(57)【要約】【課題】表示装置のカラーフィルタに反射防止の機能を付与する。【解決手段】表示装置は、独立して反射率が変更可能な複数の駆動画素領域と、複数の駆動画素領域上に設けられた凹凸を持つカラーフィルタ層とを備える。カラーフィルタ層はインクジェット法で形成され、凹凸の十点平均粗さが０．６μｍ以上２．２μｍ以下であり、凹凸は、複数の駆動画素が配列される２方向に沿った凸部間の平均間隔が、いずれも１０μｍ以上１２０μｍ以下であり、駆動画素領域に対するカラーフィルタ層の被覆面積の割合が５２％以上１００％以下であることが好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
独立して反射率が変更可能な複数の駆動画素領域と、
前記複数の駆動画素領域上に設けられた凹凸を持つカラーフィルタ層とを備える、表示装置。
【請求項２】
前記カラーフィルタ層の凹凸の十点平均粗さが０．６μｍ以上２．２μｍ以下である、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記カラーフィルタ層の凹凸は、前記複数の駆動画素が配列される２方向に沿った凸部間の平均間隔が、いずれも１０μｍ以上１２０μｍ以下であり、前記駆動画素領域に対する前記カラーフィルタ層の被覆面積の割合が５２％以上１００％以下である、請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記カラーフィルタ層は、重量比５％以上２０％以下の、無機微粒子、または、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂若しくはメラミン系樹脂の有機微粒子を含む、請求項１〜３のいずれかに記載の表示装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の表示装置の製造方法であって、
前記カラーフィルタ層を、インクジェット法により形成する工程を含む、表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子情報ネットワークの普及に伴い、例えば、電子書籍に代表される電子出版が行なわれるようになっている。電子出版物の電子情報を表示させる表示装置としては、例えば、自発光型表示装置またはバックライト型表示装置が用いられることが多い。
【０００３】
しかしながら、これらの表示装置の表示画面は、例えば、紙などの印刷媒体による表示に比べると高輝度である。このため、これらの表示装置の表示画面を長時間にわたって見続けると使用者の疲労を招き易い。さらに、これらの表示装置は、消費電力も大きいため、例えば、電池駆動する場合には表示時間が制限されてしまう。
【０００４】
これに対して、例えば、電子ペーパーに代表される反射型表示装置は反射光によって電子情報を表示するため、使用者は紙に近い感覚で電子情報の表示を読みとることができる。このため、使用者の疲労がより軽減される。さらに、反射型表示装置は、例えば、太陽光あるいは照明光が当たる場所であれば表示性能を発揮できるため、例えば、屋外看板などにも適している。反射型表示装置は画面の情報の書き換え以外では電力を消費しないため、消費電力が少なくて済み、電池駆動であっても長期間の表示書き換えが可能である。反射型表示装置は、電子看板や電子値札といった用途にも盛んに使われている。
【０００５】
このような反射型表示装置において、例えば、文字情報だけであれば、白黒表示でも充分である。しかし、例えば、書籍の挿絵、広告、看板、アイキャッチ効果を高める表示、画像、カタログ、棚札、値札、指示書等における電子情報を表示するためには、カラー表示できることがより好ましい。これらの表示用途における表示コンテンツのカラー化に伴い、反射型表示装置においてカラー表示を行うニーズが高まっている。
【０００６】
カラー表示を行う反射型反射装置としては、例えば、以下のような反射型表示装置が提案されている。
【０００７】
特許文献１には、少なくとも一方が透明な一対の基板間に、電界の印加により移動または回転する粒子を含む表示体を配置した多色表示パネルにおいて、一対の基板の少なくとも一方の透明な基板上にカラーフィルタを形成した多色表示パネルが提案されている。特許文献１には、三原色に着色された正方形状の３つのカラーフィルタが正方格子状に配列されたカラーフィルタが記載されている。
【０００８】
特許文献２には、所定のパターンに配置された複数色のカラーフィルタが、各カラーフィルタ間にブラックマトリクスが設けられることなく、１μｍ以上２０μｍ以下の間隙が設けられたカラーフィルタを有する反射型表示装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−１６１９６４号公報
【特許文献２】特開２００３−１０７２３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来の反射型表示装置においては、太陽光などの光が反射し、表示が見難くなるのを防ぐために、アンチグレア処理などの反射防止機能を有する層を表面に設ける必要があった。
