(57)【要約】【課題】紙のような薄型であると共に防湿性及び耐衝撃性を備えた電気泳動表示装置を提供すること。【解決手段】透明基板、電気泳動層及び接着層を有する電気泳動シートが素子基板の表示領域に前記接着層を介して貼り合わされた電気泳動表示パネルと、前記電気泳動表示パネルの前記電気泳動シート側に設けられた防湿シートと、前記電気泳動表示パネルの前記素子基板側に設けられた緩衝シートと、前記電気泳動表示パネルの外周部を囲むように設けられ、前記防湿シート及び前記緩衝シートに固定され、前記防湿シート及び前記緩衝シートとの間で前記電気泳動表示パネルを封止する枠部材とを備えることを特徴とする。【選択図】図２
2009236979.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板、電気泳動層及び接着層を有する電気泳動シートが素子基板の表示領域に前記接着層を介して貼り合わされた電気泳動表示パネルと、
前記電気泳動表示パネルの前記電気泳動シート側に設けられた防湿シートと、
前記電気泳動表示パネルの前記素子基板側に設けられた緩衝シートと、
前記電気泳動表示パネルの外周部を囲むように設けられ、前記防湿シート及び前記緩衝シートに固定され、前記防湿シート及び前記緩衝シートとの間で前記電気泳動表示パネルを封止する枠部材と
を備えることを特徴とする電気泳動表示装置。
【請求項２】
前記枠部材は、前記防湿シートと一体的に形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装置。
【請求項３】
前記枠部材は、前記緩衝シートと一体的に形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装置。
【請求項４】
前記電気泳動表示パネルの前記透明基板側に防湿部材が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の電気泳動表示装置。
【請求項５】
前記電気泳動表示パネルの前記素子基板側に緩衝部材が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の電気泳動表示装置。
【請求項６】
前記電気泳動表示パネルと前記枠部材との間に防湿部材が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の電気泳動表示装置。
【請求項７】
前記電気泳動表示パネルと前記枠部材との間に緩衝部材が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載の電気泳動表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動表示装置に関するものであり、特に、表示体実装分野における薄型電子ペーパーとして用いて好適な電気泳動表示装置の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示デバイスに代表される平面表示装置は、薄型、軽量、低消費電力などの特徴を生かしてＯＡ機器、情報端末、時計、テレビ等の各分野に利用されている。現在、携帯電話をはじめとするこれらの液晶表示デバイスには、より薄く、より軽く、且つ丈夫であることが要求されている。
【０００３】
一方、カラー表示や動画表示という点において液晶表示デバイスには劣るものの、薄さ、軽さ及び低消費電力を実現し得る表示体として、電気泳動ディスプレイ（Electrophoretic Display：ＥＰＤ）が注目されている。この電気泳動ディスプレイ（以下、ＥＰＤという）は、紙に近い性質を有しており、読むことを目的とした「電子ペーパー」として開発が進められている。
【０００４】
代表的な電子ペーパーであるマイクロカプセル型ＥＰＤは、ガラスなどからなる素子基板の表示領域に電気泳動シートが貼り付けられた構成になっている。電気泳動シートは透明基板、当該透明基板上に設けられた電気泳動層及び当該電気泳動層上に設けられた接着層を有しており、この接着層が素子基板に貼り付けられた状態になっている。
【０００５】
