JP2005242148A

JP2005242148A - 表示装置用前面板及び表示装置

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Publication number: JP2005242148A
Application number: JP2004053944A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Suzuki; 克宏鈴木
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2004-02-27
Filing date: 2004-02-27
Publication date: 2005-09-08
Anticipated expiration: 2024-02-27
Also published as: JP4706176B2

Abstract

【課題】複数の表示装置を並設して複数の画面をつなげ、大画面を構成した場合に、見やすい画像表示を可能とする、大画面表示に適した表示装置の前面板を提供すること。
【解決手段】フィルム状基板上に透明電極層を備え、表示媒体が間に介在するように、前記表示媒体側に電極層を備える配線基板に対向配置して表示装置を構成するための表示装置用前面板であって、前記フィルム状基板及び透明電極層の積層体は、前記表示媒体が形成された表示領域と、この表示領域に隣接する、前記表示媒体が形成されていない非表示領域とを有し、前記積層体の非表示領域は、前記配線基板の端面を覆うように曲げることにより前記配線基板の電気的接続部に電気的に接続可能であることを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、大画面表示に適した表示装置用の前面板及び表示装置に関する。

液晶表示装置、ＥＬ表示装置、マイクロカプセル型電気泳動表示装置等のような様々なフラットパネル表示装置が知られており、これらの表示装置は、厚さが薄く、軽量であることから、様々な広範な用途において実用化が進められている。

例えば、これらフラットパネル表示装置は、病院や駅等の施設の待合室での情報の伝達用、街頭における広告宣伝用等の大画面の表示用ディスプレイとして用いることが検討されている。

しかし、これらフラットパネル表示装置は、厚さが薄く、軽量であるが、大型化が困難であるため、大面積の表示を行うには、複数の表示装置を並べて画面をつなげなければならない。

一般に、液晶表示装置に代表される、２枚の電極基板間に表示媒体を挟持したフラットパネル表示装置では、観察面側の電極を駆動回路に接続する必要がある。通常、表示エリア外の周縁部分にこの電気的接続を取る部分が設けられているが、パネルは枠にはめ込まれているため、単体の表示装置として使用する限りにおいては、この周縁部分は目に付かないので、特に問題は生じない。

しかし、上述のように。大面積に表示するために複数の表示装置を並べて画面をつなげた場合、画面が表示されない電気的接続部により大画面が分断されてしまい、画面がみずらいという問題が生ずる。電気的接続部はなくすことは出来ず、またその幅を狭小化することも困難であった。

本発明は、以上のような事情の下になされ、複数の表示装置を並設して複数の画面をつなげ、大画面を構成した場合に、見やすい画像表示を可能とする、大画面表示に適した表示装置の前面板を提供することを目的とする。

また、本発明の他の目的は、そのような前面板を備える表示装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の一態様は、フィルム状基板上に透明電極層を備え、表示媒体が間に介在するように、前記表示媒体側に電極層を備える配線基板に対向配置して表示装置を構成するための表示装置用前面板であって、前記フィルム状基板及び透明電極層の積層体は、前記表示媒体が形成される表示領域と、この表示領域に隣接する、前記表示媒体が形成されない非表示領域とを有し、前記積層体の非表示領域は、前記配線基板の端面を覆うように曲げることにより前記配線基板の電気的接続部に電気的に接続可能であることを特徴とする表示装置用前面板を提供する。

このような本発明の一態様に係る表示装置用前面板において、非表示領域は、表示領域の少なくとも１つの辺全体の延長部であってもよいが、表示領域の少なくとも１つの辺から部分的に延びる延長部とすることが出来る。

また、透明電極層は通常、可撓性を有していないため、非表示領域を曲げる際に透明電極層が破損する場合があるが、それを防止するため、非表示領域の透明電極層上に、導電性補償層を被覆することが望ましい。なお、非表示領域は必ずしも透明である必要はないため、非表示領域のフィルム状基板上に、透明電極の代わりに可撓性導電性層を被覆してもよい。

本発明の他の態様は、フィルム状基板上に透明電極を備える前面板と、表示媒体が間に介在するように、前記前面板に対向配置され、前記表示媒体側に電極層を備える配線基板とを具備し、前記前面板の前記フィルム状基板及び透明電極の積層体は、前記表示媒体が形成された表示領域と、この表示領域に隣接する、前記表示媒体が形成されていない非表示領域とを有し、前記積層体の非表示領域は、前記配線基板の端面を覆うように曲げることにより前記配線基板の電気的接続部に電気的に接続されていることを特徴とする表示装置を提供する。

