JP5673678B2 - 電子ペーパーおよびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子ペーパーおよびその製造方法に関する。より詳細には、例えば静電気を利用した粒子の移動によって画像を繰り返し表示・消去することができる表示装置（電子ペーパー）およびその製造方法に関する。

液晶表示装置（ＬＣＤ）に代わる画像表示装置として、電気泳動方式、粒子移動方式などの技術を用いた電子ペーパーが提案されている。電子ペーパーでは、静電気を利用した粒子の移動によって画像を繰り返し表示、消去することが可能である。電子ペーパーは、ＬＣＤに比べて、通常の印刷物に近い広い視野角が得られる、消費電力が小さい、メモリー機能を有している等のメリットを有しており、次世代の安価な表示装置として注目されている（例えば、特許文献１〜３参照）。

図９は、従来の電子ペーパー１０００の基本構成を示している。図９に示した電子ペーパー１０００は、少なくとも一方が透明な対向する基板（１１０、１２０）と、両基板（１１０、１２０）の間隔を保持する隔壁１３０とから構成されている。両基板（１１０、１２０）と隔壁１３０とによってセル構造が形成されており、そのセル構造の空間内に、色の異なる粒子（１４０Ａ、１４０Ｂ）が封入されている。基板１１０と基板１２０との間隔は、粒子が移動でき、コントラストが維持できる距離が選択される。

より詳細には、従来の電子ペーパー２０００は、図１０に示すように、下基板２１０と、上基板２２０と、両基板（２１０、２２０）との間に介在する隔壁層２３０とから構成されている。
下基板２１０は、下部シート部材２１２の表面に形成された下部電極２１４と、下部電極２１４を覆うように下部シート部材２１２の表面に形成された絶縁層２１６とから構成されている。一方、上基板２２０は、上部シート部材２２２の表面に形成された上部電極２２４と、上部電極２２４を覆うように上部シート部材２２２の上に形成された絶縁層２２６とから構成されている。隔壁層２３０は、複数の隔壁２３２を含んでおり、隣接する隔壁２３２の間はセル空間２５０となっており、そのセル空間２５０には、粉体粒子２４０（２４０Ａまたは２４０Ｂ）が封入されている。

隔壁層２３０の隔壁２３２は、下基板２１０と上基板２２０とのギャップを保持する役割を有している。隔壁２３２は、下部電極２１４の絶縁層２１６の上に垂直に延びるように形成されている。隔壁２３２の上面には接着層２３４が形成され、隔壁２３２は、その接着層２３４を介して上基板２２０に接続されている。

電子ペーパー２０００における下部電極２１４および上部電極２２４に電圧（２６０）を印可すると、セル空間２５０内の粉体粒子２４０が移動し、その移動によって電子ペーパー２０００の画素表示が行われる。図１０に示した例では、プラスに帯電した粉体粒子２４０Ａが下部電極２１４の方に移動し、マイナスに帯電した粉体粒子２４０Ｂが上部電極２１４の方に移動した様子を示している。

また、この電子ペーパー２０００は、以下のようにして作製される。
まず、図１１（ａ）に示すように、下部シート部材２１２の表面に下部電極２１４が形成された基板構造体を準備する。次に、図１１（ｂ）に示すように、電極２１４を覆うようにシート部材２１２の表面に絶縁層２１６を形成した後、図１１（ｃ）に示すように、絶縁層２１６の上に隔壁２３２を形成する。

次に、図１１（ｄ）に示すように、隔壁２３２の間に粉体粒子２４０（２４０Ａ、２４０Ｂ）を充填した後、隔壁２３２の上面に接着層２３４を形成する。次いで、図１１（ｅ）に示すように、上部シート部材２２２と上部電極２２４と絶縁層２２６とからなる基板構造体（上基板）を、隔壁２３２上の接着層２３４に接合すると、電子ペーパー２０００が得られる。

特開２００３−２０２６００号公報 特開２００３−１６７２７４号公報 国際公開ＷＯ２００４／０５５５８６号パンフレット

上記のようなメリットから、電子ペーパーは携帯端末のための小面積な表示装置のみならず、電子ホワイトボードのようなオフィス用途や、電子ポスターのようなデジタルサイネージ用途への展開が期待されるが、その実現のためには６０インチを超えるような大面積化が必要である。
しかしながら、従来の電子ペーパー２０００の構造に基づいて、大面積の電子ペーパー２０００を製造しようとすると、以下のような問題がある。

すなわち、図１１に示す工程を行う際、電子ペーパー２０００の大面積化のために下部シート部材２１２が大きくなると粉体粒子２４０を多数のセル空間２５０に均一に充填することが格段に難しくなり、不良セルの発生率が上昇する。このような充填不良のセルが一部に発生したような場合でも、そのワークは全てが不良になるため、大面積化すると面積増大による不良ワーク発生率の上昇ともあいまってロスが大きくなる。

