JP2009086153A - 帯電粒子移動型表示パネル、帯電粒子移動型表示パネルの製造方法及び帯電粒子移動型表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】狭小化した隔壁を容易に製造可能とし、透明基板の表示領域を拡大させ、高解像度化及び視認性の向上を図ることができる帯電粒子移動型表示パネルを提供する。
【解決手段】透明基板１０と、透明基板１０に対向配置した背面基板２０と、透明基板１０と背面基板２０との基板間に封入された帯電粒子を含む表示液４０と、を備えた帯電粒子移動型表示パネル１であって、背面基板２０側に突出するように透明基板１０に設けられた第１隔壁３１と、透明基板１０側に突出するように背面基板２０に設けられた第２隔壁３２と、を備え、第１隔壁３１の少なくとも透明基板１０との接合部分３１ｂの幅Ｌ１が、第２隔壁３２の幅Ｌ２よりも狭く、かつ第１隔壁３１の高さＨ１が、第２隔壁３２の高さＨ２よりも低いことを特徴とする。第１隔壁３１の凸面３１ａと第２隔壁３２の凸面３２ａとの間に挟持された黒色帯電粒子からなるブラックマトリクス４１Ｂを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、透明基板と背面基板との基板間に帯電粒子を封入した帯電粒子移動型表示パネル、帯電粒子移動型表示パネルの製造方法及び帯電粒子移動型表示装置に関し、特に、狭小化した隔壁を容易に製造可能とし、透明基板の表示領域を拡大させ、高解像度化及び視認性の向上を図ることができる帯電粒子移動型表示パネル、帯電粒子移動型表示パネルの製造方法及び帯電粒子移動型表示装置に関する。

従来から携帯端末、電子ペーパーなどの画像表示装置として、帯電粒子移動方式を採用した表示パネル（以下、単に「帯電粒子移動型表示パネル」という）の研究開発が行われている。例えば、アクティブマトリクス構造の帯電粒子移動型表示パネルの場合は、共通電極が取り付けられた透明基板と、複数の画素電極が取り付けられた背面基板と、これら透明基板及び背面基板の間に配置した隔壁とを備え、透明基板、背面基板及び隔壁によって区画された領域内に、例えば、黒色などの濃色帯電粒子及び白色などの淡色帯電粒子を封入した構成となっている。そして、各画素電極に所定の電圧を印加して背面基板と透明基板の間に電界を生じさせることにより、透明基板側に濃色又は淡色帯電粒子を移動させて黒、白又はグレーなどの表示を行う。

このような帯電粒子移動型表示パネルの解像度を向上させるために、各画素を区画する隔壁を狭小化して透明基板の表示領域を拡大させることが行われている。具体的には、隔壁の透明基板側の端部幅を、背面基板側の端部幅よりも短い断面略テーパー（台形）状とすることで、透明基板の表示領域を拡大させていた。

例えば、特開２００３−２０８１０７号公報（特許文献１）には、隔壁断面における、透明基板側の端部幅ａと、背面基板側の端部幅ｂとの比率（ａ／ｂ）を０．８以下にした構成の帯電粒子移動型表示パネルが開示されている。また、特開２００４−２０６４０号公報（特許文献２）には、隔壁の透明基板側の接合面積を背面基板側の接合面積よりも小さくした構成の帯電粒子移動型表示パネルが開示されている。
特開２００３−２０８１０７号公報 特開２００４−２０６４０号公報

ところが、上述した従来の帯電粒子移動型表示パネルの隔壁は、いずれも透明基板側の端部幅ａを、背面基板側の端部幅ｂよりも狭くした断面略テーパー状となっていたため、この隔壁における高さｈと透明基板側の短い端部幅ａとの比率（すなわち、長辺：短辺のアスペクト比）が大きくなってしまい、隔壁を精度よく製造することが困難であるという問題があった。このように、隔壁断面を単純に略テーパー状としただけの構成では、解像度の向上を図ろうとして透明基板側の端部幅ａを狭くする程、アスペクト比が大きくなって精度よく製造することが困難となり、結局、隔壁の狭小化と表示領域の拡大に限界があった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、狭小化した隔壁を容易に精度よく製造することができるとともに、透明基板の表示領域を拡大させ、高解像度化及び視認性の向上を図ることが可能な帯電粒子移動型表示パネル、帯電粒子移動型表示パネルの製造方法及び帯電粒子移動型表示装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る帯電粒子移動型表示パネルは、透明基板と、前記透明基板に対向配置した背面基板と、前記透明基板と前記背面基板との基板間に封入された帯電粒子と、を備えた帯電粒子移動型表示パネルであって、前記背面基板側に突出するように前記透明基板に設けられた第１隔壁と、前記透明基板側に突出するように前記背面基板に設けられた第２隔壁と、を備え、前記第１隔壁の少なくとも前記透明基板との接合部分の幅が、前記第２隔壁の幅よりも狭く、かつ前記第１隔壁の高さが、前記第２隔壁の高さよりも低いことを特徴とする。

このような構成によれば、従来、単一だった隔壁を、表示基板側の第１隔壁と、背面基板側の第２隔壁とに分割したことにより、これら第１及び第２隔壁の高さをそれぞれ低くすることができる。これにより、第１及び第２隔壁の双方のアスペクト比を小さく抑えることが可能となる。そして、第１隔壁の透明基板との接合部分の幅を、第２隔壁の幅よりも狭くするとともに、第１隔壁の高さを、第２隔壁の高さ以下とすることにより、透明基板の表示領域を拡大させ、高解像度化及び視認性の向上を図ることができる。この場合、第１隔壁のアスペクト比が小さく抑えられるので、狭小化した第１隔壁を容易に精度よく製造することが可能である。

