JP2002169189A

JP2002169189A - 表示装置の製造方法

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Publication number: JP2002169189A
Application number: JP2000365076A
Authority: JP
Inventors: Nobutaka Ukigaya; 信貴浮ヶ谷; Tsutomu Ikeda; 勉池田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-11-30
Filing date: 2000-11-30
Publication date: 2002-06-14

Abstract

(57)【要約】【課題】微小な電気泳動粒子を用いても、分散系中の
電気泳動粒子の良好な均一分布状態を実現することがで
き、従来よりも解像度及びコントラストを向上させた表
示装置を提供する。【解決手段】製造工程中に基板に付着したり分散系中
で互いに凝集したりする電気泳動粒子に対して、外部か
ら振動を与えることで、電気泳動粒子の基板からの剥離
を促進し、電気泳動粒子の凝集を解除して分散系中に電
気泳動粒子を拡散させて、均一に分布させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、電界によって電気泳動粒
子を移動させることにより表示を行う表示装置とその製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報機器の発達に伴い、低消費電
力且つ薄型の表示装置のニーズが増しており、これらニ
ーズに合わせた表示装置の研究、開発が盛んに行われて
いる。中でも液晶表示装置は、液晶分子の配列を電気的
に制御することで液晶の光学的特性を変化させる事がで
き、上記のニーズに対応できる表示装置として活発な開
発が行われ商品化されている。しかしながら、液晶表示
装置は画面を見る角度や反射光による画面上の文字の見
づらさ、光源のちらつきや低輝度等から生じる視覚への
負担が未だ十分に解決されていない。そのため、視覚へ
の負担の少ない表示装置の研究が盛んに行われている。

【０００３】特に、低消費電力、眼への負担軽減などの
観点から反射型表示装置が期待を集めている。その１つ
として、ハロルドディリー（ＨａｒｏｌｄＤ．Ｌ
ｅｅｓ）等により発明された表示装置（米国特許３６１
２７５８）が知られている。

【０００４】従来の表示装置の構成及びその動作原理を
図１４に示す。１は第１基板、２は第１電極、３は第２
基板、４は第２電極、７はスペーサ、８は液体分散媒、
９は電気泳動粒子、４０は電圧印加回路である。

【０００５】この装置は、着色色素が溶解された液体分
散媒８と電気泳動粒子９とからなる分散系を挟んで対向
する一対の基板である第１基板１及び第２基板３と、該
一対の基板を所定の間隔に保持し、前記一対の基板間に
挟持された分散系を小区域に分割して封入する隔壁を兼
ねたスペーサ７を有している。なお一対の基板である第
１基板１及び第２基板３のうち少なくとも一方は透光性
を有する構成を取る。

【０００６】表示装置の駆動は、第１電極２及び第２電
極４に電圧を印加して分散系中に電界を形成し、電気泳
動粒子９が持つ電気的極性に応じて前記一対の電極のい
ずれかに電気泳動粒子９を引き寄せることにより行う。

【０００７】表示装置の表示は、電気泳動粒子９の色
と、電気泳動粒子９と異なる色相の着色色素が溶解され
た液体分散媒８の色を利用して行われる。すなわち、電
極間に電圧を印加して電気泳動粒子９が表示装置の観測
者が観測する側である表示側と反対の側に移動した場合
は、観測者には電気泳動粒子９の色は認識されず、液体
分散媒８の色が観測される。一方、電極間に印加する電
圧を逆転し、電気泳動粒子９を表示側に移動させた場合
には、観測者には電気泳動粒子９の色が認識され、電気
泳動粒子９と液体分散媒８の色によって二値表示を行う
ことができる。

【０００８】製造方法としては、まず第１電極２が形成
された第１基板１の上にスペーサ７を形成して、着色色
素が溶解された液体分散媒８と電気泳動粒子９とを充填
後、第２電極４が形成された第２基板３を貼り合わせ、
分散系を封入する方法等が知られている。

【０００９】従来の電気泳動表示装置の製造方法の一つ
には、特表平０８−５０２５９９号公報に開示された方
法がある。これはまず、第１あるいは第２基板に電気泳
動粒子を付着させる。その後に、電気泳動粒子が付着し
た第１あるいは第２基板が電気泳動表示装置に組み入れ
られる。そして、電気泳動表示装置に液体分散媒を充填
する。その後、第１あるいは第２基板に含まれる電極に
電圧を印加して、電気泳動効果により、前記基板上に付
着して偏在している電気泳動粒子を、分散系中に拡散さ
せて、分散系に含まれる電気泳動粒子をなるべく良好な
拡散状態にして、電気泳動表示装置の中への分散系の封
入を完了するという方法である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の製
造方法によれば、前記基板上に付着した電気泳動粒子
は、拡散工程によって分散系中にある程度拡散させるこ
とは可能である。

【００１１】しかしながら従来の方法には、電気泳動効
果のみを利用して分散系中に電気泳動粒子を拡散させて
いるために幾つかの課題がある。

【００１２】一つには、電気泳動効果のみでは、前記基
板上に付着したすべての電気泳動粒子を拡散させること
は困難である。例えば、前記基板上に付着したすべての
電気泳動粒子を拡散させるために、電気泳動効果を強く
する方法が考えられる。電気泳動効果を強くするために
は、前記一対の電極に印加する電圧値を大きくしなけれ
ばならない。しかし、電圧値を大きくすると、電気泳動
装置の絶縁破壊が起りかねない。

【００１３】さらに、電気泳動装置の駆動にＴＦＴ（薄
膜トランジスタ）を利用した場合には、印加できる電圧
値は、ＴＦＴの耐電圧値に制限されてしまう。

【００１４】もう一つには、拡散工程の前段階の付着工
程において、電気泳動粒子どうしの凝集が起り易く、上
記のような拡散方法では基板上に偏在する電気泳動粒子
を基板から分散系中に剥離させることはできても、電気
泳動粒子どうしの凝集をすべて解除することは困難であ
った。

