JP5556497B2 - 表示媒体、表示媒体の作製方法、及び表示装置 - Google Patents

表示媒体、表示媒体の作製方法、及び表示装置 Download PDF

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Description

本発明は、表示媒体、表示媒体の作製方法、及び表示装置に関するものである。
特許文献１には、表示媒体における表示基板と後方基板の間隔を一定に保持する隔壁として、隔壁と表示側基板との接触面積が隔壁と後方基板の接触面積より大きい形状の隔壁が提案されている。
また、特許文献２には、画像表示媒体における２枚の基板間の領域を、隔壁によって複数の領域に区切り、この隔壁として、先端部のみが先細りする形状の隔壁を用いることが提案されている。
特許文献３には、一対の基板間に電気泳動粒子の分散された分散液を封入し、該基板間に板状の隔壁の設けられた表示媒体において、この表示媒体内における分散液を基板間の領域に封止するための封止膜を基板上に設けると共に、隔壁の端部に接着性を有する接合膜を設けて、基板と隔壁とを、これらの封止膜及び接合膜を介して接着することが提案されている。
特許文献４には、一対の基板において一方の基板（第２の基板）に、接着剤の封入されたマイクロカプセルによる層を設け、他方の基板（第１の基板）を、該第１の基板から第２の基板に向かって延びる板状の壁構造を備えた構成とすることが提案されている。そして、この特許文献４では、この第２の基板における壁構造側を、該第１の基板におけるマイクロカプセルによる層に押し当てることでマイクロカプセルの少なくとも一部を破壊し、これによって、該壁構造と第２部材とを接着することが提案されている。
特許文献５には、一対の基板間に電気泳動粒子の分散された分散媒を封入し、該基板間に板状の隔壁の設けられた表示媒体において、分散媒より比重の大きい接着剤を該分散媒中に混合した液体を、開口を介して基板間に充填した後に、該開口が鉛直下方向に向くように回転する。これによって、該開口を該接着剤で封止ことが提案されている。
特許文献６には、表示媒体の一対の基板間に角柱状の間隙部材が設けられ、該一対の基板の向かい合う面の一方側にシーリング層を設け、表示媒体の開口を封止ことが提案されている。
特開２００３−２７０６７４号公報 特開２００６−０５８５４４号公報 特開２００５−１６４９６７号公報 特開２００５−１８２０４３号公報 特開２００８−１０７４８４号公報 特表２００５−５３３２８９号公報
本発明は、間隙部材と基板との接着力が向上した表示媒体を提供することを課題とする。
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
請求項１に係る発明は、一対の基板と、前記一対の基板の間隙を保持すると共に、前記一対の基板の向かい合う方向の一端から他端に渡る全領域のうちの、該一対の基板の向かい合う方向に直交する方向の断面積が該一対の基板の何れか一方側に連続する他の部位の断面積より大きい第１部位を有する間隙部材と、前記一対の基板の少なくとも一方の基板に設けられ、該基板と前記間隙部材の端面との間に充填されると共に該間隙部材の該端面から前記第１部位を包含するように設けられ、該間隙部材における前記一対の基板の向かい合う方向の端部を保持する保持層と、前記一対の基板間に封入される液体中に分散された粒子群の付着を抑制するための表面層と、を備えた表示媒体である。
請求項２に係る発明は、前記保持層が、導電性を有する請求項１に記載の表示媒体である。
請求項３に係る発明は、前記一対の基板間に封入された液体を更に備えた請求項１または請求項２に記載の表示媒体である。
請求項４に係る発明は、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の表示媒体の作製方法であって、基板上に、刺激の付与により硬化する刺激硬化性材料を含む塗布層を形成する工程と、前記塗布層中に、前記間隙部材における前記第１部位を埋没させる工程と、前記塗布層に刺激を付与する工程と、を有する表示媒体の作製方法である。
請求項５に係る発明は、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の表示媒体と、前記表示媒体における前記一対の基板間に電圧を印加する電圧印加手段と、を備えた表示装置である。
請求項１に係る発明によれば、間隙部材が第１の部位を備えない場合に比べて、間隙部材と基板との接着力が向上される。
請求項２に係る発明によれば、保持層が導電性を有さない場合に比べて、表示媒体の駆動電圧の低減が図れる。
請求項３に係る発明によれば、基板間に液体を充填した場合であっても、間隙部材と基板との接着力が向上される。
請求項４に係る発明によれば、本発明における工程を有さない場合に比べて、間隙部材と基板との接着力が更に向上される。
請求項５に係る発明によれば、本発明における間隙部材及び保持層を備えない場合に比べて、間隙部材と基板との接着力が向上される。
本実施形態に係る表示媒体の一例を示す概略構成図である。 本実施形態に係る表示媒体の一例を示す概略構成図である。 （Ａ）、（Ｂ）本実施の形態に係る表示媒体における間隙部材の基板の対向方向への断面形状の一例を示す模式図である。 （Ａ）、（Ｂ）本実施の形態に係る表示媒体における間隙部材の基板の対向方向への断面形状の一例を示す模式図である。 （Ａ）、（Ｂ）本実施の形態に係る表示媒体における間隙部材の基板の対向方向への断面形状の一例を示す模式図である。 （Ａ）、（Ｂ）本実施の形態に係る表示媒体における間隙部材の基板の対向方向への断面形状の一例を示す模式図である。 本実施の形態に係る表示媒体における間隙部材の基板の対向方向への断面形状の一例を示す模式図である。 本実施の形態に係る表示媒体の間隙部材を表示基板側から視認した状態を模式的に示した概略構成図である。 本実施の形態に係る表示媒体の間隙部材を表示基板側から視認した状態を模式的に示した拡大図である。 （Ａ）、（Ｂ）本実施の形態に係る表示媒体の間隙部材を表示基板側から視認した状態を模式的に示した拡大図である。 本実施の形態に係る表示媒体の間隙部材を表示基板側から視認した状態を模式的に示した拡大図である。 （Ａ）〜（Ｄ）本実施の形態に係る表示媒体の作製工程を示す模式図である。 （Ａ）〜（Ｃ）本実施の形態に係る表示媒体の作製工程を示す模式図である。 （Ａ）〜（Ｂ）本実施の形態に係る表示媒体の作製工程を示す模式図である。 （Ａ）〜（Ｂ）本実施の形態に係る表示媒体の作製工程を示す模式図である。 （Ａ）〜（Ｂ）本実施の形態に係る表示媒体の作製工程を示す模式図である。 （Ａ）〜（Ｂ）本実施の形態に係る表示媒体の作製工程を示す模式図である。 （Ａ）〜（Ｅ）本実施の形態に係る表示媒体の作製工程を示す模式図である。 本実施の形態に係る表示装置の一例を示す模式図である。 における間隙部材の基板の対向方向への断面形状の一例を示す模式図である。
以下、本発明の一の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、作用・機能が同じ働きを担う部材には、全図面を通して同じ符合を付与し、重複する説明を省略する場合がある。
図１は、本実施形態に係る表示装置の概略構成図である。
図１に示すように、本実施形態に係る表示媒体１０は、画像表示面とされる表示基板２０、表示基板２０に間隙をもって配置された背面基板２２、これらの基板間の間隙を所定間隔に保持する間隙部材２４、表示基板２０と背面基板２２との基板間に封入された分散媒５０、及び該分散媒５０中に分散された粒子群３４を含んで構成されている。
この保持層２６は、上記表示基板２０の、背面基板２２と向かい合う側の面に設けられており、間隙部材２４の一端部を表示基板２０側に保持する（詳細後述）。保持層２６上（保持層２６の背面基板２２と向かい合う面）には、基板間に封入された粒子群３４の付着を抑制するための表面層２８が設けられている。また、背面基板２２の、表示基板２０と向かい合う側の面には、表面層３０が設けられている。
なお、表示媒体１０が本発明の表示媒体に相当し、表示基板２０及び背面基板２２が本発明の表示媒体における、一対の基板に相当する。また、間隙部材２４が本発明の表示媒体における間隙部材に相当し、後述する第１部位２４Ａが本発明の表示媒体における第１部位２４Ａに相当する。また、保持層２６が本発明の表示媒体における保持層に相当する。
ここで、表示媒体１０を構成する各部材間においては、屈曲にも耐えうる接着強度が必要であるが、従来の表示媒体では、特に、間隙部材２４と表示基板２０との接着強度が不十分である場合があった。
そこで、本実施の形態における表示媒体１０では、間隙部材２４は、該間隙部材２４における基板の対向方向の一端部に、交差方向に突出した第１部位２４Ａを備えた構成とされている。そして、表示基板２０の、背面基板２２と向かい合う側の面には、間隙部材２４の一端部を表示基板２０側に保持する保持層２６が設けられている。この保持層２６は、表示基板２０における背面基板２２と向かい合う側の面と間隙部材２４における表示基板２０に向かい合う側の端面との隙間に充填されると共に、該間隙部材２４の表示基板２０に向かい合う端面から第１部位２４Ａを包含するように連続して設けられている。
このため、この間隙部材２４における表示基板２０側の端部は、該端部に設けられた第１部位２４Ａが表示基板２０に設けられた保持層２６に埋め込まれた状態となって、表示基板２０側に保持される。
なお、本実施の形態において、上記「基板の対向方向」とは、間隙部材２４における表示基板２０と背面基板２２の向かい合う方向（図１中、矢印Ａ方向参照）を示す。また、本実施の形態において上記「交差方向」とは、上記基板の対向方向に交差する方向（図１中、矢印Ｂ方向参照）を示す。
また、間隙部材２４における、第１部位２４Ａの設けられた領域である上記「端部」とは、間隙部材２４の、基板の対向方向の一端面から他端面に渡る全領域のうちの、保持層２６によって包含された（すなわち、保持層２６内に埋まった）領域を示している。
このため、上記「第１部位２４Ａ」とは、間隙部材２４における保持層２６によって包含された領域内の、交差方向（図１中、矢印Ｂ方向）に突出した部位を示している（図１参照）。具体的には、図１に示すように、間隙部材２４の形状が、基板の対向方向への断面の形状をＴ字状とされた形状である場合には、第１部位２４Ａは、この断面Ｔ字状の間隙部材２４における、保持層２６内の、交差方向の断面積が背面基板２２側に連続する領域より大きい部位となる。
また、この「交差方向に突出した」部位である第１部位２４Ａとは、更に具体的には、間隙部材２４における基板の対向方向の一端から他端に渡る全領域のうちの、該基板の対向方向に直交する方向（図１中、矢印Ｂ方向）の断面積が、該第１部位２４Ａの設けられた端部の設けられた側の基板（本実施の形態では表示基板２０）に対向する基板（本実施の形態では背面基板２２）側に連続する部位の断面積より大きく、且つ保持層２６によって包含された領域内の部位である。
上述のように、本実施の形態の表示媒体１０では、間隙部材２４が第１部位２４Ａを有する構成とされている。また、表示基板２０の、背面基板２２と向かい合う側の面には、間隙部材２４の一端部を表示基板２０側に保持する保持層２６が設けられており、この保持層２６は、表示基板２０における背面基板２２と向かい合う側の面と間隙部材２４における表示基板２０に向かい合う側の端面との隙間に充填されると共に、該間隙部材２４の表示基板２０に向かい合う端面から第１部位２４Ａを包含するように連続して設けられている。
従って、第１部位２４Ａが、表示基板２０に設けられた保持層２６に埋め込まれた状態で保持され、間隙部材２４と表示基板２０との接着力の向上が図れると考えられる。
