【手続補正書】
【提出日】平成17年4月14日(2005.4.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）支持ウェブを移動可能にガイドするように該支持ウェブと係合するウェブ駆動機構であって、該支持ウェブは放射線硬化性材料の層によりコートされている、ウェブ駆動機構、
（ｂ）該放射線硬化性材料を選択的に画像露光するために、適切に規定された構造体と形態上対応するパターンを含むフォトマスクループ、
（ｃ）該フォトマスクループの少なくとも一部を該支持ウェブの少なくとも一部に対して略平行な向きに位置合わせ可能なフォトマスク位置合わせ機構、
（ｄ）該フォトマスクループの少なくとも一部と該支持ウェブの少なくとも一部とを実質的に同じ方向で平行に動かすためのフォトマスク駆動機構、
（ｅ）該放射線硬化性材料を選択的に画像露光するために、放射線を該フォトマスクループの一部に通過させて、放射線が通過する該フォトマスクループの該一部に対して略平行に向いている該支持ウェブの一部上をコートする該放射線硬化性材料へ直接に到達させ得るように、該フォトマスクループおよび該支持ウェブと協働的に位置合わせされて取り付けられる放射線源、および
（ｆ）該放射線硬化性材料の未露光部分を除去するために少なくとも溶媒を塗布するための溶媒塗布機構
を含む装置。
【請求項２】
前記フォトマスクループの少なくとも一部と前記支持ウェブの少なくとも一部とを実質的に同じ速度で動かす、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記適切に規定された構造体がマイクロカップであり、ならびに
（ａ）前記支持ウェブは該マイクロカップをアドレッシングするための複数の導体ラインを含み、および
（ｂ）前記放射線硬化性材料の少なくとも一部を直接的および選択的に画像露光し、および該放射線硬化性材料の少なくとも他の部分を未露光のまま残すために、前記フォトマスクループの前記パターンは該マイクロカップと形態上対応する、
請求項１に記載の装置。
【請求項４】
導体ラインが可視光に対して透明である、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
（ａ）支持ウェブを移動可能にガイドするように該支持ウェブと係合するウェブ駆動機構であって、該支持ウェブはその上に配置された複数の予め形成されたマイクロカップを含み、および該予め形成されたマイクロカップの各々が上部開口部を有する、ウェブ駆動機構、
（ｂ）該上部開口部を閉止するように該マイクロカップ上に配置されるポジとして作用するフォトレジストの層、
（ｃ）ポジとして作用するレジストを選択的に画像露光するために、第１の予め選択されたマイクロカップのサブセットの上部開口部と形態上対応するパターンを有するフォトマスクループ、
（ｄ）該支持ウェブの少なくとも一部を該フォトマスクループの少なくとも一部に対して略平行な向きに位置合わせするように該支持ウェブに隣接して取り付けられるフォトマスク位置合わせ機構、
（ｅ）該フォトマスクループの少なくとも一部と該支持ウェブの少なくとも一部とを実質的に同じ方向で平行に動かすためのフォトマスク駆動機構、
（ｆ）該ポジとして作用するフォトレジストの一部を選択的に画像露光し、および該ポジとして作用するフォトレジストの少なくとも他の部分を未露光のまま残すために、放射線を該フォトマスクループの一部に通過させて、該支持ウェブの一部上に配置された該マイクロカップ上に堆積させた該ポジとして作用するフォトレジストへ直接に到達させ得、該支持ウェブの一部は放射線が通過する該フォトマスクループの該一部に対して略平行に向いているように、該フォトマスクループおよび該支持ウェブと協働的に位置合わせされて取り付けられる放射線源、および
（ｇ）第１の予め選択されたマイクロカップのサブセットの上部開口部を再開口させるように、該露光したポジとして作用するフォトレジストを除去するために少なくとも溶媒を塗布するための溶媒塗布機構
を含む装置。
【請求項６】
（ａ）前記再開口させた第１の予め選択されたマイクロカップのサブセットに第１ディスプレイ組成物を充填するために前記支持ウェブに隣接して取付けられる充填機構、および
（ｂ）該充填した第１の予め選択されたマイクロカップのサブセットのみを封止するために該支持ウェブに隣接して取付けられる封止機構
を更に含む、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
封止したマイクロカップの上に上部ラミネートをラミネートするために該支持ウェブに隣接して取付けられるラミネート機構を更に含み、該上部ラミネートはマイクロカップをアドレッシングするための複数の導体ラインを含む、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
導体ラインが可視光に対して透明である、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記第１ディスプレイ組成物が電気泳動ディスプレイ組成物または液晶ディスプレイ組成物である、請求項６に記載の装置。
【請求項１０】
複数の適切に規定された構造体を製造するための方法であって、以下の工程：
（ａ）支持ウェブを供給すること、
（ｂ）該支持ウェブ上に放射線硬化性材料の層をコートすること、
（ｃ）該適切に規定された構造体の少なくとも１つと形態上対応するパターンを含む連続ループとしてのフォトマスクを供給すること、
（ｄ）該フォトマスクループの少なくとも一部が該支持ウェブの少なくとも一部に対して略平行に向くように該フォトマスクループを該支持ウェブと位置合わせすること、
（ｅ）該フォトマスクループの少なくとも一部と該ウェブの少なくとも一部とを実質的に同じ方向で平行に動かすように該フォトマスクループと該支持ウェブとを同期した動きで動かすこと、
（ｆ）該放射線硬化性材料の一部を画像露光し、および該放射線硬化性材料の他の部分を未露光のまま残すために、放射線を該フォトマスクループの一部に通過させて、放射線が通過する該フォトマスクループの該一部に対して略平行に向いている該支持ウェブの一部上の放射線硬化性材料へ直接に到達させること、および
（ｇ）複数の該適切に規定された構造体を形成するように該未露光の放射線硬化性材料を除去すること
を列挙した順序に限定されることなく含む方法。
【請求項１１】
前記フォトマスクループと前記支持ウェブとを実質的に同じ速度で動かす、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
電気泳動ディスプレイを製造するための方法であって、以下の工程：
（ａ）マイクロカップをアドレッシングするための複数の導体ラインを含む支持ウェブを供給すること、
（ｂ）該支持ウェブ上に放射線硬化性材料の層をコートすること、
（ｃ）該マイクロカップの少なくとも１つと形態上対応するパターンを含む連続ループとしてのフォトマスクを供給すること、
（ｄ）該放射線硬化性材料の一部を画像露光し、および該放射線硬化性材料の他の部分を未露光のまま残すために、放射線を該フォトマスクループの一部に通過させて、放射線が通過する該フォトマスクループの該一部に対して略平行に向いている該支持ウェブの一部上の放射線硬化性材料へ直接に到達させること、および
（ｅ）複数の該マイクロカップを形成するように該未露光の放射線硬化性材料を除去すること
を列挙した順序に限定されることなく含む方法。
【請求項１３】
前記マイクロカップに電気泳動ディスプレイ色素／溶媒組成物または液晶ディスプレイ組成物を充填すること、および該充填したマイクロカップを封止することを更に含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記充填工程が、モノクロディスプレイを形成するために前記マイクロカップの実質的に全てに単一の電気泳動ディスプレイ色素／溶媒組成物または液晶ディスプレイ組成物を充填することを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記充填工程が、マルチカラーディスプレイを形成するために前記マイクロカップに異なる電気泳動ディスプレイ色素／溶媒組成物または異なる液晶ディスプレイ組成物を充填することを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
複数の適切に規定された構造体を製造するための方法であって、以下の工程：
（ａ）複数のエレメントを含む支持ウェブを供給すること、
（ｂ）該支持ウェブ上に放射線硬化性材料の層をコートすること、
（ｃ）透明な領域および不透明な領域を有するパターンを含む連続ループとしてのフォトマスクを供給すること、
（ｄ）該不透明な領域が該支持ウェブ上の該エレメントと対応するように該フォトマスクループの少なくとも一部と該支持ウェブの少なくとも一部とを位置合わせすること、
（ｅ）該フォトマスクループの少なくとも一部と該支持ウェブの少なくとも一部との間で所定の離間した位置関係を維持するように該フォトマスクループと該支持ウェブとを同期した動きで動かすことであって、該同期した動きは該フォトマスクループの少なくとも一部と該支持ウェブの少なくとも一部とを実質的に同じ方向で平行に動かすことを含むこと、
（ｆ）該フォトマスクループの該透明な領域を通じて該放射線硬化性材料の一部を画像露光し、および該フォトマスクループの該不透明な領域に対応する該放射線硬化性材料の他の部分を未露光のまま残すために、放射線を該フォトマスクループの一部に通過させて、放射線が通過する該フォトマスクループの該一部に対して略平行に向いている該支持ウェブの一部上の放射線硬化性材料へ直接に到達させること、および
（ｇ）複数の該適切に規定された構造体を形成するように該未露光の放射線硬化性材料を除去すること
を列挙した順序に限定されることなく含む方法。
【請求項１７】
前記フォトマスクループと前記支持ウェブとを実質的に同じ速度で動かす、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記フォトマスクループと前記支持ウェブとを一定の速度で動かす、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
工程（ｅ）および（ｆ）を同時に実施する、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
工程（ｂ）を連続的に実施する、請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
工程（ｅ）を連続的に実施する、請求項１６に記載の方法。
【請求項２２】
工程（ｆ）を連続的に実施する、請求項１６に記載の方法。
【請求項２３】
以下の工程：
（ｉ）前記エレメントの１つまたは前記支持ウェブ上に予め形成されたマーカを検知すること、
（ii）前記不透明な領域の１つまたは前記フォトマスクループ上に予め形成されたマーカを検知すること、および
（iii）該支持ウェブの少なくとも一部を該フォトマスクループの少なくとも一部に対して前記所定の離間した位置関係で配置するように、工程（ｉ）および（ii）に応答して該支持ウェブおよび該フォトマスクループの動きを制御すること
を更に含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２４】
マイクロカップを製造するための方法であって、以下の工程：
（ａ）該マイクロカップをアドレッシングするための複数の導体ラインを含む支持ウェブを供給すること、
（ｂ）該支持ウェブ上に放射線硬化性材料の層をコートすること、
（ｃ）透明な領域および不透明な領域を有し、および該透明な領域は該マイクロカップの壁構造と形態上対応するパターンを含む連続ループとしてのフォトマスクを供給すること、
（ｄ）該不透明な領域が該支持ウェブ上の該導体ラインに対応するように該フォトマスクループの少なくとも一部と該支持ウェブの少なくとも一部とを位置合わせすること、
（ｅ）該フォトマスクループの少なくとも一部と該支持ウェブの少なくとも一部との間で所定の離間した位置関係を維持するように該フォトマスクループと該支持ウェブとを同期した動きで動かすこと、
（ｆ）該フォトマスクループの該透明な領域を通じて該放射線硬化性材料の一部を画像露光し、および該フォトマスクループの該不透明な領域に対応する該放射線硬化性材料の他の部分を未露光のまま残すために、放射線を該フォトマスクループの一部に通過させて、放射線が通過する該フォトマスクループの該一部に対して略平行に向いている該支持ウェブの一部上の放射線硬化性材料へ直接に到達させること、および
（ｇ）該マイクロカップを形成するように該未露光の放射線硬化性材料を除去すること
を列挙した順序に限定されることなく含む方法。
【請求項２５】
前記未露光の放射線硬化性材料を除去する工程を連続的に実施する、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記導体ラインが可視光に対して透明である、請求項１２に記載の方法。
【請求項２７】
前記導体ラインが可視光に対して透明である、請求項２４に記載の方法。
【請求項２８】
マルチカラーディスプレイを製造するための方法であって、
（ａ）上部開口部を有する複数の予め形成されたマイクロカップを含む支持ウェブを供給すること、
（ｂ）該マイクロカップの該上部開口部の上に放射線硬化性材料の層をラミネートすること、
（ｃ）第１の予め選択されたマイクロカップのサブセットの該上部開口部と形態上対応するパターンを含む連続ループとしての第１フォトマスクを供給すること、
（ｄ）該放射線硬化性材料の一部を画像露光し、および該放射線硬化性材料の他の部分を未露光のまま残すために、放射線を該第１フォトマスクループの一部に通過させて、放射線が通過する該第１フォトマスクループの該一部に対して略平行に向いている該支持ウェブの一部上の該マイクロカップの該上部開口部の上にラミネートした放射線硬化性材料へ直接に到達させること、
（ｅ）該第１の予め選択されたマイクロカップのサブセットを再開口させるように、該露光した放射線硬化性材料を除去すること、および
（ｆ）該再開口させた第１の予め選択されたマイクロカップのサブセットに第１の電気泳動ディスプレイ色素／溶媒組成物または液晶ディスプレイ組成物を充填すること
を含む方法。
【請求項２９】
前記放射線硬化性材料がポジとして作用するフォトレジストである、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記充填した第１の予め選択されたマイクロカップのサブセットを封止する工程を更に含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
以下の工程：
（ｉ）第２の予め選択されたマイクロカップのサブセットの前記上部開口部と形態上対応するパターンを含む連続ループとしての第２フォトマスクを供給すること、
