JP5125346B2 - 電子デバイス、電子デバイスの製造方法、電気光学装置、及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、電子デバイス、電子デバイスの製造方法、電気光学装置、及び電子機器に関するものである。

従来から、表示パネルのパネル電極端子と外部部品の外部電極端子との間に導電粒子を介在させ、パネル電極端子と外部接続端子とを導通させた実装構造を備えた表示パネルが知られている。（例えば、特許文献１参照）。このような表示パネルにおいて可撓性を有する基板を用いることで、柔軟性及び軽量性を特徴とした、例えば電子ペーパー等の電子デバイスを提供できる。

このような電子デバイス本体の基板の端子部には、配線基板等の外部接続用基板の端子部が接合され、外部から電力及び信号等が入力される。このような端子部同士の接合には、通常異方性導電性フィルム（ACF: Anisotropic Conductive Film）、異方性導電性ペースト（ACP: Anisotropic Conductive Paste）等の異方性導電材料が用いられる。この異方導電材料を用いた場合、異方性導電材料中の導電性粒子を介して端子部どうしが電気的に接合されるとともに、異方性導電材料中の接合材により両者が物理的に接合される。
特開２００６−１５４２５３号公報

ところが、異方性導電材料を用いる場合、接合時の加圧圧力が大きすぎると導電性粒子が端子部を損傷することで接続強度の低下や接続抵抗の増加を招き、その結果接続不良を生じさせる可能性がある。一方、上記基板の損傷を防止すべく、充分に基板間の導電性粒子を変形もしくは圧潰させることができないと導電性粒子と各基板の端子部との接触面積を十分に確保することができず、同様に接続不良が発生する可能性がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、端子部同士の接合部における信頼性に優れた電子デバイス、電子デバイスの製造方法、電気光学装置、及び電子機器を提供することを目的の一つとしている。

上記課題を解決するために、本発明の電子デバイスは、第一の基板と第二の基板とを備え、各々の前記基板上に形成された端子部同士が導電性粒子を含む接合材を介して電気的に接続されてなる電子デバイスであって、前記基板の各々に形成された前記端子部が前記導電性粒子に比べて硬度の低い導電層でそれぞれ覆われてなることを特徴とする。

本発明の電子デバイスによれば、導電性粒子に比べて硬度の低い導電層で覆われてなる端子部を備えているので、端子部同士を加圧しつつ接合する際に導電層内に導電性粒子が入り込むようになる。よって、導電性粒子を介して両基板の端子部間を良好に導通させることができる。したがって、加圧により導電性粒子が端子部にダメージを与えることがないので、端子接合部において良好な接続信頼性を得ることができる。

また、上記電子デバイスにおいては、前記接合材は前記基板間を所定間隔に保持可能とし、前記導電性粒子に比べて粒子径が小さいスペーサを含むのが好ましい。
この構成によれば、電子デバイス形成時にスペーサが保持されるまで基板同士を押圧させることによりスペーサよりも粒子径の大きい導電性粒子は導電層内に確実めり込むようになる。よって、端子部間を良好に導通させるとともに基板間が所定間隔に保持されたものとすることができる。

また、上記電子デバイスにおいては、前記導電性粒子の粒子径が、少なくとも前記導電層の厚み以上に設定されるのが好ましい。
この構成によれば、接合時に導電性粒子が導電層内に埋没してしまうことが防止されるので、導電性粒子を挟持する基板間には必ず隙間が生じることとなり、例えば接合材に含まれる接着材を上記隙間に入り込ませることで両基板を確実に接合できる。

また、上記電子デバイスにおいては、前記導電層が前記基板の両方に形成されるのが好ましい。
この構成によれば、両方の基板に形成された端子部に導電層が形成されているので、加圧によるダメージをより低減することができ、端子接合部において高い接続信頼性が得られる。

また、上記電子デバイスにおいては、前記基板の両方が可撓性を有する基板であることが好ましい。
可撓性基板には接着層を介して端子部が形成されるため、加圧が強すぎると導電性粒子により接着層側に押圧された端子部に負荷が加わりクラックが発生するおそれがある。本発明によれば、加圧時の導電性粒子による端子部へのダメージが導電層によって防止される。すなわち、この構成において本発明が特に有効に作用する。また、電子デバイスの可撓性をより向上させ、電子デバイスをフレキシブル電子デバイスとして用いることができる。

本発明の電子デバイスの製造方法は、第一の基板と第二の基板とを備え、各々の前記基板上に形成された端子部同士が導電性粒子を含む接合材を介して電気的に接続されてなる電子デバイスの製造方法であって、少なくとも一方の前記基板上に形成した前記端子部の表面に前記導電性粒子よりも硬度の低い導電層を成膜する工程と、加圧するとともに前記接合材を介して各々の前記基板上に形成された前記端子部同士を接続させる工程と、を有することを特徴とする。

