JP2005346010A - Display element - Google Patents
Display element Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005346010A JP2005346010A JP2004169113A JP2004169113A JP2005346010A JP 2005346010 A JP2005346010 A JP 2005346010A JP 2004169113 A JP2004169113 A JP 2004169113A JP 2004169113 A JP2004169113 A JP 2004169113A JP 2005346010 A JP2005346010 A JP 2005346010A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- insulating layer
- dielectric constant
- relative dielectric
- insulating liquid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
Abstract
【課題】 表示コントラストが向上すると共に、駆動電圧、応答時間を低減させることができる電気泳動表示素子を提供する。
【解決手段】 第1電極6と絶縁性液体4の間隙に設けられ、少なくとも一部の比誘電率を絶縁性液体4の比誘電率よりも小さくした絶縁層7、及び第2電極8と絶縁性液体4の間隙に設けられ、少なくとも一部の比誘電率を絶縁性液体4の比誘電率よりも大きくした絶縁層9のうち、少なくとも1つを備えることにより、絶縁性液体中と各絶縁層7,9の界面で、基板2に平行な成分が大きくなるように電気力線を屈折させるようにする。
【選択図】 図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrophoretic display element capable of improving display contrast and reducing drive voltage and response time.
An insulating layer is provided in a gap between a first electrode and an insulating liquid, and at least partially has a relative dielectric constant smaller than that of the insulating liquid, and is insulated from a second electrode. By providing at least one of the insulating layers 9 provided in the gap between the insulating liquids 4 and having at least a part of the relative dielectric constant larger than that of the insulating liquid 4, The lines of electric force are refracted so that the component parallel to the substrate 2 becomes large at the interface between the layers 7 and 9.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、絶縁性液体中の帯電泳動粒子を移動させることにより表示を行う表示素子に関する。 The present invention relates to a display element that performs display by moving charged electrophoretic particles in an insulating liquid.
近年、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。 In recent years, 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 being 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 device has 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 of the light source, low brightness, etc. 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.
ここで、このような反射型表示装置の一例として、絶縁性液体中の帯電泳動粒子を移動させて表示を行う電気泳動表示装置があり、このような電気泳動表示装置については種々のタイプのものが提案されている。 Here, as an example of such a reflective display device, there is an electrophoretic display device that performs display by moving charged electrophoretic particles in an insulating liquid. Such electrophoretic display devices are of various types. Has been proposed.
図13(a)は、その電気泳動表示装置に設けられた従来の電気泳動表示素子の構造の一例を示す図であり、この電気泳動表示素子は、所定間隙を空けた状態に配置された一対の基板31、32と、これらの基板31,32の間に充填された絶縁性液体33と、絶縁性液体33に分散された多数の着色帯電泳動粒子34と、それぞれの基板31,32に沿うように各画素に配置された表示電極35,36とを備えている。なお、画素と画素との間には隔壁37が設けられ、この隔壁37により着色帯電泳動粒子34の他の画素への移動を防止し、均一表示を維持するようにしている。
FIG. 13A is a diagram showing an example of the structure of a conventional electrophoretic display element provided in the electrophoretic display device, and the electrophoretic display element is a pair arranged with a predetermined gap therebetween. The
そして、この電気泳動表示素子において、着色帯電泳動粒子34は、正極性又は負極性に帯電されているため、表示電極35,36に印加される電圧の極性に応じていずれかの表示電極35,36に吸着される。ここで、絶縁性液体33及び着色帯電泳動粒子34はそれぞれ異なる色に着色されているため、着色帯電泳動粒子34が観察者側の表示電極35に吸着されている場合には着色帯電粒子34の色が視認され(図13(b)参照)、着色帯電泳動粒子34が他側の表示電極36に吸着されている場合には絶縁性液体33の色が視認されることとなる(図13(a)参照)。したがって、印加電圧の極性を画素毎に制御することによって、様々な画像を表示することができる。以下、このタイプの装置を“上下移動型”とする。
In this electrophoretic display element, since the colored charged
しかしながら、このような上下移動型の電気泳動表示素子では、絶縁性液体33に染料やイオンなどの発色材を混合しなくてはならず、このような発色材の存在は、新たな電荷の授受をもたらすために電気泳動動作において不安定要因として作用しやすく、表示素子としての性能や寿命、安定性を低下させる場合があった。
However, in such an up-and-down electrophoretic display element, a coloring material such as a dye or ion must be mixed in the
そこで、このような問題を解決するものとして、特許文献1には図14に示すタイプの電気泳動表示素子が開示されている。かかる電気泳動表示素子は、所定間隙を空けた状態に配置された一対の基板31,32と、これらの基板31,32の間に充填された絶縁性液体33と、絶縁性液体33に分散された多数の着色帯電泳動粒子34と、各画素に配置された二つの電極35,36と、を備えているが、この一対の電極35,36は、上述の上下移動型のように絶縁性液体33を挟み込むように配置されているのではなく、第1の電極35は後方基板32に沿うように配置され、第2の電極36は前方基板31上に設けられた遮蔽層37に隠蔽された部分に形成されている。
Therefore, as a solution to such a problem,
ここで、このような電気泳動表示素子の場合、絶縁性液体33は透明であれば良く、発色材を混入する必要が無いため、上述のような問題を回避できる。なお、このような電気泳動表示素子においては、第1の電極35、あるいはその表面が帯電泳動粒子34と異なる色に着色されている。また、第1の電極35が透明である場合は、第1の電極35の後方に帯電泳動粒子34と異なる色に着色された着色層を設けるようしている。
Here, in the case of such an electrophoretic display element, the insulating
そして、帯電泳動粒子34は、それらの電極35,36へ印加する電圧の極性に応じて移動し、遮蔽層37下の第2の電極36に吸着されている場合には観察者からは泳動粒子34は遮蔽層37下に隠されるため、帯電泳動粒子34の色は見えず、第1の電極35プラス遮蔽層37の色が視認される。一方、帯電泳動粒子34が第1の電極35に吸着されている場合には帯電泳動粒子34の色プラス遮蔽層37の色が視認される。したがって、印加電圧の極性を画素毎に制御することにより、画像を表示することができる。
Then, the charged
従来の表示装置の一例としての電気泳動表示素子においては、図14に示すように、第1の電極35が後方基板32上に平面状に設けられ、第2の電極36がその周囲の遮蔽層37下に設けられた構造を有している。この構成で、帯電泳動粒子34を移動させるために両電極35,36に電界を印加した場合、図14から明らかなように、電界は第1の電極面の中で第2の電極36と最も近い部分、即ちその端部に集中する。
In an electrophoretic display element as an example of a conventional display device, as shown in FIG. 14, a
そのため、例えば第2の電極上にあった帯電泳動粒子34を第1の電極上に移動させようとした場合、帯電泳動粒子34の多くは第1の電極35の端部に集まってしまい、中央部には粒子は到達し難く、そのため表示コントラストが低下してしまう。
Therefore, for example, when the charged
さらには第1の電極35の中央部にあった帯電泳動粒子34を第2の電極上に移動させようとした場合、帯電泳動粒子34の多くは表示側基板と接触してしまい、そのため表示側基板31への吸着によるコントラスト低下、あるいは応答速度の低下が生じていた。
Further, when the charged
本発明は、間隙を空けて配置された第1及び第2基板と、前記間隙を一定に保持し、かつ間隙を仕切って画素を画定する隔壁と、前記間隙に配置された絶縁性液体と、前記絶縁性液体に分散された複数の帯電泳動粒子と、前記第1基板に沿って各々の画素に配置された第1電極と、前記隔壁の少なくとも側面に沿って配置された第2電極とを備え、前記第1電極と第2電極との間に電圧を印加して前記帯電泳動粒子を前記第1電極と前記第2電極の間で移動させることによって表示を行う表示装置であって、前記第1電極と前記絶縁性液体の間に設けられ、少なくとも一部の比誘電率を前記絶縁性液体の比誘電率よりも小さくした第1絶縁層、及び前記第2電極と前記絶縁性液体の間に設けられ、少なくとも一部の比誘電率を前記絶縁性液体の比誘電率よりも大きくした第2絶縁層のうち、少なくとも1つを備えたことを特徴とするものである。 The present invention includes first and second substrates disposed with a gap therebetween, a partition wall that holds the gap constant and partitions the gap to define pixels, an insulating liquid disposed in the gap, A plurality of charged electrophoretic particles dispersed in the insulating liquid; a first electrode disposed in each pixel along the first substrate; and a second electrode disposed along at least a side surface of the partition wall. A display device that performs display by applying a voltage between the first electrode and the second electrode to move the charged electrophoretic particles between the first electrode and the second electrode, A first insulating layer provided between the first electrode and the insulating liquid, wherein at least a part of the relative dielectric constant is smaller than that of the insulating liquid; and the second electrode and the insulating liquid At least part of the dielectric constant provided between the insulating liquid Of the second insulating layer is larger than the relative dielectric constant, it is characterized in that it comprises at least one.
