説明

表示装置および電子機器

【課題】表示装置の薄型化、小型化を図る。
【解決手段】電気泳動表示装置10は、表面に透明電極を有する柔軟な透明基板501に、電気泳動粒子を含有する分散媒を封じたマイクロカプセル502を均一に塗工して形成した電気泳動表示シート500と、半導体回路基板100を貼り合わせたものである。半導体回路基板100は、ガラス基板101上に薄膜半導体回路が形成されている。ガラス基板101上には、半導体回路によって駆動され画像表示を行う表示領域部105が備えられている。ガラス基板101の裏面には凹部110が形成されており、画像表示を制御するための電気回路基板200が凹部110内に収まるように設置されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、表示装置および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【0002】
表示装置の小型化、薄型化は近年ますます進んでいる。例えば特許文献1には、アクティブマトリックス駆動方式の液晶表示装置のようなフラットパネル型の表示装置を薄型化する技術が開示されている。
表示装置は、ガラス基板上に画素電極、薄膜トランジスタ、それらを駆動する制御回路などが設けられている。このため、表示装置の厚みは、ガラス基板と電気回路部品とを合わせた厚さ以下にはならなかった。
【0003】
【特許文献1】特開2000−305476号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
そこで、本発明の目的は、表示装置の薄型化、小型化を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の表示装置は、表面が平坦な第1の面と表面に凹部が形成された第2の面を有する基板と、前記第1の面に形成された半導体回路と、前記半導体回路によって駆動され画像表示を行う表示部と、前記凹部内に設置され、画像表示を制御するための電気回路とを備えたものである。
【0006】
このように、電気回路を凹部内に設置することにより、表示装置の薄型化を図ることができる。
ここで、表示装置は、例えば電気泳動表示装置、エレクトロルミネッセンス表示装置、液晶表示装置等である。
また、前記凹部の側壁の傾斜は90度より小さいほうが望ましい。これにより、電気回路部品の基板への密着度を高めることができる。
【0007】
また、本発明の表示装置は、基板の第1の面に形成された半導体回路と、前記半導体回路によって駆動され画像表示を行う表示部と、前記第1の面上の前記半導体回路の外周部に配置された接続端子電極部と、前記第1の面の反対側の第2の面に配置された、画像表示を制御するための電気回路と、前記接続端子電極部から前記第2の面へ貫通する導通路を備え、前記半導体回路と前記電気回路は、前記接続端子電極部と前記導通路を介して接続されているものである。
これにより、半導体回路と電気回路の接続配線を基板内に収めることができるので、表示装置の小型化を図ることができる。
【0008】
また、前記電気回路は、配線および接続端子を形成された絶縁基板と、前記絶縁基板上に実装された電子部品を含み、前記電気回路は、前記導通路と導電性の膜を介して接続してもよい。
【0009】
また、前記電気回路は、配線および接続端子を形成された絶縁基板と、前記絶縁基板上に実装された電子部品を含み、前記電気回路は、前記導通路に対応して設けられた前記絶縁基板中の接続電極を介して、前記導通路と接続してもよい。
【0010】
また、前記電気回路は、前記第2の面に導電性材料を塗布することにより形成された配線および接続端子と、前記接続端子に合わせて実装された電子部品を含み、前記配線と前記導通路が接続してもよい。
なお、前記配線はインクジェット法で形成することにより、導電性材料を塗布しにくい凹部内等でも容易に形成することができる。
【0011】
また、本発明の電子機器は、上述した表示装置を表示部として備えるあらゆる機器を含むもので、ディスプレイ装置、テレビジョン装置、電子ペーパ、時計、電卓、携帯電話、携帯情報端末等を含む。また、「機器」という概念からはずれるもの、例えば可撓性のある紙状/フィルム状の物体、これら物体が貼り付けられた壁面等の不動産に属するもの、車両、飛行体、船舶等の移動体に属するものも含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
実施の形態1.
