JP2004163818A - 電気泳動表示装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】マイクロカプセルの配置作業の困難化を解消する。
【解決手段】図示の電気泳動表示装置を作製する場合、第１基板１ａに第１電極３ａを形成し、その上にマイクロカプセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂをインクジェット装置等によって配置する。その後、各マイクロカプセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの殻部２３を赤青緑にそれぞれ着色し、最後に第２基板１ｂを貼り付けてマイクロカプセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを封止する。この製造工程においては、マイクロカプセルの着色を、マイクロカプセルを基板に配置した後に行うようにしたため、その配置作業自体は簡単になる。
【選択図】 図１
【解決手段】図示の電気泳動表示装置を作製する場合、第１基板１ａに第１電極３ａを形成し、その上にマイクロカプセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂをインクジェット装置等によって配置する。その後、各マイクロカプセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの殻部２３を赤青緑にそれぞれ着色し、最後に第２基板１ｂを貼り付けてマイクロカプセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを封止する。この製造工程においては、マイクロカプセルの着色を、マイクロカプセルを基板に配置した後に行うようにしたため、その配置作業自体は簡単になる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気泳動粒子を液体中で移動させて表示を行なう電気泳動表示装置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。
【０００３】
中でも液晶表示装置は、液晶分子の配列を電気的に制御し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、これらの液晶表示装置では、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という点や、光源のちらつき・低輝度等から生じる視覚へ負担が未だ十分に解決されていない。この為、低消費電力以外にも、視覚への負担の少なくする観点を重視した表示装置の研究が盛んに検討されている。
【０００４】
そこで、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されている。その１つとして、着色粒子（以下、電気泳動粒子と称する）を分散した液体（以下、分散媒とする）に電場を加えて電気泳動現象により粒子の移動を行い、表示効果を得る電気泳動表示装置が知られている。このような装置は電気泳動表示パネルとその駆動手段とから構成される。電気泳動表示パネルは、少なくとも片方が透明である一対の基板の間に電気泳動表示媒体を挟持し、前記基板の一方あるいは双方に設けた電極により前記の表示媒体に電界を印加して電気泳動粒子の分布を変化させることにより、表示効果を得るものが一般的である。
【０００５】
ところで、電気泳動粒子を分散させる分散媒は、液体を主成分とするため、表示パネルからの流出や揮発を防止することが必要である。そのため、かかる分散媒をマイクロカプセル中に封入するようにしたものが提案されている。その場合、
・ 主に、界面重合法、ｉｎ ｓｉｔｕ 重合法、相分離法（コアセルベーション法）のいずれかの方法によってマイクロカプセルを製造し、
・ そのマイクロカプセルをバインダ樹脂と混合して樹脂組成物を作製し、
・ その樹脂組成物を、ロールコーター法、ロールラミネーター法、スクリーン印刷法、スプレー法等によって基板に塗布する
という方法が一般的に採られていた。
【０００６】
なお、このようなマイクロカプセルを用いることで、多色表示をする電気泳動表示装置を作製することが可能である。そのためには、電気泳動粒子や、その電気泳動粒子とは異なる色に着色された分散液を用いることが一般的である。さらに、この電気泳動表示装置に液晶表示装置に使われているカラーフィルター層を設けることにより、多色表示装置を作製する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平２−１４６０１９号公報
【特許文献２】
特開２０００−０３５７６９号公報
【特許文献３】
特開平１１−２８６１１３号公報
【特許文献４】
特開２００１−２３２１７８号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述したようなマイクロカプセルの配置方法では、配置しようとする表示色の種類分のマイクロカプセルを予め（つまり、基板に配置する前の段階で）作製しておく必要があり、多色表示する電気泳動表示パネルを作製する時に、その製造プロセスが煩雑になるという問題があった。
【０００９】
このような問題を回避する方法としては、
・ インクジェット装置を用い所定の位置に１つずつマイクロカプセルを配置する方法（例えば、特許文献２参照）や、
・ インクジェット装置で電気泳動粒子を含む表示材料を所定の位置に配置する方法（例えば、特許文献３参照）や、
・ マイクロカプセルの構成要素をインクジェット装置により供給する方法（例えば、特許文献４参照）
が提案されているが、インクジェット装置によりマイクロカプセルを確実に所望の位置に供給することは、高精細表示パネルになればなる程、技術的に非常に難しいものである。また、大型高精彩表示パネルでは膨大な数のマイクロカプセルを所定位置に配置する必要が生じ、ノズルから１個ずつマイクロカプセルを供給する方法では表示パネルの作製に時間を要する問題がある。さらに、カラーフィルター層を設けた電気泳動表示装置では、マイクロカプセルを駆動する電極、駆動されるマイクロカプセル、カラーフィルターの画素の位置を厳密に、順次合わせる必要があり、製造プロセス上、複雑となる。
【００１０】
そこで、本発明は、これらの問題を回避する電気泳動表示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、電気泳動粒子及び分散媒を有すると共に前記基板の間隙に配置された複数のマイクロカプセルと、これらのマイクロカプセルを挟み込むように配置された第１電極及び第２電極と、を備えた電気泳動表示装置の製造方法において、
前記複数のマイクロカプセルを前記第１基板に配置する工程と、
前記マイクロカプセルを配置した領域を着色する工程と、
前記第１基板に前記第２基板を貼り付けて前記マイクロカプセルを封止する工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図６を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００１３】
本発明が適用されて製造される電気泳動表示装置は、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１ａ及び第２基板１ｂを備えており、これらの基板１ａ，１ｂの間隙には複数のマイクロカプセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂが配置されている。各マイクロカプセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂは複数の電気泳動粒子（図５の符号２０参照）と分散媒（図５の符号２１参照）とを有している。なお、これらのマイクロカプセルを区別する必要があるときは符号２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを付して区別し、区別する必要が無いときは単に符号“２”を付すこととする。
【００１４】
また、これらのマイクロカプセル２を挟み込むように第１電極３ａ及び第２電極３ｂが配置されている。
【００１５】
［マイクロカプセル］
上述したマイクロカプセル２は、
・ （１つのマイクロカプセルが各画素に対応した色に塗り分けられるならば）複数の画素に跨るように配置されていても、
・ 各画素に１つずつ配置されていても、
・ 図２に示すように、各画素に複数個ずつ配置されていても、
良い。
【００１６】
また、マイクロカプセルの粒径は、１０μｍ〜２００μｍであればよく、好ましくは１０μｍ〜１００μｍ、より好ましくは２０μｍ〜８０μｍである。また、得られたマイクロカプセルは必要に応じて、分級をしても良い。
【００１７】
［電気泳動粒子］
上述した電気泳動粒子２０は着色され帯電されているが、
・ 同一マイクロカプセル内の電気泳動粒子を同一色に着色し同一極性に帯電させても（つまり、同一マイクロカプセル内の電気泳動粒子の種類を１種類としても）、
・ 一の色に着色され一の極性に帯電された電気泳動粒子と、他の色に着色され他の極性に帯電された電気泳動粒子とを同一マイクロカプセル内に混合しても（つまり、同一マイクロカプセル内の電気泳動粒子の種類を２種類としても）、
