JP4211255B2 - Electrophoretic display device and electronic apparatus - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気泳動表示装置および電子機器に関し、特に使用環境によらずに良好な視認性を有する電気泳動現象を利用した表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
液体中に分散した帯電粒子が電界印加により泳動する現象、電気泳動現象は従来から良く知られている。この電気泳動現象の応用として、染料で着色した液体中に帯電した顔料微粒子を分散させ、これを一対の電極間に挟持させて電界を印加すると、帯電粒子がどちらか一方の電極に引き付けられることが知られており、これで表示装置を実現しようとする試みがなされてきた。より具体的には、帯電粒子と液体は互いに異なる色を有しており、例えば白色の帯電粒子を黒色の染料を含有させた液体中に分散させておく。また、少なくとも使用者が視認する側の電極は透明電極としておく。そして、電界印加により使用者が視認する側の電極に白色帯電粒子を引き付けると、使用者側から入射する外光が白色粒子からなる層で反射(散乱)するため、白色を呈し、使用者から遠い側の電極に白色帯電粒子を引き付けると、入射光が黒色染料を含有する液体層で吸収されるため、黒色を呈する。このような帯電粒子の動きを画素毎に制御することにより表示パターンを形成でき、情報を表示することが可能となる。
【0003】
しかしながら、上記の電気泳動表示装置は、長時間の使用により白色粒子の周囲に液体中の黒色染料が付着するようになり、次第にコントラストが低下するという点で信頼性に劣るものであった。また、駆動電圧を低減するために電極間のギャップを狭くすると液体中で入射光を吸収しきれない場合もあり、そのためにコントラストが低下するという問題も抱えていた。そこで、これらの問題を解決するために、正、負いずれかの異なる極性を持ち、色も異なる2種類の帯電粒子、例えば負の表面電荷を持つ白色粒子と正の表面電荷を持つ黒色粒子の2色の帯電粒子を液体中に分散させ、これらの帯電粒子を電界により逆方向に移動させる方式の電気泳動表示装置が提案されている。この電気泳動表示装置において、一方向の電界により視認側の電極に白色の帯電粒子が引き付けられた場合には上記と同様の作用により白色を呈し、逆方向の電界により視認側の電極に黒色の帯電粒子が引き付けられた場合には入射光が黒色粒子からなる層で吸収されるため、黒色を呈する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
この種の電気泳動表示装置は、一般に、白色粒子による光の散乱を利用することで紙のように白い(ペーパーホワイト)表示が実現できる、視野角が広い、低消費電力化や低コスト化が図れる、等の利点を有している。しかしながら、電気泳動表示装置は基本的に使用者側から入射する外光を利用した表示、いわゆる反射型の表示を行うものであって、透過型の表示を行うものは未だかつて提案されていなかった。つまり、電気泳動表示装置は暗い場所では視認できないという根本的な問題を抱えていた。
【0005】
例えば液晶表示装置の分野においては、明るい屋外などで使用する際には太陽光等の外光を利用した反射型の表示を行う一方、暗い場所で使用する際には液晶セルの背面に備えたバックライトからの照明光を用いて透過型の表示を行う、いわゆる「半透過反射型」と呼ばれる液晶表示装置が既に実用化されている。半透過反射型液晶表示装置は、使用環境の明るさによらず、常に良好な視認性を確保できるとともに、明るい場所ではバックライトを消灯することで消費電力を節約できるというメリットを持っているため、近年、各種の携帯用電子機器等に好適に用いられている。なお、本明細書では、反射表示モードと透過表示モードを兼ね備えた表示装置のことを「半透過反射型」と呼ぶ。
【0006】
これに対して、電気泳動表示装置も、電子ディスプレイと紙の長所を合わせ持つ電子ペーパーの一形態として、近い将来、携帯用電子機器等への応用が期待されている。しかしながら、携帯用電子機器に搭載する以上、様々な使用環境において良好な視認性が得られるというのは極めて重要な機能となる。このような背景の下、電気泳動表示装置においても、反射表示モードと透過表示モードの双方を兼ね備えた装置の提供が望まれている。
【0007】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、使用環境の明るさによらずに良好な視認性を確保し得る電気泳動表示装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の電気泳動表示装置は、ともに透光性を有する第1の基板と第2の基板との間に、第1の極性に帯電した第1の色の複数の第1の帯電粒子を含有した透光性を有する液体が挟持されるとともに、前記第1の基板の外面側に照明手段が設けられ、表示パターンを構成する一つの単位領域内に透過表示領域と反射表示領域とを有し、前記透過表示領域において、前記第1の帯電粒子が該透過表示領域から排除されることにより前記第1の基板側から前記第2の基板側に前記照明手段からの照明光が透過し、該照明光の色が視認可能とされるとともに、前記反射表示領域において、前記第1の帯電粒子が前記第2の基板に吸着されることにより、前記第1の帯電粒子の第1の色が視認可能とされたことを特徴とする。
【0009】
さらに、前記液体が、前記第1の帯電粒子に加えて、前記第1の極性とは逆極性の第2の極性に帯電した前記第1の色とは異なる第2の色の複数の第2の帯電粒子を含有し、前記透過表示領域において、前記第1の帯電粒子、前記第2の帯電粒子の少なくともいずれか一方が該透過表示領域内に存在することにより前記照明光の吸収もしくは反射が生じて前記第1の基板側から前記第2の基板側への前記照明光の透過が遮断されるとともに、前記反射表示領域において、前記第2の帯電粒子が前記第2の基板に吸着されることにより、前記第2の帯電粒子の第2の色が視認可能とされた構成とすることが望ましい。
【0010】
本発明者は、例えばセグメント型表示装置で言えば一つのセグメント、マトリクス型表示装置で言えば一つの画素に相当する、表示パターンを構成する「一つの単位領域」内に透過表示領域と反射表示領域の双方を設け、これら透過表示領域、反射表示領域で電界印加状態を変えて帯電粒子の動きを各表示領域毎に制御することによって透過表示と反射表示の双方が可能な電気泳動表示装置を実現できることを見い出した。
【0011】
すなわち、本発明の電気泳動表示装置の表示原理は以下の通りである。
一つの単位領域で任意の色(例えば白)の表示を行う場合、透過表示領域において、第1の帯電粒子がこの領域から排除されるように電界の状態を制御し、第1の基板側から第2の基板側に照明手段からの照明光(例えば白色光)が透過するようにすると、使用者が第2の基板側から装置を見れば、透過表示モードにおける照明光の色による表示を視認することができる。この時、反射表示領域においては、第1の帯電粒子が第2の基板側に吸着されるように電界の状態を制御すると、第2の基板側にある使用者の目は第1の帯電粒子の色を見ることになるので、第1の帯電粒子の色を例えば白にしておけば、白表示を視認することができる。このようにして、表示を行うことができる。
【0012】
この時、同じ白と言っても、厳密には照明光の白と帯電粒子の白とは異なるため、外光の有無、照明手段の点灯、非点灯などの条件に応じて表示色は若干異なる。逆に、照明光の色と粒子の色の違いを積極的に利用することも考えられ、例えば半透過反射型の電気泳動表示装置を将来反射モードを中心に使用することを考えた時、反射表示領域における表示色の調整に照明光の色を用いることも考えられる。
【0013】
次に、表面電荷の極性と色の双方が互いに異なる2色の帯電粒子を液体中に分散させた電気泳動表示装置を前提として考えると、もう一方の色表示が可能になる。すなわち、一つの単位領域で前の説明とは異なる色(例えば黒)の表示を行う場合、透過表示領域において、第1の帯電粒子、第2の帯電粒子の少なくとも一方がこの領域内に存在するように電界を制御し、これら帯電粒子のいずれか一方によって照明光が吸収されるか、もしくは照明光が再度第1の基板側に反射されるかによって第1の基板から第2の基板への照明光(例えば白色光)の透過が遮断されるようにすると、使用者にとっては照明光の色は視認できず、透過モードとして見れば黒と感じることになる。この時、反射表示領域において、第2の帯電粒子が第2の基板側に吸着されるように電界の状態を制御すると、使用者の目は第2の帯電粒子の色を見ることになるので、第2の帯電粒子の色を例えば黒にしておけば、黒表示を視認することができる。
【0014】
このようにして、本発明の電気泳動表示装置によれば、表示パターンを構成する一つの単位領域内において反射表示モードと透過表示モードの双方で同一の色表示を視認することができるので、いわゆる半透過反射型の表示装置として機能することができ、使用環境の明るさによらずに良好な視認性を有する電気泳動表示装置を実現することができる。
【0015】
本発明の電気泳動表示装置における各表示領域の電界印加方式として、例えば反射表示領域においては、前記反射表示領域においては、第1の基板と第2の基板との間に逆方向の電界が切換可能に印加される構成とされ、透過表示領域においては、第1の基板、第2の基板のいずれか一方に第1の基板の電圧と第2の基板の電圧との間の中間電位が印加される構成とすることが望ましい。
