JP2015138220A - 電気泳動装置の製造方法、電気泳動装置、及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】表示品質の低下を抑えることが可能な電気泳動装置の製造方法、電気泳動装置、及び電子機器を提供する。
【解決手段】素子基板５１上に、分散媒１５を複数のセルごとに区切るための隔壁３５を形成する工程と、素子基板５１の表示領域の周囲にシール材１４を塗布する工程と、素子基板５１と対向配置される対向基板５２に第１封止膜４２ａを形成する工程と、第１封止膜４２ａを覆うように第２封止膜４２ｂを形成する工程と、素子基板５１の表示領域に分散媒１５を供給する工程と、素子基板５１と対向基板５２とをシール材１４を介して貼り合わせ、隔壁３５の頂部を第１封止膜４２ａ及び第２封止膜４２ｂに食い込ませる工程と、を有する。
【選択図】図１１

Description

本発明は、電気泳動装置の製造方法、電気泳動装置、及び電子機器に関する。

上記電気泳動装置では、電気泳動材料を挟んで対向する画素電極と共通電極との間に電圧を印加して、帯電した黒粒子や白粒子等の電気泳動粒子を空間的に移動させる事で表示領域に画像を形成している。電気泳動装置としては、例えば、一対の基板間を隔壁によって複数の空間に区画し、各空間内に電気泳動粒子および分散液を含む電気泳動分散液を封入した構成のものが知られている。

電気泳動装置は、例えば、特許文献１に記載のように、電気泳動分散液（電気泳動インク）をセルの内部に隙間なく封止するために、隔壁の頂部を、基板に接着された接着層に食い込ませて、封止性を高めている技術が開示されている。

特開２０１３−４１０３６号公報

しかしながら、特許文献１のように、接着剤で隔壁の頂部と基板とを接着した場合、接着剤に電気泳動粒子が付着してしまい、表示品位が低下する恐れがある。

本発明の態様は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係る電気泳動装置の製造方法は、第１基板上に、電気泳動粒子を含む分散媒を複数のセルごとに区切るための隔壁を形成する工程と、前記第１基板と対向配置される第２基板に第１封止膜を形成する工程と、前記第１封止膜を覆うように第２封止膜を形成する工程と、前記第１基板の前記表示領域に前記分散媒を供給する工程と、前記隔壁の頂部を前記第１封止膜及び前記第２封止膜に食い込ませる工程と、を有することを特徴とする。

本適用例によれば、隔壁の頂部が第１封止膜及び第２封止膜の中に食い込むので、頂部と封止膜（第１封止膜、第２封止膜）との間に隙間ができることを防ぐことが可能となり、分散媒が隣りのセルに移動することを抑えることができる。また、封止膜を２層（第１封止膜、第２封止膜）にして、例えば、分散媒と接触しない側に第１封止膜を形成し、分散媒と接触する側に第２封止膜を形成するので、第１封止膜を接着性のある材料で形成したとしても、封止膜に電気泳動粒子が付着することを防ぐことが可能となり、表示品質が低下することを抑えることができる。

［適用例２］上記適用例に係る電気泳動装置の製造方法において、前記第２封止膜は、前記第１封止膜と比較して、膜厚が薄く、膜の硬さが硬いことが好ましい。

本適用例によれば、第２封止膜の方が膜厚が薄く硬いので、第２封止膜に隔壁を食い込ませることができると共に、第２封止膜に電気泳動粒子が付着することを防ぐことができる。よって、表示品質が低下することを抑えることができる。

［適用例３］上記適用例に係る電気泳動装置の製造方法において、前記第１封止膜の弾性率は、５ＭＰａ以上４０ＭＰａ以下であり、前記第２封止膜の弾性率は、５０ＭＰａ以上６００ＭＰａ以下であることが好ましい。

本適用例によれば、第１封止膜及び第２封止膜の弾性率を上記のように設定することにより、第２封止膜に電気泳動粒子が付着することを防ぐことができる。よって、表示品質が低下することを抑えることができる。

［適用例４］上記適用例に係る電気泳動装置の製造方法において、前記第１封止膜の膜厚は、２．５μｍ以上７．５μｍ以下であり、前記第２封止膜の膜厚は、０．０５μｍ以上０．５μｍ以下であることが好ましい。

本適用例によれば、柔らかい第１封止膜の厚みが厚く、硬い第２封止膜の膜厚が薄いので、第１封止膜及び第２封止膜に隔壁の頂部を食い込ませることが可能となり、頂部と封止膜（第１封止膜、第２封止膜）との間に隙間ができることを防ぐことができる。その結果、分散媒が隣りのセルに移動することを抑えると共に、封止膜に電気泳動粒子が付着することを抑えることができる。

［適用例５］上記適用例に係る電気泳動装置の製造方法において、前記第２封止膜の材料に、弾性率を低下させる添加剤を添加することが好ましい。

本適用例によれば、第２封止膜に添加剤を添加して柔らかくするので、第１封止膜及び第２封止膜に隔壁の頂部を食い込ませることが可能となり、頂部と封止膜（第１封止膜、第２封止膜）との間に隙間ができることを防ぐことができる。その結果、分散媒が隣りのセルに移動することを抑えることができる。

［適用例６］上記適用例に係る電気泳動装置の製造方法において、前記第１封止膜に添加する添加剤の量は、前記第１封止膜の固形分に対して５ｗｔ％以上５０ｗｔ％以下であることが好ましい。

本適用例によれば、上記のように添加剤を添加して柔らかくするので、第１封止膜及び第２封止膜に隔壁の頂部を食い込ませることが可能となり、頂部と封止膜（第１封止膜、第２封止膜）との間に隙間ができることを防ぐことができる。その結果、分散媒が隣りのセルに移動することを抑えることができる。

