(57)【要約】反射率や画質を損なうことなく、画素着色面積の拡張を容易に抑制することの出来るエレクトロクロミック表示パネルを提供する。基板上に、第１方向に延在するデータ線（３ａ）及びデータ線（３ａ）に交差する第２方向に延在する走査線（１ａ）、並びに、データ線（３ａ）及び走査線（１ａ）の交差領域に対応するように配置された画素電極（６ａ）及び薄膜トランジスタ（２０）が積層構造の一部をなして備えられたエレクトロクロミック表示パネルにおいて、データ線（３ａ）及び走査線（１ａ）上から覆い、かつ、データ線（３ａ）及び走査線（１ａ）よりも２μｍ以上４μｍ以下の幅広に形成されたシールド電極（１２ａ）を備える。
2015045398.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、第１方向に延在するデータ線及び該データ線に交差する第２方向に延在する走査線、並びに、前記データ線及び前記走査線の交差領域に対応するように配置された画素電極及び薄膜トランジスタが積層構造の一部をなして備えられたエレクトロクロミック表示パネルにおいて、
前記データ線及び前記走査線上から覆い、かつ、前記データ線及び前記走査線よりも２μｍ以上４μｍ以下の幅広に形成されたシールド電極を備える、エレクトロクロミック表示パネル。
【請求項２】
前記走査線、並びに前記データ線の表面上には、絶縁膜が備えられている、請求項１に記載のエレクトロクロミック表示パネル。
【請求項３】
前記走査線及び前記データ線上に形成される前記絶縁膜の幅は、前記走査線及び前記データ線上のシールド電極の幅よりも大きく形成されている、請求項２に記載のエレクトロクロミック表示パネル。
【請求項４】
前記シールド電極は、前記薄膜トランジスタ上に遮光するように配置されている、請求項１ないし３の何れかに記載のエレクトロクロミック表示パネル。
【請求項５】
前記シールド電極の厚さは、１５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下である、請求項１ないし４の何れかに記載のエレクトロクロミック表示パネル。
【請求項６】
前記シールド電極の表面上には、絶縁膜が備えられている、請求項１ないし５の何れかに記載のエレクトロクロミック表示パネル。
【請求項７】
前記シールド電極の表面上には、隣り合う画素間を仕切る隔壁が備えられている、請求項１ないし５の何れかに記載のエレクトロクロミック表示パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレクトロクロミック表示パネルに関するものであり、特に画素間にシールド電極を配したエレクトロクロミック表示パネルとその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報表示パネルとしてバックライトを使用した液晶が主流である。しかし、目の負担が大きく、長時間見続ける用途に適していない。【０００３】
そこで目の負担が小さい反射型表示装置として、一対の対向する電極間と、その電極間に設けられた電気泳動式表示層を有する表示パネルとが、電気泳動式表示装置として提案されている（特許文献１参照）。【０００４】
この電気泳動式表示パネルは、印刷された紙面と同様、反射光によって文字や画像を表示するので、目に対する負荷が少なく、画面を長時間見続ける作業に適している。【０００５】
しかし、白および黒の帯電粒子を移動させることにより反射率を変化させる電気泳動方式表示媒体の白反射率は、黒帯電粒子の影響により十分に高くない。そのため、別方式による高反射率の反射型表示パネルが求められている。【０００６】
その一つとして、電気的に着色変化させることの出来るエレクトロクロミック材料を用い、少ない層数で簡便な構造であるため高反射率が期待されるエレクトロクロミック表示方式に注目が集まっている。【０００７】
一方で、明確な電圧閾値が存在しないエレクトロクロミック方式には、電極間の電界の広がりにより着色画素面積が拡張する課題がある。【０００８】
そのため、エレクトロクロミックの駆動方式として、表示電極と対極電極とを同平面状上に配置する方式（特許文献２参照）や表示電極と対極電極とを９０度交わるように対面に配置したパッシブ駆動方式（特許文献３参照）、対極電極を画素単位に能動素子を配置したマトリクス駆動方式（特許文献４参照）などが提案されているが、いずれの駆動方式でも上記課題が発生するため、このエレクトロクロミック方式では高画質の表示が困難であるといわれている。【０００９】
この課題を解決するため、電解質層に垂直ポーラス構造の隔壁を形成し、電界の広がりを抑制する提案がなされている（特許文献５参照）。【００１０】
しかし、垂直ポーラス構造の隔壁を形成すると、隔壁部に隣接するエレクトロクロミック層には十分な電解質が行き渡らず、着色変化の速度および着色濃度が不均一になってしまい、結果として反射率および画質の低下を招いてしまう。さらに、上述の隔壁のような微細加工は量産性が低く、現実的ではない。【００１１】
