JP2006154515A - 電子インク表示装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】機械的強度及び耐湿性に優れたパネル構造を備えた電子インク表示装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】表示用画素を有する第1基板１０と、電子インク層１３を含む第２基板１６と、第２基板の寸法よりも大きく、第２基板から延在するプロテクト基板２０と、第２基板から延在したプロテクト基板と第1基板との間に充填された光硬化性シール材とを備え、第１の基板と第２の基板のコンタクト部であって表示装置の一辺から突出して設けられた部分の一側辺壁が、プロテクト基板と第1基板との間に照射される光の方向に対して角度をなすように傾斜して形成される。
【選択図】図１

Description

本発明は電子インク表示装置及びその製造方法に関し、特に機械的強度及び耐湿性に優れたパネル構造を備えた電子インク表示装置及びその製造方法に関する。

近年、電子インクを用いた表示装置が研究開発されている。この電子インクは、特許文献１に示されるようにマイクロカプセル中に負の電荷を帯びた黒顔料チップと、正の電荷を帯びた白顔料チップとが混入されており、電界を印加することにより、黒顔料チップ及び白顔料チップが移動することにより表示を行う。

この電子インクを用いた表示装置は、通常、表示用画素を有する基板と、電子インク層を含む基板とを貼り合わせて製作されるが、電子インク層を含む基板が比較的薄いため、電子インク表示装置全体としての機械的強度が弱い。

このため、本出願人は、先の出願（２００４−１２５６６９号）において、表示用画素を有する第１基板と、前記第１基板上に設けられており、少なくとも電子インク層を含む第２基板と、前記第２基板上に設けられており、前記第２基板の寸法よりも大きく、前記第２基板から延在するプロテクト基板と、を具備し、前記第2基板から延在した前記プロテクト基板と前記第１基板との間にシール材が充填されていることを特徴とする電子インク表示装置を提案し、機械的強度の改善を図った。

このようなプロテクト基板は電子インク層を含む第2基板を保護することができる。

ここで、プロテクト基板と第1基板との間にシール材が充填されているのは、
電子インク層が湿気に弱いためである。したがって、シールは外部雰囲気を完全に遮断できるように、確実に行われる必要がある。

このため、シーリングにおいては、シール材として光硬化型、特に紫外線（ＵＶ）硬化型の材料を用いる。シール材は第2基板から延在したプロテクト基板と第1基板との間に毛細管現象を利用して充填されるので良好な充填状態が得られる。

この充填後、シール材に対して紫外線を照射することによりシール材の硬化を行う。
特開２００２−２０２５３４号公報

しかしながら、電子インク表示装置においては、第１基板と第２基板のコンタクト部は表示装置の一辺において突出するように設けられており、この部分の側壁はその辺に対して垂直になっている。

この様子は図１０に示されており、図１０（ａ）に示すように、コンタクト部４０は表示領域よりも突出した形状となっており、その側壁４１，４２は表示領域の長手辺に対して垂直方向に延出している。

しかし、硬化のための紫外線は表示装置の各辺に対して垂直に照射されるため、図１０（ｂ）に示されるように、コンタクト部の側壁は、光の照射方向と平行になってしまうため、この部分のシール材には紫外線の照射が不十分となる。したがって、シール材が十分に硬化しないため、強度が不足したり、十分な耐湿性が得られなかったり、気泡が発生したりするという問題が生じており、また、完全に硬化させるために、スポット照射設備を準備して硬化させるという追加工程が必要になるという問題がある。

本発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、機械的強度及び耐湿性に優れたパネル構造を備えた電子インク表示装置およびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明の電子インク表示装置は、表示用画素を有する第１基板と、前記第１基板上に設けられ、少なくとも電子インク層を含む第２基板と、前記第２基板上に設けられ、前記第２基板の寸法よりも大きく、前記第２基板から延在するプロテクト基板と、前記第２基板から延在した前記プロテクト基板と前記第１基板との間に充填された光硬化性シール材とを備え、前記第１の基板と前記第２の基板のコンタクト部であって表示装置の一辺から突出して設けられた部分の少なくともその一側辺壁が、前記プロテクト基板と前記第１基板との間に照射される光の方向に対して角度をなすように傾斜して形成されたことを特徴とする。

