JP2013101261A - 電気泳動表示装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1の電極を有する第1の基板と、前記第1の基板上に配置された電気泳動層と、前記電気泳動層上に配置されて第2の電極を有する第2の基板と、前記第1の基板上に配置されて、前記電気泳動層の外周を当該電気泳動層と隙間を持って囲む堤部と、前記第1の基板上の前記隙間の位置に配置されて前記電気泳動層の側面を覆う防湿樹脂と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
電気泳動表示装置は、配置位置や使用形態が定まっている通常の(即ち、据え置き型の)ディスプレイに適用することができる。また、電気泳動表示装置は、シート状で薄く、軽く、用意に持ち運びすることができ、また、自在に湾曲させることができる。このため、電気泳動表示装置は、電子ブックや電子ペーパーなどのように、配置位置や使用形態に関して自由度が高いフレキシブルなディスプレイにも適用することができる。
この防湿樹脂を塗布する領域(以下、塗布領域ともいう。)は、できるだけ小さいことが望ましい。その理由は、塗布領域を小さくすることで、ディスプレイを組み込む筐体の設計自由度が増加するからである。また、素子基板において、画像表示に直接寄与しない周辺部の面積を低減することで、素子基板の取り効率を高めることができ、コストダウンが可能となるからである。
そこで、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、防湿樹脂の基板外への流出を防止できるようにした電気泳動表示装置及びその製造方法を提供することを目的の一つとする。
(1)第1実施形態
(1.1)構成
図1(a)及び(b)は、本発明の第1実施形態に係る電気泳動表示装置100の構成例を示す平面図と断面図である。
図1(a)及び(b)に示すように、電気泳動表示装置100は、素子基板10と、素子基板10上に配置された保護膜13と、保護膜13上に配置された電気泳動層(即ち、データー表示層)30と、電気泳動層30上に配置された対向基板20と、対向基板20上に配置された防湿シート25と、素子基板10上に配置された堤部40と、防湿樹脂50と、を備える。
複数の画素電極12の各々は、例えば平面視で格子の各交点上にそれぞれ配置されており、ドットマトリクス方式による表示を可能とするものである。或いは、複数の画素電極12は、例えば平面視で数字の8の字形に配置されており、セグメント方式による表示を可能とするもの(即ち、セグメント電極)であってもよい。このような画素電極12は、例えば、Cu(銅)箔上にニッケルメッキと金メッキとがこの順番で積層された金属膜からなる。
なお、図示しないが、隔壁37の平面視よる形状(即ち、平面形状)は、例えば、正方格子状、六角格子状、又は、三角格子状である。また、隔壁37の材質は、例えば、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂等の絶縁性樹脂、又は、シリカ、アルミナ、チタニア等のセラミックス材料である。
(1.2)製造方法
図2(a)〜図3(c)は、本発明の第1実施形態に係る電気泳動表示装置100の製造方法を示す断面図である。図2(a)示すように、まず、素子基板10を用意する。次に、図2(b)に示すように、樹脂膜61を塗布する。この樹脂膜61は、例えば、UV硬化性又は熱硬化性のアクリル樹脂である。樹脂膜61の塗布は、例えばスピンコーティング法で行う。樹脂膜61を塗布した後で、この樹脂膜61にUV照射処理又は加熱処理を施して、樹脂膜61を硬化させる。次に、例えばフォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、樹脂膜61をパターニングする。これにより、図2(c)に示すように、樹脂膜から保護膜13と、堤部40とを同時に形成する。また、上記の保護膜13及び堤部40の形成と前後して、図3(a)に示すように、例えば素子基板10の上面10aの側に隔壁37を固定する。
また、防湿樹脂50と堤部40は同一種類の樹脂(例えば、アクリル樹脂)で構成されている。このため、防湿樹脂50の堤部40に対する濡れ性は良好である。それゆえ、図4に示すように、防湿樹脂50の一部が堤部40の上面40aにかかる場合でも、防湿樹脂50の上面40aにかかる部分の流動を、上面40aの濡れ性で抑制することができる。
その後、防湿樹脂50に例えばUV照射処理を施して、防湿樹脂50全体を硬化させる。これにより、防湿樹脂50は、その接触している各部と密着した状態で固定される。以上の工程を経て、図1(a)及び(b)に示した電気泳動表示装置100が完成する。
