JP2006017750A - 電気泳動表示装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、隔壁を具備し、優れた表示特性を有する電気泳動表示装置を簡易に製造する方法とそれにより得られる電気泳動表示装置を提供する。
【解決手段】 本発明の電気泳動表示装置は、互いに対向して配置される第１基板及び第２基板と、第１基板と第２基板との間に設けられる絶縁性液体と、絶縁性液体中に分散される複数の帯電粒子と、第１基板若しくは第２基板上に、表示領域に配置される各画素に対応して設けられる複数の第１電極及び第２電極と、第１基板と第２基板との間に、１つ若しくは複数の画素で構成される小区域を囲むよう設けられる隔壁と、第１基板と第２基板との間に、表示領域の周囲を囲むよう設けられる接着部と、第１基板と第２基板との間に、接着部を挟むよう設けられる一対の第１絶縁体と、第１電極及び第２電極に電圧を印加する駆動手段とを具備することを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電気泳動表示装置及びその製造方法に関する。

近年、情報携帯端末が急速に発展し、低消費電力、軽量、薄型の表示装置のニーズが高まってきている。現状では、情報携帯端末のディスプレイとして反射型液晶表示装置が広く用いられている。しかし、反射型液晶表示装置は偏光板を使用するため光の利用効率が低いために使用環境によっては十分な明るさが得られず、表示の視認性が悪い場合がある。

偏光板を使用せずに明るい反射型ディスプレイが得られる方式として、電気泳動表示装置が知られている。この装置は、透明電極を形成した一対の基板の間に、分散液を挟んだ構造を持っている。分散液は、帯電した粒子（帯電粒子）と、色素を溶解することで着色した絶縁性液体等からなる。透明電極を介して分散液に電圧を印加すると、電荷を有する帯電粒子はその電荷とは逆の極性の電極へ移動する。観測者側の電極に帯電粒子が集まると、帯電粒子の色が表示される。一方、観測者側と反対の電極に帯電粒子が集まると、絶縁性液体の色を観測者は視認することになる。すなわち、帯電粒子と絶縁性液体の色の差によって表示が行われる。また、透明な絶縁性液体と着色された帯電粒子とを用いて、帯電粒子を水平方向に動かすＩｎ−Ｐｌａｎｅ型の電気泳動表示装置もある。

これらの電気泳動表示装置において、帯電粒子の画素間の移動による表示の保持不良を防ぐため、各画素周辺部に隔壁を設け、さらに画素内に障壁を形成することが提案されている。例えば、各画素の周辺部に隔壁を形成すれば、隣り合った画素間での分散液の対流による帯電粒子の移動がなくなり、保持性に優れた電気泳動表示装置を作ることができる。しかし、隔壁を設けると、液晶表示装置でよく行われているような注入法、すなわち基板の端に注入口を設けてそこから毛細管現象を利用して注入する方法により、分散液を基板間に注入することが困難となる。さらに、電気泳動表示装置では帯電粒子を分散させる絶縁性液体に揮発性の高い有機溶媒を用いることから、真空中での注入は困難である。

隔壁を有する電気泳動表示装置に分散液を封入し、電気泳動表示装置を作製する方法としては、以下の方法が提案されている。

１つは、隔壁上に接着層を用いて流路を形成し、分散媒（絶縁性液体）を注入する方法である（例えば、特許文献１参照）。この方法では比較的短時間で注入を行うことができると思われる。しかしながら、この接着層は注入時には未硬化であるため、接着層材料が絶縁性液体に溶出したり、接着層に含まれるイオン性不純物が絶縁性液体中に溶出したりする恐れがある。このような溶出が起こると、絶縁性液体の電気抵抗が低下し、焼き付きやコントラスト低下などの表示不良を起こすという問題がある。また、隔壁の幅が１００μｍ程度とかなり狭いため、高い精度で隔壁上に接着層を印刷する必要がある。万一、接着層の印刷位置がずれると、隔壁の上面以外の画素部分に接着層が付いてしまい表示不良となってしまう。

もう１つは、各画素周辺部に隔壁を設け、吐出装置を用いて分散系（絶縁性液体）を各々の画素に入れて対向基板を貼りあわせる方法である（例えば、特許文献２参照）。この吐出装置とはインクジェット・プリンターに用いられるインクジェット装置と同様のもので、絶縁性液体を隔壁で隔てられた各画素に入れることができる。しかしながら、このインクジェット装置を用いる方法では、絶縁性液体の吐出工程に長時間を要するという問題がある。例えば、１００万画素の電気泳動表示装置に１０本のノズルをもつインクジェット装置で絶縁性液体を吐出するには、所望の画素上へのノズルの位置合わせ、絶縁性液体の吐出、ノズルの移動という操作を１０万回も繰り返す必要がある。したがって、毛細管現象を利用した注入法に比べて、量産性が低いという問題があった。
特開２００２−１４８６６３公報（第３−７頁、第４図） 特開２００１−３４３６７２公報（第４−１５頁、第４図）

上述したように、従来は、隔壁を具備し、優れた表示特性を有する電気泳動表示装置を、簡易に製造することが出来なかった。

本発明は、上述した問題に鑑み、隔壁を具備し、優れた表示特性を有する電気泳動表示装置を簡易に製造する方法とそれにより得られる電気泳動表示装置を提供することを目的とする。

