JP2014010342A - 反射型表示装置 - Google Patents

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好 徹 三
Masaki Umetani
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Abstract

【課題】外部から局所的な圧力が加えられた時に表示ムラや表示不良が発生しないような反射型表示装置、及び、その製造方法を提供すること。
【解決手段】少なくとも一方が透明である対向する2枚の基板間に少なくとも1種以上の電気泳動体を含む表示媒体が封入されていて、前記2枚の基板間に所定の電界が与えられる際に前記表示媒体が所定の情報を表示する、反射型表示装置であって、一方の基板上に所定の第一パターンで隔壁が形成されており、前記隔壁で区画された各領域をセルとして、前記表示媒体が配置されており、前記隔壁上に第一接着層が形成されており、他方の基板上に所定の第二パターンで第二接着層が形成されており、前記第一パターンの隔壁によって区画されるセルのパターンと前記第二パターンとは、異なっている。
【選択図】図1

Description

本発明は、電子ペーパー等に応用されている反射型表示装置に関する。
反射型表示装置として、最近、電気泳動表示装置が広く用いられている。電気泳動表示装置とは、空気中または溶媒中の電気泳動体(通常は電気泳動する粒子)の電気的な泳動、すなわち粒子移動を利用して情報を表示する装置である。通常、2枚の基板間に電界を与えることで電気的な泳動の状態が制御され、それによって所望の表示が実現されるように構成される。電気泳動体としては、荷電粒子の他、荷電粉体をも利用され得る。その場合、当該荷電粉体は気体中を電気的に泳動する。
電気泳動表示装置は、近年では特に、電子ペーパーとしての応用が注目されている。電子ペーパーとして応用する場合には、印刷物レベルの視認性(目にやさしい)、情報書き換えの容易性、低消費電力、軽量といった利点を享受できる。
電気泳動表示装置では、しかし、粒子や粉体の沈降や偏在に起因して、表示の不良、特にコントラストの低下が生じることがある。この現象を防止するべく、上下の電極基板間に隔壁を形成して、電気泳動する粒子や粉体の泳動空間、すなわち移動空間を微小な空間に分割することが採用されている。この微小な空間は、セルあるいは画素と呼ばれている。各セルの中に、電気泳動体を含むインキやガス(表示媒体)が封入されている。例えば特許文献1(特開2005−202245号公報)には、そのようなタイプの電気泳動表示装置の従来例が開示されている。
また、本件出願人による特許文献2(特開2012−013790号公報)には、セルを区画する隔壁上にのみ接着剤を塗工し、隔壁と基板との接着を確実にする方法が開示されている。特許文献3(特開2011−154202号公報)には、隔壁でなく、基板の側に接着層を形成しておく方法が開示されている。
特開2005−202245号公報 特開2012−013790号公報 特開2011−154202号公報
本件発明者は、隔壁上に設けられた接着層と基板との接着、あるいは、基板上に設けられた接着層と隔壁との接着の状況について鋭意研究を重ねるうち、以下のような知見を得るに至った。
隔壁上に設けられた接着層と基板との接着が不十分である場合には、外部から局所的な圧力が加えられた時に表示媒体がセル間を移動してしまって、いわゆる表示ムラとなる圧力痕が発生してしまう。従って、隔壁上に設けられた接着層と基板との接着については、所望の程度以上になされる必要がある。
しかしながら、本件発明者が得た知見によれば、例えば電気泳動体を含むインキ(表示媒体)が配置された状態の隔壁の頂面上に設けられた接着層と基板との接着は、電気泳動体を含むインキがウェット状態であるため、当該インキが隔壁上に設けられた接着層の頂面と基板との間に入り込んでしまって、両者間の接着強度を低下させてしまうことがある。このような影響は、隔壁の頂面の面積、すなわち接着層の面積が小さいため、無視できない場合がある。特に、電気泳動体を含むインキが固形粒子を含有している場合には、当該固形粒子が隔壁上に設けられた接着層の頂面と基板との間に入り込んでしまって、両者間の接着強度を顕著に低下させることがある。
本発明は、このような事情に基づいて行われたものであり、その目的は、外部から局所的な圧力が加えられた時に表示ムラや表示不良が発生しない反射型表示装置を提供することにある。
