JP2009080245A - 電気泳動表示パネル及び画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】封止剤で表示液を封止する際に生じる表示液の揮発、これによる表示液への気泡の混入を防止することができるとともに、封止剤で表示液を封止した後に微小な封止破れや剥離が生じた場合でも、表示液への気泡の侵入を効果的に阻止することが可能な電気泳動表示パネルを提供する。
【解決手段】
互いに対向配置した透明基板１０と背面基板２０との間に形成された空間に、帯電粒子４１，４２を含む表示液４０を充填し、表示液４０を封止剤５２で封止した電気泳動表示パネルであって、封止剤５２と表示液４０との間に、表示液４０よりも難揮発性で封止剤５２よりも低粘度の液体を備えた液体封止部４を設け、液体封止部４により、封止剤５２と表示液４０との互いに対向する端部を覆ったことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、透明基板と背面基板との間に形成された空間に、帯電粒子を含む表示液を封入した電気泳動表示パネル、及びこの電気泳動表示パネルを備えた画像表示装置に関し、特に、封止剤で表示液を封止する際に生じる表示液の揮発、これによる表示液への気泡の混入を防止することができるとともに、封止剤で表示液を封止した後に微小な封止破れや剥離（これらを略して「破損」という場合もある）が生じた場合でも、表示液への気泡の混入を効果的に防止することが可能な電気泳動表示パネル及び画像表示装置に関する。

従来から携帯端末、電子ペーパーなどに用いられる画像表示手段として、電気泳動方式を採用した表示パネル（以下、単に「電気泳動表示パネル」という）の研究開発が行われている。図１０は一般的な電気泳動表示パネルの部分拡大断面図である。

同図において、電気泳動表示パネル１００は、共通電極１１が取り付けられた透明基板１０と、複数の画素電極２１が取り付けられた背面基板２０と、これら透明基板１０及び背面基板２０の間に形成された空間を塞ぐ側壁（封止剤）５０とを備え、前記空間内に、例えば、黒色などの濃色帯電粒子４１及び白色などの淡色帯電粒子４２を分散媒に含有させた表示液４０を封入した構成となっている。各画素電極２１に所定の電圧を印加して背面基板２０と透明基板１０の間に電界を生じさせることにより、透明基板１０側に濃色又は淡色帯電粒子４１又は４２を移動させて黒、白又はグレーなどの表示を行う。

このような電気泳動表示パネル１００では、透明基板１０及び背面基板２０の間に形成された空間に表示液４０を注入する際に、表示液４０に気泡１０１が混入してしまう問題があった。この問題を解決すべく、例えば、特開平７−７２８０７号公報（特許文献１参照）には、透明基板１０及び背面基板２０の間に形成された空間に特殊なディスペンサー（図示せず）を用いて表示液４０を注入し、その後、表示液４０の注入口２及び空気排出口（図示せず）を封止剤５０により封止する電気泳動表示パネルの製造方法が記載されている。

この製造方法に用いられるディスペンサーは、表示液４０の吐出量を圧力、吐出径により調節でき、かつ所定量を吐出した後は余剰の表示液４０が吐出できない構造を有している。このような構造のディスペンサーを用いて表示液４０を注入することにより、透明基板１０及び背面基板２０の間に形成された空間に表示液４０を注入する際の気泡１０１の混入を防止していた。
特開平７−７２８０７号公報

しかし、上述した従来の電気泳動表示パネルの製造方法では、表示液４０を注入する際の気泡１０１の混入を防止することが可能であるとしても、その後、表示液４０の注入口２及び空気排出口を封止する際の気泡１０１の混入を防止することができないという問題があった。

表示液４０を構成する分散媒は、帯電粒子４１，４２の移動を容易にするために低粘度の材料が用いられ、一般に低粘度の材料は高揮発性の性質を有する。一方、表示液４０を封止する封止剤５０は、表示液４０を恒久的に封止するために状態変化の少ない低揮発性の材料が用いられ、一般に低揮発性の材料は高粘度の性質を有する。このため、表示液４０を注入した後に注入口２を封止剤５０で封止する際に、高粘度の封止剤を塗布するために時間を要し、注入口２から外気に曝された表示液４０が揮発してしまう。揮発した表示液４０（気体）が塗布途中の封止剤５０に巻き込まれる結果、封止剤５０と表示液４０との間に気泡１０１が混入してしまう。

さらに、上述した従来の電気泳動表示パネルの製造方法では、電気泳動表示パネル１００の製造後に封止剤５０が破損した場合に、表示液４０への気泡の侵入を防止することができないという問題もあった。すなわち、封止剤５０に微小な封止破れや剥離が生じた場合には、これら封止破れや剥離箇所を介して表示液４０が外気に曝されてしまい、表示液４０に気泡が侵入してしまう。特に、表示液４０の注入口２及び空気排出口は、表示液４０が付着した状態で封止が行われる場合があるので、封止剤５０の接着力が阻害されてしまうことがあり、事後的な封止剤の剥離が生じうる。また、封止が良好に行われた場合でも、電気泳動表示パネルを所望の画像表示装置に組み込むときに、他部品との接触により封止剤に微小な封止破れが生じることもある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、封止剤で表示液を封止する際に生じる表示液の揮発、これによる表示液への気泡の混入を防止することができるとともに、封止剤で表示液を封止した後に微小な封止破れや剥離が生じた場合でも、表示液への気泡の侵入を効果的に阻止することが可能な電気泳動表示パネル及び画像表示装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る電気泳動表示パネルは、互いに対向配置した透明基板と背面基板との間に形成された空間に、帯電粒子を含む表示液を充填し、前記表示液を封止剤で封止した電気泳動表示パネルであって、前記封止剤と前記表示液との間に、前記表示液よりも難揮発性で前記封止剤よりも低粘度の液体を備えた液体封止部を設け、前記液体封止部により、前記封止剤と前記表示液との互いに対向する端部を覆ったことを特徴とする。

