(57)【要約】【課題】フレキシブルディスプレイ用の電極用基板に係り、特に紙のような質感を持つ電極用基板を提供する。【解決手段】表面上に電極を有し、その上に表示素子が配置され、表示装置に用いられる電極用基板おいて、前記電極用基板が、紙、合成紙、紙又は合成紙上に塗工層を設けた塗工紙、および紙及び／又は合成紙を貼合した積層シートから選択される１種であり、かつ電極用基板の電極を設ける側の、ＪＩＳ  Ｐ  ８１５１に基づく表面粗さが５．０μｍ以下である電極用基板。【選択図】  図３
2007108241.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面上に電極を有し、その上に表示素子が配置され、表示装置に用いられる電極用基板おいて、前記電極用基板が、紙、合成紙、紙又は合成紙上に塗工層を設けた塗工紙、および紙及び／又は合成紙を貼合した積層シートから選択される１種であり、かつ電極用基板の電極を設ける側の、ＪＩＳ  Ｐ  ８１５１に基づく表面粗さが５．０μｍ以下であることを特徴とする電極用基板。
【請求項２】
前記表示素子上に、さらに電極を配置した透明な前面板を備えた表示装置に用いられる請求項１に記載の電極用基板。
【請求項３】
供給される電気の方向が電極用基板の平面方向と平行な方向になるように、電極用基板に電気を供給するための電極と、アースに接続された電極とが交互に配置されている請求項１に記載の電極用基板。
【請求項４】
前記電極用基板表面の、ＪＩＳ  Ｚ  ８７４１に準じて測定される光反射特性が、測定条件として、光源と受光器とが電極用基板上の測定点における法線を挟んで互いに反対側にあり、光源からの入射光の法線に対する角度を４５°に設定し、受光器の測定点における法線に対する角度が、４５°での反射率をＲ１（％）、５０°での反射率をＲ２（％）、および４０°での反射率をＲ３（％）とした時、Ｒ１とＲ２との差、およびＲ１とＲ３との差が５０％未満である、請求項１〜３記載のいずれかに記載の電極用基板。
【請求項５】
前記電極用基板が、電極側に合成樹脂層を有する請求項１〜４のいずれかに記載の電極用基板。
【請求項６】
前記電極が、酸化インジウム、酸化スズの焼結体を主成分とする透明導電性積層体である請求項１〜５のいずれかに記載の電極用基板。
【請求項７】
前記電極が、導電性高分子である請求項１〜５のいずれかに記載の電極用基板。
【請求項８】
前記電極用基板上に、トランジスタ部が個々の画素に対応するように設けられ、前記トランジスタ部がソース接点、ドレイン接点、ゲート電極を有する請求項２に記載の電極用基板。
【請求項９】
前記電界効果トランジスタ部が、主成分として有機物または金属酸化物からなる半導体層を有する請求項８に記載の電極用基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブルディスプレイ用の電極用基板に係り、特に紙のような質感を持つ電極用基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイなど、フラットパネルディスプレイに関する開発競争がますます激しくなっている。これらのディスプレイは、通常表示素子（例えば、液晶ディスプレイではネマティック液晶材料、プラズマディスプレイでは希ガス等）が２つの電極に挟まれており、電極間に電界をかけるか、もしくは電流を流すかによって、表示のオンオフを制御する。
【０００３】
通常、電極用基板として、ガラス基板が用いられる。ガラス基板は、厚さが均一である、線膨張率が低い、耐熱性が高い、等の理由により、従来から一般に利用されている。電極としては、特に最近は、画素毎にスイッチを設けるアクティブマトリックス方式が殆どであり、アクティブマトリックス用のスイッチ素子として水素化アモルファスシリコン、もしくは水素化アモルファスシリコンをレーザーによってアニーリングした低温ポリシリコンなどが用いられている。アモルファスシリコンを基板上に製膜する時、基板には約４００℃の熱がかかる。そのため、通常のプラスチックフィルムは、上記のような製膜温度には耐えられない。ガラス基板なら高温に対する耐熱性もあり、また低温ポリシリコンにするためのレーザーアニーリング処理にも耐え得る。しかしながら、ガラス基板は、当然の如く折り曲げすることはできないため、折り曲げが可能なディスプレイ（いわゆる、フレキシブルディスプレイ）用の電極用基板には適さない。また衝撃に対して脆くて弱いため、モバイルディスプレイやタッチパネルディスプレイ用の電極用基板にも適さない。
【０００４】
上記のようなフラットパネルディスプレイの次世代ディスプレイの一つの候補として、フレキシブルディスプレイが挙げられる。フレキシブルディスプレイ用の電極用基板は、一般にはガラス基板を使うことができず、通常プラスチックフィルムが用いられている。プラスチックフィルムの耐熱性は年々改善されてはいるものの、未だアモルファスシリコンをプラスチックフィルムに製膜することは難しい。そこで、近年、フレキシブルに対応するために有機トランジスタをスイッチ素子として用いる研究が盛んに行われている。（例えば、Ｃ．Ｄ．Ｄｉｍｉｔｒａｋｏｐｏｕｌｏｓ、Ｄ．Ｊ．Ｍａｓｃａｒｏ、ＩＢＭ  Ｊ．  ＲＥＳ．＆ＤＥＶ．、４５（１）、２００１（非特許文献１）参照。）最近になって有機トランジスタの性能もますます向上しており、移動度の値としては、アモルファスシリコンの移動度を凌駕するものも報告されている。
【０００５】
しかしながら、電極用基板としてプラスチックフィルムを用いたフレキシブルディスプレイは、紙ライクと言うにはまだ程遠い。特に、紙ライクであることを特徴としている「電子ペーパー」と呼ばれる新しいディスプレイの方式（例えば、米国特許第６０１７５８４号明細書（特許文献１）、米国特許第４１２６８５４号明細書（特許文献２）参照。）にとって、電極用基板にプラスチックフィルムを用いることは、その特徴を半減させる。なぜなら、電子ペーパーには、特に紙の質感が求められているからである。
