电泳显示装置及其制造方法

专利名称：电泳显示装置及其制造方法
技术领域：
本发明涉及电泳显示装置及其制造方法。更具体地，本发明涉及包 括具有开关元件和驱动电极的基板、和设置在基板上的电泳显示元件层 的电泳显示装置及该装置的制造方法。
背景技术：
近年来，液晶显示(LCD)装置已经广泛应用于各种各样的领域。这是 因为LCD装置薄和轻的特点。最近，生产率提高后，LCD装置的价格已 经降低，同时，其尺寸已经能够扩大。因此，LCD装置的应用范围越来 越广泛。
另一方面，己经发展了电泳显示装置，作为比LCD装置实现进一步 的厚度减小和功耗明显降低的显示装置。利用电泳现象的电泳显示装置 有几种类型，该电泳现象是散布在液体中的带电粒子响应从外部给其施 加的电场在液体中移动的现象。如，微囊体型电泳显示装置，透明液体、 带负电的黑色小粒子(黑色素粒子)、带正电的白色小粒子(白色素粒子)封 装在每个微囊体内。 一对电极(即，驱动电极和公共电极)设置在微囊体的 每侧。通过给一对电极施加电压，黑色小粒子和白色小粒子在微囊体内 移动(或转移)，从而显示字符和图像。
当设置在观看侧的电极(即公共电极)的电位为正时，黑色小粒子向所 述电极侧受吸引，并且白色小粒子远离所述电极向对面移动。因而，所 述微囊体的区域看上去是黑色。相反，当设置在观看侧的电极的电位为 负时，白色小粒子向所述电极侧受吸引，并且黑色小粒子向远离所述电 极的方向移动。因而，所述微囊体的区域看上去是白色。这样，就可显 示出黑色和白色(单色序符和图像。
此外，黑色小粒子和白色小粒子的状态分别稳定在邻近于设置在所述微囊体每一侧的一对电极(驱动电极和公共电极)的两位置处，换句话 说，这些粒子处于双稳态(双稳态性)。因此，即使停止施加电压，这些粒 子的状态维持不变(存储效应)。因此，没必要继续施加电压以保持所显示 的字符和/或图像，这使显著地减小功率损耗成为可能。
微囊体的尺寸在几十微米Oim)到几百微米Oim)的范围内。因而，如 果将微囊体散布在透明的粘合剂中，则它们具有象墨水一样的状态，结 果用印刷方法可将它们涂覆在面板上。由于这个原因，将包含散布在其 中的微囊体的粘合剂称为"电子墨水"。
电泳显示装置除了微囊体型外还有几种类型，如，微形杯型、电子 液体粉末型等等。本发明涉及这些类型中的任何一种电泳显示装置，其 具有"电泳显示元件层"，换句话说， 一层电泳显示元件或者一组层状电 泳显示元件。这些电泳显示元件具有双稳态性是优选的。
图1A是表示现有电泳显示装置的示意结构的平面图，以及图1B是 沿图1A中的线IB-IB的截面图。
图1A和1B中所示的现有电泳显示装置包括150包括具有以矩形 设置设置在预定显示区域上的薄膜晶体管(TFT)和预定驱动电极(其两者 都没有显示)的TFT基板101，固定在TFT基板101上的显示区域上的电 泳双稳态显示元件层102，覆盖在电泳显示元件层102上的透明保护膜 105，和形成以包围在显示元件层102和保护膜105外围的密封件104。
用粘合剂103将电泳双稳态显示元件层102固定在TFT基板101的 显示区域上，电泳双稳态显示元件层102包括在与TFT基板101相同 侧的其主表面(背面)上形成的公共电极(没有显示)。用粘合剂106将保 护膜105粘合到TFT基板101的相对侧的显示元件层102的另一主表面 (前面)。保护膜106全部地覆盖显示元件层102的所述主表面。技术人员 从保护膜106侧(从图1A和1B的上侧)可以看到通过装置150显示的字 符和/或图像。
用密封件104覆盖由电泳显示元件层102和保护膜105形成的分层 结构的外围(侧面)。密封件104的目的是阻止空气中的湿气和空气本身进 入层102内。特别地，TFT基板101防止湿气和空气从TFT基板101侧 面的分层结构的后表面(即，图IB的下表面)进入到层102。保护膜105 防止湿气和空气从TFT基板101相对侧边的分层结构的前表面(即，图 IB的上表面)进入到层102。然而，分层结构的各个侧面保持打开状态。 因此，需要通过密封件104阻止湿气和空气从分层结构的侧面进入层102。 由于分层结构的平面形状是矩形，所以在图1A和1B中密封件104的平 面形状像个矩形环。
具有上述结构的现有电泳显示装置150用下述方法制造。
特别地，如图2A和2B所示，首先，将在其后面具有粘合剂103的 电泳显示元件层102加热到预定温度，从而软化粘合剂103。接着，在显 示元件层102的位置与所述显示区域对准的同时，将显示元件层102放 置并挤压在TFT基板101的显示区域上。如此，显示元件层102粘合到 TFT基板lOl的显示区域。此后，实施预定的排除气泡的步骤(该步骤公 知)，从而排除滞留在显示元件层102和TFT基板101之间的气泡。
接着，如图3A和3B所示，在保护膜105的位置与层102的所述表 面对准的同时，将在其后表面上具有粘合剂106的保护膜105粘合到显 示元件层102的所述表面上，从而将保护膜105粘合到显示元件层102 上。然后，为排除滞留在保护膜105和在显示元件层102之间的气泡， 再次实施预定的排除气泡的步骤。
接着，如图4A和4B所示，涂覆密封材料110以使密封材料110具 有包围在由显示元件层102和保护膜105形成的分层结构的整个外围的 带状形状，从而用密封材料110覆盖和密封分层结构的全部侧面。优选 应用紫外(UV)光固化(curing)树脂作为密封材料110。将小粒子形式的间 隔物(未示出)混合并散布在材料110中。这便于形成具有所希望高度的 密封材料IIO。
随后，为了硬化，用UV光照射全部密封材料UO。结果，密封材料 110变成具有矩形环状平面形的密封件104，并且它密封由显示元件层102 和保护膜U2形成的分层结构的全部侧面。如此，制造出了图1A和1B 所示的现有电泳显示装置150。
图5是表示电泳双稳态显示元件层102的内部结构的范例的示意截
面图，其中电泳双稳态显示元件是微囊体型。
如图5所示，电泳显示元件层102包括电泳双稳态显示元件102aa 均匀地散布在其中的电子墨水层102a、公共电极102b和透明树脂膜 102c。形成公共电极102b以全部覆盖膜102c的主表面。形成电子墨水 层102a以覆盖公共电极102b的全部表面，因而显示元件102aa设置在电 子墨水层102a的全部表面上。将粘合剂103涂覆在电子墨水层102a相 对于膜102c相反的主表面(背面)上。
另外，专利文献l(日本未审专利公开No.2005-309075)和专利文献 2(日本未审专利公开No.2005-114820)作为涉及本发明的现有技术参考。
专利文献1公开了一种电子墨水显示装置和其制造方法。该装置包 括具有像素的第一基板(TFT基板)，形成在第一基板上的第二基板，该第 二基板具有至少一电子墨水层，和形成在第二基板上的保护基板。保护 基板比第二基板大并从第二基板扩展。将密封材料填在第一基板和从第 二基板扩展的保护基板之间的空间(见权利要求1和第0006段)。