例えば、本発明の請求項２に係る電気泳動表示パネルのように、前記電気泳動表示パネルが、前記透明基板と前記背面基板との間に形成された前記空間に前記表示液を注入するための注入口を備え、前記注入口を封止する前記封止剤と前記表示液との間に前記液体封止部を設け、前記液体封止部により、前記封止剤と前記表示液との互いに対向する端部を覆った構成とする。

また、例えば、本発明の請求項３に係る電気泳動表示パネルのように、前記電気泳動表示パネルが、前記透明基板と前記背面基板との間に形成された前記空間に前記表示液を充填する際の空気を排出するための排出口を備え、前記排出口を封止する前記封止剤と前記表示液との間に前記液体封止部を設け、前記液体封止部により、前記封止剤と前記表示液との互いに対向する端部を覆った構成とする。

このような構成によれば、注入口や排出口などから外気に曝される表示液の端部を、高粘度の封止剤で最終的に封止（これを「第２封止」という）する前に、表示液よりも難揮発性で封止剤よりも低粘度の液体封止部で事前に封止（これを「第１封止」という）することにより、封止剤で表示液を第２封止する際に生じる表示液の揮発、これによる表示液への気泡の混入を防止することができる。また、液体封止部が難揮発性の液体からなるので、封止剤で表示液を第２封止した後に微小な封止破れや剥離が生じた場合でも、表示液への気泡の侵入を効果的に阻止することが可能となる。

すなわち、液体封止部は、常温において難揮発性の液体であり、高粘度の封止剤よりも低粘度である。このような液体封止部を用いて、外気に曝される表示液の端部を迅速に第１封止することで表示液の揮発を防止し、その後、前記端部を封止剤で第２封止する際の気泡の混入を防止している。また、前記端部を封止剤で第２封止した後に、封止剤に微小な封止破れや剥離が生じた場合でも、難揮発性の液体封止部が封止破れや剥離箇所を塞ぎ、表示液への気泡の侵入を阻止することが可能である。

ここで、本発明における「液体封止部」の材料としては、常温において難揮発性であり、封止剤よりも低粘度である液体が広く含まれるが、少なくとも、封止剤よりも迅速に塗布可能な程度に低粘度であり、封止剤による第２封止が完了した後に外気に曝されても揮発しない程度に難揮発性であることを必要とする。このような液体封止部は、例えば、表示液の分散媒として一般的な低粘度の炭化水素、シリコーンオイル等の溶液よりも低揮発性であるとともに、例えば、封止剤として一般的なＵＶ硬化樹脂、エポキシ系接着剤等よりも低粘度であることを必要とする。

また、「前記封止剤と前記表示液との互いに対向する端部」とは、表示液については、封止剤による封止前において注入口や空気抜きのための排出口などを介して外気に曝される一の端部を指し、封止剤については、前記表示液の一の端部に対向する他の端部を指す。そして、「前記液体封止部により、前記封止剤と前記表示液との互いに対向する端部を覆った」とは、これら一及び他の端部の間に液体封止部を介在させて、これら一及び他の端部を液体封止部により覆った構成を意味する。さらに、表示液の前記端部を外気に曝す要因となる構成は注入口や排出口などに限定されず、電気泳動表示パネルの製造過程において形成される種々の開口が広く含まれる。

「注入口」又は「排出口」の形態としては、例えば、透明基板と背面基板との間に形成された空間を塞ぐ側壁の一部が開口する場合、側壁の一辺が開口する場合、又は透明基板の画像表示領域に干渉しない位置で開口する場合等の種々の形態が広く含まれる。そして、本発明における液体封止部は、注入口又は排出口の開口面積が比較的広い場合や長尺の場合であっても迅速に第１封止を行うことができる。

本発明の請求項４に係る電気泳動表示パネルでは、前記液体封止部が、２０℃における蒸気圧が１ｍｍＨｇより小さい液体を備えた構成としてある。

このような構成は、液体封止部に用いられる液体の好ましい揮発性の上限を例示したものである。すなわち、２０℃における蒸気圧が１ｍｍＨｇより小さい液体封止部であれば、この液体封止部による第１封止工程、封止剤による第２封止工程、その後、封止剤に微小な封止破れや剥離が生じた場合でも、容易に揮発しないで第１封止状態を維持することができる。なお、液体封止部の揮発性の下限は、その粘度が封止剤の粘度を超えない値に限定される。すなわち、液体封止部の揮発性が低くなるほど粘度が高くなるので、外気に曝される表示液の端部を迅速に第１封止する観点から、液体封止部は、その粘度が封止剤の粘度を超えない値を限度として難揮発性でなければならない。

本発明の請求項５に係る電気泳動表示パネルでは、前記液体封止部が、２５℃における粘度が２５ｍＰａ・ｓ以上の液体を備えた構成としてある。

このような構成は、液体封止部に用いられる液体の好ましい粘度の下限を例示したものである。すなわち、２５℃における粘度が２５ｍＰａ・ｓ以上の液体封止部であれば、常温で容易に揮発しない程度の難揮発性を有し、この液体封止部による第１封止工程、封止剤による第２封止工程、その後、封止剤に微小な封止破れや剥離が生じた場合でも、容易に揮発しないで第１封止状態を維持することができる。また、２５℃における粘度が２５ｍＰａ・ｓ程度であれば、一般的な封止剤よりも極めて低粘度であり、外気に曝される表示液の端部を迅速に第１封止することが可能である。なお、液体封止部の粘性の上限は、上記と同様に、封止剤の粘度を超えない値に限定される。

本発明の請求項６に係る電気泳動表示パネルでは、前記液体封止部の液体が親油性の液体からなる構成としてある。

このような構成によれば、表示液の分散媒としては無極性（＝疎水性≒親油性）溶媒が用いられており、この表示液に接触する液体封止部に親油性の液体を用いることによって、液体封止部が表示液の絶縁性に与える影響を低減することができる。