【０００６】
ディスプレイ用の電極用基板として、紙様のフレキシブル基板を用いる提案がされている（例えば、特開２００２−２２１９１８号公報（特許文献３）、特表平１１−５０２９５０号公報（特許文献４）参照。）。本提案は、紙などのフレキシブル基板の表面に、電子的にアドレス指定可能なページディスプレイを有する電子ブックの提案である。しかしながら上記の方法は、基板の表面に、導電性材料もしくは半導体材料との接着性を向上させるための処理は施されていない。一般的な紙を未処理のまま使用した場合、ガラス基板やプラスチック基板と比較して表面の凹凸が大きいため、有効な導電性を得るために必要な導電性材料層の厚さも大きくなる。また、紙と導電性材料との接着性も悪い。その結果、折り曲げた時に導電性材料にクラックが発生し易くなり、抵抗値が著しく増加したり、最悪の場合断線したりすることがある。
【０００７】
【特許文献１】米国特許第６０１７５８４号明細書
【特許文献２】米国特許第４１２６８５４号明細書
【特許文献３】特開２００２−２２１９１８号公報（第２−３頁）
【特許文献４】特表平１１−５０２９５０号公報（第２−７頁）
【非特許文献１】Ｃ．Ｄ．Ｄｉｍｉｔｒａｋｏｐｏｕｌｏｓ、Ｄ．Ｊ．Ｍａｓｃａｒｏ、ＩＢＭ  Ｊ．  ＲＥＳ．＆ＤＥＶ．、４５（１）、２００１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、上記従来技術の欠点を改良し、特に紙のような質感を持つ電極用基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための本発明は、以下の各態様を包含する。
（１）表面上に電極を有し、その上に表示素子が配置され、表示装置に用いられる電極用基板おいて、前記電極用基板が、紙、合成紙、紙又は合成紙上に塗工層を設けた塗工紙、および紙及び／又は合成紙を貼合した積層シートから選択される１種であり、かつ電極用基板の電極を設ける側の、ＪＩＳ  Ｐ  ８１５１に基づく表面粗さが５．０μｍ以下であることを特徴とする電極用基板。
（２）前記表示素子上に、さらに電極を配置した透明な前面板を備えた表示装置に用いられる請求項１に記載の電極用基板。
（３）供給される電気の方向が電極用基板の平面方向と平行な方向になるように、電極用基板に電気を供給するための電極と、アースに接続された電極とが交互に配置されている１項に記載の電極用基板。
【００１０】
（４）前記電極用基板表面の、ＪＩＳ  Ｚ  ８７４１に準じて測定される光反射特性が、測定条件として、光源と受光器とが電極用基板上の測定点における法線を挟んで互いに反対側にあり、光源からの入射光の法線に対する角度を４５°に設定し、受光器の測定点における法線に対する角度が、４５°での反射率をＲ１（％）、５０°での反射率をＲ２（％）、および４０°での反射率をＲ３（％）とした時、Ｒ１とＲ２との差、およびＲ１とＲ３との差が５０％未満である、（１）項〜（３）項のいずれか１項に記載の電極用基板。
【００１１】
（５）前記電極用基板が、電極側に合成樹脂層を有する（１）項〜（４）項のいずれか１項に記載の電極用基板。
（６）前記電極が、酸化インジウム、酸化スズの焼結体を主成分とする透明導電性積層体である（１）項〜（５）項のいずれか１項に記載の電極用基板。
（７）前記電極が、導電性高分子である（１）項〜（５）項のいずれか１項に記載の電極用基板。
【００１２】
（８）前記電極用基板上に、トランジスタ部が個々の画素に対応するように設けられ、前記トランジスタ部がソース接点、ドレイン接点、ゲート電極を有する（２）項に記載の電極用基板。
（９）前記電界効果トランジスタ部が、主成分として有機物または金属酸化物からなる半導体層を有する（８）項に記載の電極用基板。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の電極用基板を用いることにより、紙のような質感を持つフレキシブルディスプレイまたは電子ペーパーを得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に好ましい態様を挙げて本発明を詳細に説明する。本発明の電極用基板は、紙、合成紙、紙又は合成紙上に塗工層を設けた塗工紙、および紙及び／又は合成紙を貼合した積層シートから選択される１種であることを特徴としている。
本発明によれば、紙、合成紙、紙や合成紙をベースとした塗工紙、または紙や合成紙を貼合した積層シートを電極用基板として用いることにより、紙のような質感を持つフレキシブルディスプレイまたは電子ペーパーを提供することができる。紙としては、セルロースパルプを主成分とする紙、例えば上質紙（酸性紙、中性紙）、中質紙等、塗工紙としては、例えばコート紙、アート紙、樹脂ラミネート紙等、また合成紙としては、ポリオレフィン、ポリエステルなどの熱可塑性樹脂を主成分とする多孔質単層延伸フィルム又は多孔質多層延伸フィルム等、あるいはこれらの積層体等が挙げられる。また電極用基板の厚さは、用途により一概には言えないが、２５〜３００μｍが好ましい。
【００１５】
本発明においては、電極用基板の電極を設ける側の表面粗さとしては、ＪＩＳ  Ｐ  ８１５１によって測定される表面粗さが５．０μｍ以下であることが必要であり、好ましくは３．０μｍ以下、さらに好ましくは２．０μｍ以下である。電極用基板の表面粗さが５．０μｍを超える場合には、基板の表面に電極や導電線等の形成するために、膜厚が５．０μｍより十分に厚い導電性材料を製膜する必要があり、真空蒸着法やスパッタリング法のようなドライプロセスの方法では困難である。例えば、図７の横走査電線７１や縦走査電線７２のような細い電線を製膜する際に、電線が導通せずに生産歩留まりが低下してしまう等の問題が生じる。
