JP2010032723A - マザー基板およびそれを用いた電極のリーク検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】従来不可能であったマザー基板状態での隣り合う電極間のリーク検査が可能となり、リーク不良のマザー基板の流出を防止することができるマザー基板およびそれを用いた電極のリーク検査方法を提供する。
【解決手段】複数の情報表示用パネルを作製するために用いる、対向する２つのマザー基板を重ね合わせた構造を有するマザーパネルのマザー基板に３１おいて、マザー基板上にある各情報表示用パネル形成部内のライン電極３２を一括してグランド電極４１に接続するにあたり、グランド電極をマザー基板上で複数のブロックに分割し、隣り合うライン電極を異なるグランド電極のブロックに接続した。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数の情報表示用パネルを作製するために用いる、対向する２つの基板を重ね合わせた構造を有するマザーパネルのマザー基板およびそれを用いた電極のリーク検査方法に関するものである。

従来、情報表示用パネルの一構成として、少なくとも一方が透明な２枚のライン電極付き基板を、互いのライン電極が直交交差するように対向配置した基板間に、粒子群として構成した表示媒体を封入し、ライン電極が形成する画素電極対に電圧を印加して表示媒体をパッシブ駆動させて画像等の情報を表示する情報表示用パネルが知られている。

上述した構成の情報表示用パネルを作製するには、まず対向する２つのマザー基板を重ね合わせた構造のマザーパネルを作製し、このマザーパネルを分断して複数の情報表示用パネルを得る。図６（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ従来のマザー基板の一例を説明するための図である。図６（ａ）〜（ｃ）に示す例では、同時に４枚の情報表示用パネルを作製する例を示している。

従来は、図６（ａ）に示すように、まず、上側マザー基板５１と下側マザー基板５２とを準備する。上側マザー基板５１および下側マザー基板５２のそれぞれの対応する位置に、４箇所のパネル形成部５１−１〜５１−４と５２−１〜５２−４とを設けている。さらに、各パネル形成部には、図６（ａ）に部分拡大図を示すように、上側のパネル形成部５１−１〜５１−４には図中横方向に複数のライン電極５３が設けられ、下側のパネル形成部５２−１〜５２−４には図中縦方向に複数のライン電極５４が設けられている。このような構成の上側マザー基板５１と下側マザー基板５２とを、図６（ｂ）に示すように、各パネル形成部においてライン電極５３とライン電極５４とが対向して直交するように重ね合わせて、マザーパネル５５を作製する。その後、図６（ｃ）に示すように、矢印の部分でマザーパネル５５を切断して、４枚の情報表示用パネルを得ている。

製品とする情報表示用パネルに対しては、出荷前に情報表示用パネルの駆動を確認する点灯検査を行う必要がある。そのため、上述した従来例においては、マザーパネル５５に対し、図７に一例として下側マザー基板５２を示すように、各情報表示用パネル形成部５２−１〜５２−４の全ライン電極５４を、マザー基板５２上各情報表示用パネル形成部５２−１〜５２−４以外の部分に設けたグランド電極６１に、一括して接続して、マザー基板５２を構成していた。そして、同様の構成の上側マザー基板５１を下側マザー基板５２に重ね合わせた後、それぞれのグランド電極間に電気信号を与えて点灯検査を可能としていた（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７-２３２７６７号公報

上述した従来例では、一例としてマザー基板５２上において、ライン電極５４とグランド電極６１とは全て同じ電位となっているため、各情報表示用パネル形成部５２−１〜５２−４内において隣り合うライン電極５４間に電極と電極とが電気的に接続されてしまうリーク不良があった場合でも、マザー基板５２の状態ではリーク検査をすることができず、２つのマザー基板５１、５２を重ね合わせて構成したマザーパネル５５を形成した後の点灯検査で初めてそのリークがわかり、マザーパネル５５全体が無駄となる問題があった。

本発明の目的は上述した問題点を解消して、従来不可能であったマザー基板状態での隣り合う電極間のリーク検査が可能となり、リーク不良のマザー基板の流出を防止することができるマザー基板およびそれを用いた電極のリーク検査方法を提供しようとするものである。

