(57)【要約】【課題】寿命，信頼性および表示特性を向上させることができる表示装置およびその製造方法、並びに注入装置を提供する。【解決手段】第１電極２４を第１基板２１に形成すると共に、第２電極２５を第２基板２２に形成し、第１基板２１と第２基板２２との間を側壁部材２３により覆い、開口部を有する表示パネル２０を形成する。次いで、電解液１１とは分離された空間において表示パネル２０の内部を４００Ｐａ以下の減圧雰囲気としたのち、表示パネル２０の開口部を電解液１１に浸し、表示パネル２０の内部に電解液１１を注入する。次いで、開口部に粒子を付着させることにより電解液１１よりも高濃度の粒子を含む粒子層２８を形成する。次いで、開口部を封止部材２７により封止したのち、側壁部材２３の電解液１１側と反対側に保護層３１を形成する。【選択図】        図１
2004271716.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置された第１電極と第２電極とを有する表示パネルの内部に電解液を備えた表示装置であって、
前記表示パネルは、封止部材により封止された開口部を有することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
更に、前記開口部に、前記表示パネル内部の電解液よりも高濃度の粒子を含む粒子層を備えたことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記表示パネルは、前記第１電極が形成された第１基板と、この第１基板と対向配置され前記第２電極が形成された第２基板と、これら第１基板と第２基板との間の空間を封止する側壁部材とを有することを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項４】
前記側壁部材は、アクリル樹脂あるいは変性ポリプロピレンを含むことを特徴とする請求項３記載の表示装置。
【請求項５】
更に、前記側壁部材の前記電解液側と反対側に保護層を備えたことを特徴とする請求項３記載の表示装置。
【請求項６】
前記電解液は、着色剤を含むことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項７】
前記電解液は、酸化還元反応により析出および溶解する析出溶解材料を含むことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項８】
前記電解液は、前記析出溶解材料として銀イオンを含むことを特徴とする請求項７記載の表示装置。
【請求項９】
対向配置された第１電極と第２電極とを有する表示パネルの内部に電解液を備えた表示装置の製造方法であって、
開口部を有する表示パネルを形成する工程と、
表示パネルの内部に、減圧雰囲気中において、開口部から電解液を注入する工程と、
電解液を注入したのち、開口部を封止部材により封止する工程と
を含むことを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項１０】
表示パネルの内部に電解液を注入する前に、電解液とは分離された空間において表示パネルの内部を減圧雰囲気とすることを特徴とする請求項９記載の表示装置の製造方法。
【請求項１１】
第１処理室と第２処理室とを有する注入装置を用い、第１処理室に表示パネルを設置すると共に、第２処理室に電解液を収容し、第１処理室において表示パネルの内部を減圧雰囲気としたのち、第１処理室あるいは第２処理室において表示パネルの開口部を電解液に浸すことにより、表示パネルの内部に電解液を注入することを特徴とする請求項９記載の表示装置の製造方法。
【請求項１２】
更に、表示パネルに電解液を注入したのち、封止部材により開口部を封止する前に、開口部に粒子を付着させ、表示パネル内部の電解液よりも高濃度の粒子を含む粒子層を形成する工程を含むことを特徴とする請求項９記載の表示装置の製造方法。
【請求項１３】
封止部材を表示パネルに熱圧着させることにより開口部を封止することを特徴とする請求項９記載の表示装置の製造方法。
【請求項１４】
第１電極を第１基板に形成すると共に、第２電極を第２基板に形成し、第１基板と第２基板との間を側壁部材により覆うことにより表示パネルを形成することを特徴とする請求項９記載の表示装置の製造方法。
【請求項１５】
更に、側壁部材の電解液側と反対側に保護層を形成する工程を含むことを特徴とする請求項１４記載の表示装置の製造方法。
【請求項１６】
前記側壁部材として、アクリル樹脂あるいは変性ポリプロピレンを含むものを用いることを特徴とする請求項１４記載の表示装置の製造方法。
【請求項１７】
着色剤を含む電解液を表示パネルの内部に注入することを特徴とする請求項９記載の表示装置の製造方法。
【請求項１８】
酸化還元反応により析出および溶解する析出溶解材料を含む電解液を表示パネルの内部に注入することを特徴とする請求項９記載の表示装置の製造方法。
【請求項１９】