【００１６】
また、導電性材料を溶液化、もしくは分散化した塗布液を塗布する方法（すなわちウェットプロセス）では、５．０μｍより厚い塗膜を形成することは可能であるが、塗膜が厚過ぎることにより、電極用基板をほんの少し湾曲させただけで導電性材料の塗膜にクラックが入り、断線し易くなり、フレキシブルディスプレイ用電極用基板としては適さない。さらに、導電性材料の塗工層が厚いと乾燥時間が長くなってコストが上昇し、また塗工後の透明導電性フィルムに着色を帯びる等の問題が生じる。
【００１７】
本発明において、電極用基板の表面粗さを５．０μｍ以下にする方法については、特に限定されないが、例えば、表面粗さの大きい基板を、金属ロールと金属ロールによって形成される２００〜２５００ｋｇ／ｃｍ程度の線圧に調整されたニップ部に通すことによって、表面粗さを小さくすることができる。この方法は、特に紙のような比較的密度の小さい材料に対しては、非常に有効な手段である。
【００１８】
また、表面粗さを小さくする方法として、電極を設ける側の表面に合成樹脂層を設けることも可能である。合成樹脂層としては、例えば、セロハン、ポリエチレン、ポリプロピレン、軟質ポリ塩化ビニル、硬質ポリ塩化ビニル、ポリエステル、アクリレート系ポリマー等が挙げられ、特に限定されない。これらの中でも、例えばアクリレート系ポリマーをモノマーのままで電極用基板に塗布し、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のようなフィルムを塗工面に当てながら、活性エネルギー線（紫外線または電子線）を当ててモノマーを重合固化させる方法、あるいは塗工面を、鏡面光沢を有するキャストドラムに接触させながら、電極用基板の背面から電子線を照射してモノマーを重合固化させる方法等は、平滑性が高く、電極の密着性が良好なアクリレート系ポリマーのコーティング層を形成することが可能であり、好ましく行われる。
【００１９】
さらに、我々は、紙ライクなディスプレイを研究する過程で、紙の質感をもつ基板とそうでない基板との間に、光源の位置を固定して受光器を可変させて測定した時、光の反射率の反射角依存性について鋭意検討した。ガラス基板や通常のプラスチックフィルムの場合、光源からの入射光に対して、同じ角度で反射してくる光が非常に強く、受光器の角度が少しでもずれると、反射光は極端に弱くなる傾向にある。一方、紙や合成紙のような場合は、やはり光源からの入射光と同じ角度で反射してくる光が一番強いが、受光器の角度が入射光の角度から多少ずれても、反射率はそれほど減少しないことが判明した。
【００２０】
上記の測定方法を詳細に説明する。例えば、図１において、電極用基板１の測定面側に光源２と受光器３がある。光源２は、基板に引いた法線からの角度ｘの位置にある。ｘは、通常２０〜８５゜の範囲で測定される。受光器３は、法線を挟んで光源とは反対側にある。ここで、法線に対して、光源の位置が角度ｘ、受光器の位置も角度ｘの場合の反射率をＲＸ（％）とする。光源の位置はそのままで、受光器の角度を５゜だけ基材側に傾けた時（つまり、受光器の角度が（ｘ＋５）゜）の反射率をＲＸ＋５（％）とする。また、同じく光源の位置はそのままで、受光器の角度を５゜だけ法線側に傾けた時（つまり、受光器の角度が（ｘ−５）゜）の反射率をＲＸ−５（％）とする。ＲＸとＲＸ＋５との差、およびＲＸとＲＸ−５との差を求めて比較することにより、紙、もしくはフィルムの質感が評価される。
【００２１】
図２は、受光器の角度を変化させた時の、反射率の角度依存性をプロットしたものである。この場合、光源の位置は、基板に対して角度４５゜に固定してある。４種の基板はいずれも角度４５゜にピークを持つが、ガラスや透明ＰＥＴフィルムの場合は、反射角４５゜のところに鋭いピークを示し、反射角４５゜より５゜ずれた、４０゜および５０゜における反射率の値は、１０％未満となっている。一方、紙や合成紙の場合、やはり反射角４５゜のところがピークとなっているが、反射角４５゜より５゜ずれた、４０゜および５０゜における反射率の値は５０％以上を保っている。
【００２２】
紙や合成紙等が、上述のような光学的特徴を示す理由については明らかではないが、紙や合成紙等のような基板に光が当たった場合、そのまま光が反射するだけではなく、散乱によって光が拡散してしまうためと考えられる。いわゆる、拡散反射現象が起きていると考えられる。このような拡散反射現象は、基板表面の構造が均一ではなくランダムになっている場合に起こることが多い。特に、紙の場合は、パルプ繊維がランダムに配置しているために拡散反射が起こり易いと考えられる。
【００２３】
本発明の電極用基板表面の、ＪＩＳ  Ｚ  ８７４１に準じて測定される光反射特性は、測定条件として、光源と受光器とが電極用基板上の測定点における法線を挟んで互いに反対側にあり、光源からの入射光の法線に対する角度を４５°に設定し、受光器の測定点における法線に対する角度が、４５°での反射率をＲ１（％）、５０°での反射率をＲ２（％）、および４０°での反射率をＲ３（％）とした時、Ｒ１とＲ２との差、およびＲ１とＲ３との差が５０％未満であることが好ましく、より好ましい範囲は、０〜３０％であり、さらに好ましくは０〜１５％である。Ｒ１とＲ２との差、またはＲ１とＲ３との差が５０％以上では、紙のような質感、視認性が不十分となることがある。また、電極用基板の測定面としては、使用形態にもよるが、電極が形成される表面およびその反対表面のいずれにおいても、上記の反射特性を満足することが好ましい。
【００２４】
