(57)【要約】【課題】表示ムラのない高品位な表示性能を得ることができる電気化学表示パネルの製造方法を提供すること。【解決手段】基板上に多孔質金属酸化物を積層して多孔質金属酸化物電極を形成する駆動基板形成工程を備えた電気化学表示パネルの製造方法において、駆動基板形成工程中に、基板上に多孔質金属酸化物をスプレー塗布装置によって塗布する塗布工程と、塗布された多孔質金属酸化物の層を送風装置によって乾燥する乾燥工程とを備えることで、膜厚ムラや乾燥ムラのない多孔質金属酸化物電極を形成することができ、表示ムラのない高品位な表示性能を得ることができる電気化学表示パネルの製造方法を提供することができる。【選択図】図５
2011095380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明な基板の一方の表面に透明材料を積層してコモン電極とし、コモン基板を形成するコモン基板形成工程と、
基板の一方の表面に多孔質金属酸化物を積層して多孔質金属酸化物電極とし、駆動基板を形成する駆動基板形成工程と、
前記コモン電極と前記多孔質金属酸化物電極とを対向させて所定の間隔だけ隔てて配置し、前記コモン電極と前記多孔質金属酸化物電極との間に電解液を封入して電気化学表示パネルを形成する電気化学表示パネル形成工程とを備えた電気化学表示パネルの製造方法において、
前記駆動基板形成工程は、
前記駆動基板の前記基板に、前記多孔質金属酸化物を、スプレー塗布装置によって塗布する塗布工程と、
塗布された前記多孔質金属酸化物を、送風装置によって乾燥する乾燥工程とを備えたことを特徴とする電気化学表示パネルの製造方法。
【請求項２】
前記駆動基板は、前記駆動基板の前記基板と前記多孔質金属酸化物電極との間に複数の平行なライン状の凹凸形状を有し、
前記塗布工程において、前記スプレー塗布装置は、前記凹凸形状のライン方向に平行な方向に塗布を行うことを特徴とする請求項１に記載の電気化学表示パネルの製造方法。
【請求項３】
前記駆動基板は、前記駆動基板の前記基板と前記多孔質金属酸化物電極との間に複数の平行なライン状の凹凸形状を有し、
前記乾燥工程において、前記送風装置は、前記凹凸形状のライン方向に平行な方向に送風を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の電気化学表示パネルの製造方法。
【請求項４】
前記乾燥工程において、前記送風装置は、前記駆動基板の前記多孔質金属酸化物電極が形成された面に対して４５°以下の角度で送風を行うことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の電気化学表示パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示ムラのない高品位な表示性能を得ることができる電気化学表示パネルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、視認性に優れ、低消費電力な表示素子が求められている。現在一般に用いられるＣＲＴ、ＰＤＰ、ＬＣＤといった自発光もしくは自発光体から発せられる光を変調するような表示素子は、明るく見やすいが、消費電力が大きいという問題を抱える。低消費電力という観点からは、一旦表示した画像を、無電力状態でも保持し続けるメモリ特性を有することが望ましく、さらには駆動電圧が低いことが望まれる。
【０００３】
このような特性を備える表示素子として、金属または金属塩の溶解と析出とを利用するエレクトロデポジション方式（以下、ＥＤ方式と言う）の電気化学表示素子が注目されている。
【０００４】
ＥＤ方式は、比較的低電圧で駆動が可能で、簡便なセル構成や、明るいペーパーライクな白と引き締まった黒という優れた表示品位等の特長を持ち、多値の階調表示も可能であり、メモリ性を有するため、表示の保持のために電力を消費しない、といった優れた特性を有する。
【０００５】
例えば特許文献１には、ＥＤ方式の電気化学表示素子の詳細な構成および駆動方法が示されている。しかしながら、特許文献１には、ＥＤ方式の電気化学表示素子の耐久性に関する記述がなされていない。
【０００６】
そこで、特許文献２には、ＥＤ方式の電気化学表示素子の耐久性を向上させるために、数μｍ程度の厚さの多孔質金属酸化物電極で画素電極を保護することが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３９８５６６７号公報
【特許文献２】特開２００７−１４０１４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、多孔質金属酸化物電極の形成において膜厚ムラおよび乾燥ムラが発生すると、表示パネルとした時に表示ムラとなるので、膜厚ムラおよび乾燥ムラの発生を防止することが必要不可欠である。
【０００９】
