電気泳動表示装置、電気泳動表示装置の製造方法、電子機器
【課題】従来に比べて低電圧で駆動可能な電気泳動表示装置とその製造方法およびこれを備えた電子機器を提供すること。
【解決手段】電気泳動表示装置１００は、基板５０と、基板５０上の空間を複数のセル１３に分割する隔壁１２と、複数のセル１３のそれぞれに充填された電気泳動粒子２１を含む分散液２０と、複数のセル１３を封止する封止膜３０とを備え、封止膜３０は、分散液２０の表面に配置されたイオン性の第１重合性界面活性剤３１と、第１重合性界面活性剤３１に対して反対の極性を有するイオン性の第２重合性界面活性剤３２と、第３重合性界面活性剤３３と、第２重合性界面活性剤３２と第３重合性界面活性剤３３との間において重合性モノマーが重合したポリマー膜３６とからなる。
【解決手段】電気泳動表示装置１００は、基板５０と、基板５０上の空間を複数のセル１３に分割する隔壁１２と、複数のセル１３のそれぞれに充填された電気泳動粒子２１を含む分散液２０と、複数のセル１３を封止する封止膜３０とを備え、封止膜３０は、分散液２０の表面に配置されたイオン性の第１重合性界面活性剤３１と、第１重合性界面活性剤３１に対して反対の極性を有するイオン性の第２重合性界面活性剤３２と、第３重合性界面活性剤３３と、第２重合性界面活性剤３２と第３重合性界面活性剤３３との間において重合性モノマーが重合したポリマー膜３６とからなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動表示装置、電気泳動表示装置の製造方法、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の電気泳動表示装置として、一対の基板間の空間が隔壁により複数のセルに分割され、このセル内に電気泳動粒子が分散された分散液が充填されたものが知られている（特許文献１）。
例えば特許文献１では、セル内に分散液が充填された隔壁を、紫外線硬化型樹脂からなる封止膜を用いて封止する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３１７８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１の電気泳動表示装置では、紫外線硬化樹脂をサブミクロンレベルで膜厚を制御しつつ塗布する事が難しいために、封止膜にある程度の厚みを持たせてセル内の分散液を封止せざるを得ない。そうすると、分散液中の電気泳動粒子を所定の方向に移動させるために、一対の電極間に与えられる駆動電圧が高くなるという課題があった。
また、従来の封止膜では、封止膜が覆っている画素中心部の封止膜厚が画素端部の封止膜厚よりも薄くなり、画素中心部分が画素端部に比べて電圧が低くなり電気泳動粒子が画素中心部に集中するという課題があるため、画素内の駆動電圧の制御が難しいという課題もある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例の電気泳動表示装置は、基板と、前記基板上の空間を複数のセルに分割する隔壁と、前記複数のセルのそれぞれに充填された電気泳動粒子を含む分散液と、前記複数のセルを封止する封止膜とを備え、前記封止膜は、前記分散液の表面に配置されたイオン性の第１重合性界面活性剤と、前記第１重合性界面活性剤に対して反対の極性を有するイオン性の第２重合性界面活性剤と、第３重合性界面活性剤と、前記第２重合性界面活性剤と前記第３重合性界面活性剤との間において重合性モノマーが重合したポリマー膜と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、互いに反対の極性を有するイオン性の第１重合性界面活性剤と第２重合性界面活性剤とは互いに強く吸着し合い、分散液の表面にむら無く配置されることになる。これにより、第２重合性界面活性剤と第３重合性界面活性剤との間に配置された重合性モノマーを重合させて得られたポリマー膜は膜厚が均一になり易い。したがって、重合性モノマーの量を調整すれば、複数のセルを封止可能であって、膜厚が均一で比較的に薄い封止膜を実現できる。すなわち、低電圧で駆動可能であると共に、優れた表示品質を有する電気泳動表示装置を提供できる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例の電気泳動表示装置において、前記第３重合性界面活性剤は、イオン性の重合性界面活性剤であることを特徴とする。
この構成によれば、第１から第３重合性界面活性剤がいずれもイオン性であることから、分散液が充填された複数のセルを有する基板に対して、水溶液中で第１から第３重合性界面活性剤を配置することが可能となる。つまり、生産性と信頼性とを兼ね備えた電気泳動表示装置を提供できる。
【０００９】
［適用例３］上記適用例の電気泳動表示装置において、前記第３重合性界面活性剤は、ノニオン性の重合性界面活性剤であるとしてもよい。
【００１０】
［適用例４］本適用例の他の電気泳動表示装置は、基板と、前記基板上の空間を複数のセルに分割する隔壁と、前記複数のセルのそれぞれに充填された電気泳動粒子を含む分散液と、前記複数のセルを封止する封止膜とを備え、前記封止膜は、前記分散液の表面に配置されたイオン性の第１重合性界面活性剤と、前記第１重合性界面活性剤に対して反対の極性を有するイオン性の第２重合性界面活性剤と、前記第２重合性界面活性剤に対して疎水性モノマーとイオン性の親水性モノマーとが重合したポリマー膜と、を含むことを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、イオン性の親水性モノマーを用いるので、第３重合性界面活性剤を用いずとも、膜厚が比較的に均一で薄い封止膜を実現できる。つまり、低電圧で駆動可能であると共に、簡素な構成で優れた表示品質を有する電気泳動表示装置を提供できる。
【００１２】
［適用例５］本適用例の電気泳動表示装置の製造方法は、基板上に複数のセルを区画する隔壁と、前記セル内に充填された電気泳動粒子を含む分散液とを備えた電気泳動表示装置の製造方法であって、前記セル内に充填された前記分散液の表面にイオン性の第１重合性界面活性剤を配置する第１工程と、配置された前記第１重合性界面活性剤に前記第１重合性界面活性剤に対して反対の極性を有するイオン性の第２重合性界面活性剤を配置する第２工程と、前記第２重合性界面活性剤に重合性モノマーを配置する第３工程と、配置された前記重合性モノマーに第３重合性界面活性剤を配置する第４工程と、前記重合性モノマーを重合させて、前記複数のセルを封止する封止膜を形成する第５工程と、を含むことを特徴とする。
【００１３】
この方法によれば、第２工程では、分散液の表面に配置された第１重合性界面活性剤に対して反対の極性を有する第２重合性界面活性剤は強く吸着され、分散液の表面にむら無く配置される。第５工程では、第２重合性界面活性剤と第３重合性界面活性剤との間に配置された重合性モノマーを重合させて、膜厚が均一な封止膜を形成することができる。重合性モノマーの量を調整すれば、複数のセルを封止可能であって、膜厚が均一で比較的に薄い封止膜を形成できる。すなわち、低電圧で駆動可能であると共に、優れた表示品質を有する電気泳動表示装置を製造することができる。
【００１４】
［適用例６］上記適用例の電気泳動表示装置の製造方法において、前記第１から前記第４工程は、前記第１重合性界面活性剤、前記第２重合性界面活性剤、前記重合性モノマー、前記第３重合性界面活性剤のそれぞれが導入された水溶液中に、前記分散液が前記セル内に充填された前記基板を浸漬することによって行われ、前記第５工程は、前記水溶液中に重合開始剤を導入することにより行われることを特徴とする。
【００１５】
この方法によれば、第１重合性界面活性剤および第２重合性界面活性剤がイオン性であることから、水溶液中において分散液の表面に互いに強く結びついた第１重合性界面活性剤および第２重合性界面活性剤をむら無く配置することができる。また、水溶液に第３重合性界面活性剤を投入することで、重合性モノマーは第２重合性界面活性剤と第３重合性界面活性剤との間にむら無く配置される。そして、第５工程において水溶液に重合開始剤を導入すれば、第２重合性界面活性剤と第３重合性界面活性剤との間に保持された状態で重合性モノマーを重合させてポリマー化した封止膜を形成することができる。つまり、水中で各工程を進行させることができるので、周囲の環境の影響を受け難く、均一で薄い封止膜を安定的に形成することができる。
【００１６】
典型的な例について説明する。水中にて、例えばアニオン性の第１重合性界面活性剤を電気泳動粒子を含む分散液上に配列させる。続いてアニオン性の第１重合性界面活性剤に、カチオン性の第２重合性界面活性剤を吸着させる。さらに、重合性モノマーとアニオン性の第３重合性界面活性剤を導入する。上記の方法で、アニオン性の第１重合性界面活性剤、カチオン性の第２重合性界面活性剤が配列した分散液上に、重合性モノマー、アニオン性の第３重合性界面活性剤が配列する。重合性モノマーは分散液上の第２重合性界面活性剤と、後に導入された第３重合性界面活性剤の間に挟まれる。上記配列状態で、第２および第３重合性界面活性剤と重合性モノマーとを重合させ、形成されたポリマー膜が分散液を封止する。
【００１７】
イオン性の第１重合性界面活性剤は、疎水性基を分散液側へ、イオン性基（帯電基）を水溶液へ向けて分散液上に配列している。第１重合性界面活性剤がアニオン性の場合、第２重合性界面活性剤はカチオン性の重合性界面活性剤となる。その際、第１重合性界面活性剤の帯電基と第２重合性界面活性剤の帯電基とが、イオン性の強い結合で吸着している。重合性モノマーは、カチオン性の第２重合性界面活性剤の疎水部とアニオン性の第３重合性界面活性剤の疎水部の間に存在するように、配列している。
【００１８】
第３重合性界面活性剤と重合性モノマーの積層構造を形成した後、重合開始剤を導入して重合性モノマーを重合させる事により、分散液上にポリマー膜を形成することができる。
【００１９】
分散液上に形成される皮膜の膜厚はサブミクロンからミクロンオーダーである。このため、低電圧で駆動可能な電気泳動表示装置を提供することができる。
【００２０】
第３重合性界面活性剤や重合性モノマーの量を調節する事により、ポリマー膜の膜厚をサブミクロン単位で制御することができる。言い換えれば、駆動電圧を制御可能な電気泳動表示装置を製造できる。
【００２１】
イオン性の界面活性剤における極性の組み合わせは、上記と逆の組み合わせも可能である。上記の例では、分散液側から、アニオン性重合性界面活性剤、カチオン性重合性界面活性剤、アニオン性重合性界面活性剤であったが、分散液側から、カチオン性重合性界面活性剤、アニオン性重合性界面活性剤、カチオン性重合性界面活性剤としてもよい。
【００２２】
本適用例で使用する重合性界面活性剤は正負いずれかの帯電符号を有するイオン性の重合性界面活性剤である事が特徴である。重合性界面活性剤は３種類である。第１から第３重合性界面活性剤のイオン種の組み合わせの例としては、第１がアニオン性、第２がカチオン性、第３がアニオン性、または、第１がカチオン性、第２がアニオン性、第３がカチオン性、である。
さらには、第３重合性界面活性剤はイオン性であることに限定されず、ノニオン性であってもイオン性の第２重合性界面活性剤との間に重合性モノマーを保持することができる。
【００２３】
［適用例７］本適用例の他の電気泳動表示装置の製造方法は、基板上に複数のセルを区画する隔壁と、前記セル内に充填された電気泳動粒子を含む分散液とを備えた電気泳動表示装置の製造方法であって、前記セル内に充填された前記分散液の表面にイオン性の第１重合性界面活性剤を配置する第１工程と、配置された前記第１重合性界面活性剤に前記第１重合性界面活性剤に対して反対の極性を有するイオン性の第２重合性界面活性剤を配置する第２工程と、前記第２重合性界面活性剤に疎水性モノマーを配置すると共に、前記疎水性モノマーにイオン性の親水性モノマーを配置する第３工程と、前記疎水性モノマーと前記イオン性の親水性モノマーとを重合させて、前記複数のセルを封止する封止膜を形成する第４工程と、を含むことを特徴とする。
