(57)【要約】【課題】電子ペーパー部と駆動装置とを着脱自在に構成した電子ペーパー装置で、着脱が容易で、しかも位置決め性能に優れた構造を備えた装置を提案する。【解決手段】少なくとも一方の情報表示画面領域が透明な２枚のパネル基板を対向配置させたパネルのギャップ空間に、表示メモリー性を有する表示媒体を封入した電子ペーパー部と、前記表示媒体を駆動させるための駆動回路を備えた駆動装置とを、含んで構成されている電子ペーパー装置であって、前記電子ペーパー部の前記パネル基板のいずれか一方に前記駆動装置の前記駆動回路と接続する第１の接続端子部を設け、前記回路基板にも電子ペーパー部の前記第１の接続端子部と接続可能な第２の接続端子部を設け、かつ前記第１、第２の接続端子部同士は互いに着脱可能である。【選択図】図４
2011248004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方の情報表示画面領域が透明な２枚のパネル基板を対向配置させたパネルのギャップ空間に、表示メモリー性を有すると共に電気的に駆動可能な表示媒体を封入した電子ペーパー部と、前記表示媒体を駆動させるための駆動回路を備えた駆動装置とを、含んで構成されている電子ペーパー装置であって、
前記電子ペーパー部の前記パネル基板のいずれか一方に前記駆動装置の前記駆動回路と電気的に接続するための第１の接続端子部を設けると共に、前記駆動装置の前記駆動回路が搭載された回路基板に前記電子ペーパー部の前記第１の接続端子部と嵌合可能であると共に、電気的に接続可能な第２の接続端子部が設けられ、かつ前記第１、第２の接続端子部同士は互いに着脱可能である、ことを特徴とする電子ペーパー装置。
【請求項２】
前記電子ペーパー部の前記パネル基板のいずれか一方と、前記駆動装置の前記駆動回路が搭載された前記回路基板とが、互いが嵌合する凹部と凸部とによる位置決め用嵌合部を更に有し、前記電子ペーパー部を前記駆動装置に装着するとき、先に前記位置決め用嵌合部が嵌合され、次に、前記接続端子部同士が嵌合するように構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の電子ペーパー装置。
【請求項３】
前記電子ペーパー部の前記パネル基板のいずれか一方に前記第１の接続端子部となる凹型接続端子部が設けられていると共に、前記駆動装置の前記回路基板には前記凹型接続端子部と嵌合する第２の接続端子部としての凸型接続端子部が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子ペーパー装置。
【請求項４】
前記凹型接続端子部及び前記凸型接続端子部は、それぞれが複数同数の端子群を含んで構成されており、互いの端子を対向させたときに１対１に対応する位置に設けられている、ことを特徴とする請求項３に記載の電子ペーパー装置。
【請求項５】
前記位置決め用嵌合部の前記凸部は、前記凸型接続端子部よりも突出量が長く設定してある、こと特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の電子ペーパー装置。
【請求項６】
前記凹型接続端子部を設ける前記パネル基板が樹脂基板である、こと特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電子ペーパー装置。
【請求項７】
前記電子ペーパー部の前記パネル基板と前記駆動装置の前記回路基板とに設けた、前記位置決め用嵌合部を構成する前記凹部と前記凸部とが、それぞれ電子ペーパー部の前記パネル基板に設けたガイド孔および該ガイド孔に対応するように配置したガイド孔部付きの板状部材と、前記ガイド孔と嵌合する前記駆動装置の前記駆動回路に設けたガイドピンとを含む、こと特徴とする請求項２から６のいずれか１項に記載の電子ペーパー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも一方の情報表示画面領域が透明な２枚の基板を対向させた空間に表示メモリー性のある表示媒体を封止し、この表示媒体を、基板に設けた導電膜を介して電気的に駆動させて情報を表示する情報表示用パネルとしての電子ペーパー部と、この電子ペーパー部の表示情報を書換えるための駆動回路を備えた駆動装置と、前記二者を電気的に接続する端子部（コネクター）とを含んで構成してある電子ペーパー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報表示装置として液晶表示装置（ＬＣＤ）が広く普及している。しかし、一般に液晶表示装置は電力消費量が大きく、視野角が狭いなどの欠点があることが知られていた。そこで、液晶表示装置に代わるものとして、少なくとも一方の情報表示画面領域が透明な２枚の基板間に粒子群として構成した表示媒体を気体と共に封入して、あるいは、基板間に粒子群として構成した表示媒体を液体と共に封入したカプセルやカップを配置して、この表示媒体を移動させて画像等の情報を表示する電子ペーパー装置が提案されている。
【０００３】
そして、例えば特許文献１は情報表示をする電子ペーパー部分を、装置本体部側に対して着脱可能とした電子ペーパー装置（電子ペーパーファイル）について開示している。この電子ペーパー装置は、電子ペーパー部側と装置本体側との間に接続端子を設けることで、着脱可能としている。また、表示用データは、電子ペーパーの表示部に備えられた不揮発性メモリーに記録されるようにしている。このように着脱可能とすることで、装置本体部から取り外された電子ペーパーでも、その表示内容を表示できるので持ち運びに便利な表示デバイスとすることができる。ただし、一般に電子ペーパー装置における回路構成は複雑であり、その配線数は膨大であるため、電子ペーパー側と駆動回路などを含む装置本体部とを接続するための端子数は多数本（例えば、数百本〜数千本）となるため、多数の端子の着脱を可能とするための構造が重要となる。