図1(A)は、本発明の実施の形態1による電気泳動表示装置(表示装置)10の平面を概略的に示した図であり、図1(B)は図1(A)のA−A’方向の断面図である。
【0013】
電気泳動表示装置10は、表面にITO膜などの透明電極(共通電極)を有する柔軟な透明基板501に、電気泳動粒子を含有する分散媒を封じたマイクロカプセル502を均一に塗工して形成した電気泳動表示シート500と、半導体回路基板100を貼り合わせたものである。
【0014】
半導体回路基板100は、ガラス基板(基板)101上に薄膜半導体回路(半導体回路)が形成されている。
薄膜半導体回路は、行方向および列方向にそれぞれ複数配列された配線群、画素電極群、画素駆動回路、接続端子、駆動画素を選択する行デコーダ102および列デコーダ103等を含んで構成されている。画素駆動回路は、薄膜トランジスタ(TFT)等の回路素子を含んで構成されている。
【0015】
表示領域部(表示部)105は、複数のマトリクス状に配列された画素領域から構成されている。各画素領域は、スイッチング素子としてのTFTや、このTFTに接続された画素電極を含み、各画素電極と透明電極に電圧が供給されることによって電気泳動表示シート500のマイクロカプセルに含まれる電気泳動粒子が泳動し、画像表示を行う。
【0016】
ガラス基板101の裏面(表示領域部105の形成面とは反対の面)には、画像表示を制御する電気回路基板(電気回路)200が設けられている。
接続端子電極部104は、例えば薄膜半導体回路層と電気回路基板200を電気的に接続するためのものであり、薄膜半導体回路層の外周部に形成されている。
【0017】
電気回路基板200には、画像信号処理回路やタイミングジェネレータが含まれる。画像信号処理回路は、画像データおよび対向電極制御信号を生成し、それぞれデータ線駆動回路、対向電極変調回路に入力する。タイミングジェネレータは、リセット設定や画像データが画像信号処理回路から出力されるときに、走査線駆動回路やデータ線駆動回路を制御するための各種タイミング信号を生成する.
【0018】
電気回路基板200はポリイミド製の両面基板上に、IC等の電子部品が搭載されている。ここでは、ICは厚さ0.1mmまで薄型加工し、FC(フリップチップ)実装されている。また、IC以外の電子部品は表面実装用部品を採用することにより、電気回路基板200全体の高さ、大きさを制限する。
【0019】
図1(B)に示すように、ガラス基板101の裏面には凹部110が形成されており、電気回路基板200は凹部110内に収まるように、回路の上面を表示面側(表示領域部105の形成面側)に向けて設置されている。
【0020】
凹部110は、半導体回路基板100上に薄膜半導体回路層を形成した後に形成する。これは、半導体回路基板100の形成工程において、ガラス基板101の強度を十分に保つためである。以下、凹部110の形成方法について具体的に説明する。
まず、薄膜半導体回路層を形成したガラス基板101の裏面に感光性フィルムをラミネートする。感光性フィルムを露光して、現像した後、電気回路基板200を埋め込む領域の感光性フィルムを除去してレジストパターンを形成する。
【0021】
次に、電気回路基板200を埋め込む領域に凹部110を形成する。凹部110の側壁の傾斜は90度より小さいことが望ましい。凹部110は、例えばサンドブラスト法を用いて、ガラス基板101を深さ0.3mm程度まで掘ることにより形成する。サンドブラスト法では、レジストパターンの上から砂の粒子を叩きつけて基板表面を削ることによりパターンを形成する。サンドブラスト法は簡便な方法で細部の高精度な加工が可能である。また、エッチングを用いた場合のようにガラス基板101の表面側をマスクする必要がない。
【0022】
なお、凹部110は、電気回路基板200全体を埋め込めるように形成してもよいが、電気回路基板200上の個々の電子部品毎に凹部110を設けても良い。個々の電子部品毎に設ける方が、ガラス基板101の強度を保つ上では望ましい。また、レジストマスクは感光性フィルムで一括処理できるため、形成する凹部の形状や数は製造コストには影響しない。
【0023】
半導体回路基板100と電気泳動表示シート500を加熱圧着によって貼りあわせた後、凹部110に電気回路基板200を設置し、ACF(異方性導電膜)で接続することにより、電気泳動表示装置10が完成する。電気泳動表示装置10は、表裏両面をフィルムなどでラミネートしておいてもよい。これにより、装置の破損等を防ぎ、信頼性を向上させることができる。ラミネート用のフィルムに防水性が付加されていればさらに良い。