本発明の請求項７に係る電気泳動表示パネルでは、前記液体封止部と前記表示液との間に仕切壁を設け、前記液体封止部と前記表示液とを仕切った構成としてある。

このような構成によれば、仕切壁によって液体封止部と表示液との接触が阻害され、液体封止部の表示液側への進行を阻止することが可能となる。これにより、封止剤と表示液との間に液体封止部を強制的に配置させることができ、製造から長期間が経過した後に封止剤が破損した場合でも、表示液への気泡の侵入を確実に阻止することが可能となる。また、液体封止部が表示液に与える全般的な影響を低減することもできる。

本発明の請求項８に係る電気泳動表示パネルでは、前記透明基板の画像表示領域の外側に前記液体封止部を備えた構成としてある。

このような構成によれば、液体封止部が透明基板の画像表示領域に干渉することがないので、電気泳動表示パネルの表示品質を低下させることなく、製造過程における表示液への気泡の混入、及び製造後における表示液への気泡の侵入を防止することが可能となる。

また、上記目的を達成するために、本発明の請求項９に係る電気泳動表示パネルは、透明基板と、前記透明基板に対向配置した背面基板と、前記透明基板及び前記背面基板の外周付近に配置され、前記透明基板と前記背面基板との間の空間を塞ぐ側壁と、前記透明基板と前記背面基板と前記側壁とにより密閉された空間に充填された帯電粒子を含む表示液とを備えた電気泳動表示パネルであって、一方の端部が外気に曝されるとともに、他方の端部が表示液側に配置される接触部材を備え、前記接触部材の他方の端部を、前記表示液よりも難揮発性で前記接触部材よりも低粘度の液体を備えた液体部により覆ったことを特徴とする。

このような構成によれば、接触部材の表示液側に配置される他方の端部を、難揮発性の液体を備えた液体部により覆い、製造過程における表示液への気泡の混入、及び製造後における表示液への気泡の侵入を防止することが可能となる。ここで、「接触部材」には、上述した封止剤のほかに、透明基板と背面基板との間の空間を塞ぐ側壁など、表示液側に配置される他方の端部を有する部材が広く含まれる。また、接触部材の表示液側に配置される他方の端部が液体部によって覆われるならば、この液体部が設けられる箇所は、表示液の注入口や空気抜きのための排出口に限定されない。

さらに、上記目的を達成するために、本発明の請求項１０に係る画像表示装置は、上述したいずれかの電気泳動表示パネルを備えたことを特徴とし、上述したいずれかの電気泳動表示パネルと同様の作用効果を奏する。

このような本実施形態の電気泳動表示パネル及び画像表示装置によれば、外気に曝される表示液の端部を、高粘度の封止剤で封止する前に、難揮発性の液体からなる液体封止部で封止することにより、表示液の揮発、これによる表示液４０への気泡の混入を防止することができる。

また、封止剤で表示液を封止した後に、封止剤に微小な封止破れや剥離が生じた場合でも、難揮発性の液体封止部によって封止破れや剥離箇所が塞がれるので、表示液への気泡の侵入を効果的に阻止することが可能である。

以下、本発明の実施形態に係る電気泳動表示パネル及びその製造方法について、図面を参照しつつ説明する。

＜第１実施形態に係る電気泳動表示パネル＞
まず、本発明の第１実施形態に係る電気泳動表示パネルの構成について、図１（ａ）〜（ｃ）を参照しつつ説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る電気泳動表示パネルを模式的に示すものであり、同図（ａ）は全体の部分断面平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）の部分拡大図、同図（ｃ）は同図（ｂ）のＡ−Ａ断面図である。本実施形態の電気泳動表示パネルは、封止剤からなる四辺の側壁のうちの一辺を開口させ、この開口を表示液の注入口とした構成となっている。

同図（ａ）〜（ｃ）において、電気泳動表示パネル１は、表示側（図中上側）に設けられた透明な透明基板１０と、この透明基板１０と所定間隔を隔てて略平行に配置された背面基板２０とを備えている。透明基板１０の背面には、透明な部材で形成された共通電極１１が取り付けてあり、これと対向する背面基板２０の表面には、各画素ごとに設けられた複数の画素電極２１が取り付けてある。共通電極１１は、複数の各画素電極２１に対して共通して対向するように、透明基板１０に形成されている。

また、透明基板１０と背面基板２０との間の空間は、格子状のリブ３０によって一画素ごとに区画されており、これら透明基板１０、背面基板２０及びリブ３０によって区画された一画素分の構成が、マトリクス状に多数連続した全体構成となっている。透明基板１０、背面基板２０及びリブ３０によって区画された領域内には、黒色帯電粒子（濃色帯電粒子）４１及び白色帯電粒子（淡色帯電粒子）４２を含む表示液４０が充填してある。さらに、透明基板１０及び背面基板２０の端部を、ＵＶ硬化樹脂又はエポキシ樹脂系接着剤等の封止剤（接触部材）５１，５２で塞ぐことにより表示液４０を密閉封止している。なお、各リブ３０には図示しない連通孔又は連通溝が形成してあり、透明基板１０と背面基板２０との間に形成された空間に注入した表示液４０が、リブ３０により区画された全ての領域に満たされるようになっている。

透明基板１０は、高い透明性と高い絶縁性を有する材料によって形成してあり、例えば、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルサルホン、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ガラス等を用いることができる。また、共通電極１１は、高い透明性を有し、電極として利用することができる材料によって形成してあり、例えば、金属酸化物である酸化インジウム錫、フッ素がドープされた酸化錫、インジウムがドープされた酸化亜鉛等を用いることができる。

また、背面基板２０は、高い絶縁性を有する材料によって形成してあり、例えば、ガラスや絶縁処理された金属フィルム等の無機材料や、ポリエチレンテレフタレート等の有機材料を用いることができる。なお、背面基板２０は、透明基板１０と異なり、透明でも不透明でもよい。また、画素電極２１は、例えば、金や銅材料のような電気伝導度の高い材料によって形成してある。

