JP2011033865A - 電気光学装置及びその製造方法並びに電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】電気光学装置において、電気光学層に対する防湿性を高め、高品位な表示を行う。
【解決手段】電気光学装置は、互いに対向するように配置された第１基板（１０）及び第２基板（５０）と、第１及び第２基板間に設けられた電気光学層（２３）と、第１基板上に設けられた画素電極（９）と、第１基板上に設けられ、画素電極に電気的に接続されると共に無機絶縁膜（４１、２）を含んでなるトランジスタ（３０）と、第１及び第２基板間に設けられ、第１及び第２基板を相互に貼り合わせるシール材（５００）とを備える。シール材は、第１基板における第２基板と対向する面に電気光学層が設けられた領域を囲むように形成された凹部（２００）に重なるように設けられており、凹部は、少なくとも無機絶縁膜が部分的に除去されることにより形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば電気泳動表示装置等の電気光学装置及びその製造方法、並びにこのような電気光学装置を備えた、例えば電子ペーパー等の電子機器の技術分野に関する。

この種の電気光学装置として、一対の第１及び第２基板間に電気泳動層を備えてなる電気泳動表示装置が知られている（例えば特許文献１から３参照）。このような電気泳動表示装置では、第２基板における第１基板に対向しない側に、第２基板よりも大きなサイズを有する保護基板が設けられる場合がある（例えば特許文献２及び３参照）。

このような電気泳動表示装置では、電気泳動層が外部の水分を吸収すると、電気泳動層の電気的特性が変化することにより表示品質が低下してしまうおそれがある。

そこで、例えば特許文献１から３には、電気泳動層が外部の水分を吸収するのを防ぐために、一対の第１基板及び第２基板間或いは第１基板と保護基板との間に、電気泳動層を囲むようにシール材を設ける技術が開示されている。また、例えば特許文献４には、液晶装置において、液晶を挟持する一対の基板の少なくとも一方に対して、表示領域の外周に沿う環状の溝を形成し、この溝の位置に設けたシール材を介して一対の基板を貼り合わせる技術が開示されている。

一方、上述したような電気泳動表示装置では、第１基板上に画素電極やこの画素電極に電気的に接続される薄膜トランジスタ（以下、「ＴＦＴ（Thin Film Transistor）」と適宜称する）等が積層体として形成される。典型的には、このＴＦＴは、第１基板上に設けられた下地絶縁膜上に形成され、画素電極は、ＴＦＴよりも層間絶縁膜を介して上層側に形成される。下地絶縁膜や層間絶縁膜、及びＴＦＴのゲート電極と半導体層とを絶縁するためのゲート絶縁膜はそれぞれ、第１基板上の概ね全面を覆うように無機絶縁膜から形成されることがある。

特表２００５−５２９３６１号公報 特開２００５−１１４８２０号公報 特開２００５−３０９０７５号公報 特開２００６−３０４３９号公報

しかしながら、上述した特許文献１から３に開示された技術では、例えば、シール材と第１基板との接着が安定的に維持されず、シール材と第１基板とが部分的に互いに剥離してしまい、この剥離した部分を介して外部から電気泳動層に水分が侵入してしまうおそれがあるという技術的問題点がある。

一方、上述した下地絶縁膜、層間絶縁膜或いはゲート絶縁膜等の無機絶縁膜に、第１基板の端部において衝撃が加わると、この無機絶縁膜にクラックが生じるおそれがある。更に、このクラックが、第１基板の端部側から画素電極が設けられた表示領域側に広がってしまい、表示上の不具合が発生してしまうおそれがあるという技術的問題点がある。

本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、例えば電気光学層に対する防湿性を高めることができ、高品位な表示を行うことが可能な電気光学装置及びその製造方法、並びにこのような電気光学装置を備えてなる電子機器を提供することを課題とする。

本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、互いに対向するように配置された第１及び第２基板と、前記第１及び第２基板間に設けられた電気光学層と、前記第１基板上に設けられた画素電極と、前記第１基板上に設けられ、前記画素電極に電気的に接続されると共に無機絶縁膜を含んでなるトランジスタと、前記第１及び第２基板間に設けられ、前記第１及び第２基板を相互に貼り合わせるシール材とを備え、前記シール材は、前記第１基板における前記第２基板と対向する面に前記電気光学層が設けられた領域を囲むように形成された凹部に重なるように設けられており、前記凹部は、少なくとも前記無機絶縁膜が部分的に除去されることにより形成されている。

本発明の電気光学装置によれば、その動作時には、第１及び第２基板間に設けられた例えば電気泳動層等の電気光学層に、例えば画像信号に応じた電圧が印加されることにより例えば表示領域に画像が表示される。

第１基板上には、画素毎に、画素電極及びトランジスタが設けられている。画素電極及びトランジスタは、第１基板上に積層体として形成されている。具体的には、例えば、トランジスタは、下地絶縁膜上に形成された半導体層と、該半導体層上に形成されたゲート絶縁膜と、該ゲート絶縁膜上に形成されたゲート電極と、該ゲート絶縁膜よりも第１層間絶縁膜を介して上層側に形成されたソース・ドレイン電極とを備える。画素電極は、トランジスタのソース・ドレイン電極よりも第２層間絶縁膜を介して上層側に形成される。

本発明では、トランジスタは、無機絶縁膜を含んでなる。即ち、トランジスタを構成する、上述したゲート絶縁膜、第１層間絶縁膜等の絶縁膜は、無機絶縁材料からなる無機絶縁膜である。

第２基板は、例えば画素電極に対向する対向電極が設けられた対向基板、或いは該対向基板における第１基板に対向しない側に設けられた保護基板等である。

第１及び第２基板は、例えば樹脂等からなるシール材によって相互に貼り合わせられる。シール材が電気光学層を囲むように設けられることで、電気光学層が外部の水分を吸収してしまうのを抑制或いは防止できる。

