(57)【要約】 【課題】パッシブマトリクス型液晶表示媒体が容易に製造される方法を提供する。【解決手段】片面に第１電極膜１３と第１リブ１４とがストライプ状に交互に形成されている第１フィルム基板１２と、片面に第２電極膜２３と第２リブ２４とがストライプ状に交互に形成されている第２フィルム基板２２とを用意し、第１フィルム基板の第１電極膜上に液晶組成物２０を供給する。次いで、第１電極膜と第２電極膜とが交差し、液晶組成物を介して対向するように、第２フィルム基板を第１フィルム基板に重ね合わせる。次いで、２つのフィルム基板を加圧及び加熱することにより該２つのフィルム基板にそれぞれ形成されているリブの重なっている部分を圧着させることによりパッシブマトリクス型液晶表示媒体１０が製造される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
片面に第１電極膜と第１リブとがストライプ状に交互に形成されている第１フィルム基板と、片面に第２電極膜と第２リブとがストライプ状に交互に形成されている第２フィルム基板とを用意する工程と、
前記第１フィルム基板の前記第１電極膜上に、液晶組成物を供給する工程と、
前記第１電極膜と前記第２電極膜とが交差し、前記液晶組成物を介して対向するように、前記第２フィルム基板を前記第１フィルム基板に重ね合わせる工程と、
前記重ね合わせた２つのフィルム基板を加圧及び加熱することにより該２つのフィルム基板にそれぞれ形成されている前記第１リブ及び第２リブの重なっている部分を圧着させる工程と、
を含むことを特徴とするパッシブマトリクス型液晶表示媒体の製造方法。
【請求項２】
前記リブに対応した凹部パターンを有する型で樹脂フィルムを型押しすることにより、前記リブが形成されたフィルム基板を作製することを特徴とする請求項１に記載のパッシブマトリクス型液晶表示媒体の製造方法。
【請求項３】
前記パッシブマトリクス型液晶表示媒体として電子ペーパーを製造することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のパッシブマトリクス型液晶表示媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パッシブマトリクス型液晶表示媒体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶や有機エレクトロルミネッセンス素子等を利用した薄型の表示パネルが開発されている。このような表示パネルでは、陽極となる電極膜を形成したフィルム基板と、陰極となる電極膜を形成したフィルム基板の間に液晶などの表示要素が配置され、電極間に電圧を印加することで表示が行われる。
また、近年ではフレキシブルデバイスの必要性も唱えられており、曲げた状態での画像保持も必要となってきている。
【０００３】
例えば、コレステリック液晶を用いた電子ペーパーの製造では、フィルム基板間に液晶を注入する代表的な方法として真空注入法と滴下注入法がある。
図６は真空注入法による電子ペーパーの製造工程の一例を示す図である。真空注入法では、それぞれ電極膜１０４，２０４と配向膜１０６，２０６が形成された２つのフィルム基板１０２，２０２の間にスペーサやリブ１０８を設けて、液晶が充填されるセル１１０を予め形成するとともに、外周の１箇所に開口部（液晶注入口）を設けてセル１１０内を真空にしておく（図６（Ａ））。その後、セル１１０内を真空にしたまま液晶注入口を液晶と接触させ、大気圧にすることで減圧状態のセル１１０内に液晶１１２を注入する（図６（Ｂ））。
【０００４】
しかし、真空注入法では１箇所の液晶注入口から液晶を注入して基板間全体に充填させるため、製造するデバイスが大面積なるほど液晶の注入に時間がかかるうえ、全面のセルに液晶を充填させることが難しくなる。
このような問題から、図７に示すように、一方の基板１０２上に予めリブ１０８形成し（図７（Ａ））、リブ１０８に囲まれたセル１１０内に液晶１１２を滴下した後（図７（Ｂ））、他方の基板２０２を貼り合わせる（図７（Ｃ））、滴下注入法が主流となりつつある。例えば、パッシブマトリクス型の液晶表示媒体とする場合には、各セル１１０に液晶を滴下した後、図８に示すように、互いの電極１０４，２０４が、リブ１０８によりセル１１０が形成される位置で直交して対向するように基板１０２，２０２を貼り合わせる。
