JP2015179157A - 情報表示媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】ベース基材上に形成された表示電極及び共通電極からなる第１の電極層と、第１の電極層に対向配置された第２の電極層と、第１の電極層と第２の電極層との間に配置された情報表示層とを有し、第２の電極層が共通電極から電位が印加される情報表示媒体において、電極や基材に、クラックや剥離等の不良を発生させることなく、第２の電極層と共通電極とを電気的に接合する。
【解決手段】透明電極２１とこの透明電極２１に電圧を印加するための共通電極１３とを、情報表示層３０を介さずに対向する領域にて、接合後にその形状が経時的に変化しない流動性を具備する導電性接着剤５０によって電気的に接合する。
【選択図】図１

Description

本発明は、対向配置された２つの電極層間に配置された情報表示層において電極層に印加される電圧に基づいて情報を表示する情報表示媒体に関する。

従来より、情報を表示する表示媒体として、ＣＲＴディスプレイや液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等が用いられており、これらは、テレビ受像機に用いられることによりテレビ局から送信されたテレビ映像を表示したり、パソコンのディスプレイとして用いられることにより、パソコンに保存された情報やインターネットを介して配信された情報を表示したりすることができる。

近年、上述したような表示媒体に加えて、デジタル情報を紙のように薄い表示媒体に表示する薄型の情報表示媒体が普及しはじめている。このような薄型の情報表示媒体は、紙のように薄いために携帯がしやすいとともに、消費電力が少なく、また視野角が広く、さらには、電極に印加する電圧によって表示される情報を書き換えることができるとともに、電源を切断した場合でも表示内容を保持できることから、今後のさらなる普及が予想される。

図４は、薄型の情報表示媒体の一例を示す図であり、（ａ）は表面図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図、（ｃ）は（ｂ）に示したベース基材１１５上の構成を示す図である。

本例は図４に示すように、ガラスや透明フィルム等からなる透明基板１２２の一方の面に透明電極（例えば、ＩＴＯ：Indium Tin Oxide）１２１が形成されてなる透明導電膜基板１２０と、一方の面に表示電極１１１ａ〜１１１ｇ及び共通電極１１３が形成されたベース基材１１５との間に情報表示層１３０が挟み込まれて構成されている。

表示電極１１１ａ〜１１１ｇは、ベース基材１１５の一方の面上に、表示される情報に応じたパターンで形成されている。本例は、この表示電極１１１ａ〜１１１ｇを用いて１桁の数字を表示するものであって、ベース基材１１５の表示電極１１１ａ〜１１１ｇと同一面に形成された配線１１２ａ〜１１２ｇを介して表示電極１１１ａ〜１１１ｇに選択的に電圧が印加され、“０”〜“９”までの数字を表示することができる。共通電極１１３は、透明電極１２１に電圧を印加するためのものであって、配線１１４が接続されている。

そして、このように透明電極１２１には共通電極１１３から電圧が印加されるため、共通電極１１３に対向する領域には情報表示層１３０が存在せず、導電性テープや導電性ゴム等の弾性導電体１５０によって透明電極１２１と共通電極１１３とが電気的に接合されている。

上記のように構成された情報表示媒体１０１においては、共通電極１１３によって透明電極１２１に基準電圧が印加された状態で、情報表示部１０２にて表示する情報に応じて表示電極１１１ａ〜１１１ｇに対して２種類の電圧が選択的に印加されると、透明電極１２１と表示電極１１１ａ〜１１１ｇとの間の電位差に応じて情報表示層１３０の状態が変化する。そして、表示電極１１１ａ〜１１１ｇのうち、２種類の電圧の一方の電圧が印加された表示電極に対向する領域と、２種類の電圧の他方の電圧が印加された表示電極に対向する領域とで情報表示部１０２の色が互いに異なるものとなり、この色の違いが透明導電膜基板１２０側から視認されて情報表示部１０２にて情報が表示されることになる。

