画像表示装置の製造方法および画像表示装置
【課題】 ウエットブラスト法によって基板上に隔壁を形成することにより、従来の製造方法による種々の不具合を解消し得る画像表示装置の製造方法を提供する。
【解決手段】 少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板１，２の間に１種類以上の画像表示媒体を封入し、基板内に発生させた電界により画像表示媒体を移動させて画像を表示する画像表示板を具備する画像表示装置を製造する画像表示装置の製造方法では、ウエットブラスト法によって基板１の表面を研削することにより基板上に隔壁１４および画像表示媒体を収納する空間を形成することにより、「基板１の表面上に隔壁１４が一体形成され、隔壁１４の上面とシール材塗布部１５とが同一平面上に位置し、シール材塗布部１５の高さを上記従来技術よりも大幅に低くした構造」を実現した。
【解決手段】 少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板１，２の間に１種類以上の画像表示媒体を封入し、基板内に発生させた電界により画像表示媒体を移動させて画像を表示する画像表示板を具備する画像表示装置を製造する画像表示装置の製造方法では、ウエットブラスト法によって基板１の表面を研削することにより基板上に隔壁１４および画像表示媒体を収納する空間を形成することにより、「基板１の表面上に隔壁１４が一体形成され、隔壁１４の上面とシール材塗布部１５とが同一平面上に位置し、シール材塗布部１５の高さを上記従来技術よりも大幅に低くした構造」を実現した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板の間に１種類以上の画像表示媒体を封入し、基板内に発生させた電界により画像表示媒体を移動させて画像を表示する画像表示板を具備する画像表示装置の製造方法および、それにより製造される画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、液晶（ＬＣＤ）に代わる画像表示装置として、電気泳動方式、エレクトロクロミック方式、サーマル方式、２色粒子回転方式等の技術を用いた画像表示装置が提案されている。
【０００３】
これら従来技術は、ＬＣＤと比較すると、通常の印刷物に近い広い視野角が得られる、消費電力が小さい、メモリ機能を有している等のメリットがあることから、次世代の安価な画像表示装置に使用可能な技術として考えられており、携帯端末用画像表示、電子ペーパー等への展開が期待されている。特に、最近では、分散粒子と着色溶液とから成る分散液をマイクロカプセル化し、これを対向する基板間に配置して成る電気泳動方式（例えば、非特許文献１参照）が提案され、期待が寄せられている。
【０００４】
しかしながら、電気泳動方式では、液中を粒子が泳動するために液の粘性抵抗により応答速度が遅くなるという問題がある。さらに、低比重の溶液中に酸化チタン等の高比重の粒子を分散させているため沈降しやすくなっており、分散状態の安定性維持が難しく、画像繰り返し安定性に欠けるという問題を抱えている。また、マイクロカプセル化にしても、セルサイズをマイクロカプセルレベルにして、見かけ上、上述した欠点が現れにくくしているだけであって、本質的な問題は何ら解決されていない。
【０００５】
一方、溶液中での挙動を利用する電気泳動方式に対し、溶液を使わず、導電性粒子と電荷輸送層とを基板の一部に組み入れる方式も提案され始めている（例えば、非特許文献１参照）。しかし、この方式は、電荷輸送層、さらには電荷発生層を配置するために構造が複雑化するとともに、導電性粒子に電荷を一定に注入することは難しいため、安定性に欠けるという問題もある。
【０００６】
上述した種々の問題を解決するための一方法として、少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板の間に１種類以上の画像表示媒体を封入し、基板内に発生させた電界により画像表示媒体を移動させて画像を表示する画像表示板を具備する画像表示装置が知られている。この画像表示装置の製造方法の従来技術としては、例えば、基板上に隔壁材料として感光性ドライフィルムを張り、所定のマスクを用いて露光および現像を行うことにより所定の隔壁パターンを形成する製造方法が用いられている。
【０００７】
【非特許文献１】趙 国来、外３名、“新しいトナーディスプレイデバイス（Ｉ）”、１９９９年７月２１日、日本画像学会年次大会（通算８３回）“Japan Hardcopy’99”、p.249-252
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記従来技術によって基板上に隔壁を形成する場合、隔壁形成工程の後工程において、隔壁によって形成される表示セル内に、スペーサ散布装置を用いて画像表示媒体を充填するので、散布効率が低くなり、無駄になる画像表示媒体量が多くなる。また、上記従来技術を用いる場合、隔壁上部で粘着性の樹脂フィルムを巻いたロールを数回回転することにより隔壁上の画像表示媒体を樹脂フィルムに転写して除去する工程が必要になる。
また、上記従来技術を用いる場合、２枚の基板の貼り合わせ工程（重ね工程、熱プレス工程）において、隔壁上部に形成される接着剤塗布部とその外側に位置するシール材塗布部との間に図７に例示するような「ギャップの段差」が生じるので、熱プレス時に基板内を均一に加圧することができず、シール材の接着不足という不具合が生じ易くなる。さらに、上記従来技術を用いる場合、図７に示すように、シール材塗布部の高さを隔壁高さ以上にする必要があるが、シール材は基板材料に比べてバリア性が低いことから、シール材を介しての水分の侵入が起こり易くなり、表示特性の劣化を招くおそれがある。
【０００９】
本発明は、ウエットブラスト法によって基板上に隔壁を形成することにより、上述した不具合を解消し得る、画像表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の画像表示装置の製造方法は、少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板の間に１種類以上の画像表示媒体を封入し、基板内に発生させた電界により画像表示媒体を移動させて画像を表示する画像表示板を具備する画像表示装置を製造する画像表示装置の製造方法であって、ウエットブラスト法によって少なくとも一方の基板表面を研削することにより基板上に隔壁および画像表示媒体を収納する空間を形成することを特徴とする。
【００１１】
基板上に隔壁が一体形成された本発明の画像表示装置は、上記製造方法により製造することができる。
【発明の効果】
【００１２】
上記本発明の画像表示装置の製造方法によれば、少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板の間に１種類以上の画像表示媒体を封入し、基板内に発生させた電界により画像表示媒体を移動させて画像を表示する画像表示板を具備する画像表示装置を製造する際には、ウエットブラスト法によって少なくとも一方の基板表面を研削することにより基板上に隔壁および画像表示媒体を収納する空間を形成するから、後に説明する実施例のように、上述した不具合を全て解消し得る、画像表示装置の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００１４】
まず、本発明の製造方法により製造する画像表示装置の画像表示板の構成について説明する。本発明方法により製造する画像表示装置では、対向する基板間に画像表示媒体を封入した画像表示板の基板内に何らかの手段で電界が付与される。電界方向に従って帯電した画像表示媒体が電界による力やクーロン力などによって引き寄せられ、画像表示媒体が電界方向の切換によって往復運動することにより、画像表示がなされる。従って、画像表示媒体が、均一に移動し、かつ、繰り返し時あるいは保存時の安定性を維持できるように、画像表示板を設計する必要がある。ここで、画像表示媒体に例えば用いる粒子または粉流体にかかる力は、粒子同士または粉流体同士のクーロン力により引き付けあう力の他に、電極との電気影像力、分子間力、液架橋力、重力などが考えられる。
