(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二つの電極間に配置された電気泳動層を備えた電気泳動装置の製造方法であって、
基体上に分離層を形成する工程と、
前記分離層上に薄膜素子層を形成する工程と、
前記薄膜素子層上に前記電気泳動層を含む第１の積層体を形成する工程と、
前記第１の積層体上に第１の基板を配置する工程と、
光照射又は加熱により前記分離層の層内及び／又は界面において剥離を生じさせた後、前記基体を前記分離層から離脱させて前記薄膜素子層と前記第１の積層体と前記第１の基板とを含む第２の積層体を得る工程と、を備えることを特徴とする電気泳動装置の製造方法。
【請求項２】
前記薄膜素子層は、半導体素子層であることを特徴とする請求項１に記載の電気泳動装置の製造方法。
【請求項３】
前記半導体素子層は、マトリクス状に配置された走査線及び信号線に接続される薄膜トランジスタを含むことを特徴とする請求項２記載の電気泳動装置の製造方法。
【請求項４】
前記半導体素子層は、前記薄膜トランジスタの一端に接続された画素電極をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の電気泳動装置の製造方法。
【請求項５】
前記半導体素子層は、マトリクス状に配置された走査線及び信号線に接続される薄膜トランジスタを含む画素部と、前記画素部を駆動するためのドライバ部と、を備えることを特徴とする請求項２記載の電気泳動装置の製造方法。
【請求項６】
前記画素部は前記薄膜トランジスタの一端に接続された画素電極をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の電気泳動装置の製造方法。
【請求項７】
前記ドライバ部は、前記走査線及び前記信号線に信号を供給することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の電気泳動装置の製造方法。
【請求項８】
前記第２の積層体の、前記第１の基板と反対側に第２の基板を配置する工程を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れかに記載の電気泳動装置の製造方法。
【請求項９】
前記第２の基板は、透明電極を含むことを特徴とする請求項８記載の電気泳動装置の製造方法。
【請求項１０】
前記第１の基板及び前記第２の基板のうちの少なくとも一方は、フレキシブル基板であることを特徴とする請求項８又は請求項９の何れかに記載の電気泳動装置の製造方法。
【請求項１１】
前記電気泳動層は、分散媒とこの分散媒中に分散している電気泳動粒子とが内部に封入されたマイクロカプセルによって形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１０の何れかに記載の電気泳動装置の製造方法。
【請求項１２】
二つの電極間に配置された電気泳動層を備えた電気泳動装置の製造方法であって、
基体上に分離層を形成する工程と、
前記分離層上にマトリクス状に配置された走査線及び信号線に接続される薄膜トランジスタを含む画素部と、前記画素部を駆動するためのドライバ部と、を含む半導体素子層を形成する工程と、
前記半導体素子層上に前記電気泳動層を含む第１の積層体を形成する工程と、
前記第１の積層体上に第１の基板を配置する工程と、
光照射又は加熱により前記分離層の層内及び／又は界面において剥離を生じたさせた後、前記基体を前記分離層から離脱させて前記半導体素子層と前記第１の積層体と前記第１の基板とを含む第２の積層体を得る工程と、を備えることを特徴とする電気泳動装置の製造方法。
【請求項１３】
前記画素部は、前記薄膜トランジスタの一端に接続された画素電極をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の電気泳動装置の製造方法。
【請求項１４】