本発明では特に、シール材は、第１基板における第２基板と対向する面に電気光学層が設けられた領域を囲むように形成された凹部に重なるように設けられている。即ち、第１基板における第２基板と対向する面に、電気光学層が設けられた領域を囲むように凹部が形成されており、該凹部に重なるようにシール材が設けられている。凹部は、例えば、第１基板における第２基板と対向する面に対してエッチングを施すことにより形成される。

よって、外部の水分（例えば水蒸気或いは湿気）がシール材と第１基板との界面を介して電気光学層が設けられた領域に侵入するのを抑制或いは防止できる。つまり、電気光学層に対する防湿性を高めることができる。具体的には、シール材が凹部に重なるように設けられることにより、外部から電気光学層が設けられた領域への、シール材と第１基板との界面における経路を長くすることができ、外部の水分が電気光学層が設けられた領域に侵入しにくくすることができる。言い換えれば、第１基板上におけるシール材が設けられる領域に凹部が形成されることで、シール材と第１基板との界面において外部の水分が侵入し得る侵入経路を比較的長くすることができ、シール材と第１基板との界面を介して外部の水分が電気光学層が設けられた領域へ侵入してしまう事態を殆ど或いは実践上は完全に無くすことができる。従って、外部からの水分によって電気光学層の電気的特性が変化してしまうのを抑制或いは防止でき、高品位な表示を行うことが可能となる。

更に、本発明では特に、凹部は、少なくともトランジスタに含まれる無機絶縁膜が部分的に除去されることにより形成されている。例えば、凹部は、上述したトランジスタと画素電極との間に設けられた第２層間絶縁膜に加えて、該第２層間絶縁膜よりも下層側に配置された、トランジスタに含まれる上述したゲート絶縁膜、第１層間絶縁膜等の無機絶縁膜が部分的に例えばエッチングによって除去されることにより形成されている。

よって、トランジスタに含まれる無機絶縁膜に、第１基板の端部（或いは外縁）において衝撃が加わることにより、クラックが発生して表示上の不具合が発生してしまうことを抑制或いは防止できる。つまり、本発明では特に、無機絶縁膜は、凹部が形成された領域において除去されているので、仮に無機絶縁膜が第１基板上におけるトランジスタが形成された領域（言い換えれば、電気光学層が設けられた領域）から第１基板の端部（或いは外縁）に至るまで連続的に形成された場合に生じ得る、第１基板の端部における衝撃によって無機絶縁膜に生じたクラックが電気光学層が設けられた領域にまで広がって（或いは拡大して）、表示上の不具合が生じてしまう事態を回避することができる。従って、高品位な表示を行うことが可能となる。

以上説明したように、本発明に係る電気光学装置によれば、電気光学層に対する防湿性を高めることができると共に、トランジスタに含まれる無機絶縁膜にクラックが生じることを防止できる。この結果、高品位な表示を行うことが可能となる。

本発明の電気光学装置の一態様では、前記第１基板上における前記凹部よりも前記電気光学層が設けられた領域側に、前記凹部に沿うように設けられた第１凸部を更に備える。

この態様によれば、第１凸部によって、シール材が凹部よりも電気光学層が設けられた領域側に広がってしまうことを抑制或いは防止でき、シール材を安定的に設けることが可能となる。更に、シール材を凹部に加えて第１凸部に接触するように設けることができるので、シール材と第１基板とをより安定的に接着させることができると共に、シール材と第１基板との界面において外部の水分が侵入し得る侵入経路をより一層長くすることができる。よって、電気光学層に対する防湿性をより一層高めることができる。

上述した第１凸部を更に備える態様では、前記第１凸部は、前記電気光学層を囲む帯状の平面形状を有していてもよい。

この場合には、電気光学層を囲む周囲の全てにおいてシール材を安定的に設けることができ、電気光学層に対する防湿性をより一層高めることができる。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記第１基板上における前記凹部よりも前記第１基板の外縁側に、前記凹部に沿うように設けられた第２凸部を更に備える。

この態様によれば、第２凸部によって、シール材が凹部よりも第１基板の外縁（或いは端部）側に広がってしまうことを抑制或いは防止でき、シール材を安定的に設けることが可能となる。更に、シール材を凹部に加えて第２凸部に接触するように設けることができるので、シール材と第１基板とをより安定的に接着させることができると共に、シール材と第１基板との界面において外部の水分が侵入し得る侵入経路をより一層長くすることができる。よって、電気光学層に対する防湿性をより一層高めることができる。

上述した第２凸部を更に備える態様では、前記第２凸部は、前記電気光学層を囲む帯状の平面形状を有していてもよい。

この場合には、電気光学層を囲む周囲の全てにおいてシール材を安定的に設けることができ、電気光学層に対する防湿性をより一層高めることができる。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記凹部には、表面改質処理が施されている。

この態様によれば、凹部は、例えば酸素ガス等を用いたプラズマ処理等の表面改質処理によって、その表面が例えば親水性となるように改質されているので、シール材と凹部との密着性を高めることができ、電気光学層に対する防湿性をより一層高めることができる。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記第２基板における前記シール材が接触する部分には、表面改質処理が施されている。

この態様によれば、第２基板におけるシール材が接触する部分は、例えば酸素ガス等を用いたプラズマ処理等の表面改質処理によって、その表面が例えば親水性となるように改質されているので、シール材と第２基板との密着性を高めることができ、電気光学層に対する防湿性をより一層高めることができる。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記凹部は、前記第１基板上で平面的に見て、辺部よりも角部のほうが幅の広い形状を有する。

この態様によれば、シール材を設けるべき領域にシール材を確実に設けることができると共に、シール材を設けるべきでない領域にシール材が設けられてしまうことを回避できる。即ち、シール材を設けるべき領域（例えば、凹部に重なる領域）に設けられたシール材が、例えば第１及び第２基板が貼り合わされる際に、シール材を設けるべきでない領域（例えば、凹部よりも第１基板の外縁側或いは電気光学層が設けられた領域側）にはみ出してしまうことを回避できる。よって、当該電気光学装置の信頼性を向上させることができる。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記シール材は、防湿物質を含んでなる。