このように、２つの導電層を、導電性テープや導電性ゴム等の弾性導電体によって電気的に接合することが一般的に行われている（例えば、特許文献１参照）。

特許第５２０７４２２号公報

上述したように、透明電極１２１と共通電極１１３とを弾性導電体１５０によって電気的に接合する場合、情報表示層１３０と接着層１４０とを加えた厚さよりも厚い弾性導電体１５０を用い、透明導電膜基板１２０が積層された情報表示層１３０とベース基材１１５とを接着層１４０によって接着する際の加圧によって、情報表示層１３０と接着層１４０とを加えた厚さまで弾性導電体１５０を圧縮、追従させることになる。

図５は、図４に示した情報表示媒体１０１における弾性導電体１５０の形状の経時的な変化を示す図であり、共通電極１１３近傍の断面を示す。

図５（ａ）に示すように、情報表示層１３０と接着層１４０とを加えた厚さよりも厚い弾性導電体１５０を、情報表示層１３０と接着層１４０とを加えた厚さまで圧縮、追従させた場合、共通電極１１３と透明電極１２１とを弾性導電体１５０によって接着させた後、弾性導電体１５０には元の形状に戻ろうとする力が働く。

そのため、図５（ｂ）に示すように、透明電極１２１や透明基板１２２に物理的負荷がかかってクラック等が発生してしまったり、情報表示層１３０がベース基材１１５から剥離してしまったりする虞れがある。

本発明は、上述したような従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、ベース基材上に形成された表示電極及び共通電極からなる第１の電極層と、第１の電極層に対向配置された第２の電極層と、第１の電極層と第２の電極層との間に配置された情報表示層とを有し、第２の電極層が共通電極から電位が印加される情報表示媒体において、電極や基材に、クラックや剥離等の不良を発生させることなく、第２の電極層と共通電極とを電気的に接合することができる情報表示媒体を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、
ベース基材上に形成された表示電極及び共通電極からなる第１の電極層と、前記第１の電極層に対向配置された第２の電極層と、前記第１の電極層と前記第２の電極層との間に配置され、前記表示電極と前記第２の電極層との間の電位差に応じて、前記第１の電極層側または前記第２の電極層側から視認した場合の表示色が変化する情報表示層とを有し、前記第２の電極層が前記共通電極に電気的に接合されて該共通電極から電圧が印加される情報表示媒体において、
前記共通電極と前記第２の電極層とは、前記情報表示層を介さずに対向する領域を有し、該領域にて接合前のみ流動性を具備する導電体によって電気的に接合していることを特徴とする。

上記のように構成された本発明においては、ベース基材上に形成された表示電極及び共通電極からなる第１の電極層と、第１の電極層に対向配置された第２の電極層との間に、表示電極と第２の電極層との間の電位差に応じて、第１の電極層側または第２の電極層側から視認した場合の表示色が変化する情報表示層が配置されており、共通電極から第２の電極層に電圧が印加されることになる。そのため、第２の電極層と共通電極とは、情報表示層を介さずに対向する領域を有し、この領域にて接合前のみ流動性を具備する導電体によって電気的に接合されている。接合前のみ流動性を具備する導電体は、第２の電極層と共通電極とが接合される際は、その形状が第２の電極層と共通電極との間の空間の形状に応じたものとなり、接合後は、その形状が経時的に変化することがないため、電極や基材に物理的負荷がかかってクラックや剥離等の不良が発生することが回避される。

本発明によれば、第２の電極層とこの第２の電極層に電圧を印加するための共通電極とが、情報表示層を介さずに対向する領域を有し、この領域にて、接合前のみ流動性を具備する導電体によって電気的に接合されているため、電極や基材に物理的負荷がかかってクラックや剥離等の不良を発生させることなく、第２の電極層と共通電極とを電気的に接合することができる。

