JP6331425B2 - 電気泳動表示装置及び電子機器 - Google Patents

電気泳動表示装置及び電子機器 Download PDF

Info

Publication number
JP6331425B2
JP6331425B2 JP2014015229A JP2014015229A JP6331425B2 JP 6331425 B2 JP6331425 B2 JP 6331425B2 JP 2014015229 A JP2014015229 A JP 2014015229A JP 2014015229 A JP2014015229 A JP 2014015229A JP 6331425 B2 JP6331425 B2 JP 6331425B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
insulating film
inorganic insulating
display device
electrophoretic display
electrophoretic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2014015229A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2015141369A (ja
JP2015141369A5 (ja
Inventor
中島 嘉樹
嘉樹 中島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2014015229A priority Critical patent/JP6331425B2/ja
Publication of JP2015141369A publication Critical patent/JP2015141369A/ja
Publication of JP2015141369A5 publication Critical patent/JP2015141369A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6331425B2 publication Critical patent/JP6331425B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Description

本発明は、電気泳動表示装置及び電子機器に関する。
電気泳動表示装置として、第1の電極と第2の電極とによって駆動される電気光学材料層(電気泳動素子)と、第1の電極と第1の走査線との電気的接続を制御する第1のトランジスターと、第2の電極と第2の走査線との電気的接続を制御する第2のトランジスターと、を含む画素と、第1のトランジスターのゲートおよび第2のトランジスターのゲートに電気的に接続されたデータ信号供給回路と、を備えた電気光学装置が開示されている(特許文献1)。
上記特許文献1の電気光学装置によれば、画素電極として機能する第1の電極や、第1のトランジスター及び第2のトランジスターが形成された素子基板と、対向電極として機能する第2の電極が形成された対向基板との間に、電気泳動素子が挟持されている。また、電気泳動素子として、分散媒と、複数の電気泳動粒子とを含むマイクロカプセルが素子基板と対向基板との間に複数配置された例が示されている。
このようなアクティブ駆動型の電気光学装置の素子基板には、各トランジスターを覆う層間絶縁膜が形成され、層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して、第1のトランジスターのドレイン電極と画素電極とが電気的に接続されている。また、層間絶縁膜は、例えば、シリコン酸化物やシリコン窒化物などの無機絶縁膜、あるいは、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などの有機絶縁膜を用いることができるとされている。
特開2011−221125号公報
上記特許文献1の電気光学装置において、素子基板は、安価で軽量、且つ柔軟性に優れたプラスチック基板を用いることができるとしている。また、電気泳動素子には複数のマイクロカプセルの他に電解液が含まれていることが知られている。
層間絶縁膜として無機絶縁膜を用いた場合、素子基板に例えば曲げ応力が加わって無機絶縁膜に微小なクラックが生ずると、電解液がクラック部分から浸み込んで素子基板に形成された配線などを腐食するおそれがある。配線などが腐食されると、断線や配線などを構成する物質が電解液に拡散して、電解液の組成が変化し表示異常を起こすことが予測される。
また、層間絶縁膜として有機絶縁膜を用いた場合にも、長期間に亘る使用において、電解液が有機絶縁膜に浸み込んで同様な表示異常を起こすことが考えられる。
つまり、繰り返して加わる応力や長期間の使用に纏わる耐久性をさらに向上させる必要があるという課題がある。
本発明は、上述の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、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
[適用例]本適用例に係る電気泳動表示装置は、画素に、スイッチング素子と、メモリ回路と、スイッチ回路と、前記スイッチング素子、前記メモリ回路及び前記スイッチ回路を覆う層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜に設けられたコンタクトホールを介して前記スイッチ回路に接続された画素電極と、前記画素電極上に設けられた電気泳動素子と、を備え、前記層間絶縁膜は、有機絶縁膜と、前記有機絶縁膜と前記画素電極との間に設けられたれた第1の無機絶縁膜と、前記スイッチング素子、前記メモリ回路及び前記スイッチ回路と前記有機絶縁膜との間に設けられた第2の無機絶縁膜とを有し、前記コンタクトホール内において、前記第1の無機絶縁膜と前記第2の無機絶縁膜とが接するように設けられていることを特徴とする。
また、前記メモリ回路は、第1のインバーターと第2のインバーターとを有し、前記第1のインバーターに接続された高電位電源線と、前記第2のインバーターに接続された低電位電源線とを備えることを特徴とする。
また、前記スイッチ回路は、第1のトランスミッションゲートと第2のトランスミッションゲートとを有し、前記第1のトランスミッションゲートに接続された第1の制御線と、前記第2のトランスミッションゲートに接続された第2の制御線とを備えることを特徴とする。
本適用例によれば、基板上において駆動回路と画素電極との間に形成された層間絶縁膜は、有機絶縁膜と有機絶縁膜上に形成された第1の無機絶縁膜とを含む。したがって、層間絶縁膜が有機絶縁膜または第1の無機絶縁膜で形成される場合に比べて、繰り返して加わる応力や長期間の使用に纏わる耐久性が向上した電気泳動表示装置を提供することができる。
上記適用例に記載の電気泳動表示装置において、前記層間絶縁膜は、前記駆動回路を覆って形成された第2の無機絶縁膜と、前記第2の無機絶縁膜上に形成された前記有機絶縁膜と、前記有機絶縁膜上に形成された前記第1の無機絶縁膜とを含むことが好ましい。
この構成によれば、層間絶縁膜は、第1の無機絶縁膜と第2の無機絶縁膜との間に挟まれた有機絶縁膜を含む。無機絶縁膜は有機絶縁膜に比べて電気泳動素子に含まれる電解液の浸入を阻止する能力が高いので、耐久性がより向上した電気泳動表示装置を提供できる。
上記適用例に記載の電気泳動表示装置において、前記有機絶縁膜の厚さは500nm以上であり、前記第1の無機絶縁膜の厚さは50nm以上500nm以下であることが好ましい。
この構成によれば、耐久性がより向上した電気泳動表示装置を実現できる。
上記適用例に記載の電気泳動表示装置において、前記第1の無機絶縁膜の厚さと前記第2の無機絶縁膜の厚さの合計が100nm以上1000nm以下であることが好ましい。
この構成によれば、耐久性がさらに向上した電気泳動表示装置を実現できる。
[適用例]本適用例に係る電気泳動表示装置の製造方法は、画素電極をスイッチング制御する駆動回路を形成する工程と、前記駆動回路を覆う層間絶縁膜を形成する工程と、前記層間絶縁膜上に前記画素電極を形成する工程と、前記画素電極上に電気泳動素子を配置する工程と、を備え、前記層間絶縁膜を形成する工程は、前記駆動回路を覆う有機絶縁膜を形成する工程と、前記有機絶縁膜にコンタクトホールを形成する工程と、前記コンタクトホールの内部を含めて前記有機絶縁膜を覆う第1の無機絶縁膜を形成する工程と、前記第1の無機絶縁膜のうち前記コンタクトホールの底部を覆う部分を除去する工程と、を含み、前記画素電極を形成する工程は、前記コンタクトホールの内部を含めて前記第1の無機絶縁膜を覆う電極膜を形成する工程と、前記電極膜をパターニングして前記画素電極を形成する工程と、を含むことを特徴とする。