本発明の電極用基板を用いることにより、表示装置のコントラストを向上させることが可能となる。表示素子が白色の時、電極用基板も白色でかつ上記のような拡散反射が起きているため、白色部の反射濃度値が低くなる。表示素子が黒色の時は、反射濃度を測定する際に利用される入射光が黒色に吸収されるため、ごく表面のみの光が検出される。つまり、黒色表示の時は、電極用基板の影響を受けず、表示素子本来の反射濃度を出すことができる。結果として、本発明の電極用基板を用いることでコントラストが向上する。
【００２５】
本発明の電極用基板上の電極や導電線等の形成に用いられる導電性材料としては、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）等の金属薄膜タイプ、Ｉｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＩＴＯ、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などの金属酸化物薄膜タイプ、さらに酸化チタン（ＴｉＯ２）／Ａｇ／ＴｉＯ２などの金属／金属酸化物による多層薄膜タイプ等の各種を用いることができる。中でも透明性、導電性の面から、酸化インジウム、酸化スズの焼結体であるＩＴＯが好ましい。透明高分子フィルム上に設ける透明導電層の厚さは、１０〜５００ｎｍが好ましく、より好ましくは１５〜４００ｎｍが好ましい。透明導電層の厚さが１０ｎｍ以下では、均一な表面抵抗が得られないことがあり、一方５００ｎｍ以上では、上層塗工時にクラックを生じ易くなる等の問題を生じることがある。
【００２６】
このような金属酸化物薄膜は、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、パルスレーザーデポジション（ＰＬＤ）法、あるいはＣＶＤ法等の各種製膜法により作製することができる。ＰＬＤ法は、ターゲットの組成をそのまま基板上に反映できることから、研究開発段階の小さいディスプレイ用として好ましい。また、陰極と陽極の間に中間電極を設ける圧力勾配型放電方式によるイオンプレーティング法は、製膜速度が速く、実機生産レベルには好ましい。
【００２７】
上記のような導電性材料を用いた場合、例えば単純マトリックス（パッシブマトリックス）方式の電極パターンを設けることで、画素毎に、電界、もしくは電流を流すことができる。図３に、単純マトリックス方式の電極パターンを設けた一例を示す。本発明の電極用基板１に、横方向に電極１１がパターニングされている。パターニングの方法としては、上記の金属酸化物薄膜を形成する際に、マスクで電極用基板をカバーして行う方法や、一度基板全面に電極を形成した後、フォトレジスト材料などを用いて導電性材料をエッチングする方法などが挙げられ、特に限定されない。一般には電極を配置した前面版１２を備えた表示装置が好ましく使用される。
【００２８】
図３のように、観察者４側の前面板１２は、通常は透明であることが好ましい。観察者側の前面板１２の透明性が不十分な場合には、表示素子のスイッチング挙動を観察することができないことがあり、ディスプレイとして十分に機能しないことがある。前面板１２としては、例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリアミド、芳香族ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルサルフォン、ポリサルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアリレート、ポリカーボネイト、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリパラバン酸等が例示できる。その中でも耐熱性、透明性の点からポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリエーテルサルフォン、ポリカーボネイト、ポリアリレートが好適に用いられる。また透明高分子フィルムの厚さは、好ましくは２５〜２００μｍである。
【００２９】
例えば、電子ペーパーのように、動画に対応する必要のないディスプレイの場合は、上記で用いた導電性材料の代わりに、抵抗値の比較的高い導電性高分子を用いることもできる。導電性高分子としては、例えば、ポリアセチレン、ポリ（パラフェニレン）、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリ（パラフェニレンビニレン）等が例示できる。中でも透明性、導電性の面からポリチオフェン系透明導電性高分子が好ましい。ポリチオフェン系透明導電性高分子としては、３，４−ポリエチレンジオキシチオフェン、ポリ（３−ヘキシル）チオフェン、ポリ（３−オクチル）チオフェン、ポリ（３−ドデシル）チオフェン、ポリ（３−オクタデシル）チオフェン、ポリ（３−アイコシル）チオフェン等が例示できる。
【００３０】
これらの中でも、透明性、導電性の面から３，４−ポリエチレンジオキシチオフェンが好ましく用いられる。ポリチオフェン系透明導電性高分子層の厚さは、０．０３〜５μｍが好ましく、０．０５〜３μｍがより好ましい。このような層の形成方法としては、ロールコータ、グラビアコーター、バーコーター等の方法によって塗布することができる。ポリチオフェン系透明導電性高分子層の厚さが、０．０３μｍ未満では、十分な耐屈曲性が得られないことがある。一方５μｍ超えると、塗工量が増えて乾燥時間が長くなり、コストが上昇することや、塗工後の透明導電性フィルムに着色をおびる等の問題を生じることがある。
【００３１】
また、図４のように、１枚の電極用基板に２つの電極を設けた、いわゆるＩｎ−Ｐｌａｎｅ電極を用いることもできる。本発明の電極用基板１に、電気を供給するための電極４１と、アースに接続した電極４２を設けた方式である。電極４１に電気を供給すると、電気はアースに接続した電極４２の方にかかる。つまり、電気のかかる方向は、電極用基板１と平行な方向となる。この場合、観察者４側には電極を設ける必要はなく、透明なプラスチックフィルム、あるいはフレキシブル性が必要でない場合はガラス基板を用いてもよい。表示素子そのものの封止が十分に行われているものであれば、観察者４側には何もなくても構わない。
