【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子表示面用セル層の製造方法に関し、詳しくは、文字、画像などの光学的な表示情報が電気的に書換え可能な薄いシート状をなす電子表示面において、多数の表示セルが設けられるセル層を製造する方法を対象にしている。
【0002】
【従来の技術】
薄いシート状の電子表示面は、電子ペーパーを代表とする各種の表示装置に利用される。
電子ペーパーは、デジタルペーパー、ペーパーライクディスプレイなどとも呼ばれる技術である。
電子ペーパーの基本的な概念は、可撓性のある紙片状物に文字や画像などの情報が表示されるとともに、この表示情報が書換え可能になっている。通常の電子的な情報表示手段であるCRTやLCDに比べて、格段に軽量で可搬性や取扱い性に優れている。しかも、表示情報を書換え可能である。
【0003】
電子ペーパーの構造には様々な形式が提案されている。基本的には、柔軟なシート材料からなるセル層に、多数の微細なセル空間が設けられており、各セル空間には電気的に表示変更できる可変表示材が封入されている。可変表示材として、電気泳動粒子や液晶材料、色分けされた帯電球などを含む液材料が使用される。可変表示材が封入された各セル空間が表示セルとして機能する。セル層の両面に、電気的にアドレス指定して電圧を印加できる電極層を配置し、所望の表示セルに電圧を印加すると、表示セルの可変表示材が移動したり姿勢を変えたりすることで、表示される色やその濃さなどが変わる。
【0004】
このような電子ペーパーの技術においては、セル層やセル空間の品質性能が重要であり、それに関して種々の技術が提案されている。
例えば、特許文献1には、底のある穴状のセル空間(キャビティ)を、円錐形やテ−パ形に形成する技術が示されている。セル空間の形成方法として、ピンや打ち出し、切削などの機械加工、射出成形などの成形技術、フォトリソグラフィ、さらにはレーザ加工も挙げられている。
特許文献2には、セル空間に対応する突起を、光硬化性樹脂層に押し当てたままで光硬化させることで、光硬化性樹脂からなるセル層に突起に対応するセル空間を形成する技術が示されている。
【0005】
【特許文献1】
特表2003−502695号公報
【0006】
【特許文献2】
米国特許公開2002/0126249号明細書
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術では、電子表示面用のセル層に適切な構造のセル空間を能率的に作製することが難しかった。
電子表示面の表示精度を向上させるには、セル空間の径を小さくすること、セル空間の寸法形状を正確に形成すること、セル空間同士の配置間隔を正確に設定することなどが要求される。
例えば、特許文献2の技術では、突起の押し付けによる光硬化性樹脂液の成形および光硬化であるので、それほど高い精度で成形することはできない。樹脂液に突起を押しつけて光硬化するまでの時間がかかるので、それほど生産性が向上できない。特許文献1に開示された射出成形などの成形技術でも、成形精度には限界があり、製造能率もそれほど上がらない。切削などの機械加工では、微細なセル空間を高精度で加工するのが難しい。フォトリソグラフィでは、レジストの形成、パターン化、現像などの複数の作業工程が必要であり、生産性が劣る。
【0008】
レーザ加工は、従来、電子回路板への孔あけ加工などに利用されていて、微細な孔を能率的に加工できる技術である。しかし、セル層となる膜材料にレーザ加工で微細なセル空間を、精度良く能率的に形成することが難しい。これは、電子ペーパーなどに利用される電子表示面のセル層は、比較的に柔軟で可撓性のある材料からなり、通常のレーザ加工条件では、レーザ光の照射領域よりも広い範囲までセル層が消失してしまってセル空間の形状が歪んでしまったり、形状のバラツキが大きくなってしまったりするのであると考えられる。
本発明の課題は、電子表示面の表示セルを構成するセル層に、高精度で能率的にセル空間を形成できるようにすることである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる電子表示面用セル層の製造方法は、電気的に表示変更できる多数の表示セルを有する電子表示面の、表示セルを構成するセル層を製造する方法であって、セル層となる膜材料に、レーザ光を0.1〜10mJ/ショットの照射強度、1〜10μsecの照射時間で照射してセル空間を消失形成する工程(a)
を含む。
〔電子表示面〕
多数の表示セルの集まりによって目的の表示がなされ、表示セルの表示状態が電気的に変更できる機能を有する電子装置あるいは電子装置に組み込まれる部品あるいは媒体(メディア)である。
【0010】
特に、電気的に変更された表示セルの表示状態が、次に電気的な変更が加わるまで安定に維持されるものを対象とする。
具体的には、電子ペーパー、電子ボード、電子ディスプレイ、電子ブック、電子黒板、電子新聞などが包含される。
電子表示面は、表示セルを構成するセル層にセル空間を有するものであれば、その表示形式や形態、構造は、通常の電子表示面と同様のものに適用される。
〔セル層〕
セル層はセル空間を構成するための膜材料である。単体で独立したフィルムであってもよいし、別の基材の表面に塗工などの手段で膜形成されたものであってもよい。基本的には、通常の電子表示面と同様の技術が採用できる。
【0011】