前記析出溶解材料として銀イオンを含む電解液を表示パネルの内部に注入することを特徴とする請求項９記載の表示装置の製造方法。
【請求項２０】
圧力が４００Ｐａ以下の減圧雰囲気中において表示パネルの内部に電解液を注入することを特徴とする請求項９記載の表示装置の製造方法。
【請求項２１】
被処理体の内部に液体を注入する注入装置であって、
前記被処理体を収納する第１処理室と、
前記液体を収容する第２処理室と、
これら第１処理室と第２処理室との間に設けられ、開閉可能な分離手段と、
この分離手段を開閉させることにより前記第１処理室と前記第２処理室とを分離または連通させる駆動手段と、
前記第１処理室の圧力を調節し、前記被処理体の内部を減圧雰囲気とする圧力調節手段と、
前記被処理体および前記液体の少なくとも一方を移動させ、前記被処理体の内部に前記液体を注入する移動手段と
を備えたことを特徴とする注入装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、対向配置された第１電極と第２電極とを有する表示パネルの内部に電解液を備えた表示装置およびその製造方法、並びにそれに用いる注入装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ネットワークの普及につれ、従来印刷物として配布されていた文書類が、いわゆる電子書類で配信されるようになってきた。それに伴い、電子書類を閲覧するために、金属の電気化学的な還元および酸化を利用して画像の書き込みおよび消去を行うエレクトロデポジション型表示装置が注目されている。
【０００３】
このエレクトロデポジション型表示装置は、従来、例えば図９および図１０に示した方法により製造していた。すなわち、まず、図９（Ａ）に示したように、ガラスなどよりなる基板１０１に電極１０２を形成したのち、図９（Ｂ）に示したように、その基板１０１の外縁に沿うようにポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などを基材とした両面テープよりなる側壁部材１０３を貼り付ける。次に、図９（Ｃ）に示したように、基板１０１に電解液１０４を適量滴下する。続いて、図１０（Ａ）に示したように、電極１０５が形成されたガラスなどよりなる基板１０６を電極１０２と電極１０５とが対向するように、側壁部材１０３の上に載置する。これにより、表示パネル１０７が形成される。最後に、図１０（Ｂ）に示したように、電解液１０４を表示パネル１０７の外部に押し出すようにして基板１０１と基板１０６とを貼り合わせると共に、側壁部材１０３にエポキシ樹脂接着剤などよりなる保護層１０８を形成する。
【０００４】
なお、液晶表示装置では、例えば、表示パネルに予め開口部を設け、その開口部から真空注入法により液晶を注入したのち、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２  ）あるいはガラスなどの微粒子を混入させた紫外線硬化型接着剤により開口部を封止する方法が用いられており、表示特性の向上が図られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１７１８１１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
これに対して、エレクトロデポジション型表示装置の上述した製造方法では、基板１０１および基板１０６と側壁部材１０３との繋ぎ目等から電解液１０４が漏出し、漏出した電解液１０４が保護層１０８を侵食し電解液１０４が表示パネル１０７の外部に流出してしまうという問題があった。また、電解液１０４中に空気（酸素）が残存し、残存酸素により、表示装置の寿命が短くなる、表示不可能になった表示斑ができる、電解液１０４がゲル化しないなどの問題があった。
【０００７】
これらの問題を解決するための方法としては、上述した液晶表示装置の製造方法を用いることも考えられるが、エレクトロデポジション型表示装置では、電解液が白く透明性が低いので開口部の確認が難しい、また、電解液の粘性が低いので開口部から空気が表示パネル１０７の内部に浸入してしまう、また、電解液に対して耐性を有する紫外線硬化型接着剤が存在しないなどの問題があり、液晶表示装置の方法をそのまま用いることは難しい。
【０００８】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、寿命，信頼性および表示特性を向上させることができる表示装置およびその製造方法、並びに注入装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明による表示装置は、対向配置された第１電極と第２電極とを有する表示パネルの内部に電解液を備えたものであって、表示パネルは、封止部材により封止された開口部を有するものである。
【００１０】
