(57)【要約】【課題】表示品質の低下を抑えることが可能な電気泳動表示装置の製造方法、電気泳動表示装置、及び電子機器を提供すること。【解決手段】本発明に係る電気泳動表示装置１００の製造方法は、溶媒および高分子化合物を含む混合物を作製する工程と、混合物の重量平均分子量が２５万以上、４５万以下、分散度が３．０以上、５．０以下となるよう超音波撹拌処理を施して溶液調整を行ない、第１溶液を作製する工程と、第１溶液を対向基板２に塗布し、第１封止膜６を形成する工程と、素子基板１に設けられ、複数のセルに区切る隔壁１４を形成する工程と、複数のセルに、電気泳動粒子３１を含む分散液を供給する工程と、隔壁１４と第１封止膜６とを対向配置させて分散液を封止する工程と、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶媒および高分子化合物を含む混合物を作製する工程と、
前記混合物における前記高分子化合物の重量平均分子量が２５万以上、４５万以下、分散度が３．０以上、５．０以下となるよう超音波撹拌処理を施して溶液調整を行ない、第１溶液を作製する工程と、
前記第１溶液を第１基板に塗布し、第１封止膜を形成する工程と、
第２基板に設けられ、複数のセルに区切る隔壁を形成する工程と、
前記複数のセルに、電気泳動粒子を含む分散液を供給する工程と、
前記隔壁と、前記第１封止膜とを対向配置させて前記分散液を封止する工程と、を含む電気泳動表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記超音波撹拌処理の超音波を印加したエネルギー量は、前記混合物における前記高分子化合物の単位固形分濃度に対して、２０Ｗ／ｗｔ％以上、３００Ｗ／ｗｔ％以下である、請求項１に記載の電気泳動表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記超音波撹拌処理は、超音波の周波数が１５ｋＨｚ以上、４０ｋＨｚ以下である、請求項１または請求項２に記載の電気泳動表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記溶媒は、前記高分子化合物を溶解する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電気泳動表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記高分子化合物は、エピクロルヒドリンを形成材料として含む、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電気泳動表示装置の製造方法。
【請求項６】
第１基板と、
前記第１基板と対向して配置された第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に配置され、複数のセルを構成する隔壁と、
前記複数のセルに充填され、電気泳動粒子を含む分散液と、
前記隔壁と前記第１基板との間に設けられ、前記複数のセルに対向して配置される第１封止膜と、を備え、
前記第１封止膜は、前記セルの中央部における厚さが面内で１０μｍ以上、２０μｍ以下、平均表面ラフネスＲａが１μｍ以下であり、
前記隔壁の先端は、前記セルの中央部の位置よりも前記第１基板側に位置している、ことを特徴とする電気泳動表示装置。
【請求項７】
前記第１封止膜は、弾性率が５ＭＰａ以上、４０ＭＰａ以下である、請求項６に記載の電気泳動表示装置。
【請求項８】
前記高分子化合物は、エピクロルヒドリンを形成材料として含む、請求項６または請求項７に記載の電気泳動表示装置。
【請求項９】
前記第１封止膜と前記隔壁との間に第２封止膜が設けられている、請求項６から請求項８のいずれか１項に記載の電気泳動表示装置。
【請求項１０】
前記第２封止膜は、ビニルアルコールを形成材料として含む、請求項９に記載の電気泳動表示装置。
【請求項１１】
請求項６から請求項１０のいずれか１項に記載の電気泳動表示装置を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気泳動表示装置の製造方法、電気泳動表示装置、及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、表示ディスプレイの低消費電力化、薄型軽量化、フレキシブル化等の需要が増してきており、電気泳動表示装置が注目されている。電気泳動表示装置は、少なくとも一方が透明な２枚の電極基板を対向するように配置させ、対向配置した電極基板間に、電気泳動粒子を分散媒に分散させた分散液を充填し、電界を印加することにより表示を得るものである。
【０００３】
その電気泳動表示装置の重要な特性として、高反射率や早い応答性がある。この特性を満たすためには、分散媒に対する電気泳動粒子の濃度を一定にする構造が必要である。その方法としては、分散液を封入したマイクロカプセルを用いる構成と、特許文献１のように、分散液を隔壁で区画された領域ごとに充填する構成（以下、「隔壁方式」という。）と、が知られている。隔壁方式は、隔壁に隔てられた電気泳動粒子が移動する空間（セル）が広く、隔壁構造により表示面の押し圧に強い、高い透明性による表示性能が良い、などの利点がある。特許文献１では、低コストで耐久性や表示特性、生産性に優れる高品質の電気泳動表示シート及びこれを用いた電気泳動表示媒体が提供するために、隔壁によって構成されるセル状構造体内部に電気泳動インクを充填し、接着層が形成された封止フィルムを上記電気泳動インク層に貼合した後、接着層を硬化させることにより電気泳動インク層が封止されている技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−４１０３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
