JP2007078850A

JP2007078850A - 表示装置、電子機器、および表示装置の製造方法

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Publication number: JP2007078850A
Application number: JP2005264094A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Kawai; 秀幸川居
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2005-09-12
Filing date: 2005-09-12
Publication date: 2007-03-29
Anticipated expiration: 2025-09-12
Also published as: JP5077616B2

Abstract

【課題】表示素子の防湿膜の損傷を防ぎ、表示装置の耐久性を高める。
【解決手段】表示素子１０１と、表示素子１０１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１の防湿膜１０２と、表示素子１０１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２の防湿膜１０３を備え、表示素子１０１の外縁部において、第１の防湿膜１０２と第２の防湿膜１０３が密着し、密着部１０６では、第２の防湿膜１０３は屈曲部１０７を有し、第１の防湿膜１０２は屈曲部を持たない。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置、電子機器、および表示装置の製造方法に関するものである。

表示装置を各種電子機器へ応用する場合、表示装置自体の可撓性、軽量性等が求められる。そのため、表示装置の基板としてプラスチック基板が使用される。しかし、プラスチック基板は空気中の水分を十分に遮断できないことから、基板を透過した水分の影響によって表示素子が劣化し、装置の寿命が短くなるという問題があった。

このような問題を解決する技術として、特許文献１に記載の電気泳動表示素子は、親水性高分子材料からなる透明樹脂フィルム層と、透明無機薄膜層とを含む透明複合フィルムを基板として使用している。これにより基板の防湿性を高めることができる。
また、特許文献２には、表示装置を一対の防湿フィルムで挟み、周辺部で防湿フィルム同士を密着させて封止する技術が開示されている。
特開２００３−２０２６０３号公報特開平１０−１３３６０４号公報

しかし、上記の従来の方法では、周辺封止部においてフィルム同士を密着させるために防湿フィルムを屈曲させる必要があり、屈曲部において防湿フィルムを形成する無機膜にクラック等のダメージを与えてしまうことがあった。これにより、クラックが生じた箇所から水分が浸透し、表示素子の寿命が短縮される。

そこで本発明の目的は、表示素子の防湿膜の損傷を防ぎ、表示装置の耐久性を高めることである。

上記目的を達成するため本発明による表示装置は、表示素子と、上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１の防湿膜と、上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２の防湿膜を備え、上記表示装置の外縁部において、上記第１の防湿膜と上記第２の防湿膜が密着し、密着部では、上記第２の防湿膜は屈曲部を有し、上記第１の防湿膜は屈曲部を持たないものである。
このように、可撓性の高い金属材料によって形成される第２の防湿膜のみを屈曲させ、損傷しやすい無機膜を含む第１の防湿膜は屈曲させないようにしたので、表示素子の防湿膜の損傷を防ぎ、表示装置の耐久性を高めることができる。

また、上記密着部において、上記第１の防湿膜と上記第２の防湿膜の間に防湿性の接着剤層を設けるようにしてもよい。これにより、第１の防湿膜と第２の防湿膜の密着状態を確実に保持すると共に、密着部からの水分の浸入を効果的に防止することができる。

上記表示素子は、例えば、一面に透明電極が形成された透光性の第１の基板と、一面に複数の画素電極を含む薄膜半導体回路層が形成され、その薄膜半導体回路層が前記透明電極に対向するように配置された第２の基板と、上記共通電極と上記薄膜半導体回路層との間に配置された電気泳動層とを備えた電気泳動表示装置とすることができる。このとき、上記第１の基板が上記第１の防湿膜の機能を有し、上記第２の基板が上記第２の防湿膜の機能を有するようにすれば、装置の規模を縮小することができる。
また、上記表示素子は、液晶ディスプレイやＥＬディスプレイであってもよい。

また、本発明の電子機器は、上述した電気泳動装置を表示部として備える。ここで、電子機器は、電気泳動材料による表示を利用する表示部を備えるあらゆる機器を含むもので、ディスプレイ装置、テレビジョン装置、電子ペーパー、時計、電卓、携帯電話、携帯情報端末等を含む。また、「機器」という概念からはずれるもの、例えば可撓性のある紙状／フィルム状の物体、これら物体が貼り付けられた壁面等の不動産に属するもの、車両、飛行体、船舶等の移動体に属するものも含む。