［適用例７］上記適用例に係る電気泳動装置の製造方法において、前記第１封止膜の体積抵抗率は、１×１０⁷Ω・ｃｍ以上５×１０¹⁰Ω・ｃｍ以下であり、前記第２封止膜の体積抵抗率は、１×１０⁷Ω・ｃｍ以上２×１０¹¹Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。

本適用例によれば、上記のような電気抵抗を有する材料を用いることにより、一対の電極間に駆動電圧を良好に印加することができる。

［適用例８］本適用例に係る電気泳動装置は、第１基板と、前記第１基板と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粒子が分散された分散媒を有する電気泳動層と、前記電気泳動層を複数のセルに区切るために配置された隔壁と、前記隔壁と前記第２基板との間に配置された第１封止膜と、前記第１封止膜と前記隔壁との間に配置された第２封止膜と、を有し、前記第１封止膜と前記第２封止膜との接触面のうち、前記隔壁と平面視で重なる部分は、前記隔壁と平面視で重ならない部分よりも断面視において前記第２基板側に位置していることを特徴とする。

本適用例によれば、隔壁の頂部が第１封止膜及び第２封止膜の中に食い込んでいるので、頂部と封止膜（第１封止膜、第２封止膜）との間に隙間ができることを防ぐことが可能となり、分散媒が隣りのセルに移動することを抑えることができる。また、封止膜を２層（第１封止膜、第２封止膜）にして、例えば、分散媒と接触しない側に第１封止膜（接着性の高い材料）を配置し、分散媒と接触する側に第２封止膜を配置するので、封止膜に電気泳動粒子が付着することを防ぐことが可能となり、表示品質が低下することを抑えることができる。

［適用例９］上記適用例に係る電気泳動装置において、前記第１封止膜の弾性率は、５ＭＰａ以上４０ＭＰａ以下であり、前記第２封止膜の弾性率は、５０ＭＰａ以上６００ＭＰａ以下であることが好ましい。

本適用例によれば、第１封止膜及び第２封止膜の弾性率を上記のように設定することにより、第２封止膜に電気泳動粒子が付着することを防ぐことができる。よって、表示品質が低下することを抑えることができる。

［適用例１０］上記適用例に係る電気泳動装置において、前記第１封止膜の膜厚は、２．５μｍ以上７．５μｍ以下であり、前記第２封止膜の膜厚は、０．０５μｍ以上０．５μｍ以下であることが好ましい。

本適用例によれば、第１封止膜及び第２封止膜の膜厚を上記のように設定することにより、第１封止膜及び第２封止膜に隔壁の頂部が食い込むので、頂部と封止膜（第１封止膜、第２封止膜）との間に隙間ができることを防ぐことが可能となり、分散媒が隣りのセルに移動することを抑えることができる。

［適用例１１］上記適用例に係る電気泳動装置において、前記第１封止膜に添加する添加剤の量は、前記第１封止膜の固形分に対して５ｗｔ％以上５０ｗｔ％以下であることが好ましい。

本適用例によれば、上記のように添加剤を添加して柔らかくするので、第１封止膜及び第２封止膜に隔壁の頂部を食い込ませることが可能となり、頂部と封止膜（第１封止膜、第２封止膜）との間に隙間ができることを防ぐことができる。その結果、分散媒が隣りのセルに移動することを抑えることができる。

［適用例１２］上記適用例に係る電気泳動装置において、前記第１封止膜の体積抵抗率は、１×１０⁷Ω・ｃｍ以上５×１０¹⁰Ω・ｃｍ以下であり、前記第２封止膜の体積抵抗率は、１×１０⁷Ω・ｃｍ以上２×１０¹¹Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。

本適用例によれば、上記のような電気抵抗を有する材料を用いることにより、電気泳動粒子の電気泳動性を適正な範囲にすることができる。

［適用例１３］本適用例に係る電子機器は、上記の電気泳動装置を備えることを特徴とする。

本適用例によれば、上記の電気泳動装置を備えているので、表示品質の低下が抑えられた電子機器を提供することができる。

電気泳動装置が搭載された電子機器の斜視図。 電気泳動装置の電気的な構成を示す等価回路図。 電気泳動装置の構造を示す模式平面図。 図３に示す電気泳動装置のＡ−Ａ’線に沿う模式断面図。 電気泳動装置のうち封止膜、及びシール部周辺の構造を示す模式平面図。 図５に示す電気泳動装置のＢ−Ｂ’線に沿う模式断面図。 図５に示す電気泳動装置のＣ部を拡大して示す拡大平面図。 図６に示す電気泳動装置のＦ部を拡大して示す拡大断面図。 電気泳動装置の製造方法を工程順に示すフローチャート。 電気泳動装置の製造方法のうち一部の製造方法を示す模式断面図。 電気泳動装置の製造方法のうち一部の製造方法を示す模式断面図。

以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大または縮小して表示している。

なお、以下の形態において、例えば「基板上に」と記載された場合、基板の上に接するように配置される場合、または基板の上に他の構成物を介して配置される場合、または基板の上に一部が接するように配置され、一部が他の構成物を介して配置される場合を表すものとする。

＜電子機器の構成＞
図１は、電気泳動装置が搭載された電子機器の斜視図である。以下、電子機器の構成を、図１を参照しながら説明する。

図１に示すように、電子機器１００は、電気泳動装置１０と、電子機器１００を操作するためのインターフェイスとを備えている。インターフェイスとは、具体的には操作部１１０で、スイッチなどから構成される。

電気泳動装置１０は、表示領域Ｅを有するディスプレイモジュールである。表示領域Ｅは複数の画素から成り、これらの画素が電気的に制御される事で表示領域Ｅに画像が表示される。

なお、電気泳動装置１０を備えた電子機器１００として、電子ペーパー（ＥＰＤ：Electronic Paper Display）、ウォッチ、リスタブル機器、などに適用するようにしてもよい。