多孔質金属酸化物電極を形成するには、スピンコート法がよく用いられるが、この方法では１回で塗布できる膜厚は０．５μｍ未満であり、電気化学表示素子に必要な厚さ（１〜３μｍ程度）を得るためには、複数回のスピンコートを繰り返して重ね塗りする必要があり、膜厚のムラが大きくなるという問題があった。また、金属酸化物の凝集物も多く発生し、表示の欠陥となっていた。
【００１０】
さらに、重ね塗りすると、溶媒の揮発速度が表示パネル内で均一にならないため、乾燥時間がばらついてしまうという問題もあった。
【００１１】
また、後述するように、多孔質金属酸化物電極を形成する面には、表示パネルの画素の駆動電位ＶＤＤの配線に起因する線状の凸部があるために、多孔質金属酸化物の塗布時や乾燥時に、線状の凸部の影響による膜厚のムラや乾燥時間のバラツキが発生する、といった問題もあった。これらの問題点により、電気化学表示素子を用いた電気化学表示パネルとした時に表示ムラが発生するという課題があった。
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、表示ムラのない高品位な表示性能を得ることができる電気化学表示パネルの製造方法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】
【００１３】
本発明の目的は、下記構成により達成することができる。
【００１４】
１．透明な基板の一方の表面に透明材料を積層してコモン電極とし、コモン基板を形成するコモン基板形成工程と、
基板の一方の表面に多孔質金属酸化物を積層して多孔質金属酸化物電極とし、駆動基板を形成する駆動基板形成工程と、
前記コモン電極と前記多孔質金属酸化物電極とを対向させて所定の間隔だけ隔てて配置し、前記コモン電極と前記多孔質金属酸化物電極との間に電解液を封入して電気化学表示パネルを形成する電気化学表示パネル形成工程とを備えた電気化学表示パネルの製造方法において、
前記駆動基板形成工程は、
前記駆動基板の前記基板に、前記多孔質金属酸化物を、スプレー塗布装置によって塗布する塗布工程と、
塗布された前記多孔質金属酸化物を、送風装置によって乾燥する乾燥工程とを備えたことを特徴とする電気化学表示パネルの製造方法。
【００１５】
２．前記駆動基板は、前記駆動基板の前記基板と前記多孔質金属酸化物電極との間に複数の平行なライン状の凹凸形状を有し、
前記塗布工程において、前記スプレー塗布装置は、前記凹凸形状のライン方向に平行な方向に塗布を行うことを特徴とする前記１に記載の電気化学表示パネルの製造方法。
【００１６】
３．前記駆動基板は、前記駆動基板の前記基板と前記多孔質金属酸化物電極との間に複数の平行なライン状の凹凸形状を有し、
前記乾燥工程において、前記送風装置は、前記凹凸形状のライン方向に平行な方向に送風を行うことを特徴とする前記１または２に記載の電気化学表示パネルの製造方法。
【００１７】
４．前記乾燥工程において、前記送風装置は、前記駆動基板の前記多孔質金属酸化物電極が形成された面に対して４５°以下の角度で送風を行うことを特徴とする前記１から３の何れか１項に記載の電気化学表示パネルの製造方法。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、本発明によれば、基板上に多孔質金属酸化物を積層して多孔質金属酸化物電極を形成する駆動基板形成工程を備えた電気化学表示パネルの製造方法において、駆動基板形成工程中に、基板上に多孔質金属酸化物をスプレー塗布装置によって塗布する塗布工程と、塗布された多孔質金属酸化物の層を送風装置によって乾燥する乾燥工程とを備えることで、膜厚ムラや乾燥ムラのない多孔質金属酸化物電極を形成することができ、表示ムラのない高品位な表示性能を得ることができる電気化学表示パネルの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】ＥＤ方式の電気化学表示素子の基本構造と表示原理とを示す模式図である。
【図２】本実施の形態における電気化学表示パネルの画素の構造を示す模式図である。
【図３】電気化学表示パネルの製造方法の実施の形態における製造工程を示す工程図（１／３）である。
【図４】電気化学表示パネルの製造方法の実施の形態における製造工程を示す工程図（２／３）である。
【図５】電気化学表示パネルの製造方法の実施の形態における製造工程を示す工程図（３／３）である。
【図６】スプレー塗布装置を用いた多孔質金属酸化物層の形成方法を示す模式図である。
【図７】送風装置を用いた多孔質金属酸化物層の乾燥方法を示す模式図である。
【図８】実施例の電気化学表示パネルの表示エリアの分割方法を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限らない。なお、図中、同一あるいは同等の部分には同一の番号を付与し、重複する説明は省略することがある。
【００２１】
まず最初に、ＥＤ方式の電気化学表示素子（以下、ＥＤ素子と言う）の基本構造と表示原理について、図１を用いて説明する。ここでは、ＥＤ素子１７は１つの画素で構成されているとする。図１は、ＥＤ素子のＥＤ素子の基本構造と表示原理とを示す模式図で、図１（ａ）は黒表示状態を示し、図１（ｂ）は白表示状態を示す。
