(57)【要約】      （修正有）【課題】保護膜および薄膜トランジスタアレイ基板上の誘電層が紫外線を遮蔽するため側面方向から入射してきた光線のみが封止材に入射し電子インク層側壁近傍の一部の封止材を完全に硬化させることができない。【解決手段】電子インク表示パネルおよびその製造方法である。この電子インク表示パネルは、薄膜トランジスタアレイ基板を備えている。この薄膜トランジスタアレイ基板は、第１の基板と、第１の基板に配置されている複数の薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタを覆う誘電層と、誘電層の上の複数の画素電極とを備えている。電子インク層が薄膜トランジスタアレイ基板の上に配置され、共通電極および第２の基板が電子インク層の上に順次配置されている。封止材が電子インク層を囲むとともに、封止材の少なくとも一部分は誘電層とは重ならない。前記電子インク表示パネルを形成する製造方法もまたここに開示する。【選択図】図２Ａ
2008152226.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄膜トランジスタアレイ基板を備えた電子インク表示パネルであって、
前記薄膜トランジスタアレイ基板は、
複数の薄膜トランジスタを上面に有する第１の基板と、
前記第１の基板の上に配置されるとともに前記複数の薄膜トランジスタを覆う誘電層と、
前記誘電層の上に配置されるとともに、各々の画素が対応する前記複数の薄膜トランジスタの各々に電気的に接続されている複数の画素電極と、
前記薄膜トランジスタアレイ基板の上に配置されている電子インク層と、
前記電子インク層の上に配置されている共通電極と、
前記共通電極の上に配置されている第２の基板と、
前記電子インク層を囲むことともに、少なくとも一部分は前記誘電層とは重ならない紫外線硬化性樹脂と、を備えた、ことを特徴とする電子インク表示パネル。
【請求項２】
前記第２の基板の上に配置されている保護膜を更に備えた、ことを特徴とする請求項１に記載の電子インク表示パネル。
【請求項３】
前記保護膜が、前記第２の基板を全般にわたって覆っている、ことを特徴とする請求項２に記載の電子インク表示パネル。
【請求項４】
前記誘電層の側壁と前記電子インク層の側壁とが略一致している、ことを特徴とする請求項１に記載の電子インク表示パネル。
【請求項５】
前記紫外線硬化性樹脂が、前記電子インク層の側壁に接着されている、ことを特徴とする請求項１に記載の電子インク表示パネル。
【請求項６】
前記紫外線硬化性樹脂の下方に配置されている前記誘電層が、パターンニングされた誘電層である、ことを特徴とする請求項１に記載の電子インク表示パネル。
【請求項７】
薄膜トランジスタアレイ基板の一部を覆う誘電層を有する薄膜トランジスタアレイ基板を形成する工程と、
前記薄膜トランジスタアレイ基板の上に順次に電子インク層、共通電極および第２の基板を配設する工程と、
少なくとも一部が前記誘電層と重ならないように、前記電子インク層の周囲に紫外線硬化性樹脂を塗布する工程と、
前記紫外線硬化性樹脂を硬化させる工程と、を含む、ことを特徴とする電子インク表示パネルの製造方法。
【請求項８】
前記第２の基板を全般にわたって覆う保護膜を前記第２の基板の上に設ける工程を更に含む、ことを特徴とする請求項７に記載の電子インク表示パネルの製造方法。
【請求項９】
前記薄膜トランジスタアレイ基板の形成方法は、
第１の基板の上に複数の薄膜トランジスタを形成する工程と、
前記複数の薄膜トランジスタおよび前記第１の基板の一部を覆う前記誘電層を前記第１の基板の上に形成する工程と、
各々の画素電極が対応する前記複数の薄膜トランジスタの各々に電気的に接続されている複数の画素電極を前記誘電層の上方に配設する工程と、を含む、ことを特徴とする請求項７に記載の電子インク表示パネルの製造方法。
【請求項１０】
前記紫外線硬化性樹脂を硬化させる工程が、前記紫外線硬化性樹脂のある位置の下方から、前記第１の基板を介して前記紫外線硬化性樹脂に向けて紫外線を照射するものである、ことを特徴とする請求項９に記載の電子インク表示パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示パネルおよびその製造方法に関し、特に、電子インク表示パネルおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的には、アクティブマトリクス式電子インク表示装置は、第２の基板と、共通電極と、電子インク層と、薄膜トランジスタアレイ基板（ｔｈｉｎ  ｆｉｌｍ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ  ａｒｒａｙ  ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）とを備えている。