(57)【要約】【課題】製造工程の煩雑化及び製造コストの上昇を防止する。【解決手段】電気泳動表示装置の製造に際しては、基板１ａに導電性膜６を形成し（図１（ａ）  参照）、マスク層２，７を形成し（同図（ｂ）  参照）、導電性膜６のエッチングを行う（同図（ｃ）  参照）。このような工程だけで第一電極５ａ及び第二電極５ｂを同時に形成することができるので、（各電極を別々の工程で形成する場合に比べて）製造工程の煩雑化や製造コストの上昇を防止することができる。【選択図】      図１
2004294717.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一基板に第一電極及び第二電極を形成し、該第一基板とによって液体や帯電粒子を挟み込むように第二基板を貼り付けて電気泳動表示装置を製造する、電気泳動表示装置の製造方法において、
前記第一基板に導電性膜を形成する工程、及び該導電性膜をエッチングする工程を実施することにより前記第一電極及び前記第二電極を同時に形成する、
ことを特徴とする電気泳動表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体中の帯電粒子を移動させて表示を行う電気泳動表示装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時、液体中の帯電粒子を移動させて表示を行う電気泳動表示装置が注目されている。
【０００３】
かかる電気泳動表示装置としては、第一基板及び第二基板が所定間隙を開けた状態に配置され、画素を仕切るように隔壁が配置され、第一基板には、第一電極、絶縁層、第二電極及び絶縁層が順に積層され、各画素には絶縁性液体や帯電泳動粒子が充填された構造のものがある。
【０００４】
かかる構造の電気泳動表示装置を製造する場合には次の各工程が実施されていた。
【０００５】
▲１▼  第一基板に第一電極を形成する工程
▲２▼  該第一電極を覆うように絶縁層を形成する工程
▲３▼  該絶縁層の表面に第二電極を形成する工程
▲４▼  隔壁を形成する工程
▲５▼  絶縁性液体や帯電泳動粒子を充填する工程
▲６▼  第二基板を貼り付けて絶縁性液体等を封止する工程
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−２０２８０４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した製造方法においては、第一電極及び第二電極の両方に関して、成膜工程やパターニング工程をそれぞれ実施しなければならず、製造工程が煩雑となり、製造コストの上昇を引き起こしてしまうという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、製造工程の煩雑化及び製造コストの上昇を防止する電気泳動表示装置の製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記事情を考慮してなされたものであり、第一基板に第一電極及び第二電極を形成し、該第一基板とによって液体や帯電粒子を挟み込むように第二基板を貼り付けて電気泳動表示装置を製造する、電気泳動表示装置の製造方法において、
前記第一基板に導電性膜を形成する工程、及び該導電性膜をエッチングする工程を実施することにより前記第一電極及び前記第二電極を同時に形成する、ことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図３を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００１１】
本実施の形態に係る電気泳動表示装置は、図２に符号Ｄ１で示すように、所定間隙を開けた状態に配置された第一基板１ａ及び第二基板１ｂと、画素Ａを仕切るようにこれらの基板の間隙に配置された隔壁２と、各画素Ａに配置された液体（以下、“絶縁性液体”とする）３及び複数の帯電粒子（以下、“帯電泳動粒子”とする）４と、前記第一基板１ａに支持された第一電極５ａ及び第二電極５ｂと、を備えており、これらの電極５ａ，５ｂに電圧を印加して帯電泳動粒子４を移動させることに基づき種々の表示を行うように構成されている。
