(57)【要約】【課題】表示装置の薄型化、小型化を図る。【解決手段】電気泳動表示装置１０は、表面に透明電極を有する柔軟な透明基板５０１に、電気泳動粒子を含有する分散媒を封じたマイクロカプセル５０２を均一に塗工して形成した電気泳動表示シート５００と、半導体回路基板１００を貼り合わせたものである。半導体回路基板１００は、ガラス基板１０１上に薄膜半導体回路が形成されている。ガラス基板１０１上には、半導体回路によって駆動され画像表示を行う表示領域部１０５が備えられている。ガラス基板１０１の裏面には凹部１１０が形成されており、画像表示を制御するための電気回路基板２００が凹部１１０内に収まるように設置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面が平坦な第１の面と表面に凹部が形成された第２の面を有する基板と、
前記第１の面に形成された半導体回路と、
前記半導体回路によって駆動され画像表示を行う表示部と、
前記凹部内に設置され、画像表示を制御するための電気回路と、
を備えた表示装置。
【請求項２】
基板の第１の面に形成された半導体回路と、
前記半導体回路によって駆動され画像表示を行う表示部と、
前記第１の面上の前記半導体回路の外周部に配置された接続端子電極部と、
前記第１の面の反対側の第２の面に配置された、画像表示を制御するための電気回路と、
前記接続端子電極部から前記第２の面へ貫通する導通路と、を備え
前記半導体回路と前記電気回路は、前記接続端子電極部と前記導通路を介して接続されている表示装置。
【請求項３】
前記凹部の側壁の傾斜は９０度より小さいことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記電気回路は、配線および接続端子を形成された絶縁基板と、前記絶縁基板上に実装された電子部品を含み、
前記電気回路は、前記導通路と導電性の膜を介して接続されている請求項２に記載の表示装置。
【請求項５】
前記電気回路は、配線および接続端子を形成された絶縁基板と、前記絶縁基板上に実装された電子部品を含み、
前記電気回路は、前記導通路に対応して設けられた前記絶縁基板中の接続電極を介して、前記導通路と接続されている請求項２に記載の表示装置。
【請求項６】
前記電気回路は、前記第２の面に導電性材料を塗布することにより形成された配線および接続端子と、前記接続端子に合わせて実装された電子部品を含み、
前記配線と前記導通路が接続されている請求項２に記載の表示装置。
【請求項７】
前記配線がインクジェット法で形成されていることを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
電気泳動粒子を含有する分散系を共通電極と画素電極との間に介在させてなる電気泳動素子を備え、
前記表示部は、前記電気泳動粒子を泳動させることにより画像表示を行う請求項１から請求項７のいずれかに記載の表示装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれかに記載の表示装置を備えた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
表示装置の小型化、薄型化は近年ますます進んでいる。例えば特許文献１には、アクティブマトリックス駆動方式の液晶表示装置のようなフラットパネル型の表示装置を薄型化する技術が開示されている。
表示装置は、ガラス基板上に画素電極、薄膜トランジスタ、それらを駆動する制御回路などが設けられている。このため、表示装置の厚みは、ガラス基板と電気回路部品とを合わせた厚さ以下にはならなかった。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３０５４７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明の目的は、表示装置の薄型化、小型化を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の表示装置は、表面が平坦な第１の面と表面に凹部が形成された第２の面を有する基板と、前記第１の面に形成された半導体回路と、前記半導体回路によって駆動され画像表示を行う表示部と、前記凹部内に設置され、画像表示を制御するための電気回路とを備えたものである。
