(57)【要約】【課題】従来よりも書き換え時の消費電力を低減することができる電気泳動表示パネルを提供すること。【解決手段】画素電極と背景電極とからなる背面電極を有する背面基板と、対向電極を有する対向基板と、前記背面基板と前記対向基板とに挟持された電気泳動表示媒体と、からなる電気泳動表示パネルであって、前記画素電極と前記背景電極の少なくとも一方は、複数の開口を有する電気泳動表示パネルとし、好ましくは前記複数の開口の幅は、前記電気泳動表示媒体を挟持する前記背面電極と前記対向電極との距離の２倍以上、４倍以下である電気泳動表示パネルとする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素電極と背景電極とからなる背面電極を有する背面基板と、
対向電極を有する対向基板と、
前記背面電極と前記対向電極とに挟持された電気泳動表示媒体と、
からなる電気泳動表示パネルであって、
前記画素電極と前記背景電極の少なくとも一方は、複数の開口を有することを特徴とする電気泳動表示パネル。
【請求項２】
前記複数の開口の幅は、
前記電気泳動表示媒体を挟持する前記背面電極と前記対向電極との距離の２倍以上、４倍以下であることを特徴とする請求項１に記載の電気泳動表示パネル。
【請求項３】
前記複数の開口の幅は、
１００μｍ以上、２００μｍ以下であることを特徴とする請求項１、または２に記載の電気泳動表示パネル。
【請求項４】
前記複数の開口の面積の和は、
前記複数の開口が存在する前記画素電極と前記背景電極の少なくとも一方の、前記複数の開口を含めた面積の１９％以上、８０％以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電気泳動表示パネル。
【請求項５】
前記複数の開口が存在する前記画素電極と前記背景電極の少なくとも一方の、周縁部から前記複数の開口までの距離は、
前記電気泳動表示媒体を挟持する前記背面電極と前記対向電極との距離以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電気泳動表示パネル。
【請求項６】
前記背面電極の一部として、前記画素電極と前記背景電極との間に、滲み防止電極を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の電気泳動表示パネル。
【請求項７】
前記滲み防止電極の幅は、前記電気泳動表示媒体を挟持する前記背面電極と前記対向電極との距離以上、該距離の５倍以下であることを特徴とする請求項６に記載の電気泳動表示パネル。
【請求項８】
前記滲み防止電極の幅は、５０μｍ以上、２５０μｍ以下であることを特徴とする請求項６、または７に記載の電気泳動表示パネル。
【請求項９】
前記画素電極が一定範囲を囲うように設けられた領域では、該画素電極によって囲まれた内側に滲み防止電極を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の電気泳動表示パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動により帯電した微粒子が移動することによって動作する表示装置が備える表示パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子ペーパー用の電気泳動型表示装置は、印刷された紙面と同様に、反射光によって文字や画像を表示するため、目に対する負荷が少なく、長時間画面を見続ける作業に対しても適している。加えて、書き替え可能で低消費電力という優れた特徴を有し、開発が進められている（例えば特許文献１、２）。
【０００３】
電子ペーパーは他のディスプレイ（液晶ディスプレイ等）に比べて消費電力量が小さく、セグメント型はマトリクス型よりも消費電力量が小さいが、自己発電素子などを用いた装置や無線給電による装置のような供給電力量が限られる装置への適用も期待されており、さらなる省電力化、特に定常状態になる前の書き替え時の省電力化が望まれている。駆動時間をなるべく短くすることで多少は消費電力量を低減できるが、不十分である。
【０００４】
一方で、対向電極に開口（無電極部）を設ける技術が提案されている（例えば特許文献３、４）。しかしながら、その目的は、特許文献３ではバックライト照明を最適化することであり、特許文献４ではタッチペンによる書き込みを行う際の電圧を最適化することであって、消費電力量の低減を目的としたものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１８１７６８号公報
【特許文献２】特開２０１０−８４７３号公報
【特許文献３】実開平８−１０３２号公報
