JP2016170313A - Color filter and electronic paper - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子ペーパー用のカラーフィルタ及び電子ペーパーに関する。 The present invention relates to a color filter for electronic paper and electronic paper.
近年、フラットタイプの表示装置である電子ペーパーの開発が進められている。電子ペーパーは、周囲の光(以下、「環境光」とも言う)の反射光を制御することで、文字や画像等を表示する。このような電子ペーパーは、低消費電力である、目が疲れない、及び、直射日光下での視認性が良い等の優れた特性を有する。 In recent years, electronic paper, which is a flat type display device, has been developed. Electronic paper displays characters, images, and the like by controlling reflected light of ambient light (hereinafter also referred to as “environmental light”). Such electronic paper has excellent characteristics such as low power consumption, no eye fatigue, and good visibility under direct sunlight.
また、カラー表示可能な電子ペーパーとして、複数色の着色層を有するカラーフィルタと、白表示および黒表示を行うことが可能な反射型表示素子と、を備えるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。この電子ペーパーは、反射型表示素子を用いて白表示を行うことによって環境光を反射させ、反射光をカラーフィルタに透過させることによって所望のカラー画像表示を行うことができる。 In addition, as electronic paper capable of color display, one having a color filter having a plurality of colored layers and a reflective display element capable of performing white display and black display is known (for example, a patent) Reference 1). This electronic paper can display a desired color image by reflecting ambient light by performing white display using a reflective display element and transmitting the reflected light through a color filter.
電子ペーパーにおいて、紙に近い表示特性、及び、広い視野角の表示特性が望まれている。このような表示特性を実現するためには、カラーフィルタ上に散乱層を設け、反射光を散乱層で散乱させる構成が考えられる。 In electronic paper, display characteristics close to those of paper and display characteristics with a wide viewing angle are desired. In order to realize such display characteristics, a configuration in which a scattering layer is provided on a color filter and reflected light is scattered by the scattering layer is conceivable.
図6は、従来のカラーフィルタの散乱特性を示す図である。図6は、カラーフィルタ上に散乱層が設けられていない場合及び散乱層が設けられている場合について、カラーフィルタを光源と受光器との間に配置して、受光器の受光角度を±30°の範囲で変化させ、赤色、緑色、青色の光の散乱強度を測定した結果を示している。図6に示すように、受光角度が約6°以上、約−6°以下における赤色、緑色、青色の光の散乱強度は、散乱層が設けられていない場合はほぼ0であるが、散乱層が設けられている場合は増加している。 FIG. 6 is a diagram showing scattering characteristics of a conventional color filter. FIG. 6 shows that when the scattering layer is not provided on the color filter and when the scattering layer is provided, the color filter is arranged between the light source and the light receiver, and the light receiving angle of the light receiver is ± 30. It shows the results of measuring the scattering intensity of red, green, and blue light while changing in the range of °. As shown in FIG. 6, the scattering intensity of red, green, and blue light when the light receiving angle is about 6 ° or more and about −6 ° or less is almost 0 when the scattering layer is not provided. It is increasing when there is.
しかしながら、散乱層を有する構成では、受光角度が0°付近においては赤色、緑色、青色の光の散乱強度はほぼ等しいが、受光角度が約6°以上、約−6°以下においては赤色、緑色、青色の光の散乱強度の差が大きくなる。つまり、この範囲の受光角度においては、波長に応じて散乱強度が異なっている。従って、電子ペーパーを正面方向から観察した場合と、斜め方向から観察した場合とにおいて、観察される色が変化してしまう。 However, in the configuration having the scattering layer, the red, green, and blue light scattering intensities are substantially equal when the light receiving angle is near 0 °, but red and green when the light receiving angle is about 6 ° or more and about −6 ° or less. The difference in the scattering intensity of blue light increases. In other words, in the light receiving angle within this range, the scattering intensity varies depending on the wavelength. Therefore, the observed color changes between when the electronic paper is observed from the front direction and when observed from the oblique direction.
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、視野角特性を改善できると共に、観察方向に応じた色の変化を抑制できるカラーフィルタ及び電子ペーパーを提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such points, and an object of the present invention is to provide a color filter and electronic paper that can improve viewing angle characteristics and can suppress a change in color according to an observation direction. .