（ii）前記放射線硬化性材料の一部を画像露光し、および該放射線硬化性材料の他の部分を未露光のまま残すために、放射線を該第２フォトマスクループの一部に通過させて、放射線が通過する該第２フォトマスクループの該一部に対して略平行に向いている該支持ウェブの一部上の該マイクロカップの該上部開口部の上にラミネートした放射線硬化性材料へ直接に到達させること、
（iii）該第２の予め選択されたマイクロカップのサブセットを再開口させるように、該露光した放射線硬化性材料を除去すること、および
（iv）該再開口させた第２の予め選択されたマイクロカップのサブセットに第２の電気泳動ディスプレイ色素／溶媒組成物または液晶ディスプレイ組成物を充填すること
を更に含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記充填した第２の予め選択されたマイクロカップのサブセットを封止する工程を更に含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
以下の工程：
（ｉ）第３の予め選択されたマイクロカップのサブセットの前記上部開口部と形態上対応するパターンを含む連続ループとしての第３フォトマスクを供給すること、
（ii）前記放射線硬化性材料の一部を画像露光し、および該放射線硬化性材料の他の部分を未露光のまま残すために、放射線を該第３フォトマスクループの一部に通過させて、放射線が通過する該第３フォトマスクループの該一部に対して略平行に向いている該支持ウェブの一部上の該マイクロカップの該上部開口部の上にラミネートした放射線硬化性材料へ直接に到達させること、
（iii）該第３の予め選択されたマイクロカップのサブセットを再開口させるように、該露光した放射線硬化性材料を除去すること、および
（iv）該再開口させた第３の予め選択されたマイクロカップのサブセットに第３の電気泳動ディスプレイ色素／溶媒組成物または液晶ディスプレイ組成物を充填すること
を更に含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
充填した第３の予め選択されたマイクロカップのサブセットを封止する工程を更に含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記封止した第１、第２および第３のマイクロカップのサブセットに上部ラミネートをラミネートすることを更に含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
マルチカラーディスプレイを製造するための方法であって、
（ａ）上部開口部を有する複数の予め形成されたマイクロカップを含む支持ウェブを供給すること、
（ｂ）該マイクロカップの該上部開口部の上にポジとして作用するフォトレジストの層をラミネートすること、
（ｃ）透明な領域および不透明な領域を有し、および該透明な領域は第１の予め選択されたマイクロカップのサブセットの該上部開口部と形態上対応するパターンを含む連続ループとしての第１フォトマスクを供給すること、
（ｄ）該第１フォトマスクループの該透明な領域を通じて該ポジとして作用するフォトレジストを画像露光し、および該第１フォトマスクループの該不透明な領域に対応するポジとして作用するフォトレジストを未露光のまま残すために、放射線を該第１フォトマスクループの一部に通過させて、放射線が通過する該第１フォトマスクループに対して略平行に向いている該支持ウェブの一部上の該マイクロカップの該上部開口部の上にラミネートしたポジとして作用するフォトレジストへ直接に到達させること、
（ｅ）該第１の予め選択されたマイクロカップのサブセットを再開口させるように、該露光したポジとして作用するフォトレジストを除去すること、および
（ｆ）該再開口させた第１の予め選択されたマイクロカップのサブセットに第１の電気泳動ディスプレイ色素／溶媒組成物または液晶ディスプレイ組成物を充填すること
を含む方法。
【請求項３７】
前記充填した第１の予め選択されたマイクロカップのサブセットを封止する工程を更に含む、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
以下の工程：
（ｉ）透明な領域および不透明な領域を有し、および該透明な領域は第２の予め選択されたマイクロカップのサブセットの前記上部開口部と形態上対応するパターンを含む連続ループとしての第２フォトマスクを供給すること、
（ii）該第２フォトマスクループの該透明な領域を通じて前記ポジとして作用するフォトレジストを画像露光し、および該第２フォトマスクループの該不透明な領域に対応する該ポジとして作用するフォトレジストを未露光のまま残すために、放射線を該第２フォトマスクループの一部に通過させて、放射線が通過する該第２フォトマスクループに対して略平行に向いている該支持ウェブの一部上の該マイクロカップの該上部開口部の上にラミネートしたポジとして作用するフォトレジストへ直接に到達させること、
（iii）該第２の予め選択されたマイクロカップのサブセットを再開口させるように、該露光したポジとして作用するフォトレジストを除去すること、および
（iv）該再開口させた第２の予め選択されたマイクロカップのサブセットに第２の電気泳動ディスプレイ色素／溶媒組成物または液晶ディスプレイ組成物を充填すること
を更に含む、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記充填した第２の予め選択されたマイクロカップのサブセットを封止する工程を更に含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
以下の工程：
（ｉ）透明な領域および不透明な領域を有し、および該透明な領域は第３の予め選択されたマイクロカップのサブセットの前記上部開口部と形態上対応するパターンを含む連続ループとしての第３フォトマスクを供給すること、
（ii）該第３フォトマスクループの該透明な領域を通じて前記ポジとして作用するフォトレジストを画像露光し、および該第３フォトマスクループの該不透明な領域に対応する該ポジとして作用するフォトレジストを未露光のまま残すために、放射線を該第３フォトマスクループの一部に通過させて、放射線が通過する該第３フォトマスクループに対して略平行に向いている該支持ウェブの一部上の該マイクロカップの該上部開口部の上にラミネートしたポジとして作用するフォトレジストへ直接に到達させること、
（iii）該第３の予め選択されたマイクロカップのサブセットを再開口させるように、該露光したポジとして作用するフォトレジストを除去すること、および
（iv）該再開口させた第３の予め選択されたマイクロカップのサブセットに第３の電気泳動ディスプレイ色素／溶媒組成物または液晶ディスプレイ組成物を充填すること
を更に含む、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記充填した第３の予め選択されたマイクロカップのサブセットを封止する工程を更に含む、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記封止した第１、第２および第３のマイクロカップのサブセットに前記マイクロカップをアドレッシングするための上部ラミネートをラミネートすることを更に含む、請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
前記上部ラミネートが接着剤によりコートされている、請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
移動するウェブ基材と同期して移動するフォトマスクを通じて画像露光することを含むフォトリソグラフィ方法であって、該ウェブ基材はポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートまたはポリカーボネート上のインジウム−スズ酸化物を含み、および該インジウム−スズ酸化物は放射線硬化性材料によりコートされ、および該画像露光は放射線を該フォトマスクの一部に通過させて、放射線が通過する該フォトマスクの該一部に対して略平行に向いている該ウェブ基材上の該インジウム−スズ酸化物をコートする該放射線硬化性材料へ直接に到達させることによって実施される方法。
【請求項４５】
前記放射線硬化性材料がポジとして作用するフォトレジストである、請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
前記ウェブ基材がポジとして作用するフォトレジストによりコートされたインジウム−スズ酸化物／ポリエチレンテレフタレートである、請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
ポジとして作用するフォトレジストを露光後に現像し、および離れたパターンを現わすようにインジウム−スズ酸化物／ポリエチレンテレフタレートをエッチングする、請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
前記ポジとして作用するフォトレジストを剥がす、請求項４７に記載の方法。
【請求項４９】
前記エレメントが導体ラインである、請求項１６に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】基材ウェブへの同期化フォトリソグラフィ露光によるディスプレイのロール・トゥ・ロール製造方法
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動ディスプレイの技術分野に関するものであり、より詳細には、適切に規定された形状、寸法およびアスペクト比のセルを有して成るようなディスプレイを製造するための方法およびプロセスに関し、そのようなセルには、溶媒中に分散した電荷を帯びた色素粒子（または着色粒子）が充填されている。開示のプロセスには、基材ウェブ上への同期化フォトリソグラフィ露光による電気泳動ディスプレイのロール・トゥ・ロール製造が含まれる。
【背景技術】
【０００２】
電気泳動ディスプレイは、溶媒中に懸濁している帯電色素粒子に作用する電気泳動現象に基づく非発光デバイスである。この一般的なタイプのディスプレイは１９６９年に初めて提案された。電気泳動ディスプレイは、典型的には、一対の対向する離間したプレート状電極を、電極間の所定の距離を予め決定するスペーサーと共に有して成る。電極の一方は通常透明である。着色された溶媒および懸濁した帯電色素粒子から構成される懸濁物は、２つのプレートの間に閉じ込められている。
【０００３】
２つの電極間に電圧差が付与されると、色素粒子はその極性と反対の極性のプレートに引き寄せられることによって一方側に移動する。よって、プレートを選択的に帯電させることによって、透明プレートにて見られる色を溶媒の色または色素粒子の色のいずれかに決定できる。プレート極性を反転させることで粒子を反対側のプレートへ戻して移動させることができ、これにより色を反転できる。電圧のレンジでプレート電荷を制御することによって、中間の色素濃度による中間色濃度（またはグレーの濃さ）を透明プレートにて実現できる。
【０００４】
他のタイプのフラットパネルディスプレイと比較した電気泳動ディスプレイ（ＥＰＤ：electrophoretic display）の利点には消費電力が極めて低いことがある。この顕著な利点によりＥＰＤは、例えばラップトップ型コンピュータ、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯型電子医療および診断装置、グローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ）装置などの携帯型およびバッテリ電源式の装置に特に適する。
【０００５】
粒子の望ましくない運動、例えば沈降を防止するために、空間をより小さなセルに分割するように２つの電極の間に仕切（またはパーティション）を設けることが提案された。例えばＭ．  Ａ  ＨｏｐｐｅｒおよびＶ．  Ｎｏｖｏｔｎｙ、アイ・イー・イー・イー・トランス・エレクトロン・デバイシィーズ（IEEE Trans. Electr. Dev.）、２６（８）、１１４８〜１１５２（１９７９年）を参照のこと。しかしながら、仕切型電気泳動ディスプレイの場合、仕切の形成および懸濁物を封入する方法において幾つかの難点がある。更に、仕切型電気泳動ディスプレイにおいて異なる色の懸濁物を相互に離隔することも困難である。
【０００６】
懸濁物をマイクロカプセルに封入することが試みられた。米国特許第５，９６１，８０４号および米国特許第５，９３０，０２６号は、マイクロカプセル化した電気泳動ディスプレイを記載している。これらのディスプレイは、誘電性流体および誘電性溶媒と視覚的に対照をなす電荷を帯びた色素粒子の懸濁物の電気泳動組成物をそれぞれが有するマイクロカプセルの実質的に２次元的なアレンジメント（または配置）を有する。マイクロカプセルは、界面重合、イン・シトゥー重合（in-situ polymerization）、または他の既知の方法、例えば物理的なプロセス、イン・リキッド・キュアリング（in-liquid curing）またはシンプル／コンプレックス・コアセルベーションにより形成できる。マイクロカプセルは、形成後、２つの離間した電極を有するセル内に注入することができ、あるいは透明の導体フィルムへ「印刷」またはその上に被覆できる。また、マイクロカプセルは、２つの電極間に自体挟まれる透明なマトリックスまたはバインダー内に固定化することもできる。
【０００７】
これらの先行技術の方法、特に米国特許第５，９３０，０２６号、第５，９６１，８０４号および第６，０１７，５８４号に開示されるようなマイクロカプセル化方法によって製造される電気泳動ディスプレイには、幾つかの不十分な点がある。例えば、そのマイクロカプセル化方法により製造される電気泳動ディスプレイは、マイクロカプセルの壁の化学的性質のために、環境の変化に対して敏感である（特に湿気および温度に対して敏感である）という問題点がある。第２に、マイクロカプセルに基づく電気泳動ディスプレイは、マイクロカプセルの大きい粒子寸法および薄い壁のために、引っ掻き抵抗に乏しい。ディスプレイの取扱性を改善するために、マイクロカプセルを多量のポリマーマトリックス内に埋設すると、２つの電極間の大きい距離のために応答時間が遅くなり、また、色素粒子の小さい有効量のためにコントラスト比（または明度比）が小さくなる。また、マイクロカプセル化プロセスの間、電荷制御剤は水／油界面に向かって拡散する傾向にあるので、色素粒子の表面電荷密度を増やすことが困難である。また、マイクロカプセル内の色素粒子の小さい電荷密度またはゼータ電位は、遅い応答速度をもたらす。更に、マイクロカプセルのブロードな寸法分布および大きい粒子寸法のため、先行技術のこの種の電気泳動ディスプレイは、色を適用する場合のアドレス性（またはアドレッサビリティ、addressability）および解像度が悪い。
【発明の要旨】
【０００８】
本発明の電気泳動ディスプレイ（ＥＰＤ）は適切に規定された形状、寸法およびアスペクト比を有するセルを含み、このセルには光学的にコントラストをなす誘電姓溶媒中に分散した電荷を帯びた色素粒子（または帯電色素粒子）が充填されている。