ここで、「帯電粒子移動型表示パネル」には、例えば、表示液中に含まれる帯電粒子を移動させて表示を行う電気泳動表示パネルのほか、真空又は気体中で帯電粒子を移動させて表示を行う構成の表示パネルが広く含まれる。また、「第１隔壁」には、背面基板側に突出するように透明基板に設けられた種々の態様のものが広く含まれ、例えば、透明基板の基板面よりも背面基板側に突出するもの、又は透明基板の基板面に溝を形成することによって該基板面と同じ高さで背面基板側に突出するものなどが含まれる。

好ましくは、請求項２に係る本発明のように、前記第１隔壁の凸面と前記第２隔壁の凸面との間に挟持された粒子を備えた構成とし、より好ましくは、請求項３に係る本発明のように、前記第１隔壁の凸面と前記第２隔壁の凸面との間に挟持された前記粒子が濃色である構成とする。

このような構成によれば、第１隔壁の凸面と前記第２隔壁の凸面との間に挟持された粒子によって容易にブラックマトリクスを形成することが可能となり、別途、ブラックマトリクスを形成する工程を削減することができる。なお、ブラックマトリクスを形成するための粒子としては、例えば、黒色表示を行うための黒色ないし濃色の帯電粒子、又はブラックマトリクスを形成するための専用の着色粒子等が該当する。

好ましくは、請求項４に係る本発明のように、前記第１隔壁の凸面の幅が、前記第１隔壁の凸面と前記第２隔壁の凸面との間に挟持された前記粒子の直径よりも広い構成とする。このような構成によれば、第１隔壁の凸面と前記第２隔壁の凸面との間に粒子を挟持し易くなるとともに、一端挟持された粒子の脱落を防止することが可能となる。

好ましくは、請求項５に係る本発明のように、前記第１隔壁が、濃色である構成としてもよい。このような構成によれば、第１隔壁自体をブラックマトリクスとすることが可能となり、別途工程を設けなくても、透明基板に第１隔壁を設けることで同時にブラックマトリクスが形成されることになる。

上記目的を達成するために、本発明の請求項６に係る帯電粒子移動型表示装置は、上述した本発明に係るいずれかの帯電粒子移動型表示パネルを備えたことを特徴とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項７に係る帯電粒子移動型表示パネルの製造方法は、透明基板と、前記透明基板に対向配置した背面基板と、前記透明基板と前記背面基板との基板間に封入された帯電粒子と、を備えた帯電粒子移動型表示パネルの製造方法であって、前記背面基板側に突出する第１隔壁を前記透明基板に設ける第１隔壁形成工程と、前記透明基板側に突出する第２隔壁を前記背面基板に設ける第２隔壁形成工程と、を含み、前記第１隔壁形成工程において、前記第１隔壁の少なくとも前記透明基板との接合部分の幅を、前記第２隔壁の幅よりも狭く、かつ前記第１隔壁の高さを、前記第２隔壁の高さよりも低くしたことを特徴とする。

このような方法によれば、上記と同様に、第１及び第２隔壁の高さをそれぞれ低くしてアスペクト比を小さく抑えることが可能となる。そして、第１隔壁の透明基板との接合部分の幅を、第２隔壁の幅よりも狭くするとともに、第１隔壁の高さを、第２隔壁の高さ以下とすることにより、透明基板の表示領域を拡大させ、高解像度化及び視認性の向上を図ることができる。この場合、第１隔壁のアスペクト比が小さく抑えられるので、狭小化した第１隔壁を容易に精度よく製造することが可能である。

好ましくは、請求項８に係る本発明のように、前記第１隔壁の凸面と前記第２隔壁の凸面との間に粒子を挟持させる粒子挟持工程をさらに含むようにしてもよい。より好ましくは、請求項９に係る本発明のように、前記粒子挟持工程において、前記第１隔壁の凸面と前記第２隔壁の凸面との間に挟持させる前記粒子を濃色とする。

このような方法によれば、上記と同様に、第１隔壁の凸面と前記第２隔壁の凸面との間に挟持された粒子によって容易にブラックマトリクスを形成することが可能となり、別途、ブラックマトリクスを形成する工程を削減することができる。

好ましくは、請求項１０に係る本発明のように、前記粒子挟持工程の前に、前記粒子を帯電させて前記透明基板の前記第１隔壁の凸面に付着させる粒子付着工程をさらに含むようにする。

このような方法によれば、例えば、透明基板を背面基板に固定する際に、電界を生じさせて濃色帯電粒子を透明基板に付着させる（すなわち、黒色表示させる）ことにより、この透明基板の第１隔壁の凸面に濃色帯電粒子を付着させることができる。その後の粒子挟持工程において、第１隔壁の凸面と第２隔壁の凸面との間に濃色帯電粒子を挟持させることにより、効率よくブラックマトリクスを形成することが可能となる。なお、説明の便宜上、濃色帯電粒子を例示したが、ブラックマトリクスを形成するための粒子は、これに限定されるものではなく、帯電可能で、かつ、ブラックマトリクスとして画像視認性を向上させることが可能な粒子が広く含まれる。

好ましくは、請求項１１に係る本発明のように、前記第１隔壁形成工程において、前記第１隔壁の凸面の幅を、前記第１隔壁の凸面と前記第２隔壁の凸面との間に挟持させる前記粒子の直径よりも広くする。このような方法によれば、上記と同様に、第１隔壁の凸面と前記第２隔壁の凸面との間に粒子を挟持し易くなるとともに、一端挟持された粒子の脱落を防止することが可能となる。