本発明のマザー基板は、複数の情報表示用パネルを作製するために用いる、対向する２つのマザー基板を重ね合わせた構造を有するマザーパネルのマザー基板において、マザー基板上にある各情報表示用パネル形成部内のライン電極を一括してグランド電極に接続するにあたり、グランド電極をマザー基板上で複数のブロックに分割し、隣り合うライン電極を異なるグランド電極のブロックに接続したことを特徴とするものである。

本発明のマザー基板の好適例としては、グランド電極を第１のグランド電極および第２のグランド電極の２つのブロックに分割し、第１のグランド電極および第２のグランド電極に、隣り合うライン電極を交互に接続したこと、がある。

また、本発明のマザー基板を用いた電極のリーク検査方法は、上述した構成のマザー基板のライン電極のリーク検査方法であって、複数のブロック間の電気的導通を調べることで、隣り合うライン電極間のリークの発生の有無を検査することを特徴とするものである。

本発明のマザー基板を用いて電極のリーク検査方法の好適例は、複数のブロック間の電気的導通を調べるにあたり、リークが発生した場合に、ブロック間の電気抵抗値により、リークが発生した電極の位置を求めること、がある。

本発明によれば、マザー基板上にある各情報表示用パネル形成部内のライン電極を一括してグランド電極に接続するにあたり、グランド電極をマザー基板上で複数のブロックに分割し、隣り合うライン電極を異なるグランド電極のブロックに接続したことで、従来不可能であったマザー基板状態での隣り合う電極間のリーク検査が可能となり、リーク不良のマザー基板の流出を防止することができるマザー基板およびそれを用いた電極のリーク検査方法を得ることができる。

まず、本発明のマザー基板から製造される情報表示用パネルの一例として、帯電性粒子を含んだ粒子群を表示媒体として駆動させる方式の情報表示用パネルの基本的な構成について説明する。前記情報表示用パネルでは、対向する２枚の基板間に封入した表示媒体（粒子群）に電界が付与される。付与された電界方向にそって、表示媒体が電界による力やクーロン力などによって引き寄せられ、表示媒体が電界方向の変化によって移動することにより、画像等の情報表示がなされる。従って、表示媒体が、均一に移動し、かつ、表示情報を書き換える時あるいは表示した情報を継続して表示する時の安定性を維持できるように、情報表示用パネルを設計する必要がある。ここで、表示媒体を構成する粒子にかかる力は、粒子同士のクーロン力により引き付けあう力の他に、電極や基板との電気鏡像力、分子間力、液架橋力、重力などが考えられる。

本発明の製造方法の対象となる前記情報表示用パネルの例を、図１（ａ）、（ｂ）〜図４に基づき説明する。

図１（ａ）、（ｂ）に示す例では、少なくとも光学的反射率と帯電性とを有する粒子を含んだ粒子群として構成した、互いに光学的反射率および帯電特性の異なる少なくとも２種類の表示媒体（ここでは負帯電性白色粒子３Ｗａを含んだ粒子群として構成した白色表示媒体３Ｗと正帯電性黒色粒子３Ｂａを含んだ粒子群として構成した黒色表示媒体３Ｂを示す）を、隔壁４で形成された各セルにおいて、基板１に設けた電極５（ライン電極）と基板２に設けた電極６（ライン電極）とが対向直交交差して形成する画素電極対の間に電圧を印加することにより発生する電界に応じて、基板１、２と垂直に移動させる。そして、図１（ａ）に示すように白色表示媒体３Ｗを観察者に視認させて白色表示を行うか、あるいは、図１（ｂ）に示すように黒色表示媒体３Ｂを観察者に視認させて黒色表示を行っている。この例では画素とセルとが１対１に対応しており、各セル内の表示媒体の移動のさせ方で白黒ドットマトリックス表示を行うことができる。なお、図１（ａ）、（ｂ）において、手前にある隔壁は省略している。

