JP2004070273A - 光変調装置、及び光変調装置の製造方法 - Google Patents
光変調装置、及び光変調装置の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004070273A JP2004070273A JP2003050000A JP2003050000A JP2004070273A JP 2004070273 A JP2004070273 A JP 2004070273A JP 2003050000 A JP2003050000 A JP 2003050000A JP 2003050000 A JP2003050000 A JP 2003050000A JP 2004070273 A JP2004070273 A JP 2004070273A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- charged particles
- liquid
- modulation device
- partition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/165—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field
- G02F1/166—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field characterised by the electro-optical or magneto-optical effect
- G02F1/167—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field characterised by the electro-optical or magneto-optical effect by electrophoresis
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
Abstract
【課題】製造段階（画素密閉時）にて帯電粒子が画素から流れ出ることを防止する。
【解決手段】基板２（正確には、層７）の表面には隔壁３によって凹部Ｇが形成される。この凹部Ｇには絶縁性液体４や帯電粒子５が滴下される。符号１Ａで示す部材は多数の孔部Ｅを有する部材であって、上方からゆっくりと下降される。これにより、帯電粒子５が各凹部Ｇから漏出することが防止される。その後、符号１Ｂで示す部材が配置され、部材１Ａの孔部Ｅが塞がれて絶縁性液体４も帯電粒子５と共に各凹部（画素）に封じ込められる。
【選択図】 図３
【解決手段】基板２（正確には、層７）の表面には隔壁３によって凹部Ｇが形成される。この凹部Ｇには絶縁性液体４や帯電粒子５が滴下される。符号１Ａで示す部材は多数の孔部Ｅを有する部材であって、上方からゆっくりと下降される。これにより、帯電粒子５が各凹部Ｇから漏出することが防止される。その後、符号１Ｂで示す部材が配置され、部材１Ａの孔部Ｅが塞がれて絶縁性液体４も帯電粒子５と共に各凹部（画素）に封じ込められる。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体中の帯電粒子を移動させて光変調を行う光変調装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時、液体中の帯電粒子の電気泳動現象を応用した光変調装置の提案がされており、画像表示や光学シャッターとしての利用が期待されている。以下、その一例として、画像表示を行うための光変調装置（以下、電気泳動表示装置とする）について説明する。
【０００３】
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、こうした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、現在の液晶表示装置には、画面を見る角度や、反射光により画面上の文字が見ずらく、また光源のちらつき・低輝度等から生じる視覚へ負担が重いという問題があり、この問題が未だ十分に解決されていない。このため、低消費電力、視覚への負担軽減などの観点から反射型表示装置が期待されている。
【０００４】
その一つとして、上述のように液体中の帯電粒子の電気泳動現象を応用した電気泳動表示装置がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
こ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上基板及び下基板と、これらの基板の間に充填された絶縁性液体と、該絶縁性液体に分散された多数の帯電泳動粒子と、それぞれの基板に沿うように各画素に配置された表示電極と、を備えている。そして、画素と画素との間には、画素を区画するために隔壁が設けられ、帯電泳動粒子の他の画素への移動を防止し、帯電泳動粒子の濃度を均一に維持するようになっている。
【０００６】
なお、絶縁性液体や帯電泳動粒子を確実に注入する方法についても開示されており、具体的には、裏面電極板に有孔性スペーサーの各々の孔と対応する位置に分散系注入孔を各別に具備する構成や、裏面電極板に設けてある孔を介して各画素内に分散系を満たし、最後にその孔をシール部材により封止する方法が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００７】
【特許文献１】
米国特許第３６１２７５８号明細書
【特許文献２】
特開平１−２４８１８３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電気泳動表示装置を製造する場合、
・下基板に表示電極等を作製し、
・画素と画素との間に相当する位置に隔壁を形成し、
・隔壁によって仕切られるそれぞれの凹部に絶縁性液体やほぼ等量の帯電粒子を充填し、
・上基板を隔壁に貼り付ける、
ようになっていた。
【０００９】
このように上基板を隔壁に貼り付ける場合、絶縁性液体は各凹部から押し出されるが、そのときの絶縁性液体と共に帯電粒子までもが他の凹部等に押し出されてしまう場合があった。このため、各画素の帯電粒子の数量が均等でなくなってしまい、画像品質が悪くなってしまうという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、上述した問題を回避する光変調装置及び該光変調装置の製造方法を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【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、これらの基板の間に配置されて画素を仕切る隔壁部材と、該画素に配置された液体及び複数の帯電粒子と、該画素に配置される第１電極及び第２電極と、を備え、これらの電極の間に電圧を印加することに基づき前記帯電粒子を移動させて画像表示や光スイッチングを行う光変調装置において、
前記第１基板が、前記隔壁部材に接するように配置されると共に穴部を有する穴開き部材と、該穴部を閉塞するように配置される閉塞部材と、によって構成された、ことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項７に係る発明は、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、これらの基板の間に配置されて画素を仕切る隔壁部材と、該画素に配置された液体及び複数の帯電粒子と、該画素に配置される第１電極及び第２電極と、を備えた光変調装置を製造する、光変調装置の製造方法において、
前記第２基板に前記隔壁部材を形成する工程と、
前記第２基板と前記隔壁部材とによって形成される凹部に前記液体や前記帯電粒子を配置する工程と、
前記穴開き部材を前記隔壁部材に押し付けて前記帯電粒子を前記凹部内に封止する工程と、
前記穴開き部材の穴部を閉塞するように閉塞部材を配置する工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図１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。
【００１４】
本実施の形態に係る光変調装置では、図１に示すように、所定間隙を開けた状態に配置された第１基板１及び第２基板２と、これらの基板１，２の間に配置されて画素Ａを仕切る隔壁部材３と、画素Ａに配置された液体４及び複数の帯電粒子５と、画素Ａに配置される第１電極６ａ及び第２電極６ｂと、を備えており、これらの電極６ａ，６ｂの間に電圧を印加することに基づき前記帯電粒子５を移動させて画像表示や光スイッチングを行うようになっている。
【００１５】
例えば、画像表示に用いる場合には、同図に示すように、第２電極６ｂを隔壁部材３の下部に配置すると共に、第１電極６ａを第２基板２に沿うように配置し、第１電極６ａの面を白色とし帯電粒子５を黒色とする。帯電粒子５が第２電極６ｂに引き付けられた場合には第１電極６ａの面が視認されて白表示となり（右側の画素）、帯電粒子５が第１電極６ａに引き付けられた場合には該粒子が視認されて黒表示となる（左側の画素）。また、白黒以外の他の色を使用しても良く、帯電粒子５を黒色とし第１電極６ａの面を赤・緑・青色にした場合には３つの画素を一組としてカラー表示を行うことができる。
