JP6601660B2 - OPTICAL ELEMENT AND DISPLAY DEVICE, ELECTRONIC DEVICE, AND LIGHTING DEVICE USING SAME - Google Patents
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Description
本発明は、透過光の射出方向の範囲を可変制御する光学素子およびこれを用いた表示装置,電子機器,照明装置に関する。 The present invention relates to an optical element that variably controls a range of an emission direction of transmitted light, and a display device, electronic apparatus, and illumination device using the optical element.
液晶表示装置を初めとした表示装置は、テレビ,パーソナルコンピュータ用モニター,ノート型パーソナルコンピュータ,フィーチャーフォン,スマートフォン,タブレットPC,PDA(Personal Digital Assistant)などの携帯型の情報処理端末やATM(Automatic Teller Machine)など、種々の情報処理装置の情報表示手段として用いられている。 Display devices such as liquid crystal display devices include televisions, personal computer monitors, notebook personal computers, feature phones, smartphones, tablet PCs, PDAs (Personal Digital Assistants) and other portable information processing terminals and ATMs (Automatic Tellers). It is used as information display means of various information processing apparatuses such as Machine.
また、表示装置は、ディスプレイの大型化,多目的化に伴い、様々な配光特性が要求されるようになってきている。特に、情報漏洩の観点から、他人に覗き込まれないように可視範囲を制限したい要求や不必要な方向に光を出射しないようにしたい要求があり、これに応えるものとして、表示装置の可視範囲(又は出射範囲)を制限することが可能な光学フィルムが提案され実用化されている。しかし、複数の方向から同時に表示装置を見る場合には、光学フィルムをその都度取り外す必要があるため、取り外すといった手間を掛けることなしに広い可視範囲と狭い可視範囲の状態を任意に実現したいという要求が高まってきている。
この種の要求に応えるものとして、表示装置の可視範囲を広視野モードと狭視野モードとで切り替え可能な光学素子が提案されている。
In addition, display devices are required to have various light distribution characteristics as the display becomes larger and more versatile. In particular, from the viewpoint of information leakage, there is a request to limit the visible range so that it does not look into others or a request to prevent light from being emitted in unnecessary directions. An optical film capable of limiting (or emission range) has been proposed and put into practical use. However, when viewing a display device from multiple directions at the same time, it is necessary to remove the optical film each time, so there is a need to arbitrarily realize a state with a wide visible range and a narrow visible range without taking the trouble of removing it. Is growing.
In order to meet this type of request, an optical element that can switch the visible range of a display device between a wide-field mode and a narrow-field mode has been proposed.
この光学素子は、図32に示すように、基板110上に平面的に独立して配列した高アスペクト比の光透過領域120の間に分散材142と電気泳動粒子141から成る電気泳動素子140を配置して、電気泳動素子140中における電気泳動粒子141の分散状態を外部からの電圧で発生する電界により制御することで、光650を広範囲に出射する広視野モード(図32(b)参照)と光650を狭い範囲に出射する狭視野モード(図32(a)参照)という2つのモードを任意に実現するものである。
この光学素子は、例えば、透明基板を使用し、透明感光性樹脂層を塗布、露光、現像し、加熱により硬化させて光透過領域120を形成し、この光透過領域の間に電気泳動素子140を配置した光学素子である。
As shown in FIG. 32, this optical element includes an
This optical element uses, for example, a transparent substrate, a transparent photosensitive resin layer is applied, exposed, developed, and cured by heating to form a
図33は関連技術の光学素子900を示す断面図である。光学素子900は、第1の透明基板110と、第1の透明基板110の表面に形成された透明導電膜123と、透明導電膜123の上面に互いに離間して形成された複数の光透過領域120と、これらの光透過領域120の相互間に配置された電気泳動素子140と、光透過領域120の上に配置されており、光透過領域120と接する面に別の透明導電膜125を備えた第2の透明基板115とを備えている。この光学素子900は、例えば特許文献1の図8に開示されている。
FIG. 33 is a sectional view showing an
しかしながら、特許文献1の図8に開示されている関連技術では、透明導電膜123と別の透明導電膜125がどちらも第1の透明基板110および第2の透明基板115の素子領域に面状に配置されている為、電気泳動素子140中の電気泳動粒子141が透明導電膜123と別の透明導電膜125との間で同時に同方向に移動することになり、安定して実現可能な動作モードは、図32(a)に示されるような狭視野モードと図32(b)に示されるような広視野モードの2種類に限定される、という課題があった。
However, in the related technique disclosed in FIG. 8 of Patent Document 1, both the transparent
例えば、図39(a),(b)に示されるように電気泳動素子140中の電気泳動粒子141が均一に分布した狭視野モードの状態から図42(a),(b)に示されるように電気泳動素子140中の電気泳動粒子141が透明導電膜123の近傍に凝集された広視野モードの状態に移行する過程、つまり、図40(a),(b)に示されるように電気泳動素子140中の電気泳動粒子141が透明導電膜123と透明導電膜125の中間位置から透明導電膜123に到る区間に分布した状態で透明導電膜123と透明導電膜125による電界の発生を停止することで一時的な中間状態を得ることは可能であるが、その後は図41(a),(b)に示されるように電気泳動粒子141が自然に拡散して狭視野モードに移行してしまう。
また、この中間状態は、図42(a),(b)に示されるように電気泳動素子140中の電気泳動粒子141が透明導電膜123の近傍に凝集された広視野モードの状態から図39(a),(b)に示されるように電気泳動素子140中の電気泳動粒子141が均一に分布した狭視野モードの状態に移行する過程、つまり、図43(a),(b)に示されるように電気泳動素子140中の電気泳動粒子141が透明導電膜123と透明導電膜125の中間位置から透明導電膜123に到る区間に分布した状態で透明導電膜123と透明導電膜125による電界の発生を停止することでも実現できるが、その後は図44(a),(b)に示されるように電気泳動粒子141が自然に拡散し、やはり、狭視野モードに移行してしまう。
For example, as shown in FIGS. 39A and 39B, as shown in FIGS. 42A and 42B, the
Further, this intermediate state is shown in FIG. 39 from the state of the wide-field mode in which the
以上のように、狭視野モードと広視野モードの間の中間的な状態は、モード移行の過程において一時的に実現され得るが、電気泳動粒子141を広視野モードと狭視野モードの間の中間的な状態で継続して維持することは難しく、狭視野モードと広視野モードの中間の状態である中間モードを安定的に実現することは困難であった。
As described above, an intermediate state between the narrow-field mode and the wide-field mode can be temporarily realized in the process of mode transition, but the
そこで、本発明の目的は、狭視野モードと広視野モードに加えて、両モードの中間の状態である中間モードを安定して実現することができる光学素子およびこれを用いた表示装置,電子機器,照明装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical element capable of stably realizing an intermediate mode which is an intermediate state between both modes in addition to a narrow-field mode and a wide-field mode, and a display device and an electronic apparatus using the optical element It is to provide a lighting device.
上記目的を達成するため、本発明にかかる光学素子は、光の通過角度を制御可能な光学素子であって、第1の透明基板と、前記第1の透明基板に対向して存在する第2の透明基板と、前記第1の透明基板の前記第2の透明基板に対する面に配置された第1の導電性パターンおよび第2の導電性パターンと、前記第1の透明基板の表面から前記第2の透明基板の表面に達するように前記第1の導電性パターンと前記第2の導電性パターンの間に単一に配置され、且つ、そのパターンが素子領域を横断している光透過領域と、前記第2の透明基板の前記第1の透明基板に対する面に配置された透明導電膜と、隣接する前記光透過領域の間に配置され、特定の表面電荷を帯び且つ遮光性の電気泳動粒子と透過性の分散材とから成る電気泳動素子と、を有し、隣接する前記光透過領域の間の間隙には、前記透明導電膜と前記第1の導電性パターンとに挟まれた前記電気泳動粒子が配置された領域と、前記透明導電膜と前記第2の導電性パターンとに挟まれた前記電気泳動粒子が配置された領域とが交互に設けられ、前記第1の導電性パターン、前記第2の導電性パターンおよび前記透明導電膜の電位を制御することで前記間隙における光の透過または遮光を制御することを特徴としている。 In order to achieve the above object, an optical element according to the present invention is an optical element capable of controlling a light passing angle, and includes a first transparent substrate and a second transparent substrate that faces the first transparent substrate. Transparent substrate, a first conductive pattern and a second conductive pattern disposed on a surface of the first transparent substrate with respect to the second transparent substrate, and the first transparent substrate from the surface of the first transparent substrate. A light transmission region that is singly disposed between the first conductive pattern and the second conductive pattern so as to reach the surface of the second transparent substrate, and the pattern crosses the element region; An electrophoretic particle having a specific surface charge and light-shielding property, disposed between the transparent conductive film disposed on the surface of the second transparent substrate with respect to the first transparent substrate and the adjacent light transmission region And an electrophoretic element comprising a permeable dispersion material, Yes, and wherein the gap between the light transmitting region adjacent said electrophoretic particles said sandwiched between the transparent conductive film and the first conductive pattern is disposed region, and the transparent conductive film The regions where the electrophoretic particles sandwiched between the second conductive patterns are alternately provided, and the potentials of the first conductive pattern, the second conductive pattern, and the transparent conductive film are set. It is characterized by controlling light transmission or shading in the gap by controlling .
本発明によれば、第1の透明基板上に配置した複数系列の導電性パターンを独立的に制御して電気泳動粒子を導電性パターンごとに動作させることが可能となるので、狭視野モードと広視野モードに加え、両モードの中間の特性を有する中間モードも時間の経過に関わりなく安定して実現することができる。 According to the present invention, it is possible to operate electrophoretic particles for each conductive pattern by independently controlling a plurality of series of conductive patterns arranged on the first transparent substrate. In addition to the wide-field mode, an intermediate mode having characteristics intermediate between both modes can be stably realized regardless of the passage of time.
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態(以下「実施形態」という)について説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の構成要素については同一の符号を用いる。また、図面に描かれた形状は、実際の寸法および比率とは必ずしも一致していない。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “embodiments”) will be described with reference to the drawings. In the present specification and drawings, the same reference numerals are used for substantially the same components. Moreover, the shape drawn on drawing does not necessarily correspond with an actual dimension and ratio.
[実施形態1]
図1は実施形態1の光学素子を狭視野モードの状態で示した図あり、このうち、図1(a)は光学素子の表示面と直交する面で光学素子を切断して示した縦断面図、また、図1(b)は其の表示面を法線方向から示した表面図である。図2は実施形態1の光学素子を狭視野モードと広視野モードとの間の中間的な状態(以下、中間モードという)で示した図であり、このうち、図2(a)は光学素子の表示面と直交する面で光学素子を切断して示した縦断面図、また、図2(b)は其の表示面を法線方向から示した表面図である。図3は実施形態1の光学素子を広視野モードの状態で示した図あり、このうち、図3(a)は光学素子の表示面と直交する面で光学素子を切断して示した縦断面図、また、図3(b)は其の表示面を法線方向から示した表面図である。以下、実施形態1の光学素子の詳細を説明する。
なお、以降は電気泳動粒子の表面電荷が(−)の場合について説明するが、電気泳動粒子の表面電荷が(+)の場合には電極の極性を逆にすることで対応可能である。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram showing the optical element of Embodiment 1 in a state of a narrow field mode, in which FIG. 1A is a longitudinal section showing the optical element cut along a plane orthogonal to the display surface of the optical element. FIG. 1B is a surface view showing the display surface from the normal direction. FIG. 2 is a diagram showing the optical element of Embodiment 1 in an intermediate state between the narrow-field mode and the wide-field mode (hereinafter referred to as an intermediate mode). Of these, FIG. FIG. 2B is a front view showing the display surface from the normal direction. FIG. 2B is a longitudinal sectional view showing the optical element cut along a surface orthogonal to the display surface. FIG. 3 is a diagram showing the optical element of Embodiment 1 in the state of the wide field mode. Among these, FIG. 3A is a longitudinal section showing the optical element cut along a plane orthogonal to the display surface of the optical element. FIG. 3B is a surface view showing the display surface from the normal direction. Details of the optical element of Embodiment 1 will be described below.
Hereinafter, the case where the surface charge of the electrophoretic particle is (−) will be described. However, when the surface charge of the electrophoretic particle is (+), it can be dealt with by reversing the polarity of the electrode.
