(57)【要約】【課題】隔壁の割れやクラックが発生しにくい表示装置を提供する。【解決手段】表示装置１は、第１電極が形成された第１基板１０と、第１電極と対向する第２電極が形成された第２基板２０と、第１基板１０側から第２基板２０側に向けて突出し、第１基板１０と第２基板２０とに挟まれた空間を複数の単位空間４０に区画する複数の隔壁３２と、各単位空間４０に封入された、帯電粒子を含む表示媒体と、を備えている。隔壁３２の第２基板２０と対向する第１端面３５の幅をαとし、隔壁３２の第１基板１０と対向する第２端面３６の幅をβとし、第１端面３５と第２端面３６の中間の高さに位置する隔壁３２の中央部の幅をγとしたときに、αとβとγが、少なくとも隔壁３２同士が交差する部分において、式（１）ないし式（３）の関係を満たすように構成されている。（α＋β）／２＜γ…（１）γ≦β…（２）α＜β…（３）【選択図】図２
2013235049.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極が形成された第１基板と、
前記第１電極と対向する第２電極が形成された第２基板と、
前記第１基板側から前記第２基板側に向けて突出し、前記第１基板と前記第２基板とに挟まれた空間を複数の単位空間に区画する複数の隔壁と、
各単位空間に封入され、前記第１電極と前記第２電極との間に発生する電界によって前記第１電極と前記第２電極との間を移動する帯電粒子を含む表示媒体と、を備え、
前記隔壁の前記第２基板と対向する第１端面の幅をαとし、前記隔壁の前記第１基板と対向する第２端面の幅をβとし、前記第１端面と前記第２端面の中間の高さに位置する前記隔壁の中央部の幅をγとしたときに、前記αと前記βと前記γが、少なくとも前記隔壁同士が交差する部分において、式（１）ないし式（３）の関係を満たすように構成されている表示装置。
（α＋β）／２＜γ…（１）
γ≦β…（２）
α＜β…（３）
【請求項２】
前記隔壁の前記第１端面の幅は、隔壁同士が交差する部分が他の部分よりも太くなっている請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
第１基板上に半硬化状態の樹脂からなる複数の隔壁を形成する第１工程と、
複数の前記隔壁によって区画された領域に、帯電粒子を含む表示媒体を配置する第２工程と、
前記隔壁の上方から前記第１基板上に第２基板を貼り合わせる第３工程と、
前記第２基板を前記第１基板に向けて加圧し、隔壁全体が前記第２基板と密着するまで前記隔壁を変形させた状態で前記隔壁の樹脂を硬化させる第４工程と、を含み、
前記第４工程では、隔壁を加圧して変形させることにより、前記隔壁の前記第２基板と対向する第１端面の幅をαとし、前記隔壁の前記第１基板と対向する第２端面の幅をβとし、前記第１端面と前記第２端面の中間の高さに位置する前記隔壁の中央部の幅をγとしたときに、前記αと前記βと前記γが、少なくとも前記隔壁同士が交差する部分において、式（１）ないし式（３）の関係を満たすようにする表示装置の製造方法。
（α＋β）／２＜γ…（１）
γ≦β…（２）
α＜β…（３）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置および表示装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＥＰＤ（Electrophoretic Display）やＱＲＬＰＤ（Quick Response Liquid Powder Display）のような帯電粒子の移動により表示を行う表示装置は、表示期間中の消費電力がゼロに近く、表示の切り換え期間の消費電力も非常に小さくすることができることから、特に電子ペーパーなどの携帯型情報端末の分野で広く利用されるようになってきている。この種の表示装置は、一対の基板間に帯電粒子を封入し、各基板の内面に形成した電極の間に電界を発生させて帯電粒子の移動を制御している。この際、基板面内での帯電粒子の偏りを防ぐために、帯電粒子の封入空間を隔壁で区画し、基板面方向への帯電粒子の移動を規制している（特許文献１ないし３を参照）。なお、隔壁で区画された個々の単位空間はセルと呼ばれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２６２３０９号公報
【特許文献２】特開２００９−７５３４６号公報
【特許文献３】特開２００７−３２２６６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
