JP5505130B2 - 表示装置および電子機器 - Google Patents
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Description
特許文献1には、複数のセルと、各セルの一方側(上側)に設けられた2つの電極(上部電極)と、各セルの他方側(下側)に設けられた下部電極とを有する表示装置が開示されている。また、各セルには、分散媒に3種の粒子を分散させてなる分散液が封入されている。また、3種の粒子は、負に帯電した黒色の第1の粒子と、負に帯電したイエローの第2の粒子と、正に帯電した白色の第3の粒子を含んでいる。
このような特許文献1の表示装置では、3つの電極の間に印加する電圧パターンを制御することにより、第1の粒子が上部電極側に集まった黒色表示状態、第2の粒子が上部電極に集まったイエロー表示状態、および、第3の粒子が上部電極側に集まった白色表示状態のいずれかとすることができる。
本発明の表示装置は、互いに色の異なる第1の粒子、第2の粒子および第3の粒子が収容された収容部を備える表示層と、
前記表示層の表面側に設けられた表面側電極と、
前記表示層の裏面側に、前記収容部に対応して設けられた第1の裏面側電極および第2の裏面側電極とを有し、
前記第1の粒子は、正または負に帯電し、
前記第2の粒子は、前記第1の粒子と補色の関係にある色をなし、前記第1の粒子と反対の極性に帯電し、さらに前記第1の粒子よりも電荷量が小さく、
前記表面側電極、第1の裏面側電極および第2の裏面側電極への電圧印加パターンを選択し、選択した電圧パターンを印加することにより、前記収容部内で前記第3の粒子を分散させた状態で、前記第1の粒子および前記第2の粒子が偏在する部位を設定し、前記表面側から視認される前記収容部内の色を変更するよう構成されており、
前記表面側電極に前記第1の粒子と同極の電圧を印加することにより、または、前記第1の裏面側電極および前記第2の裏面側電極のうちの少なくとも一方に前記第2の粒子と同極の電圧を印加することにより、前記第2の粒子を前記収容部の前記表面側に偏在させるとともに、前記第1の粒子を前記収容部の前記裏面側に偏在させることにより、前記第2の粒子の色が前記表面側から視認される第2の粒子色表示状態とし、
前記第2の粒子色表示状態で、前記第1の裏面側電極および前記第2の裏面側電極に前記第1の粒子と同じ極性の電圧を印加することにより、前記第2の粒子を前記収容部の前記表面側に偏在させたまま、前記第1の粒子を前記収容部の前記表示側に移動させ、前記第1の粒子および前記第2の粒子をともに前記収容部の前記表面側に偏在させることにより、前記第1の粒子と前記第2の粒子の混色である黒色が前記表面側から視認される黒色表示状態とし、
前記第1の粒子および前記第2の粒子をともに前記収容部の前記表面側に偏在させた後、前記表面側電極と前記第1の裏面側電極および前記第2の裏面側電極との間に交番電圧を印加し、前記第1の粒子および前記第2の粒子を前記表示層の厚さ方向に振動させることにより、前記第1の粒子と前記第2の粒子とが混合した混合状態とすることを特徴とする。
本発明の表示装置は、互いに色の異なる第1の粒子、第2の粒子および第3の粒子が収容された収容部を備える表示層と、
前記表示層の表面側に設けられた表面側電極と、
前記表示層の裏面側に、前記収容部に対応して設けられた第1の裏面側電極および第2の裏面側電極とを有し、
前記第1の粒子は、正または負に帯電し、
前記第2の粒子は、前記第1の粒子と補色の関係にある色をなし、前記第1の粒子と反対の極性に帯電し、さらに前記第1の粒子よりも電荷量が小さく、
前記表面側電極、第1の裏面側電極および第2の裏面側電極への電圧印加パターンを選択し、選択した電圧パターンを印加することにより、前記収容部内で前記第3の粒子を分散させた状態で、前記第1の粒子および前記第2の粒子が偏在する部位を設定し、前記電極側から視認される前記収容部内の色を変更するよう構成されていることを特徴とする。
これにより、高いコントラストを発揮することができるとともに、鮮やかなカラー表示を行うことのできる表示装置を提供することができる。
これにより、第3の粒子を収容部内で分散させた状態とすることができる。
本発明の表示装置では、前記第1の裏面側電極に前記表面側電極よりも高電位、前記第2の裏面側電極に前記表面側電極よりも低電位とすることにより、前記第1の粒子および前記第2の粒子をともに前記収容部の前記裏面側に偏在させることにより、前記第3の粒子の色が前記表面側から視認される第3の粒子色表示状態とすることが好ましい。
これにより、スムーズに、第3の粒子の色を表示することができる。
これにより、第1の粒子の色を表示することができる。また、第2の粒子が裏面側電極に集まっているため、当該第2の粒子の色が表示色に影響を与えるのを抑制でき、第1の粒子本来の色を表示することができる。
これにより、第1の粒子および第2の粒子を、より確実に、所望の方向へ移動させることができる。
これにより、第2の粒子の色を表示することができる。また、第1の粒子が、裏面側電極に集まっているため、当該第1の粒子の色が、表示色に影響を与えるのを抑制でき、第1の粒子本来の色を表示することができる。