本発明の第1実施形態によれば、素子基板10上に防湿樹脂50が供給(例えば、塗布又は滴下)される際に、この防湿樹脂50の外方向への流動を堤部40で抑制することができる。これにより、防湿樹脂50が素子基板10の外側へ流出することを防ぐことができる。
また、保護膜13を堤部40とが同一種類の樹脂(例えば、アクリル樹脂)で構成されていることから、これらを同一工程で同時に形成することができる。保護膜13の形成工程を利用して、堤部40を形成することができるので、製造コストの低減に寄与することができる。
本発明者は、堤部40による防湿樹脂50の流動抑制の効果を確認するため実験を行った。そして、下記の結果を得た。
図5(a)は本発明の実施形態に係る電気泳動表示装置100であり、図5(b)は比較例に係る電気泳動表示装置500である。電気泳動表示装置100、500に対して、防湿樹脂50を同一量ずつ供給したところ、電気泳動表示装置100では防湿樹脂50のフィレット(即ち、平面視で対向基板20から露出している部分)51は、堤部40の上面で留まり、素子基板10の外側へは流動しなかった。フィレット51の長さ(即ち、流動長)は何れも1.05mm未満であった。このことから、電気泳動表示装置100における、素子基板10の外周部の幅(即ち、防湿シート25の外周直下の位置から素子基板10の外周までの距離)を1.05mmまで短くすることが可能となった。一方、電気泳動表示装置500は、堤部を有さない。この電気泳動表示装置500では、フィレット51の流動長は1.7mmを超える場合があり、その一部は素子基板10の外側へ流出する場合があった。以上のように、本発明によれば、防湿樹脂50が素子基板10の外側へ流出することを防止できることが確認された。また、この効果を奏することにより、素子基板10の周辺部の幅を短くすることができ、その結果、電気泳動表示装置100を小型化できることが確認された。
図6に示すように、平面視で、素子基板10の対向基板20から露出している領域(即ち、周辺領域)は、幅狭領域R1と、外部接続用端子部15が設けられている幅広領域R2とを有する。幅狭領域R1の幅(即ち、素子基板10の外周10eと対向基板20の外周20eとの平面視による距離)をAとし、幅広領域R2の幅をBとしたとき、A<Bである。幅広領域R2は幅狭領域R1よりも面積に余裕がある。そこで、本発明では、防湿樹脂50の一部を幅広領域R2に流出させるようにしてもよい。第2実施形態では、この点について説明する。
図7は、本発明の第2実施形態に係る電気泳動表示装置200の構成例を示す平面図である。図7に示すように、この電気泳動表示装置200は、堤部40として、幅狭領域R1に設けられた第1の堤部41と、幅広領域R2に設けられた第2の堤部42と、を有する。ここで、第2の堤部42は、平面視で対向基板20の外周20eに沿う方向(例えば、X方向)に延伸された線分の形状である。また、第2の堤部42には、堤部40で囲まれた領域の内側から外側へ通じる間隙部46が複数設けられている。第1の堤部41には間隙部46は設けられていない。
本発明の第2実施形態によれば、上記の第1実施形態と同様の効果を奏する。これに加えて、素子基板10上への防湿樹脂50の供給量が多すぎた場合は、防湿樹脂50の余剰分は上記の間隙部46を通って、面積(広さ)に余裕がある幅広領域R2へ流出する。これにより、防湿樹脂50の余剰分が幅狭領域R1から溢れ出ることを防ぐことができる。
また、上記の第2の堤部42は第1の堤部41よりも幅広の形状(即ち、幅方向に面積をとる形状)であってもよい。第3実施形態では、このような例について説明する。
(3.1)第1の構成
図8は、本発明の第3実施形態に係る電気泳動表示装置300の第1の構成例を示す平面図である。図8に示すように、この電気泳動表示装置300において、第2の堤部42の少なくとも一部は、第1の堤部41よりも、対向基板20の外周20eから平面視で遠い位置に設けられている。換言すれば、第2の堤部42は、平面視で対向基板20の外周20eの側に凹部47を有する。
図9は、本発明の第3実施形態に係る電気泳動表示装置300の第2の構成例を示す平面図である。図9に示すように、この電気泳動表示装置300において、第2の堤部42は、平面視で対向基板20の外周20eに沿う方向(例えば、X方向)に向かって線分が蛇行しながら延伸された形状を有する。換言すれば、第2の堤部42は、平面視でX方向に向かって凹凸が連続した形状を有する。
図10(a)及び(b)は、本発明の第3実施形態における第3の構成例を示す平面図である。図10(a)に示すように、第2の堤部41は、平面視でX方向に向かって蛇行しながら曲線が延伸された形状を有する。換言すれば、第2の堤部41は、平面視でX方向に向かって波線が連続した形状を有する。