なお、図１には、一例として、間隙部材２４の形状が、基板の対向方向への断面の形状をＴ字状とされた形状であり、第１部位２４Ａは、この断面Ｔ字状の間隙部材２４における、保持層２６内の、交差方向の断面積が背面基板２２側に連続する領域より大きい部位である場合を説明した。しかし、この間隙部材２４の形状は、第１部位２４Ａを有する形状であればよく、このような断面Ｔ字状に限られない。なお、間隙部材２４が断面Ｔ字状以外の形状である場合の具体例については、詳細を後述する。
なお、間隙部材２４は、表示基板２０と背面基板２２との基板間の間隙を保持すると共に、表示基板２０と背面基板２２との基板間を複数のセルに区画する区画部材としての機能を有してもよい。セルとは、表示基板２０と、背面基板２２と、間隙部材２４と、によって囲まれた領域を示している。このセル中には、上記粒子群３４の分散された分散媒５０が封入される。粒子群３４は、複数の粒子から構成されており、セル内に形成された電界強度に応じて表示基板２０と背面基板２２との基板間を移動する。
そして、この表示媒体１０に画像を表示したときの各画素に対応するように間隙部材２４を設け、各画素に対応するようにセルを形成することで、表示媒体１０は、例えば、セル毎に１画素の表示がなされる。なお、複数画素に対応してセルを設けてもよく、すなわち、１セルで複数画素の表示を行ってもよい。
なお、本実施の形態では、説明を簡易化するために、１つのセルに注目した図を用いて本実施の形態を説明する。以下、各部材の構成について詳細に説明する。
表示基板２０は、支持基板３８上に、電極４０を積層した構成となっている。背面基板２２は、支持基板４４上に、電極４６を積層した構成となっている。
表示基板２０、又は表示基板２０と背面基板２２との双方は、透光性を有している。
ここで、本実施の形態における透光性とは、可視光の透過率が６０％以上であることを示している。
支持基板３８及び支持基板４４としては、ガラスや、プラスチック、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリオレフィン樹脂等が挙げられる。支持基板３８及び支持基板４４のうち、観察面と反対側の支持基板は不透明でもよく、この場合、この支持基板を構成する材料としては、ベークライト樹脂、紙-エポキシ樹脂、セラミック板、絶縁被覆されたステンレス板、シリコーンウエハなどが使用される。
電極４０及び電極４６には、インジウム、スズ、カドミウム、アンチモン等の酸化物、ＩＴＯ等の複合酸化物、金、銀、銅、ニッケル等の金属、ポリピロールやポリチオフェン等の有機材料等が使用される。これらは単層膜、混合膜あるいは複合膜として使用され、蒸着法、スパッタリング法、塗布法等で形成される。電極４６及び電極４０は、表示媒体あるいはプリント基板のエッチング等における従来公知の手段により、所望のパターン、例えば、マトリクス状、あるいは直線状（格子状）に形成される。
また、電極４０を支持基板３８に埋め込んでもよい。また、電極４６を支持基板４４に埋め込んでもよい。なお、電極４６及び電極４０各々を表示基板２０及び背面基板２２と分離させて、表示媒体１０の外部に配置してもよい。
なお、上記では、表示基板２０と背面基板２２の双方に電極（電極４０及び電極４６）を備える場合を説明したが、何れか一方にだけ設けるようにして、所謂、アクティブマトリクス駆動させるようにしてもよい。
また、アクティブマトリクス駆動を実現するために、支持基板３８及び支持基板４４は、画素毎にＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を備えていてもよい。配線の積層化及び部品実装が容易であることから、ＴＦＴは表示基板ではなく背面基板２２に形成することが望ましい。
分散媒５０は、表示媒体１０における表示基板２０と背面基板２２との基板間に充填された液体である。この分散媒５０としては、絶縁性液体であることが望ましい。ここで、「絶縁性」とは、体積抵抗が１０１１Ωｃｍ以上であることを示している。以下同様である。
上記絶縁性液体として具体的には、ヘキサン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、デカン、ヘキサデカン、ケロセン、パラフィン、イソパラフィン、シリコーンオイル、ジククロロエチレン、トリクロロエチレン、パークロロエチレン、高純度石油、エチレングリコール、アルコール類、エーテル類、エステル類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、Ｎ−メチルピロリドン、２−ピロリドン、Ｎ−メチルホルムアミド、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ベンジン、ジイソプロピルナフタレン、オリーブ油、イソプロパノール、トリクロロトリフルオロエタン、テトラクロロエタン、ジブロモテトラフルオロエタンなどや、それらの混合物が挙げられる。
また、下記体積抵抗値となるよう不純物を除去することで、水（所謂、純水）も、分散媒５０として好適に使用される。該体積抵抗値としては、１０３Ωｃｍ以上であることが望ましく、１０７Ωｃｍ以上１０１９Ωｃｍ以下であることがより望ましく、さらに１０１０Ωｃｍ以上１０１９Ωｃｍ以下であることが特に望ましい。この範囲の体積抵抗値とすることで、より効果的に、粒子群３４に電界が印加され、かつ、電極反応に起因する液体の電気分解による気泡の発生が抑制され、通電毎に粒子群３４の電気泳動特性が損なわれることが抑制されると考えられる。
なお、本実施の形態においては、表示媒体１０の各セル内には、分散媒５０が充填されている場合を説明するが、セル内に空気が充填された形態であってもよく、セル内に液体が充填された形態に限られない。
粒子群３４は、セル内に封入されている。本実施の形態では、粒子群３４は、分散媒５０中に分散されている。この粒子群３４としては、形成された電界に応じて移動（電界泳動）する粒子が挙げられる。この粒子群３４としては、印加された電界に応じて移動する粒子であればよいが、例えば、ガラスビーズ、アルミナ、酸化チタン等の絶縁性の金属酸化物粒子等、熱可塑性若しくは熱硬化性樹脂粒子、これらの樹脂粒子の表面に着色剤を固定したもの、熱可塑性若しくは熱硬化性樹脂中に着色剤を含有する粒子、及びプラズモン発色機能を有する金属コロイド粒子等が挙げられる。
