JP2008225037A - 電気泳動式表示パネルの封止構造 - Google Patents

電気泳動式表示パネルの封止構造 Download PDF

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Abstract

【課題】TFT基板3と接続用基板2との接着及び電気的接続が良好になされ、しかも、
接続用基板2を汚損することのない電気泳動式表示パネルの封止構造を提供すること。
【解決手段】TFT基板3上に配置され、マイクロカプセル表示層を有する前面板6の周
縁端部を封止するように、TFT基板3の周縁部に封止材8を被着した電気泳動式表示パ
ネル1の封止構造である。TFT基板3の周縁部に被着された封止材8は、TFT基板3
の背面に接着された接続用基板2の表面にさらに被着されている。
【選択図】図1

Description

本発明は、電気泳動式表示パネルの封止構造に関し、詳しくは、TFT層を有するTF
T基板と、マイクロカプセル表示層を有する前面板とを備えた電気泳動式表示パネルの封
止構造に関する。
フラットパネル表示装置の一つとして、分散媒中に分散された荷電粒子を電気泳動させ
ることにより表示を行う電気泳動式表示パネル(EPD:Electrophoretic Display)が
ある。この電気泳動式表示パネルは、液晶表示パネルに比べ、高コントラスト、広視野角
、低消費電力であるという利点を有している。
この電気泳動式表示パネルでは、透明溶媒が満たされたマイクロカプセル中にそれぞれ
正、負に帯電した白色粒子と黒色粒子を入れ、外部電圧の印加によって各粒子を各種情報
を表示するパネル表示面に引き上げ、画像が形成される。
この電気泳動式表示パネルは、マイクロカプセルが透明なバインダに分散された状態で
ITO(ITO:Indium Tin Oxide)等からなる透明電極を有する透明樹脂膜に塗布され
ることにより、マイクロカプセル表示層を表層に有する前面板を備えている。この前面板
には、複数の画素がマトリクス状に配列され、各画素がスイッチング素子としての薄膜ト
ランジスタ(Thin Film Transistor:TFT)によって駆動されるようにしたTFT層を
表層に有するTFT基板が積層配置される(特許文献1参照)。そして、各画素と透明電
極との間に電圧が印加され、表示パネルがアクティブマトリクス方式で駆動され、前面板
に各種情報が表示される。
図5に示す従来構造の電気泳動式表示パネル1´では、TFT基板3上の接続電極3a
に電気的に接続される接続用基板としてのフレキシブル基板2aが、TFT基板3の背面
に異方性導電材からなる接着層9を介して積層されており、このフレキシブル基板2aは
、さらに外部の制御回路にコネクタを介して接続される。この表示パネル1´では、TF
T基板3と透明な保護樹脂との間に、前面板6の周縁端部を封止するように封止材8が塗
布されている。
こうした電気泳動式表示パネル1´では、TFT基板3とフレキシブル基板2aとの接
着が強固になされていること、TFT基板3とフレキシブル基板2aとの電気的接続のた
めの熱、超音波、圧力等が効率よくフレキシブル基板2aからTFT基板3に伝わること
、TFT基板3とフレキシブル基板2a間を接着するための接着剤が、フレキシブル基板
2a上の電気配線を汚損しないことが要求される。
特開2005−114822号公報
しかしながら、TFT基板3とフレキシブル基板2aを液状の接着剤を用いて接着する
場合は、この接着剤が基板表面で流動して広がりやすく、フレキシブル基板2aの汚損の
問題を解消することは困難である。また、例えば、両面テープ等の固形状の接着材料を用
いると、接着力が不足して基板間に剥離が発生する場合がある。また、塗布する接着剤の
厚さが厚すぎると両基板3,2aの電気的接続のために必要な熱、超音波、圧力等が、フ
レキシブル基板2aからTFT基板3へ十分に伝わらず、電気的接続の不良の原因となる
ことがある。
本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その
目的は、TFT基板と接続用基板との接着及び電気的接続が良好になされ、しかも、接続
