(57)【要約】【課題】貼り付けようとする基板に帯電泳動粒子が吸着されてしまって表示品位が低下する、という事態を回避する。【解決手段】隔壁部材７に基板２を貼り付けて絶縁性液体３等を封止する場合、少なくとも隔壁部材７と接触する部分（符号２ａ参照）は未硬化状態としておく必要がある。それ以外の部分（符号２ｂ参照）を未硬化状態としておくと、基板貼り付け時に絶縁性液体中の帯電泳動粒子４が吸着されてしまって表示品位に影響を与えることになるが、本発明では該部分２ｂだけは紫外線１０を照射して硬化させている。これにより、未硬化状態の部分２ａと隔壁部材７との接着性を確保し、かつ、部分２ｂへの帯電泳動粒子４の吸着を回避することができる。【選択図】      図１
2004286861.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定間隙を開けた状態に配置された第１基板及び第２基板と、これらの基板の間隙に配置された隔壁部材と、これらの基板及び隔壁部材によって封止された絶縁性液体及び複数の帯電泳動粒子と、該絶縁性液体に近接するように配置された第１電極及び第２電極と、を備えた電気泳動表示装置を製造する、電気泳動表示装置の製造方法において、
前記第１基板と前記隔壁部材とによって形成される凹部に前記絶縁性液体や前記帯電泳動粒子を充填する工程と、
前記第２基板における前記隔壁部材と接触する第１領域を未硬化状態とし該第２基板における前記絶縁性液体と接触する第２領域を硬化状態とした上で、該第２基板における第１領域を前記隔壁部材に接触させると共に、該第２基板における第２領域を前記絶縁性液体に接触させる工程と、
前記隔壁部材に接触されている前記第１領域を硬化して前記第２基板を前記隔壁部材に貼り付ける工程と、
を備えたことを特徴とする電気泳動表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、帯電泳動粒子を移動させることにより表示を行う電気泳動表示装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電圧印加によって帯電泳動粒子を移動させることに基づき表示を行うようにした電気泳動表示装置についての研究が盛んに行われている。
【０００３】
この種の電気泳動表示装置は、所定間隙を開けた状態に配置された一対の基板と、これらの基板の間隙に配置された絶縁性液体や帯電泳動粒子と、該絶縁性液体に近接するように配置された一対の電極と、を備えており、液晶表示素子に比べて表示コントラストが高く、視野角が広く、表示にメモリー性があり、バックライトや偏光板が不要である等、種々の特徴を有している。
【０００４】
ところで、帯電泳動粒子が基板面に沿って際限なく自由に移動できるとすれば、帯電泳動粒子の分布に起因して表示画像の劣化が発生してしまうので、帯電泳動粒子の可動領域を制限する必要がある。そのため、基板の間隙に隔壁部材を配置して、帯電泳動粒子の可動領域を制限するようになっていた。
【０００５】
このような電気泳動表示装置を製造するために、
▲１▼  一方の基板に隔壁部材を形成し、
▲２▼  封止材（絶縁性液体よりも比重が小さく、且つ絶縁性液体と分離し易い封止材）を絶縁性液体や帯電泳動粒子に混合し、
▲３▼  その混合物をインクジェット方式により基板上の各画素に充填し、
▲４▼  封止材が分離されて絶縁性液体を覆うように配置された場合に封止材を硬化させ、封止材によって絶縁性液体や帯電泳動粒子を封止する、
ことが行われていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−３４３６７２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の封止方法の場合、硬化されるときの封止材に帯電泳動粒子が吸着されてしまい、表示品位が低下することがあった。
【０００８】