【００３２】
本発明の電極用基板は、電界効果トランジスタ部が画素毎に配置されているアクティブマトリックス方式に採用することもできる。最近のフラットパネルディスプレイは、そのほとんどがアクティブマトリックス方式を採用している。図５、６に、電界効果トランジスタ部の概略図を示す。図５はボトムコンタクト方式、図６はトップコンタクト方式と呼ばれる構造のものである。電極用基板上に、導電部分としてゲート電極５３が設けられており、その上にゲート絶縁膜５２が設けられている。ゲート絶縁膜に接するように、半導体層５１が設けられており、さらに導電性材料としてソース電極５４、ドレイン電極５５が設けられている。
【００３３】
図７に、本発明の電極用基板に電界効果トランジスタ部を配置した一例を示す。本発明の電極用基板１には、まずゲート線と呼ばれる横走査電線７１が設けられる。横走査電線７１には、ゲート電極５３が画素毎に配置されている。その上に、データ線と呼ばれる縦走査電線７２が設けられる。横走査電線７１と縦走査電線７２とが接触しないように、交点の部分には絶縁膜が設けられている。ゲート電極の上にはゲート絶縁膜５２、さらにその上に半導体層５１が設けられている。縦走査電線７２には、ソース電極５４が画素毎に配置されており、ソース電極５４は半導体層５１の上に配置されている。また、表示素子と接して直接電気を伝える役割を果たす画素電極７３があり、ドレイン電極５５は、半導体層５１と画素電極７３と接している。画素電極７３から表示素子に印加された電気は、アースに接続された前面板１２に流れる。
【００３４】
半導体層５１に用いられる半導体材料としては、公知のものを使用することができ、特に限定されないが、好ましくは、本発明の電極用基板の耐熱温度、すなわち３００℃以下で製膜できるものが用いられる。３００℃以下で製膜できる半導体材料としては、有機物系の半導体材料が挙げられ、例えば、ペンタセン、フタロシアニンの金属錯体、ポリチオフェン、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）、ポリピロール、ポリアセチレン、ポリチオフェンビニレン、ポリフェニレンヒセニレン、ポリ（９，９’−ジオクチルフルオロセン−ｃｏ−ビチオフェン）が挙げられ、特に移動度が高いという点から、ペンタセンが特に好ましく使用される。
【００３５】
半導体材料の製膜方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、パルスレーザーデポジション（ＰＬＤ）法、あるいはＣＶＤ法等のドライプロセスの他に、半導体材料が各種の溶剤に可溶であれば、印刷法などのウェットプロセスによっても製膜することができる。印刷法としては、例えば、インクジェット方式、グラビア方式、凹版方式、フレキソ方式、スクリーン方式等を用いることができる。
【００３６】
また、半導体材料としては、各種の金属酸化物も用いることができる。金属酸化物としては、半導体特性を示すものが用いられ、例えば、酸化インジウム、酸化ガリウム、酸化亜鉛、またはこれらの混合したＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系酸化物が用いられ、好ましくは、半導体としての性能が最も良いＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系酸化物が用いられる。
【００３７】
半導体材料として金属酸化物を用いる時は、製膜法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、パルスレーザーデポジション（ＰＬＤ）法、あるいはＣＶＤ法等を用いることができる。その中でもＰＬＤ法は、ターゲットの組成をそのまま基板上に反映できることから、より好ましく使用される。ただし、半導体材料として金属酸化物等の材料を用いる場合については、印刷法などのウェットプロセスによって製膜す方法は未開発である。
【００３８】
半導体材料として、水素化アモルファスシリコンや低温ポリシリコンを用いることもできるが、この場合本発明の電極用基板に直接製膜することは、耐熱性の問題から不可能である。この場合、一度別途用意したガラス基板に水素化アモルファスシリコン、または低温ポリシリコンを製膜した後に、転写法によって本発明の電極用基板に転写する、というプロセスを用いる。
【００３９】
ゲート絶縁膜５２としては、例えば、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｓｉ３Ｎ４、ＴｉＯ２、Ｙ２Ｏ３等の無機誘電体材料や、ポリイミド、マイラー、ポリフッ化ビニリデン、ポリメチルメタクリレート等の有機  高分子材料からなるものが挙げられる。
【００４０】
ゲート電極５３、ソース電極５４、ドレイン電極５５、および横走査電線７１、縦走査電線７２の材料としては、各種の導電性材料を用いることができる。例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）等の金属薄膜タイプ、Ｉｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＩＴＯ、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などの金属酸化物薄膜タイプ、さらに酸化チタン（ＴｉＯ２）／Ａｇ／ＴｉＯ２などの金属／金属酸化物による多層薄膜タイプ等の各種を用いることができる。中でも透明性、導電性の面からＩＴＯが好ましい。