用基板上の電気配線を汚損することのない電気泳動式表示パネルの封止構造を提供するこ
とにある。
上記目的を達成するために、電気泳動式表示パネルの封止構造に係る本発明は、TFT
基板の前面側に配置され、マイクロカプセル表示層を有する前面板の周縁端部を封止する
ように、前記TFT基板の周縁部に封止材を被着した電気泳動式表示パネルの封止構造に
おいて、前記TFT基板の周縁部に被着された封止材は、当該TFT基板の背面に接着さ
れた接続用基板の表面にさらに被着されている。
この構成によれば、マイクロカプセル表示層を有する前面板の周縁端部、TFT基板の
周縁部、及び接続用基板の表面に被着された封止材によって前面板の周縁端部が封止され
るとともに、TFT基板と接続用基板とが良好に接着されるようになる。また、このよう
にTFT基板と接続用基板とが良好に接着されるので、両基板を接着するための接着層を
薄くすることができるようになり、両基板の電気的接続のために必要な熱、超音波、圧力
等が接続用基板から当該接着層を介してTFT基板に良好に伝わるようになる。さらに、
接続用基板の表面に被着される封止材は、自己硬化性を有するので、接続用基板の表面で
流動して当該基板上の電気配線を汚損することもない。
また、本発明の電気泳動式表示パネルの封止構造において、前記接続用基板の表面に被
着された封止材は、当該接続用基板を貫通したスルーホール内に充填されていることが好
ましい。
この構成によれば、TFT基板の周縁部に被着された封止材が、接続用基板の表面に被
着されるのみならず、当該接続用基板を貫通したスルーホール内にも充填されているので
、TFT基板と接続用基板との接着がさらに強固になる。
また、本発明の電気泳動式表示パネルの封止構造において、前記接続用基板を貫通した
スルーホールが、前記TFT基板と反対側に拡径した座繰り部を有していることが好まし
い。
この構成によれば、接続用基板に形成されたスルーホールの座繰り部に封止材が充填さ
れるので、当該座繰り部に充填された封止材によって抜け止めの効果が得られ、TFT基
板と接続用基板との接着がさらに強固になる。
また、本発明の電気泳動式表示パネルの封止構造において、前記接続用基板を貫通した
スルーホール内に充填された封止材が、当該接続用基板の端面から露出していることが好
ましい。
この構成によれば、封止材が充填された接続用基板の貫通孔が、電気泳動式表示パネル
の最も外周となる周縁端部に位置するので、両基板の界面における剥離が効果的に防止さ
れるとともに、電気泳動式表示パネルの小型化にも有効となる。
また、本発明の電気泳動式表示パネルの封止構造において、前記接続用基板の表面に被
着された封止材は、当該接続用基板に形成された有底穴内に充填されていることが好まし
い。
この構成によれば、TFT基板の周縁部に被着された封止材が、接続用基板の表面に被
着されるのみならず、当該接続用基板に設けられた有底穴内にも充填されているので、T
FT基板と接続用基板との接着がさらに強固になる。しかも、当該封止材は、その充填時
に接続用基板の有底穴を通して当該接続用基板の裏面側に周り込むことがないので、接続
用基板の裏面の電気配線を汚損することがない。
また、本発明の電気泳動式表示パネルの封止構造において、前記接続用基板の表面に被
着された封止材は、当該接続用基板の少なくとも一辺に沿う周縁部全域に亘って被着され
ていることが好ましい。
この構成によれば、接続用基板の少なくとも一辺に沿う周縁部全域に亘って封止材が被
着されているので、この領域において前面板の周縁端部が効果的に封止されるとともに、
TFT基板と接続用基板との接着が強固になる。
また、本発明の電気泳動式表示パネルの封止構造において、前記前面板、TFT基板、
及び接続用基板を貫通した貫通孔が設けられ、この貫通孔にリング状の封止材が被着され
ていることが好ましい。
この構成によれば、前面板、TFT基板、及び接続用基板を貫通した貫通孔に被着され
たリング状の封止材によって抜け止めの効果が得られ、TFT基板と接続用基板との接着
がさらに強固になる。
また、本発明の電気泳動式表示パネルの封止構造において、前記リング状の封止材は、
前記接続用基板を貫通したスルーホール内に延在して充填されていることが好ましい。
