JP2013210669A - ツイストボール型電子ペーパーの製造方法 - Google Patents
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- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
Abstract
【解決手段】透明性を有するフィルムの一方の表面上に透明電極12を形成した第1基材11の透明電極側基材準備工程と、絶縁性を有するフィルムの一方の表面上に対向電極22をパターン状に形成した第2基材21の対向電極側基材2準備工程と、ツイストボール3aおよび低極性溶媒を含む低極性溶媒層からなるツイストボール層3形成工程と、上記透明電極側基材および上記対向電極側基材の間に上記ツイストボール層が挟持されるように、上記対向電極側基材を、上記対向電極が上記ツイストボール層とは反対側となるように配置して、上記第1基材および第2基材により上記ツイストボール層を密封するツイストボール層密封工程と、を有することを特徴とする。
【選択図】図1
Description
この情報媒体の構成にはいくつか種類があり、その中に、例えば2色相球状粒子(ツイストボール)を用いた構成がある(例えば、特許文献1および特許文献2)。
図8に示す電子ペーパー100においては、固定基板200上に表示電極111bを形成し、これを第2基材111a上にシール剤105や粘着剤106等を介して配置する構成としている。また、図9に示した電子ペーパー100においては、低極性溶媒とツイストボール103から成るツイストボール層102を第1フィルム基材101aと第2フィルム基材111aで密閉し、固定基板200上に形成された表示電極111bが粘着剤106を介して配置される構成としている。なお、図8および図9において説明しない符号については図7と同様とすることができるので、ここでの記載は省略する。
上記構成によって、低極性溶媒とツイストボール103から成るツイストボール層102は第1基材101aと第2基材111aとによって完全に封止されているため、図7に示したような表示電極111bと配線300との接続に用いる貫通孔を完全に塞ぐ工程を必要としない。また、上記構成によって、ツイストボール層102および表示電極111bが直接接触することがなくなるため、ツイストボール層102の低極性溶媒中に表示電極材料が溶出するのを防止することが可能となる。
さらに、本発明により製造されるツイストボール型電子ペーパーがセグメント用途に用いられる電子ペーパー(以下、セグメント用電子ペーパーと称する場合がある。)である場合、上記ツイストボール層密封工程では、上記対向電極側基材を、上記対向電極が上記ツイストボール層とは反対側となるように配置するため、上記対向電極からの配線の取り出しを容易に行うことができるセグメント用電子ペーパーを製造することが可能となる。
また、上記対向電極が上記ツイストボール層と直接接触しない構成とすることができるため、対向電極の材料が低極性溶媒に溶出することによる画像表示の劣化を防止することができ、表示品質に優れたツイストボール型電子ペーパーを製造することができる。また、対向電極の凹凸による貼り合せ時の歩留まりの低下や製造される電子ペーパーの画像表示の劣化を防止することができる。
さらに、本発明により製造されるツイストボール型電子ペーパーがセグメント用電子ペーパーである場合、上記対向電極側基材配置工程を有することにより、上記対向電極からの配線の取り出しを容易に行うことができるセグメント用電子ペーパーを製造することが可能となる。
また、上記対向電極が上記ツイストボール層と直接接触しない構成とすることができるため、対向電極の材料が低極性溶媒に溶出することによる画像表示の劣化を防止することができ、表示品質に優れたツイストボール型電子ペーパーを製造することができる。また、対向電極の凹凸による貼り合せ時の歩留まりの低下や製造される電子ペーパーの画像表示の劣化を防止することができる。
さらに、本発明により製造されるツイストボール型電子ペーパーがセグメント用電子ペーパーである場合、上記対向電極側基材配置工程を有することにより、上記対向電極からの配線の取り出しを容易に行うことができるセグメント用電子ペーパーを製造することが可能となる。
また、本発明によれば、上記透明電極側基材、ツイストボール部材、および対向電極側基材をそれぞれ別途形成した後、個々の部材について貼り合わせを行うことで、容易にツイストボール型電子ペーパーを製造することが可能となる。
