JP2012093386A - Display sheet, manufacturing method thereof, display device and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表示シート、表示シートの製造方法、表示装置および電子機器に関するものである。 The present invention relates to a display sheet, a display sheet manufacturing method, a display device, and an electronic apparatus.
例えば、電子ペーパーの画像表示部を構成するものとして、粒子の電気泳動を利用した電気泳動ディスプレイが知られている(例えば、特許文献1参照)。電気泳動ディスプレイは、優れた可搬性および省電力性を有しており、電子ペーパーの画像表示部として特に適している。
電気泳動ディスプレイは、対向配置された一対の電極と、これらの間に設けられた表示層とを有しており、表示層には、例えば正に帯電する白色粒子と、負に帯電する黒色粒子とを液相分散媒に分散してなる分散液が充填されている。このような電気泳動ディスプレイは、一対の電極間に電圧を印加し、白色粒子および黒色粒子を所望の方向へ泳動させることにより所望の画像を表示するように構成されている。
For example, an electrophoretic display using particle electrophoresis is known as an image display unit of electronic paper (see, for example, Patent Document 1). The electrophoretic display has excellent portability and power saving, and is particularly suitable as an image display unit for electronic paper.
The electrophoretic display has a pair of electrodes arranged opposite to each other and a display layer provided between them, and the display layer includes, for example, positively charged white particles and negatively charged black particles. Are dispersed in a liquid phase dispersion medium. Such an electrophoretic display is configured to display a desired image by applying a voltage between a pair of electrodes and causing white particles and black particles to migrate in a desired direction.
ここで、表示層の構成として、特許文献1のように隔壁によって表示層を複数のセルに分割し、各セルに分散液を充填する「隔壁型」が知られている。しかしながら、このような隔壁型では、次のような問題が生じる。
例えば、所定のセル内にて、白色粒子を表示面(一方)側に移動させ、黒色粒子を他方側に移動させると白色が表示された白色表示状態となる。しかしながら、このような粒子の移動によって生じる分散媒の対流によって、表示面側に移動した白色粒子の一部が他方側へ運ばれてしまい、表示された白色の反射率が低下する。同様に、黒色粒子を表示面(一方)側に移動させ、白色粒子を他方側に移動させると黒色が表示された黒色表示状態となるが、粒子の移動によって生じる分散媒の対流によって、表示面側に移動した黒色粒子の一部が他方側へ運ばれてしまい、表示された黒色の反射率が上昇する。
このように、隔壁型の表示装置では、表示画像のコントラストが低下するという問題がある。
Here, as a configuration of the display layer, a “partition wall type” is known in which a display layer is divided into a plurality of cells by partition walls as in Patent Document 1 and each cell is filled with a dispersion liquid. However, such a partition type has the following problems.
For example, when a white particle is moved to the display surface (one side) and a black particle is moved to the other side in a predetermined cell, a white display state in which white is displayed is obtained. However, due to the convection of the dispersion medium caused by such movement of the particles, part of the white particles moved to the display surface side is carried to the other side, and the displayed white reflectance is reduced. Similarly, when the black particles are moved to the display surface (one side) and the white particles are moved to the other side, a black display state is displayed in which black is displayed, but the display surface is displayed by the convection of the dispersion medium generated by the movement of the particles. Some of the black particles that have moved to the side are carried to the other side, and the displayed black reflectance increases.
Thus, the partition-type display device has a problem that the contrast of the display image is lowered.
本発明の目的は、高いコントラストを発揮することのできる表示シートおよび表示シートの製造方法、この表示シートを備える表示装置および信頼性の高い電子機器を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a display sheet capable of exhibiting high contrast, a method for manufacturing the display sheet, a display device including the display sheet, and a highly reliable electronic device.
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の表示シートは、第1基板と、
前記第1基板と対向配置された第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に設けられ、正または負に帯電する少なくとも1種の粒子を分散媒に分散してなる分散液が充填された表示層と、
前記表示層内に設けられ、前記表示層の平面視にて、前記表示層を複数の領域に分割する隔壁部材とを有し、
前記表示層の平面視にて、前記領域の幅は、前記粒子の平均粒子径の5倍以上100倍以下であることを特徴とする。
これにより、高いコントラストを発揮することのできる表示シートを提供することができる。
Such an object is achieved by the present invention described below.
The display sheet of the present invention includes a first substrate,
A second substrate disposed opposite to the first substrate;
A display layer provided between the first substrate and the second substrate and filled with a dispersion liquid in which at least one kind of positively or negatively charged particles is dispersed in a dispersion medium;
A partition member provided in the display layer and dividing the display layer into a plurality of regions in plan view of the display layer;
In the plan view of the display layer, the width of the region is 5 to 100 times the average particle diameter of the particles.
Thereby, the display sheet which can exhibit high contrast can be provided.
本発明の表示シートでは、前記隔壁部材は、厚さ方向に貫通する複数の貫通孔が形成された膜状のポーラス部材で構成され、前記貫通孔のそれぞれが前記領域を構成していることが好ましい。
これにより、隔壁部材の構成が簡単となる。
本発明の表示シートでは、前記孔の幅をWとし、長さをLとしたとき、L/Wは、1以上1000以下であることが好ましい。
これにより、よりコントラストの高い表示シートとなる。
本発明の表示シートでは、前記ポーラス部材は、金属材料で構成された膜を陽極酸化することにより形成されていることが好ましい。
これにより、ポーラス部材を簡単かつ精密に形成することができる。
In the display sheet of the present invention, the partition member is composed of a film-like porous member in which a plurality of through holes penetrating in the thickness direction is formed, and each of the through holes constitutes the region. preferable.
Thereby, the structure of a partition member becomes simple.
In the display sheet of the present invention, when the width of the hole is W and the length is L, L / W is preferably 1 or more and 1000 or less.
Thereby, it becomes a display sheet with higher contrast.
In the display sheet of the present invention, the porous member is preferably formed by anodizing a film made of a metal material.
Thereby, a porous member can be formed easily and precisely.
本発明の表示シートでは、前記隔壁部材は、前記第1基板および前記第2基板と接触して設けられており、
前記貫通孔の両端の開口が前記第1基板および前記第2基板によって塞がれていることが好ましい。
これにより、粒子を貫通孔内に閉じ込めることができるため、表示面の面内方向における粒子の偏りを防止することができる。そのため、表示面にムラのない鮮明な画像を表示することができる。
本発明の表示シートでは、前記隔壁部材は、導電性を有する導電部を有し、前記導電部を介して前記第1基板と前記第2基板とが導通されていることが好ましい。
これにより、装置構成が簡単となる。
In the display sheet of the present invention, the partition member is provided in contact with the first substrate and the second substrate,
It is preferable that openings at both ends of the through hole are closed by the first substrate and the second substrate.
Thereby, since the particles can be confined in the through holes, it is possible to prevent the deviation of the particles in the in-plane direction of the display surface. Therefore, a clear image without unevenness can be displayed on the display surface.
In the display sheet of this invention, it is preferable that the said partition member has an electroconductive part which has electroconductivity, and the said 1st board | substrate and the said 2nd board | substrate are electrically connected through the said electroconductive part.
This simplifies the device configuration.
本発明の表示シートでは、前記隔壁部材の高さは、前記第1基板と前記第2基板の離間距離よりも低く、
前記隔壁部材は、前記第1基板との間に隙間が形成されるように、前記表示層中に固定的に設けられていることが好ましい。
これにより、表示面から見たときに隔壁部材が目立たなくり、表示特性が向上する。
本発明の表示シートでは、前記隔壁部材と前記第1基板との間に形成された隙間は、前記粒子の平均粒子径の1倍以上5倍以下であることが好ましい。
これにより、隔壁部材と第1基板との間に粒子が入り込むことができる。そのため、表示特性が向上する。
In the display sheet of the present invention, a height of the partition member is lower than a separation distance between the first substrate and the second substrate,
Preferably, the partition member is fixedly provided in the display layer so that a gap is formed between the partition member and the first substrate.
Thereby, the partition member does not stand out when viewed from the display surface, and the display characteristics are improved.
In the display sheet of the present invention, it is preferable that a gap formed between the partition member and the first substrate is 1 to 5 times the average particle diameter of the particles.
Thereby, particles can enter between the partition wall member and the first substrate. Therefore, display characteristics are improved.
