JP5435233B2 - 電気泳動表示装置、時計、電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、電気泳動表示装置、時計、電子機器に関する。

従来から、電気泳動層を有する電気泳動表示パネルを備えた表示装置が知られている（例えば、特許文献１）。このような表示装置では、電気泳動層を湿潤な環境から保護するために、電気泳動層の周縁部に設けられた封止材によって電気泳動層を封止している。

特開２００９−１１５６８６号公報

しかしながら、電気泳動層の周縁部に設けられた封止材は樹脂からなるため、衝撃等によって当該封止材に負荷がかかると、せん断応力によって封止材が境界面から剥離し、電気泳動層に外部から水分（湿気）が浸入するおそれがある。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものである。本発明のいくつかの態様によれば、耐衝撃性を備えた電気泳動表示装置、これを備えた時計及び電子機器を提供することができる。

（１）本発明は、透明基板と、共通電極が形成された共通電極層と、電気泳動表示層と、前記電気泳動表示層を駆動するための駆動電極が形成された駆動電極層と、背面基板とが、表面側から積層された電気泳動表示パネルと、前記電気泳動表示パネルのパネル枠とを備えた電気泳動表示装置であって、前記電気泳動表示層は、前記電気泳動表示層の周縁部を含む領域に設けられる封止部によって前記透明基板と前記背面基板との間に封止され、前記パネル枠は、前記封止部を避けて前記電気泳動表示パネルと接触するように形成されたことを特徴とする。

本発明によれば、衝撃を受けたとしても、パネル枠は封止部と接触しないため、衝撃によって封止部が剥離することを防止することができ、電気泳動表示層への水分の浸入を抑制することができる。

（２）また本発明において、前記パネル枠は、前記封止部を避けて前記背面基板と接触するように形成されてもよい。

本発明によれば、衝撃を受けたとしても、パネル枠は背面基板と接触し封止部とは接触しないため、衝撃によって封止部が剥離することを防止することができる。

（３）また本発明において、前記パネル枠に、前記封止部を避けて前記背面基板と接触する突起を設けるようにしてもよい。

本発明によれば、衝撃を受けたとしても、パネル枠に設けられた突起が背面基板と接触し封止部とは接触しないため、衝撃によって封止部が剥離することを防止することができる。

（４）また本発明において、前記パネル枠に、前記封止部との接触を避けるための溝を設けるようにしてもよい。

本発明によれば、衝撃を受けたとしても、パネル枠に設けられた溝によりパネル枠は封止部と接触しないため、衝撃によって封止部が剥離することを防止することができる。

（５）また本発明の時計は、前記本発明に係る電気泳動表示装置を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、衝撃を受けたとしても、パネル枠は封止部と接触しないため、衝撃によって封止部が剥離することを防止することができ、電気泳動表示層への水分の浸入を抑制することが可能な時計を提供することができる。

（６）また本発明の電子機器は、前記本発明に係る電気泳動表示装置を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、衝撃を受けたとしても、パネル枠は封止部と接触しないため、衝撃によって封止部が剥離することを防止することができ、電気泳動表示層への水分の浸入を抑制することが可能な電子機器を提供することができる。

本実施形態に係る電気泳動表示装置を備えた腕時計の正面図。 図１のＡ−Ａ’断面模式図。 電気泳動表示パネルとパネル枠の背面模式図。 電気泳動表示パネルとパネル枠の構成を概略的に示す断面模式図

以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。

図１は、本実施形態に係る電気泳動表示装置を備えた腕時計１の正面図である。

同図に示すように、腕時計１は、時計ケース２（外装ケース）と、当該時計ケース２に連結された一対のバンド（図示せず）とを主体として構成されている。時計ケース２は、ステンレス等の金属又はプラスチック樹脂等の樹脂からなる。時計ケース２の正面には、表示部５０と、太陽電池３（ソーラーパネル）とが設けられている。時計ケース２の側面には、操作ボタン１０が設けられており、時計ケース２の正面下部にも３つの操作ボタン１１が設けられている。

図２は、図１のＡ−Ａ’断面模式図である。

同図に示すように、時計ケース２の内部には、回路基板４２と、二次電池（図示せず）とアンテナ４４と、表示部５０と、太陽電池３とが収容されている。回路基板４２に実装される回路や、二次電池、アンテナ４４は、回路基板４２に取り付けられる回路ケース４に収容される。

回路基板４２には、発振回路、分周回路を含む計時回路や、電気泳動表示パネル５を駆動する駆動回路、制御ＩＣ、コンデンサなどが実装されている。

表示部５０は、例えばアクティブマトリクス駆動の電気泳動表示パネル５によって構成されており、回路基板４２の時計正面側に配置され、パネル枠５２により保持されている。表示部５０の表示面は、ここでは矩形になっている。表示面の形状については、矩形のほか、例えば、円形状、正八角形状、十六角形状など、他の形状になっていても構わない。また、電気泳動表示パネル５は、セグメント駆動の電気泳動表示パネルであってもよい。