本適用例によれば、基板上の駆動回路を覆って有機絶縁膜を形成した後に、有機絶縁膜上に第1の無機絶縁膜を形成する。したがって、駆動回路と画素電極との間の層間絶縁膜が有機絶縁膜または第1の無機絶縁膜で形成される場合に比べて、繰り返して加わる応力や長期間の使用に纏わる耐久性が向上した電気泳動表示装置を製造することができる。
上記適用例に記載の電気泳動表示装置の製造方法において、前記層間絶縁膜を形成する工程は、前記駆動回路と前記有機絶縁膜との間に第2の無機絶縁膜を形成する工程を含むことが好ましい。
この方法によれば、無機絶縁膜は有機絶縁膜に比べて電気泳動素子に含まれる電解液の浸入を阻止する能力が高いので、有機絶縁膜を形成する前に第2の無機絶縁膜を形成することにより、耐久性がより向上した電気泳動表示装置を製造することができる。
上記適用例に記載の電気泳動表示装置の製造方法において、厚さが500nm以上となるように前記有機絶縁膜を形成し、厚さが50nm以上500nm以下となるように前記第1の無機絶縁膜を形成することが好ましい。
この方法によれば、耐久性がより向上した電気泳動表示装置が得られる。
上記適用例に記載の電気泳動表示装置の製造方法において、前記第1の無機絶縁膜の厚さと前記第2の無機絶縁膜の厚さの合計が100nm以上1000nm以下となるように、前記第1の無機絶縁膜と前記第2の無機絶縁膜とを形成することが好ましい。
この方法によれば、耐久性がさらに向上した電気泳動表示装置が得られる。
[適用例]本適用例の電子機器は、上記適用例に記載の電気泳動表示装置を備えたことを特徴とする。
本適用例によれば、耐久性が向上した電気泳動表示装置を備えているので、高い信頼性品質を有する電子機器を提供できる。
[適用例]本適用例の他の電子機器は、上記適用例に記載の電気泳動表示装置の製造方法を用いて製造された電気泳動表示装置を備えたことを特徴とする。
本適用例によれば、耐久性が向上した電気泳動表示装置が得られるので、高い信頼性品質を有する電子機器を提供できる。
第1実施形態の電気泳動表示装置の電気的な構成を示す回路図。 画素の構成を示す等価回路図。 画素の構造を示す概略断面図。 (a)及び(b)は電気泳動素子の動作を示す図。 第1実施形態の電気泳動表示装置の製造方法を示すフローチャート。 (a)〜(e)は第1実施形態の電気泳動表示装置の製造方法を示す概略断面図。 第2実施形態の電気泳動表示装置における画素の構造を示す概略断面図。 比較例及び実施例における第2層間絶縁膜の構成と試験結果とを示す表。 曲げ試験の方法を示す概略図。 押し試験の方法を示す概略図。 第1実施形態に対応した比較例及び実施例の曲げ試験の結果を示すグラフ。 第1実施形態に対応した比較例及び実施例の押し試験の結果を示すグラフ。 第2実施形態に対応した比較例及び実施例の曲げ試験の結果を示すグラフ。 第2実施形態に対応した比較例及び実施例の押し試験の結果を示すグラフ。 (a)〜(c)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。
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。
(第1実施形態)
<電気泳動表示装置>
本実施形態の電気泳動表示装置について、図1〜図4を参照して説明する。図1は、第1実施形態の電気泳動表示装置の電気的な構成を示す回路図、図2は画素の構成を示す等価回路図、図3は画素の構造を示す概略断面図、図4(a)及び(b)は電気泳動素子の動作を示す図である。
図1に示すように、本実施形態の電気泳動表示装置100は、複数の画素40がマトリックス状に配列された表示部5を備えている。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(制御部)63、及び共通電源変調回路64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、及び共通電源変調回路64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。
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を順次選択する。そして、選択された走査線66を介して、画素40に設けられた選択トランジスター41(図2参照)にONのタイミングを規定する選択信号を供給する。
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、データ線68を介して画素40の各々に対応する1ビットの画素データを規定する画像信号を供給する。
なお、本実施形態では、画素データ「0」を規定する場合にはローレベル(L)の画像信号を画素40に供給し、画素データ「1」を規定する場合はハイレベル(H)の画像信号を画素40に供給するものとする。
また、表示部5には、共通電源変調回路64から延びる低電位電源線49、高電位電源線50、及び共通電極配線55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。共通電源変調回路64は、コントローラー63の制御のもと、上記の配線の各々に供給すべき各種信号を生成する一方、これら各配線の電気的な接続及び切断(ハイインピーダンス(Hi−Z)化)を行う。
図2に示すように、画素40には、TFT(Thin Film Transistor)からなる選択トランジスター41(画素スイッチング素子)と、ラッチ回路(メモリー回路)70と、スイッチ回路80と、画素電極37と、対向電極32と、が設けられている。画素電極37と対向電極32との間に電気泳動素子25が設けられている。対向電極32は、複数の画素40に亘って共通に設けられている。すなわち、対向電極32は共通電極である。
また、画素40には、走査線66と、データ線68と、低電位電源線49と、高電位電源線50と、第1の制御線91と、第2の制御線92と、が接続されている。画素40は、ラッチ回路70により画像信号を電位として保持するSRAM(Static Random Access Memory)方式の構成となっている。
選択トランジスター41は、N−MOSトランジスター(Negative Metal Oxide Semiconductor Transistor)からなる画素スイッチング素子である。選択トランジスター41のゲートは走査線66に接続され、ソースはデータ線68に接続され、ドレインはラッチ回路70のデータ入力端子N1に接続されている。
ラッチ回路70は、転送インバーター70tと帰還インバーター70fとを備えている。転送インバーター70t及び帰還インバーター70fはいずれもC−MOSインバーターである。転送インバーター70tと帰還インバーター70fとは、互いの入力端子に他方の出力端子が接続されたループ構造を成しており、それぞれのインバーターには、高電位電源端子PHを介して接続された高電位電源線50と、低電位電源端子PLを介して接続された低電位電源線49とから電源電圧が供給される。
転送インバーター70tは、それぞれのドレインをデータ出力端子N2に接続されたP−MOSトランジスター71(Positive Metal Oxide Semiconductor Transistor)とN−MOSトランジスター72とを有している。P−MOSトランジスター71のソースは高電位電源端子PHに接続され、N−MOSトランジスター72のソースは低電位電源端子PLに接続されている。P−MOSトランジスター71及びN−MOSトランジスター72のゲート(転送インバーター70tの入力端子)は、データ入力端子N1(帰還インバーター70fの出力端子)と接続されている。
帰還インバーター70fは、それぞれのドレインをデータ入力端子N1に接続されたP−MOSトランジスター73とN−MOSトランジスター74とを有している。P−MOSトランジスター73及びN−MOSトランジスター74のゲート(帰還インバーター70fの入力端子)は、データ出力端子N2(転送インバーター70tの出力端子)と接続されている。
スイッチ回路80は、第1のトランスミッションゲートTG1と、第2のトランスミッションゲートTG2とを備えている。
第1のトランスミッションゲートTG1は、P−MOSトランジスター81とN−MOSトランジスター82とからなる。P−MOSトランジスター81及びN−MOSトランジスター82のソースは第1の制御線91に接続され、P−MOSトランジスター81及びN−MOSトランジスター82のドレインは画素電極37に接続されている。また、P−MOSトランジスター81のゲートは、ラッチ回路70のデータ入力端子N1に接続され、N−MOSトランジスター82のゲートは、ラッチ回路70のデータ出力端子N2に接続されている。