【０００９】
また、本発明はディスプレイの製造を同期化（または同調させた）フォトリソグラフィ法により連続的に実施できる新規なロール・トゥ・ロール・プロセスおよび装置にも関する。また、同期化ロール・トゥ・ロール・プロセスおよび装置は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）ならびに電子デバイスのための他の構造体およびアセンブリの製造にも有用である。
【００１０】
本発明の１つの態様は、好ましくは支持ウェブ（パターン形成された導体フィルム、例えばアドレス可能なインジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）ラインなどを含む）の上に形成された、構造化二次元アレイアセンブリの一部として相互に一体に形成された複数のマイクロカップ（microcup）の製造に関する。このアレイアセンブリの各マイクロカップには誘電姓溶媒中の帯電色素粒子の懸濁物（またはサスペンション）または分散物（またはディスパーション）が充填され、そして電気泳動セルを形成するように封止（またはシール）されている。
【００１１】
マイクロカップが上に形成されている基材（または基板）ウェブは、予め形成された導体フィルム、例えばＩＴＯ導体ラインなどを含むディスプレイアドレッシングアレイを含むことが好ましい。導体フィルム（ＩＴＯライン）および支持ウェブは放射線硬化性ポリマーの前駆体層によりコートする。その後、フィルムおよび前駆体層を放射線で画像露光（以下に定義する）してマイクロカップの壁構造を形成する。露光後、硬化したマイクロカップの壁を導体フィルム／支持ウェブに付着させて残しつつ、前駆体材料を未露光領域から除去する。画像露光は、導体フィルム上にコートした放射線硬化性材料の露光の像（またはイメージ）または所定のパターンを形成するように、ＵＶまたは他の形態の放射線がフォトマスクを通過するものであってよい。一般的には必要ではないが、透明なマスク部分がＩＴＯライン間の空間と合わさり、不透明なマスク部分がＩＴＯ材料（これはマイクロカップセルのフロア領域となるべきものである）と合わさるように、導体フィルム、即ちＩＴＯラインに対してマスクを配置および位置合わせしてよい。
【００１２】
別法では、予めパターン形成した雄型で、導体フィルム上にコートした熱可塑性物または熱硬化物の前駆体層をエンボス加工し、その後に型をリリースすることを含む方法によってマイクロカップアレイを製造してよい。前駆体層は放射線、冷却、溶媒蒸発または他の手段によって硬化させてよい。この新規なマイクロエンボス加工法は、２０００年３月４日出願の「改善された電気泳動ディスプレイおよびその新規な製造方法」と題された本出願人の同時継続出願の主題に含まれている。
【００１３】
広範な寸法、形状および開口比を有する溶媒耐性で熱機械的に安定なマイクロカップを上述の方法のいずれかによって製造できる。
【００１４】
本発明のもう１つの態様は、マイクロカップに単一の色素懸濁組成物を充填し、マイクロカップを封止し、そして最後にマイクロカップの封止したアレイに、接着剤層を予めコートした第２の導体フィルムをラミネート（または積層）することによって、マイクロカップアセンブリからモノクロ電気泳動ディスプレイを製造することに関する。
【００１５】
本発明の別の態様は、所定のマイクロカップサブセットを連続して選択的に開口および充填する方法によって、マイクロカップアセンブリからカラー電気泳動ディスプレイを製造することに関する。この方法は予め形成したマイクロカップにポジとして作用するフォトレジストの層をラミネートまたはコートし、ポジ型フォトレジストを画像露光することによって所定の数のマイクロカップを選択的に開口させ、その後、レジストを現像し、開口させたカップに着色した電気泳動流体を充填し、そして充填したマイクロカップを封止プロセスによって封止することを含む。これらの工程を繰り返して、異なる色の電気泳動流体が充填されて封止されたマイクロカップを形成することができる。従って、このアレイは、カラー電気泳動ディスプレイを形成するように、色の異なる組成物が所定の領域に充填されている。様々な既知の色素および染料により、溶媒相および懸濁粒子の双方に対して幅広い色の選択肢が提供される。既知の流体塗布および充填機構を用いてよい。
【００１６】
本発明のまた別の態様は、同期化ロール・トゥ・ロール・フォトリソグラフィ露光方法および装置に関し、これはマイクロカップアレイの製造方法およびカラーディスプレイアセンブリを形成するためのマイクロカップのアレイの選択的充填方法を含む多くの有用な方法に用い得る。ロール・トゥ・ロール・フォトリソグラフィ画像露光は、好ましくは、連続的およびシームレスな方法で加工中の製品（即ち、マイクロカップアレイまたはカラーディスプレイ）を画像露光できるように、ウェブ基材の動きと同期化した（または同調させた）フォトマスクの動きによって実施する。
【００１７】
予めパターン形成したフォトマスクは連続する（または途切れのない）ループとして形成された細長いストリップであってよい。このフォトマスクパターンはマイクロカップアレイまたは他の対象とするデバイス、例えばマイクロカップ壁および上部開口部などと形態上対応（または一致）する。このフォトマスクでは、フォトマスクを通過するする放射線によって、マイクロカップアレイ構造の像を投射できる。この「画像」露光は、イメージした構造を形成するように、放射線感応性材料を選択的に露光し、他方、その間の材料を露光せずに残す。フォトマスクループがウェブに隣接し、また、フォトマスクループの一部が露光すべきウェブの部分と略平行に向くように、フォトマスクループを位置合わせ機構により支持および位置合わせする。
【００１８】
フォトマスクおよびウェブの同期化した動きは、ウェブに隣接するフォトマスクループの部分をウェブと平行に実質的に同じ方向へ動かすことを含む。実際には、露光する間に像の位置合わせを維持するように、フォトマスクループをウェブと同期化した動きで、露光ウェブ部分と平行に極めて接近した状態で「巻く」。露光の間、マスクのマイクロカップパターンがウェブ上に「イメージ（または像形成）」される対応する構造と合わさるように、ウェブおよびフォトマスクの相対運動を制御する。連続同期化運動および露光プロセスでは、この一定の位置合わせを維持するためにウェブおよびマスクを露光の間、同じ速度で同じ方向へ動かす。
【００１９】
別法では、半連続同期化運動を用いてよく、これにより、マスクおよびウェブを露光の前に均等に増加する距離で動かすが、露光の間は固定したままとする。
【００２０】
ロール・トゥ・ロール・プロセスでは、揃った（または調和した）動きを維持するように（即ち、同じ速度で動かすように）、例えば連結器またはフィードバック回路などの機構あるいは一般的な駆動装置を用いてフォトマスクの動きを支持ウェブと同期化させてよい。
【００２１】
離れてパターン形成されたマイクロカップのアレイの製造では、ロール・トゥ・ロール・フォトリソグラフィ露光装置は連続ストリップである放射線硬化性組成物でコートされた導体フィルム／基材ウェブに高速プロセスで対応できる。露光の後、ウェブを現像領域に動かし、そこでマイクロカップ壁構造体を形成するように未露光材料を除去する。マイクロカップおよびＩＴＯラインは選択された寸法を有し、また、フォトマスクと整合して位置合わせされることが好ましく、よって、完成した各ディスプレイセル（即ち、充填および封止したマイクロカップ）をディスプレイプロセッサによって別個にアドレッシングおよび制御することができる。ＩＴＯラインは基材ウェブ上にウェットまたはドライエッチングプロセスのいずれかで予め形成してよい。
【００２２】
マイクロカップアレイからカラーディスプレイを製造するため、本発明の同期化ロール・トゥ・ロール露光フォトリソグラフィ・プロセスにより、予め選択したマイクロカップセルのサブセットを選択的に開口、充填および封止できる。
【００２３】
マイクロカップをポジとして作用するフォトレジスト組成物で一時的に封止するために、予め形成したマイクロカップアレイをラミネートまたはコートしてよく、その後、マイクロカップの所望のサブセットの上部開口部を選択的に露光するように、封止したマイクロカップアレイを（例えば、対応するフォトマスクを用いて）画像露光する。既知のラミネートおよびコート機構を用いてよい。その後、選択したマイクロカップサブセットの上部を開口させるために、フォトレジストの露光部分を現像液で除去してよい。本明細書において用語「現像液」は、未露光のフォトレジストをその場に残しつつ、露光したフォトレジストを選択的に除去するのに適当な既知の手段を言うものである。
【００２４】
従って、アレイには、幾つかの異なる色の組成物（典型的には三原色）が所定のセルパターンにて連続的に充填され得る。例えば、画像露光方法ではポジとして作用するフォトレジストの上部ラミネート（これは当初、空のマイクロカップを封止する）を用いてよい。その後、マイクロカップの第１の選択したサブセットのみを露光するように、マスク（例えば、記載したロール・トゥ・ロール・プロセスにおけるループフォトマスク）を通じてマイクロカップを露光する。現像液による現像は露光したフォトレジストを除去し、よって、第１のマイクロカップサブセットを開口させて、選択した色の色素分散組成物を充填でき、その後、本明細書中に記載の方法のいずれかによって封止できる。露光および現像工程を繰り返して、第２の選択したマイクロカップサブセットを露光および開口させ、第２の色素分散組成物を充填し、その後、封止する。最後に、残りのフォトレジストを除去し、第３のマイクロカップサブセットを充填および封止する。
【００２５】
本発明の更にもう１つの態様は、マイクロカップに誘電性流体中の帯電色素粒子の分散物を含む電気泳動流体を充填した後にマイクロカップを封止（またはシール）することに関する。この封止は、充填工程前に、熱可塑性物または熱硬化物の前駆体を電気泳動流体中に分散することにより実施するのが好ましい。熱可塑性物または熱硬化物の前駆体は、誘電性溶媒と非混和性であり、また、溶媒および色素粒子より小さい比重を有する。充填後、熱可塑性物または熱硬化物の前駆体相は電気泳動流体から分離し、流体の上部に上澄み層（または浮上層）を形成する。
【００２６】
その後、溶媒蒸発、界面反応、湿気（または水分）、熱または放射線によって前駆体層を硬化させることによりマイクロカップの封止を実施するのが好都合である。紫外線（ＵＶ）照射がマイクロカップを封止する好ましい方法であるが、上述の硬化機構の２つまたはそれ以上を組み合わせて使用してよく、封止の処理量を増やすことができる。別法では、電気泳動流体に熱可塑性物または熱硬化物の前駆体を含む溶液をオーバーコートすることによって封止を実施できる。オーバーコート工程の間の混合の程度を低下させ、またはなくすため、電気泳動流体と非混和性であり、また、好ましくは誘電性流体より小さい比重を有する封止組成物を用いることが極めて好都合である。その後、溶媒蒸発、界面反応、湿気、熱、放射線または硬化機構の組み合わせによって前駆体を硬化させることにより封止を実施する。これらの封止方法は本発明の極めて独特な特徴である。
【００２７】
また、等方性カップ材料の常光屈折率（ordinary refractive index）と適合する常光屈折率を有する適当な液晶組成物により上述の電気泳動流体を置き換えた場合、液晶ディスプレイを本発明の方法によって製造することもできる。「オン」状態では、マイクロカップ中の液晶は電界の向きに配向し、透明である。「オフ」状態では、液晶は配向しておらず、光を散乱させる。光散乱効果を最大限にするために、マイクロカップの直径は典型的には０．５〜１０ミクロンの範囲にある。
【００２８】
要するに、本発明のロール・トゥ・ロール・プロセスは、複数の処理ステーションに順にウェブを搬送およびガイドすることによって、単一の連続ウェブに一連の処理を施すために用いることができる。
【００２９】
例えば、マイクロカップを連続的に順に形成、充填、封止およびラミネートし得る。
【００３０】
マイクロカップアレイの形成および充填に加えて、同期化ロール・トゥ・ロール・プロセスを、支持ウェブ基材、例えばフレキシブル回路基板などの上に形成可能な電子デバイス用の広範な構造または離れたパターンを製造するのに適用できる。本明細書に記載のＥＰＤマイクロカップのための方法および装置におけるように、対象とするデバイスの構造的要素に対応する複数のフォトマスク部分を含む予めパターン形成したフォトマスクを作製できる。そのような各フォトマスク部分は、放射線に対する予め選択した透明性または放射線に対する予め選択した不透明性を有し、よって、そのような構造的要素の像を露光の間、対応させて位置合わせしたウェブ部分上に形成する。本発明の手順は、構造材料を選択的に硬化させるために使用してよく、また、ポジまたはネガとして作用するフォトレジスト材料を製造工程の間に露光するために使用してよい。
【００３１】
開示するようなこれらの多段階プロセスは、ロールからロールへと連続的または半連続的に実施でき、これらのプロセスは、大量に低コストで製造する場合に特に適当である。また、これらのプロセスは、大量生産の他のプロセスと比較して、効率的であり、低コストである。本発明に基づいて製造される電気泳動ディスプレイは、環境、例えば湿度および温度に対して敏感ではない。ディスプレイは薄く、フレキシブルであり、耐久性であり、取り扱いが容易であり、フォーマットに対して融通がきく。本発明に基づいて製造される電気泳動ディスプレイは、好ましいアスペクト比および適切に規定された形状および寸法を有するので、双安定性の反射型ディスプレイは、優れたカラー・アドレッサビリティ、大きいコントラスト比および速いスイッチング速度を有する。更に、開示する本発明の装置および方法は、経済的な大量生産のための電気泳動ディスプレイ（ＥＰＤ）を指向したものであり、これにより、より広範な民生の科学的、商業的および工業的な電子装置に適用可能な低消費電力特性のＥＰＤが作製される。
【発明の詳細な説明】
【００３２】
以下の詳細な説明は本発明を例示により説明するものであり、本発明の理念を限定するものではない。この説明により、当業者は本発明を製造および使用することができ、本発明の幾つかの態様、適用、バリエーション、代替および使用が、本発明を実施する最良の形態として目下のところ考えられるものを含めて記載される。
【００３３】
その際、本発明を幾つかの図面に図示し、また、本発明はその多くの部分、相互関係およびサブコンビネーションを明瞭かつ有意に特許様式の１枚の図面に図示できない程の十分な複雑さを備えるものである。よって、図面の幾つかは概略的に示し、あるいは、開示する発明の固有の特徴、要旨または理念を説明するのにその図面に必須でない部分（または部品）を省略する。従って、ある特徴を有する最良の形態をある図面に示し、別の特徴を有する最良の形態を別の図面に示す。
【００３４】
