JP5167624B2 - 電気泳動表示装置及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、電気泳動表示装置及び電子機器に関する。

従来、液相分散媒と電気泳動粒子とを含む電気泳動分散液を有し、電界を印可することにより、該電気泳動粒子の分布状態が変化して該電気泳動分散液の光学特性が変化することを利用した、電気泳動表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような電気泳動表示装置は、バックライトが必要無いことから低コスト化や薄型化が可能となり、さらに、視野角が広くコントラストが高いことに加え、表示のメモリ性を有するために、次世代の表示デバイスとして注目を集めている。

また、このような電気泳動表示装置においては、電気泳動分散液をマイクロカプセルに封入し、このマイクロカプセルを、例えば共通電極となる透明電極を有する透明基板と、画素電極を有する基板との間に挟着されたものが知られている。電気泳動分散液をマイクロカプセルに封入することにより、表示装置の製造工程において分散液の流出を防止することができると共に、電気泳動粒子の沈降や凝集を減少させることができるという利点がある。

一方、マイクロカプセル型電気泳動素子は、外部から水分等がマイクロカプセル表示層内に侵入すると、表示層内の電気伝導率が高くなり、表示機能が劣化するという欠点もある。

そこで、電気泳動表示装置の耐湿性向上の手段として、従来から防水フィルム（防水シート）を電気泳動表示装置本体の外周まで貼り付けることで、電気泳動表示装置の表示層内への侵入を防止する方法が広く利用されている。
例えば、特許文献１には、透光性基板に透明電極、発光層、誘電層及び背面電極が順次積層されたエレクトロルミネッセンス層に、真空ラミネータ法により背面保護材を接着する方法が開示されている。
また、特許文献２には、太陽電池シート等の被ラミネート部材の上面（受光面）と、透光性及び耐熱性を有する樹脂基材の少なくとも一方の面に、緩衝接着層を有するホットメルトフィルムとを、ロールラミネータ等により熱圧着する方法が開示されている。
真空ラミネータ法、又はロールラミネータ法によって防水フィルムを電気泳動表示装置本体に貼り付ける際には、一定の温度と圧力が加えられる。
特開平６−２０３９５４号公報 特開平１１−２３６５３８号公報

ところで、基板上に表示用電極を形成する場合、ある程度のマージンを確保するため、表示用電極と基板の外周辺との間（周縁部）には若干の間隙が設けられる。この間隙には表示用電極が形成されないため、表示用電極に対して段差となる。
このような、電気泳動表示装置本体の外周に真空ラミネータ法等により防水フィルムを貼り付ける場合、電気泳動表示装置本体に温度と圧力を加えるため、基板の周縁部の間隙においては段差により基板が湾曲されて変形する。この基板の変形により、基板の周縁部には他の領域と比べてストレスが強くかかってしまう。そのため、基板の周縁部に配置されたマイクロカプセルが潰れ、表示領域の周縁部では表示不良になるという問題があった（図９参照）。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、防水フィルムを貼り付ける際のマイクロカプセルの潰れを回避して、表示不良を防止した電気泳動表示装置及び電子機器を提供することにある。

本発明の電気泳動表示装置は、前記第１の基板に対向された第２の基板と、複数の電気泳動粒子と分散媒とが封入されたマイクロカプセルを複数含み、前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置された電気泳動層と、が保護層によって封止された電気泳動表示装置であって、前記第１の基板と前記電気泳動層との間に設けられた第１電極群と、前記第１電極群の外側に設けられたスペーサと、前記第２の基板と前記電気泳動層との間に設けられ、前記第１電極群と前記スペーサに対向する第２電極と、を有し、前記電気泳動層は、前記第１電極群と前記第２電極との間、及び前記スペーサと前記第２電極との間に配置されており、前記第１の基板の前記電気泳動層側の面に設けられた導電部と、前記導電部と前記第２電極との間に設けられ、前記第２電極と前記導電部とを導通させる導電材とをさらに有し、前記スペーサは前記導電部と前記第１電極群のそれぞれから絶縁されていることを特徴とする。
対向配置された一対の第１の基板と第２の基板との間に、電気的刺激に対応して光学特性が変化する表示材料が封入されたマイクロカプセルを挟持する表示素子が、保護膜によって封止された電気泳動表示装置であって、前記第１の基板の前記第２の基板と対向する対向面側には第１電極が設けられると共に、前記第２の基板の前記第１の基板と対向する対向面側には第２電極が設けられ、前記第１の基板の前記対向面側の外周辺と前記第１電極との間の間隙にはスペーサが設けられたことを特徴とする。

この構成によれば、第１電極の外周にはスペーサが設けられるため、第１電極が設けられていない基板面と第１電極との段差がスペーサによって緩和される。これに伴って、一対の基板間の周縁部に配置されるマイクロカプセルと第１の基板（又は第２の基板）との間隙がスペーサによって埋められる。従って、表示素子を保護膜によって封止する際に、第１の基板（又は第２の基板）の周縁部がスペーサ及びマイクロカプセルによって支持され、保護膜の加圧（絞り）時の基板周縁部への応力（ストレス）の集中が低減される。これにより、基板周縁部の変形がなくなり、第１の基板及び第２の基板間の周縁部に配置されたマイクロカプセルの潰れが防止され、表示領域の周縁部での表示不良を解消することができる。