また、本発明により製造されるツイストボール型電子ペーパーがセグメント用電子ペーパーである場合、上記対向電極側基材配置工程を有することにより、上記対向電極からの配線の取り出しを容易に行うことができるセグメント用電子ペーパーを製造することが可能となる。さらに、本発明においては、上記ツイストボール部材と上記対向電極側基材とを別体で形成することが可能であることから、ツイストボール型電子ペーパーの画像表示を変更する場合においては、図柄の変更に合わせて対向電極側基材のみを形成し、上記ツイストボール部材については繰り返し用いることが可能であり、容易に再利用を行うことができるツイストボール型電子ペーパーを製造することができる。
まず、本発明のツイストボール型電子ペーパー(以下、単に電子ペーパーと称する場合がある。)の製造方法について説明する。
詳しくは後述するが、本発明の電子ペーパーの製造方法は、製造される電子ペーパーの構成を上記対向電極が上記ツイストボール層と直接接触しない構成とすることが可能である。上記電子ペーパーの構成は、従来からセグメント用電子ペーパーやパッシブ駆動型の電子ペーパーにおいて問題とされている対向電極の凹凸による貼り合せ時の歩留まりの低下や製造される電子ペーパーの画像表示の劣化、対向電極およびツイストボール層が直接接触することによる画像表示の劣化、さらにはセグメント用電子ペーパーにおいて問題とされている対向電極からの配線の取り出しの煩雑さ等の問題を解消することが可能である。したがって、本発明の電子ペーパーの製造方法は、特にセグメント用電子ペーパーやパッシブ駆動型の電子ペーパーを製造する際に好適に用いることができる。また、さらには対向電極を形成する際に、印刷原版や金属マスク等を必要としないカッティングマシーン、インクジェット等の対向電極形成法を用いることにより、少量多品種の情報媒体として用いられる電子ペーパーにおける対向電極を低コストで形成することが可能である。また、詳しくは「2.第2態様の電子ペーパーの製造方法」および「第3態様の電子ペーパーの製造方法」の項で説明するが、本発明においては、ツイストボール層、および保持基材を有する上記ツイストボール部材と、対向電極側基材とを別体で形成し、上記対向電極側基材を再剥離可能な接着剤を介して上記保持基材上に配置することで、容易に上記対向電極側基材を取り換えることが可能となり、再利用を行うことができるツイストボール型電子ペーパーを製造することができる。
本態様の電子ペーパーの製造方法は、透明性を有するフィルムからなる第1基材の一方の表面に、透明電極を形成することにより、透明電極側基材を準備する透明電極側基材準備工程と、絶縁性を有するフィルムからなる第2基材の一方の表面に、対向電極をパターニング可能な形成方法を用いてパターン状に形成することにより、対向電極側基材を準備する対向電極側基材準備工程と、ツイストボールおよび低極性溶媒を含む低極性溶媒層からなるツイストボール層を形成するツイストボール層形成工程と、上記透明電極側基材および上記対向電極側基材の間に上記ツイストボール層が挟持されるように、上記透明電極側基材および上記対向電極側基材を配置し、かつ、上記対向電極側基材を、上記対向電極が上記ツイストボール層とは反対側となるように配置して、上記第1基材および第2基材により上記ツイストボール層を密封するツイストボール層密封工程とを有することを特徴とする製造方法である。
図1に示すように、本態様の電子ペーパーの製造方法は、透明性を有するフィルムからなる第1基材11の一方の表面に、透明電極12を形成することにより、透明電極側基材1を準備する透明電極側基材準備工程(図1(a))と、絶縁性を有するフィルムからなる第2基材21の一方の表面に、対向電極22をパターニング可能な方法を用いてパターン状に形成することにより、対向電極側基材2を準備する対向電極側基材準備工程(図1(b))と、ツイストボール3aおよび低極性溶媒を含む低極性溶媒層3bからなるツイストボール層3を形成するツイストボール層形成工程(図1(c))と、透明電極側基材1および対向電極側基材2の間にツイストボール層3が挟持されるように、透明電極側基材1および対向電極側基材2を配置し、かつ、対向電極側基材2を、対向電極22がツイストボール層3とは反対側となるように配置して(図1(d))、第1基材11および第2基材21により上記ツイストボール層3を密封するツイストボール層密封工程(図1(e))とを有することにより、電子ペーパーを製造する製造方法である。
また、図1においては、ツイストボール層密封工程(図1(e))において第1基材11および第2基材21をラミネート加工することにより、上記ツイストボール層3を密封する例について示している。なお、図示はしないが、上記ツイストボール層密封工程においては、第1基材および第2基材の間にシール剤を配置させることにより、上記ツイストボール層を密封してもよい。
また、図示しないが、透明電極12と対向電極22間に上述した電界と逆方向の電界を印加すると、ツイストボールの黒色相は第1基材側を向き、ツイストボールの白色相は第2基材側を向くようになる。