そこで本発明は、互いに対向して配置される第１基板及び第２基板と、第１基板と第２基板との間に設けられる絶縁性液体と、絶縁性液体中に分散される複数の帯電粒子と、第１基板若しくは第２基板上に、表示領域に配置される各画素に対応して設けられる複数の第１電極及び第２電極と、第１基板と第２基板との間に、１つ若しくは複数の画素で構成される小区域を囲むよう設けられる隔壁と、第１基板と第２基板との間に、表示領域の周囲を囲むよう設けられる接着部と、第１基板と第２基板との間に、接着部を挟むよう設けられる一対の第１絶縁体と、第１電極及び第２電極に電圧を印加する駆動手段とを具備することを特徴とする電気泳動表示装置を提供する。

本発明においては、隔壁と第１絶縁体とが、同じ絶縁材料で形成されていても良い。

また本発明においては、隔壁と第１絶縁体とが、同一工程で形成されていても良い。

また本発明においては、第１基板若しくは第２基板のいずれか一方に位置あわせマークを設け、位置合わせマークが、第１絶縁体と同じ絶縁材料で形成されていても良い。

また本発明においては、位置合わせマークと第１絶縁体とが、同一工程で形成されていても良い。

また本発明においては、第１基板と第２基板とを電気的に接続するトランスファをさらに具備し、トランスファの周囲が第２絶縁体で覆われていても良い。

また本発明においては、第１絶縁体と第２絶縁体とが、同じ絶縁材料で形成されていても良い。

また本発明においては、第１絶縁体と第２絶縁体とが、同一工程で形成されていても良い。

また本発明は、第１基板若しくは第２基板上に、表示領域に配置される各画素に対応して設けられる複数の第１電極を形成する工程と、第１基板若しくは第２基板上に、各画素に対応して設けられる複数の第２電極を形成する工程と、第１基板上に、１つ若しくは複数の画素で構成される小区域を囲むよう設けられる隔壁を形成する工程と、第１基板若しくは第２基板上の、表示領域の周囲を囲む接着部形成領域に接着部を塗布する工程と、接着部形成領域を挟むよう一対の第１絶縁体を形成する工程と、隔壁を形成した第１基板上に、絶縁性液体中に複数の帯電粒子を分散させた分散液を滴下する工程と、第１絶縁体及び接着部を形成し、分散液を滴下した後に、第１基板及び第２基板を対向させて貼り合わせる工程とを具備することを特徴とする電気泳動表示装置の製造方法を提供する。

本発明においては、接着部及び第１絶縁体を第１基板に配置し、隔壁を形成する工程と第１絶縁体を形成する工程とを同一工程として隔壁及び第１絶縁体を同じ絶縁材料を用いて形成しても良い。

本発明によれば、隔壁を具備し、優れた表示特性を有する電気泳動表示装置を簡易に製造する方法とそれにより得られる電気泳動表示装置を提供することが出来る。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る電気泳動表示装置について詳細に説明する。

（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態に係る電気泳動表示装置を図１及び図２を用いて説明する。

図１の断面図に示すように、本実施形態の電気泳動表示装置は、表示領域よりも大きな第１基板１と第２基板２とが対向して配置される。第１基板１と第２基板２との間には、表示領域の各画素を区切るように囲む隔壁７が設けられる。隔壁７の高さは基板間隔と同じとし、隔壁７と両基板により、区切られた画素が形成される。また、第１基板１上には隔壁７で囲まれた内部の領域、つまり画素に対応する領域に設けられる画素電極（第１電極）３が形成され、第２基板２上には同様に画素に対応する領域に設けられる対向電極（第２電極）４が設けられる。対向電極４は、隔壁７の幅よりも少し幅の広い格子状としている。画素電極３は、第１基板１上に形成されたＴＦＴ素子１１に接続されている。さらに、第１基板１と第２基板２との間には、表示領域の周囲に接着部（シール剤）９が設けられ、接着部９の両側を挟むように一対の第１絶縁体８が設けられる。そして、これらの電極が形成された第１基板１、第２基板２、及び隔壁７の間には、帯電粒子５を分散した絶縁性液体６からなる分散液２０が滴下形成されている。第２基板２上の周辺部には、共通電極（図示せず）に接続するためのパッド部１０ｂが設けられる。

図２は本実施形態の電気泳動表示装置の平面図である。図２では、便宜的に、表示領域に５行８列の画素が並んだ電気泳動表示装置としているが、実際にはより多数の画素から構成されている。図２に示すように、第１基板１には信号線や走査線を引き出した配線（図示せず）と外の駆動回路（図示せず）とを接続するパッド部１０ａが、第２基板２には共通電極（図示せず）用のパッド部１０ｂが設けられている。隔壁７は画素を囲むように格子状に形成されている。そして、表示領域の周囲には２本の第１絶縁体８がほぼ一定間隔で設けられ、この２本の第１絶縁体８で構成される溝（間隙）に接着部９が形成されている。本実施形態では、接着部９が第１絶縁体８で挟まれることにより、隔壁７の形成された表示領域に分散液２０を滴下した後に第１基板１と第２基板２とを貼り合わせる際に、分散液２０により接着部９が溶出すること等を防止できるものである。

各画素の周辺部に隔壁７を設けないと、隣接する画素の電場の影響や対流の影響で、帯電粒子５が隣の画素へ移動してしまうことがある。また、電気泳動表示装置の基板面が垂直となるようにして保持しておくと、帯電粒子５の比重が絶縁性液体６の比重より大きい場合には、重力の影響で帯電粒子５が電気泳動表示装置の下側に沈降してしまう。本実施形態の場合は、画素の周辺部に隔壁７を設けたため、この問題は生じない。すなわち、本実施形態の電気泳動表示装置を長時間駆動しても、あるいは長時間立てて保管しても、それぞれの画素における帯電粒子５の濃度には変化がなく、表示ムラは生じない。

