(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透過性を有する第一基板と、
前記第一基板に対して対向して備えられ、一定の間隔に配置された複数の電極を有し、前記第一基板側に、前記第一基板側から入射した光に対する前記電極の反射率と、前記電極と前記電極との間の境界部の反射率との相違を抑制する抑制処理が施されている第二基板と、
前記第一基板と前記第二基板との間に前記電極とは異なる間隔で配置され、透過性を有し、基板間の間隙を保持するための間隙保持部材と、
前記第一基板と前記第二基板との間に封入され、前記第一基板と前記第二基板との間で形成される電界の向きに応じて移動する移動性粒子と、前記移動性粒子を分散させる分散媒とを備える粒子分散液と、
を備え、
前記抑制処理は、前記電極ごとに施されている表示媒体。
【請求項２】
前記第一基板の板面方向の全面に渡って配置され、前記電界の向きに関わらず前記第一基板と前記第二基板との間に位置する反射粒子を備え、
前記移動性粒子が前記電界の向きに応じて前記反射粒子よりも前記第二基板側に移動すると、前記反射粒子の色が前記表示媒体の色として視認される
請求項１に記載の表示媒体。
【請求項３】
前記電極において前記第一基板側を向いた電極面は、アルミ合金を材料とするアルミ膜で構成され、
前記抑制処理は、前記アルミ膜に施された黒色の陽極酸化処理である請求項１又は２に記載の表示媒体。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載された表示媒体と、
前記表示媒体に備えられた基板間に電圧を印加して基板間に電界を形成させる電界形成部と、
を備える表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示媒体及び表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の液晶パネルにおいては、ＴＦＴの上層に遮光膜が形成されている。対向基板側より入射した光は、高分子分散液晶で散乱され、その光の一部はＴＦＴにも照射される。しかし、ＴＦＴ上には遮光膜が形成されているため、この光はＴＦＴ上の半導体膜には到達しないようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−２３７０２７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、電極の反射率と、電極と電極との間の境界部の反射率との相違に起因するモアレの発生を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１に係る表示媒体は、透過性を有する第一基板と、前記第一基板に対して対向して備えられ、一定の間隔に配置された複数の電極を有し、前記第一基板側に、前記第一基板側から入射した光に対する前記電極の反射率と、前記電極と前記電極との間の境界部の反射率との相違を抑制する抑制処理が施されている第二基板と、前記第一基板と前記第二基板との間に前記電極とは異なる間隔で配置され、透過性を有し、基板間の間隙を保持するための間隙保持部材と、前記第一基板と前記第二基板との間に封入され、前記第一基板と前記第二基板との間で形成される電界の向きに応じて移動する移動性粒子と、前記移動性粒子を分散させる分散媒とを備える粒子分散液と、を備え、前記抑制処理は、前記電極ごとに施されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項３に係る表示媒体は、前記電極において前記第一基板側を向いた電極面は、アルミ合金を材料とするアルミ膜で構成され、前記抑制処理は、前記アルミ膜に施された黒色の陽極酸化処理であることを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項４に係る表示装置は、請求項１〜３の何れか１項に記載された表示媒体と、前記表示媒体に備えられた基板間に電圧を印加して基板間に電界を形成させる電界形成部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の請求項１の表示媒体によれば、電極の反射率と、境界部の反射率との相違を抑制する抑制処理が施されていない場合と比して、電極の反射率と、電極と電極との間の境界部の反射率との相違に起因するモアレの発生を抑制することができる。