これにより、第1の粒子および第2の粒子を、より確実に、所望の方向へ移動させることができる。
これにより、スムーズに、第1の粒子と第2の粒子をともに表示側に移動させることができる。
これにより、第2の粒子を表面側電極側に留まらせたまま、第1の粒子を表面側電極に向けて移動させることができる。
これにより、第2の粒子を、より確実に、表面側電極側に留まらせることができる。
これにより、より彩度が低く、より明度の小さい黒色を表示することができる。
これにより、第1の粒子と第2の粒子とを、効率的に振動させることができる。
これにより、カラー表示が可能となる。
本発明の表示装置では、前記第3の粒子の色は、白色であることが好ましい。
これにより、白色表示が可能となるとともに、高いコントラストを発揮することができる。
前記少なくとも3つの収容部に含まれる第1の収容部に収容された前記第1の粒子および前記第2の粒子の一方が赤色をなし、他方がシアン色をなしており、第2の収容部に収容された前記第1の粒子および前記第2の粒子の一方が緑色をなし、他方がマゼンタ色をなしており、第3の収容部に収容された前記第1の粒子および前記第2の粒子の一方が青色をなし、他方がイエロー色をなしていることが好ましい。
これによりフルカラー表示が可能となる。
前記表示層の一方の面に設けられた表面側電極と、
前記表示層の他方の面に設けられた第1の裏面側電極および第2の裏面側電極とを有し、
前記第1の粒子は、正に帯電し、
前記第2の粒子は、前記第1の粒子と補色の関係にある色をなし、負に帯電し、前記第1の粒子より帯電量が小さく、
前記第3の粒子は、前記第1の粒子および前記第2の粒子と色が異なり、
前記表面側電極を前記第1の裏面側電極および前記第2の裏面側電極より高電位にすることにより、前記第1の粒子を前記収容部の前記他方の面側に偏在させるとともに、前記第2の粒子を前記収容部の前記一方の面側に偏在させる第1の状態とし、
前記表面側電極を前記第1の裏面側電極および前記第2の裏面側電極より低電位かつ、前記第1の状態より前記表面側電極と前記第1の裏面側電極および前記第2の裏面側電極との間の電位差を小さくすることにより、前記第2の粒子を前記収容部の前記一方の面側に偏在させたまま、前記第1の粒子を前記収容部の前記一方の面側に偏在させる第2の状態とすることを特徴とする。
これにより、高いコントラストを発揮することができるとともに、鮮やかなカラー表示を行うことのできる表示装置を提供することができる。
前記表示層の一方の面に設けられた表面側電極と、
前記表示層の他方の面に設けられた第1の裏面側電極および第2の裏面側電極とを有し、
前記第1の粒子は、負に帯電し、
前記第2の粒子は、前記第1の粒子と補色の関係にある色をなし、正に帯電し、前記第1の粒子より帯電量が小さく、
前記第3の粒子は、前記第1の粒子および前記第2の粒子と色が異なり、
前記表面側電極を前記第1の裏面側電極および前記第2の裏面側電極より低電位にすることにより、前記第1の粒子を前記収容部の前記他方の面側に偏在させるとともに、前記第2の粒子を前記収容部の前記一方の面側に偏在させる第1の状態とし、
前記表面側電極を前記第1の裏面側電極および前記第2の裏面側電極より高電位かつ、前記第1の状態より前記表面側電極と前記第1の裏面側電極および前記第2の裏面側電極との間の電位差を小さくすることにより、前記第2の粒子を前記収容部の前記一方の面側に偏在させたまま、前記第1の粒子を前記収容部の前記一方の面側に偏在させる第2の状態とすることを特徴とする。
これにより、高いコントラストを発揮することができるとともに、鮮やかなカラー表示を行うことのできる表示装置を提供することができる。
本発明の電子機器は、本発明のいずれかに記載の表示装置を備えることを特徴とする。
これにより、高いコントラストを発揮することができるとともに、鮮やかなカラー表示を行うことのできる電子機器を提供することができる。
<第1実施形態>
まず、本発明の表示装置の第1実施形態について説明する。
図1は、本発明の表示装置の第1実施形態を模式的に示す断面図、図2は、図1に示す表示装置の平面図、図3は、図2に示す表示面側電極の変形例を示す平面図、図4は、第1の粒子および第2の粒子について説明する模式図、図5および図9は、図1に示す表示装置の作動電圧を示す図、図6、図7、図8および図10は、図1に示す表示装置の作動を説明する模式図である。なお、以下では、説明の都合上、図1中の上側を「上」、下側を「下」として説明を行う。
図1に示す表示装置1は、表示シート(フロントプレーン)2と、回路基板(バックプレーン)9とを有している。
表示シート2は、基板3と、基板3の下面に設けられた表示層5とを有している。また、基板3は、シート状(平板状)の基部31と、基部31の下面に形成された表示面側電極(表面側電極)32とを有している。
一方の回路基板9は、シート状(平板状)の基部91と、基部91上に設けられた例えばTFT等のスイッチング素子を含む図示しない回路と、前記スイッチング素子に接続された複数の裏面側電極92とを有している。
−表示層−
表示層5は、分散液10が封入された複数のセル(収容部)51を有している。本実施形態では、複数のセル51は、マトリックス状に配置されている。また、本実施形態では、1つのセル51が1つの画素を構成する。なお、複数のセル51は、例えば、ハニカム状に配置されていてもよい。
