JP5454406B2 - 表示媒体及び表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、表示媒体及び表示装置に関する。
表示媒体としては、特許文献1に、「破線状の壁構造で、シール剤を保持し、表示エリアへのはみ出しを防止する。」ことが開示されている。
また、特許文献2には、「外周シールの開口部にある液晶の注入口に、注入口柱構造を形成し、シール剤から染み出す汚染物質が表示エリアへ広がるのを防止する。」ことが開示されている。
また、特許文献3には、「点線型ダミー柱状スペーサで、液晶の流れを円滑にして空気残りを防止する。」ことが開示されている。
また、特許文献4には、「線状のダミー柱状スペーサで、液晶の流れを調整し、空気残りを防止する。」ことが開示されている。
また、特許文献5には、「外周シール部と表示部の間に、シール剤から染み出す汚染物質が表示エリアへ広がるのを防止する不純物遮断液晶流動構造物を有する。」ことが開示されている。
特開2001−051282 特開2001−305556 特開2003−186026 特開2003−195318 特開2007−133392
本発明の課題は、第1柱状部を設けない場合に比べ、表示駆動が行われた際に発生する、接着部を構成する接着剤と表示部を構成する粒子分散液との接触に起因する表示不良が抑制された表示媒体を提供することである。
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
請求項1に係る発明は、
一対の基板と、
前記一対の基板の間に設けられた表示部であって、泳動粒子と泳動粒子が分散される分散媒とを含む粒子分散液で構成され、電界により前記泳動粒子を移動させて画像を表示する表示部と、
前記一対の基板の間における前記表示部の周囲に沿って連続して設けられた第1壁部と、
前記一対の基板の間における前記一対の基板の縁部に沿って連続して設けられた接着部と、
前記一対の基板の間における前記接着部の内側に沿って連続して設けられた第2壁部と、
前記一対の基板の間における前記第1壁部及び前記第2壁部の間に、前記第1壁部及び前記第2壁部に沿うと共に、間隔を持って複数配列して設けられた第1柱状部と、
を備える表示媒体。
請求項2に係る発明は、
前記第1柱状部における配列方向に沿った長さが、配列方向と交差する方向に沿った長さよりも長い請求項1に記載の表示媒体。
請求項3に係る発明は、
前記一対の基板の間における前記第1柱状部及び前記第1壁部の間に、前記第1柱状部及び前記第1壁部に沿うと共に、間隔を持って複数配列して設けられた第2柱状部を備える請求項1又は2に記載の表示媒体。
請求項4に係る発明は、
隣合う前記第1柱状部同士の最短距離と隣り合う前記第2柱状部同士の最短距離とが、それぞれ、隣合う前記第1柱状部と前記第2柱状部との最短距離よりも短い請求項3に記載の表示媒体。
請求項5に係る発明は、
請求項1〜4のいずれか1項に記載の表示媒体と、
前記表示媒体に設けられた一対の基板間に電界を形成する電界形成部と、
を備える表示装置。
請求項1に係る発明によれば、第1柱状部を設けない場合に比べ、表示駆動が行われた際に発生する、接着部を構成する接着剤と表示部を構成する粒子分散液との接触に起因する表示不良が抑制される。
請求項2に係る発明は、第1柱状部における配列方向に沿った長さが、配列方向と交差する方向に沿った長さよりも短い場合に比べ、表示駆動が行われた際に発生する、接着部を構成する接着剤と表示部を構成する粒子分散液との接触に起因する表示不良が抑制される。
請求項3に係る発明によれば、第2柱状部を設けない場合に比べ、表示駆動が行われた際に発生する、接着部を構成する接着剤と表示部を構成する粒子分散液との接触に起因する表示不良が抑制される。
請求項4に係る発明によれば、隣合う第1柱状部同士の最短距離と隣り合う第2柱状部同士の最短距離とが、それぞれ、隣合う第1柱状部と第2柱状部との最短距離よりも長い場合に比べ、表示駆動が行われた際に発生する、接着部を構成する接着剤と表示部を構成する粒子分散液との接触に起因する表示不良が抑制される。
請求項5に係る発明によれば、第1柱状部を設けない表示媒体を適用した場合に比べ、表示駆動が行われた際に発生する、接着部を構成する接着剤と表示部を構成する粒子分散液との接触に起因する表示不良が抑制がされる。
第1実施形態に係る表示装置を示す概略平面図である。 第1実施形態に係る表示装置を示す拡大概略断面図である。 第1実施形態に係る表示装置を示す拡大概略断面図である。 第1実施形態に係る表示媒体を示す拡大破断概略平面図である。 第1実施形態に係る表示媒体を示す部分拡大断面図である。 他の第1実施形態に係る表示媒体を示す拡大破断概略平面図である。 他の第1実施形態に係る表示媒体を示す拡大破断概略平面図である。 第1実施形態に係る表示媒体の作用を説明するための模式的な平面図である。 第1実施形態に係る表示媒体の作用を説明するための模式的な平面図である。 連続して設けられた柱状部の作用を説明するための模式的な平面図である。 第2実施形態に係る表示媒体を示す拡大破断概略平面図である。 第2実施形態に係る表示媒体を示す部分拡大断面図である。 第2実施形態に係る表示媒体の作用を説明するための模式的な平面図である。 第2実施形態に係る表示媒体の作用を説明するための模式的な平面図である。 第2実施形態に係る表示媒体の作用を説明するための模式的な平面図である。