前記ドライバ部は、前記走査線及び前記信号線に信号を供給することを特徴とする請求項１２又は請求項１３に記載の電気泳動装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気泳動装置の製造方法に関し、特に、その製造方法をより容易にするようにした電気泳動装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気泳動装置としては、例えば図４に示すようなものが知られている。すなわち、基板２ａ及び２ｂの内側それぞれに、電極４ａ及び４ｂが形成され、これら基板２ａ及びこれと対応する電極４ａ、又は基板２ｂ及びこれと対応する電極４ｂの少なくとも何れか一方は、透明に形成されている。そして、これら電極４ａ及び４ｂの間に、例えば黒色に着色された着色分散媒と、この分散媒に分散されている帯電した白色の顔料粒子とが封入されたマイクロカプセル６が均一に塗布された電気泳動層が形成されている。そして、電極４ａ及び４ｂ間に所定の電圧を印加することによって、表示を行うようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、電気泳動装置の電子ペーパ等への応用を考えた場合、柔軟性に富んだフレキシブルな電気泳動装置が好ましい。
このフレキシブルな電気泳動装置を得るためには、柔軟性に優れた材料、例えばプラスティック材料等を基板として、電気泳動層を形成する必要がある。しかしながら、このようなフレキシブルな材料を基板とした場合、電気泳動層を精度よく配置することは困難である。
【０００４】
さらに、電気泳動装置に半導体素子を設ける必要がある場合には、高温処理を伴う通常の半導体素子の形成方法を、耐熱性に劣るプラスティック材料を含む電気泳動装置の製造方法に適用することは困難である。
そこで、この発明は上記従来の未解決の問題に着目してなされたものであり、フレキシブルな材料を基板とした場合であっても、精度よく電気泳動層を配置することができ且つ容易に製造することの可能な電気泳動装置の製造方法を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る電気泳動装置の製造方法は、二つの電極間に配置された電気泳動層を備えた電気泳動装置の製造方法であって、基体上に分離層を形成する工程と、前記分離層上に薄膜素子層を形成する工程と、前記薄膜素子層上に前記電気泳動層を含む第１の積層体を形成する工程と、前記第１の積層体上に第１の基板を配置する工程と、光照射又は加熱により前記分離層の層内及び／又は界面において剥離を生じさせた後、前記基体を前記分離層から離脱させて前記薄膜素子層と前記第１の積層体と前記第１の基板とを含む第２の積層体を得る工程と、を備えることを特徴としている。
また、請求項２に係る電気泳動装置の製造方法は、半導体素子層であることを特徴としている。
また、請求項３に係る電気泳動装置の製造方法は、前記半導体素子層は、マトリクス状に配置された走査線及び信号線に接続される薄膜トランジスタを含むことを特徴としている。
また、請求項４に係る電気泳動装置の製造方法は、前記半導体素子層は、前記薄膜トランジスタの一端に接続された画素電極をさらに含むことを特徴としている。
また、請求項５に係る電気泳動装置の製造方法は、前記半導体素子層は、マトリクス状に配置された走査線及び信号線に接続される薄膜トランジスタを含む画素部と、前記画素部を駆動するためのドライバ部と、を備えることを特徴としている。
また、請求項６に係る電気泳動装置の製造方法は、前記画素部は前記薄膜トランジスタの一端に接続された画素電極をさらに含むことを特徴としている。
また、請求項７に係る電気泳動装置の製造方法は、前記ドライバ部は、前記走査線及び前記信号線に信号を供給することを特徴としている。
【０００６】
また、請求項８に係る電気泳動装置の製造方法は、前記第２の積層体の、前記第１の基板と反対側に第２の基板を配置する工程を備えることを特徴としている。
また、請求項９に係る電気泳動装置の製造方法は、前記第２の基板は、透明電極を含むことを特徴としている。
【０００７】
また、請求項１０に係る電気泳動装置の製造方法は、前記第１の基板及び前記第２の基板のうちの少なくとも一方は、フレキシブル基板であることを特徴としている。
また、請求項１１に係る電気泳動装置の製造方法は、前記電気泳動層は、分散媒とこの分散媒中に分散している電気泳動粒子とが内部に封入されたマイクロカプセルによって形成されていることを特徴としている。
【０００８】