【００２２】
図１（ａ）および（ｂ）において、ＥＤ素子１７は、駆動基板１００に設けられた画素電極１１１と、コモン基板２００に設けられたコモン電極２０３とで、銀イオン３０３が溶解された電解液３０１を挟み込んだ構造をしている。
【００２３】
表示素子としての観察はコモン電極２０３の側から行われるため、コモン電極２０３には、酸化インジウムスズ（以下、ＩＴＯと言う）電極等の透明電極が用いられる。一方、画素電極１１１には、化学的に安定な金属、例えば銀が用いられる。
【００２４】
次に、ＥＤ素子１７の表示原理について説明する。図１（ａ）において、スイッチＳＷ１が閉じられると、コモン電極２０３のコモン電圧Ｖｃｏｍとして、画素電極１１１に対して閾値以上の負の電圧−Ｖｂが印加され、コモン電極２０３から電子が注入されてコモン電流Ｉｃｏｍが流れ、コモン電極２０３の画素電極１１１に対向する位置に、銀イオン３０３が還元された銀の層３０５が析出される。これをコモン電極２０３側から見ると、銀の層３０５が析出した部分が黒く見える。
【００２５】
図１（ｂ）において、コモン電極２０３のコモン電圧Ｖｃｏｍとして、画素電極１１１に対して閾値以上の正の電圧Ｖｗが印加されると、図１（ａ）で析出された銀の層３０５は、酸化されて銀イオン３０３になり、電解液３０１の内部に分散される。
【００２６】
この状態は、コモン電極２０３側から見ると透明であるため、電解液３０１を白く着色しておく、あるいは画素電極１１１の上に拡散層を設ける等により、観察者には白く見える。このようにして白と黒の表示を切り替えることができる。
【００２７】
図１では、スイッチＳＷ１を用いてＥＤ素子１７に電圧を印加するとしたが、通常は、スイッチとして１画素当たり２個のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を用いて電圧を印加する、所謂アクティブマトリクス方式で駆動される。
【００２８】
上述したＥＤ素子１７を１つの画素として、駆動基板１００上に二次元マトリクス状に配置することで、電気化学表示パネル（以下、ＥＤパネルと言う）１を構成することができる。
【００２９】
次に、本実施の形態におけるＥＤパネル１の画素１１の構造について、図２を用いて説明する。図２は、本実施の形態におけるＥＤパネル１の１つの画素１１の構造を示す模式図で、図２（ａ）は画素１１の回路図を、図２（ｂ）は画素１１の断面図を示す。
【００３０】
図２（ａ）において、画素１１は、２個のＴＦＴＱ１とＱ２、およびＥＤ素子１７等で構成されている。Ｑ１は、スイッチングトランジスタで、ゲートドライバＧｍの信号により駆動され、オンされた時のソースドライバＳｎの信号をＱ２のゲートに印加する。
【００３１】
Ｑ２は、ＥＤ素子１７の駆動トランジスタで、Ｑ１によってゲート電位が高電位にされた時に、コモン電位Ｖｃｏｍと駆動電位ＶＤＤとの差の電位、即ち図１で説明したＶｂあるいはＶｗを、ＥＤ素子１７のコモン電極２０３と画素電極１１１との間に印加して、電解液３０１に電流を流す。これによって、ＥＤ素子１７を黒化させたり白化させたりすることができる。
【００３２】
このように、ＥＤ素子１７は電流駆動型の素子であるので、ＥＤ素子１７には駆動時に瞬間的に比較的大きな電流が流れる。この際の電圧降下を防止するために、駆動電位ＶＤＤの配線は、太くする必要がある。ただ、画素サイズとの兼ね合いから、駆動電位ＶＤＤの配線はむやみに幅方向に太くすることはできないので、駆動電位ＶＤＤの配線を厚くすることで対応するのが一般的である。
【００３３】
ＥＤ素子１７の画素電極１１１と電解液３０１との間には、画素電極１１１側の酸化還元反応を安定化させるための多孔質金属酸化物電極１１３が形成されている。
【００３４】
図２（ｂ）において、駆動電位ＶＤＤの配線は、通常は１μｍ程度の厚さで、Ｑ１やＱ２の配線や半導体部の厚さに比べて厚い。そのために、Ｑ１やＱ２と画素電極１１１とを絶縁分離するための層間絶縁層１０７は、平坦にはならず、駆動電位ＶＤＤの配線を覆う部分が凸になる。
【００３５】
駆動電位ＶＤＤの配線は全画素１１に渡って配線されるので、この凸部は、駆動電位ＶＤＤの配線に沿って、図の紙面手前側から奥側に延びており、ＥＤパネル１の駆動基板１０１上に線状の凸部１０８が形成される。課題で述べたように、この線状の凸部１０８の影響によって乾燥時間がばらつくという問題が発生していた。
【００３６】
上述したように、画素電極１１１と電解液３０１との間には、画素電極１１１側の酸化還元反応を安定化させるための多孔質金属酸化物電極１１３が、線状の凸部１０８に重なる位置まで、形成されている。
【００３７】
ここで、ＥＤ素子１７の主要な構成要素について、詳述する。
【００３８】
（多孔質金属酸化物電極１１３）
