JP2004287188A - 電気泳動表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】基板と隔壁間を接着層を用いて接着するに際して、接着層のはみ出しおよび接着力が低下することがない電気泳動表示装置を提供する。
【解決手段】所定間隙を開けた状態に配置された第1基板1及び第2基板2と、これらの基板の間隙に配置された隔壁4と、少なくとも前記隔壁と基板の間に設けられ両者を接着する接着層8と、これらの基板の間隙に配置された液体と、該液体に分散された複数の帯電粒子と、前記液体に近接するように配置された第1電極及び第2電極とを備え、これらの電極の間に電圧を印加して前記帯電粒子を前記第1電極の側又は前記第2電極の側に移動させることにより表示を行う電気泳動表示装置において、前記隔壁と基板の間に設けられた接着層8aの厚さがビーズ9からなる厚さ制御手段により制御されている電気泳動表示装置。
【選択図】 なし
【解決手段】所定間隙を開けた状態に配置された第1基板1及び第2基板2と、これらの基板の間隙に配置された隔壁4と、少なくとも前記隔壁と基板の間に設けられ両者を接着する接着層8と、これらの基板の間隙に配置された液体と、該液体に分散された複数の帯電粒子と、前記液体に近接するように配置された第1電極及び第2電極とを備え、これらの電極の間に電圧を印加して前記帯電粒子を前記第1電極の側又は前記第2電極の側に移動させることにより表示を行う電気泳動表示装置において、前記隔壁と基板の間に設けられた接着層8aの厚さがビーズ9からなる厚さ制御手段により制御されている電気泳動表示装置。
【選択図】 なし
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、絶縁性液体中の帯電泳動粒子を移動させて表示を行う電気泳動表示装置及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、絶縁性液体中の帯電泳動粒子を移動させて表示を行う電気泳動表示装置については種々のタイプのものが提案されている。以下、この電気泳動表示装置について説明する。
【0003】
情報機器の発達に伴い、低消費電力且つ薄型の表示装置のニーズが増しており、これらニーズに合わせた表示装置の研究、開発が盛んに行われている。中でも液晶表示装置は、こうしたニーズに対応できる表示装置として活発な開発が行われ商品化されている。しかしながら、現在の液晶表示装置には、画面を見る角度や、反射光により画面上の文字が見ずらく、また光源のちらつき・低輝度等から生じる視覚への負担が重いという問題があり、この問題が未だ十分に解決されていない。このため、低消費電力、視覚への負担軽減などの観点から反射型表示装置が期待されている。
【0004】
その一つとして、Harold D.Lees等により電気泳動表示装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。電気泳動表示装置は顔料や染料などからの反射光によって表示を行うため、ディスプレーというよりは紙に近い表示品位を得ることが可能となる。そのため、電気泳動表示装置は近年では紙のような表示品位とディスプレーの書き換え機能を兼ね備えた電子ペーパーと呼ばれる表示装置の有力な候補となっている。
【0005】
帯電泳動粒子及び絶縁性液体を表示側基板及び後方基板間に封入する方法は、一般的には、電極、絶縁層等を基板上に形成する工程、この上に隔壁を形成する工程、隔壁中に帯電泳動粒子及び絶縁性液体を注入する工程、表示側基板を隔壁上にのせる工程、隔壁と表示基板間に接着層を設けて両者間を接着する工程からなる。
【0006】
【特許文献1】
米国特許第3612758号明細書
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
隔壁と基板の間を接着層により接着を行う場合、接着層のはみ出しが問題となる。図5に一例を示す。両者の間に形成された接着層51は、接着に際し隔壁52の外側にはみ出しが生じる。このはみ出しが生じると、表示時の電気泳動粒子53の移動が制限され画質の劣化を引き起こすことになる。一方、接着層51を非常に薄くしてはみ出しを防止する方法は、接着力が低下してしまうという問題点があった。電気泳動表示装置の基板と隔壁の接着では、一方の接着面が電気泳動分散媒で濡れた状態で接着を行わなければならない。即ち、接着層の界面が一度分散媒で覆われた後、その界面を突き破って新鮮な接着層と被接着面が接触する必要がある。しかしながら、接着層が薄いと、この新鮮な接着層と被接着面の接触が十分に行えず、結果として接着力が低下してしまうという現象が起きてしまう。