しかしながら、上述したように、隔壁を設けた電気泳動表示装置に分散液を封入するには、注入を用いることは困難であり、インクジェットを用いると量産性が低いと言う問題があった。これらの方法を用いない方法としては、隔壁を形成した後、隔壁間、つまり表示領域に分散液を充填して両基板を合わせるように形成することが考えられる。この場合、各隔壁内に気泡が残らないように充填させるため、分散液を表示領域の体積よりも若干多く滴下することがあり、この分散液の一部が、セル組み立てのときに、画素の隔壁外に出てしまう可能性がある。すると、隔壁の外周に塗布されたシール剤が分散液に接触し、シール剤が溶解したり、シール剤が一部切れた状態になったり、接着性が低下するという問題がある。また、分散液もシール剤により汚染され、表示不良の一因になるという問題がある。これは、シール剤の内周が分散液と接触している場合には、分散液が隔壁の外に出なくとも生じる問題である。シール剤と分散液とは、分散液を滴下した後、シール剤を硬化させるまで悪影響を及ぼしあう。

本実施形態においては、セル組み立てにおいて、シール剤（接着部）９を保護する第１絶縁体８を設けている。そのため、分散液２０を封入するのに、注入やインクジェット法によらず、全体に滴下するような簡便な方法を用いることが出来る。隔壁７を形成した基板上に分散液２０を多めに滴下してから第１基板と第２基板とを貼りあわせ、分散液２０がセル外部に溢れ出すようなことがあっても、硬化前の接着部９に触れる分散液２０はごく少量であり、接着部９及び分散液２０への影響はほとんどない。すなわち、接着部９が分散液２０中に溶解する、接着部９に切れが生じるなどの不良が発生しない。また、接着部９と分散液２０との接触が最低限となるので、分散液２０の電気抵抗の低下もほぼなくなり、焼きつきなどの表示不良は発生しない。このように、本実施形態では、隔壁を有する電気泳動表示装置を簡易に製造可能であり、優れた信頼性や表示特性を有する。

次に、本実施形態の電気泳動表示装置の表示方法として、以下の特性の部材を使用した場合について説明する。帯電粒子５は黒色で、正に帯電している。帯電粒子５を分散させている絶縁性液体６は透明の液体を使用している。第１基板１および第２基板２にはガラスなどの透明基板を使用し、第１電極３および第２電極４にはＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）などの透明電極を用いている。第１基板１の外側には白色の板（図示せず）を置いている。隔壁７材料は透明のものを使用している。図１では第２基板２側を観測面として、左側の２つの画素が白表示、右側の２つの画素が黒表示を行っているものである。

第２電極４を基準電位（ゼロボルト）とし、第１電極３に正極性の電圧を印加すると、図１の左側の２つの画素に示すように帯電粒子５は第２電極４近傍へ移動する。この電気泳動表示装置を第２基板２側から見ると、第２電極４は面積率が小さく、第１電極３、第１基板１、第２基板２はいずれも光透過性であるため、第１基板１の外側に置いた白色の板の色を視認することになり、白表示となる。

他方、第２電極４を基準電位（ゼロボルト）とし、第１電極３に負極性の電圧を印加すると、図１の右側の２つの画素に示すように、帯電粒子５は第１電極３近傍へ移動する。この電気泳動表示装置を第２基板２側から見ると、第１電極３は面積率が大きく、第１電極３と第１基板１は光透過性であり、帯電粒子５の黒色を視認することになり、黒表示となる。各画素に選択的に信号電圧を印加することにより、図２に示すように文字や絵を表示することができる。

なお、この例では帯電粒子５が黒色の場合を説明したが、帯電粒子５がシアン、マゼンダ、イエロー、紫、灰色などの着色をした光吸収性の粒子であってもよい。また、絶縁性液体６を透明の液体としたが、白濁あるいは着色した液体を用い、第１基板１の外側に置いた白色の板を省いてもよい。これとは逆に、帯電粒子５が白など光散乱性の粒子で、絶縁性液体６が黒色、シアン、マゼンダ、イエロー、紫、灰色などの着色をした光吸収性であってもよい。

次に、本実施形態の電気泳動表示装置の製造方法を図３から図８を用いて説明する。図３から図８は、本実施形態の電気泳動表示装置の製造工程を示す断面図であり、便宜的に４つの画素が行若しくは列方向に並んでいるとしているが、実際にはより多数の画素から構成されている。

図３に示すように、第２基板２上に各画素に対応した複数の第２電極４を形成する。第２電極４は基板面に垂直な方向から見たとき、各画素を囲むような格子状となっている。この第２基板２上には、有機膜からなる表面コート層（図示せず）が形成されていても良い。この表面コート層は、第２基板２や第２電極４表面に帯電粒子が吸着することを防ぎ、第２電極４の凹凸を平坦化する機能を有するが、この有機層はなくても良い。

図４に示すように、第２電極４を形成した第２基板２上の全面に、感光性樹脂３１を塗布する。感光性材料３１の厚さは、そのままセルギャップとなる。感光性樹脂３１としては、エポキシ性樹脂、ポリイミド系樹脂、カルド系樹脂、アクリル系樹脂、ノボラック系樹脂などを使用することができる。特に、化学増幅型感光性エポキシ樹脂は、高アスペクト比の形状が得られるため、第１基板１と第２基板２との距離が広い場合でも、幅の狭い隔壁７を形成できる。