＜電気泳動装置の電気的な構成＞
図２は、電気泳動装置の電気的な構成を示す等価回路図である。以下、電気泳動装置の電気的な構成を、図２を参照しながら説明する。

図２に示すように、電気泳動装置１０は、複数のデータ線１２と、複数の走査線１３とを有し、データ線１２と走査線１３とが交差する部分に画素１１が配置される。具体的には、電気泳動装置１０は、データ線１２と走査線１３とに沿ってマトリクス状に配置された複数の画素１１を有している。各画素１１は、画素電極２１と共通電極２２との間に配置された電気泳動粒子を含む分散媒１５を有する。

画素電極２１は、トランジスター１６（ＴＦＴ１６）を介してデータ線１２に接続されている。また、ＴＦＴ１６のゲート電極は、走査線１３に接続されている。なお、図２は、例示であり、必要に応じて保持容量などの他の素子が組み込まれてもよい。

＜電気泳動装置の構造＞
図３は、電気泳動装置の構造を示す模式平面図である。図４は、図３に示す電気泳動装置のＡ−Ａ’線に沿う模式断面図である。以下、電気泳動装置の構造を、図３及び図４を参照しながら説明する。

図３及び図４に示すように、電気泳動装置１０は、第１基板としての素子基板５１と、第２基板としての対向基板５２と、電気泳動層３３とを有する。素子基板５１を構成する、例えば透光性を有するガラス基板からなる第１基材３１上には、各画素１１毎に画素電極２１が配置されている。

詳述すると、図３及び図４に示すように、画素１１（画素電極２１）は、例えば、平面視でマトリクス状に形成されている。画素電極２１の材料としては、例えば、ＩＴＯ（錫を添加した酸化インジウム：Indium Tin Oxide）などの光透過性材料が用いられる。

第１基材３１と画素電極２１との間には、図示しない回路部が設けられており、回路部の中にＴＦＴ１６などが形成されている。ＴＦＴ１６は、図示しないコンタクト部を介して、各画素電極２１と電気的に接続されている。なお、図示しないが、回路部の中には、ＴＦＴ１６の他、各種配線（例えば、データ線１２や走査線１３など）や素子（例えば、容量素子）などが配置されている。画素電極２１上を含む第１基材３１上の全面には、第１絶縁層３２が形成されている。なお、第１絶縁層３２を設けない構成でもよい。

対向基板５２を構成する、例えば透光性を有するガラス基板からなる第２基材４１上（図４における分散媒１５側）には、複数の画素１１に対して共通して設けられた共通電極２２が形成されている。共通電極２２としては、例えば、ＩＴＯなどの光透過性材料が用いられる。

共通電極２２上には、第１封止膜４２ａが形成されている。第１封止膜４２ａの上には、第２封止膜４２ｂが形成されている。なお、第１封止膜４２ａと第２封止膜４２ｂとを合せて封止膜４２と称する。

第１絶縁層３２と封止膜４２との間には、電気泳動層３３が設けられている。電気泳動層３３を構成する少なくとも１以上の電気泳動粒子３４が分散された分散媒１５は、第１絶縁層３２と、第２封止膜４２ｂと、第１基材３１上に設けられた隔壁３５（リブ）と、により仕切られた空間に充填されている。

隔壁３５は、図３に示すように、碁盤目状に形成されている。なお、隔壁３５は、透光性材料（アクリルやエポキシ樹脂など）であることが好ましい。隔壁３５の幅は、例えば、５μｍである。本実例では、各画素１１毎に画素電極２１が配置され、各画素電極２１毎に上記隔壁３５（リブ）が配置されているが、これに限定されず、複数の画素毎に、例えば２〜２０画素毎に、隔壁（リブ）が形成されても良い。

また、素子基板５１と対向基板５２とを貼り合せた際、隔壁３５の上部が対向基板５２（具体的には、封止膜４２）に接触することにより、隔壁３５の高さ（実際には、図６に示す額縁隔壁６１）を基準に素子基板５１と対向基板５２との間のセルギャップを決めることができる。隔壁３５の高さは、例えば、３０μｍである。

図４においては、電気泳動粒子３４として白色粒子と黒色粒子とを示してある。例えば、画素電極２１と共通電極２２との間に電圧を印加すると、これらの間に生じる電界にしたがって、電気泳動粒子３４はいずれかの電極（画素電極２１、共通電極２２）に向かって電気泳動する。例えば、白色粒子が正荷電を有する場合、画素電極２１を負電位とすると、白色粒子は、画素電極２１側（下側）に移動して集まり、黒表示となる。

逆に、画素電極２１を正電位とすると、白色粒子は、共通電極２２側（上側）に移動して集まり、白表示となる。このように、表示側の電極に集合する白色粒子の有無や数等に応じて、所望の情報（画像）が表示される。なお、ここでは、電気泳動粒子３４として白色粒子や黒色粒子を用いたが、他の有色粒子を用いてもよい。

また、電気泳動粒子３４としては無機顔料系の粒子、有機顔料系の粒子または高分子微粒子等を用いることができ、各種粒子を２種以上混合して用いてもよい。電気泳動粒子３４の径は、例えば、０．０５μｍ〜１０μｍ程度のものを用い、好ましくは、０．２μｍ〜２μｍ程度のものを用いる。

また、白色粒子の含有量は、分散媒１５、白色粒子、黒色粒子の全重量に対して３０％以内であり、黒色粒子の含有量は、分散媒１５、白色粒子、黒色粒子の全重量に対して１０％以内である。このように配分することにより、反射率が４０％以上、及び黒色反射率が２％以下になり、表示性能を高くすることができる。

本実施形態では、分散媒１５として、−３０℃程度の温度でも電気泳動粒子３４の移動が可能なシリコーンオイルを用いる。ただし、シリコーンオイルは、分子の表面がメチル基で覆われているため表面エネルギーが低く、凝集力が低いため、シール材１４ａ，１４ｂに付着することにより、シール材１４ａ，１４ｂによる接着強度を著しく低下させる面もある。シリコーンオイルの粘度は、例えば、１０ｃＰ以下である。シリコーンオイルは、低粘度溶媒であるので、例えば、−３０℃程度の低温でも、電気泳動粒子は５００ｍｓ以下の速度で電極間を泳動することができる。