【００１６】
本実施の形態では、第１基板１は、図１及び図２に示すように、前記隔壁部材３に接するように配置されると共に穴部Ｅを有する穴開き部材１Ａと、該穴部Ｅを閉塞するように配置される閉塞部材１Ｂと、によって構成される。
【００１７】
なお、図２は、穴開き部材１Ａの平面形状を示す図であるが、穴部Ｅは均一な密度で配置されていると良く、具体的には、画素Ａに１つずつ以上配置されるような密度で、好ましくは、画素Ａに２つずつ以上配置されるような密度で形成されていると良い。また、穴開き部材１Ａの厚さは、画素Ａの幅より薄くすると良く、隔壁部材３の高さよりも薄くすると良く、隔壁部材３の幅より薄くすると良い。さらに、穴開き部材１Ａには導電性に富む材料を用いても（詳細は後述）、隔壁部材３と接着するための接着剤を塗布しておいても（詳細は後述）、図４の符号２０や図５の符号３０，３１で示すように吸液部材を配置しても良い（詳細は後述）。
【００１８】
またさらに、穴部Ｅの大きさは、液体４が円滑に通り抜け、帯電粒子５が通り抜けないような大きさにすると良い。以下で通り抜けない大きさの調節について説明を加える。
【００１９】
穴部Ｅの大きさは、画素空間の容積、帯電粒子の粒径、絶縁性液体の粘性、あるいは穴部Ｅを有する穴開き部材１Ａを配置するときに同時に画素領域に設けられた電極に電圧を印加する方法を用いた場合などにより、適切に設計されるものである。
【００２０】
また、閉塞部材１Ｂは、平滑な板状部材であっても良いが、穴部Ｅに塗り込められるようなペースト状材料を硬化させた部材であっても良い。
【００２１】
ところで、図面では、第１電極６ａ及び第２電極６ｂが共に第２基板２の側に配置されているが、もちろんこれに限られるものではなく、第１基板１の側に配置しても良く、各基板１，２に別々に配置しても良い。
【００２２】
その他の構成について説明する。
【００２３】
穴開き部材１Ａや閉塞部材１Ｂや第２基板２には、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ノルボルネン等のプラスチックフィルムや、ガラス、石英等の固い基板を使用できる。また、ポリイミド（ＰＩ）やステンレス等の金属基板などの着色しているものや不透明な基板を用いても良い。但し、第１基板１（つまり、穴開き部材１Ａ及び閉塞部材１Ｂ）又は第２基板２の少なくとも一方は透明である必要がある。穴開き部材１Ａ及び閉塞部材１Ｂの両方を透明にする場合は、それらの屈折率をほぼ等しくすると良い。具体的には、屈折率差を０．１以下にすると良い。
【００２４】
第１電極６ａや第２電極６ｂには、パターニング可能な導電性材料ならどのようなものを用いてもよい。例えば、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）等の金属あるいはカーボンや銀ペースト、あるいは有機導電膜などが使用できる。第１電極６ａを光反射層としても利用する場合は、銀（Ａｇ）あるいはＡｌ等の光反射率の高い材料を好適に使用する。この第１電極６ａを白色表示として使用する場合は、電極表面そのものに光が乱反射するように表面凹凸をつけるか、あるいは電極上に光散乱層を形成しておく。
【００２５】
隔壁部材３には、パターン化できる材料ならどのようなものでも用いることができる。例えば感光性を有するアクリル樹脂やエポキシ樹脂などを用いることができる。
【００２６】
なお、隔壁部材３の上部には、前記液体４とは異なる表面エネルギーを有する部材（液体４と相溶しないものであって、例えばセルロース、ＰＶＡなど）を配置しておくと良い。
【００２７】
液体４としては、イソパラフィン、シリコーンオイル及びキシレン、トルエン等の非極性溶媒であって透明なものを用いると良い。
【００２８】
帯電粒子５としては、着色されていて液体４中で正極性又は負極性の良好な帯電特性を示す材料を用いると良い。例えば、各種の無機顔料や有機顔料やカーボンブラック、或いは、それらを含有させた樹脂を使用すると良い。粒子の粒径は通常０．０１μｍ〜５０μｍ程度のものを使用できるが、好ましくは、０．１から１０μｍ程度のものを用いる。
【００２９】
なお、上述した液体４中や帯電粒子５中には、帯電粒子５の帯電を制御し安定化させるための荷電制御剤を添加しておくと良い。かかる荷電制御剤としては、コハク酸イミド、モノアゾ染料の金属錯塩やサリチル酸や有機四級アンモニウム塩やニグロシン系化合物などを用いると良い。
【００３０】
また、液体４中には、帯電粒子５同士の凝集を防ぎ分散状態を維持するための分散剤を添加しておいてもよい。かかる分散剤としては、燐酸カルシウム、燐酸マグネシウム等の燐酸多価金属塩、炭酸カルシウム等の炭酸塩、その他無機塩、無機酸化物、あるいは有機高分子材料などを用いることができる。
【００３１】
上述した光変調装置は、表示装置として画像表示のために用いても、光学シャッターとして光スイッチングのために用いても良い。
【００３２】
次に、図３を参照して、本実施の形態に係る光変調装置の製造方法について説明する。
【００３３】
本実施の形態に係る光変調装置の製造方法は、
・ 前記第２基板２に前記隔壁部材３を形成する工程と（図３（ａ） 参照）、
・ 該隔壁部材３が上側になるように前記第２基板２を配置し、前記第２基板２と前記隔壁部材３とによって形成される凹部Ｇに前記液体４や前記帯電粒子５を配置する工程と、
・ 前記穴開き部材１Ａを前記隔壁部材３に押し付けて前記帯電粒子５を前記凹部内に封止する工程と（図３（ｂ）参照）、
・ 穴開き部材１Ａの穴部Ｅを閉塞するように閉塞部材１Ｂを配置する工程と（図３（ｃ） 参照）、
を含む。上述のように穴開き部材１Ａを前記隔壁部材３に押し付けた場合、凹部Ｇに配置されていた液体４は、その穴部Ｅを通って外部に溢れ出るものの、帯電粒子５は穴部Ｅを通過できずに凹部Ｇに残存する。
【００３４】
ところで、前記第１基板には、前記液体に浸漬されていない状態で穴部を有し、前記液体に浸漬されることによって穴部が閉塞される材質のものを用い（図６の符号１参照）、
・ 前記第２基板２に前記隔壁部材３を形成する工程と（図６（ａ） 参照）、
・ 該隔壁部材３が上側になるように前記第２基板２を配置し、前記第２基板２と前記隔壁部材３とによって形成される凹部Ｇに前記液体４や前記帯電粒子５を配置する工程と（図６（ａ） 参照）、
・ 穴部Ｅを有した状態の前記第１基板１を前記隔壁部材３に押し付けて前記帯電粒子５を前記凹部内に封止する工程と（図６（ａ） 参照）、
・ 該隔壁部材３に押し付けた状態の第１基板１が前記液体４に浸漬されることに基づき前記穴部Ｅが閉塞される工程と（同図（ｂ） 参照）、
を実施するようにしても良い。
【００３５】
なお、液体４は、凹部Ｇから溢れ出る程度に配置すると良い。これらの液体４や帯電粒子５を凹部Ｇに配置する方法としては、
▲１▼ 容器に液体４（或いは、液体４と帯電粒子５の両方）を入れておき、その容器に第２基板２を浸漬する方法や、
▲２▼そのような容器を用いず、ノズルによって供給する方法や、
▲３▼印刷により塗布する方法、
を挙げることができる。なお、▲２▼と▲３▼の方法の場合、液体４と帯電粒子５とは同時に供給するようにしても、別々に供給するようにしても良い。
【００３６】
また、凹部Ｇが複数の場合には、各凹部Ｇに配置する帯電粒子５の個数を均等になるように調整する必要がある。その調整方法としては、
・個数を予め秤取り、その秤取った分を配置する方法と、
・電圧や時間など所定の条件を決めて、過剰濃度で配置した帯電粒子５及び液体４から所望量を選択し、配置する方法、
等がある。
【００３７】
一方、前記穴開き部材１Ａを前記隔壁部材３に押し付ける際に穴部Ｅより溢れ出てきた液体４は、適宜除去すると良い。例えば、
・吸液性に富むもの（例えば、布）等で拭き取っても、
・図４に示すように、吸液部材２０を上面に配置した状態の穴開き部材１Ａを前記隔壁部材３に押し付け、該吸液部材２０によって溢れ出て来た液体４を除去し、その後、吸液部材２０のみを取り去るようにしても、
・図５に示すように、２層の吸液部材３０，３１を配置した状態の穴開き部材１Ａを隔壁部材３に押し付け、これらの吸液部材によって溢れ出て来た液体４を除去し、その後、上層の吸液部材３０のみを取り去るようにしても、
良い。このような吸液部材には、液体４と相溶しないものならば何を用いても良く、例えば、発泡ウレタン、十分に乾燥させた紙類などを用いることが出来る。
【００３８】
また、図３（ｂ）では、穴開き部材１Ａは水平状態が保持されたままで隔壁部材３に押し付けられているが、穴開き部材をフレキシブル材質とし、水平状態以外の姿勢で隔壁部材３に押し付けるようにしても良い。
【００３９】
さらに、前記穴開き部材１Ａを前記隔壁部材３に押し付ける際に電界を発生させて前記帯電粒子５を前記第２基板２の側に引き付けるようにしても良い。印加する極性は、帯電粒子５の帯電極性に応じて異なるが、帯電粒子５を第２基板２の側に引き付けられる限り、直流電圧だけに限らず交流電圧を印加するようにしても良い。このような電界の形成は、第１電極６ａ及び第２電極６ｂに電圧を印加して行っても、穴開き部材１Ａを導電性材質にして電圧を印加して行っても、製造過程に臨時的に配置する電極によって行っても良い。なお、穴開き部材１Ａを導電性材質にする方法としては、穴開き部材１Ａの母材自体に導電材料（例えば、有機導電性膜）を用いる方法と、非導電材料の母材に導電層（例えば、ＩＴＯ（インジウム・ティン・オキサイド）の層）を積層する方法とがある。