【０００５】
また、基板間の液晶組成物の封入を簡易に行う方法として、スペーサと液晶組成物を配置した一方の基板上に、封止用のシール樹脂を外周に配置した他方の基板を、両基板の一端から徐々に貼り合わせることにより、基板間に液晶を充填させるとともに両基板を接着させる方法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００６】
また、リブを形成するための光硬化性樹脂と液晶との混合物を基板間に封入した後、マスクを介して選択的に光を照射することにより、混合物中の樹脂を硬化させて基板間にリブを構築する方法が提案されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特許３７７７３８７号公報
【特許文献２】特開２００６−１６２８２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
コレステリック液晶を用いた電子ペーパーの特徴の一つとして画像保持性がある。液晶の流動は画像の乱れを引き起こす原因となるが、リブによりセルが細分化されていれば、液晶の流動が抑制され、画像保持性が向上することになる。しかし、リブは液晶注入工程では液晶の流れを遮るものであり、電子ペーパー等の画像保持性には有用なものであるが、製造工程ではプロセスを困難にするものである。
【０００８】
例えば、真空注入法では、液晶が基板間全体に充填されるようにスペーサやリブを、間隔を大きく開けて設ける必要があるため、封止後は液晶が流動し易く、画像保持性の向上が難しい。
一方、滴下注入法では、予めリブを微細に形成して細分化されたセルを形成することができるが、各セルに充填する液晶の滴下量を精密に制御することが必要であり、また、電極膜のパターニング工程、電極膜間のリブの形成工程、及び基板の貼り合わせ工程においてアライメントが必要となる。
【０００９】
本発明は、パッシブマトリクス型液晶表示媒体が容易に製造される方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明では、以下のパッシブマトリクス型液晶表示媒体の製造方法が提供される。
＜１＞  片面に第１電極膜と第１リブとがストライプ状に交互に形成されている第１フィルム基板と、片面に第２電極膜と第２リブとがストライプ状に交互に形成されている第２フィルム基板とを用意する工程と、
前記第１フィルム基板の前記第１電極膜上に、液晶組成物を供給する工程と、
前記第１電極膜と前記第２電極膜とが交差し、前記液晶組成物を介して対向するように、前記第２フィルム基板を前記第１フィルム基板に重ね合わせる工程と、
前記重ね合わせた２つのフィルム基板を加圧及び加熱することにより該２つのフィルム基板にそれぞれ形成されている前記第１リブ及び第２リブの重なっている部分を圧着させる工程と、
を含むことを特徴とするパッシブマトリクス型液晶表示媒体の製造方法。
【００１１】
＜２＞  前記リブに対応した凹部パターンを有する型で樹脂フィルムを型押しすることにより、前記リブが形成されたフィルム基板を作製することを特徴とする＜１＞に記載のパッシブマトリクス型液晶表示媒体の製造方法。
【００１２】
＜３＞  前記パッシブマトリクス型液晶表示媒体として電子ペーパーを製造することを特徴とする＜１＞又は＜２＞に記載のパッシブマトリクス型液晶表示媒体の製造方法。
【発明の効果】
【００１３】
前記＜１＞に係る発明によれば、液晶組成物の充填及び基板の貼り合わせで精密な制御が不要となり、パッシブマトリクス型液晶表示媒体を容易に製造することが可能となる。
【００１４】
前記＜２＞に係る発明によれば、フィルム基板上にリブが容易に形成され、パッシブマトリクス型液晶表示媒体を一層容易に製造することができる。
【００１５】
前記＜３＞に係る発明によれば、パッシブマトリクス型液晶表示媒体を容易に製造することができるため、特に低コストで製造することが要求される電子ペーパーの製造に好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、本実施形態に係るパッシブマトリクス型液晶表示媒体（以下、適宜、液晶表示媒体という）を概略的に示しており、図２は、本実施形態に係る液晶表示媒体の製造方法を概略的に示している。