電子インク層中には複数個の電子インクを有し、電子インクは双安定（ｂｉ−ｓｔａｂｌｅ）特性と備えるとともに帯電ビーズで作動する反射型表示材料である。このうち帯電ビーズは単一の電気的性質を持つビーズまたは、それぞれ正負の電荷を有する同一または異なるビーズとすることができる。電子インク表示装置に画像信号が入力されると、電子インクは入力された電界に基づいて作動して反射する光が画像を表示し、しかも入力電源を別途必要としない状況でも、この画像は引き続き保持される。
【０００３】
図１Ａは従来の電子インク表示パネルの断面構造を示す概略図であり、図１Ｂは図１Ａ中の薄膜トランジスタアレイ基板を示す平面図である。図１Ａおよび図１Ｂを同時に参照する。電子インク表示パネル１０は薄膜トランジスタアレイ基板２０と、電子インク層３０と、共通電極４４と、第２の基板４２と、封止材（ｅｄｇｅ  ｓｅａｌａｎｔ）５０とを備えている。このうち、薄膜トランジスタアレイ基板２０は第１の基板２１と、その上に配設されている複数本の走査線２２と、複数本のデータ線２３と、複数の薄膜トランジスタ２４と、複数の画素電極２６とを備えている。走査線２２、データ線２３および薄膜トランジスタ２４は誘電層２５で覆われ、誘電層２５は、開口部Ｈの各々が対応する薄膜トランジスタ２４の一部分を露出させる複数の開口部Ｈを備えている。画素電極２６は画素電極２６上に配設されるとともに、画素電極２６の各々が対応する薄膜トランジスタ２４に開口部Ｈを介して電気的に接続されている。薄膜トランジスタアレイ基板２０上には順次に電子インク層３０、共通電極４４および第２の基板４２が配設されている。封止材５０は電子インク層３０を囲むように設けられ、誘電層２５上に全般にわたって重なっている。
【０００４】
一般的には、従来の電子インク表示パネル１０の製造方法では、薄膜トランジスタアレイ基板２０が完成した後、電子インク層３０、共通電極４４および第２の基板４２の三者を内包する前面積層板（ｆｒｏｎｔ  ｐｌａｎｅ  ｌａｍｉｎａｔｅ；ＦＰＬ）を薄膜トランジスタアレイ基板２０上に貼付けるものである。その後、電子インク層３０周囲に封止材（ｅｄｇｅ  ｓｅａｌａｎｔ）５０を塗布するが、従来の技術においては、この封止材５０は例えば紫外線硬化性樹脂または可視光硬化性樹脂といった光線硬化特性を備えた樹脂材を用いる。この後、光線を照射する硬化工程を行って、光線硬化特性を備えた封止材５０を硬化させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前面積層板の上方には通常保護膜（Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ  Ｓｈｅｅｔ、ＰＳ）４３が設けられ、前面積層板を全般にわたって覆うとともに、前面積層板よりも概ね大きいため、封止材は保護膜４３と薄膜トランジスタアレイ基板２０との間に配置されることになる、ということに留意する必要がある。この保護膜４３および薄膜トランジスタアレイ基板上の誘電層２５は、いずれも特に紫外線といった一部の光線を遮蔽するための材料であり、しかも一般的には、誘電層２５は第１の基板２１の周囲全体に配置されている。この状態において、誘電層２５および保護膜４３はそれぞれ薄膜トランジスタアレイ基板２０の下方から入射してきた光線および保護膜４３上方から入射してきた光線を遮蔽するため、側面方向から入射してきた光線のみが封止材５０に入射することになる。こうなると、膨大な時間を費やして封止材５０を完全に硬化させるエネルギーを蓄積しなければ、電子インク層３０側壁近傍の一部の封止材５０を完全に硬化させることができない。この状況下では、工程の所要時間が過度に長くなり、もし制御が良くなければ電子インク表示パネル１０の信頼性（ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ）が落ちてしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の目的は、封止材が完全に硬化でき、しかも信頼性の高い電子インク表示パネルを提供するものである。
【０００７】
本発明の他の目的は、製造工程における制御が容易な電子インク表示パネルの製造方法を提供するものである。
【０００８】