分散媒6は、実質的に無色透明であることが好ましい。分散媒6は、比較的高い絶縁性を有しているのが好ましい。かかる分散媒6としては、例えば、メタノール、エタノール、ブタノール等のアルコール類、メチルセロソルブ等のセロソルブ類、酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、ペンタン等の脂肪族炭化水素類、シクロへキサン等の脂環式炭化水素類、ベンゼン、トルエンのような長鎖アルキル基を有するベンゼン類等の芳香族炭化水素類、塩化メチレン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素類、ピリジン、ピラジン等の芳香族複素環類、アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル類、N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド類、カルボン酸塩、流動パラフィンなどの鉱物油類、リノール酸、リノレン酸、オレイン酸等の植物油類、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル等のシリコーンオイル類、ハイドロフルオロエーテル等のフッ素系液体またはその他の各種油類等が挙げられ、これらを単独または混合物として用いることができる。
このような分散媒6中には、前述したように、第1の粒子A、第2の粒子Bおよび第3の粒子Cが分散されている。
このような第1の粒子A、第2の粒子Bおよび第3の粒子Cは、互いに、色が異なっている。
第1の粒子Aおよび第2の粒子Bは、互いに、補色の関係にある色をなしている。これにより、後述するように、第1の粒子Aおよび第2の粒子Bを用いて黒色を表示することができる。具体的には、例えば、第1の粒子Aおよび第2の粒子Bの一方を赤色とし、他方をシアンとてもよいし、一方を緑色とし、他方をマゼンタとしてもよく、一方を青色とし、他方をイエローとしてもよい。
第1の粒子A、第2の粒子Bおよび第3の粒子Cは、それぞれ、正電荷、負電荷および無電荷であれば、いかなるものをも用いることができ、特に限定はされないが、顔料粒子、樹脂粒子、セラミックス粒子、金属粒子、金属酸化物粒子またはこれらの複合粒子のうちの少なくとも1種が好適に使用される。これらの粒子は、製造が容易であるとともに、荷電の制御を比較的容易に行うことができるという利点を有している。
また、複合粒子としては、例えば、顔料粒子の表面を樹脂材料で被覆したもの、樹脂粒子の表面を顔料で被覆したもの、顔料と樹脂材料とを適当な組成比で混合した混合物で構成される粒子等が挙げられる。
また、第1の粒子A、第2の粒子Bおよび第3の粒子Cの比重は、それぞれ、分散媒6の比重とほぼ等しくなるように設定されているのが好ましい。これにより、各粒子A〜Cは、表示面側電極32と裏面側電極92との間への電圧の印加を停止した後においても、分散媒6中において一定の位置に長時間滞留することができる。すなわち、表示装置1にメモリー性が付与され、表示された情報を長時間保持することができる。これにより、表示装置1の省電力化を図ることができる。
以上、表示層5について説明した。
基部31、91は、ともに可撓性を有するもの、硬質なもののいずれであってもよいが、可撓性を有するものであるのが好ましい。基部31、91として、可撓性を有するものを用いることにより、可撓性を有する表示装置1を得ることができる。
基部31上に形成された表示面側電極32は、表示装置1の平面視にて、各セル51と重なるようにして設けられている。
表示面側電極32および各裏面側電極92の構成材料は、それぞれ、実質的に導電性を有するものであれば特に限定されず、例えば、金、銀、銅、アルミニウムまたはこれらを含む合金等の金属材料、カーボンブラック等の炭素系材料、ポリアセチレン、ポリフルオレンまたはこれらの誘導体等の電子導電性高分子材料、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート等のマトリックス樹脂中に、NaCl、Cu(CF3SO3)2等のイオン性物質を分散させたイオン導電性高分子材料、インジウム酸化物(IO)、インジウムスズ酸化物(ITO)、フッ素ドープ酸化スズ(FTO)等の導電性酸化物材料のような各種導電性材料が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
表示装置1は、次のようにして作動する。なお、以下では、説明の便宜上、1つのセル51(1画素)について代表して説明する。また、前記1つのセル51に対応して設けられた2つの裏面側電極92の一方を「裏面側電極(第1の裏面側電極)921」と言い、他方を「裏面側電極(第2の裏面側電極)922」と言う。
