがなくなるので、図12(h)に示す「一方の面にライン電極6を形成した基板2の他方の面にブラックマトリックス付きカラーフィルター層11が形成され、ブラックマトリックス付きカラーフィルター層11および透明樹脂層12を平滑化したカラーフィルター付きパネル基板」を形成することができ、パネルの観察側最表面が平滑なカラーフィルター付きパネル基板が得られる。
12A to 12H are diagrams for explaining another example of the method for manufacturing the panel substrate with a color filter of the present invention. First, as shown in FIG. 12A, a transparent substrate with an ITO line electrode in which an
Thereafter, as shown in FIG. 12E, the
図13(a)〜(h)は本発明のカラーフィルター付きパネル基板の製造方法の他の例を説明するための図である。まず、図13(a)に示すように、表示面側基板である基板2の一方の面(図示例では下面)に透明導電部材層17が形成され、他方の面(図示例では上面)に透明SiO2層等の透湿バリア層(金属酸化物層)15が形成された透明導電部材層および透明酸化物層付き透明基板を用意する。次に、図13(b)に示すように、基板2に形成した透明酸化物層15上に、インクジェット法やフォトリソ法やプリント法によって3色(光の三原色;R,G,B)のカラーフィルター11R,11G,11Bから成るカラーフィルター層11を形成するカラーフィルター層形成工程を行う。このとき、カラーフィルター層11の表面には図示のような凹凸が形成されてしまう。
その後、図12(c)〜(h)と同様にして図13(c)〜(h)に示す工程を行うことにより、図13(h)に示す「一方の面に透明導電部材層17を形成した基板2の他方の面に透明酸化物層15およびブラックマトリックス付きカラーフィルター層11が形成され、ブラックマトリックス付きカラーフィルター層11および透明樹脂層12を平滑化したカラーフィルター付きパネル基板」を形成することができ、パネルの観察側最表面が平滑なカラーフィルター付きパネル基板が得られる。ここではSiO2層等がドライエッチングのバリアとなるため、基板表面が損傷を受けることがない。
FIGS. 13A to 13H are views for explaining another example of the method for manufacturing the panel substrate with a color filter of the present invention. First, as shown in FIG. 13A, a transparent
Thereafter, by performing the steps shown in FIGS. 13C to 13H in the same manner as FIGS. 12C to 12H, the transparent
次に、上述したカラーフィルター付きパネル基板の製造方法よって作製した本発明のカラーフィルター付きパネル基板およびもう一枚のパネル基板によって構成される情報表示用パネルについて図14(a),(b)〜図17(a),(b)および図18、図19に基づいて説明する。なお、以下のカラーフィルター付きパネル基板の中には、上記各製造方法に対し、構成部材や表示媒体を一部変更したものもある。 Next, the information display panel constituted by the panel substrate with a color filter of the present invention and another panel substrate produced by the method for producing a panel substrate with a color filter described above is shown in FIGS. This will be described with reference to FIGS. 17A, 17B, 18 and 19. FIG. Note that some of the following panel substrates with color filters are obtained by partially changing constituent members and display media with respect to the above-described manufacturing methods.
図14(a),(b)は本発明のカラーフィルター付きパネル基板を用いる情報表示用パネルの作製方法の一例を説明するための図である。
まず、図7(a)〜(d)の製造方法により作製した「基板2の両面にそれぞれライン電極6ならびにカラーフィルター層11および透明樹脂層12が形成され、カラーフィルター層11および透明樹脂層12を平滑化したカラーフィルター付きパネル基板」を用意する。次に、このパネル基板を、図14(a)に示すようにして「隔壁4によって形成されたセル内に白色表示媒体3Wおよび黒色表示媒体3Bを配置したもう1つの基板であるライン電極5付き基板1」と貼り合わせることにより、図14(b)に示す情報表示用パネルとなる。
14A and 14B are views for explaining an example of a method for manufacturing an information display panel using the panel substrate with a color filter of the present invention.
First, “the
図15(a),(b)は本発明のカラーフィルター付きパネル基板を用いる情報表示用パネルの作製方法の他の例を説明するための図である。
まず、図11(a)〜(h)の製造方法に準じて作製した「一方の面に個別電極6を形成した基板2の他方の面の透明酸化物層15上にブラックマトリックス付きカラーフィルター層11が形成され、ブラックマトリックス付きカラーフィルター層11および透明樹脂層12を平滑化したカラーフィルター付きパネル基板」を用意する。次に、このパネル基板を、図15(a)に示すようにして「隔壁4によって形成されたセル内に白色表示媒体3Wおよび黒色表示媒体3Bを配置したもう1つの基板である個別電極5付き基板1」と貼り合わせることにより、図15(b)に示す情報表示用パネルとなる。
FIGS. 15A and 15B are views for explaining another example of a method for manufacturing an information display panel using the panel substrate with a color filter of the present invention.
First, a color filter layer with a black matrix formed on the
図16(a),(b)は本発明のカラーフィルター付きパネル基板を用いる情報表示用パネルの作製方法の他の例を説明するための図である。
まず、図11(a)〜(h)の製造方法により作製した「一方の面にライン電極6を形成した基板2の他方の面の透明酸化物層15上にブラックマトリックス付きカラーフィルター層11が形成され、ブラックマトリックス付きカラーフィルター層11および透明樹脂層12を平滑化したカラーフィルター付きパネル基板」を用意する。次に、このパネル基板を、図16(a)に示すようにして「隔壁4によって形成されたセル内に白色表示媒体3Wおよび黒色表示媒体3Bを配置したもう1つの基板であるライン電極5付き基板1」と貼り合わせることにより、図16(b)に示す情報表示用パネルとなる。
16A and 16B are views for explaining another example of a method for manufacturing an information display panel using the panel substrate with a color filter of the present invention.
First, the “
図17(a),(b)は本発明のカラーフィルター付きパネル基板を用いる情報表示用パネルの作製方法の他の例を説明するための図である。
まず、図13(a)〜(h)の製造方法により作製した「一方の面に透明導電部材層17を形成した基板2の他方の面に透明酸化物層15およびブラックマトリックス付きカラーフィルター層11が形成され、ブラックマトリックス付きカラーフィルター層11および透明樹脂層12を平滑化したカラーフィルター付きパネル基板」を用意する。次に、このパネル基板を、図17(a)に示すようにして「隔壁4によって形成されたセル内に白色表示媒体3Wおよび黒色表示媒体3Bを配置したもう1つの基板である透明導電部材層17付き基板1」と貼り合わせることにより、図17(b)に示す情報表示用パネルとなる。
FIGS. 17A and 17B are views for explaining another example of a method for manufacturing an information display panel using the panel substrate with a color filter of the present invention.
