JP2017058389A - 電気泳動表示装置および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】表示の品質を向上させることができる電気泳動表示装置などを提供する。【解決手段】電気泳動表示装置では、互いに対向して配置される第1の基板および第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板との間に配置される分散液と、前記第1の基板と前記第2の基板との間に配置されて前記分散液を区画する隔壁と、前記分散液に含まれる粒子の移動を抑制する移動抑制部と、を備え、前記分散液に含まれる分散媒の屈折率の値が前記移動抑制部の屈折率以上の値である。【選択図】図2
Description
本発明は、電気泳動表示装置および電子機器に関する。
電気泳動表示装置(EPD:Electrophoretic Display)は、例えば、電子ペーパーなどで用いられている(特許文献1参照。)。
電気泳動表示装置は、帯電性および分散性を有する粒子が注入された溶媒に電圧を印加して、当該粒子を所定の電極の側に動かすことで、色および反射率が異なる粒子を分離させて、表示の内容を変えることができる。一例として、白に対応する粒子(「白色粒子」という。)および黒に対応する粒子(「黒色粒子」という。)を用いた白黒表示体では、一般に、白色粒子の光散乱を利用して白を表示させ、黒色粒子の光吸収性を利用して黒を表示させている。
電気泳動表示装置は、例えば、外光の反射により表示のコントラストが得られる反射型の表示装置として構成される。この場合、電気泳動表示装置では、夜間等の暗所で使用する場合を想定して、積層配置された導光板、および表示面を照らすフロントライト等の光源を有している。このことは、市販されている電気泳動表示装置でも同様である。
電気泳動表示装置は、帯電性および分散性を有する粒子が注入された溶媒に電圧を印加して、当該粒子を所定の電極の側に動かすことで、色および反射率が異なる粒子を分離させて、表示の内容を変えることができる。一例として、白に対応する粒子(「白色粒子」という。)および黒に対応する粒子(「黒色粒子」という。)を用いた白黒表示体では、一般に、白色粒子の光散乱を利用して白を表示させ、黒色粒子の光吸収性を利用して黒を表示させている。
電気泳動表示装置は、例えば、外光の反射により表示のコントラストが得られる反射型の表示装置として構成される。この場合、電気泳動表示装置では、夜間等の暗所で使用する場合を想定して、積層配置された導光板、および表示面を照らすフロントライト等の光源を有している。このことは、市販されている電気泳動表示装置でも同様である。
フロントライトを用いた反射型の表示装置として構成される電気泳動表示装置では、一般に、表示面に光が均一に当たるように、当該表示面の上部に導光板を配置させて、当該導光板の側面の光源から光を当該導光板に入光させる。また、電気泳動表示装置では、例えば、隔壁ごとに仕切られた空間(セル)の間を分散液(分散媒、粒子)が移動することを抑制(例えば、防止)するために、表示面の側に接合層を設け、さらに、隔壁を当該接合層に食い込ませる構造とする必要がある。しかしながら、このような食い込みの構造では、接合層が変形し、そして、フロントライトの点灯時の光が、当該接合層の変形部で反射(あるいは、屈折)して、表示面に筋状の輝線(筋状輝線)が発生して外観不良が発生する場合があった。
さらに、筋状の輝線により、黒表示における反射率が上昇して、コントラストが著しく低下する場合があった。
このような原因となる光線の経路(光路)としては、次の3つの経路である(経路1)〜(経路3)がある。
(経路1)発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)からの漏れ光による側面入射光の経路。
(経路2)導光板からの漏れ光(つまり、導光板の導光パターンを通らない光)の経路。
(経路3)導光板の導光パターンによる入射光(つまり、導光板の導光パターンを通る光)の経路。
このような原因となる光線の経路(光路)としては、次の3つの経路である(経路1)〜(経路3)がある。
(経路1)発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)からの漏れ光による側面入射光の経路。
(経路2)導光板からの漏れ光(つまり、導光板の導光パターンを通らない光)の経路。
(経路3)導光板の導光パターンによる入射光(つまり、導光板の導光パターンを通る光)の経路。
本発明は、前記の点に鑑み為されたものであり、表示の品質を向上させることができる電気泳動表示装置および電子機器を提供することを目的とする。
上記課題の少なくとも一つを解決するために本発明の一態様は、互いに対向して配置される第1の基板および第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板との間に配置される分散液と、前記第1の基板と前記第2の基板との間に配置されて前記分散液を区画する隔壁と、前記分散液に含まれる粒子の移動を抑制する移動抑制部と、を備え、前記分散液に含まれる分散媒の屈折率の値が前記移動抑制部の屈折率以上の値である、電気泳動表示装置である。
この構成により、電気泳動表示装置では、分散液に含まれる分散媒の屈折率の値が移動抑制部の屈折率以上の値である。これにより、電気泳動表示装置では、例えば反射光の影響を抑制して、表示の品質を向上させることができる。
この構成により、電気泳動表示装置では、分散液に含まれる分散媒の屈折率の値が移動抑制部の屈折率以上の値である。これにより、電気泳動表示装置では、例えば反射光の影響を抑制して、表示の品質を向上させることができる。
本発明の一態様は、電気泳動表示装置において、前記隔壁は、前記第1の基板の側に備えられ、前記移動抑制部は、前記第2の基板の側に備えられ、前記移動抑制部は、弾性体を用いて構成されており、前記隔壁により変形させられている、構成が用いられてもよい。
