(57)【要約】【課題】ディスプレイ部の面積を小さくせずに外形寸法を小さくすることができる電気泳動装置を提供する。【解決手段】電気泳動装置１は、画素領域５１の最も外側に設けられた最外周隔壁２９ａと、画素領域５１において最外周隔壁２９ａの内側に設けられた有効最外周隔壁２９ｂと、最外周隔壁２９ａ及び有効最外周隔壁２９ｂと重なるように設けられた光電変換素子３８と、を備える。【選択図】図２
2019168487.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素領域の最も外側に設けられた第１隔壁と、
前記画素領域において前記第１隔壁の内側に設けられた第２隔壁と、
前記第１隔壁及び前記第２隔壁と重なるように設けられた光電変換素子と、を備えることを特徴とする電気泳動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電気泳動装置であって、
前記画素領域において前記第２隔壁の内側に設けられた第３隔壁を備え、前記光電変換素子は、前記第３隔壁と重なるように設けられていることを特徴とする電気泳動装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電気泳動装置であって、
前記画素領域の外側に額縁隔壁を備え、前記光電変換素子は、前記額縁隔壁と重なるように設けられていることを特徴とする電気泳動装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の電気泳動装置であって、
前記光電変換素子の光反射率は、前記画素領域における最も高い光反射率と最も低い光反射率との間であることを特徴とする電気泳動装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の電気泳動装置であって、
前記光電変換素子は、カルコパイライト型化合物半導体を有することを特徴とする電気泳動装置。
【請求項６】
請求項１〜５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、電気泳動装置および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
文字情報や画像を表示する表示装置の１つに電気泳動型表示装置が用いられている。電気泳動型表示装置は電気泳動装置ともいう。電気泳動装置は表示のちらつきが少なく、利用者が疲れ難い特性を有している。電気泳動装置は有色の微粒子を上下の電極間に発生させる電界により泳動させている。そして、有色の微粒子の光反射率の違いを活用して表示を行う。有色の微粒子を均一に分散させるため、有色の微粒子は微小エリアに分割されている。有色の微粒子を分割させるために隔壁を配置する方法やカプセル方式等が提案されている。
【０００３】
太陽電池が配置された表示装置が特許文献１に開示されている。それによると、ディスプレイ部と太陽電池部とが同一基板に配置されている。そして、表示装置が消費する電力を太陽電池が供給する。ディスプレイ部には電気泳動装置も活用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１２２２６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の表示装置では基板の平面視でディスプレイ部と太陽電池部とが並べて配置されていた。このとき、ディスプレイ部に必要な面積と太陽電池部が光を受光するために必要な面積とを加算した面積が必要になる。ディスプレイ部の面積が広い方が狭いときより画面が見やすくなる。携帯型の電子機器では表示装置の外形寸法を小さくすることにより電子機器を小さくできるので、表示装置の外形寸法を小さくすることが望まれている。そこで、ディスプレイ部に相当する表示領域と太陽電池部に相当する光電変換する領域とを備え、太陽電池部を遮光部として配置して表示領域の面積を小さくせずに外形寸法を小さくすることができる電気泳動装置が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願の電気泳動装置であって、画素領域の最も外側に設けられた第１隔壁と、前記画素領域において前記第１隔壁の内側に設けられた第２隔壁と、前記第１隔壁及び前記第２隔壁と重なるように設けられた光電変換素子と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
上記の電気泳動装置において、前記画素領域において前記第２隔壁の内側に設けられた第３隔壁を備え、前記光電変換素子は、前記第３隔壁と重なるように設けられていることが好ましい。
【０００８】
上記の電気泳動装置において、前記画素領域の外側に額縁隔壁を備え、前記光電変換素子は、前記額縁隔壁と重なるように設けられていることが好ましい。
【０００９】
上記の電気泳動装置において、前記光電変換素子の光反射率は、前記画素領域における最も高い光反射率と最も低い光反射率との間であることが好ましい。
【００１０】
上記の電気泳動装置において、前記光電変換素子は、カルコパイライト型化合物半導体を有することが好ましい。
【００１１】
本願の電子機器であって、上記に記載の電気泳動装置を備えたことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態にかかわる電気泳動装置の構造を示す概略斜視図。
【図２】電気泳動装置の構成を示す模式側断面図。
【図３】電気泳動装置の構成を示す模式側断面図。
【図４】電気泳動装置の構造を示す概略斜視図。
【図５】隔壁の構造を説明するための模式図。
【図６】隔壁と光電変換素子との位置関係を説明するための模式図。
【図７】最外周隔壁と光電変換素子との位置関係を説明するための模式図。
【図８】有効最外周隔壁と光電変換素子との位置関係を説明するための模式図。
【図９】画素内隔壁と光電変換素子との位置関係を説明するための模式図。
【図１０】電気泳動装置の電気制御ブロック図。
【図１１】電気泳動装置の製造方法のフローチャート。
【図１２】電気泳動装置の製造方法を説明するための模式図。
【図１３】電気泳動装置の製造方法を説明するための模式図。
【図１４】電気泳動装置の製造方法を説明するための模式図。
【図１５】電気泳動装置の製造方法を説明するための模式図。
【図１６】電気泳動装置の製造方法を説明するための模式図。
【図１７】電気泳動装置の製造方法を説明するための模式図。
【図１８】電気泳動装置の製造方法を説明するための模式図。
【図１９】電気泳動装置の製造方法を説明するための模式図。
【図２０】第２の実施形態にかかわる電気泳動装置の要部模式側断面図。
【図２１】第３の実施形態にかかわる電子時計の構成を示す概略斜視図。
【図２２】変形例にかかわる無効画素の配置を説明するための模式平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、実施形態について図面に従って説明する。尚、各図面における各部材は、各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図示している。
【００１４】
（第１の実施形態）
本実施形態では、特徴的な構造を有する電気泳動装置と、この電気泳動装置の製造の例について、図に従って説明する。第１の実施形態にかかわる電気泳動装置について図１〜図１０に従って説明する。図１は、電気泳動装置の構造を示す概略斜視図である。図１に示すように、電気泳動装置１は素子基板２及び対向基板３を備えている。そして、素子基板２と対向基板３とは封止材４により接合されている。
【００１５】
素子基板２は厚み方向から見た平面視が略円形であり、図中下側に突出する突出部２ａを備えている。突出部２ａには端子５が複数配置されている。
【００１６】
対向基板３も厚み方向から見た平面視が略円形であり、素子基板２の直径と対向基板３の直径とが同じ長さになっている。対向基板３は中央側に円形の表示領域６を備え、表示領域６の外側が光電変換領域７になっている。表示領域６では画素６ａがマトリックス状に配置されている。各画素６ａはそれぞれ白色か黒色に表示される。各画素６ａには白色と黒色とを切り替える回路が設けられている。そして、端子５に電気信号を入力すると各画素６ａが電気信号に対応して白色または黒色の表示をする。そして、表示領域６では電気信号に対応した画像を表示することができる。また、光電変換領域７には光電変換素子が配置されている。光電変換素子は太陽電池ともいう。光電変換領域７に光が照射されるとき、端子５から電力が出力される。
【００１７】
