JP2011248267A - 情報表示用パネル - Google Patents

Abstract

【課題】リブとストライプ電極とを角度を持って交差配置させて任意の画素ピッチにしても、モアレの発生のない情報表示用パネルを提供する。
【解決手段】
透明な表示画面領域に、透明な第１のストライプ電極５が形成された第１の基板１と、表示画面領域に、第２のストライプ電極６が形成された第２の基板２と、表示画面領域に対して垂直方向に形成されたリブ４で区画されたセル７と、電気的に駆動可能な粒子群３Ｗ、３Ｂと、を含んで構成した情報表示用パネルであって、第１のストライプ電極と第２のストライプ電極とが互いに直交するように対向し、リブは、互いに直角に交わるとともに、ストライプ電極の双方に対して角度をもって配置され、対向するストライプ電極に電圧を印加して、粒子群を駆動して情報を表示する。
【選択図】図２

Description

本発明は、少なくとも一方の表示画面領域が透明な２枚の基板であって、第１の基板が第１のストライプ電極を有し、第２の基板が前記第１のストライプ電極と直交する方向である第２のストライプ電極を有する２枚の基板間を、隔壁で仕切って形成した複数のセル内に、表示媒体とする粒子群を配置し、前記粒子群を前記第１のストライプ電極と前記第２のストライプ電極に電圧を印加することによって移動させて情報を表示する情報表示用パネル関するものである。

従来、上述した構成の情報表示用パネルでは、セルを形成するリブは互いに対向直交交差する第１のストライプ電極および第２のストライプ電極双方に対して、平行か直角かのいずれかとなるように形成されていた（例えば、特許文献１の図４（ａ）参照）。

図４（ａ）、（ｂ）はそれぞれ従来の情報表示用パネルにおけるストライプ電極とリブとの関係を説明するための図である。図４（ａ）、（ｂ）に示す例において、リブ５４によりセル５７が形成され、セル５７内に粒子５３が封入されている。また、表示面側のストライプ電極５６と背面側のストライプ電極５５とが直交して配置されている。なお、本例では、表示面側の透明基板および背面側の基板を省略している。

図４（ａ）、（ｂ）に示す例において、粒子５３が封入されている正方形のセル５７は、表示面側のストライプ電極５６と背面側のストライプ電極５５との交差部分（正方形）と同期している。対向するストライプ電極を互いに直交させた構成のドットマトリックス型情報表示用パネルでは、例えば、図４（ａ）に示すようにセル５７と交差部分（画素となる部分）とが１対１で同期している状態（以下、１個１と記載する）と、図４（ｂ）に示すようにセル５７と交差部分（画素となる部分）とが１対４で同期している状態（以下、４個１と記載する）とを用いている。

特開２００７−１４８３８１号公報

上述したドットマトリックス型情報表示用パネルでは、図４（ａ）に示す１個１の構成や図４（ｂ）に示す４個１の構成にするために、画素（対向するストライプ電極の交点部分）の位置と、リブで囲んだセルの位置とを合わせることが必要であった。しかし、画素サイズに合せたセルとする場合に、セルサイズが小さくなった場合には、セル内に配置された粒子群が移動しにくくなることがあり、セルサイズが大きくなった場合には、セル内に配置された粒子群が偏ったり凝集したりすることがあり、いずれの場合においても表示品位が低下することが問題になっていた。

また、上述したドットマトリックス表示型情報表示用パネルで、図４（ａ）に示す１個１の構成や図４（ｂ）に示す４個１の構成ではなく、画素の位置と、リブで囲んだセルの位置とを合わせずに非同期とすることで、セル内に配置された粒子群が移動しにくくなったり、偏ったり凝集したりすることがないセルサイズとする試みがあり、この場合には、セルサイズを変えずに、画素サイズを変えられるので様々な精細度の表示画面が得られるが、ストライプ電極のライン、ストライプ電極間スペースのラインと、リブのラインと、が非同期になりピッチ差を生じるため、画面を見た時に干渉によるモアレが発生し、表示品位が不良になることが問題となっていた。

本発明の目的は上述した問題点を解消して、セル内に配置された粒子群が移動しにくくなったり、偏ったり凝集したりすることによる表示品位の低下や、ストライプ電極のライン、ストライプ電極間スペースのラインと、リブのラインとのピッチ差が起因する干渉によるモアレ発生による表示品位の低下を抑制した様々な精細度のドットマトリックス表示型情報表示用パネルを提供しようとするものである。