【０００６】
このように、電気回路を凹部内に設置することにより、表示装置の薄型化を図ることができる。
ここで、表示装置は、例えば電気泳動表示装置、エレクトロルミネッセンス表示装置、液晶表示装置等である。
また、前記凹部の側壁の傾斜は９０度より小さいほうが望ましい。これにより、電気回路部品の基板への密着度を高めることができる。
【０００７】
また、本発明の表示装置は、基板の第１の面に形成された半導体回路と、前記半導体回路によって駆動され画像表示を行う表示部と、前記第１の面上の前記半導体回路の外周部に配置された接続端子電極部と、前記第１の面の反対側の第２の面に配置された、画像表示を制御するための電気回路と、前記接続端子電極部から前記第２の面へ貫通する導通路を備え、前記半導体回路と前記電気回路は、前記接続端子電極部と前記導通路を介して接続されているものである。
これにより、半導体回路と電気回路の接続配線を基板内に収めることができるので、表示装置の小型化を図ることができる。
【０００８】
また、前記電気回路は、配線および接続端子を形成された絶縁基板と、前記絶縁基板上に実装された電子部品を含み、前記電気回路は、前記導通路と導電性の膜を介して接続してもよい。
【０００９】
また、前記電気回路は、配線および接続端子を形成された絶縁基板と、前記絶縁基板上に実装された電子部品を含み、前記電気回路は、前記導通路に対応して設けられた前記絶縁基板中の接続電極を介して、前記導通路と接続してもよい。
【００１０】
また、前記電気回路は、前記第２の面に導電性材料を塗布することにより形成された配線および接続端子と、前記接続端子に合わせて実装された電子部品を含み、前記配線と前記導通路が接続してもよい。
なお、前記配線はインクジェット法で形成することにより、導電性材料を塗布しにくい凹部内等でも容易に形成することができる。
【００１１】
また、本発明の電子機器は、上述した表示装置を表示部として備えるあらゆる機器を含むもので、ディスプレイ装置、テレビジョン装置、電子ペーパ、時計、電卓、携帯電話、携帯情報端末等を含む。また、「機器」という概念からはずれるもの、例えば可撓性のある紙状／フィルム状の物体、これら物体が貼り付けられた壁面等の不動産に属するもの、車両、飛行体、船舶等の移動体に属するものも含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１（Ａ）は、本発明の実施の形態１による電気泳動表示装置（表示装置）１０の平面を概略的に示した図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＡ−Ａ’方向の断面図である。
【００１３】
電気泳動表示装置１０は、表面にＩＴＯ膜などの透明電極（共通電極）を有する柔軟な透明基板５０１に、電気泳動粒子を含有する分散媒を封じたマイクロカプセル５０２を均一に塗工して形成した電気泳動表示シート５００と、半導体回路基板１００を貼り合わせたものである。
【００１４】
半導体回路基板１００は、ガラス基板（基板）１０１上に薄膜半導体回路（半導体回路）が形成されている。
薄膜半導体回路は、行方向および列方向にそれぞれ複数配列された配線群、画素電極群、画素駆動回路、接続端子、駆動画素を選択する行デコーダ１０２および列デコーダ１０３等を含んで構成されている。画素駆動回路は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等の回路素子を含んで構成されている。
【００１５】
表示領域部（表示部）１０５は、複数のマトリクス状に配列された画素領域から構成されている。各画素領域は、スイッチング素子としてのＴＦＴや、このＴＦＴに接続された画素電極を含み、各画素電極と透明電極に電圧が供給されることによって電気泳動表示シート５００のマイクロカプセルに含まれる電気泳動粒子が泳動し、画像表示を行う。
【００１６】
ガラス基板１０１の裏面（表示領域部１０５の形成面とは反対の面）には、画像表示を制御する電気回路基板（電気回路）２００が設けられている。
接続端子電極部１０４は、例えば薄膜半導体回路層と電気回路基板２００を電気的に接続するためのものであり、薄膜半導体回路層の外周部に形成されている。
【００１７】
