JP2016062091A - Optical element and display device, electronic equipment and lighting device using the same - Google Patents

Optical element and display device, electronic equipment and lighting device using the same Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve such a problem that in a well-known optical element, it is difficult to achieve a high transmittance since the transmittance is determined according to the pattern size of a light transmission region, and thereby, luminance of a display device mounting the optical element is decreased.SOLUTION: An optical element employs a structure in which an electrode 250 where electrophoretic particles 141 cohere in a wide viewing field mode is formed into a comb-like shape and light transmission regions 120 of a plurality of columns or a plurality of rows are disposed in the spaces between the comb teeth. By this structure, electrophoretic particles 141 are excluded from regions other than the comb-like electrode and the regions are changed into a transmissive state for light.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、透過光の射出方向の範囲を可変制御する光学素子及びこれを用いた表示装置,電子機器,照明装置に関する。   The present invention relates to an optical element that variably controls the range of the emission direction of transmitted light, and a display device, electronic apparatus, and illumination device using the optical element.

液晶表示装置を初めとした表示装置は、携帯電話機,PDA(Personal Digital Assistant),ATM(Automatic Teller Machine),パーソナルコンピュータなど、種々の情報処理装置の情報表示手段として用いられている。   Display devices such as liquid crystal display devices are used as information display means for various information processing devices such as mobile phones, PDAs (Personal Digital Assistants), ATMs (Automatic Teller Machines), personal computers, and the like.

また、表示装置は、ディスプレイの大型化や多目的化に伴い、様々な配光特性が要求されるようになってきている。特に、情報漏洩の観点から、他人に覗き込まれないように可視範囲を制限したいという要求や不必要な方向に光を出射しないようにしたいという要求があり、これに応えるものとして、表示装置の可視範囲(又は出射範囲)を制限することが可能な光学フィルムが提案され実用化されている。しかし、複数の方向から同時に表示装置を見る場合には、光学素子を其の都度取り外す必要があるため、取り外すといった手間を掛けることなしに、広い可視範囲と狭い可視範囲の状態を任意に実現したいという要求が高まってきている。   In addition, display devices have been required to have various light distribution characteristics as the display becomes larger and more versatile. In particular, from the viewpoint of information leakage, there is a request to limit the visible range so that it does not look into others, or a request to prevent light from being emitted in unnecessary directions. Optical films capable of limiting the visible range (or emission range) have been proposed and put into practical use. However, when viewing the display device from multiple directions at the same time, it is necessary to remove the optical element each time. Therefore, it is desirable to arbitrarily realize a wide visible range and a narrow visible range without taking the trouble of removing the optical element. There is an increasing demand.

この要求に応えるものとして、表示装置の可視範囲を広視野モードと狭視野モードとで切り替え可能な光学素子が提案されている。
この光学素子600は、図17(a),(b)に示すように、基板上に平面的に独立して配列した高アスペクト比の光透過領域601の間に電気泳動素子602を配置して、電気泳動素子602の分散状態を外部からの電圧で発生する電界で制御することで、光650の出射状態の広視野モード(図17(b)参照)と狭視野モード(図17(a)参照)という2つの状態を任意に実現するものである。例えば、透明基板を使用し、透明感光性樹脂層を塗布、露光、現像し、加熱により硬化させて光透過領域601を形成し、この光透過領域601の間に電気泳動素子602を配置した光学素子である。
In response to this requirement, an optical element that can switch the visible range of a display device between a wide-field mode and a narrow-field mode has been proposed.
In this optical element 600, as shown in FIGS. 17A and 17B, an electrophoretic element 602 is disposed between high-aspect-ratio light-transmitting regions 601 arranged on a substrate independently in a plane. By controlling the dispersion state of the electrophoretic element 602 with an electric field generated by an external voltage, the wide-field mode (see FIG. 17B) and the narrow-field mode (see FIG. 17A) of the emission state of the light 650 are obtained. The two states are arbitrarily realized. For example, an optical device in which a transparent substrate is used, a transparent photosensitive resin layer is applied, exposed, developed, and cured by heating to form a light transmission region 601, and an electrophoretic element 602 is disposed between the light transmission regions 601. It is an element.

図18は関連技術の光学素子を示す断面図である。光学素子900は、透明基板110と、透明基板110の表面に形成された別の透明導電膜123と、別の透明導電膜123の上面に形成されるとともに互いに離間した複数の光透過領域120と、これらの光透過領域120の相互間に配置された電気泳動素子140と、光透過領域120の上に配置されており、光透過領域120と接する面に透明導電膜125を備えた別の透明基板115とを備えている。この光学素子900は、例えば特許文献1の図8に開示されている。   FIG. 18 is a cross-sectional view showing a related art optical element. The optical element 900 includes a transparent substrate 110, another transparent conductive film 123 formed on the surface of the transparent substrate 110, and a plurality of light transmission regions 120 formed on the top surface of the other transparent conductive film 123 and spaced apart from each other. The electrophoretic element 140 disposed between the light transmission regions 120 and another transparent electrode disposed on the light transmission region 120 and provided with a transparent conductive film 125 on a surface in contact with the light transmission region 120. And a substrate 115. This optical element 900 is disclosed in FIG.

US 7,751,667 B2号公報US 7,751,667 B2 publication

しかしながら、特許文献1の図8に開示されている関連技術には次のような課題があった。   However, the related technique disclosed in FIG. 8 of Patent Document 1 has the following problems.

別の透明導電膜123と透明導電膜125がどちらも透明基板110および別の透明基板115の素子領域に面状に配置されている為に、狭視野モードと広視野モードのどちらにおいても、光透過領域120以外では正面方向への光の透過は遮られた状態であり(図24(a),(b)の狭視野モードおよび図25(a),(b)の広視野モード参照)、正面方向の透過率が光透過領域のパターンサイズで決まってしまうことから、それ以上に透過率を向上させることが困難である。其の結果、光学素子を装着した液晶表示装置の輝度が低下するという課題があった。   Since both the transparent conductive film 123 and the transparent conductive film 125 are arranged in a planar shape in the element regions of the transparent substrate 110 and the separate transparent substrate 115, the light is transmitted in both the narrow field mode and the wide field mode. Except for the transmission region 120, the transmission of light in the front direction is blocked (see the narrow field mode in FIGS. 24A and 24B and the wide field mode in FIGS. 25A and 25B). Since the transmittance in the front direction is determined by the pattern size of the light transmissive region, it is difficult to improve the transmittance more than that. As a result, there is a problem that the luminance of the liquid crystal display device equipped with the optical element is lowered.

そこで、本発明の目的は、狭視野モードに比べて広視野モードにおける透過率の上昇を可能とし、光学素子を装着した表示装置の広視野モードにおける輝度の低下を抑制し得る光学素子を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical element that can increase the transmittance in the wide-field mode compared to the narrow-field mode, and can suppress a decrease in luminance in the wide-field mode of the display device equipped with the optical element. There is.

本発明の光学素子は、第1の透明基板と、
前記第1の透明基板に対向して存在する第2の透明基板と、
前記第1の透明基板の表面から前記第2の透明基板の表面に達するように、それぞれ離間して配置された複数の光透過領域と、
隣接する前記光透過領域に挟まれた領域の一部で前記第1の透明基板の表面に配置された導電性パターンと、
前記第2の透明基板の前記第1の透明基板に対する面に配置した透明導電膜と、
隣接する前記光透過領域の間に配置された、特定の電荷を帯び且つ遮光性の電気泳動粒子と透過性の分散材とから成る電気泳動素子と、を有することを特徴とする。
The optical element of the present invention includes a first transparent substrate,
A second transparent substrate that faces the first transparent substrate;
A plurality of light transmission regions arranged separately from each other so as to reach the surface of the second transparent substrate from the surface of the first transparent substrate;
A conductive pattern disposed on a surface of the first transparent substrate in a part of a region sandwiched between adjacent light transmission regions;
A transparent conductive film disposed on a surface of the second transparent substrate with respect to the first transparent substrate;
It has an electrophoretic element which is disposed between the adjacent light transmission regions and which has a specific charge and is made of light-shielding electrophoretic particles and a transmissive dispersion material.

また、本発明の表示装置は、映像を表示する表示面を備えたディスプレイと、
前記ディスプレイの前記表示面上に配置された上記光学素子と、を有することを特徴とする。
The display device of the present invention includes a display having a display surface for displaying video,
And the optical element disposed on the display surface of the display.

また、本発明の電子機器は、前記表示装置を、電子機器本体の表示手段として装備したことを特徴とする。   Moreover, the electronic device of the present invention is characterized in that the display device is equipped as a display means of the electronic device main body.

また、本発明の照明装置は、前記光学素子と、当該光学素子の第1の透明基板の背面に設けられた光源と、を有することを特徴とする。   Moreover, the illuminating device of this invention has the said optical element and the light source provided in the back surface of the 1st transparent substrate of the said optical element, It is characterized by the above-mentioned.

本発明によれば、広視野モードにおいて、電気泳動粒子を、隣接する光透過領域に挟まれた領域の一部にのみ配置された導電性パターンの表面近傍に集めることで、それ以外の領域から電気泳動粒子を排除できるので、電気泳動粒子が排除された領域と光透過領域の両方からの光透過が可能となり、其の結果として広視野モードにおける透過率の向上が可能となる。
また、光学素子を装着した表示装置の輝度低下を抑制することが可能となる。
According to the present invention, in the wide-field mode, the electrophoretic particles are collected in the vicinity of the surface of the conductive pattern arranged only in a part of the region sandwiched between the adjacent light transmission regions, so that other regions can be separated. Since the electrophoretic particles can be excluded, light can be transmitted from both the region where the electrophoretic particles are excluded and the light transmission region, and as a result, the transmittance in the wide-field mode can be improved.
In addition, it is possible to suppress a decrease in luminance of the display device equipped with the optical element.

実施形態1の光学素子を狭視野モードの状態で示した図で、図1(a)は光学素子の表示面と直交する面で光学素子を切断して示した縦断面図、また、図1(b)は其の表示面を法線方向から示した表面図である。1 is a diagram illustrating an optical element according to Embodiment 1 in a narrow-field mode, in which FIG. 1A is a longitudinal sectional view showing the optical element cut along a plane orthogonal to the display surface of the optical element, and FIG. (B) is the surface figure which showed the display surface from the normal line direction. 実施形態1の光学素子を広視野モードの状態で示した図で、図2(a)は光学素子の表示面と直交する面で光学素子を切断して示した縦断面図、また、図2(b)は其の表示面を法線方向から示した表面図である。FIG. 2A is a diagram illustrating the optical element according to Embodiment 1 in a wide-field mode state, and FIG. 2A is a longitudinal sectional view showing the optical element cut along a plane orthogonal to the display surface of the optical element. (B) is the surface figure which showed the display surface from the normal line direction. 実施形態1の光学素子の製造方法を段階を追って示す断面図であり、図3(a)は導電性パターンを透明基板の表面に形成する工程について簡略化して示した縦断面図、図3(b)は透明感光性樹脂層を形成する工程について簡略化して示した縦断面図、図3(c)は透明感光性樹脂層を露光する工程について簡略化して示した縦断面図、図3(d)は互いに離間した複数の光透過領域を形成する工程について簡略化して示した縦断面図、図3(e)は光透過領域の表面上に透明導電膜を備えた透明基板を配置する工程について簡略化して示した縦断面図、図3(f)は電気泳動素子を充填する工程について簡略化して示した縦断面図である。FIG. 3A is a cross-sectional view illustrating the manufacturing method of the optical element of Embodiment 1 step by step, and FIG. 3A is a vertical cross-sectional view schematically illustrating a process of forming a conductive pattern on the surface of a transparent substrate, FIG. FIG. 3B is a simplified vertical sectional view showing the process of forming the transparent photosensitive resin layer, FIG. 3C is a simplified vertical sectional view showing the process of exposing the transparent photosensitive resin layer, and FIG. d) is a simplified vertical sectional view showing a step of forming a plurality of light transmission regions spaced from each other, and FIG. 3E is a step of disposing a transparent substrate having a transparent conductive film on the surface of the light transmission region. FIG. 3F is a simplified vertical sectional view showing the step of filling the electrophoretic element. 実施形態1の光学素子の別の製造方法を段階を追って示す断面図であり、図4(a)は導電性パターンを透明基板の表面に形成する工程について簡略化して示した縦断面図、図4(b)は透明感光性樹脂層を形成する工程について簡略化して示した縦断面図、図4(c)は透明感光性樹脂層を露光する工程について簡略化して示した縦断面図、図4(d)は互いに離間した複数の光透過領域を形成する工程について簡略化して示した縦断面図、図4(e)は電気泳動素子を充填する工程について簡略化して示した縦断面図、図4(f)は光透過領域の表面上に透明導電膜を備えた透明基板を配置する工程について簡略化して示した縦断面図である。FIG. 4A is a cross-sectional view illustrating another method for manufacturing the optical element of Embodiment 1 step by step, and FIG. 4A is a vertical cross-sectional view schematically illustrating a process of forming a conductive pattern on the surface of a transparent substrate. 4 (b) is a longitudinal sectional view showing a simplified process for forming a transparent photosensitive resin layer, and FIG. 4 (c) is a longitudinal sectional view showing a simplified process for exposing the transparent photosensitive resin layer. 4 (d) is a vertical cross-sectional view showing a simplified process for forming a plurality of light transmission regions spaced from each other, FIG. 4 (e) is a vertical cross-sectional view showing a simplified process for filling an electrophoretic element, FIG. 4F is a vertical cross-sectional view schematically showing a process of disposing a transparent substrate having a transparent conductive film on the surface of the light transmission region. 実施形態1の光学素子の更に別の製造方法を段階を追って示す断面図であり、図5(a)は透明基板の表面に透明導電膜を形成する工程について簡略化して示した縦断面図、図5(b)は透明導電膜の上に透明感光性樹脂層を形成する工程について簡略化して示した縦断面図、図5(c)はマスクパターンを用いて透明感光性樹脂層をパターニングする工程について簡略化して示した縦断面図、図5(d)は現像を実施して光透過領域を形成する工程について簡略化して示した縦断面図、図5(e)は光透過領域の上に他の透明基板を配置する工程について簡略化して示した縦断面図、図5(f)は透明基板と他の透明基板の間の空隙に電気泳動素子を充填する工程について簡略化して示した縦断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing still another manufacturing method of the optical element of Embodiment 1 step by step, and FIG. 5A is a longitudinal cross-sectional view schematically showing a process of forming a transparent conductive film on the surface of a transparent substrate; FIG. 5B is a longitudinal sectional view schematically showing the process of forming the transparent photosensitive resin layer on the transparent conductive film, and FIG. 5C is a patterning of the transparent photosensitive resin layer using a mask pattern. FIG. 5D is a vertical cross-sectional view showing a simplified process, and FIG. 5D is a vertical cross-sectional view showing a simplified process for forming a light transmission region, and FIG. 5E is a top view of the light transmission region. FIG. 5 (f) shows a simplified process for filling an electrophoretic element in the gap between the transparent substrate and the other transparent substrate. It is a longitudinal cross-sectional view. 実施形態2の光学素子を示す縦断面図であり、図6(a)では狭視野モードにおける光学素子の状態について、また、図6(b)では広視野モードにおける光学素子の状態について示している。FIG. 6A is a longitudinal sectional view showing an optical element according to Embodiment 2. FIG. 6A shows the state of the optical element in the narrow-field mode, and FIG. 6B shows the state of the optical element in the wide-field mode. . 実施形態3の光学素子を示す縦断面図であり、図7(a)では狭視野モードにおける光学素子の状態について、また、図7(b)では広視野モードにおける光学素子の状態について示している。FIG. 7A is a longitudinal sectional view showing an optical element according to Embodiment 3. FIG. 7A shows the state of the optical element in the narrow field mode, and FIG. 7B shows the state of the optical element in the wide field mode. . 実施形態1の光学素子の広視野モードにおける電気泳動粒子の凝集の様子を示した図で、図8(a)は其の平面図、また、図8(b)は其の縦断面図である。FIGS. 8A and 8B are diagrams illustrating the state of aggregation of electrophoretic particles in the wide-field mode of the optical element according to Embodiment 1, in which FIG. 8A is a plan view thereof and FIG. . 実施形態1の光学素子における光透過領域と導電性パターンの位置関係を示す平面図であり、図9(a)では上下の面が正方形となる光透過領域を配置した場合の例について、また、図9(b)では上下の面が長方形となる光透過領域を配置した場合の例について示している。It is a top view which shows the positional relationship of the light transmissive area | region and electroconductive pattern in the optical element of Embodiment 1, About the example at the time of arrange | positioning the light transmissive area | region where an upper and lower surface becomes a square in Fig.9 (a), FIG. 9B shows an example in which a light transmission region in which the upper and lower surfaces are rectangular is arranged. 実施形態1の光学素子における光透過領域と導電性パターンの位置関係を示す斜視図であり、図10(a)では上下の面が正方形となる光透過領域を配置した場合の例について、また、図10(b)では上下の面が長方形となる光透過領域を配置した場合の例について示している。It is a perspective view which shows the positional relationship of the light transmissive area | region and electroconductive pattern in the optical element of Embodiment 1, About the example at the time of arrange | positioning the light transmissive area | region where an upper and lower surface becomes a square in Fig.10 (a), FIG. 10B shows an example in which light transmission regions whose upper and lower surfaces are rectangular are arranged. 実施形態1の光学素子における光透過領域と導電性パターンの位置関係を示す平面図であり、図11(a)では上下の面が正方形となる光透過領域を配置した場合の他の例について、図11(b)では上下の面が長方形となる光透過領域を配置した場合の他の例について、また、図11(c)では上下の面が長尺の長方形となる光透過領域を幅方向に離間させて配置した場合の例について示している。It is a top view which shows the positional relationship of the light transmissive area | region and electroconductive pattern in the optical element of Embodiment 1, About other examples at the time of arrange | positioning the light transmissive area | region where an upper and lower surface becomes a square in Fig.11 (a), In FIG. 11B, another example of the case where the light transmission regions whose upper and lower surfaces are rectangular is arranged, and in FIG. 11C, the light transmission region whose upper and lower surfaces are long rectangles is arranged in the width direction. An example in the case of being arranged apart from each other is shown. 実施形態1の光学素子における光透過領域と導電性パターンの位置関係を示す斜視図であり、図12(a)では上下の面が正方形となる光透過領域を配置した場合の他の例について、図12(b)では上下の面が長方形となる光透過領域を配置した場合の他の例について、また、図12(c)では上下の面が長尺の長方形となる光透過領域を幅方向に離間させて配置した場合の例について示している。It is a perspective view which shows the positional relationship of the light transmissive area | region and electroconductive pattern in the optical element of Embodiment 1, About other examples at the time of arrange | positioning the light transmissive area | region where an upper and lower surface becomes a square in FIG. In FIG. 12B, another example of the case where the light transmission regions whose upper and lower surfaces are rectangular is arranged, and in FIG. 12C, the light transmission region whose upper and lower surfaces are long rectangles is arranged in the width direction. An example in the case of being arranged apart from each other is shown. 実施形態4の光学素子を示す縦断面図であり、図13(a)では狭視野モードにおける光学素子の状態について、また、図13(b)では広視野モードにおける光学素子の状態について示している。FIG. 13A is a longitudinal sectional view showing an optical element of Embodiment 4, and FIG. 13A shows the state of the optical element in the narrow field mode, and FIG. 13B shows the state of the optical element in the wide field mode. . 実施形態4の光学素子における光透過領域と導電性パターンと透明導電性パターンの位置関係を示す図であり、図14(a)は実施形態4における光透過領域と導電性パターンおよび透明導電性パターンの配置を示した平面図、また、図14(b)は其の斜視図である。It is a figure which shows the positional relationship of the light transmissive area | region in the optical element of Embodiment 4, a conductive pattern, and a transparent conductive pattern, Fig.14 (a) is a light transmissive area | region in Embodiment 4, a conductive pattern, and a transparent conductive pattern. The top view which showed arrangement | positioning of FIG. 14, FIG.14 (b) is the perspective view. 実施形態4の光学素子において導電性パターンと透明導電性パターンの表面に保護カバー膜を形成した構造の断面図であり、図15(a)では狭視野モードにおける光学素子の状態について、また、図15(b)では広視野モードにおける光学素子の状態について示している。FIG. 15A is a cross-sectional view of a structure in which a protective cover film is formed on the surfaces of a conductive pattern and a transparent conductive pattern in the optical element of Embodiment 4, and FIG. 15A shows the state of the optical element in the narrow-field mode. 15 (b) shows the state of the optical element in the wide-field mode. 実施形態4の光学素子において導電性パターンおよび透明導電性パターンの表面と透明導電膜表面の両方に保護カバー膜を形成した構造の断面図であり、図16(a)では狭視野モードにおける光学素子の状態について、また、図16(b)では広視野モードにおける光学素子の状態について示している。FIG. 16 is a cross-sectional view of a structure in which a protective cover film is formed on both the conductive pattern and the surface of the transparent conductive pattern and the surface of the transparent conductive film in the optical element of Embodiment 4, and FIG. FIG. 16B shows the state of the optical element in the wide-field mode. 関連技術の光学素子の動作原理を示す縦断面図であり、図17(a)は狭視野モードにおける電気泳動素子の状態について、また、図17(b)は広視野モードにおける電気泳動素子の状態について示している。FIG. 17A is a longitudinal cross-sectional view showing the operating principle of an optical element according to the related art, FIG. 17A shows the state of the electrophoretic element in the narrow field mode, and FIG. 17B shows the state of the electrophoretic element in the wide field mode. Shows about. 関連技術の光学素子の構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the optical element of related technology. 其の他の実施形態における光学素子を表示画面に設けた表示装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the display apparatus which provided the optical element in the other embodiment in the display screen. 其の他の実施形態における光学素子を表示画面に固定した表示装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the display apparatus which fixed the optical element in the other embodiment to the display screen. 其の他の実施形態における光学素子を内部に搭載する表示装置の構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the display apparatus which mounts the optical element in the other embodiment inside. 其の他の実施形態における光学素子を内部に固定した表示装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the display apparatus which fixed the optical element in the other embodiment inside. 其の他の実施形態における光学素子を搭載する照明装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the illuminating device which mounts the optical element in the other embodiment. 関連技術の光学素子における狭視野モードでの電気泳動粒子の状態を示す図であり、図24(a)は電気泳動素子の状態について光学素子の表示面の法線方向から見た表面図、また、図24(b)は電気泳動素子の状態について光学素子の表示面と直交する面で光学素子を切断して示した縦断面図である。It is a figure which shows the state of the electrophoretic particle in the narrow visual field mode in the optical element of related technology, and Fig.24 (a) is the surface view seen from the normal line direction of the display surface of the optical element about the state of the electrophoretic element, FIG. 24B is a longitudinal sectional view showing the state of the electrophoretic element by cutting the optical element along a plane orthogonal to the display surface of the optical element. 関連技術の光学素子における広視野モードでの電気泳動粒子の状態を示す図であり、図25(a)は電気泳動素子の状態について光学素子の表示面の法線方向から見た表面図、また、図25(b)は電気泳動素子の状態について光学素子の表示面と直交する面で光学素子を切断して示した縦断面図である。FIG. 25A is a diagram showing a state of electrophoretic particles in a wide-field mode in an optical element of related technology, and FIG. 25A is a surface view of the state of the electrophoretic element viewed from the normal direction of the display surface of the optical element; FIG. 25B is a longitudinal sectional view showing the state of the electrophoretic element by cutting the optical element along a plane orthogonal to the display surface of the optical element. 実施形態1の光学素子における導電性パターンと透明導電膜の電位の状態を示す断面図であり、図26(a)では狭視野モードとする際の電位の状態について、図26(b)では電気泳動粒子の表面電荷が(−)の場合において広視野モードとする際の電位の状態について、図26(c)では電気泳動粒子の表面電荷が(+)の場合において広視野モードとする際の電位の状態について示している。FIG. 27 is a cross-sectional view showing a potential state of a conductive pattern and a transparent conductive film in the optical element of Embodiment 1, and FIG. 26A shows a potential state when the narrow-field mode is set, and FIG. FIG. 26C shows a potential state when the surface charge of the electrophoretic particle is (−) and when the surface charge of the electrophoretic particle is (+). The potential state is shown. 其の他の実施形態における電子機器を示す図であり、図27(a)はタッチパネルにより入力する機器、また、図27(b)はタッチパネルとキーボードとマウスにより入力する機器について示している。It is a figure which shows the electronic device in the other embodiment, Fig.27 (a) shows the apparatus input with a touchscreen, FIG.27 (b) has shown about the apparatus input with a touchscreen, a keyboard, and a mouse | mouth. 実施形態1の光学素子において導電性パターンと光透過領域の相対的な位置がずれた場合を示す縦断面図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a case where a relative position of a conductive pattern and a light transmission region is shifted in the optical element of Embodiment 1. 実施形態4の光学素子における導電性パターンと透明導電性パターンと透明導電膜の電位の様子を示す断面図であり、図29(a)では狭視野モードとする際の電位の状態について、図29(b)では電気泳動粒子の表面電荷が(−)の場合において広視野モードとする際の電位の状態について、図29(c)では電気泳動粒子の表面電荷が(+)の場合において広視野モードとする際の電位の状態について示している。FIG. 29 is a cross-sectional view showing a state of potentials of a conductive pattern, a transparent conductive pattern, and a transparent conductive film in the optical element of Embodiment 4, and FIG. 29A shows the state of the potential when the narrow-field mode is set. FIG. 29B shows a potential state when the surface charge of the electrophoretic particle is (−) and the wide-field mode is set. FIG. 29C shows a wide field of view when the surface charge of the electrophoretic particle is (+). It shows the state of the potential when setting the mode. 実施形態4の光学素子において導電性パターンおよび透明導電性パターンと光透過領域の相対的な位置がずれた場合を示す縦断面図である。FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing a case where the relative positions of the conductive pattern, the transparent conductive pattern, and the light transmission region are shifted in the optical element of Embodiment 4. 実施形態1の光学素子における光透過領域と導電性パターンの位置関係を示す平面図であり、図31(a)では上下の面が正方形となる光透過領域を配置した場合の例について、また、図31(b)では上下の面が長方形となる光透過領域を配置した場合の例について示している。It is a top view which shows the positional relationship of the light transmissive area | region and electroconductive pattern in the optical element of Embodiment 1, About the example at the time of arrange | positioning the light transmissive area | region where an upper and lower surface becomes a square in Fig.31 (a), FIG. 31B shows an example in which light transmission regions having upper and lower surfaces that are rectangular are arranged. 実施形態1の光学素子における光透過領域と導電性パターンの位置関係を示す斜視図であり、図32(a)では上下の面が正方形となる光透過領域を配置した場合の例について、また、図32(b)では上下の面が長方形となる光透過領域を配置した場合の例について示している。It is a perspective view which shows the positional relationship of the light transmissive area | region and electroconductive pattern in the optical element of Embodiment 1, About the example at the time of arrange | positioning the light transmissive area | region where an upper and lower surface becomes a square in Fig.32 (a), FIG. 32 (b) shows an example in which light transmission regions whose upper and lower surfaces are rectangular are arranged. 実施形態4の光学素子における光透過領域と導電性パターンと透明導電性パターンの位置関係を示す図であり、図33(a)は実施形態4における光透過領域と導電性パターンおよび透明導電性パターンの配置を示した平面図、また、図33(b)は其の斜視図である。It is a figure which shows the positional relationship of the light transmissive area | region, electroconductive pattern, and transparent conductive pattern in the optical element of Embodiment 4, and Fig.33 (a) is a light transmissive area | region in Embodiment 4, a conductive pattern, and a transparent conductive pattern. The top view which showed arrangement | positioning of FIG. 33, and FIG.33 (b) are the perspective views. 実施形態1の光学素子における電気泳動粒子の移動の様子を示す平面図であり、図34(a)では光透過領域が直線状に並んだ方向と同じ向きに直線状の導電性パターンを配置した場合の例について、また、図34(b)では光透過領域が直線状に並んだ方向から45°回転した向きに直線状の導電性パターンを配置した場合の例について示している。It is a top view which shows the mode of the movement of the electrophoretic particle in the optical element of Embodiment 1, and has arrange | positioned the linear conductive pattern in the same direction as the direction where the light transmission area | region was located in a line in Fig.34 (a). FIG. 34B shows an example of a case where a linear conductive pattern is arranged in a direction rotated by 45 ° from the direction in which the light transmission regions are arranged in a straight line. 実施形態4の光学素子における電気泳動粒子の移動の様子を示す平面図であり、図35(a)では光透過領域が直線状に並んだ方向と同じ向きに直線状の導電性パターン及び透明導電性パターンを配置した場合の例について、また、図35(b)では光透過領域が直線状に並んだ方向から45°回転した向きに直線状の導電性パターン及び透明導電性パターンを配置した場合の例について示している。It is a top view which shows the mode of the movement of the electrophoretic particle in the optical element of Embodiment 4, and in FIG.35 (a), a linear conductive pattern and transparent conductive in the same direction as the direction where the light transmission area | region was located in a line. In the case where the conductive pattern is arranged, and in FIG. 35B, the linear conductive pattern and the transparent conductive pattern are arranged in a direction rotated by 45 ° from the direction in which the light transmission regions are arranged in a straight line. An example of this is shown.