当業者が本発明をより明瞭に理解でき、また実施できるように幾つかの例を本明細書中に記載する。これらの例示的なプロセス、方法、組成物および装置は本発明の範囲を限定するものとして考慮されてはならず、単に本発明を例示および代表するものとして考慮されるべきである。
【００３５】
本明細書にて引用する全ての刊行物および特許出願は、各々の刊行物または特許出願が参照することにより援用されるように具体的かつ各個に示されたものとして、参照することにより本明細書に援用される。
【００３６】
定義
本明細書において、全ての技術的な用語は、特に断りのない限り、それらが一般的に使用されているように、また、当該分野の当業者に理解されるように、従来から用いられている定義に基づいて使用する。
【００３７】
用語「マイクロカップ(microcup)」は、マイクロエンボス加工または画像露光により形成されるカップ状の窪み（または凹部、indentation）である。同様に、全体的な文脈における複数形「マイクロカップ（microcups）」は、概して、構造化二次元マイクロカップアレイを構成するように一体的に形成または結合されたそのような複数のマイクロカップを含むマイクロカップアセンブリを言うものである。
用語「セル」は、本発明に関連して、シールされたマイクロカップから形成される単一のユニットを意味することを意図する。セルには、溶媒または溶媒混合物中で分散する帯電色素粒子が充填されている。
用語「適切に規定された」は、マイクロカップまたはセルについて記載する場合、マイクロカップまたはセルが、製造プロセスの特定のパラメーターに基づいて予め決められる明確な形状、寸法およびアスペクト比を有することを意味することを意図する。
用語「アスペクト比」は、電気泳動ディスプレイの分野では一般的に知られた用語である。本願においては、マイクロカップ開口部の直径に対する深さまたは幅に対する深さの比である。
用語「画像露光（またはイメージ通りに曝露、imagewise exposure）」は、放射線硬化性材料またはフォトレジスト組成物を放射線、例えば紫外線（ＵＶ）で本発明の方法の１つを用いて露光し、これにより、マイクロカップの構造に対応（または一致）するパターンまたは「像（またはイメージ）」を形成するように、そのように露光した材料の一部を制御することを意味し、例えば、この露光はマイクロカップ壁に対応する材料部分では制限し、マイクロカップのフロア部分を未露光のまま残す。マイクロカップアレイの所定の部分にてフォトレジストを選択的に開口させる場合、画像露光は、カップ開口部に対応する材料部分を露光し、マイクロカップ壁を未露光のまま残すことを意味する。このパターンまたは像は、フォトマスクを通じる露光などの方法により、または別法では制御された粒子ビーム露光などにより形成してよい。
【００３８】
本発明のマイクロカップアレイおよび方法
図１および２は、例示的なマイクロカップアレイアセンブリの態様の、明瞭にするために簡素化した概略断面図であり、３つのマイクロカップセル（１２ａ、ｂおよびｃ）で構成されるマイクロカップアレイアセンブリ（１０）を示す。
【００３９】
図１に示すように、アレイ（１０）の各セル（１２）は２枚の電極プレート（１１、１３）を含み、その少なくとも一方（１１）は、例えばインジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）電極のように透明であり、電極（１１）および（１３）はセル（１２）の対向する２つの面と接している。
【００４０】
マイクロカップセルアレイアセンブリ（１０）は、２枚の電極層（１１）および（１３）の間に封じ込められたセル（１２）の層を形成するように、１つの面内で互いに隣接して配置された複数のセルを含む。３つの例示的なセル（１２ａ）、（１２ｂ）および（１２ｃ）を図示し、これらはその各々の電極プレート（１１ａ、１１ｂおよび１１ｃ）（透明）および（１３ａ、１３ｂおよび１３ｃ）（背面プレート）に接しており、そのような多数のセルが好ましくは二次元的に（図１の紙面の右／左および手前／奥に向かって）配置されて、任意に選択された面積および二次元的形状を有するシート様ディスプレイを形成することが理解される。明瞭化のために図１は各セル（１２）がセル１個分の幅を有する別個の電極プレート（１１および１３）に接している例を示すが、同様に、幾つかのマイクロカップセルが１枚の電極プレート（１１）または（１３）に接していてよい。
【００４１】
セルは適切に規定された形状および寸法を有し、これには帯電色素粒子（１５）が懸濁および分散する着色された誘電性溶媒（１４）が充填されている。セル（１２）には、（例えばモノクロディスプレイにおいて）色素および溶媒で構成される同じ組成物が各々充填されていてよく、または（例えばフルカラーディスプレイにおいて）色素および溶媒で構成される異なる組成物が充填されていてよい。図１は、各セル（１２ａ、１２ｂおよび１２ｃ）に異なるハッチング模様にて示すように異なる３つの色の組み合わせを示し、溶媒を（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ）にて各々示し、色素粒子を（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ）にて各々示す。
【００４２】
マイクロカップセル（１２）は、アレイ（１０）の面内でセルに両側で接する囲いの壁（１６）およびセルに一方の面（この例では電極（１３）に隣接する面）で接するフロア（または底）（１７）を各々含む。反対側の面（電極（１１）に隣接する面）では、各セルはシールキャップ部（１８）を含む。シールキャップ部は透明電極（１１）に（図１に示すように）隣接し、シールキャップ（１８）は透明な組成物を含む。図１の例では、フロア（１７）およびシールキャップ（１８）は隣接する電極（１３）および（１１）とそれぞれ区別される別個のセル部分として図示するが、本発明のマイクロカップアレイ（１０）の別の態様は、一体的なフロア／壁構造または一体的なシールキャップ／電極構造を有し得る。
【００４３】
図２は、図１の電気泳動ディスプレイの概略断面図であるが、セルの２つ（１２ａおよび１２ｃ）が帯電して色素が一方のプレートに向かって移動している点で異なる。２枚の電極（１１、１３）間に電圧差を付与すると、帯電粒子（１５）は一方の側に（即ち、粒子および電極の電荷に応じて電極（１１または１３）に向かって）移動して、色素粒子（１５）の色または溶媒（１４）の色のいずれかが透明導体フィルム（１１）を通して見られる。２つの導体（１１または１３）の少なくとも一方がパターン形成され（別々にアドレス可能な部分）、各セルについて、または予め定義されたセルグループ（例えばピクセルを形成する）についてのいずれかにて選択的な電界を形成することができる。
【００４４】
図２の例では、セルの２つを帯電した状態で図示し（１２ａおよび１２ｃ）、これらセルでは色素（１５ａおよび１５ｃ）が各透明電極プレート（１１ａおよび１１ｃ）へ移動している。残りのセル（１２ｂ）はニュートラル（または中性）のままである（色素（１５ｂ）が溶媒（１４ｂ）中に亘って分散している）。
【００４５】
図３Ａ〜３Ｃは、本発明の方法により製造される例示的なマイクロカップアレイ部分の外形を示し、図３Ａは斜視図を示し、図３Ｂは平面図を示し、図３Ｃは立面図を示す（明瞭化のために垂直方向の縮尺を拡大している）。反射型電気泳動ディスプレイの場合、各々の個々のマイクロカップの開口面積は、好ましくは約１０２〜約５×１０５μｍ２、より好ましくは約１０３〜約５×１０４μｍ２の範囲内であり得る。マイクロカップ（１２）の幅ｗ（隣り合う壁（１６）間の距離）は広範に様々であり得、所望の最終的なディスプレイ特性に適応するように選択できる。マイクロカップ開口部の幅ｗは、開口部のエッジからエッジまでで好ましくは約１５〜約４５０μｍ、より好ましくは約２５〜約３００μｍの範囲内であり得る。各マイクロカップは最終のディスプレイのピクセルの小さいセグメントを形成してよく、またはフルピクセルであってよい。
【００４６】
カップ幅ｗに対する壁厚さｔは広範に様々であり得、所望の最終ディスプレイ特性と適応するように選択できる。マイクロカップ壁厚さは典型的にはマイクロカップ幅の約０．０１〜約１倍であり、より好ましくはマイクロカップ幅の約０．０５〜約０．２５倍である。壁に対する開口部の面積比は好ましくは約０．０５〜約１００、より好ましくは約０．４〜約２０の範囲内である。
【００４７】
マイクロカップ壁高さｈ（これはカップ深さを規定する）は、明瞭化のためにその典型的な比例寸法を超えて拡大して示す。壁高さはカップ幅ｗに対して幅広い範囲を有し得るが、最適高さは溶媒および色素の特性ならびに所望の動作電界にある程度依存するであろう。従って、壁高さはディスプレイの応答特性を最適化するように選択され得、セル幅に対して一定の関係にある必要はない。壁の比例高さは典型的には、大きいマイクロカップ幅と比較する場合より、小さいマイクロカップ幅と比較する場合により大きくてよい。最も典型的には、壁高さはマイクロカップ幅よりも小さい。好ましくは、マイクロカップの高さは、約３〜約１００ミクロン（μｍ）、好ましくは約１０〜約５０μｍの範囲内である。
【００４８】
簡素化および明瞭化のため、本発明のマイクロカップアレイアセンブリに関する本明細書中の説明において、直線状の二次元アレイアセンブリに配置された正方形のマイクロカップを想定するものとする。しかしながら、マイクロカップは正方形である必要はなく、長方形（または矩形）、円形、または所望であればより複雑な形状であってよい。例えば、マイクロカップは六角形であってよく、六方最密アレイに配置されていてよい。あるいは、三角形のカップが六角形のサブアレイを形成するように向いており、そしてそのサブアレイが六方最密アレイ状に配置されていてよい。
【００４９】
一般的に、マイクロカップはいずれの形態であってもよく、その寸法および形状はディスプレイ全体で種々であってよい。このことはカラーＥＰＤにおいて好都合である。光学的効果を最大限とするために、異なる形状および寸法が混合状態のマイクロカップを形成してもよい。例えば、赤色の分散物を充填したマイクロカップは、緑色のマイクロカップまたは青色のマイクロカップと異なる形状または寸法を有してよい。更に、ピクセルは、異なる色の異なる数のマイクロカップから成ってよい。例えば、ピクセルは、幾つかの小さい緑色マイクロカップ、幾つかの大きい赤色マイクロカップおよび幾つかの小さい青色マイクロカップから成ってよい。３つの色に対して同じ形状および数とする必要はない。
【００５０】
マイクロカップの開口部は、円形（または丸い形状）、正方形、矩形、六角形または他のいずれかの形状であってよい。開口部の間の仕切領域は、望ましい機械的性質を維持しながらも、大きい彩度およびコントラストを達成するために小さく維持することが好ましい。従って、ハニカム形状の開口部が、例えば円形開口部より好ましい。
【００５１】
マイクロカップアレイからの電気泳動ディスプレイの製造
マイクロカップアレイを製造する好ましい方法を図４Ａ〜４Ｄに概略的に図示する。
【００５２】
図４Ａに示すように、マイクロカップアレイ（４０）は、例えば図５、６および７に図示する例のような本発明の選択的な方法のいずれによっても製造できる。本明細書中に記載する方法によって作製される未充填のマイクロカップアレイは、典型的には基材ウェブ（４３）を含み、このウェブ（４３）の上にはベース電極（４２）が堆積（または蒸着）される。マイクロカップ壁（４１）は基材（４３）から上方に延びて開口したカップを形成する。
【００５３】
図４Ｂに示すように、着色された誘電性溶媒組成物（４４）中における帯電色素粒子（４５）の懸濁物をマイクロカップに充填する。図示する例では、組成物は各カップで同じであり、即ち、モノクロディスプレイである。３つの異なる色で着色された溶媒／色素組成物を用いたカラーディスプレイのアセンブリの例は図９にて後述する。
【００５４】
図４Ｃに示すように、充填後、マイクロカップ壁に付着し、溶媒の洩出を防止するシーリングまたはキャップ層（４６）でマイクロカップを封止する。現在のところ好ましい１つの封止方法では、熱硬化物の前駆体封止組成物（４６ａ）を溶媒／色素組成物（４４／４５）に添加する。熱硬化物の前駆体組成物（４６ａ）は、好ましくは溶媒と相溶性でなく、または溶媒に溶けず、また、溶媒および色素粒子より小さい比重を有する。熱硬化物の前駆体（４６ａ）は分離して液相溶媒（４４）の上部に上澄層を形成する。その後、例えばＵＶなどの放射線によって（別法では熱または湿気によって）熱硬化物の前駆体（４６ａ）を硬化させて、マイクロカップ（４０）を封じ込める付着したシールキャップ（４６ｂ）を形成することが好ましい。別法では、マイクロカップの封止は、電気泳動流体の表面上に熱硬化物の前駆体組成物の層を直接にオーバーコートし、硬化させることによって実施してよい。封止方法のより詳細な説明は以下の節にて述べる。
【００５５】
図４Ｄに示すように、電気泳動マイクロカップセルの封止したアレイ（４０）に第２の導体フィルム（４７）、好ましくは感圧接着剤、ホットメルト接着剤または熱、湿気もしくは放射線硬化性接着剤であってよい接着剤層（４８）を予め被覆した導体（４７）をラミネート（または積層）する。上部の導体フィルムが放射線に対して透明であれば、放射線、例えばＵＶなどによって上部の導体フィルムを通じてラミネート接着剤を後硬化させてよい。
【００５６】
色素／溶媒懸濁または分散組成物の調製
本発明のＥＰＤの様々な態様について本明細書にて説明するように、マイクロカップには、誘電性溶媒中に分散させた帯電色素粒子（例えば図４Ｂの溶媒（４４）および色素粒子（４５））が好ましくは充填されている。この分散物は周知の方法、例えば米国特許第６，０１７，５８４号、第５，９１４，８０６号、第５，５７３，７１１号、第５，４０３，５１８号、第５，３８０，３６２号、第４，６８０，１０３号、第４，２８５，８０１号、第４，０９３，５３４号、第４，０７１，４３０号および第３，６６８，１０６号に基づいて調製できる。また、アイ・イー・イー・イー・トランス・エレクトロン・デバイシィーズ（IEEE Trans. Electron Devices）、ＥＤ−２４、８２７頁（１９９７年）およびジャーナル・オブ・アプライド・フィジックス（J. Appl. Phys.）４９（９）、４８２０頁（１９７８年））も参照のこと。
【００５７】