電気泳動層には複数のマイクロカプセルが設けられている。マイクロカプセルは帯電粒子を分散する溶媒が封入された構成になっている。マイクロカプセル型ＥＰＤは当該マイクロカプセルの上下に形成した電極に電圧印加して電界を発生させることにより、帯電粒子の分布を変化させてコントラストを得る構成になっている。  
【特許文献１】特開２００６−１５０７５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、マイクロカプセル型ＥＰＤにおいては、上述したガラス基板やマイクロカプセルの耐衝撃性が低いため、より耐衝撃性の高い構成が求められていた。
【０００７】
また、マイクロカプセル型ＥＰＤでは、紙のように使用することを想定していることから、温度や湿度などの環境が変化する場合においても劣化しないような高い信頼性が求められていた。これに対して、特にマイクロカプセルは湿度の変化により劣化しやすいため、より防湿性の高い構成が求められていた。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、防湿性及び耐衝撃性を備えた電気泳動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】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係る電気泳動表示装置は、透明基板、電気泳動層及び接着層を有する電気泳動シートが素子基板の表示領域に前記接着層を介して貼り合わされた電気泳動表示パネルと、前記電気泳動表示パネルの前記電気泳動シート側に設けられた防湿シートと、前記電気泳動表示パネルの前記素子基板側に設けられた緩衝シートと、前記電気泳動表示パネルの外周部を囲むように設けられ、前記防湿シート及び前記緩衝シートに固定され、前記防湿シート及び前記緩衝シートとの間で前記電気泳動表示パネルを封止する枠部材とを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明では、電気泳動表示パネルの電気泳動シート側には防湿シートを設けると共に、電気泳動表示パネルの素子基板側には緩衝シートを設けることとしたので、当該電気泳動表示パネルの電気泳動シート側については防湿性を、素子基板側については耐衝撃性をそれぞれ高めることができる。特に、従来、電気泳動シートを素子基板に貼り合わせた構成の電気泳動表示パネルにおいて、電気泳動シートについては防湿性の向上、素子基板については耐衝撃性の向上がそれぞれ求められることが多かったが、本発明によってこれらの要求に対しても効果的に応えることができる。
【００１１】
加えて、電気泳動表示パネルのそれぞれの面側に防湿シート及び緩衝シートを設け、これらを枠部材によって固定する構成としたので、電気泳動表示装置の全体の厚みが厚くなるのを回避することができ、より紙に近い状態にすることができる。これにより、紙のような薄型であると共に防湿性及び耐衝撃性を備えた電気泳動表示装置を得ることができる。
【００１２】
上記の電気泳動表示装置は、前記枠部材は、前記防湿シートと一体的に形成されていることを特徴とする。  
本発明によれば、枠部材が防湿シートと一体的に形成されていることとしたので、枠部材において防湿性を確保することができる。これにより、電気泳動表示パネルの防湿性を一層高めることができる。
【００１３】
上記の電気泳動表示装置は、前記枠部材は、前記緩衝シートと一体的に形成されていることを特徴とする。  
本発明によれば、枠部材が緩衝シートと一体的に形成されていることとしたので、枠部材において耐衝撃性を確保することができる。これにより、電気泳動表示パネルの耐衝撃性を一層高めることができる。
【００１４】
上記の電気泳動表示装置は、前記電気泳動表示パネルの前記透明基板側に防湿部材が設けられていることを特徴とする。  
本発明によれば、電気泳動表示パネルの透明基板側に防湿部材が設けられていることとしたので、当該防湿部材によって透明基板側の防湿性をより高めることができる。
【００１５】
上記の電気泳動表示装置は、前記電気泳動表示パネルの前記素子基板側に緩衝部材が設けられていることを特徴とする。  
本発明によれば、電気泳動表示パネルの素子基板側に緩衝部材が設けられていることとしたので、当該緩衝部材によって素子基板側の耐衝撃性をより高めることができる。