【0024】
また、ガラス基板101の裏面にマスクを付けない状態でサンドブラストを行い、ガラス基板101全体の厚みを薄くしてから凹部110を形成してもよい。これにより、電気泳動表示装置10をさらに薄型化することができる。
【0025】
また、図1に示す例では、電気回路基板200は凹部110内に、回路の上面を表示面側に向けて設置したが、図2に示すように、回路の上面を表示面とは反対側に向けて設置するような構成としてもよい。なお、図2においては、電気泳動表示シート500の図示を省略している。
【0026】
以上のように、ガラス基板101の裏面に凹部110を設け、電気回路基板200を凹部110内に設置することにより、電気泳動表示装置10の薄型化を図ることができる。
【0027】
実施の形態2.
図3(A)は、本発明の実施の形態2による電気泳動表示装置の表面を示す図、図3(B)は図3(A)のA−A’方向の断面図、図3(C)は、電気泳動表示装置の裏面を示す図である。なお、図3においては、電気泳動表示シート500の図示を省略している。
【0028】
実施の形態2では、半導体回路基板100上の接続端子電極部104の一部からガラス基板101の裏面へ突き抜ける導通路106が設けられている。
【0029】
導通路106の形成方法について具体的に説明する。
まず、薄膜半導体回路層を形成したガラス基板101の表面(または裏面)に感光性フィルムをラミネートする。感光性フィルムを露光して、現像した後、接続端子電極部104の一部の感光性フィルムを除去してレジストパターンを形成する。
【0030】
次に、導通路106を形成する位置に貫通孔を形成する。貫通孔は、例えばサンドブラスト法を用いて、接続端子電極部104の一部に、ガラス基板101の表面から裏面に貫通するように形成する。
なお、ここでは、接続端子電極部104の各端子電極の長さ1.0mm、幅0.1mm、端子電極同士の間隔を0.2mmとし、貫通孔のサイズを長さ0.5mm、幅0.1mmとした。
【0031】
次に、形成した貫通孔に導電性材料を充填する。本実施の形態では、導電性材料として太陽インキ製造社製の導電性ペーストECM100を用い、ディスペンサにより貫通孔に充填した。充填後、100℃−15分の条件で硬化させた。なお、ここで、接続端子電極部104の各端子電極に導電性ペーストを塗布した後に貫通孔を導電性材料で充填することにより、接続抵抗を低減させることができる。
【0032】
次に、電気回路基板200を半導体回路基板100に電極位置を合わせて配置し、ACF接合により電気的に接続する。両者の電気的接続は、ACF以外にも、はんだ、ACP、導電性接着剤等を用いても良い。また、ここでは、電気回路基板200は、板厚0.1mmのガラエポ製のリジット基板(両面基板)の片面に電子部品を実装することにより形成した。
【0033】
なお、実施の形態2では、実施の形態1と同様にガラス基板101裏面の電気回路基板200設置位置に凹部110が設けられているが、ガラス基板101の形状はこれに限られない。
【0034】
半導体回路基板100と電気泳動表示シート500を加熱圧着によって貼りあわせた後、電気泳動表示装置10が完成する。電気泳動表示装置10は、表裏両面をフィルムなどでラミネートしておいてもよい。これにより、装置の破損等を防ぎ、信頼性を向上させることができる。ラミネート用のフィルムに防水性が付加されていればさらに良い。
【0035】
なお、半導体回路基板100と電気回路基板200の電気的接続方法としては、上述したようなACF、はんだ、ACP、導電性接着剤等を用いる方法以外にも例えば以下のような方法が可能である。
図4に示すように、電気回路基板200に、半導体回路基板100の導通路106と対応したスルーホール107を開口する。電気回路基板200と半導体回路基板100を位置決めして合わせた後、スルーホール107内に導電性ペーストを充填し、半導体回路基板100に達するようにしてもよい。
【0036】
以上のように、半導体回路基板100上の接続端子電極部104の一部から、ガラス基板101の裏面へ貫通する導通路106を形成し、半導体回路基板100と電気回路基板200を導通路106を介して接続するようにしたので、半導体回路基板100と電気回路基板200の接続配線をガラス基板101内に収めることが可能となり、電気泳動表示装置10の小型化を図ることができる。
【0037】
実施の形態3.