以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る表示装置を示す概略平面図である。図2及び図3は、第1実施形態に係る表示装置を示す拡大概略断面図である。図4は、第1実施形態に係る表示媒体を示す拡大破断概略平面図である。図5は、第1実施形態に係る表示媒体を示す部分拡大断面図である。
なお、図2及び図3は、表示媒体の表示部の部分拡大断面図に相当する。また、図4及び図5は、図1に示す領域Aの平面図及び断面図に相当する。
第1実施形態に係る表示装置100は、例えば、例えば、画像の保存及び書換えが可能な装置(具体的には、例えば、掲示板、回覧版、電子黒板、広告、看板、点滅標識、電子ペーパー、電子新聞、電子書籍、及び複写機・プリンタと共用できるドキュメントシートなど)として用いられるものである。
具体的には、第1実施形態に係る表示装置100は、図1〜図5に示すように、例えば、表示媒体101と、表示媒体101に電圧を印加して表示媒体101内に電界を形成する電界形成部40と、備える。
−表示媒体−
表示媒体101は、例えば、画像表示面とされる表面基板10と、表面基板10との間に間隙をもって表面基板10に対向配置される背面基板11と、表面基板10及び背面基板11の間に設けられ、画像を表示する表示部20と、を備えている。
なお、表示部20は、例えば、泳動粒子21と泳動粒子21が分散される分散媒22とを含む粒子分散液25で構成されている。
表面基板10及び背面基板11の間には、例えば、当該基板の中央部(基板側から見たときの中央部)に表示部20が設けられると共に、当該基板の縁部に沿って連続して設けられた接着剤31Aからなる接着部31が設けられている。そして、表面基板10及び背面基板11は、例えば、接着部31により貼り合わされた状態で接合されている。
ここで、表面基板10及び背面基板11の間の領域は、表面基板10及び背面基板11の中央部(基板側から見たときの中央部)に表示部20が設けられた領域と、表示部20よりも外側の領域(以下、冗長部30と称する)と、に分けられ、接着部31は当該冗長部30に設けられている。
まず、表面基板10及び背面基板11について説明する。
表面基板10は、支持基板12と、支持基板12の背面基板11に対する対向面に形成された表面電極13と、を備えて構成されている。
一方、背面基板11は、支持基板14と、支持基板14の表面基板10に対する対向面に形成された背面電極15と、を備えて構成されている。
表面基板10及び背面基板11のうち、少なくとも画像表示面となる表面基板10は、透光性を有している。ここで、透光性とは、可視光の透過率が60%以上であることを指している。
支持基板12及び支持基板14を構成する材料としては、例えば、ガラスや、プラスチック、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂等が挙げられる。
なお、支持基板12及び支持基板14は、可撓性を有するものであってもよいし、可撓性を有しないものであってもよいが、例えば、表示媒体101を作製する際、表面基板10と背面基板11との貼り合せをロールtoロール方式により行う場合には、可撓性を有するものが選択される。
表面電極13及び背面電極15を構成する材料としては、例えば、インジウム・スズ・カドミウム・アンチモン等の酸化物、ITO等の複合酸化物、金・銀・銅・ニッケル等の金属、ポリピロールやポリチオフェン等の有機材料等が挙げられる。これらの材料は、例えば、単層膜、混合膜あるいは複合膜として電極を構成する。また、各電極は、これらの材料を用いて、例えば、蒸着法、スパッタリング法、塗布法、CVD法(気相成長法)等により形成される。
次に、表示部20について説明する。
表示部20は、泳動粒子21(その群)と、泳動粒子21が分散される分散媒22とを含む粒子分散液25で構成されている。つまり、表示部20は、表面基板10と背面基板11との間に粒子分散液が封入された状態で構成されている。
分散媒22としては、例えば、絶縁性液体が挙げられる。ここで、「絶縁性」とは、体積抵抗値が10Ω・cm以上であることを指している。
絶縁性液体としては、例えば、ヘキサン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、デカン、ヘキサデカン、ケロセン、パラフィン、イソパラフィン、シリコーンオイル、変性シリコーンオイル、ジクロロエチレン、トリクロロエチレン、パークロロエチレン、高純度石油、エチレングリコール、アルコール類、エーテル類、エステル類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、2−ピロリドン、N−メチルホルムアミド、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ベンジン、ジイソプロピルナフタレン、オリーブ油、イソプロパノール、トリクロロトリフルオロエタン、テトラクロロエタン、ジブロモテトラフルオロエタンなどや、それらの混合物が好適に挙げられる。
絶縁性液体としては、例えば、下記体積抵抗値となるように不純物を除去した水(所謂、純水)も挙げられる。
分散媒22としては、例えば、高分子も挙げられる。高分子としては、例えば、高分子ゲル、高分子ポリマー等が挙げられる。具体的には、高分子としては、例えば、ゼラチン、ポリビニルアルコール、ポリ(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