本発明の電子デバイスの製造方法によれば、導電性粒子に比べて硬度の低い導電層によって端子部が覆われているので、接合時に導電性粒子が導電層内に入り込むようになる。よって、導電性粒子を介して両基板の端子部間を良好に導通させることができる。したがって、加圧により導電性粒子が端子部にダメージを与えることが防止され、端子接合部において良好な接続信頼性を備えた電子デバイスを提供することができる。

また、上記電子デバイスの製造方法においては、前記接合材は前記基板間を所定間隔だけ離間した状態に保持可能とするスペーサを含むのが好ましい。
この構成によれば、スペーサが保持されるまで基板同士を押圧させることによってスペーサよりも粒子径の大きい導電性粒子を導電層内に確実めり込ませることができる。よって、端子部間を良好に導通させるとともに基板間を所定間隔だけ離間した状態に保持することができる。

また、上記電子デバイスの製造方法においては、前記導電性粒子の粒子径が、少なくとも前記導電層の厚み以上に設定されるのが好ましい。
この構成によれば、接合時に導電性粒子が導電層内に埋没してしまうことが防止されるので、導電性粒子を挟持する基板間には必ず隙間が生じることとなり、例えば接合材に含まれる接着材を上記隙間に入り込ませることで両基板を確実に接合できる。

また、上記電子デバイスの製造方法においては、前記導電層を前記基板の両方に形成することが好ましい。
この構成によれば、両方の基板に形成された端子部に導電層が形成されているので、加圧によるダメージをより低減することができ、端子接合部において高い接続信頼性が得られる。

また、上記電子デバイスの製造方法においては、両方の前記基板として可撓性を有する基板を用いるのが好ましい。
可撓性基板には接着層を介して端子部が形成されているため、加圧が強すぎると導電性粒子により接着層側に押圧された端子部に負荷が加わりクラックが発生するおそれがある。本発明によれば、加圧時の導電性粒子による端子部へのダメージが導電層によって防止される。すなわち、この構成において本発明が特に有効に作用する。また、電子デバイスの可撓性をより向上させ、電子デバイスをフレキシブル電子デバイスとして用いることができる。

また、上記電子デバイスの製造方法においては、前記接合材は前記基板間を接着するための接着材を含んでおり、該接着材として光硬化性樹脂を用いるのが好ましい。
この構成によれば、加熱処理を行うことなく基板同士を接着材によって接合できるので、例えば加熱時の熱によって端子部を基板上に保持する接着材が軟化することで導電性粒子が端子部にダメージを与え易くなるといった問題の発生を防止できる。

本発明の電気光学装置は、素子基板と、対向基板と、電気光学材料とを備え、前記電気光学材料は前記素子基板と前記対向基板との間に挟持され、前記素子基板の端子部が外部接続用基板の端子部と導電性粒子を含む接合材を介して電気的に接続される電気光学装置であって、前記素子基板又は前記外部接続用基板の少なくとも一方における前記端子部が前記導電性粒子に比べて硬度の低い導電層で覆われてなることを特徴とする。

本発明の電気光学装置によれば、導電性粒子に比べて硬度の低い導電層で覆われてなる端子部を備えているので、端子部同士を加圧しつつ接合する際に導電層内に導電性粒子が入り込むようになる。よって、導電性粒子を介して素子基板及び外部接続用基板における端子部間を良好に導通させることができる。したがって、加圧により導電性粒子が端子部にダメージを与えることがないので、端子接合部において良好な接続信頼性を得ることができる。

本発明の電子機器は、上記の電子デバイス又は上記の電気光学装置を備えることを特徴とする。

本発明の電子機器によれば、端子接合部において良好な接続信頼性を備えた上記の電子デバイス又は上記の電気光学装置を備えているので、該電子機器自体も信頼性が高く、高品質なものとなる。

（第一実施形態）
以下、図面を参照して、本発明に係る一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。

（電子デバイス）
図１（ａ）は電子デバイスを構成する素子基板の概略構成を示す斜視図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）に示される素子基板を備えた電子デバイスの概略構成を示す斜視図である。図２は、図１（ｂ）に示す電子デバイスのＡ−Ａ線矢視による側断面構造を示す図である。
図１（ａ）に示されるように、素子基板１０は本発明の電子デバイスの一例としての電気光学装置用基板を構成するための一方の基板（第一の基板）であり、図５，６に示す電気泳動表示装置１００を構成する素子基板として使用できるものである。この素子基板１０には、後述する電気泳動表示装置１００において各画素を構成する薄膜トランジスタが複数形成されてなる画素領域ＰＸが設けられている。素子基板１０には、上記画素領域ＰＸにおける薄膜トランジスタを駆動するための駆動回路等を含む回路部ＩＣが実装され、該回路部ＩＣに接続されて外部からの電力や信号等を入力可能とする端子部２０が形成されている。

