JP2008216428A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】例えば落下により周縁に加わった衝撃によるガラス基板の損傷を抑制することが
できる表示装置を提供する。
【解決手段】ガラス基板１７が接合された背面基板１５の周縁上には、ガラス基板１７の
周面を包囲する環状に形成された反り抑制部２５が設けられている。反り抑制部２５は、
背面基板１５と同一の材質によって形成され、背面基板１５とガラス基板１７との加熱及
び加圧接合に伴って発生する背面側電極基板１２の反りを抑制する。また、ガラス基板１
７と反り抑制部２５との間には、反り抑制部２５からガラス基板１７へ伝達される衝撃を
抑制する環状衝撃吸収部材２６が設けられている。
【選択図】図１

Description

この発明は、液晶表示装置、有機エレクトロ・ルミネッセンス表示装置、電気泳動表示
装置等の表示装置に係り、詳しくは、表示層を駆動するための画素電極配線層が一表面に
形成されたガラス基板を背面基板に接合した表示装置に関するものである。

従来、この種の表示装置としては、図６に示すような、電気泳動表示方式のものがある
（例えば特許文献１）。この表示装置５０は、背面側電極基板５１、この背面側電極基板
５１に対向する正面側電極基板５２、及び、背面側電極基板５１と正面側電極基板５２と
の間に配置された電気泳動表示層５３とにより構成されている。背面側電極基板５１は、
一表面に半導体回路層５４が形成されたガラス基板５５に背面基板５６を張り合わされて
構成される。正面側電極基板５２は、透明基板５７上に透明共通電極５８を形成して構成
される。電気泳動表示層５３は、多数のマイクロカプセル５９をバインダ６０で固定して
構成される。この表示装置５０において、ガラス基板５５は、背面基板５６と同じ大きさ
に形成され、ガラス基板５５の周縁と背面基板５６の周縁とは同じ位置にある。

前記ガラス基板５５は、薄膜トランジスタを用いた半導体回路層５０を高温下で形成す
るために、軟化点や融点が高い石英ガラスや耐熱ガラスからなる。また、ガラス基板５５
は、表示装置５０の薄型化や低コスト化のために、例えば２００μｍ程度の厚さにして用
いられる。

上記のようなガラス基板５５を用いた表示装置５０を例えば床面上に落下させた場合、
表示装置５０の周縁が床面に衝突すると、表示装置５０の周縁に位置するガラス基板５５
の周縁に対して局所的な衝撃が加わる。この結果、ガラス基板５５の周縁に応力が集中し
、ガラス基板５５が割れてしまったり、表示装置５０の使用中において割れにつながるよ
うなクラックが発生したりし易かった。

これに対し、特許文献２には、レーザ光を用いてガラス基板の稜線部を面取り加工し、
稜線部におけるチッピングやマイクロクラックの発生を防止しようとする技術が開示され
ている。
特開平９−２２５６６５号公報 特開２００５−７７９４５号公報

しかしながら、上記特許文献２に開示されたように面取りされたガラス基板を用いた表
示装置５０は、例えば床面上への落下によって表示装置５０の周縁に加わった衝撃による
ガラス基板５５の周縁への応力集中を抑制するものではなく、衝撃からガラス基板５５を
有効に保護することはできない。

また、背面側電極基板５１は、一表面に半導体回路層５４が形成されたガラス基板５５
に背面基板５６を張り合わされて構成される。この背面基板５６は、例えばポリエチレン
テレフタレートのような合成樹脂によって形成されており、その熱膨張係数とガラス基板
５５の熱膨張係数とには無視できない差が存在する。この結果、ガラス基板５５と背面基
板５６とを加熱状態で加圧して接合すると、作製された背面側電極基板５１に反りが生じ
易かった。

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。
その目的とするところは、例えば床面上への落下によって周縁に加わった衝撃によるガラ
ス基板の損傷を抑制することができる表示装置を提供することにある。

