(57)【要約】【課題】安価で柔らかい封止膜を形成することが可能な表示素子の製造方法を提供する。【解決手段】基板と、該基板上に設けられた隔壁と、該隔壁の上端部側に設けられた封止膜とにより閉じ込められた空間に、少なくとも分散媒と帯電泳動粒子からなる分散液を配置した表示素子の製造方法において、前記分散液が前記隔壁間に充填された状態で、前記分散液の露出面と前記隔壁の少なくとも上端部の一部とに、支持部材により支持された、少なくとも一層が未重合の重合性化合物を含む少なくとも二層から構成される封止膜前駆体層を配置する工程、前記重合性化合物の重合処理を施して封止膜を形成する工程を有する表示素子の製造方法。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、該基板上に設けられた隔壁と、該隔壁の上端部側に設けられた封止膜とにより閉じ込められた空間に、少なくとも分散媒と帯電泳動粒子からなる分散液を配置した表示素子の製造方法において、前記分散液が前記隔壁間に充填された状態で、前記分散液の露出面と前記隔壁の少なくとも上端部の一部とに、支持部材により支持された、少なくとも一層が未重合の重合性化合物を含む少なくとも二層から構成される封止膜前駆体層を配置する工程、前記重合性化合物の重合処理を施して封止膜を形成する工程を有することを特徴とする表示素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、帯電泳動粒子集団の分布状態を表示状態に反映させる表示素子の製造方法に関する。
【０００２】
【背景技術】
絶縁性液体中で帯電している帯電泳動粒子に電界を印加すると、帯電泳動粒子は電気泳動により変位する。近年、この電気泳動現象を利用した電気泳動表示素子（以下、ＥＰＤと呼ぶ事にする）の開発が、盛んに行われている。このＥＰＤには、液晶表示素子にない優れた特徴がある。例えば、表示コントラストが大きい、視野角依存がない、表示にメモリー性がある、素子のフレキシブル化が可能である、バックライトや偏光板がいらないなどの特徴をあげる事ができる。
【０００３】
上述した様に前記帯電泳動粒子は、流体中に分散させている。このため、粒子は拡散等により、基板面内方向に変位しやすい。この変位は表示画像の劣化を誘起するので、微粒子の可動領域を制限する必要がある。微粒子の可動領域を制限する一つの方法は、素子基板上に複数個の微細な空洞を形成し、該空洞内に帯電泳動粒子と絶縁性液体を閉じ込める事である。この閉じ込めが完全ならば、粒子の変位領域は、粒子を閉じ込めている空洞内に限定する事ができる。
【０００４】
この様な空洞内に帯電泳動粒子等を閉じ込めた状態を形成する方法が、先行技術文献に提案されている（例えば、特許文献１参照。）。該先行技術による粒子閉じ込め方法を説明する。先ず、基板上に隔壁を形成する。次に、インクジェット方式により、前記隔壁により区分けされた各分割セルに、帯電泳動粒子と液体からなる混合物（分散系と呼んでいる）を充填する。この分散系上に封止材を塗布し、該封止材を硬化させる。これにより、前記分散系が閉じ込められた状態を形成する。この後、硬化させた封止材と隔壁形成基板に対する対向基板とを張り合わせて表示素子を完成する。なお、前記封止材は、前記分散系と混ざらない事が要求される。
【０００５】
また、該先行技術では、隔壁形成後、分散系と封止材との混合物をインクジェット方式により前記分割セルに充填する方法も開示している。この場合、封止材が分散系よりも比重が小さく、且つ分散系と混ざらないならば、封止材と分散系は分離し、最終的に封止材が上側に配置した状態が形成されるとしている。この状態が形成されたならば、封止材を硬化させる。これにより、分散系が閉じ込められた状態を形成する。この後、硬化させた封止材と隔壁形成基板に対する対向基板とを張り合わせて表示素子を完成する。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−３４３６７２号公報（第１８頁、図２６）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開２００１−３４３６７２号に提案されている表示素子の作製方法には、次の様な問題点があった。
【０００８】
第１に、（メタ）アクリレート系モノマーに代表される紫外線重合性材料の使用が困難であるという問題点があった。これらの材料は、表示素子のフレキシブル化に必要な柔らかい封止膜の原料として使用できる。また、上記材料は安価であるので、表示素子のコストを抑えることができる。一般的に、上記材料はラジカル重合により重合される。ラジカル重合は、酸素により重合が阻害される。このため、上記従来技術の様に封止材の重合処理を外気に剥き出しの状態で行う場合、上記紫外線重合性材料の使用が困難であった。もし、使用する場合には、重合環境中から酸素を除去する特殊な硬化装置が必要となっていた。
