JP3899931B2

JP3899931B2 - 画像表示媒体およびその製造方法

Info

Publication number: JP3899931B2
Application number: JP2002003469A
Authority: JP
Inventors: 健二八百; 恭史諏訪部; 元彦酒巻; 清重廣; 克己額田
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2002-01-10
Filing date: 2002-01-10
Publication date: 2007-03-28
Anticipated expiration: 2022-01-10
Also published as: JP2003208107A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶デイスプレイ（ＬＣＤ）やプラズマデイスプレイパネル（ＰＤＰ）、有機発光素子（ＥＬ）等のディスプレイ、電気泳動、サーマルリライタブル、エレクトロクロミー等の画像表示材料を利用した電子ペーパー等に利用される画像表示媒体、及びその製造方法に関し、詳しくは、例えば、画像表示材料（電気泳動材料、サーマルリライタブル材料、エレクトロクロミー材料等の粒子）を封入して、粒子の落下防止や画素を区切るセルを設けるため、或いは基板間距離を均一に保つための隔壁を有する画像表示媒体及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像表示媒体としてはＣＲＴが主流であったが、近年、媒体の大画面化に伴い、薄型化、軽量化が重要になってきた。こういった背景から液晶デイスプレイ（ＬＣＤ）やプラズマデイスプレイパネル（ＰＤＰ）がパーソナルコンピュータモニタや家庭用テレビに使用されるようになってきた。
【０００３】
これらはいずれも２枚以上の対向する基板を有するが、高画質を得るためには基板間距離を均一に保つことが必要である。基板間に隔壁を形成する方法は基板間距離の維持に非常に効果的である。例えばＰＤＰでは、この隔壁はスクリーン印刷や、レジストをサンドブラストで削り込む方法で作られているが、これらの方法はいずれも課題がある。例えばスクリーン印刷では各隔壁に高さを保証するために、何度も積層するために成形精度が悪くなり、これが画質低下、特に濃度ムラが大きくなる。サンドブラストでは、スクリーン印刷よりも成形精度は良くなるが、この方法では隔壁の頂部と底部の幅が同じになり、形状を自由にできない。すなわち、隔壁の強度を維持するためには幅を広くする必要があり、この幅が広くなることで、画像表示面の開口率が低下し、画質低下、特に解像度が悪くなる。
【０００４】
また、デイスプレイとは違った画像表示媒体として、電子ペーパーの研究も数多くなされている。電子ペーパー技術としては、着色粒子の回転、電気泳動、サーマルリライタブル、液晶、エレクトロクロミーなどの表示技術が知られている。これらの技術はコントラストの低さ、視野角の狭さが大きな課題である。上記課題を解決する方法として、特開２００１−３４２０２号公報のように、対向する基板の隙間に、色異なる少なくとも２種類以上の粒子を封入した画像表示媒体。これは、コントラスト、視野角の点で他の技術を卓越するものであるが、特に縦置きにしたときに、重力によって粒子が徐々に落下してしまい、長期使用時の画像安定性に課題がある。この課題を解決する対策として特開２００１−２２９３３号公報では対向する基板の隙間に粒子の落下を防止するためのセルを形成している。
【０００５】
このように、画像表示材料の落下防止のため基板間にセルを形成するためや、基板間距離を均一に保つために、基板間に隔壁を形成しているが、通常、隔壁を印刷、フォトリソグラフィーなどで形成しているため、成形精度が悪く、濃度ムラが著しく大きくなったりして、隔壁の断面形状を自由に制御できない。また、一般に隔壁の強度を高めるためには隔壁の幅を広くする必要があるが、サンドブラストや印刷、フォトリソグラフィーなどの方法では、隔壁幅を広くすると、画像表示面の開口率が低くなり、解像度が低下してしまうといった問題があり、昨今の高画質の要求を満足させるため更なる改善が望まれているのが現状である。また、印刷、フォトリソグラフィーなどの形成方法は、製造コストが極めて高く、用途が限定されることも問題の一つである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明の目的は、濃度ムラの小さく、解像度が高く高画質な画像表示媒体、および成形精度に優れ、製造コストが安く隔壁を形成することができ、濃度ムラの小さく、解像度が高く高画質な画像表示媒体の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
＜１＞に記載の発明は、少なくとも２枚の対向した基板と、
前記基板間に設けられる隔壁と、
前記基板間における隔壁で囲まれた部分に封入されてなる粒子であって、互いに異なる色であって、少なくとも１種類が正に、他の少なくとも１種類が負に帯電し得る性質を有する２種類の粒子と、