本発明のように、第1電極と絶縁性液体の間に設けられ、少なくとも一部の比誘電率を絶縁性液体の比誘電率よりも小さくした第1絶縁層、及び第2電極と絶縁性液体の間に設けられ、少なくとも一部の比誘電率を絶縁性液体の比誘電率よりも大きくした第2絶縁層のうち、少なくとも1つを備えることにより、絶縁性液体中と各絶縁層の界面で、基板に平行な成分が大きくなるように電気力線を屈折させることができ、これにより表示コントラストが向上すると共に、駆動電圧、応答時間を低減させることができる。 As in the present invention, the first insulating layer is provided between the first electrode and the insulating liquid and has at least a part of the relative dielectric constant smaller than that of the insulating liquid, and the second electrode and the insulating liquid. By providing at least one of the second insulating layers provided between the liquids and having at least a part of the relative dielectric constant of the insulating liquid larger than that of the insulating liquid, The lines of electric force can be refracted so that a component parallel to the substrate becomes large at the interface, thereby improving display contrast and reducing drive voltage and response time.
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態について説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態に係る表示装置の一例である電気泳動表示素子の概略構成を示す図であり、同図に示すように、この電気泳動表示素子は、所定間隙を空けた状態に配置された一対の基板である表示側基板1及び後方側基板2と、これらの基板1,2の間隙を形成するための隔壁3と、基板1,2と隔壁3に囲まれた空間内に配置された絶縁性液体4と、絶縁性液体4に分散された複数の着色された帯電泳動粒子5と、を備えている。なお、隔壁3は隣接する画素間での帯電泳動粒子5の移動を防止する機能を併せ持っている。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an electrophoretic display element which is an example of a display device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the electrophoretic display element has a predetermined gap. A display-
ここで、第1電極6は第1基板である後方側基板2の、第2基板である表示側基板1に対向する面上に配置されており、この第1電極6によって表示の1単位、即ち画素が画定される。そして、この第1電極6の表面の少なくとも一部が、絶縁性液体4よりも小さい比誘電率を有する第1絶縁層である絶縁層7によって被覆される。つまり、第1電極6と絶縁性液体4の間には絶縁層7が設けられている。
Here, the
一方、第2電極8は隔壁3の表面または内部、例えば隔壁3の側壁、即ち絶縁性液体4側と、隔壁3と表示側基板1の間と、隔壁3と後方側基板2の間のいずれかに配置されている。また、この第2電極8は隔壁3の内部にあっても良く、隔壁3と接する表示側基板1上或いは後方側基板2上或いはいずれかの基板1,2の内部にあっても良い。なお、基板上に形成される場合は、一部隔壁3から第1電極方向にはみ出していても構わない。上記いずれの配置においても、帯電泳動粒子5を第1電極6面と、隔壁3側面及びその近傍との間で移動させることができる。
On the other hand, the
そして、このような第2電極8の表面、即ち第2電極8と絶縁性液体4の間には、絶縁性液体4よりも大きい比誘電率を有する第2絶縁層である絶縁層9が配置されている。また、表示側基板1の比誘電率は絶縁性液体4の比誘電率よりも大きくなっている。
An
ここで、本電気泳動表示素子は、第1電極6及び第2電極8との間に電圧を印加することにより帯電泳動粒子5を第1電極6面及びその近傍と、隔壁3側面及びその近傍間を移動させることによって表示を行うように構成されている。
Here, in the electrophoretic display element, by applying a voltage between the
例えば、第2電極8を隔壁3側面に形成し、第1電極面を白色に着色して黒色の帯電泳動粒子5を使用した場合、例えば図2の(a)のように帯電泳動粒子5を隔壁3側面に引き付けることによって白表示がなされ、図2の(b)のように帯電泳動粒子5を第1電極6を覆うように移動させることによって黒表示がなされる。
For example, when the
また、例えば、図3に示すように第2電極8を隔壁3と後方側基板2との間に形成した場合、図3の(a)に示すように帯電泳動粒子5を隔壁3側面に引き付けることによって白表示がなされ、図3の(b)に示すように帯電泳動粒子5を第1電極6を覆うように移動させることによって黒表示がなされる。
For example, when the
図1、図2或いは図3のいずれにおいても、隔壁3は隣接する画素との間を隔てるように形成されている。なお、第2電極8に印加する電圧が、隣接する画素の表示状態に影響を及ぼすことは好ましくないので、第2電極8は共通電極として隣接する画素で共通の一定電位を与え、表示のための電圧は第1電極6に印加することが望ましい。
In any of FIG. 1, FIG. 2, or FIG. 3, the
ところで、このような電気泳動表示素子において、第1電極6と第2電極8の間に電圧が印加されて絶縁性液体4中に形成される電界は、図4の(a)に示すような電気力線20により表される。
Incidentally, in such an electrophoretic display element, an electric field formed in the insulating
ここで、この電気力線20は、第1電極6中央部近傍から斜め上方向へ出射し、絶縁層7、絶縁性液体4、さらには絶縁層9を通過して第2電極8へと入射しているが、このとき電気力線20は、比誘電率がより小さい絶縁層7と、より大きい絶縁性液体4との界面で後方側基板2側へと屈折している。さらに、電気力線20は、比誘電率がより小さい絶縁性液体4と、より大きい絶縁層9との界面で第1電極6と対向する位置にある表示側基板1側へと屈折している。
Here, the lines of
このため、絶縁性液体4中を通過する電気力線20は、上述のような屈折がなかった場合と比較して、基板面との角度がより小さいものとなっている。即ち、絶縁性液体4中に分布する円弧状の電気力線20は、より扁平な円弧状になるように変形されている。
For this reason, the electric lines of
そして、このように第1電極6上に絶縁層7を、また第2電極8上に絶縁層9をそれぞれ設け、絶縁性液体4を通過する電気力線20がより扁平な円弧状の形状(分布)になるようにすることにより、以下のような効果が得られる。
Then, the insulating
(1)絶縁性液体4中に伸びる電気力線20がより扁平な形状になる結果、それまで電気力線同士の反発作用によって、表示側基板1中にまで迂回していた電気力線が絶縁性液体4中に引き戻されるようになり、これにより絶縁性液体4中での電気力線20の密度、即ち電界強度が大きくなる。この結果、帯電泳動粒子5の移動速度が増加し、さらには駆動電圧が低減されることになる。
(1) As a result of the
(2)1本の電気力線について着目した場合にも、例えば第2電極8の最上部を通過する電気力線は、上述のような屈折がなかった場合と比較して、より第1電極6の中央部近傍まで到達することが可能になる。これにより、白表示から黒表示への書き込みを行う際、隔壁3側面に存在していた帯電泳動粒子5が、より第1電極6中央部の近傍まで到達できるようになる。この結果、黒表示時において、第1電極6上へ帯電泳動粒子5がより均一に分布できるようになり、表示コントラストが増加する。
(2) Even when attention is paid to a single line of electric force, for example, the line of electric force passing through the uppermost portion of the
(3)第1電極6中央部近傍から出射する電気力線においては、その基板と垂直な成分が減少するため、黒表示から白表示への書き込みを行う際、表示側基板1へ衝突してしまう帯電泳動粒子5の数量を減少させることができる。この結果、表示側基板1への帯電泳動粒子5の付着を抑制することができ、コントラストが増加する。
(3) In the lines of electric force emitted from the vicinity of the center of the
図5は異なる比誘電率を持つ2層の誘電体界面での電気力線の屈折に関する理論を視覚的に示す概念図である。 FIG. 5 is a conceptual diagram visually showing a theory relating to refraction of electric lines of force at the interface between two dielectric layers having different relative dielectric constants.