【０００９】
第２に封止材には比重制限があり、封止材用の材料選択の幅が小さいという問題点があった。上記従来技術では、封止材の比重が分散系のそれよりも小さい事を要求している。例えば、分散液として多用されるイソパラフィン系の溶媒を使用した場合、封止材の比重は１未満である事が要求される。しかしながら、多くの硬化性を有する材料の比重は１よりも大きい。このため、封止材の材料選択の幅は小さくなる。
【００１０】
第３に、封止材を広範囲にわたって均一に設置する事が難しいという問題点があった。これは、外気に剥き出しの封止材の層に不均一性が発生するためである。不均一性を発生させる原因の一つとして、封止材の液滴化現象をあげる事ができる。これらの不均一性発生を回避する事は、一般的に難しい。この状況は、素子サイズが大きくなる程顕著になる傾向にある。
【００１１】
そこで本発明の目的は、上記問題点を解決し、ラジカル重合性の紫外線重合性化合物を封止膜原料として用いて、重合性化合物の比重に制限される事なく、安価で柔らかい封止膜を形成することが可能な表示素子の製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、基板と、該基板上に設けられた隔壁と、該隔壁の上端部側に設けられた封止膜とにより閉じ込められた空間に、少なくとも分散媒と帯電泳動粒子からなる分散液を配置した表示素子の製造方法において、前記分散液が前記隔壁間に充填された状態で、前記分散液の露出面と前記隔壁の少なくとも上端部の一部とに、支持部材により支持された、少なくとも一層が未重合の重合性化合物を含む少なくとも二層から構成される封止膜前駆体層を配置する工程、前記重合性化合物の重合処理を施して封止膜を形成する工程を有することを特徴とする表示素子の製造方法である。
【００１３】
次に、本発明の好ましい実施態様について説明する。
本発明の表示素子の製造方法は、基板と該基板上に設けられた隔壁と該隔壁の上端部側に設けられた封止膜とにより閉じ込められた空間に、少なくとも分散媒と帯電泳動粒子からなる分散液を配置した電気表示素子の製造方法において、前記封止膜を、前記分散液が前記隔壁間に充填された状態で、且つ少なくとも一層が未重合の重合性化合物を含む少なくとも二層から構成される封止膜前駆体層を該隔壁間に充填された前記分散液の露出面と前記隔壁の少なくとも上端部の一部と接触した状態で前記重合性化合物の重合処理を施す事により形成するものであって、該重合は平面状の支持部材により前記封止膜前駆体層を支持した状態で行う事を特徴とする。
【００１４】
前記二層構成である封止膜前駆体層のうち、前記分散液の露出面側の第一の前駆体層と、前記泳動粒子との付着力が、前記支持部材側の第二の前駆体層と前記泳動粒子との付着力よりも小さいことを特徴とする。
前記隔壁の少なくとも一部が、前記二層構成の封止膜前駆体層のうち少なくとも前記第二の前駆体層と接触するように配置することを特徴とする。
【００１５】
前記二層構成の封止膜前駆体層のうち、前記第一の前駆体層の厚さが前記第二の前駆体層の厚さより薄いことを特徴とする。
前記二層構成の封止膜前駆体層の前記第一の前駆体層、第二の前駆体層がともに重合性化合物からなることを特徴とする。
前記封止膜前駆体層を構成する二層の重合性化合物の重合処理を同時に行うことを特徴とする。
【００１６】
前記封止膜前駆体層を構成する二層の重合性化合物の重合処理を別々に行うことを特徴とする。
前記二層構成の封止膜前駆体層のうち前記第二の前駆体層のみが、重合成化合物からなることを特徴とする。
前記支持部材の表面は、前記封止膜前駆体層のうち前記第二の前駆体層に対する親和性を有していることを特徴とする。
前記分散液と前記封止膜前駆体は互いに混ざらない事を特徴とする。
【００１７】
前記重合性化合物が、光重合性化合物である事を特徴とする。
前記光重合性化合物が、光重合性モノマーから構成されている事を特徴とする。
【００１８】
また、本発明は、上記の方法を用いて作製される事を特徴とする表示素子である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の表示素子の製造方法は、基板と、該基板上に設けられた隔壁と、該隔壁の上端部側に設けられた封止膜とにより閉じ込められた空間に、少なくとも分散媒と帯電泳動粒子からなる分散液を配置した表示素子の製造方法において、前記分散液が前記隔壁間に充填された状態で、前記分散液の露出面と前記隔壁の少なくとも上端部の一部とに、支持部材により支持された、少なくとも一層が未重合の重合性化合物を含む少なくとも二層から構成される封止膜前駆体層を配置する工程、前記重合性化合物の重合処理を施して封止膜を形成する工程を有することを特徴とする。
【００２０】
以下、図面を用いて、本発明の実施の形態について説明する。