【００１１】
本発明は、反射防止フィルムなどの反射防止機能を有する部材を貼る必要がないよう、電子ペーパー等のカラーフィルタに反射防止の機能を付与することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するために、本発明の一局面は、独立して反射率が変更可能な複数の駆動画素領域と、複数の駆動画素領域上に設けられた、凹凸を持つカラーフィルタ層とを備える、表示装置である。
【００１３】
カラーフィルタ層の凹凸の十点平均粗さが０．６μｍ以上２．２μｍ以下であってもよい。
【００１４】
カラーフィルタ層の凹凸は、複数の駆動画素が配列される２方向に沿った凸部間の平均間隔が、いずれも１０μｍ以上１２０μｍ以下であり、駆動画素領域に対するカラーフィルタ層の被覆面積の割合が５２％以上１００％以下であってもよい。
【００１５】
カラーフィルタ層は、重量比５％以上２０％以下の、無機微粒子、または、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂若しくはメラミン系樹脂の有機微粒子を含んでもよい。
【００１６】
本発明の他の局面は、上記カラーフィルタ層を、インクジェット法により形成する工程を含む、表示装置の製造方法である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、干渉縞の発生を防ぎ、反射防止効果のあるカラーフィルタを提供でき、反射防止フィルムを別途設ける必要のない反射型表示装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る反射型表示装置の主要部の構成を示す模式的な縦断面図
【図２】比較例に係るカラーフィルタの配列を示す模式的な平面図
【図３】本発明の一実施形態に係るカラーフィルタの配列を示す模式的な平面図
【図４】本発明の一実施形態に係る画素領域の平面図
【図５】本発明の実施例に係るカラーフィルタの一部の印刷位置を示す平面図。
【図６】本発明の実施例に係るカラーフィルタの一部を示す模式的な平面図。
【図７】本発明の実施例に係るカラーフィルタの膜厚と十点平均粗さを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下では、本発明の一実施形態に係るカラーフィルタおよび反射型表示装置について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る反射型表示装置の主要部の構成を示す模式的な縦断面図である。図１は、模式図のため、形状や寸法は実際のものと同一とは限らない（他の図面も同じ）。
【００２０】
図１に主要部の構成を示すように、反射型表示ディスプレイ１（反射型表示装置）は、基材１０、第１の電極層１１、接着層１２、反射表示層１３、第２の電極層１４、光透過性基材１５（基板）、カラーフィルタ層１７が、この順に積層されて構成されている。光透過性基材１５（基板）とカラーフィルタ層１７の間にインク受容層１６を有しても良い。
【００２１】
反射型表示ディスプレイ１は、外部からの入射光を第１色、第２色、および第３色の三色に限定するカラーフィルタ層１７と、画像信号に基づいて駆動され、三色の反射光量を調整する反射表示層１３とを備える、カラー画像が表示可能な反射型表示装置である。ただし、反射型表示ディスプレイ１によるカラー画像は、フルカラー表示されてもよいし、フルカラー表示以外の多色表示であってもよい。カラーフィルタを配置しない箇所を設け、反射光の明度を高めてもよい。
【００２２】
反射型表示ディスプレイ１の有効表示画面の外形状は、特に限定されない。ここで、有効表示画面とは、表示の切り換えが可能な画面を意味する。以下では、一例として、反射型表示ディスプレイ１の有効表示画面の外形状が矩形であるとして説明する。
【００２３】
基材１０は、板状の絶縁体で構成される。基材１０の材質は、例えば、合成樹脂フィルム、ガラスなどが用いられてもよい。基材１０の表面には、第１の電極層１１が積層されている。
【００２４】
第１の電極層１１は、後述する反射表示層１３の反射率を変える駆動電圧を反射表示層１３に印加する。第１の電極層１１は、本実施形態では、反射型表示ディスプレイ１のカラー表示の表示単位である画素領域内のサブ画素領域ごとに電圧を独立に印加できるように、サブ画素領域の形状、配置に対応して、複数のサブ画素電極にパターニングされている。
【００２５】
後述するように、本実施形態では、画素領域およびサブ画素領域は、いずれも平面視矩形状であるため、第１の電極層１１の各サブ画素電極も矩形状である。ただし、各サブ画素電極は、例えば、後述するスイッチング素子の配置位置などによっては、矩形の一部に、凹部または凸部が形成された擬似矩形状の形状であってもよい。
【００２６】
第１の電極層１１における各サブ画素電極は、後述する反射表示層１３の反射率を黒と白との間で変える点では互いに同様の構成を有する。ただし、印加される駆動信号の種類によって、各画素領域内のサブ画素電極は、第１色用サブ画素電極１１ｒ、第２色用サブ画素電極１１ｇ、第３色用サブ画素電極１１ｂに区別される。
