JP6221435B2 - 電気泳動装置、電気泳動装置の製造方法、及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、電気泳動装置、電気泳動装置の製造方法、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、前記第１基板と前記第２基板とを接合する、前記電気泳動層を囲むように配置されたシール材と、少なくとも前記隔壁と前記第２基板との間に配置された接着力が低い封止膜と、を有し、前記隔壁の頂部が前記封止膜の中に配置されていることを特徴とする。

本適用例によれば、隔壁の頂部が接着材料を含まない封止膜の中に配置されているので、頂部と封止膜（言い換えれば、第２基板）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、封止膜が接着力が低い封止膜で形成されているので、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２］上記適用例に係る電気泳動装置において、前記封止膜は、接着材料を含まないことが好ましい。

本適用例によれば、封止膜が接着材料を含まないので、封止膜から分散媒に不純物が分散し、電気泳動粒子に不純物が付着することを防ぐことが可能となる。これにより、電気泳動粒子の泳動性に影響を与えることなく、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において、前記封止膜に凹部が設けられており、前記凹部と前記頂部とが嵌合していることが好ましい。

本適用例によれば、凹部と頂部とが嵌合しているので、凹部（つまり、封止膜）と頂部との間に隙間ができることが抑えられ、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４］上記適用例に係る電気泳動装置において、前記分散媒は、シリコーンオイルであることが好ましい。

本適用例によれば、シリコーンオイルを用いることにより、低温（例えば、−３０℃程度）であっても電気泳動層に含まれる電気泳動粒子を動作させることが可能となり、切り替え速度が低下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において、前記電気泳動層を囲むように、前記電気泳動層と前記シール材との間に額縁隔壁が配置されていることが好ましい。

本適用例によれば、電気泳動層とシール材との間に額縁隔壁が設けられているので、表示領域に分散媒を供給した際、額縁隔壁によって分散媒をせき止めることが可能となる。よって、第１基板と第２基板との間に分散媒を挟持することができる。

［適用例６］上記適用例に係る電気泳動装置において、前記電気泳動層の表示領域の大きさは、一辺が５５ｍｍ以下であることが好ましい。

本適用例によれば、５５ｍｍ以下の表示領域を有する電気泳動装置が対象となるので、隔壁の頂部の高さに製造ばらつきが生じたり、基板が撓んだりしても、頂部を封止膜に食い込ませることが可能となり、封止膜と隔壁との間に隙間が発生することを防ぐことができる。

［適用例７］上記適用例に係る電気泳動装置において、前記封止膜の端部は、前記ダミー画素領域と平面視で重なることが好ましい。

本適用例によれば、封止膜の端部がダミー画素領域と平面視で重なって配置されているので、封止膜の大きさにばらつきが生じたとしても、ダミー画素領域の範囲の中に端部を配置させることが可能となり、表示品質に影響を与えることを抑えることができる。

［適用例８］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基板の表示領域の周囲にシール材を塗布する工程と、前記第１基板と対向配置される第２基板に、接着力が低い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、前記第１基板と前記第２基板とを前記シール材を介して貼り合わせ、前記隔壁の頂部を前記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、隔壁の頂部が接着材料を含まない封止膜の中に食い込むので、頂部と封止膜（言い換えれば、第２基板）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、封止膜が接着力が低い封止膜で形成されているので、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の製造方法において、前記封止膜は、接着材料を含まない材料で形成されていることが好ましい。

本適用例によれば、封止膜が接着材料を含まないので、封止膜から分散媒に不純物が分散し、電気泳動粒子に不純物が付着することを防ぐことが可能となる。これにより、電気泳動粒子の泳動性に影響を与えることなく、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の製造方法において、前記第１基板と前記第２基板とを貼り合わせる工程は、前記封止膜を加熱しながら、大気圧より低い圧力下で貼り合わせを行うことが好ましい。

本適用例によれば、封止膜を加熱しながら大気圧より低い圧力下ではり合わせを行うので、封止膜に隔壁の頂部を食い込ませることができ、また気泡レスのパネルを製造することができる。