この態様によれば、シール材は、例えば酸化シリコン（ＳｉＯｘ）、窒化シリコン（ＳｉＮ）等の防湿物質を含んでなるので、電気光学層に対する防湿性をより一層高めることができる。

本発明に係る電気光学装置の製造方法は上記課題を解決するために、互いに対向するように配置された第１及び第２基板と、前記第１及び第２基板間に設けられた電気光学層とを備えた電気光学装置を製造する電気光学装置の製造方法であって、前記第１基板上に画素電極を形成する工程と、前記第１基板上に、前記画素電極に電気的に接続されると共に無機絶縁膜を含んでなるトランジスタを形成する工程と、前記第１基板における前記第２基板と対向する面に、前記電気光学層が設けられる領域を囲むように凹部を形成する工程と、前記シール材を、前記凹部に重なるように設ける工程と、前記第１基板と前記第２基板とを前記シール材によって相互に貼り合わせる工程とを含み、前記凹部を形成する工程は、少なくとも前記無機絶縁膜を部分的に除去することにより前記凹部を形成する。

本発明に係る電気光学装置の製造方法によれば、上述した本発明の電気光学装置を製造することができる。ここで特に、第１基板における第２基板と対向する面に、電気光学層が設けられる領域を囲むように凹部を形成する工程と、シール材を、凹部に重なるように設ける工程とを含むので、外部の水分（例えば水蒸気或いは湿気）がシール材と第１基板との界面を介して電気光学層が設けられた領域に侵入するのを抑制或いは防止できる。更に、凹部を形成する工程は、少なくともトランジスタに含まれる無機絶縁膜を部分的に除去することにより凹部を形成するので、トランジスタに含まれる無機絶縁膜にクラックが生じることを防止できる。

尚、上述した本発明の電気光学装置に係る各種態様と同様の態様を、本発明に係る電気光学装置の製造方法にも適宜適用可能である。

本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置を備える。

本発明の電子機器によれば、上述した本発明の電気光学装置を備えるので、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。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。

第１実施形態に係る電気泳動表示装置の概略構成を示す斜視図である。 図１のII−II’線での断面図である。 第１実施形態に係る凹部、第１及び第２バンクの構成を模式的に示す斜視図である。 第１実施形態に係る凹部の角部付近の平面形状を拡大して示す平面図である。 第１実施形態に係る電気泳動表示装置の製造方法の主要な工程を順に示す工程断面図（その１）である。 第１実施形態に係る電気泳動表示装置の製造方法の主要な工程を順に示す工程断面図（その２）である。 第１実施形態に係る電気泳動表示装置の製造方法の主要な工程を順に示す工程断面図（その３）である。 第２実施形態における、図２と同趣旨の断面図である。 第２実施形態に係る電気泳動表示装置の製造方法の主要な工程を順に示す工程断面図である。 電気光学装置を適用した電子機器の一例たる電子ペーパーの構成を示す斜視図である。である。 電気光学装置を適用した適用した電子機器の一例たる電子ノートの構成を示す斜視図である。

以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。以下の実施形態では、本発明の電気光学装置の一例であるアクティブマトリクス駆動方式の電気泳動表示装置を例にとる。

＜第１実施形態＞
第１実施形態に係る電気泳動表示装置について、図１から図４を参照して説明する。

先ず、本実施形態に係る電気泳動表示装置の全体構成について、図１及び図２を参照して説明する。

図１は、本実施形態に係る電気泳動表示装置の概略構成を示す斜視図であり、図２は、図１のII−II’線での断面図である。

図１及び図２において、本実施形態に係る電気泳動表示装置１は、互いに対向するように配置された本発明に係る「第１基板」の一例としての支持基板１０と本発明に係る「第２基板」の一例としての保護基板５０との間に設けられた電気泳動層２３に、画像信号に応じた電圧を印加することにより、表示領域１０ａにおいて表示を行うことが可能な電気泳動表示装置である。

支持基板１０は、可撓性基板（即ち、撓る或いは湾曲することが可能な基板）である。尚、支持基板１０は、可撓性を有していれば、例えばプラスチック基板、ステンレス基板、アルミニウム基板等であってもよい。

保護基板５０は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：Polyethylene terephthalate）等の樹脂からなる透明な基板である。

支持基板１０と保護基板５０とは、表示領域１０ａの周囲に設けられたシール材５００によって互いに貼り合わされている。シール材５００は、例えば酸化シリコン（ＳｉＯｘ）、窒化シリコン（ＳｉＮ）等の防湿物質を含む樹脂（即ち、防湿性を有する樹脂）からなる。尚、後に詳細に説明するが、本実施形態では特に、シール材５００は、支持基板１０上に形成された凹部２００に重なるように設けられている。

図２において、電気泳動表示装置１は、支持基板１０上の表示領域１０ａに、ＴＦＴ３０と、このＴＦＴ３０に電気的に接続された画素電極９とを備えている。

画素電極９は、支持基板１０上の表示領域１０ａにマトリクス状に配列されている。ＴＦＴ３０は、画素電極９が設けられた画素毎に１つずつ設けられている。

ＴＦＴ３０は、半導体層３１と、ゲート電極３２と、本発明に係る「無機絶縁膜」の一例としてのゲート絶縁膜２と、２つのソース・ドレイン電極３３とを備えている。

半導体層３１は、例えばポリシリコンを含んでなり、チャネル領域３１１と、２つのソース・ドレイン領域３１２とを有している。２つのソース・ドレイン領域３１２は、チャネル領域３１１を挟んで両側に配置され、チャネル領域３１１にそれぞれ隣接している。ソース・ドレイン領域３１２は、例えばイオンインプランテーション法等の不純物打ち込みによって半導体層３１に不純物を打ち込んでなる不純物領域である。