【００４１】
アクティブマトリックス方式を採用した場合は、前面板１２は、図３のようなパターニング処理をする必要はなく、ベタの電極のままでよい。
【００４２】
本発明の電極用基板に用いられる表示素子としては、例えば、ツイストネマティック（ＴＮ）液晶、スーパーツイストネマティック（ＳＴＮ）液晶、またはこれらの液晶をポリマーマトリックス中に分散させたポリマー分散型液晶、有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子、希ガスを封止したプラズマディスプレイ用素子など、通常フラットパネルディスプレイに用いられる表示素子を用いることができる。
【００４３】
本発明の電極用基板は、上記のようなフレキシブルフラットパネルディスプレイ用に用いることもできるが、「電子ペーパー」と呼ばれるディスプレイに用いることによって、本発明の電極用基板の特徴を最大に活かすことができ、よりペーパーライクなディスプレイを提供することができる。電子ペーパーの方式としては、例えば、電気泳動粒子を絶縁性液体に分散させたものをマイクロカプセル化したもの（例えば、特許文献１参照。）、半面が白でもう一方の半面を黒としたいわゆる二色粒子の回転によって白黒の表示を行う方式（例えば、特許文献２参照。）、中空の繊維の中に半面が白で、もう一方の半面が黒の円柱状の素子が内包されたもの（例えば、特開２００２−２０２５３６号公報参照。）、帯電した白と黒の粒子が電界によって空気中を飛翔する方式、コレステリック液晶を用いた記憶型液晶、エレクトロクロミック材料を用いた方式、ロイコ染料を用いた方式（例えば、特開２００４−３０９８８４号公報参照。）などが挙げられ、特に限定されない。
本願の好ましい実施態様の一例として、表示素子、および表示素子を配置した表示装置の概略図を図８および９に示す。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。例中の「％」及び「部」は、特に断らない限り、すべて「質量％」及び「質量部」である。
【００４５】
＜支持体（電極用基板）の製造＞
（１）支持体Ａ
ろ水度（ＪＩＳ  Ｐ  ８１２１）を２５０ｍＬまで叩解した針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）と、ろ水度を２５０ｍＬまで叩解した広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）とを、質量比２：８の割合で混合し、濃度０．５％のパルプスラリーを調製した。このパルプスラリー中に、パルプ絶乾質量に対し、カチオン化澱粉２．０％、アルキルケテンダイマー０．４％、アニオン化ポリアクリルアミド樹脂０．１％、ポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン樹脂０．７％を添加し、十分に攪拌して分散させた。
上記組成のパルプスラリーを長網マシンで抄紙し、ドライヤー、サイズプレス、マシンカレンダーを通し、坪量１８０ｇ／ｍ２、密度１．０ｇ／ｃｍ３の原紙を製造した。上記サイズプレス工程に用いたサイズプレス液は、カルボキシル変性ポリビニルアルコールと塩化ナトリウムとを２：１の質量比で混合し、これを水に加えて過熱溶解し、濃度５％に調製したもので、このサイズプレス液を紙の両面に、合計で２５ｍＬ／ｍ２塗布して、支持体Ａを得た。
【００４６】
（２）支持体Ｂ
支持体Ａを、金属ロールと金属ロールで形成されたニップ部に、線圧１０００ｋｇ／ｃｍ、金属ロール温度１７０℃の条件下で通して、支持体Ｂを得た。
【００４７】
（３）支持体Ｃ
上記支持体Ａの原紙のフェルト面にコロナ放電処理した後、下記のポリオレフィン樹脂組成物をバンバリーミキサーで混合分散し、この分散物を支持体Ａのフェルト面側に塗工量２５ｇ／ｍ２となるように、Ｔ型ダイを有する溶融押出し機（溶融温度３２０℃）で塗布し、鏡面のクーリングロールにて冷却固化し、ポリオレフィン樹脂を被覆した支持体Ｃを得た。
【００４８】
（ポリオレフィン樹脂組成物）
長鎖型低密度ポリエチレン樹脂（密度０．９２６ｇ／ｃｍ３、メルトインデックス２０ｇ／１０分）３５部、低密度ポリエチレン樹脂（密度０．９１９ｇ／ｃｍ３、メルトインデックス２ｇ／１０分）５０部、アナターゼ型二酸化チタン（商品名：Ａ−２２０、石原産業社製）１５部、ステアリン酸亜鉛０．１部、酸化防止剤（商品名：Ｉｒｇａｎｏｘ  １０１０、チバガイギー社製）０．０３部、群青（商品名：青口群青ＮＯ．２０００、第一化成社製）０．０９部、蛍光増白剤（商品名：ＵＶＩＴＥＸ  ＯＢ、チバガイギー社製）０．３部を混合し、ポリオレフィン樹脂組成物とした。
【００４９】
（４）支持体Ｄ
支持体Ａの一表面に、下記アクリレートモノマー含有塗布液を、メイヤバーを用いて、硬化後の塗布量が１５ｇ／ｍ２になるように塗布した後、この塗布層が、表面にクロムメッキを施した成形基体（商品名：Ｋｉｎｇ、フェロタイププレート、ステンレス製、ハードクロムメッキ仕上げ、浅沼商会製）の表面に密着するようにして前記両面コート紙を貼り合わせ、支持体Ａの背面側から加速電圧２００ｋＶ、吸収線量４Ｍｒａｄで電子線を照射して、前記塗布層を硬化させてアクリレート樹脂層を形成し、支持体Ｄを得た。
【００５０】
（アクリレートモノマー含有塗布液）
ウレタンアクリレートオリゴマー（商品名：ビームセット５５０Ｂ、荒川化学工業製）４０部、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステルジアクリレート（商品名：ＭＡＮＤＡ、日本化薬製、２官能アクリートモノマー）６０部を混合し、アクリレートモノマー含有塗布液を調製した。
【００５１】
（５）支持体Ｅ