この構成により、電気泳動表示装置では、隔壁は第1の基板の側に備えられ、移動抑制部は第2の基板の側に備えられ、移動抑制部は弾性体を用いて構成されており隔壁により変形させられている。これにより、電気泳動表示装置では、例えば移動抑制部の変形部(食い込み構造)によって発生する筋状の輝線の影響を抑制して、表示の品質を向上させることができる。
この構成により、電気泳動表示装置では、隔壁は第1の基板の側に備えられ、移動抑制部は第2の基板の側に備えられ、移動抑制部は弾性体を用いて構成されており隔壁により変形させられている。これにより、電気泳動表示装置では、例えば移動抑制部の変形部(食い込み構造)によって発生する筋状の輝線の影響を抑制して、表示の品質を向上させることができる。
本発明の一態様は、電気泳動表示装置において、前記移動抑制部は、接合体であり、前記第2の基板の前記分散液が配置されている面に備えられている、構成が用いられてもよい。
この構成により、電気泳動表示装置では、移動抑制部は、接合体であり、第2の基板の分散液が配置されている面に備えられている。これにより、電気泳動表示装置では、例えば接合体の変形部(食い込み構造)によって発生する筋状の輝線の影響を抑制して、表示の品質を向上させることができる。
この構成により、電気泳動表示装置では、移動抑制部は、接合体であり、第2の基板の分散液が配置されている面に備えられている。これにより、電気泳動表示装置では、例えば接合体の変形部(食い込み構造)によって発生する筋状の輝線の影響を抑制して、表示の品質を向上させることができる。
本発明の一態様は、電気泳動表示装置において、光源が実装される第3の基板と、前記第2の基板の側に配置されて前記光源からの光を導光する導光体と、を備えた、構成が用いられてもよい。
この構成により、電気泳動表示装置では、第2の基板の側から光を導光する。これにより、電気泳動表示装置では、光を導光する場合に、表示の品質を向上させることができる。
この構成により、電気泳動表示装置では、第2の基板の側から光を導光する。これにより、電気泳動表示装置では、光を導光する場合に、表示の品質を向上させることができる。
上記課題の少なくとも一つを解決するために本発明の一態様は、上記の電気泳動表示装置を備える電子機器である。
この構成により、電子機器では、上記の電気泳動表示装置を備える。これにより、電子機器では、電気泳動表示装置において、表示の品質を向上させることができる。
この構成により、電子機器では、上記の電気泳動表示装置を備える。これにより、電子機器では、電気泳動表示装置において、表示の品質を向上させることができる。
以上のように、本発明に係る電気泳動表示装置および電子機器によれば、電気泳動表示装置において、分散液に含まれる分散媒の屈折率の値が移動抑制部の屈折率以上の値である。これにより、本発明に係る電気泳動表示装置および電子機器では、電気泳動表示装置において、表示の品質を向上させることができる。
本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
[背景技術に係る画素の構成および筋状の輝線の説明]
まず、図6および図7を参照して、背景技術に係る表示部の画素の構成および筋状の輝線について説明する。
図6は、背景技術に係る表示部2001の構成例および筋状の輝線を発生させる光線の経路を示す図である。図6は、表示部2001の断面側面図であり、外周の側面に位置する一部の画素領域に係る部分を示してある。
表示部2001は、互いに対向する第1の基板(「駆動基板」という。)2101と第2の基板(「対向基板」という。)2102を備える。表示部2001は、駆動基板2101および対向基板2102の外周の側面に、封止部2103を備える。
表示部2001は、駆動基板2101と対向基板2102との間であって、対向基板2102の側に、接合層2104を備える。
表示部2001は、駆動基板2101と接合層2104との間に、画素領域ごとに仕切る隔壁2105を備える。隔壁2105は複数備えられ、これにより、それぞれの画素領域ごとの空間(セル)が形成される。
表示部2001は、それぞれの画素領域ごとに、駆動基板2101と接合層2104との間に、分散液2106を備える。分散液2106は、例えば、分散媒と、複数の白色粒子と、複数の黒色粒子を含む。分散液2106は、外周の側面では、封止部2103により封止される。
なお、駆動基板2101および対向基板2102とこれらで挟まれる部分により電気泳動パネルが構成されている。
まず、図6および図7を参照して、背景技術に係る表示部の画素の構成および筋状の輝線について説明する。
図6は、背景技術に係る表示部2001の構成例および筋状の輝線を発生させる光線の経路を示す図である。図6は、表示部2001の断面側面図であり、外周の側面に位置する一部の画素領域に係る部分を示してある。
表示部2001は、互いに対向する第1の基板(「駆動基板」という。)2101と第2の基板(「対向基板」という。)2102を備える。表示部2001は、駆動基板2101および対向基板2102の外周の側面に、封止部2103を備える。
表示部2001は、駆動基板2101と対向基板2102との間であって、対向基板2102の側に、接合層2104を備える。
表示部2001は、駆動基板2101と接合層2104との間に、画素領域ごとに仕切る隔壁2105を備える。隔壁2105は複数備えられ、これにより、それぞれの画素領域ごとの空間(セル)が形成される。
表示部2001は、それぞれの画素領域ごとに、駆動基板2101と接合層2104との間に、分散液2106を備える。分散液2106は、例えば、分散媒と、複数の白色粒子と、複数の黒色粒子を含む。分散液2106は、外周の側面では、封止部2103により封止される。
なお、駆動基板2101および対向基板2102とこれらで挟まれる部分により電気泳動パネルが構成されている。
ここで、隔壁2105は、接合層2104と接していて、当該接合層2104を押圧している。このように隔壁2105が接合層2104に押し当てられた構造(食い込み構造)により、接合層2104が当該隔壁2105の周囲で変形している。
