(57)【要約】【課題】温度変化に対して優れた耐久性を有する電気泳動装置を提供すること。【解決手段】電気泳動装置１００は、一対の基板間に、第１隔壁４１と、第１隔壁４１と重ねて配置された第２隔壁４２とを有する隔壁部４０と、隔壁部４０に囲まれた領域に配置された分散媒３３と、を備え、分散媒３３の体積膨張係数をα、第１隔壁４１の線膨張係数をβ１、第２隔壁４２の線膨張係数をβ２としたとき、分散媒３３の体積膨張係数αは、下記式（１）を満たすことが好ましく、第１隔壁４１の高さをｈ１とし、第２隔壁４２の高さをｈ２とするとき、下記式（２）を満たすことがより好ましい。  β１＜α＜β２…（１）  α=β１×ｈ１／（ｈ１＋ｈ２）+β２×ｈ２／（ｈ１＋ｈ２） …（２）【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板間に、
第１隔壁と、前記第１隔壁と重ねて配置された第２隔壁とを有する隔壁部と、
前記隔壁部に囲まれた領域に配置された分散媒と、を備え、
前記分散媒の体積膨張係数をα、前記第１隔壁の線膨張係数をβ１、前記第２隔壁の線膨張係数をβ２としたとき、前記分散媒の体積膨張係数αは、下記式（１）を満たすことを特徴とする電気泳動装置。
β１＜α＜β２・・・（１）
【請求項２】
前記一対の基板間における前記第１隔壁の高さをｈ１とし、前記第２隔壁の高さをｈ２としたとき、前記分散媒の体積膨張係数αは、下記式（２）を満たす、請求項１に記載の電気泳動装置。
α＝β１×ｈ１／（ｈ１＋ｈ２）＋β２×ｈ２／（ｈ１＋ｈ２）・・・（２）
【請求項３】
前記一対の基板のうちいずれか一方の基板と前記隔壁部との間に封止層を有する、請求項１または２に記載の電気泳動装置。
【請求項４】
前記封止層に前記隔壁部の一部が食い込んでいる、請求項３に記載の電気泳動装置。
【請求項５】
前記一対の基板のうち一方の基板は他方の基板よりも大きく、
前記他方の基板の少なくとも外周部を被覆して前記一方の基板に前記他方の基板を接着して封止するシール部を有する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電気泳動装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電気泳動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、電気泳動装置、該電気泳動装置を備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気泳動装置は、例えば白や黒に着色した電気泳動粒子を含む分散媒を一対の基板間に挟持した構造となっている。一対の基板のそれぞれには電極が設けられており、分散媒を挟んで対向する一対の電極に与えられる電位を制御することにより、一対の電極のうちいずれか一方に電気泳動粒子を引き付けて、例えば、白黒表示を行うことができる。
【０００３】
このような電気泳動装置の一対の基板間に上記分散媒を挟持して封止する方法として、例えば、特許文献１には、第１基板上に、上記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、第２基板に接着力が低い封止膜を形成する工程と、隔壁で区切られた部分に分散媒を供給する工程と、第１基板と第２基板とをシール材を介して貼り合わせ、隔壁の頂部を封止膜に食い込ませる工程とを、有する電気泳動装置の製造方法が開示されている。
上記特許文献１の方法によれば、隔壁の頂部が第２基板に形成された封止膜に食い込むようにして封止されているので、隣り合うセル間で分散媒が移動することを抑えることができるとしている。
【０００４】
また、特許文献２には、第１基板に複数の領域に区画する隔壁部を形成する第１工程と、第２基板にバインダー層を塗布する第２工程と、バインダー層に正または負に帯電する少なくとも１種の電気泳動粒子を含む電気泳動分散媒を拡散させる第３工程と、第１基板と第２基板とを対向させ、隔壁部の頂上部と第２基板との間をバインダー層の一部により貼り合わせる第４工程と、を含む電気泳動表示シートの製造方法が開示されている。
上記特許文献２の方法によれば、電気泳動表示シートの端部以外でも、隔壁部の頂上部と第２基板とがバインダー層を介して接着されることにより、電気泳動表示シートの強度を高めることができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１８０６２号公報
【特許文献２】特開２０１２−１６３８９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１や上記特許文献２のようにして、一対の基板間に分散媒を挟持したとしても、分散媒の熱による膨張や収縮を考慮する必要がある。例えば、使用環境の温度が想定した温度以上に上昇して分散媒が膨張し、一対の基板間に挟持された分散媒の内圧が上昇すると、一対の基板に圧力が加わることになる。これにより、一対の基板のいずれか一方の基板と隔壁（あるいは隔壁部）との間に隙間が生ずるおそれがある。したがって、当該隙間から分散媒が漏れて隣の区画された領域に移動して、適正な表示状態を維持することが困難になり表示不良となるおそれがあるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。