First, “a
図18は本発明のカラーフィルター付きパネル基板を用いる情報表示用パネルの他の例を説明するための図である。
まず、図7(a)〜(d)の製造方法に準じて作製した「基板2の両面にそれぞれ個別電極6ならびにカラーフィルター層11および透明樹脂層12が形成され、カラーフィルター層11および透明樹脂層12を平滑化したカラーフィルター付きパネル基板」を用意する。次に、このパネル基板を、図18に示すようにして「隔壁4によって形成されたセル内に、絶縁液体18とともに白色表示媒体3Wおよび黒色表示媒体3Bを配置したもう1つの基板である個別電極5付き基板1」と貼り合わせることにより、図18に示す情報表示用パネルとなる。
FIG. 18 is a view for explaining another example of the information display panel using the panel substrate with the color filter of the present invention.
First, “prepared according to the manufacturing method of FIGS. 7A to 7D”, “the
図19は本発明のカラーフィルター付きパネル基板を用いる情報表示用パネルの他の例を説明するための図である。
まず、図7(a)〜(d)の製造方法に準じて作製した「基板2の両面にそれぞれ個別電極6ならびにカラーフィルター層11および透明樹脂層12が形成され、カラーフィルター層11および透明樹脂層12を平滑化したカラーフィルター付きパネル基板」を用意する。次に、このパネル基板を、図19に示すようにして「隔壁4によって形成されたセルの全てに、表示媒体として、白色表示媒体3Wと黒色表示媒体3Bとを絶縁性液体18とともに封止したマイクロカプセル19を配置したもう1つの基板である個別電極5付き基板1」と貼り合わせることにより、図19に示す情報表示用パネルとなる。
FIG. 19 is a view for explaining another example of the information display panel using the panel substrate with a color filter of the present invention.
First, “prepared according to the manufacturing method of FIGS. 7A to 7D”, “the
図20(a)〜(f)は本発明の情報表示用パネルにおけるカラーフィルターおよびブラックマトリックスの配置例を示す図である。
図20(a)は、赤(R)、緑(G)、青(B)、無色(W)のカラーフィルターを2×2で配置するとともに、全ての境界部にブラックマトリックス(BM)を配置した例を示している。
図20(b)は、赤(R)、緑(G)、青(B)、無色(W)のカラーフィルターを2×2で配置するとともに、図示した境界部(表示単位に相当する部分)のみにブラックマトリックス(BM)を配置した例を示している。
図20(c)は、赤(R)、緑(G)、青(B)のカラーフィルターを一列配置するとともに、図示した境界部(表示単位に相当する部分)のみにブラックマトリックス(BM)を配置した例を示している。
図20(d)は、赤(R)、緑(G)、青(B)のカラーフィルターを一列配置するとともに、全ての境界部にブラックマトリックス(BM)を配置した例を示している。
図20(e)は、赤(R)、緑(G)、青(B)のカラーフィルターを一列配置した例を示している。この例では、ブラックマトリックス(BM)を配置していない。
図20(f)は、赤(R)、緑(G)、青(B)、無色(W)のカラーフィルターを一列配置するとともに、全ての境界部にブラックマトリックス(BM)を配置した例を示している。
20A to 20F are diagrams showing examples of arrangement of color filters and black matrices in the information display panel of the present invention.
In FIG. 20A, red (R), green (G), blue (B), and colorless (W) color filters are arranged in 2 × 2, and a black matrix (BM) is arranged at all boundaries. An example is shown.
In FIG. 20B, red (R), green (G), blue (B), and colorless (W) color filters are arranged in 2 × 2, and the illustrated boundary portion (portion corresponding to a display unit). Only the black matrix (BM) is shown as an example.
In FIG. 20C, red (R), green (G), and blue (B) color filters are arranged in a row, and a black matrix (BM) is provided only at the illustrated boundary (the portion corresponding to the display unit). An example of arrangement is shown.
FIG. 20D shows an example in which red (R), green (G), and blue (B) color filters are arranged in a row, and a black matrix (BM) is arranged at all boundaries.
FIG. 20E shows an example in which red (R), green (G), and blue (B) color filters are arranged in a row. In this example, no black matrix (BM) is arranged.
FIG. 20 (f) shows an example in which red (R), green (G), blue (B), and colorless (W) color filters are arranged in a row and a black matrix (BM) is arranged at all boundaries. Show.
上記において、カラーフィルター層11をドライエッチングにより削った部分に形成するブラックマトリックス14は、必要な部分にのみ設ければよく、全ての部分に設けなくてもよいし、必要がない場合には全く設けなくてもよい。ブラックマトリックス配置位置を自在にできる点で、カラーフィルター材配置後に、その境界部分をドライエッチングした後、必要部分にブラックマトリックス材をインクジェット法にて配置する方法が好ましく用いられる。
In the above, the
本発明のカラーフィルター付きパネル基板の製造方法によれば、表示媒体を駆動させて表示を行う情報表示用パネルに用いるカラーフィルター付きパネル基板を作製する際には、観察側となるパネル外側からの順番として、透明樹脂層、カラーフィルター層、透明基板、透明な導電金属酸化物または透明な導電性高分子から成る電極または導電部材となる積層構造、あるいは、透明樹脂層、カラーフィルター層、透明金属酸化物層、透明基板、電極または導電部材となる積層構造を形成する際に、カラーフィルター層形成工程の後に、カラーフィルター層の表面を研磨により平滑化する平滑化工程を行った後に透明樹脂層を形成するから、カラーフィルター層および透明樹脂層を平滑化したカラーフィルター付きパネル基板の製造方法を提供することができる。 According to the method for manufacturing a panel substrate with a color filter of the present invention, when producing a panel substrate with a color filter to be used for an information display panel that performs display by driving a display medium, the outside of the panel serving as an observation side is used. In order, a transparent resin layer, a color filter layer, a transparent substrate, a laminated structure that becomes an electrode or a conductive member made of a transparent conductive metal oxide or a transparent conductive polymer, or a transparent resin layer, a color filter layer, a transparent metal When forming a laminated structure to be an oxide layer, a transparent substrate, an electrode or a conductive member, after the color filter layer forming step, after performing a smoothing step of smoothing the surface of the color filter layer by polishing, a transparent resin layer A method for manufacturing a panel substrate with a color filter that smoothes the color filter layer and transparent resin layer is provided. Rukoto can.