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態(以下「実施形態」という)について説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の構成要素については同一の符号を用いる。図面に描かれた形状は、実際の寸法および比率とは必ずしも一致していない。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “embodiments”) will be described with reference to the drawings. In the present specification and drawings, the same reference numerals are used for substantially the same components. The shapes depicted in the drawings do not necessarily match actual dimensions and ratios.

[実施形態1]
図1は実施形態1の光学素子200を狭視野モードの状態で示した図で、図1(a)は光学素子200の表示面と直交する面で光学素子200を切断して示した縦断面図、また、図1(b)は其の表示面を法線方向から示した表面図である。また、図2は同実施形態1の光学素子200を広視野モードの状態で示した図で、図2(a)は光学素子200の表示面と直交する面で光学素子200を切断して示した縦断面図、また、図2(b)は其の表示面を法線方向から示した表面図である。以下、実施形態1の光学素子の詳細を説明する。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram showing an optical element 200 according to Embodiment 1 in a state of a narrow field mode. FIG. 1A is a longitudinal cross-sectional view showing the optical element 200 cut along a plane orthogonal to the display surface of the optical element 200. FIG. 1B is a surface view showing the display surface from the normal direction. 2 is a diagram showing the optical element 200 of the first embodiment in a state of wide field mode, and FIG. 2A shows the optical element 200 cut along a plane orthogonal to the display surface of the optical element 200. FIG. 2B is a surface view showing the display surface from the normal direction. Details of the optical element of Embodiment 1 will be described below.

実施形態1の光学素子200は、第1の透明基板110と、第1の透明基板110に対向して存在する第2の透明基板115と、第1の透明基板110の表面から第2の透明基板115の表面に達するように、それぞれ離間して配置された複数の光透域領域120と、隣接する光透過領域120に挟まれた領域の一部で第1の透明基板110の表面に配置された導電性パターン250と、第2の透明基板115の第1の透明基板110に対する面に配置した透明導電膜125と、隣接する光透過領域120の間に配置された電気泳動素子140とを備えている。
光透過領域120は、その下面121と上面122がそれぞれ透明基板110と第2の透明基板115に達するように設けられた構造体(透明樹脂パターン)である。以下の実施形態でも、この点は同様である。
電気泳動素子140は、特定の電荷を帯びた遮光性の電気泳動粒子141と透過性の分散材142とから成る混合物である。
より具体的には、実施形態1の光学素子200は、第1の透明基板110と、第1の透明基板110に対向して間隔を置いて存在する第2の透明基板115と、第1の透明基板110に対向する側の第2の透明基板115の表面に配置された透明導電膜125と、第1の透明基板110と透明導電膜125の間の間隙にあって光学素子200の表示面に平行し且つ相互に直交する2方向すなわち図1(b)における縦方向と横方向の各々にそれぞれ離間して、其の下面121が第1の透明基板110に当接すると共に其の上面122が第2の透明基板115に達するようにして配置された複数の光透過領域120と、隣接する光透過領域120に挟まれた領域の一部で第1の透明基板110の表面に配置された導電性パターン250と、導電性パターン250の有無に関わらず、離間して配置された隣接する光透過領域120の間の空隙を埋めるようにして配置された電気泳動素子140とを備えている。
図1(a),(b)の狭視野モードは、導電性パターン250と透明導電膜125を同じ電位にすることで、各光透過領域120の間隙に配された電気泳動素子140中の電気泳動粒子141を分散材142内の全体に分散させることによって実現している(図26(a)参照)。これに対して図2(a),(b)の広視野モードは、電気泳動粒子141を導電性パターン250の近傍に凝集させることによって実現している。このとき、透明導電膜125に対する導電性パターン250の相対電位は電気泳動粒子141の表面電荷とは逆の極性とすることで透明導電膜125と導電性パターン250の間に電界を発生し、電気泳動粒子141を導電性パターン250の近傍に集めている。つまり、電気泳動粒子141の表面電荷が(−)の場合には導電性パターン250を正極とし(図26(b)参照)、電気泳動粒子141の表面電荷が(+)の場合には導電性パターン250を負極とすること(図26(c)参照)、要するに、導電性パターン250に対する透明導電膜125の相対電位を電気泳動粒子141の表面電荷と同じ極性とし、電気泳動粒子141を導電性パターン250の表面近傍に集めることにより、透明基板110の表面において導電性パターン250が配置されていない領域に電気泳動粒子141が存在しなくなるようにしている。
ここで、図25(a),(b)のように、透明基板115側の透明導電膜125と透明基板110側の透明導電膜123がどちらも素子領域に面状に配置されている場合、つまり、隣接する光透過領域120に挟まれた領域の全てを含むようにして透明導電膜123が透明基板110の表面に配置されている場合にあっては、広視野モードにおいて、電気泳動粒子141が隣接する光透過領域120に挟まれた領域の全てにおいて、透明導電膜123の表面近傍に凝集する為、透明基板110の表面のうち光透過領域120を除く領域が全て電気泳動粒子141で覆い隠されることになり、光透過領域120以外の領域が全て遮光状態となってしまう。
これに対し、図1(a),(b)および図2(a),(b)のように、透明基板110の表面にそれぞれ離間して複数の光透過領域120を配置し、隣接する光透過領域120に挟まれた領域の一部で透明基板110の表面に導電性パターン250を配置するとした実施形態1の構成では、狭視野モードにおいては、図1(a),(b)に示すように、電気泳動素子140の中に電気泳動粒子141が拡散することで隣接する光透過領域120間のスペースの遮光性を実現し、また、広視野モードにおいては、図2(a),(b)に示すように、透明導電膜125と導電性パターン250で発生させた電界によって、電気泳動粒子141が分散材142の中を、第1の透明基板110と透明導電膜125の間の間隙にあって光学素子200の表示面に平行し且つ相互に直交する2方向すなわち図1(b),図2(b)における縦方向の各々にそれぞれ離間した光透過領域120の間の経路に沿って泳動し、隣接する光透過領域120に挟まれた領域の一部にある導電性パターン250の表面近傍だけに集まることになり、其の結果、隣接する光透過領域120パターン間の中で導電性パターン250が配置されていない部分の電気泳動粒子141が例えば図2(b)に示されるようにして取り除かれて、光が透過可能な状態となる。
図1(a),(b)および図2(a),(b)では光透過領域120を全体として千鳥足配置とした例について示したが、光透過領域120は、図8(a),(b)に示すように格子状の配置としてもよい。なお、図8(a),(b)では電気泳動粒子141が導電性パターン250の近傍に凝集した広視野モードの状態を示している。
以上のように、図26(a),(b),(c)に示されるような電圧印加制御手段145により導電性パターン250と透明導電膜125の電位を制御し、狭視野モードと広視野モードの表示を実現することができる。電圧印加制御手段145は、外部からの信号に応じて導電性パターン250および透明導電膜125に印加する電圧を調整し、導電性パターン250および透明導電膜125のそれぞれの極性を変化させるための手段である。
The optical element 200 according to the first embodiment includes a first transparent substrate 110, a second transparent substrate 115 that faces the first transparent substrate 110, and a second transparent substrate from the surface of the first transparent substrate 110. Arranged on the surface of the first transparent substrate 110 at a part of a plurality of light transmission region 120 spaced apart from each other and a region sandwiched between adjacent light transmission regions 120 so as to reach the surface of the substrate 115 The conductive pattern 250, the transparent conductive film 125 disposed on the surface of the second transparent substrate 115 with respect to the first transparent substrate 110, and the electrophoretic element 140 disposed between the adjacent light transmission regions 120. I have.
The light transmission region 120 is a structure (transparent resin pattern) provided so that the lower surface 121 and the upper surface 122 reach the transparent substrate 110 and the second transparent substrate 115, respectively. This point is the same in the following embodiments.
The electrophoretic element 140 is a mixture of light-shielding electrophoretic particles 141 having a specific charge and a transmissive dispersion material 142.
More specifically, the optical element 200 according to the first embodiment includes a first transparent substrate 110, a second transparent substrate 115 that is spaced from the first transparent substrate 110, and a first transparent substrate 110. The transparent conductive film 125 disposed on the surface of the second transparent substrate 115 on the side facing the transparent substrate 110, and the display surface of the optical element 200 in the gap between the first transparent substrate 110 and the transparent conductive film 125 The lower surface 121 abuts against the first transparent substrate 110 and the upper surface 122 is spaced apart from each other in two directions that are parallel to each other and orthogonal to each other, that is, in the vertical direction and the horizontal direction in FIG. A plurality of light transmission regions 120 arranged so as to reach the second transparent substrate 115 and a part of the region sandwiched between the adjacent light transmission regions 120 and a conductive material arranged on the surface of the first transparent substrate 110 Pattern 250 and conductivity Regardless of the pattern 250, and an electrophoretic element 140 disposed so as to fill the gap between the light transmitting region 120 adjacent which are arranged spaced apart.
1A and 1B, in the narrow-field mode, the electric current in the electrophoretic element 140 disposed in the gap between the light transmission regions 120 is obtained by setting the conductive pattern 250 and the transparent conductive film 125 to the same potential. This is realized by dispersing the migrating particles 141 throughout the dispersion material 142 (see FIG. 26A). In contrast, the wide-field mode of FIGS. 2A and 2B is realized by aggregating the electrophoretic particles 141 in the vicinity of the conductive pattern 250. At this time, an electric field is generated between the transparent conductive film 125 and the conductive pattern 250 by setting the relative potential of the conductive pattern 250 with respect to the transparent conductive film 125 to a polarity opposite to the surface charge of the electrophoretic particles 141. The migrating particles 141 are collected in the vicinity of the conductive pattern 250. That is, when the surface charge of the electrophoretic particle 141 is (−), the conductive pattern 250 is the positive electrode (see FIG. 26B), and when the surface charge of the electrophoretic particle 141 is (+), the electroconductive pattern 250 is conductive. The pattern 250 is used as a negative electrode (see FIG. 26C). In short, the relative potential of the transparent conductive film 125 with respect to the conductive pattern 250 is set to the same polarity as the surface charge of the electrophoretic particles 141, and the electrophoretic particles 141 are made conductive. By collecting in the vicinity of the surface of the pattern 250, the electrophoretic particles 141 do not exist in the region where the conductive pattern 250 is not disposed on the surface of the transparent substrate 110.
Here, as shown in FIGS. 25A and 25B, when the transparent conductive film 125 on the transparent substrate 115 side and the transparent conductive film 123 on the transparent substrate 110 side are both arranged in a planar shape in the element region, That is, when the transparent conductive film 123 is disposed on the surface of the transparent substrate 110 so as to include all the regions sandwiched between the adjacent light transmission regions 120, the electrophoretic particles 141 are adjacent in the wide viewing mode. In all the regions sandwiched between the light transmission regions 120 to be agglomerated in the vicinity of the surface of the transparent conductive film 123, the entire region of the surface of the transparent substrate 110 excluding the light transmission region 120 is covered with the electrophoretic particles 141. As a result, all regions other than the light transmission region 120 are in a light-shielded state.
On the other hand, as shown in FIGS. 1A and 1B and FIGS. 2A and 2B, a plurality of light transmission regions 120 are arranged on the surface of the transparent substrate 110 so as to be adjacent to each other. In the configuration of the first embodiment in which the conductive pattern 250 is arranged on the surface of the transparent substrate 110 in a part of the region sandwiched between the transmissive regions 120, the narrow-field mode is shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b). As described above, the electrophoretic particles 141 are diffused into the electrophoretic element 140 to realize the light shielding property of the space between the adjacent light transmission regions 120. In the wide field mode, as shown in FIGS. As shown in b), the electrophoretic particles 141 pass through the dispersion material 142 by the electric field generated by the transparent conductive film 125 and the conductive pattern 250, and the gap between the first transparent substrate 110 and the transparent conductive film 125. Of the optical element 200 Adjacent light that migrates along a path between light transmission regions 120 that are parallel to the plane of view and perpendicular to each other, that is, in the vertical direction in FIGS. 1B and 2B, respectively. As a result, the conductive patterns 250 are arranged in the vicinity of the surface of the conductive pattern 250 in a part of the region sandwiched between the transmissive regions 120, and as a result, the conductive pattern 250 is arranged between the adjacent light transmissive region 120 patterns. The electrophoretic particles 141 in the absence are removed, for example, as shown in FIG. 2B, so that light can be transmitted.
FIGS. 1A and 1B and FIGS. 2A and 2B show an example in which the light transmission region 120 is arranged in a staggered pattern as a whole, but the light transmission region 120 is shown in FIGS. It is good also as a grid | lattice-like arrangement | positioning as shown to b). 8A and 8B show a wide-field mode in which the electrophoretic particles 141 are aggregated in the vicinity of the conductive pattern 250. FIG.
As described above, the voltage application control means 145 as shown in FIGS. 26A, 26B, and 26C controls the potentials of the conductive pattern 250 and the transparent conductive film 125 so that the narrow-field mode and the wide-field mode are achieved. The mode display can be realized. The voltage application control means 145 adjusts the voltage applied to the conductive pattern 250 and the transparent conductive film 125 according to an external signal, and changes the respective polarities of the conductive pattern 250 and the transparent conductive film 125. It is.

以降は電気泳動粒子の表面電荷が(−)の場合について説明するが、電気泳動粒子の表面電荷が(+)の場合には電極の極性を逆にすることで対応可能である。   Hereinafter, the case where the surface charge of the electrophoretic particle is (−) will be described. However, when the surface charge of the electrophoretic particle is (+), it can be dealt with by reversing the polarity of the electrode.

図3は、実施形態1の光学素子の製造方法を示す断面図である。以下、実施形態1の光学素子を製造する方法の一例について、其の概略を説明する。   FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating the method of manufacturing the optical element according to the first embodiment. Hereinafter, an outline of an example of a method for producing the optical element of Embodiment 1 will be described.

実施形態1の光学素子の製造方法は、次の工程を含む。   The manufacturing method of the optical element of Embodiment 1 includes the following steps.

導電性パターン250を透明基板110の表面に形成する工程(図3(a)参照)。
光透過領域120となるネガ型のフォトレジスト膜として透明感光性樹脂層150を形成する工程(図3(b)参照)。
マスクパターン161を備えたフォトマスク160を通して、透明感光性樹脂層150に露光光165を照射することにより、透明感光性樹脂層150を露光する工程(図3(c)参照)。この際、導電性パターン250の位置がマスクパターン161と重なるようにフォトマスク160と透明基板110の位置を制御する。
露光された透明感光性樹脂層150を現像することによって、互いに離間した複数の光透過領域120を形成する工程(図3(d)参照)。なお、ここでいう離間の方向は図3(d)の左右方向および図3(d)の紙面垂直方向の両方であり、個々の光透過領域120は島状に形成されることになる。
光透過領域120の表面上に透明導電膜125を備えた透明基板115を配置する工程(図3(e)参照)。
そして、導電性パターン250と透明導電膜125と光透過領域120の間の空隙に電気泳動素子140を充填する工程(図3(f)参照)。
A step of forming the conductive pattern 250 on the surface of the transparent substrate 110 (see FIG. 3A).
A step of forming a transparent photosensitive resin layer 150 as a negative photoresist film to be the light transmission region 120 (see FIG. 3B).
The process of exposing the transparent photosensitive resin layer 150 by irradiating the transparent photosensitive resin layer 150 with the exposure light 165 through the photomask 160 provided with the mask pattern 161 (refer FIG.3 (c)). At this time, the positions of the photomask 160 and the transparent substrate 110 are controlled so that the position of the conductive pattern 250 overlaps the mask pattern 161.
A step of developing the exposed transparent photosensitive resin layer 150 to form a plurality of light transmission regions 120 spaced apart from each other (see FIG. 3D). Here, the directions of separation are both the left-right direction in FIG. 3D and the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 3D, and each light transmission region 120 is formed in an island shape.
The process of arrange | positioning the transparent substrate 115 provided with the transparent conductive film 125 on the surface of the light transmissive area | region 120 (refer FIG.3 (e)).
Then, a step of filling the electrophoretic element 140 in the gap between the conductive pattern 250, the transparent conductive film 125, and the light transmission region 120 (see FIG. 3F).

