電気泳動表示装置およびその製造方法
【課題】電気泳動粒子の沈降を最小限に抑えて良好な表示を長期的に得ることができるとともに、信頼性が高く、かつ、フルカラー表示が可能なセル構造とフルカラーの電気泳動表示装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の電気泳動表示装置は、互いに対向配置される素子基板３０および対向基板３１と、素子基板３０と対向基板３１との間に配置され、画素領域を区画する隔壁４５と、少なくとも素子基板３０、対向基板３１および隔壁４５によって囲まれた複数のセル５１内に封入される電気泳動材料と、を有し、素子基板３０および対向基板３１の少なくともいずれか一方には、厚さ方向を貫通してセル５１に達すると共に、当該セル５１内に電気泳動材料を注入するための注入口３１Ａが複数形成されていることを特徴とする。
【解決手段】本発明の電気泳動表示装置は、互いに対向配置される素子基板３０および対向基板３１と、素子基板３０と対向基板３１との間に配置され、画素領域を区画する隔壁４５と、少なくとも素子基板３０、対向基板３１および隔壁４５によって囲まれた複数のセル５１内に封入される電気泳動材料と、を有し、素子基板３０および対向基板３１の少なくともいずれか一方には、厚さ方向を貫通してセル５１に達すると共に、当該セル５１内に電気泳動材料を注入するための注入口３１Ａが複数形成されていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動表示装置およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気泳動表示装置デバイスは、酸化チタン粒子やカーボン粒子に高分子と電荷を付与し、溶媒液中を泳動させることによって表示を行っている。表示品質を高めるために、電気泳動粒子の平均粒子径が数十〜数百ｎｍである必要がある。そのため、液晶のように、対向配置された一対のガラス基板の周囲をシール材で封止したセルに、上記のような電気泳動材料を封入した場合、表示パネルを縦にすると重力の作用により電気泳動粒子が時間と共に沈降してしまい、良好な表示を得ることができなくなってしまう。
【０００３】
そこで、表示エリアに対応するセル領域を複数に区切る構造とすることで、電気泳動粒子の沈降の影響を小さくして、良好な表示が長期的、かつ、継続的に得られるようにする必要がある。
このような課題を解決するために、一対の基板間に隔壁を形成して電気泳動粒子の沈降を画素領域内で留めておく構造が提案されている。
例えば下記特許文献１では、素子基板上に、表示エリアを画素領域ごとに区切る隔壁を形成して各画素領域内にインクジェットを用いて電気泳動材料を注入した後、素子基板上に隔壁を介して対向基板を貼り合わせることによって製造される表示パネルが開示されている。
また、特許文献２では、隔壁に設けられた開口を介して隣り合う画素領域が連通されており、行方向あるいは列方向で連通する複数の画素領域内に電気泳動材料を流し込むことによって製造される表示パネルが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１０７９６号公報
【特許文献２】特開２００５−２７６２５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の場合、電気泳動材料を注入した後に対向基板を貼り合わせることから、セル内への気泡の混入やこれに起因して十分な接着面積を確保することができない他、貼り合わせ領域に電気泳動材料が付着して接着力が弱くなるなどして、信頼性の面で問題があった。一方、特許文献２では、一方向に並ぶ複数の画素領域に同一の電気泳動材料を注入することになるため、多色粒子による表示を行いたい場合に粒子の種類に制限があり、十分な色表示ができないという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、電気泳動粒子の沈降を最小限に抑えて良好な表示を長期的に得ることができるとともに、信頼性が高く、かつ、フルカラー表示が可能なセル構造とフルカラーの電気泳動表示装置およびその製造方法を提供することを目的の一つとしている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の電気泳動表示装置は、互いに対向配置される第１基板および第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置され、画素領域を区画する隔壁と、少なくとも前記第１基板、前記第２基板および前記隔壁によって囲まれた複数のセル内に封入される電気泳動材料と、を有し、前記第１基板および前記第２基板の少なくともいずれか一方には、厚さ方向を貫通して前記セルに達すると共に、当該セル内に前記電気泳動材料を注入するための注入口が複数形成されていることを特徴とする。
【０００８】
これによれば、隔壁によって区画された画素領域に対応するセル内に電気泳動材料が保持されており、これら各セル内に電気泳動材料を注入するための注入口が形成されていることから、製造時において、隔壁を介して第１基板と第２基板とを貼り合わせた後に、各セル内に電気泳動材料を注入することによって本実施形態の電気泳動表示装置が得られる。つまり、第１基板および第２基板同士を貼り合わせた後に電気泳動材料を注入することができれば、これらの貼り合わせ領域に電気泳動材料が付着して接着力が弱くなるのを防止できるとともに、各セル内への気泡の混入も最小限に抑えることができる。
また、セルに連通する注入口を介して電気泳動材料を注入することができるので、セルごとに異なる電気泳動材料を注入することも可能となり、フルカラー表示が可能なものとなっている。
また、画素領域ごとに区画されたセル内に電気泳動材料が保持されるので、電気泳動表示装置を縦にした状態で使用したとしても、電気泳動粒子の沈降を各セル内で留めておくことができるので、電気泳動粒子の沈降を最小限に抑えることができる。
したがって、電気泳動粒子の沈降を最小限に抑えて良好な表示を長期的に得ることができるとともに、信頼性が高く、かつ、フルカラー表示が可能なセル構造を有する電気泳動表示装置が得られる。
【０００９】
また、前記第１基板あるいは前記第２基板の外面に、前記注入口を封止するための封止基板が設けられている構成としてもよい。
これによれば、封止基板によって複数の注入口を一度に閉塞することができるので、個々に注入口を閉塞するに比べて簡単かつ確実に閉塞することができる。
【００１０】
また、前記注入口が前記第１基板および前記第２基板の両方に形成されている構成としてもよい。
これによれば、第１基板側および第２基板側の両方から電気泳動材料を注入することが可能になる。
【００１１】
また、前記注入口が形成されていない前記セルの前記隔壁に、前記注入口が形成された前記セルに連通する連通孔が形成されている構成としてもよい。
これによれば、製造時において、１つの注入口を介して１つのセル内に注入された電気泳動材料が、該セルから隔壁に形成された貫通孔を介して隣のセル内に流入することとなり、少ない注入口であっても複数のセルに電気泳動材料を注入させることができる。
【００１２】
また、前記セルごとに前記注入口が設けられている構成としてもよい。
これによれば、各セルに対して異なる電気泳動材料を注入することができるので、よりフルカラーに近い表示が可能な電気泳動表示装置が得られる。
【００１３】
また、前記複数のセルごとに１つの前記注入口が設けられている構成としてもよい。
これによれば、注入口の数が少なくても、複数のセルに対して同時に電気泳動材料を注入することが可能になる。
【００１４】
また、前記注入口の一部が前記隔壁と平面視で重なっている構成としてもよい。
これによれば、隣り合う複数のセルに対して同一の電気泳動材料を注入することができる。
【００１５】
本発明の電気泳動表示装置の製造方法は、第１基板上に複数の画素領域を区画する隔壁を形成する工程と、前記第１基板上に前記隔壁を介して第２基板を貼り合わせる工程と、前記第１基板および前記第２基板の少なくともいずれか一方に設けられた注入口を介して、少なくとも前記第１基板、第２基板および前記隔壁によって囲まれた複数のセル内に電気泳動材料を注入する工程と、前記注入口を封止する工程と、を有することを特徴とする。
【００１６】
これによれば、電気泳動材料を注入する前に、隔壁を介して第１基板および第２基板を貼り合わせて空の表示パネルを製造して、第１基板あるいは第２基板に設けられた注入口を介して各セル内に電気泳動材料を注入することにより、隔壁と基板との貼り合わせ領域に付着した電気泳動材料の分散媒による接着不良や材料の未充填を防止することができる。これにより、品質および信頼性の高い電気泳動表示装置が得られる。また、各画素領域に異なる電気泳動材料を注入することができるため、最適なフルカラー表示が行えるようになる。また、各セル内に注入する電気泳動材料の粒子量を変更することによって階調表示が可能となり、より最適な色品質を実現することのできる電気泳動表示装置が得られる。
【００１７】
また、前記電気泳動材料を注入する工程の前に、前記第１基板および前記第２基板の少なくともいずれか一方に、基板の厚さ方向を貫通する注入口を形成する工程を有する方法としてもよい。
これによれば、隔壁の大きさに応じて注入口の位置や大きさ等を適宜設定することができる。
【００１８】
また、前記電気泳動材料を注入する工程において、前記セルごとに区画された材料保持部を有する材料ホルダーを利用し、前記材料ホルダーと、前記注入口が形成された前記第１基板あるいは前記第２基板とを密着させた後、真空状態から大気に戻すことによって前記材料ホルダーから前記セル内に前記電気泳動材料が注入される製造方法としてもよい。
【００１９】
これによれば、従来の液晶装置の製造方法を用いて製造することができるため、設備投資費用を大幅に削減させることができる。
【００２０】
また、前記注入口を前記隔壁の近傍に形成する製造方法としてもよい。
これによれば、材料注入時に基板の変形等が生じることを防いで材料ホルダーと基板との間に隙間を生じさせることなく、各セル内に電気泳動材料を注入することができる。
【００２１】
また、前記注入口の周辺に前記電気泳動材料をはじくような疎溶媒性処理を施しておく製造方法としてもよい。
これによれば、電気泳動材料の注入時に、材料の染み出しやその後の封止のための接着剤あるいは粘着材との密着不良などが生じるのを防止できる。
【００２２】
また、前記材料保持部内に前記電気泳動材料を保持するための金属あるいは樹脂からなる繊維部材を配置する製造方法としてもよい。
これによれば、繊維部材に電気泳動材料を保持させることができるので、材料ホルダーからの電気泳動材料の染み出しを防止できるとともに、その後に行う注入口の封止を良好に行える。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施形態の電気泳動表示装置を示す概略構成を示す部分断面図。
【図２】同、電気泳動表示装置の等価回路図。
【図３】１画素の構成を示す等価回路図。
【図４】１画素の構成を示す断面図。
【図５】電気泳動表示装置の製造プロセスについて示す断面図。