また、本発明のカラーフィルター付きパネル基板の製造方法によれば、表示媒体を駆動させて表示を行う情報表示用パネルに用いるカラーフィルター付きパネル基板を作製する際には、観察側となるパネル外側からの順番として、透明樹脂層、カラーフィルター層、透明基板、透明な導電金属酸化物または透明な導電性高分子から成る電極または導電部材となる積層構造、あるいは、透明樹脂層、カラーフィルター層、透明金属酸化物層、透明基板、電極または導電部材となる積層構造を形成する際に、カラーフィルター層形成工程の後、カラーフィルター層の表面に透明樹脂層1を形成して透明樹脂層1の表面を平滑にした後、さらに透明樹脂層2を形成して平滑化樹脂層形成工程を行うから、カラーフィルター層および透明樹脂層を平滑化したカラーフィルター付きパネル基板の製造方法を提供することができる。
その際、前記透明樹脂層1を形成して透明樹脂層の表面を平滑にするのに、研磨による平滑化工程を用いることもでき、その場合、さらにその上に形成する前記透明樹脂層2が前記透明樹脂層1と同一材質のものであることが好ましい。
Further, according to the method for producing a panel substrate with a color filter of the present invention, when producing a panel substrate with a color filter used for an information display panel that displays by driving a display medium, the outside of the panel on the observation side As an order from, a transparent resin layer, a color filter layer, a transparent substrate, a laminated structure that becomes an electrode or a conductive member made of a transparent conductive metal oxide or a transparent conductive polymer, or a transparent resin layer, a color filter layer, When forming a laminated structure to be a transparent metal oxide layer, a transparent substrate, an electrode or a conductive member, a
At that time, in order to form the
また、上記本発明のカラーフィルター付きパネル基板の製造方法によって作製された本発明のカラーフィルター付きパネル基板によれば、カラーフィルター層および透明樹脂層を平滑化したカラーフィルター付きパネル基板となる。
Moreover, according to the panel substrate with a color filter of the present invention produced by the method for producing a panel substrate with a color filter of the present invention, the panel substrate with a color filter is obtained by smoothing the color filter layer and the transparent resin layer.
さらに、上記本発明の情報表示用パネルによれば、上記本発明のカラーフィルター付きパネル基板ともう一枚のパネル基板とで構成される情報表示用パネルであって、2枚のパネル基板間空間にカラーフィルターの個数および配置位置に合わせたセルを形成し、このセル内に表示媒体を少なくとも1種類以上封入し、この表示媒体に電界を付与して、表示媒体を移動させて画像等の情報表示を行う情報表示用パネルであるので、カラーフィルター層および透明樹脂層を平滑化したカラーフィルター付きパネル基板を用いて構成した情報表示用パネルとなる。 Furthermore, according to the information display panel of the present invention, the information display panel includes the panel substrate with a color filter of the present invention and another panel substrate, and the space between the two panel substrates. A cell is formed in accordance with the number and arrangement position of the color filters, and at least one type of display medium is sealed in the cell, and an electric field is applied to the display medium, and the display medium is moved to move information such as an image. Since the information display panel performs display, the information display panel is configured using a panel substrate with a color filter in which the color filter layer and the transparent resin layer are smoothed.
以下、本発明のカラーフィルター付きパネル基板およびそれを用いた情報表示用パネルを構成する各部材について説明する。 Hereafter, each member which comprises the panel substrate with a color filter of this invention and the information display panel using the same is demonstrated.
基板については、表示面側に設ける本発明のカラーフィルター付きパネル基板の基板はパネル外側から表示媒体の色が確認できる透明な基板であり、可視光の透過率が高くかつ耐熱性の良い材料が好適である。情報表示用パネルの背面側基板は透明な基板でも不透明な基板でも構わない。上記基板としては、ガラスやセラミックス等の無機系基板や、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンテレナフタレート(PEN)、ポリエチレン(PE)、ポリカーボネート(PC)、ポリイミド(PI)、ポリエーテルサルフォン(PES)、アクリル等の有機高分子系基板を用いることが可能である。基板の厚みは、2〜5000μmが好ましく、さらに5〜2000μmが好適であり、薄すぎると、強度、基板間の間隔均一性を保ちにくくなり、5000μmより厚いと、薄型情報表示用パネルとする場合に不都合がある。 As for the substrate, the substrate of the panel substrate with a color filter of the present invention provided on the display surface side is a transparent substrate from which the color of the display medium can be confirmed from the outside of the panel, and a material having high visible light transmittance and good heat resistance is used. Is preferred. The back side substrate of the information display panel may be a transparent substrate or an opaque substrate. Examples of the substrate include inorganic substrates such as glass and ceramics, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene terephthalate (PEN), polyethylene (PE), polycarbonate (PC), polyimide (PI), and polyethersulfone (PES). Organic polymer substrates such as acrylic can be used. The thickness of the substrate is preferably from 2 to 5000 μm, more preferably from 5 to 2000 μm. If it is too thin, it will be difficult to maintain the strength and the spacing uniformity between the substrates, and if it is thicker than 5000 μm, it will be a thin information display panel. Is inconvenient.
基板に設ける電極や導電部材の形成材料としては、アルミニウム、銀、ニッケル、銅、金等の金属類や酸化インジウム錫(ITO)、酸化インジウム、亜鉛ドープ酸化インジウム(IZO)、導電性酸化錫、アンチモン錫酸化物(ATO)、導電性酸化亜鉛等の導電金属酸化物類、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェンなどの導電性高分子類が例示され、適宜選択して用いられる。電極の形成方法としては、上記例示の材料をスパッタリング法、真空蒸着法、CVD(化学蒸着)法、塗布法等で薄膜状にパターニング形成する方法や、導電剤を溶媒や合成樹脂バインダーに混合して塗布してパターニング形成する方法が用いられる。視認側(表示面側)基板に設ける電極や導電部材は透明である必要があるが、背面側基板に設ける電極や導電部材は透明である必要がない。いずれの場合もパターン形成可能である導電性である上記材料を好適に用いることができる。なお、電極や導電部材の厚みは、導電性が確保でき光透過性に支障がなければ良く、3〜1000nm、好ましくは5〜400nmが好適である。背面側基板に設ける電極や導電部材の材質や厚みなどは上述した表示面側基板に設ける電極や導電部材と同様であるが、透明である必要はない。なお、この場合の外部電圧入力は、直流あるいは交流を重畳しても良い。 Examples of materials for forming electrodes and conductive members provided on the substrate include metals such as aluminum, silver, nickel, copper, and gold, indium tin oxide (ITO), indium oxide, zinc-doped indium oxide (IZO), conductive tin oxide, Examples include conductive metal oxides such as antimony tin oxide (ATO) and conductive zinc oxide, and conductive polymers such as polyaniline, polypyrrole, and polythiophene, which are appropriately selected and used. The electrode can be formed by patterning the above-described materials into a thin film by sputtering, vacuum deposition, CVD (chemical vapor deposition), coating, or the like, or by mixing a conductive agent with a solvent or synthetic resin binder. A method of applying and patterning is used. The electrodes and conductive members provided on the viewing side (display surface side) substrate need to be transparent, but the electrodes and conductive members provided on the back side substrate do not need to be transparent. In any case, the above-mentioned material that is conductive and capable of pattern formation can be suitably used. The thickness of the electrode and the conductive member is not particularly limited as long as the conductivity can be secured and the light transmittance is not hindered, and is preferably 3 to 1000 nm, preferably 5 to 400 nm. The materials and thicknesses of the electrodes and conductive members provided on the back side substrate are the same as those of the electrodes and conductive members provided on the display surface side substrate described above, but need not be transparent. In this case, the external voltage input may be superimposed with direct current or alternating current.