【００１６】
上記の電気泳動表示装置は、前記電気泳動表示パネルと前記枠部材との間に防湿部材が設けられていることを特徴とする。  
本発明によれば、電気泳動表示パネルと枠部材との間に防湿部材が設けられていることとしたので、当該防湿部材によって電気泳動表示パネルの外周部における防湿性をより高めることができる。
【００１７】
上記の電気泳動表示装置は、前記電気泳動表示パネルと前記枠部材との間に緩衝部材が設けられていることを特徴とする。  
本発明によれば、電気泳動表示パネルと枠部材との間に緩衝部材が設けられていることとしたので、当該緩衝部材によって電気泳動表示パネルの外周部における耐衝撃性をより高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。  
図１は本実施形態に係る電気泳動表示装置１の概略構成を示す平面図である。図２は図１におけるＡ−Ａ断面に沿った構成を示す図である。  
図１及び図２に示すように、電気泳動表示装置１は、電気泳動表示パネル１０、防湿シート１２、緩衝シート１３及び枠部材１４を備えており、電気泳動表示パネル１０が防湿シート１２、緩衝シート１３及び枠部材１４によって封止された状態になっている。
【００１９】
電気泳動表示パネル１０は、素子基板２の表面に電気泳動シート３が貼り付けられた構成になっている。  
電気泳動表示パネル１０には静止画や動画等の画像を表示する表示領域５が設けられている。表示領域５内にはマトリクス状に配列された複数の画素が設けられており、画素ごとに表示が行われるようになっている。表示領域５の周囲の領域６は、画像が表示されない非表示領域６となっている。この非表示領域６には画素が設けられておらず、駆動回路素子２２及び２３、端子２４などが設けられている。
【００２０】
素子基板２は、基板２０と、当該基板上に形成された画素電極及び素子などを含む駆動層２１を有している。基板２０としては、例えばガラス基板、石英基板、シリコン基板、ガリウム砒素基板などの無機基板や、ポリイミド、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）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）等で構成されるプラスチック基板（樹脂基板）などを用いることができる。駆動層２１は基板２０のうち表示領域５に対応する領域に形成されている。この駆動層２１には各画素に設けられる画素電極２５やスイッチング素子２６、当該スイッチング素子２６に接続される不図示のデータ線及び走査線などが形成されている。平面的な駆動層２１の形成領域は、表示領域５と略一致しており、駆動回路素子２２及び２３はこの駆動層２１の周縁部（非表示領域６）に設けられている。当該駆動回路素子２２及び２３はデータ線や走査線に電気的に接続されており、駆動層２１に信号を供給するようになっている。端子２４は素子基板２の端部（図中では右端）に複数設けられており、素子基板２上に形成されている図示しない配線によって駆動回路素子２２及び２３に接続されている。この端子２４は、外部回路基板Ｆに接続されている。
【００２１】
電気泳動シート３は透明基板３０、共通電極３５、電気泳動層３１及び接着層３３を有している。  
透明基板３０は電気泳動層３１を保持する基板であり、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）など光透過性の高い材料からなる矩形の基板である。透明基板３０の表面３０ａ側は電気泳動表示装置１の表示面側になっている。
【００２２】
共通電極３５は透明基板３０の内面３０ｂにはほぼ全面に形成されている。この共通電極３５は例えばＩＴＯなどの光透過性の高い導電材料で構成されており、上下導通材９によって素子基板２に接続されている。
【００２３】
電気泳動層３１は複数のマイクロカプセル３２を有している。  
マイクロカプセル３２は電気泳動分散液が封入された略球状のカプセルであり、各カプセルの直径はほぼ同一（５０μｍ〜１００μｍ）になっている。マイクロカプセル３２のカプセル壁膜を形成する材料としては、アラビアガム・ゼラチンの複合膜、ウレタン樹脂、ウレア樹脂、尿素樹脂などの化合物が挙げられる。マイクロカプセル３２に封入された電気泳動分散液は、複数の電気泳動粒子と、当該電気泳動粒子を分散させるための液層分散媒とからなる。