また、請求項１２に係る電気泳動装置の製造方法は、二つの電極間に配置された電気泳動層を備えた電気泳動装置の製造方法であって、基体上に分離層を形成する工程と、前記分離層上にマトリクス状に配置された走査線及び信号線に接続される薄膜トランジスタを含む画素部と、前記画素部を駆動するためのドライバ部と、を含む半導体素子層を形成する工程と、前記半導体素子層上に前記電気泳動層を含む第１の積層体を形成する工程と、前記第１の積層体上に第１の基板を配置する工程と、光照射又は加熱により前記分離層の層内及び／又は界面において剥離を生じたさせた後、前記基体を前記分離層から離脱させて前記半導体素子層と前記第１の積層体と前記第１の基板とを含む第２の積層体を得る工程と、を備えることを特徴としている。
また、請求項１３に係る電気泳動装置の製造方法は、前記画素部は、前記薄膜トランジスタの一端に接続された画素電極をさらに含むことを特徴としている。
さらに、請求項１４に係る電気泳動装置の製造方法は、前記ドライバ部は、前記走査線及び前記信号線に信号を供給することを特徴としている。
【０００９】
この請求項１から請求項１４に記載の発明においては、基体上に分離層を形成し、この上に、半導体素子層等の薄膜素子層を形成し、この薄膜素子層の上に、電気泳動層を含む第１の積層体を形成し、さらにこの上に、例えば一方の電極を構成する第１の基板を配置する。そして、この状態で、分離層に光照射或いは加熱を行うことによって、分離層から基体を離脱させて、薄膜素子層と第１の積層体と第１の基板とを含む第２の積層体を得ている。
【００１０】
そして、この第２の積層体の第１の基板と反対側に、例えば他方の電極を構成する第２の基板をさらに配置するようにしている。
ここで、前記基体として比較的硬い基体を用いれば、この基体上に積層される、第１の積層体及び第１の基板が共にフレキシブルであったとしても、その扱いは比較的容易である。したがって、これらを積層する際の位置決め誤差等を抑制することが可能となる。
【００１１】
また、基体上の分離層の上に半導体素子層を形成する場合であっても、基体として耐熱性に優れた材質のものを用いることによって、半導体素子層を容易に形成することが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
この実施の形態は、本発明による電気泳動装置を電気泳動表示装置に適用したものである。また、図２及び図３は、電気泳動表示装置の製造工程を示したものであって、図１に示す電気泳動表示装置のＡ−Ａ部の断面図である。
【００１３】
まず、図２（ａ）に示すように、基体１１上に分離層１２を形成する。これら基体１１及び分離層１２は、公知のように、前記基体１１は、後の光照射工程において、前記分離層１２に剥離を生じさせ得る程度の透光性を有し、また、信頼性の高い材料で構成され、また、前述の光照射工程において、前記分離層１２に剥離を生じさせ得る程度の光透過率を有する厚さであり、且つ、当該基体１１をハンドリングしやすい硬さを有する。
【００１４】
一方、前記分離層１２は、照射される光を吸収し、その層内及び／又は界面において剥離、（以下、剥離という。）を生じるような性質を有するものであり、光の照射によって分離層１２を構成する物質の原子間又は分子間の結合力が消失又は減少するか、気体が発生するものが好ましい。このような物質としては、例えば、アモルファスシリコン及び水素化アモルファスシリコン等を適用することができる。この他、酸化ケイ素又はケイ酸化合物、酸化チタン又はチタン酸化合物、酸化ランタン又はランタン酸化合物等の各種酸化物セラミックス、ＰＺＴ〔Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ1 〕、ＰＬＺＴ〔Ｐｂ，Ｌａ）（Ｔｒ，Ｔｉ）Ｏ3 〕等の誘電体、窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化チタン等の窒化物セラミックス、高分子の主鎖上に、−ＣＨ−、−ＣＯ−（ケトン）、−ＣＯＮＨ−（アミド）、−ＮＨ−（アミノ）、−ＣＯＯ−（エステル）、−Ｎ＝Ｎ−（アゾ）、−ＣＨ＝Ｎ−（イミド）等を有する有機高分子材料、又は数々の金属或いは合金等を適用することができる。
【００１５】