本発明の情報表示媒体の実施の一形態を示す図であり、（ａ）は表面図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図、（ｃ）は（ｂ）に示したベース基材上の構成を示す図である。 図１に示した情報表示媒体の動作を説明するための図であり、（ａ）は情報が表示されていない状態における部分断面図、（ｂ）は情報が表示されている状態における部分断面図、（ｃ）は情報が表示されている状態における表面図である。 図１に示した情報表示媒体の製造方法を説明するための図である。 薄型の情報表示媒体の一例を示す図であり、（ａ）は表面図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図、（ｃ）は（ｂ）に示したベース基材上の構成を示す図である。 図４に示した情報表示媒体における弾性導電体の形状の経時的な変化を示す図である。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の情報表示媒体の実施の一形態を示す図であり、（ａ）は表面図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図、（ｃ）は（ｂ）に示したベース基材１５上の構成を示す図である。

本形態は図１に示すように、ＰＥＴ等からなるベース基材１５の表面に情報表示層３０が積層され、この情報表示層３０のベース基材１５とは反対側に透明導電膜基板２０が積層されて構成されている。

ベース基材１５の表面には、表示電極１１ａ〜１１ｇ及び共通電極１３、並びにこれらに電圧を印加するための配線１２ａ〜１２ｇ，１４が形成されており、表示電極１１ａ〜１１ｇ及び共通電極１３から本発明の第１の電極層が構成される。表示電極１１ａ〜１１ｇは、この情報表示媒体１にて表示される情報に応じたパターンで形成されている。本形態は、この表示電極１１ａ〜１１ｇを用いて１桁の数字を表示するものであって、配線１２ａ〜１２ｇに接続されたコントローラ（不図示）によって配線１２ａ〜１２ｇを介して表示電極１１ａ〜１１ｇに選択的に電圧が印加され、“０”〜“９”までの数字を表示することができる。

透明導電膜基板２０は、ガラスや透明フィルム等からなる透明基板２２の一方の面に第２の電極層となる透明電極（例えば、ＩＴＯ）２１が形成されて構成されている。そして、表示電極１１ａ〜１１ｇと透明電極２１とが対向配置し、これら表示電極１１ａ〜１１ｇと透明電極２１との間に情報表示層３０が挟み込まれている。

ベース基材１５の表面に形成された共通電極１３は、透明電極２１に電圧を印加するためのものである。そのため、共通電極１３に対向する領域には情報表示層３０が存在せず、接合前のみ流動性を具備する導電体である導電性接着剤５０によって透明電極２１と共通電極１３とが電気的に接合されている。

以下に、上記のように構成された情報表示媒体１の動作について説明する。

図２は、図１に示した情報表示媒体１の動作を説明するための図であり、（ａ）は情報が表示されていない状態における表示電極１１ａ，１１ｆ，１１ｇ近傍の断面図、（ｂ）は情報が表示されている状態における表示電極１１ａ，１１ｆ，１１ｇ近傍の断面図、（ｃ）は情報が表示されている状態における表面図である。

図１に示した情報表示媒体１においては、図２（ａ）に示すように、情報表示層３０は、隔壁３１とシール層３４とで囲まれた領域に、帯電性粒子３３が分散した隔壁内液体３２が収容された構成となっている。そして、ベース基材１５、情報表示層３０及び透明導電膜基板２０が、透明電極２１と表示電極１１ａ〜１１ｇとが、隔壁３１とシール層３４とで囲まれた領域に収容された隔壁内液体３２を介して対向するように積層されている。なお、隔壁３１は、底部と、情報表示層３０の外周部となる側部と、側部で囲まれた領域を、例えば１３０μｍ□で複数の領域に区画するための壁部とからなり、底部とは反対側の面が開口した形状となっている。そして、底部側が表示電極１１ａ〜１１ｇに対向するように積層されており、開口した側にシール層３４が積層されている。