セル層となる膜材料の具体例として、ポリイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂が挙げられる。電子ペーパーのように可撓性が要求される用途では、可撓性に優れた材料が好ましい。
セル層の厚みは、電子表示面の用途によっても異なるが、通常、5〜200μmに設定できる。好ましくは10〜100μmである。
〔セル空間〕
セル層に設けるセル空間は、電気的に表示変更が可能な可変表示材を収容する。セル空間が小さいほど、微細な表示が可能であり、表示精度を向上させることができる。セル空間が大き過ぎると、電子表示面すなわちセル空間の姿勢が変わったときに、セル空間内での可変表示材の偏りや移行が生じて、表示品質が低下する。小さ過ぎるセル空間は製造が困難で生産性が悪くなり実用性に劣る。セル空間の大きさは内径10〜500μmに設定できる。好ましくは内径50〜500μmである。
【0012】
セル空間は、セル層を貫通していてもよいし、セル層の片面から深さ方向の途中までで底のある形状であってもよい。
セル空間の水平断面形状は、一般的には円形であるが、円形以外にも、楕円形や長円形、矩形などの多角形その他の形状も採用できる。
セル空間は、深さ方向で同じ内径および水平断面形状であってもよいし、内径あるいは水平断面形状が違っている場合もある。例えば、上端と下端で内径が異なるテ−パ構造や段差構造が採用される。セル空間に底面がある場合、底面に凹凸や傾斜を設けることができる。
【0013】
セル空間の配置は、縦横に整列して配置されていてもよいし、隣接する列でセル空間の位置がずれる千鳥状に配置されていてもよい。セル空間の水平断面形状に合わせて、隣接するセル空間の間に隙間が生じ難い配置を選択することができる。
隣接するセル空間同士を仕切る壁厚は、セル空間の形状やセル層の厚みなどの条件によっても異なるが、20〜550μmに設定できる。好ましくは、30〜550μmである。壁厚が狭過ぎると、セル層の強度が低下する。壁厚が広過ぎると、表示精度が粗くなる。
【0014】
〔レーザ光の照射〕
基本的には、通常のレーザ加工技術が適用できる。セル層およびセル空間の材用構造および要求性能に適した加工条件が採用される。
レーザ光としては、炭酸ガスレーザ、エキシマレーザなどが使用される。レーザ光の照射強度を、0.1〜10mJ/ショットに設定できる。好ましくは、0.3〜8mJ/ショットである。照射時間は、一つのセル空間あたり1〜10μsecに設定できる。好ましくは1〜5μsecである。適切な照射時間および照射強度に設定することで、セル層の材料を損傷したり劣化を起こさせたりすることなく、正確な形状のセル空間を、効率的に形成することができる。また、セル空間の端縁に、返りやバリ、欠け落ちなどが発生することも低減できる。
【0015】
レーザ光のビーム形状は、セル空間の形状に合わせて設定できる。ビーム形状は同じでも、レーザ光を揺動走査したりパターン形状を埋めるように走査したりすることで、ビーム形状とは異なる形状のセル空間を形成することも可能である。レーザ光のビーム径は、セル空間の内径に合わせて設定できる。レーザ光は、実質的に同じ断面形状で進行する場合のほか、ビーム径が狭くなったり拡がったりするものであってもよい。レーザ光をレンズなどで集束させる場合、焦点位置と加工位置との関係によって、加工位置でのレーザ光の形状が変えられる。
〔バリ取り加工〕
前記したレーザ加工の条件が適切であれば、セル層のセル空間にはバリなどの問題は生じ難いが、バリが発生した場合には、セル空間の端縁からバリを除去するバリ取り加工を行うことができる。
【0016】
バリ取り加工としては、通常のレーザ加工におけるバリ取り技術が適用できる。例えば、各種の湿式あるいは乾式の研磨加工が挙げられる。
レーザ加工後のセル層にバリ取り加工を施すことで、セル空間を封止する封止フィルムや封止層の形成工程で、セル空間の封止が良好に行える。
〔電子表示面の製造〕
前記したレーザ加工でセル空間が形成されたセル層を用いる以外は、通常の電子表示面の製造技術を適用することができる。
具体的には、セル層のセル空間に、電気的に表示変更できる可変表示材を充填する。その後、セル層のセル空間を封止して表示セルを形成する。
【0017】
必要に応じて、セル層の両面に、電気的にアドレス指定して電圧を印加する電極層を配置することができる。
〔可変表示材〕
セル空間に封入され、電気的に表示が変えられる機能を有する。通常の電子表示面に利用されている可変表示材の材料、構造および組み合わせが採用できる。
例えば、液体に分散された電気泳動粒子がある。分散液中の電気泳動粒子は、電圧を印加されることによって、印加電圧の強さと極性に対応して何れかの電極側に移動する。
【0018】
電気泳動粒子で可変表示材を構成するには、分散液に着色を施しておき、セル空間に封入された分散液の色が、電気泳動粒子の移動位置によって変化する現象を利用できる。電気泳動粒子の色や光反射が分散液中の位置で違って観察される現象も利用できる。
帯電極性が異なり色も違う複数種の電気泳動粒子の混合分散液も採用できる。電圧印加によって、何れかの電気泳動粒子が表面側に移動し、その色が強く表示されることになる。
球の半面づつを、白黒などの別々の色に着色し、極性を変えて帯電させた反転球を液中に浮遊させておく構造が採用できる。印加電圧の極性を変えることで、反転球の何れかの半球が表面を向き、その半球の色が表示される。
【0019】