ゲート電極３２は、半導体層３１よりもゲート絶縁膜２を介して上層側に配置されている。

ゲート絶縁膜２は、半導体層３１を上層側から覆うように形成されている。ゲート絶縁膜２は、無機絶縁材料からなる無機絶縁膜である。

ソース・ドレイン電極３３は、ゲート電極３２よりも層間絶縁膜４１を介して上層側に配置されている。ソース・ドレイン電極３３は、層間絶縁膜４１に開孔されたコンタクトホールを介してソース・ドレイン領域３１２に電気的に接続されている。層間絶縁膜４１は、無機絶縁材料からなる無機絶縁膜である。尚、層間絶縁膜４１は、本発明に係る「無機絶縁膜」の一例である。

半導体層３１の下層側には、半導体層３１の下地絶縁膜として絶縁膜５が形成されている。絶縁膜５は、無機絶縁材料からなる無機絶縁膜である。

画素電極９は、ソース・ドレイン電極３３よりも層間絶縁膜４２を介して上層側に配置されている。画素電極９は、層間絶縁膜４２に開孔されたコンタクトホールを介してソース・ドレイン電極３３に電気的に接続されている。層間絶縁膜４２は、無機絶縁材料からなる無機絶縁膜である。

図２において、電気泳動表示装置１は、支持基板１０と保護基板５０との間における表示領域１０ａに、対向基板２０と、電気泳動層２３とを備えている。

対向基板２０は、例えばＰＥＴ等の樹脂からなる透明な基板である。対向基板２０は、例えば透明な樹脂等からなる接着層５１を介して保護基板５０に接着されている。対向基板２０上における支持基板１０との対向面上には、共通電極２２が複数の画素電極９と対向してベタ状に形成されている。共通電極２２は、例えばマグネシウム銀（ＭｇＡｇ）、インジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム・亜鉛酸化物（ＩＺＯ）等の透明導電材料から形成されている。

電気泳動層２３は、本発明に係る「電気光学層」の一例であり、支持基板１０及び対向基板２０間に設けられている。電気泳動層２３は、電気泳動粒子をそれぞれ含んでなる複数のマイクロカプセル８０と、例えば樹脂等からなるバインダー８５とを含んでいる。尚、本実施形態に係る電気泳動表示装置１は、製造プロセスにおいて、電気泳動層２３が予め対向基板２０側にバインダー８５によって固定されてなる電気泳動シートが、別途製造された、画素電極９等が形成された支持基板１０側に接着層（図示省略）によって接着されている。

マイクロカプセル８０は、画素電極９及び共通電極２２間に挟持され、１つの画素内に（言い換えれば、１つの画素電極９に対して）１つ又は複数配置されている。

マイクロカプセル８０は、その内部に分散媒と、電気泳動粒子である複数の白色粒子８２と、複数の黒色粒子８３とが封入されてなる。マイクロカプセル８０は、例えば、５０ｕｍ程度の粒径を有する球状に形成されている。

マイクロカプセル８０の外殻として機能する被膜は、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル等のアクリル樹脂、ユリア樹脂、アラビアガム等の透光性を有する高分子樹脂から形成されている。

分散媒は、白色粒子８２及び黒色粒子８３をマイクロカプセル８０内（言い換えれば、被膜内）に分散させる媒質である。分散媒としては、水や、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、オクタノール、メチルセルソルブ等のアルコール系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル等の各種エステル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、ペンタン、ヘキサン、オクタン等の脂肪族炭化水素、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素、ベンゼン、トルエンや、キシレン、ヘキシルベンゼン、へブチルベンゼン、オクチルベンゼン、ノニルベンゼン、デシルベンゼン、ウンデシルベンゼン、ドデシルベンゼン、トリデシルベンゼン、テトラデシルベンゼン等の長鎖アルキル基を有するベンゼン類等の芳香族炭化水素、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、１、２−ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素、カルボン酸塩やその他の油類を単独で又は混合して用いることができる。また、分散媒には、界面活性剤が配合されてもよい。

白色粒子８２は、例えば、二酸化チタン、亜鉛華（酸化亜鉛）、三酸化アンチモン等の白色顔料からなる粒子（高分子或いはコロイド）であり、例えば負に帯電されている。

黒色粒子８３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からなる粒子（高分子或いはコロイド）であり、例えば正に帯電されている。

このため、白色粒子８２及び黒色粒子８３は、画素電極９と共通電極２２との間の電位差によって発生する電場によって、分散媒中を移動することができる。

これらの顔料には、必要に応じ、電解質、界面活性剤、金属石鹸、樹脂、ゴム、油、ワニス、コンパウンド等の粒子からなる荷電制御剤、チタン系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、シラン系カップリング剤等の分散剤、潤滑剤、安定化剤等を添加することができる。

画素電極９と共通電極２２との間に、相対的に共通電極２２の電位が高くなるように電圧が印加された場合には、正に帯電された黒色粒子８３はクーロン力によってマイクロカプセル８０内で画素電極９側に引き寄せられると共に、負に帯電された白色粒子８２はクーロン力によってマイクロカプセル８０内で共通電極２２側に引き寄せられる。この結果、マイクロカプセル８０内の表示面側（即ち、共通電極２２側）に白色粒子８２が集まることで、表示面（即ち、保護基板５０における支持基板１０に対向しない面の表示領域１０ａ）にこの白色粒子８２の色（即ち、白色）を表示することができる。逆に、画素電極９と共通電極２２との間に、相対的に画素電極９の電位が高くなるように電圧が印加された場合には、負に帯電された白色粒子８２がクーロン力によって画素電極９側に引き寄せられると共に、正に帯電された黒色粒子８３はクーロン力によって共通電極２２側に引き寄せられる。この結果、マイクロカプセル８０の表示面側に黒色粒子８３が集まることで、表示面にこの黒色粒子８３の色（即ち、黒色）を表示することができる。

尚、画素電極９及び共通電極２２間における白色粒子８２及び黒色粒子８３の分布状態によって、白色と黒色との中間階調である、ライトグレー、グレー、ダークグレー等の灰色を表示することも可能である。また、白色粒子８２、黒色粒子８３に用いる顔料を、例えば赤色、緑色、青色等の顔料に代えることによって、赤色、緑色、青色等のカラー表示も可能となる。

