JP2011209672A - 電気泳動粒子を含む分散液を封入する封入方法及び電気泳動表示体 - Google Patents

Abstract

【課題】電気泳動粒子を含む分散液をセルに封入する際に、セル内に空気（気泡）等の気体が混入することを簡単な方法で確実に防げるようにする。
【解決手段】複数の隔壁１２で空間的に区画された複数のセル１３を備えたセルマトリクス１０のセル１３に、電気泳動粒子を疎水性の分散媒に分散させた分散液１４を封入するにあたって、分散液１４をセルに供給し、セルの開口部における少なくとも分散液１４の露出部分に、親水基と疎水基とを併せ持つ両親媒性分子３０の膜であるＬＢ膜１５を形成し、ＬＢ膜１５を介して基板１７によってセル１３の開口部を封止する。
【選択図】図５

Description

本発明は、電気泳動表示技術に関する。

溶媒（分散媒）に帯電した粒子を分散させた分散液（「分散系」ともいう。）に電界を与えると、粒子は、クーロン力により分散媒中を移動（泳動）する。この現象を電気泳動といい、当該電気泳動を利用して、画像等の所望の情報を表示する電気泳動表示装置（electrophoretic display：ＥＰＤ）が知られている。
ＥＰＤの構成例としては、一対の基板間を、隔壁により複数の空間（セル）に区画し、各セル内に、帯電した粒子（電気泳動粒子）及び分散媒を含む分散系を封入したものが知られている。このようなＥＰＤは、例えば、分散系を各セルに充填した後、各セルの開口部を封止することで製造できる。封止の方法としては、例えば、下記の特許文献１や特許文献２に示される方法が知られている。

特開平５−１６５０６４号公報 特表２００５−５０９６９０号公報

特許文献１の技術では、各セルの開口部を覆うように可撓性電極板を配置し、この可撓性電極板の上面に押圧力を加えて余分な分散液を押し出しながら接着を行なうことで、各セルの封止（シーリング）を行なう。
一方、特許文献２の技術では、分散液と非混和性であり、かつ、分散液の比重より小さい比重を示す溶媒または溶媒混合物と、熱可塑性エラストマーとを含む封止組成物を用いてセルの封止を行なうことが示されている。封止組成物は、分散液の比重よりも比重が小さいので分散液の上層に分離し、このように分離した状態で硬化が行なわれることで、各セルの封止が可能となる。

分散液を各セルに封入する際には、各セル内に空気（気泡）が混入することを防ぐことが重要である。この点、特許文献１の技術では、機械的に押圧力を加えてシーリングを行なうため、セルに封入されている分散液量によってはセル内に気泡が混入してしまう場合がある。
一方、特許文献２の技術では、分散液と封止組成物との比重差が十分に無いと、分散液の上層に封止組成物を選択的に分離することが難しい。そのため、各セルに封入される分散液量をコントロールしにくくバラツキが生じる場合がある。

そこで、本発明の目的の一つは、電気泳動粒子を含む分散液をセルに封入する際に、セル内に空気（気泡）等の気体が混入することを簡単な方法で確実に防げるようにすることにある。
なお、前記目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本発明の他の目的の一つとして位置付けることができる。

〔形態１〕 上記目的を達成するために、形態１の封入方法は、第１の基板の一方の面
を複数の隔壁で空間的に区画して形成された複数のセルに、電気泳動粒子を疎水性の分散媒に分散させた分散液を封入する封入方法であって、
前記隔壁が成す空間の開口部を通じて前記分散液を前記複数のセルに供給し、
前記複数のセルにおける少なくとも前記分散液の露出部分に、両親媒性分子から成る封止膜を形成し、
第２の基板で前記封止膜の上から前記開口部を被覆すると共に前記封止膜を介して前記開口部を密閉する。

これにより、複数のセルに供給された分散液の露出部分と第２の基板との間に、両親媒性分子の膜が形成され、分散液の表面状態を変化させることができる。具体的に、分散液と第２の基板との親和性を低下させることができる。
従って、第２の基板で、開口部を被覆時に、分散液が基板に引き寄せられて溢れ出るのを防ぐことができ、封入の際にセル内の分散液に空気（気泡）が混入するのを防ぐことができる。その結果、セル内の電気泳動粒子に所望の電界を的確に与えることが可能となる。
ここで、両親媒性分子とは、１つの分子内に、親水基と疎水基とを併せ持った分子である。このことは、以下の電気泳動表示体においても同様である。

〔形態２〕 更に、形態２の封入方法は、形態１の封入方法において、容器に入れた水の水面に両親媒性分子の分子膜を形成し、前記複数のセルに前記分散液を供給後において、前記水面に対する基板面の角度を所定の角度として前記第１の基板を前記水面を通過させて水中と空気中とを往復させることで、前記複数のセルにおける少なくとも前記分散液の露出部分に前記封止膜を形成する。
これにより、容器に入れた水の水面において、両親媒性分子の親水基が水の側を向き、疎水基が空中側に向いた状態の単分子膜を容易に形成することができる。