この構成によれば、スルーホール内に充填された封止材によって抜け止めの効果が増強
され、TFT基板と接続用基板との接着がさらに強固になる。
以下、本発明に係る電気泳動式表示パネルの封止構造を、アナログ式腕時計用の表示パ
ネル(以下、単に「表示パネル」という。)に具体化した各実施形態を図面に基づいて説
明する。
〔第1実施形態〕
図1(a)に示すように、本実施形態に係る表示パネル1は、平面視矩形状に形成され
ており、外部回路とコネクタ等を介して電気的に接続される接続用基板2と、この接続用
基板2に背面が貼り付けられ、電気的に接続されるとともに、複数の画素がマトリクス状
に配列され、各画素がスイッチング素子としての薄膜トランジスタによってアクティブマ
トリクス駆動されるようにしたTFT層(図示せず)を表層に有するTFT基板3と、こ
のTFT基板3の前面側にTFT層にマイクロカプセル表示層が近接するように配置され
、このマイクロカプセル表示層(図示省略)を表層に有する前面板6と、この前面板6上
に配置され、当該前面板6を保護するとともに表示面を構成するカバーガラス7とを備え
ている。
また、図1(b)に示すように、表示パネル1の中央部には、アナログ式腕時計の時針
・秒針の指針軸が挿通される貫通孔10が、厚さ方向に貫通して形成されている。この貫
通孔10は、カバーガラス7を貫通した第1貫通孔1hと、前面板6及びTFT基板3を
貫通した第1孔部1sに被着されたリング状の封止材8の中央部に設けられた第2貫通孔
2hと、接続用基板2を厚さ方向に貫通した第3貫通孔3hが同心に連通することで構成
されている。尚、この表示パネル1においては、TFT基板3と接続用基板2との間に、
両基板3,2を接着する接着層4が介在されている。
また、図1(b)に示すように、表示パネル1の右端部には、TFT基板3と接続用基
板2とを電気的に接続する複数のボンディングワイヤ5,…が設けられている。
さらに、図1(a)〜図1(c)に示すように、TFT基板3の周縁部には、前面板6
の周縁端部を封止するように、封止材8が被着しており、この封止材8は、TFT基板3
の背面に貼り付けられた接続用基板2の表面にさらに被着されている。そして、複数のボ
ンディングワイヤ5,…は、封止材8中に埋設された状態となっている。このように、封
止材8によって、前面板6の周縁端部が封止されることで、湿潤な環境に弱いマイクロカ
プセル表示層に水蒸気等の水分が浸入してその電気的特性が劣化することが効果的に防止
される。尚、図1(a)に示す表示パネル1においては、接続用基板2の表面に被着され
た封止材8は、当該接続用基板2の四辺に沿うように、且つ、前面板6の周縁端部を全て
封止するように、接続用基板2の周縁部全域に亘って被着されている。このように、接続
用基板2の少なくとも一辺に沿う周縁部全域に亘って封止材8が被着されていることで、
この領域において前面板6の周縁端部が効果的に封止されるとともに、TFT基板3と接
続用基板2との接着が強固になる。
本実施形態の表示パネル1の封止構造では、このような封止材8として、防湿性(水蒸
気遮断性)とガラス質の材料やガラスエポキシ樹脂等からなるプリント基板との接着性の
両方に優れ、自己硬化性を有する素材が使用でき、具体的には、熱硬化型の一液性エポキ
シ系樹脂を用いることが好ましいが、エポキシ系樹脂に限らず、その他の樹脂、例えば、
アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂等を用いることもできるし、熱硬化
型に限らず、二液混合硬化型のものや、紫外線硬化型のものを用いることができる。
本実施形態の表示パネル1の封止構造によれば、以下のような効果が得られるようにな
る。
(1)本実施形態によれば、マイクロカプセル表示層を有する前面板6の周縁端部、T
FT基板3の周縁部、及び接続用基板2の表面に被着された封止材8によって前面板6の
周縁端部が封止されるとともに、TFT基板3と接続用基板2とが良好に接着されるよう
になる。
(2)しかも、TFT基板3と接続用基板2とが良好に接着されるので、両基板3,2
を接着するための接着層4を薄くすることができるようになり、両基板3,2の電気的接
続のために必要な熱、超音波、圧力等が接続用基板2から当該接着層4を介してTFT基