太陽電池３は、発電した電力を二次電池に供給するものであり、電気泳動表示パネル５の時計正面側に離隔配置され、時計ケース２内部に設けられた太陽電池受け部２２とパネル枠５２とにより挟持されることで固定されている。二次電池に蓄電された電力は、回路基板４２や電気泳動表示パネル５に供給される。

また太陽電池３と電気泳動表示パネル５との間には２つのＬＥＤ光源（図示せず）が設けられている。

時計ケース２の正面側には、ガラス製又は樹脂製の透明カバー７（風防ガラス）が設けられている。時計ケース２の背面側（裏側）には、裏蓋９が螺合されている。裏蓋９及び透明カバー７によって時計ケース２の内部の密封性が確保されている。

図３は、電気泳動表示パネル５とパネル枠５２の背面模式図である。

同図に示すように、パネル枠５２は、電気泳動表示パネル５の周囲を囲む略矩形型に形成されている。パネル枠５２は、後述する封止部を避けて電気泳動表示パネル５と接触するように形成されている。

本実施形態では、パネル枠５２の内周面５４に、封止部を避けて電気泳動表示パネル５の側面（外周面）と接触する複数の突起５３を、所定間隔をおいて複数設けている。

ここで、パネル枠に設けられた突起５３と電気泳動表示パネル５の側面との間には僅かな隙間が生じている。これは、製造上の誤差により、パネル枠５２が最小許容寸法となり、電気泳動表示パネル５が最大許容寸法となった場合に、突起５３と電気泳動表示パネル５の側面の間の距離が０となるように公差を設定しているためである。従って、腕時計１が動かされたり衝撃を受けたりした場合には、電気泳動表示パネル５はパネル枠５２内で水平方向（図３中左右方向或いは上下方向）に僅かに移動する。そして、電気泳動表示パネル５が水平方向に移動した場合には、電気泳動表示パネル５の側面は、パネル枠５２の内周面５４に設けられた突起５３に接触することになる。

なお図３に示す例では、パネル枠５２の４つの内周面５４のそれぞれに、２つの突起５３を設けているが、パネル枠５２の４つの内周面５４のうち、互いに対向する２つの内周面５４のそれぞれに２つの突起５３を設けるようにしてもよい。

図４は、電気泳動表示パネル５とパネル枠５２の構成を概略的に示す断面模式図である。以下の説明においては、主として電気泳動表示パネル５がアクティブマトリクス駆動の電気泳動表示パネルである場合を例にとり説明するが、電気泳動表示パネル５は、セグメント駆動の電気泳動表示パネルであってもよい。

電気泳動表示パネル５は、透明基板６１と、共通電極層６２（透明電極層）と、電気泳動表示層６３と、電気泳動表示層６３を駆動するための複数の画素電極（駆動電極に対応）が形成された画素電極層６４（駆動電極層に対応）と、素子基板６５（背面基板に対応）とが表面側から積層されて構成されている。なお、透明基板６１の表面には、カバーガラス６６（防水ガラス）が接着されている。カバーガラス６６の表面側は電気泳動表示パネル５の表示面になっている。

共通電極層６２は、電気泳動表示層６３に対する共通電極として形成されている。素子基板６５には、各画素電極に対する電圧供給を行う半導体回路層が形成されている。本実施形態において、半導体回路層はＴＦＴ回路層として形成され、ＴＦＴ回路層には、直交配置された複数の走査線と、複数のデータ線が設けられ、両者の交差部分には、各画素電極に対する供給電圧を制御するためのスイッチング素子が設けられている。各画素電極は、例えば配線基板上に形成された銅箔により構成される。なお、素子基盤６５の裏面には、回路基板４５から供給される駆動信号が入力される入力端子（図示せず）が形成されている。この入力端子は、電波受信感度を劣化させないために、アンテナ４４から離れた位置に配置するのが好ましい。すなわち、本実施形態の場合においては、腕時計１を正面視したとき、電気泳動表示パネル５の下半分の領域内に入力端子を形成するのが好ましい。

電気泳動表示パネル５が、セグメント駆動の電気泳動表示パネルである場合には、各画素電極はセグメント電極（駆動電極に対応）に、画素電極層６４はセグメント電極層（駆動電極層に対応）に、素子基板６５は図示しない駆動回路に配線接続された配線基板（背面基板に対応）にそれぞれ対応する。

素子基板６５は、例えばガラス基板、石英基板、シリコン基板、ガリウム砒素基板などの無機基板や、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）等で構成されるプラスチック基板（樹脂基板）などを用いた基板上に不図示の半導体回路層が形成された構成になっている。なお、本実施形態においては、好適な事例として無機基板を用いることとして説明する。

電気泳動表示パネル５が、セグメント駆動の電気泳動表示パネルである場合には、配線基板（素子基板６５に対応）は、例えばポリイミドやガラスエポキシ等で構成され、表面側に銅箔を貼り付けてセグメント電極（画素電極に対応）を形成する。

透明基板６１は電気泳動表示層６３を保持する基板であり、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）など光透過性の高い材料からなる基板である。

共通電極層６２は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などによる透明な電極材で構成されている。画素電極層６４の画素電極は、画素毎に設けられているが、共通電極層６２は各画素に対して共通なものとされている。