ここで、分散媒22は、絶縁性液体単独、高分子単独で構成してもよいが、樹脂絶縁性液体と高分子樹脂との混合物であってもよい。
分散媒22の体積抵抗値としては、例えば、10Ω・cm以上であることがよく、望ましくは10Ω・cm以上1019Ω・cm以下であり、より望ましくは1010Ω・cm以上1019Ω・cm以下である。この範囲の体積抵抗値とすることで、泳動粒子21(その群)に電界が印加され、かつ、電極反応に起因する分散媒22の電気分解による気泡の発生が抑制される。
分散媒22には、例えば、必要に応じて、酸、アルカリ、塩、分散安定剤、酸化防止や紫外線吸収などを目的とした添加剤(例えば安定剤、抗菌剤、防腐剤等)などを添加してもよい。但し、上記で示した特定の体積抵抗値の範囲となるように添加することが望ましい。
分散媒22には、例えば、帯電制御剤(例えば、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、両性界面活性剤、非イオン界面活性剤、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、金属石鹸、アルキルリン酸エステル類、コハク酸イミド類等)を添加してもよい。
泳動粒子21は、例えば、複数の粒子の群から構成されており、分散媒22中に分散され、基板間に形成された電界の向き強度に応じて表面基板10と背面基板11との基板間を移動するようになっている。
泳動粒子21としては、例えば、ガラスビーズ、アルミナ、酸化チタン等の絶縁性の金属酸化物粒子等、熱可塑性若しくは熱硬化性樹脂粒子、これらの樹脂粒子の表面に着色剤を固定したもの、熱可塑性若しくは熱硬化性樹脂中に絶縁性の着色剤を含有する粒子、及びプラズモン発色機能を有する金属コロイド粒子等が挙げられる。
泳動粒子21を構成する樹脂には、例えば、必要に応じて、帯電性を制御する帯電制御剤を混合してもよい。また、泳動粒子21の内部や表面には、必要に応じて、磁性材料を混合してもよい。また、泳動粒子21の表面には、必要に応じて、外添剤を付着させてもよい。
表示部20には、例えば、反射粒子23を備えている。
反射粒子23は、表面基板10と背面基板11との基板間において、表面基板10の板面方向の全面に渡って存在するように配置されている。
なお、本実施形態では、反射粒子23は便宜上基板(表面基板10、背面基板11)面方向に配列するように図示されているが、基板厚さ方向に複数列状に重なるように配置されていても構わない。また、反射粒子23は、表面基板10の面内にほぼ全面に配置されていれば、その直径は泳動粒子21と同程度ないし100倍程度の大きさであっても構わない。
反射粒子23は、泳動粒子21を構成する粒子とは異なる光学的反射特性を有している。反射粒子23同士の間には、泳動粒子21を構成する各粒子が通過可能な空隙が形成されている。なお、反射粒子23は、分散媒22中に分散されており、泳動粒子21が移動する際に、分散媒22の流動と共に移動して泳動粒子21を通過可能にする構成とされていてもよい。
「泳動粒子21を構成する粒子とは異なる光学的反射特性を有する」とは、泳動粒子21だけが分散された分散媒22と、反射粒子23とを対比して目視で観察した場合に、色度、明度、及び彩度において、両者の差異が識別できる差異があることを意味する。なお、これらの色度、明度、及び彩度のうち、特に色度が異なることが望ましい。
「識別できる差異」とは、例えば、色度が異なる場合には、具体的には、この泳動粒子21だけが分散された分散媒22と、反射粒子23との各々におけるCIELAB値をX−Rite社製X−Rite404により測定したときのa*、b*の差が、5以上であることを指している。
表示部20には、例えば、表面基板10と背面基板11との基板間を複数に区画する区画部材24を備えている。
区画部材24は、表面基板10と背面基板11との基板間の間隔を保持する機能と、表面基板10と背面基板11との基板間の間隙を複数に区画する機能とを有している。なお、区画部材24としては、表面基板10と背面基板11との基板間の間隔を保持する機能のみを有し、その基板間の間隙を区画しない構成であってもよい。
区画部材24によって区画された領域(以下、セルという)は、表面基板10と、背面基板11と、区画部材24と、によって囲まれて構成されている。区画部材24は、表示媒体101に画像を表示したときの各画素に対応するようにセルを二次元状に形成している。
そして、セルに、粒子分散液25及び反射粒子23が封入されている。
区画部材24の構成材料としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電子線硬化樹脂、光硬化樹脂、ゴム、金属等が挙げられる。
区画部材24の形成方法としては、例えば、1)接着性を持つ感光性樹脂(例えば、熱可塑性樹脂:アクリル樹脂、アクリレート、ウレタン等)の層を表面基板10と背面基板11の一方に形成した後、これにフォトリソグラフィー法を利用して露光して当該樹脂の層に潜像を形成し、現像することで形成する方法、2)熱ナノインプリントあるいは光ナノインプリント又はこれらを組み合わせたナノインプリントにより、樹脂をエンボス加工する方法、3)その他の公知の方法が挙げられる。