また、別の目的は、製造時における反りが抑制された表示装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、この発明は、表示層を駆動するための画素電極配線層が
一表面に形成されたガラス基板を背面基板に接合した表示装置において、前記背面基板上
に、前記ガラス基板の周縁に対して加わる衝撃を抑制するガラス基板保護部を設けたこと
を特徴とする。ここで「画素電極配線層」とは、複数の電極と、この各電極に通電するた
めの配線とにより構成された受動型駆動方式の回路と、画素電極、薄膜トランジスタ等の
アクティブ素子からなる画素駆動回路、及び、この画素駆動回路に通電するための配線に
より構成された能動型駆動方式の回路とを含む。

この構成によれば、例えば床面上への落下によって表示装置の周縁に衝撃が加わったと
き、ガラス基板の外周に設けられたガラス基板保護部により、ガラス基板の周縁に加わる
衝撃が低減され、同周縁における応力集中が抑制される。この結果、ガラス基板の周縁に
おける割れ目や欠けの発生が抑制され、これらを起点とするガラス基板の損傷が抑制され
る。

また、この発明において、前記ガラス基板保護部は、前記ガラス基板の周縁を包囲する
環状に形成されていることを特徴とする。
この構成によれば、ガラス基板の周縁を包囲する環状に形成されたガラス基板保護部に
より、表示装置の周縁部に対してその外周のいずれの方向から衝撃が加わっても、ガラス
基板の損傷が抑制される。

また、この発明において、前記ガラス基板保護部は、前記背面基板の反りを抑制する反
り抑制部を兼ねることを特徴とする。
この構成によれば、表示素子の製造時においてガラス基板、背面基板及び表示層を加熱
及び加圧して接合するときに、ガラス基板、背面基板及び表示層の各熱膨張率の差による
反りの発生が反り抑制部により抑制される。この結果、製造時における表示装置の反りが
抑制される。

また、この発明において、前記ガラス基板保護部は、前記反り抑制部の内周に、同反り
抑制部から前記ガラス基板へ伝達される衝撃を抑制する衝撃抑制部を備えることを特徴と
する。

この構成によれば、例えば床面上への落下によって表示装置の周縁に衝撃が加わったと
きに、反り抑制部からガラス基板へ伝達される衝撃が衝撃抑制部により低減される。この
結果、ガラス基板の衝撃による損傷が有効に抑制される。

また、この発明において、前記衝撃抑制部は、前記反り抑制部とガラス基板との間に設
けられた衝撃吸収部材であることを特徴とする。
この構成によれば、表示装置の周縁に衝撃が加わったときに、反り抑制部からガラス基
板へ伝達される衝撃が衝撃吸収部材により低減される。

また、この発明において、前記衝撃抑制部は、前記反り抑制部とガラス基板との間に設
けられた空間であることを特徴とする。
この構成によれば、表示装置の周縁に衝撃が加わったときに、反り抑制部からガラス基
板へ伝達される衝撃が空間の存在により低減される。

この発明によれば、例えば床面上への落下によって周縁に加わった衝撃によるガラス基
板の損傷を抑制することができる。また、この発明によれば、製造時における反りの発生
を抑制することができる。

（第１実施形態）
次に、この発明を、電子ペーパーとしての可撓性を有する電気泳動表示装置に具体化し
た第１実施形態について、図１を参照して説明する。

図１に示すように、この実施形態の表示装置１１は、背面側電極基板１２、この背面側
電極基板１２に対向する正面側電極基板１３、及び、背面側電極基板１２と正面側電極基
板１３との間に挟まれた電気泳動表示層（以下、単に表示層という）１４とより構成され
ている。

前記背面側電極基板１２は、可撓性を有する背面基板１５と、画素電極配線層としての
半導体回路層１６が形成されたガラス基板１７とを接着層１８を介して接合して構成され
ている。半導体回路層１６は、能動型駆動方式の回路であって、行方向及び列方向にそれ
ぞれ複数配列された画素電極、画素駆動回路、配線等により構成され、画素駆動回路は、
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）により構成されている。各画素駆動回路は、図示しない行デ
コーダ及び列デコーダを介して外部の駆動回路に接続される。前記背面基板１５は、熱硬
化性樹脂とガラス布とを組み合わせて多層に形成され、屈曲性を有するプリント配線材（
日立化成（株）製、製品コードTC-C-300）を用いて形成されている。なお、背面基板１５
に用いる材料は、可撓性、弾性等に優れた熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂材料、例えばポ
リエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエチレン等であっても
よい。ガラス基板１７は、無アルカリガラス（旭硝子（株）製、製品コードAN100 ）を用
いて例えば２００μｍ以下の厚さに形成されている。ガラス基板１７に用いる材料として
は、石英ガラス、ソーダガラス、耐熱ガラス等の前記無アルカリガラスとは軟化点及び融
点が異なるガラスであってもよい。また、半導体回路層１６は、例えば真空蒸着、スパッ
タリング、化学気相成長（ＣＶＤ）等によりガラス基板１７上に形成されている。