そこで、本発明は、かかる表示品位の低下を防止する電気泳動表示装置の製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記事情を考慮してなされたものであり、所定間隙を開けた状態に配置された第１基板及び第２基板と、これらの基板の間隙に配置された隔壁部材と、これらの基板及び隔壁部材によって封止された絶縁性液体及び複数の帯電泳動粒子と、該絶縁性液体に近接するように配置された第１電極及び第２電極と、を備えた電気泳動表示装置を製造する、電気泳動表示装置の製造方法において、
前記第１基板と前記隔壁部材とによって形成される凹部に前記絶縁性液体や前記帯電泳動粒子を充填する工程と、
前記第２基板における前記隔壁部材と接触する第１領域を未硬化状態とし該第２基板における前記絶縁性液体と接触する第２領域を硬化状態とした上で、該第２基板における第１領域を前記隔壁部材に接触させると共に、該第２基板における第２領域を前記絶縁性液体に接触させる工程と、
前記隔壁部材に接触されている前記第１領域を硬化して前記第２基板を前記隔壁部材に貼り付ける工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図５を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００１１】
本発明に係る電気泳動表示装置は、図３に示すように、所定間隙を開けた状態に配置された第１基板１及び第２基板２と、これらの基板１，２の間隙に配置された絶縁性液体３及び複数の帯電泳動粒子４と、該絶縁性液体３に近接するように配置された第１電極５及び第２電極６と、を備えており、これらの電極５，６に電圧を印加して前記帯電泳動粒子４を前記第１電極５の側又は第２電極６の側に移動させることに基づき表示を行うように構成されている。
【００１２】
なお、第１基板１及び第２基板２の間隙には該間隙を仕切るための隔壁部材７が配置されており、前記絶縁性液体３及び複数の帯電泳動粒子４はこれらの基板１，２及び隔壁部材７によって封止されるように構成されている。図３に示す隔壁部材７は、画素Ａ，Ｂを１つずつ仕切るように配置されているが、これに限られるものではなく、
・  例えば、図４に示すように、１つの画素（符号ＡやＢ参照）をさらに複数に仕切るように配置されていても、
・  或いは、複数の画素を仕切るように配置されていても（つまり、隣接する隔壁の間に複数の画素が含まれていても）
良い。なお、図３に示すように、隔壁部材７によって画素を１つずつ仕切れば、帯電泳動粒子４の他の画素への移動を防止でき、各画素の帯電泳動粒子４の数を等しくして品質の良い表示を行なうことが可能となる。隔壁部材７には、基板と同一の材料を用いても良く、アクリルなどの感光性樹脂を用いても良い。隔壁形成にはどのような方法を用いても良い。例えば、感光性樹脂層を塗布した後、露光及びウエット現像を行う方法、又は別に作成した障壁を接着する方法、印刷法によって形成する方法等を用いることができる。なお、隔壁部材７と第１基板１とを一体成型により形成しても良い。
【００１３】
ところで、本発明に係る電気泳動表示装置においては、第２基板２は、図１（ａ）  に示すように、
・  前記隔壁部材７と接触する第１領域２ａと、
・  前記絶縁性液体３と接触する第２領域２ｂと、
に区別することができる。
【００１４】
また、この第２基板２は、
・  前記絶縁性液体３や前記帯電泳動粒子４を封止する封止層２０と、該封止層２０を支持する基材２１と、の積層構造としても（図１（ａ）  、図３、図４参照）、
・  前記絶縁性液体３や前記帯電泳動粒子４を封止する封止層２０だけの単層構造としても、
良い。なお、封止層２０だけの単層構造とする場合でも、該封止層２０が完全に硬化されるまでは該封止層２０を板状形状の状態に保持しておく必要がある。そこで、後述のように封止層２０を隔壁部材７に貼り付けるまでは、符号２１に示す基材状のものを封止層２０に積層させておき、封止層２０の全領域２ａ，２ｂの硬化が終了した場合にその基材状のものを剥離するようにすると良い。この封止層２０には、
・  絶縁性液体３との親和性が低い材料（かつ、基材２１に対しては親和性を有する材料）であって、
・  第２領域２ｂ及び第１領域２ａを選択的に硬化させることが可能な材料