帯電色素粒子は、それが中で懸濁する媒体と視覚的にコントラストを為す。その媒体は、粒子の大きい移動性のためには、好ましくは小さい粘度および約２〜約３０、好ましくは約２〜約１５の範囲にある誘電率を有する誘電性溶媒である。適当な誘電性溶媒の例には以下のものが含まれる：炭化水素、例えばデカヒドロナフタレン（デカリン（DECALIN））、５−エチリデン−２−ノルボルネン、脂肪油、パラフィン油、芳香族炭化水素、例えばトルエン、キシレン、フェニルキシリルエタン、ドデシルベンゼンおよびアルキルナフタレン、ハロゲン化溶媒、例えばジクロロベンゾトリフルオライド、３，４，５−トリクロロベンゾトリフルオライド、クロロペンタフルオロ−ベンゼン、ジクロロノナン、ペンタクロロベンゼンならびにパーフルオロ溶媒、例えばパーフルオロデカリン、パーフルオロトルエン、パーフルオロキシレン、ＦＣ−４３、ＦＣ−７０およびＦＣ−５０６０（３Ｍ社（ミネソタ州セントポール）製）、低分子量のハロゲン含有ポリマー、例えばポリ（パーフルオロプロピレンオキサイド）（ティシーアイ・アメリカ（TCI America、オレゴン州ポートランド）製）、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）、例えばハロカーボン・オイルズ（Halocarbon Oils）（ハロカーボン・プロダクト社（ニュージャージー州リバーエッジ）製）、パーフルオロポリアルキルエーテル、例えばガーデン（Galden）、ＨＴ−２００およびフルオロールインク（Fluorolink）(オーシモント（Ausimont）製）またはクライトックス・オイル（Krytox Oils）およびグリーシーズＫ−フルイッド・シリーズ（Greases K-Fluid Series）（デュポン（デラウェア州）製）。１つの好ましい態様では、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）を誘電性溶媒として使用する。もう１つの好ましい態様では、ポリ（パーフルオロプロピレンオキサイド）を誘電性溶媒として使用する。
【００５８】
移動しない流体着色剤は、染料または色素（顔料）により形成してよい。ノニオン性アゾおよびアントラキノン染料が特に有用である。有用な染料の例には次のものが含まれるが、それらに限定されるものではない：オイル・レッド（Oil Red）ＥＧＮ、スーダン・レッド（Sudan Red）、スーダン・ブルー（Sudan Blue）、オイル・ブルー（Oil Blue）、マクロレックス・ブルー（Macrolex Blue）、ソルベント・ブルー（Solvent Blue）３５、ピラム・スピリット・ブラック（Pylam Sprit Black）およびファスト・スピリット・ブラック（Fast Spirit Black）（ピラム・プロダクツ（Pylam Products）社（アリゾナ州）製）、スーダン・ブラック（Sudan Black）Ｂ（アルドリッチ（Aldrich）製）、サーモプラスチック・ブラック（Thermoplastic Black）Ｘ−７０（バスフ（BASF）製）、およびアントラキノン・ブルー（anthraquinone blue）、アントラキノン・イェロー（anthraquinone yellow）１１４、アントラキノン・レッド（anthraquinone red）１１１、１３５、アントラキノン・グリーン（anthraquinone green）２８（アルドリッチ製）。パーフルオロ溶媒を用いる場合、フッ素化色素が特に有用である。色素の場合、媒体の色をもたらす移動しない色素粒子を誘電性媒体中に分散させてもよい。これらの色粒子は帯電していないのが好ましい。媒体中で色を生じさせる移動しない色素粒子が帯電している場合、帯電した移動する色素粒子の電荷と反対の電荷を帯びているのが好ましい。双方の種類の色素粒子が同じ電荷を帯びている場合、これらは、異なる電荷密度または異なる電気泳動移動度を有する必要がある。いずれにせよ、媒体の移動しない流体着色剤を生じさせる染料または色素は、化学的に安定であり、また、懸濁物中の他の成分との適合性を有する必要がある。
【００５９】
移動する帯電色素粒子は、有機色素であっても、無機色素であってもよく、例えばＴｉＯ２、フタロシアニン・ブルー（phthalocyanine blue）、フタロシアニン・グリーン（phthalocyanine green）、ジアリリド・イェロー（diarylide yellow）、ジアリリド（diarylide）ＡＡＯＴイェロー（Yellow）、およびキナクリドン（quinacridone）、アゾ（azo）、ローダミン（rhodamine）、ペリレン（perylene）色素シリーズ（サン・ケミカル（Sun Chemical）製）、ハンサ・イェロー（Hansa yellow）Ｇパーティクルズ（particles）（関東化学製）、カーボン・ランプブラック（Carbon Lampblack）（フィッシャー（Fisher）製）であってよい。サブミクロンの粒子寸法が好ましい。これらの粒子は、許容できる光学的性質を有する必要があり、誘電性溶媒によって膨潤したり、軟化してはならず、また、化学的に安定である必要がある。得られる懸濁物は、通常の使用条件において、沈降、クリーミングまたは凝集に抗して安定である必要がある。
【００６０】
移動する色素粒子は、元々電荷を示しても、あるいは帯電制御剤を用いて顕在化するように帯電させてもよく、あるいは誘電性溶媒に懸濁させた時に電荷を得てもよい。適当な帯電制御剤は、当該技術分野において周知であり、本来的にポリマー性のものであっても、非ポリマー性のものであってもよく、また、イオン性または非イオン性であってもよく、以下のイオン性界面活性剤が含まれる：エアロゾル(Aerosol)ＯＴ、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、金属石鹸、ポリブテンスクシンイミド、無水マレイン酸コポリマー、ビニルピリジンコポリマー、ビニルピロリドンコポリマー（例えばガネックス(Ganex)、インターナショナル・スペシャルティ・プロダクツ(International Specialty Products)製）、（メタ）アクリル酸コポリマー、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレートコポリマー。フルオロ界面活性剤は、パーフルオロカーボン溶媒における帯電制御剤として特に有用である。それには、ＦＣフルオロ界面活性剤、例えばＦＣ−１７０Ｃ、ＦＣ−１７１、ＦＣ−１７６、ＦＣ４３０、ＦＣ４３１およびＦＣ−７４０（３Ｍ製）およびゾニル（Zonyl）フルオロ界面活性剤、例えばゾニル（Zonly）ＦＳＡ、ＦＳＥ、ＦＳＮ、ＦＳＮ−１００、ＦＳＯ、ＦＳＯ−１００、ＦＳＤおよびＵＲ（デュポン製）が含まれる。
【００６１】
適当な帯電色素粒子分散物は、いずれの周知の方法で製造してもよく、そのような方法には、粉砕（grinding）、摩砕（milling）、摩擦（attriting）、マイクロ流動化（microfluidizing）および超音波を利用する技術が含まれる。例えば、微粉末の形態の色素粒子を懸濁溶媒中に加え、得られる混合物をボールミルで数時間粉砕または摩滅させて、非常に凝集した乾燥色素粉末を一次粒子に解砕する。好ましい程度は劣るが、移動しない流体着色剤を提供する染料または色素をボールミル処理の間、懸濁物に加えてよい。
【００６２】
色素粒子の沈降またはクリーミングは、誘電性溶媒の比重に適合する適当なポリマーによる粒子のマイクロカプセル化によって解消できる。色素粒子のマイクロカプセル化は、化学的または物理的に行うことができる。典型的なマイクロカプセル化方法には、界面重合、イン・シトゥー重合、相分離、コアセルベーション、静電コーティング、噴霧乾燥、流動床コーティングおよび溶媒蒸発が含まれる。
【００６３】
黒／白電気泳動ディスプレイの場合、懸濁物は、黒色溶媒中に分散した酸化チタン（ＴｉＯ２）の帯電白色粒子または誘電性溶媒中に分散した帯電黒色粒子を含む。黒色染料または染料混合物、例えばピラム・スピリット・ブラックおよびファスト・スピリット・ブラック（ピラム・プロダクツ社(アリゾナ州)製）、スーダン・ブラックＢ（アルドリッチ製）、サーモプラスチック・ブラックＸ−７０（バスフ製）または非溶解性黒色色素、例えばカーボンブラックを使用して溶媒の黒色を発現させることができる。他の着色した懸濁物の場合、多くの可能性がある。減法混色の表色系の場合、帯電ＴｉＯ２粒子をシアン、イェローまたはマゼンタ色の誘電性溶媒に懸濁させてよい。シアン、イェローまたはマゼンタ色は、染料または色素を使用することによって発現させることができる。加法混色の表色系の場合、染料または色素を使用することによって発現させた赤、緑または青色の誘電性溶媒中に帯電ＴｉＯ２粒子を懸濁させてよい。赤、緑、青色系が大部分の用途に好ましい。
【００６４】
実施例１  色素分散物
ポリスチレン（０．８９ｇ、ポリサイエンシィズ・インク（Polysciences, Inc.）製、分子量５００００）およびＡＯＴ（０．０９４ｇ、アメリカン・シアナミド（American Cyanamide）製、ジオクチルスルホスクシン酸ナトリウム）を熱キシレン（アルドリッチ製）１７．７７ｇに溶解した。この溶液にＴｉ−ピュア(Pure) Ｒ−７０６（６．２５ｇ）を加え、２００ｒｐｍで、１２時間以上アトライターで粉砕した。低粘度の安定な分散物が得られた。オイル−ブルー（Oil-blue）Ｎ（０．２５ｇ、アルドリッチ製）を加えて分散物を着色した。次に、２４ミクロンのスペーサーで離された２つのＩＴＯ導体プレートを有する標準的な電気泳動セルで懸濁物を試験した。約６０Ｈｚのスイッチング速度および８０ボルトにおける８．５ｍｓｅｃの立ち上がり時間を有する、大きいコントラストの白と青の交互の画像が観察された。
【００６５】
実施例２  色素分散物
オイル・レッド（Oil Red）ＥＧＮ（アルドリッチ製）を使用した以外は、色素分散物の実施例１の試験を繰り返した。６０Ｈｚのスイッチング速度および６０ボルトにおける１２ｍｓｅｃの立ち上がり時間を有する、大きいコントラストの赤と白の交互の画像が観察された。
【００６６】
実施例３  色素分散物
Ｔｉ−ピュア（Pure）Ｒ−７０６（１１２ｇ）を、無水マレイン酸コポリマー（ベーカー・ヒュー(Baker Hughes)Ｘ−５２３１）１１．２ｇ、３，４−ジクロロベンゾトリフルオライド２４ｇおよび１，６−ジクロロヘキサン２４ｇ（双方ともアルドリッチ製）を含む溶液中、アトライターで粉砕した。同様にして、カーボンブラック１２ｇを、アルキル化ポリビニルピロリドン（ガネックス(Ganex)Ｖ２１６、ＩＳＰ製）１．２ｇ、３，４−ジクロロベンゾトリフルオライド３４ｇ、および１，６−ジクロロヘキサン３４ｇ（アルドリッチ製）を含む溶液中、１００℃にて粉砕した。そして、これらの２つの分散物を均一に混合して試験した。１０Ｈｚまでのスイッチング速度および１００ボルトにおける約３６ｍｓｅｃの立ち上がり時間を有する、大きいコントラストの黒と白の交互の画像が観察された。
【００６７】
実施例４  色素分散物
６．４２グラムのＴｉピュアＲ７０６を、１．９４グラムのフルオロールインクＤ（オーシモント製）、０．２２グラムのフルオロールインク７００４（同じくオーシモント製）、０．３７グラムのフッ素化シアン色素（３Ｍ製）および５２．５４グラムのパーフルオロ溶媒ＨＴ−２００（オーシモント製）を含む溶液中にホモジナイザーで分散させた。
【００６８】
実施例５  色素分散物
ＴｉピュアＲ７０６およびフルオロールインクをポリマー被覆ＴｉＯ２粒子（エリメンティス（Elimentis、ニュージャージー州ヒューストン）製）およびクライトックス（デュポン製）でそれぞれ置換した以外は、実施例４と同様にした。
【００６９】
マイクロカップアレイのシーリング
充填したマイクロカップのアレイを、例えば図４Ｃに示すように封じ込め、シールする。マイクロカップのシーリング（または封止）は、幾つかの方法で実施できる。既に述べたように、好ましい方法は、多官能性アクリレート、アクリル化オリゴマーおよび光開始剤を含むＵＶ硬化性組成物を、着色誘電性溶媒中に分散している帯電色素粒子を含む電気泳動流体内に分散させる方法である。ＵＶ硬化性組成物は、誘電性溶媒に対して非混和性であり、誘電性溶媒および色素粒子より小さい比重を有する。２つの成分、ＵＶ硬化性組成物および電気泳動流体をインラインミキサーで十分にブレンドして、精密なコーティング機構、例えばマイラド・バー（Myrad bar）、グラビア印刷、ドクター・ブレード、スロット・コーティングまたはスリット・コーティングによってマイクロカップ上に直ちに被覆する。ワイパーブレードまたは同様のデバイスを用いて過剰の流体を掻きとって除去する。少量の弱い溶媒または溶媒混合物、例えばイソプロパノール、メタノールまたはその水溶液を使用してマイクロカップの仕切壁の上部表面の電気泳動流体の残留分を除去してよい。揮発性有機溶媒を使用して電気泳動流体の粘度および被覆率（coverage）を制御してよい。このようにして充填したマイクロカップを乾燥すると、ＵＶ硬化性シーリング組成物は電気泳動流体の上部に浮かんでくる。それが上に浮かんでくる間またはその後、上澄部のＵＶ硬化性層を硬化することによってマイクロカップを封止できる。ＵＶまたは他の形態の放射線、例えば可視光、ＩＲおよび電子線ビームを使用して硬化してマイクロカップをシールしてもよい。別法では、熱または湿気硬化性組成物を用いる場合には、熱または湿気を利用して硬化してマイクロカップをシールしてもよい。
【００７０】
アクリレートモノマーおよびオリゴマーに対して望ましい密度および溶解度差を示す誘電性溶媒の好ましいグループは、ハロゲン化炭化水素およびその誘導体である。界面活性剤を使用して、電気泳動流体とシーリング物質との間の界面における濡れおよび付着を改善することができる。有用な界面活性剤には、ＦＣ界面活性剤（３Ｍ社製）、ゾニル(Zonyl)フルオロ界面活性剤（デュポン製）、フルオロアクリレート、フルオロメタクリレート、フッ素置換長鎖アルコール、パーフルオロ置換長鎖カルボン酸およびそれらの誘導体が含まれる。
【００７１】
別法では、シーリング前駆体が誘電性溶媒と少なくとも部分的に適合性（または相溶性）である場合、電気泳動流体およびシーリング前駆体をマイクロカップ内に順に被覆してもよい。従って、マイクロカップのシーリングは、放射線、熱、湿気または界面反応によって硬化する熱硬化物の前駆体の薄層をオーバーコートし、充填したマイクロカップの表面で硬化することによって行うことができる。界面重合およびその後のＵＶ硬化は、シーリング方法に非常に有用である。電気泳動層とオーバーコートとの間の混合は、界面重合によって界面に薄いバリヤー層を形成することによって相当抑制される。この場合、好ましくはＵＶ照射による、後硬化工程によってシーリングが完了する。混合を更に減らすために、オーバーコートの比重が電気泳動流体の比重より相当小さいことが非常に望ましい。揮発性有機溶媒を使用して、コーティングの粘度および厚さを調節することができる。揮発性溶媒をオーバーコートにて使用する場合、揮発性溶媒は誘電性溶媒と非混和性であるのが好ましい。使用する染料が熱硬化物の前駆体において少なくとも部分的に溶解する場合、２ステップオーバーコートプロセスが特に有用である。
【００７２】
実施例６  マイクロカップシーリング