リブ３０は、有機化合物や無機化合物の絶縁性材料によって形成することができる。また、本実施形態では、リブ３０を背面基板２０と別個独立に設けているが、これに限定されるものではない。リブ３０を背面基板２０の表面側に一体成形した構成としてもよい。なお、リブ３０の上端部には、図示しないブラックマトリクスが形成してある。このブラックマトリクスは、画素境界におけるコントラスト低下を防止して画像視認性を良好にする。

なお、本実施形態では、リブ３０によって一画素ごとに区画しているが、所定数の画素をまとめて区画する構成としてもよい。但し、前者の構成を採用した場合は、一画素ごとに階調が明確に示されるようになり、リブ３０の上端部にブラックマトリクスを形成することと相まって、電気泳動表示パネル１の画像視認性がより良好となる。

表示液４０としては、低粘度の炭化水素、シリコーンオイルといったような、高い絶縁性を有する溶液と界面活性剤、アルコール類のような分散剤の混合液を分散媒として用いることができる。黒色帯電粒子４１及び白色帯電粒子４２は、表示液４０中で帯電可能なものでなければならず、例えば、有機化合物や無機化合物からなる顔料や染料、又は顔料や染料を合成樹脂で包んだものを用いることができる。また、黒色帯電粒子４１及び白色帯電粒子４２は、互いに正又は負の異なる極性に帯電している。なお、表示液４０に含まれる帯電粒子４１，４２は、黒色及び白色に限定されるものではなく、黒色以外の濃色帯電粒子、白色以外の淡色帯電粒子を用いることもできる。

封止剤５１，５２は、共に、外気に曝される一の端面と、表示液４０側に配置される他の端面とを有し、透明基板１０と背面基板２０との間の空間に注入された表示液４０を封止するものである。電気泳動表示パネル１の製造過程において、封止剤５１は、対向配置した透明基板１０と背面基板２０との側部三辺を封止し、残り一辺を開口させて表示液４０の注入口２を形成する。封止剤５２は、表示液４０の注入後に注入口２を封止する。

ここで、本実施形態の電気泳動表示パネル１は、注入口２を封止する封止剤５２と、表示液４０との間に液体封止部（液体部）４を介在させた構成としてある。この液体封止部４は、表示液４０を構成する分散媒よりも低揮発性の液体からなっており、透明基板１０と背面基板２０との間の空間に注入された表示液４０の端部（注入口２を介して外気に曝される部分）を覆って第１封止し、表示液４０の揮発を防止する役割を果たしている。

このような液体封止部４としては、２０℃における蒸気圧が１ｍｍＨｇより小さい液体を用いることが好ましい。２０℃における蒸気圧が１ｍｍＨｇ程度ならば、常温で容易に揮発しない難揮発性を有し、この液体封止部４による注入口２の第１封止工程（図３のステップＳ４参照）、封止剤５２による注入口２の第２封止工程（図３のステップＳ５参照）、その後、封止剤５２に微小な封止破れや剥離が生じた場合でも、容易に揮発しないで第１封止状態を維持することができる。

また、液体封止部４は、２５℃における粘度が２５ｍＰａ・ｓ以上であることが好ましい。２５℃における粘度が２５ｍＰａ・ｓ程度であれば、封止剤５１，５２として一般的なＵＶ硬化樹脂、エポキシ系接着剤等よりも極めて低粘度であり、注入口２を迅速に第１封止することが可能である。

さらに、液体封止部４は、親油性の液体であることが好ましい。表示液４０の分散媒としては無極性（＝疎水性≒親油性）溶媒が用いられており、この表示液４０に接触する液体封止部４に親油性の溶媒を用いることによって、液体封止部４が表示液４０の絶縁性に与える影響を低減することができる。これらの条件を全て具備する液体封止部４の材料として、例えば、流動パラフィン、ポリイソブテン、イソパラフィン、シリコーンオイルなどを挙げることができる。

なお、電気泳動表示パネル１の外形が大きくなってもよい場合には、共通電極１１及び画素電極２１から距離を離して液体封止部４を設置することで、流動パラフィン、ポリイソブテン、シリコーンオイルよりも絶縁性の低い多価アルコール類やエーテル類などを用いることも可能である。また、共通電極１１及び画素電極２１が表示液４０と接触する面に絶縁膜を設けることより、流動パラフィン、ポリイソブテン、シリコーンオイルよりも絶縁性の低い多価アルコール類やエーテル類などを用いることも可能である。

＜電気泳動表示パネル１の表示原理＞
次に、上述した本電気泳動表示パネル１の表示原理について簡単に説明する。図１（ｃ）において、仮に、黒色帯電粒子４１が正に、白色帯電粒子４２が負に帯電しているとすると、透明基板１０側の電位を基準電位として、画素電極２１に所定の電圧を印加して背面基板２０側を正にした場合、黒色帯電粒子４１が透明基板１０の近傍に分布するとともに、白色帯電粒子４２が背面基板２０の近傍に分布して、透明基板１０には黒色が表示される。

また、透明基板１０側の電位を基準電位として、画素電極２１に所定の電圧を印加して背面基板２０側を負にした場合、黒色帯電粒子４１が背面基板２０の近傍に分布するとともに、白色帯電粒子３０が透明基板１０の近傍に分布して、透明基板１０には白色が表示される。

さらに、透明基板１０側の電位を基準電位として、画素電極２１に印加する電圧の大きさや印加時間を調節して、黒色帯電粒子４１及び白色帯電粒子４２を、透明基板１０と背面基板２０との中間位置の近傍に位置させると、透明基板１０側からは黒色帯電粒子４１及び白色帯電粒子４２の両方が視認できるため、階調はグレーとなる。この場合、画素電極２１に印加する電圧の大きさ及び印加時間を調整することによって、各帯電粒子４１，４２の分布の度合いを変化させ、濃グレー又は薄グレーなど所望の濃さのグレーを表示することができる。