隔壁は、ナノインプリントのような金型転写法やフォトリソグラフィ法を用いて形成されるため、その断面形状は、通常、先端部が先細るような台形形状となっている。隔壁の平面形状は、格子形状やハニカム形状などがあるが、隔壁の幅は非常に細いので、強度が弱くなり易く、例えば、表示画面を指押ししたときに、隔壁が割れたり、クラックが発生したりする惧れがある。
【０００５】
本発明の目的は、隔壁の割れやクラックが発生しにくい表示装置および表示装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の表示装置は、第１電極が形成された第１基板と、前記第１電極と対向する第２電極が形成された第２基板と、前記第１基板側から前記第２基板側に向けて突出し、前記第１基板と前記第２基板とに挟まれた空間を複数の単位空間に区画する複数の隔壁と、各単位空間に封入され、前記第１電極と前記第２電極との間に発生する電界によって前記第１電極と前記第２電極との間を移動する帯電粒子を含む表示媒体と、を備え、前記隔壁の前記第２基板と対向する第１端面の幅をαとし、前記隔壁の前記第１基板と対向する第２端面の幅をβとし、前記第１端面と前記第２端面の中間の高さに位置する前記隔壁の中央部の幅をγとしたときに、前記αと前記βと前記γが、少なくとも前記隔壁同士が交差する部分において、式（１）ないし式（３）の関係を満たすように構成されている。
【０００７】
（α＋β）／２＜γ…（１）
γ≦β…（２）
α＜β…（３）
【０００８】
この構成によれば、隔壁の中央部が太くなるので、隔壁の機械的強度が高まる。よって、隔壁の割れやクラックが発生しにくい表示装置を提供することができる。
【０００９】
前記隔壁の前記第１端面の幅は、隔壁同士が交差する部分が他の部分よりも太くなっていてもよい。
【００１０】
この構成によれば、単位空間の角部が丸みを帯びた形状となる。よって、単位空間の角部に帯電粒子が滞留することが抑制され、表示品質に優れた表示装置が提供される。
【００１１】
本発明の表示装置の製造方法は、第１基板上に半硬化状態の樹脂からなる複数の隔壁を形成する第１工程と、複数の前記隔壁によって区画された領域に、帯電粒子を含む表示媒体を配置する第２工程と、前記隔壁の上方から前記第１基板上に第２基板を貼り合わせる第３工程と、前記第２基板を前記第１基板に向けて加圧し、隔壁全体が前記第２基板と密着するまで前記隔壁を変形させた状態で前記隔壁の樹脂を硬化させる第４工程と、を含み、前記第４工程では、隔壁を加圧して変形させることにより、前記隔壁の前記第２基板と対向する第１端面の幅をαとし、前記隔壁の前記第１基板と対向する第２端面の幅をβとし、前記第１端面と前記第２端面の中間の高さに位置する前記隔壁の中央部の幅をγとしたときに、前記αと前記βと前記γが、少なくとも前記隔壁同士が交差する部分において、式（１）ないし式（３）の関係を満たすようにする。
【００１２】
（α＋β）／２＜γ…（１）
γ≦β…（２）
α＜β…（３）
【００１３】
この構成によれば、隔壁の中央部が太くなるので、隔壁の機械的強度が高まる。よって、隔壁の割れやクラックが発生しにくい表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】表示装置の一例である電気泳動表示装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】隔壁の断面形状および平面形状を示す模式図である。
【図３】電気泳動表示装置の製造方法を説明するための模式図である。
【図４】電気泳動表示装置の製造方法を説明するための模式図である。
【図５】電気泳動表示装置の製造方法を説明するための模式図である。
【図６】電気泳動表示装置の製造方法を説明するための模式図である。
【図７】隔壁の他の構成例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等が異なっている。
【００１６】
図１は、本発明の表示装置の一例である電気泳動表示装置の概略構成を示す断面図である。
【００１７】
電気泳動表示装置（表示装置）１は、素子基板（第１基板）１０と、対向基板（第２基板）２０と、隔壁層３０と、電気泳動層４１と、を備えている。
【００１８】
素子基板１０は、素子基板本体１１上に画素電極（第１電極）１２及び絶縁層１３が形成された基板である。素子基板本体１１は、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの絶縁性の樹脂材料からなる樹脂基板、又は、ガラス基板を用いる。素子基板本体１１の厚みは、例えば、１００μｍ〜５００μｍの範囲の厚みである。
【００１９】