今、比誘電率の異なる2層の誘電体界面に、電気力線20が界面53の垂線52と入射角θ1をなして入射し、出射角θ2をなして出射するとすると、入射側の誘電体の比誘電率をε1、出射側の誘電体の比誘電率をε2とした場合には、tanθ1/tanθ2=ε1/ε2の関係が成り立ち、ε1<ε2のときに、θ1<θ2となる。即ち、入射側誘電体材料の比誘電率が出射側誘電体材料の比誘電率よりも小さい場合、両誘電体の界面53において、電気力線20は、その界面と平行な方向の成分を増加させるように屈折することが分かる。
Now, assuming that the
したがって、既述した図1に示すように、第1電極6上に絶縁性液体4よりも小さい比誘電率を有する絶縁層7を配置することにより、両層の界面にて電気力線がその基板に平行な成分を増加させるように屈折する。よって絶縁性液体4中での電界強度が増大し、さらには電界の基板に平行な成分が増大することになる。
Therefore, as shown in FIG. 1 described above, by arranging the insulating
また、第2電極8上に絶縁性液体4よりも大きい比誘電率を有する絶縁層9を配置することにより、両層の界面にて電気力線がその基板に平行な成分を増加させるように屈折する。よって絶縁性液体4中での電界強度が増大し、また電界の基板に平行な成分が増大することになる。
Further, by disposing the insulating
さらに、表示側基板1の比誘電率を絶縁性液体4の比誘電率よりも大きくした場合、画素内における電気力線20の分布は図4の(b)に示すようになる。即ち、表示側基板1と絶縁性液体4、両層の界面において表示側基板1に入射する電気力線23が、その基板に平行な成分が増大するように屈折する。これにより電気力線23の反発作用が生じ、絶縁性液体4中の電界強度が増加し、且つ電界の基板に平行な成分が増大することになる。
Further, when the relative permittivity of the
このように、第1電極6上に配置された絶縁層7、第2電極8上に配置された絶縁層9、さらには表示側基板1の比誘電率をそれぞれ最適化することにより、絶縁性液体4中を通過する電界強度を増大させることができ、且つその基板に平行な成分を増大させることが可能になる。
Thus, by optimizing the relative dielectric constant of the insulating
なお、図1、図2或いは図3のいずれにおいても、例えば図6の(a)のように第1電極6上の絶縁層7の表面に第3絶縁層として第2絶縁層10が形成されていても良い。また、図6の(b)のように第2電極8上の絶縁層9の表面に他の絶縁層(絶縁層)として第3絶縁層として絶縁層11が形成されていても良い。さらには、図6の(c)のように表示側基板1の表面に絶縁性液体4と接し、且つ絶縁性液体4の比誘電率よりも大きい比誘電率を有する絶縁層12が形成されていても良い。
1, 2, or 3, the second insulating
なお、図6の(a)〜(c)のいずれの構成においても、第1電極6表面の絶縁層7の比誘電率は絶縁性液体4の比誘電率よりも小さく、また第2電極8表面の絶縁層9の比誘電率は絶縁性液体4の比誘電率よりも大きい。
6A to 6C, the dielectric constant of the insulating
図7は異なる比誘電率を持つ3層の誘電体を電気力線が通過する場合の屈折に関する理論を視覚的に示す概念図である。 FIG. 7 is a conceptual diagram visually showing a theory relating to refraction when electric lines of force pass through three layers of dielectrics having different relative dielectric constants.
今、比誘電率の異なる3層の誘電体に、電気力線20が界面53の垂線52と入射角θ1をなして入射し、出射角θ2をなして出射する。さらに、界面54に入射角θ2をなして入射し、出射角θ3をなして出射するとすると、この場合、tanθ1/tanθ3=ε1/ε3の関係が成り立ち、ε1<ε3のときに、θ1<θ3となる。
Now, the electric lines of
即ち、入射側誘電体材料の比誘電率が出射側誘電体材料の比誘電率よりも低い場合、電気力線20は、その界面と平行な方向の成分を増加させるように屈折することが分かる。さらには中間層の比誘電率ε2は入射角θ1と出射角θ3に影響を与えないことが分かる。
That is, when the relative dielectric constant of the incident side dielectric material is lower than the relative dielectric constant of the output side dielectric material, it can be seen that the
よって絶縁層7或いは絶縁層9の表面に異なる比誘電率を有する第2絶縁層10,11を配置した場合にも、前述したような絶縁性液体4中での電界強度、電界の基板に平行な成分が増大する効果が得られることが分かり、表示コントラストの改善、さらには帯電泳動粒子の移動速度が増加、駆動電圧が低減されることになる。
Therefore, even when the second insulating
ところで、隔壁3底部近傍の電界の基板2に平行な成分が大きすぎる場合、白表示から黒表示への切り替えを行う際、例えば、図2の(c)に示すように帯電泳動粒子5を第1電極6上に均一に分布させることができない場合があり、この場合には、わずかではあるが表示コントラストの低下を招く。
By the way, when the component parallel to the
そこで、このような表示コントラストの低下を防ぐためには、絶縁層7に図8の(a)のように、基板2に平行な方向に比誘電率の分布、或いは異なる比誘電率を持たせることがさらに好ましい。例えば、この場合には隔壁底部周辺の絶縁層7bの比誘電率を絶縁性液体4よりも大きく、画素中央部の絶縁層7aの比誘電率を絶縁性液体4よりも小さくするようにする。
Therefore, in order to prevent such a decrease in display contrast, the insulating
なお、図8の(a)に示す電気泳動表示素子において、第1電極6と第2電極8の間に電圧が印加されて絶縁性液体4中に形成される電界は、図8の(a)及び図8の(b)に示すような電気力線20,21により表される。なお、図8において、21は隔壁3の底部近傍の電気力線である。
In the electrophoretic display element shown in FIG. 8A, an electric field formed in the insulating
ここで、図8に示すように、画素中央部近傍の第1電極6から出射する電気力線20は絶縁性液体4と絶縁層7aの界面にて、後方側基板2側へと屈折している。また隔壁底部近傍の第1電極6から出射する電気力線21は絶縁性液体4と絶縁層7bの界面にて、表示側基板1側へと屈折している。即ち、隔壁3底部近傍においては電気力線21が、その基板へ垂直な成分を増加させるように屈折している。よって黒表示時において第1電極上、隔壁3底部近傍にも帯電泳動粒子5が移動できるようになるので、表示コントラストがさらに一層向上することになる。
Here, as shown in FIG. 8, the electric lines of
ところで、第2電極8表面に配置される絶縁層9にも第2電極8表面と平行な方向に比誘電率の分布、或いは異なる比誘電率を持たせることが望ましい。
Incidentally, it is desirable that the insulating
図9は、このような構成の電気泳動表示素子の概略構成を示す図であり、この電気泳動表示素子においては、隔壁3底部近傍の絶縁層9aの比誘電率を絶縁性液体4よりも小さく、その他の部分(上部部分)の絶縁層9bの比誘電率を絶縁性液体4よりも大きくする。
FIG. 9 is a diagram showing a schematic configuration of the electrophoretic display element having such a configuration. In this electrophoretic display element, the relative dielectric constant of the insulating
図10は、このような電気泳動表示素子において、第1電極6と第2電極8の間に電圧が印加されたとき、絶縁性液体4中に形成される電界を示す電気力線分布を示すものである。なお、図10において、22は隔壁3底部近傍の電気力線である。
FIG. 10 shows an electric force line distribution indicating an electric field formed in the insulating
ここで、図10に示すように、隔壁底部近傍に位置する第2電極8表面へと入射する電気力線22は絶縁性液体4と絶縁層9aの界面にて、後方側基板2側へと屈折している。また隔壁3上に配置される、第2電極8のその他(上部)の部分へと入射する電気力線20は絶縁性液体4と絶縁層9bの界面にて、表示側基板1側へと屈折している。即ち、隔壁3底部近傍においては電気力線22が、その基板に水平な成分を増加させるように屈折している。よって黒表示時において第1電極上の隔壁3底部近傍にも帯電泳動粒子5が移動できるようになるので、表示コントラストがさらに一層向上することになる。
Here, as shown in FIG. 10, the electric lines of
図11は、本実施の形態に係る電気泳動表示素子の、2つの画素a,bにおいて、それぞれ異なる表示状態を示す図である。 FIG. 11 is a diagram showing different display states in the two pixels a and b of the electrophoretic display element according to the present embodiment.