【０００８】
［適用例］本適用例に係る電気泳動装置は、一対の基板間に、第１隔壁と、前記第１隔壁と重ねて配置された第２隔壁とを有する隔壁部と、前記隔壁部に囲まれた領域に配置された分散媒と、を備え、前記分散媒の体積膨張係数をα、前記第１隔壁の線膨張係数をβ１、前記第２隔壁の線膨張係数をβ２としたとき、前記分散媒の体積膨張係数αは、下記式（１）を満たすことを特徴とする。
β１＜α＜β２・・・（１）
【０００９】
本適用例によれば、分散媒の体積膨張係数αの値が、第１隔壁の線膨張係数β１よりも大きく、第２隔壁の線膨張係数β２よりも小さい範囲にあることから、分散媒が熱により膨張あるいは収縮したとしても、それに対応して第１隔壁と第２隔壁とからなる隔壁部が膨張あるいは収縮することになる。したがって、分散媒の熱による膨張あるいは収縮で、一対の基板に加わる圧力を小さくできることから、隔壁部と一対の基板のうち一方の基板あるいは他方の基板との間に隙間が生ずることを低減することができ、該隙間から分散媒が漏れることを抑制することができる。つまり、温度変化に対して優れた耐久性を有する電気泳動装置を提供することができる。
【００１０】
上記適用例に記載の電気泳動装置において、前記一対の基板間における前記第１隔壁の高さをｈ１とし、前記第２隔壁の高さをｈ２としたとき、前記分散媒の体積膨張係数αは、下記式（２）を満たすことが好ましい。
α＝β１×ｈ１／（ｈ１＋ｈ２）＋β２×ｈ２／（ｈ１＋ｈ２）・・・（２）
この構成によれば、分散媒の体積膨張係数αが上記式（２）を満たすことで、分散媒が熱により膨張あるいは収縮したとしても、それに追従して第１隔壁と第２隔壁とからなる隔壁部の膨張あるいは収縮が生ずる条件となる。よって、温度変化に対してより優れた耐久性を有する電気泳動装置を提供することができる。
【００１１】
上記適用例に記載の電気泳動装置において、前記一対の基板のうちいずれか一方の基板と前記隔壁部との間に封止層を有することが好ましい。
この構成によれば、一方の基板と隔壁部とが封止層を挟んで接合され剥がれ難くなることから、温度変化に対してより優れた耐久性を有する電気泳動装置を提供することができる。
【００１２】
上記適用例に記載の電気泳動装置において、前記封止層に前記隔壁部の一部が食い込んでいることが好ましい。
この構成によれば、封止層に隔壁部の一部が食い込んでいることから、例えば、分散媒が熱により膨張して一対の基板を圧迫したとしても、封止層と隔壁部との間に隙間がより生じ難くなる。
【００１３】
上記適用例に記載の電気泳動装置において、前記一対の基板のうち一方の基板は他方の基板よりも大きく、前記他方の基板の少なくとも外周部を被覆して前記一方の基板に前記他方の基板を接着して封止するシール部を有することが好ましい。
この構成によれば、一方の基板と他方の基板とが他方の基板の外周部においてシール部で接着され封止されることから、他方の基板の外周部から分散媒が漏れ難い電気泳動装置を提供することができる。また、熱による分散媒の膨張や収縮により一対の基板が変形することをシール部によって抑制することができる。
【００１４】
［適用例］本適用例に係る電子機器は、上記適用例に記載の電気泳動装置を備えたことを特徴とする。
本適用例によれば、温度変化に対して優れた耐久性を有する電気泳動装置を備えていることから、様々な環境下での利用を可能とする電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】電気泳動装置の構成を示す概略平面図。
【図２】図１のＡ−Ａ’線に沿った電気泳動装置の画素の構造を示す概略断面図。
【図３】図１のＢ−Ｂ’線に沿った電気泳動装置の周辺部の構造を示す概略断面図。
【図４】電気泳動装置の表示原理を示す模式断面図。
【図５】素子基板と対向基板とを貼り合わせする工程を示す概略断面図。
【図６】分散媒の温度による体積に対する隔壁部の構成例における体積の割合を示すグラフ。
【図７】電子機器の一例である腕時計を示す斜視図。
【図８】電子機器の一例である電子ペーパーを示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。
【００１７】
（第１実施形態）
＜電気泳動装置＞
本実施形態の電気泳動装置について、図１〜図３を参照して説明する。図１は電気泳動装置の構成を示す概略平面図、図２は図１のＡ−Ａ’線に沿った電気泳動装置の画素の構造を示す概略断面図、図３は図１のＢ−Ｂ’線に沿った電気泳動装置の周辺部の構造を示す概略断面図である。
【００１８】