接着層は、隔壁が食い込むことによって、密閉性を確保し、分散液の漏れやセル間の連通を防いでいる。接着層は、隔壁の食い込みを許す柔軟性と、隔壁と密着する反発性とを兼ね備えている必要があり、形成材料として樹脂が用いられている。しかしながら、特許文献１に記載の電気泳動表示シート（電気泳動表示装置）では、表示装置の表示領域と対向する領域における接着層（封止膜）の面粗さを抑えることが難しいという課題があった。接着層を、樹脂を含む溶液から形成する場合には、上記した柔軟性と反発性とを兼ね備えるために、溶液は高粘度となりやすい。そのため、上記溶液から、スピンコート法やスクリーン印刷法、ダイコートなどの方法を用いて接着層を形成しても、溶液のレベリング性が不十分で、平均表面ラフネスＲａを小さくすることが難しかった。
【０００６】
ここで、平均表面ラフネスＲａが抑えられない場合に起きやすい現象について、図７Ａおよび図７Ｂを用いて説明する。図７Ａは、従来の電気泳動表示装置におけるセルマトリクスの構成を示す平面図であり、図７Ｂは、図７ＡのＢ−Ｂ’で切った模式断面図である。図７Ａに示すように、従来の電気泳動表示装置１０００は、例えば、平面形状が正方格子状に形成された隔壁１１４によって、平面形状が正方形のセル１１６が区画され、セルマトリクス１０４が構成されている。
【０００７】
図７Ｂに示すように、電気泳動表示装置１０００は、対向基板１０２と、素子基板１０１と、が隔壁１１４および電気泳動層１１１などを挟んで対向配置されている。対向基板１０２の、素子基板１０１と対向する面には、接着層１０６などが設けられている。素子基板１０１に設けられた隔壁１１４の先端と、接着層１０６とが接することで、電気泳動層１１１がセル１１６に区画されている。それぞれのセル１１６には、分散媒１３０および電気泳動粒子１３１が密封状態で収容されている。
【０００８】
ところが、接着層１０６の平均表面Ｒａが抑えられていない場合には、隔壁１１４の先端と、接着層１０６との密着が不十分となりやすかった。そのため、領域Ｃのように、隣り合うセル１１６の間が連通し、分散媒１３０や電気泳動粒子１３１が隔壁１１４を超えて移動してしまうことがあった。これにより、電気泳動表示装置１０００に、表示ムラが発生する場合があった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【００１０】
［適用例１］本適用例に係る電気泳動表示装置の製造方法は、溶媒および高分子化合物を含む混合物を作製する工程と、混合物における高分子化合物の重量平均分子量が２５万以上、４５万以下、分散度が３．０以上、５．０以下となるよう超音波撹拌処理を施して溶液調整を行ない、第１溶液を作製する工程と、第１溶液を第１基板に塗布し、第１封止膜を形成する工程と、第２基板に設けられ、複数のセルに区切る隔壁を形成する工程と、複数のセルに、電気泳動粒子を含む分散液を供給する工程と、隔壁と、第１封止膜とを対向配置させて分散液を封止する工程と、を含む。
【００１１】
本適用例によれば、混合物に超音波撹拌処理を施すことにより、高分子化合物の分子鎖の一部が分断されて分子量が減少し、高分子化合物の高分子鎖の絡み合いが緩和される。そのため、混合物と比べて第１溶液の粘度を低下させることができる。第１溶液の粘度が低減されることにより、第１溶液のレベリング性が確保され、高分子化合物を含む第１溶液から第１封止膜を形成する際に、第１封止膜の面内平均表面ラフネスＲａを、従来よりも抑えることが可能となる。
【００１２】
隔壁が封止膜に食い込む前の第１封止膜において、面内の平均表面ラフネスＲａが抑えられることにより、面内全体の隔壁が従来よりも均等に第１封止膜に食い込み、かつ隔壁と第１封止膜とが密着する。そのため、セルの密閉性が向上して、分散液の漏れやセル間の連通が抑えられて、表示ムラなどの表示不良が起きにくくなる。
【００１３】
以上により、隔壁と接する側の第１封止膜の表面粗さ（平均表面ラフネスＲａ）を抑え、表示ムラの発生を低減して、表示品質を向上させた電気泳動表示装置の製造方法を提供することができる。
【００１４】
［適用例２］上記適用例に記載の電気泳動表示装置の製造方法において、超音波撹拌処理の超音波を印加したエネルギー量は、混合物における高分子化合物の単位固形分濃度に対して、２０Ｗ／ｗｔ％以上、３００Ｗ／ｗｔ％以下であることが好ましい。
【００１５】
上記適用例によれば、混合物に超音波撹拌処理を施すことにより、第１溶液の作製を短時間で行うことができ、また、粘度の微調整を行うことができるため、第１封止膜の所望の膜厚を作製でき、かつ平均表面ラフネスＲａを抑えるという効果を得ることができる。
【００１６】
［適用例３］上記適用例に記載の電気泳動表示装置の製造方法において、超音波撹拌処理は、超音波の周波数が１５ｋＨｚ以上、４０ｋＨｚ以下であることが好ましい。
【００１７】
これによれば、混合物の超音波撹拌処理を短時間で行うことができ、また、粘度の微調整を行うことができるため、第１封止膜の目的の膜厚を作製でき、かつ平均表面ラフネスＲａを抑えるという効果を得ることができる。
【００１８】
［適用例４］上記適用例に記載の電気泳動表示装置の製造方法において、溶媒は、高分子化合物を溶解することが好ましい。
【００１９】
これによれば、高分子化合物は溶媒に溶解され、溶媒内で比較的に均一に分布した状態となることで、超音波撹拌処理の効率が良くなり、分子量を減少させやすくなる。従って、超音波撹拌処理工程に掛かる時間を短縮することができる。
【００２０】
［適用例５］上記適用例に記載の電気泳動表示装置の製造方法において、高分子化合物は、エピクロルヒドリンを形成材料として含むことが好ましい。
【００２１】
これによれば、高分子化合物は、エピクロルヒドリンを開環重合させることにより作製され、分子構造中にエピクロルヒドリン由来のエーテル結合を含むことができる。このエーテル結合は分子の回転運動が容易なことから、高分子化合物は比較的に柔軟性に優れたものとなる。そのため、高分子化合物から形成される第１封止膜に、隔壁がさらに食い込みやすくなり、隔壁と第１封止膜とをより密着させることができる。従って、分散液の漏れやセル間の連通がより抑えられ、表示ムラの発生を低減して、表示品質を向上させた電気泳動表示装置の製造方法を提供することができる。