また、電子ペーパー２０００の面積が大きくなると、シートの取り扱いが困難になり、上部シート部材２２２を下部シート部材２１２と位置合わせして平坦で均一に接着させることが困難になる。さらに、面積が大きくなることにより上部シート部材２２２と下部シート部材２１２との熱膨張の差による寸法差が大きくなり、位置合わせの精度を保つことが困難になる。
したがって、上記のような観点から、従来の電子ペーパー２０００の大面積化には、技術的な限界あるいは高度の困難性があった。

なお、これらの課題を解決するために、小面積の電子ペーパーを敷き詰めて大面積化する方法が提案されているが、個別の電子ペーパーを並べると、その額縁部分に表示されないエリアが大きくできるため、特に近距離で表示を見る場合に画質や画像の一体感が低下するという課題がある。

そこで、本発明は、高品位で容易に大面積化することが可能な電子ペーパーおよびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明者は、上述した電子ペーパーの大面積化を阻む問題に対して、従来技術の延長線で対応するのではなく、従来とは異なる発想で、それらの課題を解決するように試みた。
すなわち、本発明にかかる電子ペーパーは、第１電極が形成された第１基板と第２電極が形成された第２基板とが対向して設けられ、該第１基板と第２基板の間に画素を構成する複数のセル空間を有してなる電子ペーパーであって、
前記第１基板がそれぞれ前記第１電極の一部を含むように複数の第１シート部材に分離され、その第１シート部材上にそれぞれ前記セル空間を仕切る隔壁を介して蓋基板が設けられて複数のサブシート構成体が構成されており、前記一部の第１電極が隣接するサブシート構成体間で接続されていることを特徴とする。

前記サブシート構成体においてそれぞれ、前記隔壁が一体化されてなる隔壁層であることが好ましい。

前記サブシート構成体においてそれぞれ、前記第１電極を前記隔壁層の外側に延在して設け、その外側に延在して設けた第１電極を隣接するサブシート構成体の第１電極に接続するようにしてもよい。

前記サブシート構造体において、前記第１基板の面積が前記蓋基板の面積よりも大きいことが好ましい。

前記隔壁層の外側に延在した第１電極を前記第２基板の反対側に屈曲させて、その屈曲された部分で隣接するサブシート構成体間の第１電極が接続されるようにしてもよい。

隣接するサブシート構成体間において、一方のサブシート構成体の隔壁層と他方の隔壁層との間隔が、前記第１基板の厚みの２〜５倍の範囲に設定されていることが好ましい。

隣接するサブシート構成体間において、前記第１電極間を導電性粒子または金属により電気的に接続するようにしてもよい。

前記第２基板は透光性を有する１枚の基板シートで構成されていることが好ましい。

前記蓋基板は、透光性を有する材料から構成されていることが好ましい。

前記第１基板、前記第２基板および前記蓋基板はフレキシブル基板から構成されていることが好ましい。

前記第１電極および第２電極はそれぞれ平行の配線であり、互いに直交していることが好ましい。

また、本発明にかかる電子ペーパーの製造方法は、
以下の工程（ａ１）〜工程（ａ４）を含むサブシート構造体を形成する工程（Ａ）と、
（ａ１）複数のシート部材を用意して、そのシート部材の一方の主面にそれぞれ第１電極を形成することにより第１シート部材を準備する工程、
（ａ２）該第１シート部材の一方の面にそれぞれ複数のセル空間を構成する隔壁を形成する工程、
（ａ３）前記第１シート部材および前記隔壁で囲まれたセル空間に粉体粒子を充填する工程、
（ａ４）前記第１シート部材上にそれぞれ隔壁を介して蓋基板を接着することにより、前記充填した粉体粒子を前記セル空間にそれぞれ閉じ込める工程、
第２電極が形成された第２基板を用意し、複数の前記サブシート構造体を前記第２基板に前記蓋基板が対向するように並べて配置する工程（Ｂ）と、
前記第１電極を隣接するサブシート構成体間で電気的に接続する工程（Ｃ）と、
を含む。

本発明にかかる電子ペーパーの製造方法では、
前記工程（Ｃ）の後に、前記工程（Ｂ）を含んでいてもよいし、前記工程（Ｃ）の前に、前記工程（Ｂ）を含んでいてもよい。

また、前記工程（ａ２）において、前記隔壁が一体化されてなる隔壁層を形成することを含むことが好ましい。

さらに、前記工程（Ａ）において、前記第１電極を最も外側に形成する隔壁の外側に延在するように形成し、前記工程（Ｃ）において、外側に延在するように形成した第１電極を隣接するサブシート構成体間で電気的に接続することが好ましい。

またさらに、前記工程（Ａ）において、前記蓋基板を、当該蓋基板の端が外側に延在するように形成した第１電極の端部より内側に位置するように配置し、前記工程（Ｃ）において、前記第１シート部材における前記蓋基板の端より外側に位置する部分を前記第２基板の反対側に曲げて、その曲げた屈曲部で前記第１電極を隣接するサブシート構成体間で電気的に接続するようにしてもよい。

また、工程（Ｂ）において、隣接する複数のサブシート構造体を、前記サブシート構造体に形成された前記接続部を外側に折り曲げながら前記第２基板上に並べて配置するようにしてもよい。