この中で、光透過領域120の表面上に透明導電膜125を備えた別の透明基板115を配置する工程(図3(e))と、導電性パターン250と透明導電膜125と光透過領域120との間の空隙に電気泳動素子140を充填する工程(図3(f))については、順番が逆になってもよい。
つまり、図3(a)〜図3(d)の工程を実施した後に、図4に示されるように、光透過領域120の間に電気泳動素子140を充填する工程(図4(e))を実施し、次いで、光透過領域120および電気泳動素子140の表面上に透明導電膜125を備えた別の透明基板115を配置する工程(図4(f))を実施する。
Among them, the step of disposing another transparent substrate 115 having the transparent conductive film 125 on the surface of the light transmission region 120 (FIG. 3E), the conductive pattern 250, the transparent conductive film 125, and the light transmission region. About the process (FIG.3 (f)) of filling the electrophoretic element 140 in the space | gap between 120, the order may be reversed.
That is, after performing the steps of FIG. 3A to FIG. 3D, as shown in FIG. 4, the step of filling the electrophoretic element 140 between the light transmission regions 120 (FIG. 4E). Next, a step of placing another transparent substrate 115 provided with the transparent conductive film 125 on the surfaces of the light transmission region 120 and the electrophoretic element 140 (FIG. 4F) is performed.

また、上記したようにフォトマスク160を用いて透明感光性樹脂層150を露光する際に、マスクパターン161の位置が導電性パターン250からずれた場合には、光透過領域120の一部に導電性パターン250の一部が平面視で重なるように配置された構造の光学素子950となる(図28参照)。
この場合も導電性パターン250の一部が光透過領域120から露出するように、言い換えると、光透過領域120の一部に導電性パターン250の一部が平面視つまり光学素子の表示面の法線方向から見て重なるように配置されているので動作可能である。
In addition, when the transparent photosensitive resin layer 150 is exposed using the photomask 160 as described above, if the position of the mask pattern 161 is deviated from the conductive pattern 250, the light transmission region 120 is partially conductive. The optical element 950 has a structure in which a part of the sexual pattern 250 is arranged so as to overlap in plan view (see FIG. 28).
Also in this case, a part of the conductive pattern 250 is exposed from the light transmission region 120, in other words, a part of the conductive pattern 250 is seen in a plan view, that is, a method of the display surface of the optical element. Since they are arranged so as to overlap when viewed from the line direction, they are operable.

次に、光学素子200について、更に詳細に説明する。   Next, the optical element 200 will be described in more detail.

図1(a),図2(a)に示すように、光学素子200は透明基板110を有している。透明基板110は、ガラス基板製又はPET(Poly Ethylene Terephthalate)製又はPC(Poly Carbonate)製又はPEN(Poly Ethylene Naphthalate)製等である。
透明基板110の上には導電性パターン250が形成されている。導電性パターン250はアルミニウムやクロムや銅や酸化クロムやカーボンナノチューブ等の導電性材料、あるいは、ITOやZnO,IGZO,導電性ナノワイヤー等の透明導電性材料で構成される。
透明基板110上の導電性パターン250の間には1以上の光透過領域120が形成されている。光透過領域120の相互間には、電気泳動粒子141と分散材142の混合物である電気泳動素子140が配置されている。光透過領域120の高さは、30[μm]〜300[μm]の範囲が妥当であり、実施形態1では60[μm]である。
光透過領域120の幅は、1[μm]〜150[μm]の範囲が妥当であり、実施形態1では20[μm]である。また、光透過領域120の相互間の間隙の幅は、0.25[μm]〜40[μm]の範囲が妥当であり、実施形態1では5[μm]である。
また、導電性パターン250の膜厚は10[nm]から1000[nm]の範囲が妥当であり、実施形態1では300[nm]である。
As shown in FIGS. 1A and 2A, the optical element 200 has a transparent substrate 110. The transparent substrate 110 is made of a glass substrate, PET (Poly Ethylene Terephthalate), PC (Poly Carbonate), PEN (Poly Ethylene Naphthalate), or the like.
A conductive pattern 250 is formed on the transparent substrate 110. The conductive pattern 250 is made of a conductive material such as aluminum, chromium, copper, chromium oxide, or carbon nanotube, or a transparent conductive material such as ITO, ZnO, IGZO, or conductive nanowire.
One or more light transmission regions 120 are formed between the conductive patterns 250 on the transparent substrate 110. An electrophoretic element 140, which is a mixture of the electrophoretic particles 141 and the dispersion material 142, is disposed between the light transmission regions 120. The range of 30 [μm] to 300 [μm] is appropriate for the height of the light transmission region 120, and is 60 [μm] in the first embodiment.
The width of the light transmission region 120 is appropriately in the range of 1 [μm] to 150 [μm], and is 20 [μm] in the first embodiment. In addition, the width of the gap between the light transmission regions 120 is appropriately in the range of 0.25 [μm] to 40 [μm], and is 5 [μm] in the first embodiment.
Further, the film thickness of the conductive pattern 250 is reasonable in the range of 10 [nm] to 1000 [nm], and is 300 [nm] in the first embodiment.

光透過領域120と導電性パターン250の配置例を図9〜図12に示す。   Examples of arrangement of the light transmission region 120 and the conductive pattern 250 are shown in FIGS.

図9(a)と図10(a)は上下の面122,121が正方形となる光透過領域120が直線状に並んだ方向と同じ向きに直線状の導電性パターン250を配置した例であり、図9(a)では光透過領域120の上面の法線方向から見た光透過領域120と導電性パターン250の配列を平面的に示し、また、図10(a)では光透過領域120の上面の手前斜め上方から光透過領域120と導電性パターン250を見た状態を立体的に示している。光透過領域120の並びは図9(a)に明らかなように、全体として千鳥足配置である。この例では、縦方向と横方向の各々にそれぞれ離間して配置された複数の光透過領域120で挟まれた領域のうち、図9(a)に示される通り、光透過領域120に挟まれて縦方向に長く形成された間隙からなる縦長の部分領域に1つ置きに導電性パターン250が形成され、光透過領域120に挟まれて横方向に長く形成された間隙からなる横長の部分領域には導電性パターン250は全く形成されていないので、光透過領域120に挟まれた領域全体に対する導電性パターン250の面積割合は概ね1/4程度となる。つまり、透明基板115側の透明導電膜125と透明基板110側の透明導電膜123がどちらも素子領域の全域に亘って面状に配置されている従来の構成のものと比較した場合、隣接する光透過領域120に挟まれる領域のうち広視野モードにおいて電気泳動粒子141で覆い隠される部分の面積を1/4程度に減らせるということである。
図9(b)と図10(b)は上下の面122,121が概ね縦横比1:2の長方形となる光透過領域120が直線状に並んだ方向と同じ向きに直線状の導電性パターン250を配置した例であり、図9(b)では光透過領域120の上面の法線方向から見た光透過領域120と導電性パターン250の配列を平面的に示し、また、図10(b)では光透過領域120の上面の手前斜め上方から光透過領域120と導電性パターン250を見た状態を立体的に示している。光透過領域120の並びは図9(b)に明らかなように、全体として千鳥足配置である。この例でも、縦方向と横方向の各々にそれぞれ離間して配置された複数の光透過領域120で挟まれた領域のうち、図9(b)に示される通り、光透過領域120に挟まれて縦方向に長く形成された間隙からなる縦長の部分領域に1つ置きに導電性パターン250が形成され、光透過領域120に挟まれて横方向に長く形成された間隙からなる横長の部分領域には導電性パターン250は全く形成されていないので、光透過領域120に挟まれた領域全体に対する導電性パターン250の面積割合は概ね1/3程度となる。つまり、透明基板115側の透明導電膜125と透明基板110側の透明導電膜123がどちらも素子領域の全域に亘って面状に配置されている従来の構成のものと比較した場合、隣接する光透過領域120に挟まれる領域のうち広視野モードにおいて電気泳動粒子141で覆い隠される部分の面積を1/3程度に減らせるということである。
FIGS. 9A and 10A are examples in which the linear conductive pattern 250 is arranged in the same direction as the direction in which the light transmission regions 120 in which the upper and lower surfaces 122 and 121 are square are arranged in a straight line. 9A shows a planar arrangement of the light transmissive region 120 and the conductive pattern 250 as viewed from the normal direction of the upper surface of the light transmissive region 120, and FIG. A state in which the light transmission region 120 and the conductive pattern 250 are viewed from an obliquely upper front side of the upper surface is shown three-dimensionally. As shown in FIG. 9A, the arrangement of the light transmission regions 120 is a staggered arrangement as a whole. In this example, among the regions sandwiched between the plurality of light transmission regions 120 that are spaced apart from each other in the vertical direction and the horizontal direction, as illustrated in FIG. In other words, the conductive pattern 250 is formed every other vertically long partial region formed of a gap formed long in the vertical direction, and the horizontally long partial region formed of a gap formed long in the horizontal direction between the light transmission regions 120. Since the conductive pattern 250 is not formed at all, the area ratio of the conductive pattern 250 to the entire region sandwiched between the light transmission regions 120 is about 1/4. That is, the transparent conductive film 125 on the transparent substrate 115 side and the transparent conductive film 123 on the transparent substrate 110 side are adjacent to each other when compared with the conventional configuration in which the transparent conductive film 125 is disposed in a planar shape over the entire element region. That is, the area of the region sandwiched between the light transmission regions 120 that is covered with the electrophoretic particles 141 in the wide viewing mode can be reduced to about ¼.
9 (b) and 10 (b) are linear conductive patterns in the same direction as the direction in which the light transmission regions 120 in which the upper and lower surfaces 122 and 121 are substantially rectangular with an aspect ratio of 1: 2 are arranged in a straight line. 9B is an example in which the arrangement of the light transmission region 120 and the conductive pattern 250 viewed from the normal direction of the upper surface of the light transmission region 120 is shown in a plan view, and FIG. ) Shows a three-dimensional view of the light transmission region 120 and the conductive pattern 250 as viewed obliquely from the upper front side of the upper surface of the light transmission region 120. As shown in FIG. 9B, the arrangement of the light transmission regions 120 is a staggered arrangement as a whole. Also in this example, among the regions sandwiched between the plurality of light transmission regions 120 that are spaced apart from each other in the vertical direction and the horizontal direction, as illustrated in FIG. In other words, the conductive pattern 250 is formed every other vertically long partial region formed of a gap formed long in the vertical direction, and the horizontally long partial region formed of a gap formed long in the horizontal direction between the light transmission regions 120. Since the conductive pattern 250 is not formed at all, the area ratio of the conductive pattern 250 to the entire region sandwiched between the light transmission regions 120 is about 1/3. That is, the transparent conductive film 125 on the transparent substrate 115 side and the transparent conductive film 123 on the transparent substrate 110 side are adjacent to each other when compared with the conventional configuration in which the transparent conductive film 125 is disposed in a planar shape over the entire element region. This means that the area of the region sandwiched between the light transmission regions 120 that is covered with the electrophoretic particles 141 in the wide field mode can be reduced to about 1/3.

図11(a)と図12(a)は上下の面122,121が正方形となる光透過領域120が直線状に並んだ方向から90°回転した向きに直線状の導電性パターン250を配置した例であり、図11(a)では光透過領域120の上面の法線方向から見た光透過領域120と導電性パターン250の配列を平面的に示し、また、図12(a)では光透過領域120の上面の手前斜め上方から光透過領域120と導電性パターン250を見た状態を立体的に示している。光透過領域120の並びは図11(a)に明らかなように、全体として千鳥足配置である。前記と同様、透明基板115側の透明導電膜125と透明基板110側の透明導電膜123がどちらも素子領域の全域に亘って面状に配置されている従来の構成のものと比較して、隣接する光透過領域120に挟まれる領域のうち広視野モードにおいて電気泳動粒子141で覆い隠される部分の面積を大幅に減らせることが明らかである。図11(a)と図12(a)に示す例において電気泳動粒子141を引き寄せて凝集させる導電性パターン250は、図11(a)中でハッチングによって示される部分、つまり、隣接する光透過領域120よって挟まれた部分であり、透明基板110と光透過領域120によって表裏を挟まれた部分は、単に、隣接する光透過領域120よって挟まれた部分の導電性パターン250を電気的に接続するための手段として機能するに過ぎない。よって、上下の面122,121が正方形となる光透過領域120が直線状に並んだ方向から90°回転した向きに直線状の導電性パターン250を配置した構成であっても、隣接する光透過領域120に挟まれた領域の一部にのみ配置された導電性パターン250の表面近傍に電気泳動粒子141を集めることで、其れ以外の領域から電気泳動粒子141を排除するとした本発明の技術思想は踏襲されている。
また、図11(b)と図12(b)は上下の面122,121が概ね縦横比1:2の長方形となる光透過領域120が直線状に並んだ方向から90°回転した向きに直線状の導電性パターン250を配置した例であり、図11(b)では光透過領域120の上面の法線方向から見た光透過領域120と導電性パターン250の配列を平面的に示し、また、図12(b)では光透過領域120の上面の手前斜め上方から光透過領域120と導電性パターン250を見た状態を立体的に示している。光透過領域120の並びは図11(b)に明らかなように、全体として千鳥足配置である。前記と同様、透明基板115側の透明導電膜125と透明基板110側の透明導電膜123がどちらも素子領域の全域に亘って面状に配置されている従来の構成のものと比較して、隣接する光透過領域120に挟まれる領域のうち広視野モードにおいて電気泳動粒子141で覆い隠される部分の面積を大幅に減らせることが明らかである。図11(b)と図12(b)に示す例において電気泳動粒子141を引き寄せて凝集させる導電性パターン250は、図11(b)中でハッチングによって示される部分、つまり、隣接する光透過領域120よって挟まれた部分であり、透明基板110と光透過領域120によって表裏を挟まれた部分は、単に、隣接する光透過領域120よって挟まれた部分の導電性パターン250を電気的に接続するための手段として機能するに過ぎない。よって、上下の面122,121が概ね縦横比1:2の長方形となる光透過領域120が直線状に並んだ方向から90°回転した向きに直線状の導電性パターン250を配置した構成であっても、隣接する光透過領域120に挟まれた領域の一部にのみ配置された導電性パターン250の表面近傍に電気泳動粒子141を集めることで、其れ以外の領域から電気泳動粒子141を排除するとした本発明の技術思想は踏襲されている。
11A and 12A, the linear conductive pattern 250 is arranged in a direction rotated 90 ° from the direction in which the light transmission regions 120 in which the upper and lower surfaces 122 and 121 are square are arranged in a straight line. For example, FIG. 11A shows a planar arrangement of the light transmission region 120 and the conductive pattern 250 viewed from the normal direction of the upper surface of the light transmission region 120, and FIG. 12A shows the light transmission. A state in which the light transmission region 120 and the conductive pattern 250 are viewed from obliquely above the upper surface of the region 120 is shown in a three-dimensional manner. As shown in FIG. 11A, the arrangement of the light transmission regions 120 is a staggered arrangement as a whole. Similar to the above, compared with the conventional configuration in which the transparent conductive film 125 on the transparent substrate 115 side and the transparent conductive film 123 on the transparent substrate 110 side are both arranged in a planar shape over the entire element region, It is apparent that the area of the portion between the adjacent light transmission regions 120 that is covered with the electrophoretic particles 141 in the wide field mode can be greatly reduced. In the example shown in FIGS. 11A and 12A, the conductive pattern 250 that attracts and aggregates the electrophoretic particles 141 is a portion indicated by hatching in FIG. 11A, that is, an adjacent light transmission region. The portion sandwiched by 120 and the portion sandwiched between the transparent substrate 110 and the light transmission region 120 simply electrically connects the conductive pattern 250 of the portion sandwiched between the adjacent light transmission regions 120. It only serves as a means for this. Therefore, even if the linear conductive pattern 250 is arranged in a direction rotated by 90 ° from the direction in which the light transmission regions 120 in which the upper and lower surfaces 122 and 121 are square are aligned, the adjacent light transmission regions The technology of the present invention in which the electrophoretic particles 141 are excluded from other regions by collecting the electrophoretic particles 141 near the surface of the conductive pattern 250 disposed only in a part of the region sandwiched between the regions 120. The idea is followed.
11 (b) and 12 (b), the upper and lower surfaces 122, 121 are linear in a direction rotated by 90 ° from the direction in which the light transmission regions 120 in which the upper and lower surfaces 122, 121 are generally rectangular with an aspect ratio of 1: 2 are aligned. FIG. 11B shows a plan view of the arrangement of the light transmission region 120 and the conductive pattern 250 viewed from the normal direction of the upper surface of the light transmission region 120, and FIG. FIG. 12B shows a three-dimensional view of the light transmission region 120 and the conductive pattern 250 viewed obliquely from the upper front side of the upper surface of the light transmission region 120. As shown in FIG. 11B, the arrangement of the light transmission regions 120 is a staggered arrangement as a whole. Similar to the above, compared with the conventional configuration in which the transparent conductive film 125 on the transparent substrate 115 side and the transparent conductive film 123 on the transparent substrate 110 side are both arranged in a planar shape over the entire element region, It is apparent that the area of the portion between the adjacent light transmission regions 120 that is covered with the electrophoretic particles 141 in the wide field mode can be greatly reduced. In the example shown in FIGS. 11B and 12B, the conductive pattern 250 that attracts and aggregates the electrophoretic particles 141 is a portion indicated by hatching in FIG. 11B, that is, an adjacent light transmission region. The portion sandwiched by 120 and the portion sandwiched between the transparent substrate 110 and the light transmission region 120 simply electrically connects the conductive pattern 250 of the portion sandwiched between the adjacent light transmission regions 120. It only serves as a means for this. Therefore, the linear conductive pattern 250 is arranged in a direction rotated by 90 ° from the direction in which the light transmission regions 120 in which the upper and lower surfaces 122 and 121 are approximately rectangular with an aspect ratio of 1: 2 are arranged in a straight line. However, by collecting the electrophoretic particles 141 in the vicinity of the surface of the conductive pattern 250 disposed only in a part of the region sandwiched between the adjacent light transmission regions 120, the electrophoretic particles 141 are collected from other regions. The technical idea of the present invention to be excluded is followed.

更に、図11(c)と図12(c)は上下の面122,121が長尺の長方形となる光透過領域120を幅方向に離間させて配置し、光透過領域120の直線状の並び方向つまり光透過領域120の幅方向と同じ向きに直線状の導電性パターン250を配置した例であり、図11(c)では光透過領域120の上面の法線方向から見た光透過領域120と導電性パターン250の配列を平面的に示し、また、図12(c)では光透過領域120の上面の手前斜め上方から光透過領域120と導電性パターン250を見た状態を立体的に示している。前記と同様、透明基板115側の透明導電膜125と透明基板110側の透明導電膜123がどちらも素子領域の全域に亘って面状に配置されている従来の構成のものと比較して、隣接する光透過領域120に挟まれる領域のうち広視野モードにおいて電気泳動粒子141で覆い隠される部分の面積を大幅に減らせることが明らかである。図11(c)と図12(c)に示す例で電気泳動粒子141を引き寄せて凝集させる導電性パターン250は、図11(c)中でハッチングによって示される部分、つまり、隣接する光透過領域120よって挟まれた部分であり、透明基板110と光透過領域120によって表裏を挟まれた部分は、単に、隣接する光透過領域120よって挟まれた部分の導電性パターン250を電気的に接続するための手段として機能するに過ぎない。よって、長尺の光透過領域120の直線状の並び方向、つまり、隣接する光透過領域120の間に形成される間隙の長手方向に対し90°回転した向きに直線状の導電性パターン250を配置した構成であっても、隣接する光透過領域120に挟まれた領域の一部にのみ配置された導電性パターン250の表面近傍に電気泳動粒子141を集めることで、其れ以外の領域から電気泳動粒子141を排除するとした本発明の技術思想は踏襲されている。   Further, in FIG. 11C and FIG. 12C, the light transmission regions 120 whose upper and lower surfaces 122 and 121 are long rectangles are arranged apart from each other in the width direction, and the light transmission regions 120 are arranged in a straight line. This is an example in which a linear conductive pattern 250 is arranged in the same direction as the width direction of the light transmission region 120, and the light transmission region 120 viewed from the normal direction of the upper surface of the light transmission region 120 in FIG. FIG. 12C shows a three-dimensional view of the light transmission region 120 and the conductive pattern 250 viewed from diagonally above the top surface of the light transmission region 120. ing. Similar to the above, compared with the conventional configuration in which the transparent conductive film 125 on the transparent substrate 115 side and the transparent conductive film 123 on the transparent substrate 110 side are both arranged in a planar shape over the entire element region, It is apparent that the area of the portion between the adjacent light transmission regions 120 that is covered with the electrophoretic particles 141 in the wide field mode can be greatly reduced. In the example shown in FIGS. 11C and 12C, the conductive pattern 250 that attracts and aggregates the electrophoretic particles 141 is a portion indicated by hatching in FIG. 11C, that is, an adjacent light transmission region. The portion sandwiched by 120 and the portion sandwiched between the transparent substrate 110 and the light transmission region 120 simply electrically connects the conductive pattern 250 of the portion sandwiched between the adjacent light transmission regions 120. It only serves as a means for this. Therefore, the linear conductive pattern 250 is formed in a direction in which the long light transmission regions 120 are linearly arranged, that is, in a direction rotated by 90 ° with respect to the longitudinal direction of the gap formed between the adjacent light transmission regions 120. Even in the arrangement, by collecting the electrophoretic particles 141 near the surface of the conductive pattern 250 arranged only in a part of the area sandwiched between the adjacent light transmission areas 120, it is possible to remove the electrophoretic particles 141 from other areas. The technical idea of the present invention that excludes the electrophoretic particles 141 is followed.

なお、図10と図12の各図に示すA−A方向の狭視野モードでの可視角度は、約±30°に制限される。   Note that the visible angle in the narrow-field mode in the AA direction shown in FIGS. 10 and 12 is limited to about ± 30 °.

