JP5098286B2

JP5098286B2 - 電気泳動表示装置、電子機器、および電気泳動表示装置の製造方法

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Publication number: JP5098286B2
Application number: JP2006283786A
Authority: JP
Inventors: 敬青木
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2006-10-18
Filing date: 2006-10-18
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2026-10-18
Also published as: JP2008102265A

Description

本発明は、電気泳動表示装置、電子機器、および電気泳動表示装置の製造方法に関するものである。

特許文献１に開示された従来の電気泳動表示装置は、基板上に有機トランジスタを形成した後に、電気泳動シートを貼り合わせることによって製造されている。
２００５−２０１９５６号公報

しかし、従来の電気泳動表示装置の製造方法では、基板上にソース電極、ドレイン電極を形成し、その上に半導体層を形成していたため、半導体層を凹凸のある表面に形成することになり均一な膜厚に形成することが難しかった。また、平坦な表面を持つ半導体層を形成する事が難しい為、結果として、その上に形成されるゲート絶縁膜との界面も平面ではなく、これらのことが原因となってトランジスタの特性のバラツキが大きくなっていた。
また、従来の製造方法では、トランジスタを形成した基板と電気泳動層を有する基板とを接着するための接着層が電気泳動層に直に接触していた。接着層は一般に絶縁性が低く、接着層が電気泳動層に直に接すると隣接画素とのリーク電流を引き起こし、表示品質低下の原因となっていた。

そこで、本発明の目的は、電気泳動表示装置の表示品質や素子の特性を向上させることである。

本発明による電気泳動表示装置は、第１の基板上に形成された共通電極層、前記共通電極層上に形成された電気泳動層、前記電気泳動層上に形成された絶縁層、前記絶縁層上に形成されたゲート電極、前記ゲート電極を含む面を覆うように形成されたゲート絶縁膜、および前記ゲート絶縁膜上に形成された半導体層を備えた第１の部材と、第２の基板上に形成されたソース電極および画素電極が一体に形成されたドレイン電極を有し、前記ソース電極と前記ドレイン電極の間に前記半導体層が挟まれるよう配置された第２の部材と、前記第１の部材と前記第２の部材の間の、前記ソース電極および前記ドレイン電極が形成されていない領域で前記画素電極領域に設けられ、前記第１の部材と前記第２の部材を接着する接着層とを備えたものである。
これにより、第１の部材と第２の部材が接着層を介して接着され、従来のように前記絶縁層において半導体基板と電気泳動層を有する基板とを接着しないので、絶縁層に接着性を有する材料を用いる必要がなく、絶縁性の高い材料を用いることができる。このため、接着性を有する材料が電気泳動層に直に接することにより引き起こされる隣接画素とのリーク電流を防ぐことができ、表示品質の改良を図ることができる。

また、平坦なゲート絶縁膜の上に半導体層を形成するため、ゲート絶縁膜と半導体層の界面が平坦化する。このため、チャネル内でのキャリアの輸送が円滑に行われ、トランジスタの特性を向上させることができる。

また、従来のように、凹凸のあるソース電極およびドレイン電極付きの基板上に半導体層を形成する場合に比べ、塗布膜プロファイルの制御が容易であり、画素ごとのトランジスタ特性のバラツキを抑えることができるので、表示装置の表示品質を向上させることができる。

また、本発明による電気泳動表示装置は、第１の基板上に形成された共通電極層、前記共通電極層上に形成された電気泳動層、前記電気泳動層上に形成された絶縁層、前記絶縁層上に形成されたゲート電極、前記ゲート電極を含む面を覆うように形成されたゲート絶縁膜、および前記ゲート絶縁膜上に形成された半導体層を有する第１の部材と、第２の基板上に形成されたソース電極および画素電極が一体に形成されたドレイン電極を有し、前記ソース電極と前記ドレイン電極の間に前記半導体層が挟まれるよう配置された第２の部材と、前記第１の部材と前記第２の部材の間の、前記ソース電極および前記ドレイン電極が形成されていない領域で前記画素電極領域に設けられ、前記第１の部材と前記第２の部材を接着する接着層とを備え、前記第２の基板は、前記ソース電極と前記ドレイン電極の間の領域に凹部を有し、前記半導体層は、前記第２の基板と接触しないように前記凹部に収納されるものであってもよい。
これにより、第１の部材と第２の部材を貼り合わせた際、第２の基板と半導体層が直に接するのを防ぐことができる。これにより半導体層が第２の基板と接する事によって生じる界面トラップ準位の形成を防ぐ事ができ、トランジスタの特性が一層向上する。

さらに、本発明による電気泳動表示装置は、前記ドレイン電極と一体に形成された画素電極の一部に溝が形成されており、前記接着層は、前記溝を境として前記画素電極側に形成されていることが望ましい。
これにより、接着剤の塗布時や圧着時において溝から先へは接着層を形成する接着剤が広がらず、ドレイン電極への接着剤の濡れ広がりを防ぐことができる。

また、本発明の電子機器は、上述した電気泳動表示装置を表示部として備えるあらゆる機器を含むもので、ディスプレイ装置、テレビジョン装置、電子ブック、電子ペーパ、時計、電卓、携帯電話、携帯情報端末等を含む。

本発明による電気泳動表示装置の製造方法は、第１の基板上に共通電極層を形成し、前記共通電極層上に電気泳動層を形成し、前記電気泳動層上に絶縁層を形成し、前記絶縁層上にゲート電極を形成し、前記ゲート電極を含む面を覆うようにゲート絶縁膜を形成し、前記ゲート絶縁膜上に半導体層を形成することにより、第１の部材を形成する工程と、第２の基板上にソース電極および画素電極が一体に形成されたドレイン電極を形成することにより、第２の部材を形成する工程と、前記第２の部材の、前記ソース電極および前記ドレイン電極が形成されていない領域で前記画素電極領域に接着層を形成する工程と、前記ソース電極と前記ドレイン電極の間に前記半導体層が挟まれるように、前記接着層を介して前記第１の部材と前記第２の部材を貼り合わせる工程を備えたものである。

これにより、第１の部材と第２の部材が接着層を介して接着され、従来のように前記絶縁層において半導体基板と電気泳動層を有する基板とを接着しないので、絶縁層に接着性を有する材料を用いる必要がなく、絶縁性の高い材料を用いることができる。このため、接着性を有する材料が電気泳動層に直に接することにより引き起こされる隣接画素とのリーク電流を防ぐことができ、表示品質の改良を図ることができる。

また、本発明による電気泳動表示装置の製造方法は、前記第２の部材を形成する工程が、前記ソース電極および前記ドレイン電極をマスクとして、前記第２の基板のエッチングを行い、前記第２の基板の前記ソース電極および前記ドレイン電極が設けられていない領域に凹部を形成する工程を含むことが望ましい。
これにより、第１の部材と第２の部材を貼り合わせた際、第２の基板と半導体層が直に接するのを防ぐことができる。

さらに、本発明による電気泳動表示装置の製造方法は、前記第２の部材を形成する工程が、前記ドレイン電極と一体に形成された画素電極の一部に溝を形成する工程を含み、前記接着層を形成する工程では、前記溝を境として前記画素電極側に前記接着層を形成することが望ましい。
これにより、溝から先へは接着層を形成する接着剤が広がらず、ドレイン電極への接着剤の濡れ広がりを防ぐことができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１，２を用いて本発明の実施の形態１による電気泳動表示装置１０の製造方法について説明する。図１（Ａ）〜（Ｅ）、図２（Ａ）〜（Ｄ）は、電気泳動表示装置１０の断面を示している。
（第１の部材の作成）
初めに、共通電極層、電気泳動層、絶縁層、ゲート電極、ゲート絶縁膜、及び半導体層を備えた第１の部材１００を作成する。
まず、図１（Ａ）に示すように、透明基板（第１の基板）１０１に透明導電膜（共通電極層）１０２を成膜する。透明基板１０１としてはガラス基板やプラスチック基板等のように透明性を有する物であれば特に限定されないが、軽量で柔軟性が高く、価格も安いプラスチック基板を用いることが好ましい。透明導電膜１０２は、例えばＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）によって形成される。

次に、図１（Ｂ）に示すように、透明導電膜１０２上に電気泳動層１０３を形成する。電気泳動層１０３は、電気泳動分散液の封入されたマイクロカプセル１０３１を均一に塗布することにより形成される。

以下、電気泳動層１０３の形成方法について説明する。
マイクロカプセル１０３１は、既存の方法を用いて作成することができる。例えば界面重合法、Ｉｎ−ｓｉｔｕ重合法、相分離法、界面沈降法、スプレードライ法等の各種マイクロカプセル化手法を用いることができる。
また、均一な大きさのマイクロカプセル１０３１を得るために、例えば、マイクロカプセル１０３１をふるいにかけたり、濾過法、比重差分級法等を用いて選別したりすることができる。
マイクロカプセル１０３１の平均粒径は、２０〜２００μｍ程度が好ましく、３０〜１００μｍ程度がより好ましい。マイクロカプセルの平均粒径を上記の範囲とすることにより電気泳動層１０３の平坦性が向上する。これにより、後述の電気泳動層１０３上に形成する絶縁層の厚さを薄くすることができ、電気泳動の制御がより良好に行えるようになる。

上記のようにして作成されたマイクロカプセル１０３１をバインダ材を含む分散媒中に分散させ、マイクロカプセル分散液を調製する。
分散媒としては、親水性が高い溶媒（水系溶媒等）が好ましい。水系溶媒としては、蒸留水、純水等の水が特に好ましいが、この他にもメタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール等の低級アルコール類等を用いてもよい。また、低級アルコール類には、メトキシ基等の疎水性の低い置換基が導入されていてもよい。このような水系溶媒を用いることにより、マイクロカプセル１０３１への溶媒の浸透が抑えられ、溶媒の浸透によるマイクロカプセル１０３１の膨潤、溶解がより確実に防止される。

マイクロカプセルを除くマイクロカプセル分散液中のバインダ材の濃度（含有量）は、５０ｗｔ％以下が好ましく、０．０５〜２５ｗｔ％程度がより好ましい。
バインダ材の濃度を上記のように設定することにより、マイクロカプセル分散液の粘度を好適な値にすることができ、後述するマイクロカプセルの間隙を埋めるようにマイクロカプセル分散液を供給する工程において、マイクロカプセルを容易かつ確実に移動させることができる。
また、マイクロカプセル分散液の粘度は、１〜１０００ｃＰ（２５℃）程度が好ましく、２〜７００ｃＰ（２５℃）程度がより好ましい。
また、マイクロカプセル分散液中におけるマイクロカプセル１０３１の含有量は、１０〜８０ｗｔ％程度が好ましく、３０〜６０ｗｔ％程度がより好ましい。
マイクロカプセル１０３１の含有量を上記の範囲に設定すると、マイクロカプセル１０３１が厚さ方向に重ならず１個ずつ（単層に）配置されやすくなる。

上記のようにして得られたマイクロカプセル分散液を透明導電膜１０２上に供給する。マイクロカプセル分散液を供給する方法としては、例えば、スピンコート法、ディップコート法、スプレーコート法等の各種塗布法を用いることができる。
さらに、マイクロカプセル分散液の厚さが均一になるように、さらに好ましくはマイクロカプセル１０３１が厚さ方向に重ならず１個ずつ配置されるように塗布する。これは、透明基板１０１への分散液の塗布を均一に行うためのスキージなどの治具を用いて行う。

次に、図１（Ｃ）に示すように、電気泳動層１０３上に絶縁層１０４を成膜する。
マイクロカプセル１０３１は球形である為、マイクロカプセル１０３１を透明導電膜１０２上に配置すると、表面には若干の凹凸が出来る。絶縁層１０４の厚さは、後に形成するゲート電極やゲート絶縁膜の成膜に影響を与えない程度にこの凹凸を緩和できる厚さとすれば良いが、絶縁層１０４は電気泳動層１０３と画素電極の間の容量成分となるため、できるだけ薄い方がよい。好ましくは５０ｎｍ〜１０μｍ、さらに好ましくは２００ｎｍ〜２μｍ程度が好ましい。

絶縁層１０４の材質としては、絶縁性と平滑性を有し、成膜時にマイクロカプセル１０３１に損傷を与えない方法で成膜されるものであれば何を用いてもよい。有機材料、無機材料いずれも使用可能である。例えば有機材料としては、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルフェノール、ポリイミド、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセテート等の高分子フィルム、あるいはパリレン膜が挙げられ、無機材料としては、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化アルミ、酸化タンタル等の金属酸化物、チタン酸バリウムストロンチウム、ジルコニウムチタン酸鉛等の金属複合酸化物が挙げられる。また、これらのうちの２種以上を組み合わせて用いることも可能である。

従来技術ではこの絶縁層１０４において、別途形成した半導体基板と電気泳動層を有する基板とを接着していたため、絶縁層１０４に接着性を有する材料を用いる必要があった。エポキシ樹脂等の接着性を有する材料は一般に不純物を完全に取り除くことが困難であり、このような接着性を有する材料が電気泳動層に直に接すると隣接画素とのリーク電流を引き起こし、表示品質低下の原因となっていた。しかし、本発明では絶縁層１０４に接着性を有する材料を用いる必要がなく、絶縁性の高い材料を用いることができるため、表示品質の改良を図ることができる。

次に、図１（Ｄ）に示すように、絶縁層１０４上にゲート電極１０５を形成する。
ゲート電極１０５の材料としては、Ｃｒ、Ａｌ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｎ、Ｎｉ、Ｎｄやそれらの金属を用いた合金等、ＩｎＯ₂、ＳｎＯ₂、ＩＴＯ等の導電性の酸化物、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン等の導電性高分子、またはこれらに塩酸、硫酸、スルホン酸等の酸、ＰＦ₆、ＡｓＦ₅、ＦｅＣｌ₃等のルイス酸、ヨウ素等のハロゲン原子、ナトリウム、カリウム等の金属原子等のドーパントを添加したもの、またはカーボンブラックや金属粒子を分散した導電性の複合材料等、導電性を有する材料が挙げられる。
上記の材料を用いて形成した導電膜のフォトエッチングを行うことにより、ゲート電極１０５を形成する。また、所定の形状の穴を有するメタルスルーマスクを通して絶縁層１０４上に金属膜の蒸着処理を行うようにすれば、エッチングを行わずにゲート電極１０５を形成することができる。
また、金属微粒子およびグラファイトのような導電性粒子を含むポリマー混合物を材料に用いても良い。このような溶液からゲート電極１０５を形成する場合は、インクジェット法のような溶液パターニングを行うことにより、より簡易に低コストで電極形成を行うことができる。
また、ゲート電極１０５を形成する際、第１の部材１００と第２の部材２００を最後に貼り合わせる際のアライメントマークを同時に形成しておくことが望ましい。

次に、図１（Ｅ）に示すように、ゲート電極１０５上にゲート絶縁膜１０６を形成する。ゲート絶縁膜１０６の材料は、絶縁性を備え、有機トランジスタのゲート絶縁膜として通常用いられるもの、すなわちゲート絶縁膜１０６上に形成する半導体層との間に良好な界面を形成できるようなものであれば特に限定されないが、例えば、ポリビニルフェノール、ポリイミド、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルアセテート等の高分子フィルム、あるいはパリレン膜といった有機材料、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化アルミ、酸化タンタル等の金属酸化物、チタン酸バリウムストロンチウム、ジルコニウムチタン酸鉛等の金属複合酸化物といった無機材料を用いることができる。また、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いてもよい。

次に、図２（Ａ）に示すように、ゲート絶縁膜１０６上の画素ごとに半導体層１０７を形成する。半導体層１０７の材料には、例えばポリ（３−アルキルチオフェン）、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）（Ｐ３ＨＴ）、ポリ（３−オクチルチオフェン）、ポリ（２，５−チエニレンビニレン）（ＰＴＶ）、ポリ（パラ−フェニレンビニレン）（ＰＰＶ）、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン）（ＰＦＯ）、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン−コ−ビス−Ｎ，Ｎ’−（４−メトキシフェニル）−ビス−Ｎ，Ｎ’−フェニル−１，４−フェニレンジアミン）（ＰＦＭＯ）、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン−コ−ベンゾチアジアゾール）（ＢＴ）、フルオレン−トリアリルアミン共重合体、トリアリルアミン系ポリマー、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン−コ−ジチオフェン）（Ｆ８Ｔ２）のようなフルオレン−ビチオフェン共重合体等のポリマー有機半導体材料、またＣ６０、あるいは、金属フタロシアニンあるいはそれらの置換誘導体、あるいは、アントラセン、テトラセン、ペンタセン、ヘキサセン等のアセン分子材料、あるいは、α−オリゴチオフェン類、具体的にはクォーターチオフェン（４Ｔ）、セキシチオフェン（６Ｔ）、オクタチオフェンのような低分子系有機半導体のうち１種または２種以上を混合して用いることができる。
これら有機半導体の成膜方法としては、蒸着法、ＣＶＤ法、キャスト法、引き上げ法、ラングミュアブロジェット法、スプレー法、インクジェット法、シルクスクリーン法等の一般的な成膜方法を用いることができる。

半導体層１０７を形成する前に、半導体層１０７を良好に形成するための基板表面処理をゲート絶縁膜１０６に施してもよい。この処理としては例えばヘキサメチルジシラザン、シクロヘキセン、オクタデシルトリクロロシラン等の表面改質剤を用いた表面処理、アセトンやイソプロピルアルコール等を用いた有機洗浄処理、塩酸や硫酸、酢酸等の酸や水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、アンモニア等のアルカリ処理、ＵＶオゾン処理、フッ素化処理、酸素やアルゴン等のプラズマ処理、ラングミュアブロジェット膜の形成処理が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上の処理を行うことができる。これらの処理は基板全面に均一に行うことも可能であるし、半導体層１０７を成膜する部分もしくは成膜しない部分にだけ行うようにしてもよい。

また、必要に応じて、ゲート絶縁膜１０６と半導体層１０７の界面トラップを減少させるための処理を行ってもよい。また、パターニング精度を上げるため、親液／撥液領域を設けても良い。
なお、図示は省略しているが、ゲート電極１０５と対応する半導体層１０７とは、電気的に接続される。例えば、ゲート電極１０５から透明電極などによる配線を絶縁層１０４の外周部に引出し、第１導通端子を形成しておく。また、ゲート絶縁膜１０６の外周における第１導通端子に対応する位置には、半導体層１０７から引出された第２導通端子を形成しておく。第１導通端子と第２導通端子との間に、異方性導電層を設け、これにより電気的な接続を行う。

次にソース電極およびドレイン電極を備えた第２の部材２００を作成する。
図２（Ｂ）は、基板（第２の基板）２０１上にソース電極２０２およびドレイン電極２０３が形成された状態を示している。

基板２０１としては、プラスチック基板、ガラス基板、シリコン基板、アルミやステンレス等の金属基板、ＧａＡｓ等の半導体基板、およびこれらの基板を貼り合わせたものを用いることができる。特にプラスチック基板は、柔軟性が高く軽量で、価格も安価なため好ましい。プラスチック基板としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂いずれを原料に用いてもよい。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等のポリオレフィン、環状ポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリ−（４−メチルベンテン−１）、アイオノマー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリオ共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、プリシクロヘキサンテレフタレート（ＰＣＴ）等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアセタール、ポリフェニレンオキシド、変形ポリフェニレンオキシド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、シリコーン樹脂、ポリウレタン等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの１種、または２種以上を積層した積層体を用いることができる。

まず、基板２０１上にソース電極２０２およびデータ線２０６、ドレイン電極２０３および画素電極２０５を形成する。ソース電極２０２とデータ線２０６、およびドレイン電極２０３と画素電極２０５は、それぞれ一体に形成される。ソース電極２０２（データ線２０６）およびドレイン電極２０３（画素電極２０５）の材料としては、Ｃｒ、Ａｌ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｎ、Ｎｉ、Ｎｄやそれらの金属を用いた合金等、ＩｎＯ₂、ＳｎＯ₂、ＩＴＯ等の導電性の酸化物、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン等の導電性高分子及びそれに塩酸、硫酸、スルホン酸等の酸、ＰＦ₆、ＡｓＦ₅、ＦｅＣｌ₃等のルイス酸、ヨウ素等のハロゲン原子、ナトリウムカリウム等の金属原子等のドーパントを添加したもの、カーボンブラックや金属粒子を分散した導電性の複合材料等、導電性を有する材料が挙げられる。例えば上記の材料を用いて形成した導電膜のフォトエッチングを行うことにより、ソース電極２０２およびドレイン電極２０３を形成する。また、所定の形状の穴を有するメタルスルーマスクを通して基板２０１上に金属膜の蒸着処理を行うようにすれば、エッチングを行わずにソース電極２０２およびドレイン電極２０３を形成することができる。
また、金属微粒子およびグラファイトのような導電性粒子を含むポリマー混合物を材料に用いても良い。このような溶液からソース電極２０２およびドレイン電極２０３を形成する場合は、インクジェット法のような溶液パターニングを行うことにより、より簡易に低コストで電極形成を行うことができる。また、ソース電極２０２とドレイン電極２０３は異なる材料を用いて形成してもよい。

次に、図２（Ｃ）に示すように、接着層２０４を形成する。
接着層２０４は、接着剤をインクジェット法やディスペンス法等を用いて塗布することにより形成する。また、第１の部材１００と第２の部材２００を貼り合わせた際に、半導体層１０７と接着層２０４が接触しないように形成する。すなわち、ソース電極２０２およびドレイン電極２０３の領域を避け、画素電極２０５領域や画素電極２０５領域の外周部分に形成することが望ましい。
第１の部材１００と第２の部材２００を貼り合わせる際に熱圧着等を行うと、接着剤が若干広がるが、接着剤は不純物が多いため伝導性が高く、隣接電極にまたがって広がると画素間リーク電流の原因になる。このため、塗布する接着剤の量は圧着後に画素内に収まる必要最低限量であることが好ましい。

接着剤として用いる材料には特に限定はなく、アミン系硬化剤、ポリアミド系硬化剤、酸および酸無水物系硬化剤、イミダゾール系硬化剤、フェノール系樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂などの硬化剤、およびイソシアネート類などの硬化剤を含むエポキシ樹脂／ポリエステル系接着剤、エポキシ樹脂／ニトリルゴム系接着剤、エポキシ樹脂／アクリルエラストマー系接着剤、およびエポキシ樹脂／ウレタン系接着剤、エマルジョン系接着剤、合成ゴム系接着剤、弾性接着剤、または変性アクリレート系接着剤、アクリル系接着剤、シリコーン系接着剤など、公知の接着材料を用いることが出来る。また、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン類や酢酸ビニル系樹脂などの熱可塑性樹脂を用いてもよい。

画素電極２０５上に形成された接着層２０４は、第１の部材１００と第２の部材２００を貼り合わせた際、画素電極２０５と電気泳動層１０３の間に容量成分を形成するため、膜厚は必要な接着性を確保した上で出来るだけ薄いほうが好ましく、貼り合わせ後の状態で１００ｎｍ〜２μｍ程度の厚さであることが好ましい。

また、接着剤に導電性材料を混入することにより、接着剤自体を画素電極の一部として用いることも可能である。これにより、表示装置の表示品質を向上させることができる。このような導電性接着剤としては、例えばガラス材料、ゴム材料、高分子材料等の導電性を有さない材料中に、金、銀、ニッケル、カーボン等の導電性材料（導電性粒子）を混合して導電性を付加したような各種複合材料、すなわち、ゴム材料中に導電性材料を混合した導電性ゴム、エポキシ系、ウレタン系、アクリル系等の接着剤組成物中に導電性材料を混合した導電性接着剤または導電性ペースト、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ナイロン（ポリアミド）、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリエステル、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂等のマトリックス樹脂中に導電性材料を混合した導電性樹脂等が挙げられる。

最後に、図２（Ｄ）に示すように、第１の部材１００と第２の部材２００を貼り合わせて、電気泳動表示装置１０を形成する。
第１の部材１００と第２の部材２００を貼り合わせる際には、ゲート電極１０５を形成する際に形成したアライメントマークに合わせて貼り合わせ、両方の配線パターンが合うように調整する。

以上のように、本発明の実施の形態１によれば、第１の部材１００と第２の部材２００を接着層２０４を介して接着するようにしたので、従来の絶縁層１０４において半導体基板と電気泳動層を有する基板とを接着する場合のように、絶縁層１０４に接着性を有する材料を用いる必要がなく、絶縁性の高い材料を用いることができる。このため、接着性を有する材料が電気泳動層に直に接することにより引き起こされる隣接画素とのリーク電流を防ぐことができ、表示品質の改良を図ることができる。

また、実施の形態１によれば、平坦なゲート絶縁膜１０６の上に半導体層１０７を形成するため、ゲート絶縁膜１０６と半導体層１０７の界面が平坦化する。このため、チャネル内でのキャリアの輸送が円滑に行われ、トランジスタの特性を向上させることができる。

また、従来のように、凹凸のあるソース電極およびドレイン電極付きの基板上に半導体層１０７を形成する場合に比べ、塗布膜プロファイルの制御が容易であり、画素ごとのトランジスタ特性のバラツキを抑えることができるので、表示装置の表示品質を向上させることができる。

なお、接着剤は濡れ性の良好な画素電極上に優先的に濡れ広がるため、接着剤を塗布する前に、画素電極２０５の一部を除去しておき、半導体層１０７と接するドレイン電極２０３への接着剤の広がりを防止するようにしてもよい。図３は、電気泳動表示装置１０の平面図である。図に示すように、ドレイン電極２０３と画素電極２０５の境界あたりの一部を除去して溝Ａを形成してから接着剤を塗布することにより、溝Ａから先へは接着剤が広がらず、ドレイン電極２０３への接着剤の濡れ広がりを防ぐことができる。
また、電極パターンを形成する際に、濡れ広がりを防止できるパターンに設計しておいてもよい。また、濡れ広がりをコントロールするために電極の一部に撥液処理を施すようにしてもよい。

（実施例）
（第１の部材１００）
まず、第１の部材１００を作成する。
（透明基板１０１）
透明基板１０１となるポリエチレンナフタレート基板（帝人デュポンフィルム社製、「テオネックスＱ６５」（登録商標））を、イソプロピルアルコールを溶媒として３０分間の超音波洗浄を行い、脱脂処理を行う。

（透明導電膜１０２）
次に、脱脂処理を行った透明基板１０１に透明導電膜１０２（ＩＴＯ）を２００ｎｍの厚さで全面に均一に成膜する。

（電気泳動層１０３）
次に、黒色粒子としてカーボンブラック、白色粒子としての酸化チタンの微粒子をアラビアゴム中に分散させたマイクロカプセルを上記基板のＩＴＯ上に塗布し、スキージ（平板状の冶具）を基板と１００μｍの距離を保ちながら通過させることにより、マイクロカプセルの均一な層（電気泳動層１０３）を形成する。

（絶縁層１０４）
次に、マイクロカプセルの層を形成した基板を減圧チャンバーにいれ、常温でパリレン膜（絶縁層１０４）を５００ｎｍの厚さで成膜する。これによりゲート電極１０５を形成する基板表面を平坦化することができる。

（ゲート電極１０５）
次に、このパリレン膜表面に５分間のＵＶオゾン処理を行い、表面の親液性を向上させる。次にパリレン膜表面に、直径１０ｎｍの金微粒子がトルエン中に分散した金微粒子分散液（真空冶金社製、商品名「パーフェクトゴールド」）をインクジェット法でパターン状に塗布後１００℃で１時間焼成を行い、ゲート電極１０５（および走査線）を形成する。また、この時に第２の部材２００との貼り合せ用のアライメントパターンも同時に形成する。

（ゲート絶縁膜１０６）
次に、ゲート絶縁膜１０６としてプラズマＣＶＤ法を用いてＳｉＯ₂膜を２００ｎｍの厚さで一様に成膜する。

（半導体層１０７）
次に、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）をキシレンに０．５ｗｔ％の濃度で溶解させた塗布液を調整し、インクジェット塗布装置を用いてゲート絶縁膜１０６上のトランジスタを形成する部分のみに塗布した後、１００℃で１０分乾燥を行って溶媒のキシレンを除去し、厚さ１００ｎｍの有機半導体層（半導体層１０７）を形成する。

（第２の部材２００）
次に、第１の部材１００と貼り合わせる第２の部材２００を作成する。
（基板２０１、ソース電極２０２、ドレイン電極２０３）
厚さ１００μｍのステンレス基板上にＳｉＮの絶縁膜が２００ｎｍ形成されたフレキシブル基板を基板２０１として用いる。この基板上に厚さ１００ｎｍの金薄膜をスパッタ法で成膜し、フォトエッチングを行ってソース電極２０２（データ線２０６）およびドレイン電極２０３（画素電極２０５）のパターンと、貼り合せ用アライメントマークの形成を行う。

（接着層２０４）
上記基板上の画素電極領域に、導電性のポリマーであるＰＥＤＯＴ／ＰＳＳの分散液をエポキシ樹脂に混入した液をディスペンサーを用いて塗布し、ホットプレート上で４０℃で１０分焼成して溶媒を除去し、接着層２０４を形成する。

最後に、第１の部材１００と第２の部材２００をアライメントマークを合わせて貼り合せ、電気泳動表示装置１０が完成する。

実施の形態２．
図４（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施の形態２による電気泳動表示装置１０の製造方法を示す図である。図４（Ａ）に示すように、実施の形態２では、第２の部材２００の基板２０１にソース電極２０２（データ線２０６）およびドレイン電極２０３（画素電極２０５）を形成した後、電極をマスクとして基板２０１のエッチングを行うことにより、電極が設けられていない領域に凹部２０７が形成される。これにより、図４（Ｂ）に示すように、第１の部材１００と第２の部材２００を貼り合わせた際、基板２０１と半導体層１０７が直接接するのを防ぐことができる。

これにより、半導体層１０７と基板２０１の界面におけるホールやエレクトロンのドープや、界面トラップ準位の形成を防ぐことができるので、トランジスタの特性を向上させることが可能となる。

基板２０１をエッチングする方法としては、ソース電極２０２およびドレイン電極２０３にダメージを与えない方法であれば種類を問わず、フッ酸、硝酸、塩酸、硫酸等の酸によるウエットエッチング、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、アンモニア等の塩基によるウエットエッチング、芳香族系溶媒、ケトン系溶媒やアルコール系溶媒、有機溶媒によるウエットエッチング、酸素プラズマ、アルゴンプラズマ、ＣＦ₄プラズマを用いたドライエッチング等を用いることができる。

電子機器
図５は、本発明の電気泳動表示装置を適用した電子機器の具体例を説明する斜視図である。図５（Ａ）は、電子機器の一例である電子ブックを示す斜視図である。この電子ブック１０００は、ブック形状のフレーム１００１と、このフレーム１００１に対して回動自在に設けられた（開閉可能な）カバー１００２と、操作部１００３と、本発明の電気泳動表示装置によって構成された表示部１００４と、を備えている。

図５（Ｂ）は、電子機器の一例である腕時計を示す斜視図である。この腕時計１１００は、本発明の電気泳動表示装置によって構成された表示部１１０１を備えている。

図５（Ｃ）は、電子機器の一例である電子ペーパーを示す斜視図である。この電子ペーパー１２００は、紙と同様の質感および柔軟性を有するリライタブルシートで構成される本体部１２０１と、本発明の電気泳動表示装置によって構成された表示部１２０２を備えている。

なお、本発明の電気泳動表示装置を適用可能な電子機器の範囲はこれに限定されず、帯電粒子の移動に伴う視覚上の色調の変化を利用した装置を広く含むものである。

図１（Ａ）〜（Ｅ）は、実施の形態１による電気泳動表示装置の製造方法を示す図である。図２（Ａ）〜（Ｄ）は、実施の形態１による電気泳動表示装置の製造方法を示す図である。図３は実施の形態１の変形例による電気泳動表示装置を示す図である。図４（Ａ）、（Ｂ）は、実施の形態２による電気泳動表示装置１０の製造方法を示す図である。図５（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明による電子機器の例を示した図である。

符号の説明

１０電気泳動表示装置、１００第１の部材、１０１透明基板、１０２透明導電膜、１０３電気泳動層、１０３１マイクロカプセル、１０４絶縁層、１０５ゲート電極、１０６ゲート絶縁膜、１０７半導体層、２００第２の部材、２０１基板、２０２ソース電極、２０３ドレイン電極、２０４接着層、２０５画素電極、２０６データ線、２０７凹部

Claims

第１の基板上に形成された共通電極層、前記共通電極層上に形成された電気泳動層、前記電気泳動層上に形成された絶縁層、前記絶縁層上に形成されたゲート電極、前記ゲート電極を含む面を覆うように形成されたゲート絶縁膜、および前記ゲート絶縁膜上に形成された半導体層を備えた第１の部材と、
第２の基板上に形成されたソース電極および画素電極が一体に形成されたドレイン電極を有し、前記ソース電極と前記ドレイン電極の間に前記半導体層が挟まれるよう配置された第２の部材と、
前記第１の部材と前記第２の部材の間の、前記ソース電極および前記ドレイン電極が形成されていない領域で前記画素電極領域に設けられ、前記第１の部材と前記第２の部材を接着する接着層とを備えた電気泳動表示装置。
第１の基板上に形成された共通電極層、前記共通電極層上に形成された電気泳動層、前記電気泳動層上に形成された絶縁層、前記絶縁層上に形成されたゲート電極、前記ゲート電極を含む面を覆うように形成されたゲート絶縁膜、および前記ゲート絶縁膜上に形成された半導体層を有する第１の部材と、
第２の基板上に形成されたソース電極および画素電極が一体に形成されたドレイン電極を有し、前記ソース電極と前記ドレイン電極の間に前記半導体層が挟まれるよう配置された第２の部材と、
前記第１の部材と前記第２の部材の間の、前記ソース電極および前記ドレイン電極が形成されていない領域で前記画素電極領域に設けられ、前記第１の部材と前記第２の部材を接着する接着層とを備え、
前記第２の基板は、前記ソース電極と前記ドレイン電極の間の領域に凹部を有し、前記半導体層は、前記第２の基板と接触しないように前記凹部に収納されることを特徴とする電気泳動表示装置。
前記ドレイン電極と一体に形成された前記画素電極の一部に溝が形成されており、
前記接着層は、前記溝を境として前記画素電極側に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電気泳動表示装置。
請求項１から請求項３のいずれかに記載の電気泳動表示装置を備えた電子機器。
第１の基板上に共通電極層を形成し、前記共通電極層上に電気泳動層を形成し、前記電気泳動層上に絶縁層を形成し、前記絶縁層上にゲート電極を形成し、前記ゲート電極を含む面を覆うようにゲート絶縁膜を形成し、前記ゲート絶縁膜上に半導体層を形成することにより、第１の部材を形成する工程と、
第２の基板上にソース電極および画素電極が一体に形成されたドレイン電極を形成することにより、第２の部材を形成する工程と、
前記第２の部材の、前記ソース電極および前記ドレイン電極が形成されていない領域で前記画素電極領域に接着層を形成する工程と、
前記ソース電極と前記ドレイン電極の間に前記半導体層が挟まれるように、前記接着層を介して前記第１の部材と前記第２の部材を貼り合わせる工程を備えた電気泳動表示装置の製造方法。
前記第２の部材を形成する工程は、
前記ソース電極および前記ドレイン電極をマスクとして、前記第２の基板のエッチングを行い、前記第２の基板の前記ソース電極および前記ドレイン電極が設けられていない領域に凹部を形成する工程を含むことを特徴とする請求項５に記載の電気泳動表示装置の製造方法。
前記第２の部材を形成する工程は、
前記ドレイン電極と一体に形成された前記画素電極の一部に溝を形成する工程を含み、
前記接着層を形成する工程では、
前記溝を境として前記画素電極側に前記接着層を形成することを特徴とする請求項５または請求項６に記載の電気泳動表示装置の製造方法。