【００１５】
本発明の画像表示装置に用いる画像表示板の例を、図１〜図３に基づき説明する。
図１に示す例では、２種以上の色の異なる粒子３（ここでは白色粒子３Ｗと黒色粒子３Ｂを示す）を、基板１、２の外部から加えられる電界に応じて、基板１、２と垂直に移動させ、黒色粒子３Ｂを観察者に視認させて黒色の表示を行うか、あるいは、白色粒子３Ｗを観察者に視認させて白色の表示を行っている。なお、図１に示す例では、基板１、２の間に例えば格子状に隔壁４を設けて表示セルを画成している。
図２に示す例では、２種以上の色の異なる粒子３（ここでは白色粒子３Ｗと黒色粒子３Ｂを示す）を、基板１に設けた電極５と基板２に設けた電極６との間に電圧を印加することにより発生する電界に応じて、基板１、２と垂直に移動させ、黒色粒子３Ｂを観察者に視認させて黒色の表示を行うか、あるいは、白色粒子３Ｗを観察者に視認させて白色の表示を行っている。なお、図２に示す例では、基板１、２の間に例えば格子状に隔壁４を設けて表示セルを画成している。
図３に示す例では、１種の色の粒子３（ここでは白色粒子３Ｗ）を、基板１上に設けた電極５と電極６との間に電圧を印加させることにより発生する電界に応じて、基板１、２と平行方向に移動させ、白色粒子３Ｗを観察者に視認させて白色表示を行うか、あるいは、電極６または基板１の色を観察者に視認させて電極６または基板１の色の表示を行っている。なお、図３に示す例では、基板１、２の間に例えば格子状に隔壁４を設けて表示セルを画成している。
以上の説明は、白色粒子３Ｗを白色粉流体に、黒色粒子３Ｂを黒色粉流体に、それぞれ置き換えた場合も同様に適用することができる。
【００１６】
以下、本発明の特徴となるウエットブラスト法を用いた画像表示装置の製造方法を図４（ａ）〜（ｆ）に基づいて詳細に説明する。なお、「ウエットブラスト法」とは、研磨剤と、溶媒と、圧縮気体とを、ブラスト装置の噴射ノズル（ブラストガン）から混合して噴出させることにより、基板表面を研削する方法のことであり、本発明では、ウエットブラスト法によって基板上に隔壁を形成するようにしている。
【００１７】
（１）まず、図４（ａ）に示すように、基板（例えばガラス基板）１上に、マスク材料を用いて所定のマスクパターン１１を形成する（基板のマスキング工程）。その際、マスク材料としては、感光性レジスト等の感光性材料またはメタルを露光現像したものを用いるものとする。
（２）次に、図４（ｂ）に示すように、基板上部に配置したブラスト装置の噴射ノズル１２から、図示矢印のように基板に向けて、「研磨剤と、溶媒（例えば水）と、圧縮気体（例えば圧縮エア）との混合液」を噴出させ、基板表面上に図示のような形状を形成する（ブラスト処理工程）。
（３）次に、図４（ｃ）に示すように、基板上の感光性レジストを除去する（マスキング除去工程）。これにより、基板上には、図示のように、画像表示媒体充填部（表示セルに対応する）１３と、隔壁１４と、シール材塗布部１５とが形成され、隔壁１４の上面とシール材塗布部１５とは同一平面上に位置することになる。
（４）次に、図４（ｄ）に示すように、画像表示媒体充填部１３の表面にＩＴＯ電極１６を成膜して、所定の電極パターンを形成する（ＩＴＯ電極形成工程）。
（５）次に、図４（ｅ）に示すように、画像表示媒体充填部１３に画像表示媒体（例えば粉流体３Ｗ、３Ｂ）を充填する（画像表示媒体充填工程）
（６）次に、図４（ｆ）に示すように、シール材塗布部１５にシール材１６を塗布するとともに隔壁上部に接着剤１７を塗布した基板上に、もう１枚の基板２（対向基板、例えばガラス基板）を配置して、アライメントを調整した後、熱プレスによって２枚の基板を貼り合わせる（基板貼り合わせ工程）。
【００１８】
本発明の画像表示装置の製造方法によれば、ウエットブラスト法によって基板表面を研削することにより基板上に隔壁および画像表示媒体を収納する空間を形成するから、上述した従来技術の不具合を全て解消することができる。すなわち、（１）隔壁の上面とシール材塗布部とが同一平面上に位置するので、隔壁の接着剤塗布部の基板間ギャップとシール材塗布部の基板間ギャップとが同一になって段差が解消され、熱プレス時に基板内を均一に加圧することができるようになり、（２）基板に一体形成された隔壁は力を加えても破壊されにくいので、画像表示媒体充填工程においてスリキリ法（ヘラのような部材を基板と水平に移動させることにより隔壁上の画像表示媒体を表示セル内に掻き落として充填する方法）を使用可能になり、画像表示媒体の充填効率が向上するとともに「隔壁上の画像表示媒体を転写除去する工程」が不要になり、（３）シール材塗布部の高さを上記従来技術よりも大幅に低くした図４（ｆ）の構造が実現可能になるので、シール材を介しての水分の侵入を軽減することができるようになる。
【００１９】
以下、本発明の対象となる画像表示装置の画像表示板を構成する各部材について説明する。
【００２０】
基板については、少なくとも一方の基板は装置外側から画像表示媒体の色が確認できる透明な基板であり、可視光の透過率が高くかつ耐熱性の良い材料が好適である。もう一方の基板となる背面基板は透明でも不透明でもかまわない。基板材料を例示すると、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリイミド、アクリルなどのポリマーシートや、金属シートのように可とう性のあるもの、および、ガラス、石英などの可とう性のない無機シートが挙げられる。基板の厚みは、２〜５０００μｍが好ましく、さらに５〜２０００μｍが好適であり、薄すぎると、強度、基板間の間隔均一性を保ちにくくなり、５０００μｍより厚いと、薄型画像表示装置とする場合に不都合がある。
【００２１】
必要に応じて設ける電極５、６の電極形成材料としては、アルミニウム、銀、ニッケル、銅、金等の金属類やＩＴＯ、酸化インジウム、導電性酸化錫、導電性酸化亜鉛等の透明導電金属酸化物類、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェンなどの導電性高分子類が例示され、適宜選択して用いられる。電極の形成方法としては、上記例示の材料をスパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ（化学蒸着）法、塗布法等で薄膜状に形成する方法や、導電剤を溶媒や合成樹脂バインダーに混合して塗布したりする方法が用いられる。なお、電極厚みは、導電性が確保でき光透過性に支障がなければ良く、３〜１０００ｎｍ、好ましくは５〜４００ｎｍが好適である。背面基板１側に設ける電極５の材質や厚みなどは上述した電極６と同様であるが、透明である必要はない。なお、この場合の外部電圧入力は、直流あるいは交流を重畳しても良い。
【００２２】
画像表示媒体を充填する空間を設ける際に基板に形成される隔壁４については、その形状は表示にかかわる画像表示媒体の種類により適宜最適設定され、一概には限定されないが、隔壁の幅は２〜１００μｍ、好ましくは３〜５０μｍに、隔壁の高さは１０〜５００μｍ、好ましくは１０〜２００μｍに調整される。また、隔壁を形成するにあたり、対向する両基板の各々にリブを形成した後に接合する両リブ法、片側の基板上にのみリブを形成する片リブ法が考えられるが、本発明では、どちらの方式でも採用することが可能である。
【００２３】
これらのリブからなる隔壁により形成される表示セルは、図５に示すごとく、基板平面方向からみて四角状、三角状、ライン状、円形状、六角状が例示され、配置としては格子状やハニカム状や網目状が例示される。表示側から見える隔壁断面部分に相当する部分（表示セルの枠部の面積）はできるだけ小さくした方が良く、画像表示の鮮明さが増す。
【００２４】
次に、本発明の対象となる画像表示板で画像表示媒体として用いる粉流体について説明する。
