(57)【要約】【課題】画素空間であるセル内部のみにディスプレイユニットが注入でき、セルに注入するカプセルの間隔及び形状を各セルごとに均一にすることができるので、画面上のむらやスポットを除去して画質を向上させることができる電子ペーパー表示素子及びその製造方法を提供する。【解決手段】本発明による電子ペーパー表示素子の製造方法は、下部基板にセルを区画する複数の隔壁を形成する工程と、セルにディスプレイユニットを配置する工程と、ディスプレイユニットをカバーするように、隔壁の上部に上部基板を付着する工程と、を含むことを特徴とする。【選択図】図１７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部基板にセルを区画する複数の隔壁を形成する工程と、
前記セルにディスプレイユニットを配置する工程と、
前記ディスプレイユニットをカバーするように、前記隔壁の上部に上部基板を付着する工程と、
を含む電子ペーパー表示素子の製造方法。
【請求項２】
前記ディスプレイユニットが、
流動性流体に分散されている（＋）帯電粒子及び（−）帯電粒子を含むカプセルであることを特徴とする請求項１に記載の電子ペーパー表示素子の製造方法。
【請求項３】
前記隔壁の高さが、前記カプセルの高さより低いことを特徴とする請求項２に記載の電子ペーパー表示素子の製造方法。
【請求項４】
前記（＋）帯電粒子と前記（−）帯電粒子のうち、一つはカーボンブラックからなる黒色粒子であり、他の一つは酸化チタンからなる白色粒子であることを特徴とする請求項２または３に記載の電子ペーパー表示素子の製造方法。
【請求項５】
前記ディスプレイユニットは、
帯電されたカラー粒子が分散されている流動性流体が封入された２種以上のカプセルであることを特徴とする請求項２または３に記載の電子ペーパー表示素子の製造方法。
【請求項６】
前記セルにディスプレイユニットを配置する工程が、
前記セルの一部を閉鎖し、一部を開放して、開放されたセルに前記カプセルを注入することを特徴とする請求項５に記載の電子ペーパー表示素子の製造方法。
【請求項７】
前記セルにディスプレイユニットを配置する工程が、
複数の空隙を有するフィルタを前記下部基板上に配置し、前記フィルタの空隙を介して前記セルに前記カプセルを注入することを特徴とする請求項５に記載の電子ペーパー表示素子の製造方法。
【請求項８】
前記セルにディスプレイユニットを配置する工程が、
同じ色を呈するカプセルが配置されるセルを開放し、その他のセルを閉鎖して、同じ色を呈する１種のカプセルを前記開放されたセルに注入することを特徴とする請求項５に記載の電子ペーパー表示素子の製造方法。
【請求項９】
前記同じ色を呈する１種のカプセルが注入されたセルを閉鎖し、前記１種のカプセルと異なる色の他の種類のカプセルが配置されるセルを開放して、前記異なる色の他の種類のカプセルを前記開放されたセルに注入することを特徴とする請求項８に記載の電子ペーパー表示素子の製造方法。
【請求項１０】
前記ディスプレイユニットが、
光学的及び電気的異方性を有する回転体であることを特徴とする請求項１に記載の電子ペーパー表示素子の製造方法。
【請求項１１】
前記複数の隔壁を形成する工程が、
前記下部基板に樹脂層を積層する工程と、
凸状及び凹状パターンが形成されたスタンプを準備する工程と、
前記樹脂層に前記スタンプを圧着する工程と、
を含むことを特徴とする請求項１から１０の何れか１項に記載の電子ペーパー表示素子の製造方法。
【請求項１２】
前記下部基板の最外郭に形成される隔壁の高さが、隣接する他の隔壁の高さより高いことを特徴とする請求項１から１１の何れか１項に記載の電子ペーパー表示素子の製造方法。
【請求項１３】
前記隔壁は、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタルレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリイミド、エポキシ系、ウレタン系、及びポリエステル系からなる群より選択されるいずれか１種からなることを特徴とする請求項１から１２の何れか１項に記載の電子ペーパー表示素子の製造方法。
【請求項１４】
前記ディスプレイユニットを配置する工程が、
前記下部基板に複数の前記ディスプレイユニットを積み込む工程と、
前記下部基板に振動を加える工程と、
を含むことを特徴とする請求項１から１３の何れか１項に記載の電子ペーパー表示素子の製造方法。
【請求項１５】
前記ディスプレイユニットを配置する工程が、
前記セルに対応する空隙を有するフィルタを前記下部基板の上部に配置する工程と、
前記フィルタを介して前記セルにカプセルを注入する工程と、を含むことを特徴とする請求項１から１３の何れか１項に記載の電子ペーパー表示素子の製造方法。
【請求項１６】
前記ディスプレイユニットを配置する工程と前記上部基板を付着する工程との間に、
