(57)【要約】【課題】  部品点数を低減し、かつ、小型化が可能な電気泳動表示モジュール、その電気泳動表示モジュールを備えた電子機器及び電気泳動表示モジュールの製造方法を提供する。【解決手段】  基板１１の一側の面に、表示駆動回路４０を含む電気素子１６を実装すると共に、基板１１の他側の面に、表示用電極１４を含む電気泳動表示パネルを構成し、電気素子１６と表示用電極１４とを基板１１に設けた接続導体１７を介して接続するようにした。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の一側の面に、駆動回路を含む電気素子を実装すると共に、前記基板の他側の面に、表示用電極を含む電気泳動表示パネルを構成し、前記電気素子と前記表示用電極とを前記基板に設けた接続導体を介して接続したことを特徴とする電気泳動表示モジュール。
【請求項２】
前記電気泳動表示パネルは、前記表示用電極の上方に、電気泳動層及び共通電極を含む表示パネル構成体をラミネートすることによって構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気泳動表示モジュール。
【請求項３】
前記表示パネル構成体は、真空ラミネータを用いて前記表示用電極にラミネートされることを特徴とする請求項２に記載の電気泳動表示モジュール。
【請求項４】
前記表示用電極の所定部位に、導電部材を接触させ、前記表示パネル構成体をラミネートした場合に、前記導電部材が前記表示パネル構成体の共通電極に接触することを特徴とする請求項２又は３に記載の電気泳動表示モジュール。
【請求項５】
前記両面基板に、電池を着脱自在に保持する一対の電源端子を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電気泳動表示モジュール。
【請求項６】
前記電気素子が、時刻を計時して前記駆動回路により時刻を前記電気泳動表示パネルに表示させる時計用回路を含み、前記電気泳動表示モジュールが時計モジュールとして構成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の電気泳動表示モジュール。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の電気泳動表示モジュールを備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項８】
接続導体を設けた基板の一側の面に、駆動回路を含む電気素子を実装すると共に、前記基板の他側の面に、表示用電極を含む電気泳動表示パネルを構成し、前記電気素子と前記表示用電極とを前記接続導体を介して接続したことを特徴とする電気泳動表示モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動表示パネルと回路部とを備えた電気泳動表示モジュール、この電気泳動表示モジュールを備えた電子機器及び電気泳動表示モジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液体中に分散した帯電粒子が電界印可により泳動する現象、つまり、電気泳動現象を利用した電気泳動表示パネルを適用した表示装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この種の表示装置は、電気泳動表示パネルと回路部とが別モジュールとして構成され、これらが導電性ゴムやコネクタを介して電気的に接続される構成を採っている。
また、この種の表示装置を電池駆動とした場合、電池ボックスを設け、この電池ボックスを上記モジュールにコネクタ等を介して接続する構成を採っている。
【特許文献１】特開平１−８６１１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来の構成では、電気泳動表示パネルと回路部とを接続する接続部品（導電性ゴムやコネクタ）や、電池ボックスと回路部とを接続する接続部品が必要なため、部品点数が多くなってしまう。このため、組立工数が多くなったり、小型化が難しくなるといった問題が生じるだけでなく、部品点数の増大により接合部分の信頼性が下がり、歩留まりの悪化や耐環境性の低下等の問題が生じる。
【０００４】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、部品点数を低減し、かつ、小型化が可能な電気泳動表示モジュール、その電気泳動表示モジュールを備えた電子機器及び電気泳動表示モジュールの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述課題を解決するため、本発明は、電気泳動表示モジュールにおいて、基板の一側の面に、駆動回路を含む電気素子を実装すると共に、前記基板の他側の面に、表示用電極を含む電気泳動表示パネルを構成し、前記電気素子と前記表示用電極とを前記基板に設けた接続導体を介して接続したことを特徴とする。