【0016】
上記の構成によれば、反射表示領域に着目すると、例えば第2の基板に第2の極性の電圧が印加された状態では第1の極性の電荷を持つ第1の帯電粒子が第2の基板側に引き付けられるので、第1の色が視認され、第2の基板に第1の極性の電圧が印加された状態では第2の極性の電荷を持つ第2の帯電粒子が第2の基板側に引き付けられるので、第2の色が視認される。また、透過表示領域に着目すると、例えば第2の基板に第1の極性の電圧と第2の極性の電圧の中間電位が印加された状態では、反射表示領域側の電圧印加状態によって各帯電粒子は全て反射表示領域側のいずれかの基板に引き付けられ、透過表示領域からは排除されるか、もしくは、第1の基板または第2の基板に第1、第2の帯電粒子のいずれか一方が引き付けられるかのいずれかの状態となる。したがって、前者の状態では照明光の色が視認でき、後者の状態では照明光の吸収もしくは反射が生じ、照明光が遮断される。このような電界印加方式を採用することにより、上記の表示原理による本発明の電気泳動表示装置を実現することができる。
【0017】
具体的な電極構成としては、反射表示領域においては第1の基板、第2の基板の各々に透明導電膜からなる電極を設け、透過表示領域においては第1の基板、第2の基板のいずれか一方に透明導電膜からなる電極を設けることが望ましい。この構成によれば、最も簡単な電極構成により上記のような電界の印加方法を実現することができる。
【0018】
上述の本発明の電気泳動表示装置を別の表現を用いて表すと、ともに透光性を有する第1の基板と第2の基板との間に、第1の極性に帯電した第1の色の複数の第1の帯電粒子と、前記第1の極性とは逆極性の第2の極性に帯電した前記第1の色とは異なる第2の色の複数の第2の帯電粒子とを含有した透光性を有する液体が挟持されるとともに、第1の基板の外面側に照明手段が設けられ、表示パターンを構成する一つの単位領域内に透過表示領域と反射表示領域とを有し、透過表示領域においては第1の帯電粒子および第2の帯電粒子の有無によって照明光の透過と遮断とを切り換えるとともに、反射表示領域においては第1の帯電粒子、第2の帯電粒子のいずれを第2の基板に吸着させるかによって第1の色を視認させるか第2の色を視認させるかを切り換えることを特徴とする。
【0019】
すなわち、本発明の電気泳動表示装置は、透過表示領域では帯電粒子が存在しない状態として透光性を有する液体中を照明光を透過させるか、帯電粒子が存在する状態として照明光を遮断するかによって表示色を切り換え、反射表示領域では2色の帯電粒子を用いた従来の電気泳動表示装置の表示原理によって表示色を切り換えるものである、と言うことができる。
【0020】
前記第1,第2の帯電粒子の色として用いる第1の色、第2の色は、帯電粒子を着色し得る限りにおいて任意の色を選択することができるが、第1の色として白色、第2の色として黒色を用いるのが最も簡単である。
この構成であれば、照明手段として白色光を出射する冷陰極管、LED等の通常の光源を備えた照明装置を用いることができるとともに、帯電粒子の着色も問題なく行うことができ、白黒表示を容易に実現することができる。
【0021】
その他、例えば第1の色として赤、第2の色として黒を用いても、照明光の色に赤色を用いれば、上記本発明の表示原理と同様に2色の色表示が可能である。ただし、第1の色として白、第2の色として赤というように、第2の色に黒以外の色を用いた場合、反射表示領域(反射モード)では赤色の表示が視認できるが、透過表示領域(透過モード)では照明光を遮断するのみであるため、赤色の表示を実現することができず、使用者には黒表示と感じられてしまう。この場合、反射モードと透過モードの色のバランスは著しくくずれるが、表示は一応可能である。
【0022】
本発明の電子機器は、上記本発明の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、使用環境によらずに良好な視認性を有する表示部を備えた電子機器を実現することができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
[第1の実施の形態]
以下、本発明の第1の実施の形態を図1、図2を参照して説明する。
本実施の形態の電気泳動表示装置は、スイッチング素子として薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor, 以下、TFTと略記する)を用いたアクティブマトリクス方式の電気泳動表示装置の例である。図1は本実施の形態の電気泳動表示装置を構成する上基板を示す平面図、図2は図1のA−A’線に沿う断面図であるとともに、本実施の形態の電気泳動表示装置の表示原理を説明するための図である。
【0024】
本実施の形態の電気泳動表示装置1は、図2に示すように、ガラス等の透光性を有する基材からなる下基板2(第1の基板)と上基板3(第2の基板)との間に、負(第1の極性)に帯電した白色(第1の色)の多数の帯電粒子4(第1の帯電粒子)と、正(第2の極性)に帯電した黒色(第2の色)の多数の帯電粒子5(第2の帯電粒子)とを分散させた透光性を有する液体層6が挟持されている。例えば、帯電粒子にはその核としてTiO2が用いられ、その周囲に白色、黒色にそれぞれ着色されたポリエチレン等の被覆層が形成されている。また、帯電粒子を分散させる分散媒としては、例えば四塩化エチレンとイソパラフィンの混合液が用いられる。この帯電粒子4,5を含む液体層6のことを以下、電子インク層と呼ぶ。
【0025】
上基板3の構成は、図1に示すように、複数のデータ線8と複数の走査線9が格子状に配置され、隣接するデータ線8と隣接する走査線9とに囲まれた領域が、文字や絵柄等の表示パターンを構成する一つの画素10(単位領域)となる。一つの画素10内に略矩形状の第1の電極11が形成されており、第1の電極11の内部には矩形状の開口部11aが設けられ、開口部11aの内部に第2の電極12が形成されている。図1における画素10の右下に、データ線8と走査線9に電気的に接続されたTFT15が形成されており、このTFT15が第1の電極11に印加する電圧を制御している。同様に、図1における画素10の左下にもTFT16が形成されており、このTFT16が第2の電極12に印加する電圧を制御している。この構成により、第1の電極11と第2の電極12は電気的に独立して駆動可能となっている。
【0026】
下基板2の上面には、複数の画素10にわたって第3の電極13が形成されており、第1の電極11と平面的に重なっている。よって、第3の電極13にも第1の電極11と同様の開口部13aが設けられているが、上基板3側と異なり、開口部13aの内部に電極は形成されていない。すなわち、下基板2はTFTを有しておらず、第3の電極13には常に固定電位が印加されている。
【0027】
上記の構成要素のうち、データ線8、走査線9、TFT15,16等は透光性を有しない金属膜、シリコン膜等により形成してもよいが、第1〜第3の電極11,12,13については例えばITO(Indium Tin Oxide)等の透明導電膜で形成する必要がある。
【0028】
すなわち、断面構造を見ると、図2に示すように、上基板3側の第1の電極11と下基板2側の第3の電極13が電子インク層6を介して対峙しており、上基板3側の第2の電極12は他の電極と対峙していない。本実施の形態の場合、一つの画素10内において、上基板3側の第1の電極11と下基板2側の第3の電極13が対峙した領域が反射表示領域Rとなり、第2の電極12のみが存在する領域が透過表示領域Tとなる。図1に示すように、一つの画素10内での透過表示領域Tの面積は反射表示領域Rの面積に比べて充分に小さく形成されている。また、透過表示領域Tの寸法(短い側の辺)は、上下基板2,3間のギャップ(電子インク層6の層厚)に対して小さい方が望ましく、例えば上下基板2,3間のギャップを50μmとした場合、透過表示領域Tの幅(図1における第2の電極12の横方向寸法)を10μm程度とすることが望ましい。その理由については後述する。
【0029】
さらに、下基板2の外面側には、白色光を出射する冷陰極管、LED等の通常の光源を有するバックライト22(照明手段)が備えられている。
【0030】
上記構成の本実施の形態の電気泳動表示装置1の表示原理について図2(a)、(b)を用いて説明する。ここで、使用者は上基板3の上側から表示を見るものとする。
【0031】
まず最初に、上基板3側の第1の電極11に所定の電圧(以下、V1と記す)を印加し、下基板2側の第3の電極13に所定の電圧(以下、V2と記す)を印加するとともに、上基板3側の第2の電極12にはV1とV2の中間電位を印加する。この時、V1とV2との関係から、電界の向きが第1の電極11から第3の電極13に向かう方向になったとする。各電極11,12,13に対してこのように電圧を印加すると、図2(a)に示すように、上基板3側の第1の電極11に白色帯電粒子4が引き付けられ、下基板2側の第3の電極13に黒色帯電粒子5が引き付けられる一方、上基板3側の第2の電極12にはどちらの帯電粒子も引き付けられない状態となる。
【0032】