本発明の第3実施形態(第1〜第3の構成例)によれば、上記の第1実施形態と同様の効果を奏する。また、第2の堤部42の少なくとも一部は、第1の堤部41よりも、電気泳動層30の側面からの距離が大きい。このため、この電気泳動層30と第2の堤部42との間で、より多くの防湿樹脂50を貯めることができる。例えば、凹部47に防湿樹脂50を貯めることができる。これにより、防湿樹脂50が堤部40を越えて流出することを防ぐことができる。
また、第2、第3の構成例によれば、第2の堤部42の防湿樹脂50と接触する長さは長くなり、防湿樹脂50との接触面積は増える。このため、第2の堤部42の濡れ性による、防湿樹脂50の流動抑制の効果をさらに高めることができる。
なお、本発明では、第2実施形態と第3実施形態とを組み合わせた構成としてもよい。以下に、その一例を示す。
図11(a)及び(b)は、第2の堤部42の変形例を示す平面図である。図11(a)に示すように、第2の堤部42は、例えば、X方向に延伸された第1の部位42aと、第2の部位42bとを含む。第1の部位42aと、第2の部位42bは並列に配置されている。また、第1の部位42aは、堤部40で囲まれた領域の内側から外側へ通じる第1の間隙部46aを有する。第2の部位42bは、堤部40で囲まれた領域の内側から外側へ通じる第2の間隙部46bを有する。そして、第1の間隙部46aと第2の間隙部46bは、Y方向において、互いに位置をずらした状態で設けられている。なお、この変形例においても、第1の堤部41には間隙部46は設けられていない。
上記の第1〜第3実施形態では、保護膜13の形成工程を利用して堤部40を形成する場合について説明した。しかしながら、本発明において、堤部は保護膜と別の工程で形成してもよく、堤部の高さや断面形状も保護膜のそれらと異なっていてよい。第4実施形態では、このような点について説明する。
(4.1)第1の構成
図12は、本発明の第4実施形態に係る電気泳動表示装置400の第1の構成例を示す断面図である。図12において、電気泳動表示装置400が有する堤部40は、保護膜13と別の工程で形成されたものである。例えば、図2(c)に示した保護膜13の形成後、スクリーン印刷により、堤部の形状を有する樹脂を素子基板の表面に形成する。この樹脂は、UV硬化性又は熱硬化性の樹脂である。次に、この樹脂にUV照射処理又は熱処理を施して、樹脂を硬化させる。これにより、図12に示すように、保護膜13よりも厚い(即ち、高さのある)堤部40を形成する。堤部40の高さhは、例えば10〜40μmである。
図13は、本発明の第4実施形態に係る電気泳動表示装置400の第2の構成例を示す断面図である。図13に示すように、堤部40の上面40aは、粗面化されてもよい(即ち、微細な凹凸を多数有していてもよい。)。この粗面化は、例えば、上記のUV照射処理又は熱処理により硬化した樹脂に、プラズマ処理を施すことにより行う。なお、このプラズマ処理は、樹脂以外の領域(例えば、保護膜13)をレジスト等でマスクした状態で行うことが好ましい。これにより、保護膜13等がプラズマによりダメージを受けることを防ぐことができる。このように堤部40を形成した後は、図3(a)以降の工程を行う。
図14〜図16は、本発明の第4実施形態に係る電気泳動表示装置400の第3〜第5の構成例を示す断面図である。
図14に示すように、堤部40の上面40aは、素子基板10の上面10aに対して傾斜していてもよい。この傾斜は、図14において右肩上がりの傾斜(即ち、素子基板10の外方向に向かうに従って、堤部40の高さhが高くなるような傾斜)である。
また、図15に示すように、堤部40の上面40aは段差を有していてもよい。この段差は、図15において右肩上がりの段差(即ち、素子基板10の外方向に向かって堤部40が高くなるような段差)である。また、図16に示すように、堤部40は断面視で凹状であってもよい。
本発明の第4実施形態(第1〜第5の構成例)によれば、第1実施形態と同様に、素子基板10上に防湿樹脂50が供給される際に、この防湿樹脂50の外方向への流動を堤部40で抑制することができる。これにより、防湿樹脂50が素子基板10の外側へ流出することを防ぐことができる。
また、堤部40を保護膜13よりも高くすることができる。これにより、防湿樹脂50の外側への流出をより容易に防ぐことができる。なお、この第4実施形態においても、堤部40は防湿樹脂50と同一種類の樹脂(例えば、アクリル樹脂)で構成されていてもよい。これにより、防湿樹脂50の外側への流出を、堤部40の高さと濡れ性の両方で防ぐことができる。