なお、図11において、13はアクティブマトリクス駆動用の薄膜トランジスタなどのスイッチング素子であり、このスイッチング素子13は各画素a,bに対応して形成されている。なお、その他、配線或いはドライバーIC等、表示に必要なものは、不図示ではあるが、表示素子周囲に配置されている。
In FIG. 11,
そして、各画素a,bの第1電極6にはスイッチング素子13を介して信号が供給される。なお、各画素a,bの第2電極8は互いに接続され、同一の信号が供給されるのが好ましい。
A signal is supplied to the
また、第2電極8は、図11に示すように隔壁3の側面、即ち絶縁性液体4側に配置されているが、隔壁3と表示側基板1の間、あるいは隔壁3と後方側基板2の間に配置するようにしても良い。また、第2電極8は隔壁3の内部にあっても表面にあっても良く、さらには図12の(a)〜(c)に示すように、隔壁3と他の層を介して表示側基板1に、或いは後方側基板2上に、或いは基板内部に設けても良い。
As shown in FIG. 11, the
また、このように第2電極8は隔壁3の側面、底面、上面のいずれか一面以上、或いはその内部に形成されるが、その形成方法としては、第2電極8を後方側基板2上に形成した後に隔壁3を形成しても良く、基板上に形成された隔壁3表面に第2電極8層を形成しても良い。また、第2電極8層が形成された隔壁3を基板上に配置しても良い。
As described above, the
ここで、この電気泳動表示素子は、既述したように、第1電極6及び第2電極8の間に電圧を印加することにより帯電泳動粒子5を第1電極6面と、隔壁3側面及びその近傍間を移動させることによって表示を行うように構成されている。
Here, as described above, the electrophoretic display element applies the voltage between the
例えば正に帯電した泳動粒子を用いた場合、第2電極8を隔壁3と絶縁性液体4との間隙、即ち隔壁3側面に形成した構成において、第1電極6に正の電圧を印加し、第2電極8を接地させると、帯電泳動粒子5は図11において画素bの部分、即ち隔壁3側面と、第1電極6面を除く後方側基板2で囲まれた部分に集められる。これによって観察者からは第1電極6面が観察することができるようになる。ここで第1電極6面を白色としておけば、白表示となる。
For example, when positively charged migrating particles are used, a positive voltage is applied to the
そして、この白表示においては、帯電泳動粒子5が隔壁3と第1電極6面を除く後方側基板2で囲まれた部分に集められ、帯電泳動粒子5は後方側基板2に近い部分に位置するため、観察者の視野角による影響が非常に小さくすることができる。また第2電極8を隔壁3の側面に形成した場合においても、視野角による影響が大きくなることはない。
In this white display, the charged
このように、本電気泳動表示素子では、着色帯電粒子の多くが白表示の時に隔壁3表面に集まるので、表示側基板1側から垂直に見たときの着色帯電粒子の占める面積が小さくなり、白表示の明るさが増し、コントラストも向上する。
Thus, in the present electrophoretic display element, most of the colored charged particles gather on the surface of the
また、第1電極6に負の電圧を印加し、第2電極8を接地させると、帯電泳動粒子5は図11において画素aの部分、即ち第1電極6面上に広げられる。これによって観察者からは第1電極6面上の帯電泳動粒子色が観察できる。ここで、第2電極8の色と帯電泳動粒子5の色を実質的に一致させておくことにより、より鮮明な表示を行うことができる。例えば帯電泳動粒子色と第2電極8を共に黒色とすることにより、高い黒色度を得ることが可能になる。
Further, when a negative voltage is applied to the
なお、これまでの説明においては、着色帯電泳動粒子5を黒色、第1電極6面を白色としたが、これに限られるものではなく、配色の組み合わせは自由である。カラー表示をする場合には、着色帯電泳動粒子5を黒色、第1電極6面を適宜赤・緑・青色等にすると良い。なお色を付する方法としては、
・電極自体を着色する方法
・電極とは別に着色層を設ける方法
・電極を覆うように形成した絶縁層を利用する方法(例えば絶縁層自体の着色を利用したり、絶縁層に着色材料を混ぜ込む方法)
等を挙げることができる。
In the above description, the colored
・ Method of coloring the electrode itself ・ Method of providing a colored layer separately from the electrode ・ Method of using an insulating layer formed so as to cover the electrode (for example, using coloring of the insulating layer itself or mixing a coloring material into the insulating layer) Method)
Etc.
なお、隔壁3の材料には基板と同一の材料を用いても良く、アクリルなどの感光性樹脂を用いても良い。また、隔壁形成にはどのような方法を用いても良く、例えば光感光性樹脂層を塗布した後、露光及びウェット現像を行う方法、または別に作成した隔壁を接着する方法、さらには印刷法によって形成する方法等を用いることができる。
The material of the
また、後方側基板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。また後方側基板2にはポリイミド(PI)などの着色されているものを使用しても良い。
The
第1電極6、第2電極8の材料は、パターニング可能な導電性材料ならばどのようなものを用いても良い。例えばチタン(Ti)、アルミニウム(Al)、銅(Cu)等の金属或いはカーボンや銀ペースト、或いは有機導電膜などが使用できる。なお、第1電極6を光反射層としても利用する場合には銀(Ag)或いはAl等の光反射率の高い材料を好適に使用する。また、第1電極6を白色表示として使用する場合は、電極表面そのものに光が乱反射するように表面凹凸をつけるか、或いは電極上に光散乱層を形成しておく。
The
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、トルエン等の透明な非極性溶媒を使用することが望ましい。
For the insulating
帯電泳動粒子5としては、着色されていて絶縁性液体4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0.1〜10μm程度のものを使用する。
As the charged
なお上述した絶縁性液体4中や帯電泳動粒子5中には、帯電泳動粒子5の帯電を制御し安定化させるための帯電制御剤を添加しておくことが好ましい。かかる帯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用いると良い。
In addition, it is preferable to add a charge control agent for controlling and stabilizing the charge of the charged
また絶縁性液体4中には帯電泳動粒子5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良い。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、或いは有機高分子材料などを用いることができる。
Further, a dispersing agent for preventing aggregation of the charged
第1電極6表面を覆う絶縁層7には絶縁性液体4よりも小さい比誘電率を有し、薄膜でもピンホールが形成されずらい材料が使用される。かかる材料として具体的にはボラジン−珪素ポリマー、メチルシロキサン系ポリマー多孔質材料などの有機物多孔質材料等を用いることができるが、これらに限られるものではない。絶縁層7の比誘電率として1.1から3.1程度の材料を使用することが好ましく、比誘電率が小さいければ小さいほど好ましい。
The insulating
また、表示画素において電気力線は円弧状に分布している。よって絶縁層7の膜厚が厚いほど電気力線がより大きい入射角を持って絶縁性液体4、絶縁層7の界面に入射することになるため、屈折角も大きくなる。つまり絶縁層7の膜厚としては厚いことが望ましいが、実際には厚くすることによる膜厚均一性の低下、さらには透過率の減少、また駆動電圧の増大などの問題が生じる。よって絶縁層7としては通常0.01〜20μm程度の膜厚で使用するが、好ましくは0.1〜10μm程度とする。
In the display pixel, the lines of electric force are distributed in an arc shape. Therefore, as the film thickness of the insulating
また絶縁層7には第1電極6から帯電泳動粒子5への電荷注入を防止する作用、表示にメモリー性を持たせるための、帯電泳動粒子5の接着作用があることが望ましい。さらには絶縁層7にはカラー表示を行うための着色層としての機能、或いは光散乱層としての機能を持たせても良い。
The insulating
絶縁層7の表面には異なる比誘電率を有する絶縁層が形成されていても良い。また同一の比誘電率を有する絶縁層が形成されていても良い。
Insulating layers having different relative dielectric constants may be formed on the surface of the insulating