図２は、本発明に関する表示素子の１実施態様を模式的に示す断面図である。図２において、１０は基板、２０は画素の周囲に配置された隔壁、３０は二層構成からなる封止膜で、３０ａは封止膜を構成する第一の封止膜層、３０ｂは封止膜を構成する第二の封止膜層である。４０は絶縁性液体からなる分散媒、５０は帯電泳動粒子である。６０は各画素に配置された第１電極、７０は各画素に配置された第２電極である。８０は各画素に対して配置された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などのスイッチング素子である。図１では、この他の表示素子構成要素（例えば、電極間に電気信号を印加する電気信号印加手段）は省略した。なお、本明細書では、前記隔壁２０の端部のうち前記基板１０と反対側の端部を隔壁上端部１４０と称する（図１（ｂ）参照）。
【００２１】
本発明に関する表示素子は、帯電泳動粒子の分布状態を表示状態に反映させる。
図２でＡと示した領域では、帯電泳動粒子が隔壁側に集合した分布状態を示している。このＡ領域を封止膜３０側から素子を観察すれば、第１電極６０面が白色ならば、白色に見える。一方、図２でＢと示した領域では、帯電泳動粒子は基板面内方向に分散した分布状態を示している。このＢ領域を封止膜３０側から観察すれば、帯電泳動粒子の色を呈している様に見える。
【００２２】
表示状態を変化させるには、帯電泳動粒子を基板上で変位させ、帯電泳動粒子の分布状態を変化させればよい。例えば、第１電極と第２電極との間への電気信号の印加により、帯電泳動粒子を電気泳動力で駆動し、変位させる事ができる。なお、本発明では、表示状態の変化時に必要な帯電泳動粒子の基板上での変位させる方法に特に制限はない。例えば、誘電泳動力、分散媒の電気流体力学的な流動などを利用して、帯電泳動粒子を基板上で変位させても構わない。
【００２３】
また、上記説明では、帯電泳動粒子は黒色で、第１電極面は白色としたが、これに限定されるものではない。例えば、第１電極面を適宜赤・緑・青色等に着色するとカラー表示も可能である。
【００２４】
図２では、基板１０側に電極系を配置させた例を示した。この電極系により形成される電界は、帯電泳動粒子を封止膜の面内方向に大きく変位させる。しかし、本発明ではこの様な電極構成に限定されるものではなく、所望の表示状態を形成できれば構わない。例えば、帯電泳動粒子を封止膜の法線方向に大きく変位させる電極構成でも構わない。
【００２５】
次に、本発明の表示素子の製造方法の１例を、図１に示す工程図を用いて説明する。
【００２６】
＜工程１＞
図１（ａ）は工程１を示す説明図である。工程１は、隔壁２０を形成するまでの工程である。
先ず、基板１０上にスイッチング素子８０を形成する。そして、これらを絶縁層で被覆した後、絶縁層にコンタクトホール９０を開ける。次に第一電極６０を形成する。前記第一電極６０の材料としては、パターニング可能な導電性材料ならどのようなものを用いてもよい。例えば、クロム、アルミニウム、銅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などが使用できる。
【００２７】
前記第１電極６０を光反射層としても利用する場合は、銀（Ａｇ）あるいはＡｌ等の光反射率の高い材料を好適に使用する。この第１電極６０を白色表示として使用する場合は、電極表面そのものに光が乱反射するように表面凹凸をつけるか、あるいは電極上に光散乱層を形成しておく。次に、前記第一電極上に絶縁層１００を形成する。該絶縁層の材料としては、薄膜でピンホールが形成しづらいものがよく、たとえば高い透明性を有するポリイミド、ＰＥＴやアクリル樹脂、エポキシ樹脂などの樹脂層に加え、窒化珪素などの無機絶縁層も用いることができる。また、前記絶縁層１００が前記光散乱層を兼ねてもよい。
【００２８】
次に、該絶縁層１００上に第２電極７０及び隔壁２０を形成する。所望の隔壁を形成できれば、隔壁の形成方法に制限はない。例えば、公知のフォトリソ工程で作製しても構わない。
なお隔壁形成後、透明な樹脂（例えば、ポリカーボネートをあげる事ができる）で前記第１電極６０上の絶縁性光散乱層と第２電極７０表面を被覆しても構わない。
【００２９】
＜工程２＞
図１（ｂ）は工程２を示す説明図である。工程２は、重合性化合物を含む封止膜前駆体の前駆体層を所望の位置に配置し、該封止膜前駆体層の重合処理直前の状態を形成するまでの工程である。
【００３０】
上記所望の配置状態とは、重合性化合物を含む封止膜前駆体からなる前駆体層１１０が、該前駆体層１１０を支持する支持部材１２０と、少なくとも帯電泳動粒子５０と分散媒４０を隔壁２０間に充填させた基板１０との間に配置している状態である。
【００３１】
更に本発明では、前記封止膜前駆体層は少なくとも一層の未重合の重合性化合物を含む少なくとも二層構成からなり、該封止膜前駆体層は、前記隔壁２０間に充填された分散媒４０の露出面１３０と、前記隔壁２０の少なくとも隔壁上端部１４０の一部と接触している事を特徴としている。
