JP4314173B2 - Display device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
この発明は、表示装置及びその製造方法に係り、特に、電気泳動を利用する表示装置及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a display device and a manufacturing method thereof, and more particularly to a display device using electrophoresis and a manufacturing method thereof.
低消費電力化、或いは、目への負担軽減などの観点から反射型表示装置への期待が高まっている。これまでに、反射型表示装置の一つとして、電気泳動表示装置が知られている。この電気泳動表示装置は、荷電を有する電気泳動粒子と絶縁性液体からなる分散液とこの分散液を挟んで対向する一組の電極から成り、この電極を介して分散層に電場を印加することによって、電気泳動粒子をその荷電と反対極性の電極上に移動させて色表示している。 From the viewpoint of reducing power consumption or reducing the burden on the eyes, expectations for reflective display devices are increasing. Until now, an electrophoretic display device has been known as one of reflective display devices. This electrophoretic display device comprises a dispersion composed of charged electrophoretic particles and an insulating liquid, and a pair of electrodes facing each other with the dispersion interposed therebetween, and an electric field is applied to the dispersion layer through this electrode. Thus, the electrophoretic particle is moved onto the electrode having the opposite polarity to the charge and displayed in color.
いずれの方式も、1対の基板の間は、隔壁構造により一定の間隙に維持されている。この隔壁構造は、間隙を保持すると共に、隣接画素に粒子が移動して、結果的に粒子が表示装置内で偏在することを防止する為に設けられている。しかし、電気泳動表示装置において、隔壁を形成する工程及び隔壁を設けた後に粒子を封入する工程は、製造上の困難を伴う問題がある。 In either system, a constant gap is maintained between the pair of substrates by the partition structure. This partition structure is provided in order to prevent the particles from being unevenly distributed in the display device as a result of holding the gap and moving the particles to adjacent pixels. However, in the electrophoretic display device, the step of forming the partition and the step of encapsulating the particles after providing the partition have a problem with manufacturing difficulties.
この問題を回避する方法として、電気泳動分散液をマイクロカプセルに封入し、マイクロカプセルを電極間に配置する方法が提案されている。この提案方法よれば、電気泳動表示装置を簡便な方法で製造することが可能である。しかし、マイクロカプセルの製造工程が複雑であり、電気泳動粒子の性能に影響を与えることが多いという問題がある。 As a method for avoiding this problem, a method is proposed in which an electrophoretic dispersion is enclosed in microcapsules and the microcapsules are arranged between electrodes. According to this proposed method, an electrophoretic display device can be manufactured by a simple method. However, there is a problem that the manufacturing process of the microcapsules is complicated and often affects the performance of the electrophoretic particles.
工程を簡便化する別の手法として、特許文献1に開示された方法がある。この方法では、シートに貫通した孔を形成し、その孔に電気泳動分散液を充填させている。しかし、シートの加工精度上の問題で孔を細かく空けることは難しく、高精細の表示装置には適さない問題がある。 As another method for simplifying the process, there is a method disclosed in Patent Document 1. In this method, a hole penetrating the sheet is formed, and the electrophoretic dispersion liquid is filled in the hole. However, it is difficult to make fine holes due to problems in sheet processing accuracy, and there is a problem that is not suitable for a high-definition display device.
特許文献2には、多孔質体を形成して、電気泳動分散液を浸漬させる方法が提案されている。しかし、隔壁に相当する部分を通過させて分散液を浸漬させるため、結果的に、分散液は、隔壁間を透過してしまい、隔壁としての十分な効果は期待できない問題がある。
同様な多孔質体を用いた表示装置は、特許文献3に提案されている。但し、この特許文献3には、隔壁に相当する機能に関しては記載がされていない。
A display device using a similar porous material is proposed in
一方、電気泳動表示装置に代表される、粒子を移動させて表示する装置では、画像を保持するためのメモリ性が利点となる。一般には、電極と帯電微粒子のクーロン力或いは分子間力で粒子を電極に吸着する性質を利用している。粒子を電極に吸着させる方式では、電極と粒子の付着力を強くすれば、安定したメモリ性が実現できるが、逆に剥離するための力が必要になるため、駆動電圧は、高くなる。また、電極と粒子の付着力という微妙な力の制御は困難であり、安定した表示特性を実現することは困難である問題がある。
以上述べたように、電気泳動表示装置に代表されるような、流動物体を用いた表示装置においては、隔壁或いはマイクロカプセルにより分離された領域に泳動粒子を封入する工程では、製造上の困難を伴う問題がある。また、粒子を電極に吸着させて画像を保持するためのメモリ性を発現させることは、駆動電圧の上昇或いは再現性の問題がある。 As described above, in a display device using a fluid object such as an electrophoretic display device, the manufacturing process is difficult in the step of encapsulating the electrophoretic particles in a region separated by a partition wall or a microcapsule. There are problems with it. In addition, there is a problem of increase in driving voltage or reproducibility to develop a memory property for holding an image by adsorbing particles to an electrode.