素子基板１０を構成する素子基板本体１０ａは、可撓性を有する絶縁材料からなるもので、樹脂フィルム、樹脂シート、あるいは樹脂板が好ましい。この絶縁材料としては、例えば、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）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。素子基板１０の厚みは、材料、用途等により適宜設定され、特に限定されないが、電気光学装置用基板としては、２０〜５００μｍ程度が好ましく、２５〜２００μｍ程度がより好ましい。これにより、後述する電気泳動装置としての柔軟性と強度との調和を図りつつ、電気泳動装置の薄型化を図ることができる。

具体的に素子基板１０の表面には、図２に示すように接着層２２を介して薄膜回路層１１が形成され、該薄膜回路層１１上に上記端子部２０が形成されている。
この薄膜回路層１１は、上述の画素領域ＰＸを構成する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等の薄膜デバイス、薄膜配線層、及び電気泳動層に電圧を印加するための画素電極等を含むものである。なお、図２おいては薄膜回路層１１の構成を省略して図示している。

薄膜デバイスの材料としては、例えば有機半導体材料が挙げられ、また、薄膜配線層や画素電極の材料としては、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。薄膜回路層１１の厚みは、材料、用途等により適宜設定され、特に限定されないが、表示体モジュールの薄膜回路層としては、０．０５〜１０μｍ程度が好ましく、０．０５〜５μｍ程度がより好ましい。

電気光学装置用基板（電子デバイス）１は、図１（ｂ）、図２に示されるように素子基板１０の端子部２０に外部接続用基板（第二の基板）３０が接続して構成されている。電気光学装置用基板１は、外部接続用基板３０を介して不図示の外部装置から電流、信号等が入力可能とされる。本実施形態では、上記回路部ＩＣが素子基板１０上に実装された構成となっているが、回路部ＩＣが外部接続用基板３０に設けられた構成であっても良い。

上記外部接続用基板３０を構成する基板本体３０ａは、素子基板１０と同様の可撓性を有する材料によって形成されている。外部接続用基板３０の素子基板１０に対向する面には配線層３１が形成され、配線層３１の端部に端子部３２が形成されている。これら配線層３１及び端子部３２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。配線層３１の厚みは、材料、用途等により適宜設定され、特に限定されないが、表示体モジュールの配線層としては、０．０５〜１０μｍ程度が好ましく、０．０５〜５μｍ程度がより好ましい。

外部接続用基板３０の端子部３２は接合材４０を介して素子基板１０の端子部２０に接合されている。接合材４０は、例えば異方性導電性フィルム（ACF: Anisotropic Conductive Film）、異方性導電性ペースト（ACP: Anisotropic Conductive Paste）等のように非導電性接着材４１中に導電性粒子４２を分散させたものである。非導電性接着材４１としては、例えば、熱硬化型、紫外線硬化型（光硬化型）のものを用いることができ、本実施形態では紫外線硬化型のエポキシ樹脂を用いた。

導電性粒子４２は略球形の形状で、少なくともその表面が金属等の導電性材料によって覆われており、略均一な粒径を有している。導電性粒子４２の粒子径は、例えば約５μｍ〜２０μｍ程度の範囲から要求される仕様に応じて適宜選択される。

本実施形態では、外部接続用基板３０の端子部３２が上記導電性粒子４２に比べて硬度が低い導電性材料からなる導電層３３によって覆われている。この導電層３３の膜厚は、上記導電性粒子４２の粒子径よりも小さく設定される。

この導電層３３としては、例えば上記導電性粒子４２より低硬度であれば無機物或いは有機物であっても良く、上述の方法で形成可能な材料としては、例えばＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、導電性樹脂、半田等を用いることができる。なお、上記導電層３３として半田を用いる場合は、鉛フリー半田を用いるのが望ましい。これは、低硬度という観点からは、鉛を含有した一般の半田を用いることもできるが、より好ましくは、環境への配慮という点も加味して鉛フリー半田を用いることが好ましいということである。