对于专利文献1的电子墨水显示装置，全部电子墨水显示装置的机 械强度的弱点通过保护基板消除，同时，电子墨水层在抗潮湿性方面的 弱点通过密封材料消除。换句话说，可得到已改进了机械强度和抗潮湿 性的面板结构(见第0007和0011段，和图1和2)。
专利文献2公开了一种微囊体型电泳显示面板及其制造方法。该面 板包括基板(TFT基板)；设置在基板上的微囊体显示层；形成以覆盖微囊 体显示层的透明树脂；和形成以覆盖透明树脂膜的透明树脂保护膜。透 明树脂保护膜从透明树脂膜的侧表面横向突出，并且具有比透明树脂膜 大的尺寸，如此在透明树脂保护膜与和基板之间在微囊体显示层和透明 树脂膜的外围形成间隙。将水蒸汽遮蔽树脂层填在间隙中(见权利要求1 和第0008和0009段)。
对于专利文献2的微囊体型电泳显示板，在上述间隙中填充水蒸汽 遮蔽树脂层，因此可有效地防止湿气进入微囊体显示层。这意味着可有 效的防止微囊体显示层特性的退化。另外，由于通过透明树脂保护膜显 著地增强了微囊体显示层的保护功能，所以有效地避免了由于外部冲击
造成的微囊体层破损(见第0010， 0011和0017段，和图l)。
如此，对于图1A和1B所示的上述现有电泳显示装置150，可出现 下列显示缺陷
第一显示缺陷是在显示屏上出现大斑点(blotch)或者污迹(smear)。 根据发明人的研究，发现造成该缺陷的原因是由于进入到电泳双稳态显 示元件层102内的湿气和/或气泡引起的。特别地，很少量的湿气和/或气 泡存在于显示元件层102和保护膜105之间的间隙中，或者存在于密封 件104和显示元件层102和保护膜105之间的间隙中。所述的湿气和/或 气泡在制造过程中进入显示元件层102内，引起第一显示缺陷。
第二显示缺陷是即使驱动TFT，图像也没有象需要的那样显示在 屏幕上，即驱动不良(defective driving)。特别地，即使预定的电压通过 驱动TFT施加在TFT基板101上的驱动电极和显示元件层102上的公共 电极102b之间，存在于显示元件102aa中的小粒子也不象希望的那样移 动，结果图像没有象需要的那样显示在屏上。根据发明人的研究，发现 造成该缺陷的原因是由于进入到TFT基板101和电泳双稳态显示元件层 102之间的边界的湿气和/或气泡引起的。特别地，很少量的湿气和/或气 泡存在于显示元件层102和保护膜105之间、密封件104保护膜105之 间以及密封件104和显示元件层102之间的间隙中。在制造过程中，所 述的湿气和/或气泡进入TFT基板101和电泳双稳态显示元件层102之间 的边界，在TFT基板101和电泳双稳态显示元件层102之间形成狭长的 空间。由于这个狭长的空间，引起第二显示缺陷。

发明内容
在考虑了上述研究结果创造了本发明，其目的是提供一种能够可靠 地防止上述第一和第二显示缺陷(即，大斑点或者污迹在显示屏上和驱 动故障中)的电泳显示装置，及装置的制造方法。
本发明的另一目的是提供一种同时实现高图像质量和高可靠的电泳 显示装置，及装置的制造方法。
从下面的描述中上述目的和没有特别提到的其它目的对本领域的普 通技术人员来说变得清晰。
这里，专利文献1公开的上述电子墨水显示装置和专利文献2公开
的微囊体型电泳显示面板与本发明的不同之处如下
对于专利文献1的上述电子墨水显示装置和专利文献2的微囊体型
电泳显示面板，防止湿气从外部进入到电子墨水层或者微囊体显示层。 这避免由于制造所述装置或者面板后(即，使用期间)而非其制造过程中
出现的湿气引起的特性退化。因此，专利文献1的装置和专利文献2的 面板特性退化的原因与现有技术装置150中的上述第一和第二显示缺陷 的原因不同，虽然专利文献1的装置和专利文献2的面板的基本结构与 现有电泳显示装置150大致相同。由于本发明打算防止现有装置150中 的上述第一和第二显示缺陷，在这点上，根据本发明的电泳显示装置及 其制造方法不同于专利文献1的装置及其制造方法，不同于专利文献2 的面板及其制造方法。
根据本明的第一方面，提供一种电泳显示装置，其包括 第一基板，具有开关元件和驱动电极； 电泳显示元件层，固定在第一基板的预定显示区域； 密封件，形成为包围第一基板上的显示元件层，密封件比显示元件层厚； 以及
第二基板，固定在密封件与第一基板相对的端部上，第二基板具有比显 示元件层宽的面积；
其中，第一基板、密封件和第二基板构成一个包围显示元件层的封闭的 内部空间，从而将显示元件封入在该空间内，以及
向该空间填充压力约等于大气压力的惰性气体或者将该空间置于预定的 真空状态中。
对于根据本发明的第一方面的电泳显示装置，由于上采用上述结构， 在将惰性气体导入空间或者在空间产生预定的真空状态之前，内部空间 的内部需要抽真空或者脱气。因此，在上述的抽真空和脱气过程中，将 除去空间的空气和湿气。从而，能够可靠地防止第一显示缺陷(即，显 示屏上的大斑点或者污迹)以及第二显示缺陷(即，驱动不良)，该第一 显示缺陷是由于电泳显示元件层附近存在很少量的湿气和/或空气泡在制
造过程中进入所述层内的事实引起的，该第二显示缺陷是由于所述湿气 和/或空气泡在制造过程中进入第一基板和电泳显示层之间的边界的事实 引起的。
此外，由于能够可靠地防止第一和第二显示缺陷，所以可以得到比上
述现有电泳显示装置150更高的显示质量的显示装置。
此外，电泳显示元件层封闭在密封的内部空间中，在该空间填充压 力约等于大气压力的惰性气体或者将该空间置于预定的真空状态中。所 以，可牢固地将存在于外部(即，在大气中)的湿气和空气与电泳显示 元件层断开，这意味着根据第一方面在电泳显示装置使用期间存在于外 部(在大气中)的空气将不能进入内部空间。结果，不仅可得到比上述 现有电泳显示装置150更高的显示质量的显示装置，而且可得到比上述 现有电泳显示装置150更可靠的显示装置。
在根据本发明的第一方面的装置的优选实施例中，在第二基板和电 泳显示元件层之间形成间隙以使第二基板和电泳显示元件层分开。在该 实施例中，有附加的优点电泳显示元件层不受施加到第二基板的冲击 等的影响，由于不需要在间隙中放置间隔物的步骤所以减少了所需的制 造过程步骤的数量，以及降低了制造花费。
在根据本发明的第一方面的装置的另一优选实施例中，在第二基板 和电泳显示元件层之间形成间隙，并且将间隔物设置在间隙内。在该实
施例中，有附加的优点由于将电泳显示元件层通过第二基板挤压到第
一基板，所以提高了电泳显示元件层对第一基板的粘附力和结合力，以 及虽然增加所需的制造过程步骤，但是由于间隔物维持了间隙的均匀性 所以进一步提高了可得到的图像质量。
在根据本发明的第一方面的装置的另一优选实施例中，密封件具有 开口，该开口允许进入封入在空间内的电泳显示元件层，开口由封闭件
密封。在该实施例中，有附加的优点可容易地除去存在于空间中的气 泡和/或湿气，以及由于通过开口使气体流入空间或者从空间中流出，所 以可容易地实现将惰性气体加入空间或者在空间中产生真空状态。
在该实施例中，优选将封闭件的部分经由幵口插入空间中。这是因
为通过施加给密封件的封闭材料从外部覆盖开口，并利用空间内外压力 差机械地挤压封闭材料，从而容易地高密封性地封闭或密封开口。
此外，在该实施例中，优选封闭开口的封闭件与密封件由相同的材
料(例如，uv固化树脂、热固化树脂等等)制造。这是因为封闭件可以
