(57)【要約】【課題】ディスプレイの部品として用いられ、少なくとも基板と、電極と、電圧の印加の有無又印加されたは電圧の方向により画像を表示する表示材料とを具備する前面板の欠陥検査を非破壊で行うことが可能な剥離フィルム付き前面板、及びその検査方法、検査装置を提供すること。【解決手段】前面板１の表示材料側に接着層を介して導電性フィルム１７を具備する剥離フィルムを張り合わせて検査プレート４の上に載置し、プローブ２とプローブ３をそれぞれ透明電極部１３と導電性フィルム１７に電気的にコンタクトさせ、駆動電圧発生装置６より、駆動電圧を電極間に印加することにより欠陥検査を行う。【選択図】      図１
2005018021.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板上に順に積層された透明電極、表示層、及び剥離シートを具備し、前記剥離シートは、基材と、導電性層と、剥離層と、接着層とを備え、前記剥離シートを前記剥離層と接着層の間で層間剥離して接着層を露出させ、他の基板上に他の電極及び駆動素子を備えてなる背面板に貼り合わせて表示装置を構成するための電気泳動表示装置用前面板。
【請求項２】
前記剥離シートは、基材の一方の面に、導電性層、剥離層、及び接着層を順に積層してな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用前面板。
【請求項３】
前記透明電極の一部が側方に突出して第１の検査用電極を形成し、前記剥離シートの基材及び導電性層の積層体の一部が側方に突出して第２の検査用電極を形成することを特徴とする請求項１又は２に記載の電気泳動表示装置用前面板。
【請求項４】
前記表示層は、黒色粒子、白色粒子及びこれらを分散する分散媒を収容するマイクロカプセルを含むマイクロカプセル型表示層であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電気泳動表示装置用前面板。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の前面板の前記透明電極と前記導電性層との間に前記表示層を駆動させる電圧を印加して前記表示層に画像を表示させ、前記表示画像を検査することを特徴とする電気泳動表示装置用前面板の検査方法。
【請求項６】
前記透明電極と前記導電性層との間に前記表示層を駆動させる電圧を印加して前記表示層に画像を表示させた後、前記電圧の印加を中止して、前記表示層の画像表示状態を保持した状態で、前記表示画像を検査することを特徴とする請求項５に記載の電気泳動表示装置用前面板の検査方法。
【請求項７】
前記表示層を駆動させる電圧は、前記表示層を白状態とするパルス電圧、前記表示層を黒状態とするパルス電圧、及び前記表示層を白状態から黒状態の途中又は黒状態から白状態の途中の遷移状態とするパルス電圧を含み、各パルス電圧を印加して前記表示層に各画像を表示させた後、前記電圧の印加を中止して、前記表示層の各画像表示状態を保持した状態で、前記各表示画像を検査することを特徴とする請求項５又は６に記載の電気泳動表示装置用前面板の検査方法。
【請求項８】
請求項１〜４のいずれかに記載の前面板の前記透明電極と前記導電性層との間に前記表示層を駆動させる電圧を印加して、前記表示層に画像を表示させ、前記表示画像を検査する前面板の検査方法において、前記表示層を駆動させる電圧は、前記表示層を白状態とするパルス電圧、前記表示層を黒状態とするパルス電圧、及び前記表示層を白状態から黒状態の途中又は黒状態から白状態の途中の遷移状態とするパルス電圧を含み、これら各状態をエリアカメラにより撮像し、得られた画像信号を画像処理することにより、前記各表示画像を検査することを特徴とする電気泳動表示装置用前面板の検査方法。
【請求項９】
請求項１〜４のいずれかに記載の前面板を検査するための電気泳動表示装置用前面板の検査装置であって、前記透明電極に電気的に接触する第１のプローブ、前記導電性層に電気的に接触する第２のプローブ、前記第１及び第２のプローブを介して前記透明電極と導電性層との間に、前記表示層を駆動させる電圧を印加する電圧供給手段、及び前記表示層に表示された画像を検査する画像検査手段を具備することを特徴とする電気泳動表示装置用前面板の検査装置。
【請求項１０】
前記電圧供給手段は、前記透明電極と前記導電性層との間に前記表示層を駆動させる電圧を印加して前記表示層に画像を表示させた後、前記電圧の印加を中止し、それによって前記表示層の画像表示状態を保持した状態で、画像検査手段は、前記表示画像を検査することを特徴とする請求項９に記載の電気泳動表示装置用前面板の検査装置。
【請求項１１】
前記電圧供給手段は、前記表示層を白状態とするパルス電圧、前記表示層を黒状態とするパルス電圧、及び前記表示層を白状態から黒状態の途中又は黒状態から白状態の途中の遷移状態とするパルス電圧を印加し、前記表示層に各画像を表示させた後、前記電圧の印加を中止し、それによって前記表示層の各画像表示状態を保持した状態で、画像検査手段は、前記各表示画像を検査することを特徴とする請求項９又は１０に記載の電気泳動表示装置用前面板の検査装置。
【請求項１２】
請求項１〜４のいずれかに記載の前面板を検査するための電気泳動表示装置用前面板の検査装置であって、前記透明電極に電気的に接触する第１のプローブ、前記導電性層に電気的に接触する第２のプローブ、前記第１及び第２のプローブを介して前記透明電極と導電性層との間に、前記表示層を駆動させる電圧を印加する電圧供給手段、及び前記表示層に表示された画像を検査する画像検査手段を具備する電気泳動表示装置用前面板の検査装置であって、前記電圧供給手段は、前記表示層を白状態とするパルス電圧、前記表示層を黒状態とするパルス電圧、及び前記表示層を白状態から黒状態の途中又は黒状態から白状態の途中の遷移状態とするパルス電圧を印加し、前記画像検査手段は、前記白状態、黒状態、及び遷移状態の各状態を撮像するエリアカメラと、このエリアカメラにより得られた画像信号を画像処理する手段とを備えることを特徴とする電気泳動表示装置用前面板の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動表示装置用前面板、その検査方法及び検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