詳細については後述するように、外部接続用基板３０と素子基板１０との接合工程は端子部３２，２２間に接合材４０を配置するとともに加圧状態にて行われる。このとき、端子部３２が導電性粒子４２に比べて硬度の低い導電層３３で覆われているため、図２に示されるように導電性粒子４２は導電層３３内に入り込んだ状態となり、この導電性粒子４２を介して両基板１０，３０の端子部２０，３２間が良好に導通される。よって、加圧接合時に導電性粒子４２が素子基板１０の端子部２０にダメージを与えることが防止される。

また、本実施形態の接合材４０は、非導電性接着材４１中に導電性粒子４２に加え、外部接続用基板３０及び素子基板１０における貼り合わせ時に両基板１０，３０間を所定間隔だけ離間させた状態に保持可能とするスペーサ４３を含んでいる。このスペーサ４３は、略球形の形状からなる例えば樹脂性ビーズ等によって構成されており、上記導電性粒子４２に比べてその粒子径が小さくなっている。このスペーサ４３は上記導電層３３と端子部２０との間に良好に保持されている。このようなスペーサ４３を用いることで、後述するようにスペーサ４３よりも粒子径の大きい導電性粒子４２が導電層３３内に確実にめり込んだ状態となる。

このように導電性粒子４２は外部接続用基板３０の端子部３２と素子基板１０の端子部２０との間に挟持され両者を電気的に接続している。
また、上述したように導電性粒子４２の粒子径は、少なくとも導電層３３の厚み以上の大きさに設定されているため、導電性粒子４２が導電層３３内に埋没することがなく、導電性粒子４２を挟持する基板１０，３０間には必ず隙間が生じることとなる。よって、接合材４０に含まれる非導電性接着材４１が上記隙間に入り込むことで、外部接続用基板３０の端子部３２と素子基板１０の端子部２０とが良好に接合されたものとなる。また、上記非導電性接着材４１は、図２に示されるように接合時の加圧工程によって端子部２０，３２間から素子基板１０上にはみ出した状態となっている。

以上述べたように、本実施形態に係る電気光学装置用基板１によれば、導電性粒子４２に比べて硬度の低い導電層３３で覆われてなる端子部３２を備えているので、端子部２０，３２同士を加圧しつつ接合する場合に導電層３３内に導電性粒子４２を入り込ませることができる。よって、導電性粒子４２を介して両基板１０，３０の端子部２０，３２間を良好に導通させることができる。
したがって、基板接合時の加圧において、導電性粒子４２が端子部２０，３１にダメージを与えることがないので、端子接合部において良好な接続信頼性を備えた電子デバイスを提供することができる。

（電気光学装置用基板の製造方法）
次に、上記電気光学装置用基板１の製造方法を説明することで、本発明の電子デバイスの製造方法に係る一実施例について述べる。
まず、図１に示されるような、薄膜回路層１１から構成される画素領域ＰＸ、及び回路部ＩＣを備えた素子基板１０を形成する。なお、素子基板１０は従来公知の技術によって良好に形成できる。続いて、外部接続用基板３０を形成する。外部接続用基板３０の製造工程は、端子部３２上に導電層３３を形成する工程を含む。この導電層３３の形成方法としては、印刷法、インクジェット法、メッキ法、蒸着法、塗布法等の種々の方法を採用することができる。

これら素子基板１０及び外部接続用基板３０同士を接合するには、図３（ａ）に示されるように各基板１０，３０における端子部２０，３２間に接合材４０を配し、これら端子部２０，３２を位置合わせする。続いて、加圧するとともに前記接合材４０を介して各々の基板１０，３０上に形成された前記端子部２０，３２同士を接続させる。なお本実施形態では、外部接続用基板３０を素子基板１０に対して押圧するようにして端子部２０，３２間の接合を行う。

外部接続用基板３０を押圧するに従って、図３（ｂ）に示されるように端子部２０,３２間に配された接合材４０の非導電性接着材４１が素子基板１０上に流出し始める。さらに外部接続用基板３０を押圧し続けると、やがて端子部２０，３２間に配された接合材４０に含まれる導電性粒子４２が導電層３３に当接する。このような状態で外部接続用基板３０を押圧し続ける。

すると、導電性粒子４２は、該導電性粒子４２に対して低硬度の導電層３３内に入り込んでゆく。このように導電性粒子４２が導電層３３内に入り込んでいくことで導電性粒子４２が端子部２０に対してダメージを与えるのが防止される。本実施形態では、図３（ｃ）に示されるように、接合材４０に含まれるスペーサ４３が導電層３３に当接し、基板間１０，３０間に保持された状態となるまで外部接続用基板３０を加圧し続ける。このように、スペーサ４３が基板１０，３０間に保持される（導電層３３に当接する）まで基板１０，３０同士を押圧させることでスペーサ４３よりも粒子径の大きい導電性粒子４２は導電層３３内に確実めり込む。よって、端子部２０，３２間を良好に導通させるとともに基板１０，３０間を所定間隔に保持することができる。このように導電性粒子４２は導電層３３にめり込んだ状態となっているので、導電層３３と導電性粒子４２とは面接触した状態となり、導通信頼性が向上する。

