JP2011007927A - Display element - Google Patents

Display element Download PDF

Info

Publication number
JP2011007927A
JP2011007927A JP2009149698A JP2009149698A JP2011007927A JP 2011007927 A JP2011007927 A JP 2011007927A JP 2009149698 A JP2009149698 A JP 2009149698A JP 2009149698 A JP2009149698 A JP 2009149698A JP 2011007927 A JP2011007927 A JP 2011007927A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
optical switching
substrate
display element
switching layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2009149698A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5568902B2 (en
Inventor
Mayuka Araumi
麻由佳 荒海
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2009149698A priority Critical patent/JP5568902B2/en
Publication of JP2011007927A publication Critical patent/JP2011007927A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5568902B2 publication Critical patent/JP5568902B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reflective display element having a high white-reflectance and a high contrast ratio and displaying a high-quality high-definition image.SOLUTION: The display element includes a first substrate 101, a second substrate 102, a first optical switching layer 103, a second optical switching layer 104, and a driving means applying voltage to the first optical switching layer 103 and the second optical switching layer 104 to drive them independently. The first substrate 101 is a transparent substrate. The first optical switching layer 103 and the second optical switching layer 104 are layered between the first substrate 101 and the second substrate 102 in this order from the first substrate 101 side. The first optical switching layer 103 is switched between a light transmitting state and a light absorbing state. The second optical switching layer 104 is switched between a light reflecting state and a light absorbing state.

Description

本発明は、非発光型で目への負担が少ない反射型の表示素子に関し、特に、コントラストが高く画像や文字などの情報の視認性に優れたカラー表示素子に関するものである。   The present invention relates to a reflective display element that is non-luminous and has a low burden on the eyes, and more particularly to a color display element that has high contrast and excellent visibility of information such as images and characters.

近年、可搬性のある電子デバイスの需要の伸びが目覚しく、中でも紙に替わる媒体となりうる軽量で低価格な表示素子が特に注目されている。このような表示素子は、時間や場所の制限を受けずに情報の送受信や参照を可能にし、社会において重要な役割を担うことが強く期待されている。
前記したような表示素子に要求される特性としては、長時間参照しても目への負担が少ない反射型(非発光型)であることに加え、高い白反射率とコントラスト比を有すること、精細度の高い表示ができること、カラー表示ができること等が挙げられる。
In recent years, the demand for portable electronic devices has been increasing rapidly, and in particular, a light-weight and low-priced display element that can be used as a medium to replace paper has attracted particular attention. Such a display element is strongly expected to play an important role in society by enabling transmission / reception and reference of information without being limited by time and place.
As a characteristic required for the display element as described above, it has a high white reflectance and a contrast ratio in addition to a reflection type (non-light-emitting type) that has a low burden on eyes even when referred to for a long time. Examples include high definition display and color display.

従来の表示素子としては白黒の表示素子にカラーフィルターを組み合わせたもの、複数のカラー表示層を縦に積層したものが知られている。
一般的に、反射型でカラー表示を実現させるためにはカラーフィルターが用いられることが多い。例えば、特許文献1においては、分散媒中に分散させた白色と黒色の帯電粒子を移動させることで表示を行う電気泳動表示素子にカラーフィルターを形成することが提案されている。しかしながら、電気泳動方式の原理上、白色粒子あるいは黒色粒子のみを表示面に近接させることが可能にならない限り、高反射率、高コントラストを得ることは困難である。従って、このような電気泳動表示素子にカラーフィルターを組み合わせても、コントラストの高い高品質な表示を得ることはできない。
As a conventional display element, a combination of a black and white display element with a color filter and a stack of a plurality of color display layers are known.
In general, a color filter is often used in order to realize a color display with a reflection type. For example, Patent Document 1 proposes forming a color filter in an electrophoretic display element that performs display by moving white and black charged particles dispersed in a dispersion medium. However, due to the principle of electrophoresis, it is difficult to obtain high reflectivity and high contrast unless only white particles or black particles can be brought close to the display surface. Therefore, even if a color filter is combined with such an electrophoretic display element, a high-quality display with high contrast cannot be obtained.

また、特許文献2及び3においては、電気毛管あるいはエレクトロウェッティング現象を利用したカラーディスプレイシートが提案されている。
特許文献2に開示されているディスプレイシートにおいては、透明なシート間に封入された着色液体と透明液体をリザーバーから選択的に出入りさせることでカラー画素を創出し、これに導電性のR、G、Bインクを封入することによってフルカラー表示が可能であるとされている。しかしながら、特許文献2に記載の方法では、素子構造が複雑であるゆえに素子厚みの低減が難しく、結果として高い白反射率を得ることができなかった。
また、特許文献3の表示装置においては、支持プレート間の空間に着色液体と透明液体が封入され、着色液体が支持プレートに隣接する状態と、透明液体が部分的に支持プレートに隣接する状態とを切り替えることによって表示を行う。これに、R、G、Bに着色されオイルを用いることによってカラーディスプレイの可能性があるとされている。しかしながら、特許文献3の表示装置では、厚みの薄いオイル層では充分な光吸収が難しく、高いコントラストを得ることが困難である。また、特許文献3の表示装置では、透明液体が支持プレートに隣接する状態、即ち下地の白色を呈示する状態においても、原理上開口率が2/3程度までしか上げられないため高い白反射率を得ることも困難であった。
In Patent Documents 2 and 3, a color display sheet using an electrocapillary or an electrowetting phenomenon is proposed.
In the display sheet disclosed in Patent Document 2, a color pixel is created by selectively allowing a colored liquid and a transparent liquid enclosed between transparent sheets to enter and exit from a reservoir, and conductive R, G , It is said that full color display is possible by enclosing B ink. However, in the method described in Patent Document 2, since the element structure is complicated, it is difficult to reduce the element thickness, and as a result, a high white reflectance cannot be obtained.
Further, in the display device of Patent Document 3, the colored liquid and the transparent liquid are sealed in the space between the support plates, the colored liquid is adjacent to the support plate, and the transparent liquid is partially adjacent to the support plate. Display is performed by switching. It is said that there is a possibility of a color display by using oils colored in R, G and B. However, in the display device of Patent Document 3, it is difficult to sufficiently absorb light with a thin oil layer, and it is difficult to obtain high contrast. Further, in the display device of Patent Document 3, even in a state where the transparent liquid is adjacent to the support plate, that is, in a state of presenting a white background, a high white reflectance can be obtained in principle because the aperture ratio can be increased only to about 2/3. It was also difficult to obtain.

本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、高い白反射率とコントラスト比を有し、高品質、高精細な表示が可能な反射型表示素子を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems in the prior art, and an object thereof is to provide a reflective display element having high white reflectance and contrast ratio and capable of high quality and high definition display. And

上記課題を解決するために本発明に係る表示素子は、具体的には下記(1)〜(19)に記載の技術的特徴を有する。
(1):第一の基板と、第二の基板と、第一の光学スイッチング層と、第二の光学スイッチング層と、前記第一の光学スイッチング層及び前記第二の光学スイッチング層に電圧を印加して夫々を独立して駆動させる駆動手段と、を備え、前記第一の基板は、透明基板であり、前記第一の光学スイッチング層及び前記第二の光学スイッチング層は、前記第一の基板と前記第二の基板との間に前記第一の基板側から、第一の光学スイッチング層、第二の光学スイッチング層の順で積層されてなり、前記第一の光学スイッチング層は、光透過状態と光吸収状態とに切り替わり、前記第二の光学スイッチング層は、光反射状態と光吸収状態とに切り替わることを特徴とする表示素子である。
In order to solve the above problems, the display element according to the present invention specifically has the technical features described in the following (1) to (19).
(1): Voltage is applied to the first substrate, the second substrate, the first optical switching layer, the second optical switching layer, the first optical switching layer, and the second optical switching layer. Drive means for independently driving each of the first and second substrates, wherein the first substrate is a transparent substrate, and the first optical switching layer and the second optical switching layer are the first substrate. A first optical switching layer and a second optical switching layer are laminated in this order from the first substrate side between the substrate and the second substrate. The display element is switched between a transmission state and a light absorption state, and the second optical switching layer is switched between a light reflection state and a light absorption state.

上記(1)に記載の構成を有することで、高い白反射率とコントラスト比を有する反射型表示素子を提供することができる。   By having the configuration described in (1) above, it is possible to provide a reflective display element having a high white reflectance and a contrast ratio.

(2):前記第一の光学スイッチング層と前記第二の光学スイッチング層との間に、透明中間層を備えることを特徴とする上記(1)に記載の表示素子である。 (2) The display element according to (1), wherein a transparent intermediate layer is provided between the first optical switching layer and the second optical switching layer.

(3):前記透明中間層は、第一の透明電極層を有することを特徴とする上記(2)に記載の表示素子である。 (3) The display element according to (2), wherein the transparent intermediate layer includes a first transparent electrode layer.

(4):前記第一の基板と、前記透明中間層との間に一対の第一の透明電極層を備えることを特徴とする上記(2)に記載の表示素子である。 (4) The display element according to (2), wherein a pair of first transparent electrode layers are provided between the first substrate and the transparent intermediate layer.

上記(2)乃至(4)のいずれかに記載の構成を有することで、各々の光学スイッチング層を独立に駆動が可能な表示素子を提供することができる。   With the configuration according to any one of (2) to (4), it is possible to provide a display element capable of independently driving each optical switching layer.

(5):前記第一の光学スイッチング層は、独立に駆動可能な複数の画素を有し、該複数の画素は、夫々が光吸収状態においてフルカラー表示が可能な少なくとも三色の原色の中の何れか一色を呈することを特徴とする上記(1)乃至(4)のいずれか1項に記載の表示素子である。 (5): The first optical switching layer has a plurality of pixels that can be driven independently, and each of the plurality of pixels is one of at least three primary colors capable of full color display in a light absorption state. Any one color is exhibited, It is a display element of any one of said (1) thru | or (4) characterized by the above-mentioned.

上記(5)に記載の構成を有することで、高い白反射率とコントラスト比に加えカラー表示が可能な反射型表示素子を提供することができる。   By having the configuration described in (5) above, it is possible to provide a reflective display element capable of color display in addition to high white reflectance and contrast ratio.

(6):前記第一の光学スイッチング層と前記第二の光学スイッチング層との間に、透明中間層を備え、前記第一の光学スイッチング層は、独立に駆動可能な複数の画素を有し、該複数の画素は夫々、少なくとも複数の隔壁と、該複数の隔壁と前記第一の基板と前記透明中間層とにより区画された保持空間に含有されてなる互いに混合しない第一の流体と第二の流体と、から構成されてなり、前記複数の画素は、夫々が光吸収状態においてフルカラー表示が可能な少なくとも三色の原色の中の何れか一色を呈し、前記透明中間層は、前記第一の流体及び/または前記第二の流体に接触する側から順に少なくとも第一の表面層と、第一の透明電極層と、光透過材料から構成される第一の支持層とを有することを特徴とする上記(1)に記載の表示素子である。 (6): A transparent intermediate layer is provided between the first optical switching layer and the second optical switching layer, and the first optical switching layer has a plurality of pixels that can be driven independently. Each of the plurality of pixels includes at least a plurality of partition walls, a first fluid that does not mix with each other, and a first fluid that is contained in a holding space defined by the plurality of partition walls, the first substrate, and the transparent intermediate layer. Each of the plurality of pixels exhibits any one of at least three primary colors capable of full color display in a light absorbing state, and the transparent intermediate layer includes the first fluid. Having at least a first surface layer, a first transparent electrode layer, and a first support layer made of a light transmitting material in order from the side in contact with one fluid and / or the second fluid. Characteristic table as described in (1) above It is an element.

(7):前記第一の光学スイッチング層と前記第二の光学スイッチング層との間に設けられた透明中間層と、前記第一の基板と前記透明中間層との間に設けられた一対の第一の透明電極層と、該一対の第一の透明電極層上に対向するように積層された一対の第一の表面層と、を備え、前記第一の光学スイッチング層は、独立に駆動可能な複数の画素を有し、該複数の画素は夫々、少なくとも複数の隔壁と、該複数の隔壁と前記一対の第一の表面層とにより区画された保持空間に含有されてなる互いに混合しない第一の流体と第二の流体と、から構成されてなり、前記複数の画素は、夫々が光吸収状態においてフルカラー表示が可能な少なくとも三色の原色の中の何れか一色を呈し、前記透明中間層は、光透過材料から構成される第一の支持層を有することを特徴とする上記(1)に記載の表示素子である。 (7): A transparent intermediate layer provided between the first optical switching layer and the second optical switching layer, and a pair of provided between the first substrate and the transparent intermediate layer A first transparent electrode layer, and a pair of first surface layers laminated on the pair of first transparent electrode layers so as to face each other, wherein the first optical switching layer is driven independently A plurality of possible pixels, and each of the plurality of pixels is not mixed with each other contained in a holding space defined by at least a plurality of partition walls and the plurality of partition walls and the pair of first surface layers. The plurality of pixels each exhibit any one of at least three primary colors capable of full-color display in a light-absorbing state, and the transparent fluid is formed of the first fluid and the second fluid. The intermediate layer is a first support layer made of a light transmitting material. A display device according to (1), characterized in that it has.

上記(6)または(7)に記載の構成を有することで、簡単な構成で光透過状態と光吸収状態を切り替えることが可能な光学スイッチング層を有する表示素子を提供することができる。   With the configuration described in (6) or (7) above, it is possible to provide a display element having an optical switching layer that can switch between a light transmission state and a light absorption state with a simple configuration.

