(57)【要約】【課題】撥液膜上に残存する表示液の液滴を撥液膜上から流出させ、表示品質を向上させることができる表示媒体および表示媒体の製造方法を提供すること。【解決手段】撥液膜１３ｂは、その撥液性が、第１の部分１３ｂ１、第２の部分１３ｂ２、第３の部分１３ｂ３の順番で低下するように構成されている。よって、撥液膜１３ｂ上に表示液３３の液滴Ｔが載った場合には、この液滴Ｔは撥液性が高い方から低い方に向けて誘導され、液滴Ｔは撥液膜１３ｂ上から表示液３３中に戻される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
枠体と、その枠体の両開口面を覆う一対の基板と、その一対の基板と前記枠体とに囲まれて形成される液室内において前記一対の基板と直交する方向に立設され前記液室内を複数の空間に区画する気体で構成された隔壁と、その隔壁によって区画される各空間に充填される帯電粒子が分散された表示液と、前記隔壁に接する前記一対の基板の少なくとも一方に形成され前記表示液に対する撥液性を有する撥液部とを備え、前記一対の基板間に発生される電界によって前記表示液中を前記帯電粒子が移動して前記一対の基板の少なくとも一方に画像を表示する表示媒体において、
前記撥液部は、前記撥液部上にある前記表示液の液滴を前記撥液部上から前記表示液側に誘導する誘導性を備えていることを特徴とする表示媒体。
【請求項２】
前記撥液部の撥液性が、前記表示液の液滴を誘導する方向に沿って少なくとも２段階以上低下するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の表示媒体。
【請求項３】
前記撥液部の撥液性が、前記表示液の液滴を誘導する方向に沿って正比例状に低下するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の表示媒体。
【請求項４】
前記撥液部の撥液性が、前記表示液の液滴を誘導する方向に曲線状に低下するように構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の表示媒体。
【請求項５】
前記撥液部は、前記基板に板状に成膜された撥液膜であり、前記表示液の液滴を誘導する方向に沿って、第１の撥液性を有する第１の部分と、その第１の部分から連続して前記基板側に延びる前記第１の撥液性よりも撥液性が低い第２の撥液性を有する第２の部分とを備えていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の表示媒体。
【請求項６】
前記撥液部は、前記基板の表面に対して傾斜する傾斜面を備えていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の表示媒体。
【請求項７】
前記撥液部は、前記基板の表面に対して少なくとも２段階以上の落差を形成する段部を備えていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の表示媒体。
【請求項８】
前記撥液部は、前記基板に形成される第１の層と、その第１の層の上に形成される第２の層とを備え、
前記段部は、前記第１の層の角部と前記第２の層の角部とによって構成されていることを特徴とする請求項７に記載の表示媒体。
【請求項９】
前記第１の層の撥液性は、前記第２の層の撥液性よりも低く構成されていることを特徴とする請求項８に記載の表示媒体。
【請求項１０】
前記表示媒体を縦立させた状態において、前記撥液部は前記表示液の液滴を下方から上方に前記表示液の液滴を誘導することを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の表示媒体。
【請求項１１】
前記一対の基板の少なくとも一方に形成され前記一対の基板間に電界を発生させる電極部材を備え、
前記撥液部は、前記電極部材と重複しない位置に形成されていることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の表示媒体。
【請求項１２】
枠体と、その枠体の両開口面を覆う一対の基板と、その一対の基板と前記枠体とに囲まれて形成される液室内において前記一対の基板と直交する方向に立設され前記液室内を複数の空間に区画する気体で構成された隔壁と、その隔壁によって区画される各空間に充填される帯電粒子が分散された表示液とを備え、前記一対の基板間に発生される電界によって前記表示液中を前記帯電粒子が移動して前記一対の基板のうちの一方の基板に画像を表示する表示媒体の製造方法において、
前記表示液に対する撥液性を有する撥液部が形成されている他方の基板と前記一方の基板と前記枠体とを固着して密閉状態の前記液室内に、第１の温度状態で所定量の気体が溶解されている前記表示液を充填する充填工程と、
その充填工程によって前記表示液が前記液室に充填されている状態で前記表示液を前記第１の温度状態よりも高い第２の温度状態に加熱する加熱工程とを備えていることを特徴とする表示媒体の製造方法。
【請求項１３】
前記充填工程は、第１の温度状態で所定量の気体が溶融されている前記表示液をバッファタンク内から前記液室内に充填する工程であり、
前記加熱工程は、前記バッファタンク内と前記液室内とが連通されている状態で前記表示液を前記第１の温度状態よりも高い第２の温度状態に加熱する工程であることを特徴とする請求項１２に記載の表示媒体の製造方法。
【請求項１４】