このようにツイストボールを用いた電子ペーパーにおいては、ツイストボールの向きを制御することによって画像表示を行うことが可能となる。
なお、図2においては、第1基材11および第2基材21をラミネート加工することにより、ツイストボール層3が密封されていることを簡略化して示している。また、図2において説明しない符号については図1と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。
なお、図7においてはセグメント用電子ペーパーの一例について示しているが、図示はしないが、パッシブ駆動型の電子ペーパーにおいても、対向電極とツイストボール層とが直接接触している構成とした場合は、電子ペーパーの表示品質が劣化する可能性があるといった問題があった。
以下、本態様の電子ペーパーの製造方法における各工程についてそれぞれ説明する。
まず、透明電極側基材準備工程について説明する。
本工程は、透明性を有するフィルムからなる第1基材の一方の表面に、透明電極を形成することにより、透明電極側基材を準備する工程である。
なお、本態様においては、本態様により製造される電子ペーパーがセグメント用電子ペーパーである場合は、本工程により準備される透明電極側基材を共通電極側基材として用いるものとする。
以下、本工程に用いられる第1基材、および本工程により形成される透明電極、および透明電極の形成方法について、それぞれ説明する。
本工程に用いられる第1基材は、透明性を有するフィルムからなり、第1基材の一方の表面に後述する透明電極が形成されるものである。また、後述するツイストボール層密封工程において、対向電極側基材に用いられる第2基材とともに、ツイストボール層を密封するものである。
上述した第1基材の中でも、ラミネート加工可能なベースフィルム材料としては、ラミネート加工時の加熱圧着による耐熱性の観点からポリイミド、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタラート、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂等を挙げることができる。
また、シーラントフィルム材料としては無延伸ポリプロピレンフィルム、二軸延伸ポリプロピレンフィルム等が挙げられる。また、ポリウレタン、ポリアクリル、エポキシ樹脂、シリコーン等の熱シール性を有する材料からなる塗膜等を用いることも可能である。
ここで、ラミネート加工時には、当然のことながら、上記第1基材および第2基材は、積層したベースフィルム材料とシーラントフィルム材料とのうちシーラントフィルム材料側が対向するように配置されて接着される。
また、ラミネート加工可能なベースフィルム材料とシーラントフィルム材料が積層された上記第2基材および第1基材を用いてラミネート加工する場合、上記第2基材および第1基材の材料が同一のベースフィルム材料及びシーラントフィルム材料であることがさらに好ましい。上記第2基材および第1基材の材料が同一のベースフィルム材料及びシーラントフィルム材料であることにより、ラミネート加工を行う際の第2基材および第1基材の密着性を向上させることが可能となるからである。
次に、本工程に用いられる透明電極について説明する。本工程に用いられる透明電極は、上記第1基材上に形成されるものである。ここで、本態様により製造される電子ペーパーがセグメント用電子ペーパーである場合は、上記透明電極を共通電極として用いるものとする。また、本態様により製造される電子ペーパーがパッシブ駆動型の電子ペーパーである場合は、上記透明電極および後述する対向電極のいずれか一方を走査(行)電極、他方を信号(列)電極として用いるものとする。
また、上記透明電極としてメッシュ状に形成された電極を用いる場合は、上記メッシュ状に形成された電極のみで用いてもよいし、上記透明導電体からなる薄膜状の電極と共に用いてもよい。
このようなメッシュ状に形成された電極に用いられる材料としては、導電性を有するものであれば特に限定されるものではなく、例えば、Al、Cu、Ag等の金属材料、Ag、Cu、カーボン等の材料を溶媒あるいは合成樹脂バインダに混合したペーストやコロイド溶液等を挙げることができる。
一方、上記透明電極が、パッシブ駆動型の電子ペーパーに用いられる電極である場合は、上述した対向電極が有するパターンに対応したパターンを有するように形成されるものである。このような透明電極のパターンとしては、一般的なパッシブ駆動型の表示装置に用いられる透明電極が有するパターンと同様とすることができるので、ここでの記載は省略する。
本工程に用いられる透明電極の形成方法としては、上記透明電極を上記第1基材上に直接形成する場合は、上述した透明導電体を用いてスパッタリング法、真空蒸着法、CVD法、塗布法等により上記第1基材上に薄膜を形成する方法を挙げることができる。