一般に、多孔質構造の電極を構成する微粒子の主成分としては、Ｃｕ、Ａｌ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｕ等の金属や、ＩＴＯ、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＯ等の金属酸化物、カーボンナノチューブ、グラッシーカーボン、ダイヤモンドライクカーボン、窒素含有カーボン等の炭素電極等があげられるが、画素電極１１１の耐久性の面から、特に、ＩＴＯ、ＳｎＯ２およびＺｎＯ等の金属酸化物から選択されることがよい。
【００３９】
ここで言う多孔質構造とは、電極中にナノメートルサイズの孔が無数に存在する所謂ナノ多孔質構造の内部を、電解液中に含まれるイオン種が移動可能な構造を有することを言う。そのため、多孔質金属酸化物電極１１３を構成する微粒子の平均粒子径は、５ｎｍから３０ｎｍ程度が好ましい。微粒子の形状は、不定形、針状、球形等任意の形状のものを用いることができる。
【００４０】
（電解液３０１）
ＥＤ素子１７に用いられる電解液３０１は、銀イオン３０３が溶解、つまり銀または銀を化学構造中に含む化合物を含んでいる。銀または銀を化学構造中に含む化合物とは、例えば、酸化銀、硫化銀、金属銀、銀コロイド粒子、ハロゲン化銀、銀錯体化合物、銀イオン等の化合物の総称であり、固体状態や液体への可溶化状態や気体状態等の相の状態種、中性、アニオン性、カチオン性等の荷電状態種は、特に問わない。
【００４１】
ＥＤ素子１７に用いられる電解液３０１に含まれる銀イオン濃度は、０．２ｍｏｌ／ｋｇ≦［Ａｇ］≦２．０ｍｏｌ／ｋｇが好ましい。銀イオン濃度が０．２ｍｏｌ／ｋｇより少ないと希薄な銀溶液となり駆動速度が遅延し、２ｍｏｌ／ｋｇよりも大きいと溶解性が劣化し、低温保存時に析出が起きやすくなる傾向にあり不利である。
【００４２】
また、電解液３０１の粘度は、２５℃における粘度が、０．１ｍＰａ・秒以上、１００ｍＰａ・秒未満である電解液をいい、溶媒に対する高分子バインダーの量が質量比で１０％未満であることが好ましい。さらに、本発明では、電解液３０１は、有機溶媒、イオン性液体、酸化還元活性物質、支持電解質、錯化剤、白色散乱物、高分子バインダー等を必要に応じて選択して構成している。
【００４３】
次に、ＥＤパネルの製造方法の実施の形態について、図３から図５を用いて説明する。図３から図５は、ＥＤパネルの製造方法の実施の形態における製造工程を示す工程図で、図３（ａ）はメイン工程図、図３（ｂ）、図４および図５は図３（ａ）のサブ工程図である。
【００４４】
図３（ａ）において、最初に、Ｓ１０「コモン基板形成工程」が実行され、コモン基板２００が形成される。それと並行に、Ｓ２０「駆動基板形成工程」が実行され、駆動基板１００が形成される。Ｓ３０「ＥＤパネル形成工程」で、コモン基板２００と駆動基板１００とが結合されて、ＥＤパネル１が形成される。
【００４５】
Ｓ１０「コモン基板形成工程」
コモン基板２００を形成する工程である。
【００４６】
図３（ｂ）において、ガラス基板２０１の上に、Ｓ１０１「コモン電極形成工程」で、例えばＩＴＯが、スパッタ法にて成膜され、透明なコモン電極２０３が形成されてコモン基板２００が得られ、メイン工程に戻る。コモン電極２０３は、コモン基板２００の表示領域の全面に一体に形成される。
【００４７】
Ｓ２０「駆動基板形成工程」
駆動基板１００を形成する工程である。
【００４８】
図４において、準備されたガラス基板１０１の上に、Ｓ２０１「ＴＦＴアレイ形成工程」で、既知の方法により、図２に示した１画素当たり２個のＴＦＴ（Ｑ１とＱ２）、画素電極１１１および駆動電位ＶＤＤの配線等が、ガラス基板１０１上に２次元マトリクス状に配置されて形成され、ＴＦＴアレイが形成される。この時、駆動電位ＶＤＤの配線は抵抗値を下げるために、太く厚く形成される。ＴＦＴアレイの上には、層間絶縁層１０７が形成され、層間絶縁層１０７の上には、薄い画素電極１１１が形成される。
【００４９】
続いて、Ｓ２１１「塗布工程」で、層間絶縁層１０７および薄い画素電極１１１の上に、図６に示すスプレー塗布装置５０を用いて、多孔質金属酸化物が塗布されて、多孔質金属酸化物層が、層間絶縁層１０７の上に全面に形成される。
【００５０】
図６は、スプレー塗布装置５０を用いた多孔質金属酸化物層の形成方法を示す模式図で、図６（ａ）はスプレー塗布装置５０を上から見た図、図６（ｂ）はスプレー塗布装置５０を横から見た図である。
【００５１】
図６において、スプレー塗布装置５０は、塗布ブース５１、基板ホルダ５３、ガイドレール５５、スプレーガン５７、塗布液タンク５９、塗布ポンプＰ１、霧化エアタンク６１、エアポンプＰ２、クリーンエア供給部６５および排気部６７等で構成される。
【００５２】
駆動基板１００（実際には、多孔質金属酸化物電極１１３が形成されることで駆動基板１００となるが、ここでは便宜上こう呼ぶ）は、基板ホルダ５３上に載置されている。また、塗布ブース５１には、図７で後述する送風装置７０が設置されている。
【００５３】