また、画素の広がりを抑制するために画素単位で隔壁を形成することにより隣接画素への電界影響を防ぐ提案もなされている（特許文献６）。【００１２】
しかし、電界の広がり自体を抑制するものではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特公昭５０−０１５１１５号公報
【特許文献２】特開２００６−３２３１９１号公報
【特許文献３】特開２０１２−１６８４３９号公報
【特許文献４】特開２００２−２８７１７３号公報
【特許文献５】特開２００８−０３３０８３号公報
【特許文献６】特開２０１０−２２４２４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上記の通り、電界の広がりによる画素着色面積の拡張を改善するために、垂直ポーラス構造の隔壁を電解質層に構築するなどの提案がある。しかし、このような提案を行い駆動すると隔壁部に隣接するエレクトロクロミック層には十分な電解質が行き渡らず、着色変化の速度および着色濃度が不均一になってしまい、結果として反射率および画質の低下を招いてしまう。さらに、上述の隔壁のような微細加工は量産性が低く、現実的ではない。よって、本発明の目的はそのような反射率や画質を損なうことなく、画素着色面積の拡張を容易に抑制することの出来るエレクトロクロミック表示パネルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本願に関わる発明の各局面は、以下の通りである。【００１６】
まず、基板上に、第１方向に延在するデータ線及びデータ線に交差する第２方向に延在する走査線、並びに、データ線及び走査線の交差領域に対応するように配置された画素電極及び薄膜トランジスタが積層構造の一部をなして備えられたエレクトロクロミック表示パネルにおいて、データ線及び走査線上から覆い、かつ、データ線及び走査線よりも２μｍ以上４μｍ以下の幅広に形成されたシールド電極を備える、エレクトロクロミック表示パネルである。【００１７】
さらに、走査線、並びにデータ線の表面上には、絶縁膜が備えられている、エレクトロクロミック表示パネルである。【００１８】
また、走査線及びデータ線上に形成される絶縁膜の幅は、該走査線及び該データ線上のシールド電極の幅よりも大きく形成されている、エレクトロクロミック表示パネルである。【００１９】
また、シールド電極は、薄膜トランジスタ上に遮光するように配置されている、エレクトロクロミック表示パネルである。【００２０】
また、シールド電極の厚さは、１５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下である、エレクトロクロミック表示パネルである。【００２１】
また、シールド電極の表面上には、絶縁膜が備えられている、エレクトロクロミック表示パネルである。【００２２】
また、シールド電極の表面上には、隣り合う画素間を仕切る隔壁が備えられている、エレクトロクロミック表示パネルである。
【発明の効果】
【００２３】
通常、隣り合う画素において、一方の画素電極に電流を流すと電解質層で電界が広がり、対向する電極上の表示層の着色変化は電極の面積よりも広がり、隣接する電極上の表示層も変色してしまう。【００２４】
しかし、本発明にあるように、シールド電極が画素間のデータ線及び走査線上に備えられ、かつ、幅広に形成されていることにより、隣り合う画素間での電界の広がりを抑え、画素間での着色変化が少なく、明確な着色変化が可能になる。【００２５】
さらに、エレクトロクロミック方式において、本発明はさらに解像度の高いパネル（１００ｐｐｉ以上）においても隣り合う画素間での電界の広がりを抑えることができるので、解像度の高いパネルで高画質の画像を表示することができる。【００２６】
このような構成とすることでエレクトロクロミック方式の表示媒体における画素面積の拡張、低画質表示という課題を容易に改善するエレクトロクロミック方式表示媒体を作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、エレクトロクロミック表示パネルの画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数画素における各種素子及び配線等の等価回路である。
【図２】図２は、データ線、走査線、シールド電極及び画素電極が形成されたＴＦＴ基板の隣接する複数画素の平面図である。
【図３】図３は、図２内のデータ線、走査線、シールド電極及び画素電極の関係を示すための要素を抜き出した平面図である。
【図４】図４は、図２のＡ−Ａ’断面図であり、本発明によるエレクトロクロミック材料を用いた場合の一実施形態に係わるエレクトロクロミック表示パネルの断面図である。
【図５】図５は、図２のＡ−Ａ’断面図であり、シールド電極上に隔壁を形成した場合の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。
【００２９】