液晶の分散液も採用できる。電圧印加によって液晶の配向が変わり、光の透過あるいは反射が切り換えられることで、表示色を変えることができる。セル空間の底面側に着色層や反射層を設けておけば、これらの着色層あるいは反射層による表示状態が、液晶の配向を変えることで自由に制御できる。
〔セル層の封止〕
可変表示材が収容されたセル層のセル空間は、端面の開口を閉塞することで、可変表示材が漏れないように封止される。
セル空間の閉塞は、セル層にフィルムや箔などの膜材料を貼り付けることで達成できる。電子表示面を観察する側の面では、セル空間を閉塞する膜材料に透明材料を用いる。具体的には、ポリエステル樹脂などの樹脂フィルムが使用できる。可変表示材の表示を電気的に変更する電極層で、セル空間を閉塞することもできる。前記した電子表示面の観察側の面では、ITOなどの透明導電材料で電極層を形成することができる。
【0020】
セル層に膜材料を貼り付ける手段として、接着剤による接合が利用できる。
セル空間を閉塞する膜材料の表面に、セル層を塗工形成したり薄膜形成したりしたあと、セル層のみにセル空間を空ければ、セル空間の片面側が閉塞された状態にできる。
〔電極層〕
通常の電子表示面に利用されている電極層の材料、配置構造および製造技術が適用できる。電気的にアドレス指定して電圧を印加できる構造が採用される。
電極層は、セル層にセル空間を形成したあとで、セル層と接合一体化させることもできるし、予め電極層とセル層とが一体化された積層材料のセル層にセル空間を形成することもできる。
【0021】
電極層の材料には、Cu、Au、Agなどの導体金属材料が使用できる。透明導体材料として、ITOなどが使用される。
〔電子表示面の用途〕
基本的には、セル空間を有するセル層で表示セルを構成する通常の電子表示面を利用する装置機器の用途であれば、好適に利用できる。
例えば、電子ペーパーがある。電子ペーパーは、可変表示材が封入されたセル空間を有するセル層のみで構成することもできるし、セル層の両面に電極層が積層された構造であってもよいし、さらに、セル層や電極層を支持したり保護したりする層が積層されていてもよい。このような積層構造の全体が、湾曲可能な可撓性を備えているようにしておく。電極層に加えて、電圧を印加する位置を制御するアドレス機能を果たす電子素子や電子回路、外部回路からの入力端子などを備えておくこともできる。
【0022】
電子表示面を基板に積層配置するなどして、剛性ボード状の電子表示装置を構成することもできる。コンピュータやTVの画像情報を表示するディスプレイ装置を構成することもできる。
【0023】
【発明の実施の形態】
〔セル空間のレーザ加工〕
図1に示す実施形態は、電子表示面用のセル層にセル空間を貫通形成する工程を示す。
セル層となる膜材料10は、例えば、厚み25μmのポリイミドフィルムが使用される。
図1(a)に示すように、フィルム10に、炭酸ガスレーザなどのレーザ光Lを照射する。レーザ光Lの照射領域でフィルム10が消失し、セル空間になる貫通孔12が形成される。フィルム10に対して位置を変えながら間欠的にレーザ光Lを照射することで、所定間隔をあけた状態で多数のセル空間12が貫通形成されることになる。
【0024】
図1(b)に示すように、レーザ光Lのビーム断面形状が円形であれば、円形のセル空間12が形成される。セル空間12の配置は、セル空間12が等間隔で並ぶ列が、交互にずれた形で並んでいる千鳥状配置になっている。
セル空間12の設定例として、孔径100μmで、隣接するセル空間12同士を仕切る壁厚150μmが採用できる。
フィルム10として連続帯状のものを順次走行させ、レーザ光Lの照射位置をフィルム10の走行方向と直交する方向に往復走査しながら間欠的にレーザ光Lを照射すれば、セル空間12の形成加工を能率的に行うことができる。
【0025】
図1(a)では、セル空間12の端縁にバリは生じていないが、バリが生じている場合は、バリ取り加工を行う。バリ取り加工装置として、株式会社石井表記製の「新型研磨機ICN−700」など、極薄物の研磨バリ取り加工に適した装置が使用できる。
〔電子ペーパー〕
図2に示す実施形態は、上記のようにして得られたフィルムすなわちセル空間12を有するセル層10を用いた、電子表示面の1種である電子ペーパーを示す。
【0026】
セル層10の下面には、電極層32およびその支持層34が配置されている。
支持層34は、比較的に耐久性に優れた樹脂フィルムからなり、例えば、厚み125μmのポリエステル樹脂フィルムが使用される。セル層10の上面には、透明導電材料からなる電極層22および透明保護層24が配置されている。透明保護層24は、比較的に耐久性に優れた透明樹脂材料からなり、例えば、厚み125μmのポリエステル樹脂フィルムが使用される。
セル空間12は、上下面を電極層32、22で塞がれた密封状態である。セル空間12の内部には、可変表示材である電気泳動粒子42の分散液40が充填密封されている。分散液40は、R、G、Bの3色何れかに着色されており、3色の組み合わせによって任意の色情報を表示することができる。具体的には、粒径0.3μmの酸化チタンからなる電気泳動粒子42を、染料で着色された無極性溶媒液からなる分散液40に分散させたものが使用できる。
【0027】
電極層32、22は何れも、多数の線状をなす導体材料が間隔をあげて平行に配列されているとともに、上下の電極層32、22で配列方向が直交している。各電極層22、32の配置間隔は、セル空間12の配置間隔に合わせることができる。具体的には、電極層32として、厚み200nmのITO膜が使用され、電極層22にも厚み200nmのITO膜が使用できる。