また、上記透明電極を透明性を有するフィルム上に形成し、上記透明電極が形成された透明性を有するフィルムを上記第1基材上に配置する場合は、上記透明電極を上記第1基材上に直接形成する場合と同様の方法で、透明性を有するフィルム上に透明電極を形成し、これを接着剤等を用いて第1基材上に貼りつける方法、上記透明電極が形成された透明性を有するフィルムおよび上記第1基材をラミネート加工する方法等が挙げられる。なお、上記透明性を有するフィルムとしては、上記透明性を有するものであれば特に限定されず、具体的には、上述した第1基材と同様の材料からなるものを用いることができる。また、透明性を有する接着剤等についても、一般的な樹脂基材どうしを貼り合わせる際に用いられるものと同様とすることができるのでここでの記載は省略する。
また、上記メッシュ状に形成された電極は、基材上に形成した導電膜のエッチングによるパターニング、スクリーン印刷、グラビア印刷等の方法により形成することができる。なお、メッシュ状電極を形成する基材としては、上記第1基材であってもよいし、上記透明性を有するフィルムであってもよい。
次に、対向電極側基材準備工程について説明する。
本工程は、絶縁性を有するフィルムからなる第2基材の一方の表面に、対向電極をパターニング可能な形成方法を用いてパターン状に形成することにより、対向電極側基材を準備する工程である。
本工程に用いられる第2基材は、絶縁性を有するフィルムからなり、第2基材の一方の表面上に上記対向電極が形成されるものである。また、上述した透明電極側基材に用いられる第1基材とともに、後述するツイストボール層を密封するものである。
また、本工程においては、必要に応じて第2基材を、画像表示に用いられるツイストボールの一方の色と同色に着色してもよい。
次に、本工程により形成される対向電極について説明する。
また、上記対向電極に用いられる材料としては、なかでも、導電性とフィルム基材上に形成することを考慮して基材の伸縮に耐えうる柔軟性のある導電性材料、特にAu、Cu、Al、Ag等の金属、カーボンやAg微粉末等を合成樹脂バインダに混合した導電性ペースト等が好ましい。
本工程に用いられる対向電極の形成方法としては、製造される電子ペーパーの用途に合わせて、対向電極が所定のパターンを有するようにパターニング可能な形成方法であれば特に限定されるものではない。
上記パターニング可能な形成方法としては、上記金属および透明導電体等を金属マスク等を用いてスパッタリング法、真空蒸着法、CVD法等により第2基材上にパターン状に蒸着させる方法、上記金属、透明導電体、または上記導電剤を溶媒あるいは合成樹脂バインダに混合して第2基材上にパターン状に塗布するパターン塗布方法、上記金属薄膜、もしくは金属、透明導電体、上記導電剤等の薄膜が形成されたフィルム等をカッティングマシーンを用いて所定の形状に切り取った後、第2基材上に接着剤等を用いて貼り付ける方法、上記対向電極材料からなる薄膜を上記第2基材上全面に形成し、さらに塗布膜上にレジストをパターニングした後エッチングする方法、粘着剤が形成された金属箔を上記第2基材上にパターン状に貼り付ける方法等を挙げることができる。なお、上記対向電極の形成方法として、蒸着による方法、パターン塗布方法、エッチングによる方法等については、上記第2基材上に直接形成してもよいし、上記第2基材とは別のフィルム上に対向電極を形成し、上記対向電極が形成されたフィルムを第2基材上に配置してもよい。
次に、ツイストボール層形成工程について説明する。
本工程は、ツイストボールおよび低極性溶媒を含む低極性溶媒層からなるツイストボール層を形成する工程である。
以下、本工程に用いられるツイストボール、低極性溶媒層およびツイストボール層の形成方法についてそれぞれ説明する。
本工程に用いられるツイストボールは、本態様の製造方法により製造される電子ペーパーにおいて表示媒体として働くものである。
本工程に用いられる低極性溶媒層は、低極性溶媒を含むものであれば特に限定されるものではない。上記低極性溶媒層としては、通常、低極性溶媒と、上記低極性溶媒を膨潤させる、エラストマー材料からなるエラストマーシートとから構成されるものである。
以下、上記低極性溶媒層に用いられる低極性溶媒、およびエラストマーシートについてそれぞれ説明する。
本工程に用いられる低極性溶媒は、上述したツイストボールの回転が円滑となるようにするために用いられるものである。また、通常は後述するエラストマーシートに膨潤させて用いられるものである。
本工程に用いられるエラストマーシートは、上記低極性溶媒を膨潤させることができるエラストマー材料からなるものである。また、上記エラストマーシートは、上記ツイストボールが分散されたシート状部材であり、これに上記低極性溶媒を膨潤させることによって用いられるものである。
