TWI667523B - Display device and electronic device - Google Patents

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TWI667523B
TWI667523B TW102109913A TW102109913A TWI667523B TW I667523 B TWI667523 B TW I667523B TW 102109913 A TW102109913 A TW 102109913A TW 102109913 A TW102109913 A TW 102109913A TW I667523 B TWI667523 B TW I667523B
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Abstract

本發明之顯示裝置具備：顯示層，其具有各自包含電泳元件之複數個像素；及彩色濾光片，其設置於顯示層之顯示側，與各像素對向且具有複數種顏色中之任一種顏色之濾光層；且顯示層與彩色濾光片之間之距離為顯示層中之像素間距之25%以下。

Description

顯示裝置及電子機器
本發明係關於利用電泳現象進行圖像顯示之顯示裝置及電子機器。
近年來，隨著行動電話或行動資訊終端機器(PDA)等各種電子機器之普及，對低消耗電力且具有高品質畫質之顯示裝置之需求亦隨之提高。其中，近來，伴隨電子書之發送行業之出現，以長時間地閱讀文字資訊為目的之閱讀用之電子書終端正受到關注，由此亦期望一種具有可適用於該用途之顯示品質之顯示裝置。
關於閱讀用方面，有人提出有膽固醇液晶型、電泳型、電性氧化還原型或扭轉球型等之顯示裝置，但其中較佳為歸類為反射型之顯示裝置。其原因為可與紙張同樣地利用外光之反射(散射)進行亮顯示，故可獲得接近紙張之顯示品質。且，因無需背光源，從而可抑制消耗電力。
反射型之顯示裝置之有力候補係一種利用電泳現象產生明暗(對比度)之電泳型之顯示裝置。因其耗電量低且高速應答性優異。因此，業界已對電泳型之顯示裝置之顯示方法進行各種探討。
具體而言，有人提出有一種方法為：使光學反射特性及極性不同之2種帶電粒子分散於絕緣性液體中，利用其極性之不同使各帶電粒子移動(例如，參照專利文獻1、2)。該方法中，因2種帶電粒子之分佈根據電場之情形而變化，故利用光學反射特性之不同而產生對比 度。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特公昭50-015115號公報。
[專利文獻2]日本專利第4188091號說明書。
電泳型之顯示裝置由於如上述般地利用反射光之對比度進行顯示，故基本上為單色(單色調)顯示，但亦可藉由組合彩色濾光片而進行彩色顯示。對於進行彩色顯示之電子紙顯示器，則期望能實現其色域之提高等、顯示品質之提高。
因此，期望提供一種可提高利用電泳現象進行彩色顯示時之顯示品質之顯示裝置及電子機器。
本發明之一實施形態之顯示裝置具備：顯示層，其具有各自包含電泳元件之複數個像素；及彩色濾光片，其設置於顯示層之顯示側，與各像素對向而具有複數種顏色中之任一種顏色之濾光層；顯示層與彩色濾光片之間之距離為顯示層中之像素間距之25%以下。
本發明之一實施形態之電子機器係具有上述本發明之一實施形態之顯示裝置者。
本發明之一實施形態之顯示裝置及電子機器中，於每像素地包含電泳元件之顯示層之顯示側設置有彩色濾光片；彩色濾光片以與顯示層之各像素對向之方式具有複數種顏色中之任一種顏色之濾光層。顯示層進行圖像顯示時，藉由電泳元件之擴散反射光通過彩色濾光片而進行彩色顯示。此時，因利用擴散反射，故來自各像素之出射光之一部分將洩漏至鄰接像素(其他顏色之顯示光)，由此，易產生因色域降低或視角引起之色度變化。藉由彩色濾光片與顯示層之間之距離為像素間距之25%以下，可抑制如上述般之因色域降低及視角引起之色 度變化。
具體而言，藉由彩色濾光片及顯示層之間之距離為像素間距之25%以下，至少可有效地(成為人眼幾乎無法辨識之程度)抑制因R光洩漏至G像素引起之上述色度變化。
再者，期望彩色濾光片及顯示層之間之距離為像素間距之17%以下。藉此，除可有效地抑制因R光洩漏至上述G像素引起之色度變化外，即使對於因B光洩漏至G像素引起之色度變化，仍可有效地予以抑制。更期望為像素間距之10%以下，藉此，除可有效地抑制相對上述G像素之色度變化外，亦可有效地抑制因R光洩漏至B像素引起之色度變化。進而期望為像素間距之9%以下，藉此，可進一步有效地抑制因G光洩漏至R像素引起之色度變化。又，理想之情形為像素間距之7%以下，藉此，可有效地抑制因B光洩漏至R像素及G光洩漏至B像素引起之各者之色度變化。即，藉由為7%以下，於利用R、G、B三色(或R、G、B、W四色)進行彩色顯示時，自斜方向觀看畫面時之顏色之可視性與自正面觀看時相同。
根據本發明之一實施形態之顯示裝置及電子機器，於每像素地包含電泳元件之顯示層之顯示側設置有以與各像素對向之方式具有特定之顏色之濾光層之彩色濾光片，且該彩色濾光片與顯示層之間之距離為像素間距之25%以下。藉此，可抑制色域之降低及色度對視角之依存。由此，可提高利用電泳現象進行彩色顯示時之顯示品質。
1‧‧‧顯示裝置
10‧‧‧驅動基板
10A‧‧‧顯示體
11‧‧‧支持基體
12‧‧‧TFT層
12a‧‧‧薄膜電晶體(TFT)
13‧‧‧保護層
14‧‧‧黏著層
15‧‧‧像素電極
20‧‧‧顯示基板
21‧‧‧透明基體
22‧‧‧彩色濾光片
22B‧‧‧藍色濾光層
22G‧‧‧綠色濾光層
22R‧‧‧紅色濾光層
23‧‧‧接著層
23a‧‧‧接著劑
30‧‧‧顯示層
31‧‧‧絕緣性液體
331‧‧‧纖維狀結構體
332‧‧‧非泳動粒子
32‧‧‧電泳粒子
33‧‧‧多孔質層
34‧‧‧對向電極
35‧‧‧透明基體
40‧‧‧間隔件
100‧‧‧反射型之液晶顯示器(顯示裝置)
102‧‧‧支持基體
103‧‧‧像素電極(反射電極)
104‧‧‧配向膜
105‧‧‧配向膜
106‧‧‧對向電極
107‧‧‧彩色濾光層
107a‧‧‧透明基體
107b‧‧‧彩色濾光片
107c‧‧‧保護層
108‧‧‧接著層
109‧‧‧偏光板
110‧‧‧顯示部
120‧‧‧非顯示部(框體)
130‧‧‧操作部
200‧‧‧影像顯示畫面部
201‧‧‧玻璃板
201a‧‧‧定位標記
201b‧‧‧定位標記
202‧‧‧攝像機
210‧‧‧前面板
220‧‧‧濾光玻璃
310‧‧‧發光部
320‧‧‧顯示部
330‧‧‧選單開關
340‧‧‧快門按鍵
410‧‧‧主體
420‧‧‧鍵盤
430‧‧‧顯示部
510‧‧‧主體部
520‧‧‧透鏡
530‧‧‧開始/停止按鈕
540‧‧‧顯示部
610‧‧‧上側框體
620‧‧‧下側框體
630‧‧‧連結部
640‧‧‧顯示器
650‧‧‧次顯示器
660‧‧‧照相燈
670‧‧‧照相機
B‧‧‧藍
Da‧‧‧彩色濾光片22與顯示層30之間之距離
Db‧‧‧像素間距
G‧‧‧綠
H‧‧‧細孔
Lg‧‧‧綠色光
Lgb‧‧‧綠色光
Lin‧‧‧入射光
Lr‧‧‧紅色光
Pb‧‧‧像素
Pg‧‧‧像素
Pr‧‧‧像素
R‧‧‧紅
U1‧‧‧單位區域
U2‧‧‧單位區域
U3‧‧‧單位區域
圖1係顯示本發明之一實施形態之顯示裝置之構成的剖面圖。