図２（ａ）、（ｂ）に示す例では、三個のセルで表示単位を構成するカラー表示の例を示している。図２（ａ）、（ｂ）に示す例では、表示媒体としてはすべてのセル２１−１〜２１−３に白色表示媒体３Ｗと黒色表示媒体３Ｂとを充填し、第１のセル２１−１の観察者側に赤色カラーフィルター２２Ｒを設け、第２のセル２１−２の観察者側に緑色カラーフィルター２２Ｇを設け、第３のセル２１−３の観察者側に青色カラーフィルター２２ＢＬを設け、第１のセル２１−１、第２のセル２１−２および第３のセル２１−３の三個のセルで表示単位を構成している。本例では、図２（ａ）に示すように、観察者側に、すべての第１セル２１−１〜第３のセル２１−３において白色表示媒体３Ｗを移動することで、観察者に対し白色ドット表示を行うか、あるいは、図２（ｂ）に示すように、観察者側に、すべての第１セル２１−１〜第３のセル２１−３において黒色表示媒体３Ｂを移動することで、観察者に対し黒色ドット表示を行っている。なお、図２（ａ）、（ｂ）において、手前にある隔壁は省略している。この例では３ピクセルで１ドットを構成し、ピクセルと画素とが１対１に対応しており、各ピクセル内の表示媒体の移動のさせ方で、カラーフィルターとの協働により多色カラーのドットマトリックス表示を行うことができる。

本発明のマザー基板の特徴は、上述した構成のパッシブ駆動型情報表示用パネルを作製するために用いる、対向する２つのマザー基板を重ね合わせた構造を有するマザーパネルのマザー基板において、マザー基板上にある各情報表示用パネル形成部内のライン電極を一括してグランド電極に接続するにあたり、グランド電極をマザー基板上で複数のブロックに分割し、隣り合うライン電極を異なるグランド電極のブロックに接続した点にある。

図３は本発明のマザー基板の一例の構成を説明するための図である。図３に示す例において、マザー基板３１に、４箇所の各情報表示用パネル形成部３１−１〜３１−４を設けている。各情報表示用パネル形成部３１−１〜３１−４には、図中横方向に互いに微小間隔を開けて複数のライン電極３２が設けられている。以上の構成は従来のマザー基板と同じである。

本発明では、図３に示すように、マザー基板３１上において各情報表示用パネル形成部３１−１〜３１−４以外に設けたグランド電極４１を、第１のグランド電極４１−１および第２のグランド電極４１−２の２つのブロックに分割している。そして、第１のグランド電極４１−１および第２のグランド電極４１−２に、第１の接続ライン４２−１および第２の接続ライン４２−２を介して、隣り合うライン電極３２を交互に接続している。すなわち、あるライン電極３２が第１の接続ライン４２−１を介して第１のグランド電極４１−１と接続しているとすると、そのライン電極３２の１つ上のライン電極３２とそのライン電極３２の１つ下のライン電極３２とは、第２の接続ライン４２−１を介して第２のグランド電極４１−２と接続している。

なお、上述した例では、４箇所の各情報表示用パネルを一度に製造するための、いわゆる、４個取りのマザー基板の例を示したが、個数は４個に限定されず、それより多くても少なくとも構わない。また、上述した例では、グランド電極を２つのブロック、すなわち、第１のグランド電極と第２のグランド電極とに分割したが、ブロックの分割数は２つに限定されず、それよりも多くても構わない。ブロックの分割数が２つ以上の場合でも、隣り合うライン電極を異なるグランド電極のブロックに接続するよう構成すれば、本発明を達成することができる。

上述した構成の本発明のマザー基板では、２つのブッロクの間、すなわち、第１のグランド電極４１−１と第２のグランド電極４１−２との間、の電気的導通を調べることで、隣り合うライン電極３２間のリークの発生の有無を検査することができる。具体的には、第１のグランド電極４１−１と第２のグランド電極４１−２との間の電気的導通を調べ、電気の流れを検知した場合は、そのマザー基板３１は欠陥品と判断して使用しない。一方、第１のグランド電極４１−１と第２のグランド電極４１−２との間の電気的導通を調べ、電気の流れを検知しない場合は、そのマザー基板３１を良品と判断して次工程を実施する。上述した電極のリーク検査を実施することで、従来不可能であったマザー基板状態での隣り合う電極間のリーク検査が可能となる。その結果、リーク不良のマザー基板の流出を防止することができる。なお、電気的導通を調べる具体的な方法としては、グランド電極４１−１とグランド電極４１−２間の電気抵抗値を測定し、所定の範囲内であることを確認する方法等が挙げられる。

図６は本発明のマザー基板における電極のリーク検査方法の他の例を説明するための図である。図６に示すマザー基板３１の構成は、図５に示すマザー基板３１の構成と同じであり、同一の部材には同一の符号を付してその説明を省略する。