【特許文献４】特開２０１０−２１１０３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、従来よりも書き替え時の消費電力量を低減することができる電気泳動表示パネルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、画素電極と背景電極とからなる背面電極を有する背面基板と、対向電極を有する対向基板と、
前記背面電極と前記対向電極とに挟持された電気泳動表示媒体と、
からなる電気泳動表示パネルであって、
前記画素電極と前記背景電極の少なくとも一方は、複数の開口を有することを特徴とする電気泳動表示パネルとしたものである。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記複数の開口の幅は、
前記電気泳動表示媒体を挟持する前記背面電極と前記対向電極との距離の２倍以上４倍以下であることを特徴とする請求項１に記載の電気泳動表示パネルとしたものである。
ここで、開口の「幅」とは、開口の中心を通る内径のうちの最短寸法であり、複数の開口の幅とは、複数の開口の「幅」の平均値とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、前記複数の開口の幅は、１００μｍ以上、２００μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の電気泳動表示パネルとしたものである。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、前記複数の開口の面積の和は、
前記複数の開口が存在する前記画素電極と前記背景電極の少なくとも一方の、前記複数の開口を含めた面積の１９％以上、８０％以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電気泳動表示パネルとしたものである。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、前記複数の開口が存在する前記画素電極と前記背景電極の少なくとも一方の、周縁部から前記複数の開口までの距離は、
前記電気泳動表示媒体を挟持する前記背面電極と前記対向電極との距離以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電気泳動表示パネルとしたものである。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、前記背面電極の一部として、前記画素電極と前記背景電極との間に、滲み防止電極を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の電気泳動表示パネルとしたものである。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、前記滲み防止電極の幅は、前記電気泳動表示媒体を挟持する前記背面電極と前記対向電極との距離以上、該距離の５倍以下であることを特徴とする請求項６に記載の電気泳動表示パネルとしたものである。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、前記滲み防止電極の幅は、５０μｍ以上、２５０μｍ以下であることを特徴とする請求項６に記載の電気泳動表示パネルとしたものである。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、画素電極が一定範囲を囲うように設けられた領域では、該画素電極によって囲まれた内側に滲み防止電極を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の電気泳動表示パネルとしたものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、従来よりも書き替え時の消費電力量を低減することができる電気泳動表示パネルが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の電気泳動表示パネルの主要部を拡大して示し説明するための模式断面図。
【図２】本発明の電気泳動表示パネルの背面電極の開口形状を例示する模式平面図。
【図３】本発明の電気泳動表示パネルの背面電極の周縁部を説明するための模式平面図。
【図４】本発明の電気泳動表示パネルの第１実施形態に係る、背面電極構造を例示する模式平面図と、前面板を付けた電気泳動表示パネルのＡ−Ａ’模式断面図。
【図５】図４の電気泳動表示パネルを（ａ）全面書替した場合の表示状態図とＡ−Ａ’明度分布図、（ｂ）部分書替した場合の表示状態図とＡ−Ａ’断面の明度分布図。