視認性が高く、書き換え可能で低消費電力といった優れた特徴を有する電気泳動表示装置、例えば電子ペーパーディスプレイを実現するための技術として、様々な方式の開発が進んでいる。
【０００３】
電気泳動現象を利用した表示装置は、電荷を帯びた粒子が電界の印加によって溶媒中を移動する現象を利用している。その中のひとつの技術として、マイクロカプセル型電気泳動方式が実用化されている。このマイクロカプセル型電気泳動方式は、透明な溶媒が満たされたマイクロカプセル中に正、負に帯電した白い粒子と黒い粒子を収容し、外部電圧の印加によってそれぞれの粒子を表示面に引き上げて画像を形成するものである。
【０００４】
マイクロカプセルのサイズは、径が数十μｍ〜数百μｍと小さいので、このマイクロカプセルを透明なバインダ中に分散させると、インクのように基材上にコーティングすることができる。このインクは外部から電圧を印加することで画像を描くことができるので、電子インクと呼ばれる。透明電極を形成した透明フィルムにこの電子インクをコーティングし、これをアクティブマトリクス駆動用の電極回路を備える基板に貼り合わせると、アクティブマトリクスディスプレイパネルを形成することが出来る。
【０００５】
ここで、透明フィルムに透明電極を形成したフィルム上に電子インクをコーティングした部品を「前面板」と呼び、この前面板と接合される、アクティブマトリクス駆動用の電極回路を形成した基板を「背面板」と呼んでいる。
【０００６】
前面板には様々な欠陥が発生するが、前面板と背面板を貼り合わせてから欠陥検査を行うと、前面板の不良により、高価な背面板の正常品をも廃棄しなければならないというロスが生じる。従って、前面板、背面板それぞれの部品段階での欠陥検査を行うことが望まれている。なお、このような画像による欠陥検査方法としては、例えば特許文献１などに開示されている方法が知られている。
【０００７】
しかし、前面板の欠陥検査を行う場合、マイクロカプセルに電圧を印加するための電極が片側にしか無いという問題がある。そこで、検査装置側に平面電極を設け、これと前面板を密着させて前面板の透明電極との間に電圧を印加することにより、マイクロカプセル内の粒子を移動させて、前面板を全面白、全面黒の２状態にして、全てのマイクロカプセルが正常に駆動できるかどうかの検査を行うことが考えられる。
【０００８】
その場合、前面板を検査装置の平面電極上に載置して両者を密着させるために、前面板を上から押さえる必要がある。このとき、上面からはカメラなどで前面板を撮像するので、押さえる部分は透明なガラス板などの使用が考えられる。また、平面電極と前面板との間に空気が一部残ると、その部分のマイクロカプセルに印加される電圧が低下し、正常なマイクロカプセルも正常に動作しない状態となる。従ってこれを避けるために、真空引きを行い、密着度を高めることが考えられる。
【０００９】
ところが真空引きにより、上面のガラスと前面板との間に非常に薄い空気層が部分的に生じ、そこで光の干渉現象により、干渉縞が発生する。この干渉縞は欠陥検査の妨げとなる。
【００１０】
以上のような問題から、これまで前面板の検査は、製品の一部を抜き取り、背面板又は平面電極と貼り合わせて、マイクロカプセルの両側に電極がある状態にして検査を行っていた。しかし、これは破壊検査であり、検査に利用された前面板は製品に利用できないというロスが生じる。
【特許文献１】特開平０７−３０６１６０公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は上記の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、電極が片面にしかないため困難であった前面板の欠陥検査を、非破壊で行うことが可能な電気泳動表示装置用前面板、その検査方法、及び検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明は、透明基板上に順に積層された透明電極、表示層、及び剥離シートを具備し、前記剥離シートは、基材と、導電性層と、剥離層と、接着層とを備え、前記剥離シートを前記剥離層と接着層の間で層間剥離して接着層を露出させ、他の基板上に他の電極及び駆動素子を備えてなる背面板に貼り合わせて表示装置を構成するための電気泳動表示装置用前面板を提供する。
【００１３】
なお、剥離フィルムとしては、ポリエステルフィルム等の支持フィルムの上に導電層を積層したものを利用することができるが、この剥離フィルムは、導電性層が前記接着層に直接接触するように張り合わされていることが望ましい。
【００１４】
仮に、ポリエステルフィルム等の支持フィルムが前記接着層に接触するように張り合わされると、導電層と接着層との間に支持フィルムが介在することとなり、検査のために高電圧を印加する必要が生じる。例えば、支持フィルムとしてポリエステルフィルムを使用した場合には、導電層と接着層との間に６００Ｖ程度の高電圧を印加しても、表示材料には１５〜２０Ｖの電圧が印加されるだけである。このため、検査が非効率となるだけでなく、電荷の集まりやすい前記前面板のエッジ部分から放電することがあり、作業上の安全性と前面板の品質劣化を防止することが困難となる。これに対し、導電性層が前記接着層に直接接触するように張り合わされている場合には、一般に接着層は極めて薄いため、実質的な電圧降下が起きることがなく、導電性層と接着層との間に１５〜２０Ｖの電圧を印加すれば、この電圧がそのまま表示材料に印加される。このため、作業上も安全であり、前面板の品質劣化のおそれもない。
