JP2009098522A - 電気泳動装置、電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】必要十分な防湿性を確保しつつ封止領域を狭めることが可能な電気泳動装置を提供すること。
【解決手段】本発明に係る電気泳動装置は、第１の基板(10)と、前記第１基板上に配置された電気泳動層(12)と、前記電気泳動層を挟んで前記第１基板と対向配置された第２基板(14)と、無機材料からなり、前記電気泳動層及び前記第２基板の端部に沿って前記第１基板上に配置された防湿部材(16)と、前記電気泳動層、前記第２の基板及び前記防湿部材を挟んで前記第１基板と対向配置された第３基板(18)と、樹脂材料からなり、前記第１基板と前記第３基板との間に、前記電気泳動層及び前記第２基板を囲んで配置された封止部材(20)と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気泳動装置及びこれを備える電子機器に関する。

一般に、電気泳動装置においては、電気泳動材料を含む電気泳動層に水分等の異物が侵入することによる特性の劣化を抑制するために防湿構造が設けられる。このような電気泳動装置における防湿構造の従来例は、例えば特開２００５−１１４８２２号公報（特許文献１）に開示されている。この特許文献１には、「基板、この基板上の周縁部を除く領域に配置されたマイクロカプセル表示層、前記マイクロカプセル表示層上に被着された、前記マイクロカプセル表示装置側に透明電極層を有する透明樹脂膜、及び前記基板上の周縁部と前記透明電極層との間の間隙に充填された第１の水蒸気遮断性樹脂層を具備することを特徴とする電気泳動装置」が開示されている。

上記したような防湿構造が採用された電気泳動装置においては、防湿性能は主にマイクロカプセル表示層の外縁に配置される樹脂層そのものが有する透湿性と当該樹脂層の厚み（距離）に依存して決まる。現状において入手可能な樹脂材料を用いた場合、透湿性の点では必ずしも十分な性能が得られていないため、必要十分な防湿性を達成しようとすると、樹脂層を厚く形成する必要がある。そのため、表示層の外縁に広い幅の封止領域を設ける必要が生じるが、電気泳動装置の狭額縁化の観点からは封止領域の幅が広くなることは望ましくない。従って、狭額縁化を達成すべく、必要十分な防湿性を確保しつつ封止領域を狭めることを可能とする技術が望まれている。

特開２００５−１１４８２２号公報

本発明の具体的態様は、必要十分な防湿性を確保しつつ封止領域を狭めることが可能な電気泳動装置を提供することを目的の一つとする。

本発明に係る電気泳動装置は、（ａ）第１基板と、（ｂ）前記第１基板上に配置された電気泳動層と、（ｃ）前記電気泳動層を挟んで前記第１基板と対向配置された第２基板と、（ｄ）無機材料からなり、前記電気泳動層及び前記第２基板の端部に沿って前記第１基板上に配置された防湿部材と、（ｅ）前記電気泳動層、前記第２の基板及び前記防湿部材を挟んで前記第１基板と対向配置された第３基板と、（ｆ）樹脂材料からなり、前記第１基板と前記第３基板との間に、前記電気泳動層及び前記第２基板を囲んで配置された封止部材と、を備える。

本発明に係る電気泳動装置によれば、電気泳動層及び第２基板の端部に沿って配置された防湿部材とその外側に配置された封止部材との相乗効果により、高い防湿性能が得られる。それにより、樹脂を用いた封止部材の幅を従来よりも小さくすることが可能となり、必要十分な防湿性を確保しつつ封止領域を狭めた電気泳動装置を実現することが可能となる。

好ましくは、前記防湿部材は、前記電気泳動層及び前記第２基板の外縁を囲んで設けられる。

それにより、防湿部材による防湿性をより高めることが可能となる。

前記防湿部材としては、例えば前記無機材料からなる膜を用いることができる。あるいは、前記防湿部材としては、前記無機材料からなる枠体を用いることもできる。

本発明に係る電子機器は、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、電気泳動層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、時計、電卓、携帯電話、携帯情報端末等を含む。また、本発明における「機器」の概念には、例えば可撓性のある紙状／フィルム状の物体や、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ものとする。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る電気泳動装置の構造を示す模式断面図である。電気泳動装置１は、第１基板１０、電気泳動層１２、第２基板１４、防湿部材１６、第３基板１８、封止部材２０、を含んで構成されている（図１（Ｃ）参照）。

第１基板１０は、ガラス基板等の表面に複数の個別電極（画素電極）、配線（走査線、信号線等）、薄膜トランジスタなどが設けられてなる回路基板である。第１基板１０の端部には、外部から画像信号等を供給するためのフレキシブル基板２２が接続されている。