【００３２】
前記封止膜前駆体層は、例えば図１（ｂ）に示すように、前記分散媒４０の露出面側の第一の前駆体層１１０ａと、前記支持部材１２０側の第二の前駆体層１１０ｂからなる二層構成をとることができる。この場合、少なくとも前記支持部材側の第二の前駆体層１１０ｂは未重合の重合性化合物からなり、該第二の前駆体層１１０ｂが少なくとも前記隔壁２０の一部と接触する配置をとることを特徴とする。
【００３３】
上述した様に本発明では、前記重合性化合物を含む封止膜前駆体１１０が、前記支持部材１２０により支持されているため、仮に封止膜前駆体の比重が分散媒の比重よりも大きくても、この前駆体が分散媒の底に沈む事はない。即ち、封止膜前駆体の比重に制限はない。また、封止膜前駆体が支持部材により支持されているため、前記重合性化合物を含む封止膜前駆体が直接外気に接することがないので、ラジカル重合性の紫外線重合性材料が使用できる。更に、前記封止膜前駆体が前記支部部材に支持されているので、前記封止膜前駆体の液滴化は発生しない。このため、封止膜の膜厚等を広面積にわたって均一にできる。
【００３４】
上記所望の配置を形成できれば、前記封止膜前駆体や分散媒等の配置方法に制限はない。例えば、分散媒と帯電泳動粒子からなる混合物（以下、分散液と呼ぶ事にする）を隔壁間に充填後、前記封止膜前駆体を設置した前記支持部材を、隔壁形成基板上に配置しても構わない。あるいは、帯電泳動粒子を隔壁間に配置後、前記封止膜前駆体を設置した前記支持部材を前記隔壁形成基板に対して隙間をあけて対向配置させ、この隙間を通して分散媒を注入し、最後に支持部材を隔壁形成基板側に押し付けても構わない。いずれの場合も、前記二層構成からなる封止膜前駆体層１１０を前記隔壁２０の上端に押し付けることで、該隔壁２０の少なくとも一部が前記第一の前駆体層１１０ａを抜けて前記第二の前駆体層１１０ｂと接触すればよい。
【００３５】
＜工程３＞
図１（ｃ）は工程３を示す説明図である。工程３は、封止膜前駆体からなる前駆体層１１０に対する重合処理を行い、封止膜を形成するまでの工程である。
本発明に関する重合処理は、図１（ｃ）で示した様に、前記支持部材１２０により前記封止膜前駆体からなる前駆体層１１０を支持した状態で行う事を特徴とする。該状態で必要な重合処理を施す事により封止膜３０が形成される。
【００３６】
本工程に関する重合処理は、前記封止膜前駆体を構成する重合性化合物の性質に依存する。例えば重合性化合物が紫外線で重合する性質の材料であれば、紫外線照射すればよい。
必要ならば、前記支持部材１２０を剥離する事も可能である。また、支持部材の剥離後、封止膜上に第３の膜を設置しても構わない。
なお上記説明では、電気信号印加手段との接続や、他の工程は省略した。
【００３７】
次に、本発明に関する材料等について説明する。
本発明に関する分散媒は、絶縁性液体である。イソパラフィン（例えば、商品名がアイソパーのエクソン社製の流体）、シリコーンオイル及びキシレン、トルエン等の有機溶媒をあげる事ができる。
【００３８】
本発明に関する帯電泳動粒子は、所望の表示を行う事ができれば特に材料や粒子サイズや粒子の色等に制限はない。着色されていて絶縁性液体中で正極性又は負極性の良好な帯電特性を示す材料が好ましい。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。粒子の平均粒径は通常０．０１〜５０μｍ程度のものを使用できるが、好ましくは、０．１〜１０μｍ程度のものを用いる。
【００３９】
上述した絶縁性液体中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、コハク酸イミド、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。
【００４０】
次に本発明に関する封止膜前駆体について説明する。
本発明に関する前記前駆体層は、少なくとも２層以上の積層構成から成っていることを特徴とする。例えば、前駆体層が二層構成の場合、前記絶縁性液体の露出面側の前記第一の前駆体層は帯電粒子の付着防止の役割をもち、前記支持部材側の第二の前駆体層は隔壁との接着の役割を持つ。そのため、前記絶縁性液体の露出面側の前記第一の前駆体層１１０ａとしては、前記帯電粒子の付着力が小さい材料を、そして前記支持部材側の第二の前駆体層１１０ｂとしては、隔壁との親和性が大きい材料を用いることがより好ましい。
【００４１】
また、前記二層構成により、前記帯電粒子の付着防止機能と、前記隔壁との接着機能をそれぞれ異なる封止膜前駆体層に持たせることで、材料選択の幅を広げることができる。
また、少なくとも前記支持部材側の第二の前駆体層は、未重合の重合性化合物からなることを特徴とする。
【００４２】
