(57)【要約】【課題】電気泳動分散液中に気泡を入れずに、かつ電気泳動分散液を強固に封止する電気泳動表示装置を提供する。【解決手段】基板１０１と、対向基板１０８と、基板１０１上に設けられた隔壁１０３と、基板１０１と対向基板１０８と隔壁１０３とによって形成されたセル１０４に充填された電気泳動分散液１０５と、対向基板１０８と隔壁１０３との間に設けられた封止フィルム１０６と、封止フィルム１０６と対向基板１０８との間に設けられた封止層１０７と、を備え、封止層１０７は、基板１０１に対向する表面の封止フィルム１０６を介して隔壁１０３と接する領域に凹部１０９を有する。【選択図】図２
2011248065.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板と、
第２の基板と、
前記第１の基板上に設けられた隔壁と、
前記第１の基板と前記第２の基板と前記隔壁とによって形成されたセルに充填された電気泳動材料層と、
前記第２の基板と前記隔壁との間に設けられた薄膜層と、
前記薄膜層と前記第２の基板との間に設けられた封止層と、を備え、
前記封止層は、前記第１の基板に対向する表面の前記薄膜層を介して前記隔壁と接する領域に凹部を有する、電気泳動表示装置。
【請求項２】
前記封止層が導電性を有する、請求項１に記載の電気泳動表示装置。
【請求項３】
第１の基板と、
第２の基板と、
前記第１の基板上に設けられた隔壁と、
前記第１の基板と前記第２の基板と前記隔壁とによって形成されたセルに充填された電気泳動材料層と、を備えた電気泳動表示装置の製造方法であって、
前記セルに前記前記電気泳動材料層を設ける工程と、
前記電気泳動材料層の上に薄膜層を積層する工程と、
前記薄膜層の上に封止層を挟んで前記第２の基板を積層する工程と、
前記封止層の、前記第１の基板に対向する表面の前記薄膜層を介して前記隔壁と接する領域に凹部を設ける工程と、を有する電気泳動表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記封止層が導電性を有する、請求項３に記載の電気泳動表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動表示装置、及び電気泳動表示装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気泳動表示装置は、少なくとも一方が透明な一組の対向電極板間に、１つ又は複数の種類の電気泳動粒子と電気泳動分散媒とを含む電気泳動分散液を封止することにより構成される。２つの電極間に電圧を印加することにより電気泳動粒子が電気泳動分散媒中を移動し、その分布が変わることにより光学的反射特性が変化して情報の表示が可能となる。このとき、一方の側の電極を複数に分割された画素電極によって構成しておけば、各々の画素電極の電位を制御することにより、画素毎の粒子の分布に違いが生じ、画像を形成することができる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、白色の着色分散媒および黒色の顔料粒子が密封された密閉空間が、分散液封止フィルム、表面ガラス基板、表示パターン電極、対向電極、仕切り壁および隔壁によって形成された電気泳動表示装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−６９２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電気泳動表示装置の製造の過程で電気泳動分散液を封止する際、分散液中への気泡の混入を防ぐ必要がある。特許文献１のように封止にフィルムを用いると、封止の過程で気泡が混入しにくいが、フィルムによる封止だけでは封止の強度が弱いため、例えば接着剤を用いる必要がある。しかし、接着剤は電気泳動分散液中の電気泳動粒子が固着するなどの悪影響もある。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、電気泳動分散液中に気泡を入れずに、かつ電気泳動分散液を強固に封止することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る電気泳動表示装置は、第１の基板と、第２の基板と、前記第１の基板上に設けられた隔壁と、前記第１の基板と前記第２の基板と前記隔壁とによって形成されたセルに充填された電気泳動材料層と、前記第２の基板と前記隔壁との間に設けられた薄膜層と、前記薄膜層と前記第２の基板との間に設けられた封止層と、を備え、前記封止層は、前記第１の基板に対向する表面の前記薄膜層を介して前記隔壁と接する領域に凹部を有するものである。