図１に示すように、電気泳動装置１００は、一対の基板としての素子基板１０及び対向基板２０と、これらの一対の基板間に挟持された電気泳動粒子を含む分散媒３３（図２参照）とを有している。分散媒３３は、これらの一対の基板間において、マトリックス状に区画された複数の領域のそれぞれに充填されており、複数の領域のそれぞれが画素Ｐとしての機能を有している。すなわち、マトリックス状に配列した複数の画素Ｐにより表示領域Ｅが構成されている。本実施形態では、素子基板１０が本発明の一方の基板の一例であり、対向基板２０が本発明の他方の基板の一例である。
【００１９】
素子基板１０及び対向基板２０の基板本体は、例えば、透明なガラスやプラスチックなどが用いられる。なお、詳しくは後述するが、表示領域Ｅにおける表示を確認する方向により、表示の背面側に位置する基板本体は、不透明であってもよい。
【００２０】
素子基板１０は対向基板２０よりも大きく、素子基板１０と対向基板２０との接着を図るシール部４５が対向基板２０の外周部に沿って配置されている。また、素子基板１０と対向基板２０とを所定の位置で対向させて配置したときに、対向基板２０から一方向（図１では下方）にはみ出る素子基板１０の部分が端子部となっている。端子部には複数の外部接続用端子５１が配列している。
【００２１】
外部接続用端子５１には、例えばフレキシブル回路基板（ＦＰＣ）が接続され、外部回路からＦＰＣを介して表示に係る制御信号などが入力される。
【００２２】
このような電気泳動装置１００は、素子基板１０側に画素Ｐをスイッチング制御するためのトランジスターやトランジスターに繋がる配線等を有している。すなわち、電気泳動装置１００はアクティブ駆動の受光型表示装置である。なお、アクティブ駆動に限らず、パッシブ駆動の受光型表示装置としてもよい。
【００２３】
以降、表示領域Ｅおいて、マトリックス状に配置された画素Ｐの行方向をＸ方向とし、画素Ｐの列方向をＹ方向とし、素子基板１０から対向基板２０に向い、Ｘ方向及びＹ方向と直交する方向をＺ方向として説明する。また、Ｚ方向において、対向基板２０側から見ることを平面視と言う。
なお、本実施形態では、表示領域Ｅにおける画素Ｐの形状は四角形であり、その配置はマトリックス状であるが、これに限定されるものではない。画素Ｐの平面視における形状は、例えば、ハニカム形状（六角形）や、三角形、円形、楕円形などであってもよい。
【００２４】
図２に示すように、素子基板１０と対向基板２０との間には、複数の画素Ｐをそれぞれ区画するための隔壁部４０が設けられている。隔壁部４０で区画された複数の領域のそれぞれに、電気泳動粒子である例えば黒色粒子３１及び白色粒子３２を含む分散媒３３が充填されている。
【００２５】
素子基板１０の基板本体１１における分散媒３３側には、複数の画素Ｐごとに画素電極１２が設けられている。画素電極１２は、例えば、Ｃｕ（銅）箔上にニッケルメッキと金メッキとをこの順で積層したものや、Ａｌ（アルミニウム）、ＩＴＯ（Indium  Tin  Oxide；インジウム錫酸化物）などにより形成された電極である。
【００２６】
対向基板２０の基板本体２１における分散媒３３側には、対向電極２２が設けられている。対向電極２２は、例えば、ＭｇとＡｇとの合金、ＩＴＯ、ＩＺＯ（Indium  Zinc  Oxide）などからなる透明電極であり、素子基板１０側の複数の画素電極１２に対して対向する共通電極として、少なくとも表示領域Ｅ（図１参照）に亘って設けられている。また、対向電極２２を覆って封止層２３が設けられている。
【００２７】
封止層２３は、可視光の透過率が高く、電気的に絶縁性を有し、分散媒３３に電圧を印加できる程度の厚みで、隔壁部４０との接着性に優れた材料であることが好ましく、例えば、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）などの透明樹脂を挙げることができる。また、ＰＶＡ以外の材料としては、例えば、ポリエチレンオキサイド、アクリロニトリルステレンなどや、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）などの合成ゴムを用いてもよい。封止層２３の形成方法としては、上述した材料を溶解または分散させた溶液を塗布して乾燥させ封止層２３を形成する塗布法などを用いることができる。
【００２８】
本実施形態において、隔壁部４０は、異なる材料を用いて形成された第１隔壁４１と第２隔壁４２とにより構成されている。第１隔壁４１は、隣り合う画素電極１２の外縁部と重なるように設けられ、隣り合う画素電極１２同士を電気的に絶縁する機能を有している。第２隔壁４２は、第１隔壁４１に対してＺ方向に重畳して設けられている。Ｚ方向における第２隔壁４２の一方の端部は第１隔壁４１に接合し、Ｚ方向における第２隔壁４２の他方の端部は対向基板２０の封止層２３に食い込んでいる。隔壁部４０の具体的な構成例については後述する。
【００２９】
図３に示すように、素子基板１０と対向基板２０とは、複数の画素Ｐを区画する隔壁部４０を介して接合されるだけでなく、対向基板２０からはみ出した素子基板１０上において対向基板２０の外周部を被覆するように配置されたシール部４５によって封止されている。シール部４５は、対向基板２０からはみ出した素子基板１０上において、外周側の隔壁部４０と対向基板２０の側面とに接するように塗布された接着剤を硬化させたものである。このようなシール部４５に用いられる接着剤としては、例えば熱硬化型や光硬化型の樹脂が用いられる。
