JP2005309075A

JP2005309075A - 電子インク表示装置及びその製造方法

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Publication number: JP2005309075A
Application number: JP2004125669A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Makubo; 泰之間久保; Yuichiro Omae; 勇一郎大前; Tomohiro Tsuji; 友博辻; Tadao Nakamura; 忠夫中村; Yoshikazu Hirota; 喜計廣田
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2004-04-21
Filing date: 2004-04-21
Publication date: 2005-11-04
Also published as: EP1741004A1; US20100302620A1; CN1947059A; WO2005103808A1; JP2007534023A

Abstract

【課題】機械的強度及び耐湿性に優れたパネル構造を備えた電子インク表示装置を提供すること。
【解決手段】ＴＦＴ基板１０上には、ラミネーション接着剤層１２を介して電子インク層１３が設けられている。電子インク層１３は、電子インクを封入したマイクロカプセルがバインダー中に含まれて構成されている。電子インク層１３上には、ＩＴＯ層１５を有するＰＥＴ層１６が設けられている。電子インク層１３の端部には、ＴＰＡ層１１が形成されている。ＦＰＬのＰＥＴ層１６上には、クリア接着剤層１７を介してプロテクトシート２０が設けられている。プロテクトシート２０は、その一方の主面上にクリア接着剤層１９を介して耐湿バリア膜１８が設けられた構成を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は電子インク表示装置及びその製造方法に関し、特に機械的強度及び耐湿性に優れたパネル構造を備えた電子インク表示装置及びその製造方法に関する。

近年、電子インクを用いた表示装置が研究開発されている。この電子インクは、マイクロカプセル中に負の電荷を帯びた黒顔料チップと、正の電荷を帯びた白顔料チップとが混入されており、電界を印加することにより、黒顔料チップ及び白顔料チップが移動することにより表示を行う。

この電子インクを用いた表示装置は、通常、表示用画素を有する基板と、電子インク層を含む基板とを貼り合わせ、両基板の端部をシール材でシーリングして作製される。

上記構成においては、電子インク層を含む基板が比較的薄いため、電子インク表示装置全体としての機械的強度が弱い。また、電子インク層は、湿気に弱いので、基板の端部をシールする際のシーリングを確実に行う必要がある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、機械的強度及び耐湿性に優れたパネル構造を備えた電子インク表示装置を提供することを目的とする。

本発明の電子インク表示装置は、表示用画素を有する第１基板と、前記第１基板上に設けられており、少なくとも電子インク層を含む第２基板と、前記第２基板上に設けられており、前記第２基板の寸法よりも大きく、前記第２基板から延在するプロテクト基板と、を具備し、前記第２基板から延在した前記プロテクト基板と前記第１基板との間にシール材が充填されていることを特徴とする。

この構成によれば、プロテクト基板を備えているので、電子インク層を含む第２基板を保護することができる。

本発明の電子インク表示装置においては、前記シール材は、前記第２基板から延在した前記プロテクト基板と前記第１基板との間に毛細管現象を利用して充填されることが好ましい。

この構成によれば、延在したプロテクト基板と第１基板との間の空間に隙間なくシール材を充填することができる。

本発明の電子インク表示装置においては、前記シール材は、光硬化型樹脂であり、前記第２基板の端面側から、前記プロテクト基板と前記第１基板との間に光を照射させることにより硬化されたことが好ましい。

この構成によれば、延在したプロテクト基板と第１基板との間の空間に隙間なく充填されたシール材に十分に光を照射することができ、十分にシール材を硬化させることができる。その結果、耐湿性に優れた構造を実現することができる。

本発明の電子インク表示装置の製造方法は、表示用画素を有する第１基板上に、少なくとも電子インク層を含む第２基板を貼り付ける工程と、前記第２基板上に、前記第２基板の寸法よりも大きいプロテクト基板を、前記第２基板から延在するように貼り付ける工程と、前記第２基板から延在した前記プロテクト基板と前記第１基板との間にシール材を充填する工程と、を具備することを特徴とする。

本発明の電子インク表示装置の製造方法においては、前記シール材を充填する工程は、前記第２基板から延在した前記プロテクト基板と前記第１基板との間に毛細管現象を利用して行われることが好ましい。

本発明の電子インク表示装置の製造方法においては、前記シール材を充填する工程は、前記第２基板の端面側から、前記プロテクト基板と前記第１基板との間に光を照射させることにより硬化することを含むことが好ましい。