本発明における「粉流体」は、気体の力も液体の力も借りずに、自ら流動性を示す、流体と粒子の特性を兼ね備えた両者の中間状態の物質である。例えば、液晶は液体と固体の中間的な相と定義され、液体の特徴である流動性と固体の特徴である異方性（光学的性質）を有するものである（平凡社：大百科事典）。一方、粒子の定義は、無視できるほどの大きさであっても有限の質量をもった物体であり、重力の影響を受けるとされている（丸善：物理学事典）。ここで、粒子でも、気固流動層体、液固流動体という特殊状態があり、粒子に底板から気体を流すと、粒子には気体の速度に対応して上向きの力が作用し、この力が重力とつりあう際に、流体のように容易に流動できる状態になるものを気固流動層体と呼び、同じく、流体により流動化させた状態を液固流動体と呼ぶとされている（平凡社：大百科事典）。このように気固流動層体や液固流動体は、気体や液体の流れを利用した状態である。本発明では、このような気体の力も、液体の力も借りずに、自ら流動性を示す状態の物質を、特異的に作り出せることが判明し、これを粉流体と定義した。
【００２５】
すなわち、本発明における粉流体は、液晶（液体と固体の中間相）の定義と同様に、粒子と液体の両特性を兼ね備えた中間的な状態で、先に述べた粒子の特徴である重力の影響を極めて受け難く、高流動性を示す特異な状態を示す物質である。このような物質はエアロゾル状態、すなわち気体中に固体状もしくは液体状の物質が分散質として安定に浮遊する分散系で得ることができ、本発明の画像表示装置で固体状物質を分散質とするものである。
【００２６】
本発明の対象となる画像表示板は、少なくとも一方が透明な、対向する基板間に、例えば気体中に固体粒子が分散質として安定に浮遊するエアロゾル状態で高流動性を示す粉流体を封入するものであり、このような粉流体は、低電圧の印加でクーロン力などにより容易に安定して移動させることができる。
本発明に用いる粉流体とは、先に述べたように、気体の力も液体の力も借りずに、自ら流動性を示す、流体と粒子の特性を兼ね備えた両者の中間状態の物質である。この粉流体は、特にエアロゾル状態とすることができ、本発明の画像表示装置では、気体中に固体状の物質が分散質として比較的安定に浮遊する状態で用いられる。
【００２７】
次に、本発明の対象となる画像表示板で画像表示媒体として用いる粒子について説明する。
粒子は、その主成分となる樹脂に、必要に応じて、従来と同様に、荷電制御剤、着色剤、無機添加剤等を含ますことができる。以下に、樹脂、荷電制御剤、着色剤、その他添加剤を例示する。
【００２８】
樹脂の例としては、ウレタン樹脂、ウレア樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アクリルウレタン樹脂、アクリルウレタンシリコーン樹脂、アクリルウレタンフッ素樹脂、アクリルフッ素樹脂、シリコーン樹脂、アクリルシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレンアクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ブチラール樹脂、塩化ビニリデン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスルフォン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられ、２種以上混合することもできる。特に、基板との付着力を制御する観点から、アクリルウレタン樹脂、アクリルシリコーン樹脂、アクリルフッ素樹脂、アクリルウレタンシリコーン樹脂、アクリルウレタンフッ素樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂が好適である。
【００２９】
荷電制御剤としては、特に制限はないが、負荷電制御剤としては例えば、サリチル酸金属錯体、含金属アゾ染料、含金属（金属イオンや金属原子を含む）の油溶性染料、４級アンモニウム塩系化合物、カリックスアレン化合物、含ホウ素化合物（ベンジル酸ホウ素錯体）、ニトロイミダゾール誘導体等が挙げられる。正荷電制御剤としては例えば、ニグロシン染料、トリフェニルメタン系化合物、４級アンモニウム塩系化合物、ポリアミン樹脂、イミダゾール誘導体等が挙げられる。その他、超微粒子シリカ、超微粒子酸化チタン、超微粒子アルミナ等の金属酸化物、ピリジン等の含窒素環状化合物及びその誘導体や塩、各種有機顔料、フッ素、塩素、窒素等を含んだ樹脂等も荷電制御剤として用いることもできる。
【００３０】
着色剤としては、以下に例示するような、有機または無機の各種、各色の顔料、染料が使用可能である。
【００３１】
黒色着色剤としては、カーボンブラック、酸化銅、二酸化マンガン、アニリンブラック、活性炭等がある。
青色着色剤としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダスレンブルーＢＣ等がある。
赤色着色剤としては、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀、カドミウム、パーマネントレッド４Ｒ、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッチングレッド、カルシウム塩、レーキレッドＤ、ブリリアントカーミン６Ｂ、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン３Ｂ、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２等がある。
【００３２】
黄色着色剤としては、黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、ミネラルファーストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルイエロー、ナフトールイエローＳ、ハンザイエローＧ、ハンザイエロー１０Ｇ、ベンジジンイエローＧ、ベンジジンイエローＧＲ、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローＮＣＧ、タートラジンレーキ、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２等がある。
緑色着色剤としては、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンＢ、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、マラカイトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンＧ等がある。
橙色着色剤としては、赤色黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダスレンブリリアントオレンジＲＫ、ベンジジンオレンジＧ、インダスレンブリリアントオレンジＧＫ、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１等がある。
紫色着色剤としては、マンガン紫、ファーストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ等がある。
白色着色剤としては、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛等がある。
【００３３】
体質顔料としては、バライト粉、炭酸バリウム、クレー、シリカ、ホワイトカーボン、タルク、アルミナホワイト等がある。また、塩基性、酸性、分散、直接染料等の各種染料として、ニグロシン、メチレンブルー、ローズベンガル、キノリンイエロー、ウルトラマリンブルー等がある。
【００３４】