図５に示すように、感光性樹脂３１を、マスク３２を用いて露光、現像する。このようなフォトリソグラフィー工程により、図６に示すような隔壁７と第１絶縁体８とを形成する。隔壁７は、上述したように、表示領域に設けられた各画素を区切るような格子状に形成される。各々の格子、つまり隔壁７は、幅が５−３０μｍ程度であっても良い。また、格子は各画素を区切るのではなく、４つ、若しくは９つなど、複数の画素を区切るよう設けても良い。また、第１絶縁体８は、上述したように、表示領域の周囲を二重に囲み、溝を設けるように配置される。表示領域を囲む第１絶縁体８各々の幅は、剥がれを防止するために１０μｍ以上であることが望ましい。

図６に示すように、第１絶縁体８で挟まれた領域に、シールディスペンサを用いて接着部９を塗布する。このとき用いるシール剤（接着部）９は、２液混合型のエポキシ性接着剤や、UV硬化型接着剤、熱硬化型の接着剤などを用いることができる。なお、接着部９の塗布には、スクリーン印刷などを用いても良い。接着部９の幅はおよそ５００μｍ〜２０００μｍであれば、十分な接着強度を得ることができる。接着部９は周囲の第１絶縁体８の高さと同じか、それよりも少し高くなるように塗布して、後の工程で、接着部９を保護する第１絶縁体８の内側に分散液２０が入り込まないようにすることが必要である。

図７に示すように、絶縁性液体６中に帯電粒子５を分散した分散液２０を表示領域全体に滴下する。このとき、分散液２０は表示領域全体に均一に滴下しても良いし、一部に滴下して、後に第１基板１と貼り合わせる際に表示領域全体に広げていっても良い。このとき、特に気泡が入らないように注意する必要がある。表示領域に確実に分散液２０を充填するため、分散液２０は表示領域を占める体積よりも多めに滴下する必要がある。また、第１基板１上にＴＦＴ素子１１、信号線（図示せず）、ゲート線（図示せず）、補助容量線（図示せず）、第１電極３を常法により形成する。ＴＦＴ素子１１のゲート電極（図示せず）はゲート線に、ソース電極（図示せず）は信号線に、ドレイン電極（図示せず）は第１電極３に接続し、第１電極３は、信号線とゲート線とで囲まれた画素領域に形成する。

図８に示すように、第１基板１の第１電極３を形成した側の面を、分散液２０を滴下した第２基板２に貼りあわせる。このとき、上述したように、表示領域に確実に分散液２０を充填するため、分散液２０は多めに滴下されている。従って、表示領域の外側に分散液２０が逃げることになるが、その際に隔壁７の外側でかつ第１絶縁体８の内側に逃げるだけでなく、第１絶縁体８の外側にも分散液２０が逃げる可能性がある。本実施形態においては、接着部９の両側が第１絶縁体８で挟まれていることから、分散液２０は貼りあわせる際に接着部９の上を通り過ぎるだけであり、分散液２０にも接着部９にも悪影響がほとんどない。つまり、接着部９の表示領域側には分散液２０が充填されているが第１絶縁体８により分散液２０とは接触せず、接着部９外周側に分散液２０が溢れ出た状態であってもやはり第１絶縁体８により分散液２０には接触しない。また、接着部９は第１絶縁体８の高さと同じかそれよりも少し高い程度としていることから、第１絶縁体８の内側に分散液２０が入るおそれもない。

その後、荷重をかけて第１基板１上の第１絶縁体８と第２基板２とを密着させて、接着部９を硬化させる。最後に電圧印加回路（駆動手段、不図示）を接続し、本実施形態の電気泳動表示装置が完成する。また、本実施形態においては、第１絶縁体及び隔壁を、ＴＦＴ素子等を形成した第１基板上に形成してもよい。この場合は、これらの構造物を形成した第１基板に分散液を滴下し、第２基板を上から貼りあわせる。さらに、隔壁を第１基板に、第１絶縁体を第２基板に形成しても良いし、その逆としても良い。しかしながら、隔壁と第１絶縁体とは、どちらか一方の基板に、同じ材料を用いて同一工程で形成した方が、工程数を省くことが出来、好ましい。

上述したように、本実施形態の製造方法によれば、接着部９を保護する第１絶縁体８を形成していることから、分散液２０を滴下するような簡易な方法で、隔壁７で区分され優れた表示特性を有する電気泳動表示装置を得ることが出来る。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る電気泳動表示装置を、図９を用いて説明する。図９においては、便宜的に、表示領域に５行８列の画素が並んだ電気泳動表示装置としているが、実際にはより多数の画素から構成されている。本実施形態においては、第１の実施形態と同様な部分については説明を省略する。

図９の平面図に示すように、本実施形態の電気泳動表示装置は、接着部９が表示領域を完全に囲んでおらず、一部に分散液２０を逃がす排出口４１が設けられている点が、第１の実施形態とは異なる。接着部９が第１絶縁体８に挟まれている点は第１の実施形態と同様であり、排出口４１においても接着部９は第１絶縁体８に囲まれており、分散液２０が逃げる際に接触しないようにしている。