【００４０】
またさらに、穴開き部材１Ａの下面に接着剤（例えば、ＵＶ硬化型接着剤）を予め塗布しておいて、その接着剤によって穴開き部材１Ａを隔壁部材３に接着するようにしても良い。穴開き部材１Ａの母材自体に接着性を持たせておいても良い（例えば、熱融着フィルム）。
【００４１】
また、穴開き部材１Ａを隔壁部材３に完全に接着するまでは、穴開き部材１Ａと隔壁部材３とが離れて帯電粒子５が漏出してしまわないように注意する必要がある。
【００４２】
次に、本実施の形態の効果について説明する。
【００４３】
本実施の形態によれば、製造段階（特に、画素を密閉する際）において帯電粒子５が画素から流れ出てしまわないようにすることができる。そして、帯電粒子の濃度の制御性を向上し、また帯電粒子を定量的に配置することが容易になり、その結果として生産性の向上の効果がある。
【００４４】
【実施例】
以下、実施例に沿って本発明を更に詳細に説明する。
【００４５】
（実施例１）
本実施例では図１に示す構造の電気泳動表示装置（光変調装置）を図３に示す方法により作製した。
【００４６】
まず、第２基板２には厚さ０．１ｍｍのステンレス基板を使用し、その表面には、多数の第１電極６ａをマトリクス状に形成し、これらの第１電極６ａを覆うようにアクリル樹脂層７を形成した。なお、第１電極６ａには、光反射率の高いアルミニウムを用い、光反射散乱層を兼用させた。そして、このアクリル樹脂層７の表面には、画素Ａと画素Ａとの間に相当する位置に第２電極６ｂや隔壁３を形成し、各画素には絶縁性液体４や帯電粒子５をそれぞれ配置した。なお、第１電極上のアクリル樹脂や第２電極６ｂの表面は透明なノルボルネン樹脂で覆った。また、第２電極６ｂは全画素のものを電気的に接続して、同一電位に保持できるようにした。さらに、隔壁３の幅を８μｍとし、高さを２０μｍとした。またさらに、絶縁性液体４には、荷電制御剤としてコハク酸イミド（商品名：ＯＬＯＡ１２００、シェブロン社製）を含有させたイソパラフィン（商品名：アイソパー，エクソン社製）を用い、帯電粒子５には粒径１〜２μｍ程度のカーボンブラックを含有したポリスチレン−ポリメチルメタクリレート共重合体樹脂を用いた。この帯電粒子５は、絶縁性液体中では負極性を示した。また、１つの画素Ａの大きさは２４０μｍ×８０μｍとし、画素数は２００×６００とした。
【００４７】
その後、絶縁性液体４の上方から穴開き部材１Ａをゆっくりと降下させていった。この穴開き部材１Ａには、厚さが５μｍのポリカーボネート製のものを用いた。なお、この穴開き部材１Ａは、１つの画素に２つの割合となるように合計２４万個の穴部Ｅを形成し、各穴部Ｅの直径は１μｍφとした。また、穴開き部材１Ａの下面には、厚さ０．１μｍのＵＶ硬化型接着層（不図示）を予め形成しておいた。
【００４８】
そして、この穴開き部材１Ａを、隔壁３に接触する位置まで緩やかに降下させたところ、余剰の絶縁性液体４は穴開き部材１Ａの上側に溢れ出たが、帯電粒子５は流れ出なかった。
【００４９】
その後、溢れ出た絶縁性液体４を除去し、ＵＶ光を照射した。このＵＶ光照射によって穴開き部材１ＡのＵＶ硬化型接着層が硬化されて、穴開き部材１Ａが隔壁３に接着された。次に、閉塞部材１Ｂを穴開き部材１Ａに載置し、それらを接着した。なお、この閉塞部材１Ｂには、厚さ２００μｍのガスバリヤ層が形成されているＰＥＴを使用した。
【００５０】
本実施例によれば、帯電粒子５の他の画素への移動を防止し、画像品質を良好にできた。
【００５１】
（実施例２）
本実施例では、図４に示す方法により電気泳動表示装置を作製した。なお、作製した電気泳動表示装置は、１つの画素の大きさを５ｍｍ×５ｍｍとし、画素数を４つとした。また、隔壁３の幅は２０μｍとし、高さは３０μｍとした。さらに、第２基板２には厚さ１．１ｍｍのガラス基板を使用し、第１電極６ａには光反射率の大きい銀を用い、光反射散乱層を兼用させた。
【００５２】
また、穴開き部材１Ａには、厚さ２μｍのノルボルネン製部材に、厚さ０．０１μｍの透明電極層ＩＴＯを積層したものを用いた。なお、この穴開き部材１Ａには、１つの画素に１つの割合となるように合計４つの穴部Ｅを形成しておいた。また、穴部Ｅの直径は１ｍｍΦとした。さらに、この穴開き部材１Ａの上面には吸液部材としての発泡ウレタン板２０を載置した。その他の構成は実施例１と同様とした。
【００５３】
また、電気泳動表示装置の製造に際しては、これらの穴開き部材１Ａ及び発泡ウレタン板２０を絶縁性液体４の上方からゆっくりと降下させた。その結果、余剰の絶縁性液体４は発泡ウレタン板２０にて吸い取られたが、帯電粒子５は流れ出なかった。
【００５４】
そして、その後、発泡ウレタン板２０を除去し、閉塞部材１Ｂを穴開き部材１Ａに載置し、それらを接着した。その他の製造方法は実施例１と同じとした。
【００５５】
本実施例によれば、帯電粒子５の他の画素への移動を防止し、画像品質を良好にできた。
【００５６】
（実施例３）
本実施例では、図５に示す方法により電気泳動表示装置を作製した。なお、隔壁３の幅は５μｍとし、高さは２０μｍとした。その他の構成は実施例１と同様とした。
【００５７】
また、穴開き部材１Ａには、厚さ５μｍのノルボルネン製部材を用いた。なお、この穴開き部材１Ａには、１つの画素に５つの割合となるように合計６０万個の穴部Ｅを形成し、各穴部Ｅは、１０μｍ×５０μｍの四角形とした。また、穴開き部材１Ａの下面には、厚さ０．１μｍの熱硬化型接着層（不図示）を予め形成しておいた。さらに、この穴開き部材１Ａの上面には吸液部材としての発泡ウレタン板３０，３１を載置した。なお、発泡ウレタン板３０の厚みは１ｍｍとし、発泡ウレタン板３１の厚みは１００μｍとした。
【００５８】
また、電気泳動表示装置の製造に際しては、これらの穴開き部材１Ａ及び発泡ウレタン板３０，３１を絶縁性液体４の上方からゆっくりと降下させたが、その際、第１電極６ａには、＋１０Ｖ、第２電極６ｂには０Ｖを印加しておいた。その結果、余剰の絶縁性液体４は発泡ウレタン板３０，３１にて吸い取られたが、帯電粒子５は流れ出なかった。
【００５９】
そして、その後、上側の発泡ウレタン板３０だけを除去し、加熱により発泡ウレタン板３１を隔壁３に接着した。最後に、閉塞部材であるＵＶ硬化樹脂を発泡ウレタン板３１に塗布し、バーコーターで平滑面を形成し、ＵＶ光照射によって樹脂を硬化させた。
【００６０】
本実施例によれば、上述した各実施例と同様の効果が得られた。
【００６１】
（実施例４）
本実施例では、実施例１と同様の電気泳動表示装置を、以下の方法により作製した。なお、隔壁３の幅は５μｍとし、高さは２０μｍとした。また、穴開き部材１Ａを貼り付ける際に、隔壁３の上面には厚さ５μｍのセルロースを塗布した。さらに、帯電粒子５及び絶縁性液体４の供給はノズルを用いて行った。また、穴開き部材１Ａには、フレキシブルな材質のものを用い、１つの画素に２つの割合となるように合計２４万個の穴部Ｅを形成しておいた。この穴部Ｅの直径は３μｍΦとした。
【００６２】
また、この穴開き部材１Ａの接着に際しては、予め一辺を第２基板２に接着した状態で押圧ローラーを回転移動することとした。この際、第１電極６ａには、＋１０Ｖ、第２電極６ｂには０Ｖを電圧を印加して、帯電粒子５を第２基板２の側に引き付けておいた。これにより、帯電粒子５は各凹部内に残り、流れ出ることはなかった。また、隔壁上面のセルロースは絶縁性液体４を弾くため、凹部内の絶縁性液体４表面は盛り上がることとなった。その後、穴開き部材１Ａの全周を第２基板２に接着し、穴開き部材１Ａの上面に閉塞部材１Ｂを貼り付けた。その他の構成や製造条件は実施例１と同様とした。
【００６３】
本実施例によれば、帯電粒子５の他の画素への移動を防止し、画像品質を良好にできた。
【００６４】
（実施例５）
本実施例では、図６（ｂ） に示す構造の電気泳動表示装置を以下の方法により作製した。なお、作製した電気泳動表示装置は、１つの画素の大きさを１０３μｍ×１０３μｍとし、画素数は２００×６００とした。また、隔壁３の幅は５μｍとし、その高さは２０μｍとした。さらに、第２基板２には厚さ０．１ｍｍのＰＥＴ基板を使用し、第１電極６ａにはアルミニウムを用い、光反射散乱層を兼用させた。また、絶縁性液体４には、荷電制御剤としてコハク酸イミドを含有させたイソパラフィン（商品名：アイソパー、エクソン社製）を用い、帯電粒子５には粒径２〜３μｍのカーボンブラックを含有したポリスチレンーポリメチルメタクリレート共重合体樹脂を用いた。
【００６５】
ところで、第１基板１には、１つの画素に４個の割合となるように穴部Ｅを形成しておき（図６（ａ） には１つずつのみ図示）、穴部Ｅの径は約１μｍとした。この第１基板１は、透明なシリコーン樹脂からなり、
・ 絶縁性液体４であるイソパラフィンに浸漬されていない状態（つまり、浸漬される前）で穴部Ｅを有し、
・ イソパラフィンに浸漬されることによって膨潤し、その浸漬後には穴部Ｅが経時的に膨潤して自己的に閉塞されるようになっている（図６（ａ） （ｂ） 参照）。つまり、本実施例においては、第１基板１が、穴開き部材としての機能、及び閉塞部材としての機能の両方を発揮する（穴開き部材と閉塞部材とが同一の物体である）ようになっている。
