【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、帯電泳動粒子の位置を制御して表示を行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、各画素における帯電泳動粒子の位置を制御して表示を行うようにした電気泳動表示素子（以下、ＥＰＤと呼ぶ事にする）の開発が、盛んに行われている。
【０００３】
このＥＰＤは、所定間隙を開けた状態に配置された一対の基板と、これらの基板の間隙に配置された分散液（絶縁性液体に多数の帯電泳動粒子等が分散されたもの）と、該分散液に近接するように配置された一対の電極と、を備えており、液晶表示素子に比べて表示コントラストが高く、視野角が広く、表示にメモリー性があり、バックライトや偏光板が不要である等、種々の特徴を有している。
【０００４】
ところで、このＥＰＤの場合、表示のためには帯電泳動粒子を各画素内で移動させる必要があるが、帯電泳動粒子が基板面に沿って際限なく自由に移動できるとすれば、帯電泳動粒子の分布に起因して表示画像の劣化が発生してしまうので、隔壁部材や封止材によって帯電泳動粒子を閉じ込めるようにした方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
その方法は、
▲１▼ 一方の基板に隔壁部材を形成し、
▲２▼ 所定の分散液（絶縁性液体に帯電泳動粒子を混合させたもの）をインクジェット方式により基板上の各画素に充填し、
▲３▼ 各画素の該分散液に封止材（分散液に比べて比重の小さい封止材）を入れ、
▲４▼ 分散液に浮いて来て層を為した状態の封止材を硬化させて、該封止材によって分散液を各画素に閉じ込める、
というものである。各画素の分散液に封止材を入れる方法としては、各画素に充填した分散液の上面に封止材を塗布する方法や、予め封止材を分散液に入れておきインクジェット方式によって各画素に充填する方法が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−３４３６７２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のような方法を実施する場合、封止材には、分散液に比べて比重の小さいものを使用しなければならないが、封止材として利用できる材料には分散液（例えば、イソパラフィン系の溶媒を用いたもの）よりも比重の小さいものは少なく、材料選択の幅が狭くなってしまうという問題があった。
【０００８】
一方、封止材に使用できる材料として、（メタ）アクリレート系モノマーに代表される紫外線重合性材料がある。この材料は、安価であり、重合処理後にもフレキシブルであるという特徴を有する反面、ラジカル重合により重合されるものであって、酸素により重合が阻害されてしまうという欠点を有する。上述した方法の場合、封止材は硬化される段階で外気（酸素）に晒されるため、この紫外線重合性材料を使用することができず、その材料の特徴を生かすことができなかった。なお、酸素を除去した環境下で重合処理を行うことも考えられるが、その場合には特殊な装置が必要となり製造コストが上昇してしまうという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、分散媒よりも比重の大きな重合性化合物を封止材として使用可能で、且つ、帯電泳動粒子の不均一分布に起因した表示画像の劣化や、材料選択の幅が狭くなることを防止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。
【００１０】
【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、第１基板に突条部材を配置して凹部を形成し、複数の帯電泳動粒子を絶縁性液体に分散させた分散液を前記凹部に充填し、第２基板によって凹部を閉塞して電気泳動表示装置を製造する電気泳動表示装置の製造方法において、
前記凹部の閉塞は、前記第２基板の少なくとも上面側を軟化状態とし、前記突条部材が下方を向くように前記第１基板を配置して該突条部材と前記第２基板における軟化部分とを接触させ、該軟化部分を硬化させることにより実行する、ことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図３を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００１２】
本発明が実施されて製造される電気泳動表示装置は、図３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の間隙に配置された絶縁性液体３及び複数の帯電泳動粒子４と、該絶縁性液体３に近接するように配置された第１電極５及び第２電極６と、を備えており、これらの電極５，６に電圧を印加して前記帯電泳動粒子４を前記第１電極５の側又は第２電極６の側に移動させることに基づき表示を行うように構成されている。
【００１３】
なお、第１基板１及び第２基板２の間隙には該間隙を仕切るための隔壁部材７が配置されている。図３に示す隔壁部材７は、画素Ａ，Ｂを１つずつ仕切るように配置されているが、これに限られるものではなく、
・ １つの画素をさらに複数に仕切るように配置されていても、
・ 或いは、複数の画素を仕切るように配置されていても（つまり、隣接する隔壁の間に複数の画素が含まれていても）
良い。なお、図３に示すように、隔壁部材７によって画素を１つずつ仕切れば、帯電泳動粒子４の他の画素への移動を防止でき、各画素の帯電泳動粒子４の数を等しくして品質の良い表示を行なうことが可能となる。隔壁部材７には、感光性樹脂を用いると良い（詳細は後述する）。
【００１４】
また、第２基板２は、
・ 図３に示すように、平板状部材２０と、該平板状部材２０に積層された封止膜２１との積層構造としても、
・ 封止膜２１だけの単層構造としても、
良い。いずれの場合も、封止膜２１によって前記絶縁性液体３や前記帯電泳動粒子４を封止すると良い。図３に示す封止膜２１は、絶縁性液体３の側に膨らんだ形状をしているが、その形状に限定されるものではなく、その絶縁性液体側表面が平面になるようにしても、上側に凹むような形状としても良い。また、封止膜２１は隔壁の少なくとも端部の一部と接着していれば構わないが、隔壁端部全体と接着している事が好ましい。より好ましくは、封止膜が隔壁端部全体と隔壁側面にも接着している方がよい。封止膜の隔壁への接着面積が大きくなる程、両者の接着性は増大するからである。
【００１５】
ところで、隔壁部材７の端部は封止膜前駆体（詳細は後述する）に対する親和性を有している事が好ましい。該親和性があると、次の様な利点がある。第１に、隔壁端部及びその近傍と封止膜との間に接着性を付与する事ができる。第２に、分散液９を第２基板２にて閉塞する工程（詳細は後述する）において、前記封止膜前駆体と前記隔壁との接触部に前記分散媒が浸入してくるのを防ぐ事ができる。この浸入を防ぐ事ができるのは、封止膜前駆体は分散媒と混じりあわず、且つ、前記隔壁端部と親和性があるためである。つまり、封止膜前駆体と隔壁端部との間にある分散媒は、押し出されるからである。隔壁端部が、前記封止膜前駆体に対する所望の親和性がない場合、該端部に対する親和性付与処理を施す必要がある。親和性付与処理としては、隔壁上端部及びその近傍に前記封止膜前駆体を構成する重合性化合物や重合性化合物の重合体を塗布する方法をあげる事ができる。これ以外にも親和性を付与できるものであれば、その方法に制限はない。
【００１６】
なお、各画素Ａ，Ｂに薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などのスイッチング素子８を配置し、第１電極５への電圧印加をそのスイッチング素子８を介して行うと良い。
【００１７】
次に、上述した電気泳動表示装置の各構成部品について説明する。
【００１８】
図３に示す電気泳動表示装置では、第１電極５及び第２電極６は同じ基板１に支持されている（すなわち、水平移動型である）が、これに限られるものではなく、別々の基板１，２に支持させても良い（すなわち、上下移動型としても良い）。これらの電極は、パターニング可能な導電性材料にて形成すると良く、アルミニウム等の金属やＩＴＯ等の有機導電膜にて形成すると良い。電気泳動表示装置を反射型とする場合、後方側基板（観察者側に配置されない方の基板）に沿って配置する方の電極（例えば、図３に符号５で示す第１電極）には光反射層を兼用させても良い。その場合の電極は、銀やアルミニウム等の光反射率の高い材料にて形成すると良い。このような電極を用いて白色表示を行うには、光が乱反射するように電極表面に凹凸を形成したり、電極表面に光散乱層を形成したりすると良い。