【0008】
本発明は、この様な従来技術に鑑みてなされたものであり、基板と隔壁間を接着層を用いて接着するに際して、接着層のはみ出しおよび接着力が低下することがない電気泳動表示装置を提供することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、所定間隙を開けた状態に配置された第1基板及び第2基板と、これらの基板の間隙に配置された隔壁と、少なくとも前記隔壁と基板の間に設けられ両者を接着する接着層と、これらの基板の間隙に配置された液体と、該液体に分散された複数の帯電泳動粒子と、前記液体に近接するように配置された第1電極及び第2電極とを備え、これらの電極の間に電圧を印加して前記帯電泳動粒子を前記第1電極の側又は前記第2電極の側に移動させることにより表示を行う電気泳動表示装置において、前記隔壁と基板の間に設けられた接着層の厚さが厚さ制御手段により制御されていることを特徴とする電気泳動表示装置を提供する。
【0010】
前記厚さ制御手段が、前記隔壁と前記基板の間の接着層に含有されているビーズからなることが好ましい。
前記接着層と前記粒子の屈折率差が0.1以下であることが好ましい。
【0011】
前記厚さ制御手段が、隔壁および/又は前記基板の接着面に形成された凹凸からなることが好ましい。
前記接着層と前記基板の屈折率差が0.1以下であることが好ましい。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の電気泳動表示装置は、所定間隙を開けた状態に配置された第1基板及び第2基板と、これらの基板の間隙に配置された隔壁と、前記隔壁と前記基板の一部或いはすべてに設けられ、隔壁と基板を接着する接着層と、これらの基板の間隙に配置された液体と、該液体に分散された複数の帯電泳動粒子と、前記液体に近接するように配置された第1電極及び第2電極とを備え、これらの電極の間に電圧を印加して前記帯電泳動粒子を前記第1電極の側又は前記第2電極の側に移動させることにより表示を行う電気泳動表示装置において、前記隔壁と基板の間に設けられた接着層の厚さが厚さ制御手段により一定の厚さに制御されていることを特徴とする。
【0013】
本発明の実施態様を、図1を用いて説明する。第1基板1上に第1電極2及び第2電極3と隔壁4が形成され、その隔壁4間に絶縁性液体5と、該絶縁性液体5に分散された複数の帯電泳動粒子6が配置されている。この隔壁4上に、第2基板7が搭載されている。第2基板と隔壁4の間には接着層8が配置され、両者を接着している。この接着層中には、接着層の厚さ制御手段としてビーズ9が存在している。
【0014】
ここで、第1電極2および第2電極3は、一方の基板に形成されていてもよく、第1基板1および第2基板7にそれぞれ形成されていてもよい。また、さらにその他の電極が形成されていてもよい。接着層8は、一方の基板の全面を覆っていてもよく、隔壁形成部のみに形成されていてもよい。基板と隔壁の間に配置される接着層8aの距離を保つ方法としては、接着剤にビーズを入れる方法、基板あるいは隔壁の接着面に突起を設ける方法がある。隔壁4および第2基板7の接着面が実質的に平坦である場合、その間に配置される接着層内には、硬化前或いは軟化時の接着層8よりも硬度の高いビーズ9などの物体を含ませる。また、図2に示したように、これらビーズの代わりに隔壁4又は第2基板7の接着面に突起10を形成させておいてもよい。
【0015】
基板材料としては、ガラスのほか、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエーテルスルフォン、ポリエチレン、ポリプロピレン等の樹脂フィルム或いは複数の樹脂の積層膜、さらには、ガスバリア層、光拡散層、導電層が積層された樹脂フィルムなどを使用できる。
【0016】
隔壁材料としては、一般に使用されているレジスト材料或いは、熱可塑性材料、紫外線硬化材料などを使用できる。
接着剤の材料には、分散媒中で硬化が可能でかつ分散媒に溶解し難い材料を使用する。例えば、紫外線硬化樹脂、熱可塑性材料を使用できる。
