JP2010231230A - 電気泳動表示装置及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、対向配置された一対の第1の基板3と第2の基板5との間に、電気的刺激に対応して光学特性が変化する表示材料が封入されたマイクロカプセル6を挟持する表示素子20が、保護膜14によって封止された電気泳動表示装置1であって、第1の基板3の第2の基板5と対向する対向面側には第1電極2が設けられると共に、第2の基板の第1の基板3と対向する対向面側には第2電極4が設けられ、第1の基板3の対向面側の外周辺と第1電極2との間の間隙にはスペーサ16が設けられている。
【選択図】図2
Description
以下、本発明を詳しく説明する。
図1は本発明の電気泳動表示装置1の一実施形態を示す図であり、図1中符号1は電気泳動表示装置である。図2(a)は図1に示す電気泳動表示装置1のA−A’線に沿った断面図であり、(b)は図1に示す電気泳動表示装置1のB−B’線に沿った断面図である。なお、以下の説明に用いた各図においては、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。また、本実施形態において、第1の基板3と第2の基板5とが互いに対向する側のそれぞれの基板面を内面とよび、その内面とは反対側の面を外面とよぶ。
図1に示すように、電気泳動表示装置1は、表示素子20と表示素子20の外周を覆う防水シート14(防護膜)とを備えている。
表示素子20は、対向配置された複数の画素電極2(第1電極)を有してなる第1の基板3と共通電極(第2電極)4を有してなる第2の基板5と、この基板3,5間に挟持される電気的刺激に対応して光学特性が変化する表示材料を封入したマイクロカプセル6とを有している。
第1の基板3の内面側の表示領域9には所定形状に設計された複数の画素電極2が形成されている。本実施形態において、画素電極2は長細の6角形状からなる7つのセグメント電極2a,2bから構成され、7つのセグメント電極2a,2bが8の字状(いわゆるセブン・セグメント)に配列されている。ここで、セグメント電極2aはその長手方向が第1の基板3の短手方向に沿って配列されたものであり、セグメント電極2bはその長手方向が第1の基板3の長手方向に沿って配列されたものである。
本実施形態において7つのセグメント電極2a,2bの集合をセグメント電極群2cとよぶ。これにより、1つのセグメント電極群2cによって0から9までの数字を表示することが可能となっている。また、本実施形態では3桁の数字を表示可能とするために、3つのセグメント電極群2c,2c,2cが配列されているが、3つのセグメント電極群2c,2c,2cに限定されることはない。
このように、周縁部19で第1の基板3と第2の基板5とのギャップGが変化することにより、マイクロカプセル6が潰れて表示不良になるという不具合を解消できる。
さらに、ダミー電極16上にはマイクロカプセルが配置されるが、ダミー電極16は電極としては機能しないため、ダミー電極16上の領域も表示に寄与しない背景エリアの一部として構成される。
共通電極4の材料としては、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、ポリカーボネート樹脂等のマトリックス樹脂中にNaCl、LiClO4、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等が用いられる。
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、又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。
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。
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。
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、あるいは画素電極2側に泳動させることで、表示をなすようにしてもよい。
このような構成によってマイクロカプセル6は、第1の基板3と第2の基板5との間に挟着されて表示領域9を形成している。
また、導電材17は、銀や破砕によって形成したニッケル粒子などの金属粒子、カーボン粒子、さらには樹脂からなるコアにニッケルメッキし、さらに金メッキしてなる粒子、などの導通粒子を、例えばエポキシ等の樹脂に配合し含有させてなる導電性ペーストや、この導電性ペーストをシート状に加工した導電性シートからなるものである。なお、特に樹脂に関しては、常温で接着性を有するものとしてゴム系やアクリル系のものも好適に用いられる。
樹脂層14a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。
次に、本実施形態に係る電気泳動表示装置の製造方法について図3を参照して説明する。図3(a)〜(d)は、電気泳動表示装置1の製造工程を示す断面図である。
次に、本実施形態について図面を参照して説明する。
上記実施形態では、段差を埋めるスペーサとして画素電極と同一材料からなるダミー電極16を形成した。これに対し、本実施形態では、スペーサとして引き廻し配線等を保護するためのソルダーレジストを用いる点において上記第1実施形態と異なる。なお、その他の電気泳動表示装置の基本構成は、上記第1実施形態と同様であり、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
なお、上記実施形態では、ダミーパターン22の材料を張出部3aに配置されるソルダーレジスト32により形成したが、張出部3aに配置される材料を上記材料と異ならせる場合には、その異ならせた材料により形成しても良いし、張出部3aに配置する材料とはさらに異なる材料の絶縁物から形成しても良い。
次に、本実施形態について図面を参照して説明する。
本実施形態では第1の基板3及び第2の基板5の少なくとも一方の外面側に銅パターン24及びレジスト膜26を形成している点において、上記第1実施形態と異なる。なお、その他の電気泳動表示装置の基本構成は、上記第1実施形態と同様であり、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
第1の基板3の外面側には、第1の基板3の剛性を向上させるための補強部材28が形成されている。補強部材28は、図5(a)及び(b)に示すように、第1の基板3の内面側に形成されたダミー電極16(ダミーパターン22)と平面的に少なくとも一部が重なる位置に形成されている。本実施形態では、補強部材28は、ダミー電極16と同様に、図5(b)に示すように、第1の基板3の外面側の上記対応する位置の全周に形成しても良いし、第1の基板3の上記位置の一部に形成しても良い。