支持体Ｅとして、ポリプロピレン樹脂系の合成紙（商品名：ユポＦＰＧ−１１０、ユポ・コーポレーション製、厚さ１１０μｍ）を用いた。
【００５２】
（６）支持体Ｆ
支持体Ｄの作製において、支持体Ａの代わりに支持体Ｅを用いた以外は、支持体Ｄと同様にして支持体Ｆを得た。
【００５３】
（７）支持体Ｇ
支持体Ｇとして、厚さ１８８μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（商品名：Ｔ６０−＃１８８、東レ製）を用いた。
【００５４】
（８）支持体Ｈ
支持体Ｄの作製において、支持体Ａの代わりに支持体Ｇを用いた以外は、支持体Ｄと同様にして支持体Ｈを得た。
【００５５】
支持体の評価
上記方法で作製した支持体について、下記のような評価を行い、その結果を表１に示した。
〔表面粗さ〕
作製した支持体の、電極を設ける側の表面の表面粗さを、ＪＩＳ  Ｐ  ８１５１の方法に基づいて測定した。表面粗さの測定器は、パーカープリントサーフ試験機（Ｍｅｓｓｍｅｒ社製）を用い、測定ヘッドとパッキングとの圧力は、０．５ＭＰａとした。
【００５６】
〔光学的特性〕
作製した支持体の光反射特性を、変角光度計（商品名：ＧＰ−１Ｒ、村上色彩技術研究所製）を用いて測定した。試料と光源の角度を４５゜で一定にし、受光器の角度４０゜、４５゜、５０゜の３点における反射率を測定した。
【００５７】
【表１】
2007108241.tif 000003
＜前面板＞
支持体Ｇ上に、ＳｎＯ２を５重量％含むＩＴＯを使用し、小型高周波スパッタリング装置（商品名：ＲＦＳ−２００、アルバック社製）を用いてスパッタリング法により透明導電膜を１５ｎｍの厚さに形成し、前面板とした。前面板のＩＴＯ蒸着面には、アースに接続したリード線をはんだ付けした。
【００５８】
＜表示素子＞
分散媒としてアイソパーＧ（エクソン製）１００部に、ロジンエステル（商品名：ネオトール１２５Ｈ、ハリマ化成（株）製）を２．５部混合し、２４時間攪拌した。この分散媒に、酸化チタン粒子（商品名：Ｒ−９８０、石原産業（株）製）とカーボンブラック粒子（商品名：ＭＩＣＲＯＪＥＴ、オリエント化学工業（株）製）を、それぞれ３部投入し、攪拌装置で混合分散することにより、分散液を得た。一方、別のフラスコに、エチレン−マレン酸交互共重合体（アルドリッチ製試薬）の５％水溶液を５０部、尿素（関東化学製試薬）２．５部、レゾルシノール（関東化学製試薬）０．２５部、純水２５部を混合し、１２．５ｗｔ％水酸化ナトリウム水溶液を添加して混合液のｐＨを３．５とした。
【００５９】
このフラスコにホモジナイザー（商品名：ウルトラタラックスＤＩＸＩミディＴ１８）をセットし、６，０００ｒｐｍで攪拌しながら上記の分散液２５部を添加した。添加して分散状態が安定した後、３５％ホルムアルデヒド水溶液（関東化学製試薬）を６．２５部添加し、５５℃で約２時間反応させ、マイクロカプセル化を行った。反応終了後、生成したマイクロカプセルをろ過にて分離し、純水で繰り返し洗浄して、一昼夜風乾させた。できたマイクロカプセルの平均粒子径は、デジタルマイクロスコープ観察下で約５０μｍであった。乾燥させたマイクロカプセル１０部に対し、バインダー成分としてポリビニルアルコール（商品名：ＰＶＡ１４５、クラレ製）の１０％水溶液を１０部添加し、ギャップ１００μｍのアプケーターバーで前面板のＩＴＯ蒸着面に塗布し、６０℃で１時間乾燥させた。
【００６０】
実施例１
電極用基板として支持体Ｂを用い、この支持体の片面に、上記前面板の製造と同様にしてＩＴＯ蒸着面を形成し、ＩＴＯ蒸着面には、直流電源装置（パルス発生器（商品名：ジェネレーター８０２６、東陽テクニカ製）に増幅器（商品名：Ａ８００、東陽テクニカ製）を接続したもの）に接続したリード線をはんだ付けした。上記表示素子塗布済みの前面板の表示素子側に、ごく薄くエポキシ系接着剤を塗布し、前面板の表示素子側と支持体ＢのＩＴＯ蒸着面とが接するように張り合わせ、隙間なく密着させ、表示装置とした。前面板と支持体Ｂに挟まれた表示素子層の厚さは、６０μｍであった。
【００６１】
実施例２
電極用基板として、支持体Ｂの代わりに支持体Ｃを用い、この支持体のポリオレフィン樹脂被覆層表面に、ＩＴＯ蒸着面を形成した以外は、実施例１と同様にして表示装置を作製した。
【００６２】
実施例３
電極用基板として、支持体Ｂの代わりに支持体Ｄを用い、この支持体のアクリレート樹脂層表面に、ＩＴＯ蒸着面を形成した以外は、実施例１と同様にして表示装置を作製した。
【００６３】
実施例４
実施例１において、支持体Ｂの代わりに支持体Ｅを用いた以外は、実施例１と同様にして表示装置を得た。
【００６４】
実施例５
実施例３において、支持体Ｄの代わりに支持体Ｆを用いた以外は、実施例１と同様にして表示装置を得た。
【００６５】
実施例６
電極用基板として支持体Ｄを用い、この支持体のアクリレート樹脂層表面に、図７のようなアクティブマトリックス方式の電極を作製した。以下のような手順で行った。
先ず、ゲート電極５３、横走査電線７１、画素電極７３を形成するために、ゲート電極５３、横走査電線７１、画素電極７３の部分以外を金属マスクで覆い、ＳｎＯ２を５重量％含むＩＴＯを用いて、前面板の製造と同様のスパッタリング法によって１５ｎｍの厚さに透明導電膜を形成した。次に、ゲート絶縁膜５２の部分と横走査電線７１と縦走査電線７２とが交差する部分に、絶縁材料としてＡｌ２Ｏ３を用い、スパッタリング法によって絶縁膜を形成した。さらに、半導体材料として、ペンタセン（東京化成試薬）を用い、真空蒸着装置（商品名：ＥＬＯＲＡ−１００、アルバック社製）により蒸着法で半導体層５１を形成した。この時、支持体Ｃは、２７℃で一定になるように、温度制御を行った。
【００６６】
