(57)【要約】【課題】フルカラー表示効果を有すると同時に、製造工程を簡素化して、製作コスト低くした「電子ペーパー装置」を提供することを課題とする。【解決手段】本発明の電子ペーパー装置２は、画素アレイモジュール２１、電子ペーパー本体２２及び印刷層２３を備える。このうち、電子ペーパー本体２２は、画素アレイモジュール２１上に設置され、電子ペーパー本体２２は、電気泳動性物質２２３及び透明電極層２２２を備える。透明電極層２２２は、電気泳動性物質２２３を挟んで画素アレイモジュール２１と対向する位置に設置される。印刷層２３は電子ペーパー本体２２の一側面に設置される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素アレイモジュールと、
前記画素アレイモジュール上に設置されて、電気泳動性物質及び透明電極層を備え、前記透明電極層は前記電気泳動性物質を挟んで前記画素アレイモジュールと対向して位置する電子ペーパー本体と、
前記電子ペーパー本体の一側面に設置される印刷層と、
を備えることを特徴とする電子ペーパー装置。
【請求項２】
前記画素アレイモジュールは、
第一表面及び前記第一表面に対応して設置された第二表面を有する基板と、
前記基板の前記第一表面に設置される画素電極アレイとを備え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】
前記画素アレイモジュールは、さらに、
少なくとも1個の入力端子及び少なくとも1個の出力端子を有して、前記出力端子は前記画素電極アレイに電気的に接続される半導体回路ユニットを備えることを特徴とする、請求項２に記載の電子ペーパー装置。
【請求項４】
前記画素アレイモジュールは、さらに、
前記基板の前記第二表面に設置され、前記画素電極アレイ及び前記半導体回路ユニットに電気的に接続される第一パターン化導電層を備え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】
前記画素アレイモジュールは、さらに、
前記基板の前記第一表面及び前記第二表面の間に設置され、少なくとも前記画素電極アレイ及び前記半導体回路ユニットの前記出力端子に電気的に接続される第一パターン化導電層を備え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６】
前記画素アレイモジュールは、さらに、
前記基板の前記第二表面に設置される第一パターン化導電層と、
前記基板の前記第一表面及び前記第二表面の間に設置されて、前記画素電極アレイ、前記第一パターン化導電層及び前記半導体回路ユニットの前記出力端子に電気的に接続される第二パターン化導電層を備え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７】
前記基板は、プリント基板またはフレキシブル基板で、その材質はガラスまたは金属またはプラスチックであることを特徴とする、請求項２に記載の電子ペーパー装置。
【請求項８】
前記画素電極アレイは、アクティブ駆動またはパッシブ駆動のドットマトリックスであることを特徴とする請求項２に記載の電子ペーパー装置。
【請求項９】
前記半導体回路ユニットは、チップまたはマルチプレクサであ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１０】
前記電子ペーパー本体はさらに、
上部基板を備え、
前記透明電極層が前記上部基板の一側面に設置され、さらに、前記透明電極層は前記上部基板と前記画素アレイモジュールの間に位置す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１１】
印刷層は前記上部基板の他側面に設置されることを特徴とする、請求項１０に記載の電子ペーパー装置。
【請求項１２】
前記電子ペーパー本体は、さらに、
前記上部基板の他側面に設置され、前記印刷層がその表面に形成される透明基板を備えることを特徴とする、請求項１０に記載の電子ペーパー装置。
【請求項１３】
前記電気泳動性物質は、複数の染色粒子及び誘電溶液を含み、前記染色粒子は前記誘電溶液中に分散す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１４】
前記電子ペーパー本体は、さらに、複数のマイクロカプセルを備え、前記電気泳動性物質はそれぞれ前記マイクロカプセル内に収納され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１５】
前記電子ペーパー本体は、さらに、複数のマイクロカップ構造を備え前記電気泳動性物質はそれぞれ前記マイクロカップ構造内に収納され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１６】
前記電子ペーパー本体は、さらに、パッケージ構造を備えて、前記画素アレイモジュールに連結して密閉空間を形成し、前記密閉空間は前記電子ペーパー本体に収納され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１７】
前記パッケージ構造は、粘着材及びカバープレートを備え、前記粘着材は前記カバープレート及び前記画素アレイモジュールに連結していることを特徴とする、請求項１６に記載の電子ペーパー装置。
【請求項１８】
