(57)【要約】【課題】本発明の目的は、中空細管に泳動粒子分散液を充填することなく、また、たくさんの管を並べることなく、カラーフィルタを別途併用することなく、電子表示素子用泳動粒子分散液内蔵着色シートを簡便に作成する方法を提供するものである。【解決手段】隔壁原料液を供給する第１のノズルと、泳動粒子分散液を供給する複数の第２ノズルとを備え、第１のノズルから供給される隔壁原料液が、第２のノズルから供給される泳動粒子分散液を取り囲むように供給されるようにノズルが配置され、第１のノズルから供給された隔壁原料液は供給後固化してシート状になり、かつ、少なくとも一部の前記隔壁原料液が着色していることを特長とする泳動粒子分散液内蔵着色シートの作成方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
隔壁原料液を供給する第１のノズルと、泳動粒子分散液を供給する複数の第２ノズルとを備え、第１のノズルから供給される隔壁原料液が、第２のノズルから供給される泳動粒子分散液を取り囲むように供給されるようにノズルが配置され、
第１のノズルから供給された隔壁原料液は供給後固化してシート状になり、
かつ、少なくとも一部の前記隔壁原料液が着色していることを特長とする泳動粒子分散液内蔵着色シートの作成方法。
【請求項２】
第１のノズルが複数あり、前記第１のノズルの一部または全てから供給される隔壁原料液が着色されている請求項１記載の泳動粒子分散液内蔵着色シートの作成方法。
【請求項３】
隔壁原料液が、着色剤を含む請求項１または２記載の泳動粒子分散液内蔵着色シートの作成方法。
【請求項４】
第１のノズルから供給される隔壁原料液の供給量および第２ノズルから供給される泳動粒子分散液の供給量、または第２ノズルから供給される泳動粒子分散液の供給量を制御することにより、串団子状の泳動粒子分散液内蔵管を含む請求項１〜３いずれか記載の泳動粒子分散液内蔵着色シートの作成方法。
【請求項５】
第１のノズルから供給される隔壁原料液の供給量および第２ノズルから供給される泳動粒子分散液の供給量、または第２ノズルから供給される泳動粒子分散液の供給量を制御することにより、泳動粒子分散液の小胞を含む請求項１〜３いずれか記載の泳動粒子分散液内蔵着色シートの作成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電圧または磁気を印加する事で微細粒子の泳動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泳動粒子分散液内蔵着色シートの作成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、泳動粒子分散液を含む電気泳動型表示素子の作り方は、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、
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】
これらの技術でカラー表示を可能にするためには、各色の電気泳動粒子分散液を含むマイクロカプセル、セル、小胞、あるいは管を定位置と配置しなければならない。これらは、画素数が増すにつれ、煩雑さが増す。
一方、それを解決するために、白黒の電気泳動粒子分散液を含むマイクロカプセルなどを配置し、その上にカラーフィルタを併用する方法も合わせて提示されているが、当該方法では、画像が暗くなったり、表示デバイスの構成が複雑になり製造コストのアップにつながっていた。
【０００４】
【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
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、中空細管に泳動粒子分散液を充填することなく、また、たくさんの管を並べることなく、カラーフィルタを別途併用することなく、電子表示素子用泳動粒子分散液内蔵着色シートを簡便に作成する方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、隔壁原料液を供給する第１のノズルと、泳動粒子分散液を供給する複数の第２ノズルとを備え、第１のノズルから供給される隔壁原料液が、第２のノズルから供給される泳動粒子分散液を取り囲むように供給されるようにノズルが配置され、
第１のノズルから供給された隔壁原料液は供給後固化してシート状になり、
かつ、少なくとも一部の前記隔壁原料液が着色していることを特長とする泳動粒子分散液内蔵着色シートの作成方法に関する。
また、本発明は、第１のノズルが複数あり、前記第１のノズルの一部または全てから供給される隔壁原料液が着色されている上記泳動粒子分散液内蔵着色シートの作成方法に関する。
また、本発明は、隔壁原料液が、着色剤を含む上記泳動粒子分散液内蔵着色シートの作成方法に関する。
また、本発明は、第１のノズルから供給される隔壁原料液の供給量および第２ノズルから供給される泳動粒子分散液の供給量、または第２ノズルから供給される泳動粒子分散液の供給量を制御することにより、串団子状の泳動粒子分散液内蔵管を含む上記泳動粒子分散液内蔵着色シートの作成方法に関する。
また、本発明は、第１のノズルから供給される隔壁原料液の供給量および第２ノズルから供給される泳動粒子分散液の供給量、または第２ノズルから供給される泳動粒子分散液の供給量を制御することにより、泳動粒子分散液の小胞を含む上記泳動粒子分散液内蔵着色シートの作成方法に関する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明は、隔壁原料液を供給する第１のノズルと、泳動粒子分散液を供給する複数の第２ノズルとを備え、第１のノズルから供給される隔壁原料液が、第２のノズルから供給される泳動粒子分散液を取り囲むように供給されるようにノズルが配置され、第１のノズルから供給された隔壁原料液は供給後固化してシート状になり、かつ、少なくとも一部の前記隔壁原料液が着色しているを特長とする。