好ましくは、請求項１２に係る本発明のように、前記第１隔壁形成工程において、前記第１隔壁を、濃色としてもよい。このような方法によれば、上記と同様に、第１隔壁自体をブラックマトリクスとすることが可能となり、別途工程を設けなくても、透明基板に第１隔壁を設けることで同時にブラックマトリクスが形成されることになる。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１３に係る帯電粒子移動型表示パネルは、上述した本発明に係るいずれかの方法により製造されたことを特徴とする。また、上記目的を達成するために、本発明の請求項１４に係る帯電粒子移動型表示装置は、上述した本発明に係る帯電粒子移動型表示パネルを備えたことを特徴とする。

本発明の帯電粒子移動型表示パネル、帯電粒子移動型表示パネルの製造方法及び帯電粒子移動型表示装置によれば、狭小化した隔壁を容易に精度よく製造することができるとともに、透明基板の表示領域を拡大させ、高解像度化及び視認性の向上を図ることが可能となる。

以下、本発明の実施形態に係る帯電粒子移動型表示パネル及びその製造方法について、図面を参照しつつ説明する。

＜第１実施形態に係る帯電粒子移動型表示パネル＞
まず、本発明の第１実施形態に係る帯電粒子移動型表示パネルの概要について、図１及び図２を参照しつつ説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る帯電粒子移動型表示パネルを模式的に示す側面断面図である。図２は上記帯電粒子移動型表示パネルの第１及び第２隔壁の構成を説明するための一画素部分の拡大図である。

なお、図１中のＡ，Ａは省略線であり、説明の便宜上、省略線Ａ，Ａの内側に本帯電粒子移動型表示パネル１の一部の構成のみを示し、また、省略線Ａ，Ａの外側に本帯電粒子移動型表示パネル１の両端側を示した略図となっている。本実施形態の帯電粒子移動型表示パネル１は、透明基板１０と背面基板２０との間の領域が、第１及び第２隔壁３１，３２によって一画素ごとに区画されているものとして説明する。帯電粒子移動型表示パネル１は、省略線Ａ，Ａの内側に示すような一画素分の構成がマトリクス状に多数連続した全体構成となっている。

また、図２は、本帯電粒子移動型表示パネル１の特徴部分である第１及び第２隔壁３１，３２の諸態様を概念的に示したものであり、中間部分の省略線を基準にして左右に異なる構成の第１及び第２隔壁３１，３２をそれぞれ例示している。実際は、格子状の第１及び第２隔壁３１，３２を全て同一構成（製造誤差を含む）とする。

＜＜帯電粒子移動型表示パネル１の全体構成＞＞
図１において、本帯電粒子移動型表示パネル１は、表示側（図中上側）に設けられた透明な透明基板１０と、この透明基板１０と所定間隔を隔てて略並行に配置された背面基板２０とを備えている。透明基板１０の背面には、透明な部材で形成された共通電極１１が取り付けてあり、これと対向する背面基板２０の表面には、各画素ごとに設けられた複数の画素電極２１が取り付けてある。共通電極１１は、複数の各画素電極２１に対して共通に対向するように透明基板１０に形成してある。

本実施形態では、透明基板１０の共通電極１１上には、背面基板２０側に突出するように格子状の第１隔壁３１が設けてある。そして、この第１隔壁３１に対向するように、背面基板２０の表面には、透明基板１０側に突出するように格子状の第２隔壁３２が設けてある。これら第１及び第２隔壁３１，３２については、後に図２を参照しつつ詳述する。

本帯電粒子移動型表示パネル１における透明基板１０と背面基板２０との間の空間は、第１及び第２隔壁３１，３２によって一画素ごとに区画されている。そして、これら透明基板１０、背面基板２０、第１及び第２隔壁３１，３２によって区画された一画素分の構成が、マトリクス状に多数連続した全体構成となっている。

また、透明基板１０、背面基板２０、第１及び第２隔壁３１，３２によって区画された領域内には、黒色帯電粒子（濃色帯電粒子）４１及び白色帯電粒子（淡色帯電粒子）４２を含む表示液４０が充填してある。本実施形態では、一部の黒色帯電粒子４１を、第１隔壁３１と第２隔壁３２との間に挟持させてブラックマトリクス４１Ｂを形成している。さらに、透明基板１０及び背面基板２０の端部を、紫外線硬化樹脂等の封止剤５０によって固定することで表示液４０を密閉封止している。

ここで、透明基板１０は、高い透明性と高い絶縁性を有する材料によって形成してあり、例えば、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルサルホン、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ガラス等を用いることができる。また、共通電極１１は、高い透明性を有し、電極として利用することができる材料によって形成してあり、例えば、金属酸化物であるインジウムがドープされた酸化錫、フッ素がドープされた酸化錫、インジウムがドープされた酸化亜鉛等を用いることができる。

また、背面基板２０は、高い絶縁性を有する材料によって形成してあり、例えば、ガラスやポリエチレンテレフタレート等の有機材料、絶縁処理された金属ホイル等を用いることができる。なお、背面基板２０は、透明基板１０と異なり、透明でも不透明でもよい。また、画素電極２１は、例えば、金や銅材料のような電気伝導度の高い材料によって形成してある。なお、画素電極２１についての更に詳細な説明は、図５を用いて後述する。

第１及び第２隔壁３１，３２は、有機化合物や無機化合物の絶縁性材料によって形成することができる。また、本実施形態では、第１及び第２隔壁３１，３２を、それぞれ透明基板１０及び背面基板２０と別個独立に設けているが、これに限定されるものではない。第１及び第２隔壁３１，３２を、それぞれ透明基板１０の背面側及び背面基板２０の表面側に一体成形した構成としてもよい。

なお、本実施形態では、第１及び第２隔壁３１，３２によって一画素ごとに区画しているが、所定数の画素をまとめて区画する構成としてもよい。但し、前者の構成を採用した場合は、一画素ごとに階調が明確に示されるようになり、第１隔壁３１と第２隔壁３２との間にブラックマトリクス４１Ｂを形成することと相まって、本帯電粒子移動型表示パネル１の画像視認性がより良好となる。