駆動基板2101は、それぞれの画素領域ごとに、電極(画素電極2121)を備える。
対向基板2102は、複数の画素領域に共通な電極(共通電極2122)を備える。
本構成例では、制御部(図示せず)が、それぞれの画素領域ごとに、画素電極2121に印加される電圧を制御することにより、白の表示または黒の表示とすることが行われる。なお、共通電極2122に印加される電圧は、一定の電圧であってもよく、または、制御部により可変に制御されてもよい。
対向基板2102は、複数の画素領域に共通な電極(共通電極2122)を備える。
本構成例では、制御部(図示せず)が、それぞれの画素領域ごとに、画素電極2121に印加される電圧を制御することにより、白の表示または黒の表示とすることが行われる。なお、共通電極2122に印加される電圧は、一定の電圧であってもよく、または、制御部により可変に制御されてもよい。
表示部2001は、対向基板2102に対向する位置であって駆動基板2101とは反対の位置に、導光板2107を備える。また、表示部2001は、対向基板2102と導光板2107との間に、これらを固定する透明接着剤からなる透明接着層2108を備える。
表示部2001は、発光部であるLED2110が実装された第3の基板(「配線基板」という。)2109を備える。配線基板2109は、LED2110から発せられる光が導光板2107の側面から入射される位置に配置されている。なお、配線基板2109は、例えば、フレキシブル基板から構成される。
表示部2001は、発光部であるLED2110が実装された第3の基板(「配線基板」という。)2109を備える。配線基板2109は、LED2110から発せられる光が導光板2107の側面から入射される位置に配置されている。なお、配線基板2109は、例えば、フレキシブル基板から構成される。
ここで、図6には、3つの光線の経路G1〜G3が示されている。
経路G1は、上記した課題で示した(経路1)に相当し、つまり、LED2110からの漏れ光による側面入射光の経路である。
経路G2は、上記した課題で示した(経路2)に相当し、つまり、導光板2107からの漏れ光(つまり、導光板2107の導光パターンを通らない光)の経路である。
経路G3は、上記した課題で示した(経路3)に相当し、つまり、導光板2107の導光パターンによる入射光(つまり、導光板2107の導光パターンを通る光)の経路である。
経路G1は、上記した課題で示した(経路1)に相当し、つまり、LED2110からの漏れ光による側面入射光の経路である。
経路G2は、上記した課題で示した(経路2)に相当し、つまり、導光板2107からの漏れ光(つまり、導光板2107の導光パターンを通らない光)の経路である。
経路G3は、上記した課題で示した(経路3)に相当し、つまり、導光板2107の導光パターンによる入射光(つまり、導光板2107の導光パターンを通る光)の経路である。
図7は、背景技術に係る筋状輝線となる光線を示す図である。
図7には、接合層2104および隔壁2105が示されている。また、図7には、筋状輝線となる光線が示されている。図7は、断面側面図であり、一部の画素領域に係る部分を示してある。
図7には、接合層2104および隔壁2105が示されている。また、図7には、筋状輝線となる光線が示されている。図7は、断面側面図であり、一部の画素領域に係る部分を示してある。
なお、本構成例では、分散液2106の分散媒として、屈折率が1.39であるシリコーンオイル(Si−oil)が用いられている。接合層2104として、屈折率が1.52である材質の層が用いられている。隔壁2105として、屈折率が1.62である材質からなり、直径が約5μm(半径が約2.5μm)である円柱状の部材が用いられている。接合層2104の一方の面(隔壁2105の側の面)に隔壁2105が押し当てられることで、当該隔壁2105が当該接合層2104の面よりも約2.5μmだけ当該接合層2104の内部に入り込んでいる(食い込んでいる)。共通電極2122は、屈折率が1.9であるITO(インジウム・スズ酸化物)を用いて構成されている。対向基板2102は、屈折率が1.52であるガラスの基板を用いて構成されている。
(第1実施形態)
次に、本実施形態に係る電気泳動表示装置について説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る電気泳動表示装置1の概略的な構成例を示す図である。図1は、電気泳動表示装置1の平面図である。
電気泳動表示装置1は、表示部11と、制御部12を備える。
表示部11は、縦および横(マトリクス状)に配置された複数の画素領域21を備える。
制御部12は、それぞれの画素領域21ごとに、分散液に印加する電圧を制御することにより、表示する色を制御する。本実施形態では、それぞれの画素領域21ごとに、分散媒とともに白色粒子および黒色粒子を含む分散液を有しており、白色粒子を用いた白の表示または黒色粒子を用いた黒の表示が可能である。
次に、本実施形態に係る電気泳動表示装置について説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る電気泳動表示装置1の概略的な構成例を示す図である。図1は、電気泳動表示装置1の平面図である。
電気泳動表示装置1は、表示部11と、制御部12を備える。
表示部11は、縦および横(マトリクス状)に配置された複数の画素領域21を備える。
制御部12は、それぞれの画素領域21ごとに、分散液に印加する電圧を制御することにより、表示する色を制御する。本実施形態では、それぞれの画素領域21ごとに、分散媒とともに白色粒子および黒色粒子を含む分散液を有しており、白色粒子を用いた白の表示または黒色粒子を用いた黒の表示が可能である。
図2は、本発明の一実施形態に係る電気泳動表示装置1の表示部11の構成例を示す図である。図2は、表示部11の断面側面図であり、外周の側面に位置する一部の画素領域21に係る部分を示してある。