図４に示す例では、リーク検査をする際、第１のグランド電極４１−１のＡ点と第２のグランド電極４１−２のＢ点とで、常に、電気的導通の有無を検査することとする。すると、隣り合うライン電極３２間のリーク発生箇所に応じて、Ａ点からＢ点までの距離が異なることとなる。電極部材には抵抗が存在するため、例えば図４に示すように、各情報表示用パネル形成部３１−２のライン電極でリークが発生した場合のループＬ１とパネル形成部３１−３のライン電極でリークが発生した場合のループＬ２とでは、明らかにＡ点からＢ点までの距離が異なるため、両者の電気抵抗値は互いに異なる。その電気抵抗値をループ毎に予め求めておき、そのデータと実測値とを比較することで、リークが発生した各情報表示用パネル形成部の場所がわかる。さらに、これをより厳密に実施すれば、各情報表示用パネル形成部中のどのライン電極間でリークが発生したかを知ることもできる。本例では、確率的にリークの発生する箇所が１つ以上の場合はごく僅かであり、リーク発生は１箇所であると考え、リークの発生した各情報表示用パネル形成部を特定し、リークの発生した各情報表示用パネル形成部のみ欠陥とし、他の情報表示用パネルを使用することができる。また、グランド電極のブロック分割数を多くすることで、リークを検出する確率は高くなる。

以下、本発明のマザー基板から製造される情報表示用パネルを構成する各部材について説明する。

マザー基板のうち、各情報表示用パネルの基板となる部分については、少なくとも一方の観察側基板となる部分は情報表示用パネル外側から表示媒体の色が確認できる透明な基板２であり、可視光の透過率が高くかつ耐熱性の良い材料が好適である。基板１となる部分は透明でも不透明でもかまわない。基板材料を例示すると、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリイミド、アクリルなどのポリマーシートや、金属シートのように可とう性のあるものや、ガラスシート、石英シートのように可とう性のないものが挙げられる。基板の厚みは、２〜２０００μｍが好ましく、さらに５〜１０００μｍが好適であり、薄すぎると、強度、基板間の間隔均一性を保ちにくくなり、２０００μｍより厚いと、薄型情報表示用パネルとする場合に不都合がある。

電極形成材料としては、アルミニウム、銀、ニッケル、銅、金等の金属類や酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、アルミニウムドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）、酸化インジウム、導電性酸化錫、アンチモン錫酸化物（ＡＴＯ）、導電性酸化亜鉛等の導電金属酸化物類、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェンなどの導電性高分子類が例示され適宜選択して用いられる。電極の形成方法としては、上記例示の材料をスパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ（化学蒸着）法、塗布法等で薄膜状に形成する方法や、金属箔をラミネートする方法（例えば、圧延銅箔などがある）、導電剤を溶媒や合成樹脂バインダーに混合して塗布したりする方法が用いられる。視認側であり透明である必要のある表示面側基板２に設ける電極は透明である必要があるが、背面側基板１に設ける電極は透明である必要はない。いずれの場合もパターン形成可能で導電性である上記材料を好適に用いることができる。なお、電極厚みは、導電性が確保でき光透過性に支障がなければ良く、０．０１〜１０μｍ、好ましくは０．０５〜５μｍで設けられる。背面側基板１に設ける電極の材質や厚みなどは上述した表示面側基板に設ける電極と同様であるが、透明である必要はない。

基板に隔壁を設ける場合の隔壁４については、その形状は表示にかかわる表示媒体の種類や、配置する電極の形状、配置により適宜最適設定され、一概には限定されないが、隔壁の幅は２〜１００μｍ、好ましくは３〜５０μｍに、隔壁の高さは１０〜５００μｍ、好ましくは１０〜２００μｍに調整される。基板間ギャップ確保用部材とする隔壁以外の隔壁の高さは、基板間ギャップと同じにすることも、基板間ギャップよりも低くすることもできる。
また、隔壁を形成するにあたり、対向する両基板１、２の各々にリブを形成した後に接合する両リブ法、片側の基板上にのみリブを形成する片リブ法が考えられる。この発明では、いずれの方法も好適に用いられる。
これらのリブからなる隔壁により形成されるセルは、図５に示すごとく、基板平面方向からみて四角状、三角状、ライン状、円形状、六角状が例示され、配置としては格子状やハニカム状や網目状が例示される。表示面側から見える隔壁断面部分に相当する部分（セルの枠部の面積）はできるだけ小さくした方が良く、表示の鮮明さが増す。
ここで、隔壁の形成方法を例示すると、金型転写法、スクリーン印刷法、サンドブラスト法、フォトリソ法、アディティブ法が挙げられる。いずれの方法もこの発明の情報表示用パネルに好適に用いることができるが、これらのうち、レジストフィルムを用いるフォトリソ法や金型転写法が好適に用いられる。

