(57)【要約】【課題】  本発明は、製造工程を減らし、画素電極の電圧が表示部に直接印加されるようになるため表示に必要な電圧印加のみで表示させることができ、コントラスト低下や、表示応答性低下などの表示特性劣化を防ぐことができる、画像表示装置の製造方法及び画像表示装置を提供する。【解決手段】  本発明の画像表示装置は、基板と、該基板上に形成されたスイッチング素子と、該スイッチング素子と電気的に接続された画素電極と、表示材料が充填される表示部とを含んで構成されている。この画像表示装置を製造する製造方法によれば、画素電極はスクリーン印刷法により導電ペーストで形成され、この導電ペーストを硬化させて表示部を画素電極に接着させることに特徴がある。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、該基板上に形成されたスイッチング素子と、該スイッチング素子と電気的に接続された画素電極と、表示材料が充填される表示部とを含んで構成される画像表示装置を製造する製造方法において、
前記画素電極はスクリーン印刷法により導電ペーストで形成され、該導電ペーストを硬化させて前記表示部を前記画素電極に接着させることを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記画素電極間の隙間に絶縁性の絶縁接着剤を塗布することを特徴とする請求項１記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記画素電極の前記導電ペーストの膜厚を前記絶縁接着剤の膜厚よりも高くすることを特徴とする請求項２記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記表示部における前記表示材料が充填されるセルを形成するセル間隔壁の底部壁を開口し、前記セル間隔壁が前記画素電極及び前記画素電極間に塗布された前記絶縁接着剤に共に接着されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像表示装置の製造方法により製造されることを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像表示装置の製造方法及び画像表示装置に関し、詳細には画像表示装置における表示部とバックプレーンの接続に関する技術である。
【背景技術】
【０００２】
図９は従来の画像表示装置の構成を示す断面図である。同図に示すように、基板１０１上に作製されたスイッチング素子１０２に、電気的に接続された画素電極１０３が形成される。なお、スイッチング素子１０２と画素電極１０３をあわせてバックプレーンと呼ぶ。バックプレーンは接着層１０４により表示部１０５と接着されている。また、電気泳動粒子１０６，１０７はセル間隔壁１０８によりセル１０９の中に充填され、各セル１０９はセル間隔壁１０８により分離される。電気泳動粒子を充填したセル間隔壁１０８は、接着剤１１０により透明電極を形成した透明な基板１１１で封止されている。このような電気泳動表示器を表示器１１２とする。
【０００３】
このように、従来の画像表示装置の表示部１０５とバックプレーンの接続は、バックプレーンの上に接着層１０４を設けて接続されていた。しかし、接着層１０４を設けてしまうと、接着層１０４で電圧降下を起こしていまい、画素電極１０３の電圧の一部が表示部１０５へ印加されなくなる不具合が生じる。また、接着層１０４に使用される接着剤には、電圧降下を小さくするために、特許文献１に記載されているように、接着層１０４の体積固有抵抗値の範囲が１０９〜１０１１Ω・ｃｍというように、特定の電気特性が材料に要求される。
【特許文献１】特表２００４−５３５５９９
【特許文献２】特表２００７−５１０９５６
【特許文献３】特表２００６−５２１５８６
