(57)【要約】【課題】目に疲労の少ない、紙のような質感の、優れた視認性を有する反射型ディスプレイ用表示パネル及び反射型ディスプレイを提供すること。【解決手段】基材、電極層、画像表示層、透明電極層、及び表面層を備える反射型ディスプレイ用表示パネルにおいて、前記表面層側からの２０〜８０°の角度での入射光に対し、白色画像の反射率が３５％以上であり、表示パネルの法線方向で観測された白：黒のコントラスト比が５：１以上であることを特徴とする。  【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材、電極層、画像表示層、透明電極層、及び表面層を備える反射型ディスプレイ用表示パネルにおいて、前記表面層側からの２０〜８０°の角度での入射光に対し、白色画像の反射率が３５％以上であり、表示パネルの法線方向で観測された白：黒のコントラスト比が５：１以上であることを特徴とする反射型ディスプレイ用表示パネル。
【請求項２】
前記表面層のヘイズ値は、２〜１１％であることを特徴とする請求項１に記載の反射型ディスプレイ用表示パネル。
【請求項３】
前記画像表示層は、黒色粒子、白色粒子及びこれらを分散する分散媒を収容するマイクロカプセルを含むマイクロカプセル型表示層であり、前記白色画像は、前記透明電極層に印加される電圧に応じて前記白色粒子が電気泳動により前記透明電極層側に移動し、黒色粒子が電極層側に移動することにより表示されることを特徴とする請求項１又は２に記載の反射型ディスプレイ用表示パネル。
【請求項４】
前記画像表示層は書き換え可能であり、画像書き換え時の応答速度が５００ｍｓ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の反射型ディスプレイ用表示パネル。
【請求項５】
前記画像表示層の解像度が６３pixel／cm以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の反射型ディスプレイ用表示パネル。
【請求項６】
前記表面層は、防眩ハードコート層、紫外線吸収層、及びガスバリア層からなる群から選ばれた少なくとも１種の機能層が有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の反射型ディスプレイ用表示パネル。
【請求項７】
基材、電極層、画像表示層、透明電極層、及び表面層を備える反射型ディスプレイ用表示パネルと、前記電極層及び透明電極層に電圧を印加して前記画像表示層を駆動する駆動手段とを具備する反射型ディスプレイにおいて、前記表面層側からの入射光を反射する白色画像の反射率が３５％以上であり、前記表面層側からの２０〜８０°の角度での入射光に対し、表示パネルの法線方向で観測された白：黒のコントラスト比が５：１以上であることを特徴とする反射型ディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙のような質感の優れた視認性を有する反射型ディスプレイ用表示パネル及び反射型ディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
フラットパネル表示装置として、現在、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）が、厚さが薄く、小型化が可能であることから、様々な用途において広範に使用されている。しかし、透過型ＬＣＤのような発光タイプのディスプレイは、目が疲労し易く、かつ視野角により光学特性が大きく変動するという問題がある。
【０００３】
このようなＬＣＤよりも更に薄型化、低消費電力化を目指す他の表示方式として、電気泳動現象を利用した表示装置が開発されている。
【０００４】
電気泳動現象を利用した表示装置の一つとして、マイクロカプセル型電気泳動方式が実用化されている。この方式の表示装置は、透明溶媒が満たされたマイクロカプセル中に正、負に帯電した白い粒子と黒い粒子を入れ、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径数十μｍ〜数百μｍと小さいので、このマイクロカプセルを透明なバインダに分散させると、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、外部から電圧を印加することで画像を描くことができるので、電子インクと呼ばれる。
【０００５】
透明電極を形成した透明樹脂膜にこの電子インクをコーティングし、アクティブマトリクス駆動用の電極回路を形成した基板に貼り合わせると、例えば、特許文献１に示すような、アクティブマトリクスディスプレイパネルを得ることができる。
【０００６】
以上のようなマイクロカプセル型電気泳動式表示装置は、ＬＣＤに比べ、紙に近い質感が得られ、目の疲労が少ないといわれているが、その視認性について未だ十分な解明がなされていない。
