(57)【要約】【課題】本発明の目的は、管に電気泳動粒子分散液を充填することなく、電子表示素子用帯電泳動粒子分散液内蔵管を簡便に作成する装置を提供するものである。【解決手段】隔壁原料液を吐出する第１のノズルと、帯電泳動粒子分散液を吐出する第２ノズルとを備え、隔壁原料液と帯電泳動粒子分散液とは、それぞれ独立に隔壁原料液固化場へ吐出され、かつ、第１のノズルおよび第２のノズルは、第１のノズルから吐出される隔壁原料液が、第２のノズルから吐出される帯電泳動粒子分散液を取り囲むように吐出されるように配置され、隔壁原料液が、隔壁原料固化場で固化して管となることを特徴とする帯電泳動粒子分散液内蔵管の作成装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
隔壁原料液を吐出する第１のノズルと、帯電泳動粒子分散液を吐出する第２ノズルとを備え、
隔壁原料液と帯電泳動粒子分散液とは、それぞれ独立に隔壁原料液固化場へ吐出され、
かつ、第１のノズルおよび第２のノズルは、
第１のノズルから吐出される隔壁原料液が、第２のノズルから吐出される帯電泳動粒子分散液を取り囲むように吐出されるように配置され、
隔壁原料液が、隔壁原料固化場で固化して管となることを特徴とする帯電泳動粒子分散液内蔵管の作成装置。
【請求項２】
第２のノズルが、第１のノズルの内部にある請求項１記載の帯電泳動粒子分散液内蔵管の作成装置。
【請求項３】
隔壁原料液が融解したポリマーを含み、隔壁原料液固化場が冷却による隔壁原料液の固化の場であることを特徴とする請求項１または２記載の帯電泳動粒子分散液内蔵管の作成装置。
【請求項４】
隔壁原料液が反応性の化合物を含み、隔壁原料液固化場が化学反応による隔壁原料液の固化の場であることを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の帯電泳動粒子分散液内蔵管の作成装置。
【請求項５】
隔壁原料液が溶剤に溶解したポリマーを含み、隔壁原料液固化場が溶剤揮散による隔壁原料液の固化の場であることを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の帯電泳動粒子分散液内蔵管の作成装置。
【請求項６】
帯電泳動粒子分散液の吐出量を変化させることで、帯電泳動粒子分散液内蔵管中の帯電泳動粒子分散液が充填された内孔の断面の形状を変化させることを特徴とする請求項１〜５いずれか記載の帯電泳動粒子分散液内蔵管の作成装置。
【請求項７】
請求項６記載の帯電泳動粒子分散液内蔵管の作成装置で作成されてなる帯電泳動粒子分散液内蔵管。
【請求項８】
請求項７記載の帯電泳動粒子分散液内蔵管を２つ以上結合してなる帯電泳動粒子分散液内蔵管束。
【請求項９】
請求項８記載の帯電泳動粒子分散液内蔵管束を含んでなる粒子分散液内蔵シート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電圧を印加する事によって微細粒子の方向を制御することによって画像を表示するデジタル表示デバイスを構成するための電子表示素子用帯電泳動粒子分散液内蔵管の作成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、帯電泳動粒子分散液を含む電気泳動型表示素子の作り方は、帯電泳動粒子と泳動用分散液を封入したマイクロカプセルを作製する工程、基板上に該マイクロカプセルを塗布して固定する工程を含む、マイクロカプセル利用を特徴とする第一の方法（例えば、特許文献１〜３参照）と
基板上に隔壁を形成する工程、隔壁によって区分けされた各セルに帯電泳動粒子と泳動用分散液を充填する工程、隔壁の上部を封止する工程を含む、隔壁利用を特徴とする第二の方法（例えば、特許文献４〜９参照）と、
帯電泳動粒子と泳動用分散液を封入した小胞を作成する工程、これを基板上に平面状に特定順序に配置して接合、固定する工程からなることを特徴とする第三の方法（例えば、特許文献１０参照）と、