なお、以降においては、隔壁３５によって囲まれた領域をセル３６と呼ぶ。一つのセル３６は、画素電極２１、共通電極２２、電気泳動層３３を含む。

＜封止膜、及びシール部周辺の構造＞
図５は、電気泳動装置のうち封止膜、及びシール部周辺の構造を示す模式平面図である。図６は、図５に示す電気泳動装置のＢ−Ｂ’線に沿う模式断面図である。図７は、図５に示す電気泳動装置のＣ部を拡大して示す拡大平面図である。図８は、図６に示す電気泳動装置のＦ部を拡大して示す拡大断面図である。以下、電気泳動装置のうち封止膜、及びシール部周辺の構造を、図５〜図８を参照しながら説明する。なお、絶縁層や配線、電極などの図示は省略する。

図５及び図６に示すように、電気泳動装置１０は、表示領域Ｅを囲むように額縁領域Ｅ１を有する。額縁領域Ｅ１には、電気泳動層３３のうち表示に寄与しない領域であるダミー画素領域Ｄと、ダミー画素領域Ｄの外側に配置された額縁隔壁６１と、額縁隔壁６１の外側に配置されたシール部１４とを含む。額縁領域Ｅ１の幅は、例えば、１ｍｍ程度である。

ダミー画素領域Ｄの幅は、例えば、８０μｍである。ダミー画素領域Ｄの表示領域Ｅ側には、表示領域Ｅに配置された隔壁３５と同じ形状で形成された隔壁３５ａが設けられている隔壁のリブ幅（頂部３５’の幅）は、３μｍ〜１０μｍであり、本実施形態では５μｍである。隣り合う隔壁と隔壁との距離は、例えば、１５０μｍである。


は、例えば、５μｍである。隣り合う隔壁と隔壁との距離は、例えば、１５０μｍである。

ダミー画素領域Ｄの外側には、額縁隔壁６１が設けられている。額縁隔壁６１は、分散媒１５が外側に流れ出ないように堰き止めることができると共に、セルギャップを調整するために用いられており、ダミー画素領域Ｄを囲むように配置されている。なお、額縁隔壁６１は、表示領域Ｅの隔壁３５と同じ材料で構成されている。

額縁隔壁６１の幅Ｗ１は、例えば、１００μｍである。額縁隔壁６１の厚みは、例えば、１０μｍ〜５０μｍの範囲であり、本実施形態では３３μｍである。なお、額縁隔壁６１は、隣接して配置される第１シール材１４ａが表示領域Ｅにはみ出さないようにするためにも用いられる。

シール部１４は、第１シール材１４ａと第２シール材１４ｂとを有する。第１シール材１４ａは、素子基板５１と対向基板５２とを貼り合わせる際に接着するために用いられ、額縁隔壁６１を囲むように設けられている。第１シール材１４ａの幅Ｗ２は、例えば、４００μｍである。第１シール材１４ａの粘度は、例えば、３０万Ｐａ・ｓ〜１００万Ｐａ・ｓである。好ましくは、４０万Ｐａ・ｓ程度である。このような粘度の第１シール材１４ａを用いることにより、貼り合せの際、素子基板５１と対向基板５２との接触面積を保つことができる。

第２シール材１４ｂは、素子基板５１と対向基板５２との間を封止するために用いられ、第１シール材１４ａを囲むように配置されている。第２シール材１４ｂの幅Ｗ３は、例えば、４００μｍである。第２シール材１４ｂの粘度は、例えば、１００Ｐａ・ｓ〜５００Ｐａ・ｓである。好ましくは、４００Ｐａ・ｓ程度である。このような粘度の第２シール材１４ｂを用いることにより、第１シール材１４ａの周囲の素子基板５１と対向基板５２との間に入り込ませることが可能となり、第２シール材１４ｂの接着強度を向上させることができる。

また、外部から第２シール材１４ｂ及び第１シール材１４ａを介して内部に水分が侵入することを抑えることが可能となり、信頼性の高いシール構造を得ることができる。

図６及び図８に示すように、少なくとも表示領域Ｅにおける隔壁３５の頂部３５’と対向基板５２との間には、分散媒１５や電気泳動粒子３４が隣接するセル３６とセル３６との間で行き来できないようにするための封止膜４２が設けられている。封止膜４２の厚みｔ１は、電界の妨げにならない程度がよく、例えば、２．６μｍ〜８μｍであることが好ましい。本実施形態では５μｍである。隔壁３５の頂部３５’は封止膜４２に食い込んでいる。換言すれば、第１封止膜４２ａと第２封止膜４２ｂとの接触面のうち、隔壁３５と平面視で重なる部分と、隔壁３５と平面視で重ならない部分とを断面視で比較した際に、隔壁３５と平面視で重なる部分がそうでない部分よりも第２基材４１側に位置している。さらに、第１封止膜４２ａと第２封止膜４２ｂとの接触面のうち頂部３５’が食い込んでいない部分（隔壁３５と平面視で重ならない部分）と頂部３５’とを比較した際、図８に示すように頂部３５’の方が第２基材４１側に位置していることが好ましい。隔壁３５の封止膜４２への食い込み量ｔ２、すなわち第２封止膜４２ｂの電気泳動層３３側の面のうち、頂部３５’が食い込んでいない部分と頂部３５’との間の距離は、例えば、１μｍ〜５μｍであることが好ましく、本実施形態では２μｍである。