前記充填工程前に、噴射装置から前記撥液部を構成する材料を前記他方の基板の所定位置に噴射して前記撥液部を成膜する成膜工程を備えていることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の表示媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示媒体および表示媒体の製造方法に関し、特に、撥液膜上に残存する表示液の液滴を撥液膜上から流出させ、表示品質を向上させることができる表示媒体および表示媒体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、繰り返し書換え可能な表示媒体として、電気泳動表示媒体が知られている。この電気泳動表示媒体は、枠体の開口面を覆う一対の基板間に形成される液室内に帯電粒子が分散された表示液を充填して構成されており、一対の基板間に発生される電界によって帯電粒子が表示液中を移動して一対の基板の少なくとも一方に画像を表示するものである。
【０００３】
この種の電気泳動表示媒体に関し、例えば、次の特許文献１には、段落第４１段落に「上記図１〜図３で説明した本発明の第１〜第３実施例の電気泳動表示装置では、第１基板１の表面および第２基板２の表面に、絶縁性溶媒５に対して撥液性を有する撥液部８と、絶縁性溶媒５に対して親液性を有する親液部９を設ける。図１〜図３に示すように、画素となる部分の基板表面に親液部９を配置し、画素間の境界部に撥液部８を配置することによって、親液部９上に配置された絶縁性溶媒５はその部分にとどまり、撥液部８を越えて広がらない。すなわち、隔壁１Ａを気体とした実質的に壁の無い簡便な構造であっても、絶縁性溶媒５を画素ごとに小分にした電気泳動表示装置を実現することができる。」と記載されている。即ち、第１基板１と、第２基板２との間の空間を気体で構成した隔壁１Ａによって複数の空間に区画する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−２８６８３６号公報（段落第００４１、図１〜図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した特許文献１に記載されているように、隔壁部材を気体で構成する場合には、その撥液膜上（隔壁部材の内部）に表示液が液滴となって残存することがあり、その残存した表示液の液滴によって表示品質が低下するという問題点があった。
【０００５】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、撥液膜上に残存する表示液の液滴を撥液膜上から流出させ、表示品質を向上させることができる表示媒体および表示媒体の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するために、請求項１記載の表示媒体は、枠体と、その枠体の両開口面を覆う一対の基板と、その一対の基板と前記枠体とに囲まれて形成される液室内において前記一対の基板と直交する方向に立設され前記液室内を複数の空間に区画する気体で構成された隔壁と、その隔壁によって区画される各空間に充填される帯電粒子が分散された表示液と、前記隔壁に接する前記一対の基板に形成され前記表示液に対する撥液性を有する撥液部とを備え、前記一対の基板間に発生される電界によって前記表示液中を前記帯電粒子が移動して前記一対の基板の少なくとも一方に画像を表示するものであって、前記撥液部は、前記撥液部上にある前記表示液の液滴を前記撥液部上から前記表示液側に誘導する誘導性を備えている。
【０００７】
請求項２記載の表示媒体は、請求項１に記載の表示媒体において、前記撥液部の撥液性が、前記表示液の液滴を誘導する方向に沿って少なくとも２段階以上低下するように構成されている。
【０００８】
請求項３記載の表示媒体は、請求項１又は２に記載の表示媒体において、前記撥液部の撥液性が、前記表示液の液滴を誘導する方向に沿って正比例状に低下するように構成されている。
【０００９】
請求項４記載の表示媒体は、請求項１から３のいずれかに記載の表示媒体において、前記撥液部の撥液性が、前記表示液の液滴を誘導する方向に曲線状に低下するように構成されている。
【００１０】
請求項５記載の表示媒体は、請求項１から４のいずれかに記載の表示媒体において、前記撥液部は、前記基板に成膜された撥液膜であり、前記表示液の液滴を誘導する方向に沿って、第１の撥液性を有する第１の部分と、その第１の部分から連続して前記基板側に延びる前記第１の撥液性よりも撥液性が低い第２の撥液性を有する第２の部分とを備えている。
【００１１】
請求項６記載の表示媒体は、請求項１から４のいずれかに記載の表示媒体において、前記撥液部は、前記基板の表面に対して傾斜する傾斜面を備えている。
【００１２】
請求項７記載の表示媒体は、請求項１から４のいずれかに記載の表示媒体において、前記撥液部は、前記基板の表面に対して少なくとも２段階以上の落差を形成する段部を備えている。
【００１３】
請求項８記載の表示媒体は、請求項７に記載の表示媒体において、前記撥液部は、前記基板に形成される第１の層と、その第１の層の上に形成される第２の層とを備え、前記段部は、前記第１の層の角部と前記第２の層の角部とによって構成されている。
【００１４】
請求項９記載の表示媒体は、請求項８に記載の表示媒体において、前記第１の層の撥液性は、前記第２の層の撥液性よりも低く構成されている。
【００１５】
請求項１０記載の表示媒体は、請求項１から９のいずれかに記載の表示媒体において、前記表示媒体を縦立させた状態において、前記撥液部は前記表示液の液滴を下方から上方に前記表示液の液滴を誘導する。
【００１６】
請求項１１記載の表示媒体は、請求項１から１０のいずれかに記載の表示媒体において、前記一対の基板の少なくとも一方に形成され前記一対の基板間に電界を発生させる電極部材を備え、前記撥液部は、前記電極部材と重複しない位置に形成されている。
【００１７】
