JP2012220832A - Laminated type reflective display panel - Google Patents
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Description
本発明は、積層型反射表示パネルに関する。 The present invention relates to a multilayer reflective display panel.
今後、電源が無くても表示の保持が可能で、表示内容を電気的に書き換え可能な電子ペーパーが急速に普及するものと予想されている。電子ペーパーは、電源を切断してもメモリ表示可能な超低消費電力と、目に優しく、疲れない反射型の表示と紙のような可撓性があるフレキシブルで薄型の表示体の実現を目指して研究が進められている。電子ペーパーの応用としては、電子ブック、電子新聞、電子ポスター等などが考えられている。 In the future, it is expected that electronic paper capable of holding a display even without a power source and capable of electrically rewriting display contents will be rapidly spread. Electronic paper aims to realize ultra-low power consumption that enables memory display even when the power is turned off, a reflective display that is easy on the eyes and does not get tired, and a flexible and thin display body that is flexible like paper. Research is underway. Applications of electronic paper include electronic books, electronic newspapers, electronic posters, and the like.
電子ペーパーは、表示方式の違いにより、電気泳動方式、ツイストボール方式、電気化学方式、液晶表示ディスプレイ、有機EL表示ディスプレイなどに分類される。電気泳動方式は、帯電粒子を空気中や液体中で移動させる方式である。ツイストボール方式は、二色に色分けされた帯電粒子を回転させる方式である。電気化学方式は、電界を印加した際に電気化学反応により着色、消色、変色するような材料を電極間に挟んだ構造の表示素子である。有機EL表示ディスプレイ(有機エレクトロ・ルミネッセンス表示ディスプレイ)は、有機材料からなる複数の薄膜を陰極と陽極で挟み込んだ構造の自発光型のディスプレイである。液晶ディスプレイは、液晶層をそれぞれ画素電極と対向電極で挟み込んだ構造を有する非自発光型のディスプレイである。 Electronic paper is classified into an electrophoresis method, a twist ball method, an electrochemical method, a liquid crystal display, an organic EL display, and the like depending on the display method. The electrophoresis method is a method in which charged particles are moved in air or liquid. The twist ball method is a method of rotating charged particles that are color-coded in two colors. The electrochemical method is a display element having a structure in which a material that is colored, decolored, or discolored by an electrochemical reaction when an electric field is applied is sandwiched between electrodes. An organic EL display (organic electroluminescence display) is a self-luminous display having a structure in which a plurality of thin films made of an organic material are sandwiched between a cathode and an anode. The liquid crystal display is a non-self-luminous display having a structure in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pixel electrode and a counter electrode.
電子ペーパーのカラー表示において有利な方式は液晶方式と電気化学方式である。これらは、反射モードと透過モードとにスイッチングすることが可能なため、積層型の表示素子に適用することができる。たとえば、RGB3色の表示パネルを積層すれば、画素面積を最大限活用できるため、明るく、コントラストが高く、発色の良い表示が可能となる。他の方式では、光を透過モードにすることはできないため、カラー表示を行う場合は、表示面に3色に塗り分けたカラーフィルタを配置して、各画素を分割する必要がある。このため、積層型と比較すると、明度や彩度が低くなることが避けられない。 An advantageous method for color display of electronic paper is a liquid crystal method and an electrochemical method. Since these can be switched between a reflection mode and a transmission mode, they can be applied to a multilayer display element. For example, by stacking RGB three-color display panels, the pixel area can be utilized to the maximum, so that a bright, high-contrast, and good-color display is possible. In other methods, since light cannot be set to a transmission mode, when performing color display, it is necessary to divide each pixel by disposing color filters that are colored in three colors on the display surface. For this reason, it is inevitable that the brightness and saturation will be lower than those of the stacked type.
液晶方式の積層型反射表示パネルでは、干渉反射により特定の波長領域の光を選択的に反射するコレステリック液晶がよく用いられる。コレステリック液晶表示パネルは、各画素のコレステリック液晶を、入射光を反射するプレーナ状態と、入射光を透過するフォーカルコニック状態と、およびそれらの状態の液晶が混在した状態にすることにより画像表示を行う。カラー表示を行う場合には、プレーナ状態における反射主波長が青色(B)の青色パネルと、反射主波長が緑色(G)の緑色パネルと、反射主波長が赤色(R)の赤色パネルと、を積層する。積層順は、一般に、観察側から順に、青色パネル、緑色パネル、赤色パネルの順である。青色を表示する時には青色パネルをプレーナ状態とし、緑色を表示する時には緑色パネルをプレーナ状態とし、赤色を表示する時には赤色パネルをプレーナ状態とする。白色を表示する時には、青色、緑色および赤色の3枚のパネルをすべてプレーナ状態にする。 In a liquid crystal type multilayer reflective display panel, a cholesteric liquid crystal that selectively reflects light in a specific wavelength region by interference reflection is often used. A cholesteric liquid crystal display panel displays an image by setting the cholesteric liquid crystal of each pixel to a planar state in which incident light is reflected, a focal conic state in which incident light is transmitted, and a state in which liquid crystals in those states are mixed. . In the case of performing color display, a blue panel whose reflection dominant wavelength is blue (B) in a planar state, a green panel whose reflection dominant wavelength is green (G), a red panel whose reflection dominant wavelength is red (R), Are stacked. The stacking order is generally the order of the blue panel, the green panel, and the red panel in order from the observation side. When displaying blue, the blue panel is in the planar state, when displaying green, the green panel is in the planar state, and when displaying red, the red panel is in the planar state. When displaying white, all three panels of blue, green, and red are in a planar state.