【特許文献１】特開２０００−２２１５４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、以上のような事情の下になされ、目に疲労の少ない、紙のような質感の、優れた視認性を有する反射型ディスプレイ用表示パネル及び反射型ディスプレイを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明は、基材、電極層、画像表示層、透明電極層、及び表面層を備える反射型ディスプレイ用表示パネルにおいて、前記表面層側からの２０〜８０°の角度での入射光に対し、白色画像の反射率が３５％以上であり、表示パネルの法線方向で観測された白：黒のコントラスト比が５：１以上であることを特徴とする反射型ディスプレイ用表示パネルを提供する。
【０００９】
また、本発明は、基材、電極層、画像表示層、透明電極層、及び表面層を備える反射型ディスプレイ用表示パネルと、前記電極層及び透明電極層に電圧を印加して前記画像表示層を駆動する駆動手段とを具備する反射型ディスプレイにおいて、前記表面層側からの２０〜８０°の角度での入射光に対し、白色画像の反射率が３５％以上であり、表示パネルの法線方向で観測された白：黒のコントラスト比が５：１以上であることを特徴とする反射型ディスプレイを提供する。
【００１０】
以上のように構成される本発明の反射型ディスプレイ用表示パネル及び反射型ディスプレイによると、表面層側からの入射光が２０〜８０°のいかなる角度で入射しても白色画像の反射率が３５％以上であるとともに、白：黒のコントラスト比が５：１以上であることにより、優れた視認性を示すことが出来る。
【００１１】
本発明のディスプレイは、発光タイプではない反射型ディスプレイであるため、目の疲労が少なく、酸化チタンやカーボンブラックといった印刷物と同様の顔料を用い、防眩機能を有する表面層を持つことにより、紙のような質感が得られる。さらに、液晶などの既存の白黒反射型ディスプレイの白反射率が約４％、コントラストが約４程度であるのに対し、本発明のディスプレイは反射率、コントラスト、視野角の面で優れており、より紙に近い視認性を得ることが出来る。
【００１２】
この場合、本発明の特徴をなすパラメーターである白色画像の反射率、及び白：黒のコントラストは、マイクロカプセル型表示パネルの場合、マイクロカプセルの配置、マイクロカプセルの粒径、表示層４及び粘着層３の厚み等を調整することにより、上記の条件を実現することが出来る。白色画像の反射率は、標準白色板を用い、分光光度計により測定することが出来る。
【００１３】
なお、より好ましくは、白色画像の反射率が５０％以上、白：黒のコントラスト比が５：１以上であれば、新聞紙と同等である。
【００１４】
本発明の反射型ディスプレイ用表示パネルにおいて、表面層のヘイズ値は、好ましくは２〜１１％、より好ましくは７〜１１％であることが望ましい。このようなヘイズ値により、ギラつきを抑えた紙に近い質感、マット感が得られ、更に良好な視認性を得ることが出来る。
【００１５】
また、本発明は、マイクロカプセル型表示パネルに好ましく適用され、即ち、画像表示層は、黒色粒子、白色粒子及びこれらを分散する分散媒を収容するマイクロカプセルを含むマイクロカプセル型表示層とすることが出来る。この場合、白色画像は、透明電極層に印加される電圧に応じて白色粒子が電気泳動により透明電極層側に移動し、黒色粒子が電極層側に移動することにより表示される。
【００１６】
また、画像表示層は書き換え可能であることが望ましく、この場合、画像書き換え時の応答速度は５００ｍｓ以下であることが好ましい。このように画像表示層が書き換え可能であることにより、より広範な用途への適用が可能となる。
【００１７】
更に、画像表示層の解像度は、６３pixel／cm以上であることが望ましい。一般的なディスプレイの解像度は約３５〜４７pixel／cmであり、８ポイント（２．８ｍｍ角）の漢字であっても読みずらいと言われている。一方、本発明の好ましい態様の特徴である６３pixel／cm以上の解像度では、６〜７ポイントの漢字もなめらかに表示することができる。なお、印刷物の解像度は約２３０pixel／cmである。
【００１８】
上記の解像度は、マイクロカプセルの粒径、粘着層３の材質や厚み等を調製することにより実現できる。
【００１９】
なお、表面層は、防眩ハードコート層、紫外線吸収層、及びガスバリア層からなる群から選ばれた少なくとも１種の機能層を有する構成とすることが出来る。このような各種機能層により、それぞれの機能が発揮され、それによっても視認性の向上を図ることが出来る。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によると、白色画像の反射率が３５％以上であるとともに、白：黒のコントラスト比が５：１以上であるため、優れた視認性を示す反射型ディスプレイ用表示パネル及び反射型ディスプレイが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００２２】
