(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の能動素子およびこれらに接続された複数の画素に対応するパターンの画素電極を有する第１の基板と、この第１の基板に対向配置され、面状に設けられた透明電極を有する第２の基板と、前記第１および第２の基板間に設けられ、分散液中に白色粒子及び黒色粒子を封じたマイクロカプセル型電気泳動式表示体とを具備し、前記画素電極および透明電極間に印加された電圧により前記マイクロカプセル型電気泳動式表示体の散乱反射状態を制御する散乱反射型カラー表示体において、
前記第１の基板の前記マイクロカプセル型電気泳動式表示体上の前記画素電極パターンに対応する位置に、前記マイクロカプセル型電気泳動式表示体の表面を平坦化するための平坦化層を介して所定のパターンの複数の着色層からなるカラーフィルタを形成した背面基板と、前記第２の基板からなる前面基板を貼り合せたことを特徴とする散乱反射型カラー表示体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラーフィルタを備える散乱反射型カラー表示体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
背面にバックライトを設け、その発光を液晶パネルで制御する透過型ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）に対し、周囲の照明（環境光）の反射光を制御する反射型ＬＣＤが、低消費電力や直射日光下での視認性の良さの理由から、主に携帯情報端末用に用いられるようになってきている。また、近年、ＬＣＤとは異なる表示原理を利用したディスプレイも報告されており、ＬＣＤにはない特徴を有する反射型ディスプレイとして期待されている。
【０００３】
ＬＣＤの表示原理は、現在、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）方式とＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）方式の２方式が主に用いられており、さらにＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式、およびＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）方式も報告されている。
【０００４】
これらのいずれの方式も、それ自体は光の透過状態を制御するものであり、色を変えることはできない。従って、色表示をするためには、カラーフィルタを使用する必要がある。
【０００５】
また、ＬＣＤに代わる他の表示方式として、帯電した微粒子を電場によって動かす電気泳動方式（特許第２５５１７８５号公報）、２色に塗り分けられた球体を電場で回転させるツイストボール方式（特許第２８６０７９０号公報）、樹脂中に分散した液晶の液滴内部の配向状態を電場で制御する高分子分散型液晶方式（ＰＤＬＣ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）（特開平２００１−９２３８３号公報）、その樹脂成分比が小さく液晶中に高分子が網目構造を取っている高分子ネットワーク型液晶方式（ＰＮＬＣ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）（特開平２００１−１５４２１９号公報）などがある。
【０００６】
これらの表示方式は、いずれも散乱反射状態を電場で制御するものであり、それ自体は色を表示することが困難であるので、カラーフィルタを使用するのが現実的である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明したいずれの方式の表示体にカラーフィルタを用いる場合においても、複数の画素に相当する電極を有する基板と、カラーフィルタを有する基板とを、設定された画素の位置とカラーフィルタの位置とを正確に位置合わせして、貼り合わせる必要がある。表示する画素が細かく、多くなればなるほど、要求される位置合わせ精度は高くなる。
【０００８】
しかし、位置合わせをした上で２枚の基板を貼り合わせるのは、工程的に非常に困難であり、この工程を高速で行うことも難しい。この工程に用いる装置にも高い精度が求められるため、設備投資、スループットの両面からコストを引き上げる要因になる。
【０００９】
さらに、近年、使用する基材を、ガラスから、より軽く、より薄く、より柔軟な樹脂へ変更する傾向が活発になってきている。しかし、樹脂は、ガラスに比べて、温度や応力による変形量が大きいため、２枚の基板を位置合わせして貼り合わせることは一層困難になる。
【００１０】
本発明は、以上の事情の下になされ、画素とカラーフィルタの位置合わせを正確かつ容易に行うことが可能な散乱反射型カラー表示体を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するため、研究を重ねた結果、カラーフィルタを表示媒体上に直接形成することにより、カラーフィルタを高精度に形成することが出来、かつ、２つの基板を貼り合わせる際に位置合わせを何ら考慮することがないため、貼り合わせ工程が非常に容易になることを見出し、本発明をなすに至った。