前記セルに過充填されたディスプレイユニットを除去する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１から１３の何れか１項に記載の電子ペーパー表示素子の製造方法。
【請求項１７】
前記ディスプレイユニットを配置する工程と前記上部基板を付着する工程との間に、
前記ディスプレイユニットの上部に樹脂を塗布する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１から１３の何れか１項に記載の電子ペーパー表示素子の製造方法。
【請求項１８】
一面に、セルを区画する複数の隔壁が設けられる下部基板と、
前記セルに配置されるディスプレイユニットと、
前記ディスプレイユニットをカバーするように、前記隔壁の上部に積層される上部基板と、
を含む電子ペーパー表示素子。
【請求項１９】
前記下部基板の最外郭に形成される隔壁の高さが、隣接する他の隔壁の高さより高いことを特徴とする請求項１８に記載の電子ペーパー表示素子。
【請求項２０】
前記ディスプレイユニットが、
流動性流体に分散されている（＋）帯電粒子及び（−）帯電粒子を含むカプセルであることを特徴とする請求項１８または１９に記載の電子ペーパー表示素子。
【請求項２１】
前記（＋）帯電粒子と前記（−）帯電粒子のうち、一つはカーボンブラックからなる黒色粒子であり、他の一つは酸化チタンからなる白色粒子であることを特徴とする請求項２０に記載の電子ペーパー表示素子。
【請求項２２】
前記ディスプレイユニットは、
互いに異なる色を呈する２種以上であることを特徴とする請求項１８または１９に記載の電子ペーパー表示素子。
【請求項２３】
前記カプセルが、それぞれ赤色、緑色、及び青色を呈する３種であることを特徴とする請求項２０に記載の電子ペーパー表示素子。
【請求項２４】
前記ディスプレイユニットが、それぞれシアン、マゼンタ、及びイエローの３種であることを特徴とする請求項２２に記載の電子ペーパー表示素子。
【請求項２５】
前記カプセルが、それぞれ補色関係にある色の２種であることを特徴とする請求項２０に記載の電子ペーパー表示素子。
【請求項２６】
前記カプセルは、帯電されたカラー粒子と帯電特性が異なる黒色粒子を含むことを特徴とする請求項２０に記載の電子ペーパー表示素子。
【請求項２７】
前記ディスプレイユニットが、球状、楕円状、またはシリンダ状であることを特徴とする請求項１８に記載の電子ペーパー表示素子。
【請求項２８】
前記ディスプレイユニットは、
帯電されたカラー粒子が分散されている流動性流体が封入されたマイクロカプセルであることを特徴とする請求項１８に記載の電子ペーパー表示素子。
【請求項２９】
前記ディスプレイユニットは、
光学的及び電気的異方性を有する回転体であることを特徴とする請求項１８に記載の電子ペーパー表示素子。
【請求項３０】
前記回転体が、赤色、緑色、または青色で着色される第１表示領域及び白色で着色される第２表示領域を含むことを特徴とする請求項２９に記載の電子ペーパー表示素子。
【請求項３１】
前記隔壁が、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタルレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリイミド、エポキシ系、ウレタン系、及びポリエステル系からなる群より選択されるいずれか１種からなることを特徴とする請求項１８から３０の何れか１項に記載の電子ペーパー表示素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ペーパー表示素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、新しいパラダイムの情報化時代に対応するために情報伝達及び共有方式において大変換が求められている。これに応えるために、フレキシブルなディスプレイであって、曲げることができる長所を有する電子ペーパーの技術開発が加速化されており、電子ペーパー技術開発は商業的開発段階に入っている。
【０００３】
電子ペーパーは、既存の平面ディスプレイパネルに比べて生産コストが非常に安く、静止画面のように背景照明や持続的な再充電を必要としないため、非常に少ないエネルギーでも駆動でき、エネルギー効率が極めて高い。さらに、電子ペーパーは非常に鮮明であり、視野角が広く、電源が切れても文字が完全に消えないメモリ機能も有する。
【０００４】
このような優れた長所により電子ペーパーは、紙の側面と、動くイラストレーションの側面とを有する電子書籍、自体更新新聞、移動電話向けの再使用可能なペーパーディスプレイ、廃棄可能なＴＶスクリーン、及び電子壁紙など、実に広大な分野に応用でき、巨大な潜在市場を有する。
【０００５】