【特許文献４】特開２００３−３１８１９５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、接着層を介して表示部とバックプレーンを接続する際、用いられる接着剤は電気抵抗の大きい材料が使用され、接着層で電圧降下を起し、表示部へ十分に電圧を印加することができなくなる。そのため、表示素子のコントラストの低下や、応答速度低下などの表示特性劣化が発生してしまう。表示特性劣化を抑制するために、接着層で電圧降下が発生しても表示特性を維持可能となる大きな電圧を画素電極に印加することが必要になる。また、接着剤を低抵抗の接着剤とすると、隣接する画素電極間にリーク電流が発生し、画素に所望の電圧を充電できなくなり、表示素子に所望の電圧を印加することができなくなる。更に、隣接画素へのリーク電流を抑えるために画素電極間の距離を大きくすると、表示画面の解像度、コントラスト低下を招くため接着剤の抵抗値を小さくすることは現実的ではない。更に、接着層に使用される接着剤には、接着層での電圧降下の影響を少なくする最適な体積固有抵抗値の範囲など、電気的な特性が要求される。また、最適な体積固有抵抗値の範囲は表示素子の特性や、バックプレーンの特性などに左右されてしまい、特定するのも困難である。更に、バックプレーンあるいは表示部に塗布される際に接着層の膜厚ムラがあると表示に影響を与えてしまう。
【０００５】
本発明はこれらの問題点を解決するためのものであり、製造工程を減らし、画素電極の電圧が表示部に直接印加されるようになるため表示に必要な電圧印加のみで表示させることができ、コントラスト低下や、表示応答性低下などの表示特性劣化を防ぐことができる、画像表示装置の製造方法及び画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記問題点を解決するために、基板と、該基板上に形成されたスイッチング素子と、該スイッチング素子と電気的に接続された画素電極と、表示材料が充填される表示部とを含んで構成される画像表示装置を製造する製造方法によれば、画素電極はスクリーン印刷法により導電ペーストで形成され、この導電ペーストを硬化させて表示部を画素電極に接着させることに特徴がある。よって画素電極の電圧が表示部に直接印加されるようになるため表示に必要な電圧印加のみで表示させることができ、コントラスト低下や、表示応答性低下などの表示特性劣化を防ぐことができる。
【０００７】
また、画素電極間の隙間に絶縁性の絶縁接着剤を塗布することにより、全面で表示部と、スイッチング素子及び画素電極を含むバックプレーンとを接着することができ、画素電極と表示部をより強固に接着することができる。
【０００８】
更に、画素電極の導電ペーストの膜厚を絶縁接着剤の膜厚よりも高くすることが好ましい。
【０００９】
また、表示部における表示材料が充填されるセルを形成するセル間隔壁の底部壁を開口し、セル間隔壁が画素電極及び画素電極間に塗布された絶縁接着剤に共に接着されている。よって、表示材料が直接画素電極に接することになり、画素電圧を表示材料に直接印加することができ、更なる省電力化及び表示特性を向上が達成できる。
【００１０】
更に、別の発明としての画像表示装置は、上記画像表示装置の製造方法により製造されることに特徴がある。よって、コントラスト低下、表示応答性低下などの表示特性劣化を防ぐことが可能な画像表示装置を提供できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の画像表示装置の製造方法によれば、画素電極に表示材料を接続することで、接着剤をなくし、画素電極と表示部の間に不要な接着層を無くすことができ、接着層での電圧降下が無くなり画素電極の電圧が表示部に直接印加されるようになる。そのため表示に必要な電圧印加のみで表示させることができる。また、コントラスト低下や、表示応答性低下などの表示特性劣化を防ぐことができる。また、接着層がなくなることで、製造工程を減らすことができる。また、接着剤の塗布ムラによる表示バラツキが発生しなくなり、面内均一な表示を得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は本発明の画像表示装置の構成を示す断面図である。同図において、図９と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。なお、本実施の形態における表示材料として、電気泳動材料を用いて本発明を説明するがこれに限るものではない。図１において、基板１０１上に作製されたスイッチング素子１０２には、電気的に接続された画素電極１０３が形成される。スイッチング素子１０２と画像電極１０３、また画像電極１０３と表示部１０５は、後述するように画像電極１０３自体によりそれぞれ接着されている。また、電気泳動粒子１０６，１０７はセル間隔壁１０８により図２のセル１０９の中に充填され、各セル１０９はセル間隔壁１０８により分離される。電気泳動粒子を充填したセル間隔壁１０８は、接着剤１１０により透明電極を形成した透明な基板１１１で封止されている。
【００１３】