図31(a)と図32(a)は上下の面122,121が正方形となる光透過領域120が直線状に並んだ方向から45°回転した向きに直線状の導電性パターン250を配置した例である。図31(a)では光透過領域120の上面122の法線方向から見た光透過領域120と導電性パターン250の配列を平面的に示し、また、図32(a)では光透過領域120の上面122の手前斜め上方から光透過領域120と導電性パターン250を見た状態を立体的に示している。光透過領域120の並びは図31(a)に明らかなように、全体として千鳥足配置である。前記と同様、透明基板115側の透明導電膜125と透明基板110側の透明導電膜123がどちらも素子領域の全域に亘って面状に配置されている従来の構成のものと比較して、隣接する光透過領域120に挟まれる領域のうち、広視野モードにおいて、電気泳動粒子141で覆い隠される部分の面積を大幅に減らせることが明らかである。図31(a)と図32(a)に示す例において、電気泳動粒子141を引き寄せて凝集させる導電性パターン250は、図31(a)中でハッチングによって示される部分、つまり、隣接する光透過領域120よって挟まれた部分である。透明基板110と光透過領域120によって表裏を挟まれた導電性パターン250の部分は、単に、隣接する光透過領域120よって挟まれた部分の導電性パターン250を電気的に接続するための手段として機能するに過ぎない。よって、上下の面122,121が正方形となる光透過領域120が直線状に並んだ方向から45°回転した向きに直線状の導電性パターン250を配置した構成であっても、隣接する光透過領域120に挟まれた領域の一部にのみ配置された導電性パターン250の表面近傍に電気泳動粒子141を集めることで、其れ以外の領域から電気泳動粒子141を排除するとした本発明の技術思想は踏襲されている。   31A and 32A, the linear conductive pattern 250 is arranged in a direction rotated by 45 ° from the direction in which the light transmission regions 120 in which the upper and lower surfaces 122 and 121 are square are arranged in a straight line. It is an example. In FIG. 31A, the arrangement of the light transmission region 120 and the conductive pattern 250 viewed from the normal direction of the upper surface 122 of the light transmission region 120 is shown in a plan view, and in FIG. A state in which the light transmission region 120 and the conductive pattern 250 are viewed from diagonally above the upper surface 122 is shown in three dimensions. As shown in FIG. 31A, the arrangement of the light transmission regions 120 is a staggered arrangement as a whole. Similar to the above, compared with the conventional configuration in which the transparent conductive film 125 on the transparent substrate 115 side and the transparent conductive film 123 on the transparent substrate 110 side are both arranged in a planar shape over the entire element region, It is apparent that the area of the portion covered with the electrophoretic particles 141 in the wide field mode among the regions sandwiched between the adjacent light transmission regions 120 can be greatly reduced. In the example shown in FIGS. 31 (a) and 32 (a), the conductive pattern 250 that attracts and aggregates the electrophoretic particles 141 is a portion indicated by hatching in FIG. 31 (a), that is, adjacent light transmission. It is a portion sandwiched between the regions 120. The portion of the conductive pattern 250 sandwiched between the transparent substrate 110 and the light transmission region 120 is simply as a means for electrically connecting the conductive pattern 250 of the portion sandwiched between the adjacent light transmission regions 120. It just works. Therefore, even if the linear conductive pattern 250 is arranged in a direction rotated by 45 ° from the direction in which the light transmission regions 120 in which the upper and lower surfaces 122 and 121 are square are aligned, the adjacent light transmission regions The technology of the present invention in which the electrophoretic particles 141 are excluded from other regions by collecting the electrophoretic particles 141 near the surface of the conductive pattern 250 disposed only in a part of the region sandwiched between the regions 120. The idea is followed.

また、図31(b)と図32(b)は上下の面122,121が概ね縦横比1:2の長方形となる光透過領域120が直線状に並んだ方向から45°回転した向きに直線状の導電性パターン250を配置した例である。図31(b)では光透過領域120の上面122の法線方向から見た光透過領域120と導電性パターン250の配列を平面的に示し、また、図32(b)では光透過領域120の上面122の手前斜め上方から光透過領域120と導電性パターン250を見た状態を立体的に示している。光透過領域120の並びは図31(b)に明らかなように、全体として千鳥足配置である。前記と同様、透明基板115側の透明導電膜125と透明基板110側の透明導電膜123がどちらも素子領域の全域に亘って面状に配置されている従来の構成のものと比較して、隣接する光透過領域120に挟まれる領域のうち、広視野モードにおいて、電気泳動粒子141で覆い隠される部分の面積を大幅に減らせることが明らかである。図31(b)と図32(b)に示す例において、電気泳動粒子141を引き寄せて凝集させる導電性パターン250は、図31(b)中でハッチングによって示される部分、つまり、隣接する光透過領域120よって挟まれた部分である。透明基板110と光透過領域120によって表裏を挟まれた導電性パターン250の部分は、単に、隣接する光透過領域120よって挟まれた部分の導電性パターン250を電気的に接続するための手段として機能するに過ぎない。よって、上下の面122,121が概ね縦横比1:2の長方形となる光透過領域120が直線状に並んだ方向から45°回転した向きに直線状の導電性パターン250を配置した構成であっても、隣接する光透過領域120に挟まれた領域の一部にのみ配置された導電性パターン250の表面近傍に電気泳動粒子141を集めることで、其れ以外の領域から電気泳動粒子141を排除するとした本発明の技術思想は踏襲されている。   31 (b) and 32 (b), the upper and lower surfaces 122, 121 are linear in a direction rotated by 45 ° from the direction in which the light transmission regions 120 in which the upper and lower surfaces 122, 121 are substantially rectangular with an aspect ratio of 1: 2 are aligned. This is an example in which a conductive pattern 250 is arranged. In FIG. 31B, the arrangement of the light transmission region 120 and the conductive pattern 250 viewed from the normal direction of the upper surface 122 of the light transmission region 120 is shown in a plane, and in FIG. A state in which the light transmission region 120 and the conductive pattern 250 are viewed from diagonally above the upper surface 122 is shown in three dimensions. As shown in FIG. 31B, the arrangement of the light transmission regions 120 is a staggered arrangement as a whole. Similar to the above, compared with the conventional configuration in which the transparent conductive film 125 on the transparent substrate 115 side and the transparent conductive film 123 on the transparent substrate 110 side are both arranged in a planar shape over the entire element region, It is apparent that the area of the portion covered with the electrophoretic particles 141 in the wide field mode among the regions sandwiched between the adjacent light transmission regions 120 can be greatly reduced. In the example shown in FIG. 31B and FIG. 32B, the conductive pattern 250 that attracts and aggregates the electrophoretic particles 141 is a portion indicated by hatching in FIG. 31B, that is, adjacent light transmission. It is a portion sandwiched between the regions 120. The portion of the conductive pattern 250 sandwiched between the transparent substrate 110 and the light transmission region 120 is simply as a means for electrically connecting the conductive pattern 250 of the portion sandwiched between the adjacent light transmission regions 120. It just works. Therefore, the linear conductive pattern 250 is arranged in a direction rotated by 45 ° from the direction in which the light transmission regions 120 in which the upper and lower surfaces 122 and 121 are approximately rectangular with an aspect ratio of 1: 2 are arranged in a straight line. However, by collecting the electrophoretic particles 141 in the vicinity of the surface of the conductive pattern 250 disposed only in a part of the region sandwiched between the adjacent light transmission regions 120, the electrophoretic particles 141 are collected from other regions. The technical idea of the present invention to be excluded is followed.

ここで、図34(a)のように、光透過領域120が直線状に並んだ方向と同じ向きに直線状の導電性パターン250を配置した場合、図34(a)中の位置A、つまり、隣接する光透過領域120に挟まれて光透過領域120が直線状に並ぶ方向に沿って画成された領域内に存在する電気泳動粒子141は、電気泳動粒子141を引き寄せて凝集させる導電性パターン250に向けて移動する際に、隣接する光透過領域120に挟まれて光透過領域120が直線状に並ぶ方向と直交して画成された領域のうち自らの位置に直近する領域と自らが存在する領域とが合流する位置にまで、自らが存在する領域を光透過領域120が直線状に並ぶ方向に沿って移動する。更に、前述した合流位置で90°進行方向を変えて、隣接する光透過領域120に挟まれて光透過領域120が直線状に並ぶ方向と直交して画成された領域を、光透過領域120が直線状に並ぶ方向と直交する方向に移動することによって直近の導電性パターン250に到達する必要がある。
これに対し、図34(b)のように、光透過領域120が直線状に並んだ方向から45°回転した向きに直線状の導電性パターン250を配置することで、図34(b)中の位置Aに存在する電気泳動粒子141は、電気泳動粒子141を引き寄せて凝集させる導電性パターン250に向けて移動する際に、自らが存在する領域を光透過領域120が直線状に並ぶ方向に沿って直線状に移動するだけでよくなるので、導電性パターン250の表面付近へ電気泳動粒子141を集める場合に要する時間を短縮することができ、良好な応答性の可視範囲制御が可能となる。
なお、図31及び図32では、光透過領域120が直線状に並んだ方向から45°回転した向きに直線状の導電性パターン250を配置した例について示しているが、光透過領域120が直線状に並んだ方向に対する直線状の導電性パターン250の回転角度を0°より大きく90°以下の範囲とすることで、前記と同様の理由により、可視範囲制御における応答性の良好化を達成し得る。また、図32(a),(b)の各図に示すA−A方向の狭視野モードでの可視角度は、約±30°に制限される。
Here, as shown in FIG. 34A, when the linear conductive pattern 250 is arranged in the same direction as the direction in which the light transmission regions 120 are arranged linearly, the position A in FIG. The electrophoretic particles 141 existing in the region defined along the direction in which the light transmissive regions 120 are arranged in a straight line between the adjacent light transmissive regions 120 are attracted to aggregate the electrophoretic particles 141. When moving toward the pattern 250, the region closest to its own position and the region defined by the light transmitting region 120 perpendicular to the direction in which the light transmitting region 120 is arranged in a straight line between the adjacent light transmitting regions 120 and itself The light transmitting region 120 moves along the direction in which the light transmitting region 120 is arranged in a straight line to the position where the region where the light is present joins. Further, the light transmission region 120 is defined as a region defined by crossing the light transmission region 120 between the adjacent light transmission regions 120 in a direction orthogonal to the direction in which the light transmission regions 120 are arranged in a straight line by changing the traveling direction by 90 ° at the above-described merging position. It is necessary to reach the nearest conductive pattern 250 by moving in a direction perpendicular to the direction in which the lines are arranged in a straight line.
On the other hand, as shown in FIG. 34B, by arranging the linear conductive pattern 250 in a direction rotated by 45 ° from the direction in which the light transmission regions 120 are arranged in a straight line, in FIG. When the electrophoretic particles 141 existing at the position A move toward the conductive pattern 250 that attracts and aggregates the electrophoretic particles 141, the region where the electrophoretic particles 141 exist is aligned in a direction in which the light transmission regions 120 are arranged in a straight line. Therefore, the time required for collecting the electrophoretic particles 141 near the surface of the conductive pattern 250 can be shortened, and the visible range with good responsiveness can be controlled.
31 and 32 show an example in which the linear conductive pattern 250 is arranged in a direction rotated by 45 ° from the direction in which the light transmission regions 120 are arranged in a straight line, the light transmission region 120 is a straight line. By making the rotation angle of the linear conductive pattern 250 with respect to the direction aligned in a range from 0 ° to 90 ° or less, for the same reason as described above, the responsiveness in the visible range control is improved. obtain. Further, the visible angle in the narrow-field mode in the AA direction shown in each of FIGS. 32A and 32B is limited to about ± 30 °.

次に、実施形態1の光学素子の製造工程について図3を参照して更に詳しく説明する。   Next, the manufacturing process of the optical element of Embodiment 1 will be described in more detail with reference to FIG.

まず、ガラス,PET,PCまたはPENからなる透明基板110の表面に導電性パターン250を形成し(図3(a)参照)、其の上に透明感光性樹脂層150を形成する(図3(b)参照)。導電性パターン250は、アルミニウム,クロム,銅,酸化クロム,カーボンナノチューブ等の導電性材料や、ITO,ZnO,IGZO,導電性ナノワイヤー等の透明導電性材料にて構成することができ、実施形態1ではアルミニウムを用いる。   First, a conductive pattern 250 is formed on the surface of a transparent substrate 110 made of glass, PET, PC, or PEN (see FIG. 3A), and a transparent photosensitive resin layer 150 is formed thereon (FIG. 3 ( b)). The conductive pattern 250 can be made of a conductive material such as aluminum, chromium, copper, chromium oxide, or carbon nanotube, or a transparent conductive material such as ITO, ZnO, IGZO, or conductive nanowire. 1 uses aluminum.

透明感光性樹脂層150の形成方法としては、例えば、スリットダイコータ,ワイヤコータ,アプリケータ,ドライフィルム転写,スプレイ塗布,スクリーン印刷などのいずれかの成膜方法を用いることができる。透明感光性樹脂層150の厚さは、30[μm]〜300[μm]の範囲が妥当であり、実施形態1では60[μm]である。透明感光性樹脂層150に用いる透明感光性樹脂は、例えば、化薬マイクロケム(Microchem)社の化学増幅型フォトレジスト(商品名「SU−8」)である。
この透明感光性樹脂の特徴は、次の通りである。
・紫外線を照射することで光開始剤が酸を発生し、このプロトン酸を触媒として硬化性モノマーを重合させるエポキシ系(具体的には、ビスフェノールAノボラックのグリシジルエーテル誘導体)のネガレジストである。
・可視光領域において非常に透明性の高い特性を有している。
・透明感光性樹脂に含まれる硬化性モノマーは、硬化前の分子量が比較的小さいため、シクロペンタノン,プロピレングリコールメチルエーテルアセテート(PEGMEA),ガンマブチルラクトン(GBL)やイソブチルケトン(MIBK)などの溶媒に非常に良く溶けることから、厚膜形成が容易である。
・近紫外領域の波長においても光透過性が非常に良いので、厚膜であっても紫外線を透過させる。
・以上のような特徴を有することからアスペクト比が3以上の高アスペクト比のパターンを形成できる。
・硬化性モノマーには官能基が多く存在していることから、硬化後、非常に高密度な架橋となり、熱的にも化学的にも非常に安定である。このため、パターン形成後の加工も容易となる。
無論、透明感光性樹脂層150は、ここで述べた透明感光性樹脂(商品名「SU−8」)に限られるわけではなく、同様の特性を有するものであれば、どのような光硬化性材料を用いてもよい。
As a method for forming the transparent photosensitive resin layer 150, for example, any film forming method such as a slit die coater, a wire coater, an applicator, dry film transfer, spray coating, or screen printing can be used. The range of 30 [μm] to 300 [μm] is appropriate for the thickness of the transparent photosensitive resin layer 150, which is 60 [μm] in the first embodiment. The transparent photosensitive resin used for the transparent photosensitive resin layer 150 is, for example, a chemically amplified photoresist (trade name “SU-8”) manufactured by Kayaku Microchem.
The characteristics of this transparent photosensitive resin are as follows.
An epoxy-type negative resist (specifically, a glycidyl ether derivative of bisphenol A novolak) in which a photoinitiator generates an acid by irradiating ultraviolet rays and polymerizes a curable monomer using this protonic acid as a catalyst.
-It has very high transparency in the visible light region.
-The curable monomer contained in the transparent photosensitive resin has a relatively small molecular weight before curing, so that cyclopentanone, propylene glycol methyl ether acetate (PEGMEA), gamma butyl lactone (GBL), isobutyl ketone (MIBK), etc. Since it dissolves very well in a solvent, it is easy to form a thick film.
-Light transmittance is very good even at wavelengths in the near ultraviolet region, so that even a thick film can transmit ultraviolet light.
-Since it has the above features, it is possible to form a high aspect ratio pattern with an aspect ratio of 3 or more.
-Since there are many functional groups in the curable monomer, it becomes a very high-density cross-link after curing, and is very stable both thermally and chemically. For this reason, processing after pattern formation is also facilitated.
Of course, the transparent photosensitive resin layer 150 is not limited to the transparent photosensitive resin (trade name “SU-8”) described here, and any photocuring property may be used as long as it has similar characteristics. Materials may be used.

続いて、フォトマスク160のマスクパターン161を用いて、透明感光性樹脂層150をパターニングする(図3(c)参照)。この露光に用いる光165は平行光である。光源としてはUV光源を用いており、波長365[nm]のUV光を露光光165として照射する。この際の露光量は、50[mJ/cm]〜1000[mJ/cm]の範囲が妥当であり、実施形態1では200[mJ/cm]である。 Subsequently, the transparent photosensitive resin layer 150 is patterned using the mask pattern 161 of the photomask 160 (see FIG. 3C). The light 165 used for this exposure is parallel light. A UV light source is used as a light source, and UV light having a wavelength of 365 [nm] is irradiated as exposure light 165. The exposure amount at this time is appropriately in the range of 50 [mJ / cm 2 ] to 1000 [mJ / cm 2 ], and in the first embodiment, it is 200 [mJ / cm 2 ].

露光後に現像を実施し、次に、熱アニールを120[℃]かつ30[分]の条件で実施することにより光透過領域120が形成される(図3(d)参照)。SU−8で形成した光透過領域120の屈折率は1.5〜1.6となる。このように、隣接する光透過領域120に挟まれた領域の一部で透明基板110の表面に導電性パターン250が配置されるという構造になっている。   Development is performed after the exposure, and then thermal annealing is performed under conditions of 120 [° C.] and 30 [min] to form the light transmission region 120 (see FIG. 3D). The refractive index of the light transmission region 120 formed of SU-8 is 1.5 to 1.6. As described above, the conductive pattern 250 is arranged on the surface of the transparent substrate 110 in a part of the region sandwiched between the adjacent light transmission regions 120.

続いて、光透過領域120の上に、透明導電膜125を備えた別の透明基板115を配置する(図3(e)参照)。別の透明基板115は、光透過領域120の上面と透明導電膜125とを接着し、更に図中に示していない樹脂によって透明基板110の外周部を接着封止することで固定する。このとき用いる接着剤は熱硬化性でもUV硬化性でも良い。   Subsequently, another transparent substrate 115 including a transparent conductive film 125 is disposed on the light transmission region 120 (see FIG. 3E). Another transparent substrate 115 is fixed by adhering the upper surface of the light transmission region 120 and the transparent conductive film 125 and further bonding and sealing the outer peripheral portion of the transparent substrate 110 with a resin not shown in the drawing. The adhesive used at this time may be either thermosetting or UV curable.

最後に、透明基板110と他の透明基板115の間の空隙に電気泳動素子140を充填する(図3(f)参照)。電気泳動素子140は電気泳動粒子141と分散材142の混合物である。   Finally, the electrophoretic element 140 is filled in the gap between the transparent substrate 110 and the other transparent substrate 115 (see FIG. 3F). The electrophoretic element 140 is a mixture of the electrophoretic particles 141 and the dispersion material 142.

尚、既に述べた通り、図3(e)に示した別の透明導電膜125を備えた別の透明基板115の配置と、図3(f)に示した各光透過領域120間のスペースへの電気泳動素子140の充填の順番は逆でも良い(図4参照)。   As already described, the arrangement of another transparent substrate 115 provided with another transparent conductive film 125 shown in FIG. 3E and the space between the light transmission regions 120 shown in FIG. The order of filling the electrophoretic elements 140 may be reversed (see FIG. 4).

図5は、実施形態1の光学素子の更に別の製造工程を示す断面図である。以下、光学素子の更に別の製造工程について詳しく説明する。   FIG. 5 is a cross-sectional view showing still another manufacturing process of the optical element according to Embodiment 1. Hereinafter, still another manufacturing process of the optical element will be described in detail.

まず、ガラス,PET,PCまたはPENからなる別の透明基板115の表面に透明導電膜125を形成し(図5(a)参照)、其の上に透明感光性樹脂層150を形成する(図5(b)参照)。   First, a transparent conductive film 125 is formed on the surface of another transparent substrate 115 made of glass, PET, PC, or PEN (see FIG. 5A), and a transparent photosensitive resin layer 150 is formed thereon (FIG. 5). 5 (b)).

続いて、フォトマスク160のマスクパターン161を用いて、透明感光性樹脂層150をパターニングする(図5(c)参照)。露光後に現像を実施し、次に熱アニールを120[℃]かつ30[分]の条件で実施することによって光透過領域120が形成される(図5(d)参照)。   Subsequently, the transparent photosensitive resin layer 150 is patterned using the mask pattern 161 of the photomask 160 (see FIG. 5C). Development is performed after exposure, and then thermal annealing is performed under conditions of 120 [° C.] and 30 [min] to form the light transmission region 120 (see FIG. 5D).

続いて、光透過領域120の上に、導電性パターン250を備えた透明基板110を配置し(図5(e)参照)、最後に、透明基板110と他の透明基板115の間の空隙に電気泳動素子140を充填する(図5(f)参照)。このとき、導電性パターン250が光透過領域120から光透過領域120間の間隙に向けて少なくとも一部が露出するように透明基板110の位置を制御する。   Subsequently, the transparent substrate 110 having the conductive pattern 250 is disposed on the light transmission region 120 (see FIG. 5E), and finally, in the gap between the transparent substrate 110 and the other transparent substrate 115. The electrophoretic element 140 is filled (see FIG. 5F). At this time, the position of the transparent substrate 110 is controlled such that at least a part of the conductive pattern 250 is exposed from the light transmission region 120 toward the gap between the light transmission regions 120.

尚、図5(e)に示した導電性パターン250を備えた透明基板110の配置と、図5(f)に示した各光透過領域120間のスペースへの電気泳動素子140の充填の順番は逆でも良い。   Note that the arrangement of the transparent substrate 110 having the conductive pattern 250 shown in FIG. 5E and the order of filling the electrophoretic elements 140 into the spaces between the light transmission regions 120 shown in FIG. May be reversed.

[実施形態2]
図6は実施形態2の光学素子300を示す縦断面図であり、図6(a)では狭視野モードにおける光学素子300の状態について、また、図6(b)では広視野モードにおける光学素子300の状態について示している。図6(a),(b)において、図1(a),(b)と同じ部分は図1(a),(b)と同じ符号を付している。以下、実施形態2における光学素子300の詳細を説明する。
[Embodiment 2]
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing the optical element 300 according to the second embodiment. FIG. 6A shows the state of the optical element 300 in the narrow field mode, and FIG. 6B shows the optical element 300 in the wide field mode. It shows about the state. 6 (a) and 6 (b), the same parts as those in FIGS. 1 (a) and 1 (b) are denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 1 (a) and 1 (b). Hereinafter, details of the optical element 300 in Embodiment 2 will be described.