本実施形態の液晶表示媒体１０は、片面に第１電極膜１３が形成されている第１フィルム基板１２と、片面に第２電極膜２３が形成されている第２フィルム基板２２が、第１電極膜１３と第２電極膜２３とが対向するように対向配置されている。対向配置された２つの基板１２，２２間には、リブ（隔壁）１４，２４によって面内方向に区画されたセル１６が縦横にマトリクス状に配列しており、各セル１６には液晶組成物２０が充填されている。
以下、本実施形態に係る液晶表示媒体１０の製造方法について説明する。
【００１７】
（Ａ）フィルム基板の用意
まず、図２に示されるような、片面に第１電極膜１３と第１リブ１４とがストライプ状に交互に形成されている第１フィルム基板１２と、片面に第２電極膜２３と第２リブ２４とがストライプ状に交互に形成されている第２フィルム基板２２とを用意する。
【００１８】
第１及び第２フィルム基板１２，２２としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート等の高分子フィルムを用いて構成されたものが用いられる。
フィルム１２，２２の厚みは特に限定されないが、例えば、電子ペーパーを製造する場合には、可撓性、軽量性等の観点から、通常、０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲とする。
【００１９】
各フィルム基板１２，２２には、ガスバリア層を設けることが望ましい。ガスバリア層は、気体の透過を抑制し、液晶組成物の安定性を高める役割を有する。
ガスバリア層を形成する場合、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理蒸着法、あるいはＣＶＤ等の化学蒸着法等により、例えば酸化ケイ素・酸化アルミニウム系薄膜層を形成する。例えば真空蒸着法を採用する場合は、蒸着原料としてＳｉＯ２とＡｌの混合物、あるいはＳｉＯ２とＡｌ２Ｏ３の混合物等が用いられる。また、反応ガスとして酸素、窒素、水素、アルゴン、炭酸ガス、水蒸気等を導入したり、オゾン添加、イオンアシスト等の手段を用いた反応性蒸着を採用することも可能である。
ガスバリア層の層厚は、通常１０〜５０００Åの範囲、好ましくは５０〜２０００Åの範囲とする。
【００２０】
リブ１４，２４は、セル１６を区画して液晶組成物２０の流動を抑制するとともに、電極１３，２３間の距離を規定する。リブ１４，２４を構成する材料としては、電気絶縁性、可撓性、形成容易性などの観点から樹脂が好適であり、感光性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等が使用される。なお、各基板１２，２２上に形成するリブ１４，２４は、後の工程において一部が圧着されるため、同じ材料を用いることが望ましい。
例えば、感光性樹脂を用い、フィルム基板１２，２２上にフォトリソグラフィーによりリブ１４，２４が形成される。例えば、フィルム基板１２，２２上にリブ１４，２４を形成する領域全体にネガ型レジストを付与し、リブ１４，２４として残存させる箇所にＵＶ露光を行った後、現像処理を行う。リブ１４，２４を形成するための樹脂を付与する方法は特に限定されず、スピンコート法、バーコート法、ロールコート法、ナイフコート法、ダイコート法、インクジェット法等、公知の方法を用いればよい。現像後、フィルム基板１２，２２上にそれぞれストライプ状のリブ１４，２４が形成される。
【００２１】
なお、各リブ１４，２４に対応した凹部パターンを有する型で樹脂フィルムを型押しすることにより各フィルム基板１２，２２を作製してもよい。例えば、図３に示すように、ストライプ状のリブ１４に対応した凹部パターン３２が形成された金型３０を用い、樹脂フィルム１２ａに対して、熱プレスする（図３（Ａ））。これにより、凹部パターンに対応してストライプ状のリブ１４が一体的に形成されたフィルム基板１２が容易かつ確実に作製される（図３（Ｂ））。第２フィルム基板２２も第１フィルム基板１２と同じ材質の樹脂フィルムを用いて熱プレスすることよりリブ２４を形成すればよい。
【００２２】