無機系添加剤の例としては、酸化チタン、亜鉛華、硫化亜鉛、酸化アンチモン、炭酸カルシウム、鉛白、タルク、シリカ、ケイ酸カルシウム、アルミナホワイト、カドミウムイエロー、カドミウムレッド、カドミウムオレンジ、チタンイエロー、紺青、群青、コバルトブルー、コバルトグリーン、コバルトバイオレット、酸化鉄、カーボンブラック、マンガンフェライトブラック、コバルトフェライトブラック、銅粉、アルミニウム粉などが挙げられる。
これらの顔料および無機系添加剤は、単独であるいは複数組み合わせて用いることができる。このうち特に黒色顔料としてカーボンブラックが、白色顔料として酸化チタンが好ましい。
【００３５】
また、本発明で用いる粒子は平均粒子径d(0.5)が、０．１〜２０μｍの範囲であり、均一で揃っていることが好ましい。平均粒子径d(0.5)がこの範囲より大きいと表示上の鮮明さに欠け、この範囲より小さいと粒子同士の凝集力が大きくなりすぎるために粒子の移動に支障をきたすようになる。
【００３６】
さらに、本発明では、各粒子の粒子径分布に関して、下記式に示される粒子径分布Spanを５未満、好ましくは３未満とする。
Span＝（ｄ(0.9)−ｄ(0.1)）／ｄ(0.5)
（但し、d(0.5)は粒子の50％がこれより大きく、50％がこれより小さいという粒子径をμｍで表した数値、d(0.1)はこれ以下の粒子の比率が10％である粒子径をμｍで表した数値、d(0.9)はこれ以下の粒子が90％である粒子径をμｍで表した数値である。）
Spanを５以下の範囲に納めることにより、各粒子のサイズが揃い、均一な粒子移動が可能となる。
【００３７】
さらにまた、各粒子の相関について、使用した粒子の内、最大径を有する粒子のd(0.5)に対する最小径を有する粒子のd(0.5)の比を５０以下、好ましくは１０以下とすることが肝要である。たとえ粒子径分布Spanを小さくしたとしても、互いに帯電特性の異なる粒子が互いに反対方向に動くので、互いの粒子サイズが近く、互いの粒子が当量ずつ反対方向に容易に移動できるようにするのが好適であり、それがこの範囲となる。
【００３８】
なお、上記の粒子径分布および粒子径は、レーザー回折／散乱法などから求めることができる。測定対象となる粒子にレーザー光を照射すると空間的に回折／散乱光の光強度分布パターンが生じ、この光強度パターンは粒子径と対応関係があることから、粒子径および粒子径分布が測定できる。
ここで、本発明における粒子径および粒子径分布は、体積基準分布から得られたものである。具体的には、Mastersizer2000(Malvern Instruments Ltd.）測定機を用いて、窒素気流中に粒子を投入し、付属の解析ソフト（Mie 理論を用いた体積基準分布を基本としたソフト）にて、粒子径および粒子径分布の測定を行なうことができる。
【００３９】
さらに、本発明において画像表示媒体として粒子群または粉流体を用いる場合は基板間の粒子群あるいは粉流体を取り巻く空隙部分の気体の管理が重要であり、表示安定性向上に寄与する。具体的には、空隙部分の気体の湿度について、２５℃における相対湿度を６０％RH以下、好ましくは５０％RH以下、更に好ましくは３５％RH以下とすることが重要である。
この空隙部分とは、図１〜図３において、対向する基板１、基板２に挟まれる部分から、電極５、６、粒子群（あるいは粉流体）３の占有部分、隔壁４の占有部分、装置シール部分を除いた、いわゆる粒子群（あるいは粉流体）が接する気体部分を指すものとする。
空隙部分の気体は、先に述べた湿度領域であれば、その種類は問わないが、乾燥空気、乾燥窒素、乾燥アルゴン、乾燥ヘリウム、乾燥二酸化炭素、乾燥メタンなどが好適である。この気体は、その湿度が保持されるように装置に封入することが必要であり、例えば、粒子群あるいは粉流体の充填、基板の組み立てなどを所定湿度環境下にて行い、さらに、外からの湿度侵入を防ぐシール材、シール方法を施すことが肝要である。
【００４０】
本発明の対象となる画像表示板における基板と基板との間隔は、画像表示媒体が移動できて、コントラストを維持できればよいが、通常１０〜５００μｍ、好ましくは１０〜２００μｍに調整される。
対向する基板間の空間における粒子群又は粉流体の体積占有率は５〜７０％が好ましく、さらに好ましくは５〜６０％である。７０％を超える場合には粒子又は粉流体の移動の支障をきたし、５％未満の場合にはコントラストが不明確となり易い。
本発明に用いる画像表示媒体として、気体中で用いる粒子群や粉流体について説明してきたが、本発明は電気泳動粒子群が内包されたマイクロカプセル型などの画像表示媒体を充填する場合にも適用できる。
【実施例】
【００４１】
以下、本発明の実施例を示して、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
【００４２】
＜実施例１＞
図４（ａ）〜（ｆ）に示すウエットブラスト法を用いた画像表示装置の製造方法によって、図４（ｆ）に示す画像表示装置の画像表示板を作製した。その際、図６に示す構成のブラスト装置（マコー（株）製）を用いて、研磨材（粒径４μｍの球状アルミナ）と、水と、０．２ＭＰａの圧縮エアとの混合物を噴射ノズルから高圧で基板１に対して噴射して、基板１の表面を研削した。
【００４３】
上記のようにして作製した図４（ｆ）に示す画像表示板の基板１は、（Ａ）基板表面上に隔壁１４が一体形成されているため、力を加えても隔壁１４が破壊されにくい構造になっており、（Ｂ）隔壁１４の上面とシール材塗布部１５とは同一平面上に位置しており、（Ｃ）シール材塗布部１５の高さが上記従来技術よりも大幅に低くなっている、という構造上の特徴を有している。そのため、（Ａ）に対応して、熱プレス時に基板内を均一に加圧することができるようになり、（Ｂ）に対応して、画像表示媒体充填工程においてスリキリ法を使用して、「隔壁上の画像表示媒体を転写除去する工程」を省略するとともに画像表示媒体の散布効率を向上させることができ、（Ｃ）に対応して、シール材を介しての水分の進入を軽減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明の製造方法により製造した画像表示装置は、ノートパソコン、ＰＤＡ、携帯電話、ハンディターミナル等のモバイル機器の表示部、電子ブック、電子新聞等の電子ペーパー、看板、ポスター、黒板等の掲示板、電卓、家電製品、自動車用品等の表示部、ポイントカード、ＩＣカード等のカード表示部、電子広告、電子ＰＯＰ、電子値札、電子楽譜、ＲＦ−ＩＤ機器の表示部などに好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の画像表示装置に用いる画像表示板の一例を示す図である。
【図２】本発明の画像表示装置に用いる画像表示板の他の例を示す図である。
【図３】は本発明の画像表示装置に用いる画像表示板のさらに他の例を示す図である。
【図４】（ａ）〜（ｆ）は本発明のウエットブラスト法を用いた画像表示装置の製造方法を示す図である。
【図５】本発明の画像表示装置の画像表示板における隔壁の形状の一例を示す図である。
【図６】本発明の画像表示装置の製造方法の実施例で使用するブラスト装置の構成を例示する図である。
【図７】従来の画像表示装置の製造方法により作製される画像表示装置の画像表示板を例示する図である。
【符号の説明】
【００４６】
１，２ 基板
３ 画像表示媒体（粒子、粉流体）
３Ｗ 白色粒子、白色粉流体
３Ｂ 黒色粒子、黒色粉流体
４ 隔壁
５ 電極
６ 電極
１１ マスク材料
１２ ブラスト装置の噴射ノズル（ブラストガン）
１３ 画像表示媒体充填部
１４ 隔壁
１５ シール材充填部
１６ シール材
１７ 接着剤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板の間に１種類以上の画像表示媒体を封入し、基板内に発生させた電界により画像表示媒体を移動させて画像を表示する画像表示板を具備する画像表示装置の製造方法および、それにより製造される画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、液晶（ＬＣＤ）に代わる画像表示装置として、電気泳動方式、エレクトロクロミック方式、サーマル方式、２色粒子回転方式等の技術を用いた画像表示装置が提案されている。