【００２４】
液層分散媒としては、水やアルコール系溶媒、各種エステル類、ケトン類、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、ハロゲン化炭化水素、カルボン酸塩又はその他の種々の油類等の単独、またはこれらの混合物に界面活性剤等を配合したものを用いることができる。
【００２５】
電気泳動粒子としては、液相分散媒中で電位差による電気泳動により移動する性質を有する有機あるいは無機の粒子（高分子あるいはコロイド）を用いることができる。具体的には、カーボンブラック、アニリンブラック等の黒色顔料、二酸化チタン等の白色顔料、モノアゾのアゾ系顔料、イソインドリノン等の黄色顔料、モノアゾのアゾ系顔料、キナクリドンレッド等の赤色顔料、フタロシアニンブルー等の青色顔料、フタロシアニングリーン等の緑色顔料等の１種又は２種以上を用いることができる。これらの顔料には、必要に応じ、電解質、界面活性剤、金属石鹸、樹脂、ゴム、油、ワニス、コンパウンド等の粒子からなる荷電制御剤、チタン系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、シラン系カップリング剤等の分散剤、潤滑剤、安定化剤等を添加することができる。
【００２６】
マイクロカプセル３２には、例えば白色顔料である二酸化チタンと黒色顔料であるカーボンブラックとの二種類の電気泳動粒子が封入されており、一方が負に、他方が正に帯電されている。勿論他の電気泳動粒子を用いても構わないし、電気泳動粒子を一種類のみ用い、これを共通電極側、あるいは画素電極側に泳動させることで表示可能となるように構成しても構わない。
【００２７】
接着層３３は、バインダを兼ねた熱硬化タイプの接着剤である。接着層３３としては、マイクロカプセル３２のカプセル壁膜に対する親和性が良好で、共通電極および画素電極に対する接着性に優れ、かつ絶縁性の良い接着剤であることが好ましい。また、熱硬化タイプではあるが、硬化後も弾性がある接着剤が好ましい。
【００２８】
防湿シート１２は、電気泳動表示パネル１０のうち電気泳動シート３側に設けられており、平面視で電気泳動表示パネル１０を含むように設けられている。この防湿シート１２は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレートなどの光透過可能なフィルムの表面に無機バリア層を形成したものなどによって構成されており、電気泳動表示装置１の表示面側に配置されるため光透過性が高くなるように形成されている。具体的には、防湿、透明性に優れたフッ素樹脂や、PCTFE（ポリクロロトリフルオロエチレン(Poly Chloro Tri Furuoro Ethylene),三フッ化エチレン樹脂）などを用いることができる。本実施形態では、ＰＥＴを基材とした防湿シートである、（株）クレハ製のセレール（登録商標）を用いた。この防湿シート１２は例えば０．５ｍｍ程度の厚さを有しており、電気泳動シート３の透明基板３０に比べて高い防湿性を有している。
【００２９】
緩衝シート１３は、電気泳動表示パネル１０のうち素子基板２側に設けられており、平面視で防湿シート１２に重なる位置に設けられている。この緩衝シート１３は、例えばアクリル系、シリコン系の衝撃緩和材を含み例えば０．５ｍｍ程度の厚さを有するように構成されたシートである。具体的には、アクリル系衝撃緩和材である、（株）ジェルテック製のαジェル（登録商標）などを用いることができる。当該緩衝シート１３に含まれる衝撃緩和材により、電気泳動表示パネル１０は素子基板２をむき出しにした状態に比べて高い耐衝撃性を有していると共に、例えば曲げ応力に対しても柔軟性を有する構成になっている。
【００３０】
