JP4967460B2

JP4967460B2 - 画像表示媒体

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Publication number: JP4967460B2
Application number: JP2006153755A
Authority: JP
Inventors: 武夫柿沼; 滋山本; 英夫小林; 雅昭荒木; 丈人曳地; 直樹氷治; 護藤田; 力真鍋; 元彦酒巻
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2006-06-01
Filing date: 2006-06-01
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2026-06-01
Also published as: JP2007322824A

Description

本発明は、表面全体が熱可塑性フィルムで覆われた可撓性を有する画像表示媒体に関する。

近年、画像表示媒体として、紙媒体や電子ディスプレイデバイスの他に、電子ディスプレイと紙の両者の長所を併せ持った電子ペーパーまたはデジタルペーパーと呼ばれる画像表示媒体が注目されている。

また、この様な電子ペーパーにより表示機能を付加したＩＣカードの開発も行われており、このＩＣカードを外的ダメージから守るために、ボンディングツールを用いた熱圧着によりＩＣカード表面に熱可塑性フィルムを形成する技術がある。

しかし、従来の技術によると、熱可塑性フィルムを形成する際に、外部と電気的な接続を行うための取出電極と、液晶等からなる表示層に電圧を印加するための薄膜電極との接続部が加熱、加圧により損傷を受けてクラックが生じるおそれがある。また、画像表示媒体の使用時に応力を与えることにより、応力を受けた接続部の電気抵抗が上がり、画像表示に支障をきたすおそれがある。

一方、非接触ＩＣカードのアンテナに補強部を設けることにより、文字等を表示するエンボスとアンテナが干渉した際のアンテナの断線を防ぐという技術が公開されている（例えば、特許文献１）。
特開２００２−４２０８１号公報

しかし、エンボスを形成する技術は、熱圧着によりＩＣカード表面に熱可塑性フィルムを形成する技術とは根本的に異なるため、特許文献１に記載の技術を利用して問題を回避することはできない。

従って、本発明の目的は、製造時および使用時における薄膜電極でのクラックの発生、外部応力等による薄膜電極の電気抵抗の増加を抑制する画像表示媒体を提供することである。

本発明の一態様は、上記目的を達成するため、表面全体が熱可塑性フィルムで覆われた画像表示媒体において、表示層と、前記表示層を挟んで対向配置された主要部、および前記主要部から延在してなる延在部を含んで構成される第１および第２の薄膜電極と、前記第１および第２の薄膜電極の前記延在部表面にそれぞれ接合された、外部と電気的な接続を行うための第１および第２の取出電極と、を有し、前記第１および第２の薄膜電極の前記延在部は、前記第１および第２の取出電極の複数のエッジを含んで複数の導電経路を形成するように構成され、前記第１および第２の薄膜電極と、前記第１および第２の取出電極とが、それぞれ導電性接着剤を介して接合され、前記導電性接着剤は、前記第１および第２の薄膜電極上の前記延在部のそれぞれ前記第１および第２の取出電極に挟まれない位置、および前記第１および第２の取出電極のそれぞれ前記第１および第２の薄膜電極側の反対に位置する面と接触していることを特徴とする画像表示媒体を提供する。

上記本発明の一態様によれば、前記第１および第２の薄膜電極の前記延在部の幅を前記第１および第２の取出電極の幅よりも大きくすることにより前記第１および第２の取出電極から前記第１および第２の薄膜電極への前記導電経路を増やしているため、前記延在部の一部分が前記熱可塑性フィルムを熱圧着する工程において生じるクラックや、使用時に加わる曲げ応力等による変形により、電気抵抗が増加しても、電気抵抗の増加していない他の前記導電経路を通じて電流が流れ、正常な画像表示機能を維持することが可能となる。

また、従来よりも前記第１および第２の薄膜電極の前記延在部上に在る前記第１および第２の取出電極のエッジ長が長くなったため、前記熱可塑性フィルムを熱圧着する工程や、使用時において、前記エッジに加わる集中応力が緩和され、クラックが生じにくくなる。