【０００３】
これら従来技術は、ＬＣＤと比較すると、通常の印刷物に近い広い視野角が得られる、消費電力が小さい、メモリ機能を有している等のメリットがあることから、次世代の安価な画像表示装置に使用可能な技術として考えられており、携帯端末用画像表示、電子ペーパー等への展開が期待されている。特に、最近では、分散粒子と着色溶液とから成る分散液をマイクロカプセル化し、これを対向する基板間に配置して成る電気泳動方式（例えば、非特許文献１参照）が提案され、期待が寄せられている。
【０００４】
しかしながら、電気泳動方式では、液中を粒子が泳動するために液の粘性抵抗により応答速度が遅くなるという問題がある。さらに、低比重の溶液中に酸化チタン等の高比重の粒子を分散させているため沈降しやすくなっており、分散状態の安定性維持が難しく、画像繰り返し安定性に欠けるという問題を抱えている。また、マイクロカプセル化にしても、セルサイズをマイクロカプセルレベルにして、見かけ上、上述した欠点が現れにくくしているだけであって、本質的な問題は何ら解決されていない。
【０００５】
一方、溶液中での挙動を利用する電気泳動方式に対し、溶液を使わず、導電性粒子と電荷輸送層とを基板の一部に組み入れる方式も提案され始めている（例えば、非特許文献１参照）。しかし、この方式は、電荷輸送層、さらには電荷発生層を配置するために構造が複雑化するとともに、導電性粒子に電荷を一定に注入することは難しいため、安定性に欠けるという問題もある。
【０００６】
上述した種々の問題を解決するための一方法として、少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板の間に１種類以上の画像表示媒体を封入し、基板内に発生させた電界により画像表示媒体を移動させて画像を表示する画像表示板を具備する画像表示装置が知られている。この画像表示装置の製造方法の従来技術としては、例えば、基板上に隔壁材料として感光性ドライフィルムを張り、所定のマスクを用いて露光および現像を行うことにより所定の隔壁パターンを形成する製造方法が用いられている。
【０００７】
【非特許文献１】趙 国来、外３名、“新しいトナーディスプレイデバイス（Ｉ）”、１９９９年７月２１日、日本画像学会年次大会（通算８３回）“Japan Hardcopy’99”、p.249-252
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記従来技術によって基板上に隔壁を形成する場合、隔壁形成工程の後工程において、隔壁によって形成される表示セル内に、スペーサ散布装置を用いて画像表示媒体を充填するので、散布効率が低くなり、無駄になる画像表示媒体量が多くなる。また、上記従来技術を用いる場合、隔壁上部で粘着性の樹脂フィルムを巻いたロールを数回回転することにより隔壁上の画像表示媒体を樹脂フィルムに転写して除去する工程が必要になる。
また、上記従来技術を用いる場合、２枚の基板の貼り合わせ工程（重ね工程、熱プレス工程）において、隔壁上部に形成される接着剤塗布部とその外側に位置するシール材塗布部との間に図７に例示するような「ギャップの段差」が生じるので、熱プレス時に基板内を均一に加圧することができず、シール材の接着不足という不具合が生じ易くなる。さらに、上記従来技術を用いる場合、図７に示すように、シール材塗布部の高さを隔壁高さ以上にする必要があるが、シール材は基板材料に比べてバリア性が低いことから、シール材を介しての水分の侵入が起こり易くなり、表示特性の劣化を招くおそれがある。
【０００９】
本発明は、ウエットブラスト法によって基板上に隔壁を形成することにより、上述した不具合を解消し得る、画像表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の画像表示装置の製造方法は、少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板の間に１種類以上の画像表示媒体を封入し、基板内に発生させた電界により画像表示媒体を移動させて画像を表示する画像表示板を具備する画像表示装置を製造する画像表示装置の製造方法であって、ウエットブラスト法によって少なくとも一方の基板表面を研削することにより基板上に隔壁および画像表示媒体を収納する空間を形成することを特徴とする。
【００１１】
基板上に隔壁が一体形成された本発明の画像表示装置は、上記製造方法により製造することができる。
【発明の効果】
【００１２】
上記本発明の画像表示装置の製造方法によれば、少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板の間に１種類以上の画像表示媒体を封入し、基板内に発生させた電界により画像表示媒体を移動させて画像を表示する画像表示板を具備する画像表示装置を製造する際には、ウエットブラスト法によって少なくとも一方の基板表面を研削することにより基板上に隔壁および画像表示媒体を収納する空間を形成するから、後に説明する実施例のように、上述した不具合を全て解消し得る、画像表示装置の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００１４】
まず、本発明の製造方法により製造する画像表示装置の画像表示板の構成について説明する。本発明方法により製造する画像表示装置では、対向する基板間に画像表示媒体を封入した画像表示板の基板内に何らかの手段で電界が付与される。電界方向に従って帯電した画像表示媒体が電界による力やクーロン力などによって引き寄せられ、画像表示媒体が電界方向の切換によって往復運動することにより、画像表示がなされる。従って、画像表示媒体が、均一に移動し、かつ、繰り返し時あるいは保存時の安定性を維持できるように、画像表示板を設計する必要がある。ここで、画像表示媒体に例えば用いる粒子または粉流体にかかる力は、粒子同士または粉流体同士のクーロン力により引き付けあう力の他に、電極との電気影像力、分子間力、液架橋力、重力などが考えられる。
【００１５】
本発明の画像表示装置に用いる画像表示板の例を、図１〜図３に基づき説明する。
図１に示す例では、２種以上の色の異なる粒子３（ここでは白色粒子３Ｗと黒色粒子３Ｂを示す）を、基板１、２の外部から加えられる電界に応じて、基板１、２と垂直に移動させ、黒色粒子３Ｂを観察者に視認させて黒色の表示を行うか、あるいは、白色粒子３Ｗを観察者に視認させて白色の表示を行っている。なお、図１に示す例では、基板１、２の間に例えば格子状に隔壁４を設けて表示セルを画成している。
図２に示す例では、２種以上の色の異なる粒子３（ここでは白色粒子３Ｗと黒色粒子３Ｂを示す）を、基板１に設けた電極５と基板２に設けた電極６との間に電圧を印加することにより発生する電界に応じて、基板１、２と垂直に移動させ、黒色粒子３Ｂを観察者に視認させて黒色の表示を行うか、あるいは、白色粒子３Ｗを観察者に視認させて白色の表示を行っている。なお、図２に示す例では、基板１、２の間に例えば格子状に隔壁４を設けて表示セルを画成している。
図３に示す例では、１種の色の粒子３（ここでは白色粒子３Ｗ）を、基板１上に設けた電極５と電極６との間に電圧を印加させることにより発生する電界に応じて、基板１、２と平行方向に移動させ、白色粒子３Ｗを観察者に視認させて白色表示を行うか、あるいは、電極６または基板１の色を観察者に視認させて電極６または基板１の色の表示を行っている。なお、図３に示す例では、基板１、２の間に例えば格子状に隔壁４を設けて表示セルを画成している。
以上の説明は、白色粒子３Ｗを白色粉流体に、黒色粒子３Ｂを黒色粉流体に、それぞれ置き換えた場合も同様に適用することができる。
【００１６】