保持層２６は、本実施の形態においては、表示基板２０における背面基板２２と向かい合う側の面と間隙部材２４における表示基板２０に向かい合う側の端面との隙間に充填されると共に、該間隙部材２４の表示基板２０に向かい合う端面から第１部位２４Ａを包含するように連続して設けられている。この保持層２６は、上述のように、間隙部材２４の端部を保持する機能を有する層であり、間隙部材２４の端面から第１部位２４Ａを包含するように連続して設けられていることで、該保持層２６中に間隙部材２４の端部に設けられた第１部位２４Ａを埋め込むように配置されている。
この保持層２６は、上述のように、表示基板２０における背面基板２２と向かい合う側の面と間隙部材２４における表示基板２０に向かい合う側の端面との隙間に充填されると共に、該間隙部材２４の表示基板２０に向かい合う端面から第１部位２４Ａを包含するように連続して設けられていればよい。
例えば、図１に示すように、保持層２６としては、表示基板２０の背面基板２２と向かい合う側の面の全領域に渡って層状に設けられた形態が挙げられる。また、この保持層２６は、表示基板２０の背面基板２２と向かい合う側の面の全領域に渡って層状に設けられた形態に限られず、例えば、図２に示す表示媒体１０Ａのように、保持層２６が、表示基板２０における背面基板２２と向かい合う側の面の全領域のうちの、間隙部材２４の端面に向かい合う領域に設けられ、該領域から、該間隙部材２４の端面、及び該端面から第１部位２４Ａを包含する領域に連続して設けられた形態であってもよい。
この保持層２６としては、上述のように、間隙部材２４の端部を表示基板２０側に保持する機能を有すればよく、導電性（体積抵抗率が１０４Ωｃｍ以下）であってもよいし、絶縁性（体積抵抗が１０１１Ωｃｍ以上）であってもよい。
なお、保持層２６を、図１に示すように表示基板２０の背面基板２２に向かい合う側の面の全領域に渡って層状に設け、且つこの層状に設けられた保持層２６を、導電性を有する層とした場合には、この保持層２６が電極（所謂、ベタ電極）として機能することとなる。このため、この場合には、表示基板２０に別途電極（図１では電極４０）を設ける必要がなくなり、表示媒体１０の薄型化が図れると考えられる。
なお、表示基板２０側に電極４０を備えた構成とし、保持層２６を表示基板２０の背面基板２２に向かい合う側の面の全領域に渡って層状に設けた場合には、保持層２６は絶縁性とされることが望ましい。
また、図２に示すように、 保持層２６が、表示基板２０における背面基板２２に向かい合う面上に、間隔を空けて複数設けられる場合には、保持層２６は絶縁性とされることが望ましい。
この保持層２６の構成材料としては、保持層２６が、保持層２６として形成されたときに、間隙部材２４の端部を保持する特性を満たす材料を用いて構成すればよい。
この保持層２６を構成する材料としては、例えば、熱や光等の刺激を付与されることにより硬化する硬化性材料や、２種類の化合物の化学反応によって硬化する２液硬化性材料や、湿気により硬化する吸湿硬化性材料や、室温で必要な硬度を持ち加熱時には軟化する熱可塑性材料等が挙げられる。
この硬化性材料としては、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂や、電子線硬化性樹脂が挙げられる。
光硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタンアクリル樹脂、ポリエン-チオール樹脂などが挙げられる。
熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、アルキド樹脂などが挙げられる。
電子線硬化性樹脂としては、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、シリコーン樹脂などが挙げられる。
また、２液硬化性材料としては、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。吸湿硬化性樹脂としては、シアノアクリレート樹脂、変性シリコーン樹脂等が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、エチレン-酢酸ビニル樹脂、スチレン-ブタジエンゴム系樹脂、ニトリルゴム系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂などが挙げられる。
これらの中でも、保持層２６を構成する材料としては、未硬化状態で分散媒５０と接触する時間を短くできる観点から光硬化性接着剤が好適に用いられる。
また、この保持層２６を、導電性を有する層とする場合には、保持層２６の構成材料としては、上記に挙げた材料に公知の導電剤を添加することで導電性を付与できる。
また、この保持層２６を、絶縁性を有する層とする場合には、保持層２６の構成材料として上記に挙げた具体例の中のエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂等の絶縁性の材料を用いればよい。
この保持層２６の厚みは、間隙部材２４の端部に設けられた第１部位２４Ａを包含する程度の厚みであればよいが、具体的には、１μｍ以上２０μｍ以下の範囲や、５μｍ以上１０μｍ以下の範囲が挙げられる。
なお、ここでいう「保持層２６の厚み」とは、保持層２６の最大厚みを示している。
表面層２８及び表面層３０は、粒子群３４が表示基板２０側や背面基板２２側に付着することを抑制するために設けられている。
この表面層２８及び表面層３０を構成する材料としては、上記機能を実現する材料であればよいが、例えば、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスチレン、ポリイミド、エポキシ、ポリイソシアネート、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリブタジエン、ポリメチルメタクリレート、共重合ナイロン、紫外線硬化アクリル樹脂、パラキシリレン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。