【０００４】
これについては、例えば特許文献２で開示する電気接続構造を採用することができる。この電気接続構造は、可撓性を有する絶縁フィルムと、この絶縁フィルムの表面に形成された導電性のパッド部と、このパッド部の縁部から引き出されている導体回路パターンと、前記パッド部の面内で前記絶縁フィルムの厚み方向に形成された貫通孔と、この貫通孔と同軸的に連通して前記パッド部の面内に形成された小孔とを備えたフレキシブル基板である第１の接続部材（凹コネクター）を含んでいる。更に、内部または表面に形成された導体回路パターンと電気的に接続する導電性突起が外部に表出して形成されている第２の接続部材（凸コネクター）とを含んでおり、これら第１の接続部材と第２の接続部材とを組付けて電気接続部材が構成されている。そして、特に、第２の接続部材の導電性突起が、第１の接続部材の貫通孔に前記パッド部の形成面側から前記小孔を介して挿入されており、パッド部とそれが形成されている箇所の絶縁フィルムが前記導電性突起の挿入方向に撓み、パッド部と絶縁フィルムの弾性により、パッド部が導電性突起に圧接されている構造となっている。このような電気接続構造は、多数の端子接続に適するので上述した電子ペーパーと装置本体側の駆動回路とを接続構造として好適に採用できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３１２２２７号公報
【特許文献２】特許第４０５９５２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、電子ペーパー部分と、これと着脱自在に設定した駆動回路を含む装置本体側（以下、駆動装置と称す）との接続構造に関しては、電子ペーパーの画素に合せた多数本（例えば１６００本）の端子数に対応する必要がある。そのために、複数列×複数行にして対応する設計で、凸コネクターと凹コネクターとを精度良く、しかも容易に接続できること及び繰り返して抜き差しができること、更には耐久性を備えた構造とすることへの要求がある。そのため、特許文献２で開示された電気接続構造について、位置決めおよび耐久性の点において未だ改善の余地がある。
【０００７】
よって、本発明の目的は、電子ペーパー部と駆動回路を含む駆動装置とを着脱自在に構成した電子ペーパー装置に関して、電気的な接続を得るための着脱が容易で、しかも対応させたい電気的接続部分の位置決め性能に優れた構造を備えた装置を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的は、少なくとも一方の情報表示画面領域が透明な２枚のパネル基板を対向配置させたパネルのギャップ空間に、表示メモリー性を有すると共に電気的に駆動可能な表示媒体を封入した電子ペーパー部と、前記表示媒体を駆動させるための駆動回路を備えた駆動装置とを、含んで構成されている電子ペーパー装置であって、
前記電子ペーパー部の前記パネル基板のいずれか一方に前記駆動装置の前記駆動回路と電気的に接続するための第１の接続端子部を設けると共に、前記駆動装置の前記駆動回路が搭載された回路基板に前記電子ペーパー部の前記第１の接続端子部と嵌合可能であると共に、電気的に接続可能な第２の接続端子部が設けられ、かつ前記第１、第２の接続端子部同士は互いに着脱可能である、ことを特徴とする電子ペーパー装置によって達成される。
【０００９】
また、前記電子ペーパー部の前記パネル基板のいずれか一方と、前記駆動装置の前記駆動回路が搭載された前記回路基板とが、互いが嵌合する凹部と凸部とによる位置決め用嵌合部を更に有し、前記電子ペーパー部を前記駆動装置に装着するとき、先に前記位置決め用嵌合部が嵌合され、次に、前記接続端子部同士が嵌合するように構成するのがより好ましい。
【００１０】
また、前記電子ペーパー部の前記パネル基板のいずれか一方に前記第１の接続端子部となる凹型接続端子部が設けられていると共に、前記駆動装置の前記回路基板には前記凹型接続端子部と嵌合する第２の接続端子部としての凸型接続端子部が設けられている構成を採用することができる。
【００１１】
また、前記凹型接続端子部及び前記凸型接続端子部は、それぞれが複数同数の端子群を含んで構成されており、互いの端子を対向させたときに１対１に対応する位置に設けられている構造を採用することができる。
【００１２】
また、前記位置決め用嵌合部の前記凸部は、前記凸型接続端子部よりも突出量が長く設定してある構造を採用するのが好ましい。
【００１３】
そして、前記凹型接続端子部を設ける前記パネル基板が樹脂基板で形成してあることが好ましい。
【００１４】
また、前記電子ペーパー部の前記パネル基板と前記駆動装置の前記回路基板とに設けた、前記位置決め用嵌合部を構成する前記凹部と前記凸部とが、それぞれ電子ペーパー部の前記パネル基板に設けたガイド孔および該ガイド孔に対応するように配置したガイド孔部付きの板状部材と、前記ガイド孔と嵌合する前記駆動装置の前記駆動回路に設けたガイドピンとを含んで構成することができる。
【００１５】