そして、第１の基板の往復動といった簡易な動作で水面に形成した分子膜を第１の基板側に移しとり、第１の基板に形成された複数のセルにおける分散液の露出部分を含む範囲に、両親媒性分子の封止膜を形成することができる。また、第１の基板を複数回往復させることで、封止膜の厚さをコントロールすることも可能である。
従って、封止膜を単分子膜の厚さから形成することができるので、封止膜を薄く形成することができる。

これにより、本方法を用いて電気泳動表示装置を製造した場合に、上部側（隔壁の上部側）の電極と底部側（第１の基板側（セルの底部側））の電極との間に存在する誘電体層の厚さを薄くすることができる。従って、電界を遮蔽する層を薄くすることができるので、セル内の電気泳動粒子に実効的にかかる電界を上げる（強める）ことができ、その分だけ駆動電圧を下げることができる。

なお、このようにして形成される両親媒性分子の分子膜は、分子膜が単分子膜からなる場合には単分子累積膜、又はＬＢ（Langmuir-Blodgett）膜と呼ばれる。
また、上記所定の角度は、第１の基板の複数のセルの形成された基板面に、両親媒性分子の分子膜が適切に移しとられる角度であればよく、例えば、水面に対して基板面が垂直に交わる方向に向けた状態などが該当する。このように水面に対して基板面が垂直に交わる方向に基板を往復させる膜の形成方法は、垂直浸漬法という。

〔形態３〕 更に、形態３の封入方法は、形態１又は２の封入方法において、前記第２の基板の前記封止膜と接する側の面に紫外線で硬化する接着剤の層を設け、前記第２の基板で前記開口部を被覆後に紫外線を照射することで、前記第２の基板を前記隔壁に固着し且つ前記開口部を密閉する。
これにより、第２の基板に設けられた接着剤の層に対して、分散液の露出部分（主に液面）の親和性を両親媒性分子の膜によって低下させることで、第２の基板で開口部を被覆時に、分散液が基板に引き寄せられて溢れ出るのを防ぐことができる。

また、複数のセルを構成する隔壁に封止膜が形成されていても、接着剤を封止膜に適度に浸透させた状態で硬化させることができるので、隔壁と第２の基板とを強固に接着することができる。
従って、分散液を密封できると共に、第１の基板と第２の基板とがずれるのを防止することができる。
また、封止膜によって、接着剤が分散液に透過するのを防ぐことができるので、接着剤が分散液に溶け込んで表示特性に悪影響を及ぼすのを防ぐことができる。

〔形態４〕 更に、形態４の封入方法は、形態１乃至３のいずれか１の封入方法において、前記両親媒性分子の封止膜の形成に、ラウリン酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、エライジン酸及びモノ不飽和脂肪酸のうちいずれか１の両親媒性物質を用いる。
これにより、上記両親媒性物質の両親媒性分子の疎水基と疎水性の分散媒との性質によって、複数のセルに供給された分散液の露出部分と第２の基板との間に、両親媒性分子の膜が形成され、分散液の表面状態を変化させることができる。

〔形態５〕 更に、形態５の封入方法は、形態１乃至４のいずれか１の封入方法において、前記分散媒として、アルコール系溶剤、エステル類、テルペン類、脂肪系炭化水素、芳香系炭化水素、疎水性の有機溶媒及びこれらの混合物のいずれか１を用いる。
つまり、両親媒性分子の疎水基と上記疎水性の分散媒との性質によって、両親媒性分子の疎水基が複数のセルに供給された分散液の露出部分に吸着して、両親媒性分子の膜が形成される。これにより、分散液の表面状態を変化させることができる。

〔形態６〕 一方、上記目的を達成するために、形態６の電気泳動表示体は、第１の基板と、
前記第１の基板の一方の面を複数の隔壁で空間的に区画して形成した複数のセルと、
前記複数のセルに供給された、電気泳動粒子を疎水性の分散媒に分散させた分散液と、
前記複数のセルにおける少なくとも前記分散液の露出部分に形成された、両親媒性分子から成る封止膜と、
第２の基板とを備え、
前記第２の基板で、前記封止膜の上から前記隔壁が成す開口部を被覆すると共に前記封止膜を介して前記開口部を密閉した。
このような構成であれば、両親媒性分子の膜は、疎水基を分散液側に吸着させて形成されるので、封止膜の疎水基と電気泳動粒子の疎水基との相互作用によって、第２の基板側に引き寄せた電気泳動粒子の保持性を向上することができる。

〔形態７〕 更に、形態７の電気泳動表示体は、形態６の電気泳動表示体において、前記両親媒性分子の封止膜は、ラウリン酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、エライジン酸及びモノ不飽和脂肪酸のうちいずれか１の分子から形成される膜である。
このような構成であれば、上記両親媒性物質と疎水性の分散媒との双方の性質から、両親媒性分子の膜は、両親媒性分子の疎水基を疎水性の分散液に吸着させた状態の膜となる。
これにより、形態７と同様の作用及び効果が得られる。