【００２４】
この方法によれば、親水性モノマーがイオン性であるため、第３重合性界面活性剤を用いることなく、比較的に均一で薄い封止膜を形成することができる。つまり、低電圧で駆動可能であると共に、優れた表示品質を有する簡素な構成の電気泳動表示装置を製造することができる。
【００２５】
［適用例８］上記適用例の他の電気泳動表示装置の製造方法において、前記第１から前記第３工程は、前記第１重合性界面活性剤、前記第２重合性界面活性剤、前記疎水性モノマー、前記イオン性の親水性モノマーがそれぞれ導入された水溶液中に、前記分散液が前記セル内に充填された前記基板を浸漬することによって行われ、前記第４工程は、前記水溶液中に重合開始剤を導入することにより行われることを特徴とする。
この方法によれば、第１重合性界面活性剤および第２重合性界面活性剤がイオン性であることから、水溶液中において分散液の表面に互いに強く結びついた第１重合性界面活性剤および第２重合性界面活性剤をむら無く配置することができる。また、水溶液にイオン性の親水性モノマーを投入することで、第２重合性界面活性剤と結びついた疎水性モノマーと親水性モノマーとからなる重合性モノマーをむら無く配置することができる。そして、第４工程において水溶液に重合開始剤を導入すれば、第２重合性界面活性剤と結びついた状態で重合性モノマーを重合させてポリマー化した封止膜を形成することができる。つまり、水溶液中で各工程を進行させることができるので、周囲の環境の影響を受け難く、均一で薄い封止膜を安定的に形成することができる。
【００２６】
［適用例９］本適用例の電子機器は、上記適用例の電気泳動表示装置を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、上記適用例の電気泳動表示装置を備えるので、高品位な表示を行うことが可能な、例えば、腕時計、電子ペーパー、電子ノート、携帯電話、携帯用オーディオ機器などの各種電子機器を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施形態１に係る電気泳動表示装置の構成を示す概略断面図。
【図２】実施形態１に係る電気泳動表示装置を真上から見た隔壁と分散液の配置図。
【図３】実施形態１に係る電気泳動表示装置における分散液上の重合性界面活性剤と重合性モノマーとの相対的な位置関係を示す模式断面図。
【図４】電気泳動表示装置の製造方法を示すフローチャート。
【図５】（ａ）〜（ｅ）は電気泳動表示装置の製造方法を示す概略断面図。
【図６】（ｆ）〜（ｈ）は電気泳動表示装置の製造方法を示す概略断面図。
【図７】実施形態２に係る電気泳動表示装置における分散液上の重合性界面活性剤と重合性モノマーとの相対的な位置関係を示す模式断面図。
【図８】電子機器の一例としての電子ペーパーの構成を示す斜視図。
【図９】電子機器の一例としての電子ノートの構成を示す斜視図。
【図１０】変形例の電気泳動表示装置の構成を示す概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明に係る電気泳動表示装置の実施形態について、図１から図３を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせしめている。
【００２９】
（実施形態１）
＜電気泳動表示装置＞
まず、本実施形態に係る電気泳動表示装置の概略構成について図１〜図３を参照して説明する。図１は、実施形態１に係る電気泳動表示装置の構成を示す概略断面図、図２は電気泳動表示装置を真上から見た図、図３は分散液上の重合性界面活性剤と重合性モノマーとの相対的な位置関係を示す模式断面図である。
【００３０】
図１に示すように、本実施形態の電気泳動表示装置１００は、電気泳動粒子２１を含む分散液２０が複数のセル１３のそれぞれに充填されたセルマトリクス１０、素子基板５０、対向基板６０、などから構成されている。
素子基板５０は、平板状の基板本体５２と、この基板本体５２の一方の面上に形成された複数の画素電極５１とを有している。基板本体５２には、画素電極５１を駆動するための薄膜トランジスター（ＴＦＴ：Thin Film Transistor；図示省略）が、表示領域において例えばマトリクス状に配列された画素ごとに設けられている。より具体的には、基板本体５２には、画素電極５１を駆動するためのＴＦＴや走査線、データ線等の配線が作り込まれた積層構造が形成されている。
【００３１】
基板本体５２は、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの絶縁性の樹脂材料からなる基板（即ち、樹脂基板）、または、透明なガラス基板などの無機基板からなる。
【００３２】
画素電極５１は、例えば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）等の導電材料から形成されている。
【００３３】
対向基板６０は、平板状の基板本体６２と、この基板本体６２の一方の面上に形成された対向電極６１とを有している。基板本体６２は、素子基板５０の基板本体５２と同様に、例えば、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレートなどの絶縁性の樹脂材料からなる基板（即ち、樹脂基板）、または、透明なガラス基板などの無機基板からなる。
【００３４】
対向電極６１は、例えば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）などの光透過性を有する導電材料から形成されており、素子基板５０の複数の画素電極５１に対して対向するように基板本体６２上に設けられている。つまり、対向電極６１は複数の画素に跨る共通電極となっている。
【００３５】
セルマトリクス１０は、複数のセル１３を区画する隔壁１２を有している。各セル１３には、アイソパー（登録商標）などの分散媒２２に電気泳動粒子２１を分散させた分散液２０が注入されている。
分散液２０は、セルマトリクス１０の複数のセル１３に充填された状態で、素子基板５０と対向基板６０との間に挟持されている。
【００３６】
詳しくは、セルマトリクス１０は、平板部１１と、この平板部１１の一方の面上に配置された隔壁１２とを有している。
平板部１１上の空間が隔壁１２によって分割されることにより複数のセル１３が形成されている。隔壁１２は、平板部１１上で平面的に見て、例えば正方格子状の平面形状を有している（図２参照）。平板部１１および隔壁１２は一体的に形成されている。
セルマトリクス１０（即ち、平板部１１および隔壁１２）は、例えば、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂等の樹脂材料からなる。
なお、隔壁１２の平面形状は、正方格子状に限定されるものではなく、例えばハニカム格子状や三角格子状であってもよい。また、本実施形態では、隔壁１２が平板部１１と一体的に形成されている場合を例に挙げているが、隔壁１２と平板部１１とが別個に形成され、平板部１１の一方の面上に隔壁１２が固定されてもよい。
【００３７】
また、画素電極５１上に平板部１１が形成されているので、画素電極５１が直接に分散液２０に触れない。したがって、画素電極５１が分散液２０によって例えば侵食されるなどの不具合が防止されている。分散液２０に対して化学的に安定した材料を用いて画素電極５１が構成されている場合には、セルマトリクス１０が隔壁１２のみで構成されてもよい。すなわち、素子基板５０上に平板部１１を介さずに隔壁１２が配置されてもよい。これにより、分散液２０の電気泳動粒子２１を移動させるために画素電極５１と対向電極６１との間に印加される駆動電圧を低減することができる。
【００３８】
本実施形態では、１つの画素電極５１上に１つのセル１３が構成されるように平板部１１および隔壁１２が形成されているが、これに限定されるものではない。例えば、１つの画素電極５１上に複数のセル１３が構成されるように平板部１１および隔壁１２を形成してもよい。
【００３９】
分散液２０は、複数の電気泳動粒子２１が分散媒２２中に分散されてなる液体である。
電気泳動粒子２１は、例えば、顔料粒子、樹脂粒子またはこれらの複合粒子である。顔料粒子を組成する顔料としては、例えば、アニリンブラック、カーボンブラック等の黒色顔料、酸化チタン、酸化アンチモン等の白色顔料等がある。また、樹脂粒子を組成する樹脂材料としては、例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、尿素樹脂、エポキシ系樹脂、ポリスチレン、ポリエステル等がある。複合粒子としては、例えば、顔料粒子の表面を樹脂材料や他の顔料で被覆したもの、樹脂粒子の表面を顔料で被覆したもの、顔料と樹脂材料とを適当な組成比で混合した混合物で構成される粒子などがある。これらの各種材料からなる電気泳動粒子２１は、例えば正または負に帯電した状態で分散媒２２中に分散されている。
【００４０】
また、分散液２０中に分散される電気泳動粒子２１は、１種の帯電粒子に限定されない。例えば、互いに帯電時の極性が異なる白色と黒色の２種の帯電粒子や、色が異なる２種の電気泳動粒子のうちの一方が帯電粒子であってもよい。
【００４１】
分散媒２２は、親油性の炭化水素系の溶媒であり、例えば、イソパラフィン系溶媒であるアイソパー（登録商標）を含む。即ち、分散媒２２は、アイソパーＥ、アイソパーＧ、アイソパーＨ、アイソパーＬのうちいずれか１種類を含む液体、もしくは、これらのうちの２種類以上を混合した液体、或いは、これらのうちのいずれか１種類以上と他の種類の炭化水素系の溶媒とを混合した液体である。
【００４２】
セルマトリクス１０の複数のセル１３は、隔壁１２を介して平板部１１と対向するように設けられた封止膜３０によって封止されている。
【００４３】
図３に示すように、封止膜３０は、隔壁１２および分散液２０を覆うように順に配置された、例えばアニオン性の第１重合性界面活性剤３１と、カチオン性の第２重合性界面活性剤３２と、ポリマー膜３６と、アニオン性の第３重合性界面活性剤３３とを含んで構成されている。
なお、図３では、素子基板５０に対向配置される対向基板６０を図示省略している。
【００４４】
ポリマー膜３６は、重合性モノマーが重合反応して形成されている。重合反応には、過硫酸カリウム（ＫＰＳ）等の重合開始剤が用いられる。
詳しくは後述するが、封止膜３０は、イオン性の重合性界面活性剤によって挟まれた重合性モノマーに重合開始剤を添加して重合反応させたポリマー膜３６を有するものである。このようなポリマー膜３６の形成は、アドミセルポリメリゼーション（ＡＭＰ）と呼ばれている。
重合性モノマーを挟む一方のイオン性の重合性界面活性剤を分散液２０の表面に均一に配置することによって、重合後に得られるポリマー膜３６の膜厚をサブミクロン単位で制御可能としたものである。
また、ポリマー膜３６は、電気泳動表示装置１００の信頼性を確保する観点から水分やガスの侵入を抑制するように疎水性を示すことが好ましい。そのため、重合性モノマーとして疎水性モノマーを用いることが好ましい。
【００４５】
疎水性モノマーとしては、その構造中に疎水性基と重合性基とを少なくとも有するもので、疎水性基が脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基の群から選択されたものを例示できる。脂肪族炭化水素基としてはメチル基、エチル基、プロピル基等を、脂環式炭化水素基としてはシクロヘキシル基、ジシクロペンテニル基、ジシクロペンタニル基、イソボルニル基等を、芳香族炭化水素基としてはベンジル基、フェニル基、ナフチル基等を挙げることができる。重合性基としては、ラジカル重合が可能な不飽和炭化水素基であって、ビニル基、アリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、プロペニル基、ビニリデン基、ビニレン基からなる群から選択されるのが好ましい。
【００４６】
