JP2005114821A - Display panel for reflective display and reflective display - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、紙のような質感の優れた視認性を有する反射型ディスプレイ用表示パネル及び反射型ディスプレイに関する。 The present invention relates to a reflective display panel and a reflective display having excellent visibility such as paper.
フラットパネル表示装置として、現在、液晶ディスプレイ(LCD)が、厚さが薄く、小型化が可能であることから、様々な用途において広範に使用されている。しかし、透過型LCDのような発光タイプのディスプレイは、目が疲労し易く、かつ視野角により光学特性が大きく変動するという問題がある。 As a flat panel display device, a liquid crystal display (LCD) is now widely used in various applications because it is thin and can be miniaturized. However, a light-emitting display such as a transmissive LCD has a problem that the eyes are easily fatigued and the optical characteristics greatly vary depending on the viewing angle.
このようなLCDよりも更に薄型化、低消費電力化を目指す他の表示方式として、電気泳動現象を利用した表示装置が開発されている。 As another display method aiming at further thinner and lower power consumption than such an LCD, a display device using an electrophoretic phenomenon has been developed.
電気泳動現象を利用した表示装置の一つとして、マイクロカプセル型電気泳動方式が実用化されている。この方式の表示装置は、透明溶媒が満たされたマイクロカプセル中に正、負に帯電した白い粒子と黒い粒子を入れ、外部電圧の印加によってそれぞれの粒子を表示面に引き上げて画像を形成するものである。マイクロカプセルのサイズは径数十μm〜数百μmと小さいので、このマイクロカプセルを透明なバインダに分散させると、インクのようにコーティングすることができる。このインクは、外部から電圧を印加することで画像を描くことができるので、電子インクと呼ばれる。 As one of display devices using the electrophoresis phenomenon, a microcapsule electrophoresis system has been put into practical use. In this type of display device, positive and negatively charged white and black particles are placed in a microcapsule filled with a transparent solvent, and an image is formed by pulling up each particle to the display surface by applying an external voltage. It is. Since the size of the microcapsule is as small as several tens μm to several hundred μm, when the microcapsule is dispersed in a transparent binder, it can be coated like ink. This ink is called electronic ink because an image can be drawn by applying a voltage from the outside.
透明電極を形成した透明樹脂膜にこの電子インクをコーティングし、アクティブマトリクス駆動用の電極回路を形成した基板に貼り合わせると、例えば、特許文献1に示すような、アクティブマトリクスディスプレイパネルを得ることができる。 When this electronic ink is coated on a transparent resin film on which a transparent electrode is formed and bonded to a substrate on which an electrode circuit for driving an active matrix is formed, an active matrix display panel as shown in Patent Document 1, for example, can be obtained. it can.
以上のようなマイクロカプセル型電気泳動式表示装置は、LCDに比べ、紙に近い質感が得られ、目の疲労が少ないといわれているが、その視認性について未だ十分な解明がなされていない。
本発明は、以上のような事情の下になされ、目に疲労の少ない、紙のような質感の、優れた視認性を有する反射型ディスプレイ用表示パネル及び反射型ディスプレイを提供することを目的とする。 The present invention has been made under the circumstances as described above, and an object thereof is to provide a reflective display panel and a reflective display having excellent visibility with less eye fatigue and a paper-like texture. To do.
上記課題を解決するため、本発明は、基材、電極層、画像表示層、透明電極層、及び表面層を備える反射型ディスプレイ用表示パネルにおいて、前記表面層側からの20〜80°の角度での入射光に対し、白色画像の反射率が35%以上であり、表示パネルの法線方向で観測された白:黒のコントラスト比が5:1以上であることを特徴とする反射型ディスプレイ用表示パネルを提供する。 In order to solve the above problems, the present invention provides a display panel for a reflective display comprising a substrate, an electrode layer, an image display layer, a transparent electrode layer, and a surface layer, and an angle of 20 to 80 ° from the surface layer side. Reflective display characterized in that the reflectance of a white image is 35% or more with respect to the incident light and the contrast ratio of white: black observed in the normal direction of the display panel is 5: 1 or more A display panel is provided.