上下で特定の1本の電極層32、22に電圧を印加すると、その交差点のセル空間12に電圧が印加され、印加された電圧値に対応して、電気泳動粒子42が何れかの電極層32、22のほうに移動する。図2の白矢印方向から観察すると、上方の電極層22側に電気泳動粒子42が移動しているセル空間12では、分散液40の着色が電気泳動粒子42で隠蔽され、色が薄く見える。電気泳動粒子42が電極層32側に移動していれば、分散液40全体の着色が表れて濃い色が表示される。印加電圧の強さによって、電気泳動粒子42はセル空間12の上端から下端までの任意の位置に移動させることができる。また、印加電圧がなくなっても、一旦移動した電気泳動粒子42の移動位置は維持される。
【0028】
電圧を印加する電極層22、32の位置(アドレス)を変えて、全ての位置に電圧を印加すれば、セル層10の全体で各セル空間12の表示を設定あるいは変更できる。R、G、Bの3色のセル空間12で、各色の強さを適宜に設定すれば、任意の色を表示することができる。セル層10の全体で、任意のカラー画像を表示することができる。
〔加工材料の変更例〕
図3に示す実施形態は、セル層10に電極層32などが積層された積層材料にレーザ加工でセル空間12を形成する。
【0029】
セル層10の片面には電極層32および支持層34が積層されている。セル層10の反対面には接着剤層16が塗工されている。
このような積層材料に、前記と同様にして、レーザ光Lを照射する。レーザ光Lは、接着剤層16およびセル層10を消失させるが、金属からなる電極層32は消失しない。
その結果、形成されたセル空間12は、底面側が電極層32および支持層34で塞がれた状態になる。この状態で直ぐに、可変表示材となる着色液40および電気泳動粒子42のセル空間12への注入作業が行え、作業性が良い。
【0030】
セル空間12を除くセル層10の表面には接着剤層16が存在するので、その上に電極層22および保護層24を積層する作業も容易になる。セル空間12を貫通形成したあとでセル層10に接着剤を塗工すると、接着剤の一部がセル空間12の内部にはみ出す心配があるが、この実施形態では、そのような心配が解消できる。
レーザ光Lの照射強度や焦点位置などを調整することで、セル層10のみを消失させて、電極層32には悪影響を与えないようにすることができる。また、必要であれば、電極層32の表面の一部までをレーザ光Lで消失させることも可能である。
【0031】
図4に示す実施形態は、セル層となるフィルム10に対して底のあるセル空間12を形成する。
フィルム10に照射するレーザ光Lの強さや焦点位置を調整することで、レーザ光Lによる消失領域がフィルム10の底まで到達せずに途中で止まる。
このようにして形成された有底状のセル空間12では、電極層32や支持層34を積層する前に、セル空間12に可変表示材40を充填する作業が行える。
図4では、セル空間12の底部形状が平坦面になっているが、レーザ光Lの強度分布を変えたり、レーザ光Lを水平方向に揺動させたりすることで、セル空間12の底部形状を円錐形や段差状にすることもできる。
【0032】
〔可変表示材の別例〕
図5に示す実施形態の電子ペーパーは、前記実施形態と可変表示材の形態が異なる。
セル空間12には、色と帯電状態が異なる2種の電気泳動粒子42a、42bの分散液40が封入されている。例えば、電気泳動粒子42aは、白色で正に帯電し、電気泳動粒子42bは黒色で負に帯電している。分散液40は、特に着色されていない。
前記同様に、電極層32、22に電圧を印加すると、印加電圧の正負によって、電極層32、22には何れか一方の電気泳動粒子42a、42bが集まる。
【0033】
図5の白矢印方向から観察すると、あるセル空間12では、黒色の電気泳動粒子42bが見え、別のセル空間12では、白色の電気泳動粒子42aが見える。セル層10の全体では、黒点と白点とが所定のパターンで配置された白黒画像が表示される。
上記実施形態の電子ペーパーは、文字情報や線情報のような白黒2値の集まりで情報を表示させる用途に有効である。
図6に示す実施形態の電子ペーパーは、可変表示材に液晶を利用する。
セル空間12には、液晶44の分散液40が封入されている。セル空間12の下面側の電極層32にも、上面側の電極層22と同じような透明導電材料が使用されている。さらに、透明な支持層34の下側に、上面が光反射性を有する反射層36を有する。
【0034】
電極層22、32に印加する電圧の極性によって、セル空間12内の液晶44は、配向が切り換えられる。例えば、液晶44が全て直立状態になったり、水平に寝た状態になったりする。
図6の白矢印方向から観察する。太陽光や照明などの光rが電子ペーパーに当たる。光rがセル空間12を通過するときに、液晶44が直立しているところでは、光rはそのまま通過して、透明な電極層32、支持層34も通過し、反射層36で反射し、電子ペーパーの表面に戻って、観察される。例えば、反射層36が着色されていれば、その色が観察される。反射層36が黒色であれば、黒色が観察されるか反射光が無くなる。液晶44が寝ているセル空間12では、光rはセル空間12の液晶44で反射されて、電子ペーパーの表面に戻る。液晶44での反射は、着色のない白色として観察されることになる。
【0035】
液晶44の配向状態によって、電子ペーパーの表面側で捉えられる反射光rの通過経路が異なる。反射光rの色や強さが違ってくる。セル空間12毎の反射光rの色や強さの違いによって、セル層10の全体に文字や画像を表示することができる。