請求項１２記載の表示媒体の製造方法は、枠体と、その枠体の両開口面を覆う一対の基板と、その一対の基板と前記枠体とに囲まれて形成される液室内において前記一対の基板と直交する方向に立設され前記液室内を複数の空間に区画する気体で構成された隔壁と、その隔壁によって区画される各空間に充填される帯電粒子が分散された表示液とを備え、前記一対の基板間に発生される電界によって前記表示液中を前記帯電粒子が移動して前記一対の基板のうちの一方の基板に画像を表示する表示媒体を製造する方法であって、前記表示液に対する撥液性を有する撥液部が形成されている他方の基板と前記一方の基板と前記枠体とを固着して密閉状態の前記液室内に、第１の温度状態で所定量の気体が溶解されている前記表示液を充填する充填工程と、その充填工程によって前記表示液が前記液室に充填されている状態で前記表示液を前記第１の温度状態よりも高い第２の温度状態に加熱する加熱工程とを備えている。
【００１８】
請求項１３記載の表示媒体の製造方法は、請求項１２に記載の表示媒体の製造方法において、前記充填工程は、第１の温度状態で所定量の気体が溶融されている前記表示液をバッファタンク内から前記液室内に充填する工程であり、前記加熱工程は、前記バッファタンク内と前記液室内とが連通されている状態で前記表示液を前記第１の温度状態よりも高い第２の温度状態に加熱する工程である。
【００１９】
請求項１４記載の表示媒体の製造方法は、請求項１２又は１３に記載の表示媒体の製造方法において、前記充填工程前に、噴射装置から前記撥液部を構成する材料を前記他方の基板の所定位置に噴射して前記撥液部を成膜する成膜工程を備えている。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１記載の表示媒体によれば、撥液部は、撥液部上にある表示液の液滴を撥液部上から表示液側に誘導する誘導性を備えているので、表示液の液滴は撥液部上から表示液の中に戻される。よって、撥液部の上に載った液滴の影響で表示品質が低下するのを防止することができるという効果がある。
【００２１】
請求項２記載の表示媒体によれば、請求項１に記載の表示媒体の奏する効果に加え、撥液部の撥液性は、表示液の液滴を誘導する方向に沿って少なくとも２段階以上低下するように構成されているので、撥液性の相違を利用することで、撥液部に撥液部上にある表示液の液滴を撥液部上から表示液側に誘導する誘導性を持たせることができるという効果がある。
【００２２】
請求項３記載の表示媒体によれば、請求項１又は２に記載の表示媒体の奏する効果に加え、撥液部の撥液性は、表示液の液滴を誘導する方向に沿って正比例状に低下するように構成されているので、撥液部上にある表示液の液滴を円滑に撥液部上から表示液側に誘導することができるという効果がある。
【００２３】
請求項４記載の表示媒体によれば、請求項１から３のいずれかに記載の表示媒体の奏する効果に加え、撥液部の撥液性は、表示液の液滴を誘導する方向に曲線状に低下するように構成されているので、撥液部の撥液性が表示液の液滴を誘導する方向に沿って正比例状に低下するように構成されている場合よりも、液滴は加速度的に誘導されるので、一層円滑に、撥液部上にある表示液の液滴を撥液部上から表示液側に誘導することができるという効果がある。
【００２４】
請求項５記載の表示媒体によれば、請求項１から４のいずれかに記載の表示媒体の奏する効果に加え、撥液部は、基板に成膜された撥液膜であり、表示液の液滴を誘導する方向に沿って、第１の撥液性を有する第１の部分と、その第１の部分から連続して前記基板側に延びる前記第１の撥液性よりも撥液性が低い第２の撥液性を有する第２の部分とを備えているので、簡単な構成で、撥液部に撥液部上にある表示液の液滴を撥液部上から表示液側に誘導する誘導性を持たせることができるという効果がある。
【００２５】
請求項６記載の表示媒体によれば、請求項１から４のいずれかに記載の表示媒体の奏する効果に加え、撥液部は、基板の表面に対して傾斜する傾斜面を備えているので、物理的な構成によって、表示液の液滴を撥液部上から表示液側に誘導することができるという効果がある。
【００２６】
請求項７記載の表示媒体によれば、請求項１から４のいずれかに記載の表示媒体の奏する効果に加え、撥液部は、基板の表面に対して少なくとも２段階以上の落差を形成する段部を備えているので、物理的な構成によって、表示液の液滴を撥液部上から表示液側に誘導することができるという効果がある。
【００２７】
請求項８記載の表示媒体によれば、請求項７に記載の表示媒体の奏する効果に加え、撥液部は、基板に形成される第１の層と、その第１の層の上に形成される第２の層とを備え、段部は、第１の層の角部と第２の層の角部とによって構成されているので、簡単な構成で段部を形成することができるという効果がある。
【００２８】
請求項９記載の表示媒体によれば、請求項８に記載の表示媒体の奏する効果に加え、第１の層の撥液性は、第２の層の撥液性よりも低く構成されているので、表示液の液滴は物理的な構成と化学的な性質との両方により、表示液側に誘導されるので、一層円滑に、撥液部上にある表示液の液滴を撥液部上から表示液側に誘導することができるという効果がある。
【００２９】
請求項１０記載の表示媒体によれば、請求項１から９のいずれかに記載の表示媒体の奏する効果に加え、表示媒体を縦立させた状態において、撥液部は表示液の液滴を下方から上方に表示液の液滴を誘導するので、表示媒体を縦立させた状態において、帯電粒子が下方に沈降して密集するのを抑制することができるという効果がある。
【００３０】
請求項１１記載の表示媒体によれば、請求項１から１０のいずれかに記載の表示媒体の奏する効果に加え、一対の基板の少なくとも一方に形成され一対の基板間に電界を発生させる電極部材を備え、撥液部は、その電極部材と重複しない位置に形成されているので、重複する位置に電極部材が存在していることにより、その電極部材から発生される電界の影響によって表示液の液滴が撥液膜上に引き寄せられるのを防止することができるという効果がある。
【００３１】
請求項１２記載の表示媒体の製造方法によれば、第１の温度状態で所定量の気体が溶解されている表示液は、充填工程によって密閉状態の液室内に充填され、その状態で加熱工程によって第１の温度状態よりも高い第２の温度状態に加熱される。表示液が第１の温度状態から第２の温度状態に加熱されることで、表示媒体に溶解されている気体が膨張することで、その気体によって各撥液部に均一な隔壁を形成することができるという効果がある。