基板に設ける隔壁については、その形状は表示にかかわる表示媒体の種類や、配置する電極の形状、配置により適宜最適設定され、一概には限定されないが、隔壁の幅は2〜100μm、好ましくは3〜50μmに、隔壁の高さは10〜100μm、好ましくは10〜50μmに調整される。
また、隔壁を形成するにあたり、対向する両基板1、2の各々にリブを形成した後に接合する両リブ法、片側の基板上にのみリブを形成する片リブ法が考えられる。この発明では、いずれの方法も好適に用いられる。本発明のカラーフィルター付きパネル基板に隔壁を設けることもできる。
これらのリブからなる隔壁により形成されるセルは、図21に示すごとく、基板平面方向からみて四角状、三角状、ライン状、円形状、六角状が例示され、配置としては格子状やハニカム状や網目状が例示される。表示面側から見える隔壁断面部分に相当する部分(セルの枠部の面積)はできるだけ小さくした方が良く、表示状態の鮮明さが増す。
ここで、隔壁の形成方法を例示すると、金型転写法、スクリーン印刷法、サンドブラスト法、フォトリソ法、アディティブ法が挙げられる。いずれの方法もこの発明の情報表示装置に搭載する情報表示用パネルに好適に用いることができるが、これらのうち、レジストフィルムを用いるフォトリソ法や金型転写法が好適に用いられる。
The shape of the partition provided on the substrate is appropriately set according to the type of display medium involved in display, the shape and arrangement of the electrodes to be arranged, and is not generally limited. However, the width of the partition is 2 to 100 μm, preferably 3 The height of the partition wall is adjusted to 10 to 100 μm, preferably 10 to 50 μm.
In forming the partition wall, a both-rib method in which ribs are formed on each of the opposing
As shown in FIG. 21, the cells formed by the partition walls composed of these ribs are illustrated in a square shape, a triangular shape, a line shape, a circular shape, and a hexagonal shape as viewed from the substrate plane direction. And a mesh shape. It is better to make the portion corresponding to the cross section of the partition wall visible from the display surface side (the area of the cell frame) as small as possible, and the display state becomes clearer.
Examples of the method for forming the partition include a mold transfer method, a screen printing method, a sand blast method, a photolithography method, and an additive method. Any of these methods can be suitably used for an information display panel mounted on the information display device of the present invention, and among these, a photolithography method using a resist film and a mold transfer method are suitably used.
次に、本発明で表示媒体として例えば用いる粉流体について説明する。なお、本発明で用いる粉流体の名称については、本出願人が「電子粉流体(登録商標):登録番号4636931 」の権利を得ている。 Next, the powder fluid used as the display medium in the present invention will be described. As for the name of the powder fluid used in the present invention, the present applicant has obtained the right of “Electronic Powder Fluid (registered trademark): Registration No. 4636931”.
本発明における「粉流体」は、気体の力も液体の力も借りずに、自ら流動性を示す、流体と粒子の特性を兼ね備えた両者の中間状態の物質である。例えば、液晶は液体と固体の中間的な相と定義され、液体の特徴である流動性と固体の特徴である異方性(光学的性質)を有するものである(平凡社:大百科事典)。一方、粒子の定義は、無視できるほどの大きさであっても有限の質量をもった物体であり、重力の影響を受けるとされている(丸善:物理学事典)。ここで、粒子でも、気固流動層体、液固流動体という特殊状態があり、粒子に底板から気体を流すと、粒子には気体の速度に対応して上向きの力が作用し、この力が重力とつりあう際に、流体のように容易に流動できる状態になるものを気固流動層体と呼び、同じく、流体により流動化させた状態を液固流動体と呼ぶとされている(平凡社:大百科事典)。このように気固流動層体や液固流動体は、気体や液体の流れを利用した状態である。本発明では、このような気体の力も、液体の力も借りずに、自ら流動性を示す状態の物質を、特異的に作り出せることが判明し、これを粉流体と定義した。 The “powder fluid” in the present invention is a substance in an intermediate state of both fluid and particle characteristics that exhibits fluidity by itself without borrowing the force of gas or liquid. For example, liquid crystal is defined as an intermediate phase between a liquid and a solid, and has fluidity that is a characteristic of liquid and anisotropy (optical properties) that is a characteristic of solid (Heibonsha: Encyclopedia) . On the other hand, the definition of particle is an object with a finite mass even if it is negligible, and is said to be affected by gravity (Maruzen: Physics Encyclopedia). Here, even in the case of particles, there are special states of gas-solid fluidized bed and liquid-solid fluids. When gas is flowed from the bottom plate to the particles, upward force is applied to the particles according to the velocity of the gas. Is a gas-solid fluidized bed that is in a state where it can easily flow when it balances with gravity, and it is also called a liquid-solid fluidized state that is fluidized by a fluid (ordinary) Company: Encyclopedia). As described above, the gas-solid fluidized bed body and the liquid-solid fluid are in a state of using a gas or liquid flow. In the present invention, it has been found that a substance in a state of fluidity can be produced specifically without borrowing the force of such gas and liquid, and this is defined as powder fluid.
すなわち、本発明における粉流体は、液晶(液体と固体の中間相)の定義と同様に、粒子と液体の両特性を兼ね備えた中間的な状態で、先に述べた粒子の特徴である重力の影響を極めて受け難く、高流動性を示す特異な状態を示す物質である。このような物質はエアロゾル状態、すなわち気体中に固体状もしくは液体状の物質が分散質として安定に浮遊する分散系で得ることができ、本発明で固体状物質を分散質とするものである。 That is, the pulverulent fluid in the present invention is in an intermediate state having both the characteristics of particles and liquid, as in the definition of liquid crystal (liquid and solid intermediate phase), and is the characteristic of the above-mentioned particles. It is a substance that is extremely unaffected and exhibits a unique state with high fluidity. Such a substance can be obtained in an aerosol state, that is, a dispersion system in which a solid or liquid substance is stably suspended as a dispersoid in a gas, and the solid substance is used as a dispersoid in the present invention.
