(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板の内面側に配置される第１電極及び第２電極間に設けられた隔壁部材が区画する画素領域に電気泳動層が配置された電気泳動表示装置において、
前記隔壁部材は、前記第１電極上に積層される底部と、該底部に接続されるとともに前記画素領域を区画する隔壁部とを有し、
前記底部には突起が設けられ、
一つの前記画素領域に対応するように前記第１電極が複数配置され、
前記突起は、平面視した状態において前記複数の第１電極の角部に重なるように配置されることを特徴とする電気泳動表示装置。
【請求項２】
前記突起は、前記隔壁部から離間した位置に設けられ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。
【請求項３】
前記突起は、前記底部の中央に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の電気泳動表示装置。
【請求項４】
平面視した状態において、正方形状からなる前記突起の一辺の大きさは前記画素領域を区画する前記隔壁部間の距離の３０％以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置。
【請求項５】
請求項１〜４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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動表示装置及び電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気泳動表示装置としては、一対の基板の内面側に形成された電極間に、分散媒と電気泳動粒子とを含む電気泳動層を配置したものが知られている。この電気泳動表示装置は、前記電極間に印加する電圧の振幅や極性、波形、印加時間、周波数等を制御することにより、所望の情報を表示することができる。
【０００３】
このような電気泳動表示装置の製造方法としては、電気泳動層を配置するための隔壁部材をインプリント法により形成するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。インプリント法を用いると隔壁部材の底面に残渣が形成される。このような残渣が形成されると、電気光学層に十分な電圧が印可できず、製品の信頼性を低下させるおそれがある。そこで、上記特許文献１では、ドライエッチング処理によって残渣部分を除去するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３９１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術で行うドライエッチング処理は真空処理であるため、煩雑で工程が増加するといった問題があった。また、ドライエッチング処理では残渣部分だけでなく、隔壁部材自体にもダメージを与えるといった問題があった。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、隔壁部材を用いた場合においても良好な表示特性を得ることができる電気泳動表示装置及び電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決すべく、本発明の電気泳動表示装置は、一対の基板の内面側に配置される第１電極及び第２電極間に設けられた隔壁部材が区画する画素領域に電気泳動層が配置された電気泳動表示装置において、前記隔壁部材は、前記第１電極上に積層される底部と、該底部に接続されるとともに前記画素領域を区画する隔壁部とを有し、前記底部には突起が設けられ、一つの前記画素領域に対応するように前記第１電極が複数配置され、前記突起は、平面視した状態において前記複数の第１電極の角部に重なるように配置されることを特徴とする。
【０００８】
例えば底部に対応する部分に凹部を形成した金型を用いたインプリント法によって隔壁部材を形成した場合、底部を構成する余分な隔壁部材形成材料が凹部に流れ込む。このとき、底部には突起が形成され、突起が形成された部分以外の膜厚が薄く形成されたものとなる。
従って、本発明の電気泳動表示装置によれば、隔壁部材の底部に突起が形成されるので、突起以外の底部を薄くすることができる。よって、隔壁部材が区画する画素領域に配置された電気光学層に対して十分な電圧を印加することができる。よって、良好な表示特性が得られる信頼性の高い電気光学装置を提供できる。
【０００９】
前記突起は、前記隔壁部から離間した位置に設けられる構成としてもよい。
この構成によれば、突起が隔壁部から離間した位置に設けられるので、隔壁部に接した位置に突起が設けられた場合に比べて、画素領域内において電気泳動層を構成する電気泳動粒子の動きが妨げられるのを抑制することができる。
【００１０】
前記突起は、前記底部の中央に設けられている構成としてもよい。
この構成によれば、突起が底部の中央に設けられるので、突起の周囲に良好に電界が回り込むことができる。よって、画素領域内において電気泳動粒子が良好に動くことで高い表示特性を得ることができる。
【００１１】
平面視した状態において、前記突起の大きさは前記画素領域を区画する前記隔壁部間の距離の３０％以下である構成としてもよい。
この構成によれば、突起の大きさが隔壁部間の距離の３０％以下に抑えられるため、突起が画素領域内の電気泳動粒子の動きを妨げるといった不具合の発生を防止できる。