電気回路基板２００には、画像信号処理回路やタイミングジェネレータが含まれる。画像信号処理回路は、画像データおよび対向電極制御信号を生成し、それぞれデータ線駆動回路、対向電極変調回路に入力する。タイミングジェネレータは、リセット設定や画像データが画像信号処理回路から出力されるときに、走査線駆動回路やデータ線駆動回路を制御するための各種タイミング信号を生成する．
【００１８】
電気回路基板２００はポリイミド製の両面基板上に、ＩＣ等の電子部品が搭載されている。ここでは、ＩＣは厚さ０．１ｍｍまで薄型加工し、ＦＣ（フリップチップ）実装されている。また、ＩＣ以外の電子部品は表面実装用部品を採用することにより、電気回路基板２００全体の高さ、大きさを制限する。
【００１９】
図１（Ｂ）に示すように、ガラス基板１０１の裏面には凹部１１０が形成されており、電気回路基板２００は凹部１１０内に収まるように、回路の上面を表示面側（表示領域部１０５の形成面側）に向けて設置されている。
【００２０】
凹部１１０は、半導体回路基板１００上に薄膜半導体回路層を形成した後に形成する。これは、半導体回路基板１００の形成工程において、ガラス基板１０１の強度を十分に保つためである。以下、凹部１１０の形成方法について具体的に説明する。
まず、薄膜半導体回路層を形成したガラス基板１０１の裏面に感光性フィルムをラミネートする。感光性フィルムを露光して、現像した後、電気回路基板２００を埋め込む領域の感光性フィルムを除去してレジストパターンを形成する。
【００２１】
次に、電気回路基板２００を埋め込む領域に凹部１１０を形成する。凹部１１０の側壁の傾斜は９０度より小さいことが望ましい。凹部１１０は、例えばサンドブラスト法を用いて、ガラス基板１０１を深さ０．３ｍｍ程度まで掘ることにより形成する。サンドブラスト法では、レジストパターンの上から砂の粒子を叩きつけて基板表面を削ることによりパターンを形成する。サンドブラスト法は簡便な方法で細部の高精度な加工が可能である。また、エッチングを用いた場合のようにガラス基板１０１の表面側をマスクする必要がない。
【００２２】
なお、凹部１１０は、電気回路基板２００全体を埋め込めるように形成してもよいが、電気回路基板２００上の個々の電子部品毎に凹部１１０を設けても良い。個々の電子部品毎に設ける方が、ガラス基板１０１の強度を保つ上では望ましい。また、レジストマスクは感光性フィルムで一括処理できるため、形成する凹部の形状や数は製造コストには影響しない。
【００２３】
半導体回路基板１００と電気泳動表示シート５００を加熱圧着によって貼りあわせた後、凹部１１０に電気回路基板２００を設置し、ＡＣＦ（異方性導電膜）で接続することにより、電気泳動表示装置１０が完成する。電気泳動表示装置１０は、表裏両面をフィルムなどでラミネートしておいてもよい。これにより、装置の破損等を防ぎ、信頼性を向上させることができる。ラミネート用のフィルムに防水性が付加されていればさらに良い。
【００２４】
また、ガラス基板１０１の裏面にマスクを付けない状態でサンドブラストを行い、ガラス基板１０１全体の厚みを薄くしてから凹部１１０を形成してもよい。これにより、電気泳動表示装置１０をさらに薄型化することができる。
【００２５】
また、図１に示す例では、電気回路基板２００は凹部１１０内に、回路の上面を表示面側に向けて設置したが、図２に示すように、回路の上面を表示面とは反対側に向けて設置するような構成としてもよい。なお、図２においては、電気泳動表示シート５００の図示を省略している。
【００２６】
以上のように、ガラス基板１０１の裏面に凹部１１０を設け、電気回路基板２００を凹部１１０内に設置することにより、電気泳動表示装置１０の薄型化を図ることができる。
【００２７】
実施の形態２．
図３（Ａ）は、本発明の実施の形態２による電気泳動表示装置の表面を示す図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＡ−Ａ’方向の断面図、図３（Ｃ）は、電気泳動表示装置の裏面を示す図である。なお、図３においては、電気泳動表示シート５００の図示を省略している。
【００２８】
実施の形態２では、半導体回路基板１００上の接続端子電極部１０４の一部からガラス基板１０１の裏面へ突き抜ける導通路１０６が設けられている。
【００２９】
導通路１０６の形成方法について具体的に説明する。
