JP4415525B2 - Color filter for reflective color display and reflective color display including the same - Google Patents

Color filter for reflective color display and reflective color display including the same Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、反射型カラーディスプレイ用カラーフィルタおよびそれを備える反射型カラーディスプレイに関する。
【0002】
【従来の技術】
背面にバックライトを設け、その発光を液晶パネルで制御する透過型LCD(Liquid Crystal Display)に対し、周囲の照明(環境光)の反射光を制御する反射型LCDが、低消費電力や直射日光下での視認性の良さの理由で主に携帯情報端末用に用いられるようになってきている。また、近年、LCDとは異なる表示原理を利用したディスプレイも報告されており、LCDにはない特徴を有する反射型カラーディスプレイとして期待されている。
【0003】
LCDの表示原理は、現在TN(Twisted Nematic)とSTN(Super Twisted Nematic)の2方式が主に用いられ、さらにIPS(In−Plane Switching)やMVA(Multi−domain Vertical Alignment)やOCB(Optical Compensated Birefringence)のような方式も報告されている。いずれの方式も、それ自体は光の透過状態を制御するものであり、色を変えることはできない。したがって、色表示をするために、カラーフィルタを使用する必要がある。
【0004】
また、LCDに代わる他の表示方式として、帯電した微粒子を電場によって動かす電気泳動方式(特許第2551785号公報)、2色に塗り分けられた球体を電場で回転させるツイストボール方式(特許第2860790号公報)、樹脂中に分散した液晶の液滴内部の配向状態を電場で制御する高分子分散型液晶方式(PDLC Polymer Dispersion Liquid Crystal)(特開平2001−92383号公報)、その樹脂成分比が小さく液晶中に高分子が網目構造を取っている高分子ネットワーク型液晶方式(PNLC Polymer Network Liquid Crystal)(特開平2001−154219号公報)などがある。これらは、散乱反射状態を電場で制御するものであり、それ自体は色を表示することが困難であり、カラーフィルタを使用するのが現実的である。
【0005】
さらに、液晶のらせんピッチに応じた選択反射を利用するコレステリック液晶も報告されているが、選択反射による色表示をしようとすると、三層重ねた積層構造を採ることになり、構造が複雑かつ製造が難しくなるため、白色反射するコレステリック層1層にカラーフィルタを載せることも考えられる。
【0006】
いずれの場合のカラーフィルタでも、バックライトほど明るくない環境光を有効に利用するためには、カラーフィルタ自身の開口率を可能な限り大きくすることが求められる。透過型LCD用カラーフィルタでは、画面のコントラストを向上させるために、ブラックマトリクスと呼ばれる遮光部を画素部以外の領域に格子状または網状に設けるが、ブラックマトリクスによって開口率が下がってしまうため、反射型カラーディスプレイでは可能な限りブラックマトリクスを設けないのが望ましい。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ブラックマトリクスのないカラーフィルタでは、各色のカラーフィルタパターン同士が端部のみで接するように製造することは困難であり、歩留まりの低下ひいてはコストの増大を招いてしまう。また、各色のカラーフィルタパターン端部を少しづつ重ねるように形成することは可能であるが、重なった部分の光透過率は極度に低下し、ブラックマトリクスと同様になるため開口率を低下させる原因になる。
【0008】
なお、各色のカラーフィルタパターンを接するようにしたり、重ねたりすると、そのカラーフィルタパターンの近傍の表示粒子、例えば電気泳動マイクロカプセル粒子が、そのカラーフィルタパターンに対応する電極からの電場だけでなく、それに隣接する電極からの電場の影響を受け、表示に悪影響を及ぼすことが考えられる。
【0009】
一方、各色のカラーフィルタパターン同士の間隔を広くあけて配置すると、その部分はいわゆる光抜け、色抜けとなり、好ましくないものと考えられる。
以上のように、反射型カラーディスプレイ用カラーフィルタにおいて、ブラックマトリクスを設けない場合における設計には、これまで明確な指針がなかった。
【0010】