また、本発明は、基材、電極層、画像表示層、透明電極層、及び表面層を備える反射型ディスプレイ用表示パネルと、前記電極層及び透明電極層に電圧を印加して前記画像表示層を駆動する駆動手段とを具備する反射型ディスプレイにおいて、前記表面層側からの20〜80°の角度での入射光に対し、白色画像の反射率が35%以上であり、表示パネルの法線方向で観測された白:黒のコントラスト比が5:1以上であることを特徴とする反射型ディスプレイを提供する。 Further, the present invention provides a display panel for a reflective display comprising a substrate, an electrode layer, an image display layer, a transparent electrode layer, and a surface layer, and applying the voltage to the electrode layer and the transparent electrode layer to apply the image display layer A reflective display having a driving means for driving a white image with a reflectance of 35% or more with respect to incident light at an angle of 20 to 80 ° from the surface layer side, and a normal line of the display panel Provided is a reflective display characterized in that the white: black contrast ratio observed in the direction is 5: 1 or more.
以上のように構成される本発明の反射型ディスプレイ用表示パネル及び反射型ディスプレイによると、表面層側からの入射光が20〜80°のいかなる角度で入射しても白色画像の反射率が35%以上であるとともに、白:黒のコントラスト比が5:1以上であることにより、優れた視認性を示すことが出来る。 According to the reflective display panel and the reflective display of the present invention configured as described above, the reflectance of a white image is 35 even if incident light from the surface layer side is incident at any angle of 20 to 80 °. % And a white: black contrast ratio of 5: 1 or more can provide excellent visibility.
本発明のディスプレイは、発光タイプではない反射型ディスプレイであるため、目の疲労が少なく、酸化チタンやカーボンブラックといった印刷物と同様の顔料を用い、防眩機能を有する表面層を持つことにより、紙のような質感が得られる。さらに、液晶などの既存の白黒反射型ディスプレイの白反射率が約4%、コントラストが約4程度であるのに対し、本発明のディスプレイは反射率、コントラスト、視野角の面で優れており、より紙に近い視認性を得ることが出来る。 Since the display according to the present invention is a reflective display that is not a light emitting type, it has less eye fatigue, uses the same pigment as a printed matter such as titanium oxide or carbon black, and has a surface layer having an antiglare function, so that paper You can get a texture like this. Furthermore, while the white reflectance of an existing black and white reflective display such as a liquid crystal is about 4% and the contrast is about 4, the display of the present invention is excellent in terms of reflectance, contrast, and viewing angle. Visibility closer to that of paper can be obtained.
この場合、本発明の特徴をなすパラメーターである白色画像の反射率、及び白:黒のコントラストは、マイクロカプセル型表示パネルの場合、マイクロカプセルの配置、マイクロカプセルの粒径、表示層4及び粘着層3の厚み等を調整することにより、上記の条件を実現することが出来る。白色画像の反射率は、標準白色板を用い、分光光度計により測定することが出来る。
In this case, the reflectance of the white image and the white: black contrast, which are the parameters that characterize the present invention, in the case of a microcapsule type display panel, the arrangement of the microcapsules, the particle size of the microcapsules, the
なお、より好ましくは、白色画像の反射率が50%以上、白:黒のコントラスト比が5:1以上であれば、新聞紙と同等である。 More preferably, if the reflectance of a white image is 50% or more and the contrast ratio of white: black is 5: 1 or more, it is equivalent to newspaper.
本発明の反射型ディスプレイ用表示パネルにおいて、表面層のヘイズ値は、好ましくは2〜11%、より好ましくは7〜11%であることが望ましい。このようなヘイズ値により、ギラつきを抑えた紙に近い質感、マット感が得られ、更に良好な視認性を得ることが出来る。 In the display panel for a reflective display according to the present invention, the haze value of the surface layer is preferably 2 to 11%, more preferably 7 to 11%. With such a haze value, it is possible to obtain a texture and matte feeling close to paper with reduced glare, and to obtain better visibility.
また、本発明は、マイクロカプセル型表示パネルに好ましく適用され、即ち、画像表示層は、黒色粒子、白色粒子及びこれらを分散する分散媒を収容するマイクロカプセルを含むマイクロカプセル型表示層とすることが出来る。この場合、白色画像は、透明電極層に印加される電圧に応じて白色粒子が電気泳動により透明電極層側に移動し、黒色粒子が電極層側に移動することにより表示される。 In addition, the present invention is preferably applied to a microcapsule type display panel, that is, the image display layer is a microcapsule type display layer including black particles, white particles and a microcapsule containing a dispersion medium in which these particles are dispersed. I can do it. In this case, the white image is displayed by moving white particles to the transparent electrode layer side by electrophoresis and moving black particles to the electrode layer side according to the voltage applied to the transparent electrode layer.