表示液４０としては、炭化水素、シリコーンオイルといったような、高い絶縁性を有する溶液と界面活性剤、アルコール類のような分散剤の混合液を分散媒として用いることができる。また、溶液以外には真空や気体、例えば、窒素、湿度を調整した空気などを用いることができる。黒色帯電粒子４１及び白色帯電粒子４２は、表示液４０中で帯電可能なものでなければならず、例えば、有機化合物や無機化合物からなる顔料や染料、又は顔料や染料を合成樹脂で含んだものを用いることができる。また、黒色帯電粒子４１及び白色帯電粒子４２は、互いに正又は負の異なる極性に帯電している。なお、表示液４０に含まれる帯電粒子４１，４２は、黒色及び白色に限定されるものではなく、黒色以外の濃色帯電粒子、白色以外の淡色帯電粒子を用いることもできる。但し、帯電粒子によってブラックマトリクス４１Ｂを形成する観点からすると、黒色帯電粒子４１を用いることが望ましい。

＜＜第１及び第２隔壁３１，３２について＞＞
図２において、本実施形態における第１及び第２隔壁３１，３２は、共に断面の横幅Ｌ１，Ｌ２と高さＨ１，Ｈ２とがそれぞれ均一な四角形状としてある。従来、単一だった隔壁を、第１隔壁３１と第２隔壁３２とに上下二分割することで、これら第１及び第２隔壁３１，３２それぞれの高さＨ１，Ｈ２を低くしてアスペクト比を小さく抑えている。すなわち、第１隔壁３１では横幅Ｌ１：高さＨ１、第２隔壁３２では高さ横幅Ｌ２：高さＨ２が小さく抑えられている。

そして、第１隔壁の横幅Ｌ１を第２隔壁の横幅Ｌ２よりも狭くするとともに、第１隔壁の高さＨ１を第２隔壁Ｈ２の高さよりも低くしてある。第１隔壁３１の横幅Ｌ１を狭くすることにより、透明基板１０の表示領域が拡大し、高解像度化及び視認性の向上を図ることができる。例えば、図２の左側に示す第１隔壁３１のように横幅Ｌ１を第２隔壁３２の横幅Ｌ２よりも狭くして、帯電粒子の直径Ｄの１個分ないし２個分の表示領域を拡大することができる。なお、実際は、図２の右側に示すように、第１隔壁３１の両側で均等に表示領域を拡大する。また、実際は、帯電粒子の直径Ｄの２個分を上回る表示領域の拡大が可能である。

このように、図２の第１隔壁３１の横幅Ｌ１は、本発明を分かりやすく説明するための例示であり、この横幅Ｌ１を狭くするほど透明基板１０の表示領域を拡大させることができる。但し、本実施形態では、第１隔壁３１と第２隔壁３２との間に黒色帯電粒子４１を挟持させてブラックマトリクス４１Ｂを形成しているので、第１隔壁３１の凸面３１ａの幅（＝横幅Ｌ１）を、黒色帯電粒子４１の直径Ｄよりも広くすることが好ましい。このようにＬ１＞Ｄとした場合は、第１隔壁３１の凸面３１ａと、第２隔壁３２の凸面３２ａとの間に黒色帯電粒子４１を挟持し易くなるとともに、一端挟持された黒色帯電粒子４１の脱落を防止することが可能となる。

一方、第１隔壁３１の高さＨ１を低くすることにより、上述した横幅Ｌ１とのアスペクト比が小さく抑えられ、第１隔壁３１を全体的に微小化した場合でも精度よく製造することが容易となる。但し、透明基板１０の表示領域を拡大するためには、透明基板１０の背面と、第２隔壁３２の凸面３２ａとの間に、黒色又は白色帯電粒子４１，４２がスムーズに出入り可能な寸法の間隙を確保する必要がある。本実施形態では、第１隔壁３１と第２隔壁３２との間に黒色帯電粒子４１を挟持させてブラックマトリクス４１Ｂを形成しているので、透明基板１０の背面と、第２隔壁３２の凸面３２ａとの間に、必ず黒色帯電粒子４１の直径Ｄと同じ間隙が確保されるので、第１隔壁３１の高さＨ１を調整することにより、黒色又は白色帯電粒子４１，４２のスムーズな出入りを可能とすればよい。

＜＜実施例＞＞
以下、図２に示す第１及び第２隔壁３１，３２の各部の具体的な寸法は、例えば、第１隔壁３１の横幅Ｌ１＝５μｍ、第１隔壁３１の高さＨ１＝２μｍ、第２隔壁３２の横幅Ｌ２＝２０μｍ、第２隔壁３２の高さＨ２＝１８μｍ、帯電粒子４１又は４２の直径Ｄ＝５μｍ、１画素を区画する第２隔壁３２，３２の中心間の距離Ｌ３＝２００μｍとすることが可能である。

＜第２実施形態に係る帯電粒子移動型表示パネル＞
次に、本発明の第２実施形態に係る帯電粒子移動型表示パネルについて、図３を参照しつつ説明する。図３は本発明の第２実施形態に係る帯電粒子移動型表示パネルの第１及び第２隔壁の構成を説明するための一画素部分の拡大図である。

なお、上述した図２と同様に、図３も第１及び第２隔壁３１，３２の諸態様を概念的に示したものであり、中間部分の省略線を基準にして左右に異なる構成の第１及び第２隔壁３１，３２をそれぞれ例示している。実際は、格子状の第１及び第２隔壁３１，３２を全て同一構成（製造誤差を含む）とする。