本実施形態においては、排出口４１が出来るように、第１絶縁体８、及び接着部９を形成する他は第１の実施形態と同様な方法で製造すればよい。そして、第１基板１と第２基板２とを貼りあわせ、余剰の分散液２０を出した後、排出口４１を封着剤４２により封着する。

本実施形態においては、第１の実施形態と同様な効果を得ることが出来るだけでなく、分散液２０の滴下量が多くても、排出口４１を通して容易に分散液２０を外部に出すことができるので有効である。排出口４１からは、毛細管現象により分散液２０が第１絶縁体８の外周にも回り込んでしまう可能性があるが、接着部９は直接分散液２０に触れないことから、接着部９の接着力が低下するなどの悪影響を防止することが出来る。また、排出口４１は複数箇所設けられていても良い。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係る電気泳動表示装置を、図１０を用いて説明する。図１０では便宜的に４つの画素が行若しくは列方向に並んでいるとしているが、実際にはより多数の画素から構成されている。本実施形態においては、第１の実施形態と同様な部分については説明を省略する。

図１０の断面図に示すように、本実施形態の電気泳動表示装置は、表示領域に形成された隔壁のうち最外周に形成された隔壁が、接着部９を保護するよう両側に設けられる第１絶縁体の一方を兼ねたシール剤保護用隔壁５１となっている点が、第１の実施形態とは異なる。従って、本実施形態においては、第１絶縁体８が接着部９の外側に、シール剤保護用隔壁５１が接着部９の内側に配置されて両側から接着部９を挟むような構成となっている。

表示領域に設けられる隔壁７は、画素の開口率を高くするため、幅を１０μｍ以下程度にすることが望ましいが、隔壁７の幅が狭いと基板との接着面積が低下して、隔壁７が剥がれ易くなる。本実施形態では、表示領域の外周に形成され接着部９の保護を兼ねるシール剤保護用隔壁５１を、それより内側に形成された隔壁７よりも太くすることにより、剥がれを防ぐことができ、有効であると言える。このときのシール剤保護用隔壁５１の幅は２０μｍ以上程度あれば、剥がれ防止に効果が高い。シール剤保護用隔壁５１を設けた場合は、接着部９の一方にのみ第１絶縁体８を形成するため、表示領域を大きくとることが出来、有効となる。本実施形態の場合は、分散液２０が逃げる領域が第１の実施形態より狭くなるため、特に第２の実施形態のような排出口を作ることが有効となる。

（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態に係る電気泳動表示装置を、図１１、図１２、及び図１３を用いて説明する。便宜的に、図１１においては、表示領域に５行８列の画素が並び、図１２においては、４つの画素が行若しくは列方向に並んだ電気泳動表示装置としているが、実際にはより多数の画素から構成されている。また、図１３は位置合わせマークの形成された基板の端部のみを示している。本実施形態においては、第１の実施形態と同様な部分については説明を省略する。

図１１の平面図に示すように、本実施形態の電気泳動表示装置は、接着部９や第１絶縁体８のさらに外側に位置合わせマーク６１を設けている点が、第１の実施形態とは異なる。そして、図１２の断面図に示すように、位置合わせマーク６１を構成する第１位置合わせマーク６２及び第２位置合わせマーク６３のうち、第２位置合わせマーク６３は、隔壁７や第１絶縁体８と同じ材料を用いて、ほぼ同じ高さに形成されているものである。図１２では、第１電極や第２電極、ＴＦＴ素子、帯電粒子の図示を省略している。

第１絶縁体８や接着部９の周囲には、通常、第１基板１と第２基板２とを貼り合わせるときの位置合わせに用いる位置合わせマーク６１が形成されている。これは、図１３（ａ）に示すように第１基板１に形成された十字の第１位置合わせマーク６２と、図１３（ｂ）に示すように第２基板２に形成された枠型の第２位置合わせマーク６３とを夫々の基板に厚さ数１００ｎｍとなるよう形成し、これらを基板面に垂直な方向から見て図１３（ｃ）に示すように合わせることにより位置ずれを防ぐものである。しかしながら、上述したように、第１基板１と第２基板２とを貼りあわせる際には、余剰な分散液２０が溢れ出し、第１絶縁体８や接着部９の周囲に回りこみ、このように回り込んだ分散液は２つの位置合わせマークの間にも入り込む可能性がある。すると、分散液には帯電粒子が分散されており光の透過を防ぐことから、位置を合わせる際に基板面に垂直な方向から見て一方の位置合わせマークが見えなくなってしまい、位置合わせマークの機能を果たさない。また、電気泳動表示装置においては、第１基板１と第２基板２とのギャップが１０μｍ〜１００μｍ程度と広いことから、視差による位置合わせずれが発生するという問題もあった。

しかしながら、本実施形態においては、位置合わせマークの一方を隔壁７や第１絶縁体８と同じ材料を用いて同じ高さに形成している。従って、図１２に示すように接着部９や第１絶縁体８よりも外側に回り込んでしまった分散液６４によって、どちらかの位置合わせマークが見えにくくなる、若しくは見えなくなるという問題が生じない。そして、位置合わせマークが良く見え、かつ視差ずれもないことから、位置ずれを最小限に抑えることが可能となる。なお、本実施形態においては、第２基板２に、隔壁７、第１絶縁体８、及び第２位置合わせマーク６３を同一材料、同一工程により同一高さに形成し、第１基板１に従来と同様な方法、膜厚で第１位置合わせマーク６２を形成すると、最も効率的に作製可能となり好ましいが、隔壁７を第１基板１に形成し、第１絶縁体８と第１位置合わせマーク６２とを第２基板２に同一材料、同一工程で同一高さに形成する等の方法によって行っても良い。