したがって、透過表示領域Tにおいては、どちらの帯電粒子も存在しないため、バックライト22から出射した白色光L1は吸収されることも散乱されることもなく、そのまま電子インク層6、第2の電極12、上基板3を透過して使用者の目に到達する。また、反射表示領域Rにおいては、バックライト22から出射した白色光L1は第3の電極13上の多数の黒色帯電粒子5によって吸収される一方、上基板3の上側から入射する太陽光、照明光等の外光L2が第1の電極11上の多数の白色帯電粒子4によって散乱され、使用者の目に到達する。これらの作用により、上記のような電圧印加状態では透過表示領域T、反射表示領域Rともに「白表示」状態となる。
【0033】
次に、上基板3側の第1の電極11と下基板2側の第3の電極13の間で電界の向きを反転させる、すなわち第1の電極11に上と異なる電圧(以下、V3と記す)を印加し、第3の電極13はV2のままで固定しておく。この時、V3とV2との関係から、電界の向きが第3の電極13から第1の電極11に向かう方向になったとする。そして、上基板3側の第2の電極12には同じ基板上の第1の電極11と同じ電位V3を印加する。各電極11,12,13に対してこのように電圧を印加すると、図2(b)に示すように、上基板3側の第1の電極11および第2の電極12に黒色帯電粒子5が引き付けられ、下基板2側の第3の電極13に白色帯電粒子4が引き付けられた状態となる。
【0034】
したがって、透過表示領域Tにおいては、バックライト22から出射した白色光L1が第2の電極12上の多数の黒色帯電粒子5によって吸収されてしまうので、使用者の目には到達しない。また、反射表示領域Rにおいては、バックライト22から出射した白色光L1は第3の電極13上の多数の白色帯電粒子4によって反射(散乱)されて再度下基板2の外面側に戻る一方、上基板3の上側から入射する外光L2は第1の電極11上の多数の黒色帯電粒子5によって吸収されることになり、いずれの光も使用者の目には到達しない。これらの作用により、上記のような電圧印加状態では透過表示領域T、反射表示領域Rともに「黒表示」状態となる。
【0035】
なお、図2(a)に示す「白表示」状態から図2(b)に示す「黒表示」状態に表示色を切り替える際には、「白表示」状態で反射表示領域R内に引き付けられていた黒色帯電粒子5が透過表示領域T内(第2の電極12側)にまで拡がるように拡散させる必要がある。この場合、透過表示領域Tの面積があまりにも広いと、黒色帯電粒子5が透過表示領域T内の全面に行き渡らないことが考えられ、その場合、コントラストが低下してしまう。このような理由から、透過表示領域Tの寸法はある程度小さいことが望ましい。
【0036】
以上のように、本実施の形態の電気泳動表示装置1によれば、表示パターンを構成する一つの画素10内において反射表示モードと透過表示モードの双方で同一の色表示を視認することができるので、いわゆる半透過反射型の表示装置として機能することができる。したがって、暗い場所ではバックライト22を点灯して主に透過表示モードにより、明るい場所ではバックライト22を消灯して外光による反射表示モードにより表示を視認することができ、使用環境の明るさによらずに良好な視認性を有する電気泳動表示装置を実現することができる。
【0037】
[第2の実施の形態]
以下、本発明の第2の実施の形態を図3を参照して説明する。
図3は第1の実施の形態の図2に相当する断面図であるとともに、本実施の形態の電気泳動表示装置の表示原理を説明するための図である。
また、本実施の形態の電気泳動表示装置の基本構成は第1の実施の形態と同様であって、異なる点は透過表示領域の電極の位置のみである。したがって、図3において図2と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【0038】
第1の実施の形態の場合、透過表示領域では上基板側に電極を設けたのに対し、本実施の形態の場合、透過表示領域では下基板側に電極を設けている。すなわち、本実施の形態の電気泳動表示装置30は、図3(a)、(b)に示すように、下基板2側の反射表示領域Rに第1の電極31、透過表示領域Tに第2の電極32がそれぞれ設けられるとともに、上基板3側の反射表示領域Tに第3の電極33が設けられている。したがって、本実施の形態においては、第1の実施の形態とは逆に、図1に示したパターンが下基板2と考えればよい。その他の構成は第1の実施の形態と全く同様である。
【0039】
上記構成の本実施の形態の電気泳動表示装置30の表示原理について図3(a)、(b)を用いて説明する。ただし、図から明らかなように、反射表示領域Tにおける各帯電粒子の動きと作用は図2(a)、(b)に示す第1の実施の形態と全く変わらないため、透過表示領域Tについてのみ説明する。
【0040】
まず最初に、下基板2側の第1の電極31にV1を印加し、上基板3側の第3の電極33にV2を印加するとともに、下基板2側の第2の電極12にはV1とV2の中間電位を印加すると、図3(a)に示すように、下基板2側の第2の電極32にはどちらの帯電粒子も引き付けられない状態となる。したがって、透過表示領域Tにおいては、バックライト22からの白色光L1は吸収も散乱もされずに第2の電極32、電子インク層6、上基板3を順次透過して使用者の目に到達する。これにより、上記のような電圧印加状態では透過表示領域T、反射表示領域Rともに「白表示」状態となる。
【0041】
次に、下基板2側の第1の電極31にV3を印加し、上基板3側の第3の電極33はV2のままに電位を固定しておくとともに、下基板2側の第2の電極32には第1の電極31と同じV3を印加する。各電極31,32,33に対してこのように電圧を印加すると、図3(b)に示すように、下基板2側の第2の電極32には第1の電極31とともに白色帯電粒子4が引き付けられた状態となる。したがって、透過表示領域Tにおいては、バックライト22から出射した白色光L1が第2の電極32上の多数の白色帯電粒子4によって反射(散乱)されて再度下基板2の外面側に戻ることになり、使用者の目には到達しない。これにより、上記のような電圧印加状態では透過表示領域T、反射表示領域Rともに「黒表示」状態となる。
【0042】
以上のように、本実施の形態の電気泳動表示装置30においても、表示パターンを構成する一つの画素10内において反射表示モードと透過表示モードの双方で同一の色表示を視認することができ、半透過反射型の表示装置として機能することができるため、使用環境の明るさによらずに良好な視認性を有する電気泳動表示装置を実現できる、といった第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【0043】
[電子機器]
次に、本発明の上記実施の形態の電気泳動表示装置を備えた電子機器の具体例について説明する。
図4は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図4において、符号1000は携帯電話本体を示し、符号1001は上記の電気泳動表示装置を用いた表示部を示している。
【0044】
図5は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図5において、符号1100は時計本体を示し、符号1101は上記の電気泳動表示装置を用いた表示部を示している。
【0045】
図6は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図6において、符号1200は情報処理装置、符号1202はキーボードなどの入力部、符号1204は情報処理装置本体、符号1206は上記の電気泳動表示装置を用いた表示部を示している。
【0046】
図4〜図6に示す電子機器は、上記実施の形態の電気泳動表示装置を用いた表示部を備えているので、使用環境によらずに良好な視認性を有する電子機器を実現することができる。
【0047】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の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において種々の変更を加えることが可能である。例えば上記実施の形態では透過表示領域において上基板、下基板のいずれか一方にのみ電極を設けた例を示したが、双方の基板に電極を設けたとしても、上記実施の形態と同様、双方の電極を中間電位とすれば白表示となり、双方の電極を各基板上の反射表示領域の電極と同電位とすれば黒表示となり、表示色の切り替えが可能である。また、本発明において、透過表示領域における白表示を実現する場合、いずれの帯電粒子も存在しないようにすると述べたが、多少のコントラストの低下を許容すれば、わずかに帯電粒子が存在していてもよい。もしくは、帯電粒子をわずかに存在させることで光を散乱させてもよい。
【0048】
さらに上記実施の形態では、スイッチング素子にTFTを用いたアクティブマトリクス型装置に本発明を適用した例を示したが、スイッチング素子に薄膜ダイオード(Thin Film Diode,TFD)を用いたアクティブマトリクス型装置、もしくはパッシブマトリクス型装置に本発明を適用することも可能である。その他、上記実施の形態で述べた帯電粒子の色、バックライトの照明光の色については、[課題を解決するための手段]の項に述べたように他の組み合わせが可能である。また、各構成要素の材料、寸法、形状等の具体的な記載については適宜変更が可能である。
