JP5308719B2 - 表示装置とその製造法 - Google Patents
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Description
図3(A)のようにセル8中にカーボンブラックなどの黒色光吸収性の微粒子5が均一に分散された状態では透明基板2から入射した光は、微粒子5の隠ぺい力が十分ならば黒色となる。
細線状の駆動電極はアルミ、クロム、金、タンタルなどの金属を蒸着やスパッタで設けてフォト処理でパタン化した薄膜や、導電性塗料を印刷、インクジェット描画などで設けた導電性厚膜などで構成できる。一対の電極は上基板1に設けられていてもかまわない。
粒子濃度を下げれば粒子の移動速度は速くなり、分散系を厚くすれば低粒子濃度(g/cm3)でも隠ぺい性ないし着色力を高めることができる。しかしながら電極から遠のくほど粒子に作用する電界が弱まり、かつ電極に集積するには粒子は長い距離を移動する必要があり応答が遅くなる。
経験上セルギャップは電極ピッチpの0.2〜1.5倍程度(20〜150%)に選ぶと電界の波及性が確保され従ってオン(明)、オフ(暗)時の応答性が確保できる。
以上、電極ピッチ、セル厚は駆動電圧、応答速度に深く係り、それぞれの実用的な値を示した。
図6−1(A)には図4の一方の電極を対向基板上に設けた場合を示す。分散系が多少厚くなっても図3の場合より全体として粒子に強い電界を印加できる。
図6−1(A)のようにそれぞれを異なる基板上に電極を設ける場合、図7に示すように駆動、共通各線状電極はストライプ、格子、渦など閉じられた電極構成でもよい。
図12〜図14のマトリクスパネルでは電極はすべて片側基板に設けたもので説明したが、図6−1〜図6−3の種々の電極構成を採用してもよいことは言うまでもない。
図17に本発明の透過型フルカラーパネルの断面図を示す。現在の液晶カラーパネルのライトバルブとしての液晶を、白黒に透過率を変調できる微粒子を分散した分散系7に置き替えることによって構成できる。すなわちX−Yマトリクス構成のAMアレー13cが形成された透明ガラス基板2とストライプ状あるいはドット状にR,G,Bカラーフィルタ13a、ブラックマトリクス13bが設けられた透明基板1との間に分散系7が挟まれて構成されている。各画素となる駆動電極6−1、共通電極6−2はAMアレー13cの各ドレイン電極、共通電極と接続されている。各画素の電極は図4、図6−1〜図6−3、図7のいずれの構成を用いてもよい。
上下にのみ保護シートを設けても電子ペーパ等柔軟性が望まれる用途に好適なフルカラー表示パネルが実現できる。
図19はロールツーロールでパネルを製造する例を示す。あらかじめAMアレーや電極パタン、スペーサなどが形成されたロール状フィルムが上ロールから供給されカプセル粒子の形態などで分散系が塗布される。一方、電極取り出しのためのパンチング孔が空けられ印刷またはインクジェット描画などでUVシール樹脂などのシール剤が設けられた下フィルム基板との間に気泡が残らないように両基板を正確に位置合わせして貼合、固着される。パンチングなどで切断して1色用フィルムパネルを一括複数枚連続生産することが可能である。低温プロセスが可能な有機TFTなどのAM形成プロセスはロールツーロールプロセスには相性がよく、勿論本願のロールツーロールパネル形成に有効に適応可能である。電極パタンやAM形成など前工程もロールツーロールで形成できれば正に理想的なロールツーロール量産工法になり得る。
微粒子としては先に述べた通りできるだけ隠ぺい力ないし着色力の高いものが望ましい。白黒用にはカーボンブラック、ピグメントブラック、黒鉛などまたはこれらが樹脂に埋め込まれたいわゆるトナーが使用できる。C,M,Y微粒子としては印刷インキ、カラー複写機用トナー、インクジェット用インキなどに用いられているアゾ系、フタロシアニン系、ニトロ系、ニトロソ系など各種有機顔料や酸化鉄、カドミウムエロー、カドミウムレッドなどの無機顔料など多様なものを用いることが出来る。Y色微粒子としてはハンザイエロー、ベンジジンイエロー、キノリンイエローなど、M色微粒子としてはピグメントレッド、ローダミンB、ローズベンガル、ジメチルキナクリドンなど、C色微粒子としてはアニリンブルー、フタロシアニンブルー、ピグメントブルーKなど、黒色微粒子としてはC,M,Y微粒子を混合して用いてもよい。
帯電した微粒子を電界で移動させて、光透過性を変化させる表示装置であって、電極構成、セル中の微粒子量、電極ピッチ、セル厚、駆動電極面積率に検討を加えたことによって低電圧で高コントラスト、高透過率を達成し、拡大投射用高精細小型ライトバルブ、小型からメートルサイズの直視型表示装置、薄型フレキシブルな白黒およびフルカラー電子ペーパ、数10メートルを超える超大型表示装置まで広範囲の表示サイズに適用可能となり、反射専用、透過専用あるいは反射、透過両用に適用可能な表示装置が実現した。
2 下基板
3 カウンター電極
4 コレクト電極
5 微粒子
6−1 駆動電極
6−2 共通電極
7 分散系
8 セル
9 スペーサ
10 カプセル粒子
11 接着剤
12 白色拡散板
13 光源
13a カラーフィルタ
13b ブラックマトリクス
13c X−Yアクティブマトリクスアレー
13d 3色用X−Yアクティブマトリクスアレー
14 反射板
15 シリコン基板
16 バインダー
17 バックライトユニット
18 C1,C2,C3,……… 列電極端子
19 R1,R2,R3,……… 行電極端子
20 隔壁
21 2端子素子
22 TFT素子
23 絶縁膜
24 積層セル
25 電極ピン
Claims (5)
- 少なくとも1方は透明な基板間に、帯電した微粒子が透明な液体またはガス媒体中に分散された分散系が挟まれてセルを構成しており、該セル中の微粒子分散状態を該基板に垂直方向のセルの光学的遮蔽状態とし、該基板間に設けられた、共通電極と細線からなる駆動電極との間に電圧を印加して該微粒子を該基板に水平方向に移動させて該細線状駆動電極に堆積させて、分散状態の微粒子量を変調させることによって該セルの光学的遮蔽状態を変調する横電界粒子移動型表示装置において、1方の基板に櫛型、格子型、渦型状の細線からなる駆動電極が該セルの全面を覆うように設けられており、他方の基板に少なくとも共通電極が設けられており、該セルは駆動電極と共通電極の2端子素子として機能するように構成されており、両電極間に電圧を印加し、該微粒子を該細線からなる駆動電極上ならびにこれと対向した基板上に設けられている駆動電極ないし共通電極上に表示面から見て重なるように堆積させることによって該セルの光学的遮蔽状態を低下するように構成されており、該駆動電極と共通電極の電極間ピッチpが5〜100μm、該駆動電極の面積率が20%以下、セルギャップdをピッチpの0.2〜1.5倍に設定したことを特徴とした表示装置。
- 請求項1に記載の表示装置において該セルは基板間に設けられた隔壁によって形成されているかまたは分散系を内蔵したカプセル粒子によって形成されていることを特徴とした表示装置
- 請求項1〜2のいずれか1項に記載の表示装置において該分散系は(1)色と移動速度が異なる混合粒子系ないしは(2)色が異なりかつ電極からの脱着閾値特性も異なる粒子が混在した混合粒子系からなることを特徴とした表示装置
- 請求項1〜2のいずれか1項に記載の表示装置において該微粒子がそれぞれ赤色を吸収するシアン色透過性、緑色を吸収するマゼンタ色透過性、青色を吸収するイエロー色透過性であり少なくともこれら3種の分散系が積層されていることを特徴としたフルカラー表示装置
- 請求項1〜2のいずれか1項に記載の表示装置は隣り合う画素にそれぞれR,G,Bのカラーフィルタが設けられていることを特徴としたカラー表示装置
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