(57)【要約】【課題】一方の基板上の隔壁と他方の基板とを確実に接着することが可能な電気泳動表示装置用基材およびその製造方法、電気泳動表示装置およびその製造方法の提供を目的とする。【解決手段】本発明の電気泳動表示装置用基材２１は、基材１６と、基材１６の一面に設けられ、一面の反対側が開口した隔壁５と、隔壁５により区画された基材１６上のセル１０の内部に充填された分散媒１２と荷電粒子１１とを含む電気泳動分散液１３と、隔壁５の開口を塞いで設けられ、電気泳動分散液１３が通過可能な孔６ａを有するメンブレンフィルター６と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図３
2013222088.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、
前記基材の一面に設けられ、前記一面の反対側が開口した隔壁と、
前記隔壁により区画された前記基材上のセルの内部に充填された分散媒と荷電粒子とを含む電気泳動分散液と、
前記隔壁の開口を塞いで設けられ、前記電気泳動分散液が通過可能な孔を有する蓋体と、を備えたことを特徴とする電気泳動表示装置用基材。
【請求項２】
前記孔を塞ぐ閉塞部材をさらに備え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用基材。
【請求項３】
前記閉塞部材が、前記蓋体の前記電気泳動分散液に面する側と反対側の面に設けられた接着材で構成されたことを特徴とする請求項２に記載の電気泳動表示装置用基材。
【請求項４】
前記閉塞部材が、前記蓋体の前記電気泳動分散液に面する側と反対側の面に剥離可能に設けられた離型フィルムで構成されたことを特徴とする請求項２または３に記載の電気泳動表示装置用基材。
【請求項５】
前記蓋体が、前記孔を複数有するメンブレンフィルターで構成されたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置用基材。
【請求項６】
前記電気泳動分散液の表面張力をＴ、前記セルの最長の対角距離をＬ、前記電気泳動分散液の比重をＮ、重力加速度をｇ、前記孔の半径をＲとしたとき、
Ｒ≦２×Ｔ／（Ｌ×Ｎ×ｇ）
の関係を満たすことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置用基材。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置用基材と、少なくとも１枚の基板と、を備え、
一対の基板の間に電気泳動分散層が挟持されたことを特徴とする電気泳動表示装置。
【請求項８】
基材の一面に、前記一面の反対側が開口した隔壁を設ける工程と、
前記隔壁により区画された前記基材上のセルの開口を塞ぐように、前記電気泳動分散液が通過可能な孔を有する蓋体を配置する工程と、
前記蓋体の一面に前記電気泳動分散液を配置し、前記孔を通して前記電気泳動分散液を前記セルの内部に充填する工程と、を備えることを特徴とする電気泳動表示装置用基材の製造方法。
【請求項９】
前記電気泳動分散液を前記セルの内部に充填する工程の後に、前記孔を塞ぐ工程をさらに備えることを特徴とする請求項８に記載の電気泳動表示装置用基材の製造方法。
【請求項１０】
前記孔を塞ぐ工程において、前記蓋体の前記電気泳動分散液に面する側と反対側の面に、接着材層、離型フィルムを順次設けることを特徴とする請求項９に記載の電気泳動表示装置用基材の製造方法。
【請求項１１】
前記孔を塞ぐ工程において、前記蓋体の前記電気泳動分散液に面する側と反対側の面に、接着材層が備えられた離型フィルムを設けることを特徴とする請求項９に記載の電気泳動表示装置用基材の製造方法。
【請求項１２】
前記孔を塞ぐ工程において、前記蓋体を熱膨張させることにより前記孔を塞ぐことを特徴とする請求項９に記載の電気泳動表示装置用基材の製造方法。
【請求項１３】
前記電気泳動分散液を充填する工程において、前記セルの内部を減圧状態とした後、前記孔を通して前記電気泳動分散液を前記セルの内部に充填することを特徴とする請求項８ないし１２のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置用基材の製造方法。
【請求項１４】
前記電気泳動分散液を前記セルの内部に充填する工程の後に、前記電気泳動分散液を加熱して前記電気泳動分散液中の気泡を除去する工程をさらに備えることを特徴とする請求項８ないし１３のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置用基材の製造方法。
【請求項１５】