電極32、921、922が前記正電位状態の時に印加される電圧(電極間32、921、922の電位差)の大きさと、電極32、921、922が前記負電位状態の時に印加される電圧の大きさ、言い換えれば、第1の粒子の電荷量および第2の粒子Bの電荷量は、次のようにして決定される。なお、以下では、説明の便宜上、図4に示すモデル、すなわち分散液10が封入されたセル51が一対の電極100、110に挟まれたモデルを用いて説明する。ただし、図4では、説明の便宜上、第3の粒子Cの図示を省略しており、第1の粒子Aおよび第2の粒子Bについては、それぞれ、1つずつしか図示していない。また、図4に示すモデルの電極100は、表示面側電極32に相当し、電極110は、裏面側電極921、922に相当するものである。
ここで、前述したように、第2の粒子Bは、第1の粒子Aよりも電荷量(絶対値)が小さいので、電極100、110間に電圧を印加し、第1の粒子Aおよび第2の粒子Bに同じ電界を作用させた場合、当該電界によって第2の粒子Bに作用する脱出エネルギーf4が、第1の粒子Aに作用する脱出エネルギーf2よりも小さくなる。
図5(a)に示す電圧を、3つの電極32、921、922に印加する。すなわち、表示面側電極32を接地状態(0V)としつつ、裏面側電極921が負電位状態(表示面側電極32より低電位)、裏面側電極922が正電位状態(表示面側電極32より高電位)となる電圧を印加する。すると、図6に示すように、正に帯電した第1の粒子Aは、分散媒6中を裏面側電極921に向かって移動し、裏面側電極921側に集まる。一方、負に帯電した第2の粒子Bは、分散媒6中を裏面側電極922に向かって移動し、裏面側電極922側に集まる。なお、第3の粒子Cは、分散媒6中に分散した状態を維持する。
これにより、第3の粒子Cがセル51(分散媒6)中に分散し、表示面1a側からセル51を視認した時に、第1の粒子Aおよび第2の粒子Bが第3の粒子Cによって覆い隠される。その結果、このような状態では、表示面1aには、第3の粒子Cの色である白色が表示される。
図5(b)に示す電圧を、3つの電極32、921、922に印加する。すなわち、表示面側電極32が負電位状態、裏面側電極921、922が正電位状態(表示面側電極32より高電位)となる電圧を印加する。すると、図7に示すように、正に帯電した第1の粒子Aは、分散媒6中を表示面側電極32に向かって移動し、表示面側電極32側に集まる。一方、負に帯電した第2の粒子Bは、分散媒6中を裏面側電極921、922に向かって移動し、裏面側電極921、922側に集まる。なお、第3の粒子Cは、分散媒6中に分散した状態を維持する。これにより、表示面1aには、第1の粒子Aの色である赤色が表示される。
図5(c)に示す電圧を、3つの電極32、921、922に印加する。すなわち、表示面側電極32が正電位状態、裏面側電極921、922が負電位状態(表示面側電極32より低電位)となる電圧を印加する。すると、図8に示すように、正に帯電した第1の粒子Aは、分散媒6中を裏面側電極921、922に向かって移動し、裏面側電極921、922側に集まる。一方、負に帯電した第2の粒子Bは、分散媒6中を表示面側電極32に向かって移動し、表示面側電極32側に集まる。なお、第3の粒子Cは、分散媒6中に分散した状態を維持する。これにより、表示面1aには、第2の粒子Bの色であるシアンが表示される。
まず、図5(c)に示す電圧を印加し、セル51を、図8に示すシアン表示状態とする。次いで、図9(a)に示す電圧を、3つの電極32、921、922に印加する。すなわち、表示面側電極32を接地状態としつつ、裏面側電極921、922が正電位状態(表示面側電極32より高電位となっている状態。ただし、赤色表示状態より表示面側電極32と裏面側電極921、922との間の電位差が小さい。)となる電圧を印加する。この際に生じる電界によって第1の粒子Aに作用する脱出エネルギーf2は、第1の粒子Aをセル51の内面に保持する吸着エネルギーf1よりも大きいため、正に帯電した第1の粒子Aは、セル51の内壁から離間するとともに分散媒6中を表示面側電極32に向かって移動し、表示面側電極32側に集まる。一方、第2の粒子Bに作用する脱出エネルギーf4は、第2の粒子Bをセル51の内面に保持する吸着エネルギーf3よりも小さいため、第2の粒子Bは、セル51の内壁から離間できずに、または離間したとしても、そのまま表示面側電極32側に留まる。これにより、図10に示すように、第1の粒子Aおよび第2の粒子Bが、セル51内の表示面側電極32側に集まった状態となる。その結果、表示面1aには、第1の粒子Aの色(赤色)と第2の粒子Bの色(シアン)との混色である黒色が表示される。
また、シアン表示状態とするために裏面側電極921、922を負電位状態とし、黒色表示状態とするために裏面側電極921、922を正電位状態とするが、負電位状態と正電位状態との間には、0Vの状態が介在していてもよいし、負電位状態から正電位状態へ連続して変化してもよい。
図9(b)に示す電圧を3つの電極32、921、922に印加することで生じる電界によって第1の粒子Aに作用する脱出エネルギーf2は、第1の粒子Aをセル51の内面に保持する吸着エネルギーf1よりも大きく、また、第2の粒子Bに作用する脱出エネルギーf4も第2の粒子Bをセル51の内面に保持する吸着エネルギーf3よりも大きいため、第1の粒子Aおよび第2の粒子Bが共に電界に従って移動する。
次に、本発明の表示装置の第2実施形態について説明する。
図11は、本発明の表示装置の第2実施形態を模式的に示す断面図である。