図6(a)に示すように、実施形態2では、導電性パターン250を配置した透明基板110と光透過領域120の間に導電性パターン250を覆う保護カバー膜130を配置している。
保護カバー膜130の膜厚は、10[nm]から1000[nm]の範囲が妥当であり、実施形態2では300[nm]である。保護カバー膜130の構成材料としては、シリコン酸化膜,シリコン窒化膜,シリコン酸窒化膜等とし、実施形態2ではシリコン酸化膜とする。また、図6では保護カバー膜130が導電性パターン250を配置した透明基板110の表面全体に形成されているが、これは必須ではなく、導電性パターン250の表面が覆われていれば良い。
以上の構成によれば、導電性パターン250が保護カバー膜130によって覆われることで、導電性パターン250と電気泳動素子140の接触を防止できるので、電気泳動素子140が導電性パターン250へ付着することによる動作劣化等が発生せず、動作安定性の良好な可視範囲制御が実現できる。また、電気泳動素子140を保持する環境として、従来の構造に加えて、保護カバー膜130が加わることで気密性が向上し、良好な信頼性の光学素子が実現できる。
As shown in FIG. 6A, in the second embodiment, a protective cover film 130 that covers the conductive pattern 250 is disposed between the transparent substrate 110 on which the conductive pattern 250 is disposed and the light transmission region 120.
The thickness of the protective cover film 130 is appropriately in the range of 10 [nm] to 1000 [nm], and in the second embodiment, is 300 [nm]. The constituent material of the protective cover film 130 is a silicon oxide film, a silicon nitride film, a silicon oxynitride film, or the like. In the second embodiment, a silicon oxide film is used. In FIG. 6, the protective cover film 130 is formed on the entire surface of the transparent substrate 110 on which the conductive pattern 250 is disposed. However, this is not essential, and it is sufficient that the surface of the conductive pattern 250 is covered.
According to the above configuration, since the conductive pattern 250 is covered with the protective cover film 130, contact between the conductive pattern 250 and the electrophoretic element 140 can be prevented, so that the electrophoretic element 140 adheres to the conductive pattern 250. Therefore, it is possible to realize visible range control with good operational stability. In addition to the conventional structure, the protective cover film 130 is added as an environment for holding the electrophoretic element 140, whereby the airtightness is improved and an optical element with good reliability can be realized.

実施形態2における其の他の構成,作用,効果に関しては、実施形態1で述べたものと同様である。   Other configurations, operations, and effects in the second embodiment are the same as those described in the first embodiment.

[実施形態3]
図7は実施形態3の光学素子400を示す縦断面図であり、図7(a)では狭視野モードにおける光学素子400の状態について、また、図7(b)では広視野モードにおける光学素子400の状態について示している。図7(a),(b)において、図1(a),(b)や図6(a),(b)と同じ部分は図1(a),(b)と同じ符号を付している。
以下、実施形態3における光学素子400の詳細を説明する。
[Embodiment 3]
FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing the optical element 400 of the third embodiment. FIG. 7A shows the state of the optical element 400 in the narrow field mode, and FIG. 7B shows the optical element 400 in the wide field mode. It shows about the state. 7A and 7B, the same parts as those in FIGS. 1A and 1B and FIGS. 6A and 6B are denoted by the same reference numerals as those in FIGS. Yes.
Hereinafter, details of the optical element 400 in Embodiment 3 will be described.

図7(a),(b)に示したように、実施形態3では、実施形態2と同様に透明基板110上に導電性パターン250と保護カバー膜130と光透過領域120が形成されており、光透過領域120の上面には、透明導電膜125を覆う第2の保護カバー膜135を表面に積層した別の透明基板115が配置されている。
透明導電膜125と第2の保護カバー膜135の膜厚は10[nm]から1000[nm]の範囲が妥当であり、実施形態3では300[nm]である。保護カバー膜130の構成材料としては、シリコン酸化膜,シリコン窒化膜,シリコン酸窒化膜等とし、実施形態3ではシリコン酸化膜であり、保護カバー膜130の構成材料と同じとする。また図7では、第2の保護カバー膜135が透明導電膜125と光透過領域120の間にも形成されているが、これは必須ではなく、透明導電膜125のうち、光透過領域120と接する領域以外の領域つまり電気泳動素子140と接触する領域が第2の保護カバー膜135で覆われていれば良い。
以上の構成によれば、透明導電膜125と電気泳動素子140の接触を防止できるので、電気泳動素子140の透明導電膜125への付着等も発生せず、其の結果として動作安定性が更に良好な可視範囲制御が実現できる。また、電気泳動素子を保持する環境として、実施形態3の構造に加えて、第2の保護カバー膜135が加わることで更に気密性が向上し、良好な信頼性の光学素子が実現できる。
As shown in FIGS. 7A and 7B, in the third embodiment, the conductive pattern 250, the protective cover film 130, and the light transmission region 120 are formed on the transparent substrate 110 as in the second embodiment. On the upper surface of the light transmission region 120, another transparent substrate 115 having a second protective cover film 135 that covers the transparent conductive film 125 is disposed on the surface.
The film thickness of the transparent conductive film 125 and the second protective cover film 135 is appropriately in the range of 10 [nm] to 1000 [nm], and is 300 [nm] in the third embodiment. The constituent material of the protective cover film 130 is a silicon oxide film, a silicon nitride film, a silicon oxynitride film or the like. In the third embodiment, the constituent material is a silicon oxide film, which is the same as the constituent material of the protective cover film 130. In FIG. 7, the second protective cover film 135 is also formed between the transparent conductive film 125 and the light transmission region 120, but this is not essential, and the light transmission region 120 of the transparent conductive film 125 is not included. A region other than the contact region, that is, a region in contact with the electrophoretic element 140 may be covered with the second protective cover film 135.
According to the above configuration, since the contact between the transparent conductive film 125 and the electrophoretic element 140 can be prevented, adhesion of the electrophoretic element 140 to the transparent conductive film 125 does not occur, and as a result, operational stability is further improved. Good visibility range control can be realized. In addition to the structure of the third embodiment, the second protective cover film 135 is added as an environment for holding the electrophoretic element, whereby the airtightness is further improved and a highly reliable optical element can be realized.

実施形態3における其の他の構成,作用,効果は、実施形態1や実施形態2で述べた通りである。   Other configurations, operations, and effects in the third embodiment are as described in the first and second embodiments.

[実施形態4]
図13は実施形態4の光学素子600を示す縦断面図であり、図13(a)では狭視野モードにおける光学素子600の状態について、また、図13(b)では広視野モードにおける光学素子600の状態について示している。また、図14(a)は実施形態4における光透過領域120と導電性パターン250および透明導電性パターン280の配置の様子を示した平面図であり、図14(b)は其の斜視図である。図13(a),(b)と図14(a),(b)において、図1(a),(b)と同じ部分は図1と同じ符号を付す。以下、実施形態4の光学素子の詳細を説明する。
[Embodiment 4]
FIG. 13 is a longitudinal sectional view showing the optical element 600 according to the fourth embodiment. FIG. 13A shows the state of the optical element 600 in the narrow field mode, and FIG. 13B shows the optical element 600 in the wide field mode. It shows about the state. 14A is a plan view showing the arrangement of the light transmission region 120, the conductive pattern 250, and the transparent conductive pattern 280 in the fourth embodiment, and FIG. 14B is a perspective view thereof. is there. 13 (a) and 13 (b) and FIGS. 14 (a) and 14 (b), the same portions as those in FIGS. 1 (a) and 1 (b) are denoted by the same reference numerals as those in FIG. Details of the optical element of Embodiment 4 will be described below.

図13(a)に示すように、実施形態4では、第1の透明基板110の上に導電性パターン250と透明導電性パターン280を配置し、導電性パターン250と透明導電性パターン280の間に光透過領域120を配置している。図14(a)に示されるように、導電性パターン250と透明導電性パターン280は、光透過領域120に挟まれて縦方向に長く形成された間隙からなる縦長の部分領域に交互に1つ置きに配置されている。
つまり、実施形態4の光学素子600は、第1の透明基板110と、第1の透明基板110に対向して存在する第2の透明基板115と、第1の透明基板110の表面から第2の透明基板115の表面に達するように、それぞれ離間して配置された複数の光透過領域120と、隣接する光透過領域120で挟まれた領域の一部で第1の透明基板110の表面に配置された導電性パターン250と、第1の透明基板110の表面の導電性パターン250が配置されていない部分の一部に配置された透明導電性パターン280と、第2の透明基板115の第1の透明基板110に対する面に配置した透明導電膜125と、隣接する光透過領域120の間に配置された電気泳動素子140とを備えている。
電気泳動素子140は、特定の電荷を帯びた遮光性の電気泳動粒子141と透過性の分散材142とから成る混合物である。
より具体的には、実施形態4の光学素子600は、第1の透明基板110と、第1の透明基板110に対向して間隔を置いて存在する第2の透明基板115と、第1の透明基板110に対向する側の第2の透明基板115の表面に配置された透明導電膜125と、第1の透明基板110と透明導電膜125の間の間隙にあって光学素子600の表示面に平行し且つ相互に直交する2方向すなわち図14(a)における縦方向と横方向の各々にそれぞれ離間して、其の下面121を第1の透明基板110に当接させると共に其の上面122が第2の透明基板115に達するようにして配置された複数の光透過領域120と、隣接する光透過領域120に挟まれた領域の一部で第1の透明基板110の表面に配置された導電性パターン250と、第1の透明基板110の表面において導電性パターン250が配置されていない部分の一部、より厳密には、隣接する光透過領域120に挟まれた領域から導電性パターン250が配置された領域を除いて残る領域の一部に更に配置された透明導電性パターン280と、導電性パターン250や透明導電性パターン280の有無に関わらず、離間して配置された隣接する光透過領域120の間の空隙を埋めるようにして配置された電気泳動素子140とを備えている。
導電性パターン250と透明導電性パターン280の膜厚は、10[nm]から1000[nm]の範囲が妥当であり、実施形態4では共に300[nm]である。透明導電性パターン280の構成材料としては、ITO,ZnO,IGZO,導電性ナノワイヤー等とし、実施形態4ではITOとする。
図13(a)に示す狭視野モードは、導電性パターン250と透明導電性パターン280と透明導電膜125を同電位にすることで、各光透過領域120の間隙に配された電気泳動素子140中の電気泳動粒子141を分散材142内に分散させることによって実現している(図29(a)参照)。これに対し、図13(b)の広視野モードは、透明導電性パターン280と透明導電膜125を同電位とし、導電性パターン250を透明導電性パターン280および透明導電膜125よりも高電位とすることで実現している(図29(b)参照/但し、電気泳動粒子141の表面電荷が(−)の場合)。また、電気泳動粒子141の表面電荷が(+)である場合には、図29(c)のような電位関係にすること、つまり、電極の極性を逆にすることで図13(b)の広視野モードが実現される。要するに、何れの場合においても、導電性パターン250に対する透明導電性パターン280の相対電位を電気泳動粒子141の表面電荷と同じ極性にし、透明導電性パターン280に対する透明導電膜125の相対電位を電気泳動粒子141の表面電荷と同じ極性にすることにより、電気泳動粒子141を導電性パターン250の表面近傍に集めることで、透明基板110の表面において導電性パターン250が配置されていない領域に電気泳動粒子141が存在しなくなるようにしている。
このように、透明導電膜125と導電性パターン250の間の電界に加えて、導電性パターン250と透明導電性パターン280の間でも電界を発生させることで、図13(b)のように導電性パターン250の表面付近へ電気泳動粒子141を集める場合に要する時間を短縮することができ、良好な応答性の可視範囲制御が可能となる。
以上のように、図29(a),(b),(c)に示されるような電圧印加制御手段145により導電性パターン250と透明導電性パターン280と透明導電膜125の電位を制御し、狭視野モードと広視野モードの表示を実現することができる。電圧印加制御手段145は、外部からの信号に応じて導電性パターン250,透明導電性パターン280および透明導電膜125に印加する電圧を調整し、導電性パターン250,透明導電性パターン280および透明導電膜125のそれぞれの極性を変化させるための手段である。
As shown in FIG. 13A, in the fourth embodiment, the conductive pattern 250 and the transparent conductive pattern 280 are disposed on the first transparent substrate 110, and the conductive pattern 250 and the transparent conductive pattern 280 are interposed. The light transmission region 120 is disposed on the surface. As shown in FIG. 14A, the conductive pattern 250 and the transparent conductive pattern 280 are alternately arranged in a vertically long partial region including a gap formed between the light transmission regions 120 and extending in the vertical direction. It is placed in a place.
That is, the optical element 600 according to the fourth embodiment includes the first transparent substrate 110, the second transparent substrate 115 that faces the first transparent substrate 110, and the second surface from the surface of the first transparent substrate 110. A plurality of light transmission regions 120 spaced apart from each other so as to reach the surface of the transparent substrate 115 and a part of the region sandwiched between the adjacent light transmission regions 120 on the surface of the first transparent substrate 110. The conductive pattern 250 disposed, the transparent conductive pattern 280 disposed on a portion of the surface of the first transparent substrate 110 where the conductive pattern 250 is not disposed, and the second transparent substrate 115 A transparent conductive film 125 disposed on the surface of one transparent substrate 110 and an electrophoretic element 140 disposed between adjacent light transmission regions 120 are provided.
The electrophoretic element 140 is a mixture of light-shielding electrophoretic particles 141 having a specific charge and a transmissive dispersion material 142.
More specifically, the optical element 600 according to the fourth embodiment includes a first transparent substrate 110, a second transparent substrate 115 that is spaced from the first transparent substrate 110, and a first transparent substrate 110. The transparent conductive film 125 disposed on the surface of the second transparent substrate 115 on the side facing the transparent substrate 110, and the display surface of the optical element 600 in the gap between the first transparent substrate 110 and the transparent conductive film 125 The lower surface 121 is in contact with the first transparent substrate 110 and is separated from each other in two directions parallel to each other and perpendicular to each other, that is, in the vertical direction and the horizontal direction in FIG. Are arranged on the surface of the first transparent substrate 110 in a part of a region sandwiched between the plurality of light transmission regions 120 arranged so as to reach the second transparent substrate 115 and the adjacent light transmission regions 120. A conductive pattern 250; A portion of the surface of one transparent substrate 110 where the conductive pattern 250 is not disposed, more precisely, a region where the conductive pattern 250 is disposed is excluded from a region sandwiched between adjacent light transmission regions 120. A gap between the transparent conductive pattern 280 further disposed in a part of the remaining region and the adjacent light transmission regions 120 disposed apart regardless of the presence or absence of the conductive pattern 250 or the transparent conductive pattern 280 The electrophoretic element 140 is arranged so as to be buried.
The film thicknesses of the conductive pattern 250 and the transparent conductive pattern 280 are appropriately in the range of 10 [nm] to 1000 [nm], and in the fourth embodiment, both are 300 [nm]. The constituent material of the transparent conductive pattern 280 is ITO, ZnO, IGZO, conductive nanowire, or the like. In the fourth embodiment, ITO is used.
In the narrow-field mode shown in FIG. 13A, the electrophoretic element 140 disposed in the gap between the light transmission regions 120 by setting the conductive pattern 250, the transparent conductive pattern 280, and the transparent conductive film 125 to the same potential. This is realized by dispersing the electrophoretic particles 141 in the dispersion material 142 (see FIG. 29A). On the other hand, in the wide-field mode of FIG. 13B, the transparent conductive pattern 280 and the transparent conductive film 125 have the same potential, and the conductive pattern 250 has a higher potential than the transparent conductive pattern 280 and the transparent conductive film 125. This is realized (see FIG. 29B / provided that the surface charge of the electrophoretic particle 141 is (−)). Further, when the surface charge of the electrophoretic particle 141 is (+), the potential relationship as shown in FIG. 29C, that is, by reversing the polarity of the electrodes, is shown in FIG. Wide viewing mode is realized. In short, in any case, the relative potential of the transparent conductive pattern 280 with respect to the conductive pattern 250 is set to the same polarity as the surface charge of the electrophoretic particles 141, and the relative potential of the transparent conductive film 125 with respect to the transparent conductive pattern 280 is electrophoresed. By collecting the electrophoretic particles 141 in the vicinity of the surface of the conductive pattern 250 by setting the same polarity as the surface charge of the particles 141, the electrophoretic particles are formed on the surface of the transparent substrate 110 where the conductive pattern 250 is not disposed. 141 no longer exists.
In this way, in addition to the electric field between the transparent conductive film 125 and the conductive pattern 250, an electric field is generated also between the conductive pattern 250 and the transparent conductive pattern 280, so that the conductive property as shown in FIG. The time required for collecting the electrophoretic particles 141 near the surface of the sex pattern 250 can be shortened, and the visible range can be controlled with good responsiveness.
As described above, the potentials of the conductive pattern 250, the transparent conductive pattern 280, and the transparent conductive film 125 are controlled by the voltage application control means 145 as shown in FIGS. 29 (a), (b), and (c). The display in the narrow field mode and the wide field mode can be realized. The voltage application control means 145 adjusts the voltage applied to the conductive pattern 250, the transparent conductive pattern 280 and the transparent conductive film 125 according to a signal from the outside, and the conductive pattern 250, the transparent conductive pattern 280 and the transparent conductive pattern are adjusted. It is a means for changing the polarity of each film 125.

図33(a),(b)は光透過領域120が直線状に並んだ方向から45°回転した向きに直線状の導電性パターン250及び透明導電性パターン280を配置した例である。図33(a)では光透過領域120の上面122の法線方向から見た光透過領域120と導電性パターン250及び透明導電性パターン280の配列を平面的に示し、また、図33(b)では光透過領域120の上面122の手前斜め上方から光透過領域120と導電性パターン250と透明導電性パターン280を見た状態を立体的に示している。光透過領域120の並びは図33(a)に明らかなように、全体として千鳥足配置である。図33(a)に示す例において、電気泳動粒子141を引き寄せて凝集させる導電性パターン250は、図33(a)中でハッチングによって示される部分、つまり、隣接する光透過領域120よって挟まれた部分であり、透明基板110と光透過領域120によって表裏を挟まれた導電性パターン250の部分は、単に、隣接する光透過領域120よって挟まれた部分の導電性パターン250を電気的に接続するための手段として機能するに過ぎない。よって、光透過領域120が直線状に並んだ方向から45°回転した向きに直線状の導電性パターン250及び透明導電性パターン280を配置した構成であっても、隣接する光透過領域120に挟まれた領域の一部にのみ配置された導電性パターン250の表面近傍に電気泳動粒子141を集めることで、其れ以外の領域から電気泳動粒子141を排除するとした本発明の技術思想は踏襲されている。   FIGS. 33A and 33B are examples in which the linear conductive pattern 250 and the transparent conductive pattern 280 are arranged in a direction rotated by 45 ° from the direction in which the light transmission regions 120 are linearly arranged. In FIG. 33A, the arrangement of the light transmission region 120, the conductive pattern 250, and the transparent conductive pattern 280 viewed from the normal direction of the upper surface 122 of the light transmission region 120 is shown in a plan view, and FIG. FIG. 3D shows a three-dimensional view of the light transmission region 120, the conductive pattern 250, and the transparent conductive pattern 280 viewed obliquely from above the upper surface 122 of the light transmission region 120. As shown in FIG. 33A, the arrangement of the light transmission regions 120 is a staggered arrangement as a whole. In the example shown in FIG. 33A, the conductive pattern 250 that attracts and aggregates the electrophoretic particles 141 is sandwiched between the portions indicated by hatching in FIG. 33A, that is, the adjacent light transmission regions 120. The portion of the conductive pattern 250 that is a portion and is sandwiched between the transparent substrate 110 and the light transmission region 120 simply electrically connects the conductive pattern 250 of the portion sandwiched between the adjacent light transmission regions 120. It only serves as a means for this. Therefore, even if the linear conductive pattern 250 and the transparent conductive pattern 280 are arranged in a direction rotated by 45 ° from the direction in which the light transmissive regions 120 are arranged in a straight line, the light transmissive regions 120 are sandwiched between the adjacent light transmissive regions 120. The technical idea of the present invention, in which the electrophoretic particles 141 are collected in the vicinity of the surface of the conductive pattern 250 arranged only in a part of the region, thereby eliminating the electrophoretic particles 141 from other regions, is followed. ing.