【００１５】
また、電気泳動現象を利用した表示装置の前面板に本発明を適用したとき、導電性層が前記接着層に直接接触するように張り合わされている場合には、一旦電圧を印加してその表示画面を例えば全面白表示又は黒表示とした後、電圧印加を中止してもその表示状態がそのまま維持される。このため、電圧印加に適用したプローブなどを取り外した後、維持された表示画面を撮像することが可能となり、より精度の高い検査が可能となる。
【００１６】
以上のような事情から、剥離フィルムは、基材と、この基材に接合された導電性層とからなり、剥離フィルムの導電性層側が剥離層を介して接着層に接着している構成とすることが望ましい。なお、剥離層としては、剥離フィルムを剥離する際に使用するシリコーン層などがあり、一般に、電圧降下を生じない程度に薄く設けられる。
【００１７】
本発明の前面板において、表示層は、黒色粒子、白色粒子及びこれらを分散する分散媒を収容するマイクロカプセルを含むマイクロカプセル型表示層とすることが出来る。
【００１８】
また、本発明は、以上説明した前面板の電極と導電性層との間に表示層を駆動させる電圧を印加して、表示層の表示欠陥の有無を検査することを特徴とする前面板の検査方法を提供する。
【００１９】
更に、本発明は、以上説明した前面板を載置する検査プレートと、載置された前面板の電極と導電性層との間に表示層を駆動させる電圧を印加する電圧印加手段とを具備することを特徴とする前面板の検査装置を提供する。
【００２０】
このような前面板の検査装置において、電圧印加手段が、前面板の前記電極と前記導電性層にそれぞれ電気的にコンタクトする一対のプローブと、これらプローブを介して前記電極と前記導電性層との間に前記表示層を駆動させる電圧を印加する電源とを具備する構成とすることが出来る。
【００２１】
また、本発明は、以上説明した前面板の電極と導電性層との間に表示層を駆動させる電圧を印加して、表示層の表示欠陥の有無を検査する前面板の検査方法において、表示層を駆動させる電圧は、表示層を白状態とするパルス電圧、表示層を黒状態とするパルス電圧、及び表示層を白状態から黒状態の途中又は黒状態から白状態の途中の遷移状態とするパルス電圧を含み、これら各状態をエリアカメラにより撮像し、得られた画像信号を画像処理することにより、表示層の表示欠陥の有無を検査することを特徴とする前面板の検査方法を提供する。
【００２２】
更にまた、本発明は、以上説明した前面板を載置する検査プレートと、載置された前面板の電極と導電性層との間に表示層を駆動させる電圧を印加する電圧印加手段とを具備する前面板の検査装置において、表示層を駆動させる電圧は、表示層を白状態とするパルス電圧、表示層を黒状態とするパルス電圧、及び表示層を白状態から黒状態の途中又は黒状態から白状態の途中の遷移状態とするパルス電圧を含み、これら各状態を撮像するエリアカメラと、このエリアカメラにより得られた画像信号を画像処理する手段とを更に具備することを特徴とする前面板の検査装置を提供する。
【発明の効果】
【００２３】
以上のように構成される本発明に係る前面板、前面板の検査方法、及び検査装置によると、表示装置を構成する前の前面板の一方の面に設けられた剥離フィルムが導電性層を有しているため、前面板の電極と導電性層との間に電圧を印加して表示層を駆動し、例えば、全面白、あるいは全面黒表示にして、カメラと画像処理手段を用いて前面板の欠陥検査を行うことができる。このため、非破壊で、しかも、光の干渉現象による干渉縞の発生などがなく、精度の良い欠陥検査が可能となる。
【００２４】
また、本発明に係る前面板の検査方法において、透明電極と導電性層との間に表示層を駆動させる電圧を印加して表示層に画像を表示させた後、電圧の印加を中止することにより、表示層の画像表示状態を所定時間保持することが可能であり、その間、表示画像を検査することにより、より精度の高い検査が可能となる。
【００２５】
更に、本発明に係る前面板の検査方法及び検査装置によると、白状態、黒状態、及び白状態から黒状態の途中又は黒状態から白状態の途中の遷移状態を表示して、それをエリアカメラにより撮像し、得られた画像信号を画像処理して表示層の表示欠陥の有無を検査することにより、従来の検査方式に比べ、グレーの表示状態のためのパルス電圧の印加を省略することが出来るとともに、エリアカメラの採用により、大幅に検査時間を短縮することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態について図を参照しながら説明する。
【００２７】
まず、本発明に係る前面板が適用されるディスプレイの構成について説明する。
【００２８】
本発明に係る前面板が適用されるディスプレイに用いられる表示材料としては、電圧の印加の有無又は印加された電圧の方向によって画像を表示できる材料を使用することが出来る。好適には、表示に際してバックライトが無くても十分なコントラストを有するものがよい。例えば、そのような表示材料として、エレクトロルミネセンス材料、ポリマー分散型液晶（ＰＤＬＣ）、ポリマー安定型液晶、スメクティック液晶、強誘電性液晶、マイクロカプセル型の電子インクを挙げることが出来る。これらの中でも電子インクを好ましく用いることが出来、電子インクを用いることにより、従来の紙に近い画像の表示が可能となる。
【００２９】
以下、マイクロカプセル型前記電子インクを用いたディスプレイについて詳細に説明する。
【００３０】
ディスプレイ４１の断面図を図１２に示す。図１２において、紙、プラスチック等の可擁性を有する材料からなる基板４１ｅ上に、電極フィルム４１ｄ、画像表示層４１ｃ、電極フィルム４１ｂ、及び表面保護層４１ａが積層されている。
【００３１】