【００１２】
次に、本発明に係る電気泳動表示装置の製造方法について説明する。
【００１３】
本発明に係る電気泳動表示装置の製造方法は、
・  第一基板１ａに第一電極５ａ及び第二電極５ｂを形成する工程と（図１（ａ）  〜（ｃ）  参照）、
・  該第一基板１ａとによって前記絶縁性液体３や前記帯電泳動粒子４を挟み込むように第二基板１ｂを貼り付ける工程と（図２参照）、
を有する。しかも、前記第一電極５ａ及び前記第二電極５ｂは、
・  前記第一基板１ａに導電性膜６を形成する工程と（図１（ａ）  参照）、
・  該導電性膜６をエッチングする工程と（図１（ｂ）  （ｃ）  参照）、
を実施することにより同時に形成するようにしている。また、前記第一電極５ａ及び前記第二電極５ｂは、
・  前記第一基板１ａに導電性膜６を形成する工程と（図１（ａ）  参照）、
・  該導電性膜６を第一電極５ａとして残す部分に第一マスク層７を形成する工程と（図１（ｂ）  参照）、
・  該導電性膜６を第二電極５ｂとして残す部分に第二マスク層２を形成する工程と（図１（ｂ）  参照）、
・  これらのマスク層にて被覆されていない部分の導電性膜６をエッチングする工程と（図１（ｃ）  参照）、
を実施することにより形成している。
【００１４】
ところで、前記第一マスク層７は、導電性膜６をエッチングした後で除去しても、或いは除去せずに残しておいても良い。エッチングした後に除去する場合、この第一マスク層７には、所望領域に配置可能な材料であってエッチング工程終了後まで除去されてしまわない材料であれば何を用いても良い。そのマスク層７の形成方法としては、所望の形状に形成可能であれば何を用いてもよい。例えば、フォトリソグラフィ技術を用いて、レジストをパターニングしてマスク層として用いてもよいし、凸版印刷、凹版印刷、スクリーン印刷等印刷技術を用いてマスク層を所望の形状に形成しても良い。また、エッチングした後でも除去せずに残しておく場合、この第一マスク層７は、
・  電気泳動表示装置を透過型とする場合には、透光性に富む材料で形成すると良く、
・  電気泳動表示装置を反射型とする場合には、光散乱機能を有する材料で形成して光散乱層として利用すると良い。ここで、光散乱機能を有する材料としては、ＴｉＯ２微粒子を分散させたアクリル樹脂を挙げることができる。また、第一マスク層７を着色したり、第一マスク層７にカラーフィルターを配置したりして、色表示を行えるようにしても良い。
【００１５】
他方の前記第二マスク層２も同様で、エッチングした後で除去しても、或いは除去せずに残しておいても良い。エッチングした後に除去する場合、この第二マスク層２には、所望領域に配置可能な材料であってエッチング工程終了後まで除去されてしまわない材料であれば何を用いても良い。そのマスク層２の形成方法としては、所望の形状に形成可能であれば何を用いてもよい。例えば、フォトリソグラフィ技術を用いて、レジストをパターニングしてマスク層として用いてもよいし、凸版印刷、凹版印刷、スクリーン印刷等印刷技術を用いてマスク層を所望の形状に形成しても良い。また、エッチングした後でも除去せずに残しておく場合、この第二マスク層２は、画素と画素とを仕切る隔壁として利用すると良い。隔壁として利用する場合には、第二マスク層２は、画素を囲むように（画素の境界部分に）配置すると良い。なお、この第二マスク層２と上述した第一マスク層７とは接触しないように配置すべきである。これらのマスク層２，７を接触するように配置した場合には第一電極５ａと第二電極５ｂとが導通してしまって、帯電泳動粒子４に電圧を印加することができないからである。
【００１６】
ところで、第二マスク層２を隔壁として形成する場合、画素を囲むように連続して形成しても、複数に分割するように形成しても良い。なお、この場合の第二マスク層２は、アクリル樹脂等のポリマー樹脂等で形成すると良い。また、この第二マスク層２は、
・  フォトリソグラフィ技術を用いて第一基板１ａに形成しても、
・  所望の形状に形成したものを第一基板１ａに貼り付けるようにしても、