このような本発明の他の態様に係る表示装置において、非表示領域の透明電極層は、曲げられて、配線基板の裏面の電気的接続部に電気的に接続してもよいが、配線基板の端面の電気的接続部に電気的に接続してもよい。配線基板の端面に接続する場合、配線基板の端面に凹部又は貫通部を形成し、この凹部内又は貫通部の電気的接続部に電気的に接続することが望ましい。

本発明の更に他の態様は、フィルム状基板上に透明電極を備える前面板と、表示媒体が間に介在するように、前記前面板に対向配置され、前記表示媒体側に電極層を備える配線基板とを具備し、前記前面板の前記フィルム状基板及び透明電極の積層体は、前記表示媒体が形成された表示領域と、この表示領域に隣接する、前記表示媒体が形成されていない非表示領域とを有し、前記積層体の非表示領域の透明電極層と、前記配線基板の電気的接続部とを、前記配線基板の端面を覆う基板間接続用導電膜により電気的に接続したことを特徴とする表示装置を提供する。

配線基板の端面を覆う基板間接続用導電膜としては、銀ペーストのような金属ペースト、又は金属箔を用いることが出来る。

本発明によると、複数の表示装置を並設して大画面の表示を行う際に、隣接する表示画面間の継ぎ目が無いか目立たない、優れた画像表示を行うことを可能とする、表示装置用前面板及び表示装置が提供される。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。
本発明の一実施形態に係る表示装置の前面板は、図１に示すように、フィルム状基板１上に透明電極層２及び表示媒体３を備えてなるものである。

フィルム状基板１は、観察側の基板であるため、透明でなければならず、また表示装置の製造工程において、曲げ加工がなされるため、曲げ加工に耐える程度の可撓性を有するものでなければならない。このような要求を満たすフィルム状基板１の具体的材質としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ)、ポリエチレン（ＰＥ)、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ＰＥＮ、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等の各種樹脂を挙げることが出来るが、これらに限定されるものではない。

透明電極層２の具体的材質としては、酸化インジウム・スス（ＩＴＯ）、酸化インジウム・亜鉛（ＩＺＯ）を挙げることが出来るが、これらに限定されるものではない。

また、表示媒体３としては、電圧の印加により画像表示が可能であり、かつ電解析出により形成可能なものであれば、どのようなものでもよい。そのような表示媒体としては、液晶、有機ＥＬ、無機ＥＬ、電気泳動方式表示層、二色性トナー、エレクトロクロミック材料等を挙げることが出来る。なお、図１（ａ）では、表示媒体３の一例として、電気泳動方式表示層であるマイクロカプセル表示層を示している。

以上のように構成される前面板の平面形状は、図１（ｂ）に示すように、表示媒体３が形成されている表示領域Ａに隣接して、表示媒体３が形成されていない非表示領域Ｂを有しており、この非表示領域Ｂが表示装置の製造の際に曲げられ、後述するプリント背面板と電気的に接続されるので、そのような曲げ及び電気的接続に十分な幅を有するものである。

前面板の平面形状は、図１（ｂ）に示すように、矩形表示領域Ａの１辺全体の延長部として非表示領域Ｂが設けられている形状に限らず、図２に示すようなものでもよい。即ち、図２（ａ）に示すように、矩形表示領域Ａの１辺の中央部のみの延長部として非表示領域Ｂが設けられて平面形状であってもよく、また、図２（ｂ）に示すように、矩形表示領域Ａの１辺の上部及び下部の延長部として非表示領域Ｂが設けられている平面形状であってもよい。

前面板の非表示領域Ｂはフィルム状基板１と透明電極層２の積層体であり、そのうちフィルム状基板１は可撓性を有するものの、透明電極層２は可撓性を有しないものが多い。そのため、表示装置の製造工程において非表示領域Ｂを曲げ加工すると、その部分の透明電極層２にクラックが入る可能性がある。このように、透明電極層２にクラックが入ると、プリント背面板のパッド電極との電気的接続に支障をきたし、表示媒体３を駆動して画像表示を行うことが困難となる。

このような問題を解決するため、図３（ａ）に示すように、非表示領域Ｂの透明電極層２上に、あらかじめカーボンペースト、銀ペースト、金属箔等からなる導電性補償層４を設けることが出来る。導電性補償層４は、非表示領域Ｂの透明電極層２の全面に設けてもよいが、折り曲げによりクラックが入り易い部分にのみ選択的に設けても良い。或いはまた、図３（ｂ）に示すように、非表示領域Ｂには透明電極層２の代わりに、カーボンペースト、銀ペースト、金属箔等からなる可撓性を有する導電性補償層５を設けてもよい。これら導電性補償層４，５は、非表示領域Ｂに形成されるため、透明である必要はなく、可撓性及び導電性を有するものであればよいので、その材質選定の自由度は大きい。