実施形態1の光学素子100は、第1の透明基板110と、第1の透明基板110に対向して存在する第2の透明基板115と、第1の透明基板110の第2の透明基板115に対する面に配置された第1の導電性パターン250および第2の導電性パターン270と、第1の透明基板110の表面から第2の透明基板115の表面に達するように第1の導電性パターン250と第2の導電性パターン270の間に単一に配置され、且つ、そのパターンが素子領域を横断している光透過領域120と、第2の透明基板115の第1の透明基板110に対する面に配置された透明導電膜125と、隣接する光透過領域120の間に配置され、特定の表面電荷を帯び且つ遮光性の電気泳動粒子141と透過性の分散材142とから成る電気泳動素子140を備えている。
光透過領域120は、その下面121と上面122がそれぞれ第1の透明基板110と第2の透明基板115に達するように設けられた構造体(透明樹脂パターン)であり、光透過領域120の長手方向の形状は、素子領域の横方向、つまり、図1(a)で言えば紙面垂直方向、また、図1(b)で言えば上下方向の全域に亘って連続しており、パターンの端が素子領域の端と同じになっている。なお、パターンの端の位置は素子領域の端よりも外側まで伸びていても問題はない。この点は、以下の実施形態でも同様である。
第1の導電性パターン250や第2の導電性パターン270も、光透過領域120と同様に、素子領域の横方向に全域に亘って連続している。
The
The
The first
より具体的に言えば、実施形態1の光学素子100は、第1の透明基板110と、第1の透明基板110に間隔を置いて対向して存在する第2の透明基板115と、第1の透明基板110において第2の透明基板115と対向する側の面に一定の間隔をおいて平行かつ交互に配置されて共に素子領域を横断する第1の導電性パターン250および第2の導電性パターン270と、第1の透明基板110の表面から第2の透明基板115の表面に達するように第1の導電性パターン250と第2の導電性パターン270の間に配置されて素子領域を横断する光透過領域120と、第2の透明基板115において第1の透明基板110と対向する側の面の全域に亘って配置された透明導電膜125と、隣接する光透過領域120の間に配置され、特定の表面電荷を帯び且つ遮光性の電気泳動粒子141と透過性の分散材142とから成る電気泳動素子140を備えた光学素子である。
More specifically, the
図1(a),(b)の狭視野モードは、電圧印加制御手段145の操作により、第1の導電性パターン250および第2の導電性パターン270と透明導電膜125をそれぞれ同電位にすることで、各光透過領域120の間隙に配された電気泳動素子140内の電気泳動粒子141を分散材142内に均一に分散させることによって実現する(図45(a)参照)。狭視野モードでは、図9(a),(b)に示されるように、透明導電膜125と第1の導電性パターン250の間および透明導電膜125と第2の導電性パターン270の間の全てにおいて、電気泳動粒子141が分散材142内に均一に分散するので、隣接する光透過領域120間の間隙が全て遮光状態となり、図9(b),(c)に示されるように、最も狭い可視範囲が実現されることになる。
これに対し、図2(a),(b)の中間モードは、電圧印加制御手段145の操作により、第1の導電性パターン250に対する透明導電膜125の相対電位を電気泳動粒子141の表面電荷と同じ極性とし、電気泳動粒子141を第1の導電性パターン250の表面近傍に凝集させることによって実現する(図45(b)参照)。このとき、第2の導電性パターン270と透明導電膜125は同電位であり(図45(b)参照)、透明導電膜125と第2の導電性パターン270の間においては、図10(a),(b)に示されるように、電気泳動粒子141が分散材142内に均一に分散する。従って、隣接する光透過領域120間の間隙が2列中1列の割合で電気泳動素子140を光が斜め方向に透過可能になる為、図10(b),(c)に示されるように、狭視野モードよりも広い可視範囲が実現される。
また、図3(a),(b)の広視野モードは、電圧印加制御手段145の操作により、電気泳動粒子141を第1の導電性パターン250および第2の導電性パターン270の表面近傍に凝集させることによって実現する(図11(a),(b)参照)。このとき、第1の導電性パターン250と第2の導電性パターン270は同電位であり(図45(c)参照)、第1の導電性パターン250および第2の導電性パターン270に対する透明導電膜125の相対電位は電気泳動粒子141の表面電荷と同じ極性となり(図45(c)参照)、透明導電膜125と第1の導電性パターン250の間においては電気泳動粒子141が分散材142中で第1の導電性パターン250に凝集し、また、透明導電膜125と第2の導電性パターン270の間においても、電気泳動粒子141が分散材142中で第2の導電性パターン270に凝集する。従って、広視野モードにおいては、隣接する光透過領域120の全ての間隙において斜め方向への光透過が可能になる為、図11(b),(c)に示されるように、中間モードよりも更に広い可視範囲が実現される。
このように、図45(a),(b),(c)に示されるような電圧印加制御手段145により第1の導電性パターン250,第2の導電性パターン270と透明導電膜125の電位を制御し、狭視野モード,中間モード,広視野モードの表示を実現することができる。電圧印加制御手段145は、外部からの信号に応じて第1の導電性パターン250,第2の導電性パターン270および透明導電膜125に印加する電圧を調整し、第1の導電性パターン250,第2の導電性パターン270および透明導電膜125のそれぞれの極性を変化させるための手段である。
In the narrow-field mode of FIGS. 1A and 1B, the first
On the other hand, in the intermediate mode of FIGS. 2A and 2B, the surface charge of the
3A and 3B, the
Thus, the potentials of the first
以上のように、第1の透明基板110の表面に第1の導電性パターン250と第2の導電性パターン270という2系統の導電性パターンを平行かつ交互に配置し、透明導電膜125と各系統の導電性パターン250,270の電位差をそれぞれ電圧印加制御手段145で独立的に制御することによって、
図1(a),(b)の狭視野モードにおいては、図45(a)に示すように、第1の導電性パターン250と第2の導電性パターン270と透明導電膜125を全て同じ電位として全ての電気泳動素子140中の電気泳動粒子141が均一に分散した状態を実現し、
また、図2(a),(b)の中間モードにおいては、図45(b)に示すように、第1の導電性パターン250に対する透明導電膜125の相対電位を電気泳動粒子141の表面電荷と同じ極性とすることで第1の導電性パターン250と透明導電膜125の間の電気泳動素子140中の電気泳動粒子141を第1の導電性パターン250の表面近傍に凝集させる一方、第2の導電性パターン270と透明導電膜125を同じ電位とすることにより第2の導電性パターン270と透明導電膜125の間の電気泳動素子140中の電気泳動粒子141を分散材142の全体に分散させて、第1の導電性パターン250と第2の導電性パターン270で構成されるパターンの列において一列おきに電気泳動粒子141が導電性パターンに凝集した状態と分散した状態を実現し、
また、図3(a),(b)の広視野モードにおいては、図45(c)に示すように、第1の導電性パターン250と第2の導電性パターン270を同じ電位にし、第1の導電性パターン250および第2の導電性パターン270に対する透明導電膜125の相対電位を電気泳動粒子141の表面電荷と同じ極性にすることにより、第1の導電性パターン250および第2の導電性パターン270と透明導電膜125の間の電気泳動素子140の全てにおいて、電気泳動粒子141が第1の導電性パターン250および第2の導電性パターン270の表面近傍に凝集した状態、つまり、第1の導電性パターン250と第2の導電性パターン270で構成されるパターンの全ての列において電気泳動粒子141が導電性パターンに凝集した状態を実現する。
As described above, the two conductive patterns of the first
In the narrow-field mode of FIGS. 1A and 1B, as shown in FIG. 45A, the first
2A and 2B, as shown in FIG. 45B, the relative potential of the transparent
3A and 3B, as shown in FIG. 45C, the first
以上に述べた通り、実施形態1の光学素子100においては、図40(a)や図43(a)に示されるような関連技術とは相違し、透明導電膜123と透明導電膜125の中間位置から透明導電膜123に到る区間に電気泳動粒子141を留め置くといった公知の技術思想、つまり、隣接する光透過領域120の間を遮光する遮光手段(分散材142のうち電気泳動粒子141が分散している部分)の高さを変えて中間モードを実現することを前提とした技術思想を改め、
第1の導電性パターン250と透明導電膜125との間にある電気泳動粒子141を第1の導電性パターン250と透明導電膜125との間に完全に分散させた状態、つまり、第1の導電性パターン250を挟む光透過領域120同士を遮光手段(分散材142の全領域に亘って分散した電気泳動粒子141)で遮光した状態と、第1の導電性パターン250と透明導電膜125との間にある電気泳動粒子141を第1の導電性パターン250の近傍に凝集させた状態、つまり、第1の導電性パターン250を挟む光透過領域120同士の間の遮光手段を取り除いた状態のうち何れか一方を選択すると共に、
第2の導電性パターン270と透明導電膜125との間にある電気泳動粒子141を第2の導電性パターン270と透明導電膜125との間に完全に分散させた状態、つまり、第2の導電性パターン270を挟む光透過領域120同士を遮光手段(分散材142の全領域に亘って分散した電気泳動粒子141)で遮光した状態と、第2の導電性パターン270と透明導電膜125との間にある電気泳動粒子141を第2の導電性パターン270の近傍に凝集させた状態、つまり、第2の導電性パターン270を挟む光透過領域120同士の間の遮光手段を取り除いた状態のうち何れか一方を選択し、
これら2組の選択状態の組み合わせの態様を変えることにより、一連の光透過領域120の間を区切って遮光する遮光手段(分散材142の全領域に亘って分散した電気泳動粒子141)の存在する間隔を変えて、光学素子100を斜交して通過できる光の角度を調整するように構成しているので、狭視野モード,広視野モードに加え、特に、中間モードを時間経過に関わりなく安定して維持することができる。
その理由は、時間が経過しても電気泳動粒子141の拡散による状態変化が生じないからである。
以上を纏めれば、第1の透明基板110上に配置した複数系列の導電性パターンである第1の導電性パターン250と第2の導電性パターン270を独立的に制御して電気泳動粒子141を各導電性パターン250,270ごとに動作させることが可能となり、電気泳動粒子141を中途半端な状態に分散させなくても、一連の光透過領域120の間を区切って遮光する遮光手段(分散材142の全領域に亘って分散した電気泳動粒子141)の存在する間隔を様々に変えることによって光学素子100に斜交して通過できる光の角度を調整することができるので、狭視野モードと広視野モードに加え、両モードの中間の特性を有する中間モードも時間の経過に関わりなく安定して実現できるということができる。
As described above, the
The state in which the
The state in which the
By changing the mode of combination of these two selected states, there is a light shielding means (
The reason is that the state change due to the diffusion of the
In summary, the
図1乃至図3に示した光学素子100は、狭視野モードにおいて2方向(例えば左右方向)の可視角度が制限可能な構造である。狭視野モードにおいて4方向(例えば上下左右方向)の可視角度を制限する必要がある場合には、図49乃至図51のうちの何れかに示したような構造とすればよい。
図49は、第1の導電性パターン250および第2の導電性パターン270の各々が、素子領域を横断する主部250a,270aと、主部250a,270aに直交状態で接続して主部250a,270aから主部250a,270aに隣接する主部270a,250aの直近にまで延出し、主部250a,270aの延出方向に沿って一直線上に並ぶように一定のピッチでピッチをずらせて主部250a,270aの両側に形成された複数の副部250b,270bとを有し、隣接する第1の導電性パターン250の副部250bと第2の導電性パターン270の副部270bが平行かつ交互に一直線上に並ぶように配置されている例である。
図50は、第1の導電性パターン250および第2の導電性パターン270の各々が、素子領域を横断する主部250a,270aと、主部250a,270aに直交状態で接続して主部250a,270aから主部250a,270aに隣接する主部270a,250aの直近にまで延出し、主部250a,270aの延出方向に沿って一直線上に並ぶように一定のピッチでピッチをずらさずに主部250a,270aの両側に形成された複数の副部250b,270bとを有し、隣接する第1の導電性パターン250の副部250bと第2の導電性パターン270の副部270bが平行かつ交互に一直線上に並ぶように配置されている例である。
図51は、第1の導電性パターン250および第2の導電性パターン270の各々が、素子領域を横断する方向に延びる第1直線部250c,270cと第1直線部250c,270cに直交して1方向に延びる第2直線部250d,270dの繰り返しによって構成され、且つ、第1の導電性パターン250の第1直線部250cの長さと第2の導電性パターン270の第1直線部270cの長さ、および、第1の導電性パターン250の第2直線部250dの長さと第2の導電性パターン270の第2直線部270dの長さが一致している例である。
The
In FIG. 49, each of the first
In FIG. 50, each of the first
In FIG. 51, each of the first
このうち、図49および図50に示したものは、図1乃至図3に示した光学素子100の例と同様に第1の導電性パターン250の主部250aおよび第2の導電性パターン270の主部270aが一定の間隔をおいて素子領域を横断するようにして平行かつ交互に配置され、また、第1の導電性パターン250の副部250bおよび第2の導電性パターン270の副部270bが主部250aおよび主部270aに直交する方向で素子領域を縦断するように平行かつ交互に配置されるので、狭視野モードにおいて、平行する主部250aと主部270aの組み合わせで上下の2方向、更に、平行する副部250bと副部270bの組み合わせで左右の2方向、つまり、都合4方向の可視角度の制限が可能となる。
また、図51に示したものは、第1の導電性パターン250の一部を構成する第1直線部250cと第2の導電性パターン270の一部を構成する第1直線部270cとが一定の間隔をおいて素子領域を横断するようにして平行かつ交互に配置され、また、第1の導電性パターン250の一部を構成する第2直線部250dと第2の導電性パターン270の一部を構成する第2直線部270dが第1の導電性パターン250の一部を構成する第1直線部250cと第2の導電性パターン270の一部を構成する第1直線部270cに直交する方向で平行かつ交互に配置されるので、平行する第1直線部250cと第1直線部270cの組み合わせで左右の2方向、更に、平行する第2直線部250dと第2直線部270dの組み合わせで上下の2方向、つまり、前記と同様、狭視野モードにおいて4方向の可視角度の制限が可能となる。
49 and 50, the
51, the first
図4は、実施形態1の光学素子100の製造方法を示す断面図である。以下、実施形態1の光学素子100を製造する方法の一例について、其の概略を説明する。
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing the
実施形態1の光学素子100の製造方法は、次の工程を含む。
The manufacturing method of the
第1の導電性パターン250および第2の導電性パターン270を第1の透明基板110の表面にそれぞれ形成する工程(図4(a)参照)。
光透過領域120となるネガ型のフォトレジスト膜として透明感光性樹脂層150を形成する工程(図4(b)参照)。
マスクパターン161を備えたフォトマスク160を通して、透明感光性樹脂層150に露光光165を照射することにより、透明感光性樹脂層150を露光する工程(図4(c)参照)。この際、第1の導電性パターン250および第2の導電性パターン270それぞれの位置がマスクパターン161と重なるようにフォトマスク160と第1の透明基板110の位置を制御する。
露光された透明感光性樹脂層150を現像することによって、互いに離間した複数の光透過領域120を形成する工程(図4(d)参照)。
光透過領域120の表面に密着するように透明導電膜125を備えた第2の透明基板115を配置する工程(図4(e)参照)。
そして、第1の導電性パターン250および第2の導電性パターン270と透明導電膜125と光透過領域120の間の空隙に電気泳動素子140を充填する工程(図4(f)参照)。
A step of forming the first
A step of forming a transparent
A step of exposing the transparent
A step of developing the exposed transparent
A step of disposing a second
Then, a step of filling the
この中で、光透過領域120の表面上に透明導電膜125を備えた第2の透明基板115を配置する工程と、第1の導電性パターン250および第2の導電性パターン270と透明導電膜125と光透過領域120との間の空隙に電気泳動素子140を充填する工程については、順番が逆になってもよい。
つまり、図4(a)〜図4(d)の工程を実施した後に、図5に示されるように、光透過領域120の間に電気泳動素子140を充填する工程(図5(e)参照)を実施し、次いで、光透過領域120および電気泳動素子140の表面上に透明導電膜125を備えた第2の透明基板115を配置する工程(図5(f)参照)を実施する。
Among these, the step of disposing the second
That is, after performing the steps of FIG. 4A to FIG. 4D, as shown in FIG. 5, the step of filling the
また、上記したようにフォトマスク160を用いて透明感光性樹脂層150を露光する際に、マスクパターン161の位置が第1の導電性パターン250および第2の導電性パターン270からずれた場合には、光透過領域120の一部に第1の導電性パターン250および第2の導電性パターン270の一部が平面視で重なるように配置された構造の光学素子950となる(図47参照)。
この場合も第1の導電性パターン250および第2の導電性パターン270の一部が光透過領域120から露出するように、言い換えると、光透過領域120の一部に第1の導電性パターン250および第2の導電性パターン270の一部が平面視つまり光学素子950の表示面の法線方向から見て重なるように配置されているので、動作が可能である。
In addition, when the transparent
Also in this case, the first
次に、光学素子100について、更に詳細に説明する。
Next, the
図1(a),(b)に示すように、光学素子100は第1の透明基板110を有している。第1の透明基板110は、ガラス基板製,PET(Poly Ethylene Terephthalate)製,PC(Poly Carbonate)製,PEN(Poly Ethylene Naphthalate)製などである。
第1の透明基板110の上には第1の導電性パターン250および第2の導電性パターン270が形成されている。第1の導電性パターン250および第2の導電性パターン270はアルミニウム,クロム,銅,酸化クロム,カーボンナノチューブ等の導電性材料やITO,ZnO,IGZO,導電性ナノワイヤー等の透明導電性材料で構成される。
第1の透明基板110上の第1の導電性パターン250および第2の導電性パターン270の間には光透過領域120が形成されている。
光透過領域120の相互間には、電気泳動粒子141と透明な分散材142の混合物である電気泳動素子140が配置されている。
光透過領域120の高さは、30[μm]〜300[μm]の範囲が妥当であり、実施形態1では60[μm]である。光透過領域120の幅は、1[μm]〜150[μm]の範囲が妥当であり、実施形態1では20[μm]である。
また、光透過領域120の相互間の幅は、0.25[μm]〜40[μm]の範囲が妥当であり、実施形態1では5[μm]である。また、第1の導電性パターン250および第2の導電性パターン270の膜厚は10[nm]から1000[nm]の範囲が妥当であり、実施形態1では300[nm]である。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the
A first
A
An
The range of 30 [μm] to 300 [μm] is appropriate for the height of the
In addition, the width between the
光透過領域120と第1,第2の導電性パターン250,270の配置例を図12(a),(b)に示す。光透過領域120の形状はストライプ状で構成されている。
なお、図12(b)に示すA−B方向の狭視野モードでの可視角度は、約±30°に制限される。
また、図12(a),(b)に示す構造では、図52(a),(b)に示すように、隣接するストライプ状の光透過領域120の間の間隙の両端が全て封止されるように樹脂128を配置する。このように、隣接するストライプ状の光透過領域120の間の間隙の両端が全て封止されることで、第1の導電性パターン250と第2の導電性パターン270の上に配置された電気泳動素子140がお互いに完全に分離されるので、一方の導電性パターンによって電気泳動素子140を駆動した際に、他方の導電性パターン上の電気泳動素子140への直接的な影響が防止される。なお、図53に示すように、樹脂128をストライプ状の光透過領域120の両端だけでなく、光透過領域120の全周囲に配置してもよい。
An arrangement example of the
Note that the visible angle in the narrow-field mode in the AB direction shown in FIG. 12B is limited to about ± 30 °.