本発明の「１ステップ」プロセスによる本実施例では、ＨＤＤＡ（１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、アルドリッチ製）中にベンジルジメチルケタール（エサキュア(Esacure)ＫＢ１、サートマー(Sartomer)製）を１重量％含むＵＶ硬化性組成物  約０．０５ミリリットルを、ＦＣ−４３（３Ｍ社製）に２，２，３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，９，９，１０，１０，１０−ノナデカフルオロ−１−デカノール（アルドリッチ製）を０．５重量％含む誘電性溶媒  ０．４ミリリットルに分散させた。次に、得られた分散物をマイクロカップのアレイに直ちに充填した。過剰の流体をワイパー・ブレードによって掻き取って除去した。ＨＤＤＡ溶液を少なくとも３０秒間相分離させ、約１分間ＵＶ照射する（１０ｍｗ／ｃｍ２）ことによって硬化させた。マイクロカップの上部に硬質の透明な層が認められ、マイクロカップがシールされた。
【００７３】
実施例７  マイクロカップシーリング
本実施例では、本発明の２ステップオーバーコートおよびＵＶ硬化プロセスを試験した。色素分散物の実施例３で調製した電気泳動分散流体をマイクロカップのアレイに被覆した。ノーランド（Norland）光学接着剤ＮＯＡ６０（ノーランド・プロダクツ・インク（Norand Products Inc.）、ニュージャージー州ニュー・ブランズウィック）の薄い層で充填したマイクロカップを被覆した。ＵＶ接着剤の過剰分をマイラー（Mylar）フィルムのストリップで掻き取って吸収紙できれいにした。次に、ロクタイト・ゼータ（Loctite Zeta）７４１０ＵＶ露光ユニットによる約１５分の露光の下、オーバーコートした接着剤を直ちに硬化した。マイクロカップを完全にシールして空気のポケットは見られなかった。硬化接着剤層の厚さは、ミツトヨ（Mitutoyo）厚さゲージで測定したところ、約５〜１０ミクロンであった。
【００７４】
実施例８  マイクロカップシーリング
本実施例では、本発明の２ステップオーバーコートおよび湿気硬化プロセスを試験した。ノーランド（Norland）光学接着剤をインスタント・クレイジー・グルー（Instant Krazy glue）（エルマーズ・プロダクツ・インク（Elmer's Products Inc.）オハイオ州コロンバス）に置換した以外は、マイクロカップシーリングの実施例７の試験を繰り返した。オーバーコートした接着剤を空気中の湿気によって５分間硬化させた。マイクロカップを完全にシールして空気のポケットは見られなかった。硬化接着剤層の厚さは、ミツトヨ（Mitutoyo）厚さゲージで測定したところ、約５〜１０ミクロンであった。
【００７５】
実施例９  マイクロカップシーリング
本実施例では、本発明の２ステップオーバーコートおよび界面ポリマー重合プロセスを実施した。電気泳動流体を０．３重量％のテトラエチレンペンタアミン（アルドリッチ）を含む３，４−ジクロロベンゾトリフルオライド溶液に置換し、また、インスタント・クレイジー・グルーを無水エーテル中脂肪族ポリイソシアネート（デスモドゥル(Desmodur)Ｎ３３００、バイエル・コーポレイション（Bayer Corp.）製）溶液に置換した以外は、マイクロカップシーリングの実施例８を繰り返した。高度に架橋した薄いフィルムが、オーバーコートのほとんど直ぐ後に観察された。エーテルを室温にて蒸発させると、誘電性溶媒は、マイクロカップ内で完全にシールされた。空気のポケットは見られなかった。
【００７６】
実施例１０  マイクロカップシーリング
パーフルオロ溶媒ＨＴ２００中における色素分散物の実施例４および５で調製したサンプルを、揮発性パーフルオロ共溶媒（または助溶剤）ＦＣ−３３（３Ｍ製）で希釈し、マイクロカップアレイ上に被覆した。揮発性共溶媒を蒸発させて、部分的に充填されたマイクロカップアレイを現した。その後、万能ブレードアプリケータ（６ミル（mil）の開口部）を使用して、部分的に充填されたマイクロカップ上にヘプタン中のポリイソプレンの７．５％溶液をオーバーコートした。その後、オーバーコートしたマイクロカップを室温で乾燥させた。約７ミクロン厚さの途切れのない（またはシームレスな）シーリング層が顕微鏡で観察された。シール（または封止）したマイクロカップにおいて取り込まれた気泡は観察されなかった。その後、バリア特性を向上させるために、サンプルをＵＶ照射または熱焼成による後処理に付した。
【００７７】
実施例１１  放射線硬化性材料の調製
ニッケル・クロム・バード・タイプ（Nickel Chrome bird type）のフィルムアプリケーター（３ミル（mil）の開口部）を使用して、表１に示す組成物をマイラー（Mylar）Ｊ１０１／２００ゲージウェブに被覆した。溶媒を蒸発させてＴｇ（ガラス転位温度）が室温より低い粘着性のフィルムを後に残すことによって形成した。その後、被覆したウェブを、例えば金属フッ化物ランプなどのＵＶ源によってマスクを通じて露光し、ＵＶ硬化させた。
【００７８】
【表１】
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【００７９】
本発明の方法の画像露光の後に未硬化の組成物を除去する溶媒は常套のものであってよい。この溶媒は常套の溶媒または溶媒混合物であってよく、これはイメージ硬化させた組成物の膨張の程度を最小限にするように選択される。典型的な溶媒には、ＭＥＫ、ＭＰＫ、ＥｔＯＡｃ、ＢｕＯＨ、イソプロパノール、メタノール、シクロヘキサノン、ジクロロエタン、トリクロロエタンおよびメトキシエチルアルコールなどが含まれる。
【００８０】
実施例１２  放射線硬化性カップ材料の調製
１２部のエベクリル６００（ユーシービー・ケミカルズ（ジョージア州スマーナ）製）、２．７部のエベクリル４８２７、１部のエベクリル１３６０、６部のＨＤＤＡ（ユーシービー・ケミカルズ製）および１部のイルガキュア５００（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（ニューヨーク州タリータウン）製）を５部のメチルエチルケトン（ＭＥＫ）と一緒に均一に混合した。この溶液をＩＴＯ／ＰＥＴフィルムに目標乾燥厚さ５０ミクロンとしてマイラド・バーにより被覆した。その後、被覆したサンプルをマスクを通じて露光し、イソプロパノールで現像した。
【００８１】
実施例１３  放射線硬化性カップ材料の調製
１２部のエベクリル８３０、５．５部のＳＲ３９９（サートマー（ペンシルバニア州エクストン）製）、２部のＨＤＤＡ、０．４８８部のエベクリル１３６０、０．１部のイルガキュア３６９（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製）、０．０２部のイソプロピルチオキサントン（ＩＴＸ）（アルドリッチ製）および１０部のＭＥＫで調製物を置換した以外は、実施例１２と同様にした。
【００８２】
実施例１４  放射線硬化性カップ材料の調製
７部のエベクリル６００、８部のＳＲ３９９、１部のＨＤＤＡ、２．６部のエベクリル４８２７、１．４部のエベクリル１３６０、０．１部のイルガキュア３６９、０．０２部のＩＴＸおよび１０部のＭＥＫで調製物を置換した以外は、実施例１３と同様にした。
【００８３】
マイクロカップアセンブリを製造するフォトリソグラフィ法
本発明のマイクロカップアセンブリ（図４中の（４０））を製造するための一般的なフォトリソグラフィ・プロセスの実施態様を図５、６および７に図示し、本発明の特有の同期化ロール・トゥ・ロール・フォトリソグラフィ装置および方法を以下に説明する。
【００８４】
上部露光法の実施態様
図５Ａおよび５Ｂに示すように、マイクロカップアレイ（５０）は、既知の方法により導体電極フィルム（５２）に被覆した放射線硬化性材料（５１ａ）をＵＶ光（あるいは別法では、他の形態の放射線および電子ビームなど）にマスク（５６）を通じて露光して、マスク（５６）を通じて投射した像（またはイメージ）に対応する壁（５１ｂ）を形成することによって製造できる。ベース導体フィルム（５２）は、好ましくは支持基材ベースウェブ（５３）（これはプラスチック材料を含んでいてよい）に設けられる。
【００８５】
図５Ａ中のフォトマスク（５６）では、黒っぽい四角形（５４）は不透明な領域を示し、黒っぽい四角形の間のスペースはマスク（５６）の開口（透明）領域（５５）を示す。開口領域（５５）を通じて放射線硬化性材料（５１ａ）上にＵＶを照射する。この露光は放射線硬化性材料（５１ａ）上に直接に行うことが好ましく、即ち、ＵＶが基材（５３）またはベース導体（５２）を通過しないことが好ましい（上部露光）。よって、基材（５３）も導体（５２）もＵＶまたは他の放射線の適用波長に対して透明である必要はない。
【００８６】
図５Ｂに示すように、露光領域（５１ｂ）が硬化し、その後、未露光（または非露光）領域（５１ｃ）（マスク（５６）の不透明領域（５４）で保護されている）を適当な溶媒または現像液で除去してマイクロカップ（５７）を形成する。溶媒または現像液は、例えばメチルエチルケトン、トルエン、アセトンまたはイソプロパノールなどの、放射線硬化性材料の粘性を低下させ、または溶解させるために一般的に用いられているものから選択される。マイクロカップの製造は、導体フィルム／基材ベースウェブの下にフォトマスクを配置し、そしてこの場合はフォトマスクを通じて底部側からＵＶ光を照射することによって同様に実施できる。
【００８７】
底部露光法および組み合わせ法
画像露光により本発明のマイクロカップアレイを作製するための２つの別の方法を図６Ａおよび６Ｂならびに図７Ａおよび７Ｂに図示する。これらの方法は、導体パターンをマスクとして用いて基材ウェブを通じてＵＶ露光することを適用している。
【００８８】
図６Ａでは、用いる導体フィルム（６２）は、マイクロカップ（６７）のフロア部分に対応するセル・ベース電極部分（６４）を含むように予めパターン形成されている。ベース部分（６４）は用いるＵＶ波長（または他の放射線）に対して不透明である。導体ベース部分（６２）の間のスペース（６５）はＵＶ光に対して実質的に透明または透過性である。この場合、導体パターンはフォトマスクとして機能する。放射線硬化性材料（６１ａ）を基材（６３）および導体フィルム（６２）の上に、図６Ａに図示するようにコートする。ＵＶ光を「上方へ」（基材（６３）を通じて）投射することによって材料（６１ａ）を露光し、導体（６２）で遮蔽されていない場所、即ちスペース（６５）に対応する領域を硬化させる。図６Ｂに示すように、上述のようにして未硬化材料（６１ｃ）を未露光領域から除去し、硬化した材料（６１ｂ）を残してマイクロカップ（６７）の壁を形成する。
【００８９】
図７Ａは本発明のマイクロカップアレイ（７０）を製造するために上部および下部露光の原理の双方を用いた組み合わせ法を図示する。ベース導体フィルム（７２）も不透明であり、ライン状にパターン形成されている。ベース導体（７２）および基材（７３）にコートした放射線硬化性材料（７１ａ）を、第１のフォトマスクとして機能する導体ラインパターン（７２）を通じて底部側から露光する。導体ライン（７２）と垂直なライン状パターンを有する第２のフォトマスク（７６）を通じて「上部」側から第２の露光を実施する。ライン（７４）の間のスペース（７５）はＵＶ光に対して実質的に透明または透過性である。この方法において、壁材料（７１ｂ）を横向きの一方向に下から上へと硬化させ、それと垂直な方向に上から下へと硬化させて、一体のマイクロカップ（７７）を形成するように結合させる。
【００９０】
図７Ｂに示すように、その後、未露光領域を上述のように溶媒または現像液で除去してマイクロカップ（７７）を顕在化させる。
【００９１】
マイクロカップを製造するための同期化ロール・トゥ・ロール・フォトリソグラフィ・プロセス
本明細書に開示する（例えば図５Ａおよび５Ｂに示すような）マイクロカップアレイのフォトリソグラフィ製造法は、新規な同期化ロール・トゥ・ロール・フォトリソグラフィ・プロセスの原理として用いることができる。ロール・トゥ・ロール・プロセスの場合、本発明のマイクロカップアレイを連続ストリップアセンブリの形態で連続的に製造できるように、フォトマスクを基材ウェブと同期化し（または同調させ）、基材ウェブと同じ速度で動かしてよい。
【００９２】
本明細書に開示するロール・トゥ・ロール・プロセスの好ましい例において、電極を直交電極ライン（「ＩＴＯライン」）に配置し、この電極ラインはマイクロカップと位置合わせされ得る（即ち、カップの壁がベースＩＴＯラインの間の空間と位置合わせされる）。電極間に形成された壁によって空間を区分けする（壁がマイクロカップの境界を形成する）ことにより、画素化および個々のピクセル（マイクロカップ）のｘ−ｙアドレッシング（またはアドレス指定）を容易にする。個々のカップおよび従ってピクセルのｘ−ｙアドレッシングのために電極ラインは直交している（即ち、トップ電極ラインはベース電極ラインと直交している）。従って、マイクロカップセルの組み立てプロセスを完了するときに、マイクロカップは垂直なトップおよびベースＩＴＯラインの交差部に配置されることが好ましい（例えば図４を参照のこと）。従って、マイクロカップを形成するに先立って、ベース電極またはＩＴＯラインは、パターン形成された一連の平行な導体ラインとして基材ウェブに堆積または埋設される。ＩＴＯラインはマイクロカップと同じ幅を有することが好ましい。
【００９３】
アドレス可能なＥＰＤが知られており、制御電極技術を含むアドレッサビリティの問題、例えば閾値電圧の問題を解消するために様々な技術が提案されている。例えば、Ｂ．  ＳｉｎｇｅｒおよびＡ．  Ｌ．  ＤａｌｉｓａのＰｒｏｃ．  ＳＩＤ、Ｖｏｌ．１８／３＆４、第３および第４クォーター、２５５〜２６６頁（１９７７年）を参照のこと。しかしながら、同期化ロール・トゥ・ロール・フォトリソグラフィ・プロセスは本質的に柔軟であり、広範な電極形状および電極デザインのＥＰＤマイクロカップアレイを作製するために適用し得る。例えば、別法では、種々のタイプの電子部品および／またはコンダクタを基材ウェブに埋設し、またはウェブの一方側にオーバーレイし、その後、本明細書に記載のロール・トゥ・ロール・プロセスおよびそれに続くウェブ上へのマイクロカップの形成へとウェブを供給してよい。同様に、マイクロカップの形成後、そのような部品をウェブの下側に適用または実装してよい。同様に、本明細書に記載のマイクロカップ形成プロセスは、ＥＰＤに加えてディスプレイおよび他のデバイス用のカップ様の区画を作製するために用いることができる。
【００９４】
図８は、本発明の電気泳動ディスプレイ用のマイクロカップアレイ（８１）を製造するための本発明の好ましいロール・トゥ・ロール・フォトリソグラフィ製造装置（８０）の実施態様の例を図示し、装置（８０）の断面図および現像している連続ストリップマイクロカップアレイ（８１）を図示する。基材ウェブ（８６）および導体フィルムＩＴＯライン（８８）を覆うようにコートした放射線硬化性材料（８４ａ）を、フォトマスク（８２）を通じて画像露光することによりマイクロカップアレイを作製できる。ウェブ（８６）に材料（８４ａ）を適用（または塗布）するために既知のコーティング機構を用いてよい。
【００９５】
硬化性材料（８４ａ）はＵＶ硬化性であることが好ましく、図８に示すＵＶ放射線により硬化して、ＵＶがマスク（８２）を通過して前駆体材料（８４ａ）に吸収された場所において安定な固いポリマー材料（８４ｂ）を形成する。
【００９６】