前記第１および第２の薄膜電極の前記延在部の幅は、前記第１および第２の取出電極の幅よりも大きいものであってもよい。

前記第１および第２の取出電極のそれぞれ全ての前記エッジが、前記第１および第２の薄膜電極上に在る構成であってもよい。

前記画像表示媒体は、例えば、光書込型、トナーディスプレイ型、電気泳動方式等の電子ペーパーによる表示機能を付けたＩＣカードであり、前記表示層は、前記画像表示媒体の種類により、それぞれ液晶、着色粒子等を有する層からなる。

前記第１および第２の基板は、少なくとも表示側に位置する一方が、例えば、厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の透明な樹脂材料からなる。

前記第１および第２の薄膜電極は、少なくとも表示側に位置する一方が、例えば、５０ｎｍの酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化亜鉛等からなる透明電極である。

前記第１および第２の薄膜電極は、前記表示層の種類により、例えば、両者とも全面電極の形態、一方が全面電極で他方が画素電極の形態、一方が走査電極で他方が信号電極の形態、一方が信号電極で他方が信号電極上を移動することにより走査する線電極の形態等が考えられる。

前記第１および第２の取出電極は、例えば、厚さ１４０μｍのＮｉ等の金属からなる。

前記熱可塑性フィルムは、ＰＥＴ、非晶質ＰＥＴ（ＰＥＴ−Ｇ）、ポリ塩化ビニル、ポリエステル等の透明な熱可塑性樹脂からなる。

前記導電性接着剤は、Ａｇエポキシ系、Ａｇポリイミド系等の銀ペースト、カーボンブラック等の導電性物質を分散させた樹脂等を用いることができる。

本発明によれば、製造時および使用時に生じるクラック、外部応力等による薄膜電極の電気抵抗の増加を抑制する画像表示媒体を提供することが可能となる。

〔第１の実施の形態〕
（画像表示媒体の構成）
図１（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る画像表示媒体の上面図および下面図、図２（ａ）、（ｂ）は、図１（ａ）の鎖線Ａ−Ａ’、Ｂ−Ｂ’における切断面をそれぞれ図中の矢印の方向に見た断面図である。

この画像表示媒体１００は、液晶等からなる表示層１０１と、表示層１０１を挟んで対向配置された、透明な第１および第２の薄膜電極１０２、１０３を有する透明な第１および第２の基板１０４、１０５と、外部と電気的な接続を行うための第１および第２の取出電極１０６、１０７と、構成部分全体を覆うように形成された熱可塑性フィルム２００と、を有して概略構成される。

図３（ａ）、（ｂ）は、第１および第２の薄膜電極と、第１および第２の基板との形状を示す上面図である。図３（ａ）は、第１の基板１０４上に形成された第１の薄膜電極１０２を、第１の薄膜電極１０２の形成されている面の方向から見た図である。また、図３（ｂ）は、第２の基板１０５上に形成された第２の薄膜電極１０３を、第１の薄膜電極１０３の形成されている面の方向から見た図である。

第１および第２の薄膜電極１０２、１０３は、それぞれ表示層１０１の位置に対応した主要部１０２ａ、１０３ａと、第１および第２の取出電極１０６、１０７がそれぞれ接続される延在部１０２ｂ、１０３ｂとから構成される。

図４（ａ）、（ｂ）は、第１および第２の薄膜電極の延在部と第１および第２の取出電極の接続部を示す拡大図である。図４（ａ）、（ｂ）の紙面に対する方向は、それぞれ図１（ａ）、（ｂ）の方向に対応している。

図４（ａ）、（ｂ）に示すように、第１および第２の薄膜電極１０２、１０３の延在部１０２ｂ、１０３ｂの幅ｗ_２は、第１および第２の取出電極１０６、１０７の幅ｗ_１よりも大きい。