【0049】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、半透過反射型の表示装置として機能することができ、使用環境の明るさによらずに良好な視認性を有する電気泳動表示装置を実現できるため、例えば携帯用電子機器等への応用に好適なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施の形態の電気泳動表示装置を構成する上基板を示す平面図である。
【図2】 図1のA−A’線に沿う断面図であって、本実施の形態の電気泳動表示装置の表示原理を説明するための図である。
【図3】 本発明の第2の実施の形態の電気泳動表示装置を示す断面図であって、本実施の形態の電気泳動表示装置の表示原理を説明するための図である。
【図4】 本発明に係る電子機器の一例を示す斜視図である。
【図5】 本発明に係る電子機器の他の例を示す斜視図である。
【図6】 本発明に係る電子機器のさらに他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
1,30 電気泳動表示装置
2 下基板(第1の基板)
3 上基板(第2の基板)
4 白色帯電粒子(第1の帯電粒子)
5 黒色帯電粒子(第2の帯電粒子)
6 電子インク層
10 画素(単位領域)
11,31 第1の電極
12,32 第2の電極
13,33 第3の電極
22 バックライト(照明手段)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrophoretic display device and an electronic apparatus, and more particularly to a display device using an electrophoretic phenomenon having good visibility regardless of a use environment.
[0002]
[Prior art]
A phenomenon in which charged particles dispersed in a liquid migrate by applying an electric field, and an electrophoresis phenomenon are well known. As an application of this electrophoresis phenomenon, when charged pigment fine particles are dispersed in a liquid colored with a dye, sandwiched between a pair of electrodes and an electric field is applied, the charged particles are attracted to one of the electrodes. Has been known, and attempts have been made to realize a display device with this. More specifically, the charged particles and the liquid have different colors. For example, white charged particles are dispersed in a liquid containing a black dye. Moreover, at least the electrode on the side visually recognized by the user is a transparent electrode. And when white charged particles are attracted to the electrode on the side visually recognized by the user by applying an electric field, the external light incident from the user side is reflected (scattered) by the layer made of white particles. When white charged particles are attracted to the far-side electrode, the incident light is absorbed by the liquid layer containing the black dye, and thus black. By controlling the movement of the charged particles for each pixel, a display pattern can be formed and information can be displayed.
[0003]
However, the electrophoretic display device is inferior in reliability in that the black dye in the liquid adheres to the periphery of the white particles when used for a long time, and the contrast gradually decreases. Further, if the gap between the electrodes is narrowed in order to reduce the driving voltage, the incident light may not be completely absorbed in the liquid, which causes a problem that the contrast is lowered. Therefore, in order to solve these problems, two types of charged particles having different positive or negative polarity and different colors, such as white particles having a negative surface charge and black particles having a positive surface charge, are used. There has been proposed an electrophoretic display device in which charged particles of two colors are dispersed in a liquid and these charged particles are moved in opposite directions by an electric field. In this electrophoretic display device, when white charged particles are attracted to the viewing-side electrode by the electric field in one direction, white is exhibited by the same action as described above, and black is applied to the viewing-side electrode by the electric field in the reverse direction. When the charged particles are attracted, the incident light is absorbed by the layer made of black particles, and thus exhibits a black color.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In general, this type of electrophoretic display device can realize white display (paper white) like paper by utilizing light scattering by white particles, wide viewing angle, low power consumption and low cost. It has the advantage of being able to plan. However, the electrophoretic display device basically performs a display using external light incident from the user side, that is, a so-called reflective display, and a display that performs a transmissive display has not been proposed yet. . That is, the electrophoretic display device has a fundamental problem that it cannot be seen in a dark place.