〔形態８〕 更に、形態８の電気泳動表示体は、形態６又は７の電気泳動表示体において
、
前記分散媒は、アルコール系溶剤、エステル類、テルペン類、脂肪系炭化水素、芳香系炭化水素、疎水性の有機溶媒及びこれらの混合物のいずれか１で構成される。
このような構成であれば、上記両親媒性物質と疎水性の分散媒との双方の性質から、両親媒性分子の膜は、両親媒性分子の疎水基を疎水性の分散液に吸着させた状態の膜となる。
これにより、形態７と同様の作用及び効果が得られる。

電気泳動表示装置を模式的に示す分解斜視図である。 図１に例示した電気泳動表示装置１のセルマトリクス１０を部分的に示す模式的斜視図である。 図２におけるＡ−Ａ矢視部分断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、従来の分散系１４のセル１３への封入手順の一例を簡略的に示す図である。 （ａ）〜（ｆ）は、本実施の形態の分散系１４のセル１３への封入手順を簡略的に示す図である。 （ａ）〜（ｄ）は、本実施の形態のＬＢ膜１５の形成方法の一例を示す図である。 （ａ）は、両親媒性分子の構造を示す模式図であり、（ｂ）は、展開液を液面に滴下したときの両親媒性分子の状態を示す模式図であり、（ｃ）は、両親媒性分子をバリアで圧縮した場合の一例を示す図である。 （ａ）〜（ｄ）は、本実施の形態のＬＢ膜１５の形成原理を示す模式図である。 図１に例示する電気泳動表示装置１の模式的部分断面図である。 量産時のＬＢ膜１５の形成方法の一例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図１〜図１０は、本発明に係る電気泳動粒子を含む分散液を封入する封入方法及び電気泳動表示体の実施の形態を示す図である。
但し、以下に説明する実施の形態は、あくまでも例示であり、以下に明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。即ち、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付して表している。図面は模式的なものであり、必ずしも実際の寸法や比率等とは一致しない。図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることがある。

図１は、電気泳動表示装置を模式的に示す分解斜視図である。また、図２は、図１に例示した電気泳動表示装置１のセルマトリクス１０を部分的に示す模式的斜視図である。また、図３は、図２におけるＡ−Ａ矢視部分断面図である。
図１及び図２に示すように、本実施の形態の電気泳動表示装置（ＥＰＤ）１は、基板１１と、基板１１の一方の面において複数の隔壁１２によって空間的に区画された複数のセル（凹部）１３と、各セル１３の開口部を塞ぐように各隔壁１２に接合される基板１７とを備えている。また、複数のセル１３は、基板１１の一方の面に規則的に配列して形成され、セルマトリクス１０を構成する。

基板１１には、ガラス基板を用いてもよいし、可撓性を有するシート状部材を用いてもよい。基板１１に可撓性を有するシート状部材を用いれば、例えば電子ペーパー等の変形自在な表示部を得ることができる。可撓性を有するシート状部材の材料としては、例えば
、ポリオレフィン、液晶ポリマー、熱可塑性エラストマー等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を混合して用いることができる。シート状部材の厚さは、ＥＰＤ１としての柔軟性と強度との調和を図りつつ、適宜に設定可能であり、非限定的な一例として、２０〜５００μｍ程度である。

隔壁１２は、基板１１の一方の面に所定パターンの壁部（凸部）を形成することで得ることができる。このような凸部を形成する方法の一例としては、インクジェット法（液滴吐出法）、スクリーン印刷法等の印刷法、フォトリソグラフィー法等が挙げられる。他の例として、基板１１上に凸部を成す材料の層を形成した後、この層を所定パターンに従って機械的、物理的又は化学的エッチング、あるいは、レーザ加工、型押し（エンボス）加工等の機械加工、ブラスト処理等することでも隔壁１２を形成することが可能である。

隔壁１２の材料としては、例示的に、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂等の各種樹脂材料や、シリカ、アルミナ、チタニア等の各種セラミックス材料等が挙げられ、これらから選択された１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。基板１１及び１７間の距離（隔壁１２の基板１１に垂直な方向の平均高さ）は、非限定的な一例として、１０〜５００μｍ程度である。

隔壁１２で囲まれた１つのセル１３は、例えば、画像等の表示単位である画素（ピクセル）に対応させることができる。各セル１３の開口部の形状は、三角形、四角形、六角形、円形、楕円形等いかなる形状であってもよい。例示的に、セル１３の開口部形状を六角形として、セルパターンをハニカム形状とすれば、ＥＰＤ１の表示部としての機械的強度を向上できる。