以下、本発明の特徴となるウエットブラスト法を用いた画像表示装置の製造方法を図４（ａ）〜（ｆ）に基づいて詳細に説明する。なお、「ウエットブラスト法」とは、研磨剤と、溶媒と、圧縮気体とを、ブラスト装置の噴射ノズル（ブラストガン）から混合して噴出させることにより、基板表面を研削する方法のことであり、本発明では、ウエットブラスト法によって基板上に隔壁を形成するようにしている。
【００１７】
（１）まず、図４（ａ）に示すように、基板（例えばガラス基板）１上に、マスク材料を用いて所定のマスクパターン１１を形成する（基板のマスキング工程）。その際、マスク材料としては、感光性レジスト等の感光性材料またはメタルを露光現像したものを用いるものとする。
（２）次に、図４（ｂ）に示すように、基板上部に配置したブラスト装置の噴射ノズル１２から、図示矢印のように基板に向けて、「研磨剤と、溶媒（例えば水）と、圧縮気体（例えば圧縮エア）との混合液」を噴出させ、基板表面上に図示のような形状を形成する（ブラスト処理工程）。
（３）次に、図４（ｃ）に示すように、基板上の感光性レジストを除去する（マスキング除去工程）。これにより、基板上には、図示のように、画像表示媒体充填部（表示セルに対応する）１３と、隔壁１４と、シール材塗布部１５とが形成され、隔壁１４の上面とシール材塗布部１５とは同一平面上に位置することになる。
（４）次に、図４（ｄ）に示すように、画像表示媒体充填部１３の表面にＩＴＯ電極１６を成膜して、所定の電極パターンを形成する（ＩＴＯ電極形成工程）。
（５）次に、図４（ｅ）に示すように、画像表示媒体充填部１３に画像表示媒体（例えば粉流体３Ｗ、３Ｂ）を充填する（画像表示媒体充填工程）
（６）次に、図４（ｆ）に示すように、シール材塗布部１５にシール材１６を塗布するとともに隔壁上部に接着剤１７を塗布した基板上に、もう１枚の基板２（対向基板、例えばガラス基板）を配置して、アライメントを調整した後、熱プレスによって２枚の基板を貼り合わせる（基板貼り合わせ工程）。
【００１８】
本発明の画像表示装置の製造方法によれば、ウエットブラスト法によって基板表面を研削することにより基板上に隔壁および画像表示媒体を収納する空間を形成するから、上述した従来技術の不具合を全て解消することができる。すなわち、（１）隔壁の上面とシール材塗布部とが同一平面上に位置するので、隔壁の接着剤塗布部の基板間ギャップとシール材塗布部の基板間ギャップとが同一になって段差が解消され、熱プレス時に基板内を均一に加圧することができるようになり、（２）基板に一体形成された隔壁は力を加えても破壊されにくいので、画像表示媒体充填工程においてスリキリ法（ヘラのような部材を基板と水平に移動させることにより隔壁上の画像表示媒体を表示セル内に掻き落として充填する方法）を使用可能になり、画像表示媒体の充填効率が向上するとともに「隔壁上の画像表示媒体を転写除去する工程」が不要になり、（３）シール材塗布部の高さを上記従来技術よりも大幅に低くした図４（ｆ）の構造が実現可能になるので、シール材を介しての水分の侵入を軽減することができるようになる。
【００１９】
以下、本発明の対象となる画像表示装置の画像表示板を構成する各部材について説明する。
【００２０】
基板については、少なくとも一方の基板は装置外側から画像表示媒体の色が確認できる透明な基板であり、可視光の透過率が高くかつ耐熱性の良い材料が好適である。もう一方の基板となる背面基板は透明でも不透明でもかまわない。基板材料を例示すると、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリイミド、アクリルなどのポリマーシートや、金属シートのように可とう性のあるもの、および、ガラス、石英などの可とう性のない無機シートが挙げられる。基板の厚みは、２〜５０００μｍが好ましく、さらに５〜２０００μｍが好適であり、薄すぎると、強度、基板間の間隔均一性を保ちにくくなり、５０００μｍより厚いと、薄型画像表示装置とする場合に不都合がある。
【００２１】
必要に応じて設ける電極５、６の電極形成材料としては、アルミニウム、銀、ニッケル、銅、金等の金属類やＩＴＯ、酸化インジウム、導電性酸化錫、導電性酸化亜鉛等の透明導電金属酸化物類、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェンなどの導電性高分子類が例示され、適宜選択して用いられる。電極の形成方法としては、上記例示の材料をスパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ（化学蒸着）法、塗布法等で薄膜状に形成する方法や、導電剤を溶媒や合成樹脂バインダーに混合して塗布したりする方法が用いられる。なお、電極厚みは、導電性が確保でき光透過性に支障がなければ良く、３〜１０００ｎｍ、好ましくは５〜４００ｎｍが好適である。背面基板１側に設ける電極５の材質や厚みなどは上述した電極６と同様であるが、透明である必要はない。なお、この場合の外部電圧入力は、直流あるいは交流を重畳しても良い。
【００２２】
画像表示媒体を充填する空間を設ける際に基板に形成される隔壁４については、その形状は表示にかかわる画像表示媒体の種類により適宜最適設定され、一概には限定されないが、隔壁の幅は２〜１００μｍ、好ましくは３〜５０μｍに、隔壁の高さは１０〜５００μｍ、好ましくは１０〜２００μｍに調整される。また、隔壁を形成するにあたり、対向する両基板の各々にリブを形成した後に接合する両リブ法、片側の基板上にのみリブを形成する片リブ法が考えられるが、本発明では、どちらの方式でも採用することが可能である。
【００２３】
これらのリブからなる隔壁により形成される表示セルは、図５に示すごとく、基板平面方向からみて四角状、三角状、ライン状、円形状、六角状が例示され、配置としては格子状やハニカム状や網目状が例示される。表示側から見える隔壁断面部分に相当する部分（表示セルの枠部の面積）はできるだけ小さくした方が良く、画像表示の鮮明さが増す。
【００２４】
次に、本発明の対象となる画像表示板で画像表示媒体として用いる粉流体について説明する。
本発明における「粉流体」は、気体の力も液体の力も借りずに、自ら流動性を示す、流体と粒子の特性を兼ね備えた両者の中間状態の物質である。例えば、液晶は液体と固体の中間的な相と定義され、液体の特徴である流動性と固体の特徴である異方性（光学的性質）を有するものである（平凡社：大百科事典）。一方、粒子の定義は、無視できるほどの大きさであっても有限の質量をもった物体であり、重力の影響を受けるとされている（丸善：物理学事典）。ここで、粒子でも、気固流動層体、液固流動体という特殊状態があり、粒子に底板から気体を流すと、粒子には気体の速度に対応して上向きの力が作用し、この力が重力とつりあう際に、流体のように容易に流動できる状態になるものを気固流動層体と呼び、同じく、流体により流動化させた状態を液固流動体と呼ぶとされている（平凡社：大百科事典）。このように気固流動層体や液固流動体は、気体や液体の流れを利用した状態である。本発明では、このような気体の力も、液体の力も借りずに、自ら流動性を示す状態の物質を、特異的に作り出せることが判明し、これを粉流体と定義した。
【００２５】
すなわち、本発明における粉流体は、液晶（液体と固体の中間相）の定義と同様に、粒子と液体の両特性を兼ね備えた中間的な状態で、先に述べた粒子の特徴である重力の影響を極めて受け難く、高流動性を示す特異な状態を示す物質である。このような物質はエアロゾル状態、すなわち気体中に固体状もしくは液体状の物質が分散質として安定に浮遊する分散系で得ることができ、本発明の画像表示装置で固体状物質を分散質とするものである。
【００２６】
本発明の対象となる画像表示板は、少なくとも一方が透明な、対向する基板間に、例えば気体中に固体粒子が分散質として安定に浮遊するエアロゾル状態で高流動性を示す粉流体を封入するものであり、このような粉流体は、低電圧の印加でクーロン力などにより容易に安定して移動させることができる。
