JP4682761B2 - 電気泳動表示媒体および電気泳動表示媒体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電気泳動表示媒体および電気泳動表示媒体の製造方法に関するものである。

従来、正または負に帯電した帯電粒子を利用して画像を表示する電気泳動表示媒体が知られている。このような電気泳動表示媒体は、帯電粒子を分散した表示液と、その表示液に電界を付与するための電極を備えた表示基板と背面基板とからなる一対の基板とから構成される。基板に配設された電極により、各画素毎に電界を付与することにより、表示液中の帯電粒子を各画素毎に泳動させることができる。電気泳動表示媒体によれば、一対の基板のうち少なくとも表示面を構成する側の基板は透明な部材、具体的には透明なガラスとＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）等の透明電極で構成されているので、その表示基板側に帯電粒子を泳動させて帯電粒子の色を表示したり、背面基板側に帯電粒子を泳動させて帯電粒子の色を表示させなかったりすることにより、所望の画像を表示することができる。

このような電気泳動表示媒体では、表示面が水平方向に対し傾いた状態を継続すると、帯電粒子がその自重により表示面の一方向に徐々に沈降する。そして沈降により帯電粒子の濃度が不均一になると、帯電粒子の濃度が高い部分では帯電粒子の移動が困難になったり、また帯電粒子の濃度が低い部分では所望のコントラストを得ることができなくなる。その結果、表示品質が経時的に劣化するという問題点があった。

したがって、例えば、特許第３１８９９５８号公報（特許文献１）には、一対の基板間に隔壁を設け、基板間を小区画化した電気泳動表示媒体が提案されている。基板間を小区画化することにより、水平方向に対し表示面が傾いた場合でも、隣接領域への帯電粒子の移動が制限されるので、帯電粒子の一方向への沈降および凝集を抑制することができる。よって、長期に安定した表示品質が得られる。さらに、特許文献１に記載の電気泳動表示媒体によれば、各小区画を連通する通路が、隔壁に形成されている。したがって、電気泳動表示媒体の製造時には、まず、一対の基板間に隔壁を設け、次に、その一対の基板間に表示液を一方向から注入することにより、隔壁に形成された通路を通して各小区画内に表示液を充填することができる。
特許第３１８９９５８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の電気泳動表示媒体においては、表示液の注入前に隔壁が設けられていたため、その隔壁により表示液の流動が阻害されていた。その結果、表示液の注入時に気泡が滞留しやすく、気泡が存在している部分は帯電粒子が自由に泳動出来ない、すなわち帯電粒子による画像の形成ができないため、表示品質が劣化するという問題点があった。また、特許文献１に記載の電気泳動表示媒体においては、隔壁の構造が複雑であるため、特に気泡が滞留しやすいという問題点があった。

さらに、従来の電気泳動表示媒体によれば、一対の基板間を区画する微細な格子構造の隔壁を形成しなければならず、製造が困難であるという問題点があった。例えば、特許文献１に記載の電気泳動表示媒体によれば、上下一対の基板にそれぞれ隔壁が形成されていることから、上下一対の基板にそれぞれ形成された隔壁の位置合わせに高い精度が要求され、製造が困難であるという問題点があった。

本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、製造が容易で、且つ表示品質が良好な電気泳動表示媒体およびその電気泳動表示媒体の製造方法を提供することを目的としている。

この目的を達成するために、請求項１記載の電気泳動表示媒体は、互いに対向する基板面を有する一対の第１基板と第２基板と、前記第１基板と前記第２基板の各基板面間を所定距離に保つフレーム部材と、前記第１基板と前記第２基板との間に封止され、電界の方向に応じて移動する帯電粒子を分散させた表示液とを備え、前記第１基板または前記第２基板の少なくともいずれか一方で構成される表示面に、前記帯電粒子の泳動により文字や画像を表示させるものであって、所定の第１条件において前記第１基板または前記第２基板の少なくともいずれか一方の基板面に複数の凹部と凸部とを形成し、且つ、前記所定の第１条件とは異なる第２条件において前記表示液中に溶解する有機高分子で構成される隔壁部を有する。

請求項２記載の電気泳動表示媒体は、請求項１記載の電気泳動表示媒体において、前記隔壁部により形成される凸部は、前記隔壁部と対向する前記第１基板または前記第２基板の基板面との間の距離が、前記帯電粒子の直径よりも小さく、且つ、前記基板面に対し垂直な方向から前記電気泳動表示媒体を眺めた時に、隣り合う前記隔壁部の凸部が平行でなく、任意（不均一）に配置されているものである。

請求項３記載の電気泳動表示媒体は、請求項１記載の電気泳動表示媒体において、前記隔壁部は、隣り合う前記凸部と前記凹部との高さの差が非一定であるものである。

請求項４記載の電気泳動表示媒体は、請求項１記載の電気泳動表示媒体において、前記隔壁部は、隣り合う前記凸部の間隔が非一定であるものである。

請求項５記載の電気泳動表示媒体は、請求項１記載の電気泳動表示媒体において、前記隔壁部は、前記凸部の高さが非一定であるものである。

請求項６記載の電気泳動表示媒体は、請求項１記載の電気泳動表示媒体において、前記隔壁部は、隣り合う前記凸部と前記凹部との高さの差が、前記帯電粒子の直径よりも２倍以上大きいものである。

請求項７記載の電気泳動表示媒体は、請求項１記載の電気泳動表示媒体において、前記隔壁部の凸部が、一画素中に複数配置されている。

請求項８記載の電気泳動表示媒体は、請求項１記載の電気泳動表示媒体において、前記有機高分子がワックスである。

請求項９記載の電気泳動表示媒体の製造方法は、互いに対向する基板面を有する一対の第１基板と第２基板と、前記第１基板と前記第２基板の各基板面間を所定距離に保つフレーム部材と、前記第１基板と前記第２基板との間に封止され、電界の方向に応じて移動する帯電粒子を分散させた表示液と、前記第１基板または前記第２基板の少なくともいずれか一方の基板面に複数の凹部と凸部とを有する隔壁部とを備え、前記第１基板または前記第２基板の少なくともいずれか一方で構成される表示面に、前記帯電粒子の泳動により文字や画像を表示させる電気泳動表示媒体を製造するための方法であって、前記フレーム部材を介在させて互いに接着された前記第１基板と前記第２基板とを準備する基板準備工程と、前記基板準備工程により準備された前記第１基板と前記第２基板との間に、前記帯電粒子が分散しており、かつ有機高分子が溶解している表示液を注入する注入工程と、前記注入工程により注入された前記表示液から前記有機高分子を析出させ、生成した前記有機高分子の結晶及び結晶の積層体で構成される前記隔壁部を、前記第１基板または前記第２基板のうち、少なくともいずれか一方の基板面に形成する結晶化工程とを備える。

