(57)【要約】本発明は、明確な形状、大きさ、及びアスペクト比を有し、誘電体溶剤中に分散した荷電された顔料粒子が充填された分離されたセルを含む電気泳動ディスプレイ、及びその製造のための新規なプロセスに関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気泳動ディスプレイに使用される分離されたセルを準備するプロセスであって、
ａ）予め形成された孔を有する膜を導電性膜に積層する工程と、
ｂ）誘電体溶剤又は溶剤の混合物中に荷電された顔料を浮遊させた液を、アレイ状の孔に充填する工程と、
ｃ）充填された孔を封止する工程と、を含むプロセス。
【請求項２】
上記膜が、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂である請求項１のプロセス。
【請求項３】
上記熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂が、ポリエチレン・テレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン・ナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート、ポリメチル・メタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリスルホン、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリシロキサン、エポキシ樹脂、ポリオレフィン、ポリシクロオレフィン、ポリアミド、ポリイミド、硬化ビニルエステル、硬化不飽和ポリエステル、硬化多官能価ビニルエーテル、硬化多官能価アクリレート、硬化多官能価アリル、又は他の共重合体である請求項２のプロセス。
【請求項４】
上記膜が着色された請求項１のプロセス。
【請求項５】
上記封止が、電気泳動流体の誘電体溶剤より軽く、不混和である封止組成物を硬化させて行われる請求項１のプロセス。
【請求項６】
上記封止組成物の硬化が、熱、水分、溶剤蒸発、又は放射により行われる請求項５のプロセス。
【請求項７】
上記封止組成物が、上記電気泳動流体と予め混ぜられ、相分解する間又はその後に硬化され、電気泳動流体の上に浮かぶ層を形成する請求項５のプロセス。
【請求項８】
上記封止組成物が、多価のアクリレート又はメタクリレート、シアノアクリレート、ビニルベンゼンを含む多価のビニル、ビニルシラン、ビニルエーテル、多価のエポキシド、多価のイソシアネート、多価のアリル、架橋機能グループを含むオリゴマー又はポリマー等からなるグループから選択される材料を含む請求項７のプロセス。
【請求項９】
上記封止が、上記誘電体流体の上に、上記誘電体溶剤又は溶剤の混合物と少なくとも部分的に不混和で、上記誘電体溶剤又は溶剤の混合物より小さな比重を有する封止組成物を積層し、続いて封止組成物を硬化して行われる請求項１のプロセス。
【請求項１０】
上記封止組成物が、上記組成物が上記誘電体流体の上に積層された後に蒸発させる、揮発性の溶剤又は溶剤の混合物により希釈される請求項９のプロセス。
【請求項１１】
上記被覆された封止組成物が、溶剤の蒸発、放射、加熱、水分、又は被覆層と電気泳動流体との間の界面反応により硬化する請求項９のプロセス。
【請求項１２】
上記被覆された封止組成物が、炭化水素ゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、熱可塑性エラストマ、多価のアクリレート又はメタクリレート、シアノアクリレート、ビニルベンゼンを含む多価のビニル、ビニルシラン、ビニルエーテル、多価のエポキシド、多価のイソシアネート、多価のアリル、架橋機能グループを含むオリゴマー又はポリマー等からなるグループから選択される材料を含む請求項９のプロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、明確な形状、大きさ、及びアスペクト比を有し、誘電体溶剤中に分散した荷電された顔料粒子が充填された、分離されたセルを含む電気泳動ディスプレイ、及びその製造のための新規なプロセスに関する。
【０００２】
ｂ）関連技術の説明
電気泳動ディスプレイ（ＥＰＤ）は、溶液中に浮遊させた荷電された顔料粒子の電気泳動現象に基づく非放出装置である。１９６９年に最初に提案された。ディスプレイは、通常、互いに対向配置され、スペーサを用いて分離された電極を備えた２つのプレートを含む。一般には、見る側である電極の１つは透明である。受動型のＥＰＤにとっては、上部（見る側）の行と列の電極と底部プレートは、それぞれディスプレイを駆動するのに必要とされる。逆に、底面上の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）のアレイと、見る側の基板上の共通のパターニングされていない透明導電体プレートは、能動型のＥＰＤに必要となる。着色された誘電体溶剤と、その中に分散された荷電された顔料粒子から構成された電気泳動流体は、２つの電極の間に挟まれる。
【０００３】
２つの電極間に電位差が印加された場合、顔料粒子は、顔料粒子とは反対の極性のプレートに引きつけられて移動する。これにより、選択的にプレートを荷電することにより決定される、透明プレートが示す色彩は、溶剤の色彩か、または顔料粒子の色彩かのいずれかである。プレートの極性の逆転により、粒子は反対のプレートに移動して色彩を反対にする。透明プレートの中間色素濃度による中間の色彩濃度（グレーの色調）は、電圧の範囲を通してプレートの電荷を制御することにより得られる。
【０００４】
異なったピクセル又はセル構造のＥＰＤは、これより先に、例えばパティション型ＥＰＤ（Ｍ．Ａ．ホッパー、Ｖ．ノボトニー、IEEE Trans. Electr. Dev.,26(8)：1149-1152頁（1979年））や、マイクロカプセル入りＥＰＤ（米国特許5,961,804、5,930,026、6,017,584）として紹介されている。これらのそれぞれは、以下で述べるような独自の問題を有する。
【０００５】
パティション型ＥＰＤでは、２つの電極間にパティションがあり、沈殿のような粒子の望まない動きを防止するために、その空間を小さなセルに分割する。しかしながら、パティションの形成、ディスプレイに溶剤を充填し、ディスプレイ中に溶剤を封止し、互いに分離された異なった色彩の懸濁液を保持するプロセスにおいて困難がある。
【０００６】
