JP2011164302A - 電気泳動表示装置、電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】隔壁に印加される電圧に波形ひずみが生じるのを防止して正常な表示を行うことが可能な電気泳動表示装置、電子機器を提供する。
【解決手段】本発明の電気泳動表示装置は、素子基板と、素子基板に対向して配置された対向基板と、素子基板と対向基板との間に配置された電気泳動素子と、素子基板の電気泳動素子側の面に形成された複数の画素電極３５と、対向基板の電気泳動素子側の面に形成され、複数の画素電極３５に対向する対向電極と、素子基板の電気泳動素子側の面に形成された電圧線と、素子基板と対向基板との間に配置され、電圧線と電気的に接続された導電性を有する隔壁７２と、備えている。
【選択図】図３

Description

本発明は、電気泳動表示装置、電子機器に関するものである。

電気泳動表示装置として、電気泳動粒子を素子基板と対向基板との間に挟持したものが知られている。例えば、特許文献１に記載の電気泳動表示装置では、素子基板と対向基板間に設けた隔壁に電圧を印加することによって、電気泳動粒子の保持能力を高めて画像表示のメモリ性を高めるという方法が開示されている。

特開２００７−５７７２２号公報

しかしながら、特許文献１には隔壁に電圧を印加する具体的な構成については記載されていない。例えば、導電性を有した隔壁を表示部内に構成し、表示部の外側において駆動回路に接続させる方法が考えられる。しかし、この方法の場合、隔壁と駆動回路との接点が表示部の外側のみであるため、表示エリア内の抵抗、容量分布により隔壁電圧にひずみが生じて表示不良が起きるおそれがある。

図１６（ａ）に、図中左側の画素４０Ａにプラスの電圧、図中右側の画素４０Ｂに所定の電圧Ｇを印加（共通電極に対しても電圧Ｇを印加）した状態を示す。
ここでは、白色の電荷粒子１２７がプラスに帯電しており、マイナス側に引き寄せられる。電気泳動素子１３２の厚さｈ２は、通常、約２０μｍ〜６０μｍ程度であり、液晶層１５０のセルギャップｈ１（３μｍ程度）とは１桁以上異なる。このため、画素電極１３５と共通電極１３７間の斜め電界が広く表示に影響する。電圧にもよるが、おおよそ材料の厚さ分の長さが斜め電界で表示が液晶を受ける範囲である。すなわち、本来の画素４０Ａ，４０Ｂの境界から、３０〜６０μｍ程度は隣り合う画素４０Ａ（４０Ｂ）の影響で表示が正常でなくなる。

図１６（ｂ）のように、画素４０Ａと画素４０Ｂとの間に導体の隔壁１７０を設けると、斜め電界はここで吸収されて、隣り合う画素４０Ａ，４０Ｂに漏れるようなことはない。これにより、画素４０Ａ，４０Ｂ毎に分離されたきれいな表示を得ることができる。
しかしながら、上述したように、隔壁電圧に波形ひずみが生じると書き込み時と最終的な電圧が異なることになるので正常な表示ができなくなるという問題がある。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、隔壁に印加される電圧に波形ひずみが生じるのを防止して正常な表示を行うことが可能な電気泳動表示装置及び電子機器を提供することを目的の一つとしている。

本発明の電気泳動表示装置は、上記課題を解決するために、第１基板と、前記第１基板に対向して配置された第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置された電気泳動素子と、前記第１基板の前記電気泳動素子側の面に形成された複数の画素電極と、前記第２基板の前記電気泳動素子側の面に形成され、前記複数の画素電極に対向する対向電極と、前記第１基板の前記電気泳動素子側の面に形成された電圧線と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置され、前記電圧線と電気的に接続された導電性を有する隔壁と、備えることを特徴とする。

本発明によれば、第１基板上に形成された電圧線は導電性を有した隔壁と接続されており、該隔壁に電圧を印加するようになっている。隔壁及び電圧線は表示部内に設けられているため、表示部内の抵抗、容量分布などによって隔壁電圧にひずみが生じることが防止さる。これにより、正常な表示を行うことが可能となる。

また、前記隔壁と前記共通電極との間に絶縁体が配置されていることが好ましい。

本発明によれば、共通電極と隔壁とを絶縁させることができ、共通電極と同じ電圧を隔壁に印加する必要がなくなり、隔壁に対して任意の電圧を印加することが可能となる。

また、前記隔壁の表面が前記絶縁体によって覆われていることが好ましい。

本発明によれば、電圧印加による隔壁の経時的な変化を防止することが可能である。

また、前記第１基板の前記電気泳動素子側の面に、互いに交差する方向に延びる複数の走査線及び複数のデータ線とを有し、前記電圧線が、少なくとも前記走査線および前記データ線のいずれか一方と平行に延びていることが好ましい。