図１２に示す構成では、基板４１ｅ上に電極フィルム４１ｄが形成された構造が背面板に相当し、透明電極フィルム４１ｂ上に画像表示層４１ｃが形成された構造が前面板に相当する。なお、表面保護層４１ａは、省略することも可能である。
【００３２】
電極フィルム４１ｂ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）、ポリイミド等の寸法安定性の優れた透明なプラスチックフィルム（透明基板）に透明電極が形成されているものである。電極フィルム４１ｄも同様な基材の電極が形成されてなるものであるが、必ずしも透明性は要求されない。
【００３３】
電極の方式は任意のものを選択可能であるが、マイクロカプセル型電気泳動方式を用いる場合は、電極フィルム４１ｂは全面を同一の電位とする共通電極とし、電極フィルム４１ｄにはアクティブマトリックス電極、セグメント電極等による電極を採用して画素毎に異なる電位とすることができる。
【００３４】
次に、画像表示層４１ｃに電子インクを用いた場合の構成について説明する。
【００３５】
電子インク中のマイクロカプセル１１０の一例を図１３に示す。マイクロカプセル１１０は、メタクリル酸樹脂、ユリア樹脂、アラビアゴム等をカプセル殻１１１とし、内部には酸化チタンからなる白の粒子１１３とカーボンブラックからなる黒の粒子１１４が、シリコーンオイル等の粘性の高い分散媒１１２中に分散された状態で封入されている。白の粒子である酸化チタンは正電荷を帯びており、一方、黒の粒子であるカーボンブラックは負電荷を帯びている。
【００３６】
このため、図１４（ｂ）に示すように、二つの電極フィルム４１ｂ、４１ｄに電界を印加して、電極フィルム４１ｂが負極、電極フィルム４１ｄが正極になった場合、正に帯電した白の粒子１１３が電極フィルム４１ｂ側に引かれ、黒の粒子１１４が電極フィルム４１ｄ側に引かれるので、少なくとも電極フィルム４１ｂを透明電極としておき、電極フィルム４１ｂ側の上方から観察すると、その部分が白く見える。
【００３７】
逆に電極フィルム４１ｂが正極、電極フィルム４１ｄが負極になった場合、正に帯電した白の粒子１１３が電極フィルム４１ｄ側に引かれ、黒の粒子１１４が電極フィルム４１ｂ側に引かれるので、電極フィルム４１ｂの上方から観察すると、その部分が黒く見える。
【００３８】
画像表示層４１ｃは、このようなマイクロカプセル１１０を多数有しており、電極フィルム４１ｂ、４１ｄの各アドレス電極の電界を制御することで、図１４（ａ）で「Ａ」という文字を黒で表示したように、所望の文字や図形を白と黒の画素で表示させることができる。
【００３９】
上記の例に於いては、マイクロカプセルは白黒の２種類の粒子を含有させたモノクロ（白黒）の表示であるが、粒子の位置を電位のかけ方で多段階に調整することで中間調の表示を行うこと、異なる色の粒子を含有させてカラー表示させるか又は２種類以上の粒子を含有させることなども可能である。
【００４０】
また、上記のマイクロカプセルでは白黒の２種類の粒子を含有させているが、１種類の粒子を用い、分散媒を黒に着色させることによってもモノクロ（白黒）表示を実現することができる。
【００４１】
すなわち、図１５に示すように、白の粒子である酸化チタンを正電荷に帯電させ、黒に着色した分散媒１１５に分散させたマイクロカプセルを用い、二つの電極フィルム４１ｂ、４１ｄに電界を印加して、電極フィルム４１ｂが負極、電極フィルム４１ｄが正極になった場合、正に帯電した白の粒子１１３が電極フィルム４１ｂ側に引かれ、黒に着色した分散媒１１５は必然的に電極フィルム４１ｄ側に押し下げられるので、電極フィルム４１ｂ側の上方から観察するとその部分が白く見える。逆に、電極フィルム４１ｂが正極、電極フィルム４１ｄが負極になった場合、正に帯電した白の粒子１１３が電極フィルム４１ｄ側に引かれ、黒に着色した分散媒１１５は必然的に電極フィルム４１ｂ側に押し上げられるので、電極フィルム４１ｂ側の上方から観察するとその部分が黒に見える。
【００４２】
マイクロカプセルをアクティブマトリックス駆動法で駆動する場合は、電極フィルム４１ｄは画素電極として画素毎に独立してパターニングされ、図示しない薄膜トランジスタ、信号電極、および走査電極を併設し、電極フィルム４１ｂは光透過性基材上に一様に形成された透明な共通電極とする。この場合、電極フィルム４１ｂを共通電極にすると全面同一電位になるので、電極フィルム４１ｄ側の各アドレス電極の電界を制御することで、上記の原理に基づき電極位置のマイクロカプセル内の粒子を移動させ、所望の画像を表示させることができる。
【００４３】
同様に、電極フィルム４１ｄを共通電極とし（電位をゼロとする）、電極フィルム４１ｂ側の各アドレス電極の電界を制御する（正または負の電位を与える）ことで、電極位置のマイクロカプセル内の粒子を移動させることによって所望の画像を表示させるようにしてもよい。
【００４４】
時分割駆動の場合は、電極フィルム４１ｂ、４１ｄは互いに直交するライン状のＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウムスズ）等の透明導電体からなる透明電極により構成され、両電極の交わる領域にマイクロカプセルを形成する。
【００４５】
もちろん、駆動方式は上述したものに限定されず、用途に応じて最適なものを選択すればよい。
【００４６】
マイクロカプセルの径は、種々のものを採用することが可能であるが、約４０μｍ〜約１００μｍのものを採用することにより、十分な解像度と応答性を得ることができる。表示画像の解像度は主として電極フィルム中の電極の配置（解像度）に依存するが、マイクロカプセルの径が小さければ分散媒中のマイクロカプセルの移動速度が速くなり、結果として表示の際の応答性に優れる（応答速度が速い）というメリットがある。
【００４７】