【００２２】
［適用例６］本適用例に係る電気泳動表示装置は、第１基板と、第１基板と対向して配置された第２基板と、第１基板と第２基板との間に配置され、複数のセルを構成する隔壁と、複数のセルに充填され、電気泳動粒子を含む分散液と、隔壁と第１基板との間に設けられ、複数のセルに対向して配置される第１封止膜と、を備え、第１封止膜は、セルの中央部における厚さが面内で１０μｍ以上、２０μｍ以下、平均表面ラフネスＲａが１μｍ以下であり、隔壁の先端は、セルの中央部の位置よりも第１基板側に位置している。
【００２３】
本適用例によれば、第１封止膜において、膜厚が１０μｍ以上、２０μｍ以下であるため、隔壁が第１封止膜に食い込みやすくなる。平均表面ラフネスＲａが１μｍ以下であることから、隔壁と第１封止膜とが従来よりも均等に密着しやすくなる。そのため、セルの密閉性が向上して、分散液の漏れやセル間の連通が抑えられて、表示ムラなどの表示不良が起きにくくなる。以上により、表示ムラの発生を低減して、表示品質を向上させた電気泳動表示装置を提供することができる。
【００２４】
［適用例７］上記適用例に記載の電気泳動表示装置において、第１封止膜は、弾性率が５ＭＰａ以上、４０ＭＰａ以下であることが好ましい。
【００２５】
これによれば、隔壁が第１封止膜へさらに食い込みやすくなると共に、弾性に由来する反発力によって隔壁と第１封止膜とが密着されやすくなる。これによって、温度変化による分散液の膨張や収縮の変化に対して、隔壁と第１封止膜との密着が維持されやすくなる。従って、セルの密閉性がより向上して、分散液の漏れやセル間の連通が抑えられて、表示ムラの発生を低減して、表示品質を向上させた電気泳動表示装置を提供することができる。
【００２６】
［適用例８］上記適用例に記載の電気泳動表示装置において、高分子化合物は、エピクロルヒドリンを形成材料として含むことが好ましい。
【００２７】
これによれば、高分子化合物は、エピクロルヒドリンのエポキシ基に由来するエーテル結合を分子構造中に有している。このエーテル結合は分子の回転運動が容易なことから、比較的に柔軟性に優れている。そのため、隔壁が第１封止膜にさらに食い込みやすくなり、隔壁と第１封止膜とをより密着させることができる。従って、分散液の漏れやセル間の連通がより抑えられ、表示ムラの発生を低減して、表示品質を向上させた電気泳動表示装置を提供することができる。
【００２８】
［適用例９］上記適用例に記載の電気泳動表示装置において、第１封止膜と隔壁との間に第２封止膜が設けられていることが好ましい。
【００２９】
これによれば、第１封止膜と隔壁との間に第２封止膜が設けられることにより、第１封止膜に含有している不純物の分散液への溶出を抑制することができる。従って、分散液の帯電の変化や電気泳動粒子の凝集などを抑える事により、表示ムラの発生を低減して、表示品質を向上させた電気泳動表示装置を提供することができる。
【００３０】
［適用例１０］上記適用例に記載の電気泳動表示装置において、第２封止膜は、ビニルアルコールを形成材料として含むことが好ましい。
【００３１】
これによれば、ビニルアルコールを原料として、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を形成することができる。ＰＶＡを用いることにより、分散液の溶媒によって溶解されにくいため、表示ムラの発生を低減して、表示品質を向上させた電気泳動表示装置を提供することができる。
【００３２】
［適用例１１］本適用例に係る電子機器は、上記の電気泳動表示装置を備えることを特徴とする。
【００３３】
本適用例によれば、上記の電気泳動表示装置を備えているので、表示品質の低下が抑えられた電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】実施形態１に係る電気泳動表示装置の概略構成を示す断面図。
【図２Ａ】セルマトリクスの構成例を示す平面図。
【図２Ｂ】セルマトリクスの構成例を示す平面図。
【図３】電気泳動表示装置の表示領域を構成する額縁構造の平面構造を示す模式平面図。
【図４】図３のＡ−Ａ´線矢視による模式断面図。
【図５Ａ】対向基板における封止膜の製造工程を示す断面図。
【図５Ｂ】対向基板における封止膜の製造工程を示す断面図。
【図５Ｃ】対向基板における封止膜の製造工程を示す断面図。
【図５Ｄ】対向基板における封止膜の製造工程を示す断面図。
【図６Ａ】電気泳動表示装置の製造工程を示す断面図。
【図６Ｂ】電気泳動表示装置の製造工程を示す断面図。
【図６Ｃ】電気泳動表示装置の製造工程を示す断面図。
【図６Ｄ】電気泳動表示装置の製造工程を示す断面図。
【図７Ａ】従来の電気泳動表示装置におけるセルマトリクスの構成を示す平面図。
【図７Ｂ】図７ＡのＢ−Ｂ’で切った模式断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせしめている。また、以下に説明する実施の形態は、本発明の一例を説明するものである。本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される各種の変形例も、本発明に含まれる。
【００３６】
（実施形態１）
＜電気泳動表示装置＞
本実施形態に係る電気泳動表示装置について、図１を参照して説明する。図１は、実施形態１に係る電気泳動表示装置の概略構成を示す断面図である。
【００３７】
本実施形態に係る電気泳動表示装置１００は、第１基板としての対向基板２と、対向基板２と対向して配置された第２基板としての素子基板１と、素子基板１と対向基板２との間に配置され、複数のセルを構成する隔壁１４と、複数のセルに充填され、電気泳動粒子３１を含む分散液と、隔壁１４と対向基板２との間に設けられ、複数のセルに対向して配置される第１封止膜６と、を備え、第１封止膜６は、セルの中央部における厚さが複数のセルで構成された表示領域の面内で１０μｍ以上、２０μｍ以下、平均表面ラフネスＲａが１μｍ以下である。