リブ１４，２４の高さ、幅、及び間隔は、目的とする表示媒体の用途や要求される解像度等に応じて設定すればよい。例えば、リブ１４，２４の高さは電極１３，２３間の距離及び液晶層の厚みに影響する。電子ペーパーを製造する場合には、リブ１４，２４の高さは、通常、１μｍ〜５０μｍの範囲、好ましくは１μｍ〜１０μｍの範囲とする。また、リブ１４，２４の幅及び間隔は、解像度に影響し、電子ペーパーを製造する場合には、通常、リブ１４，２４の幅は、０．１μｍ〜１００μｍ、好ましくは０．１μｍ〜２０μｍの範囲であり、リブ１４，２４の間隔は、０．０８ｍｍ〜０．５ｍｍ、好ましくは０．０８ｍｍ〜０．２６ｍｍの範囲である。
【００２３】
電極膜１３，２３は、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）を用いて形成される。ＩＴＯ以外にも、Ａｕなどの金属薄膜、ＳｎＯ２、ＺｎＯなどの酸化物、ポリピロールなどの導電性高分子の薄膜など、透光性の導電膜を形成してもよい。なお、対向して配置される電極膜１３，２３は、一方を陽極、他方を陰極として形成する。
例えば、第１フィルム基板１２にストライプ状のリブ１４を形成した後、リブ１４を形成した全面にスパッタリングによって電極膜を形成し、次いで、フォトリソグラフィー等によって、リブ１４の間にストライプ状の各電極膜１３が配置されるようにパターニングする。印刷、ＣＶＤ、蒸着などにより各電極膜１３を形成してもよい。第２フィルム基板２２についても、同様の方法により、リブ２４間に電極膜２３を形成する。
なお、電極膜１３，２３の厚みはリブ１４，２４の高さよりも低くし、導電性、可撓性、光透過性等の観点から適宜設定すればよい。
【００２４】
（Ｂ）液晶組成物の供給
次いで、第１フィルム基板１２の第１電極膜１３上に、液晶組成物２０を供給する。
液晶組成物２０には、例えばコレステリック液晶をゼラチンバインダー中に分散させたＰＤＬＣ（Polymer Network Liquid Crystal）を好適に採用できるが、これに限定されず、スメクチックＡ液晶、ネマチック液晶、ディスコティック液晶なども利用できる。また、カイラルネマチック液晶、表面安定化カイラルスメクチックＣ液晶、双安定ねじれネマチック液晶、微粒子分散液晶などのメモリー性液晶を用いてもよい。
【００２５】
液晶組成物２０の供給方法としては、例えば、ディスペンサから液晶組成物２０を吐出して各リブ１４の間の第１電極膜１３上に滴下する。このとき、液晶組成物２０は、リブ１４間の第１電極膜１３ごとに供給すればよいため、図８に示したように予め細かく仕切られたセル１１０ごとに液晶組成物を滴下する場合に比べ、滴下量を精密に制御する必要はなく、液晶組成物２０の供給が容易となる。
液晶組成物２０の供給量は、第２フィルム基板２２を貼り合わせた後、液晶層の厚みが、例えば１〜５０μｍの範囲となるように供給する。
【００２６】
なお、液晶組成物２０の光学的特性を補助する部材として、配向膜を設けたり、偏光板、位相差板、反射板などの光学部材を併用したり、液晶中に２色性色素を添加したりしてもよい。
【００２７】
（Ｃ）基板の重ね合わせ
第１電極膜１３上に液晶組成物２０を供給した後、第１電極膜１３と第２電極膜２３とが交差し、液晶組成物２０を介して対向するように、第２フィルム基板２２を第１フィルム基板１２に重ね合わせる。
例えば、図７及び図８に示したように、第１フィルム基板１０２に予めリブ１０８を形成しておき、これに第２フィルム基板２０２を重ね合わせる場合には、第２フィルム基板２０２のストライプ状の各第２電極膜２０４が、それぞれ、第１フィルム基板１０２上のリブ１０８により形成された各セル１１０の位置に一致するようにアライメントを行う必要がある。特に、セル１１０が細分化されているほど、高精度なアライメントが必要となる。
【００２８】
一方、本実施形態では、それぞれリブ１４，２４が形成された２つの基板１２，２２を重ね合わせてセル１６を形成するため、アライメントを高精度に行う必要がない。例えば、図２に示されるように、互いの電極膜１３，２３が所定の角度（通常は直交）で交差するように重ね合わせるだけで、互いの対向するリブ１４，２４で囲まれた位置に、各電極膜１３，２３が精度良く対向配置されることになる。従って、本実施形態では、フィルム基板１２，２２の重ね合わせも容易である。
【００２９】
第２フィルム基板２２を第１フィルム基板１２に重ね合わせる方法は特に限定されないが、例えば図４に示すように、第２フィルム基板２２を湾曲させながら、第１フィルム基板１２の一端からゆっくり重ねていけば、基板１２，２２間にエアが混入することが効果的に抑制される。
【００３０】
（Ｄ）圧着