請求項８ないし１４のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置用基材の製造方法により製造された電気泳動表示装置用基材と、少なくとも１枚の基板と、を用い、一対の基板の間に電気泳動材料層が挟持された電気泳動表示装置を製造する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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動表示装置用基材およびその製造方法、電気泳動表示装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気泳動表示装置は、電極がそれぞれ設けられた一対の基板間に電気泳動分散液が挟持された構成を有する。一対の基板の電極間に電界を発生させることにより、電気泳動分散液中の荷電粒子を一対の基板間で移動させ、荷電粒子の色による表示を行う。近年、基板上に隔壁を設け、隔壁で囲まれた領域内に電気泳動分散液を充填した構成の電気泳動表示装置が知られている。
【０００３】
下記の特許文献１には、基板と隔壁との間が接着層により接着された電気泳動表示装置が開示されている。また、特許文献１には、接着層の接着力を低下させないために、ビーズからなる厚さ制御手段を用いて接着層の厚さを制御することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２８７１８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、接着層の厚さを如何に制御したとしても、第１基板上の隔壁の内部に電気泳動分散液を充填した後、電気泳動分散液の上に第２基板を載せると、隔壁と第２基板とを接着するのが極めて難しい、という問題がある。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、一方の基板上の隔壁と他方の基板とを確実に接着することが可能な電気泳動表示装置用基材およびその製造方法、電気泳動表示装置およびその製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の電気泳動表示装置用基材は、基材と、前記基材の一面に設けられ、前記一面の反対側が開口した隔壁と、前記隔壁により区画された前記基材上のセルの内部に充填された分散媒と荷電粒子とを含む電気泳動分散液と、前記隔壁の開口を塞いで設けられ、前記電気泳動分散液が通過可能な孔を有する蓋体と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明の電気泳動表示装置用基材は、乾燥した状態の隔壁上に電気泳動分散液が通過可能な孔を有する蓋体を設けた後、この蓋体の孔を通じて、隔壁によって区画されたセルの内部に電気泳動分散液を充填する製造方法により実現できる。本発明の電気泳動表示装置用基材によれば、電気泳動表示装置の製造過程において、電気泳動分散液が隔壁から漏れ出すなどの不具合の発生を抑えることができる。
【０００９】
また、前記孔を塞ぐ閉塞部材をさらに備えた構成としてもよい。
本発明によれば、閉塞部材によって蓋体の孔を塞ぐことにより、孔を通じてセル内に充填された電気泳動分散液が漏れ出すのを防ぐことができる。また、セル内に充填された電気泳動分散液の揮発も抑えることが可能となる。
【００１０】
また、前記閉塞部材が、前記蓋体の前記電気泳動分散液に面する側と反対側の面に設けられた接着材で構成された構成としてもよい。
本発明によれば、蓋体上の接着材を介して電気泳動表示装置用基材を制御基板に貼り付けることにより、電気泳動表示装置を容易に製造することが可能となる。
【００１１】
また、前記閉塞部材が、前記蓋体の前記電気泳動分散液に面する側と反対側の面に剥離可能に設けられた離型フィルムで構成された構成としてもよい。
本発明によれば、蓋体の孔を離型フィルムで覆うことにより、蓋体の電気泳動分散液に面する側と反対側の面を保護することができる。これにより、電気泳動表示装置用基材単体での取り扱いが容易になり、電気泳動表示用基材単独で流通させることが可能となる。
【００１２】
また、前記蓋体が、前記孔を複数有するメンブレンフィルターで構成されているとしてもよい。
本発明によれば、蓋体としてメンブレンフィルターで構成されたものを用いることにより、単位面積当たりの開口率が隔壁の開口率よりも小さくなるので、蓋体の隔壁とは反対側の一面側に電気泳動分散液が接触した場合でも、接着材や閉塞部材が蓋体上に良好に接着することになる。
【００１３】
また、前記電気泳動分散液の表面張力をＴ、前記セルの最長の対角距離をＬ、前記電気泳動分散液の比重をＮ、重力加速度をｇ、前記孔の半径をＲとしたとき、Ｒ≦２×Ｔ／（Ｌ×Ｎ×ｇ）の関係を満たす構成としてもよい。
【００１４】
本発明によれば、蓋体の孔の寸法が上式の関係を満たすような構成とすることで、基材の姿勢が変化した場合でも、電気泳動分散液の表面張力によって、セル内に充填された電気泳動分散液が蓋体の孔から外部に漏れ出すことを抑えることができる。
【００１５】
本発明の電気泳動表示装置は、上記の電気泳動表示装置用基材と、少なくとも１枚の基板と、を備え、一対の基板の間に電気泳動分散層が挟持されたことを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、高品質の表示が可能で、信頼性の高い電気泳動表示装置を提供することができる。
【００１７】