上記の例では、モノクロ（白黒）の画像表示の例であるが、図１６に示すように、画素単位に分割されたＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の色を有するカラーフィルタ４１ｆを、画素単位で電界を印加することが可能な透明な電極フィルム４１ｂ側に設けることで、カラー画像表示を実現することが可能である。
【００４８】
すなわち、白い粒子が電極フィルム４１ｂ側に引かれている部分の観察光は白粒子で反射され、カラーフィルタを通過してくるので、カラーフィルタの色が観察されることになる。
【００４９】
図１６の例では、カラーフィルタのＲ画素部及びＧ画素部は白い粒子が電極フィルム４１ｂの透明電極側に引かれているので、Ｒ光及びＧ光が観察され、カラーフィルタのＢ画素部は黒い粒子が電極フィルム４１ｂの透明電極側に引かれているので、観察光は吸収され、Ｂ光は観察されない。このように、画素単位で観察されるＲ，Ｇ，Ｂ光を制御することにより、カラー画像表示が可能となる。なお、図１６では電極４１ｄを共通電極としているが、電極４１ｂ側を共通電極としても良い。
【００５０】
ペーパー状電子ディスプレイは可擁性を有する材料で作製され、電極等のパターニングも印刷法、蒸着法でプラスチックフィルムに形成することが可能である。表示画面サイズも、用途、要望に応じて任意のサイズのものを作成することができる。また、フィルムを用いて作製されているため嵩張らず軽い表示媒体であり、本発明の表示媒体として好適に用いることが可能である。
【００５１】
画像表示層４１ｃにおいては、マイクロカプセル１１０の位置配置は多少の変動があっても表示に問題は生じない。従って、折り曲げて使用したり、曲面の箇所に取付けて使用することなども可能である。
【００５２】
各粒子は粘性の高い分散媒に分散されており、一度電界を印加した後は電源が切断されても粒子の位置が変化しない。このように、ディスプレイの電源を切っても表示画像が消えない不揮発性（メモリー性）を有するので、初期の表示や書き換え時のみ電界を印加すればよく、通常の表示装置に比べて表示に必要な電力も少なくてすみ、大幅な省電力化が可能である。
【００５３】
さらに、ディスプレイ４１内においては、マイクロカプセル１１０の位置配置は多少の変動があっても表示に問題は生じない。したがって電極シート４１ｂ、４１ｄを含め、ディスプレイ４１全体を薄く可携性を持たせる材料を用いることで、紙のような柔軟性を持たせることができる。
【００５４】
また、黒い粒子１１４のカーボンブラックは、通常の印刷を行うインクと同じ材料であるので、極めて紙の印刷物に近い自然な表示を行うことが可能となる。
【００５５】
以下、本発明の種々の実施例について説明する。  
図２に、本発明の第１の実施例に係る、ディスプレイを構成する前の前面板１の断面図を示す。なお、この図においてはまだ貼り合わせ前であるので、ディスプレイの状態では不要の剥離層１６及び剥離フィルム１７を備えている。
【００５６】
即ち、前面板１は、透明基材フィルム１２上に、透明電極１３、電子インク１４、接着層１５、剥離層１６、及び剥離フィルム１７が順に積層された構成を有する。なお、剥離フィルム１７は、支持フィルム１９上に導電性層１８を積層してなる。
【００５７】
このように構成される前面板１は、後の組み立て工程において、接着層１５と剥離層１６との間で分離されて、剥離層１６とともに剥離フィルム１７が取り去られて、接着層１５により背面板と貼り合わせる。
【００５８】
剥離フィルム１７として、ポリエチレンテレフタレートフィルム等の熱可塑性フィルムからなる支持フィルム１９上にＩＴＯ蒸着層やアルミ蒸着層等の導電性層１８を積層したものなどが挙げられるが、コストの点でアルミ蒸着層を積層したフィルムが好ましい。
【００５９】
剥離フィルム１７は、アルミ蒸着層１８が外側になるような向きに位置している。アルミ蒸着層１８の厚さは、５０〜３００μｍであるのが好ましい。  
剥離層１６としては、シリコーン樹脂などを用いることが可能である。
【００６０】
ここで、図２に示すように、透明基材フィルム１２上に透明電極１３が形成された構造の一部が側方に突出して、透明電極１３の一部が外部に露出している部分があり、この部分及び導電性層１８の下面に一対のプローブ２，３がコンタクトし、両者に駆動電圧発生装置６より電圧を印加することで、電子インク１４のマイクロカプセル内の粒子を電気泳動させ、前面板を全面白や全面黒の表示状態にすることができる。
【００６１】
以下、図２に示す前面板の検査方法及び検査装置について説明する。
【００６２】
図１は本発明の第１の実施例に係る前面板の検査方法の概略構成を示している。前面板１は検査装置の検査プレート４の上に載置されている。検査プレート４は絶縁性の樹脂材料等からなり、この検査プレート４にはスプリングを組み込んだプローブ２とプローブ３が取り付けられている。前面板１の上方より、ガラス板５をエアーシリンダ、又は電動モータ駆動等により平行に下降させることで、プローブ２とプローブ３はそれぞれ前面板１の透明電極１３と導電性層１８に電気的にコンタクトする。
【００６３】
ここで、駆動電圧発生装置６より、駆動電圧を電極間に印加することで、電子インク１４のマイクロカプセル内の粒子を移動させ、全面白、あるいは全面黒表示にさせて、カメラ８で５０×５０μｍ／ピクセル程度の画像精度にて撮像し、制御装置７に画像をデジタルデータとして送り、欠陥検査を行う。両電極間に印加する電圧は、通常、数百Ｖ程度である。
【００６４】
なお、前面板１の全面を白または黒状態にして欠陥検査を行うので、画像による欠陥検査の方法としては、紙やフィルムなど無地シートの欠陥検査技術として公知である、上述した特許文献１に記載の技術などを利用することができる。この場合の欠陥精度としては、径１００μｍ以上の大きさの白もしくは黒以外の画像領域が認識される場合に欠陥と判定し、表示等を行う。
【００６５】