なお、前記電子ペーパー部の前記表示媒体を駆動させるためのドライバーＩＣは、電子ペーパー部側に搭載してもよいし、駆動装置側に搭載してもよい。電子ペーパー部側にドライバーＩＣを搭載した場合は、接続用の端子部（コネクター）の数を少なく構成して、着脱容易性を高めることができる。また、駆動装置側にドライバーＩＣを搭載する場合、すなわち電子ペーパー部側にドライバーＩＣを搭載しない構成とすることで、電子ペーパー部と駆動装置との接続に必要な接続端子数が増すものの、同様に着脱容易性を高め、更に電子ペーパー部の製造コストを抑制できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、着脱される電子ペーパー部と駆動装置とが第１の接続端子部と第２の接続端子部とを嵌合可能であるとともに、電気的に接続するための着脱ができるように構成され、更にこれら接続端子部が互いに嵌合する前に、嵌合するための位置決め用嵌合部も備えるので、電子ペーパー部と駆動回路を含む駆動装置とを着脱自在に構成した電子ペーパー装置について、電気的な接続を得るための着脱が容易で、対応させたい電気的接続部分の位置決め性能に優れた装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（ａ）、（ｂ）は電子ペーパー装置で採用するのに好適な電子ペーパー部の原理的構成を説明するために示した図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は電子ペーパー装置で採用するのに好適な電子ペーパー部の他の原理的構成を説明するために示した図である。
【図３】電子ペーパー部と駆動装置とが着脱自在に構成してある、本願発明の一形態の電子ペーパー装置であり、ドライバーＩＣを電子ペーパー部側に配置してある形態例について示している図である。
【図４】図３で例示する形態の電子ペーパー装置で採用できる電子ペーパー部について示した図である。
【図５】電子ペーパー部と駆動装置とが着脱自在に構成してある、本願発明の他の形態の電子ペーパー装置であり、ドライバーＩＣを駆動装置側に配置してある形態例について示している図である。
【図６】図５で例示する形態の電子ペーパー装置で採用できる電子ペーパー部について示した図である。
【図７】電子ペーパー部と駆動装置とのそれぞれに設けた凹型、凸型のコネクターおよび位置決め用嵌合部の様子を示した図である。
【図８】（ａ）は電子ペーパー部側に設ける凹型コネクターの平面図、（ｂ）はこの凹型コネクターに駆動装置側に設ける凸型コネクターを接続した状態を示した斜視図である。
【図９】（ａ）は凹型コネクターとして採用するのが好適な接触接続し易い構造の電極例を複数例示した図、（ｂ）はこれに接続されるのが好適な駆動装置側に設ける凸型コネクターを複数例示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
まず、本発明に係る電子ペーパー装置に含まれる表示メモリー性の表示媒体を用いて情報を表示する電子ペーパー部について説明する。電子ペーパー部は、例えば、表示メモリー性のある表示媒体として、帯電性粒子を含んだ粒子群を用いた帯電粒子移動式の情報表示用パネルとして形成されている。
このような帯電粒子移動方式の情報表示用パネルは、対向する２枚の基板間の空間に封入した帯電性粒子を含む粒子群で構成した表示媒体に電界が付与される。付与された電界方向に沿って、表示媒体が電界による力やクーロン力などによって引き寄せられ、表示媒体が電界方向の変化によって移動することにより、画像等の情報表示がなされる。そして、一旦表示された情報は、電源供給を断っても、そのまま表示されている。これが表示メモリー性である。従って、表示媒体が、均一に移動し、かつ、繰り返し表示情報を書き換える時、或いは表示情報を継続して表示する時の安定性（表示メモリー性ともいう）を維持できるように、情報表示用パネルを設計する必要がある。ここで、表示媒体を構成する粒子にかかる力は、電界による力、粒子同士のクーロン力により引き付けあう力、電極や基板との電気鏡像力、分子間力、液架橋力、重力などが考えられる。
【００１９】
以下、本発明の電子ペーパー装置で採用するのに好適な電子ペーパー部（表示パネル部）の一例を図１（ａ）、（ｂ）、図２（ａ）、（ｂ）に基づき説明する。
図１（ａ）〜（ｂ）に示す例では、少なくとも光学的反射率と帯電性とを有する粒子を含む粒子群であって、互いに光学的反射率および帯電特性の異なる少なくとも２種類の表示媒体を（ここでは負帯電性白色粒子３Ｗａを含んだ粒子群として構成した白色表示媒体３Ｗと正帯電性黒色粒子３Ｂａを含んだ粒子群として構成した黒色表示媒体３Ｂを示す）基板間の隔壁４で形成された各セル７内に封入し、背面側の基板１に設けた電極５（ストライプ電極）と観察側の基板２に設けた電極６（ストライプ電極）とが対向直交交差して形成する画素電極対の間に電圧を印加することにより発生する電界に応じて、基板１、２と垂直に移動させる。そして、図１（ａ）に示すように白色表示媒体３Ｗを観察者に視認させて白色表示を、あるいは、図１（ｂ）に示すように黒色表示媒体３Ｂを観察者に視認させて黒色表示を、白黒のドットでマトリックス表示させている。上記のように移動した白色表示媒体３Ｗ、黒色表示媒体３Ｂは、所定以上の電圧が印加されない限り、表示状態を維持する。よって、この電子ペーパー部は駆動回路を含む駆動装置から外しても、即ち電源をＯＦＦにしても、そのまま表示を維持できる表示メモリー性を有するパッシブ駆動タイプの情報表示用パネルとなる。
なお、図１（ａ）、（ｂ）において、手前にある隔壁は省略している。ここでは画素とセルとが１対１に対応させているが、画素とセルとは１対１に対応させないこともできる。
図示の例では、隔壁部分４と背面側の基板１との間に接着剤９を配置してもう一方の基板１とを貼り合わせて接合した構造としている。
【００２０】