以下、第2実施形態にかかる表示装置について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
図11に示すように、本実施形態の表示装置1Aは、3つのセル51(第1のセル51A、第2のセル51B、第3の51C)で1画素を構成している。
第1のセル51Aでは、第1の粒子Aの色が赤色であり、第2の粒子Bの色が赤色と補色の関係にあるシアンである。また、第2のセル51Bでは、第1の粒子Aの色が緑色であり、第2の粒子Bの色が緑色と補色の関係にあるマゼンタである。また、第3のセル51Cでは、第1の粒子Aの色が青色であり、第2の粒子Bの色が青色と補色の関係にあるイエローである。このような第1のセル51A、第2のセル51Bおよび第3のセル51Cで1画素を構成することにより、表示装置1Aは、フルカラー表示を実現することができる。
表1に示すように、画素に白色を表示させるパターンは、少なくとも3通りある。具体的には、各セル51A、51B、51Cを白色表示状態とするパターン(W1)と、第1のセル51Aを赤色表示状態とし、第2のセル51Bを緑色表示状態とし、第3のセル51Cを青色表示状態とするパターン(W2)と、第1のセル51Aをシアン表示状態とし、第2のセル51Bをマゼンタ表示状態とし、第3のセル51Cをイエロー表示状態とするパターン(W3)とを有している。
これら3つのパターン(W1)〜(W3)のうちのパターン(W1)が、最も鮮明で明るい白色(すなわち反射率が最も高い白色)を表示することができる点で好ましい。すなわち、パターン(W1)で白色を表示することにより、高いコントラストの画像を表示することができる。
表1に示すように、画素に赤色を表示させるパターンは、少なくとも7通りある。具体的には、第1のセル51Aを赤色表示状態とし、第2のセル51Bおよび第3のセル51Cをそれぞれ白色表示状態とするパターン(R1)と、第1のセル51Aを赤色表示状態とし、第2のセル51Bおよび第3のセル51Cのいずれか一方を白色表示状態、他方を黒色表示状態とするパターン(R2)、(R3)と、第1のセル51Aを赤色表示状態とし、第2のセル51Bおよび第3のセル51Cをそれぞれ黒色表示状態とするパターン(R4)と、第1のセル51Aを赤色表示状態とし、第2のセル51Bをマゼンタ表示状態とし、第3のセル51Cをイエロー表示状態とするパターン(R5)と、第1のセル51Aを白色表示状態とし、第2のセル51Bをマゼンタ表示状態とし、第3のセル51Cをイエロー表示状態とするパターン(R6)と、第1のセル51Aを黒色表示状態とし、第2のセル51Bをマゼンタ表示状態とし、第3のセル51Cをイエロー表示状態とするパターン(R7)とを有している。
パターン(R1)〜(R4)のうち、パターン(R1)が最も明るい赤色を表示することができ、パターン(R4)が最も暗い赤色を表示することができる。パターン(R2)およびパターン(R3)は、パターン(R1)とパターン(R4)の中間の明るさを有する赤色を表示することができる。
表1に示すように、画素に緑色を表示させるパターンは、前述した赤色表示パターンと同様に、少なくとも7通りある。具体的には、第2のセル51Bを緑色表示状態とし、第1のセル51Aおよび第3のセル51Cをそれぞれ白色表示状態とするパターン(G1)と、第2のセル51Bを緑色表示状態とし、第1のセル51Aおよび第3のセル51Cのいずれか一方を白色表示状態、他方を黒色表示状態とするパターン(G2)、(G3)と、第2のセル51Bを緑色表示状態とし、第1のセル51Aおよび第3のセル51Cをそれぞれ黒色表示状態とするパターン(G4)と、第2のセル51Bを緑色表示状態とし、第1のセル51Aをシアン表示状態とし、第3のセル51Cをイエロー表示状態とするパターン(G5)と、第2のセル51Bを白色表示状態とし、第1のセル51Aをシアン表示状態とし、第3のセル51Cをイエロー表示状態とするパターン(G6)と、第2のセル51Bを黒色表示状態とし、第1のセル51Aをシアン表示状態とし、第3のセル51Cをイエロー表示状態とするパターン(G7)とを有している。
また、パターン(G5)は、7つのパターンのうち最も色合いに優れた(すなわち最も濃い)緑色を表示することができる。具体的には、第1のセル51Aで表示されているシアンと第3のセル51Cで表示されているイエローの混合色は、緑色である。そのため、第2のセル51Bで表示される緑色と、第1、第3のセル51A、51Cで表示される緑色とが合わさることにより、より色合いに優れた緑色が表示される。
表1に示すように、画素に青色を表示させるパターンは、前述した赤色表示パターンと同様に、少なくとも7通りある。具体的には、第3のセル51Cを青色表示状態とし、第1のセル51Aおよび第2のセル51Bをそれぞれ白色表示状態とするパターン(B1)と、第3のセル51Cを青色表示状態とし、第1のセル51Aおよび第2のセル51Bのいずれか一方を白色表示状態、他方を黒色表示状態とするパターン(B2)、(B3)と、第3のセル51Cを青色表示状態とし、第1のセル51Aおよび第2のセル51Bをそれぞれ黒色表示状態とするパターン(B4)と、第3のセル51Cを青色表示状態とし、第1のセル51Aをシアン表示状態とし、第2のセル51Bをマゼンタ表示状態とするパターン(B5)と、第3のセル51Cを白色表示状態とし、第1のセル51Aをシアン表示状態とし、第2のセル51Bをマゼンタ表示状態とするパターン(B6)と、第3のセル51Cを黒色表示状態とし、第1のセル51Aをシアン表示状態とし、第2のセル51Bをマゼンタ表示状態とするパターン(B7)とを有している。