図２は電気泳動装置の構成を示す模式側断面図である。図２に示すように、素子基板２は第１基材８を有する。第１基材８の材質には、ガラス、プラスチック、セラミック、シリコン等を用いることができる。第１基材８は厚み方向から見える画像表示面３ａの反対側に配置されるため不透明な材質でもよい。本実施形態では、例えば、第１基材８の材質にガラスを用いている。
【００１８】
第１基材８上には素子層９が配置されている。素子層９には切替回路１０及び切替回路１０に電気信号を供給する配線等が配置されている。切替回路１０は複数のトランジスター１１等で構成されている。トランジスター１１はＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）素子ともいう。
【００１９】
図中には複数のトランジスター１１の中の１つが描かれている。トランジスター１１は半導体層１２を有し、半導体層１２にはソース領域１３、チャネル形成領域１４、ドレイン領域１５、ソース領域１３、チャネル形成領域１４、ドレイン領域１５がこの順に並んで形成されている。半導体層１２上にはゲート絶縁膜１６が配置され、ゲート絶縁膜１６上にはゲート電極１７が配置されている。１つのトランジスター１１に２つのゲート電極１７が配置されているので、トランジスター１１はＷゲートトランジスターの形態になっている。
【００２０】
素子層９の材質は半導体が形成できる材質であれば良く特に限定されず、シリコン、ゲルマニウム、ヒ化ガリウム、ガリウム砒素リン、窒化ガリウム、炭化珪素、等を用いることができる。
【００２１】
半導体層１２の端側のソース領域１３にはソース電極１８が電気的に接続され、ソース電極１８は配線２１と電気的に接続されている。半導体層１２の端側のドレイン領域１５と電気的に接続してドレイン電極２２が配置されている。
【００２２】
素子層９の上には有機樹脂膜２３が配置され、有機樹脂膜２３の上には窒化珪素膜２４が配置されている。有機樹脂膜２３及び窒化珪素膜２４により絶縁膜２５が構成されている。有機樹脂膜２３の材質は絶縁性があり成形しやすい材質であれば良く特に限定されず、樹脂材料を用いることができる。本実施形態では、例えば、有機樹脂膜２３の材質にはポジ型の感光性アクリル樹脂を用いている。ポジ型にすることにより容易に貫通電極２６を配置するための貫通孔を形成することができる。
【００２３】
有機樹脂膜２３にはドレイン電極２２と対向する場所に貫通電極２６が配置されている。そして、絶縁膜２５上には画素電極２７が配置されている。画素電極２７は貫通電極２６と電気的に接続されている。表示領域６には画素６ａがマトリックス状に配置され、画素電極２７は画素６ａ毎に分離されている。貫通電極２６は画素電極２７と電気的に接続するので、トランジスター１１は画素電極２７と電気的に接続されている。ゲート電極１７には図示しない配線が電気的に接続されている。
【００２４】
画素電極２７は窒化珪素膜２４と接するように形成されている。絶縁膜２５は素子層９と画素電極２７とを絶縁する層である。有機樹脂膜２３は膜厚を厚くすることができるので素子層９の＋Ｚ方向側の面に凹凸があっても画素電極２７側の面を平坦にすることができる。有機樹脂膜２３は素子層９の凹凸を画素６ａに反映させないための平坦化層の機能を有する。そして、窒化珪素膜２４は緻密な膜であり物質を通過させ難い機能を有している。従って、窒化珪素膜２４上に液体を配置するときにも、窒化珪素膜２４を通過して液体を劣化される成分が有機樹脂膜２３から液体中に溶け出すことを抑制することができる。
【００２５】
画素電極２７の材質は通電性のある材質であれば良く特に限定されず、銅、アルミニウム、ニッケル、金、銀、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の金属や合金の他、銅箔上にニッケル膜や金膜を積層した物、アルミニウム箔上にニッケル膜や金膜を積層した物を用いることができる。本実施形態では、例えば、画素電極２７の材質はアルミ合金になっている。
【００２６】
窒化珪素膜２４及び有機樹脂膜２３上には隔壁２９が配置され、隔壁２９によって区画された画素６ａには電気泳動分散液３０が充填されている。そして、隔壁２９は画素６ａを区画するように設けられている。隔壁２９の材質は 適切な強度があり形成しやすく、電気泳動分散液３０に溶出しない材質であれば良く特に限定されない。ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂やエポキシ樹脂等の樹脂材料に架橋剤を加えた材料を用いることができる。本実施形態では、例えば、隔壁２９の材料にはネガ型の感光性エポキシ樹脂を用いている。ネガ型にすることにより凸形状を容易に形成することができる。
【００２７】
窒化珪素膜２４の材質は絶縁性があり有機樹脂膜２３を電気泳動分散液３０に溶出させない材質に換えても良く特に限定されない。窒化珪素膜２４は有機樹脂膜２３が電気泳動分散液３０に溶出することを防止する。これにより、電気泳動分散液３０が変質することを防止し、有機樹脂膜２３が劣化することを防止する。
【００２８】
電気泳動分散液３０には白色荷電粒子３１及び黒色荷電粒子３２が含まれ、白色荷電粒子３１及び黒色荷電粒子３２が分散媒３３に分散している。白色荷電粒子３１の材料は、白色で帯電可能であり微細な粒子に形成可能であれば良く特に限定されない。白色荷電粒子３１の材料は、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、コロイドを用いることができる。本実施形態では、例えば、白色荷電粒子３１は二酸化チタンの粒子を正に帯電させて用いている。
【００２９】
黒色荷電粒子３２の材料は、黒色で帯電可能であり微細な粒子に形成可能であれば良く特に限定されない。黒色荷電粒子３２の材料は、例えば、アニリンブラック、カーボンブラック、酸窒化チタン等の黒色顔料からなる粒子、高分子、コロイドを用いることができる。本実施形態では、例えば、黒色荷電粒子３２は酸窒化チタンを負に帯電させて用いている。白色荷電粒子３１及び黒色荷電粒子３２にはこれらの粒子に必要に応じて電解質、界面活性剤、金属石鹸、樹脂、ゴム、油、ワニス、コンパウンド等の帯電制御剤を用いることができる。他にも、白色荷電粒子３１及び黒色荷電粒子３２には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、安定化剤等が添加されてもよい。
【００３０】
分散媒３３は流動性があって変質し難い材質であれば良く特に限定されない。分散媒３３の材質には水、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、メチルセルソルブ等のアルコール系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、ぺンタン、ヘキサン、オクタン等の脂肪族炭化水素、シクロへキサン、メチルシクロへキサン等の脂環式炭化水素を用いることができる。他にも分散媒３３の材質にはベンゼン、トルエン、キシレン、長鎖アルキル基を有するベンゼン類等の芳香族炭化水素を用いることができる。長鎖アルキル基を有するベンゼン類にはヘキシルベンゼン、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等を用いることができる。他にも分散媒３３としては、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、１，２−ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素を用いることができる。他にも、分散媒３３の材質には油類やシリコーンオイルを用いることができる。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、カルボン酸塩のような界面活性剤等を配合してもよい。本実施形態では、例えば、分散媒３３の材質にシリコーンオイルを用いている。
【００３１】
光電変換領域７では画素電極２７上に額縁隔壁３４が配置されている。額縁隔壁３４は素子基板２と対向基板３とを接合するときに用いる構造物である。額縁隔壁３４は画素領域５１を囲んで円環状に配置されている。額縁隔壁３４は中央隔壁３４ａを備えている。中央隔壁３４ａの表示領域６側には内側隔壁３４ｂが配置されている。中央隔壁３４ａの外周側には外側隔壁３４ｃが配置されている。素子基板２の厚み方向において中央隔壁３４ａに比べて内側隔壁３４ｂ及び外側隔壁３４ｃは低くなっている。
【００３２】
額縁隔壁３４の材質には隔壁２９の材質と同じ材質を用いることができる。隔壁２９、第１基材８、素子層９、有機樹脂膜２３、窒化珪素膜２４、画素電極２７及び額縁隔壁３４等により素子基板２が構成されている。