本発明は、少なくとも一方が透明である対向する2枚の基板間に少なくとも1種以上の電気泳動体を含む表示媒体が封入されていて、前記2枚の基板間に所定の電界が与えられる際に前記表示媒体が所定の情報を表示する、電気泳動表示装置であって、一方の基板上に所定の第一パターンで隔壁が形成されており、前記隔壁で区画された各領域をセルとして、前記表示媒体が配置されており、前記隔壁上に第一接着層が形成されており、他方の基板上に所定の第二パターンで第二接着層が形成されており、前記第一パターンの隔壁によって区画されるセルのパターンと前記第二パターンとは、異なっていることを特徴とする反射型表示装置である。
本発明によれば、他方の基板上にも第二接着層が設けられて、隔壁上の第一接着層に対して他方の基板上の第二接着層が接着されることにより、電気泳動体を含む表示媒体、特には、それが固形粒子乃至固形粉体を含む場合には当該固形粒子乃至当該固形粉体が第一接着層と第二接着層との間に入り込んでしまっても、両接着層が当該表示媒体、特には、固形粒子乃至固形粉体を挟み込んだり、押しのけたり、包み込むようにして接着するため、両者間の接着強度が顕著に低下するということが顕著に抑制される。
一方で、第一パターンの隔壁によって区画されるセルのパターンと第二パターンとが異なっていて、一般に抵抗値が高い第二接着層がセルの全面を覆ってはいないので、電気泳動表示装置の駆動電圧が過度に増大してしまうという問題も生じない。
第一接着層と第二接着層とは、必ずしも同一材料である必要はないが、同一材料であれば極めて高い接着強度を実現することができる。
第二接着層の第二パターンは、好ましくはドット配列パターンであって、当該ドット配列パターンを構成する各ドットは、直径20μmの円内に収まるサイズである。ここで、ドット配列パターンを構成する各ドットの形状は、一般的には正方形または円形であるが、これらに限定されずに任意である。また、各ドットの配列態様も、一般的にはマトリクス状配置であるが、これらに限定されずに任意である。このようなドット配列パターンが採用される場合、本件発明者による実際の検証によれば、例えば当該ドット配列パターンによる占有面積比率が40%〜60%である場合に、接着強度低下の抑制と駆動電圧増大の抑制とのバランスが良い。
あるいは、第二接着層の第二パターンは、好ましくはメッシュパターンであって、当該メッシュパターンを構成する各線状要素は、幅が20μm以下である。ここで、メッシュパターンを構成する各線状要素の形状は、一般的には直線形状であるが、これらに限定されずに任意である。例えば、各線状要素は波線形状であってもよいし、太さも均一である必要はないし、互いの形状が同一でなくともよい。また、各線状要素の配列態様も、一般的には格子状配置であるが、これらに限定されずに任意である。このようなメッシュパターンが採用される場合においても、本件発明者による実際の検証によれば、例えば当該メッシュパターンによる占有面積比率が40%〜60%である場合に、接着強度低下の抑制と駆動電圧増大の抑制とのバランスが良い。
本発明によれば、外部から局所的な圧力が加えられた時に表示ムラや表示不良が発生することを低減させる反射型表示装置を提供することが可能となる。
図1は、本発明の一実施の形態による反射型表示装置の製造方法を概略的に示すフロー図である。 図2は、隔壁形成工程の一例を概略的に示す図である。 図3は、第一接着層の第二パターンの例を示す図である。 図4は、第一接着層の第二パターンの他の例を示す図である。 図5は、第二接着層の好適な数値条件についての説明図である。 図6は、表示媒体配置工程の一例を概略的に示す図である。 図7は、他方基板接着工程の一例を概略的に示す図である。
図1乃至図8において、一方の基板11の上面と他方の基板16の上面には、それぞれ電極パターンが設けられているが、それら電極パターンの図示は省略されている。
<反射型表示装置の製造方法>
図1は、本発明の一実施の形態による反射型表示装置の製造方法を概略的に示すフロー図である。図2は、隔壁形成工程の一例を概略的に示す図である。図2に示すように、まず、一般には水平方向に載置される一方の基板11(視認側の基板:透明である必要がある)の上面に、例えばフォトリソグラフィ法(紫外線(UV)照射による露光→現像→焼成)によって、所定の第一パターンの隔壁12が形成される。隔壁12は、後述する複数のセルの下面と側面とを規定する部材である。例えば、隔壁12のパターンは格子状である。隔壁の厚みは、5〜50μm、好ましくは10〜50μmである。セルのサイズは、表示パネルの大きさにもよるが、0.05〜1mmピッチ、好ましくは0.1〜0.5mmピッチである。