本発明の表示装置の製造方法は、無機材料により形成される膜を含む透光性の第１の防湿膜によって表示素子の表示面を覆い、金属材料により形成される膜を含む非透光性の第２の防湿膜によって上記表示素子の非表示面を覆い、上記表示装置の外縁部において、上記第２の防湿膜を屈曲させ、上記第１の防湿膜は屈曲させずに、上記第１の防湿膜と上記第２の防湿膜を密着させるものである。
このように、可撓性の高い金属材料によって形成される第２の防湿膜のみを屈曲させ、損傷しやすい無機膜を含む第１の防湿膜は屈曲させないようにしたので、表示素子の防湿膜の損傷を防ぎ、表示装置の耐久性を高めることができる。

上記第１の防湿膜と上記第２の防湿膜の密着は、例えば上記第１の防湿膜側に剛体平板を設置し、上記第２の防湿膜側から加圧することにより行うことができる。
また、上記加圧を行う前に、上記第１の防湿膜と上記第２の防湿膜の密着部分に防湿性の接着剤を供給しておくことにより、第１の防湿膜と第２の防湿膜の密着状態を確実に保持すると共に、密着部からの水分の浸入を効果的に防止することができる。

また、上記第２の防湿膜は、上記表示素子の非表示面および上記第１の防湿膜の上記第２の防湿膜との密着面に金属材料を蒸着させることにより形成してもよい。これにより、加圧を行わずに、第１の防湿膜と第２の防湿膜の密着状態を確実に保持することができる。

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明による表示装置１００の断面を示す図である。図に示すように、表示装置１００は、表示素子１０１、第１の防湿膜１０２、第２の防湿膜１０３を備えている。第１の防湿膜１０２は、透明樹脂フィルム１０４と無機膜１０５から形成される。
第１の防湿膜１０２は表示素子１０１のうち、画像表示を行う側に設けられ、第２の防湿膜１０３は逆側の面に設けられている。

透明樹脂フィルム１０４は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）などの樹脂材料により形成される。
無機膜１０５は、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタンなどの無機材料を用いて、透明樹脂フィルム１０４の表面に、スパッタリング、真空蒸着、ＣＶＤ等の気相堆積法により形成したり、あるいはゾルゲル法や、無機材料の微粒子分散液を透明樹脂フィルム１０４に塗工した後に焼結する等、液相法により形成したりすることができる。

第２の防湿膜１０３は、金属箔や、金属箔または金属薄膜と樹脂フィルムを積層した膜である。金属箔の例としては、厚さ５〜２０μｍ程度のアルミニウム箔があげられる。金属薄膜の例としては、アルミニウム、銅、クロム、チタン、ニッケル等を０．０３〜０．１μｍ程度の厚さに真空蒸着したものが上げられる。また、樹脂フィルムの例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）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＣＶ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド（ＰＩ）等があげられる。

第１の防湿膜１０２と第２の防湿膜１０３は、表示素子１０１の外縁部において密着し、密着部１０６を形成している。図１に示すように、密着部１０６では、第２の防湿膜１０３は屈曲部１０７において屈曲しているが、第１の防湿膜１０２は実質的に屈曲していない。

次に、表示装置１００の製造方法について説明する。
図２（Ａ）〜図２（Ｃ）は、表示装置１００の製造工程を示す図である。
まず、図２（Ａ）に示すように、表示素子１０１を挟むように、第１の防湿膜１０２と第２の防湿膜１０３を表示素子１０１に貼る。第１の防湿膜１０２と第２の防湿膜１０３は、表示素子１０１の周辺で密着させることができる程度の余剰部分１０８を有している。
なお、第１の防湿膜１０２と第２の防湿膜１０３の貼り合わせは同時に行う必要はない。例えば、まず第１の防湿膜１０２を表示素子１０１に貼り、次に第２の防湿膜１０３を貼っても良い。

次に、第２の防湿膜１０３を余剰部分１０８において屈曲させることにより、第１の防湿膜１０２と第２の防湿膜１０３を密着させる。
第２の防湿膜１０３を屈曲させる方法は、図２（Ｂ）に示すように、第１の防湿膜１０２に剛体平板を密着させた状態で、第２の防湿膜１０３側から加圧する。

