JP5494180B2 - 電気泳動表示装置および電子機器 - Google Patents
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Description
本明細書における「行方向」は、電気泳動表示装置の表示画面における「水平方向」のことであり、「列方向」は、前記水平方向に直交する「垂直方向」のことである。
この構成によれば、各島状部が各画素電極に対向する位置に設けられているので、画素電極の周囲において行方向、列方向の双方ともに縦電界の広がりが抑えられる。したがって、画面の水平方向、垂直方向ともに表示の滲みを低減することができる。また、複数の島状部同士の間および島状部と枠部との間が連結部によって連結されているので、例えば枠部に電圧を供給することにより対向電極の全体に一括して共通電圧を印加することができる。
この構成によれば、第1対向電極への印加電圧と第2対向電極への印加電圧との組み合わせを適宜選択することにより、開口部を有する第1対向電極の作用により鮮鋭な画像を表示するモードと、第1対向電極と第2対向電極との作用により意図的に滲みを発生させたソフトフォーカスの画像を表示するモードと、を切り替え可能な電気泳動表示装置を実現できる。
この構成によれば、絶縁層を介して第1対向電極と第2対向電極とが対向しており、これらを平面的に重ねて配置しても短絡することがないため、第2対向電極を第2基板の全面に形成することができる。この場合、製造プロセスにおいて第2対向電極のパターニングを行うことなく、上述の2つの表示モードを切り替え可能な電気泳動表示装置を作製することができる。
この構成によれば、1つの層をパターニングするだけで第1対向電極と第2対向電極とを形成できるため、製造プロセスにおいて第1対向電極と第2対向電極との間を絶縁する絶縁層を形成することなく、上述の2つの表示モードを切り替え可能な電気泳動表示装置を作製することができる。
この構成によれば、カラー表示が可能となり、色滲みの少ない電気泳動表示装置を実現できる。
この構成によれば、画素電極への印加電圧と対向電極を構成する各電極への印加電圧との組み合わせを適宜選択することにより、簡素な構成でカラー表示が可能な電気泳動表示装置を実現できる。
本発明によれば、本発明の電気泳動表示装置を備えているため、鮮鋭な表示が可能で表示品位に優れた電気泳動表示部を備えた電子機器を提供することができる。
以下、本発明の第1実施形態について、図1〜図8を用いて説明する。
本実施形態は、アクティブマトリクス型の電気泳動表示装置の例である。
図1は本実施形態の電気泳動表示装置を示す等価回路図である。図2は同、電気泳動表示装置の断面図である。図3は電気泳動素子を構成するマイクロカプセルの断面図である。図4(a)、(b)は電気泳動素子の動作を説明するための図である。図5は本実施形態の電気泳動表示装置の対向電極を示す平面図である。図6(a)、(b)は本実施形態の電気泳動表示装置の作用を説明するための図である。図7(a)、(b)は従来の電気泳動表示装置の問題点を説明するための図である。図8は対向電極の他の例を示す平面図である。
なお、以下の各図面においては各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。
なお、「行方向」とは、表示部における「水平方向」のことであり、図1の左右方向に対応する。「列方向」とは、前記水平方向に直交する「垂直方向」のことであり、図1の上下方向に対応する。
また、黒色粒子26および白色粒子27に代えて、例えば赤色、緑色、青色、イエロー、シアン、マゼンタ等の顔料を用いてもよい。係る構成によれば、カラーフィルターを用いることなく、表示部5に赤色、緑色、青色、イエロー、シアン、マゼンタ等を表示することができる。
なお、上記構成に代えて、着色した分散媒21に1種類の荷電粒子を分散させた1粒子系であっても良い。あるいは、着色した分散媒21に2種類以上の荷電粒子を分散させた構成であっても良い。
また、分散媒及び粒子をマイクロカプセル内に封入する構成に代えて、一対の基板間に分散媒及び粒子を充填する構成であってもよく、この場合には、一対の基板間に隔壁を設け、隔壁によって区画されたセル内に分散媒及び粒子を充填してもよい。
対向電極37は、図5に示すように、複数の島状部80と枠部81と複数の連結部82とを有しており、これらが一体の透明導電膜により形成されている。島状部80は、素子基板30上の各画素電極35に対向する箇所に設けられている。ここでは、画素電極35の形状に合わせて矩形状に形成されているが、必ずしも矩形である必要はなく、円形や多角形など、任意の形状とすることができる。また、島状部80の一辺の寸法については、画素電極35と略同等に設定されている。すなわち、本実施形態の場合、島状部80は画素電極35と略同じ形状、略同じ寸法に形成されている。
図6(a)、(b)は本実施形態の電気泳動表示装置100における電界の状態、図7(a)、(b)は従来の電気泳動表示装置200における電界の状態をそれぞれ電気力線で示したものである。これらの図面は隣接する3つの画素を示しており、図6(a)、図7(a)は3つの画素電極全ての電位を+15Vとし、対向電極の電位を0Vとした場合を示している。図6(b)、図7(b)は中央の画素電極の電位を+15Vとし、その両隣の画素電極の電位を0Vとし、対向電極の電位を0Vとした場合を示している。
このとき、図6(a)、図7(a)の電圧印加状態では3つの画素全てが黒表示となる一方、図6(b)、図7(b)の電圧印加状態では中央の画素が黒表示となり、その両隣の画素が白表示となる。
以下、本発明の第2実施形態について、図9〜図10を用いて説明する。
本実施形態の電気泳動表示装置の基本構成は第1実施形態と同様であり、対向電極の構成が第1実施形態と異なっている。
図9は本実施形態の電気泳動表示装置における第1対向電極の平面図である。図10は本実施形態の電気泳動表示装置の断面図であり、電極構成のみを示す図である。
図9、図10において、第1実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