本発明の表示シートの製造方法は、第1基板を用意する工程と、
前記第1基板の一方の面上に金属膜を形成する工程と、
前記金属膜を陽極酸化することにより、複数の貫通孔が形成されたポーラス部材を得る工程と、
前記ポーラス部材の各前記貫通孔内に、正または負に帯電する少なくとも1種の粒子を分散媒に分散してなる分散液を充填する工程と、
前記隔壁部材と第2基板とを接合する工程とを有し、
前記表示層の平面視にて、前記貫通孔の幅は、前記粒子の平均粒子径の5倍以上100倍以下であることを特徴とする。
これにより、高いコントラストを発揮することのできる表示シートを簡単に製造することができる。
The display sheet manufacturing method of the present invention includes a step of preparing a first substrate,
Forming a metal film on one surface of the first substrate;
Obtaining a porous member having a plurality of through holes by anodizing the metal film;
Filling each through-hole of the porous member with a dispersion obtained by dispersing at least one kind of positively or negatively charged particles in a dispersion medium;
Bonding the partition member and the second substrate,
In the plan view of the display layer, the width of the through hole is 5 to 100 times the average particle diameter of the particles.
Thereby, the display sheet which can exhibit high contrast can be manufactured easily.
本発明の表示装置は、本発明の表示シートを備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い表示装置が得られる。
本発明の電子機器は、本発明の表示装置を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。
The display device of the present invention includes the display sheet of the present invention.
Thereby, a highly reliable display device is obtained.
An electronic apparatus according to the present invention includes the display device according to the present invention.
As a result, a highly reliable electronic device can be obtained.
以下、本発明の表示シート、表示装置、電子機器および表示シートの製造方法を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
1.表示装置
まず、本発明の表示シートを組み込んだ表示装置について説明する。
<第1実施形態>
図1は、本発明の表示装置の第1実施形態を示す断面図、図2は、従来の表示装置の問題点を示す図、図3は、図1に示す表示装置の平面図、図4は、図1に示す表示装置の駆動を説明する断面図、図5および図6は、それぞれ、図1に示す表示装置20の製造方法を説明するための部分拡大断面図である。なお、以下では、説明の都合上、図1中の上側を「上」、下側を「下」として説明を行う。
Hereinafter, a display sheet, a display device, an electronic device, and a method for manufacturing a display sheet of the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
1. Display Device First, a display device incorporating the display sheet of the present invention will be described.
<First Embodiment>
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a display device of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing problems of a conventional display device, FIG. 3 is a plan view of the display device shown in FIG. FIG. 5 is a sectional view for explaining the driving of the display device shown in FIG. 1, and FIGS. 5 and 6 are partially enlarged sectional views for explaining a method for manufacturing the
図1に示す表示装置(本発明の表示装置)20は、粒子の泳動を利用して所望の画像を表示する電気泳動表示装置である。この表示装置20は、表示シート(フロントプレーン)21と、回路基板(バックプレーン)22とを有している。
図1に示すように、表示シート21は、平板状の基部2と基部2の下面に設けられた第2の電極4とを備える基板(第1基板)12と、基板12上に設けられ、分散液100が充填された表示層400とを有している。このような表示シート21では、基板12の上面が表示面121を構成している。なお、以下では、表示面121とは、表示装置20の平面視にて、基板12の上面の表示層400と重なる領域を言い、それ以外の領域(例えば後述する封止部9と重なる領域)は除くものとする。
A display device 20 (display device of the present invention) shown in FIG. 1 is an electrophoretic display device that displays a desired image using particle migration. The
As shown in FIG. 1, the
一方、回路基板22は、平板状の基部1と基部1の上面に設けられた複数の第1の電極3とを備える対向基板11と、この対向基板11に設けられた図示しない回路とを有している。回路は、例えば、マトリックス状に配列されたTFT(スイッチング素子)と、TFTに対応して形成されたゲート線およびデータ線と、ゲート線に所望の電圧を印加するゲートドライバーと、データ線に所望の電圧を印加するデータドライバーと、ゲートドライバーとデータドライバーの駆動を制御する制御部とを有している。
このような表示装置20では、対向基板11が表示シート21の第2基板を兼ねている。
On the other hand, the
In such a
以下、各部の構成について順次説明する。
基部1および基部2は、それぞれ、シート状(平板状)の部材で構成され、これらの間に配置される各部材を支持および保護する機能を有する。各基部1、2は、それぞれ、可撓性を有するもの硬質なもののいずれであってもよいが、可撓性を有するものであるのが好ましい。可撓性を有する基部1、2を用いることにより、可撓性を有する表示装置20、すなわち、例えば電子ペーパーを構築する上で有用な表示装置20を得ることができる。
Hereinafter, the structure of each part is demonstrated sequentially.
The base 1 and the
各基部1、2を可撓性を有するものとする場合、その構成材料としては、それぞれ、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PEN(ポリエチレンナフタレート)等のポリエステル、ポリエチレン等のポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリアミド、熱可塑性ポリイミド、ポリエーテル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリウレタン系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を混合して用いることができる。
When each of the
このような基部1、2の平均厚さは、それぞれ、構成材料、用途等により適宜設定され、特に限定されないが、可撓性を有するものとする場合、20μm以上500μm以下程度であるのが好ましく、25μm以上250μm以下程度であるのがより好ましい。これにより、表示装置20の柔軟性と強度との調和を図りつつ、表示装置20の小型化(特に薄型化)を図ることができる。
The average thicknesses of the
これらの基部1、2の表示層400側の面、すなわち、基部1の上面および基部2の下面に、それぞれ、層状(膜状)をなす第1の電極3および第2の電極4が設けられている。本実施形態では、第2の電極4が共通電極とされ、第1の電極3がマトリックス状(行列状)に分割された個別電極(TFTに接続された画素電極)とされている。このような表示装置20では、1つの第1の電極3と第2の電極4とが重なる領域が1画素Pixを構成する。
The
電極3、4の構成材料としては、それぞれ、実質的に導電性を有するものであれば特に限定されず、例えば、金、銀、銅、アルミニウムまたはこれらを含む合金等の金属材料、カーボンブラック等の炭素系材料、ポリアセチレン、ポリフルオレンまたはこれらの誘導体等の電子導電性高分子材料、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート等のマトリックス樹脂中に、NaCl、Cu(CF3SO3)2等のイオン性物質を分散させたイオン導電性高分子材料、インジウム酸化物(IO)、インジウムスズ酸化物(ITO)、フッ素ドープ酸化スズ(FTO)等の導電性酸化物材料のような各種導電性材料が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
また、電極3、4の平均厚さは、それぞれ、構成材料、用途等により適宜設定され、特に限定されないが、0.01μm以上、10μm以下程度であるのが好ましく、0.02μm以上、5μm以下程度であるのがより好ましい。
The constituent materials of the
Further, the average thickness of the
ここで、各基部1、2および各電極3、4のうち、表示面121側に配置される基部および電極は、それぞれ、光透過性を有するもの、すなわち、実質的に透明(無色透明、有色透明または半透明)とされる。本実施形態では、基板12の上面が表示面121を構成するため、少なくとも基部2および第2の電極4は、実質的に透明とされる。これにより、分散液100中における白色粒子Aおよび黒色粒子Bの状態、すなわち、表示装置20に表示された情報(画像)を表示面121側から目視により容易に認識することができる。
Here, among the
基板12と対向基板11との間には、それらの縁部に沿って封止部9が設けられている。この封止部9により、表示層400が気密的に封止されている。これにより、表示装置20内への水分の浸入を防止して、表示装置20の表示性能の劣化をより確実に防止することができる。
封止部9の構成材料としては、特に限定されず、例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、オレフィン系樹脂のような熱可塑性樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂のような熱硬化性樹脂等の各種樹脂材料等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
表示層400は、分散液100で満たされている。さらに、表示層400内には、隔壁部材6が設けられている。
分散液100は、互いに反対の極に帯電した白色粒子(第1粒子)Aおよび黒色粒子(第2粒子)Bを分散媒7に分散させたものである。
A sealing portion 9 is provided between the
The constituent material of the sealing portion 9 is not particularly limited. For example, a thermoplastic resin such as an acrylic resin, a urethane resin, or an olefin resin, an epoxy resin, a melamine resin, or a heat such as a phenol resin. Various resin materials such as a curable resin can be used, and one or more of these can be used in combination.