図２（ａ）（ｂ）に示す例では、少なくとも光学的反射率と帯電性とを有する粒子を含む粒子群であって、互いに光学的反射率および帯電特性が異なる少なくとも２種類の表示媒体（ここでは負帯電性白色粒子３Ｗａを含んだ粒子群として構成した白色表示媒体３Ｗと正帯電性黒色粒子３Ｂａを含んだ粒子群として構成した黒色表示媒体３Ｂを示す）基板間の隔壁４で形成された各セル７内に封入し、背面側の基板１に設けた電極５（ＴＦＴ付き画素電極）と観察側の基板に設けた電極６（共通電極）とで形成する対向電極対の間に電圧を印加することにより発生する電界に応じて、基板１、２と垂直に移動させる。そして、図２（ａ）に示すように白色表示媒体３Ｗを観察者に視認させて白色表示を、あるいは、図２（ｂ）に示すように黒色表示媒体３Ｂを観察者に視認させて黒色表示を、白黒のドットでマトリックス表示させている。上記のように移動した白色表示媒体３Ｗ、黒色表示媒体３Ｂは、所定以上の電圧が印加されない限り、表示状態を維持する。よって、この電子ペーパー部は駆動回路を含む駆動装置から外しても、即ち電源をＯＦＦにしても、そのまま表示を維持できる表示メモリー性を有するアクティブ駆動タイプの情報表示用パネルとなる。なお、図２（ａ）、（ｂ）において、手前にある隔壁は省略している。ここでは画素とセルとが１対１に対応させているが、画素とセルとは１対１に対応させないこともできる。
【００２１】
本例では、隔壁部分４の一部（４−１）と背面側の基板１との間にのみ接着剤９を配置してもう一方の基板１とを貼り合わせて接合した構造としている。もちろん、すべての隔壁と反対側のパネル基板との間に接着剤を配置して貼り合わせることもできる。
【００２２】
なお、上記基板１、２としては、ガラス基板、樹脂シート、樹脂フィルム等の基板から適切なものを適宜に選択して用いることができる。表示面側（観察側）とする基板２の情報表示画面領域は透明基板とする。この基板２の情報表示画面領域に、所定の電圧および極性（正・負）を有する電圧を印加するための電極（図１、２などで説明した、ストライプまたは共通電電極６）は透明電極とする。一方、観察側としない基板１は透明であることを要しない。この基板１の表面には、マトリックス状電極対を構成するように薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）付き画素電極もしくはストライプ電極が形成されている。この対向電極対に電圧を印加したときに、表示媒体（粒子群）に電界が付与されることによって移動して所望の表示を行なう前述の構造が実現できる。
【００２３】
また、上記のように表示媒体として粒子群を採用し、パネル基板間のギャップ空間にセルを設け、セル内に表示媒体を封止した構造が好ましい。これにより粒子の偏在を防止できる。また、表示媒体を封止する空間は気体空間（真空を含む）としてもよいし、絶縁液体空間としてもよい。セルは上記のように隔壁で囲んで形成してもいし、マイクロカプセルによって形成してもよい。
隔壁４で囲んで設けるセルは画素形状および画素配置に合せてもよいし、画素形状および画素配置とは対応させなくてもよい。セルの開口形状は四角形（角丸付き四角形を含む）や六角形などの多角形が好ましく、マトリックス状、ハニカム状、網状に配置することができる。表示媒体を構成する粒子を移動しやすくできる点からは曲線を有するセル形状が好ましく、角丸付きの四角形、角丸付きの六角形、角丸付きの階段型八角形が好ましく用いられる。
【００２４】
基板間ギャップ確保用として設ける隔壁やセル形成用の隔壁の形成材料としては、レジスト材が好適に用いられる。この中でも、ドライフィルムレジスト材が取り扱いやすく好ましく、一例として、アルフォＮＩＴ２（ニチゴーモートン社製）やＰＤＦ３００（新日鐵化学社製）を使用することができる。形成したい隔壁部分の高さに合せた厚みのドライフィルムレジスト材をパネル基板に積層し、所定形状のフォトマスクを用いてフォトリソグラフィー技術を用いてパターニングすればよい。
上記パネル基板間ギャップ確保用の隔壁部分の幅は、例えば２０μｍ〜１００μｍの範囲とし、セル形成専用の隔壁部分の幅は、例えば５μｍ〜３０μｍの範囲とし、セル形成専用の隔壁部分の幅を、パネル基板間ギャップ確保用の隔壁部分の幅よりも小さくするのが好ましい。
【００２５】
対向配置する２枚パネル基板のうちの一方である、背面側の基板（図１、２で基板１）を絶縁性樹脂基板とし、後述するように駆動装置側との接続のための凹型接続端子部（後述する凹型コネクター）を背面側の基板１に形成するのが好ましい。樹脂基板であればその加工を容易に行うことができ、接続部となる電極端子を形成するので絶縁性基板であることが好ましいためである。樹脂基板の厚さは、２５μｍ〜１５０μｍの範囲が好ましい。樹脂としては、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）、ポリイミド、ポリエチレンサルフォネート（ＰＥＳ）等、絶縁性のものが好ましい。
そして、他方である観察側基板（図１、２で基板２）は、少なくとも情報表示画面領域が透明な基板とする。この情報表示画面領域が透明であればそれ以外の領域は透明でなくてもよい。観察側基板２の厚さは、例えば２５μｍ〜５０００μｍの範囲が好ましいが、薄型の電子ペーパーとするには、２５μｍ〜１０００μｍの範囲が好ましく、さらには、２５μｍ〜２００μｍの範囲が好ましい。観察側基板としては、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）、ポリイミド、ポリエチレンサルフォネート（ＰＥＳ）等の樹脂基板のほか、ガラス基板を用いることができる。
【００２６】
情報表示画面領域に対向して配置する画素用電極において、観察側基板（図１、２で基板２）の透明な情報表示画面領域には少なくとも透明電極を採用する。透明電極の材料としては、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム、亜鉛ドープ酸化インジウム（ＩＺＯ）、アルミニウムドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）、アンチモン錫酸化物（ＡＴＯ）、導電性酸化錫、導電性酸化亜鉛等の透明導電金属酸化物類、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly-(styrenesulfonate)(PEDOT:PSS)、等の透明導電性高分子類が挙げられる。なお、情報表示画面領域に設ける電極の厚みは、導電性が確保でき光透過性に支障がなければ良く、０．０１μｍ〜１０μｍが好ましく、０．０５μｍ〜５μｍがより好ましい。
【００２７】
情報表示画面領域に対向して配置する画素用電極において、背面側基板（図１、２で基板１）に設ける電極としては、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム、亜鉛ドープ酸化インジウム（ＩＺＯ）、アルミニウムドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）、アンチモン錫酸化物（ＡＴＯ）、導電性酸化錫、導電性酸化亜鉛等の導電金属酸化物類、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、
poly (3, 4-ethylenedioxythiophene)-poly-(styrenesulfonate)(PEDOT:PSS)、等の導電性高分子類や、金、銀、銅、アルミニウム、ニッケル、クロム等の金属や、これらの金属を主成分とする合金が挙げられる。背面側基板の情報表示画面領域に設ける画素用電極は透明であってもよいし、透明でなくても良い。また、背面側の情報表示画面領域に設ける画素用電極の厚みは、導電性が確保できれば良く、例えば０．０１μｍ〜１０μｍの範囲で設ける。
【００２８】
この画素用電極および画素用電極から延びる配線電極および凹型コネクターの接続端子部を構成する導電膜を同じ材料で形成することもできる。この場合には、金属薄膜（例えば、銅薄膜）を基板上に形成した後、それぞれの電極にパターニングすればよく、前記三者を同時に形成することも可能である。
【００２９】
なお、電子ペーパー部側と駆動装置側との接続のための凹型接続端子部（凹型コネクター）を構成する電極は、樹脂基板に設ける。電極材料としては、電気抵抗が小さく、可とう性のある金属電極が好ましい。前記した、金、銀、銅、アルミニウム、ニッケル、クロム等の金属や、これらの金属を主成分とする合金が挙げられる。この電極の厚みは、導電性が確保でき可とう性に支障がなければ良く、１μｍ〜２０μｍが好ましく、３μｍ〜１０μｍがより好ましい。１μｍより薄いと、コネクター部での着脱を繰り返したときに擦れて損傷し、電気的接続に支障を来たす不都合となる場合があり、２０μｍより厚いと、凹型コネクター部の凹部径を小さくした場合に可とう性を発現しにくくなり、電気的接続に支障を来たす不都合となる場合がある。
【００３０】
上記凹型接続端子部には、導電性金属の薄膜で形成した金属電極を設けるのが好ましく、電子ペーパー部側の観察側基板に設ける場合、情報表示画面領域に設けた透明な画素用電極と、情報表示画面領域外で接続している構成にするのが好ましい。また、電子ペーパー部側の背面側基板に設ける場合、情報表示画面領域に設けた画素用電極を、情報表示画面領域外に引き出した構成にすればよく、画素用電極と凹型接続端子部電極とを同じ導電性金属膜で作製してもよい。さらにまた、駆動装置側の基板に設ける場合、この基板は凹部加工が容易なフィルム状の樹脂基板とするのが好ましい。
電極の形成方法としては、上記例示の材料をスパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ（化学蒸着）法、塗布法等で薄膜状に形成する方法や金属箔（例えば圧延銅箔）をラミネートする方法、導電剤を溶媒や合成樹脂バインダーに混合して塗布したりする方法が用いられる。パターン形成可能で導電性である上記材料を好適に用いることができる。
【００３１】
さて、本願発明は、上記のように構成される表示デバイスとしての電子ペーパー部が、表示媒体を駆動させるための駆動回路を備えた駆動装置に対して着脱自在に構成されており、特に多数の端子の接続を可能とする端子接続構造と共に、位置決め用嵌合部を備えて、電気的接続のための位置決め性能に優れた着脱タイプの電子ペーパー装置に係るもののである。
以下では、更に図を参照して、本願発明の電子ペーパー装置の特徴的な構造について詳細に説明する。
【００３２】
図３及び図４は、本発明に係る、電子ペーパー部と駆動装置とが着脱自在に構成してある一形態の電子ペーパー装置であり、表示する情報に応じて表示媒体を駆動させるためのドライバーＩＣを電子ペーパー部側に配置してある形態例について示している図である。
図３（ａ）はドライバーＩＣが設けられた電子ペーパー部ＥＰ側と、駆動回路を備えた駆動装置ＤＡ側とが、電子ペーパー部ＥＰに設けた凹型接続端子部（以下、凹型コネクター）と駆動装置ＤＡ側に設けた凸型接続端子部（以下、凸型コネクター）とにより着脱自在に構成された様子を示している。
図３（ａ）に示すように、電子ペーパー部ＥＰの表示パネル部からの引き出し電極ＥＬ−１がドライバーＩＣに接続され、ドライバーＩＣから更に引き出し電極ＥＬ−２が引き出されて、その端部に凹型コネクターが設けられている。
また、駆動装置ＤＡの駆動回路から引き出された配線電極ＥＬ−Ｗの端部には、上記凹型コネクターと嵌合されて電気的接続を実現する凸型コネクターが設けられている。
【００３３】