前記正面側電極基板１３は、可撓性を有する透明基板１９を備え、その下面には、透明
共通電極２０が形成されている。透明基板１９は、透明性、可撓性等に優れた熱可塑性樹
脂又は熱硬化性樹脂材料、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリ
イミド、ポリエチレン等により形成されている。透明共通電極２０層は、インジウムスズ
酸化物、ポリアニリン等の電子導電性高分子等のスパッタリングによって形成されている
。

前記電気泳動表示層１４は、バインダ２１によって一体化された多数のマイクロカプセ
ル２２によって構成されている。マイクロカプセル２２には、電気泳動分散媒２３と、電
気泳動粒子２４とが封入されている。電気泳動粒子２４は、マイクロカプセル２２に印可
された電界の向きに応じて電気泳動分散媒２３中を泳動する。マイクロカプセル２２は、
例えばアラビアゴム・ゼラチン系化合物、ウレタン系化合物等により形成されている。電
気泳動分散媒２３は、例えば水、メタノール、エタノール等からなり、電気泳動粒子２４
は、例えばアニリンブラック、カーボンブラック、二酸化チタン等により形成されている
。そして、電気泳動表示層１４は、マイクロカプセル２２とバインダ２１との混合液を例
えばロールコータによって正面側電極基板１３の透明共通電極２０上に塗布し、これを乾
燥させることによって形成されている。

また、図１に示すように、ガラス基板１７、電気泳動表示層１４及び正面側電極基板１
３は、背面基板１５よりも小さく形成され、背面基板１５の周縁部は、ガラス基板１７、
電気泳動表示層１４及び正面側電極基板１３の周面から外周に張り出されている。そして
、背面基板１５の周縁部上には、ガラス基板１７、電気泳動表示層１４及び正面側電極基
板１３をその外周から包囲する環状に形成された反り抑制部２５が設けられている。この
反り抑制部２５は、背面基板１５と同じ材料によって形成され、半導体回路層１６、ガラ
ス基板１７、電気泳動表示層１４及び正面側電極基板１３を合わせた厚さを有するととも
に、背面基板１５上においてガラス基板１７の周面から外周に離れた位置に接着層１８に
よって固定されている。

また、背面基板１５の周縁部上において、ガラス基板１７と反り抑制部２５との間に形
成された環状の空間には、反り抑制部２５と同一の厚さを有する衝撃吸収部としての環状
衝撃吸収部材２６が配置されている。この環状衝撃吸収部材２６は、各種合成ゴム、天然
ゴムよりなる中実材又は発泡材や、熱可塑性エラストマーよりなる中実材又は発泡材によ
って形成されている。この実施形態においては、反り抑制部２５及び環状衝撃吸収部材２
６によりガラス基板保護部が構成されている。

また、透明基板１９、反り抑制部２５及び環状衝撃吸収部材２６の外面（図１における
上面）には、ゴムや熱可塑性エラストマーの中実材や発泡材よりなるシート状衝撃吸収部
材２７が張り合わされている。

背面側電極基板１２と、電気泳動表示層１４が形成された正面側電極基板１３と、シー
ト状衝撃吸収部材２７とは、それらが積層された状態で例えば真空ラミネータにより加熱
及び加圧されることによって接合一体化されている。また、反り抑制部２５及び環状衝撃
吸収部材２６は、背面基板１５とシート状衝撃吸収部材２７との間に挟まれた状態で両電
極基板１２，１３に接合一体化される。