【００２７】
第１色用サブ画素電極１１ｒ、第２色用サブ画素電極１１ｇ、第３色用サブ画素電極１１ｂは、画素領域において、それぞれ第１色成分、第２色成分、第３色成分の階調を制御する駆動信号に基づく駆動電圧が印加される駆動電極である。
【００２８】
また、画素領域に無彩色の領域を設けてもよい。この場合、無彩色成分の階調を制御する駆動信号に基づく駆動電圧が印加される駆動電極である無彩色用サブ画素電極が設けられる。第１の電極層１１は、適宜の金属材料によって形成される。
【００２９】
第１の電極層１１上には、接着層１２を介して反射表示層１３が積層されている。接着層１２の材質は、第１の電極層１１と反射表示層１３の表面１３ｂとを互いに接着することができれば、特に限定されない。
【００３０】
反射表示層１３は、層厚方向に電界が印加されることにより、少なくとも白と黒とを切り替えて表示することができる適宜の層構成が用いられる。本実施形態では、反射表示層１３は、電界の大きさに応じて反射率が最小値（黒）から最大値（白）に漸次変化する構成が用いられている。このため、反射表示層１３は、白黒の階調表現が可能になっている。反射表示層１３の反射率は、表面１３ｂと反対側の表面１３ａにおいて変化すればよい。例えば、反射表示層１３は、反射型液晶方式、コレスティック液晶方式、電気泳動方式（マイクロカプセル方式、マイクロカップ方式等）、エレクトロクロミック方式等から選ばれた方式の構成が用いられてもよい。
【００３１】
第２の電極層１４は、反射表示層１３の表面１３ａに積層されている透明電極である。本実施形態では、第２の電極層１４は、第１の電極層１１の全体を覆う範囲に配置されている。第１の電極層１１における各駆動電極と、第２の電極層１４とは、図示略のスイッチング素子を介して図示略の駆動電源に接続されている。このため、画像信号に応じてスイッチング素子が駆動されると、画像信号に応じた駆動電圧による電界が各駆動電極と第２の電極層１４との間に発生するようになっている。第２の電極層１４の材質としては、例えば、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）などの導電性を有する透明材料が用いられてもよい。
【００３２】
光透過性基材１５は、第２の電極層１４上に積層された可視光の光透過性を有する層状部である。光透過性基材１５の材質としては、例えば、ガラス基材が用いられてもよい。光透過性基材１５の材質としては、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）フィルム等のフィルム基材が用いられてもよい。光透過性基材１５の表面１５ａには、後述するカラーフィルタ層１７を形成するインクを保持するインク受容層１６が形成されていてもよい。カラーフィルタ層１７をインクジェット法などの印刷によって形成する場合には、インク受容層１６を設けることが好ましい。本実施形態では、反射型表示ディスプレイ１がインク受容層１６を備える場合の例を説明する。
【００３３】
インク受容層１６は、後述するカラーフィルタ層１７を光透過性基材１５上に保持するために形成された光透過性を有する層状部である。インク受容層１６の厚さは、４μｍ以上１０μｍ以下であってもよい。インク受容層１６の厚さが４μｍ未満の場合、インク内の溶媒を吸収しきれずに、インクの濡れ広がりが大きくなりすぎるおそれがある。また、製造上、インク受容層１６の厚さを４μｍ未満にしようとすると、製造ばらつきによってインク受容層１６が形成されない部位が生じるおそれもある。インク受容層１６が１０μｍを超える場合、反射表示層１３と後述するカラーフィルタ層１７との間の距離が大きくなりすぎる。このため、反射表示層１３で反射した光が拡散して後述するカラーフィルタ層１７を透過する光量が低下することによって、色再現性が低下してしまうおそれがある。インク受容層１６は、光透過性基材１５において第２の電極層１４と接する表面と反対側の表面１５ａ上に積層されている。
【００３４】
インク受容層１６の材質としては、後述するカラーフィルタ層１７を形成するためのインクを保持できる適宜材質が用いられる。インク受容層１６としては、例えば、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ビニルアルコール樹脂等が用いられてもよい。積層時の表面のブロッキング（貼り付き）防止性能が向上するためは、インク受容層１６の材質にシリコーン樹脂が含まれていることがより好ましい。インク受容層１６は、可視光の透過率が高く、使用環境において受容したインクの変色や褪色が生じにくい特性を有する材料が用いられることがより好ましい。インク受容層１６は、後述するカラーフィルタ層１７を形成する際に、インクの濡れ広がりの均一性が損なわれないように膜上保持型の材料によって形成されることがより好ましい。インク受容層１６の材質の例としては、例えば、特開２０００−４３３０５号公報に記載のインクジェット記録媒体、および特開２００８−２７２９７２号公報に記載のインクジェットプリンタ用記録媒体が挙げられる。