【００１５】
本発明の請求項３の表示媒体によれば、抑制処理が、例えば、ホットスタンピング等である場合と比して、アルミ膜に対する剥離強度を向上させることができる。
【００１６】
本発明の請求項４の表示装置によれば、請求項１〜３の何れか１項に記載の表示媒体を備えていない場合と比して、電極の反射率と、電極と電極との間の境界部の反射率との相違に起因するモアレの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本第１実施形態に係る表示媒体に用いられる背面基板を示した断面図である。
【図２】本第１実施形態に係る表示媒体を示した拡大断面図である。
【図３】本第１実施形態に係る表示媒体及び表示装置を示した断面図である。
【図４】本第１実施形態に係る表示媒体及び表示装置を示した断面図である。
【図５】本第１実施形態に係る表示媒体に用いられる背面基板を示した斜視図である。
【図６】本第１実施形態に係る表示媒体を示した斜視図である。
【図７】本第１実施形態に係る表示媒体を示した平面図である。
【図８】本第２実施形態に係る表示媒体に用いられる背面基板を示した断面図である。
【図９】本第２実施形態に係る表示媒体を示した拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係る表示媒体及び表示装置の一例について図１〜図７に従って説明する。
（表示装置）
先ず、表示装置１０の構成について説明する。表示装置１０は、例えば、画像の保存及び書換えが可能な装置（具体的には、掲示板、回覧版、電子黒板、広告、看板、点滅標識、電子ペーパー、電子新聞、電子書籍、及び複写機・プリンタと共用できるドキュメントシートなど）として用いられるものである。
【００１９】
図３、図４に示されるように、表示装置１０は、電気泳動により画像を表示するものであり、画像を表示するために用いられる表示媒体１２と、表示媒体１２に電圧を印加して表示媒体１２内に電界を形成させる電界形成部１６とを備えている。
【００２０】
この電界形成部１６は、表示媒体１２に備えられた後述する表面電極４０及び背面電極４６に電気的に接続されている。そして、電界形成部１６によって電圧を表面電極４０及び背面電極４６間に印加することにより、表面電極４０（表面基板２０）と背面電極４６（背面基板２２）との間に電界が形成されるようになっている。
(表示媒体)
図７に示されるように、表示媒体１２は、画像を表示する表示部２４と、後述する第一基板の一例としての表面基板２０と第二基板の一例としての背面基板２２（図３、図４参照）とを接合する接合部４２とを備えている。
【００２１】
〔接合部〕
接合部４２は、表示部２４の外周を囲むように配置され、表面基板２０と背面基板２２とを接合する接合部材４２Ａによって構成されている。
【００２２】
〔表示部〕
［表面基板・背面基板］
図３、図４には、表示部２４の断面が記載され、図６には、後述する塗装６０の図示を省略した表示部２４の斜視図が図示されている。
【００２３】
図３、図４、図６に示されるように、表示部２４は、画像表示面とされる表面基板２０と、表面基板２０との間に間隙をもって表面基板２０に対向配置される背面基板２２とを備えている。
【００２４】
表面基板２０は、支持基板３８と、支持基板３８の背面基板２２側に配置された表面電極４０とを備えている。一方、背面基板２２は、支持基板４４と、支持基板４４の表面基板２０側に配置された背面電極４６とを備えている。
【００２５】
表面基板２０及び背面基板２２のうち、少なくとも表面基板２０の透過性（光透過性）は、透過率６０％以上とされている。
【００２６】
支持基板３８及び支持基板４４としては、例えば、ガラスや、プラスチック、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂等が用いられる。
【００２７】