本発明の情報表示用パネルは、少なくとも一方が透明な、対向する基板間に、例えば気体中に固体粒子が分散質として安定に浮遊するエアロゾル状態で高流動性を示す粉流体を封入するものであり、このような粉流体は、粉体の流動性を示す指数である安息角を測定できないほど流動性に富んでおり、小さな電界の力等でクーロン力などにより容易に安定して移動させることができる。
本発明に用いる粉流体とは、先に述べたように、気体の力も液体の力も借りずに、自ら流動性を示す、流体と粒子の特性を兼ね備えた両者の中間状態の物質である。この粉流体は、特にエアロゾル状態とすることができ、情報表示用パネルでは、気体中に固体状の物質が分散質として比較的安定に浮遊する状態で表示媒体として用いられる。
The information display panel of the present invention encloses a powder fluid exhibiting high fluidity in an aerosol state in which solid particles are stably suspended as a dispersoid, for example, in a gas between opposing substrates, at least one of which is transparent. Yes, such pulverulent fluid is so fluid that it cannot measure the angle of repose, which is an index indicating the fluidity of the powder, and it can be easily and stably moved by Coulomb force with a small electric field. Can do.
As described above, the pulverized fluid used in the present invention is a substance in the intermediate state of both fluid and particle characteristics that exhibits fluidity by itself without borrowing the force of gas or liquid. This powder fluid can be made into an aerosol state in particular, and in an information display panel, a solid substance is used as a display medium in a state where it floats relatively stably as a dispersoid in gas.
次に、本発明のカラーフィルター付きパネル基板を用いる情報表示用パネルにおいて表示媒体を構成する表示用有色粒子(以下、粒子ともいう)について説明する。表示用有色粒子は、そのまま該表示用有色粒子だけで構成して表示媒体としたり、その他の粒子と合わせて構成して表示媒体としたり、粉流体となるように調整、構成して表示媒体としたりして用いられる。
粒子には、その主成分となる樹脂に、必要に応じて、従来と同様に、荷電制御剤、着色剤、無機添加剤等を含ますことができる。以下に、樹脂、荷電制御剤、着色剤、その他添加剤を例示する。
Next, display colored particles (hereinafter also referred to as particles) constituting a display medium in an information display panel using the panel substrate with a color filter of the present invention will be described. The colored particles for display are composed of the colored particles for display as they are to form a display medium, or are combined with other particles to form a display medium. Or used.
The particles can contain a charge control agent, a colorant, an inorganic additive, and the like, if necessary, in the resin as the main component, as in the conventional case. Examples of resins, charge control agents, colorants, and other additives will be given below.
樹脂の例としては、ウレタン樹脂、ウレア樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アクリルウレタン樹脂、アクリルウレタンシリコーン樹脂、アクリルウレタンフッ素樹脂、アクリルフッ素樹脂、シリコーン樹脂、アクリルシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレンアクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ブチラール樹脂、塩化ビニリデン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスルフォン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられ、2種以上混合することもできる。特に、基板との付着力を制御する観点から、アクリルウレタン樹脂、アクリルシリコーン樹脂、アクリルフッ素樹脂、アクリルウレタンシリコーン樹脂、アクリルウレタンフッ素樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂が好適である。 Examples of the resin include urethane resin, urea resin, acrylic resin, polyester resin, acrylic urethane resin, acrylic urethane silicone resin, acrylic urethane fluororesin, acrylic fluororesin, silicone resin, acrylic silicone resin, epoxy resin, polystyrene resin, styrene Acrylic resin, polyolefin resin, butyral resin, vinylidene chloride resin, melamine resin, phenol resin, fluororesin, polycarbonate resin, polysulfone resin, polyether resin, polyamide resin and the like can be mentioned, and two or more kinds can be mixed. In particular, acrylic urethane resin, acrylic silicone resin, acrylic fluororesin, acrylic urethane silicone resin, acrylic urethane fluororesin, fluororesin, and silicone resin are suitable from the viewpoint of controlling the adhesive force with the substrate.
荷電制御剤としては、特に制限はないが、負荷電制御剤としては例えば、サリチル酸金属錯体、含金属アゾ染料、含金属(金属イオンや金属原子を含む)の油溶性染料、4級アンモニウム塩系化合物、カリックスアレン化合物、含ホウ素化合物(ベンジル酸ホウ素錯体)、ニトロイミダゾール誘導体等が挙げられる。正荷電制御剤としては例えば、ニグロシン染料、トリフェニルメタン系化合物、4級アンモニウム塩系化合物、ポリアミン樹脂、イミダゾール誘導体等が挙げられる。その他、超微粒子シリカ、超微粒子酸化チタン、超微粒子アルミナ等の金属酸化物、ピリジン等の含窒素環状化合物及びその誘導体や塩、各種有機顔料、フッ素、塩素、窒素等を含んだ樹脂等も荷電制御剤として用いることもできる。 The charge control agent is not particularly limited. Examples of the negative charge control agent include salicylic acid metal complexes, metal-containing azo dyes, metal-containing oil-soluble dyes (including metal ions and metal atoms), and quaternary ammonium salt systems. Examples thereof include compounds, calixarene compounds, boron-containing compounds (benzyl acid boron complexes), and nitroimidazole derivatives. Examples of the positive charge control agent include nigrosine dyes, triphenylmethane compounds, quaternary ammonium salt compounds, polyamine resins, imidazole derivatives, and the like. In addition, metal oxides such as ultrafine silica, ultrafine titanium oxide, ultrafine alumina, nitrogen-containing cyclic compounds such as pyridine and derivatives and salts thereof, various organic pigments, resins containing fluorine, chlorine, nitrogen, etc. are also charged. It can also be used as a control agent.
着色剤としては、以下に例示するような、有機または無機の各種、各色の顔料、染料が使用可能である。 As the colorant, various organic or inorganic pigments and dyes as exemplified below can be used.
黒色着色剤としては、カーボンブラック、酸化銅、二酸化マンガン、アニリンブラック、活性炭等がある。
青色着色剤としては、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー15、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダンスレンブルーBC等がある。
赤色着色剤としては、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀、カドミウム、パーマネントレッド4R、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッチングレッド、カルシウム塩、レーキレッドD、ブリリアントカーミン6B、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン3B、C.I.ピグメントレッド2等がある。
Examples of the black colorant include carbon black, copper oxide, manganese dioxide, aniline black, activated carbon and the like.
Examples of blue colorants include C.I. I. Pigment blue 15: 3, C.I. I.