【００３５】
インク受容層１６の形成方法は特に限定されない。例えば、インク受容層１６は、インク受容層１６を形成するためのインク受容層形成用塗液が光透過性基材１５上に塗工された後、乾燥または固化されることによって形成されてもよい。インク受容層形成用塗液を形成するための溶媒の例としては、例えば、水、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）等の水系溶媒またはアルコール系溶媒と、有機溶媒とが挙げられる。例えば、インク受容層１６がウレタン樹脂を主成分とする場合には、インク受容層形成用塗液において、ウレタン樹脂に対して溶解性の高いトルエン、酢酸エチル等の有機溶剤が用いられてもよい。インク受容層形成用塗液の塗布装置は、特に限定されない。例えば、塗布装置の例としては、ダイコーター、スピンコーター、バーコーター等が挙げられる。インク受容層形成用塗液の乾燥方法としては、例えば、加熱、真空減圧等が用いられてもよい。インク受容層形成用塗液の固化方法としては、例えば、塗液がＵＶ硬化性樹脂である場合に、ＵＶ光照射が用いられてもよい。
【００３６】
カラーフィルタ層１７は、光透過性基材１５におけるインク受容層１６の表面１６ａ上に積層されている。カラーフィルタ層１７は、第１色カラーフィルタ１７ｒ（カラーフィルタ）、第２色カラーフィルタ１７ｇ（カラーフィルタ）、第３色カラーフィルタ１７ｂ（カラーフィルタ）をそれぞれ複数備える。
第１色カラーフィルタ１７ｒは、第１色の波長成分のみを透過する透過波長帯域を有する。
第２色カラーフィルタ１７ｇは、第２色の波長成分のみを透過する透過波長帯域を有する。
第３色カラーフィルタ１７ｂは、第３色の波長成分のみを透過する透過波長帯域を有する。
第１色、第２色、および第３色は、非白色であって、互いに波長帯域が異なり、かつこれらの組み合わせによってフルカラー表示または多色表示が可能であれば特に限定されない。第１色、第２色、および第３色の組み合わせは、フルカラー表示を行うためには、各色の透過光が混合したとき白色光になるように選ばれることが好ましい。例えば、第１色、第２色、および第３色は、赤、緑、および青としてもよい。
【００３７】
また、カラーフィルタ層に後述する透明樹脂膜層１７ｗを設けてもよい。
【００３８】
以下では、簡単のため、第１色カラーフィルタ１７ｒ、第２色カラーフィルタ１７ｇ、および第３色カラーフィルタ１７ｂを総称する場合、各カラーフィルタと表記する場合がある。
【００３９】
第１色カラーフィルタ１７ｒ、第２色カラーフィルタ１７ｇ、および第３色カラーフィルタ１７ｂは、反射表示層１３を間に挟んで、第１色用サブ画素電極１１ｒ、第２色用サブ画素電極１１ｇ、および第３色用サブ画素電極１１ｂと対向するように配置されている。本実施形態では、各カラーフィルタと反射表示層１３の表面１３ａとの間は、第２の電極層１４、光透過性基材１５、およびインク受容層１６が積層された光透過性の層状部によって離隔されている。
【００４０】
次に、画素領域の構成と、カラーフィルタ層１７の平面視の配置パターンとについて説明する。本実施形態との比較のため、図２に、一般的なカラーフィルタの一部の形状を示す模式的な平面図を示す。図２における点線が囲む各領域はサブ画素領域を示している。
【００４１】
図３は、本実施形態のカラーフィルタの一部の形状を示す模式的な平面図である。図３において、Ｘ方向は図示左側から右側に向かう方向、Ｙ方向は、図示上側から下側に向かう方向である。カラーフィルタ層１７における図示のような各カラーフィルタの配置パターンは、図示略の有効表示画面の全体にわたって、Ｘ方向（第１の方向）およびＹ方向（第２の方向）に反復されている。
【００４２】
画素領域Ｐの平面図を図４に示す。各画素領域Ｐは、反射表示層１３における反射率の変更単位である矩形状のサブ画素領域がＸ方向に２領域、Ｙ方向に２領域の合計４領域が隣接して形成されている。各画素領域Ｐにおける各サブ画素領域は、いずれも、第１サブ画素領域１３Ｒ、第２サブ画素領域１３Ｇ、第３サブ画素領域１３Ｂ、の３つのサブ画素領域、第４サブ画素領域１３Ｗ、の４つのサブ画素領域に分かれている。
第１サブ画素領域１３Ｒは、第１色用サブ画素電極１１ｒによって反射率が変更されるサブ画素領域であり、第１色用サブ画素電極１１ｒを覆う矩形状の領域である。
第２サブ画素領域１３Ｇは、第２色用サブ画素電極１１ｇによって反射率が変更されるサブ画素領域であり、第２色用サブ画素電極１１ｇを覆う矩形状の領域である。
第３サブ画素領域１３Ｂは、第３色用サブ画素電極１１ｂによって反射率が変更されるサブ画素領域であり、第３色用サブ画素電極１１ｂを覆う矩形状の領域である。
第４サブ画素領域１３Ｗは、無彩色用サブ画素電極によって反射率が変更されるサブ画素領域であり、第３色用サブ画素電極１１ｗを覆う矩形状の領域である。
【００４３】