アニオン性の第１重合性界面活性剤３１は、その構造中に、親油性の炭化水素系溶媒である分散媒２２に馴染み易い疎水性基３１ａと、重合性基３１ｂと、親水性基とを含むものであって、具体的な例としては、特公昭４９−４６２９１号公報、特公平１−２４１４２号公報、または特開昭６２−１０４８０２号公報に記載されているようなアニオン性のアリル誘導体、特開昭６２−２２１４３１号公報に記載されているようなアニオン性のプロペニル誘導体、特開昭６２−３４９４７号公報または特開昭５５−１１５２５号公報に記載されているようなアニオン性のアクリル酸誘導体、特公昭４６−３４８９８号公報または特開昭５１−３０２８４号公報に記載されているようなアニオン性のイタコン酸誘導体などを挙げることができる。
アニオン性基（帯電基）としては、スルホン酸基、スルフィン酸基、カルボキシル基、カルボニル基およびこれらの塩の群から選択されたものを好適に例示できる。代表的には、疎水性基としてはアクリル基、親水性基としてはエチレンオキサイド、アニオン性基としてはスルホン基などを挙げることができる。
また、第１重合性界面活性剤３１は、疎水性基を備えていることから、前述した樹脂製の隔壁１２に対しても、その表面に親和して配置させることができる。
なお、第１重合性界面活性剤３１は、親水性基を含むことに限定されず、重合性基と、疎水性基と、帯電基とを含む構成のものでも採用することができる。
【００４７】
第１重合性界面活性剤３１に対して反対の極性を示すカチオン性の第２重合性界面活性剤３２は、例えば疎水性基３２ａと、重合性基３２ｂと、親水性基とを含むものであって、具体例としては、メタクリル酸ジメチルアミノエチルメチルクロライド、メタクリル酸ジメチルアミノエチルベンジルクロライド、メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、ジアリルジメチルアンモニウムクロライド、２−ヒドロキシ−３−メタクリロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライドなどを挙げることができる。
【００４８】
カチオン性の第２重合性界面活性剤３２のカチオン性基（帯電基）としては、第１アミンカチオン、第２アミンカチオン、第３アミンカチオン、第四級アンモニウムカチオンなる群から選択されたカチオン性基が好ましい。第１アミンカチオンとしてはモノアルキルアンモニウムカチオン（ＲＮＨ３+）などを、第２アミンカチオンとしてはジアルキルアンモニウムカチオン（Ｒ２ＮＨ２+）などを、第３アミンカチオンとしてはトリアルキルアンモニウムカチオン（Ｒ３ＮＨ+）などを、第四級アンモニウムカチオンとしては（Ｒ４Ｎ+）などを挙げることができる。ここで、Ｒは、疎水性基３２ａおよび重合性基３２ｂであり、下記に示すものを挙げることができる。前掲のカチオン性基の対アニオンとしては、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-等を挙げることができる。
疎水性基３２ａとしては、アルキル基、アリール基およびこれらが組み合わされた基からなる群から選択されることが好ましい。
【００４９】
重合性基３２ｂとしては、不飽和炭化水素基が好ましく、さらに詳しくは、ビニル基、アリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、プロペニル基、ビニリデン基、ビニレン基からなる群から選択されたものであることが好ましい。このなかでも特にアクリロイル基、メタクリロイル基が好ましい例として例示できる。
第２重合性界面活性剤３２は、第１重合性界面活性剤３１と同様に、親水性基を含むことに限定されず、疎水性基３２ａと、重合性基３２ｂと、帯電基とを含む構成のものでも採用することができる。重合後に得られる封止膜３０の厚みをできるだけ薄くしたいという観点からすると、余計な構成を含まず簡素な構成の重合性界面活性剤を用いることが望ましい。
【００５０】
アニオン性の第３重合性界面活性剤３３は、前述したアニオン性の第１重合性界面活性剤３１として挙げられたものを同じく好適に用いることができる。また、第１重合性界面活性剤３１と同様に、親水性基を含むことに限定されず、重合性基と、疎水性基と、帯電基とを含む構成のものでも採用することができる。
【００５１】
以上述べたように、本実施形態に係る電気泳動表示装置１００によれば、セル１３内部の分散液２０は、重合性モノマーの仕込み量で膜厚が制御可能なポリマー膜３６で封止されており、効率よく封止用材料を使用できる。また、封止膜３０の膜厚は、サブミクロンからマイクロメートルレベルで制御可能であることから、電気泳動表示における、駆動電圧の低電圧化を実現し易い。このため、電気泳動表示装置１００の表示駆動設計における自由度を増やすことが可能になると共に、低消費パワーで表示可能となり、電気泳動表示装置１００を用いた例えば電子ペーパーのより一層の省電力化が可能になる。
【００５２】
なお、第１重合性界面活性剤３１と第２重合性界面活性剤３２は、互いに極性が異なっていればよく、一方がカチオン性であれば他方がアニオン性の重合性界面活性剤を用いることができる。同様に一方がアニオン性であれば他方がカチオン性の重合性界面活性剤を用いることができる。
【００５３】
上述したように、第１重合性界面活性剤３１〜第３重合性界面活性剤３３がイオン性であることから、これらの重合性界面活性剤を分散させた水溶液を用いて封止膜３０を形成することができる。以降、本実施形態の電気泳動表示装置１００の製造方法について述べる。
【００５４】
＜電気泳動表示装置の製造方法＞
本実施形態の電気泳動表示装置１００の製造方法について、図４〜図６を参照して説明する。図４は電気泳動表示装置の製造方法を示すフローチャート、図５（ａ）〜（ｅ）および図６（ｆ）〜（ｈ）は電気泳動表示装置の製造方法を示す概略断面図である。
【００５５】
図４に示すように、本実施形態の電気泳動表示装置１００の製造方法は、隔壁形成工程（ステップＳ１）と、分散液充填工程（ステップＳ２）と、第１重合性界面活性剤の配置工程（ステップＳ３）と、第２重合性界面活性剤の配置工程（ステップＳ４）と、重合性モノマーの配置工程（ステップＳ５）、第３重合性界面活性剤の配置工程（ステップＳ６）、重合工程（ステップＳ７）と、を含む。
【００５６】
より具体的には、ステップＳ１の隔壁形成工程は、図５（ａ）に示すように、フォトリソグラフィー法等を用いて厚みが平板部１１を含む隔壁１２を形成する。隔壁１２の高さは１μｍ〜１００μｍ程度であり、隔壁１２の幅は５μｍ〜数１０μｍ程度となっている。平板部１１は前述したように駆動電圧の上昇を考慮して厚みを数μｍ程度としている。
【００５７】
ステップＳ２の分散液充填工程は、図５（ｂ）に示すように、例えばスクリーンを用いた印刷法やインクジェットなどの吐出方法により、隔壁１２で囲まれたセル１３へ分散液２０を充填する。セル１３への分散液２０の充填性を向上するために、基板本体５２には紫外線の照射により生成したオゾンに晒すなどの活性化処理を施してもよい。
【００５８】
ステップＳ３の第１重合性界面活性剤の配置工程では、図５（ｃ）に示すように、まず、分散液２０が充填された素子基板５０を反転した後、水相７０へ浸す。その際、セル１３内の分散液２０は毛管力や隔壁１２と分散液２０との相互作用で水相７０に分散することなく保持されている。続いて、図５（ｄ）に示すように、第１重合性界面活性剤３１を水相７０へ導入することにより、分散液２０や隔壁１２の表面に第１重合性界面活性剤３１の単分子膜が形成される。
【００５９】
ステップＳ４の第２重合性界面活性剤の配置工程では、図５（ｅ）に示すように、第１重合性界面活性剤３１とは反対の電荷を持つ第２重合性界面活性剤３２を水相７０に導入して配置する。ステップＳ３において分散液２０や隔壁１２の表面には第１重合性界面活性剤３１の単分子膜が形成されているので、第１重合性界面活性剤３１と等量の第２重合性界面活性剤３２をイオン的な引力相互作用で配置することができる。第１重合性界面活性剤３１および第２重合性界面活性剤３２は単分子層で配置されることが好ましい。分散液２０や隔壁１２の表面を被覆するための重合性界面活性剤の分子数は基板面積で決まり、例えば１０ｃｍ角の基板を用いた場合には、水相７０を１×１０-5ｍｏｌ／Ｌ（リットル）程度の濃度の重合性界面活性剤水溶液に調整すればよい。
【００６０】
ステップＳ５の重合性モノマーの配置工程では、図６（ｆ）に示すように、所定量の重合性モノマーとしての疎水性モノマー３５を水相７０に入れ、ゆっくりと分散させる。疎水的な相互作用により疎水性モノマー３５が第２重合性界面活性剤３２の近傍に配置される。疎水性モノマー３５の濃度もまた基板面積で決まるが、例えば１０ｃｍ角基板で数１００ｎｍ程度の膜厚を得る場合は、１×１０-2ｍｏｌ／Ｌ（リットル）程度の濃度で疎水性モノマー３５を水相７０に分散させて、第２重合性界面活性剤３２に疎水性モノマー３５を配置させればよい。
【００６１】
ステップＳ６の第３重合性界面活性剤の配置工程では、図６（ｇ）に示すように、疎水性モノマー３５に、イオン性の第３重合性界面活性剤３３を水相７０に導入することにより配列させる。第３重合性界面活性剤３３の分子数は基板の面積で決まる。例えば１０ｃｍ角基板で、水相７０における第３重合性界面活性剤３３の濃度を１×１０-3ｍｏｌ／Ｌ（リットル）程度にすればよい。これにより第３重合性界面活性剤３３と疎水性モノマー３５とからなるミセル構造が分散液２０上および隔壁１２上に形成される。
【００６２】
ステップＳ７の重合工程では、図６（ｈ）に示すように、このミセル構造をポリマー膜化するために、例えば水相７０を５０℃〜８０℃程度に加温した後、１×１０-3ｍｏｌ／Ｌ（リットル）程度の過硫酸カリウム水溶液からなる重合開始剤８０を水相７０へ導入しながら重合反応を行う。これにより、図３に示したように、疎水性モノマー３５は、第２重合性界面活性剤３２と第３重合性界面活性剤３３との間において、第２重合性界面活性剤３２の重合性基３２ｂや第３重合性界面活性剤３３の重合性基３３ｂと結びついた状態でポリマー化する。第１重合性界面活性剤３１は分散液２０の表面近傍で重合性基３１ｂ同士が重合する。すなわち、分散液２０および隔壁１２上にポリマー膜３６が均一に形成される。このような製造方法を用いることにより、封止膜３０をサブミクロン精度で成膜可能となる。
【００６３】
（実施形態２）
＜他の電気泳動表示装置＞
次に本実施形態の他の電気泳動表示装置について、図７を参照して説明する。図７は実施形態２の電気泳動表示装置における分散液上の重合性界面活性剤と重合性モノマーとの相対的な位置関係を示す模式断面図である。なお、図７では対向基板６０を図示省略している。
実施形態２の電気泳動表示装置は、実施形態１に対して重合性界面活性剤と重合性モノマーの構成が異なるものであって、他の構成は実施形態１と同様である。よって、実施形態１と同じ構成については、同じ符号を付して詳細の説明は省略する。
【００６４】
図７に示すように本実施形態の電気泳動表示装置２００は、分散液２０が充填された複数のセル１３を封止する封止膜２３０を有している。封止膜２３０は、分散液２０および隔壁１２を覆うように順に配置された、例えばアニオン性の第１重合性界面活性剤３１と、カチオン性の第２重合性界面活性剤３２と、ポリマー膜３８と、を含んで構成されている。ポリマー膜３８は、重合性モノマーとしての疎水性モノマー３５とイオン性の親水性モノマー３７とが重合したものである。つまり、実施形態１における第３重合性界面活性剤３３の代わりに、イオン性の親水性モノマー３７を適用したものである。
【００６５】
イオン性の親水性モノマー３７は、その構造中に帯電基（この場合は、アニオン性基）と重合性基とを少なくとも有するものである。アニオン性基としては、スルホン酸基、スルフィン酸基、カルボキシル基、カルボニル基およびこれらの塩の群から選択されたものを好適に例示できる。
重合性基としては、ラジカル重合が可能な不飽和炭化水素基であって、ビニル基、アリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、プロペニル基、ビニリデン基、ビニレン基からなる群から選択されるのが好ましい。
【００６６】