次に、隔壁12上に第一接着層22が形成される(第一接着層形成工程)。この第一接着層形成工程では、例えば転写法や印刷法により、ポリエステル系熱可塑性接着剤のようなヒートシール剤が形成される。 転写法として典型的な熱転写法の一例について具体的な説明を補足すれば、例えばPETフィルム上に30μmの厚みでポリエステル系熱可塑性接着剤のようなヒートシール剤を形成した転写シートを用意し、この転写シートのヒートシール剤の面を隔壁上に常温で0.1MPaの圧力でラミネートする。これをヒートシール剤の軟化点以上の温度である例えば120℃に保たれたホットプレート上において1分間加熱し、その後転写シートを剥離する。これにより、隔壁上に例えば6μmの接着剤が形成される。
ここで、第一接着層22の厚みについて説明を補足する。後述するインキ13が固形粒子を含む場合、隔壁12上に固形粒子が乗ってしまう時、第一接着層22の厚みが固形粒子の粒子径よりも薄いと、隔壁12上の第一接着層22が後述する他方の基板16に届かない。従って、固形粒子の粒子径が、第一接着層22の厚みの下限としての意味を有する。一方で、第一接着層22の厚みが固形粒子の粒子径よりも大きい場合、第一接着層22の厚みは当該接着層形成時の圧力や温度に依存して、不均一になる可能性がある。これに対し、第一接着層22の厚みを固形粒子の粒子径に等しい設定にしておけば、当該粒子が実際に第一接着層22の厚みを規定してくれるので、第一接着層22の厚みが均一になることが期待できる。従って、結局のところ、第一接着層22の厚みを固形粒子の粒子径に等しい設定とすることが好ましい。固形粒子の粒子径は、1〜10μmであるので、第一接着層22の厚みの好ましい範囲も、1〜10μmということになる。
なお、1〜10μmという好ましい第一接着層22の厚みの範囲は、当該接着層形成後の厚みの範囲である。ヒートシール剤を転写した状態の、いわゆる接着前の状態では、接着剤は断面略三角形状に隔壁12上に盛られるため、その際の高さについては1〜10μmの倍の値、すなわち、2〜20μmとなる。例えば、粒子径が5μmであれば、隔壁12上に盛られる接着剤の高さは、その倍の10μmとされることが好ましい。
接着剤高さの2〜20μmという好ましい範囲は、第一接着層22が視認側にある場合にはそのまま当てはまる。一方、本実施の形態のように、第一接着層22が視認側にない場合には、第一接着層22が隔壁12から所定範囲ではみ出すことが許される。この所定範囲とは、図5を参照して後述するのと同様の原理によって求められ、例えば±10μmである。例えば隔壁幅が10μmであれば、左右両方のはみ出しを考慮して、合計で30μmという幅まで第一接着層22が形成されることが許される。この時、粒子径を5μmと仮定すれば、30μm×5μm=150μmという断面積となるから、これを10μm幅の隔壁上に盛る場合、断面略三角形状の接着層高さは30μmと設定される。 一方で、他方の基板16(非視認側の基板:透明でなくてもよい)に対して、第二接着層形成工程が実施される。当該工程においても、例えば転写法やオフセット印刷法により、ポリエステル系熱可塑性接着剤のようなヒートシール剤が1〜100μmの厚みで形成される。好ましくは、1〜50μmの厚みで形成され、特に好ましくは、1〜10μmの厚みで形成される。ここで、第二接着層122は、隔壁12のパターンとは異なる第二パターンに従って、例えば、図3に示すようにドット配列パターンで形成されるか、あるいは、図4に示すようにメッシュパターンで形成される。
ドット配列パターンは、特に限定されないで、図3(a)に示すように正方形状のドットがマトリクス状に配置されたパターンであってもよいし、図3(b)に示すように円形状のドットがマトリクス状に配置されたパターンであってもよいし、図3(c)に示すように円形状のドットと正方形状のドットとがマトリクス状に混在配置されたパターンであってもよいし、図3(d)に示すように正方形状のドットが一部欠落したマトリクス状に配置されたパターンであってもよい。ただし、本件発明者による検証によれば、ドット配列パターンを構成する各ドットが直径20μmの円内に収まるサイズであるという条件を満たすことが好適である。