【００３８】
図１に示した電気泳動表示装置１００は、素子基板１と、対向基板２と、素子基板１及び対向基板２の間に配置される電気泳動層１１と、素子基板１上において複数のセルを有すると共に、電気泳動層１１を複数の収容部に分割するセルマトリクス４と、対向基板２下に配置された対向電極７と、対向電極７下に配置された第１封止膜６と、第１封止膜６下に配置された第２封止膜５と、を備えている。すなわち、第１封止膜６と隔壁１４との間には、第２封止膜５が設けられている。
【００３９】
隔壁１４の先端はセル中央部の位置よりも対向基板２側に位置している。すなわち、隔壁１４の先端は、第１封止膜６および第２封止膜５にくい込むようにして密着している。このとき、第１封止膜６および第２封止膜５は、弾性を有しているため、隔壁１４がくい込んだ箇所はたわんで変形し、くい込んだ箇所から離れた箇所では変形しない。すなわち、第１封止膜６におけるセルの中央部とは、隔壁１４のくい込みによる変形がない領域を指している。
【００４０】
素子基板１は、基材１Ａと、基材１Ａの電気泳動層１１側に設けられた画素電極１２と、を含む。基材１Ａは、ガラスやプラスチック等からなる基板であり、画像表示面とは反対側に配置されるため透明なものでなくてもよい。画素電極１２は、Ｃｕ箔上にニッケルめっきと金めっきとをこの順で積層したものや、Ａｌ、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）などにより形成された電極である。図示は省略しているが、画素電極１２と基材１Ａとの間には、走査線、データ線、及び選択トランジスターなどが形成されている。
【００４１】
対向基板２は、ガラスやプラスチック等の透明基材から構成され、画像表示側に配置される。対向基板２の電気泳動層１１側には複数の画素電極１２と対向する平面形状の対向電極７が形成されている。対向電極７は、ＭｇＡｇ、ＩＴＯ、ＩＺＯ（インジウム・亜鉛酸化物）などから形成された透明電極である。
【００４２】
電気泳動層１１は、分散媒３０中に分散された複数の電気泳動粒子３１から構成される。本実施形態において、電気泳動粒子３１は、例えば白色粒子３１ａ及び黒色粒子３１ｂを含む。
【００４３】
白色粒子３１ａは、例えば、酸化チタン、亜鉛華、三酸化アンチモン等の白色顔料からなる粒子（高分子あるいはコロイド）であり、例えば負に帯電されて用いられる。黒色粒子３１ｂは、例えば、アニリンブラック、カーボンブラック等の黒色顔料からなる粒子（高分子あるいはコロイド）であり、例えば正に帯電されて用いられる。これらの顔料には、必要に応じ、電解質、界面活性剤、金属石鹸、樹脂、ゴム、油、ワニス、コンパウンドなどの粒子からなる荷電制御剤、チタン系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、シラン系カップリング剤等の分散剤、潤滑剤、安定化剤などを添加することができる。
【００４４】
また、白色粒子３１ａ及び黒色粒子３１ｂに代えて、例えば赤色、緑色、青色などの顔料を用いてもよい。この構成によれば、赤色、緑色、青色などを表示することでカラー表示を行うことが可能な電気泳動表示装置１００を提供することができる。
【００４５】
分散媒３０としては、例えば、ペンタン、ヘキサン、オクタン等の脂肪族炭化水素類、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素類、ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘキシルベンゼン、ヘプチルベンゼン、オクチルベンゼン、ノニルベンゼン、デシルベンゼン、ウンデシルベンゼン、ドデシルベンゼン、トリデシルベンゼン、テトラデシルベンゼンのような長鎖アルキル基を有するベンゼン類（アルキルベンゼン誘導体）等の芳香族炭化水素類、ピリジン、ピラジン、フラン、ピロール、チオフェン、メチルピロリドン等の芳香族複素環類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ギ酸エチル等のエステル類、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルイソプロピルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、アセトニトリル、プロピオニトリル、アクリロニトリル等のニトリル類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等のアミド類、カルボン酸塩又はその他の各種油類等の溶剤が挙げられ、これらを単独又は混合物として用いる。
【００４６】
また、分散媒３０として、市販品を用いてもよい。そのような市販品としては、例えば、アイソパーＥ、アイソパーＧ、アイソパーＨ、アイソパーＬ、アイソパーＭ（以上、登録商標）（エクソンモービル社）などのような市販の炭化水素系溶剤が挙げられる。分散媒３０には、このような市販品を、１種類以上含む液体、または、これらのうちの１種類以上と上述した溶剤とを混合した液体を用いてもよい。
【００４７】
セルマトリクス４は、例えば、基部１３と、基部１３上に配置された隔壁１４と、を有する。セルマトリクス４は、接着層２０を介して素子基板１と貼り付けられている。ここで、基部１３は、セルマトリクス４の底面を成すものであり、シート状（即ち、平板状）の部材で構成されている。基部１３の厚さに制限はなく、例えば数μｍ〜数十μｍ程度の薄膜であってもよい。また、隔壁１４は、セルマトリクス４の側壁を成すものであり、電気泳動層１１を複数の収容部に分割するものである。この隔壁１４によって、素子基板１上は複数の空間（即ち、セル）に区画され、これら複数のセルの各々に電気泳動層１１がそれぞれ配置されている。本実施形態において、隔壁１４は、断面構造が基部１３側と反対の先端側に向かうにつれて先細るテーパー形状を呈している。