本発明の上記目的に基づいて、電子インク表示パネルを提供する。この電子インク表示パネルは薄膜トランジスタアレイ基板を備える。この薄膜トランジスタアレイ基板は第１の基板と、第１の基板に配置されている複数の薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタを覆う誘電層と、誘電層の上の複数の画素電極とを備える。電子インク層が薄膜トランジスタアレイ基板の上に配置され、共通電極と第２の基板は順次に電子インク層の上に配置されている。封止材は電子インク層を囲むとともに、封止材は少なくとも一部は誘電層と重ならない。保護膜が第２の基板の上方に選択的に設けられる。
【０００９】
本発明の上記目的に基づいて、電子インク表示パネルの製造方法を提供する。まず、薄膜トランジスタアレイ基板の一部を覆う誘電層を有する薄膜トランジスタアレイ基板を形成する。続いて、薄膜トランジスタアレイ基板の上に順次に電子インク層、共通電極および第２の基板を配置するとともに、第２の基板の上方に保護膜を選択的に設ける。その後、紫外線硬化性樹脂の少なくとも一部が誘電層と重ならないように、電子インク層の周囲に紫外線硬化性樹脂を塗布する。最終的に、紫外線硬化性樹脂を硬化させて、電子インク表示パネルの製造が完了する。
【００１０】
本発明の上記目的に基づいて、電子インク表示パネルの製造方法を提供する。まず、第１の基板と、薄膜トランジスタアレイ基板の一部を覆う誘電層とを有する薄膜トランジスタアレイ基板を形成する。続いて、薄膜トランジスタアレイ基板の上に順次に電子インク層、共通電極および第２の基板を配設するとともに、第２の基板の上方に保護膜を選択的に設ける。その後、光硬化性樹脂の少なくとも一部が誘電層と重ならないように、電子インク層の周囲に光硬化性樹脂を塗布する。最終的に、第１の基板を介して光を光硬化性樹脂に向けて照射して、この光硬化性樹脂を硬化させる。
【発明の効果】
【００１１】
上記から理解できるように、本発明にて開示する電子インク表示パネルにおいて、封止材を硬化させるとき、封止材のいずれの各部位は光の照射を受けやすいので、簡単で短い製造工程を採用して完全にこれを硬化させることができる。言い換えれば、本発明にて提示する電子インク表示パネルは簡易な製造工程および高い信頼性を備えることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図２Ａは本発明の一実施例に係る電子インク表示パネルを示す断面構造概略図であり、図２Ｂは図２Ａ中の薄膜トランジスタアレイ基板を示す平面図である。図２Ａおよび図２Ｂを同時に参照する。電子インク表示パネル１００は薄膜トランジスタアレイ基板２００と、電子インク層３００と、共通電極４２０と、第２の基板４１０と、封止材５００とを備えている。薄膜トランジスタアレイ基板２００はアクティブ領域２１２と、アクティブ領域２１２に隣接する周辺回路部２１４と、アクティブ領域２１２上に配置されている誘電層２２０とを備えている。このうち、誘電層２２０は、一部の光線、とりわけ紫外線を遮蔽する材料により製造されている。電子インク層３００は薄膜トランジスタアレイ基板２００上のアクティブ領域２１２内に配設されている。共通電極４２０は電子インク層３００上を覆っている。第２の基板４１０は共通電極４２０上に配設されている。封止材５００は電子インク層３００を囲み、少なくとも一部分は誘電層２２０上を覆っていない。
【００１３】
この実施例において、薄膜トランジスタアレイ基板２００は、更に第１の基板２３０と、複数本の走査線２４０と、複数本のデータ線２５０と、複数の薄膜トランジスタ２６０と、複数の画素電極２７０とを備えている。このうち、走査線２４０、データ線２５０、薄膜トランジスタ２６０はいずれも第１の基板２３０上に配設されるとともに、薄膜トランジスタ２６０の各々が対応する走査線２４０およびデータ線２５０に電気的に接続されている。誘電層２２０はこれら走査線２４０、データ線２５０および薄膜トランジスタ２６０上を覆っている。画素電極２７０は誘電層２２０上に配設されており、このうち画素電極２７０の各々が対応する薄膜トランジスタ２６０に電気的に接続されている。誘電層２２０は、各々の開口部がこれら薄膜トランジスタ２６０の一部分を露出させる複数の開口部２２２を備えている。画素電極２７０は開口部２２２を介してこれら薄膜トランジスタ２６０に電気的に接続されている。
【００１４】