(8):前記第一の流体は、光透過性を有し、前記第二の流体は、フルカラー表示が可能な少なくとも三色の原色の中の何れか一色に着色されていることを特徴とする上記(6)または(7)に記載の表示素子である。 (8): The first fluid has optical transparency, and the second fluid is colored in any one of at least three primary colors capable of full color display. The display element according to (6) or (7).

上記(8)に記載の構成を有することで、簡単な構成で光透過状態と所定色の光吸収状態を切り替えることが可能な光学スイッチング層を有する表示素子を提供することができる。   With the configuration described in (8) above, it is possible to provide a display element having an optical switching layer capable of switching between a light transmission state and a predetermined color light absorption state with a simple configuration.

(9):前記複数の画素は、各色毎に規則的に配列されていることを特徴とする上記(8)に記載の表示素子である。 (9): The display element according to (8), wherein the plurality of pixels are regularly arranged for each color.

上記(9)に記載の構成を有することで、各原色に着色された流体が混合することなく独立に駆動でき、所望のフルカラー画像の表示が可能な表示素子を提供することができる。   With the configuration described in (9) above, it is possible to provide a display element that can be driven independently without mixing the fluids colored in the primary colors and can display a desired full-color image.

(10):前記第一の表面層は、前記第一の透明電極層への電圧印加により当該第一の表面層の界面張力が変化することを特徴とする上記(6)乃至(9)のいずれか1項に記載の表示素子である。 (10) In the above (6) to (9), the interfacial tension of the first surface layer is changed by applying a voltage to the first transparent electrode layer. It is a display element given in any 1 paragraph.

上記(10)に記載の構成を有することで、簡単な構成で高速に光透過状態と光吸収状態を切り替えることが可能な光学スイッチング層を有する表示素子を提供することができる。   With the configuration described in (10) above, it is possible to provide a display element having an optical switching layer that can switch between a light transmission state and a light absorption state at high speed with a simple configuration.

(11):前記第二の光学スイッチング層は、独立に駆動が可能な複数の画素を有し、
該複数の画素は、夫々が光反射状態において白色を呈し、光吸収状態において黒色を呈することを特徴とする。上記(1)乃至(10)のいずれか1項に記載の表示素子である。
(11): The second optical switching layer has a plurality of pixels that can be driven independently,
Each of the plurality of pixels is white in the light reflection state and black in the light absorption state. It is a display element of any one of said (1) thru | or (10).

上記(11)に記載の構成を有することで、コントラスト比の高い表示素子を提供することができる。   With the configuration described in (11) above, a display element with a high contrast ratio can be provided.

(12):前記複数の画素は夫々、少なくとも複数の隔壁と、該複数の隔壁と前記第二の基板と前記透明中間層とにより区画された保持空間に含有されてなる互いに混合しない第三の流体と第四の流体と、から構成されてなり、前記第二の基板は、前記第三の流体及び/または前記第四の流体に接触する側から順に少なくとも第二の表面層と、第二の透明電極層と、光反射材料から構成される第二の支持層とを有することを特徴とする上記(11)に記載の表示素子である。 (12): Each of the plurality of pixels is contained in a holding space defined by at least a plurality of partition walls, the plurality of partition walls, the second substrate, and the transparent intermediate layer. A fluid and a fourth fluid, and the second substrate includes at least a second surface layer in order from the side in contact with the third fluid and / or the fourth fluid, and a second surface layer. The display element according to (11) above, which has a transparent electrode layer and a second support layer made of a light reflecting material.

(13):前記第二の基板と前記透明中間層との間に設けられた一対の第二の透明電極層と、該一対の第二の透明電極層上に対向するように積層された一対の第二の表面層と、を備え、前記複数の画素は夫々、少なくとも複数の隔壁と、該複数の隔壁と前記一対の第二の表面層とにより区画された保持空間に含有されてなる互いに混合しない第三の流体と第四の流体と、から構成されてなり、前記第二の基板は、光反射材料から構成される第二の支持層を有することを特徴とする上記(11)に記載の表示素子である。 (13): A pair of second transparent electrode layers provided between the second substrate and the transparent intermediate layer, and a pair laminated so as to face the pair of second transparent electrode layers. Each of the plurality of pixels is contained in a holding space defined by at least a plurality of partition walls and the plurality of partition walls and the pair of second surface layers. (11), wherein the second substrate is composed of a third fluid and a fourth fluid that are not mixed, and the second substrate has a second support layer composed of a light reflecting material. It is a display element of description.

上記(12)または(13)に記載の構成を有することで、簡単な構成で光反射状態と光吸収状態を切り替えることが可能な光学スイッチング層を有する表示素子を提供することができる。   With the configuration described in (12) or (13) above, it is possible to provide a display element having an optical switching layer that can switch between a light reflection state and a light absorption state with a simple configuration.

(14):前記光反射材料は、外光を散乱させることにより白色を呈する材料であることを特徴とする上記(12)または(13)に記載の表示素子である。 (14) The display element according to (12) or (13), wherein the light reflecting material is a material that exhibits white color by scattering external light.

上記(14)に記載の構成を有することで、視認性の良い白色表示が可能な表示素子を提供することができる。   By having the configuration described in (14) above, it is possible to provide a display element capable of white display with good visibility.

(15):前記光反射材料は、光線や電子線の照射により物性が変化するフォトレジスト材料を用いて形成されていることを特徴とする上記(12)乃至(14)のいずれか1項に記載の表示素子である。 (15) In any one of the above (12) to (14), the light reflecting material is formed using a photoresist material whose physical properties are changed by irradiation with a light beam or an electron beam. It is a display element of description.

上記(15)に記載の構成を有することで、平易なプロセスで製造できるとともに強度に優れた表示素子を提供することができる。   By having the structure as described in said (15), the display element which can be manufactured with a simple process and was excellent in intensity | strength can be provided.

(16):前記第三の流体は、光透過性を有し、前記第四の流体は、黒色に着色されていることを特徴とする上記(12)乃至(15)のいずれか1項に記載の表示素子である。 (16) In any one of the above (12) to (15), the third fluid is light transmissive and the fourth fluid is colored black. It is a display element of description.

上記(16)に記載の構成を有することで、簡単な構成で白色表示と黒色表示を切り替えることが可能な光学スイッチング層を有する表示素子を提供することができる。   By having the structure as described in said (16), the display element which has an optical switching layer which can switch a white display and a black display with a simple structure can be provided.

(17):前記第二の表面層は、前記第二の透明電極層への電圧印加により当該第二の表面層の界面張力が変化することを特徴とする上記(12)乃至(16)のいずれか1項に記載の表示素子である。 (17): In the above (12) to (16), the second surface layer has an interfacial tension of the second surface layer changed by applying a voltage to the second transparent electrode layer. It is a display element given in any 1 paragraph.

上記(17)に記載の構成を有することで、簡単な構成で高速に光反射状態と光吸収状態を切り替えることが可能な光学スイッチング層を有する表示素子を提供することができる。   By having the structure as described in said (17), the display element which has an optical switching layer which can switch a light reflection state and a light absorption state at high speed with a simple structure can be provided.

(18):前記第一の透明電極層及び前記第二の透明電極層は、いずれも前記複数の画素夫々に対応して設けられてなり、各画素毎に電気的に分断されていることを特徴とする上記(12)乃至(17)のいずれか1項に記載の表示素子である。 (18): The first transparent electrode layer and the second transparent electrode layer are both provided corresponding to each of the plurality of pixels, and are electrically separated for each pixel. The display element according to any one of (12) to (17), wherein the display element is characterized.

上記(18)に記載の構成を有することで、分断された各部位を別々の駆動手段を接続することにより各画素を独立に駆動することが可能な表示素子を提供することができる。   By having the configuration described in (18) above, it is possible to provide a display element capable of independently driving each pixel by connecting separate parts to each divided part.

(19):前記第一の光学スイッチング層が有する複数の画素と前記第二の光学スイッチング層が有する複数の画素とは、ピッチが等しく、いずれもマトリクス状に規則的に配置されていると共に、互いが前記第一の基板の垂直方向に揃って配置されていることを特徴とする上記(11)乃至(18)のいずれか1項に記載の表示素子である。 (19): The plurality of pixels included in the first optical switching layer and the plurality of pixels included in the second optical switching layer have the same pitch and are regularly arranged in a matrix. The display element according to any one of (11) to (18), wherein the display elements are arranged in the vertical direction of the first substrate.

上記(19)に記載の構成を有することで、各画素にて三色の表示状態を呈することができ、表示品質の高いカラー表示素子を提供することができる。   By having the structure as described in said (19), a three-color display state can be exhibited by each pixel, and a color display element with high display quality can be provided.

本発明によれば、高い白反射率とコントラスト比を有し、高品質、高精細な表示が可能な反射型表示素子を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a reflective display element having a high white reflectance and a contrast ratio and capable of high quality and high definition display.

本発明に係る表示素子の第1の実施の形態における基本構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the basic composition in 1st Embodiment of the display element which concerns on this invention. 本発明に係る表示素子の第1の実施の形態における第一の光学スイッチング層3の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the 1st optical switching layer 3 in 1st Embodiment of the display element which concerns on this invention. 本発明に係る表示素子の第1の実施の形態における第二の光学スイッチング層4の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the 2nd optical switching layer 4 in 1st Embodiment of the display element which concerns on this invention. 本発明に係る表示素子の第2の実施の形態における第一の光学スイッチング層13の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the 1st optical switching layer 13 in 2nd Embodiment of the display element which concerns on this invention. 本発明に係る表示素子の第2の実施の形態における第二の光学スイッチング層14の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the 2nd optical switching layer 14 in 2nd Embodiment of the display element which concerns on this invention. 実施例1のカラー表示素子の構成を示す概略断面図である。2 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a color display element of Example 1. FIG. 実施例2のカラー表示素子の構成を示す概略断面図である。6 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a color display element of Example 2. FIG. 実施例2のカラー表示素子における第一の光学スイッチング層203の構成を示す概略断面図である。6 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a first optical switching layer 203 in the color display element of Example 2. FIG. 実施例3のカラー表示素子の構成を示す概略断面図である。6 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of a color display element of Example 3. FIG. 実施例4のカラー表示素子の構成を示す概略断面図である。6 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of a color display element of Example 4. FIG.

本発明は、光透過状態と光吸収状態とに切り替わる第一の光学スイッチング層と、光反射状態と光吸収状態とに切り替わる第二の光学スイッチング層と、を積層することによって、従来よりも高い白反射率とコントラスト比を有する反射型表示素子を作製できることを実験的に見出し完成するに至ったものである。
即ち、本発明に係る表示素子は、第一の基板1と、第二の基板2と、第一の光学スイッチング層3と、第二の光学スイッチング層4と、前記第一の光学スイッチング層3及び前記第二の光学スイッチング層4に電圧を印加して夫々を独立して駆動させる駆動手段と、を備え、前記第一の基板1は、透明基板であり、前記第一の光学スイッチング層3及び前記第二の光学スイッチング層4は、前記第一の基板1と前記第二の基板2との間に前記第一の基板側1から、第一の光学スイッチング層3、第二の光学スイッチング層4の順で積層されてなり、前記第一の光学スイッチング層3は、光透過状態と光吸収状態とに切り替わり、前記第二の光学スイッチング層4は、光反射状態と光吸収状態とに切り替わることを特徴とする。
The present invention is higher than before by laminating a first optical switching layer that switches between a light transmission state and a light absorption state and a second optical switching layer that switches between a light reflection state and a light absorption state. It has been experimentally found that a reflective display element having a white reflectance and a contrast ratio can be produced, and has been completed.
That is, the display element according to the present invention includes a first substrate 1, a second substrate 2, a first optical switching layer 3, a second optical switching layer 4, and the first optical switching layer 3. Driving means for applying a voltage to the second optical switching layer 4 to independently drive the second optical switching layer 4, the first substrate 1 being a transparent substrate, and the first optical switching layer 3. And the second optical switching layer 4 includes a first optical switching layer 3 and a second optical switching between the first substrate 1 and the second substrate 2 from the first substrate side 1. The first optical switching layer 3 is switched between a light transmission state and a light absorption state, and the second optical switching layer 4 is switched between a light reflection state and a light absorption state. It is characterized by switching.

次に、本発明に係る表示素子についてさらに詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は以下の説明において本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
Next, the display element according to the present invention will be described in more detail.
Although the embodiments described below are preferred embodiments of the present invention, various technically preferable limitations are attached thereto, but the scope of the present invention is intended to limit the present invention in the following description. Unless otherwise described, the present invention is not limited to these embodiments.