を有し、
前記隔壁断面における、画像表示側の端部幅ａと、前記画像表示側とは反対側の端部幅ｂと、の比率（ａ／ｂ）が０．８以下であることを特徴とする画像表示媒体である。
【０００８】
＜１＞に記載の発明によれば、隔壁を、その断面が画像表示側の端部幅ａと、前記画像表示側とは反対側の端部幅ｂと、の比率（ａ／ｂ）を０．８以下とすることで、隔壁は、隔壁としての機能（例えば画像表示材料の落下防止や画素を区切るため基板間にセルを形成する機能、或いは基板間距離を均一に保つ機能）を損なうことなく、その断面おける画像表示側の端部幅ａが画像表示側とは反対側の端部幅ｂよりも小さくなり開口率が確保され、一方、画像表示側とは反対側の端部幅ｂが画像表示側の端部幅ａよりも大きくなり隔壁としての強度が保たれる。このため、濃度ムラの小さく、解像度が高く高画質化が可能である。
加えて、互いに異なる色であって、少なくとも１種類が正に、他の少なくとも１種類が負に帯電し得る性質を有する２種類の粒子を、基板間における隔壁で囲まれた部分に封入してなる構成とすることで、高コントラストで、視野角が広く、且つ隔壁により粒子が落下することなく、長時間に渡り解像度が高く高画質な画像表示が可能である。
【０００９】
＜２＞に記載の発明は、前記隔壁断面における、基板面方向の長さｈと、画像表示側とは反対側の端部幅ｂと、の比率（ｈ／ｂ）が、１．０以上４．０以下であることを特徴とする前記＜１＞に記載の画像表示媒体である。
【００１０】
＜２＞に記載の発明によれば、隔壁を、その断面が基板面方向の長さｈと、画像表示側とは反対側の端部幅ｂと、の比率（ｈ／ｂ）が、１．０以上４．０以下とすることで、隔壁は、画像表示側とは反対側の端部幅ｂに対して、基板面方向の長さ（高さ）ｈを同等或いは長くなるため、より好適に隔壁としての機能（例えば画像表示材料の落下防止や画素を区切るため基板間にセルを形成する機能、或いは基板間距離を均一に保つ機能、画素を区切る機能）を果たすことができる。
【００１１】
＜３＞に記載の発明は、前記隔壁が、射出成形法、射出圧縮成形法、エンボス成形法、及び熱プレス成形法から選択されるいずれかの成形方法により一体成形されてなることを特徴とする前記＜１＞又は＜２＞に記載の画像表示媒体である。
【００１２】
＜３＞に記載の発明によれば、隔壁が、射出成形法、射出圧縮成形法、エンボス成形法、及び熱プレス成形法から選択されるいずれかの成形方法により一体成形されてなるので、成形精度に優れ、製造コストが安く隔壁が設けられてなる。
【００１５】
＜４＞に記載の発明は、少なくとも２枚の対向した基板と、
前記基板間に設けられる隔壁と、
前記基板間における隔壁で囲まれた部分に封入されてなる粒子であって、互いに異なる色であって、少なくとも１種類が正に、他の少なくとも１種類が負に帯電し得る性質を有する２種類の粒子と、
を有する画像表示媒体の製造方法であって、
前記隔壁断面における、画像表示側の端部幅ａと、前記画像表示側とは反対側の端部幅ｂと、の比率（ａ／ｂ）が０．８以下となるように、隔壁を一体成形する工程を含むことを特徴とする画像表示媒体の製造方法である。
【００１６】
＜４＞に記載の発明は、隔壁を、その断面が画像表示側の端部幅ａと、前記画像表示側とは反対側の端部幅ｂと、の比率（ａ／ｂ）を０．８以下となるように一体成形する工程により、隔壁は、隔壁としての機能（例えば画像表示材料の落下防止や画素を区切るため基板間にセルを形成する機能、或いは基板間距離を均一に保つ機能）を損なうことなく、その断面おける画像表示側の端部幅ａが画像表示側とは反対側の端部幅ｂよりも小さくなり開口率が確保され、一方、画像表示側とは反対側の端部幅ｂが画像表示側の端部幅ａよりも大きくなり隔壁としての強度が保たれるよう、一体成形される。このため、成形精度に優れ、製造コストが安く隔壁を形成することができ、濃度ムラの小さく、解像度が高く高画質な画像表示媒体を製造することができる。加えて、高コントラストで、視野角が広く、且つ隔壁により粒子が落下することなく、長時間に渡り解像度が高く高画質な画像表示媒体が製造可能である。
【００１７】
＜５＞に記載の発明は、前記隔壁を、射出成形法、射出圧縮成形法、エンボス成形法、及び熱プレス成形法から選択されるいずれかの成形方法により隔壁を一体成形することを特徴とする前記＜４＞に記載の画像表示媒体の製造方法である。
【００１８】
＜５＞に記載の発明によれば、隔壁を、射出成形法、射出圧縮成形法、エンボス成形法、及び熱プレス成形法から選択されるいずれかの成形方法により一体成形することで、好適に、成形精度に優れ、製造コストが安く隔壁を形成することができる。
【００１９】
＜６＞に記載の発明は、隔壁を一体成形する工程と、
前記隔壁をそのまま一方の基板面に接着させる工程と、
互いに異なる色であって、少なくとも１種類が正に、他の少なくとも１種類が負に帯電し得る性質を有する２種類の粒子を一方の基板上の隔壁で囲まれた部分に注入し、他方の基板で封鎖する工程と、