マイクロカプセル入りＥＰＤは、基本的に２次元配置のマイクロカプセルを有し、それぞれのマイクロカプセルは、その中に、誘電体溶剤と、誘電体溶剤と視覚的にコントラストを有する荷電された顔料粒子とからなる電気泳動合成物を有する。マイクロカプセルは、界面重合、その場重合、又は物理的プロセス、液中硬化、又は単純／複雑コアセルベーションのような他の公知の方法により形成される。マイクロカプセルは、一般には、水を含んだ溶液中で準備され、有用なコントラスト比を達成するために、その平均粒子サイズは比較的大きい（５０−１５０ミクロン）。大きなマイクロカプセルサイズは、小さなひっかき抵抗性と、所定の電圧に対する遅い応答時間を生じる。なぜならば、大きなカプセルには、２つの対向電極の間に大きな間隔が必要だからである。また、水を含んだ溶剤中で準備されるマイクロカプセルの親水性シェルは、高温、多湿の状況で高感度となる。マイクロカプセルが、それらの欠点を回避するために、多量のポリマーマトリックスに埋め込まれた場合、マトリックスの使用は、より遅い応答時間および／または低いコントラスト比を招く。スイッチング速度を改善するために、電荷制御薬品が、この型のＥＰＤにしばしば必要となる。しかしながら、水を含む溶剤中でのマイクロカプセル工程は、使用される電荷制御薬品の型を制限する。マイクロカプセルシステムに関連する他の欠点は、色彩の適用に対して、貧弱な解像度と貧弱な指定能力を含む。
【発明の開示】
【０００７】
本発明の第１の態様は、明確な形状、大きさ、及びアスペクト比を有し、誘電体溶剤中に分散した荷電された顔料粒子が充填された、分離されたセルを含む改良された電気泳動ディスプレイに関する。セルは独立して封止されている。
【０００８】
本発明の他の態様は、そのような電気泳動ディスプレイの製造のための新規なプロセスに関する。
【０００９】
更に、本発明の態様は、明確な形状、大きさ、及びアスペクト比のセルの準備に関する。セルは、誘電体溶剤中に分散し、本発明により準備されたマイクロカップから形成された荷電された顔料粒子の浮遊を封じ込める。本発明の好ましい具体例の１つでは、マイクロカップを準備するプロセスは、予めパターンの形成されたメールモールド（雄型）を有する導電性膜上に積層された熱可塑性又は熱硬化性の前駆物質を浮き出し加工する工程と、続いて、放射、冷却、溶剤蒸発又は他の手段により熱硬化性の前駆物質が硬化する途中又は硬化後に、メールモールドを取り外す工程とを含む。代わりに、本発明の他の好ましい具体例では、マイクロカップは、放射線硬化層により覆われた導電性膜の像様露光する工程と、それに続く、露光領域が硬化した後に非露光領域を除去する工程とから形成されても良い。本発明の他の好ましい具体例では、マイクロカップは、導電性膜上への予め開口された孔を有する積層されたスペーサから形成されても良い。予め開口されたスペーサ膜と導電体膜との間の接着は、スペーサ膜に対して接着剤と良い溶剤を用いることにより改良できる。熱又は紫外線（ＵＶ）放射は、接着を増幅するために使用されても良い。
【００１０】
大きな範囲の大きさ、形状、開口比を有する耐溶解性や熱機械的に安定なマイクロカップは、前述の方法のいずれかにより準備することができる。続いて、マイクロカップは誘電体溶剤中の荷電された顔料粒子からなる懸濁液が充填され、封止される。
【００１１】
本発明の他の態様は、誘電体溶液中に分散した荷電された顔料粒子を含む泳動溶液が充填されマイクロカップの封止に関する。封止は、多くの方法により行われる。好ましいアプローチの１つでは、充填工程の前に、泳動溶液中に熱硬化性又は熱可塑性の前駆物質を分散させることにより完成する。熱硬化性又は熱可塑性の前駆物質は、誘電体の溶剤とは混合させることができず、溶剤や顔料粒子より低い比重を有する。充填後、熱硬化性又は熱可塑性の前駆物質層は、泳動溶液から分離され、溶剤の上部に上清層を形成する。続いて、マイクロカップの封止が、従来のように、溶剤の蒸発、界面反応、加熱又は放射により前駆物質を硬化させて行われる。上述の２又はそれ以上の硬化メカニズムの組み合わせにより封止工程の歩留まりやスループットが改良されるが、ＵＶ放射はマイクロカップを封止するのに好ましい方法である。
【００１２】
代わりに、特に、封止前駆物質が、少なくとも部分的に誘電体溶剤と融和性のある場合に、電気泳動溶液を、熱硬化性又は熱可塑性の前駆物質を含む溶剤で電気泳動液を保護することにより行っても良い。続いて、溶剤の蒸発、界面反応、水分、熱、放射又は硬化メカニズムによる前駆物質の硬化により、封止が行われる。ＵＶ硬化へと続く界面重合は、この封止工程に非常に有用である。電気泳動層と保護層との間の混合は、界面重合による界面での薄いバリア層の形成により十分に抑制される。続いて、好ましくはＵＶ放射による硬化工程により、封止が完了する。混合の程度を低減するために、保護膜の比重を、電気泳動液の比重より十分に小さくすることが望まれる。用いられた色素が封止材料中で少なくとも部分的に溶けやすい場合に、２つの工程からなる保護工程は、特に有用である。界面活性剤やフィラ粒子のような添加物は、封止層の特性を更に改良するために使用しても良い。封止プロセスは、本発明では特に特徴的である。
【００１３】
本発明の他の態様は、明確な形状、大きさ、及びアスペクト比を有する分離されたセルを含むモノクロの電気泳動ディスプレイの製造プロセスに関する。製造工程は、上述のいずれか１つの方法でマイクロカップを準備する工程と、電気泳動液をマイクロカップに充填する工程と、マイクロカップを封止し分離する工程と、最後に接着層で予め覆われた第２の導電性膜で封止され分離されたマイクロカップを覆う工程とを含む。この複合的な工程のプロセスは、連続して、ロールトゥロールで行うことができる。
【００１４】
本発明の他の態様は、予め形成したマイクロカップをポジ型フォトレジスト層で覆い、ポジ型フォトレジストを像様露光して、複数のマイクロカップを選択的に開口し、レジストを現像して、開口されたカップに色の付いた電気泳動液を充填し、充填したマイクロカップを封止プロセスで封止するカラーの電気泳動ディスプレイの製造プロセスに関する。これらの工程は、異なった色の電気泳動液が充填され、封止されたマイクロカップを形成するのに繰り返される。
【００１５】
マイクロカップ構造と封止プロセスは、ＥＰＤの準備のための弾力性があり効率の良いロールトゥロールの連続製造プロセスのフォーマットを可能とする。ディスプレイはＩＴＯ／ＰＥＴのような導電性膜の連続したウエブ上で準備される。例えば、（１）マイクロエンボス又はフォトリソグラフ法、又は予め孔が設けられたスペーサ膜を積層することにより、導電性膜上にマイクロカップ構造を形成し、（２）電気泳動液をマイクロカップに充填し、マイクロカップを封止し、（３）他の導電性膜で封止された伝導性膜をマイクロカップに積層し、（４）所望の大きさや組み立てるためのフォーマットに、ディスプレイを切断することによる。
【００１６】
上述のように、これらの複数工程のプロセスは、連続又は半連続のロールトゥロールで行われる。従って、体積が大きく、安価な製品に適している。それらのプロセスは、体積が大きい製品の操作のための他のプロセスと比較して効率的で安価である。
【００１７】