〔第1の実施の形態〕
図1は本発明に係る表示素子の第1の実施の形態における基本構成を示す概略断面図である。
本実施の形態における表示素子は、第一の透明基板(第一の基板)1と第二の基板2との間に二層の光学スイッチング層(3,4)が積層されている。より詳しくは、透明基板側1に位置する第一の光学スイッチング層3は光透過状態と光吸収状態に、第二の基板2側に位置する第二の光学スイッチング層4は光反射状態と光吸収状態にそれぞれ切り替わる構成を有する。この構成により、第一の光学スイッチング層3が光透過状態で第二の光学スイッチング層4が光反射状態の時には第二の光学スイッチング層4による外光の反射色を、第一の光学スイッチング層3が光透過状態で第二の光学スイッチング層4が光吸収状態の時には第二の光学スイッチング層4の吸収波長に応じた色調を、第一の光学スイッチング層3が光吸収状態の時にはその吸収波長に応じた色調を呈示することができる。このために、二層の光学スイッチング層(3,4)の間には第一の透明電極5b(またはこれを備えた透明な中間層5)が存在することが望ましい。これにより、第一、第二の光学スイッチング層(3,4)の状態を独立して切り替えることができるので、前記のように単位領域あたり三通りの表示状態をつくることが可能になる。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a basic configuration of a display device according to a first embodiment of the present invention.
In the display element according to the present embodiment, two optical switching layers (3, 4) are laminated between a first transparent substrate (first substrate) 1 and a second substrate 2. More specifically, the first optical switching layer 3 located on the transparent substrate side 1 is in a light transmitting state and a light absorbing state, and the second optical switching layer 4 located on the second substrate 2 side is in a light reflecting state and light. It has the structure which switches to an absorption state, respectively. With this configuration, when the first optical switching layer 3 is in a light transmitting state and the second optical switching layer 4 is in a light reflecting state, the reflected color of external light by the second optical switching layer 4 is changed to the first optical switching layer. When 3 is in the light transmission state and the second optical switching layer 4 is in the light absorption state, the color tone according to the absorption wavelength of the second optical switching layer 4 is absorbed. When the first optical switching layer 3 is in the light absorption state, the absorption is performed. A color tone according to the wavelength can be presented. For this reason, it is desirable that the first transparent electrode 5b (or the transparent intermediate layer 5 provided with the same) exists between the two optical switching layers (3, 4). Thereby, since the states of the first and second optical switching layers (3, 4) can be switched independently, it is possible to create three display states per unit area as described above.

さらに、第一の光学スイッチング層3がフルカラー可能な三原色、具体的にはシアン、マゼンタ、イエローあるいは赤、緑、青を呈する複数の画素を備えていることによりカラー表示素子を構成することができる。
より具体的には、第一の光学スイッチング層3としては光の透過と吸収を切り替えることが可能であればその手段に制限は無く、例えばエレクトロウェッティング、電気泳動、エレクトロクロミック、コレステリック液晶などの各方式を適用することができる。
Further, the first optical switching layer 3 includes a plurality of pixels exhibiting three primary colors capable of full color, specifically, cyan, magenta, yellow or red, green, and blue, so that a color display element can be configured. .
More specifically, the first optical switching layer 3 is not limited in its means as long as it can switch between transmission and absorption of light. For example, electrowetting, electrophoresis, electrochromic, cholesteric liquid crystal, etc. Each method can be applied.

第一の透明基板1および中間層5の材料は、用いる光学スイッチング層(3,4)の種類に応じ、ガラスあるいは各種プラスチック基板等から適合性のある材料を選択して用いるのが良い。   As materials for the first transparent substrate 1 and the intermediate layer 5, it is preferable to select compatible materials from glass, various plastic substrates, or the like according to the type of the optical switching layer (3, 4) to be used.

第二の光学スイッチング層4としては、光反射状態において白色を、光吸収状態において黒色を呈する構成とすることで、より高コントラストの表示が可能となるため、かかる構成が最も好ましい。ここで言う白色、黒色とは、一般的に人がそう視認できる明度の範囲に含まれるものであれば十分であり、一部の特定波長の反射あるいは吸収が強いことで色味を帯びていても構わないが、理想的には可視光領域の外光を均一に反射あるいは吸収する材料を用いることでより高品質な表示を実現する。特に白色材料に関しては、外光を散乱させる材料を用いることで、より紙に類似した表示品質で目が疲れにくい表示素子とすることができる。
第二の光学スイッチング層4としては、光の反射と吸収、すなわち白色表示と黒色表示を切り替えることができる材料であればその手段に制限は無く、高分子分散型液晶、エレクトロウェッティング、電気泳動、ツイストボール、エレクトロデポジションなどの各方式を適用することができる。
The second optical switching layer 4 is most preferable because it has a configuration in which white is displayed in the light reflection state and black is displayed in the light absorption state, thereby enabling higher-contrast display. As used herein, white and black are sufficient as long as they are generally included within the range of brightness that humans can visually recognize, and are colored by strong reflection or absorption at some specific wavelengths. However, ideally, a higher quality display can be realized by using a material that uniformly reflects or absorbs external light in the visible light region. In particular, with respect to a white material, by using a material that scatters external light, it is possible to obtain a display element that has a display quality more similar to that of paper and is less tiring.
The second optical switching layer 4 is not particularly limited as long as it is a material capable of switching between reflection and absorption of light, that is, white display and black display, and polymer dispersed liquid crystal, electrowetting, electrophoresis Each method such as twist ball and electrodeposition can be applied.

次に、本実施の形態における第一の光学スイッチング層3の構成についてより詳細に説明する。
図2は本発明に係る表示素子の第1の実施の形態における第一の光学スイッチング層3の構成を示す概略断面図である。
第一の光学スイッチング層3としては、エレクトロウェッティング現象を利用した素子を好適に適用することができる。第一の光学スイッチング層3は、第一の透明基板1と透明中間層5、(第一の光学スイッチング層の一部である)隔壁3cにて構成される単位画素内に流体(3a,3b)を保持する保持空間を有し、その中には互いに混合しない第一の流体3aと第二の流体3bを含有する。
ここで、「互いに混合しない」とは、表示素子として使用する条件において互いが界面をもって分離している状態であることを言い、特に、一方が他方の中の多数の箇所に分散したような状態を含まず、1または2の連続した界面をもって分離してなる状態であることが好ましい。
Next, the configuration of the first optical switching layer 3 in the present embodiment will be described in more detail.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the first optical switching layer 3 in the first embodiment of the display element according to the present invention.
As the first optical switching layer 3, an element utilizing an electrowetting phenomenon can be suitably applied. The first optical switching layer 3 includes a fluid (3a, 3b) in a unit pixel constituted by the first transparent substrate 1, the transparent intermediate layer 5, and the partition 3c (which is a part of the first optical switching layer). ) And a first fluid 3a and a second fluid 3b that are not mixed with each other.
Here, “does not mix with each other” means that the display elements are separated from each other under the conditions for use as a display element, and in particular, one is dispersed in a number of locations in the other. It is preferable that it is in a state of being separated with 1 or 2 continuous interfaces.

また透明中間層5は、図2に示すように少なくとも第一の表面層5a、第一の透明電極層5b、光透過材料から構成される第一の支持層5cを有する。尚、第一の透明基板1の第二の基板2側には、透明電極層をさらに積層しても良い。また、透明中間層5の第二の基板2側には、透明電極層をさらに積層しても良い。   As shown in FIG. 2, the transparent intermediate layer 5 has at least a first surface layer 5a, a first transparent electrode layer 5b, and a first support layer 5c made of a light transmitting material. A transparent electrode layer may be further laminated on the second substrate 2 side of the first transparent substrate 1. Further, a transparent electrode layer may be further laminated on the transparent intermediate layer 5 on the second substrate 2 side.

画素間の隔壁3cは、隣接する保持空間内の流体の混合を防止するという目的に合致する材料を用いてフォトリソグラフィあるいは従来公知の印刷手法を用いてパターニング形成される。隔壁3c(及び後述する隔壁4c)は、上述の保持空間を区画するものであって、単位画素の形状に応じて適宜設けることができる。例えば正方の画素であれば、4の隔壁3cを正方の画素の周囲に設けて保持空間を形成すれば良い。いずれにせよ隣接画素間の境界に隔壁を設ければ良い。   The partition walls 3c between the pixels are formed by patterning using a material that meets the purpose of preventing mixing of fluids in adjacent holding spaces using photolithography or a conventionally known printing method. The partition 3c (and a partition 4c described later) partitions the above-described holding space, and can be appropriately provided according to the shape of the unit pixel. For example, in the case of a square pixel, a holding space may be formed by providing four partition walls 3c around the square pixel. In any case, a partition wall may be provided at the boundary between adjacent pixels.

透明中間層5に含まれる第一の表面層5aは撥水性を有するものが適し、フッ素系樹脂が好適に用いられる。具体的には、旭硝子社製のサイトップ樹脂、デュポン社製のテフロン(登録商標)、あるいはスパッタリングあるいは気相反応法によりにより蒸着した過フッ素化ポリマーなどが適する。また、第一の表面層5aや後述する第二の表面層2a等の表面層はパリレン等の透明絶縁材料に前記樹脂を重ねた複層構造であっても構わない。   The first surface layer 5a included in the transparent intermediate layer 5 is preferably water-repellent, and a fluororesin is preferably used. Specifically, Cytop resin manufactured by Asahi Glass Co., Teflon (registered trademark) manufactured by DuPont, or a perfluorinated polymer deposited by sputtering or a gas phase reaction method is suitable. Further, the surface layer such as the first surface layer 5a and the second surface layer 2a described later may have a multilayer structure in which the resin is stacked on a transparent insulating material such as parylene.

第一の透明電極層5bは、酸化インジウムスズ(ITO)をはじめとした各種材料にて形成する。
光透過材料から構成される第一の支持層5cについては、光学スイッチング層(3,4)の構造や製造プロセス等の諸条件などを考慮の上で適した材料を適宜選択して使用することができる。
The first transparent electrode layer 5b is formed of various materials including indium tin oxide (ITO).
For the first support layer 5c made of a light-transmitting material, a suitable material should be selected and used in consideration of various conditions such as the structure of the optical switching layer (3, 4) and the manufacturing process. Can do.

図2に示す第1の実施の形態における第一の光学スイッチング層3の構成例においては、第一の流体3aが導電性または極性を示す透明流体であり、例えば水やアルコール類を用いることができる。第二の流体3bは、第一の流体3aと混合しない流体が着色されたものであり、シリコーンオイル、炭化水素オイル、フルオロカーボンオイル等に染料を含ませたものを用いることができる。オイルの色を、例えばシアン、マゼンタ、イエローのように色のスペクトルを創出可能な3つの補色としてそれらを保持した画素を規則的に配列することで、フルカラー表示が可能となる。   In the configuration example of the first optical switching layer 3 in the first embodiment shown in FIG. 2, the first fluid 3a is a transparent fluid showing conductivity or polarity, and for example, water or alcohol is used. it can. The second fluid 3b is obtained by coloring a fluid that is not mixed with the first fluid 3a, and a silicone oil, hydrocarbon oil, fluorocarbon oil, or the like containing a dye can be used. Full color display is possible by regularly arranging the pixels that hold the oil colors as three complementary colors capable of creating a color spectrum, such as cyan, magenta, and yellow.

定常状態(定常時)においては、第一の流体3aと第二の流体3bは二層に分かれて存在し、第二の流体3bが第一の表面層5aに隣接しているため第一の光学スイッチング層3は第二の流体3bの色を呈する。ここに電圧が印加されると(電圧印加時)、第一の表面層5aの界面張力すなわち濡れ性が変化することによって第二の流体3bが第一の表面層5aとの接触面積を減少させるように移動し、第一の流体3aの一部が第一の表面層5aに隣接する。これにより、第一の光学スイッチング層3の第一の流体3aが第一の表面層5aと隣接するエリアにおいては光透過状態となる。このような電気的な手段(駆動手段)により、光吸収状態と透過状態を可逆的にスイッチングすることが可能である。   In the steady state (steady state), the first fluid 3a and the second fluid 3b exist in two layers, and the second fluid 3b is adjacent to the first surface layer 5a. The optical switching layer 3 exhibits the color of the second fluid 3b. When a voltage is applied here (when a voltage is applied), the second fluid 3b decreases the contact area with the first surface layer 5a by changing the interfacial tension, that is, the wettability of the first surface layer 5a. Part of the first fluid 3a is adjacent to the first surface layer 5a. Thereby, in the area where the 1st fluid 3a of the 1st optical switching layer 3 adjoins the 1st surface layer 5a, it will be in a light transmission state. By such electrical means (driving means), it is possible to reversibly switch between the light absorption state and the transmission state.

さらに、本実施の形態における第二の光学スイッチング層4の構成についてより詳細に説明する。
図3は本発明に係る表示素子の第1の実施の形態における第二の光学スイッチング層4の構成を示す概略断面図である。
本発明における第二の光学スイッチング層4に関しても、前述のような第一の光学スイッチング層3と同様のエレクトロウェッティング現象を使用した素子を適用することができる。
Further, the configuration of the second optical switching layer 4 in the present embodiment will be described in more detail.
FIG. 3 is a schematic sectional view showing the configuration of the second optical switching layer 4 in the first embodiment of the display element according to the present invention.
The element using the electrowetting phenomenon similar to the first optical switching layer 3 as described above can be applied to the second optical switching layer 4 in the present invention.

第二の光学スイッチング層4は、透明な中間層5と第二の基板2、隔壁4cにて構成される単位画素内に流体(4a,4b)を保持する保持空間を有し、その中には互いに混合しない第三の流体4aと第四の流体4bを含有する。   The second optical switching layer 4 has a holding space for holding fluid (4a, 4b) in a unit pixel constituted by the transparent intermediate layer 5, the second substrate 2, and the partition wall 4c. Contains the third fluid 4a and the fourth fluid 4b which are not mixed with each other.