【０００８】
上記の構成によれば、電気泳動材料層をまず薄膜層で簡易的に封止するようにしたため、電気泳動材料層に気泡が入らないように封止することができる。また、薄膜層の上に封止層を設け、隔壁の形状に沿って封止層を変形させているので、隔壁と薄膜層及び封止層を強固に固定することができる。
【０００９】
また、前記封止層が導電性を有するようにすることにより、別途対向電極を設ける必要がなくなる。
【００１０】
本発明に係る電気泳動表示装置の製造方法は、第１の基板と、第２の基板と、前記第１の基板上に設けられた隔壁と、前記第１の基板と前記第２の基板と前記隔壁とによって形成されたセルに充填された電気泳動材料層と、を備えた電気泳動表示装置の製造方法であって、前記セルに前記前記電気泳動材料層を設ける工程と、前記電気泳動材料層の上に薄膜層を積層する工程と、前記薄膜層の上に封止層を挟んで前記第２の基板を積層する工程と、前記封止層の、前記第１の基板に対向する表面の前記薄膜層を介して前記隔壁と接する領域に凹部を設ける工程と、を有する。
【００１１】
上記の構成によれば、電気泳動材料層をまず薄膜層で簡易的に封止するようにしたため、電気泳動材料層に気泡が入らないように封止することができる。また、薄膜層の上に封止層を設け、隔壁の形状に沿って封止層を変形させるようにしたので、隔壁と薄膜層及び封止層を強固に固定することができる。また、封止層は隔壁を型にして変形させることができるので、封止層のパターニングを別工程で行う必要がない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１による電気泳動表示装置の製造方法を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１による電気泳動表示装置の製造方法を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態２による電気泳動表示装置の製造方法を示す断面図である。
【図４】本発明の電気泳動表示装置の適用例を説明する斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
実施の形態１．
図１、２は、本実施形態による電気泳動表示装置１０の製造方法を示す図である。
図１（Ａ）〜（Ｄ）は、製造工程を模式的に示した斜視図である。また、図２（Ａ）〜（Ｅ）は、電気泳動表示装置１０の断面を示している。
【００１４】
まず、図１（Ａ）、図２（Ａ）に示すように、隔壁１０３で仕切られたセル１０４に電気泳動分散液１０５を充填する。セル１０４に充填された電気泳動分散液１０５によって電気泳動材料層が形成される。
【００１５】
図２（Ａ）に示すように、電気泳動表示装置１０は、基板１０１（第１の基板）上に、電極１０２を介して隔壁１０３が設けられている。基板１０１は、例えば絶縁性下地基板としての可撓性基板であり、ポリカーボネート基板のように軽量性、可撓性、弾性などに優れた樹脂材料を用いることができる。基板１０１は、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ガラス等を材料とするものであってもよい。
【００１６】
電極１０２は、行方向及び列方向にそれぞれ複数配列された配線群、画素電極群、画素駆動回路、接続端子、駆動画素を選択する行デコーダ及び列デコーダ等を含んで構成された半導体回路層である。画素電極群は、マトリクス状に配列された複数の画素電極を含んでおり、画像表示領域を形成する。各画素電極には個別の電圧が印加できるようにアクティブマトリクス回路が形成されている。画素駆動回路は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等の回路素子を含んで構成されている。
【００１７】