【００１９】
これらの電極の表面に絶縁層を形成し、
・ 電極同士の絶縁や、
・ 電極から帯電泳動粒子４への電荷注入
を防止すると良い。
【００２０】
絶縁性液体３には、イソパラフィン（例えば、商品名がアイソパーのエクソン社製の流体）、シリコーンオイル及びキシレン、トルエン等の有機溶媒を使用すると良い。
【００２１】
帯電泳動粒子４としては、着色されていて絶縁性液体中で正極性また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と良い。
【００２２】
第１基板１や上述の平板状部材２０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）やポリカーボネート（ＰＣ）等の柔らかい基板や、ガラス、石英等の硬い基板を使用できる。封止膜前駆体に対して重合用の光を照射する場合（詳細は後述する）には、その光を照射する方を透明にしておく必要がある。基板１や平板状部材２０は、分散媒に溶解しない材質の方が良い。また、平板状部材２０は封止膜２１に溶解しない材質である必要がある。さらに、この平板状部材２０の少なくとも表面は、封止膜前駆体に対して親和性を有していることが好ましい。そのような親和性を有さない場合には、平板状部材２０の表面に親和性付与処理を施す必要がある。親和性付与処理としては、平板状部材２０の表面改質をあげる事ができる。これ以外にも親和性を付与できるものであれば、その方法に制限はない。
【００２３】
なお、上述した絶縁性液体や帯電泳動粒子中には、帯電泳動粒子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。
【００２４】
ところで、上述のような電気泳動表示装置を用いて表示を行うには、帯電泳動粒子４や他の部材を適宜着色しておく必要がある。例えば、図３に示す水平移動型の電気泳動表示装置では、第１電極５が配置された領域と帯電泳動粒子４とをそれぞれ異なる色に着色しておく必要がある。その結果、同図に示すＡ画素では第１電極５が配置された領域が露出されてその色が視認され、Ｂ画素では帯電泳動粒子４が分散されてその色が視認されることとなる。第１電極５が配置された領域を着色する方法としては、
・ 第１電極自体を着色する方法や
・ 第１電極５が配置された領域（電極の上側や下側）に着色層を配置する方法などがある。なお、帯電泳動粒子４は黒色とし、第１電極５が配置された領域を白色としても良いが、他の色を付しても良い。互いに隣接する画素において、赤色、緑色、青色を付すことによってカラー表示を行うことも可能となる。
【００２５】
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図１及び図２に沿って説明する。
【００２６】
本発明に係る電気泳動表示装置の製造方法は、
▲１▼ 第１基板１に突条部材（隔壁部材）７を配置して凹部Ｃを形成する工程（図１（ａ） 参照）
▲２▼ 複数の帯電泳動粒子４を絶縁性液体３に分散させた分散液９を前記凹部Ｃに充填する工程
▲３▼ その凹部Ｃを第２基板２によって閉塞する工程（図１（ｂ） （ｃ） 参照）
を備えている。
【００２７】
＜上記▲１▼の工程について＞
第１基板１には、突条部材７以外にも電極等を形成すると良い。例えば、図１（ａ） に示すように、基板１にスイッチング素子８を形成し、該スイッチング素子８を絶縁層１１にて被覆し、該絶縁層１１にコンタクトホールを設け、該絶縁層１１の表面に、光を散乱させるためのレジストパターン（不図示）を形成し、その表面に第１電極５を配置し、コンタクトホールを利用してスイッチング素子８と第１電極５とを電気的に接続し、さらに第１電極５の表面を絶縁性散乱層１２で被覆し、その表面に第２電極６や突条部材７を形成すると良い。
【００２８】
突条部材７を形成する方法にはどのような方法を用いても良い。フォトリソ方法を用いても、微細な凹凸を有する金型を用いた金型成型法を用いても良い。光感光性厚膜レジスト（例えば、ＭＩＣＲＯ ＣＨＥＭＩＡＣＡＬ社製のＳＵ−８）を用いても良い。また、形成した突条部材７を透明な樹脂（例えば、ポリカーボネート）で覆っても良い。
【００２９】
＜上記▲３▼の工程について＞
凹部Ｃを閉塞する工程は次のようにして行うと良い。
【００３０】
前記分散液９を前記凹部Ｃに充填した後で、重力方向に向いた前記分散液の露出面（下面）を図１（ｂ） の左側矢印に示すように封止膜前駆体の層２１に接近させる。そして前記封止膜前駆体２１を前記分散液の露出面等と接触させ、同図（ｃ） に示す様な状態を形成する。なお、図１（ｂ）（ｃ）の右側に図示した下向きの矢印は、重力方向を示している。
【００３１】
つまり、前記凹部Ｃの閉塞は、
▲３▼−１ 前記第２基板２の少なくとも上面側（符号２１参照）を軟化状態とし（図１（ｂ） 参照）、
▲３▼−２ 前記突条部材７が下方を向くように前記第１基板１を配置して該突条部材７と前記第２基板２における軟化部分２１とを接触させ（同図（ｃ） 参照）、
▲３▼−３ 該軟化部分２１を硬化させる、
ことにより行う。なお、上述のように第２基板を封止膜で構成した場合（つまり、第２基板２を平板状部材２０と封止膜２１との積層構造にした場合、及び第２基板を封止膜だけの単層構造とした場合）には該封止膜２１の前駆体が上述の軟化部分に相当する。また、第１基板１を上下逆にして凹部Ｃが下側を向いた状態でも分散液９が垂れ落ちないように凹部Ｃの形状や分散液９の材質を選択する必要がある。
【００３２】
ところで、第２基板２を平板状部材２０と封止膜２１との積層構造とする方法としては、３つの方法を挙げることができる。
【００３３】
１つ目の方法は、図１（ｂ） に示すように、平板状部材２０に封止膜前駆体を塗布する方法である。
【００３４】
２つ目の方法は、図２に示す方法である。すなわち、第１基板１側の凹部Ｃには、絶縁性液体３や帯電泳動粒子４だけでなく、封止膜前駆体３０も充填しておく。この前駆体は均一に分布させておくと良い。均一に分布させる方法として、前記封止膜前駆体を微小液滴化して、前記混合物中に分散させておく方法をあげる事ができる。次に、図２（ａ） （ｂ） に示すように、前記第１基板１の上下を逆にして、前記突条部材７が下方を向くようにし、平板状部材２０に接触させる。このとき、封止膜前駆体３０は絶縁性液体３よりも比重が大きいために沈殿して平板状部材２０を覆う。そして、前駆体２１と平板状部材２０とは積層状態となり、第２基板２を構成する。つまり、上述のように“第２基板２の上面側が軟化している状態”が現出されることとなる。その後、この前駆体を硬化させれば良い。
【００３５】
３つ目の方法は、次のような方法である。すなわち、突条部材７を形成しただけで絶縁性液体３等は充填していない第１基板１を、突条部材７が下側になるように配置する。この突条部材７と微小間隙を開けるように平板状部材２０を配置し、その微小間隙から凹部Ｃに分散液（絶縁性液体３に帯電泳動粒子４や封止膜前駆体を分散させたもの）を充填する。すると、上述と同様に、封止膜前駆体は絶縁性液体３よりも比重が大きいために沈殿して平板状部材２０を覆うこととなる。その後、この前駆体を硬化させれば良い。なお、前駆体は分散液中に均一に分布させておくと良い。均一に分布させる方法として、前記封止膜前駆体を微小液滴化して、前記混合物中に分散させておく方法をあげる事ができる。
【００３６】
なお、第２基板を封止膜だけの単層構造とする場合、
・ 凹部閉塞前に軟化状態を保持するときは基台上に載置し、
・ 硬化された後は基台から剥がす、
ようにすると良い。前記基台は、封止膜前駆体を載置できるものであれば何でも良いが、基台表面は平坦である方が良い。基台から剥離した封止膜に他の膜を積層させても構わないし、剥離後の封止膜に平板状部材を接着しても良い。
【００３７】
凹部を封止する際に、前記帯電泳動粒子の分布を制御するための電気信号を前記電極間に印加しても構わない。例えば、前記帯電泳動粒子を第１基板１側に引き寄せる様な電気信号を、前記電極間に印加しても構わない。
【００３８】