用与密封件相同的方式形成。
在根据本发明第一方面的装置的更进一步的优选实施例中，密封件 具有包围电泳显示元件层的封闭形状。在该实施例中，密封件没有开口， 因此，气体不能通过开口流入空间或者从空间流出。然而，通过例如在 惰性气体的气氛或者真空气氛中将第二基板固定到密封件，可实现除去 存在于空间中气泡和/或空气，和将惰性气体加入空间或者在空间中产生 真空状态。并且，由于密封件没有开口，所以不需要封闭开口的步骤。
因此，有附加的优点减少了所需的制造过程的步骤的数目，因而降低 了制造费用。
根据本发明的第二方面，提供了一种制造电泳显示装置的方法，其 包括步骤
制备具有开关元件和驱动电极的第一基板；
将电泳显示元件层固定在第一基板的预定显示区域上；
在第一基板上形成密封件，该密封件包围显示元件层并且比显示元
件层厚；
将具有比显示元件层宽的面积的第二基板固定在密封件与第一基 板相对的端部上，以通过第一基板、密封件和第二基板在显示元件层的 周围构成一个封闭的内部空间，从而将显示元件层封入在该空间内；以 及
向该空间填充压力约等于大气压力的惰性气体或者将该空间置于预 定的真空状态中。
对于根据本发明第二方面的制造电泳显示装置的方法，由于包括上 述过程的步骤，所以显然可以制造根据本发明的第一方面的上述电泳显 示装置。
并且，该方法包括向该空间填充压力约等于大气压力的惰性气体的 步骤或者将该空间置于预定的真空状态中的步骤，因此在所述步骤之前， 空间的内部需要抽真空或者脱气。从而，除去存在于空间的空气和湿气。 因此，能够可靠地防止第一显示缺陷(即，显示屏上的大斑点或者污迹)以 及第二显示缺陷(即，驱动不良)，该第一显示缺陷是由于电泳显示元 件层附近存在很少量的湿气和/或空气泡在制造过程中进入所述层内的事 实引起的，该第二显示缺陷是由于所述湿气和/或空气泡在制造过程中进 入第一基板和电泳显示层之间的边界的事实引起的。
由于能够可靠地防止第一和第二显示缺陷，所以可以得到比上述现有
电泳显示装置150更高的显示质量的显示装置。
此外，该方法包括将电泳显示元件层封入在密封的内部空间中的步 骤，和向该空间填充压力约等于大气压力的惰性气体或者将该空间置于 预定的真空状态中的步骤。所以，可牢固地将存在于外部(即，大气中) 的湿气和空气与电泳显示元件层断开。这意味着存在于外部(大气中) 的湿气和空气在使用这些制造的电泳显示装置期间没有进入空间。结果， 不仅可得到比上述现有电泳显示装置150更高的显示质量的显示装置而 且可得到比上述现有电泳显示装置150更可靠的显示装置。
在根据本发明的第二方面的方法的优选实施例中，在将将第二基板 固定在密封件与第一基板相对的端部上以构成封闭的内部空间的步骤 中，在第二基板和电泳显示元件层之间形成间隙以使第二基板和电泳显 示元件层分开。在该实施例中，有附加的优点电泳显示层不受施加到 第二基板的冲击等的影响，由于不需要在间隙中放置间隔物的步骤所以 减少了所需的制造过程步骤的数量，以及降低了制造费用。
在根据本发明的第二方面的方法的另一优选实施例中，在将第二基 板固定在密封件与第一基板相对的端部上以构成封闭的内部空间的步骤 中，在第二基板和电泳显示元件层之间形成间隙并在后续步骤中将间隔
物设置在间隙内。在该实施例中，有附加的优点由于将电泳显示元件 层通过第二基板挤压到第一基板，所以提高了电泳显示元件层到第一基 板的粘附力和结合力，以及虽然增加所需的制造过程步骤，但是由于间 隔物维持了间隙的均匀性所以进一步提高了可得到的图像质量。
在根据本发明的第二方面的方法的另一优选实施例中，在形成密封 件的步骤中，形成允许进入封入在空间中的电泳显示元件层的开口，以 及在后续步骤中通过封闭件封闭开口。在该实施例中，有附加的优点 容易除去存在于空间的气泡和/或湿气，以及由于气体通过开口容易地流 入空间和从空间流出，所以容易地实现将惰性气体加入空间或者在空间 中产生真空状态。
在该实施例中，优选通过封闭件封闭开口的步骤中，将封闭材料施 加到密封件以从外部覆盖开口，因此利用内部空间内外压力差通过封闭 材料封闭开口。在此情形下，有附加的优点通过使封闭材料的一部分 通过开口插入在空间中，可以容易地以高封闭性封闭开口。
此外，在该实施例中，优选封闭开口的封闭件用与密封件相同的材 料(例如，UV固化树脂、热固化树脂等等)制造。这是因为封闭件可以 用与密封件相同的方式形成。
在根据本发明第二方面的装置的更进一步的优选实施例中，在形成 密封件的步骤中，密封件形成为具有包围电泳显示元件层的封闭形状。 在该实施例中，密封件没有开口，因此，气体不能通过开口流入空间或 者从空间流出。然而，可以通过例如在惰性气体的气氛或者真空气氛中 将第二基板固定到密封件实现除去存在于空间中的气泡和/或空气、和将 惰性气体加入空间或者在空间中产生真空状态。并且，由于密封件没有 开口，所以不需要封闭开口的步骤。结果，有附加的优点减少了所需 的制造过程的步骤的数目，因而降低了制造费用。
在根据本发明第二方面的装置的更进一步的优选实施例中，将电泳 显示元件层固定在第一基板上的步骤、在第一基板上形成密封件的步骤、 将第二基板固定在密封件与第一基板相对的端部上以构成内部空间的步 骤、以及向空间填充具有压力约等于大气压力的惰性气体或者将该空间 置于预定的真空状态中的步骤都是在惰性气体的气氛中实施的。在该实 施例中，有附加的优点即使密封件没有开口，容易地向空间填充惰性 气体。
在根据本发明第二方面的装置的更进一步的优选实施例中，向该空
间填充压力约等于大气压力的惰性气体或者将该空间置于预定的真空状 态中的步骤是在真空气氛中实施的。在该实施例中，有附加的优点存 在于空间中的空气和湿气由对空间抽真空或脱气的步骤同时可靠地除 去。
任何化学惰性的气体可以用作根据本发明的第一方面的电泳显示装
置和根据本发明的第二方面的制造电泳显示装置的方法中使用的惰性气 体。然而，优选氮气用作惰性气体。任何一种稀有的气体如氩(Ar)可 用于本目的。


为了容易地实现本发明，现参考

。
图1A是表示现有电泳显示装置的示意结构的平面图，以及图1B是 沿图1A中的线IB-IB的截面图。
图2A是表示制造图1A和1B的现有电泳显示装置的方法的平面图， 以及图2B是沿图1A中的线IB-IB的截面图。
图3A是表示制造图1A和1B的现有电泳显示装置的方法的平面图， 以及图3B是沿图1A中的线IB-IB的截面图，其继图2A和2B的步骤之 后。
图4A是表示制造图1A和1B的现有电泳显示装置的方法的平面图， 以及图4B是沿图1A中的线IB-IB的截面图，其继图3A和3B的步骤之 后。
图5是表示图1A和1B的现有电泳显示装置的内部结构的示意截面 图，其中电泳显示装置属于微囊体型。
图6A是表示根据本发明第一实施例的电泳显示装置的示意结构平 面图，以及图6B是沿图6A中的线VIB-VIB的截面图。
图7A是表示制造根据本发明第一实施例的电泳显示装置的方法的 平面图，以及图7B是沿图6A中的线VIB-VIB的截面图。
