(57)【要約】【課題】収納に必要な空間を低減できるとともに、内部への防水性能を確保しつつ防水シールの耐久性を向上できる電気泳動表示装置を提供すること。【解決手段】表示装置３０は、透明基板３２および駆動基板３１と、これらの間に形成される電気泳動層３３とを備える。駆動基板３１の裏面には、素子３４が実装され、当該素子３４を被覆する接着剤３５が設けられる。そして、透明基板３２の表面と、透明基板３２および駆動基板３１の側面と、駆動基板３１の裏面とが、表側防水シート３２Ａおよび裏側防水シート３１Ａで封止される。従って、駆動基板３１に素子３４が駆動基板３１に実装されているので、回路基板を省略でき、表示装置３０の収納性能が向上される。また、素子３４が接着剤３５で被覆されるので、裏側防水シート３１Ａが素子３４の角部などに接触せず、破損しにくくなり、耐久性を向上できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板および駆動基板と、前記透明基板および駆動基板の間に形成される電気泳動層とを有して構成される電気泳動表示装置であって、
前記駆動基板の前記透明基板側とは反対の裏面には、素子が実装されるとともに、当該素子を被覆する樹脂が設けられ、
前記透明基板の表面と、
前記透明基板および駆動基板の側面と、
前記駆動基板の裏面とが、防水シートで封止される
ことを特徴とする電気泳動表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電気泳動表示装置において、
前記素子同士の隙間は、前記樹脂で埋められている
ことを特徴とする電気泳動表示装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電気泳動表示装置において、
前記樹脂は、エポキシ系樹脂、シリコン系樹脂、ポリイミド系樹脂であることを特徴とする電気泳動表示装置。
【請求項４】
透明基板および駆動基板と、前記透明基板および駆動基板の間に形成される電気泳動層とを有して構成される電気泳動表示装置の製造方法であって、
前記駆動基板の前記透明基板側とは反対の裏面に、素子を実装する実装工程と、
当該素子を樹脂で被覆する樹脂被覆工程と、
前記透明基板の表面、前記透明基板および駆動基板の側面、前記駆動基板の裏面を、防水シートで封止する防水シート被覆工程と、
を備えることを特徴とする電気泳動表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動表示装置および電気泳動表示装置の製造方法に関する。詳しくは、互いに積層される透明基板、電気泳動層、および駆動基板を有する電気泳動表示装置と、この電気泳動表示装置の製造方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、互いに積層される透明基板、電気泳動層、および駆動基板を有する電気泳動表示装置（以下、表示装置と示す。）として、電気泳動ディスプレイ（ＥＰＤ；Electrophoretic Display）等が知られている。
このような表示装置の駆動基板は、外部の回路基板等と電気的に接続され、回路基板によって表示装置の表示が制御されるようになっている。例えば、駆動基板の端部に形成された接続用の端子に、回路基板としてフレキシブル回路基板（ＦＰＣ；Flexible Printed Circuit）が、異方性導電膜（ＡＣＦ；Anisotropic Conductive Film）などで接続されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−５７５８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の表示パネルを、表示装置のケース体の内部等に組み込む際、収納空間を小さくするために、可撓性のある回路基板を表示パネルの裏側に折り曲げて、ケース内に収納するという方法が採られている。
しかしながら、回路基板の可撓性にも使用上の限界があるので、回路基板をその限界の範囲内で湾曲させなければならず、表示パネルと回路基板との間に曲率を確保するための空間が必要となる。
そこで、発明者らは、駆動基板の裏面にできる限り回路素子を実装して、別体で設ける回路基板をできるだけ小さくする、あるいは省略することで、表示パネルの収納性の向上を試みた。
【０００５】
一方、ＥＰＤのような表示パネルでは、内部に水等が浸入すると、電気泳動層の特性が劣化して表示性能が低下してしまうため、防水シートのような防水部材で全体を覆うといった防水構造が必要となる。
そのため、駆動基板の裏面に回路素子を実装する場合、図４に示すように、防水シートで回路素子を直接覆うと、防水シートが回路素子の角部などに当たった状態となるため、防水シートが破損し易くなり、防水シートの耐久性に影響が生じてしまう。