上記のように構成された情報表示媒体１において、例えば、１桁の数字“２”を表示する場合は、共通電極１３によって透明電極２１をＧＮＤ電位とし、表示電極１１ａ，１１ｄにそれぞれマイナスの電圧を印加するとともに、表示電極１１ｂ，１１ｃ，１１ｅ〜１１ｇにそれぞれプラスの電圧を印加する。

すると、隔壁３１及びシール層３４で囲まれた領域に収容された隔壁内液体３２が誘電性物質からなり、帯電性粒子３３がマイナス電位に帯電しているものであることから、図２（ｂ）に示すように、帯電性粒子３３が隔壁内液体３２内をクーロン力で移動し、マイナスの電圧が印加された表示電極１１ａ，１１ｄが形成された領域においては帯電性粒子３３が透明電極２１側に引き寄せられる。また、同様に、プラスの電圧が印加された表示電極１１ｂ，１１ｃ，１１ｅ〜１１ｇが形成された領域においては、帯電性粒子３３が表示電極側に引き寄せられる。

そして、隔壁内液体３２が染料または顔料で着色されており、帯電性粒子３３が高屈折率の光散乱成分を含むことにより、情報表示媒体１を透明導電膜基板２０側から見た場合、表示電極１１ａ〜１１ｇ側に帯電性粒子３３が引き寄せられた領域、すなわち、プラスの電圧が印加された表示電極１１ｂ，１１ｃ，１１ｅ〜１１ｇに対向する領域が着色された状態に見え、また、透明電極２１側に帯電性粒子３３が引き寄せられた領域、すなわち、マイナスの電圧が印加された表示電極１１ａ，１１ｄに対向する領域が白色に見えるようになる。

このように、表示電極１１ａ〜１１ｇと透明電極２１との間の電位差に応じて、情報表示層３０を透明導電膜基板２０側から視認した場合の情報表示部２における情報表示層３０の表示色が変化することにより、図２（ｃ）に示すように、表示電極１１ａ〜１１ｇに対向しない領域が背景部３となり、情報表示部２においては、表示電極１１ａ，１１ｄに対向する領域が白色の非表示部２ｂとなり、表示電極１１ｂ，１１ｃ，１１ｅ〜１１ｇに対向する領域が着色された表示部２ａとなり、１桁の数字“２”が表示されることになる。なお、情報表示層３０のうち、表示電極１１ａ〜１１ｇに対向しない領域においては、隔壁内液体３２内に帯電性粒子３３が分散した状態となっていることにより、表示電極１１ａ〜１１ｇ側に帯電性粒子３３が引き寄せられた領域と、透明電極２１側に帯電性粒子３３が引き寄せられた領域との中間色に見えることになるが、予め、帯電性粒子３３が透明電極２１側に引き寄せられた状態としておくことにより白色に見せることや、透明基板２２上に白色等のマスク印刷を施しておくことも考えられる。

また、ベース基材１５、表示電極１１ａ〜１１ｇ、共通電極１３及び配線１２ａ〜１２ｇ，１４として透明な材料からなるものを用いることにより、表示電極１１ａ〜１１ｇと透明電極２１との間の電位差に応じた情報表示層３０の表示色の変化をベース基材１５側からでも視認することができる。

以下に、上述した情報表示媒体１の製造方法について説明する。

図３は、図１に示した情報表示媒体１の製造方法を説明するための図である。

図１に示した情報表示媒体１を製造する場合は、まず、ベース基材１５の表面に、導電性ペースト等を用いて表示電極１１ａ〜１１ｇ、共通電極１３及び配線１２ａ〜１２ｇ，１４を形成する（図３（ａ））。