加圧の方法としては、図３（Ａ）〜図３（Ｃ）に示すようなものがあげられる。
図３（Ａ）は、ロールラミネータを用いた方法であり、ローラーにより、第２の防湿膜１０３側から加圧することにより、第２の防湿膜１０３が表示素子１０１の形状に合わせて屈曲し、図２（Ｃ）に示すような屈曲部１０７が形成され、密着部１０６において第１の防湿膜１０２と第２の防湿膜１０３が密着する。

図３（Ｂ）は真空ラミネータを用いた方法であり、第１の防湿膜１０２に剛体平板をあて、真空引きを行うことにより、屈曲部１０７が形成されて第１の防湿膜１０２と第２の防湿膜１０３が密着する。
また、図３（Ｃ）は型プレスを用いた方法であり、第１の防湿膜１０２に剛体平板をあて、第２の防湿膜１０３に型をあててプレスすることにより、屈曲部１０７が形成され、第１の防湿膜１０２と第２の防湿膜１０３が密着する。

第１の防湿膜１０２と第２の防湿膜１０３を密着させる際、第１の防湿膜１０２は屈曲させないため、無機膜１０５にクラック等のダメージが発生するのを防ぐことができる。一方、第２の防湿膜１０３は可撓性の高い金属箔あるいは金属薄膜により形成されているので、屈曲部１０７においてもクラック等の破損が生じない。

次に、密着部１０６における第１の防湿膜１０２と第２の防湿膜１０３の密着状態を保持するための方法を図４（Ａ）〜図４（Ｃ）を用いて説明する。
図４（Ａ）では、密着部１０６を樹脂材料でモールドしている。樹脂材料としては、シリコン樹脂やエポキシ樹脂、アクリル等を用いることができる。
図４（Ｂ）では、密着部１０６を固定部材で挟んで固定している。固定部材は、金属やプラスチック、木材等で形成することができる。

また、図４（Ｃ）では、第１の防湿膜１０２と第２の防湿膜１０３が防湿性を有する接着剤を介して密着している。接着剤は、第１の防湿膜１０２と第２の防湿膜１０３を加圧により密着させる前に、第１の防湿膜１０２と第２の防湿膜１０３の密着面に供給しておき、その後加圧により密着させる。
接着剤としては、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、アクリル樹脂等の樹脂系接着剤や、これらの樹脂系接着剤中に酸化ケイ素などの無機材料フィラーを含有させたものを用いることが望ましい。
これにより、第１の防湿膜１０２と第２の防湿膜１０３の密着状態を確実に保持すると共に、密着部１０６からの水分の浸入を効果的に防止することができる。

また、表示素子１０１の表示面に第１の防湿膜１０２を貼り合わせた後、表示素子１０１の非表示面と第１の防湿膜１０２の第２の防湿膜１０３との密着面に、直接上述した金属材料を蒸着させることにより第２の防湿膜１０３を形成してもよい。この場合には、図２（Ｂ）に示す加圧の工程が不要となる。

実施の形態２．
図５（Ａ）、（Ｂ）は、表示装置１００を電気泳動表示装置に適用した場合の断面を示す図である。図に示すように、表示素子１０１は、第１の基板２０１、電気泳動層２０２、第２の基板２０３を備えている。
第１の基板２０１は、透明電極が形成された透明基板である。第２の基板２０３には、画素電極を含む薄膜半導体回路層が形成されている。電気泳動層２０２は、１つ又は複数の種類の色の電気泳動粒子と電気泳動分散媒を含む電気泳動表示分散液の層である。

また、図５（Ｂ）では、電気泳動層２０２が多数のマイクロカプセルから構成される。マイクロカプセルは、アラビアゴム・ゼラチン系の化合物やウレタン系の化合物等の柔軟性を有する材料で形成され、内部には電気泳動分散媒、電気泳動粒子が含まれている。マイクロカプセルは界面重合法や不溶化反応法、相分離法或いは界面沈殿法等の公知のマイクロカプセル化手法を用いて形成される。

なお、第１の基板２０１が第１の防湿膜１０２、第２の基板２０３が第２の防湿膜１０３の機能を有するように形成してもよい。具体的には、第１の基板２０１に酸化ケイ素等の無機膜を積層したり、第２の基板２０３にアルミニウム等の金属箔を積層したりしてもよい。