また、画像表示層は書き換え可能であることが望ましく、この場合、画像書き換え時の応答速度は500ms以下であることが好ましい。このように画像表示層が書き換え可能であることにより、より広範な用途への適用が可能となる。 The image display layer is desirably rewritable. In this case, the response speed at the time of image rewriting is preferably 500 ms or less. Since the image display layer can be rewritten in this manner, it can be applied to a wider range of uses.
更に、画像表示層の解像度は、63pixel/cm以上であることが望ましい。一般的なディスプレイの解像度は約35〜47pixel/cmであり、8ポイント(2.8mm角)の漢字であっても読みずらいと言われている。一方、本発明の好ましい態様の特徴である63pixel/cm以上の解像度では、6〜7ポイントの漢字もなめらかに表示することができる。なお、印刷物の解像度は約230pixel/cmである。 Further, the resolution of the image display layer is desirably 63 pixels / cm or more. The resolution of a general display is about 35 to 47 pixels / cm, and it is said that even 8-point (2.8 mm square) kanji is difficult to read. On the other hand, at a resolution of 63 pixels / cm or more, which is a feature of a preferred embodiment of the present invention, 6-7 point kanji characters can be displayed smoothly. The resolution of the printed material is about 230 pixels / cm.
上記の解像度は、マイクロカプセルの粒径、粘着層3の材質や厚み等を調製することにより実現できる。
The above resolution can be realized by adjusting the particle size of the microcapsules, the material and thickness of the
なお、表面層は、防眩ハードコート層、紫外線吸収層、及びガスバリア層からなる群から選ばれた少なくとも1種の機能層を有する構成とすることが出来る。このような各種機能層により、それぞれの機能が発揮され、それによっても視認性の向上を図ることが出来る。 The surface layer may have a configuration having at least one functional layer selected from the group consisting of an antiglare hard coat layer, an ultraviolet absorption layer, and a gas barrier layer. Such various functional layers exhibit their respective functions, thereby improving visibility.
本発明によると、白色画像の反射率が35%以上であるとともに、白:黒のコントラスト比が5:1以上であるため、優れた視認性を示す反射型ディスプレイ用表示パネル及び反射型ディスプレイが提供される。 According to the present invention, since the reflectance of a white image is 35% or more and the white: black contrast ratio is 5: 1 or more, a reflective display panel and a reflective display exhibiting excellent visibility are provided. Provided.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して具体的に説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の一形態に係るマイクロカプセル型電気泳動式表示パネルを示す断面図である。即ち、基材1上に、電極層2、第1の粘着層3、マイクロカプセル表示層4、透明電極層5、透明樹脂層6、第2の粘着層7、及び表面層8が順次積層されて、マイクロカプセル型電気泳動式表示パネルが構成されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a microcapsule type electrophoretic display panel according to an embodiment of the present invention. That is, the
図1に示すマイクロカプセル型電気泳動式表示パネルにおいて、マイクロカプセル表示層4は、表面に透明電極層(ITO膜)5が形成されているポリエチレンテレフタレート等からなる透明樹脂層6の透明電極(ITO)層5の面に、電子インクを印刷することにより形成される。次いで、透明電極層(ITO膜)5及びマイクロカプセル表示層4を有する透明樹脂層6は、第1の粘着層3を介して、表面に電極層2を有する基材1に貼りつけられる。なお、透明電極層5は、全面を同一の電位とする共通電極とすることが出来る。
In the microcapsule type electrophoretic display panel shown in FIG. 1, the