図８における装置（８０）の向きは単なる例示であり、要素は示した方法工程を実施するように垂直方向に対して任意の適切な向きで再配置してよい。示したプロセスの間にウェブ（８６）およびマイクロカップアレイ（８１）を支持し、引っ張り、向きを変え（または回転させ）および／または捻る（または捩る）ために追加の常套的な支持体、例えばガイドおよびローラーなどを用いてよい。
【００９７】
装置（８０）にて具現化されるような本発明の同期化ロール・トゥ・ロール・プロセスは、フォトマスク（８２）および基材ウェブ（８６）の双方が連続的に移動でき、互いに隣接して位置合わせされ、その結果、マスク（８２）を通過するＵＶ投射およびその後の材料（８４ａ）の硬化を連続的かつ途切れなく実施し得るように、フォトマスク（８２）および基材ウェブ（８６）を取り付けることを含む。
【００９８】
図８に示す好ましい取り付け配置では、マスク（８２）を連続ループとして形成し、引っ張った状態にて少なくとも一対の離間した駆動／支持シリンダ（９０）および（９１）と係合するように取り付ける。マスクループ（８２）は、駆動シリンダ（９０）および（９１）の廻りに沿った湾曲部分（９３）の間に架かる実質的に真直ぐな部分（９２）を有する。
【００９９】
マイクロカップアレイ（８１）をその上に構成する連続ストリップ基材ウェブ（８６）は、同様に、少なくとも２つの離間した駆動シリンダ（１００、１０１）の廻りに係合し、その廻りを通る。ウェブ（８６）の真直ぐな部分（１０３）はマスクループ（８２）の真直ぐな部分に平行に位置合わせされるようにする。矢印Ａにて示す方向に回転するようにマスク駆動シリンダ（９０、９１）を駆動し、矢印Ｂにて示す反対方向に回転するようにウェブ駆動シリンダ（１００、１０１）を駆動し、マスクの真直ぐな部分（９２）およびウェブの真直ぐな部分（１０３）を平行に同じ向き、同じ速度で動かすようにする。マスクおよびウェブの真直ぐな各部分（９２）および（１０３）は、マスク（８２）が未現像の材料（８４ａ）で汚染されるのを防止するために、選択された小さい距離で離間して各々配置することが好ましい。
【０１００】
図８では、連続ウェブ（８６）を右側から中央部（ＵＶ露光部）に向かって、ウェブ・ストレージ（または保存）／テンショナ（または引っ張り）装置（１０４）（図示せず）から供給するものとして示す。同様に、現像したウェブ（形成したマイクロカップを有する）を、外側に動く（ＵＶ露光部を離れる）につれて第２のウェブ・ストレージ／テンショナ装置（１０５）（図示せず）で巻き取って示す。装置（１０４および１０５）は既知のウェブ取扱いおよび駆動機構を有してよい。
【０１０１】
図８に示すような、基材ウェブ（８６）および導体フィルムＩＴＯライン（８８）に放射線硬化性材料（８４ａ）を現場でコーティングする代わりに、予めコートされたウェブ／ＩＴＯのストックを、例えばロールの形態で別に製造および保存していてよい。保存性を改善するため、保存する予めコートされたウェブ／ＩＴＯストックは、乾燥後には乾いて粘着性でないように調製されることが好ましい。この代替物の場合、現場でコートしたウェブ（これは未硬化の状態では粘着性であってよい）に対して典型的に用いられる温度よりも高い処理温度をＵＶ露光工程のために適用できる。その後、予めコートされたストックを場所（１０４）にて巻きほどき、シリンダー（１００）を駆動して供給してよい。
【０１０２】
ＵＶ露光後、未硬化（非露光）材料（８４ａ）を除去して硬化した材料（８４ｂ）をその場に残し、マイクロカップの壁を形成するのに適当な溶媒でＵＶ硬化性材料（８４ａ）洗浄または現像する。本明細書において用語「溶媒」は、露光および硬化したフォトレジストをその場に残しつつ、未露光の前駆体を除去することによって材料を選択的に現像するための適当な既知の手段を言う。既知の溶媒適用（または塗布）機構を用いてよい。
【０１０３】
洗浄工程後、現像した材料（８４ｂ）を乾燥させてよく、そして、完成したマイクロカップアレイ（８１）を保存または更なる処理のために巻き取る（１０５）。
【０１０４】
図８Ａは、マスク（８２）の一部を上面図にて示す。図８Ａ中の８−８線は、主要図である図８に示すマスク（８２）の断面を規定する。マスク（８２）は、透明なマスク部分（１１２）で繋がっている不透明部分（１１０）（この例では概して正方形）を含む。
【０１０５】
図８Ｂは、現像したマイクロカップアレイ（８１）の一部を平面図にて示す。図８Ｂ中の８’−８’線は、主要図である図８に示すマイクロカップアレイ（８１）の断面を規定する。マイクロカップのフロアにある露出したＩＴＯ導体（８８）は不透明なマスク部分（１１０）に対応し、マイクロカップの壁（８４ｂ）は透明なマスク部分（１１２）に対応する。
【０１０６】
図８に示すマスクの真直ぐな部分（９２）に照射するＵＶ光は常套の光源（図示せず）から供給してよい。必要に応じて、マスク駆動シリンダ（９０、９１）はＵＶ透過性材料を含んでよく、マスクの真直ぐな部分（９２）の縁部において明るさを追加するようにＵＶ光源（図示せず）がシリンダ（９０、９１）のいずれかまたは双方の内部に配置されていてよい。必要に応じて、マスクの真直ぐな部分（９２）および／またはウェブの真直ぐな部分（１０３）を更に支持および位置合わせするために、追加の支持ローラまたはガイド（図示せず）が含まれていてよい。
【０１０７】
図８は、未硬化の前駆体材料（８４ａ）をウェブ上で拡げる（または塗布する）連続コーティング工程を示す。既知のコーティング機構を用いてよい。別法では、材料（８４ａ）を別の操作にて適用し、ストレージ／テンショナ（１０４）から供給されるウェブ基材に予めコートしていてよい。
【０１０８】
フォトマスク（８２）は、常套の駆動制御機構を用いて同じ速度で動くようにウェブ（８６）と動きを同期化できる。例えば、駆動シリンダ（９０、９１）は各々が同じ接線速度で回転するように駆動シリンダ（１００、１０１）と機械的に（例えば一般的な駆動モータに連動させることにより）連結されていてよい。別法では、駆動シリンダは揃った（または合わさった）動きを維持するように常套のフィードバック回路で、例えばウェブ（８６）上のＩＴＯライン（８８）の通過およびマスク（９２）上の対応する不透明部分（１１０）の通過を検知するセンサ、例えばそれぞれ光学検出器（１１４）および（１１５）などによって制御してよい。検出器信号をフィードバック制御回路で用いて、ＵＶ露光部（９２／１０３）にてこれら対応する部分をポジで位置合わせした状態で維持するように駆動速度を調節できる。別法の常套のセンサシステム、例えば磁気センサおよびバーコード読取／記録器などを用いてフィードバック同期制御を行ってよい。
【０１０９】
本発明の方法によって本明細書に記載するようにして製造されるディスプレイの厚さは、紙１枚程度の薄さにでき、また、可撓性であり得る。
【０１１０】
ディスプレイの幅は、ウェブの幅（典型的には３〜９０インチ）であることが好ましい。別法では、より幅の狭いディスプレイを製造するようにマイクロカップアレイを切断してよく、より幅の広いディスプレイを製造するために１つまたはそれ以上のそのようなマイクロカップアレイを互いに隣接して取り付けてよい。
【０１１１】
ロール・トゥ・ロール・プロセスは任意の所望長さのマイクロカップアレイを製造できるので、ディスプレイの長さは、ウェブ供給ロールの長さに応じて、数インチ〜数千フィートのいずれにもすることができる。
【０１１２】
別法のロール・トゥ・ロール方法
図５の方法の実施態様を図８（上部露光）に示すようにして適用するのに加えて、本発明のロール・トゥ・ロール装置は図６または７のいずれかの方法をその代わりに適用してよい。例えば、ウェブ（図８中、（８６））が放射線に対して透明な材料を含むことによって、図７の方法を適用できる。図７の導体（７２）に対応する導体ライン（図８中、（８８））は放射線に対して不透明であり、追加のＵＶ源（図示せず）でウェブを後方部（１０３）から照射する。
【０１１３】
マルチカラー電気泳動ディスプレイの製造およびシーリング
本発明の重要な要旨は、カラー電気泳動ディスプレイを製造するために、異なる色の色素懸濁物をマイクロカップに所定のマルチカラーパターンで選択的に充填する方法にある。マルチカラー電気泳動ディスプレイの製造工程には次のものが含まれる：
（１）形成したマイクロカップアレイをポジとして作用するフォトレジストでラミネートまたはコートする工程（常套のフォトレジスト組成物および現像溶液、例えばノボラックフォトレジスト（シプレイ（Shipley）製（マサチューセッツ州）もしくはハント・ケミカル（Hunt Chemical）製（コネティカット州）または住友製（日本）などを用いてよい。例えば、ＰＥＴ−４８５１（サン−ゴバン（Saint-Gobain）製（マサチューセッツ州ウスター）などの除去可能支持体；マイクロポジット（Microposit）Ｓ１８１８（シプレイ製）などのノボラックポジ型フォトレジスト；ならびにナコー（Nocor）７２−８６８５（ナショナルスターチ（National Starch）製）およびカーボセット（Carboset）５１５（ＢＦグッドリッチ（BF Goodrich）製）の混合物などのアルカリ現像型の接着剤層を含む、ラミネート（または積層）組成物を用いてよい。）；
（２）フォトレジストを画像露光し、除去可能な支持フィルムを除去し、および例えば希釈したマイクロポジット３５１現像液（シプレイ製）などの現像液でポジ型フォトレジストを現像することによって、マイクロカップの一部のセット（第１サブセット）を選択的に開口させる工程；
（３）開いたカップに、例えば帯電白色色素（ＴｉＯ２）粒子および第１原色の染料または色素を含む流体などの電気泳動流体を充填する工程；
（４）充填したマイクロカップをモノクロディスプレイの製造にて説明したようにシールする工程；および
（５）マイクロカップの別のサブセットについて工程（２）〜（４）を繰り返して、第２および第３原色の電気泳動流体を充填したマイクロカップを形成する工程。
【０１１４】
図９Ａ〜９Ｈは、本発明の方法によるマルチカラー電気泳動ディスプレイを製造する特定の例を示し、以下の工程を含む。
図９Ａ：上述の方法の１つにより製造したマイクロカップアレイを供給する。このマイクロカップアレイはマイクロカップセル（１２２）のアレイを形成するようにウェブ（１２１）に設けられた複数の仕切り壁（１２０）を含む。
図９Ｂ：マイクロカップ（１２２）のアレイに、少なくとも接着剤層（１２３）およびポジ型フォトレジスト（１２４）を有して成るポジ型ドライフィルムフォトレジストをラミネートする。第１のフォトマスク（図示せず）を用いて、マスクで露光をマイクロカップアレイの予め選択した第１サブセット（１２２ａ）に限定しつつ、ＵＶ、可視光または他の放射線によってポジ型フォトレジスト（１２４）を画像露光する。既知のフォトレジスト組成物およびラミネート機構を用いてよい。
図９Ｃ：フォトレジスト（１２４）を現像して、選択し、露光したマイクロカップサブセット（１２２ａ）からフォトレジスト（１２４）および接着剤層（１２３）を除去することにより開口させる。既知のフォトレジスト現像溶媒および溶媒塗布機構を用いてよい。
図９Ｄ：開いたマイクロカップサブセット（１２２ａ）に、第１原色に対応する誘電性溶媒中の帯電色素分散物（１２５ａ）および熱硬化物封止体の前駆体（１２６ａ）（これは溶媒と非相溶性であり、溶媒および色素粒子より小さい比重を有する）を充填する。熱硬化物の前駆体が分離して液相の上部に上澄み層を形成する間またはその後、熱硬化物の前駆体（１２６ａ）を（好ましくは放射線、例えばＵＶによって、好ましさは劣るが熱または湿気によって）硬化させることによって、第１サブセットのマイクロカップ（１２２ａ）をシールして、第１原色の電気泳動流体を有する閉じた電気泳動セルを形成する。別法では、マイクロカップのシールは、熱硬化物の前駆体材料層を液相（１２５ａ）の表面の上に直接被覆することによって実施してよい。
図９Ｅ：第２のマスクを用い、マイクロカップアレイの第２の選択したサブセット（１２２ｂ）に対して図９Ｂに示す工程を繰り返して、第２の選択したマイクロカップサブセット（１２２ｂ）を露光する。必要に応じて、第２サブセットを露光するために第１のマスクを動かして位置合わせし直してよい。
図９Ｆ：マイクロカップの第２の選択したサブセット（１２２ｂ）に対して図９Ｃに示す工程を繰り返して、第２マイクロカップサブセット（１２２ｂ）を開口させる。
図９Ｇ：マイクロカップの第２の選択したサブセット（１２２ｂ）に対して図９Ｄに示す工程を繰り返して、第２原色に対応する色素／溶媒分散物（１２５ｂ）を第２マイクロカップサブセットに充填し、第２サブセット（１２２ｂ）を封止体（１２６ｂ）でシールして、閉じた電気泳動セルを形成する。
図９Ｈ：マイクロカップの第３の選択したサブセット（１２２ｃ）に対して図９Ｂ〜Ｄに示す工程を繰り返して、第３サブセット（１２２ｃ）を露光、開口、充填およびシールし、第３原色に対応する閉じた電気泳動セルを形成する。残りのフォトレジスト（１２４）および接着剤層（１２３）はその後除去し得る。その後、電気泳動セルの封止アレイに、予めパターン形成した透明な上部導体フィルム（１２７）（感圧接着剤、ホットメルト接着剤、熱、湿気または放射線硬化性接着剤であってよい接着剤層（１２８）を予め被覆してある）を位置合わせしてラミネートする。接着剤を硬化させてセルを結合させる。既知のラミネート機構および接着剤を用いてよい。
【０１１５】
マルチカラー電気泳動ディスプレイのための同期化ロール・トゥ・ロール・プロセス
本発明の重要な要旨は、図９Ａ〜Ｈのプロセスを連続方式で実施できるマルチカラー電気泳動ディスプレイのロール・トゥ・ロール製造方法にある。この方法には、ラミネートまたはコートしたマイクロカップアレイを、同期化した（または同調させた）フォトマスク（これはマイクロカップと位置合わせされ、ラミネートしたマイクロカップがウェブにより搬送されるのと同じ速度で動く）を通じて露光することを含む。選択したカップを露光した後、ポジとして作用するフォトレジストを現像し、露光領域にて開口させる。その後、半連続プロセスによって、任意の所望長さのウェブ上にカラーディスプレイを製造でき、これは最終のディスプレイ製品において所望される通りに分割してよい。
【０１１６】
図１０、１０Ａおよび１０Ｂは、ポジとして機能するフォトレジストラミネートを用いる本発明の新規な同期化ロール・トゥ・ロール・フォトリソグラフィ装置（１３０）によって実施される図９Ａ〜Ｈの方法工程を示す。予め形成したマイクロカップアレイ／支持ウェブ（８１）を右上にて中央部へ、例えばアレイ・ストレージ／テンショナ装置（１０５’）（これは、場合により、図８に示すロール・トゥ・ロールアレイ形成プロセスの生産物（１０５）であってよい）などから供給するものとして示す。
【０１１７】
まず、フォトレジストのストレージ（または保存物）（１３２）から中央部へ供給されるポジとして機能するフォトレジスト組成物（１３１）の連続するストリップ（または小片）をマイクロカップアレイ（８１）にラミネートまたはコートする。ラミネートの場合、フォトレジスト組成物（１３１）は、図９に示す接着剤層（１２３）およびポジ型フォトレジスト（１２４）を含んでいてよい。ラミネートは、常套のラミネート装置により、例えばラミネートシリンダ（１３３ａおよび１３３ｂ）の加圧によって実施できる。