第2のトランスミッションゲートTG2は、P−MOSトランジスター83とN−MOSトランジスター84とからなる。P−MOSトランジスター83及びN−MOSトランジスター84のソースは第2の制御線92に接続され、P−MOSトランジスター83及びN−MOSトランジスター84のドレインは、画素電極37に接続されている。また、P−MOSトランジスター83のゲートは、ラッチ回路70のデータ出力端子N2に接続され、N−MOSトランジスター84のゲートは、ラッチ回路70のデータ入力端子N1に接続されている。
以上の構成を備えた画素40において、ラッチ回路70にローレベル(L)の画像信号(画素データ「0」)が記憶され、データ出力端子N2からハイレベル(H)の信号が出力された場合、第1のトランスミッションゲートTG1がオン状態となり、第1の制御線91を介して供給される電位S1が画素電極37に入力される。
一方、ラッチ回路70にハイレベル(H)の画像信号(画素データ「1」)が記憶され、データ出力端子N2からローレベル(L)の信号が出力された場合、第2のトランスミッションゲートTG2がオン状態となり、第2の制御線92を介して供給される電位S2が画素電極37に入力される。
そして、画素電極37に入力された電位S1,S2と、共通電極配線55(図1)を介して対向電極32に入力された電位Vcomとの電位差に基づいて電気泳動素子25が駆動されることで、画素40が入力された画像信号に応じた表示状態となる。
次に、図3に示すように、電気泳動表示装置100は、素子基板10と対向基板30との間に挟持された、複数のマイクロカプセル20を配列してなる電気泳動素子25を備えている。
表示部5において、素子基板10の電気泳動素子25側には、図1や図2に示した走査線66、データ線68、選択トランジスター41などが形成された回路層17が設けられており、回路層17上に画素電極37が形成されている。
素子基板10の基板本体11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。なお、基板本体11が本発明における基板に相当するものである。
基板本体11上に設けられた回路層17は、例えば、基板本体11の一方の表面を覆う下地絶縁膜12、下地絶縁膜12上に形成された前述のN−MOSトランジスター及びP−MOSトランジスターの半導体層(図3では選択トランジスター41の半導体層41aのみ表示)を有している。また、半導体層を覆うゲート絶縁膜13、ゲート電極41gを含む第1配線層14、第1配線層14を覆う第1層間絶縁膜15、第1層間絶縁膜15上に形成されたデータ線68を含む第2配線層16を有している。
下地絶縁膜12、ゲート絶縁膜13、第1層間絶縁膜15は、いずれも無機絶縁膜であって、蒸着法、スパッタ法、CVD法などを用いて例えば酸化シリコンを成膜して形成される。
ゲート絶縁膜13上の第1配線層14は、例えばアモルファスシリコン、タンタル、タングステンなどの金属材料やこれらの金属材料の合金などを用いて形成される。
第1層間絶縁膜15上の第2配線層16は、例えばアルミニウム、チタンなどの金属材料やこれらの金属材料の合金、あるいはこれらの金属材料からなる複層構造を用いて形成される。また、第1層間絶縁膜15を貫通して前述した半導体層のソース領域やドレイン領域に至るコンタクトホールが形成され、第2配線層16を構成する金属材料で埋められることにより、ソース電極、ドレイン電極が形成される(図3では、選択トランジスター41のソース電極41s、ドレイン電極41dを表示)。また、第2配線層16は、前述したスイッチ回路80の第1のトランスミッションゲートTG1及び第2のトランスミッションゲートTG2に接続される配線85を含んでいる。
このような回路層17は、第2層間絶縁膜35によって覆われている。第2層間絶縁膜35は、本発明の層間絶縁膜の一例であって、回路層17を覆う有機絶縁膜33と、有機絶縁膜33を覆う第1の無機絶縁膜34とを含んで構成されている。
有機絶縁膜33は、例えば感光性のアクリル樹脂やポリイミド樹脂を用いて形成され、有機絶縁膜33には第2配線層16の配線85と重なる部分にコンタクトホール33hが形成される。第1の無機絶縁膜34は、例えば酸化シリコンや窒化シリコンあるいは酸窒化シリコンを用いて形成され、コンタクトホール33hの底面を除く内壁を含む有機絶縁膜33の表面を覆うように形成される。
第2層間絶縁膜35の詳しい形成方法は後述するが、有機絶縁膜33は、回路層17の表面の凹凸を緩和する平坦化層としても機能している。したがって、有機絶縁膜33の膜厚は、第2配線層16の膜厚よりも厚く、少なくとも500nm以上であり、1000nm(1μm)以上であることが好ましい。第1の無機絶縁膜34は、電気泳動素子25に含まれる電解液(電解質)が有機絶縁膜33に浸み込むことを抑制する機能を有している。したがって、第1の無機絶縁膜34の膜厚は、少なくとも50nm以上であり、膜厚が厚すぎると成膜時や外部応力によってクラックが生ずるおそれがあるので、500nm以下であることが好ましい。
第2層間絶縁膜35上の画素電極37は、Cu(銅)箔上にニッケルメッキと金メッキとをこの順番で積層したものや、Al(アルミニウム)、ITO(インジウム・スズ酸化物)などを用いることができる。
画素電極37は、第2層間絶縁膜35のコンタクトホール33hの内側を覆い、配線85に接するように形成される。画素電極37は、配線85を介して電気泳動素子25に電圧を印加する電極である。
一方、対向基板30の基板本体31はガラスやプラスチックなどからなる基板であり、画像表示側に配置されるため透明性を有することが求められる。対向基板30の電気泳動素子25側には画素電極37と対向する対向電極32が形成されている。対向電極32は、画素電極37とともに電気泳動素子25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、複数のマイクロカプセル20と画素電極37とが、接着層24を介して接着されることで、素子基板10と対向基板30とが接合されている。
電気泳動素子25は、複数のマイクロカプセル20と接着層24とを含むものであり、あらかじめ対向基板30側に形成され、接着層24までを含めた電気泳動シートとして取り扱われるのが一般的である。製造工程において、電気泳動シートは接着層24の表面に保護用の離型シートが貼り付けられた状態で取り扱われる。そして、別途製造された素子基板10(画素電極37や各種回路などが形成されている)に対して、離型シートを剥がした当該電気泳動シートを貼り付けることによって、表示部5が形成される。このため、接着層24は画素電極37側のみに存在することになる。接着層24は、例えばエポキシ系やポリイミド系の樹脂などからなる。以降、対向基板30と電気泳動素子25とを含む構成を電気泳動シート30と呼ぶこともある。
電気泳動素子25に含まれるマイクロカプセル20は、例えば50μm程度の粒径を有しており、内部に電気泳動粒子である複数の黒色粒子21及び複数の白色粒子22と、分散媒23とが封入された球状体である。マイクロカプセル20は、図3に示すように対向電極32と画素電極37とに挟持され、1つの画素40内に1つまたは複数のマイクロカプセル20が配置される。
マイクロカプセル20の外殻部(壁膜)は、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチルなどのアクリル樹脂、ユリア樹脂、アラビアゴムなどの透光性を持つ高分子樹脂などを用いて形成される。
分散媒23は、黒色粒子21と白色粒子22とをマイクロカプセル20内に分散させる液体である。分散媒23としては、水、アルコール系溶媒(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、メチルセルソルブなど)、エステル類(酢酸エチル、酢酸ブチルなど)、ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど)、脂肪族炭化水素(ぺンタン、ヘキサン、オクタンなど)、脂環式炭化水素(シクロへキサン、メチルシクロへキサンなど)、芳香族炭化水素(ベンゼン、トルエン、長鎖アルキル基を有するベンゼン類(キシレン、ヘキシルベンゼン、ヘブチルベンゼン、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など))、ハロゲン化炭化水素(塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、1,2−ジクロロエタンなど)、カルボン酸塩などを例示することができ、例えばシリコーンオイルなどの油類であってもよい。これらの物質は単独または混合物として用いることができ、さらに界面活性剤などを配合してもよい。
