JP2018185369A - 表示装置および表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】一対の防湿フィルムを用いた表示素子の封止において、表示装置の製造に掛かる時間を増加させること無く、外縁部の封止に必要なシール幅を小さくすることができる表示装置、および表示装置の製造方法を提供する。【解決手段】表示装置は、表示素子と、表示素子の表示面を覆う第一の防湿フィルムと、第一の防湿フィルムに積層された第一のホットメルト層と、表示素子の非表示面を覆う第二の防湿フィルムと、第二の防湿フィルムに積層された第二のホットメルト層とを備え、表示素子の背面基板が延出する端面の外周においては、防湿性のシール材が、表示素子の端面と、第一のホットメルト層と、背面基板と、に囲われた部分に設けられ、表示素子の背面基板が延出しない端面の外周においては、第一の防湿フィルムと、第一のホットメルト層と、防湿性のシール材と、第二のホットメルト層と、第二の防湿フィルムとが積層される。【選択図】図１Ｂ

Description

本発明は、防湿構造を備える表示装置、およびその表示装置の製造方法に関する。

軽量、薄型、低消費電力であり可読性の高い表示を特徴とした電子ペーパーを表示素子として用いることで、値札や荷札や掲示板など従来紙などの印刷物による表示媒体を用いていた領域で表示の電子化が進んでいる。表示素子の構成は電子ペーパー表示層を有する前面板と、電子ペーパー表示層に電圧を印加する背面板とからなる。

電子ペーパー前面板はＰＥＴフィルムなどの薄い透明基材に表示層を塗布形成したものが一般的であり可撓性を有する。近年、背面板としてＰＥＴフィルムやポリイミドフィルムなどの可撓性のある基材を用いることでフレキシブルな表示素子が実用化され、値札などの表示装置に用いることが可能となった。

このように、前面板や背面板に薄いプラスチック基材を用いることでフレキシブルな表示素子とすることができるが、基材を透過した水分の影響によって表示層の内部抵抗が変化し、表示の滲みや残像など、表示が意図したものと変わってしまう問題があった。

そこで、このような問題を解決する第一の方法として、表示素子５を一対の防湿フィルム６、７でラミネートし、表示素子５の表示面や背面板の基材２には防湿フィルム６、７を接着させ、表示素子５の外周では防湿フィルム６、７同士を接着させることで表示素子５を封止する方法が開示されている（特許文献１参照）。このような方法で製造された表示装置の断面図を、図４に示す

また、第二の方法として、表示素子５を一対の防湿フィルム６、７でラミネートし、表示素子の表示面や背面板の基材２に防湿フィルム６、７を光学粘着シート（ＯＣＡ）２３、２４などの両面接着テープを用いて接着させ、表示素子５の外周に防湿性のシール材１０を充填することで表示素子５を封止する方法がある。このような方法で製造された表示装置の断面図を、図５に示す

特開２００７−０７８８５０号公報

しかしながら、第一の方法では表示素子５の外縁部において、可撓性の高い金属材料により形成された防湿膜を含む防湿フィルム６、７を屈曲させることによって、表裏の防湿フィルム６、７を接着させて封止しているが、表示素子５の厚みによって生じた屈曲部分の空隙のため、外周の封止に必要なシール幅が大きくなってしまい、表示に寄与しない所謂額縁領域が大きくなり、複数の表示装置を並べることで一つの大きな表示装置として使用する場合に見栄えが悪くなる課題があった。

また、第二の方法のように表示素子５の外周を防湿性のシール材１０を充填することで封止する場合には、表示素子５の外周部分において表裏の防湿フィルム６、７によって作られた隙間に液体の防湿性のシール材１０を毛細管現象を利用して充填する方法が用いられるが、このためには、表裏の防湿フィルム６、７を予めＯＣＡ２３、２４などの両面接着テープで表示素子５に貼り付ける必要がある。また、気泡が入ることなく防湿性のシール材１０を充填させるためには、毛細管現象で充填されるまで待たなければならず、表示装置の作製に時間が掛かる課題があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、一対の防湿フィルムを用いた表示素子の封止において、表示装置の製造に掛かる時間を増加させること無く、外縁部の封止に必要なシール幅を小さくすることができる表示装置、および表示装置の製造方法を提供することである。