を用いる必要がある。絶縁性液体３との親和性が低い材料として、例えば、−Ｏ−、−ＣＨ２−Ｏ−、−ＯＨのうち少なくとも一つを構成要素に含んでいる化合物であることが望ましい。また、−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ−が繰り返し結合しているポリエチレングリコールユニットを含む化合物でも構わない。硬化方法に関する制限は無い。例えば、紫外線重合構造を含むアクリレート化合物あるいはメタクリレート化合物を利用することができる。２−ヒドロキシエチルメタクリレート、１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテルジアクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレート等を利用することができる。また、硬化性樹脂（封止層）は重合性モノマーや重合性オリゴマーであっても構わない。これらモノマーやオリゴマーが単官能性であっても、多官能性であっても構わない。更に、モノマーとオリゴマーとの混合物あるいは単官能性化合物と多官能性化合物の混合物であっても構わない。なお、基材２１に対する親和性が無い場合には、親和性を付与する処理を施す必要がある。例えば、酸素プラズマ等によるアッシング処理などがある。
【００１５】
第１基板１や第２基板２の基材２１には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリカーボネート（ＰＣ）やポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）等のプラスチックフィルムの他、ガラスや石英等を使用することができる。電気泳動表示装置を反射型とした場合、観察者側に配置される方の基板や基材には透明な材料を使用する必要があるが、他方の基板には、ポリイミド（ＰＩ）などの着色されているものを用いてもよい。
【００１６】
図３に示す電気泳動表示装置では、第１電極５及び第２電極６は同じ基板１に支持されている（すなわち、水平移動型である）が、これに限られるものではなく、図５に符号１５，１６で示すように別々の基板１，２に支持させても良い（すなわち、上下移動型としても良い）。これらの電極は、パターニング可能な導電性材料にて形成すると良く、例えば、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）等の金属あるいは、カーボンや銀ペースト、あるいは有機導電膜にて形成すると良い。電気泳動表示装置を反射型とする場合、後方側基板（観察者側に配置されない方の基板）に沿って配置する方の電極（例えば、図３に符号５で示す第１電極）には光反射層を兼用させても良い。その場合の電極は、銀やアルミニウム等の光反射率の高い材料にて形成すると良い。このような電極を用いて白色表示を行うには、光が乱反射するように電極表面に凹凸を形成したり、電極表面に光散乱層を形成したりすると良い。一方、図３に示す第２電極６は、隔壁部材７と第１基板１との間に配置されているが、隔壁部材７の内部に形成しても、隔壁部材７と第２基板２との間に配置しても良い。
【００１７】
これらの電極の表面に絶縁層を形成し、
・  電極同士の絶縁や、
・  電極から帯電泳動粒子４への電荷注入
を防止すると良い。
【００１８】
絶縁性液体３には、イソパラフィン、シリコーンオイル及びキシレン、トルエン等の非極性溶媒であって透明なものを使用すると良い。
【００１９】
帯電泳動粒子４としては、着色されていて絶縁性液体中で正極性または負極性の良好な帯電特性を示す材料を用いると良い。例えば、各種の無機顔料や有機顔料やカーボンブラック、或いは、それらを含有させた樹脂を使用すると良い。粒子の粒径は通常０．０１μｍ〜５０μｍ程度のものを使用できるが、好ましくは、０．１から１０μｍ程度のものを用いると良い。
【００２０】
なお、上述した絶縁性液体や帯電泳動粒子中には、帯電泳動粒子の帯電を制御し、安定化させるための荷電制御剤を添加しておくと良い。かかる荷電制御剤としては、モノアゾ染料の金属錯塩やサリチル酸や有機四級アンモニウム塩やニグロシン系化合物などを用いると良い。