また、本実施形態においては、導電性粒子４２の粒子径を、少なくとも導電層３３の厚み以上の大きさに設定しているので、導電性粒子４２が導電層３３内に埋没してしまうことが防止される。よって、端子部２０，３２間には必ず隙間が生じることとなり、接合材４０に含まれる非導電性接着材４１が上記隙間に入り込むようになる。

続いて、接合材４０の硬化処理を行う。具体的には接合材４０に含まれる非導電性接着材４１を硬化させる。本実施形態では、非導電性接着材４１として紫外線硬化型のエポキシ樹脂を用いたことから、接合材４０に紫外線照射を行うことにより接合材４０に含まれる非導電性接着材４１を硬化させることができる。

よって、端子部２０，３２間は導電層３３に入り込んだ導電性粒子４２を介して電気的に接合されたものとなり、且つ非導電性接着材４１を介して両基板１０，３０（端子部２０，３２）を確実に接合することができる。
なお、端子部２０，３２間で余剰となった非導電性接着材４１は素子基板１０上に流出するものの絶縁材料であるため、端子間などが短絡（ショート）してしまうという問題はない。図３（ｃ）に示すように外部接続用基板３０の端部と素子基板１０の上面に流出した非導電性接着材４１が硬化することで素子基板１０と外部接続用基板３０とが接合されてなる電気光学装置用基板１の機械的強度を向上させることができる。

以上の工程により、接合材４０を介して素子基板１０及び外部接続用基板３０における端子部２０，３２同士が良好に接合されてなる電気光学装置用基板１を製造することができる。

ところで、図２に示したように本実施形態においても、従来同様に端子部２０が形成された薄膜回路層１１が接着層２２を介して可撓性を有する素子基板本体１０ａ上に形成されている。このような構成において、接合材４０を硬化させる際に加熱を伴う場合、上記接着層２２の粘度が低下することで導電性粒子４２による加圧力によって端子部２０が素子基板本体１０ａ側に撓んで負荷が加わりクラックが発生するおそれがある。

本実施形態に係る構成では、加圧時に導電性粒子４２を導電層３３内に入り込ませることで導電性粒子４２によって薄膜回路層１１上に形成される端子部２０にクラック等のダメージが及ぶのを防止できる。

このように、本発明によれば硬化時に加熱処理を行うことで接着層２２の粘度を低下させるような場合においても上記導電層３３によって導電性粒子４２に起因するダメージを防止することができる。したがって、本発明によれば接合時における加熱処理の有無を問うことなく端子部間において良好な接合が得られる。すなわち、本発明においては、硬化時に接着層２２を低粘度化させる程度の加熱処理を必要としない紫外線硬化型の接合材に限定されず、硬化時に接着層２２の粘度を低下させるような熱硬化型の接合剤についても適用可能であり、接合材の材料選択幅が多岐に亘る。

以上述べたように本実施形態によれば、導電性粒子４２に比べて硬度の低い導電層３３によって端子部３２が覆われているので、接合時に導電性粒子４２が導電層３３内に入り込むようになる。よって、導電性粒子４２を介して両基板１０，３０の端子部２０，３２間を良好に導通させることができる。したがって、加圧により導電性粒子４２が端子部２０，３２にダメージを与えることが防止され、端子接合部において良好な接続信頼性を備えた電気光学装置用基板（電子デバイス）１を提供できる。

（第二実施形態）
次に、本発明の第二実施形態について、図４を参照しつつ説明する。本実施形態では上述の第一実施形態に係る電気光学装置用基板１に対し、素子基板１０側における端子部２０にも導電層２３が設けられている点が異なっている。その他の点は第一実施形態と同様であるので、同一部分には同一の符号を付してその説明については省略若しくは簡略する。

図４に示されるように、本実施形態の電気光学装置用基板（電子デバイス）は、素子基板１０における端子部２０が上記導電性粒子４２に比べて硬度が低い導電性材料から構成される導電層２３によって覆われている。すなわち、本実施形態では図４に示されるように両方の端子部２０，３２がそれぞれ導電層２３，３３によって覆われている。本実施形態では、上記導電性粒子４２の粒子径が、二つの導電層２３，３３を合算した膜厚よりも大きく設定される。この導電層２３としては、例えば上記導電性粒子４２より低硬度であれば無機物或いは有機物であっても良く、上述の方法で形成可能な材料としては、例えばＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、導電性樹脂、半田等を用いることができる。