本発明のエレクトロクロミック表示パネルは、データ線、走査線、画素電極及び薄膜トランジスタが備えられていることにより、アクティブマトリクス駆動が可能である。
【００３０】
まず、本発明の第１実施形態におけるエレクトロクロミック表示パネルの画素部における構成について図１から図５を参照して説明する。まず、図１はエレクトロクロミック表示パネルの画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数画素における各種素子及び配線等の等価回路である。図２は、データ線、走査線、シールド電極及び画素電極が形成されたＴＦＴ基板に隣接する複数画素の平面図であり、図３は、図２内のデータ線、走査線、シールド電極及び画素電極の関係を示すための要素を抜き出した平面図である。
【００３１】
図４は、図２のＡ−Ａ’断面図である。また、図５は、シールド電極上に隔壁を形成した場合の断面図である。なお、図４、図５においては各層厚・部材を図面上で認識可能な大きさとするため、各層及び部材は縮尺を変更してある。
【００３２】
図１において、本実施形態における画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数画素には、それぞれ、画素電極６ａと当該画素電極６ａをＯＮ・ＯＦＦ制御するためのＴＦＴ２０が形成されており、画像信号が供給されるデータ線３ａが当該ＴＦＴ２０のドレインに電気的に接続されている。
【００３３】
データ線３ａに書き込む画像信号は、Ｄ１、Ｄ２、・・・、Ｄｎの順に線順次供給される。
【００３４】
また、ＴＦＴ２０のゲートに走査線１ａが電気的に接続され、所定のパルスで走査信号Ｇ１、Ｇ２、・・・、Ｇｎの順に線順次で電圧を印加するよう構成されている。また、画素電極６ａは、ＴＦＴ２０のソースに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ２０を一定期間だけスイッチをＯＮにすることで、データ線３ａから供給される画像信号をＤ１、Ｄ２、・・・、Ｄｎを所定のタイミングで書き込む。
【００３５】
画素電極６ａを介してエレクトロクロミック表示パネルに書き込まれた画像信号Ｄ１、Ｄ２、・・・、Ｄｎは、対向基板の表示領域全面に渡って形成された対向電極との間で保持される。
【００３６】
ここで画像信号を保持するために、画素電極６ａと対向電極との間に形成されたエレクトロクロミック表示素子容量と並列に容量３０を付加する。この容量３０は、定電位に固定された電極２００を含む。
【００３７】
以下では、走査線１ａ、データ線３ａ、ＴＦＴ２０等による上述のような回路動作が実現されるエレクトロクロミック表示パネルの実際の構成について、図２乃至図４を参照して説明する。
【００３８】
まず、図２、図３において、画素電極６ａは、ＴＦＴアレイ基板１０上にマトリクス状に複数設けられており、その複数設けられた画素電極６ａの縦横に沿うように走査線１ａ及びデータ線３ａが設けられ、走査線１ａ及びデータ線３ａ上にはシールド電極１２ａが各々に設けられている。
【００３９】
走査線１ａ、データ線３ａ及びシールド電極１２ａは導電膜からなる。また、走査線１ａは、斜線領域で示したチャネル領域９ａを含み、走査線１ａはゲート電極として機能する。走査線１ａとデータ線３ａとが交差する近傍にそれぞれチャネル領域９ａが設けられ、そこに走査線１ａの本線のゲート電極が配置された画素スイッチング用ＴＦＴ２０が設けられている。シールド電極１２ａは、１５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の厚みで、ＴＦＴ２０上に遮光するように配置されている。
【００４０】
エレクトロクロミック表示パネルは、図２中のＡ−Ａ’断面を図４に示すように、ガラス基板からなるＴＦＴアレイが配置された基板、ＴＦＴアレイ基板１０と、これに対向配置される透明な基板からなる対向基板１８とを備えている。
【００４１】
ＴＦＴアレイ基板１０側には、図４に示すように画素電極６ａが設けられており、その上に電荷蓄積層１４が施されている。画素電極６ａは、例えば、アルミニウム膜等からなり、対向基板１８側には、その表示領域全面に渡ってＩＴＯ膜等の透明導電性膜からなる対向電極１７が設けられており、その下側には表示層１６が設けられている。このように対向配置されたＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板１８の間には、電解質層１５が設けられ、エレクトロクロミック表示層１９が形成される。
【００４２】
ＴＦＴアレイ基板１０上には、画素電極６ａを含む各構成が積層構造をなして備えられている。走査線１ａとデータ線３ａとの間には第１層間絶縁膜１１、走査線１ａ及びデータ線３ａとシールド電極１２ａとの間には第２層間絶縁膜１２、がそれぞれ設けられており、第２層間絶縁膜１２の幅をシールド電極１２ａの幅よりも大きく形成することで前述の各要素間が短絡することを防止している。また、図示しないが、シールド電極１２ａの表面上に絶縁膜を設けてもよい。
【００４３】