良い。さらに、第二マスク層２を隔壁として形成する場合、該隔壁は基板間隙を規定するものでもあるから、その高さは厳密に管理しておく必要がある。したがって、第二マスク層２に用いる材料が、導電性膜のエッチング処理を行うことにより収縮（減少）するような材料の場合には、その収縮分（減少分）だけ第二マスク層２を高く形成しておく必要がある。
【００１７】
導電性膜６のエッチング処理方法としては、マスク層２，７にて被覆されていない部分の導電性膜が除去され、かつ、マスク層２，７が除去されないような方法であれば、どのような方法を用いても良い。導電性膜６が例えば金属の場合には、その金属種に応じたエッチャントを使用してウェットエッチングを行えば良いし、プラズマエッチング、リアクティブイオンエッチング等のドライエッチングを行えば良い。また、導電性膜６が導電性樹脂の場合には、酸素ガスを用いたドライエッチング法を利用すれば良い。
【００１８】
ところで、図３（ｃ）  に示すように、隔壁２と導電性膜（第二電極５ｂ）との間に黒色層１０を配置しても良い。この黒色層１０を形成した場合には、黒表示時において隔壁周辺からの反射光を防ぐことができる。この黒色層を形成するには次のようにすればよい。すなわち、
・  上述と同様に導電性膜６を形成し、
・  該導電性膜６の表面に第一マスク層７を形成し、
・  該マスク層７を覆うように黒色層膜１２を形成し、
・  次に、画素境界部分に隔壁２を形成する（図３（ａ）  参照）。
・  そして、黒色層膜１２をエッチングして隔壁２の部分だけを残し（図３（ｂ）  の符号１０参照）、
・  導電性膜６をエッチングして第一電極５ａ及び第二電極５ｂを形成する（図３（ｃ）  参照）。
・  最後に、コート層１１を形成し、絶縁性液体３や帯電泳動粒子４を充填して、第二基板１ｂを貼り付ける。ここで、黒色層１０の材料としては、例えばカーボンブラックを含有するアクリル樹脂などを挙げることができる。黒色層膜１２のエッチングには、酸素ガスを用いたドライエッチングを用いると良い。なお、コート層１１の材料としては、アクリル樹脂等の樹脂膜に加え、二酸化珪素等の無機絶縁層も用いることができる。
【００１９】
以下、電気泳動表示装置の各構成部品について説明する。
【００２０】
第一基板１ａ及び第二基板１ｂには、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルスルフォン、ポリエチレン、ポリプロピレン等の樹脂フィルム、あるいは複数の樹脂の積層膜、さらにはガスバリア層が積層された樹脂フィルム、また、石英、金属等の無機材料を使用すると良い。なお、第一基板１ａに金属を用いる場合には、電極５ａ，５ｂや次に述べる配線９ａ，９ｂとの絶縁を確保しておく必要がある。また、電気泳動表示装置は透過型としても反射型としても良いが、透過型とする場合には両方の基板を透光性材料にて形成する必要があり、反射型とする場合には第二基板（観察者側に配置される方の基板）１ｂを透光性材料にて形成する必要がある。
【００２１】
第一基板１ａには、不図示の電圧印加手段と第一電極５ａとを接続するための配線９ａや、不図示の電圧印加手段と第二電極５ｂとを接続するための配線９ｂを形成すると良い。かかる配線９ａ，９ｂは、パターニング可能な導電性膜にて形成すると良く、具体的には、アルミニウム、銅、チタンなどの金属や酸化インジウムすず（ＩＴＯ）などの酸化物に加え導電性樹脂などを使用すると良い。配線の形成には、フォトリソグラフィ技術、印刷技術等を用いると良い。第一電極５ａのための配線９ａは、各画素に配置する必要があり、かつ、他の画素の配線９ａとは絶縁状態として確保しておく必要があるが、第二電極５ｂのための配線９ｂは各画素のものを導通させておいても良い。
【００２２】
また、配線９ａ，９ｂを覆うように絶縁層８を形成すると良い。この絶縁層８は、薄膜でもピンホールが形成されずらい材料で形成すると良く、たとえば高い透明性を有するポリイミド、ＰＥＴやアクリル樹脂、エポキシ樹脂などの樹脂層に加え、窒化珪素などの無機絶縁層で形成すると良い。なお、各電極５ａ，５ｂと各配線９ａ，９ｂとの間に配置する絶縁層８には、貫通孔を形成しておいて、各電極５ａ，５ｂと各配線９ａ，９ｂとの導通を確保するようにすると良い。別の実施態様としては、前記導電性膜形成時に、表示部外の一部にも前記隔壁まで達するような導電性膜からなる少なくとも一つの取り出し電極を形成し、前記不図示の電圧印加手段を接続してもよい。その場合、前記導電性膜のエッチング工程においては、前記表示部外の取り出し電極が除去されないよう、被覆する。