さらにまた、工程（Ｂ）において、複数のサブシート構造体を、前記接続部に導電性接着部材を塗布し、その接続部を外側に折り曲げながら前記第２基板上に並べて配置することもできる。

前記工程（Ｂ）において、隣接する前記サブシート構造体間の距離が前記第１シート部材の厚みの２〜５倍となるように前記サブシート構造体を配置することが好ましい。

本発明にかかる電子ペーパーでは、前記第１基板がそれぞれ前記第１電極の一部を含むように複数の第１シート部材に分離され、その第１シート部材上にそれぞれ前記セル空間を仕切る隔壁を介して蓋基板が設けられて複数のサブシート構成体が構成されており、前記一部の第１電極が隣接するサブシート構成体間で接続されている。
そのため、粉体粒子を封入した隔壁層の取り扱いや第１電極と第２電極との位置あわせが容易となり、かつ寸法合致精度を向上させることができる。また複数の第１基板に形成された第１電極を電気的に接続することで隔壁層間の非表示部分を極小化し、第２基板を平坦化することによって画質や画像の一体感が損なわれなくなる。これらにより、高品位で容易に大面積化をすることが可能な電子ペーパーを実現することができる。

本発明に係る実施形態１の電子ペーパー１００の構成を模式的に示す断面図。 本発明に係る実施形態２の電子ペーパー２００の構成を模式的に示す断面図。 図２における接続部４０の構成を拡大して示す断面図。 実施形態２のサブシート構造体５０の分解斜視図。 実施形態２において２枚のサブシート構造体５０を備えた電子ペーパー２００の分解斜視図。 本発明に係る実施形態２の電子ペーパー２００の変形例を示す分解斜視図。 本発明に係る電子ペーパー１００，２００の一つの形態を示す模式図。 本発明に係る電子ペーパー１００，２００が広告用ディスプレイに用いられたときの一例を示す図。 従来の電子ペーパーの構成を示す断面図。 電子ペーパー２０００の構成を示す断面図。 電子ペーパー２０００の製造方法を示す工程別断面図。

本発明に係る電子ペーパーは、それぞれ電極が形成された２つの基板間に複数Ｍ個の画素が形成された電子ペーパーにおいて、２つの基板のうちの一方の基板側をサブシート化して、そのサブシート構成体にそれぞれ複数ｍ（ｍ＝Ｍ／ｎ：ｎはサブシート化数である。）個の画素を形成して、他方の基板と組み合わせるようにしたものである。
これにより、本発明に係る電子ペーパーは、サブシート構成体間の非表示エリアを大きくすることなく、大面積化が可能になる。
すなわち、従来の複数の電子ペーパーを敷き詰めて大面積化する方法では、個別の電子ペーパーにそれぞれ額縁部分が形成されているので、敷き詰められた電子ペーパー間の表示されないエリアが大きくなるが、本発明に係る電子ペーパーではそのような不都合はない。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。以下の図面においては、説明の簡潔化のために、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。

実施形態１．
図１は、本発明の実施形態１にかかる電子ペーパー１００の構成を模式的に示す断面図である。尚、図１では、構造をわかりやすくするために、サブシート構造体５０と第２基板２０とを分離して描いているが、サブシート構造体５０と第２基板２０とは接合されている。

本実施形態１の電子ペーパー１００は、第１電極１１が形成された第１基板１０と、蓋基板１３と、第１基板１０と蓋基板１３との間に配置された隔壁１４を含む隔壁層１５とから構成されたサブシート構造体５０と、第２電極２１が形成された第２基板２０とから構成されている。
具体的には、前記第１基板１０はそれぞれ前記第１電極１１が形成された複数の第１シート部材１２からなり、その第１シート部材１２の上にそれぞれ隔壁１４を介して蓋基板１３が設けられることにより、第１シート部材１２毎にサブシート構成体５０（５０Ａ，５０Ｂ）が構成されている。また、各サブシート構成体５０には、それぞれ複数の画素が形成されるように隔壁が配置されており、本実施形態１では、隔壁１４が一体化されて隔壁層１５が構成されている。

そして、サブシート構造体５０は、その隔壁層１５が第１基板１０と第２基板２０との間に位置するように配置されて、複数のサブシート構造体５０Ａ、５０Ｂの第１電極１１が接続部４０で電気的に接続されている。

本実施形態１において、第１基板１０は、上述したように、可撓性を有する第１シート部材１２の集合体と、第１シート部材１２の表面に形成された第１電極１１とから構成されている。尚、図１には図示されていないが、第１電極１１の上には、封入される粉体粒子３０と第１電極１１を電気的に分離するために絶縁膜が設けられている。第１シート部材１２は、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）フィルム等から構成されている。第１電極１１は、例えば、銅箔、アルミ箔などの導電性配線材料から構成されている。
サブシート構造体５０における蓋基板１３は、透光性材料から構成されている。特に、蓋基板１３は、透過性の維持および／または駆動電圧の低減の観点から、４〜５ミクロンの極薄透明フィルムを用いることが好ましい。