【００１２】
一つの前記画素領域に対応するように前記第１電極が複数配置され、前記突起は、平面視した状態において前記複数の第１電極の角部に重なるように配置される構成としてもよい。
この構成によれば、突起と各画素電極との平面的な重なり量を少なくできるので、複数の第１電極によって一つの画素領域が形成された場合においても画素領域内の電気泳動粒子に対して良好に電界を印加することができる。
【００１３】
本発明の電子機器は、上記の電気泳動表示装置を備えたことを特徴とする。
【００１４】
本発明の電子機器によれば、上述した電気泳動表示装置を備えるので、該電子機器自体も良好な表示特性が得られる信頼性の高いものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に係る電気泳動表示装置の概略構成を示す断面図。
【図２】電気泳動表示装置の製造工程を説明するための図。
【図３】図２に続く電気泳動表示装置の製造工程を説明するための図。
【図４】突起の変形例に係る形状を示す図。
【図５】変形例に係る画素及び画素電極との大きさの関係を示す図。
【図６】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。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、各図においては、各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせている。
【００１７】
図１は本実施形態に係る電気泳動表示装置の概略構成を示す断面図である。図１に示すように電気泳動表示装置１００は、素子基板１と、対向基板２と、該素子基板１及び対向基板２間に配置される電気泳動層１１と、を備えている。電気泳動層１１は、素子基板１の内面側に設けられた画素電極（第１電極）４と、対向基板２の内面側に設けられた共通電極（第２電極）５との間に配置されている。
【００１８】
素子基板１の電気泳動層１１側には複数の画素電極４が配列形成されている。画素電極４は、基材１Ａ上に形成された絶縁膜７上に形成されている。
【００１９】
基材１Ａは、ガラスやプラスチック等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。画素電極４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（インジウム錫酸化物）などにより形成された電極である。図示は省略しているが、画素電極４と素子基板１との間には、走査線、データ線、及び選択トランジスタなどが形成されている。
【００２０】
対向基板２は、ガラスやプラスチック等からなる基板であり、画像表示側に配置されるため透明基板とされる。対向基板２の電気泳動層１１側には複数の画素電極４と対向する平面形状の上記共通電極５が形成されており、共通電極５上に電気泳動層１１が設けられている。共通電極５は、ＭｇＡｇ、ＩＴＯ、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。
【００２１】
素子基板１には、画素電極４を覆うように隔壁部材６が形成されている。隔壁部材６は、各画素電極４に対応して設けられる画素Ｇを区画するものである。隔壁部材６は、隣り合う画素Ｇを区画する隔壁部６ａと、該隔壁部６ａ間を接続する底部６ｂとを含む。
【００２２】
隔壁部材６の材料としては、例えばアクリル樹脂やエポキシ樹脂が用いられる。隔壁部材６は、画素電極４を覆うように上記樹脂層を形成した後、該樹脂層に後述するインプリント法により形成される。
【００２３】
インプリント法では、画素Ｇの大きさに対応した凹凸形状を有する雄型を樹脂層に押圧することで隔壁部材６における上記隔壁部６ａ及び底部（境界層）６ｂを形成する（図２参照）。すなわち、底部６ｂは、インプリント法による加工時の残渣から構成されたものとなる。ここで、残渣とは、雄型が樹脂層に押圧された時に素子基板１との間に残る樹脂部分を意味する。
【００２４】
電気泳動層１１は、分散媒３０中に分散された複数の電気泳動粒子３１から構成される。電気泳動粒子３１は、例えば白色粒子３１ａ及び黒色粒子３１ｂを含む。
【００２５】
分散媒３０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、キシレン、長鎖アルキル基を有するベンゼン類（ヘキシルベンゼン、ヘプチルベンゼン、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）などを例示することができ、その他の油類であってもよい。これらの物質は単独又は混合物として用いることができ、さらに、カルボン酸塩のような界面活性剤などを配合してもよい。
【００２６】
白色粒子３１ａ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。黒色粒子３１ｂは、例えば、アニリンブラック、カーボンブラック等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。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。
【００２７】
また、白色粒子３１ａ及び黒色粒子３１ｂ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。この構成によれば、赤色、緑色、青色などを表示することでカラー表示を行うことができる電気泳動表示装置１００を提供できる。