また第二の基板2は、図3に示すように第二の表面層2a、第二の透明電極層2b、光反射材料から構成される第二の支持層2cを有する。
図2のように支持層が光透過材料からなる構成の下地に光反射材料を別途配置した構成ももちろん可能であるが、より高い反射率の確保と製造プロセス簡略化の観点より支持層が光反射材料である方が好ましい。
Moreover, the 2nd board | substrate 2 has the 2nd support layer 2c comprised from the 2nd surface layer 2a, the 2nd transparent electrode layer 2b, and the light reflection material, as shown in FIG.
Of course, a structure in which the light reflecting material is separately arranged on the base having the structure in which the supporting layer is made of the light transmitting material as shown in FIG. 2 is possible. A reflective material is preferred.

さらには前記光反射材料には外光を散乱させることにより白色を呈する材料を使用することが望ましく、材料の例としては、高分子樹脂の内部に酸化チタンやアルミナ等の高屈折率微粒子を含有させたものを用いることができる。より望ましくは、第二の支持層2cの材料には、光線や電子線の照射により物性が変化するフォトレジスト材料を用いることにより、第二の支持層2cと画素間の隔壁4cを同時に形成する。隔壁4cの形状や数については前述した第一の光学スイッチング層3と同様のものであれば良い。
隔壁4cを後から形成するプロセスのように隔壁の剥がれの心配が少なく、隔壁4cが画素間の光リークを防止するのでコントラスト比向上の効果も期待できる。フォトレジスト材料としては、プロセス耐性や表面平滑性などの条件が合致するものであれば特に制限は無いが、中でもLED実装用に用いられる白色ソルダーレジストが適用しやすい。図3に示す第二の光学スイッチング層4の構成例では、第三の流体4aは導電性または極性を示す透明液体であり、第四の流体4bは第三の流体4aと混合しない流体が黒色に着色されたものを用いるのが望ましい。これらの具体的な材料はそれぞれ前記の第一の流体3a、第二の流体3bと同様である。
Furthermore, it is desirable to use a material that exhibits a white color by scattering external light as the light reflecting material. Examples of the material include high refractive index fine particles such as titanium oxide and alumina in a polymer resin. Can be used. More desirably, as the material of the second support layer 2c, a photoresist material whose physical properties are changed by irradiation with light or an electron beam is used, so that the second support layer 2c and the partition walls 4c between the pixels are formed simultaneously. . The shape and number of the partition walls 4c may be the same as those of the first optical switching layer 3 described above.
Like the process of forming the partition wall 4c later, there is less concern about the separation of the partition wall, and the partition wall 4c prevents light leakage between the pixels, so that an effect of improving the contrast ratio can be expected. The photoresist material is not particularly limited as long as conditions such as process resistance and surface smoothness are met, and among them, a white solder resist used for LED mounting is easy to apply. In the configuration example of the second optical switching layer 4 shown in FIG. 3, the third fluid 4a is a transparent liquid having conductivity or polarity, and the fourth fluid 4b is a black fluid that is not mixed with the third fluid 4a. It is desirable to use a colored one. These specific materials are the same as those of the first fluid 3a and the second fluid 3b, respectively.

(第2の実施の形態)
本実施の形態では、上記第1の実施の形態とは第一の光学スイッチング層13及び第二の光学スイッチング層14の構成が異なるものである。
図4は本発明に係る表示素子の第2の実施の形態における第一の光学スイッチング層13の構成を示す概略断面図である。
第一の光学スイッチング層13は、隔壁13cにて分割される単位画素内に流体13a,13bを保持する保持空間を有する。特に本実施の形態の場合、保持空間における上部に広がる表示用空間(表示部)と、下部に広がる保持用空間(保持部)とから構成されてなる。この保持空間の中には互いに混合しない第一の流体13aと第二の流体13bが含有される。
(Second Embodiment)
In the present embodiment, the configurations of the first optical switching layer 13 and the second optical switching layer 14 are different from those of the first embodiment.
FIG. 4 is a schematic sectional view showing the configuration of the first optical switching layer 13 in the second embodiment of the display element according to the present invention.
The first optical switching layer 13 has a holding space for holding the fluids 13a and 13b in the unit pixel divided by the partition wall 13c. In particular, in the case of the present embodiment, the display space is composed of a display space (display portion) extending in the upper part of the holding space and a holding space (holding portion) extending in the lower part. The holding space contains a first fluid 13a and a second fluid 13b that are not mixed with each other.

本実施の形態では、図4に示すように、透明中間層15cは、光透過材料から構成される第二の支持層(15c)からなる。また、本実施の形態では、一対の第一の透明電極15aと、この上に対向するように積層された一対の第一の表面層15bとを有する。保持部と表示部とは隣接した空間であり、これらを併せた保持空間は、隔壁13cと一対の第一の表面層15bと第一の支持層15cとにより区画された空間である。
ここで、保持部は前述のとおり保持空間における上部に広がってなり、隔壁13cと一対の第一の表面層15bと表示部とにより区画された空間である。一方、表示部は前述のとおり保持空間における下部に広がってなり、一対の第一の表面層15bと第一の支持層15cと保持部とにより区画された空間である。
In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the transparent intermediate layer 15c is composed of a second support layer (15c) made of a light transmitting material. Moreover, in this Embodiment, it has a pair of 1st transparent electrode 15a and a pair of 1st surface layer 15b laminated | stacked so that it might oppose on this. The holding portion and the display portion are adjacent spaces, and the holding space combining them is a space defined by the partition wall 13c, the pair of first surface layers 15b, and the first support layer 15c.
Here, as described above, the holding portion is a space that extends to the upper portion of the holding space and is partitioned by the partition wall 13c, the pair of first surface layers 15b, and the display portion. On the other hand, as described above, the display unit is a space that extends to the lower part of the holding space and is partitioned by the pair of first surface layer 15b, first support layer 15c, and holding unit.

第一の基板11は、第二の基板12側に透明電極層をさらに積層したものであっても良い。また、透明中間層15の第二の基板12側には、透明電極層をさらに積層しても良い。
一対の第一の透明電極15a、一対の第一の表面層15b、透明中間層15cおよび画素間の隔壁13cなどは、図2の第一の光学スイッチング層3の説明で示したと同様の材料・方法で形成することができる。
The first substrate 11 may be obtained by further laminating a transparent electrode layer on the second substrate 12 side. Further, a transparent electrode layer may be further laminated on the second substrate 12 side of the transparent intermediate layer 15.
The pair of first transparent electrodes 15a, the pair of first surface layers 15b, the transparent intermediate layer 15c, the partition walls 13c between the pixels, and the like are made of the same materials and materials as those described in the description of the first optical switching layer 3 in FIG. Can be formed by a method.

図4に示す第2の実施の形態における第一の光学スイッチング層13の構成例においては、第二の流体13bが導電性または極性を示す流体が所定色に着色されたものであり、第一の液体13aは第二の流体13bと混合しない透明流体である。定常状態においては、表示用空間の表面(第一の表面層15b)が撥水性であるために、第二の流体13bは保持用空間内に存在し、表示用空間には第一の流体13aが存在しているため、第一の光学スイッチング層13は巨視的には光透過状態である。ここに電圧が印加されると、第一の表面層15bの界面張力すなわち濡れ性が変化することによって第二の流体13bが表示用空間に濡れ拡がり、第一の流体13aが保持空間へと移動する。これにより、第一の光学スイッチング層13が第二の流体13bの色を呈する。このような電気的な手段(駆動手段)により、光吸収状態と透過状態を可逆的にスイッチングすることが可能である。   In the configuration example of the first optical switching layer 13 in the second embodiment shown in FIG. 4, the second fluid 13 b is a fluid that exhibits conductivity or polarity and is colored in a predetermined color. The liquid 13a is a transparent fluid that does not mix with the second fluid 13b. In the steady state, since the surface of the display space (first surface layer 15b) is water repellent, the second fluid 13b exists in the holding space, and the first fluid 13a is present in the display space. Therefore, the first optical switching layer 13 is macroscopically in a light transmission state. When a voltage is applied thereto, the interfacial tension, that is, the wettability of the first surface layer 15b changes, so that the second fluid 13b spreads into the display space and the first fluid 13a moves to the holding space. To do. Thereby, the 1st optical switching layer 13 exhibits the color of the 2nd fluid 13b. By such electrical means (driving means), it is possible to reversibly switch between the light absorption state and the transmission state.

図5は本発明に係る表示素子の第2の実施の形態における第二の光学スイッチング層14の構成を示す概略断面図である。
第二の光学スイッチング層14にも図4に示すような構成と同様に、図5に示すような構成の素子を用いることができる。
本実施の形態では、第二の基板12cは光反射材料から構成される第二の支持層(12c)からなる。光透過材料から成る支持層の下地に光反射材料を別途配置した構成も可能であるが、より高い反射率の確保と製造簡略化の観点より支持層が光反射材料であるほうが好ましい。第二の支持層12cに用いる光反射材料は図3の第二の光学スイッチング層4の説明で示したと同様の材料・方法で形成することができる。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the second optical switching layer 14 in the second embodiment of the display element according to the present invention.
Similarly to the configuration shown in FIG. 4, the second optical switching layer 14 can also use an element configured as shown in FIG. 5.
In the present embodiment, the second substrate 12c is composed of a second support layer (12c) made of a light reflecting material. Although a configuration in which a light reflecting material is separately disposed on a base of a supporting layer made of a light transmitting material is possible, it is preferable that the supporting layer is a light reflecting material from the viewpoint of securing a higher reflectance and simplifying manufacturing. The light reflecting material used for the second support layer 12c can be formed by the same material and method as described in the explanation of the second optical switching layer 4 in FIG.

また本実施の形態では、第二の光学スイッチング層14は、一対の第二の透明電極12aと、この上に対向するように積層された一対の第二の表面層12bとを有する。保持部と表示部とは隣接した空間であり、これらを併せた保持空間は、隔壁14cと一対の第二の表面層12bと第二の支持層12cとにより区画された空間である。
ここで、保持部は前述のとおり保持空間における上部に広がってなり、隔壁14cと一対の第二の表面層12bと表示部とにより区画された空間である。一方、表示部は前述のとおり保持空間における下部に広がってなり、一対の第二の表面層12bと第二の支持層12cと保持部とにより区画された空間である。一対の第二の透明電極12a、一対の第二の表面層12b、および画素間の隔壁14cなどは、図3の第二の光学スイッチング層4の説明で示したと同様の材料・方法で形成することができる。
Further, in the present embodiment, the second optical switching layer 14 has a pair of second transparent electrodes 12a and a pair of second surface layers 12b laminated so as to face each other. The holding portion and the display portion are adjacent spaces, and the holding space combining them is a space defined by the partition wall 14c, the pair of second surface layers 12b, and the second support layer 12c.
Here, as described above, the holding portion extends to the upper portion of the holding space, and is a space defined by the partition wall 14c, the pair of second surface layers 12b, and the display portion. On the other hand, as described above, the display unit is a space that extends to the lower part of the holding space and is partitioned by the pair of second surface layers 12b, the second support layer 12c, and the holding unit. The pair of second transparent electrodes 12a, the pair of second surface layers 12b, the partition walls 14c between the pixels, and the like are formed by the same materials and methods as described in the description of the second optical switching layer 4 in FIG. be able to.

図5に示す第2の実施の形態における第二の光学スイッチング層14の構成例においては、第四の流体14bとして導電性または極性を示す流体が黒色に着色されたもの、第三の流体14aは第四の流体14bと混合しない透明流体を用いるのが望ましい。定常状態においては、表示用空間の表面が撥水性であるために、第四の流体14bは保持用空間内に存在し、表示用空間には第三の流体14aが存在しているため、第二の光学スイッチング層14は巨視的には光透過状態であり、下層に設けられた光反射材料から構成される第二の支持層12cにより光が反射される。ここに電圧が印加されると、第二の表面層12bの界面張力すなわち濡れ性が変化することによって第四の流体14bが表示用空間に濡れ拡がり、第三の流体14aが保持空間へと移動する。これにより、第二の光学スイッチング層14が第四の流体14bの色を呈する。このような電気的な手段(駆動手段)により、光吸収状態と透過状態を可逆的にスイッチングすることが可能である。   In the configuration example of the second optical switching layer 14 in the second embodiment shown in FIG. 5, the fourth fluid 14 b is a fluid in which conductivity or polarity is colored black, and the third fluid 14 a. It is desirable to use a transparent fluid that does not mix with the fourth fluid 14b. In the steady state, since the surface of the display space is water repellent, the fourth fluid 14b exists in the holding space, and the third fluid 14a exists in the display space. The second optical switching layer 14 is macroscopically in a light transmitting state, and light is reflected by the second support layer 12c formed of a light reflecting material provided in the lower layer. When a voltage is applied thereto, the interfacial tension, that is, the wettability of the second surface layer 12b changes, so that the fourth fluid 14b spreads into the display space and the third fluid 14a moves to the holding space. To do. Thereby, the 2nd optical switching layer 14 exhibits the color of the 4th fluid 14b. By such electrical means (driving means), it is possible to reversibly switch between the light absorption state and the transmission state.