【００１５】これらのことから電気泳動表示装置におい
ては、電気泳動粒子の偏在による解像度の低下、表示コ
ントラストの低下などの問題があった。

【００１６】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、分散系中の電気泳動粒子が良好な拡散状
態にある表示装置の製造方法を提供することを目的とし
ている。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、互いに対向配
置し少なくとも一方が透明な一対の基板と、該一対の基
板を所定の間隔に保持するスペーサと、前記一対の基板
間に挟持された液体分散媒と電気泳動粒子とを含む分散
系と、該分散系に電圧を印加する一対の電極と、を少な
くとも有し、前記一対の電極の間に印加した電圧により
生ずる電界によって前記電気泳動粒子を移動させること
で表示を行う表示装置の製造方法であって、前記一対の
基板間に前記分散系を封入する工程と、前記一対の基板
間に封入された前記分散系中の前記電気泳動粒子に外部
から振動を与える工程と、を含むことを特徴とする。

【００１８】上記本発明においては、前記封入工程は、
少なくとも一方の前記基板上に前記電気泳動粒子を付着
させる付着工程と、前記電気泳動粒子が付着した面を内
側に向けて前記スペーサを介して前記一対の基板を接着
によって互いに固定して前記空パネルを作製する工程
と、前記空パネルの内部に前記液体分散媒を充填する工
程と、を含むことが好ましく、さらには、前記付着工程
は、前記一対の電極を具備する前記基板である電極形成
基板を作製する工程と、前記電極形成基板が具備する前
記一対の電極間に電圧を印加しながら、前記電極形成基
板に前記分散系を接触させる工程と、前記電極形成基板
上に残された前記分散系に含まれる前記液体分散媒を適
量だけ蒸発させる工程と、を含むこと、又は、前記付着
工程においては、前記電気泳動粒子を含む印刷用材料を
前記基板上に印刷することにより、前記基板上に前記電
気泳動粒子を付着させること、を含むことを好ましい態
様として含み、さらには、前記電極形成基板に前記分散
系を接触させる工程は、前記分散系の中に前記電極形成
基板を浸漬する工程と、前記電極形成基板が具備する前
記一対の電極間に電圧を印加しつつ、前記分散系を前記
電極形成基板上から零しながら前記電極形成基板を前記
分散系中から引き上げる工程と、を含むこと、又は、前
記電極形成基板に前記分散系を接触させる工程は、前記
分散系を前記電極形成基板上に注ぎつつ、前記電極形成
基板が具備する前記一対の電極間に電圧を印加しながら
前記電極形成基板上から前記分散系を零す灌注工程であ
ること、を好ましい態様として含み、さらには、前記一
対の電極間に印加する電圧は、経時的に極性を交互に変
化させること、さらには、前記灌注工程においては、前
記分散系が注がれている間、前記基板を振動あるいは回
転させること、さらには、前記電極間に印加する電圧
は、前記分散系中の前記電気泳動粒子の濃度の設計に応
じて制御することを好ましい態様として含むものであ
る。

【００１９】この方法によれば、従来よりも微小な前記
電気泳動粒子を用いても、前記一対の基板間に前記分散
系を封入する工程を容易に行うことができる。また、前
記灌注工程において、振動や回転を加えておくことで、
余分な前記電気泳動粒子を除去しながら必要な量だけの
前記電気泳動粒子を前記基板上に付着させることが容易
となる。また特に、前記液体分散媒を適量だけ蒸発させ
る工程を含むことで、前記一対の基板を貼り合わせた際
に良好な接着状態が得られ、耐久性の高い表示装置が得
られる。

【００２０】上記本発明においては、前記空パネルの内
部に前記液体分散媒を充填する工程は、一定容積の前記
液体分散媒が入った密閉容器中の気相部分に前記空パネ
ルを入れる工程と、前記密閉容器内の圧力を大気圧力よ
りも低くする工程と、一定容積の前記液体分散媒の中に
前記空パネルを沈める工程と、前記液体分散媒に前記空
パネルが浸漬した状態で前記密閉容器内の圧力を大気圧
力と同じにする工程と、を含むこと、が好ましく、さら
には、前記空パネルの内部に前記液体分散媒を充填する
工程においては、前記空パネルは前記一対の電極を具備
し、前記分散媒を前記空パネル内に注入している間は、
前記電極間に電圧を印加することが好ましい。

【００２１】この方法によれば、前記空パネルの内部に
前記液体分散媒を充填することが容易となり、前記電極
に電圧を印加して前記電気泳動粒子を前記電極に引き寄
せておくことで、前記液体分散媒の流動による前記電気
泳動粒子の移動、それに伴う前記電気泳動粒子の偏在を
防ぐことができる。

【００２２】上記本発明においては、前記封入工程は、
少なくとも一方の前記基板上に前記スペーサを形成する
工程と、前記スペーサの形成された前記基板上にノズル
を用いて前記分散系を配置する工程と、前記基板上に配
置された前記分散系を保ちながら前記一対の基板を接着
によって互いに固定する工程と、を含むことが好まし
く、さらには、前記スペーサの形成された前記基板上に
ノズルを用いて前記分散系を配置する工程においては、
前記スペーサの形成された前記基板は前記一対の電極を
具備し、ノズルを用いて前記分散系を配置している間
は、前記一対の電極間に直流電圧を印加しておくことが
好ましく、さらには、前記一対の基板を接着によって互
いに固定する工程においては、前記スペーサの形成され
た前記基板は前記一対の電極を具備し、少なくとも工程
の最初から前記一対の基板の互いへの接着部分が着接す
るまでの間は、前記一対の電極間に直流電圧を印加して
おくことが好ましい。

【００２３】この方法によれば、前記一対の基板を接着
によって互いに固定した後で前記液体分散媒を前記空パ
ネル内に注入する必要がなくなり、封入工程に含まれる
工程数を少なくすることができ、前記電極に電圧を印加
しておくことで、前記電気泳動粒子の前記小区域からの
流出を防ぐなどの効果が得られる。

【００２４】上記本発明においては、前記振動を与える
工程において、振動を与える方法は、外部振動源から発
する振動を、媒介体を介して伝える方法であること、又
は、打突体を外部から前記パネルに衝突させる方法であ
ること、を好ましい態様として含み、さらには、前記振
動を与える工程においては、外部から前記電気泳動粒子
に振動を与え終わるまでの所定の期間、前記一対の電極
を前記電気泳動粒子の帯電極性と同極性の帯電状態に保
つことを好ましい態様として含むものである。