図5(A)は、本発明の実施の形態3による電気泳動表示装置の表面を示す図、図5(B)は図5(A)のA−A’方向の断面図、図5(C)は、電気泳動表示装置の裏面を示す図である。なお、図5においては、電気泳動表示シート500の図示を省略している。
【0038】
実施の形態2では、電子部品は電気回路基板200に搭載されており、半導体回路基板100を導通路106を介して接続した。
実施の形態3では、まず半導体回路基板100の裏面にスクリーン印刷法を用いて導電性ペースト(例えば藤倉化成社製ドータイト等)を塗布することにより、電気回路配線108と電子部品実装用の端子電極を形成する。
【0039】
次に、形成した印刷回路の電極に合わせて電子部品を実装する。その後150℃−30分の条件で導電性ペーストの焼成を行う。この時、電子部品と電極との接続も同時に行う。なお、電極部分のペーストの厚みを配線部分の2〜3倍にすると電極と電子部品との接続性が向上する。
【0040】
半導体回路基板100と電気泳動表示シート500を加熱圧着によって貼りあわせた後、電気泳動表示装置10が完成する。電気泳動表示装置10は、表裏両面をフィルムなどでラミネートしておいてもよい。これにより、装置の破損等を防ぎ、信頼性を向上させることができる。ラミネート用のフィルムに防水性が付加されていればさらに良い。
【0041】
なお、凹部110に形成する電気回路配線108や端子電極は、インクジェット法などの非接触の印刷法により塗布するとよい。この際、まず配線形成部分にエポキシ系樹脂を塗布しておき、それから金属配線を塗布するのが望ましい。これにより配線と下地との密着性が向上する。インクジェット法を用いて形成する金属配線の材料としては、アルバック製パーフェクトシルバーなどが適している。また、電子部品実装用の端子電極は金めっき処理等を施したものが望ましい。
【0042】
なお、実施の形態3では、ガラス基板101裏面の電子部品設置位置に凹部110が設けられているが、ガラス基板101の形状はこれに限られない。
【0043】
電子機器
図6は、本発明の表示装置を適用した電子機器の具体例を説明する斜視図である。図6(A)は、電子機器の一例である電子ブックを示す斜視図である。この電子ブック1000は、ブック形状のフレーム1001と、このフレーム1001に対して回動自在に設けられた(開閉可能な)カバー1002と、操作部1003と、本発明の表示装置によって構成された表示部1004と、を備えている。
【0044】
図6(B)は、電子機器の一例である腕時計を示す斜視図である。この腕時計1100は、本発明の表示装置によって構成された表示部1101を備えている。
【0045】
図6(C)は、電子機器の一例である電子ペーパーを示す斜視図である。この電子ペーパー1200は、紙と同様の質感および柔軟性を有するリライタブルシートで構成される本体部1201と、本発明の表示装置によって構成された表示部1202を備えている。
【0046】
なお、本発明の表示装置を適用可能な電子機器の範囲はこれに限定されず、帯電粒子の移動に伴う視覚上の色調の変化を利用した装置を広く含むものである。
【図面の簡単な説明】
【0047】
【図1】図1(A)は、本発明の実施の形態1による電気泳動表示装置の平面図、図1(B)は図1(A)のA−A’方向の断面図である。
【図2】図2は、本発明の実施の形態1による電気泳動表示装置の変形例の断面図である。
【図3】図3(A)は、本発明の実施の形態2による電気泳動表示装置の表面を示す図、図3(B)は図3(A)のA−A’方向の断面図、図3(C)は、表示装置の裏面を示す図である。