次いで、分離層１２の上に、公知の手順にしたがって、半導体素子層としての薄膜素子層１３を形成する。この薄膜素子層１３は、例えば図示しないゲート線及びデータ線に接続されたＴＦＴ及びこれに接続された電極を含む画素部１３ａと、前記ゲート線及びデータ線に電圧を与えて画素部１３ａを駆動するためのＴＦＴを含むドライバ部１３ｂとから構成されている。
【００１６】
次いで、図２（ｂ）に示すように、薄膜素子層１３の画素部１３ａの上に、マイクロカプセルからなる電気泳動層としての電気泳動分散液層１４ａを形成する。つまり、マイクロカプセルをバインダを含む透明液中に混合した混合液を、例えばロールコート法を用いて均一に塗布することによって形成する。なお、前記マイクロカプセルには、分散媒と、この分散媒とは異なる色が付され、且つこの分散媒中に分散している帯電した顔料粒子（電気泳動粒子）とが内部に封入されている。また、マイクロカプセルは、例えばアラビアゴムとゼラチンとで構成され、また、バインダには、シリコン樹脂等が用いられる。
【００１７】
一方、薄膜素子層１３のドライバ部１３ｂの上には、必要に応じて保護層１４ｂを形成する。
次いで、図２（ｃ）に示すように、電気泳動分散液層１４ａ及び保護層１４ｂの上に、被積層部材としての第１のフレキシブル基板１５を積層する。この第１のフレキシブル基板１５は、透明電極１５ａとこの透明電極１５ａが接合された透明基板１５ｂとから構成され、透明電極１５ａが電気泳動分散液層１４ａ及び保護層１４ｂと対向するように積層される。
【００１８】
前記透明電極１５ａとしては、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍｕ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）等の透明で導電性の高い材料が用い、前記透明基板１５ｂとしては、例えばガラス、石英、プラスティック（合成樹脂）等の透明な材料を用いる。なお、これら透明電極１５ａ及び透明基板１５ｂの積層部分における光透過率は、内部のマイクロカプセル内の顔料粒子を確認できる程度に高い値である必要がある。
【００１９】
次いで、図３（ａ）に示すように、基体１１側から、例えばレーザー光を分離層１２に照射し、分離層１２の層内及び又は界面において剥離を生じさせる。
次いで、図３（ｂ）に示すように、基体１１を分離層１２から離脱し、また、必要に応じて薄膜素子層１３側に残った分離層１２を除去する。
このとき、必要に応じて補強用の基板を第１のフレキシブル基板１５の上面や周囲に付加するようにしてもよい。
【００２０】
次いで、薄膜素子層１３、電気泳動分散液層１４ａ及び保護層１４ｂ、第１のフレキシブル基板１５からなる積層構造を、被転写部材としての第２のフレキシブル基板１６に接着或いは粘着等の方法を用いて転写する。
これによって、第１及び第２のフレキシブル基板１５及び１６間に、電極を介して電気泳動分散液層１４ａが挟まれた電気泳動表示装置が形成されたことになる。
【００２１】
ここで、前記基体１１は、ハンドリングしやすい厚さに形成されている。したがって、図３（ｂ）の工程で、基体１１を薄膜素子層１３から離脱するまでの間は、各層は、基体１１上に積層されているから、その扱いが容易であり、また、各層がフレキシブルに形成されていても、比較的平面に維持しやすい。
ここで、従来の工程のように、一方のフレキシブル基板上に薄膜素子層を転写した後、この上に電気泳動分散液層１４ａ等を形成し、さらに、透明電極及び他方のフレキシブル基板を積層するようにした場合、これは、すなわち、図２（ｃ）の工程で、基体１１がフレキシブルな基体である場合と同等となり、この場合、薄膜素子層１４及び電気泳動分散液層１４ａが共にフレキシブルであるため、電気泳動分散液層１４ａ側を平面に維持しにくい。また、第１のフレキシブル基板１５もフレキシブルであるため、積層される側及び積層する側が共にフレキシブルとなって共に平面に維持しにくいため、これらの位置合わせ精度が低下することになる。
【００２２】
しかしながら、上記実施の形態では、基体１１は、比較的硬いハンドリングしやすい材質のものであって、この上に電気泳動分散液層１４ａ等を積層しており、第１のフレキシブル基板１５を積層する時点では、積層される側の電気泳動分散液層１４ａは、比較的硬い基体１１によって支持されているため比較的平面に維持することができる。よって、この状態で、第１のフレキシブル基板１５を積層することによって、第１のフレキシブル基板１５を積層する際の位置決め精度をより向上させることができる。