【００３０】
電気泳動粒子である黒色粒子３１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。もう一つの電気泳動粒子である白色粒子３２は、例えば、二酸化チタン、酸化亜鉛、三酸化アンチモンなど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などの分散剤、潤滑剤、安定化剤などを添加することができる。黒色粒子３１、白色粒子３２の大きさ（直径）は特に限定されるものではないが、電気泳動性（表示における応答性）を考慮して、０．０５μｍ〜０．３μｍの範囲であることが好ましい。分散媒３３に対する電気泳動粒子の割合は、例えば４０ｗｔ％である。黒色粒子３１と白色粒子３２の配向割合は、例えば黒色粒子３１：白色粒子３２＝１：９である。
【００３１】
分散媒３３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、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。
【００３２】
図４は電気泳動装置の表示原理を示す模式断面図である。
図４に示すように、例えば、画素電極１２と対向電極２２との間に、直流の駆動電圧を印加して、対向電極２２を相対的に高電位（Ｈｉｇｈ）、画素電極１２を相対的に低電位（Ｌｏｗ）に保持する。そうすると、画素電極１２と対向電極２２との間の分散媒３３に及ぼされた電界効果により、正に帯電した黒色粒子３１が画素電極１２に引き寄せられる一方、負に帯電した白色粒子３２が対向電極２２に引き寄せられる。その結果、表示面側となる対向基板２０側からこの画素Ｐを見ると白色が認識されることとなり、電気泳動装置１００は白色表示を行うことができる。
【００３３】
また、白色表示を行う場合と反対に、対向電極２２を相対的に低電位（Ｌｏｗ）、画素電極１２を相対的に高電位（Ｈｉｇｈ）に保持すれば、画素電極１２と対向電極２２との間の分散媒３３に及ぼされた電界効果により、正に帯電した黒色粒子３１は対向電極２２に引き寄せられる一方、負に帯電した白色粒子３２は画素電極１２に引き寄せられる。その結果、表示面側となる対向基板２０側からこの画素Ｐを見ると黒色が認識されることとなり、電気泳動装置１００は黒色表示を行うことができる。
このように画素電極１２と対向電極２２とに与えられる電位を画素Ｐごとに制御すれば、文字や画像などの白黒表示を対向基板２０側から見ることができる。
【００３４】
分散媒３３は、黒色粒子３１及び白色粒子３２を含むことに限定されず、どちらか一方の電気泳動粒子を有するとしてもよい。
また、黒色粒子３１及び白色粒子３２に代えて、例えば赤色、緑色、青色などの顔料粒子を用いてもよい。画素Ｐの分散媒３３に含まれる電気泳動粒子の色を、赤色、緑色、青色などから選択することで、カラー表示を行うこともできる。
【００３５】
電気泳動粒子を含む分散媒３３が隔壁部４０によって区画された領域すなわち画素Ｐごとに充填された電気泳動装置１００によれば、あたかも紙に印刷された文字や画像を見るときと同じように、目に優しい表示が可能である。また、画素電極１２と対向電極２２との間に一度電圧が印加されれば、白色または黒色の表示がなされ、その後に印加電圧を開放しても表示を維持することが可能であることから、低消費電力での表示を実現できる。このような電気泳動装置１００は、後述するような携帯型情報端末の表示部として好適である。そして、使用環境は、室内に限らず、屋外での使用も考えられることから、使用温度範囲や保管温度範囲が広いことが望ましい。
【００３６】
一方で、分散媒３３は液相であることから、環境温度の変化で、膨張や収縮が起こる。分散媒３３が例えば５０℃を超える温度になると室温（例えば２０℃）に比べて膨張して体積が増える。したがって、素子基板１０と対向基板２０とによって画素Ｐごとに挟持された分散媒３３の内圧が高まって、素子基板１０や対向基板２０に圧力が掛かる。そうすると、隔壁部４０と、素子基板１０または対向基板２０との接合または接着が損なわれて隙間が生じ、当該隙間から隣り合う画素Ｐに分散媒３３が漏れる（移動する）おそれがある。対向基板２０の外周部は、前述したようにシール部４５で封止されていることから、外部に分散媒３３が漏れることは防ぐことができるが、例えば隣り合う画素Ｐ間で分散媒３３が移動すると、隣り合う画素Ｐに含まれる電気泳動粒子の割合が変化して表示に影響を及ぼす。
【００３７】
また、分散媒３３が例えば０℃を下回る温度になると室温（例えば２０℃）に比べて収縮して体積が減少する。したがって、素子基板１０と対向基板２０とによって画素Ｐごとに挟持された分散媒３３の内圧が低下し、隔壁部４０で区画された領域内が減圧状態となる。そうすると、分散媒３３に溶解していた例えば窒素（Ｎ2）などが気泡となって発生するおそれがある。画素Ｐに気泡が発生すると、上述した分散媒３３への電界効果に影響を及ぼすことになり、表示ができなくなる。