区画部材24は、有色でも無色でもよいが、表示媒体101に表示される表示画像に悪影響を及ぼさないように無色透明であることが望ましく、その場合には、例えば、ポリスチレンやポリエステルやアクリルなどの透明樹脂等が使用される。なお、「透明」とは、可視光に対して50%以上の透過率を有することを指している。
区画部材24は、例えば、対向する基板(表面基板10、背面基板11)との間で、接着させる構成であっても構わない。その場合は、例えば、区画部材24の頭頂部や、対向する基板面に接着性の材料を配置するか、区画部材24そのものを熱や圧力により対向する基板面に接着又は粘着により保持されるように構成することがよい。
次に、冗長部30について説明する。
冗長部30となる表面基板10及び背面基板11の間には、上述のように、例えば、当該基板の縁部に沿って連続して設けられた接着剤31Aからなる接着部31が設けられている。
冗長部30となる表面基板10及び背面基板11の間には、例えば、表示部20を構成する粒子分散液25を堰き止めるための壁部であって、表示部20の周囲に沿って連続して設けられた第1壁部32(以下、表示部用壁部32と称する)を備えている。つまり、表示部用壁部32は、表面基板10及び背面基板11と共に表示部20を取り囲むように設けられている。
なお、表示部用壁部32は、表示部20を構成する区画部材24を兼ねていてもよい。
表示部用壁部32は、表面基板10及び背面基板11間の外側への粒子分散液25の侵入を抑制する機能を持つ壁部であり、表面基板10及び背面基板11に接触(例えば密着)して設けられている。
但し、表示部用壁部32は、固定する必要性から、例えば、表面基板10及び背面基板11の少なくとも一方に接着剤や、後述する形成方法等により接合して設けられている(つまり、液状物が基板と壁部の隙間に入ってこない状態で設けられている)。例えば、本実施形態では、表示部用壁部32は、背面基板11に接合して固定された状態で、表面基板10に接触して固定されない状態で設けられている。
冗長部30となる表面基板10及び背面基板11の間には、接着部31を構成する接着剤31Aを堰き止めるための壁部であって、接着部31の内側に沿って連続して設けられた第2壁部33(以下、接着部用壁部33と称する)を備えている。つまり、接着部用壁部33は、表面基板10及び背面基板11と共に接着部31により取り囲まれるように設けられている。
接着部用壁部33は、表面基板10及び背面基板11間の内側への接着剤31Aの侵入を抑制する機能を持つ壁部であり、表面基板10及び背面基板11に接触(例えば密着)して設けられている。
但し、接着部用壁部33は、固定する必要性から、例えば、表面基板10及び背面基板11の少なくとも一方に接着剤や、後述する形成方法等により接合して設けられている(つまり、液状物が基板と壁部の隙間に入ってこない状態で設けられている)。例えば、本実施形態では、表示部用壁部32は、背面基板11に接合して固定された状態で、表面基板10に接触して固定されない状態で設けられている。
冗長部30となる表面基板10及び背面基板11の間には、表示部用壁部32及び接着部用壁部33の間に、表示部用壁部32及び接着部用壁部33に沿うと共に、間隔を持って複数配列して設けられた第1柱状部34を備えている。つまり、第1柱状部34は、表示部用壁部32と接着部用壁部33との間を分断するように設けられている。
第1柱状部34は、例えば、表面基板10と背面基板11とを貼り合せる際に、粒子分散液25や接着剤31Aがそれぞれ表示部用壁部32や接着部用壁部33を乗り越えて、表示部用壁部32及び接着部用壁部33間の領域に侵入してきたとき、第1柱状部34と表面基板10及び背面基板11の少なくとも一方との間で、粒子分散液25や接着剤31Aを当該間により生じている間隙による毛細管現象で吸引し、保持する機能を持つ部材である。
そして、第1柱状部34は、表面基板10及び背面基板11に接触(例えば密着)して設けられている。
但し、第1柱状部34は、固定する必要性から、例えば、表面基板10及び背面基板11の一方には接着剤や、後述する形成方法等により接合して設けられている(つまり、液状物が基板と壁部の隙間に入ってこない状態で設けられている)。例えば、本実施形態では、第1柱状部34は、背面基板11に接合して固定された状態で、表面基板10に接触して固定されない状態で設けられている。
なお、第1柱状部34は、基板と接触(例えば密着)して配置しても、固定していない状態で配置されていれば、僅かな間隙が生じており、上記毛細管現象による吸引・保持する機能は生じるものと考えられる。この点、第1柱状部34は、表面基板10及び背面基板11のいずれか一方と、上記毛細管現象による吸引・保持する機能を損ねない範囲であれば、間隙を持って配置してもよい。
第1柱状部34は、表示部用壁部32及び接着部用壁部33に沿うと共に、間隔を持って複数配列して設けられているが、具体的には、例えば、表示部用壁部32及び接着部用壁部33の間の中央部を表面基板10及び背面基板11の長辺及び短辺に沿って、断続的に設けられている。
配列する隣合う第1柱状部34同士の間隔、つまり配列ピッチRA(配列方向に沿った最短距離)は、例えば 100 μm以上 3000 μm以下(望ましくは 200 μm以上 1000 μm以下)であることがよい。