請求項１０記載の電気泳動表示媒体の製造方法は、請求項９記載の電気泳動表示媒体の製造方法において、前記注入工程により注入される前記表示液に溶解している前記有機高分子は、前記電気泳動表示媒体の使用環境温度よりも高い所定温度以上で前記表示液に溶解し、且つ前記電気泳動表示媒体の使用環境温度で析出するものであって、前記結晶化工程は、前記第１基板と前記第２基板との間に注入された表示液を前記使用環境温度において冷却することにより、前記有機高分子を結晶化させるものである。

請求項１１記載の電気泳動表示媒体の製造方法は、請求項１０記載の電気泳動表示媒体の製造方法において、前記注入工程により注入される前記表示液に溶解している前記有機高分子はワックスである。

請求項１２記載の電気泳動表示媒体の製造方法は、請求項１１記載の電気泳動表示媒体の製造方法において、前記注入工程により注入される前記表示液は、パラフィン系炭化水素溶媒である。

請求項１３記載の電気泳動表示媒体の製造方法は、請求項９から１２のいずれかに記載の電気泳動表示媒体の製造方法において、前記結晶化工程は、前記第１基板または前記第２基板のいずれか一方を鉛直方向上側に配置し、その上側に配置した一方の基板側を、他方の基板側に比較して低い温度とした状態で、前記上側に配置した一方の基板の基板面において、前記有機高分子を結晶及び結晶の積層体を形成させる。

請求項１４記載の電気泳動表示媒体の製造方法は、請求項９から１３のいずれかに記載の電気泳動表示媒体の製造方法において、前記第１基板または前記第２基板の少なくともいずれか一方の基板面は、各基板面間の前記所定距離よりも高さの低い突起を複数有し、前記基板準備工程は、前記突起が設けられた基板面を他方の基板の基板面に対向させた前記第１基板と前記第２基板とを準備する。

請求項１から８に記載の電気泳動表示媒体によれば、隔壁部は、所定の第１条件において第１基板または第２基板の少なくともいずれか一方の基板面に複数の凹部と凸部とを形成し、且つ、所定の第１条件とは異なる第２条件において表示液中に溶解する有機高分子で構成されるので、製造に際しては、第２条件において、表示液中に隔壁部の構成材料である有機高分子を溶解させた状態で、第１基板と第２基板との間に表示液を注入することができる。よって、表示液の流動を妨げる複雑な隔壁部が存在しない一対の基板間に表示液を注入することができるので、隔壁部が表示液の流動の妨げとなることに起因する気泡の滞留が生じず、表示品質が良好となるという効果がある。一方、表示液の注入後は、電気泳動表示媒体を第１条件におくことにより、第１基板または第２基板の少なくともいずれか一方の基板面において、隔壁部に複数の凹部と凸部とを形成させることができる。したがって、隔壁部により形成される凹部と凸部とにより、基板面に平行な方向における帯電粒子の移動が抑制される。よって、帯電粒子の基板面に平行な方向における大きな片寄りに起因する帯電粒子濃度の不均一化が抑制され、表示品質の経時的な劣化が抑制されるという効果がある。さらに、電気泳動表示媒体を所定の第１条件におくことにより、隔壁部に複数の凹部と凸部とを形成させることができるので、製造が容易となるという効果がある。従来は、帯電粒子の基板面に平行な方向における大きな片寄りを抑制するために、微細な格子構造の隔壁部材を第１基板と第２基板との間に設けていたため、製造が困難だったのである。

請求項９記載の電気泳動表示媒体の製造方法によれば、注入工程により、帯電粒子が分散しており且つ有機高分子が溶解している表示液が、第１基板と第２基板との間に注入され、結晶化工程により、その注入された表示液から前記有機高分子が析出させられ、生成した有機高分子の結晶及び結晶の積層体で構成される隔壁部が、第１基板または第２基板のうち、少なくともいずれか一方の基板面に形成される。すなわち、隔壁部を構成するための有機高分子は、注入工程においては表示液に溶解している。よって、表示液の流動を妨げる複雑な隔壁部が存在しない一対の基板間に表示液を注入することができるので、隔壁部が表示液の流動の妨げとなることに起因する気泡の滞留が生じず、表示品質が良好な電気泳動表示媒体を製造することができるという効果がある。一方、表示液の注入後は、有機高分子を結晶及び結晶の積層体を生成させることにより、複数の凹部と凸部とを有する隔壁部が形成される。したがって、隔壁部の凹部と凸部とにより、基板面に平行な方向における帯電粒子の移動が抑制される。よって、帯電粒子の基板面に平行な方向における大きな片寄りに起因する帯電粒子濃度の不均一化が抑制され、表示品質の経時的な劣化が抑制された電気泳動表示媒体を製造できるという効果がある。さらに、結晶化工程により、複数の凹部と凸部とを有する隔壁部が形成されるので、電気泳動表示媒体を容易に製造することができるという効果がある。従来は、帯電粒子の沈降および凝集を抑制するための、微細な格子構造の隔壁部材を第１基板と第２基板との間に設けていたため、製造が困難だったのである。

請求項１０または１１記載の電気泳動表示媒体の製造方法によれば、請求項９記載の電気泳動表示媒体の製造方法の奏する効果に加え、結晶化工程により、第１基板と前記第２基板との間に注入された表示液が使用環境温度において冷却されることにより、有機高分子が結晶化させられるので、複数の凹部と凸部とを有する隔壁部を容易に形成させることができる。その結果、帯電粒子の基板面に平行な方向における大きな片寄りに起因する帯電粒子濃度の不均一化を抑制することができる電気泳動表示媒体を、容易に製造することができるという効果がある。