隔壁１０３を構成する材料としては、例えば、アクリレート、メタクリレート、シアノアクリレートの他、エポキシ系、オレフィン系、パラフィン系、酢酸ビニル系、ウレタン系、アイオノマー系、エラストマー系、シリコーン系、フッ素系等のモノマー、オリゴマー、またはポリマーを用いることができる。
【００１８】
隔壁１０３の高さ（セル１０４の高さ）は５〜１００μｍが好ましく、さらに２０〜６０μｍが望ましい。隔壁１０３は、スクリーン印刷法、凸版印刷法、グラビア印刷法、ナノインプリント法等の印刷プロセスや、フォトリソグラフィ法などのパターン形成手法を用いて作製することができる。隔壁１０３のパターンは、格子（四角）の他、ハニカム形状、丸、三角など任意の形状をマトリクス状に配列させたものである。
【００１９】
隔壁１０３をフォトリソグラフィ法によって作製する場合は、例えば、所望のパターンに合わせてレジストを塗布した後、６０℃（５分）／９０℃（３０分）の条件でプリベークを行う。次に、マスクを取り付けて露光を行った後、９０℃（５分）の条件でＰＥＢ（Post Exposure Bake）を行う。さらに、使用するレジストに合った条件で現像を行った後、２１０℃（６０分）の条件でポストベークを行うことで完成する。
【００２０】
電気泳動分散液１０５には、電気泳動分散媒、及び電気泳動粒子が含まれている。電気泳動粒子は印加電圧に応じて電気泳動分散媒中を移動する性質を有し、１種類以上の電気泳動粒子が使用される。電気泳動粒子としては、有色または無色（白）の無機顔料粒子、有機顔料粒子、高分子微粒子等を用いることができる。これらを１種または２種以上を混合して用いる。粒子の径は、０．０５〜１０μｍが好ましく、さらに０．２〜２μｍが好ましい。電気泳動分散液１０５に含まれる割合は、５〜９０％が好ましく、さらに１０〜８０％が好ましい。
【００２１】
電気泳動分散媒としては、芳香族系炭化水素、ヘキサン、シクロヘキサン、ケロシン、アイソパー、パラフィン系炭化水素等の脂肪族炭化水素類、ハロゲン化炭化水素類、リン酸エステル類、フタル酸エステル類、カルボン酸エステル類、塩素化パラフィン、シリコーン類等を用いることができるが、これらに限定されるものではない。電気泳動分散液１０５に含まれる分散媒の割合は２０〜９０％が好ましく、さらに４０〜６０％が望ましい。
【００２２】
次に、図１（Ｂ）、図２（Ｂ）に示すように、セル１０４から溢れている電気泳動分散液１０５をスキージ５００を用いて除去する。
【００２３】
次に、図１（Ｃ）、図２（Ｃ）に示すように、電気泳動分散液１０５を充填した隔壁１０３上に封止フィルム１０６（薄膜層）を積層する。封止フィルム１０６は、導電性、低抵抗性であるのことが望ましいく、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ウレタンフィルム、エナメルフィルム等を用いて構成することができる。また、封止フィルム１０６の厚さは、１０ｎｍ〜１０μｍが好ましく、さらに５０ｎｍ〜５μｍが望ましい。
【００２４】
フィルムのような柔らかい材質のもので電気泳動分散液１０５を封止することにより、図１（Ｃ）に示すように封止する際、分散液がフィルム側に吸い寄せられ分散液中に気泡が入るのを防ぐことができる。仮に固い材質のもので封止しようとすると、分散液の表面張力が働いて分散液と封止材の間に隙間ができ、気泡が入りやすくなる。
【００２５】
次に、図１（Ｄ）、図２（Ｄ）および（Ｅ）に示すように、封止フィルム１０６の上から、封止層１０７と対向基板１０８（第２の基板）を積層する。封止層１０７には、例えばＰＥＤＯＴ、ＩＴＯ、銀ペースト、カーボンペースト等の導電性材料を用いる。対向基板１０８は、例えばガラス基板等である。封止フィルム１０６の上に封止層１０７と対向基板１０８を積層したら、例えばホットプレート等を用いて９０℃（１０分）の条件で加熱した状態で、５ｃｍ角のアルミ板（約３０ｇ）等を対向基板１０８の上に載せて加重する。
【００２６】
これにより、加熱によって軟化した封止層１０７が隔壁１０３の形状にあわせて変形し、図２（Ｅ）に示すように、封止層１０７が封止フィルム１０６を介して隔壁１０３と接する領域に、凹部１０９が形成される。さらに、２１０℃（６０分）の条件でポストベークを行うことにより、変形した封止層１０７を硬化させる。
【００２７】
以上のように、本実施形態によれば、セル１０４に充填された電気泳動分散液１０５をまず封止フィルム１０６で簡易的に封止するようにしたため、電気泳動分散液１０５に気泡が入らないように封止することができる。