また、隔壁層１５における隣接する隔壁１４の間には、粉体粒子３０が封入されている。換言すると、第１基板１０、蓋基板１３、隔壁１４によって囲まれたセル空間３１の中に粉体粒子３０が封入されている。粉体粒子３０は、帯電した画像表示用粒子であり、例えば、球形の樹脂ボールにガーボン（黒色）または酸化チタン（白色）等をコーティングしたものである。なお、コーティングする材料を適切に選択することにより、粉体粒子３０を任意の色に着色することが可能である。

本実施形態１において、第２基板２０は１枚の基板シートであり、第１基板のように複数のシート部材の集合体によって構成されたものではない。具体的には、第２基板２０は、可撓性を有する第２シート部材２２と、第２シート部材２２の表面に形成された第２電極２１とから構成されている。第２基板２０は電子ペーパー１００の表示面側に配置されるものであり、第２基板２０は、透光性を有する材料から構成されている。例えば、第２シート部材２２は、透光性の材料（例えば、光学用のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）フィルム）から構成されており、第２電極２１は、透明電極（例えば、ＩＴＯ膜電極、ＩＺＯ膜電極など）から構成されている。

また、図示した第１電極１１および第２電極２１は、それぞれ、サブシート構造体５０における粉体粒子３０を移動させるための第１画素電極および第２画素電極である。本実施形態１の電子ペーパーでは、第１画素電極１１と第２画素電極２との電位差によって、粉体粒子３０は、第１基板１０側に移動したり、あるいは、蓋基板１３側に移動したりする。第１基板１０および蓋基板１３は、誘電体材料からなり、第１画素電極１１と第２画素電極２１との間に電圧を印加すると、第１基板１０および蓋基板１３に誘起される電荷によって、荷電した粉体粒子３０が移動する。

本実施形態１の複数のサブシート構造体１５は、その隔壁層１５が同一平面上に位置するように二次元的に隣接して配置されている。図１に示した例では、２枚のサブシート構造体５０（５０Ａ、５０Ｂ）が第２基板２０と対向して配置されている部分の断面が示されている。サブシート構造体５０は、１枚の第２基板２０に対して、例えば、２枚、３枚、４枚、または６枚（あるいは、それ以上）配置させることができることはいうまでもない。

本実施形態のサブシート構造体５０は、その第１基板１０のうち隔壁層１５が形成されている部分の外側に第１電極１１の接続部４０が形成されており、隣接する接続部４０が電気的に接続されている。また、本実施形態のサブシート構造体１５は、第１基板１０の面積が蓋基板１３の面積よりも大きくなっている。これにより、接続部４０で隣接第１電極１１を接続した場合でも、隔壁層１５が重なることなく二次元的に隣接するように配置することができる。
尚、第１基板１０の面積は、隔壁層１５が重なることなく接続部４０で隣接第１電極１１間が接続できる限度で、蓋基板１３の面積より大きくすることが好ましく、これにより、サブシート構成体間の非表示エリアを必要以上に大きくすることなく、大面積化が可能になる。

以上のように構成された実施形態１の電子ペーパー１００では、１つの第２基板２０に対して複数のサブシート構造体５０を対応させて構成しているので、粉体粒子を封入した隔壁層１５の取り扱いや第１電極１１と第２電極２１の位置あわせが容易となり、かつ寸法合致精度を向上させることができる。また、隣接するサブシート構造体５０の隔壁層間における非表示部分が小さくなるように、隣接するサブシート構造体５０間の第１電極を接続することが可能であり、画質や画像の一体感を損なうことがない。さらに、第２基板を平坦化することが容易であり（すなわち、大面積のもの同士を接合しようとすると平坦度を保って接合することが難しい）、画質や画像の一体感を損なうことなく、高品位で大面積化が可能な電子ペーパーを実現することができる。

実施形態２．
以下、本発明に係る実施形態２の電子ペーパーについて説明する。
図２は、実施形態２にかかる電子ペーパー２００の構成を模式的に示す断面図であり、図２に示すように、本実施形態２では実施形態１の電子ペーパーにおける接合部の具体的構成の一例を示す。尚、図２においても、構造をわかりやすくするために、サブシート構造体５０と第２基板２０とを分離して描いている。

この図２に示すように、本実施形態２では第１基板１０の接続部４０を外側（第２基板とは反対側）に曲げて、２枚のサブシート構造体５０Ａ，５０Ｂを電気的に接続している。
より具体的には、サブシート構成体５０Ａ，５０Ｂにおいてそれぞれ、第１電極１１を隔壁層１５の外側に延在して設け、その外側に延在して設けられた第１電極１１を第１基板１０の端部とともに下方に曲げてそれぞれ接合部を構成する。そして、サブシート構成体５０Ａの接合部における第１電極１１とサブシート構成体５０Ｂの接合部における第１電極１１とを接続する。