（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態に係る電気泳動表示装置を、図１４及び図１５を用いて説明する。図１４においては、便宜的に、表示領域に５行８列の画素が並んだ電気泳動表示装置としているが、実際にはより多数の画素から構成されている。また、図１５（ａ）はトランスファの形成された基板の端部のみの断面図とし、図１５（ｂ）はトランスファのみの平面図としている。本実施形態においては、第１の実施形態と同様な部分については説明を省略する。

図１４の平面図に示すように、本実施形態の電気泳動表示装置は、接着部９や第１絶縁体８のさらに外側に、第１基板１と第２基板２とを電気的に接続するトランスファ７１を設けている点が、第１の実施形態とは異なる。そして、図１５（ａ）の断面図に示すように、第１基板１上に形成される第１トランスファ接続用電極７５と、第２基板２上に形成される第２トランスファ用接続電極７６との間にトランスファ７１が設けられる点は従来と同様であるが、本実施形態では図１５（ｂ）の平面図に示すように、トランスファ７１の周囲を囲む第２絶縁体７４が設けられた構成となっている。なお、各々の第１トランスファ用接続電極７５は、第１トランスファ用接続電極７５同士を電気的に接続する引き回し線７３や、第２電極４への電力を供給する共通電極用電力供給源７２と第１トランスファ用接続電極７５とを電気的に接続する引き回し線７３につながっている。また、各々の第２トランスファ用接続電極７６は、第２電極４につながっている。

第１絶縁体８や接着部９の周囲に形成されたトランスファについても、第４の実施形態で説明したのと同様な理由から、第１基板１と第２基板２とを貼りあわせる際に溢れ出した余剰な分散液が、トランスファの周囲に入り込む可能性がある。トランスファは、導電性ペースト等を用いて形成することから、分散液に用いる有機溶媒と接触すると、溶解して形状を保持できなくなることがあり、トランスファも出来るだけ分散液と接触しないことが好ましい。

そこで、本実施形態においては、トランスファ７１の周囲を第２絶縁体７４で覆っている。このことにより、第１基板１と第２基板２とを貼り合わせる際に、分散液２０が溢れ出したとしても、ほぼトランスファ７１と分散液２０との接触を防ぐことが可能となる。トランスファ７１の夫々は、大きさが１〜２５ｍｍ^２程度であり、形状が正方形、円、長方形等であるのが一般的である。このトランスファ７１を囲む第２絶縁体７４は、例えばトランスファ７１を数十〜数百μｍ程度の幅で囲むように形成すれば良い。なお、本実施形態においては、第１基板１上に、隔壁７、第１絶縁体８、及び第２絶縁体７４を同一材料、同一工程により同一高さに形成すると、最も効率的に作製可能となり好ましいが、これらのうちどれかを第２基板２上に形成するなどしても良い。

以下、各実施例を説明する。

（実施例１）
図１、図２に示すような実施例１の電気泳動表示装置について、図３から図８を用いて説明する。

図３に示すように、厚さ約０．７ｍｍの無アルカリガラス基板からなる第２基板２上にＩＴＯからなる第２電極４を形成した。図４に示すように、この第２基板２上に、化学増幅型感光性エポキシ樹脂（ネガ型）３１をスピンナーを用いて３０μｍの厚さに塗布した。図５に示すように、この感光性樹脂３１を９５℃のホットプレートでプリベークした後、フォトマスク３２を介して露光した。これを９５℃のホットプレートでベークした後、有機溶媒中に浸漬することで現像し、高さ３０μｍの構造物を形成した。この構造物が、隔壁７及び第１絶縁体８となる。その後、１８０℃のホットプレート上でポストベークし、十分に化学増幅型感光性エポキシ樹脂（隔壁７及び第１絶縁体８）を硬化させた。この工程によって、化学増幅型感光性エポキシ樹脂硬化物からなる画素を区切る隔壁７および後述するシール剤９を囲む第１絶縁体８を得た。なお、隔壁７の幅は１０μｍ、接着部９の幅は１５００μｍ、接着部９の両側に設けられた第１絶縁体８夫々の幅は１００μｍとした。

図６に示すように、室温硬化型２液性エポキシ接着剤を、ディスペンサーを用いて、第１絶縁体８で挟まれた領域に塗布して接着部９とした。このとき、接着部９と第１絶縁体８との間に、隙間が残らないようにシール剤塗布量を調整した。その後、図７に示すように、分散液２０が画素全体に広がるように、隔壁７内に分散液２０を滴下した。分散液２０は、気泡が残らないように画素隔壁の先端が隠れる程度に多めに滴下した。分散液２０には、絶縁性液体６としてシリコーンオイルを、帯電粒子５として表面にポリスチレンをコートしたカーボン粒子を使用した。この場合、絶縁性液体６は透明であり、帯電粒子５は黒色であった。

次に、厚さ約０．７ｍｍの無アルカリガラス基板からなる第１基板１上にＴＦＴ素子１１、信号線、ゲート線、補助容量線（全て図示せず）を常法により形成した。次に、ＩＴＯからなる第１電極３を形成した。なお、ＴＦＴ素子１１のソース電極（図示せず）は信号線と、ドレイン電極（図示せず）は第１電極３と、ゲート電極（図示せず）はゲート線と、夫々電気的に接続されている。