本発明の情報表示用パネルは、透明な表示画面領域に、透明な第１のストライプ電極が形成された第１の基板と、表示画面領域に、第２のストライプ電極が形成された第２の基板と、前記表示画面領域に対して垂直方向に形成されたリブで区画されたセルと、電気的に駆動可能な粒子群と、を含んで構成した情報表示用パネルであって、前記第１のストライプ電極と前記第２のストライプ電極とが互いに直交するように対向し、前記リブは、互いに直角に交わるとともに、前記ストライプ電極の双方に対して角度をもって配置され、前記対向するストライプ電極に電圧を印加して、前記粒子群を駆動して情報を表示することを特徴とするものである。

また、本発明の情報表示用パネルの好適例としては、前記透明な第１のストライプ電極は、前記第１の基板の透明な表示画面領域に等幅で形成され、前記第２のストライプ電極は、前記第２の基板の表示画面領域に等幅で形成されて配置されること、前記リブは、前記互いに対向直交するストライプ電極の双方に対して３０°〜６０°の角度で配置されること、前記透明な第１の透明ストライプ電極の幅と、前記第２のストライプ電極の幅とが、異なっていること、前記リブが形成するセルの形状は、長方形または正方形または階段型八角形のいずれかであること、前記電気的に駆動可能な粒子群が、帯電性粒子を含んだ粒子群であること、がある。

本発明によれば、セルを構成するリブのそれぞれの辺が、第１のストライプ電極および第２のストライプ電極の双方に対して角度をもって配置されていることで、セルと２つのストライプ電極の重なり部分とを非同期にして任意の画素ピッチを達成しても、モアレの発生を抑制した情報表示用パネルを得ることができる。

また、本発明の好適例に従って、前記リブを、前記第１のストライプ電極および前記第２のストライプ電極の双方に対して３０°〜６０°とすることで、モアレ発生防止の効果を最大限に発揮させることができる。

（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の対象となる帯電粒子移動型の情報表示用パネルの一例を説明するための図である。 （ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明の情報表示用パネルにおけるストライプ電極とリブとの配置関係の一例を説明するための図である。 本発明の情報表示用パネルにおけるストライプ電極とリブとの配置関係の他の例を説明するための図である。 （ａ）、（ｂ）はそれぞれ従来の情報表示用パネルにおけるストライプ電極とリブとの配置関係を説明するための図である。

＜本発明の対象となるパネル構造について＞
まず、本発明の対象となる情報表示用パネルの一例である帯電粒子移動型情報表示用パネルの基本的な構成について説明する。この情報表示用パネルでは、対向する２枚の基板間に封入した帯電性粒子を含んだ粒子群として構成した表示媒体に対向電極対から電界が付与される。付与された電界方向にそって、表示媒体が電界による力やクーロン力などによって引き寄せられ、表示媒体が電界方向の変化によって移動方向が切り換わることにより、画像等の情報表示がなされる。従って、表示媒体が、均一に移動し、かつ、表示情報を書き換える時あるいは表示した情報を継続して表示する時の安定性を維持できるように、情報表示用パネルを設計する必要がある。ここで、表示媒体を構成する粒子にかかる力は、粒子同士のクーロン力により引き付けあう力の他に、電極や基板との電気鏡像力、分子間力、液架橋力、重力などが考えられる。

図１（ａ）、（ｂ）に示す例では、少なくとも光学的反射率および帯電性を有する粒子を含んだ粒子群として構成した２種類の表示媒体（ここでは負帯電性白色粒子３Ｗａを含んだ白色粒子群３Ｗと正帯電性黒色粒子３Ｂａを含んだ黒色粒子群３Ｂを示す）を、リブ４で形成された各セル７において、背面側のパネル基板２に設けた電極６（第２のストライプ電極）と観察側の透明なパネル基板１に設けた透明電極５（第１のストライプ電極）とが対向直交交差して形成する画素電極対の間に電圧を印加することにより発生する電界に応じて、基板１、２と垂直に移動させる。そして、図１（ａ）に示すように白色粒子群３Ｗを観察者に視認させて白色の表示を、あるいは、図１（ｂ）に示すように黒色粒子群３Ｂを観察者に視認させて黒色の表示を白黒のドットでマトリックス表示できるようにしている。なお、図１（ａ）、（ｂ）において、手前にあるリブは省略している。また、８は接着剤である。さらに、ここではセルと画素（ドット）とが１対１に対応する従来の情報表示用パネルの例を示している。なお、表示媒体とする粒子群を配置するセル空間は、真空にしてもよいし、空気などの気体で満たしてもよいし、絶縁性液体で満たしてもよい。

＜本発明の情報表示用パネルにおけるストライプ電極とリブとの配置関係について＞
図２（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明の情報表示用パネルにおけるストライプ電極とリブとの配置関係の一例を説明するための図である。図２（ａ）〜（ｃ）に示す例においては、説明を簡単にするために、リブ４によって形成されるセル７として１つのセル７のみを示しているが、実際には、このセル７が複数個平面上に規則的に配置されて情報表示用パネルの表示画面領域を形成している。