【００２５】この方法によれば、凝集などよって既に偏
在している前記電気泳動粒子を、前記分散系中に拡散さ
せ、均一に分布させることが容易にできる。また、前記
一対の電極を前記電気泳動粒子の帯電極性と同極性の帯
電状態に保つことによって、凝集などよって既に偏在し
ている前記電気泳動粒子を、前記分散系中に拡散させる
効果を促進する事ができる。

【００２６】前記媒介体とは、振動を伝えうる気体、液
体、固体などを指している。

【００２７】前記打突体とは、基板に衝突させることで
前記電気泳動粒子に振動を与えうる、気体、液体、固体
などを指している。

【００２８】前記空パネルとは、接着によって互いに固
定された前記一対の基板であり、該一対の基板間に液体
分散媒が充填されていない状態を指している。

【００２９】前記パネルとは、前記空パネルと対応し
て、接着によって互いに固定された前記一対の基板であ
り、該一対の基板間に液体分散媒が充填された状態を指
している。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、図１から図１３を用いて本
発明の実施の形態を具体的に説明するが、本発明はこれ
らに制限されるものではない。図１から図３は、本発明
の表示装置の製造方法の各工程をフローチャートを用い
て簡便に説明するものであり、図４から図１１は、本発
明の表示装置の製造方法の特徴的な工程を示すものであ
る。また図１２と図１３は、本発明の表示装置の製造方
法により作製した表示装置の例を示す。なお、全ての図
において共通の符号は共通の部材を指している。

【００３１】１は第１基板、２は第１電極、３は第２基
板、４は第２電極、７は分散系を小区域に分割して封入
する隔壁を兼ねたスペーサ、８は液体分散媒、９は電気
泳動粒子、４０は電圧印加回路、５０はノズル、６０は
フッ素樹脂、６５は密閉容器、７０は超音波処理装置、
１００はパネルである。

【００３２】本発明の表示装置の製造方法を具体的に説
明するために、図４から図７及び図９から図１３におい
ては第１電極２と第２電極４を同一基板に、特に説明の
便宜上第１基板１に形成する例を示しており、このよう
な基板は特開平１１−２０２８０４号公報で開示されて
いる方法等によって作製することができる。しかしなが
ら、これらは単に例を示したものであって、本発明はこ
れに制限されるものではない。例えば、前記一対の電極
は第２基板３に形成しても良いし、本発明には前記一対
の基板のそれぞれに第１電極２及び第２電極４が片方ず
つ形成されていても実施可能な形態も含まれている。

【００３３】なお、前記一対の電極が同一基板上に形成
された表示装置は、従来の技術において述べた表示装置
の表示形態とは若干異なり、電気泳動粒子９を第１電極
２及び第２電極４間の電位差に応じて液体分散媒８中を
基板面と平行に、第１電極２上あるいは第１電極２と重
ならない第２電極４上に移動させることにより、表示を
行うものである。

【００３４】例えば図１２のように、正に帯電した電気
泳動粒子９に対して第２電極４を接地し、第１電極２に
正及び負の電圧を印加すると、電気泳動粒子９は電位が
相対的に低い電極上に集まるようになっている。そし
て、電気泳動粒子９及び第１電極２が黒色、第２電極４
が白色である場合、電気泳動粒子９が第１電極２上に集
まれば、白色表示を行うことができるし、電気泳動粒子
９が第１電極２と重ならない第２電極４上に集まれば、
黒色表示を行うことができる。

【００３５】本発明には主に、分散系を封入する工程に
おいて、少なくとも一方の基板に電気泳動粒子を付着さ
せてから前記一対の基板を貼り合わせ、液体分散媒を空
パネルに注入する場合と、前記一対の基板を貼り合わせ
る前に、ノズルを用いて分散系を基板上に配置してから
基板を貼り合わせる場合がある。実施の形態１及び２は
前者の、実施の形態３は後者の例を示している。

【００３６】（実施の形態１）図１は本発明の表示装置
の製造方法の一例を示すフローチャートである。このフ
ローチャートに従って本実施の形態を説明する。

【００３７】（第１工程）電極形成基板が具備する一対
の電極間に電圧を印加しながら、電極形成基板に分散系
を接触させる。

【００３８】本実施の形態において電極形成基板である
第１基板１に分散系を接触させる方法には、例えば、分
散系の中に第１基板１を浸漬する（図４）、分散系を第
１基板１上に注ぐ（図５）、等がある。この際、それぞ
れの図の中で（ａ）、（ｂ）で示しているように、極性
を交互に変化させながら電圧を印加しておくことで、第
１基板１上に引き寄せておく電気泳動粒子９の量の調節
が容易となる。

【００３９】分散系の中に浸漬する場合には、第１基板
１のパネルの内側になる面を下方に向けて浸漬してお
き、前記一対の電極間に電圧を印加しながら分散系中か
ら第１基板１を引き上げる方法がある（図４（ｃ））。
その他、第１基板１を水平面に対して１乃至１７９°の
間の適当な角度だけ傾けておいて、前記一対の電極間に
電圧を印加しながら分散系中から第１基板１を引き上げ
る方法を採っても良い。いずれにしても、余分な分散系
を第１基板１上から零してしまえれば良い。

【００４０】分散系を第１基板１上に注ぐ場合には第１
基板１を適当な角度だけ傾けておいて前記一対の電極間
に電圧をかける方法をとり、必要な量の電気泳動粒子９
を第１基板１上に引き寄せておきながら、余分な分散
系、特に余分な液体分散媒８を第１基板１上から零して
しまうのが好ましい（図５（ｃ））。この際に、第１基
板１を振動又は回転させておくことで、余分な分散系を
効率的に排除する事ができる。この場合の前記傾ける角
度は、１乃至１７９°の間で任意であるが、好ましく
は、３０乃至１５０°である。

【００４１】前記一対の基板間に印加する電圧は、前記
一対の基板間に形成される小区域の大きさ、すなわち画
素の大きさの設計に応じて、後で所望の濃度分布の分散
系が得られるような量の電気泳動粒子９が第１電極２あ
るいは第２電極４に引き寄せられるように、さらに所望
の帯電量分布を有する電気泳動粒子９を得られるよう
に、制御する。これらの目的で印加する電圧は１乃至３
００Ｖ程度の電圧値で、その周波数は０．０１乃至５０
Ｈｚ程度、印加時間は５乃至１０分程度が好ましい。し
かし印加電圧の波形には特に制限はない。