そのため、従来の画像表示装置の有する導電経路と同じ、第１および第２の取出電極１０６、１０７の幅方向に平行なエッジ１０６ａ、１０７ａから第１および第２の薄膜電極１０２、１０３の延在部１０２ｂ、１０３ｂにそれぞれ繋がる導電経路の他に、長さ方向に平行なエッジ１０６ｂ、１０７ｂ、および１０６ｂ、１０７ｃから延在部１０２ｂ、１０３ｂにそれぞれ繋がる２つの導電経路が形成され、それぞれ大きく分類して３つの導電経路が存在する。

熱可塑性フィルム２００は、後述する第１、第２および第３の熱可塑性部材２０１、２０２、２０３を画像表示媒体１００表面に熱圧着することにより形成され、図１（ｂ）に示すように、外部から第１および第２の取出電極１０６、１０７に接続するための取出孔１０８を有する。なお、取出孔１０８は、図１（ａ）に示す反対側の面に形成されてもよい。また、取出孔１０８は、画像表示媒体１００表面に熱可塑性フィルム２００を形成した後に設けられるものであってもよい。

第１および第２の熱可塑性部材２０１、２０２は、例えば厚さ１００μｍのＰＥＴからなる母層の表面に、例えば厚さ２５μｍのホットメルト接着剤、共重合ポリエステル系ホットメルト接着剤等からなる溶融層を有する。溶融層は母層と比較して融点が低く、この溶融層が形成された面を画像表示媒体１００表面側に向けて熱圧着を行う。

なお、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、必要に応じて、無線タグ等のＩＣチップ１０９を搭載することができる。

図５は、画像表示媒体の分解斜視図である。なお、熱可塑性フィルム２００は、熱圧着前の第１、第２および第３の熱可塑性部材２０１、２０２、２０３として表す。第１および第２の熱可塑性部材２０１、２０２は、画像表示媒体１００の表面を覆う板状の形状を有し、第３の熱可塑性部材２０３は、側面を覆う枠状の形状を有する。なお、第１、第２および第３の熱可塑性部材２０１、２０２、２０３の形状は同図に示したものに限られず、また、必要に応じて熱可塑性部材を追加してもよい。

（画像表示媒体の作製）
図６（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施の形態に係る画像表示媒体の各製造工程を示した断面図である。なお、図６（ａ）〜（ｃ）に示す断面は図３（ａ）に示した断面に対応する。

まず、図６（ａ）に示すように、熱可塑性フィルム２００を形成する前の画像表示媒体１００を用意する。

次に、図６（ｂ）に示すように、画像表示媒体１００を第１、第２および第３の熱可塑性部材２０１、２０２、２０３で覆い、台上に固定した画像表示媒体１００の全体にボンディングツール（図示しない）を用いて、緩衝材を挟んで鉛直上方向から加熱（例えば、９０〜２００℃）、加圧（例えば、６０〜１２０Ｎ／ｍｍ^２）を施す。

なお、例えば、加熱ローラー（図示しない）を用いたラミネート法等を用いて、画像表示媒体１００の裏表両面から同条件で加熱、加圧を施してもよい。

上記の工程を経て、図６（ｃ）に示すように、第１、第２および第３の熱可塑性部材２０１、２０２、２０３が熱可塑性フィルム２００となって画像表示媒体１００の表面を覆う。

（第１の実施の形態の効果）
上記第１の実施の形態によれば、第１および第２の薄膜電極１０２、１０３の延在部１０２ｂ、１０３ｂの幅ｗ_２をそれぞれ第１および第２の取出電極１０６、１０７の幅ｗ_１よりも大きくすることにより、導電経路を増やしているため、延在部１０２ｂ、１０３ｂの一部分が、熱可塑性フィルム２００を熱圧着する工程において生じるクラックや、使用時に加わる曲げ応力等による変形により、電気抵抗が増加しても、電気抵抗の増加していない他の導電経路を通じて電流が流れ、正常な画像表示機能を維持することが可能となる。