メッシュパターンも、特に限定されないで、図4(a)に示すように直線形状の線状要素が格子状に配置されたパターンであってもよいし、図4(b)に示すように波線形状の線状要素が略格子状に配置されたパターンであってもよいし、図4(c)に示すように波線形状の線状要素が略平行に配置されたパターンであってもよいし、図4(d)に示すように波線形状の線状要素がランダムに配置されたパターンであってもよい。ただし、本件発明者による検証によれば、メッシュパターンを構成する各線状要素の幅が20μm以下であるという条件を満たすことが好適である。
ここで、「直径20μmの円内」ないし「幅が20μm以下」という数値限定条件の根拠について説明する。図5に示すように、第二接着層122の厚みをT、第二接着層122の直径ないし幅を2L、電極間距離をG、電極間電位差をΔVとすれば、荷電粒子が第二接着層122の中心点上方位置Aから第二接着層122の端縁位置Bを越えて移動できるとき、以下の式が成立している。
A−B間の距離 :(L+(G−T)1/2
A−B間の電位差:ΔV×(G−T)/G
A−B間の電界(E)は、A−B間の電位差/A−B間の距離であり、これに荷電粒子の電荷(Q)を掛け合わせたもの(QE)が、当該荷電粒子に働く電気泳動力(F)である。これが当該荷電粒子に作用する電気泳動抵抗力(表示媒体中の抵抗力)に打ち勝っていれば、当該荷電粒子が第二接着層122の中心点上方位置Aから第二接着層122の端縁位置Bを越えて移動できることになる。
反射型表示装置の実施の形態において広く用いられるT(例えば10μm)、G(例えば20μm)、ΔV(例えば 40V)、Q(例えば 5×10−11C)の値に表示媒体中の抵抗力(例えば7×10−5N)を更に考慮してL(μm)の値を実際に求めると、
A−B間の距離 :(L+(G−T)1/2
=(L+(20−10)1/2
=(L+100 1/2(μm)
A−B間の電位差:ΔV×(G−T)/G
=40 ×(20−10)/20
=20(V)
であるから、
QE = 5×10−11 ×20/(L+100 1/2 (C・V/μm)
= 10−3/(L+100 1/2 (C・V/m = N)
となり、これが抵抗力 7×10−5N に打ち勝つという不等式を解けば、
10−3/(L+100 1/2 > 7×10−5
から、L=10(μm)が得られる。2L=20(μm)となる。
ここで、第二接着層122の直径の測定方法の一例を説明する。光学顕微鏡で20倍以上のレンズを用いて、第二接着層122の直径の画像を撮影する。この時、例えば画素分解能が10000個以上であるとする。そして、100画素の距離が何μmに相当するかを、フォトマスクなどの寸法が確かなパターンを観察することによって、予め求めておく。例えば10μmの幅のパターンが20画素であれば、100画素あたり50μmとなる。そして、撮影した第二接着層122の直径の画像内から1画素を選択し、当該画素を中心として半径10μmの円内の全ての画素が第二接着層122の直径の画像内にあるか否かが判別される。当該画素について、当該画素から半径10μmの円内の全ての画素が第二接着層122の直径の画像内にあればOK、当該画素から半径10μmの円内の画素の1つでも第二接着層122の直径の画像外にあればNG、として判別される。このような判別処理が、第二接着層122の直径の画像内の全ての画素について実施され、選択された画素のうち一つでも結果OKであれば、その画像の直径は20μm以内と判別できる。
図1に戻って、第一接着層22が形成された後に、隔壁12または隔壁12及び第一接着層22で区画された各領域に、表示媒体としてのインキ13が配置される(表示媒体配置工程)。図6は、表示媒体配置工程の一例を概略的に示す図である。ここでは、(1)ディスペンサ31あるいはインクジェット、ダイコートからインキ13が滴下され、(2)中央スキージ32あるいはドクターブレード、ドクターナイフによって面内均一となるようにインキ13が塗工され、(3)更に両端スキージ33a、33bあるいはドクターブレード、ドクターナイフによって、はみ出た余剰インキが掻き取られ、(4)最後にワイパ34によって、一辺側に集まった余剰インキが拭き取られる。
その後、隔壁12上の第一接着層22上に、一方の基板11に対して対向する他方の基板16の第二接着層122が接着される(他方基板接着工程)。これにより、複数のセルの各上面が規定されて、表示媒体(インキ13)が各セル内に封止される。