【００３８】
そこで、発明者らは、環境温度が変化しても表示に影響が及ばないように、分散媒３３及び隔壁部４０の物性を検討した。隔壁部４０により区画された領域の体積、つまり画素Ｐにおける分散媒３３の体積をＶとする。隔壁部４０により区画された領域のＸ方向の長さをａとし、Ｙ方向の長さをｂとし、Ｚ方向の長さをＬとする。分散媒３３の体積Ｖは、下記式（１）となる。
Ｖ＝ａ×ｂ×Ｌ・・・（１）
【００３９】
分散媒３３の体積Ｖの温度による変化量をΔＶとする。液相である分散媒３３の温度による体積の変化量ΔＶに比べて、隔壁部４０で区画された領域のＸ方向の長さａ及びＹ方向の長さｂの温度による変化量は非常に小さいものであることから、変化量ΔＶは主にＺ方向における長さＬの変化量として捉えることができる。つまり、分散媒３３の体積のＺ方向の長さＬの変化量をΔＬとすると、下記式（２）が導かれる。
Ｖ＋ΔＶ＝ａ×ｂ×（Ｌ＋ΔＬ）・・・（２）
【００４０】
上記式（２）に示すように、分散媒３３の温度による体積の変化量ΔＶは、分散媒３３の体積膨張係数に係り、主にＺ方向の長さの変化量ΔＬに係る。また、隔壁部４０におけるＺ方向の温度による長さの変化量は、隔壁部４０を構成する材料の線膨張係数に係る。よって、分散媒３３の温度による体積の変化量ΔＶに対応して隔壁部４０が膨張または収縮する構成とすればよいと考えられる。ところが、液相である分散媒３３の物性と、固相である隔壁部４０の物性とを同程度とすることを、単一の材料で構成された隔壁部４０によって実現することは技術的に難しい。言い換えれば、分散媒３３に適した隔壁部４０の材料を見つけることは難しい。そこで、隔壁部４０を異なる材料からなる第１隔壁４１と第２隔壁４２とで構成して、液相である分散媒３３の膨張あるいは収縮の度合いに対して、固相である隔壁部４０の膨張あるいは収縮の度合いを同程度あるいは近づける。具体的には、分散媒３３の体積膨張係数をα、第１隔壁４１の線膨張係数をβ１、第２隔壁４２の線膨張係数をβ２としたとき、分散媒３３の体積膨張係数αが、下記式（３）を満たすように、分散媒３３、第１隔壁４１、第２隔壁４２の構成材料を組み合わせる。
β１＜α＜β２・・・（３）
つまり、分散媒３３の体積膨張係数αよりも線膨張係数β１が小さい第１隔壁４１と、分散媒３３の体積膨張係数αよりも線膨張係数β２が大きい第２隔壁４２とを組み合わせる技術思想である。
【００４１】
上記式（３）を満たすようにすることで、隔壁部４０の膨張あるいは収縮の度合いは、第１隔壁４１及び第２隔壁４２のそれぞれにおける膨張あるいは収縮の度合いによることから、分散媒３３が熱により膨張あるいは収縮したとしても、それに対応するように隔壁部４０における膨張あるいは収縮を調整することが可能となる。したがって、分散媒３３の熱による膨張あるいは収縮で、素子基板１０あるいは対向基板２０に加わる圧力を小さくできることから、隔壁部４０と素子基板１０あるいは対向基板２０との間に隙間が生ずることを低減することができる。
【００４２】
さらに、分散媒３３の体積膨張係数αが、下記式（４）を満たすように、分散媒３３、第１隔壁４１、第２隔壁４２の各構成材料の組み合わせと、第１隔壁４１及び第２隔壁４２のそれぞれの高さを調整することが好ましい。
α＝β１×ｈ１／（ｈ１＋ｈ２）＋β２×ｈ２／（ｈ１＋ｈ２）・・・（４）
ｈ１は素子基板１０と対向基板２０との間における第１隔壁４１の高さであり、ｈ２は同じく素子基板１０と対向基板２０との間における第２隔壁４２の高さである（図２参照）。
β１×ｈ１／（ｈ１＋ｈ２）は、隔壁部４０の膨張または収縮における第１隔壁４１の膨張または収縮の割合を示し、β２×ｈ２／（ｈ１＋ｈ２）は、隔壁部４０の膨張または収縮における第２隔壁４２の膨張または収縮の割合を示すものである。
【００４３】
上記式（４）を満たすようにすることで、分散媒３３が熱により膨張あるいは収縮したとしても、それに追従して第１隔壁４１と第２隔壁４２となからなる隔壁部４０が膨張あるいは収縮することになる。したがって、分散媒３３の熱による膨張あるいは収縮で、素子基板１０あるいは対向基板２０に加わる圧力をより小さくできることから、隔壁部４０と素子基板１０あるいは対向基板２０との間に隙間が生じ難くなり、該隙間から分散媒３３が漏れることを防ぐことができる。
【００４４】
上記式（４）に基づけば、第１隔壁４１の高さｈ１は以下のように導いて算出可能である。
α×（ｈ１＋ｈ２）＝β１×ｈ１＋β２×ｈ２
α×（ｈ１＋ｈ２）＝β１×ｈ１＋β２×（ｈ１＋ｈ２−ｈ１）
ｈ１（β１−β２）＝α×（ｈ１＋ｈ２）−β２（ｈ１＋ｈ２）
ｈ１＝（α―β２）×（ｈ１＋ｈ２）／（β１−β２）・・・（５）
隔壁部４０の基板本体１１上における高さをｈとすれば、ｈ＝ｈ１＋ｈ２であることから、ｈ及びｈ１の値が決まればおのずと第２隔壁４２の高さｈ２の値が決まる。
【００４５】