本実施形態に係る帯電粒子移動型表示パネル２は、第１隔壁３１を濃色、例えば、黒色に着色してブラックマトリクス３１Ｂを形成した構成としてある。上述した第１実施形態と異なり、第１隔壁３１と第２隔壁３２との間に黒色帯電粒子４１を挟持させない構成となっているので、第１隔壁３１の高さＨ１を、黒色又は白色帯電粒子４１，４２の直径Ｄよりも高くし、透明基板１０の背面と、第２隔壁３２の凸面３２ａとの間に、黒色又は白色帯電粒子４１，４２がスムーズに出入り可能な寸法の間隙を確保する必要がある。

このような構成によれば、第１隔壁３１自体をブラックマトリクス３１Ｂとすることが可能となり、別途工程を設けなくても、透明基板１０に第１隔壁３１を設けることで同時にブラックマトリクス３１Ｂが形成されることになる。

＜第３，４実施形態に係る帯電粒子移動型表示パネル＞
本発明は、上述した第１及び第２実施形態に係る帯電粒子移動型表示パネル１，２の構成に限定されるものではない。例えば、第１及び第２隔壁３１，３２を図４（ａ）又は（ｂ）に示すような構成としてもよい。図４（ａ）は本発明の第３実施形態に係る帯電粒子移動型表示パネル３の第１及び第２隔壁の構成を示す部分拡大図であり、図４（ｂ）は本発明の第４実施形態に係る帯電粒子移動型表示パネル７の第１及び第２隔壁の構成を示す部分拡大図である。

まず、図４（ａ）において、第１及び第２隔壁３１，３２のそれぞれを、従来のような断面略テーパ（台形）状としてもよい。すなわち、上記実施形態では、第１隔壁３１を横幅Ｌ１が均一な断面四角形状としたが、透明基板１０の表示領域を拡張させるためには、第１隔壁３１の少なくとも透明基板１０との接合部分３１ｂの幅Ｌ１が狭ければよく、第１隔壁３１は、その接合部分３１ｂの幅Ｌ１＜凸面３１ａの幅Ｌ４とした断面略テーパ状のものでもよい。

このように、第１隔壁３１における接合部分３１ｂの幅Ｌ１＜凸面３１ａの幅Ｌ４とした場合は、接合部分３１ｂの幅Ｌ１を狭小化することによって透明基板１０の表示領域を拡張しつつ、凸面３１ａの幅Ｌ４を、黒色帯電粒子４１（ブラックマトリクス４１Ｂ）の直径Ｄよりも広くして、ブラックマトリクス４１Ｂをより安定的に形成することが可能となる。

また、第１隔壁３１を断面略テーパ状とした場合でも、その高さＨ１が低いのでアスペクト比を小さく抑えることができ、このような第１隔壁３１を製造する際の精度向上が期待できる。

なお、透明基板１０の表示領域の拡張に寄与するものではないが、第２隔壁３２の接合部分３２ｂの幅Ｌ２＞凸面３２ａの幅Ｌ５として、第２隔壁３２を断面略テーパ状としてもよい。この場合も上記と同様に、第２隔壁３２の高さＨ２が低いのでアスペクト比を小さく抑えることができ、このような第２隔壁３２を容易に精度よく製造することが可能である。

次いで、図４（ｂ）において、第１隔壁３１は、上述した第１〜第３実施形態のような透明基板１０の基板面よりも背面基板２０側に突出するものに限定されない。例えば、透明基板１０の背面にエッチング等で２本の平行な断面略Ｖ字状又は略凹状の溝１０ａ，１０ａを形成し、この溝１０ａ，１０ａ間に、透明基板１０の基板面と同じ高さで背面基板２０側に突出する第１隔壁３１を設けてもよい。そして、例えば、第１隔壁３１を設けた後に、この第１隔壁３１をマスクして透明基板１０の背面に共通電極１１を形成する。

このような構成によれば、溝１０ａ，１０ａを形成することで透明基板１０の表示領域を拡張することができるとともに、第１隔壁３１の高さＨ１を低くしてアスペクト比を小さく抑えることが可能である。また、第２隔壁３２は、その高さＨ２がブラックマトリクス４１Ｂの直径分だけ低くなり、横幅Ｌ２をある程度広くすることでアスペクト比を小さく抑えることができる。

＜帯電粒子移動型表示パネルの表示原理＞
次に、上述した本帯電粒子移動型表示パネル１，２，３，７の表示原理について簡単に説明する。図１において、仮に、黒色帯電粒子４１が正に、白色帯電粒子４２が負に帯電しているとすると、透明基板１０側の電位を基準電位として、画素電極２１に所定の電圧を印加して背面基板２０側を正にした場合、黒色帯電粒子４１が透明基板１０の近傍に分布するとともに、白色帯電粒子４２が背面基板２０の近傍に分布して、透明基板１０には黒色が表示される。

また、透明基板１０側の電位を基準電位として、画素電極２１に所定の電圧を印加して背面基板２０側を負にした場合、黒色帯電粒子４１が背面基板２０の近傍に分布するとともに、白色帯電粒子４２が透明基板１０の近傍に分布して、透明基板１０には白色が表示される。

さらに、透明基板１０側の電位を基準電位として、画素電極２１に印加する電圧の大きさや印加時間を調節して、黒色帯電粒子４１及び白色帯電粒子４２を、透明基板１０と背面基板２０との中間位置の近傍に位置させると、透明基板１０側からは黒色帯電粒子４１及び白色帯電粒子４２の両方が視認できるため、表示はグレーとなる。この場合、画素電極２１に印加する電圧の大きさ及び印加時間を調整することによって、各帯電粒子４１，４２の分布の度合いを変化させ、濃グレー又は薄グレーなど所望の濃さの階調を表示することができる。

以上のような原理に基づき、画素電極２１に所定の電圧を印加して、透明基板１０側と背面基板２０側との間の電界を制御することで各帯電粒子４１，４２を移動させ、各画素ごとの階調を変更することができる。つまり、表示の書き換えを行なうことができる。