【００３３】
隔壁２９及び電気泳動分散液３０上には対向基板３が配置されている。対向基板３は第２基材３５を有する。第２基材３５の素子基板２側の面には共通電極３６が配置され、共通電極３６上には電気泳動分散液３０を封止する透明な封止層３７が配置されている。共通電極３６は、複数の画素６ａに対して共通に配置される電極である。なお、共通電極３６は複数の画素電極２７と対向して設けられている。対向基板３は、封止層３７側が隔壁２９と接合される。さらに、封止層３７は隔壁２９と共通電極３６とを絶縁する機能を備えている。
【００３４】
第２基材３５の材質は光透過性、強度、耐熱性及び絶縁性があれば良く特に限定されない。本実施形態では、例えば、第２基材３５の材質にガラス板を用いている。
【００３５】
共通電極３６は、透明導電膜であれば良く特に限定されない。例えば、共通電極３６にはＭｇＡｇ、ＩＧＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−ｇａｌｌｉｕｍ  ｏｘｉｄｅ）、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＣＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−ｃｅｒｉｕｍ  ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（インジウム・亜鉛酸化物）等を用いることができる。本実施形態では、例えば、共通電極３６にＩＴＯを用いている。
【００３６】
封止層３７の材質は隔壁２９と接合が可能であり、光透過性があって絶縁性を有する材質であれば良く特に限定されない。例えば、封止層３７の材質にはＮＢＡ（アクリルニトリリル・ブタジエンゴム）、イソブレン、ブタジエン、クロロプレン、スチレン・ブタジエンゴム、ポリウレタン、ポリ尿素、ポリ尿素−ポリウレタン、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂等が用いることができる。他にも、封止層３７の材質にはポリアミド、ポリエステル、ポリスルホンアミド、ポリカーボネート、ポリスルフィネート、エポキシ樹脂、ポリアクリル酸エステル等のアクリル樹脂、ポリメタクリル酸エステル、ポリ酢酸ビニル、ゼラチン、フェノール樹脂、ビニル樹脂等が用いることができる。本実施形態では、例えば、紫外線硬化型のアクリル樹脂やエポキシ樹脂を用いている。
【００３７】
さらに、封止層３７に重ねて電気泳動分散液３０を変質させない非極性の膜を配置するのがこのましい。この膜の材質にはＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、ポリスチレン及びポリプロピレンを用いることができる。
【００３８】
第２基材３５には素子基板２の反対側に光電変換素子３８が配置されている。光電変換素子３８では第２基材３５上に下部電極４１、中間層４２、ｐ型半導体層４３、ｎ型半導体層４４、上部電極４５の順で配置されている。ｐ型半導体層４３及びｎ型半導体層４４により光電変換層４６が構成されている。光電変換素子３８は遮光性を有している。
【００３９】
下部電極４１は、高融点金属からなり、本実施形態では、モリブデン（Ｍｏ）からなる。モリブデンは、電気特性が良好であり、かつ、製造が容易であるため、下部電極４１の材料として好適に用いることができる。高融点金属としては、他に、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）等が挙げられる。
【００４０】
中間層４２は下部電極４１の表面に配置されている。中間層４２は、下部電極４１を構成する高融点金属と第１６族元素との反応生成膜である。つまり、中間層４２に相当する下部電極４１の表面は第１６族元素を含んでいる。本実施形態では、下部電極４１を構成する高融点金属としてモリブデン（Ｍｏ）を用い、第１６族元素としてセレン（Ｓｅ）を用いているので、中間層４２はセレン化モリブデン（ＭｏＳｅ2）で構成される。
【００４１】
下部電極４１上には、中間層４２を介してｐ型半導体層４３とｎ型半導体層４４とが配置されている。ｐ型半導体層４３は光吸収層であり、ｎ型半導体層４４はバッファー層である。
【００４２】
光吸収層としてのｐ型半導体層４３は、第１１族元素である銅（Ｃｕ）、第１３族元素であるインジウム（Ｉｎ）、第１６族元素であるセレン（Ｓｅ）を含むカルコパイライト構造のＣＩＳ系（ＣｕＩｎＳｅ2）の膜で構成される。ｐ型半導体層４３は、銅（Ｃｕ）、インジウム（Ｉｎ）、第１３族元素であるガリウム（Ｇａ）、セレン（Ｓｅ）を含むカルコパイライト構造のＣＩＧＳ系（Ｃｕ（Ｉｎ、Ｇａ）Ｓｅ2）の膜で構成されていてもよい。従って、光電変換素子３８は、カルコパイライト型化合物半導体を有する。
【００４３】
バッファー層としてのｎ型半導体層４４はｐ型半導体層４３上に積層配置されている。ｎ型半導体層４４は、例えば、ｎ型半導体であるＺｎＯ等の材料で構成されている。ｎ型半導体層４４上にノンドープの真性半導体膜であるｉ−ＺｎＯ（イントリンジック酸化亜鉛）膜を積層してもよい。尚、真性半導体膜とは、意図的にドナー原子やアクセプター原子を添加していない半導体膜である。
【００４４】
上部電極４５はｎ型半導体層４４上に配置されている。上部電極４５はｎ型半導体層４４を覆うように配置されている。上部電極４５はＩＴＯやＩＺＯ等の、化学的かつ機械的に安定した透明導電材料で形成されている。光電変換素子３８では、上部電極４５側から光吸収層であるｐ型半導体層４３に光が入射する。
【００４５】
下部電極４１及び上部電極４５は図示しない配線により端子５と電気的に接続されている。そして、光電変換素子３８で発電された電力は端子５へ出力される。
【００４６】
額縁隔壁３４が配置された場所には第１基材８と第２基材３５との間にシール材４７が配置される。シール材４７は第１基材８と第２基材３５とを接着固定するとともに、電気泳動分散液３０が漏えいすることを抑制する。シール材４７は中央隔壁３４ａと第２基材３５との間の隙間を埋める。そして、内側隔壁３４ｂ及び外側隔壁３４ｃはシール材４７が第１基材８に沿って広がることを抑制する。この為、シール材４７が中央隔壁３４ａと第２基材３５との間の隙間を確実に埋めることができる。額縁隔壁３４及びシール材４７によりシール部４８が構成されている。
【００４７】
シール部４８では第１基材８側に中央隔壁３４ａが配置されており、第２基材３５側にシール材４７が配置された、二階構造になっている。中央隔壁３４ａの幅は、例えば、４５０μｍである。中央隔壁３４ａの上面までの高さは、隔壁２９の上面までの高さと比較して低くなるように設定されている。具体的には、第１基材８と第２基材３５とを貼り合せた際、中央隔壁３４ａと第２基材３５との間にシール材４７が残るようにする。これにより、シール材４７による接着強度を維持することができる。シール材４７の厚みは、例えば、２μｍ〜５μｍである。
【００４８】
画素領域５１とシール部４８との間には、液溜り部４９が配置され、液溜り部４９は画素領域５１を囲むように配置されている。詳しくは、光電変換領域７には無効画素６ｂが配置されている。無効画素６ｂはパターニング等の製造工程で損傷を受けやすい画素６ａである。無効画素６ｂに損傷を受けても画像の表示に影響しないように表示領域６に含まれていない画素６ａである。本実施形態では、例えば、無効画素６ｂは円環状に１列配置されている。無効画素６ｂは遮光部である光電変換素子３８と重なっている。無効画素６ｂの外周側の隔壁２９が第１隔壁としての最外周隔壁２９ａである。最外周隔壁２９ａと額縁隔壁３４との間の部分が液溜り部４９になっている。
【００４９】
液溜り部４９は、余分な電気泳動分散液３０を溜めるために設けられていると共に、気泡が表示領域６に滞留しないようにするために設けられている。つまり、液溜り部４９は気泡５０があってもよい領域である。これにより、表示領域６における見栄えが悪くなることを抑えることができる。言い換えれば、液溜り部４９は、電気泳動分散液３０の量のばらつきによって生じる不具合を吸収する領域である。
【００５０】
シール部４８の外側には、第１基材８と第２基材３５との間の封止性を高めるために、モールド樹脂等からなる封止材４が設けられている。封止材４は、アクリル樹脂やエポキシ樹脂等である。封止材４の幅は、例えば、２５０μｍである。
【００５１】
無効画素６ｂの内側の隔壁２９を第２隔壁としての有効最外周隔壁２９ｂとする。有効最外周隔壁２９ｂは表示領域６と光電変換領域７との境界に沿って配置されている。表示領域６における画素６ａを有効画素６ｃとするとき、有効最外周隔壁２９ｂは最外周に位置する有効画素６ｃの外周側の隔壁２９である。