請求項１２記載の電気泳動表示媒体の製造方法によれば、請求項１１記載の電気泳動表示媒体の製造方法の奏する効果に加え、前記表示液は、パラフィン系炭化水素溶媒であるので、ワックスである有機高分子が所定の第２条件において容易に溶解する。よって、注入工程において第１基板と第２基板との間に注入するための表示液を容易に調整することができる。よって、電気泳動表示媒体を容易に製造することができるという効果がある。

請求項１３記載の電気泳動表示媒体の製造方法によれば、請求項９から１２のいずれかに記載の電気泳動表示媒体の製造方法の奏する効果に加え、結晶化工程においては、第１基板または第２基板のいずれか一方が鉛直方向上方に配置されるので、帯電粒子は重力により、鉛直方向下方の基板側へ沈降する。よって、上側に配置した一方の基板の基板面に形成される隔壁部へ帯電粒子が混入することが抑制されるので、泳動可能な帯電粒子が十分に確保される。よって、製造される電気泳動表示媒体においては、表示液中を泳動可能な帯電粒子が不足することに起因する表示品質の劣化が抑制されるという効果がある。

請求項１４記載の電気泳動表示媒体の製造方法によれば、請求項９から１３のいずれかに記載の電気泳動表示媒体の製造方法の奏する効果に加え、基板準備工程により、突起が設けられた基板面を他方の基板の基板面に対向させた第１基板と第２基板とが準備されるので、その結果、製造される電気泳動表示媒体においては、帯電粒子の基板面に平行な方向における大きな片寄りに起因する帯電粒子濃度の不均一化がより抑制され、表示品質が良好となるという効果がある。

すなわち、結晶化工程において、突起が設けられた基板面に隔壁部が形成される場合には、その基板面に設けられた突起表面に有機高分子が析出するので、生成した有機高分子の結晶及び結晶の積層体からなる隔壁部の凹部と凸部との高さの差を大きくしたり、規則性を持たせて突起を配置することで隔壁部の配置に規則性を持たせることが可能となる。よって、隔壁部の凹部と凸部とによる帯電粒子の基板面に平行な方向における大きな片寄りを抑制する効果がより高まり、表示品質が良好な電気泳動表示媒体を製造することができるという効果がある。

一方、結晶化工程において、突起が設けられた基板面に対向する側の基板面に隔壁部が形成される場合には、生成させる隔壁部の凸部の高さを突起の高さ分だけ低くすることができるので、使用有機高分子量を減らすことが可能となる。隔壁部の体積が減少する量、表示液の体積を増加させることによって帯電粒子量を増加させ、コントラストを向上させることができる。よって、表示品質が良好な電気泳動表示媒体を製造することができるという効果がある。

さらに、前記突起は、各基板面間の所定距離よりも高さの低いものであるので、注入工程における表示液の注入時に、前記突起が表示液流動の阻害要因となることが抑制され、気泡の滞留を抑制できる。よって、表示品質が良好な電気泳動表示媒体を製造することができるという効果がある。

以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。ここで、図１は、本発明の実施例の電気泳動表示媒体１０を説明する図であって、図１（ａ）は、電気泳動表示媒体１０の上面図であり、図１（ｂ）は、（ａ）におけるＩｂ−Ｉｂ線方向の断面を模式的に示した断面図である。まず、図１を参照して、電気泳動表示媒体１０の全体構成について説明する。

図１（ａ）に示すように、電気泳動表示媒体１０は、矩形状の電気泳動表示用のパネルであり、Ｘ電極１２ｂ及びＹ電極１３ｂ（図１（ｂ）参照）に印加する電気信号（電流、電圧）を制御する駆動制御ユニット（図示せず）に接続されて、表示面である第１基板１２の表示領域Ｄに、ユーザの操作に応じた画像を表示するものである。

図１（ｂ）に示すように、この電気泳動表示媒体１０は、第１基板１２と、第２基板１３と、その第２基板１３と第１基板１２との間に介在するフレーム部材１７と、液室Ｒと、注入口２１と、排出口２２と、液室Ｒに封止される表示液３３と、隔壁部３４とを主に備えている。

第１基板１２は、基板本体１２ａと、Ｘ電極１２ｂと、保護層１２ｃと、基板面１２ｄとを備えている。第２基板１３は、基板本体１３ａと、Ｙ電極１３ｂと、保護層１３ｃと、基板面１３ｄとを備えている。電気泳動表示媒体１０において、第１基板１２の基板面１２ｄと、第２基板１３の基板面１３ｄとが互いに対向する。

基板本体１２ａ，１３ａは、いずれも、約１００μｍ程度の厚さを有する板状体であって、ガラス、ポリエチレンテレフタレートなどの合成樹脂、天然樹脂、紙などにより構成されている。基板本体１２ａ，１３ａにおける、表示領域Ｄに対応する部分には、互いに対向する側の面上に、それぞれ、Ｘ電極１２ｂ及びＹ電極１３ｂが設けられている。

Ｘ電極１２ｂ及びＹ電極１３ｂは、液室Ｒに封止された表示液３３に電界を与えるための極性を担うものである。Ｘ電極１２ｂ及びＹ電極１３ｂは、いずれも、複数本の実質的に平行なライン状に形成されていると共に、実質的に互いに直交するように配置されている。即ち、電気泳動表示媒体１０は、これらの電極１２ｂ，１３ｂのオン又はオフを切り換えることにより表示制御をする単純マトリックス駆動方式の電気泳動表示媒体であり、Ｘ電極１２ｂとＹ電極１３ｂとの交差部がそれぞれ画素Ｐ（図１（ａ）参照）を構成する。

Ｘ電極１２ｂ及びＹ電極１３ｂはいずれも、導電性を有するものであれば、金属、金属酸化物、導電性高分子等を用いることが可能であるが、表示面となる基板に形成されるＸ電極１２ｂは光透過性が高いＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）やポリチオフェン等で形成させるのが望ましい。Ｘ電極１２ｂ及びＹ電極１３ｂは、上記のような材料を用い、周知の無電界メッキ法、スパッタ法、インクジェット法、印刷法、エッチング法などの方法によって、それぞれ、基板本体１２ａ，１３ａ上に形成することができる。