なお、本実施形態では、複数の画素領域21のうち、外周に面しない2以上の画素領域21の構成は同じであり、また、外周に面した2以上の画素領域21の構成は同じであり、また、これらは外周に面するか否かに応じた相違部分以外は同じ構成である。
なお、本実施形態では、複数の画素領域21のうち、外周に面しない2以上の画素領域21の構成は同じであり、また、外周に面した2以上の画素領域21の構成は同じであり、また、これらは外周に面するか否かに応じた相違部分以外は同じ構成である。
表示部11は、画素領域21ごとの電極(画素電極111)を有する第1の基板(駆動基板101)と、複数の画素領域21に共通な電極(共通電極112)を有する第2の基板(対向基板102)と、外周の側面の封止部103と、分散媒と複数の白色粒子と複数の黒色粒子を有する分散液104と、接合層(図2では、図示を省略)および複数の隔壁(図2では、図示を省略)と、導光板105と、透明接着層106と、例えばフレキシブル基板から構成される第3の基板(配線基板107)と、配線基板107に設けられたLED108を備える。
本実施形態では、配線基板107の一方の面(LED108が設けられている方の面)が導光板105の一方の面(対向基板102の側の面)に接せられて貼り合わされている。
本実施形態では、配線基板107の一方の面(LED108が設けられている方の面)が導光板105の一方の面(対向基板102の側の面)に接せられて貼り合わされている。
ここで、導光板105は、LED108から発せられる光を導光する導光部(導光体)の一例である。当該導光部としては、例えば、板以外の形状の部材が用いられてもよい。
また、接着層(本実施形態では、透明接着層106)は、対向基板102と導光板105とを接着して固定するための接着剤を含む接着部の一例である。当該接着部としては、例えば、層以外の形状の部材が用いられてもよい。なお、対向基板102と導光板105とを固定する方法としては、接着剤を用いる方法以外の方法が用いられてもよく、例えば、フレームなどの部材を用いて導光板105を支える方法などが用いられてもよい。
また、接合層は、分散液104の移動を抑制する移動抑制部である接合体の一例である。当該接合体としては、例えば、層以外の形状の部材が用いられてもよい。
また、LED108は、光を発する光源(発光部)の一例である。当該光源としては、LED以外のものが用いられてもよい。
また、接着層(本実施形態では、透明接着層106)は、対向基板102と導光板105とを接着して固定するための接着剤を含む接着部の一例である。当該接着部としては、例えば、層以外の形状の部材が用いられてもよい。なお、対向基板102と導光板105とを固定する方法としては、接着剤を用いる方法以外の方法が用いられてもよく、例えば、フレームなどの部材を用いて導光板105を支える方法などが用いられてもよい。
また、接合層は、分散液104の移動を抑制する移動抑制部である接合体の一例である。当該接合体としては、例えば、層以外の形状の部材が用いられてもよい。
また、LED108は、光を発する光源(発光部)の一例である。当該光源としては、LED以外のものが用いられてもよい。
[隔壁および接合層の一構成例]
図3は、本発明の一実施形態に係る隔壁201および接合層202の構成例を示す図である。図3は、表示部11の断面側面図である。なお、図3の例では、1個の隔壁201について当該隔壁201および接合層202の構成例を示すが、他の隔壁についても同様である。
図3には、図2に示される表示部11の一部の構成例として、隣接する2個の画素領域21を区画する(仕切る)隔壁201および接合層202と、その周辺の構成例を示してある。具体的には、駆動基板101と、対向基板102と、分散液104と、隣接する2個の画素領域21のそれぞれの画素電極111a、111bと、これら隣接する2個の画素領域21を仕切る隔壁201および接合層202が示されている。
図3は、本発明の一実施形態に係る隔壁201および接合層202の構成例を示す図である。図3は、表示部11の断面側面図である。なお、図3の例では、1個の隔壁201について当該隔壁201および接合層202の構成例を示すが、他の隔壁についても同様である。
図3には、図2に示される表示部11の一部の構成例として、隣接する2個の画素領域21を区画する(仕切る)隔壁201および接合層202と、その周辺の構成例を示してある。具体的には、駆動基板101と、対向基板102と、分散液104と、隣接する2個の画素領域21のそれぞれの画素電極111a、111bと、これら隣接する2個の画素領域21を仕切る隔壁201および接合層202が示されている。
本実施形態では、隔壁201は、駆動基板101の側に形成されている。当該隔壁201の一端が駆動基板101の側と一体となっており、当該隔壁201の他端が対向基板102の側に向かってのびている配置となっている。
ここで、隔壁201は、例えば、エッチング処理における粘着物質により、駆動基板101に付着される。
ここで、隔壁201は、例えば、エッチング処理における粘着物質により、駆動基板101に付着される。
また、本実施形態では、接合層202は、対向基板102の側に備えられている。
なお、本実施形態では、対向基板102に備えられる共通電極112の面に接合層202が備えられている。
なお、本実施形態では、対向基板102に備えられる共通電極112の面に接合層202が備えられている。
ここで、隔壁201は、接合層202と接していて、当該接合層202を押圧している。このように隔壁201が接合層202に押し当てられた構造(食い込み構造)により、接合層202が当該隔壁201の周囲で変形している。隔壁201が接合層202に押し込まれることで、各画素領域21に閉空間が形成(区画)される。なお、接合層202は、例えば、破断されずに変形されるが、他の構成例として、変形を超えて破断される構成が用いられてもよく、この場合、隔壁201が対向基板102の面(本実施形態では、共通電極112の面)に接触する部分があってもよい。
