JP5169038B2 - Information browsing terminal device - Google Patents
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Description
本発明は、複数の平面ディスプレイへの表示内容を本の1ページのように扱えるようにする電気泳動ディスプレイを用いた情報閲覧端末装置に関するものである。 The present invention relates to an information browsing terminal device using an electrophoretic display that enables display contents on a plurality of flat displays to be handled like one page of a book.
表示内容を本の1ページの様に扱える表示手段を有する情報閲覧端末装置において、平面型の表示手段の代表的なものは液晶ディスプレイである。しかし、液晶ディスプレイは表示させる制御部やバックライトなど複雑な装置が必要であり、重くなり、幾つもの液晶ディスプレイを人が持ち運ぶには不向きである。
従来から、表示内容を本の1ページの様に扱える表示手段を有する情報閲覧端末装置において、電界による泳動を用いたディスプレイ、他に磁界による泳動を用いたディスプレイを使用することが各種提案されている(例えば、特許文献1乃至3参照)。以下、電界による泳動を用いたディスプレイ、磁界による泳動を用いたディスプレイ等を総称して、泳動ディスプレイと言う。
一般的に、泳動ディスプレイは対向した電極基板の間に、互いに異なる電荷を帯電している白色粒子及び黒色粒子が分散した液体が封入されている。対向した電極の一方は透明な共通電極であり、他方はマトリクス状に区切られた画素電極となっている。
泳動ディスプレイは画像を表示する仕組みが簡単であり、電源を断ち、TFTの駆動をしなくても、駆動時の表示内容を保持するメモリ性があり、表示部を安価に製造可能という特徴がある。表示内容の変更を頻繁に行わなくても良いものなら、軽く薄いディスプレイを提供できる。
表示内容を更新しない代わりに何枚もの泳動ディスプレイを並べ、紙の代用品としての用途がある。このように複数の泳動ディスプレイをまとめたものに情報閲覧端末装置のようなものがある。
特許文献1には、このような泳動ディスプレイを複数枚束ね本のような形態にした装置が開示されている。特許文献2には、情報を表示する泳動ディスプレイ部と表示内容を決定する制御部とを着脱可能とした装置が開示されている。
特許文献2では、制御部からの信号が途絶えると表示内容を変更し、表示内容の機密性を高めるように構成している。特許文献3には、様々な表示デバイスを束ね、本のような形態にした装置が開示されている。
Conventionally, various proposals have been made to use a display using electrophoretic migration and a display using electrophoretic migration in an information browsing terminal apparatus having display means that can handle display contents like a page of a book. (For example, see
In general, an electrophoretic display includes a liquid in which white particles and black particles charged with different charges are dispersed between opposed electrode substrates. One of the opposed electrodes is a transparent common electrode, and the other is a pixel electrode partitioned in a matrix.
The electrophoretic display has a simple mechanism for displaying an image, and has a memory property that retains display contents at the time of driving without turning off the power and driving the TFT, and has a feature that a display unit can be manufactured at low cost. . If the display contents do not need to be changed frequently, a light and thin display can be provided.
Instead of updating the display contents, a number of electrophoretic displays are arranged and used as a substitute for paper. In this way, a plurality of electrophoretic displays are grouped together such as an information browsing terminal device.
In
しかしながら、とくに、特許文献1のような情報閲覧端末装置では泳動ディスプレイ単体のもつ軽さや扱い易さによる機動性が無くなってしまう。泳動ディスプレイ単体の機動性を確保し、かつ、複数毎の泳動ディスプレイの管理を容易にする装置が望まれている。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、ディスプレイを着脱可能とし、取り付けられたディスプレイの見開き状態を検知することで、複数の泳動ディスプレイのうちのどのディスプレイが見られているかを判断し、この判断により表示内容を更新すべきディスプレイを特定する情報閲覧端末装置を提供することにある。
However, in particular, in the information browsing terminal device as in
Accordingly, an object of the present invention is to determine which of a plurality of electrophoretic displays is viewed by making the display detachable and detecting the spread state of the attached display in consideration of the above-described situation. An object of the present invention is to provide an information browsing terminal device that determines and identifies a display whose display contents are to be updated by this determination.
上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、複数の表示手段を束ねた情報閲覧端末装置において、少なくともその1面に表示手段を有する表示メディアと、前記表示メディアを保持する保持装置と、前記保持装置に含まれ前記表示メディアの見開き状態をその開き角度から検知する開き検知装置と、前記開き検知装置の検知状態に基づいて見開いている表示手段を判断する見開き判断装置とを有し、前記保持装置は開閉動作に伴い回転軸を中心に回転する円周部分を有し、前記円周部分の半径を異ならせることによりその開き角度を検知し、前記見開き判断装置の結果に基づいて表示を更新する表示手段を決定することを特徴とする。
また、請求項2に記載の発明は、請求項1記載の情報閲覧端末装置において、前記表示メディアは着脱可能であることを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, the invention according to
According to a second aspect of the present invention, in the information browsing terminal device according to the first aspect, the display medium is detachable .
本発明によれば、見開き判断装置により情報閲覧端末装置の利用者が見ている表示手段を推測することができ、利用者の閲覧状態を推測することで情報閲覧端末装置に表示する内容を適切に切り換えることが可能となる。 According to the present invention, the display means that the user of the information browsing terminal device can view can be estimated by the spread determination device, and the content displayed on the information browsing terminal device can be appropriately estimated by estimating the browsing state of the user. It is possible to switch to
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は本発明による情報閲覧端末装置を示す概略斜視図である。図2は図1の情報閲覧端末装置の側面を示す概略図である。
図1及び図2を参照して、情報閲覧端末装置1は1つ以上の保持装置2を有し、この保持装置2は情報閲覧端末装置1に表示手段5及び情報接続部3aを含む表示メディア3を接続する。また、情報閲覧端末装置1は操作部4を有している。
情報接続部3aは、表示メディア3の表示手段5へ表示する情報を入力あるいは出力する部分である。例えば、電気接点、変調した電磁波により、表示メディア3外部と電気情報を授受する。表示メディア3の表示内容を更新するための電源の接続を兼ねていてもよい。
保持装置2は情報閲覧端末装置1に表示メディア3を接続するための機構である。情報閲覧端末装置1と表示メディア3を分離可能とすることで、必要な情報が表示された部分のみを取り出すことができ、かさ張らない情報の持ち出しが可能となる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic perspective view showing an information browsing terminal device according to the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram showing a side view of the information browsing terminal device of FIG.
1 and 2, the information browsing
The information connection unit 3 a is a part that inputs or outputs information to be displayed on the
The
図3は保持装置の第1の実施の形態の構成を示す概略図である。図4は保持装置の第2の実施の形態の構成を示す概略図である。まず、図3の第1の実施の形態の構成において、保持装置2は表示メディア3を挟んで固定するクランプ部2a及びばねスイッチ2bを含んでいる。
保持装置2は表示メディア3の情報接続部3a(図1)に対応し、情報閲覧端末装置1との情報の中継を行なう。また、情報閲覧端末装置1から表示メディア3への電源の中継を行なう。保持装置2は情報閲覧端末装置1に対して表示メディア3の向きを変える機構を有している。この機構は保持装置2のばねスイッチ2b、回転軸2cに対し半径の異なる形状の円周部分2d、2eによって構成される。
この機構は開き検知装置であり、保持装置2が保持する表示メディア3の角度を検知する。この検知には保持装置2の円周部分2d、2eの外周部にばねスイッチ2bを押し当てる。半径が大きい形状の円周部分2eでは、ばねスイッチ2bがオンになる。半径が小さい形状の円周部分2dではばねスイッチ2bがオフになる。
表示メディア3を接続するクランプ部2aを基準に回転軸2cの時計回り方向部と反時計回り方向部の円周半径を異にすると、 表示メディア3が開かれている向きが判る。
図3では、ばねスイッチ2bがオンならば、表示メディア3は図中の左方向に開かれており、ばねスイッチ2bがオフならば、表示メディア3は図中の右方向に開かれている。この実施の形態ではスイッチを用いたが、回転角度を検知する他の手段、例えば、ロータリエンコーダを用いても良い。開き検知装置が角度を検知する構成であることにより、簡単な構造により実現できる。
FIG. 3 is a schematic view showing the configuration of the holding device according to the first embodiment. FIG. 4 is a schematic diagram showing the configuration of the second embodiment of the holding device. First, in the configuration of the first embodiment in FIG. 3, the
The
This mechanism is an opening detection device and detects the angle of the
If the circumferential radii of the clockwise direction portion and the counterclockwise direction portion of the rotating
In FIG. 3, if the
図4の保持装置の第2の実施の形態の構成において、情報閲覧端末装置である電子ブック1の、保持装置2の少なくとも一部は可撓性を有する素材で作られる。保持装置2の両面には第1及び第2歪検知素子7、8を設置する。表示メディア3の開きに応じて保持装置2と歪検知素子7、8は曲がる。
歪検知素子とは、例えば、圧電素子のことである。圧電素子に加えられた圧力により起電する現象を利用したセンサであり、曲げ部分に用いるとその応力により起電する。歪検知素子を開き検知装置に用いることができ、構造が単純になる。
例えば、図4中、左側に表示メディア3が開かれると、第1歪検知素子7は縮み、第2歪検知素子8は伸びる。逆に、右側に表示メディア3が開かれると、第1歪検知素子7は伸び、第2歪検知素子8は縮む。
第1及び第2歪検知素子7及び8の発生する電圧の差分を観測することで、泳動ディスプレイの開かれた方向を検知する。情報閲覧端末装置1に表示メディア3を保持する部材に可撓性を持たせることで、実際の本に近い形状を実現できる。
In the configuration of the second embodiment of the holding device in FIG. 4, at least a part of the
The strain sensing element is, for example, a piezoelectric element. It is a sensor that utilizes the phenomenon of generating electricity by the pressure applied to the piezoelectric element, and when used in a bent part, it generates electricity by its stress. The strain detection element can be opened and used in a detection device, and the structure becomes simple.