次いで、重ね合わせた２つのフィルム基板１２，２２を加圧及び加熱することにより該２つのフィルム基板１２，２２にそれぞれ形成されている第１リブ１４及び第２リブ２４の重なっている部分を圧着させる。
圧着時の圧力及び温度は、フィルム基板１２，２２及びリブ１４，２４の材質に応じて設定すればよく、フィルム基板１２，２２が溶融せず、かつ、リブ１４，２４が圧着する温度及び圧力にて加圧する。これにより、各フィルム基板１２，２２上に突出するリブ１４，２４同士は、重なっている部分が圧着する。
【００３１】
一方、フィルム基板１２，２２上にリブ１４，２４が存在しない各セル１６の内側には液晶組成物２０が存在するため、圧着することはない。なお、フィルム基板１２，２２上にリブ１４，２４が存在するが、リブ１４，２４同士で重なっていない部分では、それぞれ対向する電極膜２３，１３やフィルム基板２２，１２の表面と圧着させてもよいし、圧着させずに間隙（開口部）が設けられていてもよい。例えば、第１リブ１４と第２フィルム基板２２との間でわずかに間隙があっても、セル１６内の液晶組成物２０は四方でリブ１４，２４に囲まれているため、曲げたときに局所的に圧力が加わっても、液晶組成物２０の流動は抑制され、画像は良好に保持される。
【００３２】
このように、それぞれリブ１４，２４と電極膜１３，２３とがそれぞれ形成された２つのフィルム基板１２，２２を重ね合わせてリブ１４，２４同士が重なった部分を圧着させることで、図５に示されるように、対向するリブ１４，２４によって四方が囲まれたセル１６が基板１２，２２間で縦横にマトリクス状に配列されるとともに、各セル１６内において、一対の電極膜１３，２３が、液晶組成物（不図示）を介して対向配置された状態となる。
【００３３】
圧着後、必要に応じ、基板１２，２２間の周囲を封止する。封止材料としては、ＵＶ硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などを用いればよく、これらの材料をディスペンサ等によって基板１２，２２間の周囲に付与した後、硬化させる。
【００３４】
このようにしてパッシブマトリクス型の液晶表示媒体１０が製造される。液晶組成物２０の供給及び基板１２，２２の貼り合わせが容易に行えるので、製造コストの低下が図れ、特に電子ペーパーの製造に好適に適用される。また、各セル１６内に充填された液晶組成物２０は隣接するセル間で移動せず、曲げや丸めなどによって強い圧力が加わっても、画像をより良好に保持することが可能となる。
【００３５】
以上、本実施形態に係る液晶表示媒体について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、フィルム基板１２，２２上にリブ１４，２４と電極膜１３，２３をそれぞれ形成する順序は特に限定されず、電極膜１３，２３を形成した後、リブ１４，２４を形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本実施形態に係るパッシブマトリクス型液晶表示媒体の構成の一例を示す概略斜視図である。
【図２】本実施形態に係るパッシブマトリクス型液晶表示媒体の製造方法を示す概略斜視図である。
【図３】フィルムを型押ししてリブを形成する方法の一例を示す概略図である。
【図４】２つのフィルム基板を重ね合わせる方法の一例を示す概略図である。
【図５】２つのフィルム基板を重ね合わせて圧着させた後のリブと電極膜の配置を示す概略図である。
【図６】真空注入法の一例を示す図である。
【図７】滴下注入法の一例を示す図である。
【図８】従来のパッシブマトリクス型液晶表示媒体を製造するときに貼り合わせ前の２つのフィルム基板を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０   パッシブマトリクス型液晶表示媒体
１２   第１フィルム基板
１３   第１電極膜
１４   リブ
１６   セル
２０   液晶組成物
２２   第２フィルム基板
２３   第２電極膜
２４   リブ
【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】
2009222914.tif 000009
【図８】
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