具体的には、図４で説明したように、対向基板５２側から第１封止膜４２ａと第２封止膜４２ｂとが順に積層されている。第１封止膜４２ａの厚みは、２．５μｍ〜７．５μｍであることが好ましく、第２封止膜４２ｂの厚みは、０．０５μｍ〜０．５μｍであることが好ましい。本実施形態において、第１封止膜４２ａの厚みは４．５μｍであり、第２封止膜４２ｂの厚みは０．５μｍである。素子基板５１と対向基板５２は、隔壁３５の頂部３５’が第１封止膜４２ａ及び第２封止膜４２ｂに食い込むようにして貼り合わされている。詳しくは後述するが、本実施形態において第１封止膜４２ａは第２封止膜４２ｂよりも柔らかい（弾性率の低い）材料を用いて形成されている。このような場合に、第１封止膜４２ａと第２封止膜４２ｂの膜厚を上記のように設定することで、隔壁３５の頂部３５’の幅が３μｍ〜１０μｍと細くても、頂部３５’が折れ曲がったり、第２封止膜が破損したり（頂部３５’によって第２封止膜が破られたり）することなく、隔壁３５の頂部３５’を封止膜４２に食い込ませる（隔壁３５の頂部３５’により封止膜４２を変形させる）ことができる。

第１封止膜４２ａは、後述する第２封止膜４２ｂよりも柔軟であり隔壁３５の頂部３５’が、より食い込みやすい材料が用いられる。第１封止膜４２ａの材料としては、例えば、ＮＢＲ（アクリロニトリル・ブタジエンゴム）である。第１封止膜４２ａの弾性率は、５ＭＰａ〜４０ＭＰａであることが好ましい。本実施形態では、室温における弾性率が２０ＭＰａのＮＢＲを用いて第１封止膜４２ａを形成した。

なお、第１封止膜４２ａの材料としては、ウレタン、イソプレン、ブタジエン、クロロプレン、スチレン・ブタジエンゴムなどを用いるようにしてもよい。

第２封止膜４２ｂは、例えば第１封止膜４２ａが分散媒１５に溶出しないようにするために用いられる。第２封止膜４２ｂの材料としては、電気泳動粒子３４や分散媒１５との相互作用か少ない材料が好ましく、例えば、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）である。第２封止膜４２ｂの弾性率は、５０ＭＰａ〜６００ＭＰａであることが好ましい。第１封止膜４２ａと、第２封止膜４２ｂとを、上記のような弾性率を有する材料を用いて形成することにより、隔壁３５の頂部３５’が折れ曲がったり、第２封止膜が破損することなく、隔壁３５の頂部３５’を封止膜４２に食い込ませる（隔壁３５の頂部３５’により封止膜４２を変形させる）ことができる。

また、第２封止膜４２ｂの材料としては、非極性なポリマーであることが好ましく、例えば、ポリエチレンやポリプロピレンなどを用いるようにしてもよい。これらの材料は、分散媒１５に溶出するおそれが少ないことから、電気泳動装置１０の不具合を好適に軽減することができる。また、第２封止膜４２ｂの材料としては、接着性が低い、あるいは有しないものが好ましい。これにより、第２封止膜４２ｂに電気泳動粒子３４が固着することを防止することができる。

また、第２封止膜４２ｂには、第２封止膜４２ｂの材料を柔らかくする（第２封止膜４２ｂの弾性率を低下させる）ための添加剤が含まれていてもよい。添加剤としては、例えば、グリセリンである。添加剤は、ＰＶＡの固形分に対して５ｗｔ％〜５０ｗｔ％添加されることが好ましい。これにより、第２封止膜の材料として弾性率が６００ＭＰａ以上の材料を選択したとしても、封止膜４２ｂとして好適に用いることができる。本実施形態では、第２封止膜４２ｂの材料として、室温における弾性率が６９２ＭｐａのＰＶＡにグリセリンを添加し、室温における弾性率が７５ＭＰａとしたものを用いた。

また、添加剤は、グリセリンに限定されず、例えば、ポリエチレングリコール、グリセリン、尿素、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレングリコールから選択される１種または２種以上を混合したものを用いてもよい。

また、封止膜４２の光線透過率は、ＰＶＡが９９％であり、ＮＢＲが９９％である。また、第１封止膜４２ａの体積抵抗率は、１×１０⁷Ω・ｃｍ〜５×１０¹⁰Ω・ｃｍであることが好ましく、第２封止膜４２ｂの体積抵抗率は１×１０⁷Ω・ｃｍ〜２×１０¹¹Ω・ｃｍであることが好ましい。

これらのように、隔壁３５の頂部３５’が封止膜４２に食い込むことにより、封止膜４２と隔壁３５との間に隙間ができることを抑えることができる。その結果、隣りのセル３６に分散媒１５が流れることを抑えることができる。

図６及び図７に示すように、封止膜４２の端部は、例えば、表示領域Ｅの最外周の隔壁３５ａと額縁隔壁６１との間、つまり、ダミー画素領域Ｄの範囲に配置されている。封止膜４２は、表示領域Ｅより一回り大きく、大きさにばらつきが生じたとしても、表示領域Ｅに端部が入り込まないような大きさになっている。

封止膜４２を形成する材料として接着剤を用いた場合、接着層に含まれる接着剤（例えば、完全に硬化しない反応性モノマーなどの不純物）が分散液の中に溶出することにより、接着剤が分散液に含まれる電気泳動粒子３４に付着して、電気泳動粒子３４の泳動性に影響を与える恐れがある。しかしながら本実施形態においては、電気泳動粒子３４と接触する部分に第２封止膜４２ｂを配置しているため、このような不具合も軽減することができる。また、封止膜４２を、弾性率の高い（固い）材料のみで形成した場合、隔壁３５の頂部３５’の幅が狭いと、頂部３５’が封止膜４２に食い込まず、折れ曲がる恐れがある。そうすると、隔壁３５の頂部’と封止膜４２との間には隙間が生じ、電気泳動粒子３４が隣合うセル３６間を移動してしまうことが考えられる。しかしながら本実施形態のように封止膜４２を第１封止膜４２ａと第２封止膜４２ｂとで形成し、それぞれの弾性率や膜厚を好適な範囲に設定することで、このような不具合も抑制することができる。以下、電気泳動装置１０の製造方法を説明する。