また、従来よりも第１および第２の薄膜電極１０２、１０３の延在部１０２ｂ、１０３ｂ上に在る第１および第２の取出電極１０６、１０７のエッジ長が長くなったため、熱可塑性フィルム２００を熱圧着する工程や、使用時において、エッジに加わる集中応力が緩和され、クラックが生じにくくなる。

〔第２の実施の形態〕
（画像表示媒体の構成）
図７（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態に係る画像表示媒体の断面図である。図７（ａ）、（ｂ）の断面の位置は、第１の実施の形態に係る画像表示媒体の図３に示した断面の位置に対応する。

図８（ａ）、（ｂ）は、第１および第２の薄膜電極の延在部と第１および第２の取出電極の接続部を示す拡大図である。図７（ａ）、（ｂ）の紙面に対する方向は、それぞれ図４（ａ）、（ｂ）に示す第１の実施の形態に係る第１および第２の薄膜電極の延在部と第１および第２の取出電極の接続部を示す拡大図の方向に対応している。

第１および第２の取出電極１０６、１０７は、それぞれ全体が第１および第２の薄膜電極１０２、１０３の延在部１０２ｂ、１０３ｂ上にある。すなわち、第１および第２の取出電極１０６、１０７のエッジ１０６ａ〜ｄ、１０７ａ〜ｄが、第１および第２の薄膜電極１０２、１０３上に位置する。

それにより、第１および第２の取出電極１０６、１０７のエッジ１０６ａ〜ｄ、１０７ａ〜ｄにより、それぞれ大きく分類して第１および第２の薄膜電極１０２、１０３の延在部１０２ｂ、１０３ｂに繋がる４つの導電経路を構成している。なお、導電経路を広くとるために、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、第１および第２の薄膜電極１０２、１０３の延在部１０２ｂ、１０３ｂの幅を接続部において大きくとることが好ましい。

なお、図７（ｂ）、図８（ｂ）に示すように、第２の基板１０５および第２の薄膜電極１０３の延在部１０３ｂには、熱可塑性フィルム２００の取出孔１０８に通じる孔が形成されており、画像表示媒体１００の外部から第２の取出電極１０７に電気的に接続できるようになっている。

第２の実施の形態に係る画像表示媒体１００は、第１の実施の形態に係る画像表示媒体１００とは、上記のように第１および第２の薄膜電極１０２、１０３の延在部１０２ｂ、１０３ｂと第１および第２の取出電極１０６、１０７の接続部の構成が異なる。他の部分の構成、画像表示媒体１００の製造方法については、第１の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。

（第２の実施の形態の効果）
上記第２の実施の形態によれば、第１および第２の取出電極１０６、１０７をそれぞれ全体が第１および第２の薄膜電極１０２、１０３の延在部１０２ｂ、１０３ｂ上に位置するように形成することにより、第１の実施の形態に係る画像表示媒体１００よりもさらに導電経路を増やすことができる。

また、第１および第２の薄膜電極１０２、１０３の延在部１０２ｂ、１０３ｂ上に在る第１および第２の取出電極１０６、１０７のエッジ長が、第１の実施の形態に係る画像表示媒体１００よりも長くなったため、熱可塑性フィルム２００を熱圧着する工程や、使用時において、エッジに加わる集中応力がさらに緩和され、クラックが生じにくくなる。

〔第３の実施の形態〕
（画像表示媒体の構成）
図９（ａ）、（ｂ）は、本発明の第３の実施の形態に係る画像表示媒体の薄膜電極および基板の上面図である。図９（ａ）は、第１の基板１０４上に形成された第１の薄膜電極１０２を、第１の薄膜電極１０２の形成されている面の方向から見た図である。また、図９（ｂ）は、第２の基板１０５上に形成された第２の薄膜電極１０３を、第１の薄膜電極１０３の形成されている面の方向から見た図である。