本発明は、上記問題点を解決するためになされてものであり、その目的は、製造工程が簡略化され、画像を保持するためのメモリ性が安定して発現する表示装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a display device in which a manufacturing process is simplified and a memory property for holding an image is stably developed. is there.
この発明によれば、
互いに対向して配置されている一対の基板と、
前記一対の基板の各々に互いに対向して設けられる第1及び第2の電極と、
この第1及び第2の電極間に第1及び第2電圧の一方を選択的に印加する電圧源と、
帯電泳動粒子及びこの帯電泳動粒子が分散されている分散液又は気体から成り、前記第1及び第2の電圧の印加に応じて前記帯電泳動粒子が前記第1及び第2の電極の一方に向けて前記分散液中又は気体中を移動する流動体と、
前記第1及び第2の電極間に配置され、前記流動体が充填される多孔質を有し、前記帯電泳動粒子が第1の移動度で移動する第1の多孔質領域及び前記帯電泳動粒子が第2の移動度で移動する第2の多孔質領域を有し、前記第1の移動度が前記第2の移動度よりも低い多孔質構造体と、
を具備することを特徴とする表示装置が提供される。
According to this invention,
A pair of substrates disposed opposite each other;
First and second electrodes provided opposite to each other on each of the pair of substrates;
A voltage source for selectively applying one of the first and second voltages between the first and second electrodes;
The electrophoretic particles and a dispersion liquid or a gas in which the electrophoretic particles are dispersed. The charged electrophoretic particles are directed to one of the first and second electrodes in response to application of the first and second voltages. A fluid moving in the dispersion or gas ,
A first porous region disposed between the first and second electrodes, having a porous material filled with the fluid, and the charged electrophoretic particles moving at a first mobility, and the charged electrophoretic particles Having a second porous region that moves with a second mobility, wherein the first mobility is lower than the second mobility;
A display device is provided.
また、この発明によれば、
互いに対向して配置されている一対の基板と、
前記一対の基板の各々に互いに対向して設けられる第1及び第2の電極と、
この第1及び第2の電極間に第1及び第2電圧の一方を選択的に印加する電圧源と、
帯電泳動粒子及びこの帯電泳動粒子が分散されている分散液又は気体から成り、前記第1及び第2の電圧の印加に応じて前記帯電泳動粒子が前記第1及び第2の電極の一方に向けて前記分散液中又は気体中を移動する流動体と、
前記第1及び第2の電極間に配置され、前記流動体が充填され、前記帯電泳動粒子が移動される第1の多孔質部及び前記帯電泳動粒子の通過を阻止する第2の多孔質部を有し、この第2の多孔質部が実質的に画素領域の境界を定めるように配置されている多孔質構造体と、
を具備することを特徴とする表示装置が提供される。
Moreover, according to this invention,
A pair of substrates disposed opposite each other;
First and second electrodes provided opposite to each other on each of the pair of substrates;
A voltage source for selectively applying one of the first and second voltages between the first and second electrodes;
The electrophoretic particles and a dispersion liquid or a gas in which the electrophoretic particles are dispersed. The charged electrophoretic particles are directed to one of the first and second electrodes in response to application of the first and second voltages. A fluid moving in the dispersion or gas ,
A first porous portion disposed between the first and second electrodes, filled with the fluid, and moved by the charged electrophoretic particles ; and a second porous portion for blocking the passage of the charged electrophoretic particles. A porous structure in which the second porous portion is disposed so as to substantially demarcate the pixel region;
A display device is provided.
更に、この発明によれば、
互いに対向して配置されている一対の基板と、
前記一対の基板の各々に互いに対向して設けられる第1及び第2の電極と、
帯電泳動粒子及びこの帯電泳動粒子が分散されている分散液又は気体から成り、前記第1及び第2の電圧の印加に応じて前記帯電泳動粒子が前記第1及び第2の電極の一方に向けて前記分散液中又は気体中を移動する流動体と、
前記第1及び第2の電極間に配置され、前記流動体が充填され、この流動体が流動される多孔質構造体と、
を具備する表示装置の製造方法において、
前記多孔質構造体の一部を局所的に圧縮して多孔質に形成されている孔の平均孔径を減少させ、前記一対の基板間に前記帯電泳動粒子の通過を阻止する多孔質圧縮部を形成し、この多孔質圧縮部によって実質的に画素領域を区画することを特徴とする表示装置の製造方法が提供される。
Furthermore, according to the present invention,
A pair of substrates disposed opposite each other;
First and second electrodes provided opposite to each other on each of the pair of substrates;
The electrophoretic particles and a dispersion liquid or a gas in which the electrophoretic particles are dispersed. The charged electrophoretic particles are directed to one of the first and second electrodes in response to application of the first and second voltages. A fluid moving in the dispersion or gas ,
A porous structure disposed between the first and second electrodes, filled with the fluid and through which the fluid flows;
In a method for manufacturing a display device comprising:
A porous compression portion that locally compresses a part of the porous structure to reduce the average pore diameter of the pores formed in a porous manner and prevents the passage of the charged electrophoretic particles between the pair of substrates; There is provided a method for manufacturing a display device, characterized in that the pixel region is substantially partitioned by the porous compression portion.