【００６６】
まず、第２基板２の表面には多数の第１電極６ａをマトリクス状に形成し、これらの第１電極６ａを覆うようにアクリル樹脂層７を形成した。そして、このアクリル樹脂層７の表面には、実施例１と同様に、第２電極６ｂや隔壁３を形成し、各画素には絶縁性液体４や帯電粒子５をそれぞれ配置した。なお、第１電極６ａ上のアクリル樹脂７や第２電極６ｂの表面は透明なノルボルネン樹脂で被覆した。
【００６７】
その後、絶縁性液体４の上方から穴部Ｅを有する第１基板１をゆっくりと降下させた（図６（ａ） 参照）。すると、この第１基板１の穴部Ｅを通って、余剰な絶縁性液体４が徐々に第１基板１の上面に出てきたが、帯電粒子５は流れ出なかった。この余剰な液体を適宜除去しながら１時間程度経過したところで、第１基板１の穴部Ｅは自己的に閉塞した（図６（ｂ） 参照）。
【００６８】
穴部Ｅが閉塞した後に、第１基板１の表面に残った余剰な絶縁性液体４をきれいに除去し、表面を乾燥させた。
【００６９】
本実施例によれば、製造工程において帯電粒子の他の画素への移動を防止して、注入初期の帯電粒子の分布を維持できるので、表示斑を抑制した品質の良い表示を行うことができた。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、製造段階（特に、画素を密閉する際）において帯電粒子が画素から流れ出てしまわないようにすることができる。そして、帯電粒子の濃度の制御性を向上し、また帯電粒子を定量的に配置することが容易になり、その結果として生産性の向上の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光変調装置の作用を説明するための図。
【図２】穴開き部材の平面形状を示す図。
【図３】本発明に係る光変調装置の製造方法の一例を示す模式図。
【図４】本発明に係る光変調装置の製造方法の一例を示す模式図。
【図５】本発明に係る光変調装置の製造方法の一例を示す模式図。
【図６】本発明に係る光変調装置の製造方法の一例を示す模式図。
【符号の説明】
１ 第１基板
１Ａ 穴開き部材
１Ｂ 閉塞部材
２ 第２基板
３ 隔壁（隔壁部材）
４ 絶縁性液体（液体）
５ 帯電粒子
６ａ 第１電極
６ｂ 第２電極
Ｅ 穴部
Ｇ 凹部
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体中の帯電粒子を移動させて光変調を行う光変調装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時、液体中の帯電粒子の電気泳動現象を応用した光変調装置の提案がされており、画像表示や光学シャッターとしての利用が期待されている。以下、その一例として、画像表示を行うための光変調装置（以下、電気泳動表示装置とする）について説明する。
【０００３】
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、こうした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、現在の液晶表示装置には、画面を見る角度や、反射光により画面上の文字が見ずらく、また光源のちらつき・低輝度等から生じる視覚へ負担が重いという問題があり、この問題が未だ十分に解決されていない。このため、低消費電力、視覚への負担軽減などの観点から反射型表示装置が期待されている。
【０００４】
その一つとして、上述のように液体中の帯電粒子の電気泳動現象を応用した電気泳動表示装置がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
こ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上基板及び下基板と、これらの基板の間に充填された絶縁性液体と、該絶縁性液体に分散された多数の帯電泳動粒子と、それぞれの基板に沿うように各画素に配置された表示電極と、を備えている。そして、画素と画素との間には、画素を区画するために隔壁が設けられ、帯電泳動粒子の他の画素への移動を防止し、帯電泳動粒子の濃度を均一に維持するようになっている。
【０００６】
なお、絶縁性液体や帯電泳動粒子を確実に注入する方法についても開示されており、具体的には、裏面電極板に有孔性スペーサーの各々の孔と対応する位置に分散系注入孔を各別に具備する構成や、裏面電極板に設けてある孔を介して各画素内に分散系を満たし、最後にその孔をシール部材により封止する方法が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００７】
【特許文献１】
米国特許第３６１２７５８号明細書
【特許文献２】
特開平１−２４８１８３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電気泳動表示装置を製造する場合、
・下基板に表示電極等を作製し、
・画素と画素との間に相当する位置に隔壁を形成し、
・隔壁によって仕切られるそれぞれの凹部に絶縁性液体やほぼ等量の帯電粒子を充填し、
・上基板を隔壁に貼り付ける、
ようになっていた。
【０００９】
このように上基板を隔壁に貼り付ける場合、絶縁性液体は各凹部から押し出されるが、そのときの絶縁性液体と共に帯電粒子までもが他の凹部等に押し出されてしまう場合があった。このため、各画素の帯電粒子の数量が均等でなくなってしまい、画像品質が悪くなってしまうという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、上述した問題を回避する光変調装置及び該光変調装置の製造方法を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【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、これらの基板の間に配置されて画素を仕切る隔壁部材と、該画素に配置された液体及び複数の帯電粒子と、該画素に配置される第１電極及び第２電極と、を備え、これらの電極の間に電圧を印加することに基づき前記帯電粒子を移動させて画像表示や光スイッチングを行う光変調装置において、
前記第１基板が、前記隔壁部材に接するように配置されると共に穴部を有する穴開き部材と、該穴部を閉塞するように配置される閉塞部材と、によって構成された、ことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項７に係る発明は、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、これらの基板の間に配置されて画素を仕切る隔壁部材と、該画素に配置された液体及び複数の帯電粒子と、該画素に配置される第１電極及び第２電極と、を備えた光変調装置を製造する、光変調装置の製造方法において、
前記第２基板に前記隔壁部材を形成する工程と、
前記第２基板と前記隔壁部材とによって形成される凹部に前記液体や前記帯電粒子を配置する工程と、
前記穴開き部材を前記隔壁部材に押し付けて前記帯電粒子を前記凹部内に封止する工程と、
前記穴開き部材の穴部を閉塞するように閉塞部材を配置する工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図１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。
【００１４】
本実施の形態に係る光変調装置では、図１に示すように、所定間隙を開けた状態に配置された第１基板１及び第２基板２と、これらの基板１，２の間に配置されて画素Ａを仕切る隔壁部材３と、画素Ａに配置された液体４及び複数の帯電粒子５と、画素Ａに配置される第１電極６ａ及び第２電極６ｂと、を備えており、これらの電極６ａ，６ｂの間に電圧を印加することに基づき前記帯電粒子５を移動させて画像表示や光スイッチングを行うようになっている。
【００１５】
例えば、画像表示に用いる場合には、同図に示すように、第２電極６ｂを隔壁部材３の下部に配置すると共に、第１電極６ａを第２基板２に沿うように配置し、第１電極６ａの面を白色とし帯電粒子５を黒色とする。帯電粒子５が第２電極６ｂに引き付けられた場合には第１電極６ａの面が視認されて白表示となり（右側の画素）、帯電粒子５が第１電極６ａに引き付けられた場合には該粒子が視認されて黒表示となる（左側の画素）。また、白黒以外の他の色を使用しても良く、帯電粒子５を黒色とし第１電極６ａの面を赤・緑・青色にした場合には３つの画素を一組としてカラー表示を行うことができる。
【００１６】
本実施の形態では、第１基板１は、図１及び図２に示すように、前記隔壁部材３に接するように配置されると共に穴部Ｅを有する穴開き部材１Ａと、該穴部Ｅを閉塞するように配置される閉塞部材１Ｂと、によって構成される。
【００１７】
なお、図２は、穴開き部材１Ａの平面形状を示す図であるが、穴部Ｅは均一な密度で配置されていると良く、具体的には、画素Ａに１つずつ以上配置されるような密度で、好ましくは、画素Ａに２つずつ以上配置されるような密度で形成されていると良い。また、穴開き部材１Ａの厚さは、画素Ａの幅より薄くすると良く、隔壁部材３の高さよりも薄くすると良く、隔壁部材３の幅より薄くすると良い。さらに、穴開き部材１Ａには導電性に富む材料を用いても（詳細は後述）、隔壁部材３と接着するための接着剤を塗布しておいても（詳細は後述）、図４の符号２０や図５の符号３０，３１で示すように吸液部材を配置しても良い（詳細は後述）。