ところで、封止膜２１の前駆体は、重合処理によって硬化されるもので、前記分散液９よりも比重が大きいものを用いる。これにより、該封止膜前駆体を分散液９の底部に層状に沈殿させることができる。そして、封止膜の前駆体として光重合性化合物を使用した場合には光硬化処理を施すと良い。
【００３９】
以下、封止膜前駆体について説明する。
【００４０】
前記封止膜前駆体の性状は液体で、且つ、重合性化合物から構成されている。そして、前記封止膜前駆体は、前記分散媒に溶解しない事が好ましい。同様に、前記封止膜前駆体は前記帯電泳動粒子との親和性が小さく、且つ前記帯電泳動粒子を溶解しない事が好ましい。
【００４１】
前記重合性化合物は所望の封止膜を形成できれば特に制限はないが、例えば−Ｏ−、−ＣＨ２ −Ｏ−、−ＯＨ、−ＣＦ２−のうち少なくとも一つを構成要素に含む化合物である事が好ましい。これらの構成要素を含むと、封止膜前駆体は前記分散媒に混ざらない。更に、得られる封止膜と前記帯電泳動粒子との間の物理化学的な相互作用を制御できる。この様に重合性化合物に上記ユニットが含まれると、封止膜の製造だけでなく、得られる封止膜の機能の制御にも有効である。前記物理的な相互作用として、前記帯電泳動粒子と前記封止膜との間の付着力をあげる事ができる。該付着力は、封止膜の表面エネルギーにより制御できる場合がある。例えば、封止膜の表面エネルギーが小さい程、前記付着力を小さくできる場合がある。
【００４２】
なお、上記−ＣＨ２ −Ｏ−を構成要素とする化合物は、−ＣＨ２ −ＣＨ２−Ｏ−や、−ＣＨ２ −ＣＨ２ −Ｏ−が繰り返し連結しているポリエチレングリコールユニットを含む化合物でも構わない。或は、−ＣＨ２ −Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２ −ＣＨ２ −ＣＨ２ −Ｏ−ＣＨ２ −を含む化合物であっても構わない。また、上記−Ｏ−を構成要素に含む化合物は、−Ｏ−に−ＣＨ２ −が隣接して配置している化合物（例えば上記ポリエチレングリコールタイプ）や、−ＣＨ２ −が隣接していないユニット（例えば、カーボネート結合）を含む化合物であっても構わない。−ＣＦ２−を構成要素とする化合物は、−ＣＦ２−が繰り返し連結しているユニットを含む化合物でも構わない。
【００４３】
所望の封止膜を形成できれば、前記重合方法に制限はない。例えば、紫外線重合に代表される光重合法を用いる事ができる。
【００４４】
紫外線重合を用いる場合、上記−ＯＨ、−ＣＨ２ −Ｏ−、−Ｏ−、−ＣＦ２−の構造を含むラジカル重合性のアクリレート化合物あるいはメタクリレート化合物を重合性化合物として利用する事ができる。例えば、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテルジアクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレート（例えば、日本油脂製のブレンマーＰＥシリーズ）、ポリテトラメチレンエーテルグリコール＝ジ（２−マレイミドアセテート（例えば、大日本インキ化学工業製のＭＩＡ２００）、１Ｈ、１Ｈ、５Ｈ−オクタフルオロペンチルアクリレート（例えば、大阪有機化学工業製のＶ−８Ｆ）、１Ｈ、１Ｈ、２Ｈ、２Ｈ−ヘプタデカフルオロデシルアクリレート（例えば、大阪有機化学工業製のＶ−１７Ｆ）を利用する事ができる。
【００４５】
また、重合性化合物は、重合性モノマーや重合性オリゴマーであっても構わない。これらモノマーやオリゴマーが単官能性であっても多官能性であっても構わない。更に、モノマーとオリゴマーとの混合物あるいは単官能性化合物と多官能性化合物との混合物であっても構わない。
【００４６】
上記光重合性化合物は、光重合開始剤の存在のもとに光を照射することにより重合することができる。光重合開始剤としては、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製のイルガキュアシリーズの光重合開始剤（例えば、イルガキュア１８４、イルガキュア６５１）や、大日本インキ化学工業（株）のＭＩＡ２００を使用することができる。
【００４７】
図１の（ｃ） の状態では、前記平板状部材２０が、前記封止膜前駆体の層２１と外気との接触を遮断している。このため、前記封止膜前駆体の層２１を構成する重合性化合物としてラジカル重合性の紫外線重合性材料が使用できる。また、前記封止膜前駆体の層２１は前記平板状部材２０により支持されているので、重力等による変形は生じない。
【００４８】
封止膜前駆体に関する重合処理は、前記封止膜前駆体を構成する重合性化合物の性質に依存する。例えば重合性化合物が紫外線で重合する性質の材料であれば、紫外線照射すればよい。本工程に関する重合処理後、図３に示す様な電気泳動表示装置が得られる。
【００４９】
次に、本実施の形態の効果について説明する。
【００５０】
本実施の形態によれば、第２基板２の軟化部分を突条部材７に接触させた状態で硬化させるため、帯電泳動粒子４をそれらによって閉じ込めることができる。したがって、帯電泳動粒子４が基板に沿って際限なく自由に移動できないようにし、帯電泳動粒子４の不均一分布に伴う表示画像の劣化を防止することができる。
【００５１】
また、第２基板２を平板状部材２０と封止膜２１との積層構造とした場合には、重合処理前の封止膜前駆体の片面が平板状部材２０にて覆われることとなり、外気（酸素）に触れ難くすることができる。したがって、（メタ）アクリレートモノマーを使用でき、その特質（安価であり、重合処理後でもフレキシブルであるという特質）を利用することができる。
【００５２】
【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。
【００５３】
（実施例１）
本実施例では、図３に示す構造の表示素子（電気泳動表示装置）を作製した。作製した表示素子は、５００×６００画素とし、１つの画素の大きさは１００μｍ×１００μｍとした。各画素Ａ，Ｂを仕切るように隔壁７を配置し、第１基板１の側には、図示のように、スイッチング素子８や絶縁層１１や第１電極５や絶縁性散乱層１２を配置し、絶縁性散乱層１２と隔壁７との間には第２電極６を配置した。隔壁８の幅は８μｍ、高さは１５μｍとした。第１電極５はアルミニウム製とし、第２電極６は全画素の共通電極とした。絶縁層１１にはアクリル樹脂を用いた。
【００５４】
次に、本実施例に係る表示素子の製造方法について説明する。
【００５５】
まず、公知のフォトリソ法などを用い、第１基板１上にスイッチング素子８を画素毎に形成した。該スイッチング素子８を絶縁層１１にて被覆し、該絶縁層１１にコンタクトホールを設け、該絶縁層１１の表面に、光を散乱させるためのレジストパターン（不図示）を形成し、その表面に第１電極５を配置し、コンタクトホールを利用してスイッチング素子８と第１電極５とを電気的に接続し、さらに第１電極５の表面を絶縁性散乱層１２で被覆し、その表面（画素境界部に相当する位置）には、暗黒色の炭化チタンからなる第２電極６を形成した。そして、絶縁性散乱層１２や第２電極６は透明なポリカーボネート（不図示）で覆った。さらに、画素境界部には、光感光性厚膜レジスト（ＭＩＣＲＯ ＣＨＥＭＩＡＣＡＬ社製のＳＵ−８）の硬化物からなる突条部材７を形成した。その形成には公知のフォトリソ法を用いた。
【００５６】
次に、突条部材７にて区画される凹部Ｃには分散媒及び帯電泳動粒子を構成成分に含む分散液９を充填した。分散媒にはイソパラフィン（商品名：アイソパー，エクソン社製）を用い、帯電泳動粒子には粒径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使用した。イソパラフィンには、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。
【００５７】
一方、図１（ｂ） に示すように、ＰＥＴ製の平板状部材２０に封止膜前駆体２１を塗布した。本実施例では、封止膜前駆体として紫外線重合性化合物であるポリテトラメチレンエーテルグリコール＝ジ（２−マレイミドアセテート（大日本インキ化学工業株式社製、製品名：ＭＩＡ２００、比重１以上）８０部と１Ｈ、１Ｈ、５Ｈ−オクタフルオロペンチルアクリレート（例えば、大阪有機化学工業製のＶ−８Ｆ、比重１以上）２０部との混合物を用いた。該化合物はアイソパーＨと混ざり合わず、アイソパーＨよりも比重が大きい。この封止膜前駆体２１の塗布にはスピンコート法を用い、その塗布厚は５μｍとした。
【００５８】