本発明によれば、機械的強度及び耐湿性に優れたパネル構造を備えた電子インク表示装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る電子インク表示装置の概略構造を示す図である。また、図２は、図１に示す電子インク表示装置のＦＰＬの概略構造を示す図である。

図１に示すように、本発明の電子インク表示装置は、表示用画素を有するＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板１０上に設けられた、電子インク層を含むフロントプレーンラミネート（ＦＰＬ（Front Plane Laminate））１２〜１６と、ＦＰＬ１２〜１６上に設けられたプロテクトシート（Protect Sheet）２０と、から主に構成されている。

具体的には、ＴＦＴ基板１０上には、ラミネーション接着剤層１２を介して電子インク層１３が設けられている。電子インク層１３は、電子インクを封入したマイクロカプセルがバインダー中に含まれて構成されている。電子インク層１３上には、ＩＴＯ層１５を有するＰＥＴ層１６が設けられている。また、電子インク層１３の端部には、ＴＰＡ（Top Plane Adhesive）層１１が形成されている。このＴＰＡ層１１は、ＰＥＴ層１６のＩＴＯ層１５上であってＴＰＡ層１１に対応する領域に設けられた接続用パッド１４と、ＴＦＴ基板１０との間に設けられる。なお、接続用パッドとしては、Ａｇパッドなどを用いることができる。

ＴＦＴ基板１０の厚さは、約２００〜約７００μｍであることが好ましい。ＴＰＡ層１１の厚さは、約４０μｍ以下であることが好ましい。ラミネーション接着剤層１２の厚さは、約２０μｍ以下であることが好ましい。電子インク層１３の厚さは、約２０μｍ以下であることが好ましい。接続用パッド１４の厚さは、ＴＰＡ層１１の厚さに応じて決定されるが、約１０μｍ以下であることが好ましい。ＩＴＯ層１５の厚さは、約１μｍ以下であることが好ましい。ＰＥＴ層１６の厚さは、約１００〜約２５０μｍであることが好ましい。

ＦＰＬ１２〜１６は、図２に示すようにしてＴＦＴ基板１０上に貼り付けられる。ＦＰＬは、ＰＥＴ層１６の一方の主面上にＩＴＯ層１５が設けられ、ＩＴＯ層１５上に電子インク層１３が設けられ、電子インク層１３上にラミネーション接着剤層１２が設けられており、ＰＥＴ層１６の他方の主面上にクリア接着剤層１７が設けられている。クリア接着剤層１７上には、リリースライナー３１がある。

ＦＰＬ１２〜１６をＴＦＴ基板１０上に貼り付けるときには、まずＴＦＴ基板１０の所定の位置にＴＰＡ層１１を形成しておき、ラミネーション接着剤層１２をＴＦＴ基板１０側に向けてＦＰＬ１２〜１６をＴＦＴ基板１０に貼り付ける。このとき、ＦＰＬの接続用パッド１４がＴＰＡ層１１に接触するように、ＴＦＴ基板１０とＦＰＬ１２〜１６とを位置合わせする。なお、ＦＰＬ１２〜１６は、ＴＦＴ基板１０に貼り付けられるので、この工程を考慮すると、全体の厚さは、約３００μｍ以下であることが好ましい。

図１において、ＦＰＬのＰＥＴ層１６上には、クリア接着剤層１７を介してプロテクトシート２０が設けられている。このプロテクトシート２０を設けることにより、電子インク表示装置の機械的強度を向上させて電子インク層を保護することができる。プロテクトシート２０は、その一方の主面上にクリア接着剤層１９を介して耐湿バリア膜１８が設けられた構成を有する。ＦＰＬ１２〜１６上にプロテクトシート２０を貼り付けるときには、まずＦＰＬのリリースライナー３１を剥がし、プロテクトシート２０の耐湿バリア膜１８がＦＰＬのクリア接着剤層１７に当接するようにして、プロテクトシート２０をＦＰＬ上に置く。

クリア接着剤層１７の厚さは、約２０〜約２００μｍであることが好ましい。耐湿バリア膜１８の厚さは、約１μｍ以下であることが好ましい。クリア接着剤層１９の厚さは、約２０〜約５０μｍであることが好ましい。プロテクトシート２０の厚さは、約２００μｍ以下であることが好ましい。プロテクトシート２０には、照明や太陽光の映り込みを軽減させるために、アンチグレア処理が施されていることが好ましい。なお、プロテクトシート２０の材料としては、ＰＥＴフィルムなどを用いることができる。また、プロテクトシート２０は、ＦＰＬ１２〜１６に貼り付けられるので、この工程を考慮すると、全体の厚さは、約３００μｍ以下であることが好ましい。