前記絶縁性液体の露出面側の第一の前駆体層１１０ａとしては、前記第二の前駆体層１１０ｂ同様未重合の重合性化合物を用いてもよいし、重合済みの重合性化合物を用いてもよいし、重合処理を必要としない材料を用いてもよく、前記封止膜前駆体を配置する工程２において、前記隔壁２０の少なくとも一部が、前記第一の前駆体層１１０ａを通り抜けて前記第二の前駆体層１１０ｂと接触すれば、何を用いてもよい。
【００４３】
また、本実施態様では、簡単のため二層が分離した図を用いて説明するが、前記第一、第二の前駆体層は、お互いに分離していてもよいし、互いに混ざり合い、その濃度分布が勾配を持っていてもよい。例えば、前記分散媒の露出面では、前記粒子の付着力の小さい第一の封止膜前駆体のみから実質上構成されており、支持部材側に近づくにつれ、前記隔壁との親和性が高い第二の封止膜前駆体の濃度が高くなるような構成でもよい。または、前記第一、第二の封止膜前駆体層の境界面付近でのみ、二つの封止膜前駆体が混ざり合うような構成でもよい。また、前記第二の前駆体層１１０ｂの、前記支持部材１２０と反対側の表面に、前記粒子の付着力が小さい材料を吸着または重合させることで、前記第一の前駆体層として機能させてもよい。
【００４４】
また、前記第一の前駆体層１１０ａおよび第二の前駆体層１１０ｂがともに重合性化合物からなる場合、前記工程３において、前記二つの前駆体層の重合方法は、同じ方法であっても別の方法であってもよい。例えば、加熱重合法、光重合法などを用いることができる。また、かかる場合に、前記二つの前駆体層を同時に重合させても、別々に重合させてもよい。例えば、前記第一の前駆体層１１０ａを重合させてから前記第二の前駆体層１１０ｂを重合させてもよい。かかる場合、前記第一の前駆体層１１０ａを重合させた後にも、前記工程２において前記第二の前駆体層１１０ｂに接触させることができるなら、前記第一の前駆体層１１０ａの重合処理は、前記支持部材に支持された前駆体層を所望の位置に配置する前に行っても構わない。前記第一の前駆体層１１０ａを先に硬化させた場合、該前駆体層への帯電泳動粒子のとりこみを避けることができるため、より好ましい。
【００４５】
さらに、前記第二の前駆体層１１０ｂは、前記第一の前駆体層１１０ａとの親和性を有している事がより好ましい。該親和性がある事により、前記工程２の段階において、前記支持部材１２０上に積層構成の封止膜前駆体を支持する事ができる。
【００４６】
前記二層の前駆体層の形成方法は、どのような方法を用いてもよい。例えば、支持部材１２０上に第二の前駆体層１１０ｂを形成後、第一の前駆体層１１０ａを形成してもよいし、第一、第二の前駆体層１１０ａ、ｂの材料を混合して支持部材１２０上に塗布し、その後自発的に分離する方法を用いてもよいが、これらに限定されるものではない。
【００４７】
なお、図１（ｂ）では、前記隔壁２０が前記第一の前駆体層１１０ａを貫通する図で説明しているが、本発明はこの形態に限定されるものではない。前記隔壁２０の一部が前記第二の封止膜１１０ｂと接触すれば、どのような形態をとってもよい。例えば、図３は前記隔壁２０側面の一部が前記第二の封止膜前駆体１１０ｂと接触する例である。また、これらの図において、封止膜は平面形状で示されているが、封止膜の形状はこれに限定されるものではなく、基板１０側に膨らんだ形状でも、基板１０と反対側に屈曲した形状などでも構わない。
【００４８】
また、より好ましくは、前記第一の前駆体層１１０ａと第二の前駆体層１１０ｂの厚さが異なっていてもよい。例えば、前記第一の前駆体層１１０ａの厚さが、前記第二の前駆体層１１０ｂの厚さより薄ければ、前記隔壁２０の一部が前記第一の封止膜前駆体層１１０ａを通り抜けて、前記第二の封止膜前駆体層１１０ｂと接触しやすくなる。
【００４９】
さらに、前記第一の前駆体層１１０ａと第二の前駆体層１１０ｂの粘度が異なっていてもよい。例えば、前記第二の前駆体層１１０ｂの粘度が前記第一の前駆体層１１０ａの粘度より大きければ、前記工程２において、前記隔壁２０の一部が前記第二の前駆体層１１０ｂと接触しやすくなる。
【００５０】
次に、本発明に関する封止膜前駆体のうち第一の前駆体層１１０ａについて説明する。はじめに、該第一の前駆体層として、重合性化合物をもちいる場合について説明する。
【００５１】
本発明に関する前記封止膜前駆体のうち第一の前駆体層は、本発明に関する前記分散媒と混ざらない事を特徴とする。更には、帯電泳動粒子との親和性が小さく、且つ帯電泳動粒子を溶解しない事を特徴とする。
【００５２】
この様な封止膜前駆体の第一の前駆体層１１０ａを構成する重合性化合物は、所望の封止膜を形成できれば特に制限はないが、例えば−Ｏ−、−ＣＨ２  −Ｏ−、−ＯＨ、−ＣＦ２  −のうち少なくとも一つを構成要素に含む化合物である事が好ましい。
【００５３】