なお、配列した隣合う第1柱状部34同士間の最短距離(配列ピッチRA)は、第1柱状部34と接着部用壁部33との最短距離、及び第1柱状部と表示部用壁部32との最短距離よりもそれぞれ短いことがよい。
ここで、例えば、表示媒体101を作製する際、表面基板10と背面基板11との貼り合せをロールtoロール方式により行う場合のように、表面基板10と背面基板11とを一端から他端に向かって順次貼り合せるときは、その貼り合せ方向に交差(例えば直交)する基板の辺の冗長部30では、粒子分散液25や接着剤31Aがそれぞれ表示部用壁部32や接着部用壁部33を乗り越えて、表示部用壁部32及び接着部用壁部33の間の領域に侵入し易いことから、この貼り合せ方向に交差(例えば直交)する基板の辺の冗長部30に設けられる第1柱状部34は、この貼り合せ方向に沿う基板の辺の冗長部30に設けられる第1柱状部34よりも、配列ピッチRAが小さくなるように配列して設けることがよい。
具体的には、例えば、表面基板10と背面基板11の短辺が、貼り合せ方向に交差(例えば直交)する辺に相当し、長辺が貼り合せ方向に沿う辺に相当する場合、短辺の冗長部30に設ける第1柱状部34は、長辺の冗長部30に設ける第1柱状部34よりも配列ピッチRAを短くすることがよい(図6参照:図6中、Pは貼り合せ方向を示す)。
第1柱状部34の平面形状(基板側から見た形状)は、例えば、50μm×50μm乃至1000μm×1000μmの正方形状が挙げられる(図4参照)。
第1柱状部34の平面形状は、正方形状に限られず、例えば、表示部用壁部32及び接着部用壁部33に沿った長辺と表示部用壁部32及び接着部用壁部33の対向方向に沿った短辺を持つ長方形状、つまり、第1柱状部34の配列方向に沿った長さ(長辺)が当該配列方向と交差する方向に沿った長さ(短辺)よりも長い形状であってもよい(図7参照)。第1柱状部34の平面形状が長方形状の場合、長辺の長さは例えば100μm以上3000μm以下で、短辺の長さは例えば50μm以上1000μm以下であることがよい。
なお、第1柱状部34の平面形状は、円形、その他の形状であってもよい。
ここで、表示部用壁部32、接着部用壁部33、及び第1柱状部34の構成材料としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電子線硬化樹脂、光硬化樹脂、ゴム、金属等が挙げられる。
表示部用壁部32、接着部用壁部33、及び第1柱状部34の形成方法は、例えば、1)接着性を持つ感光性樹脂(例えば、熱可塑性樹脂:アクリル樹脂、アクリレート、ウレタン等)の層を表面基板10と背面基板11の一方に形成した後、これにフォトリソグラフィー法を利用して露光して当該樹脂の層に潜像を形成し、現像することで形成する方法、2)熱ナノインプリントあるいは光ナノインプリント又はこれらを組み合わせたナノインプリントにより、樹脂をエンボス加工する方法、3)その他の公知の方法が挙げられる。
表示部用壁部32、接着部用壁部33、及び第1柱状部34は、有色でも無色でもよいが、表示媒体101に表示される表示画像に悪影響を及ぼさないように無色透明であることが望ましく、その場合には、例えば、ポリスチレンやポリエステルやアクリルなどの透明樹脂等が使用される。なお、「透明」とは、可視光に対して50%以上の透過率を有することを指している。
−電界形成部40−
電界形成部40は、表面電極13及び背面電極15に電気的に接続されている。電界形成部40は、表面電極13及び背面電極15に電圧を印加するための電圧印加装置であり、電界形成部40によって電圧を表面電極13及び背面電極15間に印加することにより、表面電極13及び背面電極15との間に電界が形成されるようになっている。なお、表示装置100の電界形成部40は、表示媒体101(表面電極13及び背面電極15)と切り離し可能に接続されていてもよい。この場合においては、例えば、表示媒体101の書き換えや表示が必要な時のみに、表示媒体101を電界形成部40に接続して画像情報の表示を行い、保存時は互いに切り離しておいて表示媒体101の可搬性を良くするように構成される。
なお、上記の構成では、表面基板10及び背面基板11の双方に電極(表面電極13及び背面電極15)を備えていたが、何れか一方にだけ設けるようにしてもよい。この場合では、例えば、表面電極13及び背面電極15の一方が接地され、他方が電界形成部40に接続される。
ここで、表示媒体101の表示部20では、上記電界形成部40から表示媒体101の表面電極13と背面電極15とに電圧が印加されると、印加された電圧に応じた電界が分散媒22中に形成される。
この形成された電界によって、泳動粒子21が表面基板10と背面基板11との基板間を移動する。例えば、泳動粒子21を構成する粒子が負極に帯電されており、表面電極13に正の電圧、背面電極15に負の電圧が印加されると、泳動粒子21を構成する粒子は、反射粒子23の空隙を通って、背面基板11側から表面基板10側に移動する(図2参照)。このとき、表面基板10側から目視すると、表面基板10側に位置する泳動粒子21の粒子の色が、表示媒体101の色として視認される。
一方、表面電極13に負の電圧、背面電極15に正の電圧が印加されると、泳動粒子21を構成する粒子は、反射粒子23の空隙を通って、表面基板10側から背面基板11側に移動する(図3参照)。このとき、表面基板10側から目視すると、反射粒子23の色が、表示媒体101の色として視認される。