【００４２】基板の材料としては、耐熱性の高い材料、
例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）、ＰＥＳ
（ポリエーテルサルフォン）等の樹脂フィルム、或いは
ガラス、石英などの無機材料を使用することができる。
但し、振動を与えることを考慮すると、ガラス等の無機
材料よりは、ＰＥＴ等の樹脂の方が振動を与えた際に破
壊しにくく好ましい。厚さは、用途により適宜選択され
る。

【００４３】電極の材料としては、金属材料や、金属酸
化物などが使用でき、例えばＡｌ、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、
Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒや、ＩＴＯ（インジウム・チン・オキ
サイド）、ＺｎＯ、ＳｎＯ₂等がある。特に、表示側の
基板に形成する電極には、ＩＴＯなどの透明電極材料を
用いるのが好ましい。

【００４４】電気泳動粒子の材料としては、酸化チタン
（白）が代表的であるが、周知のコロイド粒子の他、種
々の有機質又は無機質顔料、染料、金属粉、ガラスある
いは樹脂などの微粉末、これらに着色剤を添加したも
の、例えばポリスチレンとカーボンの混合物等を適宜使
用できる。また、これら１種類だけで使用しても、これ
らのうち２種類以上を混ぜて使用しても良い。粒径は、
通常０．１乃至５０μｍ位のものを使用する。しかし、
表示装置の高精細化を考えると、好ましくは０．１乃至
５μｍ程度が好ましい。特に、本発明の表示装置の製造
方法を用いれば、このように微小な電気泳動粒子を用い
ても、適切な粒子濃度と、良好な分散状態の分散系を表
示装置内に封入することが可能となる。

【００４５】通常は同種の電気泳動粒子は同極性の帯電
を示すのだが、仮に分散系中に異極性の帯電を示す電気
泳動粒子が混在する場合には、基板上に分散系を配置す
る前の段階で、電気泳動法などの手段により同極性の電
気泳動粒子のみを選別して使用するのが好ましい。

【００４６】液体分散媒としては、絶縁性液体であれば
なんでも良く、例えばシリコーンオイル、トルエン、キ
シレン、高純度石油、イソパラフィン系炭化水素等を使
用できる。また、絶縁性を損なわない限りにおいて、液
体分散媒に着色剤を混ぜたもの等を使用することもでき
る。

【００４７】また、分散系には荷電制御剤（図示無し）
を混入しておくのが好ましい。これによっても電気泳動
粒子９の帯電量を制御することができ、表示装置の製品
状態において前記一対の電極に電圧を印加した際の電気
泳動粒子９の電極上への吸着力等を、設計に応じた値に
することができる。

【００４８】電気泳動粒子の帯電量を制御すると、表示
のメモリー性と、表示品質の劣化との折合いを付けるこ
とができる。つまり、電気泳動粒子の帯電量が多く、電
気泳動粒子の電極上への吸着力が強ければ、分子間力の
大きな吸着状態が得られ、表示のメモリー性は良くなる
が、吸着力が強すぎると、次第に電極上に電気泳動粒子
が固着するようになり、コントラストが悪化するなどの
問題が生じる。これを適切に制御することができるよう
になる。

【００４９】荷電制御剤としては、正荷電制御剤と負荷
電制御剤がある。正荷電制御剤としては、ナフテン酸金
属塩（コバルト、マンガン、鉄など）、オクチン酸ジル
コニウムなどを任意に使用できる。負荷電制御剤として
は、レシチン、石油スルフィン酸カルシウム、アルキル
ベンゼンスルフォン酸ソーダ、アルキルアラニンなどが
任意に使用できる。

【００５０】（第２工程）第１基板１上の液体分散媒８
を適量だけ蒸発させる。蒸発の程度は、電気泳動粒子９
が液体分散媒８で湿っている程度にしておくのが好まし
い。

【００５１】この工程を含むことにより、後工程で前記
一対の基板を互いに接着する際に接着面に液体分散媒８
がほとんど存在せず、良好な接着状態が得られる上、電
気泳動粒子９は残留している液体分散媒８の表面張力等
によって基板に吸着されていて、空パネル内に液体分散
媒８を注入するまでの間に、前記電気泳動粒子９が剥
離、浮遊していくなどの問題を防ぐことができる（図
６）。

【００５２】液体分散媒８を蒸発させるには大気中の自
然乾燥でも可能だが、塵等の付着を防ぐため、好ましく
はデシケータなどに密閉した状態で乾燥させる。また、
適宜熱を加えて蒸発を促進させても良い。

【００５３】（第３工程）第１基板１と第２基板３とを
接着によって貼り合わせる。但し、後工程で一対の基板
間に液体分散媒８を注入するための注入口として、一部
接着しない部分を残しておく（図示無し）。

【００５４】接着剤としてはホットメルト接着剤や、紫
外線硬化型接着剤等が使用でき、例えば、東亞合成
（株）製の紫外線硬化型接着剤「ラックストラックＬＣ
Ｒ０６３４」等がある。

【００５５】（第４工程）一定容積の液体分散媒８が入
った密閉容器６５中の気相部分に空パネルを入れ、密閉
容器６５の気相部分の圧力を大気圧力よりも低くしてか
ら、一定容積の液体分散媒８の中に空パネルを沈め、密
閉容器６５中の気相部分の圧力を大気圧力と同じにし
て、前記一対の基板間に設けてある注入口から液体分散
媒８を注入、充填し、パネル１００を形成する。（図
９）。

【００５６】この際、液体分散媒８の流動によって前記
小区域間を電気泳動粒子９が移動しないように、前記一
対の電極間に例えば１乃至３００Ｖ程度の適当な強さの
直流電圧を印加しておき、電気泳動粒子９を電極に引き
寄せておくのが好ましい。

