JP2007206424A - 電気泳動表示装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動基板の撓みに起因する表示性能の低下を防止した電気泳動表示装置と、これを備えた電子機器を提供する。
【解決手段】駆動電極２が設けられた弾性変形可能な第１の基板３と、対向電極４が設けられた第２の基板５と、これらの間に挟着されたマイクロカプセル６とを備え、マイクロカプセル６に、電気泳動粒子と該電気泳動粒子を分散させる液相分散媒とからなる電気泳動分散液が封入され、マイクロカプセル６は、駆動電極２の形成位置に対応する表示領域Ｒ上に少なくとも配設されてなり、第１の基板３の外面に、駆動電極２に導通する駆動用配線パターン９が設けられ、第１の基板３の外面の表示領域Ｒに対応する領域には、駆動用配線パターン９と必要に応じて設けられるダミーパターン１０とが、隣り合うパターン間の距離の最大値が所定長さ以下となるように配設されている電気泳動表示装置。
【選択図】図２

Description

本発明は、マイクロカプセルを有した電気泳動表示装置と、この電気泳動表示装置を備えてなる電子機器に関する。

従来、液相分散媒と電気泳動粒子とを含む電気泳動分散液を有し、電界を印可することにより、該電気泳動粒子の分布状態が変化して該電気泳動分散液の光学特性が変化することを利用した、電気泳動表示装置が知られている。このような電気泳動表示装置は、バックライトが必要無いことから低コスト化や薄型化が可能となり、さらに、視野角が広くコントラストが高いことに加え、表示のメモリ性を有するために、次世代の表示デバイスとして注目を集めている。

また、このような電気泳動表示装置においては、電気泳動分散液をマイクロカプセルに封入し、このマイクロカプセルを、例えば共通電極（対向電極）となる透明電極を有する透明基板と、セグメント電極などからなる駆動電極を有する駆動基板との間に挟着されたものが知られている。
例えば、特許文献１には、少なくとも一方が透明な一組の対向電極基板間に、電気泳動粒子を含む分散系を封入したマイクロカプセルを配装した電気泳動表示装置が提案されている。また、特許文献２には、互いに対向配置される透光性の透明基板と非透光性の背面基板との対向する面それぞれに透明電極が形成され、これら透明電極間に形成される閉空間に多数のマイクロカプセルを配置した電気泳動表示装置が提案されている。
このように、電気泳動粒子を含む分散系をマイクロカプセル化することにより、分散系封入処理の容易化と良好な表示を実現させることが可能になる。なお、前記の駆動基板や透明基板には、可撓性や割れ難さ、軽量化等の点から、樹脂等からなるフレキシブル基板が多く用いられている。

ところで、このようなマイクロカプセルを備えた電気泳動表示装置では、特に駆動電極としてセグメント電極を採用した場合、このセグメント電極を駆動するための配線として、該電極を形成した基板の外面に銅箔パターンで形成するのが一般的である。すなわち、基板の外面に形成した銅箔パターンを、基板に形成したスルーホールを介してセグメント電極に導通させることにより、この銅箔パターンからなる配線によってセグメント電極を駆動するようにしている。
特開昭６４−８６１１６号公報 特開平１０−１４９１１８号公報

しかしながら、前記のように基板の外面に駆動用の配線パターン（銅箔パターン）を形成した場合、特に一対の基板、すなわち透明基板と駆動基板とを、マイクロカプセルを挟着した状態で接合し封止シールでラミネートした際に、駆動基板の外面側に配線パターンが有る箇所と無い箇所との間で駆動基板に撓みが生じ、配線パターンが有る箇所では駆動基板の内面が内側に凸となり、配線パターンが無い箇所では駆動基板の内面が内側に凹となる。したがって、このように駆動基板に凹凸が形成されることにより、駆動基板の内面側に挟着されたマイクロカプセルにつぶれ量のばらつきが生じてしまう。

すなわち、駆動基板としては前述したようにフレキシブル基板が多く用いられるが、このようなフレキシブル基板は、配線パターンと同等の厚さである場合が多い。したがって、そのような場合には、例えば真空ラミネート装置などを用いて封止シールでラミネートした際、駆動基板は外面側の配線パターンの影響を大きく受けて前述したように撓みを生じ、凹凸を形成することにより、マイクロカプセルにつぶれ量のばらつきを生じさせてしまう。そして、このようにマイクロカプセルにつぶれ量のばらつきが生じると、マイクロカプセル内に封入された電気泳動分散液中の電気泳動粒子の挙動も、マイクロカプセルのつぶれ量によって変化してしまう。すると、マイクロカプセル間で表示のばらつきが生じてしまい、結果的に表示性能が低下してしまう。