なお、反射粒子23が、泳動粒子21と異なる極性に帯電され、表面電極13及び背面電極15への電圧印加の際に、基板間を泳動粒子21とは反対方向に移動するように構成してもよい。
以上説明した本実施形態に係る表示媒体101では、表示部20と、表面電極13及び背面基板11の間における表示部20の周囲に沿って連続して設けられた表示部用壁部32と、表面電極13及び背面基板11の間における表面電極13及び背面基板11の縁部に沿って連続して設けられた接着部31と、表面電極13及び背面基板11の間における接着部31の内側に沿って連続して設けられた接着部用壁部33と、表面電極13及び背面基板11の間における表示部用壁部32及び接着部用壁部33の間に、表示部用壁部32及び接着部用壁部33に沿うと共に、間隔を持って複数配列して設けられた第1柱状部34と、を備えている。
ここで、表示媒体101は、例えば、背面基板11の表面上(表面基板10との対向面となる面上)に、粒子分散液25で構成された表示部20と共に、表示部用壁部32、接着部用壁部33、及び第1柱状部34を設け、接着部用壁部33の外側である基板縁部に沿って、接着部31となる接着剤31Aを塗布した後、背面基板11に表面基板10を貼り合せて作製される。なお、表示部20は、粒子分散液25を表示部用壁部32(若しくは区画部材24)により堰き止めた状態で設けられる。
なお、作製方法は、上記手法に限られるわけではなく、例えば、1)表面基板10の表面上(背面基板11との対向面となる面上)に上記各部を設けた後、背面基板11を貼り合せて作製してもよいし、2)背面基板11の表面上には、表示部20、表示部用壁部32、及び接着部用壁部33を設け、表面基板10の表面上には、第1柱状部34を設ける、といった具合に、各部を分けて基板に設けた上で、いずれかの基板に接着剤31Aを塗布した後、表面基板10と背面基板11とを貼り合せて作製してもよい。
この表面基板10と背面基板11とを貼り合せの際、表示部20を構成する粒子分散液25、接着部31となる接着剤31Aは、液状物であるが、それぞれ、表示部用壁部32及び接着部用壁部33により堰き止められ、粒子分散液25及び接着剤31Aを表示部用壁部32及び接着部用壁部33の領域に侵入することを抑制している。
しかし、粒子分散液25及び接着剤31Aは、液状物であるが故に、表面基板10と背面基板11とは貼り合せの際、表示部用壁部32や接着部用壁部33を乗り越えて、表示部用壁部32及び接着部用壁部33間の領域に侵入してしまうことがある。すると、粒子分散液25と接着剤31Aとが接触してしまう。
この接触が生じると、侵入した粒子分散液25の物性変化(例えば分散媒22の導電率、泳動粒子21の帯電性等)が生じ、それに伴い、侵入した粒子分散液25と表示部20に存在している粒子分散液25とが連なっていることから、当該表示部20に存在している粒子分散液25の物性変化(例えば粘度等)も生じると考えられ、表示不良を招くことがある。加えて、接着剤31Aが表示部20にまで到達すれば、より顕著な表示不良を招くことがある。
具体的には、電気泳動方式の表示媒体101においては、表示媒体101に封入される粒子分散液25は、粒子分散液25に分散される泳動粒子21の応答性を良好にするため、通常は粘度の低い分散媒22を用いる。この分散媒22の粘度は、表示媒体用の液晶に比較して低いため、硬化前の接着剤31A(シール剤)と接触すると、接着剤31Aの硬化までの時間内でも粒子分散液25と接着剤31Aとが混じり合うことがあり、特に接着剤31Aの成分が粒子分散液25に溶け出す場合がある。この溶け出しが発生すると、粒子分散液25中の泳動粒子21の帯電性が変化したり、粒子分散液25(分散媒22)の導電率が変化したりして、表示信号に応じた電界が印加された時の泳動粒子21の応答性や泳動する泳動粒子21量が変化して、表示濃度や表示色が変化する場合があり、表示不良として認識されることとなる。
接着剤31A(シール剤)の硬化後であれば、粒子分散液25と接触したとしても溶け出しは起こりづらいが、表示媒体の基板(表面基板10、背面基板11)貼合せ、粒子分液25封入時に、粒子分散液25と硬化前の接着剤31A(シール剤)が接触することは、表示不良の発生や経時的に表示状態が変化するなどの問題を発生することになる。
一方で、粒子分散液25が接着部31にまで到達すれば、表面基板10と背面基板11との接着不良を招くことがある。
そこで、本実施形態では、表面電極13及び背面基板11の間における表示部用壁部32及び接着部用壁部33の間に、第1柱状部34を設ける。そして、第1柱状部34は、表示部用壁部32及び接着部用壁部33に沿うと共に、間隔を持って複数配列させて設ける。
第1柱状部34を設けると、第1柱状部34と接着部用壁部33と間に侵入した接着剤31Aは、第1柱状部34と基板(本実施形態では、第1柱状部34が接触して固定されない状態で設けられている表面基板10)との間隙の毛細管現象により、吸引される。そして、第1柱状部34が間隔を持って複数配列されている、つまり断続的に設けられていることから、吸引された接着剤31Aは、一つの第1柱状部34と基板との間隙に留まり保持されることとなる(図8及び図9(A)参照)。
一方、第1柱状部34と表示部用壁部32と間に侵入した粒子分散液25は、第1柱状部34と基板(本実施形態では、第1柱状部34が接触して固定されない状態で設けられている表面基板10)との間隙の毛細管現象により、吸引される。そして、第1柱状部34が間隔を持って複数配列されている、つまり断続的に設けられていることから、吸引された粒子分散液25は、一つの第1柱状部34と基板との間隙に留まり保持されることとなる(図8及び図9(B)参照)。