【0017】
ビーズとしては、シリカ無機材料やポリメチルメタクリレート樹脂(PMMA)、ポリスチレン樹脂等の有機材料などが使用可能で数から十数ミクロン程度の大きさのものが好ましい。また基板と接着層の屈折率差は0.1以下であればなお好ましい。しかし、着色されている材料、例えば、電気泳動表示装置に使用する帯電泳動粒子であっても実質的に画質への影響が小さければ使用可能である。
【0018】
また、接着層の厚さ制御手段として基板あるいは隔壁の接着面に突起を形成することができ、この場合、その突起は数から十数ミクロン程度の大きさのものが好ましい。また基板と接着層の屈折率差は0.1以下であればなお好ましい。しかし、屈折率差が実質的に画質への影響が小さければ使用可能である。
【0019】
絶縁性液体には、イソパラフィン、シリコーンオイル及びキシレン、トルエン等の非極性溶媒を好適に使用することができる。絶縁性液体を着色する場合は、所望の色の染料、顔料を混ぜ合わせる。
【0020】
帯電泳動粒子としては、着色されていて絶縁性液体中で正極性又は負極性の良好な帯電特性を示す材料を用いると良い。例えば、各種の無機顔料や有機顔料やカーボンブラック、或いは、それらを含有させた樹脂を使用すると良い。粒子の粒径は通常0.01μm〜50μm程度のものを使用できるが、好ましくは、0.1から10μm程度のものを用いる。なお、上述した絶縁性液体中や帯電泳動粒子中には、帯電泳動粒子の帯電を制御し安定化させるための荷電制御剤を添加しておくと良い。
【0021】
本発明の電気泳動表示装置の製造方法の一例を図4を用いて説明する。
第1電極2,第2電極3及び隔壁4が形成された第1基板1上に、絶縁性液体5と、絶縁性液体に分散された複数の帯電泳動粒子6を配置する。
【0022】
次に第2基板7上に透明ビーズ9を含有した紫外線硬化樹脂層(接着層)8を形成する。この第2基板7を紫外線硬化樹脂形成面を第1基板1側に向けて、隔壁4上に搭載し、続いて第2基板7側から第1基板1側に向かってローラー11等を用いて圧力を加えることにより、過剰な絶縁性液体5を除去すると共に紫外線硬化樹脂層8を隔壁4と接触させる。この封止工程では、第2基板7と隔壁4間での横ずれや基板間への空気の残留および帯電泳動粒子6の画素間移動を防止するよう十分注意しながら行う。泳動粒子の各画素間移動を防止する方法の1つとしては、第1基板1上に形成されている電極2,3に電界を印加して帯電泳動粒子6を第1基板1側に引き寄せながら封止を行う方法が好ましく用いられる。次に、紫外線硬化樹脂層8に対して紫外線を照射することにより硬化、接着を行う。紫外線照射時或いは、照射後加熱を行って紫外線硬化樹脂の硬化度をあげておく方法も好適に用いられる。
【0023】
この製法においては、隔壁4と第2基板7間の距離はビーズ9の径によってほぼ決定される。また、隔壁4の紫外線硬化樹脂層8への埋め込み量は紫外線硬化樹脂層厚8とビーズ9径との差分とほぼ等しくなる。ビーズ9は、通常、紫外線硬化樹脂層8の面内に分散させておくため、隔壁4と第2基板7間を直接スペーサーとして支えるビーズは、ところどころに配置される状況となる。隔壁4と第2基板7間にビーズがない部分は、製造時にかかる圧力による第2基板7のしなりなどによって隔壁4と第2基板7は近接して接着するものの、近傍のビーズ9の存在によって接触するまでには至らず、最終的には、ほぼビーズ9径のギャップで固定される。紫外線硬化樹脂層8およびビーズ9は、第2基板7の全面を覆っていてもよく、隔壁4との接着部のみに選択的に形成されていてもよい。
【0024】
突起10を形成した第2基板7の表面についてもほぼ同様である。即ち、隔壁と第2基板間の距離は突起の高さによってほぼ決定される。また、隔壁の紫外線硬化樹脂層への埋め込み量は紫外線硬化樹脂層厚と突起の高さとの差分にほぼ等しくなる。第2基板に形成される突起は、第2基板の全面に配置されていてもよく、隔壁との接着部のみに選択的に形成されていてもよい。隔壁と第2基板間に突起がない部分は、製造時にかかる圧力による第2基板のしなりなどによって隔壁と第2基板は近接して接着するものの、近傍の突起の存在によって接触するまでには至らず、最終的には、ほぼ突起高のギャップで固定される。
【0025】
以上説明したように、本発明によれば、基板と隔壁間を接着層を用いて接着するに際して、接着層のはみ出しおよび接着力の低下をきたさない電気泳動表示装置を提供することが可能となる。