このようなエラストマーシートの材料としては、シリコーン樹脂、(微架橋した)アクリル樹脂、(微架橋した)スチレン樹脂、およびポリオレフィン樹脂等を挙げることができる。
次に本工程において形成されるツイストボール層の形成方法について説明する。本工程に用いられるツイストボール層の形成方法としては、電子ペーパーに用いた際に、画像表示を行うことが可能なツイストボール層を形成することができる方法であれば特に限定されるものではない。例えば、エラストマー材料中に上記ツイストボールを均一に分散させ、これを用いてエラストマーシートを形成し、次いでエラストマーシートを上記低極性溶媒中に浸漬させることにより、エラストマーシートに低極性溶媒を膨潤させる方法を一例として挙げることができる。
次に、本態様のツイストボール層密封工程について説明する。
本工程は、上記透明電極側基材および上記対向電極側基材の間に上記ツイストボール層が挟持されるように、上記透明電極側基材および上記対向電極側基材を配置し、かつ、上記対向電極側基材を、上記対向電極が上記ツイストボール層とは反対側となるように配置して、上記第1基材および第2基材により上記ツイストボール層を密封する工程である。
また上記透明電極の材料として、低極性溶媒に溶出しにくい材料が用いられている場合は、上記透明電極が後述するツイストボール層側になるように上記透明電極側基材を配置してもよい。
一方、上記ツイストボール層をラミネート加工により密封した場合は、上記第1基材および第2基材によってラミネートされたツイストボール層の扱いが容易になる。
また、シール剤を用いた密封方法についても、一般的な基材どうしを貼り合わせることによる密封方法と同様とすることができるので、ここでの記載は省略する。
本態様の電子ペーパーの製造方法は、上述した透明電極側基材準備工程、対向電極側基材準備工程、ツイストボール層形成工程、およびツイストボール層密封工程を有しているのであれば特に限定されるものではなく、他にも必要な工程を適宜追加することができる。
このような工程としては、例えば、対向電極に配線を取り付ける工程等を挙げることができる。上記対向電極に配線を取り付ける工程の一例としては、まず、上記対向電極側基材の対向電極側全面に、絶縁層を形成するための絶縁性の光硬化性樹脂組成物の塗布膜を形成した後、フォトリソグラフィー法等を用いて、上記絶縁層の一部に、対向電極に配線を取りつけるための開口部を形成し、次いで上記開口部から上記対向電極に配線を取り付けるといった例を挙げることができる。
本態様の電子ペーパーの製造方法は、透明性を有するフィルムからなる第1基材の一方の表面に、透明電極を形成することにより、透明電極側基材を準備する透明電極側基材準備工程と、絶縁性を有するフィルムからなる第2基材の一方の表面に、対向電極をパターニング可能な形成方法を用いてパターン状に形成し、対向電極側基材を準備する対向電極側基材準備工程と、ツイストボールおよび低極性溶媒を含む低極性溶媒層からなるツイストボール層を形成するツイストボール層形成工程と、絶縁性を有するフィルム状の保持基材および上記第1基材により上記ツイストボール層を密封し、ツイストボール部材を形成するツイストボール部材形成工程と、上記対向電極側基材を、上記ツイストボール部材の保持基材の外側に、上記対向電極が上記ツイストボール部材とは反対側となるように配置する対向電極側基材配置工程とを有することを特徴とする製造方法である。
また、図3においては、ツイストボール部材形成工程(図3(d))において、第1基材11および保持基材20をラミネート加工することにより、上記ツイストボール層3を密封する例について示している。なお、図示はしないが、上記ツイストボール部材形成工程においては、第1基材および保持基材の間にシール剤を配置させることにより、上記ツイストボール層を密封してもよい。
また、上記対向電極が上記ツイストボール層と直接接触しない構成とすることができるため、対向電極の材料が低極性溶媒に溶出することによる画像表示の劣化を防止することができ、表示品質に優れたツイストボール型電子ペーパーを製造することができる。また、対向電極の凹凸による貼り合せ時の歩留まりの低下や製造される電子ペーパーの画像表示の劣化を防止することができる。
さらに、本態様により製造される電子ペーパーがセグメント用電子ペーパーである場合、上記対向電極側基材配置工程を有することにより、上記対向電極からの配線の取り出しを容易に行うことができるセグメント用電子ペーパーを製造することが可能となる。
なお、本態様の電子ペーパーの製造方法に用いられる透明電極側基材準備工程、およびツイストボール層形成工程については、「1.第1態様の電子ペーパーの製造方法」の項で説明した各工程と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