【００１２】
即ち、本発明は、複数の能動素子およびこれらに接続された複数の画素に対応するパターンの画素電極を有する第１の基板と、この第１の基板に対向配置され、面状に設けられた透明電極を有する第２の基板と、前記第１および第２の基板間に設けられ、分散液中に白色粒子及び黒色粒子を封じたマイクロカプセル型電気泳動式表示体とを具備し、前記画素電極および透明電極間に印加された電圧により前記マイクロカプセル型電気泳動式表示体の散乱反射状態を制御する散乱反射型カラー表示体において、前記第１の基板の前記マイクロカプセル型電気泳動式表示体上の前記画素電極パターンに対応する位置に、前記マイクロカプセル型電気泳動式表示体の表面を平坦化するための平坦化層を介して所定のパターンの複数の着色層からなるカラーフィルタを形成した背面基板と、前記第２の基板からなる前面基板を貼り合せたことを特徴とする散乱反射型カラー表示体を提供する。
【００１３】
また、本発明は、セグメント電極を有する第１の基板と、この第１の基板に対向配置され、面状に設けられた透明電極を有する第２の基板と、前記第１および第２の基板間に設けられた表示媒体とを具備し、前記セグメント電極および透明電極間に印加された電圧により前記表示媒体の散乱反射状態を制御する散乱反射型カラー表示体において、前記表示媒体上の前記セグメント電極に対応する位置に、所定のパターンの複数の着色層からなるカラーフィルタを形成したことを特徴とする散乱反射型カラー表示体を提供する。
【００１４】
本発明の散乱反射型カラー表示体では、カラーフィルタは、表示媒体に直接形成しても、あるいは表示媒体の表面の平坦性が低い場合には、平坦化層を介して形成してもよい。この場合、平坦化層は、透明で、マイクロカプセルを構成する染料または顔料との親和性が良好なものであることが望ましい。好ましく用いられる平坦化層の代表的な材料として、アクリル樹脂を挙げることが出来る。
【００１５】
表示媒体上へのカラーフィルタの形成は、複数色の着色層をスクリーン印刷等により印刷したり、インキジェットプリンターにより印字したりすることにより好適に行うことが出来る。複数色は、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色、またはＣ、Ｍ、Ｙの３色を用いることが出来る。
【００１６】
本発明は、電気泳動方式反射型ディスプレイ、ツイストボール方式反射型ディスプレイ、高分子分散型液晶方式反射型ディスプレイ、高分子ネットワーク型液晶方式反射型ディスプレイ等の反射型ディスプレイに適用することが出来る。これらの中では、セル厚による視差の影響が原理上あり得ない理由から、表示媒体表面で散乱反射する電気泳動方式反射型ディスプレイ、およびツイストボール方式反射型ディスプレイがより好適である。電気泳動方式反射型ディスプレイとしては、マイクロカプセル型電気泳動方式ディスプレイを好適に用いることが出来る。
【００１７】
本発明の散乱反射型カラー表示体では、電極パターンは、画素に対応した種々の形状とすることが出来る。また、セグメント電極であってもよい。
また、本発明の散乱反射型カラー表示体は、ガラス基板、樹脂基板、樹脂フィルムなどの基材の種類に関わらず適用可能である。
なお、本発明は、従来のＴＮやＳＴＮのようなＬＣＤには、適用することが出来ない。なぜなら、これらの表示媒体は準液体であり、その表面にカラーフィルタを設けることが不可能だからである。一方、電気泳動方式、殊にマイクロカプセル型電気泳動方式は、媒体自体が固体であるため、媒体上に直接、カラーフィルタを容易に形成することが出来るので、本発明には好適である。
【００１８】
以上のように構成される本発明の散乱反射型カラー表示体では、両基板を貼り合わせる前に、予め第１の基板の表示媒体上の電極に相当する位置にカラーフィルタを形成することで、一方の基板側に電極とカラーフィルタの両方を高精度に形成している。そのため、両基板を貼り合わせる時は、位置合わせを行う必要がなく、即ち、位置あわせ後の貼り合わせという困難な作業を行う必要がない。従って、製造工程が容易となり、大幅な改善が得られるとともに、高精度に形成されたカラーフィルタを備える反射型カラーディスプレイを得ることが可能である。
【００１９】
特に、近年の傾向である、基板を樹脂により形成した場合には、画素とカラーフィルタとを異なる基板に形成すると、樹脂はガラスにくらべて温度や応力による変形量が大きいため、２枚の基板を位置合わせして貼り合わせることは極めて困難であるが、本発明では、位置合わせが必要でないため、基板の貼り合わせ作業は非常に容易である。また、基板を貼り合わせた後においても、樹脂は温度や応力により変形し、そのため、画素とカラーフィルタとの位置関係が変化してしまうが、本発明では、画素とカラーフィルタとが表示媒体を介して一体的に形成されているため、そのような問題が生ずることはない。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態として、本発明の実施例および比較例を示し、本発明をより具体的に説明する。なお、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２１】