基板本体１２ａにおけるＸ電極１２ｂの形成面、及び、基板本体１３ａにおけるＹ電極１３ａの形成面には、耐液性の保護膜１２ｃ，１３ｃがそれぞれ設けられている。この保護膜１２ｃ，１３ｃによって、表示液３３と電極（Ｘ電極１２ｂ及びＹ電極１３ｂ）との直接接触が防止されるので、電気泳動表示媒体１０における電極（Ｘ電極１２ｂ及びＹ電極１３ｂ）の劣化を防止することができる。この保護膜１２ｃ，１３ｃは、耐薬品性などに優れているという点から、例えば、ポリカーボネートや、ポリアミドや、ポリメタクリル酸メチルや、ポリエチレンテレフタレートや、ポリテトラフルオロエチレン（ポリクロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体などの含フッ素化合物を含有する膜で構成される。

フレーム部材１７は、例えば、厚さ約２０μｍ程度の板状部材であって、第１基板１２と第２基板１３の端縁に沿って設けられる。このフレーム部材１７は、エポキシ樹脂やポリエチレンテレフタレートなどの合成樹脂、天然樹脂、セラミクス又はガラスなどの絶縁体から構成される。フレーム部材１７により、基板面１２ｄ，１３ｄ間が、フレーム部材１７の厚さに応じた距離に保たれる。

液室Ｒは、フレーム部材１７の介在によって離間される第１基板１２と第２基板１３との間に形成される、フレーム部材１７の厚さに応じた形状の空間である。この液室Ｒには、帯電粒子３１ａと帯電粒子３１ｂとが電気泳動媒体３０に分散された液体である表示液３３が封止されている。液室Ｒに封止される表示液３３の分散媒である電気泳動媒体３０は、絶縁性が高い（電気抵抗が高い）溶媒であることが好ましく、好ましい溶媒としては、炭化水素溶媒（例えば、ヘキサン、シクロヘキサン、ケロシン、キシレン、直鎖パラフィン系炭化水素溶媒、イソパラフィン系炭化水素溶媒、環状パラフィン系炭化水素溶媒など）、シリコーンオイルのようなオイル状のポリシロキサンなどが挙げられる。また、上記のような各溶媒を単独で用いても、２種以上の混合物として用いても、また目的に応じて変性させて用いてもよい。

一方、表示液３３の分散質である帯電粒子３１は、正に帯電されている白色の白色帯電粒子３１ａと、負に帯電されている黒色の黒色帯電粒子３１ｂとから構成されている。白色帯電粒子３１ａとしては、例えば二酸化チタン表面にポリエチレン樹脂層と正帯電部を形成したもの、黒色帯電粒子３１ｂとしては、例えば、カーボンブラック表示面にポリエチレン樹脂層と負帯電部を形成したものが使用されるが、例えば、フタロシアニン系顔料などの有機顔料の表面にフッ素系の単分子膜を形成したものや、同有機顔料の表面をシランカップリング剤で処理したものを使用してもよい。なお本実施例の電気泳動表示媒体１０においては、帯電粒子３１ａ，３１ｂとして、平均粒子径が１μｍの粒子が使用される。

これらの白色帯電粒子３１ａ及び黒色帯電粒子３１ｂは、それぞれ、Ｘ電極１２ｂとＹ電極１３ｂとの間に発生される電界の方向に応じて、第１基板１２側又は第２基板１３側に泳動される。

より具体的には、Ｘ電極１２ｂがＹ電極１３ｂに対して正となるように電界が形成された領域（画素Ｐ）においては、負に帯電されている黒色帯電粒子３１ｂは、第１基板１２側（Ｘ電極１２ｂ側）に泳動し、一方で、正に帯電されている白色帯電粒子３１ａは、第２基板１３側（Ｙ電極１３ｂ側）に泳動する。

一方で、Ｘ電極１２ｂがＹ電極１３ｂに対して負となるように電界が形成された領域（画素Ｐ）においては、正に帯電されている白色帯電粒子３１ａが、第１基板１２側（Ｘ電極１２ｂ側）に泳動し、一方で、負に帯電されている黒色帯電粒子３１ｂは、第２基板１３側（Ｙ電極１３ａ側）に泳動する。従って、制御ユニット（非図示）により、Ｘ電極１２ｂとＹ電極１３ａとの間に画像データに応じた電界を印加することによって、表示面である第１基板１２における表示領域Ｄに、その画像データに従って第１基板１２側へ泳動された黒色帯電粒子３１ｂに起因する黒色の画像を表示させることができる。

なお、表示液３３には、分散媒である電気泳動媒体３０、帯電粒子３１ａ，３１ｂに加えて、例えば、粘性や絶縁性を調整するためのアルコール類やケトン類やエステル類などの有機溶剤、または、帯電粒子３１ａ，３１ｂの分散性を高めるためのノニオン性やアニオン性やカチオン性や両性の界面活性剤、または、ポリビニルアルコール類などの樹脂類、電解質、荷電制御剤、腐食防止剤、摩擦調整剤、紫外線吸収剤などを、添加剤として適宜添加してもよい。

電気泳動表示媒体１０の第１基板１２上には、上記のような表示液３３を液室Ｒへ注入するための通路である注入口２１と、その注入口２１から液室Ｒへ表示液３３を注入する際に、液室Ｒ中に存在する気体を外部へ排出するための通路である排出口２２とが設けられている。表示液３３を液室Ｒへ注入し充填した後、注入口２１および排出口２２の開口部をそれぞれ封止材２１ａ、２２ａにより密封することにより、液室Ｒ内に表示液３３が封止される。

隔壁部３４は、第２基板１３の基板面１３ｄに形成された層である。隔壁部３４は、基板面１３ｄにおいて、複数の凹部３４ａと凸部３４ｂとを形成する。ここで、凹部３４ａとは、基板面１３ｄに対し垂直な方向における隔壁部３４の平均厚みよりも厚みが薄い部分のことをいう。また、凸部３４ｂとは、基板面１３ｄに対し垂直な方向における隔壁部３４の平均厚みよりも厚みが薄い部分のことをいう。凹部３４ａと凸部３４ｂとにより、基板面１２ｄ，１３ｄに平行な方向における帯電粒子３１ａ，３１ｂの移動が抑制される。よって、基板面１２ｄ，１３ｄを水平方向に対し傾けた状態に、電気泳動表示媒体１０を長時間載置したとしても、帯電粒子３１ａ，３１ｂの基板面に平行な方向における大きな片寄りが抑制される。その結果、帯電粒子３１ａ，３１ｂの濃度の不均一化に起因する表示品質の経時的な劣化が抑制され、良好な表示品質が長期間にわたって確保される。