サブシート構造体５０Ａ，Ｂの隔壁層１５間に位置する接合部４０上の間隙には粉体粒子３０が含まれていないため、当該箇所は画素領域として利用することができないが、実施形態２のような構成とすれば、隔壁層１５間の距離６０を第１電極１１および第２電極２１の電極ピッチに対して同等以下とすることも可能になり、かつ隔壁層１５内の隣接する隔壁間の距離（画素サイズ）よりも小さくすることができる。したがって、複数のサブシート構造体５０を二次元的に隣接するように（一平面上に位置するように）配置した場合においても、画質や画像の一体感が損なわれずに高品位な表示ができるようになる。

隔壁層１５間の距離６０は、第１基板１０の厚みの１０倍以下であることが好ましく、特には２〜５倍であることがより好ましい。この好適な範囲にある場合、表示品位の顕著な低下が現れず、高品位な表示ができるようになる。

図３は、図２に示した本発明の実施形態２にかかる電子ペーパー２００の接続部４０付近を拡大した断面図である。この図３では、構造をわかりやすくするために、第２基板を省略して表示している。図３の接続部４０において、隣接する第１基板１０の第１電極１１が導電性粒子または金属４５により電気的に接続されている。このような接続方法を用いれば、隔壁層１５の間の距離６０を大きくすることなく、接続部４０の強度が十分に保つことができ、良好な接続信頼性を得ることができる。導電性粒子または金属４５のうち、金属としては、例えば、金、銀、銅、ニッケル、パラジウム、すず、はんだから選ばれた少なくとも１種類の金属、およびそれらから選ばれた２種類以上の合金など種々の金属を用いることができるが、本発明でははんだを用いることが好ましい。また、導電性粒子としては、例えば前記金属および合金からなる粒子、カーボン粒子、樹脂粒子の表面に前記金属および合金を塗膜した樹脂粒子などが使用できる。前記導電性粒子は樹脂に分散されて使用されることが好ましい。接続部４０の強度および信頼性が向上するからである。

次に、図４から図６を参照しながら、本実施形態２の電子ペーパーの全体構成をさらに詳述する。
図４は、本実施形態のサブシート構造体５０の構成を説明するための分解斜視図である。図４に示すように、サブシート構造体５０は、セル空間３１を形成する隔壁１４が格子状に配置されて一体化された隔壁層１５を下から第１基板１０そして上から蓋基板１３によって挟んだ構造となっている。セル空間３１には、粉体粒子３０が充填される。ここで、セル空間３１において、第１電極１１と粉体粒子３０とを電気的に絶縁するための絶縁膜（不図示）が形成されているが、その絶縁膜は、例えば、第１基板１０上に第１電極１１を覆う絶縁膜を形成してその絶縁膜上に隔壁層１５を形成するようにすればよい。

セル空間３１のピッチは、例えば、約０．５μｍから約１ｍｍである。隔壁層１５の厚さ（隔壁１４の高さ）は、例えば４０〜５０μｍである。また、隔壁層１５（あるいは、蓋基板１３）の一辺の長さは、例えば１０ｃｍ〜３０ｃｍである。隔壁層１５の寸法または形状を、３０ｃｍ角や、Ａ４サイズにすることも可能である。隔壁層１５の一辺を１０ｃｍあるいは５０ｃｍにすることも可能であるが、製造上の生産性（例えば、ハンドリングなど）を考慮すると、隔壁層１５は、例えば３０ｃｍ角や、Ａ４サイズのものが好ましい。

図５は、２枚のサブシート構造体５０（５０A）を備えた電子ペーパー２００の構成を説明するための分解斜視図である。図５を参照しながら、１枚の第２基板２０に対して、複数のサブシート構造体５０（５０A）を対応させた実施形態の電子ペーパー２００の構成及び製造方法について説明する。
尚、図５には、１枚の第２基板２０に対して、２枚のサブシート構造体５０（５０A）を対応させた例について示しているが、１枚の第２基板２０に対して、２枚以上のサブシート構造体５０（５０A）を対応させても同様に構成でき、同様にして作製できることは言うまでもない。また、１枚の第２基板２０に対して、２次元的に配列した複数のサブシート構造体５０（５０A）を対応させるようにしてもよい。

本製造方法では、まず、第１電極１１が形成された第１基板（下基板）１０を準備する。ここで、第１電極１１は、画素電極であり、シート部材１２の上に形成されている。この例では、第１電極１１は、画素領域の１つの行に対応して延びた短冊状の電極が対応する行毎に分離されてなり、第１電極１１と粉体粒子３０とを絶縁する絶縁膜（不図示）から露出された第１電極１１の両端部によりそれぞれ隣接する第１基板（下基板）１０の同じ行を構成する第１電極１１に接続される接続部が構成される。
具体的には、第１電極１１と粉体粒子３０とを絶縁分離する絶縁膜（不図示）を、第１基板１０上の隔壁層１５が形成される位置に第１電極１１を覆うように形成して、その絶縁膜の外側に位置する第１電極１１上にそれぞれはんだをプリコートする。このプリコートには、例えば、はんだペーストをスクリーン印刷により形成することにより行う。