プロテクトシート２０の寸法は、ＦＰＬ１２〜１６の寸法よりも大きく設定されている。このため、プロテクトシート２０の両端部は、ＦＰＬ１２〜１６の端部から庇のように延在している。この延在したプロテクトシート２０とＴＦＴ基板１０との間の空間には、エッジシール２４が形成されている。このエッジシール２４により、電子インク層１３に水分が入り込むことを防止でき、電子インク表示装置の耐湿性を向上させることができる。

エッジシール２４の材料としては、紫外線硬化型樹脂のような光硬化型樹脂を用いることが好ましい。このエッジシール２４は、延在したプロテクトシート２０とＴＦＴ基板１０との間の空間を利用して、毛細管現象によりその空間に光硬化型樹脂を充填することにより形成する。このように毛細管現象を利用することにより、延在したプロテクトシート２０とＴＦＴ基板１０との間の空間に隙間なく光硬化型樹脂を充填することができる。また、エッジシール２４は、ＦＰＬ１２〜１６の端面側から、プロテクトシート２０とＴＦＴ基板１０との間に光を照射させることにより硬化して形成する。ＦＰＬ１２〜１６の端面側から光を照射することにより、延在したプロテクトシート２０とＴＦＴ基板１０との間の空間に隙間なく充填された光硬化型樹脂に十分に光を照射することができ、十分に光硬化型樹脂を硬化させることができる。その結果、耐湿性に優れた構造を実現することができる。

ＴＦＴ基板１０には、ＴＣＰ（Tape Carrier Package）２２の一方の端部が接続されている。ＴＣＰ２２の他方の端部には、ＰＣＢ（Printed Circuit Board）２１が接続されている。また、ＴＣＰ２２の他方の端部には、表示装置駆動用のドライバーＩＣ２３が実装されている。なお、本実施の形態においては、ＴＦＴ基板１０に接続する基板としてＴＣＰ２２及びＰＣＢ２１を用いた場合について説明しているが、本発明においては、ＴＦＴ基板１０に接続する基板としてＴＡＢ（Tape Automated Bonding）やＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）などを用いても良い。

次に、上記構成を有する電子インク表示装置の製造方法について説明する。
まず、図３に示すように、表面を洗浄したＴＦＴ基板１０の所定の位置にＴＰＡ層１１を形成する。この場合、ＴＰＡ層１１は、位置合わせされた状態でディスペンサ３２によりディスペンスされる。次いで、図４（ａ），（ｂ）に示すように、ＴＦＴ基板１０上にＦＰＬを貼り付ける。この場合、接続用パッド１４がＴＰＡ層１１上に位置するように位置合わせした状態で、比較的高温（例えば約１００℃）でローラー３３を用いて、ＴＦＴ基板１０上にＦＰＬを貼り付ける。

次いで、図５（ａ），（ｂ）に示すように、ＦＰＬ上にプロテクトシート２０を貼り付ける。この場合、プロテクトシート２０をＦＰＬに位置合わせした状態で、室温でローラー３４を用いて、ＦＰＬ上にプロテクトシート２０を貼り付ける。なお、この後に、基板全体を最適な温度及び圧力のオートクレーブ中に入れることにより、貼り合わせ面に残存した気泡を除去することができる。このとき、図７に示すように、ＦＰＬの端部からプロテクトシート２０の端部が延在しており、延在したプロテクトシート２０とＴＦＴ基板１０との間の空間３７が形成される。

図５（ｂ）に示すようなＦＰＬ及びプロテクトシート２０を貼り付けたＴＦＴ基板１０の外周にシール材として光硬化型樹脂（ここでは、紫外線硬化型樹脂）を塗布する。このとき、図６に示すように、ＴＦＴ基板１０を支持台３５上に載置し、その状態で光硬化性樹脂をディスペンサ３６を用いてディスペンスする。このようにディスペンスされた光硬化型樹脂は、毛細管現象により、延在したプロテクトシート２０とＴＦＴ基板１０との間の空間３７に侵入し、空間３７を完全に充填する。