エレクトロクロミック表示層１９は、画素電極６ａと対向電極１７との間に正負の電圧を印加または電流を流すことができ、データ線３ａの電圧を変動させることにより、エレクトロクロミック表示層１９に電界が発生し、表示層１６及び電荷蓄積層１４が酸化還元される。
【００４４】
画素電極６ａが正極のとき、電荷蓄積層１４は電子を失い酸化され、対極となる対向電極１７の表示層１６には電子が供与され還元される。反対に、画素電極６ａが負極のとき、電荷蓄積層１４には電子が供与され還元、表示層１６は電子を失い酸化される。
【００４５】
この表示層の酸化還元に伴い、可視光の吸収波長域が現れ、または移動することで色が変化する。
【００４６】
表示層に可視光吸収なく無色透明な場合は、電解質層１５に分散されている反射材料による発色が観察される。
【００４７】
さらに本発明の効果について図４を用いて説明する。
【００４８】
一般的な隣り合う画素構成において、一方に電流を流し表示層の着色変化を促すと、画素電極６ａと対向電極１７との垂直方向に印加された電界以外に、基板面に対して平行な横方向電界の影響を受けてしまい、表示層の着色変化の範囲が隣接画素の表示領域にまで広がり、隣接画素の領域が着色変化したり、隣接画素との明確な表示境界が現れないなどの現象が発生する恐れがある。
【００４９】
図４のように本発明による構成において、画素間に対向電極１７と同電位もしくは任意の電位を外部駆動回路より与えられるよう外部用端子に接続されたシールド電極１２ａを配置し、ある一方のみの画素に電流を流すと、画素間にある表示層は着色変化及び電界の広がりは、隣接する画素の電界に左右されることなくシールド電極上で抑制される。その結果、画素電極に対応した表示層のみが着色変化を起すこととなり、着色変化を促した画素電極に隣接する画素電極の表示領域には着色変化は起こらず、隣接画素との明確な表示領域が現れ、高画質の画像が表示される。
【００５０】
シールド電極１２ａは、データ線３ａ及び走査線１ａよりも２μｍ以上４μｍ以下の幅広に形成することが好ましい。走査線１ａ、データ線３ａ及びＴＦＴ２０領域のエッジからシールド電極１２ａのエッジまでが２μｍ未満の場合、シールド電極１２ａ形成工程のエッチング時におけるダメージ（エッチング剤等）により膜減りを起こし、光漏れによるＴＦＴ特性の劣化や電界抑制効果を損なう恐れがある。また、走査線１ａ、データ線３ａ及びＴＦＴ２０領域のエッジからシールド電極１２ａのエッジまでが４μｍよりも幅広に形成した場合、解像度の高いパネル（１００ｐｐｉ以上）の適用において開口率が犠牲になる可能性がある。
【００５１】
図５のように本発明の構成において、シールド電極１２ａ上に厚膜の隔壁４０を設けることで、隣接する画素間を三次元的に分離し、さらに効果的に電界を抑制することができる。
【００５２】
上記実施形態では、画素毎に薄膜トランジスタを備えたアクティブマトリクス方式のエレクトロクロミック表示パネルであるが、本発明は、これに限らない。例えば、パッシブマトリクス方式のエレクトロクロミック表示パネルであっても良い。
【００５３】
以下に本発明に使用する材料、部材およびその構成について説明する。
【００５４】
エレクトロクロミック表示層の形成にはエレクトロクロミック材料、支持電解質、反射材料および電荷蓄積材料からなる。
【００５５】
エレクトロクロミック材料は、一般的な有機、無機化合物を用いることができる。具体的には、ビオロゲン類、フェノチアジン類、アントラキノン類、スチリルスピロピラン類、ピラゾリン類、フルオラン類、スチリルスピロピラン色素、フタロシアニン類等の低分子系有機エレクトロクロミック化合物、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール等の導電性高分子化合物、酸化チタン、酸化モリブデン、酸化ニオブ、酸化イリジウム、酸化バナジウム、酸化タングステン、酸化インジウム、酸化イリジウム、酸化ニッケル、プルシアンブルー、また配位金属を鉄以外に置換したプルシアンブルー類似体等の無機系エレクトロクロミック化合物が挙げられる。
【００５６】
さらに、一般に電気供与性有機物であるロイコ染料も電気的に発色、消色が可能であることが分かっている。
【００５７】
例えば、ロイコオーラミン類、ジアリールフタリド類、ポリアリールカルビノール類、アシルオーラミン類、アリールオーラミン類、ローダミンＢラクタム類、インドリン類、スピロピラン類、及びフルオラン類等の電子供与性染料前駆体が挙げられる。
【００５８】
低分子の材料については、電極層上に酸化チタンなどの鉱物で多孔質構造の層を形成し、吸着させてもよい。
【００５９】
表示層の形成方法としては、前記に挙げたエレクトロクロミック材料を直接、またはバインダーを混ぜて塗料にして、スクリーン印刷、マイクログラビアコーター、キスコーター、コンマコーター、ダイコーター、バーコーター、スピンコーターなどの一般的な塗布手法を用いることができる。
【００６０】
また画素電極に合わせた凸部の形成は、スクリーン印刷やインクジェット印刷などのパターンニング可能な塗布方法により形成される。