第１および第２の薄膜電極１０２、１０３は、それぞれ主要部１０２ａ、１０３aと、延在部１０２ｂ、１０３ｂと、迂回部１０２ｃ、１０３ｃとから構成される。第１および第２の基板もまた、第１および第２の薄膜電極１０２、１０３の形状に対応した形状を有する。

なお、図９（ｂ）に示すように、第２の基板１０５および第２の薄膜電極１０３の延在部１０３ｂには、熱可塑性フィルム２００の取出孔１０８に通じる孔が形成されており、画像表示媒体１００の外部から第２の取出電極１０７に電気的に接続できるようになっている。

図１０（ａ）、（ｂ）は、第１および第２の薄膜電極の延在部および迂回部と第１および第２の取出電極の接続部を示す拡大図である。同図から分かるように、第１および第２の取出電極１０６、１０７のエッジ１０６ａ、１０７ａから第１および第２の薄膜電極１０２、１０３に繋がる導電経路の他に、エッジ１０６ａ、１０７ａの反対側のエッジ１０６ｄ、１０７ｄから迂回部１０２ｃ、１０３ｃに繋がる導電経路が存在する。

第３の実施の形態に係る画像表示媒体１００は、第１の実施の形態に係る画像表示媒体１００とは、上記のように第１および第２の薄膜電極１０２、１０３と第１および第２の基板１０４、１０５の形状が異なる。他の部分の構成、画像表示媒体１００の製造方法については、第１の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。

（第３の実施の形態の効果）
上記第３の実施の形態によれば、第１および第２の薄膜電極１０２、１０３に迂回部１０２ｃ、１０３ｃを形成して、第１および第２の取出電極１０６、１０７のエッジ１０６ｄ、１０７ｄからの導電経路とすることにより、延在部１０２ｂ、１０３ｂまたは迂回部１０２ｃ、１０３ｃの一部分が、熱可塑性フィルム２００を熱圧着する工程において生じるクラックや、使用時に加わる曲げ応力等による変形により電気抵抗が増加しても、電気抵抗が増加していない他の導電経路を通じて電流が流れ、正常な画像表示機能を維持することが可能となる。

〔第４の実施の形態〕
（画像表示媒体の構成）
図１１（ａ）、（ｂ）は、本発明の第４の実施の形態に係る画像表示媒体の薄膜電極と取出電極との接続部の断面図である。

図１１（ａ）、（ｂ）は、それぞれ導電性接着剤１１０を用いた第１および第２の薄膜電極１０２、１０３と第１および第２の取出電極１０６、１０７の接続部を示している。通常、導電性接着剤１１０は、第１および第２の薄膜電極１０２、１０３の延在部１０２ｂ、１０３ｂと第１および第２の取出電極１０６、１０７に挟まれる位置にのみ塗布されるものであるが、第４の実施の形態に係る画像表示媒体１００においては、延在部１０２ｂ、１０３ｂ上の第１および第２の取出電極１０６、１０７に挟まれない位置、および第１および第２の取出電極１０６、１０７の第１および第２の薄膜電極１０２、１０３側と反対の面にも接するように塗布される。

また、第１および第２の取出電極１０６、１０７の側面にも導電性接着剤１１０を塗布して、さらに導電経路を増やしてもよい。

第４の実施の形態に係る画像表示媒体１００は、上記のように、第１および第２の薄膜電極１０２、１０３と第１および第２の取出電極１０６、１０７の接着に用いる導電性接着剤１１０の形状に特徴を持たせた点において、第１の実施の形態に係る画像表示媒体１００と異なる。他の部分の構成、画像表示媒体１００の製造方法については、第１の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。