【００１８】
またさらに、穴部Ｅの大きさは、液体４が円滑に通り抜け、帯電粒子５が通り抜けないような大きさにすると良い。以下で通り抜けない大きさの調節について説明を加える。
【００１９】
穴部Ｅの大きさは、画素空間の容積、帯電粒子の粒径、絶縁性液体の粘性、あるいは穴部Ｅを有する穴開き部材１Ａを配置するときに同時に画素領域に設けられた電極に電圧を印加する方法を用いた場合などにより、適切に設計されるものである。
【００２０】
また、閉塞部材１Ｂは、平滑な板状部材であっても良いが、穴部Ｅに塗り込められるようなペースト状材料を硬化させた部材であっても良い。
【００２１】
ところで、図面では、第１電極６ａ及び第２電極６ｂが共に第２基板２の側に配置されているが、もちろんこれに限られるものではなく、第１基板１の側に配置しても良く、各基板１，２に別々に配置しても良い。
【００２２】
その他の構成について説明する。
【００２３】
穴開き部材１Ａや閉塞部材１Ｂや第２基板２には、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ノルボルネン等のプラスチックフィルムや、ガラス、石英等の固い基板を使用できる。また、ポリイミド（ＰＩ）やステンレス等の金属基板などの着色しているものや不透明な基板を用いても良い。但し、第１基板１（つまり、穴開き部材１Ａ及び閉塞部材１Ｂ）又は第２基板２の少なくとも一方は透明である必要がある。穴開き部材１Ａ及び閉塞部材１Ｂの両方を透明にする場合は、それらの屈折率をほぼ等しくすると良い。具体的には、屈折率差を０．１以下にすると良い。
【００２４】
第１電極６ａや第２電極６ｂには、パターニング可能な導電性材料ならどのようなものを用いてもよい。例えば、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）等の金属あるいはカーボンや銀ペースト、あるいは有機導電膜などが使用できる。第１電極６ａを光反射層としても利用する場合は、銀（Ａｇ）あるいはＡｌ等の光反射率の高い材料を好適に使用する。この第１電極６ａを白色表示として使用する場合は、電極表面そのものに光が乱反射するように表面凹凸をつけるか、あるいは電極上に光散乱層を形成しておく。
【００２５】
隔壁部材３には、パターン化できる材料ならどのようなものでも用いることができる。例えば感光性を有するアクリル樹脂やエポキシ樹脂などを用いることができる。
【００２６】
なお、隔壁部材３の上部には、前記液体４とは異なる表面エネルギーを有する部材（液体４と相溶しないものであって、例えばセルロース、ＰＶＡなど）を配置しておくと良い。
【００２７】
液体４としては、イソパラフィン、シリコーンオイル及びキシレン、トルエン等の非極性溶媒であって透明なものを用いると良い。
【００２８】
帯電粒子５としては、着色されていて液体４中で正極性又は負極性の良好な帯電特性を示す材料を用いると良い。例えば、各種の無機顔料や有機顔料やカーボンブラック、或いは、それらを含有させた樹脂を使用すると良い。粒子の粒径は通常０．０１μｍ〜５０μｍ程度のものを使用できるが、好ましくは、０．１から１０μｍ程度のものを用いる。
【００２９】
なお、上述した液体４中や帯電粒子５中には、帯電粒子５の帯電を制御し安定化させるための荷電制御剤を添加しておくと良い。かかる荷電制御剤としては、コハク酸イミド、モノアゾ染料の金属錯塩やサリチル酸や有機四級アンモニウム塩やニグロシン系化合物などを用いると良い。
【００３０】
また、液体４中には、帯電粒子５同士の凝集を防ぎ分散状態を維持するための分散剤を添加しておいてもよい。かかる分散剤としては、燐酸カルシウム、燐酸マグネシウム等の燐酸多価金属塩、炭酸カルシウム等の炭酸塩、その他無機塩、無機酸化物、あるいは有機高分子材料などを用いることができる。
【００３１】
上述した光変調装置は、表示装置として画像表示のために用いても、光学シャッターとして光スイッチングのために用いても良い。
【００３２】
次に、図３を参照して、本実施の形態に係る光変調装置の製造方法について説明する。
【００３３】
本実施の形態に係る光変調装置の製造方法は、
・ 前記第２基板２に前記隔壁部材３を形成する工程と（図３（ａ） 参照）、
・ 該隔壁部材３が上側になるように前記第２基板２を配置し、前記第２基板２と前記隔壁部材３とによって形成される凹部Ｇに前記液体４や前記帯電粒子５を配置する工程と、
・ 前記穴開き部材１Ａを前記隔壁部材３に押し付けて前記帯電粒子５を前記凹部内に封止する工程と（図３（ｂ）参照）、
・ 穴開き部材１Ａの穴部Ｅを閉塞するように閉塞部材１Ｂを配置する工程と（図３（ｃ） 参照）、
を含む。上述のように穴開き部材１Ａを前記隔壁部材３に押し付けた場合、凹部Ｇに配置されていた液体４は、その穴部Ｅを通って外部に溢れ出るものの、帯電粒子５は穴部Ｅを通過できずに凹部Ｇに残存する。
【００３４】
ところで、前記第１基板には、前記液体に浸漬されていない状態で穴部を有し、前記液体に浸漬されることによって穴部が閉塞される材質のものを用い（図６の符号１参照）、
・ 前記第２基板２に前記隔壁部材３を形成する工程と（図６（ａ） 参照）、
・ 該隔壁部材３が上側になるように前記第２基板２を配置し、前記第２基板２と前記隔壁部材３とによって形成される凹部Ｇに前記液体４や前記帯電粒子５を配置する工程と（図６（ａ） 参照）、
・ 穴部Ｅを有した状態の前記第１基板１を前記隔壁部材３に押し付けて前記帯電粒子５を前記凹部内に封止する工程と（図６（ａ） 参照）、
・ 該隔壁部材３に押し付けた状態の第１基板１が前記液体４に浸漬されることに基づき前記穴部Ｅが閉塞される工程と（同図（ｂ） 参照）、
を実施するようにしても良い。
【００３５】
なお、液体４は、凹部Ｇから溢れ出る程度に配置すると良い。これらの液体４や帯電粒子５を凹部Ｇに配置する方法としては、
▲１▼ 容器に液体４（或いは、液体４と帯電粒子５の両方）を入れておき、その容器に第２基板２を浸漬する方法や、
▲２▼そのような容器を用いず、ノズルによって供給する方法や、
▲３▼印刷により塗布する方法、
を挙げることができる。なお、▲２▼と▲３▼の方法の場合、液体４と帯電粒子５とは同時に供給するようにしても、別々に供給するようにしても良い。
【００３６】
また、凹部Ｇが複数の場合には、各凹部Ｇに配置する帯電粒子５の個数を均等になるように調整する必要がある。その調整方法としては、
・個数を予め秤取り、その秤取った分を配置する方法と、
・電圧や時間など所定の条件を決めて、過剰濃度で配置した帯電粒子５及び液体４から所望量を選択し、配置する方法、
等がある。
【００３７】
一方、前記穴開き部材１Ａを前記隔壁部材３に押し付ける際に穴部Ｅより溢れ出てきた液体４は、適宜除去すると良い。例えば、
・吸液性に富むもの（例えば、布）等で拭き取っても、
・図４に示すように、吸液部材２０を上面に配置した状態の穴開き部材１Ａを前記隔壁部材３に押し付け、該吸液部材２０によって溢れ出て来た液体４を除去し、その後、吸液部材２０のみを取り去るようにしても、
・図５に示すように、２層の吸液部材３０，３１を配置した状態の穴開き部材１Ａを隔壁部材３に押し付け、これらの吸液部材によって溢れ出て来た液体４を除去し、その後、上層の吸液部材３０のみを取り去るようにしても、
良い。このような吸液部材には、液体４と相溶しないものならば何を用いても良く、例えば、発泡ウレタン、十分に乾燥させた紙類などを用いることが出来る。
【００３８】
また、図３（ｂ）では、穴開き部材１Ａは水平状態が保持されたままで隔壁部材３に押し付けられているが、穴開き部材をフレキシブル材質とし、水平状態以外の姿勢で隔壁部材３に押し付けるようにしても良い。
【００３９】
さらに、前記穴開き部材１Ａを前記隔壁部材３に押し付ける際に電界を発生させて前記帯電粒子５を前記第２基板２の側に引き付けるようにしても良い。印加する極性は、帯電粒子５の帯電極性に応じて異なるが、帯電粒子５を第２基板２の側に引き付けられる限り、直流電圧だけに限らず交流電圧を印加するようにしても良い。このような電界の形成は、第１電極６ａ及び第２電極６ｂに電圧を印加して行っても、穴開き部材１Ａを導電性材質にして電圧を印加して行っても、製造過程に臨時的に配置する電極によって行っても良い。なお、穴開き部材１Ａを導電性材質にする方法としては、穴開き部材１Ａの母材自体に導電材料（例えば、有機導電性膜）を用いる方法と、非導電材料の母材に導電層（例えば、ＩＴＯ（インジウム・ティン・オキサイド）の層）を積層する方法とがある。
【００４０】
またさらに、穴開き部材１Ａの下面に接着剤（例えば、ＵＶ硬化型接着剤）を予め塗布しておいて、その接着剤によって穴開き部材１Ａを隔壁部材３に接着するようにしても良い。穴開き部材１Ａの母材自体に接着性を持たせておいても良い（例えば、熱融着フィルム）。
【００４１】
また、穴開き部材１Ａを隔壁部材３に完全に接着するまでは、穴開き部材１Ａと隔壁部材３とが離れて帯電粒子５が漏出してしまわないように注意する必要がある。
【００４２】
次に、本実施の形態の効果について説明する。
【００４３】