次に、第１基板１０の上にそれぞれ隔壁層１５を配置する。ここでは、分解して表示しているが、サブシート構造体５０は、第１基板１０と蓋基板１３とで隔壁層１５を挟んだ形態をしている。隔壁層１５は、例えば、第１電極１１を覆う絶縁層の上に感光性のレジストをラミネートし、このレジストを露光、現像、エッチングすることにより形成する。また、レジストを用いる方法に代えて、隔壁形成用のペーストをスクリーン印刷し、熱硬化することにより隔壁層１５を形成するようにしてもよい。また、隔壁層１５は、画素の行方向の幅がシート部材１２の幅より狭くかつ第１電極の長さより短くなるように構成されており、第１基板１０上に隔壁層１５を配置したときに隔壁層１５の外側に各第１電極１１の両端部が露出される。この露出された第１電極１１の両端部にはそれぞれはんだがプリコートされている。また、隔壁層１５は、それぞれ隔壁１４によって規定されてなる行列状に配置されたセル空間３１を含んでおり、そのセル空間３１に粉体粒子３０が充填される。具体的には、隔壁層１５を第１基板１０に接合した後、セル空間３１に粉体粒子３０を充填し、次いで、隔壁層１５の上面に蓋基板１３を接着させて塞ぐ。

以上説明した例では、第１電極１１を覆う絶縁層と隔壁層１５とを別体で構成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、絶縁層が一体化された隔壁層を用いて構成することもできる。この第１電極１１と粉体粒子３０とを分離する絶縁層が一体化された隔壁層は、例えば、第１基板１０上に第１電極１１を覆う感光性のレジストをラミネートし、このレジストを露光、現像、エッチングする際に、第１電極１１上にレジストが残るようにエッチングして、凹形状のセル空間３１を形成するようにすればよい。

サブシート構造体５０のセル空間３１が一つの画素領域に対応している場合には、セル空間３１が第１電極１１の位置と対応するように、サブシート構造体５０の隔壁層１５を第１基板１０の上に配置させる。また、一つの画素領域において複数のセル空間３１が含まれるような形態の場合には、そのような複数のセル空間３１が、１つの第１電極１１に対応するように配置させる。

次に、第２電極２１が形成された第２基板（上基板）２０を用意し、サブシート構造体５０を第２基板２０の上に配列させ、その隔壁層１５を第１基板１０と第２基板２０とが挟むように対向して配置させる。ここで、第２電極２１は、画素電極であり、シート部材２２上（図中では、シート部材２２の裏面）に形成されている。この例では、第２電極２１は、画素領域の列に対応して延びた短冊状の電極となっている。

さらに、複数のサブシート構造体５０の第１電極１１を接続部４０において電気的に接続させる。電気的な接続方法としては、例えば導電性粒子を分散した液状の熱硬化性樹脂組成物を接続部４０に塗布してから第１電極１１同士を加熱加圧する方法、導電性粒子を分散したシート状の熱硬化性樹脂組成物を接続部４０に配置してから第１電極１１同士を加熱加圧する方法、はんだ等の低融点金属を含むペースト組成物を接続部に塗布した後加熱して第１電極１１同士を金属接合させる方法などが使用できる。なお、接続部４０のうち隣接するサブシート構造体５０が存在しない部分は、外部接続端子（図示せず）に電気的に接続される。

このように、第２基板２０と複数枚のサブシート構造体５０とを積層し、かつ複数枚のサブシート構造体５０の第１電極１１同士を電気的に接続することによって、本実施形態の電子ペーパー２００を完成させることができる。

図５では、２枚のサブシート構造体５０を備えた電子ペーパー２００を例示して説明したが、同様の手法によって、３枚、４枚、６枚、あるいはそれ以上のサブシート構造体５０を配列させることも可能であり、少なくとも第２基板２０の面積がサブシート構造体５０の面積の２倍よりも大きければよい。またサブシート構造体５０は図５で示したように、第１電極１１の配線方向のみに直列に接続させるだけでなく、並列に配列させることも可能である。配置数および構成はサブシート構造体５０の作製の容易性と、画面サイズに応じて適宜好適なものを採用すればよい。サブシート構造体５０は、予め別工程で作製して準備しておくことができるため、検査で良品と確認されたサブシート構造体５０だけを、第２基板２０の上に配列させることができる。加えて、大画面の電子ペーパー２００を作製する場合、必要に応じた枚数のパウダーシート構造体５０を配列させるだけでよいので、大画面化に伴う製造の困難性を緩和することができる。

図５に示した電子ペーパー２００の製造方法において、複数のサブシート構造体５０の第１電極１１を接続部４０において電気的に接続させてから、複数の電気的に接続されたサブシート構造体５０を第２基板２０の上に配列させ、その隔壁層１５を第１基板１０と第２基板２０とが挟むように対向して配置させてもよい。この場合、接続部４０での第１電極の接続を容易に行うことができる。