For example, in FIG. 4, when the
The direction in which the electrophoretic display is opened is detected by observing the difference between the voltages generated by the first and second strain sensing elements 7 and 8. By giving flexibility to the member that holds the
図5は開き検知装置の第1の実施の形態を示す概略図である。開き検知装置は保持装置に設置されなくても良い。図5には、第1、第2及び第3表示メディア9、10、11を示しており、これらの表示メディア9、10、11は図で上方のそれぞれ異なる位置に凸部9a、10a、11aを有している。各々の表示メディア9、10、11の凸部9a、10a、11aに対応した位置に凸部の有無を検知するセンサ9b、10b、11bを設ける。
表示メディア9、10、11の重なりによりセンサ9b、10b、11bの検出値が異なるため、ページの重なりが判断できる。これによって見開きのページを判断する。
FIG. 5 is a schematic view showing a first embodiment of the opening detection device. The opening detection device may not be installed in the holding device. FIG. 5 shows first, second and
Since the detection values of the
図6は開き検知装置の第2の実施の形態を示す概略図である。図6には情報閲覧端末装置1を断面から見た様子を示している。表示メディア12にはインピーダンス素子が設置され、ここでは抵抗器14を例に説明する。
抵抗器14は表示メディア12の表面と裏面に設置される電極13、13aと接続される。表示メディア12の一方の面の電極13と他方の面の電極13aの大きさが異なっている。表示メディア12が重なると各々の表示メディア12内の抵抗器14は並列接続される。
情報閲覧端末装置1は電極15を有し、情報閲覧端末装置1と接する表示メディア12の電極13aと接触する。情報閲覧端末装置1にはインピーダンス測定器、ここでは抵抗計16が設置され、表示メディア12の抵抗値を検知する。抵抗器14の抵抗値を予め知っておけば、抵抗計16の抵抗値より重なった表示メディア12の枚数を推測できる。
抵抗計16は被測定素子のインピーダンスZを、電圧Vもしくは電流Iを被測定素子に加え、その素子へ流れる電流値Iもしくは電圧Vを求めることで被測定素子のインピーダンスをZ=V・Iを求める。
ここでは抵抗器を例として説明したが、コンデンサあるいはインダクタ、あるいはこれらの混合の構成でもよい。複数の表示メディアの重なりをインピーダンス素子の繋がりとすることで、インピーダンス測定をすることによって簡単に表示メディアの重なり状態を知ることができる。
FIG. 6 is a schematic view showing a second embodiment of the opening detection device. FIG. 6 shows the information browsing
The
The information browsing
The
Although a resistor has been described as an example here, a capacitor, an inductor, or a mixed configuration thereof may be used. By making the overlapping of a plurality of display media be a connection of impedance elements, it is possible to easily know the overlapping state of the display media by measuring impedance.
図7は開き検知装置の第3の実施の形態を示す概略図である。図7には開き検知装置を有する保持装置により3枚の表示メディアを有する情報閲覧端末装置1の様子をその断面から見た様子を示している。
図中、開き検知装置は、説明は省略するが、図4の保持装置の第2の実施の形態の構成において述べた構成と同一である。左側の第1表示メディア17から1・2ページとし、最も右側の第3表示メディア19を5・6ページとする。
第1歪検知素子17a、18a、19a及び第2歪検知素子17b、18b、19bによって構成される開き検知装置により、図において左側に表示メディア17、18、19が傾いている状態を“←”と表し、開き検知装置により、図において右側に表示メディアが傾いている状態を“→”と表すとする。
各々の開き検知装置の状態が図中左側から、
“→→→”の状態であれば、1ページ目が開かれていると判断する。
“←→→”の状態であれば、2と3ページ目が開かれていると判断する。
“←←→”の状態であれば、4と5ページ目が開かれていると判断する。
“←←←”の状態であれば、6ページ目が開かれていると判断する。
FIG. 7 is a schematic view showing a third embodiment of the opening detection device. FIG. 7 shows a state in which the state of the information browsing
In the figure, although the description of the opening detection device is omitted, it is the same as the configuration described in the configuration of the second embodiment of the holding device in FIG. The
A state in which the
The state of each open detection device from the left side of the figure,
If the state is “→→→”, it is determined that the first page is open.
If the state is “← →→”, it is determined that the second and third pages are opened.
If the state is “←← →”, it is determined that the fourth and fifth pages are open.
If the state is “←←←”, it is determined that the sixth page is opened.
図8は見開き判断の流れを示すフローチャートである。上述したような開き検知装置のプログラムを情報閲覧端末装置の内部メモリに記憶させCPUに実行させる。図8において、開き検知装置の左右の向きが変わる所が開かれていると判断する。
まず、開き検知装置の状態を取得する(S1)。次に、“→→→”であるかどうかを判断し、そうであれば、1ページ目が開かれていると判断する(S2)。次いで、“←→→”であるかどうかを判断し、そうであれば、2・3ページ目が開かれていると判断する(S3)。
次に、“←←→”であるかどうかを判断し、そうであれば、4・5ページ目が開かれていると判断する(S4)。次いで、“←←←”であるかどうかを判断し、そうであれば、6ページ目が開かれていると判断する(S5)。“←←←”でないならば、不定として(S6)、プログラムを終了する。
ここでは3つの表示メディアで例示したが、3つ以上でも3つ以下でも同様である。1つの開き検知装置では左右の判断だけで開かれている向きを決定できる。開き検知装置にロータリエンコーダや歪検知素子を用いた場合では、より細かい角度を検知することも可能となる。
FIG. 8 is a flowchart showing the flow of spread determination. The program of the opening detection device as described above is stored in the internal memory of the information browsing terminal device and is executed by the CPU. In FIG. 8, it is determined that the place where the left and right direction of the opening detection device changes is opened.
First, the state of the opening detection device is acquired (S1). Next, it is determined whether or not “→→→”. If so, it is determined that the first page is opened (S2). Next, it is determined whether or not “← →→”. If so, it is determined that the second and third pages are open (S3).
Next, it is determined whether or not “←← →”. If so, it is determined that the fourth and fifth pages are open (S4). Next, it is determined whether or not “←←←”, and if so, it is determined that the sixth page is opened (S5). If it is not “←←←”, the program is terminated as indefinite (S6).
Here, three display media are exemplified, but the same applies to three or more and three or less. With one opening detection device, the opening direction can be determined only by the left and right judgments. In the case where a rotary encoder or a strain detection element is used for the opening detection device, a finer angle can be detected.
図3に関連して説明されたスイッチによる装置では右開きと左開きの2種類であったが、これを3種類以上に増やすことができる。例えば、右開き、左開き、閉じ、の状態である。閉じの状態とは情報閲覧端末装置が本のように閉じられている状態のことである。
ここでは、図3あるいは図4で表示メディア3が垂直に立った位置にあることを指す。垂直な状態を基準として右側+角度及び左側−角度として、所望の角度の判断領域、例えば±10度、の範囲を閉じ状態とする。全ての表示メディアが閉じ状態であれば、情報閲覧端末装置は閉じられていると判断できる。
或る表示メディアが閉じ状態であり、その表示メディアの左側にある表示メディアが“←”、右側にある表示メディアが“→”の状態であれば、その表示メディアが利用者により持たれていると判断することができる。
本発明では、開き検知装置の状態の遷移を検知し遷移情報とする。これにより利用者がページをめくる動作をしていることを検知できる。遷移情報には時刻を含めて記録する。あるいは遷移の時間間隔を求める。ページめくりの時間間隔から利用状態を推測する。
例えば、表示している情報の文字数や文章の複雑さから標準的な読書時間を予め決定する。この標準時間とページめくりの時間間隔を比較する。ページめくりの間隔が、例えば、標準時間の半分以下あるいは2倍以上であったならば、情報閲覧端末装置の利用者はこのページを読んでいないと判断する。
In the device using the switch described in relation to FIG. 3, there are two types of right-opening and left-opening, but this can be increased to three or more types. For example, it is a state of right opening, left opening, and closing. The closed state is a state where the information browsing terminal device is closed like a book.