これらの構成要素を含むと、封止膜前駆体は分散媒に混ざらない。更に、得られる封止膜と前記帯電泳動粒子との間の物理化学的な相互作用を制御できる。この様に重合性化合物に上記ユニットが含まれると、封止膜の製造だけでなく、得られる封止膜の機能の制御にも有効である。前記物理的な相互作用として、前記帯電泳動粒子と前記封止膜との間の付着力をあげる事ができる。該付着力は、封止膜の表面エネルギーにより制御できる。例えば、封止膜の表面エネルギーが小さい程、前記付着力を小さくできる傾向にある。
【００５４】
なお、上記−ＣＨ２  −Ｏ−を構成要素とする化合物は、−ＣＨ２  −ＣＨ２  −Ｏ−や、−ＣＨ２  −ＣＨ２  −Ｏ−が繰り返し連結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。或は、−ＣＨ２  −Ｏ−ＣＨ２  −ＣＨ２  −ＣＨ２  −ＣＨ２  −Ｏ−ＣＨ２  −を含む化合物であっても構わない。
【００５５】
また、上記−Ｏ−を構成要素に含む化合物は、−Ｏ−に−ＣＨ２  −が隣接して配置している化合物（例えば上記ポリエチレングリコールタイプ）や、−ＣＨ２  −が隣接していないユニット（例えば、カーボネート結合）を含む化合物であっても構わない。
−ＣＦ２  −を構成要素とする化合物は、−ＣＦ２  −が繰り返し連結しているユニットを含む化合物でも構わない。
【００５６】
所望の封止膜を形成できれば、本発明に関する重合方法に制限はない。例えば、紫外線重合に代表される光重合法を用いる事ができる。紫外線重合を用いる場合、上記−ＯＨ、−ＣＨ２  −Ｏ−、−Ｏ−、−ＣＦ２  −の構造を含むラジカル重合性のアクリレート化合物あるいはメタクリレート化合物を重合性化合物として利用する事ができる。例えば、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（例えば、日本油脂製のブレンマーＰＥシリーズ）、ポリテトラメチレンエーテルグリコール＝ジ（２−マレイミドアセテート（例えば、大日本インキ化学工業製のＭＩＡ２００）、１Ｈ、１Ｈ、５Ｈ−オクタフルオロペンチルアクリレート（例えば、大阪有機化学工業製のＶ−８Ｆ）、１Ｈ、１Ｈ、２Ｈ、２Ｈ−ヘプタデカフルオロデシルアクリレート（例えば、大阪有機化学工業製のＶ−１７Ｆ）を利用する事ができる。
【００５７】
また、重合性化合物は、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との混合物であっても構わない。
【００５８】
上記の重合性化合物は、光重合開始剤の存在のもとに光を照射することにより重合することができる。光重合開始剤としては、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製のイルガキュアシリーズの光重合開始剤（例えば、イルガキュア１８４、イルガキュア６５１）や、大日本インキ化学工業（株）のＭＩＡ２００を使用することができる。
【００５９】
次に、前記封止膜前駆体第一の前駆体層１１０ａとして、重合処理を必要としない材料を用いる場合について説明する。例えば、前記絶縁性液体４０に溶解しない、または難溶性のポリマーを別の溶剤に溶解、塗布し、該溶剤を蒸発させることで、第一の前駆体層を形成してもよい。かかるポリマーとしては、例えばポリカーボネートなどをあげることができる。また、ＬＢ膜を前記第二の前駆体層上に形成し、第一の前駆体層として用いてもよい。
【００６０】
また、前記封止膜の第二の前駆体層表面を表面処理し、第一の前駆体層としてもよい。例えば、所望の性質を持つシランカップリング剤を封止膜の第二の前駆体層表面に結合させ、第一の前駆体層としてもよい。
【００６１】
次に、前記封止膜前駆体の第二の前駆体層１１０ｂに用いる重合性化合物について説明する。該重合性化合物としては、前記第一の前駆体層と同様、前記分散媒と混ざらないものを用いる。材料としては、前記第一の前駆体層の例で挙げたものと同様のものを用いることができる。その中でも、前記隔壁との親和性が良く、前記支持基板、前記封止膜前駆体の第一の前駆体層とも親和性が良いものを用いることがより好ましい。
【００６２】
本発明に関する前記支持部材１２０は、所望の封止膜が形成できれば、特に制限はない。しかし、前記支持部材１２０の表面は、前記封止膜前駆体の第二の前駆体層１１０ｂに対する親和性を有している事が好ましい。該親和性がある事により、上記工程２の段階において、封止膜前駆体からなる層を支持する事が可能となる。
【００６３】
本発明に適用可能な支持部材としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）等の柔らかい基板や、ガラス、石英等の硬い基板も使用できる。支持部材としては、透明なものが好ましい。また、上記光重合で用いる光の波長域が紫外線領域の場合、紫外線透過性を有している必要がある。
【００６４】