図２において、本実施形態では特に、シール材５００は、支持基板１０上における保護基板５０と対向する面に、電気泳動層２３が設けられた領域（言い換えれば、表示領域１０ａ）を囲むように形成された凹部２００に重なるように設けられている。凹部２００は、表示領域１０ａを取り囲むように規定された凹部形成領域２００ａ（図１参照）に形成されている。

よって、外部の水分（例えば水蒸気或いは湿気）がシール材５００と支持基板１０との界面を介して電気泳動層２３が設けられた領域（言い換えれば、表示領域１０ａ）に侵入するのを抑制或いは防止できる。つまり、電気泳動層２３に対する防湿性を高めることができる。具体的には、シール材５００が凹部２００に重なるように設けられることにより、外部から電気泳動層２３が設けられた領域への、シール材５００と支持基板１０との界面における経路を長くすることができ、外部の水分が電気泳動層２３が設けられた領域に侵入しにくくすることができる。言い換えれば、支持基板１０上におけるシール材５００が設けられる領域に凹部２００が形成されることで、シール材５００と支持基板１０との界面において外部の水分が侵入し得る侵入経路を比較的長くすることができ、シール材５００と支持基板１０との界面を介して外部の水分が電気泳動層２３が設けられた領域へ侵入してしまう事態を殆ど或いは実践上は完全に無くすことができる。従って、外部からの水分によって電気泳動層２３の電気的特性が変化してしまうのを抑制或いは防止でき、高品位な表示を行うことが可能となる。

更に、本実施形態では特に、凹部２００は、少なくともＴＦＴ３０に含まれる無機絶縁膜が部分的に除去されることにより形成されている。具体的には、凹部２００は、上述した層間絶縁膜４２と、層間絶縁膜４１と、ゲート絶縁膜２と、絶縁膜５とが部分的に例えばエッチングによって除去された後、この除去された部分を覆うように有機絶縁膜３００が積層されることにより形成されている。尚、層間絶縁膜４２及び４１、ゲート絶縁膜２並びに絶縁膜５は、上述したようにいずれも無機絶縁膜である。

よって、層間絶縁膜４２及び４１、ゲート絶縁膜２並びに絶縁膜５のいずれかの無機絶縁膜に、支持基板１０の端部（或いは外縁）において衝撃が加わることにより、クラックが発生して表示上の不具合が発生してしまうことを抑制或いは防止できる。つまり、本実施形態では特に、層間絶縁膜４２及び４１、ゲート絶縁膜２並びに絶縁膜５は、凹部２００が形成された領域において除去されているので、仮に何らの対策も施さず、層間絶縁膜４２及び４１、ゲート絶縁膜２並びに絶縁膜５が支持基板１０上におけるＴＦＴ３０が形成された領域（即ち、表示領域１０ａ、言い換えれば、電気泳動層２３が設けられた領域）から支持基板１０の端部（或いは外縁）に至るまで連続的に形成された場合に生じ得る、支持基板１０の端部における衝撃によって層間絶縁膜４２及び４１、ゲート絶縁膜２並びに絶縁膜５のいずれかの無機絶縁膜に生じたクラックが電気泳動層２３が設けられた領域にまで広がって（或いは拡大して）、表示上の不具合が生じてしまう事態を回避することができる。従って、高品位な表示を行うことが可能となる。

加えて、図２において、本実施形態では特に、支持基板１０上における凹部２００よりも電気泳動層２３が設けられた領域側には、凹部２００に沿うように第１バンク３１０が設けられ、支持基板１０上における凹部２００よりも支持基板１０の外縁側には、凹部２００に沿うように第２バンク３２０が設けられている。尚、第１バンク３１０は本発明に係る「第１凸部」の一例であり、第２バンク３２０は本発明に係る「第２凸部」の一例である、
図３は、凹部２００、第１バンク３１０及び第２バンク３２０の構成を模式的に示す斜視図である。尚、図３では、説明の便宜上、絶縁膜５、ゲート絶縁膜２、層間絶縁膜４１及び４２をまとめて絶縁膜４０として図示している。

図２及び図３に示すように、第１バンク３１０及び第２バンク３２０は、有機絶縁膜３００の一部として形成されている。第１バンク３１０及び第２バンク３２０は、凹部２００に沿って且つ互いに対向するように形成されている。言い換えれば、第１バンク３１０及び第２バンク３２０は、凹部２００の両脇に沿って土手状に形成されており、それぞれ電気泳動層２３を囲む帯状の平面形状を有している。

従って、第１バンク３１０によって、シール材５００が凹部２００よりも電気泳動層２３が設けられた領域側に広がってしまうことを抑制或いは防止でき、シール材５００を安定的に設けることが可能となる。更に、シール材５００を凹部２００に加えて第１バンク３１０に接触するように設けることができるので、シール材５００と支持基板１０とをより安定的に接着させることができると共に、シール材５００と支持基板１０との界面において外部の水分が侵入し得る侵入経路をより一層長くすることができる。よって、電気泳動層２３に対する防湿性をより一層高めることができる。加えて、本実施形態では特に、第１バンク３１０は、電気泳動層２３を囲む帯状の平面形状を有しているので、電気泳動層２３を囲む周囲の全てにおいてシール材５００を安定的に設けることができ、電気泳動層２３に対する防湿性をより一層高めることができる。

また、第２バンク３２０によって、シール材５００が凹部２００よりも支持基板１０の外縁（或いは端部）側に広がってしまうことを抑制或いは防止でき、シール材５００を安定的に設けることが可能となる。更に、シール材５００を凹部２００に加えて第２バンク３２０に接触するように設けることができるので、シール材５００と支持基板１０とをより安定的に接着させることができると共に、シール材５００と支持基板１０との界面において外部の水分が侵入し得る侵入経路をより一層長くすることができる。よって、電気泳動層２３に対する防湿性をより一層高めることができる。加えて、本実施形態では特に、第２バンク３２０は、電気泳動層２３を囲む帯状の平面形状を有しているので、電気泳動層２３を囲む周囲の全てにおいてシール材５００を安定的に設けることができ、電気泳動層２３に対する防湿性をより一層高めることができる。