図３に示すように、各セル１３には、所定の溶媒（分散媒）５に、例えば、３種類の電気泳動粒子５Ａ〜５Ｃを分散（懸濁）させた溶液（分散系）１４が供給される。分散系１４をセル１３内に供給する方法としては、例えば、セルマトリクス１０を分散系１４に漬す方法、ディスペンサを用いた滴下法、インクジェット法（液滴吐出法）、スピンコート法、ディップコート法、スプレーコート法等の各種塗布法が挙げられる。滴下法、またはインクジェット法を用いれば、分散系１４を目的のセル１３に対して選択的に供給することができる。したがって、セル１３内に無駄なく、確実に分散系１４を供給することができる。なお、各セル１３に対して分散系１４を供給する方向は、必ずしも鉛直下方に限られない。側方又は鉛直上方でも供給可能である。

分散媒５としては、電着塗装あるいは静電映像用液体現像剤に用いられる溶媒、その他多くの液体を使用できる。例示的に、エタノール等のアルコール系溶剤、アミルアセテート等のエステル類、ターペンチン等のテルペン類、石油類等の脂肪系炭化水素、トルエン、ベンゼン等の芳香系炭化水素、各種の油（疎水性の有機溶媒）を用いることができる。さらに、これらを適宜組み合わせて、着色して用いることもできる。着色には、アントラキノン系染料、アゾ系染料、インジゴイド系染料、トリフェニルメタン系染料等の各種染料を用いることができる。

分散媒５に分散された電気泳動粒子５Ａ〜５Ｃは、帯電した（荷電を有する）帯電粒子であり、外部（図示しない電極）から電界が与えられることにより、分散液中を電気泳動する。電気泳動粒子としては、顔料粒子、樹脂粒子またはこれらの複合粒子のうちの少なくとも１種を用いることができる。
顔料粒子を組成する顔料としては、例えば、アニリンブラック、カーボンブラック等の黒色顔料、酸化チタン、酸化アンチモン等の白色顔料、モノアゾ、ジスアゾ、ポリアゾ等のアゾ系顔料、イソインドリノン、黄鉛、黄色酸化鉄等の黄色顔料、キナクリドンレッド
、クロムバーミリオン等の赤色顔料、フタロシアニンブルー、インダスレンブルー等の青色顔料、フタロシアニングリーン等の緑色顔料等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。

また、樹脂粒子を組成する樹脂材料としては、例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、尿素系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリスチレン、ポリエステル等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。複合粒子としては、例えば、顔料粒子の表面を樹脂材料や他の顔料で被覆したもの、樹脂粒子の表面を顔料で被覆したもの、顔料と樹脂材料とを適当な組成比で混合した混合物で構成される粒子等が挙げられる。

顔料粒子の表面を他の顔料で被覆した粒子としては、例えば、酸化チタン粒子の表面を、酸化珪素や酸化アルミニウムで被覆したものを例示することができ、かかる粒子は、白色粒子として用いることができる。また、カーボンブラック粒子またはその表面を被覆した粒子は、着色粒子（黒色粒子）として用いることができる。
セル１３にそれぞれ封入される電気泳動粒子及び／又は分散媒５の種類（色）を適当に選ぶことで、セル１３の表示色を、白又は黒に設定したり、赤緑青（ＲＧＢ）の３原色あるいはシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の３色のうちのいずれか１色に設定したりすることができる。したがって、モノクロ表示やカラー表示が可能となる。

分散系１４を各セル１３に供給した後、各セル１３の開口部を封止することで、ＥＰＤ１に利用可能な表示部を構成することができる。
ここで、図４（ａ）〜（ｄ）は、従来の分散系１４のセル１３への封入手順の一例を簡略的に示す図である。また、図５（ａ）〜（ｆ）は、本実施の形態の分散系１４のセル１３への封入手順を簡略的に示す図である。

従来の分散系１４のセル１３への封入手順は、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、まず、基板１１の一方の面に形成されたセルマトリクス１０の各セル１３に、上述したいずれかの方法で分散系１４を供給する。次に、図４（ｃ）に示すように、基板１７を各セル１３の隔壁１２と接合して、セルマトリクス１０の各セル１３の開口部を封止する。このとき、図４（ｃ）に示すように、基板１７の接合面の一部が分散系１４の液面に接すると、表面張力によって液面が基板側に引き寄せられる。これにより、分散系１４の一部がセル１３内から溢れだしてしまう。このような状態で、圧力をかけて基板１７を隔壁１２に接合してしまうと、図４（ｄ）に示すように、空気等の気体（気泡）がセル１３内に混入した状態で分散系１４が封入されてしまう。この気泡は、表示品質を低下させる要因となる。