【０００６】
本発明の目的は、従来の表示装置よりも簡単な構成とすることができ、表示装置を収納する際の収納空間を低減でき、表示装置内部への防水性能を確保しつつ、防水シールの耐久性を向上させることができる電気泳動表示装置および電気泳動表示装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の電気泳動表示装置は、透明基板および駆動基板と、前記透明基板および駆動基板の間に形成される電気泳動層とを有して構成される電気泳動表示装置であって、前記駆動基板の前記透明基板側とは反対の裏面には、素子が実装されるとともに、当該素子を被覆する樹脂が設けられ、前記透明基板の表面と、前記透明基板および駆動基板の側面と、前記駆動基板の裏面とが、防水シートで封止されることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、駆動基板に素子が直接実装されているので、外部基板の素子を少なくすることができ、あるいは、外部基板を省略することができる。従って、従来の表示装置よりも簡単な構成とすることができ、表示装置を収納する際の収納空間を低減できる。
また、駆動基板に実装された素子を樹脂で被覆するので、防水シートが直接素子に接触することがなく、防水シートに素子が直接接触する場合のように、防水シートが素子の角部に引っかかって破損することを防止できる。また、素子に外力が加わらないので、素子を保護することもできる。さらに、樹脂であれば、防水シートとの接触部分の凹凸を少なくして、角部等に丸みを持たせて形成しやすいので、防水シートで封止する際にしわができにくく見栄えがよい。
このように、表示装置内部への防水性能を確保しつつ、防水シールの耐久性を向上させることができる。
【０００９】
本発明の電気泳動表示装置では、前記素子同士の隙間は、前記樹脂で埋められていることが好ましい。
この構成によれば、素子間の隙間が樹脂で埋められるので、防水シートで被覆する際に素子間に空気が残留することを防止できる。防水シートの内部に空気が残留すると、使用中に気温、気圧の変化によって、空気が膨張して、防水シートを劣化させる可能性があるが、本発明では、このような防水シートの劣化を防止できる。
【００１０】
本発明の電気泳動表示装置では、前記樹脂は、エポキシ系樹脂、シリコン系樹脂、ポリイミド系樹脂であることが好ましい。
この構成によれば、樹脂がエポキシ系樹脂、シリコン系樹脂、ポリイミド系樹脂であるので、素子との密着性が良く、樹脂が剥がれにくいので、樹脂で覆われる素子等の耐久性が向上する。
【００１１】
本発明の電気泳動表示装置の製造方法は、透明基板および駆動基板と、前記透明基板および駆動基板の間に形成される電気泳動層とを有して構成される電気泳動表示装置の製造方法であって、前記駆動基板の前記透明基板側とは反対の裏面に、素子を実装する実装工程と、当該素子を樹脂で被覆する樹脂被覆工程と、前記透明基板の表面、前記透明基板および駆動基板の側面、前記駆動基板の裏面を、防水シートで封止する防水シート被覆工程とを備えることを特徴とする。
以上の製造方法によれば、前述と同様の効果を有し、従来の表示装置よりも簡単な構成とすることができ、表示装置を収納する際の収納空間を低減でき、表示装置内部への防水性能を確保しつつ、防水シールの耐久性を向上させることができる電気泳動表示装置の製造方法を提供できる。
【発明の効果】
【００１２】
前述のように本発明によれば、表示装置を収納する際の収納空間を低減でき、表示装置内部への防水性能を確保しつつ、防水シールの耐久性を向上させることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図１および図２を参照して説明する。
［全体構成］
図１は、本実施形態の電気泳動表示装置を用いた電子時計１の正面図である。
電子時計１は、矩形環状のケース２と、表示モジュール３とを備える。また、ケース２には、リューズ５、ボタン６，７が設けられている。表示モジュール３は、ＥＰＤ（Electrophoretic Display＝電気泳動ディスプレイ）である電気泳動表示装置（以下、表示装置３０と示す。）と、この表示装置３０を駆動する駆動回路部（不図示）とを有して構成されている。駆動回路部を構成する素子等は、一部が表示装置３０に実装され、電源やタッチセンサ等は、表示装置３０とは別の回路基板（不図示）に設けられている。表示装置３０と回路基板とは個別に製造され、異方性導電膜（ＡＣＦ）等による配線部材で接続されている。
そして、回路基板は、配線部材の部分で折り曲げられ、ケース２の内部に設けられる収納空間に配置されている。