加えて、本実施形態では特に、凹部２００並びに第１バンク３１０及び第２バンク３２０（言い換えれば、有機絶縁膜３００）は、例えば酸素ガス等を用いたプラズマ処理等の表面改質処理によって、その表面が親水性となるように改質されている（即ち、製造プロセスにおいて、シール材５００が凹部２００に重なるように設けられる前には、有機絶縁膜３００の表面は水酸基が誘起された活性な状態となっている）。よって、シール材５００と凹部２００との密着性を高めることができ、電気泳動層２３に対する防湿性をより一層高めることができる。

更に加えて、本実施形態では特に、保護基板５０におけるシール材５００が接触する部分は、例えば酸素ガス等を用いたプラズマ処理等の表面改質処理によって、その表面が親水性となるように改質されている。よって、シール材５００と保護基板５０との密着性を高めることができる。従って、シール材５００と保護基板５００との界面を介して外部の水分が電気泳動層２３が設けられた領域へ侵入してしまうことを抑制或いは防止できる。この結果、電気泳動層２３に対する防湿性をより一層高めることができる。

次に、凹部２００の平面形状について、図４を参照して説明する。

図４は、支持基板１０上における凹部２００の角部付近の平面形状を拡大して示す平面図である。

図４に示すように、本実施形態では特に、凹部２００は、支持基板１０上で平面的に見て、辺部よりも角部のほうが幅の広い形状を有している。即ち、凹部２００のうち角部２２０は、凹部２００のうち辺部２１０の幅Ｗ１よりも広い幅Ｗ２を有している。言い換えれば、凹部２００は、電気泳動層２３が設けられた領域（即ち、表示領域１０ａ）を囲む矩形枠の平面形状を有するように、且つ、その角部において局所的に幅が広くなるように形成されている。

よって、製造プロセスにおいて、支持基板１０及び保護基板５０が貼り合わされる際に、シール材５００が、シール材５００を設けるべきでない領域（例えば、凹部２００よりも支持基板１０の外縁側）にはみ出して（或いは流出して）しまうことを回避できる。よって、電気泳動表示装置１の信頼性を向上させることができる。

尚、図４では、凹部２００の角部の平面形状が丸型である例を示したが、凹部２００の角部の平面形状は例えば角型であってもよい。

以上説明したように、本実施形態に係る電気泳動表示装置１によれば、電気泳動層２３に対する防湿性を高めることができる。更に、支持基板１０の端部における衝撃によって層間絶縁膜４２及び４１、ゲート絶縁膜２並びに絶縁膜５のいずれかの無機絶縁膜に生じたクラックが電気泳動層２３が設けられた領域にまで広がって、表示上の不具合が生じてしまう事態を回避することができる。これらの結果、高品位な表示を行うことが可能となる。

次に、上述した電気泳動表示装置１を製造する製造方法について、図５から図７を参照して説明する。

図５から図７は、本実施形態に係る電気泳動表示装置の製造方法の主要な工程を順に示す工程断面図である。尚、図５から図７は、図２に示した断面図に対応して示してある。

先ず、図５（Ａ）に示す工程において、支持基板１０上に絶縁膜５を形成し、この絶縁膜５上にＴＦＴ３０を形成する。この際、ＴＦＴ３０を支持基板１０上の表示領域１０ａにおける画素毎に１つずつ形成する。ＴＦＴ３０の形成には、通常の半導体集積化技術を用いることができる。

次に、図５（Ｂ）に示す工程において、ＴＦＴ３０を覆うように層間絶縁膜４２を形成する。続いて、画素電極９（図２参照）とソース・ドレイン電極３３とを電気的に接続するためのコンタクトホール８１０を層間絶縁膜４２にエッチングにより開孔する。一方、支持基板１０上における凹部形成領域２００ａ（図１も参照）に凹部２００を形成する。より具体的には、支持基板１０が露出するように凹部形成領域２００ａにおける層間絶縁膜４２及び４１、ゲート絶縁膜２並びに絶縁膜５に対してエッチングを施すことにより凹部２００を形成する。即ち、層間絶縁膜４２及び４１、ゲート絶縁膜２並びに絶縁膜５の各々の凹部形成領域２００ａに形成された部分をエッチングによって除去することにより、凹部２００を形成する。よって、層間絶縁膜４２及び４１、ゲート絶縁膜２並びに絶縁膜５のいずれかの無機絶縁膜に、支持基板１０の端部（或いは外縁）において衝撃が加わることにより、クラックが発生して表示上の不具合が発生してしまうことを抑制或いは防止できる。また、このように無機絶縁膜を除去することにより凹部２００を形成するので、凹部２００の深さを、無機絶縁膜の膜厚分だけ深くすることができる。尚、本実施形態では凹部２００は矩形溝状の凹部であるが、凹部２００はＶ字溝状の凹部であってもよいし、Ｕ字溝状の凹部であってもよい。

次に、図５（Ｃ）に示す工程において、表示領域１０ａにおける画素毎に、画素電極９を、コンタクトホール８１０を介してソース・ドレイン電極３３に電気的に接続されるように形成する。

次に、図６（Ａ）に示す工程において、凹部２００を覆うように有機絶縁膜３００を所定の膜厚を有するように積層することにより、第１バンク３１０及び第２バンク３２０を形成する。

次に、図６（Ｂ）に示す工程において、支持基板１０上における表示領域１０ａに、電気泳動層２３を形成する。この電気泳動層２３の形成は、真空下又は減圧下で行うこと、或いはロールラミネーターを用いて行うことが好ましい。この場合には、支持基板１０と電気泳動層２３との間に気泡が介在してしまうことを抑制或いは防止できる。続いて、表示領域１０ａに、共通電極２２が形成された対向基板２０を、共通電極２２が画素電極９と対向するように配置する。続いて、対向基板２０における支持基板１０に対向しない側に接着層５１を形成する。