板3に良好に伝わるようになる。
(3)さらに、接続用基板2の表面に被着される封止材8は、自己硬化性を有するので
、接続用基板2の表面で流動して当該基板2上の電気配線を汚損することもない。
(4)また、接続用基板2の四辺に沿う周縁部全域に亘って封止材8が被着されている
ので、この領域において前面板6の周縁端部が効果的に封止されるとともに、TFT基板
3と接続用基板2との接着が強固になる。
〔第2実施形態〕
図2(a)及び図2(b)に示す本実施形態の表示パネル1aの封止構造においては、
外部回路とコネクタ等を介して電気的に接続される接続用基板2の表面に被着された封止
材8が、当該接続用基板2を貫通した複数のスルーホール2sa,…内に充填されている
以外は、第1実施形態の表示パネル1、及びその封止構造と同様であり、共通する箇所に
ついては同一又は対応する符号を付してその説明を省略する。
詳しくは、図2(a)(i)〜図2(a)(iii)に示すように、本実施形態に係る
表示パネル1aでは、接続用基板2の周縁部において複数の円筒形のスルーホール2sa
,…が当該接続用基板2を貫通して形成されている。そして、各スルーホール2sa内に
は、接続用基板2の表面に被着された封止材8が充填されている。尚、図2(a)(ii
i)に示す表示パネル1aでは、接続用基板2のスルーホール2sa,…内に充填された
封止材8が、当該接続用基板2の端面から露出している。即ち、これら複数のスルーホー
ル2sa,…の内、接続用基板2の周縁端部に位置したスルーホール2sa,…は、その
底面の直径で分割され、半円筒形とされており、接続用基板2の周縁端部においては、当
該スルーホール2sa,…内に半円柱形の封止材8が充填された状態となっている。
このような表示パネル1aは、例えば、以下のようにして作製することができる。
図2(b)(i)及び図2(b)(ii)に示すように、複数のスルーホール2sa,
…を有する接続用基板2上に、接着層4を介してTFT層を表層に有するTFT基板3を
積層し、さらにTFT基板3上に、TFT層にマイクロカプセル表示層が近接するように
前面板6を積層する。さらに、前面板6上にカバーガラス7を積層した後、接続用基板2
とカバーガラス7の間に、前面板6の周縁端部を封止するとともに、TFT基板3の周縁
部に被着するように、かつ、接続用基板2とTFT基板3の隙間2b内及び各スルーホー
ル2sa,…内に充填されるように、ディスペンサ等を用いて封止材8を塗布する。
次に、図2(b)(i)及び図2(b)(ii)のB−B線に沿って、ダイシング装置
等を用いて上記した接続用基板2を切断する。この際、接続用基板2とともに、余分な封
止材8が切断される。
本実施形態の表示パネル1aの封止構造によれば、第1実施形態で得られる効果に加え
て、さらに以下のような効果が得られるようになる。
(1)本実施形態によれば、TFT基板3の周縁部に被着された封止材8が、接続用基
板2の表面に被着されるのみならず、当該接続用基板2を貫通した複数のスルーホール2
sa,…内にも充填されるので、TFT基板3と接続用基板2との接着がさらに強固にな
る。
(2)しかも、封止材8が充填された接続用基板2のスルーホール2sa,…が、表示
パネル1aの最も外周となる周縁端部に位置するので、両基板3,2の界面における剥離
が効果的に防止されるとともに、表示パネル1aの小型化にも有効となる。
尚、本実施形態は以下のように変更してもよい。
・本実施形態では、TFT基板3と接続用基板2との接着を強化すべく、TFT基板3
の周縁部に被着された封止材8が充填されるスルーホール2sa,…は、接続用基板2を
貫通したものとした。しかし、これに限られず、TFT基板3の周縁部に被着された封止
材8が充填される孔は、接続用基板2を貫通しない有底穴であってもよい。この構成によ
れば、TFT基板3の周縁部に被着された封止材8が、接続用基板2の表面に被着される
のみならず、当該接続用基板2に設けられた有底穴内にも充填されているので、TFT基
板3と接続用基板2との接着がさらに強固になる。しかも、当該封止材8は、その充填時
に接続用基板2の有底穴を通して当該接続用基板2の裏面側(TFT基板3と反対側)に