【図６】本発明の電気泳動表示パネルの第２実施形態に係る、背面電極構造を例示する模式平面図と、前面板を付けた電気泳動表示パネルのＢ−Ｂ’模式断面図。
【図７】図６の電気泳動表示パネルを（ａ）全面書替した場合の表示状態図とＢ−Ｂ’明度分布図、（ｂ）部分書替した場合の表示状態図とＢ−Ｂ’断面の明度分布図。
【図８】本発明の電気泳動表示パネルの第３実施形態に係る、背面電極構造を例示する模式平面図と、前面板を付けた電気泳動表示パネルのＣ−Ｃ’模式断面図。
【図９】図８の電気泳動表示パネルを（ａ）全面書替した場合の表示状態図とＣ−Ｃ’明度分布図、（ｂ）部分書替した場合の表示状態図とＣ−Ｃ’断面の明度分布図。
【図１０】本発明の電気泳動表示パネルの第４実施形態に係る、背面電極構造を例示する模式平面図と、前面板を付けた電気泳動表示パネルのＤ−Ｄ’模式断面図。
【図１１】図１０の電気泳動表示パネルを（ａ）全面書替した場合の表示状態図とＤ−Ｄ’明度分布図、（ｂ）部分書替した場合の表示状態図とＤ−Ｄ’断面の明度分布図。
【図１２】本発明の電気泳動表示パネルの第５実施形態に係る、背面電極構造を例示する模式平面図と、前面板を付けた電気泳動表示パネルのＥ−Ｅ’模式断面図。
【図１３】図１２の電気泳動表示パネルを（ａ）全面書替した場合の表示状態図とＥ−Ｅ’明度分布図、（ｂ）部分書替した場合の表示状態図とＥ−Ｅ’断面の明度分布図。
【図１４】本発明の電気泳動表示パネルの第６実施形態に係る、背面電極構造を例示する模式平面図と、前面板を付けた電気泳動表示パネルのＦ−Ｆ’模式断面図。
【図１５】図１４の電気泳動表示パネルを（ａ）全面書替した場合の表示状態図とＦ−Ｆ’明度分布図、（ｂ）部分書替した場合の表示状態図とＦ−Ｆ’断面の明度分布図。
【図１６】本発明の電気泳動表示パネルの第７実施形態に係る、背面電極構造を例示する模式平面図と、前面板を付けた電気泳動表示パネルのＧ−Ｇ’模式断面図。
【図１７】図１６の電気泳動表示パネルを（ａ）全面書替した場合の表示状態図とＧ−Ｇ’明度分布図、（ｂ）部分書替した場合の表示状態図とＧ−Ｇ’断面の明度分布図。
【図１８】比較例の従来の電気泳動表示パネルに係る、背面電極構造を例示する模式平面図と、前面板を付けた電気泳動表示パネルのＨ−Ｈ’模式断面図。
【図１９】図１８の電気泳動表示パネルを（ａ）全面書替した場合の表示状態図とＨ−Ｈ’明度分布図、（ｂ）部分書替した場合の表示状態図とＨ−Ｈ’断面の明度分布図。
【図２０】本発明の滲み防止電極の他の形状を例示する平面図である。
【図２１】一般的な電気泳動表示パネルを黒色表示させた様態を例示する平面図、（ｂ）（ａ）のＶ−Ｖ’断面の中心部付近の電気泳動表示パネルの模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態に係る電気泳動表示パネルについて図面を用いて説明する。同一の構成要素については便宜上の理由がない限り同一の符号を付ける。各図面において、見易さのため構成要素の厚さや比率は誇張されていることがあり、構成要素の数も減らして図示していることがある。また、本発明はその主旨を逸脱しない範囲で、以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１９】
はじめに、電気泳動型表示装置の動作原理について説明する。
電気泳動型表示装置は、分散媒が満たされたマイクロカプセル中に正、負に帯電した黒色粒子と白色粒子を入れ、外部電圧の印加によってそれぞれの粒子を表示面に引き上げて画像を形成するものである。マイクロカプセルのサイズは数十μｍ〜数百μｍと小さいので、マイクロカプセルを透明なバインダー材に分散させると、インクのようにコーティングすることができる。このインクは、前記のように電圧を印加することで白黒表示することができ、電気泳動表示媒体となる。
【００２０】
図２１は、従来の電気泳動型表示装置が備える電気泳動表示パネルの（ａ）黒色表示部と白色表示部を例示する平面図、（ｂ）（ａ）のＶ−Ｖ’断面の中心部付近の電気泳動表示パネルの模式断面図である。透明導電膜からなる対向電極７を形成した透明性の対向基板６に電気泳動表示媒体５をコーティングした基板に導電性接着層８を形成し、画素電極２Ａ及び背景電極２Ｂを形成した背面基板１に貼り合わせると、電気泳動型のディスプレイを得ることができる。通常、対向電極７を形成した対向基板６に電気泳動表示媒体５をコーティングした基板を「前面板」と呼び、画素電極２Ａ及び背景電極２Ｂを形成した基板を「背面板」と呼ぶ。また、画素電極２Ａと背景電極２Ｂを合わせて「背面電極」と呼ぶ。
【００２１】
マイクロカプセル５−１、５−２、５−３は透明樹脂からなるカプセルの内部に帯電粒子として酸化チタン等からなる白色粒子５ｗとカーボンブラック等からなる黒色粒子５ｂ
とが、シリコーンオイル等の粘性の高い透明な分散媒に分散された状態で封入されている。