次に、図７（Ａ）に示す工程において、例えば酸素（Ｏ２）ガス等を用いたプラズマ処理を行うことにより、凹部２００並びに第１バンク３１０及び第２バンク３２０の表面改質処理を行う。この際、凹部２００並びに第１バンク３１０及び第２バンク３２０は、それぞれの表面が親水性に改質される。つまり、有機絶縁膜３００の表面は、水酸基が誘起された活性な状態となる。よって、シール材５００と凹部２００との密着性を高めることができ、電気泳動層２３に対する防湿性をより一層高めることができる。

次に、図７（Ｂ）に示す工程において、凹部２００に防湿性を有する樹脂からなるシール材５００を設ける。具体的には、シール材５００を、凹部２００内に重なるように例えばディスペンサー塗布法、インクジェット法、印刷法等によって描画することにより、電気泳動層２３を囲むように（言い換えれば、表示領域１０ａを囲むように）例えば土手状に設ける。

尚、シール材５００は、光硬化性樹脂及び熱硬化性樹脂のいずれであってもよい。但し、シール５００が熱硬化性樹脂からなる場合には、シール材５００を硬化させるための熱処理によって電気泳動層２３に悪影響を与えてしまうおそれがあるため、シール材５００は光硬化性樹脂からなることが好ましい。また、シール材５００中にギャップ材（例えばビーズ）を混入させてもよい。この場合には、保護基板５０と支持基板１０との間隔をより一定に保つことが可能となる。よって、電気泳動層２３が変形してしまうことを抑制或いは防止できる。

その後、保護基板５０（図２参照）を、表示領域１０ａにおいて接着層５１を介して対向基板２０と貼り合わせると共に、表示領域１０ａの周囲においてシール材５００を介して支持基板１０と貼り合わせる。この貼り合わせは、真空下又は減圧下で行うこと、或いはロールラミネーターを用いて行うことが好ましい。この場合には、保護基板５０と接着層５１或いはシール材５００との間に気泡が介在してしまうことを抑制或いは防止できる。続いて、例えば光を照射することにより、シール材５００を硬化させる。

ここで、本実施形態では特に、保護基板５０を支持基板１０と貼り合わせる前に、保護基板５０におけるシール材５００と接触する部分に、例えば酸素ガス等を用いたプラズマ処理等の表面改質処理を行う。これにより、シール材５００と保護基板５０との密着性を高めることができる。従って、シール材５００と保護基板５００との界面を介して外部の水分が電気泳動層２３が設けられた領域へ侵入してしまうことを抑制或いは防止できる。

このようにして、上述した電気泳動表示装置１を製造することができる。

以上説明したように、本実施形態では特に、支持基板１０における保護基板５０と対向する面に、電気泳動層２３が設けられる領域を囲むように凹部２００を形成する工程と、シール材５００を、凹部２００に重なるように設ける工程とを含むので、外部の水分がシール材５００と支持基板１０との界面を介して電気泳動層２３が設けられた領域に侵入するのを抑制或いは防止できる。更に、本実施形態では特に、層間絶縁膜４２及び４１、ゲート絶縁膜２並びに絶縁膜５の各々の凹部形成領域２００ａに形成された部分をエッチングによって除去することにより、凹部２００を形成する。よって、層間絶縁膜４２及び４１、ゲート絶縁膜２並びに絶縁膜５のいずれかの無機絶縁膜に、支持基板１０の端部（或いは外縁）において衝撃が加わることにより、クラックが発生して表示上の不具合が発生してしまうことを抑制或いは防止できる。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係る電気泳動表示装置について、図８を参照して説明する。

図８は、第２実施形態における、図２と同趣旨の断面図である。尚、図８において、図１から図７に示した第１実施形態に係る構成要素と同様の構成要素に同一の参照符合を付し、それらの説明は適宜省略する。この点については、後述する図９においても同様である。

図８において、第２実施形態に係る電気泳動表示装置１ｂは、上述した第１実施形態における対向基板２０に代えて対向基板２０ｂを備える点、及び上述した第１実施形態における保護基板５０を備えていない点で、上述した第１実施形態に係る電気泳動表示装置１と異なり、その他の点については、上述した第１実施形態に係る電気泳動表示装置１と概ね同様に構成されている。

図８において、支持基板１０と対向基板２０ｂとは、表示領域１０ａの周囲に設けられたシール材５００によって互いに貼り合わされている。

対向基板２０ｂは、本発明に係る「第２基板」の一例であり、例えばＰＥＴ等の樹脂からなる透明な基板である。対向基板２０ｂ上における支持基板１０との対向面上には、共通電極２２が複数の画素電極９と対向してベタ状に形成されている。

本実施形態では特に、対向基板２０ｂにおけるシール材５００が接触する部分は、例えば酸素ガス等を用いたプラズマ処理等の表面改質処理によって、その表面が親水性となるように改質されている。よって、シール材５００と対向基板２０ｂとの密着性を高めることができる。従って、シール材５００と対向基板２０ｂとの界面を介して外部の水分が電気泳動層２３が設けられた領域へ侵入してしまうことを抑制或いは防止できる。この結果、電気泳動層２３に対する防湿性をより一層高めることができる。

次に、上述した電気泳動表示装置１ｂを製造する製造方法について、図９を参照して説明する。尚、ここでは、図５から図７を参照して上述した電気泳動表示装置１の製造方法と異なる点について主に説明することとし、上述した電気泳動表示装置１の製造方法と同様の点については、説明を適宜省略する。

図９は、本実施形態に係る電気泳動表示装置の製造方法の主要な工程を順に示す工程断面図である。

電気泳動表示装置１ｂを製造する製造方法は、上述した電気泳動表示装置１を製造する製造方法と同様に、図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）及び図６（Ａ）に示す工程を含み、図６（Ａ）に示す工程の後に、図９（Ａ）に示す工程を行う。