なお、第1柱状部34が表示部用壁部32及び接着部用壁部33に沿って連続して設けられている場合、第1柱状部34と基板との間隙に毛細管現象により、吸引された接着剤31Aや粒子分散液25は、第1柱状部34と基板との間隙で広がり、互いに接触することとなる(図10参照)。
したがって、本実施形態では、表示媒体101において、接着部31を構成する接着剤31Aと表示部20を構成する粒子分散液25との接触が抑制される。その結果、表示駆動が行われた際に発生する、接着部31を構成する接着剤31Aと表示部20を構成する粒子分散液25との接触に起因する表示不良が抑制されることになる。
なお、本実施形態では、表示媒体101の周縁部、つまり冗長部30において、表示部用壁部32及び接着部用壁部33と共に、第1柱状部により、表面基板10と背面基板11との基板間が支持された状態となっていることから、当該基板間距離が変動し難く、当該基板間距離の変動に起因する表示不良が抑制される。
また、本実施形態では、表示媒体101において、第1柱状部34を、配列方向に沿った長さが配列方向と交差する方向に沿った長さよりも長くするといった平面形状とすることで、第1柱状部34と表示部用壁部32及び接着部用壁部33との距離をそれぞれ確保しつつ、第1柱状部34と基板との接触面積(又は対向面積)を大きくなり。上記侵入する粒子分散液25及び接着剤31Aの量が増加しても、粒子分散液25及び接着剤31Aを、一つの第1柱状部34と基板との間隙に留まり保持させられる。その結果、接着部31を構成する接着剤31Aと表示部20を構成する粒子分散液25との接触が抑制され易くなる。その結果、表示駆動が行われた際に発生する、接着部31を構成する接着剤31Aと表示部20を構成する粒子分散液25との接触に起因する表示不良が抑制され易くなる。
(第2実施形態)
図11は、第2実施形態に係る表示媒体を示す拡大破断概略平面図である。図12は、第2実施形態に係る表示媒体の冗長部を示す部分拡大断面図である。
なお、図11及び図12は、図1に示す領域Aの平面図及び断面図に相当する。
第2実施形態に係る表示媒体102は、図11〜図12に示すように、冗長部30となる表面基板10及び背面基板11の間において、第1柱状部34と表示部用壁部32との間に、第1柱状部34及び表示部用壁部32に沿うと共に、間隔を持って複数配列して設けられた第2柱状部35を備えている形態である。
つまり、第2柱状部35は、第1柱状部34と表示部用壁部32との間を分断するように設けられている。
第2柱状部35は、例えば、表面基板10と背面基板11とを貼り合わせる際に、粒子分散液25や接着剤31Aがそれぞれ表示部用壁部32や接着部用壁部33を乗り越えて、第1柱状部34及び第2柱状部35の間の領域や、第2柱状部35及び表示部用壁部32の間の領域に侵入してきたとき、第2柱状部35と表面基板10及び背面基板11の少なくとも一方との間で、粒子分散液25や接着剤31Aを当該間により生じている間隙による毛細管現象で吸引し、保持する機能を持つ部材である。
第2柱状部35は、表示部用壁部32及び接着部用壁部33に沿うと共に、間隔を持って複数配列して設けられているが、具体的には、例えば、第1柱状部34及び表示部用壁部32の間の中央部を表面基板10及び背面基板11の長辺及び短辺に沿って、断続的に設けられている。
配列する第2柱状部35同士の間隔、つまり配列ピッチRB(配列方向に沿った最短距離)は、例えば100μm以上3000μm以下(望ましくは200μm以上1000μm以下)であることがよい。
ここで、第1柱状部34と第2柱状部35とは、配列した隣合う第1柱状部34同士間の最短距離(配列ピッチRA)が、隣合う第1柱状部34と第2柱状部との最短距離RCよりも短くなるように設けることがよい。
また、第1柱状部34と第2柱状部35とは、配列した隣合う第2柱状部35同士間の最短距離(配列ピッチRB)が、隣合う第1柱状部34と第2柱状部との最短距離RCよりも短くなるように配置することがよい。
なお、配列した隣合う第1柱状部34同士間の最短距離(配列ピッチRA)は、第1柱状部34と接着部用壁部33との最短距離よりも短いことがよい。また、配列した隣合う第2柱状部35同士間の最短距離(配列ピッチRB)は、第2柱状部35と表示部用壁部32との最短距離よりも短いことがよい。
これら以外は、第1実施形態と同様であるので、説明を省略する。
以上説明した本実施形態に係る表示媒体102では、上記第1実施形態の構成に加え、表面電極13及び背面基板11の間における第1柱状部34及び表示部用壁部32の間に、第1柱状部34及び表示部用壁部32に沿うと共に、間隔を持って複数配列して設けられた第2柱状部35を備えている。
まず、第1実施形態で説明したように、第1柱状部34を設けると、第1柱状部34と接着部用壁部33と間に侵入した接着剤31Aは、第1柱状部34と基板(本実施形態では、第1柱状部34が接触して固定されない状態で設けられている表面基板10)との間隙の毛細管現象により、吸引される。そして、第1柱状部34が間隔を持って複数配列されている、つまり断続的に設けられていることから、吸引された接着剤31Aは、一つの第1柱状部34と基板との間隙に留まり保持されることとなる(図13及び図14(A)参照)。
