JP2005182043A - マイクロ構造及び接着剤マイクロカプセルを用いるマイクロ構造を封止する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 マイクロ構造を封止するための方法を提供する。
【解決手段】マイクロ構造は、少なくとも、第１の基板と、第１の基板から伸びる壁のマイクロ構造とによって画定される。本方法は、第２の基板の第１の側と壁のマイクロ構造の露出した端部との少なくとも１つに沿って複数の接着剤マイクロカプセルを適用するステップを含む。接着剤マイクロカプセルは、接着性物質を含有する。他のステップは、第２の基板の第１の側を壁のマイクロ構造の端部に隣接して位置決めすることを含む。さらなるステップは、複数の接着剤マイクロカプセルの少なくとも一部を破壊して、壁のマイクロ構造の端部と第２の基板の第１の側との間に接着性物質を施すことを含む。
【選択図】 図３

Description

本例示的な実施の形態は、マイクロセル構造の技術に広く関連し、特に接着剤マイクロカプセルを用いてマイクロ構造内にセルを封止する方法に関連する。それは、ディスプレイ及び他の類似の出力装置におけるセルマイクロ構造のアレイの個別のセルの封止に関連して具体的な応用を見出し、それに具体的に参照され記述されるであろう。しかしながら、当然のことながら、本例示的な実施の形態は、個別に封止されたマイクロ構造が用いられていて過剰の液状の接着剤が不都合となるような応用及び／又は環境における使用に等しく適用可能である。適切なマイクロ構造は、たとえば、マイクロセル、マイクロチャンバ、マイクロチャンネル、及びマイクロチューブを含み、どのように形成されたかに拘わらず任意の他の適切な寸法にされた、ウェル、キャビティ、又は構造的な配置を含む。

マイクロ構造のセルアレイを使用する種々の製品が知られている。このような製品は、たとえばガラス等の比較的堅い基板のシート間に形成された、セルのアレイ内に電気泳動性インクを保持する、たとえば、電気泳動性ディスプレイを含む。ガラスの堅いシートを用いることは、ガラスのシートを、たとえばフレーム上のようなその周辺に沿って互いに固定及び封止することによって、各セルの壁を用いて形成されるべき圧縮封止を可能にする。かくして、セル壁は、ガラス形成圧縮又はセル内に電気泳動性インクを保持する液密性の封止の間に圧縮される。これは、堅いディスプレイの既知の構造例である。

最近の努力は、たとえば、「電子ペーパ」と呼ばれる製品並びに／又は他の曲げやすいディスプレイ及び画像出力製品等の可撓性の構造の開発に向けられて来た。明らかに、このような構造は、ガラスのシート又は他の比較的堅い材料から形成できない。むしろ、これらの可撓性の構造は、その間にマイクロセルが捕えられている、曲げやすいシート又は基板を用いる。堅いディスプレイ上では構造の周辺のみが一般的に封止されるが、より可撓性の構造は、個々のマイクロセルがそれぞれ実質的に封止されていることを要求する。さもなければ、個別のマイクロセルの内容物は流れるか又はさもなければセル間を移動し、可撓性の製品の望ましくない性能及び／又は外観をもたらすことになるであろう。
ＰＣＴ国際公開第０１／６７１７０Ａ１号 デュラン，イヴォン Ｇ．（ＤＵＲＡＮ，Ｙｖｏｎ Ｇ．）博士、経営学修士による、２００２年７月２２日ニューハンプシャー大学でのＰｏｗｅｒ Ｐｏｉｎｔによるプレゼンテーション「マイクロカプセル化プロセスにおけるマイクロカプセル形態学、基本的な化学的相違（Ｍｉｃｒｏｃａｐｓｕｌｅ Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ ｉｎ Ｍｉｃｒｏｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ，Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ）」Ｐ．１〜２８ ホモラ，Ｊ．（ＨＯＭＯＬＡ，Ｊ）「変色インク、重要点を輝かせなさい（Ｃｏｌｏｒ−Ｃｈａｎｇｉｎｇ Ｉｎｋｓ，Ｂｒｉｇｈｔｅｎ ｙｏｕｒ ｂｏｔｔｏｍ ｌｉｎｅ）」スクリーン印刷雑誌のための変色社（Ｃｏｌｏｒ Ｃｈａｎｇｅ Ｃｏｒｐ．ｆｏｒ Ｓｃｒｅｅｎ Ｐｒｉｎｔｉｎｇ Ｍａｇａｚｉｎｅ），ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｃｒｅｅｎｗｅｂ．ｃｏｍ／ｉｎｋｓ／ｃｏｎｔ／ｂｒｉｇｈｔｅｎ９８１１１９．ｈｔｍｌ，２００３年１２月１５日、Ｐ．１〜５ 「アベカ新規加工技術（ＡＶＥＫＡ Ｎｏｖｅｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）」アベカグループ―粒子加工及びカスタムリサーチ（Ａｖｅｋａ Ｇｒｏｕｐ−Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ａｎｄ Ｃｕｓｔｏｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ），ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｔｈｏｍａｓｒｅｇｉｓｔｅｒ．ｃｏｍ／ｏｌｃ／７３４３９６１４／ａｂｏｕｔ４．ｈｔｍ，２００３年１２月１５日、Ｐ．１〜２