上述したように外部接続用基板３０と素子基板１０との接合工程は端子部３２，２２間に接合材４０を配置するとともに加圧状態にて行われる。このとき、本実施形態では、端子部２０，３２が導電性粒子４２に比べて硬度の低い導電層２３，３３で覆われているため、図４に示されるように導電性粒子４２が導電層２３，３３内に入り込んだ状態となる。よって、導電性粒子４２を介して両基板１０，３０の端子部２０，３２間を良好に導通させつつ、加圧接合時に導電性粒子４２が素子基板１０の端子部２０にダメージを与えることを防止できる。

また、導電性粒子４２の粒子径が二つの導電層２３，３３を合算した膜厚よりも大きく設定されているため、導電性粒子４２が導電層２３，３３内に埋没してしまうことがなく、導電性粒子４２を挟持する基板１０，３０間には必ず隙間が生じることとなる。よって、接合材４０に含まれる非導電性接着材４１が上記隙間に入り込むことで外部接続用基板３０の端子部３２と素子基板１０の端子部２０は良好に接合されたものとなる。

本実施形態に係る電気光学装置用基板を製造する場合、素子基板１０の形成工程は端子部２０上に導電層２３を形成する工程を含む。この導電層２３の形成方法としては、印刷法、インクジェット法、メッキ法、蒸着法、塗布法等の種々の方法を採用することができる。

これら素子基板１０及び外部接続用基板３０同士を接合するには、上述したように各基板１０，３０における端子部２０，３２間に接合材４０を配し、これら端子部２０，３２を位置合わせし、加圧するとともに前記接合材４０を介して前記端子部２０，３２同士を接続させる。

接合工程では、端子部２０，３２間に配された接合材４０に含まれる導電性粒子４２が導電層３３に当接し、導電性粒子４２は硬度の低い導電層２３，３３内に入り込んでゆく。このように本実施形態では導電性粒子４２が両方の端子部２０，３２を覆っている導電層２３，３３に入り込んでいくため、導電性粒子４２が端子部２０，３２（基板１０，３０）に対してダメージを与えることが防止される。導電性粒子４２は導電層２３，３３にめり込んだ状態となっているので、導電層２３，３３と導電性粒子４２とはそれぞれ面接触した状態となるため、上記実施形態に係る構造に比べて導通信頼性をより高めることができる。

続いて、接合材４０の硬化処理を行うことで、接合材４０を介して素子基板１０及び外部接続用基板３０における端子部２０，３２同士が良好に接合されてなる電気光学装置用基板を製造することができる。
本実施形態にあっても、接合時に導電性粒子４２を導電層２３，３３内に入り込ませることで導電性粒子４２を介して端子部２０，３２間を良好に導通させることができる。また、両方の端子部２０，３２に導電層２３，３３が形成されているので、加圧によるダメージをより低減することができ、端子接合部において高い接続信頼性を得ることができる。

（電気泳動表示装置）
図５は、本発明の一実施形態の電気泳動表示装置を示す分解斜視図である。図６は、図５のＡ−Ａ線矢視による側断面図であり、電子ペーパーと称される表示体モジュールの例である。

図５及び図６に示されるように、電気泳動表示装置１００は、透明基板（対向基板）７０と、該透明基板７０に対向配置される上述した電気光学装置用基板１と、これら基板１、７０間に挟持された電気泳動層（電気光学材料）９０と、を主体として構成されたものである。透明基板７０における内面側（電気泳動層９０側）には透明電極７１が形成されている。電気光学装置用基板１は、上述した第一実施形態に係るものと同一であって、透明基板７０に対向する側の面には薄膜回路層（図１参照）によって構成される画素電極７４が形成されており、該画素電極７４と上記透明電極７１により電気泳動層９０に電圧を印加するようになっている。また、電気泳動層９０を挟持する側の他端には、端子部２０が設けられており、該端子部３１には外部接続用基板３０が接合材４０を介して良好に接続されている。

透明基板７０は、可撓性を有しかつ可視光線に対して透過性を有する基板であり、実質的に透明（無色透明、着色透明または半透明）なものも含まれる。ここで、実質的に透明とは、電気泳動層９０により表示される情報を目視により容易に認識することができる程度に透明であるということである。透明基板７０の厚みは、材料、用途等により適宜設定され、特に限定されないが、表示体モジュールの透明基板としては、２０〜２００μｍ程度が好ましく、２５〜１００μｍ程度がより好ましい。