【００１４】
［表示装置の構成］
図２は、表示装置３０の断面図である。
表示装置３０は、図２に示すように、互いに積層される駆動基板（裏面基板）３１と、透明基板（表面基板）３２と、駆動基板３１および透明基板３２の間に設けられた電気泳動層３３とを含んで構成されている。表示装置３０に表示される計時情報は、表側に配置される透明基板３２を通して視認される。
【００１５】
駆動基板３１は、ガラス繊維等を含むガラスエポキシで形成されたリジット基板である。従って、駆動基板３１自体は、微小な隙間を多く含む疎な材質であり、水分を透過し易い。この駆動基板３１の表面（透明基板３２との対向面であって図中の上側の面）には、複数の駆動電極３１０が設けられるとともに、長手方向の両端部に、透明基板３２側の電極に導通される電極３２１，３２２がそれぞれ設けられている。
また、駆動電極３１０の上部には、接着剤（接着層）が設けられ、これにより駆動電極３１０の上部には複数のマイクロカプセル３３０が接着されている。マイクロカプセル３３０の中には、電気泳動分散液が封入されている。電気泳動分散液には、プラスに帯電した黒色粒子、およびマイナスに帯電した白色粒子が混合されている。そして、この複数のマイクロカプセル３３０により電気泳動層３３が構成されている。
【００１６】
駆動基板３１の裏面には、表示駆動回路素子（ドライバＩＣ）４２５、制御用コントローラ４２６等を構成する素子３４が実装され、また、駆動電力が供給される接続端子や、外部信号を授受する接続端子等が形成されている。
駆動基板３１の表面に形成された駆動電極３１０、および電極３２１，３２２は、駆動基板３１を厚み方向に貫通して設けられる複数のビアによって、駆動基板３１の裏面または内部に形成された配線パターン、裏面の素子３４および接続端子等と適宜接続されている。
【００１７】
透明基板３２は、ポリイミドやポリエステル等の可撓性を有する樹脂から形成されている。
透明基板３２の裏面（駆動基板３１との対向面）には、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などによる透明な共通電極３２０が設けられている。この共通電極３２０は、透明基板３２の裏面略全体に亘って設けられ、各駆動電極３１０との間でそれぞれ電圧が印加される各駆動電極３１０共通の電極とされている。この共通電極３２０と、電極３２１，３２２それぞれとの間には、導通部材３２１Ａ，３２２Ａが介装されている。これらの導通部材３２１Ａ，３２２Ａは、導電性の接着剤等から構成され、共通電極３２０および共通電極駆動用の電極３２１，３２２を導通している。
【００１８】
［表示装置の防水構造］
図２にて、駆動基板３１の裏面の素子３４は、本発明の樹脂である接着剤３５で被覆されている。さらに、素子３４同士の隙間は、接着剤３５で埋められている。このように、素子３４の角部や突出部が接着剤３５で覆われ、素子３４が接着剤３５で完全に埋まった状態となっている。接着剤３５には、素子３４等に対する密着性に優れたエポキシ系樹脂の接着剤を適用するのが好ましい。なお、接着剤３５としては、エポキシ系樹脂の接着剤に限らず、シリコン系樹脂またはポリイミド系樹脂の接着剤でも同様の効果がある。
【００１９】
透明基板３２の表面側には、透明基板３２の表面全体を被覆する表側防水シート３２Ａが設けられ、駆動基板３１の裏面には、接着剤３５が塗布された部分を含む駆動基板３１の裏面全体を被覆する裏側防水シート３１Ａが設けられている。これらの裏側防水シート３１Ａおよび表側防水シート３２Ａは、各周辺同士が圧着されている。
このように裏側防水シート３１Ａ、表側防水シート３２Ａにより、透明基板３２、マイクロカプセル３３０、および駆動基板３１等は密封され、電気泳動層３３への水分の浸入が防止されている。詳述すると、これらの表側防水シート３２Ａ、裏側防水シート３１Ａの内側には、接着層としてホットメルト材が塗布され、表側防水シート３２Ａおよび裏側防水シート３１Ａの端部同士を接着させ、また、表側防水シート３２Ａ、裏側防水シート３１Ａを駆動基板３１並びに透明基板３２に接着させることにより、基板端面並びに表裏面において、透明基板３２、電気泳動層３３、および駆動基板３１等を密封している。
【００２０】
［駆動回路部の構成］
図３は、駆動回路部４０の電気的構成を示す。駆動回路部４０は、制御用コントローラ４２６に実装される駆動制御部６１と、表示駆動回路素子４２５に実装された表示駆動部６２とを有する。
駆動制御部６１は、表示駆動部６２に対する入出力を行う入出力部６１１と、計時情報を取得する計時部６１２と、電源（電池）４２９から各素子３４に電力を供給する電圧制御部６１３と、ボタン６，７の操作検出を行う操作検出部６１４と、これらの各部６１１〜６１４の動作を制御する制御部６１５とを有する。