本発明は、以上のような事情の下になされ、ブラックマトリクスを用いることなく、光抜け、色抜けを防止し、かつ開口率を増大させた、明るさおよびコントラストの優れた反射型カラーディスプレイ用カラーフィルタを提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、そのようなカラーフィルタを備える反射型カラーディスプレイを提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、以上の問題に鑑みて研究を重ねた結果、各色のカラーフィルタパターン間に或る程度の間隙があっても、光抜け、色抜けが生ずることがなく、しかも開口率を増大させ、明るい表示画面を得ることが出来ることを見出した。本発明は、このような知見に基づきなされた。
【0012】
即ち、本発明は、所定のパターンの電極を有する第1の基板と、この第1の基板に対向配置され、前記電極のパターンに対応する位置に形成された複数色の着色層からなるカラーフィルタを有する第2の基板と、前記第1および第2の基板間に介在する表示媒体とを具備する反射型カラーディスプレイ用のカラーフィルタにおいて、前記カラーフィルタの各着色層間には、ブラックマトリクスが設けられず、間隔が設けられ、この間隔は、前記電極のパターン間に対応する位置にある表示媒体の部分が前記電極の洩れ電場により駆動可能であるとともに、各着色層近傍の表示媒体の部分が、各着色層に対応する電極に隣接する電極からの電場により、表示特性に影響を受けないような範囲であることを特徴とする反射型カラーディスプレイ用カラーフィルタを提供する。
【0013】
また、本発明は、所定のパターンに配置された複数色の着色層を含む反射型カラーディスプレイ用カラーフィルタにおいて、前記カラーフィルタの各着色層間には、ブラックマトリクスが設けられず、かつ1μm以上20μm以下の間隙を設けたことを特徴とする反射型カラーディスプレイ用カラーフィルタを提供する。
【0014】
更に、本発明は、所定のパターンの電極を有する第1の基板と、この第1の基板に対向配置され、前記電極のパターンに対応する位置に形成された複数色の着色層からなるカラーフィルタを有する第2の基板と、前記第1および第2の基板間に介在する表示媒体とを具備する反射型カラーディスプレイにおいて、前記カラーフィルタの各着色層間には、ブラックマトリクスが設けられず、間隔が設けられ、この間隔は、前記電極のパターン間に対応する位置にある表示媒体の部分が前記電極の洩れ電場により駆動可能であるとともに、各着色層近傍の表示媒体の部分が、各着色層に対応する電極に隣接する電極からの電場により、表示特性に影響を受けないような範囲であることを特徴とする反射型カラーディスプレイを提供する。
【0015】
更にまた、本発明は、所定のパターンの電極を有する第1の基板と、この第1の基板に対向配置され、前記電極のパターンに対応する位置に形成された複数色の着色層からなるカラーフィルタを有する第2の基板と、前記第1および第2の基板間に介在する表示媒体とを具備する反射型カラーディスプレイにおいて、前記カラーフィルタの各着色層間には、ブラックマトリクスが設けられず、かつ1μm以上20μm以下の間隙を設けたことを特徴とする反射型カラーディスプレイを提供する。
【0016】
本発明は、電気泳動方式反射型カラーディスプレイ、ツイストボール方式反射型カラーディスプレイ、高分子分散型液晶方式反射型カラーディスプレイ、高分子ネットワーク型液晶方式反射型カラーディスプレイ、単層のコレステリック液晶方式反射型カラーディスプレイ等の反射型カラーディスプレイに適用することが出来る。これらの中では、セル厚による視差の影響が原理上あり得ない理由から、表示媒体表面で散乱反射する電気泳動方式反射型カラーディスプレイ、およびツイストボール方式反射型カラーディスプレイがより好適である。電気泳動方式反射型カラーディスプレイとしては、マイクロカプセル型電気泳動方式ディスプレイを好適に用いることが出来る。
【0017】
以上のように構成される本発明のカラーフィルタおよびそれを備えた反射型カラーディスプレイでは、ブラックマトリクスを用いずに、各着色層間に間隔をあけているため、開口率が高く、そのため明るい表示画面が得られ、また、その間隔を所定の範囲に制限しているため、光抜け、色抜けのない、コントラストの高い表示画面を得ることが可能である。
【0018】
なお、本発明のカラーフィルタおよび反射型カラーディスプレイは、ガラス基板、樹脂基板、樹脂フィルムなどの基材の種類に関わらず適用可能である。
【0019】
【発明の実施の形態】
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。
図1は、本発明の一実施形態に係る反射型カラーディスプレイを示す断面図である。
【0020】
図1において、ガラス基板1上に画素電極2を形成してなる背面基板と、ガラス基板4上にカラーフィルタパターン5と透明電極6を形成してなる前面基板とを、間に表示媒体3を介在させて貼り合わせることにより、反射型カラーディスプレイが構成される。表示媒体3としては、電気泳動粒子、ツイストボール、高分子分散型液晶、高分子ネットワーク型液晶、単層コレステリック液晶等を用いることが出来る。