この構成によれば、突出して形成された第１の基板と第２の基板の接続部の少なくとも一側辺壁が照射される光の方向に対して角度をなしているため、この部分に形成されたシール材に光が効率良く照射される結果、シール材を十分に硬化させることができ、耐湿性に優れた構造を実現することができる。

本発明の電子インク表示装置の製造方法は、表示用画素を有する第１基板上に、少なくとも電子インク層を含む第２基板を貼り付ける工程と、前記第２基板上に、前記第２基板の寸法よりも大きいプロテクト基板を、前記第２基板から延在するように貼り付ける工程と、前記第２基板から延在した前記プロテクト基板と前記第１基板との間に光硬化性シール材を毛細管現象を利用して充填する工程とを含み、前記第１の基板と前記第２の基板のコンタクト部であって表示装置の一辺から突出して設けられた部分の少なくともその一側辺壁が、前記プロテクト基板と前記第１基板との間に照射される光の方向に対して角度をなすように傾斜して形成されたことを特徴とする。

本発明によれば、機械的強度及び耐湿性に優れたパネル構造を備えた電子インク表示装置およびその製造方法を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係る電子インク表示装置の概略構造を示す図である。また、図２は、図１に示す電子インク表示装置のＦＰＬの概略構造を示す図である。

図１に示すように、本発明の電子インク表示装置は、表示用画素を有するＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板１０上に設けられた、電子インク層を含むフロントプレーンラミネート（ＦＰＬ（Front Plane Laminate））１２〜１６と、ＦＰＬ１２〜１６上に設けられたプロテクトシート（Protect Sheet）２０と、から主に構成されている。

具体的には、ＴＦＴ基板１０上には、ラミネーション接着剤層１２を介して電子インク層１３が設けられている。電子インク層１３は、電子インクを封入したマイクロカプセルがバインダ中に含まれて構成されている。電子インク層１３上には、ＩＴＯ層１５を有するＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）層１６が設けられている。また、電子インク層１３の端部には、ＴＰＡ（Top Plane Adhesive）層１１が形成されている。このＴＰＡ層１１は、ＰＥＴ層１６のＩＴＯ層１５上であってＴＰＡ層１１に対応する領域に設けられた接続用パッド１４と、ＴＦＴ基板１０との間に設けられる。なお、接続用パッドとしては、Ａｇパッドなどを用いることができる。

ＴＦＴ基板１０の厚さは、約２００〜約７００μｍであることが好ましい。ＴＰＡ層１１の厚さは、約４０μｍ以下であることが好ましい。ラミネーション接着剤層１２の厚さは、約２０μｍ以下であることが好ましい。電子インク層１３の厚さは、約２０μｍ以下であることが好ましい。接続用パッド１４の厚さは、ＴＰＡ層１１の厚さに応じて決定されるが、約１０μｍ以下であることが好ましい。ＩＴＯ層１５の厚さは、約１μｍ以下であることが好ましい。ＰＥＴ層１６の厚さは、約１００〜約２５０μｍであることが好ましい。

ＦＰＬ１２〜１６は、図２に示すようにしてＴＦＴ基板１０上に貼り付けられる。ＦＰＬは、ＰＥＴ層１６の一方の主面上にＩＴＯ層１５が設けられ、ＩＴＯ層１５上に電子インク層１３が設けられ、電子インク層１３上にラミネーション接着剤層１２が設けられており、ＰＥＴ層１６の他方の主面上にクリア接着剤層１７が設けられている。クリア接着剤層１７上には、リリースライナ３１が設けられている。