前記カバープレートは透明のカバープレートであることを特徴とする、請求項１６に記載の電子ペーパー装置。
【請求項１９】
さらに、
プリント基板を備え、前記プリント基板は前記カバープレートに設置されて、前記印刷層は前記カバープレートの一側面に設置された前記プリント基板に対応して形成されることを特徴とする、請求項１６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、表示装置に関し、特に電子ペーパー表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
IT時代の到来と共に、人類は外界と情報をやりとりする必要性がさらに大きくなっており、情報を伝達する表示装置は現代人には欠かせない電子製品の一つとなっている。表示装置は初期の陰極線管（Cathode Ray Tube, CRT）による表示装置から、現在の薄くて軽い液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display, LCD）まで、通信及び民生用電子機器に広く応用されている。しかしながら、液晶ディスプレイは持続して電力を提供して操作する必要があるため、節電可能な電気泳動ディスプレイ（Electrophoretic Display, EPD）によるディスプレイ技術が開発されている。
【０００３】
現在、膨大なデータを効果的に処理し、保存する必要性が高まったため、ほとんどがスピーディーにデータを処理できるコンピューターシステムに頼ってこれを実行している。しかしながら、コンピューターの体積、重量及び操作等を考え合わせた時、いずれも紙の印刷品に情報を記載するような携帯や閲覧の際の便利さには及ばない。このため、紙の携帯及び閲覧の際の便利さを有すると同時に、電子デバイスの優れたデータ処理機能及び環境保護の目的を兼ね備え、電気泳動ディスプレイを利用した電子ペーパー（Electronic Paper）装置が誕生した。
【０００４】
図１を参照しながら説明する。従来の電子ペーパー装置1は電気泳動原理を利用して、電界において電気を帯びた染色粒子を移動させることで、色の対比を生じさせるディスプレイである。この方式は、駆動基板11及び電子ペーパー本体12を備え、電子ペーパー本体12は、駆動基板11上に設置される。このうち、駆動基板11上にはパターン化された画素電極層111及び下部基板112を有する。電子ペーパー本体12は、上部基板121、透明電極層122、電気泳動性物質123及び粘着層124を備える。このうち、電気泳動性物質123は、上部基板121と粘着層124の間に密封されて、複数の帯電染色粒子C1及び誘電溶液L1を含む。また、透明電極層122は、上部基板121の一側面に形成されて、さらに、透明電極層122は画素電極層111に対応して設置される。
【０００５】
画素電極層111と透明電極層122の間に電圧差が加えられた時、帯電染色粒子C1は、染色粒子C1と反対の極性電荷を有する画素電極層111または透明電極層122に向かって移動するため、２個の電極層111、122を選択して電圧を加えて、誘電溶液L1または帯電染色粒子C1の色を決定し、さらに、これとは逆方向の電圧の程度によって現れる色を変更することが可能である。
【０００６】
図１に示したように、上部基板121と粘着層124の間の電気泳動性物質123は、マイクロカップ（Microcup）構造により、電気泳動性物質123をそれぞれその中に含み、互いに分離されている。また、電気泳動性物質123は、マイクロカプセル（Microencapsulation）技術によって、帯電染色粒子C1及び誘電溶液L1をカプセル中に封入する。
【０００７】
フルカラーの目的を達成するため、電子ペーパー装置1は分離された電気泳動性物質123によって、それぞれ三原色（R、G、B）のうちの一つの色を有する。そして、適当な配列によってこれらの分離された電気泳動性物質123によってフルカラーの画面を表示する。
【０００８】
この外、フルカラーフィルタ（図示はされない）が電子ペーパー本体12上に形成されること、さらに、フルカラーフィルタと駆動基板11の順位操作により、これらのカラーフィルタのパターンと駆動基板11上の画素電極層111を順次設置して、フルカラー表示を行なう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の技術においてフルカラー表示を達成させるためには、複雑な電気泳動性物質製造工程のステップ、または、これらのフルカラーフィルタと駆動基板11の正確な順位が必要であり、結果として、電子ペーパー装置1の製造コストを高めることになる。
【００１０】
したがって、本発明はフルカラー表示効果を有すると同時に、製造工程を簡素化して、製作コストを低くした「電子ペーパー装置」を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明は製造工程を簡素化して、製作コストを低くした「電子ペーパー装置」を提供することを目的とする。
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明の電子ペーパー装置は、画素アレイモジュール、電子ペーパー本体及び印刷層を備える。このうち、電子ペーパー本体は、画素アレイモジュール上に設置される。さらに、電子ペーパー本体は、電気泳動性物質及び透明電極層を備える。透明電極層は、電気泳動性物質を挟んで画素アレイモジュールと対向する位置に設置される。印刷層は電子ペーパー本体の一側面に設置される。