【００４８】
隔壁１４の平面視による形状（以下、平面形状ともいう。）は、例えば、正方格子状、六角格子状、又は、三角格子状である。
図２Ａ及び図２Ｂは、セルマトリクス４の構成例を示す平面図である。図２Ａに示すように、隔壁１４の平面形状が正方格子状の場合は、セル１６の平面形状は正方形である。また、図２Ｂに示すように、隔壁１４の平面形状が六角格子状の場合は、セル１６の平面形状は六角形となる。
【００４９】
なお、図１では、隔壁１４は平板状の基部１３と一体となって形成されている場合を示しているが、これはあくまで一例である。本実施形態の電気泳動表示装置１００では、隔壁１４と平板状の基部１３とを別々に形成しておき、平板状の基部１３の一方の面上に隔壁１４を固定するようにしてもよい。あるいは、基部１３を省略して、隔壁１４のみでセルマトリクス４を構成するようにしてもよい（その場合は、隔壁１４を素子基板１に直接取り付けるようにしてもよい。）。
【００５０】
基部１３と隔壁１４とが一体となって形成されている場合は、基部１３と隔壁１４とが同一の材料で構成されている。また、基部１３と隔壁１４とが別々に形成されている場合は、基部１３と隔壁１４とが同一の材料で構成されていてもよいし、異なる材料で構成されていてもよい。
【００５１】
基部１３を構成する形成材料としては、可撓性を有するもの、硬質なものの何れであってもよく、例えば、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂等の各種樹脂材料や、シリカ、アルミナ、チタニア等の各種セラミックス材料が挙げられる。ただし、電気泳動表示装置１００に可塑性を付与する場合には、基部１３には可塑性を有する樹脂材料を選択する。また、隔壁１４を構成する形成材料としては、例えば、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂等の各種樹脂材料や、シリカ、アルミナ、チタニア等の各種セラミックス材料が挙げられる。
【００５２】
分散媒３０はセルマトリクス４と第２封止膜５に密閉されることにより、分散液の漏れやセル間の連通を防いでいる。セルマトリクス４と第２封止膜５内に閉じ込められた分散媒３０に含まれる白色粒子３１ａ及び黒色粒子３１ｂの比率の変化を抑制することができ、粒子の比率が変わることによってセル内の帯電状態が変化し、表示ムラの発生を抑えることができる。
【００５３】
第１封止膜６及び第２封止膜５は、セル１６内に電気泳動層１１を封止するための膜である。第１封止膜６の電気泳動層１１側の表面は、複数のセルで構成された表示領域の面内の平均表面ラフネスＲａが１μｍ以下で形成されていることが好ましい。第１封止膜６の電気泳動層１１側の表面に沿って、第２封止膜５が形成されている。第１封止膜６の電気泳動層１１側の表面の凹凸形状は、第２封止膜５の表面の凹凸形状に影響する。そのため、第２封止膜５の電気泳動層１１側の面における、複数のセルで構成された表示領域の面内の平均表面ラフネスＲａも、１μｍ以下であることが好ましい。
【００５４】
第１封止膜６は、後述する第２封止膜５よりも柔軟であり隔壁１４の頂部が、より食い込みやすい形成材料が用いられる。そのため、第１封止膜６（高分子化合物）の形成材料としては、エピクロルヒドリンを含むことが好ましい。その他には、アリルグリシジルエーテル、エチレンオキサイドを含んでいてもよい。第１封止膜６の弾性率は、５ＭＰａ以上、４０ＭＰａ以下であることが好ましい。本実施形態では、高分子化合物として、エピクロルヒドリン、エチレンオキサイド、アリルグリシジルエーテルを形成材料として含む、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体（以下、「ＧＥＣＯ」ということもある。）を用いて、２０℃における弾性率が１０ＭＰａの第１封止膜６を形成した。なお、本明細書において、弾性率とは、特にことわりがない限り、２０℃における弾性率を指すものとする。
【００５５】
第１封止膜６などの弾性率は、島津製作所社製の微小圧縮試験機ＭＣＴシリーズを用いて、試験力と圧縮変位を測定することにより、求めることができる。具体的には、試験力を変えて圧縮変位を確認し、圧縮解放する際の復元率を確認する。
【００５６】
第１封止膜６は、平坦な膜を成膜するために、ＧＥＣＯは重量平均分子量が２５万以上、４５万以下、分散度が３．０以上、５．０以下が好ましい。重量平均分子量が２５万以上であると、塗布工程時の膜の厚さを確保すると共に、複数のセルで構成された表示領域の面内均一性を向上させることができる。
【００５７】
ここで、ＧＥＣＯの重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定することが可能であって、例えば、東ソー株式会社製の「ＨＬＣ−８３２０ＧＰＣ  ＥｃｏＳＥＣ」等のＧＰＣ（ゲル浸透クロマトグラフィー）測定装置を用いて以下の条件で測定する。ＧＥＣＯの重量平均分子量（Ｍｗ）は、ＧＰＣ測定により得られる標準ポリスチレン（ＰＳ）の検量線から、ポリスチレン換算値として計算される。
検出器：液体クロマトグラム用ＲＩ検出器
測定温度：４０℃
溶媒：ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）
試料濃度：０．６ｍｇ／ミリリットル
【００５８】
ここで、ＧＥＣＯの分散度は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いて、重量平均分子量Ｍｗと数平均分子量Ｍｎとを測定することにより求められる。分散度は、例えば、上述したＧＥＣＯの重量平均分子量Ｍｗと同様な方法にて、数平均分子量Ｍｎを測定し、重量平均分子量Ｍｗを数平均分子量Ｍｎで除すことで計算可能である。