電気泳動層１２は、電気泳動粒子を含む層であり、第１基板１０上に配置されている。この電気泳動層１２は、例えば、複数のマイクロカプセルを含んでいる。各マイクロカプセルには、例えば正に帯電した複数の黒色粒子と負に帯電した複数の白色粒子とが含まれる。なお、採用し得る電気泳動層１２の形態は上記のマイクロカプセル型に限定されない。更に、各粒子に施される色調は黒色および白色の組み合わせに限定されず、各粒子の帯電の状態についても上記に限定されない。

第２基板（前面板）１４は、電気泳動層１２を挟んで第１基板１０と対向配置されている。この第２基板１４としては、例えばガラス基板、プラスチック基板などが用いられる。第２基板１４の表面には、上記した個別電極の各々と対向する共通電極が形成される。各個別電極と共通電極との間に印加される電圧を制御することにより、電気泳動層１２に含まれる各電気泳動粒子の分布状態を変化させることができる。それにより、画像表示が実現される。

防湿部材１６は、無機材料からなり、電気泳動層１２及び第２基板１４の端部に沿って第１基板１０上に配置されている。本実施形態では、防湿部材１６は、電気泳動層１２及び第２基板１４の端部と接して配置されている。なお、防湿部材１６は、電気泳動層１２等と接しない状態で当該電気泳動層１２等の端部の近くに配置されていてもよい。

ここで、本実施形態における防湿部材１６は、例えば無機材料からなる膜である。ここでいう「無機材料」とは、例えば酸化硅素（ＳｉＯ₂）、酸化窒素（ＳｉＮ）、あるいはアルミニウムなどの金属である。本実施形態においては、防湿部材１６としての無機膜は、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの樹脂からなる透明な基材２４の表面に形成されている。
より詳細には、図２に平面図で示すように、防湿部材１６としての無機膜は、矩形状である基材２４の外縁（４辺）に沿って枠状に形成されている。図１（Ａ）に示すように、この基材２４と防湿部材１６からなるシート（防湿シート）を第２基板１４の他方の表面に貼り合わせ、当該シートの４辺を第２基板１４の４辺に沿って折り返す。それにより、図１（Ｂ）に示すように、電気泳動層１２及び第２基板１４の端部が防湿部材１６に覆われる。基材２４と防湿部材１６からなるシートの貼り合わせには、例えば真空貼り合わせ装置が用いられる。防湿部材１６としての無機膜は、単層であってもよいが、複数の膜を積層したもの（複数層）であると更に好ましい。防湿性をより高めることができるからである。
なお、基材２４における第２基板１４に接する面、および、第３基板１８に接する面には、透明な接着層を設けても良い。これによれば、基材２４と前記各面との密着性を高めることができる。
また、基材２４自体を、例えば、アクリル系接着シートなどの透明な接着シートにより構成しても良い。この場合も、基材２４と前記各面との密着性を高めることができる。

第３基板（カバー基板）１８は、電気泳動層１２、第２基板１４及び防湿部材１６を挟んで第１基板１０と対向配置されている。この第３基板１８としては、例えばガラス基板が用いられる。図１（Ｂ）に示したように、基材２４と防湿部材１６とからなるシートが第２基板１４に貼り合わせた後、このシート上に第３基板１８が貼り合わされる。

封止部材２０は、エポキシ系、アクリル系などの樹脂材料からなり、第１基板１０と第３基板１８との間に、電気泳動層１２及び第２の基板１４を囲んで配置されている。この封止部材２０は、防湿性を有するものであり、上記の防湿部材１６と相まって電気泳動層１２への水分等の異物の侵入を抑制する。

図３は、第１の実施形態に係る電気泳動装置の変形実施例を説明する模式断面図である。なお、図１に示した電気泳動装置１と図３に示す電気泳動装置１ａとで共通する構成要素については同符号を用いており、それらについて詳細な説明を省略する。図３に示す変形実施例に係る電気泳動装置１ａは、上記の電気泳動装置１と比べ、電気泳動層１２及び第２基板１４の端部における防湿部材１６と基材２４との配置が逆になっている。すなわち、図１に示す電気泳動装置１では、電気泳動層１２等に近い側に防湿部材１６が配置されていたが、図３に示す電気泳動装置１ａでは、電気泳動層１２等と近い側には基材２４が配置され、その次に防湿部材１６が配置されている。