さらに、上記の積層型反射表示パネルでは、1層目の青色パネルを通過した青色の光は、表示に寄与しない光であり、表示品質を低下させる。同様に、2層目の緑色パネルを通過した緑色の光は、表示に寄与しない光であり、表示品質を低下させる。そこで、1層目の青色パネルと2層目の緑色パネルの間に青カットフィルタを設け、2層目の緑色パネルと3層目の赤色パネルの間に緑カットフィルタを設け、表示に寄与しない不要な光を除去して表示品質を向上することが行われている。 Furthermore, in the above multilayer reflective display panel, the blue light that has passed through the first blue panel is light that does not contribute to display and degrades display quality. Similarly, the green light that has passed through the second green panel is light that does not contribute to display and degrades display quality. Therefore, a blue cut filter is provided between the first layer blue panel and the second layer green panel, and a green cut filter is provided between the second layer green panel and the third layer red panel, which does not contribute to display. The display quality is improved by removing unnecessary light.
各パネルは、反射波長以外は類似の構成を有する。各パネルは、平行に複数の透明電極を形成した2枚の透明基板を、観察面から見た時に透明電極が互いに直交するように、透明電極を形成した面を対向して配置する。電極の交差部分が画素に対応する。2枚の透明基板は、全面で所定のギャップになるように貼り合わされ、基板間にコレステリック液晶材料が充填される。全面で所定のギャップになるように、2枚の基板は、ギャップに対応する直径を有する微粒子を一方の基板上に散布した後貼り合わされる。この微粒子のような基板間の距離を所定のギャップにするための材料をスペーサ部材と称する。スペーサ部材には、微粒子の他に、隣接する電極の間に設けられ、画素に対応する部分に開口を有する格子状の構造物である柱状スペーサが利用される場合もある。 Each panel has a similar configuration except for the reflection wavelength. In each panel, two transparent substrates on which a plurality of transparent electrodes are formed in parallel are arranged so that the surfaces on which the transparent electrodes are formed are opposed so that the transparent electrodes are orthogonal to each other when viewed from the observation surface. The intersection of the electrodes corresponds to the pixel. The two transparent substrates are bonded to each other so as to have a predetermined gap, and a cholesteric liquid crystal material is filled between the substrates. The two substrates are bonded together after spraying fine particles having a diameter corresponding to the gap on one substrate so that a predetermined gap is formed on the entire surface. A material for making the distance between the substrates such as fine particles a predetermined gap is referred to as a spacer member. In addition to the fine particles, the spacer member may be a columnar spacer that is provided between adjacent electrodes and is a lattice-like structure having an opening in a portion corresponding to a pixel.
上記のように、積層型反射表示パネルでは、白表示で表示される白色は、3層の反射光の波長成分を合成した色になる。コレステリック液晶パネルは、反射波長帯が広く、反射光は、余計な波長領域の光を含むため、白色は無彩色でなく、色味を帯びた色になる。また、積層型反射表示パネルでは、黒表示で表示される黒色は、各層の散乱光の波長成分を合成した色になる。 As described above, in the multilayer reflective display panel, white displayed in white display is a color obtained by combining the wavelength components of the three layers of reflected light. Since the cholesteric liquid crystal panel has a wide reflection wavelength band and the reflected light includes light in an extra wavelength region, white is not an achromatic color but has a tinted color. In the multilayer reflective display panel, the black color displayed in black is a color obtained by synthesizing the wavelength components of the scattered light of each layer.
コレステリック液晶パネルを積層した表示素子(電子ペーパー)では、表示面の明るさ及びコントラスト比の向上とともに色純度の向上、特に白(W)表示と黒(Bk)表示における無彩色化が求められている。 In display elements (electronic paper) with stacked cholesteric liquid crystal panels, the brightness and contrast ratio of the display surface are improved, and the color purity is improved, especially in white (W) display and black (Bk) display. Yes.
図1の(A)は、一般的な積層型コレステリック液晶パネルでの白(W)表示と黒(Bk)表示の色度をCIE色空間で示した図である。図1の(B)は、色表示における原色である青色(B)、緑色(G)、赤色(B)、シアン色(C)、黄色(Y)およびマゼンタ色(M)を、CIE色空間で示した図である。CIE色度図は、色を定量的に表したもので、原点からの距離が彩度を表し、その方向が色相を表している。 FIG. 1A is a diagram showing the chromaticity of white (W) display and black (Bk) display in a general laminated cholesteric liquid crystal panel in a CIE color space. FIG. 1B shows the primary colors in color display of blue (B), green (G), red (B), cyan (C), yellow (Y), and magenta (M) in the CIE color space. It is the figure shown by. The CIE chromaticity diagram is a quantitative representation of the color, with the distance from the origin representing the saturation and the direction representing the hue.