表面電極４０の材料としては、例えば、インジウム・スズ・カドミウム・アンチモン等の酸化物、ＩＴＯ等の複合酸化物、金・銀・銅・ニッケル等の金属、ポリピロールやポリチオフェン等の有機材料等が用いられる。これらの材料は、例えば、単層膜、混合膜あるいは複合膜として用いられる。また、これらの材料は、例えば、蒸着法、スパッタリング法、塗布法、ＣＶＤ法（気相成長法）等によって形成される。
【００２８】
背面電極４６としては、例えば、トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ等）及びダイオード等の駆動回路と共に、単層又は多層構造の電極が複数配置されたものが用いられる。
【００２９】
なお、背面基板２２等の構成については、詳細を後述する。
【００３０】
［間隙保持部材］
一方、表面基板２０と背面基板２２と間には、基板間の間隙を保持すると共に、基板間を複数に区画する間隙保持部材３２が格子状に組み合わされている。そして、この格子間の間隔は、一定の間隔とされている。
【００３１】
表面基板２０の板面方向に対して直交する方向に切断した間隙保持部材３２の断面は、矩形状とされている。さらに、この間隙保持部材３２の一端部（図中上端部）は、表面電極４０に接触し、間隙保持部材３２の他端部（図中下端部）は、後述する塗装６０に接触している。間隙保持部材３２は、表示媒体１２に表示される表示画像に悪影響を及ぼさないように無色透明であることが望ましく、間隙保持部材３２の透過性は、透過率５０％以上とされている。
【００３２】
この間隙保持部材３２によって区画された領域（以下、セルという）は、表面基板２０と、背面基板２２と、間隙保持部材３２とによって囲まれて構成されている。
【００３３】
間隙保持部材３２の高さ（電極間距離）は、表示画像の画質及び画像の切替速度を考慮して、１０〜２００〔μｍ〕（好ましくは５０〔μｍ〕）とされている。間隙保持部材３２の間隔としては、開口率の低下の防止や泳動粒子の沈降による偏りの防止を考慮し、２００〜５００〔μｍ〕とされている。
【００３４】
間隙保持部材３２としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電子線硬化樹脂、光硬化樹脂、ゴム、金属等が用いられる。
【００３５】
間隙保持部材３２の成形方法としては、例えば、接着性を持つ感光性樹脂（例えば、熱可塑性樹脂：アクリル樹脂、アクリレート、ウレタン等）の層を表面基板２０と背面基板２２の一方に成形した後、これにフォトリソグラフィー法を利用して露光して当該樹脂の層に潜像を形成し、現像することで形成する成形方法を用いても良い。また、熱ナノインプリント若しくは光ナノインプリント、又はこれらを組み合わせたナノインプリントにより、樹脂をエンボス加工することで、間隙保持部材３２を成形しても良い。また、その他の公知の方法を用いて間隙保持部材３２を成形しても良い。
【００３６】
［移動性粒子・分散媒・反射粒子］
一方、図３、図４に示されるように、各セル内には、電界の向きにより移動する複数の移動性粒子３４と、移動性粒子３４が分散される分散媒３０と、を備えた粒子分散液２８が封入されている。さらに、この分散媒３０には、光学的反射特性を有する複数の反射粒子３６が分散されている。
【００３７】
分散媒３０としては、絶縁性液体であることが望ましい。ここで、「絶縁性」とは、体積抵抗値が１０７Ω・ｃｍ以上であることを指している。
【００３８】
具体的には、絶縁性液体として、例えば、ヘキサン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、デカン、ヘキサデカン、ケロセン、パラフィン、イソパラフィン、シリコーンオイル、変性シリコーンオイル、ジクロロエチレン、トリクロロエチレン、パークロロエチレン、高純度石油、エチレングリコール、アルコール類、エーテル類、エステル類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、Ｎ−メチルピロリドン、２−ピロリドン、Ｎ−メチルホルムアミド、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ベンジン、ジイソプロピルナフタレン、オリーブ油、イソプロパノール、トリクロロトリフルオロエタン、テトラクロロエタン、ジブロモテトラフルオロエタンなどや、それらの混合物が好適に用いられる。
【００３９】
