JP2002244162A

JP2002244162A - 電気泳動装置の製造方法

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Publication number: JP2002244162A
Application number: JP2001044437A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Kawai; 秀幸川居
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2001-02-21
Filing date: 2001-02-21
Publication date: 2002-08-28
Anticipated expiration: 2021-02-21
Also published as: JP3928363B2

Abstract

(57)【要約】【課題】電気泳動表示装置において、その製造方法を
より容易にする。【解決手段】基体１１上に分離層１２、薄膜素子層１
３、電気泳動分散液層１４ａ及び保護層１４ｂ、透明電
極１５ａを有する透明基板１５ｂをこの順に積層した
後、レーザー光を照射して分離層１２の層内又は界面に
剥離を生じさせ、基体１１を積層構造から離脱させる。
そして、薄膜素子層１３側の積層構造を、第２のフレキ
シブル基板１６に転写する。基体１１を比較的硬いハン
ドリング性のよい材料で形成すれば、各層を積層する工
程におけるハンドリング性を確保できるため、取り扱い
を容易にすることができると共に、積層時の位置決め精
度等を確保することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気泳動装置の製
造方法に関し、特に、その製造方法をより容易にするよ
うにした電気泳動装置の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気泳動装置としては、例えば図４に示
すようなものが知られている。すなわち、基板２ａ及び
２ｂの内側それぞれに、電極４ａ及び４ｂが形成され、
これら基板２ａ及びこれと対応する電極４ａ、又は基板
２ｂ及びこれと対応する電極４ｂの少なくとも何れか一
方は、透明に形成されている。そして、これら電極４ａ
及び４ｂの間に、例えば黒色に着色された着色分散媒
と、この分散媒に分散されている帯電した白色の顔料粒
子とが封入されたマイクロカプセル６が均一に塗布され
た電気泳動層が形成されている。そして、電極４ａ及び
４ｂ間に所定の電圧を印加することによって、表示を行
うようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、電気泳動装
置の電子ペーパ等への応用を考えた場合、柔軟性に富ん
だフレキシブルな電気泳動装置が好ましい。このフレキ
シブルな電気泳動装置を得るためには、柔軟性に優れた
材料、例えばプラスティック材料等を基板として、電気
泳動層を形成する必要がある。しかしながら、このよう
なフレキシブルな材料を基板とした場合、電気泳動層を
精度よく配置することは困難である。

【０００４】さらに、電気泳動装置に半導体素子を設け
る必要がある場合には、高温処理を伴う通常の半導体素
子の形成方法を、耐熱性に劣るプラスティック材料を含
む電気泳動装置の製造方法に適用することは困難であ
る。そこで、この発明は上記従来の未解決の問題に着目
してなされたものであり、フレキシブルな材料を基板と
した場合であっても、精度よく電気泳動層を配置するこ
とができ且つ容易に製造することの可能な電気泳動装置
の製造方法を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に係る電気泳動装置の製造方法
は、二つの電極間に配置された電気泳動層を備えた電気
泳動装置の製造方法であって、基体上に分離層を形成す
る工程と、当該分離層上に前記電気泳動層を含む第１の
積層体を形成する工程と、前記第１の積層体上に第１の
基板を配置する工程と、光照射又は加熱により前記分離
層の層内及び／又は界面において剥離を生じさせた後、
前記基体を前記分離層から離脱させて前記第１の積層体
と前記第１の基板とを含む第２の積層体を得る工程と、
を備えることを特徴としている。

【０００６】また、請求項２に係る電気泳動装置の製造
方法は、前記第２の積層体の、前記第１の基板と反対側
に第２の基板を配置する工程を備えることを特徴として
いる。また、請求項３に係る電気泳動装置の製造方法
は、前記第２の基板は、透明電極を含むことを特徴とし
ている。

【０００７】また、請求項４に係る電気泳動装置の製造
方法は、前記第１の基板及び前記第２の基板のうちの少
なくとも一方は、フレキシブル基板であることを特徴と
している。また、請求項５に係る電気泳動装置の製造方
法は、前記第１の積層体は、半導体素子層をさらに含む
ことを特徴としている。

【０００８】また、請求項６に係る電気泳動装置の製造
方法は、前記半導体素子層は、マトリクス状に配置され
た走査線及び信号線に接続される薄膜トランジスタと当
該薄膜トランジスタの一端に接続された画素電極とを含
むことを特徴としている。また、請求項７に係る電気泳
動装置の製造方法は、前記半導体素子層は、マトリクス
状に配置された走査線及び信号線に接続される薄膜トラ
ンジスタと当該薄膜トランジスタの一端に接続された画
素電極とを含む画素部と、前記走査線及び前記信号線に
信号を供給するためのドライバ部と、を備えることを特
徴としている。