図示のように、白(W)表示の色は、a*およびb*が共に正の空間にあり、ゼロで示す原点からかなり離れた位置にある。これは、白(W)表示の色は、緑色を帯びたかなり大きな彩度の色であることを意味する。同様に、黒(Bk)表示の色は、a*およびb*が共に負の空間にあり、ゼロで示す原点からあまり離れていない位置にある。これは、黒(Bk)表示の色は、マゼンタ色を帯びた彩度の小さい色であることを意味する。 As shown in the drawing, the color of white (W) display is in a position where a * and b * are both in a positive space and are far away from the origin indicated by zero. This means that the color of white (W) display is a green color with a considerably large saturation. Similarly, the color of black (Bk) display is in a position where both a * and b * are in a negative space and not so far from the origin indicated by zero. This means that the black (Bk) display color is a magenta-colored and low-saturation color.
上記のように、一般的な積層型コレステリック液晶パネルでは、白(W)表示の色は、緑色を帯びた大きな彩度の色であり、適切な白表示が行えないという問題があった。 As described above, in the general laminated cholesteric liquid crystal panel, the color of white (W) display is a color having a large saturation with a green color, and there is a problem that appropriate white display cannot be performed.
この問題を解決するために、広く使用されている色フィルタを利用することが考えられる。そこで、1層目の青色パネルと2層目の緑色パネルの間に、緑色を吸収するフィルタ(G吸収フィルタ)を導入し、緑色パネルで反射される光をフィルタで吸収することで、白表示の無彩色化を行う。 In order to solve this problem, it is conceivable to use widely used color filters. Therefore, a filter that absorbs green (G absorption filter) is introduced between the first-layer blue panel and the second-layer green panel, and light reflected by the green panel is absorbed by the filter, thereby displaying white. Of achromatic color.
図2の(A)は、G吸収フィルタの波長透過特性の例を示す図であり、図2の(B)は、一般的な積層型コレステリック液晶パネルに図2の(A)のG吸収フィルタを導入した場合の、白(W)表示と黒(Bk)表示の色度をCIE色空間で示した図である。 2A is a diagram showing an example of wavelength transmission characteristics of a G absorption filter, and FIG. 2B is a diagram illustrating a G multilayer absorption cholesteric liquid crystal panel with a G absorption filter of FIG. FIG. 6 is a diagram showing the chromaticity of white (W) display and black (Bk) display in the CIE color space in the case of introducing the color.
図2の(A)に示すように、2種類のG吸収フィルタPおよびQを導入する。G吸収フィルタPは、500nm〜600nmの波長範囲の光を吸収し、最大吸収波長は約550nmで、最小透過率84%(最大吸収率16%)である。G吸収フィルタPは、500nm〜600nmの波長範囲の光を吸収し、最大吸収波長は約550nmで、最小透過率68%(最大吸収率32%)である。言い換えれば、G吸収フィルタPは、500nm〜600nmの波長範囲において、G吸収フィルタPの約2倍の吸収率を有する。 As shown in FIG. 2A, two types of G absorption filters P and Q are introduced. The G absorption filter P absorbs light in the wavelength range of 500 nm to 600 nm, has a maximum absorption wavelength of about 550 nm, and a minimum transmittance of 84% (maximum absorption rate of 16%). The G absorption filter P absorbs light in the wavelength range of 500 nm to 600 nm, the maximum absorption wavelength is about 550 nm, and the minimum transmittance is 68% (maximum absorption rate 32%). In other words, the G absorption filter P has an absorptance approximately twice that of the G absorption filter P in the wavelength range of 500 nm to 600 nm.
図2の(B)において、OWはG吸収フィルタを導入していない場合の白表示の色の位置を示し、OBkはG吸収フィルタを導入していない場合の黒表示の色の位置を示す。言い換えれば、OWおよびOBkは、図1の(A)のWおよびBkと同じ位置である。PWはG吸収フィルタPを導入した場合の白表示の色の位置を示し、PBkはG吸収フィルタPを導入した場合の黒表示の色の位置を示し、QWはG吸収フィルタQを導入した場合の白表示の色の位置を示し、QBkはG吸収フィルタQを導入した場合の黒表示の色の位置を示す。 In FIG. 2B, OW indicates the position of the white display color when the G absorption filter is not introduced, and OBk indicates the position of the black display color when the G absorption filter is not introduced. In other words, OW and OBk are at the same positions as W and Bk in FIG. PW indicates the position of the white display color when the G absorption filter P is introduced, PBk indicates the position of the black display color when the G absorption filter P is introduced, and QW indicates the case where the G absorption filter Q is introduced QBk indicates the position of the black display color when the G absorption filter Q is introduced.
図2の(B)に示すように、G吸収フィルタを導入することにより、白表示および黒表示の色の位置は、OWおよびOBkから、図1の(B)の緑色Gの色相と平行な方向に移動し、その移動量は、G吸収フィルタの吸収率に応じた量であることが分かる。具体的には、G吸収フィルタPを導入した場合には、白表示の色PWは、黄色を帯びた色になり、彩度が低下し、黒表示の色PBkは、マゼンタ色を帯びた色のままで、彩度が増加する。G吸収フィルタQを導入した場合には、白表示の色QWは、オレンジ色を帯びた色になり、彩度がさらに低下し、黒表示の色QBkは、マゼンタ色を帯びた色のままで、彩度がさらに増加する。 As shown in FIG. 2B, by introducing the G absorption filter, the positions of the white display and black display colors are parallel to the green G hue of FIG. 1B from OW and OBk. It can be seen that the amount of movement is in accordance with the absorption rate of the G absorption filter. Specifically, when the G absorption filter P is introduced, the white display color PW becomes a yellowish color, the saturation is lowered, and the black display color PBk is a magenta color. The saturation increases. When the G absorption filter Q is introduced, the white display color QW becomes an orangeish color, the saturation further decreases, and the black display color QBk remains a magenta color. , Saturation further increases.
図2の(B)に示すように、G吸収フィルタを導入することで、白表示の色は無彩色化が進むが、黒表示の色の彩度が大きくなるという問題が生じる。 As shown in FIG. 2B, by introducing the G absorption filter, the white display color is achromatic, but there is a problem that the saturation of the black display color is increased.
また、G吸収フィルタの僅かな濃度の違いによって、色度が大きく変化するため、表示の色味の微調整を行うためのG吸収フィルタ開発が必要であり、容易に実現できないという問題があった。 Further, since the chromaticity changes greatly due to a slight difference in density of the G absorption filter, it is necessary to develop a G absorption filter for fine adjustment of the color of the display, which cannot be easily realized. .
実施形態によれば、無彩色に近い白表示と黒表示の反射型表示パネルが実現される。 According to the embodiment, a reflective display panel of white display and black display close to an achromatic color is realized.
本発明の第1の観点によれば、積層した複数枚の反射表示パネルと、積層した複数枚の反射表示パネルの背面に配置された光吸収層と、を有し、各反射表示パネルは、対向するように配置された2枚の基板と、2枚の基板の対向する表面に、観察方向から見た時に交差するように形成された2組の透明電極と、2組の透明電極の交差部を画素として、画素を囲むように格子状に形成され、2枚の基板間の距離を規定するスペーサ部材と、対向する2枚の基板間に封止され透明電極間に印加する電圧により反射状態が変化する反射材料層と、を有し、格子状のスペーサ部材により規定される開口率が、少なくとも一部の反射表示パネルで異なる積層型反射表示パネルが提供される。 According to a first aspect of the present invention, a plurality of laminated reflective display panels, and a light absorption layer disposed on the back surface of the laminated plural reflective display panels, each reflective display panel includes: Two substrates arranged so as to oppose each other, two sets of transparent electrodes formed on the opposing surfaces of the two substrates so as to intersect when viewed from the observation direction, and the intersection of the two sets of transparent electrodes It is formed in a lattice shape so as to surround the pixel with the part as a pixel, and is reflected by a spacer member that defines the distance between the two substrates and a voltage applied between the transparent electrodes sealed between the two opposing substrates. There is provided a multilayer reflective display panel having a reflective material layer whose state changes, and having an aperture ratio defined by a lattice-like spacer member that is different in at least some of the reflective display panels.
実施形態によれば、白表示と黒表示の品質を向上した反射型表示パネルが実現される。 According to the embodiment, a reflective display panel with improved white display and black display quality is realized.
図3は、実施形態のコレステリック液晶を用いた表示装置(デバイス)の概略構成を示す図である。実施形態の表示装置は、コレステリック液晶を用いた表示パネル10と、走査電極駆動回路41と、データ電極駆動回路42と、を有する。
FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration of a display device (device) using the cholesteric liquid crystal according to the embodiment. The display device of the embodiment includes a
また、図4は、実施形態で使用される表示パネル10の断面構造を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a cross-sectional structure of the
まず、図3および図4を参照して、コレステリック液晶を用いた表示パネル10およびそれを使用した表示装置の概略構成を説明する。
First, a schematic configuration of a
表示パネル10は、コレステリック液晶を用いた表示パネルを3枚積層し、背面側に光吸収層15を設け、観察面側に透明粘着層18で表面側機能層50を接着した構成を有する。表面側機能層50は、AG(Anti Glare)層および保護膜として機能する。
The
積層した3枚のパネルは、同じ構成を有し、反射主波長が、それぞれ480nm(青色)、550nm(緑色)および650nm(赤色)であることが異なる。3枚のパネルは、観察側から順に青色パネル、緑色パネルおよび赤色パネルの順に積層される。 The three laminated panels have the same configuration, and are different in that the reflection dominant wavelengths are 480 nm (blue), 550 nm (green), and 650 nm (red), respectively. Three panels are laminated | stacked in order of a blue panel, a green panel, and a red panel in order from the observation side.
図3は、表示パネル10を基板に垂直な方向から見た場合を示している。上記のように、3枚のパネルは、反射波長以外は同じ構成を有するので、図3においては、パネルの各部を、B,G,Rを付さない参照符号で共通に示しており、共通の要素についてはB,G,Rを付さずに説明する。
FIG. 3 shows a case where the
表示パネル10は、複数の平行な走査電極13を形成した上側基板11と、複数の平行なデータ電極14を形成した下側基板12を対向して配置し、基板間に液晶を充填した構造を有する。
The
複数の走査電極13と複数のデータ電極14は、透明電極で、基板に垂直な方向から見た場合に、直交するように配置され、走査電極13とデータ電極14が交差する領域が画素領域になる。したがって、複数の画素電極はマトリクス状に配置される。上側基板11と下側基板12の間に、画素領域を囲むようにシール材16が設けられ、シール材16で囲まれた内部空間にコレステリック液晶材料が充填され、液晶層17が形成される。参照番号20は、シール材16で囲まれた内部空間にコレステリック液晶材料を充填するための注入口であり、コレステリック液晶材料の注入後に封止される。
The plurality of
走査電極駆動回路41は、例えばTCP(テープキャリアパッケージ)構造の汎用のSTN用ドライバICなどを搭載し、複数の走査電極13を駆動する。走査電極駆動回路41の出力端子は、フレキシブル回路に形成された配線43により、複数の走査電極13に接続される。データ電極駆動回路42は、TCP構造の汎用のSTN用ドライバICなどを搭載し、複数のデータ電極14を駆動する。データ電極駆動回路42の出力端子は、フレキシブル回路に形成された配線44により、複数の走データ電極14に接続される。なお、走査電極駆動回路41およびデータ電極駆動回路42に電源および制御信号を供給する回路が設けられるが、図示は省略している。3枚のパネルに応じて、3個の走査電極駆動回路41を設けることも可能であるが、1個の走査電極駆動回路41を設け、3枚のパネルの走査電極13を共通に駆動することも可能である。
The scan
また、上側基板11にデータ電極14を形成し、下側基板12に走査電極13を形成する変形例も可能である。
A modification in which the
液晶材料は、ネマティック液晶混合物にカイラル材を10〜40重量%添加したコレステリック液晶である。カイラル材0添加率は、ネマティック液晶成分とカイラル材との合計量を100重量%とした時の値である。ネマティック液晶成分とカイラル材との配合比により、反射する光の色や、その他の各種特性が決定される。
The liquid crystal material is a cholesteric liquid crystal obtained by adding 10 to 40% by weight of a chiral material to a nematic liquid crystal mixture. The addition ratio of the
ネマティック液晶成分としては、公知のものを用いることができるが、液晶層22の駆動電圧を比較的低くするには、誘電率異方性Δεが20≦Δε≦50であることが望ましい。また、コレステリック液晶の屈折率異方性Δnが0.18≦Δn≦0.24であることが望ましい。屈折率異方性Δnがこの範囲より小さいと、プレーナ状態での液晶層17の反射率が低くなる。一方、屈折率異方性Δnがこの範囲より大きいと、フォーカルコニック状態での液晶層17の散乱反射が大きくなり、さらに粘度も高くなるため応答速度が低下する。 As the nematic liquid crystal component, known components can be used, but in order to relatively reduce the driving voltage of the liquid crystal layer 22, it is desirable that the dielectric anisotropy Δε is 20 ≦ Δε ≦ 50. The refractive index anisotropy Δn of the cholesteric liquid crystal is preferably 0.18 ≦ Δn ≦ 0.24. When the refractive index anisotropy Δn is smaller than this range, the reflectivity of the liquid crystal layer 17 in the planar state becomes low. On the other hand, if the refractive index anisotropy Δn is larger than this range, the scattering reflection of the liquid crystal layer 17 in the focal conic state increases, and the viscosity also increases, so the response speed decreases.