また、下記体積抵抗値となるように不純物を除去した水（所謂、純水）を、分散媒３０として用いても良い。該体積抵抗値としては、１０７Ω・ｃｍ以上であることが望ましく、１０７Ω・ｃｍ以上１０１９Ω・ｃｍ以下であることがさらに望ましく、さらに１０１０Ω・ｃｍ以上１０１９Ω・ｃｍ以下であることがより良い。この範囲の体積抵抗値とすることで、より効果的に、粒子分散液２８に電界が印加され、かつ、電極反応に起因する分散媒３０の電気分解による気泡の発生が抑制される。
【００４０】
なお、絶縁性液体には、必要に応じて、酸、アルカリ、塩、分散安定剤、酸化防止や紫外線吸収などを目的とした安定剤、抗菌剤、防腐剤などを添加しても良いが、上記で示した特定の体積抵抗値の範囲となるように添加することが望ましい。
【００４１】
また、絶縁性液体には、帯電制御剤として、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、両性界面活性剤、非イオン界面活性剤、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、金属石鹸、アルキルリン酸エステル類、コハク酸イミド類等を添加しても良い。
【００４２】
また、分散媒３０としては、高分子樹脂を用いても良い。高分子樹脂としては、高分子ゲル、高分子ポリマー等であることが望ましい。具体的には、高分子樹脂として、例えば、ゼラチン、ポリビニルアルコール、ポリ（メタ）アクリルアミド等が用いられる。これら高分子樹脂は、上記の絶縁性液体と共に分散媒３０として用いても良い。
【００４３】
これに対して、移動性粒子３４は、セル内に形成された電界の向きに応じて表面基板２０と背面基板２２との基板間を移動するようになっている。
【００４４】
この移動性粒子３４としては、ガラスビーズ、アルミナ、酸化チタン等の絶縁性の金属酸化物粒子等、熱可塑性若しくは熱硬化性樹脂粒子、これらの樹脂粒子の表面に着色剤を固定したもの、熱可塑性若しくは熱硬化性樹脂中に絶縁性の着色剤を含有する粒子、及びプラズモン発色機能を有する金属コロイド粒子等が用いられる。
【００４５】
移動性粒子３４を構成する樹脂には、必要に応じて、帯電性を制御する帯電制御剤を混合しても良い。また、移動性粒子３４の内部や表面には、必要に応じて、磁性材料を混合しても良い。また、移動性粒子３４の表面には、必要に応じて、外添剤を付着させても良い。
【００４６】
一方、各セル内に封入された反射粒子３６は、表面基板２０と背面基板２２との間において、基板間の電界の向きに関わらず基板間の中央部側に配置され、表面基板２０の板面方向の全面に渡って備えられている。
【００４７】
この反射粒子３６は、移動性粒子３４とは異なる光学的反射特性を有し、入射光を散乱させるようになっている。
【００４８】
ここで、「移動性粒子３４とは異なる光学的反射特性を有する」とは、移動性粒子３４だけが分散された分散媒３０と、反射粒子３６とを対比して目視で観察した場合に、色度、明度、及び彩度において、両者の差異が識別できる差異があることを意味する。なお、これらの色度、明度、及び彩度のうち、特に色度が異なることが望ましい。
【００４９】
上記「識別できる差異」とは、例えば、色度が異なる場合には、具体的には、この移動性粒子３４だけが分散された分散媒３０と、反射粒子３６との各々におけるＣＩＥＬＡＢ値をＸ−Ｒｉｔｅ社製Ｘ−Ｒｉｔｅ４０４により測定したときのａ＊、ｂ＊の差が、５以上であることを指している。
【００５０】
本実施形態に係る表示部２４の構成によれば、電界形成部１６から表示媒体１２の表面電極４０と背面電極４６とに電圧が印加されると、印加された電圧に応じた電界が分散媒３０中に形成される。この形成された電界によって、移動性粒子３４が表面基板２０と背面基板２２との間を移動する。
【００５１】
例えば、移動性粒子３４が負極に帯電されており、表面電極４０に正の電圧、背面電極４６に負の電圧が印加されると、移動性粒子３４は、反射粒子３６の間隙を通って、背面基板２２側から表面基板２０側に移動する（図４参照）。このとき、表面基板２０側から表示媒体１２を目視すると、表面基板２０側に位置する移動性粒子３４の粒子の色が、表示媒体１２の色として視認される（本実施形態では、一例として黒色）。
【００５２】