【0021】
カラーフィルタパターン5は、複数色、例えば赤(R)、緑(G)および青(B)の着色層からなり、画素電極2に対応する位置に配置されている。カラーフィルタパターン5の各着色層間には、所定の間隔があけられていて、そこにはブラックマトリクスは設けられていない。
【0022】
上述したように、各色のカラーフィルタパターン同士を重ねた場合、重なり部分がブラックマトリクスと同様の作用を行い、開口率が低下する。一方、図1に示すように、カラーフィルタパターン5の各着色層間に間隔を設けた場合、通常、光抜けが起こり、コントラストを低下させるものと考えられていた。
【0023】
しかしながら、本発明者らの検討によると、画素電極2の間に対応する位置にある、本来、電極の電場により駆動されないはずの領域の表示媒体3の部分は、図1において矢印で示すように、隣接する電極からの漏れ電場によって状態を変化させ、表示駆動を行っていることが分かった。その状態が変化している領域の幅は、表示方式や電極間距離にもよるが、概ね20μmであることがわかった。
【0024】
従って、隣接する電極からの漏れ電場によって表示媒体の状態が変化する幅を上限として、カラーフィルタパターン間に間隔をあけても、光抜けが生ずることがなく、コントラストは低下しない。
【0025】
具体的には、この20μm以下の幅の電極間領域は、黒表示時では黒状態、白表示時では白状態、その他の状態では灰色状態であった。この領域をブラックマトリクスなどで隠すことなく、むしろ積極的に利用することは、反射型カラーディスプレイでは利点となる。なぜなら、ブラックマトリクスがないために開口率が非常に高い上に、白表示時は電極間領域の白状態によって画面の明るさを稼ぐことが出来るからである。
【0026】
黒表示時には、この電極間領域も黒状態となるため、不具合は発生しない。その他の色表示時には、電極間領域は灰色状態となって、あたかも極細のブラックマトリクスのようになるが、灰色の具合は、隣接する画素が明表示時には明るい灰色、暗表示時には暗い灰色となるので、この場合にも不具合は発生しない。
【0027】
一方、カラーフィルタパターン5の各着色層間の間隔が狭すぎる場合には、着色層近傍の表示媒体が、その着色層に対応する電極ではなく、それに隣接する電極からの電場により影響され、表示特性に悪影響を受けてしまう。このような現象が生ずる間隔は、やはり表示方式や電極間距離によるが、概ね1μmであった。即ち、カラーフィルタパターン間の間隔の下限は約1μmであることがわかった。
【0028】
以上のように、本発明のカラーフィルタにおいて、カラーフィルタパターン間の間隔は、一般に1μm以上20μm以下であるが、好ましくは、5μm以上10μm以下である。
【0029】
【実施例】
以下、本発明の実施例および比較例を示し、本発明をより具体的に説明する。なお、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0030】
<実施例1>
粒径0.1μmの酸化チタン粒子と粒径0.1μmのカーボンブラック粒子を、それぞれ白色粒子、黒色粒子として有機溶剤中に分散させた分散液を、尿素樹脂中に封じて粒径100μmのマイクロカプセルを形成した。
【0031】
次いで、図2(a)に示すように、ガラス基板11に形成された所定のパターンの画素電極12上に、上記マイクロカプセルを緻密に一層敷き詰め、マイクロカプセル層13を形成し、背面基板とした。
【0032】
一方、図2(b)に示すように、ガラス基板14上に、フォトリソグラフィによって、R、G、Bの3色のストライプ状のパターンを有するカラーフィルタ15を形成した。この時、各色のカラーフィルタパターン15間には、10μmの間隔を設け、ブラックマトリクスは形成しなかった。このカラーフィルタ15上に透明電極としてITO(Indium Tin Oxide)層16を約1000Åの厚さに設け、前面基板とした。
【0033】
図2(b)に示す前面基板と、図2(a)に示す背面基板を、前面基板のカラーフィルタパターン15と、背面基板の画素電極パターン12が重なるように、貼り合わせ、図2(c)に示すようなマイクロカプセル型電気泳動方式反射型カラーディスプレイを作成した。
【0034】
このようにして得た反射型カラーディスプレイの電極間に所定の電圧を印加することにより、白、黒、赤、青、緑、その他を表示したところ、明るい表示が得られ、コントラストも高かった。
【0035】
<実施例2>
各色のカラーフィルタパターン間の間隔を5μmとしたことを除いて、実施例1と同様にして、マイクロカプセル型電気泳動方式反射型カラーディスプレイを作成した。
【0036】
このようにして得た反射型カラーディスプレイの電極間に所定の電圧を印加することにより、白、黒、赤、青、緑、その他を表示したところ、実施例1と同様、明るい表示が得られ、コントラストも高かった。
【0037】
<比較例1>
各色のカラーフィルタパターン間に、10μmの線幅を有するブラックマトリクスを設けたことを除いて、実施例1と同様にして、マイクロカプセル型電気泳動方式反射型カラーディスプレイを作成した。