本発明の一実施形態に係る電子ペーパー用のカラーフィルタは、
透明基材と、
前記透明基材上に設けられた着色層と、
前記着色層の前記透明基材と反対側に設けられた散乱層と、を備え、
前記着色層は、マトリクス状に配置された複数の単位画素を有し、
前記各単位画素は、3色の着色エリアを含み、
前記散乱層は、各色の前記着色エリアに対応する複数の散乱層エリアを有し、
3色のうち少なくとも2色の前記着色エリアに対応する前記散乱層エリアは、互いに異なる散乱特性を有し、これにより3色の前記着色エリアの散乱強度を互いに近づける、ことを特徴とする。
The color filter for electronic paper according to an embodiment of the present invention,
A transparent substrate;
A colored layer provided on the transparent substrate;
A scattering layer provided on the opposite side of the colored layer from the transparent substrate,
The colored layer has a plurality of unit pixels arranged in a matrix,
Each unit pixel includes a coloring area of three colors,
The scattering layer has a plurality of scattering layer areas corresponding to the colored areas of each color,
The scattering layer areas corresponding to the colored areas of at least two of the three colors have different scattering characteristics, thereby making the scattering intensities of the colored areas of the three colors close to each other.
上記カラーフィルタにおいて、
前記散乱層は、
透明樹脂と、
前記透明樹脂中に分散された散乱粒子と、を含み、
前記複数の散乱層エリアは、厚さが同一であり、
互いに異なる散乱特性を有する前記散乱層エリアは、前記散乱粒子の濃度が互いに異なってもよい。
In the above color filter,
The scattering layer is
Transparent resin,
Scattering particles dispersed in the transparent resin,
The plurality of scattering layer areas have the same thickness,
The scattering layer areas having different scattering characteristics may have different concentrations of the scattering particles.
上記カラーフィルタにおいて、
前記散乱層は、
透明樹脂と、
前記透明樹脂中に分散された散乱粒子と、を含み、
前記複数の散乱層エリアは、前記散乱粒子の濃度が同一であり、
互いに異なる散乱特性を有する前記散乱層エリアは、厚さが互いに異なってもよい。
In the above color filter,
The scattering layer is
Transparent resin,
Scattering particles dispersed in the transparent resin,
The plurality of scattering layer areas have the same concentration of the scattering particles,
The scattering layer areas having different scattering characteristics may have different thicknesses.
上記カラーフィルタにおいて、
前記散乱層は、
透明樹脂と、
前記透明樹脂中に分散された散乱粒子と、を含み、
3色のうち少なくとも2色の前記着色エリアは、厚さが互いに異なり、
前記複数の散乱層エリアは、同一表面を有し、前記散乱粒子の濃度が同一であり、
互いに異なる散乱特性を有する前記散乱層エリアは、厚さが互いに異なってもよい。
In the above color filter,
The scattering layer is
Transparent resin,
Scattering particles dispersed in the transparent resin,
The colored areas of at least two of the three colors have different thicknesses,
The plurality of scattering layer areas have the same surface, and the concentration of the scattering particles is the same,
The scattering layer areas having different scattering characteristics may have different thicknesses.
本発明の一実施形態に係る電子ペーパーは、
前記カラーフィルタと、
前記カラーフィルタに対向するように配置された、白表示及び黒表示を行う反射型表示素子と、
を備えることを特徴とする。
Electronic paper according to an embodiment of the present invention,
The color filter;
A reflective display element that performs white display and black display, disposed so as to face the color filter;
It is characterized by providing.
本発明によれば、視野角特性を改善できると共に、観察方向に応じた色の変化を抑制できる。 According to the present invention, it is possible to improve viewing angle characteristics and to suppress a change in color according to the viewing direction.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、本明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings attached to the present specification, for the sake of illustration and ease of understanding, the scale, the vertical / horizontal dimension ratio, and the like are appropriately changed and exaggerated from those of the actual ones.