以下、本発明の第3実施形態について、図11〜図12を用いて説明する。
本実施形態の電気泳動表示装置の基本構成は第1実施形態と同様であり、鮮鋭画像表示モードとソフトフォーカス画像表示モードとの切り替え機能を備えた点は第2実施形態と同様であるが、対向電極の構成が第2実施形態と異なっている。
図11は本実施形態の電気泳動表示装置における第1、第2対向電極の平面図である。図12は本実施形態の電気泳動表示装置の断面図であり、電極構成のみを示す図である。
図11、図12において、第1実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
以下、本発明の第4実施形態について、図13〜図15を用いて説明する。
本実施形態の電気泳動表示装置の基本構成は第1実施形態と同様であり、対向電極の構成が第1実施形態と異なっている。
図13は本実施形態の電気泳動表示装置における対向電極の平面図である。図14は本実施形態の電気泳動表示装置の断面図である。図15は本実施形態の電気泳動表示装置の動作を説明するための図である。
図13〜図15において、第1実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
第1実施形態で説明したように、正に帯電した黒色粒子26と負に帯電した白色粒子27とで表示を行う場合で説明する。なお、黒色粒子26と白色粒子27の移動する向きや配置は互いに逆であるため、ここでは黒色粒子26のみに着目し、白色粒子27についての説明は省略する。また、図15(a)〜(d)では4つの画素40を示すが、左側から順に画素PX1、画素PX2、画素PX3、画素PX4とし、一つの画素40に対応する3つの対向電極については、左側から順に第1対向電極57、第2対向電極58、第3対向電極59、とする。また、電気泳動素子32中には実際には多数の黒色粒子26が存在するが、ここでは階調の説明を単純化するため、各対向電極57,58,59が対応する領域に対して1個ずつの黒色粒子26が存在するものとする。
第1ステップとして、図15(b)に示すように、画素PX1、画素PX2、画素PX3の画素電極35の電位を0V、画素PX4の画素電極35の電位を+15V、第1対向電極57の電位を0V、第2対向電極58および第3対向電極59の電位を+15Vとすると、画素PX4の第1対向電極57に対応する領域だけは対向電極57側が低電位となるため、画素電極35側から対向電極57側に向かうクーロン力によって、この領域の黒色粒子26のみが対向電極57側に移動する。このとき、各画素PX1〜PX4において対向電極57,58,59側(視認側)に存在する黒色粒子26の数は、画素PX1が0個、画素PX2が0個、画素PX3が0個、画素PX4が1個、となる。
なお、図15(b)〜(d)の矢印は高電位側から低電位側に向かうクーロン力の向きを示し、ハッチングが施された電極は+15Vの電圧が印加された電極を示す。
以下、本発明の第5実施形態について、図16を用いて説明する。
本実施形態の電気泳動表示装置の基本構成は第4実施形態と同様であり、対向基板にカラーフィルターを備えた点が第4実施形態と異なっている。
図16は本実施形態の電気泳動表示装置の断面図である。
図16において、第1実施形態で用いた図2と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
次に、上記実施形態の電気泳動表示装置100〜104を、電子機器に適用した場合について説明する。
図17(a)は電子ペーパー1100の構成を示す斜視図である。電子ペーパー1100は、上記実施形態の電気泳動表示装置を表示領域1101に備えている。電子ペーパー1100は可撓性を有し、従来の紙と同様の質感及び柔軟性を有する書き換え可能なシートからなる本体1102を備えて構成されている。
なお、上記の電子機器は、本発明に係る電子機器を例示するものであって、本発明の技術範囲を限定するものではない。例えば、携帯電話、携帯用オーディオ機器などの電子機器の表示部にも、本発明に係る電気泳動表示装置は好適に用いることができる。
Claims (6)
- 第1基板と、第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に挟持された電気泳動素子と、を備えた電気泳動表示装置であって、
前記第1基板に設けられ、行方向および列方向に配列された複数の画素電極と、前記第2基板に設けられ、前記画素電極との間で前記電気泳動素子に電圧を印加する対向電極と、を備え、
前記対向電極が、隣接する前記画素電極間の領域に対向する箇所に、前記行方向および前記列方向の少なくとも一方向に延在する開口部を有し、
前記対向電極が、前記開口部を有する第1対向電極と、少なくとも前記開口部に対応する領域に設けられ、前記第1対向電極とは独立して電圧が印加可能な第2対向電極と、を含むことを特徴とする電気泳動表示装置。 - 前記第2基板上に前記第2対向電極が設けられ、前記第2対向電極上に絶縁層を介して前記第1対向電極が設けられたことを特徴とする請求項1に記載の電気泳動表示装置。
- 前記第1対向電極と前記第2対向電極とが同層に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の電気泳動表示装置。
- 前記対向電極が、前記複数の画素電極の各々に対向する箇所に設けられた複数の島状部と、前記複数の島状部の周囲を囲むように設けられた枠部と、前記複数の島状部間および所定の前記島状部と前記枠部との間を連結する連結部と、を有することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置。
- 前記複数の画素電極の各々に対応して異なる色の色材層が設けられたカラーフィルターを備えたことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置。
- 請求項1ないし5のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。
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