以上説明したように本発明の表示装置によれば、互いに隣接する画素領域を隔離する構造を簡便に形成することが可能となる。また、流動物体を画素内に設けた多孔質体との相互作用で制御することで、画像を保持するためのメモリ性を簡便に実現することが可能となる。 As described above, according to the display device of the present invention, it is possible to easily form a structure for isolating adjacent pixel regions. Further, by controlling the fluid object by the interaction with the porous body provided in the pixel, it is possible to easily realize the memory property for holding the image.
以下、必要に応じて図面を参照しながら、この発明の一実施の形態に係る電気泳動表示装置を説明する。 Hereinafter, an electrophoretic display device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings as necessary.
図1には、この発明の第1の実施の形態に係る表示装置の代表的な画素構造が示されている。表示装置は、図1に示される画素構造がマトリックス状に配置され、各画素構造に所定の色或いは背景色が表示されて表示装置に画像が表示される。 FIG. 1 shows a representative pixel structure of a display device according to the first embodiment of the present invention. In the display device, the pixel structures shown in FIG. 1 are arranged in a matrix, and a predetermined color or background color is displayed on each pixel structure, and an image is displayed on the display device.
図1に示すように第1の電極3が第1の基板1に形成され、透明な第2の電極4が透明な第2の基板2に形成され、互いに相対するように第1及び第2の電極3,4が対向して配置されている。この電極3、4間の間隙には、多孔質構造体5が挟持されている。多孔質構造体5の多孔質間隙には、電気泳動分散液7が浸漬されている。この実施の形態では、電気泳動分散液7として、酸化チタンなどの白色帯電微粒子9が白色以外の色に着色されている着色溶媒中に分散されているものが使用される。多孔質構造体5には、電気泳動分散液7に代えて帯電粒子と気体が充填されたものでも良い。このように電気泳動分散液体或いは帯電粒子入り気体に限らず、帯電泳動粒子が液体或いは気体等の媒質に流動可能に分散されている電気泳動分散媒体であれば、この発明の表示装置に適用可能であり、このような電気泳動分散媒体は、単に流動体として表現するものとする。
As shown in FIG. 1, the
電極3、4は、スイッチング素子11を介して電源部12に接続され、スイッチング素子11の切り替えに応じて極性が反転される電圧がこの電極3、4間に印加される。電極3、4間に印加される電圧に応じて、電極3、4間には、第1の電界或いは第1の電界とは反対方向の第2の電界が生じ、この第1及び第2の電界の向きに応じて帯電微粒子9が多孔質構造体5の多孔質間隙内を移動される。ここで、帯電微粒子9が多孔質構造体5の多孔質間隙をスムーズに移動できる為には、帯電微粒子9の平均粒径は、多孔質構造体5に形成されている多孔質間隙の平均孔径より小さいことが望ましい。
The
帯電微粒子9が透明な第2の電極4側に移動した場合には、透明な第2の基板2側から観察すると、第2の基板2及び第2の電極4を介して白い帯電微粒子9が見えるため、白が表示される。逆に帯電微粒子9が第1の基板1側に移動すると、第2の基板2及び第2の電極4を介して電気泳動分散液7の着色溶媒の色が見えるため、着色状態が表示される。
When the charged
多孔質構造体5は、着色溶媒の色素或いは泳動粒子9が吸着しないことが必要である。多孔質構造体5の材質は、特に限定されないが、フッ素系高分子を成分に有するものが適当である。また、一般的な多孔質物質にフッ素プラズマ処理などの撥水処理を施して、多孔質内部を撥水化したものでも良い。多孔質構造体の多孔質間隙の適切な平均径は、要求される帯電微粒子9の移動度及び帯電微粒子9の平均径、帯電量、材質などにより異なるため、一般的に示すことは不可能であるが、概して1〜10ミクロン程度が良好である。
The
多孔質構造体5は、図1に示すように、帯電微粒子9の移動度が低下される第1の多孔質領域5−1及びこの第1領域よりも帯電微粒子9の移動度が高い第2及び第3の多孔質領域5−2,5−3から構成されている。第1の多孔質領域5−1は、第2及び第3の多孔質領域5−2,5−3間に配置され、電極3、4間間隙の高さ方向に沿った略中央付近に形成される。多孔質構造体5は、例えば、第1の多孔質領域5−1としての平均孔径が小さいシート状の多孔質体シートが第2及び第3の多孔質領域5−2,5−3としての他の多孔質体シートで挟み込んで形成されている。従って、多孔質構造体5には、中央付近の帯電微粒子9の移動度が低い、低移動度の多孔質領域5−1が形成される。その結果、電圧印加で一方の電極3,4に帯電微粒子9を寄せた後に電圧がオフにされる場合、帯電微粒子9は、徐々に拡散されるが、その拡散速度が第2或いは第3の多孔質領域5−2,5−3により抑制される。更に、低移動度の多孔質領域5−1により、帯電微粒子9の拡散は、低移動度の多孔質体5−1で食い止められ、それ以上帯電微粒子9は、拡散されなくなる。1ミクロン以下の小さい帯電微粒子9を用いた場合は拡散が支配的になるためメモリ性の発現が困難であったが、1ミクロン以下の小さい帯電微粒子9であってもその拡散を抑制することが出来る。
As shown in FIG. 1, the