各画素領域ＰのＸ方向の幅はＷＸ、Ｙ方向の幅はＷＹである。このため、各画素領域ＰのＸ方向およびＹ方向の配列ピッチも、それぞれＷＸ、ＷＹである。各サブ画素領域のＸ方向の幅はｗＸ（＝ＷＸ／２）、Ｙ方向の幅はｗＹ（＝ＷＹ／２）である。例えば、ｗＸ、ｗＹは、８０μｍ以上、３００μｍ以下であってもよい。以下では、具体的な数値例を挙げて各部位の寸法例を説明する場合に、一例として、ｗＸ＝１７０（μｍ）、ｗＹ＝１７０（μｍ）であるとして説明することがある。
【００４４】
各画素領域Ｐは、Ｘ方向およびＹ方向において互いに隣り合っており、繰り返して配列されている。
【００４５】
次に、カラーフィルタ層１７の各カラーフィルタの配列について説明する。本実施形態では、各カラーフィルタの平面視の外形は、正方形を含む略矩形状（矩形の場合を含む）である。ここで、略矩形状というのは、例えば、各辺に微小な凹凸が生じたり、各角に丸みが付いたりした形状が含まれてもよいためである。後述する種々の隙間寸法を測る場合には、各カラーフィルタの平面視の外形において最も長い直線状部分（以下、辺）から測る。例えば、外形の隅に丸みが付いている場合に、丸みの部分からの隙間寸法は無視する。図３のようにカラーフィルタの各辺に微小な凹凸が形成されている場合には、凹凸を平均した直線を辺と見なす。
【００４６】
第１色カラーフィルタ１７ｒ、第２色カラーフィルタ１７ｇ、第３色カラーフィルタ１７ｂはそれぞれ第１サブ画素領域１３Ｒ、第２サブ画素領域１３Ｇ、第３サブ画素領域１３Ｂ上のＸおよびＹ方向中心に配置される。
【００４７】
透明樹脂膜層１７ｗを設ける場合、第４サブ画素領域１３Ｗ上のＸおよびＹ方向中心に配置される。
【００４８】
なお、比較例の各単位矩形領域（各画素領域Ｐ）においては、本実施形態における画素領域Ｐと同様に配置されている。このため、各単位矩形領域Ｐに配置された第１色カラーフィルタ１７ｒ、第２色カラーフィルタ１７ｇ、第３色カラーフィルタ１７ｂの配列パターンは、互いに同一である。カラーフィルタの平面視形状は、Ｘ方向の幅ＬｘはｗＸよりも５〜２０μｍ細い。Ｙ方向の幅ＬｙはｗＹである。例えば、ｗＸ＝１７０（μｍ）ｗＹ＝１７０（μｍ）であって、各カラーフィルタの幅Ｌｘは１５０μｍ、Ｌｙは１７０μｍである。
【００４９】
このような各カラーフィルタは、インク受容層１６上に各カラーフィルタの色のインクを印刷によって塗布し、固化させることによって形成される。この場合、インクを第１色カラーフィルタ１７ｒ、第２色カラーフィルタ１７ｇ、第３色カラーフィルタ１７ｂ、の各形成領域に塗布する塗り分けが行われることによって、ブラックマトリックスを形成することなくカラーフィルタ層１７が形成される。このカラーフィルタ層１７は、ブラックマトリックスによる光量損失がなくなるため、ブラックマトリクスを有する場合に比べて、カラーフィルタ層１７の透過光量がより向上する。
【００５０】
カラーフィルタ層および透明樹脂膜層１７をインク塗布によって形成する場合、インク塗布方法は、インクの塗り分けが可能な適宜のインク塗布方法が用いられる。カラーフィルタ層および透明樹脂膜層１７の形成に好適なインク塗布方法の例としては、例えば、スクリーン印刷法、オフセット印刷法、インクジェット印刷法などが挙げられる。特に、インクジェット印刷法は、第１の電極層１１に対するカラーフィルタ層１７の配置位置の位置合わせが容易となり、生産性も高くなる点でより好ましい。
【００５１】
カラーフィルタの着色部の面積は画素領域Ｐに対して５２％以上１００％以下である事が好ましい。カラーフィルタの面積がそれよりも小さいと、表示可能な色の彩度が低くなり、淡くなってしまう。また、反射防止効果も低下する欠点がある。５２％以上であれば彩度が高く、反射防止効果も十分発現される。カラーフィルタの面積は広いほど好ましいが、異なる色がサブ画素で隣接する場合、近すぎると光の混色やインクの混色により彩度が低下するので５μｍから２０μｍ隙間を設ける。
【００５２】
カラーフィルタ層および透明樹脂膜層１７はなだらかな山谷（凹凸）を形成しており、十点平均粗さが０．６μｍ以上２．２μｍ以下となるようにインクジェットインクからのインク吐出量により調整し形成することにより反射防止効果が好適に得られる。十点平均粗さはカラーフィルタを膜厚計により例えば幅１５０μｍで測定し、中心線から最も高い山頂から５番目までの山頂の標高Ｐ１からＰ５の絶対値の平均値と、最も低い谷底から５番目までの谷底の標高Ｖ１からＶ５の絶対値の平均値との和で求められる。平均粗さが０．６μｍよりも小さい場合、山谷の差が僅かとなり、反射防止効果が低下する。２．２μｍを超えると、山の部分が外力によって削られやすく、表面傷が発生しやすい。なお、中心線は幅方向に測定した全測定点の平均値とする。
【００５３】
Ｘ方向Ｙ方向それぞれの平均の山と山の間隔が１０μｍ以上１２０μｍ以下となるよう、印刷データを調整することが好ましい。１０μｍ以下になると虹色の干渉縞が見え始める。１２０μｍを超えると反射防止効果が低下する。平均の山の高さに対する平均の谷の高さの比率が２５％から７０％の範囲で形成することが好ましい。インクジェットインクからのインク吐出量１滴の液量は少ない方が調整しやすく、１滴の液量は４ｐｌから３２ｐｌが好ましい。このようにインクジェット法を用いると、上述した好適な特徴を有する山谷の形成を容易に行うことができる。