【0026】
【実施例】
以下、実施例に沿って本発明を更に詳細に説明する。
【0027】
実施例1
本実施例では本発明の電気泳動表示装置の製造方法を図4を用いて説明する。
帯電泳動粒子6及び絶縁性液体5を封止する第1基板1について説明する。第1基板1上には、200×600画素の表示画素が形成されている。1つの画素の大きさは100μm×100μmである。各画素は周囲を隔壁4によって囲まれている。隔壁4の構造は、幅8μm、高さ20μmである。第1電極2は、隔壁4に囲まれた部分の中央部に位置し、スイッチング素子に接続している。第2電極3は、隔壁4と第1基板1の間に位置する。第2電極は、全画素の共通電極としている。この基板に対して、各画素に絶縁性液体5及び帯電泳動粒子6を充填する。
【0028】
絶縁性液体にはイソパラフィン(商品名:アイソパー,エクソン社製)を用い、帯電泳動粒子には粒径1〜2μm程度のカーボンブラックを含有したポリスチレン−ポリメチルメタクリレート共重合体樹脂を使用する。イソパラフィンには、荷電制御剤としてコハク酸イミド(商品名:OLOA1200、シェブロン社製)を含有させる。
【0029】
次に、第2基板7であるPETフィルム上に直径約1.5μm径のPMMA製ビーズ9を含有した透明なアクリル系紫外線硬化樹脂層(接着層)8を厚さ2.5μm形成し、紫外線硬化樹脂層8を隔壁4面側にして配置する(図4(a)参照)。
【0030】
次に、紫外線硬化樹脂層8を形成した第2基板7を基板の端から順次隔壁4と接触させていき、過剰な絶縁性液体5を除去していく(図4(b)参照)。また、泳動粒子の各画素間移動を防止するため、第1基板1上に形成されている電極2,3に電界を印加して帯電泳動粒子6を第1基板1側に引き寄せながら封止を行う。
【0031】
次に、基板全面に対して80℃に加熱しながら、紫外線を照射して紫外線硬化樹脂を硬化させて封止を完成させる。これに配線を施すことにより、表示が可能となる。
【0032】
以上の製造方法により作製する装置では、隔壁と基板のギャップはPMMAビーズの直径にほぼ等しい1.5μmとなり、隔壁は紫外線硬化樹脂層に対しておよそ1μm程度食い込んで接着された状態となる。この食い込みにより、隔壁と基板は、両者間に必要な接着力を十分満足させることが可能となる。
【0033】
実施例2
本実施例では本発明の他の電気泳動表示装置の製造方法について説明する。
実施例1と同様に隔壁間に絶縁性液体、帯電泳動粒子が充填された後方基板を用意する。次に、表面に高さ約1.5μmの台形状の突起を形成したPETフィルムを用意し、この表面に透明なアクリル系紫外線硬化樹脂層を突起の無いところで厚さ2.5μmになるように塗布し、紫外線硬化樹脂層を前記隔壁側に向けて配置する。次に、実施例1と同様にPETフィルムを基板の端から順次隔壁と接触させ、続いて、基板全面に対して紫外線を照射して紫外線硬化樹脂を硬化させて封止を完成させる。
【0034】
以上の製造方法により作製する装置では、隔壁と基板のギャップは突起の無いところで突起の高さにほぼ等しい1.5μmとなり、隔壁は紫外線硬化樹脂層に対しておよそ1μm程度食い込んで接着された状態となる。この食い込みにより、隔壁と基板は、両者間に必要な接着力を十分満足させることが可能となる。
【0035】
次に、本発明の好ましい実施態様について説明する。
第1の実施態様は、前記厚さ制御手段が、前記隔壁と前記基板の間の接着層に含有されているビーズからなることを特徴とする。
第2の実施態様は、前記接着層と前記粒子の屈折率差が0.1以下であることを特徴とする。
【0036】
第3の実施態様は、前記厚さ制御手段が、隔壁および/又は前記基板の接着面に形成された凹凸からなることを特徴とする。
第4の実施態様は、前記接着層と前記基板の屈折率差が0.1以下であることを特徴とする。
【0037】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、基板と隔壁間を接着層を用いて接着するに際して、接着層のはみ出しおよび接着力の低下をきたさない電気泳動表示装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電気泳動表示装置の一例を示す概略図である。
【図2】本発明の電気泳動表示装置の一例を示す概略図である。