本発明によれば、電圧線を走査線あるいはデータ線と同時に形成することができるので製造が容易となる。

また、前記第１基板上に前記電圧線に接続される中継電極が設けられ、前記電圧線が、前記中継電極を介して前記隔壁に接続されていることが好ましい。

本発明によれば、電圧線が中継電極を介して隔壁に接続されていることから、断線等が防止されて接続状態を長期的に維持できる。

また、前記中継電極が前記画素電極と同層に形成されていることが好ましい。

本発明によれば、中継電極と画素電極と同一工程で形成することができるので、中継電極を形成する工程を別途設ける必要がない。

また、前記隔壁が黒色であることが好ましい。

本発明によれば、隔壁を黒色とすることにより、コントラストの高い表示が得られる。

また、前記隔壁と前記電圧線とが、画素毎に設けられた複数の接続点で接続されていることが好ましい。

本発明によれば、隔壁と電圧線とが画素毎に設けられた複数の接続点で接続されていることから、隔壁に対して確実に電圧を印加することが可能となる。

また、前記隔壁は、平面視で前記画素電極を囲むように形成されていることが好ましい。
本発明によれば、隔壁により各画素が区画されるため画素間の混色等が防止される。

本発明の電子機器は、本発明の電気泳動表示装置を備えたことを特徴とする。
本発明の電子機器は、隔壁に印加される電圧に波形ひずみが生じるのを防止して正常な表示を行うことが可能な表示部を備えていることから、画素毎に分離されたきれいな色表示を行うことができる。

第１実施形態の電気泳動表示装置の全体構成を示す図。 第１実施形態の電気泳動表示装置の１画素における回路構成図。 第１実施形態の電気泳動表示装置の１画素における平面図。 図３のＡ−Ａ線に沿う断面図。 第１実施形態の電気泳動表示装置の製造工程を示す部分断面図。 第１実施形態の電気泳動表示装置の製造工程を示す部分断面図。 第２実施形態の電気泳動表示装置の全体構成を示す断面図。 第２実施形態の電気泳動表示装置による表示状態を示す断面図。 第２実施形態の電気泳動表示装置の変形例を示す断面図。 第３実施形態の電気泳動表示装置の１画素における概略構成を示す平面図。 図１０のＢ−Ｂ線に沿う断面図。 第３実施形態の電気泳動表示装置の製造工程を示す部分断面図。 第３実施形態の電気泳動表示装置の製造工程を示す部分断面図。 第３実施形態の電気泳動表示装置の製造工程を示す部分断面図。 電子機器の一例を示す図。 従来の電気泳動表示装置を示す断面図。

以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。

［第１実施形態］
図１（ａ）は、電気泳動表示装置１００の全体構成を示す平面図である。
図１（ａ）に示すように、本実施形態の電気泳動表示装置１００は、素子基板３０が対向基板３１よりも大きな平面寸法を有しており、対向基板３１よりも外側に張り出した素子基板３０上に２つの走査線駆動回路６１と２つのデータ線駆動回路６２とが外部機器と接続するためのフレキシブル基板２０１，２０２上にＣＯＦ（Chip On Film）実装（あるいはＴＡＢ（Tape Automated Bonding）実装）されている。そして、走査線駆動回路６１が実装されたフレキシブル基板２０１が、素子基板３０の一短辺に沿った辺縁部に形成された端子形成領域に、ＡＣＰ（異方性導電ペースト）やＡＣＦ（異方性導電フィルム）等を介して実装されている。ここで、素子基板３０は第１基板に対応し、対向基板３１は第２基板に対応する。

また、データ線駆動回路６２が実装されたフレキシブル基板２０２が、素子基板３０の一長辺に沿った辺縁部に形成された端子形成領域に、ＡＣＰやＡＣＦ等を介して実装されている。各端子形成領域には、それぞれ複数の接続端子が形成されており、各々の接続端子に対して表示部５から延びる後述の走査線やデータ線が接続されている。

また、素子基板３０と対向基板３１とが重なる領域に表示部５が形成されており、表示部５から延びる配線（走査線６６やデータ線６８）が、走査線駆動回路６１及びデータ線駆動回路６２がフレキシブル基板２０１，２０２が接続されている領域に延出され、当該実装領域に形成された接続端子に接続されている。そして、かかる接続端子に対してフレキシブル基板２０１，２０２がＡＣＰやＡＣＦを介して実装されている。

図１（ｂ）は、電気泳動表示装置の全体構成を示す等価回路図である。
図１（ｂ）に示すように、電気泳動表示装置１００の表示部５には、複数の画素４０がマトリクス状に配列されている。表示部５の周辺には、走査線駆動回路６１、データ線駆動回路６２、コントローラー６３、容量線駆動回路６４及び電圧制御回路５１が配置されている。走査線駆動回路６１、データ線駆動回路６２、容量線駆動回路６４及び電圧制御回路５１は、それぞれコントローラー６３と接続されている。コントローラー６３は、上位装置から供給される画像データや同期信号に基づき、これらを総合的に制御する。

表示部５には走査線駆動回路６１から延びる複数の走査線６６と、データ線駆動回路６２から延びる複数のデータ線６８とが形成されており、これらの交差位置に対応して画素４０が設けられている。また、容量線駆動回路６４から延びる保持容量線６９が設けられており、それぞれの配線は画素４０と接続されている。

走査線駆動回路６１は、ｍ本の走査線６６（Ｙ１、Ｙ２、...、Ｙｍ）を介して各々の画素４０に接続されており、コントローラー６３の制御のもと、１行目からｍ行目までの走査線６６を順次選択し、画素４０に設けられた選択トランジスタＴＲ１（図２参照）のオンタイミングを規定する選択信号を、選択した走査線６６を介して供給する。データ線駆動回路６２は、ｎ本のデータ線６８（Ｘ１、Ｘ２、...、Ｘｎ）を介して各々の画素４０に接続されており、コントローラー６３の制御のもと、画素４０の各々に対応する画素データを規定する画像信号を画素４０に供給する。
電圧制御回路５１は、ｍ本の隔壁電圧線７０（Ｌ１、Ｌ２、…、Ｌｍ）を介して隔壁７２に接続されており、コントローラー６３の制御のもと、各隔壁電圧線７０の各々に供給すべき各種信号を生成する。
容量線駆動回路６４は、コントローラー６３の制御のもと、保持容量線６９に所定の電位を供給する。