本発明の電気泳動表示装置用基材の製造方法は、基材の一面に、前記一面の反対側が開口した隔壁を設ける工程と、前記隔壁により区画された前記基材上のセルの開口を塞ぐように、前記電気泳動分散液が通過可能な孔を有する蓋体を配置する工程と、前記蓋体の一面に前記電気泳動分散液を配置し、前記孔を通して前記電気泳動分散液を前記セルの内部に充填する工程と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、乾燥した状態の隔壁上に電気泳動分散液が通過可能な孔を有する蓋体を設けた後、この蓋体の孔を通じて、隔壁によって区画されたセルの内部に電気泳動分散液を充填する。その結果、隔壁の表面が濡れた状態で他の基材（電気泳動表示装置の他方の基板等）を貼り合せる工程が存在しないため、隔壁上に他の基材（電気泳動表示装置の他方の基板等）を良好に貼り合せることができる。その結果、電気泳動分散液が隔壁から漏れ出したり、セルの封止性が低下したりするなどの不具合の発生を抑えることが可能となる。
【００１９】
また、前記電気泳動分散液を前記セルの内部に充填する工程の後に、前記孔を塞ぐ工程をさらに備える製造方法としてもよい。
本発明によれば、電気泳動分散液をセルの内部に充填した後に蓋体の孔を塞ぐことにより、セルの内部に充填された電気泳動分散液が孔から漏れ出したり、電気泳動分散液が揮発したりするのを防止することができる。
【００２０】
また、前記孔を塞ぐ工程において、前記蓋体の前記電気泳動分散液に面する側と反対側の面に、接着材層、離型フィルムを順次設ける製造方法としてもよい。
本発明によれば、蓋体の複数の孔が接着材層により閉塞されるので、孔を通じてセル内に充填された電気泳動分散液が漏れ出ることが防止できる。また、離型フィルムによって蓋体の電気泳動分散液に面する側と反対側の面を保護することができる。
【００２１】
また、前記孔を塞ぐ工程において、前記蓋体の前記電気泳動分散液に面する側と反対側の面に、接着材層が備えられた離型フィルムを設ける製造方法としてもよい。
本発明によれば、予め接着材層と一体とされた離型フィルムを用いることにより、隔壁上に接着材を塗布する手間が省けるとともに、電気泳動分散液の充填後、迅速に蓋体の孔を閉塞することが可能である。
【００２２】
また、前記孔を塞ぐ工程において、前記蓋体を熱膨張させることにより前記孔を塞ぐ製造方法としてもよい。
本発明によれば、加熱等によって蓋体を熱膨張させることで孔を塞ぐことにより、閉塞部材を設ける必要がなくなるため、コストの削減が図れるとともに基材全体の薄型化が可能となる。
【００２３】
また、前記電気泳動分散液を充填する工程において、前記セルの内部を減圧状態とした後、前記孔を通して前記電気泳動分散液を前記セルの内部に充填する製造方法としてもよい。
本発明によれば、セルの内部を減圧状態とすることにより、蓋体の孔を通して電気泳動分散液がセルの内部に吸入されることになり、セル内への気泡の混入を防止するとともに、電気泳動分散液の充填に要する時間を短縮することができる。
【００２４】
また、前記電気泳動分散液を前記セルの内部に充填する工程の後に、前記電気泳動分散液を加熱して前記電気泳動分散液中の気泡を除去する工程をさらに備える製造方法としてもよい。
本発明によれば、電気泳動分散液を加熱して膨張させることにより、電気泳動分散液中の気泡を効率よく除去することが可能となる。
【００２５】
本発明の電気泳動表示装置の製造方法は、上記の電気泳動表示装置用基材の製造方法により製造された電気泳動表示装置用基材と、少なくとも１枚の基板と、を用い、一対の基板の間に電気泳動材料層が挟持された電気泳動表示装置を製造することを特徴とする。
【００２６】
本発明によれば、高品質の表示が可能で、信頼性の高い電気泳動表示装置を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態の電気泳動表示装置を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。
【図３】本実施形態の電気泳動表示装置用基材を示す断面図である。
【図４】本実施形態の電気泳動表示装置の製造方法を、工程順を追って示す断面図である。
【図５】図４の工程順を追って示す断面図の続きである。
【図６】他の製造方法を示す断面図である。
【図７】他の製造方法を示す断面図である。
【図８】細孔内の液面にかかる表面張力を示す断面図である。
【図９】電気泳動表示装置用基材の他の例を示す断面図である。
【図１０】本発明の電気泳動表示装置を適用した電子機器の具体例を示す斜視図であり、（ａ）は電子ブックを示す斜視図、（ｂ）は腕時計を示す斜視図、（ｃ）は電子ペーパーを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の一実施形態について、図１〜図７を用いて説明する。
本実施形態では、アクティブマトリクス方式の電気泳動表示装置、およびその製造方法の一例を挙げる。
図１は、本実施形態の電気泳動表示装置を示す平面図である。図２〜図７は、図１のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。