(第1の実施形態)
まず図1を参照して、電子ペーパー100全体について説明する。
(First embodiment)
First, the entire
電子ペーパー
図1は、第1の実施形態に係る電子ペーパー100の概略構成を示す縦断面図である。図1に示すように、電子ペーパー100は、電子ペーパー用のカラーフィルタ10と、カラーフィルタ10に対向するように配置された、白表示及び黒表示を行う反射型表示素子80と、を備えている。
Electronic Paper FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of an
カラーフィルタ10は、透明基材11と、透明基材11上に設けられたブラックマトリクス層(以下、BM層と称す)12と、透明基材11上に設けられた複数色の着色層13と、着色層13の透明基材11と反対側、即ち着色層13の反射型表示素子80側に設けられた散乱層14と、を備える。
The
着色層13は、第1着色エリア20と、第2着色エリア30と、第3着色エリア40と、白色エリア50と、を有する。第1着色エリア20、第2着色エリア30、第3着色エリア40及び白色エリア50のそれぞれは、1つの画素に対応する。
The
カラーフィルタ10は、散乱層14と反射型表示素子80とが対向するように配置されている。従って、観察者は、透明基材11側(z方向側)から電子ペーパー100を観察する。
The
反射型表示素子80には、観察者側からカラーフィルタ10を介して環境光が入射する。反射型表示素子80は、画素毎に環境光を反射させるか否か制御可能に構成されており、環境光を反射させることにより白表示を行い、環境光を反射させないことにより黒表示を行う。従って、反射型表示素子80は、バックライトを用いることなく文字や画像を表示することができる。なお、環境光が弱い場合に観察者側から反射型表示素子80に光を照射するフロントライトを設けてもよい。
Ambient light enters the
反射型表示素子80の表示方式としては、特に限定されず、公知のものを適用することができ、例えば、電気泳動方式、ツイストボール方式、粉体移動方式(電子粉流体方式、帯電トナー型方式)、液晶表示方式、サーマル方式(発色方式、光散乱方式)、エレクトロクロミック方式、エレクトロウェッティング方式、磁気泳動方式などが挙げられる。
The display method of the
ここでは、一例としてエレクトロウェッティング方式の反射型表示素子80について概略的に説明する。反射型表示素子80は、白色基板81と、白色基板81上に設けられた複数の第1透明電極82と、第1透明電極82上に設けられた疎水性絶縁層83と、疎水性絶縁層83上に設けられた複数の画素側壁84と、隣り合う画素側壁84間に設けられたオイル層85と、オイル層85及び画素側壁84上に設けられた透明な液体86と、液体86上に設けられた第2透明電極87と、を有する。第2透明電極87上に透明基板が設けられてもよい。
Here, as an example, an electrowetting
それぞれのオイル層85は、対応する第1透明電極82上に位置している。1組の第1透明電極82とオイル層85は、1つの画素に対応している。
Each
第1透明電極82と第2透明電極87との間に電圧が印加されていない時には、図示するように、オイル層85は、隣り合う画素側壁84間の疎水性絶縁層83を覆っている。オイル層85は、例えば黒色に着色されているため、入射した環境光はオイル層85において反射されず、黒表示が行われる。
When no voltage is applied between the first
一方、ある画素に対応する第1透明電極82と、第2透明電極87との間に電圧が印加された時には、図示は省略するが、この画素に対応するオイル層85は、一方の画素側壁84側に移動し、この画素に対応する位置の疎水性絶縁層83には液体86が接するようになる。これにより、この画素においては、入射した環境光は白色基板81に到達し、白色基板81で反射されて白表示が行われる。
On the other hand, when a voltage is applied between the first
このように、電子ペーパー100は、反射型表示素子80を用いて白表示を行うことによって環境光を反射させ、反射光をカラーフィルタ10に透過させることによって所望のカラー画像表示を行うことができる。ここで、反射型表示素子80からの反射光は散乱層14で散乱されてからカラーフィルタ10を透過するため、紙に近い表示特性、及び、広い視野角の表示特性が得られる。
In this way, the
カラーフィルタ
次に図2も参照して、カラーフィルタ10について詳細に説明する。図2は、カラーフィルタ10を図1の矢印I方向から見た平面図である。なお説明の都合上、図2において、散乱層14は省略されている。また、図1のカラーフィルタ10の断面図は、図2のA−A断面に対応する。
Color Filter Next, the
(透明基材)
透明基材11としては、BM層12、着色層13及び散乱層14を適切に支持することができ、かつ透明性を有する様々な材料が用いられ、例えばガラスやポリマーなどが用いられる。
(Transparent substrate)
As the
(BM層)
BM層12は、観察者側からの環境光および反射型表示素子80からの反射光を遮蔽するよう構成されている。本実施形態では、BM層12はマトリックス状のパターンを有している。
(BM layer)
The
BM層12によって画定される複数の領域は、それぞれ、第1着色エリア20用の領域、第2着色エリア30用の領域、第3着色エリア40用の領域および白色エリア50用の領域の何れかになっている。なお、BM層12によって画定される各領域の具体的なパターンは特には限定されない。
The plurality of regions defined by the