従って、防水シート14の圧着(絞り)時の基板周縁部への応力(ストレス)の集中が低減され、第1の基板3及び第2の基板5の周縁部に配置されたマイクロカプセル6の潰れが防止され、表示領域9の周縁部での表示不良を解消することができる。
また、本実施形態では、第1の基板3の外面側にのみ銅パターン24及びレジスト膜26を形成したが、第2の基板5の外面側にのみ銅パターン24及びレジスト膜26を形成しても良い。また、両方の基板3,5に銅パターン24を形成しても良い。
さらに、銅パターン24は、電気泳動表示装置1を電子機器本体に実装する際に、電気泳動表示装置1と電子機器本体とを電気的に接続するための配線として機能させても良い。
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、前述した本発明の表示装置を備えてなるものである。
以下、前記表示装置を備えた電子機器の例について説明する。
まず、前記電気泳動表示装置を、腕時計の表示部に適用した例について説明する。図6は、腕時計50の概略構成を示す斜視図である。腕時計50は、図6に示すように、時刻を表示する表示部56と、表示部56の外枠として設けられた時計ケース52と、時計ケース52に取り付けられた時計バンド54とを備えている。本実施形態の腕時計50は、時計の表示部56が湾曲しており、腕時計50の利用者の腕に巻きつくような形状となっている。
次に、前記表示装置を、携帯電話の表示部に適用した例について説明する。図7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7に示すように、複数の操作ボタン91の他、受話口92、送話口93と共に、前記表示装置64を備えるものである。
次に、前記表示装置を、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8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、紙と同様の質感及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。
なお、前記の電子機器としては、図6の腕時計、図7の携帯電話、図8の電子ペーパー以外にも、例えば表示部に前記表示装置を備え、さらに指紋検知センサ等を備えたICカードや、さらには、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。そして、これらの各種電子機器の表示部として、前記の表示装置が適用可能なのは言うまでもない。
上記実施形態では、ダミー電極(ダミーパターン)をセグメント電極の外周辺に沿って枠状に形成したが、ダミー電極は、セグメント電極の外周の少なくとも一部に形成されていれば基板端部への応力(ストレス)の集中を低減し、画素電極の周縁部に配置されたマイクロカプセルの潰れを防止することができる。
また、電気泳動表示装置の駆動方式は、セグメント型のほかにアクティブマトリクス方式、パッシブマトリクス方式を採用することが可能である。
さらに、上記実施形態では、7つのセグメント電極によりセグメント電極群を構成したが、これに限定されることはなく、他にも14つ又は16つのセグメント電極によりセグメント電極群2cを構成しても良い。また、セグメント電極の配列パターンも上記実施形態の配列パターンに限定されることはない。
Claims (10)
- 対向配置された一対の第1の基板と第2の基板との間に、電気的刺激に対応して光学特性が変化する表示材料が封入されたマイクロカプセルを挟持する表示素子が、保護膜によって封止された電気泳動表示装置であって、
前記第1の基板の前記第2の基板と対向する対向面側には第1電極が設けられると共に、前記第2の基板の前記第1の基板と対向する対向面側には第2電極が設けられ、
前記第1の基板の前記対向面側の外周辺と前記第1電極との間の間隙にはスペーサが設けられたことを特徴とする電気泳動表示装置。 - 前記スペーサの厚みが前記第1電極の厚みの50%から150%の範囲で設けられたことを特徴とする請求項1に記載の電気泳動表示装置。
- 周縁部で放射方向に計測した前記スペーサの幅が前記マイクロカプセルの直径の2倍以上で設けられたことを特徴とする請求項1又は請求項2のいずれか1項に記載の電気泳動表示装置。
- 前記スペーサの幅が3mm以下で設けられたことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の電気泳動表示装置。
- 前記第1電極が画素電極であると共に、前記第2電極が共通電極であり、
前記画素電極が、所定パターンに配列された複数のセグメント電極からなり、
前記スペーサが、前記複数のセグメント電極のうち外側に配列された前記セグメント電極の外周に設けられたことを特徴とする請求項1乃至請求項4に記載の電気泳動表示装置。 - 前記スペーサが前記画素電極と同一材料により設けられたことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の電気泳動表示装置。
- 前記第1の基板は前記第2の基板の外形から張り出した張出部を有し、
前記張出部には端子部が設けられると共に、少なくとも前記端子部を除いた前記張出部には絶縁膜が設けられ、
前記スペーサが前記絶縁膜と同一材料により設けられたことを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の電気泳動表示装置。 - 前記第1の基板及び前記第2の基板の少なくとも一方の基板の前記対向面とは反対側の面には、前記第1の基板の対向面のスペーサと少なくとも一部が平面的に重なるようにして補強部材が設けられたことを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の電気泳動表示装置。
- 前記補強部材が、前記第1の基板の対向面側に設けられた前記画素電極と同一材料からなる導電部材及び前記絶縁膜と同一材料からなる保護部材の少なくとも一方を有することを特徴とする請求項8に記載の電気泳動表示装置。
- 前記請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載の電気泳動表示装置を備えることを特徴とする電子機器。
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