The
分散媒7としては、比較的高い絶縁性を有するものが好適に使用される。かかる分散媒7としては、例えば、各種水(例えば、蒸留水、純水等)、メタノール等のアルコール類、メチルセロソルブ等のセロソルブ類、酢酸メチル等のエステル類、アセトン等のケトン類、ペンタン等の脂肪族炭化水素類(流動パラフィン)、シクロヘキサン等の脂環式炭化水素類、ベンゼン等の芳香族炭化水素類、塩化メチレン等のハロゲン化炭化水素類、ピリジン等の芳香族複素環類、アセトニトリル等のニトリル類、N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド類、カルボン酸塩、シリコーンオイルまたはその他の各種油類等が挙げられ、これらを単独または混合物として用いることができる。
As the
中でも、分散媒7としては、脂肪族炭化水素類(流動パラフィン)、またはシリコーンオイルを主成分とするものが好ましい。流動パラフィン、またはシリコーンオイルを主成分とする分散媒7は、白色粒子Aおよび黒色粒子Bの凝集抑制効果が高いことから好ましい。これにより、表示装置20の表示性能が経時的に劣化するのをより確実に防止または抑制することができる。また、流動パラフィン、またはシリコーンオイルは、不飽和結合を有しないため耐候性に優れ、および安全性も高いという点からも好ましい。
Among these, as the
また、分散媒7中には、必要に応じて、例えば電解質、アルケニルコハク酸エステルのような界面活性剤(アニオン性またはカチオン性)、金属石鹸、樹脂材料、ゴム材料、油類、ワニス、コンパウンド等の粒子からなる荷電制御剤、シラン系カップリング剤等の分散剤、潤滑剤、安定化剤等の各種添加剤を添加するようにしてもよい。また、分散媒7を着色する場合には、分散媒7に必要に応じてアントラキノン系染料、アゾ系染料、インジゴイド系染料等の各種染料を溶解するようにしてもよい。
Further, in the
白色粒子Aおよび黒色粒子Bは、それぞれ、荷電を有し、電界が作用することにより分散媒7中を電気泳動し得る粒子である。白色粒子Aおよび黒色粒子Bは、それぞれ、荷電を有するものであればいかなるものをも用いることができ、特に限定はされないが、顔料粒子、樹脂粒子またはこれらの複合粒子のうちの少なくとも1種が好適に使用される。これらの粒子は、製造が容易であるとともに、荷電の制御を比較的容易に行うことができるという利点を有している。
The white particles A and the black particles B are particles that are charged and can be electrophoresed in the
顔料粒子を構成する顔料としては、例えば、アニリンブラック、カーボンブラック、チタンブラック、亜クロム酸銅等の黒色顔料、酸化チタン、酸化アンチモン等の白色顔料、モノアゾ等のアゾ系顔料、イソインドリノン、黄鉛等の黄色顔料、キナクリドンレッド、クロムバーミリオン等の赤色顔料、フタロシアニンブルー、インダスレンブルー等の青色顔料、フタロシアニングリーン等の緑色顔料等が挙げられ、これらのうち1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。 Examples of the pigment constituting the pigment particles include black pigments such as aniline black, carbon black, titanium black and copper chromite, white pigments such as titanium oxide and antimony oxide, azo pigments such as monoazo, isoindolinone, Yellow pigments such as yellow lead, red pigments such as quinacridone red and chrome vermilion, blue pigments such as phthalocyanine blue and indanthrene blue, green pigments such as phthalocyanine green, etc. They can be used in combination.
また、樹脂粒子を構成する樹脂材料としては、例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、尿素系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリスチレン、ポリエステル等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
また、複合粒子としては、例えば、顔料粒子の表面を樹脂材料や他の顔料で被覆したもの、樹脂粒子の表面を顔料で被覆したもの、顔料と樹脂材料とを適当な組成比で混合した混合物で構成される粒子等が挙げられる。
顔料粒子の表面を他の顔料で被覆した粒子としては、例えば、酸化チタン粒子の表面を、酸化珪素や酸化アルミニウムで被覆したものを例示することができ、かかる粒子は、白色粒子Aとして好適に用いられる。また、カーボンブラック粒子またはその表面を被覆した粒子は、黒色粒子Bとして好適に用いられる。
Examples of the resin material constituting the resin particles include acrylic resin, urethane resin, urea resin, epoxy resin, polystyrene, polyester, and the like, and one or more of these are combined. Can be used.
The composite particles include, for example, those in which the surface of the pigment particles is coated with a resin material or other pigment, those in which the surface of the resin particles is coated with a pigment, or a mixture in which the pigment and the resin material are mixed at an appropriate composition ratio. The particle | grains comprised by these, etc. are mentioned.
Examples of particles obtained by coating the surface of pigment particles with other pigments include those obtained by coating the surface of titanium oxide particles with silicon oxide or aluminum oxide. Such particles are suitable as white particles A. Used. Carbon black particles or particles covering the surface thereof are preferably used as the black particles B.
また、白色粒子Aおよび黒色粒子Bの形状は、それぞれ、特に限定されないが、球形状であるのが好ましい。また、白色粒子Aおよび黒色粒子Bの平均粒子径は、それぞれ、特に限定されるものではないが、好ましくは10nm以上500nm以下、より好ましくは20nm以上300nm以下である。白色粒子Aおよび黒色粒子Bの平均粒子径が10nm未満であると充分な色度が得られず、コントラストが低下して表示が不鮮明になることがある。逆に、白色粒子Aおよび黒色粒子Bの平均粒子径が300nmを超えると粒子自体の着色度を必要以上に高くする必要があり、顔料などの使用量が増大することや、表示のために電圧を印加した部分で粒子の速やかな移動が困難となり、その応答速度が低下することがある。 The shapes of the white particles A and the black particles B are not particularly limited, but are preferably spherical. Further, the average particle diameters of the white particles A and the black particles B are not particularly limited, but are preferably 10 nm or more and 500 nm or less, more preferably 20 nm or more and 300 nm or less. If the average particle diameter of the white particles A and the black particles B is less than 10 nm, sufficient chromaticity cannot be obtained, and the contrast may be lowered and the display may become unclear. Conversely, when the average particle diameter of the white particles A and the black particles B exceeds 300 nm, it is necessary to increase the coloring degree of the particles themselves more than necessary, increasing the amount of pigments used and increasing the voltage for display. It is difficult to move the particles quickly at the portion where is applied, and the response speed may decrease.
なお、白色粒子Aおよび黒色粒子Bの平均粒子径は、動的光散乱式粒度分布測定装置(例えば、製品名:LB−500、(株)堀場製作所製)で測定した体積平均粒子径を意味する。
本実施形態では、白色粒子Aおよび黒色粒子Bの平均粒子径は、互いにほぼ等しく設定されている。
In addition, the average particle diameter of the white particle A and the black particle B means the volume average particle diameter measured with a dynamic light scattering type particle size distribution measuring device (for example, product name: LB-500, manufactured by Horiba, Ltd.). To do.
In the present embodiment, the average particle diameters of the white particles A and the black particles B are set substantially equal to each other.
また、白色粒子Aおよび黒色粒子Bの比重は、それぞれ、分散媒7の比重とほぼ等しいのが好ましい。これにより、白色粒子Aおよび黒色粒子Bは、第1の電極3と第2の電極4との間への電圧の印加を停止した後においても、分散媒7中において一定の位置に長時間滞留することができる。すなわち、表示装置20にメモリー性を付与することができ、表示された情報が長時間保持されることとなる。これにより、表示装置20の省電力化を図ることができる。
The specific gravity of the white particles A and the black particles B is preferably substantially equal to the specific gravity of the
次いで、隔壁部材6について説明するが、それに先立って、従来の隔壁型の表示装置で起こる問題点について説明する。なお、以下では、1つの画素について代表して説明する。
従来の表示装置では、隔壁のピッチ(隔壁で囲まれた1つの領域の幅)が50μm〜200μm(粒子の平均粒子径の200倍以上)と極めて広いものであった。そのため、表示面121に白色を表示するために、白色粒子Aを第2の電極4側に移動させると共に黒色粒子Bを第1の電極3側に移動させると、図2に示すような分散媒7の対流が発生する。
Next, the
In the conventional display device, the pitch of the partition walls (the width of one region surrounded by the partition walls) is very wide as 50 μm to 200 μm (more than 200 times the average particle diameter of the particles). Therefore, when the white particles A are moved to the
このような対流によって、第2の電極4側に移動した白色粒子Aの一部が第2の電極側に運ばれてしまい、第2の電極4側に集まっている白色粒子Aの数が減少する。その結果、この画素によって表示される白色の反射率が低下する。さらに、対流によって、特に画素の中央部の白色粒子が第1の電極3側に運ばれるため、この画素内において周囲の白色よりも中央部の白色の方が反射率が低下し、色ムラが発生する。
なお、黒色を表示させるために、黒色粒子Bを第2の電極側に移動させると共に白色粒子Aを第1の電極3側に移動させる場合にも、同様の現象が生じる。
By such convection, a part of the white particles A that have moved to the
The same phenomenon occurs when the black particles B are moved to the second electrode side and the white particles A are moved to the
このように、従来の表示装置では、表示される白色の反射率が低下すると共に黒色の反射率が上昇するため、コントラストが低下する。また、画素内にて表示色のムラが発生するため、鮮明な画像を表示することが困難となる。すなわち、従来の表示装置では、優れた表示特性を発揮することができない。
隔壁部材6は、このような問題を解消、すなわち、分散媒の対流の発生を防止または抑制し、表示装置20に優れた表示特性を発揮させるために用いられる。
As described above, in the conventional display device, the white reflectance to be displayed is lowered and the black reflectance is raised, so that the contrast is lowered. In addition, display color unevenness occurs in the pixel, so that it is difficult to display a clear image. That is, the conventional display device cannot exhibit excellent display characteristics.