【００５２】
無効画素６ｂ及び有効画素６ｃを含む画素６ａが配置された領域を画素領域５１とする。表示領域６は画素領域５１に含まれる。また、光電変換領域７の一部が画素領域５１に含まれている。
【００５３】
最外周隔壁２９ａは画素領域５１の最も外側に設けられた隔壁２９である。有効最外周隔壁２９ｂは画素領域５１において最外周隔壁２９ａの内側に設けられた隔壁２９である。光電変換素子３８は最外周隔壁２９ａ及び有効最外周隔壁２９ｂと重なるように設けられている。
【００５４】
最外周隔壁２９ａ及び有効最外周隔壁２９ｂは画素６ａを区切っている部分であり、白黒等の表示変化をしない部分である。従って、最外周隔壁２９ａ及び有効最外周隔壁２９ｂと重ねて光電変換素子３８が設けられても画素６ａの色を変えることができる。
【００５５】
そして、光電変換素子３８は画素領域５１の一部に重ねて設けられている。従って、画素領域５１以外の領域だけに光電変換素子３８を設けたときに比べて、電気泳動装置１の外形寸法を小さくすることができる。その結果、電気泳動装置１は表示領域６の面積を変えずに外形寸法を小さくすることができる。
【００５６】
表示領域６において画素６ａ間に配置されている隔壁２９を第３隔壁としての画素内隔壁２９ｃとする。画素内隔壁２９ｃは有効最外周隔壁２９ｂの内側に設けられている。そして、光電変換素子３８は、画素内隔壁２９ｃと重なるように設けられてもよい。
【００５７】
画素内隔壁２９ｃは画素６ａを区切っている部分であり、白黒等の表示変化をしない部分である。従って、画素内隔壁２９ｃと重ねて光電変換素子３８が設けられても画素６ａの色を変えることができる。
【００５８】
そして、光電変換素子３８は画素内隔壁２９ｃに設けられているので、画素領域５１の中に光電変換する領域を、さらに、有している。従って、画素領域５１の中で光電変換する電気量を画素領域５１以外の領域だけで光電変換するときに比べて、画素領域と光電変換する領域とを合わせた領域の面積を小さくすることができる。
【００５９】
電気泳動装置１は画素電極２７と共通電極３６との間に電圧を印加して用いられる。そして、電気泳動装置１は画素電極２７と共通電極３６との間で電圧を切り替えて用いられる。
【００６０】
図示しない制御装置が画素電極２７に対して共通電極３６を低い電圧にする。このとき黒色荷電粒子３２は負の電圧に帯電しているので、黒色荷電粒子３２は画素電極２７に誘引される。白色荷電粒子３１は正の電圧に帯電しているので、白色荷電粒子３１は共通電極３６に誘引される。その結果、素子基板２には黒色荷電粒子３２が集合し、対向基板３には白色荷電粒子３１が集合する。対向基板３側から電気泳動装置１を見るとき対向基板３を通して白色荷電粒子３１を見ることができる。従って、画素６ａは白色の表示となる。
【００６１】
空中における黒色荷電粒子３２の光反射率は１％未満であり、白色荷電粒子３１の光反射率は８０％である。そして、電気泳動分散液３０の中における黒色荷電粒子３２の光反射率は５％以下であり、白色荷電粒子３１の光反射率は５０％以上である。そして、光電変換素子３８の光反射率は２０％である。
【００６２】
画素領域５１における最も高い光反射率は白色荷電粒子３１の５０％である。画素領域５１における最も低い光反射率は黒色荷電粒子３２の５％である。従って、光電変換素子３８の光反射率は、画素領域５１における最も高い光反射率と最も低い光反射率との間である。画素領域５１では画素６ａが高い光反射率と低い光反射率とで切り替わる。光電変換素子３８の光反射率が画素領域５１における最も高い光反射率と同じとき、光電変換素子３８は画素領域５１が示す画像の一部と視認される。また、光電変換素子３８の光反射率が画素領域５１における最も低い光反射率と同じときも、光電変換素子３８は画素領域５１が示す画像の一部と視認される。電気泳動装置１では光電変換素子３８の光反射率が画素領域５１における最も高い光反射率と最も低い光反射率との間になっている為、高い光反射率の画素６ａや低い光反射率の画素６ａ領域とは別の領域に視認される。その結果、表示領域６に表示される画像を視認し易くすることができる。
【００６３】
光電変換素子３８は、カルコパイライト型化合物半導体を有している。カルコパイライト型化合物半導体は光反射率が２０％程度である。そして、画素領域５１における最も高い光反射率は５０％以上であり、画素領域における最も低い光反射率が５％以下である。従って、光電変換素子３８の光反射率を画素領域５１における最も高い光反射率と最も低い光反射率との間にすることができる。なお、光電変換素子３８をアモルファス、多結晶又は単結晶のシリコン等の半導体を用いて構成することも可能である。
【００６４】
図３は電気泳動装置の構成を示す模式側断面図である。図３に示すように、画素電極２７に対して共通電極３６を高い電位にする。このとき黒色荷電粒子３２は負に帯電しているので、黒色荷電粒子３２は共通電極３６に誘引される。白色荷電粒子３１は正に帯電しているので、白色荷電粒子３１は画素電極２７に誘引される。その結果、素子基板２には白色荷電粒子３１が集合し、対向基板３には黒色荷電粒子３２が集合する。対向基板３側から電気泳動装置１を見るとき対向基板３を通して黒色荷電粒子３２を見ることができる。従って、画素６ａでは黒色の表示となる。そして、共通電極３６に対する画素電極２７の電圧を切り替えることにより画素６ａの表示を黒色と白色とで切り替えることができる。
【００６５】
図４は電気泳動装置の構造を示す概略斜視図であり、表示領域６の構造を示している。図４において、画素６ａが配列する方向をＸ方向及びＹ方向とする。そして、電気泳動装置１の厚み方向をＺ方向とする。表示領域６では隔壁２９がＸ方向及びＹ方向に長く格子状に配置されている。そして、電気泳動装置１の厚み方向からみたとき、光電変換素子３８は隔壁２９と重ねて配置されている。そして、画素６ａには光電変換素子３８が配置されていないので、第２基材３５を通して画素６ａを見ることができる。
【００６６】
図５は隔壁の構造を説明するための模式図である。図５に示すように、素子基板２の側面２ｂ側には額縁隔壁３４が配置されている。額縁隔壁３４に対して素子基板２の中央側には液溜り部４９が配置されている。そして、液溜り部４９に対して素子基板２の中央側には無効画素６ｂが配列されている。無効画素６ｂの列数は特に限定されないが、本実施形態では、例えば、１列になっている。無効画素６ｂに対して素子基板２の中央側には有効画素６ｃがマトリックス状に配置されている。
【００６７】
液溜り部４９と無効画素６ｂとの境に最外周隔壁２９ａが配置されている。無効画素６ｂと有効画素６ｃとの境に有効最外周隔壁２９ｂが配置されている。有効画素６ｃ間の境に画素内隔壁２９ｃが配置されている。無効画素６ｂ及び有効画素６ｃが配置されている領域が画素領域５１である。そして、有効画素６ｃが配置されている領域が表示領域６である。
【００６８】
最外周隔壁２９ａは画素領域５１の最も外側に設けられている。画素領域５１において有効最外周隔壁２９ｂは最外周隔壁２９ａの内側に設けられている。画素領域５１において画素内隔壁２９ｃは有効最外周隔壁２９ｂの内側に設けられている。
【００６９】
図６は隔壁と光電変換素子との位置関係を説明するための模式図である。図６においてハッチングが施してある場所は光電変換素子３８が配置された場所である。
【００７０】
電気泳動装置１は画素領域５１の外側に額縁隔壁３４を備え、光電変換素子３８は、額縁隔壁３４と重なるように設けられている。額縁隔壁３４は画素領域５１を囲む部分であり、白黒等の表示変化をしない部分である。従って、額縁隔壁３４と重ねて光電変換素子３８が設けられても表示領域６に画像を表示することができる。
【００７１】
光電変換素子３８は額縁隔壁３４と対向する場所にも設けられている。従って、額縁隔壁３４が占める領域の中で光電変換素子３８が光電変換する電気量を表示領域６及び額縁隔壁３４以外の領域だけで光電変換するときに比べて、表示領域６、額縁隔壁３４が占める領域及び光電変換する領域を合わせた領域の面積を小さくすることができる。
【００７２】
図７は最外周隔壁と光電変換素子との位置関係を説明するための模式図である。図７においてハッチングが施してある場所は光電変換素子３８が配置された場所である。図中最外周隔壁２９ａは記載されているが、有効最外周隔壁２９ｂ及び画素内隔壁２９ｃは省略されている。図に示すように、画素領域５１の最も外側に設けられた最外周隔壁２９ａと重なるように光電変換素子３８が設けられている。
【００７３】