本発明のＥＰＤの大きな特長は、マイクロカップの壁が実際に組み込まれたスペーサで、上部と下部の基板を所定の距離だけ隔てて保持する。マイクロカップディスプレイの機械的特性や構造的完全は、スペーサ粒子を用いて製造されたディスプレイを含む、従来のいずれのディスプレイより十分に良い。加えて、マイクロカップを含むディスプレイは、ディスプレイが曲げられ、延ばされ、例えばタッチスクリーンの応用のように押すような圧力のもとにある場合、信頼のできるディスプレイ動作を含む所望の機械的特性を有する。マイクロカップ技術の使用は、また、ディスプレイパネルの大きさを制限して予め規定し、予め制限された領域の中でディスプレイ液を制限するエッジ封止接着剤を不要とする。エッジ封止接着法により準備された従来のディスプレイ中のディスプレイ液は、ディスプレイが切断された場合や、ディスプレイを通る孔が形成された場合に、完全にリークする。傷ついたディスプレイは、もはや機能しない。これに比較してマイクロカップ技術で準備されたディスプレイ中のディスプレイ液は、互いのセル中に閉じ込められて、分離されている。マイクロカップディスプレイは、能動領域でディスプレイ液を失うことによる、ディスプレイの動作を損なうリスクを伴わずに、いずれの次元にも切断できる。換言すれば、マイクロカップ構造は、フォーマットの自由なディスプレイ製造プロセスを可能しに、かかるプロセスは、所望のフォーマットに切断できる広いシートフォーマットのディスプレイの、連続したアウトプットを行う。特に、色やスイッチング速度のような異なった特性の液でセルが満たされた場合に、分離されたマイクロカップ又はセル構造が特に重要である。マイクロカップ構造無しに、隣接した領域の液が、操作中に混じり、クロストークするのを防止するのは非常に困難である。
【００１８】
本発明により準備された電気泳動ディスプレイは、特に湿度や温度のような環境に敏感ではない。ディスプレイは、薄く、弾力性を有し、耐久性が有り、取り扱いやすく、そしてフォーマットが自由である。本発明にかかる電気泳動ディスプレイは、好ましいアスペクト比と明確に規定された形状および大きさを含み、双方向に反射するディスプレイは、優秀は色彩の呼び出しと、高いコントラスト比、および高いスイッチング速度の、分離されたセルを含む。従来技術のプロセスがもたらす電気泳動ディスプレイの欠点はこのようにすべて排除される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
定義
この明細書で定義がない限り、すべての技術用語は、それらが一般に使用され当業者に理解されるような従来の定義に従って用いられる。
「マイクロカップ」は、マイクロエンボス、像様露光、又は予め孔をあけたスペーサ膜により形成される、カップのような窪みをいう。
「セル」は、本発明の文脈では、蓋を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。セルは、溶剤又は混合溶剤に分散された荷電された顔料粒子で満たされる。
マイクロカップ又はセルを描く場合の「明確な（well-defined）」は、マイクロカップ又はセルが、製造プロセスの固有のパラメータに従って予め決められた明確な形状、大きさ、およびアスペクト比を有することを示す。
「分離された（isolated）」は、封止層で個別に封止されたセルをいう。
「アスペクト比」は、電気泳動ディスプレイの分野で一般に知られている用語である。本願では、マイクロカップの幅に対する深さの比、又は長さに対する深さの比をいう。
【００２０】
好適な具体例
図１に示すように、本発明の電気泳動ディスプレイは、少なくともその１つが透明（１０）である２つの電極プレート（１０、１１）と、２つの電極の間に挟まれた明確なセル（１２）の層を含む。セルは、明確な形状および大きさを有し、着色された誘電体溶剤中に分散された荷電された顔料粒子で満たされる。セルは、封止層（図示せず）により封止される。２つの電極間に電位差が設けられた場合、荷電粒子は一方に移動し、顔料の色又は溶剤の色のいずれかが、透明導電体膜を通して見える。２つの導電体に少なくとも一方が、パターンされる。そのような電気泳動ディスプレイの準備プロセスは、多くの態様を含む。
【００２１】
１．マイクロカップの準備
Ｉ（ａ）エンボスによるマイクロカップの準備
このプロセス工程は、図２ａ、２ｂに示される。メールモール（２０）は、ウエブ（２４）の上部（図２ａ）又は下部（図２ｂ）のいずれに配置しても良い。透明導電性基板は、ガラスプレート又はプラスチック基板上に透明導電性膜（２１）を形成して作製する。熱可塑性又は熱硬化性の前駆物質層（２２）が、続いて導電性膜の上に被覆される。熱可塑性又は熱硬化性の前駆物質層は、そのガラス転移温度より高温で、ローラ、板、又はベルトの形状のメールモールでエンボス加工される。
【００２２】
マイクロカップを準備するための熱可塑性又は熱硬化性の前駆物質は、多官能価アクリレート又はメタアクリレート、ビニルエーテル、エポキシド、それらのオリゴマー（低重合体）、ポリマー（重合体）等でも良い。多官能価アクリレートとそれらの低重合体が最も好ましい。多官能価エポキシドと多官能価アクリレートの組み合わせは、また、物理的機械的な特性を達成するために非常に有用である。ウレタンアクリル酸塩又はポリエステルアクリレートのような、弾性が付与された架橋しうる低重合体は、エンボスされたマイクロカップの曲げ抵抗を改良するのによく添加される。合成体は、低重合体、モノマー、添加剤、および選択的に重合体を含む。このクラスの材料のガラス転移温度（又はＴｇ）は、通常、約−７０℃から約１５０℃の範囲であり、好適には約−２０℃から約５０℃の範囲である。マイクロエンボスプロセスは、一般にはＴｇより高い温度で行われる。加熱されたメールモールド、又はモールドがそれに向かって押しつけられる加熱されたハウジング基板が、マイクロエンボスの温度や圧力を制御するのに用いられる。
【００２３】
図２ａ、２ｂに示すように、前駆物質層が硬化する途中又は硬化後に、モールドがはずされ、マイクロカップ（２３）のアレイが露出する。前駆物質層の硬化は冷却により達成され、架橋は放射、加熱、又は水分により達成される。もし、熱可塑性の前駆物質の硬化がＵＶ放射により行われた場合、２つの図に示すように、ＵＶは、ウエブの底部又は上部から透明導電性膜の上に放射されてよい。代わりに、ＵＶランプはモールドの内部に配置されてもよい。この場合、モールドは透明で、予めパターンが形成されたメールモールドを通って熱硬化性前駆物質層の上にＵＶ光を放射できなければいけない。
【００２４】
メールモールドの準備
メールモールドは、エッチング又は電気メッキのいずれかに続く、ダイヤモンドターンプロセス又はフォトレジストプロセスにより準備される。メールモールドの準備のための典型的な例を、図３に示す。電気メッキ（図３ａ）では、ガラスベース（３０）に、クロム・インコネルのようなシード金属（３１）の薄層（一般には３０００Å）が堆積される。続いて、フォトレジスト（３２）の層により覆われ、ＵＶ露光される。マスク（３４）が、ＵＶとフォトレジスト層（３２）との間に配置される。フォトレジストの露光領域は硬化する。露光されない領域は、続いて適当な溶剤を用いた洗浄により除去される。残された硬化したフォトレジストは、乾燥され、シード金属の薄層で再度覆われる。マスター（図３ｂ）が、電気鋳造のために準備される。電気鋳造のための一般的な材料は、ニッケルコバルト（３３）である。代わりに、「薄いカバーシート光媒体の連続製造」（SPIE Proc. 1663:324 (1992)）に記載されたような、ニッケルサルファメート電気鋳造又は非電着性ニッケル堆積で、マスターを形成することもできる。モールドの床（図３ｄ）は、一般には５０から４００ミクロンである。マスターは、また、電子ビーム描画、ドライエッチング、化学エッチング、レーザエッチング、又は「マイクロ光学用複写技術（SPIE Proc. 3099:76-82 (1997)）」に記載されたレーザ干渉を含む他のマイクロエンジニアリング技術を用いて形成してもよい。代わりに、モールドは、プラスチック、セラミック、又は金属を用いたフォトマシーニングにより形成されても良い。