マイクロセルの１つの既知の封止方法においては、壁のマイクロ構造が、第１の可撓性の基板上に設けられている。第２の可撓性の基板は、接着剤又は密封材のほぼ連続的な層で覆われており、壁のマイクロ構造の端部上に置かれて、マイクロセルを効果的に封止する。しかしながら、接着剤の連続的な層は、典型的には液体から形成される。マイクロセルの壁のマイクロ構造との結合の形成で用いられない過剰の液状の接着剤がセルの内容物内に移動するか、混合する傾向にあるから、これは非常に不利である。これは、典型的にはセル内に捕捉された物質に悪影響を及ぼす。

たとえば、セルの内容物が電気泳動性インクである場合には、接着剤は液状のインク内に流れて混合し、一旦凝固すると、微粒子の移動を制限し、電気泳動性インクの性能を低下させることがある。硬化した接着剤は、セルの光学的透明度及び／又はコントラストを減少させる等、他の悪影響を及ぼすことがある。さらに、セルの内容物が乾燥している場合には、たとえば、一般的にはトナー又は帯電した顔料等の粉状物質、胞子等の生物学的な粉粒物、又はリン光体等の発光粉粒物である場合には、過剰の接着剤は微粒子を望ましくなく凝集させ、及び／又は凝固させる傾向があり、再び、セルの性能及び動作を低下させる。さらに他のアプリケーションでは、過剰の接着剤は、たとえば、セル内に配置された微小加速度計、微小ミラー装置又は圧力センサ等の微小機械的又は微小電気機械的装置に付着するか、さもなければ干渉することがある。このようなアプリケーションの一例は、微小機械的又は微小電気機械的装置のパッケージング及び／又は気密シールを含むことがある。

マイクロセルを封止する他の既知の方法においては、第２の基板の使用が避けられており、各セルは、液状の接着剤の層で封止されている。しかしながら、このような構造も、多数の欠点を有する。このような欠点の１つは、この方法が、セルの液状の内容物と関連して用いられる時のみに実行可能であるということである。これは、少なくとも部分的には、粉末状の物質及び／又は微小電気機械的装置と関連した液状の接着剤の使用に関連した上述の問題及び欠点に起因する。他の欠点は、液状の接着剤及び液状のセルの内容物は互いに関連して特定の性質を有しなければならず、かくして、この方法の広い適用及び使用を制限するということである。たとえば、１つの応用において、液状の接着剤が、セルの液状の内容物に比べてより低い比重を有することが望ましい。このようにして、液状の接着剤は、セルの内容物の上に「浮かび」、その後セルの開放端を効果的に封止するために硬化されることができる。

本例示的な実施の形態の１つの態様によると、マイクロ構造を封止するための方法が提供される。マイクロ構造は、少なくとも、第１の基板と第１の基板から伸びる壁のマイクロ構造とによって画定される。本方法は、第２の基板の第１の側と壁のマイクロ構造の露出した端部との少なくとも１つに沿って複数の接着剤マイクロカプセルを適用するステップを含む。接着剤マイクロカプセルは接着性物質を含有する。他のステップは、第２の基板の第１の側を壁のマイクロ構造の端部に隣接して位置付けることを含む。さらなるステップは、複数の接着剤マイクロカプセルの少なくとも一部を破壊して、壁のマイクロ構造の端部と第２の基板の第１の側との間に接着性の物質を施すことを含む。

本例示的な実施の形態の他の態様によると、１つの構造が設けられており、その構造は、第１の基板と、第１の基板から伸びる露出した端部を有する壁のマイクロ構造とを含んでいる。本構造は、壁のマイクロ構造の端部に隣接して位置付けられた第１の側を有する第２の基板と、壁のマイクロ構造の端部と第２の基板の第１の側との間に配置された接着性物質とを含む。接着性物質は、壁のマイクロ構造の露出した端部と第２の基板の第１の側との１つの上に配置された複数のマイクロカプセルから分散される。

本例示的な実施の形態のさらなる態様によると、複数のマイクロ構造のチャンバを囲む方法が提供されており、第１の基板と第２の基板とを設けるステップを含む。第１の基板は、複数のマイクロ構造のチャンバを形成する露出した端部を備えた壁のマイクロ構造を有する。他のステップは、第２の基板の第１の側と壁のマイクロ構造の端部との１つに沿って複数のマイクロカプセルを適用することを含む。マイクロカプセルは、接着性物質と、多液型の接着性物質の第１の成分との１つを含有する。他のステップは、第２の基板を、壁のマイクロ構造の端部に隣接して位置付けることを含む。さらなるステップは、複数のマイクロカプセルの少なくとも一部を破裂させるために十分な大きさの力で、壁のマイクロ構造の端部の方向に第２の基板を付勢することを含む。