【図4】図4は、本発明の実施の形態2による電気泳動表示装置の変形例の断面図である。
【図5】図5(A)は、本発明の実施の形態3による電気泳動表示装置の表面を示す図、図5(B)は図5(A)のA−A’方向の断面図、図5(C)は、表示装置の裏面を示す図である。
【図6】図6(A)〜(C)は、本発明による電子機器の例を示した図である。
【符号の説明】
【0048】
10 電気泳動表示装置、100 半導体回路基板、101 ガラス基板、102 行デコーダ、103 列デコーダ、104 接続端子電極部、105 表示領域部、106 導通路、107スルーホール、108 電気回路配線、110 凹部、200 電気回路基板200、500 電気泳動表示シート、501 透明基板、502マイクロカプセル


【特許請求の範囲】
【請求項1】
表面が平坦な第1の面と表面に凹部が形成された第2の面を有する基板と、
前記第1の面に形成された半導体回路と、
前記半導体回路によって駆動され画像表示を行う表示部と、
前記凹部内に設置され、画像表示を制御するための電気回路と、
を備えた表示装置。
【請求項2】
基板の第1の面に形成された半導体回路と、
前記半導体回路によって駆動され画像表示を行う表示部と、
前記第1の面上の前記半導体回路の外周部に配置された接続端子電極部と、
前記第1の面の反対側の第2の面に配置された、画像表示を制御するための電気回路と、
前記接続端子電極部から前記第2の面へ貫通する導通路と、を備え
前記半導体回路と前記電気回路は、前記接続端子電極部と前記導通路を介して接続されている表示装置。
【請求項3】
前記凹部の側壁の傾斜は90度より小さいことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
【請求項4】
前記電気回路は、配線および接続端子を形成された絶縁基板と、前記絶縁基板上に実装された電子部品を含み、
前記電気回路は、前記導通路と導電性の膜を介して接続されている請求項2に記載の表示装置。
【請求項5】
前記電気回路は、配線および接続端子を形成された絶縁基板と、前記絶縁基板上に実装された電子部品を含み、
前記電気回路は、前記導通路に対応して設けられた前記絶縁基板中の接続電極を介して、前記導通路と接続されている請求項2に記載の表示装置。
【請求項6】
前記電気回路は、前記第2の面に導電性材料を塗布することにより形成された配線および接続端子と、前記接続端子に合わせて実装された電子部品を含み、
前記配線と前記導通路が接続されている請求項2に記載の表示装置。
【請求項7】
前記配線がインクジェット法で形成されていることを特徴とする請求項6に記載の表示装置。
【請求項8】
電気泳動粒子を含有する分散系を共通電極と画素電極との間に介在させてなる電気泳動素子を備え、
前記表示部は、前記電気泳動粒子を泳動させることにより画像表示を行う請求項1から請求項7のいずれかに記載の表示装置。
【請求項9】
請求項1から請求項8のいずれかに記載の表示装置を備えた電子機器。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2007−133203(P2007−133203A)
【公開日】平成19年5月31日(2007.5.31)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−327149(P2005−327149)
【出願日】平成17年11月11日(2005.11.11)
【出願人】(000002369)セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Fターム(参考)】