そして、図１（ｂ） （ｃ） に示すように、第１基板１を上下逆にして封止膜前駆体２１に押し付けた。さらに、室温下で強度０．３ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を平板状部材２０の側から５分間照射して前記封止膜前駆体の重合処理を行った。
【００５９】
重合処理後、封止膜２１上から表示素子を観察したところ、隔壁端部上及び封止膜中に帯電泳動粒子４は確認されなかった。即ち、重合過程で、帯電泳動粒子が封止膜中に取り込まれる事はなかった。
【００６０】
続いて本実施例の表示素子の駆動確認を行った。第１電極５を接地し、第２電極６の電位を１ヘルツにて、＋１５Ｖ、−１５Ｖと交互に変調した。その結果、電位の変調に同期して、黒、白と交互に表示が変化した。
【００６１】
この様な駆動を連続して行っても、帯電泳動粒子が隔壁をのりこえて変位していく事は観察されなかった。即ち、分散液が、封止膜、隔壁、基板により閉じ込められている事が確認できた。また、封止膜が隔壁側より剥がれる事がなく、接着している事が分かった。
【００６２】
（実施例２）
本実施例では、実施例１の表示素子から平板状部材２０を剥離し、第２基板を封止膜２１の単層構造とした。
【００６３】
実施例１と同様の駆動確認を行ったが、実施例１と同様の表示変化を示した。この駆動時に、帯電泳動粒子４が隔壁７を越えて変位していく事は観察されなかった。また、封止膜の隔壁側からの剥離や、分散媒の揮発も観察されず、封止膜と隔壁が接着している事が分かった。次に、得られた表示素子を前後に撓らせたが、帯電泳動粒子が隔壁をのりこえて変位していく事は観察されなかった。また、表示素子を湾曲させ、実施例１と同様の駆動評価を行った。その結果、実施例１と同じ表示変化を示した。
【００６４】
（実施例３）
本実施例では、封止膜前駆体として１、４−ブタンジオールジグリシジルエーテルジアクリレート（新中村化学工業株式会社製、製品名：ＮＫオリゴ ＥＡ−５５２０）を用いた以外は実施例１と同じとした。該アクリレートはアイソパーＨと混ざり合わず、アイソパーＨよりも比重が大きい。なお、前記アクリレート中には、光重合開始剤（イルガキュア１８４、チバガイギー社製）が５ｗｔ％溶解させてある。本実施例でも、平板状部材２０に封止膜前駆体の層（厚さ４μｍ）を、スピンコート法により形成した。
【００６５】
得られた表示素子に対して、実施例１と同様の駆動確認を行った。その結果、実施例１と同様の表示変化が観察された。また、連続駆動を行っても、帯電泳動粒子が隔壁をのりこえて変位していく事は観察されなかった。更に、封止膜が隔壁側から剥がれる事もなかった。
【００６６】
（実施例４）
本実施例では、封止膜前駆体として１Ｈ、１Ｈ、２Ｈ、２Ｈ−ヘプタデカフルオロデシルアクリレート（大阪有機化学工業製、製品名：Ｖ−１７Ｆ）を用いた以外、実施例３と同じである。該アクリレートはアイソパーＨと混ざり合わず、アイソパーＨよりも比重が大きい。なお、前記アクリレート中には、光重合開始剤（イルガキュア１８４、チバガイギー社製）が５ｗｔ％溶解させてある。本実施例でも、平板状部材上に封止膜前駆体の層（厚さ３μｍ）を、スピンコート法により形成した。
【００６７】
得られた表示素子に対して、実施例１と同様の駆動確認を行った。その結果、実施例１と同様の表示変化が観察された。また、連続駆動を行っても、帯電泳動粒子が隔壁をのりこえて変位していく事は観察されなかった。更に、封止膜が隔壁側から剥がれる事もなかった。
【００６８】
（実施例５）
本実施例では、突条部材７を形成するまでの工程は実施例１と同じにした。そして、突条部材７にて区画される凹部Ｃには、実施例１で用いた分散液９を３０部と、実施例１で用いた封止膜前駆体１０部との混合物を充填した（図２（ａ） 参照）。充填前には、該混合物に超音波振動を印加する事により、前記封止膜前駆体を微小液滴化した。
【００６９】
そして、第１基板１を上下逆にして突条部材７が下方を向くようにし、平板状部材（ＰＥＴフィルム）２０に接触させ、その状態で１分間放置した（図２（ｂ） 参照）。すると、封止膜前駆体３０は絶縁性液体３よりも比重が大きいために平板状部材２０を覆うように沈殿した（図２（ｃ）の符号２１参照）。その後、室温下で強度０．３ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を平板状部材２０の側から５分間照射して前記封止膜前駆体の重合処理を行った。
【００７０】
得られた表示素子に対して、実施例１と同様の駆動確認を行った。その結果、実施例１と同様の表示変化が観察された。また、連続駆動を行っても、帯電泳動粒子が隔壁をのりこえて変位していく事は観察されなかった。更に、封止膜が隔壁側から剥がれる事もなかった。
【００７１】
（実施例６）
本実施例では、突条部材７を形成するまでの工程は実施例１と同じにした。
【００７２】
そして、平板状部材２０には封止膜前駆体２１を形成せずに四隅に直径２０μｍのスペーサーを配置し、分散液９を充填しない状態の第１基板１を上下逆にして平板状部材２０に載置した。突条部材７と平板状部材２０とは接触せずに、隙間が開いた状態となる。そして、その隙間から凹部Ｃに混合物（分散液３０部と封止膜前駆体１０部とを混合させたもの）を充填した。なお、分散液には実施例５と同様のものを使用し、封止膜前駆体には、紫外線重合性化合物である１Ｈ、１Ｈ、５Ｈ−オクタフルオロペンチルアクリレート（例えば、大阪有機化学工業製のＶ−８Ｆ、比重１以上）を用いた。前記アクリレート中には、光重合開始剤（イルガキュア１８４、チバガイギー社製）が５ｗｔ％溶解させてある。前記化合物はアイソパーＨと混ざり合わず、アイソパーＨよりも比重が大きい。この充填前には、前記混合物に超音波を印加する事により前記封止膜前駆体を微小液滴化した。
【００７３】
そして、その状態で１分間放置した。すると、封止膜前駆体は絶縁性液体３よりも比重が大きいために平板状部材２０を覆うように沈殿した。その後、室温下で強度０．３ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を平板状部材２０の側から５分間照射して前記封止膜前駆体の重合処理を行った。
【００７４】
得られた表示素子に対して、実施例１と同様の駆動確認を行った。その結果、実施例１と同様の表示変化が観察された。また、連続駆動を行っても、帯電泳動粒子が隔壁をのりこえて変位していく事は観察されなかった。更に、封止膜が隔壁側から剥がれる事もなかった。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、第２基板の軟化部分を突条部材に接触させた状態で硬化させるため、帯電泳動粒子をそれらによって閉じ込めることができる。したがって、帯電泳動粒子が基板に沿って際限なく自由に移動できないようにし、帯電泳動粒子の不均一分布に伴う表示画像の劣化を防止することができる。
【００７６】
また、第２基板を平板状部材と封止膜との積層構造とした場合には、重合処理前の封止膜前駆体の片面が平板状部材にて覆われることとなり、外気（酸素）に触れ難くすることができる。したがって、（メタ）アクリレートモノマーを使用でき、その特質（安価であり、重合処理後でもフレキシブルであるという特質）を利用することができる。同時に、本発明による製造方法によれば、分散媒の比重よりも大きな封止膜前駆体（例えば、（メタ）アクリレートモノマー）を用いた封止膜の形成が可能となった。
【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製造方法の一例を示す模式図。
【図２】本発明に係る電気泳動表示装置の製造方法の他の例を示す模式図。
【図３】本発明の実施により製造される電気泳動表示装置の構造を示す断面図。
【符号の説明】
１ 第１基板
２ 第２基板
３ 絶縁性液体
４ 帯電泳動粒子
５ 第１電極
６ 第２電極
７ 突条部材、隔壁部材
９ 分散液
２０ 平板状部材
２１ 封止膜（軟化部分）
Ｃ 凹部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing an electrophoretic display device that performs display by controlling the positions of charged electrophoretic particles.