これに対して、本実施の形態の分散系１４のセル１３への封入手順は、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、まず、基板１１の一方の面に形成されたセルマトリクス１０の各セル１３に、上述したいずれかの方法で分散系１４を供給する。次に、基板１７で各セル１３の開口部を封止する前に、図５（ｃ）に示すように、各開口部における分散系１４の露出部分（疎水性）及び隔壁１２の上部に両親媒性分子の分子膜（以下、ＬＢ膜という）１５を形成する。次に、図５（ｄ）〜（ｆ）に示すように、基板１７でＬＢ膜１５の上から各開口部を被覆した状態で圧力をかけ、基板１７を各セル１３の隔壁１２にＬＢ膜１５を介して接合する。このとき、基板１７の接合する側の面（以下、接合面という）に紫外線で硬化する接着剤を塗布しておき、基板１７をＬＢ膜１５の上から押圧して圧着後に、紫外線を照射して接着剤を硬化させる。これにより、各セル１３の開口部を封止すると共に基板１７を固定し、各セル１３内に分散系１４を封入する。

本実施の形態においては、具体的に、セルマトリクス１０の各セル１３の開口部におけ
る分散系１４の露出部分にＬＢ膜１５を形成することで、分散系１４の液面の状態を基板１７の接合面（本実施の形態では、接合面に塗布した接着剤）との親和性が低下するように改質させる。これにより、基板１７で開口部を封止する際に、セル１３内の分散系１４が、その表面張力によって基板側に吸い寄せられるのを防ぐことができる。従って、開口部を封止する際に、空気等の気体（気泡）がセル１３内に混入することを簡単に、また、確実に防止することができる。

ここで、紫外線硬化型の接着剤としては、例えば、水酸基、カルボキシル基あるいはアミノ酸基などの親水基からなる水溶性高分子を骨格として、水溶性高分子の分子端に光重合反応基を架橋重合させた水溶性の紫外線硬化型接着剤を用いることができる。この場合に、水溶性高分子として、半合成高分子であるセルロース系、デンプン系や合成品としてのポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリポロピレングリコール、ポリビニルエーテル、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリエチレンオキサイドなどを適用したものを用いることができる。また、光重合反応基として、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルの二重構造、アクリロイル基、メタクリロイル基の官能基などを適用したものを用いることができる。

なお、基板１７の接合面に接着剤を塗布して封止する方法に限らず、基板１７の隔壁１２との合わせ目を含む外周部分に自然乾燥や紫外線照射等で硬化するシーリング剤等を塗布するなどして封止するなど他の方法を用いて開口部を封止することもできる。基板１７の接合面に接着剤を塗布しない場合は、ＬＢ膜１５との親和性が低下するように基板１７の接合面を構成する必要がある。例えば、基板１７の接合面にＬＢ膜１５との親和性を低下させる薬液を塗布する。
また、ＬＢ膜１５を隔壁１２の上部に確実に形成する場合は、隔壁１２の上部の状態をＬＢ膜１５が形成されやすい状態（疎水性）にすることが望ましい。例えば、薬液につけるなどして隔壁１２をＬＢ膜１５が形成されやすい性質に改質したりすることができる。

次に、図６〜図８に基づき、本実施の形態のＬＢ膜１５の形成方法について説明する。
図６（ａ）〜（ｄ）は、本実施の形態のＬＢ膜１５の形成方法の一例を示す図である。また、図７（ａ）は、両親媒性分子の構造を示す模式図であり、（ｂ）は、展開液を液面に滴下したときの両親媒性分子の状態を示す模式図であり、（ｃ）は、両親媒性分子をバリアで圧縮した場合の一例を示す図である。また、図８（ａ）〜（ｄ）は、本実施の形態のＬＢ膜１５の形成原理の一例を示す模式図である。

本実施の形態では、まず、各セル１３に分散系１４を供給後に、図６（ａ）に模式的に例示するように、水槽２０内の液体２１（ここでは水とする）の液面に両親媒性分子の分子膜３４を形成する。両親媒性分子３０は、図７（ａ）に模式的に例示するように、水と馴染む性質の親水基３１と、水と馴染まない性質の疎水基３２とを備えた分子である。
この性質を利用して、両親媒性物質を展開溶媒に溶かして展開液３３を生成し、生成した展開液３３を、図８（ａ）に示すように、水槽２０内の液体２１の液面に滴下する。そうすると、展開液３３に含まれる各両親媒性分子３０の親水基３１が液体２１側に向き、疎水基３２が空気側を向いた状態で液面に展開し、液面に単分子膜３４を形成する。

なお、両親媒性物質としては、ラウリン酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、エライジン酸、（モノ不飽和脂肪酸、）などを用いることができる。
また、展開溶媒としては、ベンゼン、トルエン、ジクロロメタン、クロロホルム、各種アルコール、各種エーテルなどを用いることができる。

ここで、展開液３３を単に液面に滴下しただけでは、図７（ｂ）に示すように、各両親
媒性分子３０は不規則な姿勢でまばらに展開する。そのため、本実施の形態では、液面を含む液体２１中を平板から成るバリア２２を移動させて、図７（ｃ）に示すように、単分子膜３４の表面圧が適当な圧となる（各分子が規則的な姿勢で密となる）ように膜を圧縮する。これにより、複数の両親媒性分子が規則正しく且つ密に整列した状態の単分子膜３４を液面に形成する。