【００６１】
支持塩としては、例えば、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩等の無機イオン塩、４級アンモニウム塩や酸類、アルカリ類等が挙げられる。支持塩の更なる具体的な例としては、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＢＦ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＰＦ６、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＣＦ３ＣＯＯＬｉ、ＫＣｌ、ＮａＣｌＯ３、ＮａＣｌ、ＮａＢＦ４、ＮａＳＣＮ、ＫＢＦ４、Ｍｇ（ＣｌＯ４）２、Ｍｇ（ＢＦ４）２等が挙げられる。
【００６２】
電解質層に分散する反射材料として、白色材料には例えば酸化マグネシウム、硫酸バリウム、酸化チタンなどが挙げられる。また黒色材料には、例えば、ランプブラックやボーンブラックなどの炭素からなるカーボンブラックや無機材料によるチタンブラック粉末などが挙げられる。さらに、青色であれば、アルミ酸コバルト、コバルトクロム青、フタロシアニン類、赤色であればアントラキノンやアゾ化合物などが挙げられる。反射材料を電解質層に分散させるため、電解質層にアクリル樹脂やウレタン樹脂などの高分子材料を溶解させることで電解質層の粘度を高めても良い。または、分散剤や界面活性剤を添加しても良い。
【００６３】
電荷蓄積材料はエレクトロクロミック材料と同じ材料を活用することが出来る。ただし、プルシアンブルーやフェロセンのような酸化体、還元体の両状態で他化合物と反応しにくい安定している材料が好ましい。
【００６４】
対向基板は透明基材上に透明電極が形成された構造である。透明基材としてはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリカーボネート、ポリイミド、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルホン、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル等のプラスチックフィルム、あるいはガラス等を使用することができる。透明電極材として使用することができるものは、例えばＩＴＯ等の酸化インジウム系、酸化スズ系、酸化亜鉛系のような透明性を有する導電性酸化物等である。この透明電極の形成には蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法などの従来技術を用いることができる。
【００６５】
ＴＦＴアレイ基板は、一般的な液晶パネルの駆動に採用されているアモルファスシリコンまたは多結晶シリコンを用いた薄型トランジスタを配置したアクティブマトリックス型の電極板を用いることができる。または、プリント基板の前面に格子状に多数の電極を配置して電極ごとに貫通孔を通して裏面に配線を敷くことにより大型のアクティブマトリックス駆動が可能な背面電極板を用いてもよい。
【００６６】
シールド電極の配線は、公知の材料及び形成方法を用いて形成することができ、その材料や形成方法に限定はなく、該シールド電極材料としては、例えば、タンタル（Ｔａ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）等が挙げられる。
【００６７】
また、該シールド電極が薄膜トランジスタ上に形成されることにより、ＴＦＴに光が入射することが抑制され、光によるＴＦＴの特性変化を低減することができる。
【００６８】
隔壁は、公知の材料及び形成方法を用いて形成することができ、その材料や形成方法に限定はなく、該隔壁材料としては、例えば、厚膜用のフォトレジスト等が上げられる。また、該隔壁の高さに関して、エレクトロクロミック表示層の総厚に対して、５０％以上にすることが好ましい。
【００６９】
以下、実施例及び比較例を示して本発明を詳細に説明する。ただし、本発明は以下の記載によって限定されるものではない。
【実施例】
【００７０】
［実施例１］
＜前面電極基板の作製＞
１００ｍｍ□のガラス上に酸化インジウム錫を電極として成膜された透明電極基板上に、エレクトロクロミック材料として水溶性プルシアンブルー分散液１．０ｍｏｌ／ｌを分散した分散液をスピンコーターで塗布し、１００℃５分間の乾燥により約０．５μｍの塗膜を有する前面電極基板を得た。【００７１】
続き、純水に０．５ｍｏｌ／ｌプルシアンブルーとポリエチレングリコールとを混合した塗液を調合しインクジェット印刷により、２５０μｍ□のパターンを前面基板上に印刷し、幅約１０μｍで塗膜から平均０．４μｍの段差のある段差前面電極基板を得た。【００７２】
＜背面電極基板の作製＞