Examples of red colorants include bengara, cadmium red, red lead, mercury sulfide, cadmium, permanent red 4R, resol red, pyrazolone red, watching red, calcium salt, lake red D, brilliant carmine 6B, eosin lake, rhodamine lake B, Alizarin Lake,
黄色着色剤としては、黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、ミネラルファーストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルイエロー、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、ハンザイエロー10G、ベンジジンイエローG、ベンジジンイエローGR、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローNCG、タートラジンレーキ、C.I.ピグメントイエロー12等がある。
緑色着色剤としては、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンB、C.I.ピグメントグリーン7、マラカイトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンG等がある。
橙色着色剤としては、赤色黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダンスレンブリリアントオレンジRK、ベンジジンオレンジG、インダンスレンブリリアントオレンジGK、C.I.ピグメントオレンジ31等がある。
紫色着色剤としては、マンガン紫、ファーストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ等がある。
白色着色剤としては、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛等がある。
Yellow colorants include chrome yellow, zinc yellow, cadmium yellow, yellow iron oxide, mineral first yellow, nickel titanium yellow, navel yellow, naphthol yellow S, Hansa Yellow G, Hansa Yellow 10G, Benzidine Yellow G, Benzidine Yellow GR, Quinoline Yellow Lake, Permanent Yellow NCG, Tartrazine Lake, C.I. I. Pigment Yellow 12 etc.
Examples of green colorants include chrome green, chromium oxide, pigment green B, C.I. I. Pigment Green 7, Malachite Green Lake, Final Yellow Green G, etc.
Examples of the orange colorant include red chrome yellow, molybdenum orange, permanent orange GTR, pyrazolone orange, Vulcan orange, indanthrene brilliant orange RK, benzidine orange G, indanthrene brilliant orange GK, C.I. I. Pigment Orange 31 etc.
Examples of purple colorants include manganese purple, first violet B, and methyl violet lake.
Examples of white colorants include zinc white, titanium oxide, antimony white, and zinc sulfide.
体質顔料としては、バライト粉、炭酸バリウム、クレー、シリカ、ホワイトカーボン、タルク、アルミナホワイト等がある。また、塩基性、酸性、分散、直接染料等の各種染料として、ニグロシン、メチレンブルー、ローズベンガル、キノリンイエロー、ウルトラマリンブルー等がある。 Examples of extender pigments include barite powder, barium carbonate, clay, silica, white carbon, talc, and alumina white. Examples of various dyes such as basic, acidic, disperse, and direct dyes include nigrosine, methylene blue, rose bengal, quinoline yellow, and ultramarine blue.
無機系添加剤の例としては、酸化チタン、亜鉛華、硫化亜鉛、酸化アンチモン、炭酸カルシウム、鉛白、タルク、シリカ、ケイ酸カルシウム、アルミナホワイト、カドミウムイエロー、カドミウムレッド、カドミウムオレンジ、チタンイエロー、紺青、群青、コバルトブルー、コバルトグリーン、コバルトバイオレット、酸化鉄、カーボンブラック、マンガンフェライトブラック、コバルトフェライトブラック、銅粉、アルミニウム粉などが挙げられる。
これらの顔料および無機系添加剤は、単独であるいは複数組み合わせて用いることができる。その他、上記した添加剤を複数組合せて本発明で用いる表示媒体を構成する表示用白色粒子や表示用黒色粒子を作製することができる。このうち、表示用白色粒子には酸化チタンなどの白色顔料を用いることが好ましく、表示用黒色粒子にはカーボンブラックなどの黒色顔料を用いることが好ましい。
上記着色剤を配合して所望の色の表示用有色粒子を作製できる。本発明では、表示用白色粒子および表示用黒色粒子を作製して用いる。
Examples of inorganic additives include titanium oxide, zinc white, zinc sulfide, antimony oxide, calcium carbonate, lead white, talc, silica, calcium silicate, alumina white, cadmium yellow, cadmium red, cadmium orange, titanium yellow, Examples include bitumen, ultramarine blue, cobalt blue, cobalt green, cobalt violet, iron oxide, carbon black, manganese ferrite black, cobalt ferrite black, copper powder, and aluminum powder.
These pigments and inorganic additives can be used alone or in combination. In addition, white particles for display and black particles for display constituting the display medium used in the present invention can be produced by combining a plurality of the above-described additives. Among these, white pigments such as titanium oxide are preferably used for the display white particles, and black pigments such as carbon black are preferably used for the display black particles.
Colored particles for display having a desired color can be produced by blending the colorant. In the present invention, display white particles and display black particles are prepared and used.
また、本発明で用いる表示用有色粒子(以下、粒子ともいう)は平均粒子径d(0.5)が、1〜20μmの範囲であり、均一で揃っていることが好ましい。平均粒子径d(0.5)がこの範囲より大きいと表示上の鮮明さに欠け、この範囲より小さいと粒子同士の凝集力が大きくなりすぎるために表示媒体としての移動に支障をきたすようになる。 Further, the colored particles for display (hereinafter, also referred to as particles) used in the present invention have an average particle diameter d (0.5) in the range of 1 to 20 μm and are preferably uniform. If the average particle diameter d (0.5) is larger than this range, the display is not clear. If the average particle diameter d (0.5) is smaller than this range, the cohesive force between the particles becomes too large, which hinders movement as a display medium.
さらに本発明では、各粒子の粒子径分布に関して、下記式に示される粒子径分布Spanを5未満、好ましくは3未満とする。
Span=(d(0.9)−d(0.1))/d(0.5)
(但し、d(0.5)は粒子の50%がこれより大きく、50%がこれより小さいという粒子径をμmで表した数値、d(0.1)はこれ以下の粒子の比率が10%である粒子径をμmで表した数値、d(0.9)はこれ以下の粒子が90%である粒子径をμmで表した数値である。)
Spanを5以下の範囲に納めることにより、各粒子のサイズが揃い、均一な表示媒体としての移動が可能となる。
Furthermore, in the present invention, regarding the particle size distribution of each particle, the particle size distribution Span represented by the following formula is less than 5, preferably less than 3.
Span = (d (0.9) −d (0.1)) / d (0.5)
(However, d (0.5) is a numerical value expressing the particle diameter in μm that 50% of the particles are larger than this and 50% is smaller than this, and d (0.1) is a particle in which the ratio of the smaller particles is 10%. (Numerical value expressed in μm, and d (0.9) is a numerical value expressed in μm for a particle diameter of 90% or less.)
By keeping Span within a range of 5 or less, the size of each particle is uniform, and movement as a uniform display medium becomes possible.