次に、図４に、本発明の第２の実施例に係る、ディスプレイを構成する前の前面板１の断面図を示す。なお、この図においても、ディスプレイが完成する前に除去される剥離層１６、剥離フィルム１７が設けられている。
【００６６】
図４に示す前面板１と図２に示す前面板１との相違は、剥離フィルム１７の積層の順序である。すなわち、図４に示す前面板１では、アルミ蒸着層が内側、すなわち、剥離層１６を介してアルミ蒸着層１８が接着剤層１５に直接接着するような向きで剥離フィルム１７が張り合わせてある。
【００６７】
ここで、図４に示すように、図２に示す構造と同様、透明基材フィルム１２上に透明電極１３が形成された構造の一部が側方に突出して、透明電極１３の一部が外部に露出している部分があるとともに、支持フィルム１９上にアルミ蒸着層１８が形成された剥離フィルム１７の一部が側方に突出して、アルミ蒸着層１８が外部に露出している部分がある。これら透明電極１３及びアルミ蒸着層１８の露出部分にそれぞれプローブがコンタクトし、電源より電圧を印加することで、電子インク１４のマイクロカプセル内の粒子を電気泳動させ、前面板を全面白や全面黒の表示状態にすることができる。
【００６８】
なお、図４に示すように、剥離フィルム１７の一部が側方に突出した構造によると、その突出部が剥がししろの役割を果たし、剥離フィルム１７を容易に剥がすことが出来るという利点がある。
【００６９】
以下、図４に示す前面板の検査方法及び検査装置について説明する。
【００７０】
図３は、本発明の第２の実施例に係る前面板の検査方法の概略構成を示している。前面板１は検査装置の検査プレート４の上に載置される。検査プレート４は絶縁性の樹脂材料等で製作する。検査プレート４にはスプリングを組み込んだプローブ２とプローブ３が取り付けられている。前面板１の上方より、ガラス板５をエアーシリンダ、又は電動モータ駆動等により平行に下降させることで、プローブ２とプローブ３はそれぞれ前面板１の透明電極部１３と導電性層１８に電気的にコンタクトする。
【００７１】
ここで、電源６より、駆動電圧を電極間に印加することで、電子インク１４のマイクロカプセル内の粒子を移動させ、全面白、あるいは全面黒表示にさせて、カメラ８で５０×５０μｍ／ピクセル程度の画像精度にて撮像し、制御装置７に画像をデジタルデータとして取り込んで、欠陥検査を行う。両電極間に印加する電圧としては１０〜２０Ｖ程度で良い。なお、電気泳動現象を利用した前記ディスプレイの前面板に本発明を適用した場合には、一旦電圧を印加してその表示画面を例えば全面白表示又は黒表示とした後、電圧印加をやめても、その表示状態はそのまま維持される。このため、電圧印加に適用したプローブなどを取り外した後、維持された表示画面を撮像することが可能である。
【００７２】
なお、前面板１の全面を白または黒状態にして欠陥検査を行うので、画像による欠陥検査の方法としては、紙やフィルムなど無地シートの欠陥検査技術として公知となっている、上述した特許文献１記載の技術などを利用することができる。この場合の欠陥精度としては、径１００μｍ以上の大きさの白もしくは黒以外の画像領域が認識される場合に欠陥と判定し、表示等を行う。
【００７３】
また、検査の結果良品と判断された前面板については、後工程では剥離層１６と剥離フィルム１７を取り去って接着層１５により背面板と貼り合わせる。本発明では、この剥離フィルム１７に導電性フィルムを使用する。剥離フィルム１７としてはポリエチレンテレフタレートを支持フィルムとしたＩＴＯ蒸着フィルム、アルミ蒸着フィルムなどがあるが、コストの点でアルミ蒸着フィルムが好ましい。アルミ蒸着面１８が内側になるような向きで張り合わせる。またその厚さとしては、５０〜３００μｍが好ましい。
【００７４】
図５は、本発明の第３の実施例に係る前面板の検査方法で用いた電圧波形、それに対応する前面板の光学応答及び撮像タイミングを示す。なお、本実施例では、正電圧パルスの印加により黒状態が表示され、負電圧パルスの印加により白状態が表示される表示層を用いている。
【００７５】
図５に示すように、本実施例に係る前面板の検査方法では、正電圧パルスの印加により黒状態が表示された時に、駆動電圧供給装置と前面板の電極との接続が遮断される。なお駆動電圧供給装置は、図３に示す装置において、駆動電圧形成装置６とプローブ２，３により構成される。
【００７６】
この状態では黒状態が一定期間保持されており、この期間内に黒の表示画像の撮像が行われる。次いで、負電圧パルスの印加により白状態が表示された時に、駆動電圧供給装置と前面板の電極との接続が遮断される。この状態では白状態が一定期間保持されており、この期間内に白の表示画像の撮像が行われる。次に、正電圧パルスが印加されるが、この正電圧パルスのパルス長は短いため、マイクロカプセル内の全粒子が移動することはなく、一部の粒子の移動にとどまるため、グレー状態が表示される。このとき、駆動電圧供給装置と前面板の電極との接続が遮断される。この状態ではグレー状態が一定期間保持されており、この期間内にグレーの表示画像の撮像が行われる。
【００７７】
なお、駆動電圧供給装置と前面板の電極との接続を遮断せずに、０Ｖを印加したのでは、表示状態は保持されず、変化してしまう。  
このようにして、各画像を撮像して、前面板の欠陥の有無が検査される。前面板の欠陥の例としては、白状態で目立つ欠陥として、電子インク（マイクロカプセル）の抜け、駆動しないマイクロカプセル（死んだマイクロカプセル）の存在があり、黒状態で目立つ欠陥として、ラミネート等の工程で混入した異物の存在がある。
【００７８】
このように、各状態の画像を表示して撮像するのは、ある状態では検出出来なかった欠陥が、異なる状態では検出し得るものとなるので、それぞれの表示状態での欠陥検査を行う必要があるからである。
【００７９】
具体的な欠陥の検出は、例えば、次のようにして行うことが出来る。
【００８０】