管に帯電泳動粒子と泳動用分散液を封入する工程、これを平面状に平行に並べて接合、固定する工程からなることを特徴とする第四の方法（例えば、特許文献１１〜１９参照）、に大別することができた。
【０００３】
第一の方法は、異なった種類の色を表示できる帯電泳動粒子分散液を封入したマイクロカプセルを作成することは容易であるが、カラー表示を実現するための例えば三色分のマイクロカプセルを規則的に配置することは非常に困難であり、白黒表示のマイクロカプセルの上に別途カラーフィルターなどを併用しなければカラー表示が可能な電気泳動型表示素子を作成することはできない。
【０００４】
一方、第二の方法および第三の方法はセルまたは小胞ごとに異なる色を表示可能な帯電泳動粒子分散液を充填することができ、カラー表示を可能な構成を作成できるが、たとえば、書籍の見開きに匹敵する情報量を表示できる１６００×１２８０画素を三色に相当する３種類の帯電泳動粒子分散液を充填したセルまたは小胞各１個ずつから構成させると、合計６１４万４千個のセルにそれぞれ特定の帯電泳動粒子分散液を充填するかまたは合計６１４万４千個の小胞をそれぞれ特定の位置に配置しなければならない。このように、第二および第三の方法の工程は複雑で時間がかかり、電気泳動型表示素子を安価に作成することはできなかった。
【０００５】
第四の方法は帯電泳動粒子分散液を充填した管を平面状に並べて構成することによって、単色の電気泳動型表示素子を構成できるが、三色または四色に相当する３〜４種類の帯電泳動粒子分散液を充填した管を繰り返し平面状に並べることにより、カラー表示が可能な電気泳動型表示素子を作成することが可能である。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１１７１２３号公報
【特許文献２】特開２００２−１６２６５１号公報
【特許文献３】特開２００２−１６９１９０号公報
【特許文献４】特開２００１−３１８６３０号公報
【特許文献５】特開２００１−３１８６３１号公報
【特許文献６】特開２００１−３４３６７２号公報
【特許文献７】特開２００２−７２２５８号公報
【特許文献８】特開２００２−１２２８９１号公報
【特許文献９】特開２００２−２９２７３６号公報
【特許文献１０】特開２０００−３５７６９号公報
【特許文献１１】特開２０００−３３０１４２号公報
【特許文献１２】特開２０００−３３０４８８号公報
【特許文献１３】特開２０００−３５２９４４号公報
【特許文献１４】特開２０００−３５２９４５号公報
【特許文献１５】特開２００１−１２５１４８号公報
【特許文献１６】特開２００１−１２５１４９号公報
【特許文献１７】特開２００１−１２５１５０号公報
【特許文献１８】特開２００１−１２５５１３号公報
【特許文献１９】特開２００１−１２５５１４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとするｃ】
一般に、目から２０ｍ程度はなれた表示上で２点を識別できる分解能は個人差はあるが５ｍｍ程度、２０ｃｍ程度はなれた表示上で２点を識別できる分解能は個人差はあるが５０μｍ程度と言われているので、見やすい画質を得るための画素の大きさはそれ以下でなければならない。すなわち、前述した第四の方法による管の直径は、広告塔などの用途では、単色の場合で４ｍｍ程度以下、カラーの場合は３〜４本の合計が４ｍｍ以下であることが望ましく、四色カラーの場合１本あたり１ｍｍ以下であることが望ましく、携帯用途では、単色の場合で４０μｍ程度以下、カラーの場合は３〜４本の合計が４０μｍ以下であることが望ましく、四色カラーの場合１本あたり１０μｍ以下であることが望ましい。例えば携帯用途を想定した場合、管の内径は数μｍであり、この内径の中空管に帯電泳動粒子分散液を充填するためには高い圧力を加えてもかなりの時間が必要であった。また、中空管に帯電泳動粒子分散液を連続して充填するのは困難であった。