【０００９】さらに、請求項８に係る電気泳動装置の製
造方法は、前記電気泳動層は、分散媒とこの分散媒中に
分散している電気泳動粒子とが内部に封入されたマイク
ロカプセルによって形成されていることを特徴としてい
る。この請求項１乃至請求項８に記載の発明において
は、基体上に分離層を形成し、この上に電気泳動層、ま
た、必要に応じて半導体素子層等の他の層を含む第１の
積層体を形成し、この上に、例えば一方の電極を構成す
る第１の基板を配置する。そして、この状態で、分離層
に光照射或いは加熱を行うことによって、分離層から基
体を離脱させて、第１の基板と第１の積層体とを含む第
２の積層体を得ている。

【００１０】そして、この第２の積層体の第１の基板と
反対側に、例えば他方の電極を構成する第２の基板をさ
らに配置するようにしている。ここで、前記基体として
比較的硬い基体を用いれば、この基体上に積層される、
第１の積層体及び第１の基板が共にフレキシブルであっ
たとしても、その扱いは比較的容易である。したがっ
て、これらを積層する際の位置決め誤差等を抑制するこ
とが可能となる。

【００１１】また、前記第１の積層体に半導体素子層が
含まれる場合であっても、基体として耐熱性に優れた材
質のものを用いることによって、半導体素子層を容易に
形成することが可能となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。この実施の形態は、本発明による
電気泳動装置を電気泳動表示装置に適用したものであ
る。また、図２及び図３は、電気泳動表示装置の製造工
程を示したものであって、図１に示す電気泳動表示装置
のＡ−Ａ部の断面図である。

【００１３】まず、図２（ａ）に示すように、基体１１
上に分離層１２を形成する。これら基体１１及び分離層
１２は、公知のように、前記基体１１は、後の光照射工
程において、前記分離層１２に剥離を生じさせ得る程度
の透光性を有し、また、信頼性の高い材料で構成され、
また、前述の光照射工程において、前記分離層１２に剥
離を生じさせ得る程度の光透過率を有する厚さであり、
且つ、当該基体１１をハンドリングしやすい硬さを有す
る。

【００１４】一方、前記分離層１２は、照射される光を
吸収し、その層内及び／又は界面において剥離、（以
下、剥離という。）を生じるような性質を有するもので
あり、光の照射によって分離層１２を構成する物質の原
子間又は分子間の結合力が消失又は減少するか、気体が
発生するものが好ましい。このような物質としては、例
えば、アモルファスシリコン及び水素化アモルファスシ
リコン等を適用することができる。この他、酸化ケイ素
又はケイ酸化合物、酸化チタン又はチタン酸化合物、酸
化ランタン又はランタン酸化合物等の各種酸化物セラミ
ックス、ＰＺＴ〔Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ₁〕、ＰＬＺＴ
〔Ｐｂ，Ｌａ）（Ｔｒ，Ｔｉ）Ｏ₃〕等の誘電体、窒化
珪素、窒化アルミニウム、窒化チタン等の窒化物セラミ
ックス、高分子の主鎖上に、−ＣＨ−、−ＣＯ−（ケト
ン）、−ＣＯＮＨ−（アミド）、−ＮＨ−（アミノ）、
−ＣＯＯ−（エステル）、−Ｎ＝Ｎ−（アゾ）、−ＣＨ
＝Ｎ−（イミド）等を有する有機高分子材料、又は数々
の金属或いは合金等を適用することができる。

【００１５】次いで、分離層１２の上に、公知の手順に
したがって、半導体素子層としての薄膜素子層１３を形
成する。この薄膜素子層１３は、例えば図示しないゲー
ト線及びデータ線に接続されたＴＦＴ及びこれに接続さ
れた電極を含む画素部１３ａと、前記ゲート線及びデー
タ線に電圧を与えて画素部１３ａを駆動するためのＴＦ
Ｔを含むドライバ部１３ｂとから構成されている。

【００１６】次いで、図２（ｂ）に示すように、薄膜素
子層１３の画素部１３ａの上に、マイクロカプセルから
なる電気泳動層としての電気泳動分散液層１４ａを形成
する。つまり、マイクロカプセルをバインダを含む透明
液中に混合した混合液を、例えばロールコート法を用い
て均一に塗布することによって形成する。なお、前記マ
イクロカプセルには、分散媒と、この分散媒とは異なる
色が付され、且つこの分散媒中に分散している帯電した
顔料粒子（電気泳動粒子）とが内部に封入されている。
また、マイクロカプセルは、例えばアラビアゴムとゼラ
チンとで構成され、また、バインダには、シリコン樹脂
等が用いられる。