良い。すなわち、
・ 正極性に帯電されると共に任意の色に着色された電気泳動粒子と、
・ 負極性に帯電されると共に他の色に着色された電気泳動粒子と
を同じマイクロカプセル２に入れておき、これらの電気泳動粒子の移動によって異なる色を表示するようにしても良い（詳細は図６にて説明する）。
【００１８】
なお、電気泳動粒子２０はどのような色に着色しても良いが、白色のみ、黒色のみ、白色と黒色の２種類を混在させた系、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色から任意に選択された色（系）、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４色から任意に選択された色（系）が良い。
【００１９】
電気泳動粒子はポリマー微粒子のような有機材料、顔料などの無機材料、これらの混在系及び有機無機ハイブリット材料など、公知のものであれば良く特に限定はしない。しかし、好ましくは白色や黒色、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｃ、Ｍ、Ｙなどの顔料が望ましい。白色粒子としては、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化鉛、酸化スズ、硫酸マグネシウム、シリカ等を用いることができ、黒色粒子として、カーボンブラック、アニリンブラック、マンガンフェライトブラック、コバルトフェライトブラック等を用いることができる。また各原色系顔料としては、カドミウムレッド、キナクリドンレッド、レーキレッド、ブリリアントカーミン、マダーレーキ等の赤色顔料、ダイアモンドグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、ピグメントグリーンＢ等の緑色顔料、コバルトブルー、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー等の青色顔料、ハンザイエロー、カドミウムイエロー、ファストイエロー、ジスアゾイエロー、チタンイエロー、黄色酸化鉄、黄鉛、ハンザイエロー、ジスアゾイエロー等の黄色顔料を用いることができる。
【００２０】
また、粒子の表面を公知の樹脂や公知の電荷を制御する材料で被覆することによって、電気泳動粒子として用いても良い。また、電気泳動粒子の粒径は０．０１〜１０μｍが好ましく、より好ましくは０．１〜６μｍである。さらに、電気泳動粒子の濃度は、１〜３０質量％が好ましい。
【００２１】
［分散媒］
分散媒２１は透明としても着色しておいても良いが、着色する場合は、電気泳動粒子とは異なる色にする必要がある。
【００２２】
高絶縁性でしかも無色透明な分散媒としては、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、ドデシルベンゼン等の芳香族炭化水素、ヘキサン、シクロヘキサン、ケロシン、ノルマルパラフィン、イソパラフィンなどの脂肪族炭化水素、クロロホルム、ジクロロメタン、ペンタクロロエタン、１、２−ジブロモエタン、１、１、２、２−テトラブロモエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、トリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン等のハロゲン化炭化水素、天然又は合成の各種の油等を使用でき、これらを１種だけ用いても、これらを２種以上で混合して用いても良い。また、分散媒には、必要に応じて、電荷調整剤、分散剤、潤滑剤、安定化剤などを添加すると良い。
【００２３】
分散媒を着色する場合には油溶染料を用いることができる。これらの油溶染料として、アゾ染料、アントラキノン染料、キノリン染料、ニトロ染料、ニトロソ染料、ペノリン染料、フタロシアニン染料、金属錯塩染料、ナフール染料、ベンゾキノン染料、シアニン染料、インジゴ染料、キノイミン染料等の油溶染料が好ましく、これらを組み合せて使用しても良い。
【００２４】
例えば、以下の油溶染料を挙げることができる。バリファーストイエロー（１１０１、１１０５、３１０８、４１２０）、オイルイエロー（１０５、１０７、１２９、３Ｇ、ＧＧＳ）、バリファーストレッド（１３０６、１３５５、２３０３、３３０４、３３０６、３３２０）、オイルピンク３１２、オイルスカーレット３０８、オイルバイオレット７３０、バリファーストブルー（１５０１、１６０３、１６０５、１６０７、２６０６、２６１０、３４０５、）、オイルブルー（２Ｎ、ＢＯＳ、６１３）、マクロレックスブルーＲＲ、スミプラストグリーンＧ、オイルグリーン（５０２、ＢＧ）等であり、油溶染料の濃度は０．３〜３．５質量％が好ましい。
【００２５】
［マイクロカプセルの殻部（図５に符号２３で示す壁の部分）］
マイクロカプセルの殻部（壁）を形成する材料（壁材料）としては、芯となる電気泳動粒子や分散媒などを被膜でき、光を十分に透過させるような無色透明な材料が挙げられる。壁材料の一例としては尿素樹脂、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、ポリウレタン、ポリ尿素−ポリウレタン、ポリアミド、ポリエステル、ポリスルホンアミド、ポリカーボネート、ポリスルフィネート、エポキシリ、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、酢酸ビニル、ゼラチン等が挙げられる。また、壁材料に溶解または分散する染料や顔料を加えても良い。
【００２６】
また、必要に応じて界面活性剤を添加していても良い。界面活性剤としては、高分子系の界面活性剤が好ましく、例えば、スチレン−無水マレイン酸やエチレン−無水マレイン酸等を使用することができる。界面活性剤の濃度は、１〜１０質量％が好ましい。
【００２７】
これらを加え、前記の界面重合法、ｉｎ ｓｉｔｕ 重合法、相分離法（コアセルベーション法）のいずれかの方法によってマイクロカプセルが製造される。
【００２８】
［間隙部材］
また、マイクロカプセル２が基板面に沿って移動（位置ズレ）することは好ましくないので、図３に示すように、マイクロカプセル２とマイクロカプセル２との間隙に間隙部材４を配置して、マイクロカプセル２の位置ズレを防止するようにすると良い。この間隙部材４Ｒ，４Ｇ，４Ｂには様々なもの（固体や液体）を用いることができるが、樹脂を用いることが好ましい。
【００２９】
［画像表示方法］
本実施の形態では第１電極３ａ及び第２電極３ｂの間に電圧を印加することに基きマイクロカプセル内の電気泳動粒子２０を移動させて表示を行うように構成されている。
【００３０】
例えば、電気泳動表示装置に任意の文字を自由に表示させるようにするのではなくて、ある特定の文字を表示状態・非表示状態に切り替えるようにしても良い。図４は、その一例として「Ａ Ｂ Ｃ」の文字列を表示するようにしたものを示している。この文字列は、上述した「マイクロカプセル２を配置した領域」に元々着色（塗布）しておき、電気泳動粒子の移動によって表示状態或いは非表示状態にできるようになっている。かかる場合、第１電極３ａ及び第２電極３ｂは共通として、各画素の電気泳動粒子は同一方向に移動させれば良く、それらの電極を画素毎に独立な形状にしたり独立に制御したりする必要は無い。なお、表示される文字列は「マイクロカプセル２を配置した領域」の配色によって自由に設定することができる。例えば、グラデーションや多色表示が可能である。また、非文字部分にも電極を配置することにより非文字部分上のすべてのマイクロカプセルを駆動させて表示を行うことも可能である。このような実施形態は、広告宣伝媒体用、ＰＯＰ（Ｐｏｉｎｔ Ｏｆ Ｐｕｒｃｈａｓｅ ａｄｖｅｒｔｉｓｉｎｇ）用表示装置として使用可能である。
【００３１】
次に、マイクロカプセル内に入れる電気泳動粒子を１種類（つまり、全ての電気泳動粒子が同一色に着色され、同一極性に帯電されているケース）とした場合について説明する。
【００３２】
図５（ａ） に符号Ｅで示す方向に電界を与えると、電気泳動粒子２０はマイクロカプセル２の上側に移動し、同図（ｂ） に符号Ｅで示す方向に電界を与えると、電気泳動粒子２０はマイクロカプセル２の下側に移動する。いま、マイクロカプセル２の殻部２３を赤色に着色し、分散媒２１を黒色とし、電気泳動粒子２０を白色とすると、図５（ａ） の符号１０で示す側からマイクロカプセル２を観察すると、白色の電気泳動粒子２０によって光が反射されるため、該電気泳動粒子２０の手前にある殻部２３の赤色が視認される。また、図５（ｂ） の符号１０で示す側からマイクロカプセル２を観察すると、電気泳動粒子２０による光反射は起こらず、分散媒２１の黒色が視認されることとなる。
【００３３】
次に、マイクロカプセル内に入れる電気泳動粒子を２種類（つまり、正極性に帯電された白色電気泳動粒子と、負極性に帯電された黒色電気泳動粒子）とした場合について説明する。
【００３４】
図６（ａ） に符号Ｅで示す方向に電界を与えると、白色電気泳動粒子２０Ｗはマイクロカプセル２の上側に移動し、黒色電気泳動粒子２０Ｂはマイクロカプセル２の下側に移動する。また、同図（ｂ） に符号Ｅで示す方向に電界を与えると、白色電気泳動粒子２０Ｗはマイクロカプセル２の下側に移動し、黒色電気泳動粒子２０Ｂはマイクロカプセル２の上側に移動する。いま、マイクロカプセル２の殻部２３がシアンに着色され、分散媒２１が透明である場合、図６（ａ） の符号１０で示す側からマイクロカプセル２を観察すると、白色電気泳動粒子２０Ｗによって光が反射されるため該電気泳動粒子２０Ｗの手前にある殻部２３のシアンが視認される。また、図６（ｂ） の符号１０で示す側からマイクロカプセル２を観察すると、電気泳動粒子２０Ｂの黒色が視認される。