图8A是表示制造根据本发明第一实施例的电泳显示装置的方法的 平面图，以及图8B是沿图6A中的线VIB-VIB的截面图，其继图7A和 7B的步骤之后。图9A是表示制造根据本发明第一实施例的电泳显示装置的方法的 平面图，以及图9B是沿图6A中的线VIB-VIB的截面图，其继图8A和 8B的步骤之后。
图10A是表示制造根据本发明第一实施例的电泳显示装置的方法的 平面图，以及图10B是沿图6A中的线VIB-VIB的截面图，其继图9A 和9B的步骤之后。
图11A是表示制造根据本发明第一实施例的电泳显示装置的方法的 平面图，以及图11B是沿图6A中的线VIB-VIB的截面图，其继图10A 和IOB的步骤之后。
图12A是表示制造根据本发明第一实施例的电泳显示装置的方法的 平面图，以及图12B是沿图6A中的线VIB-VIB的截面图，其继图11A 和11B的步骤之后。
图13A是表示制造根据本发明第一实施例的电泳显示装置的方法的 平面图，以及图13B是沿图6A中的线VIB-VIB的截面图，其继图12A 和12B的步骤之后。
图14A是表示制造根据本发明第一实施例的电泳显示装置的方法的 平面图，以及图14B是沿图6A中的线VIB-VIB的截面图，其继图13A 和13B的步骤之后。
图15A是表示根据本发明第二实施例的电泳显示装置的示意结构的 平面图，以及图15B是沿图15A中的线XVB-XVB的截面图。
图16A是表示制造根据本发明第二实施例的电泳显示装置的方法的 平面图，以及图16B是沿图15A中的线XVB-XVB的截面图。
图17A是表示制造根据本发明第二实施例的电泳显示装置的方法的 平面图，以及图17B是沿图15A中的线XVB-XVB的截面图，其继图16A 和16B的步骤之后。
图18A是表示制造根据本发明第二实施例的电泳显示装置的方法的 平面图，以及图18B是沿图15A中的线XVB-XVB的截面图，其继图17A 和17B的步骤之后。
图19A是表示制造根据本发明第二实施例的电泳显示装置的方法的
平面图，以及图19B是沿图15A中的线XVB-XVB的截面图，其继图18A 和18B的步骤之后。
图20A是表示根据本发明第三实施例的电泳显示装置的示意结构的 平面图，以及图20B是沿图20A中的线XXB-XXB的截面图。
图21A是表示制造根据本发明第三实施例的电泳显示装置的方法的 平面图，以及图21B是沿图20A中的线XXB-XXB的截面图。
图22A是表示制造根据本发明第三实施例的电泳显示装置的方法的 平面图，以及图22B是沿图20A中的线XXB-XXB的截面图，其继图21A 和21B的步骤之后。
图23A是表示制造根据本发明第三实施例的电泳显示装置的方法的 平面图，以及图23B是沿图20A中的线XXB-XXB的截面图，其继图22A 和22B的步骤之后。
图24A是表示制造根据本发明第三实施例的电泳显示装置的方法的 平面图，以及图24B是沿图20A中的线XXB-XXB的截面图，其继图23A 和23B的步骤之后。
图25A是表示制造根据本发明第三实施例的电泳显示装置的方法的 平面图，以及图25B是沿图20A中的线XXB-XXB的截面图，其继图24A 和24B的步骤之后。
图26A是表示制造根据本发明第三实施例的电泳显示装置的方法的 平面图，以及图26B是沿图20A中的线XXB-XXB的截面图，其继图25A 和25B的步骤之后。
图27A是表示制造根据本发明第三实施例的电泳显示装置的方法的 平面图，以及图27B是沿图20A中的线XXB-XXB的截面图，其继图26A 和26B的步骤之后。
具体实施例方式
下面将参考附图详细说明本发明的优选实施例。 第一实施例
根据本发明的电泳显示装置50的示意结构如图6A和6B所示。 根据本发明第一实施例的电泳显示装置50包括TFT基板1、固定
在TFT基板1的预定显示区域的电泳双稳态显示元件层2、在TFT基板 1上形成以包围电泳显示元件层2的环形密封件4、和固定在密封件4与 TFT基板1相对的端部上的透明玻璃基板6。TFT基板1具有形成显示区 域中的多个TFT和预定的驱动电极(两者都没有图示出来)。TFT和驱 动电极以矩阵状设置。密封件4比显示元件层2厚或高。玻璃基板6比 显示元件层2具有更宽的面积。显示元件层2用涂覆在显示元件层2的 后面(即，在与TFT基板1相同侧面上的主表面)的薄片状粘合剂3固 定到TFT基板1 。设置玻璃基板6以保护显示元件层2。
如图6A所示，TFT基板1、显示元件层2和玻璃基板6具有近似为 矩形的平面形状。显示元件层2的面积小于TFT基板1的面积。玻璃基 板6的面积小于TFT基板1的面积但是大于显示元件层2的面积。密封 件4具有角部为圆形的矩形环形平面形状，该密封件沿显示元件层2的 侧面线性延伸。密封件4在相对于显示元件层2的侧面之一的位置处具 有开口 11，该开口 11允许进入密封件4的内侧。开口11用封闭件8密 封，该封闭件8连接到密封件4以从其外部覆盖开口 11。微粒状的间隔 物12加入并散布在密封件4中。设置间隔物12以容易地形成具有所希 望高度和厚度的密封件4。
TFT和玻璃基板1和6与相互连接基板1和6的密封件4形成或者 限定封闭的内部空间或者空腔7。将显示元件层2设置在空间7中。换句 话说，TFT和玻璃基板1和6与密封件4构成一个用于使显示元件层2 内置和用于保护显示元件层2的壳体。因此，可以说显示元件层2封入 在内部空间7或者壳体中。显示元件层2封入在内部空间或者空腔7中 的原因是为了保护显示元件层2防止受到冲击等和防止空气中存在的湿 气和空气本身进入显示元件层2的内部。特别地，TFT基板1防止湿气 和空气从TFT基板1侧(即，显示元件层2的后面)进入显示元件层2 的内部。玻璃基板6防止湿气和空气与TFT基板1相对的一侧(即，显 示元件层2的前面)进入显示元件层2的内部。密封件4防止湿气和空 气从所述层2侧面进入显示元件层2的内部。
向内部空间7中填充压力约等于大气压力的氮气(N2)。由于该氮气，外部(即，在大气中)存在的湿气和/或空气不能进入空间7中，结 果所述湿气和/或空气与空间7可靠地断开。
TFT基板1和玻璃基板6分别构成限定内部空间7的下壁(即，底) 和上壁(即，顶或盖)。密封件4构成限定空间7的侧壁。在空间7中， 显示元件层2与密封件4和玻璃基板6分离。
将密封件4的高度或厚度设置为高于显示元件层2，如图6B所示。 因而，固定到密封件4顶端(即，与TFT基板1相对的端部)的玻璃基 板6和设置在玻璃基板6之下的显示元件层2彼此分离。由于这个原因， 在显示元件层2的上主表面和玻璃基板6的下主表面(即，内表面)之 间产生间隙IO。在所产生的间隙10中，放置并散布球形的间隔物5。因 此，可以说在显示元件层2上方的玻璃基板6的中间部分通过显示元件 层2经由间隔物5机械支撑，以及其周围部分通过密封件4机械支撑。 因此，玻璃板6本身不发生弯曲，同时玻璃基板6和显示元件层2之间 的间隙10均匀地维持在所希望的量级和值上。另外，确定密封件4的高 度和厚度以使间隙10具有预定的值。
虽然间隙10的均匀性和显示元件层2连接到TFT基板1的粘附力退 化，但是如果考虑到减少制造过程的步骤(即制造花费)更为重要，可以 省略间隔物5。