本実施の形態によれば、製造段階（特に、画素を密閉する際）において帯電粒子５が画素から流れ出てしまわないようにすることができる。そして、帯電粒子の濃度の制御性を向上し、また帯電粒子を定量的に配置することが容易になり、その結果として生産性の向上の効果がある。
【００４４】
【実施例】
以下、実施例に沿って本発明を更に詳細に説明する。
【００４５】
（実施例１）
本実施例では図１に示す構造の電気泳動表示装置（光変調装置）を図３に示す方法により作製した。
【００４６】
まず、第２基板２には厚さ０．１ｍｍのステンレス基板を使用し、その表面には、多数の第１電極６ａをマトリクス状に形成し、これらの第１電極６ａを覆うようにアクリル樹脂層７を形成した。なお、第１電極６ａには、光反射率の高いアルミニウムを用い、光反射散乱層を兼用させた。そして、このアクリル樹脂層７の表面には、画素Ａと画素Ａとの間に相当する位置に第２電極６ｂや隔壁３を形成し、各画素には絶縁性液体４や帯電粒子５をそれぞれ配置した。なお、第１電極上のアクリル樹脂や第２電極６ｂの表面は透明なノルボルネン樹脂で覆った。また、第２電極６ｂは全画素のものを電気的に接続して、同一電位に保持できるようにした。さらに、隔壁３の幅を８μｍとし、高さを２０μｍとした。またさらに、絶縁性液体４には、荷電制御剤としてコハク酸イミド（商品名：ＯＬＯＡ１２００、シェブロン社製）を含有させたイソパラフィン（商品名：アイソパー，エクソン社製）を用い、帯電粒子５には粒径１〜２μｍ程度のカーボンブラックを含有したポリスチレン−ポリメチルメタクリレート共重合体樹脂を用いた。この帯電粒子５は、絶縁性液体中では負極性を示した。また、１つの画素Ａの大きさは２４０μｍ×８０μｍとし、画素数は２００×６００とした。
【００４７】
その後、絶縁性液体４の上方から穴開き部材１Ａをゆっくりと降下させていった。この穴開き部材１Ａには、厚さが５μｍのポリカーボネート製のものを用いた。なお、この穴開き部材１Ａは、１つの画素に２つの割合となるように合計２４万個の穴部Ｅを形成し、各穴部Ｅの直径は１μｍφとした。また、穴開き部材１Ａの下面には、厚さ０．１μｍのＵＶ硬化型接着層（不図示）を予め形成しておいた。
【００４８】
そして、この穴開き部材１Ａを、隔壁３に接触する位置まで緩やかに降下させたところ、余剰の絶縁性液体４は穴開き部材１Ａの上側に溢れ出たが、帯電粒子５は流れ出なかった。
【００４９】
その後、溢れ出た絶縁性液体４を除去し、ＵＶ光を照射した。このＵＶ光照射によって穴開き部材１ＡのＵＶ硬化型接着層が硬化されて、穴開き部材１Ａが隔壁３に接着された。次に、閉塞部材１Ｂを穴開き部材１Ａに載置し、それらを接着した。なお、この閉塞部材１Ｂには、厚さ２００μｍのガスバリヤ層が形成されているＰＥＴを使用した。
【００５０】
本実施例によれば、帯電粒子５の他の画素への移動を防止し、画像品質を良好にできた。
【００５１】
（実施例２）
本実施例では、図４に示す方法により電気泳動表示装置を作製した。なお、作製した電気泳動表示装置は、１つの画素の大きさを５ｍｍ×５ｍｍとし、画素数を４つとした。また、隔壁３の幅は２０μｍとし、高さは３０μｍとした。さらに、第２基板２には厚さ１．１ｍｍのガラス基板を使用し、第１電極６ａには光反射率の大きい銀を用い、光反射散乱層を兼用させた。
【００５２】
また、穴開き部材１Ａには、厚さ２μｍのノルボルネン製部材に、厚さ０．０１μｍの透明電極層ＩＴＯを積層したものを用いた。なお、この穴開き部材１Ａには、１つの画素に１つの割合となるように合計４つの穴部Ｅを形成しておいた。また、穴部Ｅの直径は１ｍｍΦとした。さらに、この穴開き部材１Ａの上面には吸液部材としての発泡ウレタン板２０を載置した。その他の構成は実施例１と同様とした。
【００５３】
また、電気泳動表示装置の製造に際しては、これらの穴開き部材１Ａ及び発泡ウレタン板２０を絶縁性液体４の上方からゆっくりと降下させた。その結果、余剰の絶縁性液体４は発泡ウレタン板２０にて吸い取られたが、帯電粒子５は流れ出なかった。
【００５４】
そして、その後、発泡ウレタン板２０を除去し、閉塞部材１Ｂを穴開き部材１Ａに載置し、それらを接着した。その他の製造方法は実施例１と同じとした。
【００５５】
本実施例によれば、帯電粒子５の他の画素への移動を防止し、画像品質を良好にできた。
【００５６】
（実施例３）
本実施例では、図５に示す方法により電気泳動表示装置を作製した。なお、隔壁３の幅は５μｍとし、高さは２０μｍとした。その他の構成は実施例１と同様とした。
【００５７】
また、穴開き部材１Ａには、厚さ５μｍのノルボルネン製部材を用いた。なお、この穴開き部材１Ａには、１つの画素に５つの割合となるように合計６０万個の穴部Ｅを形成し、各穴部Ｅは、１０μｍ×５０μｍの四角形とした。また、穴開き部材１Ａの下面には、厚さ０．１μｍの熱硬化型接着層（不図示）を予め形成しておいた。さらに、この穴開き部材１Ａの上面には吸液部材としての発泡ウレタン板３０，３１を載置した。なお、発泡ウレタン板３０の厚みは１ｍｍとし、発泡ウレタン板３１の厚みは１００μｍとした。
【００５８】
また、電気泳動表示装置の製造に際しては、これらの穴開き部材１Ａ及び発泡ウレタン板３０，３１を絶縁性液体４の上方からゆっくりと降下させたが、その際、第１電極６ａには、＋１０Ｖ、第２電極６ｂには０Ｖを印加しておいた。その結果、余剰の絶縁性液体４は発泡ウレタン板３０，３１にて吸い取られたが、帯電粒子５は流れ出なかった。
【００５９】
そして、その後、上側の発泡ウレタン板３０だけを除去し、加熱により発泡ウレタン板３１を隔壁３に接着した。最後に、閉塞部材であるＵＶ硬化樹脂を発泡ウレタン板３１に塗布し、バーコーターで平滑面を形成し、ＵＶ光照射によって樹脂を硬化させた。
【００６０】
本実施例によれば、上述した各実施例と同様の効果が得られた。
【００６１】
（実施例４）
本実施例では、実施例１と同様の電気泳動表示装置を、以下の方法により作製した。なお、隔壁３の幅は５μｍとし、高さは２０μｍとした。また、穴開き部材１Ａを貼り付ける際に、隔壁３の上面には厚さ５μｍのセルロースを塗布した。さらに、帯電粒子５及び絶縁性液体４の供給はノズルを用いて行った。また、穴開き部材１Ａには、フレキシブルな材質のものを用い、１つの画素に２つの割合となるように合計２４万個の穴部Ｅを形成しておいた。この穴部Ｅの直径は３μｍΦとした。
【００６２】
また、この穴開き部材１Ａの接着に際しては、予め一辺を第２基板２に接着した状態で押圧ローラーを回転移動することとした。この際、第１電極６ａには、＋１０Ｖ、第２電極６ｂには０Ｖを電圧を印加して、帯電粒子５を第２基板２の側に引き付けておいた。これにより、帯電粒子５は各凹部内に残り、流れ出ることはなかった。また、隔壁上面のセルロースは絶縁性液体４を弾くため、凹部内の絶縁性液体４表面は盛り上がることとなった。その後、穴開き部材１Ａの全周を第２基板２に接着し、穴開き部材１Ａの上面に閉塞部材１Ｂを貼り付けた。その他の構成や製造条件は実施例１と同様とした。
【００６３】
本実施例によれば、帯電粒子５の他の画素への移動を防止し、画像品質を良好にできた。
【００６４】
（実施例５）
本実施例では、図６（ｂ） に示す構造の電気泳動表示装置を以下の方法により作製した。なお、作製した電気泳動表示装置は、１つの画素の大きさを１０３μｍ×１０３μｍとし、画素数は２００×６００とした。また、隔壁３の幅は５μｍとし、その高さは２０μｍとした。さらに、第２基板２には厚さ０．１ｍｍのＰＥＴ基板を使用し、第１電極６ａにはアルミニウムを用い、光反射散乱層を兼用させた。また、絶縁性液体４には、荷電制御剤としてコハク酸イミドを含有させたイソパラフィン（商品名：アイソパー、エクソン社製）を用い、帯電粒子５には粒径２〜３μｍのカーボンブラックを含有したポリスチレンーポリメチルメタクリレート共重合体樹脂を用いた。
【００６５】
ところで、第１基板１には、１つの画素に４個の割合となるように穴部Ｅを形成しておき（図６（ａ） には１つずつのみ図示）、穴部Ｅの径は約１μｍとした。この第１基板１は、透明なシリコーン樹脂からなり、
・ 絶縁性液体４であるイソパラフィンに浸漬されていない状態（つまり、浸漬される前）で穴部Ｅを有し、
・ イソパラフィンに浸漬されることによって膨潤し、その浸漬後には穴部Ｅが経時的に膨潤して自己的に閉塞されるようになっている（図６（ａ） （ｂ） 参照）。つまり、本実施例においては、第１基板１が、穴開き部材としての機能、及び閉塞部材としての機能の両方を発揮する（穴開き部材と閉塞部材とが同一の物体である）ようになっている。
【００６６】
まず、第２基板２の表面には多数の第１電極６ａをマトリクス状に形成し、これらの第１電極６ａを覆うようにアクリル樹脂層７を形成した。そして、このアクリル樹脂層７の表面には、実施例１と同様に、第２電極６ｂや隔壁３を形成し、各画素には絶縁性液体４や帯電粒子５をそれぞれ配置した。なお、第１電極６ａ上のアクリル樹脂７や第２電極６ｂの表面は透明なノルボルネン樹脂で被覆した。
【００６７】
その後、絶縁性液体４の上方から穴部Ｅを有する第１基板１をゆっくりと降下させた（図６（ａ） 参照）。すると、この第１基板１の穴部Ｅを通って、余剰な絶縁性液体４が徐々に第１基板１の上面に出てきたが、帯電粒子５は流れ出なかった。この余剰な液体を適宜除去しながら１時間程度経過したところで、第１基板１の穴部Ｅは自己的に閉塞した（図６（ｂ） 参照）。