を有することを特徴とする前記＜５＞又は＜６＞に記載の画像表示媒体の製造方法である。
【００２０】
＜６＞に記載の発明によれば、隔壁を一体成形して、そのまま一方の基板面に接着し、この基板上の隔壁で囲まれた部分に互いに異なる色であって、少なくとも１種類が正に、他の少なくとも１種類が負に帯電し得る性質を有する２種類の粒子を注入して、他方の基板で封鎖することで、容易に、高コントラストで、視野角が広く、且つ隔壁により粒子が落下することなく、長時間に渡り解像度が高く高画質な画像表示媒体が製造可能である。
【００２１】
＜７＞に記載の発明は、隔壁を一体成形する工程と、
隔壁不在部分を除去した後、隔壁を一方の基板に接着させる工程と、
互いに異なる色であって、少なくとも１種類が正に、他の少なくとも１種類が負に帯電し得る性質を有する２種類の粒子を一方の基板上の隔壁で囲まれた部分に注入し、他方の基板で封鎖する工程と、
を有することを特徴とする前記＜４＞又は＜５＞に記載の画像表示媒体の製造方法である。
【００２２】
＜７＞に記載の発明によれば、隔壁を一体成形して、隔壁不在（不要）部分を除去した後、一方の基板面に接着し、この基板上の隔壁で囲まれた部分に互いに異なる色であって、少なくとも１種類が正に、他の少なくとも１種類が負に帯電し得る性質を有する２種類の粒子を注入して、他方の基板で封鎖することで、容易に、高コントラストで、視野角が広く、且つ隔壁により粒子が落下することなく、長時間に渡り解像度が高く高画質な画像表示媒体が製造可能である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、同様の機能を有すものは全図面通して同じ符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、本発明の画像表示媒体と共に、その製造方法についても説明する。
【００２４】
まず、図１に本発明の画像表示媒体に設けられる隔壁の一例を断面図で示す。図１に示す画像表示媒体１０は、互いに対向して配置される画像表示基板２０及び画像非表示基板２１からなる一対の基板間に設けられる隔壁３０が、画像表示側（画像表示基板２０側）の端部幅ａとし、画像表示側とは反対側（画像非表示基板２１側）の端部幅ｂとしたとき、その比率（ａ／ｂ）が０．８以下であり、好ましくは０．７以下である。ここで、本発明において、画像表示側（画像表示基板２０側）の端部幅ａとは、画像表示側の先端から、隔壁断面における基板面方向の長さｈ×１／１０の長さ分だけ画像表示側とは反対側へずれた位置の幅である。一方、画像表示側とは反対側（画像非表示基板２１側）の端部幅ｂとは、基板面（任意の層（例えば電極や保護層）を介す場合ものある）と接する位置の端部幅である（一体成形法により隔壁と隔壁不在部分（底板）とが一体化したものをそのまま、基板間に設ける場合、隔壁不在部分（底板）面と接する位置の端部幅である。）。また、本発明において隔壁３０の断面とは、隔壁３０の長手方向側から見た断面形状である。この比率（ａ／ｂ）を上記範囲とすることで、隔壁３０としての機能（例えば画像表示材料の落下防止や画素を区切るため基板間にセルを形成する機能、或いは基板間距離を均一に保つ機能）を損なうことなく、その断面おける画像表示側の端部幅ａが画像表示側とは反対側の端部幅ｂよりも小さくなり開口率が確保され、一方、画像表示側とは反対側の端部幅ｂが画像表示側の端部幅ａよりも大きくなり隔壁としての強度が保たれる。このため、濃度ムラの小さく、解像度が高く高画質化が可能である。
【００２５】
また、隔壁３０は、その断面が基板面方向の長さｈと、画像表示側とは反対側の端部幅ｂと、の比率（ｈ／ｂ）が、１．０以上４．０以下であることが好ましく、より好ましくは１．５以上６．５以下であり、さらに好ましくは２．０以上３．０以下である。この比率（ｈ／ｂ）を上記範囲とすることで、隔壁を、画像表示側とは反対側の端部幅ｂに対して、基板面方向の長さ（高さ）ｈを同等或いは長くできるため、より好適に隔壁としての機能（例えば画像表示材料の落下防止や画素を区切るため基板間にセルを形成する機能、或いは基板間距離を均一に保つ機能）を果たすことができる。
【００２６】
ここで、本発明の画像表示媒体に設けられる隔壁３０が、その断面における上記比率（ａ／ｂ）や上記比率（ｈ／ｂ）を満たすとは、任意の１０点を測定して各比率を求め、その平均値が満たすことをいう。測定には、例えばレーザー顕微鏡（島津製作所、オリンパス光学社製、ＯＬＳ１１００）を用いられる。
【００２７】
隔壁３０は、例えば、画像表示材料の落下防止や画素を区切るため基板間にセルを形成する機能、或いは基板間距離を均一に保つ機能（所謂スペーサ）等、用途、目的に応じて、基板間に格子状、ストライプ状等、適宜選択して設けることができる。また、隔壁の大きさについても、上記比率（ａ／ｂ）や比率（ｈ／ｂ）の関係を満せば、特に制限はなく、用途、目的に応じて、適宜選択される。
【００２８】