次に、図２、図３を参照して、本発明の電気泳動表示媒体１０を製造する方法の一例について説明する。上述した実施例の電気泳動表示媒体１０は、第１基板１２と第２基板１３とを準備し（基板準備工程、図２（ａ）参照）、その第１基板１２と第２基板１３との間に、ワックス（請求項の有機高分子、ワックスに相当）を溶解した表示液３３を注入して封止し（注入工程、図２（ｂ）、図２（ｃ）参照）、表示液３３に溶解されていたワックスを析出させ、ワックスを結晶化させる（結晶化工程、図３参照）ことにより製造される。図２、図３を参照しつつ、各工程について詳細に説明する。

図２（ａ）は、基板準備工程の一例を説明する図である。図２（ａ）に示すように、基板準備工程では、フレーム部材１７を介在させて、例えばエポキシ樹脂などの接着材により互いに接着された第１基板１２と第２基板１３とを準備する。

次に、図２（ｂ），図２（ｃ）を参照して、注入工程について説明する。図２（ｂ），図２（ｃ）は、注入工程の一例を説明する図である。注入工程では、まず、図２（ｂ）に示すように、注入口２１に注入装置３６を装着し、排出口２２に排出装置３８を装着する。そして、排出口２２から液室Ｒ内の空気を排出しつつ、注入口２１から表示液３３を注入する。なお、このとき第１基板１２と第２基板との間に注入される表示液３３には、帯電粒子３１ａ，３１ｂが分散されており、且つワックスが溶解されている。

ここで、表示液３３に溶解させるワックスとは、常温で固体で加熱すれば比較的低粘度な液体となる物であり、特に、電気泳動表示媒体１０の使用環境温度よりも高い所定温度（請求項の第２条件に相当）、例えば６５℃以上で液体となり、使用環境温度（請求項の第１条件に相当）においては固体となるものが好適に用いられる。具体的には、例えば、天然ワックス（パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、カルナウバロウ、キャンデリラワックス等）、合成ワックス（ポリエチレンワックス、フィッシャー・トロプシュワックス、常温で固体の脂肪酸エステル系ワックス、脂肪酸アミド、ケトン・アミン類、水素硬化油等）が好適に用いられる。なお、使用環境温度とは、電気泳動表示媒体１０が使用される環境の温度として予め想定される範囲の温度であって、例えば、−２０℃〜５０℃である。

ワックスが溶解した表示液３３を調整するためには、まず、ワックスの融点以上に加熱した表示液３３内にワックスを投入して十分に攪拌することで、容易にワックスが溶解した表示液３３を調整することができる。

なお、本実施例の電気泳動表示媒体１０は、電気泳動媒体３０としてイソパラフィン、具体的にはパールリーム４（日本油脂（株）製）を７０重量％、ワックスとしてパラフィン、具体的にはパラフィン１５０（日本精鑞（株）製）を１０重量％、白色帯電粒子３１ａを１０重量％、黒色帯電粒子３１ｂを１０重量％、から構成される原材料を、７５℃に加熱した状態で、ディスパーマット（英弘精機（株）製）を用いて５０００ｒｐｍで３０分間混合することにより表示液３３を調整し、その調整された表示液３３を用いて製造されたものとして説明する。

上記のようにして調整された表示液３３は、注入工程において、ヒータ（図示せず）によりワックスの融点以上の温度に保たれた状態で、同じくヒータ（図示せず）によりワックスの融点以上の温度に保たれた第１基板１２と第２基板１３との間に、注入装置３６によって注入される。

そして、図２（ｃ）に示すように、第１基板１２と第２基板１３との間に表示液３３が注入された後、注入口２１および排出口２２を封止材２１ａ、２１ｂで密封する。これにより、第１基板１２と第２基板１３との間に、ワックスが溶解した表示液３３を封止することができる。

次に、図３を参照して、結晶化工程について説明する。図３（ａ），図３（ｂ）は、結晶化工程の一例を説明する図である。液晶化工程によれば、第１基板１２と第２基板１３との間に注入された表示液３３からワックスを析出させ、ワックスを結晶化させることにより、結晶化されたワックスにより構成される隔壁部３４を、第２基板１３の基板面１３ａに形成することができる。

図３（ａ）に示すように、結晶化工程において表示液３３からワックスを析出させ、ワックスを結晶化させるためには、第２基板１３を鉛直方向上側に配置し、且つ第１基板１２を鉛直方向下側に配置する。そして、第１基板１２側をホットプレートなどのヒータ４０に載置することにより、第１基板１２側を、電気泳動媒体の使用環境以上であって、ワックスの融点以上の温度、例えば７０℃に保温または加熱しつつ、第２基板１３側を、ワックスの融点以下の温度、例えば６０℃に保温する。すると、図３（ｂ）に示すように、第２基板１３側から基板面１３ｄにワックスが析出し、第２基板１３の基板面１３ｄに、ワックス結晶の層状体により構成される隔壁部３４が形成される。

上述のように、液晶化工程においては、隔壁部３４が形成されるべき基板面１３ｄを鉛直方向上方に配置することにより、結晶化工程の間、帯電粒子３１ａ，３１ｂは重力により、基板面１２ｄ側へ沈降する。よって、隔壁部３４へ帯電粒子３１ａ，３１ｂが混入することが、可能な限り抑制される。その結果、表示液中を泳動可能な帯電粒子３１ａ，３１ｂが不足することに起因する表示品質の劣化が抑制される。

図４は、図３（ｂ）に示す領域Ｆに相当する領域を拡大して模式的に示す図である。図４に示すように、表示液３３から析出され、結晶化されたワックスは層状結晶を構成する。したがって、第２基板１３の基板面１３ｄには、その層状結晶構造に起因する複数の凹部３４ａと凸部３４ｂとを有する隔壁部３４が形成される。