【0036】
【発明の効果】
本発明にかかる電子表示面用セル層の製造方法は、セル層となる膜材料に、特定条件のレーザ光を照射してセル空間を消失形成することにより、電子表示面を構成するのに適した寸法形状で高精度のセル空間を効率的に作製することができる。
その結果、電子ペーパーなどの電子表示面を能率的に製造することが可能になり、表示品質の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を表すセル空間の形成工程を示す断面図(a)および平面図(b)
【図2】電子ペーパーの断面図
【図3】別の加工例を示す断面図
【図4】別の加工例を示す断面図
【図5】電子ペーパーの別例を示す断面図
【図6】電子ペーパーの別例を示す断面図
【符号の説明】
10 セル層
12 セル空間
22、32 電極層
24 保護層
34 支持層
40 可変表示材液
42 電気泳動粒子
L レーザ光[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a cell layer for an electronic display surface, and more specifically, a large number of display cells are formed on a thin sheet of an electronic display surface on which optical display information such as characters and images is electrically rewritable. It is directed to a method of manufacturing a provided cell layer.
[0002]
[Prior art]
The thin sheet-shaped electronic display surface is used for various display devices typified by electronic paper.
Electronic paper is a technology also called digital paper or paper-like display.
The basic concept of electronic paper is that information such as characters and images is displayed on a flexible paper piece, and the display information is rewritable. Compared to CRTs and LCDs, which are ordinary electronic information display means, they are much lighter and more excellent in portability and handling. Moreover, the display information can be rewritten.
[0003]
Various types of electronic paper structures have been proposed. Basically, a large number of fine cell spaces are provided in a cell layer made of a flexible sheet material, and a variable display material capable of electrically changing a display is sealed in each cell space. As the variable display material, a liquid material including an electrophoretic particle, a liquid crystal material, and a color-coded charged sphere is used. Each cell space in which the variable display material is sealed functions as a display cell. On both sides of the cell layer, an electrode layer that can electrically apply a voltage by addressing is arranged, and when a voltage is applied to a desired display cell, the variable display material of the display cell moves or changes its posture. , The displayed color and its depth change.
[0004]
In the technology of such electronic paper, quality performance of a cell layer and a cell space is important, and various technologies have been proposed therefor.