[0002]
[Prior art]
In recent years, electrophoretic display elements (hereinafter, referred to as EPDs) that perform display by controlling the positions of charged electrophoretic particles in each pixel have been actively developed.
[0003]
The EPD includes a pair of substrates arranged with a predetermined gap therebetween, a dispersion liquid (a large number of charged electrophoretic particles or the like dispersed in an insulating liquid) arranged in the gap between these substrates, It has a pair of electrodes arranged close to the dispersion liquid, has a higher display contrast than the liquid crystal display element, has a wide viewing angle, has a memory effect on the display, and does not require a backlight or a polarizing plate And various other features.
[0004]
By the way, in the case of the EPD, it is necessary to move the charged electrophoretic particles within each pixel for display. However, if the charged electrophoretic particles can freely move along the substrate surface without limit, the charged electrophoretic particles can be moved. Since the display image is deteriorated due to the distribution, a method has been proposed in which charged electrophoretic particles are confined by a partition member or a sealing material (for example, see Patent Document 1).
[0005]
The method is
(1) A partition member is formed on one of the substrates,
{Circle around (2)} A predetermined dispersion liquid (a mixture of an insulating liquid and charged electrophoretic particles) is filled into each pixel on a substrate by an inkjet method,
{Circle around (3)} A sealing material (a sealing material having a smaller specific gravity than the dispersion) is added to the dispersion of each pixel.
{Circle around (4)} The sealing material floating in the dispersion and forming a layer is cured, and the dispersion is confined in each pixel by the sealing material.
That is. As a method of putting a sealing material in the dispersion liquid of each pixel, a method of applying a sealing material to the upper surface of the dispersion liquid filled in each pixel, or a method of putting a sealing material in the dispersion liquid in advance and ink jetting each pixel. Is disclosed.
[0006]
[Patent Document 1]
JP 2001-343672 A
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
When the above-described method is performed, a material having a specific gravity smaller than that of the dispersion must be used as the sealing material. However, a material that can be used as the sealing material includes a dispersion (for example, isoparaffin). There is a problem that the specific gravity is smaller than that using the system solvent) and the range of material selection is narrowed.
[0008]
On the other hand, as a material that can be used for the sealing material, there is an ultraviolet-polymerizable material represented by a (meth) acrylate-based monomer. This material is inexpensive and flexible even after the polymerization treatment, but it is polymerized by radical polymerization and has a disadvantage that the polymerization is inhibited by oxygen. In the case of the above-mentioned method, since the sealing material is exposed to the outside air (oxygen) at the stage of curing, the ultraviolet-polymerizable material cannot be used, and the characteristics of the material cannot be utilized. In addition, it is conceivable to carry out the polymerization treatment in an environment from which oxygen has been removed, but in that case, a special apparatus is required, and there is a problem that the production cost is increased.
[0009]
Therefore, in the present invention, a polymerizable compound having a higher specific gravity than the dispersion medium can be used as a sealing material, and a display image is deteriorated due to uneven distribution of charged electrophoretic particles, and a range of material selection is reduced. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing an electrophoretic display device, which prevents the occurrence of a problem.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and a protrusion is formed on a first substrate to form a recess, and a dispersion liquid in which a plurality of charged electrophoretic particles are dispersed in an insulating liquid is filled in the recess. In the method for manufacturing an electrophoretic display device, which fills and closes the concave portion with the second substrate to manufacture the electrophoretic display device,
The closing of the concave portion is such that at least the upper surface side of the second substrate is in a softened state, the first substrate is arranged so that the ridge member faces downward, and the ridge member and a softened portion in the second substrate are disposed. Is performed by contacting and curing the softened portion.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
[0012]
As shown in FIG. 3, an electrophoretic display device manufactured by carrying out the present invention includes a first substrate 1 and a second substrate 2 arranged with a predetermined gap therebetween, and The apparatus includes an insulating liquid 3 and a plurality of charged electrophoretic particles 4 arranged in a gap, and a first electrode 5 and a second electrode 6 arranged close to the insulating liquid 3. The display is performed based on moving the charged electrophoretic particles 4 to the first electrode 5 side or the second electrode 6 side by applying a voltage to 5, 6.
[0013]
In the gap between the first substrate 1 and the second substrate 2, a partition member 7 for partitioning the gap is arranged. Although the partition member 7 shown in FIG. 3 is arranged so as to partition the pixels A and B one by one, it is not limited to this.
-Even if one pixel is arranged so as to further partition it,
-Or, even if it is arranged so as to partition a plurality of pixels (that is, even if a plurality of pixels are included between adjacent partition walls)
good. As shown in FIG. 3, if the pixels are separated one by one by the partition member 7, the migration of the charged electrophoretic particles 4 to another pixel can be prevented, and the number of the charged electrophoretic particles 4 in each pixel is made equal to achieve the quality. Can be displayed. It is preferable to use a photosensitive resin for the partition member 7 (the details will be described later).
[0014]
In addition, the second substrate 2
As shown in FIG. 3, the laminated structure of the flat member 20 and the sealing film 21 laminated on the flat member 20
-Even with a single-layer structure of only the sealing film 21,
good. In either case, the insulating liquid 3 and the charged electrophoretic particles 4 may be sealed by the sealing film 21. Although the sealing film 21 shown in FIG. 3 has a shape that swells toward the insulating liquid 3, the shape is not limited thereto, and the insulating liquid side surface may be flat. Alternatively, the shape may be concave upward. The sealing film 21 may be bonded to at least a part of the end of the partition, but is preferably bonded to the entire end of the partition. It is more preferable that the sealing film adheres to the entire end of the partition and the side of the partition. This is because the larger the area of adhesion of the sealing film to the partition wall, the greater the adhesion between them.
[0015]
By the way, it is preferable that the end of the partition member 7 has an affinity for a sealing film precursor (details will be described later). With the affinity, there are the following advantages. First, adhesiveness can be imparted between the sealing film and the end of the partition wall and its vicinity. Secondly, in the step of closing the dispersion liquid 9 with the second substrate 2 (details will be described later), the dispersion medium is prevented from entering the contact portion between the sealing film precursor and the partition wall. Can do things. This intrusion can be prevented because the sealing film precursor does not mix with the dispersion medium and has an affinity with the end of the partition wall. That is, the dispersion medium existing between the sealing film precursor and the end of the partition is extruded. When the end of the partition wall does not have a desired affinity for the sealing film precursor, it is necessary to perform an affinity imparting process on the end. Examples of the affinity imparting treatment include a method in which a polymerizable compound or a polymer of the polymerizable compound constituting the sealing film precursor is applied to the upper end of the partition wall and the vicinity thereof. There is no particular limitation on the method as long as it can impart affinity.
[0016]
Note that a switching element 8 such as a thin film transistor (TFT) is preferably disposed in each of the pixels A and B, and voltage is applied to the first electrode 5 via the switching element 8.
[0017]
Next, each component of the above-described electrophoretic display device will be described.
[0018]
In the electrophoretic display device shown in FIG. 3, the first electrode 5 and the second electrode 6 are supported on the same substrate 1 (that is, are of a horizontal movement type), but the invention is not limited to this. They may be supported by 1 and 2 (that is, they may be of a vertical movement type). These electrodes may be formed of a conductive material that can be patterned, and may be formed of a metal such as aluminum or an organic conductive film such as ITO. When the electrophoretic display device is of a reflection type, light is applied to an electrode (for example, a first electrode indicated by reference numeral 5 in FIG. 3) disposed along a rear substrate (a substrate not disposed on the viewer side). The reflection layer may be used also. In that case, the electrode is preferably formed of a material having a high light reflectance such as silver or aluminum. In order to perform white display using such an electrode, it is preferable to form irregularities on the electrode surface so that light is irregularly reflected, or to form a light scattering layer on the electrode surface.
[0019]
An insulating layer is formed on the surface of these electrodes,
・ Insulation between electrodes,
Charge injection from the electrodes to the charged electrophoretic particles 4
Should be prevented.