また本発明の電気泳動表示装置は、前記スペーサの厚みが前記第１電極の厚みの５０％から１５０％の範囲で設けられたことも好ましい。
スペーサの厚みが第１電極の厚みの１５０％超では、第１の基板の周縁部が第１の基板の中央部よりも高くなり、一対の基板間のセルギャップが不均一となってしまうからである。一方、５０％未満では、第１電極と基板面との段差が大きくなってしまい、基板の周縁部での変形が大きくなり、基板周縁部への応力が集中してしまうからである。

また本発明の電気泳動表示装置は、周縁部で放射方向に計測した前記スペーサの幅が前記マイクロカプセルの直径の２倍以上で設けられたことも好ましい。前記スペーサの幅が前記マイクロカプセルの直径の２倍未満では、マイクロカプセルが塗布されたマザーシートを所要サイズに個別切断した際、切断位置がマイクロカプセルの一部に該当すれば、マイクロカプセルは潰れて、セグメント電極部のマイクロカプセル保護の役割を果たせないからである。本発明の構成によれば、ダミーパターン上のマイクロカプセルが潰れても、表示用のセグメント電極上のマイクロカプセルは潰さないようにすることができる。

また本発明の電気泳動表示装置は、前記スペーサの幅が３ｍｍ以下で設けられたことも好ましい。前記スペーサの幅が３ｍｍ超では、非表示領域の幅としては５ｍｍ以内（商品サイドからの要求）の制約において、１．５〜２．０ｍｍのシール幅とされるシールエリア内に、前記スペーサが過度に入り過ぎで信頼性不良になるからである。本発明の構成によれば、非表示領域の幅となるシール幅に加えたスペーサ幅を小さくすることにより、見栄えよく小型化するが強く要求される商品に組み込む用途に対応することができる。

また本発明の電気泳動表示装置は、前記第１電極が画素電極であると共に、前記第２電極が共通電極であり、前記画素電極が、所定パターンに配列された複数のセグメント電極からなり、前記スペーサが、前記複数のセグメント電極のうち外側に配列された前記セグメント電極の外周に設けられたことも好ましい。

この構成において画素電極は、所定パターンに配列された複数のセグメント電極からなるいわゆるセグメント型である。
この構成によれば、画素電極をセグメント型とした場合でも、外側に配列されたセグメント電極の外周に沿ってスペーサが設けられるため、画素電極と基板面との段差が埋められる。これにより、保護膜の圧着（絞り）時の基板周縁部への応力（ストレス）の集中が低減され、表示領域の周縁部での表示不良を解消することができる。

また本発明の電気泳動表示装置は、前記スペーサが前記画素電極と同一材料により設けられたことも好ましい。

この構成によれば、スペーサが画素電極と同一材料で形成されるため、材料の低コスト化を図ることができる。さらに、スペーサを画素電極と同一工程により形成することができ、スペーサを形成するために工程を別途増やす必要がない。

また本発明の電気泳動表示装置は、前記第１の基板は前記第２の基板の外形から張り出した張出部を有し、前記張出部には端子部が設けられると共に、少なくとも前記端子部を除いた前記張出部には絶縁膜が設けられ、前記スペーサが前記絶縁膜と同一材料により設けられたことも好ましい。

本発明において絶縁膜は、張出部の端子部と回路基板とを接続する際に用いる固着部材が必要以外の部分（例えば端子部間）に配置されないようにするためにマスクとして用いられるものである。
この構成によれば、張出部に設けられた絶縁膜とスペーサが同一材料で形成されるため、材料の低コスト化を図ることができる。さらに、スペーサを絶縁膜と同一工程により形成することができ、スペーサを形成するために工程を別途増やす必要がない。

また本発明の電気泳動表示装置は、前記第１の基板及び前記第２の基板の少なくとも一方の基板の前記対向面とは反対側の面には、前記第１の基板の対向面のスペーサと少なくとも一部が平面的に重なるようにして補強部材が設けられたことも好ましい。

この構成によれば、第１の基板及び第２の基板の対向面とは反対側の面には、対向面側に設けられたスペーサと重なる位置に補強部材が設けられるため、基板の周縁部の厚みが増すことで、基板の剛性が増す。これにより、保護膜の加圧時に基板周縁部に加わる応力の集中が低減され、基板周縁部での変形を無くすことができる。

また本発明の電気泳動表示装置は、前記補強部材が、前記第１の基板の対向面側に設けられた前記画素電極と同一材料からなる導電部材及び前記絶縁膜と同一材料からなる保護部材の少なくとも一方を有することも好ましい。

この構成によれば、補強部材が第１の基板の対向面側に設けられた画素電極又は絶縁膜と同一材料であるため、材料の低コスト化を図ることができる。
また、補強部材は、導電部材又は絶縁膜の単層から形成しても良いし、導電部材及び絶縁膜の２層からなる積層構造としても良い。補強部材を積層構造とする場合には、導電部材上にこれを覆うようにして保護部材を形成することが好ましい。補強部材を導電部材と保護部材との２層構造とすることにより、単層の場合と比較してより基板の剛性を向上させることができる。

本発明の電子機器は、上記電気泳動表示装置を備えることを特徴とする。
この構成によれば、表示不良のない電気泳動表示装置を備えるため、高信頼性及び高品質な電子機器を提供することができる。

［第１の実施の形態］
以下、本発明を詳しく説明する。
図１は本発明の電気泳動表示装置１の一実施形態を示す図であり、図１中符号１は電気泳動表示装置である。図２（ａ）は図１に示す電気泳動表示装置１のＡ−Ａ’線に沿った断面図であり、（ｂ）は図１に示す電気泳動表示装置１のＢ−Ｂ’線に沿った断面図である。なお、以下の説明に用いた各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせてある。また、本実施形態において、第１の基板３と第２の基板５とが互いに対向する側のそれぞれの基板面を内面とよび、その内面とは反対側の面を外面とよぶ。