【図3】本発明の電気泳動表示装置の一例を示す概略図である。
【図4】本発明の電気泳動表示装置の製造方法の一例を示す工程図である。
【図5】従来例の電気泳動表示装置の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
1 第1基板
2 第1電極
3 第2電極
4 隔壁
5 絶縁性液体
6 帯電泳動粒子
7 第2基板
8,8a 接着層
9 ビーズ
10 突起
11 ローラー
【発明の属する技術分野】
本発明は、絶縁性液体中の帯電泳動粒子を移動させて表示を行う電気泳動表示装置及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、絶縁性液体中の帯電泳動粒子を移動させて表示を行う電気泳動表示装置については種々のタイプのものが提案されている。以下、この電気泳動表示装置について説明する。
【0003】
情報機器の発達に伴い、低消費電力且つ薄型の表示装置のニーズが増しており、これらニーズに合わせた表示装置の研究、開発が盛んに行われている。中でも液晶表示装置は、こうしたニーズに対応できる表示装置として活発な開発が行われ商品化されている。しかしながら、現在の液晶表示装置には、画面を見る角度や、反射光により画面上の文字が見ずらく、また光源のちらつき・低輝度等から生じる視覚への負担が重いという問題があり、この問題が未だ十分に解決されていない。このため、低消費電力、視覚への負担軽減などの観点から反射型表示装置が期待されている。
【0004】
その一つとして、Harold D.Lees等により電気泳動表示装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。電気泳動表示装置は顔料や染料などからの反射光によって表示を行うため、ディスプレーというよりは紙に近い表示品位を得ることが可能となる。そのため、電気泳動表示装置は近年では紙のような表示品位とディスプレーの書き換え機能を兼ね備えた電子ペーパーと呼ばれる表示装置の有力な候補となっている。
【0005】
帯電泳動粒子及び絶縁性液体を表示側基板及び後方基板間に封入する方法は、一般的には、電極、絶縁層等を基板上に形成する工程、この上に隔壁を形成する工程、隔壁中に帯電泳動粒子及び絶縁性液体を注入する工程、表示側基板を隔壁上にのせる工程、隔壁と表示基板間に接着層を設けて両者間を接着する工程からなる。
【0006】
【特許文献1】
米国特許第3612758号明細書
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
隔壁と基板の間を接着層により接着を行う場合、接着層のはみ出しが問題となる。図5に一例を示す。両者の間に形成された接着層51は、接着に際し隔壁52の外側にはみ出しが生じる。このはみ出しが生じると、表示時の電気泳動粒子53の移動が制限され画質の劣化を引き起こすことになる。一方、接着層51を非常に薄くしてはみ出しを防止する方法は、接着力が低下してしまうという問題点があった。電気泳動表示装置の基板と隔壁の接着では、一方の接着面が電気泳動分散媒で濡れた状態で接着を行わなければならない。即ち、接着層の界面が一度分散媒で覆われた後、その界面を突き破って新鮮な接着層と被接着面が接触する必要がある。しかしながら、接着層が薄いと、この新鮮な接着層と被接着面の接触が十分に行えず、結果として接着力が低下してしまうという現象が起きてしまう。
【0008】
本発明は、この様な従来技術に鑑みてなされたものであり、基板と隔壁間を接着層を用いて接着するに際して、接着層のはみ出しおよび接着力が低下することがない電気泳動表示装置を提供することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、所定間隙を開けた状態に配置された第1基板及び第2基板と、これらの基板の間隙に配置された隔壁と、少なくとも前記隔壁と基板の間に設けられ両者を接着する接着層と、これらの基板の間隙に配置された液体と、該液体に分散された複数の帯電泳動粒子と、前記液体に近接するように配置された第1電極及び第2電極とを備え、これらの電極の間に電圧を印加して前記帯電泳動粒子を前記第1電極の側又は前記第2電極の側に移動させることにより表示を行う電気泳動表示装置において、前記隔壁と基板の間に設けられた接着層の厚さが厚さ制御手段により制御されていることを特徴とする電気泳動表示装置を提供する。
