(57)【要約】【課題】表示性能と信頼性とが両立した画素電極、該画素電極を備えた表示装置、該画素電極の製造方法を提供すること。【解決手段】一対の基板間に配置された表示層を有する表示装置において用いられる画素電極４４であって、第１の面が表示層に接する第１の層４７と、第１の層４７の第１の面に対向する第２の面に接する第２の層４８と、を含み、第１の層４７の電極電位は、第２の層４８の電極電位よりも低いことを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板間に配置された表示層を有する表示装置において用いられる画素電極であって、
第１の面が前記表示層に接する第１の層と、前記第１の層の前記第１の面に対向する第２の面に接する第２の層と、を含み、
前記第１の層の電極電位は、前記第２の層の電極電位よりも低いことを特徴とする画素電極。
【請求項２】
前記第２の層の端部は、前記第１の層に覆われていないことを特徴とする請求項１に記載の画素電極。
【請求項３】
前記第１の層と前記第２の層とを貫く穴が形成されていることを特徴とする請求項１又は２の画素電極。
【請求項４】
前記第１の層の厚さは、前記第２の層の厚さよりも厚いことを特徴とする請求項１又は２に記載の画素電極。
【請求項５】
前記第１の層は、ＡｌまたはＡｌ合金で形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画素電極。
【請求項６】
前記第２の層は、ＴｉまたはＴｉ合金で形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画素電極。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画素電極を有する表示装置。
【請求項８】
前記第１の層と前記第２の層とから形成される実装端子を有することを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】
絶縁層上に第２の導電体層を形成する工程と、
前記第２の導電体層上に電極電位が前記第２の導電体層の形成材料の電極電位よりも低い材料からなる第１の導電体層を形成する工程と、
前記第１の導電体層と前記第２の導電体層とを一括でパターニングして島状の電極とする工程と、
を含むことを特徴とする画素電極の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画素電極、表示装置、及び画素電極の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置等の平板型表示装置では、一般的に画素電極を用いて、画素毎に表示光（変調等された透過光や反射光を含む）を制御することで、画像を形成している。液晶表示装置等の透過型表示装置では、画素電極の形成材料として、光透過性や耐腐食性の観点から、ＩＴＯ（酸化インジウム・スズ合金）や、ＩＺＯ（酸化インジウム・亜鉛合金）の透過性導電材料が用いられてきた。
しかし、電気泳動表示装置等の反射型表示装置では、一対の電極のうち、表示面の反対側に位置する一方の電極は透過性を必要とせず、むしろ反射性を有することが好ましい。そのため例えば、特許文献１に示すように、上記一方の電極がＡｌ（アルミニウム）膜と、モリブデンにアルミニウム酸化物を含有させた材料からなる薄膜とを積層した導電膜からなる電気光学装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２３００６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の導電膜からなる電極は、電解質を含む液体と接触すると腐食（溶解）を起こしやすく、耐久性及び信頼性が低下す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】
【０００５】
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。
【０００６】
［適用例１］本適用例にかかる画素電極は、一対の基板間に配置された表示層を有する表示装置において用いられる画素電極であって、第１の面が上記表示層に接する第１の層と、上記第１の層の上記第１の面に対向する第２の面に接する第２の層と、を含み、上記第１の層の電極電位は、上記第２の層の電極電位よりも低いことを特徴とする。
【０００７】
本適用例によれば、画素電極に電圧を印加した場合において、電極電位の低い第１の層から電極電位の高い第２の層へと、画素電極内で電子の流れが発生する。その結果、第１の層では酸化反応が発生し第２の層では還元反応が発生する。かかる場合において、表示層に電解質が含まれていたとしても、第２の層の露出面積を適切に設定すれば、表示層を介した電子の授受を制限でき、第１の層の酸化反応、すなわち、表示層に対する溶解を抑制できる。したがって、第１の層に溶解性を有する反射性が高い金属材料を用いた場合でも画素電極の耐久性を確保でき、表示性能と信頼性とを両立させることが可能な画素電極を実現できる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例にかかる画素電極であって、上記第２の層の端部は、上記第１の層に覆われていないことを特徴とする画素電極。