Here, it indicates that the
If a display medium is in a closed state, the display medium on the left side of the display medium is “←”, and the display medium on the right side is “→”, the display medium is held by the user. It can be judged.
In the present invention, the state transition of the opening detection device is detected and used as transition information. Thus, it can be detected that the user is turning the page. The transition information is recorded including the time. Alternatively, the transition time interval is obtained. Estimate the usage status from the page turning time interval.
For example, the standard reading time is determined in advance from the number of characters of the displayed information and the complexity of the text. This standard time is compared with the page turning time interval. If the page turning interval is, for example, less than half or twice the standard time, the user of the information browsing terminal device determines that the page is not read.
見開き判断装置により情報閲覧端末装置の利用者が見ている表示手段を特定することができる。例えば、情報閲覧端末装置に文章データを表示させている場合では、利用者が見ている表示メディアの表示手段を書き換えないようにする。そして利用者の見ていない表示手段を書き換える。こうすることで、より実際の書籍に近い情報閲覧端末装置を提供できる。
逆に、利用者の見ている表示手段のページのみの書き換えをし、見ていないページの書き込みを行わないようにする。すると見ていないページの書き換えを抑えることができ、消費電力を節約できる。例えば、情報閲覧端末装置にクイズを表示させる時は、開いている表示手段に問題を表示させ、その表示手段に隠れている表示手段に答えを書き込む。
情報閲覧端末装置に異なる種類、解像度、サイズの表示手段を有する表示メディアを接続しても良い。このような場合、種類、解像度、サイズは表示メディアの識別IDに記録し、情報閲覧端末装置が読み取ることで対応できる。
保持装置から表示メディアを着脱する構成に限らず、保持装置と表示メディアが分離せず情報閲覧端末装置側で分離する構成にも同様にできる。表示メディアを分離する必要は必ずしも無く、その場合は、当然分離するためのクランプ部などの機構は無くてもよい。
情報閲覧端末と分離した際に表示内容を保持するため、表示メディアは電源として電池を搭載していてもよい。電池を充電池としてもよい。情報接続部より電源の供給を受け、充電池を充電してもよい。表示メディアに光電変換素子を搭載し、表示メディアの充電池を充電してもよい。
The display means that the user of the information browsing terminal device is viewing can be specified by the spread determination device. For example, when text data is displayed on the information browsing terminal device, the display means of the display medium that the user is viewing is not rewritten. Then, the display means that the user has not seen is rewritten. By doing so, an information browsing terminal device closer to an actual book can be provided.
Conversely, only the page of the display means that the user is viewing is rewritten, and the page that is not viewed is not written. Then, it is possible to suppress the rewriting of the page that is not viewed, and to save power consumption. For example, when displaying a quiz on the information browsing terminal device, the problem is displayed on the open display means, and the answer is written in the display means hidden behind the display means.
You may connect the display medium which has a display means of a different kind, resolution, and size to an information browsing terminal device. In such a case, the type, resolution, and size are recorded in the identification ID of the display medium, and can be dealt with by reading the information browsing terminal device.
The present invention is not limited to the configuration in which the display medium is attached to and detached from the holding device, but can be similarly applied to a configuration in which the holding device and the display medium are not separated but separated on the information browsing terminal device side. It is not always necessary to separate the display media. In that case, there is no need to provide a mechanism such as a clamp for separating the display media.
In order to retain display contents when separated from the information browsing terminal, the display medium may be equipped with a battery as a power source. The battery may be a rechargeable battery. The rechargeable battery may be charged by receiving power from the information connection unit. A photoelectric conversion element may be mounted on the display medium and a rechargeable battery of the display medium may be charged.
図9は本発明の情報閲覧端末装置に表示装置として使用する泳動ディスプレイの構成を示す断面図である。図10は図9の泳動ディスプレイの回路構成を説明するブロック図である。図11は図10中のTFT部を拡大して示す概略図である。
図9乃至図11を参照して、まず、図9の泳動ディスプレイCにおいて、上下の基板20、21の間には、対向している電極基板22、23の間に、正電荷もしくは負電荷を帯電した白色粒子24及び黒色粒子25を分散している液体が封入されている。ここで、白色粒子24及び黒色粒子25は互いに異なる電荷を帯電している。
そして、対向した電極の一方は透明な共通電極20であり、他方はマトリクス状に区切られた画素電極21となっている。動作中、共通電極20には一定の電圧が印加されている。画素電極21はそれぞれ薄膜トランジスタ(以下、TFT(Thin Film Transistor))26のソース電極27(図11)と導通している。
そして、行方向に配置されたTFT26は互いのゲート電極28を走査線30(図10)で接続され、列方向に配列されたTFT26は互いのドレイン電極29を信号線31で接続されている。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing the configuration of an electrophoretic display used as a display device in the information browsing terminal device of the present invention. FIG. 10 is a block diagram illustrating a circuit configuration of the electrophoretic display of FIG. FIG. 11 is an enlarged schematic view showing the TFT portion in FIG.
9 to 11, first, in the electrophoretic display C of FIG. 9, a positive charge or a negative charge is placed between the upper and
One of the opposed electrodes is a transparent
The
TFT26は、ゲート電極28に印加される電位によって、ソース電極27とドレイン電極29の間に流れる電流量を制御する働きを有している。(以下、電流量が大きくなる状態を「TFTスイッチングオン」、電流量が小さくなる状態を「TFTスイッチングオフ」と呼ぶ)
一方、TFT26に信号を供給する駆動回路があり、コントローラ32、メモリ33、走査線ドライバ34及び信号線ドライバ35から構成されている。メモリ33にはフレームの各画素の表示データが格納されている。
The
On the other hand, there is a drive circuit for supplying a signal to the
次に、上述した図9乃至図11の構成例の一般的な動作を以下に説明する。操作部4にて表示切り換え命令信号及び表示切り換え動作停止命令信号が生成される。それらの信号がコントローラ32へ送信かつ認識されることで表示切り換え動作を開始もしくは停止する。
表示メディア(図1)に新たなフレームを表示する場合、コントローラ32から走査線ドライバ34へ命令信号36Bが送られる。この命令信号36Bにより、走査線ドライバ34から走査線30を通じて各TFT26のゲート電極28に電圧が印加され、TFTスイッチングが制御される。
ここでのコントローラ32からの命令信号36Bには、どの走査線30のTFTスイッチングをオンにするかの制御信号、及び走査線ドライバ34から電圧出力するタイミングを決定する制御信号が含まれている。
Next, the general operation of the configuration examples shown in FIGS. 9 to 11 will be described below. The operation switching unit 4 generates a display switching command signal and a display switching operation stop command signal. The display switching operation is started or stopped by transmitting and recognizing these signals to the
When a new frame is displayed on the display medium (FIG. 1), a command signal 36B is sent from the
The command signal 36B from the
一方、アドレッシング信号36Aがコントローラ32からメモリ33へ送られ、命令信号36Cが信号線ドライバ35へ送られる。メモリ33へのアドレッシング信号36Aによって、メモリ33内から前述のフレームの各画素の表示データが抽出される。抽出された表示データ36Dは信号線ドライバ35に送られる。
この表示データ36Dと命令信号36Cによって、信号線ドライバ35から信号線31を通じて各TFT26のドレイン電極29に電圧が印加される。ここでのコントローラ32からの命令信号36Cには、信号線ドライバ35から電圧を出力するタイミングを決定する制御信号が含まれている。また、ここで抽出された表示データ36Dは、TFTスイッチングをオンされているTFT26で表示するパターンに対応したものである。
各TFT26では、スイッチングオンされている期間にドレイン電極29に印加した信号が画素電極23へ流れ、この画素電極23に正電圧もしくは負電圧が印加される。そして、画素電極23と共通電極22との間に電位差による電界が生じ、白色泳動粒子24または黒色泳動粒子25が共通電極22方向に移動し、この共通電極22側にパターンが表示される。
このように、走査線30を順次スイッチングオン(以下、走査)していき、全てのTFT26の画素で所望のパターンが表示された時点でフレームの表示が完了する。
ここでは、泳動ディスプレイとして、電界による泳動を用いたディスプレイについて説明を行なったが、他に磁界による泳動を用いたディスプレイ等も考えられる。
On the other hand, an addressing
A voltage is applied from the
In each
In this manner, the
Here, a display using electrophoretic migration was described as the electrophoretic display, but a display using electrophoretic migration using a magnetic field is also conceivable.