図１は、本発明の一形態に係るマイクロカプセル型電気泳動式表示パネルを示す断面図である。即ち、基材１上に、電極層２、第１の粘着層３、マイクロカプセル表示層４、透明電極層５、透明樹脂層６、第２の粘着層７、及び表面層８が順次積層されて、マイクロカプセル型電気泳動式表示パネルが構成されている。
【００２３】
図１に示すマイクロカプセル型電気泳動式表示パネルにおいて、マイクロカプセル表示層４は、表面に透明電極層（ＩＴＯ膜）５が形成されているポリエチレンテレフタレート等からなる透明樹脂層６の透明電極（ＩＴＯ）層５の面に、電子インクを印刷することにより形成される。次いで、透明電極層（ＩＴＯ膜）５及びマイクロカプセル表示層４を有する透明樹脂層６は、第１の粘着層３を介して、表面に電極層２を有する基材１に貼りつけられる。なお、透明電極層５は、全面を同一の電位とする共通電極とすることが出来る。
【００２４】
第１の粘着層３としては、公知の感圧接着剤や感熱接着剤を用いることが出来る。これらは、粘着面に剥離紙を有する片面粘着テープ又は両面粘着テープの形で用いることが出来る。即ち、第１の粘着層３は、片面粘着テープの非粘着面を接着剤によりマイクロカプセル表示層３に貼るか、又は両面粘着テープの一方の剥離テープを剥がしてマイクロカプセル表示層４に貼ることにより形成することが出来る。
【００２５】
貼りつけは、例えば剥離紙を剥がして、第１の粘着層３の粘着面を基板１に貼り合せ、押圧又は加熱することにより行うことが出来る。基板１は、表面に電極層（図示せず）を備えるガラス基板又は樹脂フィルムであり、表面の電極層２が画素電極として画素毎に独立してパターニングされ、図示しない薄膜トランジスタ、信号電極、および走査電極が併設されたものを用いることが出来る。
【００２６】
次に、以上のようにして得た積層体の透明樹脂層６上に、第２の粘着層７を介して、表面層８を被着する。第２の粘着層７は、自己保持性が高い、シリコンゴム等の高弾性を有するものであるのが好ましい。高弾性を有する第２の粘着層７は、単なる接着作用だけではなく、衝撃を和らげるクッションとしての役割をも果たすことが出来る。
【００２７】
表面層８は、防眩ハードコート層、紫外線吸収層、及びガスバリア層からなる群から選ばれた少なくとも１種の機能層を含むものとすることが出来る。これらの機能層は、公知の材料を用い、公知の方法で成膜することが出来る。
【００２８】
以上説明したマイクロカプセル型電気泳動式表示パネルにおいて、マイクロカプセル表示層３に含まれるマイクロカプセルは、例えば図２に示すように、メタクリル酸樹脂、ユリア樹脂、アラビアゴム等をカプセル殻１１１とし、その内部に酸化チタンからなる白の粒子１１３とカーボンブラックからなる黒の粒子１１４が、シリコーンオイル等の粘性の高い分散媒１１２に分散された状態で封入されたものである。白の粒子１１３である酸化チタンは負電荷を帯びており、一方、黒の粒子１１４であるカーボンブラックは正電荷を帯びている。
【００２９】
このようなマイクロカプセル１１０を含むマイクロカプセル型電気泳動方式を用いた表示体は、次のようにして動作する。
【００３０】
即ち、図３の模式図に示すように、透明樹脂層６の側の透明電極層５と基材層１側の電極層２に電界を印加し、透明電極層５を負極、電極層２を正極とした場合、正に帯電した白の粒子１１３が電極層５側に引かれ、負に帯電した黒の粒子１１４は電極層２側に引かれるので、透明電極層５側の上方から観察するとその部分が白く見える。
【００３１】
逆に、透明電極層５が正極で、電極層２が負極になった場合には、負に帯電した黒の粒子１１４が透明電極層５側に引かれ、正に帯電した白の粒子１１３は電極層２側に引かれるので、透明電極層５側の上方から観察するとその部分が黒く見えることになる。
【００３２】
マイクロカプセル表示層４は、図４の側断面模式図に示すように、マイクロカプセル１１０を多数含んでおり、透明電極層５を同一電位の共通電極とし、電極層２の各アドレス電極の電界を制御することで、上述の原理に基づきマイクロカプセル内の粒子を移動させることで、所望の文字や図形を白と黒の画素として表示させることができる。
【００３３】
同様に、電極層２を共通電極とし（電位をゼロとする）、透明電極５側の各アドレス電極の電界を制御する（正または負の電位を与える）ことで、電極位置のマイクロカプセル内の粒子を移動させて、所望の画像を表示させるようにしてもよい。
【００３４】
マイクロカプセルの径は、種々のものを採用することが可能であるが、約４０μｍ〜約１００μｍのものを採用すると、十分な解像度と応答性を得ることができる。表示画像の解像度は、主としてマイクロカプセル表示層４及び粘着層３の材質に依存するが、マイクロカプセルの径が小さければ電極間距離が短くなり、電極間に生じる電界が隣接する画素に漏れにくくなるため、十分な解像度を得ることが出来る。また、分散媒中のマイクロカプセルの移動速度が速くなり、結果として表示の際の応答性に優れるというメリットがある。
【００３５】