【００３５】
［画素］
画素の配置、形状は特に限定しないが、好ましくは表示面から見て、３〜１２の多角形（正多角形を含む）、円などがあげられる。また画素が多色化する場合、各色の配置の仕方も特に限定しない。
【００３６】
［基板］
基板１ａ，１ｂを形成する材料としては、ガラス、アルミナ、石英等のセラミックス、アルミニウム、チタン、ステンレス鋼等の金属、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリカーボネート（ＰＣ）等のプラスチックなどを挙げることができる。なお、単一の材料で機械的強度や耐溶剤性等を確保することが難しい場合には２種以上の材料を用いた積層構造にすると良い。例えば、プラスチックに金属やセラミックスの充填剤を加えてシート状に成型した“強化プラスチック基板”を使用すると良い。また、
・ 多孔性セラミックス製軽量基板の表面にプラスチック材料を被覆することにより液体透過性を改善した基板や、
・ 耐溶剤性の劣るプラスチックフィルムの表面にセラミックス材料を被覆して耐溶剤性を改善した基板
などを使用しても良い。ところで、画像観察者側に配置する基板は透明にする必要がある。
【００３７】
［電極］
電極は少なくとも一対あればよく、その形状や配置は特に限定しない。上述した第１電極３ａを前記第１基板１ａに配置し、第２電極３ｂを前記第２基板１ｂに配置すると良い。この電極の材料には特に制限はないが、アルミニウムやチタンなどの金属及びそれらのペースト状物、ＩＴＯなどの導電性金属酸化物、ポリアセチレンやポリアニリンなどの導電性高分子等を使用すると良い。これらは各画素を制御するためにパターン形成される。パターン形成の方法は公知のものであれば良く、例えば、印刷方法、フォトリソグラフィー法等が挙げられる。また、各第１電極３ａにスイッチ素子を接続しても良い。
【００３８】
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。
【００３９】
本発明に係る電気泳動表示装置の製造方法は、
▲１▼ 前記マイクロカプセル２を第１基板１ａに配置する工程（以下、“マイクロカプセル配置工程”とする）と、
▲２▼ 前記マイクロカプセル２を配置した領域を着色する工程（以下、“着色工程”とする）と、
▲３▼ 前記第１基板１ａに前記第２基板１ｂを貼り付けて前記マイクロカプセル２を封止する工程（以下、“封止工程”とする）と、
を備えている。
【００４０】
［マイクロカプセルの作製］
ところで、前記マイクロカプセルの作製法としては、主に、分散媒、電気泳動粒子、カプセル壁を形成する被覆物質、界面活性剤等を加えた後、界面重合法、ｉｎ ｓｉｔｕ 重合法、相分離法（コアセルベーション法）のいずれかの方法によって製造される。
【００４１】
［マイクロカプセル配置工程］
マイクロカプセル２を配置する方法としては、ドクターブレード法、ナイフブレード法、バーコート法やスピンコート法、スクリーン印刷やオフセット印刷などの印刷方法、インクジェット法、ディスペンサによる方法等があげられる。
【００４２】
また、マイクロカプセルを基板上の所望の位置に配置する場合、基板上の任意の位置に凹凸の形状を予めパタ−ン形成し、その中にマイクロカプセルを配置しても良い。凹凸形状は、特に限定されるものではない。
【００４３】
前記マイクロカプセル２の前記第１基板１ａへの配置は、前記マイクロカプセルを分散させた液媒体を前記第１基板１ａに塗布し、該液体を乾燥させることによって行うと良い。この液媒体は、少なくともカプセルが分散できる液が含まれていればよく、特に限定しない。従って、水や、アルコール、アセトンなどの有機溶媒以外にも、前述したような光透過性のバインダ樹脂（間隙部材）などを用いても良い。液媒体が水や有機溶媒の場合、マイクロカプセルを基板に展開後、乾燥させて揮発させる必要がある。
【００４４】
この光透過性のバインダ樹脂としては、水溶性のポリマーを挙げることができ、例えば、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、ポリエステル、アクリル樹脂、シリコーン樹脂等を用いることができる。また必要に応じて、この時点でカプセルの壁を着色する色素を加えても良い。これは例えば赤−白表示などの２色での表示を行なう場合や、マイクロカプセル配置工程及び着色工程を同時に行う場合に有効である。この時用いられる色素は顔料、染料のどちらでも良い。但し、顔料の際は液媒体及びバインダ樹脂中に分散し、染料の場合は少なくとも分散、好ましくは溶解することが必須である。染料の具体的な材料は、アゾ系、スチルベン系、チアゾール系、ジオキサジン系、フタロシアニン系の直接染料、アゾ系、アントラキノン系、トリフェニルメタン系、キサンテン系の酸染料、塩基染料、モノアゾ系、ジスアゾ系、アントラキノン系、フタロシアニン系、トリアリルメタン系の油溶染料、反応染料などがあげられる。顔料の具体的な材料は、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化鉛、酸化スズ、硫酸マグネシウム、シリカ、カーボンブラック、アニリンブラック、マンガンフェライトブラック、コバルトフェライトブラック、チタンイエロー、黄色酸化鉄、黄鉛等などの無機顔料を用いることができる。また各原色系顔料としては、カドミウムレッド、キナクリドンレッド、レーキレッド、ブリリアントカーミン、マダーレーキ等の赤色顔料、ダイアモンドグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、ピグメントグリーン等の緑色顔料、コバルトブルー、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー等の青色顔料、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、カドミウムイエロー、ファストイエロー、ジスアゾイエロー、ハンザイエロー、ジスアゾイエロー等の黄色顔料を用いることができる。
【００４５】
［着色工程］
前記マイクロカプセル２を配置した領域の着色は、
・ 図１や図２に示すようにマイクロカプセル自体（つまり、図５に符号２３で示す殻自体）を着色することにより達成しても、
・ マイクロカプセル２の外面（つまり、殻外面）を着色することにより達成しても、
・ マイクロカプセルを透明として、その内面を着色することにより達成しても、
・ 図３に示すように、マイクロカプセル２の間隙に配置した間隙部材４Ｒ，４Ｇ，４Ｂを着色することにより達成しても、
・ それらの方法を組み合せて達成しても、
良い。
【００４６】
また、図１乃至図３に示す電気泳動表示装置では、前記マイクロカプセル２を配置した領域に付す色は画素毎に異なるようにしている。かかる場合、
・ ３つの画素を赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）に塗り分けても、
・ ４つの画素をイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒色（Ｋ）に塗り分けても、
・ さらに他の色に塗り分けても、
良い。さらに、該マイクロカプセル２を配置した領域の着色は１色だけとしても（つまり、全ての画素を１色にしても）良い。
【００４７】
前記マイクロカプセル２を配置した領域の着色は、印刷法、インクジェット法、ディスペンサー法により行うと良い。
【００４８】
マイクロカプセルの着色は、マイクロカプセルの任意の領域に色素を塗布することにより達成される。このとき用いられる色素は顔料、染料のどちらでも良い。
【００４９】
染料の具体的な材料は、アゾ系、スチルベン系、チアゾール系、ジオキサジン系、フタロシアニン系の直接染料、アゾ系、アントラキノン系、トリフェニルメタン系、キサンテン系の酸染料、塩基染料、モノアゾ系、ジスアゾ系、アントラキノン系、フタロシアニン系、トリアリルメタン系の油溶染料、反応染料などがあげられる。顔料の具体的な材料は、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化鉛、酸化スズ、硫酸マグネシウム、シリカ、カーボンブラック、アニリンブラック、マンガンフェライトブラック、コバルトフェライトブラック、チタンイエロー、黄色酸化鉄、黄鉛等などの無機顔料を用いることができる。また各原色系顔料としては、カドミウムレッド、キナクリドンレッド、レーキレッド、ブリリアントカーミン、マダーレーキ等の赤色顔料、ダイアモンドグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、ピグメントグリーン等の緑色顔料、コバルトブルー、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー等の青色顔料、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、カドミウムイエロー、ファストイエロー、ジスアゾイエロー、ハンザイエロー、ジスアゾイエロー等の黄色顔料を用いることができる。