第１基板１の主面と第２基板２の主面とが対向するように、第２基板２の上に第１基板１を上から押し当て、第２基板２に形成された隔壁７及び接着部９と、第１基板１の主面が接触するように荷重をかけて固定し、接着部９を約３０分かけて硬化させて、貼り合わせた。第１基板１の第１電極３を形成した面と反対の面には、光沢紙（不図示）を貼り付け、白色を呈する反射板とした。最後に電圧印加回路（駆動回路、不図示）を接続し、電気泳動表示装置を完成させた。

本実施例においては、隔壁７と第１絶縁体８の高さをともに３０μｍとしたので、完成した電気泳動表示装置の基板間の距離も３０μｍとなった。なお、隔壁７と第１絶縁体８の高さを同じにすることで、接着部９にギャップを確保するためのスペーサを添加する必要がなく、ギャップ精度を高精度に制御することができた。また、第１基板１を貼りあわせたときに、少量の分散液２０が画素の隔壁７外に漏れたが、接着部９は第１絶縁体８で保護されていたため、接着部９が切れたり、分散液２０に溶解したりすることはなく、第１絶縁体８の効果を確認できた。この電気泳動表示装置を駆動したところ、コントラスト８：１で、白表示時の反射率５０％という優れた表示特性が得られた。また、焼き付き等の表示不良はなく、長時間駆動してもコントラストの低下は見られなかった。

（比較例１）
接着部９を挟む第１絶縁体を形成しないこと以外は実施例１と同様にして、電気泳動表示装置を作製した。分散液２０を隔壁７上に滴下し、第１基板１を貼り合わせたところ、分散液２０の一部が接着部９と混合し、その部分の接着部９の接着性が低下した。その結果、シール切れの状態となり、後から切れた部分を補修する必要があった。また、この電気泳動表示装置を駆動したところ、当初はコントラスト８：１、白表示時の反射率５０％と実施例１と同等の表示をしていたが、長期間の駆動により焼き付きなどの表示不良が現れた。

（実施例２）
図１２に示すように、第２基板２上の第２位置合わせマーク６３を、隔壁７や第１絶縁体８と同じ材料で、同じ高さで作りこんだ以外は実施例１と同様の方法で、電気泳動表示装置を作製した。なお、第２位置合わせマーク６３は、隔壁７や第１絶縁体８の材料を露光するときに用いるフォトマスクに第２位置合わせマーク６３の形状を作りこんで、隔壁７や第１絶縁体８と同時に作製した。分散液２０を滴下し第１基板１を貼り合わせたときに、分散液２０の一部が位置合わせマーク周辺まで広がったが、位置合わせマークを隔壁７等と同じ高さで作りこんだことにより、合わせズレを５μｍ以内に抑えることができた。この電気泳動表示装置を駆動したところ、上下基板の画素の合わせズレがほとんどなく、コントラスト９：１、白表示時の反射率５５％と良好な表示が得られた。

（比較例２）
第２基板２上の第２位置合わせマークを、アルミニウムを用いて１０００〜２０００Å程度の厚さの薄膜で作製した以外は、実施例２と同様の方法で、電気泳動表示装置を作製した。分散液２０を滴下し第１基板１を貼り合わせたときに、分散液２０の一部が位置合わせマーク上まで広がり、第２基板２側から見た際に第１基板１上の第１位置合わせマークを認識するのが難しくなった。このため、セルの位置合わせに時間がかかった。また、作製したセルを確認したところセル位置合わせズレが大きくなり、セルによっては位置合わせズレが１０μｍ以上のものや、第２電極４が完全に隔壁７からずれているものもあった。この電気泳動表示装置を駆動したところ、コントラスト５：１、白表示時の反射率も４０％前後まで低下した。

（実施例３）
図１４及び図１５に示すように、ＴＦＴ素子１１および第１電極３を作りこんだ第１基板１上に、第２電極４用の信号電圧を印加するための取り出し電極７２と第１トランスファ用接続電極７５、これらを接続する引き回し線７３を設けた。第２基板２上に、第２電極４とこれに接続される第２トランスファ用接続電極７６とを形成した後、実施例１と同様の方法で隔壁７および第１絶縁体８を形成した。このとき、隔壁７及び第１絶縁体８を形成するのと同時に、第２基板２上のトランスファ用接続電極７６上を囲うように２×２ｍｍ厚さ５０μｍとなるような正方形の枠状の第２絶縁体７４を形成した。第２絶縁体７４の内側に導電性ペースト（トランスファ）７１を塗布し、部分的に加熱して乾燥させた。このとき、ペーストは完全に乾燥させず、若干の変形ができる状態に保った。これはペーストを第２絶縁体７４の高さよりも少し高い状態にしておいて、後で押しつぶして導通を取るためである。次に第１絶縁体８で挟まれた間に接着部９を塗布し、分散液２０を滴下して、第１電極３を作りこんだ第１基板１を貼りあわせた。このとき、分散液２０が若干トランスファ７１の周囲まで広がったが、トランスファ７１の周囲に第２絶縁体７４が形成されていたため、トランスファへの影響はなかった。テスターで導電性を確認したところ、問題なく接続されていた。この電気泳動表示装置を駆動したところ、コントラスト８：１、白表示時の反射率５０％の良好な表示が得られた。