本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、特に駆動基板の撓みに起因する表示性能の低下を防止した電気泳動表示装置と、これを備えた電子機器を提供することにある。

前記目的を達成するため本発明の電気泳動表示装置は、駆動電極が内面側に設けられた弾性変形可能な第１の基板と、対向電極が内面側に設けられた第２の基板と、これら第１の基板と第２の基板との間に挟着されたマイクロカプセルとを備え、前記マイクロカプセルに、電気泳動粒子と該電気泳動粒子を分散させる液相分散媒とからなる電気泳動分散液が封入されてなり、
前記マイクロカプセルは、前記駆動電極の形成位置に対応する表示領域上に少なくとも配設されてなり、
前記第１の基板の外面に、前記駆動電極に導通する駆動用配線パターンが設けられ、
前記第１の基板の外面の前記表示領域に対応する領域には、前記駆動用配線パターンと必要に応じて設けられるダミーパターンとが、隣り合うパターン間の距離の最大値が所定長さ以下となるように配設されていることを特徴としている。

この電気泳動表示装置によれば、第１の基板の外面の表示領域に対応する領域に、駆動用配線パターンと必要に応じて設けられるダミーパターンとを、隣り合うパターン間の距離の最大値が所定長さ以下となるように配設しているので、第１の基板と第２の基板とを封止シールでラミネートした際に、特に第１の基板の外面側表示領域に対応する領域に、前記パターンがほぼ一様に配設されていることから、パターンが有る箇所と無い箇所との間で第１の基板に撓みが生じてしまうことが十分に抑えられる。したがって、第１の基板の撓みによってマイクロカプセルにつぶれ量のばらつきが生じ、これによって表示性能が低下してしまうことが防止される。

また、前記電気泳動表示装置においては、前記第１の基板の外面の前記表示領域に対応する領域に、前記駆動用配線パターンとダミーパターンとが共に配設されている場合に、前記ダミーパターンは、前記駆動用配線パターンと同じ材質で形成されているのが好ましい。
このようにすれば、第１の基板を形成する際に、駆動用配線パターンとダミーパターンとを例えば銅箔によって同じ工程で形成することができ、これにより生産性の向上を図ることができる。
また、ダミーパターンを駆動用配線パターンと同じ材質で形成することで、このダミーパターンも導電性となるので、特に駆動用配線パターン間に不要な磁界や電界が加えられても、ダミーパターンによって磁界や電界が遮断され、これらが透過して第１の基板の内面側のマイクロカプセルに影響してしまうことが防止される。したがって、ダミーパターンによってシールド効果が発揮されることにより、表示性能の安定化が可能になる。

また、前記電気泳動表示装置においては、前記所定長さをＷとし、前記マイクロカプセルの平均外径をＬとすると、前記所定長さＷは以下の式、
すなわち、Ｗ＜１０Ｌ
で規定されるのが好ましい。
このようにすれば、隣り合うパターン間の距離の最大値が所定長さ（Ｗ）以下、すなわち１０Ｌ未満となるので、隣り合うパターン間の距離（隙間）はマイクロカプセルの平均外径（Ｌ）の１０倍未満となる。したがって、第１の基板と第２の基板とを封止シールでラミネートした際に、パターンが有る箇所と無い箇所との間で第１の基板に僅かながら撓みが生じてしまっても、この撓み、すなわち凹凸はマイクロカプセルの平均外径（Ｌ）に比べて十分に小さくなることから、マイクロカプセルのつぶれ量はこの第１の基板の撓みにほとんど影響を受けなくなる。したがって、マイクロカプセルのつぶれ量のばらつきに起因して表示性能が低下してしまうことが防止される。

本発明の電子機器は、前記の電気泳動表示装置を備えたことを特徴としている。
この電子機器によれば、表示性能の低下が防止された電気泳動表示装置を備えているので、この電子機器自体も表示性能の低下が防止されたものとなる。