上記の各実施形態では、電気泳動層30が隔壁37を有する場合(即ち、電気泳動表示装置100、200、300、400が隔壁型である場合)について説明した。しかしながら、本発明において、電気泳動表示装置は隔壁型に限定されるものではなく、マイクロカプセル型であってもよい。即ち、電気泳動表示装置100、200、300、400はマイクロカプセル型であり、その素子基板10と対向基板20との間に配置されている電気泳動層は、例えば、複数のマイクロカプセルと、可視光を透過する透明なバインダーとを有する、マイクロカプセル含有層であってもよい。以下、第5実施形態では、隔壁型の一例を示す。
図17に示すように、この電気泳動表示装置100Aは、素子基板10と、素子基板10上に配置された保護膜13と、保護膜13上に配置された電気泳動層(即ち、データー表示層)30Aと、電気泳動層30A上に配置された対向基板20と、対向基板20上に配置された防湿シート25と、素子基板10上に配置された堤部40と、防湿樹脂50と、を備える。
このような構成であっても、電気泳動表示装置100Aは堤部40を有する。このため、第1実施形態と同様に、素子基板10上に防湿樹脂50が供給される際に、この防湿樹脂50の外方向への流動を堤部40で抑制することができる。これにより、防湿樹脂50が素子基板10の外側へ流出することを防ぐことができる。
Claims (8)
- 第1の電極を有する第1の基板と、
前記第1の基板上に配置された電気泳動層と、
前記電気泳動層上に配置されて第2の電極を有する第2の基板と、
前記第1の基板上に配置されて、前記電気泳動層の外周を当該電気泳動層と隙間を持って囲む堤部と、
前記第1の基板上の前記隙間の位置に配置されて前記電気泳動層の側面を覆う防湿樹脂と、を備えることを特徴とする電気泳動表示装置。 - 前記第1の基板と前記電気泳動層との間に配置されて前記第1の電極を覆う保護膜、をさらに備え、
前記保護膜と前記堤部とが同一種類の樹脂で構成されてい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。 - 前記防湿樹脂と前記堤部とが同一種類の樹脂で構成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電気泳動表示装置。
- 前記第1の基板は、平面視で前記第2の基板から露出している領域を有し、
前記領域は、前記第1の基板の外周と前記第2の基板の外周との平面視による距離が第1の距離である第1の領域と、前記距離が前記第1の距離よりも大きい第2の距離である第2の領域と、を有し、
前記堤部は、前記第1の領域に設けられた第1の堤部と、前記第2の領域に設けられた第2の堤部とを有し、
前記第2の堤部の少なくとも一部は、前記第1の堤部よりも、前記第2の基板の外周から平面視で遠い位置に設けられていることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載の電気泳動表示装置。 - 前記第2の堤部は、前記電気泳動層の外周に沿う方向に向かって蛇行しながら延伸された形状であることを特徴とする請求項4に記載の電気泳動表示装置。
- 前記第2の堤部には、前記堤部で囲まれた領域の内側から外側へ通じる間隙部が設けられており、且つ、前記第1の堤部には前記間隙部が設けられていないことを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の電気泳動表示装置。
- 前記第1の基板は、平面視で前記第2の基板から露出している領域を有し、
前記領域は、前記第1の基板の外周と前記第2の基板の外周との平面視による距離が第1の距離である第1の領域と、前記距離が前記第1の距離よりも大きい第2の距離である第2の領域と、を有し、
前記堤部は、前記第1の領域に設けられた第1の堤部と、前記第2の領域に設けられた第2の堤部とを有し、
前記第2の堤部には前記堤部で囲まれた領域の内側から外側へ通じる間隙部が設けられており、且つ、前記第1の堤部には前記間隙部が設けられていないことを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載の電気泳動表示装置。 - 第1の電極を有する第1の基板と、前記第1の基板上に配置された電気泳動層と、前記電気泳動層上に配置されて第2の電極を有する第2の基板と、を備えた電気泳動表示装置の製造方法であって、
前記第1の基板の前記電気泳動層が配置される領域を当該領域と隙間を持って囲むように、前記第1の基板上に堤部を形成する工程と、
前記第1の基板上に前記電気泳動層が配置された後で、前記第1の基板上の前記隙間の位置に防湿樹脂を供給して、前記電気泳動層の側面を前記防湿樹脂で覆う工程と、を含むことを特徴とする電気泳動表示装置の製造方法。
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