【図６】電気泳動表示装置の製造プロセスについて示す断面図。
【図７】インクホルダーの製造方法を示す図。
【図８】インクホルダーの変形例を示す平面図。
【図９】インクホルダーの変形例を示す平面図。
【図１０】第２実施形態の電気泳動装置の全体構成を示す断面図。
【図１１】電気泳動表示装置の製造方法について示す断面図。
【図１２】隔壁と注入口との位置関係の他の例を示す平面図。
【図１３】隔壁の変形例を示す断面図。
【図１４】隔壁の変形例を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１〜図８を用いて説明する。
図１は、本実施形態の電気泳動表示装置を示す概略構成を示す部分断面図である。図２は、同、電気泳動表示装置の等価回路図である。図３は、１画素の構成を示す等価回路図である。図４は、１画素の構成を示す断面図である。
なお、以下の各図面においては各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。
【００２５】
図１および図２に示すように、本実施形態の電気泳動表示装置１００は、素子基板３０と、素子基板（第１基板）３０に対向配置された対向基板（第２基板）３１とこれらの間に挟持される電気泳動素子３２とにより構成されている。また、対向基板３１の外面側には、接着剤やホットメルトからなる接着層４を介して封止基板１２が設けられている。そして、素子基板３０と対向基板３１とが重なる領域には複数の画素４０が配置されてなる表示部５が形成されている。各画素４０には、種類の異なる電気泳動材料が封入されており、画素４０ごとに異なる色表示が行える構成となっている。
【００２６】
表示部５には、複数の画素４０が行方向および列方向にマトリクス状に配列されている。表示部５の周辺には、走査線駆動回路６１、データ線駆動回路６２が配置されている。表示部５には、走査線駆動回路６１から延びる複数の走査線６６と、データ線駆動回路６２から延びる複数のデータ線６８Ａ，６８Ｂとが設けられており、これらの交差位置に対応して画素４０が設けられている。
本実施形態の走査線６６は、表示部５内において２つに分岐された第１走査線６６Ａおよび第２走査線６６Ｂを有する。
なお、「行方向」とは、表示部における「水平方向」のことであり、図２の左右方向に対応する。「列方向」とは、水平方向に直交する「垂直方向」のことであり、図２の上下方向に対応する。
【００２７】
画素４０には、電気泳動素子３２を構成する電気泳動層１３２、２つの選択トランジスタＴＲ１，ＴＲ２（図３）、複数の画素電極３５Ａ，３５Ｂが少なくとも備えられている。画素４０内における画素電極３５Ａ，３５Ｂの数は、一つずつでも複数ずつであってもでもよい。
【００２８】
図３に示すように、選択トランジスタＴＲ１は、ゲートに第１走査線６６Ａが接続され、ソースにデータ線６８Ａが接続され、ドレインに画素電極３５Ａが接続されている。また、選択トランジスタＴＲ２は、ゲートに第２走査線６６Ｂが接続され、ソースにデータ線６８Ｂが接続され、ドレインに画素電極３５Ｂが接続されている。
ここで、選択トランジスタＴＲ１，ＴＲ２のドレインと保持容量線（不図示）との間に保持容量が配置された構成とすることも可能である。保持容量線は、例えば、走査線６６と平行して形成される。また、電気泳動素子３２に電圧を印加するための、保持容量以外の手段を具備しても良い。
【００２９】
画素４０内に設けられた複数の画素電極３５Ａどうしは、例えば不図示の接続電極を介して選択トランジスタＴＲ１に接続され、同様に、画素４０内に設けられた複数の画素電極３５Ｂどうしは、不図示の接続電極を介して選択トランジスタＴＲ２に接続されている。これによって、画素電極３５Ａ，３５Ｂどうしが互いに独立駆動されるようになっている。
【００３０】
また、走査線駆動回路６１は、複数の走査線６６を介して各画素４０に接続されており、各走査線６６を順次選択し、画素４０に設けられた選択トランジスタＴＲ１，ＴＲ２をそれぞれオン状態とするタイミングを規定する選択信号を、選択した走査線６６を介して供給する。また、データ線駆動回路６２は、複数のデータ線６８Ａ，６８Ｂを介して各画素４０に接続されており、各画素４０に対応する画素データを規定する画像信号を画素４０に供給する。
【００３１】
図４に示すように、素子基板３０を構成する基板本体７１は、ガラスやプラスチック、金属等で構成されている。この基板本体７１は、視認側と反対側に配置されるため透明なものでなくてもよい。素子基板３０の電気泳動素子３２が配置される側の面には、図２に示した走査線６６、データ線６８Ａ，６８Ｂ、選択トランジスタＴＲ１，ＴＲ２などを含む駆動層（不図示）が形成されており、その最上層に互いに独立して駆動される画素電極３５Ａ，３５Ｂが複数設けられている。
【００３２】
具体的には、基板本体７１の電気泳動素子３２側の一面に半導体層４１ａが形成され、半導体層４１ａを覆うようにゲート絶縁膜４１ｂが形成されている。半導体層４１ａには、例えばアモルファスシリコン、多結晶シリコン等の非単結晶シリコン材料、酸化物半導体材料、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ等の透明酸化物半導体材料、フルオレン−ビチオフェン共重合体等の有機物半導体材料、等を用いることができる。半導体層４１ａに酸化物半導体材料を用いる場合には、ゲート絶縁膜４１ｂにも酸化物絶縁材料を用いることが望ましく、また、半導体層４１ａに有機物半導体材料を用いる場合には、ゲート絶縁膜４１ｂにも有機絶縁材料を用いることが望ましい。
【００３３】
ゲート絶縁膜４１ｂ上には、選択トランジスタＴＲ１，ＴＲ２のゲート電極４１ｅとして機能する走査線６６Ａ，６６Ｂが形成されている。走査線６６Ａ，６６Ｂには、例えばＡｌ−Ｎｄ合金とＭｏとの金属積層膜等を用いることができる。その他、Ａｌ単体、ＩＴＯ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｎ、Ｎｄやそれらの合金等を用いることができる。第１層間絶縁膜７４が、走査線６６Ａ，６６Ｂを覆うように基板本体７１の全面に形成されている。第１層間絶縁膜７４には、例えばシリコン窒化膜、シリコン酸化膜、シリコン窒化酸化膜等の無機絶縁材料、あるいは有機絶縁材料を用いることができる。第１層間絶縁膜７４上には、コンタクトホール７５を介して半導体層４１ａのソース領域と電気的に接続されたデータ線６８Ａ，６８Ｂが形成されている。データ線６８Ａ，６８Ｂにも走査線６６と同様の材料を用いることができる。なお、図２では、ゲート電極が半導体層４１ａより図２中の上側に形成されるトップゲート構造となっているが、ゲート電極が半導体層４１ａより下側に形成されるボトムゲート構造であってもよい。
【００３４】
第２層間絶縁膜７６が、データ線６８Ａ，６８Ｂを覆うように第１層間絶縁膜７４上の全面に形成されている。第２層間絶縁膜７６には、第１層間絶縁膜７４と同様、例えばシリコン窒化膜、シリコン酸化膜、シリコン窒化酸化膜等の無機絶縁材料、あるいは有機絶縁材料を用いることができる。第２層間絶縁膜７６上には、コンタクトホール７７を介して半導体層４１ａのドレイン領域と電気的に接続された画素電極３５Ａ，３５Ｂが形成されている。画素電極３５Ａ，３５Ｂは、例えばＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）等の透明導電材料やＡｌ等の金属材料などにより形成されており、後述する対向電極３７との間で電気泳動素子３２に電圧を印加する電極である。ここでは、画素電極３５Ａ，３５Ｂの平面形状は図示しないが、円形状であっても略矩形状であってもよく、その他の形状でもよい。
【００３５】
一方、対向基板３１を構成する基板本体７９は、ガラスやプラスチック等からなる基板であり、視認側に配置されるため透明基板が用いられる。基板本体７９の電気泳動素子３２側の面には対向電極３７が形成されている。対向電極３７は画素電極３５Ａ，３５Ｂとともに電気泳動素子３２に電圧を印加する電極であり、ＭｇＡｇ（マグネシウム銀）、ＩＴＯ、ＩＺＯ（インジウム・亜鉛酸化物）などの透明導電材料から形成されている。
【００３６】
素子基板３０と対向基板３１とは隔壁４５を介して貼り合わされている。そして、隔壁４５によって画素領域ごとに区画されたセル５１内には電気泳動層１３２が形成され、これによって、素子基板３０と対向基板３１０との間の電気泳動素子３２が構成される。
電気泳動層１３２は、互いに異なる色に着色された２種類の帯電粒子（負帯電粒子２６、正帯電粒子２７）と、これらを分散保持する透明な分散媒２１と、からなる電気泳動材料によって形成される。
【００３７】
また、セル５１ごとに封入される電気泳動材料が異なっており、例えば、隣り合うセル５１どうしにおいて負帯電粒子２６および正帯電粒子２７の色が異なっている。例えば、３種類以上の電気泳動材料を用いることもでき、走査線あるいはデータ線の延在方向に並ぶ各セル５１内の電気泳動層１３２の種類を異ならせることが可能である。ここで、各セル５１内に配置される負帯電粒子２６と正帯電粒子２７との色の関係が互いに補色の関係にある。これにより、各画素４０において異なる色の表示が可能となっている。
なお、着色された帯電粒子と、この帯電粒子の色と補色の関係にある色に着色された分散媒とからなる電気泳動材料を用いてもよい。
【００３８】
本実施形態の対向基板３１には、基板本体７９および対向電極３７の厚さ方向を貫通して、少なくとも素子基板３０、対向基板３１および隔壁４５によって区画形成されたセル５１に達する貫通孔が複数形成されており、これが製造時に電気泳動材料を注入するための注入口３１Ａとして機能する。注入口３１Ａは、セル５１ごとに設けられ、隔壁４５の近傍であって平面視において隔壁４５とは重ならない位置に形成されている。
【００３９】
これら注入口３１Ａの内側には各セル５１内に配置された電気泳動材料が入り込んでおり、素子基板３０の電気泳動素子３２とは反対側の面（外面）に、接着層４を介して貼り合わされた封止基板１２によって、各注入口３１Ａのそれぞれの開口側が閉塞されている。
また、注入口３１Ａの平面視形状は円形、楕円形、矩形あるいはその他の形状であってもよい。
【００４０】
［電気泳動表示装置の製造方法］
図５および図６は、電気泳動表示装置の製造プロセスについて示す断面図である。
まず、図５（ａ）に示すように、素子基板３０上に各画素領域（画素４０）を区画形成する隔壁４５を形成する。
ここでは、樹脂フィルムからなる基板本体７１上に走査線６６、データ線６８、選択トランジスタ４１および画素電極３５Ａ，３５Ｂなどの駆動層（不図示）が予め形成された素子基板３０を用意し、この駆動層（不図示）の表面上に、感光性樹脂材料（例えば、感光性ポリイミド等）を厚さ１５〜３０μｍとなるように、スピンコートあるいは印刷法を用いて塗布する。この塗布膜を乾燥させた後、フォトリソグラフィによって複数の画素領域を区切る格子状になるようにパターン形成し、高さ１〜１０μｍの隔壁４５を形成する。
【００４１】
次に、図５（ｂ）に示すように、素子基板３０上に隔壁４５を介して対向基板３１を対向配置させて貼り合わせる。