本発明による表示装置の製造方法は、対向配置された第１電極と第２電極とを有する表示パネルの内部に電解液を備えた表示装置を製造するものであって、開口部を有する表示パネルを形成する工程と、表示パネルの内部に、減圧雰囲気中において、開口部から電解液を注入する工程と、電解液を注入したのち、開口部を封止部材により封止する工程とを含むものである。
【００１１】
本発明による注入装置は、被処理体の内部に液体を注入するものであって、被処理体を収納する第１処理室と、液体を収容する第２処理室と、これら第１処理室と第２処理室との間に設けられ、開閉可能な分離手段と、この分離手段を開閉させることにより第１処理室と第２処理室とを分離または連通させる駆動手段と、第１処理室の圧力を調節し、被処理体の内部を減圧雰囲気とする圧力調節手段と、被処理体および液体の少なくとも一方を移動させ、被処理体の内部に液体を注入する移動手段とを備えたものである。
【００１２】
本発明による表示装置の製造方法では、開口部を有する表示パネルが形成されたのち、減圧雰囲気中において表示パネルの内部に電解液が注入される。これにより、表示パネルの内部における残存酸素が低減され、本発明の表示装置が得られる。
【００１３】
本発明による注入装置では、液体とは分離された空間において、被処理体の内部が減圧雰囲気とされたのち、被処理体の内部に液体が注入される。よって、揮発性の高い液体でも、その組成が変化することなく、被処理体の内部に注入される。また、被処理体の内部の真空度が十分に高められる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
図１は本発明の一実施の形態に係る表示装置の主要部を分解して表すものであり、図２は図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿った断面構成を表すものである。この表示装置は、表示パネル２０の内部に液状の電解質である電解液１１およびスペーサビーズ１２を備えており、表示パネル２０の側面には、保護層３１が設けられている。また、図示しないが、表示パネル２０の周辺には、駆動部が設けられている。
【００１６】
電解液１１は、例えば、溶媒と、酸化還元反応により析出および溶解する析出溶解材料とを含んでいる。溶媒としては、例えば、水、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、あるいはこれらの混合物などの親水性を有するもの、または、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、エチレンカーボネート、アセトニトリル、スルホラン、ジメトキシエタン、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドンあるいはこれらの混合物などの疎水性を有するものが挙げられる。
【００１７】
析出溶解材料は、析出した状態と溶解した状態とで色が変化することを利用して画素の表示を可能にするためのものである。析出溶解材料としては、還元により金属として析出する金属イオンが挙げられる。金属イオンとしては、特に限定されるものではないが、例えば、ビスマスイオン，銅イオン，銀イオン，ナトリウムイオン，リチウムイオン，鉄イオン，クロムイオン，ニッケルイオンあるいはカドミウムイオンが挙げられる。その中でも特に好ましい金属イオンはビスマスイオンあるいは銀イオンであり、更に好ましいのは銀イオンである。ビスマスイオンおよび銀イオンは、可逆的な反応を容易に進めることができると共に、析出時の変色度が高く、特に、銀イオンはイオン価数が通常１であるので、イオン価数が通常３であるビスマスイオンに比べて、１原子を還元させて金属にするのに必要な電荷量が３分の１となるからである。金属イオンは、例えば、金属塩として溶媒に添加されている。金属塩としては、銀塩であれば、例えば、硝酸銀、ホウフッ化銀、ハロゲン化銀、過塩素酸銀、シアン化銀あるいはチオシアン化銀が挙げられる。金属塩には、いずれか１種を用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００１８】
電解液１１は、また、必要に応じて支持電解質塩と着色剤と各種添加剤とを含んでいてもよい。
【００１９】
支持電解質塩は、電解液１１のイオン伝導性を高めることにより、析出溶解材料の析出溶解反応がより効果的に、かつ安定して行われるようにするためのものである。支持電解質塩としては、例えば、ＬｉＣｌ，ＬｉＢｒ，ＬｉＩ，ＬｉＢＦ４  ，ＬｉＣｌＯ４  ，ＬｉＰＦ６  あるいはＬｉＣＦ３  ＳＯ３  などのリチウム塩、または、ＫＣｌ，ＫＩあるいはＫＢｒなどのカリウム塩、または、ＮａＣｌ，ＮａＩあるいはＮａＢｒなどのナトリウム塩、または、ホウフッ化テトラエチルアンモニウム塩，過塩素酸テトラエチルアンモニウム塩，ホウフッ化テトラブチルアンモニウム塩，過塩素酸テトラブチルアンモニウム塩あるいはテトラブチルアンモニウムハライド塩などのテトラアルキル四級アンモニウム塩が挙げられる。支持電解質塩にはいずれか１種を用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００２０】