接合層202は、弾性体を用いて構成され、例えば、シリコーン樹脂、または、ゴムなどにより構成される。他の構成例として、接合層202は、他の弾性体を用いて構成されてもよい。
接合層202は、弾性体を用いて構成され、例えば、シリコーン樹脂、または、ゴムなどにより構成される。他の構成例として、接合層202は、他の弾性体を用いて構成されてもよい。
[接合層および分散媒の屈折率]
ここで、本実施形態に係る表示部11の構成は、接合層202および分散媒(分散液104に含まれる分散媒)の屈折率に関する構成が図6に示される構成とは異なる点を除いて、図6に示される構成と同様である。
このため、以下では、本実施形態に係る表示部11の構成について、図6に示される構成とは異なる点を詳しく説明する。
ここで、本実施形態に係る表示部11の構成は、接合層202および分散媒(分散液104に含まれる分散媒)の屈折率に関する構成が図6に示される構成とは異なる点を除いて、図6に示される構成と同様である。
このため、以下では、本実施形態に係る表示部11の構成について、図6に示される構成とは異なる点を詳しく説明する。
本実施形態では、接合層202の屈折率の値であるn(接合層)と、分散液104の溶媒(分散媒)の屈折率の値であるn(分散媒)は、式(1)の関係式を満たす。
[数1]
n(接合層)≦n(分散媒) ・・(1)
n(接合層)≦n(分散媒) ・・(1)
ここで、材料の具体例を示す。
接合層202に関する一例として、接合層202をシリコーン樹脂から構成してもよく、この場合、当該シリコーン樹脂(当該接合層202)の屈折率は1.42である。接合層202に関する他の一例として、接合層202をアクリルゴムから構成してもよく、この場合、当該アクリルゴム(当該接合層202)の屈折率は1.465である。
分散媒に関する一例として、分散媒を炭化水素系の溶媒から構成してもよく、この場合、当該炭化水素系の溶媒(当該分散媒)の屈折率は1.48である。
具体例として、これらの材料を用いると、式(1)が満たされる。なお、接合層202および分散媒のそれぞれの材料としては、様々なものが用いられてもよい。
接合層202に関する一例として、接合層202をシリコーン樹脂から構成してもよく、この場合、当該シリコーン樹脂(当該接合層202)の屈折率は1.42である。接合層202に関する他の一例として、接合層202をアクリルゴムから構成してもよく、この場合、当該アクリルゴム(当該接合層202)の屈折率は1.465である。
分散媒に関する一例として、分散媒を炭化水素系の溶媒から構成してもよく、この場合、当該炭化水素系の溶媒(当該分散媒)の屈折率は1.48である。
具体例として、これらの材料を用いると、式(1)が満たされる。なお、接合層202および分散媒のそれぞれの材料としては、様々なものが用いられてもよい。
本実施形態のように式(1)が満たされると、接合層202の上側(ここでは、対向基板102の側)から下側(ここでは、分散液104の側)へ向かう光が当該接合層202に入射するときに、当該光は上側から下側へ通りやすい。これにより、例えば、導光板105の導光パターンによる入射光などの影響を低減することができる。
一方、式(1)が満たされない構成では、接合層の上側(ここでは、対向基板の側)から下側(ここでは、分散液の側)へ向かう光が当該接合層に入射するときに、当該光は当該接合層と当該分散液との界面で全反射しやすい。
一方、式(1)が満たされない構成では、接合層の上側(ここでは、対向基板の側)から下側(ここでは、分散液の側)へ向かう光が当該接合層に入射するときに、当該光は当該接合層と当該分散液との界面で全反射しやすい。
図4は、背景技術に係る入射角に対する反射強度の一例を示す図である。
図4の例では、接合層の屈折率が1.52であり、分散媒の屈折率が1.39である場合を示してあり、本実施形態に係る式(1)を満たさない場合を示してある。入射角は、接合層の側から分散液(分散媒)の側へ向かう光が当該接合層の面に垂直である場合を角度0度としたときの傾きの角度を表す。
図4に示されるグラフにおいて、横軸は光の入射角[度]を表しており、縦軸は光の反射強度(反射率)を表わしている。当該グラフに、P波(Rp)の反射特性1001と、S波(Rs)の反射特性Rsと、P波とS波との平均((Rp+Rs)/2)の反射特性1003が示されている。
一例として、本実施形態では、式(1)を満たす構成とすることで、図4の例と比べて、反射強度を小さくして、筋状輝線の影響を低減する。
図4の例では、接合層の屈折率が1.52であり、分散媒の屈折率が1.39である場合を示してあり、本実施形態に係る式(1)を満たさない場合を示してある。入射角は、接合層の側から分散液(分散媒)の側へ向かう光が当該接合層の面に垂直である場合を角度0度としたときの傾きの角度を表す。
図4に示されるグラフにおいて、横軸は光の入射角[度]を表しており、縦軸は光の反射強度(反射率)を表わしている。当該グラフに、P波(Rp)の反射特性1001と、S波(Rs)の反射特性Rsと、P波とS波との平均((Rp+Rs)/2)の反射特性1003が示されている。
一例として、本実施形態では、式(1)を満たす構成とすることで、図4の例と比べて、反射強度を小さくして、筋状輝線の影響を低減する。
以上のように、本実施形態に係る電気泳動表示装置1の表示部11では、分散媒の屈折率の値が接合層202の屈折率以上の値である条件を満たすことで、食い込み構造を持つ接合層202と分散液104との界面における反射光を著しく低減することができる。本実施形態に係る表示部11では、光を透過させることで食い込み構造の本来の機能を損なわず、かつ、筋状輝線を低減することができ、黒表示の輝度上昇を抑え、高い輝度コントラストを得ることができる。本実施形態に係る表示部11では、例えば、図6および図7に示される筋状輝線の発生を抑制(例えば、防止)することができる。
ここで、反射型表示装置の表示特性に関し、外光反射による表示特性は、反射特性となり、白表示の反射率、黒表示の反射率(例えば、白色校正板を反射率100%と定義する。)で、その白黒の反射率で反射コントラストとしている。一方、フロントライト点灯時による表示特性は、輝度特性となり、白表示の輝度、黒表示の輝度で、その白黒の輝度で輝度コントラストとしている。