ＦＰＬ１２〜１６をＴＦＴ基板１０上に貼り付けるときには、まずＴＦＴ基板１０の所定の位置にＴＰＡ層１１を形成しておき、ラミネーション接着剤層１２をＴＦＴ基板１０側に向けてＦＰＬ１２〜１６をＴＦＴ基板１０に貼り付ける。このとき、ＦＰＬの接続用パッド１４がＴＰＡ層１１に接触するように、ＴＦＴ基板１０とＦＰＬ１２〜１６とを位置合わせする。なお、ＦＰＬ１２〜１６は、ＴＦＴ基板１０に貼り付けられるので、この工程を考慮すると、全体の厚さは、約３００μｍ以下であることが好ましい。

図１において、ＦＰＬのＰＥＴ層１６上には、クリア接着剤層１７を介してプロテクトシート２０が設けられている。このプロテクトシート２０を設けることにより、電子インク表示装置の機械的強度を向上させて電子インク層を保護することができる。プロテクトシート２０は、その一方の主面上にクリア接着剤層１９を介して耐湿バリア膜１８が設けられた構成を有する。ＦＰＬ１２〜１６上にプロテクトシート２０を貼り付けるときには、まずＦＰＬのリリースライナ３１を剥がし、プロテクトシート２０の耐湿バリア膜１８がＦＰＬのクリア接着剤層１７に当接させるようにして、プロテクトシート２０をＦＰＬ上に置く。

クリア接着剤層１７の厚さは、約２０〜約２００μｍであることが好ましい。耐湿バリア膜１８の厚さは、約１μｍ以下であることが好ましい。クリア接着剤層１９の厚さは、約２０〜約５０μｍであることが好ましい。プロテクトシート２０の厚さは、約２００μｍ以下であることが好ましい。プロテクトシート２０には、照明や太陽光の映り込みを軽減させるために、アンチグレア処理が施されていることが好ましい。なお、プロテクトシート２０の材料としては、ＰＥＴフィルムなどを用いることができる。また、プロテクトシート２０は、ＦＰＬ１２〜１６に貼り付けられるので、この工程を考慮すると、全体の厚さは、約３００μｍ以下であることが好ましい。

プロテクトシート２０の寸法は、ＦＰＬ１２〜１６の寸法よりも大きく設定されている。このため、プロテクトシート２０の両端部は、ＦＰＬ１２〜１６の端部から庇のように延在している。この延在したプロテクトシート２０とＴＦＴ基板１０との間の空間には、エッジシール２４が形成されている。このエッジシール２４により、電子インク層１３に水分が入り込むことを防止でき、電子インク表示装置の耐湿性を向上させることができる。

エッジシール２４の材料としては、紫外線硬化型樹脂のような光硬化型樹脂を用いることが好ましい。

エッジシール２４は、延在したプロテクトシート２０とＴＦＴ基板１０との間の空間を利用して、封入口から導入された光硬化型樹脂を毛細管現象によりその空間に充填することにより形成する。このように毛細管現象を利用することにより、延在したプロテクトシート２０とＴＦＴ基板１０との間の空間に隙間なく光硬化型樹脂を充填することができる。

また、エッジシール２４は、ＦＰＬ１２〜１６の端面側から、プロテクトシート２０とＴＦＴ基板１０との間に光を照射させることにより硬化して形成する。ＦＰＬ１２〜１６の端面側から光を照射することにより、延在したプロテクトシート２０とＴＦＴ基板１０との間の空間に隙間なく充填された光硬化型樹脂に十分に光を照射することができ、十分に光硬化型樹脂を硬化させることができる。その結果、耐湿性に優れた構造を実現することができる。

ＴＦＴ基板１０には、ＴＣＰ（Tape Carrier Package）２２の一方の端部が接続されている。ＴＣＰ２２の他方の端部には、ＰＣＢ（Printed Circuit Board）２１が接続されている。また、ＴＣＰ２２の他方の端部には、表示装置駆動用のドライバーＩＣ２３が実装されている。なお、本実施の形態においては、ＴＦＴ基板１０に接続する基板としてＴＣＰ２２及びＰＣＢ２１を用いた場合について説明しているが、本発明においては、ＴＦＴ基板１０に接続する基板としてＴＡＢ（Tape Automated Bonding）やＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）などを用いても良い。