Further, in the structure shown in FIGS. 12A and 12B, as shown in FIGS. 52A and 52B, both ends of the gap between the adjacent stripe-shaped
次に、実施形態1の光学素子100の製造工程について図4を参照して更に詳しく説明する。
Next, the manufacturing process of the
まず、ガラス,PET,PC,PENからなる第1の透明基板110の表面に第1の導電性パターン250および第2の導電性パターン270を形成し(図4(a)参照)、其の上に透明感光性樹脂層150を形成する(図4(b)参照)。第1の導電性パターン250および第2の導電性パターン270は、アルミニウム,クロム,銅,酸化クロム,カーボンナノチューブ等の導電性材料やITO,ZnO,IGZO,導電性ナノワイヤー等の透明導電性材料にて構成することができ、実施形態1ではITOを用いる。
First, the first
透明感光性樹脂層150の形成方法としては、例えば、スリットダイコータ,ワイヤコータ,アプリケータ,ドライフィルム転写,スプレイ塗布,スクリーン印刷などのいずれかの成膜方法を用いることができる。透明感光性樹脂層150の厚さは、30[μm]〜300[μm]の範囲が妥当であり、実施形態1では60[μm]である。透明感光性樹脂層150に用いる透明感光性樹脂は、例えば、化薬マイクロケム(Microchem)社の化学増幅型フォトレジスト(商品名「SU−8」)である。
この透明感光性樹脂の特徴は、次の通りである。
・紫外線を照射することで光開始剤が酸を発生し、このプロトン酸を触媒として硬化性モノマーを重合させるエポキシ系(具体的には、ビスフェノールAノボラックのグリシジルエーテル誘導体)のネガレジストである。
・可視光領域において非常に透明性の高い特性を有している。
・透明感光性樹脂に含まれる硬化性モノマーは、硬化前の分子量が比較的小さいため、シクロペンタノン,プロピレングリコールメチルエーテルアセテート(PEGMEA),ガンマブチルラクトン(GBL),イソブチルケトン(MIBK)などの溶媒に非常に良く溶けることから、厚膜形成が容易である。
・近紫外領域の波長においても光透過性が非常に良いので、厚膜であっても紫外線を透過させる。
・以上のような特徴を有することからアスペクト比が3以上の高アスペクト比のパターンを形成できる。
・硬化性モノマーには官能基が多く存在していることから、硬化後、非常に高密度な架橋となり、熱的にも化学的にも非常に安定である。このため、パターン形成後の加工も容易となる。
無論、透明感光性樹脂層150は、ここで述べた透明感光性樹脂(商品名「SU−8」)に限られるわけではなく、同様の特性を有するものであれば、どのような光硬化性材料を用いてもよい。
As a method for forming the transparent
The characteristics of this transparent photosensitive resin are as follows.
An epoxy-type negative resist (specifically, a glycidyl ether derivative of bisphenol A novolak) in which a photoinitiator generates an acid by irradiating ultraviolet rays and polymerizes a curable monomer using this protonic acid as a catalyst.
-It has very high transparency in the visible light region.
-The curable monomer contained in the transparent photosensitive resin has a relatively low molecular weight before curing, so cyclopentanone, propylene glycol methyl ether acetate (PEGMEA), gamma butyl lactone (GBL), isobutyl ketone (MIBK), etc. Since it dissolves very well in a solvent, it is easy to form a thick film.
-Light transmittance is very good even at wavelengths in the near ultraviolet region, so that even a thick film can transmit ultraviolet light.
-Since it has the above features, it is possible to form a high aspect ratio pattern with an aspect ratio of 3 or more.
-Since there are many functional groups in the curable monomer, it becomes a very high-density cross-link after curing, and is very stable both thermally and chemically. For this reason, processing after pattern formation is also facilitated.
Of course, the transparent
続いて、フォトマスク160のマスクパターン161を用いて、透明感光性樹脂層150をパターニングする(図4(c)参照)。この露光に用いる光165は平行光である。光源としてはUV光源を用いており、波長365[nm]のUV光を露光光165として照射する。この際の露光量は、50[mJ/cm2]〜1000[mJ/cm2]の範囲が妥当であり、実施形態1では200[mJ/cm2]である。
Subsequently, the transparent
露光後に現像を実施し、次に熱アニールを120[℃]且つ30[分]の条件で実施することにより光透過領域120が形成される(図4(d)参照)。SU−8で形成した光透過領域120の屈折率は1.5〜1.6となる。
Development is performed after the exposure, and then thermal annealing is performed under the conditions of 120 [° C.] and 30 [min], thereby forming the light transmission region 120 (see FIG. 4D). The refractive index of the
続いて、光透過領域120の上に、透明導電膜125を備えた第2の透明基板115を配置する(図4(e)参照)。第2の透明基板115は、光透過領域120の上面と透明導電膜125とを密着し、更に図中に示していない樹脂によって第1の透明基板110の外周部を接着封止することで固定する。このとき用いる接着剤は熱硬化性でもUV硬化性でも良い。
Subsequently, the second
最後に、第1の透明基板110と第2の透明基板115の間の空隙に電気泳動素子140を充填する(図4(f)参照)。電気泳動素子140は電気泳動粒子141と分散材142の混合物である。
Finally, the
なお、既に述べた通り、図4(e)に示した別の透明導電膜125を備えた第2の透明基板115の配置と、図4(f)に示した各光透過領域120間のスペースへの電気泳動素子140の充填の順番は逆でも良い(図5参照)。
As already described, the arrangement of the second
図6は、実施形態1の光学素子100の更に別の製造工程を示す断面図である。以下、光学素子100の更に別の製造工程について更に詳しく説明する。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing still another manufacturing process of the
まず、ガラス又,PET,PC,PENからなる第2の透明基板115の表面に透明導電膜125を形成し(図6(a)参照)、その上に透明感光性樹脂層150を形成する(図6(b)参照)。
First, a transparent
続いて、フォトマスク160のマスクパターン161を用いて、透明感光性樹脂層150をパターニングする(図6(c)参照)。露光後に現像を実施し、次に熱アニールを120[℃]且つ30[分]の条件で実施することによって光透過領域120が形成される(図6(d)参照)。
Subsequently, the transparent
続いて、光透過領域120の上に、第1の導電性パターン250および第2の導電性パターン270を備えた第1の透明基板110を配置し(図6(e)参照)、最後に、第1の透明基板110と第2の透明基板115の間の空隙に電気泳動素子140を充填する(図6(f)参照)。このとき、第1の導電性パターン250および第2の導電性パターン270が光透過領域120から光透過領域120間の間隙に向けて少なくとも一部が露出するように第1の透明基板110の位置を制御する。
Subsequently, the first
なお、図6(e)に示した第1,第2の透明導電性パターン250,270を備えた第1の透明基板110の配置と、図6(f)に示した各光透過領域120間のスペースへの電気泳動素子140の充填の順番は逆でも良い。
The arrangement of the first
[実施形態2]
図13は、実施形態2の光学素子200を示す断面図である。以下、実施形態2における光学素子200の詳細を説明する。
[Embodiment 2]
FIG. 13 is a cross-sectional view showing the
図13に示すように、実施形態2では、第1の透明基板110の表面に第1の導電性遮光パターン220と第2の導電性遮光パターン230を配置している。第1の導電性遮光パターン220および第2の導電性遮光パターン230の膜厚は、10[nm]から1000[nm]の範囲が妥当であり、実施形態2では300[nm]である。第1の導電性遮光パターン220と第2の導電性遮光パターン230の構成材料としては、アルミニウム,クロム,銅,酸化クロム,カーボンナノチューブ等とし、実施形態2ではアルミニウムとする。
As shown in FIG. 13, in the second embodiment, the first conductive
実施形態2では光透過領域120の形成方法が実施形態1と異なる。図14は、本実施形態2の光学素子200の製造方法を示す断面図である。
まず、ガラス,PET,PC,PENからなる第1の透明基板110の表面に第1の導電性パターン220および第2の導電性パターン230を形成し(図14(a)参照)、其の上に透明感光性樹脂層150を形成する(図14(b)参照)。
そして、透明感光性樹脂層150のパターニングは、第1の導電性遮光パターン220および第2の導電性遮光パターン230をフォトマスクとして用い、第1の透明基板110の裏面側から露光光165を照射することで行う(図14(c)参照)。この際の露光量は、100[mJ/cm2]〜1000[mJ/cm2]の範囲が妥当であり、実施形態2では200[mJ/cm2]である。
このように第1の導電性遮光パターン220および第2の導電性遮光パターン230をフォトマスクとして用いて透明感光性樹脂層150のパターン形成を行うことで、光透過領域120と第1の導電性パターン220および第2の導電性パターン230の相対的な位置が自ずと相補的な関係になるという効果が得られる。この結果、第1の導電性遮光パターン220および第2の導電性遮光パターン230が光透過領域120から光透過領域120間の間隙に向けて完全に露出した状態が確保される。
In the second embodiment, the method of forming the
First, the 1st
Then, the patterning of the transparent
In this way, by forming the pattern of the transparent
実施形態2における其の他の構成,作用,効果に関しては、実施形態1で述べたものと同様である。 Other configurations, operations, and effects in the second embodiment are the same as those described in the first embodiment.
[実施形態3]
図7は実施形態3の光学素子300を示した図で、図7(a)は同光学素子300を狭視野モードの状態で示した縦断面図、図7(b)は同光学素子300を中間モードの状態で示した縦断面図、図7(c)は同光学素子300を広視野モードの状態で示した縦断面図である。図7(a),(b),(c)において、図1(a),図2(a),図3(a)と同じ部分には図1(a),図2(a),図3(a)と同じ符号を付す。以下、実施形態3の光学素子300の詳細を説明する。
[Embodiment 3]
7A and 7B are diagrams showing the
図7(a),(b),(c)に示すように、実施形態3では、第1の導電性パターン250および第2の導電性パターン270を配置した第1の透明基板110と光透過領域120の間に保護カバー膜130を配置している。
保護カバー膜130の膜厚は、10[nm]から1000[nm]の範囲が妥当であり、実施形態3では300[nm]である。保護カバー膜130の構成材料としては、シリコン酸化膜,シリコン窒化膜,シリコン酸窒化膜等とし、実施形態3ではシリコン酸化膜とする。また、図7(a),(b),(c)では、第1の導電性パターン250および第2の導電性パターン270を配置した第1の透明基板110の表面全体に保護カバー膜130が形成されているが、これは必須ではなく、第1の導電性パターン250および第2の導電性パターン270の表面が覆われていれば良い。
以上の構成によれば、第1の導電性パターン250および第2の導電性パターン270が保護カバー膜130によって覆われることで、第1の導電性パターン250および第2の導電性パターン270と電気泳動素子140の接触を防止できるので、電気泳動素子140の第1の導電性パターン250および第2の導電性パターン270への付着による動作劣化等も発生せず、動作安定性の良好な可視範囲制御が実現できる。また、電気泳動素子140を保持する環境として、実施形態1の構造に加えて、保護カバー膜が加わることで気密性が向上し、良好な信頼性の光学素子300が実現できる。
As shown in FIGS. 7A, 7B, and 7C, in the third embodiment, the first
The film thickness of the
According to the above configuration, the first
実施形態3における其の他の構成,作用,効果は、実施形態1や実施形態2で述べた通りである。 Other configurations, operations, and effects in the third embodiment are as described in the first and second embodiments.