【０００８】
本発明の目的は、中空管に電気泳動粒子分散液を充填することなく、電子表示素子用帯電泳動粒子分散液内蔵管を簡便に作成する装置を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、管の形成と、帯電泳動粒子分散液の充填とを同時に行うことより、帯電泳動粒子分散液内蔵管を簡便に作成できることを見出したものである。
【００１０】
すなわち、本発明は、
隔壁原料液を吐出する第１のノズルと、帯電泳動粒子分散液を吐出する第２ノズルとを備え、
隔壁原料液と帯電泳動粒子分散液とは、それぞれ独立に隔壁原料液固化場へ吐出され、
かつ、第１のノズルおよび第２のノズルは、第１のノズルから吐出される隔壁原料液が、第２のノズルから吐出される帯電泳動粒子分散液を取り囲むように吐出されるように配置され、
それぞれ独立に隔壁原料液固化場へ吐出することを特徴とする帯電泳動粒子分散液内蔵管の作成装置に関する。
【００１１】
また、本発明は、帯電泳動粒子分散液を吐出する第２のノズルが、隔壁原料液を吐出する第１のノズルの内部にあってそれぞれ独立に隔壁原料液固化場へ吐出することを特徴とする帯電泳動粒子分散液内蔵管の作成装置に関する。
【００１２】
また、本発明は、隔壁原料液が融解したポリマーを含み、隔壁原料液固化場が冷却による隔壁原料液の固化の場であることを特徴とする上記帯電泳動粒子分散液内蔵管の作成装置に関する。
【００１３】
また、本発明は、隔壁原料液が反応性の化合物を含み、隔壁原料液固化場が化学反応による隔壁原料液の固化の場であることを特徴とする上記帯電泳動粒子分散液内蔵管の作成装置に関する。
【００１４】
また、本発明は、隔壁原料液が溶剤に溶解したポリマーを含み、隔壁原料液固化場が溶剤揮散による隔壁原料液の固化の場であることを特徴とする上記帯電泳動粒子分散液内蔵管の作成装置に関する。
【００１５】
また、本発明は、帯電泳動粒子分散液の吐出量を変化させることで、帯電泳動粒子分散液内蔵管中の帯電泳動粒子分散液が充填された内孔の断面の形状を変化させることを特徴とする上記帯電泳動粒子分散液内蔵管の作成装置に関する。
【００１６】
また、本発明は、上記帯電泳動粒子分散液内蔵管の作成装置で作成されてなる帯電泳動粒子分散液内蔵管に関する。
【００１７】
また、本発明は、上記帯電泳動粒子分散液内蔵管を２つ以上結合してなる帯電泳動粒子分散液内蔵管束に関する。
【００１８】
また、本発明は、上記帯電泳動粒子分散液内蔵管束を含んでなる粒子分散液内蔵シートに関する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明において用いられる帯電泳動粒子分散液は、公知のものが使用できる。
【００２０】
本発明の第１のノズルおよび第２のノズルを用いることにより、管の形成と、帯電泳動粒子分散液の充填とを同時に行うことを可能とする。
本発明に用いられる第１のノズルおよび第２のノズルは、第１のノズルから吐出される隔壁原料液が、第２のノズルから吐出される帯電泳動粒子分散液を取り囲むように吐出されるように配置される。例えば、１つの第２のノズルの周囲を複数の第１のノズルが取り囲む配置であるとか、第２のノズルが、隔壁原料液を吐出する第１のノズルの内部にある、いわゆる多重ノズル（この場合、第１のノズルが外側ノズルとなり、第２のノズルが内側のノズルとなる。）形態となってもよい。さらに、必要に応じて、外側ノズルが多種ある多重ノズル、内側ノズルが多種ある多重ノズル、また、これらを組み合わせた多重ノズルであってもよい。
【００２１】
第１のノズルおよび第２のノズルは、図４〜図７に示したような、市販のポンプ、バルブ、管材の組み合わせ加工で得ることができる。
第１のノズルおよび第２のノズルの形状は、円形、楕円形、多角形、不定形いずれであってもよい。複数の第１のノズルが有る場合は、それぞれのノズルの形状が同じでなくともよい。また、複数の第２のノズルが有る場合は、それぞれのノズルの形状が同じでなくともよい。
