JP4803424B2

JP4803424B2 - 電気泳動表示装置の製造方法

Info

Publication number: JP4803424B2
Application number: JP2005331142A
Authority: JP
Inventors: 芳樹武居
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2005-11-16
Filing date: 2005-11-16
Publication date: 2011-10-26
Anticipated expiration: 2025-11-16
Also published as: JP2007139930A

Description

本発明は、媒体中の荷電粒子が電圧の印加によって移動する電気泳動を画像形成に利用した電気泳動表示装置の製造方法に関し、特に曲げ形状を有する電気泳動表示装置の製造方法に関する。

電気泳動表示装置（いわゆるＥＰＤ表示装置）は、溶媒中に分散された粒子が電圧の印加によって移動する電気泳動を利用したＥＰＤ表示積層体を備え、マイクロカプセル型電気泳動方式、水平移動型電気泳動方式、垂直型電気泳動方式等が開発されている。
ＥＰＤ表示装置は、ＬＣＤと比較して加工や取り扱いが容易であり、また、曲げても表示品質への影響が少ない特徴を有しており、これらの特長を生かした腕時計や電子機器等の外観曲面に沿った操作表示等の用途が期待されている。

しかしながら、ＥＰＤ表示装置を曲げ形状を有する筐体に収納又は貼付した場合、ＥＰＤ表示装置が曲げにより応力を受けるため、ＥＰＤ表示体を被覆・封止する保護シートにしわやたるみが発生するという問題がある。しわやたるみが発生すると、外観的に見栄えが悪くなるとともに、ＥＰＤ表示装置に局部的なストレスが加わり、表示画面の切替え時にしわ・たるみに対応した濃淡むらが出てしまい、表示品質が低下してしまう。
また、曲げの応力によって、ＥＰＤ表示層が表示基板から剥離する恐れがある。
さらに、ＥＰＤ表示装置が備えるＥＰＤ表示積層体の保護シートによる封止部にかかる側面からのストレスによって、封止部が破損する恐れもある。

そこで、本発明は、ＥＰＤ表示積層体や封止部にかかる曲げによる応力の影響を緩和し、優れた表示品質及び電気特性を有する電気泳動表示装置を得るための製造方法を提供することを目的とする。

本発明者は、鋭意検討の結果、曲げ形状を有する電気泳動表示装置の製造方法であって、電気泳動表示積層体の少なくとも一部を５０℃以上１２０℃以下の雰囲気中に５分以上曝して予熱する第一の工程と、前記電気泳動表示積層体の少なくとも一部を５０℃以上１２０℃以下の雰囲気中に１０分以上曝して加熱しながら、曲げ形状をなす収容部を備えた曲げ冶具内に固定して放置する第二の工程と、前記電気泳動表示積層体を常温まで冷却する第三の工程と、を含む、電気泳動表示装置の製造方法を採用することにより、優れた表示品質及び電気特性を有する電気泳動表示装置が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、（１）曲げ形状を有する電気泳動表示装置の製造方法であって、電気泳動表示積層体の少なくとも一部を５０℃以上１２０℃以下の雰囲気中に５分以上曝して予熱する第一の工程と、前記電気泳動表示積層体の少なくとも一部を５０℃以上１２０℃以下の雰囲気中に１０分以上曝して加熱しながら、曲げ形状をなす収容部を備えた曲げ冶具内に固定して放置する第二の工程と、前記電気泳動表示積層体を常温まで冷却する第三の工程と、を含む、電気泳動表示装置の製造方法；（２）前記曲げ冶具は、内部を部分的に加熱及び／又は冷却可能な構成を含み、前記第三の工程は、前記曲げ冶具により電気泳動表示積層体を部分的に加熱及び／又は冷却しながら当該加熱及び／又は冷却部位以外の部位を常温雰囲気中で冷却するものである、前記（１）記載の電気泳動表示装置の製造方法；（３）前記第一及び／又は第二の工程において、４５〜９５％ＲＨの加湿を同時に実施する、前記（１）又は（２）記載の電気泳動表示装置の製造方法；（４）前記第二の工程において、前記電気泳動表示積層体の少なくとも一部を、曲げ形状に沿った２つの面を加圧しながら曲げることを含む、前記（１）〜（３）の何れかに記載の電気泳動表示装置の製造方法；を提供する。

本発明の製造方法によれば、電気泳動表示積層体や封止部にかかる曲げによる応力の影響を緩和し、優れた表示品質及び電気特性を有する電気泳動表示装置が得られる。

次に、本発明の実施の形態について説明する。以下の実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をこの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨を逸脱しない限り、さまざまな形態で実施することができる。