まず、薄膜半導体回路層を形成したガラス基板１０１の表面（または裏面）に感光性フィルムをラミネートする。感光性フィルムを露光して、現像した後、接続端子電極部１０４の一部の感光性フィルムを除去してレジストパターンを形成する。
【００３０】
次に、導通路１０６を形成する位置に貫通孔を形成する。貫通孔は、例えばサンドブラスト法を用いて、接続端子電極部１０４の一部に、ガラス基板１０１の表面から裏面に貫通するように形成する。
なお、ここでは、接続端子電極部１０４の各端子電極の長さ１．０ｍｍ、幅０．１ｍｍ、端子電極同士の間隔を０．２ｍｍとし、貫通孔のサイズを長さ０．５ｍｍ、幅０．１ｍｍとした。
【００３１】
次に、形成した貫通孔に導電性材料を充填する。本実施の形態では、導電性材料として太陽インキ製造社製の導電性ペーストＥＣＭ１００を用い、ディスペンサにより貫通孔に充填した。充填後、１００℃−１５分の条件で硬化させた。なお、ここで、接続端子電極部１０４の各端子電極に導電性ペーストを塗布した後に貫通孔を導電性材料で充填することにより、接続抵抗を低減させることができる。
【００３２】
次に、電気回路基板２００を半導体回路基板１００に電極位置を合わせて配置し、ＡＣＦ接合により電気的に接続する。両者の電気的接続は、ＡＣＦ以外にも、はんだ、ＡＣＰ、導電性接着剤等を用いても良い。また、ここでは、電気回路基板２００は、板厚０．１ｍｍのガラエポ製のリジット基板（両面基板）の片面に電子部品を実装することにより形成した。
【００３３】
なお、実施の形態２では、実施の形態１と同様にガラス基板１０１裏面の電気回路基板２００設置位置に凹部１１０が設けられているが、ガラス基板１０１の形状はこれに限られない。
【００３４】
半導体回路基板１００と電気泳動表示シート５００を加熱圧着によって貼りあわせた後、電気泳動表示装置１０が完成する。電気泳動表示装置１０は、表裏両面をフィルムなどでラミネートしておいてもよい。これにより、装置の破損等を防ぎ、信頼性を向上させることができる。ラミネート用のフィルムに防水性が付加されていればさらに良い。
【００３５】
なお、半導体回路基板１００と電気回路基板２００の電気的接続方法としては、上述したようなＡＣＦ、はんだ、ＡＣＰ、導電性接着剤等を用いる方法以外にも例えば以下のような方法が可能である。
図４に示すように、電気回路基板２００に、半導体回路基板１００の導通路１０６と対応したスルーホール１０７を開口する。電気回路基板２００と半導体回路基板１００を位置決めして合わせた後、スルーホール１０７内に導電性ペーストを充填し、半導体回路基板１００に達するようにしてもよい。
【００３６】
以上のように、半導体回路基板１００上の接続端子電極部１０４の一部から、ガラス基板１０１の裏面へ貫通する導通路１０６を形成し、半導体回路基板１００と電気回路基板２００を導通路１０６を介して接続するようにしたので、半導体回路基板１００と電気回路基板２００の接続配線をガラス基板１０１内に収めることが可能となり、電気泳動表示装置１０の小型化を図ることができる。
【００３７】
実施の形態３．
図５（Ａ）は、本発明の実施の形態３による電気泳動表示装置の表面を示す図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のＡ−Ａ’方向の断面図、図５（Ｃ）は、電気泳動表示装置の裏面を示す図である。なお、図５においては、電気泳動表示シート５００の図示を省略している。
【００３８】
実施の形態２では、電子部品は電気回路基板２００に搭載されており、半導体回路基板１００を導通路１０６を介して接続した。
実施の形態３では、まず半導体回路基板１００の裏面にスクリーン印刷法を用いて導電性ペースト（例えば藤倉化成社製ドータイト等）を塗布することにより、電気回路配線１０８と電子部品実装用の端子電極を形成する。
【００３９】
次に、形成した印刷回路の電極に合わせて電子部品を実装する。その後１５０℃−３０分の条件で導電性ペーストの焼成を行う。この時、電子部品と電極との接続も同時に行う。なお、電極部分のペーストの厚みを配線部分の２〜３倍にすると電極と電子部品との接続性が向上する。
【００４０】
半導体回路基板１００と電気泳動表示シート５００を加熱圧着によって貼りあわせた後、電気泳動表示装置１０が完成する。電気泳動表示装置１０は、表裏両面をフィルムなどでラミネートしておいてもよい。これにより、装置の破損等を防ぎ、信頼性を向上させることができる。ラミネート用のフィルムに防水性が付加されていればさらに良い。