図６（ａ）において、スプレーガン５７は、ガイドレール５５に沿って図の矢印Ａ方向（左右方向）に移動可能に、ガイドレール５５に取り付けられている。ガイドレール５５は、図の矢印Ｂ方向（上下方向）に移動可能に、塗布ブース５１に取り付けられている。
【００５４】
図６（ｂ）において、塗布液タンク５９には、溶媒に金属酸化物を溶かした溶液、あるいは溶媒と金属酸化物のゲル化液等の塗布液が入っており、塗布液が塗布ポンプＰ１によってスプレーガン５７に供給されるとともに、霧化エアタンク６１の霧化エアがエアポンプＰ２によってスプレーガン５７に供給されることで、微粒子化された塗布液５９ａが、スプレーガン５７から、基板ホルダ５３上の駆動基板１００に向けて噴霧される。
【００５５】
スプレーガン５７は、図６（ａ）の矢印Ａ方向に移動しながら、ガイドレール５５とともに、矢印Ａ方向に直交する矢印Ｂ方向に移動し、基板ホルダ５３上の駆動基板１００上の全面に、微粒子化された塗布液５９ａを塗布する。
【００５６】
スプレーガン５７から噴霧された余分の塗布液５９ａの霧は、クリーンエア供給部６５から供給されるクリーンエアによって排気部６７に運ばれ、排気部６７から塗布ブース５１外に排気される。
【００５７】
塗布された多孔質金属酸化物層の厚さは、噴霧される塗布液５９ａの量とスプレーガン５７の移動速度とで制御できるので、スプレー塗布装置５０によって、数μｍ程度の厚さの多孔質金属酸化物層を一度の塗布で形成することができ、重ね塗りによって多孔質金属酸化物層の厚さが不均一になることを防止できる。
【００５８】
また、上述したように、駆動基板１００の層間絶縁層１０７上には、Ｓ２０３で形成された駆動電位ＶＤＤの配線に起因する線状の凸部１０８が形成されている。そこで、本実施の形態においては、図６（ａ）に示すように、駆動基板１００の層間絶縁層１０７上の線状の凸部１０８の方向が、スプレーガン５７の移動方向、即ち図の矢印Ａ方向に一致するように、基板ホルダ５３上に駆動基板１００を載置する。
【００５９】
これによって、スプレーガン５７による微粒子化された塗布液５９ａの塗布方向が、層間絶縁層１０７上の線状の凸部１０８の方向に一致するので、凸部１０８の影響で噴霧された塗布液５９ａの流れが乱れることで、塗布された多孔質金属酸化物層の厚さが不均一になることを防止できる。
【００６０】
図４に戻って、Ｓ２１１「塗布工程」で塗布された多孔質金属酸化物層は、Ｓ２１３「乾燥工程」で、図７に示す送風装置７０によって、乾燥される。
【００６１】
図７は、送風装置７０を用いた多孔質金属酸化物層の乾燥方法を示す模式図で、図７（ａ）は送風装置７０を上から見た図、図７（ｂ）は送風装置７０を横から見た図である。
【００６２】
図７において、Ｓ２１１「塗布工程」の塗布が完了してから所定時間ｔだけ放置した後、送風装置７０によって、気体（例えば窒素ガス等）７１が、図の矢印Ａ方向、即ち層間絶縁層１０７上の線状の凸部１０８の方向に平行に送風開始されるとともに、基板ホルダ５３と駆動基板１００とが、所定の速度ｖで、同じく図の矢印Ａ方向の風上側に移動される。気体７１は、所定の温度Ｔａで、所定の流量ＦＬで、駆動基板１００に対して所定の送風角度θで送風される。また、基板ホルダ５３に組み込まれたヒータ等により、基板ホルダ５３と駆動基板１００は、所定の温度Ｔｂに保たれる。
【００６３】
所定時間ｔだけ放置することで、多孔質金属酸化物層のレベリングが行われるとともに、霧状の金属酸化物の塗布液５９ａが駆動基板１００上に完全に落下、定着する。所定時間ｔは、１秒以上、６０秒未満が望ましい。１秒未満であるとレベリングが不完全であり、６０秒以上であると多孔質金属酸化物層の自然乾燥が始まってしまう。
【００６４】
気体の送風方向と駆動基板１００の移動方向とをともに図の矢印Ａ方向とすることで、送風方向が層間絶縁層１０７上の線状の凸部１０８の方向に一致するので、凸部１０８の影響で送風が乱流となって乾燥ムラが発生することを防止できる。
【００６５】
気体７１を駆動基板１００に対して所定の角度θで送風することで、塗布された多孔質金属酸化物層を均一に乾燥させることができる。所定の角度θは、４５°以下が望ましい。これよりも大きな角度で送風すると、乾燥ムラが発生し、多孔質金属酸化物層の濃度ムラの要因となる。
【００６６】
Ｓ２１３「乾燥工程」で乾燥された多孔質金属酸化物層は、Ｓ２１５「焼成工程」で、所定の条件で焼成されて、多孔質金属酸化物層が得られる。
【００６７】
図４のＳ２２１「多孔質金属酸化物電極形成工程」で、フォトリソグラフィ法により、Ｓ２１５「焼成工程」で得られた多孔質金属酸化物層が、画素１１毎の電極に分割されて多孔質金属酸化物電極１１３となり、駆動基板１００が得られる。
【００６８】
Ｓ２３１「シール剤塗布工程」で、次のＳ３０「ＥＤパネル形成工程」で注入される電解液３０１をシーリングするためのシール剤が、多孔質金属酸化物電極１１３が形成された駆動基板１００の周縁部に、電解液３０１の注入口を除いて、ディスペンサ等を用いて所定の厚さに塗布され、図３（ａ）のメイン工程に戻り、図５に示すＳ３０「ＥＤパネル形成工程」に進む。