一方、表面電極４０に負の電圧、背面電極４６に正の電圧が印加されると、移動性粒子３４は、反射粒子３６の間隙を通って、表面基板２０側から背面基板２２側に移動する（図３参照）。このとき、表面基板２０側から表示媒体１２を目視すると、反射粒子３６の色が、表示媒体１２の色として視認される（本実施形態では、一例として白色）。
（要部構成）
次に、背面基板２２について説明する。
【００５３】
図５には、後述する塗装６０の図示を省略した背面基板２２の斜視図が記載され、図１には、背面電極４６の拡大断面図が記載されている。
【００５４】
図５に示されるように、背面基板２２を構成する背面電極４６は、縦横に一定の間隔で配置された（並べられた）電極の一例としての個別電極５０を複数含んで構成されている。具体的には、個別電極５０は、表面基板２０の板面方向から見て平面視矩形状とされ、例えば２００ｐｐｉのＴＦＴ（薄膜トランジスタ）であれば１２７〔μｍ〕間隔で並んでいる。間隙保持部材３２を個別電極５０の間隔の整数倍に設定すれば、後述のモアレは発生しないが、基板の伸縮や貼り合わせ時のスキューなどにより、厳密に制御することは難しく、一般に両者は異なる間隔で配置されている。
【００５５】
図１に示されるように、夫々の個別電極５０の表面側（表面基板２０側）には、電界が形成される部分の面積を拡げるためにアルミ膜５０Ａが形成されている。アルミ膜５０Ａは、アルミ合金を材料として、例えば個別電極５０の表面側に蒸着によって形成することができる。
【００５６】
また、個別電極５０と個別電極５０との間には、各個別電極５０に信号を伝達する信号線５４が配置されている。つまり、隣接する個別電極５０の間の境界部５６には、信号線５４が配置されている。そして、この信号線５４を挟んで各個別電極５０間は、絶縁状態とされている。
【００５７】
さらに、表面基板２０側（図３参照）から入射した光に対する個別電極５０の反射率と、境界部５６の反射率との相違を抑制する塗装６０が、各個別電極５０と境界部５６とに亘って一様に施されている。なお、本実施形態では、個別電極５０の表面側の電極面５２は、前述したようにアルミ膜５０Ａで構成されているため、個別電極５０の反射率が、境界部５６の反射率より高くなっている。
【００５８】
塗装６０は、黒色の塗装であり、例えば、塗料としては、顔料としてのカーボンブラックをＰＶＡ（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  ａｌｃｏｈｏｌ）で被覆したものが用いられる。そして、この塗料の電気伝導率は、隣接する個別電極５０間の絶縁性を考慮して３０〔μＳ／ｃｍ〕以下とされている。
【００５９】
また、塗装６０の層厚は、基板間に生じる電界の電界損失を考慮して、０．１〜１０〔μｍ〕（好ましくは０．５〔μｍ〕）とされている。また、塗装６０の全光透過率のＯＤ値は、個別電極５０の反射率と、境界部５６の反射率との相違を抑制するために０．１以上とされている。
（要部構成の作用）
図２、図４に示されるように、表示装置１０を用いて黒色を表示させる場合には、前述したように、基板間に生じる電界によって移動性粒子３４は、反射粒子３６の間隙を通って、背面基板２２側から表面基板２０側に移動する。
【００６０】
ここで、間隙保持部材３２と個別電極５０とが異なる間隔で配置されていると、間隙保持部材３２の端面（背面基板２２側の端面）と境界部５６との位置関係が空間周期的に変化し、間隙保持部材３２の端面（背面基板２２側の端面）と境界部５６とが対向する部分（図２、図４に示す右側の部分）と、対向しない部分（図２、図４に示す左側の部分）とが生じる。したがって塗装６０が施されていない場合には、表面基板２０及び間隙保持部材３２を通って表示媒体１２に入射して個別電極５０及び境界部５６によって表面基板２０側に向けて反射する光（図中矢印参照、以下ノイズ光という）がモアレ（干渉縞）を発生し、移動性粒子３４による呈色に影響を及ぼして表示品質を低下させてしまう。
【００６１】
これに対して、表示媒体１２では、個別電極５０の反射率と境界部５６の反射率との相違を抑制する塗装６０が、各個別電極５０と境界部５６とに亘って一様に施されている。このため、個別電極５０の反射率と、境界部５６の反射率との相違に起因するモアレ（干渉縞）の発生が抑制される。