また、パターン(B5)は、7つのパターンのうち最も色合いに優れた(すなわち最も濃い)青色を表示することができる。具体的には、第1のセル51Aで表示されているシアンと第2のセル51Bで表示されているマゼンタ色の混合色は、青色である。そのため、第3のセル51Cで表示される青色と、第1、第2のセル51A、51Bで表示される青色とが合わさることにより、より色合いに優れた青色が表示される。
表2に示すように、画素にシアンを表示させるパターンは、前述した赤色表示パターンと同様に、少なくとも7通りある。具体的には、第1のセル51Aをシアン表示状態とし、第2のセル51Bおよび第3のセル51Cをそれぞれ白色表示状態とするパターン(C1)と、第1のセル51Aをシアン表示状態とし、第2のセル51Bおよび第3のセル51Cのいずれか一方を白色表示状態、他方を黒色表示状態とするパターン(C2)、(C3)と、第1のセル51Aをシアン表示状態とし、第2のセル51Bおよび第3のセル51Cをそれぞれ黒色表示状態とするパターン(C4)と、第1のセル51Aをシアン表示状態とし、第2のセル51Bを緑色表示状態とし、第3のセル51Cを青色表示状態とするパターン(C5)と、第1のセル51Aを白色表示状態とし、第2のセル51Bを緑色表示状態とし、第3のセル51Cを青色表示状態とするパターン(C6)と、第1のセル51Aを黒色表示状態とし、第2のセル51Bを緑色表示状態とし、第3のセル51Cを青色表示状態とするパターン(C7)とを有している。
また、パターン(C5)は、7つのパターンのうち最も色合いに優れた(すなわち最も濃い)シアンを表示することができる。具体的には、第2のセル51Bで表示されている緑色と第3のセル51Cで表示されている青色の混合色は、シアンである。そのため、第1のセル51Aで表示されるシアンと、第2、第3のセル51B、51Cで表示されるシアンとが合わさることにより、より色合いに優れたシアンが表示される。
表2に示すように、画素にマゼンタを表示させるパターンは、前述した赤色表示パターンと同様に、少なくとも7通りある。具体的には、第2のセル51Bをマゼンタ表示状態とし、第1のセル51Aおよび第3のセル51Cをそれぞれ白色表示状態とするパターン(M1)と、第2のセル51Bをマゼンタ表示状態とし、第1のセル51Aおよび第3のセル51Cのいずれか一方を白色表示状態、他方を黒色表示状態とするパターン(M2)、(M3)と、第2のセル51Bをマゼンタ表示状態とし、第1のセル51Aおよび第3のセル51Cをそれぞれ黒色表示状態とするパターン(M4)と、第2のセル51Bをマゼンタ表示状態とし、第1のセル51Aを赤色表示状態とし、第3のセル51Cを青色表示状態とするパターン(M5)と、第2のセル51Bを白色表示状態とし、第1のセル51Aを赤色表示状態とし、第3のセル51Cを青色表示状態とするパターン(M6)と、第2のセル51Bを黒色表示状態とし、第1のセル51Aを赤色表示状態とし、第3のセル51Cを青色表示状態とするパターン(M7)とを有している。
また、パターン(M5)は、7つのパターンのうち最も色合いに優れた(すなわち最も濃い)マゼンタを表示することができる。具体的には、第1のセル51Aで表示されている赤色と第3のセル51Cで表示されている青色の混合色は、マゼンタである。そのため、第2のセル51Bで表示されるマゼンタと、第1、第3のセル51A、51Cで表示されるマゼンタとが合わさることにより、より色合いに優れたマゼンタが表示される。
表2に示すように、画素にイエローを表示させるパターンは、前述した赤色表示パターンと同様に、少なくとも7通りある。具体的には、第3のセル51Cをイエロー表示状態とし、第1のセル51Aおよび第2のセル51Bをそれぞれ白色表示状態とするパターン(Y1)と、第3のセル51Cをイエロー表示状態とし、第1のセル51Aおよび第2のセル51Bのいずれか一方を白色表示状態、他方を黒色表示状態とするパターン(Y2)、(Y3)と、第3のセル51Cをイエロー表示状態とし、第1のセル51Aおよび第2のセル51Bをそれぞれ黒色表示状態とするパターン(Y4)と、第3のセル51Cをイエロー表示状態とし、第1のセル51Aを赤色表示状態とし、第2のセル51Bを緑色表示状態とするパターン(Y5)と、第3のセル51Cを白色表示状態とし、第1のセル51Aを赤色表示状態とし、第2のセル51Bを緑色表示状態とするパターン(Y6)と、第3のセル51Cを黒色表示状態とし、第1のセル51Aを赤色表示状態とし、第2のセル51Bを緑色表示状態とするパターン(Y7)とを有している。
また、パターン(Y5)は、7つのパターンのうち最も色合いに優れた(すなわち最も濃い)イエローを表示することができる。具体的には、第1のセル51Aで表示されている赤色と第2のセル51Bで表示されている緑色の混合色は、イエローである。そのため、第3のセル51Cで表示されるイエローと、第1、第2のセル51A、51Bで表示されるイエローとが合わさることにより、より色合いに優れたイエローが表示される。