本発明のマザー基板から製造される情報表示用パネルは、ノートパソコン、電子手帳、ＰＤＡ(Personal Digital Assistants)と呼ばれる携帯型情報機器、携帯電話、ハンディターミナル等のモバイル機器の表示部、電子書籍、電子新聞等の電子ペーパー、看板、ポスター、黒板（ホワイトボード）等の掲示板、電子卓上計算機、家電製品、自動車用品等の表示部、ポイントカード、ＩＣカード等のカード表示部、電子広告、情報ボード、電子ＰＯＰ(Point Of Presence, Point Of Purchase advertising)、電子値札、電子棚札、電子楽譜、ＲＦ−ＩＤ機器の表示部のほか、ＰＯＳ端末、カーナビゲーション装置、時計など様々な電子機器の表示部に好適に用いられるほか、外部書換え手段に接続して表示書換えを行う表示部（リライタブルペーパー）としても好適に用いられる

本発明のマザー基板から製造される情報表示用パネルとして、帯電性粒子移動方式のものについて説明してきたが、導電性粒子や半導体性粒子移動方式のものやコレステリック液晶を用いた方式のものなど、パッシブ駆動が可能な情報表示用パネルを挙げることができる。

（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明のマザー基板から製造される情報表示用パネルの一例を示す図である。 （ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明のマザー基板から製造される情報表示用パネルの他の例を示す図である。 本発明のマザー基板の一例の構成を説明するための図である。 本発明のマザー基板における電極のリーク検査方法の他の例を説明するための図である。 本発明のマザー基板から製造される情報表示用パネルにおける隔壁の形状の一例を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）はそれぞれ従来のマザー基板の一例を説明するための図である。 従来のマザー基板の問題点を説明するための図である。

符号の説明

１、２ 基板
３Ｗ 白色表示媒体
３Ｗａ 負帯電性白色粒子
３Ｂ 黒色表示媒体
３Ｂａ 正帯電性黒色粒子
４ 隔壁
５、６ 電極
２１−１ 第１のセル
２１−２ 第２のセル
２１−３ 第３のセル
２２Ｒ 赤色カラーフィルター
２２Ｇ 緑色カラーフィルター
２２ＢＬ 青色カラーフィルター
３１ マザー基板
３１−１〜３１−４ 情報表示用パネル形成部
３２ ライン電極
４１ グランド電極
４１−１ 第１のグランド電極
４１−２ 第２のグランド電極
４２−１ 第１の接続ライン
４２−２ 第２の接続ライン

Claims (4)

1. 複数の情報表示用パネルを作製するために用いる、対向する２つのマザー基板を重ね合わせた構造を有するマザーパネルのマザー基板において、マザー基板上にある各情報表示用パネル形成部内のライン電極を一括してグランド電極に接続するにあたり、グランド電極をマザー基板上で複数のブロックに分割し、隣り合うライン電極を異なるグランド電極のブロックに接続したことを特徴とするマザー基板。
2. グランド電極を第１のグランド電極および第２のグランド電極の２つのブロックに分割し、第１のグランド電極および第２のグランド電極に、隣り合うライン電極を交互に接続したことを特徴とする請求項１に記載のマザー基板。
3. 請求項１または２に記載のマザー基板のライン電極のリーク検査方法であって、複数のブロック間の電気的導通を調べることで、隣り合うライン電極間のリークの発生の有無を検査することを特徴とする電極のリーク検査方法。
4. 複数のブロック間の電気的導通を調べるにあたり、リークが発生した場合に、ブロック間の電気抵抗値により、リークが発生した電極の位置を求めることを特徴とする請求項３に記載の電極のリーク検査方法。

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