【００２２】
電気泳動表示媒体５を挟むように配置された電極のうち、共通電極である対向電極７を接地し、背面電極（画素電極２Ａまたは背景電極２Ｂ）に負電圧を印加した部分では、その電界によってマイクロカプセル５−１、５−２、５−３内の負に帯電された白色粒子５ｗが表示側すなわち対向電極７側へ、また正に帯電され黒色粒子５ｂが非表示側、すなわち背面電極（２Ａまたは２Ｂ）側へ移動する。その結果、表示側から見ると、その背面電極部分は白色粒子５ｗの反射によって白色に表示される。
【００２３】
一方、背面電極（２Ａまたは２Ｂ）に正電圧を印加した部分では、その電界によってマイクロカプセル５−１、５−２、５−３内の負に帯電された白色粒子５ｗが非表示側へ、また正に帯電された黒色粒子５ｂが表示側へ移動する。その結果、表示側から見ると、その背面電極部分は黒色粒子５ｂによって光が吸収されて黒色に表示される。尚、中央のマイクロカプセル５−２は、左半分は負電界が印加されて白色表示となり、右半分は正電界が印加されて黒色表示となる。このようにマイクロカプセルは、必ずしも１つの背面電極に対応している必要はなく、２個の背面電極にまたがって配置されているマイクロカプセル５−２のように、両側の背面電極の異なる電界を受けて分割された表示を行うことができる。
【００２４】
電子ペーパーにはセグメント型とドットマトリクス型がある。セグメント型はデジタル時計や電子計測機器などにも採用されている表現形式で、アイコンや英数字など予めデザインされたパターンを制御して表示する。ドットマトリクス型はテレビや携帯電話などの画面にも採用されている一般的な文字・記号・画像の表現形式で、点（ドット）の２次元配列によりパターンを表示する。本願はセグメント型に関わる発明である。
【００２５】
図１は、本発明の電気泳動表示パネルの主要部を拡大して示し、説明するための模式断面図である。画素電極２Ａと背景電極２Ｂとからなる背面電極を有する背面基板１と、対向電極７を有する対向基板６と、背面電極と対向電極７とに挟持された電気泳動表示媒体５と、からなる電気泳動表示パネルであり、本発明の電気泳動表示パネルの特徴として、画素電極２Ａまたは背景電極２Ｂの少なくとも一方（図では画素電極２Ａ、以下、同様にどちらか一方を図示する場合は、画素電極を図示する）に、複数の開口２ＡＨを有している。開口を有することで本発明の電気泳動表示パネルには、消費電力量の低減効果が生まれる。尚、図１では導電性接着層（図２１（ｂ）の符号８）の図示を省略している。
【００２６】
本発明の電気泳動表示パネルは、前記複数の開口の幅Ｗは、電気泳動表示媒体５を挟持する背面電極（２Ａ及び２Ｂ）と対向電極７との距離（電極間距離）ｄの２倍以上４倍以下であることが好ましい。また、電極間距離ｄは５０μｍ程度であるので、１００μｍ以上、２００μｍ以下であることが好ましい。電極間距離ｄの２倍以下であると消費電力量の低減効果が小さく、４倍以上であると表示ムラが肉眼で見えるようになる。
【００２７】
図１に示す矢印は電気力線である（現在画素電極２Ａに正電圧を印加した状態を示している）。画素電極２Ａの非開口部では電気力線１０ａは対向電極７に垂直な方向となるが、開口部では画素電極２Ａら出た電気力線１０ｂは曲って対向電極７へ向かい、漏れ電界を形成する。開口幅Ｗが電極間距離ｄの２倍未満では漏れ電界によって開口内の色は非開口部と同程度に色変化するが、消費電力量は低減されない。開口幅Ｗが電極間距離ｄの２倍以上４倍以下では開口内部に色変化しないか色変化が不十分な部分が残るが目視では平均化されて視認性は悪くならず、消費電力量は低減される。開口幅Ｗが電極間距離ｄの４倍を超えると、開口内部の色変化しない部分が目視で見えるようになり、視認性に支障が出る。
【００２８】
図２は、本発明の電気泳動表示パネルの画素電極２Ａ（背景電極でも同様）の開口形状を例示する模式平面図である。開口形状については特に限定されるものではないが、例えば図２のように（ａ）丸形状、（ｂ）四角形状、（ｃ）スリット状が挙げられる。開口を有する画素電極２Ａは公知のフォトリソグラフィ法によりレジストパターンを形成し、エッチングで開口部の電極膜を除去することにより形成することができる。
【００２９】
本発明の電気泳動表示パネルは、複数の開口の面積の和は、複数の開口が存在する画素電極と背景電極の少なくとも一方の、複数の開口を含めた面積の１９％以上、８０％以下であることが好ましい。より好ましくは、５４％以上、７５％以下である。開口面積が大きすぎると明度が低下し視認性が悪くなる。開口面積が小さすぎると消費電力量低減の効果が十分とはならない。
【００３０】