The
以下、隔壁部材6について詳細に説明する。
図1に示すように、隔壁部材6は、表示層400内に設けられており、基板12および対向基板11に接触している。
図3に示すように、隔壁部材6は、表示装置20の平面視にて、表示層400を複数の領域Sに分割する機能を有している。このような隔壁部材6は、膜状の基部61と、基部61に形成され、その厚さ方向に貫通する複数の貫通孔62とで構成されており、各貫通孔62の内部が領域Sを構成している。
これら各領域Sには、分散液100が充填されている。言い換えれば、分散液100が充填された表示層400内に隔壁部材6が設けられている。
Hereinafter, the
As shown in FIG. 1, the
As shown in FIG. 3, the
Each region S is filled with the
複数の貫通孔62は、基部61に、マトリックス状に規則的に配置されている。これにより、表示装置20の表示特性を表示面121内で均一にすることができ、表示装置20の表示特性が向上する。
本実施形態では、各貫通孔62の横断面形状が六角形であり、複数の貫通孔62がハニカム状に配置されている。これにより、基部61に最密的に貫通孔62を形成することができる。また、正六角形は、比較的円形に近いため、領域S内にて白色粒子Aおよび黒色粒子Bをスムーズに移動させることができ、表示色の切り替え速度が向上する。
なお、貫通孔62の横断面形状は、六角形に限定されず、例えば、円形、三角形、四角形であってもよい。
The plurality of through
In the present embodiment, the cross-sectional shape of each through
Note that the cross-sectional shape of the through
各貫通孔62の最大幅(領域Sの最大幅)Wは、白色粒子A(黒色粒子B)の平均粒子径をRとしたとき、5R以上、100R以下である。さらに好ましくは、5R以上、50R以下である。貫通孔62の幅をこのような数値範囲とすることにより、各貫通孔62内での分散媒7の対流を防止または抑制することができる。
また、各貫通孔62の幅Wは、上記数値範囲を満足すれば、特に限定されないが、100nm以上、10μm以下であるのが好ましく、500nm以上、5μm以下であるのがより好ましい。これにより、上記効果がより顕著なものとなる。
また、各貫通孔62の長さをLとしたとき、L/W(アスペクト比)は、1以上、1000以下であるのが好ましく、50以上、200以下であるのがより好ましい。このような数値範囲を満足することにより、分散媒の対流の発生を、より効果的に防止または抑制することができる。
The maximum width W (maximum width of the region S) W of each through
The width W of each through-
Further, when the length of each through
また、基部61中の貫通孔62の面積占有率は、特に限定されないが、50%以上であるのが好ましく、70%以上であるのがより好ましい。このような数値範囲とすることにより、表示面121から見たときに、隔壁部材6を目立たなくすることができる。また、隔壁部材6により多くの貫通孔62を形成することができる。その結果、より鮮明な画像を表示することができる。
Moreover, the area occupation rate of the through-
このような隔壁部材6の高さは、表示層400の高さとほぼ等しい。そして、隔壁部材6は、例えば接着剤を介して基板12および対向基板11に接着、固定されている。すなわち、各貫通孔62の両端の開口は、基板12および対向基板11によって塞がれている。これにより、隔壁部材6と基板12および隔壁部材6と対向基板11の間に隙間が生じるのを防止することができる。そのため、例えば、表示装置20を表示面121が鉛直方向と平行になるように立てたときに、白色粒子Aおよび黒色粒子Bが前記隙間を介して鉛直方向下側に移動(沈降)するのを防止することができる。その結果、表示層400の面方向において白色粒子Aおよび黒色粒子Bがほぼ均一に分散した状態が維持され、各画素間でほぼ同じ反射率を有する白色または黒色を表示することができ、表示面121にムラのない鮮明な画像を表示することができる。
なお、隔壁部材6は、基板12および対向基板11に接着されていなくてもよく、例えば、基板12と対向基板11によって狭持されていてもよい。これによっても、同様の効果を発揮することができる。
The height of the
The
また、隔壁部材6は、実質的に無色透明であってもよいし、着色されていてもよい。着色されている場合には、その色としては、特に限定されないが、白色であるのが好ましい。
また、隔壁部材6は、少なくとも表示領域において、比較的高い絶縁性を有している。これによりリーク電流の発生を抑えることができ、表示装置20の駆動の省電力化を図ることができる。また、隔壁部材6は、可撓性を有しているのが好ましい。これにより、表示装置20を変形させたときに、隔壁部材6もそれに応じて変形するため、表示装置20の破損等を効果的に防止または抑制することができる。
Moreover, the
The
隔壁部材6は、シリカ、アルミナ、チタニア等の金属酸化物で構成され、貫通孔を複数有するポーラス部材(多孔質部材)で構成されており、各貫通孔62が領域Sを形成している。これにより、隔壁部材6の製造が簡単となると共に、小さくかつ互いに横断面積が等しい貫通孔62を規則的に形成することができる。
このような隔壁部材(ポーラス部材)6は、後述するように、シリコン、アルミニウム、チタン等の金属材料で構成された部材を陽極酸化することにより形成することができる。このような方法によれば、より緻密で高精度な隔壁部材6を得ることができる。
なお、隔壁部材6として、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂等の各種樹脂材料で構成されたシート状の基板に各種エッチングによって複数の貫通孔を形成したものを用いてもよい。
The
Such a partition member (porous member) 6 can be formed by anodizing a member made of a metal material such as silicon, aluminum, or titanium, as will be described later. According to such a method, a denser and more accurate
In addition, as the
2.表示装置の駆動方法
このような表示装置20は、次のようにして駆動する。
電極3、4の間に電圧を印加すると、これらの間に電界が生じる。この電界に従って白色粒子Aおよび黒色粒子Bは、それぞれ、電極3、4のいずれかに向かって移動(電気泳動)する。以下では、白色粒子Aとして正荷電を有するものを用い、黒色粒子Bとして負荷電のものを用いた場合について代表して説明する。また、以下では、説明の便宜上、1つの画素について代表して説明する。
2. Method for Driving Display Device Such a
When a voltage is applied between the
−白色表示状態−
第1の電極3と第2の電極4との間に、第1の電極3が正電位、第2の電極4が負電位となる電圧を印加すると、当該電圧印加により発生した電界が表示層400中の白色粒子Aおよび黒色粒子Bに作用する。すると、図4(A)に示すように、白色粒子Aは、第2の電極4側に泳動して第2の電極4に集り、黒色粒子Bは、第1の電極3側に泳動して第1の電極3に集まる。これにより、表示面121に白色が表示される白色表示状態となる。
-White display state-
When a voltage is applied between the
このとき、各領域Sの幅が比較的狭いため、白色粒子Aおよび黒色粒子Bが移動しても分散媒7の対流が発生しない(または、発生しても僅かである)。そのため、第2の電極4側に移動した白色粒子Aの第1の電極3への移動を防止または抑制することができ、より多くの白色粒子Aが第2の電極4側に集まった状態とすることができる。その結果、表示面121に表示される白色の反射率が向上する。さらに、画素の全域で白色粒子Aが第2の電極4に集まっているため、画素内でムラのない均一な白色を表示することができる。
At this time, since the width of each region S is relatively narrow, even if the white particles A and the black particles B move, the convection of the
−黒色表示状態−
第1の電極3と第2の電極4との間に、第1の電極3が正電位、第2の電極4が負電位となる電圧を印加すると、当該電圧印加により発生した電界が表示層400中の白色粒子Aおよび黒色粒子Bに作用する。すると、図4(B)に示すように、白色粒子Aは、第1の電極3側に泳動して第1の電極3に集り、黒色粒子Bは、第2の電極4側に泳動して第2の電極4に集まる。これにより、表示面121に黒色が表示される黒色表示状態となる。
−Black display state−
When a voltage is applied between the
このとき、前述したように分散媒7の対流が発生しないため、第2の電極4側に移動した黒色粒子Bの第1の電極3への移動を防止または抑制することができ、より多くの黒色粒子Bが第2の電極4側に集まった状態とすることができる。その結果、表示面121に表示される黒色の反射率が低下する。さらに、画素の全域で黒色粒子Bが第2の電極4に集まっているため、画素内でムラのない均一な黒色を表示することができる。
このような表示装置20によれば、各画素にて、より高い反射率を有する白色と、より低い反射率を有する黒色とを表示することがでるため、高いコントラストを発揮することができる。また、各画素内における表示色がムラのない均一な色となるため、より鮮明が画像を表示することができる。
At this time, since the convection of the
According to such a
以上、1画素を例に挙げて表示装置20の駆動について説明したが、表示装置20では、画素毎に白色表示状態か黒色表示状態かを選択することにより、すなわち、白色表示状態の画素と黒色表示状態の画素とを組み合わせることにより、表示面121に所望の画像を表示する。
なお、本実施形態では、白色粒子Aおよび黒色粒子Bを互いに反対の極に帯電した帯電粒子としているが、これに限定されず、例えば、白色粒子Aおよび黒色粒子Bの一方を正または負に帯電する帯電粒子とし、他方を実質的に帯電していない無帯電粒子としてもよい。この場合には、黒色粒子Bを帯電粒子とし、白色粒子Aを無帯電粒子とするのが好ましい。この場合、黒色粒子Bを第1の電極3側に集めれば白色表示状態となり、第2の電極4側に集めれば黒色表示状態となる。また、白色粒子Aを分散させることにより、表示面121からの光をより効率的に反射、拡散することができ、より反射率の高い白色を表示することができる。
The driving of the
In the present embodiment, the white particles A and the black particles B are charged particles that are charged to opposite poles. However, the present invention is not limited to this. For example, one of the white particles A and the black particles B is positive or negative. Charged charged particles may be used, and the other may be uncharged particles that are not substantially charged. In this case, the black particles B are preferably charged particles and the white particles A are preferably uncharged particles. In this case, when the black particles B are collected on the
また、本実施形態では、白色粒子Aおよび黒色粒子Bの平均粒子径が互いに等しいものについて説明したが、これに限定されず、互いの平均粒径が異なっていてもよい。この場合、各貫通孔62の幅(最大幅)Wは、白色粒子Aおよび黒色粒子Bのうち平均粒径が小さい方の粒子の平均粒子径をRとしたとき、5R以上、100R以下であり、さらに好ましくは、5R以上、50R以下である。貫通孔62の幅をこのような数値範囲とすることにより、各貫通孔62内での分散媒7の対流を防止または抑制することができる。
また、本実施形態では、白色粒子Aおよび黒色粒子Bの色の異なる2種の粒子を用いているが、白色粒子Aおよび黒色粒子Bのいずれか、または、その他の色の粒子を1種用いてもよい。
In the present embodiment, the white particles A and the black particles B have the same average particle diameter. However, the present invention is not limited to this, and the average particle diameters may be different from each other. In this case, the width (maximum width) W of each through-
In this embodiment, two types of particles having different colors of the white particles A and the black particles B are used. However, one of the white particles A and the black particles B or one of the other color particles is used. May be.