第一の透明電極層15a及び第二の透明電極層12aは、いずれも複数の画素夫々に対応して設けられてなり、各画素毎に電気的に分断されている。換言すると、各隣接する保持空間の間(またはその基板垂直方向位置)で電気的に分断されている。その具体的な達成方法としては、画素の境界部にマスキング材を配置した状態で第一の透明電極層15a及び第二の透明電極層12aを形成する、あるいは、第一の透明電極層15a及び第二の透明電極層12aを形成した後にフォトリソ・エッチングプロセスにて境界部分を除去するなどの方法で行うことができる。   Each of the first transparent electrode layer 15a and the second transparent electrode layer 12a is provided corresponding to each of a plurality of pixels, and is electrically divided for each pixel. In other words, it is electrically divided between each adjacent holding space (or its vertical position). As a specific achievement method, the first transparent electrode layer 15a and the second transparent electrode layer 12a are formed in a state where the masking material is disposed at the boundary portion of the pixel, or the first transparent electrode layer 15a and After the second transparent electrode layer 12a is formed, the boundary portion can be removed by a photolithography / etching process.

第一の光学スイッチング層13および第二の光学スイッチング層14の各画素は、各々がマトリクス状に規則的に配置されている。第一の光学スイッチング層13は、例えばシアン・マゼンタ・イエローを呈示できるサブ画素を規則的に配置する。さらには、第二の光学スイッチング層14も前記サブ画素とピッチが等しくなるように形成し、縦方向(第一の基板、第二の基板、透明中間層等に対する垂直方向)に第一の光学スイッチング層13および第二の光学スイッチング層14が揃うことによって、各サブ画素が、白・黒・カラーの三色表示をすることが可能になり、フルカラーディスプレイが実現される。   The pixels of the first optical switching layer 13 and the second optical switching layer 14 are regularly arranged in a matrix. The first optical switching layer 13 regularly arranges sub-pixels that can present, for example, cyan, magenta, and yellow. Furthermore, the second optical switching layer 14 is also formed to have the same pitch as that of the sub-pixels, and the first optical switching layer 14 is arranged in the vertical direction (perpendicular to the first substrate, the second substrate, the transparent intermediate layer, etc.). When the switching layer 13 and the second optical switching layer 14 are arranged, each sub-pixel can display three colors of white, black, and color, and a full color display is realized.

(実施例1)
図6は実施例1のカラー表示素子の構成を示す概略断面図である。
第一の基板101、第二の基板102および第一の支持層105c(透明中間層105の支持層)となる基板として、厚さ0.7mmのガラス基板を三枚準備した。
第一の基板101上には透明電極106bとしてITOを厚さ200nmで形成した。第二の基板上には、外光を吸収するための黒色層108としてカーボンを主成分とする樹脂ブラックを厚さ1μmでコーティングし、その上に第二の透明電極102bとしてのITOを厚さ200nmで形成した。さらに、粒径20μmの樹脂ビーズを散布した。
Example 1
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the color display element of Example 1.
Three glass substrates having a thickness of 0.7 mm were prepared as substrates to be the first substrate 101, the second substrate 102, and the first support layer 105c (support layer of the transparent intermediate layer 105).
On the first substrate 101, ITO was formed as a transparent electrode 106b with a thickness of 200 nm. On the second substrate, resin black mainly composed of carbon is coated with a thickness of 1 μm as a black layer 108 for absorbing external light, and ITO as the second transparent electrode 102b is formed thereon with a thickness. Formed at 200 nm. Furthermore, resin beads having a particle diameter of 20 μm were sprayed.

第一の支持層105c(透明中間層105)の両面に、表裏のパターンが合うようにITO面105b,107bをパターニング形成した。さらに、第一の透明電極105bであるITO上には、市販のフッ素化ポリマー(サイトップ CTL−809M、旭硝子社製)を溶剤であるパーフルオロトリブチルアミンに溶かし、厚み200nmとなるようにコート条件を調整した上でスピンコート塗布、ベークすることで第一の表面層105aを形成した。次いで、第一の支持層105cの第二の基板102側の面に形成されたITO面107bに、表示部となる部分の周囲に注入口を残してシール剤をディスペンサ塗布し、第二の基板102上に形成されたITO面(第二の透明電極)102bと対向するように貼り合わせてシール剤を硬化させることで空セル(保持空間)を作成した。   ITO surfaces 105b and 107b were formed by patterning on both sides of the first support layer 105c (transparent intermediate layer 105) so that the front and back patterns matched. Furthermore, on ITO which is the first transparent electrode 105b, a commercially available fluorinated polymer (Cytop CTL-809M, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) is dissolved in perfluorotributylamine as a solvent, and the coating conditions are set to 200 nm. The first surface layer 105a was formed by spin coating application and baking after adjusting the above. Next, a sealant is dispensed on the ITO surface 107b formed on the surface of the first support layer 105c on the second substrate 102 side, leaving an injection port around the portion to be the display portion, and then the second substrate. An empty cell (holding space) was created by bonding the ITO surface (second transparent electrode) 102b formed on 102 to face the ITO surface and curing the sealant.

このセルに、PDLC用の液晶組成物、モノマー組成物、および重合開始剤の混合物である前駆体材料を封入した後、透明中間層105側から、高圧水銀ランプにより波長365nm中心、照射光強度50mW/cmの紫外線を2分間照射することによってPDLCから成る第二の光学スイッチング層104を形成した。 After encapsulating a precursor material which is a mixture of a liquid crystal composition for PDLC, a monomer composition, and a polymerization initiator in this cell, from the transparent intermediate layer 105 side, a high-pressure mercury lamp is used to focus on a wavelength of 365 nm, irradiation light intensity of 50 mW. The second optical switching layer 104 made of PDLC was formed by irradiating UV light of / cm 2 for 2 minutes.

第一の表面層105aの上に、高分子の絶縁材料(ポリイミド)をスクリーン印刷法で転写、乾燥し、画素の境界を定義する隔壁103cを形成した。印刷時には、透明中間層105上の画素となる領域に形成されたITOパターン(第一の透明電極105b)が、隔壁103cによって区画された画素領域と重なるように予め位置合わせを施している。   On the first surface layer 105a, a polymer insulating material (polyimide) was transferred and dried by a screen printing method to form a partition wall 103c defining a pixel boundary. At the time of printing, alignment is performed in advance so that the ITO pattern (first transparent electrode 105b) formed in the pixel region on the transparent intermediate layer 105 overlaps the pixel region partitioned by the partition wall 103c.

第一の光学スイッチング層103に用いる流体として、水及び、シアン・マゼンタ・イエローを呈する無極性の染料でそれぞれ着色されたアルカン系オイル(ドデカン)を準備した。まず一画素に一色ずつ各色のオイルを注入した。続いて水を注入し、第一の基板101のITO面(透明電極)106bが内側となるように透明中間層105と貼り合わせて固定し、二種の流体を封入した第一の光学スイッチング層103を形成した。   As fluids used for the first optical switching layer 103, water and alkane oils (dodecane) colored with nonpolar dyes exhibiting cyan, magenta, and yellow were prepared. First, each color of oil was poured into each pixel. Subsequently, water is injected, and the first optical switching layer in which two kinds of fluids are sealed is bonded and fixed to the transparent intermediate layer 105 so that the ITO surface (transparent electrode) 106b of the first substrate 101 is inside. 103 was formed.

前記の手順にて得られたカラー表示素子の第一の光学スイッチング層103は、定常状態で染料の色を呈示し電圧印加状態で光を透過する。第二の光学スイッチング層104は、定常状態で白色を呈示し電圧印加状態では光が透過し下地の黒色層108にて吸収されるので黒色が呈示される。二つの光学スイッチング層103,104の所望の部位に適宜電圧を印加することにより、良好なカラー表示特性が得られることを確認した。   The first optical switching layer 103 of the color display element obtained by the above procedure exhibits the color of the dye in a steady state and transmits light in a voltage applied state. The second optical switching layer 104 exhibits white in a steady state, and light is transmitted and absorbed by the underlying black layer 108 in a voltage applied state, so that black is presented. It was confirmed that good color display characteristics can be obtained by appropriately applying a voltage to desired portions of the two optical switching layers 103 and 104.

(実施例2)
図7は実施例2のカラー表示素子の構成を示す概略断面図である。
第一の基板201、第二の基板202および第一の支持層205c(透明中間層205の支持層)となる基板として、厚さ0.7mmのガラス基板を三枚準備した。
(Example 2)
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the color display element of Example 2.
Three glass substrates having a thickness of 0.7 mm were prepared as substrates to be the first substrate 201, the second substrate 202, and the first support layer 205c (support layer of the transparent intermediate layer 205).

第一の光学スイッチング層203に用いる電気泳動分散液として、シリコーンオイル中にシアンに着色された帯電粒子を所定の割合で混合し、超音波処理にて一時間分散させることで、シアン粒子分散液を得た。同様にして、マゼンタ・イエローの粒子分散液もそれぞれ準備した。   As an electrophoretic dispersion liquid used for the first optical switching layer 203, a cyan particle dispersion liquid is prepared by mixing charged particles colored cyan in silicone oil at a predetermined ratio and dispersing by ultrasonic treatment for one hour. Got. Similarly, magenta yellow particle dispersions were also prepared.

第二の光学スイッチング層204に用いる互いに混合しない流体として、所定量の黒色顔料を分散させた導電性液体と、アルカン系オイル(ドデカン)を準備した。   A conductive liquid in which a predetermined amount of a black pigment is dispersed and an alkane-based oil (dodecane) were prepared as fluids that are not mixed with each other and used for the second optical switching layer 204.

第二の基板202上に、PET樹脂に酸化チタン微粒子を混合した材質の白色シート厚さ100μmを貼り付け固定し、第二の透明電極202b(下側)としてITOが画素となる部分に製膜されるよう厚さ200nmでパターニング形成した。次に、各画素の流体の保持用空間にあたる部分にエキシマレーザー加工を施して白色シートに円柱状の孔を開口させた。続いて、誘電体層としてパリレンを化学気相蒸着法にて500nmの厚みで製膜した上に、フッ素化ポリマー(サイトップ CTL−809M、旭硝子社製)を溶剤であるパーフルオロトリブチルアミンに溶かしたものをスピンコート塗布、ベークすることによって厚み100nmの撥水性の第二の表面層202aを形成した。   On the second substrate 202, a white sheet having a thickness of 100 μm made of a mixture of PET resin and titanium oxide fine particles is pasted and fixed, and the second transparent electrode 202b (lower side) is formed on a portion where ITO becomes a pixel. Then, patterning was formed with a thickness of 200 nm. Next, excimer laser processing was applied to the portion corresponding to the fluid holding space of each pixel to open cylindrical holes in the white sheet. Subsequently, parylene was formed as a dielectric layer with a thickness of 500 nm by chemical vapor deposition, and a fluorinated polymer (Cytop CTL-809M, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) was dissolved in perfluorotributylamine as a solvent. The resulting surface was spin-coated and baked to form a water repellent second surface layer 202a having a thickness of 100 nm.

第一の支持層205cにはその両面にITOをパターニング形成した。上面側のITOパターン(第一の透明電極)205bは、各画素部分において面積の異なる各二つの領域に分割された構成を有している。分割された二つの領域のうち、一方は他方と比較して小さな面積を有していて、小さい方のITOパターン205bは面積比で大きいほうのITOパターン205bの5分の1である。   The first support layer 205c was formed by patterning ITO on both sides. The ITO pattern (first transparent electrode) 205b on the upper surface side has a configuration in which each pixel portion is divided into two regions having different areas. Of the two divided regions, one has a smaller area than the other, and the smaller ITO pattern 205b is one fifth of the larger ITO pattern 205b in area ratio.

下面側のITOパターン(第二の透明電極205bの上側)は第二の基板202と対向させたときに第二の透明電極202bの下側とパターンがあうように調整した。第一の基板201には、透明中間層205と対向させたときに、上面のITOパターン(第一の透明電極)205bのうち、面積の小さいほうと重なり合うようにブラックマトリクス209のパターンを形成しておく。ブラックマトリクスの材料としてチタンブラックを分散させたレジストを用いて、フォトリソグラフィ法で形成した。   The ITO pattern on the lower surface side (the upper side of the second transparent electrode 205b) was adjusted so that the pattern would match the lower side of the second transparent electrode 202b when facing the second substrate 202. On the first substrate 201, when facing the transparent intermediate layer 205, a pattern of the black matrix 209 is formed so as to overlap the smaller one of the ITO patterns (first transparent electrodes) 205 b on the upper surface. Keep it. Using a resist in which titanium black is dispersed as a black matrix material, a photolithography method was used.

しかる後に、透明中間層205の上面側に50μmのスペーサーを散布し、各画素の境界部分に白色のUV硬化接着剤をディスペンサ塗付して隔壁203cを形成した。次いで第一の基板201を位置合わせを施した上で貼り合わせ、接着剤を硬化させることによりセル(保持空間)を作製した。
このセルに、各画素端部に予め形成しておいた注入口より各色の粒子分散液を順次注入することで、着色粒子の電気泳動によりスイッチングが可能な第一の光学スイッチング層(電気泳動層)203を得た。
After that, a 50 μm spacer was sprayed on the upper surface side of the transparent intermediate layer 205, and a white UV curable adhesive was dispensed on the boundary portion of each pixel to form a partition wall 203c. Next, the first substrate 201 was aligned and then bonded, and the adhesive was cured to produce a cell (holding space).
A first optical switching layer (electrophoretic layer) that can be switched by electrophoresis of colored particles by sequentially injecting the particle dispersion liquid of each color into the cell from an injection port formed in advance at each pixel end. ) 203 was obtained.