ペーパー状電子ディスプレイは、可撓性を有する材料で作製し、電極等のパターニングも印刷法、蒸着法でプラスチックフィルムに形成することで、実現が可能となる。表示画面サイズも、用途、要望に応じて任意のサイズのものを作成することができる。
【００３６】
マイクロカプセル表示層４においては、マイクロカプセル１１０の位置配置は多少の変動があっても表示に問題は生じない。従って、折り曲げて使用したり、曲面の箇所に取付けて使用することなども可能である。
【００３７】
マイクロカプセル型電気泳動式表示パネルにおいて、各粒子は粘性の高い分散媒に分散されているため、一度電界を印加した後は、電源が切断されても粒子の位置は変化しない。このように、ディスプレイの電源を切っても表示画像が消えない不揮発性（メモリー性）を有するので、初期の表示や書き換え時のみ電界を印加すればよく、通常の表示装置に比べて表示に必要な電力も少なくてすみ、大幅な省電力化が可能である。
【００３８】
更に、表示パネル内においては、マイクロカプセル１１０の位置配置は多少の変動があっても表示に問題は生じない。従って、透明電極層５、電極層２を含め、ディスプレイ全体を薄く可携性を持たせる材料を用いることで、紙のような柔軟性を持たせることができる。
【００３９】
以上説明したマイクロカプセル型電気泳動式ディスプレイについて、電極層２と透明電極層５の間に電圧を印加して、マイクロカプセル表示層４を駆動した。表面層のヘイズ値は２〜１１％であり、光源の入射角を４５°とし、図５に示すように、ディスプレイの法線方向（α＝０°）から観察した場合、白状態の反射率は３５％以上であった。また、光源の入射角αが２０〜８０°のあらゆる角度で、また方位θが０〜３６０°のあらゆる角度であっても、白：黒のコントラスト比は、５：１以上であった。
【００４０】
このような光学特性を有するマイクロカプセル型電気泳動式ディスプレイによると、目に疲労の少ない、紙のような質感の、優れた視認性が得られた。
【００４１】
次に、入射角を種々変化させて、白状態の反射率、黒状態の反射率、及び白：黒のコントラスト比を求めた。その結果を図６〜８及び下記表１に示す。なお、測定条件は、以下の通りである。
【００４２】
光源：Ａ光源
駆動電圧：１５Ｖ
電圧印加時間：１ｓ以上
【表１】
2005114821.tif 000003
【００４３】
上記表１及び図６〜８に示すように、入射角が２０°未満では、黒状態の反射率が高くなるため、白：黒のコントラスト比は、５：１以上とはならない。これは、正反射の影響によるものと考えられる。
【００４４】
これに対し、２０〜８０°の入射角の広い範囲で、３５％以上の白状態の反射率、５：１以上の白：黒のコントラスト比が得られた。これにより、目に疲労の少ない、紙のような質感の、優れた視認性を得ることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明の反射型ディスプレイ用表示パネルは、目に疲労の少ない、紙のような質感の、優れた視認性を有しているため、様々な用途における表示パネルとして広範に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一形態に係るマイクロカプセル型電気泳動式表示パネルを示す断面図。
【図２】本発明の一形態に係るマイクロカプセル型電気泳動式表示パネルのマイクロカプセル表示層に含まれるマイクロカプセルを模式的に示す図。
【図３】本発明の一形態に係るマイクロカプセル型電気泳動式表示パネルのマイクロカプセル表示層の表示形態の一例を模式的に表す斜視図。
【図４】本発明の一形態に係るマイクロカプセル型電気泳動式表示パネルのマイクロカプセル表示層の表示形態の一例を模式的に表す側断面図。
【図５】本発明の一形態に係るマイクロカプセル型電気泳動式表示パネルの光学特性を測定する際の、入射角及び方位を説明する図。
【図６】入射角と白状態の反射率との関係を示す特性図。
【図７】入射角と黒状態の反射率との関係を示す特性図。
【図８】入射角と白：黒のコントラスト比との関係を示す特性図。
【符号の説明】
【００４７】
１・・・基材層、２・・・電極層、３・・・第１の粘着層、４・・・マイクロカプセル表示層、５・・・透明電極層、６・・・透明樹脂層、７・・・第２の粘着層、８・・・表面層、１１０・・・マイクロカプセル、１１１・・・カプセル殻、１１２・・・分散媒、１１３・・・白の粒子、１１４・・・黒の粒子。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2005114821.tif 000008
【図６】
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【図７】
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【図８】
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