以下、図面を参照して本発明を詳しく説明する。
図１（ａ）、（ｂ）、図２（ａ）、（ｂ）は本発明の電気泳動表示装置の一実施形態を示す図であり、図１（ａ）は電気泳動表示装置の表示面側（表面側）を簡略化して示す図、図１（ｂ）は電気泳動表示装置の表示面と反対の側（裏面側）を簡略化して示す図、図２（ａ）は図１（ａ）、（ｂ）におけるＡ−Ａ線矢視断面図、図２（ｂ）は図１（ａ）、（ｂ）におけるＢ−Ｂ線矢視断面図、図３は駆動基板の内面側を簡略化して示す図である。なお、以下の説明に用いる各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせてある。特に、前記の図２（ａ）、（ｂ）等においては、本発明の特徴部分をより分かり易くするため、マイクロカプセルの大きさと他の構成要素の大きさについての縮尺を異ならせ、実際のものに比べて寸法・形状を極端に記載して模式的に示している。

図１〜図３中において符号１は電気泳動表示装置であり、この電気泳動表示装置１は、図２（ａ）に示すように駆動電極２が内面側に設けられた駆動基板（第１の基板）３と、透明な共通電極（対向電極）４が内面側に設けられた透明基板（第２の基板）５と、これら駆動基板３と透明基板５との間に挟着されたマイクロカプセル６と、駆動基板３及び透明基板５の外面側を覆う封止シール７とを備え、さらに駆動基板３に接続する駆動回路基板８を有して構成されたものである。なお、図１（ａ）、（ｂ）、図３においては、駆動回路基板８の記載を省略している。

駆動基板３には、図２（ａ）、図３に示すように、その内面側（表示面側）に複数の駆動電極２が形成されている。これら駆動電極２は、本実施形態では長細い矩形状の７つのセグメント電極２ａと、これらセグメント電極２ａに囲まれて配設された二つの背景電極２ｂ、及びセグメント電極２ａの外側に配設された背景電極２ｃとから構成されている。７つのセグメント電極２ａは、セブンセグメントと呼ばれるもので、８の字状に配列されたものであり、数字の０〜９までを表示することができるようになっている。また、背景電極２ｂ、２ｃは、セグメント電極２ａによってなされる表示の背景色を形成し、セグメント電極２ａによる表示をより明瞭にするためのものである。これら駆動電極２については、例えば後述する駆動用配線パターンと同じ銅箔パターンによって形成してもよく、あるいは、駆動用配線パターンとは別に、アルミニウム（Ａｌ）やＩＴＯ等の一般的な導電材料で形成してもよい。

ここで、これらセグメント電極２ａと背景電極２ｂ、２ｃとからなる駆動電極２の形成位置によって規定される領域、すなわち図１（ａ）、図２（ａ）においてＲで示される領域が、本発明における表示領域となる。

駆動基板３の外面側には、図１（ｂ）、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、駆動電極２に接続し導通する駆動用配線パターン９と、ダミーパターン１０とが形成されている。これら駆動用配線パターン９とダミーパターン１０とは、本実施形態では同じ材質からなる銅箔パターンによって形成されたもので、例えばセミアディティブ法によって厚さが１８μｍ程度に形成されたものである。駆動配線パターン９は、図２（ａ）に示すように駆動回路基板８の接続端子１１に接続し、駆動基板３に形成されたスルーホール１２を通って駆動電極２に接続したものである。

ダミーパターン１０は、駆動基板３の外面において、前記の表示領域Ｒに対応する領域、すなわち、内面側に形成された表示領域Ｒの真下となる領域に形成されたもので、駆動電極２や駆動回路基板８に接続することなく、したがって電気が流されることなく独立した状態で形成されたものである。本発明では、複数の独立したパターンによってダミーパターン１０が構成されている。

ここで、駆動基板３の外面の、前記表示領域Ｒと対応する領域においては、前記駆動用配線パターン９とダミーパターン１０とが、隣り合うパターン間の距離の最大値が所定長さ以下となるように配設されている。すなわち、図１（ｂ）に示すように駆動用配線パターン９は、接続する駆動電極２の位置に対応して形成され、かつ、互いに接しないように任意の間隔をあけて形成されている。したがって、このような駆動用配線パターン９だけでは、先に述べたように後述する封止シール７によるラミネート時に、駆動用配線パターン９が有る箇所と無い箇所との間で駆動基板３に撓みが生じ、これに起因してマイクロカプセル６につぶれ量のばらつきが生じてしまう。

そこで、本発明では、前述したようにダミーパターン１０を設けることにより、隣り合うパターン間の距離の最大値が所定長さ以下となるようにし、これによってパターン９又は１０が有る箇所と無い箇所との間で駆動基板３に撓みがほとんど生じないようにしている。すなわち、隣り合うパターン間の距離の最大値が所定長さ以下となるようにしたことにより、ラミネート時に駆動基板３に撓みが生じても、この撓みがマイクロカプセル６にほとんど影響を与えず、したがって撓みに起因してマイクロカプセル６のつぶれ量にばらつきが生じることがないようにしているのである。