図２（ａ）〜（ｃ）に示す例において、本発明の情報表示用パネルの特徴は、正方形（図２（ｂ）の例）または長方形（図２（ａ）の例）または階段型八角形（図２（ｃ）の例）のセル７を形成するリブ４のそれぞれの辺４−１〜４−４（図２（ａ）、（ｂ）の例）または辺４−１〜４−８（図２（ｃ）の例）が、互いに直交して配置される第１のストライプ電極５および第２のストライプ電極６の延在方向に対し、角度を持って形成されている点である。なお、階段型多角形としては、図２（ｃ）に示す階段型八角形の他、階段型六角形、階段型十二角形等の種々の形状をとることができる。

本発明の情報表示用パネルでは、このように構成することで、セル７とストライプ電極５、６の重なり部分とを非同期にすることができ、任意のピッチで画素を配置しても、モアレの影響の少ない情報表示用パネルを得ることができる。ここで、図２（ａ）に示す例では、セル７を長方形とするとともに、ストライプ電極５と６を等幅に、その重なり部分（画素の形状となる）を正方形とした例を示している。また、図２（ｂ）に示す例では、セル７を正方形とし、ストライプ電極５と６を等幅にして、その重なり部分を、正方形とした例を示している。図２（ｃ）に示す例では、セル７を階段型八角形とし、ストライプ電極５、６を等幅にして、その重なり部分を、正方形とした例を示している。いずれも、本発明の情報表示用パネルの対象となる構成である。

図２（ａ）、図２（ｂ）、図２（ｃ）のいずれの場合も、第１基板に設けたストライプ電極６の幅をすべて等幅にするとともに、第２基板に設けたストライプ電極５の幅をすべて等幅にし、第１基板に設けたストライプ電極６の幅と第２基板に設けたストライプ電極５の幅も同じにした例を示したが、第１基板に設けたストライプ電極６の幅と第２基板に設けたストライプ電極５の幅とを異なるようにしたり、第１基板に設けたストライプ電極６においてその幅を、配置する領域ごとに異なるようにしたり、第２基板に設けたストライプ電極５においてその幅を、配置する領域ごとに異なるようにしたりしてもよい。

なお、本発明の情報表示用パネルでは、図２（ａ）〜（ｃ）に示す例において、セル７を形成するリブ４のそれぞれの辺４−１〜４−８が、互いに直交して配置される第１のストライプ電極５および第２のストライプ電極６の延在方向に対し、角度をもって形成されていれば、セル７とストライプ電極の重なり部分（画素）とを必ず非同期（一致しない構成）とすることができる。そのため、リブ４で形成されるセル７と、第１のストライプ電極５と第２のストライプ電極６との表示面側からみた重なり部分（画素）の形状と、の関係は特に問うものではない。また、本発明の情報表示用パネルでは、セル７とストライプ電極５、６間の重なり部分とを従来のように同じ形状で１個１や４個１として同期している例を、対象としていないこともわかる。

本発明の情報表示用パネルでは、図２（ａ）〜（ｃ）に示す例において、セル７を形成するリブ４の一辺４−１と第１のストライプ電極５の延在方向とのなす角度θあるいは第２のストライプ電極６の延在方向とのなす角度（９０°−θ）については特に規定しておらず、角度を持って配置されていれば良い。しかし、角度θが３０°〜６０°であると、言い換えれば、角度（９０°−θ）が６０°〜３０°であると、モアレの影響を少なくする効果がより高くなり、本発明の情報表示用パネルをより効果的に実施することができる。ここで、角度θが３０°未満の場合も、角度θが６０°を超える場合も、モアレが目につくようになるので、リブ４とストライプ電極５、６とが形成する角度θが３０°〜６０°であることが好ましく、この角度θが４５°であることが特に好ましい。

図３は本発明の情報表示用パネルにおけるストライプ電極とリブとの配置関係の他の例を説明するための図である。図３に示す例では、リブを除いたストライプ電極５、６および赤色カラーフィルター１１Ｒ、緑色カラーフィルター１１Ｇ、青色カラーフィルター１１ＢＬを示している。図３に示す例では、第１のストライプ電極５の幅と第２のストライプ電極６の幅とを異なる幅としている。また、第２のストライプ電極６において、異なる色のカラーフィルターに対応して配置している３本の電極の幅は、それぞれ異なる幅としている。ストライプ電極５とストライプ電極６との重なる領域が長方形の画素となり、図示しないリブは、この２つのストライプ電極５、６に対して、角度を持って配置されている。