図２は、画素４０の回路構成図である。
画素４０には、選択トランジスタＴＲ１、画素電極３５、電気泳動素子３２、共通電極３７及び保持容量Ｃ１が設けられている。また、画素４０には、走査線６６と、データ線６８と、保持容量線６９とが接続されている。選択トランジスタＴＲ１のゲートに走査線６６が接続され、ソースにデータ線６８が接続され、ドレインに画素電極３５と保持容量Ｃ１の一方の電極が接続されている。保持容量Ｃ１の他方の電極は保持容量線６９に接続されている。

なお、本実施形態の場合、選択トランジスタＴＲ１はＮ−ＭＯＳ（Negative channel Metal Oxide Semiconductor）トランジスタであるが、Ｎ−ＭＯＳトランジスタと同等の機能を有する他の種類のスイッチング素子と置き換えてもよい。例えば、Ｎ−ＭＯＳトランジスタに代えてＰ−ＭＯＳトランジスタを用いてもよく、インバータやトランスミッションゲートを用いてもよい。

画素４０において、走査線６６を介して入力される選択信号により選択トランジスタＴＲ１がオン状態とされると、選択トランジスタＴＲ１を介してデータ線６８から画素電極３５に画像信号が入力されるとともに保持容量Ｃ１が充電される。そして、保持容量Ｃ１に蓄積されたエネルギーにより画素電極３５が所定の電位レベルに保持され、画素電極３５と共通電極３７との電位差によって電気泳動素子３２が駆動される。

図３は、電気泳動表示装置１００の１画素における構成を示す平面図である。図４は、図３のＡ−Ａ線に沿う示す断面図である。
図３及び図４に示すように、本実施形態の電気泳動表示装置１００は、素子基板３０と対向基板３１との間に電気泳動素子３２を挟持した構成を備えている。具体的には、対向基板３１の電気泳動素子３２側の基板面上には共通電極３７が形成され、素子基板３０の電気泳動素子３２側の基板面上には回路層３４が形成されており、これら素子基板３０と対向基板３１との間に配置された隔壁７２によって、電気泳動素子３２が複数の領域に分割されている。

素子基板３０は、ガラスやプラスチックなどからなる基板であり、画像表示面とは反対側に配置されるため透明なものでなくてもよい。素子基板３０上には、画素電極３５、走査線６６、データ線６８、選択トランジスタＴＲ１、保持容量線６９及び隔壁電圧線７０等を含む回路層３４が形成されている。

具体的に、素子基板３０の基板面上には、厚さ３００ｎｍのアルミニウム（Ａｌ）からなるゲート電極４１ｅ（走査線６６）、保持容量線６９及び隔壁電圧線７０が形成されている。隔壁電圧線７０は、走査線６６及び保持容量線６９と平行して延びている。そして、これらゲート電極４１ｅ（走査線６６）、保持容量線６９及び隔壁電圧線７０を覆うようにして酸化シリコン物や窒化シリコン物からなる厚さ２００ｎｍのゲート絶縁膜４１ｂが設けられている。ゲート絶縁膜４１ｂのゲート電極４１ｅと重なる位置に半導体層４１ａが設けられ、この半導体層４１ａ上に一部乗り上げるようにして、ソース電極４１ｃとドレイン電極４１ｄとが形成されている。本実施形態の半導体層４１ａは、水素化アモルフォアスシリコンからなる半導体材料により形成される。

また、画素電極３５と保持容量線６９とが重なる位置には保持容量Ｃ１が形成されている。保持容量Ｃ１の一方の電極１０ａはドレイン電極４１ｄと接続され、他方の電極１０ｂは保持容量線６９と接続されている。

また、選択トランジスタＴＲ１上には第１層間絶縁膜４２、第２層間絶縁膜４３がこの順に積層して形成されている。第１層間絶縁膜４２は、厚さ１００ｎｍのシリコン酸化膜と、厚さ３００ｎｍの窒化シリコン膜とからなり、第２層間絶縁膜４３は厚さ１μｍのアクリルからなる。この第２層間絶縁膜４３は平坦化膜として機能する。

第２層間絶縁膜４３の表面に形成された画素電極３５は、これら第１層間絶縁膜４２及び第２層間絶縁膜４３に形成されたコンタクトホールＨ１を介してドレイン電極４１ｄと接続されている。第２層間絶縁膜４３の表面には画素電極３５の他に中継電極７１が形成されている。

中継電極７１は、第１層間絶縁膜４２、第２層間絶縁膜４３及びゲート絶縁膜４１ｂを貫通して形成されたコンタクトホールＨ２（接続点）を介して隔壁電圧線７０と接続されている。本実施形態では、中継電極７１が画素電極３５と同じ材料で形成されているが、これに限らない。中継電極７１は各画素４０毎に形成されている。

これら画素電極３５及び中継電極７１は、Ｃｕ箔上にニッケルめっきと金めっきとをこの順で積層したものや、Ａｌ、ＩＴＯ（インジウムすず酸化物（Indium Tin Oxide）などにより形成された電極である。
そして、第２層間絶縁膜４３上には、中継電極７１と接触するようにして隔壁７２が形成されている。