[0020]
As the insulating liquid 3, it is preferable to use an organic solvent such as isoparaffin (for example, a fluid manufactured by Exxon with the trade name of Isopar), silicone oil, xylene, and toluene.
[0021]
As the charged electrophoretic particles 4, it is preferable to use a material that is colored and has good positive or negative charge characteristics in an insulating liquid. For example, various inorganic pigments, organic pigments, carbon black, or resins containing them may be used. Particles having a particle size of usually about 0.01 μm to 50 μm can be used, and preferably those having a particle diameter of about 0.1 to 10 μm are used.
[0022]
As the first substrate 1 or the above-mentioned flat member 20, a soft substrate such as polyethersulfone (PES), polyethylene terephthalate (PET) or polycarbonate (PC), or a hard substrate such as glass or quartz can be used. When irradiating light for polymerization to the sealing film precursor (details will be described later), it is necessary to make the irradiating light transparent. The substrate 1 and the plate-like member 20 are preferably made of a material that does not dissolve in the dispersion medium. Further, the flat member 20 needs to be made of a material that does not dissolve in the sealing film 21. Furthermore, it is preferable that at least the surface of the flat member 20 has an affinity for the sealing film precursor. If such an affinity is not provided, it is necessary to apply an affinity imparting treatment to the surface of the plate-shaped member 20. As the affinity imparting treatment, surface modification of the flat member 20 can be given. There is no particular limitation on the method as long as it can impart affinity.
[0023]
Note that a charge control agent for controlling and stabilizing the charging of the charged electrophoretic particles may be added to the insulating liquid and the charged electrophoretic particles described above. As such a charge control agent, succinimide, a metal complex salt of a monoazo dye, salicylic acid, an organic quaternary ammonium salt, a nigrosine compound, or the like may be used.
[0024]
By the way, in order to perform display using the above-described electrophoretic display device, it is necessary to appropriately color the charged electrophoretic particles 4 and other members. For example, in the horizontal movement type electrophoretic display device shown in FIG. 3, the region where the first electrode 5 is arranged and the charged electrophoretic particles 4 need to be colored in different colors. As a result, the area where the first electrode 5 is disposed is exposed and its color is visually recognized in the pixel A shown in FIG. 3, and the charged electrophoretic particles 4 are dispersed and the color is visually recognized in the pixel B. As a method of coloring the region where the first electrode 5 is disposed,
A method of coloring the first electrode itself,
There is a method of disposing a colored layer in a region where the first electrode 5 is disposed (upper and lower sides of the electrode). Note that the charged electrophoretic particles 4 may be black, and the region where the first electrode 5 is arranged may be white, but may be colored in another color. Color display can be performed by giving red, green, and blue colors to pixels adjacent to each other.
[0025]
Next, a method for manufacturing an electrophoretic display device according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[0026]
The method for manufacturing an electrophoretic display device according to the present invention includes:
{Circle around (1)} Step of arranging a ridge member (partition member) 7 on the first substrate 1 to form a concave portion C (see FIG. 1A)
{Circle around (2)} A step of filling the concave portion C with the dispersion liquid 9 in which the plurality of charged electrophoretic particles 4 are dispersed in the insulating liquid 3.
{Circle around (3)} A step of closing the recess C with the second substrate 2 (see FIGS. 1B and 1C).
It has.
[0027]
<About the step (1) above>
It is preferable that an electrode and the like be formed on the first substrate 1 in addition to the ridge member 7. For example, as shown in FIG. 1A, a switching element 8 is formed on a substrate 1, the switching element 8 is covered with an insulating layer 11, a contact hole is provided in the insulating layer 11, and a contact hole is formed in the insulating layer 11. A resist pattern (not shown) for scattering light is formed on the surface, the first electrode 5 is disposed on the surface, and the switching element 8 and the first electrode 5 are electrically connected using contact holes. Then, the surface of the first electrode 5 is preferably covered with the insulating scattering layer 12, and the second electrode 6 and the ridge member 7 are preferably formed on the surface.
[0028]
Any method may be used to form the ridge member 7. A photolithography method or a mold molding method using a mold having fine irregularities may be used. A photosensitive thick film resist (for example, SU-8 manufactured by MICRO CHEMIACAL) may be used. Further, the formed ridge member 7 may be covered with a transparent resin (for example, polycarbonate).
[0029]
<Regarding step (3) above>
The step of closing the recess C may be performed as follows.
[0030]
After the dispersion liquid 9 is filled in the concave portion C, the exposed surface (lower surface) of the dispersion liquid facing in the direction of gravity is applied to the sealing film precursor layer 21 as shown by the left arrow in FIG. Get closer. Then, the sealing film precursor 21 is brought into contact with the exposed surface of the dispersion and the like to form a state as shown in FIG. The downward arrow shown on the right side of FIGS. 1B and 1C indicates the direction of gravity.
[0031]
That is, the closing of the recess C is
(3) -1 At least the upper surface side (see reference numeral 21) of the second substrate 2 is in a softened state (see FIG. 1B),
(3) -2 The first substrate 1 is arranged so that the ridge member 7 faces downward, and the ridge member 7 is brought into contact with the softened portion 21 of the second substrate 2 (FIG. 3C). reference),
(3) -3 curing the softened portion 21;
It is done by doing. Note that, as described above, when the second substrate is formed of the sealing film (that is, when the second substrate 2 has a laminated structure of the flat plate member 20 and the sealing film 21, and when the second substrate is formed of the sealing film). Only in the case of a single-layer structure), the precursor of the sealing film 21 corresponds to the above-mentioned softened portion. Further, it is necessary to select the shape of the recess C and the material of the dispersion 9 so that the dispersion liquid 9 does not droop even when the first substrate 1 is turned upside down and the depression C faces downward.
[0032]
By the way, as a method of forming the second substrate 2 into a laminated structure of the plate-shaped member 20 and the sealing film 21, there are three methods.
[0033]
The first method is a method of applying a sealing film precursor to the flat plate member 20, as shown in FIG.
[0034]
The second method is the method shown in FIG. That is, the recess C on the first substrate 1 side is filled not only with the insulating liquid 3 and the charged electrophoretic particles 4 but also with the sealing film precursor 30. The precursor is preferably distributed uniformly. As a method of uniformly distributing, a method of forming the sealing film precursor into fine droplets and dispersing them in the mixture can be mentioned. Next, as shown in FIGS. 2A and 2B, the first substrate 1 is turned upside down so that the ridge member 7 faces downward, and is brought into contact with the flat plate member 20. At this time, since the sealing film precursor 30 has a higher specific gravity than the insulating liquid 3, it precipitates and covers the flat member 20. Then, the precursor 21 and the plate-shaped member 20 are in a laminated state, and constitute the second substrate 2. That is, as described above, the “state in which the upper surface side of the second substrate 2 is softened” appears. Thereafter, the precursor may be cured.
[0035]
The third method is as follows. That is, the first substrate 1 on which only the ridge member 7 is formed and which is not filled with the insulating liquid 3 or the like is arranged such that the ridge member 7 is on the lower side. A plate-like member 20 is arranged so as to form a minute gap with the ridge member 7, and a dispersion liquid (charged electrophoretic particles 4 or a sealing film precursor dispersed in an insulating liquid 3) is formed in the concave part C from the minute gap. ). Then, as described above, since the sealing film precursor has a higher specific gravity than the insulating liquid 3, it precipitates and covers the flat member 20. Thereafter, the precursor may be cured. Note that the precursor is preferably uniformly distributed in the dispersion. As a method of uniformly distributing, a method of forming the sealing film precursor into fine droplets and dispersing them in the mixture can be mentioned.
[0036]
When the second substrate has a single-layer structure including only the sealing film,
・ To maintain the softened state before closing the recess, place it on the base,
・ After hardening, peel off from base,
It is good to do so. The base may be anything as long as the sealing film precursor can be placed thereon, but the base surface is preferably flat. Another film may be laminated on the sealing film peeled from the base, or a flat member may be bonded to the sealing film after peeling.