図12は本発明の情報閲覧端末装置の内部構成を示すブロック図である。情報閲覧端末装置1には、CPU37、内部メモリ38、外部メモリ39、操作部(操作ボタン)4、外部通信I/F40、通信デコーダ/エンコーダ41を少なくとも有する。操作部4は利用者とのインターフェースに使われ、この操作部4にはスイッチが配置される。
図示してないI/F(インターフェース)が1つ以上の開き検知装置42のためにCPU37のバスに接続される。通信デコーダ/エンコーダ41は表示メディア3とのI/Fを行なう。
情報閲覧端末装置(電子ブック)1は表示メディア3に表示する内容を外部メモリ39あるいは外部通信I/F40より取得し表示メディア3へ送る。電源としては電池、及び外部電源を所望の電圧に変圧して用いる。電池を充電池として外部電源から充電する構成にしてもよい。光を電気に変える光電変換素子により充電池を充電してもよい。
FIG. 12 is a block diagram showing the internal configuration of the information browsing terminal device of the present invention. The information browsing
An I / F (interface) (not shown) is connected to the bus of the
The information browsing terminal device (electronic book) 1 acquires the content to be displayed on the
図13は本発明に適用する表示メディアの構成を示すブロック図である。表示メディア3は少なくともその1面に表示手段5を構成する泳動ディスプレイ5aを有している。表示メディア3は識別ID43を有している。
この識別ID43は表示メディア3毎に異なっている。
識別ID43は表示メディア3に搭載されている表示手段5の情報を有していても良い。表示手段5の情報とは少なくとも表示手段5の種類、画素数、解像度、物理表示範囲の寸法のいずれかを含む。
フレームメモリ33は泳動ディスプレイ5aに表示させる画像データを記憶する。フレームメモリ33は複数の泳動ディスプレイ5aに対応した画像データを記憶しても良い。通信エンコーダ/デコーダ41は表示制御情報、泳動ディスプレイ5aに表示させる内容を、情報接続部3aを通して情報閲覧端末装置1と通信する形式に変換する。
通信エンコーダ/デコーダ41は泳動ディスプレイ5aに表示させる内容を情報接続部3aから受け取り、フレームメモリ33へ展開する。通信エンコーダ/デコーダ41は情報閲覧端末装置1からの要求により識別ID43を情報閲覧端末装置1へ送信する。
コントローラ32は表示メディア3と情報閲覧端末装置1の通信制御と泳動ディスプレイ5aへの表示制御を行う。情報閲覧端末装置1からの命令により、泳動ディスプレイ5aの表示内容を更新する。
セレクタ44は泳動ディスプレイ5aを選択してコントローラ32及びフレームメモリ33と接続する。どの泳動ディスプレイと接続するかは情報閲覧端末装置1からの通信により決定する。
FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a display medium applied to the present invention. The
This
The
The
The communication encoder /
The
The
図12及び図13を参照して、さらに動作を説明する。情報閲覧端末装置1は表示メディア3と通信を試み、表示メディア3の有無を確かめる。表示メディア3に識別ID43を要求する。返答された識別ID43より表示メディア3の表示手段5の種類を特定する。各々のページの泳動ディスプレイ5aに合わせた表示領域を算出する。
情報閲覧端末装置1は操作部4及び見開き判断装置である開き検知装置42の状態に応じ、表示メディア3に表示する内容を外部メモリ39あるいは外部通信I/F40から取得する。そして表示内容を泳動ディスプレイ5a毎に割り当てるようにしている。
情報閲覧端末装置1は割り当てた表示内容を泳動ディスプレイ5aの画素に対応するように内部メモリ38に展開する。情報閲覧端末装置1は操作部4及び開き検知装置42の状態に応じ、展開した表示内容を通信デコーダ/エンコーダ41を通し、表示メディア3へ送り、泳動ディスプレイ5aに表示させる。
The operation will be further described with reference to FIGS. The information browsing
The information browsing
The information browsing
ここでは表示メディア3の表示手段の例として泳動ディスプレイを説明したが、利用目的により様々な表示手段を利用してもよい。表示手段の他の例として、特許文献3に記述されているようなものが利用できる。
本発明を泳動ディスプレイ以外の表示手段を用いた場合にも、複数の表示装置を用いた場合に利用者が閲覧している表示装置を特定できる情報閲覧端末装置を提供することができる。
複数の表示メディア3に固有の識別ID43を持たせることで、容易に表示手段5を特定できる。着脱可能な表示メディア3の順番を情報閲覧端末装置1である電子ブック内で入れ替えた場合でも、どこにどの表示手段が接続されているか固有の識別ID43から特定することができる。
固有の識別ID43と表示した内容を関連付けることが可能となる。これにより、以前に表示手段5へ表示させた内容を知ることができる。以前の表示内容を知ることで更新の必要性を判断できるようになる。
Here, the electrophoretic display has been described as an example of the display means of the
Even when display means other than the electrophoretic display is used in the present invention, it is possible to provide an information browsing terminal device that can specify the display device being browsed by the user when a plurality of display devices are used.
The display means 5 can be easily specified by giving the
It becomes possible to associate the
図14は本発明に適用し得る表示手段として有機EL素子を示す断面図である。図14には、本発明の複合ディスプレイユニットに好適に適用される電子ディスプレイ手段の一例である有機EL(エレクトロルミネッセンス)素子の構成を断面図で示している。
有機EL素子Aは、基板45上に、順次、第1電極46、電荷輸送性着色層47、発光層48及び第2電極49が積層された構造になっている。この有機EL素子Aでは、発光層48から放射された光は、電荷輸送性着色層47、透明な第1電極46、透明な基板45を通して取り出される。この電荷輸送性着色層47がカラーフィルタとして機能し、発光スペクトル分布が修正され着色された光が取り出される。
本発明に適用される有機EL素子Aでは、さらに、電荷輸送性着色層47に正孔輸送あるいは正孔注入などの機能を付加することによって着色した正孔輸送層あるいは正孔注入層とする。また、発光層48を白色発光層として、この白色発光層を着色した正孔輸送層、正孔注入層と組み合わせることで任意の発光色を取り出すようにできる。
FIG. 14 is a cross-sectional view showing an organic EL element as display means applicable to the present invention. FIG. 14 is a cross-sectional view showing a configuration of an organic EL (electroluminescence) element which is an example of electronic display means suitably applied to the composite display unit of the present invention.
The organic EL element A has a structure in which a
In the organic EL element A applied to the present invention, a hole transport layer or a hole injection layer colored by adding a function such as hole transport or hole injection to the charge transporting colored
有機EL素子は、このようにカラー表示が可能である上に、
(1)自発光型の素子であるため、視野角に制限がなく視認性に優れる、
(2)LCD(液晶デバイス)と異なり、バックライトが不要なため、薄型化・小型化が容易、
(3)LCDよりも応答速度が速いため動画表示に優れる、
(4)熱をほとんど出さないので消費電力が小さい、
(5)発光セルが固体からできているためフレキシブルな基板も作成可能、
などの特徴がある。
ところで、現在のテレビは30フレーム/sで画面の切り換えを行ない、動画表示を行なっている。しかし、一般に、動画を快適に見るためには、ピクセルの応答速度として15ms以下が必要とされている。
これに対して、有機EL素子の場合、そのピクセルの応答速度は10μsあるいはそれ以下を実現できている。すなわち、有機EL素子は、快適なカラー動画表示を行なうのに充分な性能を持った優れた表示装置といえる。
In addition to being capable of color display in this way, organic EL elements
(1) Since it is a self-luminous element, the viewing angle is not limited and the visibility is excellent.
(2) Unlike LCDs (liquid crystal devices), no backlight is required, making it easy to reduce the thickness and size.
(3) The response speed is faster than LCD, so it is excellent for video display.
(4) Low power consumption because it generates little heat,
(5) Because the light emitting cell is made of solid, a flexible substrate can be created.
There are features such as.
By the way, the current television switches the screen at 30 frames / s and displays a moving image. However, in general, a pixel response speed of 15 ms or less is required to comfortably view a moving image.
In contrast, in the case of an organic EL element, the response speed of the pixel can be realized at 10 μs or less. That is, the organic EL element can be said to be an excellent display device having sufficient performance for performing comfortable color moving image display.