【０００９】
本適用例によれば、第１の層から第２の層に電子が移動することを抑制し、第１の層の表示層に対する溶解を抑制できる。
【００１０】
［適用例３］上記適用例にかかる画素電極であって、上記第１の層と上記第２の層とを貫く穴が形成されていることを特徴とする画素電極。
【００１１】
本適用例によれば、第２の層の露出する面積を、該第２の層の層厚に関係なく設定できる。したがって第２の層の層厚を任意に設定でき、表示性能が高い画素電極を、信頼性を損なわずに実現できる。
【００１２】
［適用例４］上記適用例にかかる画素電極であって、上記第１の層の厚さは、上記第２の層の厚さよりも厚いことを特徴とする画素電極。
【００１３】
本適用例によれば、第２の層の露出する面積を不必要に大きくすることなく画素電極を形成できる。
【００１４】
［適用例５］上記適用例にかかる画素電極であって、上記第１の層は、ＡｌまたはＡｌ合金で形成されていることを特徴とする画素電極。
【００１５】
ＡｌまたはＡｌ合金は高い反射性を有している。したがって本適用例によれば、表示性能が高い画素電極を、信頼性を損なわずに実現できる。
【００１６】
［適用例６］上記適用例にかかる画素電極であって、上記第２の層は、ＴｉまたはＴｉ合金で形成されていることを特徴とする画素電極。
【００１７】
本適用例によれば、ＴｉまたはＴｉ合金は高い電極電位を有している。したがってこのような構成であれば、第１の層の溶解を抑制することができる。
【００１８】
［適用例７］本適用例にかかる表示装置は、上記適用例のいずれかに記載の画素電極を有することを特徴とする。
【００１９】
本適用例によれば、上記画素電極を備えているので、表示性能と信頼性とが両立した表示装置を実現できる。
【００２０】
［適用例８］上記適用例にかかる表示装置であって、上記第１の層と上記第２の層とから形成される実装端子を有することを特徴とする表示装置。
【００２１】
かかる実装端子は、上述の画素電極と同一の工程で形成できる。実装端子は、反射性の高い第１の層のみで構成された実装端子よりも耐久性が向上している。したがって、本適用例によれば、信頼性の高い実装端子を有する表示装置を、製造コストを増加させることなく実現できる。
【００２２】
［適用例９］本適用例にかかる画素電極の製造方法は、絶縁層上に第２の導電体層を形成する工程と、上記第２の導電体層上に電極電位が上記第２の導電体層の形成材料の電極電位よりも低い材料からなる第１の導電体層を形成する工程と、上記第１の導電体層と上記第２の導電体層とを一括でパターニングして島状の電極とする工程と、を含むことを特徴とする。
【００２３】
本適用例によれば、第２の導電体層の露出する面積を不必要に大きくすることなく画素電極を形成できる。そしてパターニングの工数も低減できる。したがって、表示性能が高い画素電極を、製造コストを増加させずに製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】電気泳動表示装置の構成を示す概略斜視図
【図２】電気泳動表示装置における画素等の構造を示す概略断面図。
【図３】第１実施形態にかかる画素電極の概略を示す図であり、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ―Ａ線における断面図、図３（ｃ）は図３（ｂ）のＢで示す部分の拡大図。
【図４】Ｔｉ層の露出面積が比較的少ない画素電極に方形波を所定の時間印加した結果を示す図。
【図５】Ｔｉ層の露出面積が比較的多い画素電極に方形波を所定の時間印加した結果を示す図。
【図６】実験に用いた画素電極の断面を示す図であり、図６（ａ）はＴｉ層の露出面積が比較的少ない画素電極の断面図、図６（ｂ）はＴｉ層の露出面積が比較的多い画素電極の断面図。
【図７】画素電極の製造方法を示す工程図。
【図８】第３〜第５の実施形態にかかる画素電極を示す図であり、図８（ａ）は第３の実施形態にかかる画素電極を示す図、図８（ｂ）は第４の実施形態にかかる画素電極を示す図、図８（ｃ）は第５の実施形態にかかる画素電極を示す図。
【図９】第６の実施形態にかかる実装端子を比較例とともに示す図であり、図９（ａ）はＡｌ層とＴｉ層とが積層されてなる第６の実施形態にかかる実装端子を示す図、図９（ｂ）は、比較例の実装端子を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
（第１の実施形態）
先ず、本実施形態にかかる画素電極の説明に先立ち、画素電極が用いられる表示装置として電気泳動表示装置を例に挙げて、図１及び図２を用いて説明する。図１は、電気泳動表示装置の構成を示す概略斜視図、図２は電気泳動表示装置における画素等の構造を示す概略断面図である。
【００２８】
＜電気泳動表示装置＞