＜帯電粒子移動型表示パネルの回路構成＞
次に、上述した本帯電粒子移動型表示パネル１，２，３，７の回路構成について、図５を参照しつつ説明する。図５は上記第１〜第４実施形態に係る帯電粒子移動型表示パネル１，２，３，７の駆動回路を示す回路構成図である。

図５において、本帯電粒子移動型表示パネル１，２，３，７の駆動回路４は、透明基板１０の視認性を妨げない箇所、例えば、図１に示す背面基板２０に実装してある。上述したように、本帯電粒子移動型表示パネル１では、一画素ごとに画素電極２１がマトリクス状に設けてあり、各画素電極２１には、薄膜トランジスタ６０（Thin Film Transistor：以下、「ＴＦＴ」という）がそれぞれ接続してある。各ＴＦＴ６０は、スイッチング素子として機能するものであり、互いに平行な複数のゲート線７１及びソース線７２の交差部近傍にそれぞれ配設してある。そして、各ＴＦＴ６０のゲート６１がゲート線７１に接続してあり、各ＴＦＴ６０のドレイン６２がソース線７２に接続してある。

また、制御装置８０は、ゲートパルス印加手段（以下、「ゲートドライバ」という）８１及びソースパルス印加手段（以下、「ソースドライバ」という）８２を備えている。ゲートドライバ８１には、上述した複数のゲート線７１が接続してあり、ソースドライバ８２には、上述した複数のソース線７２が接続してある。

さらに、制御装置８０は、ホスト制御部８３及びコントローラ部８４を備えている。図示していないが、ホスト制御部８３には、ハードウエアの構成として、本帯電粒子移動型表示パネル１，２，３，７の主制御を行なうＣＰＵ、制御プログラム等記憶したＲＯＭ、フラグやデータ等を一時的に記憶するＲＡＭ、画像の書き換えを制御するためのタイミング信号を生成するタイミングジェネレータ等が含まれている。

一方、コントローラ部８４には、ホスト制御部８３からの指示に基づいて、ゲートドライバ８１及びソースドライバ８２を制御するための様々な制御手段が設けてあり、ハードウエアの構成として、ＩＰＤ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等が含まれている。なお、ホスト制御部８３は、帯電粒子移動型表示パネル１〜３の制御を行うだけでなく、コントローラ部８４への画像書き換え指示や、書き換え前後の画像データの送信等も行う。

上記構成からなる駆動回路４において、ゲートドライバ８１からゲート線７１にオフ電圧が印加された場合には、そのゲート線７１に接続された全てのＴＦＴ６０がオフの状態となる。一方、ゲートドライバ８１からゲート線７１にオン電圧が印加された場合には、そのゲート線７１に接続された全てのＴＦＴ６０がオンの状態となる。このように、ゲート線７１に印加する電圧を制御することによって、ＴＦＴ６０のオン・オフの制御を行っている。

そして、オンの状態となっているＴＦＴ６０に接続されたソース線７２に、ソースドライバ８２から正の電圧が印加されると、このＴＦＴ６０に接続された画素電極２１に正の電圧が印加される。一方、ソースドライバ８２から負の電圧が印加されると、このＴＦＴ６０に接続された画素電極２１に負の電圧が印加される。

したがって、ゲートドライバ８１及びソースドライバ８２から、タイミングを合わせて、ゲート線７１及びソース線７２に所定のパルス電圧を印加することによって、それぞれの画素電極２１に所定の電圧を印加することができる。また、透明基板１０の共通電極１１には、各画素共通の電圧(例えば０Ｖ)が印加されるため、画素電極２１と共通電極１１との間に電界が発生し、黒色帯電粒子４１及び白色帯電粒子４２を移動させることができる。以上のようにして、１つ１つの画素の階調をそれぞれ独立に制御して画像を表示し、又はその表示の書き換えを行っている。

＜作用効果等＞
以上のように、本実施形態の帯電粒子移動型表示パネル１，２，３，７によれば、従来、単一だった隔壁を、表示基板１０側の第１隔壁３１と、背面基板２０側の第２隔壁３２とに分割したことにより、これら第１及び第２隔壁３１，３２の高さＨ１，Ｈ２をそれぞれ低くすることができる。これにより、第１及び第２隔壁３１，３２の双方のアスペクト比を小さく抑えることが可能となる。そして、第１隔壁３１の横幅Ｌ１を、第２隔壁３２の横幅Ｌ２（又はＬ５）よりも狭くするとともに、第１隔壁３１の高さＨ１を、第２隔壁３２の高さＨ２以下とすることにより、透明基板１０の表示領域を拡大させ、高解像度化及び視認性の向上を図ることができる。この場合、第１隔壁３１のアスペクト比が小さく抑えられるので、狭小化した第１隔壁３１を容易に精度よく製造することが可能である。

また、第１隔壁３１の凸面３１ａと第２隔壁３２の凸面３２ａとの間に挟持された黒色帯電粒子４１、又は黒色に着色した第１隔壁３１によって容易にブラックマトリクス４１Ｂ又は３１Ｂを形成することが可能となり、別途、ブラックマトリクスを形成する工程を削減することができる。

＜帯電粒子移動型表示パネルの製造方法＞
以下、上述した本帯電粒子移動型表示パネル１の製造方法について、図６及び図７（ａ）〜（ｇ）を参照しつつ説明する。

図６は上記第１実施形態に係る帯電粒子移動型表示パネルの製造方法の各工程を示すフローチャートである。また、図７（ａ）〜（ｇ）は上記第１実施形態に係る帯電粒子移動型表示パネルの製造方法の各工程を示す概略図である。