本発明の第１の態様は、マイクロ構造が、少なくとも、第１の基板と第１の基板から伸びる壁のマイクロ構造とによって画定される、マイクロ構造を封止するための方法であって、第２の基板の第１の側と壁のマイクロ構造の露出した端部との少なくとも１つに沿って複数の接着剤マイクロカプセルを適用することであって、接着剤マイクロカプセルは接着性物質を含有するマイクロカプセルを適用することと、第２の基板の第１の側を壁のマイクロ構造の端部に隣接して位置決めすることと、複数の接着剤マイクロカプセルの少なくとも一部を破壊して、壁のマイクロ構造の端部と第２の基板の第１の側との間に接着性物質を施すこととを含む、方法である。

本発明の第２の態様は、第１の態様において、マイクロカプセルを適用することの前に、第２の基板の第１の側と壁のマイクロ構造の端部との１つを被覆することをさらに含み、被覆することが、ディップコーティング、スプレーコーティング、スピンコーティング、ローラコーティング、スクリーン印刷、電着、ドクターブレーディング、及び転写技術の少なくとも１つを備えた、方法である。

本発明の第３の態様は、第１の基板と、第１の基板から伸びると共に、露出した端部を有する、壁のマイクロ構造と、壁のマイクロ構造の端部に隣接して位置付けられた第１の側を有する第２の基板と、壁のマイクロ構造の端部と第２の基板の第１の側との間に位置付けられた接着性物質とを含み、接着性物質は、壁のマイクロ構造の露出した端部と第２の基板の第１の側との１つの上に配置された複数のマイクロカプセルから分散される、構造である。

図を参照すると、この説明は、例示的な実施の形態を図示する目的のみのためであり、これを制限する目的ではない。図１は、複数のマイクロセルＭＲＣを画定する底即ち第１の基板ＦＳＴの上に形成されたかさもなければ支持された壁のマイクロ構造ＷＳＴを有する、既知のマイクロセル構造ＭＣＳを図示する。壁のマイクロ構造ＷＳＴは、たとえば、ホトリソグラフィ、エンボス、モールディング、又は他の微細加工技術等、任意の適切な方法で形成可能であり、単一の壁のマイクロ構造又は離散した個別の壁の配列から形成可能である。壁のマイクロ構造ＷＳＴは、第１の基板ＦＳＴとほぼ一直線で、おおむね平らに伸びる端壁即ち端部ＥＮＤを含む。マイクロセルＭＲＣは、約５０〜約１０００マイクロメートル等任意の適切な値のセル寸法ＤＭ１を有し、ほぼ正方形であるとして図１中で示されている。しかしながら、マイクロセルは、任意の適切な形状又は配置で形成可能である。さらに、壁のマイクロ構造ＷＳＴは、たとえば、約５〜約１００マイクロメートル等任意の適切な値の壁厚寸法ＤＭ２を有する壁部から形成されている。

図２は、第１の基板ＦＳＴ及び第２の基板ＳＳＴ等比較的堅い基板間に捕捉されたマイクロセルの構造ＭＣＳを有する、既知のディスプレイＤＳＰを示す。マイクロセル構造ＭＣＳの壁のマイクロ構造ＷＳＴは、図１中で示されたように、マイクロセルＭＲＣを形成する。壁のマイクロ構造ＷＳＴは、たとえば、約２０〜約５００マイクロメートル等任意の適切な値の高さ寸法ＤＭ３を有していてもよい。しかしながら、当然のことながら、前述の例のような適切な寸法の範囲は、概してアプリケーションに特有である。たとえば、電気泳動性インクを用いるディスプレイでは、寸法値は、粉体を用いるディスプレイ中の寸法値等に比べて、一般には小さい。かくして、適切な寸法範囲の前述の例の記述は、いかなる場合も制限することを意図したものではない。

図２中で示されたマイクロセルは、その中に懸濁された多数の逆に帯電した粒子ＰＲＴＡ及びＰＲＴＢを有する、電気泳動性インク又は他の流体ＦＬＤで充てんされている。ディスプレイＤＳＰ中では、電極ＥＬＴＡ、ＥＬＴＢ及びＥＬＴＣ等の複数の電極は、それぞれ、第１及び第２の基板に沿って配置されている。図２中では、電極ＥＬＴＡは接地した電極ＥＬＴＣに対し正に帯電しており、それによって、たとえば、粒子ＰＲＴＡ等の負に帯電した粒子を引き付け、粒子ＰＲＴＢ等の正に帯電した粒子と反発する。電極ＥＬＴＢは電極ＥＬＴＣに対し負に帯電しており、それによって粒子ＰＲＴＢ等の正に帯電した粒子を引き付け、粒子ＰＲＴＡ等の負に帯電した粒子と反発する。