背面電極板であるガラス上の素子形成として、スパッタ、蒸着法或いはＣＶＤ法等による成膜工程、フォトリソグラフィー法等といったマスク工程、エッチング法といった薄膜の形状加工工程を適宜行うことによって、第１の電極をパターニング形成するとともに、第１の層間絶縁膜を成膜、画素ごとにスイッチング素子（ＴＦＴ）をパターニング形成した後、第２の電極をパターニング形成する。この際、第１の電極と第２の電極が接続されるようにコンタクトホールをあらかじめパターニング形成しておく。【００７３】
ここでのＴＦＴ（水素化アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ））は、一般にプラズマＣＶＤ法又は反応性スパッタリング法等により形成される。例えば、プラズマＣＶＤ法によってｎ型の水素化アモルファスシリコンを形成する場合には、モノシラン（ＳｉＨ４）又は高級シランとホスフィン（ＰＨ３）を原料ガスとし、これらをＲＦ放電によって分解して温度２００℃以上３００℃以下に保持された基板の上に堆積させている。【００７４】
このような方法によって形成した水素化アモルファスシリコンの中には、水素が１０ａｔｍ％〜２０ａｔｍ％程含まれており、この水素が水素化アモルファスシリコンの性質決定に重要な影響を与えている。この水素化アモルファスシリコン中に含まれる水素は、ダングリングボンドを除去する直接的な役割を持っている。それだけでなく、水素化アモルファスシリコンの膜を形成する際の表面プロセスにおける役割や、ネットワークの構造緩和剤としての役割も持ち、これらの役割による効果が基板の温度による熱的効果と相まって、間接的にもダングリングボンドを減少させている。 【００７５】
即ち、水素化アモルファスシリコン中のＳｉ−Ｈ結合が、不安定なダングリングボンドを減少させて構造機敏性を実現させ、Ｐ（リン、Ｖ族）、Ｂ（ホウ素、III族）によって結晶Ｓｉと同様な置換型ドーピングによるｐｎ接合を実現する。水素化アモルファスシリコンにおける水素のこのような性質は、ダイオードやトランジスタへの水素化アモルファスシリコンの応用を可能にする応用上重要な性質である。【００７６】
続き、第２の電極形成後、スパッタ、蒸着法或いはＣＶＤ法等といった成膜工程、フォトリソグラフィー法等といったマスク工程、エッチング法といった薄膜の形状加工工程を行うことによってＴＦＴ上に第２の層間絶縁膜をパターニング形成し、データ線及び走査線となる電極上にシールド電極を、データ線及び走査線よりも２μｍ幅広にパターニング形成する。【００７７】
ここで、上記背面電極板は、解像度の高いパネルの適用性を評価するため解像度１０２ｐｐｉ（画素サイズ２５０μｍ□）で電極間距離１５μｍのＴＦＴ基板とする。準備したプルシアンブルー分散液を前面電極基板と同様にスピンコーターにより塗布し、プルシアンブルーを電荷保持層とする背面電極基板を得た。【００７８】
さらに、炭酸プロピレンに対し電解質として０．１Ｍのヘキサフルオロ燐酸カリウム及びＰＭＭＡ（和光純薬）、酸化チタン（Ｒ−８３０、石原産業製）を分散させて電解液を調合した。【００７９】
＜評価用基板の作製＞
背面電極基板の端部に、直径約１００μｍのビーズを混合した紫外線硬化型樹脂（ＴＢ３０２６Ｅ、スリーボンド製）をディスペンサーにより塗布し、ダムを形成した。続いて、調合した電解液でダムを満たし、段差前面電極基板の段差部と画素間部とのアライメントを合わせるように貼り合わせ、５００ｍＪ／ｃｍ２（４２０ｎｍ）の光を照射し接着した。【００８０】
＜作製基板の評価＞
（駆動評価）
完成した基板にＬＳＩを実装し、背面電極の１つの画素に２秒間、１．５Ｖを印加して、青色から透明に着色変化するかどうか確認した。問題なく着色変化した場合を「＋＋」とし、一部のみ着色変化、または着色変化しなかった場合を「−」として評価した。
（電極膜状態評価）
走査線、データ線及びＴＦＴ領域のエッジからシールド電極のエッジについて顕微鏡観察した。電極膜の形成状態について、ダメージや膜減りなどの欠陥が観察されない場合を「＋＋」とし、ダメージや膜減りなどの欠陥が観察された場合を「−」として評価した。
（パネルへの適用評価）
それぞれの線幅を有するパネルについて、作製したパネルの開口率から解像度の高いパネルへの適用について評価した。ここでは、評価としてそれぞれのパネルの開口率からパネルに実用上問題なく適用できる場合を「＋＋」とし、実用上問題ないが開口率が犠牲になる場合を「＋」とし、実用上問題が発生し開口率が犠牲になる場合を「−」として評価した。
（総合評価）
各評価項目の結果をもとに、総合評価を行った。評価基準は以下に示す。評価基準は「＋＋」を「良」、「−」を「不可」とし、「＋＋」を合格とした。【００８１】
［実施例２］
データ線及び走査線となる電極上にシールド電極を、データ線及び走査線よりも２．５μｍ幅広にパターニング形成した点以外は、実施例１と同様とした。【００８２】
［実施例３］
データ線及び走査線となる電極上にシールド電極を、データ線及び走査線よりも３μｍ幅広にパターニング形成した点以外は、実施例１と同様とした。【００８３】
［実施例４］
データ線及び走査線となる電極上にシールド電極を、データ線及び走査線よりも３．５μｍ幅広にパターニング形成した点以外は、実施例１と同様とした。【００８４】
［実施例５］
データ線及び走査線となる電極上にシールド電極を、データ線及び走査線よりも４μｍ幅広にパターニング形成した点以外は、実施例１と同様とした。【００８５】
［比較例１］
データ線及び走査線となる電極上にシールド電極を、データ線及び走査線よりも１μｍ幅広にパターニング形成した点以外は、実施例１と同様とした。【００８６】
［比較例２］
データ線及び走査線となる電極上にシールド電極を、データ線及び走査線よりも５μｍ幅広にパターニング形成した点以外は、実施例１と同様とした。【００８７】
［比較例３］
データ線及び走査線となる電極上にシールド電極を、データ線及び走査線よりも６μｍ幅広にパターニング形成した点以外は、実施例１と同様とした。【００８８】
表１に実施例１〜５と比較例１〜３との評価結果を示す。【００８９】
【表１】
2015045398.tif 000003
【００９０】
実施例１から５、比較例１から３で作製した基板にＬＳＩを実装し、背面電極の１つの画素に２秒間、１．５Ｖを印加して青から透明に着色変化を促したところ、画素は前記段差をエッジとする約２５０μｍ□の透明部へと変化し、電解液の酸化チタンにより、白色画素として観察された。さらに隣り合う２つの画素について青色から透明に着色変化を促したところ、画素間の段差も透明に変化し、連続した白画素として観察された。比較例１では、着色変化していない部分が観察された。【００９１】
また、電極膜を顕微鏡観察した結果、実施例１から５と比較例２及び３の電極膜はダメージや膜減りといった欠陥は観察されなかったが、比較例１ではシールド電極形成工程のエッチング時におけるダメージ（エッチング剤等）による膜減りが観察された。この膜減りは光漏れによるＴＦＴ特性の劣化や電界抑制効果を損なうため品質上好ましくない。【００９２】
次に、パネルへの適用評価を行ったところ、実施例１から５では、開口率を犠牲にすることなくパネル化することができた。比較例１では膜ダメージが観察されたためパネルへの適用評価を実施しなかった（評価不能）。比較例２及び３ではシールド電極がパネルへの適用許容以上の幅広に形成されているので、本パネルに適用するには開口率を犠牲にして作製する必要があった。【００９３】
以上の結果から、総合評価として、データ線及び走査線となる電極上にシールド電極を、データ線及び走査線よりも２μｍ以上４μｍ以下にわたって幅広にパターニング形成したものを「＋＋（良）」と評価し、４μｍよりも幅広にパターニング形成したものは開口率を犠牲する必要があると判断し「−（不可）」と評価し、２μｍよりも狭くパターニング形成したものは電極膜のダメージが確認されたため「−（不可）」と評価した。シールド電極をデータ線及び走査線よりも２μｍ以上４μｍ以下にわたって幅広にパターニング形成することにより、解像度１０２ｐｐｉで良好な特性を得たことを確認した。【００９４】
実施例６から１０では、実施例１から５よりもさらに解像度の高いパネルとして、解像度１５０．３ｐｐｉ（画素サイズ１６９μｍ□）のパネルにおける評価を行った。
［実施例６］
＜前面電極基板の作製＞
純水に０．５ｍｏｌ／ｌプルシアンブルーとポリエチレングリコールを混合した塗液を調合しインクジェット印刷により、１６９μｍ□のパターンを印刷する以外は、実施例１と同様の方法で段差前面電極基板を作製した。
＜背面電極基板の作製＞
データ線及び走査線となる電極上にシールド電極を、データ線及び走査線よりも２μｍ幅広にパターニング形成し、背面電極板は解像度１５０．３ｐｐｉ（画素サイズ１６９μｍ）で画素間距離１５μｍのＴＦＴ基板を使用した以外は、実施例１と同様に背面電極基板を作製した。
＜評価用基板の作製＞
実施例１と同様に作製した。【００９５】
＜作製基板の評価＞
実施例１と同様の評価項目で同様の評価を行った。【００９６】
［実施例７］
データ線及び走査線となる電極上にシールド電極を、データ線及び走査線よりも２．５μｍ幅広にパターニング形成した点以外は、実施例６と同様とした。【００９７】
［実施例８］
データ線及び走査線となる電極上にシールド電極を、データ線及び走査線よりも３μｍ幅広にパターニング形成した点以外は、実施例６と同様とした。【００９８】
［実施例９］
データ線及び走査線となる電極上にシールド電極を、データ線及び走査線よりも３．５μｍ幅広にパターニング形成した点以外は、実施例６と同様とした。【００９９】
［実施例１０］
データ線及び走査線となる電極上にシールド電極を、データ線及び走査線よりも４μｍ幅広にパターニング形成した点以外は、実施例６と同様とした。【０１００】
［比較例４］
データ線及び走査線となる電極上にシールド電極を、データ線及び走査線よりも１μｍ幅広にパターニング形成した点以外は、実施例６と同様とした。【０１０１】
［比較例５］
データ線及び走査線となる電極上にシールド電極を、データ線及び走査線よりも５μｍ幅広にパターニング形成した点以外は、実施例６と同様とした。【０１０２】
［比較例６］