図３は、本発明の電気泳動表示パネルの画素電極２Ａ（背景電極でも同様）の周縁部を説明するための模式平面図である。本発明の電気泳動表示パネルでは、複数の開口が存在する画素電極２Ａの周縁部から複数の開口までの距離（ｂ１、ｂ２等）は電極間距離ｄ以上であること、言い換えれば、画素電極２Ａの周縁部から電極間距離ｄに等しい距離までの範囲には、開口が存在しないことが好ましい。これは表示パターンの輪郭と周囲の明度差を開口がない場合と同等にして、視認性を維持するためである。数値としてはｂ１、ｂ２は５０μｍ以上、２５０μｍ以下がよい。５０μｍ未満以下であると、輪郭がぼやけ視認性が悪くなる。２５０μｍを超えると、消費電力量を低減する効果が小さくなる。
【００３１】
本発明の電気泳動表示パネルは、背面電極の一種として、画素電極と背景電極との間に滲み防止電極を備えてもよい。滲み防止電極は文字やキャラクターの境界線を隔てるために設けられる電極であり、開口を有しない。また、画素電極や背景電極とは別の端子に接続することで独立して制御できるため、画素電極や背景電極とは異なる電圧を印加することができ、画素電極や背景電極による表示の明度が低い場合であっても表示パターンの輪郭を明瞭にして視認性を向上させる効果を有する。特に画素電極や背景電極の開口の面積を大きくしたときには明度が低くなり表示部の色が薄くなりがちであるので滲み防止電極は有効である。
【００３２】
前記視認性を向上させる効果を得るために、滲み防止電極の幅は、視認性向上の観点から背面電極と対向電極との距離（電極間距離ｄ）以上、消費電力量低減の観点から該距離ｄの５倍以下であることが好ましい。数値としては、５０μｍ以上、２５０μｍ以下がよい。尚、滲み防止電極を備える形態は、後述の第４〜第６実施形態において図示する。また、図２０に滲み防止電極の他の形状の例を示す。
【００３３】
本発明の電気泳動表示パネルでは、滲み防止電極は、画素電極と背景電極の間以外にも設けてもよい。画素電極が一定範囲を囲うように設けられた領域では、該画素電極によって囲まれた内側には滲み防止電極を備えてもよい。図２（ｂ）に示すように、周囲を完全に画素電極によって囲まれる領域や、周囲１８０°以上を画素電極により囲まれる領域を、滲み防止電極とすることができる。このように滲み防止電極を設けることにより、滲み防止電極２Ｃや背景電極２Ｂを単純な形状にすることができ、歩留まりを上げることができる。画素電極と背景電極との間に備える滲み防止電極と同様に、滲み防止電極は独立して制御できるため、囲み領域の形状に応じて電圧の極性や大きさを好適に選択し、視認性や消費電力量の抑制を改善できる。
【００３４】
以下、第１〜第７実施形態、及び比較例により本発明を説明する。
【００３５】
［第１実施形態］
図４は、本発明の電気泳動表示パネルの第１実施形態に係る、背面電極構造を例示する模式平面図と、前面板を付けた電気泳動表示パネルのＡ−Ａ’断面の模式断面図である。第１実施形態の背面電極は、Ａの斜め文字を表示パターンとする画素電極２Ａ内の領域に複数の開口２ＡＨを有している。尚、開口形状は丸で図示しているが、四角形状やスリット状でもよい。また、複数の開口２ＡＨの矢印による図示は１箇所で代表させている。
【００３６】
画素電極と背景電極の双方に対向電極電圧とは異なる電圧を印加する場合は全面書替（グローバルアップデート）と呼ばれ、画素電極のみに対向電極電圧とは異なる電圧を印加する場合は部分書替（パーシャルアップデート）と呼ばれる。
【００３７】
図５は、図４の電気泳動表示パネルを（ａ）全面書替した場合の表示状態図とＡ−Ａ’ 断面の明度分布図、（ｂ）部分書替した場合の表示状態図とＡ−Ａ’断面の明度分布図である。ここで、明度分布Ｌ＊は上へ行くほど白色、即ち明度が高く、下へ行くほど黒色、即ち明度が低いことを表わしている。但し、図５は肉眼でみた場合の見え方を表しており、微視的な明度分布を表したものではない。
【００３８】
図５（ａ）は全面書替として、画素電極２Ａに−１５Ｖ、背景電極２Ｂに＋１５Ｖを２００ｍｓ印加した後に、画素電極２Ａに＋１５Ｖ、背景電極２Ｂに−１５Ｖを２００ｍｓ印加した場合の表示状態である。図５（ｂ）は全面白の状態から、部分書替として、画素電極２Ａに＋１５Ｖ、背景電極２Ｂに０Ｖを２００ｍｓ印加した場合の表示状態である。
【００３９】
図５（ａ）の全面書替と（ｂ）の部分書替を比較すると、部分書替では全面書替に比べ、明度の変化が緩やかであり、それを反映して表示パターンの輪郭部の外側がぼやけている。しかしながらいずれも周縁部には開口がないため、全面書替では輪郭部はくっきりしており、部分書替であっても視認性は維持されている。
【００４０】
［第２実施形態］
図６は、本発明の電気泳動表示パネルの第２実施形態に係る、背面電極構造を例示する模式平面図と、前面板を付けた電気泳動表示パネルのＢ−Ｂ’断面の模式断面図である。第２実施形態の背面電極は、背景電極２Ｂ内の領域に複数のスリット状の開口２ＢＨを有している。尚、開口形状はスリット状で図示しているが、丸形状や四角形状でもよい。また、複数の開口２ＢＨの矢印による図示は１箇所で代表させている。