（比較例３）
トランスファを保護する第２絶縁体を形成しないほかは実施例３と同様にして、電気泳動表示装置を作製した。分散液２０を滴下した後、トランスファ７１となる導電ペーストを定位置に配置し、そのまま硬化させずに第１基板１を貼りあわせた。このとき、一部の分散液２０が導電性ペーストに接触し、導電性ペーストの一部が流れてしまった。導電ペーストと接着部９とを硬化させた後、上下基板の導電性をテスターにより確認したところ、導通が取れていなかった。

（比較例４）
トランスファを保護する第２絶縁体を形成しないほかは実施例３と同様にして、電気泳動表示装置を作製した。トランスファ７１となる導電ペーストを定位置に配置し、ペーストを先に乾燥、硬化させた。その後、分散液２０を滴下し、第１基板１を貼りあわせた。このとき、硬化したトランスファ７１によりギャップ不良が発生した。

本発明の第１の実施形態に係る電気泳動表示装置の断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る電気泳動表示装置の平面図である。 本発明の第１の実施形態に係る電気泳動表示装置の製造工程を示す断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る電気泳動表示装置の製造工程を示す断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る電気泳動表示装置の製造工程を示す断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る電気泳動表示装置の製造工程を示す断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る電気泳動表示装置の製造工程を示す断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る電気泳動表示装置の製造工程を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る電気泳動表示装置の平面図である。 本発明の第３の実施形態に係る電気泳動表示装置の断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る電気泳動表示装置の平面図である。 本発明の第４の実施形態に係る電気泳動表示装置の断面図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）とも、位置合わせマークを説明する平面図である。 本発明の第５の実施形態に係る電気泳動表示装置の平面図である。 本発明の第５の実施形態におけるトランスファを説明する図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。

符号の説明

１…第１基板
２…第２基板
３…第１電極
４…第２電極
５…帯電粒子
６…絶縁性液体
７…隔壁
８…第１絶縁体
９…接着部
１０ａ、１０ｂ…パッド部
１１…ＴＦＴ素子
２０…分散液
３１…感光性樹脂
３２…マスク
４１…排出口
４２…封着剤
５１…シール剤保護用隔壁
６１…位置合わせマーク
６２…第１位置合わせマーク
６３…第２位置合わせマーク
６４…外側に回り込んだ分散液
７１…トランスファ
７２…共通電極用電力供給源
７３…引き回し線
７４…第２絶縁体
７５…第１トランスファ用接続電極
７６…第２トランスファ用接続電極

Claims (10)

1. 互いに対向して配置される第１基板及び第２基板と、
   前記第１基板と前記第２基板との間に設けられる絶縁性液体と、
   前記絶縁性液体中に分散される複数の帯電粒子と、
   前記第１基板若しくは前記第２基板上に、表示領域に配置される各画素に対応して設けられる複数の第１電極及び第２電極と、
   前記第１基板と前記第２基板との間に、１つ若しくは複数の前記画素で構成される小区域を囲むよう設けられる隔壁と、
   前記第１基板と前記第２基板との間に、前記表示領域の周囲を囲むよう設けられる接着部と、
   前記第１基板と前記第２基板との間に、前記接着部を挟むよう設けられる一対の第１絶縁体と、
   前記第１電極及び前記第２電極に電圧を印加する駆動手段とを具備する
   ことを特徴とする電気泳動表示装置。
2. 前記隔壁と前記第１絶縁体とが、同じ絶縁材料で形成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装置。
3. 前記隔壁と前記第１絶縁体とが、同一工程で形成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装置。
4. 前記第１基板若しくは前記第２基板のいずれか一方に位置あわせマークを設け、前記位置合わせマークが、前記第１絶縁体と同じ絶縁材料で形成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装置。
5. 前記位置合わせマークと前記第１絶縁体とが、同一工程で形成されていることを特徴とする請求項４に記載の電気泳動表示装置。
6. 前記第１基板と前記第２基板とを電気的に接続するトランスファをさらに具備し、前記トランスファの周囲が第２絶縁体で覆わ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装置。
7. 前記第１絶縁体と前記第２絶縁体とが、同じ絶縁材料で形成されていることを特徴とする請求項６に記載の電気泳動表示装置。
8. 前記第１絶縁体と前記第２絶縁体とが、同一工程で形成されていることを特徴とする請求項６若しくは７に記載の電気泳動表示装置。
9. 第１基板若しくは第２基板上に、表示領域に配置される各画素に対応して設けられる複数の第１電極を形成する工程と、
   前記第１基板若しくは前記第２基板上に、前記各画素に対応して設けられる複数の第２電極を形成する工程と、
   前記第１基板上に、１つ若しくは複数の前記画素で構成される小区域を囲むよう設けられる隔壁を形成する工程と、
   前記第１基板若しくは前記第２基板上の、前記表示領域の周囲を囲む接着部形成領域に接着部を塗布する工程と、
   前記接着部形成領域を挟むよう一対の第１絶縁体を形成する工程と、
   前記隔壁を形成した前記第１基板上に、絶縁性液体中に複数の帯電粒子を分散させた分散液を滴下する工程と、
   前記第１絶縁体及び前記接着部を形成し、前記分散液を滴下した後に、前記第１基板及び前記第２基板を対向させて貼り合わせる工程と
   を具備することを特徴とする電気泳動表示装置の製造方法。
10. 前記接着部及び前記第１絶縁体を前記第１基板に配置し、前記隔壁を形成する工程と前記第１絶縁体を形成する工程とを同一工程として前記隔壁及び前記第１絶縁体を同じ絶縁材料を用いて形成することを特徴とする請求項９記載の電気泳動表示装置の製造方法。
    
    

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