着色剤は、コントラストを向上させるためのものである。着色剤としては、例えば、無機顔料あるいは有機顔料が挙げられ、これらを単独で用いてもよく、混合して用いてもよい。例えば、銀のように金属の発色が黒色の場合には、白色の隠蔽性の高い材料が好ましい。このような材料として、例えば、酸化チタン、炭酸カルシウム、酸化ケイ素、酸化マグネシウムあるいは酸化アルミニウムなどの無機粒子を使用することができる。また、色素を用いることもできる。
【００２１】
スペーサビーズ１２は、例えば、絶縁性のプラスチックにより構成されている。
【００２２】
表示パネル２０は、第１基板２１と第２基板２２とが対向配置され、周囲に側壁部材２３が配設された構造を有している。
【００２３】
第１基板２１は、表示側の基板であり、透明性を有する材料、具体的には、石英ガラスなどにより構成されている。また、この他にも、例えば、合成樹脂、具体的には、ポリエチレンナフタレート，ポリエチレンテレフタレートあるいはポリカーボネートなどのエステル、または、酢酸セルロースなどのセルロースエステル、または、ポリフッ化ビニリデンあるいはポリテトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体などのフッ素ポリマー、または、ポリオキシメチレンなどのポリエーテル、または、ポリアセタール，ポリスチレン，ポリエチレン，ポリプロピレンあるいはメチルペンテンポリマーなどのポリオレフィン、または、ポリアミドイミドあるいはポリエーテルイミドなどのポリイミド、または、ポリアミドにより構成してもよい。これら合成樹脂は、容易に曲がらないような剛性基板状であってもよく、また、可とう性を有するフィルム状の構造体であってもよい。
【００２４】
第１基板２１には複数の第１電極２４がストライプ状に設けられている。この第１電極２４は、画素として表示する金属を析出させる析出基板として機能するものであり、例えば、透明導電性膜により構成されている。具体的には、酸化インジウム（Ｉｎ２  Ｏ３  ）、酸化スズ（ＳｎＯ２  ）、あるいはスズ（Ｓｎ）とインジウム（Ｉｎ）との酸化物であるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、または、これらにスズあるいはアンチモン（Ｓｂ）などをドーピングしたものにより構成されることが好ましい。また、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）あるいは酸化亜鉛（ＺｎＯ）などにより構成してもよい。なお、第１電極２４は、駆動部と接続するために表示パネル２０の外部に引き出されている。
【００２５】
第２基板２２は、透明であっても、透明でなくてもよく、例えば、石英ガラス、白板ガラスあるいはセラミックスにより構成することができる。また、この他にも、第１基板２１で説明した合成樹脂により構成するようにしてもよい。
【００２６】
この第２基板２２には複数の第２電極２５が、第１電極２４と直交するようにストライプ状に設けられている。すなわち、この表示装置はパッシブ（単純）マトリクス型の駆動機構を有している。第２電極２５は、例えば、チタン（Ｔｉ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）などの金属あるいは合金、またはシリコン（Ｓｉ）あるいはグラファイト等の炭素材料により構成されている。この第２電極２５は、単層により構成してもよいが複数層により構成してもよい。なお、第２電極２５は、駆動部と接続するために表示パネル２０の外部に引き出されている。
【００２７】
側壁部材２３は、第１基板２１と第２基板２２との間の空間を封止するためのものであり、例えば、アクリル樹脂あるいは変性ポリプロピレンを含んで構成されている。この側壁部材２３は、単層により構成してもよいが複数層により構成してもよい。その場合、表示パネル２０の内側の層をアクリル樹脂により構成し、外側の層を変性ポリプロピレンにより構成するようにしてもよい。
【００２８】
この側壁部材２３には、開口部２６が設けられ、その開口部２６は封止部材２７により覆われ封止されている。開口部２６は、この表示装置を製造する際に、電解液１１を表示パネル２０の内部に注入するためのものである。この開口部２６には、例えば、表示パネル２０の内部の電解液１１よりも高濃度の粒子を含む粒子層２８が設けられている。製造の際に、開口部２６における電解液１１の粘性を高め、電解液１１が表示パネル２０の外部へ流出するのを抑制すると共に、表示パネル２０の外部から内部に空気が流入するのを抑制するためである。粒子の材料としては、例えば、酸化アルミニウムあるいは酸化チタンが挙げられる。
【００２９】