【００２１】
また、絶縁性液体中には、帯電泳動粒子同士の凝集を防ぎ、分散状態を維持するための分散剤を添加しておいてもよい。かかる分散剤としては、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム等のリン酸多価金属塩、炭酸カルシウム等の炭酸塩、その他無機塩、無機酸化物、あるいは有機高分子材料などを用いることができる。
【００２２】
ところで、上述のような電気泳動表示装置を用いて表示を行うには、帯電泳動粒子４や他の部材を適宜着色しておく必要がある。例えば、図３や図４に示す水平移動型の電気泳動表示装置では、第１電極５が配置された領域と帯電泳動粒子４とをそれぞれ異なる色に着色しておく必要がある。ここで、第１電極５が配置された領域を着色する方法としては、
・  第１電極自体を着色する方法や
・  第１電極５が配置された領域（電極の上側や下側）に着色層を配置する方法などがある。なお、帯電泳動粒子４は黒色とし、第１電極５が配置された領域を白色としても良いが、他の色を付しても良い。互いに隣接する画素において、赤色、緑色、青色を付すことによってカラー表示を行うことも可能となる。
【００２３】
本発明に係る電気泳動表示装置の製造方法は少なくとも以下の工程を備えている。
【００２４】
▲１▼  前記第１基板１と前記隔壁部材７とによって形成される凹部に前記絶縁性液体３や前記帯電泳動粒子４を充填する工程
▲２▼  前記第２基板２の第１領域２ａを未硬化状態のままで、該第２基板２の第２領域２ｂだけを硬化状態とする工程（図１（ａ）  参照）
▲３▼  その未硬化状態及び硬化状態のままで第２基板２を貼り付け、該第１領域２ａを前記隔壁部材７に接触させると共に該第２領域２ｂを前記絶縁性液体３に接触させる工程（図１（ｂ）  図２（ａ）  参照）
▲４▼  前記隔壁部材７に接触されている前記第１領域２ａを硬化して前記第２基板２を前記隔壁部材７に貼り付けて絶縁性液体３や帯電泳動粒子４を封止する工程（図２（ｂ）  参照）
【００２５】
なお、図３に示すような水平移動型電気泳動表示装置を製造する場合には、絶縁性液体３等を充填する前に前記第１基板１に第１電極５や第２電極６を形成しておけば良く、図５に示すような上下移動型電気泳動表示装置を製造する場合には、絶縁性液体３等を充填する前に前記第１基板１に第１電極１５を形成し、貼り付ける前の前記第２基板２に第２電極１６を形成しておけば良い。
【００２６】
また、第２領域２ｂを選択的に硬化させる方法としてはどのような方法を用いても良い。例えば、封止層２０に紫外線硬化樹脂を用いた場合には、第１領域２ａだけにマスク９を配置した上で紫外線１０を照射すれば良い。マスク９としては、フォトリソグラフィーに用いるフォトマスク等を用いれば良い。
【００２７】
次に、本実施の形態の効果について説明する。
【００２８】
本実施の形態によれば、第２領域２ｂは硬化された状態で絶縁性液体３に接触されるため、絶縁性液体３中の帯電泳動粒子４が封止層２０に吸着されてしまうことを防止でき、それに伴う表示品位の低下を防止できる。
【００２９】
また、未硬化の硬化性樹脂と隔壁部材７を接触させることにより、封止を行うことができるため、良好な表示品位を得ることができる。
【００３０】
【実施例】
以下、実施例に沿って本発明を更に詳細に説明する。
【００３１】
（実施例１）
本実施例では図３に示す構造の電気泳動表示装置を作製し、駆動を行った。一つの画素の大きさは１００μｍ×１００μｍとし、画素の数は２００×２００個とした。第１基板１には厚さ１．１ｍｍのガラス基板を用い、画素の境界部分には隔壁７を配置した。なお、隔壁７の幅を５μｍとし、高さを１８μｍとした。また、第１電極５は各画素の中央部分に配置し、幅８０μｍ、高さ０．１μｍとした。さらに、第２電極６は画素境界部分（隔壁７と第１基板１との間）に配置し、幅５μｍ、高さ０．１μｍとした。
【００３２】
次に、本実施例に係る電気泳動表示装置の製造方法について説明する。
【００３３】