図35(a)のように、光透過領域120が直線状に並んだ方向と同じ向きに直線状の導電性パターン250及び透明導電性パターン280を配置した場合、図35(a)中の位置A、つまり、隣接する光透過領域120に挟まれて光透過領域120が直線状に並ぶ方向に沿って画成された領域内に存在する電気泳動粒子141は、電気泳動粒子141を引き寄せて凝集させる導電性パターン250に向けて移動する際に、隣接する光透過領域120に挟まれて光透過領域120が直線状に並ぶ方向と直交して画成された領域のうち自らの位置に直近する領域と自らが存在する領域とが合流する位置にまで、自らが存在する領域を光透過領域120が直線状に並ぶ方向に沿って移動する。更に、前述した合流位置で90°進行方向を変えて、隣接する光透過領域120に挟まれて光透過領域120が直線状に並ぶ方向と直交して画成された領域を、光透過領域120が直線状に並ぶ方向と直交する方向に移動することによって直近の導電性パターン250に到達する必要がある。
これに対し、図35(b)のように、光透過領域120が直線状に並んだ方向から45°回転した向きに直線状の導電性パターン250及び透明導電性パターン280を配置することで、図35(b)中の位置Aに存在する電気泳動素子141は、電気泳動粒子141を引き寄せて凝集させる導電性パターン250に向けて移動する際に、自らが存在する領域を光透過領域120が直線状に並ぶ方向に沿って直線状に移動するだけで良くなり、導電性パターン250の表面付近へ電気泳動粒子141を集める場合に要する時間を短縮することができ、良好な応答性の可視範囲制御が可能となる。
なお、図33では、光透過領域120が直線状に並んだ方向から45°回転した向きに直線状の導電性パターン250及び透明導電性パターン280を配置した例について示しているが、光透過領域120が直線状に並んだ方向に対する直線状の導電性パターン250及び透明導電性パターン280の回転角度を0°より大きく90°以下の範囲とすることで、前記と同様の理由により、可視範囲制御における応答性の良好化を達成し得る。また、図33においては、導電性パターン250と透明導電性パターン280を互いに平行に配置した例について示しているが、導電性パターン250と透明導電性パターン280が互いに離間していれば、平行でなくても良い。
As shown in FIG. 35A, when the linear conductive pattern 250 and the transparent conductive pattern 280 are arranged in the same direction as the direction in which the light transmission regions 120 are arranged in a straight line, the position in FIG. A, that is, the electrophoretic particles 141 existing in a region defined along the direction in which the light transmissive regions 120 are linearly arranged between the adjacent light transmissive regions 120 attract the electrophoretic particles 141 and aggregate. When moving toward the conductive pattern 250 to be moved, the region close to its own position among the regions defined by the light transmissive regions 120 perpendicular to the linearly arranged direction between the adjacent light transmissive regions 120 The light transmitting region 120 moves along the direction in which the light transmitting region 120 is arranged in a straight line until the region where the region exists and the region where the region exists are merged. Further, the light transmission region 120 is defined as a region defined by crossing the light transmission region 120 between the adjacent light transmission regions 120 in a direction orthogonal to the direction in which the light transmission regions 120 are arranged in a straight line by changing the traveling direction by 90 ° at the above-described merge position. It is necessary to reach the nearest conductive pattern 250 by moving in a direction perpendicular to the direction in which the lines are arranged in a straight line.
On the other hand, as shown in FIG. 35B, by arranging the linear conductive pattern 250 and the transparent conductive pattern 280 in a direction rotated by 45 ° from the direction in which the light transmission regions 120 are linearly arranged, When the electrophoretic element 141 existing at the position A in FIG. 35B moves toward the conductive pattern 250 that attracts and aggregates the electrophoretic particles 141, the light transmitting region 120 defines the region where the electrophoretic element 141 exists. It is only necessary to move in a straight line along the linearly arranged direction, the time required for collecting the electrophoretic particles 141 near the surface of the conductive pattern 250 can be shortened, and a visible range with good responsiveness. Control becomes possible.
FIG. 33 shows an example in which the linear conductive pattern 250 and the transparent conductive pattern 280 are arranged in a direction rotated by 45 ° from the direction in which the light transmissive regions 120 are arranged in a straight line. By setting the rotation angle of the linear conductive pattern 250 and the transparent conductive pattern 280 with respect to the direction in which the 120 is aligned in a straight line to a range of 0 ° to 90 °, the visible range control is performed for the same reason as described above. The improvement of the responsiveness in can be achieved. FIG. 33 shows an example in which the conductive pattern 250 and the transparent conductive pattern 280 are arranged in parallel to each other. However, if the conductive pattern 250 and the transparent conductive pattern 280 are separated from each other, they are parallel to each other. It is not necessary.

実施形態4における其の他の構成,作用,効果は、実施形態1で述べた通りである。
また、図15(a),(b)に示すように導電性パターン250と透明導電性パターン280上へ保護カバー膜130を形成した光学素子700や図16(a),(b)に示すように、保護カバー膜130に加えて更に透明導電膜125の表面へ第2の保護カバー膜135を形成した光学素子800による作用,効果は、それぞれ実施形態2や実施形態3の場合と同様である。
なお、実施形態1で光透過領域120の一部に導電性パターン250の一部が平面視で重なるように配置された構造でも動作可能であることを説明したが、図30に示すように、実施形態4でも同様に、導電性パターン250および透明導電性パターン280が光透過領域120から少なくとも一部露出するように、言い換えると、光透過領域120の一部に導電性パターン250および透明導電性パターン280の一部が平面視つまり光学素子の表示面の法線方向から見て重なるように配置されていても動作可能である。
Other configurations, operations, and effects in the fourth embodiment are as described in the first embodiment.
Further, as shown in FIGS. 15A and 15B, an optical element 700 in which a protective cover film 130 is formed on the conductive pattern 250 and the transparent conductive pattern 280, as shown in FIGS. 16A and 16B. In addition, the function and effect of the optical element 800 in which the second protective cover film 135 is formed on the surface of the transparent conductive film 125 in addition to the protective cover film 130 are the same as those in the second and third embodiments. .
In the first embodiment, it has been described that the operation is possible even in a structure in which a part of the conductive pattern 250 overlaps with a part of the light transmission region 120 in a plan view. However, as illustrated in FIG. Similarly, in Embodiment 4, the conductive pattern 250 and the transparent conductive pattern 280 are exposed at least partially from the light transmission region 120, in other words, the conductive pattern 250 and the transparent conductive pattern are partially exposed in the light transmission region 120. Even if a part of the pattern 280 is arranged so as to overlap when viewed in a plan view, that is, from the normal direction of the display surface of the optical element, the operation is possible.

[其の他の実施形態]
以上説明した本発明の光学素子は、液晶表示装置だけでなく、映像を表示する表示面(表示パネル)を備えた他の表示装置、例えば、有機ELディスプレイ,無機ELディスプレイ,LEDディスプレイ,プラズマディスプレイ,フィールドエミッションディスプレイ(FED),ブラウン管,蛍光表示管等のディスプレイを備えた表示装置にも適用することができる。
[Other Embodiments]
The optical element of the present invention described above is not only a liquid crystal display device but also other display devices having a display surface (display panel) for displaying images, such as an organic EL display, an inorganic EL display, an LED display, and a plasma display. , A field emission display (FED), a cathode ray tube, a display device having a display such as a fluorescent display tube can be applied.

また、本発明の光学素子の使用形態としては、表示パネルの表面に直に貼り付けて使用する形態や表示装置内に搭載する形態など種々の使用形態が考えられる。以下に、それぞれの使用形態における構成例を具体的に説明する。なお、光学素子は第1の実施形態で説明した光学素子を例に説明するものとする。   In addition, as usage forms of the optical element of the present invention, various usage forms such as a form in which the optical element is directly attached to the surface of the display panel and a form in which the optical element is mounted in a display device are conceivable. Below, the structural example in each usage form is demonstrated concretely. The optical element will be described by taking the optical element described in the first embodiment as an example.

まず、本発明の光学素子を内部に搭載する表示装置について説明する。   First, a display device in which the optical element of the present invention is mounted will be described.

図21に、本発明の光学素子を内部に搭載する表示装置1400の構成例を示す。表示装置1400は、光学制御素子1800と、表示装置1400の背面側に配されて光学制御素子1800を照明するバックライトである照明光学装置1700と、光学制御素子1800と照明光学装置1700の間に設けられた光学素子1100からなる。   FIG. 21 shows a configuration example of a display device 1400 in which the optical element of the present invention is mounted. The display device 1400 includes an optical control element 1800, an illumination optical device 1700 that is a backlight arranged on the back side of the display device 1400 and illuminates the optical control element 1800, and the optical control element 1800 and the illumination optical device 1700. The optical element 1100 is provided.

光学素子1100は、実施形態1で説明したように、狭視野モードと広視野モードを実現可能であり、広視野モードでの輝度が高いマイクロルーバーである。
照明光学装置1700は、図21に示した冷陰極管に代表される光源1021,反射シート1022,導光板1023,拡散板1024,プリズムシート1025a,プリズムシート1025bからなり、プリズムシート1025a,1025bを通過した光が光学素子1100を介して光学制御素子1800に照明される。
As described in the first embodiment, the optical element 1100 is a micro louver that can realize a narrow-field mode and a wide-field mode, and has high luminance in the wide-field mode.
The illumination optical device 1700 includes a light source 1021, a reflection sheet 1022, a light guide plate 1023, a diffusion plate 1024, a prism sheet 1025a, and a prism sheet 1025b represented by a cold cathode tube shown in FIG. 21, and passes through the prism sheets 1025a and 1025b. The optical control element 1800 is illuminated through the optical element 1100.

導光板1023は、アクリル樹脂などからなり、一方の端面に光源1021からの光が入射し、入射光が導光板内を伝播して表面(所定の側面)側から一様に射出されるように構成されている。導光板1023の裏面側には、裏面から射出した光を表面方向に反射する反射シート1022が設けられている。図には示されていないが、導光板1023の他方の端面および側面にも反射手段が設けられている。   The light guide plate 1023 is made of acrylic resin or the like so that light from the light source 1021 enters one end face, and the incident light propagates through the light guide plate and is uniformly emitted from the surface (predetermined side face) side. It is configured. On the back surface side of the light guide plate 1023, a reflection sheet 1022 that reflects light emitted from the back surface in the front surface direction is provided. Although not shown in the drawing, a reflecting means is also provided on the other end face and side face of the light guide plate 1023.

導光板1023の表面から射出された光は、拡散板1024およびプリズムシート1025a,1025bを介して光学制御素子1800に入射する。拡散板1024は、導光板1023から入射する光を拡散させるためのものである。導光板1023の左右端では、其の構造上、射出した光の輝度が異なる。このため、導光板1023からの光を拡散板1024で拡散させる。   Light emitted from the surface of the light guide plate 1023 enters the optical control element 1800 through the diffusion plate 1024 and the prism sheets 1025a and 1025b. The diffusion plate 1024 is for diffusing the light incident from the light guide plate 1023. At the left and right ends of the light guide plate 1023, the brightness of the emitted light is different due to its structure. For this reason, the light from the light guide plate 1023 is diffused by the diffusion plate 1024.

プリズムシート1025a,1025bは、導光板1023から拡散板1024を介して入射する光の輝度を向上させる。プリズムシート1025aは、一定方向に一定周期で配置した複数のプリズムからなる。プリズムシート1025bも同じ構成であるが、プリズムの規則的な配置方向がプリズムシート1025aのプリズムの規則的な配置方向に対して交差するようになっている。これらプリズムシート1025a,1025bによって、拡散板1024にて拡散された光の指向性を強めることができる。   The prism sheets 1025a and 1025b improve the luminance of light incident from the light guide plate 1023 via the diffusion plate 1024. The prism sheet 1025a is composed of a plurality of prisms arranged at a constant period in a constant direction. The prism sheet 1025b has the same configuration, but the regular arrangement direction of the prisms intersects the regular arrangement direction of the prisms of the prism sheet 1025a. The prism sheets 1025a and 1025b can enhance the directivity of the light diffused by the diffusion plate 1024.

なお、本実施の形態では、光源として、冷陰極管を例に挙げて説明したが、これに限るわけではなく、白色LEDや3色LEDなどを光源として用いても構わない。また、本実施の形態では、サイドライト型の光源を例に挙げて説明しているが、これに限るわけでなく、直下型の光源を用いても構わない。   In the present embodiment, a cold cathode tube has been described as an example of the light source. However, the present invention is not limited to this, and a white LED, a three-color LED, or the like may be used as the light source. In this embodiment, a side light type light source is described as an example. However, the present invention is not limited to this, and a direct light source may be used.

光学制御素子1800は、液晶層1032を2枚の基板1030a,1030bで狭持した構造を有する。基板1030aは、一方の面(液晶層1032側の面)にカラーフィルタ1033が形成され、他方の面に偏光板・位相差板1031aが設けられている。基板1030bにおける液晶層1032側の面とは反対の面には、偏光板・位相差板1031bが設けられている。カラーフィルタ1033は、光を吸収する層よりなるブラックマトリクスにより区画された領域に、R(赤),G(緑),B(青)の色フィルタがマトリクス状に配置されている。各色フィルタは画素に対応しており、其のピッチは一定である。液晶層1032は、不図示の制御装置からの制御信号に従って、画素単位に、透明状態と遮光状態の切替が可能とされており、この状態切替により、入射した光を空間的に変調する。   The optical control element 1800 has a structure in which a liquid crystal layer 1032 is held between two substrates 1030a and 1030b. The substrate 1030a has a color filter 1033 formed on one surface (the surface on the liquid crystal layer 1032 side) and a polarizing plate / retardation plate 1031a on the other surface. A polarizing plate / retardation plate 1031b is provided on the surface of the substrate 1030b opposite to the surface on the liquid crystal layer 1032 side. In the color filter 1033, R (red), G (green), and B (blue) color filters are arranged in a matrix in an area partitioned by a black matrix formed of a layer that absorbs light. Each color filter corresponds to a pixel, and its pitch is constant. The liquid crystal layer 1032 can be switched between a transparent state and a light-shielding state in units of pixels according to a control signal from a control device (not shown), and the incident light is spatially modulated by this state switching.

図21に示した表示装置では、プリズムシート1025a,1025bを通過した光は、偏光板・位相差板1031bに入射する。偏光板・位相差板1031bを通過した光は、基板1030bを介して液晶層1032に入射し、そこで画素単位に空間変調が施される。液晶層1032を通過した光(変調光)は、カラーフィルタ1033,基板1030aを順次通過して偏光板・位相差板1031aに入射する。偏光板・位相差板1031aを通過した光は、光学素子1100を介して出射される。ここで、図21では、光学制御素子として偏光板・位相差板1031a,1031bを用いているが、これに限るわけでなく、偏光板のみの構成であっても構わない。   In the display device shown in FIG. 21, light that has passed through the prism sheets 1025a and 1025b is incident on a polarizing plate / retardation plate 1031b. The light that has passed through the polarizing plate / retardation plate 1031b enters the liquid crystal layer 1032 through the substrate 1030b, and is spatially modulated on a pixel-by-pixel basis. The light (modulated light) that has passed through the liquid crystal layer 1032 sequentially passes through the color filter 1033 and the substrate 1030a and enters the polarizing plate / retardation plate 1031a. The light that has passed through the polarizing plate / retardation plate 1031 a is emitted through the optical element 1100. Here, in FIG. 21, polarizing plates / retardation plates 1031a and 1031b are used as optical control elements. However, the present invention is not limited to this, and a configuration having only a polarizing plate may be used.

上述した表示装置によれば、本発明を適用した光学素子1100によって光学制御素子1800の照明用の光を画面正面方向に収束させたり、させなかったりすることができるため、観察者の嗜好に応じて、視野角が狭い状態と広い状態を適宜選択することができる、という効果が得られる。尚、光学制御素子1800と光学素子1100の間でモアレが発生しないように、光学制御素子1800に対する光学制御素子1100の角度を適宜調整する。また、図22に示す表示装置1500のように、透明接着層1060を用いて、光学素子1100を光学制御素子1800の偏光板・位相差板1031bに貼り付けてもよい。光学素子1100を光学制御素子1800に貼り付けることで、両者間での散乱光の発生が抑えられるため、透過率が向上して輝度が更に高い表示装置が実現可能となる。   According to the above-described display device, the illumination light of the optical control element 1800 can be converged in the screen front direction or not by the optical element 1100 to which the present invention is applied. Thus, the effect that the viewing angle can be appropriately selected between a narrow state and a wide state can be obtained. Note that the angle of the optical control element 1100 with respect to the optical control element 1800 is appropriately adjusted so that moire does not occur between the optical control element 1800 and the optical element 1100. Further, like the display device 1500 illustrated in FIG. 22, the optical element 1100 may be attached to the polarizing plate / retardation plate 1031 b of the optical control element 1800 using a transparent adhesive layer 1060. By sticking the optical element 1100 to the optical control element 1800, the generation of scattered light between them can be suppressed, so that a display device with higher transmittance and higher luminance can be realized.

次に、本発明の光学素子を表示パネルの表面に配置して使用する実施の形態について説明する。   Next, an embodiment in which the optical element of the present invention is used by being placed on the surface of a display panel will be described.

図19に、本発明の光学素子を表示画面に設けた表示装置1200の構成例を示す。図19を参照すると、表示装置1200は、光学制御素子1800,照明光学装置1700,光学素子1100からなる。
光学素子1100は、第1の実施形態で説明したように、狭視野モードと広視野モードを制御可能なマイクロルーバーである。
照明光学装置1700は、光源1021,反射シート1022,導光板1023,拡散板1024およびプリズムシート1025a,1025bからなり、プリズムシート1025a,1025bを通過した光で光学制御素子を照明する。ここで、光学素子1100の表面に、傷つきを防止するハードコート層や外光の写り込みを防止する反射防止層を形成しても構わない。
FIG. 19 shows a configuration example of a display device 1200 in which the optical element of the present invention is provided on a display screen. Referring to FIG. 19, the display device 1200 includes an optical control element 1800, an illumination optical device 1700, and an optical element 1100.
As described in the first embodiment, the optical element 1100 is a micro louver capable of controlling the narrow field mode and the wide field mode.
The illumination optical device 1700 includes a light source 1021, a reflection sheet 1022, a light guide plate 1023, a diffusion plate 1024, and prism sheets 1025a and 1025b, and illuminates an optical control element with light that has passed through the prism sheets 1025a and 1025b. Here, a hard coat layer for preventing scratches or an antireflection layer for preventing reflection of external light may be formed on the surface of the optical element 1100.

上述した表示装置1200によれば、表示装置1200の最前面において、本発明を適用した光学素子1100により、光学制御素子1800から出射した光を画面正面方向に収束させたり、させなかったりすることができるため、光学素子1100を通過した光が観察者に直接届くことにより、光学素子を内部に搭載する表示装置に比べて光学素子を出射した光の散乱・屈折・反射等が発生せず、更に解像度の高い鮮明な画像が実現できる。またこの場合も、光学制御素子1800と光学素子1100の間でモアレが発生しないように、光学制御素子1800に対する光学制御素子1100の角度を適宜調整する。   According to the display device 1200 described above, the light emitted from the optical control element 1800 may or may not be converged in the front direction of the screen by the optical element 1100 to which the present invention is applied on the forefront of the display device 1200. Therefore, the light that has passed through the optical element 1100 reaches the observer directly, so that the light emitted from the optical element is not scattered, refracted, reflected, or the like as compared with a display device in which the optical element is mounted. A clear image with high resolution can be realized. Also in this case, the angle of the optical control element 1100 with respect to the optical control element 1800 is appropriately adjusted so that moire does not occur between the optical control element 1800 and the optical element 1100.

光学素子1100は、図20に示した表示装置1300のように、光学制御素子1800の偏光板・位相差板1031aに透明接着層1060を介して貼り付けてもよい。このように構成することで、光学素子1100と偏光板・位相差板1031aの界面における表面反射ロスを低減することができ、より輝度の高い表示装置を実現することができる。   The optical element 1100 may be attached to the polarizing plate / retardation plate 1031a of the optical control element 1800 via a transparent adhesive layer 1060 as in the display device 1300 shown in FIG. With this configuration, the surface reflection loss at the interface between the optical element 1100 and the polarizing plate / retardation plate 1031a can be reduced, and a display device with higher luminance can be realized.

本発明を他の電子機器である携帯電話機,ノート型パーソナルコンピュータ,フィーチャーフォン,スマートフォン,タブレット装置あるいはPDAなどの携帯型の情報処理端末への適用した例としては、例えば、図27(a)に示した電子機器2000や図27(b)に示した電子機器2010のように、上述した各表示装置1200,1300,1400,1500の何れかを電子機器の機器本体における表示手段として装備するものがある。更に、プラズマ型の各種表示装置に適用するようにしてもよい。
この場合、情報処理端末の側では、その制御装置が、マウスやキーボードやタッチパネルなどの入力装置からの入力を受け付けて、表示手段として装備した表示装置上に必要な情報を表示させるための制御を行う構成となっている。
As an example in which the present invention is applied to a portable information processing terminal such as a mobile phone, a notebook personal computer, a feature phone, a smartphone, a tablet device or a PDA as another electronic device, for example, FIG. As shown in the electronic device 2000 shown in FIG. 27 and the electronic device 2010 shown in FIG. 27 (b), a device equipped with any one of the display devices 1200, 1300, 1400, 1500 described above as display means in the device main body of the electronic device. is there. Furthermore, the present invention may be applied to various plasma display devices.
In this case, on the information processing terminal side, the control device accepts input from an input device such as a mouse, a keyboard, or a touch panel, and performs control for displaying necessary information on a display device equipped as a display means. It is configured to do.

次に、図23に、本発明の光学素子を搭載する照明装置1600の構成例を示す。図23を参照すると、照明装置1600は、面状光源1900と光学素子1100とからなる。面状光源は、冷陰極管に代表される光源1021,反射シート1022,導光板1023,拡散板1024,プリズムシート1025a,プリズムシート1025bからなる。
光学素子1100は、実施形態1から実施形態3のマイクロルーバーのいずれかで構成される。
Next, FIG. 23 shows a configuration example of an illumination device 1600 equipped with the optical element of the present invention. Referring to FIG. 23, the illumination device 1600 includes a planar light source 1900 and an optical element 1100. The planar light source includes a light source 1021, a reflection sheet 1022, a light guide plate 1023, a diffusion plate 1024, a prism sheet 1025a, and a prism sheet 1025b typified by a cold cathode tube.
The optical element 1100 includes any one of the micro louvers according to the first to third embodiments.

導光板1023は、アクリル樹脂などにより構成されるものであって、一方の端面に光源1021からの光が入射し、入射光が導光板内を伝播して表面(所定の側面)側から一様に出射されるように構成されている。導光板1023の裏面側には、裏面から出射した光を表面方向に反射する反射シート1022が設けられている。図には示されていないが、導光板1023の他方の端面および側面にも反射手段が設けられている。   The light guide plate 1023 is made of acrylic resin or the like, and light from the light source 1021 enters one end face, and the incident light propagates through the light guide plate and is uniform from the surface (predetermined side face) side. It is comprised so that it may radiate | emit to. On the back surface side of the light guide plate 1023, a reflection sheet 1022 is provided that reflects light emitted from the back surface in the surface direction. Although not shown in the drawing, a reflecting means is also provided on the other end face and side face of the light guide plate 1023.

導光板1023の表面から出射された光は、拡散板1024,プリズムシート1025a,プリズムシート1025bを介して光学素子1100に入射する。拡散板1024は、導光板1023から入射する光を拡散させるためのものである。導光板1023の左右端では、其の構造上、出射した光の輝度が異なる。このため、導光板1023からの光を導光板1023で拡散させる。   Light emitted from the surface of the light guide plate 1023 enters the optical element 1100 via the diffusion plate 1024, the prism sheet 1025 a, and the prism sheet 1025 b. The diffusion plate 1024 is for diffusing the light incident from the light guide plate 1023. At the left and right ends of the light guide plate 1023, the brightness of the emitted light differs due to its structure. For this reason, the light from the light guide plate 1023 is diffused by the light guide plate 1023.