【００１３】
このように、本発明の電子ペーパー装置は印刷層を有し、印刷層上にプリントパターンを有すること、さらに、電子ペーパー装置が反射した外界光線を利用して印刷層を通過させることにより、はっきりとプリントパターンを見ることができる、したがって、本発明の電子ペーパー装置は、複雑なカラーフィルタの順位製造工程を経ることなく、フルカラー効果が達成できる。また、実施例において、本発明の電子ペーパー装置は、数種類の画素アレイモジュールを駆動させる構造を提供することが可能である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の電子ペーパー装置は印刷層を有し、印刷層上にプリントパターンを有すること、さらに、電子ペーパー装置が反射した外界光線を利用して印刷層を通過させることにより、はっきりとプリントパターンを見ることができる、したがって、本発明の電子ペーパー装置は、複雑なカラーフィルタの順位製造工程を経ることなく、フルカラー効果が達成できる。また、実施例において、本発明の電子ペーパー装置は、数種類の画素アレイモジュールを駆動させる構造を提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に図を参照しながら、本発明の好適な実施例における電子ペーパー装置について説明する。
【００１６】
[第一実施例]
図２に示したのは、本発明の好適な第一実施例における電子ペーパー装置2を示した図である。電子ペーパー装置2は画素アレイモジュール21、電子ペーパー本体22及び印刷層23を備える。
【００１７】
本実施例において、画素アレイモジュール21は基板211及び画素電極アレイ212を備える。
【００１８】
基板211は、第一表面211a及び第一表面211aに対応して設置される第二表面211bを有する。本実施例において、基板211は可視電子ペーパー装置2であり、実際の設計では、プリント基板またはフレキシブル基板である。さらに、基板211の材質はガラス、金属またはプラスチックである。ここで、基板211は両面または片面プリント基板を例としている。当然、基板211は多層プリント基板でも可能である。
【００１９】
画素電極アレイ212は、基板211の第一表面211a上に設置され、複数の電極をアレイ配列させることによって基板211の第一表面211aに設置される。本実施例において、画素電極アレイ212の材質は導電材料で、金属、または、例えば、酸化インジウム錫のような透明導電材であるが、特にこれには限らない。
【００２０】
画素電極アレイ212は、ドットマトリックス（dot matrix）であり、アクティブ（active）駆動またはパッシブ（passive）駆動である。本実施例において、画素電極アレイ212中にさらに、複数のトランジスタ（図示はされない）を備える。各トランジスタによって、それぞれ画素電極のスイッチをアクティブ駆動して、基板211及び画素電極アレイ212に薄膜トランジスタ駆動基板を形成させる。
【００２１】
図３に示したように、電子ペーパー装置2’は、トランジスタを利用したスイッチによって画素電極アレイ212を駆動する外、さらに、半導体回路ユニット214によっても駆動させることが可能である。本実施例において、画素アレイモジュール21’はさらに第一パターン化導電層213を備える。第一パターン化導電層213は基板211の第二表面211bに設置される。第一パターン化導電層213と画素電極アレイ212は、貫通穴211cを介して電気的に接続される。また、半導体回路ユニット214は、基板211の第二表面211bに設置される。さらに、半導体回路ユニット214は少なくとも１個の入力端子Vin及び少なくとも１個の出力端子Voutを有し、このうち、出力端子Voutは第一パターン化導電層213に電気的に接続される。本実施例において、半導体回路ユニット214は、例えば、マルチプレクサ（MUX）、または、マルチプレクサの機能を統合することで、半導体回路ユニット214をチップ（chip）にする。また、電子ペーパー装置2’はさらに、外部の回路に電気的に接続されてマルチプレクサの動作をコントロールする。このとき、半導体回路ユニット214が駆動信号を画素電極アレイ212に転送することで、それぞれ画素電極アレイ212を駆動する。
【００２２】
図４を参照しながら説明する。第一パターン化導電層213’は第二表面211bに設置される外、基板211の第一表面211aと第二表面211bの間に設置されることも可能であり、画素電極アレイ212の一部に電気的に接続される。
【００２３】
半導体回路ユニット214’は、基板211の第一表面211a上に設置されて、少なくとも１個の入力端子Vin及び出力端子Voutを有する。このうち、出力端子Voutは少なくとも一部の第一パターン化導電層213’に電気的に接続される。半導体回路ユニット214’の技術的特徴は前述の実施例の半導体回路ユニット214と同様であるため、ここでは詳述しない。
【００２４】