電気泳動表示層６３は、複数のマイクロカプセル６３ａと、マイクロカプセル６３ａを保持するためのバインダ材（図示せず）を含んで構成されている。バインダ材は、透明電極層６２及び画素電極層６４とマイクロカプセル６３ａとの接着剤としても機能してもよい。バインダ材は、マイクロカプセル６３ａのカプセル壁膜に対する親和性が良好で、透明電極層６２及び画素電極層６４と接着性に優れ、かつ絶縁性の良い接着剤であることが好ましい。

電気泳動表示層６３は、裏面側（画素電極層６４側）に、画素電極層６４との接着性を高めるための接着層（図示せず）をさらに含んでも良い。接着層は、画素電極層６４と接着性に優れ、かつ絶縁性の良い接着剤であることが好ましい。

マイクロカプセル６３ａは、多数の帯電粒子が分散した電気泳動粒子分散液が封入されている。電気泳動粒子分散液には、黒色の電気泳動粒子（以下、黒粒子という）と、白色の電気泳動粒子（以下、白粒子という）とが分散され、二色の粉体流体方式の電気泳動層が構成されている。これら黒粒子及び白粒子は、互いに異なる極性に帯電しており、本実施形態では、黒粒子がマイナス（負）に帯電し、白粒子がプラス（正）に帯電している。

また、電気泳動表示層６３は、電気泳動表示層６３の周縁部とを含む領域に設けられたエポキシ樹脂等による封止材６７（封止部）により、透明基板６１と素子基板６５との間に封止されている。これにより、電気泳動表示層６３が湿潤な環境から保護されることになり、電気泳動粒子の特性変化が抑制される。また、画素電極層６４の周縁部にも封止材６７が設けられ、これにより、画素電極層６４が腐食することを防止している。

ここで、本実施形態においては、パネル枠５２の内周面に突起５３が設けられ、突起５３は、封止材６７を避けて剛体である素子基板６５（背面基板）と接触するように形成されている。すなわち、突起５３は、パネル枠５２の内周面において、封止材６７と素子基板６５との境界面６７ａの高さと同じかそれ以下の高さの位置に設けられている。

このようにすると、腕時計１が衝撃等を受けたことにより電気泳動表示パネル５が図４中右方向に移動したとしても、パネル枠５２に設けられた突起５３が背面基板６５と接触するものの、パネル枠５２は封止材６７には接触しないため、衝撃等によって封止材６７に負荷がかかることを防止することができる。すなわち、衝撃等による負荷で封止部７６が境界面６７ａから剥離することを防止することができ、電気泳動表示層６３への水分（湿気）の浸入を抑制することができる。

本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。

例えば、前記実施形態では、パネル枠５２に封止材６７を避けて素子基板６５と接触する突起５３を設ける場合を例にとり説明したが、パネル枠５２の内周面に、封止材６７との接触を避けるための溝を設けるようにしてもよい。そして、パネル枠５２の溝が設けられた部分以外の部分が素子基板６５と接触するようにパネル枠５２を形成するようにしてもよい。

また、前記実施形態では、マイクロカプセル型の電気泳動方式の表示層を用いる場合を例にとり説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、これ以外の電気泳動方式の表示層を用いる場合、例えば水平移動型電気泳動方式や垂直移動型電気泳動方式の表示層を用いる場合にも適用可能である。

また、本実施形態では、電気泳動表示装置を腕時計等の時計に適用する場合を例にとり説明したが、本発明はこれに限らず、これ以外の電子機器用の電気泳動表示装置として用いることが可能である。

ここにおいて、電子機器は、前述した電気泳動表示装置を表示部として備えるあらゆる機器を意味するものであり、ディスプレイ装置、テレビジョン装置、電子ブック、電子ペーパー、電子手帳、電卓、携帯電話、携帯情報端末等を含む。

１ 腕時計、２ 時計ケース（外装ケース）、３ 太陽電池、４ 回路ケース、５ 電気泳動表示パネル、７ 透明カバー、８ ＬＥＤ光源、９ 裏蓋、１０ 操作ボタン、１１ 操作ボタン、２２ 太陽電池受け部、４２ 回路基板、４４ アンテナ、５０ 表示部、５２ パネル枠、５３ 突起、５４ 内周面、６０ カバーガラス、６１ 透明基板、６２ 共通電極層、６４ 画素電極層（駆動電極層）、６５素子基板（背面基板）、６７ 封止材（封止部）

Claims (3)

1. 透明基板と、共通電極が形成された共通電極層と、電気泳動表示層と、前記電気泳動表示層を駆動するための駆動電極が形成された駆動電極層と、背面基板とが、表面側から積層された電気泳動表示パネルと、
   前記電気泳動表示パネルのパネル枠とを備え、
   前記電気泳動表示層は、前記電気泳動表示層の周縁部を含む領域に設けられる封止部によって前記透明基板と前記背面基板との間に封止され、
   前記パネル枠に、前記封止部を避けて前記背面基板の側面と接触する突起を設けた電気泳動表示装置。
2. 請求項１に記載の電気泳動表示装置を備えた時計。
3. 請求項１に記載の電気泳動表示装置を備えた電子機器。

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