次いで、表示装置20の製造方法(本発明の表示シートの製造方法)について、図5および図6に基づいて説明する。
まず、図5(A)に示すように、基板12を用意する。基板12は、例えば、PETで構成された基部2の一方の面にITO薄膜で構成された第2の電極4を形成することにより得られる。次いで、図5(B)に示すように、基板12の第2の電極4上にスパッタ等の各種成膜方法によって、アルミニウムの薄膜500を形成する。
Next, a method for manufacturing the display device 20 (a method for manufacturing a display sheet of the present invention) will be described with reference to FIGS.
First, as shown in FIG. 5A, a
次いで、表面に規則的な凸部を有するモールド(鋳型)200を薄膜500に押し当て、図5(C)に示すように、薄膜500の表面にモールド200の凸部に対応した窪みを形成する。なお、この工程によって形成された薄膜500表面の窪みは、後述する陽極酸化の開始点(すなわち、貫通孔62の中心軸)となる。そのため、設計された隔壁部材6の各貫通孔62の中心に合わせて窪みを形成する。
Next, a mold (mold) 200 having a regular convex portion on the surface is pressed against the
次いで、薄膜500が形成された基板12を電解質溶液(例えば、硫酸、しょう酸、りん酸等)中に浸し、薄膜500を陽極として通電することにより、薄膜500を陽極酸化する。すると、薄膜500が酸化されるとともに、図6(A)に示すように、薄膜500に、その厚さ方向に延びる多数の貫通孔501が形成され、多孔性の酸化被膜(陽極酸化ポーラスアルミナ、ポーラス部材)510が形成される。これにより、基板12上に形成された隔壁部材6が得られる。
Next, the
次いで、図6(B)に示すように、隔壁部材6に形成された各貫通孔62内に分散液100を充填する。次いで、図6(C)に示すように、図示しない接着剤を介して対向基板11を隔壁部材6と接合する。最後に、基板12および対向基板11の間に、エポキシ系接着剤からなる封止部を形成することにより、表示装置20が得られる。
このような、表示装置20の製造方法によれば、より緻密な隔壁部材6を得ることができる。また、基板12上に隔壁部材6を直接形成することができるため、表示装置20の製造の容易化を図ることができる。
Next, as shown in FIG. 6B, the
According to such a method for manufacturing the
<第2実施形態>
図7は、本発明の表示装置の第2実施形態を示す部分拡大断面図、図8は、図7に示す表示装置が有する隔壁部材の製造方法を示す断面図である。
以下、第2実施形態について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本発明の第2実施形態にかかる表示装置は、金属基板を陽極酸化して得られた隔壁部材の一部が陽極酸化されていないこと以外は、第1実施形態の表示装置と同様である。なお、前述した第1実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
<Second Embodiment>
FIG. 7 is a partially enlarged cross-sectional view showing a second embodiment of the display device of the present invention, and FIG. 8 is a cross-sectional view showing a method for manufacturing a partition member included in the display device shown in FIG.
Hereinafter, the second embodiment will be described with a focus on differences from the above-described embodiment, and description of similar matters will be omitted.
The display device according to the second embodiment of the present invention is the same as the display device of the first embodiment except that a part of the partition member obtained by anodizing a metal substrate is not anodized. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to 1st Embodiment mentioned above.
本実施形態の表示装置20では、隔壁部材6は、第1実施形態で述べたようにアルミニウム、チタン、シリコン等の金属材料を陽極酸化することにより形成されている。さらに、本実施形態の隔壁部材6は、陽極酸化がされていない部分、すなわち、元の金属材料で構成された部分であって導電性を有する導電部61’を有している。そして、この導電部61’は、第2の電極4と対向基板11に形成された図示しない回路とを導通する。このように、隔壁部材6の一部を導通手段として用いることにより、表示装置20の構成の簡易化を図ることができる。
In the
なお、導電部61’は、例えば、次のようにして形成することができる。
まず、図8(A)に示すように、基板12を用意し、第2の電極4上に、例えばアルミニウムの薄膜500を形成する。次いで、図8(B)に示すように、薄膜500の表面であって、導電部61’に対応する部分に酸化防止用のマスクMを形成する。次いで、基板12を電解質溶液中に浸し、薄膜を陽極として通電することにより、薄膜500を陽極酸化する。すると、図8(C)に示すように、薄膜500のうち、マスクMが形成されていない部分のみが酸化され、マスクMが形成されている部分は、酸化されない。すなわち、マスクMが形成されている部分は、元の金属材料で構成されているため導電性を有しており、導電部61’として機能する。これにより、隔壁部材6が得られる。
The
First, as shown in FIG. 8A, a
<第3実施形態>
図9は、本発明の表示装置の第3実施形態を示す部分拡大断面図、図10は、図9に示す表示装置の効果を説明するための部分拡大断面図である。
以下、第3実施形態について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本発明の第3実施形態にかかる表示装置は、基板と隔壁部材との間に隙間が形成されていること以外は、第1実施形態の表示装置と同様である。なお、前述した第1実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。また、以下では、白色粒子Aと黒色粒子Bの平均粒子径が互いにほぼ等しい場合について説明する。
<Third Embodiment>
FIG. 9 is a partially enlarged sectional view showing a third embodiment of the display device of the present invention, and FIG. 10 is a partially enlarged sectional view for explaining the effect of the display device shown in FIG.
Hereinafter, the third embodiment will be described with a focus on differences from the above-described embodiment, and description of similar matters will be omitted.
The display device according to the third embodiment of the present invention is the same as the display device of the first embodiment except that a gap is formed between the substrate and the partition member. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to 1st Embodiment mentioned above. Moreover, below, the case where the average particle diameter of the white particle A and the black particle B is mutually substantially equal is demonstrated.