一方、第2柱状部35を設けると、第2柱状部35と表示部用壁部32と間に侵入した粒子分散液25は、第2柱状部35と基板(本実施形態では、第2柱状部35が接触して固定されない状態で設けられている表面基板10)との間隙の毛細管現象により、吸引される。そして、第2柱状部35が間隔を持って複数配列されている、つまり断続的に設けられていることから、吸引された粒子分散液25は、一つの第2柱状部35と基板との間隙に留まり保持されることとなる(図13及び図14(B)参照)。
つまり、接着部用壁部33を超えて侵入した接着剤31Aは断続的に設けられた一つの第1柱状部34により、表示部用壁部32を超えて侵入した粒子分散液25は断続的に設けられた一つの第2柱状部35により、それぞれ基板との間隙で吸引し、当該間隙に留まらせて保持することとなる。
仮に、第1柱状部34と第2柱状部との間に接着剤31Aや粒子分散液25が侵入してきても、当該接着剤31Aや粒子分散液25は、上記のように、それぞれ断続的に網受けられた第1柱状部34及び第2柱状部35と基板との間隙に吸引され、当該間隙に留まり保持されることとなる。
したがって、本実施形態では、表示媒体102において、接着部31を構成する接着剤31Aと表示部20を構成する粒子分散液25との接触が抑制される。そして、その結果、この接触に起因する表示不良が抑制される。
また、本実施形態では、表示媒体102において、第1柱状部34と第2柱状部35とを、隣合う第1柱状部34同士の最短距離と隣り合う第2柱状部35同士の最短距離とが、隣合う第1柱状部34と第2柱状部35との最短距離よりも短く配置している。
これにより、上記侵入する接着剤31Aの量が増加し、一つの第1柱状部34と基板との間隙における接着剤31Aの保持量を超えても、隣に位置する第1柱状部34の方が第2柱状部よりも近くに位置していることから、一つの第1柱状部34と基板との間隙から溢れた接着剤31Aは、隣に位置する第1柱状部34と基板との間隙による毛細管現象により吸引され、当該間隙に留まり保持され易くなると考えられる(図15参照)。
上記侵入する粒子分散液25の量が増加し、一つの第2柱状部35と基板との間隙における粒子分散液25の保持量を超えても、隣に位置する第2柱状部35の方が第1柱状部よりも近くに位置していることから、一つの第2柱状部35と基板との間隙から溢れた接着剤31Aは、隣に位置する第2柱状部35と基板との間隙による毛細管現象により吸引され、当該間隙に留まり保持され易くなると考えられる(図15参照)。
このため、本実施形態では、上記関係で、第1柱状部34と第2柱状部35とを設けることで、接着部31を構成する接着剤31Aと表示部20を構成する粒子分散液25との接触が抑制され易くなる。その結果、第1実施形態に比べ、表示駆動が行われた際に発生する、接着部31を構成する接着剤31Aと表示部20を構成する粒子分散液25との接触に起因する表示不良が抑制されることになる。
なお、本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、種々の変形、変更、改良が可能である。
10 表面基板
11 背面基板
12 支持基板
13 表面電極
14 支持基板
15 背面電極
20 表示部
21 泳動粒子
22 分散媒
23 反射粒子
24 区画部材
25 粒子分散液
30 冗長部
31 接着部
31A 接着剤
32 第1壁部(表示部用壁部)
33 第2壁部(接着部用壁部)
34 第1柱状部
35 第2柱状部
40 電界形成部
100 表示装置
101 表示媒体
102 表示媒体

Claims (5)

  1. 一対の基板と、
    前記一対の基板の間に設けられた表示部であって、泳動粒子と泳動粒子が分散される分散媒とを含む粒子分散液で構成され、電界により前記泳動粒子を移動させて画像を表示する表示部と、
    前記一対の基板の間における前記表示部の周囲に沿って連続して設けられた第1壁部と、
    前記一対の基板の間における前記一対の基板の縁部に沿って連続して設けられた接着部と、
    前記一対の基板の間における前記接着部の内側に沿って連続して設けられた第2壁部と、
    前記一対の基板の間における前記第1壁部及び前記第2壁部の間に、前記第1壁部及び前記第2壁部に沿うと共に、間隔を持って複数配列して設けられた第1柱状部と、
    を備える表示媒体。
  2. 前記第1柱状部における配列方向に沿った長さが、配列方向と交差する方向に沿った長さよりも長い請求項1に記載の表示媒体。
  3. 前記一対の基板の間における前記第1柱状部及び前記第1壁部の間に、前記第1柱状部及び前記第1壁部に沿うと共に、間隔を持って複数配列して設けられた第2柱状部を備える請求項1又は2に記載の表示媒体。
  4. 隣合う前記第1柱状部同士の最短距離と隣り合う前記第2柱状部同士の最短距離とが、それぞれ、隣合う前記第1柱状部と前記第2柱状部との最短距離よりも短い請求項3に記載の表示媒体。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の表示媒体と、
    前記表示媒体に設けられた一対の基板間に電界を形成する電界形成部と、
    を備える表示装置。
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