さて、上記のように構成された表示装置１１の製造時において、背面側電極基板１２は
、半導体回路層１６が形成されたガラス基板１７を背面基板１５に対して接着層１８を介
して接合することにより形成される。そして、接着層１８を挟んで積層された背面基板１
５及びガラス基板１７は、真空ラミネータを用いて加熱及び加圧される。このとき、接合
される背面基板１５及びガラス基板１７には、両者の熱膨張係数の差によって反りが発生
しようとする状態となる。しかしながら、背面基板１５と同一材料によりガラス基板１７
を外周から包囲する環状に形成されるとともに背面基板１５の周縁部上に接合された反り
抑制部２５の存在により、背面基板１５の反りに対する剛性が向上している。すなわち、
背面基板１５と反り抑制部２５は熱膨張係数が同一であるため、反り抑制部２５の存在に
より背面基板１５が反りにくくなっている。このため、形成された背面側電極基板１２に
おける反りの発生が抑制され、その結果、製造された表示装置１１における反りの発生が
抑制される。

また、上記の表示装置１１を例えば床面上に落下させて表示装置１１の周縁を床面に衝
突させた場合には、ガラス基板１７の周面を包囲する環状に形成された反り抑制部２５に
より、ガラス基板１７の周縁に加わる衝撃が低減され、同周縁における応力集中が抑制さ
れる。この結果、ガラス基板１７の周縁における割れ目や欠けの発生が抑制され、これら
を起点とするガラス基板１７の損傷が抑制される。

また、ガラス基板１７と反り抑制部２５との間に設けられた環状衝撃吸収部材２６によ
り、反り抑制部２５からガラス基板１７へ伝達される衝撃が低減される。この結果、ガラ
ス基板１７の衝撃による損傷が有効に抑制される。

以上詳述したこの実施形態は、以下の各効果を有する。
（１） ガラス基板１７の周囲を包囲する環状の反り抑制部２５を設けたので、表示装
置１１の周縁に対してその外周のいずれの方向から衝撃が加わってもガラス基板１７の損
傷を抑制することができる。

また、反り抑制部２５を背面基板１５と同一の材質によって形成し、その熱膨張係数を
等しくしたので、製造時における反りの発生を抑制することができる。
（２） ガラス基板１７と反り抑制部２５との間に環状衝撃吸収部材２６を設けたので
、ガラス基板１７の衝撃による損傷を有効に抑制することができる。

（第２実施形態）
次に、この発明を具体化した第２実施形態について、図２を参照して説明する。なお、
以降の各実施形態の説明において第１実施形態と同じ構成については、符号を同じにして
その説明を省略し、第１実施形態と異なる構成のみについて説明する。

図２に示すように、この実施形態の表示装置１１においては、第１実施形態の反り抑制
部２５が、背面基板１５に一体形成されている。
この実施形態の表示装置１１においても、ガラス基板１７を外周から包囲する環状に形
成されるとともに背面基板１５の周縁部上に一体形成された反り抑制部２５により、製造
時における反りの発生と、床面等への落下時におけるガラス基板１７の損傷が抑制される
。

この実施形態は、第１実施形態の各効果に加えて、次の効果を有する。
（３） 反り抑制部２５を背面基板１５に一体形成したので、部品点数が少なくなり、
この結果、製造工数を少なくすることができる。

（第３実施形態）
次に、この発明を具体化した第３実施形態について、図３を参照して説明する。
図３に示すように、この実施形態の表示装置１１では、第１実施形態の反り抑制部２５
及び環状衝撃吸収部材２６が、ガラス基板１７及び半導体回路層１６の合計厚さと同じ厚
さに形成されている。そして、電気泳動表示層１４は、背面基板１５よりやや小さい大き
さとされ、電気泳動表示層１４の周面は、背面基板１５の周面のやや内側の位置にある。

この実施形態の表示装置１１においても、ガラス基板１７を外周から包囲する環状に形
成されるとともに背面基板１５の周縁部上に接合された反り抑制部２５により、製造時に
おける反りの発生と、床面等への落下時におけるガラス基板１７の損傷が抑制される。従
って、この実施形態は、第１実施形態の各効果を有する。

（第４実施形態）
次に、この発明を具体化した第４実施形態について、図４を参照して説明する。
図４に示すように、この実施形態の表示装置１１では、前記第１実施形態と同様な反り
抑制部２５とガラス基板１７との間に、環状衝撃吸収部材２６が設けられておらず、その
代わりに、衝撃吸収部としての環状の空間３０が設けられている。すなわち、この実施形
態においては、反り抑制部２５及び空間３０によりガラス基板保護部が構成されている。