また、絶縁層7は、例えば既述した図8に示すように基板に平行な方向に比誘電率の分布、或いは異なる比誘電率を持たせた絶縁層としても良く、これを実現するための方法としては、複数のパターニング工程にて異なる比誘電率を有する絶縁層を順次形成する方法などがある。なお、このように、絶縁層7に比誘電率の分布を持たせる場合には、第1電極6中央部上絶縁層(図8の絶縁層7a)の比誘電率は絶縁性液体4よりも小さくし、隔壁3底部近傍の絶縁層(図8の絶縁層7b)の比誘電率は絶縁性液体4よりも大きくすることが望ましい。
In addition, the insulating
また、第2電極8表面を覆う絶縁層9には絶縁性液体4よりも大きい比誘電率を有し、薄膜でもピンホールが形成されずらい材料が使用される。具体的には、感光性のアクリル樹脂等を用いることができるが、これらに限られるものではない。絶縁層9の比誘電率としては3.1以上の材料を使用することが好ましい。
In addition, the insulating
第1電極6上の絶縁層7と同様に、絶縁層9には電極から帯電泳動粒子5への電荷注入を防止する作用、さらには表示にメモリー性を持たせるための、帯電泳動粒子5の接着作用があることが望ましい。さらに絶縁層9の表面に異なる比誘電率を有する絶縁層が形成されていても良い。また同一の比誘電率を有する絶縁層が形成されていても良い。
Similar to the insulating
さらにまた、絶縁層9は、例えば既述した図9に示すように第2電極8表面に平行な方向に比誘電率の分布、或いは異なる比誘電率を持たせた絶縁層としても良く、これを実現するための方法としては、複数のパターニング工程にて異なる比誘電率を有する絶縁層を順次形成する方法などがある。なお、このように、絶縁層9に比誘電率の分布を持たせる場合には隔壁3底部近傍の絶縁層(図9の絶縁層9a)の比誘電率は絶縁性液体4よりも小さくし、それ以外の第2電極8表面の絶縁層(図9の絶縁層9b)の比誘電率は絶縁性液体4よりも大きくすることが望ましい。
Furthermore, the insulating
表示側基板1には絶縁性液体4よりも大きな比誘電率を有する材料が使用される。表示側基板1の比誘電率としては4.0以上の材料を使用することが望ましい。具体的にはガラスや石英、或いは比較的大きな比誘電率を有するプラスチックフィルム等を使用することができる。また表示側基板1には透明な材料を使用する必要がある。
A material having a relative dielectric constant larger than that of the insulating
また表示側基板1の表面に、絶縁性液体4と接する絶縁層が配置される場合には、その絶縁層の比誘電率を絶縁性液体4の比誘電率よりも大きくする。
Further, when an insulating layer in contact with the insulating
本実施の形態によれば、絶縁性液体4の比誘電率を基準とした場合、第1電極6上にはより小さい比誘電率を有する絶縁層7が配置され、また第2電極8表面にはより大きい比誘電率を持つ絶縁層9が配置されている。さらに表示側基板1自体、或いはその表面に配置されている絶縁層の比誘電率はより大きいものとなっている。この構造によって絶縁性液体4中と各絶縁層の界面で絶縁性液体4中での電界強度、電界の基板に平行な成分が大きくなるように電気力線が屈折する。結果として表示コントラストの向上、さらには駆動電圧、応答時間を低減させることができる。
According to the present embodiment, when the relative dielectric constant of the insulating
(実施例)
以下、本発明の実施例について説明する。
(Example)
Examples of the present invention will be described below.
(実施例1)
本実施例では図1に示す構成の電気泳動表示素子として、1つの画素の大きさが120×120μmで、200×200の画素を有した電気泳動表示素子を製造した。ここで、各画素は周囲を幅10μm、高さ20μmの隔壁によって囲まれており、第1電極は隔壁に囲まれた部分の中央部に位置し、一辺の長さは100μmである。第2電極は隔壁の側面に配置されている。
(Example 1)
In this example, as the electrophoretic display element having the configuration shown in FIG. 1, an electrophoretic display element having a size of one pixel of 120 × 120 μm and 200 × 200 pixels was manufactured. Here, each pixel is surrounded by a partition wall having a width of 10 μm and a height of 20 μm. The first electrode is located at the center of the portion surrounded by the partition wall, and the length of one side is 100 μm. The second electrode is disposed on the side surface of the partition wall.
次に、本実施例に係る電気泳動表示素子の製造方法について説明する。 Next, a method for manufacturing the electrophoretic display element according to this example will be described.
後方側基板2には、厚さ1.1mmのガラス基板を使用し、この後方側基板上にはスイッチング素子やその他駆動に必要な配線やドライバーIC等を形成する。
A glass substrate having a thickness of 1.1 mm is used for the
次に、この後方側基板上に第1電極6を形成する。第1電極6は後方側基板上のスイッチング素子と接続する。第1電極6の材料としては光反射率の大きいアルミニウムを用いる。次に第1電極上を絶縁性液体4よりも小さい比誘電率を有する有機物多孔質材料からなる絶縁層7によって被覆する。この絶縁層材料中に酸化チタン微粒子を含有させ、光散乱効果を持たせても良い。
Next, the
各画素の境界部分にアクリル樹脂を露光、現像によってパターニングし、これを隔壁3とする。次に隔壁3の側面にチタンを材料としてパターニングを行い、第2電極8を形成する。さらに第2電極表面を絶縁性液体よりも大きい比誘電率を有する感光性アクリル樹脂をパターニングして絶縁層9を形成し、被覆する。
Acrylic resin is patterned at the boundary portion of each pixel by exposure and development, and this is used as the
次に各画素には絶縁性液体4及び帯電泳動粒子5を充填する。絶縁性液体4にはイソパラフィン(商品名:アイソパー、エクソン社製)を用い、帯電泳動粒子5には粒径1〜2μm程度のカーボンブラックを含有したポリスチレン−ポリメチルメタクリレート共重合体樹脂を使用する。イソパラフィンには荷電制御剤としてコハク酸イミド(商品名:OLOA1200、シェプロン社製)を含有させる。次に絶縁性液体4よりも大きな比誘電率を有するガラス基板を表示側基板1として隔壁上に配置する。
Next, each pixel is filled with an insulating
以上の方法によって製造された電気泳動表示素子は、第1電極上の絶縁層7と絶縁性液体4、第2電極上の絶縁層9と絶縁性液体4、さらには表示側基板1と絶縁性液体4、以上3つの界面にて、電気力線が絶縁性液体中における電界強度を増加させ、さらにはその基板に平行な成分を増大させるように屈折する。結果として例えば黒表示時に画素中央部までより多くの帯電泳動粒子4が移動できるようになるため、表示コントラストが向上する。さらには電界強度が強まることにより応答時間を短縮、駆動電圧を低減することが可能になる。
The electrophoretic display device manufactured by the above method includes the insulating
(実施例2)
本実施例では図3に示す構成の電気泳動表示素子として、1つの画素の大きさが120×120μmで、200×200の画素を有した電気泳動表示素子を製造した。ここで、各画素は周囲を幅10μm、高さ20μmの隔壁によって囲まれており、第1電極は隔壁に囲まれた部分の中央部に位置し、一辺の長さは100μmである。また、第2電極は隔壁の底面に配置されている。
(Example 2)
In this example, as the electrophoretic display element having the configuration shown in FIG. 3, an electrophoretic display element having a size of one pixel of 120 × 120 μm and 200 × 200 pixels was manufactured. Here, each pixel is surrounded by a partition wall having a width of 10 μm and a height of 20 μm. The first electrode is located at the center of the portion surrounded by the partition wall, and the length of one side is 100 μm. The second electrode is disposed on the bottom surface of the partition wall.
次に本実施例に係る電気泳動表示素子の製造方法について説明する。 Next, a method for manufacturing the electrophoretic display element according to this example will be described.