データ線及び走査線となる電極上にシールド電極を、データ線及び走査線よりも６μｍ幅広にパターニング形成した点以外は、実施例６と同様とした。【０１０３】
表２に実施例６〜１０と比較例４〜６との評価結果を示す。【０１０４】
【表２】
2015045398.tif 000004
【０１０５】
実施例６から１０、比較例４から６で作製した基板にＬＳＩを実装し、背面電極の１つの画素に２秒間、１．５Ｖを印加して青から透明に着色変化を促したところ、画素は前記段差をエッジとする約２５０μｍ□の透明部へと変化し、電解液の酸化チタンにより、白色画素として観察された。さらに隣り合う２つの画素について青色から透明に着色変化を促したところ、画素間の段差も透明に変化し、連続した白画素として観察された。比較例４では、着色変化していない部分が観察された。【０１０６】
また、電極膜を顕微鏡観察した結果、実施例６から１０と比較例５及び６の電極膜はダメージや膜減りといった欠陥は観察されなかったが、比較例４ではシールド電極形成工程のエッチング時におけるダメージ（エッチング剤等）による膜減りが観察された。この膜減りは光漏れによるＴＦＴ特性の劣化や電界抑制効果を損なうため品質上好ましくない。【０１０７】
次に、パネルへの適用評価を行ったところ、実施例６から１０では、開口率を犠牲にすることなくパネル化することができた。比較例４では膜ダメージが観察されたためパネルへの適用評価を実施しなかった（評価不能）。比較例５及び６ではシールド電極がパネルへの適用許容以上の幅広に形成されているので、本パネルに適用するには開口率を犠牲にして作製する必要があった。【０１０８】
以上の結果から、総合評価として、データ線及び走査線となる電極上にシールド電極を、データ線及び走査線よりも２μｍ以上４μｍ以下にわたって幅広にパターニング形成したものを「＋＋（良）」と評価し、４μｍよりも幅広にパターニング形成したものは開口率を犠牲する必要があると判断し「−（不可）」と評価し、２μｍよりも狭くパターニング形成したものは電極膜のダメージが確認されたため「−（不可）」と評価した。シールド電極をデータ線及び走査線よりも２μｍ以上４μｍ以下にわたって幅広にパターニング形成することにより、解像度１５０．３ｐｐｉで良好な特性を得たことを確認した。【０１０９】
また、実施例６と同様の方法によりシールド電極までを形成しその後、厚膜用のフォトレジストを用いて、フォトリソグラフィー法等によりパターニング形成し、焼成を行うことで隔壁を形成したものについても同様の評価を行ったところ、今回と同様の結果を得たことを確認した。【０１１０】
上記結果より、エレクトロクロミックパネルにおいて、解像度の高いパネル（１００ｐｐｉ以上）での駆動評価、電極膜状態評価、適用評価で異常がないことを確認し、さらに表示性能においても隣接画素への電界の影響は確認されず、解像度の高いパネルで良好な表示特性を得ることが確認された。【０１１１】
以上説明したように、本発明によれば、例えば以下のような効果が得られる。すなわち、シールド電極が画素間のデータ線及び走査線上に備えられ、かつ、幅広に形成されていることにより、隣り合う画素間での電界の広がりを抑え、画素間での着色変化が少なく、明確な着色変化が可能になる。【０１１２】
さらに、エレクトロクロミック方式において、本発明はさらに解像度の高いパネル（１００ｐｐｉ以上）においても隣り合う画素間での電界の広がりを抑えることができるので、解像度の高いパネルで高画質の画像を表示することができる。【０１１３】
このような構成とすることでエレクトロクロミック方式の表示媒体における画素面積の拡張、低画質表示という課題を容易に改善するエレクトロクロミック方式表示媒体を作製することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１４】
本発明は、電子ペーパー等の表示装置等に有用である。
【符号の説明】
【０１１５】
１ａ    走査線
３ａ    データ線
６ａ    画素電極
９ａ    チャネル領域
１０    ＴＦＴアレイ基板
１１    第１層間絶縁膜
１２    第２層間絶縁膜
１２ａ    シールド電極
１４    電荷蓄積層
１５    電解質層
１６    表示層
１７    対向電極
１８    対向基板
１９    エレクトロクロミック表示層
２０    ＴＦＴ
３０    容量
４０    隔壁
２００  電極
【図１】
2015045398.tif 000005
【図２】
2015045398.tif 000006
【図３】
2015045398.tif 000007
【図４】
2015045398.tif 000008
【図５】
2015045398.tif 000009
【国際調査報告】
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2015045398.tif 000011
2015045398.tif 000012
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