［適用例１１］上記適用例に係る電気泳動装置の製造方法において、前記分散媒は、シリコーンオイルであることが好ましい。

本適用例によれば、シリコーンオイルを用いることにより、低温（例えば、−３０℃程度）であっても電気泳動層に含まれる電気泳動粒子を動作させることが可能となり、切り替え速度が低下することを抑えることができる。

［適用例１２］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Ｅ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。 封止膜における食い込み量の温度依存性を示すグラフ。 電気泳動装置（パネル）の中央付近の変位量を示すグラフ。

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上には、複数の画素１１に対して共通した（全面ベタ状の）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上の全面には、第２絶縁層４２が形成されている。なお、第２絶縁層４２を設けない構成でもよい。

第１絶縁層３２と第２絶縁層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絶縁層４２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の厚みは、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６２）に接触することにより、隔壁３５の高さを基準に素子基板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。

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、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Ｅ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、３０μｍ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と同じ隔壁３５ａが設けられている。図７に示すように、隔壁のリブ幅は、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、１５０μｍである。額縁隔壁６１の厚みは、例えば、１０μｍ〜５０μｍの範囲であり、ここでは３０μｍとする。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７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６２が設けられている。具体的には、封止膜６２の材料は、熱可塑性があり、光透過率が高く、かつ電気抵抗が１Ｅ１２以下である材料であればよく、例えば、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）などの透明樹脂で構成されている。また、封止膜６２は、接着性（接着材料）を有しない。隔壁３５の頂部３５’は、図８に示すように、封止膜６２に食い込んでいる。

封止膜６２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）が分散液の中に分散されることにより、接着剤が分散液に含まれる電気泳動粒子に付着して、電気泳動粒子３４の泳動性に影響を与える恐れがある。本実施形態においては、このような添加剤をほとんど有しない材料を用いて封止膜６２を形成しているため、このような不具合をも軽減することができる。

ＰＶＡ以外の材料としては、例えば、ポリエチレンオキサイド、アクリルニトリルスチレン等を用いることができる。また、アクリロニトリルブタジレンゴム等の合成ゴムを用いるようにしてもよい。

図８に示すように、封止膜６２の厚みｔ１は、電界の妨げにならない程度がよく、例えば、３μｍ〜５μｍである。隔壁３５の封止膜６２への食い込み量ｔ２は、例えば、１μｍ〜２μｍである。また、封止膜６２は、界面の強度が弱い。例えば、隔壁３５の頂部３５’と封止膜６２、あるいは封止膜６２と対向基板５２とが、０．１Ｎ〜１Ｎ程度の力で剥がれてしまう程度の接着力である。よって、対向基板５２とシール部１４（第１シール材１４ａ、第２シール材１４ｂ）との間に封止膜６２が配置されていると、対向基板５２が剥がれてしまうので、封止膜６２とシール部１４とは、平面視で重ならないように配置されている。

また、図８に示すように、隔壁３５の頂部３５’が食い込む封止膜６２の部分は凹凸状になっており、封止膜６２の凹部６２ｂと、隔壁３５の頂部３５’とが嵌合している。封止膜６２における嵌合している凹部６２ｂの周囲には、隔壁３５を囲むように凸部６２ｃが形成されている。この凸部６２ｃ及び凹部６２ｂからなる溝に隔壁３５の頂部３５’が嵌合されることにより、封止膜６２の厚みが５μｍと薄くても、嵌合する深さを長くすることが可能となり、封止膜６２（言い換えれば対向基板５２）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６２の端部６２ａ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６２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６２ａが入り込まないような大きさになっている。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では、共通電極２２上に第２絶縁層４２を形成する。第２絶縁層４２の形成方法としては、例えば、上記した第１絶縁層３２と同様にして形成することができる。

ステップＳ２３では、図１０（ｂ）に示すように、第２絶縁層４２上に封止膜６２を形成する。封止膜６２の材料としては、上記したように、接着性のない、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）などである。封止膜６２の形成方法は、塗布法や印刷法などを用いて形成する。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、１５０μｍ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。額縁隔壁６１の高さは、例えば、１０μｍ〜５０μｍ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。

また、貼り合わせの際、封止膜６２を加熱しておくことにより、隔壁３５の頂部３５’の食い込み量を調整することができる。なお、貼り合せの際の封止膜６２の温度は、５０℃〜６０℃である。封止膜６２の加熱温度を求める方法は、後述する。