【００６８】
穴部Ｅが閉塞した後に、第１基板１の表面に残った余剰な絶縁性液体４をきれいに除去し、表面を乾燥させた。
【００６９】
本実施例によれば、製造工程において帯電粒子の他の画素への移動を防止して、注入初期の帯電粒子の分布を維持できるので、表示斑を抑制した品質の良い表示を行うことができた。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、製造段階（特に、画素を密閉する際）において帯電粒子が画素から流れ出てしまわないようにすることができる。そして、帯電粒子の濃度の制御性を向上し、また帯電粒子を定量的に配置することが容易になり、その結果として生産性の向上の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光変調装置の作用を説明するための図。
【図２】穴開き部材の平面形状を示す図。
【図３】本発明に係る光変調装置の製造方法の一例を示す模式図。
【図４】本発明に係る光変調装置の製造方法の一例を示す模式図。
【図５】本発明に係る光変調装置の製造方法の一例を示す模式図。
【図６】本発明に係る光変調装置の製造方法の一例を示す模式図。
【符号の説明】
１ 第１基板
１Ａ 穴開き部材
１Ｂ 閉塞部材
２ 第２基板
３ 隔壁（隔壁部材）
４ 絶縁性液体（液体）
５ 帯電粒子
６ａ 第１電極
６ｂ 第２電極
Ｅ 穴部
Ｇ 凹部
Claims (10)
- 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、これらの基板の間に配置されて画素を仕切る隔壁部材と、該画素に配置された液体及び複数の帯電粒子と、該画素に配置される第１電極及び第２電極と、を備え、これらの電極の間に電圧を印加することに基づき前記帯電粒子を移動させて画像表示や光スイッチングを行う光変調装置において、
前記第１基板が、前記隔壁部材に接するように配置されると共に穴部を有する穴開き部材と、該穴部を閉塞するように配置される閉塞部材と、によって構成された、
ことを特徴とする光変調装置。 - 前記第１基板が、穴開き部材としての機能、及び閉塞部材としての機能の両方を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の光変調装置。 - 前記穴開き部材の穴部は、画素に１つずつ以上配置されるような密度で形成された、
ことを特徴とする請求項１に記載の光変調装置。 - 前記穴開き部材及び前記閉塞部材が透明であり、それらの屈折率がほぼ等しい、
ことを特徴とする請求項１に記載の光変調装置。 - 前記穴開き部材の屈折率と前記閉塞部材の屈折率との差が０．１以下である、
ことを特徴とする請求項４に記載の光変調装置。 - 前記穴開き部材は、前記隔壁部材の高さよりも薄い、
ことを特徴とする請求項１に記載の光変調装置。 - 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、これらの基板の間に配置されて画素を仕切る隔壁部材と、該画素に配置された液体及び複数の帯電粒子と、該画素に配置される第１電極及び第２電極と、を備えた光変調装置を製造する、光変調装置の製造方法において、
前記第２基板に前記隔壁部材を形成する工程と、
前記第２基板と前記隔壁部材とによって形成される凹部に前記液体や前記帯電粒子を配置する工程と、
前記穴開き部材を前記隔壁部材に押し付けて前記帯電粒子を前記凹部内に封止する工程と、
前記穴開き部材の穴部を閉塞するように閉塞部材を配置する工程と、
を備えたことを特徴とする光変調装置の製造方法。 - 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、これらの基板の間に配置されて画素を仕切る隔壁部材と、該画素に配置された液体及び複数の帯電粒子と、該画素に配置される第１電極及び第２電極と、を備えた光変調装置を製造する、光変調装置の製造方法において、
前記第１基板には、前記液体に浸漬されていない状態で穴部を有し、前記液体に浸漬されることによって穴部が閉塞される材質のものを用い、
前記第２基板に前記隔壁部材を形成する工程と、
前記第２基板と前記隔壁部材とによって形成される凹部に前記液体や前記帯電粒子を配置する工程と、
穴部を有した状態の前記第１基板を前記隔壁部材に押し付けて前記帯電粒子を前記凹部内に封止する工程と、
該隔壁部材に押し付けた状態の第１基板が前記液体に浸漬されることに基づき前記穴部が閉塞される工程と、
を備えたことを特徴とする光変調装置の製造方法。 - 前記穴開き部材は、上面に吸液部材を配置した状態で前記隔壁部材に押し付け、該吸液部材によって溢れ出て来た液体を除去する、
ことを特徴とする請求項７或は８に記載の光変調装置の製造方法。 - 前記穴開き部材に接着剤を塗布しておいて、該接着剤によって該穴開き部材を前記隔壁部材に接着する、
ことを特徴とする請求項７或は８に記載の光変調装置の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003050000A JP2004070273A (ja) | 2002-06-11 | 2003-02-26 | 光変調装置、及び光変調装置の製造方法 |
| US10/454,468 US6816303B2 (en) | 2002-06-11 | 2003-06-05 | Optical modulator and method of manufacturing the same |
| CNA031425119A CN1467556A (zh) | 2002-06-11 | 2003-06-10 | 光调制装置及光调制装置的制造方法 |
| KR10-2003-0037482A KR100511060B1 (ko) | 2002-06-11 | 2003-06-11 | 광변조 장치 및 그 제조방법 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002170572 | 2002-06-11 | ||
| JP2003050000A JP2004070273A (ja) | 2002-06-11 | 2003-02-26 | 光変調装置、及び光変調装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004070273A true JP2004070273A (ja) | 2004-03-04 |
Family
ID=30002221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003050000A Pending JP2004070273A (ja) | 2002-06-11 | 2003-02-26 | 光変調装置、及び光変調装置の製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6816303B2 (ja) |
| JP (1) | JP2004070273A (ja) |
| KR (1) | KR100511060B1 (ja) |
| CN (1) | CN1467556A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101303901B (zh) * | 2007-05-09 | 2010-12-08 | 明基电通信息技术有限公司 | 升降转动机构及应用其的显示装置 |
| US8436370B2 (en) | 2008-12-31 | 2013-05-07 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Optical modulator with pixelization patterns |
| JP2013222090A (ja) * | 2012-04-17 | 2013-10-28 | Seiko Epson Corp | 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 |
| JP2013222088A (ja) * | 2012-04-17 | 2013-10-28 | Seiko Epson Corp | 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 |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4572509B2 (ja) * | 2003-06-11 | 2010-11-04 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像表示媒体及び画像表示媒体の製造方法 |
| WO2005071479A1 (ja) * | 2004-01-21 | 2005-08-04 | Sharp Kabushiki Kaisha | 表示装置およびその製造方法 |
| JP4591022B2 (ja) * | 2004-09-30 | 2010-12-01 | ブラザー工業株式会社 | 画像表示媒体及び画像表示媒体の製造方法 |
| JP2007086461A (ja) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Brother Ind Ltd | 表示媒体の製造方法および表示媒体 |