画素電極１２は、配線を介して画素トランジスタに接続されており、当該画素トランジスタをオン、オフすることにより、画素電極１２に選択的に電圧を印加できるようになっている。絶縁層１３は、素子基板本体１１上の画素トランジスタを覆って形成されている。
【００２０】
画素電極１２は、素子基板本体１１の電気泳動層４１と対向する側の面に形成されている。画素電極１２は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）やインジウム錫酸化物（Indium Tin Oxide, 以下、ＩＴＯと略記する）等の導電膜で構成されている。画素電極１２の厚みは、例えば、５０ｎｍ程度である。
【００２１】
対向基板２０は、対向基板本体２１上に対向電極（第２電極）２２が形成された基板である。対向基板本体２１は、ガラス基板等の透明基板を用いる。対向電極２２は、対向基板本体２１の電気泳動層４１と対向する側の面に形成されている。対向電極２２は、例えば、ＩＴＯ等の透明導電膜で構成されている。本実施形態においては、対向基板２０の表面が電気泳動表示装置１の表示面２１ａを構成しており、電気泳動表示装置１の表示画面に表示される文字、画像等を対向基板２０側から視認できるようになっている。
【００２２】
隔壁層３０は、素子基板１０側から対向基板２０側に向けて突出し、素子基板１０と対向基板２０とに挟まれた空間を複数の単位空間４０に区画する複数の隔壁３２を有する。隔壁層３０の形成材料としては、例えば、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂等の各種樹脂材料を用いることができる。以下、当該単位空間をセルと称する。
【００２３】
本実施形態では、一つのセル４０に対応して複数の画素電極１２が形成されているが、これに限らず、一つのセル４０に対応して一つの画素電極１２が形成されていてもよい。
【００２４】
電気泳動層４１は、複数の電気泳動粒子（帯電粒子）４２とこれら電気泳動粒子４２を分散させた分散媒４３とを有する電気泳動材料（表示媒体）４１Ａからなる層である。セル４０内に封入された電気泳動材料４１Ａによって電気泳動層４１が形成されている。電気泳動粒子４２は、画素電極１２と対向電極２２との間に発生する電界によって画素電極１２と対向電極２２との間を移動する。
【００２５】
電気泳動粒子４２は、例えば、顔料粒子、樹脂粒子又はこれらの複合粒子である。顔料粒子を組成する顔料としては、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、酸化チタン、酸化アンチモンなどの白色顔料などがある。また、樹脂粒子を組成する樹脂材料としては、例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、尿素樹脂、エポキシ系樹脂、ポリスチレン、ポリエステルなどがある。複合粒子としては、例えば、顔料粒子の表面を樹脂材料や他の顔料で被覆したもの、樹脂粒子の表面を顔料で被覆したもの、顔料と樹脂粒子とを適当な組成比で混合した混合物で構成される粒子などがある。これらの各種材料からなる電気泳動粒子４２は、例えば正又は負に帯電した状態で分散媒中に分散されている。
【００２６】
分散媒４３は、例えば、親油性の炭化水素系の溶媒であり、例えば、アイソパー（登録商標）を含む。すなわち、分散媒４３は、例えば、アイソパーＥ、アイソパーＧ、アイソパーＨ、アイソパーＬ、アイソパーＭのうちのいずれか１種類を含む液体、もしくはこれらのうちの２種類以上を混合した液体、あるいは、これらのうちのいずれか１種類以上と他の種類の炭化水素系の溶媒とを混合した液体である。
【００２７】
あるいは、分散媒４３は、例えば、ペンタン、ヘキサン、オクタン等の脂肪族炭化水素類、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素類、ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘキシルベンゼン、ヘプチルベンゼン、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のような長鎖アルキル基を有するベンゼン類（アルキルベンゼン誘導体）等の芳香族炭化水素類、ピリジン、ピラジン、フラン、ピロール、チオフェン、メチルピロリドン等の芳香族複素環類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ギ酸エチル等ノエステル類、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ルチルイソプロピルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、アセトニトリル、プロピオニトリル、アクリロニトリル等のニトリル類、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ、Ｎ−ジメチルアセトアミド等のアミド類、カルボン酸塩又はその他の各種油類等でも良く、これらを単独又は混合物として用いることができる。