黒色粒子21は、例えば、アニリンブラック、カーボンブラックなどの黒色顔料からなる粒子(高分子あるいはコロイド)であり、例えば正に帯電されて用いられる。
白色粒子22は、例えば、二酸化チタン、亜鉛華、三酸化アンチモン等の白色顔料からなる粒子(高分子あるいはコロイド)であり、例えば負に帯電されて用いられる。
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、コンパウンドなど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、安定化剤などを添加することができる。
また、黒色粒子21及び白色粒子22に代えて、例えば赤色、緑色、青色などの顔料を用いてもよい。かかる構成によれば、表示部5において赤色、緑色、青色などを表示することができる。
次に、図4を参照して電気泳動素子の動作について説明する。図4(a)は、画素40を白表示する場合、図4(b)は、画素40を黒表示する場合をそれぞれ示している。
図4(a)に示す白表示の場合には、対向電極32が相対的に高電位、画素電極37が相対的に低電位に保持される。これにより、負に帯電した白色粒子22が対向電極32に引き寄せられる一方、正に帯電した黒色粒子21が画素電極37に引き寄せられる。その結果、表示面側となる対向電極32(対向基板30)側からこの画素40を見ると、白色(W)が認識される。
図4(b)に示す黒表示の場合、対向電極32が相対的に低電位、画素電極37が相対的に高電位に保持される。これにより、正に帯電した黒色粒子21が対向電極32に引き寄せられる一方、負に帯電した白色粒子22が画素電極37に引き寄せられる。その結果、対向電極32(対向基板30)側からこの画素40を見ると黒色(B)が認識される。
本実施形態において、電気泳動表示装置100は、前述したように回路層17と画素電極37とを含む素子基板10に電気泳動シート30を貼り付けたものである。素子基板10の基板本体11及び電気泳動シート30の基板本体31は、いずれもガラスやプラスチックなどからなる基板を用いることができるので、曲げや押し(加圧)などの外部応力が加わっても前述した表示が適正に行われる耐久性を有することが重要である。
特に、外部応力が加わったときに、電気泳動素子25に含まれる電解液が、素子基板10の回路層17に浸入すると、回路層17に設けられた配線などを腐食させるおそれがある。配線などの腐食により発生した不純物が電気泳動素子25に拡散すると、電解液の性質が変化して前述した表示が適正に行われない部分が発生する。
本実施形態では、素子基板10において、回路層17と画素電極37との間に、有機絶縁膜33と、第1の無機絶縁膜34とが積層された第2層間絶縁膜35が形成されており、電気泳動素子25から電解液が回路層17に浸入することが抑制され、外部応力に対する耐久性が確保されている。
<電気泳動表示装置の製造方法>
次に、本実施形態の電気泳動表示装置の製造方法について、図5及び図6を参照して説明する。図5は第1実施形態の電気泳動表示装置の製造方法を示すフローチャート、図6(a)〜(e)は第1実施形態の電気泳動表示装置の製造方法を示す概略断面図である。なお、図6(a)〜(e)の概略断面図は、図3に相当するものであって、発明の特徴部分である素子基板10の製造方法を示すものである。素子基板10における回路層17の形成方法は、公知の方法を採用することができるので、回路層17が形成された後の工程について説明する。
図5に示すように、本実施形態の電気泳動表示装置100の製造方法は、有機絶縁膜形成工程(ステップS1)、コンタクトホール形成工程(ステップS2)、第1の無機絶縁膜形成工程(ステップS3)、エッチング工程(ステップS4)、画素電極形成工程(ステップS5)、電気泳動シート配置工程(ステップS6)を備えている。
図5のステップS1では、図6(a)に示すように、基板本体11上に形成された回路層17を覆う有機絶縁膜33を形成する。有機絶縁膜33の形成方法としては、例えば感光性のアクリル樹脂を含む溶液をスピンコート法により塗布して乾燥し、固化する方法が挙げられる。有機絶縁膜33の膜厚は前述したように平坦化層として機能させると共に、外部応力を緩和する観点から500nm以上とすることが好ましく、1000nm(1μm)以上とすることがより好ましい。そして、ステップS2へ進む。
図5のステップS2では、図6(b)に示すように、有機絶縁膜33の第2配線層16の配線85と重なる部分にコンタクトホール33hを形成する。本実施形態では、有機絶縁膜33が感光性のアクリル樹脂であることから、フォトリソグラフィ法により有機絶縁膜33を露光・現像することでコンタクトホール33hを形成する。なお、有機絶縁膜33は感光性を有しない有機絶縁材料を用いて形成してもよく、その場合には、ドライエッチングなどの方法でコンタクトホール33hを形成してもよい。そして、ステップS3へ進む。
図5のステップS3では、図6(c)に示すように、コンタクトホール33h及び有機絶縁膜33の表面を覆う第1の無機絶縁膜34を形成する。第1の無機絶縁膜34の形成方法としては、蒸着法、スパッタ法、CVD法などにより例えば窒化シリコンを成膜する方法が挙げられる。第1の無機絶縁膜34の膜厚は、ムラなく成膜でき、且つ成膜後にクラックなどが発生し難いように、50nm以上500nm以下に制御される。そして、ステップS4へ進む。
図5のステップS4では、図6(d)に示すように、コンタクトホール33h内において底面を覆う第1の無機絶縁膜34を部分的にエッチングして除去する。第1の無機絶縁膜34のエッチング方法としては、コンタクトホール33hの底面以外の部分をレジストで覆い、例えばフッ酸を含むエッチング溶液によりウェットエッチングする方法や、フッ素系の処理ガスを用いてドライエッチングする方法が挙げられる。そして、ステップS5へ進む。
図5のステップS5では、図6(e)に示すように、コンタクトホール33h内の配線85に接する画素電極37を形成する。画素電極37の形成方法としては、蒸着法やスパッタ法により例えばAl(アルミニウム)などからなる電極膜を成膜し、フォトリソグラフィ法により成膜された電極膜をパターニングする方法が挙げられる。そして、ステップS6へ進む。
図5のステップS6では、画素電極37が形成された素子基板10に電気泳動シート30を配置する。電気泳動シート30は、前述したように、基板本体31の対向電極32側に複数のマイクロカプセル20を配列させて、接着層24で固定したものである。接着層24の接着面を保護する離型シートを剥がして素子基板10に貼り付ける。これにより、図3に示した電気泳動表示装置100が出来上がる。
上記電気泳動表示装置100の製造方法の例では、感光性のアクリル樹脂を用いて有機絶縁膜33を形成した。アクリル樹脂の水分透過率(膜厚が25μmで、温度25℃、湿度90%、24時間放置のとき)はおよそ41g/m2である。これに対してポリイミド樹脂の水分透過率は84g/m2であることからアクリル樹脂を選択することが好ましい。
また、窒化シリコンを用いて第1の無機絶縁膜34を形成した。窒化シリコンの水分透過率(膜厚が2μmで、温度25℃、湿度90%、24時間放置のとき)はおよそ1.0×10-4g/m2である。したがって、アクリル樹脂よりも格段に電解液を通し難い。
その一方で、窒化シリコンのヤング率はおよそ294GPaであり、アクリル樹脂のヤング率およそ3GPaよりも格段に大きい。すなわち、窒化シリコンは曲げなどの応力でクラックが発生し易い。酸化シリコンの水分透過率は窒化シリコンよりも高いが、ヤング率はおよそ72GPaであることから、外部応力によるクラックを抑制する観点からは、酸化シリコンを用いることが好ましく、双方の中間的な性質を有する酸窒化シリコンを用いて第1の無機絶縁膜34を形成してもよい。
上記第1実施形態の電気泳動表示装置100とその製造方法によれば、以下の効果が得られる。
素子基板10の回路層17と画素電極37との間には、回路層17側から順に積層して形成された有機絶縁膜33と、第1の無機絶縁膜34とを含む第2層間絶縁膜35が設けられている。有機絶縁膜33は、回路層17の表面の凹凸を平坦化すると共に、外部応力を緩和して、有機絶縁膜33の表面を覆う第1の無機絶縁膜34にクラックが生ずることを抑制できる。回路層17に対して有機絶縁膜33を介して画素電極37側に配置された第1の無機絶縁膜34は、有機絶縁膜33よりも電気泳動素子25に含まれる電解液が回路層17に浸み込むことを抑制できる。したがって、電気泳動表示装置100が曲げられたり押されたりする外部応力に対して耐久性が改善され、信頼性品質が向上した電気泳動表示装置100を提供あるいは製造することができる。
(第2実施形態)