アニオン性基を有する親水性モノマー３７以外のイオン性の親水性モノマーとしては、ＯＨ基を有する２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、２−ヒドロキシブチルメタクリレート等、エチレンオキサイド基を有するエチルジエチレングリコールアクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート等、アミド基を有するアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド等、アミノ基を含むＮ−メチルアミノエチルメタクリレート、Ｎ−メチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート等のアクリル酸またはメタクリル酸のアルキルアミノエステル類；Ｎ−（２−ジメチルアミノエチル）アクリルアミド、Ｎ−（２−ジメチルアミノエチル）メタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、等のアルキルアミノ基を有する不飽和アミド類等と、ビニルピリジン等のモノビニルピリジン類、ジメチルアミノエチルビニルエーテルなどのアルキルアミノ基を有するビニルエーテル類；ビニルイミダゾール等、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、などを挙げることができる。
【００６７】
電気泳動表示装置２００の製造方法（封止膜２３０の形成方法）としては、図４に示した、ステップＳ１〜ステップＳ４までは共通である。ステップＳ５の重合性モノマーの配置工程では、まず、疎水性モノマー３５を水相７０に導入した後に、イオン性の親水性モノマー３７を導入する。これにより、カチオン性の第２重合性界面活性剤３２に疎水性モノマー３５が配置され、さらに疎水性モノマー３５の外側にイオン性の親水性モノマー３７が配置される。
ステップＳ７の重合工程では、第２重合性界面活性剤３２および疎水性モノマー３５ならびに親水性モノマー３７が重合してポリマー膜３８となり、所望の膜厚や特性を有する封止膜２３０が形成される。
【００６８】
このような電気泳動表示装置２００およびその製造方法によれば、実施形態１に比べて、より簡素な構成および簡素な工程で、低電圧駆動可能であって優れた表示品質を有する電気泳動表示装置２００およびその製造方法を提供することができる。
【００６９】
（実施形態３）
＜電子機器＞
次に、前述した電気泳動表示装置１００や電気泳動表示装置２００を適用した電子機器について、図８および図９を参照して説明する。図８は、電子機器の一例としての電子ペーパーの構成を示す斜視図である。
図８に示すように、本実施形態の電子機器としての電子ペーパー４００は、電子ペーパー４００は、可撓性を有し、従来の紙と同様の質感および柔軟性を有する書き換え可能なシートからなる本体４０２を備えて構成されている。本体４０２には、前述した実施形態１に係る電気泳動表示装置１００または実施形態２に係る電気泳動表示装置２００が表示部４０１として搭載されている。
【００７０】
図９は、電子機器の一例としての電子ノートの構成を示す斜視図である。
図９に示すように、電子機器としての電子ノート５００は、図８で示した電子ペーパー４００が複数枚束ねられ、カバー５０１に挟まれているものである。カバー５０１は、例えば外部の装置から送られる表示データを入力するための表示データ入力手段（図示せず）を備える。これにより、その表示データに応じて、電子ペーパーが束ねられた状態のまま、表示内容の変更や更新を行うことができる。
前述した電子ペーパー４００および電子ノート５００は、前述した実施形態１に係る電気泳動表示装置１００または実施形態２に係る電気泳動表示装置２００を備えるので、高品質な画像表示を行うことが可能である。
【００７１】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。
【００７２】
（変形例１）第３重合性界面活性剤３３は、アニオン性またはカチオン性の重合性界面活性剤に限定されず、ノニオン性の重合性界面活性剤を用いることもできる。ノニオン性の重合性界面活性剤としては、次のようなものが挙げられる。ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンアルキルアミドなどのエチレンオキシド付加型；グリセリンアルキルエステル、ソルビタンアルキルエステル、シュガーアルキルエステルなどのポリオールエステル型；多価アルコールアルキルエーテルなどのポリエーテル型；アルカノールアミン脂肪酸アミドなどのアルカノールアミド型が挙げられ、より具体的にはポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルなどのエーテル系、ポリオキシエチレンオレイン酸、ポリオキシエチレンオレイン酸エステル、ポリオキシエチレンジステアリン酸エステル、ソルビタンラウレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタンセスキオレート、ポリオキシエチレンモノオレエート、ポリオキシエチレンステアレートなどのエステル系等を挙げることができる。
第３重合性界面活性剤３３としてノニオン性重合性界面活性剤を用いた場合には、単独で使用できるだけでなく、イオン性重合性界面活性剤と組み合わせて使用できるメリットがある。ノニオン性重合性界面活性剤とイオン性重合性界面活性剤を混合するなどして、所望の特性を有する封止膜３０を形成することができる。
【００７３】
（変形例２）ポリマー膜３６を構成する重合性モノマーは、上記疎水性モノマー３５に限定されない。例えば、分子量の大きいモノマーを用いる事により、重合されるポリマー分子量も増大して緻密な膜が形成される。これにより水分やガス進入を防止する封止機能を向上させることが可能になる。
また、例えば多官能型アクリレート等の架橋剤を用いることで、重合形成されるポリマーの分子量を増大させると共に、より緻密な架橋構造を形成できるため、封止機能を向上させることができる。
また、分子量の大きなイオン性重合性界面活性剤を用いることにより、膜構成分子が高分子化する。重合開始点が少なくなるので、重合開始剤の量が分子量の低いイオン性重合性界面活性剤を用いたときに比べて少なく済むという利点もある。
【００７４】
（変形例３）封止膜３０は、分散液２０と隔壁１２とを覆って形成されることに限定されない。図１０は変形例の電気泳動表示装置の構成を示す概略断面図である。なお、上記電気泳動表示装置１００と同じ構成には同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
例えば、図１０に示すように、変形例の電気泳動表示装置３００は、電気泳動粒子２１を含む分散液２０が複数のセル１３のそれぞれに充填されたセルマトリクス１０、素子基板５０、対向基板６０、セル１３ごとに分散液２０の表面を覆う封止膜３３０を有している。画素電極５１を有する素子基板５０と、対向電極６１を有する対向基板６０とは、セルマトリクス１０を挟んで接合されている。封止膜３３０は、上記実施形態１の電気泳動表示装置１００における封止膜３０の構成を採用することができる。つまり、イオン性の第１重合性界面活性剤３１および第２重合性界面活性剤３２ならびに第３重合性界面活性剤３３、そして、第２重合性界面活性剤３２と第３重合性界面活性剤３３との間で重合したポリマー膜３６を含むものである。
変形例の電気泳動表示装置３３０では、第１重合性界面活性剤３１は、隔壁１２を構成する材料に対して親和性を有する必要はない。これによって、隔壁１２や第１重合性界面活性剤３１の材料選択の自由度が向上するという利点がある。
【符号の説明】
【００７５】
１０…セルマトリクス、１１…基板としての平板部、１２…隔壁、１３…セル、２０…分散液、２１…電気泳動粒子、２２…分散媒、３０…封止膜、３１…第１重合性界面活性剤、３１ａ…疎水性基、３１ｂ…重合性基、３２…第２重合性界面活性剤、３２ａ…疎水性基、３２ｂ…重合性基、３３…第３重合性界面活性剤、３３ａ…疎水性基、３３ｂ…重合性基、３５…疎水性モノマー、３６…ポリマー膜、３７…親水性モノマー、３８…ポリマー膜、１００，２００，３００…電気泳動表示装置、２３０，３３０…封止膜、４００…電子機器としての電子ペーパー、５００…電子機器としての電子ノート。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動表示装置、電気泳動表示装置の製造方法、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の電気泳動表示装置として、一対の基板間の空間が隔壁により複数のセルに分割され、このセル内に電気泳動粒子が分散された分散液が充填されたものが知られている（特許文献１）。
例えば特許文献１では、セル内に分散液が充填された隔壁を、紫外線硬化型樹脂からなる封止膜を用いて封止する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３１７８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１の電気泳動表示装置では、紫外線硬化樹脂をサブミクロンレベルで膜厚を制御しつつ塗布する事が難しいために、封止膜にある程度の厚みを持たせてセル内の分散液を封止せざるを得ない。そうすると、分散液中の電気泳動粒子を所定の方向に移動させるために、一対の電極間に与えられる駆動電圧が高くなるという課題があった。
また、従来の封止膜では、封止膜が覆っている画素中心部の封止膜厚が画素端部の封止膜厚よりも薄くなり、画素中心部分が画素端部に比べて電圧が低くなり電気泳動粒子が画素中心部に集中するという課題があるため、画素内の駆動電圧の制御が難しいという課題もある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例の電気泳動表示装置は、基板と、前記基板上の空間を複数のセルに分割する隔壁と、前記複数のセルのそれぞれに充填された電気泳動粒子を含む分散液と、前記複数のセルを封止する封止膜とを備え、前記封止膜は、前記分散液の表面に配置されたイオン性の第１重合性界面活性剤と、前記第１重合性界面活性剤に対して反対の極性を有するイオン性の第２重合性界面活性剤と、第３重合性界面活性剤と、前記第２重合性界面活性剤と前記第３重合性界面活性剤との間において重合性モノマーが重合したポリマー膜と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、互いに反対の極性を有するイオン性の第１重合性界面活性剤と第２重合性界面活性剤とは互いに強く吸着し合い、分散液の表面にむら無く配置されることになる。これにより、第２重合性界面活性剤と第３重合性界面活性剤との間に配置された重合性モノマーを重合させて得られたポリマー膜は膜厚が均一になり易い。したがって、重合性モノマーの量を調整すれば、複数のセルを封止可能であって、膜厚が均一で比較的に薄い封止膜を実現できる。すなわち、低電圧で駆動可能であると共に、優れた表示品質を有する電気泳動表示装置を提供できる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例の電気泳動表示装置において、前記第３重合性界面活性剤は、イオン性の重合性界面活性剤であることを特徴とする。
この構成によれば、第１から第３重合性界面活性剤がいずれもイオン性であることから、分散液が充填された複数のセルを有する基板に対して、水溶液中で第１から第３重合性界面活性剤を配置することが可能となる。つまり、生産性と信頼性とを兼ね備えた電気泳動表示装置を提供できる。
【０００９】
［適用例３］上記適用例の電気泳動表示装置において、前記第３重合性界面活性剤は、ノニオン性の重合性界面活性剤であるとしてもよい。
【００１０】