なお、本実施形態では、対向基板２０に設けられた封止層２３に第２隔壁４２の一部を食い込ませていることから、画素ＰにおけるＺ方向の長さＬと、隔壁部４０の高さｈとは正確には一致するものではないが、隔壁部４０の形成時におけるばらつきを上記食い込みによって吸収可能であることも考え合わせると、画素ＰにおけるＺ方向の平均的な長さＬと、隔壁部４０の平均的な高さｈとが同じであるとして扱ってもよい。
【００４６】
＜電気泳動装置の製造方法＞
本実施形態の電気泳動装置１００の製造方法は、素子基板１０に隔壁部４０を形成する工程（ステップＳ１）と、隔壁部４０によって区画された領域に電気泳動粒子を含む分散媒３３を塗布する工程（ステップＳ２）と、分散媒３３が塗布された素子基板１０に対向基板２０を貼り合わせる工程（ステップＳ３）と、素子基板１０と対向基板２０とを封止する工程（ステップＳ４）とを、備えている。なお、素子基板１０に画素電極１２及び画素電極１２を駆動制御するためのトランジスターや配線などを形成する工程は、公知の方法を用いることができる。また、対向基板２０の対向電極２２を形成する工程や封止層２３を形成する工程も上述したような公知の方法を用いることができる。よって、以降は、製造方法における特徴的な工程について説明する。
【００４７】
ステップＳ１では、素子基板１０に対して、複数の画素電極１２のそれぞれを区画するように隔壁部４０を形成する。隔壁部４０は、前述したように、第１隔壁４１と第２隔壁４２とにより構成されている。第１隔壁４１と第２隔壁４２とに用いられる材料としては、無機材料でも有機樹脂材料でもよい。また、一方が無機材料で他方が有機樹脂材料でもよい。例えば、シート状の支持体などに所定の膜厚でパターニング形成された第１隔壁４１用の有機樹脂材料を素子基板１０に転写して硬化させることにより第１隔壁４１を形成する。これにより、素子基板１０上における第１隔壁４１の高さｈ１を確保する。同様にして、シート状の支持体などに所定の膜厚でパターニング形成された第２隔壁４２用の有機樹脂材料を、第１隔壁４１が形成された素子基板１０に転写して硬化させることにより、第１隔壁４１上に第２隔壁４２を形成する。隔壁部４０を形成する方法は、上記のような転写法に限らず、例えば第１隔壁４１や第２隔壁４２の形状に対応した型を用いたインプリント法などを挙げることができる。そして、ステップＳ２へ進む。
【００４８】
ステップＳ２では、素子基板１０上において隔壁部４０により区画された領域に、分散媒３３を塗布する。分散媒３３の塗布方法としては、区画された領域ごとに所定量の分散媒３３を液滴として吐出する方法などが挙げられる。そして、ステップＳ３へ進む。
【００４９】
ステップＳ３では、隔壁部４０により区画された領域ごとに分散媒３３が塗布された素子基板１０に対向基板２０を貼り合わせる。図５は素子基板と対向基板とを貼り合わせる工程を示す概略断面図である。例えば、図５に示すように、分散媒３３が塗布された素子基板１０に対して、対向電極２２と封止層２３とが形成された対向基板２０の一端を押し当てる。そして、対向電極２２が形成された面と反対側の面（以降、背面と言う）に貼付ローラー８０を押し当てて、上記一端側から他端側に向けて貼付ローラー８０を回転させながら移動させる。このように貼付ローラー８０を移動させることで、隔壁部４０と封止層２３とを確実に接触させて第２隔壁４２の頭頂部を食い込ませるように貼り付ける。同時に、余分な分散媒３３や気泡を対向基板２０の他端側に押しやって排出することができる。これにより、隔壁部４０により区画された領域ごとに分散媒３３を密閉して、素子基板１０と対向基板２０とを貼り合わせることができる。そして、ステップＳ４へ進む。
【００５０】
ステップＳ４では、前述したように、対向基板２０からはみ出した素子基板１０上に、外周側の隔壁部４０と対向基板２０の側面とに接するように接着剤を塗布して硬化させる。これにより、図１または図３に示したように、素子基板１０と対向基板２０とをシール部４５によって封止する。
【００５１】
次に、具体的な分散媒３３、第１隔壁４１及び第２隔壁４２の構成例を挙げて、その効果を説明する。
分散媒３３として例えば水系の液体を用いる。水系の液体の体積膨張係数αは、水の体積膨張係数αの値を適用することができる。水の２０℃における体積膨張係数αは、およそ、０．２×１０-3／℃である。これに対して、第１隔壁４１の構成材料として例えばエポキシ樹脂を用いる。エポキシ樹脂の線膨張係数β１はおよそ０．６×１０-4／℃である。第２隔壁４２の構成材料として例えばシリコン樹脂を用いる。シリコン樹脂の線膨張係数β２はおよそ０．２５×１０-3／℃である。このように分散媒３３、第１隔壁４１、第２隔壁４２の構成材料を設定すると、上述した式（３）を満たす。
【００５２】
さらに、隔壁部４０の基板本体１１上における高さｈを例えば５０μｍに設定する。なお、隔壁部４０の幅ｄはおおよそ５μｍ程度であって、隔壁部４０の温度変化による体積の変化量は、ほぼ高さｈの変化量つまり線膨張係数として扱うことができる。これらの要素を上述した式（５）に当てはめて算出すると、第１隔壁４１の高さｈ１は６．５８μｍ、第２隔壁４２の高さｈ２は４３．４２μｍとなる。
【００５３】