次に、第2実施形態の電気泳動表示装置とその製造方法について、図7を参照して説明する。図7は第2実施形態の電気泳動表示装置における画素の構造を示す概略断面図である。第2実施形態の電気泳動表示装置は、第1実施形態の電気泳動表示装置100に対して発明の特徴部分である層間絶縁膜(第2層間絶縁膜35)の構成を異ならせたものである。したがって、第1実施形態と同じ構成については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
図7に示すように、本実施形態の電気泳動表示装置200は、回路層17と画素電極37とを有する素子基板10と、対向電極32を有する対向基板30との間に、複数のマイクロカプセル20と接着層24とを有する電気泳動素子25が挟持されている。
素子基板10において、基板本体11上に形成された回路層17と画素電極37との間には、第2層間絶縁膜35が形成されている。第2層間絶縁膜35は、回路層17側から順に形成された第2の無機絶縁膜36、有機絶縁膜33、第1の無機絶縁膜34を含んで構成されている。
このような電気泳動表示装置200の製造方法について説明する。第1実施形態と同様に、回路層17は公知の方法を用いて形成することができるので、回路層17が形成された後の工程について説明する。
まず、回路層17の表面を覆う第2の無機絶縁膜36を形成する。第2の無機絶縁膜36の形成方法は、前述した第1の無機絶縁膜34の形成方法と同様であって、蒸着法、スパッタ法、CVD法などにより例えば窒化シリコンを成膜する方法が挙げられる。第2の無機絶縁膜36の膜厚も、ムラなく成膜でき、且つ成膜後にクラックなどが発生し難いように、50nm以上500nm以下に制御される。
次に、第1実施形態と同様に、有機絶縁膜形成工程、コンタクトホール形成工程、第1の無機絶縁膜形成工程を実施する。続いて、エッチング工程では、有機絶縁膜33のコンタクトホール33h内において底面部分を覆う第2の無機絶縁膜36と第1の無機絶縁膜34とを同時にエッチングして除去する。1の無機絶縁膜34と第2の無機絶縁膜36とを連続的に且つ精度よくエッチングする観点では、ドライエッチングを採用することが好ましい。続いて、画素電極形成工程、電気泳動シート配置工程を実施する。
第2実施形態の電気泳動表示装置200とその製造方法によれば、以下の効果が得られる。
素子基板10において、回路層17と画素電極37との間に形成された第2層間絶縁膜35は、回路層17側から順に積層された第2の無機絶縁膜36、有機絶縁膜33、第1の無機絶縁膜34を含んでいる。したがって、第1実施形態の電気泳動表示装置100に比べて、製造工程が増えるものの、電気泳動素子25に含まれる電解液が回路層17に浸入することをより抑制することができる。すなわち、電気泳動表示装置200が曲げられたり押されたりする外部応力に対して優れた耐久性を有する電気泳動表示装置200を提供あるいは製造することができる。
次に、上記第1実施形態及び上記第2実施形態に対応した比較例及び実施例を挙げて、効果について具体的に説明する。図8は第2層間絶縁膜35の比較例及び実施例の構成と試験結果とを示す表、図9は曲げ試験の方法を示す概略図、図10は押し試験の方法を示す概略図である。図11は第1実施形態に対応した比較例及び実施例の曲げ試験の結果を示すグラフ、図12は第1実施形態に対応した比較例及び実施例の押し試験の結果を示すグラフである。図13は第2実施形態に対応した比較例及び実施例の曲げ試験の結果を示すグラフ、図14は第2実施形態に対応した比較例及び実施例の押し試験の結果を示すグラフである。
なお、比較例と実施例とにおける有機絶縁膜はアクリル樹脂で形成され、第1の無機絶縁膜及び第2の無機絶縁膜は窒化シリコンで形成されている。
(比較例1〜比較例4)
図8に示すように、比較例1〜比較例4は、第2層間絶縁膜が有機絶縁膜のみで構成され、その膜厚を100nm、500nm、1000nm、2000nmとした例である。
(比較例5〜比較例8)
図8に示すように、比較例5〜比較例8は、第2層間絶縁膜が第1の無機絶縁膜のみで構成され、その膜厚を50nm、100nm、500nm、600nmとした例である。
(比較例9〜比較例11)
図8に示すように、比較例9〜比較例11は、第2層間絶縁膜が有機絶縁膜と第1の無機絶縁膜とで構成され、有機絶縁膜の膜厚を500nm、1000nm、2000nmとし、第1の無機絶縁膜の膜厚を600nmとした例である。
(比較例12〜比較例14)
図8に示すように、比較例12〜比較例14は、第2層間絶縁膜が第2の無機絶縁膜と第1の無機絶縁膜とで構成され、それぞれの無機絶縁膜の膜厚を100nm、500nm、600nmとした例である。
(比較例15〜比較例17)
図8に示すように、比較例15〜比較例17は、第2層間絶縁膜が第2の無機絶縁膜と有機絶縁膜と第1の無機絶縁膜とで構成され、それぞれの無機絶縁膜の膜厚を600nmとし、有機絶縁膜の膜厚を500nm、1000nm、2000nmとした例である。
(実施例1〜実施例3)
図8に示すように、実施例1〜実施例3は、第2層間絶縁膜が有機絶縁膜と第1の無機絶縁膜とで構成され、有機絶縁膜の膜厚を500nm、1000nm、2000nmとし、第1の無機絶縁膜の膜厚を50nmとした例である。
(実施例4〜実施例6)
図8に示すように、実施例4〜実施例6は、第2層間絶縁膜が有機絶縁膜と第1の無機絶縁膜とで構成され、有機絶縁膜の膜厚を500nm、1000nm、2000nmとし、第1の無機絶縁膜の膜厚を100nmとした例である。
(実施例7〜実施例9)
図8に示すように、実施例7〜実施例9は、第2層間絶縁膜が有機絶縁膜と第1の無機絶縁膜とで構成され、有機絶縁膜の膜厚を500nm、1000nm、2000nmとし、第1の無機絶縁膜の膜厚を500nmとした例である。
(実施例10〜実施例12)
図8に示すように、実施例10〜実施例12は、第2層間絶縁膜が第2の無機絶縁膜と有機絶縁膜と第1の無機絶縁膜とで構成され、有機絶縁膜の膜厚を500nm、1000nm、2000nmとし、それぞれの無機絶縁膜の膜厚を50nmとした例である。
(実施例13〜実施例15)
図8に示すように、実施例13〜実施例15は、第2層間絶縁膜が第2の無機絶縁膜と有機絶縁膜と第1の無機絶縁膜とで構成され、有機絶縁膜の膜厚を500nm、1000nm、2000nmとし、それぞれの無機絶縁膜の膜厚を100nmとした例である。
(実施例16〜実施例18)
図8に示すように、実施例16〜実施例18は、第2層間絶縁膜が第2の無機絶縁膜と有機絶縁膜と第1の無機絶縁膜とで構成され、有機絶縁膜の膜厚を500nm、1000nm、2000nmとし、それぞれの無機絶縁膜の膜厚を500nmとした例である。
つまり、上記比較例1〜比較例4は上記第1実施形態と上記第2実施形態とに共通する例であり、上記比較例5〜比較例11、及び上記実施例1〜実施例9は上記第1実施形態に対応した例であり、上記比較例12〜比較例17、及び上記実施例10〜実施例18は上記第2実施形態に対応した例である。
次に、図9を参照して曲げ試験について説明する。上記比較例及び上記実施例において使用した素子基板10は、実際には複数の素子基板10がマトリックス状にレイアウトされたマザー基板である。マザー基板は、一方の辺の長さL1が他方の辺の長さL2よりも短い長方形であって、厚みが0.5mmの無機アルカリガラスを用いている。1つの素子基板10における画素40の数(画素数)は、長辺方向(L2の方向)に240個、短辺方向(L1の方向)に320個、合計76800個となっている。
本実施形態における曲げ試験では、回路層17や画素電極37が形成されたマザー基板を、回路層17側が上方に向くように配置して長辺方向(L2の方向)において湾曲させ、曲率半径rが300mmとなったところで10秒間保持してから元に戻す。そして、マザー基板のそれぞれの素子基板10に電気泳動シートを貼り付けて複数の電気泳動表示装置を製造する。製造された複数の電気泳動表示装置を駆動し、表示不良の数をカウントした。電気泳動表示装置の駆動は、表示部5における表示を白表示とする。そのときに、白色とならずに黒色や中間調である灰色となった個所を表示不良としてカウントした。
次に、図10を参照して押し試験について説明する。
本実施形態の押し試験では、上記比較例及び上記実施例において製造された電気泳動表示装置を、素子基板10を下方に電気泳動シート30が上方になるように定盤の上に載置する。そして、電気泳動シート30側から定盤に向けて圧着ヘッドで電気泳動表示装置を加圧する。このときの圧力は200kPaである。加圧後の電気泳動表示装置を駆動して表示不良個所の数をカウントした。電気泳動表示装置の駆動は、曲げ試験と同様である。
図8を参照して、上記第1実施形態に対応した比較例と実施例の曲げ試験及び押し試験の結果について説明する。図8に示した表示不良個所は、1パネル当たりに換算した個数である。