電子機器
図６は、本発明の表示装置を適用した電子機器の具体例を説明する斜視図である。図４（Ａ）は、電子機器の一例である電子ブックを示す斜視図である。この電子ブック１０００は、ブック形状のフレーム１００１と、このフレーム１００１に対して回動自在に設けられた（開閉可能な）カバー１００２と、操作部１００３と、本実施形態に係る表示装置によって構成された表示部１００４と、を備えている。
図６（Ｂ）は、電子機器の一例である腕時計を示す斜視図である。この腕時計１１００は、本実施形態に係る表示装置によって構成された表示部１１０１を備えている。
図６（Ｃ）は、電子機器の一例である電子ペーパーを示す斜視図である。この電子ペーパー１２００は、紙と同様の質感および柔軟性を有するリライタブルシートで構成される本体部１２０１と、本実施形態に係る表示装置によって構成された表示部１２０２と、を備えている。なお、表示装置を適用可能な電子機器の範囲はこれに限定されず、帯電粒子の移動に伴う視覚上の色調の変化を利用した装置を広く含むものである。例えば、上記のような装置の他、電気泳動フィルムが貼り合わせられた壁面等の不動産に属するもの、車両、飛行体、船舶等の移動体に属するものも該当する。

本発明による表示装置の断面を示す図である。図２（Ａ）〜図２（Ｃ）は、本発明による表示装置の製造工程を示す図である。表示装置の第２の防湿膜の加圧手段を示す図である。図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は、第１の防湿膜と第２の防湿膜の密着状態を保持するための方法を示す図である。図５（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の表示装置を電気泳動表示装置に適用した場合の断面を示す図である。図６（Ａ）〜図６（Ｃ）は本発明の表示装置を適用した電子機器の具体例を説明する図である。

符号の説明

１００表示装置、１０１表示素子、１０２第１の防湿膜、１０３第２の防湿膜、１０４透明樹脂フィルム、１０５無機膜、１０６密着部、１０７屈曲部、１０８余剰部分、２０１第１の基板、２０２電気泳動層、２０３第２の基板

Claims

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１の防湿膜と、
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２の防湿膜を備え、
前記表示素子の外縁部において、前記第１の防湿膜と前記第２の防湿膜が密着し、密着部では、前記第２の防湿膜は屈曲部を有し、前記第１の防湿膜は屈曲部を持たないことを特徴とする表示装置。
前記密着部において、前記第１の防湿膜と前記第２の防湿膜の間に防湿性の接着剤層が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前記表示素子は、一面に透明電極が形成された透光性の第１の基板と、一面に複数の画素電極を含む薄膜半導体回路層が形成され、その薄膜半導体回路層が前記透明電極に対向するように配置された第２の基板と、前記共通電極と前記薄膜半導体回路層との間に配置された電気泳動層とを備えた電気泳動表示装置であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の表示装置。
前記第１の基板が前記第１の防湿膜の機能を有し、前記第２の基板が前記第２の防湿膜の機能を有することを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
請求項１から請求項４のうちのいずれかに記載の表示装置を備えた電子機器。
無機材料により形成される膜を含む透光性の第１の防湿膜によって表示素子の表示面を覆い、金属材料により形成される膜を含む非透光性の第２の防湿膜によって前記表示素子の非表示面を覆い、
前記表示素子の外縁部において、前記第２の防湿膜を屈曲させ、前記第１の防湿膜は屈曲させずに、前記第１の防湿膜と前記第２の防湿膜を密着させる、表示装置の製造方法。
前記第１の防湿膜と前記第２の防湿膜の密着は、前記第１の防湿膜側に剛体平板を設置し、前記第２の防湿膜側から加圧することにより行うことを特徴とする請求項６に記載の表示装置の製造方法。
前記加圧を行う前に、前記第１の防湿膜と前記第２の防湿膜の密着部分に防湿性の接着剤を供給しておくことを特徴とする請求項７に記載の表示装置の製造方法。
前記第２の防湿膜は、前記表示素子の非表示面および前記第１の防湿膜の前記第２の防湿膜との密着面に金属材料を蒸着させることにより形成することを特徴とする請求項６に記載の表示装置の製造方法。