空間３７に充填された光硬化型樹脂は、所定の条件で光（紫外線）を照射することにより硬化する。このとき、光は、図８に示すように、ＦＰＬ１２〜１６の端面側から（図中の矢印方向）照射する。プロテクトシート２０の材料に紫外線カットタイプのＰＥＴフィルムを用いる場合、紫外線をプロテクトシート２０の上方から照射することができないので、このような場合に、ＦＰＬ１２〜１６の端面側から紫外線を照射することは有利である。これにより、延在したプロテクトシート２０とＴＦＴ基板１０との間の空間３７に隙間なく充填された光硬化型樹脂に十分に光を照射することができ、十分に光硬化型樹脂を硬化させてエッジシール２４とすることができる。光を照射した後に、必要に応じて加熱して光硬化型樹脂を完全に硬化させる。この結果、耐湿性に優れた構造を実現することができる。

上記実施の形態においては、延在したプロテクトシート２０とＴＦＴ基板１０との間の空間３７に毛細管現象を利用して光硬化型樹脂を充填する場合について説明しているが、本発明においてはこの方法に限定されない。例えば、エッジシール材として光硬化型樹脂の代わりに熱硬化型樹脂を用いても良い。また、エッジシール材の充填方法として、延在したプロテクトシート２０とＴＦＴ基板１０との間の空間３７にエッジシール材を物理的に圧入しても良く、ＴＦＴ基板１０の所定の領域にあらかじめエッジシール材を印刷しても良い。

このように本実施の形態に係る電子インク表示装置は、機械的強度及び耐湿性に優れたパネル構造を備えたものである。

本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態における寸法、数、材料などは一例であり、同様の効果を奏する範囲内で適宜変更することが可能である。

本発明の一実施の形態に係る電子インク表示装置の概略構造を示す図である。図１に示す電子インク表示装置のＦＰＬの概略構造の一例を示す図である。本発明の一実施の形態に係る電子インク表示装置の製造方法を説明するための図である。（ａ），（ｂ）は、本発明の一実施の形態に係る電子インク表示装置の製造方法における基板貼り付け工程を説明するための図である。（ａ），（ｂ）は、本発明の一実施の形態に係る電子インク表示装置の製造方法における基板貼り付け工程を説明するための図である。本発明の一実施の形態に係る電子インク表示装置の製造方法におけるエッジシール工程を説明するための図である。本発明の一実施の形態に係る電子インク表示装置の製造方法におけるエッジシール工程を説明するための図である。本発明の一実施の形態に係る電子インク表示装置の製造方法におけるエッジシール工程を説明するための図である。

符号の説明

１０ＴＦＴ基板
１１ＴＰＡ層
１２ラミネーション接着剤層
１３電子インク層
１４接続用パッド
１５ＩＴＯ層
１６ＰＥＴ層
１７，１９クリア接着剤層
１８耐湿バリア膜
２０プロテクトシート
２１ＰＣＢ
２２ＴＣＰ
２３ドライバーＩＣ
２４エッジシール
３１リリースライナー
３２，３６ディスペンサ
３３，３４ローラー
３５支持台
３７空間

Claims

表示用画素を有する第１基板と、前記第１基板上に設けられており、少なくとも電子インク層を含む第２基板と、前記第２基板上に設けられており、前記第２基板の寸法よりも大きく、前記第２基板から延在するプロテクト基板と、を具備し、前記第２基板から延在した前記プロテクト基板と前記第１基板との間にシール材が充填されていることを特徴とする電子インク表示装置。
前記シール材は、前記第２基板から延在した前記プロテクト基板と前記第１基板との間に毛細管現象を利用して充填されることを特徴とする請求項１記載の電子インク表示装置。
前記シール材は、光硬化型樹脂であり、前記第２基板の端面側から、前記プロテクト基板と前記第１基板との間に光を照射させることにより硬化されたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電子インク表示装置。
表示用画素を有する第１基板上に、少なくとも電子インク層を含む第２基板を貼り付ける工程と、前記第２基板上に、前記第２基板の寸法よりも大きいプロテクト基板を、前記第２基板から延在するように貼り付ける工程と、前記第２基板から延在した前記プロテクト基板と前記第１基板との間にシール材を充填する工程と、を具備することを特徴とする電子インク表示装置の製造方法。
前記シール材を充填する工程は、前記第２基板から延在した前記プロテクト基板と前記第１基板との間に毛細管現象を利用して行われることを特徴とする請求項４記載の電子インク表示装置の製造方法。
前記シール材を充填する工程は、前記第２基板の端面側から、前記プロテクト基板と前記第１基板との間に光を照射させることにより硬化することを含むことを特徴とする請求項４又は請求項５記載の電子インク表示装置の製造方法。