まず、図６のステップＳ１において、第１及び第２隔壁形成工程を行う。図７（ａ）に第１隔壁形成工程を示し、図７（ｂ）に第２隔壁形成工程を示す。図７（ａ）に示す第１隔壁形成工程では、透明基板１０の共通電極１１上に第１隔壁３１を突設する。一方、図７（ｂ）に示す第２隔壁形成工程では、背面基板２０の各画素電極２１を区画するように第２隔壁３２を突設する。

第１及び第２隔壁３１，３２は、例えば、透明基板１０又は背面基板２０上に、有機化合物や無機化合物の絶縁性材料からなる感光性のレジストをスピンコーターにより塗布するか、あるいはドライフィルムレジストをラミネートし、ドライフィルムレジスト上にマスクパターンを重ね、これを露光し、現像液により現像する方法によって形成することができる。このような方法を用いて、第１隔壁３１の横幅Ｌ１を、第２隔壁３２の横幅Ｌ２よりも狭くするとともに、第１隔壁３１の高さＨ１を、第２隔壁３２の高さＨ２以下にしている。

次いで、図６のステップＳ２に進み、封止剤塗布工程を行う。この封止剤塗布工程では、図７（ｃ）に示すように、背面基板２０の周縁部上に沿って紫外線硬化樹脂等の封止剤５０を塗布する。これにより、背面基板２０の四辺に硬化前の封止剤５０からなる側壁が形成される。

ここで、本実施形態では、封止剤５０の硬化前の高さを、第１及び第２隔壁３１，３２の高さの合計Ｈ１＋Ｈ２（図２参照）に、帯電粒子４１，４２の直径Ｄ（図２参照）を加えた寸法よりも高くすることによって、後述するステップＳ４の基板対向配置工程において、互いに対向する第１隔壁３１と第２隔壁３２との間に、帯電粒子４１，４２の直径Ｄ以上の間隙が形成されるようにしている。

次いで、図６のステップＳ３に進み、表示液供給工程を行う。この表示液供給工程では、図７（ｄ）に示すように、画素電極２１上の第２隔壁３２によって区画された領域に注入ノズル５を配置し、この注入ノズル５から黒色及び白色帯電粒子４１，４２を含む表示液４０を供給する。この表示液４０は、背面基板２０の周縁部上に塗布された封止剤５０によって、背面基板２０外への流出を阻止される。

次いで、図６のステップＳ４に進み、基板対向配置工程を行う。この基板対向配置工程では、図７（ｅ）に示すように、第１隔壁形成工程を経た透明基板１０（同図（ａ）参照）を、表示液供給工程を経た背面基板２０（同図（ｄ）参照）の上方に対向配置し、第１隔壁３１と第２隔壁３２とを互いに対向させる。上述した封止剤５０の硬化前の高さ設定により、第１隔壁３１と第２隔壁３２との間には、帯電粒子４１，４２の直径Ｄ以上の間隙が形成される。

次いで、図６のステップＳ５に進み、粒子付着工程を行う。この粒子付着工程では、図７（ｆ）に示すように、透明基板１０の共通電極１１に電圧印加回路６を接続して所定の電圧を印加し、これにより発生した電界で黒色帯電粒子４１を、透明基板１０の共通電極１１に付着させる。すなわち、製造過程の帯電粒子移動型表示パネル１を黒色表示にさせる。本実施形態では、黒色帯電粒子４１を正に帯電させているので、背面基板２０側の電位を基準電位として共通電極１１を負にすることにより、黒色帯電粒子４１を共通電極１１に付着させて黒色表示にさせることができる。

これにより、第１隔壁３１と第２隔壁３２との間隙に黒色帯電粒子４１が入り込み、共通電極１１上に突設した第１隔壁３１の凸面３１ａ（図２参照）に、黒色帯電粒子４１が付着される。なお、第１隔壁３１は絶縁性材料で形成されているが、高さ（肉厚）Ｈ１が２μｍ程度の微小突起であるから、電圧印加回路６の微弱な電圧印加によっても十分に、黒色帯電粒子４１を第１隔壁３１の凸面３１ａに付着させることが可能である。

その後、上述した電圧印加回路６による共通電極１１への電圧印加を維持しつつ、図６のステップＳ６に進み、固定工程（粒子挟持工程を含む）を行う。この固定工程では、図７（ｇ）に示すように、透明基板１０を背面基板２０側へ押圧しつつ封止剤５０を紫外線照射により硬化させる。この固定工程の過程において、第１隔壁３１の凸面３１ａに付着させた黒色帯電粒子４１が、この凸面３１ａと、これに対向する第２隔壁３２の凸面３２ａ（図２参照）との間に挟持され、第１及び第２隔壁３１，３２に沿って格子状のブラックマトリクス４１Ｂが形成される（同図（ｇ）中の拡大図参照）。

＜作用効果等＞
以上のように、本実施形態の帯電粒子移動型表示パネル１の製造方法によれば、互いに対向配置させた透明基板１０と背面基板２０とを固定する際に、所定の電界を生じさせるだけで容易に黒色帯電粒子４１を第１隔壁３１の凸面３１ａに付着させることができ、その後の固定工程において、第１及び第２隔壁３１，３２の互いの凸面３１ａ，３２ａの間に黒色帯電粒子４１を挟み込んで、効率よくブラックマトリクス４１Ｂを形成することが可能となる。

また、粒子付着工程のみならず固定工程においても、第１隔壁３１の凸面３１ａに黒色帯電粒子４１を付着させることが可能となり、第１及び第２隔壁３１，３２に沿って、黒色帯電粒子４１からなる格子状のブラックマトリクス４１Ｂを精度良く形成することができる。

さらに、従来のようなマスクを用いることなく、第１隔壁３１の凸面３１ａに黒色帯電粒子４１を効率よく付着させることができるので、従来の製造方法と比較して製造工数を大幅に削減することができ、大型表示パネルの製造にも対応することが可能となる。