図１に示すように、本実施形態の表示装置としての電気泳動表示装置１００は、対向して配置された素子基板１１及び対向基板１２を有している。そして、上記の一対の基板間には表示層としての電気泳動層２０（図２参照）が配置されている。なお、本実施形態では、上記の一対の基板は双方とも方形であるが、この形状に限定されるものではない。
【００２９】
電気泳動層２０は、上記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を有しており、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された複数の画素Ｐにより表示領域Ｅが構成されている。
なお、本実施形態では、表示領域Ｅにおいて、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１１から対向基板１２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１２側から見ることを平面視と言う。
また、画素Ｐの配置パターンは上記のマトリックス状に限定されるものではなく、たとえばデルタ状の配置パターンを採用することも可能である。
【００３０】
ここで、素子基板１１は４辺の内の１辺側で対向基板１２よりも大きく、素子基板１１と対向基板１２とを所定の位置で対向させて配置したときに、対向基板１２からはみ出る素子基板１１の部分が端子部１１ａとなっている。そして、端子部１１ａには実装端子１５が配置されている。そして実装端子１５にはボンディングワイヤー１３が接続されている。
後述するように電気泳動表示装置１００は、外部から照射される光を用いて表示が認識される受光型装置である。そして電気泳動表示装置１００は、素子基板１１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おり、実装端子１５は、かかる配線等に接続されている。したがって、電気泳動表示装置１００は実装端子１５を介して伝達される外部回路からの信号や電源によって駆動される。
【００３１】
図２は、電気泳動表示装置１００の概略構成を示す、図１のＸ方向における概略断面図である。なお、ボンディングワイヤー１３は図示を省略している。図２に示すように、電気泳動表示装置１００は、素子基板１１と対向基板１２との間に配置された電気泳動層２０と、素子基板１１上に形成された薄膜トランジスター（以下「ＴＦＴ」と称する。）３０等で構成されている。
【００３２】
素子基板１１は、ガラス、プラスチック等の絶縁性材料で形成されている。上述したように電気泳動表示装置１００は反射型の表示装置であるため、素子基板１１は光透過性を要しない。したがって、セラミック等の光透過性を有しない材料で形成することもできる。
対向基板１２は、表示面側に配置され光透過性を要するため、ガラス基板等の透光性材料で形成されている。
【００３３】
素子基板１１上にはＴＦＴ３０が形成されている。ＴＦＴ３０は島状にパターニングされた半導体層３３と該半導体層３３を含めて素子基板１１の略全面を覆うように形成されたゲート絶縁膜４０と、ゲート電極３６とで構成されている。
半導体層３３は例えば多結晶シリコンからなり、図示は省略しているが、注入された不純物の濃度の差により、チャネル領域とソース・ドレイン領域とに区画されている。ゲート電極３６に重なる領域がチャネル領域であり、その両側の領域がソース・ドレイン領域である。ＴＦＴ３０は第１層間絶縁膜４１で覆われている。第１層間絶縁膜４１は、例えばシリコンの酸化物や窒化物からなる。
【００３４】
第１層間絶縁膜４１におけるソース・ドレイン領域と重なる領域には、第１コンタクトホール３５が形成されている。第１コンタクトホール３５はフォトリソグラフィー技術により第１層間絶縁膜４１を局所的にエッチングすることで形成されている。なお、本実施形態では、第１層間絶縁膜４１に形成されたコンタクトホールを全て第１コンタクトホール３５としている。
そして第１層間絶縁膜４１上には、該第１コンタクトホール３５を介してソース・ドレイン領域と接続される中継層４３が形成されている。本実施形態では、第１層間絶縁膜４１と後述する第２層間絶縁膜４２との間に形成される配線（層）を、全て中継層４３と称している。中継層４３は具体的にはソース線あるいは中継電極等である。中継層４３はＡｌ合金等からなり、同一の材料層をフォトリソグラフィー技術によりパターニングすることで一括して形成されている。
【００３５】
ソース線及び中継層４３が形成された素子基板１１上には、アクリル樹脂からなる第２層間絶縁膜４２が形成されている。そして該第２層間絶縁膜４２の中継層４３と重なる領域には、第２コンタクトホール３７が形成されている。なお、本実施形態では、第２層間絶縁膜４２に形成されたコンタクトホールを全て第２コンタクトホール３７としている。
第２コンタクトホール３７は、上述の第１コンタクトホール３５と同様に、第２層間絶縁膜４２をフォトリソグラフィー技術により局所的にエッチングすることで形成されている。ここで、アクリル樹脂に感光性の樹脂材料を用いれば、レジスト層の形成工程を省くことができる。