【００４１】
図７は、図６の電気泳動表示パネルを（ａ）全面書替した場合の表示状態図とＢ−Ｂ’断面の明度分布図、（ｂ）部分書替した場合の表示状態図とＢ−Ｂ’断面の明度分布図である。但し、図７は、肉眼でみた場合の見え方を表しており、微視的な明度分布を表したものではない。
【００４２】
図７（ａ）は全面書替として、画素電極２Ａに−１５Ｖ、背景電極２Ｂに＋１５Ｖを２００ｍｓ印加した後に、画素電極２Ａに＋１５Ｖ、背景電極２Ｂに−１５Ｖを２００ｍｓ印加した場合の表示状態である。図７（ｂ）は全面白の状態から、部分書替として、画素電極２Ａに＋１５Ｖ、背景電極２Ｂに０Ｖを２００ｍｓ印加した場合の表示状態である。
【００４３】
図７（ａ）の全面書替と（ｂ）の部分書替を比較すると、第１実施形態と同様に、部分書替では全面書替に比べ、明度の変化が緩やかであり、それを反映して表示パターンの輪郭部の外側がぼやけていることが分かる。また、（ａ）全面書替では、背景電極部も書替えるため、白色表示の明度が開口がない部分よりも低下している。また、図５の第１実施形態と比較すると、画素電極２Ａ内の領域に開口がないため、表示パターンの明度は第１実施形態よりも低くなっている。
【００４４】
［第３実施形態］
図８は、本発明の電気泳動表示パネルの第３実施形態に係る、背面電極構造を例示する模式平面図と、前面板を付けた電気泳動表示パネルのＣ−Ｃ’断面の模式断面図である。第３実施形態の背面電極は、第１実施形態と同様に画素電極２Ａ内の領域に複数の開口２ＡＨを有する（図示では丸形状）とともに、第２実施形態と同様に背景電極２Ｂ内の領域に複数の開口２ＢＨ（図示ではスリット状）を有している。尚、複数の開口２ＡＨ及び２ＢＨの矢印による図示は１箇所で代表させている。
【００４５】
図９は、図８の電気泳動表示パネルを（ａ）全面書替した場合の表示状態図とＣ−Ｃ’ 断面の明度分布図、（ｂ）部分書替した場合の表示状態図とＣ−Ｃ’断面の明度分布図である。但し、図９は、肉眼でみた場合の見え方を表しており、微視的な明度分布を表したものではない。
【００４６】
図９（ａ）は全面書替として、画素電極２Ａに−１５Ｖ、背景電極２Ｂに＋１５Ｖを２００ｍｓ印加した後に、画素電極２Ａに＋１５Ｖ、背景電極２Ｂに−１５Ｖを２００ｍｓ印加した場合の表示状態である。図９（ｂ）は全面白の状態から、部分書替として、画素電極２Ａに＋１５Ｖ、背景電極２Ｂに０Ｖを２００ｍｓ印加した場合の表示状態である。
【００４７】
図９の明度分布と表示状態図の特徴は、図５の第１実施形態の表示状態図と、図７の第２実施形態の表示状態図の特徴を重畳したものとなっている。
【００４８】
［第４実施形態］
図１０は、本発明の電気泳動表示パネルの第４実施形態に係る、背面電極構造を例示する模式平面図と、前面板を付けた電気泳動表示パネルのＤ−Ｄ’断面の模式断面図である。第４実施形態の背面電極は、第１実施形態と同様に画素電極２Ａ内の領域に複数の開口２ＡＨを有するとともに、画素電極２Ａと背景電極２Ｂとの間に滲み防止電極２Ｃ（幅１００μｍ）を有している。尚、複数の開口２ＡＨの矢印による図示は１箇所で代表させている。
【００４９】
図１１は、図１０の電気泳動表示パネルを（ａ）全面書替した場合の表示状態図とＤ−Ｄ’ 断面の明度分布図、（ｂ）部分書替した場合の表示状態図とＤ−Ｄ’断面の明度分布図である。但し、図１１は、肉眼でみた場合の見え方を表しており、微視的な明度分布を表したものではない。
【００５０】
図１１（ａ）は全面書替として、画素電極２Ａに−１５Ｖ、背景電極２Ｂに＋１５Ｖを２００ｍｓ印加した後に、画素電極２Ａに＋１５Ｖ、背景電極２Ｂと滲み防止電極２Ｃに−１５Ｖを２００ｍｓ印加した場合の表示状態である。図１１（ｂ）は全面白の状態から、部分書替として、画素電極２Ａに＋１５Ｖ、背景電極２Ｂに０Ｖ、滲み防止電極２Ｃに−１５Ｖを２００ｍｓ印加した場合の表示状態である。
【００５１】
図１１を図５の第１実施形態と比較すると、第４実施形態では滲み防止電極２Ｃが存在する効果により、特に部分書替した場合において、第１実施形態よりも明度の変化が急峻となり、表示パターンの輪郭が明瞭になっている。
【００５２】
［第５実施形態］
図１２は、本発明の電気泳動表示パネルの第５実施形態に係る、背面電極構造を例示する模式平面図と、前面板を付けた電気泳動表示パネルのＥ−Ｅ’断面の模式断面図である。第５実施形態の背面電極は、第２実施形態と同様に背景電極２Ｂ内の領域に複数の開口２ＢＨを有するとともに、画素電極２Ａと背景電極２Ｂとの間に滲み防止電極２Ｃ（幅１００μｍ）を有している。尚、複数の開口２ＢＨの矢印による図示は１箇所で代表させている。