【００１７】一方、薄膜素子層１３のドライバ部１３ｂ
の上には、必要に応じて保護層１４ｂを形成する。次い
で、図２（ｃ）に示すように、電気泳動分散液層１４ａ
及び保護層１４ｂの上に、被積層部材としての第１のフ
レキシブル基板１５を積層する。この第１のフレキシブ
ル基板１５は、透明電極１５ａとこの透明電極１５ａが
接合された透明基板１５ｂとから構成され、透明電極１
５ａが電気泳動分散液層１４ａ及び保護層１４ｂと対向
するように積層される。

【００１８】前記透明電極１５ａとしては、例えばＩＴ
Ｏ（ＩｎｄｉｕｍｕＴｉｎＯｘｉｄｅ）等の透明で
導電性の高い材料が用い、前記透明基板１５ｂとして
は、例えばガラス、石英、プラスティック（合成樹脂）
等の透明な材料を用いる。なお、これら透明電極１５ａ
及び透明基板１５ｂの積層部分における光透過率は、内
部のマイクロカプセル内の顔料粒子を確認できる程度に
高い値である必要がある。

【００１９】次いで、図３（ａ）に示すように、基体１
１側から、例えばレーザー光を分離層１２に照射し、分
離層１２の層内及び又は界面において剥離を生じさせ
る。次いで、図３（ｂ）に示すように、基体１１を分離
層１２から離脱し、また、必要に応じて薄膜素子層１３
側に残った分離層１２を除去する。このとき、必要に応
じて補強用の基板を第１のフレキシブル基板１５の上面
や周囲に付加するようにしてもよい。

【００２０】次いで、薄膜素子層１３、電気泳動分散液
層１４ａ及び保護層１４ｂ、第１のフレキシブル基板１
５からなる積層構造を、被転写部材としての第２のフレ
キシブル基板１６に接着或いは粘着等の方法を用いて転
写する。これによって、第１及び第２のフレキシブル基
板１５及び１６間に、電極を介して電気泳動分散液層１
４ａが挟まれた電気泳動表示装置が形成されたことにな
る。

【００２１】ここで、前記基体１１は、ハンドリングし
やすい厚さに形成されている。したがって、図３（ｂ）
の工程で、基体１１を薄膜素子層１３から離脱するまで
の間は、各層は、基体１１上に積層されているから、そ
の扱いが容易であり、また、各層がフレキシブルに形成
されていても、比較的平面に維持しやすい。ここで、従
来の工程のように、一方のフレキシブル基板上に薄膜素
子層を転写した後、この上に電気泳動分散液層１４ａ等
を形成し、さらに、透明電極及び他方のフレキシブル基
板を積層するようにした場合、これは、すなわち、図２
（ｃ）の工程で、基体１１がフレキシブルな基体である
場合と同等となり、この場合、薄膜素子層１４及び電気
泳動分散液層１４ａが共にフレキシブルであるため、電
気泳動分散液層１４ａ側を平面に維持しにくい。また、
第１のフレキシブル基板１５もフレキシブルであるた
め、積層される側及び積層する側が共にフレキシブルと
なって共に平面に維持しにくいため、これらの位置合わ
せ精度が低下することになる。

【００２２】しかしながら、上記実施の形態では、基体
１１は、比較的硬いハンドリングしやすい材質のもので
あって、この上に電気泳動分散液層１４ａ等を積層して
おり、第１のフレキシブル基板１５を積層する時点で
は、積層される側の電気泳動分散液層１４ａは、比較的
硬い基体１１によって支持されているため比較的平面に
維持することができる。よって、この状態で、第１のフ
レキシブル基板１５を積層することによって、第１のフ
レキシブル基板１５を積層する際の位置決め精度をより
向上させることができる。

【００２３】また、例えば、電気泳動表示装置としての
表示特性等の検査を行う場合等には、例えば、図２
（ｃ）の工程で、第１のフレキシブル基板１５を積層し
た時点で、行うようにすればよい。この時点では、電気
泳動表示装置として作動するための機能は全て備えてお
り、且つ、比較的硬い基体１１上に積層されている状態
であるから、その扱いが容易であり、また、平面に維持
することができるから、電気泳動表示装置としての動作
確認等を的確に行うことができ、検査の測定信頼性を向
上させることができる。

【００２４】また、基体１１上で薄膜素子層１３を形成
するから、基体１１として耐熱性の優れた材質のものを
用いることによって、高熱を伴う薄膜素子層１３の形成
工程であっても容易に形成することができる。なお、上
記実施の形態においては、マイクロカプセルを用いて電
気泳動分散液層１２を形成した場合について説明した
が、これに限らず、従来のように、マイクロカプセルを
用いずに構成するようにしてもよい。