最後にソース電極５４、ドレイン電極５５、縦走査電線７２を形成するために、ゲート電極５３、横走査電線７１、画素電極７３の部分以外を金属マスクで覆い、次に金（Ａｕ）を用いて、前面板の製造と同様のスパッタリング法によって導電層を形成した。ソースとドレイン間の幅は１．５ｍｍ、長さは７０μｍ、形成された半導体層５１の移動度は０．０６ｃｍ２／Ｖ・秒であった。一方、表示素子塗布済みの前面板を表示素子側に、ごく薄くエポキシ系接着剤を塗布し、前面板の表示素子側と支持体Ｄの電極面側とが接するように張り合わせ、隙間なく密着させ、表示装置とした。前面板と支持体Ｄに挟まれた表示素子層の厚さは、６０μｍであった。
【００６７】
実施例７
実施例６において、半導体材料として、ペンタセンの代わりにＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系酸化物を用いて、スパッタリング法で半導体層を形成した以外は、実施例６と同様にして表示装置を得た。なお、半導体層の移動度は、１．０ｃｍ２／Ｖ・秒であった。
【００６８】
比較例１
実施例１において、支持体Ｂの代わりに支持体Ａを用いた以外は、実施例１と同様にして表示装置を得た。
【００６９】
比較例２
実施例１において、支持体Ｂの代わりに支持体Ｇを用いた以外は、実施例１と同様にして表示装置を得た。
【００７０】
比較例３
実施例３において、支持体Ｄの代わりに支持体Ｈを用いた以外は、実施例３と同様にして表示装置を得た。
【００７１】
表示装置の評価
上記方法で作製した表示装置について、下記のような評価を行い、その評価結果を表２に示した。
〔動作確認〕
作製した表示装置を用いて、電界による動作状況を目視にて観察した。
問題なく動作する場合を○、動作しない場合を×とした。
【００７２】
〔紙の質感評価〕
一般に市販されている紙との類似性について、表示装置全体の外観を、目視により官能的に評価した。
表示装置全体が、紙の質感を持つものを○、紙の質感を有さないものを×とした。
【００７３】
〔コントラスト評価〕
実施例１〜５および比較例１〜３は、前面板と支持体（電極用基板）との間に１００Ｖの電圧を印加し、前面板にプラスの電圧をかけたときの反射濃度値、前面板にマイナスの電圧をかけたときの反射濃度値をマクベス濃度計（商品名：ＲＤ−９１４型、マクベス社製）で測定し、両者の反射濃度値の比をコントラストとした。実施例６、７については、横走査電線７１に電圧を印加し、縦走査電線７２にかける電圧がプラスと時とマイナスの時それぞれの反射濃度値をマクベス濃度計で測定し、両者の反射濃度値の比をコントラストとした。
【００７４】
【表２】
2007108241.tif 000004
表２から明らかなように、本発明の請求項の範囲内である実施例１〜７の電極用基板は、紙の質感を持つ表示装置を提供することができる。実施例１〜５のような、単純マトリックス方式にのみならず、実施例６、７のようにアクティブマトリックス方式を用いることもできる。さらに、表示素子のコントラストも改善された。
一方、比較例１は、支持体Ａの表面粗さが大きいため、導電性材料を均一に製膜することができず、動作させることができなかった。また、比較例２と３は、透明な電極用基板を用いているために、紙のような質感は得られない。また、電極用基板が透明であるためか、表示素子が白を表示した時の反射濃度値が本発明の実施例と比較して高くなり、コントラストが低下している。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明により、紙のような質感を持つフラットパネルディスプレイを実現できる電極用基板を提供することができる。従って、本発明の電極用基板は、実用上の価値の極めて高いものである。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明に用いられる光学的特性を測定する装置の概念図である。
【図２】受光器の角度に対する反射率をプロットしたグラフの一例である。
【図３】本発明の電極用基板を用いた単純マトリックス方式の一例を示す概念図である。
【図４】本発明の電極用基板を用いたＩｎ−Ｐｌａｎｅ電極の一例を示す概念図である。
【図５】本発明に用いられるアクティブマトリックス方式のボトムコンタクト方式の一例を示す断面図である。
【図６】本発明に用いられるアクティブマトリックス方式のトップコンタクト方式の一例を示す断面図である。
【図７】本発明に用いられるアクティブマトリックス方式の一例を示す概念図である。
【図８】本発明に用いられるマイクロカプセルタイプの表示素子の一例を示す断面図である。
【図９】本発明の電極用基板に表示素子を配置した表示装置の一例を示す概念図である。
【符号の説明】
【００７７】
１    電極用基板
２    光源
３    受光器
４    観察者
１１    電極
１２    前面板
４１    電気を供給するための電極
４２    アースに接続した電極
５１    半導体層
５２    ゲート絶縁膜
５３    ゲート電極
５４    ソース電極
５５    ドレイン電極
７１    横走査電線
７２    縦走査電線
７３    画素電極
８１    マイクロカプセル
８２    カーボブラック粒子
８３    酸化チタン粒子
８４    分散媒
８５    マイクロカプセル壁剤
【図１】
2007108241.tif 000005
【図２】
2007108241.tif 000006
【図３】
2007108241.tif 000007
【図４】
2007108241.tif 000008
【図５】
2007108241.tif 000009
【図６】
2007108241.tif 000010
【図７】
2007108241.tif 000011
【図８】
2007108241.tif 000012
【図９】
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