封止膜６２を加熱する方法としては、まず、加熱したホットプレートに、封止膜６２を備えた対向基板５２を載せる。そして、封止膜６２を加熱し柔らかくなった状態にする。

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、柔らかくなった封止膜６２に隔壁３５の頂部３５’が押され食い込む。これにより、図８に示すように、封止膜６２が塑性変形し、冷えることにより変形した状態で固まる。

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６２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３０μｍ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１桁低く、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。

図１２は、封止膜における食い込み量の温度依存性を示すグラフである。以下、封止膜における食い込み量の温度依存性について、図１２を参照しながら説明する。

図１２に示すグラフは、横軸が封止膜６２の温度であり、０℃〜１００℃までを表示している。一方、縦軸が封止膜６２に食い込む食い込み量であり、０μｍ〜２．５μｍまでを表示している。

具体的には、隔壁３５の厚みである５μｍのリブ構造に、５μｍの厚みの封止膜６２（ＰＶＡ）を押し込んだときの封止膜６２の温度と、食い込み量との関係を示している。なお、封止膜６２の材料のＴＧ（ガラス転移点）は、５０℃〜６０℃である。

これによれば、５０℃〜６０℃程度で材料が塑性変形し、食い込み量が狙いの１．５μｍ以上になっている。言い換えれば、５μｍの厚みの封止膜６２に、隔壁３５の頂部３５’を１．５μｍ程度食い込ませたいときは、封止膜６２の温度を５０℃〜６０℃に加熱させればよいことがわかる。

図１３は、電気泳動装置（パネル）の中央付近の変位量を示すグラフである。以下、電気泳動装置（パネル）の中央付近の変位量を、図１３を参照しながら説明する。

図１３に示すグラフは、横軸がパネルのサイズであり、０ｍｍ〜１００ｍｍまでを表示している。一方、縦軸が封止膜６２の押し上げ変位量であり、０μｍ〜３．５μｍまでを表示している。

具体的な実験条件としては、対向基板５２の第２基材４１（ガラス基板）の厚みは、０．５ｍｍである。シリコーンオイルの粘度は、２０ｃｓ以下である。封止膜６２の厚みは、５μｍである。環境温度は、−３０℃〜８５℃である。

これによれば、一辺が５５ｍｍ以下のパネルサイズであれば、環境温度が上がった場合でも、押し上げ変位量が狙いの範囲に入ることがわかった。言い換えれば、パネルサイズが５５ｍｍ以上になれば、封止膜６２に食い込む隔壁３５の食い込み量が分散媒１５の熱膨張により狙いの値以内に入らなくなり、封止膜６２と隔壁３５との間に隙間ができてしまう。その結果、隣りのセル３６に分散媒１５が流れることを抑えられなくなる。本実施例の素子基板５１と対向基板５２の厚さは、各０．５ｍｍであったが、素子基板５１や対向基板５２の厚さを厚くしたり、補強板で補強することにより、さらにパネルサイズを１５０ｍｍ程度にまで大きくすることができた。加えて、封止膜６２の厚さを厚くし、隔壁３５の頂部３５’の食い込み量を大きくすることにより、Ａ４サイズのパネルでも、封止膜６２と隔壁３５との間に隙間ができないパネルを形成することが可能である。

以上詳述したように、本実施形態の電気泳動装置１０、電気泳動装置１０の製造方法、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によれば、隔壁２５の頂部３５’が接着性を有さない封止膜６２によって封止されているので、封止膜６２に電気泳動粒子３４が付着してしまうことを防ぐことが可能となり、表示品位の低下を抑えることができる。

（２）本実施形態の電気泳動装置１０によれば、隔壁３５の頂部３５’が接着材料を含まない封止膜６２の中に入っている（食い込んでいる）ので、頂部３５’と封止膜６２（言い換えれば、対向基板５２）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６２が接着材料を含まないので、封止膜６２から分散媒１５に不純物が分散し、電気泳動粒子３４に不純物が付着することを防ぐことが可能となり、電気泳動粒子３４の泳動性に影響を与えることなく、表示品質が低下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によれば、凹部６２ｂと頂部３５’とが嵌合しているので、凹部６２ｂ（つまり、封止膜６２）と頂部３５’との間に隙間ができることが抑えられ、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。