また、図５に示したように、サブシート構造体５０を形成する際に、隔壁層１５を形成する面積を第１基板１０の面積よりも小さくし、隔壁層１５の外側に接続部４０を形成することが好ましい。例えば、短冊状に並置された第１電極１１の長さより隔壁層１５の幅を短くして隔壁層１５の両外側にそれぞれ第１電極１１を露出させて接続部４０とすることが好ましい。さらに、サブシート構造体５０を第２基板２０に対向させて配置する際に、接続部４０を外側に折り曲げながら第１電極同士を電気的に接続することが好ましい。
この好ましい実施形態によれば、隔壁層１５の間隔を第１基板１０の厚みの２倍程度まで縮減することが可能になり、画質や画像の一体感が損なわれずに高品位な表示ができるようになる。

また、図５に示した電子ペーパー２００の製造方法において、複数のサブシート構造体５０を第２基板２０の上に配列させ、その隔壁層１５を第１基板１０と第２基板２０とが挟むように対向して配置させながら同時に複数のサブシート構造体５０の第１電極１１を接続部４０において電気的に接続させてもよい。例えば、サブシート構造体５０を第２基板２０に対向させて配置する際に、接続部４０の第１電極１１上にそれぞれ導電性接続部材を形成した接続部を外側に折り曲げながら複数のサブシート構造体５０を第２基板２０の上に配列させることにより隣接間の第１電極同士を電気的に接続することが好ましい。このようにすると、工程数を削減することができる点で好ましい。

図６では、蓋基板１３の上面に接着層１６を積層した形態を示している。この構成によれば、サブシート構造体５０を第２基板２０で挟むだけで、積層工程を実行することができる。なお、第２基板２０の下面に接着層１６を積層するような工程に改変することも可能である。

上記の各実施形態において、第１電極１１および第２電極１２はそれぞれ平行の配線であり、互いに直行していることが好ましい。パッシブマトリクス動作による画像表示が容易になるからである。

なお、本発明にかかる電子ペーパーの各実施形態において、複数の隔壁層１５の間隙に接着剤を充填してもよい。この場合、接着剤は第１基板と第２基板とを接着させることができるため、電子ペーパーの強度が向上し湾曲や曲げによって発生するストレスから接続部を保護することができる点で好ましい。接着剤としては、例えばシリコーン系接着剤、ウレタン系接着剤が使用できる。

また、本発明の電子ペーパーの各実施形態においては粉体粒子の移動による表示方法について説明したが、表示部分については同様の構成をとれればよく、例えば粉体を液体に封入した場合においても同様の構成をとることができ、同様な発明の効果が得られる。
上記の各実施形態において、第１基板１０、第２基板２０および蓋基板１３はフレキシブル基板から構成されていることが好ましい。また、本発明にかかる電子ペーパーの各実施形態において、第１基板および／もしくは第２基板の外側にさらに補強材、反射防止材、光沢材、電磁遮蔽材を配置してもよい。ただし、これらの材料は必ずしもフレキシブルでなくてもよい。

本実施形態の電子ペーパー１００は、図７に示すように、筐体９０を含めた形態で画像表示装置にすることができる。この場合、電子ペーパー１００は、Ａ５、Ａ４またはＡ３サイズのものとして構築することも可能であるが、サブシート構造体５０の特徴を活かして、大画面のものを構築することが好ましい。例えば、電子ペーパー１００の一辺（ここでは、長辺Ｌ１）の長さが１メートル以上になるもの（大画面の表示装置）を構築することも可能である。本実施形態の構成では、サブシート構造体５０を用いて電子ペーパー１００を製造することができるので、大画面の表示装置を安価で製造することができ、それゆえ、例えば大画面の広告用途などに適している。

さらには、図８に示すように、本実施形態の電子ペーパー１００がフレキシブル性を持っている場合には、円柱９５の表面に配置する広告用途の表示装置として使用することができる。下基板１０および上基板２０が共にフレキシブル基板から構成されている場合には、電子ペーパー１００はフレキシブル性を有するので、曲げることが可能となる。ここでは、電子ペーパー１００の長辺Ｌ１を１メートル以上にすることも可能である。なお、短辺Ｌ２は、５０ｃｍ以下であっても構わない。本実施形態の電子ペーパー１００では、第１基板１０、第２基板２０および蓋基板１３をフレキシブル基板から構成することができるため、電子ペーパー１００を曲げるような用途に使用する場合にも好ましい。
以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。

本発明によれば、高品位で容易に大面積化をすることが可能な電子ペーパーを提供することができる。

１０ 第１基板（下基板）、
１１ 第１電極、
１２ シート部材、
１３ 蓋基板、
１４ 隔壁、
１５ 隔壁層、
１６ 接着層、
２０ 第２基板、
２１ 第２電極、
２２ シート部材、
３０ 粉体粒子、
３１ セル空間、
４０ 接続部、
４５ 導電性粒子または金属、
５０ サブシート構造体、
６０ 隔壁層の間の距離、
９０ 筐体、
９５ 円柱、
１００，２００ 電子ペーパー、

Claims (15)