本発明の電気泳動表示装置の製造方法は、曲げ形状を有する電気泳動表示装置の製造方法であって、電気泳動表示積層体の少なくとも一部を５０℃以上１２０℃以下の雰囲気中に５分以上曝して予熱する第一の工程と、前記電気泳動表示積層体の少なくとも一部を５０℃以上１２０℃以下の雰囲気中に１０分以上曝して加熱しながら、曲げ形状をなす収容部を備えた曲げ冶具内に固定して放置する第二の工程と、前記電気泳動表示積層体を常温まで冷却する第三の工程と、を含む。
上記製造方法を採用することにより、電気泳動表示積層体やその封止部にかかる曲げによる応力の影響を緩和し、優れた表示品質及び電気特性を有する電気泳動表示装置が得られる。

すなわち、前記第一工程及び第二工程における予熱及び加熱によって電気泳動表示積層体（以下、単に「積層体」ということがある）を構成するＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やポリイミド、封止部材等が柔らかくなり、積層体にかかる曲げ応力を少なくすることができるため、積層体や封止部が受けるダメージが減少する。また、予め曲げ形状を有する積層体を得ることができるため、平面状の積層体を曲げ形状を有する面上に取り付ける際に起こる曲げによる不良の問題を解消することができる。
また、本製造方法においては、積層体を所定条件下で予熱する第一の工程を含むため、積層体の加熱（予熱）が徐々に進行し、積層体を構成する各層の熱膨張係数が異なる場合であっても、かかる応力による影響を緩和することができる。
さらに、前記第三の工程においては、加熱した積層体を曲げ冶具内に固定した状態から常温まで冷却するため、徐々に冷却が進行し、積層体を構成する各層の熱膨張係数が異なる場合であっても、かかる応力による影響を緩和することができる。

前記第一工程及び第二工程において予熱・加熱のための雰囲気を５０℃以上１２０℃以下としたことにより、ＰＥＴなどの積層体の構成層がねじれやゆがみを起こすことがなく、かつ、積層体を保護シートにより封止する際に用いられるホットメルト接着剤等の封止剤の粘度低下を促進し残留ひずみを緩和することができる。

前記第一工程は、電気泳動表示積層体の少なくとも一部を５０℃以上１２０℃以下の雰囲気中に５分以上曝して予熱するものであるが、該予熱時間は５分以上１０分以下であることが好ましい。
前記第二工程は、電気泳動表示積層体の少なくとも一部を５０℃以上１２０℃以下の雰囲気中に１０分以上曝して加熱しながら、曲げ形状をなす収容部を備えた曲げ冶具内に固定して放置するものであるが、該加熱時間は１０分以上２０分以下であることが好ましい。

本発明において、「曲げ形状を有する電気泳動表示装置」とは、電気泳動表示装置の少なくとも一部が曲げ形状を有する、との意味であり、電気泳動表示装置の一部のみが曲げ形状を有していてもよいし、電気泳動表示装置の全部が曲げ形状を有していてもよい。曲げ形状としては、例えばＣ字状、Ｌ字状、半径Ｒの円周の一部をなす形状、波状等が挙げられる。

前記第一の工程において「電気泳動表示積層体の少なくとも一部を」とは、積層体の全体を所定雰囲気中に曝して予熱してもよいし、あるいは、積層体の一部のみを所定雰囲気中に曝して予熱してもよい、との意味である。

上記第二の工程において、「前記電気泳動表示積層体の少なくとも一部を」とは、積層体の全体を所定雰囲気中に曝して加熱してもよいし、あるいは、積層体の一部のみを所定雰囲気中に曝して加熱してもよい、との意味である。
第一の工程により積層体の一部のみが予熱された場合、第二の工程において当該一部のみを曲げてもよい。また、第一の工程により積層体全体が予熱された場合、第二の工程において積層体全体を曲げてもよいし、積層体の所定の一部のみを曲げてもよい。

前記第二の工程において「加熱しながら、曲げ形状をなす収容部を備えた曲げ冶具内に固定して放置する」とは、積層体を曲げ冶具内に固定して放置した状態で所定条件の加熱を行う、との意味である。

「曲げ形状をなす収容部を備えた」とは、曲げ冶具が積層体の一部又は全部を収容できる収容部を備えており、該収容部が例えばＣ字状、Ｌ字状、半径Ｒの円周の一部をなす形状、波状等の曲げ形状を有している、との意味である。