次に、以上説明した前面板を用いて構成した表示装置について説明する。

図４は、本発明の一形態に係る前面板を備える表示装置の一例としてのマイクロカプセル型電気泳動式表示パネルを示す断面図である。マイクロカプセル型電気泳動式表示パネルは、厚さが薄く、製造コストが低く、かつ低電力消費であるため、複数の表示パネルを平面状に並べた大画面の表示に特に好適に用いることが出来る。

図４に示すように、マイクロカプセル型電気泳動式表示パネルは、表面に電極層１２が形成されたプリント背面板１１と、図１に示す、フィルム状基板１上に透明電極層２及び表示媒体３を備えてなる前面板とが貼合わされて構成されている。内面に透明電極層２が形成されたフィルム状基板１の非表示領域は、折り曲げられ、その先端内面の透明電極層２は、プリント背面板１１の裏面に設けられた電極１３に電気的に接続されている。なお、プリント背面板１の裏面の電極は、ドライバＩＣ１４に接続されている。

図４に示すマイクロカプセル型電気泳動式表示パネルは、次のようにして製造される。即ち、まず、図１に示すような、フィルム状基板１上に形成された透明電極層２の表示領域Ａに、スクリーン印刷等により、表示媒体３として電子インクを印刷し、前面板を形成する。次いで、この前面板を、粘着層（図示せず）を介して、表面に電極層１２を有する配線基板１１に貼りつける。

次に、前面板の非表示領域Ｂを、配線基板１１の端面に沿って、その端部が配線基板１１の裏面に至るように曲げる。そして、その端部の透明電極層２の部分を、配線基板１１の裏面に設けられたパッド電極１３と電気的に接続する。

その後、配線基板１１の裏面にドライバＩＣ１４を接続して、図４に示すような、マイクロカプセル型電気泳動式表示パネルが得られる。

以上のように、図４に示す構成のマイクロカプセル型電気泳動式表示パネルでは、前面板はその非表示領域を介して直接配線基板１１と電気的に接続されているので、複数の表示装置を並設して大画面の表示を行う場合に、隣接する表示画面間の継ぎ目が見えないか、又は目立つことはない。

なお、図４に示す構造では、前面板の非表示領域Ｂを、その端部が配線基板１１の裏面に到るまで曲げて、端部の透明電極層２の部分を、配線基板１１の裏面に設けられたパッド電極１３と電気的に接続したが、本発明では、このような構造に限らず、図５に示すように、前面板の非表示領域Ｂを、その端部が配線基板１１の端面に到るように曲げて、端部の透明電極層２の部分を、配線基板１１の端面に設けられたパッド電極１３と電気的に接続するようにしてもよい。

ただし、この場合、表示装置の端部の非表示部分の幅が広くなり、複数の表示装置を平面状に配置した場合に、隣接する表示装置間の継ぎ目が目立つ恐れがあるので、それを防止するために、図６に示すように、配線基板１１の端面に凹部１５を形成し、この凹部内にパッド電極１３を設け、これに端部の透明電極層２の部分を接続することが望ましい。

以上、前面板の非表示領域Ｂを曲げて、配線基板１１と電気的に接続した例について示したが、本発明はこれに限定されず、図１１に示すように、非表示領域Ｂを曲げるのではなく、非表示領域Ｂの端部の透明電極層２の部分と配線基板とを、銀ペーストのような金属ペースト又は金属箔からなる基板間接続用導電膜１６で接続するようにしてもよい。この場合、前面板の非表示領域は、それ自体で配線基板との接続を図るのではなく、基板間接続用導電膜１６との接続が行われればよいため、幅狭の領域でよい。図１１に示すように、前面板の非表示領域の透明電極に接続された基板間接続用導電膜１６は、配線基板１１の端面を覆って、配線基板１１の裏面のパッド電極１３に接続される。

なお、図１１に示す構成においても、図５に示す構成と同様に、配線基板１１の端面において配線基板１１と基板間接続用導電膜１６との接続を図ってもよく、またこの場合、図６に示すように、配線基板１１の端面に凹部を設けて、配線基板１１と基板間接続用導電膜１６との接続を図ることも可能である。更に、凹部の代わりに配線基板１１の端面に貫通孔を形成し、この貫通孔内に銀ペースト等の金属ペーストを流し込んで、基板間の接続を行うことも可能である。