隔壁３０を、上記比率（ａ／ｂ）や比率（ｈ／ｂ）の関係を満たすように成形するには、一体成形法が最適である。一体成形法では、例えばスクリーン印刷法やフォトリソグラフィー法などと比較して隔壁の成形精度を極めて高くできる。また、積層を必要とするスクリーン印刷法などと比較して隔壁部の生産性が極めて高く、溶剤を使用せず、廃棄物も出さないので、サンドブラスト法など比較して環境に優しい。これらの理由から一体成形法は、製造コストも極めて安価である。
【００２９】
隔壁３０成形に用いる一体成形法としては、特に限定されるものではないが、射出成形法、射出圧縮成形法、エンボス成形法、熱プレス成形法から選択されるいずれかの成形方法が、成形精度、製造コストの点で特に好ましい。これらの成形法自体は、公知であるが、射出成形法は樹脂を溶融、射出し、金型で定型し取り出す成形法である。射出圧縮成形法は射出成形法において、更に金型を加圧する工程が含まれる成形法である。エンボス成形法はフィルムを刃で突き出し型をとる成形法や、スタンプを押し定型する成形法である。熱プレス成形法は、例えば加熱したローラー２機を線接触させ、そこにフィルムを押し込み、この際一方のローラーに型を彫り込んでおくことで、フィルムに型を転写する成形法である。
【００３０】
隔壁３０は、図２に示すように、一体成形法により成形した隔壁３０と隔壁不在部分３１（底板）とが一体化したものをそのまま、基板間に設けてもよいし、図１に示すように一体成形法により成形した隔壁３０と隔壁不在部分３１（底板）とが一体化したものに対し、隔壁不在部分３１（底板）を除去して、隔壁３０のみを基板間に設けてもよい。
【００３１】
隔壁３０と隔壁不在部分３１（底板）とが一体化したものを、そのまま基板間に設ける場合、この隔壁不在部分３１（底板）の材料によっては、隔壁不在部分３１の厚みが厚くなり過ぎることが問題になることがある。例えば、基板に電極を施し、当該基板間に電圧を印加することで画像表示させる画像表示媒体では、隔壁不在部分３１に樹脂などの絶縁材料を使用すると、駆動のために電極にかける電圧が極端に高くなってしまうことがある。一方、隔壁不在部分３１の厚みが薄くなり過ぎると、隔壁３０と隔壁不在部分３１とが一体化したものを、例えば射出成形法、射出圧縮成形法で成形する際、金型から取り出すなどの工程で、破断や変形が起りやすくなる。このため、例えば射出または射出圧縮成形法で成形した後、隔壁３０と隔壁不在部分３１とが一体化したものを金型の一方に保持したまま、一方の基板（例えば画像非表示基板）に接着する方法が効果的である。具体的には、例えば、図３に示すように、隔壁３０と隔壁不在部分３１とが一体化したものを金型内で成形した後、図示しない隔壁不在部分側金型（隔壁を形成する側の金型と組み合わせる金型）を取り外して、隔壁側金型４０（隔壁を形成する側の金型）に保持しておき、ついで、画像非表示基板２１に隔壁側金型４０に保持されたままの、隔壁３０と隔壁不在部分３１とが一体化したものを接着し、隔壁側金型４０から剥離する。
また、エンボス成形法で成形する際も、隔壁不在部分３１（底板）が薄くなると破断や変形を起こし易くなるのは同様である。このため、エンボス成形法により成形する場合には、原料フィルムとして粘着剤付きプロテクトフィルムを貼ったものを用いると、機械強度の補足ができ、基板との接着も容易になるので効果的である。
【００３２】
隔壁３０のみを基板間に設ける場合、一体成形法により成形した隔壁３０と隔壁不在部分３１（底板）とが一体化したものから、隔壁不在部分３１（底板）を除去するが、この除去の方法としては、例えば、図４に示すように、隔壁側金型４０に保持（装着）したまま、カッター、型抜きなどの隔壁不在部分除去手段４１を当てて切り除く方法、図５に示すように、隔壁側金型４０に保持（装着）したまま、スタンプ等の隔壁不在部分除去手段４１を押しあて、これに付着させて取り除く方法、或いは、図６に示すように、金型から取り出した後、カッター、型抜きなどの隔壁不在部分除去手段４１で切り取る方法等が挙げられる。また、図示しないが、金型から取り出し、隔壁と隔壁不在部分（底板）とが一体化したものを基板に接着した後にカッター、型抜きなどの隔壁不在部分除去手段で切り取るなどの方法でもよい。
【００３３】
画像表示基板２０及び画像非表示基板２１としては、特に制限はないが、用途に応じて、例えば、電極や誘電層などが設けられる。また、必要に応じて、酸化処理や着色処理、粗化処理などの各種処理が施される。これら基板は、２枚に限定されるわけではなく、複数枚から構成されてもよく、これらの各基板間に隔壁３０が設けられ、この場合、この各隔壁３０を基準として画像が表示される側（目視側）を画像表示基板２０とし、その反対側を画像非表示基板２１とする。
【００３４】
本発明の画像表示媒体は、互いに異なる色であって、少なくとも１種類が正に、他の少なくとも１種類が負に帯電し得る性質を有する２種類の粒子（所謂エレクトロクロミー材料）を、基板間における隔壁で囲まれた部分に封入してなる構成の画像表示媒体である。このような構成の画像表示媒体は、高コントラストで、視野角が広く、且つ隔壁により粒子が落下することなく、長時間に渡り解像度が高く高画質な画像表示が可能である。
【００３５】
ここで、本発明の画像表示媒体を用いた画像表示装置の一例を示す。図７に示す画像表示装置１００は、電圧印加手段２３を備えている。画像表示媒体１０は、画像が表示される側の画像表示基板２０と該画像表示基板２０に対向する画像非表示基板２１との間に、隔壁３０が設けられ、当該隔壁３０で囲まれた部分（セル）に、黒色粒子２６及び白色粒子２７とが封入された構成となっている。画像表示基板２０及び画像非表示基板２１の対向面側には、透明電極２４及び保護層２５が順次設けられている。画像非表示基板２１の透明電極２４は接地されており、画像表示基板２０の透明電極２４は電圧印加手段２３と接続されている。
【００３６】
画像表示基板２０および画像非表示基板２１としては何ら限定されるものではないが、例えばガラス、ガラスエポキシなどの複合材料、プラスチックプレート、プラスチックシート、プラスチックフィルムなどが挙げられる。
【００３７】
透明電極２４としては何ら限定されるものではないが、例えば酸化錫、酸化インジウム、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）などの金属酸化物や、ポリアニリンなどの導電性高分子などが挙げられる。電極については、これら透明電極以外にアルミニウム、銅、チタン、金、銀、白金などの金属電極、カーボンなどが挙げられる。これらの電極表面には、必要に応じて、例えば、酸化処理や着色処理、粗化処理などの各種処理を施すことができる。
【００３８】
黒色粒子２６としては例えばカーボン含有樹脂からなる粒子などが挙げれ、白色粒子２７としては例えば酸化チタン含有粒子などが挙げられる。形状は特に限定されるものではないが、球形が好ましい。黒色粒子２６と白色粒子２７とを例えば重量比１：２〜１：１の割合で混合し、この混合粒子を例えば体積充填率５〜５０％で封入することが好ましい。
なお、互いに異なる色であって、少なくとも１種類が正に、他の少なくとも１種類が負に帯電し得る性質を有する２種類の粒子を用いれば、これらに限定されるわけではなく、適宜組み合わせて適用させることができる。
【００３９】
隔壁３０は、上述で示した特定の形状を有するが、この構成場合、スペーサーの役割も担っており、各粒子の落下を防止だけでなく、基板間距離を均一に保たれた構成である。また、スペーサーを別途設けてもよく、例えば、シリコンゴムなどのゴム類、アクリルースチレンーブタジエンなどの共重合体、ポリエステル、ポリカーボネートなどのシートを所望の形状に切り使用するか、紫外線硬化樹脂により成形するか、スクリーン印刷で成形するなどで形成することができる。スペーサーの厚みとしては、これも限定されるものではないが、好ましくは５０〜１０００μｍ、より好ましくは１００〜５００μｍである。
【００４０】
画像表示媒体１０の動作について簡単に説明する。
画像非表示基板２１側の透明電極２４に直流電圧として例えば２００Ｖを印加すると、画像非表示基板２１側にあった負極性に帯電された白色粒子２７の一部が電界の作用により、画像表示基板側へ移動し、直流電圧としてもっと大きな例えば５００Ｖを印加すると、移動する白色粒子２７の数が増え表示濃度が飽和に達する。この時、正極性に帯電された黒色粒子２６は画像非表示基板２１側に移動する。ここで電圧を０Ｖにしても、各粒子は移動せず、画像表示側の表示濃度に変化はない。
さらに画像表示基板２０側の透明電極２４に直流電圧として例えば２００Ｖを印加すると、画像表示基板２０側へ一部の黒色粒子２６が移動し、黒色表示になる。ここで電圧を０Ｖにしても、画像表示基板２０側の黒色粒子２６は移動せず、表示濃度に変化はない。これを繰り返して、白／黒の反転を起こすことができる。
【００４１】
画像表示媒体１０の製造方法について簡単に説明する。
画像表示媒体１０は、例えば、隔壁３０を一体成形して、そのまま一方の画像非表示基板２１面に接着し（この場合、透明電極２４、保護層を介して接着）、この画像非表示基板上の隔壁３０で囲まれた部分（セル）に黒色粒子２６と白色粒子２７との混合粒子を注入して、画像表示基板２０で封鎖する製造方法や、隔壁３０を一体成形して、隔壁不在（不要）部分を除去した後、画像非表示基板２１面に接着し、この画像非表示基板２１上の隔壁３０で囲まれた部分（セル）に黒色粒子２６と白色粒子２７との混合粒子を注入して、画像表示基板２０で封鎖することで、容易に製造することができる。なお、隔壁３０を設ける方法は、上述に示した通りである。
【００４２】
【実施例】
以下、本発明を、実施例を挙げてさらに具体的に説明する。ただし、これら各実施例は、本発明を制限するものではない。
【００４３】
−白色粒子の作製−
メタクリル酸シクロヘキシル５３重量部、酸化チタン（石原産業社製、タイベークＣＲ６３）４５重量部、帯電制御剤（クリアラントジャパン社製、ＣＯＰＹＣＨＡＲＧＥＰＳＹＶＰ２０３８）２重量部、シクロヘキサン５重量部を１０ｍｍφのジルコニアビーズをメデイアとし、２０時間ボールミル粉砕し、分散液Ａを得た。次に炭酸カルシウム４０重量部と蒸留水６０重量部を上記と同様にボールミル粉砕し、分散液Ｂを得た。更に、２％セロゲン水溶液４３重量部と分散液Ｂ８５重量部と、２０％食塩水５００重量部を混合し、超音波洗浄装置にて１０分間脱気し、次いで乳化機にて攪拌し、混合液Ｃを得た。次に、分散液Ａ３５０重量部と、ジビニルベンゼン１０重量部と、ビスアゾイソブチルニトリル３．５重量部を例えば１Ｌビーカーなどに注ぎ、スリーワンモーターで攪拌、混合後、超音波洗浄機で１０分間脱気し混合液Ｄを得た。この混合液Ｄ１重量部を混合液Ｃ１重量部とともに乳化機に入れ、乳化を実施した。更にこの乳化液を臭気瓶に入れ、シリコーン栓をし、注射器で減圧脱気し、窒素ガス封入した。次いで６０℃で１０時間反応させて粒子分散液を作製した。冷却後、この分散液を凍結乾燥機を用い−３５℃、０．１Ｐａの下２日間でシクロヘキサンを除去した。得られた微粒子粉をイオン交換水中に分散させ、塩酸水で炭酸カルシウムを分解させ、ろ過した。その後、十分な量の蒸留水で洗浄し、目開き２０、２５μｍのナイロン篩にかけ、粒度を揃えた。これを乾燥させ、平均粒子径２３μｍの白色粒子を得た。
【００４４】
−黒色粒子の作製−
スチレンモノマー８７重量部と、カーボンブラック（三菱化学社製、ＣＦ９）１０重量部とシクロヘキサン５重量部とを、１０ｍｍφジルコニアビーズをメデイアとし、２０時間ボールミル粉砕した。それ以外は、白色粒子と同様にして平均粒径２３．２μｍの黒色粒子を得た。
【００４５】
＜実施例１＞
−隔壁の成形−
ビスフェノールＺ型ポリカーボネート（三菱化学社製、ユーピロンＺ）３００ｇを射出成形機（日精樹脂社製、ＨＭ７ＤＥＮＫＥＹ）を用いて、樹脂溶融２８０℃、スクリュー部２８０℃、金型温度１１０℃で、一体型隔壁（隔壁と隔壁不在部分（底板）とが一体化しているもの）形状が、以下に示すような形状となるように射出圧縮成形し、これを金型から取り出し、一体型隔壁を得た。
−一体型隔壁形状−
一体型隔壁形状は、図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、大きさ１５０ｍｍ四方中の中心１２８ｍｍ四方に格子状に、隔壁間ピッチ１ｍｍで、隔壁３０が存在し、その断面が、図８（Ｃ）に示すように、画像表示側の端部幅ａ４０μｍと画像非表示側の端部幅ｂ１００μｍ、隔壁高さｈ（基板面方向の長さｈ）２００μｍ、隔壁不在部分３１の厚み１０μｍとする形状。ここで、画像表示側の端部幅ａは、画像表示側先端部から長さ（隔壁高さ）ｈ×１／１０の長さ分だけ画像表示側先端部とは反対側へずれた位置、即ち、隔壁高さｈの９０％に位置する端部幅である。なお、図８（Ａ）は、一体型隔壁の平面図であり、（Ｂ）はその拡大平面図であり、（Ｃ）は拡大平面図におけるＣ−Ｃ’に沿った拡大断面図である。
【００４６】
−画像表示媒体の作製−
縦×横×厚さ＝１５０×１５０×１．１ｍｍで電極幅５０μｍ／ギャップ２００μｍのＩＴＯ電極付７０５９ガラス板（画像非表示基板）の電極面に、上記隔壁を熱ラミネートで接着した。この隔壁で囲まれた部分（セル）に上記白色粒子と黒色粒子を重量比２対１で混合した混合粒子１３５ｍｇを、定量篩とブレードで均一に充填した。更に上記と同じＩＴＯ電極付７０５９ガラス板（画像表示基板）を、電極面を隔壁側に向けて、隔壁を挟みこむ両基板の電極がマトリックス状になるよう配置して、熱ラミネートで接着し、画像表示媒体を得た。
【００４７】
＜実施例２＞
−隔壁の成形−
実施例１と同様に射出圧縮成形して、一体型隔壁を形成し、これを金型の上型（隔壁側の金型）に保持したままとした。
【００４８】
−画像表示媒体の作製−
図３に示した方法と同様にして、電極付７０５９ガラス板（画像非表示基板）の電極面に、金型の上型に保持されたままの、一体型隔壁を接着（圧着）して、金型の上型から剥離した以外は、実施例１と同様にして、画像表示媒体を得た。
＜実施例３＞
−隔壁の成形−
実施例１と同様に射出圧縮成形して、一体型隔壁を形成し、さらに、図４に示した方法と同様にして、金型の上型（隔壁側の金型）に保持したままカッターを押し当て、隔壁不在部分を打ち抜き、隔壁のみの成形体とした。
【００４９】
−画像表示媒体の作製−
電極付７０５９ガラス板（画像非表示基板）の電極面に、ビスフェノールＺ型ポリカーボネート（三菱化学社製、ユーピロンＺ）を厚さ５μｍに浸漬塗布して、この上に金型の上型に保持された隔壁のみの成形体を接着して、金型の上型から剥離した以外は、実施例１と同様にして、画像表示媒体を得た。
＜実施例４＞
−隔壁の成形−
実施例１と同様に射出圧縮成形して、一体型隔壁を形成し、さらに、図５に示した方法と同様にして、金型の上型（隔壁側の金型）に保持したまま、隔壁不在部分に対応した凸部を有するスタンプを用いて、これを隔壁不在部分に１５０℃で加圧して、当該凸部に隔壁不在部分を付着させて除去し、隔壁のみの成形体とした。
【００５０】
−画像表示媒体の作製−
電極付７０５９ガラス板（画像非表示基板）の電極面に、ビスフェノールＺ型ポリカーボネート（三菱化学社製、ユーピロンＺ）を厚さ５μｍに浸漬塗布して、この上に金型の上型に保持された隔壁のみの成形体を接着して、金型の上型から剥離した以外は、実施例１と同様にして、画像表示媒体を得た。
＜実施例５＞
−隔壁の成形−
実施例１と同様に射出圧縮成形して、一体型隔壁を形成し、金型から取り外した後、さらに、図６に示した方法と同様にして、隔壁不在部分のみをカッターで打ち抜き、隔壁を得た。
【００５１】
−画像表示媒体の作製−
上記隔壁を用いて、実施例１と同様にして画像表示媒体を得た。
＜実施例６＞
−隔壁の成形−
厚さ１１．５μｍのポリエステルフィルム（ＴＯＲＡＹ社製、ルミラーＳ１０＃１２）を、加圧２ｔｏｎで突き出し、実施例１と同様の形状となるようにエンボス成形し、一体型隔壁を得た。
【００５２】
−画像表示媒体の作製−
上記一体型隔壁を用いて、実施例１と同様にして画像表示媒体を得た。
【００５３】
＜実施例７＞
−隔壁の成形−
厚さ１５μｍのポリフェニレンサルファイドフィルム（ＴＯＲＡＹ社製、トレリナ＃９３０３０）の片面に粘着テープを付与したものを、加圧２ｔｏｎで突き出し、実施例１と同様の形状となるようにエンボス成形し、一体型隔壁を得た。
【００５４】
−画像表示媒体の作製−
電極付７０５９ガラス板（画像非表示基板）の電極面に、上記一体型隔壁を粘着テープを剥がしながら常温ラミネートで接着した以外は、実施例１と同様にして、画像表示媒体を得た。
【００５５】
＜実施例８＞
（隔壁の成形）
厚さ１８８μｍ、幅２０ｃｍのポリブタジエンフィルム（ＪＳＲ社製、ＲＢフィルム）ロールを用いて、ローラー温度１５０℃、圧力１ｔｏｎの条件で、実施例１と同様となるように熱プレス成形し、一体型隔壁を得た。
【００５６】
−画像表示媒体の作製−
上記一体型隔壁を用いて、実施例１と同様にして画像表示媒体を得た。
【００５７】
＜比較例１＞
−隔壁の成形−
実施例１と同じ電極付７０５９ガラス板（画像非表示基板）の電極面に、スクリーン印刷装置（マイクロテック社製、ＭＴ３２０−ＴＶＣ）、インク（アサヒ化学研究社製、ＤＭ３３０−４Ｂ）を用いて、実施例１と同様となるように、硬化条件１３０℃、１０分で８層積層して隔壁を電極付７０５９ガラス板（画像非表示基板）に得た。
【００５８】
−画像表示媒体の作製−
上記電極付７０５９ガラス板（画像非表示基板）の隔壁面と、電極付７０５９ガラス板（画像表示基板）の電極側面に、ビスフェノールＺ型ポリカーボネート（三菱化学社製、ユーピロンＺ）を厚さ５μｍに浸漬塗布し、電極付７０５９ガラス板（画像表示基板）を熱ラミネートにより接着した以外は、実施例１と同様にして、画像表示媒体を得た。
【００５９】
＜比較例２＞
−隔壁の成形−
実施例１と同じ電極付７０５９ガラス板（画像非表示基板）の電極面に、フォトリソグラフィーを用いて、実施例１と同様となるように隔壁を電極付７０５９ガラス板（画像非表示基板）に得た。但し、フォトリソグラフィーの制約上、画像表示側の端部幅ａと画像非表示側の端部幅ｂは１００μｍとした。
【００６０】
−画像表示媒体の作製−
上記電極付７０５９ガラス板（画像非表示基板）の隔壁面と、電極付７０５９ガラス板（画像表示基板）の電極側面に、ビスフェノールＺ型ポリカーボネート（三菱化学社製、ユーピロンＺ）を厚さ５μｍに浸漬塗布し、電極付７０５９ガラス板（画像表示基板）を熱ラミネートにより接着した以外は、実施例１と同様にして、画像表示媒体を得た。
【００６１】
＜評価＞
実施例１〜８、比較例１、２で得られた画像表示媒体について以下に示す評価を行った。結果を表１〜２に示す。
【００６２】
−解像度の評価−
電極１／１本のｏｎ／ｏｆｆでラインが再現できたものを○、１／１本では再現できなかったが２／２本で再現できたものを△、２／２本でも再現できなかったものを×とした。
【００６３】
−開口率の評価−
画像表示媒体表示側全面に白を表示し、これを画像解析し、表示面全体に占める白色面の割合を開口率として評価した。
【００６４】
−成形精度の評価−
画像表示媒体の隔壁について、画像表示側の端部幅ａ、画像非表示側の端部幅ｂ、隔壁高さｈ（基板面方向の長さｈ）、隔壁間ピッチを任意の１０点で測定し、その平均値と、ばらつきとして最大値、最小値の差を評価した。測定にはレーザー顕微鏡（島津製作所、オリンパス光学社製、ＯＬＳ１１００）を用いた。
【００６５】
−コントラスト、濃度ムラの評価−
画像表示媒体を駆動し、全面白表示をしたときと黒表示をしたときの色濃度の差、すなわちコントラストを任意の１０点で測定し、コントラストの最大値と最小値の差を濃度ムラとして評価した。
【００６６】
【表１】

【００６７】
【表２】

【００６８】
表１の結果より、実施例１〜８の画像表示媒体は、隔壁の成形精度が高いため解像度が極めて高いことがわかる。また、形状をコントロールでき、透明化も可能なので、開口率が高く画像表示能力に優れていることもわかる。
一方、比較例１の画像表示媒体は、隔壁の成形精度が悪いため、解像度が低く、開口率も小さいことがわかる。また、比較例２の画像表示媒体は、解像度は高いが、フォトリソグラフィーの制約上、隔壁の形状の自由度が低く、着色しているため、開口率が低くなってしまうことがわかる。