1. 第１電極が形成された第１基板と第２電極が形成された第２基板とが対向して設けられ、該第１基板と第２基板の間に画素を構成する複数のセル空間を有してなる電子ペーパーであって、
   前記第１基板がそれぞれ前記第１電極の一部を含むように複数の第１シート部材に分離され、その第１シート部材上にそれぞれ前記セル空間を仕切る隔壁を介して蓋基板が設けられて複数のサブシート構成体が構成されており、前記一部の第１電極が隣接するサブシート構成体間で接続されており、
   隣接するサブシート構成体間の接続部において、前記第１電極間が導電性粒子または金属により電気的に接続されていることを特徴とする電子ペーパー。
2. 前記サブシート構成体はそれぞれ、前記隔壁が一体化されてなる隔壁層を有する請求項１に記載の電子ペーパー。
3. 前記サブシート構成体においてそれぞれ、前記第１電極は前記隔壁層の外側に延在して設けられており、その外側に延在して設けられた第１電極が隣接するサブシート構成体の第１電極に接続されている請求項２に記載の電子ペーパー。
4. 前記サブシート構成体において、前記第１基板の面積が前記蓋基板の面積よりも大きい請求項１〜３のうちのいずれか１つに記載の電子ペーパー。
5. 前記隔壁層の外側に延在した第１電極が前記第２基板の反対側に屈曲されており、その屈曲された部分で隣接するサブシート構成体間の第１電極が接続されている請求項３に記載の電子ペーパー。
6. 隣接するサブシート構成体間において、一方のサブシート構成体の隔壁層と他方の隔壁層との間隔が、前記第１基板の厚みの２〜５倍の範囲に設定された請求項１〜５のうちのいずれか１つに記載の電子ペーパー。
7. 前記第２基板は透光性を有する１枚の基板シートで構成されている請求項１〜６のうちのいずれか１つに記載の電子ペーパー。
8. 前記蓋基板は、透光性を有する材料から構成されている請求項１〜７のうちのいずれか１つに記載の電子ペーパー。
9. 前記第１基板、前記第２基板および前記蓋基板はフレキシブル基板から構成されている請求項１〜８のうちのいずれか１つに記載の電子ペーパー。
10. 前記第１電極および第２電極はそれぞれ平行の配線であり、互いに直交している請求項１〜９のうちのいずれか１つに記載の電子ペーパー。
11. 以下の工程（ａ１）〜工程（ａ４）を含むサブシート構成体を形成する工程（Ａ）と、
    （ａ１）複数のシート部材を用意して、そのシート部材の一方の主面にそれぞれ第１電極を形成することにより第１シート部材を準備する工程、
    （ａ２）該第１シート部材の一方の面にそれぞれ複数のセル空間を構成する隔壁を形成する工程、
    （ａ３）前記第１シート部材および前記隔壁で囲まれたセル空間に粉体粒子を充填する工程、
    （ａ４）前記第１シート部材上にそれぞれ隔壁を介して蓋基板を接着することにより、前記充填した粉体粒子を前記セル空間にそれぞれ閉じ込める工程、
    第２電極が形成された第２基板を用意し、複数の前記サブシート構成体を前記第２基板に前記蓋基板が対向するように並べて配置する工程（Ｂ）と、
    前記第１電極を隣接するサブシート構成体間で電気的に接続する工程（Ｃ）と、
    含み、
    前記工程（Ａ）において、前記第１電極を最も外側に形成する隔壁の外側に延在するように形成し、前記工程（Ｃ）において、外側に延在するように形成した第１電極を隣接するサブシート構成体間で電気的に接続し、
    前記工程（Ａ）において、前記蓋基板を、当該蓋基板の端が外側に延在するように形成した第１電極の端部より内側に位置するように配置し、前記工程（Ｃ）において、前記第１シート部材における前記蓋基板の端より外側に位置する部分を前記第２基板の反対側に曲げて、その曲げた屈曲部で前記第１電極を隣接するサブシート構成体間で電気的に接続し、
    工程（Ｂ）において、隣接する複数のサブシート構成体を、接続部に導電性粒子または金属を配置し、電気的に接続し、前記サブシート構成体に形成された接続部を外側に折り曲げながら前記第２基板上に並べて配置する工程を含む、
    電子ペーパーの製造方法。
12. 前記工程（Ｃ）の後に、前記工程（Ｂ）を含む請求項１１に記載の電子ペーパーの製造方法。
13. 前記工程（Ｃ）の前に、前記工程（Ｂ）を含む請求項１１に記載の電子ペーパーの製造方法。
14. 前記工程（ａ２）において、前記隔壁が一体化されてなる隔壁層を形成することを含む請求項１１〜１３のうちのいずれか１つに記載の電子ペーパーの製造方法。
15. 前記工程（Ｂ）において、隣接する前記サブシート構成体間の距離が前記第１シート部材の厚みの２〜５倍となるように前記サブシート構成体を配置する請求項１１〜１４のうちのいずれか１つに記載の電子ペーパーの製造方法。

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