上記目的を達成するための本発明の一局面は、外部接続配線を一方の面に備える背面基板が端面の一部から延出する、板状の表示素子と、表示素子の表示面を覆うように設けられ、無機材料により形成される膜を含む透光性の第一の防湿フィルムと、第一の防湿フィルムに積層され、表示素子の表示面と、第一の防湿フィルムとを接着する第一のホットメルト層と、表示素子の非表示面を覆うように設けられ、金属材料により形成される膜を含む非透光性の第二の防湿フィルムと、第二の防湿フィルムに積層され、表示素子の非表示面と、第二の防湿フィルムとを接着する第二のホットメルト層とを備え、表示素子の背面基板が延出する端面の外周においては、第一の防湿フィルムが、背面基板の外部接続配線の形成された表面と第一のホットメルト層によって接着し、第一の防湿フィルムと、第一のホットメルト層とは、屈曲部を有さず、背面基板は、屈曲部を有し、防湿性のシール材が、表示素子の端面と、第一のホットメルト層と、背面基板と、に囲われた部分に設けられ、表示素子の背面基板が延出しない端面の外周においては、第一の防湿フィルムと、第一のホットメルト層と、防湿性のシール材と、第二のホットメルト層と、第二の防湿フィルムとが積層され、第一の防湿フィルムと、第一のホットメルト層とは、屈曲部を有さず、第二の防湿フィルムと、第二のホットメルト層とは、屈曲部を有する、表示装置である。

また、防湿性のシール材には、少なくとも、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂のいずれかが含まれてもよい。

また、本発明の他の局面は、上記の表示装置の製造方法であって、表示素子の非表示面に、第二の防湿フィルムを第二のホットメルト層によって貼り付け、表示素子の端面に防湿性のシール材を塗布し、表示素子の表示面に第一の防湿フィルムを第一のホットメルト層によって貼り付け、第一の防湿フィルム側に剛体平板を設置し、第二の防湿フィルム側から、第二の防湿フィルムを加熱および加圧することで、表示素子の端面よりも外方の第二の防湿フィルムを屈曲させるとともに、第一の防湿フィルムに接着し、防湿性のシール材を硬化させるエネルギーを与える。

本発明によれば、一対の防湿フィルムを用いた表示素子の封止において、表示装置の製造に掛かる時間を増加させること無く、封止に必要なシール幅を小さくすることができる表示装置、および表示装置の製造方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る表示装置を示す平面図 本発明の一実施形態に係る表示装置を示す断面図 本発明の一実施形態に係る表示装置を示す断面図 本発明の一実施形態に係る表示装置の製造工程を示す断面図 本発明の一実施形態に係る表示装置の製造工程を示す断面図 本発明の一実施形態に係る表示装置の製造工程を示す断面図 本発明の一実施形態に係る表示装置の製造工程を示す断面図 本発明の一実施形態に係る表示装置の製造工程を示す断面図 表示装置の第二の防湿フィルムの加圧工程を示す断面図 従来技術に係る表示装置を示す断面図 従来技術に係る表示装置を示す断面図

以下に、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳しく説明する。

図１Ａ〜図１Ｃは、本発明の一実施形態に係る表示装置１を示す図である。図１Ａは表示装置１を示す平面図であり、図１Ｂは表示装置１の外部接続配線２０を有する辺を含むＡ−Ａ’断面を示す断面図であり、図１Ｃは表示装置１の外部接続配線２０の無い辺を含むＢ−Ｂ’断面を示す断面図である。

表示装置１は、板状の表示素子５と、表示素子５の表示面を覆うように設けられた第一の防湿フィルム６と、表示素子５の非表示面を覆うように設けられた第二の防湿フィルム７と、表示素子５の端面に塗布された防湿性のシール材１０とを含む。