（４）本実施形態の電気泳動装置１０によれば、分散媒１５にシリコーンオイルを用いることにより、低温（例えば、−３０℃程度）であっても電気泳動層３３に含まれる電気泳動粒子３４を動作させることが可能となり、切り替え速度が低下することを抑えることができる。

（５）本実施形態の電気泳動装置１０の製造方法によれば、隔壁３５の頂部３５’を接着材料を含まない封止膜６２に塑性変形させて食い込ませるので、頂部３５’と封止膜６２（言い換えれば、対向基板５２）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６２が接着材料を含まないので、封止膜６２から分散媒１５に不純物が分散し、電気泳動粒子３４に不純物が付着することを防ぐことが可能となり、電気泳動粒子３４の泳動性に影響を与えることなく、表示品質が低下することを抑えることができる。

（６）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６２を加熱しながら大気圧より低い圧力下で素子基板５１と対向基板５２とのはり合わせを行うので、封止膜６２に隔壁３５の頂部３５’を食い込ませることができ、また気泡レスのパネルを製造することができる。

（７）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、１５０μｍ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。

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…第２絶縁膜、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、６２…封止膜、６２ａ…端部、６２ｂ…凹部、６２ｃ…凸部、１００…電子機器、１１０…操作部。

Claims (12)

1. 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隔壁と、
   複数のセルを含み構成される表示領域と
   前記第１基板と前記第２基板との間に、前記表示領域を囲むように配置されたシール材と、
   前記隔壁と前記第２基板との間に配置され、前記隔壁の頂部が食い込む封止膜と、を有し、
   前記第１基板の厚さ方向から平面視したとき、前記封止膜の端部は前記表示領域と前記シール材との間に配置されていることを特徴とする電気泳動装置。
2. 請求項１に記載の電気泳動装置であって、
   前記封止膜は、接着材料を含まないことを特徴とする電気泳動装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の電気泳動装置であって、
   前記封止膜に凹部が設けられており、前記凹部と前記頂部とが嵌合していることを特徴とする電気泳動装置。
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であって、
   前記分散媒は、シリコーンオイルであることを特徴とする電気泳動装置。
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であって、
   前記電気泳動層を囲むように、前記電気泳動層と前記シール材との間に額縁隔壁が配置されていることを特徴とする電気泳動装置。
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であって、
   前記表示領域の大きさは、一辺が５５ｍｍ以下であることを特徴とする電気泳動装置。
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であって、
   前記表示領域の外側には、額縁隔壁が設けられ、
   前記第１基板の厚さ方向から平面視したとき、前記封止膜の端部は前記表示領域と前記額縁隔壁との間に配置されていることを特徴とする電気泳動装置。
8. 第１基板上の表示領域を、複数のセルに区切る隔壁を形成する工程と、
   前記第表示領域の周囲にシール材を塗布する工程と、
   前記第１基板と対向配置される第２基板に、封止膜を形成する工程と、
   前記セルに電気泳動粒子を含む分散媒を供給する工程と、
   前記第１基板と前記第２基板とを前記シール材を介して貼り合わせ、前記隔壁の頂部を前記封止膜に押し込む工程と、を有し、
   前記第１基板の厚さ方向から平面視したとき、前記封止膜の端部は前記表示領域と前記シール材との間に配置されていることを特徴とする電気泳動装置の製造方法。
9. 請求項８に記載の電気泳動装置の製造方法であって、
   前記封止膜は、接着材料を含まない材料で形成されていることを特徴とする電気泳動装置の製造方法。
10. 請求項８又は請求項９に記載の電気泳動装置の製造方法であって、
    前記第１基板と前記第２基板とを貼り合わせる工程は、前記封止膜を加熱しながら、大気圧より低い圧力下で貼り合わせを行うことを特徴とする電気泳動装置の製造方法。
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の製造方法であって、
    前記分散媒は、シリコーンオイルであることを特徴とする電気泳動装置の製造方法。
12. 請求項１乃至請求項７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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