即ち、まず、反射率が既知のサンプル、例えば黒色インクで印刷された印刷物（見本）を撮像し、あらかじめ撮像カメラの階調値と反射率の較正式を作成しておく。そして、前面板の黒状態、白状態、グレー状態の各表示画像を撮像し、それぞれの階調値について、測定エリアのヒストグラム平均値を得る。そして、これらの値を上記較正式に代入し、黒状態、白状態、グレー状態の反射率を算出する。
【００８１】
この場合、黒状態及び白状態における欠陥反射率を設定しておき、黒状態の反射率が所定の値以上ではＮＧ、白状態の反射率が所定の値以下ではＮＧとする。
【００８２】
次に、コントラスト比を白状態の反射率／黒状態の反射率により求める。そして、欠陥コントラスト比を設定しておき、コントラスト比が所定の値以下ではＮＧとする。なお、表示層ではなく、電極部に不良がある場合には、前面板は駆動しないため、白状態の反射率と黒状態の反射率は同一となるので、コントラスト比は１となる。このように、コントラスト比によりＮＧ判定の理由を知ることも可能となる。  
以上のような反射率及びコントラスト比を求める手順を図６のブロック図に示す。
【００８３】
次に、図８に、本発明の第４の実施例に係る、ディスプレイを構成する前の前面板１の断面図を示す。なお、この図においても、ディスプレイが完成する前に除去される剥離層１６、剥離フィルム１７が設けられている。剥離フィルム１７の構成は、図４に示す前面板１の剥離フィルム１７と同様である。
【００８４】
ここで、図８に示すように、前面板１の一部で透明電極１３が外部に露出している部分及びアルミ蒸着層１８が外部に露出している部分があり、これらの部分にそれぞれプローブがコンタクトし、電源より電圧を印加することで、電子インク１４のマイクロカプセル内の粒子を電気泳動させ、前面板を全面白や全面黒の表示状態にすることができる。
【００８５】
以下、図８に示す前面板の検査方法及び検査装置について説明する。
【００８６】
上述したように、本発明においては、背面板と貼り合せるために前面板の背面側に設けられている接着剤層の剥離フィルムを導電性フィルムとし、この導電性剥離フィルムを電極として、前面側の透明電極との間に電圧を印加することにより、マイクロカプセル内の粒子を移動させて、前面板を全面白、全面黒、全面グレーの３状態にして、全てのマイクロカプセルが正常に駆動できるかの検査を行うことが出来る。
【００８７】
ここで、前面板が白黒２値の電子ペーパー向けであっても、グレー状態での検査を行うことが望ましい。白状態や黒状態では見つけにくい応答速度の遅いマイクロカプセルを検出するためである。白状態及び黒状態は規定のパルス長だけ電圧を印加するが、グレー状態はそれよりも短いパルス長だけ電圧を印加することで実現している。
【００８８】
このように、白、黒、グレーの３状態で検査を行うためには、白パルス印加、撮像、黒パルス印加、撮像、グレーパルス印加、撮像というシーケンスが必要となる。また、５０×５０μｍ／ピクセル程度の高解像度で前面板の全面を撮像する必要があるため、ラインカメラが使用されるので、前面板の全面を撮像するための走査時間も必要となり、検査時間が長くなるという問題がある。
【００８９】
この問題は、以下に説明するように、本発明の第４の実施例に係る前面板の検査方法及び装置により解決することが出来る。  
図７は、本発明の第４の実施例に係る前面板の検査方法の概略構成を示している。図７に示す検査装置では、駆動電圧発生装置６と画像処理装置７により制御部２１が構成されており、また前面板１の上方にはエリアカメラ２２が配置されている。
【００９０】
前面板１には透明電極１３及び及びアルミ蒸着層１８の一部を外部に取出している部分があるので、ここに検査装置のプローブ２及び３をコンタクトさせて、検査装置の制御部２１の駆動電圧発生装置６で生成した駆動波形を印加する。波形に応じて電子インク１４のマイクロカプセル内の粒子が表面、裏面に移動して、前面板１の表面が白や黒に変化する。
【００９１】
駆動電圧発生装置６で生成した駆動波形に同期したタイミングで、エリアカメラ２２により、前面板１の表面全面を分割して、５０×５０μｍ／ピクセル程度の画像精度にて一度に撮像する。撮像された画像はデジタルデータとして画像処理装置に送られ、処理されることにより欠陥検査が行われる。
【００９２】
図７に示す例では、現在一般的な１００万画素クラスのエリアカメラを４×６の２４台並べて配置し、５０×５０μｍ／ピクセルの解像度で、最大前面板サイズ２００×３００ｍｍまで撮像した。
【００９３】
なお、前面板１の全面を白または黒状態にして欠陥検査を行うので、画像による欠陥検査の方法としては、紙やフィルムなど無地シートの欠陥検査技術として公知となっている、上述した特許文献１記載の技術などを利用することができる。この場合の欠陥精度としては、径１００μｍ以上の大きさの白もしくは黒以外の画像領域が認識される場合に欠陥と判定し、表示等を行う。
【００９４】
ここで、駆動波形と撮像のタイミングについて説明する。  
まず、ラインカメラを撮像デバイスに用いた方法を図９に示す。図９では、上側に駆動波形、下側に撮像タイミングを示している。正電圧パルス２５を印加して前面板１を白状態にし、撮像タイミング２８で撮像を行う。同様に、負電圧パルス２６を印加して前面板１を黒状態にし、撮像タイミング２９で撮像を行う。最後に、正電圧パルス２７を印加して前面板１を白状態にし、撮像タイミング３０で撮像を行う。なお、正電圧パルス２５と２７の相違は、パルス長である。パルス長が長いとマイクロカプセル内の全粒子が移動するが、一方、パルス長が短いと、マイクロカプセル内の一部の粒子が移動するに留まる。その結果、白とグレーが実現できる。
【００９５】
このように、図９に示す方法では、白、黒、グレーの各状態にするための各パルスを印加した後に、撮像を行っている。撮像は、５０×５０μｍ／ピクセルの高解像度で前面板の全面に対し行う必要があるため、ラインカメラが用いられる。従って、前面板の全面を撮像するには、カメラ又は前面板を移動させる必要があり、そのため撮像時間が長くなる。