本実施例の製造方法によれば、隔壁部３４を構成するためのワックスは、注入工程（図２（ｂ），図２（ｃ）参照）においては表示液３３に溶解している。よって、隔壁部３４が表示液３３の流動の妨げとなることに起因する気泡の滞留が抑制されるので、表示品質が良好な電気泳動表示媒体１０を製造することができる。さらに、結晶化工程（図３参照）により、ワックスを結晶化させることにより、複数の凹部３４ａと凸部３４ｂとを有する隔壁部３４が形成されるので、電気泳動表示媒体１０を容易に製造することができる。

なお、一般的に、電気泳動表示媒体において、表示液の粘性が変化すると、電界付与時における帯電粒子の応答性に変化が生じ、表示品質のばらつきの原因となるので、表示液の粘性の変化は可能な限り抑制されることが望ましい。上記製造方法に従って製造された電気泳動表示媒体１０においては、注入工程（図２（ｂ），（ｃ）参照）において表示液３３に溶解していたワックスは、液晶化工程（図３参照）において全て析出されるものではなく、一部は、液晶化工程の後も表示液３３に溶解した状態で残存する。その結果、溶解した状態で残存したワックスに起因して、温度変化による表示液３３の粘性変動が抑制されるので、環境変化による表示品質のばらつきが少なく電気泳動表示媒体１０が製造できる。すなわち、ワックスが溶解した表示液３３は、ワックスが溶解していない表示液３３に比較して、温度変化による粘性の変動が小さい。換言すればワックスが溶解した表示液３３は、ワックスが溶解していない表示液３３に比較して、温度低下時には高粘度成分であるワックスの析出があるために表示液３３の粘性上昇が小さく、一方、温度上昇時には高粘度成分であるワックスの溶解があるために表示液３３の粘性低下が小さいのである。再溶解するワックス量は少ないため、隔壁部３４の性能に支障はなく、析出時には優先して隔壁部上で析出するために、表示への影響はない。

なお、上記製造方法に従って製造された電気泳動表示媒体１０によれば、隔壁部３４は、結晶及び結晶の積層体により形成されるため、その凹部３４ａおよび凸部３４ｂの形状および配置は不均一なものとなる。よって、隔壁部３４の隣り合う凹部３４ａと凸部３４ｂとの高さの差Ｌ、隣り合う凸部３４ｂの間隔Ｗ、および凸部３４ｂの高さＴは非一定となる。ここで、凹部３４ａの高さとは、各凹部３４ａ表面と基板面１３ｄとの間の最短距離に相当する値であり、凸部３４ｂの高さＴとは、各凸部３４ｂのうち最も第１基板１２側に近接する点と、基板面１３ｄとの間の距離に相当する値である。

また、図４に示すように、上記の製造方法に従って製造される電気泳動表示媒体１０によれば、隔壁部３４により形成される凸部３４ｂと、隔壁部と対向する第１基板１２の基板面１２ｂとの間の距離ｔが、帯電粒子３１ａ，３１ｂの直径ｗよりも小さいものが得られた。したがって、隔壁部３４により、基板面１２ｂ，１３ｂに対し平行な方向への帯電粒子３１ａ，３１ｂの移動が確実に抑制でき、表示品質の劣化がより抑制される。なお、特許請求の範囲および明細書における記載「隔壁部により形成される凸部は、隔壁部と対向する第１基板または第２基板の基板面との間の距離が、帯電粒子の直径よりも小さく」とは、隔壁部３４により形成される凸部３４ｂの全てが、隔壁部３４と対向する第１基板１２または第２基板１３の基板面１２ｄ，１３ｄとの間の距離が帯電粒子３１ａ，３１ｂの平均粒子径よりも小さいという意味に限られず、隔壁部３４により形成される凸部３４ｂの多数（例えば、５０％以上）が、隔壁部３４と対向する第１基板１２または第２基板１３の基板面１２ｄ，１３ｄとの間の距離が帯電粒子３１ａ，３１ｂの平均粒子径よりも小さいという意味も含む記載である。

また、図４に示すように、上記の製造方法に従って製造される電気泳動表示媒体１０によれば、隣り合う凸部３４ｂと凹部３４ａとの高さの差Ｌが、帯電粒子３１ａ，３１ｂの直径ｗよりも２倍以上大きいものが得られた。したがって、白色帯電粒子３１ａ、黒色帯電粒子３１ｂの２色が分散されている場合、電極１２ｂ，１３ｂに電圧を印加することにより、帯電粒子３１ａ，３１ｂが色毎に層状となった配置を取らせることができる。よって、２色の帯電粒子３１ａ，３１ｂを用いた表示ができるので、コントラストの高い画像が表示できる。なお、特許請求の範囲および明細書における記載「隔壁部は、隣り合う凸部と凹部との高さの差が、帯電粒子の直径よりも２倍以上大きい」とは、隔壁部において隣り合う凸部と凹部との全てにおいて、高さの差が帯電粒子の直径ｗよりも２倍以上大きいものに限られず、隔壁部において隣り合う凸部と凹部との大多数（例えば、７０％以上）において、高さの差が帯電粒子の直径ｗよりも２倍以上大きいものも含む意味である。

図５は、図３のＶ−Ｖ線における電気泳動表示媒体１０の断面図である。なお、図５において、図面を分かりやすくするために画素Ｐ（Ｘ電極１２ｂとＹ電極１３ｂとが交差する領域に相当）を破線で示す。上述のように、隔壁部３４は析出したワックスにより構成されるから、図５に示すように、基板面１３ｄに対し垂直な方向（図５における紙面垂直方向）から眺めたとき、隣り合う凸部３４ｂは平行ではなく、任意（不均一）に配置された構成となる。

また、上記製造方法に従って製造された電気泳動表示媒体１０によれば、隔壁部３４の凸部３４ｂが一画素Ｐ中に複数配置されるものが得られた。なお、特許請求の範囲および明細書において、「凸部が、一画素中に複数配置される」とは、隔壁部３４が有する凸部の数を、電気泳動表示媒体１０の全体の画素の個数で除算した値が２以上である状態を意味する。

以上、実施例に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能であることは容易に推察できるものである。