当采用根据第一实施例的电泳显示装置50时，观察者可以从与透明 (透光)玻璃基板6相同的侧(从图6B的上侧)看到显示在显示元件层 2上的字符和图像。
例如，显示元件层2的内部结构可以与图5所示的结构相同。因而， 此处省略有关上述内部结构的解释。
如上所述，根据本发明第一实施例的电泳显示装置50包括具有作 为开关元件的TFT和驱动电极的基板1 (相应于第一基板)，固定在TFT 基板1的预定显示区域的电泳显示元件层2，包围TFT基板1上的电泳 显示元件层2的环形密封件4并且该密封件4形成为比显示元件层2高， 和具有比显示元件层2宽的面积并固定在密封件4与TFT基板1相对的 端部的透明玻璃基板6 (相应于第二基板)。TFT基板1、密封件4和玻
璃基板6构成包围显示元件层2的封闭的内部空间或空腔7，从而将显示 元件层2封入在空间7中。向空间7填充压力大致等于大气压力的氮气。
由于空间7的内部需要在导入氮气前需要抽真空或脱气，所以空间7 存在的空气和湿气在抽真空或脱气的步骤中排除。因而，能够可靠地防 止第一显示缺陷(即，显示屏上的大斑点或者污迹)以及第二显示缺陷 (即，驱动不良)，该第一显示缺陷是由于电泳显示元件层附近存在很 少量的湿气和/或空气泡在制造过程中进入所述层2内的事实引起的，该 第二显示缺陷是由于所述湿气和/或空气泡在制造过程中进入TFT基板1 和显示元件层2之间的边界的事实引起的。
并且，由于显示元件层2通过玻璃基板6压向TFT基板1，所以增 加了显示元件层2到TFT基板1的粘附力。玻璃基板6和显示元件层2 之间的间隙10的均匀性通过间隔物5维持。因而，除了可靠地防止上述 的第一和第二显示缺陷外，还得到了比上述现有电泳显示装置150更高 的显示质量。
此外，将显示元件层2封入密封的内部空间7中，向该空间填充压 力约等于大气压力的氮气。因而，可牢固地断开存在于外部(即，大气 中)的湿气和空气。这意味着存在于外部(大气中)的湿气和空气在使 用根据第一实施例的电泳显示装置50的期间没有进入空间7中。结果， 不仅可得到比上述现有电泳显示装置150更高的显示质量的显示装置而 且可得到比上述现有电泳显示装置150更可靠的显示装置。
接下来，在下文中参考附图7A和7B到图14A和14B解释制造根据 第一实施例的电泳显示装置50的方法。
首先，如图7A和7B所示，将在其背面具有薄片型粘合剂3的电泳 双稳态显示元件层2加热到预定温度，软化所述粘合剂3。然后，在进行 显示元件层2位置对准的同时，将显示元件层2放置在在TFT基板1的 显示区域上，并挤压所述的层2。这样，显示元件层2粘附并固定在TFT 基板1的显示区域。此后，实施预定的气泡排除过程(公知)，从而排 除滞留在显示元件层2和TFT基板1之间的气泡。
接着，如图8A和8B所示，通过利用公知分散机或者通过印刷方法
形成密封材料20,使其具有带状形状从而包围显示元件层2。在该步骤 中，形成开口或窗口 21以在显示元件层2的一侧面的相应位置处穿过密 封材料20。开口 21允许进入由密封材料20所限定区域的内侧。在后续 的固化步骤中固化密封材料20，结果形成图6A和6B所示的密封件4。
优选UV光固化树脂作为密封材料20,但热固化树脂可用于该目的。 在前者例子中，密封材料20的固化通过UV光照射实施。在后者例子中， 密封材料20的固化通过加热实施。这里，小粒子形的(或粒状的)间隔 物12已经在提前加入并散布在密封材料20中。然而，间隔物12可以不 加入在材料20中。这是因为采用设置在显示元件层2和玻璃基板6之间 的间隙10中的间隔物5，可以将间隙10设置在预定值处。考虑到显示元 件层2的厚度量(或者高度)，选择和确定间隔物12的尺寸或直径。在 预定的周期中搅动具有确定的尺寸和直径的间隔物12，直到间隔物12均 匀地散布在密封材料20中，并用于密封材料20中。
接下来，如图9A和9B所示，预定量的球形间隔物5分散在显示元 件层2的上(前)表面。因而，将间隔物5随机地设置在显示元件层2 的上表面。由于分散间隔物5，所以显示元件层2和玻璃基板6之间的间 隙10在整个层2上可均匀化。
随后，如图10A和10B所示，将玻璃基板6放置在密封材料20上， 然后，用预定的压力将玻璃基板6压到密封材料20上，并粘到其上。用 涂覆在密封材料20顶端的粘合剂(没显示)实施粘附，或者用涂覆在基 板6与密封材料20接触的区域上的粘合剂(没显示)实施粘附。在粘附 步骤期间，粘附的同时UV光照射整个密封材料20，因此固化密封材料 20。通过加热实施密封材料20的固化。由于固化，所以密封材料20变 成密封件4，该密封件4为矩形、环形平面形状并包围显示元件层2。由 于密材料20有开口21，所以即使内部空间7的容量由于压力而降低，空 间7中存在的空气通过开口21容易地挤出。因此，没什么问题发生。
上述工艺步骤在大气空气中实施，然而，下面的步骤在真空气氛中 实施。特别地，将具有图IOA和IOB的构造的结构传送到公知真空产生 设备的真空室(没有显示)。此后，通过驱动真空产生设备，将存在于
真空室中的空气抽除或脱去，从而在所述的真空室中产生预定水平的真
空状态(减压状态)。此时，也排除了存在于内部空间7的空气，如图 11A和11B所示。结果，滞留于具有图IOA和IOB的构造的所述结构中 的空气和湿气几乎彻底除去了。
并且，有一种可能在间隔物5的散布步骤后，间隔物5除了存在 于间隙10中外还存在于内部空间7的区域中。然而，即使这种额外的间 隔物5在空间7中，也不会出现问题。这是因为有额外的间隔物5在抽 真空或脱气步骤中随同空气一起释放到外部。
接下来，将氮气(N2)导入上述真空室中，从而在所述室中产生氮气气
氛。氮气压力从上述真空水平逐渐上升，最后回到大气压力。此时，如 图12A和12B所示，氮气通过密封件4的开口 11逐渐注入到内部空间7。 将氮气继续注入到空间7中直到空间7中的氮气压力等于大气压力。如 此，向空间7填充压力等于大气压力的氮气。在这个阶段，还没有封闭 开口 11。
接下来，在这样产生的氮气气氛中，如图13A和13B中，在将玻璃 基板6在预定压力下机械地压向密封件4的同时，用棒形支撑件9将薄 片状封闭材料21施加到密封件4以从其外部覆盖开口 11。此时挤压玻璃 基板6的原因是在空间7的容量或者容积稍微减小的状态中通过施加封 闭材料21以提高封闭材料21的密封性。虽然密封件4在此阶段已经固 化，但是通过施加压力密封件4可产生如上这样的非常小量的变形。
给棒形支撑件9的一个表面施加或者涂覆封闭材料21以使其具有用 于封闭密封件4的开口 11的充分的区域或者尺寸。因而，通过用支撑件 9将封闭材料21挤压在密封件4上，封闭材料21封闭开口 11是容易的。 优选与密封材料20相同的材料(即，可UV固化的树脂等)作封闭材料 21，然而,其它任何一种材料都可以用作此目的。