なお、以下の各図面においては各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。
【００２９】
本実施形態の電気泳動表示装置１は、図２に示すように、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor, 以下、ＴＦＴと略記する）アレイ基板（基板）２と、対向基板（基板）３と、電気泳動材料層４と、隔壁５と、メンブレンフィルター（蓋体）６と、接着材層７と、を備えている。ＴＦＴアレイ基板２と対向基板３とは、互いに対向するように配置され、これらＴＦＴアレイ基板２と対向基板３との間に設けられた隔壁５により所定の間隔をおいて貼り合わされている。すなわち、ＴＦＴアレイ基板２と対向基板３とは、隔壁５により所定の間隔に保持されている。
【００３０】
図１に示すように、隔壁５は、互いに直交する第１の方向と第２の方向（図１における横方向と縦方向）に延在して格子状に設けられている。隔壁５のうち、最外周の部分５ｂはそれ以外の部分５ａよりも幅広に形成されている。隔壁５は、対向基板３の側に形成されたものであり、ＴＦＴアレイ基板２側が開口している。隔壁５の開口は、後述するメンブレンフィルター６によって閉塞されている。隔壁５の材料には、例えば液晶パネルのシール材と同様のものを用いることができ、例えばＵＶ硬化型のアクリル系樹脂が用いられる。あるいは熱硬化型のエポキシ系樹脂を用いても構わない。このような隔壁５によって区画されたセル１０が１つの画素領域を構成する。具体的には、ＴＦＴアレイ基板２と対向基板３との間の空間であって、第１の方向に延在する隔壁５ａと第２の方向に延在する隔壁５ａとにより囲まれた矩形状の領域をセル１０と称する。
【００３１】
複数のセル１０の内部には、分散媒１２と荷電粒子１１とを含む電気泳動分散液１３が充填されている。ＴＦＴアレイ基板２と対向基板３との間に封入された電気泳動分散液１３により、電気泳動材料層４が構成されている。以下の説明では、ＴＦＴアレイ基板２および対向基板３の電気泳動材料層４に接する側の面をそれぞれ内面と称する。
【００３２】
ＴＦＴアレイ基板２を構成する基材１５の内面１５ａ（一面）には、図示しないデータ線、走査線、ＴＦＴ等が形成されている。ＴＦＴアレイ基板２の構成は周知であり、詳細な説明は省略するが、複数のデータ線と複数の走査線とが互いに交差して配置され、互いに隣接するデータ線と互いに隣接する走査線とにより囲まれた各領域が画素９となる。画素９ごとにＴＦＴが配置され、個々のＴＦＴには画素電極１４が接続されている。したがって、ＴＦＴアレイ基板２の内面２ａには、図２に示すように、複数の画素電極１４が形成されている。
【００３３】
基材１５は、例えばガラス基板で構成されている。ただし、基材１５の材料は、ガラス基板に限ることなく、他の材料、例えばプラスチック基板を用いることもできる。さらに、基材１５は観察者が視認する側と反対側に位置するため、必ずしも透明材料でなくてもよい。画素電極１４は、例えばインジウム錫酸化物（Indium Tin Oxide, 以下、ＩＴＯと略記する）等の透明導電膜で構成されている。なお、画素電極１４の材料は、ＩＴＯに限ることなく、他の透明導電膜を用いることもできる。また、画素電極１４の材料は、基材１５と同様の理由により、必ずしも透明導電材料でなくてもよい。
【００３４】
対向基板３を構成する基材１６の内面１６ａには、図２に示すように、共通電極１７が形成されている。共通電極１７は、全ての画素９に対して共通の電極であり、少なくとも表示領域の全域にわたって形成されている。基材１６は、例えばガラス基板で構成されている。なお、基材１６の材料は、ガラス基板に限ることなく、他の材料、例えばプラスチック基板を用いることもできる。共通電極１７は、例えばＩＴＯ等の透明導電膜で構成されている。なお、共通電極１７の材料は、ＩＴＯに限ることなく、例えばインジウム亜鉛酸化物（Indium Zinc Oxide、以下、ＩＺＯと略記する）等、他の透明導電膜を用いることもできる。基材１６および共通電極１７は、観察者が視認する側に位置するため、透明材料を用いる必要がある。
【００３５】
画素電極１４および共通電極１７の材料は、画素電極１４と共通電極１７との間のフェルミ準位の差が小さくなるように選定されている。フェルミ準位の差が直流電圧となり、電極の腐食を引き起こすからである。例えばＩＴＯの電極と、アルミニウムの電極とを形成した場合には、上記直流電圧により腐食が起こることが知られている。このため、画素電極１４と共通電極１７の材料を同一とすることが最も望ましい。
【００３６】
電気泳動材料層４を構成する電気泳動分散液１３は、透明な分散媒１２と、分散媒１２中に分散された正に帯電した荷電粒子１１と、から構成される。分散媒１２は、例えばシリコーンオイルやアイソパー（Isopar、エクソン化学社製）などの石油系溶媒等で構成される。荷電粒子１１は、例えばアクリル粒子の表面に帯電基を形成したもので構成される。
【００３７】