【００２５】
図４ａは、マイクロエンボスで準備された一般的なマイクロカップの光学プロファイロメトリ３次元プロファイルである。図４ｂは、上方から見たマイクロカップの開口部を示す光学顕微鏡写真である。図４ｃは、深さを示すマイクロカップの列の、光学プロファイロメトリ垂直断面図である。
【００２６】
Ｉ（ｂ）像様露光によるマイクロカップの準備
代わりに、マイクロカップは、導電性膜（５２）を覆う放射硬化材料（５１）をＵＶ又はマスク（５０）を通る他の放射形態による像様露光で形成しても良い。導電性膜（５２）はプラスチック基板（５３）の上に設けられる。
【００２７】
ロールトゥロール・プロセスでは、フォトマスクはウエブと同期し、ウエブと同じ速度で移動する。図５ａのフォトマスク（５０）では、暗い四角（５４）が不透明な領域を示し、暗い四角の間の空間が透明な領域を示す。ＵＶは透明な領域（５５）を通って放射硬化材料の上に放射される。露光された領域は硬化し、（マスクの不透明な領域で保護された）露光されない領域は、続いて、適当な溶剤又は現像液で除去され、マイクロカップ（５６）が形成される。溶剤又は現像液は、メチルエチルケトン、トルエン、アセトン、イソプロパノール等の、放射硬化材料を溶かし、粘度を下げるのに一般的に使用される材料から選択される。
【００２８】
図５ｂおよび５ｃは、像様露光によりマイクロカップを準備するための他の２つの選択肢を示す。それらの２つの形態の特徴は、図５ａに示されたものと本質的の同一であり、対応する部分には同じ番号が付されている。図５ｂでは、使用される導電性膜（５２）は不透明であり、予めパターニングされている。この場合、フォトマスクとして働く導電性パターンを通して放射感光材料を像様露光するのに適している。続いて、マイクロカップ（５６）は、ＵＶ放射の後に露光されない領域を除去することにより形成される。図５ｃでは、導電性膜（５２）が不透明であり、ライン状にパターニングされている。放射硬化材料は、第１のフォトマスクとして働く導電性のラインパターン（５２）を通って底から露光される。第２の露光は、導電性ラインに直交するラインパターンを有する第２のフォトマスク（５０）を通して他の側から行われる。露光されない領域は、続いて、溶剤又は現像液で除去され、マイクロカップ（５６）が露出する。
【００２９】
Ｉ（ｃ）マイクロカップを準備するための代わりの方法
上記セクションＩ（ａ）および（ｂ）で述べた方法に加えて、導電性膜の上に予め開口されたアレイ状の孔を有するスペーサ膜を重ねることによっても準備できる。予め開口された孔を有するための、適当なスペーサ膜材料は、ポリエチレン・テレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン・ナフサレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリサルフォン、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリシロキサン、エポキシ樹脂、ポリオレフィン、ポリシクロレフィン、ポリアミド、ポリイミド、硬化ビニルエステル、硬化不飽和ポリエステル、硬化多官能価ビニルエーテル、硬化多官能価アクリレート、硬化多官能価アリル、および他の共重合体のような、熱硬化性又は熱可塑性樹脂を含む。スペーサ膜は、澄んだ、不透明な、又は着色されたものでも良い。膜の積層には、圧力感応接着剤、ホットメルト接着剤、熱、水分または放射硬化接着剤のような接着剤が用いられる。代わりに、予め孔が設けられたスペーサ膜が、熱や、スペーサ膜用の適当な溶剤を用いて導電性膜の上に積層され、続いて、乾燥させても良い。適当な溶剤の例は、ＴＨＦ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサン、エチルアセテート、およびそれらの誘導体を含み、それらの溶剤はＰＭＭＡやポリカーボネートに特に有用である。
【００３０】
一般に、マイクロカップはどのような形状でもよく、その大きさと形状は変化する。マイクロカップは、１つのシステムでは、本質的に同じ大きさ、形状である。しかしながら、工学的硬化を最大にするために、異なった形状、大きさの混じったマイクロカップを形成しても良い。例えば、赤い色の分散で満たされたマイクロカップは、緑のマイクロカップや青のマイクロカップとは異なった形状又は大きさを有してもよい。更に、ピクセルは、異なった色で異なった数のマイクロカップから形成されても良い。例えば、ピクセルは、多くの小さな青いマイクロカップ、多くの大きな赤いマイクロカップ、および多くの小さな青いマイクロカップから形成されても良い。３つの色に対して、同じ形状、同じ数である必要はない。
【００３１】
マイクロカップの開口部は、円、四角、矩形、六角形、又は他の形状でも良い。開口部の間に壁領域は、所望の機械的特性を維持するとともに、高い色の彩度とコントラストを達成するために、小さいほうが好ましい。従って、ハニカム形状の開口部が、例えば円形の開口部より好ましい。
【００３２】
反射型電気泳動ディスプレイでは、それぞれの独立したマイクロカップの寸法は、約１×１０２から約１×１０６μｍ２の範囲、好適には、約１×１０３から約１×１０５μｍ２の範囲である。マイクロカップの深さは、約５から約２００ミクロンの範囲であり、好適には約１０から約１００μｍの範囲である。全面積に対する開口部の比は、約０．０５から約０．９５、好適には約０．４から約０．９である。
【００３３】
II．懸濁液／分散液の準備
マイクロカップに充填される懸濁液は、その中に荷電された顔料粒子が分散された誘電体溶剤を含み、かかる粒子は電場の影響下で移動する。懸濁液は選択的に、電場中で移動し又は移動しない、付加的なコントラスト色素を含む。分散液は、米国特許 6,017,584、5,914,806、5,573,711、5,403,518、5,380,362、4,680,103、4,285,801、4,093,534、4,071,430、3,668,106、IEEE Trans. Electron Devices, 24:827 (1977)、および J.Appl.Phys.49(9):4820(1978)のような公知の方法により準備される。荷電された粒子は、粒子が浮遊する媒体と視覚的なコントラストを有する。媒体は、好ましくは低い粘度を有し、誘電率が、約１から約３０の範囲、好適には高い粒子移動度のために約２から約１５の誘電体溶剤である。