【００５４】
インク受容層１６上に塗工された後のインクの固化方法の例としては、加熱、送風、減圧などによって乾燥させる方法が挙げられる。例えば、インクがＵＶインク等のエネルギー線硬化型インクの場合には、ＵＶ光、電子線等のエネルギー線を照射する方法が挙げられる。これらの固化方法は、２種以上の組み合わせが用いられてもよい。特に、ＵＶインクが使用される場合、インク受容層１６を設けず、光透過性基材１５の表面にＵＶインクを直接塗布しても、カラーフィルタ層１７および透明樹脂膜層１７を形成することが可能である。
【００５５】
次に、カラーフィルタ層１７をインクジェット印刷法によって形成する場合のインクについて説明する。各カラーフィルタを形成するインク（以下、単にインクと表記する）の材料は、着色剤、バインダー樹脂、分散剤、溶媒を含んでいてもよい。透明樹脂膜層１７ｗを形成するインクの材料はバインダー樹脂、分散剤、溶媒を含んでいてもよい。インクに含有する着色剤としては、有機顔料、無機顔料、染料などを問わず色素全般が使用できる。着色剤としては、有機顔料がより好ましく、耐光性に優れるものを用いることがさらに好ましい。
【００５６】
着色剤として使用する顔料の具体例としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ９、１９、３８、４３、９７、１２２、１２３、１４４、１４９、１６６、１６８、１７７、１７９、１８０、１９２、２１５、２１６、２０８、２１６、２１７、２２０、２２３、２２４、２２６、２２７、２２８、２４０、２５４、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５、１５：３、１５：６、１６、２２、２９、６０、６４、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ  ７、３６、５８、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ２０、２４、８６、８１、８３、９３、１０８、１０９、１１０、１１７、１２５、１３７、１３８、１３９、１４７、１４８、１５３、１５４、１６６、１６８、１８５、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｏｒａｎｇｅ  ３６、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ２３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ１５０などが挙げられる。さらに、必要な色相を得るために、これらの着色剤を含む適宜の着色剤群のうちから選ばれた２種類以上の顔料が混合された着色剤が用いられてもよい。
【００５７】
インクの材料に用いるバインダー樹脂の例としては、例えば、カゼイン、ゼラチン、ポリビニールアルコール、カルボキシメチルアセタール、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、メラニン樹脂、ポリオレフィン樹脂などが挙げられる。これらは、着色剤として用いる色素との関係にて適宜選択される。例えば、耐熱性や耐光性が要求される場合には、インクの材料に用いるバインダー樹脂として、メラミン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などが用いられてもよい。バインダー樹脂は、１種類の樹脂が単独でも用いられてもよいし、２種類以上が混合して用いられてもよい。
【００５８】
インクの材料に用いる分散剤は、上述したバインダー樹脂への着色剤の分散を向上させるために用いられる。分散剤の例としては、例えば、非イオン性界面活性剤、イオン性界面活性剤などが挙げられる。非イオン性界面活性剤の例としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテルなどが挙げられる。イオン性界面活性剤の例としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリ脂肪酸塩、脂肪酸塩アルキルリン酸塩、テトラアルキルアンモニウム塩など、その他に、有機顔料誘導体、ポリエステルなどが挙げられる。インクに含有される分散剤は、一種類が単独で使用されてもよいし、二種類以上が混合して使用されてもよい。
【００５９】
さらに反射防止効果を高める為、例えばカラーフィルタの重量比で５％以上２０％以下のシリカ等の無機微粒子や、アクリル系樹脂やスチレン系樹脂やメラミン系樹脂の有機微粒子などを含んでも良い。透明性が高い樹脂を用いる事がより好ましい。粒径０．０１μｍから１．０μｍのフッ化マグネシウムあるいは２酸化ケイ素粒子を含有してもよい。
【００６０】