（電気泳動表示装置）
図１に示すように、電気泳動表示装置１は、表示素子２０と表示素子２０の外周を覆う防水シート１４（防護膜）とを備えている。
表示素子２０は、対向配置された複数の画素電極２（第１電極）を有してなる第１の基板３と共通電極（第２電極）４を有してなる第２の基板５と、この基板３，５間に挟持される電気的刺激に対応して光学特性が変化する表示材料を封入したマイクロカプセル６とを有している。

第１の基板３、第２の基板５としては、特に電気泳動表示装置１がＩＣカードや電子ペーパーなど、フレキシブル性（可撓性）が求められる場合には、矩形状でフィルム状あるいはシート状の樹脂基板が用いられる。一方、一般のパネルのように電気泳動表示装置１にフレキシブル性（可撓性）が求められない場合には、ガラスや硬質の樹脂、さらには、シリコン等の半導体基板が用いられる。

本実施形態においては第２の基板５側が観察者が画像を視認する表示面となっており、電気泳動表示装置１の観察者側の第２の基板５には光透過性の高い透明材料ものが用いられている。このような樹脂基板の材料としては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレン（ＰＥ）が好適に用いられる。また、第２の基板５の膜厚としては、例えば１００μｍ以上が好ましい。これにより、第２の基板５の剛性を確保し、防水シート１４の貼り合せの際のマイクロカプセルの潰れを防止することができる。

一方、第２の基板５に対向配置された表示面とならない第１の基板３は透明である（光透過性が高い）必要はなく、第１の基板３に用いた材料以外にも、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、アクリルあるいはポリアクリレート類等を用いることができる。

また、本実施の形態において第１の基板３は、第２の基板５の外形寸法よりも大きく形成されている。第１の基板３と第２の基板５との３辺（図１における上辺、下辺、右辺）を揃えて配置すると、第１の基板３の残りの１辺（図１における左辺）は第２の基板５の１辺（図１における左辺）から張り出す。本実施形態において第１の基板３の第２の基板５から張り出した部分を張出部３ａとよぶ。

第１の基板３の張出部３ａには、図１に示すように、フレキシブル基板（図示省略）が実装される端子部８と、第１の基板３の画素電極２及び導電部７のぞれぞれから端子部８に延びる引き廻し配線（図示省略）が形成されている。

ここで、第１の基板３の表示領域９に形成される画素電極２及びダミー電極１６について詳細に説明する。
第１の基板３の内面側の表示領域９には所定形状に設計された複数の画素電極２が形成されている。本実施形態において、画素電極２は長細の６角形状からなる７つのセグメント電極２ａ，２ｂから構成され、７つのセグメント電極２ａ，２ｂが８の字状（いわゆるセブン・セグメント）に配列されている。ここで、セグメント電極２ａはその長手方向が第１の基板３の短手方向に沿って配列されたものであり、セグメント電極２ｂはその長手方向が第１の基板３の長手方向に沿って配列されたものである。
本実施形態において７つのセグメント電極２ａ，２ｂの集合をセグメント電極群２ｃとよぶ。これにより、１つのセグメント電極群２ｃによって０から９までの数字を表示することが可能となっている。また、本実施形態では３桁の数字を表示可能とするために、３つのセグメント電極群２ｃ，２ｃ，２ｃが配列されているが、３つのセグメント電極群２ｃ，２ｃ，２ｃに限定されることはない。

３組のセグメント電極群２ｃ，２ｃ，２ｃのうち外側に配列されたセグメント電極２ａ’，２ｂ’と第１の基板３の各辺（外周縁）との間の間隙Ｓには、ダミー電極１６（スペーサ）が形成されている。このダミー電極１６は、所定の厚みを有し、セグメント電極２ａ，２ｂと基板３との段差を埋めるスペーサとして機能するものであり、３組のセグメント電極群２ｃ，２ｃ，２ｃの外周を囲むようにして形成される。このとき、ダミー電極１６はセグメント電極２ａ’と例えば５０μｍ離間して設けられており、ダミー電極１６とセグメント電極２ａ’との絶縁性が確保されている。また、ダミー電極１６は、第１の基板３の各辺（外周縁）と重なる位置にまで形成されており、クリアランス（間隙）は０となっている。

ここで、第１の基板３の張出部３ａ側のダミー電極１６は、対向する第２の基板５の左辺よりも内側の第１の基板３の表示領域９に形成されている。このとき、図１に示すように、ダミー電極１６は、第１の基板３と第２の基板５との上下導通を図るための導電部７とは離間して形成される。従って、ダミー電極１６は、セグメント電極２ａ，２ｂ及び導電部７と離間されて形成され、電圧が開放された状態となっている。

またダミー電極１６は、第１の基板３の内面側に形成されるセグメント電極２ａ，２ｂと同一工程、同一材料により形成され、銅箔パターン、又はアルミニウム（Ａｌ）等の導電材料からなる。このとき、図２に示すように、ダミー電極１６の厚みＤ１は、セグメント電極２ａ，２ｂの厚みＤ２の３０％〜１８０％にすることが好ましく、より好ましくは５０％〜１５０％の範囲に形成する。ダミー電極１６の厚みＤ１が厚すぎる場合には、基板の端部が基板の中央部よりも高くなり、基板３，５間のセルギャップが均一とならないからである。一方、ダミー電極１６の厚みＤ１が薄すぎる場合には、セグメント電極２ａ，２ｂと基板面との段差が大きくなってしまい、基板端部へのストレスの集中を解消することができないからである。