封止部材２７は、例えば、アクリル樹脂あるいは変性ポリプロピレンを含んで構成されている。この封止部材２７は、単層により構成してもよいが、複数層により構成してもよい。その場合、表示パネル２０の内側の層をアクリル樹脂により構成し、外側の層を変性ポリプロピレンにより構成するようにしてもよい。
【００３０】
保護層３１は、側壁部材２３および封止部材２７を外気から保護するものであり、耐湿性を有する材料により構成することが好ましい。保護層３１の構成材料としては、エポキシ樹脂接着剤あるいはシリカを主成分として含む無機系接着剤などが挙げられる。
【００３１】
この表示装置は、例えば、次のようにして製造することができる。
【００３２】
図３〜図６は、本実施の形態に係る表示装置の製造工程を表すものである。最初に、開口部２６を有する表示パネル２０を形成する。まず、ガラスなどよりなる第２基板２２の全面に、例えば、ネガ型フォトレジストをスピンコートしてレジスト膜を形成したのち、ホットプレートを用いて熱処理（プリベイク）する。
【００３３】
次に、フォトリソグラフィー技術を用いてレジスト膜を選択的に除去し、第２基板２２を露出させる。続いて、全面（すなわち、第２基板２２およびレジスト膜の上）に、例えば、スパッタ装置，電子ビーム蒸着装置あるいは熱フィラメント蒸着装置を用いて、スパッタあるいは蒸着により、金属層を堆積させたのち、レジスト膜をアセトンなどの有機溶剤を用いてリフトオフし、図３（Ａ）に示したように、ストライプ状に第２電極２５を形成する。
【００３４】
次いで、図３（Ｂ）に示したように、例えば、スペーサビーズ１２を分散させた液体を、第２基板２２に噴射させたのち乾燥させることにより、第２基板２２にスペーサビーズ１２を散布する。
【００３５】
また、図３（Ｃ）に示したように、ガラスなどよりなる第１基板２１に、第２電極２５と同様にして、ストライプ状にＩＴＯなどよりなる第１電極２４を形成する。
【００３６】
次いで、図３（Ｄ）に示したように、第２基板２２の外縁に開口部２６の形成予定領域を除いて側壁部材２３を載置し、側壁部材２３の上に第１基板２１を第１電極２４と第２電極２５とが互いに直交するように載置したのち、加熱しながら加圧し、第１基板２１および第２基板２２と側壁部材２３とを接着させる。これにより、開口部２６を有する表示パネル２０が完成する。
【００３７】
そののち、減圧雰囲気中において表示パネル２０の内部に電解液１１を注入する。その際、図４に示した注入装置を用いることが好ましい。この注入装置は、階層状に設けられた第１処理室４１Ａと第２処理室４１Ｂとを有している。第１処理室４１Ａの天井面には、被処理体、ここでは表示パネル２０を保持するためのホルダ４２が配設されている。また、第１処理室４１Ａには、排気管４３を介してポンプなどの圧力調節手段４４が接続されており、圧力調節手段４４を駆動させることにより第１処理室４１Ａの内部の圧力を大気圧状態から高真空状態にまで調節することが可能となっている。
【００３８】
第２処理室４１Ｂの底面のホルダ４２に対向する位置には、受け皿４５が配設されている。受け皿４５には液体、ここでは電解液１１が収容されるようになっている。また、第２処理室４１Ｂには、排気管４６を介してポンプなどの圧力調節手段４７が接続されており、圧力調節手段４７を駆動させることにより第２処理室４１Ｂの内部の圧力を大気圧状態から高真空状態にまで調節することが可能となっている。
【００３９】
更に、第１処理室４１Ａおよび第２処理室４１Ｂには供給管４８および排気管４９が接続されており、供給管４８を通して窒素（Ｎ２  ）等のガスを第１処理室４１Ａおよび第２処理室４１Ｂの内部に供給し、排気管４９を通して、第１処理室４１Ａおよび第２処理室４１Ｂの内部のガスを排気するようになっている。
【００４０】
第１処理室４１Ａと第２処理室４１Ｂとの間には、ゲートバルブなどの開閉可能な分離手段５０が設けられている。この分離手段５０は、図示しないが、例えば第１処理室４１Ａおよび第２処理室４１Ｂの外部に設けられた駆動手段により、開閉され、それにより第１処理室４１Ａと第２処理室４１Ｂとは分離または連通されるようになっている。
【００４１】
また、この注入装置は、図示しないが、例えば、第１処理室４１Ａおよび第２処理室４１Ｂの外部にホルダ４２および受け皿４５のうちの少なくとも一方を移動させ、表示パネル２０の内部に電解液１１を注入する移動手段が設けられている。
【００４２】
このような注入装置を用い、まず、図４に示したように、表示パネル２０を注入装置のホルダ４２に装着すると共に、受け皿４５に電解液１１を収容する。次いで、分離手段５０を閉め、第１処理室４１Ａを、電解液１１を収容した第２処理室４１Ｂとは分離された空間とする。続いて、圧力調節手段４４を駆動させることにより第１処理室４１Ａの内部を大気圧よりも低い減圧雰囲気とする。これにより、表示パネル２０の内部は減圧雰囲気となる。このとき、４００Ｐａ以下の真空状態とすることが好ましい。
【００４３】