[0005]
For example, in the field of liquid crystal display devices, a reflective display that uses external light such as sunlight is used when used outdoors in a bright environment, while the back of the liquid crystal cell is provided when used in a dark place. A so-called “semi-transmissive reflection type” liquid crystal display device that performs transmissive display using illumination light from a backlight has already been put into practical use. The transflective liquid crystal display device has the advantage that it can always maintain good visibility regardless of the brightness of the usage environment and can save power by turning off the backlight in bright places. In recent years, it has been suitably used for various portable electronic devices and the like. In this specification, a display device having both the reflective display mode and the transmissive display mode is referred to as a “semi-transmissive reflective type”.
[0006]
On the other hand, electrophoretic display devices are also expected to be applied to portable electronic devices and the like in the near future as a form of electronic paper that combines the advantages of electronic display and paper. However, as long as it is mounted on a portable electronic device, it is an extremely important function to obtain good visibility in various usage environments. Under such a background, it is desired to provide an electrophoretic display device that has both a reflective display mode and a transmissive display mode.
[0007]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide an electrophoretic display device capable of ensuring good visibility regardless of the brightness of the use environment.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an electrophoretic display device of the present invention has a first color charged to a first polarity between a first substrate and a second substrate both having translucency. A translucent liquid containing a plurality of first charged particles is sandwiched, and an illuminating unit is provided on the outer surface side of the first substrate, so that a transmissive display is provided in one unit area constituting the display pattern. The illumination means from the first substrate side to the second substrate side by removing the first charged particles from the transmissive display region in the transmissive display region. And the first charged particles are adsorbed on the second substrate in the reflective display area, whereby the first charged particles are adsorbed on the second substrate. The first color of the charged particles is made visible. That.
[0009]
Further, in addition to the first charged particles, the liquid has a plurality of second colors of a second color different from the first color charged to a second polarity opposite to the first polarity. In the transmissive display region, at least one of the first charged particles and the second charged particles is present in the transmissive display region, so that the illumination light is absorbed or reflected. As a result, transmission of the illumination light from the first substrate side to the second substrate side is blocked, and the second charged particles are adsorbed on the second substrate in the reflective display region. Accordingly, it is desirable that the second color of the second charged particles be visible.
[0010]
The present inventor, for example, corresponds to one segment in the case of a segment type display device and one pixel in the case of a matrix type display device, and a transmissive display region and a reflective display in “one unit region” constituting a display pattern. An electrophoretic display device capable of both transmissive display and reflective display by providing both regions and changing the electric field application state in the transmissive display region and reflective display region to control the movement of charged particles for each display region. I found out what could be achieved.
[0011]
That is, the display principle of the electrophoretic display device of the present invention is as follows.
When displaying an arbitrary color (for example, white) in one unit region, the state of the electric field is controlled so that the first charged particles are excluded from this region in the transmissive display region, and from the first substrate side. When illumination light (for example, white light) from the illumination means is transmitted to the second substrate side, if the user views the device from the second substrate side, the display by the color of the illumination light in the transmissive display mode is visually recognized. can do. At this time, in the reflective display area, when the state of the electric field is controlled so that the first charged particles are adsorbed to the second substrate side, the user's eyes on the second substrate side have the first charged particles. Therefore, if the color of the first charged particles is set to, for example, white, the white display can be visually recognized. In this way, display can be performed.
[0012]
Strictly speaking, the white color of the illumination light is different from the white of the charged particles even if they are the same white. Therefore, the display color is slightly different depending on the presence / absence of external light, the lighting means on / off, etc. . Conversely, it may be possible to actively use the difference between the color of the illumination light and the color of the particles. For example, when considering using a transflective electrophoretic display device mainly in the reflection mode in the future, It is also conceivable to use the color of the illumination light for adjusting the display color in the display area.
[0013]
Next, assuming an electrophoretic display device in which charged particles of two colors having different polarities and colors of surface charges are dispersed in a liquid, the other color display is possible. That is, when displaying a color (for example, black) different from the previous description in one unit region, at least one of the first charged particles and the second charged particles exists in this region in the transmissive display region. In this way, the electric field is controlled so that the illumination light is absorbed by one of these charged particles, or the illumination light is reflected again to the first substrate side, from the first substrate to the second substrate. If the transmission of the illumination light (for example, white light) is blocked, the color of the illumination light cannot be visually recognized by the user, and the user feels black when viewed in the transmission mode. At this time, if the state of the electric field is controlled so that the second charged particles are adsorbed on the second substrate side in the reflective display area, the user's eyes will see the color of the second charged particles. If the color of the second charged particles is black, for example, the black display can be visually recognized.
[0014]
Thus, according to the electrophoretic display device of the present invention, the same color display can be visually recognized in both the reflective display mode and the transmissive display mode in one unit area constituting the display pattern, so-called An electrophoretic display device that can function as a transflective display device and has good visibility regardless of the brightness of the use environment can be realized.
[0015]
As an electric field application method for each display region in the electrophoretic display device of the present invention, for example, in the reflective display region, the electric field in the reverse direction is switched between the first substrate and the second substrate in the reflective display region. The intermediate potential between the voltage of the first substrate and the voltage of the second substrate is applied to either the first substrate or the second substrate in the transmissive display region. It is desirable to have a configuration.
[0016]
According to the above configuration, when focusing on the reflective display region, for example, in a state where a voltage of the second polarity is applied to the second substrate, the first charged particles having the charge of the first polarity are the second substrate. Since the first color is visually recognized and the voltage of the first polarity is applied to the second substrate, the second charged particles having the charge of the second polarity are attracted to the second substrate side. As a result, the second color is visually recognized. Focusing on the transmissive display area, for example, in a state where an intermediate potential between the voltage of the first polarity and the voltage of the second polarity is applied to the second substrate, each charged particle depends on the voltage application state on the reflective display area side. Are all attracted to one of the substrates on the reflective display region side and excluded from the transmissive display region, or one of the first and second charged particles is placed on the first substrate or the second substrate. One of the states will be attracted. Therefore, in the former state, the color of the illumination light can be visually recognized, and in the latter state, the illumination light is absorbed or reflected, and the illumination light is blocked. By adopting such an electric field application method, the electrophoretic display device of the present invention based on the above display principle can be realized.
[0017]
As a specific electrode configuration, an electrode made of a transparent conductive film is provided on each of the first substrate and the second substrate in the reflective display region, and either the first substrate or the second substrate is provided in the transmissive display region. It is desirable to provide an electrode made of a transparent conductive film on one of them. According to this configuration, the above-described electric field application method can be realized with the simplest electrode configuration.
[0018]
When the electrophoretic display device of the present invention described above is expressed using another expression, the first color charged with the first polarity between the first substrate and the second substrate both having translucency is used. And a plurality of second charged particles of a second color different from the first color charged to a second polarity opposite to the first polarity. In addition, the light-transmitting liquid is sandwiched, the illumination means is provided on the outer surface side of the first substrate, and has a transmission display area and a reflection display area in one unit area constituting the display pattern, In the transmissive display area, the transmission and blocking of the illumination light are switched depending on the presence or absence of the first charged particle and the second charged particle, and in the reflective display area, either the first charged particle or the second charged particle is changed. The first color can be visually recognized or the second color can be Wherein the switching whether to sure.