この発明によれば、基板の一側の面に、駆動回路を含む電気素子を実装すると共に、基板の他側の面に、表示用電極を含む電気泳動表示パネルを構成し、電気素子と表示用電極とを基板に設けた接続導体を介して接続したので、電気泳動表示パネルと回路部とを別体で構成してコネクタ接続したものに比して、コネクタを設ける必要がない分、部品点数を低減することができ、電気泳動表示モジュールの小型化、軽量化及び製造コストの低減が可能となる。
【０００６】
上記構成において、電気泳動表示パネルを、表示用電極の上方に、電気泳動層及び共通電極を含む表示パネル構成体をラミネートすることによって構成するようにしてもよく、この場合、表示パネル構成体を、真空ラミネータを用いて表示用電極にラミネートすることが好ましい。真空ラミネータを使用することにより、電気素子等に加わる圧力を適正にでき、電気素子等の破壊を回避することができる。
【０００７】
また、上記構成において、表示用電極の所定部位に、導電部材を接触させ、表示パネル構成体をラミネートした場合に、導電部材が表示パネル構成体の共通電極に接触するようにしてもよい。また、上記各構成において、前記両面基板に、電池を着脱自在に保持する一対の電源端子を設けることにより、電池ボックス等の部品を省略することができる。
【０００８】
また、上記各構成において、電気素子が、時刻を計時して駆動回路により時刻を電気泳動表示パネルに表示させる時計用回路を含み、電気泳動表示モジュールが時計モジュールとして構成されるようにしてもよい。これにより、電気泳動表示パネルと回路部とを接続するコネクタが必要なく、部品点数低減や小型化を図ることが可能な時計モジュールを提供することができる。また、様々な電気機器が上記電気泳動表示モジュールを備えるようにしてもよい。
【０００９】
また、本発明は、電気泳動表示モジュールの製造方法において、接続導体を設けた基板の一側の面に、駆動回路を含む電気素子を実装すると共に、前記基板の他側の面に、表示用電極を含む電気泳動表示パネルを構成し、前記電気素子と前記表示用電極とを前記接続導体を介して接続したことを特徴とする。
この発明によれば、接続導体を設けた基板の一側の面に、駆動回路を含む電気素子を実装すると共に、基板の他側の面に、表示用電極を含む電気泳動表示パネルを構成し、電気素子と表示用電極とを接続導体を介して接続したので、電気泳動表示パネルと回路部とを別体で構成してコネクタ接続したものに比して、コネクタを設ける必要がない分、部品点数を低減することができ、電気泳動表示モジュールの小型化、軽量化及び製造コストの低減が可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、基板の一側の面に、駆動回路を含む電気素子を実装すると共に、基板の他側の面に、表示用電極を含む電気泳動表示パネルを構成し、電気素子と表示用電極とを基板に設けた接続導体を介して接続したので、電気泳動表示パネルと回路部とを別体で構成してコネクタ接続したものに比して、コネクタを設ける必要がない分、部品点数を低減することができ、電気泳動表示モジュールの小型化や軽量化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳述する。
図１は、本発明の実施形態に係る腕時計１の外観構成を示す図である。この図に示すように、腕時計１は、時計ケース２と、この時計ケース２に取り付けられ、ユーザの手首に巻き付けられる一対の時計バンド３とを備えている。時計ケース２は正面に時刻を表示するための時刻表示窓４が形成され、時刻を表示する表示パネル（電気泳動表示パネル）５を時刻表示窓４から視認可能に構成されている。また、時刻表示窓４には透明樹脂や透明ガラス等から形成されたカバー体６が嵌め込まれ、このカバー体６により表示パネル５が保護されている。さらに、時計ケース２には、時刻修正やモード変更等の各種指示を行うための操作ボタン８が設けられている。
【００１２】
上記表示パネル５は、複数のセグメントにより各種情報を表示するセグメント表示パネルが適用され、この表示パネル５の表示領域には、０〜９の数字を表示するためのセグメント（いわゆる７セグメント）５Ａが４列配列され、左２列のセグメント５Ａにより時刻の「時」が表示され、右２列のセグメント５Ａにより「分」が表示される。また、「時」のセグメント５Ａと「分」のセグメント５Ａとの間には、「時」「分」の区切りを示す文字（本例ではコロン）を表示するための正面視円形のセグメント５Ｂが配置されている。本実施の形態では、この表示パネル５に電気泳動表示パネルが用いられているが、その詳細な構成については後述することにする。また、以下の説明において、セグメント５Ａ、５Ｂのそれぞれを特に区別する必要がないときは、セグメント５Ｘと表記する。