本実施の形態では、具体的に、バリア２２を図中の矢印の方向に移動させながら、冶具４０によって、基板１１と分散系１４が供給された状態のセルマトリクス１０とからなる電気泳動表示基礎体２を液面を通過させながら空気中と液体２１中とを往復させる。これにより、液面の単分子膜３４を電気泳動表示基礎体２側に移しとり、分散系１４の露出部分及び隔壁１２の上部にＬＢ膜１５を形成する。

具体的に、まず、図６（ｂ）〜（ｃ）に示すように、電気泳動表示基礎体２におけるセルマトリクス１０の全体を含む一部又は全部を、空気中から水槽２０内の液面に形成された単分子膜３４を通過させて液体２１中に沈めていく。これにより、図８（ｂ）及び（ｃ）に示すように、バリア２２が複数の両親媒性分子を規則正しく且つ密に整列させ、且つ、このように整列された単分子膜３４を電気泳動表示基礎体２のＬＢ膜１５の形成面に押圧することができる。

このとき、分散系１４（正確には有機溶媒である分散媒５）が油分であることから、各両親媒性分子３０の疎水基３２と疎水性の分散媒５との親和力によって、単分子膜３４の各両親媒性分子３０の疎水基が分散系１４の露出部分へと吸着する。本実施の形態では、隔壁１２の少なくとも上部にも疎水性を付与しており、隔壁１２の上部にも単分子膜３４が吸着する。

そして、電気泳動表示基礎体２の一部又は全部を沈ませると、次に、図６（ｄ）に示すように、冶具４０によって、電気泳動表示基礎体２を、液体２１中から空気中へと引き上げる。このとき、展開液３３の生成に用いられる展開溶媒は揮発性の比較的高いものであり、空気中に引き上げてすぐに乾燥する。
これによって、図８（ｄ）に示すように、単分子膜３４が移しとられた状態で、電気泳動表示基礎体２が引き上げられ、電気泳動表示基礎体２におけるセルマトリクス１０の各セル１３の分散系１４の露出部分と隔壁１２の上部にＬＢ膜１５が形成される。
以上説明したＬＢ膜１５の形成方法は、一般に垂直浸漬法と呼ばれる。

なお、原理説明の便宜上、単分子膜３４を移しとる例を説明したが、単分子膜（膜厚：約１［ｎｍ］）を作るためには、圧力を精度良く制御する必要があるので、量産化の際に難しい。従って、ある程度の厚み（例えば、５０［ｎｍ］）があっても、両親媒性分子の膜が形成されれば単分子膜で無くてもよい。従って、本例でいうＬＢ膜１５には、単分子膜のものに加えて、単分子ではないある程度の厚みを有した両親媒性分子の膜も含まれるものとする。

また、セルマトリクス１０の各セル１３の開口部を水平方向に向けると、各セル１３内に供給された分散系１４に重力が働く。しかし、各セル１３の開口面積および各隔壁１２の高さを適切に設定しておくことで、分散系１４に働く表面張力により、分散系１４を各セル１３内に保持しておくことが可能である。
このようにして、セルマトリクス１０における分散系１４の露出部分及び隔壁１２の上部にＬＢ膜１５を形成し、形成後において、接合面に紫外線硬化型の接着剤が塗布された基板１７を、ＬＢ膜１５の上から圧着し、紫外線を照射する。これにより、基板１７によって、各セル１３の開口部が密閉された状態で基板１７が固定され、分散系１４が封入される。
なお、液体２１中から電気泳動表示基礎体２を引き上げてすぐに基板１７による封止を行うのではなく、しばらく時間をおいてから行うことで、ＬＢ膜１５の形成時に付着した水分又は展開溶媒をより確実に乾燥させて、これらが接着剤の硬化を阻害するのを防ぐことができる。

図９は、図１に例示する電気泳動表示装置１の模式的部分断面図である。
分散系１４をＬＢ膜１５及び基板１７で封入後は、図９に示すように、基板１１のセルマトリクス１０の形成されていない他方の面側（視認方向１００とは反対側）に、１セルあたり２つの電極８１及び８２（電極部８０）を設ける。更に、基板１７の視認される側には、１セルあたり２つの電極７１及び７２（電極部７０）を設ける。基板１１、基板１７、セル１３、電極７１、７２、８１及び８２は、電気泳動表示装置１の表示部として機能する電気泳動表示体３を成す。
なお、視認方向１００から視認される基板１７、電極７１及び７２には、画素に相当するセル１３内を視認できるように、可視光波長の光線を透過する透明基板及び透明電極をそれぞれ採用することができる。