【００５７】（第５工程）密閉容器６５内からパネル１
００を取り出し、前記注入口部分を接着する。これによ
り、パネル１００内に分散系を封入することができる。
この接着作業中においても、第１基板１に含まれる第１
電極２及び第２電極４に電圧を印加して、第１基板１上
に、電気泳動粒子９を引き寄せておくことが好ましい
（図１０）。

【００５８】（第６工程）偏在する電気泳動粒子９に振
動を与え、分散系中に電気泳動粒子９を拡散させる。図
１１では、分散系を挟持したパネル１００を超音波処理
装置７０にかけて、本工程を行っている例を示してい
る。この他、外部振動源の振動を固体を介して直接伝え
ても良いし、パネルを破壊しない程度の強さで液滴やハ
ンマー状の固体などの打突用物体を外部からパネル１０
０に衝突させて振動を与えても良い。また、外部から電
磁波を当てるなど、前記一対の電極以外から電磁気的な
作用を及ぼして拡散させても良い。このとき同時に一対
の電極に例えば＋１５Ｖ程度の適当な強さの、極性は電
気泳動粒子９の液体分散媒８中での帯電極性と同じ電圧
を印加して一対の電極を電気泳動粒子９と同じ極性に帯
電させ、電気泳動効果により液体分散媒８中での電気泳
動粒子９の拡散を促進させることが好ましい。

【００５９】媒介体として媒介液体を用い、媒介液体中
にパネル１００を浸して振動を与える場合には、媒介液
体としてはシリコーンオイル、トルエン、キシレン、高
純度石油、イソパラフィン系炭化水素、等の液体分散媒
と同じ液体を用いるのが好ましい。

【００６０】なお本実施の形態のようにして与える振動
は、基板の強度や電気泳動粒子の凝集の強さによって適
宜選択するが、およそ周波数は０．０１乃至１００ＫＨ
ｚ程度が好ましい。例えば基板としてＰＥＴを使用し、
電気泳動粒子として１乃至２μｍ程度のポリスチレンと
カーボンの混合物を用いた場合などは、周波数は１Ｋ乃
至５０ＫＨｚ程度で与えると良い。

【００６１】なお、本実施の形態の第１、第２工程を第
２基板３に対しても施して、前記一対の基板の両方に前
記一対の電極を形成し、第３〜第６工程を同様に行って
表示装置を製造することもできる。この場合は第１基板
１及び第２基板３のうちのいずれか一方の前記一対の電
極の材料には、前記の透明電極材料を用いる。

【００６２】（実施の形態２）図２は本実施の形態のフ
ローチャートを示している。このフローチャートに従っ
て本実施の形態を説明する。

【００６３】（第１工程）電気泳動粒子９を含む印刷用
材料を前記基板に印刷する。この方法を用いれば、電気
泳動粒子９の前記基板上での単位面積当たりの量を容易
に制御でき、後で適切な濃度を持つ分散系を与えるよう
な電気泳動粒子９を前記基板上に配置することができ
る。このとき、印刷面にはフッ素樹脂６０をコートして
おくことが好ましい。これによって、後で電気泳動粒子
９を拡散させるときに、前記基板からの剥離が容易とな
り、良好な拡散状態を持つ分散系が得られる。図８では
第２基板３に印刷する例を示している。

【００６４】フッ素樹脂の材料には特に制限はなく、例
えば市販の住友スリーエム株式会社製の「フロラードＦ
Ｃ−７２２」等が使用できる。ただし、表示側の基板に
コートする場合には透明なものを使用する必要があり、
例えば旭硝子株式会社製の「ＣＹＴＯＰ」等が使用でき
る。

【００６５】（第２工程）電気泳動粒子９を印刷した基
板を、印刷面を内側にして他方の基板と貼り合わせる。
但し、後工程で一対の基板間に液体分散媒８を注入する
ための注入口として、一部接着しない部分を残しておく
（図示無し）。

【００６６】（第３工程）〜（第５工程）実施の形態１に記載の（第４工程）〜（第６工程）と同
様。

【００６７】（実施の形態３）図３は本実施の形態のフ
ローチャートを示している。このフローチャートに従っ
て本実施の形態を説明する。

【００６８】（第１工程）スペーサの形成された第１基
板１に、ノズル５０を用いて分散系を配置する。これに
より所望の位置に分散系を滴下することができるため、
第１基板１上の単位面積当たりの分散系の滴下量を容易
に制御でき、後で適切な濃度を持つ分散系を与えるよう
な量の電気泳動粒子９を配分することができる（図
７）。

【００６９】（第２工程）第１基板１上に配置された分
散系を保った状態で、前記一対の基板を接着によって互
いに固定する。これにより、パネル１００内に分散系を
封入することができる（図１０）。

【００７０】上記第１工程及び第２工程においては、第
１電極２及び第２電極４に例えば１０乃至１００Ｖ程度
の適当な強さの直流電圧を印加しておくことで、電気泳
動粒子９の前記小区域からの流出を防ぐなどの効果が得
られる。

【００７１】（第３工程）実施の形態１に記載の第６工
程と同様。

【００７２】

【実施例】以下、図を参照しながら本発明の実施例を説
明する。

【００７３】（実施例１）本例の工程は、図１に対応す
る。

【００７４】本例においては、基板は、厚さ２００μｍ
程度のＰＥＴフィルムを用い、電極は、第１電極２とし
て金属の電極材料の上に暗黒色の黒色カラーレジストを
塗布したものを、第２電極４として反射によって白色に
観測されるＩＴＯを用いた。粒径１乃至２μｍ程度で黒
色のポリスチレンとカーボンの混合体を電気泳動粒子９
として使用した。また、液体分散媒８には、脂肪族炭化
水素を主原料とするエクソン社製の「アイソパー」を使
用し、荷電制御剤としてロジンエステル（図示無し）を
混合して使用した。なお、液体分散媒８中に電気泳動粒
子９を分散させたとき、電気泳動粒子９の帯電極性は正
であった。

【００７５】（第１工程）上記のような材料から成る分
散系を満たした容器（図示無し）の中に第１基板１を、
表示装置の内側になる面を下に向けて沈め、直後に第１
電極２及び第２電極４に±６０Ｖの交流矩形波を１Ｈｚ
で印加した。この際、容器内の分散系はゆっくりと撹拌
しておいた。電圧印加時間は８分とした。また容器内の
分散系に含まれる電気泳動粒子９の濃度は、本例にて最
終的に作製される電気泳動表示装置の表示に最適とされ
る濃度よりも低めに調整しておいた。