| US7729038B2 (en) * | 2005-10-24 | 2010-06-01 | Bridgestone Corporation | Method of manufacturing information display panel |
| JP5577646B2 (ja) * | 2009-01-09 | 2014-08-27 | セイコーエプソン株式会社 | 電気泳動表示装置、電子機器、電気泳動表示装置の製造方法 |
| KR101544589B1 (ko) * | 2009-01-14 | 2015-08-13 | 삼성전자주식회사 | 유전 영동을 이용하는 디스플레이 장치 및 이의 제조방법 |
| KR101036439B1 (ko) * | 2009-05-06 | 2011-05-23 | 삼성전기주식회사 | 전자종이 표시소자 및 그 제조방법 |
| KR101800647B1 (ko) * | 2010-10-13 | 2017-11-24 | 엘지디스플레이 주식회사 | 전기영동 표시장치와 이의 제조방법 |
| US9122143B2 (en) * | 2012-06-07 | 2015-09-01 | Mindflow Llc | Dynamically variable graphic material using electrostatically attracted particles |
| JP6508656B2 (ja) * | 2014-03-18 | 2019-05-08 | Ｔｉａｎｍａ Ｊａｐａｎ株式会社 | 調光素子及びスマートガラス |
| KR102251512B1 (ko) | 2016-07-11 | 2021-05-17 | 한국전자통신연구원 | 광변조 소자 |
| WO2022108999A1 (en) * | 2020-11-19 | 2022-05-27 | Nitto Denko Corporation | Improved transparency of polymer walled devices and methods of making the same |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3612758A (en) * | 1969-10-03 | 1971-10-12 | Xerox Corp | Color display device |
| JPH01248183A (ja) | 1988-03-30 | 1989-10-03 | Nippon Mektron Ltd | 電気泳動表示装置及びその製造法 |
| WO1994028202A1 (en) * | 1993-05-21 | 1994-12-08 | Copytele, Inc. | Methods of preparing electrophoretic dispersions containing two types of particles with different colors and opposite charges |
| US6271823B1 (en) * | 1998-09-16 | 2001-08-07 | International Business Machines Corporation | Reflective electrophoretic display with laterally adjacent color cells using a reflective panel |
| JP2001188269A (ja) * | 1999-10-22 | 2001-07-10 | Ricoh Co Ltd | 電気泳動表示方法、表示用液、表示用粒子、表示媒体、表示装置及び可逆表示体 |
-
2003
- 2003-02-26 JP JP2003050000A patent/JP2004070273A/ja active Pending
- 2003-06-05 US US10/454,468 patent/US6816303B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-06-10 CN CNA031425119A patent/CN1467556A/zh active Pending
- 2003-06-11 KR KR10-2003-0037482A patent/KR100511060B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101303901B (zh) * | 2007-05-09 | 2010-12-08 | 明基电通信息技术有限公司 | 升降转动机构及应用其的显示装置 |
| US8436370B2 (en) | 2008-12-31 | 2013-05-07 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Optical modulator with pixelization patterns |
| JP2013222090A (ja) * | 2012-04-17 | 2013-10-28 | Seiko Epson Corp | 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 |
| JP2013222088A (ja) * | 2012-04-17 | 2013-10-28 | Seiko Epson Corp | 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 |
| US9470948B2 (en) | 2012-04-17 | 2016-10-18 | Seiko Epson Corporation | Electrophoretic display base having porous lid |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100511060B1 (ko) | 2005-08-30 |
| KR20030095362A (ko) | 2003-12-18 |
| US6816303B2 (en) | 2004-11-09 |
| CN1467556A (zh) | 2004-01-14 |
| US20040057104A1 (en) | 2004-03-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2004070273A (ja) | 光変調装置、及び光変調装置の製造方法 | |
| JP4416380B2 (ja) | 電気泳動表示装置およびその駆動方法 | |
| US20030048521A1 (en) | Electrophoretic display device | |
| US20030206329A1 (en) | Apparatus and process for producing electrophoretic device | |
| US7706051B2 (en) | Display medium and method of manufacturing display medium | |
| US7184196B2 (en) | Process for producing electrophoretic display | |
| JP2003344881A (ja) | 電気泳動表示装置 | |
| KR100553055B1 (ko) | 전기영동 표시장치 | |
| JP2008051881A5 (ja) | ||
| JP2003005226A (ja) | 電気泳動表示装置 | |
| US8183757B2 (en) | Display element | |
| JP2003295234A (ja) | 多色表示パネル及びその製造方法 | |
| JP4508322B2 (ja) | 表示装置 | |
| US6950226B2 (en) | Process for producing electrophoretic display device | |
| JP3492237B2 (ja) | 表示装置の製造方法 | |
| JP2009271387A (ja) | 電気泳動表示装置およびその製造方法 | |
| JP3927897B2 (ja) | 表示素子の製造方法 | |
| JP2004151553A (ja) | 電気泳動表示装置の製造方法 | |
| JP2004287188A (ja) | 電気泳動表示装置 | |
| JP3715907B2 (ja) | 電気泳動表示装置 | |
| JP2004177950A (ja) | 電気泳動表示装置 | |
| JP3501679B2 (ja) | 表示装置の製造方法 | |
| JP2003330049A (ja) | 電気泳動表示装置、該電気泳動表示装置の駆動方法、及び該電気泳動表示装置の製造方法 | |
| JP2004294716A (ja) | 電気泳動表示装置の製造方法 | |
| JP2008170633A (ja) | 電気泳動表示パネルの隔壁の製造方法及び、電気泳動表示パネル |