前記の所定長さとしては、これをＷとし、図２（ａ）に示すように前記マイクロカプセル６の（変形前の）平均外径をＬとすると、具体的には、以下の式（１）で規定される長さとするのが好ましく、さらには、式（２）で規定される長さとするのが望ましい。
Ｗ＜１０Ｌ …式（１）、Ｗ＜２Ｌ …式（２）
このように、所定長さＷをマイクロカプセル６の平均外径（直径）の１０倍未満、望ましくは２倍未満とすることにより、この所定長さＷ以下の長さ、すなわちパターン間の隙間となる長さによってラミネート時に生じる駆動基板３の撓みは、マイクロカプセル６のつぶれ量にほとんど影響を与えることがなく、したがって駆動基板３の撓みに起因してマイクロカプセル６のつぶれ量にばらつきが生じないようになっているのである。

ここで、隣り合うパターン９、１０間の距離の最大値とは、以下のようにして定義される。隣り合うパターン間において、一方のパターンにおける外形線上の任意の点から、他のパターンまでの最短距離を、前記一方のパターンの任意の点からの、他のパターンまでの距離とする。ただし、当然ながら、ここでいう距離はパターン間の間隔を意味し、したがってパターン上を通らない距離とする。そして、このようにして定義される距離の最大値が、本発明における「隣り合うパターン間の距離の最大値」、すなわち、前記した隣り合うパターン９、１０間の距離の最大値となる。

したがって、このような関係を満たすものであれば、駆動用配線パターン９はもちろん、ダミーパターン１０についても、その形状や大きさは任意となる。また、特に駆動用配線パターン９の形状や大きさを通常の配線として要求される機能以上に大きく形成し、これによって前記の関係を満たすようにすれば、ダミーパターン１０の形成を省略することができる。すなわち、駆動基板３の外面の、前記表示領域Ｒと対応する領域に、駆動用配線パターン９のみを形成するようにしてもよい。

また、このような駆動基板３の外面側には、その一方の側の外周部において、前述したように駆動回路基板８が接続されている。この駆動回路基板８は、例えばＦＰＣ（フレキシブルプリント配線板）からなるもので、外部電源に導通するよう構成されたものである。そして、前述したようにこの駆動回路基板８の接続端子１１と前記駆動配線パターン９とが接続されたことにより、前記駆動電極２は、駆動回路基板８によって駆動制御がなされるようになっている。

このような駆動基板３、及び前記の透明基板５としては、特に表示装置１がＩＣカードや電子ペーパーなど、フレキシブル性（可撓性）が求められる場合には、矩形状でフィルム状あるいはシート状の樹脂基板が用いら、本実施形態でも、このような樹脂基板が用いられる。また、前述したように特に表示面（観測面）となる透明基板５については、透明な樹脂基板（光透過性が高い樹脂基板）が用いられる。このような透明基板（透明基板５）の材料としては、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）などが好適に用いられる。

また、表示面とならない駆動基板３については、透明である（光透過性が高い）必要がないことから、前記の材料以外にも、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、アクリルあるいはポリアクリレート類等が用いられる。
ただし、本発明においては、前記したように駆動基板３、透明基板５のいずれもフレキシブル性（可撓性）を有し、弾性変形可能な基板が用いられ、したがって、このような性質を備えるべく、材質や厚さ等が適宜選択され、用いられる。

本実施形態では、駆動基板３として厚さ２５μｍのポリイミド基板が用いられており、これによってこの駆動基板３は可撓性を有し、弾性変形及び弾性復帰が可能になっている。
また、本実施形態では、透明基板５として厚さ１８８μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる透明基板が用いられており、この透明基板（透明基板５）の内面には、前述したように透明電極が共通電極４として形成されている。この透明電極（共通電極４）は、透明基板５の内面側の全面に形成されたもので、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）等の導電性酸化物類や、ポリアニリン等の電子導電性高分子類、ポリビニルアルコール樹脂、ポリカーボネイト樹脂等のマトリックス樹脂中にＮａＣｌ、ＬｉＣｌＯ_４、ＫＣｌ等のイオン性物質を分散させたイオン導電性高分子類などによって形成されたものである。本実施形態では、蒸着法等によって形成されたＩＴＯ膜により、透明電極（共通電極４）が形成されている。