さらにまた、各粒子の相関について、使用した粒子の内、最大径を有する粒子のd(0.5)に対する最小径を有する粒子のd(0.5)の比を50以下、好ましくは10以下とすることが肝要である。たとえ粒子径分布Spanを小さくしたとしても、互いに帯電特性の異なる粒子が互いに反対方向に動くので、互いの粒子サイズが近く、互いの粒子が当量ずつ反対方向に容易に移動できるようにするのが好適であり、それがこの範囲となる。 Furthermore, regarding the correlation between the particles, the ratio of d (0.5) of the particles having the minimum diameter to d (0.5) of the particles having the maximum diameter among the used particles is set to 50 or less, preferably 10 or less. It is essential. Even if the particle size distribution Span is reduced, particles with different charging characteristics move in opposite directions, so that the particle size is close to each other and each particle can be easily moved in the opposite direction by the equivalent amount. This is within this range.
なお、上記の粒子径分布および粒子径は、レーザー回折/散乱法などから求めることができる。測定対象となる粒子にレーザー光を照射すると空間的に回折/散乱光の光強度分布パターンが生じ、この光強度パターンは粒子径と対応関係があることから、粒子径および粒子径分布が測定できる。
ここで、本発明における粒子径および粒子径分布は、体積基準分布から得られたものである。具体的には、Mastersizer2000(Malvern Instruments Ltd.)測定機を用いて、窒素気流中に粒子を投入し、付属の解析ソフト(Mie理論を用いた体積基準分布を基本としたソフト)にて、粒子径および粒子径分布の測定を行なうことができる。
The particle size distribution and the particle size can be obtained from a laser diffraction / scattering method or the like. When laser light is irradiated onto particles to be measured, a light intensity distribution pattern of diffracted / scattered light is spatially generated, and this light intensity pattern has a corresponding relationship with the particle diameter, so that the particle diameter and particle diameter distribution can be measured. .
Here, the particle size and particle size distribution in the present invention are obtained from a volume-based distribution. Specifically, using a Mastersizer2000 (Malvern Instruments Ltd.) measuring instrument, particles are introduced into a nitrogen stream, and the attached analysis software (software based on volume-based distribution using Mie theory) The diameter and particle size distribution can be measured.
さらに、表示用有色粒子で構成する粒子群や粉流体等の表示媒体を気体中空間で駆動する情報表示用パネルに適用する場合には、基板間の表示媒体を取り巻く空隙部分の気体の管理が重要であり、表示安定性向上に寄与する。具体的には、空隙部分の気体の湿度について、25℃における相対湿度を60%RH以下、好ましくは50%RH以下とすることが重要である。
この空隙部分とは、図1(a),(b)、図2(a),(b)、図3(a),(b)、図4(a)〜(d)、図14(b)、図15(b)、図16(b)、図17(b)において、対向する基板1、基板2に挟まれる部分から、電極5、6(基板の内側に電極を設けた場合)、表示媒体3の占有部分、隔壁4の占有部分(隔壁をを設けた場合)、情報表示用パネルのシール部分を除いた、いわゆる表示媒体が接する気体部分を指すものとする。
空隙部分の気体は、先に述べた湿度領域であれば、その種類は問わないが、乾燥空気、乾燥窒素、乾燥アルゴン、乾燥ヘリウム、乾燥二酸化炭素、乾燥メタンなどが好適である。この気体は、その湿度が保持されるように情報表示用パネルに封入することが必要であり、例えば、表示媒体の封止、情報表示用パネルの組み立てなどを所定湿度環境下にて行い、さらに、外からの湿度侵入を防ぐシール材、シール方法を施すことが肝要である。
Furthermore, when applying a display medium such as a particle group composed of colored particles for display or a powdered fluid to an information display panel that is driven in a gas medium space, the management of gas in the space surrounding the display medium between the substrates is possible. It is important and contributes to improved display stability. Specifically, it is important that the relative humidity at 25 ° C. is 60% RH or less, and preferably 50% RH or less for the humidity of the gas in the gap.
This gap portion is shown in FIGS. 1A, 1B, 2A, 2B, 3A, 3B, 4A to 4D, and 14B. 15 (b), FIG. 16 (b), and FIG. 17 (b),
The gas in the gap is not limited as long as it is in the humidity region described above, but dry air, dry nitrogen, dry argon, dry helium, dry carbon dioxide, dry methane, and the like are preferable. This gas needs to be sealed in the information display panel so that the humidity is maintained. For example, the display medium is sealed and the information display panel is assembled in a predetermined humidity environment. It is important to apply a sealing material and a sealing method that prevent moisture from entering from the outside.
本発明のカラーフィルター付きパネル基板を用いる情報表示用パネルにおける基板と基板との間隔は、表示媒体が移動できて、コントラストを維持できればよいが、通常10〜500μm、好ましくは10〜200μmに調整される。
対向する基板間の気体中空間における表示媒体の体積占有率は5〜70%が好ましく、さらに好ましくは5〜60%である。70%を超える場合には表示媒体としての移動に支障をきたし、5%未満の場合にはコントラストが不明確となり易い。
本発明のカラーフィルター付きパネル基板を適用する情報表示用パネルは上記のものに限られず、液晶方式、電気泳動方式、回転ボール方式等の情報表示用パネルにも適用できる。
In the information display panel using the panel substrate with a color filter of the present invention, the distance between the substrate and the substrate is not limited as long as the display medium can be moved and the contrast can be maintained, but is usually adjusted to 10 to 500 μm, preferably 10 to 200 μm. The
The volume occupation ratio of the display medium in the gas space between the opposing substrates is preferably 5 to 70%, more preferably 5 to 60%. When it exceeds 70%, the movement as a display medium is hindered, and when it is less than 5%, the contrast tends to be unclear.
The information display panel to which the panel substrate with a color filter of the present invention is applied is not limited to the above, and can be applied to an information display panel such as a liquid crystal system, an electrophoresis system, and a rotating ball system.