【００２５】また、上記実施の形態においては、本発明
による電気泳動装置を、電気泳動表示装置に適用した場
合について説明したが、これに限らず、電気泳動リライ
タブルシート等、電気泳動装置を用いたものであれば適
用することができる。また、上記実施の形態において
は、第１及び第２のフレキシブル基板１５及び１６間
に、電極を介して電気泳動分散液層１４ａを構成するよ
うにした場合について説明したが、フレキシブルな基板
でない場合であっても適用することができることはいう
までもない。

【００２６】また、上記実施の形態においては、薄膜素
子層１３及び透明電極１５ａ間に電気泳動分散液層１４
ａを設ける場合について説明したが、薄膜素子層１３と
電気泳動分散液層１４ａ或いは透明電極１５ａ及び電気
泳動分散液層１４ａとの間に、例えば、誘電体材料から
構成される誘電体層等、他の層が形成されている場合で
あっても適用することができることはいうまでもない。
このように、誘電体層を設けることによって、電気泳動
分散液層１４ａの記憶の持続性を向上させる効果を得る
ことができる。

【００２７】なお、上記実施の形態において、薄膜素子
層１３と電気泳動分散液層１４ａ及び保護層１４ｂとの
積層構造が、第１の積層体に対応し、第１のフレキシブ
ル基板１５が第１の基板に対応し、薄膜素子層１３と電
気泳動分散液層１４ａ及び保護層１４ｂと第１のフレキ
シブル基板１５との積層構造が第２の積層体に対応し、
第２のフレキシブル基板１６が第２の基板に対応してい
る。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
乃至請求項８に係る電気泳動装置の製造方法によれば、
基体上に、分離層と、電気泳動層を含む第１の積層体
と、第１の基板と、を積層した後、分離層から基体を離
脱するようにしたから、各積層工程におけるハンドリン
グ性を向上させると共に平面度を向上させることがで
き、容易に且つ高精度に電気泳動装置を生成することが
できる。

【００２９】特に、第１の積層体に高熱処理を伴う半導
体素子層が含まれる場合等であっても、半導体素子層
は、後に分離する基体上に形成するから、耐熱性に優れ
た基体を用いることによって半導体素子層を容易に形成
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電気泳動表示装置の製造工程を説
明するための説明図である。

【図２】本発明による電気泳動表示装置の製造工程の一
部を示す、図１のＡ−Ａ部の断面図である。

【図３】図２の続きである。

【図４】電気泳動表示装置の概略を示す概略構成図であ
る。

【符号の説明】

１１基体１２分離層１３薄膜素子層１３ａ回路部１３ｂドライバ部１４ａ電気泳動分散液層１４ｂ保護層１５第１のフレキシブル基板１５ａ透明電極１５ｂ透明基板１６第２のフレキシブル基板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】二つの電極間に配置された電気泳動層を
備えた電気泳動装置の製造方法であって、基体上に分離層を形成する工程と、当該分離層上に前記電気泳動層を含む第１の積層体を形
成する工程と、前記第１の積層体上に第１の基板を配置する工程と、光照射又は加熱により前記分離層の層内及び／又は界面
において剥離を生じさせた後、前記基体を前記分離層か
ら離脱させて前記第１の積層体と前記第１の基板とを含
む第２の積層体を得る工程と、を備えることを特徴とす
る電気泳動装置の製造方法。
【請求項２】前記第２の積層体の、前記第１の基板と
反対側に第２の基板を配置する工程を備えることを特徴
とする請求項１記載の電気泳動装置の製造方法。
【請求項３】前記第２の基板は、透明電極を含むこと
を特徴とする請求項１又は請求項２記載の電気泳動装置
の製造方法。
【請求項４】前記第１の基板及び前記第２の基板のう
ちの少なくとも一方は、フレキシブル基板であることを
特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の電気
泳動装置の製造方法。
【請求項５】前記第１の積層体は、半導体素子層をさ
らに含むことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れ
かに記載の電気泳動装置の製造方法。
【請求項６】前記半導体素子層は、マトリクス状に配
置された走査線及び信号線に接続される薄膜トランジス
タと当該薄膜トランジスタの一端に接続された画素電極
とを含むことを特徴とする請求項５記載の電気泳動装置
の製造方法。
【請求項７】前記半導体素子層は、マトリクス状に配
置された走査線及び信号線に接続される薄膜トランジス
タと当該薄膜トランジスタの一端に接続された画素電極
とを含む画素部と、前記走査線及び前記信号線に信号を
供給するためのドライバ部と、を備えることを特徴とす
る請求項５記載の電気泳動装置の製造方法。
【請求項８】前記電気泳動層は、分散媒とこの分散媒
中に分散している電気泳動粒子とが内部に封入されたマ
イクロカプセルによって形成されていることを特徴とす
る請求項１乃至請求項７の何れかに記載の電気泳動装置
の製造方法。