このような構成からなる駆動基板３と透明基板５との間には、特に前記の駆動電極２上にマイクロカプセル６が配置されている。マイクロカプセル６は、表示材料を封入したもので、全てがほぼ同一の直径に形成されたものであり、本実施形態では、直径が約５０μｍ程度に形成されている。したがって、マイクロカプセル６の平均外径Ｌも、約５０μｍ程度となっている。封入された表示材料は、電気的刺激に対応して光学特性が変化するもので、具体的には、電気泳動粒子を含有した電気泳動分散液が用いられる。

この電気泳動分散液は、電気泳動粒子と、これを分散させる液相分散媒とからなるものである。
前記液相分散媒としては、水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、オクタノール、メチルセルソルブ等のアルコール系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル等の各種エステル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、ぺンタン、ヘキサン、オクタン等の脂肪族炭化水素、シクロへキサン、メチルシクロへキサン等の脂環式炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘキシルベンゼン、ヘブチルベンゼン、オクチルベンゼン、ノニルベンゼン、デシルベンゼン、ウンデシルベンゼン、ドデシルベンゼン、トリデシルベンゼン、テトラデシルベンゼン等の長鎖アルキル基を有するベンゼン類等の芳香族炭化水素、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、１，２−ジクロロエタン等の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。

また、電気泳動粒子は、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）である。
この電気泳動粒子としては、例えば、アニリンブラック、カーボンブラック、チタンブラック等の黒色顔料、二酸化チタン、亜鉛華、三酸化アンチモン等の白色顔料、モノアゾ、ジイスアゾン、ポリアゾ等のアゾ系顔料、イソインドリノン、黄鉛、黄色酸化鉄、カドミウムイエロー、チタンイエロー、アンチモン等の黄色顔料、モノアゾ、ジスアゾ、ポリアゾ等のアゾ系顔料、キナクリドンレッド、クロムバーミリオン等の赤色顔料、フタロシアニンブルー、インダスレンブルー、アントラキノン系染料、紺青、群青、コバルト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。

さらに、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。
マイクロカプセル６の壁膜を形成する材料としては、アラビアゴム・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使用できる。

なお、本実施形態においては、前記マイクロカプセル６に電気泳動粒子が二種類封入されており、一方が負に、他方が正に帯電している。これら二種類の電気泳動粒子としては、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が用いられる。そして、このような白、黒の二種類の電気泳動粒子を用いることにより、例えば、数字等の表示をなす場合、黒の電気泳動粒子によって数字等を表示することができる。
また、電気泳動粒子を一種類のみ用い、これを共通電極４側、あるいは駆動電極２側に泳動させることで、表示をなすようにしてもよい。

また、これらマイクロカプセル６は、特に透明基板５に対して、その共通電極４上にてバインダ１３により固定されている。このバインダ１３としては、マイクロカプセル６の壁膜に対する親和性が良好で、共通電極４に対する密着性に優れ、かつ絶縁性を有するものが使用可能である。例えば、ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、ポリプロピレン、ＡＢＳ樹脂、メタクリル酸メチル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニルアクリル酸エステル共重合体、塩化ビニル−メタクリル酸共重合体、塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体、エチレン−ビニルアルコール−塩化ビニル共重合体、プロピレン−塩化ビニル共重合体、塩化ビニリデン樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルホルマール、セルロース系樹脂等の熱可塑性樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンオキサイド、ポリスルホン、ポリアミドイミド、ポリアミノビスマレイミド、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルホン、ポリアリレート、グラフト化ポリフィニレンエーテル、ポリエーテルエテルケトン、ポリエーテルイミド等の高分子、ポリ四フッ化エチレン、ポリフッ化エチレンプロピレン、四フッ化エチレン−パーフロロアルコキシエチレン共重合体、エチレン−四フッ化エチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ポリ三フッ化塩化エチレン、フッ素ゴム等のフッ素系樹脂、シリコーン樹脂、シリコーンゴム等の珪素樹脂、その他として、メタクリル酸−スチレン共重合体、ポリブチレン、メタクリル酸メチル‐ブタジエン−スチレン共重合体等を用いることができる。

一方、これらマイクロカプセル６は、駆動基板３に対して、その駆動電極２上にて両面接着シート１４からなる接着層により固定されている。この接着層となる両面接着シート１４は、厚さが約２５μｍ程度に形成されたゴム系やアクリル系などの粘着性を有するもので、駆動基板３の駆動電極２上に固着され、かつマイクロカプセル６に固着することにより、マイクロカプセル６を駆動基板３上に保持固定している。
このような構成によってマイクロカプセル６は、駆動基板３と透明基板５との間に挟着されている。