BM層12の材料としては、所望の遮光性を有するものであれば特に限定されない。例えば、カーボンブラック、チタンブラック等の黒色着色材を含有する樹脂組成物等が挙げられる。この樹脂組成物に用いられる樹脂としては、例えば、アクリレート系、メタクリレート系、ポリ桂皮酸ビニル系、もしくは環化ゴム系等の反応性ビニル基を有する感光性樹脂が使用される。
The material of the
(着色層)
図2に示すように、着色層13は、マトリクス状に配置された複数の単位画素16を有する。各単位画素16は、マトリクス状に配置された、3色の着色エリア(第1着色エリア20、第2着色エリア30、及び、第3着色エリア40)と、白色エリア50と、を有する。以下では、第1着色エリア20、第2着色エリア30、及び、第3着色エリア40を互いに区別する必要がない場合には、これらを着色エリア20,30,40と称する。
(Colored layer)
As shown in FIG. 2, the
着色エリア20,30,40及び白色エリア50は、BM層12によって画定された領域、即ちBM層12間に設けられている。着色エリア20,30,40及び白色エリア50の厚さは、ほぼ等しい。
The
第1着色エリア20、第2着色エリア30、第3着色エリア40、及び、白色エリア50は、x方向に、この順に繰り返し配置されている。このように繰り返し配置された着色エリア20,30,40及び白色エリア50の組は、y方向に、複数組並んでいる。着色エリア20,30,40及び白色エリア50の配置順は、図示する例に限らない。
The
例えば、第1着色エリア20は、青色光を透過させる青色着色層からなり、第2着色エリア30は、緑色光を透過させる緑色着色層からなり、第3着色エリア40は、赤色光を透過させる赤色着色層からなる。
For example, the
白色エリア50は、白色光を透過させる白色着色層からなる。より詳細には、白色エリア50は、可視光を波長域に依らず略均一に透過させる。従って、白色エリア50の可視光の透過率は、着色エリア20,30,40の可視光の透過率より高い。
The
このような透過率が高い白色エリア50を設けることにより、カラーフィルタ10に着色エリア20,30,40のみが設けられている場合に比べて、カラーフィルタ10全体としての透過率を向上させることができる。これによって、電子ペーパー100の輝度を増加させることができる。
By providing the
着色エリア20,30,40及び白色エリア50のそれぞれは、感光性を有する着色エリア用材料を、露光工程および現像工程を含むフォトリソグラフィー法によりパターニングすることによって形成される層である。フォトリソグラフィー法によりパターニングされる着色エリア用材料としては、ネガ型およびポジ型のいずれの着色エリア用材料も使用され得る。着色エリア20,30,40及び白色エリア50を形成する順序は、任意の順序でよい。
Each of the
〔着色エリア用材料〕
次に、各着色エリア20,30,40及び白色エリア50を構成する第1着色エリア用材料(以下、第1材料)、第2着色エリア用材料(以下、第2材料)、第3着色エリア用材料(以下、第3材料)及び白色エリア用材料(以下、第4材料)について説明する。各第1〜第4材料は、各色の顔料や染料および分散剤を含む顔料分散体、光開始剤、ポリマーやモノマーを含むクリア剤、および界面活性剤などを含んでいる。このうち光開始剤は、光を照射されることによりラジカル成分を発生するものである。またクリア剤には、光開始剤によって発生されたラジカルにより重合反応を起こして硬化する成分と、その後の現像により未露光部が溶解可能となる成分とが少なくとも含まれている。
[Coloring area materials]
Next, a first colored area material (hereinafter referred to as a first material), a second colored area material (hereinafter referred to as a second material), and a third colored area constituting each
このように、各着色エリア20,30,40及び白色エリア50は、対応する色の光を透過させるよう構成されており、一方、BM層12は、光を遮蔽するよう構成されている。
Thus, each
(散乱層)
図1に示すように、散乱層14は、各色の着色エリア20,30,40及び白色エリア50に対応する複数の散乱層エリア25,35,45,55を有する。具体的には、散乱層エリア25は、第1着色エリア20に対応し、第1着色エリア20上に設けられている。散乱層エリア35は、第2着色エリア30に対応し、第2着色エリア30上に設けられている。散乱層エリア45は、第3着色エリア40に対応し、第3着色エリア40上に設けられている。散乱層エリア55は、白色エリア50に対応し、白色エリア50上に設けられている。
(Scattering layer)
As shown in FIG. 1, the
散乱層エリア25,35,45,55の厚さは、着色エリア20,30,40及び白色エリア50に対応する位置においてほぼ同一である。そのため、散乱層エリア25,35,45,55の着色層13とは反対側の表面は、ほぼ面一になっている。これにより、散乱層14と反射型表示素子80との接合の信頼性を向上できる。
The thicknesses of the
3色のうち少なくとも2色の着色エリアに対応する散乱層エリアは、互いに異なる散乱特性を有する。図示する例では、2色の第1着色エリア20及び第2着色エリア30に対応する2つの散乱層エリア25,35は、互いに異なる散乱特性を有する。第3着色エリア40に対応する散乱層エリア45は、第2着色エリア30に対応する散乱層エリア35とほぼ同じ散乱特性を有する。白色エリア50に対応する散乱層エリア55は、第1着色エリア20に対応する散乱層エリア25とほぼ同じ散乱特性を有する。これにより、3色の着色エリア20,30,40及び白色エリア50の散乱強度を互いに近づける。