図9に示す表示装置20では、隔壁部材6は、対向基板11に固定されており、かつ基板12に対して非接触で設けられている。隔壁部材6の高さは、表示層400の厚さ(基板12と対向基板11との離間距離)よりも小さくなるように設定されている。具体的には、隔壁部材6の高さをHとし、白色粒子A(黒色粒子B)の平均粒子径をRとしたとき、表示層400の高さは、(H+1R)以上、(H+10R)以下であるのが好ましい。言い換えれば、表示装置20では、隔壁部材6と基板12との間に、1R以上、5R以下の隙間が形成されているのが好ましい。これにより、表示特性のさらなる向上を図ることができる。
In the
具体的には、白色表示状態のとき、基板12と隔壁部材6との間に白色粒子Aが入り込むことができるため、表示面121の実質的に全域を有効表示領域(表示色を表示することができる領域)とすることができ、優れた表示特性を発揮することができる。また、基板12と隔壁部材6との間に入り込んだ粒子によって、隔壁部材6が覆い隠され、表示面121から隔壁部材6が視認されなくなるため、隔壁部材6が表示に悪影響を与えるのを防止でき、優れた表示特性を発揮することができる。このことは、黒色表示状態のときも同様である。
Specifically, since white particles A can enter between the
さらに、上記のような効果を発揮しつつ、表示装置20を本のように立てたときの白色粒子Aおよび黒色粒子Bの鉛直方向下側への移動を防止または抑制することができる。例えば、白色表示状態の表示装置20を表示面121が鉛直方向と平行となるように立てた場合、白色粒子Aのうち第2の電極4と接触している粒子および第2の電極4の近傍に位置している粒子については、第2の電極4との吸着力によってその位置を維持することができる。さらに、これら粒子は、分散媒7中にて不規則かつ微少に運動(ブラウン運動)しているため、巨視的に見て、その位置を維持することができる。
Furthermore, the white particles A and the black particles B can be prevented or suppressed from moving downward in the vertical direction when the
一方、白色粒子Aのうち第2の電極4から比較的離間している粒子は、前述のような吸着力が働かず自重により鉛直方向下側へ移動しようとするが、図10に示すように隔壁部材6によってこの移動が防止または抑制される。黒色表示状態のときの黒色粒子Bについても、同様の効果を発揮することができる。
そのため、本実施形態の表示装置20では、各領域Sにおいて、白色粒子Aおよび黒色粒子Bの数の増減を防止または抑制することができるため、高い反射率を有する白色表示状態または低い反射率を有する黒表示状態を維持することができ、高いコントラストを発揮することができる。また、本実施形態の表示装置20では、表示層400中での粒子の偏りを効果的に防止または抑制することができるため、表示面121に、ムラのない鮮明な画像を表示することができる。
なお、本実施形態では、隔壁部材6が対向基板11に固定されている構成について説明したが、これに限定されず、隔壁部材6が分散液100中に浮遊していてもよい。
On the other hand, the particles of white particles A that are relatively far from the
Therefore, in the
In the present embodiment, the configuration in which the
また、本実施形態では、白色粒子Aおよび黒色粒子Bを互いに反対の極に帯電した帯電粒子としているが、これに限定されず、例えば、白色粒子Aおよび黒色粒子Bの一方を正または負に帯電する帯電粒子とし、他方を実質的に帯電していない無帯電粒子としてもよい。この場合、隔壁部材6の高さをHとし、白色粒子Aおよび黒色粒子Bのうち帯電している方の粒子の平均粒子径をRとしたとき、表示層400の高さ(基板12と対向基板11との離間距離)が(H+1R)以上(H+5R)以下の数値範囲を満足していればよい。これは、無帯電粒子は、電界の有無や表示装置20の姿勢によらず、分散媒7中に分散した状態を維持されるため、前述したような鉛直方向下側への移動が生じ難いため、帯電粒子の沈降を防止すれば足りるためである。
In the present embodiment, the white particles A and the black particles B are charged particles that are charged to opposite poles. However, the present invention is not limited to this. For example, one of the white particles A and the black particles B is positive or negative. Charged charged particles may be used, and the other may be non-charged particles that are not substantially charged. In this case, when the height of the
また、この場合、無帯電粒子の平均粒子径は、隔壁部材6と基板12との間の隙間(生じ得る隙間の最大値)よりも大きいことが好ましい。これにより、無帯電粒子の画素間の移動を確実に防止することができる。
また、この場合には、黒色粒子Bを帯電粒子とし、白色粒子Aを無帯電粒子とするのが好ましい。この場合、黒色粒子Bを第1の電極3側に集めれば白色表示状態となり、第2の電極4側に集めれば黒色表示状態となる。また、白色粒子Aを分散させることにより、表示面121からの光をより効率的に反射、拡散することができ、より反射率の高い白色を表示することができる。
In this case, the average particle diameter of the uncharged particles is preferably larger than the gap between the
In this case, the black particles B are preferably charged particles and the white particles A are preferably uncharged particles. In this case, when the black particles B are collected on the
また、本実施形態では、白色粒子Aおよび黒色粒子Bの平均粒子径が互いに等しいものについて説明したが、これに限定されず、互いの平均粒径が異なっていてもよい。この場合、隔壁部材6の高さをHとし、白色粒子Aおよび黒色粒子Bのうち平均粒径が小さい方の粒子の平均粒子径をRとしたとき、表示層400の高さ(基板12と対向基板11との離間距離)が(H+1R)以上(H+10R)以下の数値範囲を満足していればよい。
In the present embodiment, the white particles A and the black particles B have the same average particle diameter. However, the present invention is not limited to this, and the average particle diameters may be different from each other. In this case, when the height of the
<第4実施形態>
図11は、本発明の表示装置の第4実施形態を示す概略斜視図、図12は、図11に示す表示シートの断面図である。
以下、第4実施形態について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本願発明の第4実施形態にかかる表示装置は、表示シートが別体として構成されている以外は、前記第1実施形態と同様である。
<Fourth embodiment>
FIG. 11 is a schematic perspective view showing a fourth embodiment of the display device of the present invention, and FIG. 12 is a cross-sectional view of the display sheet shown in FIG.
Hereinafter, the fourth embodiment will be described with a focus on differences from the above-described embodiment, and description of similar matters will be omitted.
The display device according to the fourth embodiment of the present invention is the same as the first embodiment except that the display sheet is configured as a separate body.
図11に示すように、本実施形態の表示装置20Eは、表示シート21Eと、書き込み装置22Eとを有している。
表示シート21Eは、図12に示すように、基板(第1基板)12Eと、基板12Eと対向配置された基板(第2基板)11Eと、基板12E、11Eの間に設けられた表示層400と、表示層400内に設けられた隔壁部材6と、表示層400を封止する封止部9とを有している。基板12E、11Eは、それぞれ、前述した第1実施形態の基板12の基部2と同様の構成であるため、その説明は省略する。
As shown in FIG. 11, the
As shown in FIG. 12, the
書き込み装置22Eは、表示シート21Eに所望の画像(模様、色彩、文字、絵またはこれらの組み合わせ等)を書き込む際に使用する装置である。図11に示すように、書き込み装置22Eは、台座221Eと、台座221E上に設けられたシート状の共通電極222Eと、先端に部分電極223Eが設けられた書き込みペン(入力具)224Eと、共通電極222Eおよび部分電極223E間に電圧を印加する電圧印加手段225Eとを有している。
The
このような表示装置20Eは、例えば、次のように使用する。
まず、表示面121の全域が白色表示状態である表示シート21Eを、表示面121を上側にして書き込み装置22Eの共通電極222E上に載置する。次いで、電圧印加手段225Eによって共通電極222Eおよび部分電極223E間に、部分電極223E側が低電位となる電圧を印加する。この状態で、書き込みペン224Eを表示面121に接触させつつ所望の軌跡で移動させることにより、その軌跡に対応する領域にて粒子の泳動が生じ、表示色が白色から黒色に変化する。
このような表示装置20Eによれば、紙に鉛筆で文字等を描くのと同様の感覚で、表示シート21Eの表示面121に所望の文字等を描くことができる。そのため、表示装置20Eの操作性(操作感覚)が向上する。
Such a
First, the
According to such a
以上説明したような表示装置20は、それぞれ、各種電子機器に組み込むことができる。電気泳動表示装置を備える本発明の電子機器としては、例えば、電子ペーパー、電子ブック、テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、電子新聞、ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた機器等を挙げることができる。
Each of the
これらの電子機器のうちから、電子ペーパーを例に挙げ、具体的に説明する。
図13は、本発明の電子機器を電子ペーパーに適用した場合の実施形態を示す斜視図である。
図13に示す電子ペーパー600は、紙と同様の質感および柔軟性を有するリライタブルシートで構成される本体601と、表示ユニット602とを備えている。このような電子ペーパー600では、表示ユニット602が、前述したような表示装置20で構成されている。
Of these electronic devices, an electronic paper will be described as an example for specific description.
FIG. 13 is a perspective view showing an embodiment when the electronic apparatus of the present invention is applied to electronic paper.
An
次に、本発明の電子機器をディスプレイに適用した場合の実施形態について説明する。
図14は、本発明の電子機器をディスプレイに適用した場合の実施形態を示す図である。このうち、図14中(a)は断面図、(b)は平面図である。
図14に示すディスプレイ(表示装置)800は、本体部801と、この本体部801に対して着脱自在に設けられた電子ペーパー600とを備えている。なお、この電子ペーパー600は、前述したような構成、すなわち、図13に示す構成と同様である。
Next, an embodiment when the electronic apparatus of the present invention is applied to a display will be described.
FIG. 14 is a diagram showing an embodiment in which the electronic apparatus of the present invention is applied to a display. 14A is a cross-sectional view, and FIG. 14B is a plan view.