【0010】
前記厚さ制御手段が、前記隔壁と前記基板の間の接着層に含有されているビーズからなることが好ましい。
前記接着層と前記粒子の屈折率差が0.1以下であることが好ましい。
【0011】
前記厚さ制御手段が、隔壁および/又は前記基板の接着面に形成された凹凸からなることが好ましい。
前記接着層と前記基板の屈折率差が0.1以下であることが好ましい。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の電気泳動表示装置は、所定間隙を開けた状態に配置された第1基板及び第2基板と、これらの基板の間隙に配置された隔壁と、前記隔壁と前記基板の一部或いはすべてに設けられ、隔壁と基板を接着する接着層と、これらの基板の間隙に配置された液体と、該液体に分散された複数の帯電泳動粒子と、前記液体に近接するように配置された第1電極及び第2電極とを備え、これらの電極の間に電圧を印加して前記帯電泳動粒子を前記第1電極の側又は前記第2電極の側に移動させることにより表示を行う電気泳動表示装置において、前記隔壁と基板の間に設けられた接着層の厚さが厚さ制御手段により一定の厚さに制御されていることを特徴とする。
【0013】
本発明の実施態様を、図1を用いて説明する。第1基板1上に第1電極2及び第2電極3と隔壁4が形成され、その隔壁4間に絶縁性液体5と、該絶縁性液体5に分散された複数の帯電泳動粒子6が配置されている。この隔壁4上に、第2基板7が搭載されている。第2基板と隔壁4の間には接着層8が配置され、両者を接着している。この接着層中には、接着層の厚さ制御手段としてビーズ9が存在している。
【0014】
ここで、第1電極2および第2電極3は、一方の基板に形成されていてもよく、第1基板1および第2基板7にそれぞれ形成されていてもよい。また、さらにその他の電極が形成されていてもよい。接着層8は、一方の基板の全面を覆っていてもよく、隔壁形成部のみに形成されていてもよい。基板と隔壁の間に配置される接着層8aの距離を保つ方法としては、接着剤にビーズを入れる方法、基板あるいは隔壁の接着面に突起を設ける方法がある。隔壁4および第2基板7の接着面が実質的に平坦である場合、その間に配置される接着層内には、硬化前或いは軟化時の接着層8よりも硬度の高いビーズ9などの物体を含ませる。また、図2に示したように、これらビーズの代わりに隔壁4又は第2基板7の接着面に突起10を形成させておいてもよい。
【0015】
基板材料としては、ガラスのほか、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエーテルスルフォン、ポリエチレン、ポリプロピレン等の樹脂フィルム或いは複数の樹脂の積層膜、さらには、ガスバリア層、光拡散層、導電層が積層された樹脂フィルムなどを使用できる。
【0016】
隔壁材料としては、一般に使用されているレジスト材料或いは、熱可塑性材料、紫外線硬化材料などを使用できる。
接着剤の材料には、分散媒中で硬化が可能でかつ分散媒に溶解し難い材料を使用する。例えば、紫外線硬化樹脂、熱可塑性材料を使用できる。
【0017】
ビーズとしては、シリカ無機材料やポリメチルメタクリレート樹脂(PMMA)、ポリスチレン樹脂等の有機材料などが使用可能で数から十数ミクロン程度の大きさのものが好ましい。また基板と接着層の屈折率差は0.1以下であればなお好ましい。しかし、着色されている材料、例えば、電気泳動表示装置に使用する帯電泳動粒子であっても実質的に画質への影響が小さければ使用可能である。
【0018】
また、接着層の厚さ制御手段として基板あるいは隔壁の接着面に突起を形成することができ、この場合、その突起は数から十数ミクロン程度の大きさのものが好ましい。また基板と接着層の屈折率差は0.1以下であればなお好ましい。しかし、屈折率差が実質的に画質への影響が小さければ使用可能である。
【0019】
絶縁性液体には、イソパラフィン、シリコーンオイル及びキシレン、トルエン等の非極性溶媒を好適に使用することができる。絶縁性液体を着色する場合は、所望の色の染料、顔料を混ぜ合わせる。
【0020】