For example,
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-502695
[Patent Document 2]
US Patent Publication No. 2002/0126249
[Problems to be solved by the invention]
In the prior art, it has been difficult to efficiently create a cell space having an appropriate structure in a cell layer for an electronic display surface.
In order to improve the display accuracy of the electronic display surface, it is required to reduce the diameter of the cell space, accurately form the dimension and shape of the cell space, and accurately set the arrangement interval between the cell spaces. .
For example, in the technique of
[0008]
2. Description of the Related Art Laser processing is conventionally used for drilling holes in an electronic circuit board, and is a technique capable of efficiently processing fine holes. However, it is difficult to accurately and efficiently form a fine cell space by laser processing in a film material to be a cell layer. This is because the cell layer on the electronic display surface used for electronic paper etc. is made of a relatively flexible and flexible material, and under normal laser processing conditions, the cell layer extends over a wider area than the laser light irradiation area. It is considered that the layer disappears and the shape of the cell space is distorted, or the variation of the shape becomes large.
An object of the present invention is to make it possible to efficiently and efficiently form a cell space in a cell layer constituting a display cell on an electronic display surface.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The method for producing a cell layer for an electronic display surface according to the present invention is a method for producing a cell layer constituting a display cell of an electronic display surface having a large number of display cells that can be electrically changed, comprising: (A) irradiating the film material with a laser beam with an irradiation intensity of 0.1 to 10 mJ / shot for an irradiation time of 1 to 10 μsec to eliminate the cell space (a)
including.
(Electronic display surface)
An electronic device having a function of electrically changing a display state of a display cell by displaying a target display by a group of a large number of display cells, or a component or a medium incorporated in the electronic device.
[0010]
In particular, it is intended that the display state of the display cell that has been electrically changed be stably maintained until the next electrical change is made.
Specifically, an electronic paper, an electronic board, an electronic display, an electronic book, an electronic blackboard, an electronic newspaper, and the like are included.
As long as the electronic display surface has a cell space in a cell layer constituting a display cell, the display form, form, and structure are applied to those similar to those of a normal electronic display surface.
(Cell layer)
The cell layer is a film material for forming a cell space. It may be a single independent film or a film formed on the surface of another base material by means such as coating. Basically, the same technology as a normal electronic display surface can be adopted.
[0011]
Specific examples of the film material for forming the cell layer include a polyimide resin, a polyimide resin, a polyamide resin, a polyester resin, a polyacryl resin, a polycarbonate resin, and an epoxy resin. For applications requiring flexibility, such as electronic paper, a material having excellent flexibility is preferable.
The thickness of the cell layer varies depending on the use of the electronic display surface, but can usually be set to 5 to 200 μm. Preferably it is 10 to 100 μm.
[Cell space]
The cell space provided in the cell layer accommodates a variable display material that can be electrically changed in display. As the cell space is smaller, finer display is possible, and display accuracy can be improved. If the cell space is too large, when the electronic display surface, that is, the attitude of the cell space is changed, deviation or shift of the variable display material in the cell space occurs, and the display quality is degraded. A cell space that is too small is difficult to manufacture, lowers productivity and is less practical. The size of the cell space can be set to an inner diameter of 10 to 500 μm. Preferably, the inner diameter is 50 to 500 μm.
[0012]
The cell space may penetrate the cell layer, or may have a shape with a bottom from one surface of the cell layer to halfway in the depth direction.
The horizontal cross-sectional shape of the cell space is generally a circle, but other shapes such as a polygon, such as an ellipse, an ellipse, and a rectangle, can be adopted.
The cell space may have the same inner diameter and horizontal cross-sectional shape in the depth direction, or may have a different inner diameter or horizontal cross-sectional shape. For example, a tapered structure or a stepped structure having different inner diameters at the upper end and the lower end is employed. If the cell space has a bottom surface, the bottom surface can be provided with irregularities or inclination.
[0013]
The cell spaces may be arranged vertically and horizontally, or may be arranged in a staggered manner in which the positions of the cell spaces are shifted in adjacent rows. According to the horizontal cross-sectional shape of the cell space, it is possible to select an arrangement in which a gap is hardly generated between adjacent cell spaces.
The wall thickness separating adjacent cell spaces varies depending on conditions such as the shape of the cell space and the thickness of the cell layer, and can be set to 20 to 550 μm. Preferably, it is 30 to 550 μm. If the wall thickness is too narrow, the strength of the cell layer decreases. If the wall thickness is too wide, the display accuracy will be poor.
[0014]
[Laser irradiation]
Basically, ordinary laser processing technology can be applied. Processing conditions suitable for the material structure of the cell layer and the cell space and the required performance are adopted.