【００２２】
第２のノズルからは前記帯電泳動粒子液が吐出されるが、第１のノズルからは、隔壁原料液を吐出する。
隔壁原料液は、固化して管の外側部分の、また、内蔵する帯電泳動粒子液が連続していない場合は、粒子液の小胞の隔壁の原料となる。
隔壁原料は、第１のノズルから吐出後、隔壁原料固化場で固化する。固化のメカニズムとしては、冷却、化学反応、溶剤揮散などが挙げられる。
【００２３】
冷却による固化の場合は、隔壁原料液として、公知公用の光学的に透明な熱可塑性樹脂やこれらの共重合体を単独または混合して使用することができる。例えば、ポリメチルメタクリレートなどの透明アクリル系、ポリ塩化ビニルなどの透明ビニル系、ポリメチルペンテンなどの透明ポリオレフィン系、アセチルセルロースなどの透明ポリグリカン系、あるいはポリスチレンやポリカーボネートなどの例を挙げることができるがここに例示した特定のポリマーに限定されるものではない。
【００２４】
化学反応による固化の場合は、公知公用の光学的に透明な熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂の架橋反応、あるいは、それらの前駆体であるモノマーまたはオリゴマーが重合反応する場合が挙げられる。
【００２５】
架橋反応は、架橋剤による架橋反応あるいは、紫外線・電子線などのエネルギー線による架橋反応が挙げられる。反応に必要なすべての成分を含む混合液を第１のノズルから吐出し、隔壁原料液固化場が、熱、エネルギー線などの反応促進手段を供給する場合と、あるいは、隔壁原料液に樹脂のモノマー、オリゴマー、前駆体、硬化剤、反応開始剤、触媒などの、固化反応に必要な成分のどれかひとつまたは複数の成分を欠いた組成の液を隔壁原料液ノズルから吐出し、当該欠いた反応を完結させる成分を含む組成の液を隔壁原料固定場に存在させ、隔壁原料液固化場にて反応を完結させる場合がある。
【００２６】
隔壁原料液として、例えば、メタクリル酸メチルエステル、メタクリル酸エチレングリコールモノエステルを主成分とする透明アクリル樹脂前駆体、
無水テレフタル酸とブチレンオキサイドを主成分とする透明ポリエステル前駆体、
ビスフェノールＡとエピクロルヒドリンを主成分とする透明エポキシ樹脂前駆体、
などの反応成型可能な樹脂の例を挙げることができるが、ここに例示した特定のポリマーに限定されるものではない。
【００２７】
溶剤揮散による固化の場合は、隔壁原料液として、例えば、ポリスチレン樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリメタクリル樹脂、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート等に代表される公知公用の透明な熱可塑性樹脂やこれらの共重合体を単独または混合し、溶剤に溶かして第１のノズルから吐出し、隔壁原料液固化場にて溶剤を揮散させることによって固化させる。
この際に隔壁原料液固化場は加熱、減圧などの促進手段を提供する場合もあるが、ここに例示した特定のポリマーに限定されるものではない。
【００２８】
このようにして作成される帯電泳動粒子分散液内蔵管において、隔壁原料液および帯電泳動粒子分散液の吐出量が一定であれば、図１に示すような管が得られる。
また、帯電泳動粒子分散液の吐出量を脈流あるいは間欠流に変化させることで、図２および図３のような帯電泳動粒子分散液内蔵管中の帯電泳動粒子分散液が充填された内孔の断面の形状を変化させた管を得ることができる。
【００２９】
吐出量の制御は、それぞれの液の吐出用ポンプのモーターの回転数の制御、ギヤボックスによるポンプの駆動部の回転数の制御、バルブの開閉または調節による流路の断面積の変更などの方法で行うことができる。
【００３０】