【０００８】
本発明における隔壁材料は、光学的に透明性が高い、公知公用の熱可塑性樹脂、熱硬化型性樹脂、エネルギー線硬化性樹脂、およびこれらの混合物を用いることができる。本発明の隔壁原料液は、前記隔壁材料の溶液、溶融液、反応前駆体を含む液である。
また、隔壁原料液を着色するには、着色剤として、前記隔壁原料液に混入可能な公知公用の顔料や染料を用いることができる。
単一色表示を行うには、特定の１色の着色剤が選択されればよい。また、マルチカラー表示を行うには、２色以上の着色剤が選択されればよい。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。中でも液晶ディスプレイ用カラーフィルターの色材が好適に用いられる。
【０００９】
本発明において用いられる泳動粒子分散液は、公知の電気泳動粒子分散液や磁気泳動粒子分散液が使用できる。本発明においては、泳動粒子分散液の種類は、１種類あれば足りるが、２種以上であっても構わない。また、泳動粒子分散液が表示できる色は、濃淡差のある２色であれば特に限定はないが、通常は、白および黒が表示できることが推奨される。
【００１０】
隔壁原料液は、第１のノズルから供給後、供給後固化してシート状となる。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。
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。
【００１１】
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して硬化する場合が挙げられる。
【００１２】
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のノズルから供給し、隔壁原料液固化工程が、熱、エネルギー線などの反応促進手段を提供する場合と、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、硬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供給し、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化工程に存在させ、隔壁原料液固化工程にて反応を完結させる場合がある
【００１３】
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。
【００１４】
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のノズルから供給し、隔壁原料液固化工程にて溶剤を揮散させることによって固化させる。
【００１５】
この際に隔壁原料液固化工程は加熱、減圧などの促進手段を提供する場合もある。
【００１６】
次に、隔壁原料液と泳動粒子分散液とを同時に供給する方法により作成する方法について記載する。本発明において第１のノズルおよび複数の第２のノズルを用いることにより、シートの形成と、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。
【００１７】
本発明に用いられる第１のノズルおよび第２の複数のノズルは、第１のノズルから供給される隔壁原料液が、各々の第２のノズルから供給される泳動粒子分散液を取り囲むように供給されるように配置される。例えば、各々の第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、各々の第２のノズルが、隔壁原料液を供給するひとつの第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、各第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、各々の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。
いくつかの具体的な形状の例を図６〜１２示す。これらはノズルの開口部から見た図であり、３は泳動粒子分散液供給ノズル、４は隔壁原料液供給ノズル、５は着色隔壁原料液供給ノズルである。また、５の添え字ａ、ｂ、ｃ、ｄは、それぞれ異なった色の着色隔壁原料液が流れることを示す。
【００１８】
第１のノズルおよび第２のノズルを有する装置は、図１３〜１６に示したような、管材にポンプやバルブを組み合わせることで得ることができる。このとき、原料液の粘度が低い場合はポンプを用いず、自然落下のみで原料液を供給してもよい。
【００１９】
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。複数の種類の第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、それぞれの第２のノズルの形状は同じでなくともよいし、複数の種類の第２のノズルが有る場合は、それぞれの種類のノズルの形状も同じでなくともよい。
【００２０】
第２のノズルからは前記泳動粒子分散液が供給されるが、第１のノズルからは、隔壁原料液を供給する。
隔壁原料液は、固化して着色シートの外側部分の、また、内蔵する泳動粒子分散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。
【００２１】
このようにして作成される泳動粒子分散液内蔵着色シートにおいて、隔壁原料液、着色隔壁原料液および泳動粒子分散液の供給量が一定であれば、図１に示すような着色シートが得られる。この図において着色隔壁は示されていないが、実際には少なくとも着色シートの厚み方向を上下とした場合、泳動粒子分散液に対しての上に存在する。
【００２２】