本発明に用いる粉流体とは、先に述べたように、気体の力も液体の力も借りずに、自ら流動性を示す、流体と粒子の特性を兼ね備えた両者の中間状態の物質である。この粉流体は、特にエアロゾル状態とすることができ、本発明の画像表示装置では、気体中に固体状の物質が分散質として比較的安定に浮遊する状態で用いられる。
【００２７】
次に、本発明の対象となる画像表示板で画像表示媒体として用いる粒子について説明する。
粒子は、その主成分となる樹脂に、必要に応じて、従来と同様に、荷電制御剤、着色剤、無機添加剤等を含ますことができる。以下に、樹脂、荷電制御剤、着色剤、その他添加剤を例示する。
【００２８】
樹脂の例としては、ウレタン樹脂、ウレア樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アクリルウレタン樹脂、アクリルウレタンシリコーン樹脂、アクリルウレタンフッ素樹脂、アクリルフッ素樹脂、シリコーン樹脂、アクリルシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレンアクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ブチラール樹脂、塩化ビニリデン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスルフォン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられ、２種以上混合することもできる。特に、基板との付着力を制御する観点から、アクリルウレタン樹脂、アクリルシリコーン樹脂、アクリルフッ素樹脂、アクリルウレタンシリコーン樹脂、アクリルウレタンフッ素樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂が好適である。
【００２９】
荷電制御剤としては、特に制限はないが、負荷電制御剤としては例えば、サリチル酸金属錯体、含金属アゾ染料、含金属（金属イオンや金属原子を含む）の油溶性染料、４級アンモニウム塩系化合物、カリックスアレン化合物、含ホウ素化合物（ベンジル酸ホウ素錯体）、ニトロイミダゾール誘導体等が挙げられる。正荷電制御剤としては例えば、ニグロシン染料、トリフェニルメタン系化合物、４級アンモニウム塩系化合物、ポリアミン樹脂、イミダゾール誘導体等が挙げられる。その他、超微粒子シリカ、超微粒子酸化チタン、超微粒子アルミナ等の金属酸化物、ピリジン等の含窒素環状化合物及びその誘導体や塩、各種有機顔料、フッ素、塩素、窒素等を含んだ樹脂等も荷電制御剤として用いることもできる。
【００３０】
着色剤としては、以下に例示するような、有機または無機の各種、各色の顔料、染料が使用可能である。
【００３１】
黒色着色剤としては、カーボンブラック、酸化銅、二酸化マンガン、アニリンブラック、活性炭等がある。
青色着色剤としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダスレンブルーＢＣ等がある。
赤色着色剤としては、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀、カドミウム、パーマネントレッド４Ｒ、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッチングレッド、カルシウム塩、レーキレッドＤ、ブリリアントカーミン６Ｂ、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン３Ｂ、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２等がある。
【００３２】
黄色着色剤としては、黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、ミネラルファーストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルイエロー、ナフトールイエローＳ、ハンザイエローＧ、ハンザイエロー１０Ｇ、ベンジジンイエローＧ、ベンジジンイエローＧＲ、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローＮＣＧ、タートラジンレーキ、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２等がある。
緑色着色剤としては、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンＢ、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、マラカイトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンＧ等がある。
橙色着色剤としては、赤色黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダスレンブリリアントオレンジＲＫ、ベンジジンオレンジＧ、インダスレンブリリアントオレンジＧＫ、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１等がある。
紫色着色剤としては、マンガン紫、ファーストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ等がある。
白色着色剤としては、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛等がある。
【００３３】
体質顔料としては、バライト粉、炭酸バリウム、クレー、シリカ、ホワイトカーボン、タルク、アルミナホワイト等がある。また、塩基性、酸性、分散、直接染料等の各種染料として、ニグロシン、メチレンブルー、ローズベンガル、キノリンイエロー、ウルトラマリンブルー等がある。
【００３４】
無機系添加剤の例としては、酸化チタン、亜鉛華、硫化亜鉛、酸化アンチモン、炭酸カルシウム、鉛白、タルク、シリカ、ケイ酸カルシウム、アルミナホワイト、カドミウムイエロー、カドミウムレッド、カドミウムオレンジ、チタンイエロー、紺青、群青、コバルトブルー、コバルトグリーン、コバルトバイオレット、酸化鉄、カーボンブラック、マンガンフェライトブラック、コバルトフェライトブラック、銅粉、アルミニウム粉などが挙げられる。
これらの顔料および無機系添加剤は、単独であるいは複数組み合わせて用いることができる。このうち特に黒色顔料としてカーボンブラックが、白色顔料として酸化チタンが好ましい。
【００３５】
また、本発明で用いる粒子は平均粒子径d(0.5)が、０．１〜２０μｍの範囲であり、均一で揃っていることが好ましい。平均粒子径d(0.5)がこの範囲より大きいと表示上の鮮明さに欠け、この範囲より小さいと粒子同士の凝集力が大きくなりすぎるために粒子の移動に支障をきたすようになる。
【００３６】
さらに、本発明では、各粒子の粒子径分布に関して、下記式に示される粒子径分布Spanを５未満、好ましくは３未満とする。
Span＝（ｄ(0.9)−ｄ(0.1)）／ｄ(0.5)
（但し、d(0.5)は粒子の50％がこれより大きく、50％がこれより小さいという粒子径をμｍで表した数値、d(0.1)はこれ以下の粒子の比率が10％である粒子径をμｍで表した数値、d(0.9)はこれ以下の粒子が90％である粒子径をμｍで表した数値である。）
Spanを５以下の範囲に納めることにより、各粒子のサイズが揃い、均一な粒子移動が可能となる。
【００３７】
さらにまた、各粒子の相関について、使用した粒子の内、最大径を有する粒子のd(0.5)に対する最小径を有する粒子のd(0.5)の比を５０以下、好ましくは１０以下とすることが肝要である。たとえ粒子径分布Spanを小さくしたとしても、互いに帯電特性の異なる粒子が互いに反対方向に動くので、互いの粒子サイズが近く、互いの粒子が当量ずつ反対方向に容易に移動できるようにするのが好適であり、それがこの範囲となる。
【００３８】