【００５０】
前記マイクロカプセルを着色する方法（つまり、任意の領域に色素を塗布する方法）としては、印刷法（オフセット印刷やスクリーン印刷等）またはインクジェット法、ディスペンサー法を用いると良い。複数の色素を塗布する際には、混色を防止することが必要である。
【００５１】
なお、マイクロカプセル配置工程と着色工程とを同時に行うようにしても良い。例えば、所望の色を発する色素とマイクロカプセルを分散させた液媒体を、必要な色の種類分だけ予め用意し、任意の領域にインクジェット法やオフセット印刷やスクリーン印刷等の印刷法等により基板上に塗布する方法である。必要な色の種類にかかわらずマイクロカプセルは同一のものを使用するため、製造工程が簡便のままである。この場合に用いる材料はこれまで前述した材料を用いてよい。
【００５２】
［封止工程］
これは第１基板上に配置されたマイクロカプセルの層を、第１基板で覆い、封止する工程である。この場合、マイクロカプセル間の隙間が出来る限りなくなるように、押圧下で２つの基板を封止しても良い。但し、押圧することで、着色されたマイクロカプセルが押し潰されて任意の領域より広い領域を占める可能性がある場合は、予めから着色領域を狭くしておき、押圧、封止をすることで任意の領域とマイクロカプセルの着色領域が合うようにするなどの工夫が必要である。
【００５３】
次に、本実施の形態の効果について説明する。
【００５４】
本実施の形態によれば、マイクロカプセルの配置工程の後に着色工程を実施するため、マイクロカプセルの配置作業が簡単となり、作業時間も短縮される。
【００５５】
【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。
【００５６】
（実施例１）
本実施例では、図１に示す電気泳動表示装置を作製した。
【００５７】
まず、厚さ２００μｍのＰＥＴフィルム（第１基板）１ａにアルミニウムを約０．２μｍの厚さに形成し、パターニングしてアルミ電極（第１電極）３ａを形成した。
【００５８】
次に、マイクロカプセル２を作製した。すなわち、
・ 白色電気泳動粒子として酸化チタン（デュポン社製 Ｔｉｐｒｕｅ Ｒ−１０４）、
・ 黒色電気泳動粒子としてチタンブラック（三菱化学（株）製 １３Ｍ−Ｔ）とを１：１の重量比に混ぜたものを、分散媒としてのトリクロロエチレンに１０重量％だけ混入した。次に、界面活性剤（オロナイトジャパン（株） ＯＬＯＡ１２００）を分散媒に０．５重量％混合した。
【００５９】
そして、このように作成した溶液を保護コロイド水溶液中に加え、攪拌して乳化させた。次に、炭酸ナトリウムを加えてｐＨを９にした後、尿素−ホルムアルデヒドプレポリマーを加え、さらに酢酸を加えてｐＨを５に調整した後、６０℃で２時間反応させた。その結果、分散液界面でプレポリマーが重合し、尿素樹脂の皮膜を形成した。このようにして、尿素樹脂を壁材とするマイクロカプセルのスラリーを得た。なお、粒径は４０μｍになるよう乳化条件を調整し、さらに粒径分布を調節するために、粒径が３０〜５０μｍになるように分級した。
【００６０】
このようにして作製したマイクロカプセルを１０重量％の割合となるように水に添加してマイクロカプセル分散液を調整した。そして、ブレードコ−ターを用いてそのマイクロカプセル分散液を基板に展開して乾燥させ、マイクロカプセル層を作製した（マイクロカプセル配置工程）。
【００６１】
一方では、Ａｃｉｄ Ｒｅｄ １４（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）を３重量％、ジエチレングリコール、プロピレングリコールをそれぞれ７．５重量％、イソプロピルアルコールを５重量％、界面活性剤を０．５重量％添加し、赤色水溶液を作製した。
【００６２】
これをＸ−ＹステージのＸ軸ステージにインクジェットプリンター（キヤノン（株）製 ＢＪＦ６００）のヘッドを取り付けたインクジェット装置を用い、任意の領域に所定の色を着色した．この後乾燥させ余分な水分を除去することで、色素をマイクロカプセルの壁材２３に染色、吸着させた（着色工程）。
【００６３】
また、厚さ２００μｍのＰＥＴフィルム（第２基板）１ｂには厚さ約０．１μｍのＩＴＯ（第２電極）３ｂを形成した。そして、これらのＰＥＴフィルム１ａ，１ｂを貼り合せて、マイクロカプセル２を封止した。
【００６４】
電圧印加手段を設けて電圧を印加した結果、赤色−黒色表示を行なう表示素子が得られた。しかも良好なコントラストのカラー表示ができた。
【００６５】
（実施例２）
本実施例では、図３に示す電気泳動表示装置を作製した。
【００６６】
まず、実施例１と同様の方法で、ＰＥＴフィルム１ａにアルミ電極３ａを形成した。
【００６７】
次に、マイクロカプセル２を作製した。但し、電気泳動粒子としては、黒色電気泳動粒子は用いずに白色電気泳動粒子として酸化チタン（デュポン社製 Ｔｉｐｒｕｅ Ｒ−１０４）だけを用い、分散媒には、黒色の油溶染料であるＳｕｄａｎ ｂｌａｃｋ ３（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）を３重量％含有したトリクロロエチレンを用いた。そして、分散媒には、白色電気泳動粒子及び界面活性剤（オロナイトジャパン（株） ＯＬＯＡ１２００）を１０重量％、０．５重量％混合した。
【００６８】
そして、このように作成した溶液を保護コロイド水溶液中に加え、攪拌して乳化させた。次に、炭酸ナトリウムを加えてｐＨを９にした後、尿素−ホルムアルデヒドプレポリマーを加え、さらに酢酸を加えてｐＨを５に調整した後、６０℃で２時間反応させた。その結果、分散液界面でプレポリマーが重合し、尿素樹脂の皮膜を形成した。このようにして、尿素樹脂を壁材とするマイクロカプセルのスラリーを得た。なお、粒径は４０μｍになるよう乳化条件を調整し、さらに粒径分布を調節するために、粒径が３０〜５０μｍになるように分級した。
【００６９】
このようにして作製したマイクロカプセルを１０重量％の割合となるように水に添加してマイクロカプセル分散液を調整した。そして、ブレードコ−ターを用いてそのマイクロカプセル分散液を基板に展開して乾燥させ、マイクロカプセル層を作製した。
【００７０】
一方では、ポリビニルアルコール１０重量％水溶液を作製し、そこにＡｃｉｄＲｅｄ １４（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）、Ａｃｉｄ Ｂｌｕｅ ４５（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）をそれぞれ３重量％添加し、赤色バインダ樹脂と青色バインダ樹脂を作製した。
【００７１】
次に、このマイクロカプセル層の上に任意のパターンが形成されている開口マスクを乗せ、赤色バインダ樹脂４Ｒをスキージを使いマイクロカプセル層に印刷した。その後、乾燥させ、次いで青色バインダ樹脂４Ｂに関しても同様な操作を行い、マイクロカプセル層に印刷した。
【００７２】
また、厚さ２００μｍのＰＥＴフィルム（第２基板）１ｂには厚さ約０．１μｍのＩＴＯ（第２電極）３ｂを形成した。そして、これらのＰＥＴフィルム１ａ，１ｂを張り合わせて、マイクロカプセル２を封止した。
【００７３】
更に電圧印加手段を設けて電圧を印加した結果、開口マスクの任意パターン領域に従って、青色−黒色表示を行なう画素と赤色−黒色表示を行なう画素を持つ表示素子が得られた。また、２種類の画素間の混色もなく、しかも良好なコントラストのカラー表示ができた。
【００７４】
（実施例３）
本実施例では、まず、実施例１と同様の方法で、ＰＥＴフィルム１ａにアルミ電極３ａを形成した。また、実施例２と同様の方法でマイクロカプセル２を作製し分級した。
【００７５】
次に、ポリビニルアルコール１０重量％水溶液を作製し、そこにＡｃｉｄ Ｒｅｄ １４（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）、Ａｃｉｄ Ｂｌｕｅ ４５（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）をそれぞれ３重量％だけ混合し、さらにマイクロカプセル２を１０重量％添加し、赤色調整液と青色調整液を作製した。
【００７６】
次に、ディスペンサ装置（武蔵エンジニアリング（株）製 ＳＭ３ ＳＬ−３Ａ）を用い、赤色調整液を前記ＰＥＴ基板上にパターニングしながら塗布した。その後、乾燥させ、次いで青色調整液に関しても同様な操作を行い、マイクロカプセル層を作製した。
【００７７】
その後、実施例１，２と同様にＰＥＴフィルム１ｂやＩＴＯ３ｂを用い、基板貼り合わせによってマイクロカプセル２を封止した。
【００７８】
更に電圧印加手段を設けて表示素子とし、表示を行った。各画素を形成するマイクロカプセル内の電気泳動粒子を上下電極間で駆動した結果、青色−黒色表示を行なう画素と、赤色−黒色表示を行なう画素を持つ表示素子が得られた。また、２種類の画素間の混色もなく、しかも良好なコントラストのカラー表示ができた。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、マイクロカプセルの配置工程の後に着色工程を実施するため、マイクロカプセルの配置作業が簡単となり、作業時間も短縮される。
【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構造の一例を示す断面図。