以上のような第１の実施形態に係る電気泳動装置１（又は１ａ）によれば、電気泳動層１２等の端部に配置された防湿部材１６とその外側に配置された封止部材２０との相乗効果により、高い防湿性能が得られる。それにより、樹脂を用いた封止部材２０の幅を従来よりも小さくすることが可能となり、必要十分な防湿性を確保しつつ封止領域を狭めた電気泳動装置を実現することが可能となる。

（第２の実施形態）
図４は、第２の実施形態に係る電気泳動装置の構造を示す模式断面図である。電気泳動装置２は、第１基板１０、電気泳動層１２、第２基板１４、防湿部材１６ｂ、第３基板１８、封止部材２０、を含んで構成されている（図４（Ｃ）参照）。なお、上述した第１の実施形態に係る電気泳動装置１と共通する構成要素については同符号を用いており、それらについて詳細な説明を省略する。第１の実施形態に係る電気泳動装置との相違点は防湿部材１６ｂの構成態様であり、以下この相違点について詳細に説明する。

防湿部材１６ｂは、第１の実施形態と同様に無機材料からなる膜（無機膜）である。本実施形態においては、防湿部材１６ｂとしての無機膜は、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの樹脂からなる透明な基材２４ｂの表面のほぼ全体に形成されている。図示の例では、防湿部材１６ｂとしての無機膜は基材２４ｂの両面に設けられているが、いずれか片面にのみ設けられていてもよい。図４（Ａ）に示すように、この基材２４ｂと防湿部材１６ｂからなるシート（防湿シート）を第２基板１４の他方の表面に貼り合わせ、当該シートの４辺を折り返す。それにより、図４（Ｂ）に示すように、電気泳動層１２及び第２基板１４の端部が防湿部材１６ｂに覆われる。また、図５に平面図で示したように、電気泳動層１２及び第２基板１４の主面も防湿部材１６ｂによって覆われる。基材２４ｂと防湿部材１６ｂからなるシートの貼り合わせには、例えば真空貼り合わせ装置が用いられる。防湿部材１６ｂとしての無機膜は、単層であってもよいが、複数の膜を積層したもの（複数層）であると更に好ましい。防湿性をより高めることができるからである。
なお、無機膜としては、防湿、および透明性に優れたフッ素樹脂や、PCTFE（ポリクロロトリフルオロエチレン(Poly Chloro Tri Furuoro Ethylene),三フッ化エチレン樹脂）などを用いることができる。

以上のような第２の実施形態に係る電気泳動装置２によっても、電気泳動層１２等の端部に配置された防湿部材１６ｂとその外側に配置された封止部材２０との相乗効果により、高い防湿性能が得られる。それにより、樹脂を用いた封止部材２０の幅を従来よりも小さくすることが可能となり、必要十分な防湿性を確保しつつ封止領域を狭めた電気泳動装置を実現することが可能となる。

（第３の実施形態）
図６は、第３の実施形態に係る電気泳動装置の構造を示す模式断面図である。電気泳動装置３は、第１基板１０、電気泳動層１２、第２基板１４、防湿部材１６ｃ、第３基板１８、封止部材２０、を含んで構成されている（図６（Ｃ）参照）。なお、上述した第１の実施形態に係る電気泳動装置１と共通する構成要素については同符号を用いており、それらについて詳細な説明を省略する。第１の実施形態に係る電気泳動装置との相違点は防湿部材１６ｃの構成態様であり、以下この相違点について詳細に説明する。

防湿部材１６ｃは、無機材料からなる枠体（構造物）である。本実施形態においては、防湿部材１６ｃとしての枠体は、例えば金属、ガラスなどの無機材料を用いて構成される。この防湿部材１６ｃとしての枠体は、図７に平面図で示すように、電気泳動層１２及び第２基板１４の周囲を囲むように配置される。より詳細には、この防湿部材１６ｃは、予め枠状に形成されたものが用意され、それを電気泳動層１２等の周囲に嵌め込むようにして配置される。あるいは、防湿部材１６ｃは、金属ペースト等の流動性を有する無機材料を用いて形成されてもよい。その場合には、電気泳動層１２等の周囲に当該金属ペースト等を塗布し、それを固化させることによって防湿部材１６ｃが得られる。図６（Ａ）に示すように、電気泳動層１２上に第２基板１４が配置された後、図６（Ｂ）に示すように、接着層としてのシート２６が第２基板１４の他方の表面に貼り付けられる。また、図６（Ｂ）に示すように、電気泳動層１２及び第２基板１４の周囲に防湿部材１６ｃが設けられる。それにより、図６（Ｂ）に示すように、電気泳動層１２及び第２基板１４の端部が防湿部材１６ｃに覆われる。その後、アクリル系接着シートなどからなる透明な接着シートであるシート２６を介して第２基板１４と第３基板１８とが貼り合わされる。