[実施形態4]
図8は実施形態4の光学素子400を示した図で、図8(a)は同光学素子400を狭視野モードの状態で示した縦断面図、図8(b)は同光学素子400を中間モードの状態で示した縦断面図、図8(c)は同光学素子400を広視野モードの状態で示した縦断面図である。図8(a),(b),(c)において、図1(a),図2(a),図3(a)と同じ部分には図1(a),図2(a),図3(a)と同じ符号を付す。以下、実施形態4の光学素子400の詳細を説明する。
[Embodiment 4]
8A and 8B are diagrams showing the
図8(a),(b),(c)に示すように、実施形態4では、実施形態3と同様に第1の透明基板110上に第1の導電性パターン250および第2の導電性パターン270と保護カバー膜130と光透過領域120が形成されており、光透過領域120の上面には、透明導電膜125の表面上に第2の保護カバー膜135を積層した第2の透明基板115が配置されている。
第2の保護カバー膜135の膜厚は10[nm]から1000[nm]の範囲が妥当であり、実施形態4では300[nm]である。第2の保護カバー膜135の構成材料としては、シリコン酸化膜,シリコン窒化膜,シリコン酸窒化膜等とし、実施形態4ではシリコン酸化膜とする。また、図8(a),(b),(c)では、第2の保護カバー膜135が透明導電膜125と光透過領域120との間にも形成されているが、これは必須ではなく、透明導電膜125のうち、光透過領域120と接していない領域が覆われていれば良い。
以上の構成によれば、透明導電膜125と電気泳動素子140の接触を防止できるので、電気泳動素子140の透明導電膜125への付着等も発生せず、その結果として動作安定性が更に良好な可視範囲制御が実現できる。また、電気泳動素子140を保持する環境として、実施形態3の構造に加えて、第2の保護カバー膜135が加わることで更に気密性が向上し、良好な信頼性の光学素子400が実現できる。
As shown in FIGS. 8A, 8B, and 8C, in the fourth embodiment, the first
The film thickness of the second
According to the above configuration, since the contact between the transparent
実施形態4における其の他の構成,作用,効果は、実施形態1,実施形態2,実施形態3で述べた通りである。 Other configurations, operations, and effects in the fourth embodiment are as described in the first, second, and third embodiments.
[実施形態5]
図15〜図18は、実施形態5の光学素子600を示した図で、図15は同光学素子600を狭視野モードの状態で示した縦断面図、図16は同光学素子600を第1中間モードの状態で示した縦断面図、図17は同光学素子600を第2中間モードの状態で示した縦断面図、図18は同光学素子600を広視野モードの状態で示した縦断面図である。また、図23は実施形態5の光学素子600における光透過領域120と第1の導電性パターン250および第2の導電性パターン270および第3の導電性パターン290との位置関係を示す図であり、図23(a)は其の平面図、また、図23(b)はその斜視図である。図15〜図18と図23(a),(b)において、図1(a),図2(a),図3(a)や図12(a),(b)と同じ部分には、図1(a),図2(a),図3(a)や図12(a),(b)と同じ符号を付す。以下、実施形態5の光学素子600の詳細を説明する。
[Embodiment 5]
FIGS. 15 to 18 are views showing an
実施形態5の光学素子600は、第1の透明基板110と、第1の透明基板110に対向して存在する第2の透明基板115と、第1の透明基板110の第2の透明基板115に対する面に配置された第1の導電性パターン250および第2の導電性パターン270とび第3の導電性パターン290と、第1の透明基板110の表面から第2の透明基板115の表面に達するように第1の導電性パターン250と第2の導電性パターン270と第3の導電性パターン290の間にそれぞれ単一に配置され、且つ、そのパターンが素子領域を横断している光透過領域120と、第2の透明基板115の第1の透明基板110に対する面に配置された透明導電膜125と、隣接する光透過領域120の間に配置され、特定の表面電荷を帯び且つ遮光性の電気泳動粒子141と透過性の分散材142とから成る電気泳動素子140を備えている。
The
より具体的に言えば、実施形態5の光学素子600は、第1の透明基板110と、第1の透明基板110に間隔を置いて対向して存在する第2の透明基板115と、第1の透明基板110において第2の透明基板115と対向する側の面に一定の間隔をおいて順に繰り返し平行に配置されて共に素子領域を横断する第1の導電性パターン250および第2の導電性パターン270と第3の導電性パターン290と、第1の透明基板110の表面から第2の透明基板115の表面に達するように第1の導電性パターン250と第2の導電性パターン270の間および第2の導電性パターン270と第3の導電性パターン290の間ならびに第3の導電性パターン290と第1の導電性パターン250の間に配置されて素子領域を横断する光透過領域120と、第2の透明基板115において第1の透明基板110と対向する側の面の全域に亘って配置された透明導電膜125と、隣接する前記光透過領域120の間に配置され、特定の表面電荷を帯び且つ遮光性の電気泳動粒子141と透過性の分散材142とから成る電気泳動素子140を備えた光学素子である。
More specifically, the
図15の狭視野モードは、電圧印加制御手段145の操作により、第1の導電性パターン250および第2の導電性パターン270および第3の導電性パターン290と透明導電膜125をそれぞれ同電位にすることで(図48(a)参照)、各光透過領域120の間隙に配された電気泳動素子140内の電気泳動粒子141を分散材142内に均一に分散させることによって実現する。狭視野モードでは、図19(a),(b)に示されるように、透明導電膜125と第1の導電性パターン250の間,透明導電膜125と第2の導電性パターン270の間,透明導電膜125と第3の導電性パターン290の間の全てにおいて、電気泳動粒子141が分散材142内に均一に分散するので、隣接する光透過領域120間の間隙が全て遮光状態となり、図19(b),(c)に示されるように、最も狭い可視範囲が実現されることになる。
これに対し、図16の第1中間モードは、電圧印加制御手段145の操作により、第1の導電性パターン250に対する透明導電膜125の相対電位を電気泳動粒子141の表面電荷と同じ極性とし(図48(b)参照)、透明導電膜125と第1の導電性パターン250の間の電気泳動粒子141のみを第1の導電性パターン250の表面近傍に凝集させることで実現する。このとき、第2の導電性パターン270および第3の導電性パターン290と透明導電膜125は同電位であり(図48(b)参照)、透明導電膜125と第2の導電性パターン270の間および透明導電膜125と第3の導電性パターン290の間においては、図20(a),(b)に示されるように、電気泳動粒子141が分散材142内に均一に分散する。従って、隣接する光透過領域120間の間隙が3列中1列の割合で電気泳動素子140を光が斜め方向に透過可能になる為、図20(b),(c)に示されるように、狭視野モードよりも広い可視範囲が実現される。
また、図17の第2中間モードは、電圧印加制御手段145の操作により、第1の導電性パターン250と第2の導電性パターン270を同電位にして、第1の導電性パターン250および第2の導電性パターン270に対する透明導電膜125の相対電位を電気泳動粒子141の表面電荷と同じ極性とすることで(図48(c)参照)、透明導電膜125と第1の導電性パターン250の間の電気泳動粒子141を第1の導電性パターン250の表面近傍に凝集させ、且つ、透明導電膜125と第2の導電性パターン270の間の電気泳動粒子141を第2の導電性パターン270の表面近傍に凝集させることで実現する。このとき、第3の導電性パターン290と透明導電膜125は同電位であり(図48(c)参照)、第3の導電性パターン290と透明導電膜125の間においては、図21(a),(b)に示されるように、電気泳動素子140内の電気泳動粒子141のみが分散材142内に均一に分散する。従って、隣接する光透過領域120の間隙が3列中2列の割合で斜め入射光が透過可能な状態になる為、図21(b),(c)に示されるように、第1中間モードよりも更に広い可視範囲が実現する。
そして、図18の広視野モードは、電圧印加制御手段145の操作により、第1の導電性パターン250と第2の導電性パターン270と第3の導電性パターン290を同電位とし、第1の導電性パターン250と第2の導電性パターン270と第3の導電性パターン290に対する透明導電膜125の相対電位を電気泳動粒子141の表面電荷と同じ極性とすることで(図48(d)参照)、透明導電膜125と第1の導電性パターン250の間の電気泳動粒子141を第1の導電性パターン250の表面近傍に凝集させ、且つ、透明導電膜125と第2の導電性パターン270の間の電気泳動粒子141を第2の導電性パターン270の表面近傍に凝集させ、更に、透明導電膜125と第3の導電性パターン290の間の電気泳動粒子141を第3の導電性パターン290の表面近傍に凝集させることで実現する(図22(a),(b)参照)。広視野モードにおいては、隣接する光透過領域120の全ての間隙において斜め方向への光透過が可能になる為、図22(b),(c)に示されるように、第2中間モードよりも更に広い可視範囲が実現される。
このように、図48(a),(b),(c),(d)に示されるような電圧印加制御手段145により第1の導電性パターン250,第2の導電性パターン270,第3の導電性パターン290と透明導電膜125の電位を制御し、狭視野モード,第1中間モード,第2中間モード,広視野モードの表示を実現することができる。電圧印加制御手段145は、外部からの信号に応じて第1の導電性パターン250,第2の導電性パターン270,第3の導電性パターン290および透明導電膜125に印加する電圧を調整し、第1の導電性パターン250,第2の導電性パターン270,第3の導電性パターン290および透明導電膜125のそれぞれの極性を変化させるための手段である。
In the narrow field mode of FIG. 15, the first
On the other hand, in the first intermediate mode of FIG. 16, the relative potential of the transparent
In the second intermediate mode of FIG. 17, the first
In the wide-field mode of FIG. 18, the first
As described above, the first
以上に述べた通り、実施形態5の光学素子600においては、図40(a)や図43(a)に示されるような関連技術とは相違し、透明導電膜123と透明導電膜125の中間位置から透明導電膜123に到る区間に電気泳動粒子141を留め置くといった公知の技術思想、つまり、隣接する光透過領域120の間を遮光する遮光手段(分散材142のうち電気泳動粒子141が分散している部分)の高さを変えて中間モードを実現することを前提とした技術思想に改め、
第1の導電性パターン250と透明導電膜125との間にある電気泳動粒子141を第1の導電性パターン250と透明導電膜125との間に完全に分散させた状態、つまり、第1の導電性パターン250を挟む光透過領域120同士を遮光手段(分散材142の全領域に亘って分散した電気泳動粒子141)で遮光した状態と、第1の導電性パターン250と透明導電膜125との間にある電気泳動粒子141を第1の導電性パターン250の近傍に凝集させた状態、つまり、第1の導電性パターン250を挟む光透過領域120同士の間の遮光手段を取り除いた状態のうち何れか一方を選択すると共に、
第2の導電性パターン270と透明導電膜125との間にある電気泳動粒子141を第2の導電性パターン270と透明導電膜125との間に完全に分散させた状態、つまり、第2の導電性パターン270を挟む光透過領域120同士を遮光手段(分散材142の全領域に亘って分散した電気泳動粒子141)で遮光した状態と、第2の導電性パターン270と透明導電膜125との間にある電気泳動粒子141を第2の導電性パターン270の近傍に凝集させた状態、つまり、第2の導電性パターン270を挟む光透過領域120同士の間の遮光手段を取り除いた状態のうち何れか一方を選択し、
更に、第3の導電性パターン290と透明導電膜125との間にある電気泳動粒子141を第3の導電性パターン290と透明導電膜125との間に完全に分散させた状態、つまり、第3の導電性パターン290を挟む光透過領域120同士を遮光手段(分散材142の全領域に亘って分散した電気泳動粒子141)で遮光した状態と、第3の導電性パターン290と透明導電膜125との間にある電気泳動粒子141を第3の導電性パターン290の近傍に凝集させた状態、つまり、第3の導電性パターン290を挟む光透過領域120同士の間の遮光手段を取り除いた状態のうち何れか一方を選択し、
これら3組の選択状態の組み合わせの態様を変えることにより、一連の光透過領域120の間を区切って遮光する遮光手段(分散材142の全領域に亘って分散した電気泳動粒子141)の存在する間隔を変えて、光学素子600を斜交して通過できる光の角度を調整するように構成しているので、狭視野モード,広視野モードに加え、特に、第1中間モードや第2中間モードを時間経過に関わりなく安定して維持することができる。
その理由は、時間が経過しても電気泳動粒子141の拡散による状態変化が生じないからである。
以上を纏めれば、第1の透明基板110上に配置した複数系列の導電性パターンである第1の導電性パターン250と第2の導電性パターン270と第3の導電性パターン290を独立的に制御して電気泳動粒子141を各導電性パターン250,270,290ごとに動作させることが可能となり、電気泳動粒子141を中途半端な状態に分散させなくても、一連の光透過領域120の間を区切って遮光する遮光手段(分散材142の全領域に亘って分散した電気泳動粒子141)の存在する間隔を様々に変えることによって光学素子600に斜交して通過できる光の角度を調整することができるので、狭視野モードと広視野モードに加え、両モードの中間の特性を実現する中間モード、つまり、この場合においては第1中間モードと第2中間モードを時間の経過に関わりなく安定して実現できるということができる。
As described above, the
The state in which the
The state in which the
Further, the
By changing the mode of combination of these three selected states, there is a light shielding means (
The reason is that the state change due to the diffusion of the
In summary, the first
実施形態5における其の他の構成,作用,効果は、実施形態1で述べた通りである。 Other configurations, operations, and effects in the fifth embodiment are as described in the first embodiment.
また、図24〜図27に示すように、第1の導電性パターン250および第2の導電性パターン270および第3の導電性パターン290上へ保護カバー膜130を形成した光学素子700、更には、図28〜図31に示すように、透明導電膜125の表面へ第2の保護カバー膜135を形成した光学素子800とすることも可能であり、その作用および効果は、それぞれ実施形態3と実施形態4で述べた通りである。
Further, as shown in FIGS. 24 to 27, an
[実施形態6]
図54(a),(b)は、実施形態6の光学素子1000を示した図で、図54(a)は同光学素子1000の光透過領域120と第1の導電性パターン250および第2の導電性パターン270および樹脂128の位置関係を示す平面図であり、図54(b)は同光学素子1000の斜視図である。光透過領域120は1つのパターンで構成されており、第1の導電性パターン250と第2の導電性パターン270は光透過領域120によって分離されていることから、樹脂128は、第1の導電性パターン250及び第2の導電性パターン270の取り出し部分だけに形成すれば良く、樹脂128の使用量を低減することが可能となる。
[Embodiment 6]
FIGS. 54A and 54B show the
[その他の実施形態]
以上説明した本発明の光学素子は、液晶表示装置だけでなく、表示パネルを備えた他の表示装置、例えば、有機ELディスプレイ,無機ELディスプレイ,LEDディスプレイ,プラズマディスプレイ,フィールドエミッションディスプレイ,ブラウン管,蛍光表示管等にも適用することができる。
また、本発明の光学素子の使用形態としては、表示パネルの表面に直に貼り付けて使用する形態や表示装置内に搭載する形態など種々の使用形態が考えられる。
以下に、それぞれの使用形態における構成を具体的に説明する。なお、光学素子は実施形態1で説明した光学素子100を例に説明するものとする。
[Other Embodiments]
The optical element of the present invention described above is not only a liquid crystal display device but also other display devices including a display panel, such as an organic EL display, an inorganic EL display, an LED display, a plasma display, a field emission display, a cathode ray tube, a fluorescent tube It can also be applied to a display tube or the like.
In addition, as the usage pattern of the optical element of the present invention, various usage patterns such as a mode in which the optical element is directly attached to the surface of the display panel and a mode in which the optical element is mounted in a display device are possible.