図３（ｂ）は、図３（ａ）における電子ペーパー部ＥＰ側の凹型コネクターと、駆動装置ＤＡ側の凸型コネクターとの様子を拡大して模式的に示した図である。電子ペーパー部ＥＰ側の凹型コネクターは、樹脂基板等で形成されている背面側基板（図１、２での基板１）側に、配線数に応じ複数の凹状の端子群を含む形態として背面側基板を用いて形成されている。
そして、駆動装置ＤＡ側の凸型コネクターは駆動回路が搭載された駆動装置の回路基板側には、電子ペーパー部ＥＰ側の凹状の端子群配置に対応するようにして、同様の凸状端子群が配置されている。すなわち、凹型接続端子部及び前記凸型接続端子部は、それぞれが複数同数の端子群を含んで構成されており、互いの端子を対向させたときに１対１に対応する位置に設けられている。
【００３４】
図４は、図３で例示する形態の電子ペーパー装置で採用できる電子ペーパー部ＥＰについて示した図であり、図４（ａ）は電子ペーパー部ＥＰの平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
図４で示すように、電子ペーパー部ＥＰに設けるドライバーＩＣや凹型コネクターは、表示媒体により情報が表示される領域（情報表示画面領域ＡＲ）を回避して、背面側基板を延在させた領域に配置される。図４の図示例は上記凹型コネクターが背面側基板の左側一辺に設定してあるが、必要に応じて背面側基板の二辺に設定してもよい。
ここでは、背面側基板の観察側の面から凸型接続端子（コネクター）を挿入する例を示したが、背面側基板の裏側の面から凸型接続端子（コネクター）を挿入する構成とすることもできる。また、図４では、凹型接続端子（コネクター）を、背面側基板を貫通した孔としているが、貫通させない凹み構造にすることもできる。
【００３５】
そして、この図４には位置決め用嵌合部の一方の構成を成しており、背面側基板１に設けたガイド孔ＨＬおよびこのガイド孔ＨＬに対応するように配置したガイド孔部付きの枠状のステンレス板ＳＵＳ（板状部材）を図示してある。背面側基板１に、このような位置決め用嵌合部を設けることで、後述するように駆動装置と位置決め性能を向上させた着脱を容易にできる。この位置決め用嵌合部の構造については後において詳述する。
【００３６】
なお、電子ペーパー部ＥＰの凹型コネクター部（凹型接続端子部）は、上記位置決め用嵌合部と同様に、絶縁性基板である背面側の樹脂基板側を用いて形成するのが、製造効率やコスト低減などの観点から望ましい。この凹型コネクター部は、弾力による復元性を有していることが好ましいため、樹脂基板の厚さはあまり厚くない方がよく、２５μｍ〜１５０μｍの範囲にする。また、この凹型コネクター部の導電膜も可とう性および弾力による復元性を有していることが好ましく、銅メッキ膜、スパッタリングで形成したニッケル薄膜やこれらを組合せた導電膜にすると、０.０５μｍ程度の厚さで良好な導電性と弾力による復元性を示すので好適である。
【００３７】
その他、例えば片面銅箔フィルムを背面側樹脂基板として用意し、その銅箔側をフォトリソグラフィー技術やエッチング技術を用いて、フィルムと接続電極パターン部分を残して他の銅箔部分をエッチング除去し、次に、フィルムの反対側から例えばレーザ光を照射して銅箔部分の直下に貫通孔を形成し、最後に銅箔側表面のうち小孔を形成すべき箇所以外をマスキングして銅箔をエッチング処理して貫通孔と連通する小孔を形成する。樹脂基板をエッチングする方法に、酸素リアクティブイオンエッチング（酸素ＲＩＥ）を採用すれば、銅箔をエッチングすることなく樹脂基板だけをエッチングできるので好ましい。
【００３８】
凹型コネクター部は、背面側基板の他方の表面にも導電膜が形成され、かつ、上下面の導電膜のそれぞれは貫通孔の上下端部に一部張り出している構造の凹型端子部を有するものとすることができる。また、背面側基板の上面と下面にも導電膜を形成し、貫通孔の壁面にも例えば貴金属の無電解メッキで導電膜を配置した構造の凹型端子部を有するものとしてもよい。この場合、小孔は設けない貫通孔だけの構成になる。背面側基板の両側に導電膜を形成したものは、導通接続の信頼性が高くなるので好適である。また、貫通孔の壁面に耐食性の貴金属メッキ膜があるとさらに導通接続の信頼性が高くなるので好適である。
【００３９】
なお、導電膜に形成する小孔の平面視形状は、後述する凸型端子部である導電性突起を挿入することができる形状であればよく、例えば、貫通孔より小径の円形孔、十文字形状をしたスリット孔、円形孔と十文字スリット孔を組合せた孔、円形孔と三方スリット孔を組合せた孔、複数のスリット孔を星型に集合させた孔、星型の孔などをあげることができる。これら小孔のうちスリット孔は、導電性突起を挿入したときに、スリット孔周辺部が撓んで導電膜が導電性突起に確実に接触して信頼性の高い導通接続ができ、また、抜き差し（着脱）を反復しても良好な導通接続が維持される点で好適である。
【００４０】
一方、駆動装置ＤＡの回路基板側に設けるのが好ましい凸型コネクター部となる導電性突起の形状は、凹型端子部に挿入されたときに、導電膜と確実に接触して導通がとれる形状であればよいが、先端が細くて根元が太い方が挿入しやすく、また、挿入した後の導通も確実にとりやすいので好ましい。
根元面を基準とした導電性突起の高さは、凹型コネクターとなる樹脂基板の厚さとの関係で決められるが、少なくとも７０μm以上にするのが好ましい。この高さが７０μｍより低い場合は、凹型端子部に挿入されたとき、導電膜と接触できなかったり、導電膜との接触が不十分になったりして、導通接続の信頼性が低下するからである。電子ペーパー側の基板厚より高くすると、例えば、電子ペーパー部の背面側基板に凹部コネクターを設けた場合では、電子ペーパー部を装着したとき、挿入した導電性突起が電子ペーパー部の背面側基板の裏側に配置されている電子部品と接触してショートしたり、人が導電性突起に触れて感電したりするなどの不具合を起こすおそれがあるため、電子ペーパー側の基板厚を超える場合には、上述した不具合を起こさないように絶縁対策を施しておくことが必要となる。