以上のような第３の実施形態に係る電気泳動装置３によっても、電気泳動層１２等の端部に配置された防湿部材１６ｃとその外側に配置された封止部材２０との相乗効果により、高い防湿性能が得られる。それにより、樹脂を用いた封止部材２０の幅を従来よりも小さくすることが可能となり、必要十分な防湿性を確保しつつ封止領域を狭めた電気泳動装置を実現することが可能となる。

（第４の実施形態）
図８は、第４の実施形態に係る電気泳動装置の構造を示す模式断面図である。なお、上述した各実施形態に係る電気泳動装置と共通する構成要素については同符号を用いており、それらについて詳細な説明を省略する。図８に示すように、上述した第１の実施形態又は第３の実施形態に係る防湿部材の構成態様と第２の実施形態に係る防湿部材の構成態様とを併用することも可能である。具体的には、図８（Ａ）に示す電気泳動装置４においては、防湿部材１６（又は１６ｃ）が電気泳動層１２及び第２基板１４の端部に近い側に配置され、防湿部材１６ｂが電気泳動層１２等の端部から遠い側に配置されている。図８（Ｂ）に示す電気泳動装置４ａにおいては、防湿部材１６ｂが電気泳動層１２等の端部から近い側に配置され、防湿部材１６（又は１６ｃ）が電気泳動層１２等の端部に遠い近い側に配置されている。このような構成態様を採用することにより、防湿性を更に高めることが可能となる。それにより、封止部材２０の幅をより一層小さくすることが可能となる。

（第５の実施形態）
次に、上述した何れかの実施形態に係る電気泳動装置を表示部として備える電子機器の一例について説明する。図９は、電気泳動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９（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、本実施形態に係る電気泳動装置によって構成された表示部１００４と、を備えている。図９（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、本実施形態に係る電気泳動装置によって構成された表示部１１０１を備えている。なお、電気泳動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。

なお、本発明の適用範囲は上述した各実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において更に種々の変形を加えて実施することが可能である。例えば、上述した各実施形態においては、防湿部材は電気泳動層及び第２基板の外縁をすべて囲んで配置されていたが、防湿部材は電気泳動層及び第２基板の長辺又は短辺のいずれかに沿って設けられてもよい。その場合は、電気泳動層等の長辺に沿って防湿部材を設けることがより効果的である。

第１の実施形態に係る電気泳動装置の構造を示す模式断面図である。 防湿部材の構成態様を示す模式平面図である。 第１の実施形態に係る電気泳動装置の変形実施例を説明する模式断面図である。 第２の実施形態に係る電気泳動装置の構造を示す模式断面図である。 防湿部材の構成態様を示す模式平面図である。 第３の実施形態に係る電気泳動装置の構造を示す模式断面図である。 防湿部材としての枠体を示す模式平面図である。 第４の実施形態に係る電気泳動装置の構造を示す模式断面図である。 電気泳動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。

符号の説明

１、１ａ、２、３、４、４ａ…電気泳動装置、１０…第１基板、１２…電気泳動層、１４…第２基板、１６、１６ｂ、１６ｃ…防湿部材、１８…第３基板、２０…封止部材、２２…フレキシブル基板、２４、２４ｂ…基材

Claims (5)

1. 第１基板と、
   前記第１基板上に配置された電気泳動層と、
   前記電気泳動層を挟んで前記第１基板と対向配置された第２基板と、
   無機材料からなり、前記電気泳動層及び前記第２基板の端部に沿って前記第１基板上に配置された防湿部材と、
   前記電気泳動層、前記第２基板及び前記防湿部材を挟んで前記第１基板と対向配置された第３基板と、
   樹脂材料からなり、前記第１基板と前記第３基板との間に、前記電気泳動層及び前記第２基板を囲んで配置された封止部材と、
   を備える、電気泳動装置。
2. 前記防湿部材は、前記電気泳動層及び前記第２基板の外縁を囲んで設けられる、
   請求項１に記載の電気泳動装置。
3. 前記防湿部材が前記無機材料からなる膜である、
   請求項１又は２に記載の電気泳動装置。
4. 前記防湿部材が前記無機材料からなる枠体である、
   請求項１乃至３の何れか１項に記載の電気泳動装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電気泳動装置を備える電子機器。

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