次に、本発明の第１の実施の形態に係る画像表示装置の製造工程について説明する。
先ず、基板１０１上に作製されたスイッチング素子１０２に電気的に接続された画素電極１０３は導電ペーストを用いスクリーン印刷法により形成される。導電ペーストはＡｇペーストであり、Ａｇ粒子、アクリル樹脂、カルビトールアセタートなどからなり、粘度は２００〜３００ｐａ・ｓ（ブルックフィールドＨＢＴ Ｎｏ．１４スピンドルを用い１０ｒｐｍで測定）である。画素電極１０３の形成には、スクリーン印刷法を用いている。印刷条件は、スクリーン版とＰＣ基板とのクリアランスは１．５〜２．５ｍｍとし、ゴム硬度７０のスキージを用い、アタック角７０度、印刷速度３０〜１００ｍｍ／ｓである。本実施の形態では、Ａｇペーストを形成後に硬化させずに、表示部１０５を画素電極１０３上に貼り合わせ、表示部１０５を加圧し導電ペーストと密着させる。その後強制対流式オーブンに入れて１５０℃で１時間加熱し、Ａｇペーストを硬化させ表示部１０５と接着させる。また、表示部１０５ではなく、セル間隔壁１０８のみを貼り合わせても良い。セル間隔壁１０８を画素電極１０３と貼り合せ、セル間隔壁１０８により分離されている図２に示すセル１０９の中に電気泳動粒子１０６，１０７を充填し、透明電極を形成した基板１１１で電気泳動粒子１０６，１０７を封止する。この封止の際、使用する接着剤１１０は透明であり、導電性を有することが好ましい。
【００１４】
次に、貼り合せ時の加圧について、加圧後の画素電極１０３（特に導電性ペースト）の様子を示す図３を用いて説明する。図３の（ａ）に示すように、画素電極１０３は導電ペーストを用いて印刷した直後、蒲鉾形状になっている。セル間隔壁１０８を貼り合わせ、加圧時の圧力が適切ならば、図３の（ｂ）のように、画素電極１０３がセル間隔壁１０８の底部壁に密着し、接着面は徐々に平らになっていく。しかし、加圧時の圧力が大きいと、図３の（ｃ）のように、押された導電ペーストが隣接する導電ペーストと繋がってしまう。そのため、加圧時の圧力には注意が必要である。
【００１５】
以上の本実施の形態の製造工程により接着層を無くし、画素電極１０３の導電ペーストでバックプレーンと表示部１０５を接着することで、表示部１０５に直接電圧を印加することができ、省電力化でき、表示特性の劣化を防ぐことができる。例えば接着層の１画素あたりの抵抗値［＝Ｒ１］と、表示部１０５の抵抗値［＝Ｒ２］の比が１：５（＝Ｒ１：Ｒ２）であり、表示部を表示させるのに必要な電圧が１０Ｖであれば、表示部１０５に１０Ｖ印加するためには、画素電極１０３に約１２Ｖ（＝１０＊（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ２）充電させなければならない。よって、表示をさせるために必要な電圧よりも２Ｖ高い電圧が必要となる。しかし、接着層がなく、画素電極１０３に直接に表示部１０５が接続されていれば、画素電極１０３には１０Ｖだけ充電すればよいことになる。
【００１６】
ここで、図４に−１５［Ｖ］（白表示）を１０［ｓ］間印加した後＋１５［Ｖ］（黒表示）を印加したときの電気泳動の応答特性を示す。図中、一点鎖線は画素電極１０３の硬化により表示部１０５を接着した場合、つまり第１の実施の形態の場合の電気泳動の時間応答を示し、破線は接着層を設けて表示部１０５を接着した場合、つまり従来例の場合の電気泳動の時間応答を示したものである。画素電極１０３の硬化により表示部１０５を接着した第１の実施の形態は、接着層を設けて表示部１０５を接着した従来例よりも電気泳動の応答が速くなる。
【００１７】
なお、画素電極１０３のみでは接着強度などの接着信頼性が得られない場合、画素電極１０３間の隙間に絶縁性の接着剤（以下絶縁接着剤と称す）を塗布し、表示部１０５あるいはセル間隔壁１０８を接続しても良い。この時、絶縁接着剤の方の厚みが高いと、加圧した時に、図５、図６に示すような問題が発生することがある。図５は、表示部１０５（セル間隔壁１０８）を貼り合わせて加圧した際絶縁接着剤１１３が画素電極１０３の上に広がってしまい、画素電極１０３を覆ってしまった様子を示したものである。これでは絶縁接着剤１１３が画素電極１０３の上に広がってしまうと接着層を設けたことと同じとなり、絶縁接着剤１１３で電圧降下を起こしてしまう。図６は、表示部１０５（セル間隔壁１０８）を貼り合わせて加圧した際の圧力が弱く画素電極１０３上に空洞１１４が形成されてしまった様子を示したものである。画素電極１０３上に空洞１１４ができてしまうと、画素と表示部１０５がコンタクトできないので、表示部１０５に電圧印加できなくなる。