【０１１８】
カラーディスプレイを製造するためのロール・トゥ・ロール・フォトリソグラフィ装置（１３０）は、図８に示すマイクロカップアレイを製造するためのロール・トゥ・ロール・フォトリソグラフィ装置（８０）と実質的に同様である。図１０に示す好ましい取り付け配置では、マスク（１３６）を連続ループとして形成し、引っ張った状態にて少なくとも一対の離間した駆動／支持シリンダ（１４０および１４１）と係合するように取り付ける。マスクループ（１３６）は、駆動シリンダ（１４０および１４１）の廻りに沿った湾曲部分（１４３）の間に架かる実質的に真直ぐな部分（１４２）を有する。
【０１１９】
マイクロカップアレイ（８１）は、同様に、少なくとも２つの離間した駆動シリンダ（１５０、１５１）の廻りに係合し、その廻りを通る。アレイ（８１）の真直ぐな部分（１５３）はマスクループ（１３６）の真直ぐな部分（１４２）と平行に位置合わせされるようにする。矢印Ａにて示す方向に回転するようにマスク駆動シリンダ（１４０、１４１）を駆動し、矢印Ｂにて示す反対方向に回転するようにウェブ駆動シリンダ（１５０、１５１）を駆動し、マスクの真直ぐな部分（１４２）およびウェブの真直ぐな部分（１５３）を平行に同じ向き、同じ速度で動かすようにする。マスクおよびウェブの真直ぐな各部分（１４２）および（１５３）は、選択された小さい距離で離間して各々配置することが好ましい。フォトマスク（１３６）は、図８のロール・トゥ・ロール・プロセスに関連して上述した方法によってマイクロカップアレイ（８１）と動きが同期化されていてよい。
【０１２０】
図１０における装置（１３０）の向きは単なる例示であり、要素は示した方法工程を実施するように垂直方向に対して任意の適切な向きで再配置してよいことに留意されたい。示したプロセスの間にマイクロカップアレイ（８１）を支持し、引っ張り、向きを変え（または回転させ）および／または捻る（または捩る）ために追加の常套的な支持体、例えばガイドおよびローラーなどを用いてよい。
【０１２１】
図１０Ａは、マスク（１３６）の一部を上面図にて示す。図１０Ａ中の１０−１０線は、主要図である図１０に示すマスク（１３６）の断面を規定することに留意されたい。同期化したマスク（１３６）のパターンは、マイクロカップの第１サブセット（この例では直線状の列にて３つめのマイクロカップ毎）の表面（１６５）を露光できるように寸法決めおよび位置合わせされた透明部分（１６０）を有することに留意されたい。マスクの不透明部分（１６２）により、残りのマイクロカップおよび壁の領域を露光することが防止される。ＵＶまたは他の放射線の露光後、露光した材料（１３１ｂ）を除去するときに未露光の材料（１３１ａ）をその場に残す適当なフォトレジスト現像液でフォトレジスト（１３１）を洗浄または処理し、露光したマイクロカップの積層体に開口部を形成する。洗浄工程後、マイクロカップアレイを乾燥させてよく、そして、マイクロカップアレイを保存または更なる処理のために巻き取る（１０６）。
【０１２２】
図１０Ｂは、フォトレジスト（１３１）を現像した後のマイクロカップアレイ（８１）の一部を平面図にて示す。図１０Ｂ中の１０’−１０’線は、主要図である図１０に示すマイクロカップアレイ（８１）の断面を規定することに留意されたい。マイクロカップのフロアにある露出したＩＴＯ導体（８８）は透明なマスク部分（１６０）に対応し、露光したフォトレジスト（１３１ｂ）を除去することによって形成した開口部（１６６）を通じて、マイクロカップのサブセットの露出した導体（８８）を見ることができる。マイクロカップおよび壁の残りは、不透明なマスク部分（１６２）に対応する未露光のフォトレジスト（１３１ａ）で覆われたままである。図１０の例では、第１マイクロカップサブセット（透明なマスク部分（１６０）および現像したフォトレジスト開口部（１６６）の双方に位置する）は、各列にて３つめのマイクロカップ毎に開いている、ねじれ形オフセット列を有する。
【０１２３】
図１０では、第１サブセット開口部（１６６）を有するマイクロカップアレイ（８１）を、外側に動く（ＵＶ露光部を離れる）につれて第２のアレイ・ストレージ／テンショナ装置（１０６）（図示せず）で巻き取って示す。必要に応じて、装置（１０６）は連続処理のための更なる処理装置を含んでいてよい。図９Ｄに関連して説明したようにして、開いたマイクロカップを充填およびシールした後、マスク（１３６）の透明部分（１６０）を位置合わせして、図１０のプロセスを（同じまたは追加の装置（１３０）にて）繰り返して、第２マイクロカップサブセットにおいて露光し、開口部を形成してよい。
【０１２４】
図１１は、本明細書に記載の方法、特に図８、９および１０にて説明した方法を用いて、３色ＥＰＤマイクロカップアレイアセンブリを製造するための半連続プロセスを概略的に図示する。図１１のプロセスの例では、予めパターン形成した導体／支持体ウェブをウェブ・ストレージ装置（２０２）から送り込むことで開始する。このウェブは連続ストリップ基材を形成し、これに図１１の（２０４）〜（２３８）の工程から成るプロセスを順次実施し得る。これらの工程を実施するために必要に応じてウェブを装置の所定場所に順次搬送するように、ローラおよびガイドスロットなど（図示せず）でウェブを動かし、向きを変え（または回転させ）、ガイドしてよい。
【０１２５】
工程（２０４）では、ウェブ／導体を放射線硬化性前駆体材料（ＲＣＰＭ：radiation 
curable precoursor material）でコートする。工程（２０６）では、本発明のロール・トゥ・ロール同期化フォトリソグラフィ装置にて、コートしたウェブをマイクロカップマスクを通じて露光する。工程（２０８）では、適当な溶媒組成物を用いて処理または「洗浄」することによって未硬化のＲＣＰＭを除去し、ウェブ上に形成された硬化したマイクロカップアレイを残す。
【０１２６】
選択的な充填を可能にするために、工程（２１１）にて、ポジとして機能するフォトレジストラミネートまたはコーティングをストレージ装置（２１０）から供給し、マイクロカップアレイの上面にラミネートまたはコートし、それによりマイクロカップを各々封じ込める。その後、工程（２１２）で、本発明の別のロール・トゥ・ロール同期化フォトリソグラフィ装置にて、マイクロカップの第１サブセットのみを露光するように構成されたマスクを用いて、フォトレジストを有するマイクロカップアレイを露光する。工程（２１４）では、適当な溶媒組成物を用いてマイクロカップアレイを処理または「洗浄」して、フォトレジストの露光部分を除去する。工程（２１２）はマイクロカップの第１サブセットを露光するのみであるので、フォトレジストの除去はマイクロカップの第１サブセットの上部のみから起こり、その結果、選択的に開口させる。工程（２１６）では、マイクロカップの開いた第１サブセットに第１色素／溶媒組成物を充填する。工程（２１８）では、図９にて上述したように、開いたマイクロカップの第１サブセットをシールし、硬化させる。工程（２１８）のシールプロセスは未露光のフォトレジストを傷つけない。
【０１２７】
その後、工程（２２０）で、本発明の別のロール・トゥ・ロール同期化フォトリソグラフィ装置にて、マイクロカップの第２サブセットを露光させる（他方、残りの第３のサブセットを未露光のままにする）ように構成されたマスクを用いて、マイクロカップアレイを露光する。工程（２２２）では、適当な溶媒組成物を用いてマイクロカップアレイを処理または「洗浄」して、フォトレジストの露光部分を除去する。工程（２２０）はマイクロカップの第２サブセットを露光するのみであるので、フォトレジストの除去はこの第２サブセットの上部のみから起こり、その結果、選択的に開口させる（第３サブセットは閉じたままにする）。工程（２２４）では、マイクロカップの開いた第２サブセットに第２色素／溶媒組成物を充填する。工程（２２６）では、工程（２１８）にて説明したように、開いたマイクロカップの第２サブセットをシールし、硬化させる。
【０１２８】
その後、工程（２３０）にて、適当な溶媒組成物を用いてマイクロカップアレイを処理または「洗浄」して残りのフォトレジストを除去し、それによりマイクロカップの第３サブセットを開口させる。必要に応じて、工程（２３０）は、除去を支援するように、残りのフォトレジストを放射線により露光することを含んでいてもよい。工程（２３２）では、マイクロカップの開いた第３サブセットに第３色素／溶媒組成物を充填する。工程（２３４）では、工程（２１８）にて説明したように、開いたマイクロカップの第３サブセットをシールし、硬化させる。
【０１２９】
工程（２３８）では、予めパターン形成したＩＴＯ上部導体フィルムをＩＴＯがラミネートされたストレージ装置（２３６）から供給し、充填およびシールしたマイクロカップアレイの上面にラミネートする。このプロセスの例では、連続するシールされたＥＰＤアレイストリップの形態で組み立てられた３色ＥＰＤマイクロカップアレイ（２４０）を送り出すことで終了する。マイクロカップアレイ（２４０）はストレージに送り出してよく、または更なる連続的な順次処理工程を続けてもよい。一般的に、更なる処理には、アレイを小分割して別個のアレイ部分（その後、これはパッケージされてＥＰＤ製品を形成する）を形成することが含まれる。
【０１３０】
本発明の特定の態様を参照しつつ本発明を説明して来たが、本発明の真の概念および範囲を逸脱することなく種々の変更が成され得、また均等物で置換され得ることは当業者に理解されるべきである。加えて、特定の状況、材料、組成物、プロセス、処理工程（１つまたはそれ以上）に適用するため、本発明の目的、概念および範囲に対して多くの改変がなされ得る。そのような全ての改変は本発明の特許請求の範囲内に属することを意図するものである。
【０１３１】
例えば、本発明のマイクロカップの製造方法は、電気泳動ディスプレイと同様に、液晶ディスプレイのためのマイクロカップアレイを製造するために使用してもよい。同様に、本発明のマイクロカップの選択的な充填、シールおよびＩＴＯラミネート方法は、液晶ディスプレイの製造に適用してもよい。
【０１３２】
従って、本発明が、必要であれば本明細書の内容を考慮し、従来技術の許容し得る限り広いものとなるように特許請求の範囲により規定されることを望むものである。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】図１は本発明の電気泳動ディスプレイの概略断面図であり、ニュートラル状態にある３つのマイクロカップセルを示す。
【図２】図２は、図１の電気泳動ディスプレイの概略断面図であるが、セルの２つが帯電して色素が一方のプレートに向かって移動している点で異なる。
【図３Ａ】図３Ａは本発明の方法により製造される例示的なマイクロカップアレイの外形を示し、図３Ａは斜視図を示す。
【図３Ｂ】図３Ｂは本発明の方法により製造される例示的なマイクロカップアレイの外形を示し、図３Ｂは平面図を示す。
【図３Ｃ】図３Ｃは本発明の方法により製造される例示的なマイクロカップアレイの外形を示し、図３Ｃは立面図を示し、明瞭化のために垂直方向の縮尺を拡大している。
【図４Ａ】図４Ａは本発明の例示的なマイクロカップアレイの一連の断面図であり、本発明のＥＰＤ（この例ではモノクロディスプレイ）の好ましい組み立て方法の工程を図示する。
【図４Ｂ】図４Ｂは本発明の例示的なマイクロカップアレイの一連の断面図であり、本発明のＥＰＤ（この例ではモノクロディスプレイ）の好ましい組み立て方法の工程を図示する。
【図４Ｃ】図４Ｃは本発明の例示的なマイクロカップアレイの一連の断面図であり、本発明のＥＰＤ（この例ではモノクロディスプレイ）の好ましい組み立て方法の工程を図示する。
【図４Ｄ】図４Ｄは本発明の例示的なマイクロカップアレイの一連の断面図であり、本発明のＥＰＤ（この例ではモノクロディスプレイ）の好ましい組み立て方法の工程を図示する。
【図５Ａ】図５Ａは熱硬化物の前駆体をコートした導体フィルムをＵＶ放射線でフォトマスクを通じて（「上部露光」）フォトリソグラフィ画像露光することを伴う、マイクロカップを製造するための基本的なプロセス工程を示す。
【図５Ｂ】図５Ｂは熱硬化物の前駆体をコートした導体フィルムをＵＶ放射線でフォトマスクを通じて（「上部露光」）フォトリソグラフィ画像露光することを伴う、マイクロカップを製造するための基本的なプロセス工程を示す。
【図６Ａ】図６Ａは熱硬化物の前駆体をコートしたベース導体フィルムをＵＶ放射線でフォトリソグラフィ画像露光することを伴う、マイクロカップを製造するための別のプロセス工程を示し、透明基材上のベース導体パターンがフォトマスクの代替として機能し（「底部露光」）、放射線に対して不透明である。
【図６Ｂ】図６Ｂは熱硬化物の前駆体をコートしたベース導体フィルムをＵＶ放射線でフォトリソグラフィ画像露光することを伴う、マイクロカップを製造するための別のプロセス工程を示し、透明基材上のベース導体パターンがフォトマスクの代替として機能し（「底部露光」）、放射線に対して不透明である。
【図７Ａ】図７Ａは上部露光および底部露光の原理を組み合わせた画像フォトリソグラフィを伴う、マイクロカップを製造するための別のプロセス工程を示し、これにより、上部フォトマスク露光で１つの横方向に、不透明なベース導体フィルムを通じた底部露光でこれに垂直な横方向に壁を硬化させるものである（「組み合わせ露光」）。
【図７Ｂ】図７Ｂは上部露光および底部露光の原理を組み合わせた画像フォトリソグラフィを伴う、マイクロカップを製造するための別のプロセス工程を示し、これにより、上部フォトマスク露光で１つの横方向に、不透明なベース導体フィルムを通じた底部露光でこれに垂直な横方向に壁を硬化させるものである（「組み合わせ露光」）。
【図８】図８、８Ａおよび８Ｂは本発明の新規な同期化ロール・トゥ・ロール・フォトリソグラフィ装置により実施される図５Ａ〜Ｃの方法工程を示す。
【図９Ａ】本発明の方法によりマルチカラー電気泳動ディスプレイを製造する一例を示す。
【図９Ｂ】本発明の方法によりマルチカラー電気泳動ディスプレイを製造する一例を示す。
【図９Ｃ】本発明の方法によりマルチカラー電気泳動ディスプレイを製造する一例を示す。
【図９Ｄ】本発明の方法によりマルチカラー電気泳動ディスプレイを製造する一例を示す。
【図９Ｅ】本発明の方法によりマルチカラー電気泳動ディスプレイを製造する一例を示す。
【図９Ｆ】本発明の方法によりマルチカラー電気泳動ディスプレイを製造する一例を示す。
【図９Ｇ】本発明の方法によりマルチカラー電気泳動ディスプレイを製造する一例を示す。
【図９Ｈ】本発明の方法によりマルチカラー電気泳動ディスプレイを製造する一例を示す。
【図１０】図１０、１０Ａおよび１０Ｂはポジとして作用するフォトレジストラミネートまたはコートを用いる本発明の新規な同期化ロール・トゥ・ロール・フォトリソグラフィ装置により実施される図９Ａ〜Ｈの方法工程を示す。
【図１１】図１１は３色ＥＰＤマイクロカップアレイアセンブリを製造するための例示的な半連続プロセスを概略的に図示する。