図１０は電気泳動表示装置における周縁部の寸法関係を明示した断面図である。図１０に示すように、周縁部１９で放射方向（図の水平方向）に計測したダミー電極（スペーサ）１６（図４のダミーパターン２２も同一効果）の有効幅Ｗ１、すなわち、マイクロカプセル６とダミー電極１６を平面視して重なる有効幅Ｗ１が、マイクロカプセル６の直径ｄ（約２５〜３０μｍ）の２倍以上で設けられると好ましい。ここでいうダミー電極１６の有効幅Ｗ１に関し、マザーシート（図示せず）から多片を一度に製造する観点からも説明する。マザーシートから多片に切断した後の個片シートの切断部（図示せず）の近傍において、マイクロカプセル６とダミー電極１６の重なる部分も有効幅Ｗ１である。これらとは逆に、ダミー電極１６の有効幅Ｗ１をマイクロカプセル６の直径ｄの２倍未満にした場合、マイクロカプセル６が塗布されたマザーシートを所要サイズに個別切断した際、切断位置がマイクロカプセル６の一部に該当すれば、マイクロカプセル６は潰れて、セグメント電極群２ｃ（図１）のマイクロカプセル保護の役割を果たせない。つまり、ダミー電極１６の有効幅Ｗ１の範囲内で、潰されず正常に維持されているマイクロカプセル６が最低１つ以上は必要である。したがって、シート加工時にマイクロカプセル６が潰れる前提で対応するならば、ダミー電極１６の有効幅Ｗ１として、マイクロカプセル６の直径ｄの２倍以上を確保する必要がある。

この構成によれば、ダミー電極１６上に位置する第１のマイクロカプセル６ａが潰れても、表示用のセグメント電極群２ｃ上に位置する第２のマイクロカプセル６ｂは潰されずに維持できる。
このように、周縁部１９で第１の基板３と第２の基板５とのギャップＧが変化することにより、マイクロカプセル６が潰れて表示不良になるという不具合を解消できる。

一方、ダミー電極１６の最大幅Ｗ２が３ｍｍ以下に設けられることも好ましい。これに反して、ダミー電極１６の最大幅Ｗ２が３ｍｍを超えて設けられた場合、商品企画上の要求に対応できなくなる。すなわち、容積率や見栄えの観点から、見苦しく額縁状になってしまう非表示領域の幅Ｗ４を５ｍｍ以内とする制約の中で、シール幅Ｗ３を１．５〜２．０ｍｍに限定されるシールエリア内に、ダミー電極１６が過度に食い込むと信頼性が著しく劣化するからである。この構成によれば、非表示領域の幅Ｗ４に含まれるシール幅Ｗ３に加えたダミー電極１６の最大幅Ｗ２を小さくすることにより、例えば、時計のように見栄えよく小型化することが要求される性質の商品に組み込む用途にも好適となる。

また、図１に示すように、第１の基板３の表示領域９のうちセグメント電極２ａ，２ｂが形成されていない領域は、表示に寄与しない背景エリア１５となっている。背景エリア１５は、セグメント電極２ａ’，２ｂ’の外側に位置する外背景エリアと、四つのセグメント電極２ａ，２ｂに囲まれた領域に位置する内背景エリアと、セグメント電極２ａ，２ｂ間に位置する背景エリアとから構成されている。
さらに、ダミー電極１６上にはマイクロカプセルが配置されるが、ダミー電極１６は電極としては機能しないため、ダミー電極１６上の領域も表示に寄与しない背景エリアの一部として構成される。

一方、第２の基板５の内面側の全面には共通電極４が蒸着法等により形成されている。
共通電極４の材料としては、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）等の導電性酸化物類や、ポリアニリン等の電子導電性高分子類、ポリビニルアルコール樹脂、ポリカーボネート樹脂等のマトリックス樹脂中にＮａＣｌ、ＬｉＣｌＯ４、ＫＣｌ等のイオン性物質を分散させたイオン導電性高分子類等が用いられる。

このような構成からなる第１の基板３と第２の基板５との間には、特に前記の画素電極２上にマイクロカプセル６が配置されている。マイクロカプセル６は、前述したように表示材料を封入したもので、全てが略同一の直径に形成されたものであり、本実施形態では、直径が約３０μｍ程度に形成されている。封入された表示材料は、電気的刺激に対応して光学特性が変化するもので、具体的には、電気泳動粒子や、液晶を主とするものである。

電気泳動粒子を主とする材料としては、電気泳動粒子と、これを分散させる液相分散媒とからなる、電気泳動分散液が用いられる。
前記液相分散媒としては、水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、オクタノール、メチルセルソルブ等のアルコール系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル等の各種エステル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、ぺンタン、ヘキサン、オクタン等の脂肪族炭化水素、シクロへキサン、メチルシクロへキサン等の脂環式炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘキシルベンゼン、ヘブチルベンゼン、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等の長鎖アルキル基を有するベンゼン類等の芳香族炭化水素、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、１，２−ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素、カルボン酸塩又はその他の種々の油類等の単独、又はこれらの混合物に界面活性剤等を配合したものを用いることができる。

また、電気泳動粒子は、液相分散媒中で電位差による電気泳動により移動する性質を有する有機あるいは無機の粒子（高分子あるいはコロイド）である。
この電気泳動粒子としては、例えば、アニリンブラック、カーボンブラック、チタンブラック等の黒色顔料、二酸化チタン、亜鉛華、三酸化アンチモン等の白色顔料、モノアゾ、ジイスアゾン、ポリアゾ等のアゾ系顔料、イソインドリノン、黄鉛、黄色酸化鉄、カドミウムイエロー、チタンイエロー、アンチモン等の黄色顔料、モノアゾ、ジスアゾ、ポリアゾ等のアゾ系顔料、キナクリドンレッド、クロムバーミリオン等の赤色顔料、フタロシアニンブルー、インダスレンブルー、アントラキノン系染料、紺青、群青、コバルトブルー等の青色顔料、フタロシアニングリーン等の緑色顔料等の１種又は２種以上を用いることができる。

さらに、これらの顔料には、必要に応じ、電解質、界面活性剤、金属石鹸、樹脂、ゴム、油、ワニス、コンパウンド等の粒子からなる荷電制御剤、チタン系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、シラン系カップリング剤等の分散剤、潤滑剤、安定化剤等を添加することができる。
マイクロカプセル６の壁膜を形成する材料としては、アラビアゴム・ゼラチンの複合膜、ウレタン樹脂、ウレア樹脂、尿素樹脂などの化合物が使用できる。

なお、本例の電気泳動表示装置１においては、前記マイクロカプセル６に電気泳動粒子が二種類封入されており、一方が負に、他方が正に帯電している。これら二種類の電気泳動粒子としては、例えば白色顔料である二酸化チタンと、黒色顔料であるカーボンブラックが用いられる。そして、このような白、黒の二種類の電気泳動粒子を用いることにより、例えば、数字等の表示をなす場合、黒の電気泳動粒子によって数字等を表示することができる。
また、電気泳動粒子を一種類のみ用い、これを共通電極４側、あるいは画素電極２側に泳動させることで、表示をなすようにしてもよい。

また、これらマイクロカプセル６は、特に第２の基板５に対して、その共通電極４上にてバインダ１０により固定されている。このバインダ１０としては、マイクロカプセル６の壁膜に対する親和性が良好で、共通電極４に対する密着性に優れ、かつ絶縁性を有するものが使用可能である。例えば、ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、ポリプロピレン、ＡＢＳ樹脂、メタクリル酸メチル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニルアクリル酸エステル共重合体、塩化ビニル−メタクリル酸共重合体、塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体、エチレン−ビニルアルコール−塩化ビニル共重合体、プロピレン−塩化ビニル共重合体、塩化ビニリデン樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルホルマール、セルロース系樹脂等の熱可塑性樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール、ポリカーボネート、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、ポリフェニレンオキサイド、ポリスルホン、ポリアミドイミド、ポリアミノビスマレイミド、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルホン、ポリアリレート、グラフト化ポリフィニレンエーテル、ポリエーテルエテルケトン、ポリエーテルイミド等の高分子、ポリ四フッ化エチレン、ポリフッ化エチレンプロピレン、四フッ化エチレン−パーフロロアルコキシエチレン共重合体、エチレン−四フッ化エチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ポリ三フッ化塩化エチレン、フッ素ゴム等のフッ素系樹脂、シリコーン樹脂、シリコーンゴム等の珪素樹脂、その他として、メタクリル酸−スチレン共重合体、ポリブチレン、メタクリル酸メチル‐ブタジエン−スチレン共重合体等を用いることができる。

一方、これらマイクロカプセル６は、第１の基板３に対して、その画素電極２上にて両面接着シート１１により固定されている。この両面接着シート１１は、厚さが約２５μｍ程度に形成されたゴム系やアクリル系などの粘着性を有するもので、第１の基板３の画素電極２上に固着され、かつマイクロカプセル６に固着することにより、マイクロカプセル６を第１の基板３上に保持固定している。
このような構成によってマイクロカプセル６は、第１の基板３と第２の基板５との間に挟着されて表示領域９を形成している。

図２に示すように、第１の基板３の表示領域９には導電部７が形成されている。この導電部７上には図１に示すように導電材１７が形成され、導電材１７が第２の基板５の共通電極４に電気的に接触されている。これにより、本実施形態において導電部７と導電材１７により第１の基板３と第２の基板５とを上下導通させる上下導通部材１２が構成される。

導電部７は、例えばセミアディティブ法により銅箔パターンから形成されている。従って、上述したセグメント電極２ａ，２ｂやダミー電極１６と同一工程、同一材料により形成することができる。
また、導電材１７は、銀や破砕によって形成したニッケル粒子などの金属粒子、カーボン粒子、さらには樹脂からなるコアにニッケルメッキし、さらに金メッキしてなる粒子、などの導通粒子を、例えばエポキシ等の樹脂に配合し含有させてなる導電性ペーストや、この導電性ペーストをシート状に加工した導電性シートからなるものである。なお、特に樹脂に関しては、常温で接着性を有するものとしてゴム系やアクリル系のものも好適に用いられる。

図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、表示素子２０の外周には、表示素子２０を挟み込むようにして一対の防水シート１４，１４がラミネートされており、表示素子２０全体が一対の防水シート１４，１４によって覆われた状態となっている。また、一対の防水シート１４のそれぞれの周縁部には、第１の基板３及び第２の基板５の外形よりも大きく形成された貼り付け部１４ｃ，１４ｃが設けられている。そして、防水シート１４の貼り付け部１４ｃ，１４ｃ同士が表示素子２０の側周において接着剤１８を介して固着されている。

防水シート１４は、高分子材料からなる樹脂層１４ａと無機材料からなるバリア層１４ｂとの２層構造から構成されている。防水シート１４によって一対の基板を封止する際には、防水シート１４のバリア層１４ｂは樹脂層１４ａよりも基板側（内側）となるように配置される。バリア層１４ｂを外側に配置した場合にはバリア層１４ｂに生じる欠陥部から水分が内部に侵入するおそれがある。これに対し、防水シート１４のバリア層１４ｂを樹脂層１４ａよりも基板側に配置することで、バリア層１４ｂに欠陥部が生じた場合でも外側の樹脂層１４ａにより外部からの水分等の侵入を遮断することができる。さらに防水性を高める手段として、樹脂層１４ａとバリア層１４ｂを交互に積層し、多層化させることで外部からの水分進入遮断効果を更に高めることができる。

バリア層１４ｂの材料としては、酸化珪素、窒化珪素、酸化アルミニウム、酸化チタン等の無機材料、又はアルミ箔、銅箔、コバール箔等の金属箔が好適に用いられる。
樹脂層１４ａの材料としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル、ポリカーボネート（ＰＣ）などの樹脂、又はアルミ箔、銅箔、コバール箔等の金属箔又は金属薄膜と樹脂膜とを積層したものが好適に用いられる。

また接着剤１８は表示素子２０の側周に貼り付けられており、第１の基板３と第２の基板５との間が接着剤１８によって封止される。接着剤１８の材料としては、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、若しくはアクリル樹脂等の樹脂系接着剤、又はこれらの樹脂系接着剤中に窒化珪素等の無機材料フィラーを含有させたものが好適に用いられる。

本実施形態によれば、セグメント電極群２ｃの外周に沿ってダミー電極１６が形成されるため、このダミー電極１６によってセグメント電極が設けられていない基板面とセグメント電極２との段差が緩和される。これにより、一対の基板３，５間の周縁部に配置されるマイクロカプセル６と第２の基板５との隙間が埋められる。従って、表示素子２０を防水シート１４によって封止する際には、第２の基板５の周縁部がセグメント電極２及びマイクロカプセル６によって支持され、防水シート１４の加圧（絞り）時の基板周縁部への応力（ストレス）の集中が低減される。よって、第１の基板３及び第２の基板５周縁部の変形がなくなり、第１の基板３及び第２の基板５の周縁部に配置されたマイクロカプセル６の潰れが防止され、表示領域９の周縁部での表示不良を解消することができる。

また本実施形態によれば、ダミー電極１６がセグメント電極２と同一材料で形成されるため、材料の低コスト化を図ることができる。さらに、ダミー電極１６をセグメント電極２と同一工程により形成することができ、ダミー電極１６スペーサを形成するために工程を別途増やす必要がない。

（電気泳動表示装置の製造方法）
次に、本実施形態に係る電気泳動表示装置の製造方法について図３を参照して説明する。図３（ａ）〜（ｄ）は、電気泳動表示装置１の製造工程を示す断面図である。

まず、図３（ａ）に示すように、厚さ２５μｍ程度の弾性変形可能なポリイミドからなる第１の基板３を用意し、画素電極２（セグメント電極）及びダミー電極１６をセミアディティブ法等の公知の方法により第１の基板３の表示領域９に同時に形成する。

また、図３（ｂ）に示すように、厚さ２００μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる第２の基板５を用意する。そして、第２の基板５の一方面（内面）側の全面に、厚さ数百ÅのＩＴＯからなる透明電極（共通電極４）を蒸着法等により形成する。

次に、図３（ｂ）に示すように、第２の基板５の共通電極４表面に、バインダ１０を用いて多数のマイクロカプセル６を配列させる。マイクロカプセル６には、プラスとマイナスに帯電した黒と白の粒子が溶媒と共に含有されており、その直径は３０〜５０μｍである。続けて、マイクロカプセルの第２の基板５に固着された側とは反対側のマイクロカプセル表面に両面接着シート（図示省略）を貼着する。

次に、このようにして両面接着シートを貼着した第２の基板５を、第１の基板３上に対向させて配置し、図３（ｃ）に示すように、第１の基板３の画素電極２を形成した側に、第２の基板５の両面接着シートを押し当てて両面接着シートを貼着して、一対の基板間を固着する。これにより、第１の基板３と第２の基板５との間にマイクロカプセルが狭着された表示素子２０が形成される。なお、ここでの両面接着シートの貼着による固着に際しては、基本的に加熱することなく常温で行うものとし、必要に応じて、マイクロカプセル６に悪影響が及ばない範囲で加温して行うものとする。

次に、図３（ｄ）に示すように、第１の基板３と第２の基板５との間を含む表示素子２０の側周に、ディスペンサー等によって外周側から接着剤を注入し、表示領域９の外側を囲む位置に、接着剤を配する。その後、これを硬化させることによって接着層１３とし、電気泳動表示装置１を得る。接着剤１３としては、紫外線照射硬化型のものなど、加熱することなく硬化するものが用いられる。ただし、上述した両面接着シートの貼着処理などと同様、マイクロカプセル６に悪影響が及ばない範囲で加温することにより、硬化するようなものも使用可能である。

［第２の実施の形態］
次に、本実施形態について図面を参照して説明する。
上記実施形態では、段差を埋めるスペーサとして画素電極と同一材料からなるダミー電極１６を形成した。これに対し、本実施形態では、スペーサとして引き廻し配線等を保護するためのソルダーレジストを用いる点において上記第１実施形態と異なる。なお、その他の電気泳動表示装置の基本構成は、上記第１実施形態と同様であり、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

図４は、ダミーパターン２２が形成された電気泳動表示装置の概略構成を示す断面図である。図４に示すように、第１の基板３の張出部３ａには、ＦＰＣが実装される端子部８が形成されている。そして、端子部８の外周には、ＦＰＣ基板を実装する際に必要箇所以外に接着材料を付着させないためのソルダーレジスト（図示省略）が配置される。

また、張出部３ａには、端子部８と表示領域９の電極２，４とを接続する引き廻し配線（図示省略）が形成されている。そして、引き廻し配線上には、引き廻し配線を保護するためのソルダーレジスト３２が配置される。ソルダーレジスト３２の材料としては、例えばエポキシ系、フェノール系又はウレタン系の材料を用いることができるが、強度からエポキシ系の材料を用いることが好ましい。

本実施形態において、３組のセグメント電極群２ｃ，２ｃ，２ｃのうち外側に配列されたセグメント電極２ａ’，２ｂ’と第１の基板３の各辺（外周縁）との間の間隙Ｓにはダミーパターン２２（スペーサ）が形成されている。ダミーパターン２２は、上記張出部３ａの外周及び引き廻し配線上に配置されるソルダーレジスト３２から形成されている。従って、張出部３ａの端子部８の外周及び引き廻し配線上にソルダーレジスト３２を配置する工程と同一工程によりダミーパターン２２が形成される。このとき、ソルダーレジスト３２は、絶縁材料であるため、表示領域９に形成されるセグメント電極２と接触していてもかまわない。

本実施形態によれば、ダミーパターン２２が張出部３ａに設けられたソルダーレジスト３２と同一材料で形成されるため、材料の低コスト化を図ることができる。さらに、ダミーパターン２２をソルダーレジスト３２と同一工程により形成することができ、ダミーパターン２２を形成するために工程を別途増やす必要がない。
なお、上記実施形態では、ダミーパターン２２の材料を張出部３ａに配置されるソルダーレジスト３２により形成したが、張出部３ａに配置される材料を上記材料と異ならせる場合には、その異ならせた材料により形成しても良いし、張出部３ａに配置する材料とはさらに異なる材料の絶縁物から形成しても良い。

［第３の実施の形態］
次に、本実施形態について図面を参照して説明する。
本実施形態では第１の基板３及び第２の基板５の少なくとも一方の外面側に銅パターン２４及びレジスト膜２６を形成している点において、上記第１実施形態と異なる。なお、その他の電気泳動表示装置の基本構成は、上記第１実施形態と同様であり、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

図５（ａ）及び（ｂ）は、補強部材２８が形成された電気泳動表示装置１の概略構成を示す断面図である。
第１の基板３の外面側には、第１の基板３の剛性を向上させるための補強部材２８が形成されている。補強部材２８は、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、第１の基板３の内面側に形成されたダミー電極１６（ダミーパターン２２）と平面的に少なくとも一部が重なる位置に形成されている。本実施形態では、補強部材２８は、ダミー電極１６と同様に、図５（ｂ）に示すように、第１の基板３の外面側の上記対応する位置の全周に形成しても良いし、第１の基板３の上記位置の一部に形成しても良い。

補強部材２８は、銅等の導電材料からなる銅パターン２４（導電部材）と、この銅パターン２４を被覆するレジスト膜２６（絶縁膜）とが積層されて構成されている。銅パターン２４は第１の基板３に形成されるセグメント電極２と同一材料から形成されている。銅パターンの幅は０．５ｍｍ程度、もしくはそれ以上が好ましく、銅パターンの膜厚は１８μｍ程度、もしくはそれ以上が好ましい。また、レジスト膜２６は第１の基板３に形成される引き廻し配線を保護するためのソルダーレジスト３２と同一材料から形成される。レジスト膜２６の幅は０．５ｍｍ程度、もしくはそれ以上が好ましく、レジスト膜２６の膜厚は１５μｍ程度、もしくはそれ以上が好ましい。

本実施形態によれば、補強部材２８が第１の基板３の対向面側に設けられたセグメント電極２ａ，２ｂ及びソルダーレジスト３２と同一材料であるため、材料の低コスト化を図ることができる。これにより、補強部材２８を銅パターン２４とレジスト膜２６との２層構造とすることにより、より基板の剛性を向上させることができる。
従って、防水シート１４の圧着（絞り）時の基板周縁部への応力（ストレス）の集中が低減され、第１の基板３及び第２の基板５の周縁部に配置されたマイクロカプセル６の潰れが防止され、表示領域９の周縁部での表示不良を解消することができる。

なお、補強部材２８は、銅パターン２４又はレジスト膜２６の単層から形成しても基板の剛性を向上させることができる。
また、本実施形態では、第１の基板３の外面側にのみ銅パターン２４及びレジスト膜２６を形成したが、第２の基板５の外面側にのみ銅パターン２４及びレジスト膜２６を形成しても良い。また、両方の基板３，５に銅パターン２４を形成しても良い。
さらに、銅パターン２４は、電気泳動表示装置１を電子機器本体に実装する際に、電気泳動表示装置１と電子機器本体とを電気的に接続するための配線として機能させても良い。

（電子機器）
次に、本発明の電子機器について説明する。本発明の電子機器は、前述した本発明の表示装置を備えてなるものである。
以下、前記表示装置を備えた電子機器の例について説明する。

＜腕時計＞
まず、前記電気泳動表示装置を、腕時計の表示部に適用した例について説明する。図６は、腕時計５０の概略構成を示す斜視図である。腕時計５０は、図６に示すように、時刻を表示する表示部５６と、表示部５６の外枠として設けられた時計ケース５２と、時計ケース５２に取り付けられた時計バンド５４とを備えている。本実施形態の腕時計５０は、時計の表示部５６が湾曲しており、腕時計５０の利用者の腕に巻きつくような形状となっている。

＜携帯電話＞
次に、前記表示装置を、携帯電話の表示部に適用した例について説明する。図７は、この携帯電話の構成を示す斜視図である。この携帯電話９０は、図７に示すように、複数の操作ボタン９１の他、受話口９２、送話口９３と共に、前記表示装置６４を備えるものである。

＜電子ペーパー＞
次に、前記表示装置を、電子ペーパーの表示部に適用した例について説明する。図８は、この電子ペーパーの構成を示す斜視図である。この電子ペーパー１１０は、紙と同様の質感及び柔軟性を有するリライタブルシートからなる本体１１１と、前記表示装置６４を備えた表示ユニットとから構成されている。

このような電子機器によれば、表示不良のない電気泳動表示装置１を備えるため、高信頼性及び高品質な電子機器を提供することができる。
なお、前記の電子機器としては、図６の腕時計、図７の携帯電話、図８の電子ペーパー以外にも、例えば表示部に前記表示装置を備え、さらに指紋検知センサ等を備えたＩＣカードや、さらには、電子ブック、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等などを挙げることができる。そして、これらの各種電子機器の表示部として、前記の表示装置が適用可能なのは言うまでもない。

なお、本発明の技術範囲は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
上記実施形態では、ダミー電極（ダミーパターン）をセグメント電極の外周辺に沿って枠状に形成したが、ダミー電極は、セグメント電極の外周の少なくとも一部に形成されていれば基板端部への応力（ストレス）の集中を低減し、画素電極の周縁部に配置されたマイクロカプセルの潰れを防止することができる。
また、電気泳動表示装置の駆動方式は、セグメント型のほかにアクティブマトリクス方式、パッシブマトリクス方式を採用することが可能である。
さらに、上記実施形態では、７つのセグメント電極によりセグメント電極群を構成したが、これに限定されることはなく、他にも１４つ又は１６つのセグメント電極によりセグメント電極群２ｃを構成しても良い。また、セグメント電極の配列パターンも上記実施形態の配列パターンに限定されることはない。

第１実施形態に係る電気泳動表示装置の概略構成を示す平面図である。 （ａ）は図１に示す電気泳動表示装置のＡ−Ａ’線に沿った断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ’線に沿った断面図である。 電気泳動表示装置の製造工程を示す断面図である。 第２実施形態に係る電気泳動表示装置の概略構成を示す断面図である。 第３実施形態に係る電気泳動表示装置の概略構成を示す断面図である。 腕時計の概略構成を示す斜視図である。 携帯電話の概略構成を示す斜視図である。 電子ペーパーの概略構成を示す斜視図である。 従来の電気泳動表示装置の概略構成を示す断面図である。 電気泳動表示装置における周縁部の寸法関係を明示した断面図である。

符号の説明

１…電気泳動表示装置、 ２…画素電極（第１電極）、 ２ａ，２ｂ，２ｃ…セグメント電極（第１電極）、 ３…第１の基板、 ４…共通電極（第２電極）、 ５…第２の基板、 ６…マイクロカプセル、 １６…ダミー電極、 １８…接着剤、 ２０…表示素子、 ２２…ダミーパターン、 ２４…銅パターン（導電部材）、 ２６…レジスト膜（絶縁膜）、 ２８…補強部材、 ３２…ソルダーレジスト（絶縁膜）

Claims (9)

1. 第１の基板と、
   前記第１の基板に対向された第２の基板と、
   複数の電気泳動粒子と分散媒とが封入されたマイクロカプセルを複数含み、前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置された電気泳動層と、が保護層によって封止された電気泳動表示装置であって、
   前記第１の基板と前記電気泳動層との間に設けられた第１電極群と、
   前記第１電極群の外側に設けられたスペーサと、
   前記第２の基板と前記電気泳動層との間に設けられ、前記第１電極群と前記スペーサに対向する第２電極と、
   を有し、
   前記電気泳動層は、前記第１電極群と前記第２電極との間、及び前記スペーサと前記第２電極との間に配置されており、
   前記第１の基板の前記電気泳動層側の面に設けられた導電部と、
   前記導電部と前記第２電極との間に設けられ、前記第２電極と前記導電部とを導通させる導電材とをさらに有し、
   前記スペーサは前記導電部と前記第１電極群のそれぞれから絶縁されている
   ことを特徴とする電気泳動表示装置。
2. 前記スペーサの厚みが前記第１電極群に含まれる一つの第１電極の厚みの５０％から１５０％の範囲である
   ことを特徴とする請求項１に記載の電気泳動表示装置。
3. 前記スペーサの幅が３ｍｍ以下である
   ことを特徴とする請求項１に記載の電気泳動表示装置。
4. 前記第１電極群が画素電極であると共に、前記第２電極が共通電極である
   ことを特徴とする請求項１に記載の電気泳動表示装置。
5. 前記スペーサが前記第１電極群と同一材料からなる
   ことを特徴とする請求項１に記載の電気泳動表示装置。
6. 前記スペーサが銅またはアルミニウムからなる
   ことを特徴とする請求項１に記載の電気泳動表示装置。
7. 請求項１に記載の電気泳動表示装置を含む
   電子機器。
8. 前記スペーサの幅が前記複数のマイクロカプセルのうちの一つのマイクロカプセルの直径の２倍以上である
   ことを特徴とする請求項１に記載の電気泳動表示装置。
9. タッチパネルをさらに有する、
   請求項７に記載の電子機器。

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