【００２８】
図２は、隔壁３２の断面形状（図２（ａ））および平面形状（図２（ｂ））を示す模式図である。図２（ｂ）は、隔壁層３０を対向基板２０側から透視した図であり、図２（ａ）は、図２（ｂ）のＡ−Ａ矢視図である。
【００２９】
図２（ａ）に示すように、隔壁３２はその幅が下端部から上端部に向けて先細るようなテーパー形状を有する。隔壁３２の断面形状は概ね台形であるが、台形の側辺は外側に若干膨らんでいる。例えば、隔壁３２の対向基板２０と対向する第１端面３５の幅をαとし、隔壁３２の素子基板１０と対向する第２端面３６の幅をβとし、第１端面３５と第２端面３６の中間の高さに位置する隔壁３２の中央部の幅をγとすると、αとβとγは、少なくとも隔壁３２同士が交差する部分（図２（ｂ）の符号３５ｉで示した部分）において、式（１）ないし式（３）の関係を満たすように構成されている。なお、隔壁３２の幅とは、隔壁３２の延在方向（図２（ｂ）の例では、上下方向および左右方向）と直交する方向の幅をいう。
【００３０】
（α＋β）／２＜γ…（１）
γ≦β…（２）
α＜β…（３）。
【００３１】
隔壁３２が上記のように構成されることで、隔壁３２の中央部が太くなり、隔壁３２の機械的強度が高まる。よって、隔壁３２の割れやクラックが発生しにくい電気泳動表示装置が提供される。本実施形態の場合、隔壁３２の任意の位置、すなわち、図２（ｂ）の符号３５ｉで示した部分だけでなく符号３５ｍで示した部分においても上記式（１）ないし（３）の関係を満たすように構成されている。よって、さらに機械的強度の高い電気泳動表示装置が提供される。
【００３２】
図２（ｂ）に示すように、隔壁層３０は、図示上下方向に延びる複数の隔壁と図左右方向に延びる複数の隔壁とが互いに直交するように形成されてなる。隔壁３２の第1端面３５の幅は、隔壁３２同士が交差する部分３５ｉが他の部分３５ｍよりも太くなっている。セル４０の平面形状は概ね正方形であるが、隔壁３２の交差部分３５ｉの幅が太くなっているため、正方形の４つの辺はそれぞれ中央部が外側に若干膨らんだ状態となっている。よって、セル４０は角部が丸みを帯びた形状となっており、これにより、セル４０の角部４０Ｃに電気泳動粒子が滞留することが抑制されている。なお、隔壁３２の第２端面３６の幅は、隔壁全体で概ね均一になっている。
【００３３】
図３ないし図６は、電気泳動表示装置１の製造方法を説明するための模式図である。
【００３４】
まず、図３に示すように、素子基板１０上に隔壁の形成材料となる樹脂３０Ａを塗布する。そして、樹脂３０Ａの上方から金型５０を押し付け、金型５０の凹凸形状を樹脂３０Ａに転写する。金型５０には、隔壁を形成するための断面台形状の溝５１が格子状に形成されている。そして、金型５０を樹脂３０Ａに押し付けた状態で樹脂３０Ａに加熱処理または紫外線照射処理を行い、樹脂３０Ａを半硬化させる。
【００３５】
ここで、「半硬化」とは、樹脂を完全には重合させない状態をいう。本明細書では、樹脂を目的の重合度まで重合させることを「硬化」といい、目的の重合度に至る前に重合を停止することを「半硬化」という。一般に樹脂の重合度が高くなると樹脂は硬くなり、樹脂の重合度が低くなると樹脂は柔らかくなる。樹脂を半硬化させることで、外部応力によって変形可能な柔軟性を付与することができる。
【００３６】
図４は、樹脂３０Ａを半硬化させて得られた隔壁３２Ｂの断面形状（図４（ａ））および平面形状（図４（ｂ））を示す模式図である。図４（ｂ）は、隔壁３２Ｂを第１端面３７側（素子基板１０とは反対側）から透視した図であり、図４（ａ）は、図４（ｂ）のＢ−Ｂ矢視図である。
【００３７】
図４（ａ）に示すように、樹脂３０Ａを半硬化させた状態で金型５０を剥離すると、素子基板１０上には断面が台形状の隔壁３２Ｂが形成される。図２（ａ）に示した隔壁３２は高さ方向中央部が膨らんだ断面形状を有しているが、隔壁３２Ｂの断面形状は略正確な台形形状となっており、隔壁３２Ｂの高さ方向中央部の幅は、隔壁３２Ｂの第１端面３７の幅と隔壁３２Ｂの第２端面（素子基板側の端面）３８の幅のちょうど中間の値となっている。
【００３８】