荷電粒子１１は、画素電極１４と共通電極１７との電位差に基づいて、画素電極１４と共通電極１７との間を移動可能である。また、荷電粒子１１は、画素電極１４および共通電極１７に対して電気的に吸着が可能である。なお、荷電粒子１１の他に、帯電していない粒子、または、正に帯電した粒子とは色の異なる負に帯電した粒子を含んでいてもよい。電気泳動分散液１３の帯電の度合いや分散の度合いは、電気泳動分散液１３に添加する帯電剤や分散剤により調整することができる。
【００３８】
ＴＦＴアレイ基板２と電気泳動材料層４との間には、隔壁５の開口を閉塞するようにしてメンブレンフィルター６が配置されている。メンブレンフィルター６は、接着層２５を介して、隔壁５の対向基板３とは反対側の端部に貼り合わされている。
【００３９】
メンブレンフィルター６は、荷電粒子１１を含む電気泳動分散液１３が通過可能とされた複数の孔６ａを有する多孔質の膜体である。寸法の一例として、荷電粒子１１の径が数百ｎｍ程度であるのに対し、メンブレンフィルター６の孔径は一〜数十μｍである。メンブレンフィルター６としては、種々の孔径や材質のものが市販されており、用いる荷電粒子１１や分散媒１２との組み合わせを考慮して適宜選択することができる。メンブレンフィルター６の材質としては、電気泳動分散液１３や接着材料によっておかされないものであればよく、例えば、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリスルホン等の有機材料が挙げられる。
【００４０】
本実施形態で用いるメンブレンフィルター６の孔６ａのサイズは、電気泳動分散液１３の表面張力および比重、重力加速度、セル１０の大きさに応じて設定され、孔６ａの半径をＲ、電気泳動分散液１３の表面張力をＴ、電気泳動分散液１３の比重をＮ、重力加速度をｇ、セル１０の最長の対角距離をＬとしたとき、
Ｒ≦２×Ｔ／（Ｌ×Ｎ×ｇ）…（１）
の関係を満たすものとする。
【００４１】
これにより、製造過程において、セル１０内に電気泳動分散液１３が充填された基材１６を傾けたとしても、電気泳動分散液１３の表面張力によってメンブレンフィルター６の孔６ａから電気泳動分散液１３が漏れ出るのを防止することができる。
【００４２】
ＴＦＴアレイ基板２は、接着材層（閉塞部材）７によりメンブレンフィルター６の表面に貼り合わされている。
【００４３】
図３は、本実施形態の電気泳動表示装置１の製造に用いる電気泳動表示装置用基材２１の断面図である。電気泳動表示装置用基材２１のうち、電気泳動表示装置１の対向基板３を構成する基材１６から接着材層７までの構成は、上述した通りである。よって、電気泳動表示装置用基材２１は、共通電極１７を備えている。電気泳動表示装置用基材２１として取り扱う際には、メンブレンフィルター６の電気泳動分散液１３に面する側と反対側の面６Ａ上に保護フィルム（閉塞部材、離型フィルム）２２が設けられている。保護フィルム２２は、例えば樹脂製フィルムであり、必要に応じてメンブレンフィルター６から容易に剥離できるようになっている。
【００４４】
以下、本実施形態の電気泳動表示装置１の製造方法について、図４〜図７を用いて説明する。
なお、電気泳動表示装置１の製造工程は、電気泳動表示装置用基材２１の製造工程を含む。
最初に、図４（Ａ）に示すように、透明な基材１６の一面に、例えばＩＴＯ等の透明導電膜をスパッタ法等により成膜し、導電膜をパターニングすることにより共通電極１７を形成する。
次に、基材１６の一面（共通電極１７の一面）に、感光性アクリル樹脂等の感光性樹脂膜を成膜し、感光性樹脂膜をパターニングすることにより、一面と反対側が開口した隔壁５（５ａ，５ｂ）を形成する。
【００４５】
次に、図４（Ｂ）に示すように、隔壁５の上面５Ａに接着材を転写して接着層２５を形成した後、複数のセル１０の開口５Ｂを閉塞するように、荷電粒子１１を含む電気泳動分散液１３が通過可能とされた複数の孔６ａを有するメンブレンフィルター６を接着する。
【００４６】
次に、図４（Ｃ）に示すように、メンブレンフィルター６の上面６Ａに、分散液充填装置１８を設置する。分散液充填装置１８は、吸着部１９、切替弁２０、不図示の真空源に接続された真空吸引用流路２３、不図示の分散液貯留槽に接続された分散液供給流路２４を有している。
切替弁２０は、不図示の制御装置の指令に基づいて、真空吸引用流路２３，分散液供給流路２４を選択的に切り替えることにより、吸着部１９側を正負圧および大気圧状態となるよう制御されるようになっている。
【００４７】
複数のセル１０の内部に電気泳動分散液１３を充填させる場合には、まず、分散液充填装置１８の吸着部１９をメンブレンフィルター６の上面６Ａに接触させるようにして設置する。その後、制御装置の制御により切替弁２０の接続方向を真空吸引用流路２３に切り替えて、メンブレンフィルター６の孔６ａから真空吸引することによって、基材１６、メンブレンフィルター６および隔壁５で囲まれるセル空間を負圧にする。
【００４８】
真空条件としては、セルの内部に空気を残さないため、１００Ｐａ程度以下まで排気するのが望ましい。
【００４９】