＜実施例１＞
粒径０．１μｍの酸化チタン粒子と粒径０．１μｍのカーボンブラック粒子を、それぞれ白色粒子、黒色粒子として有機溶剤中に分散させた分散液を、尿素樹脂中に封じて、粒径１００μｍのマイクロカプセルを形成した。
【００２２】
次いで、図１（ａ）に示すように、ガラス基板１に形成された所定のパターンの画素電極２上に、上記マイクロカプセルを緻密に一層敷き詰め、マイクロカプセル層３を形成し、背面基板とした。
【００２３】
次に、マイクロカプセル層３上に、インクジェットプリンタにより、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色のストライプ状の着色層からなるカラーフィルタ４を、画素電極２に対応させて形成した。
【００２４】
一方、図１（ｂ）に示すように、ガラス基板５上に、透明電極として約１０００Åの厚さのＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）層６を形成し、前面基板とした。
【００２５】
図１（ｂ）に示す前面基板と図１（ａ）に示す背面基板を貼り合わせ、図１（ｃ）に示すようなマイクロカプセル型電気泳動方式反射型カラーディスプレイを作成した。
【００２６】
このようにして得た反射型カラーディスプレイでは、カラーフィルタ４は、画素電極２に対応する位置に、精度よく配置されていた。また、電極間に所定の電圧を印加することにより、良好な画質の白、黒、赤、青、緑、その他を表示することが出来た。
【００２７】
＜実施例２＞
マイクロカプセル層上に、アクリル樹脂からなる、厚さ１μｍの平坦化層を形成し、その上に着色層を形成したことを除いて、実施例１と同様にして、マイクロカプセル型電気泳動方式反射型ディスプレイを作成した。
【００２８】
このようにして得た反射型カラーディスプレイでは、実施例１と同様、カラーフィルタ４は、画素電極２に対応する位置に、精度よく配置されていた。また、電極間に所定の電圧を印加することにより、実施例１と同様に、良好な画質の白、黒、赤、青、緑、その他を表示することが出来た。
【００２９】
＜実施例３＞
ガラス基板の代わりに樹脂基板を用いたことを除いて、実施例１と同様にして、マイクロカプセル型電気泳動方式反射型ディスプレイを作成した。
【００３０】
このようにして得た反射型カラーディスプレイでは、実施例１と同様、カラーフィルタ４は、画素電極２に対応する位置に、精度よく配置されていた。また、電極間に所定の電圧を印加することにより、実施例１と同様に、良好な画質の白、黒、赤、青、緑、その他を表示することが出来た。
【００３１】
更に、本実施例に係る反射型カラーディスプレイは、温度や応力により変形したが、画素とカラーフィルタとの位置関係が変化することはなかった。
【００３２】
＜実施例４＞
カラーフィルタ４をスクリーン印刷により形成したことを除いて、実施例１と同様にして、マイクロカプセル型電気泳動方式反射型ディスプレイを作成した。
【００３３】
このようにして得た反射型カラーディスプレイでは、実施例１と同様、カラーフィルタ４は、画素電極２に対応する位置に、精度よく配置されていた。また、電極間に所定の電圧を印加することにより、実施例１と同様に、良好な画質の白、黒、赤、青、緑、その他を表示することが出来た。
【００３４】
以上の実施例では、マイクロカプセル型電気泳動方式ディスプレイに適用した例について説明したが、本発明は、ツイストボール方式反射型カラーディスプレイ、高分子分散型液晶方式反射型カラーディスプレイ、高分子ネットワーク型液晶方式反射型カラーディスプレイ等の反射型カラーディスプレイに適用しても、同様の効果を得ることが出来る。
【００３５】
なお、以上の実施例では、カラーフィルタを構成する各着色層は、互いに接し低形成されているが、１〜２０μｍの間隔をあけて形成することも可能である。このようにすることにより、開口率を増加させ、明るい表示画面を得ることが出来る。
【００３６】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によると、両基板を貼り合わせる前に、予め第１の基板の表示媒体上の電極に相当する位置にカラーフィルタを形成しているため、両基板を貼り合わせる時は、位置合わせを行う必要がなく、即ち、位置あわせ後の貼り合わせという困難な作業を行う必要がなく、従って、製造工程を大幅に改善することが出来るとともに、高精度に形成されたカラーフィルタを備える反射型カラーディスプレイを得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１に係るマイクロカプセル型電気泳動方式ディスプレイの製造プロセスを工程順に示す断面図。
【符号の説明】
１，５・・・ガラス基板
２・・・画素電極
３・・・マイクロカプセル層
４・・・カラーフィルタ
６・・・透明電極
【図１】
0004997679.tif 000002