また、図５を参照しながら説明する。画素アレイモジュール21'''は、さらに、第一パターン化導電層213”及び第二パターン化導電層215を備える。このうち、第一パターン化導電層213”は基板211の第二表面211bに設置される。第二パターン化導電層215は基板211の第一表面211aと第二表面211bの間に設置される。第二パターン化導電層215は    画素電極アレイ212、第一パターン化導電層213”及び半導体回路ユニット214の出力端子Voutに電気的に接続される。
【００２５】
次に、同時に図２から図５まで参照しながら、電子ペーパー装置2、2’、2’’、2’’’について説明する。電子ペーパー本体22は、画素アレイモジュール21、21’、21’’、21’’’上に設置される。さらに、上部基板221、透明電極層222、電気泳動性物質223及び粘着層224を有する。
【００２６】
透明電極層222は、上部基板221の一側面に設置され、さらに、電気泳動性物質223を挟んで画素電極アレイ212と対向する位置に設置される。さらに、本実施例においては、透明電極層222の材質は、酸化インジウム錫、酸化アルミ亜鉛、酸化インジウム亜鉛または酸化カドミウム錫である。
【００２７】
電気泳動性物質223は、複数の染色粒子C2及び誘電溶液L2を含み、これらの複数の染色粒子C2は、誘電溶液L2中に分散する。さらに、これらの染色粒子C2は、帯電粒子である。また、図２及び図３に示したように、電子ペーパー本体22は、複数のマイクロカップ構造を備えることで、電気泳動性物質223をその中に収納する。また、電子ペーパー本体22は、複数のマイクロカプセルを有することで、電気泳動性物質223を収納する。しかしながら、マイクロカップ構造またはマイクロカプセル構造にかかわらず、いずれも従来の技術であり、ここでは詳述しない。
【００２８】
また、粘着層224は電気泳動性物質223及び画素アレイモジュール21、21’、21’’、21’’’の間に設置されて、電子ペーパー本体22と画素アレイモジュール21、21’、21’’、21’’’を粘着接合させる。
【００２９】
印刷層23は電子ペーパー本体22の一側面に設置され、単色またはカラーパターンの印刷層23がプリントされる。本実施例において、印刷層23は顔料をインクジェットまたはプリント方式で上部基板221の他側面に形成される。
【００３０】
画素電極アレイ212は、トランジスタまたは半導体回路ユニット214、214’によって駆動され、画素電極アレイ212と透明電極層222間に電圧差を生じさせて、これらの染色粒子C2を、染色粒子C2と反対の極性電荷を有する画素電極アレイ212または透明電極層222に向かって移動させる。２個の電極層を選択して電圧を加えて、誘電溶液L2または帯電染色粒子C2の色を決定し、さらに、これとは逆方向の電圧の程度によって現れる色を変更する。例えば、通電によって電圧差が生じた時、白の染色粒子C2は透明電極層222に向かって移動するほか、さらに、外界の光線を反射することで、光線が印刷層23を通過して印刷層23が有するパターンを表示させる。
【００３１】
さらに、図５を参照しながら説明する。本実施例において、電子ペーパー装置2’’’はさらに、透明基板24を備えて、上部基板221の他側面に粘着結合される。さらに、印刷層23は、インクジェットまたはプリント方式で、透明基板24の表面に形成される。さらに、この印刷層23を有する透明基板24が上部基板221に粘着結合されることにより、この印刷層23の設置が完了する。このうち、透明基板24は平板またはフィルムである。
【００３２】
[第二実施例]
図６は本発明における第二実施例の電子ペーパー装置4を示した図である。電子ペーパー装置4は、画素アレイモジュール41、電子ペーパー本体42及び印刷層43を備える。このうち、画素アレイモジュール41は、基板411、画素電極アレイ412、パターン化導電層413及び半導体回路ユニット414を備える。基板411は第一表面411a及び第一表面411aに対応して設置される第二表面411bを有する。画素電極アレイ412は基板411の第一表面411aに設置される。パターン化導電層413は基板411の第二表面411bに設置され、パターン化導電層413は画素電極アレイ412に電気的に接続される。半導体回路ユニット414は少なくとも１個の入力端子Vin及び少なくとも１個の出力端子Voutを有する。出力端子Voutは、パターン化導電層413に電気的に接続される。
【００３３】
電子ペーパー本体42は、画素アレイモジュール41上に設置され、上部基板421、透明電極層422、電気泳動性物質423及び粘着層424を有する。そして、印刷層43は電子ペーパー本体42の一側面に設置されて、さらにパターンを有する印刷層43である。
【００３４】
このうち、画素アレイモジュール41及び電子ペーパー本体42は、第一実施例の画素アレイモジュール21’及び電子ペーパー本体22の効果及び技術特徴と同様であるため、ここでは詳述しない。本実施例において異なる箇所である印刷層43についてのみ説明する。
【００３５】