【００４１】
なお、導電性突起の平面視形状も格別限定されるものではないが、例えば、四角形、三角形、多角形、円形などの形状が挙げられ、凹型端子部の形状に対して嵌合しやすい形状にすることが好ましい。
また、導電性突起の材料としては、凹型コネクターへの挿入時に導電膜と擦られるため、その表面を硬質な金属または合金で構成して耐摩耗性を確保することが好ましい。具体的には、導電性突起全体を銅、ニッケル、金、パラジウム、ロジウム、銀などで形成したり、樹脂製突起の表面に、例えばニッケル、金、白金、ロジウム、パラジウム、銀、錫、はんだなどをメッキして、表面の導電性を得るとともに、表面を硬質にしたりする。また、カーボンや鉄などを含む導電性塗料を塗布して突起表面に導電膜を形成することも導電性を確保しつつ耐摩耗性も確保するのに有効な方法である。
【００４２】
なお、電子ペーパー部ＥＰ側および駆動装置ＤＡ側それぞれのコネクターにおける凹型端子部と凸型端子部（導電性突起）を配列する場合には、図３（ａ）、（ｂ）及び図５（ａ）、（ｂ）の図示から確認できるように、コネクターを構成する端子を設ける範囲を、電子ペーパー部の１辺の長さに収め、その奥行き方向に複数列に配置するのが望ましい。配置する個数は、導通接続を行なう端子数となり、ドライバーＩＣを搭載した電子ペーパーでは、ドライバーＩＣから引き出された電極端子数に合せた個数であり、ドライバーＩＣを搭載していない電子ペーパー部では、情報表示画面に配置した画素用電極から延びる電極端子数に合せた個数である。このような本発明の電子ペーパー装置における複数群の凹型端子と凸型端子の接続構造については、先に説明した特許第４０５９５２２号公報で開示される接続構造などを好適に採用できる。
【００４３】
次に、図５及び図６は、本発明に係る、電子ペーパー部と駆動装置とを着脱自在に構成してある他の形態の電子ペーパー装置である。この図５及び図６は、前述した図３及び図４と同様に示している。図３及び図４図はドライバーＩＣが電子ペーパー部側に配置してある形態例であったが、この図５及び図６はドライバーＩＣを駆動装置ＤＡに配置した構成である。図５、図６に示すように、駆動回路側基板に高価なドライバーＩＣを搭載することで電子ペーパーを安価に得られるので、例えば１つの駆動装置に対して複数の電子ペーパー部を備える電子ペーパー装置として構成するなどができるので、使用形態の自由度を高めることができる。
【００４４】
更に図を参照して、本願発明における電子ペーパー装置について、電子ペーパー部ＥＰと駆動装置ＤＡとを装着する前後の様子について説明する。図７は、電子ペーパー部ＥＰと駆動装置ＤＡとのそれぞれに設けた凹型、凸型のコネクターおよび位置決め用嵌合部の様子を示しており、左側において凸型、凹型コネクターの接続する前後の様子、右側において位置決め用嵌合部を構成するガイドピンとガイド孔との嵌合する前後の様子を示している。
【００４５】
なお、前述したようにここでは電子ペーパー部ＥＰ側の凹型コネクターおよび駆動装置ＤＡ側の凸型コネクターは、複数の端子群として形成されるものとして示している。また、位置決め用嵌合部についても、電子ペーパー部の背面側基板１に設けたガイド孔ＨＬおよびこのガイド孔ＨＬに対応するように配置したガイド孔部付きのステンレス板（板状部材）と、ガイド孔ＨＬと嵌合する駆動装置ＤＡの回路基板ＤＣに設けたステンレス製ガイドピンＰＮとが複数形成されるものであるが、図７ではそれぞれ１組ずつを拡大して示している。
【００４６】
位置決め用嵌合部は、電子ペーパー部ＥＰの背面側基板１と駆動装置ＤＡの駆動回路が搭載された回路基板ＤＣとのそれぞれに配置された、互いが嵌合する凹部と凸部とによって構成されている。製造工程や加工効率の面から、背面側基板１を用いて凹部（図７では孔）を設け、駆動装置ＤＡの回路基板ＤＣ側に凸部を設けた構造を採用するのが望ましい。特に、位置決め用嵌合部は、図４、図６で示すように凹型コネクターおよび凸型コネクターの周囲に配設することで、凹凸コネクターを円滑に装着して電気的に接続し、円滑に分離して電気的接続を切るための有効な補助構造となる。
【００４７】
ここで、位置決め用嵌合部の一方を構成する凸部は、例えば凸状のガイドピンＰＮである。このガイドピンＰＮは、ステンレス鋼製の円錐台型の突起が好ましい。また、位置決め用嵌合部の他方を構成する背面側基板１に設ける凹部は、例えば基板１に設けるガイド孔ＨＬおよびこのガイド孔ＨＬに対応するように配置したガイド孔部付きのステンレス板ＳＵＳとする。このステンレス板を背面側樹脂基板の少なくとも導電膜が設けられていない側の面に配置し、そのステンレス板まで達するように樹脂基板を貫通したガイド孔ＨＬを形成してある構造とするのが好ましい。ここでは、当然のことながら、凸状のガイドピンＰＮと前記ガイド孔ＨＬ及びガイド孔部付きのステンレス板ＳＵＳとは、互いに嵌合可能な位置に設定する。なお、図７で例示しているように、背面側樹脂基板のガイド孔の挿入口周囲にガイド孔部付きのステンレス板ＳＵＳを設け、凸状ガイドピンが貫通した後の出口部にも同様のガイド孔部付きのステンレス板を設けると、これらの協働によって位置決め精度をより高めることができるので好ましい。なお、ステンレス板ＳＵＳは背面側基板１の導電膜５から離して設けることが肝要である。
【００４８】