【００７６】その後に、第１電極２に−６０Ｖを、第２
電極４に＋６０Ｖの電圧を印加して、正に帯電している
電気泳動粒子９を第１電極２上に引き寄せておき、容器
に満たされた分散系の液面を徐々に下げ、容器内に沈め
られていた第１基板１を、分散系に接触している状態か
ら解除した。その後に第１電極２及び第２電極４の間に
印可されている電圧を解除した。

【００７７】（第２工程）第１工程で第１基板１上に配
置した分散系に含まれる液体分散媒８を、適量だけ蒸発
させた。蒸発させる際には、第１基板１をデシケータに
入れた。これにより、第１基板１上の液体分散媒８はほ
とんど蒸発し、第１基板１上の電気泳動粒子９は若干湿
った状態になった（図６）。

【００７８】（第３工程）第１基板１と第２基板３の周
囲及びその他の接着部分に富士フィルム社製「スタフィ
クス」を用いて熱融着による接着を行なった。但し、後
工程で、空パネル内に外部から液体分散媒８を注入する
ための注入口（図示無し）部分は接着しなかった。

【００７９】（第４工程）一定容積の液体分散媒８が入
った密閉容器６５中の気相部分に空パネルを入れ、密閉
容器６５の気相部分の圧力を大気圧力よりも低くしてか
ら、一定容積の液体分散媒８の中に空パネルを沈める。
このとき、第１基板１に含まれる第１電極２に−１００
Ｖ、第２電極４に＋１００Ｖの直流電圧を印加させて、
正に帯電している電気泳動粒子９を第１電極上に引き寄
せておいた。

【００８０】次に密閉容器６５中の気相部分の圧力を大
気圧力と同じにして、前記一対の基板間に設けてある注
入口から液体分散媒８を充填した（図９）。

【００８１】（第５工程）密閉容器６５内から速やかに
パネル１００を取り出し、注入口を接着してパネル１０
０内に分散系を封入した。

【００８２】（第６工程）液体分散媒８と同じ材料であ
る、エクソン社製の「アイソパー」を満たした超音波処
理装置７０によりパネル１００に周波数５０ＫＨｚの振
動を伝え、パネル１００内に挟持される分散系中で偏在
する電気泳動粒子９を拡散させた。この際、第１電極２
及び第２電極４は短絡させてあり、そこには電気泳動粒
子９のもつ表面電荷の極性と同極性の電圧＋１５Ｖを印
加しておいた（図１１）。

【００８３】なお、本例に従って製造したパネル１００
に電圧印加回路４０を接続して表示を行ったところ、駆
動電圧が±４０Ｖのとき、表示コントラストが８、応答
速度が１０ｍｓｅｃ程度の値が得られた。

【００８４】また、本例のように小さな粒径の電気泳動
粒子９を用いることで、解像度に直接関係する小区域の
大きさである画素の大きさは、１００μｍ角で形成する
ことができた。

【００８５】（実施例２）本例の工程も実施例１と同様
に、図１に対応する。

【００８６】本例において使用した材料は実施例１と同
様である。

【００８７】（第１工程）分散系を第１基板１の、表示
装置の内側になる面にむけて６分間、流量１０ｍｌ／ｓ
ｅｃ、ノズル径１００μｍで噴射した。この際に、第１
基板１は水平面から角度を持つように傾斜させた。この
とき、傾斜角度は約３０°とした。また、第１電極２及
び第２電極４に±６０Ｖの矩形波電圧を１Ｈｚで印加し
ておいた。なお、噴射した分散系に含まれる電気泳動粒
子９の濃度は、本例にて最終的に作製される電気泳動表
示装置の表示に最適とされる濃度よりも高めに調整した
（図５）。

【００８８】（第２工程）〜（第６工程）実施例１記載の第２工程以降と同様。

【００８９】本例に従って製造した電気泳動表示装置の
性能は、実施例１と同様であった。

【００９０】（実施例３）本例の工程は、図２に対応す
る。

【００９１】本例において使用した材料は接着剤を除い
て実施例１と同様である。

【００９２】（第１工程）ノズルを用いて分散系を、第
１基板１上の画素領域（図示無し）に配置した。この際
に、第１電極２に−５０Ｖ、第２電極４に＋５０Ｖの直
流電圧を印加させておき、配置後の電気泳動粒子９を第
１電極２上に引き寄せておいた。なお、分散系に含まれ
る電気泳動粒子９の濃度は、本例にて最終的に作製され
る前記電気泳動表示装置の表示に最適とされる濃度に調
整した（図７）。

【００９３】（第２工程）第１基板１と第２基板３の周
囲及びその他の接着部分の接着を行った。これにより、
パネル１００内に分散系を封入することができた。な
お、接着剤には東亜合成（株）製の紫外線硬化型接着剤
「ラックストラックＬＣＲ０６３４」を用いた。

【００９４】この際、第１電極２に−５０Ｖ、第２電極
４に＋５０Ｖの直流電圧を印加させて、電気泳動粒子９
を第１電極２上に移動させておいた。

【００９５】（第３工程）パネル１００に向けて液適を
流量１０ｍｌ／ｓｅｃ、ノズル径１００μｍ程度で噴射
し、パネル１００に挟持される分散系中の電気泳動粒子
９に振動を加えた。それと同時に、短絡させた第１電極
２及び第２電極４に電気泳動粒子９のもつ表面電荷の極
性と同極性の電圧＋１５Ｖを印加しておいた。

【００９６】本例に従って製造した電気泳動表示装置の
性能は、実施例１と同様であった。

【００９７】（実施例４）本例の工程は、図３に対応す
る。

【００９８】本例において使用した材料は実施例１と同
様である。なお、本例においては、基板をフッ素樹脂で
コーティングしており、その材料については後述する。

【００９９】（第１工程）複写機（図示無し）を用い
て、電気泳動粒子９を第２基板３に印刷した。なお、第
２基板３の印刷面にはフッ素樹脂６０を塗布しておい
た。フッ素樹脂６０には、旭硝子株式会社製の「ＣＹＴ
ＯＰ」を使用した（図８）。

【０１００】（第２工程）〜（第５工程）実施例１記載の（第３工程）〜（第６工程）と同様。

【０１０１】本例に従って製造した電気泳動表示装置の
性能は、実施例１と同様であった。

【０１０２】（実施例５）本例の工程は、図３に対応す
る。

【０１０３】本例において使用した材料は実施例１と同
様である。なお、本例においても、基板をフッ素樹脂で
コーティングしており、その材料については後述する。

【０１０４】（第１工程）複写機（図示無し）を用いて
電気泳動粒子９を含有する液体分散媒８を第１基板１に
印刷した。なお、第１基板１の印刷面にはフッ素樹脂６
０を塗布しておいた。フッ素樹脂６０には、住友スリー
エム株式会社製の「フロラードＦＣ−７２２」を使用し
た（図８）。

【０１０５】（第２工程）〜（第５工程）実施例１記載の（第３工程）〜（第６工程）と同様。

【０１０６】本例に従って製造した電気泳動表示装置の
性能は、実施例１と同様であった。

【０１０７】（実施例６）本例では、一対の基板のどち
らにも第１電極２及び第２電極４が形成されている場合
について記載する。なお、本例では第２基板３側を表示
側として作製した。

【０１０８】本例において使用した材料は第２基板３上
に形成した一対の電極以外は実施例１と同様である。第
２基板３上の電極の材料については後述する。

【０１０９】（第１工程）電気泳動粒子９を含有する液
体分散媒８を満たした容器（図示無し）の中に、第１基
板１を、パネルの内側となる面が下方を向くようにして
沈め、直後に第１電極２及び第２電極４に±６０Ｖの矩
形波電圧を１Ｈｚで印加した。この際に、容器内の分散
系はゆっくりと撹拌しておいた。電圧印加時間は８分と
した。また、容器内の分散系に含まれる電気泳動粒子９
の濃度を、本例にて最終的に作製される電気泳動表示装
置の表示に最適とされる濃度よりも低めに調整した（図
４）。

【０１１０】その後に、第１電極２に−６０Ｖの、第２
電極４に＋６０Ｖの電圧を印加して、電気泳動粒子９を
第１電極２上に引き寄せておき、容器に満たされた分散
系の液面を徐々に下げ、容器内に沈められている第１基
板１を、分散系に曝されている状態から解除した。その
後に第１基板１の、パネルの内側となる面を上方に向け
てから、第１電極２及び第２電極４の電圧を解除した。

【０１１１】（第２工程）第１工程で第１基板１上に配
置した分散系中に含まれる液体分散媒８を適量だけ蒸発
させた。蒸発させる際には、第１基板１をデシケータに
入れた。これにより、第１基板１上の液体分散媒８はほ
とんど蒸発し、電気泳動粒子９は液体分散媒８によって
若干湿った状態になった（図６）。

【０１１２】第２基板３にも、同様に上記第１及び第２
工程を行った。なお、第２基板３に形成される第１電極
２及び第２電極４はＩＴＯで形成した。

【０１１３】（第３工程）第１基板１と第２基板３の周
囲及びその他の接着部分に富士フィルム社製「スタフィ
クス」を用いて熱融着による接着を行なった。但し、後
工程で一対の基板間に液体分散媒８を注入するための注
入口（図示無し）部分は接着しなかった。

【０１１４】（第４工程）一定容積の液体分散媒８が入
った密閉容器６５中の気相部分に空パネルを入れ、密閉
容器６５の気相部分の圧力を大気圧力よりも低くしてか
ら、一定容積の液体分散媒８の中に空パネルを沈める。
このとき、第１基板１に含まれる第１電極２に−１００
Ｖ、第２電極４に＋１００Ｖの直流電圧を印加させて、
正に帯電している電気泳動粒子９を第１電極上に引き寄
せておいた。

【０１１５】次に密閉容器６５中の気相部分の圧力を大
気圧力と同じにして、前記一対の基板間に設けてある注
入口から液体分散媒８を充填した（図９）。

【０１１６】（第５工程）密閉容器６５内から速やかに
パネル１００を取り出し、注入口を接着してパネル１０
０内に分散系を封入した。

【０１１７】（第６工程）液体分散媒８と同じ材料であ
る、エクソン社製の「アイソパー」を満たした超音波処
理装置７０によりパネル１００に周波数５０ＫＨｚの振
動を伝え、パネル１００内に挟持される分散系中で偏在
する電気泳動粒子９を拡散させた。この際、第１電極２
及び第２電極４は短絡させてあり、そこには電気泳動粒
子９のもつ表面電荷の極性と同極性の電圧＋１５Ｖを印
加しておいた（図１１）。

【０１１８】本例に従って製造した電気泳動表示装置の
第１基板１に形成されている第１電極２と第２基板３の
第１電極２とを同期させ、また第１基板１に形成されて
いる第２電極４と第２基板３の第２電極４とを同期させ
て、それぞれに電圧を印加して表示を行ったところ、駆
動電圧が±２５Ｖのとき、表示コントラストが８、応答
速度が７ｍｓｅｃ程度の値が得られた（図１３）。

【０１１９】

【発明の効果】以上、詳細に述べてきたように、本発明
によれば、微小な電気泳動粒子を用いても、分散系中の
電気泳動粒子の良好な均一分布状態を実現することがで
き、従来よりも解像度及びコントラストを向上させた電
気泳動表示装置を作製することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の表示装置の製造方法の一例を示すフロ
ーチャートである。