インクに使用する溶媒の特性としては、インクジェット印刷における適性を考慮すると、表面張力が３５ｍＮ／ｍ以下であって、かつ沸点が１３０℃以上であることがより好ましい。溶媒において表面張力が３５ｍＮ／ｍを超えると、インクジェット印刷における吐出時のドット形状の安定性が悪くなるおそれがある。溶媒において沸点が１３０℃未満であると、インクジェットノズルの近傍で乾燥しやすくなるため、ノズル詰まり等の不良が発生しやすくなるおそれがある。溶媒の粘度は、５ｃｐｓ以上、２０ｃｐｓ以下であるとより好ましい。
【００６１】
インクの材料に用いる溶媒の種類の例としては、例えば、カルビトール類が挙げられる。カルビトール類の具体例としては、例えば、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルなどのカルビトール系溶媒、あるいはこれらのセロソルブ類、カルビトール類のアセテート化合物などが挙げられる。インクの材料に用いる溶媒の種類の他例としては、例えば、ガンマブチロラクトン、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ブチルジグリコールアセテートなどが挙げられる。上述した溶媒は、必要に応じて２種類以上の溶媒が混合して用いられてもよい。
【００６２】
次に、カラーフィルタ層１７を形成するインクジェット印刷法に用いるインクジェット装置について説明する。インクジェット装置としては、インク吐出方法の相違によりピエゾ方式と熱方式とがあるが、ピエゾ方式のインクジェット装置を用いることがより好ましい。インクジェット装置は、載置台と、インクジェットヘッドと、載置台およびインクジェットヘッドを少なくとも載置面に平行な２軸方向に相対移動する相対移動機構とを備える。載置台の載置面には、インク受容層１６が形成された光透過性基材１５を含む積層体が載置可能である。この積層体は、第２の電極層１４、反射表示層１３、および第１の電極層１１の少なくとも一部が積層されていてもよいし、これらが積層されていなくてもよい。
【００６３】
すべてのカラーフィルタ形成領域にインクが塗布されて、インク層が形成されると、インクの種類に応じた固化方法によって、インク層が固化される。インク層は、例えば、加熱、送風、減圧などによって乾燥させられる。例えば、インクとしてＵＶインクが用いられる場合には、インク層は、ＵＶ光の照射によって固化される。
【００６４】
次に、本実施形態の反射型表示ディスプレイ１の作用について、カラーフィルタ層１７の作用を中心として説明する。
【００６５】
反射型表示ディスプレイ１では、各画素領域Ｐにおいて、第１の電極層１１と第２の電極層１４との間に画像信号に応じた電圧が印加されると、反射表示層１３が駆動される。すなわち、第１色用サブ画素電極１１ｒ、第２色用サブ画素電極１１ｇ、および第３色用サブ画素電極１１ｂに印加される電圧に応じて、それらに対向する部位の反射表示層１３の反射率が切り替えられる。これにより、反射表示層１３の表示状態が、各サブ画素領域において白、グレー、黒等に切り替えられる。
【００６６】
反射型表示ディスプレイ１にカラーフィルタ側から入射する光は、着色部領域では、カラーフィルタを透過し、カラーフィルタに対応するサブ画素領域における反射表示層１３で反射された後、入射したカラーフィルタを透過して外部に出射される。このため、第１色カラーフィルタ１７ｒ、第２色カラーフィルタ１７ｇ、第３色カラーフィルタ１７ｂが配置された各着色部領域からは、それぞれ第１色、第２色、第３色の光が、画像信号に応じた反射光量だけ出射される。
【００６７】
このようにして、各画素領域Ｐからは、第１色、第２色および第３色が画像信号に応じた割合で出射される。これらの光は加色混合されて観察される。このため、反射型表示ディスプレイ１では、各画素領域Ｐを表示単位として、カラー表示が行える。
【実施例】
【００６８】
［実施例１］
図３に示すように、実施例１は、上記実施形態のカラーフィルタ１７を備えた反射型表示ディスプレイ１であって、各サブ画素サイズが、ｗＸ×ｗＹ＝１７０μｍ×１７０μｍ、カラーフィルタの幅がＬｘ×Ｌｙ＝１５０μｍ×１５０μｍ、の例である。反射型表示ディスプレイ１の実施例１は、以下のようにして製造された。ＰＥＴからなる光透過性基材１５上に、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）からなる第２の電極層１４と、電気泳動表示媒体からなる反射表示層１３とがこの順に積層されることで、第１の積層体が形成された。第２の電極層１４の厚さは０．１μｍ、屈折率は１．７０であった。反射表示層の厚さは２５μｍ、屈折率は１．６５であった。
【００６９】
この後、ガラスからなる基材１０上に、半導体としてアモルファスシリコン、配線としてアルミチタン合金からなる第１の電極層１１が形成された。第１の電極層１１上に、アクリル系接着剤で形成された接着層１２を介して、反射表示層１３が貼り合わされた。
【００７０】
使用された反射表示層１３の反射率は、分光測色計ＣＭ−７００ｄ（商品名：コニカミノルタオプティクス（株）製）によって、２度視野、Ｄ６５光源の条件で測定したところ、白色を表示した際の白反射率が４４．５％、黒色を表示した際の黒反射率が２．１％であった。
【００７１】