＜電気泳動装置の製造方法＞
図９は、電気泳動装置の製造方法を工程順に示すフローチャートである。図１０及び図１１は、電気泳動装置の製造方法のうち一部の製造方法を示す模式断面図である。以下、電気泳動装置の製造方法を、図９〜図１１を参照しながら説明する。

最初に、図９を参照しながら、素子基板５１の製造方法を説明する。ステップＳ１１では、ガラス等の透光性材料からなる第１基材３１上に、ＴＦＴ１６や、ＩＴＯなどの光透過性材料からなる画素電極２１などを形成する。具体的には、周知の成膜技術、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、第１基材３１上にＴＦＴ１６及び画素電極２１などを形成する。なお、以降の断面図を用いた説明においては、ＴＦＴ１６や画素電極２１などの説明及び図示を省略する。

ステップＳ１２では、第１基材３１上に第１絶縁層３２を形成する。第１絶縁層３２の製造方法としては、例えば、第１基材３１上に絶縁性材料をスピンコート法などを用いて塗布し、その後、絶縁性材料を乾燥させることにより形成することができる。

ステップＳ１３では、図１０（ａ）に示すように、第１基材３１（具体的には、第１絶縁層３２）上に隔壁３５を形成する。具体的には、表示領域Ｅの隔壁３５と、表示領域Ｅの最外周の隔壁３５ａと、その外側に設ける額縁隔壁６１と、を同時に形成する。隔壁３５，３５ａ、額縁隔壁６１は、例えば、周知の成膜技術、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて形成することができる。

このように、隔壁３５，３５ａ、額縁隔壁６１を、同じ材料で同時に形成することにより、効率よく製造することができる。以上により、素子基板５１が完成する。

隔壁３５は、分散媒１５に溶解しない材質からなり、その材質は有機物か無機物かは問われない。具体的に、有機物材料の例としては、ウレタン樹脂、ウレア樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、アクリルシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレンアクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ブチラール樹脂、塩化ビニリデン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスルフォン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂等を挙げられる。これらの樹脂単体又は二種類以上の複合剤を使用する。

続いて、対向基板５２の製造方法を説明する。ステップＳ２１では、第２基材４１上に共通電極２２を形成する。具体的には、ガラス基板などの透光性材料からなる第２基材４１上の全面に、周知の成膜技術を用いて共通電極２２を形成する。

ステップＳ２２及びステップＳ２３では、共通電極２２上に第１封止膜４２ａ及び第２封止膜４２ｂを形成する。第１封止膜４２ａ及び第２封止膜４２ｂの形成方法としては、図１０（ｂ）に示すように、例えば、対向基板５２上にＮＢＲ（アクリロニトリル ブタジエン ゴム）をスピンコートなどの塗布法で成膜し、その後、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）を同様に塗布法で成膜する。

ＰＶＡには、上記したように、グリセリンなどの添加剤が添加されている。次に、エッチング法を用いて、ＰＶＡ及びＮＢＲをパターニングして、第１封止膜４２ａ及び第２封止膜４２ｂを形成する。なお、塗布法に限定されず、印刷法を用いて形成するようにしてもよい。以上により、対向基板５２が完成する。

続いて、図９〜図１１を参照しながら、素子基板５１と対向基板５２とを貼り合わせる方法を説明する。

まず、ステップＳ３１では、図１０（ｃ）に示すように、大気中において、額縁隔壁６１の外周に第１シール材１４ａを塗布する。第１シール材１４ａの材料は、例えば、比較的粘度の高い１液性エポキシ樹脂であるカヤトロンである。第１シール材１４ａの粘度は、例えば、３０万Ｐａ・ｓ〜１００万Ｐａ・ｓであり、好ましくは４０万Ｐａ・ｓである。塗布したときの第１シール材１４ａの幅は、真空に耐えられる程度の幅であり、例えば、４００μｍである。

ステップＳ３２では、図１０（ｄ）に示すように、素子基板５１上の表示領域Ｅに電気泳動粒子３４（白色粒子、黒色粒子）を有するシリコーンオイルからなる分散媒１５を塗布する。塗布方法としては、例えば、ディスペンサーを用いる。また、ダイコーターなども適用することができる。シリコーンオイルの粘度は、例えば、１０ｃＰ以下である。分散媒１５の量としては、素子基板５１と対向基板５２とを貼り合せたときに、額縁隔壁６１で囲まれた中を満たすような液量である。本実施形態において額縁隔壁６１の高さは、例えば、３３μｍである。

なお、額縁隔壁６１が形成されていることにより、第１シール材１４ａが表示領域Ｅ側に入り込む（広がる）ことを防ぐことができる。また、第１シール材１４ａの幅が所定の幅より広がらないように規制することができる。これにより、第１シール材１４ａの強度を確保することができる。

ステップＳ３３では、図１１（ｅ）に示すように、素子基板５１と対向基板５２との貼り合わせを開始する。なお、セル３６内に気泡が混入することを防ぐため、貼り合わせは、真空負圧環境下で押圧する。しかし、シリコーンオイルは揮発性が高いので、大気圧より低い低真空の状態にする。圧力は、例えば、５００Ｐａである。

ステップＳ３４では、図１１（ｆ）に示すように、素子基板５１と対向基板５２との間に分散媒１５を封止する（第１封止）。つまり、低真空の状態において、第１シール材１４ａを介して、素子基板５１と対向基板５２とを貼り合わせる。このとき、封止膜４２に隔壁３５の頂部３５’が食い込むまで、換言すれば第１封止膜４２ａと第２封止膜４２ｂとの接触面のうち、隔壁３５と平面視で重なる部分と、隔壁３５と平面視で重ならない部分とを断面視で比較した際に、隔壁３５と平面視で重なる部分がそうでない部分よりも第２基材４１側に位置するまで、素子基板５１に対向基板５２を押圧していく。このとき、額縁隔壁６１が素子基板５１と対向基板５２との間のセルギャップを規定するスペーサーとしても機能する。