対向基板３１として、樹脂フィルムからなる基板本体７９の一面に対向電極３７が予め形成されたものを用意する。この対向基板３１を隔壁４５の素子基板３０とは反対側の端部上に配置して、接着剤あるいは粘着材を介して貼り合わせ、隔壁４５の開口側を閉塞する。これにより、素子基板３０、対向基板３１および隔壁４５によって囲まれた複数のセル５１が形成され、空の表示パネル１０Ａが得られる。
【００４２】
次に、対向基板３１にその厚さ方向を貫通する注入口３１Ａを複数形成する。
図５（ｃ）に示すように、先の工程において形成した表示パネル１０Ａのセル５１（画素）ごとに対向基板３１の外面側からレーザーを照射することによって、基板本体７９および対向電極３７の厚さ方向を貫通する貫通孔３４を形成する。このとき、隔壁４５の近傍に貫通孔３４を形成することが好ましい。この貫通孔３４は、後の工程においてセル５１内に電気泳動材料を注入するための注入口３１Ａとして機能する。注入口３１Ａ（貫通孔３４）の直径が小さすぎると、後に電気泳動材料をセル５１内に注入することが困難となり、大きすぎると電気泳動材料があふれ出す（にじみの要因となる）おそれがあるため、直径を１〜３０μｍの範囲内で設定することが好適である。なお、帯電粒子の粒径が１００〜６００ｎｍであるため、孔径が１０μｍ程度あれば十分に注入可能である。
また、使用するレーザーの種類としては、ＹＡＧレーザーあるいはＣＯ２レーザーが挙げられる。
対向基板３１を貼り合わせた後に注入口３１Ａを形成することによって、表示パネル１０Ａの各セル５１に応じて、注入口３１Ａの形成位置や大きさ等を適宜設定することができる。
【００４３】
なお、先の工程において、予め、複数の注入口３１Ａが形成された対向基板３１を貼り合わせても良い。これにより、穿設工程を削減できて製造時間を短縮できる。
【００４４】
次に、対向基板３１の外面３１ｂに開口する注入口３１Ａの周辺部に、電気泳動材料３２Ａをはじくような疎溶媒性処理を施す。これにより、後の工程において電気泳動材料３２Ａを注入する際に、外面３１ｂ上への材料の染み出しやその後の開口封止のための接着剤あるいは粘着材との密着不良などが生じるのを防止できる。
【００４５】
次に、図５（ｄ）に示すように、注入口３１Ａを介して、空の各セル５１内に電気泳動材料３２Ａを注入する。
本実施形態では、表示パネル１０Ａ内に電気泳動材料３２Ａを注入する際にインクホルダー（材料ホルダー）８０を利用する。インクホルダー８０は、隔壁８１によって区画された複数の材料保持部８２と、隔壁８１の一端側に接続されて各材料保持部８２の底面を構成する底部８３とにより構成されている。各材料保持部８２の一端側は開放され、内部に表示パネル１０Ａの各セル５１に対応した電気泳動材料３２Ａがそれぞれ配置されている。底部８３には、表示パネル１０Ａの各セル５１に対応する位置に注入口８３ａが形成されている。そして、後の工程において、インクホルダー８０を表示パネル１０Ａ上に載置させた場合に、インクホルダー８０の注入口８３ａと、表示パネル１０Ａの注入口３１Ａとが平面視で重なるようにする。注入口８３ａの孔径は、注入口３１Ａを構成する貫通孔３４の孔径と略等しい。
【００４６】
また、インクホルダー８０の各材料保持部８２内には、親溶媒性処理が施された繊維部材８４（図７）が配置されている。繊維部材８４としては、樹脂繊維あるいは金属繊維が挙げられる。このような繊維部材８４に分散媒２１を含浸させて電気泳動材料３２Ａを材料保持部８２内に保持させることにより、電気泳動材料３２Ａの染み出しを防止できるとともに、その後の封止のための接着剤あるいは粘着材との密着不良等も防止することができる。
【００４７】
そして、真空チャンバ内に表示パネル１０Ａとインクホルダー８０とを配置する。このような真空雰囲気下において表示パネル１０Ａの対向基板３１上にインクホルダー８０を対向配置させた状態で、表示パネル１０Ａの注入口３１Ａとインクホルダー８０の注入口８３ａとが平面視で重なるように位置合わせを行う。
【００４８】
次に、図６（ａ）に示すように、表示パネル１０Ａとインクホルダー８０とを密着させた状態で大気圧に戻すことにより、インクホルダー８０の各材料保持部８２内の電気泳動材料３２Ａが注入口８３ａおよび注入口３１Ａを介して、表示パネル１０Ａの各セル５１内に注入される。
【００４９】
ここで、注入口３１Ａが隔壁４５の近傍に形成されていることから、注入時に、対向基板３１の変形が防止されてインクホルダー８０と対向基板３１との間に隙間が生じることがなく、この結果、各セル５１内に電気泳動材料３２Ａを良好に注入することができる。
このようにして、図６（ｂ）に示すように各セル５１内に電気泳動層１３２が形成され、これら複数の電気泳動層１３２により、素子基板３０と対向基板３１との間に電気泳動素子３２が構成される。
以上により、本実施形態の電気泳動表示装置１００が完成する。
【００５０】
図７は、インクホルダーの製造方法を示す図である。
上記したインクホルダー８０は、以下の方法によって形成されたものである。
図７に示すように、まず、樹脂基板あるいは金属基板からなる底部８３の一面側にフォトリソグラフィ（感光性ポリイミド）あるいは鍍金等により隔壁８１を作製し、注入用の電気泳動材料３２Ａを入れておくための複数の材料保持部８２を形成する。
次に、レーザー等により、底部８３の、材料保持部８２に対応する位置に複数の注入口８３ａを形成する。ここで、注入口８３ａの内周面に対して、電気泳動材料３２Ａをはじく疎溶媒性処理を施す。
次に、各材料保持部８２内に電気泳動材料３２Ａを保持させるための繊維部材８４を配置する。
その後、例えばインクジェット法などを用いて、各材料保持部８２内に、表示パネル１０Ａの各セル５１に対応する電気泳動材料３２Ａをそれぞれ配置（注入）する。
このようにしてインクホルダー８０は形成される。
なお、隔壁８１の材料保持部８２側の壁面に対して親溶媒性処理を施して、材料保持力を向上させてもよい。
【００５１】
本実施形態の電気泳動表示装置１００およびその製造方法によれば、隔壁４５によって区画された複数の画素領域に対応する各セル５１内に電気泳動材料３２Ａ（電気泳動層１３２）が保持されており、これらセル５１ごとに電気泳動材料３２Ａを注入するための注入口３１Ａが形成されていることから、製造時において、隔壁４５を介して素子基板３０と対向基板３１とを貼り合わせた後に、各セル５１内に電気泳動材料３２Ａを注入することによって本実施形態の電気泳動表示装置１００が得られる。つまり、素子基板３０および対向基板３１同士を貼り合わせた後に電気泳動材料３２Ａを注入することができれば、これら基板３０，３１と隔壁４５との貼り合わせ領域に電気泳動材料３２Ａが付着して接着力が弱くなるのを防止できるとともに、各セル５１内への気泡の混入を抑えることができる、あるいは気泡の混入をなくすことができる。
【００５２】
また、セル５１に連通する注入口３１Ａを介して電気泳動材料３２Ａを注入することができるので、セル５１ごとに異なる電気泳動材料３２Ａを注入することも可能となり、フルカラー表示が可能な表示装置となっている。
【００５３】
また、画素領域ごとに区画されたセル５１内に電気泳動材料３２Ａが保持されるので、電気泳動表示装置１００を縦にした状態で使用したとしても、粒子２６，２７の沈降を各セル５１内で留めておくことができるので、各粒子２６，２７の沈降を最小限に抑えることができる。
したがって、電気泳動粒子の沈降を最小限に抑えて良好な表示を長期的に得ることができるとともに、信頼性が高く、かつ、フルカラー表示が可能なセル構造を有する電気泳動表示装置１００が得られる。
【００５４】
また、封止基板１２によって対向基板３１に設けられた複数の注入口３１Ａを一度に封止する構成のため、各注入口３１Ａを個々に閉塞する場合に比べて簡単且つ確実に閉塞することができる。
【００５５】
また、本実施形態の製造方法によれば、電気泳動材料３２Ａを注入する前に、隔壁４５を介して素子基板３０および対向基板３１を貼り合わせて空の表示パネル１０Ａを製造しておくことにより、電気泳動材料３２Ａの分散媒２１による接着不良や材料の未充填を防止することができる。これにより、品質および信頼性の高い電気泳動表示装置１００が得られる。また、各画素領域（セル５１）に異なる種類の電気泳動材料３２Ａを注入することができるため、最適なフルカラー表示が行えるようになる。また、各セル５１内に注入する電気泳動材料３２Ａの粒子量を変更することによって階調表示が可能となり、より最適な色品質を実現することのできる電気泳動表示装置１００が得られる。
【００５６】
また、電気泳動材料３２Ａを注入する工程において、セル５１ごとに区画された材料保持部８２を有するインクホルダー８０を利用し、このインクホルダー８０と、注入口３１Ａが形成された対向基板３１とを密着させた後、真空状態から大気に戻すことによってインクホルダー８０の各材料保持部８２からセル５１内に電気泳動材料３２Ａがそれぞれ注入されるようになっている。このため、従来の液晶装置の製造方法を用いて製造することができるため、設備投資費用を大幅に削減させることができる。
【００５７】
また、本実施形態の電気泳動表示装置１００およびその製造方法であれば、複数種類の電気泳動材料を用いることができるので、容易にフルカラー表示を実現することが可能である。
【００５８】
なお、インクホルダー８０の底部８３の構成は上記に限ったものではなく、例えば、図８（ａ）に示すようにメッシュ状に構成されていてもよい。これにより、表示パネル１０Ａ側の注入口３１Ａとの位置ずれによる注入不良を防ぐことができる。ここでは、対向基板３１を構成する基板本体７９と同じ材料（ここでは、ＰＥＴ）を用いて底部８３を構成する。これにより、基板本体７９と底部８３との線膨張係数が等しくなるので、寸法変化に伴うズレが生じにくくなる。なお、同じ材料に限らず、線膨張係数の近い材料を用いて構成してもよい。
【００５９】
また、対向基板３１の外面に電気泳動材料３２Ａが付着してしまうのを防止するために、図８（ｂ）に示すように、注入口３１Ａ以外の部分をマスクＭで覆うようにしてもよい。マスクＭには、注入口３１Ａに対応する貫通孔８３ｂが形成されている。
【００６０】
一般的に、樹脂材料からなるインクホルダー８０の底部８３は環境変化により伸縮し、その寸法変化が無機材料に比べて大きい。インクホルダー８０（底部８３）に寸法変化が生じた場合、各材料保持部８２に連通する注入口８３ａと、表示パネル１０Ａ側の注入口３１Ａとの位置がずれてしまい、電気泳動材料３２Ａを上手く注入することができなくなってしまう。
【００６１】
そこで、図９に示すように、インクホルダー８０の底部８３に形成する注入口８３ａと、表示パネル１０Ａの対向基板３１に形成する注入口３１Ａとの平面視形状を楕円または矩形状にするとともに、これらが互いに直交する方向に延在するように構成する。
これにより、インクホルダー８０側の底部８３の寸法変化を許容することができる。つまり、底部８３の寸法変化によって注入口８３ａの延在方向の寸法が変化したとしても、平面視において少なくともその一部分が、注入口３１Ａと重なることになるため、インクホルダー８０から表示パネル１０Ａ側へと確実に電気泳動材料３２Ａを注入させることが可能となる。
【００６２】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図１０は、第２実施形態の電気泳動装置の全体構成を示す断面図である。
以下に示す本実施形態の電気泳動表示装置２００の基本構成は、上記第１実施形態と略同様であるが、素子基板および素子基板の構成において異なる。よって、以下の説明では、素子基板について詳しく説明し、共通な箇所の説明は省略する。また、説明に用いる各図面において、図１〜図７と共通の構成要素には同一の符号を付すものとする。
【００６３】
本実施形態の電気泳動表示装置２００は、２種類の電気泳動層１３２Ａ，１３２Ｂからなる電気泳動素子３２を備えており、対向基板３１側だけでなく、素子基板３０側にも電気泳動材料を注入するための注入口３０Ａが設けられている。
【００６４】
本実施形態では、走査線あるいはデータ線の延在方向に沿って互いに表示色の異なる画素４０Ａ，４０Ｂが交互に配置されている。
画素４０Ａは、透明な分散媒２１中に複数の緑色の負帯電粒子２６（Ｇ）と複数の赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）とを有する電気泳動層１３２Ａが、セル５１Ａ内に封入されてなる。一方、画素４０Ｂは、透明な分散媒２１中に複数の黒色の負帯電粒子２６（Ｂｋ）と複数の白色の正帯電粒子２７（Ｂｋ）とを有する電気泳動層１３２Ｂが、セル５１Ｂ内に封入されてなる。
これら各粒子２６，２７の対向電極３７側で視認される面積に応じて、各画素４０Ａ，４０Ｂにおける表示色の階調が制御される。
【００６５】
素子基板３０には、セル５１Ａごとに、分散媒２１、複数の緑色の負帯電粒子２６（Ｇ）および複数の赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）を有する電気泳動材料３２Ｂを注入するための注入口３１Ａが１つずつ形成されている。注入口３１Ａは、基板本体７１および、選択トランジスタや画素電極を有する駆動層（不図示）の厚さ方向を貫通してなる。
基板本体７１の電気泳動素子３２とは反対側の外面には、接着層４を介して封止基板１２が貼り合わされており、これによって各セル５１Ａに連通する注入口３０Ａの開口が閉塞されている。
【００６６】
対向基板３１には、セル５１Ｂごとに、分散媒２１、複数の黒色の負帯電粒子２６（Ｂｋ）および複数の白色の正帯電粒子２７（Ｗ）を有する電気泳動材料３２Ｃを注入するための注入口３１Ａが１つずつ形成されている。注入口３１Ａは、上記実施形態と同様に、基板本体７９と対向電極３７の厚さ方向を貫通してなるものである。そして各注入口３１Ａの開口が基板本体７９の外面に接着層４を介して貼り合わされた封止基板１２によって閉塞された構成となっている。
【００６７】
［電気泳動表示装置の製造方法］
図１１は、電気泳動表示装置の製造方法について示す断面図である。
本実施形態では、２つのインクホルダー（材料ホルダー）９０，９１を用いて電気泳動材料の注入を行う。
各インクホルダー９０，９１には、各セル５１Ａ，５１Ｂに注入するための電気泳動材料がそれぞれ保持されている。先の実施形態で使用したインクホルダー８０は、各セル５１に対応して複数の材料保持部８２を有しており、各材料保持部８２内にそれぞれ異なる複数種類の電気泳動材料が保持される構成となっていたが、本実施形態で使用する各インクホルダー９０，９１はそれぞれ１種類の電気泳動材料３２Ａ，３２Ｃしか保持しないため材料保持部８２も１つであり、単なる有底箱型の構成となっている。このため、インクホルダー９０，９１の製造も簡単である。また、各インクホルダー９０，９１の底部９３には、表示パネル２０Ａにおける各セル５１Ａ，５１Ｂの注入口３１Ａ，３１Ｂに対応する位置に注入口９３ａ，９３ｂが複数形成されている。
【００６８】
上記したインクホルダー９０，９１を用いて本実施形態の電気泳動表示装置２００を製造する場合には、まず、複数のセル５１Ａ，５１Ｂを有する空の表示パネル２０Ａを用意する。表示パネル２０Ａは、先の実施形態の表示パネル１０Ａの製造方法と略同様の方法を用いて製造され、ここでは、セル５１Ａごとに素子基板３０の外面側からレーザーを照射することによって注入口３１Ａを形成し、セル５１Ｂごとに対向基板３１の外面側からレーザーを照射することによって注入口３１Ａを形成する。
【００６９】
次に、真空雰囲気下において、表示パネル２０Ａにおける素子基板３０の外面側にインクホルダー９０を対向配置させるとともに、対向基板３１の外面側にインクホルダー９１を対向配置させた後、各インクホルダー９０，９１の注入口９３ａ，９３ｂと表示パネル２０Ａの注入口３１Ａ，３１Ｂとが平面視で重なるように位置合わせを行う。
【００７０】
次に、表示パネル２０Ａとインクホルダー９０，９１とを密着させた状態で大気圧に戻すことにより、インクホルダー９０内の電気泳動材料３２Ｂが注入口９３ａ，３１Ａを介して各セル５１Ａ内に注入され、インクホルダー９１内の電気泳動材料３２Ｃが注入口９３ｂ，３１Ａを介して各セル５１Ｂ内に注入される。
【００７１】
このようにして、図１０に示したように、各セル５１Ａ内に電気泳動層１３２Ａが形成され、各セル５１Ｂ内に電気泳動層１３２Ｂが形成される。これら２種類の電気泳動層１３２Ａ，１３２Ｂにより、素子基板３０と対向基板３１との間に電気泳動素子３２が形成され、本実施形態の電気泳動表示装置２００が完成する。
【００７２】
先の実施形態では、複数種類の電気泳動材料を保持する必要があったため、複数の領域に区画形成されてなるインクホルダーを用いたが、本実施形態の電気泳動表示装置２００およびその製造方法によれば、それぞれ１種類の電気泳動材料を保持すればよいため、各インクホルダー９０，９１内を区切る必要がなく、構成が簡単なものとなっている。また、各インクホルダー９０，９１の各材料保持部８２内にそれぞれ材料を充填させる工程も簡単である。よって、品質および歩留まりの向上に繋がるとともに、インクホルダー９０，９１の製造が容易になるため安価なものとなり、初期投資にかかるコストを削減できる。
また、本実施形態の電気泳動表示装置２００であっても、フルカラー表示が可能となる。
【００７３】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００７４】
図１２に示すように、複数のセル５１ごとに１つの注入口３１Ａが形成されていてもよい。注入口３１Ａの一部が隔壁４５と平面視で重なるように形成することで、隣り合う複数のセル５１に対して同時に同じ電気泳動材料を注入することができる。ここのとき、隣り合うセル５１を仕切る隔壁４５上に注入口３１Ａを形成してもよいが、隔壁４５の十字部分に注入口３１Ａを形成することで４つのセル５１に対応できる。
【００７５】
また、図１３に示すように、注入口３１Ａと対向する隔壁４５の一部分を他の部分よりも低く形成してもよい。これにより、注入口３１Ａを介して複数のセル５１内に電気泳動材料が注入しやすくなる。また、注入口３１Ａの孔径も最小限にすることができる。
【００７６】
また、図１４に示すように、任意の複数のセル５１に対してそれぞれ注入口３１Ａを形成し、注入口３１Ａが形成されていないセル５１を区画する隔壁４５の一部に、注入口３１Ａが設けられたセル５１に連通する連通孔４５ａを形成してもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１２…封止基板、３０Ａ，３１，３１Ａ…注入口、３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ…電気泳動材料、３４，８３ｂ…貫通孔、４０，４０Ａ，４０Ｂ…画素、４５，８１…隔壁、５１，５１Ａ，５１Ｂ…セル、８０，９０，９１…インクホルダー、８２…材料保持部、８４…繊維部材、１００，２００…電気泳動表示装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動表示装置およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気泳動表示装置デバイスは、酸化チタン粒子やカーボン粒子に高分子と電荷を付与し、溶媒液中を泳動させることによって表示を行っている。表示品質を高めるために、電気泳動粒子の平均粒子径が数十〜数百ｎｍである必要がある。そのため、液晶のように、対向配置された一対のガラス基板の周囲をシール材で封止したセルに、上記のような電気泳動材料を封入した場合、表示パネルを縦にすると重力の作用により電気泳動粒子が時間と共に沈降してしまい、良好な表示を得ることができなくなってしまう。
【０００３】
そこで、表示エリアに対応するセル領域を複数に区切る構造とすることで、電気泳動粒子の沈降の影響を小さくして、良好な表示が長期的、かつ、継続的に得られるようにする必要がある。
このような課題を解決するために、一対の基板間に隔壁を形成して電気泳動粒子の沈降を画素領域内で留めておく構造が提案されている。
例えば下記特許文献１では、素子基板上に、表示エリアを画素領域ごとに区切る隔壁を形成して各画素領域内にインクジェットを用いて電気泳動材料を注入した後、素子基板上に隔壁を介して対向基板を貼り合わせることによって製造される表示パネルが開示されている。
また、特許文献２では、隔壁に設けられた開口を介して隣り合う画素領域が連通されており、行方向あるいは列方向で連通する複数の画素領域内に電気泳動材料を流し込むことによって製造される表示パネルが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１０７９６号公報
【特許文献２】特開２００５−２７６２５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の場合、電気泳動材料を注入した後に対向基板を貼り合わせることから、セル内への気泡の混入やこれに起因して十分な接着面積を確保することができない他、貼り合わせ領域に電気泳動材料が付着して接着力が弱くなるなどして、信頼性の面で問題があった。一方、特許文献２では、一方向に並ぶ複数の画素領域に同一の電気泳動材料を注入することになるため、多色粒子による表示を行いたい場合に粒子の種類に制限があり、十分な色表示ができないという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、電気泳動粒子の沈降を最小限に抑えて良好な表示を長期的に得ることができるとともに、信頼性が高く、かつ、フルカラー表示が可能なセル構造とフルカラーの電気泳動表示装置およびその製造方法を提供することを目的の一つとしている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の電気泳動表示装置は、互いに対向配置される第１基板および第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置され、画素領域を区画する隔壁と、少なくとも前記第１基板、前記第２基板および前記隔壁によって囲まれた複数のセル内に封入される電気泳動材料と、を有し、前記第１基板および前記第２基板の少なくともいずれか一方には、厚さ方向を貫通して前記セルに達すると共に、当該セル内に前記電気泳動材料を注入するための注入口が複数形成されていることを特徴とする。
【０００８】
これによれば、隔壁によって区画された画素領域に対応するセル内に電気泳動材料が保持されており、これら各セル内に電気泳動材料を注入するための注入口が形成されていることから、製造時において、隔壁を介して第１基板と第２基板とを貼り合わせた後に、各セル内に電気泳動材料を注入することによって本実施形態の電気泳動表示装置が得られる。つまり、第１基板および第２基板同士を貼り合わせた後に電気泳動材料を注入することができれば、これらの貼り合わせ領域に電気泳動材料が付着して接着力が弱くなるのを防止できるとともに、各セル内への気泡の混入も最小限に抑えることができる。
また、セルに連通する注入口を介して電気泳動材料を注入することができるので、セルごとに異なる電気泳動材料を注入することも可能となり、フルカラー表示が可能なものとなっている。
また、画素領域ごとに区画されたセル内に電気泳動材料が保持されるので、電気泳動表示装置を縦にした状態で使用したとしても、電気泳動粒子の沈降を各セル内で留めておくことができるので、電気泳動粒子の沈降を最小限に抑えることができる。
したがって、電気泳動粒子の沈降を最小限に抑えて良好な表示を長期的に得ることができるとともに、信頼性が高く、かつ、フルカラー表示が可能なセル構造を有する電気泳動表示装置が得られる。
【０００９】
また、前記第１基板あるいは前記第２基板の外面に、前記注入口を封止するための封止基板が設けられている構成としてもよい。
これによれば、封止基板によって複数の注入口を一度に閉塞することができるので、個々に注入口を閉塞するに比べて簡単かつ確実に閉塞することができる。
【００１０】
また、前記注入口が前記第１基板および前記第２基板の両方に形成されている構成としてもよい。
これによれば、第１基板側および第２基板側の両方から電気泳動材料を注入することが可能になる。
【００１１】
また、前記注入口が形成されていない前記セルの前記隔壁に、前記注入口が形成された前記セルに連通する連通孔が形成されている構成としてもよい。
これによれば、製造時において、１つの注入口を介して１つのセル内に注入された電気泳動材料が、該セルから隔壁に形成された貫通孔を介して隣のセル内に流入することとなり、少ない注入口であっても複数のセルに電気泳動材料を注入させることができる。
【００１２】
また、前記セルごとに前記注入口が設けられている構成としてもよい。
これによれば、各セルに対して異なる電気泳動材料を注入することができるので、よりフルカラーに近い表示が可能な電気泳動表示装置が得られる。
【００１３】
また、前記複数のセルごとに１つの前記注入口が設けられている構成としてもよい。
これによれば、注入口の数が少なくても、複数のセルに対して同時に電気泳動材料を注入することが可能になる。
【００１４】
また、前記注入口の一部が前記隔壁と平面視で重なっている構成としてもよい。
これによれば、隣り合う複数のセルに対して同一の電気泳動材料を注入することができる。
【００１５】
本発明の電気泳動表示装置の製造方法は、第１基板上に複数の画素領域を区画する隔壁を形成する工程と、前記第１基板上に前記隔壁を介して第２基板を貼り合わせる工程と、前記第１基板および前記第２基板の少なくともいずれか一方に設けられた注入口を介して、少なくとも前記第１基板、第２基板および前記隔壁によって囲まれた複数のセル内に電気泳動材料を注入する工程と、前記注入口を封止する工程と、を有することを特徴とする。
【００１６】
これによれば、電気泳動材料を注入する前に、隔壁を介して第１基板および第２基板を貼り合わせて空の表示パネルを製造して、第１基板あるいは第２基板に設けられた注入口を介して各セル内に電気泳動材料を注入することにより、隔壁と基板との貼り合わせ領域に付着した電気泳動材料の分散媒による接着不良や材料の未充填を防止することができる。これにより、品質および信頼性の高い電気泳動表示装置が得られる。また、各画素領域に異なる電気泳動材料を注入することができるため、最適なフルカラー表示が行えるようになる。また、各セル内に注入する電気泳動材料の粒子量を変更することによって階調表示が可能となり、より最適な色品質を実現することのできる電気泳動表示装置が得られる。
【００１７】
また、前記電気泳動材料を注入する工程の前に、前記第１基板および前記第２基板の少なくともいずれか一方に、基板の厚さ方向を貫通する注入口を形成する工程を有する方法としてもよい。
これによれば、隔壁の大きさに応じて注入口の位置や大きさ等を適宜設定することができる。
【００１８】
また、前記電気泳動材料を注入する工程において、前記セルごとに区画された材料保持部を有する材料ホルダーを利用し、前記材料ホルダーと、前記注入口が形成された前記第１基板あるいは前記第２基板とを密着させた後、真空状態から大気に戻すことによって前記材料ホルダーから前記セル内に前記電気泳動材料が注入される製造方法としてもよい。
【００１９】
これによれば、従来の液晶装置の製造方法を用いて製造することができるため、設備投資費用を大幅に削減させることができる。
【００２０】
また、前記注入口を前記隔壁の近傍に形成する製造方法としてもよい。
これによれば、材料注入時に基板の変形等が生じることを防いで材料ホルダーと基板との間に隙間を生じさせることなく、各セル内に電気泳動材料を注入することができる。
【００２１】
また、前記注入口の周辺に前記電気泳動材料をはじくような疎溶媒性処理を施しておく製造方法としてもよい。
これによれば、電気泳動材料の注入時に、材料の染み出しやその後の封止のための接着剤あるいは粘着材との密着不良などが生じるのを防止できる。
【００２２】
また、前記材料保持部内に前記電気泳動材料を保持するための金属あるいは樹脂からなる繊維部材を配置する製造方法としてもよい。
これによれば、繊維部材に電気泳動材料を保持させることができるので、材料ホルダーからの電気泳動材料の染み出しを防止できるとともに、その後に行う注入口の封止を良好に行える。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施形態の電気泳動表示装置を示す概略構成を示す部分断面図。
【図２】同、電気泳動表示装置の等価回路図。
【図３】１画素の構成を示す等価回路図。
【図４】１画素の構成を示す断面図。
【図５】電気泳動表示装置の製造プロセスについて示す断面図。
【図６】電気泳動表示装置の製造プロセスについて示す断面図。
【図７】インクホルダーの製造方法を示す図。
【図８】インクホルダーの変形例を示す平面図。
【図９】インクホルダーの変形例を示す平面図。
【図１０】第２実施形態の電気泳動装置の全体構成を示す断面図。
【図１１】電気泳動表示装置の製造方法について示す断面図。
【図１２】隔壁と注入口との位置関係の他の例を示す平面図。
【図１３】隔壁の変形例を示す断面図。
【図１４】隔壁の変形例を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１〜図８を用いて説明する。
図１は、本実施形態の電気泳動表示装置を示す概略構成を示す部分断面図である。図２は、同、電気泳動表示装置の等価回路図である。図３は、１画素の構成を示す等価回路図である。図４は、１画素の構成を示す断面図である。
なお、以下の各図面においては各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。
【００２５】
図１および図２に示すように、本実施形態の電気泳動表示装置１００は、素子基板３０と、素子基板（第１基板）３０に対向配置された対向基板（第２基板）３１とこれらの間に挟持される電気泳動素子３２とにより構成されている。また、対向基板３１の外面側には、接着剤やホットメルトからなる接着層４を介して封止基板１２が設けられている。そして、素子基板３０と対向基板３１とが重なる領域には複数の画素４０が配置されてなる表示部５が形成されている。各画素４０には、種類の異なる電気泳動材料が封入されており、画素４０ごとに異なる色表示が行える構成となっている。
【００２６】
表示部５には、複数の画素４０が行方向および列方向にマトリクス状に配列されている。表示部５の周辺には、走査線駆動回路６１、データ線駆動回路６２が配置されている。表示部５には、走査線駆動回路６１から延びる複数の走査線６６と、データ線駆動回路６２から延びる複数のデータ線６８Ａ，６８Ｂとが設けられており、これらの交差位置に対応して画素４０が設けられている。
本実施形態の走査線６６は、表示部５内において２つに分岐された第１走査線６６Ａおよび第２走査線６６Ｂを有する。
なお、「行方向」とは、表示部における「水平方向」のことであり、図２の左右方向に対応する。「列方向」とは、水平方向に直交する「垂直方向」のことであり、図２の上下方向に対応する。
【００２７】
画素４０には、電気泳動素子３２を構成する電気泳動層１３２、２つの選択トランジスタＴＲ１，ＴＲ２（図３）、複数の画素電極３５Ａ，３５Ｂが少なくとも備えられている。画素４０内における画素電極３５Ａ，３５Ｂの数は、一つずつでも複数ずつであってもでもよい。
【００２８】
図３に示すように、選択トランジスタＴＲ１は、ゲートに第１走査線６６Ａが接続され、ソースにデータ線６８Ａが接続され、ドレインに画素電極３５Ａが接続されている。また、選択トランジスタＴＲ２は、ゲートに第２走査線６６Ｂが接続され、ソースにデータ線６８Ｂが接続され、ドレインに画素電極３５Ｂが接続されている。
ここで、選択トランジスタＴＲ１，ＴＲ２のドレインと保持容量線（不図示）との間に保持容量が配置された構成とすることも可能である。保持容量線は、例えば、走査線６６と平行して形成される。また、電気泳動素子３２に電圧を印加するための、保持容量以外の手段を具備しても良い。
【００２９】
画素４０内に設けられた複数の画素電極３５Ａどうしは、例えば不図示の接続電極を介して選択トランジスタＴＲ１に接続され、同様に、画素４０内に設けられた複数の画素電極３５Ｂどうしは、不図示の接続電極を介して選択トランジスタＴＲ２に接続されている。これによって、画素電極３５Ａ，３５Ｂどうしが互いに独立駆動されるようになっている。
【００３０】
また、走査線駆動回路６１は、複数の走査線６６を介して各画素４０に接続されており、各走査線６６を順次選択し、画素４０に設けられた選択トランジスタＴＲ１，ＴＲ２をそれぞれオン状態とするタイミングを規定する選択信号を、選択した走査線６６を介して供給する。また、データ線駆動回路６２は、複数のデータ線６８Ａ，６８Ｂを介して各画素４０に接続されており、各画素４０に対応する画素データを規定する画像信号を画素４０に供給する。
【００３１】
図４に示すように、素子基板３０を構成する基板本体７１は、ガラスやプラスチック、金属等で構成されている。この基板本体７１は、視認側と反対側に配置されるため透明なものでなくてもよい。素子基板３０の電気泳動素子３２が配置される側の面には、図２に示した走査線６６、データ線６８Ａ，６８Ｂ、選択トランジスタＴＲ１，ＴＲ２などを含む駆動層（不図示）が形成されており、その最上層に互いに独立して駆動される画素電極３５Ａ，３５Ｂが複数設けられている。
【００３２】
具体的には、基板本体７１の電気泳動素子３２側の一面に半導体層４１ａが形成され、半導体層４１ａを覆うようにゲート絶縁膜４１ｂが形成されている。半導体層４１ａには、例えばアモルファスシリコン、多結晶シリコン等の非単結晶シリコン材料、酸化物半導体材料、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ等の透明酸化物半導体材料、フルオレン−ビチオフェン共重合体等の有機物半導体材料、等を用いることができる。半導体層４１ａに酸化物半導体材料を用いる場合には、ゲート絶縁膜４１ｂにも酸化物絶縁材料を用いることが望ましく、また、半導体層４１ａに有機物半導体材料を用いる場合には、ゲート絶縁膜４１ｂにも有機絶縁材料を用いることが望ましい。
【００３３】
ゲート絶縁膜４１ｂ上には、選択トランジスタＴＲ１，ＴＲ２のゲート電極４１ｅとして機能する走査線６６Ａ，６６Ｂが形成されている。走査線６６Ａ，６６Ｂには、例えばＡｌ−Ｎｄ合金とＭｏとの金属積層膜等を用いることができる。その他、Ａｌ単体、ＩＴＯ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｎ、Ｎｄやそれらの合金等を用いることができる。第１層間絶縁膜７４が、走査線６６Ａ，６６Ｂを覆うように基板本体７１の全面に形成されている。第１層間絶縁膜７４には、例えばシリコン窒化膜、シリコン酸化膜、シリコン窒化酸化膜等の無機絶縁材料、あるいは有機絶縁材料を用いることができる。第１層間絶縁膜７４上には、コンタクトホール７５を介して半導体層４１ａのソース領域と電気的に接続されたデータ線６８Ａ，６８Ｂが形成されている。データ線６８Ａ，６８Ｂにも走査線６６と同様の材料を用いることができる。なお、図２では、ゲート電極が半導体層４１ａより図２中の上側に形成されるトップゲート構造となっているが、ゲート電極が半導体層４１ａより下側に形成されるボトムゲート構造であってもよい。
【００３４】
第２層間絶縁膜７６が、データ線６８Ａ，６８Ｂを覆うように第１層間絶縁膜７４上の全面に形成されている。第２層間絶縁膜７６には、第１層間絶縁膜７４と同様、例えばシリコン窒化膜、シリコン酸化膜、シリコン窒化酸化膜等の無機絶縁材料、あるいは有機絶縁材料を用いることができる。第２層間絶縁膜７６上には、コンタクトホール７７を介して半導体層４１ａのドレイン領域と電気的に接続された画素電極３５Ａ，３５Ｂが形成されている。画素電極３５Ａ，３５Ｂは、例えばＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）等の透明導電材料やＡｌ等の金属材料などにより形成されており、後述する対向電極３７との間で電気泳動素子３２に電圧を印加する電極である。ここでは、画素電極３５Ａ，３５Ｂの平面形状は図示しないが、円形状であっても略矩形状であってもよく、その他の形状でもよい。
【００３５】
一方、対向基板３１を構成する基板本体７９は、ガラスやプラスチック等からなる基板であり、視認側に配置されるため透明基板が用いられる。基板本体７９の電気泳動素子３２側の面には対向電極３７が形成されている。対向電極３７は画素電極３５Ａ，３５Ｂとともに電気泳動素子３２に電圧を印加する電極であり、ＭｇＡｇ（マグネシウム銀）、ＩＴＯ、ＩＺＯ（インジウム・亜鉛酸化物）などの透明導電材料から形成されている。
【００３６】
素子基板３０と対向基板３１とは隔壁４５を介して貼り合わされている。そして、隔壁４５によって画素領域ごとに区画されたセル５１内には電気泳動層１３２が形成され、これによって、素子基板３０と対向基板３１０との間の電気泳動素子３２が構成される。
電気泳動層１３２は、互いに異なる色に着色された２種類の帯電粒子（負帯電粒子２６、正帯電粒子２７）と、これらを分散保持する透明な分散媒２１と、からなる電気泳動材料によって形成される。
【００３７】
また、セル５１ごとに封入される電気泳動材料が異なっており、例えば、隣り合うセル５１どうしにおいて負帯電粒子２６および正帯電粒子２７の色が異なっている。例えば、３種類以上の電気泳動材料を用いることもでき、走査線あるいはデータ線の延在方向に並ぶ各セル５１内の電気泳動層１３２の種類を異ならせることが可能である。ここで、各セル５１内に配置される負帯電粒子２６と正帯電粒子２７との色の関係が互いに補色の関係にある。これにより、各画素４０において異なる色の表示が可能となっている。
なお、着色された帯電粒子と、この帯電粒子の色と補色の関係にある色に着色された分散媒とからなる電気泳動材料を用いてもよい。
【００３８】
本実施形態の対向基板３１には、基板本体７９および対向電極３７の厚さ方向を貫通して、少なくとも素子基板３０、対向基板３１および隔壁４５によって区画形成されたセル５１に達する貫通孔が複数形成されており、これが製造時に電気泳動材料を注入するための注入口３１Ａとして機能する。注入口３１Ａは、セル５１ごとに設けられ、隔壁４５の近傍であって平面視において隔壁４５とは重ならない位置に形成されている。
【００３９】
これら注入口３１Ａの内側には各セル５１内に配置された電気泳動材料が入り込んでおり、素子基板３０の電気泳動素子３２とは反対側の面（外面）に、接着層４を介して貼り合わされた封止基板１２によって、各注入口３１Ａのそれぞれの開口側が閉塞されている。
また、注入口３１Ａの平面視形状は円形、楕円形、矩形あるいはその他の形状であってもよい。
【００４０】
［電気泳動表示装置の製造方法］
図５および図６は、電気泳動表示装置の製造プロセスについて示す断面図である。
まず、図５（ａ）に示すように、素子基板３０上に各画素領域（画素４０）を区画形成する隔壁４５を形成する。
ここでは、樹脂フィルムからなる基板本体７１上に走査線６６、データ線６８、選択トランジスタ４１および画素電極３５Ａ，３５Ｂなどの駆動層（不図示）が予め形成された素子基板３０を用意し、この駆動層（不図示）の表面上に、感光性樹脂材料（例えば、感光性ポリイミド等）を厚さ１５〜３０μｍとなるように、スピンコートあるいは印刷法を用いて塗布する。この塗布膜を乾燥させた後、フォトリソグラフィによって複数の画素領域を区切る格子状になるようにパターン形成し、高さ１〜１０μｍの隔壁４５を形成する。
【００４１】
次に、図５（ｂ）に示すように、素子基板３０上に隔壁４５を介して対向基板３１を対向配置させて貼り合わせる。
対向基板３１として、樹脂フィルムからなる基板本体７９の一面に対向電極３７が予め形成されたものを用意する。この対向基板３１を隔壁４５の素子基板３０とは反対側の端部上に配置して、接着剤あるいは粘着材を介して貼り合わせ、隔壁４５の開口側を閉塞する。これにより、素子基板３０、対向基板３１および隔壁４５によって囲まれた複数のセル５１が形成され、空の表示パネル１０Ａが得られる。
【００４２】
次に、対向基板３１にその厚さ方向を貫通する注入口３１Ａを複数形成する。
図５（ｃ）に示すように、先の工程において形成した表示パネル１０Ａのセル５１（画素）ごとに対向基板３１の外面側からレーザーを照射することによって、基板本体７９および対向電極３７の厚さ方向を貫通する貫通孔３４を形成する。このとき、隔壁４５の近傍に貫通孔３４を形成することが好ましい。この貫通孔３４は、後の工程においてセル５１内に電気泳動材料を注入するための注入口３１Ａとして機能する。注入口３１Ａ（貫通孔３４）の直径が小さすぎると、後に電気泳動材料をセル５１内に注入することが困難となり、大きすぎると電気泳動材料があふれ出す（にじみの要因となる）おそれがあるため、直径を１〜３０μｍの範囲内で設定することが好適である。なお、帯電粒子の粒径が１００〜６００ｎｍであるため、孔径が１０μｍ程度あれば十分に注入可能である。
また、使用するレーザーの種類としては、ＹＡＧレーザーあるいはＣＯ２レーザーが挙げられる。
対向基板３１を貼り合わせた後に注入口３１Ａを形成することによって、表示パネル１０Ａの各セル５１に応じて、注入口３１Ａの形成位置や大きさ等を適宜設定することができる。
【００４３】
なお、先の工程において、予め、複数の注入口３１Ａが形成された対向基板３１を貼り合わせても良い。これにより、穿設工程を削減できて製造時間を短縮できる。
【００４４】
次に、対向基板３１の外面３１ｂに開口する注入口３１Ａの周辺部に、電気泳動材料３２Ａをはじくような疎溶媒性処理を施す。これにより、後の工程において電気泳動材料３２Ａを注入する際に、外面３１ｂ上への材料の染み出しやその後の開口封止のための接着剤あるいは粘着材との密着不良などが生じるのを防止できる。
【００４５】
次に、図５（ｄ）に示すように、注入口３１Ａを介して、空の各セル５１内に電気泳動材料３２Ａを注入する。
本実施形態では、表示パネル１０Ａ内に電気泳動材料３２Ａを注入する際にインクホルダー（材料ホルダー）８０を利用する。インクホルダー８０は、隔壁８１によって区画された複数の材料保持部８２と、隔壁８１の一端側に接続されて各材料保持部８２の底面を構成する底部８３とにより構成されている。各材料保持部８２の一端側は開放され、内部に表示パネル１０Ａの各セル５１に対応した電気泳動材料３２Ａがそれぞれ配置されている。底部８３には、表示パネル１０Ａの各セル５１に対応する位置に注入口８３ａが形成されている。そして、後の工程において、インクホルダー８０を表示パネル１０Ａ上に載置させた場合に、インクホルダー８０の注入口８３ａと、表示パネル１０Ａの注入口３１Ａとが平面視で重なるようにする。注入口８３ａの孔径は、注入口３１Ａを構成する貫通孔３４の孔径と略等しい。
【００４６】
また、インクホルダー８０の各材料保持部８２内には、親溶媒性処理が施された繊維部材８４（図７）が配置されている。繊維部材８４としては、樹脂繊維あるいは金属繊維が挙げられる。このような繊維部材８４に分散媒２１を含浸させて電気泳動材料３２Ａを材料保持部８２内に保持させることにより、電気泳動材料３２Ａの染み出しを防止できるとともに、その後の封止のための接着剤あるいは粘着材との密着不良等も防止することができる。
【００４７】
そして、真空チャンバ内に表示パネル１０Ａとインクホルダー８０とを配置する。このような真空雰囲気下において表示パネル１０Ａの対向基板３１上にインクホルダー８０を対向配置させた状態で、表示パネル１０Ａの注入口３１Ａとインクホルダー８０の注入口８３ａとが平面視で重なるように位置合わせを行う。
【００４８】
次に、図６（ａ）に示すように、表示パネル１０Ａとインクホルダー８０とを密着させた状態で大気圧に戻すことにより、インクホルダー８０の各材料保持部８２内の電気泳動材料３２Ａが注入口８３ａおよび注入口３１Ａを介して、表示パネル１０Ａの各セル５１内に注入される。
【００４９】
ここで、注入口３１Ａが隔壁４５の近傍に形成されていることから、注入時に、対向基板３１の変形が防止されてインクホルダー８０と対向基板３１との間に隙間が生じることがなく、この結果、各セル５１内に電気泳動材料３２Ａを良好に注入することができる。
このようにして、図６（ｂ）に示すように各セル５１内に電気泳動層１３２が形成され、これら複数の電気泳動層１３２により、素子基板３０と対向基板３１との間に電気泳動素子３２が構成される。
以上により、本実施形態の電気泳動表示装置１００が完成する。
【００５０】
図７は、インクホルダーの製造方法を示す図である。
上記したインクホルダー８０は、以下の方法によって形成されたものである。
図７に示すように、まず、樹脂基板あるいは金属基板からなる底部８３の一面側にフォトリソグラフィ（感光性ポリイミド）あるいは鍍金等により隔壁８１を作製し、注入用の電気泳動材料３２Ａを入れておくための複数の材料保持部８２を形成する。
次に、レーザー等により、底部８３の、材料保持部８２に対応する位置に複数の注入口８３ａを形成する。ここで、注入口８３ａの内周面に対して、電気泳動材料３２Ａをはじく疎溶媒性処理を施す。
次に、各材料保持部８２内に電気泳動材料３２Ａを保持させるための繊維部材８４を配置する。
その後、例えばインクジェット法などを用いて、各材料保持部８２内に、表示パネル１０Ａの各セル５１に対応する電気泳動材料３２Ａをそれぞれ配置（注入）する。
このようにしてインクホルダー８０は形成される。
なお、隔壁８１の材料保持部８２側の壁面に対して親溶媒性処理を施して、材料保持力を向上させてもよい。
【００５１】
本実施形態の電気泳動表示装置１００およびその製造方法によれば、隔壁４５によって区画された複数の画素領域に対応する各セル５１内に電気泳動材料３２Ａ（電気泳動層１３２）が保持されており、これらセル５１ごとに電気泳動材料３２Ａを注入するための注入口３１Ａが形成されていることから、製造時において、隔壁４５を介して素子基板３０と対向基板３１とを貼り合わせた後に、各セル５１内に電気泳動材料３２Ａを注入することによって本実施形態の電気泳動表示装置１００が得られる。つまり、素子基板３０および対向基板３１同士を貼り合わせた後に電気泳動材料３２Ａを注入することができれば、これら基板３０，３１と隔壁４５との貼り合わせ領域に電気泳動材料３２Ａが付着して接着力が弱くなるのを防止できるとともに、各セル５１内への気泡の混入を抑えることができる、あるいは気泡の混入をなくすことができる。
【００５２】
また、セル５１に連通する注入口３１Ａを介して電気泳動材料３２Ａを注入することができるので、セル５１ごとに異なる電気泳動材料３２Ａを注入することも可能となり、フルカラー表示が可能な表示装置となっている。
【００５３】
また、画素領域ごとに区画されたセル５１内に電気泳動材料３２Ａが保持されるので、電気泳動表示装置１００を縦にした状態で使用したとしても、粒子２６，２７の沈降を各セル５１内で留めておくことができるので、各粒子２６，２７の沈降を最小限に抑えることができる。
したがって、電気泳動粒子の沈降を最小限に抑えて良好な表示を長期的に得ることができるとともに、信頼性が高く、かつ、フルカラー表示が可能なセル構造を有する電気泳動表示装置１００が得られる。
【００５４】
また、封止基板１２によって対向基板３１に設けられた複数の注入口３１Ａを一度に封止する構成のため、各注入口３１Ａを個々に閉塞する場合に比べて簡単且つ確実に閉塞することができる。
【００５５】
また、本実施形態の製造方法によれば、電気泳動材料３２Ａを注入する前に、隔壁４５を介して素子基板３０および対向基板３１を貼り合わせて空の表示パネル１０Ａを製造しておくことにより、電気泳動材料３２Ａの分散媒２１による接着不良や材料の未充填を防止することができる。これにより、品質および信頼性の高い電気泳動表示装置１００が得られる。また、各画素領域（セル５１）に異なる種類の電気泳動材料３２Ａを注入することができるため、最適なフルカラー表示が行えるようになる。また、各セル５１内に注入する電気泳動材料３２Ａの粒子量を変更することによって階調表示が可能となり、より最適な色品質を実現することのできる電気泳動表示装置１００が得られる。
【００５６】
また、電気泳動材料３２Ａを注入する工程において、セル５１ごとに区画された材料保持部８２を有するインクホルダー８０を利用し、このインクホルダー８０と、注入口３１Ａが形成された対向基板３１とを密着させた後、真空状態から大気に戻すことによってインクホルダー８０の各材料保持部８２からセル５１内に電気泳動材料３２Ａがそれぞれ注入されるようになっている。このため、従来の液晶装置の製造方法を用いて製造することができるため、設備投資費用を大幅に削減させることができる。
【００５７】
また、本実施形態の電気泳動表示装置１００およびその製造方法であれば、複数種類の電気泳動材料を用いることができるので、容易にフルカラー表示を実現することが可能である。
【００５８】
なお、インクホルダー８０の底部８３の構成は上記に限ったものではなく、例えば、図８（ａ）に示すようにメッシュ状に構成されていてもよい。これにより、表示パネル１０Ａ側の注入口３１Ａとの位置ずれによる注入不良を防ぐことができる。ここでは、対向基板３１を構成する基板本体７９と同じ材料（ここでは、ＰＥＴ）を用いて底部８３を構成する。これにより、基板本体７９と底部８３との線膨張係数が等しくなるので、寸法変化に伴うズレが生じにくくなる。なお、同じ材料に限らず、線膨張係数の近い材料を用いて構成してもよい。
【００５９】
また、対向基板３１の外面に電気泳動材料３２Ａが付着してしまうのを防止するために、図８（ｂ）に示すように、注入口３１Ａ以外の部分をマスクＭで覆うようにしてもよい。マスクＭには、注入口３１Ａに対応する貫通孔８３ｂが形成されている。
【００６０】
一般的に、樹脂材料からなるインクホルダー８０の底部８３は環境変化により伸縮し、その寸法変化が無機材料に比べて大きい。インクホルダー８０（底部８３）に寸法変化が生じた場合、各材料保持部８２に連通する注入口８３ａと、表示パネル１０Ａ側の注入口３１Ａとの位置がずれてしまい、電気泳動材料３２Ａを上手く注入することができなくなってしまう。
【００６１】
そこで、図９に示すように、インクホルダー８０の底部８３に形成する注入口８３ａと、表示パネル１０Ａの対向基板３１に形成する注入口３１Ａとの平面視形状を楕円または矩形状にするとともに、これらが互いに直交する方向に延在するように構成する。
これにより、インクホルダー８０側の底部８３の寸法変化を許容することができる。つまり、底部８３の寸法変化によって注入口８３ａの延在方向の寸法が変化したとしても、平面視において少なくともその一部分が、注入口３１Ａと重なることになるため、インクホルダー８０から表示パネル１０Ａ側へと確実に電気泳動材料３２Ａを注入させることが可能となる。
【００６２】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図１０は、第２実施形態の電気泳動装置の全体構成を示す断面図である。
以下に示す本実施形態の電気泳動表示装置２００の基本構成は、上記第１実施形態と略同様であるが、素子基板および素子基板の構成において異なる。よって、以下の説明では、素子基板について詳しく説明し、共通な箇所の説明は省略する。また、説明に用いる各図面において、図１〜図７と共通の構成要素には同一の符号を付すものとする。
【００６３】
本実施形態の電気泳動表示装置２００は、２種類の電気泳動層１３２Ａ，１３２Ｂからなる電気泳動素子３２を備えており、対向基板３１側だけでなく、素子基板３０側にも電気泳動材料を注入するための注入口３０Ａが設けられている。
【００６４】
本実施形態では、走査線あるいはデータ線の延在方向に沿って互いに表示色の異なる画素４０Ａ，４０Ｂが交互に配置されている。
画素４０Ａは、透明な分散媒２１中に複数の緑色の負帯電粒子２６（Ｇ）と複数の赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）とを有する電気泳動層１３２Ａが、セル５１Ａ内に封入されてなる。一方、画素４０Ｂは、透明な分散媒２１中に複数の黒色の負帯電粒子２６（Ｂｋ）と複数の白色の正帯電粒子２７（Ｂｋ）とを有する電気泳動層１３２Ｂが、セル５１Ｂ内に封入されてなる。
これら各粒子２６，２７の対向電極３７側で視認される面積に応じて、各画素４０Ａ，４０Ｂにおける表示色の階調が制御される。
【００６５】
素子基板３０には、セル５１Ａごとに、分散媒２１、複数の緑色の負帯電粒子２６（Ｇ）および複数の赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）を有する電気泳動材料３２Ｂを注入するための注入口３１Ａが１つずつ形成されている。注入口３１Ａは、基板本体７１および、選択トランジスタや画素電極を有する駆動層（不図示）の厚さ方向を貫通してなる。
基板本体７１の電気泳動素子３２とは反対側の外面には、接着層４を介して封止基板１２が貼り合わされており、これによって各セル５１Ａに連通する注入口３０Ａの開口が閉塞されている。
【００６６】
対向基板３１には、セル５１Ｂごとに、分散媒２１、複数の黒色の負帯電粒子２６（Ｂｋ）および複数の白色の正帯電粒子２７（Ｗ）を有する電気泳動材料３２Ｃを注入するための注入口３１Ａが１つずつ形成されている。注入口３１Ａは、上記実施形態と同様に、基板本体７９と対向電極３７の厚さ方向を貫通してなるものである。そして各注入口３１Ａの開口が基板本体７９の外面に接着層４を介して貼り合わされた封止基板１２によって閉塞された構成となっている。
【００６７】
［電気泳動表示装置の製造方法］
図１１は、電気泳動表示装置の製造方法について示す断面図である。
本実施形態では、２つのインクホルダー（材料ホルダー）９０，９１を用いて電気泳動材料の注入を行う。
各インクホルダー９０，９１には、各セル５１Ａ，５１Ｂに注入するための電気泳動材料がそれぞれ保持されている。先の実施形態で使用したインクホルダー８０は、各セル５１に対応して複数の材料保持部８２を有しており、各材料保持部８２内にそれぞれ異なる複数種類の電気泳動材料が保持される構成となっていたが、本実施形態で使用する各インクホルダー９０，９１はそれぞれ１種類の電気泳動材料３２Ａ，３２Ｃしか保持しないため材料保持部８２も１つであり、単なる有底箱型の構成となっている。このため、インクホルダー９０，９１の製造も簡単である。また、各インクホルダー９０，９１の底部９３には、表示パネル２０Ａにおける各セル５１Ａ，５１Ｂの注入口３１Ａ，３１Ｂに対応する位置に注入口９３ａ，９３ｂが複数形成されている。
【００６８】
上記したインクホルダー９０，９１を用いて本実施形態の電気泳動表示装置２００を製造する場合には、まず、複数のセル５１Ａ，５１Ｂを有する空の表示パネル２０Ａを用意する。表示パネル２０Ａは、先の実施形態の表示パネル１０Ａの製造方法と略同様の方法を用いて製造され、ここでは、セル５１Ａごとに素子基板３０の外面側からレーザーを照射することによって注入口３１Ａを形成し、セル５１Ｂごとに対向基板３１の外面側からレーザーを照射することによって注入口３１Ａを形成する。
【００６９】
次に、真空雰囲気下において、表示パネル２０Ａにおける素子基板３０の外面側にインクホルダー９０を対向配置させるとともに、対向基板３１の外面側にインクホルダー９１を対向配置させた後、各インクホルダー９０，９１の注入口９３ａ，９３ｂと表示パネル２０Ａの注入口３１Ａ，３１Ｂとが平面視で重なるように位置合わせを行う。
【００７０】
次に、表示パネル２０Ａとインクホルダー９０，９１とを密着させた状態で大気圧に戻すことにより、インクホルダー９０内の電気泳動材料３２Ｂが注入口９３ａ，３１Ａを介して各セル５１Ａ内に注入され、インクホルダー９１内の電気泳動材料３２Ｃが注入口９３ｂ，３１Ａを介して各セル５１Ｂ内に注入される。
【００７１】
このようにして、図１０に示したように、各セル５１Ａ内に電気泳動層１３２Ａが形成され、各セル５１Ｂ内に電気泳動層１３２Ｂが形成される。これら２種類の電気泳動層１３２Ａ，１３２Ｂにより、素子基板３０と対向基板３１との間に電気泳動素子３２が形成され、本実施形態の電気泳動表示装置２００が完成する。
【００７２】
先の実施形態では、複数種類の電気泳動材料を保持する必要があったため、複数の領域に区画形成されてなるインクホルダーを用いたが、本実施形態の電気泳動表示装置２００およびその製造方法によれば、それぞれ１種類の電気泳動材料を保持すればよいため、各インクホルダー９０，９１内を区切る必要がなく、構成が簡単なものとなっている。また、各インクホルダー９０，９１の各材料保持部８２内にそれぞれ材料を充填させる工程も簡単である。よって、品質および歩留まりの向上に繋がるとともに、インクホルダー９０，９１の製造が容易になるため安価なものとなり、初期投資にかかるコストを削減できる。
また、本実施形態の電気泳動表示装置２００であっても、フルカラー表示が可能となる。
【００７３】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００７４】
図１２に示すように、複数のセル５１ごとに１つの注入口３１Ａが形成されていてもよい。注入口３１Ａの一部が隔壁４５と平面視で重なるように形成することで、隣り合う複数のセル５１に対して同時に同じ電気泳動材料を注入することができる。ここのとき、隣り合うセル５１を仕切る隔壁４５上に注入口３１Ａを形成してもよいが、隔壁４５の十字部分に注入口３１Ａを形成することで４つのセル５１に対応できる。
【００７５】
また、図１３に示すように、注入口３１Ａと対向する隔壁４５の一部分を他の部分よりも低く形成してもよい。これにより、注入口３１Ａを介して複数のセル５１内に電気泳動材料が注入しやすくなる。また、注入口３１Ａの孔径も最小限にすることができる。
【００７６】
また、図１４に示すように、任意の複数のセル５１に対してそれぞれ注入口３１Ａを形成し、注入口３１Ａが形成されていないセル５１を区画する隔壁４５の一部に、注入口３１Ａが設けられたセル５１に連通する連通孔４５ａを形成してもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１２…封止基板、３０Ａ，３１，３１Ａ…注入口、３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ…電気泳動材料、３４，８３ｂ…貫通孔、４０，４０Ａ，４０Ｂ…画素、４５，８１…隔壁、５１，５１Ａ，５１Ｂ…セル、８０，９０，９１…インクホルダー、８２…材料保持部、８４…繊維部材、１００，２００…電気泳動表示装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向配置される第１基板および第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に配置され、画素領域を区画する隔壁と、
少なくとも前記第１基板、前記第２基板および前記隔壁によって囲まれた複数のセル内に封入される電気泳動材料と、を有し、
前記第１基板および前記第２基板の少なくともいずれか一方には、厚さ方向を貫通して前記セルに達すると共に、当該セル内に前記電気泳動材料を注入するための注入口が複数形成されている
ことを特徴とする電気泳動表示装置。
【請求項２】
前記第１基板あるいは前記第２基板の外面に、前記注入口を封止するための封止基板が設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の電気泳動表示装置。
【請求項３】
前記注入口が前記第１基板および前記第２基板の両方に形成されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電気泳動表示装置。
【請求項４】
前記注入口が形成されていない前記セルの前記隔壁に、前記注入口が形成された前記セルに連通する連通孔が形成されている
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置。
【請求項５】
前記セルごとに前記注入口が設けられている
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置。
【請求項６】
前記複数のセルごとに１つの前記注入口が設けられている
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置。
【請求項７】
前記注入口の一部が前記隔壁と平面視で重なっている
ことを特徴とする請求項６に記載の電気泳動表示装置。
【請求項８】
第１基板上に複数の画素領域を区画する隔壁を形成する工程と、
前記第１基板上に前記隔壁を介して第２基板を貼り合わせる工程と、
前記第１基板および前記第２基板の少なくともいずれか一方に設けられた注入口を介して、少なくとも前記第１基板、前記第２基板および前記隔壁によって囲まれた複数のセル内に電気泳動材料を注入する工程と、
前記注入口を封止する工程と、を有する
ことを特徴とする電気泳動表示装置の製造方法。
【請求項９】
前記電気泳動材料を注入する工程の前に、
前記第１基板および前記第２基板の少なくともいずれか一方に、基板の厚さ方向を貫通する注入口を形成する工程を有する
ことを特徴とする請求項８に記載の電気泳動表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前記電気泳動材料を注入する工程において、
前記セルごとに区画された材料保持部を有する材料ホルダーを利用し、
前記材料ホルダーと、前記注入口が形成された前記第１基板あるいは前記第２基板とを密着させた後、真空状態から大気に戻すことによって前記材料ホルダーから前記セル内に前記電気泳動材料が注入される
ことを特徴とする請求項８または９に記載の電気泳動表示装置の製造方法。
【請求項１１】
前記注入口を前記隔壁の近傍に形成する
ことを特徴とする請求項８から１０のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置の製造方法。
【請求項１２】
前記注入口の周辺に前記電気泳動材料をはじくような疎溶媒性処理を施しておく
ことを特徴とする請求項８から１１のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置の製造方法。
【請求項１３】
前記材料保持部内に前記電気泳動材料を保持するための金属あるいは樹脂からなる繊維部材を配置することを特徴とする請求項８から１２のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置の製造方法。
【請求項１】
互いに対向配置される第１基板および第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に配置され、画素領域を区画する隔壁と、
少なくとも前記第１基板、前記第２基板および前記隔壁によって囲まれた複数のセル内に封入される電気泳動材料と、を有し、
前記第１基板および前記第２基板の少なくともいずれか一方には、厚さ方向を貫通して前記セルに達すると共に、当該セル内に前記電気泳動材料を注入するための注入口が複数形成されている
ことを特徴とする電気泳動表示装置。
【請求項２】
前記第１基板あるいは前記第２基板の外面に、前記注入口を封止するための封止基板が設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の電気泳動表示装置。
【請求項３】
前記注入口が前記第１基板および前記第２基板の両方に形成されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電気泳動表示装置。
【請求項４】
前記注入口が形成されていない前記セルの前記隔壁に、前記注入口が形成された前記セルに連通する連通孔が形成されている
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置。
【請求項５】
前記セルごとに前記注入口が設けられている
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置。
【請求項６】
前記複数のセルごとに１つの前記注入口が設けられている
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置。
【請求項７】
前記注入口の一部が前記隔壁と平面視で重なっている
ことを特徴とする請求項６に記載の電気泳動表示装置。
【請求項８】
第１基板上に複数の画素領域を区画する隔壁を形成する工程と、
前記第１基板上に前記隔壁を介して第２基板を貼り合わせる工程と、
前記第１基板および前記第２基板の少なくともいずれか一方に設けられた注入口を介して、少なくとも前記第１基板、前記第２基板および前記隔壁によって囲まれた複数のセル内に電気泳動材料を注入する工程と、
前記注入口を封止する工程と、を有する
ことを特徴とする電気泳動表示装置の製造方法。
【請求項９】
前記電気泳動材料を注入する工程の前に、
前記第１基板および前記第２基板の少なくともいずれか一方に、基板の厚さ方向を貫通する注入口を形成する工程を有する
ことを特徴とする請求項８に記載の電気泳動表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前記電気泳動材料を注入する工程において、
前記セルごとに区画された材料保持部を有する材料ホルダーを利用し、
前記材料ホルダーと、前記注入口が形成された前記第１基板あるいは前記第２基板とを密着させた後、真空状態から大気に戻すことによって前記材料ホルダーから前記セル内に前記電気泳動材料が注入される
ことを特徴とする請求項８または９に記載の電気泳動表示装置の製造方法。
【請求項１１】
前記注入口を前記隔壁の近傍に形成する
ことを特徴とする請求項８から１０のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置の製造方法。
【請求項１２】
前記注入口の周辺に前記電気泳動材料をはじくような疎溶媒性処理を施しておく
ことを特徴とする請求項８から１１のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置の製造方法。
【請求項１３】
前記材料保持部内に前記電気泳動材料を保持するための金属あるいは樹脂からなる繊維部材を配置することを特徴とする請求項８から１２のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−１９４２６１（Ｐ２０１２−１９４２６１Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５６７７８（Ｐ２０１１−５６７７８）
【出願日】平成２３年３月１５日（２０１１．３．１５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１５日（２０１１．３．１５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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