A display (display device) 800 shown in FIG. 14 includes a
本体部801は、その側部(図14(a)中、右側)に電子ペーパー600を挿入可能な挿入口805が形成され、また、内部に二組の搬送ローラ対802a、802bが設けられている。電子ペーパー600を、挿入口805を介して本体部801内に挿入すると、電子ペーパー600は、搬送ローラ対802a、802bにより挟持された状態で本体部801に設置される。
The
また、本体部801の表示面側(図14(b)中、紙面手前側)には、矩形状の孔部803が形成され、この孔部803には、透明ガラス板804が嵌め込まれている。これにより、本体部801の外部から、本体部801に設置された状態の電子ペーパー600を視認することができる。すなわち、このディスプレイ800では、本体部801に設置された状態の電子ペーパー600を、透明ガラス板804において視認させることで表示面を構成している。
A
また、電子ペーパー600の挿入方向先端部(図14(a)中、左側)には、端子部806が設けられており、本体部801の内部には、電子ペーパー600を本体部801に設置した状態で端子部806が接続されるソケット807が設けられている。このソケット807には、コントローラー808と操作部809とが電気的に接続されている。
このようなディスプレイ800では、電子ペーパー600は、本体部801に着脱自在に設置されており、本体部801から取り外した状態で携帯して使用することもできる。これにより、利便性が向上する。
Further, a
In such a
以上、本発明の表示シート、表示シートの製造方法、表示装置および電子機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、各実施形態を適宜組み合わせてもよい。 The display sheet, the display sheet manufacturing method, the display device, and the electronic apparatus according to the present invention have been described based on the illustrated embodiment. However, the present invention is not limited to this, and the configuration of each part is the same. It can be replaced with any configuration having the above function. In addition, any other component may be added to the present invention. Moreover, you may combine each embodiment suitably.
次に、本発明の具体的な実施例について説明する。しかしながら、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
1.表示装置の製造
(実施例1)
<1>まず、白色粒子として酸化チタン粒子を、黒色粒子としてチタンブラック粒子をそれぞれ用意した。そして、これらの粒子をジメチルシリコーンオイル(分散媒)中に分散して、分散液を調製した。なお、酸化チタン粒子とチタンブラック粒子には、それぞれ、互いに逆極性に帯電するよう表面にグラフト修飾を施した。酸化チタン粒子およびチタンブラック粒子の平均粒子径は、共に100nmであった。
Next, specific examples of the present invention will be described. However, the present invention is not limited to these examples.
1. Manufacture of display device (Example 1)
<1> First, titanium oxide particles were prepared as white particles, and titanium black particles were prepared as black particles. Then, these particles were dispersed in dimethyl silicone oil (dispersion medium) to prepare a dispersion. The titanium oxide particles and the titanium black particles were each subjected to graft modification so as to be charged with opposite polarities. The average particle diameter of the titanium oxide particles and the titanium black particles was both 100 nm.
<2>また、ITOで構成される電極(第2の電極)が形成されたPET−ITO基板を用意した。次いで、PET−ITO基板の電極上にスパッタ等によってアルミニウムで構成された金属薄膜を形成した。次いで、この金属薄膜を陽極酸化し、多数の貫通孔を有する多孔質性の酸化被膜(ポーラスアルミナ)を得た。貫通孔の幅(平均最大幅)は、1000nm(すなわち、平均粒子径の10倍)であった。 <2> Also, a PET-ITO substrate on which an electrode (second electrode) made of ITO was formed was prepared. Next, a metal thin film made of aluminum was formed on the electrode of the PET-ITO substrate by sputtering or the like. Next, the metal thin film was anodized to obtain a porous oxide film (porous alumina) having a large number of through holes. The width (average maximum width) of the through holes was 1000 nm (that is, 10 times the average particle diameter).
<3>次いで、隔壁部材の貫通孔内に分散液を供給して貫通孔を分散液で満たした。これにより表示層を得た。次いで、表示層上にITOよりなる個別電極が形成された回路基板を配置し、その後、ロールラミネータを用いてこれらを接合した。次いで、両基板の縁部(外周部)をエポキシ系接着剤で封止した。これにより、図1に示す表示装置20を得た。
<3> Next, the dispersion liquid was supplied into the through holes of the partition wall member to fill the through holes with the dispersion liquid. Thereby, a display layer was obtained. Next, a circuit board on which individual electrodes made of ITO were formed was placed on the display layer, and then these were joined using a roll laminator. Subsequently, the edge part (outer peripheral part) of both board | substrates was sealed with the epoxy-type adhesive agent. As a result, the
(実施例2)
得られた表示シートが有する隔壁部材の貫通孔の幅(平均最大幅)が2.5μm(すなわち、平均粒子径の25倍)であった以外は、実施例1と同様にして実施例2の表示装置を得た。
(実施例3)
得られた表示シートが有する隔壁部材の貫通孔の幅(平均最大幅)が5.0μm(すなわち、平均粒子径の50倍)であった以外は、実施例1と同様にして実施例3の表示装置を得た。
(Example 2)
Example 2 was the same as Example 1 except that the width (average maximum width) of the through-holes of the partition wall member included in the obtained display sheet was 2.5 μm (that is, 25 times the average particle diameter). A display device was obtained.
(Example 3)
Example 3 was the same as Example 1 except that the width (average maximum width) of the through-holes of the partition wall member of the obtained display sheet was 5.0 μm (that is, 50 times the average particle diameter). A display device was obtained.
(実施例4)
得られた表示シートが有する隔壁部材の貫通孔の幅(平均最大幅)が7.5μm(すなわち、平均粒子径の75倍)であった以外は、実施例1と同様にして実施例4の表示装置を得た。
(実施例5)
得られた表示シートが有する隔壁部材の貫通孔の幅(平均最大幅)が10.0μm(すなわち、平均粒子径の100倍)であった以外は、実施例1と同様にして実施例5の表示装置を得た。
Example 4
Example 4 was the same as Example 1 except that the width (average maximum width) of the through-holes of the partition wall member of the obtained display sheet was 7.5 μm (that is, 75 times the average particle diameter). A display device was obtained.
(Example 5)
Example 5 was the same as Example 1 except that the width (average maximum width) of the through-holes of the partition wall member included in the obtained display sheet was 10.0 μm (that is, 100 times the average particle diameter). A display device was obtained.
(比較例1)
得られた表示シートが有する隔壁部材の貫通孔の幅(平均最大幅)が200nm(すなわち、平均粒子径の2倍)であった以外は、実施例1と同様にして比較例1の表示装置を得た。
(比較例2)
得られた表示シートが有する隔壁部材の貫通孔の幅(平均最大幅)が12.5μm(すなわち、平均粒子径の125倍)であった以外は、実施例1と同様にして比較例2の表示装置を得た。
(Comparative Example 1)
Display device of Comparative Example 1 in the same manner as in Example 1 except that the width (average maximum width) of the through-holes of the partition wall member of the obtained display sheet was 200 nm (that is, twice the average particle diameter). Got.
(Comparative Example 2)
Comparative Example 2 was the same as Example 1 except that the width (average maximum width) of the through-holes of the partition wall member included in the obtained display sheet was 12.5 μm (that is, 125 times the average particle diameter). A display device was obtained.
(比較例3)
得られた表示シートが有する隔壁部材の貫通孔の幅(平均最大幅)が20μm(すなわち、平均粒子径の200倍)であった以外は、実施例1と同様にして比較例3の表示装置を得た。
(比較例4)
得られた表示シートが有する隔壁部材の貫通孔の幅(平均最大幅)が30μm(すなわち、平均粒子径の300倍)であった以外は、実施例1と同様にして比較例4の表示装置を得た。
(Comparative Example 3)
The display device of Comparative Example 3 is the same as Example 1 except that the width (average maximum width) of the through-holes of the partition wall member included in the obtained display sheet is 20 μm (that is, 200 times the average particle diameter). Got.
(Comparative Example 4)
Display device of Comparative Example 4 in the same manner as in Example 1 except that the width (average maximum width) of the through holes of the partition wall member of the obtained display sheet was 30 μm (that is, 300 times the average particle diameter). Got.
2.評価
(2−1)反射率の測定
各実施例1〜5および各比較例1〜4について、それぞれ、表示面の全域を白色表示状態としたときの反射率を測定した。反射率の測定は、白色表示状態への切り替えが完了した3秒後に行った。なお、各表示装置の表示色の反射率は、基準となる白色(標準試料)の反射量を100としたときの、表示装置の表示色の反射量の割合を示すものである。また、反射率の測定は、色彩輝度計(トプコン社製、「BM−5A」)を用いて行った。
2. Evaluation (2-1) Measurement of reflectance For each of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4, the reflectance was measured when the entire display surface was in a white display state. The reflectance was measured 3 seconds after the switch to the white display state was completed. The reflectance of the display color of each display device indicates the ratio of the reflection amount of the display color of the display device when the reference white (standard sample) reflection amount is 100. In addition, the reflectance was measured using a color luminance meter ("BM-5A" manufactured by Topcon Corporation).