As the laser light, a carbon dioxide laser, an excimer laser, or the like is used. The irradiation intensity of the laser beam can be set to 0.1 to 10 mJ / shot. Preferably, it is 0.3 to 8 mJ / shot. The irradiation time can be set to 1 to 10 μsec per cell space. Preferably, it is 1 to 5 μsec. By setting the irradiation time and irradiation intensity to appropriate values, a cell space having an accurate shape can be efficiently formed without damaging or deteriorating the material of the cell layer. Also, occurrence of return, burrs, chipping, and the like at the edge of the cell space can be reduced.
[0015]
The beam shape of the laser light can be set according to the shape of the cell space. Even though the beam shape is the same, it is also possible to form a cell space having a shape different from the beam shape by oscillating scanning with laser light or scanning so as to fill the pattern shape. The beam diameter of the laser light can be set according to the inner diameter of the cell space. The laser beam may travel with substantially the same cross-sectional shape, or may have a beam diameter narrowing or expanding. When the laser light is focused by a lens or the like, the shape of the laser light at the processing position can be changed depending on the relationship between the focal position and the processing position.
[Deburring]
If the laser processing conditions described above are appropriate, problems such as burrs are unlikely to occur in the cell space of the cell layer. However, when burrs occur, deburring to remove burrs from the edges of the cell space is required. It can be carried out.
[0016]
As the deburring processing, a deburring technique in ordinary laser processing can be applied. For example, various wet or dry polishing processes can be mentioned.
By performing deburring on the cell layer after the laser processing, the cell space can be sealed well in the step of forming a sealing film or a sealing layer for sealing the cell space.
(Manufacture of electronic display surface)
Except for using the cell layer in which the cell space is formed by the above-described laser processing, a normal electronic display surface manufacturing technique can be applied.
Specifically, the cell space of the cell layer is filled with a variable display material that can electrically change the display. After that, the cell space of the cell layer is sealed to form a display cell.
[0017]
If desired, electrode layers can be placed on both sides of the cell layer to electrically address and apply a voltage.
(Variable display material)
It is sealed in the cell space and has the function of electrically changing the display. Materials, structures, and combinations of variable display materials used for ordinary electronic display surfaces can be employed.
For example, there are electrophoretic particles dispersed in a liquid. When a voltage is applied to the electrophoretic particles in the dispersion, the electrophoretic particles move to one of the electrodes according to the strength and polarity of the applied voltage.
[0018]
In order to form the variable display material with the electrophoretic particles, it is possible to use a phenomenon in which the dispersion liquid is colored and the color of the dispersion liquid sealed in the cell space changes depending on the moving position of the electrophoretic particles. A phenomenon in which the color and light reflection of the electrophoretic particles are observed differently at positions in the dispersion liquid can also be used.
A mixed dispersion of a plurality of types of electrophoretic particles having different charging polarities and different colors can also be employed. By applying a voltage, any of the electrophoretic particles moves to the surface side, and the color thereof is displayed strongly.
It is possible to adopt a structure in which each half of the sphere is colored in a different color such as black and white, and the inverted sphere charged by changing the polarity is suspended in the liquid. By changing the polarity of the applied voltage, any hemisphere of the inverted sphere faces the surface, and the color of the hemisphere is displayed.
[0019]
Liquid crystal dispersions can also be employed. The display color can be changed by changing the orientation of the liquid crystal by applying a voltage and switching the transmission or reflection of light. If a colored layer or a reflective layer is provided on the bottom side of the cell space, the display state of the colored layer or the reflective layer can be freely controlled by changing the orientation of the liquid crystal.
(Sealing of cell layer)
The cell space of the cell layer accommodating the variable display material is sealed so that the variable display material does not leak by closing the opening on the end face.
The cell space can be closed by attaching a film material such as a film or a foil to the cell layer. On the surface on the side where the electronic display surface is observed, a transparent material is used as a film material for closing the cell space. Specifically, a resin film such as a polyester resin can be used. The cell space can also be closed by an electrode layer that electrically changes the display of the variable display material. The electrode layer can be formed of a transparent conductive material such as ITO on the surface on the observation side of the electronic display surface.
[0020]
As a means for attaching the film material to the cell layer, bonding with an adhesive can be used.
After coating or forming a thin film on the surface of the film material that closes the cell space, if the cell space is vacated only on the cell layer, one side of the cell space can be closed.
(Electrode layer)
The material, arrangement structure, and manufacturing technique of the electrode layer used for a normal electronic display surface can be applied. A structure that can electrically apply a voltage by addressing is adopted.
After forming the cell space in the cell layer, the electrode layer can be joined and integrated with the cell layer, or the cell space is formed in the cell layer of a laminated material in which the electrode layer and the cell layer are integrated in advance. You can also.
[0021]
As a material for the electrode layer, a conductive metal material such as Cu, Au, or Ag can be used. ITO or the like is used as the transparent conductor material.