【0038】
このようにして得た反射型カラーディスプレイの電極間に所定の電圧を印加することにより、白、黒、赤、青、緑、その他を表示することが出来た。黒は問題はなかったが、その他の色においては画面が暗くなった。
【0039】
<比較例2>
各色のカラーフィルタパターン同士を、端部10μmの幅で重なり合うように設けたことを除いて、実施例1と同様にして、マイクロカプセル型電気泳動方式反射型カラーディスプレイを作成した。
【0040】
このようにして得た反射型カラーディスプレイの電極間に所定の電圧を印加することにより、白、黒、赤、青、緑、その他を表示することが出来た。黒は問題はなかったが、その他の色においては画面が暗くなった。
【0041】
<比較例3>
各色のカラーフィルタパターン同士を、端部で接するように設け設けたことを除いて、実施例1と同様にして、マイクロカプセル型電気泳動方式反射型カラーディスプレイを作成した。
【0042】
このようにして得た反射型カラーディスプレイの電極間に所定の電圧を印加することにより、白、黒、赤、青、緑、その他を表示することが出来た。しかし、白および明るい色表示は、実施例1よりも暗い表示となった。
【0043】
<比較例4>
各色のカラーフィルタパターン同士を、25μmの間隔をあけて設けたことを除いて、実施例1と同様にして、マイクロカプセル型電気泳動方式反射型カラーディスプレイを作成した。
【0044】
このようにして得た反射型カラーディスプレイの電極間に所定の電圧を印加することにより、白、黒、赤、青、緑、その他を表示することが出来た。しかし、実施例1よりもコントラストの低い表示となった。
【0045】
以上の実施例および比較例では、マイクロカプセル型電気泳動方式ディスプレイに適用した例について説明したが、本発明は、ツイストボール方式反射型カラーディスプレイ、高分子分散型液晶方式反射型カラーディスプレイ、高分子ネットワーク型液晶方式反射型カラーディスプレイ、単層のコレステリック液晶方式反射型カラーディスプレイ等の反射型カラーディスプレイに適用しても、同様の効果を得ることが出来る。
【0046】
なお、以上の説明では、カラーフィルタは、前面基板に形成され、その上に透明電極が形成されているが、本発明ではこれに限らず、背面基板側に形成された表示媒体上に直接形成することも可能である。
【0047】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によると、ブラックマトリクスを用いずに、各着色層間に間隔をあけているため、開口率が高く、そのため明るい表示画面が得られ、また、その間隔を所定の範囲に制限しているため、光抜け、色抜けのない、コントラストの高い表示画面を得ることを可能とする反射型カラーディスプレイ用カラーフィルタおよびそれを備えた反射型カラーディスプレイが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る反射型カラーディスプレイを示す断面図。
【図2】実施例1に係るマイクロカプセル型電気泳動方式ディスプレイを示す断面図。
【符号の説明】
1,4・・・ガラス基板
2・・・画素電極
3・・・表示媒体
5・・・カラーフィルタパターン
6・・・透明電極
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a color filter for a reflective color display and a reflective color display including the same.
[0002]
[Prior art]
In contrast to a transmissive LCD (Liquid Crystal Display), which has a backlight on the back and controls the emission of light with a liquid crystal panel, a reflective LCD that controls the reflected light of ambient lighting (ambient light) has low power consumption and direct sunlight. It has come to be used mainly for portable information terminals because of its good visibility below. In recent years, a display using a display principle different from that of an LCD has been reported, and is expected as a reflection type color display having a feature not found in an LCD.
[0003]
The display principle of the LCD is currently TN (Twisted Nematic) and STN (Super Twisted Nematic), which are mainly used. Furthermore, IPS (In-Plane Switching), MVA (Multi-domain Vertical AlignBumps) A method such as Birefringence has also been reported. Each method itself controls the light transmission state, and the color cannot be changed. Therefore, it is necessary to use a color filter in order to perform color display.
[0004]
As another display method instead of LCD, an electrophoretic method in which charged fine particles are moved by an electric field (Japanese Patent No. 2551785), and a twist ball method in which a sphere divided into two colors is rotated by an electric field (Japanese Patent No. 2860790). Publication), a polymer-dispersed liquid crystal system (PDLC Polymer Dispersion Liquid Crystal) (JP-A-2001-92383), in which the alignment state inside the liquid crystal droplets dispersed in the resin is controlled by an electric field, and the resin component ratio is small There is a polymer network liquid crystal system (PNLC Polymer Liquid Crystal) (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-154219) in which a polymer has a network structure in liquid crystal. In these cases, the scattering reflection state is controlled by an electric field, and it is difficult to display a color by itself, and it is practical to use a color filter.
[0005]
In addition, cholesteric liquid crystals that use selective reflection according to the helical pitch of the liquid crystal have been reported. However, when color display by selective reflection is attempted, a three-layer stacked structure is adopted, and the structure is complicated and manufactured. Therefore, it is conceivable to place a color filter on one cholesteric layer that reflects white.
[0006]
In any case, in order to effectively use environmental light that is not as bright as the backlight, it is required to increase the aperture ratio of the color filter itself as much as possible. In the color filter for transmissive LCD, a light-shielding part called a black matrix is provided in an area other than the pixel part in a grid pattern or a net pattern in order to improve the contrast of the screen, but the aperture ratio is lowered by the black matrix. In a type color display, it is desirable not to provide a black matrix as much as possible.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, it is difficult to manufacture a color filter without a black matrix so that the color filter patterns of the respective colors are in contact with each other only at the end portions, resulting in a decrease in yield and an increase in cost. In addition, although it is possible to form the color filter pattern end portions of each color little by little, the light transmittance of the overlapped portion is extremely lowered and is the same as that of the black matrix. become.
[0008]
When the color filter patterns of each color are in contact with each other or overlapped, display particles in the vicinity of the color filter pattern, for example, electrophoresis microcapsule particles, not only the electric field from the electrode corresponding to the color filter pattern, It is considered that the display is adversely affected by the electric field from the adjacent electrode.
[0009]
On the other hand, if the color filter patterns of the respective colors are arranged with a large space between them, the portion becomes so-called light omission and color omission, which is considered undesirable.
As described above, in the color filter for the reflection type color display, there has been no clear guideline in the design in the case where the black matrix is not provided.
[0010]
The present invention has been made under the circumstances as described above, and for a reflective color display excellent in brightness and contrast, which prevents light leakage and color loss and increases the aperture ratio without using a black matrix. An object is to provide a color filter.
Another object of the present invention is to provide a reflective color display having such a color filter.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have conducted research in view of the above problems, and as a result, even if there is a certain gap between the color filter patterns of each color, no light leakage or color loss occurs, and the aperture ratio is reduced. It has been found that a bright display screen can be obtained by increasing the number. The present invention has been made based on such findings.
[0012]
That is, the present invention provides a color filter comprising a first substrate having a predetermined pattern of electrodes, and a plurality of colored layers disposed opposite to the first substrate and formed at positions corresponding to the electrode patterns. In a color filter for a reflective color display, comprising: a second substrate having a color difference; and a display medium interposed between the first and second substrates, a black matrix is provided between the colored layers of the color filter. In other words, a portion of the display medium in a corresponding position between the electrode patterns can be driven by a leakage electric field of the electrodes, and a portion of the display medium in the vicinity of each colored layer is provided. For reflective color displays, which are in a range not affected by the display characteristics due to the electric field from the electrode adjacent to the electrode corresponding to each colored layer To provide a color filter.
[0013]
According to the present invention, in a color filter for a reflective color display including a plurality of colored layers arranged in a predetermined pattern, no black matrix is provided between the colored layers of the color filter, and 1 μm or more and 20 μm. Provided is a color filter for a reflective color display, characterized in that the following gap is provided.
[0014]
Furthermore, the present invention provides a color filter comprising a first substrate having a predetermined pattern of electrodes, and a plurality of colored layers disposed opposite to the first substrate and formed at positions corresponding to the electrode patterns. In a reflective color display comprising a second substrate having a color difference and a display medium interposed between the first and second substrates, no black matrix is provided between the colored layers of the color filter, The distance between the electrode patterns can be driven by the leakage electric field of the electrodes, and the portions of the display medium in the vicinity of the colored layers can be connected to the colored layers. The reflective color display is characterized in that it is in a range that is not affected by the display characteristics due to the electric field from the electrode adjacent to the electrode.
[0015]
Furthermore, the present invention provides a color comprising a first substrate having a predetermined pattern of electrodes and a plurality of colored layers disposed opposite to the first substrate and formed at positions corresponding to the electrode patterns. In a reflective color display comprising a second substrate having a filter and a display medium interposed between the first and second substrates, no black matrix is provided between the colored layers of the color filter, In addition, a reflective color display having a gap of 1 μm or more and 20 μm or less is provided.
[0016]
The present invention includes an electrophoretic reflection type color display, a twist ball reflection type color display, a polymer dispersion type liquid crystal type reflection color display, a polymer network type liquid crystal type reflection color display, and a single-layer cholesteric liquid crystal type reflection type. It can be applied to a reflective color display such as a color display. Among these, an electrophoretic reflective color display and a twisting ball reflective color display that scatter-reflects on the surface of the display medium are more preferable because the influence of the parallax due to the cell thickness is impossible in principle. As the electrophoretic reflective color display, a microcapsule electrophoretic display can be suitably used.
[0017]
The color filter of the present invention configured as described above and the reflective color display including the color filter have a high aperture ratio because the color layers are spaced apart from each other without using a black matrix, and thus a bright display screen. In addition, since the interval is limited to a predetermined range, it is possible to obtain a display screen with high contrast and no light omission or color omission.
[0018]
The color filter and reflective color display of the present invention can be applied regardless of the type of base material such as a glass substrate, a resin substrate, or a resin film.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a reflective color display according to an embodiment of the present invention.
[0020]
In FIG. 1, a display substrate 3 is interposed between a back substrate formed with a pixel electrode 2 on a glass substrate 1 and a front substrate formed with a color filter pattern 5 and a transparent electrode 6 on a glass substrate 4. A reflective color display is formed by interposing and bonding. As the display medium 3, electrophoretic particles, twist balls, polymer dispersed liquid crystal, polymer network type liquid crystal, single layer cholesteric liquid crystal, or the like can be used.
[0021]
The color filter pattern 5 is composed of colored layers of a plurality of colors, for example, red (R), green (G), and blue (B), and is arranged at a position corresponding to the pixel electrode 2. A predetermined interval is provided between the colored layers of the color filter pattern 5, and no black matrix is provided there.
[0022]
As described above, when the color filter patterns of the respective colors are overlapped, the overlapping portion performs the same operation as the black matrix, and the aperture ratio is reduced. On the other hand, as shown in FIG. 1, when a space is provided between the colored layers of the color filter pattern 5, it has been generally considered that light leakage occurs and the contrast is lowered.
[0023]
However, according to the study by the present inventors, the portion of the display medium 3 in the region that should not be driven by the electric field of the electrode at the corresponding position between the pixel electrodes 2 is shown by the arrow in FIG. It was found that the display was driven by changing the state according to the leakage electric field from the adjacent electrode. It was found that the width of the region where the state is changing is approximately 20 μm although it depends on the display method and the distance between the electrodes.
[0024]
Therefore, even if the space between the color filter patterns is spaced with the width of change of the state of the display medium due to the leakage electric field from the adjacent electrode as an upper limit, no light leakage occurs and the contrast does not decrease.
[0025]
Specifically, the inter-electrode region having a width of 20 μm or less was in a black state during black display, a white state during white display, and a gray state in other states. It is an advantage in the reflective color display to actively use this area without hiding it with a black matrix or the like. This is because the aperture ratio is very high because there is no black matrix, and the brightness of the screen can be increased by the white state of the inter-electrode region during white display.
[0026]
During black display, this inter-electrode region is also in a black state, so that no problem occurs. When other colors are displayed, the inter-electrode area is gray, as if it were an extremely fine black matrix, but the gray color is dark gray when the adjacent pixels are bright and dark when dark. In this case, no problem occurs.
[0027]
On the other hand, when the interval between the colored layers of the color filter pattern 5 is too narrow, the display medium in the vicinity of the colored layer is affected not by the electrode corresponding to the colored layer but by the electric field from the adjacent electrode, and the display characteristics. Will be adversely affected. The interval at which such a phenomenon occurs is approximately 1 μm although it depends on the display method and the distance between the electrodes. That is, it was found that the lower limit of the interval between the color filter patterns was about 1 μm.
[0028]
As described above, in the color filter of the present invention, the interval between the color filter patterns is generally 1 μm or more and 20 μm or less, and preferably 5 μm or more and 10 μm or less.
[0029]
【Example】
Examples of the present invention and comparative examples are shown below to describe the present invention more specifically. The present invention is not limited to these.
[0030]
<Example 1>
A dispersion in which titanium oxide particles having a particle size of 0.1 μm and carbon black particles having a particle size of 0.1 μm are dispersed in an organic solvent as white particles and black particles, respectively, is sealed in urea resin, and the microparticles having a particle size of 100 μm are sealed. Capsules were formed.
[0031]
Next, as shown in FIG. 2A, the microcapsules are densely spread on the pixel electrode 12 having a predetermined pattern formed on the glass substrate 11 to form a microcapsule layer 13, which is used as a back substrate. .
[0032]
On the other hand, as shown in FIG. 2B, a color filter 15 having a stripe pattern of three colors of R, G, and B was formed on the glass substrate 14 by photolithography. At this time, an interval of 10 μm was provided between the color filter patterns 15 of the respective colors, and no black matrix was formed. An ITO (Indium Tin Oxide) layer 16 having a thickness of about 1000 mm was provided as a transparent electrode on the color filter 15 to form a front substrate.
[0033]
2B and the rear substrate shown in FIG. 2A are bonded together so that the color filter pattern 15 on the front substrate and the pixel electrode pattern 12 on the rear substrate overlap. A microcapsule type electrophoretic reflection type color display as shown in FIG.
[0034]
When a predetermined voltage was applied between the electrodes of the reflection type color display thus obtained, white, black, red, blue, green, and others were displayed. As a result, a bright display was obtained and the contrast was high.
[0035]
<Example 2>
A microcapsule electrophoretic reflection type color display was produced in the same manner as in Example 1 except that the interval between the color filter patterns of each color was set to 5 μm.
[0036]
When white, black, red, blue, green, and others are displayed by applying a predetermined voltage between the electrodes of the reflective color display thus obtained, a bright display can be obtained as in the first embodiment. The contrast was high.
[0037]
<Comparative Example 1>
A microcapsule electrophoretic reflective color display was produced in the same manner as in Example 1 except that a black matrix having a line width of 10 μm was provided between the color filter patterns of the respective colors.
[0038]
By applying a predetermined voltage between the electrodes of the reflection type color display thus obtained, it was possible to display white, black, red, blue, green and others. Black was fine, but the screen was darker for the other colors.
[0039]
<Comparative example 2>
A microcapsule electrophoretic reflective color display was produced in the same manner as in Example 1 except that the color filter patterns of the respective colors were provided so as to overlap each other with a width of 10 μm at the end.
[0040]
By applying a predetermined voltage between the electrodes of the reflection type color display thus obtained, it was possible to display white, black, red, blue, green and others. Black was fine, but the screen was darker for the other colors.
[0041]
<Comparative Example 3>
A microcapsule electrophoretic reflective color display was produced in the same manner as in Example 1 except that the color filter patterns of the respective colors were provided so as to be in contact with each other at the end.
[0042]
By applying a predetermined voltage between the electrodes of the reflection type color display thus obtained, it was possible to display white, black, red, blue, green and others. However, the white and bright color displays were darker than in Example 1.
[0043]
<Comparative example 4>
A microcapsule-type electrophoretic reflection type color display was produced in the same manner as in Example 1 except that the color filter patterns of the respective colors were provided with an interval of 25 μm.
[0044]
By applying a predetermined voltage between the electrodes of the reflection type color display thus obtained, it was possible to display white, black, red, blue, green and others. However, the display was lower in contrast than Example 1.
[0045]
In the above examples and comparative examples, examples of application to a microcapsule type electrophoretic display have been described. However, the present invention relates to a twist ball type reflective color display, a polymer dispersed liquid crystal type reflective color display, and a polymer. The same effect can be obtained when applied to a reflective color display such as a network-type liquid crystal reflective color display or a single-layer cholesteric liquid crystal reflective color display.
[0046]
In the above description, the color filter is formed on the front substrate and the transparent electrode is formed thereon. However, the present invention is not limited to this, and the color filter is formed directly on the display medium formed on the rear substrate side. It is also possible to do.
[0047]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, since the interval between the colored layers is provided without using the black matrix, the aperture ratio is high, so that a bright display screen can be obtained. Provided is a color filter for a reflective color display and a reflective color display including the same, which are capable of obtaining a display screen with high contrast without light loss or color loss because of being limited to a predetermined range. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a reflective color display according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing a microcapsule type electrophoretic display according to Example 1. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,4 ... Glass substrate 2 ... Pixel electrode 3 ... Display medium 5 ... Color filter pattern 6 ... Transparent electrode

Claims (2)

所定のパターンの電極を有する第1の基板と、この第1の基板に対向配置され、前記電極のパターンに対応する位置に形成された複数色の着色層からなるカラーフィルタを有する第2の基板と、前記第1および第2の基板間に介在するマイクロカプセル層からなる表示媒体とを具備するマイクロカプセル型電気泳動方式反射型カラーディスプレイ用のカラーフィルタにおいて、前記カラーフィルタの各着色層間には、ブラックマトリクスが設けられず、間隔が設けられ、この間隔は、前記電極のパターン間に対応する位置にある表示媒体の部分が前記電極の洩れ電場により駆動可能であるとともに、各着色層近傍の表示媒体の部分が、各着色層に対応する電極に隣接する電極からの電場により、表示特性に影響を受けないように、1μm以上20μm以下の範囲であることを特徴とするマイクロカプセル型電気泳動方式反射型カラーディスプレイ用カラーフィルタ。A first substrate having an electrode of a predetermined pattern, and a second substrate having a color filter made of a colored layer of a plurality of colors disposed opposite to the first substrate and formed at a position corresponding to the electrode pattern And a color filter for a microcapsule type electrophoretic reflection type color display comprising a display medium comprising a microcapsule layer interposed between the first and second substrates, between the colored layers of the color filter. The black matrix is not provided, and an interval is provided. The interval is such that the portion of the display medium at a position corresponding to the pattern of the electrodes can be driven by the leakage electric field of the electrodes, and in the vicinity of each colored layer. 1 μm or more so that the display medium is not affected by display characteristics due to the electric field from the electrode adjacent to the electrode corresponding to each colored layer. Microcapsule electrophoresis method reflective color color filter for a display, wherein the 0μm in the range of less. 所定のパターンの電極を有する第1の基板と、この第1の基板に対向配置され、前記電極のパターンに対応する位置に形成された複数色の着色層からなるカラーフィルタを有する第2の基板と、前記第1および第2の基板間に介在するマイクロカプセル層からなる表示媒体とを具備するマイクロカプセル型電気泳動方式反射型カラーディスプレイにおいて、前記カラーフィルタの各着色層間には、ブラックマトリクスが設けられず、間隔が設けられ、この間隔は、前記電極のパターン間に対応する位置にある表示媒体の部分が前記電極の洩れ電場により駆動可能であるとともに、各着色層近傍の表示媒体の部分が、各着色層に対応する電極に隣接する電極からの電場により、表示特性に影響を受けないように、1μm以上20μm以下の範囲であることを特徴とするマイクロカプセル型電気泳動方式反射型カラーディスプレイ。A first substrate having an electrode of a predetermined pattern, and a second substrate having a color filter made of a colored layer of a plurality of colors disposed opposite to the first substrate and formed at a position corresponding to the electrode pattern And a microcapsule-type electrophoretic reflection type color display comprising a microcapsule layer interposed between the first and second substrates, a black matrix is provided between the colored layers of the color filter. An interval is provided without being provided, and the interval is such that the portion of the display medium in a position corresponding to the pattern of the electrodes can be driven by the leakage electric field of the electrodes, and the portion of the display medium near each colored layer However, in the range of 1 μm or more and 20 μm or less so that display characteristics are not affected by the electric field from the electrode adjacent to the electrode corresponding to each colored layer. A microcapsule type electrophoretic reflection type color display characterized by being.
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