枠部材１４は、電気泳動表示パネル１０の周りを囲うように設けられており、防湿シート１２と緩衝シート１３とで挟まれるように配置されている。この枠部材１４は例えばアクリル系樹脂やＰＥＴなどの有機材料によって構成されており、防湿シート１２及び緩衝シート１３の周縁部にそれぞれ密着していると共に当該周縁部をそれぞれ固定した状態になっている。当該固定状態については、例えば枠部材１４と防湿シート１２及び緩衝シート１３との間をレーザー溶着によって固定させても良いし、不図示の接着剤などによって固定させても構わない。接着剤を用いる場合には、防湿性の高い材料を含んだ接着剤を用いることで防湿性を高めるようにするのが好ましい。
【００３１】
電気泳動層３１は素子基板２と透明基板３０とで挟持されているとともに、防湿シート１２、緩衝シート１３及び枠部材１４よって封止されている。電気泳動層３１は水分を嫌うため、このように当該層を覆う構成を採用することにより、電気泳動層への水分の浸入を確実に防止している。また、素子基板２は緩衝シート１３上に設けられた構成になっており、電気泳動表示パネル１０の耐衝撃性を高めた構成になっている。
【００３２】
また、図１及び図２に示すように、電気泳動表示パネル１０と枠部材１４との間には平面視及び断面視で空間が設けられている。本実施形態では、この空間が空気層（エアギャップ）となっていることにより、電気泳動表示装置１の耐衝撃性をさらに向上させることとなっている。
【００３３】
次に、上記のように構成された電気泳動表示装置１の動作を簡単に説明する。  
画素電極２５と共通電極３５との間に共通電極３５の電圧が相対的に高くなるように電圧を印加すると、正に帯電された黒色の電気泳動粒子はクーロン力によってマイクロカプセル３２内のうち画素電極２５側に引き寄せられる。一方、負に帯電された白色の電気泳動粒子はクーロン力によってマイクロカプセル３２内の共通電極３５側に引き寄せられる。この結果、マイクロカプセル３２内の透明基板３０側には白色の電気泳動粒子が集まることになり、電気泳動表示装置１の表示領域５にはこの白色の電気泳動粒子の色（白色）が表示されることとなる。
【００３４】
逆に、画素電極２５と共通電極３５との間に画素電極２５の電位が相対的に高くなるように電圧を印加すると、負に帯電された白色の電気泳動粒子はクーロン力によって画素電極２５側に引き寄せられる。一方、正に帯電された黒色の電気泳動粒子はクーロン力によって共通電極３５側に引き寄せられる。この結果、マイクロカプセル３２内の透明基板３０側には黒色の電気泳動粒子が集まることになり、電気泳動表示装置１の表示領域５には黒色の電気泳動粒子の色（黒色）が表示されることとなる。
【００３５】
本実施形態では、電気泳動表示パネル１０の電気泳動シート３側には防湿シート１２を設けると共に、電気泳動表示パネル１０の素子基板２側には緩衝シート１３を設けることとしたので、当該電気泳動表示パネル１０の電気泳動シート３側については防湿性を、素子基板２側については耐衝撃性をそれぞれ高めることができる。特に、従来、電気泳動シート３を素子基板２に貼り合わせた構成の電気泳動表示パネル１０において、電気泳動シート３については防湿性の向上、素子基板２については耐衝撃性の向上がそれぞれ求められることが多かったが、本実施形態に係る電気泳動表示装置１によってこれらの要求に対しても効果的に応えることができる。
【００３６】
加えて、電気泳動表示パネル１０のそれぞれの面側に防湿シート１２及び緩衝シート１３を設け、これらを枠部材１４によって固定する構成としたので、電気泳動表示装置１の全体の厚みが厚くなるのを回避することができ、より紙に近い状態にすることができる。これにより、紙のような薄型であると共に防湿性及び耐衝撃性を備えた電気泳動表示装置１を得ることができる。
【００３７】
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。  
例えば、上記実施形態においては、防湿シート１２と緩衝シート１３とが枠部材１４を挟んだ状態で固定された構成であったが、これに限られることは無い。図３は、電気泳動表示装置１の他の構成を示す断面図であり、上記実施形態における図２に対応している。図３に示すように、枠部材１４の内壁部分に防湿シート１２及び緩衝シート１３を固定させる構成であっても構わない。この構成によれば、一層の防湿性の向上を図ることができる。
【００３８】