次いで、図５に示したように、圧力調節手段４７を駆動させることにより第２処理室４１Ｂの内部を減圧雰囲気としたのち、駆動手段により分離手段５０を開き、移動手段により受け皿４５を上昇させて第１処理室４１Ａに移動させ、第１処理室４１Ａにおいて表示パネル２０の開口部２６を電解液１１に浸す。なお、移動手段によりホルダ４２を下降させて表示パネル２０を第２処理室４１Ｂに移動させ、第２処理室４１Ｂにおいて表示パネル２０の開口部２６を電解液１１に浸すようにしてもよい。これにより、電解液１１が開口部２６から表示パネル２０の内部に注入される。このように第１処理室４１Ａにおいて表示パネル２０の内部を減圧雰囲気にしたのちに、第１処理室４１Ａまたは第２処理室４１Ｂにおいて開口部２６を電解液１１に浸すのは、電解液１１は揮発性が高いので、長時間減圧雰囲気中に放置すると電解液１１の組成が変化してしまうと共に、表示パネル２０の内部の真空度を十分に高めることが難しいからである。
【００４４】
次いで、表示パネル２０を電解液１１に浸した状態で注入装置から取り出したのち、酸化チタンなどの粒子を開口部２６に付着させることにより表示パネル２０の内部の電解液１１よりも高濃度の粒子を含む粒子層２８を形成する。これにより、開口部２６における電解液１１の粘性が高まり、電解液１１が表示パネル２０の外部に流出すること、および、表示パネル２０の外部から内部に空気が流入することが抑制される。粒子層２８を形成したのち、開口部２６以外に付着した粒子を拭き取る。
【００４５】
次いで、図６に示したように、開口部２６を封止部材２７により覆う。そののち、加熱体６１に表示パネル２０を押し付けることにより、封止部材２７を表示パネル２０に熱圧着させ、開口部２６を封止部材２７により封止する。加熱体６１には、封止部材２７が付着しないものであればどのようなものを用いてもよく、例えば、フッ素樹脂をコーティングしたテープを加熱したもの、または、フッ素樹脂をコーティングした金属を加熱したものを用いることができる。
【００４６】
次いで、側壁部材２３および外装部材２７を外気から保護するために、側壁部材２３および外装部材２７の電解液１１側と反対側に耐湿性を有する接着剤を塗布することにより、耐湿性を有する保護層３１を形成する。これにより図１および図２に示した表示装置が完成する。
【００４７】
この表示装置では、第１電極２４と第２電極２５との間に所定の電圧が印加されると、これら第１電極２４と第２電極２５との間に存在する電解液１１中の金属イオンが第１電極２４に移動し、第１電極２４において金属イオンが還元されて第１電極２４に金属が析出し、書き込みが行われる。析出した金属は第１基板２１を通して画像として認識される。一方、第１電極２４と第２電極２５との間に所定の逆電圧が印加されると第１電極２４に析出した金属が酸化されて電解液１１に金属イオンとなって溶解し、消去が行われる。
【００４８】
このように本実施の形態では、表示パネル２０に開口部２６を設け、減圧雰囲気中において電解液１１を表示パネル２０の内部に注入するようにしたので、表示パネル２０の内部における残存酸素を低減することができる。その結果、寿命および信頼性を向上させることができると共に、変色および表示斑を低減させることができ、表示特性を向上させることができる。
【００４９】
特に、第１処理室４１Ａと第２処理室４１Ｂとを有する注入装置を用い、第１処理室４１Ａに表示パネル２０を設置すると共に、第２処理室４１Ｂに電解液１１を収容し、第１処理室４１Ａにおいて圧力調節手段４４により表示パネル２０の内部を減圧雰囲気にしたのちに、移動手段により表示パネル２０または受け皿４５を移動させ、第１処理室４１Ａまたは第２処理室４１Ｂにおいて表示パネル２０の開口部２６を電解液１１に浸すようにすれば、電解液１１の組成を変化させることなく、表示パネル２０の内部に電解液１１を注入することができる。また、表示パネル２０の内部の真空度を十分に高めることができる。
【００５０】
また、開口部２６に粒子層２８を形成するようにすれば、開口部２６における電解液１１の粘性を高めることができる。その結果、電解液１１が表示パネル２０の外部に流出するのを防止することができると共に、表示パネル２０の外部から内部に空気が流入するのを防止することができ、歩留まりを向上させることができる。
【００５１】
更に、封止部材２７を表示パネル２０に熱圧着させることにより開口部２６を封止するようにすれば、簡便に開口部２６を封止することができ、かつ、電解液１１を完全に表示パネル２０の内部に封止することができる。
【００５２】
加えて、封止部材２７に、耐湿性を有する保護層３１を形成するようにすれば、表示装置を空気中に放置しても、表示パネル２０の内部に水分が浸入することを防止することができ、寿命，信頼性および表示特性をより向上させることができる。
【００５３】
【実施例】
更に、本発明の具体的な実施例について詳細に説明する。
【００５４】
最初に、図１に示した開口部２６を有する表示パネル２０を形成した。具体的には、ガラスよりなる第２基板２２の全面に、ネガ型フォトレジストを３０００ｒｐｍの回転数で３０秒間スピンコートしてレジスト膜を形成したのち、ホットプレートを用いて１１０℃の温度で５分間熱処理した。次に、フォトリソグラフィー技術を用いてレジスト膜を選択的に除去し、その上に、例えば、チタン層を０．０２μｍ堆積させたのち、銀層を２μｍ堆積させた。次いで、アセトンを用いてリフトオフし、図３（Ａ）に示したようにストライプ状に第２電極２５を形成した。
【００５５】
続いて、図３（Ｂ）に示したように、例えば、イソプロピルアルコールと純水とを７：３の割合で混合した液体に直径３０μｍのプラスチック製のスペーサビーズ１２を分散させ、第２基板２２に噴射・乾燥させることにより、スペーサビーズ１２を４個／ｍｍ２  の密度で散布した。
【００５６】
また、図３（Ｃ）に示したように、ガラスよりなる第１基板２１の上に、第２電極２５と同様に、ストライプ状にＩＴＯよりなる第１電極２４を形成した。
【００５７】
次いで、図３（Ｄ）に示したように、第２基板２２の外縁に変性ポリプロピレンよりなる側壁部材２３を載置し、側壁部材２３の上に第１基板２１を載置したのち、１２０℃に加熱しながら２００ｋｇ／ｃｍ２  の圧力を４０秒間加えた。これにより、図１に示した開口部２６を有する表示パネル２０を得た。
【００５８】
続いて、図４に示した注入装置を用い、第１処理室４１Ａと第２処理室４１Ｂとを分離した状態で、第１処理室４１Ａにおいて表示パネル２０の内部を１Ｔｏｒｒ（約１３３．３Ｐａ）の減圧雰囲気としたのち、開口部２６を電解液１１に浸し、表示パネル２０の内部に電解液１１を注入した。その際、注入時の圧力は１Ｔｏｒｒ（約１３３．３Ｐａ）とし、注入時間は１時間とした。電解液１１を表示パネル２０の内部に注入したのち、酸化チタンの粒子を開口部２６に付着させ、粒子層２８を形成した。
【００５９】
次いで、図６に示したように、開口部２６を封止部材２７により覆い、約１８０℃に加熱したフッ素樹脂をコーティングしたテープよりなる加熱体６１に押し付けて熱圧着させ、封止した。
【００６０】
続いて、側壁部材２３および封止部材２７の外側にエポキシ樹脂接着剤を塗布し保護層３１を形成した。これにより図１および図２に示した本実施例の表示装置を得た。
【００６１】
また、本実施例に対する比較例として、従来の技術において説明したように、第２基板の外縁に側壁部材を載置し、その中に電解液を滴下したのち、第１基板を第２基板に貼り合わせることにより、表示装置を製造した（図９および図１０参照）。
【００６２】
得られた実施例および比較例の表示装置について、数ヶ月に渡り放置した。その結果、比較例の表示装置では、２〜３週間で黄色く変色してしまったのに対して、実施例の表示装置では、数ヶ月経っても変色が見られなかった。また、比較例の表示装置では表示不可能になってしまった表示斑が多数見られたのに対して、実施例では表示斑が少なかった。図７に、実施例の表示装置の状態を表す写真を示し、図８に比較例の表示装置の状態を表す写真を示す。
【００６３】
すなわち、開口部２６を有する表示パネル２０を形成したのち、減圧雰囲気中において表示パネル２０の内部に電解液１１を注入するようにすれば、表示特性を向上させることができることが分かった。
【００６４】
以上、実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態および実施例に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態および実施例では、表示装置の構造について具体的に例を挙げて説明したが、本発明は他の構造を有する表示装置についても適用することができる。例えば、第１電極間あるいは第２電極間に絶縁層を設けるようにしてもよい。絶縁層は、例えば、ポリイミド，スピンオンガラス（  ＳＩＰＮ  ＯＮ  ＧＬＡＳＳ；ＳＯＧ），二酸化ケイ素あるいは窒化ケイ素により構成することができる。なお、絶縁層は、ポリイミドにより構成する場合には、第１基板あるいは第２基板に感光性ポリイミドを例えば５００ｒｐｍの回転数で５秒間、３５０ｒｐｍの回転数で３０秒間スピンコートしたのちフォトリソグラフィー技術を用いて選択的に除去し、ホットプレートを用いて１１０℃で５秒間、窒素雰囲気中において３５０℃で２０秒間焼成することにより形成することができる。また、二酸化ケイ素あるいは窒化ケイ素により構成する場合には、スパッタあるいは蒸着などにより形成することができる。
【００６５】
また、パッシブマトリクス型ではなく、アクティブマトリクス型の駆動機構を有するようにしてもよい。その場合には、第１基板あるいは第２基板に、各画素に対応して駆動用の薄膜トランジスタを設けるようにする。
【００６６】
更に、上記実施の形態では、液状の電解質である電解液１１を用いる場合について説明したが、電解液を高分子化合物に保持させたゲル状の電解質を用いるようにしてもよい。
【００６７】