The scattering layer areas corresponding to the colored areas of at least two of the three colors have different scattering characteristics. In the illustrated example, the two scattering
散乱層14の可視光の透過率は、35%以上であることが好ましく、より好ましくは75%以上である。散乱層14のヘイズ値は、5〜65程度であってもよい。
The visible light transmittance of the
散乱層14は、透明樹脂17と、透明樹脂17中に分散され、光散乱作用を発揮する散乱粒子18と、を含む。
The
互いに異なる散乱特性を有する散乱層エリア25,35は、散乱粒子18の濃度が互いに異なる。散乱層エリア25,55は、散乱粒子18の濃度がほぼ等しく、散乱層エリア35,45は、散乱粒子18の濃度がほぼ等しい。ここでは、散乱層エリア25,55の散乱粒子18の濃度は、散乱層エリア35,45の散乱粒子18の濃度より低い。
The
透明樹脂17は、透明性を有するものであれば特に限定されず、散乱粒子18との屈折率差等を考慮して適宜選択される。透明樹脂17としては、例えば、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂等を挙げることができる。
The
散乱粒子18の材料としては、光散乱作用を有するものであれば特に限定されない。例えば、酸化チタン、ジルコニア、二酸化珪素、酸化アルミニウム、硫酸バリウム等の無機物、アクリル系樹脂、ジビニルベンゼン系樹脂、ベンゾグアナミン系樹脂、スチレン系樹脂、メラミン系樹脂、アクリル−スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂等の有機物、又は、これらの2種以上の混合系等の微粒子を挙げることができる。
The material of the scattering
散乱粒子18は、透明性を有していることが好ましい。これにより、散乱層14の透過率を向上させることができるためである。このような散乱粒子18としては、例えば、メラミン系樹脂、ベンゾグアナミン系樹脂等が用いられてもよい。
The scattering
散乱粒子18の平均粒径は、例えば、100nm以上、600nm以下の範囲内にある。散乱粒子18の形状は、例えば、球状であってもよい。散乱粒子18の屈折率は、透明樹脂17の屈折率より大きくてもよい。散乱粒子18の含有量は、光を散乱させることができ、散乱層14の透明性を損なわない程度の量であれば、特に限定されない。
The average particle diameter of the scattering
散乱層エリア25,35,45,55のそれぞれは、着色エリア20,30,40及び白色エリア50が形成された後、透明樹脂17及び散乱粒子18を含有すると共に感光性を有する散乱層形成用塗工液を着色層13上に塗布して、露光工程および現像工程を含むフォトリソグラフィー法によりパターニングすることによって形成してもよい。図示した例では、散乱粒子18の濃度が異なる2種類の散乱層形成用塗工液を用い、例えば、散乱層エリア25,55を形成した後、散乱層エリア35,45を形成すればよい。
Each of the
図3は、図1のカラーフィルタ10の散乱特性を示す図である。図3は、カラーフィルタ10を光源と受光器との間に配置して、受光器の受光角度を±30°の範囲で変化させ、赤色、緑色、青色の光の散乱強度を測定した結果を示している。また、図3と図6において、縦軸のスケールは同一である。
FIG. 3 is a diagram showing the scattering characteristics of the
図3に示すように、受光角度が約6°以上、約−6°以下において、赤色、緑色、青色の光の散乱強度は、ほぼ等しくなり、図6の従来のものより差が小さい。従って、電子ペーパー100を正面方向から観察した場合と、斜め方向から観察した場合とにおいて、観察される色が殆ど変化しない。
As shown in FIG. 3, when the light receiving angle is about 6 ° or more and about −6 ° or less, the red, green, and blue light scattering intensities are substantially equal, and the difference is smaller than the conventional one in FIG. Therefore, the observed color hardly changes between when the
このように、本実施形態によれば、3色のうち少なくとも2色の着色エリアに対応する散乱層エリアは、互いに異なる散乱特性をもつので、観察方向によらず各色の散乱強度を互いに近づけることができる。これにより、視野角特性を改善できると共に、観察方向に応じた色の変化を抑制できる。 As described above, according to the present embodiment, the scattering layer areas corresponding to the colored areas of at least two of the three colors have different scattering characteristics, so that the scattering intensities of the respective colors are made close to each other regardless of the observation direction. Can do. As a result, the viewing angle characteristics can be improved and the change in color according to the viewing direction can be suppressed.