【図２】本発明の表示装置の製造方法の一例を示すフロ
ーチャートである。

【図３】本発明の表示装置の製造方法の一例を示すフロ
ーチャートである。

【図４】本発明の表示装置の製造方法の一工程を示す概
念図である。

【図５】本発明の表示装置の製造方法の一工程を示す概
念図である。

【図６】本発明の表示装置の製造方法の一工程を示す概
念図である。

【図７】本発明の表示装置の製造方法の一工程を示す概
念図である。

【図８】本発明の表示装置の製造方法の一工程を示す概
念図である。

【図９】本発明の表示装置の製造方法の一工程を示す概
念図である。

【図１０】本発明の表示装置の製造方法の一工程を示す
概念図である。

【図１１】本発明の表示装置の製造方法の一工程を示す
概念図である。

【図１２】本発明の表示装置の製造方法により作製した
表示装置の一例を示す概念図である。

【図１３】本発明の表示装置の製造方法により作製した
表示装置の一例を示す概念図である。

【図１４】従来の電気泳動表示装置を示す概念図であ
る。

【符号の説明】

１第１基板２第１電極３第２基板４第２電極７スペーサ８液体分散媒９電気泳動粒子４０電圧印加回路５０ノズル６０フッ素樹脂６５密閉容器７０超音波処理装置１００パネル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに対向配置し少なくとも一方が透明
な一対の基板と、該一対の基板を所定の間隔に保持する
スペーサと、前記一対の基板間に挟持された液体分散媒
と電気泳動粒子とを含む分散系と、該分散系に電圧を印
加する一対の電極と、を少なくとも有し、前記一対の電
極の間に印加した電圧により生ずる電界によって前記電
気泳動粒子を移動させることで表示を行う表示装置の製
造方法であって、前記一対の基板間に前記分散系を封入
する封入工程と、前記一対の基板間に封入された前記分
散系中の前記電気泳動粒子に外部から振動を与える工程
と、を含むことを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項２】前記封入工程は、少なくとも一方の前記
基板上に前記電気泳動粒子を付着させる付着工程と、前
記電気泳動粒子が付着した面を内側に向けて前記スペー
サを介して前記一対の基板を接着によって互いに固定し
て前記空パネルを作製する工程と、前記空パネルの内部
に前記液体分散媒を充填してパネルを作製する工程と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製
造方法。
【請求項３】前記付着工程は、前記一対の電極を具備
する前記基板である電極形成基板を作製する工程と、前
記電極形成基板が具備する前記一対の電極間に電圧を印
加しながら、前記電極形成基板に前記分散系を接触させ
る工程と、前記電極形成基板上に残された前記分散系に
含まれる前記液体分散媒を適量だけ蒸発させる工程と、
を含むことを特徴とする請求項２に記載の表示装置の製
造方法。
【請求項４】前記分散系を接触させる工程は、前記分
散系の中に前記電極形成基板を浸漬する工程と、前記電
極形成基板が具備する前記一対の電極間に電圧を印加し
つつ、前記分散系を前記電極形成基板上から零しながら
前記電極形成基板を前記分散系中から引き上げる工程
と、を含むことを特徴とする請求項３に記載の表示装置
の製造方法。
【請求項５】前記分散系を接触させる工程は、前記分
散系を前記電極形成基板上に注ぎつつ、前記電極形成基
板が具備する前記一対の電極間に電圧を印加しながら前
記電極形成基板上から前記分散系を零す灌注工程である
ことを特徴とする請求項３に記載の表示装置の製造方
法。
【請求項６】前記一対の電極間に印加する電圧は、経
時的に極性を交互に変化させることを特徴とする請求項
３から５のうちのいずれか一項に記載の表示装置の製造
方法。
【請求項７】前記灌注工程においては、前記分散系が
注がれている間、前記基板を振動あるいは回転させるこ
とを特徴とする請求項５又は６に記載の表示装置の製造
方法。
【請求項８】前記電極間に印加する電圧は、前記分散
系中の前記電気泳動粒子の濃度の設計に応じて制御する
ことを特徴とする請求項３から７のうちのいずれか一項
に記載の表示装置の製造方法。
【請求項９】前記付着工程においては、前記電気泳動
粒子を含む印刷用材料を前記基板上に印刷することによ
り、前記基板上に前記電気泳動粒子を付着させることを
特徴とする請求項２に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１０】前記空パネルの内部に前記液体分散媒
を充填する工程は、一定容積の前記液体分散媒が入った
密閉容器中の気相部分に前記空パネルを入れる工程と、
前記密閉容器内の圧力を大気圧力よりも低くする工程
と、一定容積の前記液体分散媒の中に前記空パネルを沈
める工程と、前記液体分散媒に前記空パネルが浸漬した
状態で前記密閉容器内の圧力を大気圧力と同じにする工
程と、を含むことを特徴とする請求項２から９のうちの
いずれか一項に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１１】前記空パネルの内部に前記液体分散媒
を充填する工程においては、前記空パネルは前記一対の
電極を具備し、前記分散媒を前記空パネル内に注入して
いる間は、前記電極間に電圧を印加することを特徴とす
る請求項１０に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１２】前記封入工程は、少なくとも一方の前
記基板上に前記スペーサを形成する工程と、前記スペー
サの形成された前記基板上にノズルを用いて前記分散系
を配置する工程と、前記基板上に配置された前記分散系
を保ちながら前記一対の基板を接着によって互いに固定
する工程と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の
表示装置の製造方法。
【請求項１３】前記スペーサの形成された前記基板上
にノズルを用いて前記分散系を配置する工程において
は、前記スペーサの形成された前記基板は前記一対の電
極を具備し、ノズルを用いて前記分散系を配置している
間は、前記一対の電極間に直流電圧を印加しておくこと
を特徴とする請求項１２に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１４】前記一対の基板を接着によって互いに
固定する工程においては、前記スペーサの形成された前
記基板は前記一対の電極を具備し、少なくとも工程の最
初から前記一対の基板の互いへの接着部分が着接するま
での間は、前記一対の電極間に直流電圧を印加しておく
ことを特徴とする請求１２又は１３に記載の表示装置の
製造方法。
【請求項１５】前記振動を与える工程において、振動
を与える方法は、外部振動源から発する振動を、媒介体
を介して伝える方法であることを特徴とする請求項１か
ら１４のうちのいずれか一項に記載の表示装置の製造方
法。
【請求項１６】前記振動を与える工程において、振動
を与える方法は、打突体を外部から前記パネルに衝突さ
せる方法であることを特徴とする請求項１から１４のう
ちのいずれか一項に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１７】前記振動を与える工程においては、外
部から前記電気泳動粒子に振動を与え終わるまでの所定
の期間、前記一対の電極を前記電気泳動粒子の帯電極性
と同極性の帯電状態に保つことを特徴とする請求項１５
又は１６に記載の表示装置の製造方法。