第二の表面層202aの上の各画素の境界部分に白色のUV硬化樹脂を用いて隔壁204cを形成した。続いて、マイクロキャピラリーを用いて黒色の導電性液体を画素の保持空間へ導入し、その上にオイル(ドデカン)を充填した。これを、前述の第一の光学スイッチング層203の透明中間層205側と位置あわせを施して貼り合わせることで、エレクトロウェッティング現象によりスイッチングが可能な第二の光学スイッチング層(エレクトロウェッティング層)204と第一の光学スイッチング層(電気泳動層)203との積層構造を形成した。   A partition wall 204c was formed using a white UV curable resin at a boundary portion of each pixel on the second surface layer 202a. Subsequently, a black conductive liquid was introduced into the holding space of the pixel using a microcapillary, and oil (dodecane) was filled thereon. A second optical switching layer (electrowetting layer) that can be switched by an electrowetting phenomenon by aligning and bonding the first optical switching layer 203 to the transparent intermediate layer 205 side. A laminated structure of 204 and a first optical switching layer (electrophoresis layer) 203 was formed.

前記の手順にて得られたカラー表示素子の第一の光学スイッチング層203は、透明中間層205の上面部に形成したITOパターン(第一の透明電極)205bのうち面積の小さい方に電圧を印加した状態においては、着色粒子が視認されず、巨視的には光透過状態となる(図8(1)参照)。一方、ITOパターン(第一の透明電極)205bの面積の大きいほうに電圧を印加した状態においては、着色粒子がITO上に拡がり、各画素は封入された着色粒子の色を呈示する(図8(2)参照)。第二の光学スイッチング層204は定常状態では白色を呈示し、電圧印加状態では黒色の導電性液体が表示用空間に濡れ拡がることにより黒色を呈示する。二つの光学スイッチング層203,204の所望の部位に適宜電圧を印加することにより、良好なカラー表示特性が得られることを確認した。   The first optical switching layer 203 of the color display element obtained by the above procedure applies a voltage to the smaller one of the ITO patterns (first transparent electrodes) 205b formed on the upper surface of the transparent intermediate layer 205. In the applied state, the colored particles are not visually recognized and are macroscopically light-transmitting (see FIG. 8 (1)). On the other hand, in a state where a voltage is applied to the larger area of the ITO pattern (first transparent electrode) 205b, the colored particles spread on the ITO, and each pixel presents the color of the enclosed colored particles (FIG. 8). (See (2)). The second optical switching layer 204 exhibits white in a steady state, and exhibits black when the black conductive liquid wets and spreads in the display space in a voltage applied state. It was confirmed that good color display characteristics can be obtained by appropriately applying voltages to desired portions of the two optical switching layers 203 and 204.

(実施例3)
図9は実施例3のカラー表示素子の構成を示す概略断面図である。
第一の基板301、第二の基板302および第一の支持層305c(透明中間層205の支持層)となる基板として、厚さ0.7mmのガラス基板を三枚準備した。
(Example 3)
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the color display element of Example 3.
Three glass substrates having a thickness of 0.7 mm were prepared as substrates to be the first substrate 301, the second substrate 302, and the first support layer 305c (support layer of the transparent intermediate layer 205).

第一の光学スイッチング層303に用いるエレクトロクロミック材料として、電圧印加によってシアン・マゼンタ・イエローに発色するテレフタル酸系化合物を準備し、エタノールに溶解させた。各溶液にTiOナノ粒子を加えて分散させることで、粒子の表面にエレクトロクロミック材料を吸着させ、エレクトロクロミック複合体材料の分散液とし、さらに少量の界面活性剤を加えた。 As an electrochromic material used for the first optical switching layer 303, a terephthalic acid compound that develops cyan, magenta, and yellow when a voltage is applied was prepared and dissolved in ethanol. By adding and dispersing TiO 2 nanoparticles in each solution, the electrochromic material was adsorbed on the surface of the particles to form a dispersion of the electrochromic composite material, and a small amount of surfactant was added.

第二の光学スイッチング層304に用いる流体として、水及び、黒色を呈する無極性の染料で着色されたアルカン系オイル(ドデカン)を準備した。
第一の基板301上には透明電極としてITO面306bを形成した。第二の基板302上には、ネガ型の光散乱性フォトレジスト(PSR−4000、太陽インキ製造社製)塗布し、画素となる部分をマスクした状態で所定条件にてUV露光後に現像処理を行い、フォトレジスト材料の画素部分が凹状になった構造体を得た。次に、第二の透明電極302bとしてのITOを画素部分に製膜されるようパターニング形成した。続いて、誘電体層としてパリレンを化学気相蒸着法にて300μmの厚みで製膜した上に、フッ素化ポリマー(サイトップ CTL−809M、旭硝子社製)を溶剤であるパーフルオロトリブチルアミンに溶かしたものをスピンコート塗付、ベークすることによって厚み100nmの撥水性の第二の表面層302aを形成した。
As a fluid used for the second optical switching layer 304, water and alkane oil (dodecane) colored with a nonpolar dye exhibiting black color were prepared.
An ITO surface 306b was formed on the first substrate 301 as a transparent electrode. On the second substrate 302, a negative type light-scattering photoresist (PSR-4000, manufactured by Taiyo Ink Manufacturing Co., Ltd.) is applied, and development processing is performed after UV exposure under predetermined conditions in a state where a pixel portion is masked. And a structure in which the pixel portion of the photoresist material was concave was obtained. Next, ITO as the second transparent electrode 302b was formed by patterning so as to be formed on the pixel portion. Subsequently, parylene was formed as a dielectric layer with a thickness of 300 μm by chemical vapor deposition, and a fluorinated polymer (Cytop CTL-809M, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) was dissolved in perfluorotributylamine as a solvent. A 100 nm thick water-repellent second surface layer 302a was formed by spin coating and baking.

第一の支持層305cの両面に、表裏のパターンが合うようにITO面305b,307bが画素となる部分に製膜されるようパターニング形成した。その上面側(第一の基板301側)の画素の境界部には、遮光性材料を含む高分子材料を印刷法にて転写・硬化させることで隔壁303cを形成した。続いて各画素部分に一画素に一色ずつ、予め準備しておいたエレクトロクロミック複合体材料の分散液をインクジェット法にて塗布し、エレクトロクロミックの層(第一の光学スイッチング層)303を形成した。   Patterning was performed so that the ITO surfaces 305b and 307b were formed on portions that would become pixels so that the front and back patterns would match on both surfaces of the first support layer 305c. A partition wall 303c was formed by transferring and curing a polymer material containing a light-shielding material by a printing method at a boundary portion between the pixels on the upper surface side (first substrate 301 side). Subsequently, a dispersion liquid of electrochromic composite material prepared in advance, one color per pixel, was applied to each pixel portion by an ink jet method to form an electrochromic layer (first optical switching layer) 303. .

第二の表面層302a上の各画素に黒色を呈する無極性の染料で着色されたアルカン系オイル(ドデカン)と水を注入した後、透明中間層305の下面側と対向させて貼り合わせて固定することで、二種の流体を封入した第二の光学スイッチング層(エレクトロウェッティング層)304を形成した。   After injecting water and alkane oil (dodecane) colored with a nonpolar dye exhibiting a black color onto each pixel on the second surface layer 302a, it is bonded and fixed facing the lower surface side of the transparent intermediate layer 305. Thus, a second optical switching layer (electrowetting layer) 304 enclosing two kinds of fluids was formed.

前記の手順で得られた、エレクトロクロミック層(第一の光学スイッチング層)303を上面に有する第二の光学スイッチング層304と、第一の基板301を、厚さ20μmのスペーサーを介して対向させて固定した。エレクトロクロミック層304と第一の基板301との間の空間に、液状の電解質(過塩素酸テトラブチルアンモニウムのプロピレンカーボネート溶液)を封入して電解質層を形成し、周囲を封止することで、第一の光学スイッチング層303と第二の光学スイッチング層304の積層構造を得ることができた。   The second optical switching layer 304 having the electrochromic layer (first optical switching layer) 303 on the upper surface, obtained by the above procedure, and the first substrate 301 are opposed to each other with a spacer having a thickness of 20 μm. Fixed. In a space between the electrochromic layer 304 and the first substrate 301, a liquid electrolyte (tetrabutylammonium perchlorate propylene carbonate solution) is sealed to form an electrolyte layer, and the periphery is sealed, A laminated structure of the first optical switching layer 303 and the second optical switching layer 304 could be obtained.

前記の手順にて得られたカラー表示素子の第一の光学スイッチング層303は、電圧非印加状態では光を透過し、電圧を印加すると各エレクトロクロミック材料の吸収波長に応じた色を呈示する。第二の光学スイッチング層304は、定常状態では黒色を呈示し電圧印加状態では第二の基板302上の光散乱性レジストの白色を呈示する。二つの光学スイッチング層303,304の所望の部位に適宜電圧を印加することにより、良好なカラー表示特性が得られることを確認した。   The first optical switching layer 303 of the color display element obtained by the above procedure transmits light when no voltage is applied, and presents a color corresponding to the absorption wavelength of each electrochromic material when a voltage is applied. The second optical switching layer 304 exhibits black in a steady state and exhibits white of the light scattering resist on the second substrate 302 in a voltage application state. It was confirmed that good color display characteristics can be obtained by appropriately applying voltages to desired portions of the two optical switching layers 303 and 304.

(実施例4)
図10は実施例4のカラー表示素子の構成を示す概略断面図である。
第一の基板401、第二の基板402、第三の基板405c2、第四の基板405c3、第五の基板である第一の支持層405c1、第六の基板419となる基板として、厚さ0.7mmのガラス基板を六枚準備した。
第一の光学スイッチング層403に用いる互いに混合しない流体として、シアン・マゼンタ・イエローの顔料を所定量分散させた導電性液体3種と、透明なアルカン系オイル(ドデカン)を準備した。第二の光学スイッチング層304に用いる互いに混合しない流体として、所定量の黒色顔料を分散させた導電性液体と、アルカン系オイル(ドデカン)を準備した。
Example 4
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the color display element of Example 4.
The first substrate 401, the second substrate 402, the third substrate 405c2, the fourth substrate 405c3, the first support layer 405c1 that is the fifth substrate, and the sixth substrate 419 have a thickness of 0. Six pieces of 7 mm glass substrates were prepared.
As fluids that are not mixed with each other used in the first optical switching layer 403, three kinds of conductive liquids in which a predetermined amount of cyan, magenta, and yellow pigments are dispersed and a transparent alkane oil (dodecane) were prepared. A conductive liquid in which a predetermined amount of black pigment is dispersed and an alkane-based oil (dodecane) were prepared as fluids that are not mixed with each other and used for the second optical switching layer 304.

第一の基板401および透明中間層405を構成する第四の基板405c3には、ITO(第一の透明電極402bの下部,第二の透明電極405bの下部)が画素となる部分に製膜されるようにパターニング形成した後に、誘電体層としてパリレンを化学気相蒸着法にて300μmの厚みで製膜した上に、フッ素化ポリマー(サイトップ CTL−809M、旭硝子社製)を溶剤であるパーフルオロトリブチルアミンに溶かしたものをスピンコート塗付、ベークすることによって厚み100nmの撥水性の第一の表面層405a(の上部)及び第二の表面層402a(の上部)を夫々形成した。   On the fourth substrate 405c3 constituting the first substrate 401 and the transparent intermediate layer 405, ITO (a lower portion of the first transparent electrode 402b and a lower portion of the second transparent electrode 405b) is formed in a portion to be a pixel. After patterning as described above, parylene was formed as a dielectric layer by a chemical vapor deposition method to a thickness of 300 μm, and a fluorinated polymer (Cytop CTL-809M, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) was used as a solvent. A solution dissolved in fluorotributylamine was spin-coated and baked to form a water-repellent first surface layer 405a (upper part) and a second surface layer 402a (upper part) each having a thickness of 100 nm.

第二の基板402の一部、及び透明中間層405を構成する第五の基板である第一の支持層405c1の一部として、画素の流体保持用空間となる場所に予め導電材料(銀ペースト)を充填した直径50μmのビアホール411,411’が形成されたものを準備した。   As a part of the second substrate 402 and a part of the first support layer 405c1 which is a fifth substrate constituting the transparent intermediate layer 405, a conductive material (silver paste) is previously placed in a place to be a fluid holding space of the pixel. ) Filled via holes 411 and 411 ′ having a diameter of 50 μm were prepared.

次いで、この第一の支持層405c1の一部の上に透明厚膜レジストを塗布し、流体保持用空間となる部分をネガマスクで遮光した状態でUV露光後、現像を行い、各画素に保持用空間となるスペースを開口させて、第五の基板である第一の支持層405c1を作製した。次に、第一の透明電極405b(の下部)としてITOが画素となる部分に製膜され、隣り合う画素間にて分断されるようにパターニング形成した。続いて、誘電体層としてパリレンを化学気相蒸着法にて500nmの厚みで製膜した上に、フッ素化ポリマー(サイトップ CTL−809M、旭硝子社製)を溶剤であるパーフルオロトリブチルアミンに溶かしたものをスピンコート塗布、ベークすることによって厚み100nmの撥水性の第一の表面層405a(の下部)を形成した。第一の表面層405aの上の各画素の境界部分に白色のUV硬化樹脂(PSR−4000、太陽インキ製造社製)を用いて隔壁403cを形成した。   Next, a transparent thick film resist is applied on a part of the first support layer 405c1, UV exposure is performed in a state where a part that becomes a fluid holding space is shielded by a negative mask, and development is performed to hold each pixel. A space serving as a space was opened to produce a first support layer 405c1 that was a fifth substrate. Next, ITO was formed as a first transparent electrode 405b (lower part) in a portion to be a pixel, and was patterned to be divided between adjacent pixels. Subsequently, parylene was formed as a dielectric layer with a thickness of 500 nm by chemical vapor deposition, and a fluorinated polymer (Cytop CTL-809M, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) was dissolved in perfluorotributylamine as a solvent. The water-repellent first surface layer 405a (lower part) having a thickness of 100 nm was formed by spin coating application and baking. A partition wall 403c was formed using a white UV curable resin (PSR-4000, manufactured by Taiyo Ink Manufacturing Co., Ltd.) at the boundary portion of each pixel on the first surface layer 405a.