電子ペーパーを実現するための方式としては、液晶を用いる方法、有機ＥＬ、反射フィルム反射型表示、電気泳動、ツイストボール、エレクトロクロミック方式、メカニカル反射型表示が挙げられる。
【０００６】
これらの中、電気泳動方式とツイストボール方式などは、上下部基板の間にディスプレイユニットを配置する構造を有し、ディスプレイユニットの均一な配置が、表示される画面の品質を決定する重要な要素となる。そのため、ディスプレイユニットを均一に、かつ容易に配置する技術に関する様々な研究が行われつつある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
こうした従来技術の問題点に鑑み、本発明は、ディスプレイユニットの間隔及び形状を一定に調節することができ、バインダを使用せずにディスプレイユニットを平面上に配列することができる電子ペーパー表示素子及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態によれば、下部基板にセル（cell）を区画する複数の隔壁を形成する工程と、セルにディスプレイユニットを配置する工程と、ディスプレイユニットをカバーするように、隔壁の上部に上部基板を付着する工程と、を含む電子ペーパー表示素子の製造方法が提供される。
【０００９】
ディスプレイユニットは、流動性流体に分散されている（＋）帯電粒子及び（−）帯電粒子を含むカプセルであってもよく、このとき、隔壁の高さはカプセルの高さより低くてもよい。また、（＋）帯電粒子と（−）帯電粒子のうち、一つはカーボンブラックからなる黒色粒子であり、他の一つは酸化チタンからなる白色粒子であることができる。
【００１０】
一方、ディスプレイユニットは、帯電されたカラー粒子が分散されている流動性流体が封入された２種以上のカプセルであってもよい。このとき、セルにディスプレイユニットを配置する工程は、セルの一部を閉鎖し、一部は開放して、開放されたセルにカプセルを注入することにより行われることができる。また、セルにディスプレイユニットを配置する工程は、複数の空隙を有するフィルタを下部基板上に配置し、フィルタの空隙を介してセルにカプセルを注入することにより行われることもできる。
【００１１】
また、セルにディスプレイユニットを配置する工程は、同じ色を呈するカプセルが配置されるセルを開放し、その他のセルを閉鎖して、同じ色を呈する１種のカプセルを開放されたセルに注入することにより行われることもできる。このとき、同じ色を呈する１種のカプセルが注入されたセルを閉鎖し、１種のカプセルと異なる色を呈する他の種類のカプセルが配置されるセルを開放して、異なる色を呈する他の種類のカプセルを開放されたセルに注入することもできる。
【００１２】
ディスプレイユニットは、光学的及び電気的異方性を有する回転体であってもよい。
【００１３】
複数の隔壁を形成する工程は下部基板に樹脂層を積層する工程と、凸状及び凹状パターンが形成されたスタンプを準備する工程と、樹脂層にスタンプを圧着する工程と、を含むことができる。
【００１４】
下部基板の最外郭に形成される隔壁の高さは隣接する他の隔壁の高さより高くてもよい。
【００１５】
隔壁は、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタルレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリイミド、エポキシ系、ウレタン系、及びポリエステル系のうち、いずれか１種からなることができる。
【００１６】
ディスプレイユニットを配置する工程は、下部基板に複数のディスプレイユニットを積み込む工程と、下部基板に振動を加える工程と、を含むことができる。
【００１７】
ディスプレイユニットを配置する工程は、セルに対応する空隙を有するフィルタを下部基板の上部に配置する工程と、フィルタを介してセルにカプセルを注入する工程と、を含むこともできる。
【００１８】
ディスプレイユニットを配置する工程と上部基板を付着する工程との間に、セルに過充填されたディスプレイユニットを除去する工程をさらに含むことができる。
【００１９】
ディスプレイユニットを配置する工程と上部基板を付着する工程との間に、ディスプレイユニットの上部に樹脂を塗布する工程をさらに含むこともできる。
【００２０】
本発明の他の実施形態によれば、一面にセルを区画する複数の隔壁が設けられる下部基板と、セルに配置されるディスプレイユニットと、ディスプレイユニットをカバーするように、隔壁の上部に積層される上部基板と、を含む電子ペーパー表示素子が提供される。
【００２１】
下部基板の最外郭に形成される隔壁の高さは隣接する他の隔壁の高さより高くてもよい。
【００２２】
ディスプレイユニットは、流動性流体に分散されている（＋）帯電粒子及び（−）帯電粒子を含むカプセルであってもよく、このとき、（＋）帯電粒子と（−）帯電粒子のうち、一つはカーボンブラックからなる黒色粒子であり、他の一つは酸化チタンからなる白色粒子であることができる。