【００１３】
上記時計ケース２内には、表示パネル５と一体的に構成された時計モジュール（電気泳動表示モジュール）１０が配置されている。この時計モジュール１０は、図２に断面図を示すように、実装基板１１と、表示パネル構成体１２と、これらを保持する回路押さえ１３とを備えている。
実装基板１１は、両面に配線パターンが形成され、ガラスエポキシ樹脂等の剛性材料からなる基板、又は、ポリイミド樹脂等の柔軟性材料かなるフレキシブル基板が適用されている。この実装基板１１の一側の面（上面）には、上記セグメント５Ｘに対応するセグメント電極（表示用電極）１４と、共通電極用セグメント電極（表示用電極）１５とが設けられている。また、実装基板１１の他側の面（下面）には、表示駆動回路（ドライバＩＣ）４０や制御部（マイコン）５０等を構成する電気素子１６が実装され、これら電気素子１６は、実装基板１１の下面に形成された配線パターンを介して電気的に接続されている。
【００１４】
さらに、上記実装基板１１には、上記電気素子１６と上記セグメント電極１４、１５の各々とを接続する基板内部配線（接続導体）１７を有している。基板内部配線１７は、実装基板１１に予め形成された孔に無電界メッキや導電性物質の充填等により形成されたビアと、複数層基板の内層における配線パターンとによって形成され、上記セグメント電極１４の各々と表示駆動回路４０の複数の駆動端子４０Ａとを各々接続する第１基板内部配線１７Ａと、共通電極用セグメント電極１５と表示駆動回路４０の共通電極用端子４０Ｂとを接続する第２基板内部配線１７Ｂとを有している。これによって、上記基板内部配線１７Ａ、１７Ｂは、表示駆動回路４０からの駆動電圧を各セグメント電極１４、１５に供給する駆動電圧供給通路として機能している。
【００１５】
また、実装基板１１の側面には、スイッチ用電極１８が設けられ、このスイッチ用電極１８は、実装基板１１に形成された配線パターンを介して制御部５０と電気的に接続されている。また、回路押さえ１３には、スイッチ用電極１８の側方に金属製の板ばね１９が設けられ、この板ばね１９は、図２に示すように、スイッチ用電極１８との間に間隙Ｋを形成した状態で支持され、操作ボタン８の押下操作時に、操作ボタン８によりスイッチ用電極１８側に変形してスイッチ用電極１８を導通させる。これによって、操作ボタン８が押下されたか否かがスイッチ用電極１８を介して制御部５０に検出される。
【００１６】
さらに、実装基板１１の下面には、上記素子１６を保護する回路枠２１が取り付けられており、この回路枠２１は、一次電池であるボタン電池２０を収容する孔部２１Ａを有し、この孔部２１Ａ内に、実装基板１１の下面に設けられた一対の電源端子２２が露出する。この一対の電源端子２２は、ボタン電池２０の負極部（裏面）に接触する負極端子２２Ａと、ボタン電池２０の正極部（表面）に接触する正極端子２２Ｂとから構成され、これら端子２２Ａ、２２Ｂを介してボタン電池２０の電力が各素子１６に供給される。また、この一対の電源端子２２によりボタン電池２０を着脱自在に保持されている。
【００１７】
また、表示パネル構成体１２は、実装基板１１の上面にラミネートすることによって電気泳動表示パネルを構成するものであり、透明基板２４と、この透明基板２４にＩＴＯ（Indium-Tin Oxide）蒸着により形成された透明の共通電極２５と、この共通電極２５に沿って配置される電気泳動層３０とを備えて概略構成されている。また、上記共通電極２５と共通電極用セグメント電極１５との間には、共通電極用導通材（導電部材）２６が介挿されている。この共通電極用導通材２６は、両面接着性を有する導電シートが適用され、この導電シートの一方の接着面が共通電極用セグメント電極１５に貼り付き、他方の接着面が共通電極２５に貼り付くことで、共通電極２５と共通電極用セグメント電極１５とを導通させている。
【００１８】
電気泳動層３０は、図３に示すように、複数のマイクロカプセル３１から構成され、これらマイクロカプセル３１は、実装基板１１と透明基板２４との間に立設する非導電性の保持部材３４により、この保持部材３４と実装基板１１と透明基板２４とによって囲まれる間隙内に封入されている。
上記マイクロカプセル３１には、電気泳動粒子３２が混合された電気泳動分散液３３が封入されており、この電気泳動粒子３２には、例えば、プラス極性に帯電した青粒子が適用され、電気泳動分散液３３が白色に着色されることにより、いわゆる１粒子系の電気泳動層が構成されている。
従って、表示駆動回路４０により共通電極用セグメント電極１５（図２）が０Ｖ電位（アース電位）に保持されて共通電極２５が０Ｖ電位とされると共に、所定のセグメント電極１４にプラス電圧の駆動電圧が供給されてプラス電位とされた場合、セグメント電極１４から共通電極２５に向かう電界が発生し、マイクロカプセル３１内のプラスに帯電した電気泳動粒子（青粒子）３２が共通電極２５側に移動し、これに伴って、白色の電気泳動分散液３３がセグメント電極１４側に移動する。この結果、透明基板２４側から視認されるマイクロカプセル３１が青色を呈するため、上記セグメント５Ｘが青を表示する。
【００１９】
これとは逆に、表示駆動回路４０により共通電極用セグメント電極１５にプラス電圧の駆動電圧が供給されて共通電極２５がプラス電位とされると共に、所定のセグメント電極１４が０Ｖ電位に保持された場合には、プラスに帯電した電気泳動粒子（青粒子）３２がセグメント電極１４側に移動し、これに伴って、白色の電気泳動分散液３３が共通電極２５側に移動するため、結果として、透明基板２４側から視認されるマイクロカプセル３１が白色を呈し、上記セグメントが白を表示する。また、共通電極２５とセグメント電極１４との間に電位差を生じない場合には、電気泳動粒子（青粒子）３２の移動が生じないため、セグメントの表示色は変化せずに以前の状態が維持される。
なお、本実施の形態では、表示駆動回路４０が昇圧回路を内蔵し、ボタン電池２０から供給される電圧（例えば３Ｖ）を昇圧して＋１２Ｖの電圧を生成して、この＋１２Ｖの電圧、或いは、０Ｖの電圧を駆動電圧としてセグメント電極１４及び共通電極２５に印可している。
【００２０】
図４は、時計モジュール１０の電気的構成を示している。
制御部５０は、実装基板１１に設けられた配線パターンを介して表示駆動回路４０やボタン電池２０と電気的に接続され、この制御部５０は、計時回路５１と、入出力回路（Ｉ／Ｏ）５２と、電圧制御回路５３と、操作制御回路５４と、制御回路（制御手段）５７とを備えている。計時回路５１は、図示しない発振回路の発振パルスをカウントすることにより時刻を計時するものであり、この計時回路５１は、入出力回路５２を介して表示駆動回路４０と接続されている。
また、電圧制御回路５３は、ボタン電池２０からの供給電力を制御部５０内の各部と表示駆動回路４０とに供給するものであり、操作制御回路５４は、上記スイッチ用電極１８の導通／非導通を検出することにより、操作ボタン８の操作を検出し、この検出結果を制御回路５７に通知する。
【００２１】
制御回路５７は、時計モジュール１０全体を中枢的に制御するものであり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有し、ＣＰＵがＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行することにより、制御部５０の各部の動作を制御すると共に、入出力部（Ｉ／Ｏ）５２を介して表示駆動回路４０に各種信号を出力する。
表示駆動回路４０は、上記したように、表示パネル５を駆動する回路であり、制御回路５７の指示の下、計時回路５１により計時されている時刻情報を取得し、指示された書換間隔で表示パネル５の書き換えを行い、時刻を表示パネル５に表示させる。このように、この時計モジュール１０が、電気泳動表示パネル５を駆動して時刻を表示するための時計用回路を構成する電気素子（時刻）１６とボタン電池２０とを一体的に備えるため、この時計モジュール１０を上記時計ケース２に内蔵するだけで上記腕時計１を容易に製造することができる。
【００２２】
この時計モジュール１０を製造する場合、実装基板１１の一側の面（下面）に、リフロー等により表示駆動回路４０や制御部５０等を構成する電気素子１６を実装する実装工程が実施され、この実装工程の後に、実装基板１１の他側の面（上面）に、表示パネル構成体１２をラミネートするラミネート工程が実施され、この２つの工程によって上記時計モジュール１０が製造される。
この場合、上記実装工程の後に、共通電極用セグメント電極１５に、両面接着性を有する導電シートからなる共通電極用導通材２６を接触させて（貼り付けて）おくことで、上記ラミネート工程の際に、この共通電極用導通材２６が、表示パネル構成体１２の共通電極２５に接触して、共通電極２５と共通電極用セグメント電極１５との接続を容易に行うことができる。
【００２３】