［適用例４］本適用例の他の電気泳動表示装置は、基板と、前記基板上の空間を複数のセルに分割する隔壁と、前記複数のセルのそれぞれに充填された電気泳動粒子を含む分散液と、前記複数のセルを封止する封止膜とを備え、前記封止膜は、前記分散液の表面に配置されたイオン性の第１重合性界面活性剤と、前記第１重合性界面活性剤に対して反対の極性を有するイオン性の第２重合性界面活性剤と、前記第２重合性界面活性剤に対して疎水性モノマーとイオン性の親水性モノマーとが重合したポリマー膜と、を含むことを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、イオン性の親水性モノマーを用いるので、第３重合性界面活性剤を用いずとも、膜厚が比較的に均一で薄い封止膜を実現できる。つまり、低電圧で駆動可能であると共に、簡素な構成で優れた表示品質を有する電気泳動表示装置を提供できる。
【００１２】
［適用例５］本適用例の電気泳動表示装置の製造方法は、基板上に複数のセルを区画する隔壁と、前記セル内に充填された電気泳動粒子を含む分散液とを備えた電気泳動表示装置の製造方法であって、前記セル内に充填された前記分散液の表面にイオン性の第１重合性界面活性剤を配置する第１工程と、配置された前記第１重合性界面活性剤に前記第１重合性界面活性剤に対して反対の極性を有するイオン性の第２重合性界面活性剤を配置する第２工程と、前記第２重合性界面活性剤に重合性モノマーを配置する第３工程と、配置された前記重合性モノマーに第３重合性界面活性剤を配置する第４工程と、前記重合性モノマーを重合させて、前記複数のセルを封止する封止膜を形成する第５工程と、を含むことを特徴とする。
【００１３】
この方法によれば、第２工程では、分散液の表面に配置された第１重合性界面活性剤に対して反対の極性を有する第２重合性界面活性剤は強く吸着され、分散液の表面にむら無く配置される。第５工程では、第２重合性界面活性剤と第３重合性界面活性剤との間に配置された重合性モノマーを重合させて、膜厚が均一な封止膜を形成することができる。重合性モノマーの量を調整すれば、複数のセルを封止可能であって、膜厚が均一で比較的に薄い封止膜を形成できる。すなわち、低電圧で駆動可能であると共に、優れた表示品質を有する電気泳動表示装置を製造することができる。
【００１４】
［適用例６］上記適用例の電気泳動表示装置の製造方法において、前記第１から前記第４工程は、前記第１重合性界面活性剤、前記第２重合性界面活性剤、前記重合性モノマー、前記第３重合性界面活性剤のそれぞれが導入された水溶液中に、前記分散液が前記セル内に充填された前記基板を浸漬することによって行われ、前記第５工程は、前記水溶液中に重合開始剤を導入することにより行われることを特徴とする。
【００１５】
この方法によれば、第１重合性界面活性剤および第２重合性界面活性剤がイオン性であることから、水溶液中において分散液の表面に互いに強く結びついた第１重合性界面活性剤および第２重合性界面活性剤をむら無く配置することができる。また、水溶液に第３重合性界面活性剤を投入することで、重合性モノマーは第２重合性界面活性剤と第３重合性界面活性剤との間にむら無く配置される。そして、第５工程において水溶液に重合開始剤を導入すれば、第２重合性界面活性剤と第３重合性界面活性剤との間に保持された状態で重合性モノマーを重合させてポリマー化した封止膜を形成することができる。つまり、水中で各工程を進行させることができるので、周囲の環境の影響を受け難く、均一で薄い封止膜を安定的に形成することができる。
【００１６】
典型的な例について説明する。水中にて、例えばアニオン性の第１重合性界面活性剤を電気泳動粒子を含む分散液上に配列させる。続いてアニオン性の第１重合性界面活性剤に、カチオン性の第２重合性界面活性剤を吸着させる。さらに、重合性モノマーとアニオン性の第３重合性界面活性剤を導入する。上記の方法で、アニオン性の第１重合性界面活性剤、カチオン性の第２重合性界面活性剤が配列した分散液上に、重合性モノマー、アニオン性の第３重合性界面活性剤が配列する。重合性モノマーは分散液上の第２重合性界面活性剤と、後に導入された第３重合性界面活性剤の間に挟まれる。上記配列状態で、第２および第３重合性界面活性剤と重合性モノマーとを重合させ、形成されたポリマー膜が分散液を封止する。
【００１７】
イオン性の第１重合性界面活性剤は、疎水性基を分散液側へ、イオン性基（帯電基）を水溶液へ向けて分散液上に配列している。第１重合性界面活性剤がアニオン性の場合、第２重合性界面活性剤はカチオン性の重合性界面活性剤となる。その際、第１重合性界面活性剤の帯電基と第２重合性界面活性剤の帯電基とが、イオン性の強い結合で吸着している。重合性モノマーは、カチオン性の第２重合性界面活性剤の疎水部とアニオン性の第３重合性界面活性剤の疎水部の間に存在するように、配列している。
【００１８】
第３重合性界面活性剤と重合性モノマーの積層構造を形成した後、重合開始剤を導入して重合性モノマーを重合させる事により、分散液上にポリマー膜を形成することができる。
【００１９】
分散液上に形成される皮膜の膜厚はサブミクロンからミクロンオーダーである。このため、低電圧で駆動可能な電気泳動表示装置を提供することができる。
【００２０】
第３重合性界面活性剤や重合性モノマーの量を調節する事により、ポリマー膜の膜厚をサブミクロン単位で制御することができる。言い換えれば、駆動電圧を制御可能な電気泳動表示装置を製造できる。
【００２１】
イオン性の界面活性剤における極性の組み合わせは、上記と逆の組み合わせも可能である。上記の例では、分散液側から、アニオン性重合性界面活性剤、カチオン性重合性界面活性剤、アニオン性重合性界面活性剤であったが、分散液側から、カチオン性重合性界面活性剤、アニオン性重合性界面活性剤、カチオン性重合性界面活性剤としてもよい。
【００２２】
本適用例で使用する重合性界面活性剤は正負いずれかの帯電符号を有するイオン性の重合性界面活性剤である事が特徴である。重合性界面活性剤は３種類である。第１から第３重合性界面活性剤のイオン種の組み合わせの例としては、第１がアニオン性、第２がカチオン性、第３がアニオン性、または、第１がカチオン性、第２がアニオン性、第３がカチオン性、である。
さらには、第３重合性界面活性剤はイオン性であることに限定されず、ノニオン性であってもイオン性の第２重合性界面活性剤との間に重合性モノマーを保持することができる。
【００２３】
［適用例７］本適用例の他の電気泳動表示装置の製造方法は、基板上に複数のセルを区画する隔壁と、前記セル内に充填された電気泳動粒子を含む分散液とを備えた電気泳動表示装置の製造方法であって、前記セル内に充填された前記分散液の表面にイオン性の第１重合性界面活性剤を配置する第１工程と、配置された前記第１重合性界面活性剤に前記第１重合性界面活性剤に対して反対の極性を有するイオン性の第２重合性界面活性剤を配置する第２工程と、前記第２重合性界面活性剤に疎水性モノマーを配置すると共に、前記疎水性モノマーにイオン性の親水性モノマーを配置する第３工程と、前記疎水性モノマーと前記イオン性の親水性モノマーとを重合させて、前記複数のセルを封止する封止膜を形成する第４工程と、を含むことを特徴とする。
【００２４】
この方法によれば、親水性モノマーがイオン性であるため、第３重合性界面活性剤を用いることなく、比較的に均一で薄い封止膜を形成することができる。つまり、低電圧で駆動可能であると共に、優れた表示品質を有する簡素な構成の電気泳動表示装置を製造することができる。
【００２５】
［適用例８］上記適用例の他の電気泳動表示装置の製造方法において、前記第１から前記第３工程は、前記第１重合性界面活性剤、前記第２重合性界面活性剤、前記疎水性モノマー、前記イオン性の親水性モノマーがそれぞれ導入された水溶液中に、前記分散液が前記セル内に充填された前記基板を浸漬することによって行われ、前記第４工程は、前記水溶液中に重合開始剤を導入することにより行われることを特徴とする。
この方法によれば、第１重合性界面活性剤および第２重合性界面活性剤がイオン性であることから、水溶液中において分散液の表面に互いに強く結びついた第１重合性界面活性剤および第２重合性界面活性剤をむら無く配置することができる。また、水溶液にイオン性の親水性モノマーを投入することで、第２重合性界面活性剤と結びついた疎水性モノマーと親水性モノマーとからなる重合性モノマーをむら無く配置することができる。そして、第４工程において水溶液に重合開始剤を導入すれば、第２重合性界面活性剤と結びついた状態で重合性モノマーを重合させてポリマー化した封止膜を形成することができる。つまり、水溶液中で各工程を進行させることができるので、周囲の環境の影響を受け難く、均一で薄い封止膜を安定的に形成することができる。
【００２６】
［適用例９］本適用例の電子機器は、上記適用例の電気泳動表示装置を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、上記適用例の電気泳動表示装置を備えるので、高品位な表示を行うことが可能な、例えば、腕時計、電子ペーパー、電子ノート、携帯電話、携帯用オーディオ機器などの各種電子機器を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施形態１に係る電気泳動表示装置の構成を示す概略断面図。
【図２】実施形態１に係る電気泳動表示装置を真上から見た隔壁と分散液の配置図。
【図３】実施形態１に係る電気泳動表示装置における分散液上の重合性界面活性剤と重合性モノマーとの相対的な位置関係を示す模式断面図。
【図４】電気泳動表示装置の製造方法を示すフローチャート。
【図５】（ａ）〜（ｅ）は電気泳動表示装置の製造方法を示す概略断面図。
【図６】（ｆ）〜（ｈ）は電気泳動表示装置の製造方法を示す概略断面図。
【図７】実施形態２に係る電気泳動表示装置における分散液上の重合性界面活性剤と重合性モノマーとの相対的な位置関係を示す模式断面図。
【図８】電子機器の一例としての電子ペーパーの構成を示す斜視図。
【図９】電子機器の一例としての電子ノートの構成を示す斜視図。
【図１０】変形例の電気泳動表示装置の構成を示す概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明に係る電気泳動表示装置の実施形態について、図１から図３を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせしめている。
【００２９】
（実施形態１）
＜電気泳動表示装置＞
まず、本実施形態に係る電気泳動表示装置の概略構成について図１〜図３を参照して説明する。図１は、実施形態１に係る電気泳動表示装置の構成を示す概略断面図、図２は電気泳動表示装置を真上から見た図、図３は分散液上の重合性界面活性剤と重合性モノマーとの相対的な位置関係を示す模式断面図である。
【００３０】
図１に示すように、本実施形態の電気泳動表示装置１００は、電気泳動粒子２１を含む分散液２０が複数のセル１３のそれぞれに充填されたセルマトリクス１０、素子基板５０、対向基板６０、などから構成されている。
素子基板５０は、平板状の基板本体５２と、この基板本体５２の一方の面上に形成された複数の画素電極５１とを有している。基板本体５２には、画素電極５１を駆動するための薄膜トランジスター（ＴＦＴ：Thin Film Transistor；図示省略）が、表示領域において例えばマトリクス状に配列された画素ごとに設けられている。より具体的には、基板本体５２には、画素電極５１を駆動するためのＴＦＴや走査線、データ線等の配線が作り込まれた積層構造が形成されている。
【００３１】
基板本体５２は、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの絶縁性の樹脂材料からなる基板（即ち、樹脂基板）、または、透明なガラス基板などの無機基板からなる。
【００３２】
画素電極５１は、例えば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）等の導電材料から形成されている。
【００３３】
対向基板６０は、平板状の基板本体６２と、この基板本体６２の一方の面上に形成された対向電極６１とを有している。基板本体６２は、素子基板５０の基板本体５２と同様に、例えば、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレートなどの絶縁性の樹脂材料からなる基板（即ち、樹脂基板）、または、透明なガラス基板などの無機基板からなる。