図８は有効最外周隔壁と光電変換素子との位置関係を説明するための模式図である。図８においてハッチングが施してある場所は光電変換素子３８が配置された場所である。図中有効最外周隔壁２９ｂは実線で記載されている。最外周隔壁２９ａは破線で記載されており、画素内隔壁２９ｃは省略されている。図に示すように、画素領域５１において有効最外周隔壁２９ｂと重なるように光電変換素子３８が設けられている。
【００７４】
図９は画素内隔壁と光電変換素子との位置関係を説明するための模式図である。図９においてハッチングが施してある場所は光電変換素子３８が配置された場所である。図中画素内隔壁２９ｃは実線で記載されている。最外周隔壁２９ａ及び有効最外周隔壁２９ｂは破線で記載されている。図に示すように、画素領域５１において画素内隔壁２９ｃと重なるように光電変換素子３８が設けられている。
【００７５】
図１０は電気泳動装置の電気制御ブロック図である。図１０に示すように、電気泳動装置１は制御装置５２と電気的に接続して用いられる。制御装置５２は入力部５３を備え、入力部５３は電気泳動装置１に表示する画像を示す画像信号を出力する装置に電気的に接続されている。そして、入力部５３は画像信号を入力する。入力部５３は制御部５４と電気的に接続されている。そして、制御部５４は記憶部５５、第１波形形成部５６、第２波形形成部５７及び信号分配部５８と電気的に接続されている。
【００７６】
制御部５４は第１波形形成部５６、第２波形形成部５７及び信号分配部５８を制御する部位である。記憶部５５は画像信号の他、画像信号から電気泳動装置１に出力する信号を形成するときに用いる情報を記憶する。第１波形形成部５６はフレキシブル基板６１、信号分配部５８を介して切替回路１０と電気的に接続され、切替回路１０に画素毎のデータ信号を出力する。切替回路１０は画素電極２７と電気的に接続され、データ信号に対応する電圧波形を画素電極２７に出力する。第２波形形成部５７はフレキシブル基板６１及び信号分配部５８を介して共通電極３６と電気的に接続され、共通電極３６に電圧波形を出力する。
【００７７】
信号分配部５８は切替回路１０に駆動信号を分配し画素電極２７に出力する電圧波形を切り替える。さらに、信号分配部５８は共通電極３６に出力する電圧波形を分配する。
【００７８】
制御装置５２は電源部６２を備え、電源部６２はフレキシブル基板６１を介して光電変換素子３８と電気的に接続されている。そして、電源部６２は光電変換素子３８が出力する電力を充電し、制御装置５２内の各電気回路に電力を供給する。
【００７９】
次に上述した電気泳動装置１の製造方法について図１１〜図１９にて説明する。図１１は、電気泳動装置の製造方法のフローチャートであり、図１２〜図１９は電気泳動装置の製造方法を説明するための模式図である。図１１のフローチャートにおいて、ステップＳ１は下基板形成工程である。この工程は、素子基板２を形成する工程である。次にステップＳ２に移行する。ステップＳ２は上基板形成工程である。この工程は、対向基板３を形成する工程である。次にステップＳ３に移行する。ステップＳ３は組立工程である。この工程は、素子基板２と対向基板３とを組み立てる工程である。以上の工程により電気泳動装置１が完成する。
【００８０】
次に、図１２〜図１９を用いて、図１１に示したステップと対応させて、製造方法を詳細に説明する。
図１２及び図１３はステップＳ１の下基板形成工程に対応する図である。図１２は表示領域６の一部を示し、図１３は光電変換領域７の一部を示している。図１２及び図１３に示すように、第１基材８を用意する。第１基材８にはガラス板を所定の厚みに研削及び研磨して表面粗さを小さくした板を用いる。以下、各種の製造装置を用いて電気泳動装置１を製造する。
【００８１】
次に、第１基材８上に下地保護膜６３を形成する。第１基材８に対してＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）や酸素ガス等を原料ガスとしてプラズマＣＶＤ法により厚さが約２０００〜５０００オングストロームのシリコン酸化膜からなる下地保護膜６３を形成する。
【００８２】
次に、第１基材８の温度を３５０℃に加熱して、下地保護膜６３の表面にプラズマＣＶＤ法により厚さが約３００〜７００オングストロームのアモルファスのシリコン膜からなる半導体膜を形成する。次にアモルファスのシリコン膜からなる半導体膜に対して、レーザーアニールまたは固相成長法等の結晶化工程を行い、半導体膜をポリシリコン膜にまで結晶化する。レーザーアニール法では、たとえば、エキシマレーザーのビーム長が４００ｍｍのラインビームを用いる。ラインビームについてはその幅方向におけるレーザー強度のピーク値の９０％に相当する部分が各領域毎に重なるようにラインビームを走査していく。次に、操作者はフォトリソグラフィー法及びエッチング法を用いてポリシリコン膜をパターニングして島状の半導体層１２を形成する。
【００８３】
次に、下地保護膜６３及び半導体層１２の表面に対して、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）や酸素ガス等を原料ガスとしてプラズマＣＶＤ法により厚さが約６００〜１５００オングストロームのシリコン酸化膜からなるゲート絶縁膜１６を形成する。他にもゲート絶縁膜１６はシリコン窒化膜で形成しても良い。
【００８４】
次に、スパッタ法を用いて、アルミニウム、タンタル、モリブデン、チタン、タングステン等を含む金属膜からなる導電膜を形成する。次に、操作者はフォトリソグラフィー法及びエッチング法を用いて導電膜をパターニングし、ゲート電極１７を形成する。
【００８５】
次に、半導体層１２の一部と半導体層１２以外の場所をレジストマスクで覆って、半導体層１２の所定の場所に、ボロンイオンやリンイオンを打ち込む。ゲート電極１７がマスクになるので、半導体層１２にはゲート電極１７に対して自己整合的に低濃度領域が形成される。
【００８６】
次に、ゲート絶縁膜１６及びゲート電極１７に重ねて層間絶縁膜６４を形成する。層間絶縁膜６４の形成方法にはプラズマＣＶＤ法や各種のコート法や印刷法を用いることができる。その後、活性化のためのアニールを行う。
【００８７】
次に、ソース電極１８及びドレイン電極２２を形成する。層間絶縁膜６４は感光性の樹脂材料で形成されている。まず、フォトリソグラフィー法及びエッチング法を用いて貫通穴を形成する。次に、ソース電極１８及びドレイン電極２２を形成する。スパッタリング法等の成膜法を用いて膜厚５００ｎｍ程度の金属膜を形成する。さらに、操作者はフォトリソグラフィー法及びエッチング法によって金属膜をエッチングしてソース電極１８及びドレイン電極２２を形成する。この工程では配線２１の他図示しない配線も形成する。
【００８８】
層間絶縁膜６４、ソース電極１８、ドレイン電極２２及び配線２１を覆うように、膜厚８００ｎｍ程度のＳｉ3Ｎ4膜を形成し、第２層間絶縁膜６５とする。フォトリソグラフィー法及びエッチング法によってパターニングして、第２層間絶縁膜６５にコンタクトホールを形成する。
【００８９】
次に、第２層間絶縁膜６５上に有機樹脂膜２３を形成する。まず、有機樹脂膜２３の材料となる樹脂膜を形成する。素子層９の上にアクリル樹脂を溶解した溶液を素子層９上に塗布し乾燥させて固化する。樹脂膜は各種印刷法やコート法を用いて形成することができる。次に、樹脂膜をフォトリソグラフィー法及びエッチング法によってパターニングする。これにより、有機樹脂膜２３の外形形状及び貫通孔２３ａの形状をパターニングする。続いて、エッチング液を用いて有機樹脂膜２３をエッチングして貫通孔２３ａを形成する。
【００９０】
次に、有機樹脂膜２３上と貫通孔内に蒸着またはＣＶＤ法等の成膜法を用いて膜厚５００ｎｍ程度の窒化珪素べた膜を形成する。べた膜はパターニングしていない膜を示す。次に、窒化珪素べた膜をパターニング及びエッチングして窒化珪素膜２４を形成する。貫通孔２３ａではドレイン電極２２を露出させる。さらに、隔壁２９を形成する場所に開口２４ａを形成する。エッチング法は特に限定されないが本実施形態ではドライエッチング法を用いた。窒化珪素膜２４は蒸着またはＣＶＤ法等の成膜法を用いているので緻密な組織の膜になっている。
【００９１】
次に、有機樹脂膜２３、窒化珪素膜２４上及び貫通孔２３ａ内に、スパッタリング法等の成膜法を用いて膜厚５００ｎｍ程度のアルミ合金膜を形成する。さらに、フォトリソグラフィー法及びエッチング法によってアルミ合金膜をエッチングして画素電極２７を形成する。隔壁２９を形成する予定の場所では窒化珪素膜２４及び開口２４ａを露出させる。エッチング法は特に限定されないが本実施形態ではドライエッチング法を用いた。
【００９２】