また、薄膜トランジスタ２６０の各々は更に、ゲート２６０ａと、半導体層２６０ｂと、ソース２６０ｃ、ドレイン２６０ｄと、ゲート絶縁層２８０とを備えている。ゲート絶縁層２８０は薄膜トランジスタ２６０の各々のゲート２６０ａを覆っている。薄膜トランジスタ２６０の各々においては、半導体層２６０ｂがゲート２６０ａ上方のゲート絶縁層２８０上に配設され、ソース２６０ｃおよびドレイン２６０ｄはソース２６０ｃ上に配設されている。ソース２６０ｃは対応するデータ線２５０に電気的に接続されており、ドレイン２６０ｄは画素電極２７０に電気的に接続されている。前記した薄膜トランジスタ２６０はボトムゲート型の薄膜トランジスタである。本発明においては、薄膜トランジスタ２６０はゲートが半導体層の上に配置されているトップゲート構造としてもよい（図示しない）。本発明においては、薄膜トランジスタ２６０の構造についていかなる限定も行わない。
【００１５】
本発明の実施例において、封止材５００は電子インク層３００を囲んでおり、通常は電子インク層３００の側壁に接着されている。一実施例においては、封止材５００は紫外線硬化性樹脂である。他の実施例においては、誘電層２２０の側壁と電子インク層３００の側壁とが一致している。また、第２の基板４１０は透明膜層であり、紫外線遮蔽機能を持たせることができ、または紫外線遮蔽機能を備えた保護膜（Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ  Ｓｈｅｅｔ、ＰＳ）４３０を第２の基板４１０上に別途配設してもよい。
【００１６】
従来の電子インク表示パネル１０の製造と同じように、前記電子インク表示パネル１００の製造方法では、電子インク層３００と、共通電極４２０と、第２の基板４１０の三者を内包する前面積層板を、完成した薄膜トランジスタアレイ基板２００の上に貼付ける。その後、前面積層板上に、一般的に前面積層板（ＦＰＬ）を全般にわたって覆う大きさのサイズを採用した保護膜（Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ  Ｓｈｅｅｔ、ＰＳ）を選択的に貼付ける。続いて、電子インク層３００を囲むように、封止材５００を側壁上に塗布するとともに、封止材５００の位置している下方から、第１の基板を介して封止材５００に向けて光線を照射して、封止材５００を硬化させる。薄膜トランジスタアレイ基板２００上に電子インク層３００、共通電極４２０および第２の基板４１０を順次形成する方式は前記方式に限るものではなく、本発明では前記構成要素の形成にいかなる限定も行わない。
【００１７】
本発明の各実施例において、電子インク層３００は複数の電子インクを備えている。電子インク３１０は、双安定特性を備えるとともに帯電ビーズで作動する反射型表示材料であり、このうち帯電ビーズは、単一の電荷またはそれぞれ正負の電荷を有する単一または異なるビーズとすることができる。図２Ａにおいて、電子インク層３００は、複数の暗色ビーズ３１２と、複数の明色ビーズ３１４と、透明流体３１６とを備えている。暗色ビーズ３１２および明色ビーズ３１４は異なる電気的性質を持つとともに透明流体３１６中に分散されている。本発明の他の実施例において、これら暗色ビーズ３１２、明色ビーズ３１４および透明流体３１６はマイクロカプセルに包み込まれて、電子インク３１０を形成している。画素電極２７０と共通電極４２０との間の電界が変化すると、暗色ビーズ３１２および明色ビーズ３１４が電界の方向に応じて上下移動して、ひいては各画素が異なるビーズの色を表示する。本発明の他の実施例において、これら暗色ビーズ３１２、明色ビーズ３１４および透明流体３１６はマイクロカップ（ｍｉｃｒｏｃｕｐ）内に収容されている（図示しない）。当然のこと、電子インクの携帯は前記したものに限られず、本発明においては、電子インク層３００の構造についていかなる限定も行わない。
【００１８】
図２Ｃは、本発明の他の実施例に係る電子インク表示パネルを示す断面概略図である。図２Ｄは、図２Ｃ中の薄膜トランジスタアレイ基板を示す平面図である。図２Ｃおよび図２Ｄにおいて、電子インク表示パネル４５０の製造方法は、一つ前の実施例の製造方法に似ている。この実施例においては、誘電層２２０が電子インク層３００の外側に延びるとともに、封止材５００の下方にパターンニングされた領域を備えており、つまり封止材５００の下方にパターンニングされた誘電層２３４が形成されている。下方照射の方式で硬化工程を行う場合、光線はパターンニングされた誘電層２３４を介して封止材５００に照射されて硬化の効果が達成される。パターンニングされた誘電層２３４を形成することにより、封止材５００の少なくとも一部分は誘電層２２０の上に重ならない。
【００１９】