【００２１】
計時部６１２は、水晶発信回路素子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、この計時部６１２は、入出力部６１１を介して表示駆動部６２と接続されている。
また、表示駆動部６２は、表示装置３０の駆動基板３１および透明基板３２間に電圧を印加する駆動信号を表示装置３０に供給する。ここで、表示駆動部６２は、計時部６１２により取得された計時情報に基づいて、各駆動電極３１０のうち、所定電位の駆動信号を供給するものを選択する。そして、選択された駆動電極３１０に接続される配線に所定電圧の電流が流され、駆動電極３１０および共通電極３２０間の電位差によって駆動電極３１０に平面的に重なる電気泳動層３３のマイクロカプセル３３０の表示が制御され、所定の時刻を示す数字が表示される。
【００２２】
なお、本実施形態では、図示しない回路基板上に、操作検出部６１４であるタッチセンサや電源４２９等が実装されている。なお、ケース２に設けられたボタン６，７（図１）によって、各タッチセンサが操作されるようになっている。
また、表示駆動部６２を有し表示装置３０の表示制御を実行する表示駆動回路素子４２５、駆動制御部６１を有し電子時計１全体を制御する制御用コントローラ４２６は、駆動基板３１の裏面に実装されている。
表示駆動回路素子４２５や制御用コントローラ４２６は、駆動基板３１に形成された配線パターンに接続され、さらに、配線部材によって回路基板にも接続されている。
なお、駆動回路部は、電源（電池）と電気的に接続され、この電源から供給される電力で駆動され、駆動電極３１０、および電極３２１,３２２に印加される電圧を制御するように構成されている。
【００２３】
［表示装置の防水構造の形成方法］
まず、駆動基板３１の裏面の所定位置に配線パターンとともに所定の素子３４を実装する（実装工程）。
駆動基板３１を乾燥させた後、接着剤３５で素子３４を被覆するとともに、素子３４同士の隙間に接着剤３５を流し込んで埋める（樹脂被覆工程）。
次に、真空ラミネート装置を用いて、透明基板３２の表面全体に表側防水シート３２Ａを貼り付ける。また、接着剤３５を覆うように裏側防水シート３１Ａを駆動基板３１の裏面に貼り付ける。そして、裏側防水シート３１Ａおよび表側防水シート３２Ａの各周辺同士を圧着させる。このようにして、透明基板３２の表面、透明基板３２および駆動基板３１の側面、駆動基板３１の裏面を、表側防水シート３２Ａおよび裏側防水シート３１Ａで封止する（防水シート被覆工程）。
以上のようにして、表示装置３０の防水構造が形成される。
【００２４】
［本実施形態による効果］
本実施形態によれば、次のような効果を奏することができる。
（１）駆動基板３１に素子３４が直接実装されているので、従来のように回路基板に全ての素子３４を実装する場合と比べて、回路基板を小さくすることができる。従って、従来の表示装置よりも簡単な構成とすることができ、表示装置３０をケース２も収納する際の収納空間を低減できる。
【００２５】
（２）駆動基板３１に実装された素子３４を接着剤３５で被覆するので、少なくとも各素子３４の外表面が接着剤３５で覆われて、裏側防水シート３１Ａが直接素子３４に接触することがなくなる。
ここで、比較例として素子３４を樹脂で覆わない場合を図４に基づいて説明する。
図４は、駆動基板３１の裏面に素子３４を実装した場合、素子３４による裏側防水シート３１Ａの耐久性に与える影響について説明するための断面図である。裏側防水シート３１Ａに素子３４が直接接触するため、裏側防水シート３１Ａが素子３４の角部に引っかかって破損する可能性が高まっている。
これに対して、本実施形態では、図２のように、裏側防水シート３１Ａが直接素子３４に接触することがないので、裏側防水シート３１Ａが素子３４の角部に引っかかって破損することを防止できる。さらに、接着剤３５であれば、裏側防水シート３１Ａとの接触部分の凹凸を少なくして、角部等に丸みを形成できるので、裏側防水シート３１Ａで封止する際にしわ等ができにくい。従って、表示装置３０内部への防水性能を確保しつつ、裏側防水シート３１Ａの耐久性を向上させることができる。
【００２６】
（３）また、図４の比較例では、真空ラミネート装置を用いて裏側防水シート３１Ａを取り付けた場合であっても、素子３４の周囲に空間（図中のＧ１,Ｇ４）が生じ易く、素子３４同士の隙間にも空間（図中のＧ２，Ｇ３）が生じ易くなる。裏側防水シート３１Ａの内部に空気が残留すると、使用中に気温、気圧の変化によって、空気が膨張して、裏側防水シート３１Ａを劣化させてしまう。