また、着色エリア20,30,40より透過率が高い白色エリア50が設けられているので、観察者側に取り出される光量が増加し、散乱による輝度の低下を抑制できる。
In addition, since the
なお、3色の着色エリア20,30,40に対応する3つの散乱層エリア25,35,45が、互いに異なる散乱特性を有してもよい。また、4つの散乱層エリア25,35,45,55が、互いに異なる散乱特性を有してもよい。各散乱層エリア25,35,45,55にどのような散乱特性を付与するかは、各色の散乱強度を互いに近づけることができるよう、散乱層エリア25,35,45,55の厚さ及び散乱粒子18の濃度等に応じて適宜設定すればよい。
Note that the three scattering
また、散乱による輝度の低下が小さい場合には、白色エリア50は設けられていなくてもよい。
Further, when the decrease in luminance due to scattering is small, the
(第2の実施形態)
第2の実施形態では、散乱層14Aの構成が第1の実施形態と異なる。以下、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
(Second Embodiment)
In the second embodiment, the configuration of the
図4は、第2の実施形態に係るカラーフィルタ10Aの概略構成を示す縦断面図である。本実施形態においても、3色のうち少なくとも2色の着色エリアに対応する散乱層エリアは、互いに異なる散乱特性を有する。図4の例では、2色の第1着色エリア20及び第2着色エリア30に対応する2つの散乱層エリア25A,35Aは、互いに異なる散乱特性を有する。第3着色エリア40に対応する散乱層エリア45Aは、第2着色エリア30に対応する散乱層エリア35Aとほぼ同じ散乱特性を有する。白色エリア50に対応する散乱層エリア55Aは、第1着色エリア20に対応する散乱層エリア25Aとほぼ同じ散乱特性を有する。これにより、3色の着色エリア20,30,40及び白色エリア50の散乱強度を互いに近づける。
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a
複数の散乱層エリア25A,35A,45A,55Aは、散乱粒子18の濃度がほぼ同一である。互いに異なる散乱特性を有する散乱層エリア25A,35Aは、厚さt1,t2が互いに異なる。散乱層エリア25A,55Aは、ほぼ等しい厚さt1を有し、散乱層エリア35A,45Aは、ほぼ等しい厚さt2を有する。ここでは、散乱層エリア25A,55Aの厚さt1は、散乱層エリア35A,45Aの厚さt2より薄い。
In the plurality of scattering
このような構成により、各散乱層エリア25A,55Aに含まれる散乱粒子18の数は、各散乱層エリア35A,45Aに含まれる散乱粒子18の数より少なくなる。従って、散乱特性を異ならせることができる。
With such a configuration, the number of scattering
散乱層エリア25A,35A,45A,55Aは、着色エリア20,30,40及び白色エリア50が形成された後、透明樹脂17及び散乱粒子18を含有すると共に感光性を有する散乱層形成用塗工液を着色層13上に塗布して、露光工程および現像工程を含むフォトリソグラフィー法によりパターニングすることによって形成してもよい。例えば、1種類の散乱層形成用塗工液を塗布して、ハーフトーンマスクなどの多階調マスクを用いて露光を行ってもよい。これにより、散乱層エリア25A,35A,45A,55Aが形成される領域毎に露光量を異ならせることができる。そのため、現像により、厚さを異ならせて散乱層エリア25A,35A,45A,55Aを形成できる。
The
このように、本実施形態によれば、第1の実施形態と同様に、3色のうち少なくとも2色の着色エリアに対応する散乱層エリアは、互いに異なる散乱特性をもつので、図3と同様に、観察方向によらず各色の散乱強度を互いに近づけることができる。これにより、視野角特性を改善できると共に、観察方向に応じた色の変化を抑制できる。 As described above, according to the present embodiment, as in the first embodiment, the scattering layer areas corresponding to the colored areas of at least two of the three colors have different scattering characteristics, and thus the same as in FIG. In addition, the scattering intensities of the respective colors can be made close to each other regardless of the observation direction. As a result, the viewing angle characteristics can be improved and the change in color according to the viewing direction can be suppressed.
また、散乱層エリア25A,35A,45A,55Aは、散乱粒子18の濃度がほぼ同一であるため、同一の散乱層形成用塗工液を用いて形成することができる。従って、散乱層形成用塗工液の材料コストを第1の実施形態よりも低減できる。
また、第1の実施形態の他の効果も得られる。
Further, since the
Moreover, the other effect of 1st Embodiment is also acquired.