素子基板５１に対向基板５２を押圧していくと、第１シール材１４ａが潰されると共に、分散媒１５が額縁隔壁６１及び第１シール材１４ａ側に押され充填される。このとき、表示領域Ｅに設けられた隔壁３５の頂部３５’は、対向基板５２側に設けられた封止膜４２に食い込むことにより、隣接するセル３６間で分散媒１５が移動することを防ぐことができる。

その後、図１１（ｇ）に示すように、第１シール材１４ａが紫外線硬化型樹脂であれば紫外線を照射して、第１シール材１４ａを硬化させる。また、熱硬化型樹脂であれば、加熱することにより硬化させる。素子基板５１と対向基板５２とを貼り合せたときのセルギャップは、２０μｍ〜５０μｍ程度であり、本実施形態では３３μｍである。また、潰された第１シール材１４ａの幅は、例えば、２００μｍ〜５００μｍであり、本実施形態では４００μｍである。

ステップＳ３５では、図１１（ｈ）に示すように、大気中において、第１シール材１４ａの外周に第２シール材１４ｂを形成して接着する（第２封止）。具体的には、第２シール材１４ｂは、水分が入らず比較的低い粘度であり、隙間に入り込むことが重要であり、例えば、アクリルやエポキシ樹脂などである。なお、第２シール材１４ｂの粘度は、第１シール材１４ａの粘度よりも低く、例えば、１００Ｐａ・ｓ〜５００Ｐａ・ｓであり、好ましくは、４００Ｐａ・ｓである。第２シール材１４ｂの幅は、例えば、４００μｍである。

第２シール材１４ｂを塗布する方法としては、例えば、ディスペンサーやダイコーターなどが用いられる。以上により、図１１（ｈ）に示すように、素子基板５１と対向基板５２とによって挟持された空間が封止される。その後、必要に応じて、製品の形状に切断し、電気泳動装置１０を完成させる。

以上詳述したように、本実施形態の電気泳動装置１０の製造方法、電気泳動装置１０、及び電子機器１００によれば、以下に示す効果が得られる。

（１）本実施形態の電気泳動装置１０の製造方法によれば、隔壁３５の頂部３５’が第１封止膜４２ａ及び第２封止膜４２ｂの中に食い込むので、頂部３５’と封止膜４２（第１封止膜４２ａ、第２封止膜４２ｂ）との間に隙間ができることを防ぐことが可能となり、分散媒１５が隣りのセル３６に移動することを抑えることができる。また、封止膜４２を２層（第１封止膜４２ａ、第２封止膜４２ｂ）にして、例えば、分散媒１５と接触しない側に第１封止膜４２ａ（接着性の高い材料）を形成し、分散媒１５と接触する側に第２封止膜４２ｂを形成するので、封止膜４２に電気泳動粒子３４が付着することを防ぐことが可能となり、表示品質が低下することを抑えることができる。

（２）本実施形態の電気泳動装置１０の製造方法によれば、柔らかい第１封止膜４２ａの厚みが厚く、硬い第２封止膜４２ｂの膜厚が薄いので、第１封止膜４２ａ及び第２封止膜４２ｂに隔壁３５の頂部３５’を食い込ませることが可能となり、頂部３５’と封止膜４２（第１封止膜４２ａ、第２封止膜４２ｂ）との間に隙間ができることを防ぐことができる。その結果、分散媒１５が隣りのセル３６に移動することを抑えると共に、封止膜４２に電気泳動粒子３４が付着することを抑えることができる。

（３）本実施形態の電気泳動装置１０の製造方法によれば、封止膜４２を弾性率が高い材料のみから形成した場合に比べ、より簡便に隔壁３５の頂部３５’を封止膜４２に食い込ませることができる。具体的には、隔壁３５の頂部３５’を封止膜４２に食い込ませる際に、封止膜４２の弾性率を低下させるために例えば封止膜４２を加熱する必要がない。

（４）本実施形態の電気泳動装置１０によれば、隔壁３５の頂部３５’が第１封止膜４２ａ及び第２封止膜４２ｂの中に食い込んでいるので、頂部３５’と封止膜４２との間に隙間ができることを防ぐことが可能となり、分散媒１５が隣りのセル３６に移動することを抑えることができる。また、封止膜４２を２層（第１封止膜４２ａ、第２封止膜４２ｂ）にして、例えば、分散媒１５と接触しない側に第１封止膜４２ａ（接着性の高い材料）を配置し、分散媒１５と接触する側に第２封止膜４２ｂを配置するので、封止膜４２に電気泳動粒子３４が付着することを防ぐことが可能となり、表示品質が低下することを抑えることができる。

（５）本実施形態の電子機器１００によれば、上記の電気泳動装置１０を備えているので、表示品質の低下が抑えられた電子機器１００を提供することができる。

なお、本発明の態様は、上記した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、本発明の態様の技術範囲に含まれるものである。また、以下のような形態で実施することもできる。

（変形例１）
上記したように、シール部１４として、第１シール材１４ａと第２シール材１４ｂとの２つのシール材を配置することに代えて、封止する機能が十分備えられていればよく、第１シール材１４ａのみを配置するようにしてもよいし、第２シール材１４ｂのみを配置するようにしてもよい。

（変形例２）
上記したように、１００μｍの幅Ｗ１を有する額縁隔壁６１を配置することに限定されず、隔壁としての機能を備えていればよく、例えば、表示領域Ｅに配置された隔壁３５と同様な隔壁を配置するようにしてもよい。

（変形例３）
上記したように、素子基板５１側に隔壁３５や額縁隔壁６１を配置することに限定されず、対向基板５２側に隔壁３５や額縁隔壁６１を配置するようにしてもよい。