以上のような原理に基づき、画素電極２１に所定の電圧を印加して、透明基板１０側と背面基板２０側との間の電界を制御することで各帯電粒子４１，４２を移動させ、各画素ごとの階調を変更することができる。つまり、表示の書き換えを行なうことができる。

＜第２実施形態に係る電気泳動表示パネル＞
次に、本発明の第２実施形態に係る電気泳動表示パネルについて、図２（ａ），（ｂ）を参照しつつ説明する。図２は本発明の第２実施形態に係る電気泳動表示パネルを模式的に示すものであり、同図（ａ）は本電気泳動表示パネルの部分拡大図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。なお、本実施形態において、上述した第１実施形態と同様の部分については同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

同図（ａ），（ｂ）において、電気泳動表示パネル７は、背面基板２０の隅部に略円形の小さな開口を設け、この開口を表示液４０の注入口３とした構成としてある。この注入口３の形成位置は、透明基板１０の画像表示領域に干渉しない位置になっている。

背面基板２０の隅部に注入口３を設けたことにより、電気泳動表示パネル７の製造過程において、対向配置した透明基板１０と背面基板２０との側部四辺を全て封止剤５１で封止し、これら透明基板１０と背面基板２０との間に形成された空間を塞ぐことができる。その後、透明基板１０、背面基板２０及び封止剤５１で塞がれた空間内に、注入口３を介して表示液４０を注入する。

本実施形態では、表示液４０を注入した後の注入口３を、第１実施形態と同じ構成の液体封止部４によって第１封止している。注入口３を介して外気に曝される表示液４０の端部を液体封止部４で迅速に覆うことにより、表示液４０の揮発を防止している。そして、液体封止部４によって第１封止した注入口３を、封止剤５２によって第２封止している。これにより、透明基板１０、背面基板２０及び封止剤５１で塞がれた空間内に表示液４０が密閉封止される。

＜電気泳動表示パネルの製造方法＞
以下、本発明の第１実施形態に係る電気泳動表示パネルの製造方法について、図３及び図４（ａ）〜（ｅ）を参照しつつ説明する。図３は本発明の第１実施形態に係る電気泳動表示パネルの製造方法における各製造工程を示すフローチャートである。図４（ａ）〜（ｅ）は図３の各製造工程を示す概略図である。なお、本実施形態では、上述した電気泳動表示パネル１の製造方法について説明するが、これと注入口３の構成のみが異なる電気泳動表示パネル７も、図３及び図４（ａ）〜（ｅ）と同様の製造工程により製造することができる。

なお、以下に説明する本実施形態において、あらかじめ透明基板１０には共通電極１１が形成され、また、背面基板２０には画素電極２１とリブ３０とが形成され、この背面基板２０の側部三辺には未硬化の封止剤５１が塗布されているものとする。

まず、図３のステップＳ１において、上述の処理を済ませた透明基板１０と背面基板２０との対向配置工程を行う。この対向配置工程では、図４（ａ）に示すように、背面基板２０の上方に透明基板１０を配置し、互いの側部四辺が一致するように位置決めする。

次いで、図３のステップＳ２に進み、封止剤５１による透明基板１０と背面基板２０との側部封止工程を行う。この側部封止工程では、図４（ｂ）に示すように、透明基板１０を背面基板２０側へ押圧し、互いの側部三辺を封止剤５１により接着する。これにより、透明基板１０と背面基板２０との側部三辺に封止剤５１からなる側壁が形成されるとともに、残り一辺が開口して表示液４０の注入口２が形成される。

次いで、図３のステップＳ３に進み、表示液４０の注入工程を行う。この注入工程では、図４（ｃ）に示すように、注入口２に注入ノズル６を配置し、この注入ノズル６から透明基板１０、背面基板２０及び封止剤５１で塞がれた空間内に、黒色及び白色帯電粒子４１，４２を含む表示液４０を供給する。この表示液４０は、リブ３０により区画された全ての領域に満たされる。

次いで、図３のステップＳ４に進み、液体封止部４による注入口２の第１封止工程を行う。この第１封止工程では、図４（ｄ）に示すように、液体封止部４を、注入口２の一端側から他端側へ長手方向に沿って塗布する。液体封止部４は、表示液４０よりも低揮発性の溶媒からなるので、この液体封止部４で注入口２を覆うことにより表示液４０の揮発を防止することができる。また、液体封止部４は、封止剤５２よりも低粘度であるから、注入口２の長手方向に沿って極めて迅速に塗布することが可能である。

次いで、図３のステップＳ５に進み、封止剤５２による注入口２の第２封止工程を行う。この第２封止工程では、図４（ｅ）に示すように、液体封止部４で第１封止した注入口２を封止剤５２で最終的に封止する。ステップＳ４の第１封止と同様に、注入口２の一端側から他端側へ長手方向に沿って封止剤５２を塗布する。封止剤５２は、液体封止部４と比較して高粘度であり、液体封止部４のように迅速に塗布することはできないが、液体封止部４によって表示液４０の揮発防止が確保されているので、慎重かつ確実に封止剤５２を注入口２に塗布することができる。これにより、本ステップＳ５の第２封止工程における表示液４０への気泡の混入を確実に防止することが可能となる。

このような本実施形態の電気泳動表示パネル１によれば、表示液４０の注入口２を高粘度の封止剤５２で第２封止する前に、難揮発性の液体からなる液体封止部４で注入口２を第１封止することにより、表示液４０の揮発、これによる表示液４０への気泡の混入を防止することができる。

また、封止剤５２で表示液４０を第２封止した後に、封止剤５２に微小な封止破れや剥離が生じた場合でも、難揮発性の液体封止部４によって封止破れや剥離箇所が塞がれるので、表示液４０への気泡の侵入を効果的に阻止することが可能である。