後方側基板2には、厚さ1.1mmのガラス基板を使用し、この後方側基板上にはスイッチング素子やその他駆動に必要な配線やドライバーIC等を形成する。
A glass substrate having a thickness of 1.1 mm is used for the
次に、この後方側基板上に第1電極6を形成する。第1電極6は後方側基板上のスイッチング素子と接続する。第1電極6の材料としては光反射率の大きいアルミニウムを用いる。次に第1電極上を絶縁性液体4よりも小さい比誘電率を有する有機物多孔質材料からなる絶縁層7によって被覆する。この絶縁層材料中に酸化チタン微粒子を含有させ、光散乱効果を持たせても良い。
Next, the
次に各画素の境界部分にチタンを材料としてパターニングを行い、第2電極8を形成する。その後第2電極上に絶縁性液体よりも大きな比誘電率を有するアクリル樹脂を露光、現像によってパターニングし、これを隔壁3とする。さらに隔壁表面を絶縁性液体4よりも大きい比誘電率を有する感光性アクリル樹脂をパターニングして絶縁層9を形成し、被覆する。
Next, the
次に各画素には絶縁性液体4及び帯電泳動粒子5を充填する。絶縁性液体4にはイソパラフィン(商品名:アイソパー、エクソン社製)を用い、帯電泳動粒子5には粒径1〜2μm程度のカーボンブラックを含有したポリスチレン−ポリメチルメタクリレート共重合体樹脂を使用する。イソパラフィンには荷電制御剤としてコハク酸イミド(商品名:OLOA1200、シェプロン社製)を含有させる。次に絶縁性液体4よりも大きな比誘電率を有するガラス基板を表示側基板1として隔壁上に配置する。
Next, each pixel is filled with an insulating
以上の方法によって作成される電気泳動表示素子は、第1電極上の絶縁層7と絶縁性液体4、第2電極上の絶縁層9と絶縁性液体4、さらには表示側基板1と絶縁性液体4、以上3つの界面にて、電気力線が絶縁性液体中における電界強度を増加させ、さらにはその基板に平行な成分を増大させるように屈折する。結果として例えば黒表示時に画素中央部までより多くの帯電泳動粒子5が移動できるようになるため、表示コントラストが向上する。さらには電界強度が強まることにより応答時間を短縮、駆動電圧を低減することが可能になる。
The electrophoretic display device produced by the above method includes the insulating
(実施例3)
本実施例では図6(a)に示す構成の電気泳動表示素子として、1つの画素の大きさが120×120μmで、200×200の画素を有した電気泳動表示素子を製造した。ここで、各画素は周囲を幅10μm、高さ20μmの隔壁によって囲まれており、第1電極は隔壁に囲まれた部分の中央部に位置し、一辺の長さは100μmである。また、第2電極は隔壁の側面に配置されている。
(Example 3)
In this example, an electrophoretic display element having a size of one pixel of 120 × 120 μm and 200 × 200 pixels was manufactured as the electrophoretic display element having the configuration shown in FIG. Here, each pixel is surrounded by a partition wall having a width of 10 μm and a height of 20 μm. The first electrode is located at the center of the portion surrounded by the partition wall, and the length of one side is 100 μm. The second electrode is disposed on the side surface of the partition wall.
次に本実施例に係る電気泳動表示素子の製造方法について説明する。 Next, a method for manufacturing the electrophoretic display element according to this example will be described.
後方側基板2には、厚さ1.1mmのガラス基板を使用し、この後方側基板上にはスイッチング素子やその他駆動に必要な配線やドライバーIC等を形成する。
A glass substrate having a thickness of 1.1 mm is used for the
次に、この後方側基板上に第1電極6を形成する。第1電極6は後方側基板上のスイッチング素子と接続する。第1電極6の材料としては光反射率の大きいアルミニウムを用いる。次に第1電極上を絶縁性液体4よりも小さい比誘電率を有する有機物多孔質材料からなる絶縁層7によって被覆する。この絶縁層材料中に酸化チタン微粒子を含有させ、光散乱効果を持たせても良い。さらにこの第1電極上の絶縁層表面を感光性アクリル樹脂を材料とした別の第2絶縁層10で被覆する。この第2絶縁層10にも光散乱効果を持たせても構わない。
Next, the
各画素の境界部分にアクリル樹脂を露光、現像によってパターニングし、これを隔壁3とする。次に隔壁3の側面にチタンを材料としてパターニングを行い、第2電極8を形成する。さらに第2電極表面を絶縁性液体よりも大きい比誘電率を有する感光性アクリル樹脂をパターニングして絶縁層9を形成し、被覆する。
Acrylic resin is patterned at the boundary portion of each pixel by exposure and development, and this is used as the
次に各画素には絶縁性液体4及び帯電泳動粒子5を充填する。絶縁性液体4にはイソパラフィン(商品名:アイソパー、エクソン社製)を用い、帯電泳動粒子5には粒径1〜2μm程度のカーボンブラックを含有したポリスチレン−ポリメチルメタクリレート共重合体樹脂を使用する。イソパラフィンには荷電制御剤としてコハク酸イミド(商品名:OLOA1200、シェプロン社製)を含有させる。次に絶縁性液体4よりも大きな比誘電率を有するガラス基板を表示側基板として隔壁上に配置する。
Next, each pixel is filled with an insulating
以上の方法によって作成される電気泳動表示素子は、第1電極上の第2絶縁層10と絶縁性液体4、第2電極上の絶縁層9と絶縁性液体4、さらには表示側基板1と絶縁性液体4、以上3つの界面にて、電気力線が絶縁性液体中における電界強度を増加させ、さらにはその基板に平行な成分を増大させるように屈折する。結果として例えば黒表示時に画素中央部までより多くの帯電泳動粒子が移動できるようになるため、表示コントラストが向上する。さらには電界強度が強まることにより応答時間を短縮、駆動電圧を低減することが可能になる。
The electrophoretic display element produced by the above method includes the second insulating
(実施例4)
本実施例では図6(b)に示す構成の電気泳動表示素子として、1つの画素の大きさが120×120μmで、200×200の画素を有した電気泳動表示素子を製造した。ここで、各画素は周囲を幅10μm、高さ20μmの隔壁によって囲まれており、第1電極は隔壁に囲まれた部分の中央部に位置し、一辺の長さは100μmである。また、第2電極は隔壁の側面に配置されている。
Example 4
In this example, an electrophoretic display element having a size of one pixel of 120 × 120 μm and 200 × 200 pixels was manufactured as the electrophoretic display element having the configuration shown in FIG. 6B. Here, each pixel is surrounded by a partition wall having a width of 10 μm and a height of 20 μm. The first electrode is located at the center of the portion surrounded by the partition wall, and the length of one side is 100 μm. The second electrode is disposed on the side surface of the partition wall.
次に本実施例に係る電気泳動表示素子の製造方法について説明する。 Next, a method for manufacturing the electrophoretic display element according to this example will be described.