これらの基板表面が、前記封止膜前駆体の第二の前駆体層に対する所望の親和性がない場合、前記表面に対する親和性付与処理を施す必要がある。親和性付与処理としては、該基板表面上に前記封止膜前駆体を構成する重合性化合物の重合体膜を設置する方法をあげる事ができる。これ以外にも親和性を付与できるものであれば、その方法に制限はない。
【００６５】
本発明に適用可能な隔壁としては、光感光性厚膜レジスト（例えば、Ｍｉｃｒｏ  Ｃｈｅｍ社製のＳＵ−８）の硬化物を使用できる。
【００６６】
前記隔壁２０の上端部は、前記封止膜前駆体の第二の前駆体層に対する親和性を有している事が好ましい。該親和性があると、次の様な利点がある。第１に、隔壁上端部及びその近傍と封止膜との間に接着性を付与する事ができる。第２に、前記工程２において、前記封止膜前駆体からなる第二の前駆体層と前記隔壁との接触部に前記分散媒が浸入してくるのを防ぐ事ができる。この浸入を防ぐ事ができるのは、第二の前駆体層は分散媒と混じりあわず、且つ、前記隔壁上端部と親和性があるためである。つまり、封止膜前駆体と隔壁上端部との間にある分散媒は、押し出されるからである。
【００６７】
隔壁上端部が、前記封止膜前駆体に対する所望の親和性がない場合、該上端部に対する親和性付与処理を施す必要がある。親和性付与処理としては、隔壁上端部及びその近傍に前記封止膜前駆体を構成する重合性化合物や重合性化合物の重合体を塗布する方法をあげる事ができる。これ以外にも親和性を付与できるものであれば、その方法に制限はない。
【００６８】
本発明に関する隔壁を設置する基板の種類には、特に制限はない。例えば、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリカーボネート（ＰＣ）等の柔らかい基板や、ガラス、石英、ステンレス等の硬い基板を使用できる。また、該基板の前記分散媒に対する接触面は、前記分散媒に対する親和性を有している事が好ましい。ただし、分散媒に溶解する性質を有していない事は言うまでもない。
【００６９】
【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。
【００７０】
実施例１
本実施例では、図２に示す様な表示素子を作製した。
作製した表示素子は、２００×６００画素とし、１つの画素の大きさは２４０μｍ×８０μｍである。各画素は周囲を隔壁２０によって囲まれている。隔壁２０の構造は、幅８μｍ、高さ２８μｍである。第１電極６０は、隔壁２０に囲まれた部分の中央部に位置し、スイッチング素子８０に接続している。第２電極７０は、隔壁２０と基板１０の間に位置する。第２電極７０は、全画素の共通電極としている。
【００７１】
本実施例に関する表示素子の製造方法を、図１を用いて説明する。
図１（ａ）に示すように、基板１０には、厚さ０．１ｍｍのステンレス基板を使用し、この基板１０上にはスイッチング素子８０を形成する。そして、これらをアクリル樹脂からなる絶縁層で被覆した後、絶縁層にコンタクトホールを開ける。続いて絶縁層上に入射光を散乱させるためのレジストパターンを形成し、この上にアルミニウムからなる第１電極６０を形成してコンタクトホールを通して第１電極６０を基板１０上のスィッチング素子８０と接続する。第１電極上は、アクリル樹脂層によって被覆する。本実施例では、第１電極は光反射散乱層を兼ねている。次に、アクリル樹脂層上に暗黒色の炭化チタンからなる第２電極７０及び光感光性厚膜レジスト（ＭｉｃｒｏＣｈｅｍ社製のＳＵ−８）の硬化物からなる隔壁２０を公知のフォトリソ法により形成する。形成後、ポリカーボネートで第１電極上のアクリル樹脂表面、第２電極表面を被覆した（不図示）。
【００７２】
該被覆処理を施した後、各画素に分散媒４０及び帯電泳動粒子５０を充填する（図１（ｂ））。分散媒にはイソパラフィン（商品名：アイソパー、比重０．７６、エクソン社製）を用い、帯電泳動粒子には平均粒径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体樹脂を使用した。イソパラフィンには、荷電制御剤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。
【００７３】
一方、支持部材１２０としてのＰＥＴ基板上に二層からなる封止膜前駆体の前駆体層１１０を形成した（図１（ｂ）参照）。本実施例では、第一の前駆体層１１０ａとしては、ポリテトラメチレンエーテルグリコール＝ジ（２−マレイミドアセテート）（大日本インキ化学工業株式社製、製品名：ＭＩＡ２００、比重１以上）１０部と１Ｈ、１Ｈ、５Ｈ−オクタフルオロペンチルアクリレート（例えば、大阪有機化学工業製のＶ−８Ｆ、比重１以上）９０部との混合物を用い、第二の前駆体層１１０ｂとしてポリテトラメチレンエーテルグリコール＝ジ（２−マレイミドアセテート）（大日本インキ化学工業株式社製、製品名：ＭＩＡ２００、比重１以上）９０部と１Ｈ、１Ｈ、５Ｈ−オクタフルオロペンチルアクリレート（例えば、大阪有機化学工業製のＶ−８Ｆ、比重１以上）１０部との混合物を用いた。