Below, the structure in each usage form is demonstrated concretely. The optical element will be described using the
まず、本発明の光学素子を内部に搭載する表示装置について説明する。 First, a display device in which the optical element of the present invention is mounted will be described.
図36に、本発明の光学素子を内部に搭載する表示装置1400の構成を示す。表示装置1400は、ディスプレイとして機能する光学制御素子1800と、この光学制御素子1800を照明するバックライトとして機能する照明光学装置1700と、光学制御素子1800と照明光学装置1700の間に設けられた光学素子1100からなる。
FIG. 36 shows a configuration of a display device 1400 in which the optical element of the present invention is mounted. The display device 1400 includes an
光学素子1100は、第1の実施形態で説明したように、狭視野モードと中間モード広視野モードを実現可能なマイクロルーバーである。照明光学装置1700は、図36に示した冷陰極管に代表される光源1021,反射シート1022,導光板1023,拡散板1024,プリズムシート1025a,プリズムシート1025bからなり、プリズムシート1025a,1025bを通過した光が光学素子1100を介して光学制御素子1800に照明される。
As described in the first embodiment, the
導光板1023は、アクリル樹脂などからなり、一方の端面に光源1021からの光が入射し、入射光が導光板内を伝播して表面(所定の側面)側から一様に射出されるように構成されている。導光板1023の裏面側には、裏面から射出した光を表面方向に反射する反射シート1022が設けられている。図には示されていないが、導光板1023の他方の端面および側面にも反射手段が設けられている。
The
導光板1023の表面から射出された光は、拡散板1024およびプリズムシート1025a,1025bを介して光学制御素子1800に入射する。拡散板1024は、導光板1023から入射する光を拡散させるためのものである。導光板1023の左右端では、その構造上、射出した光の輝度が異なる。このため、導光板1023からの光を拡散板1024で拡散させる。
Light emitted from the surface of the
プリズムシート1025a,1025bは、導光板1023から拡散板1024を介して入射する光の輝度を向上させる。プリズムシート1025aは、一定方向に一定周期で配置した複数のプリズムからなる。プリズムシート1025bも同じ構成であるが、プリズムの規則的な配置方向が、プリズムシート1025aのプリズムの規則的な配置方向に対して交差するようになっている。これらプリズムシート1025a,1025bによって、拡散板1024にて拡散された光の指向性を強めることができる。
The
なお、図36の実施形態では、光源として冷陰極管を例に挙げて説明したが、これに限るわけではなく、白色LEDや3色LEDなどを光源として用いても構わない。また、この実施形態では、サイドライト型の光源を例に挙げて説明しているが、これに限るわけでなく、直下型の光源を用いても構わない。 In the embodiment of FIG. 36, the cold cathode tube is described as an example of the light source. However, the present invention is not limited to this, and a white LED, a three-color LED, or the like may be used as the light source. In this embodiment, a side light type light source is described as an example. However, the present invention is not limited to this, and a direct light source may be used.
光学制御素子1800は、液晶層1032を2枚の基板1030a,1030bで狭持した構造を有する。基板1030aは、一方の面(液晶層1032側の面)にカラーフィルタ1033が形成され、他方の面に偏光板・位相差板1031aが設けられている。基板1030bの液晶層1032側の面とは反対の面には、偏光板・位相差板1031bが設けられている。カラーフィルタ1033は、光を吸収する層よりなるブラックマトリクスにより区画された領域に、R(赤),G(緑),B(青)の色フィルタがマトリクス状に配置されている。各色フィルタは画素に対応しており、そのピッチは一定である。液晶層1032は、不図示の制御装置からの制御信号に従って、画素単位に、透明状態と遮光状態の切替が可能とされており、この状態切替により、入射した光を空間的に変調する。
The
図36に示した表示装置1400では、プリズムシート1025a,1025bを通過した光は、偏光板・位相差板1031bに入射する。偏光板・位相差板1031bを通過した光は、基板1030bを介して液晶層1032に入射し、そこで画素単位に空間変調が施される。液晶層1032を通過した光(変調光)は、カラーフィルタ1033、基板1030aを順次通過して偏光板・位相差板1031aに入射する。偏光板・位相差板1031aを通過した光は、光学素子1100を介して出射される。ここで、図36では、光学制御素子として偏光板・位相差板1031a,1031bを用いているが、これに限るわけでなく、偏光板のみの場合であっても構わない。
In the display device 1400 shown in FIG. 36, the light that has passed through the
上述した表示装置1400によれば、光学素子1100によって、光学制御素子1800の照明用の光を画面正面方向に収束させたりさせなかったりすることができるため、観察者の嗜好に応じて、視野角が狭い状態と広い状態を適宜選択することができる、という効果が得られる。
また、図37に示す表示装置1500のように、透明接着層1060を用いて、光学素子1100を光学制御素子1800の偏光板・位相差板1031bに貼り付けてもよい。光学素子1100を光学制御素子1800に貼り付けることで、両者間での散乱光の発生が抑えられるため、透過率が向上して輝度が更に高い表示装置が実現可能となる。
According to the display device 1400 described above, since the illumination light of the
In addition, as in the display device 1500 illustrated in FIG. 37, the
次に、本発明の光学素子を表示パネルの表面に配置して使用する表示装置の形態について説明する。 Next, a form of a display device that uses the optical element of the present invention on the surface of the display panel will be described.
図34に、本発明の光学素子を表示画面に設けた表示装置1200の構成を示す。図34を参照すると、表示装置1200は、ディスプレイとして機能する光学制御素子1800とバックライトとして機能する照明光学装置1700および光学素子1100からなる。
光学素子1100は、第1の実施形態で説明したように、狭視野モードと中間モードと広視野モードを制御可能なマイクロルーバーである。
照明光学装置1700は、光源1021,反射シート1022,導光板1023,拡散板1024,プリズムシート1025a,プリズムシート1025bからなり、プリズムシート1025a,1025bを通過した光で光学制御素子を照明する。ここで、光学素子1100の表面に、傷つきがないようにするハードコート層や外光の写りこみを防止する反射防止層を形成しても構わない。
FIG. 34 shows a configuration of a display device 1200 in which the optical element of the present invention is provided on a display screen. Referring to FIG. 34, a display device 1200 includes an
As described in the first embodiment, the
The illumination
上述した表示装置1200によれば、表示装置1200の最前面で、光学素子1100によって、光学制御素子1800から出射した光を画面正面方向に収束させたりさせなかったりすることができるため、光学素子1100を通過した光が観察者に直接届くことにより、光学素子1100を内部に搭載する表示装置に比べて光学素子1100を出射した光の散乱,屈折,反射等が発生せず、更に解像度の高い鮮明な画像が実現できる。
According to the display device 1200 described above, since the light emitted from the
光学素子1100は、図35に示した表示装置1300のように、光学制御素子1800の偏光板・位相差板1031aに透明接着層1060を介して貼り付けてもよい。このように構成することで、光学素子1100と偏光板・位相差板1031aの界面における表面反射ロスを低減することができ、より輝度の高い表示装置を実現することができる。
The
本発明を他の電子機器であるテレビ,モニター,ノート型パーソナルコンピュータ,フィーチャーフォン,スマートフォン,タブレットPC,PDAなどの携帯型の情報処理端末への適用例としては、例えば、図46(a)に示した電子機器2000や図46(b)に示した電子機器2010のように、上述した各表示装置1200,1300,1400,1500の何れかを電子機器の機器本体における表示手段として装備するものがある。更に、プラズマ型の各種表示装置に適用するようにしてもよい。 As an application example of the present invention to portable information processing terminals such as televisions, monitors, notebook personal computers, feature phones, smartphones, tablet PCs, and PDAs which are other electronic devices, for example, FIG. A device equipped with any one of the display devices 1200, 1300, 1400, 1500 described above as display means in the device body of the electronic device, such as the electronic device 2000 shown and the electronic device 2010 shown in FIG. is there. Furthermore, the present invention may be applied to various plasma display devices.
この場合、情報処理端末の側では、その制御装置が、マウスやキーボードやタッチパネルなどの入力装置からの入力を受け付けて、表示手段として装備した表示装置上に必要な情報を表示させるための制御を行う構成となっている。 In this case, on the information processing terminal side, the control device accepts input from an input device such as a mouse, a keyboard, or a touch panel, and performs control for displaying necessary information on a display device equipped as a display means. It is configured to do.
次に、図38に、本発明の光学素子を搭載する照明装置1600の構成を示す。
図38を参照すると、照明装置1600は、面状光源1900と光学素子1100とからなる。面状光源は、冷陰極管に代表される光源1021,反射シート1022,導光板1023,拡散板1024,プリズムシート1025a,プリズムシート1025bからなる。光学素子1100は、実施形態1〜実施形態3のマイクロルーバーのいずれかで構成される。
Next, FIG. 38 shows a configuration of an illumination device 1600 equipped with the optical element of the present invention.
Referring to FIG. 38, the illumination device 1600 includes a planar
導光板1023は、アクリル樹脂などにより構成されるものであって、一方の端面に光源1021からの光が入射し、入射光が導光板内を伝播して表面(所定の側面)側から一様に出射されるように構成されている。
導光板1023の裏面側には、裏面から出射した光を表面方向に反射する反射シート1022が設けられている。図には示されていないが、導光板1023の他方の端面および側面にも反射手段が設けられている。
The
On the back surface side of the
導光板1023の表面から出射された光は、拡散板1024およびプリズムシート1025a,1025bを介して光学素子1100に入射する。拡散板1024は、導光板1023から入射する光を拡散させるためのものである。導光板1023の左右端では、その構造上、出射した光の輝度が異なる。このため、導光板1023からの光を導光板1023で拡散させる。
Light emitted from the surface of the
プリズムシート1025a,1025bは、導光板1023から拡散板1024を介して入射する光の輝度を向上させる。
The
照明装置1600では、導光板1023の表面側から出射した光は、拡散板1024で拡散された後、プリズムシート1025a,1025bを介して光学素子1100に入射する。
In the illumination device 1600, the light emitted from the surface side of the
上述した照明装置1600によれば、光学素子1100によって、面状光源1900の光を画面正面方向に収束させたりさせなかったりすることができるため、観察者の嗜好に応じて、広い範囲を照らすことができる光の出射角度が広い状態と、照明装置1600の直下近辺だけを照らすことが出来る光の出射角度が狭い状態を選択することが可能となる。
実施形態1〜5の光学素子を光学素子1100として利用した照明装置1600においては、各導電性パターン220,230,250,270,290と透明導電膜125の間の電位差によって電気泳動粒子141の分散状態を変化させることで光透過領域120および分散材142を透過する光の出射方向の範囲を変化させる構成となる。
なお、本実施形態では、光源として、冷陰極管を例に挙げて説明したが、これに限るわけではなく、白色LEDや3色LEDなどを光源として用いても構わない。また、本実施形態では、サイドライト型の光源を例に挙げて説明しているが、これに限るわけでなく、直下型の光源を用いても構わない。また、面状光源1900についても、本実施形態で挙げた内容に限定されるわけでなく、LED照明や有機EL照明や無機EL照明や蛍光灯や電球といった光を発する光源が面状に配列されたものであれば構わない。
According to the illumination device 1600 described above, the light from the planar
In the illuminating device 1600 that uses the optical elements of Embodiments 1 to 5 as the
In the present embodiment, a cold cathode tube has been described as an example of the light source. However, the present invention is not limited to this, and a white LED, a three-color LED, or the like may be used as the light source. In the present embodiment, a side light type light source is described as an example. However, the present invention is not limited to this, and a direct light source may be used. Further, the planar
以上に開示した実施形態の一部または全部は、以下の付記に示す記載によって適切に表現され得るが、発明を実施するための形態や発明の技術思想は、これらのものに制限されるものではない。 A part or all of the embodiment disclosed above can be appropriately expressed by the description shown in the following supplementary notes, but the form for carrying out the invention and the technical idea of the invention are not limited to these. Absent.
〔付記1〕
第1の透明基板(110)と、
前記第1の透明基板(110)に対向して存在する第2の透明基板(115)と、
前記第1の透明基板(110)の前記第2の透明基板(115)に対する面に配置された第1の導電性パターン(250)および第2の導電性パターン(270)と、
前記第1の透明基板(110)の表面から前記第2の透明基板(115)の表面に達するように前記第1の導電性パターン(250)と前記第2の導電性パターン(270)の間に単一に配置され、且つ、そのパターンが素子領域を横断している光透過領域(120)と、
前記第2の透明基板(115)の前記第1の透明基板(110)に対する面に配置された透明導電膜(125)と、
隣接する前記光透過領域(120)の間に配置され、特定の表面電荷を帯び且つ遮光性の電気泳動粒子(141)と透過性の分散材(142)とから成る電気泳動素子(140)と、を有することを特徴とする光学素子(図1(a),(b)参照)。
[Appendix 1]
A first transparent substrate (110);
A second transparent substrate (115) that faces the first transparent substrate (110);
A first conductive pattern (250) and a second conductive pattern (270) disposed on a surface of the first transparent substrate (110) with respect to the second transparent substrate (115);
Between the first conductive pattern (250) and the second conductive pattern (270) so as to reach the surface of the second transparent substrate (115) from the surface of the first transparent substrate (110). And a light transmission region (120) whose pattern is transverse to the device region,
A transparent conductive film (125) disposed on a surface of the second transparent substrate (115) with respect to the first transparent substrate (110);
An electrophoretic element (140) which is disposed between adjacent light transmission regions (120) and which has a specific surface charge and is composed of light-shielding electrophoretic particles (141) and a transmissive dispersion material (142). And an optical element (see FIGS. 1A and 1B).
〔付記2〕
第1の透明基板(110)と、
前記第1の透明基板(110)に間隔を置いて対向して存在する第2の透明基板(115)と、
前記第1の透明基板(110)において前記第2の透明基板(115)と対向する側の面に一定の間隔をおいて平行かつ交互に配置されて共に素子領域を横断する第1の導電性パターン(250)および第2の導電性パターン(270)と、
前記第1の透明基板(110)の表面から前記第2の透明基板(115)の表面に達するように前記第1の導電性パターン(250)と前記第2の導電性パターン(270)の間に配置されて素子領域を横断する光透過領域(120)と、
前記第2の透明基板(115)において前記第1の透明基板(110)と対向する側の面の全域に亘って配置された透明導電膜(125)と、
隣接する前記光透過領域(120)の間に配置され、特定の表面電荷を帯び且つ遮光性の電気泳動粒子(141)と透過性の分散材(142)とから成る電気泳動素子(140)と、を有することを特徴とする光学素子(図1(a),(b)参照)。
[Appendix 2]
A first transparent substrate (110);
A second transparent substrate (115) present opposite to the first transparent substrate (110) at an interval;
First conductivity of the first transparent substrate (110) that is arranged in parallel and alternately with a certain interval on the surface facing the second transparent substrate (115) and crosses the element region. A pattern (250) and a second conductive pattern (270);
Between the first conductive pattern (250) and the second conductive pattern (270) so as to reach the surface of the second transparent substrate (115) from the surface of the first transparent substrate (110). A light transmissive region (120) disposed across the device region;
A transparent conductive film (125) disposed over the entire surface of the second transparent substrate (115) facing the first transparent substrate (110);
An electrophoretic element (140) which is disposed between adjacent light transmission regions (120) and which has a specific surface charge and is composed of light-shielding electrophoretic particles (141) and a transmissive dispersion material (142). And an optical element (see FIGS. 1A and 1B).