また、着色隔壁原料液および泳動粒子分散液の供給量、または泳動粒子分散液の供給量を脈流あるいは間欠流に変化させることで、図２〜５のような泳動粒子分散液内蔵着色シート中の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着色シートを得ることができる。これらの図において着色隔壁は示されていないが、実際には少なくとも着色シートの厚み方向を上下とした場合、泳動粒子分散液に対しての上に存在する。
【００２３】
供給量の制御は、それぞれの液の貯蔵タンクの液面の高さの制御、供給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。
【００２４】
本発明で作成された泳動粒子分散液内蔵着色シートは、２つ以上を結合してより面積の大きい泳動粒子分散液内蔵着色シートにすることができる。泳動粒子分散液内蔵着色シート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。
【００２５】
多色カラー化の場合は、各列の複数の種類の第一のノズルから異なる色の着色隔壁原料液を供給して作成した泳動粒子分散液内蔵着色シートを使用して一列に複数色が並ぶ列が繰り返し並ぶカラーの泳動表示パネルを簡便に作ることができるが、図１３〜図１４に示すように、各列の第一のノズルは常に同じ色の着色隔壁原料液を供給し、複数の単一色の列が繰り返し並ぶ構成の泳動粒子分散液内蔵着色シートを使用して更に簡便にカラーの泳動表示パネルを作ることもできる。
【００２６】
具体的に、図１３〜図１４をもって本発明の泳動粒子分散液内蔵シートの作成過程の一例を説明する。図１３は複数本の泳動粒子分散液ノズルがそれぞれ別の着色隔壁原料液ノズルの内側にある本発明による泳動粒子分散液内蔵シートの作成方法に用いる供給装置の概念図であり、図１４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３は泳動粒子分散液供給ノズルを示し、５は着色隔壁原料液泳ノズル、６は泳動粒子分散液タンクからの接続配管、７は泳動粒子分散液供給用ポンプ、８は泳動粒子分散液供給量調節バルブ、９は着色隔壁原料液泳タンクからの接続配管、１０は着色隔壁原料液泳供給用ポンプ、１１は着色隔壁原料液泳供給量調節用バルブである。ここで８および１１を一定に保つことで直管状の泳動粒子分散液内蔵管からなるシート（図１）が、８および１１を位相を逆にして脈動させることにより串団子状の泳動粒子分散液内蔵管からなるシート（図２、図３）が、さらに１１を開閉して泳動粒子分散液を断続的に供給することにより泳動粒子分散液を含む小胞を１列に内蔵する泳動粒子分散液内蔵シート（図４、図５）が作成できる。ただし、図１３〜図１４中の５、９、１０、１１の添え字ａ、ｂ、ｃは、それぞれ異なった色の着色隔壁原料液が流れることを示す。
【００２７】
図８および図９は複数の隔壁原料液供給ノズルが泳動粒子分散液供給ノズルを取り囲む構成の例で隔壁原料液の供給量を一定とし、９隔壁原料液分配器を装備した例を示している。本発明ではこれらのノズル群を列に並べることによって、シートを作成する。
【００２８】
【発明の効果】
本発明により、中空細管に泳動粒子分散液を充填することなく、電子表示素子用泳動粒子分散液内蔵シート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泳動粒子分散液内蔵着色シートを泳動粒子分散液内蔵管部で平面方向に切った断面の一例を表す。
【図２】図２は、本発明で作成される泳動粒子分散液内蔵着色シートを泳動粒子分散液内蔵管部で平面方向に切った断面の一例を表す（隣り合う管の形状変化が同位相の場合）。
【図３】図３は、本発明で作成される泳動粒子分散液内蔵着色シートを泳動粒子分散液内蔵管部で平面方向に切った断面の一例を表す（隣り合う管の形状変化が逆位相の場合）。
【図４】図４は、本発明で作成される泳動粒子分散液内蔵着色シートを泳動粒子分散液内蔵管部で平面方向に切った断面の一例を表す（隣り合う管の形状変化が同位相の場合）。
【図５】図５は、本発明で作成される泳動粒子分散液内蔵着色シートを泳動粒子分散液内蔵管部で平面方向に切った断面の一例を表す（隣り合う管の形状変化が逆位相の場合）。
【図６】図６は、本発明で使用されるノズルを開口部から見た一例を表す。
【図７】図７は、本発明で使用されるノズルを開口部から見た一例を表す。
【図８】図８は、本発明で使用されるノズルを開口部から見た一例を表す。
【図９】図９は、本発明で使用されるノズルを開口部から見た一例を表す。
【図１０】図１０は、本発明で使用されるノズルを開口部から見た一例を表す。
【図１１】図１１は、本発明で使用されるノズルを開口部から見た一例を表す。
【図１２】図１２は、本発明で使用されるノズルを開口部から見た一例を表す。
【図１３】図１３は、本発明で使用される供給装置の一例の概念図を表す。
【図１４】図１４は、図１３の概念図の具体例を表す。
【符号の説明】
１は隔壁、２は泳動粒子分散液、３は泳動粒子分散液供給ノズル（第２のノズル）、４は隔壁原料液供給ノズル（第１のノズル）、５は着色隔壁原料液供給ノズル（第１のノズル）、６は泳動粒子分散液タンクからの接続配管、７は泳動粒子分散液供給用ポンプ、８は泳動粒子分散液供給量調節バルブ、９は着色隔壁原料液泳タンクからの接続配管、１０は着色隔壁原料液泳供給用ポンプ、１１は着色隔壁原料液泳供給量調節用バルブである。ただし、図中の５、９、１０、１１の添え字ａ、ｂ、ｃ、ｄは、それぞれ異なった色の着色隔壁原料液が流れることを示す。
【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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【図１４】
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