ここで、リフローは、実装基板１１に予めペースト状のはんだ（いわゆるクリームはんだ）を印刷しておき、電気素子１６を配置後に実装基板１１に熱を加えてはんだを溶かしてはんだ付けを行う方法であり、リフロー以外の方法として、加熱溶解させた液体状のはんだが入ったはんだ槽の上に実装基板１１を流し、電気素子１６と基板の接合部にはんだ付けを行なうフローを適用してもよい。このように、表示パネル構成体１２の実装前に電気素子１１を実装するため、電気素子１１のはんだ付け時の熱で電気泳動層３０等に悪影響が及ぶ事態を回避することができる。
また、表示パネル構成体１２をラミネートするラミネータとしては、真空ラミネータが適用される。真空ラミネータを使用することにより、厚み等に対して制限の大きなロールラミネータを使用する場合に比して、凹凸追随性に優れ、電気素子１６等に加わる圧力を適正範囲にすることができ、電気素子１６等の破壊を回避することが可能である。
【００２４】
以上説明したように、本実施の形態によれば、実装基板１１の一側の面に電気素子１６を含む回路部を設け、この実装基板１１の他側の面に表示パネル構成体１２を実装して電気泳動表示パネルを構成したことにより、簡易に電気泳動表示パネルと回路部とを一体に備えた時計モジュール１０を製造することができる。
このため、本実施形態では、電気泳動表示パネルと回路部とを別体で構成してコネクタ接続したものに比して、コネクタを設ける必要がなく、部品点数を低減することができ、時計モジュール１０全体の小型化、軽量化及び製造コストの低減が可能となる。
さらに、実装基板１１に一対の電源端子２２を一体的に設け、この一対の電源端子２２がボタン電池２０を着脱自在に保持するので、別体の電池ボックスを基板にコネクタ接続したものに比して、部品点数を低減することができる。これらにより、接合部分の信頼性向上や歩留まりを少なくすることができ、腕時計１の薄型化や軽量化、デザインの自由度向上等が可能となる。
【００２５】
上述した実施形態は、あくまで本発明の一態様に過ぎず、本発明の範囲内で任意に変形が可能である。例えば、上述の実施形態では、実装基板１１の電気素子１６とセグメント電極１４、１５とを基板内部配線１７を介して接続する場合について述べたが、これに限らず、実装基板１１を貫通する孔の壁面に無電界メッキにより銅等の金属層を形成することによってスルーホールメッキを形成し、このスルーホールメッキを介して電気素子１６とセグメント電極１４、１５とを接続してもよく、要は、実装基板１１の厚み方向に設けた接続導体を介して電気素子１６とセグメント電極１４、１５とを接続すればよい。また、上記実施形態において、上記実装基板１１に、両面基板（二層基板）や、四層基板や七層基板等の複数層基板を使用してもよい。また、上記実施形態において、上記共通電極用導通材２６に、導電性ペーストや導電ゴム等の他の導電部材を使用してもよい。
また、上述の実施形態では、時計モジュール１０を腕時計１に使用する場合について例示したが、置時計、壁掛時計、柱時計、懐中時計等の各種時計に使用することが可能である。また、本発明は、時計モジュールに適用する場合に限らず、時計用途以外の電気泳動表示モジュールに広く適用することができ、例えば、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）、携帯電話機等の表示パネルを備える電子機器に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態に係る腕時計の外観構成を示す図である。
【図２】腕時計の時計モジュールを模式的に示す断面図である。
【図３】表示パネルの構成を説明するための断面図である。
【図４】時計モジュールの電気的構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２７】
１…腕時計、５…表示パネル（電気泳動表示パネル）、５Ａ、５Ｂ、５Ｘ…セグメント、１０…時計モジュール（電気泳動表示モジュール）、１１…実装基板（両面基板）、１２…表示パネル構成体、１３…回路押さえ、１４…セグメント電極、１５…共通電極用セグメント電極、１６…電気素子、１７…基板内部配線（接続導体）、１７Ａ…第１基板内部配線、１７Ｂ…第２基板内部配線、１８…スイッチ用電極、１９…板ばね、２０…ボタン電池、２１…回路枠、２２…電源端子、２４…透明基板、２５…共通電極、２６…共通電極用導通材（導電部材）、３０…電気泳動層、３１…マイクロカプセル、４０…表示駆動回路、５０…制御部、５１…計時回路、５２…入出力回路、５３…電圧制御回路、５４…操作制御回路、５７…制御回路。
【図１】
2007041386.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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