分散媒３３として水系の液体を用いたとすると、実際の体積膨張係数αは必ずしも所定の温度範囲で一定とは限らない。例えば水の温度（０℃〜７０℃）と体積膨張係数（体積膨張率）との関係は、以下の表１に示すとおりである。
【００５４】
【表１】
2018169430.tif 000003
表１に示すように、水の体積膨張率は、温度によって変化し、１０℃では２０℃に比べてほぼ半分の値となり、０℃では負の値となる。０℃のときの水の体積は、体積膨張率がほぼ「０」となる４℃のときの体積よりも増えることになる。
【００５５】
つまり、分散媒３３における体積膨張係数αは必ずしも温度によって一定ではなく、選ばれる材料の温度ヒステリシスを考慮する必要がある。
【００５６】
次に、２０℃における、分散媒３３（水）の体積、隔壁部４０の高さｈをそれぞれ「１」としたときの、０℃〜７０℃におけるそれぞれの指標を表２に示す。
【００５７】
【表２】
2018169430.tif 000004
【００５８】
表２では、隔壁部４０を、エポキシ樹脂Ａだけで形成した場合、シリコン樹脂Ｂだけで形成した場合、そして、エポキシ樹脂Ａで形成した高さｈ１がおよそ７μｍの第１隔壁４１とシリコン樹脂Ｂで形成した高さｈ２がおよそ４３μｍの第２隔壁４２とで構成した場合とを示している。つまり、本発明を適用した隔壁部４０の構成例におけるエポキシ樹脂Ａとシリコン樹脂Ｂとの割合（Ａ：Ｂ）は、７：４３である。
【００５９】
上述したように分散媒３３（水）の体積膨張率は温度によって変化することから、温度別の分散媒３３の体積に対する隔壁部４０の高さｈの割合を求めたものを表３に示す。具体的には、表３の値は、表２における各温度の分散媒体積で隔壁部４０の高さｈの指標を除した値である。
【００６０】
【表３】
2018169430.tif 000005
【００６１】
図６は表３に示した各温度における分散媒体積に対する隔壁部の高さの指標を示すグラフである。
表３及び図６のグラフに示すように、分散媒３３を水系の液体（水）として、隔壁部４０をエポキシ樹脂Ａだけで構成した場合には、３０℃以上の高温になると隔壁部４０の膨張が分散媒３３（水）の膨張に追いつかなくなる。５０℃では２０℃のときに比べて０．００８以上の指標の差が生し、７０℃では２０℃のときに比べて０．０１７の指標の差が生じた。言い換えれば、７０℃では分散媒３３の膨張と隔壁部４０の膨張との間に１．７％以上の差が生ずる。つまり、分散媒３３の膨張によって素子基板１０や対向基板２０に圧力が掛かることを示している。そして、７０℃では、対向基板２０側から見て封止層２３と隔壁部４０との剥離が観測された。
【００６２】
分散媒３３を水系の液体（水）として、隔壁部４０をシリコン樹脂Ｂだけで構成した場合には、３０℃以上の高温域では、隔壁部４０をエポキシ樹脂Ａだけで構成した場合に比べて、隔壁部４０の膨張は分散媒３３（水）の膨張に近づいている。具体的には、５０℃では２０℃のときに比べて指標の差が０．００２と小さくなっている。しかしながら、１０℃未満の低温域では、隔壁部４０をエポキシ樹脂Ａだけで構成した場合に比べて、シリコン樹脂Ｂで構成した隔壁部４０の膨張は分散媒３３（水）の膨張あるいは収縮に追従していない。０℃では２０℃のときに比べて指標の差が０．００７になっている。これに対して、本発明を適用し、エポキシ樹脂Ａとシリコン樹脂Ｂとの構成割合（Ａ：Ｂ）を７：４３とした隔壁部４０は、０℃〜７０℃の範囲内において、分散媒３３（水）の膨張あるいは収縮に対して、隔壁部４０の膨張あるいは収縮がバランスよく追従した状態となっている。具体的には、２０℃のときに比べて、０℃の指標の差は０．００５であり、５０℃の指標の差は０．００４であり、７０℃の指標の差はおおよそ０．０１１である。そして、７０℃では、対向基板２０側から見て封止層２３と隔壁部４０との剥離は観測されなかった。したがって、本発明を適用した構成では、単一の材料で隔壁部４０を構成する場合に比べて、使用あるいは保管温度範囲を０℃〜５０℃に対して０℃〜７０℃まで拡大可能である。つまり、０℃〜７０℃の温度変化に対して優れた耐久性を有する電気泳動装置１００を実現できる。
【００６３】
本発明を適用した隔壁部４０の上記構成例は、分散媒３３（水）の２０℃における体積膨張係数（体積膨張率）αを０．２×１０-3／℃として、エポキシ樹脂Ａで構成された第１隔壁４１の高さｈ１をおよそ７μｍとし、シリコン樹脂Ｂで構成された第２隔壁４２の高さｈ２を４３μｍとすることで、上述した式（４）を満たす構成としている。なお、分散媒３３の体積膨張係数αが設定される温度は、２０℃に限定されるものではなく、前述したように、分散媒３３の温度ヒステリシスなどの物性や電気泳動装置１００の使用環境、保管環境を考慮して設定される。
【００６４】
第１隔壁４１や第２隔壁４２に用いることが可能な有機樹脂材料と線膨張係数βについて、以下の表４に示す。
【００６５】
【表４】
2018169430.tif 000006
【００６６】
（第２実施形態）
＜電子機器＞
次に、上記第１実施形態の電気泳動装置１００が適用された電子機器について、図７及び図８を参照して説明する。