当在图13A和13B的状态中停止给玻璃基板6施加压力时，在该状 态中已经将封闭材料21施加到密封件4以覆盖开口，内部空间7的容量 趋于返回到其原始容量。因而，空间7中的氮气压力稍微降低。结果， 在空间7中的氮气压力和外部的大气压力产生压差。由于这样产生的压 力差，封闭材料21轻轻地插入空间7并稍微变形，已经将该封闭材料21 施加到密封件4以覆盖开口 11。此时，封闭材料21由于压差牢固地压在 密封件4的外表面上，因而，通过封闭材料21可靠地密封开口。在空间 7内的氮气压力等于空间7的大气压力的情形中，封闭材料21的插入和 形变将停止。根据发明者的研究，优选封闭材料21插入量和变形的量分 别设置在几毫米(mm)左右。
在确定了封闭材料21的插入和变形如所希望地完成后，UV光照射 (或加热)封闭材料21以固化该封闭材料21。结果，封闭材料21变成 封闭件8。此阶段的状态如图14A和14B所示。在完成了固化封闭材料 21后，支撑件9与封闭件8分离。由于封闭材料21已经固化并连接到密 封件4上，所以很容易实施分离操作。如此，制造出了如图6A和6B所 示的具有封闭的内部空间7的电泳显示装置50，向该封闭的内部空间7 填充压力等于大气压力的氮气。
对于制作根据本发明第一实施例的电泳显示装置50的方法，如上面 解释的那样，当在图IIA和11B的步骤中通过抽除存在于真空产生设备 的真空室中的空气而产生预定水平的真空状态时，滞留于具有图IOA和 10B的构造的结构中的空气和湿气几乎彻底除去了 (换句话说，非常少 量的空气和湿气滞留于内部空间7)。因而，防止了所述空气和湿气引起 的第一显示缺陷。因而，结合电泳显示元件层2采用玻璃基板6通过间 隔物5的方式均匀地压到TFT基板1的事实，以及玻璃基板6和显示元 件层2之间的间隙10通过间隔物5保持均匀性的事实(换句话说，可均 匀化施加到显示元件层2的电场强度)，可得到比现有电泳显示装置150 更高的图像质量。
并且，对于该方法，当向内部空间7填充氮气时，在氮气气氛中挤 压玻璃基板6。然后，在相同的氮气气氛中，将封闭材料21施加到密封 件4以覆盖开口11，此后，停止对玻璃基板6的挤压操作。从而通过利 用空间7内的氮气压力和外部的大气压力之间的压力差将封闭材料21牢 固地压到密封件4的外部表面上。因而，开口 11通过封闭材料21可靠 地密封。换句话说，可提高封闭材料21的密封性。因而，存在于外部(即，
存在于大气中)的湿气和/或空气在电泳显示装置50使用或操作期间没有 进入空间7中。结果，在得到高图像质量的同时，也可得到比上述现有 电泳显示装置150更可靠的装置。 第二实施例
图15A是表示根据本发明第二实施例的电泳显示装置50A的示意结 构的平面图。图15B是沿图15A中的线XVB-XVB的截面图。
根据图15A和15B所示的第二实施例的电泳显示装置50A的基本结 构大体上与根据图6A和6B的第一实施例的电泳显装置50的基本结构 相同。然而，装置50A与装置50不同之处在于所形成的密封件4a是 连续的并且没有开口 11和封闭件8，还在于在间隙10中没有设置间隔物
如图15A和15B所示，第二实施例的电泳显示装置50A包括TFT 基板1、固定在TFT基板1的预定显示区域的电泳双稳态显示元件层2、 在TFT基板1上形成以包围电泳显示元件层2的环形密封件4a、和固定 在密封件4a与TFT基板1相对的端部的透明玻璃基板6。 TFT基板1具 有设置在显示区域中的以矩阵状设置的TFT和预定的驱动电极(两者都没 有显示)。密封件4a比显示元件层2厚或高。玻璃基板6具有比显示元件 层2更宽的面积。显示元件层2用涂覆在显示元件层2的后面(即，在 与TFT基板1相同侧面上的主表面)的薄片状粘合剂3固定到TFT基板 1。这些方面与第一实施例相同。
TFT基板1、显示元件层2和玻璃基板6中的每一个具有近似为矩形 的平面形状。显示元件层2的面积小于TFT基板1的面积。玻璃基板6 的面积小于TFT基板1的面积，但是大于显示元件层2的面积。密封件 4a具有角部为圆形的矩形环形平面形状，该密封件沿显示元件层2的外 侧面线性延伸。这点与第一实施例相同。然而，和第一实施例不一样， 所形成密封件4a为连续的，并且没有第一实施例的开口 11。间隔物12 加入并散布在密封件4a中,其与第一实施例相同。
TFT和玻璃基板1和6和相互连接基板1和6的密封件4a形成闭合 的内部空间7，将显示元件层2设置在空间7中。在空间7中，显示元件
层2与密封件4a和玻璃基板6分离。由于将密封件4a的高度设置为高 于显示元件层2的高度，所以固定到件4a的顶端(即，TFT基板的相对 端部)的玻璃基板6和设置于玻璃基板6的显示元件层2彼此分离。由于 这个原因，在显示元件层2的上主表面和玻璃基板的下主表面(即，内 表面)之间产生间隙IO。这些方面与第一实施例相同。
然而，与第一实施例不一样的是，在第一实施例中使用的间隔物5 不包含在间隙10中。因而，只有玻璃基板6的周围部分由密封件4a机 械支撑，其中间部分，在显示元件层2之上，未由显示元件层2机械支 撑。间隙10所希望的大小由密封件4a的厚度或者高度决定。即使只有 玻璃基板6的周围部分由密封件4a如此机械支撑，由于内部空间7填充 压力等于大气压力的氮气和玻璃基板6的刚性，所以机械强度上没有问 题。并且，虽然没设置间隔物5，但是显示元件层2和玻璃基板6之间的 间隙10可基本上均匀地设置在所述2的整个表面之上。另外，由于玻璃 基板6与显示元件层2分开，所以有如下优点显示元件层2不受施加 到玻璃基板6的沖击的影响。
密封件4a所希望的厚度和高度通过适当地设置粒子大小(直径)和加 入并散布在密封件4a中的间隔物12的多少(量)容易地实现。
如上所述，根据第二实施例的电泳显示装置50A包括具有做为开 关的TFT和驱动电极的TFT基板l(第一基板)，固定在TFT基板1的预 定显示区域的电泳显示元件层2，包围TFT基板1上的显示元件层2的 环形密封件4a并且形成该密封件4a以比所述层2厚或高，和具有比显 示元件层2宽的面积并固定在密封件4a与TFT基板1相对的端部的透 明玻璃基板6 (第二基板)。TFT基板1、密封件4a和玻璃基板6包围 显示元件层2构成封闭的内部空间7，从而将显示元件层2封入在空间7 中。向空间7填充压力等于大气压力的氮气。
为了向封闭的内部空间7(其没有开口 ll)中填充氮气，在压力等于大 气压力的氮气气氛中制造电泳显示装置50A。因而，能够可靠地防止第 一显示缺陷(即，显示屏上的大斑点或者污迹)以及第二显示缺陷(即， 驱动不良)，该第一显示缺陷是由于电泳显示元件层2附近存在很少量的湿气和/或空气泡在制造过程中进入所述层内的事实引起的，该第二显 示缺陷是由于所述湿气和/或空气泡进入第一基板和电泳显示层之间的边 界的事实引起的。
此外，由于能够可靠地防止第一和第二显示缺陷，所以可以得到比上
述现有电泳显示装置150更高的显示质量的显示装置。
此外，显示元件层2封闭在密封的内部空间7中，在该空间填充压 力约等于大气压力的氮气。因而，存在于外部(即，大气空气中)的湿 气和空气在使用根据本发明第二实施例的电泳显示装置50A期间不进入 空间7。结果，可同时得到比上述现有电泳显示装置150更可靠的显示装 置。
接下来，在下文中参考附图16A和16B到图19A和19B解释制造根 据第二实施例的电泳显示装置50A的方法。