本工程は、絶縁性を有するフィルムからなる第2基材の一方の表面に、対向電極をパターニング可能な形成方法を用いてパターン状に形成し、対向電極側基材を準備する工程である。
本工程は、フィルム状の保持基材および上記第1基材によりツイストボール層を密封し、ツイストボール部材を形成する工程である。
以下、本工程に用いられる保持基材、およびツイストボール層の密封方法について説明する。
本工程に用いられる保持基材は、絶縁性を有するフィルム状の部材であり、上記透明電極側基材に用いられる第1基材とともに上記ツイストボール層を密封し、ツイストボール部材とするために用いられるものである。また、上記保持基材は、ツイストボール層とは反対側に上記対向電極側基材が配置されるものである。
本工程に用いられるツイストボール層の密封方法としては、上記第1基材および保持基材により上記ツイストボール層を密封することができる方法であれば、その密封方法としては特に限定されるものではなく、例えば、上記透明電極側基材に用いられる第1基材および保持基材の間に封止のためのシール剤を配置させることにより、上記ツイストボール層を密封する方法であってもよいし、また例えば、上記透明電極側基材に用いられる第1基材および保持基材にラミネート加工可能な材料を用いて、上記第1基材および保持基材をラミネート加工することにより、上記ツイストボール層を密封する方法であってもよい。本態様においては、ラミネート加工により上記ツイストボール層を密封する方法であることがより好ましい。ラミネート加工による方法が好ましい理由については、「1.第1態様の電子ペーパーの製造方法」の項で記載したものと同様とすることができるので、ここでの記載は省略する。
本工程は、上記対向電極側基材を、上記ツイストボール部材の保持基材の外側に、上記対向電極が上記ツイストボール部材とは反対側となるように配置する工程である。
本工程においては、特に対向電極側基材および保持基材を再剥離可能な接着剤を介して設置する方法を用いることが好ましい。本態様の製造方法により製造される電子ペーパーは、対向電極側基材を取り換えることにより、電子ペーパーの再利用を可能としたものであり、上記対向電極側基材および保持基材が再剥離可能な接着剤を介して配置されていることにより、上記対向電極側基材を容易に取り換えることが可能となるからである。
ここで、「再剥離可能」とは、保持基材と第2基材とを接着した後、剥離した場合に、保持基材および第2基材が破損することなく剥離することができるものであることを指す。このような接着剤としては、アクリル系の粘着剤または接着剤、シリコーン系の粘着剤または接着剤、天然ゴム系の粘着剤または接着剤、エチレン−酢酸ビニル(EVA)系の粘着剤または接着剤、ウレタン系の粘着剤または接着剤を挙げることができる。また、上記再剥離可能な接着剤は対向電極側基材上に塗布されていることが好ましい。保持基材表面上に上記再剥離可能な接着剤が残存しないことにより、上記ツイストボール部材を再利用しやすいものとすることができるからである。
本態様の電子ペーパーの製造方法は、上記透明電極側基材準備工程、対向電極側基材準備工程、ツイストボール層形成工程、ツイストボール部材形成工程、および対向電極側基材配置工程を有しているのであれば特に限定されるものではなく、他にも必要な工程を適宜追加することができる。
本態様の電子ペーパーの製造方法は、透明性を有するフィルムからなる第1基材の一方の表面に、透明電極を形成することにより、透明電極側基材を準備する透明電極側基材準備工程と、絶縁性を有するフィルムからなる第2基材の一方の表面に、対向電極をパターニング可能な形成方法を用いてパターン状に形成し、対向電極側基材を準備する対向電極側基材準備工程と、ツイストボールおよび低極性溶媒を含む低極性溶媒層からなるツイストボール層を形成するツイストボール層形成工程と、絶縁性を有し、かつ透明性を有するフィルム状の第1保持基材および絶縁性を有するフィルム状の第2保持基材により上記ツイストボール層を密封し、ツイストボール部材を形成するツイストボール部材形成工程と、上記透明電極側基材を上記ツイストボール部材の第1保持基材の外側に配置する透明電極側基材配置工程と、上記対向電極側基材を、上記ツイストボール部材の第2保持基材の外側に、上記対向電極が上記ツイストボール部材とは反対側となるように配置する対向電極側基材配置工程と、を有することを特徴とする製造方法である。
また、図5においては、ツイストボール部材形成工程(図5(d))において、第1保持基材201および第2保持基材202をラミネート加工することにより、上記ツイストボール層3を密封する例について示しているが、図示はしないが、上記ツイストボール部材形成工程においては、第1保持基材および第2保持基材の間にシール剤を配置させることにより、上記ツイストボール層を密封してもよい。
さらに、本態様においては、上記透明電極側基材、ツイストボール部材、対向電極側基材をそれぞれ別体で形成した後、各部材をそれぞれ貼り合わせることにより、容易に電子ペーパーを製造することが可能となる。
本工程は、絶縁性を有し、かつ透明性を有するフィルム状の第1保持基材および絶縁性を有するフィルム状の第2保持基材により上記ツイストボール層を密封し、ツイストボール部材を形成する工程である。以下、本工程に用いられる第1保持基材、第2保持基材、およびツイストボール層の密封方法について説明する。
本工程に用いられる第2保持基材については、「2.第2態様の電子ペーパーの製造方法」の保持基材の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの記載は省略する。
本工程に用いられるツイストボール層の密封方法については、上述した「2.第2態様の電子ペーパーの製造方法」の項で説明した、第1基材および保持基材を用いてツイストボール層を密封する方法と同様の方法を用いることができるので、ここでの説明は省略する。
本工程は、上記透明電極側基材を上記ツイストボール部材の第1保持基材の外側に配置する工程である。
次に、本発明の再生ツイストボール型電子ペーパー(以下、単に再生電子ペーパーと称する場合がある。)の製造方法について説明する。
また、上述したように、交換前対向電極側基材を取り換えるのみで、再生電子ペーパーによる画像表示を変更することが可能であることから、頻繁に情報の入れ替えが必要な情報媒体に用いられる電子ペーパーを製造する際に好適に用いることができる。このように交換前対向電極側基材を取り換えることにより、多様な画像表示を可能とすることから、低コストな電子ペーパーをオンデマンドで提供することが可能となる。
本発明に用いられる交換前電子ペーパーは、透明性を有するフィルムからなる第1基材および上記第1基材の一方の表面に形成された透明電極を有する透明電極側基材、フィルム状の保持基材、および、ツイストボールおよび低極性溶媒を含む低極性溶媒層からなるツイストボール層を有し、上記第1基材および上記保持基材により上記ツイストボール層が密封されてなるツイストボール部材と、絶縁性を有するフィルムからなる第2基材、および上記第2基材の一方の表面に形成された対向電極を有する交換前対向電極側基材と、を有し、上記交換前対向電極側基材は、上記ツイストボール部材の保持基材の外側に、上記対向電極が上記ツイストボール部材とは反対側となるように配置されているものである。
本発明に用いられる新対向電極側基材は、交換前電子ペーパーの対向電極側基材とは別に準備されたものであり、絶縁性のフィルムからなる第2基材、および第2基材上にパターン状に形成された対向電極を有するものである。
また、上記新対向電極側基材は、上記交換前電子ペーパーにおいて、上記対向電極側基材が取り外された上記ツイストボール部材の外側に、上記対向電極が上記ツイストボール部材とは反対側となるように配置して取り付けられるものである。
本発明において、新対向電極側基材に用いられる対向電極の形成方法としては、特に、カッティングマシーンを用いて対向電極を形成する方法、またはインクジェット法により対向電極を形成する方法が好ましい。
本発明の再生電子ペーパーの製造方法は、少量多品種の情報媒体としてのセグメント用電子ペーパーの製造に用いられることが好ましい。少量多品種の情報媒体としてのセグメント用電子ペーパーは、表示される情報の掲載期間が短いため、頻繁に画像表示の変更が求められるものである。したがって、本発明の再生電子ペーパーの製造方法を用いることにより、低コストで効率良く少量多品種の情報媒体としての電子ペーパーを得ることが可能となる。
黒色でプラスに帯電した黒色相および白色でマイナスに帯電した白色相を有する粒子径が約100μmのツイストボールを準備した。これを、熱硬化型シリコーン樹脂中に分散し、コーターにより、ガラス基板上に塗布し、熱処理することで、厚さ300μmのツイストボールが分散されたシートを作製した。次いで、ツイストボール分散シートをシリコーンオイル中に24時間浸漬し、膨潤させた(ツイストボール層)。
実施例1の表示電極側基材上にUV硬化性樹脂をインクジェット法によりパターニングして絶縁層を形成した。次いで、銀ナノ粒子(約50μm径)が溶媒中に分散されたインクを準備し、インクジェット法にて、表示電極に配線した。これを使って実施例1と同様にツイストボール層をラミネート加工により密封してセグメント用電子ペーパーを得た。また、実施例1と同様にして表示を行った。
実施例1の表示電極側基材を、インクジェット法に替えて、以下のように形成した以外は、実施例1と同様にしてセグメント用電子ペーパーを作製し、表示を行った。
先ず、剥離シートが付いたアルミニウム蒸着PETフィルムを準備し、カッティングマシーンにより表示絵柄に応じてカットした。次いで、必要の無い部分を取り除いた後、パターンカットされたアルミニウム蒸着PETフィルムを転写シートに取り、ラミネートフィルム(CPP/PET)のPET面に転写した。
青色でプラスに帯電した有色彩相および白色でマイナスに帯電した白色相を有する粒子径が約100μmのツイストボールを準備した。これを、熱硬化型シリコーン樹脂中に分散し、コーターにより、ガラス基板上に塗布し、熱処理することで、厚さ300μmのツイストボールが分散されたシートを作製した。次いで、ツイストボール分散シートをシリコーンオイル中に24時間浸漬し、膨潤させた(ツイストボール層)。
実施例4の表示電極側基材のPETフィルム側に塗布する粘着剤にシリコン系の再剥離接着剤を用いて、実施例4で示したように表示電極側基材のPETフィルム側および共通電極側基材をツイストボール部材に貼り付けた。その後、表示絵柄に応じて導電テープ及びリード線を用いて配線した(交換前電子ペーパー)。また、この交換前電子ペーパーを用いて実施例1と同様にして表示を行った。
次に、新たな絵柄を表示するための新電極パターンを新たなPETフィルム上に実施例4と同様にインクジェット法にて準備した(新表示電極側基材)。次いで、新表示電極側基材のPETフィルム側にシリコン系の再剥離接着剤を塗布した。
次いで、再剥離接着剤を用いてツイストボール部材上に貼り付けた表示電極側基材を剥離し、新表示電極側基材を表示電極側基材を剥離したツイストボール部材上に貼り付けた。
その後、表示絵柄に応じて導電テープ及びリード線を用いて配線し、リード線を介して表示電極に±80Vの任意の電圧信号を印加して電子ペーパーに絵柄を表示させた。
11 … 第1基材
12 … 透明電極
2 … 対向電極側基材
21 … 第2基材
22 … 対向電極
3 … ツイストボール層
3a … ツイストボール
3b … 低極性溶媒層
10 … 電子ペーパー
10’ … 交換前電子ペーパー
10” … 再生電子ペーパー
20 … 保持基材
201 … 第1保持基材
202 … 第2保持基材
30 … ツイストボール部材
Claims (6)
- 透明性を有するフィルム上に透明電極を形成し、前記透明電極が形成されたフィルムを、透明性を有するフィルムからなる第1基材の一方の表面に配置することにより、透明電極側基材を準備する透明電極側基材準備工程と、
フィルム上に対向電極をパターニング可能な形成方法を用いてパターン状に形成し、前記対向電極が形成されたフィルムを、絶縁性を有するフィルムからなる第2基材の一方の表面に配置することにより、対向電極側基材を準備する対向電極側基材準備工程と、
ツイストボールおよび低極性溶媒を含む低極性溶媒層からなるツイストボール層を形成するツイストボール層形成工程と、
前記透明電極側基材および前記対向電極側基材の間に前記ツイストボール層が挟持されるように、前記透明電極側基材および前記対向電極側基材を配置し、かつ、前記対向電極側基材を、前記対向電極が前記ツイストボール層とは反対側となるように配置して、前記第1基材および第2基材により前記ツイストボール層を密封するツイストボール層密封工程と、
を有することを特徴とするツイストボール型電子ペーパーの製造方法。 - 前記対向電極の形状が表示される図柄に合わせた形状を有していることを特徴とする請求項1に記載のツイストボール型電子ペーパーの製造方法。
- 前記ツイストボール層密封工程では、前記第1基材および前記第2基材にラミネート加工可能な材料からなるものを用いて、前記第1基材および前記第2基材をラミネート加工することによって前記ツイストボール層を密封することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のツイストボール型電子ペーパーの製造方法。
- 前記対向電極側基材準備工程では、カッティングマシーンを用いて前記対向電極を形成することを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれかの請求項に記載のツイストボール型電子ペーパーの製造方法。
- 前記対向電極側基材準備工程では、前記対向電極をパターン状に塗布するパターン塗布方法によって形成することを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれかの請求項に記載のツイストボール型電子ペーパーの製造方法。
- 前記パターン塗布方法がインクジェット法であることを特徴とする請求項5に記載のツイストボール型電子ペーパーの製造方法。
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