【００６７】
図７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１０００は、上記第１実施形態の電気泳動装置１００によって構成された表示部１００１を備えている。
【００６８】
図８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１１００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１１０１と、上記第１実施形態の電気泳動装置１００によって構成された表示部１１０２を備えている。
【００６９】
以上の腕時計１０００及び電子ペーパー１１００によれば、上記第１実施形態に係る電気泳動装置１００が採用されているので、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、温度変化に対して優れた耐久性を有する腕時計１０００及び電子ペーパー１１００を提供することができる。
【００７０】
なお、上記第１実施形態の電気泳動装置１００を適用可能な電子機器は、上記腕時計１０００及び電子ペーパー１１００に限定されるものではない。例えば、携帯電話などの携帯型情報端末の表示部や、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、電気泳動装置１００を好適に用いることができる。
【００７１】
本発明は、上記した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲およ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装置及び該電気泳動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。
【００７２】
（変形例１）上記第１実施形態の電気泳動装置１００では、素子基板１０側に第１隔壁４１が接し、対向基板２０側に第２隔壁４２が接する構成としたが、これに限定されない。素子基板１０側に第２隔壁４２が接し、対向基板２０側に第１隔壁４１が接する構成として、第１隔壁４１の一部が封止層２３に食い込む構成としてもよい。例えば、第１隔壁４１をエポキシ樹脂で構成し、第２隔壁４２をシリコン樹脂で構成した場合には、硬化後にエポキシ樹脂の硬度をシリコン樹脂の硬度よりも硬くすることが可能なため、封止層２３に容易に食い込ませることができる。
【００７３】
（変形例２）上記第１実施形態の電気泳動装置１００では、対向基板２０側の封止層２３に隔壁部４０（第２隔壁４２）の一部を食い込ませた構成としたが、これに限定されない。封止層２３と隔壁部４０とが接している状態であればよく、例えば、室温（２０℃）では、素子基板１０と対向基板２０とで分散媒３３を挟持したときに、封止層２３を挟んで隔壁部４０が撓んだ状態であってもよい。このようにすれば、分散媒３３が膨張して素子基板１０や対向基板２０に圧力が加わると隔壁部４０の撓みが解放される方向になることから、分散媒３３の膨張に追従し易くなる。
【００７４】
（変形例３）上記第１実施形態の電気泳動装置１００では、素子基板１０の隣り合う画素電極１２に跨るように第１隔壁４１を配置したが、隣り合う画素電極１２の間に画素電極１２に掛からないように第１隔壁４１を配置してもよい。第１隔壁４１の接着性について基板本体１１と画素電極１２とを比較したときに、基板本体１１のほうが優れている場合、第１隔壁４１が画素電極１２に接することによる接着性の低下を防ぐことができる。
【００７５】
（変形例４）上記第１実施形態の電気泳動装置１００の製造方法では、素子基板１０側に隔壁部４０を形成してから対向基板２０と貼り合わせたが、これに限定されない。素子基板１０の画素電極１２を覆うように封止層２３を形成し、対向基板２０に隔壁部４０を形成してから、封止層２３が形成された素子基板１０と貼り合わせてもよい。また、素子基板１０側に第１隔壁４１を形成し、対向基板２０側に第２隔壁４２を形成してから、素子基板１０と対向基板２０とを貼り合わせてもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１０…一対の基板のうち一方の基板としての素子基板、２０…一対の基板のうち他方の基板としての対向基板、２３…封止層、３３…分散媒、４０…隔壁部、４１…第１隔壁、４２…第２隔壁、４５…シール部、１００…電気泳動装置、１０００…電子機器としての腕時計、１１００…電子機器としての電子ペーパー。
【図１】
2018169430.tif 000007
【図２】
2018169430.tif 000008
【図３】
2018169430.tif 000009
【図４】
2018169430.tif 000010
【図５】
2018169430.tif 000011
【図６】
2018169430.tif 000012
【図７】
2018169430.tif 000013
【図８】
2018169430.tif 000014