【００３２】
請求項１３記載の表示媒体の製造方法によれば、請求項１２に記載の表示媒体の製造方法の奏する効果に加え、加熱工程は、バッファタンク内と液室内とが連通されている状態で表示液を第１の温度状態よりも高い第２の温度状態に加熱するので、気体が膨張する結果、押しのけられる表示液をバッファタンクに戻すことができるという効果がある。
【００３３】
請求項１４記載の表示媒体の製造方法によれば、請求項１２又は１３に記載の表示媒体の製造方法の奏する効果に加え、充填工程前に、噴射装置から撥液部を構成する材料を他方の基板の所定位置に噴射して撥液部を成膜する成膜工程を備えているので、撥液部を蒸着法やスパッタリング法によって形成するよりも簡単に撥液部を形成することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の表示媒体１０を備えた表示装置１を示す斜視図である。表示装置１は、扁平な箱状に形成されており、電気泳動式の表示媒体１０と、その表示媒体１０の下方に配置された操作ボタン１ａとを備えており、利用者の操作ボタン１ａの操作に基づいて、所望の画像を電気泳動方式の表示媒体１０に表示する装置である。尚、本実施例では、操作ボタン１ａが鉛直方向（図中Ｚ方向）の下方に位置するように、表示媒体１０をＺ−Ｘ平面と平行にした状態を縦立状態と称す。表示媒体１０は、画素Ｇをマトリックス状に配置し、各画素Ｇごとに電圧を制御することで所望の画像を表示し、アクティブ駆動方式によって駆動される。
【００３５】
図２（ａ）は、表示媒体１０の断面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すＫ領域の拡大断面図である。表示媒体１０は、表示面を構成する透明な第１基板１２と、その第１基板１２と対向配置される第２基板１３と、その第２基板１３と第１基板１２との間に配設される枠体１７とを備えている。
【００３６】
第１基板１２と第２基板１３とは枠体１７の両開口を覆うように枠体１７に固着され、第１基板１２と第２基板１３と枠体１７とによって囲まれて形成される空間（以下「液室」と称す）には、帯電粒子３１が分散された表示液３３が充填されている。
【００３７】
第１基板１２及び第２基板１３は、いずれも、約１０〜１０００μｍ程度の厚さを有し、その材質として、ガラス、合成樹脂、天然樹脂、紙などが挙げられる。好ましい第１基板１２及び第２基板１３の材質は、可撓性を示す合成樹脂であり、例えば、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）やポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）などのポリエステル系樹脂、アラミド、ポリイミド、ナイロン、ポリプロピレン、硬質ポリエチレン（高密度ポリエチレン）などが挙げられる。
【００３８】
第１基板１２及び第２基板１３には、互いに対向する側の面上に、それぞれ、第１電極１２ａ及び第２電極１３ａが形成されている。各画素Ｇに対して共通に一つの第１電極１２ａが形成されている。また、第２電極１３ａは、マトリックス状に各画素Ｇ毎に複数形成されている。また、各第２電極１３ａには、電圧を印加するために、図示しない薄膜トランジスタ、ドレイン配線、ゲート配線が接続され、第１電極１２ａは各画素Ｇ間で同電位になるように接続されている。
【００３９】
第１電極１２ａ及び第２電極１３ａはいずれも、導電性を有するものであれば、特にその材料には限定されず、金属、半導体、導電性樹脂、導電性塗料、導電性インク、無機透明導電体などの材料により構成されている。第１電極１２ａ及び第２電極１３ａは、上記のような材料を用い、周知の無電界メッキ法、スパッタ法、蒸着法、インクジェット法などの方法によって、それぞれ、第１基板１２及び第２基板１３上に形成することができる。
【００４０】
また、第１電極１２ａの周囲に位置する第１基板１２には、表示液３３に対して第１電極１２ａよりも親液性を有する親液膜１２ｂが形成されている。一方、第２電極１３ａの周囲に位置する第２基板１３には、表示液３３に対して第２電極１３ａよりも撥液性を有する撥液膜１３ｂが形成されている。
【００４１】
撥液膜１３ｂは、気体で構成される隔壁５を形成するためのものであり、表示液３３に対して第２電極１３ａよりも高い撥液性を有している。この撥液膜１３ｂによって気体が撥液膜１３ｂ上において第１基板１２側に延び、隔壁５として形成される。
【００４２】
この撥液膜１３ｂについて、図２（ｂ）を参照して、より具体的に説明する。撥液膜１３ｂは、その中央部に第１の部分１３ｂ１と、その第１の部分１３ｂ１を挟む第２の部分１３ｂ２と、その第２の部分１３ｂ２を挟む第３の部分１３ｂ３とを備え、各部分１３ｂ１〜１３ｂ３は、その撥液性が、第１の部分１３ｂ１、第２の部分１３ｂ２、第３の部分１３ｂ３の順番で低下するように構成されている。即ち、撥液膜１３ｂの中央部から外側に向かって、その撥液性が低下するように構成されている。尚、各部分１３ｂ１〜１３ｂ３の幅は略均等に形成されている。
【００４３】
このように撥液膜１３ｂを構成することで、例えば、撥液膜１３ｂ上に表示液３３の液滴Ｔが載った場合には、この液滴Ｔは撥液性が高い方から低い方に向けて誘導され、液滴Ｔを撥液膜１３ｂ上から表示液３３中に戻すことができる。よって、撥液膜１３ｂの上に載った液滴Ｔの影響で表示品質が低下するのを防止することができる。また、撥液膜１３ｂは、第２電極１３ａの周囲に形成されており、撥液膜１３ｂの下方には第２電極１３ａが形成されていないので、撥液膜１３ｂの下方に第２電極１３ａが形成され、その影響で表示液が撥液膜１３ｂの上に引き寄せられることが防止されている。
【００４４】
