(57)【要約】【課題】表示品位の劣化を防止する。【解決手段】隔壁部材２にて区画された凹部（符号Ａ参照）に絶縁性液体４や帯電粒子５を充填し、不図示の基板を貼り付けて電気泳動表示装置を製造する際、第１電極３ａと第２電極３ｂとの間に所定範囲の周波数の交流電圧を印加して、帯電粒子５を凹部面側へ引き付けておく。その結果、帯電粒子５が凹部Ａから漏出したりせず、各凹部Ａの帯電粒子５の量を均等にでき、表示品位を良好に維持できる。【選択図】      図１
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【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、画素を仕切るようにこれらの基板の間隙に配置された隔壁部材と、各画素に配置された第１電極及び第２電極と、各画素に配置された絶縁性液体及び複数の帯電粒子と、によって構成される電気泳動表示装置の製造方法において、
前記隔壁部材を前記第１基板上に形成する工程と、
該隔壁部材で区画される凹部に前記絶縁性液体や複数の帯電粒子を充填する工程と、
前記第１電極と前記第２電極との間に前記帯電粒子が実質的に追従できない周波数領域の交流電圧を印加することに基づき前記絶縁性液体中の帯電粒子を前記凹部面近傍に引き寄せる工程と、
該帯電粒子を引き寄せた状態を維持して前記隔壁部材に第２基板を密着させて、前記凹部に前記帯電粒子および絶縁性液体を封止する工程と、
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。
【請求項２】
前記第２電極の面積を前記第１電極の面積よりも小さくすることに基づき前記凹部の作る空間に電界集中領域が発生するようにした、
ことを特徴とする請求項１に記載の電気泳動表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記第１電極及び前記第２電極の配置位置に基づき前記凹部の作る空間に電界集中領域が発生するようにした、ことを特徴とする請求項１に記載の電気泳動表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記交流電圧の周波数は１Ｈｚ以上である、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電気泳動表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記交流電圧の周波数を低くしておいて前記帯電粒子を電圧の極性変化に応じて移動させ、その後、該交流電圧を、前記帯電粒子が実質的に追従できない周波数とする、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の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、電圧を印加して帯電粒子を移動させることに基づき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】
従来、電圧を印加して帯電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が提案されている。
【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を備えており、それらの基板間隙には絶縁性液体や帯電粒子が配置されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
このような電気泳動表示装置を製造するには、
・  第１電極および第２電極を第１基板あるいは第２基板に形成し、
・  さらに、画素と画素とを仕切る隔壁を第１基板上に形成し、
・  隔壁にて区画された各凹部に絶縁性液体および帯電粒子を同じ量ずつ充填し、
・  第２基板を密着させて封止する、方法が取られていた（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
ところで、凹部に充填した絶縁性液体と帯電粒子を第２基板により封止する工程において、帯電粒子が凹部から漏れ出てしまう（例えば、ある画素から他の画素に移動したり、他の画素に移動せずに基板間隙そのものから排出されてしまう）と、各画素の帯電粒子の量が均等ではなくなり（各画素の表示濃度が均等ではなくなり）、電気泳動表示装置の表示品位が悪くなってしまうこととなる。かかる工程（以下“封止工程”とする）の問題を解決する方法としては、第２基板により凹部を密閉する際に第１電極と第２電極との間に電圧を印加して帯電粒子を電極近傍に引き寄せておくようにした技術も開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
【特許文献１】
米国特許第３６１２７５８号明細書
【特許文献２】
特開平１１−２０２８０４号公報
【特許文献３】
特開２００１−３１８６３１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、製造段階で上述のように第１電極と第２電極との間に印加した電圧が直流電圧である場合、残留ＤＣの蓄積、イオンや粒子の分極によって、帯電粒子を制御するための実効的な電圧が低下する。したがって、電極上に電気的に粒子をとどめておく制御が困難になる。このために、帯電粒子は所定の領域から流れ出てしまいやすく、各画素で帯電粒子の濃度差が発生するおそれがある。
【０００８】
一方、交流電圧の場合、ＤＣ成分の蓄積によって発生する問題は回避できるものの、一般的にはむしろ帯電粒子が分散状態になるため、封止工程で帯電粒子を所定の画素に確保し、流出を防ぐための電圧条件としては不十分であった。
【０００９】