帯電泳動粒子としては、着色されていて絶縁性液体中で正極性又は負極性の良好な帯電特性を示す材料を用いると良い。例えば、各種の無機顔料や有機顔料やカーボンブラック、或いは、それらを含有させた樹脂を使用すると良い。粒子の粒径は通常0.01μm〜50μm程度のものを使用できるが、好ましくは、0.1から10μm程度のものを用いる。なお、上述した絶縁性液体中や帯電泳動粒子中には、帯電泳動粒子の帯電を制御し安定化させるための荷電制御剤を添加しておくと良い。
【0021】
本発明の電気泳動表示装置の製造方法の一例を図4を用いて説明する。
第1電極2,第2電極3及び隔壁4が形成された第1基板1上に、絶縁性液体5と、絶縁性液体に分散された複数の帯電泳動粒子6を配置する。
【0022】
次に第2基板7上に透明ビーズ9を含有した紫外線硬化樹脂層(接着層)8を形成する。この第2基板7を紫外線硬化樹脂形成面を第1基板1側に向けて、隔壁4上に搭載し、続いて第2基板7側から第1基板1側に向かってローラー11等を用いて圧力を加えることにより、過剰な絶縁性液体5を除去すると共に紫外線硬化樹脂層8を隔壁4と接触させる。この封止工程では、第2基板7と隔壁4間での横ずれや基板間への空気の残留および帯電泳動粒子6の画素間移動を防止するよう十分注意しながら行う。泳動粒子の各画素間移動を防止する方法の1つとしては、第1基板1上に形成されている電極2,3に電界を印加して帯電泳動粒子6を第1基板1側に引き寄せながら封止を行う方法が好ましく用いられる。次に、紫外線硬化樹脂層8に対して紫外線を照射することにより硬化、接着を行う。紫外線照射時或いは、照射後加熱を行って紫外線硬化樹脂の硬化度をあげておく方法も好適に用いられる。
【0023】
この製法においては、隔壁4と第2基板7間の距離はビーズ9の径によってほぼ決定される。また、隔壁4の紫外線硬化樹脂層8への埋め込み量は紫外線硬化樹脂層厚8とビーズ9径との差分とほぼ等しくなる。ビーズ9は、通常、紫外線硬化樹脂層8の面内に分散させておくため、隔壁4と第2基板7間を直接スペーサーとして支えるビーズは、ところどころに配置される状況となる。隔壁4と第2基板7間にビーズがない部分は、製造時にかかる圧力による第2基板7のしなりなどによって隔壁4と第2基板7は近接して接着するものの、近傍のビーズ9の存在によって接触するまでには至らず、最終的には、ほぼビーズ9径のギャップで固定される。紫外線硬化樹脂層8およびビーズ9は、第2基板7の全面を覆っていてもよく、隔壁4との接着部のみに選択的に形成されていてもよい。
【0024】
突起10を形成した第2基板7の表面についてもほぼ同様である。即ち、隔壁と第2基板間の距離は突起の高さによってほぼ決定される。また、隔壁の紫外線硬化樹脂層への埋め込み量は紫外線硬化樹脂層厚と突起の高さとの差分にほぼ等しくなる。第2基板に形成される突起は、第2基板の全面に配置されていてもよく、隔壁との接着部のみに選択的に形成されていてもよい。隔壁と第2基板間に突起がない部分は、製造時にかかる圧力による第2基板のしなりなどによって隔壁と第2基板は近接して接着するものの、近傍の突起の存在によって接触するまでには至らず、最終的には、ほぼ突起高のギャップで固定される。
【0025】
以上説明したように、本発明によれば、基板と隔壁間を接着層を用いて接着するに際して、接着層のはみ出しおよび接着力の低下をきたさない電気泳動表示装置を提供することが可能となる。
【0026】
【実施例】
以下、実施例に沿って本発明を更に詳細に説明する。
【0027】
実施例1
本実施例では本発明の電気泳動表示装置の製造方法を図4を用いて説明する。
帯電泳動粒子6及び絶縁性液体5を封止する第1基板1について説明する。第1基板1上には、200×600画素の表示画素が形成されている。1つの画素の大きさは100μm×100μmである。各画素は周囲を隔壁4によって囲まれている。隔壁4の構造は、幅8μm、高さ20μmである。第1電極2は、隔壁4に囲まれた部分の中央部に位置し、スイッチング素子に接続している。第2電極3は、隔壁4と第1基板1の間に位置する。第2電極は、全画素の共通電極としている。この基板に対して、各画素に絶縁性液体5及び帯電泳動粒子6を充填する。
【0028】
絶縁性液体にはイソパラフィン(商品名:アイソパー,エクソン社製)を用い、帯電泳動粒子には粒径1〜2μm程度のカーボンブラックを含有したポリスチレン−ポリメチルメタクリレート共重合体樹脂を使用する。イソパラフィンには、荷電制御剤としてコハク酸イミド(商品名:OLOA1200、シェブロン社製)を含有させる。
【0029】