【００５３】
図１３は、図１２の電気泳動表示パネルを（ａ）全面書替した場合の表示状態図とＥ−Ｅ’断面の明度分布図、（ｂ）部分書替した場合の表示状態図とＥ−Ｅ’断面の明度分布図である。但し、図１３は、肉眼でみた場合の見え方を表しており、微視的な明度分布を表したものではない。
【００５４】
図１３（ａ）は全面書替として、画素電極２Ａに−１５Ｖ、背景電極２Ｂと滲み防止電極２Ｃに＋１５Ｖを２００ｍｓ印加した後に、画素電極２Ａに＋１５Ｖ、背景電極２Ｂと滲み防止電極２Ｃに−１５Ｖを２００ｍｓ印加した場合の表示状態である。図１３（ｂ）は全面白の状態から、部分書替として、画素電極２Ａに＋１５Ｖ、背景電極２Ｂに０Ｖ、滲み防止電極２Ｃに−１５Ｖを２００ｍｓ印加した場合の表示状態である。
【００５５】
図１３を図７の第２実施形態と比較すると、第５実施形態では滲み防止電極２Ｃが存在する効果により、部分書替した場合において、第２実施形態よりも明度の変化が急峻となり、表示パターンの輪郭が明瞭になっている。
【００５６】
［第６実施形態］
図１４は、本発明の電気泳動表示パネルの第６実施形態に係る、背面電極構造を例示する模式平面図と、前面板を付けた電気泳動表示パネルのＦ−Ｆ’断面の模式断面図である。第６実施形態の背面電極は、第３実施形態と同様に画素電極２Ａ内の領域に複数の開口２ＡＨを有するとともに、背景電極２Ｂ内の領域に複数の開口２ＢＨを有し、さらに画素電極２Ａと背景電極２Ｂとの間に滲み防止電極２Ｃ（幅１００μｍ）を有している。尚、複数の開口２ＡＨ及び２ＢＨの矢印による図示は１箇所で代表させている。
【００５７】
図１５は、図１４の電気泳動表示パネルを（ａ）全面書替した場合の表示状態図とＦ−Ｆ’断面の明度分布図、（ｂ）部分書替した場合の表示状態図とＦ−Ｆ’断面の明度分布図である。但し、図１５は、肉眼でみた場合の見え方を表しており、微視的な明度分布を表したものではない。
【００５８】
図１５（ａ）は全面書替として、画素電極２Ａに−１５Ｖ、背景電極２Ｂと滲み防止電極２Ｃに＋１５Ｖを２００ｍｓ印加した後に、画素電極２Ａに＋１５Ｖ、背景電極２Ｂと滲み防止電極２Ｃに−１５Ｖを２００ｍｓ印加した場合の表示状態である。図１５（ｂ）は全面白の状態から、部分書替として、画素電極２Ａに＋１５Ｖ、背景電極２Ｂに０Ｖ、滲み防止電極２Ｃに−１５Ｖを２００ｍｓ印加した場合の表示状態である。
【００５９】
図１５の明度分布と表示状態図の特徴は、図１１の第４実施形態の表示状態図と、図１３の第５実施形態の表示状態図の特徴を重畳したものとなっている。
【００６０】
［第７実施形態］
図１６は、第７実施形態に係る、背面電極構造を例示する模式平面図と、前面板を付けた電気泳動表示パネルのＧ−Ｇ’断面の模式断面図である。第７実施形態は、図４の第１実施形態に似ているが第１実施形態と異なり、画素電極２Ａの周縁部近くまで開口２ＡＨが存在している。
【００６１】
図１７は、図１６の電気泳動表示パネルを（ａ）全面書替した場合の表示状態図とＧ−Ｇ’断面の明度分布図、（ｂ）部分書替した場合の表示状態図とＧ−Ｇ’断面の明度分布図である。但し、図１７は、肉眼でみた場合の見え方を表しており、微視的な明度分布を表したものではない。
【００６２】
図１７（ａ）は全面書替として、画素電極２Ａに−１５Ｖ、背景電極２Ｂに＋１５Ｖを２００ｍｓ印加した後に、画素電極２Ａに＋１５Ｖ、背景電極２Ｂに−１５Ｖを２００ｍｓ印加した場合の表示状態である。図１７（ｂ）は全面白の状態から、部分書替として、画素電極２Ａに＋１５Ｖ、背景電極２Ｂに０Ｖを２００ｍｓ印加した場合の表示状態である。
【００６３】
図１７を図５の第１実施形態と比較すると、第７実施形態では画素電極２Ａの周縁部近くまで開口２ＡＨが存在するため、表示パターンの特に輪郭部と周囲の明度差が小さくなっている。
【００６４】
＜比較例＞
図１８は、比較例に係る、背面電極構造を例示する模式平面図と、前面板を付けた電気泳動表示パネルのＨ−Ｈ’断面の模式断面図である。比較例は従来の電気泳動表示パネルの形態であり、開口を有していない。
【００６５】
図１９は、図１８の電気泳動表示パネルを（ａ）全面書替した場合の表示状態図とＨ−Ｈ’断面の明度分布図、（ｂ）部分書替した場合の表示状態図とＨ−Ｈ’断面の明度分布図である。
【００６６】
図１９（ａ）は全面書替として、画素電極２Ａに−１５Ｖ、背景電極２Ｂに＋１５Ｖを２００ｍｓ印加した後に、画素電極２Ａに＋１５Ｖ、背景電極２Ｂに−１５Ｖを２００ｍｓ印加した場合の表示状態である。図１９（ｂ）は全面白の状態から、部分書替として、画素電極２Ａに＋１５Ｖ、背景電極２Ｂに０Ｖを２００ｍｓ印加した場合の表示状態である。
【００６７】