次に、図４（Ｄ）に示すように、メンブレンフィルター６の複数の孔６ａを通じて電気泳動分散液１３を複数のセル１０に充填する場合には、切替弁２０の接続方向を分散液供給流路２４に切り替える。このとき、供給する分散液１３の圧力とセル１０内部の圧力差を、メンブレンフィルター６と分散液１３との組み合わせで決まるバブルポイントを超えるように設定することで、分散液１３はメンブレンフィルター６を透過し、基材１６上の全てのセル１０に充填される。
【００５０】
このとき、セル１０内に気泡が封入されるのを防ぐために、基材１６の全体を加熱ヒーターなどで所定の温度に加熱するようにしてもよい。電気泳動分散液１３を間接的に加熱することにより液体が膨張し、電気泳動分散液１３内に混在している気泡がメンブレンフィルター６の孔６ａから押し出される。これにより、液中の気泡除去を効率よく行える。
【００５１】
このように、セル１０内部を真空状態としてメンブレンフィルター６の孔６ａを通して電気泳動分散液１３をセル１０の内部に真空充填する方法を用いることにより、セル内部への気泡の混入を抑制するとともに、電気泳動分散液１３の充填に要する時間を短縮することができる。
【００５２】
また、電気泳動分散液１３の充填方法は上記した方法に限らず、例えば、隔壁５上にメンブレンフィルター６が設けられた基材１６を、真空チャンバー内に配置して真空雰囲気下に置く方法を用いてもよい。この場合、例えば真空チャンバー内で隔壁５上にメンブレンフィルター６を備えた基材１６を電気泳動分散液１３の入った槽内に沈めることによって電気泳動分散液１３を充填させる。このとき必要に応じて加圧してもよい。また、隔壁５上にメンブレンフィルター６を接着させる工程から真空中で行うようにしてもよい。
【００５３】
次に、図５に示すように、メンブレンフィルター６の電気泳動分散液１３に接する面側と反対側の面６Ａに、接着材を塗布して接着材層７を形成する。その後、メンブレンフィルター６上に接着材層７を介して保護フィルム（離型フィルム）２２を配置する。ここで、先の工程において、電気泳動分散液１３の充填によりメンブレンフィルター６の上面６Ａが濡れた状態となっていたとしても、単位面積あたりの開口率が隔壁５の開口率よりも小さいため、メンブレンフィルター６の上面６Ａに接着材が容易に付着し、接着材層７を形成することができる。必要に応じて、メンブレンフィルター６の上面６Ａに付着した電気泳動分散液１３をかき取っておくようにする。
【００５４】
このようにして、メンブレンフィルター６の複数の孔６ａは接着材層７および保護フィルム２２によって閉塞され、メンブレンフィルター６の孔６ａを通じて電気泳動分散液１３が漏れ出ることが防止できる。また、これら接着材層７および保護フィルム２２によってメンブレンフィルター６の孔６ａを閉塞することで、セル１０内の電気泳動分散液１３の揮発を防止する効果もある。
【００５５】
また、メンブレンフィルター６の孔６ａの閉塞方法については上記に限られず、例えば、図６に示すように、予め保護フィルム２２の一面に接着材層７が設けられたものを用いてもよい。これにより、隔壁５上に接着材を塗布する手間が省けるとともに、電気泳動分散液１３の充填後、迅速にメンブレンフィルター６の孔６ａを閉塞することが可能である。
あるいは、メンブレンフィルター６を加熱して熱膨張させることにより、孔６ａを塞ぐ方法を用いてもよい。これにより、接着材層７や保護フィルム２２などの閉塞部材を設ける必要がなくなるため、コストの削減が図れるとともに基材全体の薄型化が可能となる。
【００５６】
以上の工程により、図３に示した電気泳動表示装置用基材２１が完成する。
電気泳動表示装置用基材２１は、基材１６とは反対側の外面が保護フィルム２２によって保護された構成となっているため、電気泳動表示装置用基材単体としての取り扱いが容易になる。このため、セル１０内に電気泳動分散液１３が封入された状態の電気泳動表示装置用基材２１を流通させることにより、任意の制御基板上に貼り合せることが可能となる。流通させる必要のない場合には、保護フィルム２２に代えて制御基板（ＴＦＴアレイ基板２）を直接貼り合せてもよい。
【００５７】
電気泳動表示装置用基材２１を用いて電気泳動表示装置１を製造する際には、電気泳動表示装置用基材２１の保護フィルム２２を剥離し、別途作成しておいたＴＦＴアレイ基板２を、接着材層７を介して電気泳動表示装置用基材２１に貼り付ける。
以上の工程により、図２に示す電気泳動表示装置１が完成する。
【００５８】
本実施形態においては、セル１０内に電気泳動分散液１３を充填する前に、基材１６上の隔壁５の上面５Ａに接着層２５を介してメンブレンフィルター６を設けることにより、隔壁５の上面５Ａを接着層２５によって覆うことができる。このため、電気泳動分散液１３の充填時に、隔壁５の上面５Ａが濡れてしまうのを防ぐことができる。また、隔壁５の上面５Ａが乾燥した状態でメンブレンフィルター６を設けることにより、隔壁５に対してメンブレンフィルター６を確実に固定することができる。
【００５９】