そこで、本発明は、電気泳動表示装置の製造方法、特に表示品位の悪化を抑制あるいは防止する封止方法を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【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、画素を仕切るようにこれらの基板の間隙に配置された隔壁部材と、各画素に配置された第１電極及び第２電極と、各画素に配置された絶縁性液体及び複数の帯電粒子と、によって構成される電気泳動表示装置の製造方法において、
前記隔壁部材を前記第１基板上に形成する工程と、
該隔壁部材で区画される凹部に前記絶縁性液体や複数の帯電粒子を充填する工程と、
前記第１電極と前記第２電極との間に前記帯電粒子が実質的に追従できない周波数領域の交流電圧を印加することに基づき前記絶縁性液体中の帯電粒子を前記凹部面近傍に引き寄せる工程と、
該帯電粒子を引き寄せた状態で維持して前記隔壁部材に第２基板を密着させて、前記凹部に前記帯電粒子および絶縁性液体を封止する工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
【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。
【００１２】
本実施の形態に係る電気泳動表示装置は、図４に符号Ｄで示すように、所定間隙を開けた状態に配置された第１基板１ａ及び第２基板１ｂと、画素Ａを仕切るようにこれらの基板１ａ，１ｂの間隙に配置された隔壁部材２と、前記第１基板１ａの側に支持されて各画素Ａに配置された第１電極３ａ及び第２電極３ｂと、各画素Ａに配置された絶縁性液体４及び複数の帯電粒子５と、を備えており、第１電極３ａ及び第２電極３ｂに電圧を印加して帯電粒子５を移動させることに基づき表示を行うようになっている。符号８は、電圧を印加するための電圧印加手段を示す。
【００１３】
次に、本発明に係る電気泳動表示装置の製造方法について説明する。
【００１４】
本発明に係る電気泳動表示装置の製造方法は、
・  第１基板１ａ上に前記第１電極３ａ及び前記第２電極３ｂを形成する工程と（図１参照）、
・  前記隔壁部材２を前記第１基板１ａ上に形成する工程と（図１参照）、
・  該隔壁部材２で区画される凹部に絶縁性液体４や複数の帯電粒子５を充填する工程と（図１参照）、
・  前記第１電極３ａと前記第２電極３ｂとの間に前記帯電粒子が実質的に追従できない周波数領域の交流電圧（交番電圧）を印加することに基づき前記絶縁性液体４中の帯電粒子５を前記凹部面近傍に引き寄せる工程と（図１参照）、
・  そのようにして該帯電粒子５を引き寄せた状態を維持したままで前記隔壁部材２に第２基板１ｂを密着させ、前記凹部に絶縁性液体４や複数の帯電粒子５を封止する封止工程と（図４参照）、
を備えている。ここで、帯電粒子５を前記凹部面近傍に引き寄せるには、前記第２電極の面積を前記第１電極の面積よりも小さくすることに基づき前記凹部の作る空間に電界集中領域が発生することを利用したり、前記第１電極及び前記第２電極の配置位置に基づき前記凹部の作る空間に電界集中領域が発生することを利用したりすると良い。
【００１５】
尚、本実施の形態で示した電気泳動表示装置では、片側基板上に２つの電極を備えた構成であるが、これは本発明が適用されうる電気泳動表示装置の構成を限定するものではない。
【００１６】
本発明者らは、帯電粒子が追従できない周波数領域の交流電圧を印加することによって、帯電粒子が前記凹部面に移動する現象を見出した。
【００１７】
ここで、「帯電粒子が実質的に追従できない周波数範囲」とは、帯電粒子が２つの電極間を移動する前後で変化する表示装置の反射率差が最大となるのに必要な時間よりも十分に短い時間を１周期とするものである。尚、この交流電圧は電圧値を変化させる及び／または極性を反転させるものである。その最適周波数範囲は、絶縁性液体４、帯電粒子５、隔壁、絶縁層などの材料、電極形状やその配置、印加電圧の大きさ等によって異なるものの、１Ｈｚ以上、好ましくは１０Ｈｚ以上である。
【００１８】
この現象のメカニズムは必ずしも自明ではないが、帯電粒子に作用する力のうち、電位勾配の大きい電界集中領域により誘電率の大きい物質が集まろうとする誘電力による移動現象が支配的に発現するためと考えられる。
【００１９】
なお、前記第１電極３ａと前記第２電極３ｂとの間に印加する交流電圧の印加初期には、その周波数や電圧値を低くしておいて、ほぼ全ての帯電粒子５が電圧の極性変化に応じて十分に一方の電極側へ移動するようにしておき（図３（ａ）  及び（ｂ）  参照）、その後、段階的に周波数や電圧値を変化させていって帯電粒子５がその電圧変化に追従しないようにすると良い。このように周波数を段階的に変化させることで、迅速に帯電粒子５を凹部面側へ引き寄せることができる（図１参照）。
【００２０】
ところで、隔壁２で囲まれた凹部に絶縁性液体４および帯電粒子５を封止するために第２基板１ｂを隔壁部材２に密着させる方法には、例えば
（１）  図４に示すように、板状の第２基板１ｂを第１基板１ａに対向させて貼りあわせ、第２基板１ｂに圧力を加えて隔壁部材２と密着させる
（２）  図５に示すように、泳動用として充填される絶縁性液体４とは相分離する、あるいは非相溶性である封止材１ｂを絶縁性液体４の界面で隔壁部材２と密着するようにして硬化させる（この場合、界面で硬化させた封止材１ｂが第２基板に相当する）
などがある。尚、硬化させるためには、外部から光照射あるいは加熱を行う方法がある。図５では、ＵＶ照射により封止材１ｂを硬化させている例を示した。（１）の場合では、第２基板１ｂを貼りあわせる段階で、その圧力を段階的に変化させると良い。例えば、
・  第２基板１ｂと第１基板１ａとの位置合わせや、絶縁性液体４中への気泡混入防止のために、まず、弱い押圧力を加えて仮封止を行い、