図３は本発明による電子インク表示装置のコンタクト部を示す部分拡大平面図であって、図１０（ａ）と同じ箇所４０を示している。

図３から明らかなように、コンタクト部４０の一方側の側壁４３はＵＶ照射方向に対して約４５の度の角度をなすように傾斜して形成されている。したがって、破線で囲まれた傾斜部分では紫外線が効率良く照射され、短時間で所望の硬度や緻密性に達するように硬化する。

また、側壁を傾斜させることでこのコンタクト部が設けられている辺との角度が緩やかになり、シール材の回り込み特性も向上してシール効果が向上する。

この側壁と光照射方向のなす角度は図９で説明した平行である場合を除き、すなわち少しでも傾斜角度が与えられる限り有効である。この場合、傾斜角を大きくすればシール材の硬化には有効であるが、通常この近傍には接続端子が設けられるため、その配置を妨げないことが必要である。また、コンタクト部の側壁の両側に角度を与えることもできるが、これも接続端子との配置関係を考慮する必要がある。

次に、上記構成を有する電子インク表示装置の製造方法について説明する。まず、図４に示すように、表面を洗浄したＴＦＴ基板１０の所定の位置にＴＰＡ層１１を形成する。この場合、ＴＰＡ層１１は、位置合わせされた状態でディスペンサ３２によりディスペンスされる。

次いで、図５（ａ），（ｂ）に示すように、ＴＦＴ基板１０上にＦＰＬを貼り付ける。この場合、接続用パッド１４がＴＰＡ層１１上に位置するように位置合わせした状態で、比較的高温（例えば約１００℃）でローラ３３を用いて、ＴＦＴ基板１０上にＦＰＬを貼り付ける。

次いで、図６（ａ），（ｂ）に示すように、ＦＰＬ上にプロテクトシート２０を貼り付ける。この場合、プロテクトシート２０をＦＰＬに位置合わせした状態で、室温でローラ３４を用いて、ＦＰＬ上にプロテクトシート２０を貼り付ける。なお、この後に、基板全体を最適な温度及び圧力のオートクレーブ中に入れることにより、貼り合わせ面に残存した気泡を除去することができる。このとき、図８に示すように、ＦＰＬの端部からプロテクトシート２０の端部が延在しており、延在したプロテクトシート２０とＴＦＴ基板１０との間の空間３７が形成される。

図６（ｂ）に示すようなＦＰＬ及びプロテクトシート２０を貼り付けたＴＦＴ基板１０の外周にシール材として光硬化型樹脂（ここでは、紫外線硬化型樹脂）を塗布する。このとき、図７に示すように、ＴＦＴ基板１０を支持台３５上に載置し、その状態で光硬化性樹脂をディスペンサ３６を用いてディスペンスする。このようにディスペンスされた光硬化型樹脂は、毛細管現象により、延在したプロテクトシート２０とＴＦＴ基板１０との間の空間３７に侵入し、空間３７を完全に充填する。

この際、前述したように、側壁に傾斜角度を有するコンタクト部分ではシール材の回り込み特性が向上する。

次に、空間３７に充填された光硬化型樹脂は、所定の条件で光（紫外線）を照射することにより硬化する。このとき、光は、図９に示すように、ＦＰＬ１２〜１６の端面側から（図中の矢印方向）照射する。プロテクトシート２０の材料に紫外線カットタイプのＰＥＴフィルムを用いる場合、紫外線をプロテクトシート２０の上方から照射することができないので、このような場合に、ＦＰＬ１２〜１６の端面側から紫外線を照射することは有利である。これにより、延在したプロテクトシート２０とＴＦＴ基板１０との間の空間３７に隙間なく充填された光硬化型樹脂に十分に光を照射することができ、十分に光硬化型樹脂を硬化させてエッジシール２４とすることができる。