次に、有機樹脂膜２３が露出する開口２４ａ及び窒化珪素膜２４上に隔壁２９を形成する。さらに、画素電極２７上に額縁隔壁３４を形成する。まず、画素電極２７上に隔壁２９及び額縁隔壁３４の材料となる感光性樹脂材料を塗布する。感光性樹脂材料の塗布方法には各種印刷法やコート法を用いることができる。続いて、感光性樹脂材料を加熱乾燥して固化する。次に、感光性樹脂材料をフォトリソグラフィー法によってパターニングしエッチングして隔壁２９及び額縁隔壁３４を成形する。開口２４ａでは隔壁２９が有機樹脂膜２３と接着される。額縁隔壁３４はさらにエッチングして隔壁２９より高さを低くする。内側隔壁３４ｂ及び外側隔壁３４ｃはさらにエッチングして中央隔壁３４ａより高さを低くする。
【００９３】
図１４及び図１５はステップＳ２の上基板形成工程に対応する図である。図１４は表示領域６の一部を示し、図１５は光電変換領域７の一部を示している。図１４及び図１５に示すように、操作者は第２基材３５を用意する。第２基材３５にはガラス板を所定の厚みに研削及び研磨して表面粗さを小さくした板を用いる。
【００９４】
次に、第２基材３５上に高融点金属からなる第１導電膜を、例えば、物理気相堆積法（ＰＶＤ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）を用いて形成する。本実施形態では、高融点金属としてモリブデン（Ｍｏ）を用いて、スパッタリング法により成膜する。
【００９５】
次に、第１導電膜上に、光電変換層の前駆体膜として第１１族元素である銅（Ｃｕ）からなる下側導電膜と、第１３族元素としてインジウム（Ｉｎ）からなる上側導電膜とを、スパッタリング法を用いてこの順に積層して成膜する。下側導電膜の上に上側導電膜が積層された膜を第２導電膜とする。
【００９６】
そして、第２導電膜に対して、第１６族元素を含む雰囲気中で熱処理を施す。本実施形態では、第１６族元素を含む気体としてセレン化水素（Ｈ2Ｓｅ）を用い、例えば４００℃〜５５０℃程度の温度で熱処理を施す。この熱処理は、第２導電膜を第１６族元素のＳｅと反応させて、カルコパイライト構造のｐ型半導体層４３を形成するための処理である。
【００９７】
第２導電膜に対して熱処理を施すことにより、カルコパイライト構造のｐ型半導体層４３が形成される。本実施形態では、セレン化水素雰囲気中で熱処理を施すことにより、下側導電膜（Ｃｕ）と上側導電膜（Ｉｎ）とがセレン化されてＣＩＳ（ＣｕＩｎＳｅ2）系膜からなるｐ型半導体層４３が形成される。
【００９８】
また、セレン化水素雰囲気中で熱処理を施すことにより、モリブデンからなる第１導電膜の図中上方側（第２基材３５とは反対側）がセレン化されて、反応生成膜であるセレン化モリブデン（ＭｏＳｅ2）の膜が形成される。第１導電膜のうち、セレン化された図中上方側のセレン化モリブデン膜が中間層４２となり、セレン化されなかった図中下方側（第２基材３５側）の第１導電膜が下部電極４１になる。
【００９９】
尚、第２導電膜として、ＣｕとＩｎとに加えて、第１３族元素であるガリウム（Ｇａ）をさらに含む導電膜を形成してもよい。この場合は、ＣｕとＧａとの合金からなる下側導電膜を成膜し、下側導電膜上にＩｎからなる上側導電膜を積層する。そして、熱処理を施すことにより、下側導電膜（Ｃｕ−Ｇａ合金）と上側導電膜（Ｉｎ）とがセレン化されて、ＣＩＧＳ（Ｃｕ（Ｉｎ、Ｇａ）Ｓｅ2）系膜からなるｐ型半導体層４３が形成される。
【０１００】
また、熱処理を施す際の雰囲気に第１６族元素を含む気体として硫化水素（Ｈ2Ｓ）を用いてもよいし、セレン化モリブデン雰囲気中で熱処理を施した後にＨ2Ｓ雰囲気中でさらに熱処理を施してもよい。
【０１０１】
次に、ｐ型半導体層４３上にｎ型半導体層４４となる透明酸化物半導体膜をスパッタリング法によって形成する。詳しくは、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｏを含むＩＧＺＯ膜を形成する。スパッタリング法によって成膜したＩＧＺＯ膜のキャリア濃度は、スパッタリング時の酸素濃度によって変化する。ＩＧＺＯ成膜時には、スパッタリングターゲットにＩＧＺＯ膜を用い、チャンバー内にＯ2ガスとＡｒガスを流す。これにより、ｐ型半導体層４３とｎ型半導体層４４とが積層された光電変換層４６が形成される。
【０１０２】
次に、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる上部電極４５を形成する。上部電極４５の成膜にはスパッタリング法等の成膜法を用いる。次に、下部電極４１、中間層４２、光電変換層４６及び上部電極４５をパターニングする。そして、表示領域６では隔壁２９と対向する場所の下部電極４１、中間層４２、光電変換層４６及び上部電極４５を残す。表示領域６の隔壁２９に囲まれた場所の下部電極４１、中間層４２、光電変換層４６及び上部電極４５を除去する。このとき、対向基板３の外周側の下部電極４１の一部を露出させる。以上の工程で光電変換素子３８が完成する。
【０１０３】
次に、操作者は第２基材３５における画像表示面３ａの反対側の面に共通電極３６及び封止層３７を積層する。まず、第２基材３５上に共通電極３６を配置する。スパッタリング法等の成膜法を用いて膜厚１００ｎｍ程度のＩＴＯ膜を第２基材３５上に形成する。次に、フォトリソグラフィー法及びエッチング法によってＩＴＯ膜をパターニングして、共通電極３６を形成する。次に、共通電極３６上に封止層３７を形成する。封止層３７は各種印刷法や各種コート法を用いて形成することができる。形成した封止層３７を乾燥して対向基板３が完成する。
【０１０４】
図１６〜図１９はステップＳ３の組立工程に対応する図である。図１６は表示領域６の一部の対向基板３及び素子基板２を示している。図１７は光電変換領域７の一部の対向基板３及び素子基板２を示している。ステップＳ３において、分散媒３３に白色荷電粒子３１及び黒色荷電粒子３２を加えて撹拌し電気泳動分散液３０を用意する。次に、図１７に示すように、隔壁２９の図中上側の面及び中央隔壁３４ａの図中上側の面にシール材４７を塗布する。隔壁２９上にはシール材４７を薄く塗布する。中央隔壁３４ａにおけるシール材４７の幅は、素子基板２と対向基板３とを貼り合せたときに、内側隔壁３４ｂと外側隔壁３４ｃとの間から大きくはみ出さないようにするために、塗布量を調整する。
【０１０５】
図１６及び図１７に示すように、ディスペンサーやダイコーター等の供給装置を用いて隔壁２９に囲まれた領域に電気泳動分散液３０を供給する。電気泳動分散液３０の供給方法は各種印刷法やインクジェット法を用いても良い。電気泳動分散液３０の量としては、素子基板２と対向基板３とを貼り合せたときに、額縁隔壁３４で囲まれた中を満たすような液量にする。
【０１０６】
次に、図１８に示すように、素子基板２と対向基板３とを貼り合わせる。尚、気泡５０の少ないパネルにするため、素子基板２と対向基板３とを減圧チャンバー内に設置して減圧状態で行う。しかし、分散媒３３はシリコーンオイルを含んでおり、シリコーンオイルは揮発性が高い。従って、大気圧より低い低真空の雰囲気内で貼り合わせる。低真空の雰囲気の圧力は、例えば、５００Ｐａである。電気泳動分散液３０の上面の高さより、シール材４７の上面の高さの方が高いので、素子基板２に対向基板３を近づけると、まず、シール材４７が対向基板３に接触する。
【０１０７】
シール材４７が電気泳動分散液３０より先に対向基板３に接触することにより、その後、対向基板３と電気泳動分散液３０とが接触して電気泳動分散液３０が対向基板３の表面に濡れ広がっても、シール材４７より外側に出ることを防ぐことができる。
【０１０８】
素子基板２に対向基板３を押圧していくとシール材４７が対向基板３に潰される。これと並行して、電気泳動分散液３０が隔壁２９及び対向基板３に押されて充填される。そして、画素領域５１から流出した電気泳動分散液３０は液溜り部４９に流れ込む。液溜り部４９の内側には最外周隔壁２９ａがあり、液溜り部４９の外側には内側隔壁３４ｂがある。電気泳動分散液３０は最外周隔壁２９ａと内側隔壁３４ｂとの間に貯留される。また、素子基板２と対向基板３との間に空気が入った場合には、空気が液溜り部４９の方に逃げていき気泡５０になる。
【０１０９】
額縁隔壁３４では中央隔壁３４ａの内側に内側隔壁３４ｂが配置され、中央隔壁３４ａの外側に外側隔壁３４ｃが配置されている。内側隔壁３４ｂと外側隔壁３４ｃとがシール材４７の流出を低減するので、中央隔壁３４ａと対向基板３との間にシール材４７が保持される。
【０１１０】
シール材４７は紫外線硬化型且つ熱硬化型の樹脂である。減圧した雰囲気で操作者はシール材４７に紫外線を照射してシール材４７を硬化させる。これにより、素子基板２と対向基板３とが仮固定される。次に、仮固定された素子基板２及び対向基板３を減圧チャンバーから取り出す。操作者はシール材４７を加熱してさらに硬化させる。シール材４７が硬化することにより素子基板２と対向基板３とが接着される。素子基板２と対向基板３とを貼り合せたときのセルギャップは、例えば、３０μｍである。
【０１１１】
図１９に示すように、額縁隔壁３４及びシール材４７の外周に封止材４を配置する。封止材４は、アクリルやエポキシ樹脂等である。操作者はシリンジ等を用いて素子基板２と対向基板３との間に封止材４を塗布する。続いて、封止材４を加熱して封止材４を固化する。封止材４により素子基板２と対向基板３とが接着固定されるとともに、素子基板２と対向基板３とによって挟持された空間が封止される。
【０１１２】
次に、共通電極３６、下部電極４１及び上部電極４５と端子５とをフレキシブル基板６１にて電気的に接続する。以上の工程で電気泳動装置１が完成する。
【０１１３】
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、電気泳動装置１は画素領域５１に最外周隔壁２９ａ及び有効最外周隔壁２９ｂを備えている。最外周隔壁２９ａは画素領域５１の最も外側に設けられている。有効最外周隔壁２９ｂは画素領域５１において最外周隔壁２９ａの内側に設けられている。そして、光電変換素子３８が最外周隔壁２９ａ及び有効最外周隔壁２９ｂと重なるように設けられている。最外周隔壁２９ａ及び有効最外周隔壁２９ｂは画素６ａを区切っている部分であり、白黒等の表示変化をしない部分である。従って、最外周隔壁２９ａ及び有効最外周隔壁２９ｂと重ねて光電変換素子３８が設けられても画素の色を変化させることができる。
【０１１４】
そして、光電変換素子３８は最外周隔壁２９ａ及び有効最外周隔壁２９ｂに重ねて設けられている。従って、画素領域５１以外の領域だけに光電変換素子３８を設けたときに比べて、電気泳動装置１の外形寸法を小さくすることができる。その結果、電気泳動装置１は表示領域６の面積を変えずに外形寸法を小さくすることができる。
【０１１５】
（２）本実施形態によれば、電気泳動装置１は画素領域５１に画素内隔壁２９ｃを備えている。画素内隔壁２９ｃは有効最外周隔壁２９ｂの内側に設けられている。そして、光電変換素子３８が画素内隔壁２９ｃと重なるように設けられている。画素内隔壁２９ｃは画素６ａを区切っている部分であり、白黒等の表示変化をしない部分である。従って、画素内隔壁２９ｃと重ねて光電変換素子３８が設けられても画素６ａの色を変化させることができる。
【０１１６】
そして、光電変換素子３８は画素内隔壁２９ｃに設けられているので、画素領域５１の中に光電変換する領域を、さらに、有している。従って、画素領域５１の中で光電変換する電気量を画素領域５１以外の領域だけで光電変換するときに比べて、画素領域５１以外の光電変換する領域の面積を小さくすることができる。
【０１１７】
（３）本実施形態によれば、電気泳動装置１は画素領域５１の外側に額縁隔壁３４を備えている。そして、光電変換素子３８は額縁隔壁３４と重なるように設けられている。額縁隔壁３４は画素領域５１を囲む部分であり、白黒等の表示変化をしない部分である。従って、額縁隔壁３４と重ねて光電変換素子３８が設けられても表示領域６に画像を表示することができる。
【０１１８】
そして、光電変換素子３８は額縁隔壁３４に設けられている。従って、額縁隔壁３４が占める領域の中で光電変換素子３８が光電変換する電気量を表示領域６及び額縁隔壁３４以外の領域だけで光電変換するときに比べて、表示領域、額縁隔壁以外で光電変換する領域の面積を小さくすることができる。
【０１１９】
（４）本実施形態によれば、光電変換素子３８の光反射率は、画素領域５１における最も高い光反射率と最も低い光反射率との間になっている。画素領域５１は高い光反射率と低い光反射率とで切り替わる。光電変換素子３８の光反射率が画素領域５１における最も高い光反射率と同じとき、光電変換素子３８は画素領域が示す画像の一部と視認される。また、光電変換素子３８の光反射率が画素領域５１における最も低い光反射率と同じとき、光電変換素子３８は画素領域５１が示す画像の一部と視認される。電気泳動装置１では光電変換素子３８の光反射率が画素領域５１における最も高い光反射率と最も低い光反射率との間になっている為、高い光反射率の画素６ａや低い光反射率の画素６ａと光電変換素子３８とは別の領域に視認される。その結果、表示領域６に表示される画像を視認し易くすることができる。
【０１２０】
（５）本実施形態によれば、光電変換素子３８はカルコパイライト型化合物半導体を有している。カルコパイライト型化合物半導体は光反射率が２０％程度である。そして、画素領域５１における最も高い光反射率は５０％以上であり、画素領域５１における最も低い光反射率が５％以下である。従って、光電変換素子３８の光反射率を画素領域５１における最も高い光反射率と最も低い光反射率との間にすることができる。
【０１２１】
（第２の実施形態）
次に、電気泳動装置の一実施形態について図２０の電気泳動装置の要部模式側断面図を用いて説明する。本実施形態が第１の実施形態と異なるところは、対向基板３に２枚の基材が重ねて配置されている点にある。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。
【０１２２】
すなわち、本実施形態では、図２０に示すように、電気泳動装置６８は素子基板２の図中上側に対向基板６９が重ねて配置されている。対向基板６９は第２基材３５上に共通電極３６及び封止層３７が重ねて配置されている。対向基板６９の図中上側の面を画像表示面６９ａとする。
【０１２３】
対向基板６９の画像表示面６９ａには接着剤７０を介して光電変換基板７１が配置されている。光電変換基板７１は第３基材７２上に光電変換素子３８が配置されている。
【０１２４】
電気泳動装置６８においても、電気泳動装置６８の厚み方向からみて画素領域５１では隔壁２９及び無効画素６ｂと遮光部である光電変換素子３８とが重ねて配置されている。光電変換領域７では額縁隔壁３４と光電変換素子３８とが重ねて配置されている。従って、画素領域５１以外の領域だけに光電変換素子３８を設けたときに比べて、電気泳動装置６８の外形寸法を小さくすることができる。
【０１２５】
電気泳動装置６８を製造するときには、素子基板２、対向基板６９及び光電変換基板７１をそれぞれ製造する。そして、まず、素子基板２と対向基板６９とを貼りあわせる。そして、白色荷電粒子３１及び黒色荷電粒子３２の動作を検査する。検査した結果、白色荷電粒子３１及び黒色荷電粒子３２の動作が正常なとき対向基板６９と光電変換基板７１とを貼りあわせる。
【０１２６】
白色荷電粒子３１及び黒色荷電粒子３２の動作が異常な電気泳動装置６８は不良品なので、光電変換基板７１を配置しても不良品となる。従って、光電変換基板７１が無駄になる。電気泳動装置６８では白色荷電粒子３１及び黒色荷電粒子３２の動作が異常なときには光電変換基板７１を貼りあわせない。従って、電気泳動装置６８は光電変換基板７１を無駄にしないので、生産性良く製造することができる。
【０１２７】
（第３の実施形態）
次に、電気泳動装置を備える電子機器の一実施形態について図２１の電子時計の構成を示す概略斜視図を用いて説明する。本実施形態では上記に記載の電気泳動装置１または電気泳動装置６８を備えた電子機器の例を示す。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。
【０１２８】
すなわち、本実施形態では、図２１に示すように、電子機器としての電子時計７４は、ケース７５とケース７５に取り付けられた２つのバンド７６とを有している。ケース７５の内部には光電変換素子３８を備えた表示部７７及び図示しない制御回路が配置されている。
【０１２９】
ケース７５の外側の面には、複数の操作ボタン７８が配置されている。操作者は操作ボタン７８を操作して制御回路に指示信号を出力する。そして、制御回路は指示信号に従って、表示部７７に表示する内容を切り替える。
【０１３０】
電子時計７４には表示部７７に上記の電気泳動装置１または電気泳動装置６８が用いられている。電気泳動装置１または電気泳動装置６８では光電変換素子３８が隔壁２９に重ねて設けられている。この為、電気泳動装置１または電気泳動装置６８は画素領域５１以外の領域だけに光電変換素子３８を設けたときに比べて外形寸法が小さくなっている。従って、上記の電気泳動装置１または電気泳動装置６８を用いた表示部７７は外形寸法が小さくなっている。その結果、電子時計７４は光電変換素子３８を有し外形寸法の小さい表示部７７を備えた電子機器とすることができる。
【０１３１】