適当な誘電体溶剤の例は、デカヒドロナフタリン（ＤＥＣＡＬＩＮ）、５−エチリデン−２−ノルボルネン、脂肪性オイル、パラフィンオイルのような炭化水素、トルエン、キシレン、フェニルキシルエチレン、ドデシルベンゼン、およびアルキルナフタレンのような芳香族炭化水素、ペルフルオロデカリン、ペルフルオロトルエン、ペルフルオロキシレン、ジクロロベンゾトリフロライド、３，４，５−トリクロロベンゾトリフロライド、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のようなハロゲン化溶剤、およびミネソタ州セントポール、３Ｍカンパニー製のＦＣ−４３、ＦＣ−７０、およびＦＣ−５０６０のようなペルフロロ溶剤、オレゴン州ポートランド、ＴＣＩアメリカ製のポリ（ペルフルオロプロピレン・オキサイド）、ニュージャージー州リバーエッジ、ハロカーボン・プロダクト・コーポレーション製のハロカーボンオイルのようなポリ（クロロトリフルオロエチレン）のようなポリマーを含む低分子量ハロゲン、オーシモント製のゴールデン又はデラウエア州、デュポン製のクリトックオイルやグレーシズ・ケー・フルイドシリーズのようなペルフルオロポリアルキルエーテルを含む。１の好ましい具体例では、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）が誘電体溶剤として使用される。他の好適な具体例では、ポリ（ペロフルオロプロピレン酸化物）が誘電体溶剤として使用される。
【００３４】
コントラスト色素は、染料又は顔料である。イオン化しないアゾやアントラキノン染料が特に有用である。有用な染料の例は、これらに限定するものではないが、アリゾナ州ピラム・プロダクト・カンパニー製のオイルレッドＥＧＮ、スーダンレッド、スーダンブルー、オイルブルー、マクロレックスブルー、ソルベントブルー３５、ピラムスピリットブラックおよびファストスピルットブラックや、アルドリッチ製のスーダンブラックＢ、ＢＡＳＦ製のサーモプラスチック・ブラックＸ−７０、アルドリッチ製のアントラキノン・ブルー、アントラキノン・イエロー１１４、アントラキノン・レッド１１１、１３５、アントラキノングリーン２８を含む。コントラストカラー顔料の場合、カラー顔料粒子も、誘電体媒体中に分散されている。それらのカラー粒子は、好ましくは荷電されていない。コントラストカラー顔料の粒子が荷電されている場合、荷電された第１の顔料粒子の電荷と反対の電荷を運ぶことが好ましい。双方の型の顔料粒子が同じ電荷を運ぶ場合、異なった電子密度又は異なった電気泳動移動度を有するべきである。
【００３５】
荷電された第１の顔料粒子は、好適には白で、ＴｉＯ２のような、有機顔料又は無機顔料でもよい。着色された顔料粒子が用いられた場合、フタロシアニン・ブルー、フタロシアニン・グリーン、ダイアリライド・イエロー、ダイアリライドＡＡＯＴイエロー、キナクリドン、アゾ、ローダミン、サンケミカル製のペリレン顔料シリーズ、カントケミカル製のハンサ・イエローＧ粒子、フィッシャー製のカーボン・ランプブラックのような有機又は無機顔料から形成されることが好ましい。粒子の大きさは、好適には０．０１から５ミクロンの範囲であり、更に好適には０．０５から２ミクロンの範囲である。粒子は、受容できる光学的特徴を有すべきであり、誘電体溶剤により膨張したり軟化したりすべきではなく、化学的に安定であるべきである。結果の懸濁液も、沈降、クリーミング、または凝集に対して、通常の操作条件のもとで安定であるべきである。
【００３６】
顔料粒子は、自然電荷を有し、又は電荷制御薬品を用いて明確に荷電され、又は誘電体溶剤中で浮遊する場合に、電荷が必要とされる。適当な電荷制御薬品は公知であり、自然界で重合又は非重合であり、イオン化又は非イオン化されており、エアロゾルＯＴ、ナトリウム・ドデシルベンゼンスルフォネート、金属石けん、ポリブテン・サクシニミド、マレック・アンハイドライド共重合体、ビニルピリダイン共重合体、ビニルピロリドン共重合体（例えばインターナショナル・スペッシャルティ・プロダクト製のガネックス）、（メタ）アクリル酸共重合体、またはＮ，Ｎ−ジメチルアミノエチル・（メタ）アクリレート共重合体のようなイオン化界面活性剤を含む。フッ化界面活性剤は、ペルフルオロカーボン溶剤中の電荷制御薬品として、特に有用である。それらは、３Ｍカンパニー製のＦＣ−１７０Ｃ、ＦＣ−１７１、ＦＣ−１７６、ＦＣ４３０、ＦＣ４３１、およびＦＣ−７４０のようなＦＣフルオロ界面活性剤、デュポン製のゾニルＦＳＡ、ＦＳＥ、ＦＳＮ、ＦＳＮ−１００、ＦＳＯ、ＦＳＯ−１００、ＦＳＤ又はＵＲのようなゾニル・フルオロ界面活性剤を含む。
【００３７】
好適な荷電顔料懸濁液は、グラインディング、ミリング、アトライティング、マイクロフルイダイジング、および超音波技術で形成してもかまわない。例えば、微細な粉体状の顔料粒子が懸濁液の溶剤に加えられ、結果の混合物が数時間ボールミル又は研磨されて、高度に凝集された乾燥顔料粉が、第１粒子に砕かれる。より好適ではないが、懸濁媒体の色を生じる染料又は顔料が、ボールミル工程中に，懸濁液に加えられても良い。
【００３８】
沈殿法又は顔料粒子のクリーミングは、適当な重合体を備えた粒子をマイクロエンカプセルして（マイクロカプセルに入れる）、その比重を誘電体溶剤の比重にあわせることにより排除できる。顔料粒子のマイクロエンカプセレーションは、化学的又は物理的に完了する。典型的なマイクロエンカプセレーションプロセスは、界面重合化、その場重合化、相分離、アセルベーション、静電気コーティング、スプレイ乾燥、流動床コーティング、および溶剤蒸発を含む。
【００３９】
黒／白電気泳動ディスプレイでは、懸濁液は黒い誘電体溶剤中に分散した酸化チタン（ＴｉＯ２）の荷電された白い粒子を含んでも良い。アリゾナ州ピラム・プロダクト・カンパニー製のピラム・スピリット・ブラックやファスト・スピリット・ブラック、アルドリッチ製のスーダン・ブラックＢ、ＢＡＳＦ製のサーモプラスチック・ブラックＸ−７０のような黒い染料または染料の混合体、カーボンブラックのような不溶の黒い顔料が、溶剤の黒い色を形成するのに用いても良い。他の色のついた懸濁液のためには、多くの可能性がある。減法混色の原色システムでは、荷電されたＴｉＯ２粒子が、シアン、黄色、又はマゼンダ色の誘電体溶剤の中に浮遊する。シアン、黄色、又はマゼンダの色は、染料又は顔料を使って形成される。追加のカラーシステムでは、荷電されたＴｉＯ２粒子が、染料や顔料を用いて形成された赤、緑、または青色の誘電体溶剤中に浮遊する。赤、緑、又は青色システムは、ディスプレイ応用に最も適している。
【００４０】
III．マイクロカップの封止
マイクロカップの封止は、多くの方法で行われる。好ましいアプローチは、着色された誘電体溶剤中に分散された荷電顔料粒子を含む電気泳動流体中に、ＵＶ硬化組成物を分散させる方法である。多官能価アクリレート、アクリレート・オリゴマー、フォトイニシエータを含むＵＶ硬化組成物は、誘電体溶剤とは混じらず、誘電体溶剤および顔料粒子より小さな比重を有する。２つの構成要素である、ＵＶ硬化組成物と電気泳動流体は、その場ミキサで混ぜられ、マイラッドバー、グラビア、ドクターブレード、スロットコーティング、又はスリットコーティングのような正確なコーティングメカニズムでマイクロカップの上を直ちに覆う。イソプロパノール、メタノール又はその水溶液のような、少量の弱い溶剤またはその混合体が、マイクロカップのパティション壁の上面に残留した電気泳動流体の洗浄に用いられる。揮発性の有機溶媒が、電気泳動流体の粘度やカバレジを制御するのに用いられる。このように充填されたマイクロカップは、続いて、乾燥させ、ＵＶ硬化組成物が、電気泳動流体の上に浮かぶ。マイクロカップは、表面に浮かぶＵＶ硬化層により、それが上に浮かぶ間又は浮かんだ後に封止されても良い。例えば可視光、ＩＲおよび電子ビームのような、ＵＶ又は他の放射形態が、マイクロカップを硬化し封止するのに用いられる。代わりに、熱又は水分が、マイクロカップを硬化し封止するのに用いられても良く。もし適当であれば、熱又は水分の硬化組成が用いられても良い。