この光照射の際、コンタクト部においては、その側壁の少なくとも一方は照射光に対して角度をなすように傾斜しているため、光が効率的に照射され、硬化特性が向上する。

なお、光を照射した後に、必要に応じて加熱して光硬化型樹脂を完全に硬化させる。この結果、耐湿性に優れた構造を実現することができる。

本発明においては上記実施の形態に開示された方法に限定されない。例えば、また、エッジシール材の充填方法として、延在したプロテクトシート２０とＴＦＴ基板１０との間の空間３７にエッジシール材を物理的に圧入しても良く、ＴＦＴ基板１０の所定の領域にあらかじめエッジシール材を印刷しても良い。

このように本実施の形態に係る電子インク表示装置は、機械的強度及び耐湿性に優れたパネル構造を備えたものである。

本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態における寸法、数、材料などは一例であり、同様の効果を奏する範囲内で適宜変更することが可能である。

本発明の一実施の形態に係る電子インク表示装置の概略構造を示す図である。 図１に示す電子インク表示装置のＦＰＬの概略構造の一例を示す図である。 本発明にかかる電子インク表示装置のコンタクト部の形状の詳細を示す部分拡大平面図である。 本発明の一実施の形態に係る電子インク表示装置の製造方法を説明するための図である。 （ａ），（ｂ）は、本発明の一実施の形態に係る電子インク表示装置の製造方法における基板貼り付け工程を説明するための図である。 （ａ），（ｂ）は、本発明の一実施の形態に係る電子インク表示装置の製造方法における基板貼り付け工程を説明するための図である。 本発明の一実施の形態に係る電子インク表示装置の製造方法におけるエッジシール工程を説明するための図である。 本発明の一実施の形態に係る電子インク表示装置の製造方法におけるエッジシール工程を説明するための図である。 本発明の一実施の形態に係る電子インク表示装置の製造方法におけるエッジシール工程を説明するための図である。 （ａ）（ｂ）は従来の電子インク表示装置のコンタクト部の形状を示す

符号の説明

１０ ＴＦＴ基板
１１ ＴＰＡ層
１２ ラミネーション接着剤層
１３ 電子インク層
１４ 接続用パッド
１５ １ＴＯ層
１６ ＰＥＴ層
１７，１９ クリア接着剤層
１８ 耐湿バリア膜
２０ プロテクトシート
２１ ＰＣＢ
２２ ＴＣＰ
２３ ドライバＩＣ
２４ エッジシール
３１ リリースライナ
３２，３６ ディスペンサ
３３，３４ ローラ
３５ 支持台
３７空間
４０コンタクト部
４１，４２，４３ 側壁

Claims (3)

1. 表示用画素を有する第１基板と、
   前記第１基板上に設けられ、少なくとも電子インク層を含む第２基板と、
   前記第２基板上に設けられ、前記第２基板の寸法よりも大きく、前記第２基板から延在するプロテクト基板と、
   前記第２基板から延在した前記プロテクト基板と前記第１基板との間に充填された光硬化性シール材とを備え、
   前記第１の基板と前記第２の基板のコンタクト部であって表示装置の一辺から突出して設けられた部分の少なくともその一側辺壁が、前記プロテクト基板と前記第１基板との間に照射される光の方向に対して角度をなすように傾斜して形成されたことを特徴とする電子インク表示装置。
2. 光照射方向は表示装置の各辺に対し垂直であり、前記角度は光照射方向に対して４５度であることを特徴とする請求項１に記載の電子インク表示装置。
3. 表示用画素を有する第１基板上に、少なくとも電子インク層を含む第２基板を貼り付ける工程と、
   前記第２基板上に、前記第２基板の寸法よりも大きいプロテクト基板を、前記第２基板から延在するように貼り付ける工程と、
   前記第２基板から延在した前記プロテクト基板と前記第１基板との間に光硬化性シール材を毛細管現象を利用して充填する工程とを含み、
   前記第１の基板と前記第２の基板のコンタクト部であって表示装置の一辺から突出して設けられた部分の少なくともその一側辺壁が、前記プロテクト基板と前記第１基板との間に照射される光の方向に対して角度をなすように傾斜して形成されたことを特徴とする電子インク表示装置の製造方法。

Images