これに対して、接着剤３５によって、素子３４間の隙間も埋めることができるので、隙間に空気が残留することを防止できる。従って、真空ラミネート装置で、真空状態（低圧状態）にする際に、空気等を十分に抜き切ることができ、裏側防水シート３１Ａと駆動基板３１との間に空気が混入しない状態での封止が可能となる。よって、使用中に気温、気圧の変化による裏側防水シート３１Ａの劣化を防止できる。
【００２７】
（４）接着剤３５がエポキシ系樹脂の接着材であるので、素子３４との密着性が良く剥がれにくく、接着剤３５で覆われる素子３４等の耐久性を向上させることができる。なお、接着剤３５としては、シリコン系樹脂またはポリイミド系樹脂の接着剤としてもよく、エポキシ系樹脂の接着剤と同様に素子３４等の耐久性を向上させることができる。
【００２８】
（５）駆動基板３１の材質に関わらず、駆動基板３１からの水等の浸入を防止できるので、駆動基板３１の材質の選定の自由度が高まり、安価なリジット基板を用いることができ、表示装置３０を低コストで製造することができる。すなわち、駆動基板３１が遮水性能を有さないリジット基板であっても、接着剤および裏側防水シート３１Ａによる防水構造が形成されているので、駆動基板３１からの水等の浸入が防止される。
【００２９】
［本発明の変形例］
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記実施形態では、回路基板に実装されていた素子３４等の一部を適宜、駆動基板３１の裏面側に実装することで、従来の回路基板を小さくすることができる場合の一例を説明したが、回路基板の素子等をすべて駆動基板３１に実装して回路基板を完全に省略してもよい。また、駆動基板３１の裏側には、駆動電極３１０を駆動する表示駆動部６２を構成する素子３４（表示駆動回路素子４２５）等を実装し、回路基板には駆動制御部６１を構成する素子３４（制御用コントローラ４２６）等を実装するように振り分けてもよい。このようにすれば、表示装置３０の表示内容についての設計変更があった場合に、変更される駆動制御部６１等の素子３４については、駆動基板３１に実装せず、回路基板に実装することで、表示内容の設計変更があった場合には回路基板のみを変更するだけですみ対応が容易となる。表示装置については共通使用できるという効果もある。
【００３０】
前記実施形態では、駆動基板３１としてリジット基板を使用する場合を説明したが、本発明では、駆動基板としては、遮水性能のないフレキシブル基板を選定してもよく、リジット基板の場合と同様に防水の効果が得られる。また、透明基板についてもフレキシブル基板で形成することで、可撓性を有した電気泳動表示装置としても利用できる。
【００３１】
前記実施形態における駆動電極３１０の駆動方式は、ＴＦＴ回路を用いたアクティブマトリックス駆動方式であっても、セグメント電極を有するセグメント駆動方式であってもよい。なお、アクティブマトリックス駆動方式では、セグメント電極の形状により表示の形状が決まるセグメント駆動方式と異なり、時刻を表示する数字の向きや大きさ、数字の配列等をモードに応じて切り替えることが可能である。
【００３２】
本発明の電気泳動表示装置は、前記実施形態の電子時計１に限らず、表示機能を具備した各種電子機器に広く適用でき、このような機器としては、例えば、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）や、携帯電話、メモリカード、ディジタルカメラ、ビデオカメラ、プリンタ、パーソナルコンピュータなどを例示できる。また、いわゆるスマートカード等のＩＣカードにおいて、電子マネーの残金表示等にも適用できる。
【００３３】
その他、本発明を実施するための最良の構成、方法等は、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状、材質等を限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質等の限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態に係る電気泳動表示装置を用いた電子時計の正面図。
【図２】前記電子時計の電気泳動表示装置を示す断面図。
【図３】前記電気泳動表示装置の駆動回路部の電気的構成を示す図。
【図４】本発明の効果を説明するための電気泳動表示装置を示す断面図。
【符号の説明】
【００３５】
３０…表示装置（電気泳動表示装置）、３１…駆動基板、３１Ａ…裏側防水シート、３２…透明基板、３２Ａ…表側防水シート、３３…電気泳動層、３４…素子、３５…樹脂（接着剤）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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