ここで、図３を参照して、撥液膜１３ｂの材料について説明する。図３（ａ）は撥液膜１３ｂの材料例の一覧であり、図３（ｂ）は撥液膜１３ｂの材料例であり、図３（ｃ）は隔離線Ｅからの距離と接触角との関係を示すグラフである。尚、図３（ｃ）のグラフでは、図２（ｂ）に示す撥液膜１３ｂの第３の部分１３ｂ３と第２電極１３ａとの境界線である隔離線Ｅの位置を０（ｕｍ）、撥液膜１３ｂの中心位置を１０（ｕｍ）としている。
【００４５】
図３（ａ）に示す一覧では、各材料が有する表面エネルギーが大きい方から順番に上方から列挙している。即ち、下方に列挙されている材料ほど、表面エネルギーが小さくなり、接触角は大きくなる。即ち、下方に列挙されている材料ほど、撥液性が高い材料である。
【００４６】
例えば、図３（ｂ）のＣＡＳＥ１に示すように、第１の部分１３ｂ１にポリスチレン、第２の部分１３ｂ２にポリメタクリル酸エチル、第３の部分にエポキシ樹脂を使用した場合には、隔離線Ｅからの距離と接触角との関係は、図３（ｃ）に示すように、正比例状になる。換言すれば、撥液膜１３ｂの撥液性は、中心から隔離線Ｅに向かって正比例に低下していく。これにより、撥液膜１３ｂの上に載った液滴Ｔを円滑に表示液３３側に誘導することができる。
【００４７】
また、図３（ｂ）のＣＡＳＥ２に示すように、第１の部分１３ｂ１にポリテトラフロロエチレン、第２の部分１３ｂ２にポリエチレンテレフタレート、第３の部分１３ｂ３にメラミン樹脂を使用した場合には、隔離線Ｅからの距離と接触角との関係は、図３（ｃ）に示すように、曲線状となる。
【００４８】
換言すれば、撥液膜１３ｂの撥液性は、中心から隔離線Ｅに向かって双曲線状に低下していく。このように、撥液膜１３ｂの撥液性を中心から隔離線Ｅに向かって双曲線状に低下していくように構成した場合には、正比例に低下していくように構成する場合に比べて、撥液膜１３ｂの上に載った液滴Ｔが加速度的に表示液３３側に誘導され、より円滑に撥液膜１３ｂの上に載った液滴Ｔを表示液３３側に誘導することができる。
【００４９】
尚、本実施形態では、双曲線状に低下していくものとして説明するが、双曲線以外の曲線状に低下させてもよい。
【００５０】
再び、図２に戻り、説明を続ける。撥液膜１３ｂによって形成される隔壁５は、液室内を複数の空間を区画するものであり、気体で構成されている。気体としては、不活性ガスが使用され、例えば、ヘリウム、アルゴン等の希ガスや窒素ガスなどが使用される。この隔壁５によって液室内が複数のセルに区画されているので、各セル内の帯電粒子３１の移動をある程度抑制でき、セル内の帯電粒子３１の密度が異なることによって生ずる表示品質の低下を抑制することができる。
【００５１】
また、この隔壁５を固体によって構成する場合に比べ、表示媒体１０の可撓性を向上させることができると共に、第１基板１２と第２基板１３との間の間隔を短くすることができるので、低い電圧で帯電粒子３１を泳動させることができ、省電力で表示媒体１０を駆動させることができる。
【００５２】
また、隔壁５の撥液膜１３ｂと接触している部分とは反対側の端部は、第１基板１２（親液膜１２ｂ）とは接触しておらず、その隔壁５の端部と第１基板１２（親液膜１２ｂ）との間には、所定間隔ｈの隙間が形成され、この所定間隔ｈは帯電粒子３３の通常平均粒径（直径）以上、好ましくは５倍以上に形成されている。隔壁５の端部と第１基板１２（親液膜１２ｂ）との間に、かかる所定間隔ｈの隙間が形成されているので、帯電粒子３１を含む表示液３３が、隙間を通過することができ、隣接する画素Ｇ間を表示領域として形成することができる。
【００５３】
また、撥液膜１３ｂから隔壁５の端部までの間隔は帯電粒子３１の通常平均粒径（直径）の１／２以上に形成されている。このように隔壁５の高さを形成することで、各セル内の帯電粒子３１の全部が他のセルに移動するのを抑制することができる。
【００５４】
更に、隔壁５の端部と対向する位置に親液膜１２ｂが形成されているので、隔壁５の端部と親液膜１２ｂとの間に表示液３３を導入しやすくすることができる。尚、親液膜１２ｂの材料としては、表示液３３の材料に応じて、ワックス類や、カルボン酸基、スルホン酸基などを持つ材料が挙げられる。
【００５５】
帯電粒子３１は、通常平均粒径０．１μｍ〜１０μｍ程度の粒子が使用され、正（プラス）に帯電されている白色の白色帯電粒子３１ａと、負（マイナス）に帯電されている黒色の黒色帯電粒子３１ｂとから構成されている。白色帯電粒子３１ａや黒色帯電粒子３１ｂとしては、疎水化した白色の酸化チタンや黒色のカーボンブラックなどを有するもの、あるいは、フタロシアニン系顔料などの有機顔料の表面にフッ素系の単分子膜を形成する表面処理を施して疎水性を持たせたものや、同有機顔料の表面をシランカップリング剤で表面処理して疎水性を持たせたものが使用される。
【００５６】
これらの白色帯電粒子３１ａ及び黒色帯電粒子３１ｂは、それぞれ、表示媒体１０における各画素毎に、第１電極１２ａと第２電極１３ａとの間に発生される電界に応じて、第１基板１２側又は第２基板１３側に移動する。
【００５７】
より具体的には、１の画素において、第１電極１２ａが第２電極１３ａに対して正となるように電圧が印加され電界が発生させられた場合には、負に帯電されている黒色帯電粒子３１ｂは、第１基板１２側（第１電極１２ａ側）に移動し、一方で、正に帯電されている白色帯電粒子３１ａは、第２基板１３側（第１電極１３ａ側）に移動する。この場合、ユーザは、第１基板１２により構成される表示面において、この画素が黒色で表示されていることを視認することになる。
【００５８】
逆に、１の画素において、第１電極１２ａが第２電極１３ａに対して負となるように記録電圧が印加され電界が発生させられた場合には、正に帯電されている白色帯電粒子３１ａが、第１基板１２側（第１電極１２ａ側）に泳動し、一方で、負に帯電されている黒色帯電粒子３１ｂは、第２基板１３側（第２電極１３ａ側）に泳動する。この場合、ユーザは、第１基板１２により構成される表示面において、この画素が白色で表示されていることを視認することになる。