【００２３】
ディスプレイユニットは、帯電されたカラー粒子が分散されている流動性流体が封入された２種以上のカプセルであってもよく、このとき、カプセルはそれぞれ赤色、緑色、及び青色を呈する３種であってもよく、それぞれ補色関係にある色の２種であってもよい。
【００２４】
一方、カプセルは、帯電されたカラー粒子と帯電特性が異なる黒色粒子を含んでもよく、カプセルは、球状、楕円状、またはシリンダ状であってもよい。
【００２５】
ディスプレイユニットは、光学的及び電気的異方性を有する回転体であってもよい。
【００２６】
隔壁は、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタルレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリイミド、エポキシ系、ウレタン系、及びポリエステル系のうち、いずれか１種からなることができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の実施形態によれば、画素空間であるセル内部だけにディスプレイユニットを注入することができ、セルに注入されるディスプレイユニットの間隔及び形状が各セルごとに均一であって、画面上にむらやスポット（spot）が除去され画質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施例による電子ペーパー表示素子の製造方法に関する順序図である。
【図２】本発明の一実施例による電子ペーパー表示素子の製造方法を示す流れ図である。
【図３】本発明の一実施例による電子ペーパー表示素子の製造方法を示す工程図である。
【図４】本発明の一実施例による電子ペーパー表示素子の製造方法を示す工程図である。
【図５】本発明の一実施例による電子ペーパー表示素子の製造方法を示す工程図である。
【図６】本発明の一実施例による電子ペーパー表示素子の製造方法を示す工程図である。
【図７】本発明の一実施例による電子ペーパー表示素子の製造方法を示す工程図である。
【図８】本発明の一実施例による電子ペーパー表示素子の製造方法を示す工程図である。
【図９】本発明の一実施例による電子ペーパー表示素子の製造方法を示す工程図である。
【図１０】本発明の一実施例による電子ペーパー表示素子の製造方法を示す工程図である。
【図１１】本発明の一実施例による電子ペーパー表示素子の製造方法を示す工程図である。
【図１２】本発明の一実施例による電子ペーパー表示素子の製造方法を示す工程図である。
【図１３】本発明の一実施例による電子ペーパー表示素子の製造方法を示す工程図である。
【図１４】本発明の一実施例による電子ペーパー表示素子の製造方法を示す工程図である。
【図１５】本発明の一実施例による電子ペーパー表示素子の製造方法を示す工程図である。
【図１６】本発明の一実施例による電子ペーパー表示素子の製造方法を示す工程図である。
【図１７】本発明の一実施例による電子ペーパー表示素子の製造方法を示す工程図である。
【図１８】球状のディスプレイユニットを示す斜視図である。
【図１９】円柱状のディスプレイユニットを示す斜視図である。
【図２０】球状のディスプレイユニットが配置された電子ペーパー表示素子を示す断面図である。
【図２１】本発明の他の実施例による電子ペーパー表示素子を示す断面図である。
【図２２】本発明のまた他の実施例による電子ペーパー表示素子の製造方法を示す工程図である。
【図２３】本発明のまた他の実施例による電子ペーパー表示素子の製造方法を示す工程図である。
【図２４】本発明のまた他の実施例による電子ペーパー表示素子の製造方法を示す工程図である。
【図２５】本発明のまた他の実施例による電子ペーパー表示素子の製造方法を示す工程図である。
【図２６】本発明のまた他の実施例による電子ペーパー表示素子の製造方法を示す工程図である。
【図２７】本発明のまた他の実施例による電子ペーパー表示素子の製造方法を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明は多様な変換を加えることができ、様々な実施例を有することができるため、本願では特定実施例を図面に例示し、詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定の実施形態に限定するものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるあらゆる変換、均等物及び代替物を含むものとして理解されるべきである。本発明を説明するに当たって、係る公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨をかえって不明にすると判断される場合、その詳細な説明を省略する。