他方基板接着工程は、図7に示すように、第一接着層として塗工されたヒートシール剤22及び第二接着層として塗工されたヒートシール剤122を加熱させて接着力を得るようになっている。具体的には、ラミネータ91によって所定の熱圧着圧力(ラミネート圧力)を付与しながら、両方のヒートシール剤22、122を周辺からその軟化温度を超える温度にまで加熱して軟化させることによって、インキ13が充填されている隔壁12と他方の基板16とを接着する。もっとも、他の熱圧着の態様が採用されてもよい。
ここで、本実施の形態においては、他方の基板16上にも第二接着層122が設けられて、隔壁12上の第一接着層22に対して他方の基板16上の第二接着層122が接着されることにより、電気泳動体を含む表示媒体、特には、それが固形粒子を含む場合には、当該固形粒子が第一接着層22と第二接着層122との間に入り込んでしまっても、両接着層22、122が当該表示媒体、特には、固形粒子を挟み込んだり、押しのけたり、包み込むように軟化あるいは流動して接着するため、両者間の接着強度が顕著に低下するということが抑制される。
そして更に、例えば格子状パターンである第一パターンの隔壁12によって区画されるセルのパターンと第二接着層122の例えばドット配列パターンやメッシュパターンである第二パターンとが異なっていて、一般に抵抗値が高い第二接着層122がセルの全面を覆ってはいないので、反射型表示装置の駆動電圧が過度に増大してしまうという問題も生じない。
その後、図1に示すように、ギロチン、上刃スライド装置、レーザカット装置、レーザーカッター等の断裁装置51によって所定のサイズに断裁され、さらにその後、外周封止処理が施されて、所望の反射型表示装置の製造が完了する。
以上のように、本実施の形態によれば、ヒートシール剤22を第一接着層として用いることにより、簡便なプロセスでありながらセル形成のための隔壁12と他方の基板16との接着を好適に実施できる。
また、第一接着層のヒートシール剤22は、熱可塑性材料からなる場合においては、常温においてはタック、すなわちねばつきが無いため、取り扱いの便宜が極めて良い。また、タック、すなわちねばつきが無いことによって、その後の表示媒体配置工程が容易である。具体的には、スキージあるいはドクターブレード、ドクターナイフ等を用いて表示媒体を配置しても、表示媒体(インキ13)がヒートシール剤22と接着してしまうことがない。
そして、本実施の形態によれば、第二接着層形成工程(図1)において他方の基板16上にも第二接着層122が形成され、他方基板接着工程(図1、図5)において、隔壁12上の第一接着層22に対して他方の基板16上の第二接着層122が接着されることにより、電気泳動体を含む表示媒体、特には、それが固形粒子を含む場合には、当該固形粒子が第一接着層22と第二接着層122との間に入り込んでしまっても、両接着層22、122が当該表示媒体、特には、固形粒子を挟み込んだり、押しのけたり、包み込むようにして接着する。このため、両者間の接着強度が顕著に低下するということが抑制される。従って、外部から局所的な圧力が加えられた時に、表示ムラや表示不良が発生することがない。
それでいて、例えば格子状パターンである第一パターンの隔壁12によって区画されるセルのパターンと第二接着層122の例えばドット配列パターンやメッシュパターンである第二パターンとが異なっていて、一般に抵抗値が高い第二接着層122がセルの全面を覆ってはいないので、反射型表示装置の駆動電圧が過度に増大してしまうという問題も生じない。
第一接着層22と第二接着層122とは、表示媒体(インキ13)に対する封止性を有するものであれば、必ずしも同一材料である必要はないが、同一材料、特に、同一の樹脂材料であれば極めて高い接着強度を実現することができる。これは、樹脂同士が相溶性を有することや、同じ軟化点をもつこと等に起因する。また、第一接着層22と第二接着層122との接着強度は、各接着層の厚みを調整することによっても、調整することができる。一般に、接着力は接着層の厚みに比例する。
なお、一方の基板11の電極パターン(不図示)と他方の基板16の電極パターン(不図示)との間に所定の電界(電圧)が与えられる際、表示媒体であるインキ13中の電気泳動粒子が駆動され、文字パターン等の所定の情報が表示される。その後、電界が与えられなくなっても、新たな電界が両基板間に与えられるまで、当該情報表示状態が維持される。
また、以上の実施の形態は、原理的に、電気泳動体が荷電粉体で表示媒体が気体である場合にも適用可能である。
次に、実際に行われた実施例について説明する。