【００７４】
前記二つの混合物は分散媒であるアイソパーＨと混ざり合わず、アイソパーＨよりも比重が大きい。
前記封止膜前駆体の第二の前駆体層１１０ｂは前記支持部材１２０上にスピンコートにより形成した。得られた層の厚さは７μｍであった。また、前記第二の前駆体層１１０ｂ上にさらにスピンコートにより前記第一の前駆体層１１０ａを形成した。得られた層の厚さは１μｍであった。
【００７５】
上記封止膜前駆体の第二の前駆体層１１０ｂが前記隔壁等に接触する様に、前記支持部材１２０を前記隔壁等の上に載せる。これにより、前記隔壁２０の一部は前記第一の前駆体層１１０ａを通り抜け、前記第二の前駆体層１１０ｂと接触する（図１（ｂ）参照）。
【００７６】
図１（ｂ）の状態が形成されたならば、室温下で強度０．３ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を５分間照射し、前記封止膜前駆体の第一の前駆体層１１０ａおよび第二の前駆体層１１０ｂに対する重合処理を行った。その結果、封止膜が形成された（図１（ｃ）。
【００７７】
重合処理後、封止膜３０上から表示素子を観察したところ、隔壁上端部上及び封止膜中に帯電泳動粒子は確認されなかった。即ち、重合過程で、帯電泳動粒子が封止膜中に取り込まれる事はなかった。
【００７８】
続いて本実施例の表示素子の駆動確認を行った。第２電極を接地し、第１電極の電位を１ヘルツ（Ｈｚ）にて、＋１５Ｖ、−１５Ｖと交互に変調した。その結果、電位の変調に同期して、黒、白と交互に表示が変化した。
【００７９】
このような駆動を連続して行っても、帯電泳動粒子が隔壁をのりこえて変位していく事は観察されなかった。即ち、分散液が、封止膜、隔壁、基板により閉じ込められている事が確認できた。また、封止膜が隔壁側より剥がれる事がなく、接着している事が分かった。
【００８０】
実施例２
本実施例では、封止膜前駆体の第一の前駆体層として熱硬化型のアクリル樹脂を用い、工程２において所定の位置に配置する前に前記第一の前駆体層を加熱硬化させたこと以外は、実施例１と同様にして表示素子を作製した。
本実施例によれば、実施例１と同様の効果が得られた。
【００８１】
次に、本発明の好ましい実施態様について説明する。
第１の実施態様は、前記二層構成である封止膜前駆体のうち、前記分散液の露出面側の第一の前駆体層と前記泳動粒子との付着力が、前記支持部材側の第二の前駆体層と前記泳動粒子との付着力よりも小さいことを特徴とする。
第２の実施態様は、前記隔壁の少なくとも一部が、前記二層構成の封止膜前駆体のうち少なくとも前記第二の前駆体層と接触するように配置することを特徴とする。
【００８２】
第３の実施態様は、前記二層構成の封止膜前駆体のうち、前記第一の前駆体層の厚さが前記第二の前駆体層の厚さより薄いことを特徴とする。
第４の実施態様は、前記二層構成の封止膜前駆体の前記第一の前駆体層、第二の前駆体層がともに重合性化合物からなることを特徴とする。
第５の実施態様は、前記封止膜前駆体を構成する二層の重合性化合物の重合処理を同時に行うことを特徴とする。
【００８３】
第６の実施態様は、前記封止膜前駆体を構成する二層の重合性化合物の重合処理を別々に行うことを特徴とする。
第７の実施態様は、前記二層構成の封止膜前駆体のうち前記第二の前駆体層のみが、重合成化合物からなることを特徴とする。
第８の実施態様は、本発明の製造方法で製造したことを特徴とする表示素子である。
【００８４】
【発明の効果】
以上説明した様に本発明は、ラジカル重合性の紫外線重合性化合物を封止膜原料として用いて、重合性化合物の比重に制限される事なく、安価で柔らかい封止膜を形成することが可能な表示素子を提供することができた。また、封止膜前駆体を二層構成にすることより、前記帯電粒子の付着防止機能と、前記隔壁との接着機能をそれぞれ異なる封止膜前駆体層に持たせることで、材料選択の幅を広げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の表示素子の製造方法の一例を説明する説明図である。
【図２】本発明の方法で製造された表示素子の概略図である。
【図３】本発明の別の製造方法を説明する説明図である。
【符号の説明】
１０  基板
２０  隔壁
３０  封止膜
３０ａ  第一の封止膜
３０ｂ  第二の封止膜
４０  分散媒
５０  帯電泳動粒子
６０  第１電極
７０  第２電極
８０  スイッチング素子
９０  コンタクトホール
１００  絶縁層
１１０  前駆体層
１１０ａ  第一の前駆体層
１１０ｂ  第二の前駆体層
１２０  支持部材
１３０  分散媒上端の露出面
１４０  隔壁上端部
【図１】
2004317830.tif 000002
【図２】
2004317830.tif 000003
【図３】
2004317830.tif 000004