【００２８】
電気泳動表示装置１００は、白表示を行う場合、共通電極５を相対的に高電位、画素電極４を相対的に低電位に保持する。これにより、負に帯電した白色粒子３１ａが共通電極５に引き寄せられる一方、正に帯電した黒色粒子３１ｂが画素電極４に引き寄せられる。その結果、表示面側となる対向基板２側からこの画素Ｇを見ると、白色が認識されることなり、電気泳動表示装置１００は白色表示を行うことができる。
【００２９】
また、電気泳動表示装置１００は、黒表示の場合、共通電極５を相対的に低電位、画素電極４を相対的に高電位に保持する。これにより、正に帯電した黒色粒子３１ｂが共通電極５に引き寄せられる一方、負に帯電した白色粒子３１ａが画素電極４に引き寄せられる。その結果、表示面側となる対向基板２側からこの画素Ｇを見ると黒色が認識されることとなり、電気泳動表示装置１００は黒色表示を行うことができる。
【００３０】
このような構成に基づき、電気泳動表示装置１００は、各画素Ｇにおいて画素電極４及び共通電極５間で所定の電圧を印加することで電気泳動層１１中の電気泳動粒子３１（白色粒子３１ａ及び黒色粒子３１ｂ）を対向基板２側に移動させることで画素Ｇごとに白黒表示をし、全体として所望の画像を表示できるようになっている。
【００３１】
ところで、本実施形態に係る電気泳動表示装置１００では、画素電極４と電気泳動層１１との間に、該電気泳動層１１以外の層、すなわち隔壁部材６の底部６ｂが存在した構成となっている。この場合、底部６ｂによって電気泳動層１１に対して十分な電圧が印加できず、電気泳動層１１中の電気泳動粒子３１を良好に移動させることができず、所望の表示特性が得られないおそれがある。
【００３２】
この対策として、本実施形態に係る電気泳動表示装置１００では底部６ｂに突起１０が形成されたものとなっている。底部６ｂは、突起１０が形成されることで該突起１０が形成されていない部分の厚みが抑えられたものとなっている。
【００３３】
本実施形態に係る突起１０は、平面視した状態（対向基板２側から電気泳動表示装置１００を平面的に視た状態）の形状が例えば略四角状（正方形状）とされている。
【００３４】
ここで、突起１０が隔壁部６ａに接した位置に設けられてしまうと、画素Ｇ内において電気泳動層１１に電界を良好に印加することができず、電気泳動粒子３１の動きが妨げられてしまい、表示特性が低下してしまう場合がある。これに対し、本実施形態においては、突起１０が隔壁部材６の隔壁部６ａから離間した位置に設けられている。具体的に本実施形態では、突起１０が底部６ｂの中央に設けられたものとなっている。
【００３５】
突起１０は他の底部６ｂと比べて膜厚が厚いことから該突起１０を貫通する方向においては電気泳動層１１に対する電界を妨げてしまう。これに対し、本実施形態では上述のように突起１０が底部６ｂの中央に設けられているため、画素電極４及び共通電極５間に印加された電界は該突起１０を良好に回り込むことができる。よって、突起１０上に配置された電気泳動層１１に対して電界を印加することができ、各画素Ｇでの視認性を確保することができる。
【００３６】
また、平面視した状態において（対向基板２に垂直な方向から電気泳動表示装置１００を視た状態において）、突起１０の大きさ（正方形状の一辺の大きさ）は画素Ｇの開口径、すなわち該画素Ｇを区画する隔壁部６ａ間の距離の３０％以下に設定されている。ここで、突起１０の大きさとは、該突起１０の断面形状のうち最大となる距離により規定されるものを意味する。
突起１０の寸法が大きすぎると該突起１０が電気泳動層１１に印加される電界を妨げるおそれがあるものの、上述した寸法以下に抑えることで突起１０が電界を妨げる度合いを抑えることができる。
【００３７】
次に、本実施形態に係る電気泳動表示装置１００の製造方法について説明する。図２、３は電気泳動表示装置１００の製造工程を説明するための図である。
【００３８】
まず、図２（ａ）に示すように従来公知の方法により複数の画素電極４を形成した素子基板１上に隔壁部材６を形成するための隔壁部形成材料７０を配置する。隔壁部形成材料７０としては、例えばアクリル樹脂やエポキシ樹脂等が用いられる。隔壁部形成材料７０の配置方法としては、例えばディスペンサーやインクジェットヘッドによる塗布等を例示することができる。
【００３９】
続いて、図２（ｂ）に示すようにインプリント加工用の型部材７１を押圧する。型部材７１は、隔壁部６ａに対応する凹部６０と、底部６ｂに対応する凸部６２と、凸部６２に形成され、突起１０に対応する凹部６１と、を有する。型部材７１は隔壁部形成材料７０に押圧されることで、図２（ｃ）に示すように該隔壁部形成材料７０に隔壁部６ａ及び底部６ｂを転写し、隔壁部材６を形成することができる。
【００４０】
型部材７１が押圧されると、凸部６２により押し退けられた隔壁部形成材料７０が凹部６０、６１内へと入り込むようになる。凹部６１に入り込んだ隔壁部形成材料７０は、隔壁部６ａを形成することとなる。一方、凹部６０に入り込んだ隔壁部形成材料７０は、突起１０を形成することとなる。
【００４１】
なお、凹部６１の容積は、凹部６０内に配置された樹脂が所定の高さを有する隔壁部６ａを形成可能となるように設定されている。これにより、凹部６０内に樹脂が多く流れ込むことで隔壁部６ａの高さが低くなってしまうといった不具合の発生を防止することができる。
【００４２】
本実施形態によれば、型部材７１の凸部６２が押し退けて凹部６０内に入りきらない余剰の隔壁部形成材料７０を凸部６２に形成された凹部６１に入り込ませることができる。よって、凸部６２と画素電極４との間に残る隔壁部形成材料７０、すなわち底部６ｂの厚みを薄くすることができる。