【００５９】
表示液３３は、電気抵抗が高い（絶縁性が高い）無極性の溶媒が好ましく、好ましい溶媒としては、例えば、芳香族炭化水素溶媒（例えば、ベンゼン、トルエン、キシレンなど）、脂肪族炭化水素溶媒（例えば、ヘキサン、シクロヘキサンなどの直鎖又は環状パラフィン系炭化水素溶媒、イソパラフィン系炭化水素溶媒、ケロシンなど）、ハロゲン化炭化水素溶媒（例えば、クロロホルム、トリクロロエチレン、ジクロロメタン、トリクロロトリフルオロエチレン、臭化エチルなど）、高純度石油などが挙げられる。なお、表示媒体１０は、上記のような各溶媒を単独で用いても、２種以上の混合物として用いてもよい。
【００６０】
このように構成された表示媒体１０によれば、各画素単位で第１電極１２ａ及び第２電極１３ａの極性が制御され、それによって、表示媒体１０における各画素の表示状態と非表示状態とが電気的に切り換えられる。その結果、表示媒体１０は、コネクタ（図示せず）を介して外部装置から入力される画像データに従う画像を表示したり、表示されている画像を消去したりすることができる。
【００６１】
また、第１電極１２ａおよび第２電極１３ａへの電圧の印加を終了させて、第１電極１２ａと第２電極１３ａとの間の電界を消失させた後であっても、帯電粒子３１は自身の持つ帯電特性により画像表示状態を維持することができる。
【００６２】
次に、図４〜図８を参照して、上述した表示媒体１０の製造方法について説明する。図４〜図８は、表示媒体１０の製造方法を製造工程順に沿って説明するための図である。表示媒体１０の製造方法は、大きく分けて、図４、図５に示す電極形成工程と、図６に示す成膜工程と、図７、図８に示す表示液充填工程とを備えている。
【００６３】
まずは、図４、図５を参照して、電極形成工程について説明する。電極形成工程は、スパッタリング法、真空蒸着法などによって、第１基板１２、第２基板１３の各々に第１電極１２ａ、第２電極１３ａを形成する工程である。
【００６４】
まずは、図４（ａ）に示すように、準備工程として、第２基板１３の全表面に第２電極１３ａが形成された第２基板１３を準備する。次に、図４（ｂ）に示すように、レジスト塗布工程として、第２電極１３ａの全面にポジ型レジストＲを塗布する。尚、当然に、ポジ型レジストＲに代えて、ネガ型レジストＲを使用しても良い。次に、図４（ｃ）に示すように、第２電極１３ａとして残したい部分以外の部分が開口されたマスクＭの上方から紫外線Ｓを照射する。これにより、残したい第２電極１３ａ部分以外の部分に光（例えば、紫外線）を照射する。
【００６５】
次に、図５（ｄ）に示すように、光が照射された部分のポジ型レジストＲを除去する。これは、第２基板１３を図示しない現像液に浸漬し、現像液で溶解させて除去する。次に、図５（ｅ）に示すように、ポジ型レジストＲで覆われていない部分の第２電極１３ａを除去する。これは、第２基板１３を図示しないエッチング液に浸漬させるか、エッチング装置にてプラズマエッチングし除去する。次に、図５（ｆ）に示すように、第２電極１３ａの上に残っているポジ型レジストＲを除去する。これは、第２基板１３を酸素プラズマによりアッシングすることで除去する。こうして、各画素Ｇ毎に対応した第２電極１３ａを第２基板１３に形成することができる。
【００６６】
次に、図６を参照して、成膜工程について説明する。成膜工程は、電極形成工程で形成した第２基板１３の各第２電極１３ａの周囲に撥液膜１３ｂを形成する工程である。尚、図６は、図５（ｆ）に示す第２基板１３のうちＫ領域だけを拡大して示す拡大断面図である。
【００６７】
まずは、図６（ｇ）に示すように、第２電極１３ａが形成された第２基板１３を準備する。次に、図６（ｈ）に示すように、撥液膜１３ｂのうち第３の部分１３ｂ３を形成する。これは、第３の部分１３ｂ３を形成する部分だけが開口されたマスクＭを用意し、そのマスクＭをした状態で第３の部分１３ｂ３を構成する材料を蒸着させて形成する。ここで、マスクMは基板に限りなく近づけた状態にしておくか、コンタクトした状態でも良い。次に、上述したのと同様な方法で、図５（ｉ）に示すように、第２の部分１３ｂ２を形成し、最後に、図５（ｊ）に示すように、第１の部分１３ｂ１を形成する。こうして、撥液膜１３ｂを形成できる。尚、第１基板１２についても上述したとの同様の工程を行うことで、親液膜１２ｂを形成できる。なお、マスクはレジストパターンで形成しても良い。その場合には、ポジ型レジストを塗布し、マスクMを介して紫外光を照射した後、現像する。その後、全面に撥液剤を塗布し、レジストをリフトオフすることにより、所望の箇所に撥液膜が形成される。
【００６８】
次に、図７、図８を参照して、表示液充填工程について説明する。表示液充填工程は、液室に表示液３３を充填する工程である。
【００６９】
まずは、図７（ｋ）に示すように、第２電極１３ａと撥液膜１３ｂとが形成された第２基板１３に対し、例えば、フォトリソグラフィ法によって枠体１７を形成する。尚、別途製造した枠体１７を第２基板１３に固着するようにしても良い。次に、図７（ｌ）に示すように、第２基板１３と枠体１７とに囲まれている空間に所定量の気体が溶解されている表示媒体３３を第１の温度で注入する。次に、図７（ｍ）に示すように、第１電極１２ａと親液膜１２ｂとが形成されている第１基板１２と枠体１７とを固着し、枠体１７の開口を塞ぎ、液室内に表示液３３を密封する。
【００７０】
次に、図８（ｎ）に示すように、表示液３３が貯留されているバッファタンクＢと液室内とをパイプＨを介して接続する。この際、表示液３３は、第１の温度に調整されている。尚、枠体１７には、パイプＨの接続口（図示せず）が予め形成されている。次に、図８（ｏ）に示すように、バッファタンクＢが接続されている状態で、表示液３３を第１の温度から第１の温度より高い第２の温度に加熱する。すると、表示液３３に溶解されていた気体の体積が膨張し、その分の表示液３３をバッファタンク３３側に押しのけると共に、各撥液膜１３ｂ上に均等な隔壁５が形成される。次に、図８（ｐ）に示すように、接続口からパイプＨを引き抜き、接続口を封止部材によって封止する。こうして、表示媒体１０を製造することができる。