本発明の製造方法によって作製されるカラーフィルター付きパネル基板を用いた情報表示用パネルは、ノートパソコン、電子手帳、PDA(Personal Digital Assistants )と呼ばれる携帯型情報機器、携帯電話、ハンディターミナル等のモバイル機器の表示部、電子ブック、電子新聞、電子マニュアル(電子取扱説明書)等の電子ペーパー、看板、ポスター、黒板やホワイトボード等の掲示板、電子卓上計算機、家電製品、自動車用品等の表示部、ポイントカード、ICカード等のカード表示部、電子広告、情報ボード、電子POP(Point Of Presence 、Point Of Purchase advertising )、電子値札、電子棚札、電子楽譜、RF−ID機器の表示部のほか、POS端末、カーナビゲーション装置、時計など様々な電子機器の表示部に好適に用いられる。
なお、本発明に係る情報表示用パネルの駆動方式については、パネル自体にスイッチング素子を用いない単純マトリックス駆動方式やスタティック駆動方式、また、薄膜トランジスタ(TFT)で代表される三端子スイッチング素子あるいは薄膜ダイオード(TFD)で代表される二端子スイッチング素子を用いたアクティブマトリックス駆動方式や、外部の電界形成手段を利用する、駆動回路を有しないタイプの表示用パネル(いわゆるリライタブルペーパー)における外部電界駆動方式など、種々のタイプの表示用パネルに対応した駆動方式を用いることできる。
Information display panels using a panel substrate with a color filter manufactured by the manufacturing method of the present invention are mobile devices such as notebook computers, electronic notebooks, portable information devices called PDA (Personal Digital Assistants), mobile phones, handy terminals and the like. Display section of equipment, electronic paper such as electronic books, electronic newspapers, electronic manuals (electronic instruction manuals), signboards, posters, bulletin boards such as blackboards and whiteboards, display sections for electronic desk calculators, home appliances, automobile supplies, In addition to point card, IC card and other card display units, electronic advertisements, information boards, electronic POPs (Point Of Presence, Point Of Purchase advertising), electronic price tags, electronic shelf labels, electronic musical scores, RF-ID device display units, It is suitably used for display units of various electronic devices such as POS terminals, car navigation devices, and watches.
The information display panel driving method according to the present invention includes a simple matrix driving method and a static driving method that do not use a switching element in the panel itself, and a three-terminal switching device or a thin film diode represented by a thin film transistor (TFT). An active matrix driving method using a two-terminal switching element represented by (TFD), an external electric field driving method in a display panel (so-called rewritable paper) of a type that does not have a driving circuit using an external electric field forming means, etc. A driving method corresponding to various types of display panels can be used.
1 背面側基板
2 表示面側透明基板
3 表示媒体(粒子群、粉流体)
3W 白色表示媒体
3B 黒色表示媒体
3Wa 表示用白色粒子
3Ba 表示用黒色粒子
4 隔壁
5 電極
6 透明電極
8 回転ボール
9 マイクロカプセル
11,11R,11G,11B カラーフィルター
12 透明樹脂層(保護層)
13 マスク
13a カラーフィルター配置部分
13b 境界部分(混色部分)
14 ブラックマトリックス(またはブラックマトリックス材層)
15 透明酸化物層(透湿バリア層)
16 透明樹脂層(保護層)
17 透明導電部材層
18 絶縁液体
19 マイクロカプセル
21−1,21−2,21−3 セル
22R,22G,22B カラーフィルター
23,24 外部電界形成手段
25,26 導電部材
DESCRIPTION OF
3W
13
14 Black matrix (or black matrix material layer)
15 Transparent oxide layer (moisture permeable barrier layer)
16 Transparent resin layer (protective layer)
17 transparent
Claims (10)
観察側となるパネル外側からの順番として、透明樹脂層、カラーフィルター層、透明基板、透明な導電金属酸化物または透明な導電性高分子から成る電極または導電部材となる積層構造を形成する際に、カラーフィルター層形成工程の後に、カラーフィルター層の表面を研磨により平滑化する平滑化工程を行った後に透明樹脂層を形成することを特徴とするカラーフィルター付きパネル基板の製造方法。 A method of manufacturing a panel substrate with a color filter for use in an information display panel that displays by driving a display medium,
When forming a laminated structure to be an electrode or conductive member made of a transparent resin layer, a color filter layer, a transparent substrate, a transparent conductive metal oxide or a transparent conductive polymer, in order from the outside of the panel on the observation side A method for producing a panel substrate with a color filter, comprising forming a transparent resin layer after performing a smoothing step of smoothing the surface of the color filter layer by polishing after the color filter layer forming step.
観察側となるパネル外側からの順番として、透明樹脂層、カラーフィルター層、透明基板、透明な導電金属酸化物または透明な導電性高分子から成る電極または導電部材となる積層構造を形成する際に、カラーフィルター層形成工程の後、カラーフィルター層の表面に透明樹脂層1を形成して透明樹脂層1の表面を平滑にした後、さらに透明樹脂層2を形成して平滑化樹脂層形成工程を行うことを特徴とするカラーフィルター付きパネル基板の製造方法。 A method of manufacturing a panel substrate with a color filter for use in an information display panel that displays by driving a display medium,
When forming a laminated structure to be an electrode or conductive member made of a transparent resin layer, a color filter layer, a transparent substrate, a transparent conductive metal oxide or a transparent conductive polymer, in order from the outside of the panel on the observation side After the color filter layer forming step, the transparent resin layer 1 is formed on the surface of the color filter layer to smooth the surface of the transparent resin layer 1, and then the transparent resin layer 2 is further formed and the smoothed resin layer forming step A method for producing a panel substrate with a color filter, comprising:
観察側となるパネル外側からの順番として、透明樹脂層、カラーフィルター層、透明金属酸化物層、透明基板、電極または導電部材となる積層構造を形成する際に、カラーフィルター層形成工程の後に、カラーフィルター層の表面を研磨により平滑化する平滑化工程を行った後に透明樹脂層を形成することを特徴とするカラーフィルター付きパネル基板の製造方法。 A method of manufacturing a panel substrate with a color filter for use in an information display panel that displays by driving a display medium,
As an order from the outside of the panel on the observation side, when forming a laminated structure to be a transparent resin layer, a color filter layer, a transparent metal oxide layer, a transparent substrate, an electrode or a conductive member, after the color filter layer forming step, A method for producing a panel substrate with a color filter, comprising forming a transparent resin layer after performing a smoothing step of smoothing the surface of the color filter layer by polishing.
観察側となるパネル外側からの順番として、透明樹脂層、カラーフィルター層、透明金属酸化物層、透明基板、電極または導電部材となる積層構造を形成する際に、カラーフィルター層形成工程の後、カラーフィルター層の表面に透明樹脂層1を形成して透明樹脂層1の表面を平滑にした後、さらに透明樹脂層2を形成して平滑化樹脂層形成工程を行うことを特徴とするカラーフィルター付きパネル基板の製造方法。 A method of manufacturing a panel substrate with a color filter for use in an information display panel that displays by driving a display medium,
As an order from the outside of the panel on the observation side, when forming a laminated structure to be a transparent resin layer, a color filter layer, a transparent metal oxide layer, a transparent substrate, an electrode or a conductive member, after the color filter layer forming step, A color filter comprising: forming a transparent resin layer 1 on a surface of a color filter layer to smooth the surface of the transparent resin layer 1; and further forming a transparent resin layer 2 to perform a smoothing resin layer forming step. A method for manufacturing a panel substrate.
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