隔壁７２は、電気泳動素子３２の厚さ方向に一定の高さを有して形成された、複数の封止空間Ｋを区画（分割）する平面視格子状の隔壁７２であって、導電性を有する材料から構成されている。隔壁７２の材料としては、例えば感光性ポリイミドにカーボンを混合させた材料などを用いることができる。黒色の隔壁７２とすることでコントラストの高い表示が得られる。
この隔壁７２は平面視で画素電極３５を囲むように形成され、各画素を区画している。

枠状の隔壁７２の内側の空間はマトリクス状の複数の封止空間Ｋに分割され、隔壁７２、対向基板３１及び素子基板３０の間で各封止空間Ｋがそれぞれ気密的に封止されている。この封止空間Ｋ内には、電気泳動素子３２を構成する黒色の分散媒２１と、複数の白色の電荷粒子２７とが封入されており、この封止空間Ｋ内にて各電荷粒子２７が移動するようになっている。白色の電荷粒子２７は酸化チタンからなる。

隔壁７２は、各画素４０毎に設けられた複数の中継電極７１を介して素子基板３０上に形成された複数の隔壁電圧線７０に接続されている。

対向基板３１には、厚さ０．５ｍｍのＰＥＴからなる透明基板上に厚さ５０ｎｍのＩＴＯからなる共通電極３７（対向電極）が設けられている。
対向基板３１は、画像表示側に配置されるため透明基板とされる。共通電極３７は、画素電極３５とともに電気泳動素子３２に電圧を印加する電極であり、ＭｇＡｇ（マグネシウム銀）、ＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）、ＩＺＯ（インジウム・亜鉛酸化物）などから形成された透明電極である。
そして、素子基板３０と対向基板３１とが隔壁７２を介して接合されている。
本実施形態では、隔壁７２と共通電極３７とが接触しており、同電位をなす構成とされている。

次に、電気泳動表示装置１００の製造方法について述べる。
図５及び図６は、電気泳動表示装置の製造工程を示す部分断面図である。
図５（ａ）に示すように、厚さ０．５ｍｍのガラス基板からなる素子基板３０上にＡｌからなる保持容量線６９、ゲート電極４１ｅ（走査線６６）及び隔壁電圧線７０を厚さ３００ｎｍで形成する。スパッタ法を用いて成膜し、フォトエッチング法でパターン形成した。

図５（ｂ）に示すように、ゲート電極４１ｅ（走査線６６）、保持容量線６９及び隔壁電圧線７０を覆うようにしてゲート絶縁膜４１ｂを形成する。ゲート絶縁膜４１ｂは、プラズマＣＶＤ法でゲート絶縁膜４１ｂとして窒化シリコン膜を厚さ４００ｎｍで形成する。続けて、ゲート絶縁膜４１ｂ上に、厚さ９０ｎｍのノンドープアモルファスシリコン膜と、厚さ５０ｎｍのｎ＋アモルファスシリコン膜とを形成し、フォトエッチングプロセスでゲート電極４１ｅ上を部分的に残すように島状に加工する。エッチングは、フッ素または塩素を含むドライエッチングで行った。

図５（ｃ）に示すように、ゲート絶縁膜４１ｂ上の全面にアルミニウム（Ａｌ）膜をスパッタ法により厚さ３００ｎｍで成膜し、該アルミニウム膜をフォトエッチング法でパターニングすることによって、ソース電極４１ｃ（データ線６８）及びドレイン電極４１ｄ（保持容量Ｃ１の一方の電極１０ａ）を形成した。エッチングはウェットエッチングで行った。このようにして、選択トランジスタＴＲ１が構成される。

図５（ｄ）に示すように、プラズマＣＶＤ法により、第１層間絶縁膜４２として窒化シリコン膜を厚さ５００ｎｍで形成した。

図６（ｅ）に示すように、第１層間絶縁膜４２上に、感光性アクリル樹脂をスピンコート法で塗布することによって第２層間絶縁膜４３を形成した。その後、ドレイン電極４１ｄ及び隔壁電圧線７０上の第２層間絶縁膜４３を部分的に露光、現像して貫通孔１１ａ、１２ａを形成する。

図６（ｆ）に示すように、第２層間絶縁膜４３をマスクとして、ドレイン電極４１ｄ及び隔壁電圧線７０上の第１層間絶縁膜４２及びゲート絶縁膜４１ｂをドライエッチングで除去しドレイン電極４１ｄ及び隔壁電圧線７０を一部露出させる貫通孔１１ｂ，１２ｂを形成することにより、コンタクトホールＨ１，Ｈ２を得る。

図６（ｇ）に示すように、第２層間絶縁膜４３の表面全体にスパッタ法で厚さ５０ｎｍのＩＴＯ膜を成膜し、フォトエッチング法でパターニングすることで、コンタクトホールＨ１を介してドレイン電極４１ｄに接続する画素電極３５と、コンタクトホールＨ２を介して隔壁電圧線７０に接続する中継電極７１とを形成する。

図６（ｈ）に示すように、中継電極７１に接触するようにして格子状の隔壁７２を形成する。基板上に、感光性ポリイミドにカーボンを混ぜて導電性を持たせた材料をスピンコート法で塗布した後、露光、現像、焼成することにより、導電性を有する隔壁７２を形成した。比抵抗は１０^−４Ωｃｍオーダーのものを用いた。