続いて、マイクロキャピラリーを用いて着色され導電性液体を第一の支持層405c1(とこの上に積層された第一の表面層405aの下部)と隔壁403cにより形成された画素の保持空間へ導入し、その上にオイルを充填した。3色の導電性液体が規則的に配列するよう、この作業を繰り返した。これを第一の基板401上に積層された第一の表面層405a側と位置合わせをして貼り合わせた。   Subsequently, the colored conductive liquid is introduced into the pixel holding space formed by the first support layer 405c1 (and the lower portion of the first surface layer 405a stacked thereon) and the partition 403c using a microcapillary. And filled with oil. This operation was repeated so that the three color conductive liquids were regularly arranged. This was aligned and bonded to the first surface layer 405a laminated on the first substrate 401.

透明中間層405の一部を構成する第三の基板405c2上に、ゲート電極415となるITOを形成し、SiONのゲート絶縁膜418を厚み300nmでスパッタリングにて形成した。さらに、酸化物半導体材料であるa−InGaZnO(416)をスパッタリングにてパターン形成した後、ソース電極414・ドレイン電極413としてITOをパターニング形成した。また、a−InGaZnO(416)の上面にSiONからなる保護層417を形成した。これにより、ボトム・ゲート型の透明TFTが得られた。
得られたTFT上のソース電極413と第五の基板405c1のビアホール411部分で位置合わせを施し、透明異方性導電接着シート412を介してこれらを貼り合わせることで、第一の光学スイッチング層403を得た。
ITO serving as a gate electrode 415 was formed on a third substrate 405c2 constituting a part of the transparent intermediate layer 405, and a SiON gate insulating film 418 was formed by sputtering with a thickness of 300 nm. Further, a-InGaZnO (416) that is an oxide semiconductor material was patterned by sputtering, and then ITO was patterned as the source electrode 414 and the drain electrode 413. A protective layer 417 made of SiON was formed on the upper surface of a-InGaZnO (416). As a result, a bottom gate type transparent TFT was obtained.
By aligning the source electrode 413 on the obtained TFT and the via hole 411 portion of the fifth substrate 405c1, and bonding them through the transparent anisotropic conductive adhesive sheet 412, the first optical switching layer 403 is obtained. Got.

また、上記の第二の基板402の一部の上に、白色厚膜レジストを塗布し、流体保持用空間となる部分をネガマスクで遮光した状態でUV露光後、現像を行い、各画素に保持用空間となるスペースを開口させて、第二の基板402を作製した。次に、第二の透明電極402b(の下部)としてITOが画素となる部分に製膜され、隣り合う画素間にて分断されるようにパターニング形成した。続いて、誘電体層としてパリレンを化学気相蒸着法にて500μmの厚みで製膜した上に、フッ素化ポリマー(サイトップ CTL−809M、旭硝子社製)を溶剤であるパーフルオロトリブチルアミンに溶かしたものをスピンコート塗布、ベークすることによって厚み100nmの撥水性の第二の表面層402a(の下部)を形成した。第二の表面層402aの上の各画素の境界部分に白色のUV硬化樹脂(PSR−4000、太陽インキ製造社製)を用いて隔壁404cを形成した。   Further, a white thick film resist is coated on a part of the second substrate 402 described above, and UV exposure is performed in a state where a portion serving as a fluid holding space is shielded with a negative mask, and then development is performed and held in each pixel. A second substrate 402 was manufactured by opening a space serving as a work space. Next, ITO was formed as a second transparent electrode 402b (lower part) in a portion to be a pixel, and was patterned to be divided between adjacent pixels. Subsequently, parylene was formed as a dielectric layer with a thickness of 500 μm by chemical vapor deposition, and a fluorinated polymer (Cytop CTL-809M, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) was dissolved in perfluorotributylamine as a solvent. The water-repellent second surface layer 402a (lower part) having a thickness of 100 nm was formed by spin coating and baking. A partition wall 404c was formed using a white UV curable resin (PSR-4000, manufactured by Taiyo Ink Manufacturing Co., Ltd.) at the boundary portion of each pixel on the second surface layer 402a.

続いて、マイクロキャピラリーを用いて黒色顔料を分散させた導電性液体を第二の基板(とこの上に積層された第二の表面層402aの下部)と隔壁404cにより形成された画素の保持空間へ導入し、その上にオイルを充填した。これを第四の基板405c3の第二の表面層402a側と位置合わせをして貼り合わせた。   Subsequently, a conductive liquid in which a black pigment is dispersed using a microcapillary is formed into a pixel holding space formed by a second substrate (and a lower portion of the second surface layer 402a stacked thereon) and a partition 404c. And filled with oil. This was aligned and bonded to the second surface layer 402a side of the fourth substrate 405c3.

第六の基板419上に、ナノ銀インクをインクジェット法により印刷形成・乾燥させてゲート電極415’を形成した。次に、スピンコート法を用いて熱重合型ポリイミドを塗布し、熱処理することによって、ゲート絶縁膜418’を形成した。ソース電極414’・ドレイン電極413’を形成する領域に、フォトマスクを介して、紫外線を照射することにより、表面改質を実施した。さらに、ナノ銀インクをインクジェット法にて印刷形成し、乾燥させることによって、ソース電極414’・ドレイン電極413’を形成した。   On the sixth substrate 419, nano silver ink was printed and dried by an inkjet method to form a gate electrode 415 '. Next, a gate insulating film 418 ′ was formed by applying a heat-polymerizable polyimide using a spin coating method and performing heat treatment. Surface modification was performed by irradiating the region where the source electrode 414 ′ and the drain electrode 413 ′ are formed with ultraviolet rays through a photomask. Furthermore, nano silver ink was printed by an ink jet method and dried to form a source electrode 414 'and a drain electrode 413'.

次に、インクジェット法を用いて、下記式1の構造式で表される有機半導体材料をキシレンに溶解させることによりインク化したものを膜形成することによって、有機半導体層416’を形成し、その上面を絶縁ポリマー(ポリイミド)からなる保護層417’で覆うことにより、有機TFTが得られた。   Next, an organic semiconductor layer 416 ′ is formed by forming an ink film by dissolving an organic semiconductor material represented by the structural formula of the following formula 1 in xylene using an inkjet method, An organic TFT was obtained by covering the upper surface with a protective layer 417 ′ made of an insulating polymer (polyimide).

Figure 2011007927
Figure 2011007927

得られたTFTのソース電極413’と第二の基板402のビアホール411’部分で位置合わせを施し、異方性導電接着シート(ACF)412’を介してこれらを貼り合せることで、第二の光学スイッチング層404を得た。   By aligning the source electrode 413 ′ of the obtained TFT and the via hole 411 ′ portion of the second substrate 402, and bonding them through an anisotropic conductive adhesive sheet (ACF) 412 ′, the second electrode An optical switching layer 404 was obtained.

第一の光学スイッチング層403と第二の光学スイッチング層404を、各画素が縦方向に(各基板の垂直方向において)揃うように積層し固定することでカラー表示素子とすることができた。二つのトランジスタを駆動することで、明るく応答性に優れた表示特性が得られることを確認することができた。   The first optical switching layer 403 and the second optical switching layer 404 were stacked and fixed so that each pixel was aligned in the vertical direction (in the vertical direction of each substrate), whereby a color display element could be obtained. It was confirmed that by driving the two transistors, bright and excellent display characteristics can be obtained.

以上の実施例1〜4によれば、高い白反射率とコントラスト比を有し、高品質、高精細な表示が可能なカラー表示素子が得られた。   According to Examples 1 to 4 described above, a color display element having a high white reflectance and a contrast ratio and capable of high-quality and high-definition display was obtained.

1,11 第一の基板
2,12 第二の基板
2a,12a 第二の表面層
2b,12b 第二の透明電極層
2c,12c 第二の支持層
3,13 第一の光学スイッチング層
3a,13a 第一の流体
3b,13b 第二の流体
3c,13c 隔壁
4,14 第二の光学スイッチング層
4a,14a 第三の流体
4b,14b 第四の流体
4c,14c 隔壁
5,15 透明中間層
5a,15a 第一の表面層
5b,15b 第一の透明電極層
5c,15c 第一の支持層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,11 1st board | substrate 2,12 2nd board | substrate 2a, 12a 2nd surface layer 2b, 12b 2nd transparent electrode layer 2c, 12c 2nd support layer 3,13 1st optical switching layer 3a, 13a First fluid 3b, 13b Second fluid 3c, 13c Bulkhead 4, 14 Second optical switching layer 4a, 14a Third fluid 4b, 14b Fourth fluid 4c, 14c Bulkhead 5, 15 Transparent intermediate layer 5a , 15a First surface layer 5b, 15b First transparent electrode layer 5c, 15c First support layer

特開2003−161964号公報JP 2003-161964 A 特許第3831474号Japanese Patent No. 3831474 特開2005−517993号公報JP 2005-517993 A

Claims (19)