そして、第２層間絶縁膜４２上には、第２コンタクトホ−ル３７及び中継層４３を介してＴＦＴ３０と接続された画素電極４４が形成されている。画素電極４４は島状にパターニングされた導電性材料層であり、上記の画素Ｐ（図１参照）毎に形成されている。なお画素電極４４の具体的な構成については後述する。
【００３６】
また、第２層間絶縁膜４２上には（正確には第２層間絶縁膜４２と対向基板１２との間には）、シール材３９が形成されている。シール材３９は、例えば熱硬化性又は紫外線硬化性のエポキシ樹脂などの接着剤からなり、対向基板１２の外縁に沿って形成されている。すなわち、シール材３９は平面視で表示領域Ｅを囲むように環状に形成されている。したがって、素子基板１１と対向基板１２とは、シール材３９を介して対向配置されている。そして、素子基板１１と対向基板１２との一対の基板とシール材３９とで構成される空間内が電気泳動層２０となっている。
【００３７】
また、第２層間絶縁膜４２上には、実装端子１５も形成されている。上述したように、素子基板１１は１辺側で対向基板１２よりも大きく、かかる側がシール材３９からはみ出している。実装端子１５はかかるはみ出した領域上に形成されており、本実施形態では画素電極４４と同一の工程で形成されている。なお、実装端子１５については後述する。
【００３８】
電気泳動層２０は、より具体的には、一対の基板の双方に形成された電極間に配置されている。すなわち、素子基板１１に形成された画素電極４４と対向基板１２に形成された対向電極４５との間に配置されている。対向電極４５は対向基板１２と同様に光透過性を要するので、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明性導電材料で形成されている。そして画素電極４４とは異なり、表示領域Ｅの略全域に、区画されずに形成されている。したがって、対向電極４５は、表示領域Ｅに配置された全ての画素Ｐに対する共通電極として機能している。なお、本実施形態では対向電極４５はシール材３９の内側に形成されているが、対向電極４５とシール材３９とが対向基板１２の外縁において重なる態様も可能である。
上述したように、画素電極４４は画素Ｐ毎に形成され、ＴＦＴ３０により個別に制御可能である。したがって、電気泳動表示装置１００において、各々の画素Ｐ毎に画素電極４４と対向電極４５との間に任意に電圧を印加できる。
【００３９】
電気泳動層２０は、マイクロカプセル２４と、接着層４６と、で構成されている。接着層４６は両面が接着性を有するシート状の基材であり、一方の面にマイクロカプセル２４が単層かつできるだけ隙間が生じないように敷き詰められている。そして他方の面が、画素電極４４が形成された素子基板１１上に貼り付けられている。そしてかかる接着層４６は電解質を含んでいる。
【００４０】
マイクロカプセル２４は直径が略３０μｍ〜７５μｍであり、図示するように画素電極４４と対向電極４５との間に、Ｚ方向で１層（単層）、Ｘ方向及びＹ方向では互いに接するようにマトリックス状に配置されている。したがって、マイクロカプセル２４の直径は画素電極４４と対向電極４５との間の寸法と略同一である。そして各々の画素電極４４上には、略同一の数のマイクロカプセル２４が配置されている。
【００４１】
マイクロカプセル２４は、複数の電気泳動粒子と分散媒２３とが封入された球状体である。電気泳動粒子は、黒色電気泳動粒子（以下、「黒色粒子」と称する。）２１と、白色電気泳動粒子（以下、「白色粒子」と称する。）２２と、を含んでいる。マイクロカプセル２４内には夫々同数の黒色粒子２１と白色粒子２２とが封入されている。そして、マイクロカプセル２４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ている。
【００４２】
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できる。また、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る。
【００４３】
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。
そして、黒色粒子２１と白色粒子２２は互いに反対の電位を有するように帯電されて用いられる。黒色粒子２１が正に帯電されて用いられる場合、白色粒子２２は負に帯電されて用いられる。そして、かかる電位の違いを利用し、各画素Ｐ毎に画素電極４４と対向電極４５との間に電圧を印加することで表示領域Ｅに画像を形成できる。
【００４４】
図２では、図示する画素Ｐが黒色表示となっている場合を示している。黒表示を行う場合、画素電極４４と対向電極４５との間に直流の駆動電圧を印加して、対向電極４５が相対的に低電位、画素電極４４が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２１が対向電極４５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４４に引き寄せられる。その結果、対向電極４５（対向基板）側から画素Ｐを見ると、黒色が認識される。