また、各実施例1〜5および各比較例1〜4について、それぞれ、表示面の全域を黒色表示状態としたときの反射率を測定した。この測定は、白色表示状態の反射率の測定と同様にして行った。
以上のようにして得られた各実施例1〜5および各比較例1〜4における反射率を表1に示す。
Moreover, about each Example 1-5 and each comparative example 1-4, the reflectance when the whole area of a display surface was made into a black display state, respectively was measured. This measurement was performed in the same manner as the measurement of the reflectance in the white display state.
Table 1 shows the reflectivity in each of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4 obtained as described above.
表1に示すように、各実施例1〜5の表示装置で測定された白色の反射率は、いずれも充分に高い数値であった。これに対して、各比較例1〜4の表示装置で測定された白色の反射率は、実施例1〜5と比較して低くかった。
また、各実施例1〜5の表示装置で測定された黒色の反射率は、いずれも充分に低い数値であった。これに対して、各比較例1〜4の表示装置で測定された黒色の反射率は、実施例1〜5と比較して高かった。
As shown in Table 1, all of the white reflectances measured by the display devices of Examples 1 to 5 were sufficiently high. On the other hand, the white reflectance measured with the display devices of Comparative Examples 1 to 4 was lower than that of Examples 1 to 5.
Moreover, all the black reflectance measured with the display apparatus of each Example 1-5 was a sufficiently low numerical value. On the other hand, the black reflectance measured with the display devices of Comparative Examples 1 to 4 was higher than that of Examples 1 to 5.
このような結果から、実施例1〜5では、分散媒の対流の発生が防止または抑制されており、より多くの白色粒子または黒色粒子が第2の電極側に集まっていることが確認された。一方、各比較例1〜4のうち、比較例1については、貫通孔の幅が狭すぎて白色粒子および黒色粒子の移動が阻害され、第2の電極側に充分な数の粒子が集まることができず、比較例2〜4については、貫通孔の幅が広すぎ、粒子の移動によって分散倍の対流が発生し、第2の電極側に集まった粒子の一部が第1の電極側に運ばれてしまうことが確認された。 From these results, in Examples 1 to 5, it was confirmed that the occurrence of convection of the dispersion medium was prevented or suppressed, and that more white particles or black particles were gathered on the second electrode side. . On the other hand, among Comparative Examples 1 to 4, for Comparative Example 1, the width of the through hole is too narrow to inhibit the movement of white particles and black particles, and a sufficient number of particles gather on the second electrode side. In Comparative Examples 2 to 4, the width of the through-hole is too wide, and convection of the dispersion times is generated by the movement of the particles, and some of the particles gathered on the second electrode side are on the first electrode side. It was confirmed that it would be carried to.
(2−2)貫通孔内の表示ムラの測定
各実施例1〜5および各比較例1〜4について、それぞれ、所定の貫通孔内にて色ムラが発生しているか否かを、白色表示状態および黒色表示状態の各状態で観察した。この測定は、デジタルマイクロスコープ(製品名:VHX−600、(株)キーエンス社製)、レンズ(製品名:VH−Z100、(株)キーエンス社製)を用いて観察した。これらの測定結果を、以下の表2に示す。
(2-2) Measurement of display unevenness in through-hole For each of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4, whether or not color unevenness occurs in a predetermined through-hole is displayed in white. It observed in each state of a state and a black display state. This measurement was observed using a digital microscope (product name: VHX-600, manufactured by Keyence Corporation) and a lens (product name: VH-Z100, manufactured by Keyence Corporation). These measurement results are shown in Table 2 below.
表2に示すように、各実施例1〜5の表示装置では、貫通孔内での色ムラは確認できなかった。これに対して、比較例2〜4の表示装置では、貫通孔内での色ムラが確認された。このような結果から、実施例1〜5では、分散媒の対流の発生が防止または抑制されており、比較例2〜4では、分散媒の対流が発生しており、部分的に粒子が第1の電極側に運ばれていることが確認された。
なお、白色粒子および黒色粒子の平均粒子径を10nm〜500nmの間で変更するとともに、平均粒径と貫通孔の幅との関係(比)が実施例1〜5および比較例1〜4と等しくなるように貫通孔の幅を変化させた表示装置についても、同様の結果が得られた。
As shown in Table 2, in the display devices of Examples 1 to 5, color unevenness in the through holes could not be confirmed. On the other hand, in the display devices of Comparative Examples 2 to 4, color unevenness in the through holes was confirmed. From these results, in Examples 1 to 5, the occurrence of convection of the dispersion medium is prevented or suppressed, and in Comparative Examples 2 to 4, the convection of the dispersion medium is generated, and the particles are partially 1 was confirmed to be carried to the electrode side.
In addition, while changing the average particle diameter of white particle | grains and black particle | grains between 10 nm-500 nm, the relationship (ratio) of an average particle diameter and the width | variety of a through-hole is equal to Examples 1-5 and Comparative Examples 1-4. Similar results were obtained for the display device in which the width of the through-hole was changed.
1‥‥基部 2‥‥基部 3‥‥第1の電極 4‥‥第2の電極 6‥‥隔壁部材 61‥‥基部 62‥‥貫通孔 61’‥‥導電部 7‥‥分散媒 9‥‥封止部 100‥‥分散液 11、11E‥‥対向基板 12、12E‥‥基板 121‥‥表示面 20、20E‥‥表示装置 21、21E‥‥表示シート 22‥‥回路基板 22E‥‥書き込み装置 200‥‥モールド 221E‥‥台座 222E‥‥共通電極 223E‥‥部分電極 224E‥‥書き込みペン 225E‥‥電圧印加手段 400‥‥表示層 500‥‥薄膜 501‥‥貫通孔 510‥‥酸化被膜 600……電子ペーパー 601……本体 602……表示ユニット 800……ディスプレイ 801……本体部 802a、802b……搬送ローラ対 803……孔部 804……透明ガラス板 805……挿入口 806……端子部 807……ソケット 808……コントローラー 809……操作部 A‥‥白色粒子 B‥‥黒色粒子 S‥‥領域 M‥‥マスク W‥‥幅
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (11)
前記第1基板と対向配置された第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に設けられ、正または負に帯電する少なくとも1種の粒子を分散媒に分散してなる分散液が充填された表示層と、
前記表示層内に設けられ、前記表示層の平面視にて、前記表示層を複数の領域に分割する隔壁部材とを有し、
前記表示層の平面視にて、前記領域の幅は、前記粒子の平均粒子径の5倍以上100倍以下であることを特徴とする表示シート。 A first substrate;
A second substrate disposed opposite to the first substrate;
A display layer provided between the first substrate and the second substrate and filled with a dispersion liquid in which at least one kind of positively or negatively charged particles is dispersed in a dispersion medium;
A partition member provided in the display layer and dividing the display layer into a plurality of regions in plan view of the display layer;
The width of the said area | region is 5 to 100 times the average particle diameter of the said particle in planar view of the said display layer, The display sheet characterized by the above-mentioned.
前記貫通孔の両端の開口が前記第1基板および前記第2基板によって塞がれている請求項1ないし4のいずれかに記載の表示シート。 The partition member is provided in contact with the first substrate and the second substrate,
The display sheet according to any one of claims 1 to 4, wherein openings at both ends of the through hole are closed by the first substrate and the second substrate.
前記隔壁部材は、前記第1基板との間に隙間が形成されるように、前記表示層中に固定的に設けられている請求項1ないし4のいずれかに記載の表示シート。 The height of the partition member is lower than the separation distance between the first substrate and the second substrate,
The display sheet according to claim 1, wherein the partition member is fixedly provided in the display layer such that a gap is formed between the partition member and the first substrate.
前記第1基板の一方の面上に金属膜を形成する工程と、
前記金属膜を陽極酸化することにより、複数の貫通孔が形成されたポーラス部材を得る工程と、
前記ポーラス部材の各前記貫通孔内に、正または負に帯電する少なくとも1種の粒子を分散媒に分散してなる分散液を充填する工程と、
前記隔壁部材と第2基板とを接合する工程とを有し、
前記表示層の平面視にて、前記貫通孔の幅は、前記粒子の平均粒子径の5倍以上100倍以下であることを特徴とする表示シートの製造方法。 Preparing a first substrate;
Forming a metal film on one surface of the first substrate;
Obtaining a porous member having a plurality of through holes by anodizing the metal film;
Filling each through-hole of the porous member with a dispersion obtained by dispersing at least one kind of positively or negatively charged particles in a dispersion medium;
Bonding the partition member and the second substrate,
The method for producing a display sheet, wherein the width of the through hole is 5 to 100 times the average particle diameter of the particles in a plan view of the display layer.
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