【００４１】
アクリレートやオリゴマーに対して区別する所望の密度や溶解度を示す誘電体溶剤の好ましいグループは、ハロゲン化炭化水素、特にペロフルオリネート溶剤やその誘導体である。界面活性剤は、電気泳動流体と封止材料との間に接着やぬれを改良するのに用いても良い。有用な界面活性剤は、３Ｍカンパニー製のＦＣ界面活性剤、デュポン製のゾイル・フルオロ界面活性剤、フルオロクリレート、フルオロ基長鎖アルコール、ペロフルオロ基長鎖カリボキシル酸やそれらの誘導体を含む。
【００４２】
代わりに、電気泳動流体と封止前駆物質は、特に、封止前駆物質が少なくとも部分的に誘電体溶剤と親和性のある場合に、マイクロカップを順次封止しても良い。このように、マイクロカップの封止は、放射、熱、水分、又は界面反応で硬化し、充填されたマイクロカップの表面上で硬化する熱硬化性の前駆物質の薄層を積層することにより完成する。揮発性の有機溶剤が、粘度やコーティングの膜厚を調整するために用いられても良い。揮発性の溶剤が被覆に用いられた場合、誘電体溶剤と混合しないことが好ましい。
【００４３】
ＵＶ硬化に続いて、界面重合が封止プロセスにとって非常に有用である。電気泳動層と被覆との間に相互混合は、界面重合により界面に薄いバリア層を形成することにより十部に強化される。続いて、ポスト硬化工程、好適にはＵＶ放射により、封止が完了する。更に界面混合の程度を低減するために、被覆の比重が電気泳動流体の比重より十分に低いことが大いに望まれる。少なくとも部分的に被覆材料に溶けた染料を使用する場合に、２つのステップからなる被覆プロセスは、特に有用である。
【００４４】
IV．モノクロ電気泳動ディスプレイの準備
図６に示すように、プロセスがフローダイアグラムにより描かれる。すべてのマイクロカップが、同じ色に組成の懸濁液で満たされる。プロセスは連続したロールトゥロールプロセスで、以下の工程を含む。
【００４５】
１．選択的に溶剤で満たされた熱可塑性又は熱硬化性の前駆物質（６０）の層で、連続したウエブ（６１）の上を覆う。もし存在するのであれば、溶剤は直ちに蒸発する。ディスプレイのスイッチングモードに依存して、連続したウエブ（６１）はプラスチック基板、パターニングされた又はパターニングされていないプラスチック基板上の導電性膜でも良い。
【００４６】
２．熱可塑性又は熱硬化性の前駆物質層を、予めパターンが形成されたメールモールド（６２）により、前駆物質層のガラス転移温度より高い温度で押し出し加工する。
【００４７】
３．好ましくは適当な手段で硬化させる間又は硬化後に、熱可塑性又は熱硬化性の前駆物質層からモールドを離す。
【００４８】
４．このように形成したマイクロカップ（６３）のアレイに、溶剤と混合せず、溶剤や顔料粒子より低い比重を有する熱硬化性の前駆物質を少なくとも含む、着色された誘電体溶剤中の荷電された顔料分散を充填する。
【００４９】
５．好適にはＵＶ（６５）のような放射、熱又は水分により、熱硬化性前駆物質が分離し、液相の上に浮かぶ層を形成する間、又は形成後に熱硬化性前駆物質を硬化させることにより、マイクロカップを封止し、これにより、着色された誘電体溶剤の中に分散した顔料分散を含む閉じられた電気泳動セルを形成する。
【００５０】
６．圧力感応接着剤、ホットメルト接着剤、水分又は放射硬化接着剤である接着剤層（６７）が予め被覆された第２の導電性膜（６６）で、封止された電気泳動セルのアレイを覆う。
【００５１】
積層された接着剤は、ウエブのいずれかの側を通して、ＵＶ（６８）のような放射によりポスト硬化させても良い。完成した製品は、積層工程の後に切断されても良い（６９）。代わりに、封止されたマイクロカップが、積層工程の前に、適当な大きさに切断されても良い。
【００５２】
上述のマイクロカップの準備は、予め孔があけられたスペーサ膜を用いる代わりの方法、又は、熱硬化性前駆物質で覆われた導電性膜を像様露光し、続いて適当な溶剤で露光されない領域を除去する方法により置き換えられても良い。マイクロカップの封止は、代わりに、電気泳動流体の表面を直接被覆し、封止組成を硬化させることにより行っても良い。
【００５３】
Ｖ．マルチカラー電気泳動ディスプレイの準備
マルチカラー電気泳動ディスプレイの製造においては、異なった色彩の懸濁液を含むマイクロカップを形成するための、追加の工程が必要となる。これらの追加の工程は、次の工程を含む。（１）マサチューセッツ州ウオルセスタのセイント−ゴバイン製ＰＥＴ−４８５１のような除去可能なサポート、シプレー製のミクロポシットＳ１８１８のようなノボラック系ポジ型フォトレジスト、ナショナルスターク製のナコール７２−８６８５とＢＦグッドリッチ製のカーボセット５１５の混合物のようなアルカリ現像接着剤を、少なくとも含むポジ型として働くドライフィルムフォトレジストで、すでに形成されたマイクロカップを覆い、（２）フォトレジストを像様露光し、除去可能なサポートフィルムを除去し、シプレー製の薄められたマイクロポジット３５１のような現像液で、ポジ型フォトレジストを現像することにより、予め決められた領域に、選択的にマイクロカップを開口し、（３）荷電された白い顔料（ＴｉＯ２）粒子や、第１の原色の染料や顔料を含む電気泳動流体で開口されたカップを満たし、（４）モノクロディスプレイの準備で述べたように、満たされたマイクロカップを封止する。これらに追加の工程は、第２、第３の原色の電気泳動流体でみたされたマイクロカップを形成するために、繰り返される。
【００５４】
特に、マルチカラー電気泳動ディスプレイは、図７に示すような工程で準備しても良い。
【００５５】
１．導電性膜（７１）を、熱硬化性前駆物質（７０）の層で覆う。
【００５６】
２．熱可塑性又は熱硬化性の前駆物質層を、予めパターンが形成されたメールモールド（図示せず）により、前駆物質層のガラス転移温度より高い温度で押し出し加工する。
【００５７】
３．好適には、冷却による硬化、又は放射、加熱又は水分による架橋中又はその後に、熱可塑性又は熱硬化性の前駆物質層からモールドを離す。
【００５８】
４．このように形成したマイクロカップ（７２）のアレイを、少なくとも接着層（７３）、ポジ型フォトレジスト（７４）、および除去可能なプラスチックカバーシート（図示せず）を含むポジ型ドライフィルムフォトレジストで覆う。
【００５９】
５．ＵＶ、可視光又は他の放射手段でポジ型フォトレジストを像様露光（図７ｃ）し、カバーシートを除去し、露光された領域にマイクロカップを露光し開口する。ステップ４と５の目的は、予め決められた領域に選択的にマイクロカップを開口することである（図７ｄ）。
【００６０】