図１９を図５、図７の第１、第２実施形態の場合と比較すると、開口がない分、図５の表示パターン、図７の背景部よりも明度が高くなっている。また、図１１、１３の第４、第５実施形態の滲み防止電極がある場合と比較すると、（ｂ）部分書替では、明度の変化が緩やかであり、それを反映して表示パターンの輪郭部がぼやけて視認性が良くないことが分かる。
【００６８】
［消費電力量及び視認性の検討］
開口を有しない従来形態の比較例を基準として、第１〜第７実施形態、比較例について、開口条件、すなわち開口の形状（丸または角またはスリット）、幅、開口ピッチ（開口の中心間の距離）を変化させて、消費電力量と視認性の検討を行った。消費電力量の数値は、パネル部のみの分であり、駆動回路部での消費電力は含まない。視認性は、明度分布と表示状態をもとに「とても良い」から「見えにくい」まで５段階で評価した。
【００６９】
各条件での電極に対する開口の面積比に対して、消費電力量を検討した結果を表１、視認性を検討した結果を表２に示す。
【００７０】
【表１】
2019101089.tif 000003
【００７１】
【表２】
2019101089.tif 000004
【００７２】
表１の結果より、開口を有する本発明の第１〜第７実施形態の電気泳動表示パネルでは、開口の面積比が１９％以上で消費電力量低減効果を発現し、特に５４％以上では低減効果が顕著になった。また、滲み防止電極を使用しても消費電力量の増加はわずかであることを確認した。表２の結果からは、開口の面積比が８０％以下であればとした場合であっても視認できた。特に第１から第６実施形態では、開口の面積比が７５％以下であれば視認性を良好に維持できることが分かった。また、周縁部に開口を設けないようにすることにより、同じ開口の面積比である場合でも、視認性の低下を大幅に抑制できることがわかった。また、滲み電極による視認性の改善は、特に部分書替の場合に効果があることを確認した。
【００７３】
表１、表２の結果を総合すると、本発明の電気泳動表示パネルによれば、消費電力量の低減と視認性の維持を両立することが可能であり、全面書替と部分書替のどちらも行う場合を考慮すれば、画素電極のみに開口を設ける場合に特に有望であることが分かった。また、滲み防止電極を設ければ、消費電力量の低減と視認性の維持を両立する効果が特に大きいことがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明の電気泳動表示パネルは、消費電力量を特に低減したい電子ペーパーに好適に用いられ、自己発電素子などを用いた装置や無線給電による装置のような、供給電力量が限られる表示装置に好適に用いられる。
【符号の説明】
【００７５】
１・・・・背面基板
２・・・・背面電極
２Ａ・・・・画素電極、  ２ＡＨ・・・画素電極の開口
２Ｂ・・・・背景電極、  ２ＢＨ・・・背景電極の開口
２Ｃ・・・・滲み防止電極
３・・・スルーホール
４Ａ・・・・スルーホール画素電極、  ４Ｂ・・・・スルーホール背景電極
４Ｃ・・・・スルーホール滲み防止電極
５・・・・電気泳動表示媒体
５−１、５−２、５−３・・・・マイクロカプセル
５ｂ・・・・黒色粒子、    ５ｗ・・・・白色粒子
６・・・・対向基板
７・・・・対向電極
８・・・・導電性接着層
１０ａ、１０ｂ・・・・電気力線
Ｗ・・・・・・開口幅
ｄ・・・・・・背面電極と対向電極との距離
ｂ１、ｂ２・・背面電極の周縁部の無開口部幅
【図１】
2019101089.tif 000005
【図２】
2019101089.tif 000006
【図３】
2019101089.tif 000007
【図４】
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【図５】
2019101089.tif 000009
【図６】
2019101089.tif 000010
【図７】
2019101089.tif 000011
【図８】
2019101089.tif 000012
【図９】
2019101089.tif 000013
【図１０】
2019101089.tif 000014
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2019101089.tif 000018
【図１５】
2019101089.tif 000019
【図１６】
2019101089.tif 000020
【図１７】
2019101089.tif 000021
【図１８】
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【図１９】
2019101089.tif 000023
【図２０】
2019101089.tif 000024
【図２１】
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