ここで、反射型表示装置の表示特性に関し、外光反射による表示特性は、反射特性となり、白表示の反射率、黒表示の反射率(例えば、白色校正板を反射率100%と定義する。)で、その白黒の反射率で反射コントラストとしている。一方、フロントライト点灯時による表示特性は、輝度特性となり、白表示の輝度、黒表示の輝度で、その白黒の輝度で輝度コントラストとしている。
このように、本実施形態に係る電気泳動表示装置1の表示部11では、光源(例えば、フロントライトの光源)が点灯したときに隔壁201と接合層202との食い込み構造に起因して発生する筋状輝線を低減することができ、かつ、黒表示の輝度上昇を抑え、輝度のコントラスト性能を向上させることができる。
したがって、本実施形態に係る電気泳動表示装置1では、表示部11による表示の品質を向上させることができる。
したがって、本実施形態に係る電気泳動表示装置1では、表示部11による表示の品質を向上させることができる。
ここで、本実施形態に係る電気泳動表示装置1の表示部11では、フロントライトの光源(LED108)を備える場合を示したが、他の構成が用いられてもよい。他の構成例として、表示部11では、フロントライトの代わりに、バックライトの光源を備えてもよく、または、フロントライトあるいはバックライトの光源を備えずに、外部の光が用いられてもよい。
[表示部の構成例]
ここで、表示部11の構成例を説明しておく。
駆動基板101は、例えば、ガラスあるいはプラスティックなどからなる基板である。
対向基板102は、画像を表示する側となり、例えば、ガラス等の透光性を有する基板である。対向基板102上に形成される共通電極112には、透光性と導電性を有する材質が用いられ、例えばITO(インジウム・スズ酸化物)、MgAg(マグネシウム銀)、IZO(インジウム・亜鉛酸化物)等が用いられる。
なお、本実施形態では、複数の画素領域21に共通な共通電極112が備えられるが、共通電極112の代わりに、複数に分割された複数個の電極が用いられてもよい。これら複数個の電極は、例えば、画素ごとに設けられてもよい。
ここで、表示部11の構成例を説明しておく。
駆動基板101は、例えば、ガラスあるいはプラスティックなどからなる基板である。
対向基板102は、画像を表示する側となり、例えば、ガラス等の透光性を有する基板である。対向基板102上に形成される共通電極112には、透光性と導電性を有する材質が用いられ、例えばITO(インジウム・スズ酸化物)、MgAg(マグネシウム銀)、IZO(インジウム・亜鉛酸化物)等が用いられる。
なお、本実施形態では、複数の画素領域21に共通な共通電極112が備えられるが、共通電極112の代わりに、複数に分割された複数個の電極が用いられてもよい。これら複数個の電極は、例えば、画素ごとに設けられてもよい。
分散媒としては、例えば、ぺンタン、ヘキサン、オクタン等の脂肪族炭化水素、シクロへキサン、メチルシクロへキサン等の脂環式炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘキシルベンゼン、ヘブチルベンゼン、オクチルベンゼン、ノニルベンゼン、デシルベンゼン、ウンデシルベンゼン、ドデシルベンゼン、トリデシルベンゼン、テトラデシルベンゼン等の長鎖アルキル基を有するベンゼン類等の芳香族炭化水素、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、1,2−ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素などの単独またはこれらの混合物に界面活性剤等を配合したものを挙げることができる。
なお、分散媒ごとに屈折率は異なり得るが、分散媒に合わせた接合層の材料を選定することで、屈折率の条件を満たすことが可能であると考えられる。
なお、分散媒ごとに屈折率は異なり得るが、分散媒に合わせた接合層の材料を選定することで、屈折率の条件を満たすことが可能であると考えられる。
白色粒子は、例えば、二酸化チタン、亜鉛華、三酸化アンチモン等の白色顔料からなる粒子(高分子あるいはコロイド)であり、例えば負に帯電されている。
黒色粒子は、例えば、アニリンブラック、カーボンブラック等の黒色顔料からなる粒子(高分子あるいはコロイド)であり、例えば正に帯電されている。
この構成により、白色粒子および黒色粒子は、分散媒の中で画素電極111と共通電極112との間の電位差によって発生する電場の中を移動する。
なお、白色顔料あるいは黒色顔料には、必要に応じて、電解質、界面活性剤、金属石鹸、樹脂、ゴム、油、ワニス、コンパウンド等の粒子からなる荷電制御剤、チタン系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、シラン系カップリング剤等の分散剤、潤滑剤、安定化剤等が添加されてもよい。
黒色粒子は、例えば、アニリンブラック、カーボンブラック等の黒色顔料からなる粒子(高分子あるいはコロイド)であり、例えば正に帯電されている。
この構成により、白色粒子および黒色粒子は、分散媒の中で画素電極111と共通電極112との間の電位差によって発生する電場の中を移動する。
なお、白色顔料あるいは黒色顔料には、必要に応じて、電解質、界面活性剤、金属石鹸、樹脂、ゴム、油、ワニス、コンパウンド等の粒子からなる荷電制御剤、チタン系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、シラン系カップリング剤等の分散剤、潤滑剤、安定化剤等が添加されてもよい。
例えば、画素電極111と共通電極112との間に、相対的に共通電極112の電圧が高くなるように電圧を印加する。すると、正に帯電された黒色粒子はクーロン力によって画素電極111の側に引き寄せられる。一方、負に帯電された白色粒子はクーロン力によって共通電極112の側に引き寄せられる。この結果、表示面の側(共通電極112の側)には白色粒子が集まることになり、表示面には当該白色粒子に対応する色(白色)が表示される。