【００３４】
対向電極６１は、例えば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）などの光透過性を有する導電材料から形成されており、素子基板５０の複数の画素電極５１に対して対向するように基板本体６２上に設けられている。つまり、対向電極６１は複数の画素に跨る共通電極となっている。
【００３５】
セルマトリクス１０は、複数のセル１３を区画する隔壁１２を有している。各セル１３には、アイソパー（登録商標）などの分散媒２２に電気泳動粒子２１を分散させた分散液２０が注入されている。
分散液２０は、セルマトリクス１０の複数のセル１３に充填された状態で、素子基板５０と対向基板６０との間に挟持されている。
【００３６】
詳しくは、セルマトリクス１０は、平板部１１と、この平板部１１の一方の面上に配置された隔壁１２とを有している。
平板部１１上の空間が隔壁１２によって分割されることにより複数のセル１３が形成されている。隔壁１２は、平板部１１上で平面的に見て、例えば正方格子状の平面形状を有している（図２参照）。平板部１１および隔壁１２は一体的に形成されている。
セルマトリクス１０（即ち、平板部１１および隔壁１２）は、例えば、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂等の樹脂材料からなる。
なお、隔壁１２の平面形状は、正方格子状に限定されるものではなく、例えばハニカム格子状や三角格子状であってもよい。また、本実施形態では、隔壁１２が平板部１１と一体的に形成されている場合を例に挙げているが、隔壁１２と平板部１１とが別個に形成され、平板部１１の一方の面上に隔壁１２が固定されてもよい。
【００３７】
また、画素電極５１上に平板部１１が形成されているので、画素電極５１が直接に分散液２０に触れない。したがって、画素電極５１が分散液２０によって例えば侵食されるなどの不具合が防止されている。分散液２０に対して化学的に安定した材料を用いて画素電極５１が構成されている場合には、セルマトリクス１０が隔壁１２のみで構成されてもよい。すなわち、素子基板５０上に平板部１１を介さずに隔壁１２が配置されてもよい。これにより、分散液２０の電気泳動粒子２１を移動させるために画素電極５１と対向電極６１との間に印加される駆動電圧を低減することができる。
【００３８】
本実施形態では、１つの画素電極５１上に１つのセル１３が構成されるように平板部１１および隔壁１２が形成されているが、これに限定されるものではない。例えば、１つの画素電極５１上に複数のセル１３が構成されるように平板部１１および隔壁１２を形成してもよい。
【００３９】
分散液２０は、複数の電気泳動粒子２１が分散媒２２中に分散されてなる液体である。
電気泳動粒子２１は、例えば、顔料粒子、樹脂粒子またはこれらの複合粒子である。顔料粒子を組成する顔料としては、例えば、アニリンブラック、カーボンブラック等の黒色顔料、酸化チタン、酸化アンチモン等の白色顔料等がある。また、樹脂粒子を組成する樹脂材料としては、例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、尿素樹脂、エポキシ系樹脂、ポリスチレン、ポリエステル等がある。複合粒子としては、例えば、顔料粒子の表面を樹脂材料や他の顔料で被覆したもの、樹脂粒子の表面を顔料で被覆したもの、顔料と樹脂材料とを適当な組成比で混合した混合物で構成される粒子などがある。これらの各種材料からなる電気泳動粒子２１は、例えば正または負に帯電した状態で分散媒２２中に分散されている。
【００４０】
また、分散液２０中に分散される電気泳動粒子２１は、１種の帯電粒子に限定されない。例えば、互いに帯電時の極性が異なる白色と黒色の２種の帯電粒子や、色が異なる２種の電気泳動粒子のうちの一方が帯電粒子であってもよい。
【００４１】
分散媒２２は、親油性の炭化水素系の溶媒であり、例えば、イソパラフィン系溶媒であるアイソパー（登録商標）を含む。即ち、分散媒２２は、アイソパーＥ、アイソパーＧ、アイソパーＨ、アイソパーＬのうちいずれか１種類を含む液体、もしくは、これらのうちの２種類以上を混合した液体、或いは、これらのうちのいずれか１種類以上と他の種類の炭化水素系の溶媒とを混合した液体である。
【００４２】
セルマトリクス１０の複数のセル１３は、隔壁１２を介して平板部１１と対向するように設けられた封止膜３０によって封止されている。
【００４３】
図３に示すように、封止膜３０は、隔壁１２および分散液２０を覆うように順に配置された、例えばアニオン性の第１重合性界面活性剤３１と、カチオン性の第２重合性界面活性剤３２と、ポリマー膜３６と、アニオン性の第３重合性界面活性剤３３とを含んで構成されている。
なお、図３では、素子基板５０に対向配置される対向基板６０を図示省略している。
【００４４】
ポリマー膜３６は、重合性モノマーが重合反応して形成されている。重合反応には、過硫酸カリウム（ＫＰＳ）等の重合開始剤が用いられる。
詳しくは後述するが、封止膜３０は、イオン性の重合性界面活性剤によって挟まれた重合性モノマーに重合開始剤を添加して重合反応させたポリマー膜３６を有するものである。このようなポリマー膜３６の形成は、アドミセルポリメリゼーション（ＡＭＰ）と呼ばれている。
重合性モノマーを挟む一方のイオン性の重合性界面活性剤を分散液２０の表面に均一に配置することによって、重合後に得られるポリマー膜３６の膜厚をサブミクロン単位で制御可能としたものである。
また、ポリマー膜３６は、電気泳動表示装置１００の信頼性を確保する観点から水分やガスの侵入を抑制するように疎水性を示すことが好ましい。そのため、重合性モノマーとして疎水性モノマーを用いることが好ましい。
【００４５】
疎水性モノマーとしては、その構造中に疎水性基と重合性基とを少なくとも有するもので、疎水性基が脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基の群から選択されたものを例示できる。脂肪族炭化水素基としてはメチル基、エチル基、プロピル基等を、脂環式炭化水素基としてはシクロヘキシル基、ジシクロペンテニル基、ジシクロペンタニル基、イソボルニル基等を、芳香族炭化水素基としてはベンジル基、フェニル基、ナフチル基等を挙げることができる。重合性基としては、ラジカル重合が可能な不飽和炭化水素基であって、ビニル基、アリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、プロペニル基、ビニリデン基、ビニレン基からなる群から選択されるのが好ましい。
【００４６】
アニオン性の第１重合性界面活性剤３１は、その構造中に、親油性の炭化水素系溶媒である分散媒２２に馴染み易い疎水性基３１ａと、重合性基３１ｂと、親水性基とを含むものであって、具体的な例としては、特公昭４９−４６２９１号公報、特公平１−２４１４２号公報、または特開昭６２−１０４８０２号公報に記載されているようなアニオン性のアリル誘導体、特開昭６２−２２１４３１号公報に記載されているようなアニオン性のプロペニル誘導体、特開昭６２−３４９４７号公報または特開昭５５−１１５２５号公報に記載されているようなアニオン性のアクリル酸誘導体、特公昭４６−３４８９８号公報または特開昭５１−３０２８４号公報に記載されているようなアニオン性のイタコン酸誘導体などを挙げることができる。
アニオン性基（帯電基）としては、スルホン酸基、スルフィン酸基、カルボキシル基、カルボニル基およびこれらの塩の群から選択されたものを好適に例示できる。代表的には、疎水性基としてはアクリル基、親水性基としてはエチレンオキサイド、アニオン性基としてはスルホン基などを挙げることができる。
また、第１重合性界面活性剤３１は、疎水性基を備えていることから、前述した樹脂製の隔壁１２に対しても、その表面に親和して配置させることができる。
なお、第１重合性界面活性剤３１は、親水性基を含むことに限定されず、重合性基と、疎水性基と、帯電基とを含む構成のものでも採用することができる。
【００４７】
第１重合性界面活性剤３１に対して反対の極性を示すカチオン性の第２重合性界面活性剤３２は、例えば疎水性基３２ａと、重合性基３２ｂと、親水性基とを含むものであって、具体例としては、メタクリル酸ジメチルアミノエチルメチルクロライド、メタクリル酸ジメチルアミノエチルベンジルクロライド、メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、ジアリルジメチルアンモニウムクロライド、２−ヒドロキシ−３−メタクリロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライドなどを挙げることができる。
【００４８】
カチオン性の第２重合性界面活性剤３２のカチオン性基（帯電基）としては、第１アミンカチオン、第２アミンカチオン、第３アミンカチオン、第四級アンモニウムカチオンなる群から選択されたカチオン性基が好ましい。第１アミンカチオンとしてはモノアルキルアンモニウムカチオン（ＲＮＨ３+）などを、第２アミンカチオンとしてはジアルキルアンモニウムカチオン（Ｒ２ＮＨ２+）などを、第３アミンカチオンとしてはトリアルキルアンモニウムカチオン（Ｒ３ＮＨ+）などを、第四級アンモニウムカチオンとしては（Ｒ４Ｎ+）などを挙げることができる。ここで、Ｒは、疎水性基３２ａおよび重合性基３２ｂであり、下記に示すものを挙げることができる。前掲のカチオン性基の対アニオンとしては、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-等を挙げることができる。
疎水性基３２ａとしては、アルキル基、アリール基およびこれらが組み合わされた基からなる群から選択されることが好ましい。
【００４９】
重合性基３２ｂとしては、不飽和炭化水素基が好ましく、さらに詳しくは、ビニル基、アリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、プロペニル基、ビニリデン基、ビニレン基からなる群から選択されたものであることが好ましい。このなかでも特にアクリロイル基、メタクリロイル基が好ましい例として例示できる。
第２重合性界面活性剤３２は、第１重合性界面活性剤３１と同様に、親水性基を含むことに限定されず、疎水性基３２ａと、重合性基３２ｂと、帯電基とを含む構成のものでも採用することができる。重合後に得られる封止膜３０の厚みをできるだけ薄くしたいという観点からすると、余計な構成を含まず簡素な構成の重合性界面活性剤を用いることが望ましい。
【００５０】
アニオン性の第３重合性界面活性剤３３は、前述したアニオン性の第１重合性界面活性剤３１として挙げられたものを同じく好適に用いることができる。また、第１重合性界面活性剤３１と同様に、親水性基を含むことに限定されず、重合性基と、疎水性基と、帯電基とを含む構成のものでも採用することができる。
【００５１】
以上述べたように、本実施形態に係る電気泳動表示装置１００によれば、セル１３内部の分散液２０は、重合性モノマーの仕込み量で膜厚が制御可能なポリマー膜３６で封止されており、効率よく封止用材料を使用できる。また、封止膜３０の膜厚は、サブミクロンからマイクロメートルレベルで制御可能であることから、電気泳動表示における、駆動電圧の低電圧化を実現し易い。このため、電気泳動表示装置１００の表示駆動設計における自由度を増やすことが可能になると共に、低消費パワーで表示可能となり、電気泳動表示装置１００を用いた例えば電子ペーパーのより一層の省電力化が可能になる。
【００５２】
なお、第１重合性界面活性剤３１と第２重合性界面活性剤３２は、互いに極性が異なっていればよく、一方がカチオン性であれば他方がアニオン性の重合性界面活性剤を用いることができる。同様に一方がアニオン性であれば他方がカチオン性の重合性界面活性剤を用いることができる。
【００５３】