６．少なくとも第１の原色の染料または顔料と、溶剤と混合せず、溶剤や顔料粒子より低い比重を有する熱硬化性の前駆物質（７６）とを含む、誘電体溶剤中の荷電された白い顔料分散を、開口されたマイクロカップに充填する。
【００６１】
７．（好適にはＵＶのような放射、次に好適には熱又は水分により）、熱硬化性前駆物質が分離し、液相の上に浮かぶ層を形成する間、又は形成後に、熱硬化性前駆物質を硬化させることにより、マイクロカップを封止し、第１の原色の電気泳動流体を含む閉じられた電気泳動セルを形成する（図７ｅ）。
【００６２】
８．上述の工程５−７は異なった領域の異なった色の電気泳動流体を含むセルを形成するために繰り返される（図７ｅ、７ｆ、および７ｇ）。
【００６３】
９．電気泳動セルの封止したアレイを、圧力感応接着剤、ホットメルト接着剤、熱、水分又は放射硬化接着剤である接着剤で予め覆われた、第２の、予めパターニングされた透明の導電性膜（７７）と位置あわせして積層する。
【００６４】
１０．接着剤を硬化させる。
【００６５】
上述のプロセスによるマイクロカップの準備は、予め孔があけられたスペーサ膜を用いる代わりの方法、又は、熱硬化性前駆物質で覆われた導電性膜を像様露光し、続いて適当な溶剤で露光されない領域を除去する方法により置き換えられても良い。マイクロカップの封止は、代わりに、電気泳動流体の表面を直接被覆し、封止組成物を硬化させることにより行っても良い。代わりに、マイクロカップの封止は、液相の表面を封止材料の層で直接封止することにより行っても良い。
【００６６】
上述のようなこのプロセスで製造されるディスプレイの膜厚は、１枚の紙のように薄い。ディスプレイの幅は、被覆ウエブの幅（一般には１−９０インチ）である。ディスプレイの長さは、ロールの大きさに依存し、インチから数１０００フィートまでのいずれでも良い。
【００６７】
例
以下の例は、当業者が本発明をより明確に理解し、行うために示される。これらは、本発明の範囲を限定するものと考えるべきではなく、単にそれらを例示し代表するものと考えるべきである。
【００６８】
例  １
マイクロエンボスによるマイクロカップに準備
表１に示す合成物が、３ミリの開口部を備えた、ニッケルクロムバード型の膜貼り付け装置を用いて、マイラーＪ１０１／２００ゲージの上に被覆される。室温以下のＴｇで溶剤が蒸発され、粘着性の膜が残される。
【００６９】
【表１】
2005501297.tif 000002
【００７０】
予めパターニングされた、コロラド州コロラドスプリングのフォトステンシル製ステンシルが、マイクロエンボス用モールドとして使用され、ヘンケル製フレコート７００−ＮＣがモールド外しとして使用された。被覆された膜は、続いて、室温で、圧力ロールを用いたステンシルで、押し出し成形（エンボス）された。続いて、３６５ｎｍで８０ｍＷ／ｃｍ２の強度のフッ化金属ランプを備えたロクタイト・ゼータ７４１０露光ユニットを用いて、約２０分、被覆層がＵＶ硬化された。押し出しされた膜は、続いて、モールドから離され、光学プロファイロメトリや顕微鏡での測定で、横方向の寸法が６０μｍから１２０μｍ（２００−４００ｄｐｉ）で、深さが５μｍから３０μｍである明確なマイクロカップとなる（図４ａ−４ｃ）。
【００７１】
例  ２
固体オリゴマー、モノマー、および添加剤を含む合成物が、表２に示される。混合物のガラス転移温度は、室温以下である。粘着性の被覆が、上述のようにメイラーＪ１０１／２００ゲージの上に堆積される。加熱された圧力リロールやラミネータを用いて、３２℃と６０℃で押し出しが行われる。５−３０μｍの深さを有する、明確で高精度のマイクロカップ（１００−４００ｄｐｉ）が製造される。
【００７２】
【表２】
2005501297.tif 000003
【００７３】
例  ３
エベクリル８３０を５、ＳＲ−３９９（サルトマ製）を２．６、エベクリル１７０１を１．８、ＰＭＭＡ（Ｍｗ＝３５０，０００、アルドリッチ製）を１、イルガキュア５００を０．５、およびメチルエチルケトン（ＭＥＫ）を４０、を含むプライマ溶剤が、＃３マイラッドバーを用いて、２ｍｉｌ６０ｏｈｍ／ｓｑ．のＩＴＯ／ＰＥＴ膜（ミネソタ州シェルダル製）の上を覆い、乾燥され、ゼータ７４１０（５ｗ／ｃｍ２、ロクタイト製）露光ユニットを用いて、１５分間、大気中でＵＶ硬化される
【００７４】
エベクリル６００（ＵＣＢ）を重量で３５、ＳＲ−３９９（サルトマ製）を４０、エベクリル４８２７（ＵＣＢ）を１０、エベクリル１３６０（ＵＣＢ）を７、ＨＤＤＡ（ＵＣＢ）を８、イルガキュア３６９（シバ・スペシャルティ・ケミカル製）を０．０５、およびイソプロピル・チオキサンソン（isopropyl thioxanthone）（ＩＴＸ、アルドリッチ製）を０．０１、が均一に混ぜられ、プリマー処理された、目標膜厚が約５０μｍのＩＴＯ／ＰＥＴ膜に塗布し、６０μｍ（長さ）×６０μｍ（幅）で、２５−５０μｍの突出高さで、区切りラインの幅が１０μｍの繰り返して突出した四角いパターンを有するＮｉ−Ｃｏメールモールドで押し出され、ＰＥＴ側から２０秒間ＵＶ硬化し、続いて、約４−５ｆｔ／分の速度の２”ピーリングバーで、モールドから取りはずされる。深さが２５から５０μｍの明確なマイクロカップが、対応する突き出し高さを有するメールモールドを用いて準備される。７０μｍ（長さ）×７０μｍ（幅）×３５（深さ）×１０（間隔）、１００μｍ（長さ）×１００μｍ（幅）×３５（深さ）×１０（間隔）、１００μｍ（長さ）×１００μｍ（幅）×３０（深さ）×１０（間隔）のような、様々な寸法のマイクロカップアレイが同じ工程で準備される。
【００７５】
例  ４
誘電体溶液中の顔料分散の準備
ポリスチレン（０．８９グラム、ポリサイエンス・インク、Ｍｗ．５０，０００）とＡＯＴ（０．０９４グラム、アメリカン・シアナマイド、ナトリウム・ジオクチルサルフォサッシネート）とが、熱いキシレン（アルドリッチ製）１７．７７グラム中に溶かされた。Ｔｉ−ピュア  Ｒ−７０６（６．２５グラム）が溶媒に加えられ、２００ｒｐｍで１２時間以上、アトライターで挽かれた。低い粘度で安定した分散液が得られた。オイル−ブルーＮ（０．２５グラム、アルドリッチ製）が分散液の着色のために加えられた。懸濁液が、続いて、２４ミクロンのスペーサで分離された２つのＩＴＯ導電性プレートを含む、標準の電気泳動セル中でテストされた。高いコントラストと、白と青の像の交代が、約６０Ｈｚのスイッチング速度、８０ボルトでの立ち上がり時間８．５ミリ秒で観察された。
【００７６】
例  ５
オイル・レッドＥＧＮ（アルドリッチ製）と２４ミクロンのスペーサを有する電気泳動セルが使用されたことを除いて、例４の実験が繰り返された。高いコントラストと、赤と白の像の交代が、約６０Ｈｚのスイッチング速度、６０ボルトでの立ち上がり時間１２ミリ秒で観察された。
【００７７】
例  ６
Ｔｉ−ピュア  Ｒ−７０６（１１２グラム）が、１１．２グラムの無水マレイン酸共重合体（べーカーヒューズＸ−５２３１）、２４グラムの３，４−ジクロロベンゾトリフルオライド、および２４グラムの１，６−ジクロロヘキサン（後者２つはアルドリッチ製）を含む溶剤中でアトライターで挽かれた。同様に、１２グラムのカーボンブラックが、１．２グラムのアルキレート・ポリビニルピロリドン（ガネックスＶ２１６、ＩＳＰ製）、３４グラムの３，４−ジクロロベンゾトリフルオライド、および３４グラムの１，６−ジクロロヘキサン（アルドリッチ製）を含む１００℃の溶剤中で挽かれる。これらの２つの分散液は、続いて均一に混ぜられ試験される。高いコントラストの黒と白の像が、１０Ｈｚまでのスイッチング速度、１００ボルトでの立ち上がり時間約３６ミリ秒で観察された。