首先，如图16A和16B所示，在氮气气氛中将在其背面具有粘合剂 3的显示元件层2加热到预定温度，软化所述粘合剂3。然后，在进显示 元件层2位置对准的同时，将显示元件层2放置在在TFT基板1的显示 区域，以及将显示元件层2挤压在其上。如此，显示元件层2粘附并固 定到TFT基板1的显示区域上。此后，实施预定的气泡排除过程，从而 排除滞留在显示元件层2和TFT基板1之间的气泡。
接着，如图17A和17B所示，通过利用公知的分散机或者通过印刷 方法，在氮气气氛中形成密封材料20a以使其像连续的带状一样包围显 示元件层2的整个外围。密封材料20a不具有第一实施例中的密封材料 20的开口21。在后续的步骤中固化密封材料20a，结果形成图15A和15B 所示的密封件4a。
优选UV光固化树脂作为密封材料20a，然而热固化树脂可用于该目 的。在前者例子中，密封材料20a的固化通过UV光照射实施。在后者 例子中，密封材料20a的固化通过加热实施。小粒子形的(或粒状的) 间隔物12已经提前加入并散布在密封材料20a中。虽然间隔物12可以 不加入在材料20a中，但是因为间隔物5没有设置在间隙10中，所以 优选将间隔物12加入在材料20a中。
随后，如图18A和18B所示，在氮气气氛中将玻璃基板6放置在密 封材料20a上。然后，用预定的压力将玻璃基板6机械地压到密封材料 20a上，并粘到其上，如图19A和19B所示。用涂覆在密封材料20a顶 端的粘合剂实施粘附，或者用涂覆在基板6与密封材料20a接触的区域 上的粘合剂实施粘附。在粘附步骤期间，粘附的同时UV光照射照射整 个密封材料20a，因此固化密封材料20a。通过加热实施密封材料20a的 固化。结果，密封材料20a变成矩形、环形平面形的密封件4a，并且密 封件4a包围显示元件层2。
上述工艺步骤在压力等于大气压力的氮气气氛中实施。因而，当封 闭的内部空间7通过将玻璃基板放置在密封材料20a上并密封空间形成 时，空间7自动地填充压力等于大气压力的氮气。
因而，制造出了根据第二实施例的电泳显示装置50A。
如此，对于制造根据第二实施例的电泳显示装置50A的方法，和第 一实施例不一样，不包括抽空滞留的空气和湿气(即，滞留于内部空间7 中的很小量的湿气和气泡)的工艺。然而，在氮气气氛中实施所有的工艺 步骤，所以在制造过程中防止了所述湿气和气泡滞留于空间7中。结果，
防止了所述湿气和气泡所引起的显示缺陷。这意味着可得到比现有电泳 显示装置150更高图像质量的显示装置。
并且，密封材料4a是连续的，并且没有开口中，以及内部空间7填 充氮气。因而，存在于外部(即，大气空气中)的湿气和/或空气在使用 或操作电泳显示装置50A期间不进入空间7。结果，在得到较高图像质 量的显示的同时，得到比上述现有电泳显示装置150更高可靠性的显示 装置。
并且，由于不需要封闭密封材料20a的开口的过程，所以减少了的 所需制造过程步骤的数量，优点是降低了制造花费。
另外，虽然增加了所需制造过程步骤的数量，但是可以在像第一实 施例那样在间隙10中散布间隔物5以提高间隙10的均匀性和显示元件 层2与TFT基板1的粘附力。
第三实施例图20A是表示根据本发明第三实施例的电泳显示装置50B的示意结 构的平面图。图20B是沿图20A中的线XXB-XXB的截面图。
除了代替填充氮气体，将内部空间7保持在预定量级"真空"状态(减 压状态)外，根据图20A和20B的第三实施例的电泳显示装置50B的结 构与根据图6A和6B的第一实施例的电泳显装置50的结构相同。因而， 此处省略对装置50B的结构的解释，对相同的元件采用第一实施例的装 置50中的参考数字。
接下来，在下面参考图21A和21B到图27A和图27B解释制造根据 第三实施例的电泳显示装置50B的方法。该制造方法与第一实施例的制 造方法不同在于玻璃基板6与密封件6b的粘附工艺步骤和其后续工艺 步骤是在真空气氛中实施以将内部空间7保持在预定的真空水平。
首先，如图21A和21B所示，在大气空气中，将在其背面具有粘合 剂3的显示元件层2加热到预定温度，软化所述粘合剂3。然后，在进行 显示元件层2的位置对准的同时，将显示元件层2放置在在TFT基板1 的显示区域，以及将显示元件层2挤压在其上。如此，显示元件层2粘 附并固定到TFT基板1的显示区域上。此后，实施预定的气泡排除过程， 从而排除滞留在显示元件层2和TFT基板1之间的气泡。
接着，如图22A和22B所示，通过利用公知的分散机或者通过印刷 方法，形成密封材料20b以使为带状形状以包围显示元件层2。在该步骤 中，形成开口或窗口 21b以在显示元件层2的一个侧面的相应位置处穿 过密封材料20b。开口 210允许进入由密封材料20b所限定区域的内部。 在后续的密封材料20b的固化步骤后，密封材料20b变成图20A和20B 所示的密封件4b。
优选UV光固化树脂作为密封材料20b，然而热固化树脂可用于该目 的。在前者例子中，密封材料20b的固化通过UV光照射实施。在后者 例子中，密封材料20b的固化通过加热实施。小粒子形的(或粒状的) 间隔物12已经提前加入并散布在密封材料20b中。然而，间隔物12可 以不加入在材料20b中。这是因为通过设置在显示元件层2和玻璃基板6 之间的间隙10中的间隔物，可以将间隙IO设置在预定值上。
接下来，如图23A和23B所示，预定量的球形间隔物5分散在显示 元件层2的上表面。因而，将间隔物5随机地设置在所述层2的上表面。 由于间隔物5，可使显示元件层2和玻璃基板6之间的间隙10在整个层 2上均匀化，并提高了层2到TFT基板1的粘附力。
上述工艺步骤在大气中实施。此后，将具有图23A和23B的构造的 结构传送到公知真空产生设备的真空室(没有显示)，然后，将玻璃基 板6放置在密封材料20b上。然后，如图24A和24B所示，通过操作真 空产生设备，将存在于真空室中的空气抽除或脱去，从而在所述的真空 室中产生预定水平的真空状态。结果，存在于空间7中空气和湿气通过 开口 21b被抽除或者脱去，同时滞留于具有图24A和24B的构造的所述 结构中的空气和湿气被除去。
在完成了脱气过程后，在这样产生的真空气氛中，玻璃基板6压到 密封材料20b上，并粘附到其上，如图25A和25B所示。用涂覆在材料 20b顶端的粘合剂实施粘附，或者用涂覆在基板6与材料20b接触的区域 上的粘合剂(未图示)实施粘附。在粘附步骤期间，粘附的同时UV光 照射照射整个密封材料20b，从而固化材料20b。通过加热实施密封材料 20b的固化。由于固化，密封材料20b变成矩形、环形平面形的密封件 4b，并且密封件4b包围显示元件层2。
接下来，在相同的真空气氛中，如图26A和26B所示，将封闭材料 21施加到密封件4b以从外部覆盖其开口 llb。由于封闭材料21已经施 加到的棒形支撑件9的一个表面以具有用于封闭开口 lib的有效面积或 者尺寸，所以封闭材料21b通过用支撑件9将封闭材料21挤压到密封件 4b上以封闭开口 llb是容易的。优选与密封材料20b相同的材料用作封 闭材料21。