本実施例において、電子ペーパー装置4はさらに、パッケージ構造Pを有し、画素アレイモジュール41に連結されて、密閉空間Sを形成する。密閉空間Sは、電子ペーパー本体42を収納する。このパッケージ構造Pは、カバープレート44及び粘着材45を備える。粘着材45はカバープレート44及び画素アレイモジュール41の基板411に連結される。本実施例において、カバープレート44は、透明ガラス板であり、さらに、印刷層43はインクジェットまたはプリント方式でカバープレート44の一表面に形成される。ここでは、印刷層43が電子ペーパー本体42の表面に対向して形成される場合を例とする。当然、印刷層43は電子ペーパー本体の表面に設置されることも可能である。同様に、電子ペーパー本体42が反射した光線がカバープレート44に形成された印刷層43を通過する時、はっきりと印刷層43のパターンを見ることが可能である。また、印刷層43は  カバープレート44の上下表面に設置することが可能で、さらに、上部表面に設置するか、下部表面に設置するかには制限はない。本実施例においては、印刷層43はカバープレート44の下部表面に設置された場合を例とする。
【００３６】
また、図７を参照しながら説明する。電子ペーパー装置4’はさらに、プリント基板46を備える。プリント基板46は、カバープレート44上に設置される。このうち、印刷層43’はインクジェットまたはプリント方式でプリント基板46の表面に形成される。さらに、印刷層43’はプリント基板46に対応するカバープレート44の一表面に設置される。最後に、プリント基板46をカバープレート44の表面に設置することにより、印刷層43’の設置が完了する。また、プリント基板46はカバープレート44の上下表面に設置することも可能で、さらに、上部表面に設置するか、下部表面に設置するかには制限はない。本実施例においては、プリント基板46はカバープレート44の上部表面に設置された場合を例とする。
【００３７】
このように、本発明の電子ペーパー装置は印刷層を有し、印刷層上には印刷パターンを有し、さらに、電子ペーパー本体が反射した外界光線を利用して、反射した光線が印刷層を通過する時、はっきりと印刷パターンが見える。したがって、本発明の電子ペーパー本体は、複雑なカラーフィルター順位製造工程がフルカラー効果を達成する必要がない。この外、実施例において、本発明の電子ペーパー装置は、数種の画素アレイモジュールを駆動させる構造を提供する。さらに、実施例において、印刷層は、単色またはカラーの顏料を上部基板、透明基板またはカバープレートの一表面に塗布すること、さらに、電子ペーパー本体を経由して反射する光線が印刷層を通過して現れることにより、電子ペーパー本体に現されるパターンを変更したい時は、印刷層のパターンを変更するか、または、直接上部基板、透明基板またはカバープレートを交換するだけでよい。したがって、従来の製造工程に比べ、大幅な簡素化が可能であり、コストの削減も可能である。
【００３８】
以上、本発明の実施例を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は、これらの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更などがあっても、本発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】従来の電子ペーパー装置を示した図である。
【図２】本発明の好適な第一実施例の電子ペーパー装置を示した図である。
【図３】本発明の好適な第一実施例の電子ペーパー装置を示した他の図である。
【図４】本発明の好適な第一実施例の電子ペーパー装置を示したさらに他の図である。
【図５】本発明の好適な第一実施例の電子ペーパー装置を示したまたさらなる他の図である。
【図６】本発明の好適な第二実施例の電子ペーパー装置を示した図である。
【図７】本発明の好適な第二実施例の電子ペーパー装置を示した他の図である。
【符号の説明】
【００４０】
1、2、2’、2’’、2'''、4、4’  電子ペーパー装置
11  駆動基板
111  画素電極層
112  下部基板
12、22、42  電子ペーパー本体
121、221、421  上部基板
122、222、422  透明電極層
123、223、423  電気泳動性物質
124、224、424  粘着層
21、21’、21’’、21’’’、41  画素アレイモジュール  
211、411  基板
211a、411a  第一表面
211b、411b  第二表面
211c、411c  貫通穴
212、412  画素電極アレイ  
213、213’、213”  第一パターン化導電層
214、214’、414  半導体回路ユニット
215  第二パターン化導電層
23、43、43’  印刷層
24  透明基板
413  パターン化導電層
44  カバープレート
45  粘着材
46  プリント基板
P、P’  パッケージ構造
S  密閉空間
Vin  入力端子
Vout  出力端子
C1、C2、C4  染色粒子
L1、L2、L4  誘電溶液
【図１】
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【図２】
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【図３】
2008299334.tif 000005
【図４】
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【図５】
2008299334.tif 000007
【図６】
2008299334.tif 000008
【図７】
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