【００４５】
また、白色表示を行う場合、対向電極４５が相対的に高電位、画素電極４４が相対的に低電位となるように画素電極４４と対向電極４５との間に直流の駆動電圧を印加すればいい。これにより、負に帯電した白色粒子２２が対向電極４５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４４に引き寄せられる。その結果、対向電極４５側から画素Ｐを見ると、白色が認識される。
なお、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た粒子を用いてもよい。かかる構成であれば、カラー表示を行うこともできる。
【００４６】
このように、電気泳動表示装置１００では、画素電極４４に電圧を印加することにより画像表示を行っている。そして画素電極４４（及び対向電極４５）は、電気泳動層２０、具体的には接着層４６及びマイクロカプセル２４と接触している。ここで接着層４６は、上述したように電解質を含んでいる。
【００４７】
一方で、画素電極４４は、対向電極４５と異なり光透過性を要せず、表示性能の向上のためには反射性（光反射性）を必要としている。したがって、画素電極４４は反射性の高いＡｌ系材料で形成することが好ましい。しかし、Ａｌ系材料は電解質を含む材料と接した状態で電圧が印加されると電極反応が発生し、腐食等を起こし得る。本実施形態の画素電極４４は、電極電位が異なる２種類の材料を積層することで、表示性能を向上させつつ上述の腐食等の発生を抑制し、信頼性の向上を果たしている。
【００４８】
＜画素電極＞
図３は、本実施形態にかかる画素電極４４の概略を示す図であり、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ―Ａ線における断面図、図３（ｃ）は図３（ｂ）のＢで示す部分の拡大図である。
図３（ａ）に示すように、画素電極４４は平面形状が略正方形であり、１辺が略１００μｍである。なお、画素電極４４の平面形状は、正方形に限定されず、長方形、四角形以外の多角形、あるいは円形等であっても良い。
【００４９】
図３（ｂ）に示すように、画素電極４４は互い異なる材料からなる２つの層を積層して形成されている。上層、すなわち電気泳動層２０に接する第１の層４７と、下層すなわち第２層間絶縁膜４２に接する第２の層４８である。そして本願発明において、第１の層４７は、電極電位が、第２の層４８の電極電位よりも低い材料で形成されている。言い換えると、第１の層４７の電極電位は、第２の層４８の電極電位よりも低い。そして本実施形態では第１の層４７は、Ａｌ（アルミニウム）またはＡｌ合金からなり、第２の層４８はＴｉ（チタン）またはＴｉ合金からなる。以下、第１の層４７をＡｌ層４７と称し、第２の層４８をＴｉ層４８と称する。なお、各層の電極電位は、水素の酸化還元時における電極電位（０Ｖ）を基準とするものであり、例えばＡｌ（アルミニウム）は−１．７０Ｖ、Ｔｉ（チタン）は−１．６３Ｖである。
【００５０】
ここで、Ａｌ合金としては、Ａｌ-Ｃｕ（銅）合金、Ａｌ-Ｎｄ（ネオジム）合金等を好適に用いることができる。また、Ｔｉ合金としては、ＴｉＮ（窒化チタン）を好適に用いることができる。そして、以下の記載において、「ＡｌまたはＡｌ合金」をＡｌと総称し、「ＴｉまたはＴｉ合金」をＴｉと総称することがある。
【００５１】
図３（ｃ）に示すように、Ａｌ層４７の層厚ｔ１は、Ｔｉ層４８の層厚ｔ２よりも厚く形成されている。具体的には、ｔ１が略３００ｎｍであり、ｔ２が略１００ｎｍである。なお、Ａｌ層４７の層厚は、２００ｎｍ〜６００ｎｍの範囲で好適に用いることができる。また、Ｔｉ層４８の層厚は、５０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲で好適に用いることができる。
【００５２】
ここで、画素電極４４における双方の層（Ａｌ層４７とＴｉ層４８）の露出している領域を見ると、Ａｌ層４７は上面の全域と端部とが露出しているのに対し、Ｔｉ層４８は端部のみが露出している。すなわち、Ｔｉ層４８の露出面積はＡｌ層４７の露出面積に比べて極めて低く抑えられている。なお、後述する図６に示すように、実際にはＴＩ層４８の上面をわずかに露出させてもよい。
【００５３】
ここで、ＡｌはＴｉと比較すると、電極電位が低い金属すなわち卑な金属である。そしてＴｉは貴な金属である。そして、上述したように接着層４６は電解質を含んでいる。したがって、画素電極４４に電圧を印加すると、卑な金属からなるＡｌ層４７から、貴な金属からなるＴｉ層４８への、画素電極４４内で電子の流れが発生する。そのためＡｌ層４７では、酸化反応（Ａｌ→Ａｌ3+＋３ｅ-：溶解）、Ｔｉ層４８では還元反応（２Ｏ2＋４Ｈ+＋４ｅ-→４ＯＨ-）が発生し得る。しかし、画素電極４４の表面積に占めるＡｌ層４７の露出面積が極端に大きい場合、すなわちＡｌ層４７の露出面積がＴｉ層４８の露出面積に比べて極めて大きい場合、Ａｌ層４７から電気泳動層２０を介して露出したＴｉ層４８への電子の受け渡しが十分に行われないため、上記の酸化還元反応は抑制される。すなわち、Ａｌ層４７の溶解が抑制される。したがって、かかる構成の画素電極４４であれば、Ｔｉ層４８に比べて高い反射性を維持しつつ、電圧印加時の溶解（腐食）を抑制でき、高い表示性能と信頼性とを両立できる。