在使施加到密封件4b的封闭材料21覆盖开口 lib的同时，空气逐 渐进入到真空室，从而使上述真空状态返回到大气压力。结果，使已经 施加到密封件4b以覆盖开口中lib的封闭材料21轻微插入在空间7中 并发生形变。此时，封闭材料21由于压力差牢固地压在密封件4b的外 表面，因而，开口 lib通过封闭材料21可靠地密封。优选封闭材料21
插入量和变形的量分别设置在几毫米(mm)左右。适当地调整空间7中 的真空压力(减压)以使封闭材料21具有所希望的变形量。
在完成了确定封闭材料21的插入和变形后，使UV光照射封闭材料 21 (或加热)以固化该封闭材料21。结果，封闭材料21变成封闭件8。 此阶段的状态如图27A和27B所示。在完成了封闭材料21的固化步骤 后，支撑件9与封闭件8分离。由于封闭材料21已经固化，所以很容易 实施分离操作。如此，制造出了如图20A和20B的具有封闭的内部空间 7的电泳显示装置50B，将该封闭的内部空间7设置在真空状态。
对于制作根据本发明第三实施例的电泳显示装置50B的方法，如上 面解释的那样，当在图24A和24B的步骤中通过抽除存在于真空产生设 备的真空室中的空气，产生预定水平的真空状态时，滞留于具有图23A 和23B的构造的结构中的空气和湿气(换句话说，滞留于内部空间7中的 很少量的空气和湿气)彻底除去了。因而，防止了所述空气和湿气引起的 显示缺陷。所以，结合电泳显示元件层2用玻璃基板6通过间隔物5的 方式均匀地压到TFT基板1的事实，和玻璃基板6和显示元件层2之间 的间隙通过间隔物5保持均匀性的事实(换句话说，可均匀化施加到显 示元件层2的电场强度)，可得到比现有电泳显示装置150更高的图像 质量。
此外，当将内部空间7设置在预定的真空水平时，在真空状态中挤 压玻璃基板6。然后，在这种状态中，将封闭材料21b施加到密封件4b 以覆盖其开口 llb，此后，空间7的内部返回到大气压力，从而利用空间 7内真空压力和外部的大气压力之间压差将封闭材料21b牢固地压在密封 件4b的外部表面。因而，开口 11b通过封闭材料21b可靠地密封。换句 话说，可提高封闭材料21b的密封性。因此，存在于外部(即，存在于 大气空气中)的湿气和空气在使用或者操作电泳显示装置50B期间没有 进入空间。结果，在得到较高的图像质量的同时，可得到比上述现有电 泳显示装置150更高可靠性的显示装置。
其它实施例
上述第一到第三实施例是本发明的具体例子。因而，无需要说，本
发明不限于这些实施例，以及可对它们做任何修改。
例如，虽然微囊体型电泳显示元件层用作上述第一到第三实施例中 的电泳显示元件层2，但是，本发明不限于此。如果它是包括电泳显示元 件的显示元件层，则任何其它类型的电泳显示元件层都可以用。
此外，在上述第一到第三实施例中，间隙10形成在玻璃基板6和电
泳显示元件层2之间；然而，本发明不限于此。玻璃基板6和电泳显示
元件层2可以彼此接触。在该情形下，电泳显示元件层2通过玻璃基板6 直接压到TFT基板1上。
虽然已经描述了本发明的优选形式，但是，本领域的技术人员应当 明白在不脱离本发明的精神的情况下各种修改是显然的。因此，本发明 的范围完全由所附的权利要求确定。
权利要求
1.一种电泳显示装置，包括第一基板，具有开关元件和驱动电极；电泳显示元件层，固定在第一基板的预定显示区域上；密封件，形成为包围第一基板上的显示元件层，密封件比显示元件层厚；以及第二基板，固定在密封件与第一基板相对的端部上，第二基板具有比显示元件层宽的面积；其中，第一基板、密封件和第二基板构成一个包围显示元件层的封闭的内部空间，从而将显示元件层封入在该空间内，以及向该空间填充压力约等于大气压力的惰性气体或者将该空间置于预定的真空状态中。
2. 根据权利要求1的装置，其中，在第二基板和电泳显示元件层 之间形成间隙以将第二基板和电泳显示元件层分开。
3. 根据权利要求1的装置，其中，在第二基板和电泳显示元件层 之间形成间隙，并且将间隔物设置在间隙内。
4. 根据权利要求1的装置，其中，密封件具有开口，该开口允许 进入封入在所述空间内的电泳显示元件层，开口由封闭件封闭。
5. 根据权利要求4的装置，其中，封闭件的部分经由开口插入空 间中。
6. 根据权利要求4的装置，其中，用于封闭开口的封闭件由与密 封件相同的材料制成。
7. 根据权利要求1的装置，其中，密封件具有包围电泳显示元件 层的封闭形状。
8. —种制造电泳显示装置的方法，包括以下步骤 制备具有开关元件和驱动电极的第一基板； 将电泳显示元件层固定在第一基板的预定显示区域上； 在第一基板上形成密封件，密封件包围显示元件层并且比显示元件 层厚；将具有比显示元件层宽的面积的第二基板固定在密封件与第一基 板相对的端部上，以通过第一基板、密封件和第二基板在显示元件层的 周围构成一个封闭的内部空间，从而将显示元件层封入在该空间内；以 及向该空间填充压力约等于大气压力的惰性气体或者将该空间置于 预定的真空状态中。
9. 根据权利要求8的方法，其中，在将第二基板固定在密封件与 第一基板相对的端部以构成封闭的内部空间的步骤中，在第二基板和电 泳显示元件层之间形成间隙以将第二基板和电泳显示元件层分开。
10. 根据权利要求8的方法，其中，在将第二基板固定在密封件与 第一基板相对的端部以构成封闭的内部空间的步骤中，在第二基板和电 泳显示元件层之间形成间隙，并且在后续的步骤中，将间隔物设置在间 隙内。
11. 根据权利要求8的方法，其中，在形成密封件的步骤中，形成 允许进入封入在所述空间内的电泳显示元件层的开口 ，并在后续的步骤 中，通过封闭件封闭开口。
12. 根据权利要求11的方法，其中，在通过封闭件封闭开口的步 骤中，将封闭材料施加给密封件从外部覆盖开口，随后，利用内部空间 的内外压力差通过封闭件封闭开口 。
13. 根据权利要求12的方法，其中，封闭开口的封闭件由与密封件相同的材料制成。
14. 根据权利要求8的方法，其中，在形成密封件的步骤中，密封 件形成为具有包围电泳显示元件层的封闭形状。
15. 根据权利要求8的方法，其中，在惰性气体气氛中实施将电泳 显示元件层固定在第一基板上的步骤、在第一基板上形成密封件的步骤、 将第二基板固定在密封件与第一基板相对的端部以构成内部空间的步 骤、以及向该空间填充压力约等于大气压力的惰性气体或者将该空间置 于预定的真空状态中的步骤。
16. 根据权利要求8的方法，其中，在真空气氛中实施向该空间填 充压力约等于大气压力的惰性气体或者将该空间置于预定的真空状态中 的步骤。
全文摘要
在电泳显示装置的制造过程中，可靠地防止由电泳显示元件层附近存在的很少量的湿气和/或气泡进入层内部的事实引起的显示缺陷(显示屏上的大斑点或者污迹)，以及由所述湿气和/或气泡进入第一基板和所述层之间的边界引起的显示缺陷(驱动不良)。显示元件层固定在TFT基板的显示区域上，密封件形成在TFT基板上以包围显示元件层，以及玻璃基板固定到密封件上，以包围显示元件层，构成一个包围该层的封闭的内部空间。向空间填充压力约等于大气压力的惰性气体或者将该空间置于预定的真空状态中。
文档编号G02F1/167GK101187768SQ200710192970
公开日2008年5月28日 申请日期2007年8月28日 优先权日2006年8月30日
发明者田中大充 申请人:Nec液晶技术株式会社