（変形例４）
上記したように、隔壁３５によって囲まれたセル３６の形状は、平面視で格子状であることに限定されず、例えば、ハニカム形状（六角形）であってもよい。なお、格子形状やハニカム形状に限定されず、その他の多角形状、丸形状、三角形状などの形状であってもよい。

（変形例５）
上記したように、隔壁３５をフォトリソグラフィ法を用いて形成することに限定されず、例えば、ナノインプリント法やスクリーン印刷法、凸版印刷法、グラビア印刷法などの印刷プロセスで形成するようにしてもよい。

（変形例６）
上記したように、第１基材３１及び第２基材４１は、表示側に光透過性を有する材料を用いればよく、ガラス基板の他、プラスチック基板を用いるようにしてもよい。

（変形例７）
上記したように、額縁隔壁６１をスペーサーとして利用することに限定されない。素子基板５１と対向基板５２との間のセルギャップを規定するために、例えば別の部材をスペーサーとして設ける場合は、額縁隔壁６１の高さは隔壁３５の高さと等しくてもよい。

１０…電気泳動装置、１１…画素、１２…データ線、１３…走査線、１４…シール部、１４ａ…第１シール材、１４ｂ…第２シール材、１５…分散媒、１６…ＴＦＴ（トランジスター）、２１…画素電極、２２…共通電極、３１…第１基材、３２…第１絶縁層、３３…電気泳動層、３４…電気泳動粒子、３５，３５ａ…隔壁、３５’…頂部、３６…セル、４１…第２基材、４２…封止膜、４２ａ…第１封止膜、４２ｂ…第２封止膜、５１…第１基板としての素子基板、５２…第２基板としての対向基板、６１…額縁隔壁、１００…電子機器、１１０…操作部。

Claims (13)

1. 第１基板上に、電気泳動粒子を含む分散媒を複数のセルごとに区切るための隔壁を形成する工程と、
   前記第１基板と対向配置される第２基板に第１封止膜を形成する工程と、
   前記第１封止膜を覆うように第２封止膜を形成する工程と、
   前記第１基板の前記表示領域に前記分散媒を供給する工程と、
   前記隔壁の頂部を前記第１封止膜及び前記第２封止膜に食い込ませる工程と、
   を有することを特徴とする電気泳動装置の製造方法。
2. 請求項１に記載の電気泳動装置の製造方法であって、
   前記第２封止膜は、前記第１封止膜と比較して、膜厚が薄く、膜の硬さが硬いことを特徴とする電気泳動装置の製造方法。
3. 請求項１又は請求項２に記載の電気泳動装置の製造方法であって、
   前記第１封止膜の弾性率は、５ＭＰａ以上４０ＭＰａ以下であり、
   前記第２封止膜の弾性率は、５０ＭＰａ以上６００ＭＰａ以下であることを特徴とする電気泳動装置の製造方法。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の電気泳動装置の製造方法であって、
   前記第１封止膜の膜厚は、２．５μｍ以上７．５μｍ以下であり、
   前記第２封止膜の膜厚は、０．０５μｍ以上０．５μｍ以下であることを特徴とする電気泳動装置の製造方法。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の電気泳動装置の製造方法であって、
   前記第２封止膜の材料に、弾性率を低下させる添加剤を添加することを特徴とする電気泳動装置の製造方法。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の電気泳動装置の製造方法であって、
   前記第１封止膜に添加する添加剤の量は、前記第１封止膜の固形分に対して５ｗｔ％以上５０ｗｔ％以下であることを特徴とする電気泳動装置の製造方法。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の電気泳動装置の製造方法であって、
   前記第１封止膜の体積抵抗率は、１×１０⁷Ω・ｃｍ以上５×１０¹⁰Ω・ｃｍ以下であり、
   前記第２封止膜の体積抵抗率は、１×１０⁷Ω・ｃｍ以上２×１０¹¹Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする電気泳動装置の製造方法。
8. 第１基板と、
   前記第１基板と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粒子が分散された分散媒を有する電気泳動層と、
   前記電気泳動層を複数のセルに区切るために配置された隔壁と、
   前記隔壁と前記第２基板との間に配置された第１封止膜と、
   前記第１封止膜と前記隔壁との間に配置された第２封止膜と、
   を有し、
   前記第１封止膜と前記第２封止膜との接触面のうち、前記隔壁と平面視で重なる部分は、前記隔壁と平面視で重ならない部分よりも断面視において前記第２基板側に位置していることを特徴とする電気泳動装置。
9. 請求項８に記載の電気泳動装置であって、
   前記第１封止膜の弾性率は、５ＭＰａ以上４０ＭＰａ以下であり、
   前記第２封止膜の弾性率は、５０ＭＰａ以上６００ＭＰａ以下であることを特徴とする電気泳動装置。
10. 請求項８又は請求項９に記載の電気泳動装置であって、
    前記第１封止膜の膜厚は、２．５μｍ以上７．５μｍ以下であり、
    前記第２封止膜の膜厚は、０．０５μｍ以上〜０．５μｍ以下であることを特徴とする電気泳動装置。
11. 請求項８乃至請求項１０のいずれか一項に記載の電気泳動装置であって、
    前記第１封止膜に添加する添加剤の量は、前記第１封止膜の固形分に対して５ｗｔ％以上５０ｗｔ％以下であることを特徴とする電気泳動装置。
12. 請求項８乃至請求項１１のいずれか一項に記載の電気泳動装置であって、
    前記第１封止膜の体積抵抗率は、１×１０⁷Ω・ｃｍ以上５×１０¹⁰Ω・ｃｍ以下であり、
    前記第２封止膜の体積抵抗率は、１×１０⁷Ω・ｃｍ以上２×１０¹¹Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする電気泳動装置。
13. 請求項８乃至請求項１２のいずれか一項に記載の電気泳動装置を備えることを特徴とする電子機器。

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