【００７１】
次に、図９を参照して、撥液膜１３ｂの変形例について説明する。図９は、撥液膜１３ｂの変形例を示す断面図である。上述した撥液膜１３ｂは、次のように構成することもできる。
【００７２】
図９（ａ）に示す撥液膜１３ｂは、その中央部からずれた位置に撥液性の最も高い第１の部分１３ｂ１を備え、その第１の部分１３ｂ１から図中左方に向かって、４段階に撥液性が低下するように第２の部分１３ｂ２と、第３の部分１３ｂ３と、第４の部分１３ｂ４と、第５の部分１３ｂ５とを連続して備え、更に、その第１の部分１３ｂ１から図中右方に向かって、３段階に撥液性が低下するように第２の部分１３ｂ２と、第３の部分１３ｂ３と、第４の部分１３ｂ４とを連続して備えている。
【００７３】
このように撥液膜１３ｂを構成したとしても、表示液３３の液滴Ｔを表示液３３側に誘導することができる上、更に、その撥液性が第１の部分１３ｂ１から第５の部分１３ｂ５の４段階に分けて形成することで、２段階に分けて形成する場合よりもより円滑に表示液３３の液滴Ｔを誘導させることができる。
【００７４】
図９（ｂ）に示す撥液膜１３ｂは、第２基板１３側から順番に２段階で撥液性が高くなるように３つの層を積層して構成したものであり、第２基板１３側から順番に、第３の層１３ｂ３と、第２の層１３ｂ２と、第１の層１３ｂ１とを備えている。また、第２の層１３ｂ２は、第３の層１３ｂ３の上に第３の層１３ｂ３の範囲内で積層され、第１の層１３ｂ１は、第２の層１３ｂ２の上に第２の層１３ｂ２の範囲内で積層されているので、各層の角部が段部として形成されている。
【００７５】
このように撥液膜１３ｂを構成した場合には、各層の撥液性の相違に加え、物理的な高さの相違によって表示液３３の液滴Ｔを表示液３３側に誘導することができるので、より円滑に表示液３３の液滴Ｔを表示液３３側に誘導することができる。尚、各層は、２層以上であれば、３層に限定されることはない。また、各層の幅の差を小さくすれば、表示液３３の液滴Ｔが平面滴に移動する距離が短くなり、より一層、円滑に表示液３３の液滴Ｔを表示液３３側に誘導することができる。
【００７６】
図９（ｃ）に示す撥液膜１３ｂは、撥液膜１３ｂの一端に撥液性の最も高い第１の部分１３ｂ１を備え、その第１の部分１３ｂ１から図中左方に向かって、４段階に撥液性が低下するように第２の部分１３ｂ２と、第３の部分１３ｂ３と、第４の部分１３ｂ４と、第５の部分１３ｂ５とを連続して備えている。この場合、表示液３３の液滴Ｔは、撥液膜１３ｂの一端側から他端側へ向かう方向（図中右方から左方）に誘導される。
【００７７】
図９（ｄ）に示す撥液膜１３ｂは、第２基板１３側から順番に４段階で撥液性が高くなるように５つの層を積層して構成したものであり、第２基板１３側から順番に、第５の層１３ｂ５と、第４の層１３ｂ４と、第３の層１３ｂ３と、第２の層１３ｂ２と、第１の層１３ｂ１との各層を積層して備えている。また、各層の一端が全て揃うように構成されている。この場合も、図９（ｃ）で説明したのと同様に、表示液３３の液滴Ｔは、斜めに撥液膜１３ｂの一端側から他端側へ向かう方向（図中右方から左方）に誘導される。
【００７８】
図９（ｃ）および図９（ｄ）で説明したように、表示液３３の液滴Ｔを、撥液膜１３ｂの一端側から他端側へ向かう方向に誘導可能に構成された撥液膜１３ｂは、表示媒体１０の次の位置に形成することが有効である。例えば、図１に示す表示装置１が縦立した状態でＺ方向に隣合う画素Ｇの間において、Ｘ方向に延びる部分に形成する。より、具体的には、Ｚ方向において下方に位置する画素Ｇから、その上方に位置する画素Ｇに向けて、表示液３３の液滴Ｔが誘導されるように形成する。このように、撥液膜１３ｂを形成することで表示装置１が縦立した状態にある場合に、帯電粒子３１が最も下方に位置する画素Ｇに密集するのを防止することができる。
【００７９】
次に、図１０を参照して、図９（ｂ）に示す撥液膜１３ｂを形成する第１実施例の成膜工程について説明する。尚、図１０で説明する成膜工程は、図６で説明した成膜工程に対応するものであり、図１０は、図５（ｆ）に示す第２基板１３のうちＫ領域だけを拡大して示す拡大断面図である。
【００８０】
まずは、図１０（ａ）に示すように、第２電極１３ａが形成された第２基板１３を準備する。次に、図１０（ｂ）に示すように、撥液膜１３ｂのうち第３の部分１３ｂ３を形成する。これは、第３の部分１３ｂ３を形成する部分だけが開口されたマスクＭを用意し、そのマスクＭをした状態で第３の部分１３ｂ３を構成する材料を蒸着させて形成する。次に、上述したのと同様な方法で、図１０（ｃ）に示すように、第２の部分１３ｂ２を形成し、最後に、図１０（ｄ）に示すように、第１の部分１３ｂ１を形成する。こうして、撥液膜１３ｂを形成できる。尚、図９（ｄ）に示す撥液膜１３ｂについても同様の方法で形成することができる。
【００８１】
次に、図１１および図１２を参照して、図９（ｂ）に示す撥液膜１３ｂを形成するための第２実施例の成膜工程について説明する。尚、図１１および図１２で説明する成膜工程は、図６で説明した成膜工程に対応するものであり、図１１、１２は、図５（ｆ）に示す第２基板１３のうちＫ領域だけを拡大して示す拡大断面図である。
【００８２】
まずは、図１１（ａ）に示すように、電極が形成された基板上にフォトリソグラフィ法を用いてレジストをパターニングし、エッチングにより電極部分へパターンを転写する。その後、レジストを除去せずにそのまま残しておき、第２基板１３の全体に、スパッタリング法により第３の部分１３ｂ３を構成する材料を形成する。次に、図１１（ｂ）に示すように、ポジ型レジストＲを除去する。ポジ型レジストＲを除去すると、ポジ型レジストＲと共に撥液膜１３ｂ３の一部が一緒に除去される。こうして、第３の部分１３ｂ３が第２基板１３に形成される。次に、図１１（ｃ）に示すように、第２基板１３（第２電極１３ａ、第３の部分１３ｂ３）の全体に、再び、ポジ型レジストＲを塗布する。