[0037]
When the concave portion is sealed, an electric signal for controlling the distribution of the charged electrophoretic particles may be applied between the electrodes. For example, an electric signal for attracting the charged electrophoretic particles to the first substrate 1 may be applied between the electrodes.
[0038]
Incidentally, a precursor of the sealing film 21 which is cured by a polymerization treatment and has a specific gravity higher than that of the dispersion liquid 9 is used. Thereby, the sealing film precursor can be precipitated in a layer at the bottom of the dispersion 9. When a photopolymerizable compound is used as a precursor of the sealing film, a photocuring treatment is preferably performed.
[0039]
Hereinafter, the sealing film precursor will be described.
[0040]
The properties of the sealing film precursor are liquid and are composed of a polymerizable compound. And it is preferable that the said sealing film precursor does not melt | dissolve in the said dispersion medium. Similarly, it is preferable that the sealing film precursor has a low affinity for the charged electrophoretic particles and does not dissolve the charged electrophoretic particles.
[0041]
The polymerizable compound is not particularly limited as long as it can form a desired sealing film. For example, -O-, -CH 2 -O-, -OH, -CF 2 -It is preferable that the compound contains at least one of the components. When these components are included, the sealing film precursor does not mix with the dispersion medium. Further, the physicochemical interaction between the obtained sealing film and the charged electrophoretic particles can be controlled. When the polymerizable compound contains the above-described unit, it is effective not only for the production of the sealing film but also for controlling the function of the obtained sealing film. As the physical interaction, the adhesive force between the charged electrophoretic particles and the sealing film can be increased. In some cases, the adhesive force can be controlled by the surface energy of the sealing film. For example, in some cases, the smaller the surface energy of the sealing film, the smaller the adhesion force can be.
[0042]
The above-mentioned -CH 2 The compound having -O- as a constituent is -CH 2 -CH 2 -O- and -CH 2 -CH 2 A compound containing a polyethylene glycol unit in which —O— is repeatedly linked may be used. Or -CH 2 -O-CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -O-CH 2 A compound containing-may be used. Further, the compound containing -O- as a component is -O- with -CH. 2 -Is adjacent to the compound (for example, the above-mentioned polyethylene glycol type) or -CH 2 -May be a compound containing a non-adjacent unit (for example, a carbonate bond). -CF 2 The compound having-as a constituent is -CF 2 A compound containing a unit in which-is repeatedly connected may be used.
[0043]
The polymerization method is not limited as long as a desired sealing film can be formed. For example, a photopolymerization method represented by ultraviolet polymerization can be used.
[0044]
When UV polymerization is used, the above-mentioned -OH, -CH 2 -O-, -O-, -CF 2 A radically polymerizable acrylate or methacrylate compound having the structure of-can be used as the polymerizable compound. For example, 2-hydroxyethyl methacrylate, 1,4-butanediol diglycidyl ether diacrylate, polyethylene glycol monomethacrylate (for example, Blenmer PE series manufactured by NOF Corporation), polytetramethylene ether glycol = di (2-maleimido acetate (for example, MIA200 manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.), 1H, 1H, 5H-octafluoropentyl acrylate (for example, V-8F manufactured by Osaka Organic Chemical Industry), 1H, 1H, 2H, 2H-heptadecafluorodecyl acrylate (e.g., And V-17F) manufactured by Osaka Organic Chemical Industry can be used.
[0045]
Further, the polymerizable compound may be a polymerizable monomer or a polymerizable oligomer. These monomers and oligomers may be monofunctional or polyfunctional. Further, a mixture of a monomer and an oligomer or a mixture of a monofunctional compound and a polyfunctional compound may be used.
[0046]
The photopolymerizable compound can be polymerized by irradiating light in the presence of a photopolymerization initiator. As the photopolymerization initiator, a photopolymerization initiator (eg, Irgacure 184, Irgacure 651) of the Irgacure series manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd., or MIA200 of Dainippon Ink and Chemicals, Inc. may be used. Can be.
[0047]
In the state shown in FIG. 1C, the flat member 20 blocks the contact between the sealing film precursor layer 21 and the outside air. For this reason, a radical polymerizable ultraviolet polymerizable material can be used as the polymerizable compound constituting the layer 21 of the sealing film precursor. Further, since the layer 21 of the sealing film precursor is supported by the plate-shaped member 20, deformation due to gravity or the like does not occur.
[0048]
The polymerization treatment for the sealing film precursor depends on the properties of the polymerizable compound constituting the sealing film precursor. For example, if the polymerizable compound is a material having a property of polymerizing with ultraviolet rays, it may be irradiated with ultraviolet rays. After the polymerization treatment in this step, an electrophoretic display device as shown in FIG. 3 is obtained.
[0049]
Next, effects of the present embodiment will be described.
[0050]
According to the present embodiment, since the softened portion of the second substrate 2 is cured while being in contact with the ridge member 7, the charged electrophoretic particles 4 can be confined by them. Therefore, the charged electrophoretic particles 4 can be prevented from freely and freely moving along the substrate, and the deterioration of the display image due to the uneven distribution of the charged electrophoretic particles 4 can be prevented.
[0051]
When the second substrate 2 has a laminated structure of the flat member 20 and the sealing film 21, one surface of the sealing film precursor before the polymerization treatment is covered with the flat member 20, and (Oxygen) can be hardly touched. Therefore, a (meth) acrylate monomer can be used, and its characteristics (the characteristics of being inexpensive and flexible even after the polymerization treatment) can be used.
[0052]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples.
[0053]
(Example 1)
In this example, a display element (electrophoretic display device) having the structure shown in FIG. 3 was manufactured. The manufactured display element had 500 × 600 pixels, and the size of one pixel was 100 μm × 100 μm. A partition 7 is arranged so as to partition the pixels A and B, and a switching element 8, an insulating layer 11, a first electrode 5, and an insulating scattering layer 12 are arranged on the side of the first substrate 1 as shown in the figure. The second electrode 6 was disposed between the insulating scattering layer 12 and the partition wall 7. The width of the partition 8 was 8 μm and the height was 15 μm. The first electrode 5 was made of aluminum, and the second electrode 6 was a common electrode for all pixels. Acrylic resin was used for the insulating layer 11.
[0054]
Next, a method for manufacturing the display element according to the present embodiment will be described.
[0055]
First, the switching element 8 was formed for each pixel on the first substrate 1 by using a known photolithography method or the like. The switching element 8 is covered with an insulating layer 11, a contact hole is provided in the insulating layer 11, and a resist pattern (not shown) for scattering light is formed on the surface of the insulating layer 11. The first electrode 5 is disposed, the switching element 8 is electrically connected to the first electrode 5 by using a contact hole, and the surface of the first electrode 5 is further covered with the insulating scattering layer 12, and the surface ( A second electrode 6 made of dark black titanium carbide was formed at a position corresponding to a pixel boundary portion). Then, the insulating scattering layer 12 and the second electrode 6 were covered with transparent polycarbonate (not shown). Further, a ridge member 7 made of a cured material of a photosensitive thick film resist (SU-8 manufactured by MICRO CHEMIACAL) was formed at the pixel boundary. A known photolithography method was used for the formation.
[0056]
Next, the dispersion liquid 9 containing the dispersion medium and the charged electrophoretic particles as components was filled in the concave portion C defined by the ridge member 7. Isoparaffin (trade name: Isopar, manufactured by Exxon) was used as a dispersion medium, and a polystyrene-polymethyl methacrylate copolymer resin containing carbon black having a particle size of about 1 to 2 μm was used as the electrophoretic particles. Isoparaffin contained succinimide (trade name: OLOA1200, manufactured by Chevron Corporation) as a charge control agent.
[0057]
On the other hand, as shown in FIG. 1B, a sealing film precursor 21 was applied to a flat plate member 20 made of PET. In this example, 80 parts of polytetramethylene ether glycol di (2-maleimidoacetate (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc., product name: MIA200, specific gravity of 1 or more), which is an ultraviolet-polymerizable compound, is used as a sealing film precursor. A mixture of 20 parts of 1H, 1H, 5H-octafluoropentyl acrylate (for example, V-8F manufactured by Osaka Organic Chemical Industry, specific gravity of 1 or more) was used. The spin-coating method was used to apply the sealing film precursor 21, and the applied thickness was 5 μm.