上述したように、第１重合性界面活性剤３１〜第３重合性界面活性剤３３がイオン性であることから、これらの重合性界面活性剤を分散させた水溶液を用いて封止膜３０を形成することができる。以降、本実施形態の電気泳動表示装置１００の製造方法について述べる。
【００５４】
＜電気泳動表示装置の製造方法＞
本実施形態の電気泳動表示装置１００の製造方法について、図４〜図６を参照して説明する。図４は電気泳動表示装置の製造方法を示すフローチャート、図５（ａ）〜（ｅ）および図６（ｆ）〜（ｈ）は電気泳動表示装置の製造方法を示す概略断面図である。
【００５５】
図４に示すように、本実施形態の電気泳動表示装置１００の製造方法は、隔壁形成工程（ステップＳ１）と、分散液充填工程（ステップＳ２）と、第１重合性界面活性剤の配置工程（ステップＳ３）と、第２重合性界面活性剤の配置工程（ステップＳ４）と、重合性モノマーの配置工程（ステップＳ５）、第３重合性界面活性剤の配置工程（ステップＳ６）、重合工程（ステップＳ７）と、を含む。
【００５６】
より具体的には、ステップＳ１の隔壁形成工程は、図５（ａ）に示すように、フォトリソグラフィー法等を用いて厚みが平板部１１を含む隔壁１２を形成する。隔壁１２の高さは１μｍ〜１００μｍ程度であり、隔壁１２の幅は５μｍ〜数１０μｍ程度となっている。平板部１１は前述したように駆動電圧の上昇を考慮して厚みを数μｍ程度としている。
【００５７】
ステップＳ２の分散液充填工程は、図５（ｂ）に示すように、例えばスクリーンを用いた印刷法やインクジェットなどの吐出方法により、隔壁１２で囲まれたセル１３へ分散液２０を充填する。セル１３への分散液２０の充填性を向上するために、基板本体５２には紫外線の照射により生成したオゾンに晒すなどの活性化処理を施してもよい。
【００５８】
ステップＳ３の第１重合性界面活性剤の配置工程では、図５（ｃ）に示すように、まず、分散液２０が充填された素子基板５０を反転した後、水相７０へ浸す。その際、セル１３内の分散液２０は毛管力や隔壁１２と分散液２０との相互作用で水相７０に分散することなく保持されている。続いて、図５（ｄ）に示すように、第１重合性界面活性剤３１を水相７０へ導入することにより、分散液２０や隔壁１２の表面に第１重合性界面活性剤３１の単分子膜が形成される。
【００５９】
ステップＳ４の第２重合性界面活性剤の配置工程では、図５（ｅ）に示すように、第１重合性界面活性剤３１とは反対の電荷を持つ第２重合性界面活性剤３２を水相７０に導入して配置する。ステップＳ３において分散液２０や隔壁１２の表面には第１重合性界面活性剤３１の単分子膜が形成されているので、第１重合性界面活性剤３１と等量の第２重合性界面活性剤３２をイオン的な引力相互作用で配置することができる。第１重合性界面活性剤３１および第２重合性界面活性剤３２は単分子層で配置されることが好ましい。分散液２０や隔壁１２の表面を被覆するための重合性界面活性剤の分子数は基板面積で決まり、例えば１０ｃｍ角の基板を用いた場合には、水相７０を１×１０-5ｍｏｌ／Ｌ（リットル）程度の濃度の重合性界面活性剤水溶液に調整すればよい。
【００６０】
ステップＳ５の重合性モノマーの配置工程では、図６（ｆ）に示すように、所定量の重合性モノマーとしての疎水性モノマー３５を水相７０に入れ、ゆっくりと分散させる。疎水的な相互作用により疎水性モノマー３５が第２重合性界面活性剤３２の近傍に配置される。疎水性モノマー３５の濃度もまた基板面積で決まるが、例えば１０ｃｍ角基板で数１００ｎｍ程度の膜厚を得る場合は、１×１０-2ｍｏｌ／Ｌ（リットル）程度の濃度で疎水性モノマー３５を水相７０に分散させて、第２重合性界面活性剤３２に疎水性モノマー３５を配置させればよい。
【００６１】
ステップＳ６の第３重合性界面活性剤の配置工程では、図６（ｇ）に示すように、疎水性モノマー３５に、イオン性の第３重合性界面活性剤３３を水相７０に導入することにより配列させる。第３重合性界面活性剤３３の分子数は基板の面積で決まる。例えば１０ｃｍ角基板で、水相７０における第３重合性界面活性剤３３の濃度を１×１０-3ｍｏｌ／Ｌ（リットル）程度にすればよい。これにより第３重合性界面活性剤３３と疎水性モノマー３５とからなるミセル構造が分散液２０上および隔壁１２上に形成される。
【００６２】
ステップＳ７の重合工程では、図６（ｈ）に示すように、このミセル構造をポリマー膜化するために、例えば水相７０を５０℃〜８０℃程度に加温した後、１×１０-3ｍｏｌ／Ｌ（リットル）程度の過硫酸カリウム水溶液からなる重合開始剤８０を水相７０へ導入しながら重合反応を行う。これにより、図３に示したように、疎水性モノマー３５は、第２重合性界面活性剤３２と第３重合性界面活性剤３３との間において、第２重合性界面活性剤３２の重合性基３２ｂや第３重合性界面活性剤３３の重合性基３３ｂと結びついた状態でポリマー化する。第１重合性界面活性剤３１は分散液２０の表面近傍で重合性基３１ｂ同士が重合する。すなわち、分散液２０および隔壁１２上にポリマー膜３６が均一に形成される。このような製造方法を用いることにより、封止膜３０をサブミクロン精度で成膜可能となる。
【００６３】
（実施形態２）
＜他の電気泳動表示装置＞
次に本実施形態の他の電気泳動表示装置について、図７を参照して説明する。図７は実施形態２の電気泳動表示装置における分散液上の重合性界面活性剤と重合性モノマーとの相対的な位置関係を示す模式断面図である。なお、図７では対向基板６０を図示省略している。
実施形態２の電気泳動表示装置は、実施形態１に対して重合性界面活性剤と重合性モノマーの構成が異なるものであって、他の構成は実施形態１と同様である。よって、実施形態１と同じ構成については、同じ符号を付して詳細の説明は省略する。
【００６４】
図７に示すように本実施形態の電気泳動表示装置２００は、分散液２０が充填された複数のセル１３を封止する封止膜２３０を有している。封止膜２３０は、分散液２０および隔壁１２を覆うように順に配置された、例えばアニオン性の第１重合性界面活性剤３１と、カチオン性の第２重合性界面活性剤３２と、ポリマー膜３８と、を含んで構成されている。ポリマー膜３８は、重合性モノマーとしての疎水性モノマー３５とイオン性の親水性モノマー３７とが重合したものである。つまり、実施形態１における第３重合性界面活性剤３３の代わりに、イオン性の親水性モノマー３７を適用したものである。
【００６５】
イオン性の親水性モノマー３７は、その構造中に帯電基（この場合は、アニオン性基）と重合性基とを少なくとも有するものである。アニオン性基としては、スルホン酸基、スルフィン酸基、カルボキシル基、カルボニル基およびこれらの塩の群から選択されたものを好適に例示できる。
重合性基としては、ラジカル重合が可能な不飽和炭化水素基であって、ビニル基、アリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、プロペニル基、ビニリデン基、ビニレン基からなる群から選択されるのが好ましい。
【００６６】
アニオン性基を有する親水性モノマー３７以外のイオン性の親水性モノマーとしては、ＯＨ基を有する２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、２−ヒドロキシブチルメタクリレート等、エチレンオキサイド基を有するエチルジエチレングリコールアクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート等、アミド基を有するアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド等、アミノ基を含むＮ−メチルアミノエチルメタクリレート、Ｎ−メチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート等のアクリル酸またはメタクリル酸のアルキルアミノエステル類；Ｎ−（２−ジメチルアミノエチル）アクリルアミド、Ｎ−（２−ジメチルアミノエチル）メタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、等のアルキルアミノ基を有する不飽和アミド類等と、ビニルピリジン等のモノビニルピリジン類、ジメチルアミノエチルビニルエーテルなどのアルキルアミノ基を有するビニルエーテル類；ビニルイミダゾール等、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、などを挙げることができる。
【００６７】
電気泳動表示装置２００の製造方法（封止膜２３０の形成方法）としては、図４に示した、ステップＳ１〜ステップＳ４までは共通である。ステップＳ５の重合性モノマーの配置工程では、まず、疎水性モノマー３５を水相７０に導入した後に、イオン性の親水性モノマー３７を導入する。これにより、カチオン性の第２重合性界面活性剤３２に疎水性モノマー３５が配置され、さらに疎水性モノマー３５の外側にイオン性の親水性モノマー３７が配置される。
ステップＳ７の重合工程では、第２重合性界面活性剤３２および疎水性モノマー３５ならびに親水性モノマー３７が重合してポリマー膜３８となり、所望の膜厚や特性を有する封止膜２３０が形成される。
【００６８】
このような電気泳動表示装置２００およびその製造方法によれば、実施形態１に比べて、より簡素な構成および簡素な工程で、低電圧駆動可能であって優れた表示品質を有する電気泳動表示装置２００およびその製造方法を提供することができる。
【００６９】
（実施形態３）
＜電子機器＞
次に、前述した電気泳動表示装置１００や電気泳動表示装置２００を適用した電子機器について、図８および図９を参照して説明する。図８は、電子機器の一例としての電子ペーパーの構成を示す斜視図である。
図８に示すように、本実施形態の電子機器としての電子ペーパー４００は、電子ペーパー４００は、可撓性を有し、従来の紙と同様の質感および柔軟性を有する書き換え可能なシートからなる本体４０２を備えて構成されている。本体４０２には、前述した実施形態１に係る電気泳動表示装置１００または実施形態２に係る電気泳動表示装置２００が表示部４０１として搭載されている。
【００７０】
図９は、電子機器の一例としての電子ノートの構成を示す斜視図である。
図９に示すように、電子機器としての電子ノート５００は、図８で示した電子ペーパー４００が複数枚束ねられ、カバー５０１に挟まれているものである。カバー５０１は、例えば外部の装置から送られる表示データを入力するための表示データ入力手段（図示せず）を備える。これにより、その表示データに応じて、電子ペーパーが束ねられた状態のまま、表示内容の変更や更新を行うことができる。
前述した電子ペーパー４００および電子ノート５００は、前述した実施形態１に係る電気泳動表示装置１００または実施形態２に係る電気泳動表示装置２００を備えるので、高品質な画像表示を行うことが可能である。
【００７１】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。
【００７２】
（変形例１）第３重合性界面活性剤３３は、アニオン性またはカチオン性の重合性界面活性剤に限定されず、ノニオン性の重合性界面活性剤を用いることもできる。ノニオン性の重合性界面活性剤としては、次のようなものが挙げられる。ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンアルキルアミドなどのエチレンオキシド付加型；グリセリンアルキルエステル、ソルビタンアルキルエステル、シュガーアルキルエステルなどのポリオールエステル型；多価アルコールアルキルエーテルなどのポリエーテル型；アルカノールアミン脂肪酸アミドなどのアルカノールアミド型が挙げられ、より具体的にはポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルなどのエーテル系、ポリオキシエチレンオレイン酸、ポリオキシエチレンオレイン酸エステル、ポリオキシエチレンジステアリン酸エステル、ソルビタンラウレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタンセスキオレート、ポリオキシエチレンモノオレエート、ポリオキシエチレンステアレートなどのエステル系等を挙げることができる。