図１Ｂ及び図１Ｃに示すように、表示素子５は、ＴＦＴなどの能動素子が形成された背面基板２に、電気泳動表示体や液晶などの表示体３と、透明な基材４とをこの順に積層して構成される。背面基板２は、表示体３および透明な基材４よりも広い面積に形成される。このため、図１Ａおよび図１Ｂに示すように、背面基板２、表示体３および基材４を積層した状態で、表示素子５の端面の一部からは、背面基材２が延出している。背面基材２の延出部分の表示体３側の面には、背面基材２上の能動素子（図示せず）に電気的に接続された外部接続配線２０が形成されている。

第一の防湿フィルム６は、無機材料により形成される膜を含む透光性のフィルムである。第一の防湿フィルム６には、第一の防湿フィルム６と同じ形状の第一のホットメルト層２１が積層されている。

第二の防湿フィルム７は、金属材料により形成される膜を含む非透光性のフィルムである。第二の防湿フィルム７には、第二の防湿フィルム７と同じ形状の第二のホットメルト層２２が積層されている。

表示素子５の表示面となる透明な基材４には、第一の防湿フィルム６が第一のホットメルト層２１によって接着され、表示素子５の非表示面となる背面基板２には、第二の防湿フィルム７が第二のホットメルト層２２によって接着されている。

図１Ｂ及び図１Ｃに示すように、第一の防湿フィルム６および第一のホットメルト層２１は、透明な基材４に接着された状態において、透明な基材４の端面から外方に所定幅の余剰部分１２ができる大きさに形成されている。また、第二の防湿フィルム７および第二のホットメルト層２２も、透明な基材４の端面から外方に所定幅の余剰部分１１ができる大きさに形成されている。

表示素子５の外部接続配線２０の無い辺における端面（表示素子５の背面基板２が延出しない端面）の外周では、第一の防湿フィルム６と、第一のホットメルト層２１と、防湿性のシール材１０と、第二のホットメルト層２２と、第二の防湿フィルム７とがこの順に積層されて第一の密着部８を形成している。

なお、図１Ｂ及び図１Ｃでは、第一の密着部８において、第一のホットメルト層２１と第二のホットメルト層２２とが、互いに接していない状態を例示しているが、防湿性のシール材１０の外方で、第一のホットメルト層２１と第二のホットメルト層２２とが接して、第一の防湿フィルム６と、第二の防湿フィルム７とが接着されていてもよい。

図１Ｂに示すように、表示素子５の外部接続配線２０の有る辺における端面（表示素子５の背面基板２が延出する端面）、すなわち、表示体３および基材４の端面の外周では、第一の防湿フィルム６と、第一のホットメルト層２１と、背面基板２の延出部分と、第二のホットメルト層２２と、第二の防湿フィルム７とがこの順に積層されて第二の密着部９を形成している。また、第一のホットメルト層２１と、背面基板２と、表示体３および基材４の端面とに囲われた空間には、防湿性のシール材１０が設けられている。

図１Ｂ及び図１Ｃに示すように、第二の防湿フィルム７と、第二のホットメルト層２２と、背面基板２の延出部分とは、表示素子５の端面よりも外方において、第一の防湿フィルム６へ向かって屈曲する屈曲部を有している。これに対して、第一の防湿フィルム６と、第一のホットメルト層２１とは、表示素子５の端面よりも外方においても屈曲をしていない。

次に、表示装置１の製造方法について説明する。図２Ａ〜図２Ｅは、表示装置１の製造工程を示す断面図である。図３は、第二の防湿フィルム７の加圧工程を示す断面図である。

はじめに、図２Ａに示すように、表示素子５の背面基板２の裏面に第二の防湿フィルム７を第二のホットメルト層２２によって接着する。この第二の防湿フィルム７と第二のホットメルト層２２は表示素子５の端面から外方に所定幅にわたる余剰部分１１を有している。

次に、図２Ｂに示すように、少なくとも、表示素子５の表示体３と、透明な基材４との端面に沿うように防湿性のシール材１０をディスペンサーで塗布する。この防湿性のシール材１０の材料には、少なくとも、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂のいずれかを含むことが好ましい。なお、表示素子５の外部接続配線２０の無い辺では、防湿性のシール材１０を背面基板２の端面にも塗布してもよい。