【図２】本発明に係る電気泳動表示装置の構造の一例を示す断面図。
【図３】本発明に係る電気泳動表示装置の構造の一例を示す断面図。
【図４】画像表示の一例を示す模式図。
【図５】画像表示の他の例を説明するための模式図。
【図６】画像表示の他の例を説明するための模式図。
【符号の説明】
１ａ 第１基板
１ｂ 第２基板
２ マイクロカプセル
３ａ 第１電極
３ｂ 第２電極
４ 間隙部材
２０ 電気泳動粒子
２１ 分散媒
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気泳動粒子を液体中で移動させて表示を行なう電気泳動表示装置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。
【０００３】
中でも液晶表示装置は、液晶分子の配列を電気的に制御し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、これらの液晶表示装置では、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という点や、光源のちらつき・低輝度等から生じる視覚へ負担が未だ十分に解決されていない。この為、低消費電力以外にも、視覚への負担の少なくする観点を重視した表示装置の研究が盛んに検討されている。
【０００４】
そこで、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されている。その１つとして、着色粒子（以下、電気泳動粒子と称する）を分散した液体（以下、分散媒とする）に電場を加えて電気泳動現象により粒子の移動を行い、表示効果を得る電気泳動表示装置が知られている。このような装置は電気泳動表示パネルとその駆動手段とから構成される。電気泳動表示パネルは、少なくとも片方が透明である一対の基板の間に電気泳動表示媒体を挟持し、前記基板の一方あるいは双方に設けた電極により前記の表示媒体に電界を印加して電気泳動粒子の分布を変化させることにより、表示効果を得るものが一般的である。
【０００５】
ところで、電気泳動粒子を分散させる分散媒は、液体を主成分とするため、表示パネルからの流出や揮発を防止することが必要である。そのため、かかる分散媒をマイクロカプセル中に封入するようにしたものが提案されている。その場合、
・ 主に、界面重合法、ｉｎ ｓｉｔｕ 重合法、相分離法（コアセルベーション法）のいずれかの方法によってマイクロカプセルを製造し、
・ そのマイクロカプセルをバインダ樹脂と混合して樹脂組成物を作製し、
・ その樹脂組成物を、ロールコーター法、ロールラミネーター法、スクリーン印刷法、スプレー法等によって基板に塗布する
という方法が一般的に採られていた。
【０００６】
なお、このようなマイクロカプセルを用いることで、多色表示をする電気泳動表示装置を作製することが可能である。そのためには、電気泳動粒子や、その電気泳動粒子とは異なる色に着色された分散液を用いることが一般的である。さらに、この電気泳動表示装置に液晶表示装置に使われているカラーフィルター層を設けることにより、多色表示装置を作製する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平２−１４６０１９号公報
【特許文献２】
特開２０００−０３５７６９号公報
【特許文献３】
特開平１１−２８６１１３号公報
【特許文献４】
特開２００１−２３２１７８号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述したようなマイクロカプセルの配置方法では、配置しようとする表示色の種類分のマイクロカプセルを予め（つまり、基板に配置する前の段階で）作製しておく必要があり、多色表示する電気泳動表示パネルを作製する時に、その製造プロセスが煩雑になるという問題があった。
【０００９】
このような問題を回避する方法としては、
・ インクジェット装置を用い所定の位置に１つずつマイクロカプセルを配置する方法（例えば、特許文献２参照）や、
・ インクジェット装置で電気泳動粒子を含む表示材料を所定の位置に配置する方法（例えば、特許文献３参照）や、
・ マイクロカプセルの構成要素をインクジェット装置により供給する方法（例えば、特許文献４参照）
が提案されているが、インクジェット装置によりマイクロカプセルを確実に所望の位置に供給することは、高精細表示パネルになればなる程、技術的に非常に難しいものである。また、大型高精彩表示パネルでは膨大な数のマイクロカプセルを所定位置に配置する必要が生じ、ノズルから１個ずつマイクロカプセルを供給する方法では表示パネルの作製に時間を要する問題がある。さらに、カラーフィルター層を設けた電気泳動表示装置では、マイクロカプセルを駆動する電極、駆動されるマイクロカプセル、カラーフィルターの画素の位置を厳密に、順次合わせる必要があり、製造プロセス上、複雑となる。
【００１０】
そこで、本発明は、これらの問題を回避する電気泳動表示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、電気泳動粒子及び分散媒を有すると共に前記基板の間隙に配置された複数のマイクロカプセルと、これらのマイクロカプセルを挟み込むように配置された第１電極及び第２電極と、を備えた電気泳動表示装置の製造方法において、
前記複数のマイクロカプセルを前記第１基板に配置する工程と、
前記マイクロカプセルを配置した領域を着色する工程と、
前記第１基板に前記第２基板を貼り付けて前記マイクロカプセルを封止する工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図６を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００１３】
本発明が適用されて製造される電気泳動表示装置は、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１ａ及び第２基板１ｂを備えており、これらの基板１ａ，１ｂの間隙には複数のマイクロカプセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂが配置されている。各マイクロカプセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂは複数の電気泳動粒子（図５の符号２０参照）と分散媒（図５の符号２１参照）とを有している。なお、これらのマイクロカプセルを区別する必要があるときは符号２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを付して区別し、区別する必要が無いときは単に符号“２”を付すこととする。
【００１４】
また、これらのマイクロカプセル２を挟み込むように第１電極３ａ及び第２電極３ｂが配置されている。
【００１５】
［マイクロカプセル］
上述したマイクロカプセル２は、
・ （１つのマイクロカプセルが各画素に対応した色に塗り分けられるならば）複数の画素に跨るように配置されていても、
・ 各画素に１つずつ配置されていても、
・ 図２に示すように、各画素に複数個ずつ配置されていても、
良い。
【００１６】
また、マイクロカプセルの粒径は、１０μｍ〜２００μｍであればよく、好ましくは１０μｍ〜１００μｍ、より好ましくは２０μｍ〜８０μｍである。また、得られたマイクロカプセルは必要に応じて、分級をしても良い。
【００１７】
［電気泳動粒子］
上述した電気泳動粒子２０は着色され帯電されているが、
・ 同一マイクロカプセル内の電気泳動粒子を同一色に着色し同一極性に帯電させても（つまり、同一マイクロカプセル内の電気泳動粒子の種類を１種類としても）、
・ 一の色に着色され一の極性に帯電された電気泳動粒子と、他の色に着色され他の極性に帯電された電気泳動粒子とを同一マイクロカプセル内に混合しても（つまり、同一マイクロカプセル内の電気泳動粒子の種類を２種類としても）、
良い。すなわち、
・ 正極性に帯電されると共に任意の色に着色された電気泳動粒子と、
・ 負極性に帯電されると共に他の色に着色された電気泳動粒子と
を同じマイクロカプセル２に入れておき、これらの電気泳動粒子の移動によって異なる色を表示するようにしても良い（詳細は図６にて説明する）。
【００１８】
なお、電気泳動粒子２０はどのような色に着色しても良いが、白色のみ、黒色のみ、白色と黒色の２種類を混在させた系、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色から任意に選択された色（系）、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４色から任意に選択された色（系）が良い。
【００１９】