以上のように、図１１に示す構成においても、前面板の非表示領域は非常に狭い領域であるので、複数の表示装置を並設して大画面の表示を行う場合に、隣接する表示画面間の継ぎ目が目立つことはない。

以上説明したマイクロカプセル型電気泳動式表示パネルにおいて、マイクロカプセル表示層３に含まれるマイクロカプセルは、例えば図７に示すように、メタクリル酸樹脂、ユリア樹脂、アラビアゴム等をカプセル殻１１１とし、その内部に酸化チタンからなる白の粒子１１３とカーボンブラックからなる黒の粒子１１４が、シリコーンオイル等の粘性の高い分散媒１１２に分散された状態で封入されたものである。白の粒子１１３である酸化チタンは正電荷を帯びており、一方、黒の粒子１１４であるカーボンブラックは負電荷を帯びている。

このようなマイクロカプセル１１０を含むマイクロカプセル型電気泳動方式を用いた表示体は、次のようにして動作する。

即ち、図８の模式図に示すように、フィルム基板１に形成された透明電極層２とプリント基板１１側の電極層１２に電界を印加し、透明電極層２を負極、電極層１２を正極とした場合、正に帯電した白の粒子１１３が透明電極層２側に引かれ、負に帯電した黒の粒子１１４は電極層１２側に引かれるので、透明電極層２側の上方から観察するとその部分が白く見える。

逆に、透明電極層２が正極で、電極層１２が負極になった場合には、正に帯電した白の粒子１１３が電極層１２側に引かれ、黒の粒子１１４は透明電極層２側に引かれるので、透明電極層２側の上方から観察するとその部分が黒く見えることになる。

マイクロカプセル表示層３は、マイクロカプセル１１０を多数含んでおり、透明電極層２を同一電位の共通電極とし、電極層１２の各アドレス電極の電界を制御することで、上述の原理に基づきマイクロカプセル内の粒子を移動させることで、所望の文字や図形を白と黒の画素として表示させることができる。

同様に、電極層１２を共通電極とし（電位をゼロとする）、透明電極層２側の各アドレス電極の電界を制御する（正または負の電位を与える）ことで、電極位置のマイクロカプセル内の粒子を移動させて、所望の画像を表示させるようにしてもよい。

以上説明した表示パネルを、複数個配列して、大画面の表示体とすることが出来る。図９は、矩形の表示パネル２０を多数個、上下左右に平面状に配列して大画面を構成した例を示す。本発明に係る表示装置では、表示面の周縁に、フィルム状基板に形成された透明電極をプリント基板のパッド電極と接続するための非表示領域としての電気的接続部がないため、表示パネルを複数個配列して、構成された大画面に画像を表示した場合、表示パネル間の継ぎ目が殆ど見えないか、又は存在していたとしても目立たない。従って、大画面の表示を違和感なく見ることが出来る。

また、上述したように、表示パネルの形状は矩形に限らず、３角形、５角形、６角形等、様々な形状が可能であり、これらの形状をモザイク上に組合せて大画面を構成することが出来る。このように、矩形以外の多角形の形状とすることにより、三次元曲面の表示画面を構成することも可能である。

次に、本発明の具体的形態に係る表示装置について説明する。
図１０は、本発明の具体的形態に係る表示装置を示すブロック図である。図１０において、画像信号は、ホスト３０から表示コントローラー４０に送られ、ドライバー５０により表示パネル６０において画像表示がなされる。

ホスト３０は、表示パネル６０において表示したい画像信号の送信側である。通常、画像信号は、ホスト３０から表示パネル６０まで一方向に流れ、画像表示がなされるのみであるが、場合によっては、表示パネル６０で表示された画像を参照する機能をホスト３０に備え、双方向で信号をやりとり出来るようにすることも可能である。

表示コントローラー４０は、マイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ）、電源ユニット、ファームウエアを格納したプログラムメモリ、クロック、インターフェース回路、コネクタ等を含むものである。画像やフォントのデータを格納するＲＯＭを搭載しているものであってもよい。

ドライバー５０は、表示パネル５０の表示媒体を駆動する電圧／電流を出力するドライバＩＣ、回路の動作を補正するコンデンサ類、通信チップ類、コネクタ等を備えるものである。

表示パネル６０は、表示媒体を前面板と配線基板とで挟持した構造を有し、その構造の詳細は上述した通りである。

以上、表示媒体として、主として電気泳動方式表示層であるマイクロカプセル表示層を用いた場合について説明したが、本発明はこれに限らず、液晶、有機ＥＬ、無機ＥＬ、二色性トナー、エレクトロクロミック材料等の様々な表示媒体を用いた表示装置に適用することが出来る。