図７で示すように、上記凸状のガイドピンＰＮの高さは、０．３ｍｍ〜５ｍｍが好ましく、ガイド孔部付きのステンレス板ＳＵＳの厚さは、０．３ｍｍ〜１ｍｍが好ましく、ガイドピンの高さおよび背面側樹脂基板の厚さとの関係で決められる。なお、ガイドピンＰＮの高さ（突出量）を、凸型端子よりも長く設定しておくことで、電子ペーパー部ＥＰを駆動装置ＤＡに装着する操作をするとき、先に位置決め用嵌合部が嵌合され、次に、凹型接続端子部と凸型接続端子部とが嵌合するようにできる。なお、ガイド孔部付き板状部材やガイドピンＰＮは、上述したようなステンレスに限らず、セラミックや金属のように硬くて変形が少なく、磨耗やガタが生じ難い材料を適宜に選択して採用できる。
以上説明したように、本発明によると、複数の端子群を着脱自在にした接続構造（凹型、凸型コネクター部による接続）と共に、位置決め用嵌合部を備えた構造で電子ペーパー装置が形成されているので、電気的な接続を得るための着脱が容易で、しかも対応させたい電気的接続部分の位置決め性能に優れた構造を備えた電子ペーパー装置を提供することができる。
【００４９】
（実施例）
本発明に係る電子ペーパー装置の実施例について説明する。
電子ペーパー装置用の電子ペーパー部として、例えば凹型コネクターを構成する１つ凹型端子の径が１５０μｍ、ピッチを５００μｍとして、４行４００列の２次元配列とする。この場合、２ｍｍ×２００ｍｍの平面スペース内に、１６００個の端子が形成されている。この１６００個の端子があれば、例えば、出力側が３２０端子で、入力側が２６端子であるドライバーＩＣを５個必要とする２００ｍｍ×２００ｍｍの画面サイズを有する電子ペーパー部ＥＰの１辺の２ｍｍ程度のスペースに、必要な凹型端子部１６００個を設けることができる。
例えば、凹型端子部の径を６０μｍのような小径にし、ピッチを２００μｍのような狭ピッチにすることもでき、この場合に１００行１００列の２次元配列にしても、２０ｍｍ×２０ｍｍの平面スペース内に、１００００点のコネクター部を形成することが可能になる。
なお、ドライバーＩＣを搭載した電子ペーパー部ＥＰとした場合、１３０個のコネクター部でよいので、１行１３０列の配列で済み、凹型端子部の径やピッチを変えて、より嵌合しやすくて導通接続の信頼性を高めるような設計もできる。
【００５０】
以下、更に、図面を参照して、電子ペーパー部ＥＰ側に設けるのが好ましい凹型コネクター（凹型接続端子部）と、駆動装置ＤＡ側に設けるのが好ましい凸型コネクター（凹型接続端子部）の好適構造を例示する。図８は（ａ）は電子ペーパー部ＥＰ側に設けるのが好ましい凹型コネクターの平面図、図８は（ｂ）はこの凹型コネクターに駆動装置ＤＡ側に設ける凸型コネクターを接続した状態を示した斜視図である。
図８に示すように、凹型コネクター１０を基部１０ａ側と独立した配線で接続される複数の電極（ここでは、４個１１ａ〜１１ｄ）で構成した構造を採用するのが好ましい。これにより１つの電極において断線しても接続不良とはならない。電子ペーパー装置は入力操作を行うタッチパネルなどを搭載する場合があるので、操作時に接続部部分（配線）に負荷が生じ易いが、図８に例示の構造を採用することでこのような不都合の発生を抑制できる。
更に、図９（ａ）は上記凹型コネクター１０として採用するのが好適な接触接続し易い構造の電極例を複数例示した図、また、図９（ｂ）はこれに接続されるのが好適な凸型コネクター２０を複数例示した図である。図９（ａ）、（ｂ）に示したものを適宜に組合せて前述した電子ペーパー部ＥＰ側および駆動装置ＤＡ側にそれぞれ設ける凹型コネクターおよび凸型コネクターとすれば効率よく、確実な接続を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明の対象となる電子ペーパー装置は、表示した情報を書き換えるときに電子ペーパー部を駆動装置に装着して情報書換えを行い、書換え後には電子ペーパー部を駆動装置から取り外しても、その表示させた情報を保持された状態のままとすることができる構成なので、表示画面に電子ペーパーを部を用い、駆動装置に本体を用いたパソコン（ＰＣ）としたり、駆動装置を固定型設置にしておき、電子ペーパー部を携帯型にして、書換えが必要なときに電子ペーパー部を駆動装置に装着して情報を書換えるようなシステムとして用いることができる。駆動装置を、例えば、携帯電話機として構成し、電子ペーパー部を駆動装置である携帯電話機に装着して情報を書換えるようなシステムとしてもよい。このように、本発明の対象となる電子ペーパー装置は、メモリー性がある電子ペーパー部を駆動装置に容易に着脱することができるので、電子ペーパー部だけを携帯できることを利用した様々な用途に適用できるものである。
【符号の説明】
【００５２】
１                        背面側基板
２                        観察側基板
３Ｗ、３Ｂ                表示媒体（粒子群）
４                        隔壁
７                        セル
ＥＰ                      電子ペーパー部
ＤＡ                      駆動装置
ＰＮ                      ガイドピン
ＨＬ                      ガイド孔
ＳＵＳ                    ガイド孔部付きの板状部材
【図１】
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【図２】
2011248004.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2011248004.tif 000008
【図７】
2011248004.tif 000009
【図８】
2011248004.tif 000010
【図９】
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