電気泳動粒子はポリマー微粒子のような有機材料、顔料などの無機材料、これらの混在系及び有機無機ハイブリット材料など、公知のものであれば良く特に限定はしない。しかし、好ましくは白色や黒色、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｃ、Ｍ、Ｙなどの顔料が望ましい。白色粒子としては、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化鉛、酸化スズ、硫酸マグネシウム、シリカ等を用いることができ、黒色粒子として、カーボンブラック、アニリンブラック、マンガンフェライトブラック、コバルトフェライトブラック等を用いることができる。また各原色系顔料としては、カドミウムレッド、キナクリドンレッド、レーキレッド、ブリリアントカーミン、マダーレーキ等の赤色顔料、ダイアモンドグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、ピグメントグリーンＢ等の緑色顔料、コバルトブルー、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー等の青色顔料、ハンザイエロー、カドミウムイエロー、ファストイエロー、ジスアゾイエロー、チタンイエロー、黄色酸化鉄、黄鉛、ハンザイエロー、ジスアゾイエロー等の黄色顔料を用いることができる。
【００２０】
また、粒子の表面を公知の樹脂や公知の電荷を制御する材料で被覆することによって、電気泳動粒子として用いても良い。また、電気泳動粒子の粒径は０．０１〜１０μｍが好ましく、より好ましくは０．１〜６μｍである。さらに、電気泳動粒子の濃度は、１〜３０質量％が好ましい。
【００２１】
［分散媒］
分散媒２１は透明としても着色しておいても良いが、着色する場合は、電気泳動粒子とは異なる色にする必要がある。
【００２２】
高絶縁性でしかも無色透明な分散媒としては、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、ドデシルベンゼン等の芳香族炭化水素、ヘキサン、シクロヘキサン、ケロシン、ノルマルパラフィン、イソパラフィンなどの脂肪族炭化水素、クロロホルム、ジクロロメタン、ペンタクロロエタン、１、２−ジブロモエタン、１、１、２、２−テトラブロモエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、トリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン等のハロゲン化炭化水素、天然又は合成の各種の油等を使用でき、これらを１種だけ用いても、これらを２種以上で混合して用いても良い。また、分散媒には、必要に応じて、電荷調整剤、分散剤、潤滑剤、安定化剤などを添加すると良い。
【００２３】
分散媒を着色する場合には油溶染料を用いることができる。これらの油溶染料として、アゾ染料、アントラキノン染料、キノリン染料、ニトロ染料、ニトロソ染料、ペノリン染料、フタロシアニン染料、金属錯塩染料、ナフール染料、ベンゾキノン染料、シアニン染料、インジゴ染料、キノイミン染料等の油溶染料が好ましく、これらを組み合せて使用しても良い。
【００２４】
例えば、以下の油溶染料を挙げることができる。バリファーストイエロー（１１０１、１１０５、３１０８、４１２０）、オイルイエロー（１０５、１０７、１２９、３Ｇ、ＧＧＳ）、バリファーストレッド（１３０６、１３５５、２３０３、３３０４、３３０６、３３２０）、オイルピンク３１２、オイルスカーレット３０８、オイルバイオレット７３０、バリファーストブルー（１５０１、１６０３、１６０５、１６０７、２６０６、２６１０、３４０５、）、オイルブルー（２Ｎ、ＢＯＳ、６１３）、マクロレックスブルーＲＲ、スミプラストグリーンＧ、オイルグリーン（５０２、ＢＧ）等であり、油溶染料の濃度は０．３〜３．５質量％が好ましい。
【００２５】
［マイクロカプセルの殻部（図５に符号２３で示す壁の部分）］
マイクロカプセルの殻部（壁）を形成する材料（壁材料）としては、芯となる電気泳動粒子や分散媒などを被膜でき、光を十分に透過させるような無色透明な材料が挙げられる。壁材料の一例としては尿素樹脂、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、ポリウレタン、ポリ尿素−ポリウレタン、ポリアミド、ポリエステル、ポリスルホンアミド、ポリカーボネート、ポリスルフィネート、エポキシリ、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、酢酸ビニル、ゼラチン等が挙げられる。また、壁材料に溶解または分散する染料や顔料を加えても良い。
【００２６】
また、必要に応じて界面活性剤を添加していても良い。界面活性剤としては、高分子系の界面活性剤が好ましく、例えば、スチレン−無水マレイン酸やエチレン−無水マレイン酸等を使用することができる。界面活性剤の濃度は、１〜１０質量％が好ましい。
【００２７】
これらを加え、前記の界面重合法、ｉｎ ｓｉｔｕ 重合法、相分離法（コアセルベーション法）のいずれかの方法によってマイクロカプセルが製造される。
【００２８】
［間隙部材］
また、マイクロカプセル２が基板面に沿って移動（位置ズレ）することは好ましくないので、図３に示すように、マイクロカプセル２とマイクロカプセル２との間隙に間隙部材４を配置して、マイクロカプセル２の位置ズレを防止するようにすると良い。この間隙部材４Ｒ，４Ｇ，４Ｂには様々なもの（固体や液体）を用いることができるが、樹脂を用いることが好ましい。
【００２９】
［画像表示方法］
本実施の形態では第１電極３ａ及び第２電極３ｂの間に電圧を印加することに基きマイクロカプセル内の電気泳動粒子２０を移動させて表示を行うように構成されている。
【００３０】
例えば、電気泳動表示装置に任意の文字を自由に表示させるようにするのではなくて、ある特定の文字を表示状態・非表示状態に切り替えるようにしても良い。図４は、その一例として「Ａ Ｂ Ｃ」の文字列を表示するようにしたものを示している。この文字列は、上述した「マイクロカプセル２を配置した領域」に元々着色（塗布）しておき、電気泳動粒子の移動によって表示状態或いは非表示状態にできるようになっている。かかる場合、第１電極３ａ及び第２電極３ｂは共通として、各画素の電気泳動粒子は同一方向に移動させれば良く、それらの電極を画素毎に独立な形状にしたり独立に制御したりする必要は無い。なお、表示される文字列は「マイクロカプセル２を配置した領域」の配色によって自由に設定することができる。例えば、グラデーションや多色表示が可能である。また、非文字部分にも電極を配置することにより非文字部分上のすべてのマイクロカプセルを駆動させて表示を行うことも可能である。このような実施形態は、広告宣伝媒体用、ＰＯＰ（Ｐｏｉｎｔ Ｏｆ Ｐｕｒｃｈａｓｅ ａｄｖｅｒｔｉｓｉｎｇ）用表示装置として使用可能である。
【００３１】
次に、マイクロカプセル内に入れる電気泳動粒子を１種類（つまり、全ての電気泳動粒子が同一色に着色され、同一極性に帯電されているケース）とした場合について説明する。
【００３２】
図５（ａ） に符号Ｅで示す方向に電界を与えると、電気泳動粒子２０はマイクロカプセル２の上側に移動し、同図（ｂ） に符号Ｅで示す方向に電界を与えると、電気泳動粒子２０はマイクロカプセル２の下側に移動する。いま、マイクロカプセル２の殻部２３を赤色に着色し、分散媒２１を黒色とし、電気泳動粒子２０を白色とすると、図５（ａ） の符号１０で示す側からマイクロカプセル２を観察すると、白色の電気泳動粒子２０によって光が反射されるため、該電気泳動粒子２０の手前にある殻部２３の赤色が視認される。また、図５（ｂ） の符号１０で示す側からマイクロカプセル２を観察すると、電気泳動粒子２０による光反射は起こらず、分散媒２１の黒色が視認されることとなる。
【００３３】
次に、マイクロカプセル内に入れる電気泳動粒子を２種類（つまり、正極性に帯電された白色電気泳動粒子と、負極性に帯電された黒色電気泳動粒子）とした場合について説明する。
【００３４】
図６（ａ） に符号Ｅで示す方向に電界を与えると、白色電気泳動粒子２０Ｗはマイクロカプセル２の上側に移動し、黒色電気泳動粒子２０Ｂはマイクロカプセル２の下側に移動する。また、同図（ｂ） に符号Ｅで示す方向に電界を与えると、白色電気泳動粒子２０Ｗはマイクロカプセル２の下側に移動し、黒色電気泳動粒子２０Ｂはマイクロカプセル２の上側に移動する。いま、マイクロカプセル２の殻部２３がシアンに着色され、分散媒２１が透明である場合、図６（ａ） の符号１０で示す側からマイクロカプセル２を観察すると、白色電気泳動粒子２０Ｗによって光が反射されるため該電気泳動粒子２０Ｗの手前にある殻部２３のシアンが視認される。また、図６（ｂ） の符号１０で示す側からマイクロカプセル２を観察すると、電気泳動粒子２０Ｂの黒色が視認される。
【００３５】
［画素］
画素の配置、形状は特に限定しないが、好ましくは表示面から見て、３〜１２の多角形（正多角形を含む）、円などがあげられる。また画素が多色化する場合、各色の配置の仕方も特に限定しない。
【００３６】
［基板］
基板１ａ，１ｂを形成する材料としては、ガラス、アルミナ、石英等のセラミックス、アルミニウム、チタン、ステンレス鋼等の金属、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリカーボネート（ＰＣ）等のプラスチックなどを挙げることができる。なお、単一の材料で機械的強度や耐溶剤性等を確保することが難しい場合には２種以上の材料を用いた積層構造にすると良い。例えば、プラスチックに金属やセラミックスの充填剤を加えてシート状に成型した“強化プラスチック基板”を使用すると良い。また、
・ 多孔性セラミックス製軽量基板の表面にプラスチック材料を被覆することにより液体透過性を改善した基板や、
・ 耐溶剤性の劣るプラスチックフィルムの表面にセラミックス材料を被覆して耐溶剤性を改善した基板
などを使用しても良い。ところで、画像観察者側に配置する基板は透明にする必要がある。
【００３７】
［電極］
電極は少なくとも一対あればよく、その形状や配置は特に限定しない。上述した第１電極３ａを前記第１基板１ａに配置し、第２電極３ｂを前記第２基板１ｂに配置すると良い。この電極の材料には特に制限はないが、アルミニウムやチタンなどの金属及びそれらのペースト状物、ＩＴＯなどの導電性金属酸化物、ポリアセチレンやポリアニリンなどの導電性高分子等を使用すると良い。これらは各画素を制御するためにパターン形成される。パターン形成の方法は公知のものであれば良く、例えば、印刷方法、フォトリソグラフィー法等が挙げられる。また、各第１電極３ａにスイッチ素子を接続しても良い。
【００３８】
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。
【００３９】
本発明に係る電気泳動表示装置の製造方法は、
▲１▼ 前記マイクロカプセル２を第１基板１ａに配置する工程（以下、“マイクロカプセル配置工程”とする）と、
▲２▼ 前記マイクロカプセル２を配置した領域を着色する工程（以下、“着色工程”とする）と、
▲３▼ 前記第１基板１ａに前記第２基板１ｂを貼り付けて前記マイクロカプセル２を封止する工程（以下、“封止工程”とする）と、
を備えている。
【００４０】
［マイクロカプセルの作製］
ところで、前記マイクロカプセルの作製法としては、主に、分散媒、電気泳動粒子、カプセル壁を形成する被覆物質、界面活性剤等を加えた後、界面重合法、ｉｎ ｓｉｔｕ 重合法、相分離法（コアセルベーション法）のいずれかの方法によって製造される。
【００４１】
［マイクロカプセル配置工程］
マイクロカプセル２を配置する方法としては、ドクターブレード法、ナイフブレード法、バーコート法やスピンコート法、スクリーン印刷やオフセット印刷などの印刷方法、インクジェット法、ディスペンサによる方法等があげられる。
【００４２】
また、マイクロカプセルを基板上の所望の位置に配置する場合、基板上の任意の位置に凹凸の形状を予めパタ−ン形成し、その中にマイクロカプセルを配置しても良い。凹凸形状は、特に限定されるものではない。
【００４３】
前記マイクロカプセル２の前記第１基板１ａへの配置は、前記マイクロカプセルを分散させた液媒体を前記第１基板１ａに塗布し、該液体を乾燥させることによって行うと良い。この液媒体は、少なくともカプセルが分散できる液が含まれていればよく、特に限定しない。従って、水や、アルコール、アセトンなどの有機溶媒以外にも、前述したような光透過性のバインダ樹脂（間隙部材）などを用いても良い。液媒体が水や有機溶媒の場合、マイクロカプセルを基板に展開後、乾燥させて揮発させる必要がある。
【００４４】
この光透過性のバインダ樹脂としては、水溶性のポリマーを挙げることができ、例えば、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、ポリエステル、アクリル樹脂、シリコーン樹脂等を用いることができる。また必要に応じて、この時点でカプセルの壁を着色する色素を加えても良い。これは例えば赤−白表示などの２色での表示を行なう場合や、マイクロカプセル配置工程及び着色工程を同時に行う場合に有効である。この時用いられる色素は顔料、染料のどちらでも良い。但し、顔料の際は液媒体及びバインダ樹脂中に分散し、染料の場合は少なくとも分散、好ましくは溶解することが必須である。染料の具体的な材料は、アゾ系、スチルベン系、チアゾール系、ジオキサジン系、フタロシアニン系の直接染料、アゾ系、アントラキノン系、トリフェニルメタン系、キサンテン系の酸染料、塩基染料、モノアゾ系、ジスアゾ系、アントラキノン系、フタロシアニン系、トリアリルメタン系の油溶染料、反応染料などがあげられる。顔料の具体的な材料は、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化鉛、酸化スズ、硫酸マグネシウム、シリカ、カーボンブラック、アニリンブラック、マンガンフェライトブラック、コバルトフェライトブラック、チタンイエロー、黄色酸化鉄、黄鉛等などの無機顔料を用いることができる。また各原色系顔料としては、カドミウムレッド、キナクリドンレッド、レーキレッド、ブリリアントカーミン、マダーレーキ等の赤色顔料、ダイアモンドグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、ピグメントグリーン等の緑色顔料、コバルトブルー、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー等の青色顔料、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、カドミウムイエロー、ファストイエロー、ジスアゾイエロー、ハンザイエロー、ジスアゾイエロー等の黄色顔料を用いることができる。
【００４５】
［着色工程］
前記マイクロカプセル２を配置した領域の着色は、
・ 図１や図２に示すようにマイクロカプセル自体（つまり、図５に符号２３で示す殻自体）を着色することにより達成しても、
・ マイクロカプセル２の外面（つまり、殻外面）を着色することにより達成しても、
・ マイクロカプセルを透明として、その内面を着色することにより達成しても、
・ 図３に示すように、マイクロカプセル２の間隙に配置した間隙部材４Ｒ，４Ｇ，４Ｂを着色することにより達成しても、
・ それらの方法を組み合せて達成しても、
良い。
【００４６】
また、図１乃至図３に示す電気泳動表示装置では、前記マイクロカプセル２を配置した領域に付す色は画素毎に異なるようにしている。かかる場合、
・ ３つの画素を赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）に塗り分けても、
・ ４つの画素をイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒色（Ｋ）に塗り分けても、
・ さらに他の色に塗り分けても、
良い。さらに、該マイクロカプセル２を配置した領域の着色は１色だけとしても（つまり、全ての画素を１色にしても）良い。
【００４７】
前記マイクロカプセル２を配置した領域の着色は、印刷法、インクジェット法、ディスペンサー法により行うと良い。
【００４８】
マイクロカプセルの着色は、マイクロカプセルの任意の領域に色素を塗布することにより達成される。このとき用いられる色素は顔料、染料のどちらでも良い。
【００４９】
染料の具体的な材料は、アゾ系、スチルベン系、チアゾール系、ジオキサジン系、フタロシアニン系の直接染料、アゾ系、アントラキノン系、トリフェニルメタン系、キサンテン系の酸染料、塩基染料、モノアゾ系、ジスアゾ系、アントラキノン系、フタロシアニン系、トリアリルメタン系の油溶染料、反応染料などがあげられる。顔料の具体的な材料は、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化鉛、酸化スズ、硫酸マグネシウム、シリカ、カーボンブラック、アニリンブラック、マンガンフェライトブラック、コバルトフェライトブラック、チタンイエロー、黄色酸化鉄、黄鉛等などの無機顔料を用いることができる。また各原色系顔料としては、カドミウムレッド、キナクリドンレッド、レーキレッド、ブリリアントカーミン、マダーレーキ等の赤色顔料、ダイアモンドグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、ピグメントグリーン等の緑色顔料、コバルトブルー、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー等の青色顔料、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、カドミウムイエロー、ファストイエロー、ジスアゾイエロー、ハンザイエロー、ジスアゾイエロー等の黄色顔料を用いることができる。
【００５０】
前記マイクロカプセルを着色する方法（つまり、任意の領域に色素を塗布する方法）としては、印刷法（オフセット印刷やスクリーン印刷等）またはインクジェット法、ディスペンサー法を用いると良い。複数の色素を塗布する際には、混色を防止することが必要である。
【００５１】
なお、マイクロカプセル配置工程と着色工程とを同時に行うようにしても良い。例えば、所望の色を発する色素とマイクロカプセルを分散させた液媒体を、必要な色の種類分だけ予め用意し、任意の領域にインクジェット法やオフセット印刷やスクリーン印刷等の印刷法等により基板上に塗布する方法である。必要な色の種類にかかわらずマイクロカプセルは同一のものを使用するため、製造工程が簡便のままである。この場合に用いる材料はこれまで前述した材料を用いてよい。
【００５２】
［封止工程］
これは第１基板上に配置されたマイクロカプセルの層を、第１基板で覆い、封止する工程である。この場合、マイクロカプセル間の隙間が出来る限りなくなるように、押圧下で２つの基板を封止しても良い。但し、押圧することで、着色されたマイクロカプセルが押し潰されて任意の領域より広い領域を占める可能性がある場合は、予めから着色領域を狭くしておき、押圧、封止をすることで任意の領域とマイクロカプセルの着色領域が合うようにするなどの工夫が必要である。