また、表面層２８及び表面層３０を構成する材料として上述した材料の他に、この材料中に電荷輸送物質を含有させたものも使用される。電荷輸送物質としては、例えば、正孔輸送物質であるヒドラゾン化合物、スチルベン化合物、ピラゾリン化合物、アリールアミン化合物等が挙げられる。また、電子輸送物質であるフルオレノン化合物、ジフェノキノン誘導体、ピラン化合物、酸化亜鉛等も使用できる。さらに、電荷輸送性を有する自己支持性の樹脂が用いられる。
間隙部材２４は、表示基板２０と背面基板２２との間隙を保持する強度を有する材料で構成されていればよい。この間隙部材２４の構成材料としては、光硬化性樹脂や、熱硬化性樹脂等が挙げられる。
この間隙部材２４に用いられる光硬化性樹脂としては、ポリビニルシンナメート、感光性ゼラチン、ジアゾ化合物やアジド化合物を含むポリイソプレンゴムやニトリルブタジエンゴム、アジド化合物を含むノボラック樹脂、多官能アクリレートと光重合開始剤を混合したセルロースやポリアミドや変性ポリビニルアルコール、ジアゾ樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタンアクリル樹脂、ポリエン-チオール樹脂などが挙げられる。
間隙部材２４は有色でも無色でもよいが、表示媒体１０に表示される表示画像に悪影響を及ぼさないように無色透明であることが望ましく、その場合には、間隙部材２４としては、例えば、エポキシやアクリルなどの透明樹脂等が使用される。
上述のように構成される表示媒体１０は、画像の保存及び書換えが可能な掲示板、回覧版、電子黒板、広告、看板、点滅標識、電子ペーパー、電子新聞、電子書籍、及び複写機・プリンタと共用できるドキュメントシート等に使用される。
なお、本実施の形態では、保持層２６上に表面層２８が設けられている形態を説明したが、保持層２６上に表面層２８を設けない構成であってもよい。なお、表面層２８を設けた構成であるほうが、粒子群３４の基板面における付着が抑制されることから好ましい。
なお、図１には、一例として、間隙部材２４の形状が、基板の対向方向への断面の形状をＴ字状とされた形状であり、第１部位２４Ａは、この断面Ｔ字状の間隙部材２４における、保持層２６内の、交差方向の断面積が背面基板２２側に連続する領域より大きい部位である場合を説明した。
しかし、この間隙部材２４の形状は、間隙部材２４における基板の対向方向の一端部に、交差方向に突出した第１部位２４Ａを有する形状であればよく、このような断面Ｔ字状に限られない。
例えば、間隙部材２４の形状は、基板の対向方向への断面の形状をＬ字状とされた形状であってもよい（図３（Ａ）参照）。なお、この場合には、この断面Ｔ字状の間隙部材２４における、保持層２６内の、交差方向の断面積が背面基板２２側に連続する領域より大きい部位２４Ａ１が、第１部位２４Ａに相当する。
また、上記では、この第１部位２４Ａとして、この第１部位２４Ａにおける基板の対向方向への断面の形状が矩形である場合を示したが（図１及び図３（Ａ）参照）、第１部位２４Ａの断面形状は、矩形に限られず、図３（Ｂ）に示すように、第１部位２４Ａの基板の対向方向への断面形状が円状の部位（図３（Ｂ）における部位２４Ａ２参照）であってもよい。
また、図１には、間隙部材２４として、基板の対向方向への断面形状がＴ字状とされ、矩形状の本体部２４Ｂと矩形状の第１部位２４Ａとから構成される場合を示したが、この本体部２４Ｂ（間隙部材２４における第１部位２４Ａ以外の部位）における、基板の対向方向への断面形状は矩形状に限られない。例えば、この本体部２４Ｂは、図４（Ａ）に示すように台形状であってもよい（図４（Ａ）中、本体部２４Ｂ１参照）。
また、図１には、第１部位２４Ａが、間隙部材２４における基板の対向方向の最端部に設けられている場合を示したが、第１部位２４Ａは、間隙部材２４における表示基板２０側の端部の保持層２６に埋まった領域中の、交差方向（図１中、矢印Ｂ方向）に突出した部位であればよく、最端部に設けられた形態に限られない。
具体的には、図４（Ｂ）に示すように、間隙部材２４における表示基板２０に近い側の端面から背面基板２２側に所定距離ずれた位置に、第１部位２４Ａが配置されていてもよい。
また、図１には、間隙部材２４が、保持層２６内に１つの第１部位２４Ａを備えている場合を説明したが、保持層２６内に複数の第１部位２４Ａを備えた形態であってもよい（図５参照）。具体的には、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、間隙部材２４における表示基板２０側の端部の保持層２６に埋まった領域中に、交差方向（図１中、矢印Ｂ方向）に突出した第１部位２４Ａとして、第１部位２４Ａ３及び第１部位２４Ａ４が設けられていてもよい。
なお、このように、間隙部材２４が、保持層２６内に複数の第１部位２４Ａを備える場合には、間隙部材２４の端部を表示基板２０側に強固に保持させる観点から、複数の第１部位２４Ａのうちの、交差方向の断面積が最も大きい第１部位２４Ａ（図５では第１部位２４Ａ４）が、最も表示基板２０に近い側に配置されることが望ましい。
また、間隙部材２４は、図６（Ａ）に示すように、円柱状または角柱状の部材３１の外周面に複数の球状部材２５が表面に突出するように設けられた構成であってもよい。この場合には、間隙部材２４における表示基板２０側の端部の保持層２６に埋まった領域中の（図６（Ａ）中、領域Ｐ内）の、交差方向に突出した部位（図６（Ａ）中、部位２４Ａ５）の各々が、第１部位２４Ａに相当する。また、間隙部材２４における保持層２６及び表面層２８から露出した領域が、本体部２４Ｂとなる。