次に、共通電極１３上に導電性接着剤５０を塗布する（図３（ｂ））。この際、導電性接着剤５０は上述したように共通電極１３と透明電極２１とを接合するものであるため、その後このベース基材１５上に積層される情報表示層３０と接着層４０とを加えた厚さ分の導電性接着剤５０を塗布する必要がある。なお、導電性接着剤５０としては、変形シリコーンが１０〜２０％、シリカが０．１％、パラフィンが１〜５％、銀及びその水溶性化合物が７６％含有されたものが考えられる。導電性接着剤５０としては、一般的な異方性導電ペースト（ＡＣＰ）や異方性導電フィルム（ＡＣＦ）を用いることも考えられるが、導電性物質を上記の程度含有させることにより、大きな圧力を加えることなく全方向に対する導通を確保することができる。

その後、互いに積層された透明導電膜基板２０、情報表示層３０及び接着層４０を、接着層４０が積層面となるように、ベース基材１５の表示電極１１ａ〜１１ｇ、共通電極１３及び配線１２ａ〜１２ｇ，１４が形成された面に積層し（図３（ｃ））、加熱しながら加圧するラミネート加工を施すことにより、接着層４０によって透明導電膜基板２０及び情報表示層３０をベース基材１５に接着させるとともに、導電性接着剤５０によって共通電極１３と透明電極２１とを電気的に接合していく（図３（ｄ））。この際、導電性接着剤５０は、接合前のみ流動性を具備する導電体であるため、ラミネート加工による透明導電膜基板２０と共通電極１３との間の空間の形状変化に追従し、透明導電膜基板２０と共通電極１３との間隔が、接着層４０によって透明導電膜基板２０及び情報表示層３０がベース基材１５に接着された状態における接着層４０と情報表示層３０とを加えた厚さと同じ間隔となり、その後、導電性接着剤５０がその形状のまま硬化して共通電極１３と透明電極２１とが電気的に接合することになる。

このようにして製造された情報表示媒体１においては、共通電極１３から透明電極２１に電圧を印加するために、透明電極２１と共通電極１３とが、情報表示層３０を介さずに対向する領域を有し、この領域にて導電性接着剤５０によって電気的に接合されている。そして、導電性接着剤５０が接合前のみ流動性を具備するものであることにより、透明電極２１と共通電極１３とが接合された後、復元力によってその形状が経時的に変化することがないため、透明基板２１や透明電極２２、表示電極１１ａ〜１１ｇ、共通電極１３、配線１２ａ〜１２ｇ，１４、ベース基材１５にクラックが発生したり、情報表示層３０がベース基材１５から剥離したりすることが回避される。すなわち、本発明における流動性を具備する導電体とは、透明電極２１と共通電極１３とを接合する際には、ラミネート加工によってその形状が任意に変形し、その後、透明電極２１と共通電極１３とが接合された後においては、復元力によってその形状が経時的に変化することがないものをいう。

１ 情報表示媒体
２ 情報表示部
２ａ 表示部
２ｂ 非表示部
３ 背景部
１１ａ〜１１ｇ 表示電極
１２ａ〜１２ｇ，１４ 配線
１３ 共通電極
１５ ベース基材
２０ 透明導電膜基板
２１ 透明電極
２２ 透明基板
３０ 情報表示層
３１ 隔壁
３２ 隔壁内液体
３３ 帯電性粒子
３４ シール層
４０ 接着層
５０ 導電性接着剤

Claims (1)

1. ベース基材上に形成された表示電極及び共通電極からなる第１の電極層と、前記第１の電極層に対向配置された第２の電極層と、前記第１の電極層と前記第２の電極層との間に配置され、前記表示電極と前記第２の電極層との間の電位差に応じて、前記第１の電極層側または前記第２の電極層側から視認した場合の表示色が変化する情報表示層とを有し、前記第２の電極層が前記共通電極に電気的に接合されて該共通電極から電圧が印加される情報表示媒体において、
   前記共通電極と前記第２の電極層とは、前記情報表示層を介さずに対向する領域を有し、該領域にて接合前のみ流動性を具備する導電体によって電気的に接合していることを特徴とする情報表示媒体。

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