【００２３】
また、例えば、電気泳動表示装置としての表示特性等の検査を行う場合等には、例えば、図２（ｃ）の工程で、第１のフレキシブル基板１５を積層した時点で、行うようにすればよい。この時点では、電気泳動表示装置として作動するための機能は全て備えており、且つ、比較的硬い基体１１上に積層されている状態であるから、その扱いが容易であり、また、平面に維持することができるから、電気泳動表示装置としての動作確認等を的確に行うことができ、検査の測定信頼性を向上させることができる。
【００２４】
また、基体１１上で薄膜素子層１３を形成するから、基体１１として耐熱性の優れた材質のものを用いることによって、高熱を伴う薄膜素子層１３の形成工程であっても容易に形成することができる。
なお、上記実施の形態においては、マイクロカプセルを用いて電気泳動分散液層１２を形成した場合について説明したが、これに限らず、従来のように、マイクロカプセルを用いずに構成するようにしてもよい。
【００２５】
また、上記実施の形態においては、本発明による電気泳動装置を、電気泳動表示装置に適用した場合について説明したが、これに限らず、電気泳動リライタブルシート等、電気泳動装置を用いたものであれば適用することができる。
また、上記実施の形態においては、第１及び第２のフレキシブル基板１５及び１６間に、電極を介して電気泳動分散液層１４ａを構成するようにした場合について説明したが、フレキシブルな基板でない場合であっても適用することができることはいうまでもない。
【００２６】
また、上記実施の形態においては、薄膜素子層１３及び透明電極１５ａ間に電気泳動分散液層１４ａを設ける場合について説明したが、薄膜素子層１３と電気泳動分散液層１４ａ或いは透明電極１５ａ及び電気泳動分散液層１４ａとの間に、例えば、誘電体材料から構成される誘電体層等、他の層が形成されている場合であっても適用することができることはいうまでもない。このように、誘電体層を設けることによって、電気泳動分散液層１４ａの記憶の持続性を向上させる効果を得ることができる。
【００２７】
なお、上記実施の形態において、薄膜素子層１３と電気泳動分散液層１４ａ及び保護層１４ｂとの積層構造が、第１の積層体に対応し、第１のフレキシブル基板１５が第１の基板に対応し、薄膜素子層１３と電気泳動分散液層１４ａ及び保護層１４ｂと第１のフレキシブル基板１５との積層構造が第２の積層体に対応し、第２のフレキシブル基板１６が第２の基板に対応している。
【００２８】
以上説明したように、本発明の請求項１から請求項１４に係る電気泳動装置の製造方法によれば、基体上に、分離層と、半導体素子層等の薄膜素子層と、電気泳動層を含む第１の積層体と、第１の基板と、を積層した後、分離層から基体を離脱するようにしたから、各積層工程におけるハンドリング性を向上させると共に平面度を向上させることができ、容易に且つ高精度に電気泳動装置を生成することができる。
【００２９】
特に、基体上の分離層の上に、高熱処理を伴う半導体素子層を形成する場合であっても、半導体素子層は、後に分離する基体上に形成するから、耐熱性に優れた基体を用いることによって半導体素子層を容易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電気泳動表示装置の製造工程を説明するための説明図である。
【図２】本発明による電気泳動表示装置の製造工程の一部を示す、図１のＡ−Ａ部の断面図である。
【図３】図２の続きである。
【図４】電気泳動表示装置の概略を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１１  基体
１２  分離層
１３  薄膜素子層
１３ａ  回路部
１３ｂ  ドライバ部
１４ａ  電気泳動分散液層
１４ｂ  保護層
１５  第１のフレキシブル基板
１５ａ  透明電極
１５ｂ  透明基板
１６  第２のフレキシブル基板
【図１】
0003928363.tif 000002
【図２】
0003928363.tif 000003
【図３】
0003928363.tif 000004
【図４】
0003928363.tif 000005