【００５３】
次に、本実施の形態の効果について説明する。
【００５４】
本実施の形態によれば、マイクロカプセルの配置工程の後に着色工程を実施するため、マイクロカプセルの配置作業が簡単となり、作業時間も短縮される。
【００５５】
【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。
【００５６】
（実施例１）
本実施例では、図１に示す電気泳動表示装置を作製した。
【００５７】
まず、厚さ２００μｍのＰＥＴフィルム（第１基板）１ａにアルミニウムを約０．２μｍの厚さに形成し、パターニングしてアルミ電極（第１電極）３ａを形成した。
【００５８】
次に、マイクロカプセル２を作製した。すなわち、
・ 白色電気泳動粒子として酸化チタン（デュポン社製 Ｔｉｐｒｕｅ Ｒ−１０４）、
・ 黒色電気泳動粒子としてチタンブラック（三菱化学（株）製 １３Ｍ−Ｔ）とを１：１の重量比に混ぜたものを、分散媒としてのトリクロロエチレンに１０重量％だけ混入した。次に、界面活性剤（オロナイトジャパン（株） ＯＬＯＡ１２００）を分散媒に０．５重量％混合した。
【００５９】
そして、このように作成した溶液を保護コロイド水溶液中に加え、攪拌して乳化させた。次に、炭酸ナトリウムを加えてｐＨを９にした後、尿素−ホルムアルデヒドプレポリマーを加え、さらに酢酸を加えてｐＨを５に調整した後、６０℃で２時間反応させた。その結果、分散液界面でプレポリマーが重合し、尿素樹脂の皮膜を形成した。このようにして、尿素樹脂を壁材とするマイクロカプセルのスラリーを得た。なお、粒径は４０μｍになるよう乳化条件を調整し、さらに粒径分布を調節するために、粒径が３０〜５０μｍになるように分級した。
【００６０】
このようにして作製したマイクロカプセルを１０重量％の割合となるように水に添加してマイクロカプセル分散液を調整した。そして、ブレードコ−ターを用いてそのマイクロカプセル分散液を基板に展開して乾燥させ、マイクロカプセル層を作製した（マイクロカプセル配置工程）。
【００６１】
一方では、Ａｃｉｄ Ｒｅｄ １４（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）を３重量％、ジエチレングリコール、プロピレングリコールをそれぞれ７．５重量％、イソプロピルアルコールを５重量％、界面活性剤を０．５重量％添加し、赤色水溶液を作製した。
【００６２】
これをＸ−ＹステージのＸ軸ステージにインクジェットプリンター（キヤノン（株）製 ＢＪＦ６００）のヘッドを取り付けたインクジェット装置を用い、任意の領域に所定の色を着色した．この後乾燥させ余分な水分を除去することで、色素をマイクロカプセルの壁材２３に染色、吸着させた（着色工程）。
【００６３】
また、厚さ２００μｍのＰＥＴフィルム（第２基板）１ｂには厚さ約０．１μｍのＩＴＯ（第２電極）３ｂを形成した。そして、これらのＰＥＴフィルム１ａ，１ｂを貼り合せて、マイクロカプセル２を封止した。
【００６４】
電圧印加手段を設けて電圧を印加した結果、赤色−黒色表示を行なう表示素子が得られた。しかも良好なコントラストのカラー表示ができた。
【００６５】
（実施例２）
本実施例では、図３に示す電気泳動表示装置を作製した。
【００６６】
まず、実施例１と同様の方法で、ＰＥＴフィルム１ａにアルミ電極３ａを形成した。
【００６７】
次に、マイクロカプセル２を作製した。但し、電気泳動粒子としては、黒色電気泳動粒子は用いずに白色電気泳動粒子として酸化チタン（デュポン社製 Ｔｉｐｒｕｅ Ｒ−１０４）だけを用い、分散媒には、黒色の油溶染料であるＳｕｄａｎ ｂｌａｃｋ ３（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）を３重量％含有したトリクロロエチレンを用いた。そして、分散媒には、白色電気泳動粒子及び界面活性剤（オロナイトジャパン（株） ＯＬＯＡ１２００）を１０重量％、０．５重量％混合した。
【００６８】
そして、このように作成した溶液を保護コロイド水溶液中に加え、攪拌して乳化させた。次に、炭酸ナトリウムを加えてｐＨを９にした後、尿素−ホルムアルデヒドプレポリマーを加え、さらに酢酸を加えてｐＨを５に調整した後、６０℃で２時間反応させた。その結果、分散液界面でプレポリマーが重合し、尿素樹脂の皮膜を形成した。このようにして、尿素樹脂を壁材とするマイクロカプセルのスラリーを得た。なお、粒径は４０μｍになるよう乳化条件を調整し、さらに粒径分布を調節するために、粒径が３０〜５０μｍになるように分級した。
【００６９】
このようにして作製したマイクロカプセルを１０重量％の割合となるように水に添加してマイクロカプセル分散液を調整した。そして、ブレードコ−ターを用いてそのマイクロカプセル分散液を基板に展開して乾燥させ、マイクロカプセル層を作製した。
【００７０】
一方では、ポリビニルアルコール１０重量％水溶液を作製し、そこにＡｃｉｄＲｅｄ １４（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）、Ａｃｉｄ Ｂｌｕｅ ４５（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）をそれぞれ３重量％添加し、赤色バインダ樹脂と青色バインダ樹脂を作製した。
【００７１】
次に、このマイクロカプセル層の上に任意のパターンが形成されている開口マスクを乗せ、赤色バインダ樹脂４Ｒをスキージを使いマイクロカプセル層に印刷した。その後、乾燥させ、次いで青色バインダ樹脂４Ｂに関しても同様な操作を行い、マイクロカプセル層に印刷した。
【００７２】
また、厚さ２００μｍのＰＥＴフィルム（第２基板）１ｂには厚さ約０．１μｍのＩＴＯ（第２電極）３ｂを形成した。そして、これらのＰＥＴフィルム１ａ，１ｂを張り合わせて、マイクロカプセル２を封止した。
【００７３】
更に電圧印加手段を設けて電圧を印加した結果、開口マスクの任意パターン領域に従って、青色−黒色表示を行なう画素と赤色−黒色表示を行なう画素を持つ表示素子が得られた。また、２種類の画素間の混色もなく、しかも良好なコントラストのカラー表示ができた。
【００７４】
（実施例３）
本実施例では、まず、実施例１と同様の方法で、ＰＥＴフィルム１ａにアルミ電極３ａを形成した。また、実施例２と同様の方法でマイクロカプセル２を作製し分級した。
【００７５】
次に、ポリビニルアルコール１０重量％水溶液を作製し、そこにＡｃｉｄ Ｒｅｄ １４（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）、Ａｃｉｄ Ｂｌｕｅ ４５（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）をそれぞれ３重量％だけ混合し、さらにマイクロカプセル２を１０重量％添加し、赤色調整液と青色調整液を作製した。
【００７６】
次に、ディスペンサ装置（武蔵エンジニアリング（株）製 ＳＭ３ ＳＬ−３Ａ）を用い、赤色調整液を前記ＰＥＴ基板上にパターニングしながら塗布した。その後、乾燥させ、次いで青色調整液に関しても同様な操作を行い、マイクロカプセル層を作製した。
【００７７】
その後、実施例１，２と同様にＰＥＴフィルム１ｂやＩＴＯ３ｂを用い、基板貼り合わせによってマイクロカプセル２を封止した。
【００７８】
更に電圧印加手段を設けて表示素子とし、表示を行った。各画素を形成するマイクロカプセル内の電気泳動粒子を上下電極間で駆動した結果、青色−黒色表示を行なう画素と、赤色−黒色表示を行なう画素を持つ表示素子が得られた。また、２種類の画素間の混色もなく、しかも良好なコントラストのカラー表示ができた。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、マイクロカプセルの配置工程の後に着色工程を実施するため、マイクロカプセルの配置作業が簡単となり、作業時間も短縮される。
【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構造の一例を示す断面図。
【図２】本発明に係る電気泳動表示装置の構造の一例を示す断面図。
【図３】本発明に係る電気泳動表示装置の構造の一例を示す断面図。
【図４】画像表示の一例を示す模式図。
【図５】画像表示の他の例を説明するための模式図。
【図６】画像表示の他の例を説明するための模式図。
【符号の説明】
１ａ 第１基板
１ｂ 第２基板
２ マイクロカプセル
３ａ 第１電極
３ｂ 第２電極
４ 間隙部材
２０ 電気泳動粒子
２１ 分散媒
Claims (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、電気泳動粒子及び分散媒を有すると共に前記基板の間隙に配置された複数のマイクロカプセルと、これらのマイクロカプセルを挟み込むように配置された第１電極及び第２電極と、を備えた電気泳動表示装置の製造方法において、
前記複数のマイクロカプセルを前記第１基板に配置する工程と、
前記マイクロカプセルを配置した領域を着色する工程と、
前記第１基板に前記第２基板を貼り付けて前記マイクロカプセルを封止する工程と、
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。
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