【００５９】
なお、第１封止膜６の形成材料としては、ウレタン、イソプレン、ブタジエン、クロロプレン、スチレン・ブタジエンゴムなどを用いてもよい。
【００６０】
第２封止膜５は、例えば第１封止膜６が分散媒３０に溶出しないようにするために用いられる。第２封止膜５の形成材料としては、電気泳動粒子３１や分散媒３０との相互作用か少ない材料が好ましい。第２封止膜５の形成材料としては、例えば水溶性高分子化合物が挙げられ、具体的には、ポリビニルアルコール（ＰＶＡともいう）、ゼラチン、アラビアガム、カルボキシメチルセルロース、カオチン化セルロースなどが挙げられ、これらのうちの１種類以上を用いる。これらの中でも、分散媒３０に対する安定性から、第２封止膜５は、ＰＶＡを形成材料として含むことが好ましい。本実施形態では、ＰＶＡを用いて第２封止膜５を形成した。なお、第１封止膜６として、分散媒３０に溶出しない材料を用いて構成した場合には、第２封止膜５を設けずに構成してもよい。
【００６１】
また、第２封止膜５の形成材料としては、極性が小さい高分子化合物であることが好ましく、例えば、ポリエチレンやポリプロピレンなどを用いてもよい。これらの材料は、分散媒３０に溶出するおそれが少ないことから、電気泳動表示装置１００における粘度上昇に伴う応答遅延などの不具合の発生を低減することができる。また、第２封止膜５の形成材料としては、接着性が低い、あるいは有しないものが好ましい。これにより、第２封止膜５に電気泳動粒子３１が固着することを防止することができる。
【００６２】
なお、分散媒３０として炭化水素系の溶媒（例えば、アイソパー）が選択され、第２封止膜５としてＰＶＡが選択されている場合は、下記のような利点がある。すなわち、炭化水素系の溶媒（例えば、アイソパー）、及び、ＰＶＡは何れも安価である。このため、電気泳動表示装置１００の製造コストの低減が可能である。
【００６３】
また、第２封止膜５を無色透明に形成することができ、おおよそ９０％程度の光透過率を確保することができる。第２封止膜５による光の減衰が少ないため、第２封止膜５で覆われた画面（すなわち、複数のセル１６の集合体）に表示される文字、画像等の視認性を高めることができる。また、分散媒３０に対する第２封止膜５の溶解性が極めて低いため、分散媒３０に第２封止膜５が侵されにくく、電気泳動層１１をセル１６内に密閉性高く封止することができる。第２封止膜５の膜の厚さは、厚く構成した場合には抵抗値が大きくなり、薄く構成した場合には亀裂が生じる恐れがあることから、２００ｎｍ〜６００ｎｍであることが好ましい。
【００６４】
第２封止膜５の弾性率は、５０ＭＰａ〜６００ＭＰａであることが好ましい。第１封止膜６と、第２封止膜５とを、上記のような材料を用いて形成することにより、隔壁１４の頂部が折れ曲がったり、第２封止膜５が破損したりすることなく、隔壁１４を第２封止膜５に食い込ませる（隔壁１４の頂部により第２封止膜５及び第１封止膜６を変形させる）ことができる。
【００６５】
このような構成に基づき、電気泳動表示装置１００では、例えば、画素電極１２と対向電極７との間に電圧を印加すると、これらの間に生じる電界にしたがって、電気泳動粒子３１（白色粒子３１ａ及び黒色粒子３１ｂ）はいずれかの電極（画素電極１２、対向電極７）に向かって電気泳動する。例えば、白色粒子３１ａが正荷電を有する場合、画素電極１２を負電位とすると、白色粒子３１ａは画素電極１２側（下側）に移動して集まり、黒表示となる。これにより、電気泳動表示装置１００は、所望の画像を表示することが可能となっている。
【００６６】
図３は、電気泳動表示装置の表示領域を構成する額縁構造の平面構造を示す模式平面図である。図４は、図３のＡ−Ａ’線矢視による模式断面図である。以下、電気泳動表示装置のうち封止膜、及びシール部周辺の構造を、図３、図４を参照しながら説明する。なお、絶縁層や配線、電極などの図示は省略する。
【００６７】
図３及び図４に示すように、電気泳動表示装置１００は、表示領域Ｅを囲むように額縁領域Ｅ１を有する。額縁領域Ｅ１は、電気泳動層１１のうち表示に寄与しない領域であり、シール部１５を含む。
【００６８】
シール部１５は、分散媒３０が外側に流れ出ないように堰き止めると共に、セルギャップを調整するために用いられており、素子基板１および対向基板２の外縁を囲むように配置されている。
【００６９】
シール部１５は素子基板１と対向基板２とを貼り合わせて接着するためにも、用いられている。シール部１５を形成するためのシール材の粘度は、例えば、３０万Ｐａ・ｓ〜１００万Ｐａ・ｓである。好ましくは、４０万Ｐａ・ｓ程度である。このような粘度のシール材を用いることにより、貼り合せの際、シール材の形状が保持され、素子基板１と対向基板２との接触面積を保つことができる。
【００７０】
＜電気泳動表示装置の製造方法＞
続いて、電気泳動表示装置１００の製造方法について、図５Ａから図５Ｄおよび図６Ａから図６Ｄを参照して説明する。図５Ａから図５Ｄは、対向基板における封止膜の製造工程を示す断面図である。図６Ａから図６Ｄは、電気泳動表示装置の製造工程を示す断面図である。
【００７１】
本実施形態に係る電気泳動表示装置１００の製造方法は、溶媒および高分子化合物を含む混合物を作製する工程と、混合物における高分子化合物の重量平均分子量が２５万以上、４５万以下、分散度が３．０以上、５．０以下となるよう超音波撹拌処理を施して溶液調整を行ない、第１溶液を作製する工程と、第１溶液を第１基板に塗布し、第１封止膜を形成する工程と、第２基板に設けられ、複数のセルに区切る隔壁を形成する工程と、複数のセルに、電気泳動粒子を含む分散液を供給する工程と、隔壁と、第１封止膜とを対向配置させて分散液を封止する工程と、を含む。
【００７２】
図５Ａに示すように、対向電極７を有する対向基板２を用意する。本実施形態では、電気泳動表示装置１００に可撓性を付与するため、対向基板２として可撓性を有する樹脂基板を選択した。