低移動度多孔質領域5−1は、その厚みが厚すぎると、帯電微粒子9は、電圧を印加しても十分に低移動度多孔質領域5−1内を移動することが出来ず、結果的に応答速度が遅くなるという結果を招く。しかし、低移動度多孔質領域5−1の厚みが1〜10ミクロン程度に薄くなると、電圧印加時に帯電微粒子9は、大きな速度の低下なしに低移動度多孔質領域5−1の領域を通過することが判明している。但し、低移動度多孔質領域5−1として好ましい厚さは、多孔質領域5−1の多孔質間隙の平均孔径或いはその材質などによって変化するため、この値に限定されるものではない。
If the low mobility porous region 5-1 is too thick, the charged
画素間には、帯電微粒子9の通過を許さない不透過多孔質部10が設けられて画素が区画されている。即ち、帯電微粒子9の通過を阻止する不透過多孔質部10は、第1及び第2の基板1、2間に画素を実質的に区画するように配置されている。不透過多孔質部10間の多孔質の領域では、帯電微粒子9が流動し、この多孔質の領域が実質的に画素として機能される。
An impermeable
不透過多孔質部10は、多孔質に導電体、絶縁体、半導体のいずれかを浸透した後、固化させることで実現される。具体的には、不透過多孔質部10は、多孔質材料をめっきし、或いは、インクジェットに代表される各種印刷法でその多孔質が帯電微粒子9の通過を許さない不透過特性に形成される。また、不透過多孔質部10の領域を選択的に親水性(親溶媒性)処理すると、多少の分散溶媒の通過移動が見られる場合もあるが、泳動粒子9の移動は遮断することが出来、泳動粒子9の偏在を抑える効果は十分に得られる。
The impervious
図2は、この発明の第2の実施の形態に係る表示装置の画素構造を示している。図2を参照する下記説明においては、図1に示した箇所或いは部分には、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。 FIG. 2 shows a pixel structure of a display device according to the second embodiment of the present invention. In the following description referring to FIG. 2, the same reference numerals are given to the portions or portions shown in FIG. 1, and the detailed description thereof is omitted.
図2に示す画素構造では、低移動度の多孔質領域5−1が第1の電極3の表面に配置されている。このような構造では、第1の電極3の吸着した帯電微粒子9は、移動度が低い領域5−1内に侵入されるため電極3からの拡散が遅くなり、結果として電圧がオフされた後においても、その表示が維持される。従って、このような構造は、表示装置に長期のメモリ性を与えることができる。図2に示される構造にあっては、単一の移動度特性を有する多孔質構造体5が用意され、第1電極3に接する面の側からこの多孔質構造体5の10ミクロン程度が親水性処理され、この多孔質構造体5が両基板1、2間に挟持されることで低移動度の多孔質領域5−1を設けることができる。即ち、単に同一多孔質シートが用意されることで、図2に示す構造を容易に実現することができる。また、同一多孔質シートの表面を軽く擦るなどせん断処理を施しても、最表面近傍の平均孔径を小さくすることが可能であり、同様に同一多孔質シートで図2に示す構造の実現が可能である。
In the pixel structure shown in FIG. 2, a low mobility porous region 5-1 is disposed on the surface of the
図3は、この発明の第3の実施の形態に係る表示装置の画素構造を示している。図3を参照する下記説明においては、図1に示した箇所或いは部分には、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。 FIG. 3 shows a pixel structure of a display device according to the third embodiment of the present invention. In the following description referring to FIG. 3, the same reference numerals are given to the portions or portions shown in FIG.
図3は、図1と同様の多孔質構造体5が設けられている画素構造を示している。この画素構造中の多孔質構造体5には、互いに極性の異なる白色帯電微粒子及び白色以外の色に着色された着色帯電微粒子9が透明溶媒中に分散されている泳動分散液が浸漬されている。この図3に示される画素構造では、透明な第2の基板2側から見た場合、透明な第2の電極4側に白粒子が吸着した場合には、白が表示される。また、透明な第2の電極4側に黒粒子が吸着した場合は黒が表示される。低移動度の多孔質領域5−1が中央に設けられているため、各電極3,4に引き寄せられた帯電微粒子9は、拡散によりお互いに混ざることが抑制され、長期のメモリ性が維持される。
FIG. 3 shows a pixel structure in which a
図4は、この発明の第4の実施の形態に係る表示装置の画素構造を示している。図4を参照する下記説明においては、図1に示した箇所或いは部分には、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。 FIG. 4 shows a pixel structure of a display device according to the fourth embodiment of the present invention. In the following description referring to FIG. 4, the same reference numerals are given to the portions or portions shown in FIG. 1, and detailed description thereof is omitted.