表2に示すように、画素に黒色を表示させるパターンは、少なくとも1通りある。具体的には、各セル51A、51B、51Cを黒色表示状態とするパターン(BK1)を有している。
−灰色表示−
表2に示すように、画素に灰色を表示させるパターンは、少なくとも6通りある。具体的には、第1のセル51A、第2の51Bおよび第3の51Cのいずれか1つのセルを黒色表示状態とし、他の2つのセルを白色表示状態とするパターン(GR1)、(GR2)、(GR3)と、第1のセル51A、第2の51Bおよび第3の51Cのいずれか1つのセルを白色表示状態とし、他の2つのセルを黒色表示状態とするパターン(GR4)、(GR5)、(GR6)とを有している。
パターン(GR1)〜(GR6)のうち、パターン(GR1)、(GR2)、(GR3)が白色に近い灰色であり、パターン(GR4)、(GR5)、(GR6)が黒色に近い灰色である。
表1、表2には、示していないが、画素には、上述した色以外の色を表示させることもできる。例えば、赤色と緑色の混色を表示させるには、第1のセル51Aを赤色表示状態とし、第2のセル51Bを緑色表示状態とし、第3のセル51Cを白色表示状態または黒色表示状態とすればよいし、緑色と青色の混色を表示させるには、第2のセル51Bを緑色表示状態とし、第3のセル51Cを青色表示状態とし、第1のセル51Aを白色表示状態または黒色表示状態とすればよいし、青色と赤色の混色を表示させるには、第3のセル51Cを青色表示状態とし、第1のセル51Aを赤色表示状態とし、第2のセル51Bを白色表示状態または黒色表示状態とすればよい。また、例えば、シアンとマゼンタの混色を表示させるには、第1のセル51Aをシアン表示状態とし、第2のセル51Bをマゼンタ表示状態とし、第3のセル51Cを白色表示状態または黒色表示状態とすればよいし、マゼンタとイエローの混色を表示させるには、第2のセル51Bをマゼンタ表示状態とし、第3のセル51Cをイエロー表示状態とし、第1のセル51Aを白色表示状態または黒色表示状態とすればよいし、イエローとシアンの混色を表示させるには、第3のセル51Cをイエロー表示状態とし、第1のセル51Aをシアン表示状態とし、第2のセル51Bを白色表示状態または黒色表示状態とすればよい。
以上のような第2実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。
以上のような表示装置1は、各種電子機器に組み込むことができる。以下、表示装置1を備える本発明の電子機器について説明する。
<<電子ペーパー>>
まず、本発明の電子機器を電子ペーパーに適用した場合の実施形態について説明する。
図12は、本発明の電子機器を電子ペーパーに適用した場合の実施形態を示す斜視図である。
図12に示す電子ペーパー600は、紙と同様の質感および柔軟性を有するリライタブルシートで構成される本体601と、表示ユニット602とを備えている。
このような電子ペーパー600では、表示ユニット602が、前述したような表示装置1で構成されている。
次に、本発明の電子機器をディスプレイに適用した場合の実施形態について説明する。
図13は、本発明の電子機器をディスプレイに適用した場合の実施形態を示す図である。このうち、図13中(a)は断面図、(b)は平面図である。
図13に示すディスプレイ(表示装置)800は、本体部801と、この本体部801に対して着脱自在に設けられた電子ペーパー600とを備えている。なお、この電子ペーパー600は、前述したような構成、すなわち、図12に示す構成と同様のものである。
このようなディスプレイ800では、電子ペーパー600は、本体部801に着脱自在に設置されており、本体部801から取り外した状態で携帯して使用することもできる。
なお、本発明の電子機器は、以上のようなものへの適用に限定されず、そのほか、例えば、テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、電子新聞、ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた機器等を挙げることができ、これらの各種電子機器の表示部に、表示装置1を適用することが可能である。
また、前述した実施形態では、セルが表示層の平面視にて略四角形をなしており、マトリックス状に配置された構成について説明したが、セルの形状および配置は、これに限定されず、例えば、各セルが表示層の平面視にて略六角形をなし、ハニカム状に配置されていてもよい。
また、前述した実施形態は、いわゆる隔壁型(セル型)の表示装置であるが、これに限定されず、いわゆるマイクロカプセル型を用いてもよい。
Claims (13)
- 互いに色の異なる第1の粒子、第2の粒子および第3の粒子が収容された収容部を備える表示層と、
前記表示層の表面側に設けられた表面側電極と、
前記表示層の裏面側に、前記収容部に対応して設けられた第1の裏面側電極および第2の裏面側電極とを有し、
前記第1の粒子は、正または負に帯電し、
前記第2の粒子は、前記第1の粒子と補色の関係にある色をなし、前記第1の粒子と反対の極性に帯電し、さらに前記第1の粒子よりも電荷量が小さく、