図６を参照して、本発明の変形例の一例を説明する。図６は、変形例の電気泳動表示媒体１０を示す断面図であり、図１（ａ）に相当する図である。なお、図６に示す変形例の電気泳動表示媒体１０において、実施例の電気泳動表示媒体１０と同一の部分については同一の符号を付して説明を省略する。

図６に示すように、変形例の電気泳動表示媒体１０によれば、第１基板１２の基板面１２ｄに、基板面１２ｄ，１３ｄ間の距離よりも高さの低い第１基板側突起３４ｃが設けられている。第１基板側３４ｃは、基板準備工程（図２（ａ）参照）において準備される基板１２の基板面１２ｄに、予め設けられる。

このようにすれば、基板面１２ｄに設けられた第１基板側突起３４ｃと、基板面１３ｄにおいて隔壁部３４により形成された凹部３４ａおよび凸部３４ｂとにより、表示液３４が充填される領域が区画されるので、凹部３４ａと凸部３４ｂとによる帯電粒子３１ａ，３１ｂの沈降および凝集の抑制効果がより高まり、表示品質が良好な電気泳動表示媒体１０が得られる。また、ワックスの種類などによって、隔壁部３４に形成される凹部３４ａと凸部３４ｂとの差が十分に確保できない場合であっても、第１基板側１突起３４ｃと組み合わせることにより、帯電粒子３１ａ，３１ｂの基板面に平行な方向における大きな片寄りを十分に抑制できる。なお、この場合の凸部３４ｂとは、第１基板側突起３４ｃと第２基板１３とが対向する面の距離の１／２よりも厚みが厚い部分であり、凹部３４ａとは、同距離の１／２よりも厚みが薄い部分である。

また、第１基板側突起３４ｃの高さが、基板面１２ｄ，１３ｄ間の距離よりも小さくなるように構成されているので、第１基板１２と第２基板１３との間に表示液３３を注入する際に、第１基板側突起３４ｃが表示液３３の流入を阻害することを抑制することができる。したがって、表示液３３の注入時における気泡の滞留が抑制され、表示品質が良好な電気泳動表示媒体１０を製造することができる。

次に、図７を参照して、本発明の他の変形例を説明する。図７（ａ）は、基板準備工程の他の一例を示す図であって、図２（ａ）に相当する図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す基板準備工程により準備された基板を用いて製造される電気泳動表示媒体１０を示す断面図であり、図１（ａ）に相当する図である。なお、図７において、上述の実施例と同一の部分については同一の符号を付して、説明を省略する。

図７（ａ）に示すように、変形例の基板準備工程では、基板１２，１３のうち、第２基板１３側の基板面１３ｄに、基板面１２ｄ，１３ｄ間の距離よりも高さの低い第２基板側突起３４ｄが予め設けられた基板１２，１３を準備する。

そして、図７（ａ）に示す基板準備工程により準備された基板１２，１３間に表示液３３を注入し、注入された表示液３３からワックスを析出させて、隔壁部３４を構成させることにより、電気泳動表示媒体１０が製造される。

図７（ｂ）に示すように、上述のようにして製造された電気泳動表示媒体１０によれば基板面１３ｄに設けられた第２基板側突起３４ｄ表面にワックスが析出するので、ワックスの析出の結果として構成される隔壁部３４の凹部３４ａと凸部３４ｂとの高さの差が大きくなる。よって、凹部３４ａと凸部３４ｂとによる帯電粒子３１ａ，３１ｂの沈降および凝集の抑制効果が十分に得られ、表示品質が良好な電気泳動表示媒体１０が得られる。なお、第２基板側突起３４ｄの高さを低く構成することにより、第１基板１２と第２基板１３との間に表示液３３を注入する際に、第２基板側突起３４ｄが表示液３３の流入を阻害することを抑制することができる。したがって、表示液３３の注入時における気泡の滞留が抑制され、表示品質が良好な電気泳動表示媒体１０を製造することができる。

また、上記実施例では、第１基板１２と第２基板１３とにおける対向する側の面にＸ電極１２ａ及びＹ電極１３ａが設けられるように構成したが、電気泳動表示媒体１０にＸ電極１２ａ及びＹ電極１３ａを設けないように構成してもよい。この場合、Ｘ電極１２ａ及びＹ電極１３ａに相当する一対の電極を設けた装置を準備し、その装置に設けられた一対の電極で、Ｘ電極１２ａ及びＹ電極１３Ａの設けられていない電気泳動表示媒体１０を挟み込むことによって、画像を表示させるように構成すればよい。

また、上記実施例では、第１基板１２と第２基板１３との間には、スペーサ１７が介されているのみであったが、基板準備工程において準備される第１基板１２と第２基板１３との間に粒子状スペーサが添加されたものであってもよい。粒子状スペーサが添加されることにより、基板１２，１３の撓みが抑制され、表示領域Ｄの全域において基板１２，１３間の距離を維持することができる。

よって、第１基板１２または第２基板１３の表面に力が付加された場合であっても、その表面が過度に撓むことを確実に防止できるので、第１基板１２または第２基板１３が破損することを確実に防止できる。特に、第１基板１２及び第２基板１３が可撓性を有するものである場合には、基板の撓みによって第１基板１２と第２基板１３とが接触されることを確実に防止できるので、表示品質劣化や電気泳動表示媒体の破損を確実に防止することができる。

また、上記実施例では、隔壁部３４は、第２基板１３側に設けるように構成したが、第１基板１２側に設けるように構成してもよい。このように構成した場合、第２基板１３が表示面を構成する。隔壁部３４が設けられていない基板の方が、隔壁部３４が設けられている基板よりも光の透過性が高いため、高品質な画像を表示できるからである。

また、上記実施例では、注入口２１及び排出口２２が、第１基板１２を貫通するように設けられていたが、注入口２１及び排出口２２は、液室Ｒと外部とを連通するものであれば良く、例えばスペーサ１７または第２基板１３を貫通するように設けられていてもよい。