周り込むことがないので、接続用基板2の裏面の電気配線を汚損することがない。
〔第3実施形態〕
図3(a)及び図3(b)に示すように、本実施形態では、第2実施形態で接続用基板
2に形成した複数の円筒形のスルーホール2sa,…に代えて、接続用基板2に形成され
、TFT基板3と反対側に拡径した座繰り部を有した複数のスルーホール2sb,…とし
ている。
詳しくは、図3(a)(i)〜図3(a)(iii)に示すように、本実施形態に係る
表示パネル1bでは、接続用基板2の周縁部において複数のスルーホール2sb,…が当
該接続用基板2を貫通して形成されている。各スルーホール2sbは、TFT基板3と反
対側に拡径した座繰り部を有している。そして、各スルーホール2sb内には、接続用基
板2の表面に被着された封止材8が充填されている。尚、図3(a)(iii)に示す表
示パネル1bでは、接続用基板2のスルーホール2sb,…内に充填された封止材8が、
当該接続用基板2の端面から露出している。即ち、これら複数のスルーホール2sb,…
の内、接続用基板2の周縁端部に位置したスルーホール2sb,…は、その底面の直径で
分割された形状となっており、接続用基板2の周縁端部においては、当該スルーホール2
sb,…内にTFT基板3と反対側に拡径するように封止材8が充填された状態となって
いる。
このような表示パネル1bは、例えば、以下のようにして作製することができる。
図3(b)(i)及び図3(b)(ii)に示すように、複数のスルーホール2sb,
…を有する接続用基板2上に、接着層4を介してTFT層を表層に有するTFT基板3を
積層し、さらにTFT基板3上に、TFT層にマイクロカプセル表示層が近接するように
前面板6を積層する。さらに、前面板6上にカバーガラス7を積層した後、接続用基板2
とカバーガラス7の間に、前面板6の周縁端部を封止するとともに、TFT基板3の周縁
部に被着するように、かつ、接続用基板2とTFT基板3との間に形成された隙間2b内
及び各スルーホール2sb,…内に充填されるように、ディスペンサ等を用いて封止材8
を塗布する。
次に、図3(b)(i)及び図3(b)(ii)のB−B線に沿って、ダイシング装置
等を用いて上記した接続用基板2を切断する。この際、接続用基板2とともに、余分な封
止材8が切断される。
本実施形態の表示パネル1bの封止構造によれば、第1及び第2実施形態で得られる効
果に加えて、さらに以下のような効果が得られるようになる。
(1)本実施形態によれば、接続用基板2に形成されたスルーホール2sb,…の座繰
り部に封止材8が充填されるので、当該座繰り部に充填された封止材8によって抜け止め
の効果が得られ、TFT基板3と接続用基板2との接着がさらに強固になる。
〔第4実施形態〕
図4(a)に示す本実施形態に係る表示パネル1cにおいては、表示パネル1cの中央
部に設けられ、アナログ式腕時計の時針・秒針の指針軸が挿通される貫通孔10aの周辺
構造が異なる以外は、第1実施形態の表示パネル1、及びその封止構造と同様であり、共
通する箇所については同一又は対応する符号を付してその説明を省略する。
図4(a)に示すように、本実施形態に係る表示パネル1cでは、前面板6、TFT基
板3、及び接続用基板2を貫通して、アナログ式腕時計の時針・秒針の指針軸が挿通され
る貫通孔10aが設けられ、この貫通孔10aにリング状の封止材8が被着されている。
この貫通孔10aは、カバーガラス7を貫通した第1貫通孔1hと、前面板6及びTFT
基板3を貫通した第1孔部1s及び接続用基板2を貫通した第3貫通孔3hに被着された
リング状の封止材8の中央部に設けられた第2貫通孔2hとが同心に連通することで構成
されている。尚、図4(a)に示す表示パネル1cの封止構造においては、貫通孔10a
に被着されたリング状の封止材8は、TFT基板3と接続用基板2との間に形成された隙
間2b内にも延在して充填されている。
本実施形態の表示パネル1cの封止構造によれば、第1実施形態で得られる効果に加え
て、さらに以下のような効果が得られるようになる。
(1)本実施形態によれば、前面板6、TFT基板3、及び接続用基板2を貫通した貫
通孔10aが設けられ、この貫通孔10aにリング状の封止材8が被着されているので、