なお、散乱層エリア25A,35A,45A,55Aは、同じ散乱特性を有するもの毎にフォトリソグラフィー法により形成してもよい。つまり、この方法では、散乱層14Aの形成に2回以上のフォトリソグラフィーを行うことになる。この場合、散乱層形成用塗工液は1種類でよく、多階調マスクを用いる必要もない。従って、上述した多階調マスクを用いる製造方法と比較して、マスクのコストを低減できるが、フォトリソグラフィーの回数は増加する。
Note that the
また、第1の実施形態と同様に、各散乱層エリア25A,35A,45A,55Aにどのような散乱特性を付与するかは、各色の散乱強度を互いに近づけることができるよう、散乱層エリア25A,35A,45A,55Aの厚さ及び散乱粒子18の濃度等に応じて適宜設定すればよい。
Similarly to the first embodiment, the
(第3の実施形態)
第3の実施形態では、着色層13Bと散乱層14Bの構成が第1の実施形態と異なる。以下、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
(Third embodiment)
In 3rd Embodiment, the structure of the
図5は、第3の実施形態に係るカラーフィルタ10Bの概略構成を示す縦断面図である。3色のうち少なくとも2色の着色エリアは、厚さが互いに異なる。図5の例では、2色の第1着色エリア20B及び第2着色エリア30Bは、厚さt3,t4が互いに異なる。ここでは、着色エリア20B,50Bの厚さt3は、着色エリア30B,40Bの厚さt4より厚い。着色エリア20B,50Bは、ほぼ等しい厚さt3を有し、散乱層エリア35B,45Bは、ほぼ等しい厚さt6を有する。
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a
このように着色エリア20B,50Bの厚さt3は、着色エリア30B,40Bの厚さt4より厚い。そのため、例えば、着色エリア20Bの厚さt3が第1の実施形態の着色エリア20の厚さより厚い場合には、着色エリア20Bに含まれる顔料の濃度を第1の実施形態よりも低くして、着色エリア20Bにより得られる青色の光が第1の実施形態と同程度になるように調整してもよい。他の着色エリア30B,40Bについても同様に調整できる。
Thus, the thickness t3 of the
本実施形態においても、3色のうち少なくとも2色の着色エリアに対応する散乱層エリアは、互いに異なる散乱特性を有する。図5の例では、2色の第1着色エリア20B及び第2着色エリア30Bに対応する散乱層エリア25B,35Bは、互いに異なる散乱特性を有する。第3着色エリア40Bに対応する散乱層エリア45Bは、第2着色エリア30Bに対応する散乱層エリア35Bとほぼ同じ散乱特性を有する。白色エリア50Bに対応する散乱層エリア55Bは、第1着色エリア20Bに対応する散乱層エリア25Bとほぼ同じ散乱特性を有する。これにより、3色の着色エリア20B,30B,40B及び白色エリア50Bの散乱強度を互いに近づける。
Also in this embodiment, the scattering layer areas corresponding to the colored areas of at least two of the three colors have different scattering characteristics. In the example of FIG. 5, the
複数の散乱層エリア25B,35B,45B,55Bは、同一表面を有し、散乱粒子18の濃度がほぼ同一である。つまり、複数の散乱層エリア25B,35B,45B,55Bは、一体的且つ連続的に形成されており、反射型表示素子80側の表面が透明基材11の表面とほぼ平行になっている。これにより、散乱層14Bと反射型表示素子80との接合の信頼性を向上できる。
The plurality of scattering
結果的に、互いに異なる散乱特性を有する散乱層エリア25B,35Bは、厚さt5,t6が互いに異なる。散乱層エリア25B,55Bは、ほぼ等しい厚さt5を有し、散乱層エリア35B,45Bは、ほぼ等しい厚さt6を有する。ここでは、散乱層エリア25B,55Bの厚さt5は、散乱層エリア35B,45Bの厚さt6より薄い。
As a result, the
このような構成により、各散乱層エリア25B,55Bに含まれる散乱粒子18の数は、各散乱層エリア35B,45Bに含まれる散乱粒子18の数より少なくなる。従って、散乱特性を異ならせることができる。
With this configuration, the number of scattering
着色エリア20B,30B,40B及び白色エリア50Bは、第1の実施形態と同様にフォトリソグラフィー法により形成できる。但し、着色エリア20B,30B,40B及び白色エリア50B毎に、着色エリア用材料を含む塗工液の塗布量や露光条件を変更して、着色エリア20B,50Bの厚さt3が、着色エリア30B,40Bの厚さt4より厚くなるように形成する。
The
散乱層14Bは、着色エリア20B,30B,40B及び白色エリア50Bが形成された後、散乱層形成用塗工液を着色層13B上に塗布して、これを硬化させることにより形成できる。液体の散乱層形成用塗工液を塗布することにより、散乱層形成用塗工液の表面は平坦になるため、前述のように散乱層14Bの表面を平坦に形成できる。その結果、散乱層エリア25B,55Bの厚さt5は、散乱層エリア35B,45Bの厚さt6より薄くなる。
The
このように、本実施形態によれば、第1の実施形態と同様に、3色のうち少なくとも2色の着色エリアに対応する散乱層エリアは、互いに異なる散乱特性をもつので、図3と同様に、観察方向によらず各色の散乱強度を互いに近づけることができる。これにより、視野角特性を改善できると共に、観察方向に応じた色の変化を抑制できる。 As described above, according to the present embodiment, as in the first embodiment, the scattering layer areas corresponding to the colored areas of at least two of the three colors have different scattering characteristics, and thus the same as in FIG. In addition, the scattering intensities of the respective colors can be made close to each other regardless of the observation direction. As a result, the viewing angle characteristics can be improved and the change in color according to the viewing direction can be suppressed.