【００４３】
続いて、インクジェット法を用いて隔壁部材６の各画素Ｇ内に電気泳動層１１を充填する。具体的に図３（ａ）に示すようにインクジェット装置のインクジェットヘッドＨから隔壁部材６の各画素Ｇ内に電気泳動層１１を吐出し、電気泳動層１１を所定量ずつ充填する。
【００４４】
なお、電気泳動層１１を充填する方法としては、上述したインクジェット法の他、スピンコート、ダイコート、スリットコート、カーテンコート、スプレーコート、スクリーン印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷、オフセット印刷等を用いることができる。
【００４５】
続いて、図３（ｂ）に示すように接着層（不図示）を介して対向基板２を隔壁部材６の上部に貼り合せ、各画素Ｇに電気泳動層１１を封止する。以上の工程により、本実施形態に係る電気泳動表示装置１００を製造することができる。
【００４６】
以上述べたように本実施形態に係る電気泳動表示装置１００によれば、隔壁部材６の底部６ｂに突起１０が形成されるので、突起１０以外の底部６ｂの厚みを薄くすることができる。よって、隔壁部材６が区画する画素Ｇに配置された電気泳動層１１に対して十分な電圧を印加することができる。よって、良好な表示特性が得られる信頼性の高いものとなる。
【００４７】
以上、発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能である。例えば、上記実施形態では突起１０の平面形状が略正方形状の場合を例に挙げたが、突起１０の形状はこれに限定されることは無いく、例えば丸形、六角形等の多角形等の種々を採用することができる。また、突起１０の断面形状は、例えば図４（ａ）に示すように半楕円上、或いは図４（ｂ）に示すように三角形状、或いは円錐形状等のいずれの形状であっても採用可能である。
【００４８】
すなわち、インプリント工程によって押し出された隔壁部形成材料７０の収容することで底部６ｂの厚みを薄くすることができる機能を奏するものであれば、突起１０の形状は特に限定されることは無く、種々の形状を採用することができるが、画素Ｇ内の電気泳動層１１に対する電界の回り込みを生じさせ易い形状のものを採用するのが最も望ましい。
【００４９】
画素Ｇの平面形状、すなわち隔壁部材６が区画する領域の平面形状は、四角形に限定されることは無く、多角形、例えば図５に示すような六角形であっても構わない。また、上記実施形態では、各画素Ｇに対応して画素電極４を配置する場合を例に挙げたが、図５に示すように１つの画素Ｇに対応して複数（例えば、４つ）の画素電極４が配置される構成であっても構わない。
【００５０】
この場合においては、突起１０が平面視した状態において複数の画素電極４の角部に重なるように配置するのが好ましい。この構成によれば、突起１０と各画素電極４との平面的な重なり量を少なくできるので、画素Ｇ内の電気泳動粒子３１に対して良好に電界を印加することができ、良好な表示特性を得ることができる。
【００５１】
（電子機器）
次に、上記各実施形態の電気泳動表示装置を電子機器に適用した場合について説明する。
図６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６（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（電子機器）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。
【００５２】
図６（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（電子機器）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。
【００５３】
図６（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（電子機器）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。
【００５４】
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。
【００５５】
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、電気泳動層に良好に電圧を印加することで所望の表示特性を得ることができる信頼性に優れた高品位の電子機器となる。
【００５６】
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や、マニュアル等の業務用シート、教科書、問題集、情報シート等にも、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。
【符号の説明】
【００５７】
３…電気泳動層、４…画素電極（第１電極）、５…共通電極（第２電極）、６…隔壁部材、６ａ…隔壁部、６ｂ…底部、Ｇ…画素、１０…突起、１１…電気泳動層、１００…電気泳動表示装置、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）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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