【００２３】
導電性膜６としては、金属、酸化物、導電性樹脂など、導電性を有するものを用いることができる。反射型電気泳動表示素子の場合には、この導電性膜６としてアルミニウムや銀等可視光の反射率が高いものを用い、反射層を兼ねても良い。また、透過型として用いる素子の場合には、酸化インジウムすずのような可視光の透過率の高いものを用いると良い。成膜方法としては、貫通孔を介して配線９ａ，９ｂと導通が取れれば、どのような方法を用いても良い。例えば、金属であればスパッタ、蒸着などを用いることができる。また、より好ましくは成膜時に表示部以外の不必要な部分には成膜されないよう、マスクをしてもよい。
【００２４】
絶縁性液体３としては、シリコーンオイル、トルエン、キシレン、高純度石油等の無色透明液体を使用すると良い。
【００２５】
帯電泳動粒子４としては、前記絶縁性液体３中で帯電し得るものを用いると良く、例えば、ポリエチレン、ポリスチレン等の樹脂にカーボンなどを混ぜたものを使用すると良い。この帯電泳動粒子４の粒径は、０．１μｍから５０μｍ程度にすると良い。
【００２６】
各画素の第一電極５ａにＴＦＴ等のスイッチング素子を接続して、そのスイッチング素子のオン・オフにより電圧を印加するようにしても良い。
【００２７】
次に、本実施の形態の効果について説明する。
【００２８】
本実施の形態によれば、前記第一基板１ａに導電性膜６を形成する工程と、該導電性膜６をエッチングする工程を実施することにより、第一電極５ａ及び第二電極５ｂを同時に形成することができ、製造工程の簡略化や製造コストの低減を図ることができる。
【００２９】
また、第一マスク層７や第二マスク層２を除去せずに光散乱層や隔壁として使用する場合、これらのマスク層を除去する工程や、マスク層以外の材料で光散乱層や隔壁を形成する工程を実施する必要が無く、製造工程の簡略化や製造コストの低減を図ることができる。
【００３０】
さらに、第二マスク層２を隔壁とした場合には、隔壁と第二電極５ｂとの間に位置ズレは発生し得ない。したがって、水平移動型電気泳動表示装置においては駆動時の画素内の不均一な粒子分布を避けることができる。
【００３１】
【実施例】
以下、実施例に沿って本発明を更に詳細に説明する。
【００３２】
（実施例１）
本実施例では図２に示す構造の電気泳動表示装置を作製した。なお、この電気泳動表示装置では、１つの画素Ａは、１辺１２０μｍの正方形状とし、その画素を４００×４００個だけマトリクス状に配置することとした。
【００３３】
まず、厚さ１ｍｍの石英板（第一基板）１ａの各画素に相当する部分には、不図示の薄膜トランジスタや配線９ａ，９ｂを形成し、それらを覆うように絶縁層８を形成した（図１（ａ）  参照）。
【００３４】
そして、絶縁層８の周縁部分（つまり、画像表示領域の外側の領域であって、４００×４００個の画素以外の部分）をマスク（不図示）にて覆った状態で、絶縁層表面（つまり、画像表示領域であって、４００×４００個の画素が形成された部分の表面）に酸化インジウムすず（導電性膜）６を形成した（図１（ａ）  参照）。
【００３５】
その後、透明感光性アクリル樹脂（第一マスク層）７を塗布し、露光及び現像を施し、酸化インジウムすず６を第一電極として残す部分（１辺が９０μｍの正方形状部分）に樹脂７を形成し、画素の境界部分には隔壁（第二マスク層）２を形成した（図１（ｂ）  参照）。なお、隔壁２には感光性エポキシ樹脂を用い、その形成にはフォトリソグラフィ技術を使用した。また、隔壁２は格子状に形成し、その高さを３０μｍとし、幅を１０μｍとし、ピッチを１２０μｍとした。
【００３６】
その状態でエッチング処理を施して酸化インジウムすず６の未被覆部分を除去し、第一電極５ａ及び第二電極５ｂをパターニングした（図１（ｃ）  参照）。
【００３７】