次に、第2基板7であるPETフィルム上に直径約1.5μm径のPMMA製ビーズ9を含有した透明なアクリル系紫外線硬化樹脂層(接着層)8を厚さ2.5μm形成し、紫外線硬化樹脂層8を隔壁4面側にして配置する(図4(a)参照)。
【0030】
次に、紫外線硬化樹脂層8を形成した第2基板7を基板の端から順次隔壁4と接触させていき、過剰な絶縁性液体5を除去していく(図4(b)参照)。また、泳動粒子の各画素間移動を防止するため、第1基板1上に形成されている電極2,3に電界を印加して帯電泳動粒子6を第1基板1側に引き寄せながら封止を行う。
【0031】
次に、基板全面に対して80℃に加熱しながら、紫外線を照射して紫外線硬化樹脂を硬化させて封止を完成させる。これに配線を施すことにより、表示が可能となる。
【0032】
以上の製造方法により作製する装置では、隔壁と基板のギャップはPMMAビーズの直径にほぼ等しい1.5μmとなり、隔壁は紫外線硬化樹脂層に対しておよそ1μm程度食い込んで接着された状態となる。この食い込みにより、隔壁と基板は、両者間に必要な接着力を十分満足させることが可能となる。
【0033】
実施例2
本実施例では本発明の他の電気泳動表示装置の製造方法について説明する。
実施例1と同様に隔壁間に絶縁性液体、帯電泳動粒子が充填された後方基板を用意する。次に、表面に高さ約1.5μmの台形状の突起を形成したPETフィルムを用意し、この表面に透明なアクリル系紫外線硬化樹脂層を突起の無いところで厚さ2.5μmになるように塗布し、紫外線硬化樹脂層を前記隔壁側に向けて配置する。次に、実施例1と同様にPETフィルムを基板の端から順次隔壁と接触させ、続いて、基板全面に対して紫外線を照射して紫外線硬化樹脂を硬化させて封止を完成させる。
【0034】
以上の製造方法により作製する装置では、隔壁と基板のギャップは突起の無いところで突起の高さにほぼ等しい1.5μmとなり、隔壁は紫外線硬化樹脂層に対しておよそ1μm程度食い込んで接着された状態となる。この食い込みにより、隔壁と基板は、両者間に必要な接着力を十分満足させることが可能となる。
【0035】
次に、本発明の好ましい実施態様について説明する。
第1の実施態様は、前記厚さ制御手段が、前記隔壁と前記基板の間の接着層に含有されているビーズからなることを特徴とする。
第2の実施態様は、前記接着層と前記粒子の屈折率差が0.1以下であることを特徴とする。
【0036】
第3の実施態様は、前記厚さ制御手段が、隔壁および/又は前記基板の接着面に形成された凹凸からなることを特徴とする。
第4の実施態様は、前記接着層と前記基板の屈折率差が0.1以下であることを特徴とする。
【0037】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、基板と隔壁間を接着層を用いて接着するに際して、接着層のはみ出しおよび接着力の低下をきたさない電気泳動表示装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電気泳動表示装置の一例を示す概略図である。
【図2】本発明の電気泳動表示装置の一例を示す概略図である。
【図3】本発明の電気泳動表示装置の一例を示す概略図である。
【図4】本発明の電気泳動表示装置の製造方法の一例を示す工程図である。
【図5】従来例の電気泳動表示装置の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
1 第1基板
2 第1電極
3 第2電極
4 隔壁
5 絶縁性液体
6 帯電泳動粒子
7 第2基板
8,8a 接着層
9 ビーズ
10 突起
11 ローラー
Claims (1)
- 所定間隙を開けた状態に配置された第1基板及び第2基板と、これらの基板の間隙に配置された隔壁と、少なくとも前記隔壁と基板の間に設けられ両者を接着する接着層と、これらの基板の間隙に配置された液体と、該液体に分散された複数の帯電泳動粒子と、前記液体に近接するように配置された第1電極及び第2電極とを備え、これらの電極の間に電圧を印加して前記帯電泳動粒子を前記第1電極の側又は前記第2電極の側に移動させることにより表示を行う電気泳動表示装置において、前記隔壁と基板の間に設けられた接着層の厚さが厚さ制御手段により制御されていることを特徴とする電気泳動表示装置。
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