<反射型表示装置の実施例>
一方の基板11として、300mm×400mm×厚さ0.5mmの無アルカリガラス(日本電気硝子製OA−10G)の一方の面に透明電極として酸化インジウムスズ(ITO)蒸着膜(厚さ0.2μm)が設けられた基板が用意された。透明電極は、スパッタリング、真空蒸着法、CVD法などの一般的な成膜方法によって形成され、酸化インジウムスズ(ITO)の他に、酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ(SnO)等によっても形成され得る。
次に、当該一方の基板11に、ネガ型感光性樹脂材料(デュポンMRCドライフィルムレジスト(株)製のドライフィルムレジスト)を30μmの厚さにラミネートして100℃、1分間の条件で加熱し、次いで露光マスクを使用して露光(露光量500mJ/cm)し、その後、1%KOH水溶液を用いた現像を30秒行い、200℃、60分間の条件で焼成することで、頂面線幅10μm、セルピッチ175μmの格子状パターンの隔壁12が形成された。
そして、第一接着層22としてのポリエステル系熱可塑性接着剤が、隔壁12上に厚み5μmで印刷法により塗布され、乾燥された。
続いて、表示媒体として、以下の成分を有するインキ13が用いられ、ディスペンサ31から滴下されて、中央スキージ32(ニューロング製のスキージ1:ウレタン樹脂製)にてスキージ処理されて、各セル内に充填された。基板幅方向にはみ出した余剰インキは、別の両端スキージ33a、33b(ニューロング製のスキージ2:ウレタン樹脂製)にて掻き取られ、さらにロールワイパ34にて拭き取られた。
<インキ成分>
・電気泳動粒子(二酸化チタン)・・・60重量部
・分散液 ・・・40重量部
次いで、他方の基板16として、300mm×400mm×厚さ0.5mmの無アルカリガラス(日本電気硝子製OA−10G)に、Cu電極等の各種電極がパターン状に形成されたものが用いられた。各種電極のパターン形成は、一般的なエッチング法によって形成された。
そして、他方の基板16に対して、第二接着層122としてのポリエステル系熱可塑性接着剤が、オフセット印刷法により、5μmの厚みで塗工された。ここで、第二接着層122は、隔壁12によって区画されたセルのパターンとは異なる第二パターンに従って、ドットマトリクス配列パターンで形成された。ここでは、各ドットが円形で、その直径が約15μmであって、占有面積が40%というようなドットマトリクス配列パターンが採用された(図3(b)参照)。
そして、大気中にて、一方の基板11の隔壁12上の第一接着層22の上に他方の基板16上の第二接着層122を配置し、重ね合わせて一定の熱圧着圧力をさらに付与しつつ、隔壁12内のセル容積を超える余剰のインクを押し出しながら、一方の基板11の隔壁12と他方の基板16とが密着された(図7参照)。熱圧着時の温度は、110℃であった。また、熱圧着圧力は、0.5MPaであった。
その後、所定のサイズに断裁され、両方の基板11,16の周辺にディスペンサ(不図示)を用いて紫外線硬化樹脂(イー・エッチ・シー(株)製:LCB−610)を塗工して封止し、紫外線を露光(露光量700mJ/cm)して硬化させた(外周封止処理)。以上により表示パネルが作製された。
以上のようにして得られた表示パネルについて、表示品質を評価したが、極めて良好であった。また、外部から局所的な圧力を加えて、表示品質の変化を評価した。具体的には、10mm×10mmの面積の金属片により1MPaで10秒間加圧し、その後大気圧に戻し、表示品質の変化を評価した。その結果、表示ムラや表示不良が発生することはなかった。さらに、当該表示パネルの駆動電圧についても、著しく増大するということはなかった。
<各部材の材料ないし特性>
最後に、本発明の製造対象としての反射型表示装置ないし反射型表示装置製造用シートの各部材の材料ないし特性等について、さらに詳しく補足しておく。
一方の基板11としては、PE、PET、PES、PEN等の透明フィルムや透明ガラスに、ITO、ZnO等の透明電極を付したものが、典型的に用いられ得る。透明電極は、塗工法や蒸着法等によって形成され得る。
一方の基板11の厚みは、10μm〜1mmが好適である。10μmよりも薄いと、パネルとしての強度を得ることができず、破損に至る危険度が増す一方、1mmよりも厚いと、パネル重量が重くなり過ぎて取り扱いが不便になるし、コストも高くなるからである。