なお、上記の粒子径分布および粒子径は、レーザー回折／散乱法などから求めることができる。測定対象となる粒子にレーザー光を照射すると空間的に回折／散乱光の光強度分布パターンが生じ、この光強度パターンは粒子径と対応関係があることから、粒子径および粒子径分布が測定できる。
ここで、本発明における粒子径および粒子径分布は、体積基準分布から得られたものである。具体的には、Mastersizer2000(Malvern Instruments Ltd.）測定機を用いて、窒素気流中に粒子を投入し、付属の解析ソフト（Mie 理論を用いた体積基準分布を基本としたソフト）にて、粒子径および粒子径分布の測定を行なうことができる。
【００３９】
さらに、本発明において画像表示媒体として粒子群または粉流体を用いる場合は基板間の粒子群あるいは粉流体を取り巻く空隙部分の気体の管理が重要であり、表示安定性向上に寄与する。具体的には、空隙部分の気体の湿度について、２５℃における相対湿度を６０％RH以下、好ましくは５０％RH以下、更に好ましくは３５％RH以下とすることが重要である。
この空隙部分とは、図１〜図３において、対向する基板１、基板２に挟まれる部分から、電極５、６、粒子群（あるいは粉流体）３の占有部分、隔壁４の占有部分、装置シール部分を除いた、いわゆる粒子群（あるいは粉流体）が接する気体部分を指すものとする。
空隙部分の気体は、先に述べた湿度領域であれば、その種類は問わないが、乾燥空気、乾燥窒素、乾燥アルゴン、乾燥ヘリウム、乾燥二酸化炭素、乾燥メタンなどが好適である。この気体は、その湿度が保持されるように装置に封入することが必要であり、例えば、粒子群あるいは粉流体の充填、基板の組み立てなどを所定湿度環境下にて行い、さらに、外からの湿度侵入を防ぐシール材、シール方法を施すことが肝要である。
【００４０】
本発明の対象となる画像表示板における基板と基板との間隔は、画像表示媒体が移動できて、コントラストを維持できればよいが、通常１０〜５００μｍ、好ましくは１０〜２００μｍに調整される。
対向する基板間の空間における粒子群又は粉流体の体積占有率は５〜７０％が好ましく、さらに好ましくは５〜６０％である。７０％を超える場合には粒子又は粉流体の移動の支障をきたし、５％未満の場合にはコントラストが不明確となり易い。
本発明に用いる画像表示媒体として、気体中で用いる粒子群や粉流体について説明してきたが、本発明は電気泳動粒子群が内包されたマイクロカプセル型などの画像表示媒体を充填する場合にも適用できる。
【実施例】
【００４１】
以下、本発明の実施例を示して、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
【００４２】
＜実施例１＞
図４（ａ）〜（ｆ）に示すウエットブラスト法を用いた画像表示装置の製造方法によって、図４（ｆ）に示す画像表示装置の画像表示板を作製した。その際、図６に示す構成のブラスト装置（マコー（株）製）を用いて、研磨材（粒径４μｍの球状アルミナ）と、水と、０．２ＭＰａの圧縮エアとの混合物を噴射ノズルから高圧で基板１に対して噴射して、基板１の表面を研削した。
【００４３】
上記のようにして作製した図４（ｆ）に示す画像表示板の基板１は、（Ａ）基板表面上に隔壁１４が一体形成されているため、力を加えても隔壁１４が破壊されにくい構造になっており、（Ｂ）隔壁１４の上面とシール材塗布部１５とは同一平面上に位置しており、（Ｃ）シール材塗布部１５の高さが上記従来技術よりも大幅に低くなっている、という構造上の特徴を有している。そのため、（Ａ）に対応して、熱プレス時に基板内を均一に加圧することができるようになり、（Ｂ）に対応して、画像表示媒体充填工程においてスリキリ法を使用して、「隔壁上の画像表示媒体を転写除去する工程」を省略するとともに画像表示媒体の散布効率を向上させることができ、（Ｃ）に対応して、シール材を介しての水分の進入を軽減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明の製造方法により製造した画像表示装置は、ノートパソコン、ＰＤＡ、携帯電話、ハンディターミナル等のモバイル機器の表示部、電子ブック、電子新聞等の電子ペーパー、看板、ポスター、黒板等の掲示板、電卓、家電製品、自動車用品等の表示部、ポイントカード、ＩＣカード等のカード表示部、電子広告、電子ＰＯＰ、電子値札、電子楽譜、ＲＦ−ＩＤ機器の表示部などに好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の画像表示装置に用いる画像表示板の一例を示す図である。
【図２】本発明の画像表示装置に用いる画像表示板の他の例を示す図である。
【図３】は本発明の画像表示装置に用いる画像表示板のさらに他の例を示す図である。
【図４】（ａ）〜（ｆ）は本発明のウエットブラスト法を用いた画像表示装置の製造方法を示す図である。
【図５】本発明の画像表示装置の画像表示板における隔壁の形状の一例を示す図である。
【図６】本発明の画像表示装置の製造方法の実施例で使用するブラスト装置の構成を例示する図である。
【図７】従来の画像表示装置の製造方法により作製される画像表示装置の画像表示板を例示する図である。
【符号の説明】
【００４６】
１，２ 基板
３ 画像表示媒体（粒子、粉流体）
３Ｗ 白色粒子、白色粉流体
３Ｂ 黒色粒子、黒色粉流体
４ 隔壁
５ 電極
６ 電極
１１ マスク材料
１２ ブラスト装置の噴射ノズル（ブラストガン）
１３ 画像表示媒体充填部
１４ 隔壁
１５ シール材充填部
１６ シール材
１７ 接着剤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板の間に１種類以上の画像表示媒体を封入し、基板内に発生させた電界により画像表示媒体を移動させて画像を表示する画像表示板を具備する画像表示装置を製造する画像表示装置の製造方法であって、
ウエットブラスト法によって少なくとも一方の基板表面を研削することにより基板上に隔壁および画像表示媒体を収納する空間を形成することを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の製造方法により製造され、基板上に隔壁が一体形成されたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項１】
少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板の間に１種類以上の画像表示媒体を封入し、基板内に発生させた電界により画像表示媒体を移動させて画像を表示する画像表示板を具備する画像表示装置を製造する画像表示装置の製造方法であって、
ウエットブラスト法によって少なくとも一方の基板表面を研削することにより基板上に隔壁および画像表示媒体を収納する空間を形成することを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の製造方法により製造され、基板上に隔壁が一体形成されたことを特徴とする画像表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−５８４５７（Ｐ２００６−５８４５７Ａ）
【公開日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２３８４８５（Ｐ２００４−２３８４８５）
【出願日】平成１６年８月１８日（２００４．８．１８）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【公開日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月１８日（２００４．８．１８）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
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