本発明で作成された帯電泳動粒子分散液内蔵管は、２つ以上を結合して帯電泳動粒子分散液内蔵管束さらには帯電泳動粒子分散液内蔵シートにすることができる。帯電泳動粒子分散液内蔵管束を結合させる方法としては、単に並べるだけでよいが、その際に接着剤にて基材に固定してもよい。
【００３１】
帯電泳動粒子分散液内蔵管を使用してカラーの電気泳動表示パネルを作る場合は、異なる色を表示できる帯電泳動粒子分散液内蔵管を複数種類並べて表示パネルを作る必要がある。例えば、三色のうちのひとつの表示能をもつ帯電泳動粒子分散液内蔵管を三種類またはそれに黒を加えた四種類を並べる必要がある。色の組合わせとしては、シアン、マゼンタ、イエローの組やレッド、グリーン、ブルーの組などの例が挙げられるがこれらに限定されない。ひとつの色の表示能をもつ帯電泳動粒子分散液内蔵管は隔壁が無色で帯電泳動粒子が特定の色に着色している。
【００３２】
カラー表示可能なパネル化の場合において、第２のノズルが複数存在し一群をなし、その一群の周囲に第１のノズルを配置し、且つ帯電泳動粒子分散液の流量が間欠的である場合は、第２のノズルからの吐出する帯電泳動粒子分散液の色を切り替えることによって、１つ帯電泳動粒子分散液内蔵管中に、複数種の分散液を内蔵することができる。
【００３３】
具体的に、図４〜図７を持って本発明の帯電泳動粒子分散液内蔵管の作成過程の一例を説明する。図４は１本の帯電泳動粒子液ノズルが１本の隔壁原料液ノズルの内側にある本発明による帯泳動粒子分散液内蔵管の作成方法に用いる吐出装置の概念図であり、図５は、同概念図を具体的な部品によって組み立てた鳥瞰図である。ここで１は隔壁原料液タンクからの接続配管を示し、２は隔壁原料液吐出用ポンプ、３は隔壁原料液流量調節バルブ、４は隔壁原料液吐出ノズル、５は帯電泳動粒子分散液タンクからの接続配管、６は帯電泳動粒子分散液吐出用ポンプ、７は帯電泳動粒子分散液流量調節用バルブ、８は帯電泳動粒子分散液吐出ノズルである。ここで３および７を一定に保つことで直管状の帯電泳動粒子分散液内蔵管が、３および７で流量の位相を逆にして脈動させることにより串団子状の帯電泳動粒子分散液内蔵管が、さらに７を開閉して帯泳動粒子分散液を断続的に吐出することにより帯泳動粒子分散液を含む小胞を１列に内蔵する帯電泳動粒子分散液内蔵管が作成できる。
【００３４】
図６および図７は複数の隔壁原料液吐出ノズルが帯泳動粒子分散液吐出ノズルを取り囲む構成の例で隔壁原料液の流量を一定とし、９隔壁原料液分配器を装備した例を示している。
【００３５】
【発明の効果】
本発明により、管に電気泳動粒子分散液を充填することなく、電子表示素子用帯電泳動粒子分散液内蔵管を簡便に作成する装置を提供できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明で作成される帯電泳動粒子分散液内蔵管の長さ方向の断面図の一例を表す。
【図２】図２は、本発明で作成される帯電泳動粒子分散液内蔵管の長さ方向の断面図の一例を表す。
【図３】図３は、本発明で作成される帯電泳動粒子分散液内蔵管の長さ方向の断面図の一例を表す。
【図４】図４は、本発明で使用される吐出装置の一例の概念図を表す。
【図５】図５は、図４の概念図の具体例を表す。
【図６】図６は、本発明で使用される吐出装置の一例の概念図を表す。
【図７】図７は、図６の概念図の具体例を表す。
【符号の説明】
１は隔壁原料液タンクからの接続配管、２は隔壁原料液吐出用ポンプ、３は隔壁原料液流量調節バルブ、４は隔壁原料液吐出ノズル、５は帯電泳動粒子分散液タンクからの接続配管、６は帯電泳動粒子分散液吐出用ポンプ、７は帯電泳動粒子分散液流量調節用バルブ、８は帯電泳動粒子分散液吐出ノズル、９は隔壁原料液分配器、１０は隔壁、１１は帯電泳動粒子分散液である。
【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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