第３重合性界面活性剤３３としてノニオン性重合性界面活性剤を用いた場合には、単独で使用できるだけでなく、イオン性重合性界面活性剤と組み合わせて使用できるメリットがある。ノニオン性重合性界面活性剤とイオン性重合性界面活性剤を混合するなどして、所望の特性を有する封止膜３０を形成することができる。
【００７３】
（変形例２）ポリマー膜３６を構成する重合性モノマーは、上記疎水性モノマー３５に限定されない。例えば、分子量の大きいモノマーを用いる事により、重合されるポリマー分子量も増大して緻密な膜が形成される。これにより水分やガス進入を防止する封止機能を向上させることが可能になる。
また、例えば多官能型アクリレート等の架橋剤を用いることで、重合形成されるポリマーの分子量を増大させると共に、より緻密な架橋構造を形成できるため、封止機能を向上させることができる。
また、分子量の大きなイオン性重合性界面活性剤を用いることにより、膜構成分子が高分子化する。重合開始点が少なくなるので、重合開始剤の量が分子量の低いイオン性重合性界面活性剤を用いたときに比べて少なく済むという利点もある。
【００７４】
（変形例３）封止膜３０は、分散液２０と隔壁１２とを覆って形成されることに限定されない。図１０は変形例の電気泳動表示装置の構成を示す概略断面図である。なお、上記電気泳動表示装置１００と同じ構成には同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
例えば、図１０に示すように、変形例の電気泳動表示装置３００は、電気泳動粒子２１を含む分散液２０が複数のセル１３のそれぞれに充填されたセルマトリクス１０、素子基板５０、対向基板６０、セル１３ごとに分散液２０の表面を覆う封止膜３３０を有している。画素電極５１を有する素子基板５０と、対向電極６１を有する対向基板６０とは、セルマトリクス１０を挟んで接合されている。封止膜３３０は、上記実施形態１の電気泳動表示装置１００における封止膜３０の構成を採用することができる。つまり、イオン性の第１重合性界面活性剤３１および第２重合性界面活性剤３２ならびに第３重合性界面活性剤３３、そして、第２重合性界面活性剤３２と第３重合性界面活性剤３３との間で重合したポリマー膜３６を含むものである。
変形例の電気泳動表示装置３３０では、第１重合性界面活性剤３１は、隔壁１２を構成する材料に対して親和性を有する必要はない。これによって、隔壁１２や第１重合性界面活性剤３１の材料選択の自由度が向上するという利点がある。
【符号の説明】
【００７５】
１０…セルマトリクス、１１…基板としての平板部、１２…隔壁、１３…セル、２０…分散液、２１…電気泳動粒子、２２…分散媒、３０…封止膜、３１…第１重合性界面活性剤、３１ａ…疎水性基、３１ｂ…重合性基、３２…第２重合性界面活性剤、３２ａ…疎水性基、３２ｂ…重合性基、３３…第３重合性界面活性剤、３３ａ…疎水性基、３３ｂ…重合性基、３５…疎水性モノマー、３６…ポリマー膜、３７…親水性モノマー、３８…ポリマー膜、１００，２００，３００…電気泳動表示装置、２３０，３３０…封止膜、４００…電子機器としての電子ペーパー、５００…電子機器としての電子ノート。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上の空間を複数のセルに分割する隔壁と、
前記複数のセルのそれぞれに充填された電気泳動粒子を含む分散液と、
前記複数のセルを封止する封止膜とを備え、
前記封止膜は、前記分散液の表面に配置されたイオン性の第１重合性界面活性剤と、前記第１重合性界面活性剤に対して反対の極性を有するイオン性の第２重合性界面活性剤と、第３重合性界面活性剤と、前記第２重合性界面活性剤と前記第３重合性界面活性剤との間において重合性モノマーが重合したポリマー膜と、を含むことを特徴とする電気泳動表示装置。
【請求項２】
前記第３重合性界面活性剤は、イオン性の重合性界面活性剤であることを特徴とする請求項１に記載の電気泳動表示装置。
【請求項３】
前記第３重合性界面活性剤は、ノニオン性の重合性界面活性剤であることを特徴とする請求項１に記載の電気泳動表示装置。
【請求項４】
基板と、
前記基板上の空間を複数のセルに分割する隔壁と、
前記複数のセルのそれぞれに充填された電気泳動粒子を含む分散液と、
前記複数のセルを封止する封止膜とを備え、
前記封止膜は、前記分散液の表面に配置されたイオン性の第１重合性界面活性剤と、前記第１重合性界面活性剤に対して反対の極性を有するイオン性の第２重合性界面活性剤と、前記第２重合性界面活性剤に対して疎水性モノマーとイオン性の親水性モノマーとが重合したポリマー膜と、を含むことを特徴とする電気泳動表示装置。
【請求項５】
基板上に複数のセルを区画する隔壁と、前記セル内に充填された電気泳動粒子を含む分散液とを備えた電気泳動表示装置の製造方法であって、
前記セル内に充填された前記分散液の表面にイオン性の第１重合性界面活性剤を配置する第１工程と、
配置された前記第１重合性界面活性剤に前記第１重合性界面活性剤に対して反対の極性を有するイオン性の第２重合性界面活性剤を配置する第２工程と、
前記第２重合性界面活性剤に重合性モノマーを配置する第３工程と、
配置された前記重合性モノマーに第３重合性界面活性剤を配置する第４工程と、
前記重合性モノマーを重合させて、前記複数のセルを封止する封止膜を形成する第５工程と、を含むことを特徴とする電気泳動表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記第１から前記第４工程は、前記第１重合性界面活性剤、前記第２重合性界面活性剤、前記重合性モノマー、前記第３重合性界面活性剤のそれぞれが導入された水溶液中に、前記分散液が前記セル内に充填された前記基板を浸漬することによって行われ、
前記第５工程は、前記水溶液中に重合開始剤を導入することにより行われることを特徴とする請求項５に記載の電気泳動表示装置の製造方法。
【請求項７】
基板上に複数のセルを区画する隔壁と、前記セル内に充填された電気泳動粒子を含む分散液とを備えた電気泳動表示装置の製造方法であって、
前記セル内に充填された前記分散液の表面にイオン性の第１重合性界面活性剤を配置する第１工程と、
配置された前記第１重合性界面活性剤に前記第１重合性界面活性剤に対して反対の極性を有するイオン性の第２重合性界面活性剤を配置する第２工程と、
前記第２重合性界面活性剤に疎水性モノマーを配置すると共に、前記疎水性モノマーにイオン性の親水性モノマーを配置する第３工程と、
前記疎水性モノマーと前記イオン性の親水性モノマーとを重合させて、前記複数のセルを封止する封止膜を形成する第４工程と、を含むことを特徴とする電気泳動表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記第１から前記第３工程は、前記第１重合性界面活性剤、前記第２重合性界面活性剤、前記疎水性モノマー、前記イオン性の親水性モノマーがそれぞれ導入された水溶液中に、前記分散液が前記セル内に充填された前記基板を浸漬することによって行われ、
前記第４工程は、前記水溶液中に重合開始剤を導入することにより行われることを特徴とする請求項７に記載の電気泳動表示装置の製造方法。
【請求項９】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項１】
基板と、
前記基板上の空間を複数のセルに分割する隔壁と、
前記複数のセルのそれぞれに充填された電気泳動粒子を含む分散液と、
前記複数のセルを封止する封止膜とを備え、
前記封止膜は、前記分散液の表面に配置されたイオン性の第１重合性界面活性剤と、前記第１重合性界面活性剤に対して反対の極性を有するイオン性の第２重合性界面活性剤と、第３重合性界面活性剤と、前記第２重合性界面活性剤と前記第３重合性界面活性剤との間において重合性モノマーが重合したポリマー膜と、を含むことを特徴とする電気泳動表示装置。
【請求項２】
前記第３重合性界面活性剤は、イオン性の重合性界面活性剤であることを特徴とする請求項１に記載の電気泳動表示装置。
【請求項３】
前記第３重合性界面活性剤は、ノニオン性の重合性界面活性剤であることを特徴とする請求項１に記載の電気泳動表示装置。
【請求項４】
基板と、
前記基板上の空間を複数のセルに分割する隔壁と、
前記複数のセルのそれぞれに充填された電気泳動粒子を含む分散液と、
前記複数のセルを封止する封止膜とを備え、
前記封止膜は、前記分散液の表面に配置されたイオン性の第１重合性界面活性剤と、前記第１重合性界面活性剤に対して反対の極性を有するイオン性の第２重合性界面活性剤と、前記第２重合性界面活性剤に対して疎水性モノマーとイオン性の親水性モノマーとが重合したポリマー膜と、を含むことを特徴とする電気泳動表示装置。
【請求項５】
基板上に複数のセルを区画する隔壁と、前記セル内に充填された電気泳動粒子を含む分散液とを備えた電気泳動表示装置の製造方法であって、
前記セル内に充填された前記分散液の表面にイオン性の第１重合性界面活性剤を配置する第１工程と、
配置された前記第１重合性界面活性剤に前記第１重合性界面活性剤に対して反対の極性を有するイオン性の第２重合性界面活性剤を配置する第２工程と、
前記第２重合性界面活性剤に重合性モノマーを配置する第３工程と、
配置された前記重合性モノマーに第３重合性界面活性剤を配置する第４工程と、
前記重合性モノマーを重合させて、前記複数のセルを封止する封止膜を形成する第５工程と、を含むことを特徴とする電気泳動表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記第１から前記第４工程は、前記第１重合性界面活性剤、前記第２重合性界面活性剤、前記重合性モノマー、前記第３重合性界面活性剤のそれぞれが導入された水溶液中に、前記分散液が前記セル内に充填された前記基板を浸漬することによって行われ、
前記第５工程は、前記水溶液中に重合開始剤を導入することにより行われることを特徴とする請求項５に記載の電気泳動表示装置の製造方法。
【請求項７】
基板上に複数のセルを区画する隔壁と、前記セル内に充填された電気泳動粒子を含む分散液とを備えた電気泳動表示装置の製造方法であって、
前記セル内に充填された前記分散液の表面にイオン性の第１重合性界面活性剤を配置する第１工程と、
配置された前記第１重合性界面活性剤に前記第１重合性界面活性剤に対して反対の極性を有するイオン性の第２重合性界面活性剤を配置する第２工程と、
前記第２重合性界面活性剤に疎水性モノマーを配置すると共に、前記疎水性モノマーにイオン性の親水性モノマーを配置する第３工程と、
前記疎水性モノマーと前記イオン性の親水性モノマーとを重合させて、前記複数のセルを封止する封止膜を形成する第４工程と、を含むことを特徴とする電気泳動表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記第１から前記第３工程は、前記第１重合性界面活性剤、前記第２重合性界面活性剤、前記疎水性モノマー、前記イオン性の親水性モノマーがそれぞれ導入された水溶液中に、前記分散液が前記セル内に充填された前記基板を浸漬することによって行われ、
前記第４工程は、前記水溶液中に重合開始剤を導入することにより行われることを特徴とする請求項７に記載の電気泳動表示装置の製造方法。
【請求項９】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−３３７０（Ｐ２０１３−３３７０Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３４８６９（Ｐ２０１１−１３４８６９）
【出願日】平成２３年６月１７日（２０１１．６．１７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１７日（２０１１．６．１７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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