【００６９】
Ｓ３０「ＥＤパネル形成工程」
コモン基板２００と駆動基板１００とを結合して、ＥＤパネル１を形成する工程である。
【００７０】
図５において、Ｓ３０１「貼り合わせ工程」で、Ｓ１０「コモン基板形成工程」で得られたコモン基板２００と、Ｓ２０「駆動基板形成工程」で得られた駆動基板１００とが、Ｓ２３１「シール剤塗布工程」で塗布されたシール剤により貼り合わされる。Ｓ３０３「空セル形成工程」で、貼り合わされたコモン基板２００と駆動基板１００とを加熱押圧することで、内部が空の空セルが形成される。
【００７１】
Ｓ３０５「電解液注入工程」で、液晶パネルの製造等で用いられる真空注入法を用いて、空セルの内部に電解液３０１が注入され、Ｓ３０７「封止工程」で、電解液３０１の注入口が、例えば紫外線硬化型の接着剤にて封止され、図３（ａ）のメイン工程に戻って、一連の動作が終了される。これによって、本発明の実施の形態のＥＤパネル１が得られる。
【００７２】
上述したように、本発明の実施の形態によれば、基板上に多孔質金属酸化物を積層して多孔質金属酸化物電極を形成する駆動基板形成工程を備えた電気化学表示パネルの製造方法において、駆動基板形成工程中に、基板上に多孔質金属酸化物をスプレー塗布装置によって、層間絶縁層上の線状の凸部の方向に一致する方向に塗布する塗布工程と、塗布された多孔質金属酸化物の層を送風装置によって、層間絶縁層上の線状の凸部の方向に一致する方向に送風して乾燥する乾燥工程とを備えることで、膜厚ムラや乾燥ムラのない多孔質金属酸化物電極を形成することができ、表示ムラのない高品位な表示性能を得ることができる電気化学表示パネルの製造方法を提供することができる。
【００７３】
以上に述べたように、本発明によれば、基板上に多孔質金属酸化物を積層して多孔質金属酸化物電極を形成する駆動基板形成工程を備えた電気化学表示パネルの製造方法において、駆動基板形成工程中に、基板上に多孔質金属酸化物をスプレー塗布装置によって塗布する塗布工程と、塗布された多孔質金属酸化物の層を送風装置によって乾燥する乾燥工程とを備えることで、膜厚ムラや乾燥ムラのない多孔質金属酸化物電極を形成することができ、表示ムラのない高品位な表示性能を得ることができる電気化学表示パネルの製造方法を提供することができる。
【００７４】
なお、本発明に係る電気化学表示パネルの製造方法を構成する各構成の細部構成および細部動作に関しては、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【実施例】
【００７５】
以下に、上述した実施の形態を採用した詳細な実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限るものではない。
【００７６】
［実施例１］
以下の方法により、実施例１の評価用ＥＤパネル１を作製した。
【００７７】
（電解液３０１の作製）
ジメチルスルホキシド（以下、ＤＭＳＯと言う）２．５ｇ中に、ヨウ化ナトリウム９０ｍｇ、ヨウ化銀７５ｍｇを加えて完全に溶解させた後に、平均分子量約１５，０００のポリビニルピロリドンを１５０ｍｇ加えて、１２０℃に加熱しながら１時間攪拌し、溶液化した。この溶液に、さらに平均分子量約１０万のポリエチレングリコール（以下、ＰＥＧと言う）を電解液３０１の５質量％と、酸化チタンの粉末を同じく電解液３０１の３０質量％加えて混合し、ゲル状の白色の電解液３０１を作製した。
【００７８】
（コモン基板２００の作製）
基板２０１としてガラス基板を用い、基板２０１上に、透明導電膜であるＩＴＯをスパッタ法にて１５０ｎｍの膜厚となるように成膜し、ベタのコモン電極２０３を得た。
【００７９】
（駆動基板１００の作製）
基板１０１としてガラス基板を用い、ガラス基板１０１上に、周知の方法で、２次元マトリクス状に、１画素当たり２個のＴＦＴ（Ｑ１とＱ２）を有するＴＦＴアレイと層間絶縁層１０７と薄い画素電極１１１とが形成されたものを、実施例１の駆動基板１００のベースとして用いる。画素ピッチは２００μｍ、画素電極１１１は１５０μｍ×１５０μｍの大きさである。この実施例１の駆動基板１００のベースには、層間絶縁層１０７上の線状の凸部１０８が存在している。
【００８０】
（多孔質ＩＴＯの塗布）
この実施例１の駆動基板１００のベースの上に、多孔質ＩＴＯを塗布した。塗布には、図６に示したスプレー塗布装置５０を用い、平均膜厚＝１．５μｍの多孔質ＩＴＯ膜１１１を形成した。塗布の条件は、以下の通りである。
・スプレーガン５７のノズル型番：アトマックスノズルＡＭ２５（株式会社アトマックス社製）
・霧化エア：窒素ガス（Ｎ２）
・霧化エアの流量：８×１０−３ｍ３／分
・塗布液（ＩＴＯインク）型番：Ｘ８０６ＣＮ２７Ｓ（住友金属鉱山株式会社製）
・塗布液流量：７×１０−６ｍ３／分
・ノズル吐出速度：３００ｍｍ／秒
・ノズル−駆動基板間距離：６０ｍｍ
・塗布方向：図６のＡ方向