本発明の第１実施形態に係る帯電粒子移動型表示パネルを模式的に示す側面断面図である。 上記第１実施形態に係る帯電粒子移動型表示パネルの第１及び第２隔壁の構成を説明するための一画素部分の拡大図である。 本発明の第２実施形態に係る帯電粒子移動型表示パネルの第１及び第２隔壁の構成を説明するための一画素部分の拡大図である。 同図（ａ）は本発明の第３実施形態に係る帯電粒子移動型表示パネルの第１及び第２隔壁の構成を示す部分拡大図であり、同図（ｂ）は本発明の第４実施形態に係る帯電粒子移動型表示パネルの第１及び第２隔壁の構成を示す部分拡大図である。 上記第１〜第４実施形態に係る帯電粒子移動型表示パネルの駆動回路を示す回路構成図である。 上記第１実施形態に係る帯電粒子移動型表示パネルの製造方法の各工程を示すフローチャートである。 同図（ａ）〜（ｇ）は上記第１実施形態に係る帯電粒子移動型表示パネルの製造方法の各工程を示す概略図である。

符号の説明

１，２，３，７ 帯電粒子移動型表示パネル
１０ 透明基板
１１ 共通電極
２０ 背面基板
２１ 画素電極
３１ 第１隔壁
３２ 第２隔壁
３１ａ，３２ａ 凸面
３１ｂ，３２ｂ 接合部分
３１Ｂ，４１Ｂ ブラックマトリクス
４０ 表示液
４１ 黒色帯電粒子（濃色帯電粒子）
４２ 白色帯電粒子（淡色帯電粒子）
５０ 封止剤
６０ 薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
６１ ゲート
６２ ドレイン
７１ ゲート線
７２ ソース線
８０ 制御装置
８１ ゲートドライバ（ゲートパルス印加手段）
８２ ソースドライバ（ソースパルス印加手段）
８３ ホスト制御部
８４ コントローラ部
４ 駆動回路
５ 注入ノズル
６ 電圧印加回路

Claims (14)

1. 透明基板と、前記透明基板に対向配置した背面基板と、前記透明基板と前記背面基板との基板間に封入された帯電粒子と、を備えた帯電粒子移動型表示パネルであって、
   前記背面基板側に突出するように前記透明基板に設けられた第１隔壁と、
   前記透明基板側に突出するように前記背面基板に設けられた第２隔壁と、を備え、
   前記第１隔壁の少なくとも前記透明基板との接合部分の幅が、前記第２隔壁の幅よりも狭く、かつ前記第１隔壁の高さが、前記第２隔壁の高さよりも低いことを特徴とする帯電粒子移動型表示パネル。
2. 前記第１隔壁の凸面と前記第２隔壁の凸面との間に挟持された粒子を備えたことを特徴とする請求項１記載の帯電粒子移動型表示パネル。
3. 前記第１隔壁の凸面と前記第２隔壁の凸面との間に挟持された前記粒子が濃色であることを特徴とする請求項２記載の帯電粒子移動型表示パネル。
4. 前記第１隔壁の凸面の幅が、前記第１隔壁の凸面と前記第２隔壁の凸面との間に挟持された前記粒子の直径よりも広いことを特徴とする請求項２又は３記載の帯電粒子移動型表示パネル。
5. 前記第１隔壁が、濃色であることを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の帯電粒子移動型表示パネル。
6. 請求項１〜５いずれか記載の帯電粒子移動型表示パネルを備えたことを特徴とする帯電粒子移動型表示装置。
7. 透明基板と、前記透明基板に対向配置した背面基板と、前記透明基板と前記背面基板との基板間に封入された帯電粒子と、を備えた帯電粒子移動型表示パネルの製造方法であって、
   前記背面基板側に突出する第１隔壁を前記透明基板に設ける第１隔壁形成工程と、
   前記透明基板側に突出する第２隔壁を前記背面基板に設ける第２隔壁形成工程と、を含み、
   前記第１隔壁形成工程において、前記第１隔壁の少なくとも前記透明基板との接合部分の幅を、前記第２隔壁の幅よりも狭く、かつ前記第１隔壁の高さを、前記第２隔壁の高さよりも低くしたことを特徴とする帯電粒子移動型表示パネルの製造方法。
8. 前記第１隔壁の凸面と前記第２隔壁の凸面との間に粒子を挟持させる粒子挟持工程をさらに含むことを特徴とする請求項７記載の帯電粒子移動型表示パネルの製造方法。
9. 前記粒子挟持工程において、前記第１隔壁の凸面と前記第２隔壁の凸面との間に挟持させる前記粒子を濃色としたことを特徴とする請求項８記載の帯電粒子移動型表示パネルの製造方法。
10. 前記粒子挟持工程の前に、前記粒子を帯電させて前記透明基板の前記第１隔壁の凸面に付着させる粒子付着工程をさらに含むことを特徴とする請求項８又は９記載の帯電粒子移動型表示パネルの製造方法。
11. 前記第１隔壁形成工程において、前記第１隔壁の凸面の幅を、前記第１隔壁の凸面と前記第２隔壁の凸面との間に挟持させる前記粒子の直径よりも広くしたことを特徴とする請求項８〜１０いずれか記載の帯電粒子移動型表示パネルの製造方法。
12. 前記第１隔壁形成工程において、前記第１隔壁を、濃色としたことを特徴とする請求項８〜１１いずれか記載の帯電粒子移動型表示パネルの製造方法。
13. 請求項８〜１２いずれか記載の方法により製造されたことを特徴とする帯電粒子移動型表示パネル。
14. 請求項１３記載の帯電粒子移動型表示パネルを備えたことを特徴とする帯電粒子移動型表示装置。

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