その後、隔壁２にて区画される凹部に絶縁性液体３や帯電泳動粒子４を充填した。なお、本実施例においては、絶縁性液体３としてイソパラフィン（商品名：アイソパー、エクソン社製）を用い、帯電泳動粒子４としては、粒径１〜２μｍ程度のカーボンブラックを含有したポリスチレン−ポリメチルメタクリレート共重合体樹脂を用いた。さらに、絶縁性液体４には、荷電制御剤としてコハク酸イミド（商品名：ＯＬＯＡ１２００、シェブロン社製）を含有させておいた。
【００３８】
その後、１０μｍ厚のポリエチレンテレフタレート製フィルム（第二基板）１ｂを隔壁２に貼り付けて絶縁性液体４等を封止し、配線９ａ，９ｂに不図示の電圧印加手段を接続して、電気泳動表示装置を完成させた。
【００３９】
本実施例によれば、第一電極５ａおよび第二電極５ｂの形成が同時になされ、製造工程の簡略化や製造コストの低減を図ることができた。
【００４０】
また、前記隔壁のパターニングが前記第二電極のパターニングを兼ねるため、より少ない工程で電気泳動表示装置を製造することが可能となる。
【００４１】
さらに、水平移動型電気泳動表示装置においては駆動時の画素内の不均一な粒子分布を避けるために、前記隔壁と前記第二電極の位置合わせが重要であるが、本発明の製造方法によれば、前記隔壁をマスクとして前記第二電極を形成するため、位置ずれが発生し得ないという効果も有する。
【００４２】
（実施例２）
実施例１と同様にして配線７ａ，７ｂと貫通孔を備えた絶縁層８を形成し、導電性膜６としてアルミニウムを用い、散乱層を兼ねたマスク層７として、ＴｉＯ２微粒子を分散させたアクリル樹脂を印刷により形成した。
【００４３】
そして、マスク層７等を覆うように黒色層膜（カーボンブラックを分散させたアクリル樹脂）１２を配置し、画素境界部分には隔壁２を形成した（図３（ａ）  参照）。
【００４４】
次に酸素ガスを用いたドライエッチングにより、前記隔壁２により被覆される部分以外の黒色層膜１２を除去し（図３（ｂ）  参照）、続けてＣＣｌ４を用いたドライエッチングにより導電性膜６を除去して第一電極５ａ及び第二電極５ｂを形成した。そして、隔壁２及びマスク層７等を覆うようにコート層１１を形成し、各画素に絶縁性液体３や帯電泳動粒子４を充填し、第二基板１ｂを貼り付けた（図３（ｃ）参照）。なお、コート層１１としては熱硬化型の透明アクリル樹脂を用いた。
【００４５】
本実施例によれば、実施例１と同様の効果が得られる。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、前記第一基板に導電性膜を形成する工程と、該導電性膜をエッチングする工程を実施することにより、第一電極及び第二電極を同時に形成することができ、製造工程の簡略化や製造コストの低減を図ることができる。
【００４７】
また、第一マスク層や第二マスク層を除去せずに光散乱層や隔壁として使用する場合、これらのマスク層を除去する工程や、マスク層以外の材料で光散乱層や隔壁を形成する工程を実施する必要が無く、製造工程の簡略化や製造コストの低減を図ることができる。
【００４８】
さらに、第二マスク層を隔壁とした場合には、隔壁と第二電極との間に位置ズレは発生し得ない。したがって、水平移動型電気泳動表示装置においては駆動時の画素内の不均一な粒子分布を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電気泳動表示装置の製造方法の一例を示す断面図。
【図２】本発明にて製造される電気泳動表示装置の構造を示す断面図。
【図３】本発明に係る電気泳動表示装置の製造方法の他の例を示す断面図。
【符号の説明】
１ａ      第一基板
１ｂ      第二基板
２        隔壁（第二マスク層）
３        絶縁性液体（液体）
４        帯電泳動粒子（帯電粒子）
５ａ      第一電極
５ｂ      第二電極
６        導電性膜
７        光散乱層（第一マスク層）
Ｄ１      電気泳動表示装置
【図１】
2004294717.tif 000003
【図２】
2004294717.tif 000004
【図３】
2004294717.tif 000005