破損しにくく取り扱いが容易である好適な厚みの範囲は、50μm〜300μm程度である。
一方の基板11の表面には、メッキ処理による酸化防止処理が施されてもよい。また、一方の基板11の裏面(外側)には、バリア層が設けられてもよい。バリア層の機能は、インキが水分を吸着することによる表示劣化を防止することである。バリア層は、一方の基板(視認側の基板)は透明、他方の基板(非視認側の基板)は透明でも不透明でも良く、無機膜を蒸着することで得られる。あるいは、予めバリア層が形成されたフィルムが貼り合わせられてもよい。一方の基板11の電極パターンの形成は、フォトリソ法、レーザ描画法、インクジェット法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、等によって行われ得る。
一方の基板11は、ロール状でもシート状でもどちらでも適用可能である。
隔壁12は、紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂、常温硬化樹脂等によって構成可能であり、前述のように、5〜50μmの厚みに形成されることが好適である。5μm以下では、充填するインキ量が少なく、十分な表示特性、特にコントラストが得られない一方、50μm以上では、パネルの厚みが厚すぎて、駆動電圧が上昇し過ぎてしまう。低駆動電圧で良好な表示特性が得られるという観点から、10〜50μmの範囲の厚みが好適である。
隔壁12のパターン形状は、円、格子、多角形など、基本的に任意である。開口率は、70%以上が好ましく、特に90%以上が好ましい。高開口率であるほど、表示可能エリアが広くなるため、高コントラストを得ることができる。
隔壁12の形成方法は、フォトリソグラフィ法の他、エンボス加工などの型転写方法も採用され得る。さらに、メッシュ加工の構造物を隔壁として製造しておいて、それを一方の基板11に貼り付けるという方法も採用され得る。
第一接着層(ヒートシール剤)22としては、熱可塑性材料を用いたものが好ましく、加熱により軟化して、冷却すると固化する性質を有し、冷却と加熱を繰り返した場合に、塑性が可逆的に保たれる材料である。熱可塑性材料からなるヒートシール剤を第一接着層として用いた場合には、転写フィルム基材上の固化しているヒートシール剤をその軟化温度を超える温度にまで加熱することにより軟化させて、隔壁上面のみに確実にヒートシール剤を熱転写することもできる。また、熱転写後のヒートシール剤は常温まで冷却して再び固化することにより、タック、すなわちねばつきが無くなるため、取り扱いの便宜が極めて良い。また、タック、すなわちねばつきが無いことによって、セル内に充填された表示媒体がヒートシール剤と接着してしまうことがない。そして、再び隔壁上面のヒートシール剤をその軟化温度を超える温度にまで加熱して軟化させることにより、タック、すわなちねばつきを有するようになるため、他方の基板が確実に接着される。他方の基板の接着後のヒートシール剤は、再び常温においてはタック、すなわちねばつきが無いため、やはり表示媒体がヒートシール剤と接着してしまうことがなく、表示品質の低下のおそれもない。具体的には、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリウレタンなどの熱可塑性ベースポリマーや、天然ゴム、スチレン−ブタジエンブロック共重合体、スチレン−イソプレンブロック共重合体、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレン共重合体などの熱可塑性エラストマーを主成分とし、粘着性付与樹脂や可塑剤を配合した樹脂が主に使用される。
隔壁12とヒートシール剤22との密着性を上げるために、隔壁12に紫外線照射やプラズマ処理などにより表面処理が施されてもよいし、プライマーが形成されてもよい。あるいは、ヒートシール剤22の方にシランカップリング剤が添加されてもよい。
剥離基板となる基板116としては、通常はPET等の安価なフィルムが用いられるが、剥離工程に適した柔軟性を有するものであれば、特に材料が限定されるものではない。 例えば、ITO電極が設けられたフィルムであってもよい。そのようなフィルムの場合、剥離の際にITO電極も取れる「電極付き剥離基板」として機能することができる。