図8に示すように、第2層間絶縁膜を有機絶縁膜のみで構成した比較例1〜比較例4では、曲げ試験後にそれぞれ表示不良が発生した。具体的には、有機絶縁膜の膜厚を100nmとした比較例1では、1パネル当たり100個以上の表示不良個所が発生した。有機絶縁膜の膜厚を500nmとした比較例2では1パネル当たり10個、有機絶縁膜の膜厚を1000nmとした比較例3では1パネル当たり5個、有機絶縁膜の膜厚を2000nmとした比較例4では1パネル当たり5個の表示不良個所が発生した。
また、押し試験においても比較例1〜比較例4は、それぞれ表示不良が発生した。具体的には、有機絶縁膜の膜厚を100nmとした比較例1では、曲げ試験と同様に1パネル当たり100個以上の表示不良個所が発生した。有機絶縁膜の膜厚を500nmとした比較例2では1パネル当たり20個、有機絶縁膜の膜厚を1000nmとした比較例3では1パネル当たり10個、有機絶縁膜の膜厚を2000nmとした比較例4では1パネル当たり10個の表示不良個所が発生した。
第2層間絶縁膜を第1の無機絶縁膜のみで構成した比較例5〜比較例8では、曲げ試験後にそれぞれ表示不良が発生した。具体的には、第1の無機絶縁膜の膜厚が50nmの比較例5では1パネル当たり50個の表示不良個所が発生した。第1の無機絶縁膜の膜厚が100nmの比較例6では1パネル当たり30個の表示不良個所が発生した。第1の無機絶縁膜の膜厚が500nmの比較例7では1パネル当たり30個の表示不良個所が発生した。第1の無機絶縁膜の膜厚が600nmの比較例8では1パネル当たり50個の表示不良個所が発生した。
また、押し試験においても比較例5〜比較例8は、それぞれ表示不良が発生した。具体的には、第1の無機絶縁膜の膜厚が50nmの比較例5では1パネル当たり50個の表示不良個所が発生した。第1の無機絶縁膜の膜厚が100nmの比較例6では1パネル当たり30個の表示不良個所が発生した。第1の無機絶縁膜の膜厚が500nmの比較例7では1パネル当たり30個の表示不良個所が発生した。第1の無機絶縁膜の膜厚が600nmの比較例8では1パネル当たり30個の表示不良個所が発生した。
第2層間絶縁膜の第1の無機絶縁膜を600nmとし、有機絶縁膜の膜厚を振った比較例9〜比較例11では、曲げ試験後にそれぞれ1パネル当たり5個の表示不良が発生した。
また、押し試験においても比較例9〜比較例11は、それぞれ1パネル当たり10個の表示不良が発生した。
第2層間絶縁膜の第1の無機絶縁膜を50nm〜500nmの間で振ると共に、有機絶縁膜の膜厚を500nm〜2000nmの間で振った実施例1〜実施例9では、曲げ試験後に表示不良は発生しなかった。
一方で押し試験では、実施例1〜実施例9は、それぞれ1パネル当たり5個の表示不良が発生したが、第1の無機絶縁膜の膜厚を600nmとした比較例9〜比較例11と比べると押し試験後の表示不良の発生数は減少している。つまり、第1の無機絶縁膜の膜厚を500nmより大きな値とすることは、外部応力により第1の無機絶縁膜にクラックが生じ易くなり、表示における耐久性が低下すると考えられる。
次に、図8を参照して、上記第2実施形態に対応した比較例と実施例の曲げ試験及び押し試験の結果について説明する。
図8に示すように、第2層間絶縁膜の第1の無機絶縁膜及び第2の無機絶縁膜の膜厚をそれぞれ100nm〜600nmの間で振ると共に、有機絶縁膜を無くした比較例12〜比較例14では、曲げ試験後にそれぞれ表示不良が発生した。具体的には、第1の無機絶縁膜及び第2の無機絶縁膜の膜厚をそれぞれ100nmとした比較例12では1パネル当たり30個の表示不良が発生した。第1の無機絶縁膜及び第2の無機絶縁膜の膜厚をそれぞれ500nmとした比較例13では1パネル当たり60個の表示不良が発生した。第1の無機絶縁膜及び第2の無機絶縁膜の膜厚をそれぞれ600nmとした比較例14では1パネル当たり70個の表示不良が発生した。
また、押し試験においても比較例12〜比較例14は、それぞれ1パネル当たり30個の表示不良が発生した。
第2層間絶縁膜の第1の無機絶縁膜及び第2の無機絶縁膜の膜厚をそれぞれ600nmとし、有機絶縁膜の膜厚を500nm〜2000nmの間で振った比較例15〜比較例17では、曲げ試験及び押し試験共にそれぞれ1パネル当たり5個の表示不良が発生した。
第2層間絶縁膜の第1の無機絶縁膜及び第2の無機絶縁膜の膜厚を50nm〜500nmの間で振ると共に、有機絶縁膜の膜厚を500nm〜2000nmの間で振った実施例10〜実施例18では、曲げ試験及び押し試験共に表示不良は発生しなかった。
曲げ試験及び押し試験の結果を示した図11〜図14のグラフを見ると、無機絶縁膜の膜厚は50nm以上500nm以下であり、有機絶縁膜の膜厚は500nm以上であれば、外部応力が加わっても表示不良の発生を抑制できる。また、第2層間絶縁膜が第2の無機絶縁膜を含む第2実施形態の構成ならば外部応力に対する耐久性が第1実施形態に比べてさらに向上する。その場合、第1の無機絶縁膜の膜厚と第2の無機絶縁膜の膜厚を加えた合計膜厚は、100nm以上1000nm以下とすることが好ましい。
なお、図11〜図14のグラフでは、膜厚が100nmの有機絶縁膜のみで第2層間絶縁膜を構成する比較例1の表示不良の個数は、便宜上、縦軸上において有機絶縁膜の膜厚が0nmであるマーク◆で表示されている。
(第3実施形態)
<電子機器>
次に、本実施形態の電子機器について、図15を参照して説明する。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。電子機器としての電子ブック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。電子機器としての腕時計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。電子機器としての電子ペーパー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。
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、画素40ごとの電気泳動素子25に駆動電圧を印加することで、外光を利用した眼に優しい印刷物のような表示を行うことができると共に、外部応力に対して優れた耐久性(信頼性品質)を有する電子ブック1000、腕時計1100及び電子ペーパー1200を提供することができる。
なお、本発明の電気泳動表示装置を適用可能な電子機器は、上記電子ブック1000、腕時計1100及び電子ペーパー1200に限定されるものではない。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や、マニュアルなどの業務用シート、教科書、問題集、情報シートなどにも、本発明の電気泳動表示装置は好適に用いることができる。
本発明は、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、そのような変更を伴う電気泳動表示装置及び該電気泳動表示装置の製造方法並びに該電気泳動表示装置を適用する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。上記実施形態以外にも様々な変形例が考えられる。以下、変形例を挙げて説明する。
(変形例1)電気泳動素子25は、複数のマイクロカプセル20を有する構成に限定されない。例えば、素子基板10の画素電極37と、対向基板30の対向電極32との間に空間を複数の領域に区分する隔壁を有し、隔壁で囲まれた複数の領域のそれぞれに電気泳動粒子と分散媒とが充填された構成としてもよい。
(変形例2)回路層17と画素電極37との間に設けられる第2層間絶縁膜35の構成は、これに限定されない。例えば、回路層17側から第2の無機絶縁膜、第1の有機絶縁膜、第3の無機絶縁膜、第2の有機絶縁膜、第1の無機絶縁膜が順に積層された複層構造としてもよい。これによれば、第3の無機絶縁膜が追加されたことで耐久性をさらに向上させることができる。
(変形例3)素子基板10において隣り合う画素電極37の間に無機絶縁膜を形成してもよい。これによれば、画素電極37が配置されていない部分において電気泳動素子25に含まれる電解液が回路層17に浸入することをさらに抑制できる。
10…素子基板、11…基板としての基板本体、25…電気泳動素子、30…対向基板、32…対向電極、33…有機絶縁膜、33h…コンタクトホール、34…第1の無機絶縁膜、35…第2層間絶縁膜、36…第2の無機絶縁膜、37…画素電極、100,200…電気泳動表示装置、1000…電子機器としての電子ブック、1100…電子機器としての腕時計、1200…電子機器としての電子ペーパー。