透明基板及び透明電極の材料としては、実質的に導電性を有するもので足りる。非限定的な一例として、銅、アルミニウムまたはこれらを含む合金等の金属材料、カーボンブラック等の炭素系材料、ポリアセチレン、ポリピロール、またはこれらの誘導体等の電子導電性高分子材料、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ポリエチレンオキシド等のマトリックス樹脂中に、ＮａＣｌ、ＬｉＣｌＯ₄、ＫＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＮＯ₃、ＬｉＳＣＮ等のイオン性物質を分散させたイオン導電性高分子材料、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、フッ素ドープした錫酸化物（ＦＴＯ）、錫酸化物（ＳｎＯ₂）、インジウム酸化物（ＩＯ）等の導電性酸化物材料のような各種導電性材料が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。透明電極の非限定的な実施例としては、東レ社製ＰＥＴ／ＩＴＯシートＮＸＣ１を用いることができる。なお、電極８１及び８２にも以上と同等の材料を用いることができる。

また、電極８１及び８２は、回路基板１８の一方の面に形成したものでもよい。回路基板１８には、電極８１及び８２のほか、例示的に、スイッチング素子として機能する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）や、電極７１、７２、８１及び８２に印加する電圧を制御する制御回路９１等を含む電気回路（図示省略）が設けられている。制御回路９１は、電極７１、７２、８１及び８２とそれぞれ電気的に接続されており、それぞれに印加する電圧の大きさ及び極性（正負）を個別に制御することができる。
なお、量産に際しては、複数の水槽２０を設けて、各水槽２０において１つの電気泳動表示基礎体２にＬＢ膜１５を形成する処理を順に繰り返す（バッチ処理）で行うことができる。

また、各水槽２０で１つずつではなく、例えば、図１０に示すように、２つの電気泳動表示基礎体２を各セルマトリクス１０の形成面と反対面で対向させて冶具４０に固定し、バリア２２も水槽の両側に設けて、２つ同時にＬＢ膜１５を形成することもできる。
ここで、図１０は、量産時のＬＢ膜１５の形成方法の一例を示す図である。
また、水槽２０、バリア２２及び冶具４０を奥行き方向に長く構成し、奥行き方向に複数組の電気泳動表示基礎体２を冶具４０に固定して、複数組の電気泳動表示基礎体２に対して同時にＬＢ膜１５を形成することもできる。

以上、電気泳動表示基礎体２における、少なくとも各セル１３に供給された分散系１４の露出部分にＬＢ膜１５を形成してから、基板１７によって各開口部を封止するようにした。これにより、分散系１４を各セル１３に封入する際に、気泡がセル１３内に混入する確率を簡単に最小に抑える（換言すれば、分散系１４への気泡等の混入防止性を高める）
ことができる。その結果、各セル１３内の電気泳動粒子に所望の電界を的確に与えることが可能となり、分散系１４内の電気泳動粒子の制御効率を向上でき、ひいてはＥＰＤ１の表示性能を向上することができる。

また、垂直浸漬法を用いてＬＢ膜１５を形成することで、ＬＢ膜１５を単分子膜の厚さ（例えば、１[ｎｍ]）から形成することができる。加えて、単分子膜を重ねて形成することで膜厚のコントロールも容易に行うことができる。従って、ＬＢ膜１５を薄く且つ所望の厚さ（例えば、１[ｎｍ]〜５０[ｎｍ]の厚さ）に容易に形成することができる。これにより、表面側の電極７１、７２と、裏面側の電極８１及び８２との間に存在する誘電体層の厚さを薄くできる。従って、電界を遮蔽する層を薄くすることができるので、セル内の電気泳動粒子に実効的にかかる電界を上げる（強める）ことができ、その分だけ駆動電圧を下げることができる。

ここで、ＬＢ膜１５は、セル１３に供給する分散系１４の量をコントロールすることで、隔壁１２の高さ方向（基板１１の面から垂直に離れる方向）に対して任意の位置にその表面が位置するように形成可能である。例えば、ＬＢ膜１５の表面とセル１３の開口面（隔壁１２の端面）とが同一平面を成すようにＬＢ膜１５を形成することができる。したがって、セルマトリクス１０の封止面の平坦性、ひいてはＥＰＤ１の表示部の表面の平坦性も向上できる。
また、電気泳動粒子として、粒子の表面に疎水性を付加する表面処理が施されているものを用いた場合に、ＬＢ膜１５の疎水基と、粒子表面の疎水部との相互作用によって、電極７１及び７２によって基板１７側に引き寄せられた電気泳動粒子の保持性を向上させることができる。

（実施例）
次に、本発明の封入方法を適用した一実施例を説明する。
本実施例において、基板１１及び基板１７として、上記した「東レ社製NXC1」を用い、隔壁１２には「東京応化工業社製TMMR-S2000」を用いてフォトリソグラフィー法によりセル１３の壁部（隔壁１２）のパターンを形成した。更に、分散系１４として「分散媒：エクソン社製 IsoparM」に青色染料として「中央合成化学 Oil-Blue BA」を溶解し、白色粒子として「石原産業 CR-90」、分散剤として「シルバン S-83」を用いた。
それぞれの組成は、「白色粒子：青色染料：分散剤：分散媒」＝「0.2［g］：10［mg］：0.1［ｇ］：１［ｍL］」に調整した。
更に、ＬＢ膜１５の材料（両親媒性物質）としてステアリン酸を展開溶媒であるジイソプロピルエーテルに「0.2［wt%］」で溶解させて展開液３３とした。