また、散乱層エリア25B,35B,45B,55Bは、散乱粒子18の濃度がほぼ同一であるため、同一の散乱層形成用塗工液を用いて形成することができる。また、散乱層エリア25B,35B,45B,55Bは、同一の工程で形成できる。従って、第1の実施形態よりも、製造コストを低減できる。
また、第1の実施形態の他の効果も得られる。
Further, since the
Moreover, the other effect of 1st Embodiment is also acquired.
なお、第1の実施形態と同様に、各散乱層エリア25B,35B,45B,55Bにどのような散乱特性を付与するかは、各色の散乱強度を互いに近づけることができるよう、散乱層エリア25B,35B,45B,55Bの厚さ及び散乱粒子18の濃度等に応じて適宜設定すればよい。
Similar to the first embodiment, the
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 As mentioned above, although some embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
10,10A,10B カラーフィルタ
11 透明基材
12 ブラックマトリクス層(BM層)
13,13B 着色層
14,14A,14B 散乱層
16 単位画素
17 透明樹脂
18 散乱粒子
20,20B 第1着色エリア
30,30B 第2着色エリア
40,40B 第3着色エリア
50,50B 白色エリア
25,25A,25B,35,35A,35B,45,45A,45B,55,55A,55B 散乱層エリア
80 反射型表示素子
100 電子ペーパー
10, 10A,
13, 13B Colored layers 14, 14A,
Claims (5)
透明基材と、
前記透明基材上に設けられた着色層と、
前記着色層の前記透明基材と反対側に設けられた散乱層と、を備え、
前記着色層は、マトリクス状に配置された複数の単位画素を有し、
前記各単位画素は、3色の着色エリアを含み、
前記散乱層は、各色の前記着色エリアに対応する複数の散乱層エリアを有し、
3色のうち少なくとも2色の前記着色エリアに対応する前記散乱層エリアは、互いに異なる散乱特性を有し、これにより3色の前記着色エリアの散乱強度を互いに近づける、ことを特徴とするカラーフィルタ。 A color filter for electronic paper,
A transparent substrate;
A colored layer provided on the transparent substrate;
A scattering layer provided on the opposite side of the colored layer from the transparent substrate,
The colored layer has a plurality of unit pixels arranged in a matrix,
Each unit pixel includes a coloring area of three colors,
The scattering layer has a plurality of scattering layer areas corresponding to the colored areas of each color,
The scattering layer area corresponding to the colored area of at least two of the three colors has mutually different scattering characteristics, thereby making the scattering intensity of the colored areas of the three colors close to each other. .
透明樹脂と、
前記透明樹脂中に分散された散乱粒子と、を含み、
前記複数の散乱層エリアは、厚さが同一であり、
互いに異なる散乱特性を有する前記散乱層エリアは、前記散乱粒子の濃度が互いに異なる、ことを特徴とする請求項1に記載のカラーフィルタ。 The scattering layer is
Transparent resin,
Scattering particles dispersed in the transparent resin,
The plurality of scattering layer areas have the same thickness,
The color filter according to claim 1, wherein the scattering layer areas having different scattering characteristics have different concentrations of the scattering particles.
透明樹脂と、
前記透明樹脂中に分散された散乱粒子と、を含み、
前記複数の散乱層エリアは、前記散乱粒子の濃度が同一であり、
互いに異なる散乱特性を有する前記散乱層エリアは、厚さが互いに異なる、ことを特徴とする請求項1に記載のカラーフィルタ。 The scattering layer is
Transparent resin,
Scattering particles dispersed in the transparent resin,
The plurality of scattering layer areas have the same concentration of the scattering particles,
The color filter according to claim 1, wherein the scattering layer areas having different scattering characteristics have different thicknesses.
透明樹脂と、
前記透明樹脂中に分散された散乱粒子と、を含み、
3色のうち少なくとも2色の前記着色エリアは、厚さが互いに異なり、
前記複数の散乱層エリアは、同一表面を有し、前記散乱粒子の濃度が同一であり、
互いに異なる散乱特性を有する前記散乱層エリアは、厚さが互いに異なる、ことを特徴とする請求項1に記載のカラーフィルタ。 The scattering layer is
Transparent resin,
Scattering particles dispersed in the transparent resin,
The colored areas of at least two of the three colors have different thicknesses,
The plurality of scattering layer areas have the same surface, and the concentration of the scattering particles is the same,
The color filter according to claim 1, wherein the scattering layer areas having different scattering characteristics have different thicknesses.
前記カラーフィルタに対向するように配置された、白表示及び黒表示を行う反射型表示素子と、
を備えることを特徴とする電子ペーパー。 The color filter according to any one of claims 1 to 4,
A reflective display element that performs white display and black display, disposed so as to face the color filter;
Electronic paper characterized by comprising.
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