本実施形態では、メンブレンフィルター６の多数の孔６ａを通じてセル１０内に電気泳動分散液１３を充填するが、メンブレンフィルター６の上面６Ａが多少濡れていたとしても、接着面積が広いため、接着材が良好に接着し、接着材層７を介して保護フィルム２２を容易に貼り合せることができる。これにより、孔６ａを通じてセル１０内に充填された電気泳動分散液１３が漏れ出すのを防ぐことができる。また、孔６ａを閉塞することで、セル１０内に充填された電気泳動分散液１３の揮発も抑えることが可能となる。
【００６０】
このように、本実施形態の製造方法では、隔壁５の上面５Ａが電気泳動分散液１３で濡れた状態で、他方の基板（ＴＦＴアレイ基板２）を貼り合せる工程が存在しないため、ＴＦＴアレイ基板２と対向基板３とが隔壁５を介して確実に貼り合わされる。これにより、電気泳動分散液１３が隔壁５から漏れ出したり、セル１０の封止性が低下したりするなどの不具合の発生を抑えることが可能となる。その結果、高品質の表示が可能で、信頼性に優れた電気泳動表示装置１を実現することができる。また、電気泳動表示装置用基材２１の基材１６を電気泳動表示装置１の対向基板３としてそのまま利用できるため、製造プロセスの簡略化が図れる。
【００６１】
また、本実施形態では、メンブレンフィルター６の孔６ａの寸法が式１の関係を満たすような構成とされているので、製造過程において、基材１６の姿勢を変化させた場合や多少の振動があったとしても、電気泳動分散液１３の表面張力が働いて、セル１０内に充填された電気泳動分散液１３がメンブレンフィルター６の孔６ａから外部に漏れ出すことを抑えることができる。
【００６２】
なお、メンブレンフィルター６を隔壁５の上面５Ａに固定する方法としては、上述した以外に、例えば図７に示すように、隔壁５の上面５Ａにメンブレンフィルター６を配置した後で加熱し、熱溶着させることによって隔壁５の上面５Ａにメンブレンフィルター６を固定しても良い。
この場合、隔壁５の上面５Ａにはメンブレンフィルター６の一部が溶融してできた溶着膜２６が形成されるため、電気泳動分散液１３の充填時に上面５Ａに分散媒１２が直接接触することがない。このように、電気泳動分散液１３を充填する前にメンブレンフィルター６を隔壁５の上面５Ａに固定することによって、上面５Ａが濡れてしまうことがないので、上面５Ａが濡れることによる貼り合せ強度の低下を防ぐことができる。
なお、加熱温度としては、メンブレンフィルター６の膨張によって孔６ａが閉塞されない程度の温度で加熱を行う。
【００６３】
その他の方法として、大気圧中においてメンブレンフィルター６の上面６Ａに電気泳動分散液１３を供給した後、基材１６全体を真空チャンバー内に入れてセル空間内を減圧し、孔６ａを通じて上面６Ａ上の電気泳動分散液１３をセル１０内に吸入させるようにしても良い。この場合、孔６ａを通じて電気泳動分散液１３がセル１０内に充填されるのはセル１０内が真空になった後、真空チャンバー内を大気圧に戻すベントの動作を行ったときである。その際、バブルポイント以上の差圧がセル１０の外部から電気泳動分散液１３にかかり、孔６ａからセル１０内に電気泳動分散液１３が吸引される。
【実施例】
【００６４】
図８は、メンブレンフィルターの細孔内の液面にかかる表面張力を示す断面図である。
ここで、図８を用いてメンブレンフィルター６の孔６ａ内の液面にかかる力の関係について述べる。
大気圧より電気泳動分散液１３の圧力の方が高い場合、孔６ａから電気泳動分散液１３が外部に出ようとする力は差圧をΔＰとすると、ΔＰ×πＲ２となる。一方、それに抗する表面張力の総和は２πＲＴｃｏｓθである。すなわち、
２πＲＴｃｏｓθ≧ΔＰ×πＲ２…（２）
の関係が成り立っていれば、基材１６のメンブレンフィルター６の孔６ａを電気泳動分散液１３が通過することはできない。
上記式２が成り立たない場合は孔６ａから電気泳動分散液１３が通過してしまう。
【００６５】
式２を孔６ａの半径Ｒについて解くと、
Ｒ≦２Ｔｃｏｓθ／ΔＰ…（３）
となる。ｃｏｓθは最大１であるため、
Ｒ≦２Ｔ／ΔＰ…（４）
が成り立っている限り、電気泳動分散液１３が孔６ａを通過することはできない。
【００６６】
一方、セル１０内に電気泳動分散液１３を充填したとき、液の自重により発生する最大の圧力は、セル１０の最大対角距離をＬ、比重をＮ、重力加速度をｇとすると、Ｌ×Ｎ×ｇである。従って、これを式４に代入すると、Ｒ≦２Ｔ／（Ｌ×Ｎ×ｇ）となり、上記した式１となる。
よって、基材１６をどんな向きに傾けたとしてもセル１０内に充填した電気泳動分散液１３が孔６ａからこぼれ出さないようにするためには、上記式１を満たすような孔径にメンブレンフィルター６を用意する必要がある。
【００６７】
以下に述べる実施例では、電気泳動分散液１３の分散媒１２として、シリコーンオイルを用いた。シリコーンオイルの場合、その表面張力は２０ｍＮ／ｍである。上記式３から、電気泳動分散液１３に対して、２Ｔｃｏｓθ／Ｒ以上の差圧をかけることで孔６ａを通過させることが可能となる。
例えば、Ｒ＝５μｍ、ｃｏｓθ＝１とすると、２×２０×１０−３×１／（５×１０−６）＝８×１０３（Ｐａ）以上の圧力を電気泳動分散液１３にかけることで孔６ａを通過させることが可能であり、バブルポイントは、８×１０３（Ｐａ）である。
【００６８】