透明電極７１は、膜状（層状）のもので、電気泳動層９０に電圧を印加する際の一方の電極として機能するものである。透明電極７１としては、例えば、スズ添加酸化インジウム（ＩＴＯ）、フッ素添加酸化スズ（ＦＴＯ）、酸化インジウム（Ｉｎ_２Ｏ_３）、酸化スズ（ＳｎＯ_２）等の導電性金属酸化物の他、ポリアセチレン等の導電性樹脂、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。透明電極３の厚みは、材料、用途等により適宜設定され、特に限定されないが、表示体モジュールの透明電極としては、０．０５〜１０μｍ程度が好ましく、０．０５〜５μｍ程度がより好ましい。

電気泳動層９０は、球状のカプセル本体８１内に電気泳動分散液８２が封入されたマイクロカプセル８３が、バインダである樹脂層８４により固定されている。カプセル本体８１の材料としては、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。電気泳動層９０の厚みは、特に限定されないが、表示体モジュールの電気泳動層としては、１０〜１５０μｍ程度が好ましく、３０〜１００μｍ程度がより好ましい。

電気泳動分散液８２としては、例えば、電気泳動粒子を液相分散媒中に分散（懸濁）したものを用いることができる。電気泳動粒子としては、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。電気泳動粒子として、色相や電気泳動度等の物性が異なる２種以上の電気泳動粒子の混合物を使用してもよい。

液相分散媒としては、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または植物油、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。電気泳動分散液８２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、ワニス等の荷電制御剤、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してもよい。さらに、電気泳動分散液８２の液相分散媒に、必要に応じて、アントラキノン系やアゾ系等の染料を添加してもよい。

マイクロカプセル８３を作製するには、例えば、界面重合法、ｉｎ−ｓｉｔｕ重合法、相分離法、界面沈殿法、スプレードライ法等の各種マイクロカプセル化法を用いることができる。

マイクロカプセル８３は、その大きさ（平均粒径）がほぼ均一であることが好ましい。
これにより、電気泳動装置は、より優れた表示機能を発揮することができる。このマイクロカプセル８３の大きさ（平均粒径）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。マイクロカプセル８３の大きさ（平均粒径）は、特に限定されないが、表示体モジュールのマイクロカプセルとしては、１０〜１５０μｍ程度が好ましく、３０〜１００μｍ程度がより好ましい。

樹脂層８４としては、マイクロカプセル８３のカプセル本体８１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く、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、ポリアミド系樹脂等が挙げられる。また、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も挙げられる。これらの樹脂は、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。

樹脂層８４の誘電率と液相分散媒の誘電率とは、ほぼ等しいことが好ましい。このため、樹脂層８４中に、例えば、１，２−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール等のアルコール類、ケトン類、カルボン酸塩等の誘電率調節剤を添加することが好ましい。

電気泳動層９０は、樹脂層８４中に、マイクロカプセル８３、必要に応じて上記誘電率調節剤を混合し、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、電気光学装置用基板１の画素電極７４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塗布して塗膜を形成し、この塗膜上に透明基板７０の透明電極７１を載置し加圧することにより得ることができる。また、これとは逆に、上記の樹脂組成物を、透明基板７０の透明電極７１上に塗布して塗膜を形成し、この塗膜上に電気光学装置用基板１の画素電極７４を載置し加圧することにより得ることもできる。なお、樹脂層８４は、必要に応じて省略することもできる。

この電気泳動装置の動作について、電気泳動粒子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。

電気泳動層９０に外部電界を印加すると、電気泳動粒子は電界の方向と逆方向に移動する。例えば、薄膜回路層（図２参照）の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が、画素電極７４を負電位、透明電極７１をゼロ電位となるように電圧を印加すると、透明電極７１から画素電極７４に向かって電界が生じる。これにより、電気泳動分散液８２中の電気泳動粒子は透明電極７１側に移動し、透明電極７１に集まる。したがって、透明基板７０側から見た色は、電気泳動粒子の色が見えることとなり、例えば電気泳動粒子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（ＴＦＴ）が、画素電極７４を正電位、透明電極７１をゼロ電位となるように電圧を印加すると、画素電極７４から透明電極７１に向かって電界が生じる。これにより、電気泳動分散液８２中の電気泳動粒子は画素電極７４側に移動し、画素電極７４に集まる。したがって、透明基板７０側から見た色は、液相分散媒の色が見えることとなり、例えば、液相分散媒の色が青色であれば、青色となる。

したがって、画素毎に、液相分散媒の色を設定したり、印加電圧を制御することで電気泳動装置に所望の情報を、白黒またはカラー表示することができる。また、電気泳動粒子の比重と液相分散媒の比重とをほぼ等しくなるように設定することにより、電気泳動粒子は、電気泳動分散液８２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８２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、電気泳動装置に表示された情報は、長時間保持される。