次に、図２Ｃに示すように、表示素子５の表示面となる透明な基材４に第一の防湿フィルム６を第一のホットメルト層２１によって接着する。この第一の防湿フィルム６と、第一のホットメルト層２１とは表示素子５の端面から外方に所定幅にわたる余剰部分１２を有している。

次に、図２Ｄに示すように、第二の防湿フィルム７と、第二のホットメルト層２２との余剰部分１１を、第一の防湿フィルム６側に向かって屈曲させる。これにより、外部接続配線２０の有る辺では、第一の防湿フィルム６と、背面基板２とを第一のホットメルト層２１により接着し、背面基板２と、第二の防湿フィルム７とを第二のホットメルト層２２により接着する。また、外部接続配線２０の無い辺では、第一の防湿フィルム６と、第二の防湿フィルム７とを、第一のホットメルト層２１と、第二のホットメルト層２２とにより接着する。

第二の防湿フィルム７と、第二のホットメルト層２２とを屈曲させて接着する方法は、図３に示すように、第一の防湿フィルム６にステンレスやチタンなどの金属合金やセラミックやガラスなどの剛体平板を密着させた状態で、第二の防湿フィルム７の側からロールラミネーターを用いて加熱しつつ加圧することで行う。

第一のホットメルト層２１および第二のホットメルト層２２は、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ニトリルゴムなどの樹脂を１〜５０μｍの厚さで、第一の防湿フィルム６及び第二の防湿フィルム７に塗布することで形成できる。ロールラミネーターにより８０〜１６０℃温度での加熱及び加圧をすることで、第一のホットメルト層２１及び第二のホットメルト層２２が溶け、第一の防湿フィルム６と、第二の防湿フィルム７とを接着固定できる。

次に、防湿性のシール材１０を硬化させるために、第一の密着部８や第二の密着部９に紫外光の照射や、加熱焼成などエネルギー付与を行う。

次に、図２Ｅに示すように、外部接続配線２０の無い辺において、表示素子５の端面から所定幅を残して、第一の防湿フィルム６、第一のホットメルト層２１、防湿性のシール材１０、第二のホットメルト層２２、および第二の防湿フィルム７を切断することで所望の画面幅の表示装置１を得る。第一のホットメルト層２１と第二のホットメルト層２２、および第一のホットメルト層２１と背面基板２の間に防湿性のシール材１０が充填されているため、表示素子５の端面まで封止でき額縁部の幅が小さい表示装置を得ることができる。

図１Ａ〜図１Ｃに示す表示装置１を図２Ａ〜図２Ｅおよび図３に示す工程で作製した。初めに、ガラス基板に再剥離性粘着剤を用いてＰＥＴフィルムを貼合し、ＰＥＴフィルム上に薄膜トランジスタ領域（図示せず）と、外部接続配線２０と、を形成し、背面基板２を作製した。

次に、ガラス基板から背面基板２を剥離して、背面基板２の薄膜トランジスタ領域に、電圧の印加によって発色状態が変化する表示体３が形成された透明な基材４を熱ラミネーターで貼合し、表示素子５を作製した。

次に、表示素子５の非表示面である背面基板２に第二の防湿フィルム７として、アルミ箔とＰＥＴフィルムとの複合材のアルミ箔面にホットメルト樹脂を約１５μｍ塗布したフィルムを１１０℃のローラーで熱ラミネートした。

次に、表示素子５の表示体３と透明な基材４の端面外周に防湿性のシール材１０として、アクリル系光硬化性封止材をディスペンサーで塗布した。

次に、表示素子５の表示面となる透明な基材４のＰＥＴフィルム上に、第一の防湿フィルム６として、ホットメルト樹脂を約１５μｍ塗布した透明バリアフィルムを１１０℃のローラーで熱ラミネートした。

次に、厚さ１ｍｍのステンレス板に第一の防湿フィルム６面を下にして載せて、１２０℃のロールラミネーターに通し、第二の防湿フィルム７を表示素子５の端面の外方で屈曲させて接着した。