【００７３】
まず、溶媒および高分子化合物を含む混合物を作製する工程では、上述したＧＥＣＯなどの高分子化合物を、溶媒に溶解して混合物とする。溶媒としては、トルエンなどの有機溶剤が採用される。本実施形態では、高分子化合物としてＧＥＣＯを、溶媒としてトルエンを、それぞれ用いる。ここで、混合物における高分子化合物の含有量は、採用する溶媒に対する高分子化合物の溶解性によって適宜調節すればよい。溶媒への高分子化合物の溶解には、マグネチックスターラーなどの攪拌装置を用いてもよく、加温しながら溶解の操作を行ってもよい。
【００７４】
次に、混合物に超音波撹拌処理を施して第１溶液を作製する工程では、超音波撹拌処理の超音波を印加したエネルギー量は、混合物における高分子化合物の単位固形分濃度に対して、２０Ｗ／ｗｔ％以上、３００Ｗ／ｗｔ％以下とし、超音波の周波数は、１５ｋＨｚ以上、４０ｋＨｚ以下とする。これにより、高分子化合物の分子鎖の一部が分断されて分子量が減少し、高分子化合物の高分子鎖の絡み合いが緩和され、重量平均分子量Ｍｗが２５万以上、４５万以下、分散度が３．０以上、５．０以下に調整される。なお、上記の単位固形分濃度当たりに印加したエネルギー量（Ｗｈ／ｗｔ％）は、単位固形分濃度当たりの超音波出力（Ｗ／ｗｔ％）に対して、上述した超音波出力の印加時間（ｈ）を掛け合わせた値である。
【００７５】
次に、第１溶液を対向基板２に塗布し、第１封止膜６を形成する工程では、例えば、第１溶液の塗布にダイコーターやコンマコーターを用いる。このとき、形成される第１封止膜６の厚さが、１０μｍ以上、２０μｍ以下、平均表面ラフネスＲａが１μｍ以下となるように、第１溶液の塗布量を調節する。その後、第１溶液を塗布した対向基板２を加熱して、塗布された第１溶液中の溶媒を揮発、乾燥させる。加熱温度は、溶媒の沸点などに応じて調整すればよく、例えば１５０℃とする。これにより、図５Ｂに示すように、第１封止膜６が対向基板２上に形成される。
【００７６】
次に、図５Ｃに示すように、第２封止膜５を、第１封止膜６の表面に成膜する。第２封止膜５の成膜方法は、例えば下記の通りである。第２封止膜５の形成材料として、ＰＶＡを用い、水、又は親水性溶媒（一例として、メタノール又はエタノール）にＰＶＡを溶かして液状にし、封止液を作成する。具体的には、ＰＶＡを水などに溶かして、濃度が３ｗｔ％〜４０ｗｔ％（質量パーセント）の封止液とする。次に、この封止液を第１封止膜６の表面にスキージなどを用いて塗布する。その後、封止液を塗布した対向基板２を加熱して、塗布された封止液中の親水性溶媒を揮発、乾燥させる。加熱温度は、親水性溶媒の沸点などに応じて調整すればよい。これにより、対向基板２の第１封止膜６の表面に、第２封止膜５が重畳されて形成される。第２封止膜５はＰＶＡを主な形成材料とするため、親水性であることから、電気泳動層１１の親油性の分散媒３０とは混和しない。すなわち、分散媒３０によって、第２封止膜５は侵されにくい。封止液の塗布方法としては、スキージの他に、スピンコーターやダイコーター、コンマコーターを用いてもよい。
【００７７】
次に、図５Ｄに示すように、カッター刃などを用いて、対向基板２に形成した第１封止膜６および第２封止膜５の、端面のＥ２の部分を切り取る。以上の工程により、第１封止膜６および第２封止膜５が形成された対向基板２が製造される。
【００７８】
次に、素子基板１に隔壁１４を形成して、図６Ａに示すように、素子基板１にセルマトリクス４が形成される。
【００７９】
次に、図６Ｂに示すように、素子基板１の端部に、シール部１５を形成するためのシール材を塗布する。これにより、次工程にて供給される電気泳動層１１（すなわち、複数の電気泳動粒子３１と分散媒３０とを有する分散液）が漏れ出ないようにせき止めることができる。なお、シール材の塗布方法としては、例えば、ディスペンサーを用いた滴下法、インクジェット法（液滴吐出法）等の各種塗布法が挙げられる。
【００８０】
次に、図６Ｃに示すように、セルマトリクス４の各セル内に、電気泳動粒子３１および分散媒３０を含む分散液を供給する。なお、各セル内への該分散液の供給は、例えば、ディスペンサーを用いた滴下法、インクジェット法（液滴吐出法）、スピンコート法、ディップコート法、スプレーコート法等の各種方法が挙げられるが、これらの中でも、滴下法、又はインクジェット法を用いるのが好ましい。滴下法、又はインクジェット法によれば、該分散液を所望の位置（セル）に対して選択的に供給することができることから、セル内に無駄を抑えて、且つより確実に供給することができる。
【００８１】
次の工程では、図６Ｄに示すように、素子基板１の隔壁１４と、対向基板２の第１封止膜６（第２封止膜５）とを対向配置させて、上記分散液を封止する。このとき、封止される電気泳動層１１の内部に、気泡が入らないことが好ましい。また、第２封止膜５の下面から上面に向かって、隔壁１４の先端を、例えば２μｍ〜１０μｍくい込ませるよう構成することが好ましい。以上の工程を経て、電気泳動表示装置１００が製造される。
【００８２】
以上詳述したように、本実施形態の電気泳動表示装置１００、および電気泳動表示装置１００の製造方法によれば、以下に示す効果が得られる。
【００８３】
（１）本実施形態の電気泳動表示装置１００の製造方法によれば、隔壁１４が第１封止膜６及び第２封止膜５の中に食い込むので、マトリクスセル間に隙間ができることを防ぐことが可能となり、分散液が隣のセルに移動することを抑えることができる。その際に、第１封止膜６において、膜の厚さが１０μｍ以上、２０μｍ以下、かつ平均表面ラフネスＲａが１μｍ以下で作成されることにより、より隔壁を第１封止膜６へ食い込ませることが可能となり、分散液が隣のセルに移動することをさらに抑えることができる。
【００８４】