〔付記3〕
付記1または付記2に記載の光学素子において、
隣接する前記光透過領域(120)の間の間隙の両端部を全て封止するように配置された樹脂(128)を有することを特徴とする光学素子。(図52(a),(b)参照)
[Appendix 3]
In the optical element according to appendix 1 or appendix 2,
An optical element comprising a resin (128) arranged so as to seal all ends of a gap between the adjacent light transmission regions (120). (See FIGS. 52 (a) and (b))
〔付記4〕
付記2に記載の光学素子において、
第1の導電性パターン(250)および第2の導電性パターン(270)の各々が、
前記素子領域を横断する主部(250a,270a)と、
前記主部(250a,270a)に直交状態で接続して前記主部(250a,270a)から前記主部(250a,270a)に隣接する主部(270a,250a)の直近にまで延出し、前記主部(250a,270a)の延出方向に沿って一直線上に並ぶように一定のピッチでピッチをずらせて前記主部(250a,270a)の両側に形成された複数の副部(250b,270b)とを有し、
隣接する第1の導電性パターン(250)の副部(250b)と第2の導電性パターン(270)の副部(270b)が平行かつ交互に一直線上に並ぶように配置されていることを特徴とする光学素子(図49参照)。
[Appendix 4]
In the optical element according to attachment 2,
Each of the first conductive pattern (250) and the second conductive pattern (270)
A main part (250a, 270a) crossing the element region;
The main part (250a, 270a) is connected in an orthogonal state and extends from the main part (250a, 270a) to the main part (270a, 250a) adjacent to the main part (250a, 270a), A plurality of sub-portions (250b, 270b) formed on both sides of the main portion (250a, 270a) by shifting the pitch at a constant pitch so as to be aligned in a straight line along the extending direction of the main portion (250a, 270a). )
The adjacent sub-portions (250b) of the first conductive pattern (250) and the sub-portions (270b) of the second conductive pattern (270) are arranged in parallel and alternately in a straight line. Characteristic optical element (see FIG. 49).
〔付記5〕
付記2に記載の光学素子において、
第1の導電性パターン(250)および第2の導電性パターン(270)の各々が、
前記素子領域を横断する主部(250a,270a)と、
前記主部(250a,270a)に直交状態で接続して前記主部(250a,270a)から前記主部(250a,270a)に隣接する主部(270a,250a)の直近にまで延出し、前記主部(250a,270a)の延出方向に沿って一直線上に並ぶように一定のピッチでピッチをずらさずに前記主部(250a,270a)の両側に形成された複数の副部(250b,270b)を有し、
隣接する第1の導電性パターン(250)の副部(250b)と第2の導電性パターン(270)の副部(270b)が平行かつ交互に一直線上に並ぶように配置されていることを特徴とする光学素子(図50参照)。
[Appendix 5]
In the optical element according to attachment 2,
Each of the first conductive pattern (250) and the second conductive pattern (270)
A main part (250a, 270a) crossing the element region;
The main part (250a, 270a) is connected in an orthogonal state and extends from the main part (250a, 270a) to the main part (270a, 250a) adjacent to the main part (250a, 270a), A plurality of sub-portions (250b, 270a) formed on both sides of the main portion (250a, 270a) without shifting the pitch at a constant pitch so as to be aligned in a straight line along the extending direction of the main portion (250a, 270a). 270b)
The adjacent sub-portions (250b) of the first conductive pattern (250) and the sub-portions (270b) of the second conductive pattern (270) are arranged in parallel and alternately in a straight line. Characteristic optical element (see FIG. 50).
〔付記6〕
付記2に記載の光学素子において、
第1の導電性パターン(250)および第2の導電性パターン(270)の各々が、
前記素子領域を横断する方向に延びる第1直線部(250c,270c)と前記第1直線部(250c,270c)に直交して1方向に延びる第2直線部(250d,270d)の繰り返しによって構成され、且つ、
第1の導電性パターン(250)の第1直線部(250c)の長さと第2の導電性パターン(270)の第1直線部(270c)の長さ、および、第1の導電性パターン(250)の第2直線部(250d)の長さと第2の導電性パターン(270)の第2直線部(270d)の長さが一致していることを特徴とする光学素子(図51参照)。
[Appendix 6]
In the optical element according to attachment 2,
Each of the first conductive pattern (250) and the second conductive pattern (270)
The first linear portion (250c, 270c) extending in the direction crossing the element region and the second linear portion (250d, 270d) extending in one direction perpendicular to the first linear portion (250c, 270c) are configured. And
The length of the first straight portion (250c) of the first conductive pattern (250), the length of the first straight portion (270c) of the second conductive pattern (270), and the first conductive pattern ( 250) the length of the second straight portion (250d) of the second conductive pattern (270) and the length of the second straight portion (270d) of the second conductive pattern (270) coincide with each other (see FIG. 51). .
〔付記7〕
付記1乃至付記6の何れか1つに記載の光学素子において、
第1の導電性パターン(250)と第2の導電性パターン(270)と透明導電膜(125)を同じ電位にすることで、電気泳動粒子(141)を分散材(142)の全体に分散させることを特徴とする光学素子(図1(a),図45(a)参照)。
[Appendix 7]
In the optical element according to any one of supplementary notes 1 to 6,
By making the first conductive pattern (250), the second conductive pattern (270), and the transparent conductive film (125) have the same potential, the electrophoretic particles (141) are dispersed throughout the dispersion material (142). An optical element (see FIGS. 1A and 45A).
〔付記8〕
付記1乃至付記6の何れか1つに記載の光学素子において、
第1の導電性パターン(250)に対する透明導電膜(125)の相対電位を電気泳動粒子(141)の表面電荷と同じ極性にすることで、第1の導電性パターン(250)と透明導電膜(125)の間の電気泳動素子(140)においては、電気泳動粒子(141)を第1の導電性パターン(250)の表面近傍に凝集させ、
第2の導電性パターン(270)と透明導電膜(125)を同じ電位にすることで、第2の導電性パターン(270)と透明導電膜(125)の間の電気泳動素子(140)においては、電気泳動粒子(141)を分散材(142)の全体に分散させることを特徴とする光学素子(図2(a),図45(b)参照)。
[Appendix 8]
In the optical element according to any one of supplementary notes 1 to 6,
By making the relative potential of the transparent conductive film (125) with respect to the first conductive pattern (250) the same polarity as the surface charge of the electrophoretic particles (141), the first conductive pattern (250) and the transparent conductive film In the electrophoretic element (140) between (125), the electrophoretic particles (141) are aggregated in the vicinity of the surface of the first conductive pattern (250),
In the electrophoretic element (140) between the second conductive pattern (270) and the transparent conductive film (125), the second conductive pattern (270) and the transparent conductive film (125) are set to the same potential. Is an optical element in which electrophoretic particles (141) are dispersed throughout the dispersion material (142) (see FIGS. 2A and 45B).
〔付記9〕
付記1乃至付記6の何れか1つに記載の光学素子において、
第1の導電性パターン(250)と第2の導電性パターン(270)を同じ電位にし、第1の導電性パターン(250)および第2の導電性パターン(270)に対する透明導電膜(125)の相対電位を電気泳動粒子(141)の表面電荷と同じ極性にすることで、第1の導電性パターン(250)および第2の導電性パターン(270)と透明導電膜(125)の間の電気泳動素子(140)において、電気泳動粒子(141)をそれぞれ第1の導電性パターン(250)および第2の導電性パターン(270)の表面近傍に凝集させることを特徴とする光学素子(図3(a),図45(c)参照)。
[Appendix 9]
In the optical element according to any one of supplementary notes 1 to 6,
The first conductive pattern (250) and the second conductive pattern (270) are set to the same potential, and the transparent conductive film (125) with respect to the first conductive pattern (250) and the second conductive pattern (270). Is made to have the same polarity as the surface charge of the electrophoretic particles (141), so that the first conductive pattern (250), the second conductive pattern (270), and the transparent conductive film (125) In the electrophoretic element (140), the electrophoretic particles (141) are aggregated in the vicinity of the surfaces of the first conductive pattern (250) and the second conductive pattern (270), respectively. 3 (a) and FIG. 45 (c)).
〔付記10〕
付記1乃至付記9の何れか1つに記載の光学素子において、
前記第1の導電性パターン(250)および前記第2の導電性パターン(270)を覆うように保護カバー膜(130)が形成されていることを特徴とする光学素子(図7(a)参照)。
[Appendix 10]
In the optical element according to any one of supplementary notes 1 to 9,
An optical element characterized in that a protective cover film (130) is formed so as to cover the first conductive pattern (250) and the second conductive pattern (270) (see FIG. 7A). ).
〔付記11〕
付記1乃至付記10の何れか1つに記載の光学素子において、
前記透明導電膜(125)を覆うように第2の保護カバー膜(135)が形成されていることを特徴とする光学素子(図8(a)参照)。
[Appendix 11]
In the optical element according to any one of supplementary notes 1 to 10,
An optical element (see FIG. 8A), wherein a second protective cover film (135) is formed so as to cover the transparent conductive film (125).
〔付記12〕
第1の透明基板(110)と、
前記第1の透明基板(110)に対向して存在する第2の透明基板(115)と、
前記第1の透明基板(110)の前記第2の透明基板(115)に対する面に配置された第1の導電性パターン(250)および第2の導電性パターン(270)と第3の導電性パターン(290)と、
前記第1の透明基板(110)の表面から前記第2の透明基板(115)の表面に達するように前記第1の導電性パターン(250)と前記第2の導電性パターン(270)と前記第3の導電性パターン(290)の間にそれぞれ単一に配置され、且つ、そのパターンが素子領域を横断している光透過領域(120)と、
前記第2の透明基板(115)の前記第1の透明基板(110)に対する面に配置された透明導電膜(125)と、
隣接する前記光透過領域(120)の間に配置され、特定の表面電荷を帯び且つ遮光性の電気泳動粒子(141)と透過性の分散材(142)とから成る電気泳動素子(140)と、を有することを特徴とする光学素子(図15参照)。
[Appendix 12]
A first transparent substrate (110);
A second transparent substrate (115) that faces the first transparent substrate (110);
A first conductive pattern (250), a second conductive pattern (270), and a third conductivity disposed on a surface of the first transparent substrate (110) with respect to the second transparent substrate (115). Pattern (290);
The first conductive pattern (250), the second conductive pattern (270), and the first conductive pattern (250) so as to reach the surface of the second transparent substrate (115) from the surface of the first transparent substrate (110). A light transmissive region (120), each singly disposed between the third conductive patterns (290), and the pattern crossing the device region;
A transparent conductive film (125) disposed on a surface of the second transparent substrate (115) with respect to the first transparent substrate (110);
An electrophoretic element (140) which is disposed between adjacent light transmission regions (120) and which has a specific surface charge and is composed of light-shielding electrophoretic particles (141) and a transmissive dispersion material (142). And an optical element (see FIG. 15).
〔付記13〕
第1の透明基板(110)と、
前記第1の透明基板(110)に間隔を置いて対向して存在する第2の透明基板(115)と、
前記第1の透明基板(110)において前記第2の透明基板(115)と対向する側の面に一定の間隔をおいて順に繰り返し平行に配置されて共に素子領域を横断する第1の導電性パターン(250)および第2の導電性パターン(270)と第3の導電性パターン(290)と、
前記第1の透明基板(110)の表面から前記第2の透明基板(115)の表面に達するように前記第1の導電性パターン(250)と前記第2の導電性パターン(270)の間および前記第2の導電性パターン(270)と前記第3の導電性パターン(290)の間ならびに前記第3の導電性パターン(290)と前記第1の導電性パターン(250)の間に配置されて素子領域を横断する光透過領域(120)と、
前記第2の透明基板(115)において前記第1の透明基板(110)と対向する側の面の全域に亘って配置された透明導電膜(125)と、
隣接する前記光透過領域(120)の間に配置され、特定の表面電荷を帯び且つ遮光性の電気泳動粒子(141)と透過性の分散材(142)とから成る電気泳動素子(140)と、を有することを特徴とする光学素子(図15参照)。
[Appendix 13]
A first transparent substrate (110);
A second transparent substrate (115) present opposite to the first transparent substrate (110) at an interval;
First conductivity of the first transparent substrate (110), which is repeatedly arranged in parallel on the surface of the first transparent substrate (110) facing the second transparent substrate (115) in order, repeatedly in parallel and crossing the element region. A pattern (250) and a second conductive pattern (270) and a third conductive pattern (290);
Between the first conductive pattern (250) and the second conductive pattern (270) so as to reach the surface of the second transparent substrate (115) from the surface of the first transparent substrate (110). And between the second conductive pattern (270) and the third conductive pattern (290) and between the third conductive pattern (290) and the first conductive pattern (250). A light transmissive region (120) traversing the device region;
A transparent conductive film (125) disposed over the entire surface of the second transparent substrate (115) facing the first transparent substrate (110);
An electrophoretic element (140) which is disposed between adjacent light transmission regions (120) and which has a specific surface charge and is composed of light-shielding electrophoretic particles (141) and a transmissive dispersion material (142). And an optical element (see FIG. 15).
〔付記14〕
付記12または付記13に記載の光学素子において、
前記第1の導電性パターン(250)と前記第2の導電性パターン(270)と前記第3の導電性パターン(290)と前記透明導電膜(125)を同じ電位にすることで、前記電気泳動粒子(141)を前記分散材(142)の全体に分散させることを特徴とする光学素子(図15,図48(a)参照)。
[Appendix 14]
In the optical element according to
By making the first conductive pattern (250), the second conductive pattern (270), the third conductive pattern (290), and the transparent conductive film (125) the same potential, An electrophoretic particle (141) is dispersed in the entire dispersion material (142), and an optical element (see FIGS. 15 and 48A).