Claims (6)

  1. 画素に、スイッチング素子と、メモリ回路と、スイッチ回路と、
    前記スイッチング素子、前記メモリ回路及び前記スイッチ回路を覆う層間絶縁膜と、
    前記層間絶縁膜に設けられたコンタクトホールを介して前記スイッチ回路に接続された画素電極と、
    前記画素電極上に設けられた電気泳動素子と、を備え、
    前記層間絶縁膜は、有機絶縁膜と、前記有機絶縁膜と前記画素電極との間に設けられたれた第1の無機絶縁膜と、前記スイッチング素子、前記メモリ回路及び前記スイッチ回路と前記有機絶縁膜との間に設けられた第2の無機絶縁膜とを有し、
    前記コンタクトホール内において、前記第1の無機絶縁膜と前記第2の無機絶縁膜とが接するように設けられていることを特徴とする電気泳動表示装置。
  2. 前記メモリ回路は、第1のインバーターと第2のインバーターとを有し、
    前記第1のインバーターに接続された高電位電源線と、前記第2のインバーターに接続された低電位電源線とを備えることを特徴とする請求項1に記載の電気泳動表示装置。
  3. 前記スイッチ回路は、第1のトランスミッションゲートと第2のトランスミッションゲートとを有し、
    前記第1のトランスミッションゲートに接続された第1の制御線と、前記第2のトランスミッションゲートに接続された第2の制御線とを備えることを特徴とする請求項1に記載の電気泳動表示装置。
  4. 前記有機絶縁膜の厚さは500nm以上であり、
    前記第1の無機絶縁膜の厚さは50nm以上500nm以下であることを特徴とする請求項に記載の電気泳動表示装置。
  5. 前記第1の無機絶縁膜の厚さと前記第2の無機絶縁膜の厚さの合計が100nm以上1000nm以下であることを特徴とする請求項に記載の電気泳動表示装置。
  6. 請求項1乃至のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。
JP2014015229A 2014-01-30 2014-01-30 電気泳動表示装置及び電子機器 Expired - Fee Related JP6331425B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014015229A JP6331425B2 (ja) 2014-01-30 2014-01-30 電気泳動表示装置及び電子機器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014015229A JP6331425B2 (ja) 2014-01-30 2014-01-30 電気泳動表示装置及び電子機器