また、間隙部材２４は、表示基板２０に近づくにつれて、交差方向の断面積が連続的または段階的に大きくなる形状（例えば、円錐状や角錐状等）であってもよい（図６（Ｂ）参照）。この場合には、間隙部材２４における、保持層２６に埋まっている領域（図６（Ｂ）中、領域Ｑ内の部位２４Ａ４参照）が、第１部位２４Ａに相当する。
なお、本実施の形態では、第１部位２４Ａは、間隙部材２４における基板の対向方向にのみ、表示基板２０側の端部（一端部）にのみ設けられている場合を説明するが、背面基板２２側の端部にのみ第１部位２４Ａの設けられた構成であってもよい。この場合には背面基板２２の表示基板２０との対向面に、保持層２６及び表面層３０を順に設けた構成とすればよい。
また、本実施の形態では、一例として、第１部位２４Ａは、間隙部材２４における基板の対向方向の、一方の基板側（図１では表示基板２０側）の端部にのみ設けられている場合を説明するが、図７に示すように、表示基板２０及び背面基板２２の双方の基板側の端部（すなわち両端部）に、第１部位２４Ａを備えた構成であってもよい。
この場合には、表示基板２０及び背面基板２２の双方を、各々の基板の対向面に、保持層２６及び表面層３０を順に設けた構成とすればよい。
ここで、表示媒体１０における表示基板２０と背面基板２２との基板間の領域を複数の領域（セル）に区切るように間隙部材２４を設けた場合には、表示媒体１０を表示基板２０側から見た場合には、図８に示すように、間隙部材２４としての間隙部材２４１によって表示基板２０と背面基板２２との基板間の領域が複数のセルに区切られた状態となる。また、これらの表示基板２０と背面基板２２との基板間の、表示基板２０及び背面基板２２の四辺に沿った領域に、間隙部材２４として、これらの基板の四辺の各々の延伸方向に沿って延びた帯状の間隙部材２４２を更に設けることで、表示媒体１０の強度が向上すると考えられる。なお、これらの間隙部材２４１及び間隙部材２４２は、上記間隙部材２４に相当する。
そして、基板の対向方向に交差する交差方向に突出した上記第１部位２４Ａは、表示媒体１０を表示基板２０側から視認したときには、各間隙部材２４（間隙部材２４１及び間隙部材２４２）の表示基板２０の面に沿った延伸方向に沿って帯状に設けられた状態となっていてもよい（図９参照）。
なお、図９に示すように、第１部位２４Ａが、表示媒体１０を表示基板２０側から視認したときには、各間隙部材２４の表示基板２０の面に沿った延伸方向に沿って帯状に設けられた状態となっている場合には、図９中におけるＢ−Ｂ’断面、及びＣ−Ｃ’断面の模式図が、例えば、図１に示す模式図に相当することとなる。
また、第１部位２４Ａは、表示媒体１０を表示基板２０側から視認したときに、各間隙部材２４の表示基板２０の面に沿った延伸方向における、各間隙部材２４どうしが交差する領域にのみ設けられていてもよい（図１０（Ａ）参照）。また、第１部位２４Ａは、表示媒体１０を表示基板２０側から視認したときに、各間隙部材２４の表示基板２０の面に沿った延伸方向における、各間隙部材２４どうしが交差する領域以外の領域にのみ設けられていてもよい（図１０（Ｂ）参照）。
なお、図１０（Ａ）に示すように、第１部位２４Ａは、表示媒体１０を表示基板２０側から視認したときに、各間隙部材２４の表示基板２０の面に沿った延伸方向における、各間隙部材２４どうしが交差する領域にのみ設けられていているときには、図１０（Ａ）におけるＤ−Ｄ’断面、及びＥ−Ｅ’断面の模式図が、例えば、図１に示す模式図に相当することとなる。
また、図１０（Ｂ）に示すように、第１部位２４Ａは、表示媒体１０を表示基板２０側から視認したときに、各間隙部材２４の表示基板２０の面に沿った延伸方向における、各間隙部材２４どうしが交差する領域以外の領域にのみ設けられていているときには、図１０（Ｂ）におけるＦ−Ｆ’断面の模式図が、例えば、図１に示す模式図に相当することとなる。
なお、表示基板２０と背面基板２２との基板間の、表示基板２０及び背面基板２２の四辺に沿った領域に、間隙部材２４として、これらの基板の四辺の各々の延伸方向に沿って帯状に延びた間隙部材２４２を設けた場合には（図８参照）、この間隙部材２４２における第１部位２４Ａは、表示基板２０側または背面基板２２側から視認されたときの形状が、該間隙部材２４２に並列する辺の延伸方向に長い形状とされていることが望ましい（図１１参照）
次に、本実施の形態の表示媒体１０の作製方法の一例を説明する。
本実施の形態の表示媒体１０は、
（１）背面基板２２上に間隙部材２４を形成する工程と、
（２）表示基板２０上に刺激硬化性材料を含む塗布層を形成する工程と、
（３）上記背面基板２２上に形成された間隙部材２４の端部に設けられた第１部位２４Ａを、塗布層中に埋没させる工程と、
（４）塗布層に刺激を付与して硬化させる工程と、
を経ることによって作製される。
（１）背面基板２２上に間隙部材２４を形成する工程
背面基板２２上に間隙部材２４を形成する方法としては、インプリント法、エッチング法、レジスト法、樹脂塗布法、等が用いられる。
具体的には、図１や図３（Ａ）に示すような、基板の対向方向への断面の形状をＴ字状やＬ字状とされた間隙部材２４を背面基板２２上に形成する場合には、例えば、インプリント法やドライレジスト法が用いられる。
詳細には、インプリント法を用いて、図１に示すような、基板の対向方向への断面の形状をＴ字状とされた間隙部材２４を背面基板２２上に形成するには、例えば、まず、図１２（Ａ）に示すように、断面形状をＴ字状とされた間隙部材２４に対応する形状の凹部５４Ａを有する金型５４の該凹部５４Ａに、間隙部材２４の形成材料（例えば、刺激硬化性樹脂）を充填した後に、該凹部５４Ａの開口を基材５２で蓋をする。そして、この凹部５４Ａ内に充填された刺激硬化性樹脂に、該樹脂を硬化するための刺激を付与する。
そして、この刺激硬化性樹脂の硬化によって形成された、断面形状をＴ字状とされた間隙部材２４を基材５２と共に金型５４から取り外す（図１２（Ｂ）参照）。