【００５４】
＜本実施形態の効果＞
図４〜図６は本実施形態の画素電極による効果を示す図である。図４は、Ｔｉ層４８の露出面積が比較的少ない状態の画素電極４４ａに、振幅が０Ｖ〜１０Ｖ（ボルト）の方形波を所定の時間印加した後に、（該画素電極４４ａを）平面視した結果を示す図である。図５は、Ｔｉ層４８の露出面積が比較的多い状態の画素電極４４ｂに、振幅が０Ｖ〜１０Ｖの方形波を所定の時間印加した後に、（該画素電極４４ｂを）平面視した結果を示す図である。
図６は、上述の実験に用いた画素電極４４（４４ａ、４４ｂ）の断面を示す図である。詳しくは、図６（ａ）はＴｉ層４８の露出面積が比較的少ない画素電極４４ａの断面図、図６（ｂ）はＴｉ層４８の露出面積が比較的多い画素電極４４ｂの断面図である。
なお、図６においては、画素電極４４に関係する要素以外は第２層間絶縁膜４２のみを図示し、他の構成要素は図示を省略して簡略化している。
【００５５】
図６（ａ）に示すように、画素電極４４ａは、平面視でＡｌ層４７からＴｉ層４８がはみ出している部分（外縁部）の幅Ｌ１が０．１μｍである。そして画素電極４４ａの平面積及びＡｌ層４７とＴｉ層４８の層厚は、上記図３に示す画素電極４４と略同一である。したがって、画素電極４４ａにおけるＴｉ層４８の露出面積は、外縁部が略４０μｍ2で、端部が略４０μｍ2、合計で略８０μｍ2である。そして、画素電極４４ａにおけるＡｌ層４７の露出面積は、外縁部が略１２０μｍ2で上面が略１００００μｍ2、合計で略１０１２０μｍ2である。したがって、画素電極４４ａにおけるＡｌ層４７とＴｉ層４８の、露出面積の比は、略１２６．５対１である。
【００５６】
また、図６（ｂ）に示すように、画素電極４４ｂは、Ｔｉ層４８の外縁部の幅Ｌ２が０．５μｍである。そして画素電極４４ｂの平面積及びＡｌ層４７とＴｉ層４８の層厚は、上記図３に示す画素電極４４と略同一である。したがって、画素電極４４ｂにおけるＴｉ層４８の露出面積は、外縁部が略２００μｍ2で、端部が略４０μｍ2、合計で略２４０μｍ2である。そして、画素電極４４ｂにおけるＡｌ層４７露出面積は、画素電極４４ａ同一の１０１２０μｍ2である。したがって、画素電極４４ｂにおけるＡｌ層４７とＴｉ層４８の、露出面積の比は、略４２．２対１である。
【００５７】
図４に示すように、画素電極４４ａの場合、振幅が０Ｖ〜１０Ｖ（ボルト）の方形波を所定の時間印加した後においても、上面、すなわちＡｌ層４７に腐食（溶解）は発生しておらず、形成（製造）時と略同一の状態を維持している。
一方、図５に示すように、画素電極４４ｂに上記の方形波を印加した場合、かなりの腐食（溶解）が発生している。かかる腐食は下層のＴｉ層４８が露出するまで進行しており、画素電極４４ｂの反射性をかなり低下させている。
【００５８】
以上の結果より、電解質を含む物質に接触する状態で用いられる画素電極４４において表面にＡｌのように電極電位の低い材料を用いた場合であっても、下層にＴｉのように電極電位の高い材料層を形成し、かつ、Ａｌ（Ａｌ層４７）の露出面積とＴｉ（Ｔｉ層４８）の露出面積との比を適切に設定すれば、電極電位の低い材料層（Ａｌ層４７）の溶解（腐食）を抑制できる。
【００５９】
上述したように、反射型の表示装置において、非表示面側の電極（本実施形態では画素電極４４）を、Ａｌのような反射性の高い材料で形成すれば、表示性能を向上できる。しかし、単層のＡｌからなる電極を電解質を含む物質と接触する状態で用いた場合、腐食等が発生し信頼性が損なわれる。しかし本実施形態の画素電極４４（４４ａ）のように、Ａｌ層４７の下層に、電極電位の高い材料層すなわちＴｉ層４８を形成し、かつ、Ａｌ層４７の露出面積とＴｉ層４８の露出面積との比を適切に設定すれば、Ａｌ層４７の溶解（腐食）を抑制でき、表示性能と信頼性とを両立できる。
【００６０】
＜画素電極の製造方法＞
次に本発明の第２の実施形態として、画素電極の製造方法について説明する。図７は、図３に示す画素電極４４の製造方法を示す工程図である。なお、図７においては、上記図６と同様に画素電極４４の形成に関係する要素以外は第２層間絶縁膜４２のみを図示し、他の構成要素は図示を省略して簡略化している。
【００６１】
まず、図７（ａ）に示すように、第２層間絶縁膜４２上にＴｉ層前駆体４８ａを積層する。Ｔｉ層前駆体４８ａの積層（形成）方法は、スパッタ法が好ましい。Ｔｉ層前駆体４８ａの層厚は、上述したように、形成後の画素電極４４において双方の層の露出面積の比が適切となるように設定する必要がある。本実施形態のＴｉ層前駆体４８ａの層厚は略１００ｎｍである。Ｔｉ層前駆体４８ａが本発明の第２の導電体層の一例である。
【００６２】