本発明の表示装置用前面板及び表示装置は、隣接する表示画面間の継ぎ目が無いか目立たない、優れた画像表示を行うことを可能とするので、病院や駅等の施設の待合室での情報の伝達用、街頭における広告宣伝用等の、様々な用途におけるディスプレイ用として広範に利用可能である。

本発明の一実施形態に係る表示装置の前面板。本発明の一実施形態に係る表示装置の前面板の平面形状を示す図。本発明の他の実施形態に係る表示装置の前面板を示す断面図。本発明の一形態に係るマイクロカプセル型電気泳動式表示パネルを示す断面図。本発明の他の形態に係るマイクロカプセル型電気泳動式表示パネルを示す断面図。本発明の他の形態に係るマイクロカプセル型電気泳動式表示パネルを示す断面図。図４に示すマイクロカプセル型電気泳動式表示パネルのマイクロカプセル表示層に含まれるマイクロカプセルを模式的に示す図。図４に示すマイクロカプセル型電気泳動式表示パネルのマイクロカプセル表示層の表示形態の一例を模式的に表す斜視図。矩形の表示パネルを多数個、平面状に配列した大画面を示す図。本発明の具体的形態に係る表示装置を示すブロック図。本発明の他の形態に係るマイクロカプセル型電気泳動式表示パネルを示す断面図。

符号の説明

１・・・フィルム状基板、２・・・透明電極層、３・・・表示媒体、４，５・・・導電性補償層、１１・・・配線基板、１２・・・電極層、１３・・・パッド電極、１４・・・ドライバＩＣ、１５・・・凹部、１６・・・基板間接続用導電膜、２０，６０・・・表示パネル、３０・・・ホスト、４０・・・表示コントローラー、５０・・・ドライバー、１１０・・・マイクロカプセル、１１１・・・カプセル殻、１１２・・・分散媒、１１３・・・白の粒子、１１４・・・黒の粒子。

Claims

フィルム状基板上に透明電極層を備え、表示媒体が間に介在するように、前記表示媒体側に電極層を備える配線基板に対向配置して表示装置を構成するための表示装置用前面板であって、前記フィルム状基板及び透明電極層の積層体は、前記表示媒体が形成される表示領域と、この表示領域に隣接する、前記表示媒体が形成されない非表示領域とを有し、前記積層体の非表示領域は、前記配線基板の端面を覆うように曲げることにより前記配線基板の電気的接続部に電気的に接続可能であることを特徴とする表示装置用前面板。
前記非表示領域は、前記表示領域の少なくとも１つの辺から部分的に延びる延長部であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置用前面板。
前記非表示領域の透明電極上には、導電性補償層が被覆されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置用前面板。
前記非表示領域のフィルム状基板上には、透明電極の代わりに可撓性導電性層が被覆されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置用前面板。
フィルム状基板上に透明電極を備える前面板と、表示媒体が間に介在するように、前記前面板に対向配置され、前記表示媒体側に電極層を備える配線基板とを具備し、前記前面板の前記フィルム状基板及び透明電極の積層体は、前記表示媒体が形成された表示領域と、この表示領域に隣接する、前記表示媒体が形成されていない非表示領域とを有し、前記積層体の非表示領域は、前記配線基板の端面を覆うように曲げることにより前記配線基板の電気的接続部に電気的に接続されていることを特徴とする表示装置。
前記非表示領域の透明電極層は、前記配線基板の裏面の電気的接続部に電気的に接続されていることを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
前記非表示領域の透明電極層は、前記配線基板の端面の電気的接続部に電気的に接続されていることを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
前記非表示領域の透明電極層は、前記配線基板の端面に形成された凹部内又は貫通部の電気的接続部に電気的に接続されていることを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
フィルム状基板上に透明電極を備える前面板と、表示媒体が間に介在するように、前記前面板に対向配置され、前記表示媒体側に電極層を備える配線基板とを具備し、前記前面板の前記フィルム状基板及び透明電極の積層体は、前記表示媒体が形成された表示領域と、この表示領域に隣接する、前記表示媒体が形成されていない非表示領域とを有し、前記積層体の非表示領域の透明電極層と、前記配線基板の電気的接続部とを、前記配線基板の端面を覆う基板間接続用導電膜により電気的に接続したことを特徴とする表示装置。
前記基板間接続用導電膜は、金属ペースト又は金属箔からなることを特徴とする請求項９に記載の表示装置。