【００７８】
例  ７：顔料分散
ＴｉピュアＲ７０６（６．４２グラム）が、１．９４グラムのオーシモント製のフルオロリンクＤ、０．２２グラムのオーシモント製のフルオロリンク７００４、０．３７グラムの３Ｍ製のフッ化銅フタロシアニン染料、および５２．５４グラムのペロフルオロ溶剤ＨＴ−２００（オーシモント製）を含む溶剤に均一化装置で分散させた。
【００７９】
例  ８：顔料分散
ＴｉピュアＲ７０６とフルオロリンクが、ポリマーコートされたＴｉＯ２粒子ＰＣ−９００３（エリメンテゥス製、ニュージャージー州ハイスタウン）とクリトックス（デュポン製）で置き換えられたことを除き、例７で行われたのと同じ工程が行われた。
【００８０】
例  ９
１工程プロセスによるマイクロカップの封止
ＨＤＤＡ（１，６−ヘキサネジオル・ジアクリレート、アルドリッチ製）中にベンジル・ジメチル・ケタル（エサキュアＫＢ１、サルトマ製）１重量％を含むＵＶ硬化合生物（０．０５ｍｌ）が、３Ｍカンパニ製のＦＣ−４３中に、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−デカノル（アルドリッチ製）を０．５重量％含む誘電体溶剤０．４ｍｌの中に分散された。合成された分散液は、続いて、例２で準備したマイクロカップのアレイに充填された。過剰な流体は、ワイパー刃で拭き取られた。ＨＤＤＡ溶剤は、少なくとも３０秒間、相分離され、約１分間のＵＶ放射（１０ｍＷ／ｃｍ２）で硬化させられた。固くて澄んだ層が、マイクロカップの上に観察され、マイクロカップが封止された。
【００８１】
例  １０：マイクロカップ封止
例７で準備された電気泳動流体が、３Ｍ製の揮発性ペロフルオロ補助溶剤ＦＣ−３３により希釈され、例２で準備された３５ミクロン深さのマイクロカップのアレイに積層された。揮発性ペロフルオロ補助溶剤は、蒸発し、充填されたマイクロカップアレイを部分的に露出させた。ヘプタン中のポリイソプレン（９７％ｃｉｓ、アルドリッチ製）７．５％溶剤が、続いて部分的に充填されたマイクロカップを、３ミリの開口部を有するユニバーサル・ブレード・アプリケータを用いて、覆った。覆われたマイクロカップは、続いて室温で乾燥した。約７−８μｍ（乾燥時）の膜厚で、受容できる粘着性と不均一性を備えた、継ぎ目のない封止層が、それぞれのマイクロカップの上に形成された。封止されたマイクロカップ中のトラップされた空気のバブルは、顕微鏡では見いだされなかった。接着剤層で予め覆われた、第２のＩＴＯ／ＰＥＴ導電体が、節されたマイクロカップに積層された。電気泳動セルは、良好な曲げ抵抗を有して、満足なスイッチング特性を示した。６６℃のオーブンで５日間エージングしても、重量損失は認められなかった。
【００８２】
例  １１：マイクロカップ封止
例８で準備されたＴｉＯ２分散液を使用することを除き、例１０と同じ工程が行われた。約６ミクロンの膜厚の継ぎ目のない層が、顕微鏡で観察された。封止されたマイクロカップ中には、トラップされた空気のバブルは見られなかった。
【００８３】
例  １２
被覆およびＵＶ硬化プロセスによるマイクロカップの封止
例６で準備された電気泳動流体は、例２で準備したように、マイクロカップアレイに充填された。ノーランド光学接着剤ＮＯＡ６０（ノーランド・プロダクト・インク製、ニュージャージー州ニュールランスヴィック）の薄層で、充填されたマイクロカップが覆われた。過剰のＵＶ接着剤は、マイラー膜のストリップで拭き取られ、吸着紙できれいにされた。被覆する接着剤は、続いて、ロクタイト・ゼータ７４１０ＵＶ露光ユニットで、約１５分間急速に硬化された。マイクロカップは完全に封止され、エアポケットは見られなかった。ミツトヨ膜厚計で測定したところ、硬化させた接着剤層の膜厚は、約５−１０μｍであった。
【００８４】
例  １３
２工程（被覆および水分硬化）プロセスによるマイクロカップの封止
ノーランド接着剤が、オハイオ州コロンバスのエルマー・プロダクト・インク製のインスタント・クレージー・グルーに置き換えられたことを除いて、例１２の実験が繰り返された。積層された接着剤が、続いて、大気中で水分により、５分間硬化させられた。マイクロカップは完全に封止され、エアポケットは見られなかった。ミツトヨ膜厚計で測定したところ、硬化させた接着剤層の膜厚は、約５−１０μｍであった。
【００８５】
例  １４
２工程（被覆および界面重合）プロセスによるマイクロカップの封止
電気泳動流体が、０．３重量％のテトラエチレンペンタアミン（アルドチッチ製）を含む３，４−ジクロロベンゾトリフルオライド溶剤で置き換えられ、インスタント・クレージー・グルーが、無水エーテル中のアリファチック・ポリイソシアネート（デスモデュールＮ３３００、バイヤー・コーポレーション製）で置き換えられたことを除き、例１３の実験が繰り返された。高度に架橋された薄膜が、被覆直後に観察された。エーテルが室温で蒸発した後、マイクロカップの内側で、誘電体溶剤が完全に封止された。エアポケットは観察されなかった。
【００８６】
本発明は、一定の具体例を参照しながら述べられたが、本発明の真の精神や範囲から離れることなく、当業者により、多様な変形が行われ、均等物に置き換えられると理解すべきである。加えて、多くの変形は、特別な状況、材料、組成、プロセス、プロセス工程を、本発明の目的、精神、および範囲に適合させて行われる。すべてのそのような変形は、ここに添付される請求の範囲内に入るものである。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明にかかる電気泳動ディスプレイの模式図である。
【図２ａ−２ｂ】電気泳動ディスプレイ、特にＵＶ硬化組成で被覆された導電体膜の打ち出しによりマイクロカップを造る電気泳動ディスプレイ製造用のロールトゥロールプロセスを示す。
【図３ａ−３ｄ】マイクロエンボス用メールモールドの一般的な準備方法を示す。
【図４ａ−４ｃ】マイクロエンボスにより準備された一般的なマイクロカップアレイを示す。
【図５ａ−５ｃ】ＵＶ放射に対して熱硬化性の前駆物質で被覆された導電性膜の像様露光を含むマイクロカップの準備のための代わりのプロセス工程を示す。
【図６】白黒電気泳動ディスプレイ、又は他の単色電気泳動ディスプレイの製造のフローチャートである。
【図７ａ−７ｈ】マルチカラー電気泳動ディスプレイの製造のフローチャートである。
【符号の説明】
【００８８】
１０、１１  電極プレート、１２  セル、２０  メールモール、２１  透明導電性膜、２２  前駆物質層、２３  マイクロカップ、２４  ウエブ。
【図４ｃ】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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