また、駆動基板３及び透明基板５の外面側には、図２（ａ）、（ｂ）に示すようにこれらを挟み込むようにして一対の封止シール７、７がラミネートされている。これら一対の封止シール７、７間は、駆動基板３及び透明基板５の外側となる周縁部において、接着剤（図示せず）によって互いに貼着され、シールされており、これによって駆動基板３及び透明基板５とこれらの間は、封止シール７、７によって封止されている。

封止シール７は、高分子材料からなる樹脂層７ａと無機材料からなるバリア層７ｂとの２層構造に形成されたものである。この封止シール７によって一対の基板を封止する際には、封止シール７のバリア層７ｂが樹脂層７ａよりも内側（基板側）となるように配置される。バリア層７ｂを外側に配置した場合には、バリア層７ｂに生じる欠陥部から水分が内部に侵入するおそれがあるからである。これに対し、封止シール７のバリア層７ｂを樹脂層７ａよりも基板側に配置することで、バリア層７ｂに欠陥部が生じた場合でも外側の樹脂層７ａにより外部からの水分等の侵入を遮断することができる。さらに、防水性を高める方法として、樹脂層７ａとバリア層７ｂを交互に積層し、多層化させることにより、外部からの水分進入遮断効果を更に高めることができる。

バリア層７ｂの材料としては、酸化珪素、窒化珪素、酸化アルミニウム、酸化チタン等の無機材料、又はアルミ箔、銅箔、コバール箔等の金属箔が好適に用いられる。
樹脂層７ａの材料としては、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）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル、ポリカーボネート（ＰＣ）などの樹脂、又はアルミ箔、銅箔、コバール箔等の金属箔又は金属薄膜と樹脂膜とを積層したものが好適に用いられる。

また、封止シール７、７間をシールする接着剤としては、表示素子２０の側周に貼り付けられており、駆動基板３と透明基板５との間が接着剤１８によって封止される。接着剤１８の材料としては、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、若しくはアクリル樹脂等の樹脂系接着剤、又はこれらの樹脂系接着剤中に窒化珪素等の無機材料フィラーを含有させたものが好適に用いられる。

このような構成の電気泳動表示装置１を製造するには、まず、図４（ａ）に示すように厚さ２５μｍ程度の弾性変形可能なポリイミドからなる駆動基板３を用意し、予め設定された位置にスルーホール１２を形成するとともに、セミアデティブ法等の公知の手法によってその内面側に駆動電極２を、また外面側に駆動用配線パターン９及びダミーパターン１０を形成する。

また、これとは別に、図４（ｂ）に示すように透明基板５としてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる透明基板を用意し、これの一方の面（内面）に、ＩＴＯからなる透明電極（共通電極４）を蒸着法等によって形成する。
そして、この透明基板５の共通電極４上の所定位置、すなわち表示領域Ｒとその外周部に対応する位置に、バインダ１３を用いて多数のマイクロカプセル６を固着する。
次いで、これらマイクロカプセル６の、前記透明基板５側と反対の側、または前記駆動基板３の、駆動電極２上に両面接着シート１４を貼着する。また、駆動基板３には、駆動回路基板８を接続しておく。

次いで、このようにして両面接着シート１４を貼着した透明基板５を、前記の駆動基板３上に配し、この駆動基板３に対向させる。そして、図４（ｃ）に示すように駆動基板３の駆動電極２とマイクロカプセル６との間に両面接着シート１４を介在させ、その状態で駆動電極２側とマイクロカプセル６側とを固着する。これにより、駆動基板３と透明基板５とは両面接着シート１４等を介して一体化され、これら駆動基板３と透明基板５との間にマイクロカプセル６が挟着される。なお、ここでの両面接着シート１４の貼着（固着）に際しては、基本的に加熱することなく常温で行うものとし、必要に応じて、マイクロカプセル６に悪影響が及ばない範囲で加温して行うものとする。

その後、両面接着シート１４を介して一体化した駆動基板３及び透明基板５の外側を、封止シール７、７で覆う。なお、封止シール７、７の周縁部間には、必要に応じて予め接着剤を配しておく。そして、この状態でこれを公知の真空ラミネート装置（図示せず）に入れ、ラミネート処理を行う。