圖2A係顯示像素之顏色排列之一例的示意圖。
圖2B係顯示像素之顏色排列之一例的示意圖。
圖2C係顯示像素之顏色排列之一例的示意圖。
圖3係顯示電泳元件之一構成例的示意圖。
圖4A係顯示圖1所示之顯示裝置之製造方法之步驟的立體圖。
圖4B係顯示接續圖4A之步驟的立體圖。
圖4C係顯示接續圖4B之步驟的立體圖。
圖5A係顯示接續圖4C之步驟的立體圖。
圖5B係顯示接續圖5A之步驟的立體圖。
圖6係顯示接續圖5B之步驟的立體圖。
圖7A係顯示接續圖6之步驟的立體圖。
圖7B係顯示接續圖7A之步驟的立體圖。
圖8係顯示接續圖7B之步驟的立體圖。
圖9係用於說明圖1所示之顯示裝置之顯示動作的示意圖。
圖10係用於說明顯示光洩漏至鄰接像素的示意圖。
圖11A係用於說明圖1所示之顯示裝置之作用的示意圖。
圖11B係用於說明比較例(液晶顯示裝置)之作用的示意圖。
圖12係用於說明彩色濾光片22與顯示層30之間之距離之上限設定之根據的示意圖。
圖13係表示自正面方向穿透圖12中所使用之彩色濾光片之情形時之色度者。
圖14係顯示圖12中所使用之彩色濾光片之分光穿透率分佈的特性圖。
圖15係顯示因R光、B光對G像素之洩漏引起之色度變化的特性圖。
圖16係顯示因G光、B光對R像素之洩漏引起之色度變化的特性圖。
圖17係顯示因R光、G光對B像素之洩漏引起之色度變化的特性圖。
圖18A係顯示使用顯示裝置之電子書之構成的立體圖。
圖18B係顯示使用顯示裝置之電子書之構成的立體圖。
圖19係顯示使用顯示裝置之電視裝置之構成的立體圖。
圖20A係顯示使用顯示裝置之數位靜態相機之構成的立體圖。
圖20B係顯示使用顯示裝置之數位靜態相機之構成的立體圖。
圖21係顯示使用顯示裝置之個人電腦之外觀的立體圖。
圖22係顯示使用顯示裝置之視頻攝像機之外觀的立體圖。
圖23(A)-(G)係表示使用顯示裝置之行動電話之構成的圖。
以下，參照圖式對本發明之實施形態進行詳細說明。另，說明之順序係如下所述。
1.實施形態(顯示裝置)
1-1.構成
1-2.製造方法
1-3.動作
2.適用例(電子機器)
<實施形態> [構成]
圖1係顯示本發明之一實施形態之顯示裝置(顯示裝置1)之剖面構成者。顯示裝置1係利用電泳現象顯示圖像之顯示裝置，係所謂電子紙顯示器。該顯示裝置1例如於介隔間隔件40而對向配置之驅動基板10與顯示基板20之間具備包含電泳元件30a之顯示層30者。顯示裝置1中，矩陣狀地二維配置有複數個像素，且於顯示基板20形成有彩色濾光片22，藉此，可進行彩色之圖像顯示。且，本實施形態中，[像素]係相當於R、G、B三色(或R、G、B、W四色)中任一種之子像素；由該等三色(或四色)之子像素構成1個像素。
(驅動基板10)
驅動基板10例如於支持基體11之一面上依序積層包含薄膜電晶體(TFT)12a之TFT層12、黏著層14及像素電極15。例如，為構築主動矩陣式之驅動電路，TFT12a及像素電極15係根據像素配置而分割形成為矩陣狀。
支持基體11例如由無機材料、金屬材料或塑膠材料等任一種或兩種以上形成。無機材料例如為矽(Si)、氧化矽(SiOx)、氮化矽(SiNx)或氧化鋁(AlOx)等；該氧化矽如包含玻璃或旋塗玻璃(SOG)等。金屬材料例如為鋁(Al)、鎳(Ni)或不鏽鋼等。不鏽鋼材料例如為聚碳酸酯(PC)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚乙醚酮(PEEK)、環烯烴聚合物(COP)、聚醯亞胺(PI)或聚醚碸(PES)等。
該支持基體11亦可為光穿透性，亦可為非光穿透性。且，支持基體11亦可為晶圓等之具有剛性之基板，亦可為具可撓性之薄層玻璃或薄膜等。但，為可實現可撓性(可彎曲)之電子紙顯示器，期望其包含具可撓性之材料。
TFT12a係用於選擇像素之轉換用元件。該TFT12a例如亦可為將非晶矽、多晶矽或氧化物等無機半導體層用作通道層(活性層)之無機TFT，亦可為將並五苯等有機半導體層用作通道層(活性層)之有機TFT。TFT層12中，該TFT12a例如由保護層13覆蓋。亦可進而於該保護層13上設置例如包含聚醯亞胺等絕緣性材料之平坦化絕緣膜(未圖示)。
黏著層14係於將顯示層30形成於TFT層12時形成者，例如以丙烯酸系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂或橡膠構成，厚度例如為1 μm~100 μm。且，為具有導電性，例如亦可對黏著層14添加陰離子系添加劑、陽離子系添加劑或鋰鹽系添加劑等。
像素電極15例如包含金(Au)、銀(Ag)或銅(Cu)等導電性材料之任 一種或兩種以上。該像素電極15電性連接於TFT12a。另，針對一個像素電極15而配置之TFT12a之數目為任意，並非限定於一個，亦可為兩個以上。
(顯示基板20)
顯示基板20例如係於透明基體21之一面側(顯示層30之側)依序積層有彩色濾光片22、接著層23、透明基體35及對向電極34者。
透明基體21除為光穿透性外，亦可由與支持基體11相同之材料構成。其原因為於顯示基板20之上表面側顯示圖像，故透明基體21需為光穿透性。該透明基體21之厚度例如為1 μm~250 μm。
彩色濾光片22例如相對各像素而具有特定之顏色之濾光層(此處為紅色濾光層22R、綠色濾光層22G及藍色濾光層22B)。雖彩色濾光片22之濾光層之顏色、數目及配置等為任意，但以圖2A至圖2C對其組合之一例予以顯示。
圖2A係利用R(紅)、G(綠)、B(藍)三色進行彩色顯示之情形時之彩色濾光片22之顏色排列之一例。具體而言，如圖2A所示，使用沿一方向線狀地並行配置R、G、B各色濾光層者(單位區域U1)。該情形時，以與該彩色濾光片22之單位區域U1對應之3像素為子像素，而構成1個像素。
圖2B、圖2C係利用對R(紅)、G(綠)、B(藍)追加W(白)後之共計四色進行彩色顯示之情形時之彩色濾光片22之顏色排列之一例。本實施形態中，雖對使用R、G及B三色進行彩色顯示之情形進行說明，但亦可使用追加W後之四色。該情形時，具體而言，如圖2B所示，亦可將與R、G及B三色之濾光區域對應之區域及與W對應之區域配置成2×2之區域(單位區域U2)，或如圖2C所示，亦可使用沿一方向線狀地排列R、G、B及W之各區域者(單位區域U3)。其等中，與W對應之區域不同於R、G、B之各區域，其並未設置有彩色濾光片層，無法進行 單色顯示。如此之情形時，以與彩色濾光片22之單位區域U2、U3之各者對應之4像素為子像素，而構成1個像素。
另，彩色濾光片22亦可直接描繪於透明基體21之一面上，亦可經由接著劑等固定於透明基體21上。且，期望紅色濾光層22R、綠色濾光層22G、藍色濾光層22B各者之中心位置與各像素(像素電極15)之中心位置盡可能地保持一致。具體而言，期望以各濾光層之中心位置與像素電極15之中心位置之偏差在像素間距(Db)之10%以內之地進行對準。
接著層23係為貼合彩色濾光片22與透明基體35而形成之層，由具有光穿透性之紫外線(UV)硬化樹脂等構成。作為如此之樹脂材料，例如可舉出丙烯酸系樹脂、環氧系樹脂及聚酯系樹脂等。接著層23之厚度例如為0.1 μm~50 μm。
透明基體35除為光穿透性外，亦可由與支持基體11相同之材料構成，亦可具有可撓性，亦可具有剛性。其原因為於顯示基板20側顯示圖像，故透明基體35需為光穿透性。該透明基體35之厚度例如為0.1 μm~125 μm，亦可根據後述之像素間距Db而設定為恰當之值。