【００１８】
そこで、これらの不具合を防止するために、図７に示すように、画素電極１０３の導電ペーストの膜厚を絶縁接着剤１１３の膜厚よりも高く塗布すると良い。導電ペーストが高く塗布されていると、図８に示すように、加圧した時に導電ペーストが潰れ、画素電極１０３とセル間隔壁１０８の底面を密着させることができ、絶縁接着剤１１３が画素上に広がったり、画素上に空洞ができたりすることを防ぐことができる。また、画素電極１０３の絶縁ペーストが表示部１０５あるいはセル間隔壁１０８に押されても、絶縁接着剤１１３が壁となり、隣接の画素電極１０３とショートするのを防ぐことができる。また、全面で接着可能であり、接着強度を維持することもできると共に、やはり図７に示すように絶縁接着剤が壁となって画素電極１０３の導電ペーストが隣接とショートしない。すなわち、図７の（ａ）に示すようなバックプレーンとセル間隔壁１０８を、図７の（ｂ）に示すように貼り合わせて加圧すると、画素電極１０３の導電ペーストはセル間隔壁１０８に押され広がろうとする。しかし、絶縁接着剤１１３があるため広がる範囲が制限され、隣接の導電ペーストとはショートしないのである。
【００１９】
なお、全面接着であれば、セル間隔壁１０８は底部壁を開口しても良い。導電ペーストだけで接着する場合、画素電極１０３のない個所ではセル間隔壁１０８の下に隙間ができ、電気泳動粒子１０６，１０７を充填した際、電気泳動粒子１０６，１０７がセル間隔壁１０８の外へ流れでてしまい、十分に電気泳動粒子１０６，１０７が充填されない可能性がある。また、十分に充填されたとしても、表示部１０５の広範囲に広がった電気泳動粒子が固着してしまい、表示性能の劣化を招いてしまう可能性がある。しかし、画素電極１０３の導電ペースト間に絶縁接着剤１１３を塗布することで、セル間隔壁１０８は導電ペーストあるいは、絶縁接着剤１１３と接着されるため、セル間隔壁１０８の下に隙間ができず、電気泳動粒子１０６，１０７を充填した際電気泳動粒子１０６，１０７が流れ出ることを防ぐことができる。すなわち、図７に示すように、電気泳動粒子１０６，１０７を充填しても、セル間隔壁１０８が画素電極１０３の導電ペースト及び絶縁接着剤１１３に埋め込まれているため、電気泳動粒子１０６，１０７はセル間隔壁１０８の外へ流れ出ることはない。
【００２０】
また、本発明の第２の実施の形態は、セル間隔壁１０８の底部壁を開口し、セル間隔壁１０８を接着したものである。セル間隔壁１０８の底部壁を開口し、電気泳動粒子１０６，１０７が直接画素電極１０３に接して、画素電圧を電気泳動に損失なく印加できるので、図４の実線で示すように、画素電極１０３の硬化により表示部１０５を接着した第１の実施の形態よりも、応答性の良い駆動が可能となる。
【００２１】
なお、本発明は上記実施の形態例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の画像表示装置の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の画像表示装置におけるパックプレーン上のセル間隔壁を示す平面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態の画像表示装置の製造工程を示す断面図である。
【図４】電気泳動粒子の応答特性を示す特性図である。
【図５】絶縁接着剤が画素電極に覆ってしまったときの断面図である。
【図６】画素電極と表示部の間に空洞ができたときの断面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態の画像表示装置を示す断面図である。
【図８】底部隔壁のないセル間隔壁を接着したとき断面図である。
【図９】従来の画像表示装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０１，１１１；基板、１０２；スイッチング素子、
１０３；画素電極、１０４；接着層、１０５；表示部、
１０６，１０７；電気泳動粒子、１０８；セル間隔壁、１０９；セル、
１１０；接着剤、１１２；表示器、１１３；絶縁接着剤、
１１４；空洞。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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