上記本発明の製造方法において、前記曲げ冶具は、内部を部分的に加熱及び／又は冷却可能な構成を含み、前記第三の工程は、前記曲げ冶具により電気泳動表示積層体を部分的に加熱及び／又は冷却しながら当該加熱及び／又は冷却部位以外の部位を常温雰囲気中で冷却するものであってもよい。

このような製造方法を採用することにより、しわやたるみが出易い部位を部分的に冷却し、及び／又は、伸びが著しい部位を部分的に加熱しつつ、当該積層体の加熱及び／又は冷却部位以外の部位を常温雰囲気で徐々に冷却することができるので、一層優れた表示品質及び電気特性を実現することができる。
すなわち、積層体を部分的に冷却する場合、曲げ冶具により部分的に冷却される部位の冷却が促進されるとともに、その他の部位は常温雰囲気下で徐々に冷却が進行することとなる。一方、積層体を部分的に加熱する場合、曲げ冶具により部分的に加熱される部位以外の部位は常温雰囲気下で徐々に冷却が進行するとともに、当該部分的な加熱部位については引き続き加熱され、その後積層体を曲げ冶具から取り出した際に当該加熱部位の冷却が徐々に進行することとなる。
前記曲げ冶具は、内部を部分的に加熱可能な構成のみを含んでいてもよいし、部分的に冷却可能な構成のみを含んでいてもよいし、これら両者の構成を含んでいてもよい。
前記曲げ冶具は、さらに加湿、加圧可能な構成を含んでいてもよい。

上記本発明の製造方法においては、前記第一及び／又は第二の工程において、４５〜９５％ＲＨの加湿を同時に実施してもよい。
加湿を実施することにより、封止材の柔軟性を促進すると共に電気泳動表示部から失われる水分を補充することが可能となる。

また、上記本発明の製造方法においては、前記第二の工程において、前記電気泳動表示積層体の少なくとも一部を、曲げ形状に沿った２つの面を加圧しながら曲げることを含んでもよい。
このように加圧することにより、曲げ形状により一層沿わせることが可能となる。

本発明の電気泳動表示装置の製造方法により得られた曲げ形状を有する電気泳動表示装置は、曲げ形状を有する種々の電子機器に適用可能である。例えば、電子ペーパー、電子手帳、電光掲示盤、宣伝広告用ディスプレイ、ビデオカメラ、テレビ、大型スクリーン、携帯電話、腕時計、パーソナルコンピュータ、携帯型情報機器（いわゆるＰＤＡ）等であって、その一部又は全部に曲げ形状が必要とされるものに適用可能である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

（実施例１）
図１に、実施例１に係る、曲げ冶具に電気泳動表示積層体の一部が収容された状態を模式的に示す。図１に示すように、曲げ冶具１は、所望の曲げ形状をなす収容部５を備えており、該収容部に電気泳動表示積層体２の一部が収容・固定されている。曲げ冶具１は収容部５の曲げ形状の外周側（図１の上側）にヒータを備えている。

電気泳動表示積層体２は、半導体回路基板と、透明電極基板と、該半導体回路基板及び該透明電極基板の間に配置された電気泳動表示層と、これらを被覆して封止する保護シートとによって構成される。
半導体回路基板は、回路を形成する絶縁性下地基板としての可撓性の背面基板と薄膜の半導体回路層とを含む。透明電極基板は、下面に透明電極層が形成された透明基板から構成されている。透明基板は、透明な絶縁性合成樹脂であり、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリイミド等からなる。透明電極層は、例えば、錫がドープされた酸化インジウム膜（ＩＴＯ膜）である。半導体回路層と透明電極層との間には電気泳動表示層が配置されている。電気泳動表示層は、透明樹脂からなるマイクロカプセルの中に電気泳動分散液が封入されたものを備えている。電気泳動分散液は、透明な絶縁性液体とプラスに帯電された白色粒子とマイナスに帯電された黒色顔料を封入して構成される。電気泳動粒子は印加電圧に応じて電気泳動分散媒中を移動する性質を有する。これらは、透明樹脂からなる嫌気性・防水性の保護シートによって接着剤を介して被覆され封止されている。保護シートは、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート等からなる。
積層体２は可撓性であってもよい。

曲げ冶具１を用いた電気泳動表示装置の製造方法について説明する。まず、積層体２を５０℃以上１２０℃以下の雰囲気中に５分以上１０分以下曝して予熱し、次に、この予熱した積層体２を５０℃以上１２０℃以下の雰囲気中に１０分以上２０分以下放置して加熱しながら曲げ冶具１の収容部５に取り付け固定し、次に常温まで冷却する。この際、ヒータにより積層体２の外周側（図１の上側）を部分的に加熱しながら、該加熱部分以外の部分について常温雰囲気中で冷却を行う。その後、積層体２を曲げ冶具１から取り出して、曲げ形状を有する電気泳動表示装置を得る。