【００６２】
なお、表示装置１０を用いて白色を表示させる場合には、図３に示されるように、表面基板２０側から入射した光は、反射粒子３６に当たって散乱するため、これによる呈色はノイズ光の影響を受けにくい。したがって、黒色を表示させる場合のような問題は、塗装６０の有無に関わらず生じない（図中矢印参照）。
【００６３】
また、塗装６０が、個別電極５０と境界部５６とに亘って施されているため、部分的に施されている場合と比して、個別電極５０の反射率と、境界部５６の反射率との相違が容易に小さくされる。
【００６４】
また、塗装を採用することで、例えば、化成処理を採用する場合と比して、簡易な設備で塗装６０が個別電極５０及び境界部５６に施される。
【００６５】
また、前述したように、塗装６０は、黒色の塗装であるため、白色の塗装である場合と比して、ノイズ光そのものの発生が抑制される。このため黒色表示時に、ノイズ光による反射率上昇が抑制され、表示品質がさらに向上する。
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る表示媒体及び表示装置の一例について図８、図９に従って説明する。なお、第１実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００６６】
図８、図９に示されるように、個別電極５０の反射率と、境界部５６の反射率との相違を抑制する抑制処理７０は、夫々の個別電極５０毎に施されている。
【００６７】
具体的には、抑制処理７０は、アルミ膜５０Ａの電極面５２（表面）に施した黒色の陽極酸化処理（アルマイト処理）であり、抑制処理７０の厚さは、１５〜２０〔μｍ〕とされている。
【００６８】
このような抑制処理７０を個別電極５０に施すことで、個別電極５０の反射率が、低くなり、境界部５６の反射率に近づく（反射率の相違が抑制される）。
【００６９】
このように、夫々の個別電極５０毎に抑制処理７０を施すことで、個別電極５０を製造する工程の中で、抑制処理７０が夫々の個別電極５０に施される。
【００７０】
また、抑制処理７０として陽極酸化処理（アルマイト処理）を採用することで、めっき等と比してアルミ膜５０Ａに対する抑制処理７０の剥離強度が向上する。他の第２実施形態の作用としては第１実施形態と同様である。
【００７１】
なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記第１実施形態では、塗装６０は、黒色の塗装であったが、異なる二色（補色）の層を重ねることで黒色となるようにしてもよい。
【００７２】
また、上記第２実施形態では、抑制処理７０として、陽極酸化処理を用いたが、硬質クロムめっき処理でもよく、硬質クロムめっき処理＋ＬＤ処理（防錆黒色導電薄皮膜）でもよく、又はブラスト処理等であってもよい。
【００７３】
また、上記実施形態では、各パラメータを、具他的数値を用いて説明したが、特にこの値に限定されることなく、本願の課題を解決することができれば、他の値であってもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１０        表示装置
１２        表示媒体
１６        電界形成部
２０        表面基板（第一基板の一例）
２２        背面基板（第二基板の一例）
２８        粒子分散液
３０        分散媒
３２        間隙保持部材
３４        移動性粒子
５０        個別電極（電極の一例）
５０Ａ            アルミ膜
５６        境界部
６０        塗装
７０        抑制処理
【図１】
0005927696.tif 000002
【図２】
0005927696.tif 000003
【図３】
0005927696.tif 000004
【図４】
0005927696.tif 000005
【図５】
0005927696.tif 000006
【図６】
0005927696.tif 000007
【図７】
0005927696.tif 000008
【図８】
0005927696.tif 000009
【図９】
0005927696.tif 000010