その後、素子基板３０上に形成された隔壁７２で囲まれた空間内（画素内）に、電気泳動材料として黒色の分散媒２１中に白色の電荷粒子２７を混合させたものを配置した後、素子基板３０と対向基板３１とを貼り合わせることによって、図４に示したような本実施形態の電気泳動表示装置１００を完成させる。

このように、本実施形態の電気泳動表示装置１００は、走査線６６や保持容量線６９と同じ層にこれらと平行して延びる隔壁電圧線７０が形成されている。隔壁電圧線７０は中継電極７１を介して導電性を有した隔壁７２と接続されており、該隔壁７２に電圧を印加するようになっている。隣り合う画素電極３５間で発生する斜め電界は隔壁７２によってシールドされて隣接する画素４０には漏れず、表示に影響を及ぼすことがなくなる。
よって、隔壁７２に印加される電圧に波形ひずみが生じるのを防止して正常な表示を行うことが可能な電気泳動表示装置１００となる。

本実施形態では、隔壁７２と共通電極３７とが接触して同電位となっていることから、隔壁７２に印加される電圧は共通電極３７に印加される電圧による。また、隔壁７２と共通電極３７とは単に接触しているだけで接着されてはいないため、素子基板３０側に中継電極７１及び隔壁電圧線７０を設けて、これら隔壁電圧線７０及び中継電極７１を介して隔壁７２に対して確実に電圧を印加することのできる構成とした。
このように、画素４０同士の間に導体の隔壁７２を設けることによって隣り合う画素４０間に斜め電界が漏れ出すようなことが防止され、画素毎に分離されたきれいな表示を得ることができる。本実施形態では、隔壁７２と隔壁電圧線７０とが表示部５内において接続されているため、隔壁電圧に波形ひずみが生じることが防止されて正常な表示が行えるようになっている。

平面視格子状を呈する隔壁７２は、画素４０毎に設けられた中継電極７１を介して隔壁電圧線７０と接続されている。つまり、素子基板３０側において多数の接続点にて接続されているため、隔壁７２と共通電極３７とが接合されていなくても、共通電極３７側からではなく隔壁電圧線７０から隔壁７２に対して確実に電圧を印加することが可能となっている。

なお、選択トランジスタＴＲ１はアモルファスシリコンを用いたものに限る必要はなく、ポリシリコン、酸化物半導体、有機半導体材料を用いたものでも構わない。構造も、ボトムゲート構造に限らず、トップゲート構造であってもよい。

また、各種の成膜方法は、上記に限る必要はなく、インクジェット法、塗布法などの印刷法を用いてもよい。この場合は、必要な領域のみに形成することが可能となる。

また、隔壁電圧線７０は、走査線６６と同層に形成されている。この場合、走査線６６などの配線と同一工程で形成することができるため、隔壁電圧線７０を形成するための工程を付加する必要がない。
また、隔壁電圧線７０を走査線６６と同層に形成するのではなく、データ線６８と同層に形成してもよい。この場合、選択トランジスタＴＲ１を形成する配線と同一工程で形成することができるため、隔壁電圧線７０を形成するための工程を付加する必要がない。

また、本実施形態では、コンタクトホールＨ２内に形成された中継電極７１を介して隔壁７２と隔壁電圧線７０とが接続されているが、隔壁７２と隔壁電圧線７０とが直接接続される構成にしてもよい。

また、コンタクトホールＨ１，Ｈ２は、第１層間絶縁膜４２や第２層間絶縁膜４３を形成した後、これらに部分的に貫通孔を形成するのではなく、第１層間絶縁膜４２及び第２層間絶縁膜４３の形成時に、コンタクトホールＨ１，Ｈ２に対応する箇所にだけ成膜されないようにしてもよい。

また、隔壁７２に用いる材料の比抵抗は１０^−４Ωオーダーに限る必要はない。比抵抗が１０^−６Ω〜１０^７Ωｃｍまでのものを用いてもよい。一般的に比抵抗が１０^８Ωｃｍ以上の比抵抗のものを絶縁体と呼ぶことも多いが、その範囲では斜め電界が隣りの画素に漏れて正常な表示が行われなかった。また、隔壁７２の時定数も大きくなり、その影響も大きくなり、クロストークやコントラストの低下が生じていた。このようなことから、比抵抗が１０^８Ωｃｍよりも小さい材料を用いて隔壁７２を構成する。

また、黒色の隔壁７２と摺ることでコントラストの高い表示が得られる。なお、隔壁７２の材料も上記したものに限ることはないが、コントラストの高い表示を可能とするため、できるだけ黒に近い色に形成することが望ましい。

また、隔壁７２は格子状に限らず、例えば走査線６６又はデータ線６８に沿って形成してもよい。
また、分散媒２１の色は黒色に限らず、電荷粒子の色も白色に限らない。例えば、画素毎に色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の異なる複数の電荷粒子を分散させてもよい。１つの画素内にプラスとマイナスに帯電させた２つの粒子を溶媒中に保持させても良い。また、溶媒中に無帯電の粒子を保持させても良い。
また、本実施形態では、電気泳動素子３２を、隔壁７２によって封止された封止空間Ｋ内に分散媒２１と電荷粒子２７とを封入した構成としたが、分散媒２１と電荷粒子２７と封入したマイクロカプセルを複数備えたカプセル型の電気泳動素子を用いてもよい。