また、上記実施形態においては、枠部材１４が防湿シート１２及び緩衝シート１３とは独立して設けられていた構成であったが、これに限られることは無い。図４は、電気泳動表示装置１の他の構成を示す断面図であり、上記実施形態における図２に対応している。図４に示すように、枠部材１４が防湿シート１２と一体的に形成された構成であっても構わない。この場合、枠部材１４と防湿シート１２とは同一部材によって形成されるようにすることが好ましい。このような構成は、例えば同一部材からなる防湿シート１２と枠部材１４とをレーザー溶着によって接合させることで形成することができる。これにより、電気泳動表示装置１の防湿性をより高めることが可能となる。
【００３９】
また、図５は、電気泳動表示装置１の他の構成を示す断面図であり、上記実施形態における図２に対応している。図５に示すように、枠部材１４が緩衝シート１３と一体的に形成された構成であっても構わない。この場合、枠部材１４と緩衝シート１３とが同一部材によって形成されるようにすることが好ましい。このような構成は、例えば同一部材からなる緩衝シート１３と枠部材１４とをレーザ溶着によって接合させることで得ることができる。これにより、電気泳動表示装置１の耐衝撃性をより高めることが可能となる。
【００４０】
また、図６は、電気泳動表示装置１の他の構成を示す断面図であり、上記実施形態における図２に対応している。例えば図６に示すように、防湿シート１２及び緩衝シート１３にそれぞれに枠部材１４ａ及び１４ｂを形成する構成であっても構わない。このような構成によれば、防湿性を備えた枠部材１４ａと耐衝撃性を備えた枠部材１４ｂとにより、一層の防湿性向上及び耐衝撃性向上を図ることができる。
【００４１】
また、例えば図６内に示すように、電気泳動表示パネル１０の透明基板３０側に防湿部材１５を配置する構成であっても構わない。また、電気泳動表示パネル１０と枠部材１４との間に防湿部材１６を配置する構成であっても構わない。防湿部材１５、１６を構成する材料としては、例えばエポキシ系、アクリル系などの樹脂が挙げられる。アクリル系樹脂としては、ＵＶ硬化性を有する材料や湿度硬化性を有する材料などを用いることができる。これらの防湿部材１５、１６によって電気泳動表示パネル１０の周辺部及び透明基板２０側の防湿性を一層高めることができる。
【００４２】
また、例えば図６内に示すように、電気泳動表示パネル１０の素子基板３側に緩衝部材１７を設けるようにした構成であっても構わない。図６では枠部材１４ａと枠部材１４ｂとの間に空間が設けられており、当該空間内にも緩衝部材１７が配置されている構成になっている。このように電気泳動表示パネル１０と枠部材との間に緩衝部材１７が配置されていても構わない。また、当該緩衝部材１７とは別に電気泳動パネル１０の素子基板２側であり電気泳動表示装置１の表面に緩衝部材１８が配置された構成であっても構わない。緩衝部材１７、１８を構成する材料としては、例えばアクリル系、シリコン系の樹脂などが挙げられる。これらの緩衝部材１７、１８によって、電気泳動表示パネル１０の周辺部及び素子基板２の耐衝撃性を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電気泳動表示装置の構成を示す平面図。
【図２】本実施形態に係る電気泳動表示装置の構成を示す断面図。
【図３】本発明に係る電気泳動表示装置の他の構成を示す断面図。
【図４】本発明に係る電気泳動表示装置の他の構成を示す断面図。
【図５】本発明に係る電気泳動表示装置の他の構成を示す断面図。
【図６】本発明に係る電気泳動表示装置の他の構成を示す断面図。
【符号の説明】
【００４４】
１…電気泳動表示装置  ２…素子基板  ３…電気泳動シート  ５…表示領域  ６…非表示領域  １０…電気泳動表示パネル  １２…防湿シート  １３…緩衝シート  １４…枠部材  １５、１６…防湿部材  １７、１８…緩衝部材  ３０…透明基板  ３１…電気泳動層  ３２…マイクロカプセル  ３３…接着層
【図１】
2009236979.tif 000003
【図２】
2009236979.tif 000004
【図３】
2009236979.tif 000005
【図４】
2009236979.tif 000006
【図５】
2009236979.tif 000007
【図６】
2009236979.tif 000008