＜第３実施形態に係る電気泳動表示パネル及びその製造方法＞
次に、本発明の第３実施形態に係る電気泳動表示パネル及びその製造方法について、図５（ａ），（ｂ）及び図６を参照しつつ説明する。図５は本発明の第３実施形態に係る電気泳動表示パネルを模式的に示すものであり、同図（ａ）は本電気泳動表示パネルの部分拡大図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。また、図６は本発明の第３実施形態に係る電気泳動表示パネルの製造方法における各製造工程を示すフローチャートである。なお、本実施形態において、上述した第１実施形態の電気泳動表示パネル及びその製造方法と同様の部分については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

図５（ａ），（ｂ）において、本実施形態の電気泳動表示パネル８は、図１に示す第１実施形態の電気泳動表示パネル１に仕切壁５を新たに追加した構成としてある。すなわち、図６のステップＳ４における液体封止部４による注入口２の第１封止工程の前に、注入口２に仕切壁５を設置する工程（ステップＳ４’）を行う。そして、仕切壁５を設置した注入口２に液体封止部４を塗布して第１封止を行い（ステップＳ４）、その後、封止剤５２による注入口２の第２封止を行っている（ステップＳ５）。

仕切壁５の材料としては、液体封止部４と同様、表示液４０の絶縁性等に影響を与えないものであれば特に限定されないが、気泡を巻き込むことなく表示液４０の液面上に密着させることができるシート又はフィルムといった薄膜状のものが好ましい。例えば、表示液４０に溶け込まない合成樹脂フィルムを仕切壁５として用いることができる。

このような仕切壁５によって、液体封止部４と表示液４０との接触が阻害され、液体封止部４の表示液４０側への進行を阻止することが可能となる。これにより、封止剤５２と表示液４０との間に液体封止部４を強制的に配置させることができ、製造から長期間が経過した後に封止剤５２が破損した場合でも、表示液４０への気泡の侵入を確実に阻止することが可能となる。また、液体封止部４が表示液４０に与える全般的な影響を低減することができる。

＜第４実施形態に係る電気泳動表示パネル及びその製造方法＞
次に、本発明の第４実施形態に係る電気泳動表示パネルの製造方法について、図７及び図８（ａ）〜（ｄ）を参照しつつ説明する。図７は本発明の第４実施形態に係る電気泳動表示パネルの製造方法における各製造工程を示すフローチャートである。図８（ａ）〜（ｄ）は図７の各製造工程を示す概略図である。なお、本実施形態において、上述した第１実施形態の電気泳動表示パネル及びその製造方法と同様の部分については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

本実施形態の電気泳動表示パネルの製造方法では、図１及び図２に示すような注入口２，３を設けずに、背面基板２０上に表示液４０を供給してから透明基板１０を対向配置する。そして、これら透明基板１０と背面基板２０との側部に液体封止部４を塗布して表示液４０を第１封止した後、封止剤５０によって第２封止を行うようにしている。

まず、図７のステップＳ１１において、背面基板２０への表示液４０の供給工程を行う（図８（ａ）参照）。背面基板２０には、あらかじめ各画素電極２１と格子状のリブ３０とが形成してある。そして、背面基板２０の上方に配置したノズル６から表示液４０を供給する。これにより、背面基板２０上のリブ３０により区画された全ての領域に表示液４０が満たされる。なお、上述した第１〜第３実施形態と異なり、リブ３０には、表示液４０をリブ３０により区画された全ての領域に行き渡らせるための連通孔又は連通溝は形成していない。

次いで、ステップＳ１２に進み、透明基板１０の対向配置工程を行う（図８（ｂ）参照）。表示液４０が供給された背面基板２０上に、透明基板１０の共通電極１１側を対向配置し、透明基板１０をリブ３０の上端部に載置する。これにより、透明基板１０と背面基板２０の間に形成された空間に表示液４０が充填される。このとき、透明基板１０と背面基板２０との側部は四辺とも開口した状態となっているが、表面張力によって表示液４０が四辺の開口から流出することはない。

そして、ステップＳ１３に進み、液体封止部４による基板側部の第１封止工程を行う（図８（ｃ）参照）。上述した透明基板１０と背面基板２０との側部における四辺の開口に液体封止部４を塗布し、これら開口を介して外気に曝される表示液４０を液体封止部４によって迅速に第１封止する。

その後、ステップＳ１４に進み、封止剤５０による基板側部の第２封止工程を行う（図８（ｄ）参照）。液体封止部４によって第１封止した透明基板１０と背面基板２０との側部における四辺の開口に封止剤５０を塗布し、これら開口を封止剤５０により第２封止する。これにより、電気泳動表示パネル９が形成される。

このように、電気泳動表示パネル９が第１及び第２実施形態のような注入口２，３を有しない構成の場合でも、その製造過程において、表示液４０の外気に曝される部分を液体封止部４で迅速に第１封止することができ、封止剤５０による第２封止を行う際の表示液４０の揮発、及びこれによる表示液４０への気泡の混入を確実に防止することができる。

また、封止剤５０で表示液４０を第２封止した後に、封止剤５０に微小な封止破れや剥離が生じた場合でも、難揮発性の液体封止部４によって封止破れや剥離箇所が塞がれるので、表示液４０への気泡の侵入を効果的に阻止することが可能である。

なお、本発明の電気泳動表示パネルは、上述した各実施形態に限定されるものではない。例えば、液体封止部４は、２０℃における蒸気圧が１ｍｍＨｇより小さく、２５℃における粘度が２５ｍＰａ・ｓ以上の液体であることが好ましいが、液体封止部４の揮発性及び粘度の値はこれらに限定されるものではない。液体封止部４としては、常温において難揮発性であり、封止剤５２（又は５０）よりも低粘度である液体を広く用いることができる。

また、本発明の電気泳動表示パネルの特徴は、難揮発性の液体封止部４によって表示液４０の外気に曝される端部を第１封止する構成にあり、封止剤５２に限らず、透明基板１０と背面基板２０との間の空間を塞ぐ側壁など、表示液４０側に配置される他方の端部を有する接触部材が広く含まれる。また、接触部材の表示液４０側に配置される他方の端部が液体封止部４によって覆われるならば、この液体封止部４が設けられる箇所は、表示液４０の注入口２，３や空気排出口に限定されない。