逆に、画素電極111と共通電極112との間に相対的に画素電極111の電位が高くなるように電圧を印加する。すると、負に帯電された白色粒子はクーロン力によって画素電極111の側に引き寄せられる。一方、正に帯電された黒色粒子はクーロン力によって共通電極112の側に引き寄せられる。この結果、表示面の側(共通電極112の側)には黒色粒子が集まることになり、表示面には当該黒色粒子に対応する色(黒色)が表示される。
また、白色粒子、黒色粒子に用いる顔料を、例えば、赤色、緑色、青色等の顔料に変えることによって、赤色、緑色、青色等を表示する表示部11を備える電気泳動表示装置1とすることも可能である。なお、各画素の表示の色は、それぞれ、任意であってもよい。また、本実施形態では、白色粒子と黒色粒子の2個の粒子が用いられるが、他の構成例として、1個(のみ)の粒子が用いられてもよく、あるいは、互いに色が異なる3個以上の粒子が用いられてもよい。
また、複数の隔壁により形成される画素領域21ごとの空間(セルとなる閉空間)が並べられた形状として、本実施形態では、スクエアの形状(例えば、正方体が並べられた形状)が用いられるが、他の構成例として、ハニカムの形状(正六角柱が並べられた形状)など、他の形状が用いられてもよい。
(第2実施形態)
図5(A)〜図5(C)は、本発明の実施形態(第2実施形態)に係る電子機器の概略的な構成例を示す図である。本実施形態では、以上の実施形態に係る電気泳動表示装置を適用した電子機器の具体例を示す。
図5(A)〜図5(C)は、本発明の実施形態(第2実施形態)に係る電子機器の概略的な構成例を示す図である。本実施形態では、以上の実施形態に係る電気泳動表示装置を適用した電子機器の具体例を示す。
図5(A)は、電子機器の一例である電子ブック501を示す斜視図である。
電子ブック501は、ブック形状のフレーム511と、以上の実施形態に係る電気泳動表示装置が適用された表示部512と、操作部513を備える。
図5(B)は、電子機器の一例である腕時計551を示す斜視図である。
腕時計551は、以上の実施形態に係る電気泳動表示装置が適用された表示部561を備える。
図5(C)は、電子機器の一例である電子ペーパー571を示す斜視図である。
電子ペーパー571は、紙と同様の質感および柔軟性を有するリライタブルシートで構成される本体部581と、以上の実施形態に係る電気泳動表示装置が適用された表示部582を備える。
なお、以上の実施形態に係る電気泳動表示装置は、他の様々な電子機器に適用されてもよく、例えば、携帯電話、携帯用オーディオ機器等の電子機器の表示部、マニュアル等の業務用シート、教科書、問題集、情報シートなどに適用されてもよい。
また、各電子機器は、例えば、制御部を備え、当該制御部により表示部を制御する。
電子ブック501は、ブック形状のフレーム511と、以上の実施形態に係る電気泳動表示装置が適用された表示部512と、操作部513を備える。
図5(B)は、電子機器の一例である腕時計551を示す斜視図である。
腕時計551は、以上の実施形態に係る電気泳動表示装置が適用された表示部561を備える。
図5(C)は、電子機器の一例である電子ペーパー571を示す斜視図である。
電子ペーパー571は、紙と同様の質感および柔軟性を有するリライタブルシートで構成される本体部581と、以上の実施形態に係る電気泳動表示装置が適用された表示部582を備える。
なお、以上の実施形態に係る電気泳動表示装置は、他の様々な電子機器に適用されてもよく、例えば、携帯電話、携帯用オーディオ機器等の電子機器の表示部、マニュアル等の業務用シート、教科書、問題集、情報シートなどに適用されてもよい。
また、各電子機器は、例えば、制御部を備え、当該制御部により表示部を制御する。
以上のように、本実施形態に係る電子機器では、以上の実施形態に係る電気泳動表示装置と同様な効果を得ることができる。
(以上の実施形態のまとめ)
一構成例として、電気泳動表示装置(図1の例では、電気泳動表示装置1)では、互いに対向して配置される第1の基板(図2の例では、駆動基板101)および第2の基板(図2の例では、対向基板102)と、第1の基板と第2の基板との間に配置される分散液(図2の例では、分散液104)と、第1の基板と第2の基板との間に配置されて分散液を区画する隔壁(図3の例では、隔壁201)と、分散液に含まれる粒子の移動を抑制する移動抑制部(図3の例では、接合層202)と、を備え、分散液に含まれる分散媒の屈折率の値が移動抑制部の屈折率以上の値である(式(1))。
一構成例として、電気泳動表示装置では、隔壁は第1の基板の側に備えられ、移動抑制部は第2の基板の側に備えられ、移動抑制部は弾性体を用いて構成されており隔壁により変形させられている。
一構成例として、電気泳動表示装置では、移動抑制部は、接合体であり、第2の基板の分散液が配置されている面に備えられている。
一構成例として、電気泳動表示装置では、光源(図2の例では、LED108)が実装される第3の基板(図2の例では、配線基板107)と、第2の基板の側に配置されて光源からの光を導光する導光体(図2の例では、導光板105)と、を備えた。
一構成例として、電子機器(実施形態では、図5(A)〜(C)に示される電子機器)では、以上のような電気泳動表示装置を備える。
一構成例として、電気泳動表示装置(図1の例では、電気泳動表示装置1)では、互いに対向して配置される第1の基板(図2の例では、駆動基板101)および第2の基板(図2の例では、対向基板102)と、第1の基板と第2の基板との間に配置される分散液(図2の例では、分散液104)と、第1の基板と第2の基板との間に配置されて分散液を区画する隔壁(図3の例では、隔壁201)と、分散液に含まれる粒子の移動を抑制する移動抑制部(図3の例では、接合層202)と、を備え、分散液に含まれる分散媒の屈折率の値が移動抑制部の屈折率以上の値である(式(1))。