[0019]
That is, the electrophoretic display device of the present invention transmits illumination light through a light-transmitting liquid in a state where charged particles are not present in the transmissive display region, or blocks illumination light in a state where charged particles are present. Thus, it can be said that the display color is switched according to the display principle of the conventional electrophoretic display device using charged particles of two colors in the reflective display region.
[0020]
As the first color and the second color used as the colors of the first and second charged particles, any color can be selected as long as the charged particles can be colored. It is easiest to use black as the second color.
If it is this structure, while being able to use the illuminating device provided with normal light sources, such as a cold-cathode tube and LED which radiate | emits white light as an illumination means, coloring of a charged particle can also be performed without a problem, and a monochrome display Can be easily realized.
[0021]
In addition, for example, even when red is used as the first color and black is used as the second color, two colors can be displayed in the same manner as in the display principle of the present invention as long as red is used as the color of the illumination light. However, when a color other than black is used as the second color, such as white as the first color and red as the second color, a red display can be visually recognized in the reflective display region (reflective mode). Since only the illumination light is blocked in the display area (transmission mode), red display cannot be realized, and the user feels black display. In this case, the balance between the colors of the reflection mode and the transmission mode is remarkably lost, but the display is possible.
[0022]
An electronic apparatus according to the present invention includes the electrophoretic display device according to the present invention.
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electronic device provided with the display part which has favorable visibility irrespective of use environment is realizable.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The electrophoretic display device of this embodiment is an example of an active matrix electrophoretic display device using a thin film transistor (hereinafter abbreviated as TFT) as a switching element. FIG. 1 is a plan view showing an upper substrate constituting the electrophoretic display device of the present embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 1, and the electrophoretic display device of the present embodiment. It is a figure for demonstrating the display principle of.
[0024]
As shown in FIG. 2, the electrophoretic display device 1 of the present embodiment includes a lower substrate 2 (first substrate) and an upper substrate 3 (second substrate) made of a light-transmitting base material such as glass. Between a large number of charged particles 4 (first charged particles) of white (first color) charged negatively (first polarity) and black (first charged) of positive (second polarity). A light-transmitting liquid layer 6 in which a large number of charged particles 5 (second charged particles) of the second color are dispersed is sandwiched. For example, charged particles have TiO as their core. 2 And a coating layer of polyethylene or the like colored in white or black is formed around it. As a dispersion medium for dispersing the charged particles, for example, a mixed liquid of ethylene tetrachloride and isoparaffin is used. Hereinafter, the liquid layer 6 including the charged particles 4 and 5 is referred to as an electronic ink layer.
[0025]
As shown in FIG. 1, the upper substrate 3 has a configuration in which a plurality of data lines 8 and a plurality of scanning lines 9 are arranged in a lattice pattern, and an area surrounded by adjacent data lines 8 and adjacent scanning lines 9 is formed. A single pixel 10 (unit region) constituting a display pattern such as a character or a picture. A first electrode 11 having a substantially rectangular shape is formed in one pixel 10, a rectangular opening 11a is provided in the first electrode 11, and a second electrode is provided in the opening 11a. 12 is formed. A TFT 15 electrically connected to the data line 8 and the scanning line 9 is formed at the lower right of the pixel 10 in FIG. 1, and this TFT 15 controls the voltage applied to the first electrode 11. Similarly, a TFT 16 is also formed at the lower left of the pixel 10 in FIG. 1, and this TFT 16 controls the voltage applied to the second electrode 12. With this configuration, the first electrode 11 and the second electrode 12 can be electrically driven independently.
[0026]
A third electrode 13 is formed over the plurality of pixels 10 on the upper surface of the lower substrate 2 and overlaps the first electrode 11 in a planar manner. Therefore, the third electrode 13 is provided with an opening 13a similar to the first electrode 11, but unlike the upper substrate 3 side, no electrode is formed inside the opening 13a. That is, the lower substrate 2 does not have a TFT, and a fixed potential is always applied to the third electrode 13.
[0027]
Among the above components, the data line 8, the scanning line 9, the TFTs 15 and 16 and the like may be formed of a non-transparent metal film, silicon film, or the like, but the first to third electrodes 11 and 12 may be formed. , 13 must be formed of a transparent conductive film such as ITO (Indium Tin Oxide).
[0028]
That is, when the cross-sectional structure is seen, as shown in FIG. 2, the first electrode 11 on the upper substrate 3 side and the third electrode 13 on the lower substrate 2 side are opposed to each other with the electronic ink layer 6 therebetween. The second electrode 12 on the substrate 3 side is not opposed to other electrodes. In the case of the present embodiment, in one pixel 10, a region where the first electrode 11 on the upper substrate 3 side and the third electrode 13 on the lower substrate 2 side face each other is a reflective display region R, and the second electrode A region where only 12 exists is a transmissive display region T. As shown in FIG. 1, the area of the transmissive display region T in one pixel 10 is sufficiently smaller than the area of the reflective display region R. The dimension of the transmissive display region T (shorter side) is preferably smaller than the gap between the upper and lower substrates 2 and 3 (layer thickness of the electronic ink layer 6). Is set to 50 μm, the width of the transmissive display region T (the lateral dimension of the second electrode 12 in FIG. 1) is preferably about 10 μm. The reason will be described later.
[0029]
Further, a backlight 22 (illuminating means) having a normal light source such as a cold cathode tube that emits white light and an LED is provided on the outer surface side of the lower substrate 2.
[0030]
The display principle of the electrophoretic display device 1 of the present embodiment having the above-described configuration will be described with reference to FIGS. Here, it is assumed that the user views the display from the upper side of the upper substrate 3.
[0031]
First, a predetermined voltage (hereinafter referred to as V1) is applied to the first electrode 11 on the upper substrate 3 side, and a predetermined voltage (hereinafter referred to as V2) is applied to the third electrode 13 on the lower substrate 2 side. And an intermediate potential between V1 and V2 is applied to the second electrode 12 on the upper substrate 3 side. At this time, it is assumed that the direction of the electric field is a direction from the first electrode 11 toward the third electrode 13 from the relationship between V1 and V2. When the voltage is applied to each of the electrodes 11, 12, 13 as described above, the white charged particles 4 are attracted to the first electrode 11 on the upper substrate 3 side as shown in FIG. While the black charged particles 5 are attracted to the third electrode 13 on the side, neither charged particle is attracted to the second electrode 12 on the upper substrate 3 side.
[0032]
Accordingly, since neither charged particle is present in the transmissive display region T, the white light L1 emitted from the backlight 22 is not absorbed or scattered, and the electronic ink layer 6 and the second electrode are used as they are. 12. The light passes through the upper substrate 3 and reaches the eyes of the user. Further, in the reflective display region R, the white light L1 emitted from the backlight 22 is absorbed by the large number of black charged particles 5 on the third electrode 13, while the sunlight or illumination incident from above the upper substrate 3 is illuminated. External light L2 such as light is scattered by a large number of white charged particles 4 on the first electrode 11 and reaches the eyes of the user. By these actions, both the transmissive display area T and the reflective display area R are in the “white display” state in the voltage application state as described above.
[0033]
Next, the direction of the electric field is reversed between the first electrode 11 on the upper substrate 3 side and the third electrode 13 on the lower substrate 2 side, that is, the first electrode 11 has a different voltage (hereinafter referred to as V3 and V3). And the third electrode 13 is fixed at V2. At this time, it is assumed that the direction of the electric field is a direction from the third electrode 13 toward the first electrode 11 due to the relationship between V3 and V2. The same potential V3 as that of the first electrode 11 on the same substrate is applied to the second electrode 12 on the upper substrate 3 side. When the voltage is applied to each of the electrodes 11, 12, 13 as described above, the black charged particles 5 are applied to the first electrode 11 and the second electrode 12 on the upper substrate 3 side as shown in FIG. As a result, the white charged particles 4 are attracted to the third electrode 13 on the lower substrate 2 side.
[0034]
Therefore, in the transmissive display region T, the white light L1 emitted from the backlight 22 is absorbed by the large number of black charged particles 5 on the second electrode 12, and thus does not reach the eyes of the user. In the reflective display region R, the white light L1 emitted from the backlight 22 is reflected (scattered) by a large number of white charged particles 4 on the third electrode 13 and returns to the outer surface side of the lower substrate 2 again. The external light L2 incident from the upper side of the upper substrate 3 is absorbed by the large number of black charged particles 5 on the first electrode 11, and none of the light reaches the eyes of the user. By these actions, both the transmissive display area T and the reflective display area R are in the “black display” state in the voltage application state as described above.
[0035]
When the display color is switched from the “white display” state shown in FIG. 2A to the “black display” state shown in FIG. 2B, the display color is attracted to the reflective display region R in the “white display” state. It is necessary to diffuse the charged black particles 5 so as to spread into the transmissive display area T (on the second electrode 12 side). In this case, if the area of the transmissive display region T is too large, it is considered that the black charged particles 5 do not reach the entire surface of the transmissive display region T, and in this case, the contrast is lowered. For this reason, it is desirable that the size of the transmissive display region T is small to some extent.
[0036]
As described above, according to the electrophoretic display device 1 of the present embodiment, the same color display can be visually recognized in both the reflective display mode and the transmissive display mode within one pixel 10 constituting the display pattern. Therefore, it can function as a so-called transflective display device. Accordingly, the backlight 22 can be turned on in a dark place and the display can be visually recognized mainly by the transmissive display mode, and the backlight 22 can be turned off in a bright place and the display can be visually recognized by the reflection display mode by external light. Therefore, an electrophoretic display device having good visibility can be realized.
[0037]
[Second Embodiment]
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 2 of the first embodiment, and is a view for explaining the display principle of the electrophoretic display device of the present embodiment.
The basic configuration of the electrophoretic display device of this embodiment is the same as that of the first embodiment, and the only difference is the position of the electrode in the transmissive display area. Therefore, in FIG. 3, the same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0038]
In the case of the first embodiment, the electrode is provided on the upper substrate side in the transmissive display area, whereas in the case of the present embodiment, the electrode is provided on the lower substrate side in the transmissive display area. That is, as shown in FIGS. 3A and 3B, the electrophoretic display device 30 according to the present embodiment has the first electrode 31 in the reflective display region R on the lower substrate 2 side and the transmissive display region T in the first display. Two electrodes 32 are provided, and a third electrode 33 is provided in the reflective display region T on the upper substrate 3 side. Therefore, in the present embodiment, the pattern shown in FIG. 1 may be considered as the lower substrate 2, contrary to the first embodiment. Other configurations are the same as those in the first embodiment.
[0039]
The display principle of the electrophoretic display device 30 of the present embodiment having the above configuration will be described with reference to FIGS. However, as is clear from the figure, the movement and action of each charged particle in the reflective display area T are not different from those in the first embodiment shown in FIGS. Only explained.
[0040]
First, V1 is applied to the first electrode 31 on the lower substrate 2 side, V2 is applied to the third electrode 33 on the upper substrate 3 side, and V1 is applied to the second electrode 12 on the lower substrate 2 side. When an intermediate potential of V2 and V2 is applied, as shown in FIG. 3A, neither charged particle is attracted to the second electrode 32 on the lower substrate 2 side. Accordingly, in the transmissive display region T, the white light L1 from the backlight 22 is not absorbed or scattered, but sequentially passes through the second electrode 32, the electronic ink layer 6, and the upper substrate 3 to reach the eyes of the user. To do. Thus, in the voltage application state as described above, both the transmissive display region T and the reflective display region R are in the “white display” state.
[0041]
Next, V3 is applied to the first electrode 31 on the lower substrate 2 side, the potential of the third electrode 33 on the upper substrate 3 side is fixed at V2, and the second electrode on the lower substrate 2 side is fixed. The same V3 as that of the first electrode 31 is applied to the electrode 32. When the voltages are applied to the electrodes 31, 32, 33 in this way, the white charged particles 4 are applied to the second electrode 32 on the lower substrate 2 side together with the first electrode 31 as shown in FIG. Will be attracted. Therefore, in the transmissive display region T, the white light L1 emitted from the backlight 22 is reflected (scattered) by the many white charged particles 4 on the second electrode 32 and returns to the outer surface side of the lower substrate 2 again. It does not reach the user's eyes. Thus, in the voltage application state as described above, both the transmissive display region T and the reflective display region R are in the “black display” state.
[0042]
As described above, also in the electrophoretic display device 30 of the present embodiment, the same color display can be visually recognized in both the reflective display mode and the transmissive display mode in one pixel 10 constituting the display pattern. Since it can function as a transflective display device, it is possible to realize an electrophoretic display device having good visibility regardless of the brightness of the use environment, and the same effect as that of the first embodiment. Obtainable.
[0043]
[Electronics]
Next, a specific example of an electronic apparatus including the electrophoretic display device according to the above embodiment of the present invention will be described.
FIG. 4 is a perspective view showing an example of a mobile phone. In FIG. 4, reference numeral 1000 denotes a mobile phone main body, and reference numeral 1001 denotes a display unit using the electrophoretic display device.
[0044]
FIG. 5 is a perspective view showing an example of a wristwatch type electronic apparatus. In FIG. 5, reference numeral 1100 indicates a watch body, and reference numeral 1101 indicates a display unit using the electrophoretic display device.
[0045]
FIG. 6 is a perspective view showing an example of a portable information processing apparatus such as a word processor or a personal computer. In FIG. 6, reference numeral 1200 denotes an information processing apparatus, reference numeral 1202 denotes an input unit such as a keyboard, reference numeral 1204 denotes an information processing apparatus body, and reference numeral 1206 denotes a display unit using the electrophoretic display device.
[0046]
4 to 6 includes a display unit using the electrophoretic display device of the above embodiment, so that an electronic device having good visibility can be realized regardless of the use environment. it can.
[0047]
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above embodiment, an example in which an electrode is provided on only one of the upper substrate and the lower substrate in the transmissive display region has been shown. However, even if electrodes are provided on both substrates, When the first electrode is set to an intermediate potential, white display is performed, and when both electrodes are set to the same potential as the electrodes in the reflective display region on each substrate, black display is performed. In the present invention, when white display is realized in the transmissive display region, it is described that none of the charged particles are present. However, a slight amount of charged particles is present if a slight reduction in contrast is allowed. Also good. Alternatively, light may be scattered by the presence of a few charged particles.
[0048]
Furthermore, in the above embodiment, an example in which the present invention is applied to an active matrix type device using TFTs as switching elements has been shown. However, an active matrix type device using thin film diodes (TFDs) as switching elements, Alternatively, the present invention can be applied to a passive matrix type device. In addition, as described in the section [Means for Solving the Problems], other combinations are possible for the color of the charged particles and the color of the illumination light of the backlight described in the above embodiment. In addition, specific descriptions of materials, dimensions, shapes, and the like of each component can be appropriately changed.
[0049]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, an electrophoretic display device that can function as a transflective display device and has good visibility regardless of the brightness of the use environment is realized. Therefore, for example, it is suitable for application to portable electronic devices and the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing an upper substrate constituting an electrophoretic display device according to a first embodiment of the invention.
2 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG. 1, for explaining the display principle of the electrophoretic display device of the present embodiment. FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating an electrophoretic display device according to a second embodiment of the present invention, and is a diagram for explaining a display principle of the electrophoretic display device according to the present embodiment;
FIG. 4 is a perspective view showing an example of an electronic apparatus according to the invention.
FIG. 5 is a perspective view showing another example of an electronic apparatus according to the invention.
FIG. 6 is a perspective view showing still another example of the electronic apparatus according to the invention.
[Explanation of symbols]
1,30 Electrophoretic display device
2 Lower substrate (first substrate)
3 Upper substrate (second substrate)
4 White charged particles (first charged particles)
5 Black charged particles (second charged particles)
6 Electronic ink layer
10 pixels (unit area)
11, 31 1st electrode
12, 32 Second electrode
13, 33 third electrode
22 Backlight (lighting means)

Claims (6)

ともに透光性を有する第1の基板と第2の基板との間に、第1の極性に帯電した第1の色の複数の第1の帯電粒子と、前記第1の極性とは逆極性の第2の極性に帯電した前記第1の色とは異なる第2の色の複数の第2の帯電粒子とを含有した透光性を有する液体が挟持されるとともに、前記第1の基板の外面側に照明手段が設けられ、
表示パターンを構成する一つの単位領域内に透過表示領域と反射表示領域とを有し、
前記透過表示領域において、前記第1の帯電粒子が該透過表示領域から排除されることにより前記第1の基板側から前記第2の基板側に前記照明手段からの照明光が透過し、該照明光の色が視認可能とされる一方、前記第1の帯電粒子、前記第2の帯電粒子の少なくともいずれか一方が該透過表示領域内に存在することにより前記照明光の吸収もしくは反射が生じて前記第1の基板側から前記第2の基板側への前記照明光の透過が遮断され、
前記反射表示領域において、前記第1の帯電粒子が前記第2の基板に吸着されることにより、前記第1の帯電粒子の第1の色が視認可能とされる一方、前記第2の帯電粒子が前記第2の基板に吸着されることにより、前記第2の帯電粒子の第2の色が視認可能とされたことを特徴とする電気泳動表示装置。
A plurality of first charged particles of the first color charged to the first polarity between the first substrate and the second substrate both having translucency, and the polarity opposite to the first polarity liquid having a second translucent containing a plurality of second charged particles a second color different from the first color charged to polarity while being sandwiched, of the first substrate Illumination means are provided on the outer surface side,
It has a transmissive display area and a reflective display area in one unit area constituting the display pattern,
In the transmissive display area, the first charged particles are excluded from the transmissive display area, so that the illumination light from the illuminating means is transmitted from the first substrate side to the second substrate side. While the color of the light is visible , at least one of the first charged particles and the second charged particles is present in the transmissive display region, so that the illumination light is absorbed or reflected. Transmission of the illumination light from the first substrate side to the second substrate side is blocked,
In the reflective display region, wherein by the first charged particles are attracted to the second substrate, while the first color of the first charged particles Ru is visible, the second charged particles Is adsorbed on the second substrate, whereby the second color of the second charged particles can be visually recognized.
前記反射表示領域においては、前記第1の基板と前記第2の基板との間に逆方向の電界が切換可能に印加される構成とされ、前記透過表示領域においては、前記第1の基板、前記第2の基板のいずれか一方に前記第1の基板の電圧と前記第2の基板の電圧との間の中間電位が印加される構成とされたことを特徴とする請求項に記載の電気泳動表示装置。In the reflective display area, an electric field in the reverse direction is applied to be switchable between the first substrate and the second substrate. In the transmissive display area, the first substrate, according to claim 1, wherein an intermediate potential between the voltage and the voltage of the second substrate of the first substrate to one of said second substrate is configured to be applied Electrophoretic display device. 前記反射表示領域においては前記第1の基板、前記第2の基板の各々に透明導電膜からなる電極が設けられ、前記透過表示領域においては前記第1の基板、前記第2の基板のいずれか一方に透明導電膜からなる電極が設けられたことを特徴とする請求項に記載の電気泳動表示装置。In the reflective display region, an electrode made of a transparent conductive film is provided on each of the first substrate and the second substrate, and either the first substrate or the second substrate is provided in the transmissive display region. The electrophoretic display device according to claim 2 , wherein an electrode made of a transparent conductive film is provided on one side. ともに透光性を有する第1の基板と第2の基板との間に、第1の極性に帯電した第1の色の複数の第1の帯電粒子と、前記第1の極性とは逆極性の第2の極性に帯電した前記第1の色とは異なる第2の色の複数の第2の帯電粒子とを含有した透光性を有する液体が挟持されるとともに、前記第1の基板の外面側に照明手段が設けられ、
表示パターンを構成する一つの単位領域内に透過表示領域と反射表示領域とを有し、前記透過表示領域においては前記第1の帯電粒子および前記第2の帯電粒子の有無によって前記照明手段からの照明光の透過と遮断とを切り換えるとともに、前記反射表示領域においては前記第1の帯電粒子、前記第2の帯電粒子のいずれを前記第2の基板に吸着させるかによって前記第1の色を視認させるか前記第2の色を視認させるかを切り換えることを特徴とする電気泳動表示装置。
A plurality of first charged particles of the first color charged to the first polarity between the first substrate and the second substrate both having translucency, and the polarity opposite to the first polarity A translucent liquid containing a plurality of second charged particles having a second color different from the first color charged to the second polarity is sandwiched between the first substrate and the first substrate. Illumination means are provided on the outer surface side,
One unit area constituting the display pattern has a transmissive display area and a reflective display area. In the transmissive display area, the illumination means emits light depending on the presence or absence of the first charged particles and the second charged particles. Switching between transmission and blocking of illumination light, and in the reflective display area, the first color is visually recognized depending on which of the first charged particles and the second charged particles is adsorbed to the second substrate. An electrophoretic display device that switches between making the second color visible and making the second color visible.
前記第1の色が白色であり、前記第2の色が黒色であることを特徴とする請求項1ないしのいずれか一項に記載の電気泳動表示装置。The electrophoretic display device according to any one of claims 1 to 4 , wherein the first color is white and the second color is black. 請求項1ないしのいずれか一項に記載の電気泳動表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。An electronic apparatus comprising the electrophoretic display device according to any one of claims 1 to 5 .
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