真空ラミネート装置は、一対の加圧体と減圧手段とを備えたもので、一対の加圧体で被処理物を加圧しつつ、これら加圧体間を減圧手段で減圧状態（真空状態）に保持し、これによって被処理物を封止シール７、７で覆い、かつ該封止シール７、７間を真空に近い減圧状態に封止するものである。前記の加圧体のうちの一方は、平板状でその加圧面側にシリコンゴムなどの柔軟な層が設けられたものである。また、他方は、シリコンゴムなどによる風船状のもので、中に空気が導入されるように構成されたものである。

このような構成の真空ラミネート装置を用い、封止シール７、７で封止を行うには、まず、一対の加圧体間に一対の封止シール７、７を介して前記の一体化した駆動基板３及び透明基板５を配置する。そして、一対の加圧体で駆動基板３及び透明基板５を挟着し加圧するとともに、風船状の加圧体に空気を導入し、加圧の度合いをさらに高める。

すると、一方の加圧体の柔軟な層は被処理物の外形形状に沿って密着し、これを均一に加圧する。同様に、他方の風船状の加圧体も、被処理物の外形形状に沿って密着し、これを均一に加圧する。したがって、このような加圧を受けることにより、駆動基板３と透明基板５との間に挟着されたマイクロカプセル６は、わずかながらつぶされ、変形する。また、このような加圧と同時に加熱を行うことにより、前記両面接着シート１４を硬化させて駆動基板３と透明基板５とを一体化し、さらにこれと同時にこれら基板を封止シール７、７で密着した状態にシールすることができる。これにより、図２（ａ）に示した電気泳動表示装置１が得られる。

このような真空ラミネート時において、駆動基板３及び透明基板５は、加圧体によって均一に加圧される。したがって、特に駆動基板３側においては、その外面側に駆動用配線パターン９のみが設けられ、これら駆動用配線パターン９間の間隔（距離）が所定長さＷより大きいと、駆動用配線パターン９が有る箇所と無い箇所との間で駆動基板３に撓みが生じ、これに起因してマイクロカプセル６につぶれ量のばらつきが生じてしまう。

しかし、本実施形態では、ダミーパターン１０を設け、隣り合うパターン間の距離の最大値が所定長さＷ以下となるようにしているので、駆動基板３は、パターン９又は１０が有る箇所と無い箇所との間で駆動基板３に撓みがほとんど生じない。よって、このように多少の撓みが生じても、この撓みはマイクロカプセル６にほとんど影響を与えることなく、したがって撓みに起因してマイクロカプセル６のつぶれ量に実質的なばらつきが生じることがなくなる。

なお、駆動基板３上において、駆動電極２の外側、すなわち表示領域Ｒの外側に配置されたマイクロカプセル６は、図２（ａ）に示したように駆動電極２の有無による段差の影響を受け、表示領域Ｒ内のマイクロカプセル６に比べてつぶれ量が小さくなる。しかし、この表示領域Ｒの外側に配置されたマイクロカプセル６は、もともと表示に寄与しないものであるため、電気泳動表示装置１は、その表示性能が損なわれることはない。

このように、本実施形態の電気泳動表示装置１にあっては、駆動基板３の外面の表示領域Ｒに対応する領域に、駆動用配線パターン９とダミーパターン１０とを、隣り合うパターン間の距離の最大値が所定長さＷ以下となるように配設しているので、駆動基板３と透明基板５とを封止シール７でラミネートした際に、パターンが有る箇所と無い箇所との間で駆動基板３に撓みが生じてしまうことがほとんどなく、したがって、駆動基板３の撓みによってマイクロカプセル６につぶれ量のばらつきが生じ、これによって表示性能が低下してしまうといった不都合が防止され、これにより良好な表示性能を有するものとなる。

また、ダミーパターン１０を駆動用配線パターン９と同じ材質で形成しているので、駆動基板３を形成する際に、駆動用配線パターン９とダミーパターン１０とを銅箔によって同じ工程で形成することができ、これにより生産性の向上を図ることができる。
また、ダミーパターン１０を駆動用配線パターン９と同じ材質で形成することで、このダミーパターン１０も導電性となるので、特に駆動用配線パターン９、９間に不要な磁界や電界が加えられても、ダミーパターン１０によって磁界や電界を遮断し、これらが透過して駆動基板３の内面側のマイクロカプセル６に影響してしまうことを防止することができる。すなわち、ダミーパターン１０によってシールド効果を発揮し、表示性能をより安定化することができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない限り種々の変更が可能である。例えば、前記実施形態では、駆動基板３とは別に駆動回路基板８を用意し、これを駆動基板３に接続するようにしたが、駆動基板３に駆動回路部を形成しておくことにより、駆動回路基板を別に備えないようにしてもよい。
また、駆動電極２をセグメント電極２ａと背景電極２ｂ、２ｃとによって構成したが、この駆動電極２の形状・形態についても、用途に応じて任意に設定することができる。