この状態の光透過性基材１５上に、インク受容層１６を形成するための塗液をダイコーターで塗工された後、この塗膜が乾燥されることによって、平均膜厚８μｍのインク受容層１６が形成された。インク受容層１６を形成する塗液の材料としては、ウレタン系樹脂、トルエン、水、ＩＰＡの混合液が用いられた。乾燥には、減圧乾燥機が用いられた。
【００７２】
第１の電極層１１は、各サブ画素領域の大きさが、画素領域Ｐにおいて、Ｘ方向幅ｗＸが１７０μｍ、Ｙ方向幅ｗＹが１７０μｍとなるように形成された。
【００７３】
カラーフィルタ層１７を形成するインクは、本実施例では、第１色には赤（以下、Ｒ）、第２色には緑（以下、Ｇ）、第３色には青（以下、Ｂ）が用いられた。すなわち、Ｒ（Ｇ、Ｂ）の顔料を着色剤がバインダー樹脂、分散剤、および溶媒の混合液に混合されることでインクジェット印刷用のＲインク（Ｇインク、Ｂインク）が製造された。第１色、第２色および第３色はインク重量に対して顔料７％、バインダー樹脂としてアクリル樹脂２２％、分散材３％、溶媒の混合液が６８％の重量で製造した。インクジェット印刷装置としては、京セラ（株）製ＫＪ４Ａ−ＡＡの６ｐｌ、６００ｄｐｉ（２．５４ｃｍ当たり６００ドット）のインクジェットヘッドが搭載されたインクジェット印刷装置が用いられた。
【００７４】
カラーフィルタの印刷方法について述べる。画素領域を中心として、１つの画素領域に対して１５０μｍ角の範囲内に、図５のように、ばらばらに６ｐｌの液滴を４５滴吐出し、図６のような着色領域を形成した。塗工されたインクは、加熱乾燥機にて８０度５分の条件で乾燥された。これにより、カラーフィルタ層１７が形成された。
【００７５】
図５のＡ−Ａ’に沿って（株）小坂研究所社製の全自動微細形状測定機ＥＴ４０００Ａでカラーフィルタの厚みを長さ１５０μｍ測定した。十点平均粗さは、中心線から、最高から５番目までの山頂の標高の平均値と、中心線から最深から５番目までの谷底の標高の平均値との和で求められ、１．４４μｍであり、凹凸の形成が認められた。カラーフィルタの画素領域に対する面積率は６５％であった。
【００７６】
このようにして、上記実施形態の実施例１の反射型表示ディスプレイ１が製造された。
【００７７】
［実施例２］
各サブ画素サイズが、１７０μｍ×１７０μｍ、カラーフィルタ１７ｒ、１７ｇ、１７ｂのＸ、Ｙ幅が１５５μｍ×１５５μｍ、の例である。第１色には赤（以下、Ｒ）、第２色には緑（以下、Ｇ）、第３色には青（以下、Ｂ）が製造された。第１色および第２色および第３色はインク重量に対して顔料８％、バインダー樹脂としてアクリル樹脂２０％、光散乱粒子として平均直径１μｍのポリメタクリル酸メチル樹脂を８％、分散材４％、溶媒の混合液が６０％の重量で製造した。それ以外は、上記実施例１と同様に製造され、凹凸の形成が認められた。
【００７８】
［比較例］
比較例１は、各サブ画素サイズが１７０μｍ×１７０μｍの場合の比較例の反射型表示ディスプレイ１００の例である。第１カラーフィルタ、第２カラーフィルタおよび第３カラーフィルタの幅が１５５μｍ×１５５μｍとして、反転印刷法にて作成した。各カラーフィルタの膜厚は１．３μｍとなり、カラーフィルタの十点平均粗さはわずか０．０５μｍであり、凹凸の形成は認められなかった。それ以外は上記実施例１と同様に製造された。
【００７９】
［評価］
反射防止の効果を、（株）村上色彩技術研究所社製光沢計ＧＰ−２００型を用いて、角度６０度の光沢度を測定した。光沢度が高いほど散乱が小さく反射し、光沢度が低いほど散乱が大きく反射しない。
【００８０】
実施例１の光沢度は３２．７、実施例２の光沢度は１８．５、比較例の光沢度は７２．３となり、比較例に比べ本発明の実施例は充分な反射防止効果を得る事が出来た。このように本発明はインクジェット法等により、カラーフィルタに凹凸を形成することで、反射防止効果を付与することが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は、反射型表示装置等の表示装置に有用である。
【符号の説明】
【００８２】
１    反射型表示ディスプレイ（反射型表示装置）
１０    基材
１１    第１の電極層
１１ｒ    第１色用サブ画素電極
１１ｇ    第２色用サブ画素電極
１１ｂ    第３色用サブ画素電極
１３    反射表示層
１３ａ、１３ｂ、１５ａ    表面
１３Ｒ    第１サブ画素領域
１３Ｇ    第２サブ画素領域
１３Ｂ    第３サブ画素領域
１４    第２の電極層
１５    光透過性基材（基板）
１６    インク受容層
１７    カラーフィルタ層
１７ｒ    第１色カラーフィルタ
１７ｇ    第２色カラーフィルタ
１７ｂ    第３色カラーフィルタ
Ｐ    画素領域
ＷＸ    画素領域のＸ方向幅
ｗＸ    サブ画素領域のＸ方向幅
ＷＹ    画素領域のＹ方向幅
ｗＹ    サブ画素領域のＹ方向幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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