前記表面側電極、第1の裏面側電極および第2の裏面側電極への電圧印加パターンを選択し、選択した電圧パターンを印加することにより、前記収容部内で前記第3の粒子を分散させた状態で、前記第1の粒子および前記第2の粒子が偏在する部位を設定し、前記表面側から視認される前記収容部内の色を変更するよう構成されており、
前記表面側電極に前記第1の粒子と同極の電圧を印加することにより、または、前記第1の裏面側電極および前記第2の裏面側電極のうちの少なくとも一方に前記第2の粒子と同極の電圧を印加することにより、前記第2の粒子を前記収容部の前記表面側に偏在させるとともに、前記第1の粒子を前記収容部の前記裏面側に偏在させることにより、前記第2の粒子の色が前記表面側から視認される第2の粒子色表示状態とし、
前記第2の粒子色表示状態で、前記第1の裏面側電極および前記第2の裏面側電極に前記第1の粒子と同じ極性の電圧を印加することにより、前記第2の粒子を前記収容部の前記表面側に偏在させたまま、前記第1の粒子を前記収容部の前記表示側に移動させ、前記第1の粒子および前記第2の粒子をともに前記収容部の前記表面側に偏在させることにより、前記第1の粒子と前記第2の粒子の混色である黒色が前記表面側から視認される黒色表示状態とし、
前記第1の粒子および前記第2の粒子をともに前記収容部の前記表面側に偏在させた後、前記表面側電極と前記第1の裏面側電極および前記第2の裏面側電極との間に交番電圧を印加し、前記第1の粒子および前記第2の粒子を前記表示層の厚さ方向に振動させることにより、前記第1の粒子と前記第2の粒子とが混合した混合状態とすることを特徴とする表示装置。 - 前記第3の粒子は、正または負のいずれにも帯電していない請求項1に記載の表示装置。
- 前記第1の裏面側電極に前記表面側電極よりも高電位、前記第2の裏面側電極に前記表面側電極よりも低電位とすることにより、前記第1の粒子および前記第2の粒子をともに前記収容部の前記裏面側に偏在させることにより、前記第3の粒子の色が前記表面側から視認される第3の粒子色表示状態とする請求項1または2に記載の表示装置。
- 前記表面側電極に前記第1の粒子と反対の極性の電圧を印加することにより、または、前記第1の裏面側電極および前記第2の裏面側電極のうちの少なくとも一方に前記第2の粒子と反対の極性の電圧を印加することにより、前記第1の粒子を前記収容部の前記表面側に偏在させるとともに、前記第2の粒子を前記収容部の前記裏面側に偏在させることにより、前記第1の粒子の色が前記表面側から視認される第1の粒子色表示状態とする請求項1ないし3のいずれかに記載の表示装置。
- 前記第1の粒子色表示状態とする際に生じる電界の大きさは、当該電界によって前記第1の粒子に作用する静電力が前記第1の粒子を前記収容部の内面に保持する引力よりも大きく、前記第2の粒子に作用する静電力が前記第2の粒子を前記収容部の内面に保持する引力よりも大きい請求項4に記載の表示装置。
- 前記第2の粒子色表示状態とする際に生じる電界の大きさは、当該電界によって前記第1の粒子に作用する静電力が前記第1の粒子を前記収容部の内面に保持する引力よりも大きく、前記第2の粒子に作用する静電力が前記第2の粒子を前記収容部の内面に保持する引力よりも大きい請求項1ないし5のいずれかに記載の表示装置。
- 前記黒色表示状態とする際に前記第1の粒子および前記第2の粒子に作用する電界の大きさは、前記第2の粒子色表示状態とする際に前記第1の粒子および前記第2の粒子に作用する電界よりも小さい請求項1ないし6のいずれかに記載の表示装置。
- 前記黒色表示状態とする際に生じる電界の大きさは、当該電界によって作用する静電力が前記第1の粒子を前記収容部の内面に保持する引力よりも大きく、前記第2の粒子に作用する静電力が前記第2の粒子を前記収容部の内面に保持する引力よりも小さい請求項1ないし6のいずれかに記載の表示装置。
- 前記混合状態とする際に生じる電界の大きさは、当該電界によって前記第1の粒子に作用する静電力が前記第1の粒子を前記収容部の内面に保持する引力よりも大きく、前記第2の粒子に作用する静電力が前記第2の粒子を前記収容部の内面に保持する引力よりも大きい請求項1ないし8のいずれかに記載の表示装置。
- 前記第1の粒子の色は、シアン、マゼンタ、イエロー、赤、緑または青である請求項1ないし9のいずれかに記載の表示装置。
- 前記第3の粒子の色は、白色である請求項1ないし10のいずれかに記載の表示装置。
- 少なくとも3つの前記収容部によって1画素が構成されており、
前記少なくとも3つの収容部に含まれる第1の収容部に収容された前記第1の粒子および前記第2の粒子の一方が赤色をなし、他方がシアン色をなしており、第2の収容部に収容された前記第1の粒子および前記第2の粒子の一方が緑色をなし、他方がマゼンタ色をなしており、第3の収容部に収容された前記第1の粒子および前記第2の粒子の一方が青色をなし、他方がイエロー色をなしている請求項1ないし11のいずれかに記載の表示装置。 - 請求項1ないし12のいずれかに記載の表示装置を備えることを特徴とする電子機器。
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