・  次に、第１基板１ａと第２基板１ｂとの間で絶縁性液体４や帯電粒子５を確実に封止するため、強い押圧力を加えて本封止を行なう、
と良い。この際に、上述のような交流電圧の周波数や電圧値の段階的変化を、該圧力の変化に同期させても良い。つまり、仮封止の場合には、交流電圧の周波数や電圧値を低くしておいて帯電粒子５が電圧の極性変化に応じて移動するようにしておき、本封止の場合には、その周波数等を変化させて帯電粒子５を第２電極３ｂの電界集中領域に引き付けるようにすると良い。
【００２１】
また図示していないが、第２基板には、隔壁と密着する側の面に接着層を形成しておき、その接着層により第２基板と隔壁とを接着する方法が好ましい。
【００２２】
一方（２）の場合では、帯電粒子５が硬化材に混在してしまうことを防止するために、封止材１ｂの硬化が完了するまでの期間を通して、帯電粒子５を凹部面側へ引き寄せておくため、十分に高い周波数領域の交流電圧を２つの電極間に印加するのが良い。例えば、１０Ｈｚ以上が好ましい。また図示はしないが、上記で説明した第２基板１ｂの封止状態を維持するために、第２基板１ｂ上に透明な保護層やガスバリア層を設けるのが好ましい。
【００２３】
なお、図２（ａ）  は、封止工程を開始する前段階において、絶縁性液体４中に帯電粒子５が分散している状態を示すものである。ただし、ここに示す帯電粒子５の分散状態は、その一例を説明するものであり、分散状態を限定するものではない。図２（ｂ）は封止工程を行うに際し、帯電粒子５を第２電極３ｂの凹部面側に集積させた状態を示す図である。
【００２４】
以下、電気泳動表示装置の各構成部材について説明する。
【００２５】
帯電粒子５としては、二酸化チタン、黒鉛、カーボンブラック、シリカ、アルミナ、キナクリドン、アニリンブルー、ニグロシン、キノリンイエロー等の顔料や、ジビニルベンゼン等をはじめとするビニル系のビニル樹脂、アクリル系のアクリル酸エステル樹脂、メタクリル酸エステル樹脂、エチレン−アクリル酸共重合樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、環状脂肪族エポキシ樹脂、グリシジルエステル系エポキシ樹脂、グリシジルフタレート系エポキシ樹脂等を用いることができる。そして、これらの顔料や樹脂は単独で、あるいは２種類以上含む複合粒子として使用すれば良い。なお、この帯電粒子５は必要に応じて着色すれば良いが、着色剤としては公知の顔料や染料を使用すれば良い。
【００２６】
また、絶縁性液体４としては、導電率の低い高絶縁性有機溶媒を使用すれば良い。具体的には、ベンゼン、トルエン、キシレン、アルキルベンゼン、ナフテン系炭化水素などの芳香族系炭化水素類、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ドデカン、シクロヘキサン、ケロシン、バラフィン系炭化水素、イソパラフィン系炭化水素等の脂肪族炭化水素類、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、臭化エチルなどのハロゲン化炭化水素類、その他の溶媒を用いれば良い。絶縁性液体４に対する帯電粒子５の比重を１にするため、絶縁性液体４の成分を調整すると良い。
【００２７】
本発明の絶縁性液体中には金属石鹸が含まれてもよい。金属石鹸の例としては、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸ジルコニウム、ジルコニウムオクテート、カルシウムペトロネートなどが挙げられるがこの限りではない。
【００２８】
本発明の絶縁性液体中には樹脂が溶解及び分散された状態で含有されていてもよい。
【００２９】
本発明の第２基板として使用できる板状の部材としては、ガラス基板、透明なプラスチックフィルムなどが用いることができる。
【００３０】
また、封止工程の中で硬化反応を行う封止材としは、熱硬化型接着剤やＵＶ硬化型接着剤を用いることができる。尚、これらの接着剤は、硬化後に透明性が高いものが好ましい。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による封止工程では、第２基板の密着段階で凹部面近傍に帯電粒子を引き付けた状態で行うため、帯電粒子が他の画素に移動したり基板間隙から排出されてしまったりすることを効果的に抑制でき、充填工程における各画素の帯電粒子量を封止工程後にも十分に維持することができ、電気泳動表示装置の表示品位を良好に保持できる。
【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を説明するための断面図。
【図２】（ａ）  は、封止工程を開始する段階において、絶縁性液体中に帯電粒子が分散している状態を示す図であり、（ｂ）  は封止工程を行うに際し、帯電粒子を第２電極の電界集中領域に集積させた状態を示す図。
【図３】本発明に係る電気泳動表示装置の製造方法を説明するための断面図。
【図４】本発明にて製造される電気泳動表示装置の構造を説明するための断面図。
【図５】本発明にて製造される電気泳動表示装置の構造を説明するための断面図。
【符号の説明】
１ａ          第１基板
１ｂ          第２基板
２            隔壁部材
３ａ          第１電極
３ｂ          第２電極
４            絶縁性液体
５            帯電粒子
Ａ            画素
Ｄ            電気泳動表示装置
【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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