本実施例によれば、積層体にかかる曲げ応力を緩和しながら曲げ形状を付与することができるので、優れた表示品質及び電気特性を有する電気泳動表示装置が得られる。特に、ヒータによって伸びが著しい部位を部分的に加熱しつつ、それ以外の部位を常温雰囲気中で冷却するため、一層優れた表示品質及び電気特性を実現することができる。得られた曲げ形状が付された電気泳動表示装置は、回路部３と連通されており、腕時計として使用することができる。

なお、本実施例においては、ヒータのみを備えた場合について例示したが、積層体の内周側（図１の下側）に冷却装置を備えた曲げ冶具を用いてもよい。
また、本発明の製造方法に適用される電気泳動表示積層体は、マイクロカプセル型電気泳動方式、水平移動型電気泳動方式、垂直型電気泳動方式のいずれの表示方式であってもよい。

（実施例２）
図２に、実施例２に係る、曲げ冶具に電気泳動表示積層体の一部が収容された状態を模式的に示す。図２において、図１と対応する部分には同一符号を付し、かかる部分の説明は省略する。
実施例２は、曲げ冶具１’が有する曲げ形状をなす収容部５’の形状、及びヒータの位置が異なる点のみが、実施例１と異なっている。

本実施例においても、積層体にかかる曲げ応力を緩和しながら曲げ形状を付与することができるので、優れた表示品質及び電気特性を有する電気泳動表示装置が得られる。特に、ヒータによって伸びが著しい部位を部分的に加熱しつつ、それ以外の部位を常温雰囲気中で冷却するため、一層優れた表示品質及び電気特性を実現することができる。

（実施例３）
図３に、実施例３に係る、電気泳動表示積層体の一部を加熱している状態を模式的に示す。図３において、図１と対応する部分には同一符号を付し、かかる部分の説明の省略する。
実施例３においては、図３に示すように、加熱装置４を用いて、積層体２の端部を５０℃以上１２０℃以下の雰囲気中に５分以上１０分以下曝して予熱し、さらに図示しない曲げ形状をなす収容部を備えた曲げ冶具内に取り付け、５０℃以上１２０℃以下の雰囲気中に５分以上１０以下放置した上で、徐々に冷却させ、電気泳動表示装置を得る。

本実施例においても、積層体にかかる曲げ応力を緩和しながら曲げ形状を付与することができるので、優れた表示品質及び電気特性を有する電気泳動表示装置が得られる。特に、曲げ形状を得たい部位のみを予熱及び加熱しながら曲げ冶具に取り付けることで、所望の部位について曲げ応力を緩和し、優れた表示品質及び電気特性を実現することができる。

図１は実施例１に係り、曲げ冶具に電気泳動表示積層体の一部が収容された状態を示す模式図である。図２は実施例２に係り、曲げ冶具に電気泳動表示積層体の一部が収容された状態を示す模式図である。図３は実施例３に係り、電気泳動表示積層体の一部を加熱している状態を示す模式図である。

符号の説明

１曲げ冶具、２電気泳動表示積層体、３回路部、４加熱装置、５収容部

Claims

曲げ形状を有する電気泳動表示装置の製造方法であって、
電気泳動表示積層体の少なくとも一部を５０℃以上１２０℃以下の雰囲気中に５分以上曝して予熱する第一の工程と、
前記電気泳動表示積層体の少なくとも一部を５０℃以上１２０℃以下の雰囲気中に１０分以上曝して加熱しながら、曲げ形状をなす収容部を備えた曲げ冶具内に固定して放置する第二の工程と、
前記電気泳動表示積層体を常温まで冷却する第三の工程と、を含む、電気泳動表示装置の製造方法。
前記曲げ冶具は、内部を部分的に加熱及び／又は冷却可能な構成を含み、
前記第三の工程は、前記曲げ冶具により電気泳動表示積層体を部分的に加熱及び／又は冷却しながら当該加熱及び／又は冷却部位以外の部位を常温雰囲気中で冷却するものである、請求項１記載の電気泳動表示装置の製造方法。
前記第一及び／又は第二の工程において、４５〜９５％ＲＨの加湿を同時に実施する、請求項１又は２記載の電気泳動表示装置の製造方法。
前記第二の工程において、前記電気泳動表示積層体の少なくとも一部を、曲げ形状に沿った２つの面を加圧しながら曲げることを含む、請求項１〜３の何れかに記載の電気泳動表示装置の製造方法。