第1の粘着層3としては、公知の感圧接着剤や感熱接着剤を用いることが出来る。これらは、粘着面に剥離紙を有する片面粘着テープ又は両面粘着テープの形で用いることが出来る。即ち、第1の粘着層3は、片面粘着テープの非粘着面を接着剤によりマイクロカプセル表示層3に貼るか、又は両面粘着テープの一方の剥離テープを剥がしてマイクロカプセル表示層4に貼ることにより形成することが出来る。
As the first pressure-sensitive
貼りつけは、例えば剥離紙を剥がして、第1の粘着層3の粘着面を基板1に貼り合せ、押圧又は加熱することにより行うことが出来る。基板1は、表面に電極層(図示せず)を備えるガラス基板又は樹脂フィルムであり、表面の電極層2が画素電極として画素毎に独立してパターニングされ、図示しない薄膜トランジスタ、信号電極、および走査電極が併設されたものを用いることが出来る。
Affixing can be performed, for example, by removing the release paper, adhering the adhesive surface of the first
次に、以上のようにして得た積層体の透明樹脂層6上に、第2の粘着層7を介して、表面層8を被着する。第2の粘着層7は、自己保持性が高い、シリコンゴム等の高弾性を有するものであるのが好ましい。高弾性を有する第2の粘着層7は、単なる接着作用だけではなく、衝撃を和らげるクッションとしての役割をも果たすことが出来る。
Next, the
表面層8は、防眩ハードコート層、紫外線吸収層、及びガスバリア層からなる群から選ばれた少なくとも1種の機能層を含むものとすることが出来る。これらの機能層は、公知の材料を用い、公知の方法で成膜することが出来る。
The
以上説明したマイクロカプセル型電気泳動式表示パネルにおいて、マイクロカプセル表示層3に含まれるマイクロカプセルは、例えば図2に示すように、メタクリル酸樹脂、ユリア樹脂、アラビアゴム等をカプセル殻111とし、その内部に酸化チタンからなる白の粒子113とカーボンブラックからなる黒の粒子114が、シリコーンオイル等の粘性の高い分散媒112に分散された状態で封入されたものである。白の粒子113である酸化チタンは負電荷を帯びており、一方、黒の粒子114であるカーボンブラックは正電荷を帯びている。
In the microcapsule-type electrophoretic display panel described above, the microcapsules included in the
このようなマイクロカプセル110を含むマイクロカプセル型電気泳動方式を用いた表示体は、次のようにして動作する。
A display body using such a microcapsule type electrophoresis system including the
即ち、図3の模式図に示すように、透明樹脂層6の側の透明電極層5と基材層1側の電極層2に電界を印加し、透明電極層5を負極、電極層2を正極とした場合、正に帯電した白の粒子113が電極層5側に引かれ、負に帯電した黒の粒子114は電極層2側に引かれるので、透明電極層5側の上方から観察するとその部分が白く見える。
That is, as shown in the schematic diagram of FIG. 3, an electric field is applied to the
逆に、透明電極層5が正極で、電極層2が負極になった場合には、負に帯電した黒の粒子114が透明電極層5側に引かれ、正に帯電した白の粒子113は電極層2側に引かれるので、透明電極層5側の上方から観察するとその部分が黒く見えることになる。
Conversely, when the
マイクロカプセル表示層4は、図4の側断面模式図に示すように、マイクロカプセル110を多数含んでおり、透明電極層5を同一電位の共通電極とし、電極層2の各アドレス電極の電界を制御することで、上述の原理に基づきマイクロカプセル内の粒子を移動させることで、所望の文字や図形を白と黒の画素として表示させることができる。
As shown in the schematic side sectional view of FIG. 4, the
同様に、電極層2を共通電極とし(電位をゼロとする)、透明電極5側の各アドレス電極の電界を制御する(正または負の電位を与える)ことで、電極位置のマイクロカプセル内の粒子を移動させて、所望の画像を表示させるようにしてもよい。
Similarly, by using the
マイクロカプセルの径は、種々のものを採用することが可能であるが、約40μm〜約100μmのものを採用すると、十分な解像度と応答性を得ることができる。表示画像の解像度は、主としてマイクロカプセル表示層4及び粘着層3の材質に依存するが、マイクロカプセルの径が小さければ電極間距離が短くなり、電極間に生じる電界が隣接する画素に漏れにくくなるため、十分な解像度を得ることが出来る。また、分散媒中のマイクロカプセルの移動速度が速くなり、結果として表示の際の応答性に優れるというメリットがある。
Various diameters of the microcapsules can be adopted. However, when a diameter of about 40 μm to about 100 μm is adopted, sufficient resolution and responsiveness can be obtained. The resolution of the display image mainly depends on the material of the
ペーパー状電子ディスプレイは、可撓性を有する材料で作製し、電極等のパターニングも印刷法、蒸着法でプラスチックフィルムに形成することで、実現が可能となる。表示画面サイズも、用途、要望に応じて任意のサイズのものを作成することができる。 A paper-like electronic display can be realized by producing a flexible material and patterning electrodes and the like on a plastic film by a printing method or a vapor deposition method. The display screen size can be created in any size according to the application and demand.