【００３０】
本願で用いた用語は、ただ特定の実施例を説明するために用いたものであって、本発明を限定するものではない。単数の表現は、文の中で明らかに表現しない限り、複数の表現を含む。本願において、「含む」または「有する」などの用語は明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品、またはこれらを組合せたものの存在を指定するものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品、またはこれらを組合せたものの存在または付加可能性を予め排除するものではないと理解しなくてはならない。
【００３１】
以下、本発明による電子ペーパー表示素子及びその製造方法の実施例を添付図面に基づいて詳しく説明し、添付図面を参照して説明するに当たって、同一または対応する構成要素は同一の図面番号を付し、これに対する重複される説明は省略する。
【００３２】
図１は本発明の一実施例による電子ペーパー表示素子の製造方法の順序図であり、図２から図１７は本発明の一実施例による電子ペーパー表示素子の製造方法を示す流れ図である。図２から図１７を参照すると、スタンプ１０、凹状パターン１１、凸状パターン１２、下部基板２０、樹脂層３０、セル３１、隔壁３２、カプセル４０、ダム５０、フィルタ６０、上部基板７０が示されている。
【００３３】
先ず、図２から図５を参照して隔壁３２を形成する方法について説明する。
【００３４】
ステップＳ１０で、図２に示すように、凸状パターン１２及び凹状パターン１１が形成されたスタンプ１０を準備する。このとき、スタンプ１０はＳＡＭ（self-assembled monolayer）コーティングされたもあってもよい。凸状パターン１２にＳＡＭコーティング層（図示せず）を形成すると、凸状パターン１２及び凹状パターン１１が形成されたスタンプ１０を樹脂層３０に圧着した後に、互いに圧着された樹脂層３０とスタンプ１０とを容易に分離することができる。
【００３５】
次に、ステップＳ２０で、図３に示すように、下部基板２０に樹脂層３０を積層し、ステップＳ３０で、図４に示すように、スタンプ１０を樹脂層３０に圧着し、その後、ステップＳ４０で、図５及び図６に示すように、スタンプ１０を除去して下部基板２０上にセル３１を区画する隔壁３２を形成する。図５は、隔壁３２が形成された下部基板２０の断面図であり、図６は、隔壁３２が形成された下部基板２０の平面図である。図６には断面が四角形状であるセル３１−１が示されているが、これに限定されず、図７に示すように、六角形状のセル３１−２が形成されることもできる。
【００３６】
一方、樹脂層３０として熱硬化性エポキシ材料を用いることができ、この場合、隔壁３２をより効率的に形成するために、インプリント工法を二元化することができる。
【００３７】
具体的に、樹脂層３０の粘度が最低となる温度範囲内（例えば、約１００℃）でスタンプ１０と樹脂層３０とを３０分間熱圧着した後、圧着状態を維持しながら樹脂層３０が硬化する温度範囲（例えば、約１８０℃）まで温度を上げて樹脂層３０を硬化させる。その後、スタンプ１０と樹脂層３０を分離する。
【００３８】
このような方法を用いると、スタンプ１０に形成された凸状パターン１２をより効率的に樹脂層３０に転写することができ、分離時または分離後に、樹脂層３０に転写されたパターンの形状を効率的に維持することができる。
【００３９】
また、インプリント工法により隔壁３２を製作すると、セル３１，３１−１，３１−２の形状及びサイズを多様に調節することができる。また、セル３１にカプセル４０を注入した場合、経時的にセル３１内部の形状に合わせてカプセル４０の形状が変わるので、結果的にはカプセル４０の形状も調節可能となる。
【００４０】
一方、本実施例では、セル３１を区画する隔壁３２を形成する方法としてスタンプ１０を用いたインプリント工法を提示したが、これに限定されるものではなく、乾式または湿式エッチングなどの様々な方法を用いることもできる。
【００４１】
下部基板２０及び後述する上部基板７０は、ガラスまたはプラスチックのような透明な基板上にＩＴＯ（Indium−Tin−Oxide）や導電性高分子の透明電極がコーティングされ形成された電極で構成される。したがって、透明基板上に形成された電極に電圧を印加して帯電粒子を容易に引き寄せることができる。
【００４２】
隔壁３２はポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、及びポリイミドフィルムを用いたフレキシブルな素材で製造可能である。それだけでなく、隔壁３２はエポキシ系、ウレタン系、及びポリエステル系からなる群より選択されるいずれか１種からなることもできる。
【００４３】