プリズムシート1025a,1025bは、導光板1023から拡散板1024を介して入射する光の輝度を向上させる。   The prism sheets 1025a and 1025b improve the luminance of light incident from the light guide plate 1023 via the diffusion plate 1024.

この照明装置1600では、導光板1023の表面側から出射した光は、拡散板1024で拡散された後、プリズムシート1025a,1025bを介して光学素子1100に入射する。   In this illumination device 1600, the light emitted from the surface side of the light guide plate 1023 is diffused by the diffusion plate 1024 and then enters the optical element 1100 via the prism sheets 1025a and 1025b.

上述した照明装置1600によれば、本発明を適用した光学素子1100によって、面状光源1900の光を画面正面方向に収束させたり、させなかったりすることができるため、観察者の嗜好に応じて、広い範囲を照らすことができる光の出射角度が広い状態と、照明装置1600の直下近辺だけを照らすことが出来る光の出射角度が狭い状態を選択することが可能となる。
特に、実施形態1の光学素子200や実施形態2の光学素子300、実施形態3の光学素子400を光学素子1100として利用した照明装置1600においては、導電性パターン250と透明導電膜125の間の電位差によって電気泳動粒子141の分散状態を変化させることで光透過領域120および分散材142を透過する光の出射方向の範囲を変化させる構成となり、実施形態4の光学素子600を光学素子1100として利用した照明装置1600においては、導電性パターン250もしくは透明導電性パターン280と透明導電膜125の間の電位差によって電気泳動粒子141の分散状態を変化させることで光透過領域120および分散材142を透過する光の出射方向の範囲を変化させる構成となる。
According to the illuminating device 1600 described above, the optical element 1100 to which the present invention is applied can cause the light from the planar light source 1900 to converge or not in the front direction of the screen. It is possible to select a state in which the emission angle of light that can illuminate a wide range is wide and a state in which the emission angle of light that can illuminate only the vicinity immediately below the illumination device 1600 is narrow.
In particular, in the illumination device 1600 that uses the optical element 200 of the first embodiment, the optical element 300 of the second embodiment, and the optical element 400 of the third embodiment as the optical element 1100, the gap between the conductive pattern 250 and the transparent conductive film 125 is between. By changing the dispersion state of the electrophoretic particles 141 according to the potential difference, the range of the emission direction of the light transmitted through the light transmission region 120 and the dispersion material 142 is changed, and the optical element 600 of Embodiment 4 is used as the optical element 1100. In the illuminating device 1600, the dispersion state of the electrophoretic particles 141 is changed by the potential difference between the conductive pattern 250 or the transparent conductive pattern 280 and the transparent conductive film 125, thereby transmitting the light transmission region 120 and the dispersion material 142. The range of the light emission direction is changed.

なお、本実施の形態では、光源として冷陰極管を例に挙げて説明したが、これに限るわけではなく、白色LEDや3色LEDなどを光源として用いても構わない。また、本実施の形態では、サイドライト型の光源を例に挙げて説明しているが、これに限るわけでなく、直下型の光源を用いても構わない。また、面状光源1900についても、本実施の形態に挙げた内容に限定されるわけでなく、LED照明,有機EL照明,無機EL照明,蛍光灯,電球といった光を発する光源が面状に配列されたものであれば構わない。   In the present embodiment, the cold cathode tube has been described as an example of the light source. However, the present invention is not limited to this, and a white LED, a three-color LED, or the like may be used as the light source. In this embodiment, a side light type light source is described as an example. However, the present invention is not limited to this, and a direct light source may be used. Further, the planar light source 1900 is not limited to the contents described in this embodiment, and light sources that emit light such as LED lighting, organic EL lighting, inorganic EL lighting, fluorescent lamps, and light bulbs are arranged in a planar shape. It doesn't matter as long as it is done.

以上に開示した実施形態の一部または全部は、以下の付記に示す記載によって適切に表現され得るが、発明を実施するための形態や発明の技術思想は、これらのものに制限されるものではない。   A part or all of the embodiment disclosed above can be appropriately expressed by the description shown in the following supplementary notes, but the form for carrying out the invention and the technical idea of the invention are not limited to these. Absent.

〔付記1〕
第1の透明基板(110)と、第1の透明基板(110)に対向して存在する第2の透明基板(115)と、
第1の透明基板(110)の表面から第2の透明基板(115)の表面に達するように、それぞれ離間して配置された複数の光透域領域(120)と、
隣接する光透過領域(120)に挟まれた領域の一部で第1の透明基板(110)の表面に配置された導電性パターン(250)と、
第2の透明基板(115)の第1の透明基板(110)に対する面に配置した透明導電膜(125)と、
隣接する光透過領域(120)の間に配置された、特定の電荷を帯び且つ遮光性の電気泳動粒子(141)と透過性の分散材(142)とから成る電気泳動素子(140)と、を有することを特徴とする光学素子(図1参照)。
[Appendix 1]
A first transparent substrate (110), a second transparent substrate (115) existing opposite the first transparent substrate (110),
A plurality of light transmissive regions (120) that are spaced apart from each other so as to reach the surface of the second transparent substrate (115) from the surface of the first transparent substrate (110);
A conductive pattern (250) disposed on a surface of the first transparent substrate (110) in a part of a region sandwiched between adjacent light transmission regions (120);
A transparent conductive film (125) disposed on a surface of the second transparent substrate (115) relative to the first transparent substrate (110);
An electrophoretic element (140), which is disposed between adjacent light-transmitting regions (120) and includes electrophoretic particles (141) having a specific charge and light-shielding properties and a transmissive dispersion material (142); An optical element (see FIG. 1).

〔付記2〕
第1の透明基板(110)と、第1の透明基板(110)に対向して間隔を置いて存在する第2の透明基板(115)と、
第1の透明基板(110)に対向する側の第2の透明基板(115)の表面に配置された透明導電膜(125)と、
第1の透明基板(110)と透明導電膜(125)の間の間隙にあって光学素子(200)の表示面に平行し且つ相互に直交する2方向の各々にそれぞれ離間して、其の下面(121)を第1の透明基板(110)に当接させると共に其の上面(122)が第2の透明基板(115)に達するようにして配置された複数の光透過領域(120)と、
隣接する光透過領域(120)に挟まれた領域の一部で第1の透明基板(110)の表面に配置された導電性パターン(250)と、
導電性パターン(250)の有無に関わらず、離間して配置された隣接する光透過領域(120)の間の空隙を埋めるようにして配置された、特定の電荷を帯び且つ遮光性の電気泳動粒子(141)と透過性の分散材(142)とから成る電気泳動素子(140)と、を有することを特徴とする光学素子(図9(a)と図10(a),図9(b)と図10(b)参照)。
[Appendix 2]
A first transparent substrate (110) and a second transparent substrate (115) that is spaced apart from the first transparent substrate (110);
A transparent conductive film (125) disposed on the surface of the second transparent substrate (115) on the side facing the first transparent substrate (110);
In the gap between the first transparent substrate (110) and the transparent conductive film (125), the optical element (200) is parallel to the display surface of the optical element (200) and spaced apart from each other in two directions. A plurality of light transmission regions (120) arranged such that the lower surface (121) contacts the first transparent substrate (110) and the upper surface (122) reaches the second transparent substrate (115); ,
A conductive pattern (250) disposed on a surface of the first transparent substrate (110) in a part of a region sandwiched between adjacent light transmission regions (120);
Regardless of the presence or absence of the conductive pattern (250), a specific charge-carrying and light-shielding electrophoresis arranged so as to fill a gap between adjacent light transmission regions (120) arranged apart from each other An optical element (FIG. 9A, FIG. 10A, FIG. 9B) having an electrophoretic element (140) composed of particles (141) and a transmissive dispersion material (142). ) And FIG. 10 (b)).

〔付記3〕
前記複数の光透過領域(120)が千鳥足配置とされ、前記導電性パターン(250)は、前記光透過領域(120)が直線状に並んだ方向と同じ向きに配置されていることを特徴とする付記2記載の光学素子(/図9(a)と図10(a),図9(b)と図10(b)参照)。
[Appendix 3]
The plurality of light transmission regions (120) are staggered, and the conductive pattern (250) is arranged in the same direction as the direction in which the light transmission regions (120) are arranged in a straight line. The optical element according to Supplementary Note 2 (refer to FIG. 9A and FIG. 10A, FIG. 9B and FIG. 10B).

〔付記4〕
前記複数の光透過領域(120)が千鳥足配置とされ、前記導電性パターン(250)は、前記光透過領域(120)が直線状に並んだ方向に対して90°回転した向きに配置されていることを特徴とする付記2記載の光学素子(図11(a)と図12(a),図11(b)と図12(b)参照)。
[Appendix 4]
The plurality of light transmission regions (120) are arranged in a staggered pattern, and the conductive pattern (250) is arranged in a direction rotated by 90 ° with respect to a direction in which the light transmission regions (120) are arranged in a straight line. The optical element according to Supplementary Note 2, which is characterized in that (see FIGS. 11A and 12A, FIG. 11B and FIG. 12B).

〔付記5〕
前記複数の光透過領域(120)が行方向もしくは列方向のうち何れかの一方向に沿って直線状に並ぶようにして前記第1の透明基板(110)上に縦横に配置され、前記導電性パターン(250)が直線状の形状であり、前記光透過領域(120)が直線状に配置された方向に対する直線状の導電性パターン(250)の角度が0°より大きく90°以下の範囲であることを特徴とする付記2記載の光学素子(図31(a)と図32(a),図31(b)と図32(b)参照)。
[Appendix 5]
The plurality of light transmission regions (120) are arranged vertically and horizontally on the first transparent substrate (110) so as to be linearly arranged along one of the row direction and the column direction, and the conductive layer The conductive pattern (250) has a linear shape, and the angle of the linear conductive pattern (250) with respect to the direction in which the light transmission region (120) is linearly arranged is greater than 0 ° and not more than 90 °. The optical element according to Supplementary Note 2, which is characterized in that (see FIGS. 31 (a) and 32 (a), FIG. 31 (b) and FIG. 32 (b)).

〔付記6〕
第1の透明基板(110)と、第1の透明基板(110)に対向して間隔を置いて存在する第2の透明基板(115)と、
第1の透明基板(110)に対向する側の第2の透明基板(115)の表面に配置された透明導電膜(125)と、
第1の透明基板(110)と透明導電膜(125)の間の間隙にあって光学素子(200)の表示面に平行し且つ其の長尺の長方形をなす上下面(122,121)の幅方向にそれぞれ離間して、其の下面(121)を第1の透明基板(110)に当接させると共に其の上面(122)が第2の透明基板(115)に達するようにして配置された複数の光透過領域(120)と、
隣接する光透過領域(120)に挟まれた領域の一部で第1の透明基板(110)の表面に配置された導電性パターン(250)と、
導電性パターン(250)の有無に関わらず、離間して配置された隣接する光透過領域(120)の間の空隙を埋めるようにして配置された、特定の電荷を帯び且つ遮光性の電気泳動粒子(141)と透過性の分散材(142)とから成る電気泳動素子(140)と、を有することを特徴とする光学素子(図11(c)と図12(c)参照)。
[Appendix 6]
A first transparent substrate (110) and a second transparent substrate (115) that is spaced apart from the first transparent substrate (110);
A transparent conductive film (125) disposed on the surface of the second transparent substrate (115) on the side facing the first transparent substrate (110);
The upper and lower surfaces (122, 121) which are in the gap between the first transparent substrate (110) and the transparent conductive film (125), are parallel to the display surface of the optical element (200) and form a long rectangle. Separated in the width direction, the lower surface (121) is disposed in contact with the first transparent substrate (110) and the upper surface (122) reaches the second transparent substrate (115). A plurality of light transmission regions (120),
A conductive pattern (250) disposed on a surface of the first transparent substrate (110) in a part of a region sandwiched between adjacent light transmission regions (120);
Regardless of the presence or absence of the conductive pattern (250), a specific charge-carrying and light-shielding electrophoresis arranged so as to fill a gap between adjacent light transmission regions (120) arranged apart from each other An optical element comprising an electrophoretic element (140) composed of particles (141) and a permeable dispersion material (142) (see FIGS. 11C and 12C).

〔付記7〕
前記導電性パターン(250)は、前記光透過領域(120)が並んだ方向に対して90°回転した向きに配置されていることを特徴とする付記6記載の光学素子(図11(c)と図12(c)参照)。
[Appendix 7]
The optical element according to appendix 6, wherein the conductive pattern (250) is arranged in a direction rotated by 90 ° with respect to a direction in which the light transmission regions (120) are arranged (FIG. 11C). And FIG. 12 (c)).

〔付記8〕
前記複数の光透過領域(120)が行方向もしくは列方向のうち何れかの一方向に沿って直線状に並ぶようにして前記第1の透明基板(110)上に縦横に配置され、前記導電性パターン(250)が直線状の形状であり、前記光透過領域(120)が直線状に配置された方向に対する直線状の導電性パターン(250)の角度が0°より大きく90°以下の範囲であることを特徴とする付記6記載の光学素子(図31(a)と図32(a),図31(b)と図32(b)参照)。
[Appendix 8]
The plurality of light transmission regions (120) are arranged vertically and horizontally on the first transparent substrate (110) so as to be linearly arranged along one of the row direction and the column direction, and the conductive layer The conductive pattern (250) has a linear shape, and the angle of the linear conductive pattern (250) with respect to the direction in which the light transmission region (120) is linearly arranged is greater than 0 ° and not more than 90 °. The optical element according to supplementary note 6, which is characterized in that (see FIGS. 31A and 32A, FIG. 31B and FIG. 32B).

〔付記9〕
前記光透過領域(120)の一部に、前記導電性パターン(250)の一部が平面視で重なるように配置されていることを特徴とする付記1乃至付記8の何れか1つに記載の光学素子(図28,図31〜図33,図34(b),図35(b)参照)。
[Appendix 9]
Any one of Supplementary notes 1 to 8, wherein a part of the conductive pattern (250) is arranged so as to overlap a part of the light transmission region (120) in a plan view. (See FIGS. 28, 31 to 33, FIG. 34 (b), and FIG. 35 (b)).

〔付記10〕
前記導電性パターン(250)を覆うように保護カバー膜(130)が形成されていることを特徴とする付記1乃至付記9の何れか1つに記載の光学素子(図6参照)。
[Appendix 10]
The optical element according to any one of appendix 1 to appendix 9, wherein a protective cover film (130) is formed so as to cover the conductive pattern (250) (see FIG. 6).

〔付記11〕
前記透明導電膜(125)を覆うように第2の保護カバー膜(135)が形成されていることを特徴とする付記1乃至付記10の何れか1つに記載の光学素子(図7参照)。
[Appendix 11]
The optical element according to any one of Supplementary notes 1 to 10, wherein a second protective cover film (135) is formed so as to cover the transparent conductive film (125) (see FIG. 7). .

〔付記12〕
外部からの信号に応じて前記導電性パターン(250)及び前記透明導電膜(125)に印加する電圧を調整し、前記導電性パターン(250)及び前記透明導電膜(125)のそれぞれの極性を変化させる電圧印加制御手段(145)を有することを特徴とする付記1乃至付記11の何れか1つに記載の光学素子(図26参照)。
[Appendix 12]
The voltages applied to the conductive pattern (250) and the transparent conductive film (125) are adjusted according to an external signal, and the polarities of the conductive pattern (250) and the transparent conductive film (125) are adjusted. The optical element according to any one of appendices 1 to 11, further comprising voltage application control means (145) for changing (see FIG. 26).

〔付記13〕
前記導電性パターン(250)に対する前記透明導電膜(125)の相対電位を前記電気泳動粒子(141)の表面電荷と同じ極性にし、前記電気泳動粒子(141)を前記導電性パターン(250)の表面近傍に集めることで、
前記第1の透明基板(110)の表面において、前記導電性パターン(250)が配置されていない領域には前記電気泳動粒子(141)がない状態とすることを特徴とする付記12に記載の光学素子(図26(b),(c)参照)。
[Appendix 13]
The relative electric potential of the transparent conductive film (125) with respect to the conductive pattern (250) is set to the same polarity as the surface charge of the electrophoretic particles (141), and the electrophoretic particles (141) are formed on the conductive pattern (250). By collecting near the surface,
Item 13. The appendix 12, wherein the electrophoretic particles (141) are not present in a region where the conductive pattern (250) is not disposed on the surface of the first transparent substrate (110). Optical element (see FIGS. 26B and 26C).

〔付記14〕
第1の透明基板(110)と、第1の透明基板(110)に対向して存在する第2の透明基板(115)と、
第1の透明基板(110)の表面から第2の透明基板(115)の表面に達するように、それぞれ離間して配置された複数の光透過領域(120)と、
隣接する光透過領域(120)で挟まれた領域の一部で第1の透明基板(110)の表面に配置された導電性パターン(250)と、
第1の透明基板(110)の表面の導電性パターン(250)が配置されていない部分の一部に更に配置された透明導電性パターン(280)と、
第2の透明基板(115)の第1の透明基板(110)に対する面に配置した透明導電膜(125)と、
隣接する光透過領域(120)の間に配置された、特定の電荷を帯び且つ遮光性の電気泳動粒子(141)と透過性の分散材(142)とから成る電気泳動素子(140)と、を有することを特徴とする光学素子(図13参照)。
[Appendix 14]
A first transparent substrate (110), a second transparent substrate (115) existing opposite the first transparent substrate (110),
A plurality of light transmission regions (120) spaced apart from each other so as to reach the surface of the second transparent substrate (115) from the surface of the first transparent substrate (110);
A conductive pattern (250) disposed on a surface of the first transparent substrate (110) in a part of a region sandwiched between adjacent light transmission regions (120);
A transparent conductive pattern (280) further disposed on a portion of the surface of the first transparent substrate (110) where the conductive pattern (250) is not disposed;
A transparent conductive film (125) disposed on a surface of the second transparent substrate (115) relative to the first transparent substrate (110);
An electrophoretic element (140), which is disposed between adjacent light-transmitting regions (120) and includes electrophoretic particles (141) having a specific charge and light-shielding properties and a transmissive dispersion material (142); An optical element (see FIG. 13).

〔付記15〕
第1の透明基板(110)と、第1の透明基板(110)に対向して間隔を置いて存在する第2の透明基板(115)と、
第1の透明基板(110)に対向する側の第2の透明基板(115)の表面に配置された透明導電膜(125)と、
第1の透明基板(110)と透明導電膜(125)の間の間隙にあって光学素子(600)の表示面に平行し且つ相互に直交する2方向の各々にそれぞれ離間して、其の下面(121)が第1の透明基板(110)に当接すると共に其の上面(122)が第2の透明基板(115)に達するようにして配置された複数の光透過領域(120)と、
隣接する光透過領域(120)に挟まれた領域の一部で第1の透明基板(110)の表面に配置された導電性パターン(250)と、
第1の透明基板(110)の表面において隣接する光透過領域(120)に挟まれた領域から導電性パターン(250)が配置された領域を除いて残る領域の一部に更に配置された透明導電性パターン(280)と、
導電性パターン(250)や透明導電性パターン(280)の有無に関わらず、離間して配置された隣接する光透過領域(120)の間の空隙を埋めるようにして配置された、特定の電荷を帯び且つ遮光性の電気泳動粒子(141)と透過性の分散材(142)とから成る電気泳動素子(140)と、を有することを特徴とする光学素子(図13参照)。
[Appendix 15]
A first transparent substrate (110) and a second transparent substrate (115) that is spaced apart from the first transparent substrate (110);
A transparent conductive film (125) disposed on the surface of the second transparent substrate (115) on the side facing the first transparent substrate (110);
In the gap between the first transparent substrate (110) and the transparent conductive film (125), the optical element (600) is parallel to the display surface of the optical element (600) and spaced apart from each other in two directions. A plurality of light transmission regions (120) arranged such that the lower surface (121) contacts the first transparent substrate (110) and the upper surface (122) reaches the second transparent substrate (115);
A conductive pattern (250) disposed on a surface of the first transparent substrate (110) in a part of a region sandwiched between adjacent light transmission regions (120);
Transparent disposed further on a part of the remaining region except for the region where the conductive pattern (250) is disposed from the region sandwiched between the adjacent light transmission regions (120) on the surface of the first transparent substrate (110). A conductive pattern (280);
A specific charge arranged so as to fill a gap between adjacent light transmission regions (120) spaced apart regardless of the presence of the conductive pattern (250) or the transparent conductive pattern (280) And an electrophoretic element (140) comprising light-shielding electrophoretic particles (141) and a transmissive dispersion material (142) (see FIG. 13).

〔付記16〕
前記複数の光透過領域(120)が千鳥足配置とされ、前記導電性パターン(250)及び透明導電性パターン(280)は、前記光透過領域(120)が直線状に並んだ方向と同じ向きに交互に1つ置きに配置されていることを特徴とする付記15に記載の光学素子(図14参照)。
[Appendix 16]
The plurality of light transmission regions (120) are staggered, and the conductive pattern (250) and the transparent conductive pattern (280) have the same direction as the direction in which the light transmission regions (120) are arranged in a straight line. The optical element according to supplementary note 15, wherein the optical elements are alternately arranged (see FIG. 14).

〔付記17〕
前記複数の光透過領域(120)が行方向もしくは列方向のうち何れかの一方向に沿って直線状に並ぶようにして前記第1の透明基板(110)上に縦横に配置され、前記導電性パターン(250)と前記透明導電性パターン(280)が直線状の形状であり、前記光透過領域(120)が直線状に配置された方向に対する前記導電性パターン(250)及び前記透明導電性パターン(280)の角度が0°より大きく90°以下の範囲であることを特徴とする付記15記載の光学素子(図31(a)と図32(a),図31(b)と図32(b)参照)。
[Appendix 17]
The plurality of light transmission regions (120) are arranged vertically and horizontally on the first transparent substrate (110) so as to be linearly arranged along one of the row direction and the column direction, and the conductive layer The conductive pattern (250) and the transparent conductive pattern (280) have a linear shape, and the conductive pattern (250) and the transparent conductive material with respect to the direction in which the light transmission region (120) is linearly arranged. The optical element according to supplementary note 15, wherein the angle of the pattern (280) is greater than 0 ° and less than or equal to 90 ° (FIGS. 31A, 32A, 31B, and 32). (See (b)).