上側基板11および下側基板12は、透明基材で形成される。このような基板としては、ガラスまたは樹脂基材を挙げることができる。例えば、石英ガラス、ソーダガラス、ホウケイ酸ガラス等のガラス基材、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリサルフォン(PSF)、ゼオノア、ゼオネックス(以上日本ゼオン製)、アートン(JSR製)といった製品銘柄に代表されるシクロオレフィン系樹脂類を使用することができる。
The
走査電極13およびデータ電極14は、公知の材料で形成でき、例えばインジウム錫酸化物(Indium Tin Oxide;ITO)が代表的であるが、その他インジウム亜鉛酸化物(Indium Zinc Oxide;IZO)、酸化錫等の酸化物系の透明導電膜、細長い繊維状にした銀などの金属を網目構造に配した電極、アルミニウムあるいはシリコン等の金属電極、またはアモルファスシリコン等の光導電性膜等を用いることができる。
The
また、コレステリック液晶を反射層に用いた表示パネルの場合は、透明電極の上に機能膜として、それぞれ絶縁膜や液晶分子の配列を制御するための配向膜(いずれも不図示)がコーティングされていることが好ましい。絶縁膜は、対向する電極間の短絡を防止したり、ガスバリア層として表示パネルの信頼性を向上させたりする機能を有している。また、配向膜には、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリビニルブチラール樹脂およびアクリル樹脂等の有機膜や、酸化シリコン、酸化アルミニウム等の無機材料を用いることができる。 In the case of a display panel using cholesteric liquid crystal as a reflective layer, an insulating film and an alignment film for controlling the alignment of liquid crystal molecules (both not shown) are coated on the transparent electrode as a functional film. Preferably it is. The insulating film has a function of preventing a short circuit between the opposing electrodes and improving the reliability of the display panel as a gas barrier layer. For the alignment film, organic films such as polyimide resin, polyamideimide resin, polyetherimide resin, polyvinyl butyral resin, and acrylic resin, and inorganic materials such as silicon oxide and aluminum oxide can be used.
実施形態の表示パネル10では、液晶層17は、走査電極13とデータ電極14間に電圧を印加することにより、画素ごとに、入射光を反射するプレーナ状態と、入射光を透過するフォーカルコニック状態に、設定することができる。
In the
したがって、図4の(A)に示すように、青色パネルは、複数の平行な走査電極13Bを形成した上側基板11Bと、複数の平行なデータ電極14Bを形成した下側基板12Bを対向して配置し、基板間に液晶を充填して液晶層17Bを形成した構造を有する。上側基板11Bと下側基板12Bの間に、画素領域を囲むようにシール材16Bが設けられ、シール材16Bで囲まれた内部空間にコレステリック液晶材料が充填され、青色用液晶層17Bが形成される。後述するように、青色用液晶層17Bは、柱状スペーサ30Bで区切られる。
Therefore, as shown in FIG. 4A, the blue panel faces the upper substrate 11B on which a plurality of parallel scanning electrodes 13B are formed and the
同様に、緑色パネルは、複数の平行な走査電極13Gを形成した上側基板11Gと、複数の平行なデータ電極14Gを形成した下側基板12Gを対向して配置し、基板間に液晶を充填して液晶層17Gを形成した構造を有する。上側基板11Gと下側基板12Gの間に、画素領域を囲むようにシール材16Gが設けられ、シール材16Gで囲まれた内部空間にコレステリック液晶材料が充填され、緑色用液晶層17Gが形成される。
Similarly, in the green panel, an
さらに、赤色パネルは、複数の平行な走査電極13Rを形成した上側基板11Rと、複数の平行なデータ電極14Rを形成した下側基板12Rを対向して配置し、基板間に液晶を充填して液晶層17Rを形成した構造を有する。上側基板11Rと下側基板12Rの間に、画素領域を囲むようにシール材16Rが設けられ、シール材16Rで囲まれた内部空間にコレステリック液晶材料が充填され、赤色用液晶層17Rが形成される。
Further, the red panel has an upper substrate 11R on which a plurality of parallel scanning electrodes 13R are formed and a lower substrate 12R on which a plurality of parallel data electrodes 14R are formed facing each other, and a liquid crystal is filled between the substrates. The
青色パネル、緑色パネルおよび赤色パネルは、反射状態にすることにより、それぞれ青色、緑色、赤色の反射スペクトルを呈し、それぞれの反射主波長は、480nm(青色)、550nm(緑色)および650nm(赤色)である。 The blue panel, the green panel, and the red panel exhibit a reflection spectrum of blue, green, and red, respectively, when in a reflective state, and the respective reflection dominant wavelengths are 480 nm (blue), 550 nm (green), and 650 nm (red). It is.
1層目の青色パネルと2層目の緑色パネルは、接着機能を有する青カットフィルタ21で接着される。2層目の緑色パネルと3層目の赤色パネルは、接着機能を有する緑カットカットフィルタ22で接着される。
The first blue panel and the second green panel are bonded by a
前述のように、液晶層17の厚さ(セルギャップ)を均一に保持するため、樹脂製または無機酸化物製の球状スペーサを表示面の全面に散布することが行われるが、実施形態のパネルでは、図4の(B)に示すような柱状スペーサ(スペーサ部材)30を層内に形成する。各パネルの柱状スペーサ30B、30Gおよび30Rは、図4の(B)に示す柱状スペーサ30と類似の形状を有するが、少なくとも1枚のパネルの開口率が異なる。
As described above, in order to keep the thickness (cell gap) of the liquid crystal layer 17 uniform, spherical spacers made of resin or inorganic oxide are dispersed over the entire display surface. Then, a columnar spacer (spacer member) 30 as shown in FIG. 4B is formed in the layer. The
柱状スペーサ30は、セルギャップに対応する高さを有し、画素領域を囲む壁として形成される。言い換えれば、柱状スペーサ30は、走査電極13の間とデータ電極14の間に伸びる壁である。柱状スペーサ30は、例えば、リソグラフィで形成される。
The
柱状スペーサ30は、壁の一部に切り欠き31を有し、この切り欠き31を介して隣接する画素とつながっている。液晶材料の充填は、2枚の基板間の空間を真空にした上で、注入口20を容器に保持された液晶材料に浸漬して、液晶材料を基板間の空間に充填する汲み上げ方式で行われる。切り欠き31は、画素領域を液晶材料が通過するために設けられる。なお、液晶材料を滴下式で充填する場合には、切り欠き31を設ける必要はない。
The
液晶層17のセルギャップdは2μm≦d≦8μmの範囲であることが好ましい。セルギャップdがこの範囲より小さいとプレーナ状態での液晶層17の反射率が低くなり、この範囲より大きいと駆動電圧を高くする必要がある。 The cell gap d of the liquid crystal layer 17 is preferably in the range of 2 μm ≦ d ≦ 8 μm. If the cell gap d is smaller than this range, the reflectivity of the liquid crystal layer 17 in the planar state is lowered, and if it is larger than this range, it is necessary to increase the driving voltage.
一般に、1画素当たりの面積に対する、柱状スペーサ30により囲まれる面積の比率を、開口率と称する。これまでの積層型コレステリック液晶パネルでは、3枚のパネルの柱状スペーサ30は、同じ形状を有し、同じ開口率を有していた。
In general, the ratio of the area surrounded by the
これに対して、実施形態のパネル10では、緑色パネルの開口率を、青色パネルおよび赤色パネルの開口率より小さくする。具体的には、青色パネルおよび赤色パネルの開口率を87%とし、緑色パネルの開口率を80%とする。これにより、緑色パネルの液晶材料をプレーナ状態とした場合の緑色の反射光が少なくなり、白表示時の緑色の光が減少する。柱状スペーサ30に入射した光はそのまま透過して光吸収層15に吸収されるので、緑色パネルの液晶材料をフォーカルコニック状態とした場合と同等であり、白表示時の緑色の光は変化しない。
On the other hand, in the
図5は、実施形態の積層型表示パネルにおける白(W)表示と黒(Bk)表示の色度をCIE色空間で示した図である。図2の(B)と比較して明らかなように、白(W)表示の色度は、G吸収フィルタPを導入した時の色度PWと同程度であるが、黒(Bk)表示の色度は、G吸収フィルタを導入しない場合の色度OBkと同程度である。言い換えれば、白(W)表示の色は、黄色を帯びた低彩度の色であり、黒(Bk)表示の色は、マゼンタ色を帯びた低彩度の色である。したがって、実施形態の積層型表示パネルは、白(W)表示と黒(Bk)表示の色度が共に低彩度であり、高い表示品質のカラー表示が行える。 FIG. 5 is a diagram showing the chromaticity of white (W) display and black (Bk) display in the CIE color space in the multilayer display panel of the embodiment. As apparent from the comparison with FIG. 2B, the chromaticity of the white (W) display is similar to the chromaticity PW when the G absorption filter P is introduced, but the black (Bk) display. The chromaticity is about the same as the chromaticity OBk when the G absorption filter is not introduced. In other words, the color of white (W) display is a low saturation color with yellow, and the color of black (Bk) display is a low saturation color with magenta. Therefore, the multilayer display panel of the embodiment has both low chromaticity in white (W) display and black (Bk) display, and can perform color display with high display quality.
白(W)表示の色が緑色の大きな彩度の場合の例を説明したが、白(W)表示の色が他の色を呈する場合にも、実施形態の構成は同様に適用可能である。例えば、白(W)表示の色が青色または赤色を呈する場合には、青色パネルまたは赤色パネルの開口率を他のパネルの開口率より小さくする。さらに、白(W)表示の色が黄色を呈する場合には、緑色パネルおよび赤色パネルの開口率を青色パネルの開口率より小さくする。この場合、緑色パネルの開口率を赤色パネルの開口率より小さくするなど、緑色パネルと赤色パネルで開口率を異ならせてもよい。白(W)表示の色がシアン色を呈する場合には、緑色パネルおよび青色パネルの開口率を赤色パネルの開口率より小さくする。また、白(W)表示の色がマゼンタ色を呈する場合には、赤色パネルおよび青色パネルの開口率を緑パネルの開口率より小さくする。 The example in which the white (W) display color has a large green saturation has been described, but the configuration of the embodiment can be similarly applied to a case where the white (W) display color exhibits another color. . For example, when the white (W) display color is blue or red, the aperture ratio of the blue panel or the red panel is made smaller than the aperture ratio of the other panels. Further, when the color of white (W) display is yellow, the aperture ratio of the green panel and the red panel is made smaller than the aperture ratio of the blue panel. In this case, the aperture ratio of the green panel may be different from that of the red panel, for example, the aperture ratio of the green panel is made smaller than the aperture ratio of the red panel. When the white (W) display color is cyan, the aperture ratio of the green panel and the blue panel is made smaller than the aperture ratio of the red panel. When the white (W) display color is magenta, the aperture ratio of the red panel and the blue panel is made smaller than that of the green panel.