次に、第２実施形態の電気泳動表示装置について述べる。
図７は、第２実施形態の電気泳動表示装置の全体構成を示す断面図である。
先に述べた第１実施形態では、隔壁７２と共通電極３７とが接触して同電位となっている構成のため、隣合う画素電極３５間で発生する斜め電界は隔壁７２によりシールドされて隣接画素には漏れず、表示に影響が及ぶことがない。しかしながら、図４に示したように、白色の電荷粒子２７が対向基板３１側だけでなく隔壁７２の周囲にも集まるため、隔壁７２側に集まる電荷粒子２７は表示に寄与しないという問題があった。

そこで、本実施形態の電気泳動表示装置２００では、図７に示すように隔壁７２の表面を絶縁被覆層７５（絶縁体）で覆う構成とした。絶縁被覆層７５の材料としてはアクリルなどが用いられる。
絶縁被覆層７５を形成するには、素子基板３０上に隔壁７２を形成した後、隔壁７２の表面を覆うようにしてアクリルをスピンコートで塗布し、露光することでパターニングを行った。隔壁７２上の絶縁被覆層７５の膜厚は２００ｎｍとした。

本実施形態では、隔壁７２が絶縁被覆層７５で覆われているため、隔壁７２と共通電極３７とが絶縁されて隔壁７２に印加する電圧を共通電極３７と一致させる必要がない。このため、隔壁７２に自由電圧を印加することができる。
また、隔壁７２が電気泳動素子３２の分散媒２１と接触している場合、材料にもよるが、隔壁７２に電圧を印加した際に隔壁７２が溶融するおそれがある。例えば、金（Ａｕ）などを用いて形成すれば防止できると思われるが、上記材料からなる隔壁７２の表面を絶縁被覆層７５によって被覆する構成とすればコスト面でも有利である。

図８は、第２実施形態における電気泳動表示装置２００による表示状態を示す断面図である。
図８に示すように、本実施形態の電気泳動表示装置２００では、画素電極３５と同一の電圧を隔壁７２に印加すると電荷粒子２７が共通電極３７側へ移動する。隔壁７２は絶縁被覆層７５によって覆われているため、隔壁７２側には電荷粒子２７は集まらず、共通電極３７側へ効果的に移動する。このため、より明るい白表示を行うことができる。

また、少なくとも隔壁７２の上面７２ａのみを絶縁被覆層７５で覆う構成としてもよい。絶縁被覆層７５は隔壁７２と共通電極３７とを電気的に絶縁するために設けられることから、必ずしも隔壁７２の表面全体を覆う必要はない。しかしながら、上述したように、隔壁７２と分散媒２１との接触を避けるために隔壁７２の全体を覆うようにして形成することが好ましい。

また、絶縁被覆層７５（絶縁体）もアクリルに限ることはなく、ポリイミドやその他の有機絶縁材料や無機絶縁材料を用いてもよい。

図９は、第２実施形態の電気泳動表示装置の変形例を示す断面図である。
また、図９に示すように、対向基板３１上に共通電極３７を形成して絶縁体層７７（絶縁体）を設けてもよい。この絶縁体層７７の表面に隔壁７２の上面が接触するように対向基板３１を素子基板３０と貼り合わせることによって、導電性を有する隔壁７２と共通電極３７との絶縁性が確保される。ここで、絶縁体層７７の幅Ｗ１が隔壁７２の幅Ｗ２よりも広くなるように形成し、その端部が隔壁７２よりも外側に張り出す大きさで形成されていることが好ましい。これにより、対向基板３１と素子基板３０とを貼り合わせる際に隔壁７２と絶縁体層７７との位置合わせが容易となる。

［第３実施形態］
次に、第３実施形態の電気泳動表示装置３００について述べる。
図１０は、第３実施形態の電気泳動表示装置３００の１画素における概略構成を示す平面図であり、図１１は、図１０のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

先の実施形態では、隔壁電圧線７０が走査線６６と平行に延びるようにして形成されていたが、本実施形態の電気泳動表示装置３００では、図１０に示すように、隔壁電圧線７０がデータ線６８と平行に延びるようにして形成されている。
また、図１１に示すように、隔壁電圧線７０はデータ線６８やトップゲート構造の選択トランジスタＴＲ２のソース電極４１ｃとともに第１層間絶縁膜４２の表面に形成されている。ソース電極４１ｃは第１層間絶縁膜４２に形成されたコンタクトホールＨ３を介して半導体層４１ａのソース領域１ａに接続されている。

隔壁電圧線７０は、第２層間絶縁膜４３のコンタクトホールＨ４内に形成された中継電極７１を介して、素子基板３０と対向基板３１との間に配置された隔壁７２と接続されている。

また、本実施形態の電気泳動表示装置３００は、素子基板３０と対向基板３１との間に黒色の分散媒２１と白黒以外の色の電荷粒子２７とからなる電気泳動素子３２が設けられている。画素毎に異なる色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の電荷粒子２７が封入され、例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂのサブ画素により１画素が構成される電気泳動素子３２とされている。

本実施形態では、隔壁電圧線７０がデータ線６８及びソース電極４１ｃと同じ層に形成されている。この場合、データ線６８や選択トランジスタＴＲ２の電極と同一工程で形成することができるため、隔壁電圧線７０を形成するための工程を付加する必要がない。

次に、第３実施形態の電気泳動表示装置の製造方法について述べる。
図１２〜図１４は、本実施形態における電気泳動表示装置の製造工程を示す断面図である。
図１２（ａ）に示すように、ガラスからなる絶縁基板上にプラズマＣＶＤ（Ｐ−ＣＶＤ）法により、ＳＩＮｘ膜、アモルファスＳｉ膜およびＳｉＯ_２膜を厚さ５０ｎｍで連続して成膜し、この積層膜８１に対して３５０度でアモルファス−Ｓｉの脱水素アニールを行った。その後レーザーアニール装置でアモルファスＳｉ膜の結晶化を行なった。