【００８３】
次に、図１２（ｄ）に示すように、第２の部分１３ｂ２を形成する部分が開口されたマスクＭの上から光を照射し、その光が照射された部分のポジ型レジストＲを現像液で溶解して除去する。次に、図１２（ｅ）に示すように、第２基板１３の全体に、スパッタリング法により第２の部分１３ｂ２を構成する材料を形成する。次に、図１２（ｆ）に示すように、ポジ型レジストＲを除去する。ポジ型レジストＲを除去すると、ポジ型レジストＲと共に撥液膜１３ｂ２の一部が一緒に除去される。こうして、第２の部分１３ｂ２が第３の部分１３ｂ３の上に形成される。次は、上述したのと同様に、図１１（ｃ）〜図１２（ｅ）の工程を繰りかえすことで、図１２（ｇ）に示すように、第１の部分１３ｂ１が第２の部分１３ｂ２の上に形成される。こうして、撥液膜１３ｂを形成できる。
【００８４】
図１３は、上述した成膜工程とは別の方法による成膜工程を説明するための図であり、第２基板１３上に第２電極１３が形成されている状態を示す平面図である。上述した成膜工程は、蒸着法やスパッタリング法によって形成する方法について説明したが、これらの方法によれば、第２電極１３の周囲に精度良く、撥液膜１３ｂを形成できる。しかし、これらの方法は手間が掛かる。そこで、撥液膜１３ｂを形成する材料をインクジェット方式の噴射装置から噴射して撥液膜１３ｂを形成する。
【００８５】
この方法によれば、簡単に、撥液膜１３ｂを形成することができる。但し、例えば、隣合う第２電極１３のピッチが８０μｍであることが要求されている場合に、インクジェット方式の噴射装置を利用して３００ｄｐｉの解像度で撥液膜１３ｂを形成する場合には、精度良く撥液膜１３ｂを形成すことが難しい。そこで、この場合には、次の方法で検品する。即ち、撥液膜１３ｂが第２電極１３を完全に覆っているか否かを検品する。
【００８６】
例えば、図１３に示す第２電極１３ａ１〜１０は、撥液膜１３ｂによって一部が覆われているものの完全には覆われておらず、わずかながらであっても第２電極１３ａ１〜６は本来の機能を発揮するので良とする。一方、第２電極１３ａ１１は、撥液膜１３ｂによって完全に覆われているので不可とする。このような方法で検品することで、一定の精度を維持しつつ、蒸着法やスパッタリング法に比べて、簡単に撥液膜１３ｂを形成することができる。
【００８７】
以上、実施例に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能であることは容易に推察できるものである。
【００８８】
例えば、本実施例では、第２基板１３だけに撥液膜１３ｂを形成する場合について説明したが、親液膜１２ｂに代えて、第１基板１２にも撥液膜１３ｂを形成するように構成しても良い。かかる場合には、例えば、図９（ｃ）又は図９（ｄ）に示す構成の撥液膜１３ｂを第１基板１２側と、第２基板１３側とで表示液３３の液滴Ｔを誘導する方向が反対方向になるように形成しても良い。かかる場合には、表示液３３の液滴Ｔが戻される画素Ｇを均一化させることができる。
【００８９】
また、本実施例では、第１基板１２に第１電極１２ａ、第２基板１３に第２電極１３ａを形成する場合について説明したが、かかる第１電極１２ａ、第２基板１３を第１基板１２、第２基板１３に形成することなく別途設け、第１基板１２、第２基板１３を介して第１基板１２、第２基板１３間に電界を発生させるように構成しても良い。
【００９０】
また、本実施例では、撥液膜１３ｂの下に第２電極１３ａを形成しない場合について説明したが、撥液膜１３ｂの下に第２電極１３ａが形成されていても良い。かかる場合には、電極形成工程を簡略化することができる。
【００９１】
尚、本実施例では、第１基板１２側には親液膜を形成するものとして説明したが、第２基板１３側の撥液膜１３ｂと対向する位置に、第１基板１２側にも撥液膜１３ｂを形成し、第１基板１２側と隔壁５との間に隙間を形成しないようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の表示媒体を搭載した表示装置の外観斜視図である。
【図２】（ａ）は表示媒体の断面図である。（ｂ）は表示媒体の拡大断面図である。
【図３】（ａ）は撥液膜の材料例の一覧である。（ｂ）は撥液膜の材料例であ。（ｃ）は隔壁線からの距離と接触角との関係を示すグラフである。
【図４】電極形成工程を説明するための図である。
【図５】電極形成工程を説明するための図である。
【図６】成膜工程を説明するための図である。
【図７】表示液充填工程を説明するための図である。
【図８】表示液充填工程を説明するための図である。
【図９】撥液膜の変形例を示す断面図である。
【図１０】図９（ｂ）に示す撥液膜の成膜工程を説明するための図である。
【図１１】図９（ｂ）に示す撥液膜の成膜工程を説明するための図である。
【図１２】図９（ｂ）に示す撥液膜の成膜工程を説明するための図である。
【図１３】成膜工程の変形例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００９３】
５                  隔壁
１０                表示媒体
１２                第１基板（一対の基板のうちの一方）
１３                第２基板（一対の基板のうちの他方）
１３ｂ              撥液膜
１７                枠体
３１（３１ａ）      帯電粒子（白色帯電粒子）
３１（３１ｂ）      帯電粒子（黒色帯電粒子）
３３                表示液
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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