〔付記15〕
付記12または付記13に記載の光学素子において、
前記第1の導電性パターン(250)に対する前記透明導電膜(125)の相対電位を前記電気泳動粒子(141)の表面電荷と同じ極性にすることで、前記第1の導電性パターン(250)と前記透明導電膜(125)の間の電気泳動素子(140)においては、前記電気泳動粒子(141)を前記第1の導電性パターン(250)の表面近傍に凝集させ、
前記第2の導電性パターン(270)および前記第3の導電性パターン(290)と前記透明導電膜(125)を同じ電位にすることで、前記第2の導電性パターン(270)および前記第3の導電性パターン(290)と前記透明導電膜(125)の間の電気泳動素子(140)においては、前記電気泳動粒子(141)を前記分散材(142)の全体に分散させることを特徴とする光学素子(図16,図48(b)参照)。
[Appendix 15]
In the optical element according to
By making the relative potential of the transparent conductive film (125) with respect to the first conductive pattern (250) the same polarity as the surface charge of the electrophoretic particles (141), the first conductive pattern (250). In the electrophoretic element (140) between the transparent conductive film (125) and the transparent conductive film (125), the electrophoretic particles (141) are aggregated in the vicinity of the surface of the first conductive pattern (250).
By making the second conductive pattern (270) and the third conductive pattern (290) and the transparent conductive film (125) have the same potential, the second conductive pattern (270) and the second conductive pattern (270) In the electrophoretic element (140) between the conductive pattern (290) 3 and the transparent conductive film (125), the electrophoretic particles (141) are dispersed throughout the dispersion material (142). An optical element (see FIGS. 16 and 48B).
〔付記16〕
付記12または付記13に記載の光学素子において、
前記第1の導電性パターン(250)と前記第2の導電性パターン(270)を同じ電位にし、前記第1の導電性パターン(250)および前記第2の導電性パターン(270)に対する前記透明導電膜(125)の相対電位を前記電気泳動粒子(141)の表面電荷と同じ極性にすることで、前記第1の導電性パターン(250)および前記第2の導電性パターン(270)と前記透明導電膜(125)の間の電気泳動素子(140)においては、前記電気泳動粒子(141)をそれぞれ前記第1の導電性パターン(250)および前記第2の導電性パターン(270)の表面近傍に凝集させ、
前記第3の導電性パターン(290)と前記透明導電膜(125)を同じ電位にすることで、前記第3の導電性パターン(290)と前記透明導電膜(125)の間の電気泳動素子(140)においては、前記電気泳動粒子(141)を前記分散材(142)の全体に分散させることを特徴とする光学素子(図17,図48(c)参照)。
[Appendix 16]
In the optical element according to
The first conductive pattern (250) and the second conductive pattern (270) are set to the same potential, and the transparent with respect to the first conductive pattern (250) and the second conductive pattern (270) is performed. By setting the relative potential of the conductive film (125) to the same polarity as the surface charge of the electrophoretic particles (141), the first conductive pattern (250), the second conductive pattern (270), and the In the electrophoretic element (140) between the transparent conductive films (125), the electrophoretic particles (141) are placed on the surfaces of the first conductive pattern (250) and the second conductive pattern (270), respectively. Agglomerate in the vicinity,
The electrophoretic element between the third conductive pattern (290) and the transparent conductive film (125) by setting the third conductive pattern (290) and the transparent conductive film (125) to the same potential. In (140), the electrophoretic particles (141) are dispersed throughout the dispersion material (142) (see FIGS. 17 and 48C).
〔付記17〕
付記12または付記13に記載の光学素子において、
前記第1の導電性パターン(250)と前記第2の導電性パターン(270)と前記第3の導電性パターン(290)を同じ電位にし、前記第1の導電性パターン(250)および前記第2の導電性パターン(270)および第3の導電性パターン(290)に対する前記透明導電膜(125)の相対電位を前記電気泳動粒子(141)の表面電荷と同じ極性にすることで、前記第1の導電性パターン(250)および前記第2の導電性パターン(270)および前記第3の導電性パターン(290)と前記透明導電膜(125)の間の電気泳動素子(140)においては、前記電気泳動粒子(141)をそれぞれ前記第1の導電性パターン(250)および前記第2の導電性パターン(270)および前記第3の導電性パターン(290)の表面近傍に凝集させることを特徴とする光学素子(図18,図48(d)参照)。
[Appendix 17]
In the optical element according to
The first conductive pattern (250), the second conductive pattern (270), and the third conductive pattern (290) are set to the same potential, and the first conductive pattern (250) and the first conductive pattern (250) By making the relative potential of the transparent conductive film (125) with respect to the second conductive pattern (270) and the third conductive pattern (290) the same polarity as the surface charge of the electrophoretic particles (141), In the electrophoretic element (140) between the first conductive pattern (250) and the second conductive pattern (270) and the third conductive pattern (290) and the transparent conductive film (125), The electrophoretic particles (141) are converted into the first conductive pattern (250), the second conductive pattern (270), and the third conductive pattern (290), respectively. Optical element characterized by agglomerating in the vicinity of the surface (see FIG. 18, FIG. 48 (d)).
〔付記18〕
付記12または付記13に記載の光学素子において、
前記第1の導電性パターン(250)および前記第2の導電性パターン(270)および前記第3の導電性パターン(290)を覆うように保護カバー膜(130)が形成されていることを特徴とする光学素子(図24参照)。
[Appendix 18]
In the optical element according to
A protective cover film (130) is formed to cover the first conductive pattern (250), the second conductive pattern (270), and the third conductive pattern (290). An optical element (see FIG. 24).
〔付記19〕
付記18に記載の光学素子において、
前記透明導電膜(125)を覆うように第2の保護カバー膜(135)が形成されていることを特徴とする光学素子(図28参照)。
[Appendix 19]
In the optical element according to attachment 18,
An optical element (see FIG. 28), wherein a second protective cover film (135) is formed so as to cover the transparent conductive film (125).
〔付記20〕
第1の透明基板(110)と、
前記第1の透明基板(110)に対向して存在する第2の透明基板(115)と、
前記第1の透明基板(110)の前記第2の透明基板(115)に対する面に間隔を置いて配置された第1の導電性パターン(250)および第2の導電性パターン(270)と、
前記第1の導電性パターン(250)と前記第2の導電性パターン(270)が配置されていない全ての素子領域の部分において、前記第1の透明基板(110)の表面から前記第2の透明基板(115)の表面に達するように配置されている光透過領域(120)と、
前記第2の透明基板(115)の前記第1の透明基板(110)に対する面に配置された透明導電膜(125)と、
隣接する前記光透過領域(120)の間に配置され、特定の表面電荷を帯び且つ遮光性の電気泳動粒子(141)と透過性の分散材(142)とから成る電気泳動素子(140)と、を有することを特徴とする光学素子(図54(a),(b)参照)。
[Appendix 20]
A first transparent substrate (110);
A second transparent substrate (115) that faces the first transparent substrate (110);
A first conductive pattern (250) and a second conductive pattern (270) spaced from each other on a surface of the first transparent substrate (110) with respect to the second transparent substrate (115);
The second conductive pattern (270) and the second conductive pattern (270) are disposed in all element regions where the first conductive pattern (250) and the second conductive pattern (270) are not disposed from the surface of the first transparent substrate (110). A light transmissive region (120) arranged to reach the surface of the transparent substrate (115);
A transparent conductive film (125) disposed on a surface of the second transparent substrate (115) with respect to the first transparent substrate (110);
An electrophoretic element (140) which is disposed between adjacent light transmission regions (120) and which has a specific surface charge and is composed of light-shielding electrophoretic particles (141) and a transmissive dispersion material (142). And an optical element (see FIGS. 54A and 54B).
〔付記21〕
付記20に記載の光学素子において、
前記第1の導電性パターン(250)と前記第2の導電性パターン(270)が素子領域から出てくる部分の、前記光透過領域(120)が形成されていない部分を封止するように樹脂(128)が配置されていることを特徴とする光学素子(図54(a),(b)参照)。
[Appendix 21]
In the optical element according to attachment 20,
The portion where the first conductive pattern (250) and the second conductive pattern (270) come out of the element region is sealed so that the light transmission region (120) is not formed. An optical element in which a resin (128) is arranged (see FIGS. 54A and 54B).
〔付記22〕
映像を表示する表示面を備えたディスプレイ(1800)と、
前記ディスプレイ(1800)の前記表示面上に配置された付記1乃至付記21の何れか1つに記載の光学素子(1100)と、を有することを特徴とする表示装置(図34参照)。
[Appendix 22]
A display (1800) having a display surface for displaying images;
34. A display device (see FIG. 34), comprising: the optical element (1100) according to any one of supplementary notes 1 to 21 disposed on the display surface of the display (1800).
〔付記23〕
前記ディスプレイ(1800)と前記光学素子(1100)とが透明接着層(1060)で固定されていることを特徴とする付記22に記載の表示装置(図35参照)。
[Appendix 23]
The display device according to
〔付記24〕
前記ディスプレイ(1800)は、液晶ディスプレイ,プラズマディスプレイ,有機ELディスプレイ,無機ELディスプレイ,LEDディスプレイ,フィールドエミッションディスプレイ,ブラウン管,蛍光表示管の何れかであることを特徴とする付記22または付記23に記載の表示装置(段落0061参照)。
[Appendix 24]
Item 24 or Item 23, wherein the display (1800) is any one of a liquid crystal display, a plasma display, an organic EL display, an inorganic EL display, an LED display, a field emission display, a cathode ray tube, and a fluorescent display tube. Display device (see paragraph 0061).
〔付記25〕
映像を表示する表示面を備えた液晶ディスプレイ(1800)と、
前記液晶ディスプレイ(1800)の背面側に配されて前記液晶ディスプレイ(1800)に光を照射するバックライト(1700)と、
前記液晶ディスプレイ(1800)と前記バックライト(1700)との間に配置された付記1乃至付記21の何れか1つに記載の光学素子(1100)とを有することを特徴とする表示装置(図36参照)。
[Appendix 25]
A liquid crystal display (1800) having a display surface for displaying images;
A backlight (1700) disposed on the back side of the liquid crystal display (1800) to irradiate the liquid crystal display (1800) with light;
A display device comprising the optical element (1100) according to any one of supplementary notes 1 to 21 disposed between the liquid crystal display (1800) and the backlight (1700) (see FIG. 36).
〔付記26〕
前記液晶ディスプレイ(1800)と前記光学素子(1100)とが透明接着層(1060)で固定されていることを特徴とする付記25に記載の表示装置(図37参照)。
[Appendix 26]
The display device according to
〔付記27〕
付記22乃至付記26の何れか1つに記載の表示装置(1200,1300,1400,1500)を電子機器(2000,2010)本体の表示手段として装備したことを特徴とする電子機器(図46(a),(b)参照)。
[Appendix 27]
An electronic device (FIG. 46 (FIG. 46)) equipped with the display device (1200, 1300, 1400, 1500) according to any one of
〔付記28〕
付記1乃至付記21の何れか1つに記載の光学素子(1100)と、前記光学素子(1100)における前記第1の透明基板(110)の背面に設けられた光源(1900)とを有することを特徴とする照明装置(図38参照)。
[Appendix 28]
The optical element (1100) according to any one of Supplementary Notes 1 to 21, and a light source (1900) provided on a back surface of the first transparent substrate (110) in the optical element (1100). (Refer to FIG. 38).
〔付記29〕
前記光学素子は、前記各導電性パターン(250,270,(290))と前記透明導電膜(125)の間の電位差によって前記電気泳動粒子(141)の分散状態を変化させることで、前記光透過領域(120)および前記分散材(142)を透過する光の出射方向の範囲が変化することを特徴とする付記28に記載の照明装置(図45,図48参照)。
[Appendix 29]
The optical element changes the dispersion state of the electrophoretic particles (141) according to a potential difference between each of the conductive patterns (250, 270, (290)) and the transparent conductive film (125). 29. The illumination device according to appendix 28, wherein a range of an emission direction of light transmitted through the transmission region (120) and the dispersion material (142) is changed (see FIGS. 45 and 48).
本発明は、透過光の射出方向の範囲を制御する光学素子であればどのようなものにでも利用可能である。そのような光学素子の一例として、液晶表示装置,ELディスプレイ,プラズマディスプレイ,FED,照明光学装置などに用いられる光学素子が挙げられる。 The present invention can be applied to any optical element that controls the range of the emission direction of transmitted light. Examples of such optical elements include optical elements used in liquid crystal display devices, EL displays, plasma displays, FEDs, illumination optical devices, and the like.
100 光学素子
110 第1の透明基板
115 第2の透明基板
120 光透過領域
121 光透過領域の下面
122 光透過領域の上面
123 透明導電膜
125 透明導電膜
128 樹脂
130 保護カバー膜
135 第2の保護カバー膜
140 電気泳動素子
141 電気泳動粒子
142 分散材
145 電圧印加制御手段
150 透明感光性樹脂層(フォトレジスト膜)
160 フォトマスク
161 マスクパターン
165 露光光
200 光学素子
220 第1の導電性遮光パターン
230 第2の導電性遮光パターン
250 第1の導電性パターン
270 第2の導電性パターン
290 第3の導電性パターン
300,400,600 光学素子
650 光
700,800,900,950,1000 光学素子
1021 光源
1022 反射シート
1023 導光板
1024 拡散板
1025a,1025b プリズムシート
1030a,1030b 基板
1031a,1031b 偏向板・位相差板
1032 液晶層
1033 カラーフィルタ
1060 透明接着層
1100 光学素子
1200,1300,1400,1500 表示装置
1600 照明装置
1700 照明光学装置(バックライト)
1800 光学制御素子(ディスプレイ)
1900 面状光源
2000,2010 電子機器
100
1800 Optical control element (display)
1900 Planar light source 2000, 2010 Electronic equipment
Claims (22)
第1の透明基板と、
前記第1の透明基板に対向して存在する第2の透明基板と、
前記第1の透明基板の前記第2の透明基板に対する面に配置された第1の導電性パターンおよび第2の導電性パターンと、
前記第1の透明基板の表面から前記第2の透明基板の表面に達するように前記第1の導電性パターンと前記第2の導電性パターンの間に単一に配置され、且つ、そのパターンが素子領域を横断している光透過領域と、
前記第2の透明基板の前記第1の透明基板に対する面に配置された透明導電膜と、
隣接する前記光透過領域の間に配置され、特定の表面電荷を帯び且つ遮光性の電気泳動粒子と透過性の分散材とから成る電気泳動素子と、を有し、
隣接する前記光透過領域の間の間隙には、前記透明導電膜と前記第1の導電性パターンとに挟まれた前記電気泳動粒子が配置された領域と、前記透明導電膜と前記第2の導電性パターンとに挟まれた前記電気泳動粒子が配置された領域とが交互に設けられ、
前記第1の導電性パターン、前記第2の導電性パターンおよび前記透明導電膜の電位を制御することで前記間隙における光の透過または遮光を制御する
ことを特徴とする光学素子。 An optical element capable of controlling the light passing angle,
A first transparent substrate;
A second transparent substrate that faces the first transparent substrate;
A first conductive pattern and a second conductive pattern disposed on a surface of the first transparent substrate with respect to the second transparent substrate;
A single conductive pattern is disposed between the first conductive pattern and the second conductive pattern so as to reach the surface of the second transparent substrate from the surface of the first transparent substrate, and the pattern is A light transmissive region crossing the device region;
A transparent conductive film disposed on a surface of the second transparent substrate with respect to the first transparent substrate;
Disposed between the light transmitting region adjacent the electrophoretic element comprising a particular carry a surface charge and the light-shielding property of the electrophoretic particles and transparent dispersed material, were closed,
In the gap between the adjacent light transmission regions, the region in which the electrophoretic particles sandwiched between the transparent conductive film and the first conductive pattern are disposed, the transparent conductive film, and the second conductive film Regions where the electrophoretic particles sandwiched between conductive patterns are arranged alternately,
An optical element , wherein light transmission or light shielding in the gap is controlled by controlling potentials of the first conductive pattern, the second conductive pattern, and the transparent conductive film .