図4は、図1と同様の多孔質構造体5が設けられている画素構造を示している。この画素構造中の多孔質構造体5には、着色帯電微粒子9が透明溶媒中に分散されている泳動分散液が浸漬されている。ここで、第1及び第2の多孔質領域5―2,5−3及び低移動度の多孔質領域5−1の屈折率が透明溶媒7の屈折率と異ならせることで、帯電微粒子9が退避された状態での泳動溶媒が浸漬した多孔質体5は、白濁して観察される。この現象を利用することで、白状態と着色状態を切り替えることが出来る。即ち、図4において、帯電微粒子9が第2の基板2側に移動した場合には、第2の基板2側から見て着色状態が観察される。逆に帯電微粒子9が第1の基板1側に移動した場合には、第2の基板2側から観察すると、透明溶媒が浸漬して多孔質体5の白濁状態が観察され、着色粒子は観察されない。その結果、画素構造には、白状態が表示される。
FIG. 4 shows a pixel structure in which a
多孔質体としてフッ素系材料を用いた場合、その屈折率は一般的に低いため、泳動溶媒との屈折率差を確保することは難しいが、透明溶媒7が高分子材料である場合、その分子量を大きくすることで屈折率差を確保できる。またポリエチレンなど屈折率の高い材料からなる多孔質構造体を撥水処理することでも屈折率差を確保することが出来る。
When a fluorine-based material is used as the porous body, since its refractive index is generally low, it is difficult to secure a difference in refractive index from the migration solvent, but when the
図5は、この発明の第5の実施の形態に係る表示装置の画素構造を示している。図5を参照する下記説明においては、図1に示した箇所或いは部分には、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。 FIG. 5 shows a pixel structure of a display device according to the fifth embodiment of the present invention. In the following description with reference to FIG. 5, the same reference numerals are given to the portions or portions shown in FIG. 1, and detailed descriptions thereof are omitted.
図5に示す画素構造においては、第1の電極3より面積の小さい第2の電極4が画素周辺の第2基板2上に配置されている。多孔質構造体5には、白色以外の色に帯電された着色帯電微粒子9及び透明分散溶媒7が浸漬されている。多孔質構造体5の第2の電極4に近い側が低移動度の多孔質体領域5−1に形成されている。このような構造では、第1の電極3に着色帯電微粒子9が吸着される場合に着色帯電微粒子9の色が表示される。一方、第2の電極4に帯電微粒子9が吸着される場合には、着色帯電微粒子9は、第2の電極4によって遮蔽されて、第1の電極3の色又は第1の電極3が透明であれば第1基板1の色に相当する白が表示される。ここで、第2の電極4の近傍が低移動度の多孔質体5−1に形成されているため、白状態の保持が容易となる。この状態では、第1の電極3が観察されるが、第1の電極3を光反射性にするか、第1の電極3を透明電極、その下部に光反射材を配置しても良い。一般に光反射は視認性を向上させるために、若干の散乱性を付与させる。また、多孔質体5は分散溶媒との屈折率のミスマッチにより、若干の光散乱性を有するため、第1の電極3の光反射性は、弱い散乱あるいは鏡面反射でも綜合的に良好な散乱性が得られる。
In the pixel structure shown in FIG. 5, the
図6は、この発明の第6の実施の形態に係る表示装置の画素構造を示している。図6を参照する下記説明においては、図1に示した箇所或いは部分には、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。 FIG. 6 shows a pixel structure of a display device according to the sixth embodiment of the present invention. In the following description referring to FIG. 6, the same reference numerals are given to the portions or portions shown in FIG. 1, and detailed description thereof will be omitted.
図6に示される画素構造では、第1の電極3が形成された第1の基板1と、第2の電極4が形成された第2の基板2が、電極面が相対するように対向して配置され、両者の間隙には多孔質構造体5が挟持されている。多孔質体間隙には、電気泳動分散液が浸漬されている。この第6の実施形態においては、電気泳動分散液は、酸化チタンなどの白色帯電微粒子9が白色以外の色に着色されている着色溶媒中に分散されているものとする。図6に示される構造においては、電極3,4間に印加された電圧に応じて、帯電微粒子が多孔質内を移動される。
In the pixel structure shown in FIG. 6, the first substrate 1 on which the
第2の基板2の画素周辺には、突起8が設けられている。既に分散溶媒が多孔質体5に浸漬された状態で、多孔質体5を挟持した両基板1,2を加圧すると、突起8は、多孔質体5を局所的に圧縮する。その結果、突起8と第1の基板1の間隙に存在した多孔質体5内の微小な孔はつぶれ、実質的に分散溶媒や帯電微粒子9が通過できない、不通過多孔質部10が形成される。このように図6に示される構造では、極めて簡単な工程で画素間を分離することが出来る。なお、突起8の高さは、多孔質体の開孔率及び基板間の間隙に依存するが、基板間の間隙を規定する多孔質体の厚さに対して、(100−開孔率)%程度の高さが望ましい。
図7は、この発明の第7の実施の形態に係る表示装置の画素構造を示している。図7を参照する下記説明においては、図1に示した箇所或いは部分には、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。 FIG. 7 shows a pixel structure of a display device according to the seventh embodiment of the present invention. In the following description referring to FIG. 7, the same reference numerals are given to the portions or portions shown in FIG.