次に、図７（ｂ）に示すように、Ｔｉ層前駆体４８ａ上にＡｌ層前駆体４７ａを積層する。Ａｌ層前駆体４７ａの積層（形成）方法は、Ｔｉ層前駆体４８ａと同様にスパッタ法が好ましい。本実施形態のＡｌ層前駆体４７ａの層厚は略３００ｎｍである。Ａｌ層前駆体４７ａが本発明の第１の導電体層の一例である。
【００６３】
次に、図７（ｃ）に示すように、将来的に画素電極４４が形成される領域にフォトレジスト層７２を形成する。そして、塩素系ガスを用いた異方性ドライエッチングを行い、Ｔｉ層前駆体４８ａとＡｌ層前駆体４７ａとを一括でパターニングする。すなわち、形成後のＡｌ層４７の端部とＴｉ層４８の端部との段差があまり生じないようにパターニングする。
【００６４】
次に図７（ｄ）に示すように、フォトレジスト層７２を除去する。以上の工程により、表示層としての電気泳動層２０（図２参照）側に形成された第１の層としてのＡｌ層４７と、上記第１の層の上記第１の面に対向する第２の面に接するように形成された第２の層としてのＴｉ層４８と、を有する画素電極４４を得ることができる。
【００６５】
このような画素電極の形成方法であれば、導電体層（金属層）の形成工程を１回増加することのみで、電極電位が高い導電体層と電極電位が低い導電体層とが積層された画素電極を形成できる。また、下層（Ｔｉ層４８）の上面の露出を抑制できるので、Ａｌ層４７の露出面積とＴｉ層４８の露出面積との比を大きくとることができる。
【００６６】
なお、画素電極の製造方法は上述の態様に限定されるものではない。例えばＡｌ層４７をウェットエッチングで形成し、Ｔｉ層４８をドライエッチングで形成してもよい。かかる製造方法であれば、Ａｌ層４７がオーバーハング気味に形成できるため、Ｔｉ層４８が露出する部分を端部のみに限定できる。したがって、Ａｌ層４７の露出面積とＴｉ層４８の露出面積との比を大きくとることができる。
また、Ａｌ層４７を形成した後、該Ａｌ層４７をマスクとしてＴｉ層前駆体４８ａを選択的にエッチングしてもよい。
【００６７】
次に本発明の他の実施形態にかかる画素電極について説明する。図８は、本発明の第３〜第５の実施形態にかかる画素電極を示す図である。以下、詳細に説明する。なお、図８においては、画素電極４４ｃ〜４４ｅの構成に関係する要素以外は第２層間絶縁膜４２のみを図示し、他の構成要素は図示を省略して簡略化している。
【００６８】
図８（ａ）は、本発明の第３の実施形態にかかる画素電極４４ｃを示す図である。本実施形態にかかる画素電極４４ｃは、Ａｌ層４７とＴｉ層４８と貫通して第２層間絶縁膜４２に達する穴４９が形成されている。穴４９により、Ａｌ層４７とＴｉ層４８の双方に新たな端部が形成される。すなわち、Ｚ方向における新たな露出部分が形成される。そして、かかる新たな露出部分により、Ａｌ層４７の露出部分とＴｉ層４８の露出部分との比を調整できる。
【００６９】
ここで、上記新たな露出部分の面積は、双方の層の厚さに比例する。一方で、穴４９を形成しない場合に比べてＡｌ層４７の露出面積は大きくなる。したがって、本実施形態にかかる画素電極４４ｃは、Ｔｉ層４８の層厚を薄くしつつ、Ａｌ層４７の露出面積に対するＴｉ層４８の露出面積の比を小さくしたい場合に有効である。
なお、本実施形態にかかる画素電極４４ｃは、上記第２の実施形態にかかる製造方法において、図７（ｃ）に示すフォトレジスト層７２のパターンを変更することのみで製造できる。したがって、製造コストを増加させずに、Ｔｉ層４８の露出面積の比を小さくすることができる。
【００７０】
図８（ｂ）は、本発明の第４の実施形態にかかる画素電極４４ｄを示す図である。本実施形態にかかる画素電極４４ｄは、Ｔｉ層４８の外周の端部がＡｌ層４７で覆われている。そして、上記の画素電極４４ｃと同様に、Ａｌ層４７とＴｉ層４８と貫通して第２層間絶縁膜４２に達する穴４９が形成されている。Ｔｉ層４８は、外周の端部が覆われているため、穴４９の断面でのみ露出している。したがって、第１の実施形態の画素電極４４等に比べてＴｉ層４８の露出面積が非常に小さい。
Ｔｉ層４８の外周の端部が露出している場合は、Ｔｉ層４８の露出面積は層厚に略比例するが、本実施形態の画素電極４４ｄは、Ｔｉ層４８の層厚が厚い場合でも、露出面積を小さくできる。したがって、Ｔｉ層４８の層厚を厚くしつつＴｉ層４８の露出面積を縮小させ、Ａｌ層４７の露出面積に対するＴｉ層４８の露出面積の比を小さくしたい場合に有効である。
【００７１】
図８（ｃ）は本発明の第５の実施形態にかかる画素電極４４ｅを示す図である。本実施形態にかかる画素電極４４ｅは、上記第４の実施形態の画素電極４４ｄと同様に、Ｔｉ層４８の外周の端部がＡｌ層４７で覆われている。そして、Ａｌ層４７を貫通してＴｉ層４８に達する穴４９が形成されている。
Ｔｉ層４８は、外周の端部が覆われているため、穴４９の底面のみ露出している。したがって、第１の実施形態の画素電極４４等に比べて露出面積が非常に小さい。したがって、上記の第４の実施形態の画素電極４４ｄと同様に、Ｔｉ層４８の層厚を厚くしつつＴｉ層４８の露出面積を縮小させ、Ａｌ層４７の露出面積に対するＴｉ層４８の露出面積の比を小さくしたい場合に有効である。