図１２（ｂ）に示すように、後にチャネルとＬＤＤとなる領域をレジストＲｅで覆い、Ｐをイオンインプラし、選択トランジスタＴＲ２のＮ^＋領域８２と保持容量Ｃ１の一方の電極１０ｂ（下電極）を形成する。

図１２（ｃ）に示すように、厚さ８０ｎｍのＳｉＯ_２膜と、厚さ２０ｎｍのＳＩＮｘ膜とをプラズマＣＶＤ法により連続して成膜し、ゲート絶縁膜４１ｂとする。このゲート絶縁膜４１ｂは、保持容量Ｃ１の絶縁膜としても機能する。

図１２（ｄ）に示すように、厚さ４００ｎｍのＡｌからなるゲート電極４１ｅと保持容量線６９とをスパッタ法で成膜した後、フォトエッチングすることでパターン形成した。さらに、ＬＤＤ１ｂを形成するためにレジストを被せずに、ゲート電極４１ｅをマスクとしてＰイオンをイオンインプラした。これにより、セルフアラインの選択トランジスタＴＲ２が形成される。

図１３（ｅ）に示すように、厚さ３００ｎｍのＳｉＯ_２膜からなる第１層間絶縁膜４２をプラズマＣＶＤ法で形成した。

図１３（ｆ）に示すように、第１層間絶縁膜４２及びゲート絶縁膜４１ｂを貫通するコンタクトホールＨ３と貫通孔１１ａをフォト、ドライエッチングにより形成した。

図１３（ｇ）に示すように、厚さ４００ｎｍのアルミニウムからなるソース電極４１ｃ、データ線６８及び隔壁電圧線７０をスパッタ法で成膜し、フォト、エッチング工程で形成した。ソース電極４１ｃは、コンタクトホールＨ３を介して半導体層４１ａのソース領域１ａに接続されている。

図１４（ｈ）に示すように、第１層間絶縁膜４２上に厚さ１．７μｍのアクリルからなる第２層間絶縁膜４３を塗布法により形成した。アクリル材には感光性を持たせてあるので、まずフォトにより第２層間絶縁膜４３にコンタクトホールＨ４と貫通孔１１ｂを形成した後、第２層間絶縁膜４３をマスクとして第１層間絶縁膜４２の貫通孔１１ａ内に充填されたアクリル材を除去してコンタクトホールＨ１を形成した。

図１４（ｉ）に示すように、厚さ５０ｎｍのＩＴＯをスパッタ法で成膜し、フォト、エッチング工程により画素電極３５及び中継電極７１をパターン形成した。画素電極３５は、コンタクトホールＨ１を介して選択トランジスタＴＲ２のドレイン領域１ｅと接続され、中継電極７１はコンタクトホールＨ４を介して隔壁電圧線７０と接続されている。

図１４（ｊ）に示すように、感光性ポリイミドにカーボンを混ぜ、導電性を持たせた材料で隔壁７２を形成した。スピンコート法で塗布後に露光、現像、焼成で形成した。ここでは、比抵抗が１０^−４Ωｃｍオーダーのものを用いた。

その後、素子基板３０上に形成された隔壁７２で囲まれた空間内に、電気泳動材料として黒色の分散媒２１中に白色の電荷粒子２７を混合させたものを配置した後、素子基板３０と対向基板３１とを貼り合わせることによって、図１１に示したような本実施形態の電気泳動表示装置３００を完成させる。

本実施形態によれば、隔壁電圧線７０をデータ線６８と平行に延びるように形成した。隔壁電圧線７０が走査線６６と平行して延在する構成の場合には保持容量Ｃ１が減少してしまう。上記実施形態１のように、隔壁電圧線７０を走査線６６や保持容量線６９と同じ層に形成しようとすると、隔壁電圧線７０を走査線６６と平行に配置するエリアが必要になるので、その分、保持容量Ｃ１（すなわち保持容量線６９）を形成する面積が小さくなってしまう。

これに対して、本実施形態のように隔壁電圧線７０をデータ線６８と平行に延在させることで、保持容量Ｃ１（保持容量線６９）の形成エリアを十分に確保することができ、保持容量Ｃ１の容量が減少するのを防止することが可能となる。

また、隔壁電圧線７０をデータ線６８と平行にした場合、データ線６８との交点がなくなる。消費電力はデータ線６８に対する自由放電がほとんどであるため交点での寄生容量が増加してしまうが、本実施形態では、隔壁電圧線７０とデータ線６８との交点がないため低消費電力化が可能である。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、本発明かかる各実施形態において、それぞれを構成する部材は上記にこだわらない。素子基板３０や対向基板３１としてはＰＥＴ以外の有機材料やガラス以外の無機材料を用いても良い。ソース電極４１ｃ、ドレイン電極４１ｄ、ゲート電極４１ｅを構成するのはＡｌ以外の金属や、有機材料を用いても良い。半導体材料もａ−ＩＧＺＯ以外のＡＧＺＯ、ＺｎＯ、ＡＺＯ等の酸化物半導体や有機半導体材料、水素化アモルファスやタ結晶のシリコン等の無機材料を用いても良い。各種絶縁膜は上記以外の無機絶縁体材料や有機絶縁体材料を用いても良い。