對向電極34例如包含具透光性之導電性材料(透明導電膜材料)之任一種或兩種以上。作為如此之導電性材料，例如可舉出氧化銦-氧化錫(ITO)、氧化銻-氧化錫(ATO)、氟摻雜氧化錫(FTO)或鋁摻雜氧化鋅(AZO)等。該對向電極34之厚度例如為0.001 μm~1 μm。且，雖對向基板34例如形成於透明基體35之一整面，但其亦可與像素電極15同樣地分割形成。
於顯示基板20側顯示圖像之情形時，因介隔對向基板34觀察電泳元件30a，故該對向電極34之光穿透率較佳為盡可能地高，例如為80%以上。且，對向電極34之電阻較佳為盡可能地小，例如為100 Ω/□(平方)以下。
此處，本實施形態中，上述顯示基板20中，以彩色濾光片22與顯示層30之間之距離(Da)為像素間距Db之25%以下地進行設定。且，雖其詳細內容將予以後述，但期望其為17%以下，尤佳為10%以下，更佳為9%以下。且，將該距離Da設定為像素間距Db之7%以下最為理想，藉由該距離Da之最佳化，利用R、G、B三色(或R、G、B、W四色)進行彩色顯示之情形時，可有效地抑制因各色光洩漏至鄰接像素引起之可視性之下降。或，距離Da亦可以小於像素間距Db之12%地進行設定。
顯示基板20中，為設定為如上述般之距離Da，根據像素間距Db而恰當地設定顯示層30與彩色濾光片22之間之各層之厚度。
且，像素間距Db係相當於像素(子像素)之寬度或排列週期者；具體而言，其相當於彼此鄰接之像素電極15之各中心位置間之距離。該像素間距Db例如為1 μm~1500 μm，期望為100 μm~200 μm，但並非限定於該等之範圍之值。
(顯示層30)
顯示層30例如包含每像素地控制電壓之電泳元件30a。電泳元件30a係利用電泳現象而產生對比度者，其包含可根據電場之情形而移動於像素電極15與對向電極34之間之電泳粒子32。詳細而言，電泳元件30a例如於絕緣性液體31中包含電泳粒子32及多孔質層33。且，此處，構成電泳元件30a之絕緣性液體31及多孔質層33共通地設置於各像素。
絕緣性液體31例如為有機溶媒等非水溶媒中之任一種或兩種以上，具體而言，其構成為包含石蠟或異構石蠟。該絕緣性液體31之黏度及折射率較佳為盡可能地小。原因在於，為提高電泳粒子32之移動性(應答速度)且隨之減少使電泳粒子32移動所需之能量(消耗電力)。又因絕緣性液體31之折射率與多孔質層33之折射率之差變大，故從而 該多孔質層33之光反射率變大。且，亦可取代該絕緣性液體31而使用微弱導電性之液體。
另，絕緣性液體31亦可根據需要而包含各種材料。該材料例如為著色劑、電荷控制劑、分散穩定劑、黏度調節劑、界面活性劑或樹脂等。
電泳粒子32為可電性移動之1個或2個以上之帶電粒子，其分散於絕緣性液體31中。該電泳粒子32於絕緣性液體31中可移動於像素電極15與對向電極34之間。電泳粒子32例如為有機顏料、無機顏料、染料、碳材料、金屬材料、金屬氧化物、玻璃或高分子材料(樹脂)等任一種或兩種以上之粒子(粉末)。另，電泳粒子32亦可為包含上述粒子之樹脂固體成分之粉碎粒子或膠囊粒子等。然而，相當於碳材料、金屬材料、金屬氧化物、玻璃或高分子材料之材料被自相當於有機顏料、無機顏料或染料之材料排除。
有機顏料例如為偶氮系顏料、偶氮金屬錯合物系顏料、聚縮合偶氮系顏料、黃士酮系顏料、苯并咪唑酮系顏料、酞菁系顏料、喹吖啶酮系顏料、蒽醌系顏料、二萘嵌苯系顏料、哌瑞酮系顏料、蒽素吡啶(Anthrapyridine)系顏料、皮蒽酮系顏料、二噁嗪系顏料、硫靛藍系顏料、異吲哚滿酮系顏料、喹酞酮系顏料或陰丹士林系顏料等。無機顏料例如為鋅白、銻白、碳黑、鐵黑、硼化鈦、鐵紅、瑪皮珂黃、紅丹、鎘黃、硫化鋅、鋅鋇白、硫化鋇、硒化鎘、碳酸鈣、硫酸鋇、鉻酸鉛、硫酸鉛、碳酸鋇、鉛白、或礬土白等。染料例如為苯胺黑系染料、偶氮系染料、酞菁系染料、喹酞酮系染料、蒽醌系染料或甲川系染料等。碳材料例如為碳黑等。金屬材料例如為金、銀或銅等。金屬氧化物例如為氧化鈦、氧化鋅、氧化鋯、鈦酸鋇、鈦酸鉀、銅鉻氧化物、銅錳氧化物、銅鐵錳氧化物、銅鉻錳氧化物或銅鐵鉻氧化物等。高分子材料例如為導入有對可視光區域具有光吸收域之官能基之高分 子化合物等。若為如此地於可視光區域具有光吸收域之高分子化合物，則其種類並未特別限定。
絕緣性液體31中之電泳粒子32之含量(濃度)並未特別限定，但例如為0.1重量%~10重量%。其原因為可確保電泳粒子32之遮蔽(隱蔽)性及移動性。該情形時，若小於0.1重量%，則電泳粒子32可能難以遮蔽多孔質層33。另一方面，若大於10重量%，則因電泳粒子32之分散性降低，致使該電泳粒子32難以泳動，根據情形而有凝聚之可能性。
又，該電泳粒子32具有任意之光學反射特性(光反射率)。電泳粒子32之光反射率雖未特別限定，但較佳為以電泳粒子32可遮蔽多孔質層33地進行設定。其原因為利用電泳粒子32之光反射率與多孔質層33之光反射率之不同而產生對比度。
電泳粒子32之具體之形成材料，例如為產生對比度而根據電泳粒子32所發揮之作用而進行選擇。例如，利用電泳粒子32進行亮顯示(白色顯示)之情形時之材料例如為氧化鈦、氧化鋅、氧化鋯、鈦酸鋇或鈦酸鉀等金屬氧化物，其中較佳為氧化鈦。因為其電化學穩定性及分散性優異等，且可獲得較高之反射率。另一方面，利用電泳粒子32進行暗顯示(黑色顯示)之情形時之材料例如為碳材料或金屬氧化物等。碳材料例如為碳黑等，金屬氧化物例如為銅鉻氧化物、銅錳氧化物、銅鐵錳氧化物、銅鉻錳氧化物或銅鐵鉻氧化物等。其中較佳為碳材料。因為其可獲得優異之化學穩定性、遷移性及光吸收性等。
利用電泳粒子32進行亮顯示之情形時，只要自外部辨識之電泳粒子32之顏色可產生對比度即可，而未特別限定，但其中較佳為接近白色之顏色，以白色為更佳。另一方面，利用電泳粒子32進行暗顯示之情形時，只要自外部辨識之電泳粒子32之顏色可產生對比度即可，而未特別限定，但其中較佳為接近黑色之顏色，以黑色為更佳。因為在任一種情形下對比度皆會增高之故。
另，電泳粒子32較佳為可於絕緣性液體31中長時間地分散且易帶電，並難以吸附於多孔質層33。因此，為利用靜電斥力而使電泳粒子32分散，亦可使用分散劑(或電荷調整劑)，亦可對電泳粒子32施以表面處理，或兩者並用。
分散劑例如為Lubrizol公司製之Solsperse系列、BYK-Chemie公司製之BYK系列或Anti-Terra系列、或ICI Americas公司製Span系列等。
表面處理例如為松香處理、界面活性劑處理、顏料衍生物處理、偶合劑處理、接枝聚合處理或微膠囊化處理等。其中，較佳為接枝聚合處理、微膠囊化處理或該等之組合。因為可獲得長時間之分散穩定性等之故。
表面處理用之材料例如為具有可吸附於電泳粒子32之表面之官能基與聚合性官能基之材料(吸附性材料)等。可吸附之官能基之種類根據電泳粒子32之形成材料而決定。舉其一例，對於碳黑等碳材料有4-乙烯基苯胺等苯胺衍生物，對於金屬氧化物有甲基丙烯酸3-(三甲氧基矽烷基)丙基等之有機矽烷衍生物。聚合性官能基例如為乙烯基、丙烯酸基、甲基丙烯酸基等。
再者，表面處理用之材料例如為可嫁接於導入有聚合性官能基之電泳粒子32之表面之材料(嫁接性材料)。該嫁接性材料較佳為具有聚合性官能基，與可分散於絕緣性液體31中且可利用位阻而保持分散性之分散用官能基。聚合性官能基之種類係與對吸附性材料所說明之情形相同。分散用官能基例如於絕緣性液體31為石蠟之情形時，為分支狀之烷基等。為聚合及嫁接嫁接性材料，例如亦可使用偶氮二異丁腈(AIBN)等聚合引發劑。
作為參考，關於如上述地使電泳粒子32分散於絕緣性液體31中之方法之詳細內容，係揭示於「超微粒子之分散技術與其評價~表面處理‧微粉碎與氣中/液中/高分子中之分散穩定化~(科學&技術公 司)」等書籍。
如圖3所示，多孔質層33例如為由纖維狀結構體331形成之三維立體結構物(如不織布般不規則之網狀結構物)。該多孔質層33於不存在纖維狀結構體331之處具有複數個用於使電泳粒子32通過之空隙(細孔H)。另，圖1中已簡化多孔質層33之圖示。
纖維狀結構體331中包含一個或兩個以上非泳動粒子332，該非泳動粒子332由纖維狀結構體331保持。三維立體結構物即多孔質層33中，亦可任意纏繞一個纖維狀結構體331，亦可集合複數個纖維狀結構體331而任意堆疊，亦可混合兩者。纖維狀結構體331為複數個之情形時，各纖維狀結構體331較佳為保持一個或兩個以上之非泳動粒子332。另，圖3中顯示由複數個纖維狀結構體331形成多孔質層33之情形。
多孔質層33為三維立體結構物之原因為，利用其不規則之立體結構可易於使外光漫反射(多次散射)，故多孔質層33之光反射率增大，且為獲得該較高之光反射率，僅使多孔質層33變薄即可。藉此，對比度變高，且為使電泳粒子32移動所需之能量降低。且，亦由於細孔H之平均孔徑變大且其數量增加，故電泳粒子32可易於通過細孔H之故。藉此，電泳粒子32之移動所需之時間縮短，且該電泳粒子32移動所需之能量亦降低。
使纖維狀結構體331包含非泳動粒子332其原因為，因外光更易於進行漫反射，而使多孔質層33之光反射率進一步提高。藉此，對比度進一步提高。
纖維狀結構體331係長度相對於纖維徑(直徑)足夠長之纖維狀物質。該纖維狀結構體331例如包含高分子材料或無機材料等任一種或任兩種以上，亦可包含其他材料。高分子材料例如為尼龍、聚乳酸、聚醯胺、聚醯亞胺、聚對苯二甲酸乙二酯、聚丙烯腈、聚氧化乙烯、 聚乙烯基咔唑、聚氯乙烯、聚胺酯、聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚碸、聚乙烯吡咯啶酮、聚氟化亞乙烯、聚六氟丙烯、醋酸纖維素、膠原蛋白、明膠、殼聚糖、或該等之共聚物等。無機材料例如為氧化鈦等。其中，作為纖維狀結構體331之形成材料，較佳為高分子材料。因其反應性(光反應性等)較低(化學性質穩定)，故可抑制纖維狀結構體331之不預期之分解反應。另，纖維狀結構體331由高反應性之材料形成之情形時，該纖維狀結構體331之表面較佳為由任意之保護層覆蓋。
纖維狀結構體331之形狀(外觀)只要為如上述般地長度相對於纖維徑足夠長之纖維狀即可，並未特別限定。具體而言，其亦可為直線狀，亦可收縮，亦可於中途彎曲。且，並非限定於沿一方向延伸，而係亦可於中途朝一個或兩個以上之方向分支。該纖維狀結構體331之形成方法雖未特別限定，但例如較佳為相分離法、倒相法、靜電(電場)紡紗法、熔融紡紗法、濕式紡紗法、乾式紡紗法、凝膠紡紗法、溶膠-凝膠法或噴霧塗敷法等。該等方法可容易且穩定地形成長度相對於纖維徑足夠長之纖維狀物質所故。
纖維狀結構體331之平均纖維徑雖未特別限定，但較佳為盡可能地小。其原因為光易於進行漫反射且細孔H之平均孔徑增大。其中，平均纖維徑需以纖維狀結構體331可保持非泳動粒子332地進行決定。因此，纖維狀結構體331之平均纖維徑較佳為10 μm以下。另，平均纖維徑之下限雖未特別限定，但，例如為0.1 μm，亦可為其以下。該平均纖維徑例如藉由使用掃描型電子顯微鏡(SEM)等之顯微鏡觀察而測定。另，纖維狀結構體331之平均長度可為任意之長度。
細孔H之平均孔徑雖未特別限定，但其中以盡可能地大為佳。如此，電泳粒子32可易於通過細孔H。因此，細孔H之平均孔徑較佳為0.1 μm~10μm。
多孔質層33之厚度雖未特別限定，但例如為5 μm~100 μm。如 此，多孔質層33之遮蔽性提高且電泳粒子32易於通過細孔H。
特別地，纖維狀結構體331較佳為奈米纖維。其原因為，由於立體結構之複雜化而使外光易於漫反射，故多孔質層33之光反射率進一步提高，且多孔質層33之單位體積中細孔H所占之體積比例增加，因此電泳粒子32易於通過細孔H。藉此，對比度進而提高且電泳粒子32之移動所需之能量進一步降低。所謂奈米纖維係指纖維徑為0.001 μm~0.1 μm且長度為纖維徑之100倍以上之纖維狀物質。奈米纖維之纖維狀結構體331較佳為使用高分子材料利用靜電紡紗法而形成。如此，可容易且穩定地形成纖維徑較小之纖維狀結構體331。
該纖維狀結構體331較佳為具有不同於電泳粒子32之光學反射特性。具體而言，纖維狀結構體331之光反射率雖未特別限定，但較佳為以至少多孔質層33整體可遮蔽電泳粒子32地進行設定。如上述，利用電泳粒子32之光反射率與多孔質層33之光反射率之不同而產生對比度。因此，較佳為，相較於絕緣性液體31中具有光穿透性(無色透明)，纖維狀結構體331以具有光反射性為佳。且，於纖維狀結構體331之光反射率幾乎未對多孔質層33整體之光反射率造成影響，且該多孔質層33整體之光反射率實質上取決於非泳動粒子332之光反射率之情形時，纖維狀結構體331之光反射率亦可為任意者。
非泳動粒子332係由纖維狀結構體331固定而無法電性泳動之粒子。該非泳動粒子332之形成材料例如與電泳粒子32之形成材料相同，如後所述，應根據非泳動粒子332所發揮之作用而選擇。
另，若非泳動粒子332由纖維狀結構體331保持，則其亦可自纖維狀結構體331部分地露出，亦可埋設於其內部。
該非泳動粒子332具有不同於電泳粒子32之光學反射特性。非泳動粒子332之光反射率雖未特別限定，但較佳為以至少多孔質層33整體可遮蔽電泳粒子32地進行設定。如上所述，利用電泳粒子32之光反 射率與多孔質層33之光反射率之不同而產生對比度。
此處，非泳動粒子332之具體之形成材料例如為產生對比度而根據非泳動粒子332所發揮之作用而選擇。具體而言，利用非泳動粒子332進行亮顯示之情形時之材料係與進行亮顯示之情形時所選定之電泳粒子32之材料相同。另一方面，藉由非泳動粒子332進行暗顯示之情形之材料係與進行暗顯示之情形時所選定之電泳粒子32之材料相同。其中，作為利用非泳動粒子332進行亮顯示之情形時所選擇之材料，以金屬氧化物為佳，較佳為氧化鈦。因其電化學穩定性及固著性等優異，且可獲得較高之反射率。只要可產生對比度，則非泳動粒子332之形成材料亦可與電泳粒子32之形成材料為相同之種類，亦可為不同之種類。
另，利用非泳動粒子332進行亮顯示或暗顯示之情形時所辨識之顏色與對電泳粒子32所辨識之顏色進行說明之情形相同。
多孔質層33之形成過程之一例係如下所述。首先，使纖維狀結構體331之形成材料(例如高分子材料等)分散或溶解於有機溶劑等中，調製紡紗溶液。接著，將非泳動粒子332加入紡紗溶液後進行充分攪拌，以使非泳動粒子332分散於紡紗溶液中。最後，利用使用紡紗溶液之靜電紡紗法進行紡紗。藉此，因由纖維狀結構體331保持非泳動粒子332，故形成多孔質層33。
間隔件40包含例如高分子材料等絕緣性材料。且，間隔件40之構成並未特別限定，其亦可為混有微粒子之密封材料等。
間隔件40之形狀雖未特別限定，但，較佳為不妨礙電泳粒子32於像素電極15及對向電極34之間之移動且可使其均勻分散之形狀，例如為格狀。且，間隔件40之厚度雖未特別限定，但其中為降低消耗電力宜盡可能地薄，例如為10 μm~100 μm。另，圖1中簡化顯示間隔件40之構成。
[電泳元件之較佳之顯示方法]
如上所述，該電泳元件30a利用電泳粒子32之光反射率與多孔質層33之光反射率之不同而產生對比度。該情形時，亦可利用電泳粒子32進行亮顯示且利用多孔質層33進行暗顯示，亦可相反之。如此之作用之不同係由電泳粒子32之光反射率與多孔質層33之光反射率之大小關係而決定。即，以進行亮顯示之一方之光反射率較進行暗顯示之一方之光反射率更高地進行設定。
其中，因多孔質層33之光反射率大於電泳粒子32之光反射率，故較佳為利用電泳粒子32進行暗顯示且利用多孔質層33進行亮顯示。伴隨於此，根據非泳動粒子332之光反射率決定多孔質層33之光反射率之情形時，較佳為非泳動粒子332之光反射率大於電泳粒子32之光反射率。如此，因利用多孔質層33之外光之漫反射使亮顯示之光反射率顯著提高，故相應地對比度亦顯著提高。
且，驅動基板10上設置有用於每像素地驅動(對像素電極15及對向電極34間施加驅動電壓)上述電泳元件30a之周邊電路(未圖示)。周邊電路例如包含用於形成主動矩陣式之驅動電路之電壓控制用之驅動器、電源及記憶體等，可對一個或兩個以上之選擇性像素施加與像素信號對應之驅動電壓。
[製造方法(彩色濾光片安裝方法)]
在製造過程中，如上述般之顯示裝置1中，彩色濾光片亦可直接描繪於單色顯示體(顯示體10A)上，或亦可於作為有別於單色顯示體之模組製作後，藉由接著層23貼合彼此。此處，以將彩色濾光片與單色顯示體作為不同模組而製作之情形為例進行說明。且，此處之顯示體10A相當於包含上述顯示裝置1之積層結構中之驅動基板10(支持基體11、TFT層12(TFT12a、保護層13)及像素電極15)、黏著層14、顯示層30、對向電極34及透明基體35之積層體。圖4至圖8中依序對彩色濾 光片22之形成與將該彩色濾光片22黏貼於顯示體10A之步驟予以顯示。
如圖4A所示，首先，準備具有較顯示層30(像素區域)更寬之平面面積之玻璃板201，並於該玻璃板201之特定位置形成定位標記201a。定位標記201a可使用例如含有黑色顏色或染料之光阻劑(所謂黑色抗蝕劑)而形成。雖詳細內容將予以後述，但該玻璃板201係用於貼合彩色濾光片22與顯示體10A之支持構件，並於貼合完畢後被剝離。
如圖4B所示，接著，藉由將透明基體21接著於玻璃板201之一面(形成有定位標記201a之面)上，使透明基體21暫時固定於玻璃板201上。具體而言，此時，例如利用旋轉塗布機、棒式塗布機、凹版印刷機及狹縫式塗布機等將UV發泡型黏著材料或熱發泡型黏著材料塗布於玻璃板201上後，利用滾筒貼合薄膜狀之透明基體21。或，於利用滾筒將薄膜狀之UV發泡型黏著片或熱發泡型黏著片貼合於玻璃板201上後，利用滾筒貼合透明基體21。
接著，如圖4C所示，於透明基體21上形成彩色濾光片22。具體而言，於透明基體21上之選擇性區域(與顯示層30對面之區域)圖案化例如R、G、B之各色之濾光層。且，此時，為R、G、B及W之4像素構成之情形時，亦可僅於R、G、B之像素區域形成濾光層，而並未在W之像素區域形成濾光層。
接著，如圖5A所示，裁去透明基體21中未形成彩色濾光片22之部分(外周部分)。如此，在後述之步驟中，可防止透明基體21於貼合彩色濾光片22與顯示體10A後超出至TFT之電極區域。
接著，如圖5B所示，於彩色濾光片22上塗布例如UV硬化性之接著劑23a。
接著，將彩色濾光片22貼合於顯示體10A上。具體而言，首先，如圖6所示，間隔接著劑23a，使由玻璃板201支持之彩色濾光片22面 向顯示體10A之上表面(透明基體35)而配置。且，事先於顯示體10A之驅動基板10(詳細而言為支持基體11)上形成與上述定位標記201a卡合之定位標記201b。其後，一面利用攝像機202監控各個定位標記201a、201b一面進行對準，重合並加壓彩色濾光片22與顯示體10A。
接著，如圖7A所示，將彩色濾光片22暫時固定於顯示體10A上。具體而言，對於經由接著劑23a而重合之顯示體10A及彩色濾光片22，僅對選擇性區域(此處為彩色濾光片22之四角)照射紫外線UV，使該部分之接著劑23a硬化。
接著，如圖7B所示，藉由對暫時固定之顯示體10A及彩色濾光片22之整面照射紫外線UV，使接著劑23a之整個區域硬化。藉此，彩色濾光片22經由接著層23而貼合於顯示體10A上。
最後，如圖8所示，藉由剝離玻璃板201，完成圖1所示之顯示裝置1。
[作用、效果] (彩色顯示動作)
接著，對顯示裝置1之動作進行說明。圖9至圖11係用於說明顯示裝置1之動作者。此處，例如，例舉利用電泳粒子32進行暗顯示(黑色顯示)之同時利用多孔質層33進行亮顯示(白色顯示)之情形。
本實施形態之顯示裝置1中，包含電泳元件30a之複數個像素例如矩陣狀(列×行)地排列於驅動基板10上，且使彩色濾光片22中之任一種顏色之濾光層與該等複數個像素之各者對向而設置。以下說明中，設與紅色濾光層22R對向之區域為R像素(像素Pr)、與綠色濾光層22G對向之區域為G像素(像素Pg)、與藍色濾光層22B對向之區域為B像素(像素Pb)。且，於無需特別區分像素Pr、Pg、Pb(區分R、G、B)之情形時，僅作為「像素」進行說明。
首先，對例如作為初始狀態(並未對顯示層30之全域施加電壓之 狀態)，所有像素中電泳粒子32位於像素電極15側或對向電極34側之情形進行說明。此處，電泳粒子32位於像素電極15側(多孔質層33與像素電極15之間之區域)，顯示層30中由多孔質層33遮蔽電泳粒子32。因此，顯示層30中，因多孔質層33之光反射率較電泳粒子32之光反射率而處於主導地位，故即使外光入射，顯示層30全體仍進行亮顯示。且，該狀態中，因像素間並未產生明暗之對比度，故圖像並未顯示。
接著，若基於像素信號而對選定之像素施加特定之驅動電壓，則選定之像素之中，顯示層30中產生電場，電泳粒子32自像素電極15側朝對向電極34移動。藉此，絕緣性液體中之電泳粒子32與多孔質層33之層狀態係每像素地變化，光反射率發生變化。即，產生因像素間之反射光量(出射光量)差而產生之對比度，以此形成圖像。且，此時，藉由控制施加至各像素之驅動電壓之大小或施加時間等而控制電泳粒子32之移動幅度，藉此，可顯示各灰階。
經多孔質層33反射之外光(白光)於出射顯示層30後穿透彩色濾光片22中對應之顏色之濾光層(紅色濾光層22R、綠色濾光層22G、藍色濾光層22B之任一個)。藉此，各像素中，特定波長之光經由顯示基板20而出射至外部。例如，像素Pr中，自顯示層30出射之光藉由穿透紅色濾光層22R而向外部放出紅色光。同樣地，像素Pg中，來自顯示層30之出射光藉由穿透綠色濾光層22G而向外部放出綠色光；像素Pb中，來自顯示層30之出射光藉由穿透藍色濾光層22B而向外部放出藍色光。且，此處，雖未圖示，但設置有白色像素(像素Pw)之情形時，因不存在彩色濾光片，故來自顯示層30之出射光(多孔質層33之反射光)向外部直接放出白色光。
圖9中示意性地顯示有其之一例。圖9之例中，像素Pr及Pg將顯示層30驅動為亮顯示狀態，而像素Pb則將其驅動為暗顯示狀態。具體而 言，像素Pg中，因位於像素電極15側之電泳粒子32被多孔質層33遮蔽，故入射光(外光)Lin被多孔質層33反射，該反射光穿透綠色濾光層22G而放出綠色光Lg。即使對像素Pr亦為相同之情形，多孔質層33之反射光穿透紅色濾光層22R而放出紅色光Lr。另一方面，像素Pb中，電泳粒子32位於對向電極34側，入射光Lin被電泳粒子32以較多孔質層33更低之反射率反射或吸收，故幾乎並未到達顯示基板20。另，該例中，雖為簡化而顯示電泳粒子32在各像素中僅位於像素電極15側或對向電極34側之任一方之情形，但於顯示白色與黑色之間之灰階之情形等時，電泳粒子32亦可位於像素電極15側與對向電極34側兩者，其之分佈亦可不均。
若自顯示基板20側觀察處於如此之動作狀態之顯示裝置1時，則亮顯示狀態之像素與暗顯示狀態之像素共存，且可看到自像素Pr、Pg、Pb產生之各色光之合成光。因此，顯示裝置1整體係利用像素Pr、Pg、Pb(子像素)之合成光所致之每像素之顯示色之不同而產生對比度，藉由加法混色決定色調。如此，藉由每個包含像素Pr、Pg、Pb之像素地切換顯示色而實現彩色顯示。
(關於色域降低、色度之視角依存)
如上所述，顯示裝置1藉由每像素地控制顯示層30之光反射率，利用反射光之對比度形成圖像(單色圖像)，且經由彩色濾光片22顯示該圖像(光)而實現彩色之圖像顯示。
然而，於將電泳粒子30a使用於顯示層30之情形時，因如上述般地利用反射光而產生例如如下之現象。即，因多孔質層33之光反射為擴散反射，故等方性地擴散後之反射光之一部分會洩漏至鄰接像素之顯示域。例如，如圖10所示，彼此鄰接之像素Pg、Pb中，於像素Pg進行亮顯示而於像素Pb進行暗顯示之情形時，來自像素Pg之顯示層30之出射光中自正面方向(垂直於顯示面之方向，視角為0°)朝以特定角 度傾斜之方向(任意視角)放出之光(綠色光Lgb)洩漏至鄰接之像素Pb。如此，若產生光洩漏至正進行暗顯示之像素，則將導致色域降低，或伴隨視角變化而產生色度變化。
於此，如上述般之因光反射引起之色域降低或色度之視角依存亦會產生於所謂反射型之液晶顯示器，但由以下理由，該反射型液晶顯示器之情形不同於電子紙顯示器之情形。圖11A中對本實施形態之顯示裝置1之剖面構成(概略構成)予以示意性之顯示；圖11B中對反射型液晶顯示器(顯示裝置100)之剖面構成予以示意性之顯示。顯示裝置100中，支持基體102上依序具備像素電極(反射電極)103、配向膜104、液晶層LC、配向膜105、對向電極106及彩色濾光層107。彩色濾光層107係於透明基體107a之一面上形成具有R、G、B之各色濾光片之彩色濾光片107b者；該彩色濾光片107b被保護層107c覆蓋。且，經由接著層108將偏光板109貼合於彩色濾光層107上。
比較例之顯示裝置100中，藉由像素電極103具有光反射性，入射光Lin被像素電極103反射，藉由對液晶層LC施加電壓，控制該反射光之液晶穿透率。藉此，藉由於每像素地產生對比度而形成圖像之同時，經由彩色濾光層107顯示來自各像素之出射光進行顯示，實現彩色之圖像顯示。如此，顯示裝置100係於液晶層LC每像素地控制反射光之穿透率者。且，像素電極103之反射為鏡面反射而非擴散反射。因此，藉由調整液晶層LC之厚度，或於彩色濾光層107之各色濾光片之間形成黑色矩陣(遮光膜)，可抑制對鄰接像素之洩漏光。除此之外，液晶顯示器中，作為產生色度之視角依存之要因，可舉出對比度之下降。詳細而言，液晶顯示器中，因以正反射時之光路長度為基準，以對比度為最大地設計液晶配向等，故來自斜向之入射光(或反射光)之光路長度會偏離設計值，由此使得偏光旋轉量偏離所需之 值，導致對比度降低。因對比度會因反射光之出射方向而不同，故產生色度之視角依存。液晶顯示器中，作為對應如此之色度之視角依存之對策，係利用視角補償薄膜調整相位延遲或偏光度。
與此相對，本實施形態之顯示裝置1中，因來自顯示層30之出射光等方性地擴散，故難以藉由調整顯示層30之厚度而抑制洩漏光，且，出於同樣之原因，難以獲得黑色矩陣所發揮之效果。如此，因電泳粒子30a之擴散反射而產生之色度之視角依存為電子紙顯示器所特有者，故難以適用對液晶顯示器所使用之上述方法，因而期望發明一種新穎之設計方法。
對此，本實施形態中，著眼於將顯示層30與彩色濾光片22之間之距離Da，藉由以使該距離Da成為像素間距Db之特定比例以下之方式設定，而減輕如上述般之擴散反射對色域及色度之影響。具體而言，設距離Da為像素間距Db之25%以下，理想為17%以下，尤佳為10%以下，更佳為9%以下。且，設距離Da為像素間距Db之7%以下較為理想。或，亦可設距離Da小於像素間距Db之12%。
此處，顯示裝置1中，因於顯示層30與彩色濾光片22之間積層接著層23、透明基體35及對向基板34，故距離Da等於該等接著層23、透明基體35及對向基板34之厚度之總和。本實施形態中，藉由尤其薄化該等中之透明基體35而實現滿足如上述般之條件之距離Da。
隨著距離Da相對於像素間距Db之縮小(透明基體35變薄)，因來自顯示層30之擴散反射而洩漏至鄰接像素域之量會降低。因此，藉由距離Da之窄化(透明基體35之薄膜化)，可抑制色域之降低及色度之視角依存。
特別地，本實施形態中，規定如此之距離Da之上限值(為像素間距Db之25%、17%、10%、9%、7%或12%)，藉此，有效地抑制色域 之降低及色度之視角依存。以下，對該上限設定之依據予以敘述。
(距離Da之上限設定依據)
即，考慮如可允許鄰接像素間之光洩漏造成之影響之距離Da。具體而言，首先，求得正面方向與斜向之色度變化(色差)。如圖12所示，此時，自界面S(顯示層30與對向電極34之界面)相隔距離Da而配設有彩色濾光片22，設與距離Da對應之部分(接著層23、透明基體35、對向電極34)之折射率n約為1.5。且，設入射光Lin為D65之準直光。該例所揭示之情形為：一面穿透綠色濾光層22G一面入射之光(入射光Lin)被擴散反射，因該反射光之一部分沿斜向出射而洩漏至鄰接之R之像素域。此時，因來自像素區域中之端部區域(例如區域a)之反射光易洩漏至鄰接像素域，故期望盡可能地縮小如此之區域a之寬度。因該區域a係隨距離Da相對像素間距Db之比例縮小(透明基體35變薄)而縮小，故，如上述，藉由距離Da之窄化(透明基體35之薄膜化)而減少洩漏光，可抑制色度變化。且，圖12中近似地顯示有於界面S(顯示層30與對向電極34之界面)進行擴散反射者。如此之積層結構中，一面變更距離Da一面測定斜向之色度，計算出各個距離Da之斜向色度相對正面方向色度之變化(色差△xy)。
且，作為正面方向之色度，彩色濾光片22(紅色濾光層22R、綠色濾光層22G、藍色濾光層22B)使用可獲得於如圖13所示般之xy座標下分別表示之R0、G0、及B0(Macbeth色卡)者。圖14中顯示該彩色濾光片22之分光穿透率分佈(一次穿透之分光特性)。且，作為斜向，假設包含於實用上有用之視角60°以下(但不包括0°)之範圍內之方向。另，實際上，若考慮折射影響，則朝視角60°方向之出射光Lout係基於自界面S朝40°方向反射後之光者。