また、セル１０の最長の対角距離Ｌが５００μｍである場合、このようなセル１０の内部に電気泳動分散液１３を充填させたときにその自重による最大の圧力は、上述の通りＬ×Ｎ×ｇであるため、比重Ｎを１、重力加速度ｇを９．８（ｍ／ｓ２）とすると、
５００×１０−６×１×９．８＝４．９×１０−３（Ｐａ）
となる。
【００６９】
よって、自重による最大の圧力は先に述べたバブルポイント８×１０３（Ｐａ）よりもはるかに小さいため、セル１０内に充填された電気泳動分散液１３は、搬送時に基材１６を傾けたり逆さまにしても、セル１０内から電気泳動分散液１３がこぼれ出ることがない。
【００７０】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば上記実施形態では、電気泳動表示装置用基材を構成する基材の一面に共通電極を形成し、基材を電気泳動表示装置の対向基板としてそのまま使用する例を示した。この構成に代えて、例えば図９に示すように、基材１６の一面に共通電極が形成されていない電気泳動表示装置用基材３１を用いてもよい。ただし、この電気泳動表示装置用基材３１を用いて電気泳動表示装置を製造する際には、保護フィルム２２を剥離した後の電気泳動表示装置用基材３１に対して、ＴＦＴアレイ基板の他、共通電極を備えた対向基板も貼り合わせる必要がある。
【００７１】
また、上記の実施形態では、蓋体として多孔質のメンブレンフィルターを用いる例を挙げたが、メッシュ部材であってもよいし、複数の孔がパターン形成された樹脂部材からなるものでも良い。
【００７２】
上記実施形態では、アクティブマトリクス方式の電気泳動表示装置の例を挙げたが、一対の基板の各々にストライプ状電極を備えたパッシブマトリクス方式の電気泳動表示装置、もしくはセグメント方式の電気泳動表示装置に本発明を適用することも可能である。その他、電気泳動表示装置の各種構成要素の数、配置、材料、形成方法等については、上記実施形態に限らず、適宜変更が可能である。
【００７３】
また、上記実施形態における製造方法は、電気泳動表示装置（ＥＰＤ：Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｔｉｃ Ｄｉｓｐｌａｙ）だけでなく、エレクトロ・クロミック・ディスプレイ（ＥＣＤ：Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ Ｄｉｓｐｌａｙ）など、液体をセル内に封入する必要のあるデバイスに応用可能である。
【００７４】
［電子機器］
次に、上記各実施形態の電気泳動表示装置を電子機器に適用した場合について説明する。
図１０（ａ）〜（ｃ）は、本発明の電気泳動表示装置を適用した電子機器の具体例を説明する斜視図である。
図１０（ａ）は、電子機器の一例である電子ブックを示す斜視図である。この電子ブック１０００は、ブック形状のフレーム１００１と、このフレーム１００１に対して回動自在に設けられた（開閉可能な）カバー１００２と、操作部１００３と、上記実施形態の電気泳動表示装置によって構成された表示部１００４と、を備えている。
【００７５】
図１０（ｂ）は、電子機器の一例である腕時計を示す斜視図である。この腕時計１１００は、上記実施形態の電気泳動表示装置によって構成された表示部１１０１を備えている。
【００７６】
図１０（ｃ）は、電子機器の一例である電子ペーパーを示す斜視図である。この電子ペーパー１２００は、紙と同様の質感および柔軟性を有するリライタブルシートで構成される本体部１２０１と、上記実施形態の電気泳動表示装置によって構成された表示部１２０２を備えている。
【００７７】
例えば電子ブックや電子ペーパーなどは、白地の背景上に文字を繰り返し書き込む用途が想定されるため、消去時残像や経時的残像の解消が必要とされる。
なお、本発明の電気泳動表示装置を適用可能な電子機器の範囲は、これらに限定されず、帯電粒子の移動に伴う視覚上の色調の変化を利用した装置を広く含むものである。
【００７８】
以上の電子ブック１０００、腕時計１１００および電子ペーパー１２００によれば、上記実施形態に係る電気泳動表示装置が採用されているので、安価な電子機器を提供できる。
【００７９】
なお、上記の電子機器は、本発明の技術範囲を限定するものではない。例えば、携帯電話、携帯用オーディオ機器などの電子機器の表示部や、マニュアル等の業務用シート、教科書、問題集、情報シート等にも、本発明に係る電気泳動表示装置を好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００８０】
１…電気泳動表示装置、５（５ａ，５ｂ）…隔壁、６…メンブレンフィルター（蓋体）、６Ａ…上面、孔…６ａ、７…接着材層（閉塞部材）、Ｌ…対角距離、Ｎ…比重、Ｒ…半径、１０…セル、１１…荷電粒子、１２…分散媒、１３…電気泳動分散液、１５，１６…基材、２１，３１…電気泳動表示装置用基材、２２…保護フィルム（閉塞部材，離型フィルム）
【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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