下部基板２０の最外郭に形成される隔壁（図２１の３２−１参照）の高さは、隣接する隔壁（図２１の３２−２参照）の高さより高く形成してもよい。
【００４４】
次に、ステップＳ５０で、隔壁３２により区画される空間、すなわち、セル３１にディスプレイユニットを配置する。ディスプレイユニットはセル３１の内部に配置されて黒色、白色、またはその他の色を呈する手段であって、本実施例ではディスプレイユニットとしてカプセル４０を提示する。
【００４５】
カプセル４０は、（＋）電荷または（−）電荷を有する特定色のインク微粒子、反対電荷を有する異なる色のインク微粒子、及び透明な誘電流体を含む。すなわち、カプセル４０は流動性流体内に分散されている少なくとも１種以上の粒子を含む。
【００４６】
例えば、（＋）帯電粒子がカーボンブラックからなる黒色粒子である場合は、（−）帯電粒子は酸化チタンからなる白色粒子であり、（＋）帯電粒子が酸化チタンからなる白色粒子である場合は、（−）帯電粒子はカーボンブラックからなる黒色粒子であることができる。
【００４７】
また、図８に示すように、カプセル４０は、電気泳動現象により移動する帯電されたカラー粒子４０−２の分散されている誘電流体４０−４がカプセルの外壁４０−１により封入されていてもよい。上記流動性誘電流体４０−４内には、帯電されたカラー粒子４０−２と、帯電特性の異なる黒色粒子４０−３とが共に分散されていてもよい。ここで、カラーとは、黒色及び白色を除いた彩度を持つあらゆる色を意味する。
【００４８】
カプセル４０は、含まれているカラー粒子４０−２により色が実現される。カラー粒子４０−２はそれぞれ赤色、緑色、及び青色であり、これによりカプセルの色が決定される。
【００４９】
下部基板及び上部基板に含まれる電極によりカプセルに電圧が印加されると、帯電されたカラー粒子４０−２が上昇または下降し、これにより、上昇したカラー粒子４０−２の色の光が反射されてカラーを表示することになる。
【００５０】
隔壁３２により区画される空間、すなわちセル３１の内部にカプセル４０を配置する方法について、より具体的に説明すると次の通りである。
【００５１】
先ず、図９に示すように、下部基板２０に複数のカプセル４０を積み込む。ここで、積み込むとは、特に整列することなく、複数のカプセル４０を下部基板２０上にランダムに積み上げることを意味する。その後、下部基板２０に、上下左右・前後左右に振動を加えて、図１０に示すように、セル３１の内部にカプセル４０を注入する。
【００５２】
しかし、このようにしても、図１０に示すように、カプセル４０が依然として２層、またはそれ以上に積み上げられている場合には、ステップＳ６０で、図１１に示すように、カプセル４０一つの高さ分だけ離れているダム５０をカプセル４０の上部に通過させて上層のカプセル４０を除去することにより、図１２に示すように、カプセル４０を一層に配列することができる。
【００５３】
この方法以外にも、図１３に示すように、隔壁３２が形成された下部基板２０の上部にフィルタ６０を配置し、カプセル４０をフィルタ６０を介して注入する方法を用いることもできる。図１４に示すように、空隙が隔壁３２間の空間と実質的に一致するフィルタ６０を用いると、フィルタ６０を通過したカプセル４０がセル３１の内部に一つずつ注入されるようにすることができる。
【００５４】
以上では、隔壁３２により区画されるセルごとに一つのカプセル４０が配置されることを例に挙げたが、これに限定されず、一つのセル３１に複数のカプセルが配置できることは明らかである。しかし、各セル３１ごとに均一の量のカプセル４０が注入されるのが好ましい。
【００５５】
以上のような方法を用いて、図１５に示すように、隔壁３２間のセル３１にカプセル４０を注入する。このとき、図１５に示すように、カプセル４０の高さが隔壁３２の高さより大きい場合は、カプセル４０が隔壁３２よりも突出して形成され、カプセル４０はその内部にオイルのような流動性流体を含んでいるため、時間が経つと、図１６に示すように、隔壁３２間のセル３１の内部で押さえられた形状を有し、このような形状は、後で上部基板７０を積層することにより維持される。
【００５６】
次に、ステップＳ７０で、図１７に示すように、カプセル４０がセル３１の内部の空間を満たすように隔壁３２及び上記カプセル４０の上部に上部基板７０を付着する。
【００５７】
このとき、カプセル４０の上部に樹脂を塗布してフィルム形態で実現することもできる。
【００５８】
以上のように、本実施例による電子ペーパー表示素子の製造方法は、ディスプレイユニットが注入されるセル３１を区画する隔壁３２をインプリント工法のような方法で形成することにより、セル３１を予め区画することができ、ディスプレイユニット間の間隔を調節することができ、配置されるディスプレイユニットの量を均一にすることができる。さらに、隔壁３２の上面にはカプセル４０のようなディスプレイユニットが配置されないので、隔壁３２の汚染を防止することもできる。