以上、コレステリック液晶を利用する表示パネルを例として説明したが、光を透過する状態と反射する状態の間で切り換えて表示を行う反射材料層であれば、ほかの材料を使用することが可能である。具体的には、コレステリック液晶以外の反射型液晶材料、エレクトロクロミック材料、エレクトロデポジション材料などが使用できる。このような材料の中でも、液晶材料は光を透過した時に散乱が大きいので、複数舞の表示パネルを張り合わせた積層型表示パネルにおいて、大きな効果が得られる。 As described above, a display panel using cholesteric liquid crystal has been described as an example. However, other materials can be used as long as the reflective material layer performs display by switching between a light transmitting state and a light reflecting state. is there. Specifically, reflective liquid crystal materials other than cholesteric liquid crystals, electrochromic materials, and electrodeposition materials can be used. Among such materials, since the liquid crystal material has a large scattering when transmitting light, a large effect can be obtained in a laminated display panel in which a plurality of display panels are bonded.
以上、実施形態を説明したが、ここに記載したすべての例や条件は、発明および技術に適用する発明の概念の理解を助ける目的で記載されたものであり、特に記載された例や条件は発明の範囲を制限することを意図するものではなく、明細書のそのような例の構成は発明の利点および欠点を示すものではない。発明の実施形態を詳細に記載したが、各種の変更、置き換え、変形が発明の精神および範囲を逸脱することなく行えることが理解されるべきである。 Although the embodiment has been described above, all examples and conditions described herein are described for the purpose of helping understanding of the concept of the invention applied to the invention and the technology. It is not intended to limit the scope of the invention, and the construction of such examples in the specification does not indicate the advantages and disadvantages of the invention. Although embodiments of the invention have been described in detail, it should be understood that various changes, substitutions and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention.
11 上側基板
12 下側基板
13 走査電極
14 データ電極
15 光吸収層
16 シール材
17 液晶層
30 柱状スペーサ(スペーサ部材)
41 走査電極駆動回路
42 データ電極駆動回路
DESCRIPTION OF
41 Scan
Claims (5)
前記積層した複数枚の反射表示パネルの背面に配置された光吸収層と、を備え、
各反射表示パネルは、
対向するように配置された2枚の基板と、
前記2枚の基板の対向する表面に、観察方向から見た時に交差するように形成された2組の透明電極と、
前記2組の透明電極の交差部を画素として、前記画素を囲むように格子状に形成され、前記2枚の基板間の距離を規定するスペーサ部材と、
対向する前記2枚の基板間に封止され前記透明電極間に印加する電圧により反射状態が変化する反射材料層と、を備え、
前記格子状のスペーサ部材により規定される開口率が、少なくとも一部の前記反射表示パネルで異なることを特徴とする積層型反射表示パネル。 A plurality of laminated reflective display panels;
A light absorption layer disposed on the back surface of the plurality of laminated reflective display panels,
Each reflective display panel
Two substrates arranged to face each other;
Two sets of transparent electrodes formed on the opposing surfaces of the two substrates so as to intersect when viewed from the observation direction;
A spacer member that defines the distance between the two substrates, which is formed in a lattice shape so as to surround the pixel, with the intersection of the two sets of transparent electrodes as a pixel,
A reflective material layer that is sealed between the two substrates facing each other and changes a reflection state by a voltage applied between the transparent electrodes,
The multilayer reflective display panel, wherein an aperture ratio defined by the lattice-like spacer member is different in at least a part of the reflective display panels.
前記3枚の反射表示パネルの前記反射材料層の反射主波長は、観察面側から順に青色、緑色、赤色であり、
反射主波長が緑色の前記パネルの前記開口率は、反射主波長が青色および赤色の前記パネルの前記開口率より小さい請求項1記載の積層型反射表示パネル。 Comprising three laminated reflective display panels;
Reflective dominant wavelengths of the reflective material layers of the three reflective display panels are blue, green, and red in order from the observation surface side,
2. The multilayer reflective display panel according to claim 1, wherein the aperture ratio of the panel whose reflection main wavelength is green is smaller than the aperture ratio of the panel whose reflection main wavelengths are blue and red.
反射主波長が緑色と赤色の前記パネルの間に配置された緑色カットフィルタ層と、を備える請求項1または2記載の積層型反射表示パネル。 A blue cut filter layer disposed between the blue and green panels having a reflection dominant wavelength;
The multilayer reflective display panel according to claim 1, further comprising a green cut filter layer disposed between the green and red panels having a reflection main wavelength.
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