【００６９】
また、表２の結果より、実施例１〜８の画像表示媒体は、非常に成形精度の高い、すなわち形状ばらつきの小さい隔壁であることがわかる。更に、表示コントラストが極めて高く、濃度ムラも非常に小さいこともわかる。
一方、比較例１の画像表示媒体は、隔壁の成形精度が非常に悪く、形状ばらつきが極めて大きいことがわかる。さらに、コントラストが低く、隔壁の形状ばらつきが大きいため、濃度ムラも非常に大きいことがわかる。比較例２の画像表示媒体は、隔壁の成形精度はそれほど悪くないものの、フォトリソグラフィーの制約上、成形形状の自由度がなく、隔壁断面における画像表示側の端部幅ａと画像非表示側の端部幅ｂを同一にする必要があるため、コントラストが低くなり、この影響で濃度ムラが非常におおきくなることがわかる。
【００７６】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、濃度ムラの小さく、解像度が高く高画質な画像表示媒体、および成形精度に優れ、製造コストが安く隔壁を形成することができ、濃度ムラの小さく、解像度が高く高画質な画像表示媒体の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の画像表示媒体における隔壁の一例を示す拡大断面図である。
【図２】図２は、本発明の画像表示媒体における隔壁の他の一例を示す拡大断面図である。
【図３】図３は、本発明の画像表示媒体における隔壁を基板上に形成する方法の一例を説明する概念図である。
【図４】図４は、本発明の画像表示媒体における隔壁を基板上に形成する方法の他の一例を説明する概念図である。
【図５】図５は、本発明の画像表示媒体における隔壁を基板上に形成する方法の他の一例を説明する概念図である。
【図６】図６は、本発明の画像表示媒体における隔壁を基板上に形成する方法の他の一例を説明する概念図である。
【図７】図７は、本発明の画像表示媒体の一例を示す概略構成図である。
【図８】図８（Ａ）は、本発明の画像表示媒体における隔壁の平面図であり、（Ｂ）はその拡大平面図であり、（Ｃ）は拡大平面図におけるＣ−Ｃ’に沿った拡大断面図である。
【符号の説明】
１０画像表示媒体
２０画像表示基板
２１画像非表示基板
３０隔壁
３１隔壁不在部分
ａ画像表示側（画像表示基板側）の端部幅
ｂ画像表示側とは反対側（画像非表示基板側）の端部幅
ｈ隔壁断面における基板面方向の長さ（隔壁高さ）

Claims

少なくとも２枚の対向した基板と、
前記基板間に設けられる隔壁と、
前記基板間における隔壁で囲まれた部分に封入されてなる粒子であって、互いに異なる色であって、少なくとも１種類が正に、他の少なくとも１種類が負に帯電し得る性質を有する２種類の粒子と、
を有し、
前記隔壁断面における、画像表示側の端部幅ａと、前記画像表示側とは反対側の端部幅ｂと、の比率（ａ／ｂ）が０．８以下であることを特徴とする画像表示媒体。
前記隔壁断面における、基板面方向の長さｈと、画像表示側とは反対側の端部幅ｂと、の比率（ｈ／ｂ）が、１．０以上４．０以下であることを特徴とする請求項１に記載の画像表示媒体。
前記隔壁が、射出成形法、射出圧縮成形法、エンボス成形法、及び熱プレス成形法から選択されるいずれかの成形方法により一体成形されてなることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像表示媒体。
少なくとも２枚の対向した基板と、
前記基板間に設けられる隔壁と、
前記基板間における隔壁で囲まれた部分に封入されてなる粒子であって、互いに異なる色であって、少なくとも１種類が正に、他の少なくとも１種類が負に帯電し得る性質を有する２種類の粒子と、
を有する画像表示媒体の製造方法であって、
前記隔壁断面における、画像表示側の端部幅ａと、前記画像表示側とは反対側の端部幅ｂと、の比率（ａ／ｂ）が０．８以下となるように、隔壁を一体成形する工程を含むことを特徴とする画像表示媒体の製造方法。
前記隔壁を、射出成形法、射出圧縮成形法、エンボス成形法、及び熱プレス成形法から選択されるいずれかの成形方法により、隔壁を一体成形することを特徴とする請求項４に記載の画像表示媒体の製造方法。
隔壁を一体成形する工程と、
前記隔壁をそのまま一方の基板面に接着させる工程と、
互いに異なる色であって、少なくとも１種類が正に、他の少なくとも１種類が負に帯電し得る性質を有する２種類の粒子を一方の基板上の隔壁で囲まれた部分に注入し、他方の基板で封鎖する工程と、
を有することを特徴とする請求項４又は５に記載の画像表示媒体の製造方法。
隔壁を一体成形する工程と、
隔壁不在部分を除去した後、隔壁を一方の基板に接着させる工程と、
互いに異なる色であって、少なくとも１種類が正に、他の少なくとも１種類が負に帯電し得る性質を有する２種類の粒子を一方の基板上の隔壁で囲まれた部分に注入し、他方の基板で封鎖する工程と、
を有することを特徴とする請求項４又は５に記載の画像表示媒体の製造方法。