図２中のディスプレイＤＳＰは、基板と壁のマイクロ構造との間に配置される、糊（glue）、接着剤、又は他の封止形成する物質がないように示されている。第１及び第２の基板の比較的堅い性質に起因して、基板の周辺に沿って基板を互いに固着して封止することによって、基板と壁のマイクロ構造との間に圧縮封止が形成される。

図３は、第１の基板１０２と、第１の基板と離間した第２の基板１０４と、第１の基板上でそれらの間に配置された壁のマイクロ構造１０６とを有する、マイクロセル構造１００を図示する。壁のマイクロ構造１０６は、任意の適切な形状、形（form）、及び／又は配置を取ることができ、適切な方法で、第１の基板１０２と一体的に形成又はその上に固着可能である。また、壁のマイクロ構造１０６は、壁のマイクロ構造を形成するために、一体として形成されていてもよく、又は適切に配置された複数の個別の壁部を含んでいてもよい。たとえば、個別の壁部は、間隙又は他の不連続がマイクロセルの間に形成されるように構成可能である。いずれにしても、壁のマイクロ構造１０６は、物質及び／又は装置を保持するために適切な複数のマイクロセル１０８を、少なくとも部分的に画定する。

壁のマイクロ構造１０６は、端壁部１１０も含む。端壁部は、図３中では、ほぼ平らであるとして示されている。しかしながら、当然のことながら、任意の適切な形状、形、及び／又は配置が使用可能である。第２の基板１０４は、第２の基板１０４の第１の側１０４Ａ上に支持された、複数の接着剤マイクロカプセル１１２を有する。図３からは当然のことながら、第２の基板１０４がほぼ水平に延びており、第１の側１０４Ａが基板の下面である。かくして、接着剤層１１４は、マイクロカプセル１１２を第２の基板１０４の第１の側１０４Ａに接着させるかさもなければ固着させるために使用可能である。当然のことながら、第２の基板１０４は、図３及び４では、おおむね水平であるとして示されている。しかしながら、第２の基板は、たとえば、屈曲されるか又は斜めに配置される等、任意の適切な方向を取ることができる。

矢印１１６によって示されるように、構造１００を組み立てるために、第２の基板１０４の第１の側１０４Ａが壁のマイクロ構造１０６の端部１１０に隣接するまで、第２の基板１０４が、第１の基板１０２の方向に移動させられる。第２の基板が壁のマイクロ構造に近づくにつれて、マイクロカプセル１１２の一部が、第１の側１０４Ａ等の第１の接触点と端部１１０等の第２の接触点との間に、圧縮されて捕捉される。第２の基板１０４の第２の側１０４Ｂに十分な大きさの力を加えると、対向する接触点間に圧縮して捕捉された複数のマイクロカプセルの一部が破裂させられ、それによって、その中に含有された接着剤を、第２の基板１０４の第１の側１０４と、壁のマイクロ構造１０６の端部１１０との間に、及びそれらに沿って、局部的に施す。図４に示すように、各個別のセル１０８は、接着性物質１１８によってほぼ封止されており、任意の残存する接着剤マイクロカプセル１１２Ａは、十分に囲まれたセル内に単に捕捉されたままになる。

第２の基板に加えられた力は、マイクロカプセルを破裂させるために十分な大きさであるべきである。しかしながら、力又は力の組合せの任意の適切な作用が、マイクロカプセルを破裂させるために使用可能である。１つの例示的な実施の形態においては、力は、たとえば、超音波攪拌を用いる等、第２の基板に沿ってせん断力を作用することを含む。他の例示的な実施の形態においては、力は、マイクロカプセルを破裂するために十分な大きさの圧力によって、第２の基板の第２の側全体に力をかけることができる。当然のことながら、マイクロカプセルを破裂させるために必要な力の大きさは、マイクロカプセルの殻の厚さとそれによってマイクロカプセルが形成される材料を含むその組成とに依存する。かくして、任意の適切な作用及び／又は大きさの力を使用可能である。

接着剤マイクロカプセル１１２は、本技術分野において通常の知識を有する者によって周知の任意の適切な方法によって形成可能であり、１つの実施の形態において、たとえば、照射（たとえば、紫外線又は可視光）及び／又は熱硬化性接着剤等の適切な接着剤を含んでいてもよい。あるいは、接着剤は、たとえば、二液型エポキシ等の多液型の接着剤であってもよい。このような場合には、多液型エポキシの１つの成分はマイクロカプセルに封入されて、他の１つ以上の成分が第１の側１０４Ａと端部１１０との１つに沿って適用されていてもよい。たとえば、接着剤層１１４は、第１の側１０４Ａの上にマイクロカプセル１１２を保持すると共に多液型接着剤の第２の成分として作用するために適切な物質から形成されていてもよい。接着剤層１１４は、厚さが約５〜約５０マイクロメートルであってもよく、ディップコーティング、スプレーコーティング、スピンコーティング、ロールコーティング、スクリーン印刷、電着、ドクターブレーディング、及び／又は本技術分野において周知の転写技術等、任意の適切な方法で被覆可能である。マイクロカプセル１１２は、ほぼ球形で約５〜約５０マイクロメートルの直径を有することが望ましい。しかしながら、当然のことながら、マイクロカプセルに封入された接着剤又はその成分要素は、適切な寸法、形状、又は形を使用可能である。

図５は、マイクロカプセルに封入された接着剤を使用してセルのマイクロ構造のアレイを封止する方法２００の例示的な実施の形態のステップを図示する、フローチャートである。項目２０２として示された１つのステップは、たとえば、図３及び４に関連して示され記述された基板１０２等の第１の基板を設けることを含む。項目２０４として示された他のステップは、複数のマイクロセルを形成する壁のマイクロ構造を設けることを含む。壁のマイクロ構造は第１の基板上に一体的に形成可能であり、あるいは壁のマイクロ構造は第１の基板上に支持又は適切に固着可能である。壁のマイクロ構造及び複数のマイクロセルの１つの例が、図３及び４中で、それぞれ項目１０６及び１０８として示されている。壁のマイクロ構造及びマイクロセルは、たとえば、ホトレジストプロセス、エッチングプロセス、ホトリソグラフィプロセス、エンボッシングプロセス、マイクロモールディングプロセス、及び／又は他の微細加工技術を含む、任意の適切なプロセスによって形成可能である。

項目２０６として示された、さらに他のステップは、たとえば、図３及び４中で示され関連して記述された、第２の基板１０４等の第２の基板を設けることを含む。図５中で示されていない付加的なステップは、関連した接触点の間に圧縮して捕捉されたマイクロカプセルの一部の破裂を改善するために、たとえば、第２の基板１０４の第１の面１０４Ａ又は壁構造１０６の端部１１０等１つ以上の面を粗面化することを含む。粗面化は、表面の反応性イオンエッチングによって又は表面上に堅い微粒子を堆積させること等によって、任意の適切な程度まで任意の適切な方法によって実現可能である。微粒子は、たとえば、ガラス又はチタニア等の適切な材料で形成可能である。さらに、たとえば、電気泳動性インク内のチタニア粒子等のセル内に堆積された微粒子は、マイクロカプセルの破裂にも貢献可能である。

項目２０８として示された、さらに他のステップは、１つ以上のマイクロセル内に多少の物質を積載、充てん、さもなければ配置することを含む。このような物質の例は、たとえば一粒子インク及び二粒子インク等の電気泳動性液体、磁気泳動性液体、染色液体、蛍光液体、リン光性液体、液晶、トナー粒子、リン光性粉体、生物的流体又は粉体、香料、可燃性液体、潤滑剤、微小機械的装置、及び／又は微小電気機械的装置、又は成分等を含んでいてもよい。微小機械的及び／又は微小電気機械的装置を含む実施の形態の１つの例において、装置は、セル壁がパターン化される前に基板上に存在していてもよい。これ及び他の例の場合においては、ステップ２０８は実行されない。しかしながら、当然のことながら、任意の適切又は所望の物質、装置、又は成分が使用可能である。さらに、当然のことながら、マイクロセルを完全に充てんするか、部分的に充てんするか、又は過剰に充てんさえするのに、十分な量を含めて、任意の適切な量の物質が使用可能である。項目２１０として示されたさらなるステップは、結合されるかさもなければ互いに固着されるべき２つ以上の表面の少なくとも１つに沿って複数のマイクロカプセルを適用することを含む。このような表面の例は、第２の基板１０４の第１の側１０４Ａと、壁のマイクロ構造１０６の端部１１０とを含む。当然のことながら、複数のマイクロカプセルが、１つ以上の表面に沿ってほぼ連続した塗布により適用可能である。あるいは、マイクロカプセルは、適切な規則的又は不規則的なパターンで、１つ以上の表面に適用可能である。

マイクロカプセルは、ディップコーティング、スプレーコーティング、スピンコーティング、ローラコーティング、スクリーン印刷、電着、ドクターブレーディング、又は、マイクロカプセルをブローするか、撒くか、又は推進する他の転写技術等、適切な方法で、所望の表面又は壁のマイクロ構造上に塗布されるか、さもなければ堆積可能である。マイクロカプセルは、静電力、接着性物質を用いることにより、又はマイクロカプセルそれ自身の特性を用いることによる等、あるマイクロカプセルの配列で、任意の適切な方法で、所望の表面又は壁のマイクロ構造上に保持可能である。たとえば、ゼラチンベースの殻を有するマイクロカプセルについては、殻が完全に乾く前に、マイクロカプセルは表面に沿って適用可能である。殻が乾くにつれて、表面との接着性の結合が形成され、それによってマイクロカプセルをそれに固着させる。他の例としては、マイクロカプセルは所望の表面上に堆積され、その後、マイクロカプセルの温度は適切な軟化点まで上げることができる。一旦軟化するとマイクロカプセルは表面と結合を形成し、冷却することを許容されると、接着したままになる。

項目２１２として示された、さらなるステップは、第２の基板を壁のマイクロ構造に隣接して位置付けることを含む。項目２１４として示された、さらなるステップは、その中の接着性物質を分散させるために、複数のマイクロカプセルの少なくとも一部を破裂させることを含む。１つの例示的な実施の形態において、ステップ２１２及び２１４は、同一の動作で実行される。この動作は、マイクロカプセルが破裂されるために第２の基板と壁のマイクロ構造との間に圧縮して捕捉されるのに十分な力で、第２の基板を壁のマイクロ構造に隣接して位置付けるために十分な距離、壁のマイクロ構造の方向に第２の基板を移動させることを含む。項目２１６として示された他のステップは、破裂したマイクロカプセルから分散された接着性物質を硬化することを含む。これは、長時間かかって接着性物質が硬化するという自然の傾向に基づいていてもよく、あるいは、たとえば、接着性物質上に照射（たとえば、可視及び／又は紫外線）及び／又は熱を加える等のさらなる操作に基づいていてもよい。当然のことながら、破裂したマイクロカプセルから分散された接着性物質に加えて、破裂していないマイクロカブセル内の接着性物質も硬化する又は硬化されることが可能である。

マイクロセル構造３００の他の例示的な実施の形態が、図６中で示されている。当然のことながら、マイクロセル構造３００は、図３中で示され関連して記述されたマイクロセル構造１００にほぼ類似している。他に示されていない限り、図６中の項目は、図３及び４に関連して示されて記述された項目と対応する。しかしながら、図６中の項目は、２００を足した符号を含む。

マイクロセル構造３００は、第１の基板３０２と、第２の基板３０４と、それらの間に配置されていて複数のマイクロセル３０８を形成する壁のマイクロ構造３０６とを含む。壁のマイクロ構造３０６は、第１の基板３０２とほぼ直線で、ほぼ平らに伸びる端部３１０を有する。図３中で示されたような第２の基板１０４の第１の側１０４Ａに沿うよりも、複数の接着剤マイクロカプセル３１２が、壁のマイクロ構造３０６の端部３１０に沿って配置されている。マイクロカプセル３１２は、前述のような任意の適切な方法で、端部３１０に固着可能である。マイクロカプセル３１２を端部３１０に固着する適切な方法の１つの例は、図３中で示され関連して記述された層１１４に類似する方法で、たとえば端部３１０に沿って配置された適切な接着剤層（図示せず）を用いることによる。矢印３１６は、マイクロセル構造３００を組み立てるための、壁のマイクロ構造３０６方向への第２の基板３０４の移動を示す。当然のことながら、マイクロセル構造３００の構築は、一旦組み立てられると、図４中で示され関連して記述された構造１００にほぼ類似している。しかしながら、構成３００においては、図４中で示された複数の破裂していないマイクロカプセル１１２Ａが除去されるか又は著しく削減される。

あるいは、図７中で示されたマイクロセル構造３００’は、複数の接着剤マイクロカプセル３１２Ａ’と、第２の複数の接着剤マイクロカプセル３１２Ｂ’とを含んでいてもよい。第１の複数のマイクロカプセル３１２Ａ’は、図６中で示されたのと類似の方法で、端部３１０に沿って配置されている。第２の複数のマイクロカプセル３１２Ｂ’が、第２の基板３０４の第１の側３０４Ａに沿って配置されている。矢印３１６によって示されたように、第２の基板３０４が壁のマイクロ構造３０６の方向に移動させられると、第２の基板と壁のマイクロ構造との間に圧縮して捕捉されたマイクロカプセルは破裂させられ、その中の接着性物質が分散してマイクロセルを封止することを許容する。

１つの例示的な実施の形態において、マイクロカプセル３１２Ａ’は多液型接着剤の第１の成分を含み、マイクロカプセル３１２Ｂ’は多液型接着剤の第２の成分を含む。あるいは、マイクロカプセル３１２Ａ’及び３１２Ｂ’は、それの早過ぎる破裂を引き起こさない適切な方法で、共に混合されてもよい。その後、マイクロカプセル３１２Ａ’及び３１２Ｂ’は、結合されるべき１つ以上の面に沿って、一度かつ１回の動作で適用可能である。いずれの場合でも、第２の基板と壁のマイクロ構造との間に圧縮して捕捉されたマイクロカプセルが破裂すると、接着剤の２つの成分要素が共に分散し、接着性物質が硬化するかさもなければマイクロセルを封止可能にする。

図８及び９に関しては、マイクロセル構造４００が示されている。他に示されていなければ、図８及び９中の項目は、図３及び４中に示され関連して記述された項目に対応する。しかしながら、図８及び９中の項目は、３００を足した符号を含む。１つの図中に示され関連して記述された項目であるが、１つ以上の他の図中で対応物がないものは、必要に応じてはっきりと指摘し説明する。

マイクロセル構造４００は、第１の基板４０２と、第２の基板４０４と、マイクロセル４０８を形成する壁のマイクロ構造４０６とを含む。マイクロセルへの積載かさもなければ充てん前に、底４０８Ｃばかりでなく側４０８Ａ及び４０８Ｂ並びに壁のマイクロ構造４０６の端部４１０等のマイクロセルの表面に沿って、被覆４２０が適用される。さらに又はあるいは、反対側の第１の側４０４及び接着剤層４１４の接着剤マイクロカプセル４１２上に、被覆４２２が適用される。矢印４１６で示されたように、第２の基板４０４が壁のマイクロ構造４０６の方向に移動させられると、上述のように、マイクロカプセル４１２の少なくとも一部が圧縮して捕捉され、破裂させられる。かくして、マイクロカプセルが破裂させられる接触点において被覆が破壊するのに十分に、被覆が薄くかつ壊れやすいことが望ましい。一旦組み立てられると、被覆４２０及び４２２は、図９中で示されたように、マイクロセル４０８内に留まる。

被覆４２０及び４２２は、同一又は異なる材料であってよく、同時又は異なる時にそれぞれの表面に適用可能である。被覆材料は、たとえば、マイクロカプセルとマイクロセル壁との１つの表面特性を改質する等、対応する所望の利点又は特徴を提供するための任意の適切な材料を含んでいてもよい。さらに、被覆は、適用されている対応する被覆材料について任意の適切な厚さであってもよい。特に有用な被覆は、金属被覆及び分子被覆を含む。当然のことながら、適切な分子被覆は、その上に被覆が適用されている表面（単数又は複数）と化学反応してもしなくてもよい。これはアプリケーションに特有であり、本技術分野における通常の知識を有する者には周知である種々の要因によるであろう。

分子被覆の１つの種類は、たとえば、電気泳動性インクがマイクロセル内に配置されている所で用いられるフッ化炭素膜等のポリマ材料から形成可能である。ここでは、フッ化炭素膜の目的は、セル壁への不可逆的な粒子付着を防止又は最小にすることである。しかしながら、このようなフッ素炭素の被覆は、その上に被覆が堆積される基板の表面分子とは、典型的には化学反応しないであろう。１つの適切なフッ素樹脂が、日本国東京の旭硝子株式会社から商標ＣＹＴＯＰで入手可能である。

他の種類の分子被覆は、たとえば、シラン被覆又は生物活性の被覆等の、それぞれが生物学的又は化学的に活性若しくは不活性の特性を有する、生物物質（たとえば、有機物質）又は化合物（たとえば、有機又は無機化合物）を含んでいてもよい。このような分子被覆の適切な使用の例は、その内容物が生物学的液体である、マイクロセルの壁上でのタンパク質吸収を防止又は促進するためであってもよい。適切なシラン被覆の例は、たとえばアミノプロピルトリエトキシレン等のアミノ機能性シラン、たとえばオクタデシルトリクロロシラン等の長鎖シラン、及び、たとえばトリデカフルオロ・テトラヒドロオクチル・トリクロロシラン等のフルオロシラン（フッ化シラン）を含む。さらに、たとえばヘキサメチルジシラザン等のシラザン被覆が使用可能である。本技術分野における通常の知識を有する者には既知のシラン及びシラザン被覆並びに他の表面機能性の被覆は、典型的に基板表面と反応して結合する分子被覆である。このような被覆が一旦基板の表面に適用されると、その分子は、ある場合には互いに反応してポリマを形成することがある。分子被覆を形成するためのシラン及びシラザン材料並びに他の表面機能性材料は、本技術分野における通常の知識を有する者には周知であり、米国ペンシルバニア州チュリイタウン（Ｔｕｌｌｙｔｏｗｎ）のゲレスト社（Ｇｅｌｅｓｔ，Ｉｎｃ．）等から一般に入手可能である。

他の種類の被覆は、たとえば金、銀、若しくはアルミニウムのような金属材料、又は、たとえばシラン化された表面を有する金等の材料の組合せ等から形成可能である。金属被覆は、たとえば、光反射率等の所望の光学的性質及び／又は導電率等を提供可能である。適切な被覆厚の１つの例は、約０．０１〜約０．５マイクロメートルである。

シラン被覆は、典型的には約１分子の単層から数分子の単層の薄さである。さらに、自己集合した単層が使用可能である。当然のことながら、分子被覆、特に分子的単層の薄さの表面被覆は、本技術分野における通常の知識を有する者によって、表面改質剤又はカップリング剤と一般に呼ばれている。

当然のことながら、マイクロカプセル封入は、本技術分野における通常の知識を有する者には一般的に周知である。しかしながら、任意のアプリケーションにおいて用いられるマイクロカプセルは、典型的には、本アプリケーションの目的を達成するための特性を有するであろう。可撓性のディスプレイの製造に向けられた１つの例示的な実施の形態においては、マイクロカプセルが、ある電気的及び光学的性質を有することが望ましい。たとえば、電気泳動性ディスプレイ中の電気泳動性インクの比誘電率以上の比誘電率をマイクロカプセルが有することが、一般的に望ましい。さらに、このようなディスプレイの使用については、接着剤及びマイクロカプセルは、散乱を最小にするために、屈折率がマイクロセルの内容物とほぼ同じである、比較的高いレベルの光学的明りょう度（ｃｌａｒｉｔｙ）及び／又は透明度を有することが望ましい。いくつかのアプリケーションにおいては、いくらか散乱のあることが反射を取り除くのを助けるために有益であるかも知れない。電気泳動性の粒子が横方向に移動するアプリケーションを含む他のアプリケーションにおいては、たとえば金属材料でマイクロカプセルを被覆する等によって、マイクロカプセルは、逆反射を生じさせるために、最適化可能である。

既知のセルのマイクロ構造の平面図である。 堅い基板間に封止されたセルのマイクロ構造の部分断面側面図である。 壁のマイクロ構造上に組み立てる前の、基板上に配置された複数の接着剤マイクロカプセルの部分断面側面図である。 複数の接着剤マイクロカプセルが破裂されている、壁のマイクロ構造上に位置付けられた、図３中の基板の部分断面側面図である。 マイクロ構造のセルを封止する方法のステップを図示する、フローチャートである。 端部上に位置付けられた接着剤マイクロカプセルを有する壁のマイクロ構造上に組み立てる前の基板の部分断面側面図である。 可撓性の基板及び壁のマイクロ構造の端部の各々に沿って配置された、複数の接着剤マイクロカプセルで壁のマイクロ構造上に組み立てる前の基板の部分断面側面図である。 壁のマイクロ構造と、複数のマイクロカプセル及び壁のマイクロ構造に沿って配置された被覆とで組み立てる前の、複数の接着剤マイクロカプセルを基板に沿って有する、基板の部分断面側面図である。 複数の破裂した接着剤マイクロカプセルを用いて壁のマイクロ構造上に組み立てられた、図８中の基板の部分断面側面図である。

符号の説明

１０２：第１の基板
１０４：第２の基板
１０４Ａ：第２の基板の第１の側
１１０：端部
１１２：接着剤マイクロカプセル

Claims (3)

1. マイクロ構造が、少なくとも、第１の基板と前記第１の基板から伸びる壁のマイクロ構造とによって画定される、マイクロ構造を封止するための方法であって、
   前記第２の基板の第１の側と前記壁のマイクロ構造の露出した端部との少なくとも１つに沿って複数の接着剤マイクロカプセルを適用することであって、前記接着剤マイクロカプセルは接着性物質を含有するマイクロカプセルを適用することと、
   前記第２の基板の前記第１の側を前記壁のマイクロ構造の前記端部に隣接して位置決めすることと、
   前記複数の接着剤マイクロカプセルの少なくとも一部を破壊して、前記壁のマイクロ構造の端部と前記第２の基板の前記第１の側との間に接着性物質を施すこととを含む、
   方法。
2. 前記マイクロカプセルを適用することの前に、前記第２の基板の第１の側と前記壁のマイクロ構造の前記端部との１つを被覆することをさらに含み、前記被覆することが、ディップコーティング、スプレーコーティング、スピンコーティング、ローラコーティング、スクリーン印刷、電着、ドクターブレーディング、及び転写技術の少なくとも１つを備えた、請求項１に記載の方法。
3. 第１の基板と、
   前記第１の基板から伸びると共に、露出した端部を有する、壁のマイクロ構造と、
   前記壁のマイクロ構造の前記端部に隣接して位置付けられた第１の側を有する第２の基板と、
   前記壁のマイクロ構造の前記端部と前記第２の基板の前記第１の側との間に位置付けられた接着性物質とを含み、
   前記接着性物質は、前記壁のマイクロ構造の前記露出した端部と前記第２の基板の前記第１の側との１つの上に配置された複数のマイクロカプセルから分散される、
   構造。

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