以上説明したように、本実施形態に係る電気泳動表示装置１００によれば、上記第一実施形態に係る電気光学装置用基板１を備えているので、電気泳動層９０に電圧を印加可能とする外部接続用基板３０が良好な接続信頼性を備えたものとなっている。したがって、電気泳動層９０に対して安定した電圧を印加することで高品質な表示画像を提供する電気泳動表示装置１００となる。

（電子機器）
次に、上述の電気泳動表示装置１００を備えた電子機器として、電子ペーパー２００について説明する。
図７は電子ペーパー２００の構成を示す斜視図である。電子ペーパー２００は、本発明の電気泳動表示装置１００を表示領域２０１として備えている。電子ペーパー２００は可撓性を有し、従来の紙と同様の質感及び柔軟性を有する書換え可能なシートからなる本体２０２を備えて構成されている。
電子ペーパー２００は、上述した電気泳動表示装置１００を備えているので、表示領域２０１の信頼性を向上させることができる。したがって、本実施形態によれば、高信頼性な電子ペーパーを提供することができる。

（ａ）は素子基板、（ｂ）は電子デバイスの概略構成を示す図である。 図１（ｂ）に示す電子デバイスのＡ−Ａ線矢視による側断面図である。 電気光学装置用基板の製造工程を示す図である。 本発明の第二実施形態に係る電気光学装置用基板の概略構成図である。 電気泳動表示装置の概略構成を示す斜視図である。 図５のＡ−Ａ線矢視による側断面図である。 本発明の電子機器に係る電子ペーパーの構成を示す斜視図である。

符号の説明

１…電気光学装置用基板（電子デバイス）、１０…素子基板（第一の基板）、２０…端子部、２３…導電層、３０…外部接続用基板（第二の基板）、３２…端子部、３３…導電層、４０…接合材、４２…導電性粒子、４３…スペーサ、７０…透明基板（対向基板）、９０…電気泳動層（電気光学層）、１００…電気泳動表示装置（電気光学装置）、２００…電子ペーパー（電子機器）

Claims (11)

1. 第一の基板と第二の基板とを備え、各々の前記基板上に形成された端子部同士が導電性粒子を含む接合材を介して電気的に接続されてなる電子デバイスであって、
   前記基板の各々に形成された前記端子部が前記導電性粒子に比べて硬度の低い導電層でそれぞれ覆われてなることを特徴とする電子デバイス。
2. 前記接合材は前記基板間を所定間隔に保持可能とし、前記導電性粒子に比べて粒子径が小さいスペーサを含むことを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス。
3. 前記導電性粒子の粒子径が、少なくとも前記導電層の厚み以上に設定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子デバイス。
4. 前記基板の両方が可撓性を有する基板であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子デバイス。
5. 第一の基板と第二の基板とを備え、各々の前記基板上に形成された端子部同士が導電性粒子を含む接合材を介して電気的に接続されてなる電子デバイスの製造方法であって、
   両方の前記基板上に形成した前記端子部の表面に前記導電性粒子よりも硬度の低い導電層を成膜する工程と、
   加圧するとともに前記接合材を介して各々の前記基板上に形成された前記端子部同士を接続させる工程と、を有することを特徴とする電子デバイスの製造方法。
6. 前記接合材は前記基板間を所定間隔だけ離間した状態に保持可能とするスペーサを含むことを特徴とする請求項５に記載の電子デバイスの製造方法。
7. 前記導電性粒子の粒子径が、少なくとも前記導電層の厚み以上に設定されることを特徴とする請求項５又は６に記載の電子デバイスの製造方法。
8. 両方の前記基板として可撓性を有する基板を用いることを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載の電子デバイスの製造方法。
9. 前記接合材は前記基板間を接着するための接着材を含んでおり、該接着材として光硬化性樹脂を用いることを特徴とする請求項５〜８のいずれか一項に記載の電子デバイスの製造方法。
10. 素子基板と、対向基板と、電気光学材料とを備え、前記電気光学材料は前記素子基板と前記対向基板との間に挟持され、前記素子基板の端子部が外部接続用基板の端子部と導電性粒子を含む接合材を介して電気的に接続される電気光学装置であって、
    前記素子基板及び前記外部接続用基板の前記端子部が前記導電性粒子に比べて硬度の低い導電層でそれぞれ覆われてなることを特徴とする電気光学装置。
11. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電子デバイス又は請求項１０に記載の電気光学装置を備えることを特徴とする電子機器。

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