【００２８】
さらに、封止フィルム１０６の上に封止層１０７を積層し、隔壁１０３の形状に沿って封止層１０７を変形させるようにしたので、隔壁１０３と封止フィルム１０６及び封止層１０７を強固に固定することができる。これにより、セル１０４の封止に接着剤を使う必要がないので、接着剤に電気泳動分散液１０５中の電気泳動粒子が固着するなどの悪影響を避けることができる。
【００２９】
また、封止層１０７は隔壁１０３を型にして変形させることができるので、封止層１０７のパターニングを別工程で行う必要がない。
【００３０】
実施の形態２．
図３（Ａ）〜（Ｃ）は、実施の形態２による電気泳動表示装置１０の製造方法を示す断面図である。
【００３１】
まず、図３（Ａ）に示すように、実施の形態１と同様に、隔壁１０３で仕切られたセル１０４に電気泳動分散液１０５を充填し、電気泳動材料層が形成される。
【００３２】
次に、図３（Ｂ）に示すように、電気泳動分散液１０５を充填した隔壁１０３上に封止フィルム１０６を積層した後、封止フィルム１０６の上から、封止層１０７と対向基板１０８を積層するが、実施の形態２では、封止層１０７と対向基板１０８の間に対向電極１１０が積層されている。
【００３３】
対向電極１１０は、例えば、錫がドープされた酸化インジウム膜（ＩＴＯ膜）などの透明導電膜を用いて構成されている。
【００３４】
また、実施の形態１では、封止層１０７として導電性材料を用いたが、実施の形態２では、封止層１０７として、アクリレート、メタクリレート、シアノアクリレートの他、エポキシ系、オレフィン系、パラフィン系、酢酸ビニル系、ウレタン系、アイオノマー系、エラストマー系、シリコーン系、フッ素系等のモノマー、オリゴマー、またはポリマーで形成される有機系樹脂材料を用いる。なお、樹脂材料の膜厚は、５０ｎｍ〜５０μｍが好ましく、さらに１００ｎｍ〜１０μｍが望ましい。
【００３５】
さらに、図３（Ｃ）に示すように、加熱によって軟化した封止層１０７を隔壁１０３の形状にあわせて変形し、封止層１０７が封止フィルム１０６を介して隔壁１０３と接する領域に、凹部１０９を形成する。
【００３６】
実施の形態２のように、封止層１０７を樹脂材料で形成し、封止層１０７と対向基板１０８の間に対向電極１１０を挟むようにしてもよい。
【００３７】
図４は、本発明の電気泳動表示装置の適用例を説明する斜視図である。
図４（Ａ）は、電子ブックを示す斜視図である。この電子ブック１０００は、ブック形状のフレーム１００１と、このフレーム１００１に対して回動自在に設けられた（開閉可能な）カバー１００２と、操作部１００３と、本発明の電気泳動表示装置によって構成された表示部１００４と、を備えている。
【００３８】
図４（Ｂ）は、腕時計を示す斜視図である。この腕時計１１００は、本発明の電気泳動表示装置によって構成された表示部１１０１を備えている。
【００３９】
図４（Ｃ）は、電子ペーパーを示す斜視図である。この電子ペーパー１２００は、紙と同様の質感および柔軟性を有するリライタブルシートで構成される本体部１２０１と、本発明の電気泳動表示装置によって構成された表示部１２０２を備えている。
【００４０】
なお、本発明の電気泳動表示装置の適用例はこれに限定されず、その他、パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ、携帯電話等、帯電粒子の移動に伴う視覚上の色調の変化を利用した装置を広く含むものである。
【符号の説明】
【００４１】
１０ 電気泳動表示装置、１０１ 基板、１０２ 電極、１０３ 隔壁、１０４ セル、１０５ 電気泳動分散液、１０６ 封止フィルム、１０７ 封止層、１０８ 対向基板、１０９ 凹部、１１０ 対向電極、５００ スキージ、１０００  電子ブック、１００１  フレーム
１００２  カバー、１００３  操作部、１００４  表示部、１１００  腕時計、１１０１  表示部、１２００  電子ペーパー、１２０１  本体部、１２０２  表示部
【図１】
2011248065.tif 000003
【図２】
2011248065.tif 000004
【図３】
2011248065.tif 000005
【図４】
2011248065.tif 000006