このリング状の封止材8によって抜け止めの効果が得られ、TFT基板3と接続用基板2
との接着がさらに強固になる。
尚、本実施形態は以下のように変更してもよい。
・本実施形態では、TFT基板3と接続用基板2との間に形成された隙間2bの下部領
域には、接続用基板2を貫通するスルーホールが存在しない構造としたが、図4(b)に
示すように、TFT基板3と接続用基板2との間に形成された隙間2bの下部領域に、接
続用基板2を貫通する複数のスルーホール2sc,…を設け、さらに各スルーホール2s
c内に、貫通孔10aに被着されたリング状の封止材8が延在して充填されている封止構
造としてもよい。これによれば、各スルーホール2sc内に充填された封止材8によって
抜け止めの効果が増強され、TFT基板3と接続用基板2との接着がさらに強固になる。
第1実施形態の表示パネルの封止構造を示す図であり、(a)は、同表示パネルの全体平面図、(b)は、(a)のA−A線に沿った断面図、(c)は、同表示パネルの隅部の拡大断面図。 第2実施形態の表示パネルの封止構造を示す図であり、(a)(i)は、同表示パネルの隅部の平面図、(a)(ii)は、(a)(i)のD−D線に沿った断面図、(a)(iii)は、(a)(ii)のC方向の矢視端面図、(b)(i)は、同表示パネルの製作段階における積層体の平面図、(b)(ii)は、同積層体の要部断面図。 第3実施形態の表示パネルの封止構造を示す図であり、(a)(i)は、同表示パネルの隅部の平面図、(a)(ii)は、(a)(i)のD−D線に沿った断面図、(a)(iii)は、(a)(ii)のC方向の矢視端面図、(b)(i)は、同表示パネルの製作段階における積層体の平面図、(b)(ii)は、同積層体の要部断面図。 第4実施形態及び同実施形態の変更例の表示パネルの封止構造を示す図であり、(a)は、同表示パネルの要部断面図、(b)は、同実施形態の変更例に係る表示パネルの要部断面図。 従来例に係る表示パネルの要部断面図。
符号の説明
1,1a,1b,1c 表示パネル、2 接続用基板、2sa,2sb,2sc スル
ーホール、3 TFT基板、4 接着層、5 ボンディングワイヤ、6 前面板、7 カ
バーガラス、8 封止材、10,10a 貫通孔。

Claims (8)

  1. TFT基板の前面側に配置され、マイクロカプセル表示層を有する前面板の周縁端部を
    封止するように、前記TFT基板の周縁部に封止材を被着した電気泳動式表示パネルの封
    止構造において、
    前記TFT基板の周縁部に被着された封止材は、当該TFT基板の背面に接着された接
    続用基板の表面にさらに被着されていることを特徴とする電気泳動式表示パネルの封止構
    造。
  2. 前記接続用基板の表面に被着された封止材は、当該接続用基板を貫通したスルーホール
    内に充填されている請求項1に記載の電気泳動式表示パネルの封止構造。
  3. 前記接続用基板を貫通したスルーホールが、前記TFT基板と反対側に拡径した座繰り
    部を有している請求項2に記載の電気泳動式表示パネルの封止構造。
  4. 前記接続用基板を貫通したスルーホール内に充填された封止材が、当該接続用基板の端
    面から露出している請求項1〜請求項3のいずれかに記載の電気泳動式表示パネルの封止
    構造。
  5. 前記接続用基板の表面に被着された封止材は、当該接続用基板に形成された有底穴内に
    充填されている請求項1に記載の電気泳動式表示パネルの封止構造。
  6. 前記接続用基板の表面に被着された封止材は、当該接続用基板の少なくとも一辺に沿う
    周縁部全域に亘って被着されている請求項1〜請求項5のいずれかに記載の電気泳動式表
    示パネルの封止構造。
  7. 前記前面板、TFT基板、及び接続用基板を貫通した貫通孔が設けられ、この貫通孔に
    リング状の封止材が被着されている請求項1〜請求項6のいずれかに記載の電気泳動式表
    示パネルの封止構造。
  8. 前記リング状の封止材は、前記接続用基板を貫通したスルーホール内に延在して充填さ
    れている請求項7に記載の電気泳動式表示パネルの封止構造。
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