マイクロカプセル表示層4においては、マイクロカプセル110の位置配置は多少の変動があっても表示に問題は生じない。従って、折り曲げて使用したり、曲面の箇所に取付けて使用することなども可能である。
In the
マイクロカプセル型電気泳動式表示パネルにおいて、各粒子は粘性の高い分散媒に分散されているため、一度電界を印加した後は、電源が切断されても粒子の位置は変化しない。このように、ディスプレイの電源を切っても表示画像が消えない不揮発性(メモリー性)を有するので、初期の表示や書き換え時のみ電界を印加すればよく、通常の表示装置に比べて表示に必要な電力も少なくてすみ、大幅な省電力化が可能である。 In the microcapsule-type electrophoretic display panel, each particle is dispersed in a highly viscous dispersion medium. Therefore, once the electric field is applied, the position of the particle does not change even when the power is turned off. In this way, the display image does not disappear even when the display is turned off. It has non-volatility (memory property), so it is only necessary to apply an electric field at the time of initial display or rewriting, and it is necessary for display compared to a normal display device. It requires less power and can save a lot of power.
更に、表示パネル内においては、マイクロカプセル110の位置配置は多少の変動があっても表示に問題は生じない。従って、透明電極層5、電極層2を含め、ディスプレイ全体を薄く可携性を持たせる材料を用いることで、紙のような柔軟性を持たせることができる。
Further, in the display panel, there is no problem in display even if the position of the
以上説明したマイクロカプセル型電気泳動式ディスプレイについて、電極層2と透明電極層5の間に電圧を印加して、マイクロカプセル表示層4を駆動した。表面層のヘイズ値は2〜11%であり、光源の入射角を45°とし、図5に示すように、ディスプレイの法線方向(α=0°)から観察した場合、白状態の反射率は35%以上であった。また、光源の入射角αが20〜80°のあらゆる角度で、また方位θが0〜360°のあらゆる角度であっても、白:黒のコントラスト比は、5:1以上であった。
In the microcapsule type electrophoretic display described above, a voltage was applied between the
このような光学特性を有するマイクロカプセル型電気泳動式ディスプレイによると、目に疲労の少ない、紙のような質感の、優れた視認性が得られた。 According to the microcapsule type electrophoretic display having such optical characteristics, excellent visibility with a paper-like texture with little eye fatigue was obtained.
次に、入射角を種々変化させて、白状態の反射率、黒状態の反射率、及び白:黒のコントラスト比を求めた。その結果を図6〜8及び下記表1に示す。なお、測定条件は、以下の通りである。 Next, the incident angle was variously changed, and the white state reflectance, the black state reflectance, and the white: black contrast ratio were obtained. The results are shown in FIGS. The measurement conditions are as follows.
光源:A光源
駆動電圧:15V
電圧印加時間:1s以上
Voltage application time: 1s or more
上記表1及び図6〜8に示すように、入射角が20°未満では、黒状態の反射率が高くなるため、白:黒のコントラスト比は、5:1以上とはならない。これは、正反射の影響によるものと考えられる。 As shown in Table 1 and FIGS. 6 to 8, when the incident angle is less than 20 °, the reflectivity in the black state increases, so the white: black contrast ratio does not exceed 5: 1. This is considered to be due to the influence of regular reflection.
これに対し、20〜80°の入射角の広い範囲で、35%以上の白状態の反射率、5:1以上の白:黒のコントラスト比が得られた。これにより、目に疲労の少ない、紙のような質感の、優れた視認性を得ることが可能である。 In contrast, a white state reflectance of 35% or more and a white: black contrast ratio of 5: 1 or more were obtained in a wide range of incident angles of 20 to 80 °. Thereby, it is possible to obtain excellent visibility with a paper-like texture with less eye fatigue.
本発明の反射型ディスプレイ用表示パネルは、目に疲労の少ない、紙のような質感の、優れた視認性を有しているため、様々な用途における表示パネルとして広範に利用可能である。 The display panel for a reflective display according to the present invention has excellent visibility such as paper-like texture with less eye fatigue, and thus can be widely used as a display panel in various applications.
1・・・基材層、2・・・電極層、3・・・第1の粘着層、4・・・マイクロカプセル表示層、5・・・透明電極層、6・・・透明樹脂層、7・・・第2の粘着層、8・・・表面層、110・・・マイクロカプセル、111・・・カプセル殻、112・・・分散媒、113・・・白の粒子、114・・・黒の粒子。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base material layer, 2 ... Electrode layer, 3 ... 1st adhesion layer, 4 ... Microcapsule display layer, 5 ... Transparent electrode layer, 6 ... Transparent resin layer, 7 ... second adhesive layer, 8 ... surface layer, 110 ... microcapsule, 111 ... capsule shell, 112 ... dispersion medium, 113 ... white particles, 114 ... Black particles.
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