一構成例として、電気泳動表示装置では、隔壁は第1の基板の側に備えられ、移動抑制部は第2の基板の側に備えられ、移動抑制部は弾性体を用いて構成されており隔壁により変形させられている。
一構成例として、電気泳動表示装置では、移動抑制部は、接合体であり、第2の基板の分散液が配置されている面に備えられている。
一構成例として、電気泳動表示装置では、光源(図2の例では、LED108)が実装される第3の基板(図2の例では、配線基板107)と、第2の基板の側に配置されて光源からの光を導光する導光体(図2の例では、導光板105)と、を備えた。
一構成例として、電子機器(実施形態では、図5(A)〜(C)に示される電子機器)では、以上のような電気泳動表示装置を備える。
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
なお、以上に説明した装置(例えば、電気泳動表示装置、あるいは、電子機器)における任意の構成部(例えば、制御部など)の機能を実現するためのプログラムを、コンピューター読み取り可能な記録媒体(記憶媒体)に記録(記憶)し、そのプログラムをコンピューターシステムに読み込ませて実行するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピューターシステム」とは、オペレーティングシステム(OS:Operating System)あるいは周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM(Read Only Memory)、CD(Compact Disk)−ROM等の可搬媒体、コンピューターシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークあるいは電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバーあるいはクライアントとなるコンピューターシステム内部の揮発性メモリー(RAM:Random Access Memory)のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記のプログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピューターシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピューターシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)あるいは電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記のプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上記のプログラムは、前述した機能をコンピューターシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
また、上記のプログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピューターシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピューターシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)あるいは電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記のプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上記のプログラムは、前述した機能をコンピューターシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
1…電気泳動表示装置、11、512、561、582…表示部、12…制御部、21…画素領域、101、2101…駆動基板、102、2102…対向基板、103、2103…封止部、104、2106…分散液、105、2107…導光板、106、2108…透明接着層、107、2109…配線基板、108、2110…LED、111、111a、111b、2121…画素電極、112、2122…共通電極、201、2105…隔壁、202、2104…接合層、501…電子ブック、511…フレーム、513…操作部、551…腕時計、571…電子ペーパー、581…本体部、1001〜1003…反射特性
Claims (5)
- 互いに対向して配置される第1の基板および第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板との間に配置される分散液と、前記第1の基板と前記第2の基板との間に配置されて前記分散液を区画する隔壁と、前記分散液に含まれる粒子の移動を抑制する移動抑制部と、を備え、
前記分散液に含まれる分散媒の屈折率の値が前記移動抑制部の屈折率以上の値である、
電気泳動表示装置。 - 前記隔壁は、前記第1の基板の側に備えられ、
前記移動抑制部は、前記第2の基板の側に備えられ、
前記移動抑制部は、弾性体を用いて構成されており、前記隔壁により変形させられている、
請求項1に記載の電気泳動表示装置。 - 前記移動抑制部は、接合体であり、前記第2の基板の前記分散液が配置されている面に備えられている、
請求項1または請求項2のいずれか1項に記載の電気泳動表示装置。 - 光源が実装される第3の基板と、前記第2の基板の側に配置されて前記光源からの光を導光する導光体と、を備えた、
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の電気泳動表示装置。 - 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の電気泳動表示装置を備える電子機器。
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