さらに、上述した第１〜第４実施形態では、リブ３０を備えた構成の電気泳動表示パネルについて説明したが、これに限定されるものではなく、本発明はリブ３０を備えていない構成の電気泳動表示パネルに適用することも可能である。

以下、本発明に係る電気泳動表示パネルの実施例１について、図１（ａ）〜（ｃ）、図４（ａ）〜（ｅ）及び図９（ａ），（ｂ）を参照しつつ説明する。本実施例１では、図１（ａ）〜（ｃ）に示す電気泳動表示パネル１と同一構造のサンプルを、図４（ａ）〜（ｅ）に示す製造工程により作成し、このサンプルの封止部５２に図９（ａ），（ｂ）に示すような切り込みを設け、表示液４０への気泡混入の有無を確認した。図９（ａ）は図１（ａ）のＤ部拡大図、図９（ｂ）は同図（ａ）のＥ−Ｅ断面図である。なお、以下の実施例において、図１及び図４の電気泳動表示パネル１に対応する箇所は同一符号を付して説明する。

図１（ａ）〜（ｃ）において、本実施例１に係るサンプル（以下、「実施例サンプル１」という）では、５μｍの酸化チタン含有ＰＭＭＡ粒子を白色帯電粒子４２と、５μｍのカーボンブラック含有ＰＭＭＡ粒子を黒色帯電粒子４１とを、Ｉｓｏｐａｒ Ｇ及びＨｅｘａｎｏｌの混合溶媒中に分散させたものを表示液４０として用いた。この表示液４０を、３０μｍのＰＥＴスペーサ３０，３０，３０…を介して対向配置したＩＴＯ付きガラス基板１０，２０間の空間に注入した後（図４（ａ）〜（ｃ）参照）、液体封止部としての流動パラフィン４で注入口を第１封止した（図４（ｄ）参照）。その後、封止剤としてのエポキシ樹脂系接着剤５２で注入口２を第２封止した（図４（ｅ）参照）。

上記の実施例サンプル１において、表示液４０の粘度は１ｍＰａ・ｓであり、表示液４０の主溶媒であるＩｓｏｐａｒ Ｇの蒸気圧は１．７ｍｍＨｇである。また、流動パラフィン４の粘度は２５ｍＰａ・ｓであり、その蒸気圧は０．５ｍｍＨｇ未満である。さらに、エポキシ樹脂系接着剤５２の粘度は３３０００ｍＰａ・ｓである。このような構成の実施例サンプル１を複数個作成した。

一方、流動パラフィン４による第１封止を省略した点を除いて、実施例サンプル１と全く同じ構成の比較サンプル１を複数個作成した（図示せず）。

そして、図９（ａ），（ｂ）に示すように、各実施例サンプル１及び各比較サンプル１における上部ガラス基板１０と封止剤５２との接触部分の長手方向に沿って、カッターナイフで１ｃｍの切り込み６０を設け、これらサンプルを室温に１か月間放置した後、全てのサンプルにおける気泡の存在を確認した。

その結果、実施例サンプル１の９割に気泡が観察されなかったのに対し、比較サンプル１の５割に気泡が観察された。したがって、実施例サンプル１の全てにおいて、封止剤５２で表示液４０を封止する際の気泡の混入を防止することができ、また、実施サンプル１の９割において、封止剤５２で表示液４０を封止した後に微小な封止破れや剥離が生じた場合でも、表示液４０への気泡の侵入を阻止することが可能である。

下記表１に示すように、液体封止部４にＩｓｏｐａｒ Ｇ、Ｈｅｘａｎｏｌ及び流動パラフィンを用いて、の図１（ａ）〜（ｃ）と同一構成の３つのサンプルを作成した。そして、図９（ａ），（ｂ）と同様に、上部ガラス基板１０と封止剤５２との接触部分に、カッターナイフで１ｃｍの切り込み６０を設け、これらサンプルを室温に１か月間放置した後、全てのサンプルにおける気泡の存在を確認した。

その結果、液体封止部４にＩｓｏｐａｒ Ｇ（蒸気圧１．７ｍｍＨｇ）を用いたサンプルは１ヶ月後に気泡の存在が観察されたが、液体封止部４にＨｅｘａｎｏｌ（蒸気圧１．０ｍｍＨｇ未満）、流動パラフィン（蒸気圧０．５ｍｍＨｇ未満）を用いた２つのサンプルは１ヶ月後に気泡の存在が観察されなかった。したがって、蒸気圧が１ｍｍＨｇ未満の難揮発性材料で液体封止部４を形成すれば、封止剤５２が破損した場合の気泡混入を防止することが可能である。

下記表２に示す粘度のＨｅｘａｎｏｌ、流動パラフィン、プロピレングリコール及びグリセリンを液体封止部４に用いて、図１（ａ）〜（ｃ）と同一構成の４つのサンプルを作成した。そして、図９（ａ），（ｂ）と同様に、上部ガラス基板１０と封止剤５２との接触部分に、カッターナイフで１ｃｍの切り込み６０を設け、これらサンプルを室温に１か月間放置した後、全てのサンプルにおける気泡の存在を確認した。

その結果、液体封止部４にＨｅｘａｎｏｌ（粘度５ｍＰａ・ｓ）を用いたサンプルは１ヶ月後に気泡の存在が観察されたが、液体封止部４に流動パラフィン（粘度２５ｍＰａ・ｓ）、プロピレングリコール（粘度６０ｍＰａ・ｓ）、グリセリン（粘度１１１ｍＰａ・ｓ）を用いた３つのサンプルは１ヶ月後に気泡の存在が観察されなかった。したがって、粘度が２５ｍＰａ・ｓ以上の高粘性材料で液体封止部４を形成すれば、封止剤５２が破損した場合の気泡混入を防止することが可能である。