（第４の実施の形態の効果）
上記第４の実施の形態によれば、導電性接着剤１１０を第１および第２の薄膜電極１０２、１０３の延在部１０２ｂ、１０３ｂ上の第１および第２の取出電極１０６、１０７に挟まれない位置、および第１および第２の取出電極１０６、１０７の第１および第２の取出電極１０６、１０７側と反対の面にも接するように塗布することにより、導電性接着剤１１０直下の延在部１０２ｂ、１０３ｂの一部分が、熱可塑性フィルム２００を熱圧着する工程において生じるクラックや、使用時に加わる曲げ応力等による変形により電気抵抗が増加しても、導電性接着剤１１０を伝わる他の導電経路を通じて電流が流れ、正常な画像表示機能を維持することが可能となる。

また、第１および第２の取出電極１０６、１０７のエッジを包み込むように導電性接着剤１１０が形成されるため、熱可塑性フィルム２００を熱圧着する工程や、使用時において、エッジに加わる集中応力が緩和され、クラックが生じにくくなる。

なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において上記各実施の形態の構成要素を任意に組み合わせることができる。

（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る画像表示媒体の上面図および下面図である。（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る画像表示媒体の断面図である。（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る第１および第２の薄膜電極と、第１および第２の基板との形状を示す上面図である。（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る第１および第２の薄膜電極の延在部と第１および第２の取出電極の接続部を示す拡大図である。本発明の第１の実施の形態に係る画像表示媒体の分解斜視図である。（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施の形態に係る画像表示媒体の各製造工程を示した断面図である。（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態に係る画像表示媒体の断面図である。（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態に係る第１および第２の薄膜電極の延在部と第１および第２の取出電極の接続部を示す拡大図である。（（ａ）、（ｂ）は、本発明の第３の実施の形態に係る画像表示媒体の薄膜電極および基板の上面図である。（ａ）、（ｂ）は、本発明の第３の実施の形態に係る第１および第２の薄膜電極の延在部および迂回部と第１および第２の取出電極の接続部を示す拡大図である。（ａ）、（ｂ）は、本発明の第４の実施の形態に係る画像表示媒体の薄膜電極と取出電極との接続部の断面図である。

符号の説明

１００画像表示媒体
１０１表示層
１０２第１の薄膜電極
１０２ａ主要部
１０２ｂ延在部
１０２ｃ迂回部
１０３第２の薄膜電極
１０３ａ主要部
１０３ｂ延在部
１０３ｃ迂回部
１０４第１の基板
１０５第２の基板
１０６第１の取出電極
１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄエッジ
１０７第２の取出電極
１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、１０７ｄエッジ
１０８取出孔
１０９ＩＣチップ
１１０導電性接着剤
２００熱可塑性フィルム
２０１第１の熱可塑性部材
２０２第２の熱可塑性部材
２０３第３の熱可塑性部材

Claims

表面全体が熱可塑性フィルムで覆われた画像表示媒体において、
表示層と、
前記表示層を挟んで対向配置された主要部、および前記主要部から延在してなる延在部を含んで構成される第１および第２の薄膜電極と、
前記第１および第２の薄膜電極の前記延在部表面にそれぞれ接合された、外部と電気的な接続を行うための第１および第２の取出電極と、
を有し、
前記第１および第２の薄膜電極の前記延在部は、前記第１および第２の取出電極の複数のエッジを含んで複数の導電経路を形成するように構成され、
前記第１および第２の薄膜電極と、前記第１および第２の取出電極とが、それぞれ導電性接着剤を介して接合され、
前記導電性接着剤は、前記第１および第２の薄膜電極上の前記延在部のそれぞれ前記第１および第２の取出電極に挟まれない位置、および前記第１および第２の取出電極のそれぞれ前記第１および第２の薄膜電極側の反対に位置する面と接触していることを特徴とする画像表示媒体。
前記第１および第２の薄膜電極の前記延在部の幅は、前記第１および第２の取出電極の幅よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の画像表示媒体。
前記第１および第２の取出電極のそれぞれ全ての前記エッジが、前記第１および第２の薄膜電極上に在ることを特徴とする請求項１に記載の画像表示媒体。