この実施形態の表示装置１１においては、ガラス基板１７と反り抑制部２５との間に設
けられた空間３０により、反り抑制部２５からガラス基板１７へ伝達される衝撃が低減さ
れる。

この実施形態は、第１実施形態の各効果の他に、次の効果を有する。
（４） 環状衝撃吸収部材２６の代わりに空間３０を設けたので、部品点数が少なくな
り、この結果、製造工数を少なくすることができる。

（第５実施形態）
次に、この発明を具体化した第５実施形態について、図５を参照して説明する。
図５に示すように、この実施形態の表示装置１１は、上記第１〜第４実施形態における
電気泳動表示層１４とは異なる構成の電気泳動表示層１４を備えている。すなわち、この
電気泳動表示層１４は、マイクロカプセル２２をバインダ２１により固定した構成ではな
く、背面側電極基板１２上に形成された枠３２によって区画された多数の室３３に電気泳
動分散媒２３及び電気泳動粒子２４よりなる電気泳動分散液が充填されて構成されている
。なお、枠３２は、フォトレジストやオフセット印刷によって形成されている。また、電
気泳動分散液は、例えば液滴吐出法（インクジェット法）により枠３２の各室３３に充填
されている。

このような構成の表示装置１１も、第１実施形態の各効果を有する。
（他の実施形態）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。

・ 第１〜第５実施形態において、半導体回路層１６に代えて、複数の電極と、この各
電極に通電するための配線とにより構成された受動型駆動方式の回路を設けた構成とする
こと。

・ この発明を、球状ツイストボール、磁気ツイストボール又は円柱ツイストボールを
用いた粒子回転方式の粒子方式表示層を備えた表示装置に具体化すること。
また、帯電トナー又は電子粉流体を用いた粒子移動方式の粒子方式表示層を備えた表示
装置に具体化すること。

また、磁気泳動型又は磁気感熱型の磁気泳動方式の粒子方式表示層を備えた表示装置に
具体化すること。
・ この発明を、表示層として液晶表示部を備えた表示装置に具体化すること。

・ この発明を、表示層として有機エレクトロ・ルミネッセンス表示部を備えた表示装
置に具体化すること。

第１実施形態の表示装置を示す縦断面図。 第２実施形態の表示装置を示す縦断面図。 第３実施形態の表示装置を示す縦断面図。 第４実施形態の表示装置を示す縦断面図。 第５実施形態の表示装置を示す縦断面図。 従来の表示装置を示す縦断面図。

符号の説明

１１…表示装置、１４…表示層としての電気泳動表示層、１５…背面基板、１６…画素
電極配線層としての半導体回路層、１７…ガラス基板、２１…画素電極配線層を構成する
バインダ、２２…同じくマイクロカプセル、２５…ガラス基板保護部を構成する反り抑制
部、２６…ガラス基板保護部を構成する衝撃抑制部としての環状衝撃吸収部材、３０…ガ
ラス基板保護部を構成する衝撃抑制部としての空間。

Claims (6)

1. 表示層を駆動するための画素電極配線層が一表面に形成されたガラス基板を背面基板に
   接合した表示装置において、
   前記背面基板上に、前記ガラス基板の周縁に対して加わる衝撃を抑制するガラス基板保
   護部を設けたことを特徴とする表示装置。
2. 前記ガラス基板保護部は、前記ガラス基板の周縁を包囲する環状に形成されていること
   を特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記ガラス基板保護部は、前記背面基板の反りを抑制する反り抑制部を兼ねることを特
   徴とする請求項２に記載の表示装置。
4. 前記ガラス基板保護部は、前記反り抑制部の内周に、同反り抑制部から前記ガラス基板
   へ伝達される衝撃を抑制する衝撃抑制部を備えることを特徴とする請求項３に記載の表示
   装置。
5. 前記衝撃抑制部は、前記反り抑制部とガラス基板との間に設けられた衝撃吸収部材であ
   ることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
6. 前記衝撃抑制部は、前記反り抑制部とガラス基板との間に設けられた空間であることを
   特徴とする請求項４に記載の表示装置。

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