（１）本実施形態によれば、電子時計７４は上記の電気泳動装置１または電気泳動装置６８を備えている。上記の電気泳動装置１または電気泳動装置６８は光電変換素子３８を備え外形寸法の小さい装置である。従って、電子時計７４は光電変換素子３８を備え外形寸法の小さい電気泳動装置１または電気泳動装置６８を備えた機器とすることができる。
【０１３２】
尚、本実施形態は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により種々の変更や改良を加えることも可能である。変形例を以下に述べる。
（変形例１）
前記第１の実施形態では、無効画素６ｂは円環状に１列配置されていた。図２２は無効画素の配置を説明するための模式平面図である。図２２に示すように、無効画素６ｂは円環状に２列配置されても良い。他にも、無効画素６ｂは円環状に３列以上配置されても良い。製造工程において、損傷を受けやすい場所の画素６ａの列を無効画素６ｂとしても良い。このとき、無効画素６ｂ及び無効画素６ｂを囲む隔壁２９と重ねて光電変換素子３８を配置するのが好ましい。光電変換素子３８の面積を増やすことにより効率良く電力を出力することができる。
【０１３３】
（変形例２）
前記第１の実施形態では、表示領域６が円形であった。表示領域６は円形に限らず、多角形、楕円形、直線と円弧とで形成された図形等多種多様な形状に適用することができる。デザインの自由度を高めることができる。
【０１３４】
（変形例３）
前記第１の実施形態では、各画素６ａに切替回路１０が配置された。各画素６ａに切替回路１０が配置されていない構造の電気泳動装置にも適用することができる。各画素６ａに切替回路１０が配置されていないので生産性良く電気泳動装置を製造することができる。
【０１３５】
（変形例４）
前記第１の実施形態では、電気泳動装置１の厚み方向からみたとき、画素内隔壁２９ｃに重ねて光電変換素子３８が配置されていた。光電変換領域７における光電変換素子３８が必要な電力を出力するときには、画素内隔壁２９ｃに重ねた光電変換素子３８を配置しなくても良い。光電変換素子３８を配置する場所が少なくなるので、光電変換素子３８の外観を検査するのにかかる時間を低減できる。
【０１３６】
以下に、実施形態から導き出される内容を記載する。
【０１３７】
電気泳動装置は、画素領域の最も外側に設けられた第１隔壁と、前記画素領域において前記第１隔壁の内側に設けられた第２隔壁と、前記第１隔壁及び前記第２隔壁と重なるように設けられた光電変換素子と、を備えることを特徴とする。
【０１３８】
この構成によれば、電気泳動装置は画素領域に第１隔壁及び第２隔壁を備えている。第１隔壁は画素領域の最も外側に設けられている。第２隔壁は画素領域において第１隔壁の内側に設けられている。そして、光電変換素子が第１隔壁及び第２隔壁と重なるように設けられている。第１隔壁及び第２隔壁は画素を区切っている部分であり、白黒等の表示変化をしない部分である。従って、第１隔壁及び第２隔壁と重ねて光電変換素子が設けられても画素の色を変化させることができる。
【０１３９】
つまり、光電変換素子は画素領域に重ねて設けられている。従って、画素領域以外の領域だけに光電変換素子を設けたときに比べて、電気泳動装置の外形寸法を小さくすることができる。その結果、電気泳動装置は表示領域の面積を変えずに外形寸法を小さくすることができる。
【０１４０】
上記の電気泳動装置において、前記画素領域において前記第２隔壁の内側に設けられた第３隔壁を備え、前記光電変換素子は、前記第３隔壁と重なるように設けられていることが好ましい。
【０１４１】
この構成によれば、電気泳動装置は画素領域に第３隔壁を備えている。第３隔壁は第２隔壁の内側に設けられている。そして、光電変換素子が第３隔壁と重なるように設けられている。第３隔壁は画素を区切っている部分であり、白黒等の表示変化をしない部分である。従って、第３隔壁と重ねて光電変換素子が設けられても画素の色を変化させることができる。
【０１４２】
そして、光電変換素子は第３隔壁に設けられているので、画素領域の中に光電変換する領域を、さらに、有している。従って、画素領域の中で光電変換する電気量を画素領域以外の領域だけで光電変換するときに比べて、画素領域以外の光電変換する領域の面積を小さくすることができる。
【０１４３】
上記の電気泳動装置において、前記画素領域の外側に額縁隔壁を備え、前記光電変換素子は、前記額縁隔壁と重なるように設けられていることが好ましい。
【０１４４】
この構成によれば、電気泳動装置は画素領域の外側に額縁隔壁を備えている。そして、光電変換素子は額縁隔壁と重なるように設けられている。額縁隔壁は画素領域を囲む部分であり、白黒等の表示変化をしない部分である。従って、額縁隔壁と重ねて光電変換素子が設けられても表示領域に画像を表示することができる。
【０１４５】
このように、光電変換素子は額縁隔壁に設けられている。従って、額縁隔壁が占める領域の中で光電変換素子が光電変換する電気量を表示領域及び額縁隔壁以外の領域だけで光電変換するときに比べて、表示領域、額縁隔壁が占める領域及び光電変換する領域を合わせた領域の面積を小さくすることができる。
【０１４６】
上記の電気泳動装置において、前記光電変換素子の光反射率は、前記画素領域における最も高い光反射率と最も低い光反射率との間であることが好ましい。
【０１４７】
この構成によれば、光電変換素子の光反射率は、画素領域における最も高い光反射率と最も低い光反射率との間になっている。画素領域は高い光反射率と低い光反射率とに切り替わる。光電変換素子の光反射率が画素領域における最も高い光反射率と同じとき、光電変換素子は画素領域に示される画像の一部と視認される。また、光電変換素子の光反射率が画素領域における最も低い光反射率と同じとき、光電変換素子は画素領域に示される画像の一部と視認される。電気泳動装置では光電変換素子の光反射率が画素領域における最も高い光反射率と最も低い光反射率との間になっている。この為、高い光反射率の画素や低い光反射率の画素と光電変換素子とは別の領域を示すと視認される。その結果、画素領域に表示される画像を視認し易くすることができる。
【０１４８】
上記の電気泳動装置において、前記光電変換素子は、カルコパイライト型化合物半導体を有することが好ましい。
【０１４９】
この構成によれば、光電変換素子はカルコパイライト型化合物半導体を有している。カルコパイライト型化合物半導体は光反射率が２０％程度である。そして、画素領域における最も高い光反射率は５０％以上であり、画素領域における最も低い光反射率が５％以下である。従って、光電変換素子の光反射率を画素領域における最も高い光反射率と最も低い光反射率との間にすることができる。
【０１５０】
電子機器は、上記に記載の電気泳動装置を備えたことを特徴とする。
【０１５１】
この構成によれば、電子機器は上記の電気泳動装置を備えている。上記の電気泳動装置は光電変換素子を備え外形寸法の小さい装置である。従って、電子機器は光電変換素子を備え外形寸法の小さい電気泳動装置を備えた機器とすることができる。
【符号の説明】
【０１５２】
１，６８…電気泳動装置、２９ａ…第１隔壁としての最外周隔壁、２９ｂ…第２隔壁としての有効最外周隔壁、２９ｃ…第３隔壁としての画素内隔壁、３４…額縁隔壁、３８…光電変換素子、５１…画素領域、７４…電子機器としての電子時計。
【図１】
2019168487.tif 000003
【図２】
2019168487.tif 000004
【図３】
2019168487.tif 000005
【図４】
2019168487.tif 000006
【図５】
2019168487.tif 000007
【図６】
2019168487.tif 000008
【図７】
2019168487.tif 000009
【図８】
2019168487.tif 000010
【図９】
2019168487.tif 000011
【図１０】
2019168487.tif 000012
【図１１】
2019168487.tif 000013
【図１２】
2019168487.tif 000014
【図１３】
2019168487.tif 000015
【図１４】
2019168487.tif 000016
【図１５】
2019168487.tif 000017
【図１６】
2019168487.tif 000018
【図１７】
2019168487.tif 000019
【図１８】
2019168487.tif 000020
【図１９】
2019168487.tif 000021
【図２０】
2019168487.tif 000022
【図２１】
2019168487.tif 000023
【図２２】
2019168487.tif 000024