図7に示す画素構造においては、第1基板1の画素周辺に突起8が設けられ、且つ、図5に示す構造と同様に第2の基板2の画素周辺に、第2の電極4が配置されている。第2の電極4は、透明である必要はなく、光線を遮蔽し、吸収するようなブラックマトリクスの機能を兼ねた電極でも良い。
In the pixel structure shown in FIG. 7, the
図6に示す構造と同様に、すでに分散溶媒が多孔質構造体5に浸漬された状態で、多孔質体5を挟持した両基板1,2を加圧すると、突起8は、多孔質構造体5を局所的に圧縮する。その結果、突起8と第2の電極4との間隙は、不通過多孔質体10となり、隣接画素間が分離される。また、突起8より第2の電極4の幅を広くすることで、突起8で形成された不通過多孔質体10の周囲の応力緩和領域が第2の電極2の上にまで延出して、第2の電極2上に低移動度の多孔質体領域5−1が自動的に形成される。
Similar to the structure shown in FIG. 6, when the
また、泳動粒子を多孔質構造体5に浸漬した状態で加圧するので、不透過多孔質体10の内部には、泳動粒子の一部が残存し不動化する。従って、非表示部である不透過多孔質体10が着色状態になるためブラックマトリクスと同等の働きを持つことになり、高コントラストを実現できるという長所も有する。
Further, since the electrophoretic particles are pressurized while being immersed in the
更に、突起8近傍の第1の電極3の領域は、多孔質体5の受ける歪により平均孔径が小さくなっており、第1の電極3の周辺は微粒子の移動度の低下をもたらす。そのため、画素内で電界強度の高い第1の電極3の周辺部に帯電微粒子9が多く集まることを防ぐ効果も有する。
Further, the area of the
図8は、この発明の第8の実施の形態に係る表示装置の画素構造を示している。図8を参照する下記説明においては、図1に示した箇所或いは部分には、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。 FIG. 8 shows a pixel structure of a display device according to the eighth embodiment of the present invention. In the following description referring to FIG. 8, the same reference numerals are given to the portions or portions shown in FIG.
図8に示される画素構造では、第2の基板2側の画素周辺に、第2の電極4が突起状に設けられている。このような突起状の第2の電極4は、メッキ工程などで簡単に実現が可能である。この実施の形態においては、第2の電極4が突起の働きを備えているが、第1の基板側にも突起があっても良い。但し、両突起の高さの合計が、所望の基板間隙より小さくあるべきことは当然である。
In the pixel structure shown in FIG. 8, the
以下、この発明を実施例に基づいて具体的に説明する。なお本発明がこれらの実施例のみに限定されるものではないことは明らかである。 Hereinafter, the present invention will be specifically described based on examples. It is obvious that the present invention is not limited to these examples.
(実施例1)
図7を参照して実施例1に係る表示装置を説明する。
Example 1
A display device according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
ガラス基板上に配線及び薄膜トランジスタ(図示せず)が形成されているアクティブマトリクス基板1が用意され、各画素の薄膜トランジスタのソース電極と電気的に接続するように、第1の電極群3としてアルミニウムを成膜し、画素電極形状にパターニングした。
An active matrix substrate 1 having wiring and thin film transistors (not shown) formed on a glass substrate is prepared, and aluminum is used as the
第2の基板2には、ITOを成膜し、第2の電極4をパターニングした。次に感光性ポリイミドを用いて突起8を高さ10ミクロンに形成した。
An ITO film was formed on the
着色微粒子を分散した泳動分散液7は、以下の通り作製した。電気泳動微粒子として、粒経0.5ミクロンのカーボンブラックを、また絶縁性液体としてIsoparG(エクソンモービル製)を用い、両者を微粒子の混合重量率が1%となるように混合し、分散安定性向上のため、微量の界面活性剤を添加した。
The
得られた泳動分散液7にテフロン(登録商標)多孔質構造体5(平均孔径5ミクロン、厚さ50ミクロン)を浸漬させた後、第1の基板1上に多孔質体5を載せ、更に第2の基板2を図7のように多孔質構造体5上に被せた後圧着し、両基板の周辺を接着剤で封止し、表示装置を得た。
After immersing the Teflon (registered trademark) porous structure 5 (
基板1裏面に白色板を配置し、光学特性を評価した。第1の電極3と第2の電極4の間に10Vの直流電圧を印加した。白色以外の色に着色された着色帯電微粒子9は第2の電極4から第1の電極3に移動し、黒表示が得られた。次に直流電圧の極性を反転させ、帯電微粒子9を第2の電極4側に移動させた。画素内の泳動粒子は第2の電極4に集められた結果、反射性を有する第1の電極3が露出した。多孔質構造体5と泳動分散媒との間には、屈折率の差が見られたため、多孔質構造体5は、白濁しており、第1の電極1から反射される光は散乱性が発現した。得られた白反射率は60%、黒反射率は6%、コントラストは10であった。また応答速度は200ミリ秒であった。
A white plate was placed on the back of the substrate 1 to evaluate the optical characteristics. A DC voltage of 10 V was applied between the
メモリ性に関しては、黒表示では画素内に粒子が拡散するが表示特性上は問題が生じなかった。白表示状態は第2の電極4近傍が突起8による圧縮で多孔質体の平均孔径が小さくなっており、帯電微粒子9の移動度が低下していた。従って電圧を印加しない状態では電極4周辺から泳動粒子はほとんど拡散せず、1日以上のメモリ性を実現できた。
Regarding the memory property, in the black display, particles diffuse in the pixel, but there is no problem in display characteristics. In the white display state, the average pore diameter of the porous body was reduced by the compression by the
(実施例2)
図3を参照しながら実施例2に係る表示装置を説明する。
(Example 2)
A display device according to Example 2 will be described with reference to FIG.
ガラス基板上に配線、薄膜トランジスタ(図示せず)が形成されたアクティブマトリクス基板1を用いた。各画素の薄膜トランジスタのソース電極と電気的に接続するように、第1の電極群3としてチタンを成膜し、画素電極形状にパターニングした。
An active matrix substrate 1 in which wiring and thin film transistors (not shown) are formed on a glass substrate was used. Titanium was deposited as the
第2の基板2はITOを成膜し、第2の電極4をパターニングした。次に感光性ポリイミドを用いて突起8を高さ20ミクロンに形成した。
The
着色微粒子を分散した泳動分散液7は、以下の通り作製した。着色泳動粒子として、粒経0.5ミクロンのカーボンブラックを、白色泳動粒子として、粒径0.3ミクロンの酸化チタンを、また絶縁性液体としてIsoparG(エクソンモービル製)を用い、両者を各粒子の混合重量率が1%となるように混合し、分散安定性向上のため、微量の界面活性剤を添加した。各粒子の帯電極性は逆になった。
The
多孔質体は、2枚のテフロン(登録商標)多孔質体(平均孔径3ミクロン、厚さ40ミクロン)の間に、超高分子ポリエチレン多孔質体(平均孔径3ミクロン、厚さ20ミクロン)の多孔質体を挟み込んだものを用いた。これに泳動分散液7を浸漬させた後、第1の基板1上に多孔質体5を載せ、更に第2の基板2を図7のように多孔質体5上に被せた後圧着し、両基板の周辺を接着剤で封止し、表示装置を得た。
The porous body is an ultra-high molecular weight polyethylene porous body (
基板1裏面に白色板を配置し、光学特性を評価した。第1の電極3と第2の電極4の間に10Vの直流電圧を印加した。白色帯電微粒子9は第2の電極4側に移動し、白表示が得られた。次に直流電圧の極性を反転させたところ、黒色帯電微粒子9が第2の電極4側に移動し、黒表示となった。得られた白反射率は40%、黒反射率は5%、コントラストは8であった。また応答速度は500ミリ秒であった。
A white plate was placed on the back of the substrate 1 to evaluate the optical characteristics. A DC voltage of 10 V was applied between the
メモリ性に関しては、電極移動後の各泳動粒子の拡散が抑えられ、3時間以上の長時間の保持が可能となった。 Regarding the memory property, diffusion of each electrophoretic particle after electrode movement was suppressed, and it was possible to hold for a long time of 3 hours or more.
1 ・・・第1の基板、2 ・・・第2の基板、3 ・・・第1の電極、4 ・・・第2の電極、5 ・・・多孔質構造体、5−1 ・・・低移動度多孔質領域、7 ・・・電気泳動分散液、8 ・・・突起、9 ・・・帯電微粒子、10 ・・・不通過多孔質体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 1st board | substrate, 2 ... 2nd board | substrate, 3 ... 1st electrode, 4 ... 2nd electrode, 5 ... Porous structure 5-1, ... -Low mobility porous region, 7 ... Electrophoretic dispersion, 8 ... Protrusions, 9 ... Charged fine particles, 10 ... Non-passing porous material
Claims (12)
前記一対の基板の各々に互いに対向して設けられる第1及び第2の電極と、
この第1及び第2の電極間に第1及び第2電圧の一方を選択的に印加する電圧源と、
帯電泳動粒子及びこの帯電泳動粒子が分散されている分散液又は気体から成り、前記第1及び第2の電圧の印加に応じて前記帯電泳動粒子が前記第1及び第2の電極の一方に向けて前記分散液中又は気体中を移動する流動体と、
前記第1及び第2の電極間に配置され、前記流動体が充填される多孔質を有し、前記帯電泳動粒子が第1の移動度で移動する第1の多孔質領域及び前記帯電泳動粒子が第2の移動度で移動する第2の多孔質領域を有し、前記第1の移動度が前記第2の移動度よりも低い多孔質構造体と、
を具備することを特徴とする表示装置。 A pair of substrates disposed opposite each other;
First and second electrodes provided opposite to each other on each of the pair of substrates;
A voltage source for selectively applying one of the first and second voltages between the first and second electrodes;
The electrophoretic particles and a dispersion liquid or a gas in which the electrophoretic particles are dispersed. The charged electrophoretic particles are directed to one of the first and second electrodes in response to application of the first and second voltages. A fluid moving in the dispersion or gas,
A first porous region disposed between the first and second electrodes, having a porous material filled with the fluid, and the charged electrophoretic particles moving at a first mobility, and the charged electrophoretic particles Having a second porous region that moves with a second mobility, wherein the first mobility is lower than the second mobility;
A display device comprising:
前記一対の基板の各々に互いに対向して設けられる第1及び第2の電極と、
この第1及び第2の電極間に第1及び第2電圧の一方を選択的に印加する電圧源と、
帯電泳動粒子及びこの帯電泳動粒子が分散されている分散液又は気体から成り、前記第1及び第2の電圧の印加に応じて前記帯電泳動粒子が前記第1及び第2の電極の一方に向けて前記分散液中又は気体中を移動する流動体と、
前記第1及び第2の電極間に配置され、前記流動体が充填され、前記帯電泳動粒子が移動される第1の多孔質部及び前記帯電泳動粒子の通過を阻止する第2の多孔質部を有し、この第2の多孔質部が実質的に画素領域の境界を定めるように配置されている多孔質構造体と、
を具備することを特徴とする表示装置。 A pair of substrates disposed opposite each other;
First and second electrodes provided opposite to each other on each of the pair of substrates;
A voltage source for selectively applying one of the first and second voltages between the first and second electrodes;
The electrophoretic particles and a dispersion liquid or a gas in which the electrophoretic particles are dispersed. The charged electrophoretic particles are directed to one of the first and second electrodes in response to application of the first and second voltages. A fluid moving in the dispersion or gas,
A first porous portion disposed between the first and second electrodes, filled with the fluid, and moved by the charged electrophoretic particles; and a second porous portion for blocking the passage of the charged electrophoretic particles. A porous structure in which the second porous portion is disposed so as to substantially demarcate the pixel region;
A display device comprising:
前記一対の基板の各々に互いに対向して設けられる第1及び第2の電極と、
帯電泳動粒子及びこの帯電泳動粒子が分散されている分散液又は気体から成り、前記第1及び第2の電圧の印加に応じて前記帯電泳動粒子が前記第1及び第2の電極の一方に向けて前記分散液中又は気体中を移動する流動体と、
前記第1及び第2の電極間に配置され、前記流動体が充填され、この流動体が流動される多孔質構造体と、
を具備する表示装置の製造方法において、
前記多孔質構造体の一部を局所的に圧縮して多孔質に形成されている孔の平均孔径を減少させ、前記一対の基板間に前記帯電泳動粒子の通過を阻止する多孔質圧縮部を形成し、この多孔質圧縮部によって実質的に画素領域を区画することを特徴とする表示装置の製造方法。 A pair of substrates disposed opposite each other;
First and second electrodes provided opposite to each other on each of the pair of substrates;
The electrophoretic particles and a dispersion liquid or a gas in which the electrophoretic particles are dispersed. The charged electrophoretic particles are directed to one of the first and second electrodes in response to application of the first and second voltages. A fluid moving in the dispersion or gas,
A porous structure disposed between the first and second electrodes, filled with the fluid and through which the fluid flows;
In a method for manufacturing a display device comprising:
A porous compression portion that locally compresses a part of the porous structure to reduce the average pore diameter of the pores formed in a porous manner and prevents the passage of the charged electrophoretic particles between the pair of substrates; A method for manufacturing a display device, characterized in that the pixel region is substantially partitioned by the porous compression portion.
前記多孔質構造体を介して前記一対の基板を対向させる工程と、
前記一対の基板間を加圧して前記多孔質体の一部を前記突起で局所的に加圧して前記多孔質圧縮部を形成する工程と、
を含む請求項10に記載の表示装置の製造方法。 Forming a protrusion on at least one of the pair of substrates;
Facing the pair of substrates through the porous structure;
Pressurizing between the pair of substrates to locally press part of the porous body with the protrusions to form the porous compression portion; and
The manufacturing method of the display apparatus of Claim 10 containing this.
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