次に、アクリル系光硬化性封止材を塗布した部分に３０ｋＪ／ｍ^２の低積算光量で紫外光を照射して硬化させた。

次に、外部接続配線２０の無い辺において、表示素子５の端面から１ｍｍ外側の位置をカッターナイフで切断することで表示装置１を作製した。

以上説明したように、表示装置１によれば、背面基板２や第二の防湿フィルム７の屈曲部に防湿性のシール材１０を設けたことで、表示素子５の端面での空隙の発生を防ぎながら、表示素子５の封止に必要なシール幅を小さくすることができる。

また、防湿性のシール材１０に、樹脂系の防湿接着剤を用いることで屈曲させても割れることが無く、また、第一の防湿フィルム６および第二の防湿フィルム７を容易に切断することが可能となり、額縁領域を小さくすることができる。

また、第二の防湿フィルム７や背面基板２を屈曲させてから防湿性のシール材１０を硬化することにより、空隙への気泡の混入を防ぐことができる。また、シール材１０と第一の防湿フィルム６、第二の防湿フィルム７および背面基板２との密着性を高め強固に封止することができる。

本発明は、値札や荷札や掲示板などの電子ペーパーを用いた表示装置に有用である。

１ 表示装置
２ 背面基板
３ 表示体
４ 透明な基材
５ 表示素子
６ 第一の防湿フィルム
７ 第二の防湿フィルム
８ 第一の密着部
９ 第二の密着部
１０ 防湿性のシール材
１１、１２ 余剰部分
２０ 外部接続配線
２１ 第一のホットメルト層
２２ 第二のホットメルト層
２３、２４ 光学粘着シート（ＯＣＡ）

Claims (3)

1. 外部接続配線を一方の面に備える背面基板が端面の一部から延出する、板状の表示素子と、
   前記表示素子の表示面を覆うように設けられ、無機材料により形成される膜を含む透光性の第一の防湿フィルムと、
   前記第一の防湿フィルムに積層され、前記表示素子の表示面と、前記第一の防湿フィルムとを接着する第一のホットメルト層と、
   前記表示素子の非表示面を覆うように設けられ、金属材料により形成される膜を含む非透光性の第二の防湿フィルムと、
   前記第二の防湿フィルムに積層され、前記表示素子の非表示面と、前記第二の防湿フィルムとを接着する第二のホットメルト層とを備え、
   前記表示素子の前記背面基板が延出する端面の外周においては、
   前記第一の防湿フィルムが、前記背面基板の前記外部接続配線の形成された表面と第一のホットメルト層によって接着し、
   前記第一の防湿フィルムと、前記第一のホットメルト層とは、屈曲部を有さず、
   前記背面基板は、屈曲部を有し、
   防湿性のシール材が、前記表示素子の端面と、第一のホットメルト層と、前記背面基板と、に囲われた部分に設けられ、
   前記表示素子の前記背面基板が延出しない端面の外周においては、
   前記第一の防湿フィルムと、前記第一のホットメルト層と、前記防湿性のシール材と、前記第二のホットメルト層と、前記第二の防湿フィルムとが積層され、
   前記第一の防湿フィルムと、第一のホットメルト層とは、屈曲部を有さず、
   前記第二の防湿フィルムと、第二のホットメルト層とは、屈曲部を有する、表示装置。
2. 前記防湿性のシール材には、すくなくとも、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂のいずれかが含まれる、請求項１に記載の表示装置。
3. 請求項１または２に記載の表示装置の製造方法であって、
   表示素子の非表示面に、第二の防湿フィルムを第二のホットメルト層によって貼り付け、
   前記表示素子の端面に防湿性のシール材を塗布し、
   前記表示素子の表示面に第一の防湿フィルムを第一のホットメルト層によって貼り付け、
   前記第一の防湿フィルム側に剛体平板を設置し、前記第二の防湿フィルム側から、前記第二の防湿フィルムを加熱および加圧することで、前記表示素子の端面よりも外方の前記第二の防湿フィルムを屈曲させるとともに、前記第一の防湿フィルムに接着し、
   前記防湿性のシール材を硬化させるエネルギーを与える、
   表示装置の製造方法。