上記の条件において、電気泳動表示基礎体２を形成し、そのセルマトリクス１０における分散系１４の露出部分及び隔壁１２の上部にＬＢ膜１５を形成した。そして、ＬＢ膜１５及び基板１７で封入後に、セル１３内の気泡の有無を調べたところ、本発明の封入方法を用いた場合に、気泡の見られるセル１３は２［％］以下であった。これに対して、従来の封入方法を用いた場合に、気泡の見られるセル１３は１０［％］以上であった。また、目視による表示ムラの有無については、本発明の封入方法を用いた場合に表示ムラは視認できなかった。これに対して、従来の封入方法を用いた場合は表示ムラが視認された。

上記実施の形態において、基板１１は、第１の基板に対応し、基板１７は、第２の基板に対応し、分散系１４は、分散液に対応し、ＬＢ膜１５は、封止膜に対応する。
なお、上記実施の形態において、隔壁１２の上部にもＬＢ膜１５を形成する構成としたが、この構成に限らない、分散系１４の供給量に係わらず、ＬＢ膜１５を隔壁１２の上部に形成しない構成としてもよい。
また、上記実施の形態では、基板１１及び１７に電極を設けた構成の電気泳動表示体３
を例示したが、この構成に限らず、電極を設けない構成とすることで、プリンタブルペーパーとして利用することも可能である。

１…電気泳動表示装置、２…電気泳動表示基礎体、３…電気泳動表示体、５…分散媒、５Ａ〜５Ｃ…電気泳動粒子、１０…セルマトリクス、１１，１７…基板、１８…回路基板、１２…隔壁、１３…セル、１４…分散系（分散液）、１５…ＬＢ膜、２０…水槽、２１…液体（水）、２２…バリア、３０…両親媒性分子、３１…親水基、３２…疎水基、３３…展開液、３４…単分子膜、４０…冶具、７０，８０…電極部、７１，７２，８１，８２…電極、９１…制御回路

Claims (8)

1. 第１の基板の一方の面を複数の隔壁で空間的に区画して形成された複数のセルに、電気泳動粒子を疎水性の分散媒に分散させた分散液を封入する封入方法であって、
   前記隔壁が成す空間の開口部を通じて前記分散液を前記複数のセルに供給し、
   前記複数のセルにおける少なくとも前記分散液の露出部分に、両親媒性分子から成る封止膜を形成し、
   第２の基板で、前記封止膜の上から前記開口部を被覆すると共に前記封止膜を介して前記開口部を密閉することを特徴とする封入方法。
2. 容器に入れた水の水面に両親媒性分子の分子膜を形成し、前記複数のセルに前記分散液を供給後において、前記水面に対する基板面の角度を所定の角度として前記第１の基板を前記水面を通過させて水中と空気中とを往復させることで、前記複数のセルにおける少なくとも前記分散液の露出部分に前記封止膜を形成することを特徴とする請求項１に記載の封入方法。
3. 前記第２の基板の前記封止膜と接する側の面に紫外線で硬化する接着剤の層を設け、前記第２の基板で前記開口部を被覆後に紫外線を照射することで、前記第２の基板を前記隔壁に固着し且つ前記開口部を密閉することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の封入方法。
4. 前記両親媒性分子の封止膜の形成に、ラウリン酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、エライジン酸及びモノ不飽和脂肪酸のうちいずれか１の両親媒性物質を用いることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の封入方法。
5. 前記分散媒として、アルコール系溶剤、エステル類、テルペン類、脂肪系炭化水素、芳香系炭化水素、疎水性の有機溶媒及びこれらの混合物のいずれか１を用いることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の封入方法。
6. 第１の基板と、
   前記第１の基板の一方の面を複数の隔壁で空間的に区画して形成した複数のセルと、
   前記複数のセルに供給された、電気泳動粒子を疎水性の分散媒に分散させた分散液と、
   前記複数のセルにおける少なくとも前記分散液の露出部分に形成された、両親媒性分子から成る封止膜と、
   第２の基板とを備え、
   前記第２の基板で、前記封止膜の上から前記隔壁が成す開口部を被覆すると共に前記封止膜を介して前記開口部を密閉したことを特徴とする電気泳動表示体。
7. 前記両親媒性分子の封止膜は、ラウリン酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、エライジン酸及びモノ不飽和脂肪酸のうちいずれか１の分子から形成される膜であることを特徴とする請求項６に記載の電気泳動表示体。
8. 前記分散媒は、アルコール系溶剤、エステル類、テルペン類、脂肪系炭化水素、芳香系炭化水素、疎水性の有機溶媒及びこれらの混合物のいずれか１で構成されることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の電気泳動表示体。

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