図９（Ａ）に示す工程において、支持基板１０上における表示領域１０ａに、電気泳動層２３を形成する。この電気泳動層２３の形成は、真空下又は減圧下で行うこと、或いはロールラミネーターを用いて行うことが好ましい。この場合には、支持基板１０と電気泳動層２３との間に気泡が介在してしまうことを抑制或いは防止できる。続いて、例えば酸素（Ｏ２）ガス等を用いたプラズマ処理を行うことにより、凹部２００並びに第１バンク３１０及び第２バンク３２０の表面改質処理を行う。この際、凹部２００並びに第１バンク３１０及び第２バンク３２０は、それぞれの表面が親水性に改質される。よって、シール材５００と、凹部２００並びに第１バンク３１０及び第２バンク３２０との密着性を高めることができ、電気泳動層２３に対する防湿性をより一層高めることができる。

次に、図９（Ｂ）に示す工程において、凹部２００に防湿性を有する樹脂からなるシール材５００を設ける。

その後、対向基板２０ｂ（図８参照）を、表示領域１０ａの周囲においてシール材５００を介して支持基板１０と貼り合わせる。この貼り合わせは、真空下又は減圧下で行うこと、或いはロールラミネーターを用いて行うことが好ましい。この場合には、対向基板２０ｂと電気泳動層２３との間に気泡が介在してしまうことを抑制或いは防止できる。続いて、例えば光を照射することにより、シール材５００を硬化させる。

ここで、本実施形態では特に、対向基板２０を支持基板１０と貼り合わせる前に、対向基板２０の概ね全面に共通電極２２を形成すると共に、この対向基板２０におけるシール材５００と接触する部分に、例えば酸素ガス等を用いたプラズマ処理等の表面改質処理を行う。これにより、シール材５００と対向基板２０ｂとの密着性を高めることができる。従って、シール材５００と対向基板２０ｂとの界面を介して外部の水分が電気泳動層２３が設けられた領域へ侵入してしまうことを抑制或いは防止できる。

このようにして、上述した電気泳動表示装置１ｂを製造することができる。

＜電子機器＞
次に、上述した電気泳動表示装置を適用した電子機器について、図１０及び図１１を参照して説明する。以下では、上述した電気泳動表示装置を電子ペーパー及び電子ノートに適用した場合を例にとる。

図１０は、電子ペーパー１４００の構成を示す斜視図である。

図１０に示すように、電子ペーパー１４００は、上述した実施形態に係る電気泳動表示装置を表示部１４０１として備えている。電子ペーパー１４００は可撓性を有し、従来の紙と同様の質感及び柔軟性を有する書き換え可能なシートからなる本体１４０２を備えて構成されている。

図１１は、電子ノート１５００の構成を示す斜視図である。

図１１に示すように、電子ノート１５００は、図１０で示した電子ペーパー１４００が複数枚束ねられ、カバー１５０１に挟まれているものである。カバー１５０１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。

上述した電子ペーパー１４００及び電子ノート１５００は、上述した実施形態に係る電気泳動表示装置を備えるので、信頼性が高く、高品質な画像表示を行うことが可能である。

尚、本発明に係る電気光学装置は、上述した電子ペーパー及び電子ノート以外にも、各種のフレキシブルデバイスに適用可能である。

また本発明は、上述の実施形態で説明した電気泳動表示装置以外にも、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）装置、液晶装置等にも適用可能である。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及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適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気光学装置及びその製造方法並びに電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

１０…支持基板、２…ゲート絶縁膜、５…絶縁膜、９…画素電極、１０ａ…表示領域、２０、２０ｂ…対向基板、２３…電気泳動層、３０…ＴＦＴ、４１、４２…層間絶縁膜、５０…保護基板、２００…凹部、３００…有機絶縁膜、３１０…第１バンク、３２０…第２バンク、５００…シール材

Claims (11)

1. 互いに対向するように配置された第１及び第２基板と、
   前記第１及び第２基板間に設けられた電気光学層と、
   前記第１基板上に設けられた画素電極と、
   前記第１基板上に設けられ、前記画素電極に電気的に接続されると共に無機絶縁膜を含んでなるトランジスタと、
   前記第１及び第２基板間に設けられ、前記第１及び第２基板を相互に貼り合わせるシール材と
   を備え、
   前記シール材は、前記第１基板における前記第２基板と対向する面に前記電気光学層が設けられた領域を囲むように形成された凹部に重なるように設けられており、
   前記凹部は、少なくとも前記無機絶縁膜が部分的に除去されることにより形成されている
   ことを特徴とする電気光学装置。
2. 前記第１基板上における前記凹部よりも前記電気光学層が設けられた領域側に、前記凹部に沿うように設けられた第１凸部を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記第１凸部は、前記電気光学層を囲む帯状の平面形状を有していることを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置。
4. 前記第１基板上における前記凹部よりも前記第１基板の外縁側に、前記凹部に沿うように設けられた第２凸部を更に備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
5. 前記第２凸部は、前記電気光学層を囲む帯状の平面形状を有していることを特徴とする請求項４に記載の電気光学装置。
6. 前記凹部には、表面改質処理が施されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の電気光学装置。
7. 前記第２基板における前記シール材が接触する部分には、表面改質処理が施されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の電気光学装置。
8. 前記凹部は、前記第１基板上で平面的に見て、辺部よりも角部のほうが幅の広い形状を有することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の電気光学装置。
9. 前記シール材は、防湿物質を含んでなることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の電気光学装置。
10. 互いに対向するように配置された第１及び第２基板と、前記第１及び第２基板間に設けられた電気光学層とを備えた電気光学装置を製造する電気光学装置の製造方法であって、
    前記第１基板上に画素電極を形成する工程と、
    前記第１基板上に、前記画素電極に電気的に接続されると共に無機絶縁膜を含んでなるトランジスタを形成する工程と、
    前記第１基板における前記第２基板と対向する面に、前記電気光学層が設けられる領域を囲むように凹部を形成する工程と、
    前記シール材を、前記凹部に重なるように設ける工程と、
    前記第１基板と前記第２基板とを前記シール材によって相互に貼り合わせる工程と
    を含み、
    前記凹部を形成する工程は、少なくとも前記無機絶縁膜を部分的に除去することにより前記凹部を形成する
    ことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
11. 請求項１から９のいずれか一項に記載の電気光学装置を備えることを特徴とする電子機器。