・スプレーガン５７のＡ方向の走査距離：１５０ｍｍ
・スプレーガン５７のＢ方向の走査ピッチ：１０ｍｍ
・スプレーガン５７（ガイドレール５５）のＢ方向の走査距離：１５０ｍｍ
（多孔質ＩＴＯの乾燥）
多孔質ＩＴＯ膜の塗布が完了してから所定時間ｔ＝３０秒だけ放置した後、乾燥を開始した。乾燥には図７の送風装置７０を用い、気体７１を、図７の矢印Ａ方向に平行に送風するとともに、基板ホルダ５３と駆動基板１００とを、同じく図の矢印Ａ方向の風上側（図７の左方向）に移動した。乾燥の条件は、以下の通りである。
・気体の種類：窒素ガス（Ｎ２）
・気体の流量：２×１０−３ｍ３／分・ｍｍ２
・気体の温度ＴＮ２：２５℃
・気体の送風角度θ：３０°
・基板ホルダ５３および駆動基板１００の温度Ｔｂ：２５℃
・基板ホルダ５３および駆動基板１００の移動の速度ｖ：５０ｍｍ／秒
（多孔質ＩＴＯの焼成）
乾燥完了後、２００℃のオーブンで、３０分焼成を行い、多孔質ＩＴＯ膜１１１が形成された駆動基板１００を得た。
【００８１】
（多孔質金属酸化物電極１１３の形成）
次に、周知のフォトリソグラフィ法を用いて、駆動基板１００の全面に形成された多孔質ＩＴＯ膜１１１を、画素ピッチ２００μｍ、画素電極サイズ１５０μｍ×１５０μｍの多孔質金属酸化物電極１１３に分割し、最終的に駆動基板１００を得た。
【００８２】
（シール剤の塗布）
続いて、多孔質ＩＴＯ膜１１１が形成された駆動基板１００の周縁部に、電解液３０１の注入口を除いて、ディスペンサを用いて、オレフィン系シール剤を、高さ＝７０μｍとなるように塗布した。
【００８３】
（ＥＤパネル１の作製）
コモン基板２００と駆動基板１００とを、駆動基板１００に塗布されたオレフィン系シール剤で貼り合わせた後、加熱押圧して、内部が空の空セルを作製した。
【００８４】
続いて、液晶パネルの製造等で用いられる真空注入法を用いて、空セルの内部に電解液３０１を注入し、電解液３０１の注入口を、紫外線硬化型接着剤にて封止し、実施例１のＥＤパネル１を得た。得られた実施例１のＥＤパネル１の表示エリアＤＡの大きさは、図８に示すように、縦１００ｍｍ、横７５ｍｍである。
【００８５】
［実施例２］
下記の（多孔質ＩＴＯの塗布）以外は、実施例１と同じプロセスで、実施例２のＥＤパネル１を得た。
【００８６】
（多孔質ＩＴＯの塗布）
実施例１の塗布方法で、基板ホルダ５３上の駆動基板１００の載置方向を、図７の方向に対して９０°回転させて、即ち層間絶縁層１０７上の線状の凸部１０８が図７の矢印Ｂ方向に平行となるように載置して、実施例１と同様にして多孔質ＩＴＯを塗布した。
【００８７】
［比較例１］
下記の（多孔質ＩＴＯの塗布）以外は、実施例１と同じプロセスで、比較例１のＥＤパネル１を得た。
【００８８】
（多孔質ＩＴＯの塗布）
実施例１の駆動基板１００のベースと同じものの上に、多孔質ＩＴＯを、スピンコート法を用いて、８００回転／分で３０秒間回転させて塗布した。塗布後、２００℃のオーブンで３０分間焼成した。スピンコート法による１回の塗布で、０．４μｍの平均膜厚が得られたため、上述したスピンコート法による塗布をあと２回、合計で３回のスピンコート法による塗布を行い、最終的に、平均膜厚＝１．１μｍの多孔質ＩＴＯ膜１１１を得た。
【００８９】
［比較例２］
実施例１と同じプロセスで、（多孔質ＩＴＯの乾燥）工程を行わず、比較例２のＥＤパネル１を得た。
【００９０】
［実施例３］
下記の（多孔質ＩＴＯの乾燥）以外は、実施例１と同じプロセスで、実施例３のＥＤパネル１を得た。
【００９１】
（多孔質ＩＴＯの乾燥）
実施例１の（多孔質ＩＴＯの乾燥）の条件の中で、窒素ガスの送風角度θを、３０°を除いて、１０°から９０°まで、１０°刻みで変化させた。
【００９２】
［実施例４］
下記の（多孔質ＩＴＯの乾燥）以外は、実施例１と同じプロセスで、実施例４のＥＤパネル１を得た。
【００９３】
（多孔質ＩＴＯの乾燥）
実施例１の（多孔質ＩＴＯの乾燥）の条件の中で、窒素ガスの温度ＴＮ２と、基板ホルダ５３および駆動基板１００の温度Ｔｂとを、以下の３組の組み合わせで変化させた。
【００９４】
４−１：ＴＮ２＝８０℃、Ｔｂ＝８０℃
４−２：ＴＮ２＝２５℃、Ｔｂ＝８０℃
４−３：ＴＮ２＝８０℃、Ｔｂ＝２５℃
［実施例５］
実施例１と同じプロセスで、（多孔質ＩＴＯの乾燥）工程で、基板ホルダ５３上の駆動基板１００の載置方向を、図７の方向に対して９０°回転させて、即ち層間絶縁層１０７上の線状の凸部１０８が図７の矢印Ｂ方向に平行となるように載置して、実施例１と同様に送風および駆動基板１００の移動を行い、実施例５のＥＤパネル１を得た。
【００９５】
（実施例の評価）
以上の各実施例および各比較例のＥＤパネル１の評価として、
・面内濃度ムラ
・凝集物個数
の２項目を評価した。
【００９６】
（面内濃度ムラの評価方法）