【００７２】
そして、本実施形態の画素電極４４ｅは、Ａｌ層４７のパターニングが容易である点で、上記第４の実施形態の画素電極４４ｄと異なっている。画素電極４４ｄは、穴４９の形成時に、Ａｌ層４７とＴｉ層４８の双方をエッチングする必要がある。一方、本実施形態の画素電極４４ｅは、穴４９の形成時に、Ａｌ層４７のみをエッチング（パターニング）すればよい。したがってＡｌ層４７のエッチングを、低コストのウェットエッチングで行うことができる。また、穴４９をドライエッチングで形成する場合でも、Ａｌ層４７のエッチングに最適な条件で行うことができる。したがって、Ｔｉ層４８の層厚を厚くしつつＴｉ層４８の露出面積を縮小させた画素電極４４ｅを、低コストで実現できる。
【００７３】
＜実装端子＞
次に本発明の第６の実施形態として、実装端子について説明する。図９は本発明の第６の実施形態にかかる実装端子１５を、比較例とともに示す図である。詳しくは、図９（ａ）はＡｌ層４７とＴｉ層４８とが積層されてなる第６の実施形態にかかる実装端子１５を示す図である。図９（ｂ）は、比較例である、Ａｌ層４７の単層からなる実装端子１５ａを示す図である。なお、図９においては、上記各図と同様に、実装端子１５（１５ａ）に関係する要素以外は第２層間絶縁膜４２のみを図示し、他の構成要素は図示を省略して簡略化している。
【００７４】
図９（ａ）、（ｂ）に示すように、実装端子１５（１５ａ）にはボンディングワイヤー１３が実装される。ボンディングワイヤー１３の実装は、ボンディングワイヤー１３の先端に強い圧力をかけつつ実装端子１５（１５ａ）に密着させることで、電気的及び機械的な接続を得ている。したがって、ボンディング時（実装時）には、実装端子１５（１５ａ）に図中の矢印で示す方向に強い圧力が印加される。ボンディングが良好に行われるためには、ボンディング時の圧力が分散されることが必要となる。ボンディング時の圧力の分散は、硬度等が異なる層同士の層間（境界面）が存在しているほうがスムーズに行われる。図９（ｂ）に示すようにＡｌ層４７の単層からなる実装端子１５ａの場合、層間が存在しないため、ボンディング時の圧力の分散性が若干劣っている。一方、本実施形態にかかる実装端子１５は、図９（ａ）に示すようにＡｌ層４７とＴｉ層４８とが積層されて形成されているため、ボンディング時の圧力が層間を伝わって分散されやすい。また、実装端子１５は、上記各実施形態の画素電極４４等と同一の工程で形成できる。したがって、本実施形態の実装端子１５であれば実装の信頼性を向上できる。かかる実装端子１５を備えた表示装置であれば、製造コストを増加させることなく高い信頼性を実現できる。
【００７５】
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画素電極及び該画素電極を備える電気泳動表示装置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。
【００７６】
（変形例１）本実施形態の電気泳動表示装置１００は、図２に示すようにマイクロカプセル２４を含む電気泳動層２０を用いて構成されている。しかし、電気泳動層２０はマイクロカプセル２４を含むものに限定されない。例えば、各画素電極４４の周囲を囲む隔壁を形成し、該隔壁と画素電極４４とで構成される凹部毎に、黒色粒子２１と白色粒子２２とを含む分散媒２３を充填することで、電気泳動層２０を構成できる。かかる場合においても画素電極４４が電解質を含む分散媒２３と接するため、本発明の効果を奏する。
【００７７】
（変形例２）上記実施形態の画素電極４４は、電気泳動表示装置に備えられるものとして説明してきた。しかし、本実施形態の画素電極４４は、他の表示装置、たとえば液晶表示装置にも適用可能である。反射型の液晶表示装置の場合、一方の電極は光透過性を必要とせず、比反射性を必要とする。そして液晶も電解質を含んでいる。したがって、本実施形態の画素電極４４を用いることで、表示性能と信頼性を向上できる。
【符号の説明】
【００７８】
１１…素子基板、１１ａ…端子部、１２…対向基板、１３…ボンディングワイヤー、１５…実装端子、１５ａ…実装端子、２０…電気泳動層、２１…黒色粒子、２２…白色粒子、２３…分散媒、２４…マイクロカプセル、３０…ＴＦＴ、３３…半導体層、３５…第１コンタクトホール、３６…ゲート電極、３７…第２コンタクトホール、３９…シール材、４０…ゲート絶縁膜、４１…第１層間絶縁膜、４２…第２層間絶縁膜、４３…中継層、４４…画素電極、４４ａ…画素電極、４４ｂ…画素電極、４４ｃ…画素電極、４４ｄ…画素電極、４４ｅ…画素電極、４５…対向電極、４６…接着層、４７…Ａｌ層、４７ａ…Ａｌ層前駆体、４８…Ｔｉ層、４８ａ…Ｔｉ層前駆体、４９…穴、７２…フォトレジスト層、１００…電気泳動表示装置。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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