液体封止部４に親水性のＨｅｘａｎｏｌ、親油性の流動パラフィンを用いて、図１（ａ）〜（ｃ）と同一構成の２つのサンプルを作成し、両サンプルにおける液体封止部４が、表示液４０に与える影響を確認した。その結果、Ｈｅｘａｎｏｌが電極部１１，２１まで進行した場合は、ショートしやすく表示の劣化が観察された。これに対し、流動パラフィンの場合は、Ｈｅｘａｎｏｌよりはショートしなかった。したがって、親油性の材料で液体封止部４を形成すれば、表示液４０の絶縁性を確保することができ、液体封止部４が表示液４０側に進行した場合でもショート等の悪影響を及ぼすことがない。

図４（ｃ）に示す表示液４０の注入工程の後、表示液４０の注入口２に、厚さ２５μｍのＰＥＴフィルム（図５（ａ），（ｂ）の仕切壁５に相当）を配置した。次いで、液体封止部４に流動パラフィンを用いて図４（ｄ）に示す第１封止工程を行い、封止剤５２にエポキシ樹脂系接着剤を用いて図４（ｅ）に示す第２封止工程を行い、実施例サンプル５を作成した。

この実施例サンプル５と、上述した実施例サンプル１とを共に長時間駆動させて比較実験を行った。その結果、実施例サンプル１の場合は、流動パラフィン４が表示液４０側に進行して画像表示領域まで達したが、実施例サンプル５の場合は、流動パラフィン４がＰＥＴフィルムを超えて進行することはなかった。

本発明の第１実施形態に係る電気泳動表示パネルを模式的に示すものであり、同図（ａ）は全体の部分断面平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）の部分拡大図、同図（ｃ）は同図（ｂ）のＡ−Ａ断面図である。 本発明の第２実施形態に係る電気泳動表示パネルを模式的に示すものであり、同図（ａ）は本電気泳動表示パネルの部分拡大図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 本発明の第１実施形態に係る電気泳動表示パネルの製造方法における各製造工程を示すフローチャートである。 同図（ａ）〜（ｅ）は図３の各製造工程を示す概略図である。 本発明の第３実施形態に係る電気泳動表示パネルを模式的に示すものであり、同図（ａ）は本電気泳動表示パネルの部分拡大図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。 本発明の第３実施形態に係る電気泳動表示パネルの製造方法における各製造工程を示すフローチャートである。 本発明の第４実施形態に係る電気泳動表示パネルの製造方法における各製造工程を示すフローチャートである。 同図（ａ）〜（ｄ）は図７の各製造工程を示す概略図である。 同図（ａ）は図１（ａ）のＤ部拡大図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＥ−Ｅ断面図である。 一般的な電気泳動表示パネルの部分拡大断面図である。

符号の説明

１，７，８，９ 電気泳動表示パネル
１０ 透明基板
１１ 共通電極
２０ 背面基板
２１ 画素電極
３０ リブ
４０ 分散媒
４１ 黒色帯電粒子（濃色帯電粒子）
４２ 白色帯電粒子（淡色帯電粒子）
５０，５１，５２ 封止剤（接触部材）
２，３ 注入口
４ 液体封止部（液体部）
５ 仕切壁

Claims (10)

1. 互いに対向配置した透明基板と背面基板との間に形成された空間に、帯電粒子を含む表示液を充填し、前記表示液を封止剤で封止した電気泳動表示パネルであって、
   前記封止剤と前記表示液との間に、前記表示液よりも難揮発性で前記封止剤よりも低粘度の液体を備えた液体封止部を設け、前記液体封止部により、前記封止剤と前記表示液との互いに対向する端部を覆ったことを特徴とする電気泳動表示パネル。
2. 前記電気泳動表示パネルが、前記透明基板と前記背面基板との間に形成された前記空間に前記表示液を注入するための注入口を備え、前記注入口を封止する前記封止剤と前記表示液との間に前記液体封止部を設け、前記液体封止部により、前記封止剤と前記表示液との互いに対向する端部を覆ったことを特徴とする請求項１記載の電気泳動表示パネル。
3. 前記電気泳動表示パネルが、前記透明基板と前記背面基板との間に形成された前記空間に前記表示液を充填する際の空気を排出するための排出口を備え、前記排出口を封止する前記封止剤と前記表示液との間に前記液体封止部を設け、前記液体封止部により、前記封止剤と前記表示液との互いに対向する端部を覆ったことを特徴とする請求項１又は２記載の電気泳動表示パネル。
4. 前記液体封止部は、２０℃における蒸気圧が１ｍｍＨｇより小さい液体を備えることを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の電気泳動表示パネル。
5. 前記液体封止部は、２５℃における粘度が２５ｍＰａ・ｓ以上の液体を備えることを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の電気泳動表示パネル。
6. 前記液体封止部の液体が親油性の液体からなることを特徴とする請求項１〜５いずれか記載の電気泳動表示パネル。
7. 前記液体封止部と前記表示液との間に仕切壁を設け、前記液体封止部と前記表示液とを仕切ったことを特徴とする請求項１〜６いずれか記載の電気泳動表示パネル。
8. 前記透明基板の画像表示領域の外側に前記液体封止部を備えたことを特徴とする請求項１〜７いずれか電気泳動表示パネル。
9. 透明基板と、前記透明基板に対向配置した背面基板と、前記透明基板及び前記背面基板の外周付近に配置され、前記透明基板と前記背面基板との間の空間を塞ぐ側壁と、前記透明基板と前記背面基板と前記側壁とにより密閉された空間に充填された帯電粒子を含む表示液とを備えた電気泳動表示パネルであって、
   一方の端部が外気に曝されるとともに、他方の端部が表示液側に配置される接触部材を備え、前記接触部材の他方の端部を、前記表示液よりも難揮発性で前記接触部材よりも低粘度の液体を備えた液体部により覆ったことを特徴とする電気泳動表示パネル。
10. 請求項１〜９いずれか記載の電気泳動表示パネルを備えたことを特徴とする画像表示装置。

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