後方側基板2には、厚さ1.1mmのガラス基板を使用し、この後方側基板上にはスイッチング素子やその他駆動に必要な配線やドライバーIC等を形成する。
A glass substrate having a thickness of 1.1 mm is used for the
次に、この後方側基板上に第1電極6を形成する。第1電極6は後方側基板上のスイッチング素子と接続する。第1電極6の材料としては光反射率の大きいアルミニウムを用いる。次に第1電極上を絶縁性液体4よりも小さい比誘電率を有する有機物多孔質材料からなる絶縁層7によって被覆する。この絶縁層材料中に酸化チタン微粒子を含有させ、光散乱効果を持たせても良い。
Next, the
各画素の境界部分にアクリル樹脂を露光、現像によってパターニングし、これを隔壁3とする。次に隔壁3の側面にチタンを材料としてパターニングを行い、第2電極8を形成する。さらに第2電極表面を絶縁性液体4よりも大きい比誘電率を有する感光性アクリル樹脂をパターニングして絶縁層9を形成し、被覆する。さらにこの第2電極上の絶縁層表面を別の感光性アクリル樹脂を材料とした第2絶縁層11で被覆する。
Acrylic resin is patterned at the boundary portion of each pixel by exposure and development, and this is used as the
次に各画素には絶縁性液体4及び帯電泳動粒子5を充填する。絶縁性液体4にはイソパラフィン(商品名:アイソパー、エクソン社製)を用い、帯電泳動粒子5には粒径1〜2μm程度のカーボンブラックを含有したポリスチレン−ポリメチルメタクリレート共重合体樹脂を使用する。イソパラフィンには荷電制御剤としてコハク酸イミド(商品名:OLOA1200、シェプロン社製)を含有させる。次に絶縁性液体4よりも大きな比誘電率を有するガラス基板を表示側基板として隔壁上に配置する。
Next, each pixel is filled with an insulating
以上の方法によって作成される電気泳動表示素子は、第1電極上の絶縁層7と絶縁性液体4、第2電極上の第2絶縁層11と絶縁性液体4、さらには表示側基板1と絶縁性液体4、以上3つの界面にて、電気力線が絶縁性液体中における電界強度を増加させ、さらにはその基板に平行な成分を増大させるように屈折する。結果として例えば黒表示時に画素中央部までより多くの帯電泳動粒子が移動できるようになるため、表示コントラストが向上する。さらには電界強度が強まることにより応答時間を短縮、駆動電圧を低減することが可能になる。
The electrophoretic display element produced by the above method includes the insulating
(実施例5)
本実施例では図6(c)に示す構成の電気泳動表示素子として、1つの画素の大きさが120×120μmで、200×200の画素を有した電気泳動表示素子を製造した。ここで、各画素は周囲を幅10μm、高さ20μmの隔壁によって囲まれており、第1電極は隔壁に囲まれた部分の中央部に位置し、一辺の長さは100μmである。また、第2電極は隔壁の側面に配置されている。
(Example 5)
In this example, an electrophoretic display element having a size of one pixel of 120 × 120 μm and 200 × 200 pixels was manufactured as the electrophoretic display element having the configuration shown in FIG. Here, each pixel is surrounded by a partition wall having a width of 10 μm and a height of 20 μm. The first electrode is located at the center of the portion surrounded by the partition wall, and the length of one side is 100 μm. The second electrode is disposed on the side surface of the partition wall.
次に本実施例に係る電気泳動表示素子の製造方法について説明する。 Next, a method for manufacturing the electrophoretic display element according to this example will be described.
後方側基板2には、厚さ1.1mmのガラス基板を使用し、この後方側基板上にはスイッチング素子やその他駆動に必要な配線やドライバーIC等を形成する。
A glass substrate having a thickness of 1.1 mm is used for the
次に、この後方側基板上に第1電極6を形成する。第1電極6は後方側基板上のスイッチング素子と接続する。第1電極6の材料としては光反射率の大きいアルミニウムを用いる。次に第1電極上を絶縁性液体4よりも小さい比誘電率を有する有機物多孔質材料からなる絶縁層7によって被覆する。この絶縁層材料中に酸化チタン微粒子を含有させ、光散乱効果を持たせても良い。
Next, the
各画素の境界部分にアクリル樹脂を露光、現像によってパターニングし、これを隔壁3とする。次に隔壁3の側面にチタンを材料としてパターニングを行い、第2電極8を形成する。さらに第2電極表面を絶縁性液体よりも大きい比誘電率を有する感光性アクリル樹脂をパターニングして絶縁層9を形成し、被覆する。
Acrylic resin is patterned at the boundary portion of each pixel by exposure and development, and this is used as the
次に各画素には絶縁性液体4及び帯電泳動粒子5を充填する。絶縁性液体4にはイソパラフィン(商品名:アイソパー、エクソン社製)を用い、帯電泳動粒子5には粒径1〜2μm程度のカーボンブラックを含有したポリスチレン−ポリメチルメタクリレート共重合体樹脂を使用する。イソパラフィンには荷電制御剤としてコハク酸イミド(商品名:OLOA1200、シェプロン社製)を含有させる。次に、表示側基板1として絶縁性液体4と接する表面に絶縁性液体4よりも大きい比誘電率を有する絶縁層12を成膜したガラス基板を隔壁上に配置する。
Next, each pixel is filled with an insulating
以上の方法によって作成される電気泳動表示素子は、第1電極上の絶縁層7と絶縁性液体4、第2電極上の絶縁層9と絶縁性液体4、さらには表示側基板1の絶縁層11と絶縁性液体4、以上3つの界面にて、電気力線が絶縁性液体中における電界強度を増加させ、さらにはその基板に平行な成分を増大させるように屈折する。結果として例えば黒表示時に画素中央部までより多くの帯電泳動粒子が移動できるようになるため、表示コントラストが向上する。さらには電界強度が強まることにより応答時間を短縮、駆動電圧を低減することが可能になる。
The electrophoretic display element produced by the above method includes the insulating
(実施例6)
本実施例では図8に示す構成の電気泳動表示素子として、1つの画素の大きさが120×120μmで、200×200の画素を有した電気泳動表示素子を製造した。ここで、各画素は周囲を幅10μm、高さ20μmの隔壁によって囲まれており、第1電極は隔壁に囲まれた部分の中央部に位置し、一辺の長さは100μmである。また、第2電極は隔壁の側面に配置されている。
(Example 6)
In this example, an electrophoretic display element having a size of one pixel of 120 × 120 μm and 200 × 200 pixels was manufactured as the electrophoretic display element having the configuration shown in FIG. Here, each pixel is surrounded by a partition wall having a width of 10 μm and a height of 20 μm. The first electrode is located at the center of the portion surrounded by the partition wall, and the length of one side is 100 μm. The second electrode is disposed on the side surface of the partition wall.
次に本実施例に係る電気泳動表示素子の製造方法について説明する。 Next, a method for manufacturing the electrophoretic display element according to this example will be described.
後方側基板2には、厚さ1.1mmのガラス基板を使用し、この後方側基板上にはスイッチング素子やその他駆動に必要な配線やドライバーIC等を形成する。
A glass substrate having a thickness of 1.1 mm is used for the
次にこの後方側基板上に第1電極6を形成する。第1電極6は後方側基板上のスイッチング素子と接続する。第1電極6の材料としては光反射率の大きいアルミニウムを用いる。次に各画素の境界部及びその近傍にアクリル樹脂を露光現像によってパターニングし、絶縁性液体4よりも大きい比誘電率を有する感光性アクリル樹脂にて絶縁層7bを形成する。
Next, the
このとき絶縁層7bが隔壁3底面からはみ出している長さは帯電泳動粒子5数個分の長さ、具体的には3個分の長さとした。さらに第1電極表面で絶縁層7bで被覆されていない部分を絶縁性液体4よりも小さい比誘電率を有する有機物多孔質材料からなる絶縁層7aで被覆する。この絶縁層7a,7b材料中に酸化チタン微粒子を含有させ、光散乱効果を持たせても良い。
At this time, the length of the insulating
各画素の境界部分にアクリル樹脂を露光、現像によってパターニングし、これを隔壁3とする。次に隔壁3の側面にチタンを材料としてパターニングを行い、第2電極8を形成する。さらに第2電極表面を絶縁性液体4よりも大きい比誘電率を有する感光性アクリル樹脂を材料とした第2絶縁層9で被覆する。
Acrylic resin is patterned at the boundary portion of each pixel by exposure and development, and this is used as the
次に各画素には絶縁性液体4及び帯電泳動粒子5を充填する。絶縁性液体4にはイソパラフィン(商品名:アイソパー、エクソン社製)を用い、帯電泳動粒子4には粒径1〜2μm程度のカーボンブラックを含有したポリスチレン−ポリメチルメタクリレート共重合体樹脂を使用する。イソパラフィンには荷電制御剤としてコハク酸イミド(商品名:OLOA1200、シェプロン社製)を含有させる。次に絶縁性液体4よりも大きな比誘電率を有するガラス基板を表示側基板1として隔壁上に配置する。
Next, each pixel is filled with an insulating
以上の方法によって作成される電気泳動表示素子は、第1電極上の絶縁層7と絶縁性液体4、第2電極上の絶縁層9と絶縁性液体4、さらには表示側基板1と絶縁性液体4、以上3つの界面にて、電気力線が絶縁性液体中における電界強度を増加させ、さらにはその基板に平行な成分を増大させるように屈折する。結果として例えば黒表示時に画素中央部までより多くの帯電泳動粒子が移動できるようになるため、表示コントラストが向上する。さらには電界強度が強まることにより応答時間を短縮、駆動電圧を低減することが可能になる。
The electrophoretic display device produced by the above method includes the insulating
(実施例7)
本実施例では図9に示す構成の電気泳動表示素子として、1つの画素の大きさが120×120μmで、200×200の画素を有した電気泳動表示素子を製造した。ここで、各画素は周囲を幅10μm、高さ20μmの隔壁によって囲まれており、第1電極は隔壁に囲まれた部分の中央部に位置し、一辺の長さは100μmである。また、第2電極は隔壁の側面に配置されている。
(Example 7)
In this example, as the electrophoretic display element having the configuration shown in FIG. 9, an electrophoretic display element having a size of one pixel of 120 × 120 μm and 200 × 200 pixels was manufactured. Here, each pixel is surrounded by a partition wall having a width of 10 μm and a height of 20 μm. The first electrode is located at the center of the portion surrounded by the partition wall, and the length of one side is 100 μm. The second electrode is disposed on the side surface of the partition wall.