【００４１】
なお、凹部１１０に形成する電気回路配線１０８や端子電極は、インクジェット法などの非接触の印刷法により塗布するとよい。この際、まず配線形成部分にエポキシ系樹脂を塗布しておき、それから金属配線を塗布するのが望ましい。これにより配線と下地との密着性が向上する。インクジェット法を用いて形成する金属配線の材料としては、アルバック製パーフェクトシルバーなどが適している。また、電子部品実装用の端子電極は金めっき処理等を施したものが望ましい。
【００４２】
なお、実施の形態３では、ガラス基板１０１裏面の電子部品設置位置に凹部１１０が設けられているが、ガラス基板１０１の形状はこれに限られない。
【００４３】
電子機器
図６は、本発明の表示装置を適用した電子機器の具体例を説明する斜視図である。図６（Ａ）は、電子機器の一例である電子ブックを示す斜視図である。この電子ブック１０００は、ブック形状のフレーム１００１と、このフレーム１００１に対して回動自在に設けられた（開閉可能な）カバー１００２と、操作部１００３と、本発明の表示装置によって構成された表示部１００４と、を備えている。
【００４４】
図６（Ｂ）は、電子機器の一例である腕時計を示す斜視図である。この腕時計１１００は、本発明の表示装置によって構成された表示部１１０１を備えている。
【００４５】
図６（Ｃ）は、電子機器の一例である電子ペーパーを示す斜視図である。この電子ペーパー１２００は、紙と同様の質感および柔軟性を有するリライタブルシートで構成される本体部１２０１と、本発明の表示装置によって構成された表示部１２０２を備えている。
【００４６】
なお、本発明の表示装置を適用可能な電子機器の範囲はこれに限定されず、帯電粒子の移動に伴う視覚上の色調の変化を利用した装置を広く含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１（Ａ）は、本発明の実施の形態１による電気泳動表示装置の平面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＡ−Ａ’方向の断面図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１による電気泳動表示装置の変形例の断面図である。
【図３】図３（Ａ）は、本発明の実施の形態２による電気泳動表示装置の表面を示す図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＡ−Ａ’方向の断面図、図３（Ｃ）は、表示装置の裏面を示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態２による電気泳動表示装置の変形例の断面図である。
【図５】図５（Ａ）は、本発明の実施の形態３による電気泳動表示装置の表面を示す図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のＡ−Ａ’方向の断面図、図５（Ｃ）は、表示装置の裏面を示す図である。
【図６】図６（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明による電子機器の例を示した図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０  電気泳動表示装置、１００  半導体回路基板、１０１  ガラス基板、１０２  行デコーダ、１０３  列デコーダ、１０４  接続端子電極部、１０５  表示領域部、１０６  導通路、１０７スルーホール、１０８  電気回路配線、１１０  凹部、２００  電気回路基板２００、５００  電気泳動表示シート、５０１  透明基板、５０２マイクロカプセル
【図１】
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【図２】
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【図３】
2007133203.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007133203.tif 000007
【図６】
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