また、表示装置１０の使用環境温度が、例えば６０℃を超える場合には、その使用環境温度より融点が高いワックスを用いれば良い。

（ａ）は、電気泳動表示媒体の上面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＩｂ−Ｉｂ線方向の断面を模式的に示した断面図である。 （ａ）は、基板準備工程の一例を説明する図であり、（ｂ），（ｃ）は、注入工程の一例を説明する図である。 （ａ），（ｂ）は、結晶化工程の一例を説明する図である。 図３（ｂ）に示す領域Ｆに相当する領域を拡大して模式的に示す図である。 図３のＶ−Ｖ線における電気泳動表示媒体の断面図である。 変形例の電気泳動表示媒体を示す断面図である。 （ａ）は、基板準備工程の他の一例を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す基板準備工程により準備された基板を用いて製造される電気泳動表示媒体を示す断面図である。

符号の説明

１０ 電気泳動表示媒体
１２ 第１基板
１２ｄ 基板面
１３ 第２基板
１３ｄ 基板面
１７ フレーム部材
３１ａ 白色帯電粒子（帯電粒子）
３１ｂ 黒色帯電粒子（帯電粒子）
３３ 表示液
３４ 隔壁部
３４ａ 凹部
３４ｂ 凸部
３４ｃ 第１基板側突起（突起）
３４ｄ 第１基板側突起（突起）
Ｄ 表示領域（表示面）
ｔ 隔壁部と対向する第１基板または第２基板の基板面との間の距離
ｗ 帯電粒子の直径
Ｔ 凸部の高さ
Ｐ 画素
Ｌ 隣り合う凸部と凹部との高さの差
Ｗ 隣り合う凸部の間隔

Claims (14)

1. 互いに対向する基板面を有する一対の第１基板と第２基板と、前記第１基板と前記第２基板の各基板面間を所定距離に保つフレーム部材と、前記第１基板と前記第２基板との間に封止され、電界の方向に応じて移動する帯電粒子を分散させた表示液とを備え、前記第１基板または前記第２基板の少なくともいずれか一方で構成される表示面に、前記帯電粒子の泳動により文字や画像を表示させる電気泳動表示媒体において、
   所定の第１条件において前記第１基板または前記第２基板の少なくともいずれか一方の基板面に複数の凹部と凸部とを形成し、且つ、前記所定の第１条件とは異なる第２条件において前記表示液中に溶解する有機高分子で構成される隔壁部を有することを特徴とする電気泳動表示媒体。
2. 前記隔壁部により形成される凸部は、前記隔壁部と対向する前記第１基板または前記第２基板の基板面との間の距離が、前記帯電粒子の直径よりも小さく、且つ、前記基板面に対し垂直な方向から前記電気泳動表示媒体を眺めた時に、隣り合う前記隔壁部の凸部が平行でなく、任意に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電気泳動表示媒体。
3. 前記隔壁部は、隣り合う前記凸部と前記凹部との高さの差が非一定であることを特徴とする請求項１記載の電気泳動表示媒体。
4. 前記隔壁部は、隣り合う前記凸部の間隔が非一定であることを特徴とする請求項１記載の電気泳動表示媒体。
5. 前記隔壁部は、前記凸部の高さが非一定であることを特徴とする請求項１記載の電気泳動表示媒体。
6. 前記隔壁部は、隣り合う前記凸部と前記凹部との高さの差が、前記帯電粒子の直径よりも２倍以上大きいことを特徴とする請求項１記載の電気泳動表示媒体。
7. 前記隔壁部の凸部が、一画素中に複数配置されていることを特徴とする請求項１記載の電気泳動表示媒体。
8. 前記有機高分子がワックスであることを特徴とする請求項１記載の電気泳動表示媒体。
9. 互いに対向する基板面を有する一対の第１基板と第２基板と、前記第１基板と前記第２基板の各基板面間を所定距離に保つフレーム部材と、前記第１基板と前記第２基板との間に封止され、電界の方向に応じて移動する帯電粒子を分散させた表示液と、前記第１基板または前記第２基板の少なくともいずれか一方の基板面に複数の凹部と凸部とを有する隔壁部とを備え、前記第１基板または前記第２基板の少なくともいずれか一方で構成される表示面に、前記帯電粒子の泳動により文字や画像を表示させる電気泳動表示媒体の製造方法において、
   前記フレーム部材を介在させて互いに接着された前記第１基板と前記第２基板とを準備する基板準備工程と、
   前記基板準備工程により準備された前記第１基板と前記第２基板との間に、前記帯電粒子が分散しており、かつ有機高分子が溶解している表示液を注入する注入工程と、
   前記注入工程により注入された前記表示液から前記有機高分子を析出させ、生成した前記有機高分子の結晶及び結晶の積層体で構成される前記隔壁部を、前記第１基板または前記第２基板のうち、少なくともいずれか一方の基板面に形成する結晶化工程とを備えていることを特徴とする電気泳動表示媒体の製造方法。
10. 前記注入工程により注入される前記表示液に溶解している前記有機高分子は、前記電気泳動表示媒体の使用環境温度よりも高い所定温度以上で前記表示液に溶解し、且つ前記電気泳動表示媒体の使用環境温度で析出するものであって、前記結晶化工程は、前記第１基板と前記第２基板との間に注入された表示液を前記使用環境温度において冷却することにより、前記有機高分子を結晶化させることを特徴とする請求項９記載の電気泳動表示媒体の製造方法。
11. 前記注入工程により注入される前記表示液に溶解している前記有機高分子はワックスであることを特徴とする請求項１０記載の電気泳動表示媒体の製造方法。
12. 前記注入工程により注入される前記表示液は、パラフィン系炭化水素溶媒であることを特徴とする請求項１１記載の電気泳動表示媒体の製造方法。
13. 前記結晶化工程は、前記第１基板または前記第２基板のいずれか一方を鉛直方向上側に配置し、その上側に配置した一方の基板側を、他方の基板側に比較して低い温度とした状態で、前記上側に配置した一方の基板の基板面において、前記有機高分子を結晶化させることを特徴とする請求項９から１２のいずれかに記載の電気泳動表示媒体の製造方法。
14. 前記第１基板または前記第２基板の少なくともいずれか一方の基板面は、各基板面間の前記所定距離よりも高さの低い突起を複数有し、
    前記基板準備工程は、前記突起が設けられた基板面を他方の基板の基板面に対向させた前記第１基板と前記第２基板とを準備することを特徴とする請求項９から１３のいずれかに記載の電気泳動表示媒体の製造方法。

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