隣接する前記光透過領域の間の間隙の両端部を全て封止するように配置された樹脂を有することを特徴とする光学素子。 The optical element according to claim 1,
An optical element comprising a resin disposed so as to seal all both ends of a gap between adjacent light transmission regions.
前記第1の導電性パターンと前記第2の導電性パターンと前記透明導電膜を同じ電位にすることで、前記電気泳動粒子を前記分散材の全体に分散させることを特徴とする光学素子。 The optical element according to claim 1 or 2,
An optical element, wherein the electrophoretic particles are dispersed throughout the dispersion material by setting the first conductive pattern, the second conductive pattern, and the transparent conductive film to the same potential.
前記第1の導電性パターンに対する前記透明導電膜の相対電位を前記電気泳動粒子の表面電荷と同じ極性にすることで、前記第1の導電性パターンと前記透明導電膜の間の電気泳動素子においては、前記電気泳動粒子を前記第1の導電性パターンの表面近傍に凝集させ、
前記第2の導電性パターンと前記透明導電膜を同じ電位にすることで、前記第2の導電性パターンと前記透明導電膜の間の電気泳動素子においては、前記電気泳動粒子を前記分散材の全体に分散させることを特徴とする光学素子。 The optical element according to claim 1 or 2,
In the electrophoretic element between the first conductive pattern and the transparent conductive film, the relative potential of the transparent conductive film with respect to the first conductive pattern is set to the same polarity as the surface charge of the electrophoretic particles. Agglomerates the electrophoretic particles near the surface of the first conductive pattern;
By setting the second conductive pattern and the transparent conductive film to the same potential, in the electrophoretic element between the second conductive pattern and the transparent conductive film, the electrophoretic particles are dispersed in the dispersion material. An optical element characterized by being dispersed throughout.
前記第1の導電性パターンと前記第2の導電性パターンを同じ電位にし、前記第1の導電性パターンおよび前記第2の導電性パターンに対する前記透明導電膜の相対電位を前記電気泳動粒子の表面電荷と同じ極性にすることで、前記第1の導電性パターンおよび前記第2の導電性パターンと前記透明導電膜の間の電気泳動素子において、前記電気泳動粒子をそれぞれ前記第1の導電性パターンおよび前記第2の導電性パターンの表面近傍に凝集させることを特徴とする光学素子。 The optical element according to claim 1 or 2,
The first conductive pattern and the second conductive pattern are set to the same potential, and the relative potential of the transparent conductive film with respect to the first conductive pattern and the second conductive pattern is set to the surface of the electrophoretic particle. By setting the same polarity as the electric charge, in the electrophoretic element between the first conductive pattern and the second conductive pattern and the transparent conductive film, the electrophoretic particles are respectively converted into the first conductive pattern. And an agglomeration in the vicinity of the surface of the second conductive pattern.
前記第1の導電性パターンおよび前記第2の導電性パターンを覆うように保護カバー膜が形成されていることを特徴とする光学素子。 The optical element according to any one of claims 1 to 5,
An optical element, wherein a protective cover film is formed so as to cover the first conductive pattern and the second conductive pattern.
前記透明導電膜を覆うように第2の保護カバー膜が形成されていることを特徴とする光学素子。 The optical element according to any one of claims 1 to 6,
An optical element, wherein a second protective cover film is formed so as to cover the transparent conductive film.
第1の透明基板と、
前記第1の透明基板に対向して存在する第2の透明基板と、
前記第1の透明基板の前記第2の透明基板に対する面に配置された第1の導電性パターンおよび第2の導電性パターンと第3の導電性パターンと、
前記第1の透明基板の表面から前記第2の透明基板の表面に達するように前記第1の導電性パターンと前記第2の導電性パターンと前記第3の導電性パターンの間にそれぞれ単一に配置され、且つ、そのパターンが素子領域を横断している光透過領域と、
前記第2の透明基板の前記第1の透明基板に対する面に配置された透明導電膜と、
隣接する前記光透過領域の間に配置され、特定の表面電荷を帯び且つ遮光性の電気泳動粒子と透過性の分散材とから成る電気泳動素子と、を有し、
隣接する前記光透過領域の間の間隙には、前記透明導電膜と前記第1の導電性パターンとに挟まれた前記電気泳動素子が配置された領域と、前記透明導電膜と前記第2の導電性パターンとに挟まれた前記電気泳動素子が配置された領域と、前記透明導電膜と前記第3の導電性パターンとに挟まれた前記電気泳動素子が配置された領域とが周期的に設けられ、
前記第1の導電性パターン、前記第2の導電性パターン、前記第3の導電性パターンおよび前記透明導電膜の電位を制御することで前記間隙における光の透過または遮光を制御する
ことを特徴とする光学素子。 An optical element capable of controlling the light passing angle,
A first transparent substrate;
A second transparent substrate that faces the first transparent substrate;
A first conductive pattern and a second conductive pattern and a third conductive pattern disposed on a surface of the first transparent substrate with respect to the second transparent substrate;
Each of the first conductive pattern, the second conductive pattern, and the third conductive pattern is single from the surface of the first transparent substrate to the surface of the second transparent substrate. And a light transmissive region whose pattern crosses the device region, and
A transparent conductive film disposed on a surface of the second transparent substrate with respect to the first transparent substrate;
Disposed between the light transmitting region adjacent the electrophoretic element comprising a particular carry a surface charge and the light-shielding property of the electrophoretic particles and transparent dispersed material, were closed,
In the gap between the adjacent light transmission regions, the region in which the electrophoretic element sandwiched between the transparent conductive film and the first conductive pattern is disposed, the transparent conductive film, and the second conductive film A region where the electrophoretic element sandwiched between conductive patterns is disposed periodically and a region where the electrophoretic element sandwiched between the transparent conductive film and the third conductive pattern is disposed periodically. Provided,
The transmission or shielding of light in the gap is controlled by controlling the potential of the first conductive pattern, the second conductive pattern, the third conductive pattern, and the transparent conductive film. Optical element.
前記第1の導電性パターンと前記第2の導電性パターンと前記第3の導電性パターンと前記透明導電膜を同じ電位にすることで、前記電気泳動粒子を前記分散材の全体に分散させることを特徴とする光学素子。 The optical element according to claim 8, wherein
The electrophoretic particles are dispersed throughout the dispersion material by setting the first conductive pattern, the second conductive pattern, the third conductive pattern, and the transparent conductive film to the same potential. An optical element characterized by the above.
前記第1の導電性パターンに対する前記透明導電膜の相対電位を前記電気泳動粒子の表面電荷と同じ極性にすることで、前記第1の導電性パターンと前記透明導電膜の間の電気泳動素子においては、前記電気泳動粒子を前記第1の導電性パターンの表面近傍に凝集させ、
前記第2の導電性パターンおよび前記第3の導電性パターンと前記透明導電膜を同じ電位にすることで、前記第2の導電性パターンおよび前記第3の導電性パターンと前記透明導電膜の間の電気泳動素子においては、前記電気泳動粒子を前記分散材の全体に分散させることを特徴とする光学素子。 The optical element according to claim 8, wherein
In the electrophoretic element between the first conductive pattern and the transparent conductive film, the relative potential of the transparent conductive film with respect to the first conductive pattern is set to the same polarity as the surface charge of the electrophoretic particles. Agglomerates the electrophoretic particles near the surface of the first conductive pattern;
By setting the second conductive pattern, the third conductive pattern, and the transparent conductive film to the same potential, the second conductive pattern, between the third conductive pattern, and the transparent conductive film In the electrophoretic element, the electrophoretic particles are dispersed throughout the dispersion material.
前記第1の導電性パターンと前記第2の導電性パターンを同じ電位にし、前記第1の導電性パターンおよび前記第2の導電性パターンに対する前記透明導電膜の相対電位を前記電気泳動粒子の表面電荷と同じ極性にすることで、前記第1の導電性パターンおよび前記第2の導電性パターンと前記透明導電膜の間の電気泳動素子においては、前記電気泳動粒子をそれぞれ前記第1の導電性パターンおよび前記第2の導電性パターンの表面近傍に凝集させ、
前記第3の導電性パターンと前記透明導電膜を同じ電位にすることで、前記第3の導電性パターンと前記透明導電膜の間の電気泳動素子においては、前記電気泳動粒子を前記分散材の全体に分散させることを特徴とする光学素子。 The optical element according to claim 8, wherein
The first conductive pattern and the second conductive pattern are set to the same potential, and the relative potential of the transparent conductive film with respect to the first conductive pattern and the second conductive pattern is set to the surface of the electrophoretic particle. By setting the same polarity as the electric charge, in the electrophoretic element between the first conductive pattern and the second conductive pattern and the transparent conductive film, each of the electrophoretic particles is the first conductive pattern. Agglomerates near the surface of the pattern and the second conductive pattern;
By setting the third conductive pattern and the transparent conductive film to the same potential, in the electrophoretic element between the third conductive pattern and the transparent conductive film, the electrophoretic particles are dispersed in the dispersion material. An optical element characterized by being dispersed throughout.
前記第1の導電性パターンと前記第2の導電性パターンと前記第3の導電性パターンを同じ電位にし、前記第1の導電性パターンおよび前記第2の導電性パターンおよび第3の導電性パターンに対する前記透明導電膜の相対電位を前記電気泳動粒子の表面電荷と同じ極性にすることで、前記第1の導電性パターンおよび前記第2の導電性パターンおよび前記第3の導電性パターンと前記透明導電膜の間の電気泳動素子においては、前記電気泳動粒子をそれぞれ前記第1の導電性パターンおよび前記第2の導電性パターンおよび前記第3の導電性パターンの表面近傍に凝集させることを特徴とする光学素子。 The optical element according to claim 8, wherein
The first conductive pattern, the second conductive pattern, and the third conductive pattern are set to the same potential, and the first conductive pattern, the second conductive pattern, and the third conductive pattern are set. By setting the relative potential of the transparent conductive film to the same polarity as the surface charge of the electrophoretic particles, the first conductive pattern, the second conductive pattern, the third conductive pattern, and the transparent In the electrophoretic element between the conductive films, the electrophoretic particles are aggregated in the vicinity of the surfaces of the first conductive pattern, the second conductive pattern, and the third conductive pattern, respectively. Optical element.
第1の透明基板と、
前記第1の透明基板に対向して存在する第2の透明基板と、
前記第1の透明基板の前記第2の透明基板に対する面に配置された第1の導電性パターンおよび第2の導電性パターンと、
前記第1の導電性パターンと前記第2の導電性パターンが配置されていない全ての素子領域の部分において、前記第1の透明基板の表面から前記第2の透明基板の表面に達するように、配置されている光透過領域と、
前記第2の透明基板の前記第1の透明基板に対する面に配置された透明導電膜と、
隣接する前記光透過領域の間に配置され、特定の表面電荷を帯び且つ遮光性の電気泳動粒子と透過性の分散材とから成る電気泳動素子と、を有し、
隣接する前記光透過領域の間の間隙には、前記透明導電膜と前記第1の導電性パターンとに挟まれた前記電気泳動素子が配置された領域と、前記透明導電膜と前記第2の導電性パターンとに挟まれた前記電気泳動素子が配置された領域とが交互に設けられ、
前記第1の導電性パターン、前記第2の導電性パターンおよび前記透明導電膜の電位を制御することで前記間隙における光の透過または遮光を制御する
ことを特徴とする光学素子。 An optical element capable of controlling the light passing angle,
A first transparent substrate;
A second transparent substrate that faces the first transparent substrate;
A first conductive pattern and a second conductive pattern disposed on a surface of the first transparent substrate with respect to the second transparent substrate;
To reach the surface of the second transparent substrate from the surface of the first transparent substrate in all element regions where the first conductive pattern and the second conductive pattern are not disposed. A light transmissive region disposed; and
A transparent conductive film disposed on a surface of the second transparent substrate with respect to the first transparent substrate;
Disposed between the light transmitting region adjacent the electrophoretic element comprising a particular carry a surface charge and the light-shielding property of the electrophoretic particles and transparent dispersed material, were closed,
In the gap between the adjacent light transmission regions, the region in which the electrophoretic element sandwiched between the transparent conductive film and the first conductive pattern is disposed, the transparent conductive film, and the second conductive film The regions where the electrophoretic elements sandwiched between conductive patterns are arranged alternately,
An optical element , wherein light transmission or light shielding in the gap is controlled by controlling potentials of the first conductive pattern, the second conductive pattern, and the transparent conductive film .
前記第1の導電性パターンと前記第2の導電性パターンが素子領域から出てくる部分の、前記光透過領域が形成されていない部分を封止するように樹脂が配置されていることを特徴とする光学素子。 The optical element according to claim 13.
A resin is disposed so as to seal a portion where the first conductive pattern and the second conductive pattern come out of the element region, where the light transmission region is not formed. An optical element.
前記ディスプレイの前記表示面上に配置された請求項1乃至請求項14の何れか1つに記載の光学素子と、を有することを特徴とする表示装置。 A display with a display surface for displaying images;
15. A display device comprising: the optical element according to claim 1 disposed on the display surface of the display.
前記液晶ディスプレイの背面側に配されて前記液晶ディスプレイに光を照射するバックライトと、
前記液晶ディスプレイと前記バックライトとの間に配置された請求項1乃至請求項14の何れか1つに記載の光学素子とを有することを特徴とする表示装置。 A liquid crystal display with a display surface for displaying images;
A backlight arranged on the back side of the liquid crystal display and irradiating the liquid crystal display with light;
15. A display device comprising: the optical element according to claim 1 disposed between the liquid crystal display and the backlight.
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