次に、この基板の対向方向への断面形状をＴ字状とされた間隙部材２４における、第１部位２４Ａの設けられた側とは反対側の端面に、接着剤を塗布して接着層５６を形成する。そして、別途、背面基板２２における電極４６側の面に表面層３０を設け、この表面層３０と接着層５６とが向かい合って接するように、これらの部材を重ね合わせて接着する（図１２（Ｃ）参照）。その後、基材５２を間隙部材２４から剥離することで、背面基板２２上に間隙部材２４の形成された部材が形成される（図１２（Ｄ）参照）。
これによって、図１に示すような、基板の対向方向への断面の形状をＴ字状とされた間隙部材２４が背面基板２２上に形成される。
一方、ドライレジスト法を用いて、図１に示すような、基板の対向方向への断面の形状をＴ字状とされた間隙部材２４を背面基板２２上に形成するには、例えば、まず、図１３（Ａ）に示すように、背面基板２２における電極４６側の面に表面層３０を設け、この表面層３０上に、フォトリソグラフィー法によって、間隙部材２４における本体部２４Ｂを形成する。ここでいうフォトリソグラフィー法は、背面基板２２上に設けられた表面層３０上に、間隙部材２４の構成材料（例えば、刺激硬化性樹脂）を含む塗布液をスピンコーターやロールコーター等により塗布し乾燥させて塗膜を形成し、該塗膜をパターン露光・現像・ベーキングすることによって、例えば、角柱状の本体部２４Ｂを形成する。
次に、この本体部２４Ｂの先端部に、例えば、ドライレジスト法によって第１部位２４Ａを形成する。具体的には、図１３（Ｂ）に示すように、本体部２４Ｂの先端部上に、基材５２上に重ねられたドライレジストフィルム２５を、ドライレジストフィルム２５が本体部２４Ｂに接触するように重ねて、ホットラミネータ−等を用いて熱圧着した後（図示省略）、ドライレジストフィルム２５上の基材５２上にマスクパターン（図示省略）を重ね、次いで露光し、ドライレジストフィルム２５の基材５２を剥離し、現像液で現像する方法が使用される（図１３（Ｃ）参照）。
これによって、図１及び図１３（Ｃ）に示すような、基板の対向方向への断面の形状をＴ字状とされた間隙部材２４が背面基板２２上に形成される。
また、例えば、図６（Ｂ）に示すような、表示基板２０に近づくにつれて、交差方向の断面積が連続的または段階的に大きくなる円錐状の間隙部材２４を背面基板２２上に形成する場合には、例えば、レジスト法が用いられる。
詳細には、例えば、まず、背面基板２２上に表面層３０を形成したものを用意し、この表面層３０上に、図１４（Ａ）に示すように、フォトレジスト（例えば、ポジ型）を塗布して塗布層５８を形成する。そして、この塗布層５８上に、間隙部材２４に相当する領域のみを遮蔽するフォトマスク６０を重ね、それを通して露光した後に、アルカリ溶液で現像して該露光された露光部が除去される。これによって、図６（Ｂ）に示すような、表示基板２０に近づくにつれて、交差方向の断面積が連続的または段階的に大きくなる円錐状の間隙部材２４が、背面基板２２上に形成される（図１４（Ｂ）参照）。
また、例えば、図４（Ａ）に示すような、本体部２４Ｂの断面形状が台形状とされ、その表示基板２０側の端部に第１部位２４Ａの設けられた形状の間隙部材２４を背面基板２２上に形成する場合には、例えば、エッチング法が用いられる。
詳細には、例えば、まず、背面基板２２上に表面層３０を形成したものを用意し、この表面層３０上に、図１５（Ａ）に示すように、間隙部材２４の構成材料（例えば、刺激硬化性樹脂）を含む塗布液をスピンコーターやロールコーター等により塗布し乾燥させて塗膜６２を形成し、該塗膜６２上に、次に行うエッチング処理によるエッチングを阻止すると共に第１部位２４Ａとなる部材６４を載置する。
次に、エッチング液を用いてエッチング処理を行うことで、エッチングを阻止する部材６４の設けられた領域以外の領域が、背面基板２２の厚み方向にエッチングされる。これによって、図１５（Ｂ）及び図４（Ａ）に示すような、本体部２４Ｂの断面形状が台形状とされ、その表示基板２０側の端部に第１部位２４Ａの設けられた形状の間隙部材２４が背面基板２２上に形成される。
また、例えば、図６（Ａ）に示すような、円柱状または角柱状の部材３１の外周面に複数の球状部材２５が表面に突出するように設けられた構成の間隙部材２４を、背面基板２２上に形成する場合には、例えば、ドライレジスト法が用いられる。
ドライレジスト法を用いて、図６（Ａ）に示すような、円柱状または角柱状の部材３１の外周面に複数の球状部材２５が表面に突出するように設けられた構成の間隙部材２４を、背面基板２２上に形成する場合には、例えば、まず、図１６（Ａ）に示すように、背面基板２２における電極４６側の面に表面層３０を設け、この表面層３０上に、間隙部材２４の構成材料（例えば、刺激硬化性樹脂）中に球状部材２５に相当するフィラー２５Ａを分散した塗布液をスピンコーターやロールコーター等により塗布し乾燥させて塗膜６６を形成する。そして、この塗膜６６を、パターン露光・現像・ベーキングすることによって、円柱状または角柱状の部材３１の外周面に複数の球状部材２５が表面に突出するように設けられた構成の間隙部材２４が、背面基板２２上に形成される（図１６（Ｂ）参照）。
また、例えば、図３（Ｂ）に示すような、円柱状または角柱状の本体部２４Ｂの表示基板２０側の端部に、第１部位２４Ａとして、基板の対向方向への断面形状が球状である間隙部材２４を背面基板２２上に形成する場合には、例えば、樹脂塗布法が用いられる。
詳細には、例えば、まず、背面基板２２上に表面層３０を形成したものを用意し、この表面層３０上に、上述したフォトリソグラフィー法等によって、円柱状または角柱状の本体部２４Ｂを形成する（図１７（Ａ）参照）。
次の、この本体部２４Ｂの、表示基板２０側の先端部に樹脂を塗布することで、第１部位２４Ａを形成する（図１７（Ｂ）参照）。これによって、図３（Ｂ）に示すような、円柱状または角柱状の本体部２４Ｂの表示基板２０側の端部に、第１部位２４Ａとして、基板の対向方向への断面形状が球状である間隙部材２４が、背面基板２２上に形成される（図１７（Ｂ）参照）。
（２）表示基板２０上に刺激硬化性材料を含む塗布層を形成する工程。