以上の実施例により、誘電層２２０が一部の光線、とりわけ紫外線を遮蔽する特性を備えているとしても、誘電層２２０と電子インク層３００の側壁とが互いに一致し、または封止材５００下方の誘電層をパターンニングすることにより、封止材５００の少なくとも一部分は誘電層２２０の上に重ならない。したがって、封止材５００を硬化させるために、第１の基板２３０の下方を経由して光線を照射することができる。上記発明にて開示した電子インク表示パネルによれば、封止材の硬化工程は下方照射の方式で行うことができ、側方照射の方式を用いる必要がないことから、光線が封止材の各部位に照射されやすくなるため、簡単で短い工程で完全にこれを硬化させることができる。言い換えれば、本発明にて開示する電子インク表示パネルは簡易な製造工程および高い信頼性を備えることが可能となる。
【００２０】
図３Ａは、本発明の他の実施例の電子インク表示パネルを示す断面概略図であり、図３Ｂは、図３Ａ中の薄膜トランジスタアレイ基板を示す平面図である。図３Ａおよび図３Ｂを同時に参照する。電子インク表示パネル６００は、前記実施例における電子インク表示パネル１００と似ている。両者の最大の相違点は、本実施例の薄膜トランジスタアレイ基板７００において、電子インク層３００の側壁が誘電層２２０の側壁よりも第１の距離Ｄ１だけ短くなっているところである。この第１の距離Ｄは例えば０〜１５００μｍの間となっている。
【００２１】
電子インク表示パネル１００と同じように、電子インク表示パネル６００において、封止材５００の各部分はいずれも下方照射の方式を採用して、十分な光エネルギーを得ることができるようになっている。つまり、封止材５００は簡便で短い工程で完全に硬化される。したがって、電子インク表示パネル６００は高い信頼性を備えている。
【００２２】
上記をまとめると、本発明にて開示する電子インク表示パネルは、封止材を硬化させるときに、封止材の各部位のいずれにも紫外線が照射されるので、封止材は完全に硬化される。これにより、本発明にて開示する電子インク表示パネルは高い信頼性を備えることになる。
【００２３】
確かに本発明では好ましい実施例を上記のように開示したが、これは本発明を限定するためのものではなく、当業者であれば、本発明の主旨および範囲を逸脱することなく、数々の変更および付加を行うことができるので、本発明の保護範囲は別紙の特許請求の範囲による限定を基準と見なす。
【００２４】
本発明の上記およびその他目的、特徴、長所および実施例をより明確に理解できるよう、添付の図面の詳細な説明を下記のとおり行う。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１Ａ】従来の電子インク表示パネルの断面構造を示す概略図である。
【図１Ｂ】図１Ａ中の薄膜トランジスタアレイ基板を示す平面図である。
【図２Ａ】本発明の一実施例に係る電子インク表示パネルを示す断面構造概略図である。
【図２Ｂ】図２Ａ中の薄膜トランジスタアレイ基板を示す平面図である。
【図２Ｃ】本発明の他の実施例に係る電子インク表示パネルを示す断面概略図である。
【図２Ｄ】図２Ｃ中の薄膜トランジスタアレイ基板を示す平面図である。
【図３Ａ】本発明の他の実施例の電子インク表示パネルを示す断面概略図である。
【図３Ｂ】図３Ａ中の薄膜トランジスタアレイ基板を示す平面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０、１００、４５０、６００    電子インク表示パネル
２０、２００、７００    薄膜トランジスタアレイ基板
２１、２３０    第１の基板
２２、２４０    走査線
２３、２５０    データ線
２４、２６０    薄膜トランジスタ
２４ａ、２６０ａ    ゲート
２４ｂ、２６０ｂ    半導体層
２４ｃ、２６０ｃ    ソース
２４ｄ、２６０ｄ    ドレイン
２５、２２０    誘電層
２６、２７０    画素電極
２７、２８０    ゲート絶縁層
３０、３００    電子インク層
４２、４１０    第２の基板
４３、４３０    保護膜
４４、４２０    共通電極
５０、５００    封止材
２１２    アクティブ領域
２１４    周辺回路部
２３４    パターンニングされた誘電層
３１０    電子インク
３１２    暗色ビーズ
３１４    明色ビーズ
３１６    透明流体
Ｈ、２２２    開口部
Ｄ１    第１の距離
【図１Ａ】
2008152226.tif 000003
【図１Ｂ】
2008152226.tif 000004
【図２Ａ】
2008152226.tif 000005
【図２Ｂ】
2008152226.tif 000006
【図２Ｃ】
2008152226.tif 000007
【図２Ｄ】
2008152226.tif 000008
【図３Ａ】
2008152226.tif 000009
【図３Ｂ】
2008152226.tif 000010