【００５９】
隔壁３２の材質はフレキシブルな材料であれば特に制限されず、例えば、アクリル系、エポキシ系、ウレタン系、またはポリエステル系などを使用できる。より具体的には、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、またはポリイミドフィルムなどを使用することができる。
【００６０】
一方、以上の実施例ではディスプレイユニットとして（＋）電荷または（−）電荷を有する特定色のインク微粒子、反対電荷を有する異なる色のインク微粒子、及び透明な誘電流体を含むカプセル４０が提示されたが、必ずしもこれに限定されるものではなく、図１８及び図１９に示すように、光学的及び電気的異方性を有する回転体４０ａ，４０ｂをディスプレイユニットとして用いることもできる。
【００６１】
ディスプレイユニットとして用いられる回転体４０ａ，４０ｂは、その半分は（＋）電荷に帯電され、他の半分は（−）電荷に帯電され、回転により色が変化するように、黒色、白色、またはその他の色を呈する材料が混合されてもよい。このような回転体４０ａ，４０ｂは、外部から印加される電場の極性により回転し、これにより、白黒またはその他のカラーなどのイメージが表示される。また、回転が容易に行われるように、表面に流体がコーティングされていてもよい。
【００６２】
図１８には、上部４０ａ−１が黒色を呈し、下部４０ａ−２が白色を呈する球状の回転体（ツイストボール）４０ａが示されており、図１９には、上部４０ｂ−１が黒色を呈し、下部４０ｂ−２が白色を呈する円柱状の回転体４０ｂが示されている。その他にも、上部４０ａ−１，４０ｂ−１が、赤色、緑色、青色などで着色されることもでき、これにより回転体の色が決定されることになる。しかし、回転体の形状はこれに限定されず、回転により色が変化するものであればどんな形状でも使用可能である。
【００６３】
二つの表示領域、すなわち上部及び下部を有する回転体を電気及び光学的に処理してそれぞれの表示領域を形成する方法としては、当該分野の公知の方法を用いることができる。例えば、二つの着色液が備えられた回転ディスクに回転体を投入した後、上記回転体に遠心力を作用させる方法などを用いることができる。
【００６４】
図２０は、球状のディスプレイユニット４０ａが配置されている電子ペーパー表示素子の断面図である。ディスプレイユニットとしてカプセル４０ではなく、球状の回転体４０ａまたは円柱状の回転体４０ｂを用いる場合には、ディスプレイユニットの変形が容易ではないことから、隔壁３２の高さをディスプレイユニット４０ａ，４０ｂの高さと同一または大きくする必要がある。
【００６５】
一方、図２１に示すように、下部基板２０上に形成される最外郭隔壁３２−１の高さを隣接する隔壁３２−２の高さより高く形成することができる。この場合、最外郭に形成される隔壁３２−１に上部基板７０を付着することにより、大面積の電子ペーパー表示素子を実現することができる。
【００６６】
図２２から図２６は、本発明のまた他の実施例による電子ペーパー表示素子の製造方法を示す流れ図である。本実施例は上述した実施例と異なって、下部基板上に形成されたセルに、帯電されたカラー粒子が分散されている流動性流体が封入された２種以上のカプセル４１，４２，４３が配置される構造を有する。より具体的に、本実施例による電子ペーパー表示素子は、３種のカプセル４１，４２，４３を含むものであって、上記カプセル４１，４２，４３はそれぞれ赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）を呈する。しかし、これに制限されず、補色関係にある色をそれぞれ呈する２種のカプセルを含むこともできる。
【００６７】
以下では、赤色、緑色、及び青色を呈する３種のカプセルを注入する方法を、図２２から図２６に基づいて説明する。
【００６８】
先ず、図２２に示すように、複数の隔壁３２が形成された下部基板２０上にフィルタ６０を配置する。このとき、フィルタ６０の開放された空隙と赤色カプセル４１が注入されるセルとが一致するように配置する。以後、フィルタ６０上に赤色を呈するカプセル４１を積み込む。積み込むとは、図示されたように、複数のカプセルがランダムに積み上げられることを意味する。その後、下部基板２０上に前後・左右に振動を加えることで、フィルタ６０の空隙を介して赤色カプセル４１がセルに注入されるようにする。図を参照すると、赤色カプセル４１の粒径が隔壁３２の高さより大きいため、カプセルが隔壁よりも突出した構造となるが、これに制限されるものではない。
【００６９】