第一の基板と、第二の基板と、第一の光学スイッチング層と、第二の光学スイッチング層と、前記第一の光学スイッチング層及び前記第二の光学スイッチング層に電圧を印加して夫々を独立して駆動させる駆動手段と、を備え、
前記第一の基板は、透明基板であり、
前記第一の光学スイッチング層及び前記第二の光学スイッチング層は、前記第一の基板と前記第二の基板との間に前記第一の基板側から、第一の光学スイッチング層、第二の光学スイッチング層の順で積層されてなり、
前記第一の光学スイッチング層は、光透過状態と光吸収状態とに切り替わり、
前記第二の光学スイッチング層は、光反射状態と光吸収状態とに切り替わることを特徴とする表示素子。
A voltage is applied to each of the first substrate, the second substrate, the first optical switching layer, the second optical switching layer, the first optical switching layer, and the second optical switching layer. Driving means for independently driving, and
The first substrate is a transparent substrate;
The first optical switching layer and the second optical switching layer are arranged between the first substrate and the second substrate from the first substrate side, the first optical switching layer, the second optical switching layer, Laminated in the order of the optical switching layer,
The first optical switching layer switches between a light transmission state and a light absorption state,
The display element, wherein the second optical switching layer is switched between a light reflection state and a light absorption state.
前記第一の光学スイッチング層と前記第二の光学スイッチング層との間に、透明中間層を備えることを特徴とする請求項1に記載の表示素子。   The display element according to claim 1, further comprising a transparent intermediate layer between the first optical switching layer and the second optical switching layer. 前記透明中間層は、第一の透明電極層を有することを特徴とする請求項2に記載の表示素子。   The display element according to claim 2, wherein the transparent intermediate layer includes a first transparent electrode layer. 前記第一の基板と、前記透明中間層との間に一対の第一の透明電極層を備えることを特徴とする請求項2に記載の表示素子。   The display element according to claim 2, further comprising a pair of first transparent electrode layers between the first substrate and the transparent intermediate layer. 前記第一の光学スイッチング層は、独立に駆動可能な複数の画素を有し、
該複数の画素は、夫々が光吸収状態においてフルカラー表示が可能な少なくとも三色の原色の中の何れか一色を呈することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の表示素子。
The first optical switching layer has a plurality of pixels that can be driven independently,
5. The display element according to claim 1, wherein each of the plurality of pixels exhibits any one of at least three primary colors capable of full color display in a light absorption state. 6. .
前記第一の光学スイッチング層と前記第二の光学スイッチング層との間に、透明中間層を備え、
前記第一の光学スイッチング層は、独立に駆動可能な複数の画素を有し、
該複数の画素は夫々、少なくとも複数の隔壁と、該複数の隔壁と前記第一の基板と前記透明中間層とにより区画された保持空間に含有されてなる互いに混合しない第一の流体と第二の流体と、から構成されてなり、
前記複数の画素は、夫々が光吸収状態においてフルカラー表示が可能な少なくとも三色の原色の中の何れか一色を呈し、
前記透明中間層は、前記第一の流体及び/または前記第二の流体に接触する側から順に少なくとも第一の表面層と、第一の透明電極層と、光透過材料から構成される第一の支持層とを有することを特徴とする請求項1に記載の表示素子。
A transparent intermediate layer is provided between the first optical switching layer and the second optical switching layer,
The first optical switching layer has a plurality of pixels that can be driven independently,
Each of the plurality of pixels includes at least a plurality of partition walls, a first fluid that is not mixed with each other, and a second fluid that is contained in a holding space defined by the plurality of partition walls, the first substrate, and the transparent intermediate layer. A fluid, and
Each of the plurality of pixels exhibits any one of at least three primary colors capable of full color display in a light absorption state,
The transparent intermediate layer is composed of at least a first surface layer, a first transparent electrode layer, and a light transmitting material in order from the side in contact with the first fluid and / or the second fluid. The display element according to claim 1, further comprising: a support layer.
前記第一の光学スイッチング層と前記第二の光学スイッチング層との間に設けられた透明中間層と、
前記第一の基板と前記透明中間層との間に設けられた一対の第一の透明電極層と、
該一対の第一の透明電極層上に対向するように積層された一対の第一の表面層と、を備え、
前記第一の光学スイッチング層は、独立に駆動可能な複数の画素を有し、
該複数の画素は夫々、少なくとも複数の隔壁と、該複数の隔壁と前記一対の第一の表面層とにより区画された保持空間に含有されてなる互いに混合しない第一の流体と第二の流体と、から構成されてなり、
前記複数の画素は、夫々が光吸収状態においてフルカラー表示が可能な少なくとも三色の原色の中の何れか一色を呈し、
前記透明中間層は、光透過材料から構成される第一の支持層を有することを特徴とする請求項1に記載の表示素子。
A transparent intermediate layer provided between the first optical switching layer and the second optical switching layer;
A pair of first transparent electrode layers provided between the first substrate and the transparent intermediate layer;
A pair of first surface layers laminated so as to face the pair of first transparent electrode layers,
The first optical switching layer has a plurality of pixels that can be driven independently,
The plurality of pixels respectively include a first fluid and a second fluid that are not mixed with each other and are contained in a holding space defined by at least a plurality of partition walls and the plurality of partition walls and the pair of first surface layers. And consists of
Each of the plurality of pixels exhibits any one of at least three primary colors capable of full color display in a light absorption state,
The display element according to claim 1, wherein the transparent intermediate layer has a first support layer made of a light transmitting material.
前記第一の流体は、光透過性を有し、
前記第二の流体は、フルカラー表示が可能な少なくとも三色の原色の中の何れか一色に着色されていることを特徴とする請求項6または7に記載の表示素子。
The first fluid has optical transparency,
The display element according to claim 6 or 7, wherein the second fluid is colored in any one of at least three primary colors capable of full color display.
前記複数の画素は、各色毎に規則的に配列されていることを特徴とする請求項8に記載の表示素子。   The display element according to claim 8, wherein the plurality of pixels are regularly arranged for each color. 前記第一の表面層は、前記第一の透明電極層への電圧印加により当該第一の表面層の界面張力が変化することを特徴とする請求項6乃至9のいずれか1項に記載の表示素子。   10. The first surface layer according to claim 6, wherein an interfacial tension of the first surface layer is changed by applying a voltage to the first transparent electrode layer. 11. Display element. 前記第二の光学スイッチング層は、独立に駆動が可能な複数の画素を有し、
該複数の画素は、夫々が光反射状態において白色を呈し、光吸収状態において黒色を呈することを特徴とする。請求項1乃至10のいずれか1項に記載の表示素子。
The second optical switching layer has a plurality of pixels that can be driven independently,
Each of the plurality of pixels is white in the light reflection state and black in the light absorption state. The display element according to claim 1.
前記複数の画素は夫々、少なくとも複数の隔壁と、該複数の隔壁と前記第二の基板と前記透明中間層とにより区画された保持空間に含有されてなる互いに混合しない第三の流体と第四の流体と、から構成されてなり、
前記第二の基板は、前記第三の流体及び/または前記第四の流体に接触する側から順に少なくとも第二の表面層と、第二の透明電極層と、光反射材料から構成される第二の支持層とを有することを特徴とする請求項11に記載の表示素子。
Each of the plurality of pixels includes at least a plurality of partition walls, a third fluid that is not mixed with each other, and a fourth fluid that is contained in a holding space defined by the plurality of partition walls, the second substrate, and the transparent intermediate layer. A fluid, and
The second substrate is composed of at least a second surface layer, a second transparent electrode layer, and a light reflecting material in order from the side in contact with the third fluid and / or the fourth fluid. The display element according to claim 11, further comprising: a second support layer.
前記第二の基板と前記透明中間層との間に設けられた一対の第二の透明電極層と、
該一対の第二の透明電極層上に対向するように積層された一対の第二の表面層と、を備え、
前記複数の画素は夫々、少なくとも複数の隔壁と、該複数の隔壁と前記一対の第二の表面層とにより区画された保持空間に含有されてなる互いに混合しない第三の流体と第四の流体と、から構成されてなり、
前記第二の基板は、光反射材料から構成される第二の支持層を有することを特徴とする請求項11に記載の表示素子。
A pair of second transparent electrode layers provided between the second substrate and the transparent intermediate layer;
A pair of second surface layers laminated so as to face the pair of second transparent electrode layers,
Each of the plurality of pixels includes a third fluid and a fourth fluid which are not mixed with each other and are contained in a holding space defined by at least a plurality of partition walls and the plurality of partition walls and the pair of second surface layers. And consists of
The display element according to claim 11, wherein the second substrate has a second support layer made of a light reflecting material.
前記光反射材料は、外光を散乱させることにより白色を呈する材料であることを特徴とする請求項12または13に記載の表示素子。   The display element according to claim 12, wherein the light reflecting material is a material that exhibits white color by scattering external light. 前記光反射材料は、光線や電子線の照射により物性が変化するフォトレジスト材料を用いて形成されていることを特徴とする請求項12乃至14のいずれか1項に記載の表示素子。   The display element according to claim 12, wherein the light reflecting material is formed using a photoresist material whose physical properties are changed by irradiation with a light beam or an electron beam. 前記第三の流体は、光透過性を有し、
前記第四の流体は、黒色に着色されていることを特徴とする請求項12乃至15のいずれか1項に記載の表示素子。
The third fluid is light transmissive;
The display element according to claim 12, wherein the fourth fluid is colored black.
前記第二の表面層は、前記第二の透明電極層への電圧印加により当該第二の表面層の界面張力が変化することを特徴とする請求項12乃至16のいずれか1項に記載の表示素子。   17. The second surface layer according to any one of claims 12 to 16, wherein an interfacial tension of the second surface layer is changed by applying a voltage to the second transparent electrode layer. Display element. 前記第一の透明電極層及び前記第二の透明電極層は、いずれも前記複数の画素夫々に対応して設けられてなり、各画素毎に電気的に分断されていることを特徴とする請求項12乃至17のいずれか1項に記載の表示素子。   The first transparent electrode layer and the second transparent electrode layer are both provided corresponding to each of the plurality of pixels, and are electrically divided for each pixel. Item 18. The display element according to any one of Items 12 to 17. 前記第一の光学スイッチング層が有する複数の画素と前記第二の光学スイッチング層が有する複数の画素とは、ピッチが等しく、いずれもマトリクス状に規則的に配置されていると共に、互いが前記第一の基板の垂直方向に揃って配置されていることを特徴とする請求項11乃至18のいずれか1項に記載の表示素子。   The plurality of pixels included in the first optical switching layer and the plurality of pixels included in the second optical switching layer have the same pitch and are regularly arranged in a matrix, and each other The display element according to claim 11, wherein the display elements are arranged in the vertical direction of one substrate.
JP2009149698A 2009-06-24 2009-06-24 Display element Expired - Fee Related JP5568902B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009149698A JP5568902B2 (en) 2009-06-24 2009-06-24 Display element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009149698A JP5568902B2 (en) 2009-06-24 2009-06-24 Display element

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011007927A true JP2011007927A (en) 2011-01-13
JP5568902B2 JP5568902B2 (en) 2014-08-13

Family

ID=43564691

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009149698A Expired - Fee Related JP5568902B2 (en) 2009-06-24 2009-06-24 Display element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5568902B2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012137779A1 (en) * 2011-04-08 2012-10-11 シャープ株式会社 Display element, manufacturing method, and electrical apparatus
WO2013081001A1 (en) * 2011-12-02 2013-06-06 Dic株式会社 Separated liquid coloration composition and colored liquid using same
WO2014034569A1 (en) * 2012-08-28 2014-03-06 シャープ株式会社 Display device
JP2015121657A (en) * 2013-12-24 2015-07-02 スタンレー電気株式会社 Display device
JP2015535349A (en) * 2012-11-08 2015-12-10 リクアビスタ ビー ヴィ Electrowetting display device
JP2017501255A (en) * 2013-12-02 2017-01-12 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングMerck Patent Gesellschaft mit beschraenkter Haftung Black polymer particles

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07128514A (en) * 1993-10-29 1995-05-19 Toppan Printing Co Ltd Color filter for liquid crystal display device
JPH09203896A (en) * 1996-01-25 1997-08-05 Toshiba Corp Liquid crystal display device
JPH09218422A (en) * 1996-02-09 1997-08-19 Fuji Xerox Co Ltd Reflection type display device
JPH1184403A (en) * 1997-09-05 1999-03-26 Stanley Electric Co Ltd Liquid crystal display device and its production
JP2005173605A (en) * 2003-12-10 2005-06-30 Lg Electronics Inc Optical shutter for plasma display panel and the driving method thereof
JP2006243169A (en) * 2005-03-01 2006-09-14 Sharp Corp Image display device
JP2007086729A (en) * 2005-06-20 2007-04-05 Fuji Xerox Co Ltd Display medium, and display device, and display method using the same
JP2008032911A (en) * 2006-07-27 2008-02-14 Funai Electric Advanced Applied Technology Research Institute Inc Electrochromic display element
JP2008203282A (en) * 2005-06-03 2008-09-04 Sharp Corp Image display device
JP2009053586A (en) * 2007-08-29 2009-03-12 Seiko Epson Corp Display control device and display body

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07128514A (en) * 1993-10-29 1995-05-19 Toppan Printing Co Ltd Color filter for liquid crystal display device
JPH09203896A (en) * 1996-01-25 1997-08-05 Toshiba Corp Liquid crystal display device
JPH09218422A (en) * 1996-02-09 1997-08-19 Fuji Xerox Co Ltd Reflection type display device
JPH1184403A (en) * 1997-09-05 1999-03-26 Stanley Electric Co Ltd Liquid crystal display device and its production
JP2005173605A (en) * 2003-12-10 2005-06-30 Lg Electronics Inc Optical shutter for plasma display panel and the driving method thereof
JP2006243169A (en) * 2005-03-01 2006-09-14 Sharp Corp Image display device
JP2008203282A (en) * 2005-06-03 2008-09-04 Sharp Corp Image display device
JP2007086729A (en) * 2005-06-20 2007-04-05 Fuji Xerox Co Ltd Display medium, and display device, and display method using the same
JP2008032911A (en) * 2006-07-27 2008-02-14 Funai Electric Advanced Applied Technology Research Institute Inc Electrochromic display element
JP2009053586A (en) * 2007-08-29 2009-03-12 Seiko Epson Corp Display control device and display body

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012137779A1 (en) * 2011-04-08 2012-10-11 シャープ株式会社 Display element, manufacturing method, and electrical apparatus
WO2013081001A1 (en) * 2011-12-02 2013-06-06 Dic株式会社 Separated liquid coloration composition and colored liquid using same
JP5282992B1 (en) * 2011-12-02 2013-09-04 Dic株式会社 Separation liquid coloring composition, coloring liquid used for it
KR101461069B1 (en) 2011-12-02 2014-11-13 디아이씨 가부시끼가이샤 Separated liquid coloration composition and colored liquid using same
US9194979B2 (en) 2011-12-02 2015-11-24 Dic Corporation Separated liquid coloration composition and colored liquid using same
WO2014034569A1 (en) * 2012-08-28 2014-03-06 シャープ株式会社 Display device
JP2015535349A (en) * 2012-11-08 2015-12-10 リクアビスタ ビー ヴィ Electrowetting display device
JP2017501255A (en) * 2013-12-02 2017-01-12 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングMerck Patent Gesellschaft mit beschraenkter Haftung Black polymer particles
JP2015121657A (en) * 2013-12-24 2015-07-02 スタンレー電気株式会社 Display device

Also Published As

Publication number Publication date
JP5568902B2 (en) 2014-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101948316B1 (en) Electrowetting display device and fabrication method of the same
US7283119B2 (en) Color electrophoretic display device
JP4024172B2 (en) Electrophoretic display device and manufacturing method
JP5068353B2 (en) Display device
JP5568902B2 (en) Display element
US20090244441A1 (en) Display device
KR20040091641A (en) Display device
WO2011155446A1 (en) Color display element manufacturing method and color display element
TWI320858B (en) Cholesteric liquid crystal display device and manufacturing method for the same
US11327375B2 (en) Reflective cholesteric liquid crystal display
JP2007139913A (en) Image display device
JP2014089281A (en) Display device and manufacturing method thereof, electronic apparatus
JP5526607B2 (en) Display element
JP4728952B2 (en) Image display device using image display sheet and electronic paper including image display device
JP5816024B2 (en) Optical device
JP4683556B2 (en) REFLECTIVE DISPLAY ELEMENT AND ELECTRIC DEVICE USING THE SAME
US9019446B2 (en) Liquid crystal display device and manufacturing method thereof
US8094248B2 (en) Liquid crystal display device
JP2018128669A (en) Polarizing plate, method for manufacturing polarizing plate, and display
JP4684918B2 (en) REFLECTIVE DISPLAY ELEMENT AND ELECTRIC DEVICE USING THE SAME
TWI385413B (en) Electro-wetting display and fabricating method thereof
JPH08234176A (en) High polymer-liquid crystal combined display element
JP2005345644A (en) Particle transfer type display device
KR101725487B1 (en) Electrophoretic display device and method for manufacturing the same
KR101818150B1 (en) Electrophoretic display device and method for manufacturing the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120412

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130424

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130910

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140527

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140609

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5568902

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees