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JP2007034037A - Particle movement type display device - Google Patents

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JP2007034037A
JP2007034037A JP2005219055A JP2005219055A JP2007034037A JP 2007034037 A JP2007034037 A JP 2007034037A JP 2005219055 A JP2005219055 A JP 2005219055A JP 2005219055 A JP2005219055 A JP 2005219055A JP 2007034037 A JP2007034037 A JP 2007034037A
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JP
Japan
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display device
electrode
layer
display
light
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2005219055A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Kitayama
宏之 北山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2005219055A priority Critical patent/JP2007034037A/en
Publication of JP2007034037A publication Critical patent/JP2007034037A/en
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  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a particle migration type display device with which a bright color display without color mixing is materialized. <P>SOLUTION: The particle transfer type display device includes: a display substrate and a rear substrate which includes a diffuse reflection layer or a light scattering layer, arranged so as to hold a predetermined gap in between; partition walls which are formed of a light transmitting material and arranged in the gap between the substrates; an insulating liquid and a plurality of charged particles which are arranged in the gap between the substrates; a first electrode which is arranged in the vicinity of the insulating liquid; and a second electrode which is arranged so as to be in contact with the partition walls. The diffuse reflection layer or the light scattering layer is included in the partition wall section. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、絶縁性液体中の帯電粒子を移動させて表示を行う粒子移動型表示装置に関する。   The present invention relates to a particle movement type display device that performs display by moving charged particles in an insulating liquid.

情報機器の発達に伴い、低消費電力且つ薄型の表示装置のニーズが増しており、これらニーズに合わせた表示装置の研究、開発が盛んに行われている。中でも液晶表示装置は、こうしたニーズに対応できる表示装置として活発な開発が行われ商品化されている。しかしながら、現在の液晶表示装置には、画面を見る角度や、反射光により画面上の文字が見ずらく、また光源のちらつき・低輝度等から生じる視覚へ負担が重いという問題があり、この問題が未だ十分に解決されていない。このため、低消費電力、視覚への負担軽減などの観点から反射型表示装置が期待されている。   With the development of information equipment, the need for low power consumption and thin display devices is increasing, and research and development of display devices that meet these needs are actively conducted. In particular, liquid crystal display devices have been actively developed and commercialized as display devices that can meet such needs. However, the current liquid crystal display devices have problems that it is difficult to see the characters on the screen due to the angle at which the screen is viewed and reflected light, and that the burden on the vision caused by flickering, low brightness, etc. of the light source is heavy. Is still not fully resolved. For this reason, a reflective display device is expected from the viewpoint of low power consumption and reduction of visual burden.

この反射型表示装置としては、絶縁性液体中の帯電粒子を移動させて表示を行う電気泳動表示装置がある。   As the reflective display device, there is an electrophoretic display device that performs display by moving charged particles in an insulating liquid.

この電気泳動表示装置は、一対の基板が所定間隙を開けた状態に配置されて構成されており、その基板間隙には絶縁性液体や帯電粒子が配置されている。そして、この絶縁性液体に近接するように一対の電極が配置されていて、これらの電極に電圧を印加することにより帯電粒子を移動するように構成されている(例えば、特許文献1参照。)。   This electrophoretic display device is configured by arranging a pair of substrates with a predetermined gap therebetween, and an insulating liquid and charged particles are arranged in the gap between the substrates. A pair of electrodes are arranged so as to be close to the insulating liquid, and the charged particles are moved by applying a voltage to these electrodes (see, for example, Patent Document 1). .

このような電気泳動表示装置では、表示品質の点から、帯電粒子が他の画素へ自由に移動しないようにする必要があり、画素境界部に隔壁を配置して帯電粒子の移動を防止するようにしたものが提案されている。
特開平9−211499号公報
In such an electrophoretic display device, in view of display quality, it is necessary to prevent the charged particles from freely moving to other pixels, and a partition is arranged at the pixel boundary to prevent the movement of the charged particles. What has been proposed is proposed.
JP 9-2111499 A

ところで、上述のような電気泳動表示装置を、後方基板側にカラーフィルター層を配置してカラー反射型表示装置として用いた場合、混色してしまったり、視野角によっては暗い表示になってしまうという問題があった。   By the way, when the electrophoretic display device as described above is used as a color reflection type display device by arranging a color filter layer on the rear substrate side, it may be mixed colors or dark display depending on the viewing angle. There was a problem.

その原因として,隔壁が光学的に透明であるために,後方基板側のカラーフィルター層や拡散反射層を透過した光が隔壁内部まで侵入し,隣り合う画素毎に異なるカラーフィルターからの光が混色してしまうことによる。また隔壁がブラックマトリックスのような遮光性の部材で形成された場合には,反射光の一部が吸収されてしまうので,視野角方向によっては反射率が低下することによる。   The reason for this is that the partition walls are optically transparent, so that light transmitted through the color filter layer and diffuse reflection layer on the rear substrate side penetrates into the partition walls, and light from different color filters is mixed in each adjacent pixel. By doing. Further, when the partition wall is formed of a light-shielding member such as a black matrix, a part of the reflected light is absorbed, so that the reflectance is lowered depending on the viewing angle direction.

そこで、本発明は、混色を防止し、広い視野角特性を保持したまま、明るいカラー表示を実現できる粒子移動型表示装置を提供することを目的とするものである。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a particle movement type display device that can realize bright color display while preventing color mixing and maintaining a wide viewing angle characteristic.

本発明は上記事情を考慮してなされたものであり、所定間隙を開けた状態に配置された表示基板及び、拡散反射層または光散乱層を含む後方基板と、それらの基板の間隙に配置された隔壁と、それらの基板の間隙に配置された絶縁性液体及び複数の帯電粒子と、前記絶縁性液体に近接するように配置された第1電極と、前記隔壁に接するように配置された第2電極と、を備え、それらの電極に電圧を印加して前記帯電粒子を移動させると共に前記表示基板の側から入射された光を前記後方基板の側にて反射させることに基づき表示を行う粒子移動型表示装置において、前記隔壁部分に、拡散反射層または光散乱層を含むことを特徴とする。   The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and is disposed in a display substrate disposed in a state where a predetermined gap is provided, a rear substrate including a diffuse reflection layer or a light scattering layer, and a gap between these substrates. Partition walls, an insulating liquid and a plurality of charged particles disposed in the gap between the substrates, a first electrode disposed so as to be close to the insulating liquid, and a first electrode disposed in contact with the partition walls. Particles that perform display based on applying a voltage to these electrodes to move the charged particles and reflecting light incident from the display substrate side on the rear substrate side. In the mobile display device, the partition wall portion includes a diffuse reflection layer or a light scattering layer.

以上説明したように、本発明によると、混色のない明るいカラー表示の粒子移動表示装置を得ることができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a particle movement display device with bright color display without color mixture.

以下、図1乃至図2を参照して、本発明の実施の形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.

本発明に係る電気泳動表示装置は、図1に示すように、所定間隙を開けた状態に配置された表示基板1及び後方基板2を備えており、それらの基板1,2の間隙には隔壁3が配置されている。また、それらの基板1,2の間隙には絶縁性液体4や複数の帯電粒子5が配置されており、前記絶縁性液体4に近接するように第1電極6が配置され、前記隔壁3に接するように第2電極7が配置されている。   As shown in FIG. 1, the electrophoretic display device according to the present invention includes a display substrate 1 and a rear substrate 2 that are arranged with a predetermined gap therebetween. 3 is arranged. In addition, an insulating liquid 4 and a plurality of charged particles 5 are disposed in the gap between the substrates 1 and 2, and a first electrode 6 is disposed so as to be close to the insulating liquid 4. The 2nd electrode 7 is arrange | positioned so that it may contact | connect.

この電気泳動表示装置は、いわゆる反射型のものであって、表示基板1を透明にして光が入射されるように構成され、後方基板2においては入射された光が反射されるように構成されている。つまり、本明細書において表示基板1とは、観察者側に配置される方の基板を意味し、他方の基板を“後方基板”と称するものとする。つまり、本実施の形態に係る電気泳動表示装置では、電極6,7に電圧を印加して前記帯電粒子5を移動させると共に上述のように光を入射及び反射させることに基づき表示を行うように構成されている。   This electrophoretic display device is of a so-called reflection type, and is configured such that light is incident with the display substrate 1 being transparent, and the rear substrate 2 is configured to reflect the incident light. ing. That is, in this specification, the display substrate 1 means a substrate disposed on the viewer side, and the other substrate is referred to as a “rear substrate”. That is, in the electrophoretic display device according to the present embodiment, a voltage is applied to the electrodes 6 and 7 to move the charged particles 5 and display based on incident and reflected light as described above. It is configured.

ところで、後方基板2で光を反射させる方法としては、
・ 後方基板2の側に光散乱層又は拡散反射層(図1の符号10参照)を設ける方法、
・ 後方基板2の側に配置した第1電極6に拡散反射層を兼用させる方法、
を挙げることができる。
By the way, as a method of reflecting light by the rear substrate 2,
A method of providing a light scattering layer or a diffuse reflection layer (see reference numeral 10 in FIG. 1) on the rear substrate 2 side;
A method in which the first electrode 6 disposed on the rear substrate 2 side is also used as a diffuse reflection layer;
Can be mentioned.

また、上述した隔壁3は、光を透過し得る材料にて形成されており、しかも、この第2電極7が配置された部分では光を遮蔽するように構成されている。かかる遮蔽は、表示のコントラストを向上させるためや、カラー表示の際の混色防止、スイッチング素子に対する遮光などの目的のために必要である。   The partition 3 described above is made of a material that can transmit light, and is configured to shield light at a portion where the second electrode 7 is disposed. Such shielding is necessary for the purpose of improving display contrast, preventing color mixing during color display, and shielding light from switching elements.

ここで、第2電極7が配置された部分で光を遮蔽するための方法としては、
・ 第2電極7を覆うように遮光層9を設ける方法、
・ 第2電極7に遮光層を兼用させる方法、
を挙げることができる。
Here, as a method for shielding light at the portion where the second electrode 7 is disposed,
A method of providing the light shielding layer 9 so as to cover the second electrode 7,
A method in which the second electrode 7 is also used as a light shielding layer;
Can be mentioned.

図1に示す電気泳動表示装置では、第1電極6は、第2電極7と同様に後方基板2に支持されている(すなわち、帯電粒子5が前記第1電極6と前記第2電極7との間を前記後方基板2に沿うように移動する“水平移動型”である)が、これに限られるものではなく、表示基板1に支持させて帯電粒子5が基板の法線方向に沿って移動するようにした“上下移動型”としても良い。なお、水平移動型の場合、第1電極6を配置した領域を白色にし、帯電粒子5を黒色とした場合、
・ 帯電粒子5が第2電極7に引き寄せられた場合には白色表示がなされ、
・ 帯電粒子5が第1電極6に引き寄せられた場合には黒色表示がなされる、
ことになる。
In the electrophoretic display device shown in FIG. 1, the first electrode 6 is supported on the rear substrate 2 in the same manner as the second electrode 7 (that is, the charged particles 5 are the first electrode 6 and the second electrode 7. However, the present invention is not limited to this, and the charged particles 5 are supported by the display substrate 1 along the normal direction of the substrate. It may be a “vertical movement type” that moves. In the case of the horizontal movement type, when the area where the first electrode 6 is arranged is white and the charged particles 5 are black,
When the charged particles 5 are attracted to the second electrode 7, a white display is made,
When the charged particles 5 are attracted to the first electrode 6, a black display is made.
It will be.

次に、本発明の効果を図3を用いて説明する。図3の(a)は、本発明で隔壁部3の表面に,光散乱層または拡散反射層13を設けている。一方図3(b)、(c)は従来例であり,(b)では隔壁部が透明部材で形成され,(C)では隔壁部の表面に遮光材料を用いている。   Next, the effect of the present invention will be described with reference to FIG. 3A, a light scattering layer or a diffuse reflection layer 13 is provided on the surface of the partition wall 3 in the present invention. On the other hand, FIGS. 3B and 3C are conventional examples. In FIG. 3B, the partition wall is formed of a transparent member, and in FIG. 3C, a light shielding material is used on the surface of the partition wall.

本発明の図3(a)では、外から入射した光が拡散反射層10で反射され、カラーフィルター層2を透過した後,隔壁3の表面の反射層4で散乱され,ほとんどの光は上部に向かう。さらに一部の光は再びカラーフィルター層12,反射層10へ向かい・・・・といったことが繰り返される。   In FIG. 3A of the present invention, light incident from the outside is reflected by the diffuse reflection layer 10, passes through the color filter layer 2, and then is scattered by the reflection layer 4 on the surface of the partition wall 3. Head for. Further, a part of the light is again directed to the color filter layer 12, the reflective layer 10, and so on.

隣接する画素でも同様の現象が生じており,隣り合う画素,例えば図3(a)に示したように、R画素とG画素から上方に向かった反射光は,お互いに交じり合うことは少ないので混色を防ぐ効果がある。   The same phenomenon occurs in adjacent pixels, and as shown in FIG. 3A, for example, reflected light directed upward from the R pixel and the G pixel rarely cross each other. It has the effect of preventing color mixing.

一方、図3(b)では、隔壁部材が透明であるために、隣り合う画素のR画素とG画素からそれぞれ上方に向かった反射光は交じり合ってしまい、混色が生じることがわかる。さらに図3(c)では、隔壁部材が遮光性であるために,混色は生じにくいが,隔壁部表面での光吸収により反射光の一部が吸収されてしまうので、視野角方向によっては反射率が低下することになる。   On the other hand, in FIG. 3B, since the partition member is transparent, it can be seen that the reflected light directed upward from the R pixel and the G pixel of adjacent pixels is mixed and color mixing occurs. Further, in FIG. 3C, since the partition member is light-shielding, color mixing is unlikely to occur, but a part of the reflected light is absorbed by light absorption at the partition surface, so that reflection may occur depending on the viewing angle direction. The rate will drop.

本発明のように隔壁部に光散乱性を付与することによって,混色を防止し,明るいカラー表示を実現することができる。   By imparting light scattering properties to the partition wall as in the present invention, color mixing can be prevented and a bright color display can be realized.

以下、電気泳動表示装置の各構成部材について図1を用いて補足する。   Hereinafter, each component of the electrophoretic display device will be supplemented with reference to FIG.

隔壁3は、
・ 画素を1つずつ仕切るように配置されたものであっても、
・ 複数の画素を仕切るように配置されたものであっても、良い。その隔壁3には、屈折率がなるべく小さな材料で、エポキシ、ポリイミド、アクリルなどの感光性樹脂を用いると良い。
The partition 3 is
・ Even if it is arranged to partition the pixels one by one,
-It may be arranged so as to partition a plurality of pixels. The partition wall 3 is preferably made of a material having a refractive index as small as possible and using a photosensitive resin such as epoxy, polyimide, or acrylic.

表示基板1や後方基板2には、ポリエチレンテレフタレート(PET)やポリカーボネート(PC)やポリエーテルサルフォン(PES)等のプラスチックフィルムの他、ガラスや石英等を使用することができる。表示基板1には上述したように透明な材料を使用する必要があるが、後方基板2には、ポリイミド(PI)などの着色されているものを用いてもよい。   For the display substrate 1 and the rear substrate 2, glass, quartz, or the like can be used in addition to plastic films such as polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), and polyethersulfone (PES). Although it is necessary to use a transparent material for the display substrate 1 as described above, a colored substrate such as polyimide (PI) may be used for the rear substrate 2.

第1電極6には、パターニング可能な導電性材料ならどのようなものを用いてもよい。例えば、クロム(Cr)、アルミニウム(Al)、銅(Cu)等の金属あるいはカーボンや銀ペースト、あるいは有機導電膜などが使用できる。第1電極を光反射層としても利用する場合は、銀(Ag)あるいはAl等の光反射率の高い材料を好適に使用することができる。   Any conductive material that can be patterned may be used for the first electrode 6. For example, a metal such as chromium (Cr), aluminum (Al), copper (Cu), carbon or silver paste, or an organic conductive film can be used. When the first electrode is also used as the light reflecting layer, a material having a high light reflectance such as silver (Ag) or Al can be preferably used.

ところで、図1では、第2電極7は前記隔壁3と前記後方基板2との間に配置されているが、隔壁3と接する位置であれば、他の位置(例えば、隔壁3の内部)に配置されていても良い。この第2電極7には、真空蒸着法などにより形成された導電膜を使用することができるが、めっき法で形成された電極を使用する方が好ましい。   In FIG. 1, the second electrode 7 is disposed between the partition wall 3 and the rear substrate 2. It may be arranged. As the second electrode 7, a conductive film formed by a vacuum deposition method or the like can be used, but it is preferable to use an electrode formed by a plating method.

絶縁性液体4には、イソパラフィン、シリコーンオイル及びキシレン、トルエン等の非極性溶媒であって透明なものを使用すると良く、特に、屈折率の大きな液体と混合し屈折率を調整して使用すると良い。   The insulating liquid 4 is preferably a non-polar solvent such as isoparaffin, silicone oil, xylene, toluene, and the like, which is transparent, and particularly preferably mixed with a liquid having a large refractive index to adjust the refractive index. .

帯電粒子5としては、着色されていて絶縁性液体中で正極性又は負極性の良好な帯電特性を示す材料を用いると良い。例えば、各種の無機顔料や有機顔料やカーボンブラック、或いは、それらを含有させた樹脂を使用すると良い。粒子の粒径は通常0.01μm〜50μm程度のものを使用できるが、好ましくは、0.1から10μm程度のものを用いる。   As the charged particles 5, it is preferable to use a material that is colored and exhibits a positive or negative charge characteristic in an insulating liquid. For example, various inorganic pigments, organic pigments, carbon black, or a resin containing them may be used. A particle having a particle size of about 0.01 μm to 50 μm can be used, but preferably about 0.1 to 10 μm.

なお、上述した絶縁性液体中や帯電粒子中には、帯電粒子の帯電を制御し安定化させるための荷電制御剤を添加しておくと良い。かかる荷電制御剤としては、モノアゾ染料の金属錯塩やサリチル酸や有機四級アンモニウム塩やニグロシン系化合物などを挙げることができる。   Note that a charge control agent for controlling and stabilizing the charging of the charged particles may be added to the above-described insulating liquid or charged particles. Examples of such charge control agents include metal complex salts of monoazo dyes, salicylic acid, organic quaternary ammonium salts, and nigrosine compounds.

また、絶縁性液体中には、帯電粒子同士の凝集を防ぎ分散状態を維持するための分散剤を添加しておいてもよい。かかる分散剤としては、燐酸カルシウム、燐酸マグネシウム等の燐酸多価金属塩、炭酸カルシウム等の炭酸塩、その他無機塩、無機酸化物、あるいは有機高分子材料などを用いることができる。   In addition, a dispersing agent for preventing aggregation of charged particles and maintaining a dispersed state may be added to the insulating liquid. As such a dispersing agent, polyvalent metal phosphates such as calcium phosphate and magnesium phosphate, carbonates such as calcium carbonate, other inorganic salts, inorganic oxides, or organic polymer materials can be used.

光散乱層または拡散反射層10には、例えば酸化チタン、酸化アルミニウムなどの顔料を、ウレタン,フェノール、エポキシ,フッ素などの樹脂中に分散させたものを塗布して用いることができる。光散乱層の厚さは、絶縁性液体に印加される駆動電圧が大きくならない程度において特に限定されるものではないが、十分な光散乱特性を得るために好ましくは0.4〜20μmである。   For the light scattering layer or the diffuse reflection layer 10, for example, a pigment such as titanium oxide or aluminum oxide dispersed in a resin such as urethane, phenol, epoxy, or fluorine can be applied and used. The thickness of the light scattering layer is not particularly limited as long as the driving voltage applied to the insulating liquid does not increase, but is preferably 0.4 to 20 μm in order to obtain sufficient light scattering characteristics.

また、拡散反射層としては、光を散乱させるため凹凸パターンを有しているものを用いることができる。基板あるいは隔壁部に被覆した感光性樹脂膜表面をフォトリソグラフィーで凹凸パターンに加工し、これを被覆するようにアルミニウムなどの金属膜を蒸着して成膜して用いることができる。第1電極6と兼用してもよい。   Moreover, as a diffuse reflection layer, what has an uneven | corrugated pattern can be used in order to scatter light. The surface of the photosensitive resin film coated on the substrate or the partition wall can be processed into a concavo-convex pattern by photolithography, and a metal film such as aluminum is vapor deposited so as to cover it. The first electrode 6 may also be used.

さらにまた、前方散乱層/鏡面反射層の構成とすることもできる。
前方散乱層は、たとえばアクリル、ポリイミド、エポキシ樹脂などのベース基材中に、これとは屈折率の異なるSiO2やポリスチレンビーズなどからなる透明粒子を分散した構成となっている。
Furthermore, it can also be set as the structure of a front scattering layer / specular reflection layer.
The forward scattering layer has a configuration in which transparent particles made of SiO2 or polystyrene beads having different refractive indexes are dispersed in a base substrate such as acrylic, polyimide, or epoxy resin.

遮光層11には、カーボンブラック、無機顔料、有機顔料などを樹脂中に分散させたものを用いることができる。遮光層の形成は,蒸着,印刷,塗布などの通常の方法で行える。膜厚は十分な光吸収性能を持たせるため、1μm程度が好ましい。   As the light shielding layer 11, a material in which carbon black, an inorganic pigment, an organic pigment or the like is dispersed in a resin can be used. The light shielding layer can be formed by a usual method such as vapor deposition, printing, and coating. The film thickness is preferably about 1 μm in order to provide sufficient light absorption performance.

さらに、各画素にスイッチング素子9を配置し、該スイッチング素子9と上述した第1電極6とを電気的に接続しても良い。スイッチング素子9は第1電極6の底部に接続すると良く、各画素の第2電極7は、好ましくは互いに接続されて同一の信号が供給されるようにすると良い。   Furthermore, a switching element 9 may be disposed in each pixel, and the switching element 9 and the first electrode 6 described above may be electrically connected. The switching element 9 may be connected to the bottom of the first electrode 6, and the second electrode 7 of each pixel is preferably connected to each other so that the same signal is supplied.

次に、本実施の形態の効果について説明する。   Next, the effect of this embodiment will be described.

本実施の形態によれば、混色を防止した粒子移動表示装置を実現できる。具体的には、隔壁部に光散乱性を付与することによって、明るいカラー表示の粒子移動表示装置を実現できる。   According to the present embodiment, it is possible to realize a particle movement display device that prevents color mixing. Specifically, a bright color display particle movement display device can be realized by imparting light scattering properties to the partition wall.

以上の説明において、電気泳動表示を一例として説明したが、特開2000−347483などに記載されているトナーディスプレイと呼ばれている乾式の表示装置や、微粒子分散型表示装置など、粒子を移動させることができる構成を有する表示装置であれば広く用いることができる。   In the above description, electrophoretic display has been described as an example. However, particles such as a dry display device called a toner display described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-347483 and a fine particle dispersion display device are moved. Any display device having such a configuration can be used widely.

本発明で用いた反射率および反射率の視野角特性の測定には、自動変角光度計(村上色彩技術研究所社製)GP−200 を用いた。図2に示したように、測定サンプルの表示面法線に対して30°方向から平行光線を入射させ、視野角−90°〜90°の範囲での反射率を測定し、視野角0°での値を代表値として求めた。尚、反射率の値は標準白色板として硫酸バリウム板の値を100%として算出した。
視野角範囲は、この装置で反射率の値が0より大きくなる角度範囲で示した。
以下、実施例に沿って本発明を更に詳細に説明する。
An automatic goniophotometer (manufactured by Murakami Color Research Laboratory Co., Ltd.) GP-200 was used to measure the reflectance and the viewing angle characteristics of the reflectance used in the present invention. As shown in FIG. 2, parallel rays are incident from the direction of 30 ° with respect to the display surface normal line of the measurement sample, the reflectance in the range of the viewing angle of −90 ° to 90 ° is measured, and the viewing angle is 0 °. The value at was obtained as a representative value. The reflectance value was calculated with a barium sulfate plate as a standard white plate and a value of 100%.
The viewing angle range is indicated by an angle range where the reflectance value is larger than 0 in this apparatus.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.

本実施例では図1に示す構造の電気泳動表示装置を作製した。電気泳動表示装置のサイズは52mm×52mmとし、画素の数は130×43個とし、1つの画素の大きさは73μm×73μmとした。また、隔壁3は、各画素を仕切るように画素境界部に配置し、その幅を5μmとし、高さを17μmとした。また、後方基板2には、スイッチング素子9や絶縁層8や第1電極6や光散乱層10を配置し、第2電極7と隔壁3との間には遮光層11を配置した。なお、第1電極6の一辺の長さは68μmとし、第2電極7の厚さは50nmとした。後方基板2には、厚さ0.2mmのプラスチック基板を使用した。   In this example, an electrophoretic display device having the structure shown in FIG. 1 was produced. The size of the electrophoretic display device was 52 mm × 52 mm, the number of pixels was 130 × 43, and the size of one pixel was 73 μm × 73 μm. Further, the partition wall 3 is arranged at the pixel boundary portion so as to partition each pixel, the width is 5 μm, and the height is 17 μm. Further, the switching element 9, the insulating layer 8, the first electrode 6, and the light scattering layer 10 are disposed on the rear substrate 2, and the light shielding layer 11 is disposed between the second electrode 7 and the partition 3. The length of one side of the first electrode 6 was 68 μm, and the thickness of the second electrode 7 was 50 nm. As the rear substrate 2, a plastic substrate having a thickness of 0.2 mm was used.

次に、本実施例に係る電気泳動表示装置の製造方法について説明する。   Next, a method for manufacturing the electrophoretic display device according to this embodiment will be described.

まず、後方基板2にはスイッチング素子9を形成し、該スイッチング素子9を覆うように絶縁層8を形成した。この絶縁層8にはコンタクトホールを穿設し、該コンタクトホールを介してスイッチング素子9と電気的に接続されるように第1電極6を形成した。   First, the switching element 9 was formed on the rear substrate 2, and the insulating layer 8 was formed so as to cover the switching element 9. A contact hole was formed in the insulating layer 8, and the first electrode 6 was formed so as to be electrically connected to the switching element 9 through the contact hole.

拡散反射層と兼ねた第1電極6はアルミニウムにより形成した。まず、後方基板2に感光性樹脂(商品名:OMR83−20Cp、東京応化製)を厚さ1.2μmとなるように塗布し、フォトリソグラフィー及びウェット現像により、第1電極の領域は、1つの画素に対する感光性樹脂の割合が50%になるように、パターニングした後、さらに、120℃で30分熱処理した。次に、第1電極領域にアルミニウムを厚さ150nmで成膜し、フォトリソグラフィー及びウェットエッチングによりパターニングして拡散反射層を兼ねた第1電極6を形成した。   The first electrode 6 also serving as the diffuse reflection layer was made of aluminum. First, a photosensitive resin (trade name: OMR83-20Cp, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) is applied to the rear substrate 2 so as to have a thickness of 1.2 μm, and one region of the first electrode is formed by photolithography and wet development. After patterning so that the ratio of the photosensitive resin to the pixels was 50%, heat treatment was further performed at 120 ° C. for 30 minutes. Next, aluminum was formed to a thickness of 150 nm in the first electrode region, and patterning was performed by photolithography and wet etching to form the first electrode 6 that also served as the diffuse reflection layer.

さらに、拡散反射層6の上に6.5mm×6.5mmの大きさの、画素エリア毎に色の異なるカラーフィルター層12(商品名:FUJIFILM(登録商標) ARCH(株)製 赤:CR−8960L、緑:CG−8960L、青:CB−8960L)を形成した。このカラーフィルター層の厚みは1μmとし、形成にはスピンコート法を用いた。   Furthermore, a color filter layer 12 having a size of 6.5 mm × 6.5 mm and having a different color for each pixel area (trade name: FUJIFILM (registered trademark) ARCH Co., Ltd. Red: CR- 8960L, green: CG-8960L, blue: CB-8960L). The color filter layer had a thickness of 1 μm and was formed by spin coating.

さらに、このカラーフィルター層12の表面には、画素境界部に相当する部分にチタン製の第2電極7を形成し、その第2電極7の表面には遮光層11を形成した。この遮光層11には、カーボンブラックを含有する樹脂(商品名:CFPR(登録商標) BKシリーズ、Tokyo Ohka Kogyo(株)製)を使用し、その膜厚は1μmとした。   Further, a second electrode 7 made of titanium was formed on the surface of the color filter layer 12 at a portion corresponding to the pixel boundary portion, and a light shielding layer 11 was formed on the surface of the second electrode 7. For the light shielding layer 11, a resin containing carbon black (trade name: CFPR (registered trademark) BK series, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) was used, and the film thickness was 1 μm.

また、この遮光層11の上側にはパターニングにより隔壁3を形成した。この隔壁3には透明光感光性樹脂であるエポキシ樹脂を用いた。   In addition, a partition wall 3 was formed on the light shielding layer 11 by patterning. An epoxy resin, which is a transparent photosensitive resin, was used for the partition 3.

この隔壁3の周辺を覆うようにスピンコート法により光散乱層10を形成した。この光散乱層10には、酸化チタン微粒子を含有するウレタン樹脂層を用い、その膜厚は0.5μmとした。エッチングにより隔壁周辺以外の散乱層を取り除いた。   A light scattering layer 10 was formed by spin coating so as to cover the periphery of the partition wall 3. As the light scattering layer 10, a urethane resin layer containing titanium oxide fine particles was used, and the film thickness was 0.5 μm. The scattering layer other than the periphery of the partition walls was removed by etching.

次に、隔壁3にて区画された凹部には絶縁性液体4及び帯電粒子5を充填した。絶縁性液体としての分散媒には、脂肪族炭化水素溶媒であるイソパラフィン(商品名:アイソパー(登録商標)H,エクソン社製)を100重量部に、ブタジエン系共重合体であるスチレンブタジエン共重合体(旭化成(株)製、アサプレン(登録商標)1205)を0.8重量部、ロジンエステル(ハリマ化成(株)製、ネオトール(登録商標)125H)を2.5重量部、オクテン酸ジルコニウム(日本化学産業(株)製、ニッカ(登録商標)オクチックスジルコニウム)を0.012重量部、ポリエチレンワックス(トーメンプラスチック(株)製、AC6)を混合し、24時間撹拌したものを用いた。   Next, the insulating liquid 4 and the charged particles 5 were filled in the recesses defined by the partition walls 3. In the dispersion medium as the insulating liquid, 100 parts by weight of isoparaffin (trade name: Isopar (registered trademark) H, manufactured by Exxon), which is an aliphatic hydrocarbon solvent, and styrene-butadiene copolymer, which is a butadiene copolymer, are used. 0.8 parts by weight of coalescence (Asapur Kasei Co., Ltd., Asaprene (registered trademark) 1205), 2.5 parts by weight of rosin ester (Harima Kasei Co., Ltd., Neotol (registered trademark) 125H), zirconium octenoate ( Nippon Chemical Industry Co., Ltd., Nikka (registered trademark) Octix Zirconium) 0.012 parts by weight and polyethylene wax (Tomen Plastics Co., Ltd., AC6) were mixed and stirred for 24 hours.

また、帯電粒子5としては平均粒径2μmのカーボン10重量%を含有するポリメチルメタクリレート粒子を使用した。上述の液体と帯電粒子を混合分散することによって電気泳動表示用分散液を得た。   The charged particles 5 were polymethyl methacrylate particles containing 10% by weight of carbon having an average particle diameter of 2 μm. A dispersion for electrophoretic display was obtained by mixing and dispersing the above-mentioned liquid and charged particles.

その後、表示基板1と隔壁間を十分接触させ、気泡を取り除いた状態で両基板周囲を密封した。   Thereafter, the display substrate 1 and the partition walls were sufficiently brought into contact with each other, and the periphery of both substrates was sealed with the bubbles removed.

次に、駆動方法について説明する。第1電極6に印加する電圧をVd1、第2電極7に印加する電圧をVd2とする。駆動電圧としてVd1=+50V、Vd2=0V、もしくはVd1=−50V、Vd2=0V、電圧印加時間として100msecの条件で駆動したところ、帯電泳動粒子5は残ることなく移動した。また隣接する画素の駆動電圧等に影響されること無く、良好なコントラストをもった混色のないカラー表示を行うことができた。また、基板を曲げても隔壁等の破壊、或いは帯電粒子の隣接画素などへの移動を防止することができた。   Next, a driving method will be described. The voltage applied to the first electrode 6 is Vd1, and the voltage applied to the second electrode 7 is Vd2. When driving was performed under the conditions of Vd1 = + 50 V, Vd2 = 0 V, or Vd1 = −50 V, Vd2 = 0 V and a voltage application time of 100 msec, the charged electrophoretic particles 5 moved without remaining. In addition, it was possible to perform color display with good contrast and no color mixture without being affected by the driving voltage of adjacent pixels. In addition, even when the substrate is bent, the partition walls can be prevented from being broken or the charged particles can be prevented from moving to adjacent pixels.

次に、22℃の温度下で表示装置の反射率(視野角0°での値)を測定したところ、86%と高い値となり、また視野角範囲も−70度〜88度と広い視野角特性であった。   Next, when the reflectance of the display device (value at a viewing angle of 0 °) was measured at a temperature of 22 ° C., the value was as high as 86%, and the viewing angle range was also wide from −70 ° to 88 °. It was a characteristic.

一方、隔壁3の周辺に光散乱層10を形成しないで、その他の構成や製造方法は実施例1と同じにした表示装置を作成したものを比較例1とした。22℃の温度下で表示装置の反射率(視野角0°での値)を測定したところ、60%と低い値となり、視野角範囲も−80度〜87度であった。この表示装置を駆動してみたところ、文字パターン表示で表示ボケが発生した。カラー表示では混色が発生した。   On the other hand, Comparative Example 1 was obtained by forming a display device in which the light scattering layer 10 was not formed around the partition walls 3 and other configurations and manufacturing methods were the same as those in Example 1. When the reflectance of the display device (value at a viewing angle of 0 °) was measured at a temperature of 22 ° C., it was as low as 60%, and the viewing angle range was −80 to 87 degrees. When this display device was driven, display blur occurred in the character pattern display. Color mixing occurred in the color display.

さらに、拡散反射層と兼ねた第1電極6を形成するかわりにアルミニウムを蒸着により厚さ150nmで鏡面反射性の第1電極を形成した以外のその他の構成や製造方法は実施例1と同じにした表示装置を作成したものを比較例2とした。22℃の温度下で表示装置の反射率(視野角0°での値)を測定したところ、50%であり、視野角範囲も16度〜34度と狭かった。第1電極を鏡面反射とするだけでは十分な反射率や視野角特性を得ることは出来なかった。   Further, the other configuration and manufacturing method are the same as those of the first embodiment except that the first electrode 6 also serving as the diffuse reflection layer is formed by vapor deposition of aluminum to form the first reflective electrode having a thickness of 150 nm. The display device produced was designated as Comparative Example 2. When the reflectance of the display device (value at a viewing angle of 0 °) was measured at a temperature of 22 ° C., it was 50%, and the viewing angle range was narrow at 16 to 34 degrees. It was not possible to obtain sufficient reflectivity and viewing angle characteristics only by using the first electrode as a mirror reflection.

本実施例では隔壁3の周辺を前方散乱層/鏡面反射層の構成にし、その他の構成や製造方法は実施例1と同様にした。   In the present embodiment, the periphery of the partition wall 3 is configured as a forward scattering layer / specular reflection layer, and other configurations and manufacturing methods are the same as those in the first embodiment.

まず、隔壁3の周辺を覆うようにアルミニウムを蒸着により150nmの厚さで形成した。さらにその上に感光性樹脂を塗布し、露光、現像、ウエットエッチングを行い、隔壁3表面のアルミニウムのみ保護し、それ以外のアルミニウムは露出するようにパターニングする。ウエットエッチングにより露出したアルミニウムを除去して、隔壁周辺部にアルミニウム鏡面反射層を形成した。次にスピンコート法により鏡面反射層の上に前方散乱層10を形成した。この前方散乱層10には、SiO2微粒子を含有するアクリル樹脂層を用い、その膜厚は1.0μmとした。エッチングにより隔壁周辺以外の散乱層を取り除いた。 First, aluminum was formed to a thickness of 150 nm by vapor deposition so as to cover the periphery of the partition wall 3. Further, a photosensitive resin is applied thereon, and exposure, development, and wet etching are performed, and patterning is performed so that only the aluminum on the surface of the partition wall 3 is protected and the other aluminum is exposed. The exposed aluminum was removed by wet etching, and an aluminum mirror reflection layer was formed around the partition wall. Next, the forward scattering layer 10 was formed on the specular reflection layer by spin coating. As the forward scattering layer 10, an acrylic resin layer containing SiO 2 fine particles was used, and its film thickness was 1.0 μm. The scattering layer other than the periphery of the partition walls was removed by etching.

尚、前方散乱層の散乱特性は、表面の拡散反射特性に用いられる散乱分布関数Fの1種であるHarvey関数
F(θ)=b(ABS(sin(θ)―sin(θin))^S [式1]
(θ:散乱角 θin:入射角)
において、2つの散乱パラメータが、b=30、 S=−0.9となるように調整したものを用いた。
The scattering characteristic of the forward scattering layer is a Harvey function that is one of the scattering distribution functions F used for the diffuse reflection characteristic of the surface.
F (θ) = b (ABS (sin (θ) −sin (θin)) ^ S [Formula 1]
(Θ: scattering angle θin: incident angle)
The two scattering parameters were adjusted so that b = 30 and S = −0.9.

このようにして作成した表示装置を駆動したところ、混色のない明るいカラー表示を行うことができた。   When the display device thus created was driven, bright color display without color mixture could be performed.

次に、22℃の温度下で表示装置の反射率(視野角0°での値)を測定したところ、112%と高い値となり、また視野角範囲も−70度〜70度と広い視野角特性であった。   Next, when the reflectance (value at a viewing angle of 0 °) of the display device was measured at a temperature of 22 ° C., the value was as high as 112%, and the viewing angle range was also wide from −70 ° to 70 °. It was a characteristic.

上述した実施例1、2を比較例1,2と共に下表にまとめた。   Examples 1 and 2 described above are summarized in the table below together with Comparative Examples 1 and 2.

Figure 2007034037
これらの結果より、実施例のように隔壁に光散乱性または拡散反射性を付与することによって、混色のない明るいカラー表示の粒子移動型表示装置を実現できることがわかった。
Figure 2007034037
From these results, it was found that a bright particle display particle movement type display device with no color mixture can be realized by giving light scattering or diffuse reflection to the partition walls as in the example.

本発明に係る粒子移動表示装置の構造の一例を示す断面図。Sectional drawing which shows an example of the structure of the particle movement display apparatus which concerns on this invention. 反射角等の測定の様子を説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating the mode of measurement, such as a reflection angle. 本発明の効果を説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating the effect of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 表示基板
2 後方基板
3 隔壁
4 絶縁性液体
5 帯電粒子
6 第1電極
7 第2電極
8 絶縁層
9 スイッチング素子
10 光散乱層または拡散反射層
11 遮光層
12 カラーフィルター層
13 隔壁表面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Display substrate 2 Back substrate 3 Partition 4 Insulating liquid 5 Charged particle 6 1st electrode 7 2nd electrode 8 Insulating layer 9 Switching element 10 Light scattering layer or diffuse reflection layer 11 Light-shielding layer 12 Color filter layer 13 Partition surface

Claims (3)

所定間隙を開けた状態に配置された表示基板及び、拡散反射層または光散乱層を含む後方基板と、それらの基板の間隙に配置された隔壁と、それらの基板の間隙に配置された絶縁性液体及び複数の帯電粒子と、前記絶縁性液体に近接するように配置された第1電極と、前記隔壁に接するように配置された第2電極と、を備え、それらの電極に電圧を印加して前記帯電粒子を移動させると共に前記表示基板の側から入射された光を前記後方基板の側にて反射させることに基づき表示を行う粒子移動型表示装置において、
前記隔壁部分に、拡散反射層または光散乱層を含むことを特徴とする粒子移動型表示装置。
Display substrate arranged in a state where a predetermined gap is opened, a rear substrate including a diffuse reflection layer or a light scattering layer, a partition wall arranged in the gap between the substrates, and an insulating property arranged in the gap between the substrates. A liquid and a plurality of charged particles, a first electrode disposed so as to be close to the insulating liquid, and a second electrode disposed so as to be in contact with the partition wall, and applying a voltage to these electrodes In the particle movement type display device for performing display based on moving the charged particles and reflecting light incident from the display substrate side on the rear substrate side,
A particle movement type display device, wherein the partition wall portion includes a diffuse reflection layer or a light scattering layer.
前記粒子移動型表示装置が、電気泳動表示装置であることを特徴とする請求項1に記載の粒子移動型表示装置。   The particle movement display device according to claim 1, wherein the particle movement display device is an electrophoretic display device. 前記帯電泳動粒子を水平に移動させることにより表示を行うことを特徴とする請求項1に記載の粒子移動型表示装置。   2. The particle movement type display device according to claim 1, wherein display is performed by moving the charged electrophoretic particles horizontally.
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