次に本実施例に係る電気泳動表示素子の製造方法について説明する。 Next, a method for manufacturing the electrophoretic display element according to this example will be described.
後方側基板2には、厚さ1.1mmのガラス基板を使用し、この後方側基板上にはスイッチング素子やその他駆動に必要な配線やドライバーIC等を形成する。
A glass substrate having a thickness of 1.1 mm is used for the
次に、この後方側基板上に第1電極6を形成する。第1電極6は後方側基板上のスイッチング素子と接続する。第1電極6の材料としては光反射率の大きいアルミニウムを用いる。次に第1電極上を絶縁性液体4よりも小さい比誘電率を有する絶縁層7によって被覆する。この絶縁層材料中に酸化チタン微粒子を含有させ、光散乱効果を持たせても良い。
Next, the
各画素の境界部分にアクリル樹脂を露光、現像によってパターニングし、これを隔壁3とする。次に隔壁3の側面にチタンを材料としてパターニングを行い、第2電極8を形成する。次に第2電極表面の隔壁底部近傍に絶縁性液体4よりも小さい比誘電率を有する有機物多孔質材料からなる絶縁層9aを形成する。さらに第2電極表面で絶縁層9aで被覆されていない部分に、絶縁性液体よりも大きい比誘電率を有する感光性アクリル樹脂を材料とした絶縁層9bを形成する。
Acrylic resin is patterned at the boundary portion of each pixel by exposure and development, and this is used as the
次に各画素には絶縁性液体4及び帯電泳動粒子5を充填する。絶縁性液体4にはイソパラフィン(商品名:アイソパー、エクソン社製)を用い、帯電泳動粒子5には粒径1〜2μm程度のカーボンブラックを含有したポリスチレン−ポリメチルメタクリレート共重合体樹脂を使用する。イソパラフィンには荷電制御剤としてコハク酸イミド(商品名:OLOA1200、シェプロン社製)を含有させる。次に絶縁性液体4よりも大きな比誘電率を有するガラス基板を表示側基板1として隔壁上に配置する。
Next, each pixel is filled with an insulating
以上の方法によって作成される電気泳動表示素子は、第1電極上の絶縁層7a,7bと絶縁性液体4、第2電極上の絶縁層9a,9bと絶縁性液体4、さらには表示側基板1と絶縁性液体4、以上3つの界面にて、電気力線が絶縁性液体中における電界強度を増加させ、さらにはその基板に平行な成分を増大させるように屈折する。結果として例えば黒表示時に画素中央部までより多くの帯電泳動粒子が移動できるようになるため、表示コントラストが向上する。さらには電界強度が強まることにより応答時間を短縮、駆動電圧を低減することが可能になる。
The electrophoretic display element produced by the above method includes the insulating
1 表示側基板
2 後方側基板
3 隔壁
4 絶縁性液体
5 帯電泳動粒子
6 第1電極
7 絶縁層
7a 画素中央部の絶縁層
7b 隔壁底部周辺の絶縁層
8 第2電極
9 絶縁層
9a 隔壁底部近傍の絶縁層
9b 隔壁上部の絶縁層
10 第2絶縁層
11 第2絶縁層
12 絶縁層
13 スイッチング素子
20 電気力線
21 電気力線
23 電気力線
a,b 画素
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記第1電極と前記絶縁性液体の間に設けられ、少なくとも一部の比誘電率を前記絶縁性液体の比誘電率よりも小さくした第1絶縁層、及び前記第2電極と前記絶縁性液体の間に設けられ、少なくとも一部の比誘電率を前記絶縁性液体の比誘電率よりも大きくした第2絶縁層のうち、少なくとも1つを備えたことを特徴とする表示素子。 First and second substrates disposed with a gap therebetween, partition walls that hold the gap constant and partition pixels to define pixels, an insulating liquid disposed in the gap, and the insulating liquid A plurality of charged electrophoretic particles dispersed in the first substrate, a first electrode disposed in each pixel along the first substrate, and a second electrode disposed along at least a side surface of the partition wall, A display device that performs display by applying a voltage between one electrode and a second electrode to move the charged electrophoretic particles between the first electrode and the second electrode,
A first insulating layer provided between the first electrode and the insulating liquid and having at least a portion of a relative dielectric constant smaller than that of the insulating liquid; and the second electrode and the insulating liquid A display element comprising at least one of a second insulating layer provided between the second insulating layers and having a relative dielectric constant of at least a part larger than that of the insulating liquid.
The relative dielectric constant at the first substrate side end of the second insulating layer is smaller than the relative dielectric constant of the insulating liquid, and the relative dielectric constant becomes larger than the relative dielectric constant of the insulating liquid as it approaches the second substrate. The display element according to claim 10.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004169113A JP2005346010A (en) | 2004-06-07 | 2004-06-07 | Display element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004169113A JP2005346010A (en) | 2004-06-07 | 2004-06-07 | Display element |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005346010A true JP2005346010A (en) | 2005-12-15 |
Family
ID=35498424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004169113A Pending JP2005346010A (en) | 2004-06-07 | 2004-06-07 | Display element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2005346010A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010500608A (en) * | 2006-08-08 | 2010-01-07 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Improved moving particle display |
| US9921452B2 (en) | 2015-09-04 | 2018-03-20 | Seiko Epson Corporation | Electrophoretic display device and electronic apparatus |
-
2004
- 2004-06-07 JP JP2004169113A patent/JP2005346010A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010500608A (en) * | 2006-08-08 | 2010-01-07 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Improved moving particle display |
| US9921452B2 (en) | 2015-09-04 | 2018-03-20 | Seiko Epson Corporation | Electrophoretic display device and electronic apparatus |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4027178B2 (en) | Electrophoretic display device | |
| US7411721B2 (en) | Particle movement-type display device and particle movement-type display apparatus | |
| US6741385B2 (en) | Electrophoretic display device | |
| US8553315B2 (en) | Electrophoretic display device, driving method of electrophoretic display device, and electronic apparatus | |
| JP4416380B2 (en) | Electrophoretic display device and driving method thereof | |
| US7365732B2 (en) | Display device employing electrophoretic migration | |
| JP4076222B2 (en) | Electrophoretic display device | |
| KR20080010144A (en) | Electrophoretic display | |
| CN102213889A (en) | Electrophoretic display device, driving method of the same, and electronic apparatus | |
| JP2004170903A (en) | Electrophoretic display | |
| JP2012003231A (en) | Electrophoretic display device and method for driving the same, and electronic apparatus | |
| JP2004361514A (en) | Electrophoretic display | |
| JP2012181451A (en) | Electrophoretic display device, driving method thereof and electronic apparatus | |
| JP2012002876A (en) | Display sheet, display device, electronic equipment, and method for manufacturing display sheet | |
| JP2003270674A (en) | Electrophoretic display device | |
| US20060152472A1 (en) | Display and method for driving same | |
| JP3862906B2 (en) | Electrophoretic display device | |
| US6952305B2 (en) | Electrophoretic display | |
| JP2005266613A (en) | Particle movement type display device | |
| JP2005346010A (en) | Display element | |
| JP2006091546A (en) | Particle movement type display device | |
| JP2005523470A (en) | Electro-optic display | |
| JP3931550B2 (en) | Electrophoretic display device | |
| JP2011237582A (en) | Electrophoresis display device and electronic device | |
| JP4717546B2 (en) | Particle movement type display device |