各ＥＤパネル１の全画素に、グレー表示となる同一のパルスを印加し、グレー表示の状態で、図８に示すように、ＥＤパネル１の表示エリアＤＡ（縦１００ｍｍ、横７５ｍｍ）を４８分割（縦８分割、横６分割に等間隔で分割）した各エリア（縦１２．５ｍｍ、横１２．５ｍｍ）の反射率を、コニカミノルタセンシング社製分光測色計ＣＭ３７００ｄを用いて測定した。図８はＥＤパネル１の表示エリアＤＡの分割方法を示す模式図である。測定結果から、以下の（１式）で面内濃度ムラを算出した。
【００９７】
面内濃度ムラ＝（（反射率の最大値−反射率の最小値）／反射率の平均値）×１００  ・・・（１式）
（凝集物個数の評価方法）
各ＥＤパネル１の全画素に、グレー表示となる同一のパルスを印加し、グレー表示の状態で、図８に示すように、ＥＤパネル１の表示エリアＤＡ（縦１００ｍｍ、横７５ｍｍ）を４８分割（縦８分割、横６分割に等間隔で分割）した各エリア（縦１２．５ｍｍ、横１２．５ｍｍ）を光学顕微鏡で観察し、エリア毎に凝集物の個数を計数した。４８エリア全ての凝集物の合計値を、凝集物個数とした。
【００９８】
（評価基準）
目視の評価にて、
・面内濃度ムラが１％未満で、凝集物が５個未満の場合、非常に良好な表示性能を示す
・面内濃度ムラが１％以上２％未満で、凝集物が５個未満の場合、製品として許容可能な表示性能を示す
・面内濃度ムラが２％以上になると、凝集物が５個未満でも、表示にムラが見られる
・凝集物が５個（エリア数の１０％）以上あると、面内濃度ムラが１％未満でも、表示にムラが見られる
ことが分かった。そこで、
面内濃度ムラが１％未満、かつ、凝集物が５個未満を◎
面内濃度ムラが１％以上２％未満、かつ、凝集物が５個未満を○、
面内濃度ムラが２％以上、または、凝集物が５個以上を×、
として、評価を行った。
【００９９】
（評価結果）
以上の各実施例および比較例の評価結果を、表１にまとめた。
【０１００】
【表１】
2011095380.tif 000003
【０１０１】
表１から、以下の結果が得られた。即ち、
１）実施例１の結果から、本発明の電気化学表示パネルの製造方法が優れていることが分かった。
【０１０２】
２）実施例１および実施例２の結果から、（多孔質ＩＴＯの塗布）工程での多孔質ＩＴＯの塗布方向と駆動基板１００の向きとは、層間絶縁層１０７上の線状の凸部１０８に平行な方向が特に好ましいことが分かった。
【０１０３】
３）実施例１と比較例１との比較から、面内濃度ムラ、凝集物個数ともに実施例１の方が好結果であり、多孔質ＩＴＯの塗布法として、スプレー塗布法が優れていることが分かった。
【０１０４】
４）実施例１と比較例２との比較から、面内濃度ムラについて実施例１の方が優れており、（多孔質ＩＴＯの乾燥）工程を行う方が優れていることが分かった。
【０１０５】
５）実施例１および実施例３の結果から、（多孔質ＩＴＯの乾燥）工程において、気体７１の送風角度θは、５０°以下が好ましく、４０°以下が特に好ましいことが分かった。
【０１０６】
６）実施例１および実施例４の結果から、（多孔質ＩＴＯの乾燥）工程において、気体７１の温度ＴＮ２と、基板ホルダ５３および駆動基板１００の温度Ｔｂとの関係には優位差はないことが分かった。
【０１０７】
７）実施例１および実施例５の結果から、（多孔質ＩＴＯの乾燥）工程での気体７１の送風方向および駆動基板１００の移動方向と駆動基板１００の向きとは、層間絶縁層１０７上の線状の凸部１０８に平行な方向が特に好ましいことが分かった。
【０１０８】
以上の結果から、本発明の効果が確認された。
【符号の説明】
【０１０９】
１  電気化学表示パネル（ＥＤパネル）
１１  画素
１７  エレクトロデポジション方式の電気化学表示素子（ＥＤ素子）
１００  駆動基板
１０１  （ガラス）基板
１０７  層間絶縁層
１０８  線状の凸部
１１１  画素電極
１１３  多孔質金属酸化物電極
２００  コモン基板
２０１  （ガラス）基板
２０３  コモン電極
３０１  電解液
３０３  銀イオン
５０  塗布装置
５１  塗布ブース
５３  基板ホルダ
５５  ガイドレール
５７  スプレーガン
５９  塗布液タンク
５９ａ  （微粒子化された）塗布液
６１  霧化エアタンク
６５  クリーンエア供給部
６７  排気部
７０  送風装置
７１  気体
Ｑ１  スイッチングトランジスタ（ＴＦＴ）
Ｑ２  駆動トランジスタ（ＴＦＴ）
ＶＤＤ  駆動電位
Ｖｃｏｍ  コモン電位
Ｇｍ  ゲートドライバ
Ｓｎ  ソースドライバ
Ｖｂ  黒表示電圧
Ｖｗ  白表示電圧
Ｉｃｏｍ  コモン電流
Ｖｃｏｍ  コモン電圧
Ｐ１  塗布ポンプ
Ｐ２  エアポンプ
θ  送風角度
【図１】
2011095380.tif 000004
【図２】
2011095380.tif 000005
【図３】
2011095380.tif 000006
【図４】
2011095380.tif 000007
【図５】
2011095380.tif 000008
【図６】
2011095380.tif 000009
【図７】
2011095380.tif 000010
【図８】
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