また、各層の膜厚は上記以外であってもよい。
製造方法もプラズマＣＶＤ法やスパッタ法、フォトエッチング法に限らない。インクジェット等の塗布法を用いてもよい。
また、第２層間絶縁膜４３は必ずしも必要ではなく、第１層間絶縁膜４２によって表面（画素電極３５が形成される面）の平坦化が可能であれば第２層間絶縁膜４３を省略しても良い。
上記の説明で隔壁７２又は絶縁被覆層７５は共通電極３７と接するように設けられていたが、この構成に限定する趣旨ではなく、隔壁７２又は絶縁被覆層７５は、共通電極３７との間で所定の間隔を有した状態で形成されていてもよい。共通電極３７に接触する高さがなくても斜め電界を遮蔽し、表示の不具合を低減させる事は可能である。

（電子機器）
次に、上記各実施形態の電気泳動表示装置１００〜３００を、電子機器に適用した場合について説明する。
図１５は、本発明の電気泳動表示装置を適用した電子機器の具体例を説明する斜視図である。
図１５（ａ）は、電子機器の一例である電子ブックを示す斜視図である。この電子ブック１０００は、ブック形状のフレーム１００１と、このフレーム１００１に対して回動自在に設けられた（開閉可能な）カバー１００２と、操作部１００３と、本発明の電気泳動表示装置によって構成された表示部１００４と、を備えている。

図１５（ｂ）は、電子機器の一例である腕時計を示す斜視図である。この腕時計１１００は、本発明の電気泳動表示装置によって構成された表示部１１０１を備えている。

図１５（ｃ）は、電子機器の一例である電子ペーパーを示す斜視図である。この電子ペーパー１２００は、紙と同様の質感および柔軟性を有するリライタブルシートで構成される本体部１２０１と、本発明の電気泳動表示装置によって構成された表示部１２０２を備えている。

例えば電子ブックや電子ペーパーなどは、白地の背景上に文字を繰り返し書き込む用途が想定されるため、消去時残像や経時的残像の解消が必要とされる。
なお、本発明の電気泳動表示装置を適用可能な電子機器の範囲はこれに限定されず、帯電粒子の移動に伴う視覚上の色調の変化を利用した装置を広く含むものである。

以上の電子ブック１０００、腕時計１１００及び電子ペーパー１２００によれば、本発明に係る電気泳動表示装置が採用されているので、低消費電力の表示手段を備えた電子機器となる。

なお、上記の電子機器は、本発明に係る電子機器を例示するものであって、本発明の技術範囲を限定するものではない。例えば、携帯電話、携帯用オーディオ機器などの電子機器の表示部にも、本発明に係る電気泳動表示装置は好適に用いることができる。

１００，２００，３００ 電気泳動表示装置、５ 表示部、１０ａ 電極、１０ｂ 電極、３０ 素子基板、３１ 対向基板、３２ 電気泳動素子、３５ 画素電極、３７ 共通電極、４０ 画素、４１ｂ ゲート絶縁膜、４１ｄ ドレイン電極、４１ｅ ゲート電極、４２ 第１層間絶縁膜、４３ 第２層間絶縁膜、６６ 走査線、６８ データ線、７０ 隔壁電圧線（電圧線）、７１ 中継電極、７２ 隔壁、７２ａ 上面、７５ 絶縁被覆層（絶縁体）、７７ 絶縁体層（絶縁体）、Ｃ１ 保持容量、Ｈ１,Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４ コンタクトホール、ＴＲ１,ＴＲ２ 選択トランジスタ、１０００ 電子ブック（電子機器）１１００ 腕時計（電子機器）１２００ 電子ペーパー（電子機器）

Claims (10)

1. 第１基板と、
   前記第１基板に対向して配置された第２基板と、
   前記第１基板と前記第２基板との間に配置された電気泳動素子と、
   前記第１基板の前記電気泳動素子側の面に形成された複数の画素電極と、
   前記第２基板の前記電気泳動素子側の面に形成され、前記複数の画素電極に対向する対向電極と、
   前記第１基板の前記電気泳動素子側の面に形成された電圧線と、
   前記第１基板と前記第２基板との間に配置され、前記電圧線と電気的に接続された導電性を有する隔壁と、
   を備えることを特徴とする電気泳動表示装置。
2. 前記隔壁と前記共通電極との間に絶縁体が配置されていることを特徴とする請求項１記載の電気泳動表示装置。
3. 前記隔壁の表面が前記絶縁体によって覆われていることを特徴とする請求項２記載の電気泳動表示装置。
4. 前記第１基板の前記電気泳動素子側の面に、互いに交差する方向に延びる複数の走査線及び複数のデータ線とを有し、
   前記電圧線が、少なくとも前記走査線および前記データ線のいずれか一方と平行に延びてい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泳動表示装置。
5. 前記第１基板上に前記電圧線に接続される中継電極が設けられ、
   前記電圧線が、前記中継電極を介して前記隔壁に接続されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置。
6. 前記中継電極が前記画素電極と同層に形成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泳動表示装置。
7. 前記隔壁が黒色であ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泳動表示装置。
8. 前記隔壁と前記電圧線とが、画素毎に設けられた複数の接続点で接続されてい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泳動表示装置。
9. 前記隔壁は、平面視で前記画素電極を囲むように形成されてい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泳動表示装置。
10. 請求項１から９のいずれか１項に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。

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