高分子化合物としては、主骨格単位、もしくは側鎖単位、もしくはその両方に、アルキレンオキサイド、アルキレンイミン、アルキレンスルフィドの繰り返し単位を有するもの、または、これらの異なる単位を複数含む共重合物、または、ポリメチルメタクリレート誘導体、ポリフッ化ビニリデン、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリルあるいはポリカーボネート誘導体が挙げられる。高分子化合物には、いずれか１種を用いてもよいが、２種以上を混合して用いてもよい。
【００６８】
なお、ゲル状の電解質は、電解液を高分子化合物の出発原料であるモノマーあるいはオリゴマーと混合し、これを表示パネルの内部に注入したのち、加熱し、重合あるいは架橋させることにより製造することができる。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の表示装置によれば、表示パネルに開口部を有するようにしたので、また、請求項９ないし請求項２０のいずれか１項に記載の表示装置の製造方法によれば、開口部を有する表示パネルを形成する工程と、減圧雰囲気中において、表示パネルの内部に電解液を注入する工程とを含むようにしたので、表示パネルの内部における残存酸素を低減することができる。その結果、寿命および信頼性を向上させることができると共に、変色および表示斑を低減させることができ、表示特性を向上させることができる。
【００７０】
特に、請求項２記載の表示装置あるいは請求項１２に記載の表示装置の製造方法によれば、表示パネルの開口部に電解液よりも高濃度の粒子を含む粒子層を形成するようにしたので、開口部におけるの電解液の粘性を高めることができる。その結果、電解液が表示パネルの外部に流出するのを防止することができると共に、表示パネルの外部から内部に空気が流入するのを防止することができ、歩留まりを向上させることができる。
【００７１】
また、請求項５記載の表示装置または請求項１５記載の表示装置の製造方法によれば、側壁部材に耐湿性を有する保護層を形成するようにしたので、表示装置を空気中に放置しても、表示パネルの内部に水分が浸入することを防止することができ、寿命，信頼性および表示特性をより向上させることができる。
【００７２】
更に、請求項１０または請求項１１に記載の表示装置の製造方法によれば、表示パネルの内部に電解液を注入する前に、電解液とは分離された空間において表示パネルの内部を減圧雰囲気とするようにしたので、電解液の組成を変化させることなく、表示パネルの内部に電解液を注入することができると共に、表示パネルの内部の真空度を十分に高めることができる。
【００７３】
加えて、請求項１３記載の表示装置の製造方法によれば、封止部材を表示パネルに熱圧着させることにより開口部を封止するようにしたので、簡便に開口部を封止することができ、かつ、電解液を完全に表示パネルの内部に封止することができる。
【００７４】
更にまた、請求項２１記載の注入装置によれば、第１処理室と、第２処理室と、分離手段と、駆動手段と、圧力調節手段と、移動手段とを備えるようにしたので、液体とは分離された空間において被処理体の内部を減圧雰囲気としたのち、被処理体の内部に液体を注入することができる。よって、揮発性の高い液体でも、その組成を変化させることなく、被処理体の内部に注入することができると共に、被処理体の内部の真空度を十分に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る表示装置の要部を分解して表す斜視図である。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿った構成を表す断面図である。
【図３】図１に示した表示装置の製造工程を表す断面図である。
【図４】図３に続く製造工程を表す断面図である。
【図５】図４に続く製造工程を表す断面図である。
【図６】図５に続く製造工程を表す断面図である。
【図７】本発明の実施例に係る表示装置の状態を表す写真である。
【図８】比較例に係る表示装置の状態を表す写真である。
【図９】従来の表示装置の製造工程を表す断面図である。
【図１０】図９に続く製造工程を表す断面図である。
【符号の説明】
１１，１０４…電解液、１２…スペーサビーズ、２０，１０７…表示パネル、２１…第１基板、２２…第２基板、２３，１０３…側壁部材、２４…第１電極、２５…第２電極、２６…開口部、２７…封止部材、２８…粒子層、３１，１０８…保護層、４１Ａ…第１処理室、４１Ｂ…第２処理室、４２…ホルダ、４３，４６，４９…排気管、４４，４７…圧力調節手段、４５…受け皿、４８…供給管、５０…分離手段、６１…加熱体、１０１，１０６…基板、１０２，１０５…電極
【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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【図１０】
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