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2015141369A JP2015141369A (ja) 2015-08-03
JP2015141369A5 JP2015141369A5 (ja) 2017-01-26
JP6331425B2 true JP6331425B2 (ja) 2018-05-30

Family

ID=53771743

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014015229A Expired - Fee Related JP6331425B2 (ja) 2014-01-30 2014-01-30 電気泳動表示装置及び電子機器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6331425B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7269548B2 (ja) * 2019-03-12 2023-05-09 大日本印刷株式会社 保持部材、転写部材、チップ基板、転写部材の製造方法及び製造装置、発光基板の製造方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001052864A (ja) * 1999-06-04 2001-02-23 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 電気光学装置の作製方法
JP5358324B2 (ja) * 2008-07-10 2013-12-04 株式会社半導体エネルギー研究所 電子ペーパー
KR101285637B1 (ko) * 2008-12-26 2013-07-12 엘지디스플레이 주식회사 전기영동 표시장치용 어레이 기판과 그 제조 방법 및 리페어 방법
JP5352333B2 (ja) * 2009-04-23 2013-11-27 株式会社ジャパンディスプレイ アクティブマトリクス型表示装置
TWI473317B (zh) * 2011-11-17 2015-02-11 Au Optronics Corp 可撓性主動元件陣列基板以及有機電激發光元件

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015141369A (ja) 2015-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5504567B2 (ja) 電気泳動表示装置の駆動方法、電気泳動表示装置、電子機器
JP5266815B2 (ja) 電気泳動表示装置及び電子機器
US8330194B2 (en) Substrate for semiconductor device including an island-shaped underlying film overlapping a transistor, method of manufacturing the same, semiconductor device and electronic device
JP4623107B2 (ja) 電気泳動表示装置及び電気泳動表示装置の製造方法
JP4623035B2 (ja) 電気泳動表示装置、及び電子機器
JP2011221097A (ja) 電気泳動表示装置用基板、電気泳動表示装置、および電子機器
JP5397175B2 (ja) 半導体装置用基板及びその製造方法、半導体装置並びに電子機器
US20110241003A1 (en) Electro-optical device substrate, electro-optical device, and electronic apparatus
JP5370087B2 (ja) 電気泳動表示装置の駆動方法、電気泳動表示装置、及び電子機器
JP2011123216A (ja) 電気泳動表示装置の駆動方法、電気泳動表示装置、及び電子機器
JP2011145391A (ja) 電気泳動表示装置及び電子機器
JP2011150010A (ja) 電気光学装置、電気光学装置の駆動方法、電子機器
JP2011145389A (ja) 電気光学装置、電気光学装置の製造方法、電気光学装置用基板、電子機器
JP2011164196A (ja) 電気光学装置用基板、電気光学装置及び電子機器
JP5370189B2 (ja) 電気光学装置用基板、電気光学装置及び電子機器
JP6331425B2 (ja) 電気泳動表示装置及び電子機器
JP2011145390A (ja) 電気泳動表示装置及び電子機器
JP5262539B2 (ja) 電気泳動表示装置及び電子機器
JP2011170019A (ja) 電気泳動表示装置及びその製造方法、並びに電子機器
JP2011095564A (ja) 電気泳動表示装置とその駆動方法、及び電子機器
JP6364810B2 (ja) 電気光学装置、電気光学装置の製造方法
JP2010224140A (ja) 電気泳動表示装置の駆動方法、電気泳動表示装置、及び電子機器
JP2008146069A (ja) 表示装置及びその製造方法
JP6260309B2 (ja) 表示装置
JP5493881B2 (ja) 電気光学装置用基板及びその製造方法、電気光学装置並びに電子機器

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20160617

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20160627

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161213

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20161213

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170830

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20171010

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171110

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180403

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180416

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6331425

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees