JP2008158555A - 電気泳動装置、電気泳動装置の製造方法および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】製造が容易で、かつ、トランジスタの劣化が防止される電気泳動装置、電気泳動装置の製造方法およびかかる電気泳動装置を備える電子機器を提供すること。
【解決手段】図１に示す電気泳動装置２０は、複数の画素電極３を有する回路基板１と、各画素電極３と対向して設けられた透明電極（対向電極）４と、これらの電極間に介挿される部分を有し、電気泳動分散液１０を含む電気泳動分散液層１１と、回路基板１の電気泳動分散液層１１と反対側に設けられ、電気泳動分散液層１１に電圧を印加する複数の薄膜トランジスタ３０と、回路基板１を貫通して設けられ、画素電極３と薄膜トランジスタ３０とを電気的に接続する導通部８とを有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気泳動装置、電気泳動装置の製造方法および電子機器に関する。

従来、少なくとも一方が透明な一対の電極間に、液相分散媒と電気泳動粒子とを含む電気泳動分散液を収容してなり、前記電極間に電圧を印加して、前記電気泳動粒子の分布状態を変化させることを利用した電気泳動装置が知られている。

この電気泳動装置では、前記電極間に印加する電圧の振幅や極性、波形、印加時間、周波数などを制御することにより、所望の情報を表示することができる。
ここで、前記電極間に印加する電圧を制御する素子としては、一般にトランジスタが用いられている。

また、この電気泳動装置は、視野角が大きい、コントラストが高い、表示メモリー性を有する、消費電力が非常に小さい等の特徴を有するため、印刷物のような表示特性を持つ。

したがって、この電気泳動装置を可撓性基板の上に形成すれば、紙のように薄く柔らかく、印刷物のように読みやすいディスプレイ、すなわち電子ペーパーを実現することができると考えられる。

このような電気泳動装置には、例えば、「Ｙ．Ｃｈｅｎ，ｅｔ ａｌ．：ＳＩＤ ０１ Ｄｉｇｅｓｔ，ｐｐ．１５７−１５９，２００１」に記載されたものがある。このものは、ステンレス薄板の上に保護層を介して非結晶シリコン薄膜トランジスタを形成し、さらにこの薄膜トランジスタに接するように電気泳動分散液を封入した複数のマイクロカプセルを配置した構成の電気泳動装置である。

しかしながら、このような電気泳動装置では、可撓性基板であるステンレス薄板の上に薄膜トランジスタを形成する工程が困難であるばかりでなく、薄膜トランジスタに接するように電気泳動分散液を含むマイクロカプセルを配置するため、薄膜トランジスタの化学的劣化を引き起こすという問題があった。

本発明の目的は、製造が容易で、かつ、トランジスタの劣化が防止される電気泳動装置、電気泳動装置の製造方法およびかかる電気泳動装置を備える電子機器を提供することにある。

このような目的は、下記（１）〜（４３）の本発明により達成される。

（１） 電極を有する第１の基板と、前記電極の前記第１の基板と反対側に設けられ、電気泳動分散液を含む電気泳動分散液層と、前記第１の基板の前記電気泳動分散液層と反対側に設けられ、前記電気泳動分散液層に前記電極を介して電圧を印加するトランジスタと、前記第１の基板を貫通して設けられ、前記電極と前記トランジスタとを電気的に接続する導通部とを有することを特徴とする電気泳動装置。

（２） 前記電極と対向する対向電極を有する上記（１）に記載の電気泳動装置。

（３） 前記対向電極は、光透過性を有するものである上記（２）に記載の電気泳動装置。

（４） 前記電気泳動分散液層は、前記電極と前記対向電極との間に介挿される部分を有する上記（２）または（３）に記載の電気泳動装置。

（５） 前記対向電極の前記電気泳動分散液層との反対側に、前記第１の基板と対向する対向基板を有する上記（２）ないし（４）のいずれかに記載の電気泳動装置。

（６） 前記対向基板は、光透過性を有するものである上記（５）に記載の電気泳動装置。

（７） 前記電気泳動分散液層は、前記電気泳動分散液が封入されたカプセルを、複数配置することにより構成されている上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の電気泳動装置。

（８） 前記電気泳動分散液層は、少なくとも１種の電気泳動粒子を含んでいる上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の電気泳動装置。

（９） 前記電気泳動分散液層は、特性の異なる複数種の電気泳動粒子を含んでいる上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の電気泳動装置。

（１０） 同一および／または異なる前記カプセルにおいて、前記電気泳動分散液は、特性の異なる複数種の電気泳動粒子を含んでいる上記（７）に記載の電気泳動装置。

（１１） 前記特性は、電荷、電気泳動度、色のうちの少なくとも１つである上記（９）または（１０）に記載の電気泳動装置。

（１２） 前記電極は、前記第１の基板の表面に形成された凹部内に設けられている上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の電気泳動装置。

（１３） 前記電極および前記トランジスタは、画素毎に設けられている上記（１）ないし（１２）のいずれかに記載の電気泳動装置。

（１４） 前記電極と前記トランジスタとは、同数設けられている上記（１３）に記載の電気泳動装置。

（１５） 対応する前記電極と前記トランジスタとは、前記第１の基板の面方向において、ズレるよう配置されている上記（１４）に記載の電気泳動装置。

（１６） 前記電極と同数の信号線を有し、各前記トランジスタは、それぞれ、それに対応する前記電極と前記信号線との間に接続され、対応する前記電極に個別に信号を入力し得るように構成されている上記（１４）または（１５）に記載の電気泳動装置。

（１７） 複数の信号線と、各前記信号線と略直交する複数の走査線とを有し、これらの交点付近に、それぞれ、１つの前記電極と１つの前記トランジスタとが配置されている上記（１４）または（１５）に記載の電気泳動装置。

（１８） 前記第１の基板は、多層構造をなすものである上記（１）ないし（１７）のいずれかに記載の電気泳動装置。

（１９） 前記第１の基板は、多層構造をなし、各前記信号線と各前記走査線とは、互いに異なる層に設けられている上記（１７）に記載の電気泳動装置。

（２０） 前記第１の基板は、可撓性を有するものである上記（１）ないし（１９）のいずれかに記載の電気泳動装置。

（２１） 前記トランジスタは、薄膜トランジスタである上記（１）ないし（２０）のいずれかに記載の電気泳動装置。

（２２） 前記薄膜トランジスタの少なくとも一部は、有機材料で構成されている上記（２１）に記載の電気泳動装置。

（２３） 前記薄膜トランジスタの少なくとも一部は、インクジェット法により形成されたものである上記（２１）または（２２）に記載の電気泳動装置。

（２４） 前記トランジスタは、前記第１の基板に接触している上記（１）ないし（２３）のいずれかに記載の電気泳動装置。

（２５） 前記トランジスタは、前記第１の基板と異なる他の基板上に形成された半導体装置の少なくとも一部を分離または剥離して、前記第１の基板の表面に貼付することにより設けられたものである上記（２４）に記載の電気泳動装置。

（２６） 前記電気泳動装置は、前記トランジスタを制御する機能を備える半導体装置を有する上記（１）ないし（２５）のいずれかに記載の電気泳動装置。

（２７） 前記半導体装置は、前記第１の基板に対して、前記トランジスタと同じ側に設けられている上記（２６）に記載の電気泳動装置。

（２８） 前記半導体装置は、データを送るためのシフトレジスタ回路と、データを蓄積するためのラッチ回路と、データを増幅するための電圧変換回路とを有する上記（２６）または（２７）に記載の電気泳動装置。

（２９） 第１の基板上に電極を設ける第１の工程と、前記第１の基板を貫通し、前記電極と接触するよう導通部を設ける第２の工程と、前記第１の基板の前記電極と反対側に、前記導通部と接触するようトランジスタを設ける第３の工程と、電気泳動分散液を含む電気泳動分散液層を、前記電極の前記第１の基板と反対側に設ける第４の工程とを有することを特徴とする電気泳動装置の製造方法。

（３０） 前記第１の工程において、前記第１の基板の表面に凹部を形成した後、該凹部内に前記電極を設ける上記（２９）に記載の電気泳動装置の製造方法。

（３１） 前記第３の工程において、前記トランジスタを前記第１の基板に接触するよう設ける上記（２９）または（３０）に記載の電気泳動装置の製造方法。

（３２） 前記第３の工程において、前記トランジスタを、前記第１の基板と異なる他の基板上に形成された半導体装置の少なくとも一部を分離または剥離して、前記第１の基板の表面に貼付することにより設ける上記（３１）に記載の電気泳動装置の製造方法。

（３３） 前記トランジスタは、薄膜トランジスタである上記（２９）ないし（３２）のいずれかに記載の電気泳動装置の製造方法。

（３４） 前記薄膜トランジスタの少なくとも一部を、有機材料で構成する上記（３３）に記載の電気泳動装置の製造方法。

（３５） 前記薄膜トランジスタの少なくとも一部分を、インクジェット法により形成する上記（３３）または（３４）に記載の電気泳動装置の製造方法。

（３６） 前記第４の工程において、前記電気泳動分散液層の少なくとも一部を、前記電極と、これに対向する対向電極との間に介挿するよう設ける上記（２９）ないし（３５）のいずれかに記載の電気泳動装置の製造方法。

（３７） 前記第４の工程において、前記電気泳動分散液が封入された複数のカプセルを配置して前記電気泳動分散液層を形成する上記（２９）ないし（３６）のいずれかに記載の電気泳動装置の製造方法。

（３８） 前記第１の基板の前記トランジスタと同じ側に、前記トランジスタを制御する機能を備える半導体装置を設ける工程を有する上記（２９）ないし（３７）のいずれかに記載の電気泳動装置の製造方法。

（３９） 前記第１の基板は、多層構造をなすものである上記（２９）ないし（３８）のいずれかに記載の電気泳動装置の製造方法。

（４０） 前記第１の基板は、可撓性を有するものである上記（２９）ないし（３９）のいずれかに記載の電気泳動装置の製造方法。

（４１） 前記電極および前記トランジスタを、画素毎に設ける上記（２９）ないし（４０）のいずれかに記載の電気泳動装置の製造方法。

（４２） 前記電極と前記トランジスタとを、同数設ける上記（４１）に記載の電気泳動装置の製造方法。

（４３） 上記（１）ないし（２８）のいずれかに記載の電気泳動装置を備えることを特徴とする電子機器。

以下、本発明の電気泳動装置、電気泳動装置の製造方法および電子機器の好適な実施形態について説明する。
まず、本発明の電気泳動装置について説明する。

＜第１実施形態＞
まず、本発明の電気泳動装置の第１実施形態について説明する。

図１は、本発明の電気泳動装置の第１実施形態を示す縦断面図である。
図１に示す電気泳動装置２０は、複数の画素電極３を有する回路基板（第１の基板）１と、各画素電極３と対向して設けられた透明電極４を有する透明基板２と、電気泳動分散液層１１とを有している。以下、各部の構成について順次説明する。

回路基板１は、平板状の部材で構成され、この上に設けられる（形成される）各部材、具体的には、主に画素電極３、電気泳動分散液層１１および薄膜トランジスタ３０を支持する機能を有するものである。

この回路基板１は、可撓性を有するもの、硬質なもののいずれであってもよいが、可撓性を有するものであるのが好ましい。可撓性を有する回路基板１を用いることにより、可撓性を有する電気泳動装置２０、すなわち、例えば電子ペーパーを構築する上で有用な電気泳動装置２０を得ることができる。

回路基板１は、絶縁材料で構成された基板であり、この絶縁材料としては、例えば、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルサルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン等が挙げられ、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ることができる。

このような回路基板１の平均厚さは、材料、用途等により適宜設定され、特に限定されないが、可撓性を有するものとする場合、２０〜５００μｍ程度であるのが好ましく、２５〜２００μｍ程度であるのがより好ましい。これにより、電気泳動装置２０の柔軟性と強度との調和を図りつつ、電気泳動装置２０の小型化（特に、薄型化）を図ることができる。

回路基板１の一方の面（図１中、上側の面）には、複数の電極が画素電極３として設けられている。

各画素電極３は、電気泳動分散液層１１に電圧を印加する一方の電極として機能するものであり、膜状（層状）をなしている。

画素電極３の構成材料としては、例えば、アルミニウム、ニッケル、コバルト、白金、金、銀、銅、モリブデン、チタン、タンタル等の金属、または、これらを含む合金等が挙げられ、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ることができる。

このような画素電極３の平均厚さは、材料、用途等により適宜設定され、特に限定されないが、０．０５〜１０μｍ程度であるのが好ましく、０．０５〜５μｍ程度であるのがより好ましい。

これらの画素電極３に対向して、透明基板２の下面（図１中、下側の面）に設けられた透明電極４が配置されている。すなわち、透明電極４は、各画素電極３に対向する対向電極を構成し、この透明電極４の電気泳動分散液層１１との反対側には、透明基板２が回路基板１に対向する対向基板として、透明電極４と接触して設けられている。

透明基板２および透明電極４は、いずれも、光透過性を有するもの、好ましくは実質的に透明（無色透明、着色透明または半透明）なものとされる。これにより、後述する電気泳動分散液層１１中における電気泳動粒子５の状態を、すなわち、電気泳動装置２０に表示された所望の情報を、目視により容易に認識することができる。

透明電極４は、電気泳動分散液層１１に電圧を印加する他方の電極として機能するものであり、膜状（層状）をなしている。

透明電極４の構成材料としては、例えば、インジウムティンオキサイド（ＩＴＯ）、フッ素ドープした酸化スズ（ＦＴＯ）、酸化インジウム（ＩＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ₂）のような導電性金属酸化物の他、ポリアセチレンのような導電性樹脂、導電性金属微粒子を含有する導電性樹脂等が挙げられ、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ることができる。なお、前述した画素電極３も、このような材料を用いて構成することができる。

このような透明電極４の平均厚さは、材料、用途等により適宜設定され、特に限定されないが、０．０５〜１０μｍ程度であるのが好ましく、０．０５〜５μｍ程度であるのがより好ましい。

また、透明基板２は、透明電極４を支持する機能を有する他、透明電極４（電気泳動装置２０）を保護する保護層としても機能する。

この透明基板２も、可撓性を有するのが好ましく、その構成材料としては、例えば、各種セルロース系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）のようなポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ（登録商標））、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の各種樹脂材料が挙げられ、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ることができる。

このような透明基板２の平均厚さは、材料、用途等により適宜設定され、特に限定されないが、２０〜２００μｍ程度であるのが好ましく、２５〜１００μｍ程度であるのがより好ましい。

透明基板２および透明電極４の平均厚さを、それぞれ、前記範囲とすることにより、内部（電気泳動分散液層１１）の視認性を確保しつつ、電気泳動装置２０の柔軟性と強度との調和を図ることができる。

また、電気泳動装置２０の側部近傍であって、回路基板１と透明電極４との間には、各画素電極３と透明電極４との間隔を規定する機能を有するスペーサ７が設けられている。

本実施形態では、このスペーサ７は、電気泳動装置２０の外周を囲むようにして設けられており、回路基板１と透明電極４との間に密閉空間７１を画成するシール部材としての機能も有している。

スペーサ７の構成材料としては、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂等の各種樹脂材料や、シリカ、アルミナ、チタニア等の各種無機材料（セラミックス材料）等が挙げられ、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ることができる。

このようなスペーサ７の平均厚さ、すなわち、電極間距離は、特に限定されないが、１０μｍ〜５ｍｍ程度であるのが好ましく、２０μｍ〜１ｍｍ程度であるのがより好ましい。

なお、スペーサ７は、電気泳動装置２０（画素電極３）の外周を囲むようにして設けられる場合に限定されず、例えば、複数のスペーサ７を間隔をおいて、電気泳動装置２０の側部近傍に配設し、これらの間隙を他の封止材（シール材）により封止するような構成としてもよい。

この密封空間７１（セルの内部空間）内には、電気泳動分散液１０が収納（充填）され、これにより、電気泳動分散液層１１が構成されている。すなわち、この電気泳動分散液層１１は、画素電極３の回路基板１と反対側に設けられ、図１に示すように、各画素電極３と透明電極４との間に介挿される部分を有する構成となっている。

電気泳動分散液１０としては、例えば、液相分散媒６に電気泳動粒子５を分散（懸濁）したものを用いることができる。

液相分散媒６としては、比較的高い絶縁性を有する有機溶媒を用いることができる。この有機溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、アルキルベンゼンなどの芳香族炭化水素、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、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、シリコン系オイル、フッ素系オイル、オリーブ油等の種々の鉱物油および植物油類、高級脂肪酸エステル等が挙げられ、これらを単独あるいは混合して用いることができる。

一方、電気泳動粒子５としては、有機または無機の顔料粒子、または、これらを含む複合体を用いることができる。この顔料としては、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、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が挙げられる。

なお、電気泳動粒子５には、色相や電気泳動度等の物性が異なる２種以上の粒子の混合物を使用するようにしてもよい。

また、このような電気泳動分散液１０中には、必要に応じて、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、安定化剤等の各種添加剤を添加するようにしてもよい。

さらに、電気泳動分散液１０（液相分散媒６）には、必要に応じて、アントラキノン系やアゾ系等の染料を溶解するようにしてもよい。

このような電気泳動分散液層１１には、薄膜トランジスタ３０から各画素電極３を介して電圧が印加（供給）される。

本実施形態では、画素電極３と電気泳動分散液層１１と透明電極４とが重なる部分が、１つの画素を構成している。

また、薄膜トランジスタ３０は、各画素電極３に対応して、同数設けられている。

すなわち、本実施形態では、画素毎に、１つの画素電極３と１つの薄膜トランジスタ３０とが設けられている。

各薄膜トランジスタ３０は、いずれも、回路基板１の電気泳動分散液層１１と反対側に、本実施形態では、回路基板１の他方の面（図１中、下側の面）に接触して設けられている。

なお、トランジスタとしては、薄膜トランジスタ３０の他、各種のトランジスタを用いることが可能であるが、トランジスタとして薄膜トランジスタ３０を用いることにより、電気泳動装置２０の更なる小型化（特に、薄型化）を図ることができるとともに、電気泳動装置２０の大量生産にも寄与する。

この薄膜トランジスタ３０は、図示しない、ゲート部、ソース部、ドレイン部、および、各部に対応するゲート電極、ソース電極、ドレイン電極を有している。

前記各部は、半導体材料で構成される部分であり、この半導体材料としては、例えば、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−メトキシフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メトキシフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−４，４’−ジアミノフェニル、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（ｐ−トリル）−４，４’−ジアミノフェニルのようなトリフェニルジアミン誘導体、Ｎ−イソプロピルカルバゾール、Ｎ−フェニルカルバゾールのようなカルバゾール誘導体、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミンのようなアミン系化合物、ピラゾリン系化合物、ヒドラゾン系化合物、オキサジアゾール系化合物、フタロシアニン系化合物等の芳香族アミン誘導体またはこれらを含むポリマー、テトラセン、ペンタセン、フラーレン、ペリレン、コロネン、ルブレン、アントラジチオフェン、オリゴチオフェンのような有機半導体材料の他、各種無機半導体材料を用いることができる。

また、各前記電極は、導電性材料で構成される部分であり、この導電性材料としては、例えば、ポリアセチレン、ポリアニリン、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）のような有機導電性材料の他、アルミニウム、ニッケル、コバルト、白金、金、銀、銅、モリブデン、チタン、タンタル等の金属、または、これらを含む合金のような導電性金属材料（無機導電性材料）を用いることができる。

薄膜トランジスタ３０の構成材料として、前記有機半導体材料や前記有機導電性材料等の有機材料を用いることにより、その製造をより容易かつ低コストで行うことができるという利点がある。

また、このような有機材料を用いると、薄膜トランジスタ３０をインクジェット法を用いて製造することができるという利点もある。かかるインクジェット法によれば、容易かつ高精度で薄膜トランジスタ３０を形成することができる。

また、回路基板１の所定位置には、厚さ方向に貫通して、複数の貫通孔８０が形成されており、各貫通孔８０には、それぞれ、各薄膜トランジスタ３０と対応する各画素電極３とを電気的に接続する導通部８が設けられている。

導通部８は、前述した画素電極３で挙げた材料と同様の材料を用いて構成することができる。

以上のような構成の電気泳動装置２０では、薄膜トランジスタ３０と電気泳動分散液層１１とが回路基板１を介して分離されているので、薄膜トランジスタ３０の劣化（化学的劣化）を防止することができる。

また、このような構成の電気泳動装置２０では、回路基板１、スペーサ７、透明電極４および透明基板２により１つのセルが構成されている。

また、電気泳動装置２０では、前述した電気泳動粒子５の色と液相分散媒６の色とが異なるように組み合わせることができる。具体的には、例えば、電気泳動粒子５の色が白色、液相分散媒６の色が青色、赤色、緑色または黒色等としておけば、後述するように電気泳動粒子５を移動させることにより、電気泳動装置２０では、電気泳動粒子５の色、液相分散媒６またはこれらの混色を適宜提示することができる。

なお、以下では、電気泳動粒子５として負の電荷を帯びたものを用いる場合を一例として説明する。

電気泳動分散液層１１に外部電界を印加すると、電気泳動粒子５は、電界の方向と逆方向に移動する。

例えば、薄膜トランジスタ３０が、画素電極３を負電位、透明電極４をゼロ電位となるよう電圧を印加すると、透明電極４から画素電極３に向かって電界が生じる。これにより、電気泳動分散液層１１中を電気泳動粒子５は、透明電極４側に移動して、透明電極４に集まる。したがって、透明基板２側から見た色は、電気泳動粒子５の色が見えることとなり、例えば電気泳動粒子５の色が白色であれば、白色となる。

これとは逆に、薄膜トランジスタ３０が、画素電極３を正電位、透明電極４をゼロ電位となるよう電圧を印加すると、画素電極３から透明電極４に向かって電界が生じる。これにより、電気泳動分散液層１１中を電気泳動粒子５は、画素電極３側に移動して、画素電極３に集まる。したがって、透明基板２側から見た色は、液相分散媒６の色が見えることとなり、例えば液相分散媒６の色が青色であれば、青色となる。

したがって、各画素毎に、液相分散媒６の色を設定したり、印加電圧を制御したり等することにより、電気泳動装置２０に所望の情報を、白黒またはカラー表示することができる。

また、電気泳動装置２０では、電気泳動粒子５の比重と液相分散媒６の比重とをほぼ等しくなるように設定することにより、電気泳動粒子５は、電気泳動分散液層１１への外部電界の印加を停止した後においても、電気泳動分散液層１１での一定の位置に長時間滞留することができる。すなわち、電気泳動装置２０に表示された情報は、長時間保持される。

次に、電気泳動装置２０の製造方法の一例について説明する。
前述した電気泳動装置２０は、例えば、次のようにして製造することができる。

［１］ まず、回路基板１の一方の面（図１中、上側の面）に、例えば、気相または液相で形成した薄膜をエッチングにより、所定のパターンで画素電極３を設ける（第１の工程）。

［２］ 次に、回路基板１の所定位置に、回路基板１の他方の面（図１中、下側の面）から各画素電極３に至るまでの貫通孔８０を、例えば、ウェットエッチング、ドライエッチング、レーザー照射等の方法により、回路基板１を溶融させることにより複数形成し、各貫通孔８０内にそれぞれ導通部８を設ける（第２の工程）。

［３］ 次に、回路基板１の他方の面に、各導通部８に接触するようにして、それぞれ薄膜トランジスタ３０を設ける（第３の工程）。
これは、例えば、次のようなI〜IIIの方法により行うことができる。

I：例えば、薄膜トランジスタ３０を有機導電性材料や有機半導体材料のような有機材料を用いて構成する場合、インクジェット法により回路基板１上に、直接、薄膜トランジスタ３０を形成することができる。

この場合、薄膜トランジスタ３０のドレイン電極、ソース電極、ゲート電極および各部（半導体材料層）の全てを、前記有機材料を用いて形成してもよいし、ドレイン電極、ソース電極、ゲート電極のうちのいずれかを予め回路基板１上に形成しておき、残りの電極および各部（半導体材料層）をインクジェット法等の任意の方法で後から形成してもよい。

II：半導体装置を、回路基板１と異なる他の基板上に形成した後、この半導体装置の一部または全部を前記基板から剥離して、回路基板１の他方の面に貼付することにより、薄膜トランジスタ３０を設けることができる。

III：半導体装置を、回路基板１と異なる他の基板上に形成した後、この半導体装置の一部または全部を前記基板から分離して、回路基板１の他方の面に形成された凹部に嵌合させることにより、薄膜トランジスタ３０を設けることができる。
なお、以上のI〜IIIの３種類の方法は、組み合わせて用いることもできる。

［４］ 次に、一方の面（図１中、下側の面）に透明電極４が形成された透明基板２と、前記回路基板１とを、透明電極４と各画素電極３とが対向するように位置させ、これらの側部近傍にスペーサ７の材料を供給した後、硬化（固化）させてスペーサ７を設ける。これにより、回路基板１と透明電極４とスペーサ７とで囲まれる部分に密閉空間７１が形成される。

なお、スペーサ７の一部には、密閉空間７１内に電気泳動分散液１０を供給するための開口部を形成しておく。

次いで、この開口部を介して、密閉空間７１内に電気泳動分散液１０を供給し、開口部を封止材により封止する。これにより、画素電極３の回路基板１と反対側に、電気泳動分散液層１１が設けられる（第４の工程）。この状態で、電気泳動分散液層１１は、その一部が各画素電極３と透明電極４との間に介挿されている。
以上のような工程を経て、電気泳動装置２０が製造される。

このような電気泳動装置２０の製造方法によれば、機械的応力を付加して、電気泳動装置２０の各部の接合を行わないため、各部の劣化、破壊等を好適に防止することができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の電気泳動装置の第２実施形態について説明する。

図２は、本発明の電気泳動装置の第２実施形態を示す縦断面図である。
以下、第２実施形態の電気泳動装置について、前記第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。

第２実施形態の電気泳動装置２０では、電気泳動分散液層１１の構成が異なり、それ以外は、前記第１実施形態と同様である。

すなわち、第２実施形態の電気泳動装置２０では、電気泳動分散液層１１が、電気泳動分散液１０が封入されたマイクロカプセル４０を複数配置することにより構成されている。

これらのマイクロカプセル４０は、図２に示すように、その一部が画素電極３と透明電極４とで挟持されている。すなわち、電気泳動分散液層１１は、各画素電極３と透明電極４との間に介挿される部分を有する。

電気泳動分散液１０をマイクロカプセル化することにより、その取扱いが容易になり、製造工程を簡略化することができる。

また、得られる電気泳動装置２０では、電気泳動粒子５の遍在による表示の不均一性を防止できるばかりではなく、可撓性を有する回路基板１上に電気泳動分散液層１１を容易に設けることができるという利点もある。

このマイクロカプセル４０は、電気泳動分散液１０をカプセル本体４１内に封入して構成されている。

このカプセル本体４１の構成材料としては、例えば、ゼラチン、ポリウレタン樹脂、ポリユリア樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂等の各種樹脂材料等が挙げられ、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ることができる。

また、マイクロカプセル４０の作製手法としては、例えば、界面重合法、ｉｎ−ｓｉｔｕ重合法、相分離法、界面沈殿法、スプレードライング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。

このようなマイクロカプセル４０は、その大きさがほぼ均一であることが好ましい。これにより、電気泳動装置２０は、より優れた表示機能を発揮することができる。

なお、マイクロカプセル４０の大きさの均一化は、例えば、濾過、篩い分け、比重差分級等を用いて行うことができる。

また、マイクロカプセル４０の大きさ（平均粒径）は、特に限定されないが、１０〜１５０μｍ程度であるのが好ましく、３０〜１００μｍ程度であるのがより好ましい。

また、本実施形態では、回路基板１と透明電極４との間隙であって、マイクロカプセル４０の周辺部には、バインダ材４２が供給され、これにより、各マイクロカプセル４０が固定されている。すなわち、本実施形態では、バインダ材４２も、電気泳動分散液層１１の構成要件ということもできる。

このバインダ材４２としては、マイクロカプセル４０のカプセル本体４１と親和性および密着性に優れ、かつ、絶縁性を有するものであれば、特に限定されるものではない。

このようなバインダ材４２としては、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、ポリエーテルエーテルケトン、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の各種樹脂材料が挙げられ、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ることができる。

また、バインダ材４２の誘電率と前記液相分散媒６の誘電率とは、ほぼ等しいのが好ましい。このため、バインダ材４２中には、例えば、１，２−ブタンジオール、１，４−ブタンジオールのようなアルコール類、ケトン類、カルボン酸塩等の誘電率調節剤を添加するのが好ましい。

このような電気泳動分散液層１１は、前記工程［４］において、バインダ材４２中に、マイクロカプセル４０と、必要に応じて、前記誘電率調節剤とを混合し、得られた樹脂組成物（エマルジョンあるいは有機溶媒溶液）を、回路基板１上に、例えば、ロールコーター法、ロールラミネータ法、スクリーン印刷法、スプレー法、インクジェット法等の各種塗布法を用いて供給した塗膜を形成した後、この塗膜と透明電極４とが接触するように透明基板２を積層することにより得ることができる。

また、これとは逆に、前記樹脂組成物を透明電極４上に前記塗布法により供給して塗膜を形成した後、この塗膜と各画素電極３とが接触するように回路基板１を積層することにより得ることもできる。

なお、マイクロカプセル４０の周辺部へのバインダ材４２の供給は、必要に応じて、省略することもできる。

この第２実施形態の電気泳動装置２０によっても、前記第１実施形態と同様の効果が得られる。

なお、本実施形態の電気泳動分散液層１１の構成は、前記第１実施形態および後述する第４〜第９実施形態の電気泳動分散液層１１にも適用することができるものである。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の電気泳動装置の第３実施形態について説明する。

図３は、本発明の電気泳動装置の第３実施形態を示す縦断面図である。
以下、第３実施形態の電気泳動装置について、前記第１および第２実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。

第３実施形態の電気泳動装置２０では、各画素電極３の設置位置が異なり、それ以外は、前記第２実施形態と同様である。

すなわち、第３実施形態の電気泳動装置２０では、各画素電極３は、それぞれ、回路基板１の一方の面（図３中、上側の面）に形成された各凹部１００内に設けられている。

このような構成とすることにより、回路基板１の電気泳動分散液層１１が接触する面の凹凸をなくすことができるので、特に、本実施形態のように電気泳動分散液層１１を複数のマイクロカプセル４０で構成した場合には、画素電極３のエッジ部分によるマイクロカプセル４０の変形、破壊等を好適に防止することができる。

このような画素電極３は、前記工程［１］において、回路基板１の一方の面（図３中、上側の面）の所定位置に、例えば、レーザー照射による溶融、エッチング、エンボス加工等することにより凹部１００を形成した後、この凹部１００内に、例えば、前記工程［１］と同様にして画素電極３を設けたり、予め所定形状に形成した画素電極３を嵌合するようにして設けたり等することができる。

この第３実施形態の電気泳動装置２０によっても、前記第１および第２実施形態と同様の効果が得られる。

＜第４実施形態＞
次に、本発明の電気泳動装置の第４実施形態について説明する。

図４は、本発明の電気泳動装置の第４実施形態を示す縦断面図である。
以下、第４実施形態の電気泳動装置について、前記第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。

第４実施形態の電気泳動装置２０では、各薄膜トランジスタ３０の設置位置が異なり、それ以外は、前記第１実施形態と同様である。

すなわち、第４実施形態の電気泳動装置２０では、薄膜トランジスタ３０と、対応する画素電極３との設置位置（形成位置）が、回路基板１の面方向においてズレている。

このような構成とすることにより、電気泳動装置２０の設計の自由度を増大させることができる。

本実施形態では、前記工程［３］において、回路基板１の他方の面（図４中、下側の面）には、導通部８を延設して配線パターン３２を設けた後、この配線パターン３２の所定位置に、各薄膜トランジスタ３０をそれぞれ接触するようにして設けるようにすればよい。

この第４実施形態の電気泳動装置２０によっても、前記第１実施形態と同様の効果が得られる。

＜第５実施形態＞
次に、本発明の電気泳動装置の第５実施形態について説明する。

図５は、本発明の電気泳動装置の第５実施形態を示す縦断面図であり、図６は、図５に示す電気泳動装置の等価回路図である。

以下、第５実施形態の電気泳動装置について、前記第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。

第５実施形態の電気泳動装置２０では、回路基板１が多層構造をなし、この回路基板１に、各画素電極３および各薄膜トランジスタ３０の他、複数の信号線９ａと、複数の走査線９ｂとが設けられ、それ以外は、前記第１実施形態と同様である。

また、図６に示すように、各信号線９ａと各走査線９ｂとは、略直交して設けられており、これらの交点付近に、それぞれ、１つの画素電極３と１つの薄膜トランジスタ３０とが配置され、いわゆるアクティブマトリクス状の構成となっている。

具体的には、各信号線９ａが所定の薄膜トランジスタ３０のソース電極に電気的に接続され、各走査線９ｂが所定の薄膜トランジスタ３０のゲート電極に電気的に接続されている。また、各薄膜トランジスタ３０のドレイン電極が、それぞれ、対応する画素電極３に電気的に接続されている。

このような構成とすることにより、高精細な画素電極３のパターンを形成することが可能となり、また、各画素電極３への電圧の印加（供給）を効率的に行うことができるようになる。その結果、より多彩な画像を表示することができる電気泳動装置２０を得ることができる。

また、多層構造をなす回路基板１は、例えば、絶縁フィルム層と配線層とを多数積層することにより構成することができる。

本実施形態では、このような回路基板１の厚さ方向のほぼ中央部（中間層）に、複数の信号線９ａが設けられ、各信号線９ａは、それぞれ、対応する薄膜トランジスタ３０と、回路基板１に形成された信号線用導通部８ｂにより電気的に接続されている。

また、走査線９ｂは、薄膜トランジスタ３０と同一の層、すなわち、回路基板１の他方の面（図５中、下側の面）に設けられている。

このように、信号線９ａと走査線９ｂとを互いに異なる層に設けることにより、より密に画素電極３を配置することができ、さらに高精細の表示が可能な電気泳動装置２０を得ることができる。

なお、信号線９ａと走査線９ｂとの設置位置（形成位置）は、図示の構成とは逆であってもよい。

この第５実施形態の電気泳動装置２０によっても、前記第１実施形態と同様の効果が得られる。

＜第６実施形態＞
次に、本発明の電気泳動装置の第６実施形態について説明する。

図７は、本発明の電気泳動装置の第６実施形態を示す縦断面図である。
以下、第６実施形態の電気泳動装置について、前記第１および第５実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。

第６実施形態の電気泳動装置２０では、各信号線９ａの設置位置（形成位置）が異なり、それ以外は、前記第５実施形態と同様である。

すなわち、第６実施形態の電気泳動装置２０では、信号線９ａが、画素電極３と同一の層、すなわち、回路基板１の一方の面（図７中、上側の面）に設けられている。

このような構成とすることにより、前記工程［１］おいて、画素電極３および信号線９ａを形成することができるので、製造工程数の削減を図りつつ、高精細の表示が可能な電気泳動装置２０を得ることができる。

なお、本実施形態においても、信号線９ａと走査線９ｂとの設置位置（形成位置）は、図示の構成とは逆であってもよい。

この第６実施形態の電気泳動装置２０によっても、前記第１および第５実施形態と同様の効果が得られる。

＜第７実施形態＞
次に、本発明の電気泳動装置の第７実施形態について説明する。

図８は、本発明の電気泳動装置の第７実施形態を示した等価回路図である。
以下、第７実施形態の電気泳動装置について、前記第１および第５実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。

第７実施形態の電気泳動装置２０では、信号線９ａおよび走査線９ｂの構成（接続形態）が異なり、それ以外は、前記第５実施形態と同様である。

すなわち、第７実施形態の電気泳動装置２０では、画素電極３と同数の信号線９ａと、画素電極３と同数の薄膜トランジスタ３０とを有し、各薄膜トランジスタ３０は、それぞれ、対応する信号線９ａと対応する画素電極３との間に接続されている。

具体的には、各薄膜トランジスタ３０のソース電極に、それぞれ、信号線９ａが電気的に接続され、１つの走査線９ｂが全ての薄膜トランジスタ３０のゲート電極に電気的に接続されている。

これにより、各薄膜トランジスタ３０は、各画素電極３に個別に電圧を印加（供給）できるようになっている。

すなわち、第７実施形態の電気泳動装置２０は、いわゆるダイレクト駆動タイプの構成となっている。

また、本実施形態では、走査線９ｂが、全ての薄膜トランジスタ３０において共用される構成となっている。

このような構成とすることにより、トランジスタをマトリクス状に配置する必要がないため、特に、画素電極３の数が比較的少ない場合には、トランジスタを集約して配置することができ、電気泳動装置２０の構成上の自由度が向上するという利点がある。

なお、本実施形態においても、前記第５実施形態と同様に回路基板１を多層構造とし、画素電極３、信号線９ａ、走査線９ｂおよび薄膜トランジスタ３０を、それぞれ、別の層に設けるようにしてもよいし、薄膜トランジスタ３０が、直接、電気泳動分散液層１１と接触しなければ、特に制限はなく、任意の組み合わせで任意の層に設けることが可能である。

この第７実施形態の電気泳動装置２０によっても、前記第１および第５実施形態と同様の効果が得られる。

＜第８実施形態＞
次に、本発明の電気泳動装置の第８実施形態について説明する。

図９は、本発明の電気泳動装置の第８実施形態を示した等価回路図である。
以下、第８実施形態の電気泳動装置について、前記第１および第７実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。

第８実施形態の電気泳動装置２０では、各走査線９ｂが、それぞれ、各薄膜トランジスタ３０のゲート電極に個別に接続され、それ以外は、前記第７実施形態と同様である。

このような構成とすることにより、各薄膜トランジスタ３０を、それぞれ、異なるタイミングで制御することができるという利点がある。

なお、本実施形態においても、前記第５実施形態と同様に回路基板１を多層構造とし、画素電極３、信号線９ａ、走査線９ｂおよび薄膜トランジスタ３０を、それぞれ、別の層に設けるようにしてもよいし、薄膜トランジスタ３０が、直接、電気泳動分散液層１１と接触しなければ、特に制限はなく、任意の組み合わせで任意の層に設けることが可能である。

この第８実施形態の電気泳動装置２０によっても、前記第１および第７実施形態と同様の効果が得られる。

＜第９実施形態＞
次に、本発明の電気泳動装置の第９実施形態について説明する。

図１０は、本発明の電気泳動装置の第９実施形態を示す縦断面図であり、図１１は、図１０に示す電気泳動装置を示した等価回路図であり、図１２は、図１１に示す等価回路の動作を示すタイミングチャートである。

以下、第９実施形態の電気泳動装置について、前記第１および第７実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。

第９実施形態の電気泳動装置２０は、各薄膜トランジスタ３０を制御するための半導体装置３１を有し、それ以外は、前記第７実施形態と同様である。

本実施形態では、この半導体装置３１は、回路基板１の他方の面（図１０中、下側の面）、すなわち、回路基板１の電気泳動分散液層１１に対して、薄膜トランジスタ３０と同じ側に設けられている。これにより、半導体装置３１の劣化（化学的劣化）を防止することもできる。

また、半導体装置３１は、図１１に示すように、データを送るためのシフトレジスタ回路３１ａ、データを蓄えるためのラッチ回路（メモリ回路）３１ｂ、データを増幅するための電圧変換回路（増幅回路）３１ｃ、薄膜トランジスタ３０のゲート部への印加電圧を制御する走査線制御回路３１ｄとを有している。

なお、半導体装置３１は、薄膜トランジスタ３０を選択するためのデコーダ回路を有するような構成であってもよい。

このような半導体装置３１を電気泳動装置２０に設けることにより、電気泳動装置２０を、例えば、携帯用の端末等に組み込んだ際には、その小型化を図ることができるという利点がある。

また、本実施形態では、例えば、前記工程［２］と工程［３］との間または前記工程［３］と工程［４］との間に、半導体装置３１の設置工程（形成工程）を設けるようにすればよい。

このような電気泳動装置２０は、例えば、図１２に示すように制御される。
I：まず、シリアルに入力されるデータを、シフトレジスタ回路３１ａでクロックに同期して、順次転送しながらパラレルデータに変換し（図１２中、イ）、所望の信号数を送り終えた時点（同１２中、ロ）で、ラッチ信号によりラッチ回路３１ｂに、このパラレルデータを蓄積すると同時に、電圧変換回路３１ｃを介してデータを信号線へ出力する。

II：次に、信号線９ａへデータを出力するタイミングに合わせて、走査線制御回路３１ｄにより走査線９ｂを制御して、薄膜トランジスタ３０を導通させることにより、データが画素電極３に入力（供給）される。すなわち、電気泳動分散液層１１に所定の電圧を印加する。

III：次に、電気泳動分散液層１１に所望の時間だけ電圧を印加した後に、再度走査線制御回路３１ｄにより、走査線９ｂを制御して、薄膜トランジスタ３０を非導通状態とする。また、このとき、必要に応じて、ラッチをクリヤして信号線９ａの出力データをリセットしてもよい。

この第９実施形態の電気泳動装置２０によっても、前記第１および第７実施形態と同様の効果が得られる。

＜第１０実施形態＞
次に、本発明の電気泳動装置の第１０実施形態について説明する。
図１３は、本発明の電気泳動装置の第１０実施形態を示す縦断面図であり、図１４は、図１３に示す電気泳動装置の作動状態を示す縦断面図である。
以下、第１０実施形態の電気泳動装置について、前記第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。

第１０実施形態の電気泳動装置２０では、電気泳動分散液１０の構成が異なり、それ以外は、前記第１実施形態と同様である。
すなわち、第１０実施形態の電気泳動分散液１０は、特性の異なる複数種の電気泳動粒子、具体的には、電荷の異なる２種類の電気泳動粒子５ａ、５ｂを、液相分散媒６に分散してなるものである。
なお、本実施形態では、電気泳動粒子５ａとして、負の電荷を帯びかつ白色のものを用い、電気泳動粒子５ｂとして、正の荷電を帯びかつ黒色（有色）のものを用いる場合を一例として説明する。

このような電気泳動装置２０では、薄膜トランジスタ３０が、各画素電極３を負電位、透明電極４をゼロ電位となるよう電圧を印加すると、透明電極４から各画素電極３に向かって電界が生じる。これにより、図１４（ａ）に示すように、電気泳動分散液層１１中を電気泳動粒子５ａは、透明電極４側に移動し、透明電極４に集まる。一方、電気泳動粒子５ｂは、画素電極３側に移動し、画素電極３に集まる。したがって、この場合、透明基板２側から見た色は、電気泳動粒子５ａの色が見えることとなり、白色となる。

これとは逆に、薄膜トランジスタ３０が、各画素電極３を正電位、透明電極４をゼロ電位となるよう電圧を印加すると、各電気泳動粒子５ａ、５ｂが、前記とは逆にそれぞれ移動し、図１４（ｂ）に示すように、電気泳動粒子５ａは画素電極３に、電気泳動粒子５ｂは透明電極４に集まる。したがって、この場合、透明基板２側から見た色は、電気泳動粒子５ｂの色が見えることとなり、黒色となる。
また、薄膜トランジスタ３０が、一方の画素電極３を負電位、他方の画素電極３を正電位、透明電極４をゼロ電位となるよう電圧を印加すると、図１４（ｃ）に示すように、透明電極４の負電位の画素電極３に対応する領域には、白色の電気泳動粒子５ａが、透明電極４の正電位の画素電極３に対応する領域には、黒色の電気泳動粒子５ｂがそれぞれ集まることとなる。したがって、この場合、透明基板２側から見た色は、電気泳動粒子５ａと電気泳動粒子５ｂとの色が混ざって見えることとなり、灰色となる。

このような構成により、電気泳動装置２０では、より多階調の画像を表示することができるようになる。
なお、図示の構成では、電気泳動粒子５ａと電気泳動粒子５ｂとがほぼ同数で、液相分散媒６に分散されているが、これらの数は、目的に応じて設定するようにすればよい。

また、電気泳動粒子５ａの平均粒径と電気泳動粒子５ｂの平均粒径とは、同一であっても、異なっていてもよい。
また、液相分散媒６は、実質的に透明（無色透明、着色透明、半透明）であってもよく、不透明（無色、着色）であってもよい。
この第１０実施形態の電気泳動装置２０によっても、前記第１実施形態と同様の効果が得られる。
なお、本実施形態の電気泳動分散液１０の構成は、前記第４〜第９実施形態の電気泳動分散液１０にも適用することができる。

＜第１１実施形態＞
次に、本発明の電気泳動装置の第１１実施形態について説明する。
図１５は、本発明の電気泳動装置の第１１実施形態を示す縦断面図であり、図１６は、図１５に示す電気泳動装置の作動状態を示す縦断面図である。
以下、第１１実施形態の電気泳動装置について、前記第１、第２および第１０実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。

第１１実施形態の電気泳動装置２０では、電気泳動分散液１０の構成が異なり、それ以外は、前記第２実施形態と同様である。
すなわち、第１１実施形態の電気泳動装置２０では、電気泳動分散液１０として、前記第１０実施形態と同様の電気泳動分散液１０が用いられている。
図１６（ａ）〜（ｃ）に示すように、各画素電極３への電圧の印加パターンを変更すると、前記第１０実施形態と同様に、各電気泳動粒子５ａ、５ｂを液相分散媒６中で移動させることができる。

このような構成により、電気泳動装置２０では、より多階調の画像を表示することができるようになる。
この第１１実施形態の電気泳動装置２０によっても、前記第１、第２および第１０実施形態と同様の効果が得られる。
なお、本実施形態の電気泳動分散液１０の構成は、前記第３実施形態の電気泳動分散液１０にも適用することができる。

＜第１２実施形態＞
次に、本発明の電気泳動装置の第１２実施形態について説明する。
図１７は、本発明の電気泳動装置の第１１実施形態の作動状態を示す縦断面図である。
以下、第１２実施形態の電気泳動装置について、前記第１および第２実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。

第１２実施形態の電気泳動装置２０では、電気泳動分散液層１１の構成が異なり、それ以外は、前記第２実施形態と同様である。
すなわち、第１２実施形態の電気泳動分散液層１１は、カプセル本体４１に異なる種類の電気泳動分散液１０ａ、１０ｂが封入され、隣接するマイクロカプセル４０ａ、４０ｂ同士の構成が異なっている。

電気泳動分散液１０ａは、電気泳動粒子５ａを、液相分散液６に分散してなるものである。一方、電気泳動分散液１０ｂは、電気泳動粒子５ｂを、液相分散媒６に分散してなるものであり、さらに、電気泳動粒子５ｂとして、電気泳動度の異なる２種類が用いられている。
なお、本実施形態では、電気泳動粒子５ａとして、負の電荷を帯びかつ白色のものを用い、電気泳動粒子５ｂとして、正の荷電を帯びかつ黒色（有色）のものを用いる場合を一例として説明する。

このような電気泳動装置２０では、図１７（ａ）に示す状態で、薄膜トランジスタ３０が、所定の電位差となるように、各画素電極３を負電位、透明電極４をゼロ電位となるよう電圧を印加すると、透明電極４から各画素電極３に向かって電界が生じ、これにより、カプセル４０ａでは、電気泳動粒子５ａが透明電極４側に移動し、一方、カプセル４０ｂでは、電気泳動粒子５ｂが画素電極３側に移動する。このとき、図１７（ｂ）に示すように、電気泳動粒子５ａは、透明電極４に速やかに集まる。一方、電気泳動粒子５ｂのうち、電気泳動度の大きい粒子は、速やかに画素電極３に到達するものの、電気泳動度の小さい粒子は、透明電極４付近に留まることとなる。したがって、この場合、透明基板２側から見た色は、電気泳動粒子５ａと電気泳動粒子５ｂとの色が混ざって見えることとなり、灰色となる。

この状態から、薄膜トランジスタ３０が、前記電位差より大きい電位差となるような電圧を印加すると、カプセル４０ｂでは、透明電極４付近に留まっていた電気泳動度の小さい電気泳動粒子５ｂも、画素電極３側に移動し、画素電極３に集まる。したがって、この場合、透明基板２側から見た色は、電気泳動粒子５ａの色が見えることとなり、白色となる。

このような構成により、電気泳動装置２０では、より多階調の画像を表示することができるようになる。
なお、電気泳動粒子５ｂには、電気泳動度のほぼ等しい１種類のものを用いてもよく、電気泳動度の異なる３種類以上のものを用いるようにしてもよい。
また、図示の構成では、電気泳動粒子５ａと電気泳動粒子５ｂとがほぼ同数で、液相分散媒６に分散されているが、これらの数は、目的に応じて設定するようにすればよい。

また、電気泳動粒子５ａの平均粒径と電気泳動粒子５ｂの平均粒径とは、同一であっても、異なっていてもよい。
また、電気泳動粒子５ａも電気泳動粒子５ｂと同様の構成とするようにしてもよい。
また、液相分散媒６は、実質的に透明（無色透明、着色透明、半透明）であってもよく、不透明（無色、着色）であってもよい。

この第１２実施形態の電気泳動装置２０によっても、前記第１および第２実施形態と同様の効果が得られる。
なお、本実施形態の電気泳動分散液層１１の構成は、前記第３実施形態の電気泳動分散液層１１にも適用することができる。
以上説明したような電気泳動装置は、各種電子機器に組み込むことができる。
以下、本発明の電気泳動装置を備える電子機器について説明する。

＜＜携帯電話＞＞
まず、本発明の電子機器を携帯電話に適用した場合の実施形態について説明する。
図１８は、本発明の電子機器を携帯電話に適用した場合の実施形態を示す斜視図である。

図１８に示す携帯電話３００は、複数の操作ボタン３０１と、受話口３０２と、送話口３０３と、表示パネル３０４とを備えている。

このような携帯電話３００では、表示パネル３０４が、前述したような電気泳動装置２０で構成されている。

＜＜ディジタルスチルカメラ＞＞
次に、本発明の電子機器をディジタルスチルカメラに適用した場合の実施形態について説明する。

図１９は、本発明の電子機器をディジタルスチルカメラに適用した場合の実施形態を示す斜視図である。なお、図１９中、紙面奥側を「前面」と、紙面手前側を「背面」と言う。また、図１９には、外部機器との接続状態も簡易的に示す。

図１９に示すディジタルスチルカメラ４００は、ケース４０１と、ケース４０１の背面に形成された表示パネル４０２と、ケース４０１の観察側（図１９中、紙面手前側）に形成された受光ユニット４０３と、シャッタボタン４０４と、回路基板４０５とを備えている。

受光ユニット４０３は、例えば、光学レンズ、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）等で構成されている。

また、表示パネル４０２は、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて、表示を行うようになっている。

回路基板４０５には、シャッタボタン４０４を押した時点におけるＣＣＤの撮像信号が、転送・格納される。

また、本実施形態のディジタルスチルカメラ４００では、ケース４０１の側面に、ビデオ信号出力端子４０６と、データ通信用の入出力端子４０７とが設けられている。

このうち、ビデオ信号出力端子４０６には、例えばテレビモニタ４０６Ａが、入出力端子４０７には、例えばパーソナルコンピュータ４０７Ａが、それぞれ、必要に応じて接続される。

このディジタルスチルカメラ４００は、所定の操作により、回路基板４０５のメモリに格納された撮像信号が、テレビモニタ４０６Ａ、パーソナルコンピュータ４０７Ａに出力されるようになっている。

このようなディジタルスチルカメラ４００では、表示パネル４０２が、前述したような電気泳動装置２０で構成されている。

＜＜電子ブック＞＞
次に、本発明の電子機器を電子ブックに適用した場合の実施形態について説明する。

図２０は、本発明の電子機器を電子ブックに適用した場合の実施形態を示す斜視図である。

図２０に示す電子ブック５００は、ブック形状のフレーム５０１と、このフレーム５０１に対して、回動自在に設けられた（開閉可能な）カバー５０２とを備えている。

フレーム５０１は、表示面を露出させた状態の表示装置５０３と、操作部５０４とが設けられている。

このような電子ブック５００では、表示装置５０３が、前述したような電気泳動装置２０で構成されている。

＜＜電子ペーパー＞＞
次に、本発明の電子機器を電子ペーパーに適用した場合の実施形態について説明する。

図２１は、本発明の電子機器を電子ペーパーに適用した場合の実施形態を示す斜視図である。

図２１に示す電子ペーパー６００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６０１と、表示ユニット６０２とを備えている。

このような電子ペーパー６００では、表示ユニット６０２が、前述したような電気泳動装置２０で構成されている。

＜＜電子ノート＞＞
次に、本発明の電子機器を電子ノートに適用した場合の実施形態について説明する。

図２２は、本発明の電子機器を電子ノートに適用した場合の実施形態を示す斜視図である。

図２２に示す電子ノート７００は、カバー７０１と、電子ペーパー６００とを備えている。

この電子ペーパー６００は、前述したような構成、すなわち、図２１に示す構成と同様のものであり、カバー７０１に挟持されるようにして、複数枚束ねられている。

また、カバー７０１には、表示データを入力する入力手段が設けられており、これにより、電子ペーパー６００が束ねられた状態で、その表示内容を変更することができる。

このような電子ノート７００では、電子ペーパー６００が、前述したような電気泳動装置２０で構成されている。

＜＜ディスプレイ＞＞
次に、本発明の電子機器をディスプレイに適用した場合の実施形態について説明する。

図２３は、本発明の電子機器をディスプレイに適用した場合の実施形態を示す図である。このうち、図２３中（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。

図２３に示すディスプレイ（表示装置）８００は、本体部８０１と、この本体部８０１に対して着脱自在に設けられた電子ペーパー６００とを備えている。なお、この電子ペーパー６００は、前述したような構成、すなわち、図２１に示す構成と同様のものである。

本体部８０１は、その側部（図２３中、右側）に電子ペーパー６００を挿入可能な挿入口８０５が形成され、また、内部に二組の搬送ローラ対８０２ａ、８０２ｂが設けられている。電子ペーパー６００を、挿入口８０５を介して本体部８０１内に挿入すると、電子ペーパー６００は、搬送ローラ対８０２ａ、８０２ｂにより挟持された状態で本体部８０１に設置される。

また、本体部８０１の表示面側（図２３（ｂ）中、紙面手前側）には、矩形状の孔部８０３形成され、この孔部８０３には、透明ガラス板８０４が嵌め込まれている。これにより、本体部８０１の外部から、本体部８０１に設置された状態の電子ペーパー６００を視認することができる。すなわち、このディスプレイ８００では、本体部８０１に設置された状態の電子ペーパー６００を、透明ガラス板８０４において視認させることで表示面を構成している。

また、電子ペーパー６００の挿入方向先端部（図２３中、左側）には、端子部８０６が設けられており、本体部８０１の内部には、電子ペーパー６００を本体部８０１に設置した状態で端子部８０６が接続されるソケット８０７が設けられている。このソケット８０７には、コントローラー８０８と操作部８０９とが電気的に接続されている。

このようなディスプレイ８００では、電子ペーパー６００は、本体部８０１に着脱自在に設置されており、本体部８０１から取り外した状態で携帯して使用することもできる。

また、このようなディスプレイ８００では、電子ペーパー６００が、前述したような電気泳動装置２０で構成されている。

なお、電子機器としては、以上のようなものに限定されず、例えば、テレビ、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、電子新聞、ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ、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を挙げることができ、これらの各種電子機器の表示部に、前述したような製造方法で形成した電気泳動装置２０を適用することが可能である。

以上、本発明の電気泳動装置、電気泳動装置の製造方法および電子機器の好適な実施形態について説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。

例えば、本発明の電気泳動装置を構成する各部は、同様の機能を発揮する任意のものと置換、または、その他の構成を追加すること、すなわち、例えば、回路基板と電極および／またはトランジスタとの間、対向基板と対向電極との間等には、任意の目的の層を１層以上追加することもできる。

また、例えば、本発明の電気泳動装置の製造方法では、任意の工程を追加することもできる。

また、例えば、本発明では、前記第１実施形態〜第１２実施形態のうちの、任意の２以上の構成を組み合わせることもできる。

また、各前記実施形態の電気泳動装置では、いずれも、電気泳動分散液層が一対の電極間に挟持されたような構成であったが、これに限定されず、本発明の電気泳動装置では、例えば、積層または水平方向（面方向）に配置された電極の上または上方に、電気泳動分散層を配置した構成とすることもできる。

以上述べたように、本発明によれば、電気泳動分散液層とトランジスタとを、回路基板を介して設けたので、トランジスタの劣化（化学的劣化）を防止することができる。

また、画素電極とトランジスタとを回路基板を貫通するようにして設けられた導通部により電気的に接続するようにしたので、トランジスタと画素電極との確実な電気的コンタクトを得ることができるとともに、過大な応力を付加することなく製造することができ、その結果、各部の構成材料の変質、破壊等を防ぐこともできる。

本発明の電気泳動装置の第１実施形態を示す縦断面図である。 本発明の電気泳動装置の第２実施形態を示す縦断面図である。 本発明の電気泳動装置の第３実施形態を示す縦断面図である。 本発明の電気泳動装置の第４実施形態を示す縦断面図である。 本発明の電気泳動装置の第５実施形態を示す縦断面図である。 図５に示す電気泳動装置の等価回路図である。 本発明の電気泳動装置の第６実施形態を示す縦断面図である。 本発明の電気泳動装置の第７実施形態を示した等価回路図である。 本発明の電気泳動装置の第８実施形態を示した等価回路図である。 本発明の電気泳動装置の第９実施形態を示す縦断面図である。 図１０に示す電気泳動装置を示した等価回路図である。 図１１に示す等価回路の動作を示すタイミングチャートである。 本発明の電気泳動装置の第１０実施形態を示す縦断面図である。 図１３に示す電気泳動装置の作動状態を示す縦断面図である。 本発明の電気泳動装置の第１１実施形態を示す縦断面図である。 図１５に示す電気泳動装置の作動状態を示す縦断面図である。 本発明の電気泳動装置の第１２実施形態の作動状態を示す縦断面図である。 本発明の電子機器を携帯電話に適用した場合の実施形態を示す斜視図である。 本発明の電子機器をディジタルスチルカメラに適用した場合の実施形態を示す斜視図である。 本発明の電子機器を電子ブックに適用した場合の実施形態を示す斜視図である。 本発明の電子機器を電子ペーパーに適用した場合の実施形態を示す斜視図である。 本発明の電子機器を電子ノートに適用した場合の実施形態を示す斜視図である。 本発明の電子機器をディスプレイに適用した場合の実施形態を示す図である。

符号の説明

１…回路基板、１００…凹部、２…透明基板、３…画素電極、４…透明電極、５，５ａ，５ｂ…電気泳動粒子、６…液相分散媒、７…スペーサ、７１…密閉空間、８…導通部、８０…貫通孔、８ｂ…信号線用導通部、９ａ…信号線、９ｂ…走査線、１０，１０ａ，１０ｂ…電気泳動分散液、１１…電気泳動分散液層、２０…電気泳動装置、３０…薄膜トランジスタ、３１…半導体装置、３１ａ…シフトレジスタ回路、３１ｂ…ラッチ回路、３１ｃ…電圧変換回路、３１ｄ…走査線制御回路、３２…配線パターン、４０，４０ａ，４０ｂ…マイクロカプセル、４１…カプセル本体、４２…バインダ材、３００…携帯電話、３０１…操作ボタン、３０２…受話口、３０３…送話口、３０４…表示パネル、４００…ディジタルスチルカメラ、４０１…ケース、４０２…表示パネル、４０３…受光ユニット、４０４…シャッタボタン、４０５…回路基板、４０６…ビデオ信号出力端子、４０６Ａ…テレビモニタ、４０７…入出力端子、４０７Ａ…パーソナルコンピュータ、５００…電子ブック、５０１…フレーム、５０２…カバー、５０３…表示装置、５０４…操作部、６００…電子ペーパー、６０１…本体、６０２…表示ユニット、７００…電子ノート、７０１…カバー、８００…ディスプレイ、８０１…本体部、８０２ａ，８０２ｂ…搬送ローラ対、８０３…孔部、８０４…透明ガラス板、８０５…挿入口、８０６…端子部、８０７…ソケット、８０８…コントローラー、８０９…操作部。

Claims (43)

1. 電極を有する第１の基板と、
   前記電極の前記第１の基板と反対側に設けられ、電気泳動分散液を含む電気泳動分散液層と、
   前記第１の基板の前記電気泳動分散液層と反対側に設けられ、前記電気泳動分散液層に前記電極を介して電圧を印加するトランジスタと、
   前記第１の基板を貫通して設けられ、前記電極と前記トランジスタとを電気的に接続する導通部とを有することを特徴とする電気泳動装置。
2. 前記電極と対向する対向電極を有する請求項１に記載の電気泳動装置。
3. 前記対向電極は、光透過性を有するものである請求項２に記載の電気泳動装置。
4. 前記電気泳動分散液層は、前記電極と前記対向電極との間に介挿される部分を有する請求項２または３に記載の電気泳動装置。
5. 前記対向電極の前記電気泳動分散液層との反対側に、前記第１の基板と対向する対向基板を有する請求項２ないし４のいずれかに記載の電気泳動装置。
6. 前記対向基板は、光透過性を有するものである請求項５に記載の電気泳動装置。
7. 前記電気泳動分散液層は、前記電気泳動分散液が封入されたカプセルを、複数配置することにより構成されている請求項１ないし６のいずれかに記載の電気泳動装置。
8. 前記電気泳動分散液層は、少なくとも１種の電気泳動粒子を含んでいる請求項１ないし７のいずれかに記載の電気泳動装置。
9. 前記電気泳動分散液層は、特性の異なる複数種の電気泳動粒子を含んでいる請求項１ないし７のいずれかに記載の電気泳動装置。
10. 同一および／または異なる前記カプセルにおいて、前記電気泳動分散液は、特性の異なる複数種の電気泳動粒子を含んでいる請求項７に記載の電気泳動装置。
11. 前記特性は、電荷、電気泳動度、色のうちの少なくとも１つである請求項９または１０に記載の電気泳動装置。
12. 前記電極は、前記第１の基板の表面に形成された凹部内に設けられている請求項１ないし１１のいずれかに記載の電気泳動装置。
13. 前記電極および前記トランジスタは、画素毎に設けられている請求項１ないし１２のいずれかに記載の電気泳動装置。
14. 前記電極と前記トランジスタとは、同数設けられている請求項１３に記載の電気泳動装置。
15. 対応する前記電極と前記トランジスタとは、前記第１の基板の面方向において、ズレるよう配置されている請求項１４に記載の電気泳動装置。
16. 前記電極と同数の信号線を有し、各前記トランジスタは、それぞれ、それに対応する前記電極と前記信号線との間に接続され、対応する前記電極に個別に信号を入力し得るように構成されている請求項１４または１５に記載の電気泳動装置。
17. 複数の信号線と、各前記信号線と略直交する複数の走査線とを有し、これらの交点付近に、それぞれ、１つの前記電極と１つの前記トランジスタとが配置されている請求項１４または１５に記載の電気泳動装置。
18. 前記第１の基板は、多層構造をなすものである請求項１ないし１７のいずれかに記載の電気泳動装置。
19. 前記第１の基板は、多層構造をなし、各前記信号線と各前記走査線とは、互いに異なる層に設けられている請求項１７に記載の電気泳動装置。
20. 前記第１の基板は、可撓性を有するものである請求項１ないし１９のいずれかに記載の電気泳動装置。
21. 前記トランジスタは、薄膜トランジスタである請求項１ないし２０のいずれかに記載の電気泳動装置。
22. 前記薄膜トランジスタの少なくとも一部は、有機材料で構成されている請求項２１に記載の電気泳動装置。
23. 前記薄膜トランジスタの少なくとも一部は、インクジェット法により形成されたものである請求項２１または２２に記載の電気泳動装置。
24. 前記トランジスタは、前記第１の基板に接触している請求項１ないし２３のいずれかに記載の電気泳動装置。
25. 前記トランジスタは、前記第１の基板と異なる他の基板上に形成された半導体装置の少なくとも一部を分離または剥離して、前記第１の基板の表面に貼付することにより設けられたものである請求項２４に記載の電気泳動装置。
26. 前記電気泳動装置は、前記トランジスタを制御する機能を備える半導体装置を有する請求項１ないし２５のいずれかに記載の電気泳動装置。
27. 前記半導体装置は、前記第１の基板に対して、前記トランジスタと同じ側に設けられている請求項２６に記載の電気泳動装置。
28. 前記半導体装置は、データを送るためのシフトレジスタ回路と、データを蓄積するためのラッチ回路と、データを増幅するための電圧変換回路とを有する請求項２６または２７に記載の電気泳動装置。
29. 第１の基板上に電極を設ける第１の工程と、
    前記第１の基板を貫通し、前記電極と接触するよう導通部を設ける第２の工程と、
    前記第１の基板の前記電極と反対側に、前記導通部と接触するようトランジスタを設ける第３の工程と、
    電気泳動分散液を含む電気泳動分散液層を、前記電極の前記第１の基板と反対側に設ける第４の工程とを有することを特徴とする電気泳動装置の製造方法。
30. 前記第１の工程において、前記第１の基板の表面に凹部を形成した後、該凹部内に前記電極を設ける請求項２９に記載の電気泳動装置の製造方法。
31. 前記第３の工程において、前記トランジスタを前記第１の基板に接触するよう設ける請求項２９または３０に記載の電気泳動装置の製造方法。
32. 前記第３の工程において、前記トランジスタを、前記第１の基板と異なる他の基板上に形成された半導体装置の少なくとも一部を分離または剥離して、前記第１の基板の表面に貼付することにより設ける請求項３１に記載の電気泳動装置の製造方法。
33. 前記トランジスタは、薄膜トランジスタである請求項２９ないし３２のいずれかに記載の電気泳動装置の製造方法。
34. 前記薄膜トランジスタの少なくとも一部を、有機材料で構成する請求項３３に記載の電気泳動装置の製造方法。
35. 前記薄膜トランジスタの少なくとも一部分を、インクジェット法により形成する請求項３３または３４に記載の電気泳動装置の製造方法。
36. 前記第４の工程において、前記電気泳動分散液層の少なくとも一部を、前記電極と、これに対向する対向電極との間に介挿するよう設ける請求項２９ないし３５のいずれかに記載の電気泳動装置の製造方法。
37. 前記第４の工程において、前記電気泳動分散液が封入された複数のカプセルを配置して前記電気泳動分散液層を形成する請求項２９ないし３６のいずれかに記載の電気泳動装置の製造方法。
38. 前記第１の基板の前記トランジスタと同じ側に、前記トランジスタを制御する機能を備える半導体装置を設ける工程を有する請求項２９ないし３７のいずれかに記載の電気泳動装置の製造方法。
39. 前記第１の基板は、多層構造をなすものである請求項２９ないし３８のいずれかに記載の電気泳動装置の製造方法。
40. 前記第１の基板は、可撓性を有するものである請求項２９ないし３９のいずれかに記載の電気泳動装置の製造方法。
41. 前記電極および前記トランジスタを、画素毎に設ける請求項２９ないし４０のいずれかに記載の電気泳動装置の製造方法。
42. 前記電極と前記トランジスタとを、同数設ける請求項４１に記載の電気泳動装置の製造方法。
43. 請求項１ないし２８のいずれかに記載の電気泳動装置を備えることを特徴とする電子機器。

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