[0058]
Then, as shown in FIGS. 1B and 1C, the first substrate 1 was turned upside down and pressed against the sealing film precursor 21. Further, the strength is 0.3 mW / cm at room temperature. 2 Was irradiated from the side of the flat member 20 for 5 minutes to polymerize the sealing film precursor.
[0059]
After the polymerization treatment, when the display element was observed from above the sealing film 21, no charged electrophoretic particles 4 were confirmed on the end of the partition wall and in the sealing film. That is, the charged electrophoretic particles were not taken into the sealing film during the polymerization process.
[0060]
Subsequently, drive confirmation of the display element of this example was performed. The first electrode 5 was grounded, and the potential of the second electrode 6 was alternately modulated to +15 V and -15 V at 1 Hz. As a result, the display changed alternately between black and white in synchronization with the potential modulation.
[0061]
Even when such driving was continuously performed, it was not observed that the charged electrophoretic particles were displaced beyond the partition walls. That is, it was confirmed that the dispersion was confined by the sealing film, the partition, and the substrate. In addition, it was found that the sealing film did not peel off from the partition wall side and was bonded.
[0062]
(Example 2)
In the present embodiment, the flat member 20 was peeled off from the display element of the first embodiment, and the second substrate had a single-layer structure of the sealing film 21.
[0063]
Driving confirmation was performed in the same manner as in Example 1, but a display change similar to that in Example 1 was shown. During this driving, it was not observed that the charged electrophoretic particles 4 were displaced beyond the partition walls 7. In addition, peeling of the sealing film from the partition wall side and volatilization of the dispersion medium were not observed, and it was found that the sealing film and the partition wall were bonded. Next, the obtained display element was bent back and forth, but it was not observed that the charged electrophoretic particles were displaced beyond the partition walls. In addition, the display element was bent, and the same driving evaluation as in Example 1 was performed. As a result, the same display change as in Example 1 was shown.
[0064]
(Example 3)
In the present example, the same as Example 1 except that 1,4-butanediol diglycidyl ether diacrylate (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., product name: NK Oligo EA-5520) was used as the sealing film precursor. And The acrylate does not mix with Isopar H and has a higher specific gravity than Isopar H. In the acrylate, 5 wt% of a photopolymerization initiator (Irgacure 184, manufactured by Ciba Geigy) is dissolved. Also in this example, a layer (thickness: 4 μm) of a sealing film precursor was formed on the plate-shaped member 20 by a spin coating method.
[0065]
Driving confirmation was performed on the obtained display element in the same manner as in Example 1. As a result, the same display change as in Example 1 was observed. Further, even when the continuous driving was performed, it was not observed that the charged electrophoretic particles were displaced beyond the partition walls. Further, the sealing film did not peel off from the partition wall side.
[0066]
(Example 4)
This example is the same as Example 3 except that 1H, 1H, 2H, 2H-heptadecafluorodecyl acrylate (manufactured by Osaka Organic Chemical Industry, product name: V-17F) was used as a sealing film precursor. . The acrylate does not mix with Isopar H and has a higher specific gravity than Isopar H. In the acrylate, 5 wt% of a photopolymerization initiator (Irgacure 184, manufactured by Ciba Geigy) is dissolved. Also in this example, a layer (thickness: 3 μm) of a sealing film precursor was formed on a flat member by a spin coating method.
[0067]
Driving confirmation was performed on the obtained display element in the same manner as in Example 1. As a result, the same display change as in Example 1 was observed. Further, even when the continuous driving was performed, it was not observed that the charged electrophoretic particles were displaced beyond the partition walls. Further, the sealing film did not peel off from the partition wall side.
[0068]
(Example 5)
In this embodiment, the steps up to the formation of the ridge member 7 are the same as those in the first embodiment. Then, a mixture of 30 parts of the dispersion liquid 9 used in Example 1 and 10 parts of the sealing film precursor used in Example 1 was filled in the concave portion C partitioned by the ridge member 7 ( (See FIG. 2A). Before filling, the sealing film precursor was made into fine droplets by applying ultrasonic vibration to the mixture.
[0069]
Then, the first substrate 1 was turned upside down so that the ridge member 7 was directed downward, and was brought into contact with a flat plate-shaped member (PET film) 20, and left for 1 minute in that state (see FIG. 2B). Then, since the sealing film precursor 30 has a higher specific gravity than the insulating liquid 3, the sealing film precursor 30 precipitates so as to cover the flat member 20 (see reference numeral 21 in FIG. 2C). Thereafter, the strength is 0.3 mW / cm at room temperature. 2 Was irradiated from the side of the flat member 20 for 5 minutes to polymerize the sealing film precursor.
[0070]
Driving confirmation was performed on the obtained display element in the same manner as in Example 1. As a result, the same display change as in Example 1 was observed. Further, even when the continuous driving was performed, it was not observed that the charged electrophoretic particles were displaced beyond the partition walls. Further, the sealing film did not peel off from the partition wall side.
[0071]
(Example 6)
In this embodiment, the steps up to the formation of the ridge member 7 are the same as those in the first embodiment.
[0072]
Then, spacers having a diameter of 20 μm are arranged at the four corners without forming the sealing film precursor 21 on the flat plate member 20, and the first substrate 1 not filled with the dispersion 9 is turned upside down. Placed on The ridge member 7 and the flat plate member 20 do not come into contact with each other, and a gap is opened. Then, the mixture (a mixture of 30 parts of the dispersion liquid and 10 parts of the sealing film precursor) was filled into the concave portion C through the gap. The dispersion used was the same as in Example 5, and the sealing film precursor was 1 H, 1 H, 5 H-octafluoropentyl acrylate (for example, manufactured by Osaka Organic Chemical Industry, Ltd.) V-8F, specific gravity of 1 or more). 5 wt% of a photopolymerization initiator (Irgacure 184, manufactured by Ciba Geigy) is dissolved in the acrylate. The compound does not mix with Isopar H and has a higher specific gravity than Isopar H. Before this filling, the sealing film precursor was made into fine droplets by applying ultrasonic waves to the mixture.
[0073]
And it was left for 1 minute in that state. Then, since the specific gravity of the sealing film precursor was larger than that of the insulating liquid 3, the sealing film precursor was precipitated so as to cover the flat member 20. Thereafter, the strength is 0.3 mW / cm at room temperature. 2 Was irradiated from the side of the flat member 20 for 5 minutes to polymerize the sealing film precursor.
[0074]
Driving confirmation was performed on the obtained display element in the same manner as in Example 1. As a result, the same display change as in Example 1 was observed. Further, even when the continuous driving was performed, it was not observed that the charged electrophoretic particles were displaced beyond the partition walls. Further, the sealing film did not peel off from the partition wall side.
[0075]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the softened portion of the second substrate is cured while being in contact with the ridge member, the charged electrophoretic particles can be confined by them. Therefore, it is possible to prevent the charged electrophoretic particles from freely and freely moving along the substrate, and to prevent the display image from being deteriorated due to the uneven distribution of the charged electrophoretic particles.
[0076]
Further, when the second substrate has a laminated structure of a plate-shaped member and a sealing film, one surface of the sealing film precursor before the polymerization treatment is covered with the plate-shaped member, and is exposed to outside air (oxygen). It can be hard to touch. Therefore, a (meth) acrylate monomer can be used, and its properties (the property of being inexpensive and flexible even after the polymerization treatment) can be used. At the same time, according to the production method of the present invention, it is possible to form a sealing film using a sealing film precursor (for example, a (meth) acrylate monomer) having a specific gravity larger than the specific gravity of the dispersion medium.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view illustrating an example of a method for manufacturing an electrophoretic display device according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic view showing another example of the method for manufacturing an electrophoretic display device according to the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a structure of an electrophoretic display device manufactured according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 First substrate
2 Second substrate
3 Insulating liquid
4 Electrophoretic particles
5 First electrode
6 Second electrode
7 Ridge member, partition member
9 dispersion
20 flat members
21 Sealing film (softened part)
C recess