（２）本実施形態の電気泳動表示装置１００の製造方法によれば、第１封止膜６は、エピクロルヒドリンのエポキシ基に由来するエーテル結合を分子構造中に有しているため、分子の回転運動が容易なことから、比較的に柔軟性に優れている。そのため、隔壁が第１封止膜６にさらに食い込みやすくなり、隔壁１４と第１封止膜６とをより密着させることができる。
【００８５】
以下に、本実施形態の電気泳動表示装置の製造方法について、実施例と比較例とを示し、本実施形態の効果をより具体的に説明する。
【００８６】
実施例では、混合物の超音波撹拌処理により、第１封止膜６の厚さが１０μｍ以上、２０μｍ以下、平均表面ラフネスＲａが１μｍ以下とする条件を示す。
【００８７】
高分子化合物としてＧＥＣＯと、それを溶解させるトルエン溶媒とを使用して混合物を作製し、以下の様式で試験サンプルを調製した。厚さが１０μｍ以上、２０μｍ以下、平均表面ラフネスＲａが１μｍ以下である第１封止膜６を作製するために、第１溶液粘度を調整する。粘度調整は公知の超音波装置を用い、溶液の濃度を変えて超音波撹拌処理を施すが、処理時間を変えることにより、粘度を調整した。超音波装置は、株式会社カイジョー製ＳＯＮＯ  ＣＬＥＡＮＥＲ  ２００ＤＬ、高周波出力が２００Ｗ（周波数３８ｋＨｚ）の装置を用いたが、その他公知の超音波装置を用いてもよい。例えば、高周波出力が２００Ｗ（周波数１５ｋＨｚ）または６００Ｗ（４０ｋＨｚ）の超音波装置を使用してもよい。これにより、混合物中の上記高分子化合物に対する超音波出力（上記高分子化合物の単位固形分濃度あたりの超音波出力）を、３Ｗ／ｗｔ％から１２０Ｗ／ｗｔ％の範囲で変化させた。この実験では、上記高分子化合物の単位固形分濃度あたりの超音波出力と超音波撹拌処理の時間を変えることで、所望の厚さ及び平均表面ラフネスＲａの膜が作製できる条件を探索した。
【００８８】
超音波撹拌方法は、試料を入れた容器に直接ホーン型装置にいれて超音波を照射する直接照射と、試料を入れた容器を定在波型装置に入れ、容器底部から水を媒体として超音波を照射する間接照射があるが、このどちらも使用することができる。
【００８９】
対向基板へ、ＳＰＩＮＣＯＡＴＥＲ  １Ｈ−Ｄ７（ＭＩＫＡＳＡ社）を用いて第１溶液を塗布した。メインスピンの回転数は任意とし、目的の膜厚や平均表面ラフネスＲａを確保できると考えられる最も良い条件を使用した。次に、１５０℃で３０分間乾燥して、第１封止膜を作製した。作製した第１封止膜について、段差測定機Ｐ−１５（ＫＬＡ  Ｔｅｎｃｏｒ社）を用いて厚さ及び平均表面ラフネスＲａを測定した。厚さは、複数のセルで構成された表示領域の面内φ３０ｍｍにおける平均値とし、平均表面ラフネスＲａは、上記面内の厚さの平均値から凹凸の最大及び最小がどの程度であるかを示す値である。実施例１から実施例４および比較例１から比較例６の評価結果を表１に示す。なお、各実施例および各比較例は、それぞれ１０個のサンプルを作製して評価を行った結果である。比較例１は、超音波撹拌処理を行わずに第１封止膜を形成した結果である。
【００９０】
【表１】
2018205479.tif 000003
【００９１】
表１に示したように、実施例１〜実施例４では、単位固形分濃度当たりに印加したエネルギー量［Ｗｈ／ｗｔ％］が２０Ｗｈ／ｗｔ％以上、３００Ｗｈ／ｗｔ％以下、重量平均分子量Ｍｗが２５万以上、４５万以下、分散度Ｍｗ／Ｍｎが３．０以上、５．０以下のとき、厚さが１０μｍ以上、２０μｍ以下、若しくは２０μｍ以上、３０μｍ以下であって、平均表面ラフネスＲａが１μｍ以下の第１封止膜を作製することができる。
【００９２】
一方、比較例１〜比較例３では、重量平均分子量Ｍｗが高く、粘度が高いため、所望の平均表面ラフネスＲａが得られなかった。そのため、比較例１〜比較例３では、膜厚が厚いために第１封止膜の抵抗値が高くなり、分散液に充分な電界がかからず、表示品質が確保できないおそれがある。また、平均表面ラフネスＲａが大きいため、面内で食い込み構造が形成できない領域が発生し、セル間の粒子横流れが発生するため、表示ムラを引き起こすことがある。また、比較例４〜比較例６では重量平均分子量Ｍｗが低く、第１溶液の粘度が低下し過ぎて、膜厚が１０μｍ未満になってしまった。そのため、比較例４〜比較例６では、隔壁が第１封止膜に食い込む深さが充分に確保できなくなるおそれがある。
【００９３】
従って、実施例に示したような適当な条件下で超音波撹拌処理を行うことにより、厚さが１０μｍ以上、２０μｍ以下、平均表面ラフネスＲａが１μｍ以下である第１封止膜を作製することができることが示された。これにより、そのような第１封止膜を用いることで、分散液の漏れやセル間の連通がより抑えられ、表示ムラの発生を低減して、表示品質を向上させる電気泳動表示装置の製造方法を提供することができる。
【００９４】
（実施形態２）
＜電子機器＞
本実施形態の電子機器は、上記実施形態の電気泳動表示装置１００を備えている。電子機器としては、具体的には、電子ブック、腕時計、電子ペーパー、などが挙げられる。これらの電子機器は、いずれも電気泳動表示装置１００を表示部として備えている。これにより、本実施形態の電子機器によれば、表示ムラなどの表示不良の発生が抑えられ、表示品質を向上させることができる。
【００９５】
なお、電気泳動表示装置１００は、他の様々な電子機器に採用が可能である。他の電子機器としては、例えば、携帯電話、携帯用オーディオ機器などの電子機器の表示部、マニュアルなどの業務用シート、教科書、問題集、情報シートなどが挙げられる。
【符号の説明】
【００９６】
１…素子基板、２…対向基板、４…セルマトリクス、５…第２封止膜、６…第１封止膜、７…対向電極、１１…電気泳動層、１２…画素電極、１３…基部、１４…隔壁、１５…シール部、２０…接着層、３０…分散媒、３１…電気泳動粒子、３１ａ…白色粒子、３１ｂ…黒色粒子、１００…電気泳動表示装置。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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