[Use of electronic display surface]
Basically, the present invention can be suitably used for a device that uses a normal electronic display surface that constitutes a display cell with a cell layer having a cell space.
For example, there is electronic paper. The electronic paper may be composed of only a cell layer having a cell space in which a variable display material is sealed, may have a structure in which electrode layers are stacked on both sides of the cell layer, and may further include a cell layer, A layer for supporting or protecting the electrode layer may be laminated. The whole of such a laminated structure is provided with bendable flexibility. In addition to the electrode layers, an electronic element or an electronic circuit that performs an address function of controlling a position to which a voltage is applied, an input terminal from an external circuit, or the like can be provided.
[0022]
An electronic display device in the form of a rigid board can be formed by, for example, arranging an electronic display surface on a substrate. It is also possible to configure a display device for displaying image information of a computer or a TV.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[Laser processing of cell space]
The embodiment shown in FIG. 1 shows a step of penetrating and forming a cell space in a cell layer for an electronic display surface.
As the
As shown in FIG. 1A, the
[0024]
As shown in FIG. 1B, if the beam cross section of the laser beam L is circular, a
As a setting example of the
When a continuous strip is sequentially run as the
[0025]
In FIG. 1A, no burrs are formed at the edge of the
[Electronic paper]
The embodiment shown in FIG. 2 shows an electronic paper, which is a kind of electronic display surface, using the film obtained as described above, that is, the
[0026]
On the lower surface of the
The
The
[0027]
In each of the electrode layers 32 and 22, a large number of linear conductor materials are arranged in parallel at intervals, and the arrangement direction of the upper and lower electrode layers 32 and 22 is orthogonal to each other. The arrangement interval of each of the electrode layers 22 and 32 can be adjusted to the arrangement interval of the
When a voltage is applied to a specific one of the upper and lower electrode layers 32 and 22, a voltage is applied to the
[0028]
By changing the positions (addresses) of the electrode layers 22 and 32 to which a voltage is applied and applying voltages to all positions, the display of each
[Example of changing processing material]
In the embodiment shown in FIG. 3, the
[0029]
The
Such a laminated material is irradiated with the laser beam L in the same manner as described above. The laser beam L causes the adhesive layer 16 and the
As a result, the formed
[0030]
Since the adhesive layer 16 exists on the surface of the
By adjusting the irradiation intensity and the focal position of the laser beam L, only the
[0031]
In the embodiment shown in FIG. 4, a
By adjusting the intensity and focal position of the laser light L applied to the
In the bottomed
In FIG. 4, the bottom shape of the
[0032]
[Another example of variable display materials]
The electronic paper of the embodiment shown in FIG. 5 differs from the above embodiment in the form of the variable display material.
In the
As described above, when a voltage is applied to the electrode layers 32 and 22, one of the electrophoretic particles 42a and 42b is collected on the electrode layers 32 and 22 depending on whether the applied voltage is positive or negative.
[0033]
When observed from the direction of the white arrow in FIG. 5, black electrophoretic particles 42 b are visible in one
The electronic paper of the above embodiment is effective for use in displaying information as a group of black and white binary values such as character information and line information.
The electronic paper of the embodiment shown in FIG. 6 uses liquid crystal as a variable display material.
In the
[0034]
The orientation of the
Observation is performed from the direction of the white arrow in FIG. Light r such as sunlight or lighting hits the electronic paper. When the light r passes through the
[0035]
The passage of the reflected light r captured on the front side of the electronic paper differs depending on the orientation state of the
[0036]
【The invention's effect】
The method for manufacturing a cell layer for an electronic display surface according to the present invention is suitable for forming an electronic display surface by irradiating a film material to be a cell layer with a laser beam of a specific condition to eliminate and form a cell space. It is possible to efficiently produce a highly accurate cell space with a different size and shape.
As a result, an electronic display surface such as electronic paper can be efficiently manufactured, and display quality can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B are a cross-sectional view and a plan view showing a process of forming a cell space according to an embodiment of the present invention. FIGS.
FIG. 2 is a cross-sectional view of an electronic paper. FIG. 3 is a cross-sectional view showing another processing example. FIG. 4 is a cross-sectional view showing another processing example. FIG. 5 is a cross-sectional view showing another example of an electronic paper. Sectional view showing another example of electronic paper [Explanation of reference numerals]
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003072519AJP2004279833A (en) | 2003-03-17 | 2003-03-17 | Method for manufacturing cell layer for electronic display surface |
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JP2004279833Atrue JP2004279833A (en) | 2004-10-07 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2008145844A (en)* | 2006-12-12 | 2008-06-26 | Seiko Epson Corp | Electro-optical panel, electro-optical device, and driving method of electro-optical device |
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2008145844A (en)* | 2006-12-12 | 2008-06-26 | Seiko Epson Corp | Electro-optical panel, electro-optical device, and driving method of electro-optical device |
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