以下、実際の例について説明する。

＜実施例１＞
同期していない、ｄｐｉ（ｄｏｔ／ｉｎｃｈ）＝１００であって、セルが長方形で画素が正方形（図２（ａ）に対応）のサンプルにおいて、角度θを０°、２０°、３０°、４５°、６０°、７０°、９０°としたサンプルを作製し、テストパターンを表示した画面を１ｍ離れた位置から観察して行う、モアレに対する主観評価を４人で実施し、点数付けをしてモアレ発生の様子を比較した。サンプル作製条件を以下の表１に示すとともに、結果を以下の表２に示す。また、表２における主観評価の点数化の例を以下の表３に示す。

表２の結果から、セルを構成するリブのそれぞれが、第１のストライプ電極および第２のストライプ電極の延在方向に対して角度をもって配置されている例、すなわち、角度θが２０°〜７０°の例が、第１のストライプ電極および第２のストライプ電極の延在方向に対して角度をもたない配置としている、角度θが０°または９０°の例に比べて、モアレが気にならず、また、角度θが４５°のときに最もモアレが気にならず、好ましいことがわかった。

＜実施例２＞
同期していない、ｄｐｉ＝１１０であって、セルおよび画素が正方形（図２（ｂ）に対応）のサンプルにおいて、角度θを０°、２０°、３０°、４５°、６０°、７０°、９０°としたサンプルを作製し、実施例１と同様に、モアレに対する主観評価を４人で実施し、点数付けをしてモアレ発生の様子を比較した。サンプル作製条件を以下の表４に示すとともに、結果を以下の表５に示す。

表５の結果から、実施例１と同様に、セルを構成するリブのそれぞれが、第１のストライプ電極および第２のストライプ電極の延在方向に対して角度をもって配置されている例、すなわち、角度θが２０°〜７０°の例が、第１のストライプ電極および第２のストライプ電極の延在方向に対して角度をもたない配置としている、角度θが０°または９０°の例に比べて、モアレが気にならず、また、角度θが４５°のときに最もモアレが気にならず、好ましいことがわかった。

本発明の対象となる情報表示用パネルは、ノートパソコン、電子手帳、ＰＤＡ(Personal Digital Assistants)と呼ばれる携帯型情報機器、携帯電話、ハンディターミナル等のモバイル機器の表示部、電子書籍、電子新聞等の電子ペーパー、看板、ポスター、黒板（ホワイトボード）等の掲示板、電子卓上計算機、家電製品、自動車用品等の表示部、ポイントカード、ＩＣカード等のカード表示部、電子広告、情報ボード、電子ＰＯＰ(Point Of Presence, Point Of Purchase advertising)、電子値札、電子棚札、電子楽譜、ＲＦ−ＩＤ機器の表示部のほか、ＰＯＳ端末、カーナビゲーション装置、時計など様々な電子機器の表示部に好適に用いられる。他に、リライタブルペーパー（外部の表示書換え手段に接続して情報を書き換えた後、接続を解放しても情報を表示したままにすることができるもの）としても好適に用いられる。

１、２ 基板
３Ｗ 白色粒子群
３Ｗａ 負帯電性白色粒子
３Ｂ 黒色粒子群
３Ｂａ 正帯電性黒色粒子
４ リブ
４−１〜４−８ セルを構成するリブの辺
５ 第１のストライプ電極
６ 第２のストライプ電極
７ セル
８ 接着剤
１１Ｒ 赤色カラーフィルター
１１Ｇ 緑色カラーフィルター
１１ＢＬ 青色カラーフィルター

Claims (6)

1. 透明な表示画面領域に、透明な第１のストライプ電極が形成された第１の基板と、表示画面領域に、第２のストライプ電極が形成された第２の基板と、前記表示画面領域に対して垂直方向に形成されたリブで区画されたセルと、電気的に駆動可能な粒子群と、を含んで構成した情報表示用パネルであって、
   前記第１のストライプ電極と前記第２のストライプ電極とが互いに直交するように対向し、前記リブは、互いに直角に交わるとともに、前記ストライプ電極の双方に対して角度をもって配置され、前記対向するストライプ電極に電圧を印加して、前記粒子群を駆動して情報を表示することを特徴とする情報表示用パネル。
2. 前記透明な第１のストライプ電極は、前記第１の基板の透明な表示画面領域に等幅で形成され、前記第２のストライプ電極は、前記第２の基板の表示画面領域に等幅で形成されて配置されることを特徴とする請求項１に記載の情報表示用パネル。
3. 前記リブは、前記互いに対向直交するストライプ電極の双方に対して３０°〜６０°の角度で配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の情報表示用パネル。
4. 前記透明な第１の透明ストライプ電極の幅と、前記第２のストライプ電極の幅とが、異なっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の情報表示用パネル。
5. 前記リブが形成するセルの形状は、長方形または正方形または階段型八角形のいずれかであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の情報表示用パネル。
6. 前記電気的に駆動可能な粒子群が、帯電性粒子を含んだ粒子群であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の情報表示用パネル。

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