図15は本発明に適用されるフルカラー有機ELディスプレイを示す断面図である。フルカラー有機ELディスプレイBは基板45上に第1電極46が設けられている。この第1電極2上に赤色電荷輸送性着色層50、緑色電荷輸送性着色層51及び青色電荷輸送性着色層52が設けられ、これら3色の電荷輸送性着色層50、51、52上に発光層48が、さらにこの発光層48上に第2電極49が積層された構造になっている。
このような、赤、緑、青色の3色の電荷輸送性着色層(正孔輸送層)50、51、52を微細配置することで、発光層48の微細な配置やカラーフィルタを必要とすることなく、赤、緑、青の発光ピクセルを微細配置でき、フルカラー有機ELディスプレイBを形成することができる。もちろん、これらの電荷輸送性着色層50、51、52の微細配置を発光層48の微細配置、カラーフィルタと組み合わせて用いることもできる。
FIG. 15 is a cross-sectional view showing a full-color organic EL display applied to the present invention. The full color organic EL display B is provided with a
By finely arranging such charge transporting colored layers (hole transport layers) 50, 51, and 52 of red, green, and blue, a fine arrangement of the
本発明に適用される有機EL素子に設けられるEL層とは、対向する第1電極と第2電極間に設けられる有機物層である。少なくともEL層の1層がエレクトロルミネッセンスを起こすものであれば限定されない。また、EL層は第1電極上(第1電極と第2電極の間)に設けられるが、第1電極上に直接設けられたものであっても、必要に応じ第1電極とEL層との間に他の層を介在させたものであってもよい。
本発明のEL層は、さらに、その構成の必須の層として発光層、電荷輸送性着色層、任意の層として、発光層に正孔を輸送する正孔輸送層及び電子を輸送する電子輸送層(これらはまとめて、電荷輸送層と呼ぶこともある)、ならびに、発光層又は正孔輸送層に正孔を注入する正孔注入層及び発光層又は電子輸送層に電子を注入する電子注入層(これらはまとめて、電荷注入層と呼ぶこともある)を設けることができる。
これらEL層を構成する材料としては以下のものが挙げられる。まず第1に、電荷輸送性着色層であるが、本発明で用いる電荷輸送性着色層は、光透過率が特定の波長領域のみで大きくなる電荷輸送性を有する有機化合物層である。
The EL layer provided in the organic EL element applied to the present invention is an organic layer provided between the first electrode and the second electrode facing each other. There is no limitation as long as at least one of the EL layers causes electroluminescence. Moreover, although the EL layer is provided on the first electrode (between the first electrode and the second electrode), even if the EL layer is provided directly on the first electrode, the first electrode and the EL layer are provided as necessary. Another layer may be interposed between them.
The EL layer of the present invention further includes a light-emitting layer, a charge transporting colored layer as an essential layer, a hole transport layer that transports holes to the light-emitting layer, and an electron transport layer that transports electrons as optional layers. (These may be collectively referred to as a charge transport layer), and a hole injection layer that injects holes into the light emitting layer or the hole transport layer, and an electron injection layer that injects electrons into the light emitting layer or the electron transport layer (These may be collectively referred to as a charge injection layer).
Examples of materials constituting these EL layers include the following. First, the charge transporting colored layer is a charge transporting colored layer used in the present invention, which is an organic compound layer having a charge transporting property that increases the light transmittance only in a specific wavelength region.
本発明で用いる電荷輸送性着色層は、それ自体電荷輸送性を有する染料及び顔料で構成されるか、又は、電荷輸送性を持たなくてよい染料及び顔料を電荷輸送性材料に分散させて構成される。また、正孔注入、正孔輸送など他の機能を備えたものであってもよい。
電荷輸送性着色層に用いることのできる染料及び顔料としては、例えば、トリフェニルメタン色素、キサンチン色素、アゾ色素などの有機色素、金属フタロシアニン、金属錯体アゾなどの金属錯体、α−Fe2O3、CoO・Al2O3などの無機顔料、CdS、CdSSeなどの可視域にバンドギャップの値を持つ半導体などが挙げられる。染料、顔料を分散させる場合の電荷輸送性材料として、後述の正孔輸送材料などを用いることができる。このような材料を用いた場合、発光強度に悪影響はない。
電荷輸送性着色層の厚みは、好ましくは、選択透過波長領域以外での透過率を20%以下にするため、20〜2000nm、より好ましくは、100〜500nmと通常の正孔輸送層より厚くする。染料及び顔料を電荷輸送性材料に分散させて用いる場合には、染料及び顔料と電荷輸送性材料との間で塩を形成することや電荷移動錯体を形成することによる沈降や色変化を生じにくいことが重要である。
The charge transporting colored layer used in the present invention is composed of a dye and a pigment having charge transportability per se, or is formed by dispersing a dye and a pigment which may not have charge transportability in a charge transporting material. Is done. Further, it may have other functions such as hole injection and hole transport.
Examples of the dye and pigment that can be used in the charge transporting colored layer include organic dyes such as triphenylmethane dye, xanthine dye, and azo dye, metal complexes such as metal phthalocyanine and metal complex azo, α-Fe 2 O 3 Inorganic pigments such as CoO.Al 2 O 3 and semiconductors having a band gap value in the visible region such as CdS and CdSSe. As a charge transporting material for dispersing a dye or pigment, a hole transporting material described later can be used. When such a material is used, the emission intensity is not adversely affected.
The thickness of the charge transporting colored layer is preferably 20 to 2000 nm, more preferably 100 to 500 nm, which is thicker than a normal hole transport layer, in order to make the transmittance outside the selective
次に、発光層は、正孔と電子の再結合の場を提供して発光させる機能を有する層であり、電圧印加時に陽極又は正孔輸送層から正孔を注入できるとともに陰極又は電子注入層、電子輸送層から電子を注入することができる機能や、注入された電荷を移動させる機能を有することができる。
発光層の材料として用いることのできる材料としては、例えば、オキサジアゾール誘導体、スチリルベンゼン誘導体、クマリン誘導体、ペリレン誘導体、キナクリドン誘導体、8−キノリノール誘導体の金属錯体や希土類錯体に代表される各種金属錯体、ポリチオフェン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などの高分子化合物、及び、これらの混合物などが挙げられる。
次に、正孔輸送層は、陽極から正孔を注入する機能、正孔を輸送する機能、陰極から注入された電子を障壁する機能の少なくともいずれかを有している層である。また、機能別に正孔注入層、正孔輸送層など複数層に分割してもよい。
正孔輸送層を構成する材料としては、例えば、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体などの正孔輸送性低分子、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリチオフェン誘導体などの正孔輸送性高分子、ポリメチルメタクリレートやポリスチレンのような電荷輸送性のない高分子をバインダとして正孔輸送性低分子を分散したものなどが挙げられる。前出の電荷輸送性着色層材料を分散させることで着色した正孔輸送層として用いることができる。
Next, the light emitting layer is a layer having a function of emitting light by providing a field for recombination of holes and electrons, and can inject holes from the anode or hole transport layer when a voltage is applied, and can also be a cathode or electron injection layer. Further, it can have a function of injecting electrons from the electron transport layer and a function of moving the injected charges.
Examples of materials that can be used as a material for the light emitting layer include various metal complexes represented by metal complexes and rare earth complexes of oxadiazole derivatives, styrylbenzene derivatives, coumarin derivatives, perylene derivatives, quinacridone derivatives, 8-quinolinol derivatives, and the like. , Polymer compounds such as polythiophene derivatives, polyphenylene vinylene derivatives, polyfluorene derivatives, and mixtures thereof.
Next, the hole transport layer is a layer having at least one of a function of injecting holes from the anode, a function of transporting holes, and a function of blocking electrons injected from the cathode. Moreover, you may divide | segment into several layers, such as a positive hole injection layer and a positive hole transport layer according to a function.
As a material constituting the hole transport layer, for example, a hole transporting low molecule such as a carbazole derivative, a triazole derivative, an oxazole derivative, an oxadiazole derivative, a hole transporting polymer such as a polyvinyl carbazole derivative, a polythiophene derivative, Examples thereof include those in which a hole transporting low molecule is dispersed using a polymer having no charge transporting property such as polymethyl methacrylate or polystyrene as a binder. It can be used as a hole transporting layer colored by dispersing the above-mentioned charge transporting colored layer material.
本発明においては、先に設ける電極を第1電極、その後にEL層上に設ける電極を第2電極として呼ぶ。これらの電極はとくに限定されないが、好ましくは、電極は陽極と陰極からなり、この場合、第1電極は陽極、陰極のいずれであってもよい。好ましくは、陽極と陰極のどちらか一方が、透明または半透明である。
陽極材料は正孔を注入し易いように4eVより大きい仕事関数を持つのが好ましい。例えば、陽極材料としては、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウム錫(ITO)などの導電性金属酸化物、金、銀、クロム、ニッケルなどの金属、ヨウ化銅、硫化銅などの無機導電性物質、ポリアニリン、ポリピロールなどの有機導電性材料、これらの混合物又は積層物などが挙げられ、とくに、高導電性、透明性などの点からITOが好ましい。
陰極材料は電子を注入し易いように4eVより小さい仕事関数を持つのが好まししい。例えば、陰極材料としては、アルカリ金属(例えば、リチウム、ナトリウム、セシウムなど)及びそのフッ化物、アルカリ土類金属(カルシウム、マグネシウムなど)及びそのフッ化物、アルミニウム、銀などの金属及びこれらの合金又は混合物などが挙げられる。
In the present invention, the electrode provided first is referred to as a first electrode, and the electrode provided on the EL layer thereafter is referred to as a second electrode. These electrodes are not particularly limited, but preferably the electrodes are composed of an anode and a cathode. In this case, the first electrode may be either an anode or a cathode. Preferably, one of the anode and the cathode is transparent or translucent.
The anode material preferably has a work function larger than 4 eV so that holes can be easily injected. For example, anode materials include conductive metal oxides such as tin oxide, zinc oxide, indium oxide and indium tin oxide (ITO), metals such as gold, silver, chromium and nickel, and inorganic such as copper iodide and copper sulfide. Examples thereof include conductive materials, organic conductive materials such as polyaniline and polypyrrole, mixtures or laminates thereof, and ITO is particularly preferable from the viewpoint of high conductivity and transparency.
The cathode material preferably has a work function smaller than 4 eV so that electrons can be easily injected. For example, as the cathode material, alkali metals (for example, lithium, sodium, cesium, etc.) and fluorides thereof, alkaline earth metals (calcium, magnesium, etc.) and fluorides thereof, metals such as aluminum, silver and alloys thereof or the like A mixture etc. are mentioned.
本発明においては、基板を設けることができる。この基板は、その上に電極やEL層が設けられるものであり、所望により透明材料からなることができるが、不透明材料であってもよい。
基板にはシート状あるいは板状の材料が使用され、例えば、石英、ソーダガラスなどのガラス板、金属板や金属箔、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂などのプラスチック基板/シートなどが用いられるが、ガラス、プラスチックのような透明な材料が望ましい。
とくに、プラスチック基板/シートは軽量化ができ、壊れにくく、また可撓性があるので、ディスプレイ手段の操作性が紙に近くなり、使用時に手になじみやすい(他のディスプレイ手段との切り換え時にページをめくるという感覚が紙に近くなる)ので好ましい。
In the present invention, a substrate can be provided. This substrate is provided with an electrode and an EL layer on it, and can be made of a transparent material if desired, but may be an opaque material.
The substrate is made of sheet-like or plate-like materials, such as glass plates such as quartz and soda glass, metal plates and foils, plastic substrates / sheets such as acrylic resins, styrene resins, polycarbonate resins, etc. Although used, transparent materials such as glass and plastic are desirable.
In particular, since plastic substrates / sheets can be reduced in weight, are not easily broken, and are flexible, the operability of the display means is close to that of paper, and it is easy to adjust to the hand during use (pages when switching to other display means) This is preferable because the feeling of turning is close to that of paper.
本発明のカラー有機EL素子の製造方法は、有機EL素子が製造できる方法であれば限定されない。具体的には、例えば、基板上に第1電極を設ける工程と、この第1電極上に赤色、緑色及び青色の電荷輸送性着色層を形成する工程と、前記赤色、緑色及び青色の電荷輸送性着色層上に白色発光層を形成する工程と、前記白色発光層上に第2電極を設ける工程から少なくともなる有機EL素子の製造方法を用いることができる。
このような手順による製造方法とすることにより、従来一般的な、基板上にカラーフィルタ、第1電極、正孔輸送層、白色発光層、第2電極を順次設ける手順と比較して、製造工程を短縮することができる。なお、カラーフィルタ、基板、第1電極の順での配置は、視差が大きくなるため実用的ではない。
また、発光層と電荷輸送性着色層が隣接するので、従来のカラーフィルタと発光層との間に第1電極を挟む有機EL素子と比べてもさらに色純度が良好である。さらに、第1電極の形成が、耐熱温度が最高でも250℃程度のカラーフィルタなどの熱に弱い中間層を介在させることなく基板上に形成できるので、第1電極が高温で形成でき、そのため、第1電極の抵抗値が従来の1/4程度まで低下して、導電性が高まり、有機EL素子の発光効率が高まる利点がある。
また、本発明に用いることのできる正孔輸送層は、厚膜化が可能となっているので、正孔輸送層や電荷輸送性着色層の形成に印刷法を用いることができ、この点でも製造工程の簡略化やコストダウンが可能である。
さらに、EL素子の発光層は、薄くしかも空気との接触を避ける必要があり、パターニングが困難である。しかし、本発明は、発光層のパターニングを行なわずパターニングし易い電荷輸送性着色層について行なうことが可能であるので、製造工程上有利である。
The manufacturing method of the color organic EL element of the present invention is not limited as long as the organic EL element can be manufactured. Specifically, for example, a step of providing a first electrode on a substrate, a step of forming a red, green and blue charge transporting colored layer on the first electrode, and a charge transport of the red, green and blue A method for producing an organic EL device comprising at least a step of forming a white light emitting layer on the colored layer and a step of providing a second electrode on the white light emitting layer can be used.
Compared with the conventional general procedure for sequentially providing a color filter, a first electrode, a hole transport layer, a white light emitting layer, and a second electrode on the substrate, the manufacturing process is made by the manufacturing method according to such a procedure. Can be shortened. Note that the arrangement of the color filter, the substrate, and the first electrode in this order is not practical because the parallax increases.
In addition, since the light emitting layer and the charge transporting colored layer are adjacent to each other, the color purity is further improved as compared with the organic EL element in which the first electrode is sandwiched between the conventional color filter and the light emitting layer. Furthermore, since the first electrode can be formed on the substrate without interposing a heat-sensitive intermediate layer such as a color filter having a heat-resistant temperature of about 250 ° C. at the maximum, the first electrode can be formed at a high temperature. There is an advantage that the resistance value of the first electrode is reduced to about ¼ of the conventional one, the conductivity is increased, and the light emission efficiency of the organic EL element is increased.
In addition, since the hole transport layer that can be used in the present invention can be thickened, a printing method can be used for forming the hole transport layer and the charge transporting colored layer. The manufacturing process can be simplified and the cost can be reduced.
Furthermore, the light emitting layer of the EL element needs to be thin and avoid contact with air, and patterning is difficult. However, the present invention is advantageous in terms of the manufacturing process because it can be performed on a charge transporting colored layer that is easy to pattern without patterning the light emitting layer.
図16は本発明の複合ディスプレイユニットに好適に適用される電子ディスプレイ手段の一例である液晶表示素子を示す断面図である。図17は液晶表示素子を反射型のみに適用する場合を説明する概略断面図である。ここでは、消費電力が少なくて済む反射型液晶表示素子の実施の形態の説明をするが、これによって本発明が限定されるものではない。
本実施の形態に好適に適用される反射型液晶表示素子は、対向して配置される1対の透光性基板と、この1対の透光性基板の対向面間に挟装される液晶材料とを有し、この液晶材料の有する電気光学効果を用いて表示を行う液晶表示素子である。上記1対の透光性基板のいずれか一方の対向面側に、光反射層と、透光性の光散乱層とがこの順に積層されてなる構造を有している。
図16に、より具体的に示すように、液晶表示素子(反射型液晶表示素子)60は、透光性基板61の上面(対向面)上に、反射層(光反射層)62、透光性の光散乱層63、平行に配置された複数の信号電極(液晶駆動用電極)65、並びに液晶配向膜66が順に形成されてなる信号電極側基板67を備えている。
FIG. 16 is a cross-sectional view showing a liquid crystal display element which is an example of electronic display means suitably applied to the composite display unit of the present invention. FIG. 17 is a schematic cross-sectional view for explaining a case where the liquid crystal display element is applied only to the reflection type. Here, an embodiment of a reflective liquid crystal display element that requires less power consumption will be described, but the present invention is not limited to this.
A reflective liquid crystal display element suitably applied to the present embodiment includes a pair of translucent substrates disposed opposite to each other and a liquid crystal sandwiched between opposing surfaces of the pair of translucent substrates. A liquid crystal display element that performs display using the electro-optic effect of the liquid crystal material. A light reflection layer and a light-transmitting light scattering layer are laminated in this order on either side of the pair of light-transmitting substrates.
As shown more specifically in FIG. 16, the liquid crystal display element (reflection liquid crystal display element) 60 includes a reflection layer (light reflection layer) 62 and a light transmission layer on the upper surface (opposing surface) of the
液晶表示素子60は、また、透光性基板72の下面(対向面)上に、平行に配された複数の走査電極(液晶駆動用電極)73及び液晶配向膜74が順に形成されてなる走査電極側基板71を備えている。
かくして、液晶表示素子60は、信号電極側基板67と走査電極側基板71の対向面により液晶材料68を挟装するように対向配置された液晶パネル構造を有している。さらに、上記信号電極65と走査電極73とは互いに直交するように配されている。
なお、それぞれの「透光性基板の対向面側」とは、透光性基板61(又は透光性基板72)の対向面側と液晶材料68との間を指すものとする。また、対向面側に光反射層と光散乱層とがこの順に積層される積層構造になっているとともに、この光反射層が光散乱層より対向面近傍に位置していることを指す。従って、場合によっては、上記対向面と光反射層との間に、他の層が介在していてもよい。
この液晶表示素子60は、白黒表示に適用された単純マトリクス型の液晶表示素子である。さらに言えば、上記信号電極65と走査電極73との交差部間に所定の電圧を印加し、液晶材料68の有する電気光学効果を用いて表示を行なう反射型液晶表示素子である。
なお、この液晶パネル構造において、透光性基板61、72それぞれの「対向面」は液晶セル内面を形成するものであり、場合によっては「内面」と称するものとする。また、透光性基板61、72それぞれの「内面」の背向面を、「外面」と称するものとする。
The liquid
Thus, the liquid
Each “opposing surface side of the light-transmitting substrate” refers to a portion between the facing surface side of the light-transmitting substrate 61 (or the light-transmitting substrate 72) and the
The liquid
In this liquid crystal panel structure, each “opposing surface” of each of the
以下、上記液晶表示素子60の製造工程の概略について説明を行う。まず、液晶表示素子60を構成する信号電極側基板67の製造工程を説明する。最初に、透光性基板61の一方の面(対向面)上にアルミニウム等の高反射特性を有する材料よりなる薄膜、すなわち反射層62をスパッタリング法により面内均一に形成する。
反射層62の層厚(膜厚)はとくに限定されるものではないが、本実施の形態では約1000Åである。また、反射層62を形成する材料は所望される反射特性を有するものであればとくに限定されるものではなく、例えば、銀などを使用することもできる。
続いて、基材としてのアクリル系樹脂に粒径2μmの粒状シリカ(光散乱粒子)64がほぼ均一に分散されてなる透光性樹脂材料をスピンコーティングにより反射層62上に均一に塗布し、例えば、紫外線硬化することで層厚6μmの光散乱層(透光性樹脂層)63を形成した。
なお、本実施の形態では、図16に示すように、反射層62が完全に被覆されるように光散乱層63を形成している。また、光散乱層63の層厚はとくに限定されるものではないが、平面平坦性を確保しながら、膜厚分布による散乱特性の面内分布を抑えるという理由により、5μm〜15μmの範囲内であることがより好ましい。
Hereinafter, the outline of the manufacturing process of the liquid
The layer thickness (film thickness) of the
Subsequently, a light-transmitting resin material in which granular silica (light scattering particles) 64 having a particle diameter of 2 μm is substantially uniformly dispersed in the acrylic resin as a base material is uniformly applied on the
In the present embodiment, as shown in FIG. 16, the
上記透光性樹脂材料をなす基材は、透光性を有し、かつ、光散乱粒子を変質させることなく分散できるものであればとくに限定されるものではなく、例えば、シリコン樹脂、エポキシ樹脂などを、アクリル系樹脂に代えて使用することができる。ただし、平坦な薄膜を容易に形成することが可能である(平面平坦性が良好である)という観点からはアクリル系樹脂がより好ましい。
また、光散乱粒子64は、上記基材とは異なる屈折率を有する粒子状物質であって、光散乱層63の層厚以下の粒子径を有するものであればとくに限定されるものではなく、例えば、ガラスビーズ、プラスチックビーズ等を使用することができる。
続いて、上記光散乱層63上にITO(インジウムスズ酸化物)等の透明(透光性)導電性材料よりなる透明導電膜をスパッタリング法により面内均一に形成した。そして、この透明導電膜をフォトリソグラフィ法によりパターニングすることで、互いに略平行に配された複数の信号電極(1つのみ図示される)65が形成される。
そして、この信号電極65を被覆し、かつ、凹凸を平坦化するように、ポリイミド材料等の透光性材料よりなる薄膜が印刷法によりパターン形成され、この薄膜にラビング処理を施すことにより液晶配向膜66が形成される。信号電極側基板67は上記説明のようにして製造される。
The base material forming the translucent resin material is not particularly limited as long as it has translucency and can be dispersed without altering the light scattering particles. For example, silicon resin, epoxy resin Etc. can be used in place of the acrylic resin. However, an acrylic resin is more preferable from the viewpoint that a flat thin film can be easily formed (planar flatness is good).
The
Subsequently, a transparent conductive film made of a transparent (translucent) conductive material such as ITO (indium tin oxide) was formed on the
Then, a thin film made of a translucent material such as a polyimide material is patterned by a printing method so as to cover the
次に、走査電極側基板71の製造工程の概略について以下に説明を行う。最初に、透光性基板72の一方の面(対向面)上にITO(インジウムスズ酸化物)等の透明(透光性)導電性材料よりなる透明導電膜をスパッタリング法により面内均一に形成する。
そして、該透明導電膜をフォトリソグラフィ法によりパターニングすることで、互いに略平行に配された複数の走査電極73が形成される。そして、この走査電極73を被覆し、かつ、凹凸を平坦化するように、ポリイミド材料等の透光性材料よりなる薄膜が印刷法によりパターン形成され、この薄膜にラビング処理を施すことにより液晶配向膜74が形成される。
続いて、液晶配向膜66、74の一方(場合によっては両方)に対しスペーサ69を分散するとともに、信号電極側基板67又は走査電極側基板71の周縁部に、接着材及び封止材としてのシール樹脂層70を形成する。なお、シール樹脂層70は図示しない液晶注入口に相当する部分には形成しない。そして、信号電極側基板67と走査電極側基板71とがシール樹脂70を介して貼り合わされる。
Next, an outline of the manufacturing process of the scan
Then, by patterning the transparent conductive film by a photolithography method, a plurality of
Subsequently, the
次いで、液晶セル内部に対し液晶注入口より液晶材料68を注入・充填し、液晶注入口を封止することで液晶表示素子60が製造される。なお、上記のスペーサ69は、上記液晶表示素子60のセル間隔を一定に保持するべく機能する。また、上記信号電極65が走査電極として、かつ、走査電極73が信号電極として機能する構成であってもよい。
上記の製造工程でも説明したように、反射層62と光散乱層63とはいずれも平面状に均一に形成されている。従って、凹凸形状を有する樹脂層上にその形状に沿って反射層(光反射層)を形成して光散乱・反射板とする従来の反射型液晶表示素子(従来型液晶表示素子と称する)と比較すれば、凹凸形状平坦化のために平坦化樹脂層を設ける必要がない。
よって、目的とする光散乱・反射板(すなわち、本実施の形態における反射層62と光散乱層63との積層構造板)を備えた反射型液晶表示素子を効率よく製造することが可能である。
Next, a liquid
As described in the above manufacturing process, both the
Therefore, it is possible to efficiently manufacture a reflective liquid crystal display element having a target light scattering / reflecting plate (that is, a laminated structure plate of the reflecting
また、本実施の形態において、反射層62は極めて薄い、1000Åの層厚で、透光性基板61内面上に形成されており、この内面と同等の平坦性を有すると考えられる。すなわち、光散乱層63は、高い平坦性を有する反射層62上に形成されるので、面内分布及び基板間分布が良好(すなわち、品質安定性が良好)に形成可能である。
本実施の形態では、光散乱層63の層厚は6μmであるが、面内分布と基板間分布との双方に優れるとともに、その表面平坦性も水平面を基準として±0.1μm以内と極めて優れた値を示した。
さらに、この構造では、反射層62と光散乱層63との間に介在する層がないために光学的なロスを抑制することが可能であり、上記従来型液晶表示素子と同等の極めて優れた光学特性(コントラストや視野角など)を有する反射型液晶表示素子の品質安定性を良好に製造することが可能である。
In the present embodiment, the
In the present embodiment, the thickness of the
Further, in this structure, since there is no layer interposed between the
図17に示すように、製造された液晶表示素子60が反射型のみに適用される場合、表示に利用される光は透光性基板72の外面側(図中、観測者Mのいる側)にある反射用光源75から液晶表示素子60内に入射される。
この光は、例えば、偏光板と位相差板とを積層してなるフィルム(以下、偏光位相差板76と称する)を透過させた光として、液晶表示素子60に与えられる。この光は透光性基板72、液晶材料68を透過して透光性基板61上の図示してない反射層62に到達し、反射層62において透光性基板72方向に反射される。
図17では省略しているが、図16に関連して説明したように、透光性基板72と透光性基板61との間には、光散乱粒子64が散在する液晶材料68を含んで、同様に、透明導電性材料よりなる走査電極73(光の一部は走査電極73・73間を透過する)、液晶配光膜74、液晶配向膜66、透明導電性材料よりなる信号電極65(光の一部は信号電極65・65間を透過する)、並びに、透光性樹脂層である光散乱層63、反射層62を含んでいる。
As shown in FIG. 17, when the manufactured liquid
This light is given to the liquid
Although omitted in FIG. 17, as described in relation to FIG. 16, the
反射層62において反射された上記光は、直ちに光散乱層63に入射され、該光散乱層63中に均一に分散された光散乱粒子64により、液晶セル内部に均一に拡散されて表示に利用される。なお、光散乱層63の光散乱特性(光拡散特性)は、例えば、基材と光散乱粒子64との組合せ;光散乱粒子64の粒子径;光散乱粒子64の含有量;層厚;基材中における光散乱粒子64の分散均一性度合い;などの要素を変更することにより所望するように制御可能である。
上記偏光位相差板76は、反射用光源75と液晶表示素子60との間に配置されていればよく、透光性基板72の外面上に貼り付けられて液晶表示素子60と一体化されたものであってもよい。
偏光位相差板76を設けることにより、反射用光源75の存在下で良好な表示品位を得ることが可能となる。また、上記光を発する反射用光源75はとくに限定されるものではなく、自然光源または人工光源(補助光源など)から任意に選択すればよい。
The light reflected by the
The polarization
By providing the polarization
なお、透光性基板61、72としては、一般的には、寸法安定性に優れているなどの理由でガラス基板が使用される。しかし、本発明のように可搬性を重視し、また、使用時に他のディスプレイ手段と切り換えて使用するという特殊性を考慮すると、透光性プラスチック基板(透光性プラスチック材料からなる基板)を使用することが望ましい。
この理由として、本実施の形態に係る液晶表示素子60は白黒表示に好適に適用されるので、
(1)透光性基板61、72のそれぞれに形成される樹脂層の数は比較的少なく、寸法変化の制御が比較的容易であること、
(2)厳密な位置合わせが要求されるのは、基本的に、液晶駆動用電極(信号電極65及び走査電極73)同士の位置関係だけであるため寸法変化に対する許容度が比較的広いこと、
(3)可撓性とすることにより、他のディスプレイ手段との切り換え使用時に、より紙に近い使用感覚(ページをめくる感覚)が得られること、すなわち手になじみやすい、
などが挙げられる。
加えて、ガラス基板に代えて透光性プラスチック基板を使用すれば、本発明にかかる反射型液晶表示素子の薄型化、軽量化が可能となるとともに、割れ・ひびなどの破損が生じにくいなどの利点がある。本発明では実際に透光性基板61、72として透光性プラスチック基板を使用した場合でも、図17に示す表示用光学システムを適用することで良好な表示品位を得ることができている。
Note that glass substrates are generally used as the
For this reason, the liquid
(1) The number of resin layers formed on each of the
(2) Strict alignment is basically required only for the positional relationship between the liquid crystal driving electrodes (the
(3) By making it flexible, it is possible to obtain a feeling of use closer to paper (feeling of turning pages) when switching to other display means, that is, easy to adjust to the hand.
Etc.
In addition, if a translucent plastic substrate is used in place of the glass substrate, the reflective liquid crystal display device according to the present invention can be made thinner and lighter, and breakage and cracking are less likely to occur. There are advantages. In the present invention, even when a light-transmitting plastic substrate is actually used as the light-transmitting
なお、本発明において、プラスチック基板とは、透光性、可撓性を有するプラスチック基板であればとくに限定されないが、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリカーボネート(PC)、ナイロン、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリスルホン(PSF)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリアリレート(PAR)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、又は、ポリイミドからなる基板を指している。
なお、液晶表示素子の応答速度は最速のもので10ms程度であり、かろうじて快適な動画表示可能なレベルになっているが、前述の有機EL素子には及ばない。つまり、通常の動画表示は問題なくできるが、より高速な動画表示を快適に行なうという要望が出てきた場合には、有機EL素子がより有利である。
しかしながら、液晶表示素子は低消費電力という点で、有機EL素子に対して有利である。とくに、上記説明のようなバックライトを使用しない反射型液晶の場合、非常に消費電力が少ないので、本発明のように携帯することを前提とした装置においては、バッテリ容量も少なくて済むので好都合である。
ところで、液晶表示素子もカラーフィルタを併用し、カラー表示が可能であるため、それほど高速な動画表示を必要とせず、しかも、低消費電力でカラー表示を行ないたいという場合には、液晶表示素子は有利である。
In the present invention, the plastic substrate is not particularly limited as long as it is a transparent and flexible plastic substrate. For example, polyethylene terephthalate (PET), polyethersulfone (PES), polyethylene naphthalate (PEN). ), Polycarbonate (PC), nylon, polyetheretherketone (PEEK), polysulfone (PSF), polyetherimide (PEI), polyarylate (PAR), polybutylene terephthalate (PBT), or polyimide substrate ing.
The response speed of the liquid crystal display element is the fastest and is about 10 ms, which is a level at which a comfortable moving image can be displayed, but it does not reach the above-described organic EL element. That is, normal moving image display can be performed without any problem, but the organic EL element is more advantageous when there is a demand for comfortable high-speed moving image display.
However, the liquid crystal display element is advantageous over the organic EL element in terms of low power consumption. In particular, in the case of a reflection type liquid crystal that does not use a backlight as described above, the power consumption is very small. Therefore, in a device that is assumed to be carried as in the present invention, the battery capacity is small, which is advantageous. It is.
By the way, the liquid crystal display element also uses a color filter, and color display is possible. Therefore, when a high speed moving image display is not required and color display is desired with low power consumption, the liquid crystal display element is It is advantageous.
1 情報閲覧端末装置(電子ブック)、2 保持装置、2a 開き検知装置(クランプ部)、2b 開き検知装置(ばねスイッチ)、2c 開き検知装置(回転軸)、2d 開き検知装置(円周部分)、2e 開き検知装置(円周部分)、3 表示メディア、3a 情報接続部、4 操作部、5 表示手段、5a ディスプレイ、7 開き検知装置(可撓性を有する部材、歪検知素子)、8 開き検知装置(可撓性を有する部材、歪検知素子)、9a 見開き判断装置(表示メディア9の凸部)、9b 見開き判断装置(センサ)、10a 見開き判断装置(表示メディア10の凸部)、10b 見開き判断装置(センサ)、11a 見開き判断装置(表示メディア11の凸部)、11b 見開き判断装置(センサ)、12 表示メディア、13 見開き判断装置(電極)、14 見開き判断装置(インピーダンス素子、抵抗器)、15 見開き判断装置(電極)、16 見開き判断装置(インピーダンス測定器、抵抗計)、32 コントローラ、37 CPU、43 識別IC、60 液晶表示素子(反射型液晶表示素子)、67 信号電極側基板、71 走査電極側基板、A 有機EL素子、B 有機EL素子、C 泳動ディスプレイ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Information browsing terminal device (electronic book), 2 Holding device, 2a Opening detection device (clamp part), 2b Opening detection device (spring switch), 2c Opening detection device (rotary shaft), 2d Opening detection device (circumferential part) 2e Open detection device (circumferential portion), 3 display media, 3a information connection unit, 4 operation unit, 5 display means, 5a display, 7 open detection device (flexible member, strain detection element), 8 open Detection device (flexible member, strain detection element), 9a spread determination device (convex portion of display medium 9), 9b spread determination device (sensor), 10a spread determination device (convex portion of display medium 10), 10b Spread determination device (sensor), 11a spread determination device (convex part of display medium 11), 11b spread determination device (sensor), 12 display media, 13 spread spread Device (electrode), 14 spread determination device (impedance element, resistor), 15 spread determination device (electrode), 16 spread determination device (impedance measuring device, resistance meter), 32 controller, 37 CPU, 43 identification IC, 60 liquid crystal Display element (reflection type liquid crystal display element), 67 Signal electrode side substrate, 71 Scan electrode side substrate, A organic EL element, B organic EL element, C electrophoretic display
Claims (2)
少なくともその1面に表示手段を有する表示メディアと、前記表示メディアを保持する保持装置と、前記保持装置に含まれ前記表示メディアの見開き状態をその開き角度から検知する開き検知装置と、前記開き検知装置の検知状態に基づいて見開いている表示手段を判断する見開き判断装置とを有し、前記保持装置は開閉動作に伴い回転軸を中心に回転する円周部分を有し、前記円周部分の半径を異ならせることによりその開き角度を検知し、前記見開き判断装置の結果に基づいて表示を更新する表示手段を決定することを特徴とする情報閲覧端末装置。 In the information browsing terminal device that bundles a plurality of display means,
A display medium having display means on at least one surface thereof; a holding device that holds the display medium; an opening detection device that is included in the holding device and detects a spread state of the display medium from an opening angle; and the opening detection A spread determination device that determines a display means that is spread based on a detection state of the device, and the holding device has a circumferential portion that rotates around a rotation axis in accordance with an opening and closing operation, An information browsing terminal device , wherein an opening angle is detected by changing a radius, and display means for updating a display is determined based on a result of the spread determination device.
前記表示メディアは着脱可能であることを特徴とする情報閲覧端末装置。 In the information browsing terminal device according to claim 1,
The information browsing terminal device, wherein the display medium is detachable .
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