他方の基板16としては、樹脂フィルム、樹脂板、ガラス、エポキシガラス(ガラエポ)等の表面に金属等の導電性材料によって電極が形成されたものが用いられ得る。また他方の基板16は、光透過性の基材が用いられてもよい。さらに光透過性で不透明な基材であってもよく、電極面とは異なるもう一方の面を粗面下した不透明なガラス基材、樹脂フィルム、樹脂板、ガラス、エポキシガラス(ガラエポ)等が用いられ得る。
他方の基板16の厚みも、一方の基板11の厚みと同様に、10μm〜1mmが好適である。10μmよりも薄いと、パネルとしての強度を得ることができず、破損に至る危険度が増す一方、1mmよりも厚いと、パネル重量が重くなり過ぎて取り扱いが不便になるし、コストも高くなるからである。破損しにくく取り扱いが容易である好適な厚みの範囲は、50μm〜300μm程度である。
他方の基板16には、更なる機能層が付加され得る。例えば、他方の基板16の表面に、バリアフィルムが貼付され得る。予め透明無機膜のバリア層が蒸着等で形成された透明フィルムが他方の基板16として採用されても、これと同様の機能を発揮できる。あるいは、他方の基板16の表面に、紫外線カットフィルムが貼付され得る。他方の基板16の表面に他の紫外線カット処理が施されても、これと同様の機能を発揮できる。その他の表面コート層として、AG層(防眩層)、HC層(傷防止層)、AR層(反射防止層)などが付加され得る。
他方の基板16も、ロール状でもシート状でもどちらでも適用可能である。
第二接着層(ヒートシール剤)122も、第一接着層(ヒートシール剤)22と同様に、熱可塑性材料を用いたものが好ましい。具体的には、第一接着層(ヒートシール剤)22のために前述した通り、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリウレタンなどの熱可塑性ベースポリマーや、天然ゴム、スチレン−ブタジエンブロック共重合体、スチレン−イソプレンブロック共重合体、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレン共重合体などの熱可塑性エラストマーを主成分とし、粘着性付与樹脂や可塑剤を配合した樹脂が主に使用される。
外周封止剤は、紫外線硬化樹脂の他に、熱硬化樹脂、常温硬化樹脂、ヒートシール樹脂等によっても構成可能である。それらは、ディスペンサによって、あるいは、各種の印刷法によって、あるいは、熱圧着によって、両方の基板11,16の周辺に適用される。
11 一方の基板
12 隔壁
13 インキ(表示媒体)
16 他方の基板
22 ヒートシール剤(第一接着層)
31 ディスペンサ
32 中央スキージ(スキージ1)
33a、33b 両端スキージ(スキージ2)
34 ロールワイパ
41 ディスペンサ
51 断裁装置
91 ラミネータ
92 ホットプレート
93 金属片
116 剥離基板となる基板
122 ヒートシール剤(第二接着層)

Claims (4)

  1. 少なくとも一方が透明である対向する2枚の基板間に少なくとも1種以上の電気泳動体を含む表示媒体が封入されていて、前記2枚の基板間に所定の電界が与えられる際に前記表示媒体が所定の情報を表示する、反射型表示装置であって、
    一方の基板上に所定の第一パターンで隔壁が形成されており、
    前記隔壁で区画された各領域をセルとして、前記表示媒体が配置されており、
    前記隔壁上に第一接着層が形成されており、
    他方の基板上に所定の第二パターンで第二接着層が形成されており、
    前記第一パターンの隔壁によって区画されるセルのパターンと前記第二パターンとは、異なっている
    ことを特徴とする反射型表示装置。
  2. 前記第一接着層と前記第二接着層とは、同一材料である
    ことを特徴とする請求項1に記載の反射型表示装置。
  3. 前記第二パターンは、ドット配列パターンであって、当該ドット配列パターンを構成する各ドットは、直径20μmの円内に収まるサイズである
    ことを特徴とする請求項1または2に記載の反射型表示装置。
  4. 前記第二パターンは、メッシュパターンであって、当該メッシュパターンを構成する各線状要素は、幅が20μm以下である
    ことを特徴とする請求項1または2に記載の反射型表示装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI628999B (zh) * 2015-02-02 2018-07-01 東洋油墨Sc控股股份有限公司 電磁波屏蔽片、印刷配線板及電子機器

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