まず、第１基板１にアルミニウムを成膜し、フォトリソグラフィー及びウェットエッチングによりパターニングして第１電極５を形成した。そして、この第１電極５の表面には、酸化チタンを含有するアクリル樹脂層（不図示）を形成した。
【００３４】
次に、チタンを成膜し、フォトリソグラフィー及びドライエッチングによりパターニングして第２電極６を形成した。そして、この第２電極６の表面には、暗黒色の樹脂膜をフォトリソグラフィーにてパターニングした。さらに、感光性エポキシ樹脂を塗布し露光及びウェット現像を行うことによって隔壁７を形成した。
【００３５】
そして、この隔壁７によって区画された凹部に絶縁性液体３及び帯電泳動粒子４を充填した。絶縁性液体３にはイソパラフィン（商品名：アイソパー、エクソン社製）を用い、帯電泳動粒子４には粒径１〜２μｍ程度のカーボンブラックを含有したポリスチレン−ポリメチルメタクリレート共重合樹脂を使用した。イソパラフィンには、荷電性制御としてコハク酸イミド（商品名：ＯＬＯＡ１２００、シェブロン社製）を含有させた。
【００３６】
一方、基材２１に硬化性樹脂層（封止層）２０を塗布した。この基材２１には、厚さ２５μｍのポリエチレンテレフタレートを用い、硬化性樹脂層２０の材質は、ポリエチレングリコールメタクリレートを主成分とする混合物とした。
【００３７】
そして、図１（ａ）  に示すように、この硬化性樹脂層２０の第１領域２ａをマスク９で被覆して、室温、窒素雰囲気下で強度０．３ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を２分間照射し、第２領域２ｂの硬化を行った。
【００３８】
その後、（第１領域２ａが隔壁７に接触し第２領域２ｂが絶縁性液体３に接触するように）基材２１及び硬化性樹脂層２０を第１基板１に０．３ＭＰａの圧力で押し付け（図１（ｂ）  図２（ａ）  参照）、室温下で強度０．３ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を２分間照射し、硬化性樹脂層２０の第１領域２ａを硬化させた。これに不図示の電圧印加回路を接続して表示装置とした。
【００３９】
駆動方法について説明する。第１電極５に印加する電圧をＶｄ１、第２電極６に印加する電圧をＶｄ２とする。駆動電圧としてＶｄ１＝＋５０Ｖ、Ｖｄ２＝０Ｖ、もしくはＶｄ１＝−５０Ｖ、Ｖｄ２＝０Ｖ、電圧印加時間として１００ｍｓｅｃの条件で駆動したところ、粒子４は電極上に残ることなく移動し、良好な駆動が得られた。
【００４０】
硬化性樹脂層２０の第２領域２ｂに粒子４は固着せず、泳動することのできない帯電泳動粒子は存在せず、良好なコントラストが得られた。また、帯電泳動粒子が隔壁を越えて画素間を移動するがなく、完全な封止を確認した。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、第２領域は硬化された状態で絶縁性液体に接触されるため、絶縁性液体中の帯電泳動粒子が第２基板に吸着されてしまうことを防止でき、それに伴う表示品位の低下を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電気泳動表示装置の製造方法の一例を説明するための図。
【図２】本発明に係る電気泳動表示装置の製造方法の一例を説明するための図。
【図３】本発明にて製造される電気泳動表示装置の構造の一例を示す断面図。
【図４】本発明にて製造される電気泳動表示装置の構造の一例を示す断面図。
【図５】本発明にて製造される電気泳動表示装置の構造の一例を示す断面図。
【符号の説明】
１          第１基板
２          第２基板
２ａ        第１領域
２ｂ        第２領域
３          絶縁性液体
４          帯電泳動粒子
５          第１電極
６          第２電極
７          隔壁部材
【図１】
2004286861.tif 000003
【図２】
2004286861.tif 000004
【図３】
2004286861.tif 000005
【図４】
2004286861.tif 000006
【図５】
2004286861.tif 000007