次に、図１８（Ａ）に示すように、表示基板２０上に、刺激硬化性材料を含む塗布層２７を形成する。この塗布層２７の形成には、スピンコーターやロールコーター等を用いればよい。
（３）上記背面基板２２上に形成された間隙部材２４の端部に設けられた第１部位２４Ａを、塗布層中に埋没させる工程。
次に、上記（２）工程によって形成された塗布層２７中に、上記（１）工程によって背面基板２２上に形成された間隙部材２４の第１部位２４Ａを埋め込む（図１８（Ｂ））。塗布層２７がある程度の流動性を有する場合、第１部位２４Ａの周囲に自然に流動して埋め込まれる。
あるいは、より確実に埋め込むためには、間隙部材２４の第１部位２４Ａを塗布層２７中に埋め込んだ状態で、間隙部材２４と表示基板２０とを相対的に、該表示基板２０の面に沿った特定方向（図１８（Ｃ）中、矢印Ｘ１方向）に移動させた後に、逆方向（図１８（Ｄ）中、矢印Ｘ２方向）に移動させて、相対的に互いに往復させる（図１８（Ｃ）〜図１８（Ｅ）参照）。
この処理によって、間隙部材２４の第１部位２４Ａが、塗布層２７中に埋め込まれ、表示基板２０における背面基板２２と向かい合う側の面と間隙部材２４における表示基板２０に向かい合う側の端面との隙間に該塗布層２７の構成材料が充填されると共に、該間隙部材２４の表示基板２０に向かい合う端面から第１部位２４Ａを包含するように連続して該塗布層２７が設けられた状態となる。
（４）塗布層に刺激を付与して硬化させる工程。
次に、間隙部材２４の第１部位２４Ａの埋め込まれた塗布層２７に、該塗布層２７に含まれる刺激硬化性材料を硬化させる刺激を付与することで、該塗布層２７を硬化させて、保持層２６とする。
そして、この表示基板２０と背面基板２２との基板間の、間隙部材２４によって区切られた各セル内に、粒子群３４の分散された分散媒５０を充填することで、本実施の形態の表示媒体１０が作製される。
上記説明した表示媒体１０においては、表示基板２０と背面基板２２とに印加する電圧の電圧値を変えることによって、各セル内に充填された粒子群３４が基板間を移動し、表示がなされる。
なお、本実施の形態では、表示媒体１０は、各セル内に粒子群３４の充填された電気泳動型の表示媒体１０である場合を説明したが、このような形態に限られず、例えば、各セル内に液晶層の設けられた液晶表示媒体であってもよく、電気泳動型に限られない。
次に、本実施の形態の表示媒体１０に画像を表示する表示装置の一例を説明する。
例えば、図１９に示すように、本実施の形態の表示装置８０は、上述の表示媒体１０と、電圧印加部８２と、制御部８４と、を含んで構成されている。
電圧印加部８２は、電極４０及び電極４６に電気的に接続されている。なお、本実施の形態では、電極４０及び電極４６の双方が、電圧印加部８２に電気的に接続されている場合を説明するが、電極４０及び電極４６の一方が、接地されており、他方が電圧印加部８２に接続された構成であってもよい。
電圧印加部８２は、制御部８４に信号授受可能に接続されている。
制御部８４は、装置全体の動作を司るＣＰＵ（中央処理装置）と、各種データを一時的に記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）と、装置全体を制御する制御プログラム等の各種プログラムが予め記憶されたＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と、これらを接続するバスを含んで構成されている。
電圧印加部８２は、電極４０及び電極４６に電圧を印加するための電圧印加装置であり、制御部８４の制御に応じた電圧を電極４０及び電極４６間に印加する。
表示媒体１０を、このような表示装置８０に設けて、制御部８４の制御によって、粒子群３４を表示基板２０側や背面基板２２側へ移動させる電圧を電極４０及び電極４６に印加することで、粒子群３４が表示基板２０側または背面基板２２側へ選択的に移動する。これによって、表示媒体１０に、印加した電圧に応じた画像が形成される。
１０ 表示媒体、１０，１０Ａ 表示媒体、１６ 電圧印加部、１８ 制御部、２０ 表示基板、２２ 背面基板、２４，２４１，２４２ 間隙部材、２６ 保持層、４０ 電極、４６ 電極、５０ 分散媒、８０ 表示装置、８２ 電圧印加部

Claims (5)

  1. 一対の基板と、
    前記一対の基板の間隙を保持すると共に、前記一対の基板の向かい合う方向の一端から他端に渡る全領域のうちの、該一対の基板の向かい合う方向に直交する方向の断面積が該一対の基板の何れか一方側に連続する他の部位の断面積より大きい第１部位を有する間隙部材と、
    前記一対の基板の少なくとも一方の基板に設けられ、該基板と前記間隙部材の端面との間に充填されると共に該間隙部材の該端面から前記第１部位を包含するように設けられ、該間隙部材における前記一対の基板の向かい合う方向の端部を保持する保持層と、
    前記一対の基板間に封入される液体中に分散された粒子群の付着を抑制するための表面層と、
    を備えた表示媒体。
  2. 前記保持層が、導電性を有する請求項１に記載の表示媒体。
  3. 前記一対の基板間に封入された液体を更に備えた請求項１または請求項２に記載の表示媒体。
  4. 請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の表示媒体の作製方法であって、
    基板上に、刺激の付与により硬化する刺激硬化性材料を含む塗布層を形成する工程と、
    前記塗布層中に、前記間隙部材における前記第１部位を埋没させる工程と、
    前記塗布層に刺激を付与する工程と、
    を有する表示媒体の作製方法。
  5. 請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の表示媒体と、
    前記表示媒体における前記一対の基板間に電圧を印加する電圧印加手段と、
    を備えた表示装置。
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