隔壁３２Ｂの高さは、隔壁３２Ｂ同士が交差する部分（図４（ｂ）の符号３７ｉで示した部分）とそれ以外の部分（図４（ｂ）の符号３７ｍで示した部分）とで若干ばらついている。このばらつきは、隔壁３２Ｂを金型で成型する際に隔壁３２Ｂの高さが局所的に低くなる「ヒケ」と呼ばれる現象が発生することによる。隔壁３２Ｂ同士が交差する部分およびその近傍の部分の隔壁３２Ｂの高さｄ′は、図２（ａ）に示した隔壁３２の設計高さｄよりも高くなっており、交差部分と交差部分の中間の位置３９における隔壁３２Ｂの高さは、ｄ′よりもｃだけ低い高さとなっている。「ヒケ」によって隔壁と対向基板との間に隙間が発生することを防止するために、隔壁３２Ｂが最も低くなる部分が設計高さｄよりも高くなるように（ｄ′−ｃ＞ｄ）、ある程度余裕をもって金型５０の溝５１の深さが設計されている。
【００３９】
図４（ｂ）に示すように、隔壁３２Ｂは、互いに直交する２方向に概ね格子状に形成されている。隔壁３２Ｂの第１端面３７の幅は、隔壁３２Ｂ同士が交差する部分３７ｉとそれ以外の部分３７ｍとで等しくなっており、隔壁３２Ｂの第１端面３７の幅は隔壁全体で概ね均一になっている。隔壁３２Ｂの第２端面３８の幅も、隔壁全体で概ね均一になっている。
【００４０】
素子基板１０上に隔壁３２Ｂを形成したら、図５に示すように、隔壁３２Ｂによって区画された領域に電気泳動材料４１Ａを配置し、減圧雰囲気下で、隔壁３２Ｂの上方から素子基板１０上に対向基板２０を貼り合わせる。そして、図６に示すように、対向基板２０を素子基板１０に向けて加圧し、隔壁３２Ｂの第１端面３７全体が対向基板２０と密着するまで隔壁３２Ｂを変形させる。そして、隔壁３２Ｂに加熱処理または紫外線照射処理を行い、隔壁３２Ｂの樹脂を完全に硬化させる。隔壁３２Ｂを加圧して変形させることにより、隔壁３２Ｂの第１端面３７の幅α、第２端面３８の幅β、第１端面３７と第２端面３８の中間の高さに位置する隔壁３２Ｂの中央部の幅γが、前述した式（１）ないし（３）の関係を満たすようにする。
【００４１】
以上により、電気泳動表示装置１が完成する。
【００４２】
上記構成の本実施形態の電気泳動表示装置１によれば、隔壁３２の中央部が太くなっているので、隔壁３２の機械的強度が高まる。よって、隔壁３２の割れやクラックが発生しにくい電気泳動表示装置１を提供することができる。また、隔壁３２の第１端面３５全体が対向基板２０と密着しているので、対向基板２０と隔壁３２との間の接合強度が強くなり、電気泳動粒子４２の基板面方向への移動を十分に規制することができる。
【００４３】
［変形形態］
【００４４】
上記実施形態では、複数の隔壁３２を格子状に配置し、矩形をなすセル４０の周囲を４つの隔壁３２で囲む構造としたが、隔壁３２の構造はこれに限らない。例えば、三角形をなすセル４０の周囲を３つの隔壁で囲む構造や、六角形をなすセル４０の周囲を６つの隔壁で囲む構造（図７参照）としてもよい。
【００４５】
上記実施形態では、隔壁層３０の形成方法として金型転写法を用いたが、これに限らない。例えば、隔壁層３０の形成方法としては、フォトリソグラフィ法を用いてもよい。また、スクリーン印刷法、凸版印刷法、グラビア印刷法などの印刷プロセスで形成してもよい。
【００４６】
上記実施形態では、表示装置の一例として、表示媒体として電気泳動材料を用いた電気泳動表示装置を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。電子粉流体（登録商標）を表示媒体として用いた電子粉流体ディスプレイ（ＱＲＬＰＤ）など他の表示装置についても本発明を適用することが可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１…電気泳動表示装置（表示装置）、１０…素子基板（第１基板）、１２…画素電極（第１電極）、２０…対向基板（第２基板）、２２…対向電極（第２電極）、３２…隔壁、３２Ｂ…隔壁、３５…第１端面、３６…第２端面、３７…第１端面、３８…第２端面、４０…セル（単位空間）、４１Ａ…電気泳動材料（表示媒体）、４２…電気泳動粒子（帯電粒子）
【図１】
2013235049.tif 000003
【図２】
2013235049.tif 000004
【図３】
2013235049.tif 000005
【図４】
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【図５】
2013235049.tif 000007
【図６】
2013235049.tif 000008
【図７】
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