次に、図２３に示すように、フィルタの空隙と緑色カプセル４２が注入されるセルとが一致するようにフィルタ６０を下部基板２０上に配置する。以後、上述したように、フィルタ６０上に緑色カプセル４２を積み込み、下部基板２０上に前後・左右に振動を加えることにより、緑色カプセル４２がセルに注入されるようになる。一定時間が経って緑色カプセル４２が押さえられた形状になると、図２４に示すように、フィルタの空隙と青色カプセルが注入されるセルとが一致するようにフィルタ６０を下部基板２０に配置し、同様な方法で青色カプセル４３をセルに注入する。フィルタを除去した後、一定時間が経つと青色カプセル４３が押さえられた形状となる。図２５はフィルタ６０の除去後のセルに赤色、緑色、及び青色カプセル４１，４２，４３が配置された下部基板２０の断面図である。図２６は、フィルタ６０の除去後のセルに赤色、緑色、及び青色カプセル４１，４２，４３が配置された下部基板２０の平面図である。
【００７０】
その後、下部基板２０に対向配置されるように、上記セルとカプセル４１，４２，４３の上部に上部基板７０を付着する。このようにすれば、図２７に示すように、電子ペーパー表示素子が製造される。
【００７１】
本実施例は、それぞれ赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）を呈するカラー粒子を含むカプセル４１，４２，４３が配置された三つのセルが一つの画素をなす構造であり、反射された赤色、緑色、青色の光が混色されて一つの色を表示することになる。
【００７２】
具体的に、赤色、緑色、青色のカラー粒子が全てドリフトする場合は加法混合により白色で表現され、赤色または緑色のカラー粒子のみがドリフトする場合はそれぞれ赤色または緑色で表現され、カプセル内の黒色粒子が全てドリフトする場合は黒色で表現される。また、印加される電圧の大きさに応じて多彩な色が表現可能となる。
【００７３】
互いに異なる色を呈するディスプレイユニットの種類は特に制限されない。実現しようとするカラーに合わせて互いに異なる色を呈するディスプレイユニットの種類を決定することができる。図面には示されていないが、それぞれシアン（cyan）、マゼンタ（magenta）、及びイエロー（yellow）を呈する３種のディスプレイユニットが配置された三つのセルが一つの画素を形成する形態も可能である。
【００７４】
また、一つの画素を形成するセルの個数は特に制限されず、例えば補色関係にある色を呈する２種のディスプレイユニットが配置された二つのセルが一つの画素を形成する形態も可能である。
【００７５】
上記カラー粒子としては本発明の技術分野に公知されたものを使用でき、例えば、顔料、重合体、レイク顔料、無機物などを使用できる。また、黒色粒子は、これに制限されるものではないが、カーボンブラックであることが好ましい。
【００７６】
カプセル４０の形状は特に制限されず、例えば球状、楕円状、またはシリンダ状であることができる。
【００７７】
カプセル４０が、その内部の流動性流体のため、時間が経つにつれて押さえられた形状になる場合、上記セル空間の幅はカプセル４０の粒径より多少大きいことが好ましい。
【００７８】
また、最外郭に形成される隔壁の高さは隣接する隔壁の高さより大きく、内部に位置する隔壁の高さは、カプセル４０の粒径より小さいことが好ましい。これにより、上部基板が最外郭に形成された隔壁に付着されて大面積の電子ペーパー表示素子を実現することができる。
【００７９】
カプセル４０の注入後に、カプセル４０が変形しない場合には、隔壁３０の高さがカプセル４０の粒径より高いことが好ましい。
【００８０】
本実施例では、一つの色を表示するために、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）を呈するカプセル４１，４２，４３が配置された三つのセルが一つの画素を形成する形態になっているが、一つの画素を形成するセルの数は制限されない。例えば、補色関係にある二つのセルが一つの画素を形成する形態も実施可能である。
【００８１】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００８２】
特許請求の範囲、明細書、及び図面中において示した装置及び方法における動作、手順、ステップ、及び工程等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、及び図面中の動作フローに関して、便宜上「先ず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００８３】
１０  スタンプ
１２  凸状パターン
２０  下部基板
３０  樹脂層
３１  セル
３２  隔壁
４０，４１，４２，４３  カプセル
５０  ダム
６０  フィルタ
７０  上部基板
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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