次に、本発明の電子機器について説明する。本発明の電子機器は、前述した本発明の電気泳動表示装置を備えてなるものである。
以下、前記電気泳動表示装置を備えた電子機器の例について説明する。

＜携帯電話＞
まず、前記電気泳動表示装置を、携帯電話の表示部に適用した例について説明する。図５は、この携帯電話の構成を示す斜視図である。この携帯電話９０は、図５に示すように、複数の操作ボタン９１のほか、受話口９２、送話口９３とともに、前記電気泳動表示装置６４を備えるものである。

＜電子ペーパー＞
次に、前記電気泳動表示装置を、電子ペーパーの表示部に適用した例について説明する。図６は、この電子ペーパーの構成を示す斜視図である。この電子ペーパー１１０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からなる本体１１１と、前記電気泳動表示装置６４を備えた表示ユニットとから構成されている。

＜電子ノート＞
また、図７は、電子ノートの構成を示す斜視図である。この電子ノート１２０は、図７に示すように、図６に示した電子ペーパー１１０が複数枚束ねられ、それらの電子ペーパー１１０がカバー１２１に挟まれているものである。カバー１２１に表示データ入力手段を備えることにより、束ねられた状態で電子ペーパーの表示内容を変更することができるようになっている。

このような電子機器によれば、表示性能の低下が防止された電気泳動表示装置を備えているので、この電子機器自体も表示性能の低下が防止され、したがって良好な表示性能を有するものとなる。
なお、前記の電子機器としては、図５の携帯電話、図６の電子ペーパー、図７の電子ノート以外にも、例えば表示部に前記電気泳動表示装置を備え、さらに指紋検知センサ等を備えたＩＣカードや、さらには、コンピューター、電子ブック、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等などを挙げることができる。

（ａ）（ｂ）は本発明の電気泳動表示装置の一実施形態の概略構成図である。 （ａ）（ｂ）は図１に示した電気泳動表示装置の側断面図である。 駆動基板の内面側を示す平面図である。 （ａ）〜（ｃ）は図１に示した電気泳動表示装置の製造工程説明図である。 本発明の電子機器の例である携帯電話の外観構成を示す斜視図である。 本発明の電子機器の例である電子ペーパーの外観構成を示す斜視図である。 本発明の電子機器の例である電子ノートの外観構成を示す斜視図である。

符号の説明

１…電気泳動表示装置、２…駆動電極、２ａ…セグメント電極、２ｂ、２ｃ…背景電極、３…駆動基板（第１の基板）、４…共通電極（対向電極）、５…透明電極（第２の基板）、６…マイクロカプセル、７…封止シール、８…駆動用回路基板、９…駆動用配線パターン、１０…ダミーパターン

Claims (4)

1. 駆動電極が内面側に設けられた弾性変形可能な第１の基板と、対向電極が内面側に設けられた第２の基板と、これら第１の基板と第２の基板との間に挟着されたマイクロカプセルとを備え、前記マイクロカプセルに、電気泳動粒子と該電気泳動粒子を分散させる液相分散媒とからなる電気泳動分散液が封入されてなり、
   前記マイクロカプセルは、前記駆動電極の形成位置に対応する表示領域上に少なくとも配設されてなり、
   前記第１の基板の外面に、前記駆動電極に導通する駆動用配線パターンが設けられ、
   前記第１の基板の外面の前記表示領域に対応する領域には、前記駆動用配線パターンと必要に応じて設けられるダミーパターンとが、隣り合うパターン間の距離の最大値が所定長さ以下となるように配設されていることを特徴とする電気泳動表示装置。
2. 前記第１の基板の外面の前記表示領域に対応する領域には、前記駆動用配線パターンとダミーパターンとが配設されており、前記ダミーパターンは前記駆動用配線パターンと同じ材質で形成されていることを特徴とする請求項１記載の電気泳動表示装置。
3. 前記所定長さをＷとし、前記マイクロカプセルの平均外径をＬとすると、前記所定長さＷは以下の式で規定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気泳動表示装置。
   Ｗ＜１０Ｌ
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。
   
   

Images