【００９６】
例えば、４００画素で２０ＭＨｚ駆動のラインカメラで５０×５０μｍ／ピクセルの解像度で、最大前面板サイズ２００×３００ｍｍを撮像する場合、約１．２秒必要であるので、白、黒、グレーの各状態では、撮像だけで３．６秒が必要である。
【００９７】
これに対し、本発明の検査方法に係る撮像のタイミングを図１０に示す。この撮像タイミングでは、正電圧パルス３１の途中にグレー状態の撮像タイミング３３を設け、正電圧パルス３１の終了時に白状態の撮像タイミング３４を設ける。負電圧パルス３２と黒状態の撮像タイミング３５は、従来と同様である。
【００９８】
図１０に示す撮像タイミングにより撮像した場合の、駆動パルスに対する前面板の反射強度の変化を求めたところ、図１１に示す結果を得た。図１１では、上側に反射強度、下側に駆動波形を示している。図１１に示すように、パルス立ち上がりと同時に粒子の移動が開始して、白粒子が表示面に集まり、前面板の反射強度は上昇する。グレーパルスはこの途中で電圧を０Ｖに戻すことに相当するので、この瞬間の画像を撮像すれば、グレーパルス印加時の同等の画像が得られる。
【００９９】
本発明の第４の実施例に係る検査方法に係る撮像タイミング方式では、短時間で撮像が終了するエリアカメラの特徴を利用して、白パルス印加時に従来のグレー用パルス２７に相当する時間経過後に撮像した画像をグレー画像として扱うことにより、グレーパルスの印加を不要としている。エリアカメラでは、各状態の撮像時間は３３ｍｓであるので、全撮像時間は６６ｍｓである。グレーは白パルス印加中なので、撮像時間は０ｍｓとみなすことが出来る。
【０１００】
なお、本発明は、上記実施形態及び実施例に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施形態及び実施例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合せることにより、種々の発明を構成することが出来る。例えば、実施形態及び実施例に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよく、更に、異なる実施形態及び実施例に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の第１の実施例に係る前面板の検査方法の概略構成を示す図。
【図２】本発明の第１の実施例に係る前面板を示す断面図。
【図３】本発明の第２の実施例に係る前面板の検査方法の概略構成を示す図。
【図４】本発明の第２の実施例に係る前面板を示す断面図。
【図５】本発明の第３の実施例に係る前面板の検査方法で用いた電圧波形、それに対応する前面板の光学応答及び撮像タイミングを示す図。
【図６】本発明の第３の実施例に係る前面板の検査方法における反射率及びコントラスト比を求める手順を示すブロック図。
【図７】本発明の第４の実施例に係る前面板の検査方法の概略構成を示す図。
【図８】本発明の第４の実施例に係る前面板を示す断面図。
【図９】ラインカメラを用いた方法における駆動波形と撮像のタイミングを示す図。
【図１０】本発明の第４の実施例に係る前面板の検査方法に係る撮像のタイミングを示す図。
【図１１】図１０に示す撮像タイミングにより撮像した場合の駆動パルスに対する前面板の反射強度の変化を示す図。
【図１２】本発明の一実施形態に係る前面板を用いた表示装置を示す断面図。
【図１３】本発明の一実施形態に係る前面板に用いられるマイクロカプセルの概略を示す断面図。
【図１４】本発明の一実施形態に係る前面板に用いられるマイクロカプセルの駆動状態と表示状態を説明する斜視図。
【図１５】図１４に示すマイクロカプセルとは異なるマイクロカプセルの駆動状態を説明する斜視図。
【図１６】本発明の一実施形態に係る前面板に用いられるマイクロカプセルの駆動状態によるカラー表示を説明する断面図。
【符号の説明】
【０１０２】
１・・・前面板、２・・・透明電極用プローブ、３・・・導電性フィルム用プローブ、４・・・検査プレート、５・・・ガラス板、６・・・駆動電圧発生装置、７・・・制御装置、８・・・カメラ、１２・・・基材透明フィルム、１３・・・透明電極、１４・・・電子インク、１５・・・接着剤層、１６・・・剥離層、１７・・・剥離フィルム、１８・・・導電性層、１９・・・支持フィルム、４１・・・ディスプレイ、４１ｂ・・・電極フィルム、４１ｄ・・・電極フィルム、４１ｅ・・・基材、４１ｆ・・・カラーフィルタ、４２・・・画像表示層、４３・・・基材、４４・・・共通電極、４５・・・外部電極、１１０・・・マイクロカプセル、１１１・・・カプセル殻、１１２・・・分散媒、１１３・・・白の粒子、１１４・・・黒の粒子、１１５・・・着色分散媒。
【図１】
2005018021.tif 000003
【図２】
2005018021.tif 000004
【図３】
2005018021.tif 000005
【図４】
2005018021.tif 000006
【図５】
2005018021.tif 000007
【図６】
2005018021.tif 000008
【図７】
2005018021.tif 000009
【図８】
2005018021.tif 000010
【図９】
2005018021.tif 000011
【図１０】
2005018021.tif 000012
【図１１】
2005018021.tif 000013
【図１２】
2005018021.tif 000014
【図１３】
2005018021.tif 000015
【図１４】
2005018021.tif 000016
【図１５】
2005018021.tif 000017
【図１６】
2005018021.tif 000018