〔付記18〕
前記光透過領域(120)の一部に、前記導電性パターン(250)及び前記透明導電性パターン(280)の一部が平面視で重なるように配置されていることを特徴とする付記14乃至付記17の何れか1つに記載の光学素子(図30参照)。
[Appendix 18]
Additional remarks 14 to 14 characterized in that a part of the conductive pattern (250) and a part of the transparent conductive pattern (280) overlap a part of the light transmission region (120) in a plan view. The optical element according to any one of appendix 17 (see FIG. 30).

〔付記19〕
前記導電性パターン(250)及び前記透明導電性パターン(280)を覆うように保護カバー膜(130)が形成されていることを特徴とする付記14乃至付記18の何れか1つに記載の光学素子(図15参照)。
[Appendix 19]
The optical according to any one of supplementary notes 14 to 18, wherein a protective cover film (130) is formed so as to cover the conductive pattern (250) and the transparent conductive pattern (280). Element (see FIG. 15).

〔付記20〕
前記透明導電膜(125)を覆うように第2の保護カバー膜(135)が形成されていることを特徴とする付記14乃至付記19の何れか1つに記載の光学素子(図16参照)。
[Appendix 20]
The optical element according to any one of supplementary notes 14 to 19, wherein a second protective cover film (135) is formed so as to cover the transparent conductive film (125) (see FIG. 16). .

〔付記21〕
外部からの信号に応じて前記導電性パターン(250),前記透明導電性パターン(280)及び前記透明導電膜(125)に印加する電圧を調整し、前記導電性パターン(250),前記透明導電性パターン(280)及び前記透明導電膜(125)のそれぞれの極性を変化させる電圧印加制御手段(145)を有することを特徴とする付記14乃至付記20の何れか1つに記載の光学素子(図29参照)。
[Appendix 21]
A voltage applied to the conductive pattern (250), the transparent conductive pattern (280), and the transparent conductive film (125) is adjusted according to an external signal, and the conductive pattern (250) and the transparent conductive pattern are adjusted. 21. The optical element according to any one of supplementary notes 14 to 20, further comprising voltage application control means (145) for changing the polarities of the conductive pattern (280) and the transparent conductive film (125). (See FIG. 29).

〔付記22〕
前記導電性パターン(250)に対する前記透明導電性パターン(280)の相対電位を前記電気泳動粒子(141)の表面電荷と同じ極性にし、
前記透明導電性パターン(250)に対する前記透明導電膜(280)の相対電位を前記電気泳動粒子(141)の表面電荷と同じ極性にすることで、
前記電気泳動粒子(141)を前記導電性パターン(250)の表面近傍に集めることを特徴とする付記21に記載の光学素子(図29(b),(c)参照)。
[Appendix 22]
Making the relative potential of the transparent conductive pattern (280) with respect to the conductive pattern (250) the same polarity as the surface charge of the electrophoretic particles (141);
By making the relative potential of the transparent conductive film (280) with respect to the transparent conductive pattern (250) the same polarity as the surface charge of the electrophoretic particles (141),
The optical element according to appendix 21, wherein the electrophoretic particles (141) are collected near the surface of the conductive pattern (250) (see FIGS. 29B and 29C).

〔付記23〕
前記導電性パターン(250)と前記透明導電性パターン(280)と前記透明導電膜(125)を同電位にすることで、
前記電気泳動粒子(141)を前記分散材(142)の全体に配置することを特徴とする付記21または付記22に記載の光学素子(図29(a)参照)。
[Appendix 23]
By making the conductive pattern (250), the transparent conductive pattern (280) and the transparent conductive film (125) have the same potential,
The optical element according to appendix 21 or appendix 22, wherein the electrophoretic particles (141) are disposed over the entire dispersion material (142) (see FIG. 29A).

〔付記24〕
映像を表示する表示面を備えたディスプレイ(1800)と、
前記ディスプレイ(1800)の前記表示面上に配置された付記1乃至付記23の何れか1つに記載の光学素子(1100)と、を有することを特徴とする表示装置(図20参照)。
[Appendix 24]
A display (1800) having a display surface for displaying images;
A display device (see FIG. 20), comprising: the optical element (1100) according to any one of supplementary notes 1 to 23 arranged on the display surface of the display (1800).

〔付記25〕
前記ディスプレイと前記光学素子とが透明接着層(1060)で固定されていることを特徴とする付記24に記載の表示装置(図20参照)。
[Appendix 25]
The display device according to appendix 24 (see FIG. 20), wherein the display and the optical element are fixed by a transparent adhesive layer (1060).

〔付記26〕
前記ディスプレイ(1800)は、液晶ディスプレイ,プラズマディスプレイ,有機ELディスプレイ,無機ELディスプレイ,LEDディスプレイ,フィールドエミッションディスプレイ,ブラウン管,蛍光表示管の何れかであることを特徴とする付記24または付記25に記載の表示装置(段落0055参照)。
[Appendix 26]
Item 24 or Item 25, wherein the display (1800) is any one of a liquid crystal display, a plasma display, an organic EL display, an inorganic EL display, an LED display, a field emission display, a cathode ray tube, and a fluorescent display tube. Display device (see paragraph 0055).

〔付記27〕
映像を表示する表示面を備えた液晶ディスプレイ(1800)と、
前記液晶ディスプレイ(1800)の背面側に配されて、前記液晶ディスプレイ(1800)に光を照射するバックライト(1700)と、
前記液晶ディスプレイ(1800)と前記バックライト(1700)との間に配置された付記1乃至付記23の何れか一に記載の光学素子(1100)と、を有することを特徴とする表示装置(図21参照)。
[Appendix 27]
A liquid crystal display (1800) having a display surface for displaying images;
A backlight (1700) disposed on the back side of the liquid crystal display (1800) for irradiating the liquid crystal display (1800) with light;
A display device comprising the optical element (1100) according to any one of supplementary notes 1 to 23 arranged between the liquid crystal display (1800) and the backlight (1700) (FIG. 21).

〔付記28〕
前記液晶ディスプレイ(1800)と前記光学素子(1100)とが透明接着層(1060)で固定されていることを特徴とする付記27に記載の表示装置(図22参照)。
[Appendix 28]
The display device according to appendix 27, wherein the liquid crystal display (1800) and the optical element (1100) are fixed by a transparent adhesive layer (1060) (see FIG. 22).

〔付記29〕
付記24乃至付記28の何れか1つに記載の表示装置を、電子機器本体の表示手段として装備したことを特徴とする電子機器(図27参照)。
[Appendix 29]
27. An electronic apparatus comprising the display device according to any one of appendices 24 to 28 as display means of the electronic apparatus body (see FIG. 27).

〔付記30〕
付記1乃至付記23の何れか1つに記載の光学素子(1100)と、前記光学素子(1100)の前記第1の透明基板(110)の背面に設けられた光源(1700)と、を有することを特徴とする照明装置(図23参照)。
[Appendix 30]
The optical element (1100) according to any one of supplementary notes 1 to 23, and a light source (1700) provided on a back surface of the first transparent substrate (110) of the optical element (1100). A lighting device (see FIG. 23).

〔付記31〕
前記光学素子(1100)は、前記導電性パターン(250)もしくは前記透明導電性パターン(280)と前記透明導電膜(125)の間の電位差によって前記電気泳動粒子(141)の分散状態を変化させることで、前記光透過領域(120)及び前記分散材(142)を透過する光の出射方向の範囲が変化することを特徴とする付記30に記載の照明装置。
[Appendix 31]
The optical element (1100) changes a dispersion state of the electrophoretic particles (141) according to a potential difference between the conductive pattern (250) or the transparent conductive pattern (280) and the transparent conductive film (125). Thus, the illumination device according to appendix 30, wherein the range of the emission direction of the light transmitted through the light transmission region (120) and the dispersion material (142) is changed.

本発明は、透過光の射出方向の範囲を制御する光学素子であればどのようなものにでも利用可能である。其のような光学素子の一例として、液晶表示装置,ELディスプレイ,プラズマディスプレイ,FED,照明装置などに用いられる光学素子が挙げられる。   The present invention can be applied to any optical element that controls the range of the emission direction of transmitted light. As an example of such an optical element, an optical element used in a liquid crystal display device, an EL display, a plasma display, an FED, an illumination device, and the like can be given.

110 透明基板(第1の透明基板)
115 別の透明基板(第2の透明基板)
120 光透過領域
121 光透過領域の下面
122 光透過領域の上面
123 別の透明導電膜
125 透明導電膜
130 保護カバー膜
135 第2の保護カバー膜
140 電気泳動素子
141 電気泳動粒子
142 分散材
145 電圧印加制御手段
150 透明感光性樹脂層(フォトレジスト膜)
160 フォトマスク
161 マスクパターン
165 露光光
200 光学素子
250 導電性パターン
280 透明導電性パターン
300 光学素子
400 光学素子
600 光学素子
601 光透過領域
602 電気泳動素子
650 光
700,800,900,950 光学素子
1021 光源
1022 反射シート
1023 導光板
1024 拡散板
1025a,1025b プリズムシート
1030a 基板
1030b 基板
1031a,1031b 偏向板・位相差板
1032 液晶層
1033 カラーフィルタ
1060 透明接着層
1100 光学素子
1200,1300,1400,1500 表示装置
1600 照明装置
1700 照明光学装置(バックライト)
1800 光学制御素子(ディスプレイ)
1900 面状光源
2000,2010 電子機器
110 Transparent substrate (first transparent substrate)
115 Another transparent substrate (second transparent substrate)
120 Light transmission region 121 Lower surface of light transmission region 122 Upper surface of light transmission region 123 Another transparent conductive film 125 Transparent conductive film 130 Protective cover film 135 Second protective cover film 140 Electrophoretic element 141 Electrophoretic particle 142 Dispersant 145 Voltage Application control means 150 Transparent photosensitive resin layer (photoresist film)
160 Photomask 161 Mask pattern 165 Exposure light 200 Optical element 250 Conductive pattern 280 Transparent conductive pattern 300 Optical element 400 Optical element 600 Optical element 601 Light transmission region 602 Electrophoretic element 650 Light 700, 800, 900, 950 Optical element 1021 Light source 1022 Reflective sheet 1023 Light guide plate 1024 Diffuser plate 1025a, 1025b Prism sheet 1030a Substrate 1030b Substrate 1031a, 1031b Deflector plate / retardation plate 1032 Liquid crystal layer 1033 Color filter 1060 Transparent adhesive layer 1100 Optical element 1200, 1300, 1400, 1500 Display device 1600 Illumination device 1700 Illumination optical device (backlight)
1800 Optical control element (display)
1900 Planar light source 2000, 2010 Electronic equipment

Claims (25)

第1の透明基板と、前記第1の透明基板に対向して存在する第2の透明基板と、
前記第1の透明基板の表面から前記第2の透明基板の表面に達するように、それぞれ離間して配置された複数の光透域領域と、
隣接する前記光透過領域に挟まれた領域の一部で前記第1の透明基板の表面に配置された導電性パターンと、
前記第2の透明基板の前記第1の透明基板に対する面に配置した透明導電膜と、
隣接する前記光透過領域の間に配置された、特定の電荷を帯び且つ遮光性の電気泳動粒子と透過性の分散材とから成る電気泳動素子と、を有することを特徴とする光学素子。
A first transparent substrate; a second transparent substrate that faces the first transparent substrate; and
A plurality of light-transmitting regions arranged separately from each other so as to reach the surface of the second transparent substrate from the surface of the first transparent substrate;
A conductive pattern disposed on a surface of the first transparent substrate in a part of a region sandwiched between adjacent light transmission regions;
A transparent conductive film disposed on a surface of the second transparent substrate with respect to the first transparent substrate;
An optical element comprising: an electrophoretic element that is disposed between the adjacent light transmission regions and includes a specific charge-carrying light-shielding electrophoretic particle and a transmissive dispersion material.
前記光透過領域の一部に、前記導電性パターンの一部が平面視で重なるように配置されていることを特徴とする請求項1に記載の光学素子。   The optical element according to claim 1, wherein a part of the conductive pattern overlaps with a part of the light transmission region in a plan view. 前記光透過領域が行方向もしくは列方向のうち何れかの一方向に沿って直線状に並ぶようにして前記第1の透明基板上に縦横に配置されており、前記導電性パターンが直線状の形状であり、前記光透過領域が直線状に配置された方向に対する前記直線状の導電性パターンの角度が0°より大きく90°以下の範囲であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の光学素子。   The light transmission regions are arranged vertically and horizontally on the first transparent substrate so as to be linearly arranged along one of the row direction and the column direction, and the conductive pattern is linear. The angle of the linear conductive pattern with respect to the direction in which the light transmission region is linearly arranged is in a range of greater than 0 ° and less than or equal to 90 °. An optical element according to 1. 前記導電性パターンを覆うように保護カバー膜が形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1つに記載の光学素子。   The optical element according to claim 1, wherein a protective cover film is formed so as to cover the conductive pattern. 前記透明導電膜を覆うように第2の保護カバー膜が形成されていることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1つに記載の光学素子。   The optical element according to claim 1, wherein a second protective cover film is formed so as to cover the transparent conductive film. 外部からの信号に応じて前記導電性パターン及び前記透明導電膜に印加する電圧を調整し、前記導電性パターン及び前記透明導電膜のそれぞれの極性を変化させる電圧印加制御手段を有することを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか1つに記載の光学素子。   It has voltage application control means that adjusts the voltage applied to the conductive pattern and the transparent conductive film in accordance with an external signal, and changes the polarities of the conductive pattern and the transparent conductive film. The optical element according to any one of claims 1 to 5. 前記導電性パターンに対する前記透明導電膜の相対電位を前記電気泳動粒子の表面電荷と同じ極性にし、前記電気泳動粒子を前記導電性パターンの表面近傍に集めることで、
前記第1の透明基板の表面において、前記導電性パターンが配置されていない領域には前記電気泳動粒子がない状態とすることを特徴とする請求項6に記載の光学素子。
By making the relative potential of the transparent conductive film with respect to the conductive pattern the same polarity as the surface charge of the electrophoretic particles, collecting the electrophoretic particles in the vicinity of the surface of the conductive pattern,
The optical element according to claim 6, wherein the electrophoretic particles are not present in a region where the conductive pattern is not disposed on the surface of the first transparent substrate.
前記導電性パターンと前記透明導電膜を同じ電位にすることで、
前記電気泳動粒子を前記分散材全体に配置することを特徴とする請求項6または請求項7に記載の光学素子。
By making the conductive pattern and the transparent conductive film the same potential,
The optical element according to claim 6, wherein the electrophoretic particles are arranged on the entire dispersion material.
第1の透明基板と、前記第1の透明基板に対向して存在する第2の透明基板と、
前記第1の透明基板の表面から前記第2の透明基板の表面に達するように、それぞれ離間して配置された複数の光透過領域と、
隣接する前記光透過領域で挟まれた領域の一部で前記第1の透明基板の表面に配置された導電性パターンと、
前記第1の透明基板の表面の前記導電性パターンが配置されていない部分の一部に更に配置された透明導電性パターンと、
前記第2の透明基板の前記第1の透明基板に対する面に配置した透明導電膜と、
隣接する前記光透過領域の間に配置された、特定の電荷を帯び且つ遮光性の電気泳動粒子と透過性の分散材とから成る電気泳動素子と、を有することを特徴とする光学素子。
A first transparent substrate; a second transparent substrate that faces the first transparent substrate; and
A plurality of light transmission regions arranged separately from each other so as to reach the surface of the second transparent substrate from the surface of the first transparent substrate;
A conductive pattern disposed on a surface of the first transparent substrate in a part of a region sandwiched between adjacent light transmission regions;
A transparent conductive pattern further disposed on a portion of the surface of the first transparent substrate where the conductive pattern is not disposed;
A transparent conductive film disposed on a surface of the second transparent substrate with respect to the first transparent substrate;
An optical element comprising: an electrophoretic element that is disposed between the adjacent light transmission regions and includes a specific charge-carrying light-shielding electrophoretic particle and a transmissive dispersion material.
前記光透過領域の一部に、前記導電性パターン及び前記透明導電性パターンの一部が平面視で重なるように配置されていることを特徴とする請求項9に記載の光学素子。   The optical element according to claim 9, wherein the conductive pattern and a part of the transparent conductive pattern are arranged so as to overlap a part of the light transmission region in a plan view. 前記光透過領域が行方向もしくは列方向のうち何れかの一方向に沿って直線状に並ぶようにして前記第1の透明基板上に縦横に配置されており、前記導電性パターンと前記透明導電性パターンが直線状の形状であり、前記光透過領域が直線状に配置された方向に対する前記導電性パターン及び前記透明導電性パターンの角度が0°より大きく90°以下の範囲であることを特徴とする請求項9または請求項10に記載の光学素子。   The light transmissive regions are arranged vertically and horizontally on the first transparent substrate so as to be arranged in a straight line along either one of the row direction and the column direction, and the conductive pattern and the transparent conductive layer are arranged on the first transparent substrate. The conductive pattern has a linear shape, and the angle of the conductive pattern and the transparent conductive pattern with respect to the direction in which the light transmission region is linearly arranged is in a range of greater than 0 ° and not greater than 90 °. The optical element according to claim 9 or 10. 前記導電性パターンと前記透明導電性パターンが互いに平行に配置されていることを特徴とする請求項11に記載の光学素子。   The optical element according to claim 11, wherein the conductive pattern and the transparent conductive pattern are arranged in parallel to each other. 前記導電性パターン及び前記透明導電性パターンを覆うように保護カバー膜が形成されていることを特徴とする請求項9乃至請求項12の何れか1つに記載の光学素子。   The optical element according to claim 9, wherein a protective cover film is formed so as to cover the conductive pattern and the transparent conductive pattern. 前記透明導電膜を覆うように第2の保護カバー膜が形成されていることを特徴とする請求項9乃至請求項13の何れか1つに記載の光学素子。   The optical element according to claim 9, wherein a second protective cover film is formed so as to cover the transparent conductive film. 外部からの信号に応じて前記導電性パターン,前記透明導電性パターン及び前記透明導電膜に印加する電圧を調整し、前記導電性パターン,前記透明導電性パターン及び前記透明導電膜のそれぞれの極性を変化させる電圧印加制御手段を有することを特徴とする請求項9乃至請求項14の何れか1つに記載の光学素子。   The voltage applied to the conductive pattern, the transparent conductive pattern, and the transparent conductive film is adjusted according to an external signal, and the polarities of the conductive pattern, the transparent conductive pattern, and the transparent conductive film are adjusted. The optical element according to any one of claims 9 to 14, further comprising a voltage application control means for changing. 前記導電性パターンに対する前記透明導電性パターンの相対電位を前記電気泳動粒子の表面電荷と同じ極性にし、
前記透明導電性パターンに対する前記透明導電膜の相対電位を前記電気泳動粒子の表面電荷と同じ極性にすることで、
前記電気泳動粒子を前記導電性パターンの表面近傍に集めることを特徴とする請求項15に記載の光学素子。
The relative potential of the transparent conductive pattern with respect to the conductive pattern is set to the same polarity as the surface charge of the electrophoretic particles,
By making the relative potential of the transparent conductive film with respect to the transparent conductive pattern the same polarity as the surface charge of the electrophoretic particles,
The optical element according to claim 15, wherein the electrophoretic particles are collected near the surface of the conductive pattern.
前記導電性パターンと前記透明導電性パターンと前記透明導電膜を同電位にすることで、
前記電気泳動粒子を前記分散材全体に配置することを特徴とする請求項15または請求項16に記載の光学素子。
By making the conductive pattern, the transparent conductive pattern and the transparent conductive film have the same potential,
The optical element according to claim 15, wherein the electrophoretic particles are disposed on the entire dispersion material.
映像を表示する表示面を備えたディスプレイと、
前記ディスプレイの前記表示面上に配置された請求項1乃至請求項17の何れか1つに記載の光学素子と、を有することを特徴とする表示装置。
A display with a display surface for displaying images;
18. A display device comprising: the optical element according to claim 1 disposed on the display surface of the display.
前記ディスプレイと前記光学素子とが透明接着層で固定されていることを特徴とする請求項18に記載の表示装置。   The display device according to claim 18, wherein the display and the optical element are fixed by a transparent adhesive layer. 前記ディスプレイは、液晶ディスプレイ,プラズマディスプレイ,有機ELディスプレイ,無機ELディスプレイ,LEDディスプレイ,フィールドエミッションディスプレイ,ブラウン管,蛍光表示管の何れかであることを特徴とする請求項18または請求項19に記載の表示装置。   20. The display according to claim 18, wherein the display is any one of a liquid crystal display, a plasma display, an organic EL display, an inorganic EL display, an LED display, a field emission display, a cathode ray tube, and a fluorescent display tube. Display device. 映像を表示する表示面を備えた液晶ディスプレイと、
前記液晶ディスプレイの背面側に配されて、前記液晶ディスプレイに光を照射するバックライトと、
前記液晶ディスプレイと前記バックライトとの間に配置された請求項1乃至請求項17の何れか一に記載の光学素子と、を有することを特徴とする表示装置。
A liquid crystal display with a display surface for displaying images;
A backlight that is disposed on the back side of the liquid crystal display and irradiates the liquid crystal display with light;
18. A display device comprising: the optical element according to claim 1 disposed between the liquid crystal display and the backlight.
前記液晶ディスプレイと前記光学素子とが透明接着層で固定されていることを特徴とする請求項21に記載の表示装置。   The display device according to claim 21, wherein the liquid crystal display and the optical element are fixed by a transparent adhesive layer. 請求項18乃至請求項22の何れか1つに記載の表示装置を、電子機器本体の表示手段として装備したことを特徴とする電子機器。   An electronic apparatus comprising the display device according to any one of claims 18 to 22 as a display unit of an electronic apparatus main body. 請求項1乃至請求項17の何れか1つに記載の光学素子と、前記光学素子の前記第1の透明基板の背面に設けられた光源と、を有することを特徴とする照明装置。   An illumination device comprising: the optical element according to any one of claims 1 to 17; and a light source provided on a back surface of the first transparent substrate of the optical element. 前記光学素子は、前記導電性パターンもしくは前記透明導電性パターンと前記透明導電膜の間の電位差によって前記電気泳動粒子の分散状態を変化させることで、前記光透過領域及び前記分散材を透過する光の出射方向の範囲が変化することを特徴とする請求項24に記載の照明装置。   The optical element changes the dispersion state of the electrophoretic particles according to a potential difference between the conductive pattern or the transparent conductive pattern and the transparent conductive film, thereby transmitting light that passes through the light transmission region and the dispersion material. The illuminating device according to claim 24, wherein a range of the emission direction of the light is changed.
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