再者，色差△xy相當於正面方向之色度之各座標與斜向之色度之 各座標之間之距離。例如，與R有關之色差△xy(△xy(r))相當於色度R0(0.542，0.318)與斜向之色度R1(x1r，y1r)之間之距離，即，此處，其係相當於{(0.542-x1r)2+(0.318-y1r)2}之平方根者。即使對於與G及B有關之色差△xy(△xy(G)，△xy(B))，仍為同樣之情形，色差△xy(g)相當於色度G0(0.304，0.495)與斜向之色度G1(x1g，y1g)之間之距離；色差△xy(b)相當於色度B0(0.188，0.140)與斜向之色度B1(x1b，y1b)之間之距離。
圖15至圖17中顯示如上述般地計算出之色差△xy(r)、△xy(g)、△xy(b)各者之每距離Da之變化。其中，圖15係顯示色差△xy(g)與Da/Db之關係者，其對R光洩漏至G像素之情形與B光洩漏至G像素之情形之各者之情形予以顯示。圖16係顯示色差△xy(r)與Da/Db之關係者，其對G光洩漏至R像素之情形與B光洩漏至R像素之情形之各者之情形予以顯示。圖17係顯示色差△xy(b)與Da/Db之關係者，其對G光洩漏至B像素之情形與R光洩漏至B像素之情形之各者之情形予以顯示。且，表1係匯總如上述般之色差△xy(r)、△xy(g)、△xy(b)與距離Da相對像素間距之比例((Da/Db)×100)(%)之關係之一部分數值者。
此處，參考文獻(David L. MacAdam著，「Visual Sensitivities to Color Differences in Daylight」，Journal of the Optical Society of America,May,1942,Volume32,p247-273)中已對人眼可辨識之顏色差異(色度變化、色差)予以記述。該參考文獻中，關於各種色度，將其變化作為顏色之變化，利用實驗求得人所辨識之色度變化之閾值，計算出其之標準偏差。
本申請人係著眼於上述參考文獻所記載之可辨識顏色之變化之色度偏差之閾值，基於如此之閾值(詳細而言為閾值之標準偏差)與上述圖15至圖17及表1之結果，設定距離Da之上限值。具體而言，上述參考文獻中揭示有各種色度(x，y)與色度偏差之閾值之標準偏差(△s)之組合(參照表格I~III)。其中，分別提取該等之中接近正面方向之色度R0、G0、B0之色度，利用與所提取之色度對應之標準偏差，每R、G及B之色度地計算可允許之色差△xy。
具體而言，首先，自上述參考文獻之表格III所揭示之色度(x，y)之中，作為接近色度R0、G0、B0之色度，著眼於色度Rt、Gt、Bt(表2)，計算與色度Rt、Gt、Bt各者對應之標準偏差(△s)之平均(設為標準偏差平均σr、σg、σb)。又，設考慮該等標準偏差平均σr、σg、σb各者之3倍之範圍(+3σr~-3σr，+3σg~-3σg，+3σb~-3σb)後之色度變化為可允許之色差(色差△xy(t))。如表2所示，如此地計算出之色差△xy(t)係R為0.011、G為0.022、B為0.009。該等之各值亦顯示於圖15至圖17中。
再者，考慮標準偏差平均σr、σg、σb各者之3倍之範圍(以下，僅稱作3σ)其原因為若超過該3σ之範圍，則顏色之變化為人所察覺之概率將達到99.9%以上(接近100%)。因此，以R、G、B之各色差△xy(r)、△xy(g)、△xy(b)分別至少在與3σ之範圍對應之色差△xy(t)內地進行設定。若於0~3σ之範圍內，色差△xy(t)越小，則其色度變化越不易被人眼所辨識。
自上述闡述而言，以各色差△xy(r)、△xy(g)、△xy(b)分別為色差△xy(t)以下地設定Da/Db之值。即，可基於圖15至圖17各者而設定如為色差△xy(t)以下般之Da/Db之上限。
具體而言，如圖15所示，G之色差△xy(g)中，色差△xy(t)為0.022，於R光洩漏之情形時(R光自鄰接像素域洩漏至G像素之情形時)，實現該0.022以下之Da/Db之值為0.25，於B光洩漏之情形時為0.17。另一方面，如圖16所示，R之色差△xy(r)中，色差△xy(t)為0.011，於G光洩漏之情形時(G光自鄰接像素域洩漏至R像素之情形時)，實現該0.011以下之Da/Db之值為0.09，於B光洩漏之情形時為0.07。且，如圖17所示，B之色差△xy(b)中，色差△xy(t)為0.009，於R光洩漏之情形時(R光自鄰接像素域洩漏至B像素之情形時)，實現該0.009以下之Da/Db之值為0.10，於B光洩漏之情形時為0.07。
因此，藉由距離Da為像素間距Db之25%以下，利用擴散反射光進行彩色顯示時，可抑制色域之降低，特別地可有效地(為人眼幾乎無法辨識之程度)抑制因R光洩漏至G像素而引起之色度變化。
再者，期望距離Da為像素間距Db之17%以下。藉此，除可有效抑制上述之R光洩漏至G像素引起之色度變化外，即使對B光洩漏至G像素而引起之色度變化，仍可有效地予以抑制。更佳為像素間距Db之10%以下，藉此，除可有效抑制對於上述G像素之色度變化外，亦可有效地抑制因R光洩漏至B像素而引起之色度變化。更期望為像素 間距之9%以下，藉此，可進一步有效地抑制因G光洩漏至R像素引起之色度變化。又，理想而言可為像素間距之7%以下，藉此可進一步有效地抑制B光洩漏至R像素及G光洩漏至B像素引起之各色度變化。即，藉由將其設定為7%以下，使用R、G、B三色(或R、G、B、W四色)之彩色圖像中，自斜向觀察畫面時之顏色之辨識性與自正面觀察時相同。藉此，可抑制如上述般之色域之降低及色度之視角依存。
再者，另一方面，可求得上述參考文獻之表格III所揭示之所有色度之標準偏差之平均(設為標準偏差平均σrgb)，計算平均可允許該標準偏差平均σrgb之3倍之範圍(+3σrgb~-3σrgb)之色差(色差平均△xy(t)a)。如此地計算出之色差平均△xy(t)a約為0.012。即，若正面方向之色度R0、G0、B0所表示之色域內所產生之R、G、B之色差△xy(r)、△xy(g)、△xy(b)之平均小於色差平均△xy(t)a(0.012)，則人並不易覺察顏色之變化。又，實現其之距離Da之上限為像素間距Db之12%。
如上所述，例如藉由透明基體35之薄膜化，以彩色濾光片22與顯示層30之間之距離Da為像素間距Db之25%以下地進行設定，可減少來自電泳元件30a之光之擴散反射引起之洩漏至鄰接像素域之光量，從而可抑制色域之降低及色度之視角依存。藉由距離Da為像素間距Db之25%以下，尤其可有效地抑制因R光洩漏至G像素而引起之色度變化。
如以上所說明般，本實施形態中，於包含電泳元件30a之顯示層30之顯示側設置有彩色濾光片22，其以與各像素對向之方式具有紅色濾光層22R、綠色濾光層22G及藍色濾光層22B。該彩色濾光片22與顯示層30之間之距離Da為像素間距Db之25%以下。藉此，可抑制色域之降低及色度之視角依存。由此，可提高利用電泳現象進行彩色顯示時之顯示品質。
<適用例>
接著，對上述實施形態之顯示裝置1之適用例進行說明。且，因以下所說明之電子機器之構成終究為一例，故其構成可進行適當變更。
圖18A及圖18B顯示電子書之外觀構成。該電子書例如具備顯示部110(顯示裝置1)及非顯示部(框體)120與操作部130。操作部130亦可如圖18A所示般地設置於非顯示部120之前面，亦可如圖18B所示般地設置於上表面。顯示裝置1亦可搭載於具有與圖18A及圖18B所示之電子書相同之構成之PDA等。
圖19顯示電視裝置之外觀構成。該電視裝置例如具備包含前面板210及濾光玻璃220之影像顯示畫面部200(顯示裝置1)。
圖20A及圖20B顯示數位靜態相機之外觀構成；圖20A及圖20B分別顯示前面及後面。該數位靜態相機例如具備閃光燈用之發光部310、顯示部320(顯示裝置1)、選單開關330及快門按鍵340。
圖21顯示筆記型之個人電腦之外觀構成。該個人電腦例如具備主體410、輸入文字等之操作用之鍵盤420及顯示圖像之顯示部430(顯示裝置1)。
圖22顯示視頻攝像機之外觀構成。該視頻攝像機例如具備主體部510、設置於該主體部510之前方側面之攝影被攝體用之透鏡520、攝影時之開始/停止按鈕530及顯示部540(顯示裝置1)。
圖23顯示行動電話之外觀構成。(A)及(B)分別顯示打開行動電話之狀態之正面及側面。(C)至(G)分別顯示關閉行動電話之狀態之正面、左側面、右側面、上表面及下表面。該行動電話例如為藉由連結部(鉸鏈部)630連結上側框體610與下側框體620者，其具備顯示器640(顯示裝置1)、次顯示器650、照相燈660及照相機670。
以上，雖列舉實施形態而予以說明，但本揭示內容並非限定於以實施形態等而說明之態樣，而係可進行各種變更。例如，上述實施 形態中，雖主要對利用R、G、B三色進行彩色顯示之情形予以說明，但本揭示之顯示裝置亦可適用於利用追加W後之四色進行彩色顯示之情形。即使使用W像素之情形，仍如上述般地產生因來自顯示層之擴散反射光導致其他顏色之光(例如R、G、B之各色光)洩漏至W像素域，或W光洩漏至R像素、G像素及B像素。但，對該W像素之光洩漏所引起之色度變化不易為人眼所辨識，即W像素可允許之色差△xy(t)遠大於上述之R、G、B之色差△xy(t)。且，即使對於W光洩漏至R、G、B之各像素亦為同樣之情形。因此，即使為除R、G、B之3像素外尚配置有W像素之4子像素之構成之情形，仍可適用上述之距離Da之上限設定，從而可獲得與上述實施形態同等之效果。
再者，上述實施形態中，雖已舉例說明藉由配置於顯示層30與彩色濾光片22之間之透明基體35之薄膜化而將距離Da設定為像素間距Db之25%以下之情形，但本揭示之顯示裝置並非限定於如此之構成。例如，亦可藉由薄化與距離Da對應之部分中透明基體35以外之構件(對向電極35、接著層23)之厚度而控制距離Da。且，上述實施形態中，雖藉由設像素間距Db為固定值而薄化距離Da，但反之，亦可藉由變更(增大)像素間距Db，使距離Da成為像素間距Db之25%以下。
進而，上述實施形態中，雖作為電泳元件30a(顯示層30)而例示有具備絕緣性液體31、電泳元件32及多孔質層33之構成，但顯示層30之構成並非限定於使用如此之多孔質層33者，而係若為可利用電泳現象每像素地藉由光反射形成對比度者即可。
只要為本領域技術人員，則可根據設計上之要件或其他要因而進行各種修正、組合、次組合及變更等，但應理解為其等係包含於隨附申請專利範圍及其之等效物之範圍中者。
另，本揭示亦可為如下之構成。
(1) 一種顯示裝置，其具備：顯示層，其具有各自包含電泳元件之複數個像素；及彩色濾光片，其設置於上述顯示層之顯示側，與各像素對向而具有複數種顏色中之任一種顏色之濾光層；上述顯示層與上述彩色濾光片之間之距離為上述顯示層中之像素間距之25%以下。
(2)如上述(1)之顯示裝置，其中：上述距離為上述像素間距之17%以下。
(3)如上述(1)或(2)之顯示裝置，其中：上述距離為上述像素間距之10%以下。
(4)如上述(1)至(3)中任一項之顯示裝置，其中：上述距離為上述像素間距之9%以下。
(5)如上述(1)至(4)中任一項之顯示裝置，其中：上述距離為上述像素間距之7%以下。
(6)如上述(1)之顯示裝置，其中：上述距離為上述像素間距之12%以下。
(7)如上述(1)至(6)中任一項之顯示裝置：其包含R(紅)、G(綠)、B(藍)三色之像素。
(8)如上述(1)至(6)中任一項之顯示裝置： 其包含R(紅)、G(綠)、B(藍)、W(白)四色之像素。
(9)如上述(8)之顯示裝置，其中：上述四色之像素係沿一方向排列或配置成2×2之區域。
(10)如上述(1)至(9)中任一項之顯示裝置，其中：上述彩色濾光片之各濾光層之中心位置與上述像素之中心位置之間之位置偏差為上述像素間距之10%以下。
(11)如上述(1)至(10)中任一項之顯示裝置，其中：上述顯示層具有由纖維狀結構體形成之多孔質層、絕緣性液體及複數個電泳粒子。
(12)如上述(1)至(11)中任一項之顯示裝置，其中：上述顯示層與上述彩色濾光片之間，自上述顯示層之側起依序具有電極、支持基體及接著層。
(13)一種電子機器，其具有顯示裝置，該顯示裝置具備：顯示層，其具有各自包含電泳元件之複數個像素；及彩色濾光片，其設置於上述顯示層之顯示側，與各像素對向而具有複數種顏色中之任一種顏色之濾光層；且上述顯示層與上述彩色濾光片之間之距離為上述顯示層之像素間距之25%以下。
本申請案係基於2012年3月27日向日本國專利局所申請的日本專利申請案第2012-071482號而主張優先權，該專利申請案之全部內容作為參照而援引於本申請案中。
若為本領域技術人員，則應瞭解，根據設計上之要件或其他因素，可設想各種修正、組合、子組合、及變更，且該等係所附之申請專利範圍或其均等物之範圍所含者。

Claims (12)

  1. 一種顯示裝置，其具備：顯示層，其具有各自包含電泳元件之複數個像素；彩色濾光片，其設置於上述顯示層之顯示側，與各像素對向而具有複數種顏色中之任一種顏色之濾光層；及於上述顯示層與上述彩色濾光片之間，自上述顯示層之側起依序配置之電極及支持基體；上述顯示層與上述彩色濾光片之間之距離為上述顯示層中之像素間距之25%以下；於上述支持基體與上述彩色濾光片之間具有接著層；且上述支持基體係由無機材料、金屬材料或塑膠材料之任一種或兩種以上材料形成。
  2. 如請求項1之顯示裝置，其中上述距離為上述像素間距之17%以下。
  3. 如請求項2之顯示裝置，其中上述距離為上述像素間距之10%以下。
  4. 如請求項3之顯示裝置，其中上述距離為上述像素間距之9%以下。
  5. 如請求項4之顯示裝置，其中上述距離為上述像素間距之7%以下。
  6. 如請求項1之顯示裝置，其中上述距離為上述像素間距之12%以下。
  7. 如請求項1之顯示裝置，其中上述複數個像素包含R(紅)、G(綠)、B(藍)三色之像素。
  8. 如請求項1之顯示裝置，其中上述複數個像素包含R(紅)、G(綠)、B(藍)、W(白)四色之像素。
  9. 如請求項8之顯示裝置，其中上述四色之像素係沿一方向排列或配置成2×2之區域。
  10. 如請求項1之顯示裝置，其中上述彩色濾光片之各濾光層之中心位置與上述像素之中心位置之間之位置偏差為上述像素間距之10%以下。
  11. 如請求項1之顯示裝置，其中上述顯示層具有由纖維狀結構體形成之多孔質層、絕緣性液體及複數個電泳粒子。
  12. 一種電子機器，其包含顯示裝置，該顯示裝置具備：顯示層，其具有各自包含電泳元件之複數個像素；彩色濾光片，其設置於上述顯示層之顯示側，與各像素對向而具有複數種顏色中之任一種顏色之濾光層；及於上述顯示層與上述彩色濾光片之間，自上述顯示層之側起依序配置之電極及支持基體；上述顯示層與上述彩色濾光片之間之距離為上述顯示層中之像素間距之25%以下；於上述支持基體與上述彩色濾光片之間具有接著層；且上述支持基體係由無機材料、金屬材料或塑膠材料之任一種或兩種以上材料形成。
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