CN101713898A - 显示装置及图像显示中所用颗粒的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及显示装置及图像显示中所用颗粒的制造方法。本发明提供一种驱动电压低、且可缩短响应时间的、通过在气相中使细微颗粒移动来进行图像显示的薄型显示装置。显示装置配备的显示部具有对置配置、厚度为0.1mm至0.5mm左右的上侧基板(1)和下侧基板(2)；填充在这些上侧基板(1)与下侧基板(2)的间隙空气层(7)中的粒径为1微米至10微米左右的着色颗粒(6)；和形成于上侧基板(1)的下面的第1电极(3)和第2电极(4)。这里，使着色颗粒(6)带正或负电之一，根据施加到第1电极(3)和第2电极(4)上的电压，在第1电极(3)与第2电极(4)之间移动。

Description

显示装置及图像显示中所用颗粒的制造方法
本申请是2003年10月29日提出的申请号为200310103345.1的同名申请的分案申请
技术领域
本发明涉及一种显示图像的显示装置，尤其是涉及通过气相中的细微颗粒在电极间移动来进行图像显示的薄型柔性显示装置。
背景技术
近年来，提出在向对置的一对基板间填充的液相中通过电泳颗粒在电极间移动来进行图像显示的电泳显示装置(例如参照专利文献1)。这种电泳显示装置使用细微颗粒来进行显示，所以可形成薄型且柔性的结构。
但是，在上述电泳显示装置的情况下，存在电泳颗粒在液相中移动时由于液体的阻力大而响应慢的问题。因此，为了提高响应速度，提议通过在设置于对置的一对基板间的气相中移动颗粒来进行图像显示的显示装置。在这种显示装置的情况下，因为颗粒在气相中移动，所以与电泳显示装置的情况相比，可加速响应。现状下，电泳显示装置中的颗粒响应速度为100msec左右，相反，颗粒在气相中移动的显示装置中的颗粒响应速度小于1msec。
如上所述，作为使颗粒在气相中移动来进行图像显示的显示装置，例如专利文献2及专利文献3中公开的装置。图1A是表示专利文献2中公开的现有显示装置的结构和黑显示时的显示动作的模式图。图1B是表示专利文献2中公开的现有显示装置的结构和白显示时的显示动作的模式图。如图1A及图1B所示，图像显示介质具备配置在观察侧的使光透过的第1基板20、和与第1基板20对置配置的第2基板21。在第1及第2基板20、21的内表面，分别依次配置电极22、23与电荷传输层24、25。另外，在第1基板20与第2基板21之间的空间中，封入带正电的黑色颗粒26与带负电的白色颗粒27。
在如上构成的现有显示装置中，将对应于图像的电压施加于电极22与电极23之间。这里，在黑显示时与白显示时，施加的电压极性相反。首先，参照图1A来说明黑显示时的该显示装置的动作。首先，从电源向电极22、23间施加电压，由此，电极22变为负极，电极23变为正极。另外，由于电极22、23间产生的电场，存在于基板20、21间的黑色颗粒26及白色颗粒27分别通过库仑力移动。此时，带正电的黑色颗粒26向作为负极的电极22侧移动，带负电的白色颗粒27向作为正极的电极23侧移动。这样，黑色颗粒26聚集到第1基板20侧，同时，白色颗粒27聚集到第2基板21侧，在此状态下，若观察者从第1基板20侧观察显示装置，则观察黑显示。另外，如图1B所示，在白显示时，从电源向电极22、23施加与上述黑显示时反极性的电压。由此，电极22变为正极，电极23变为负极。因此，在此情况下，带正电的黑色颗粒26向电极23侧移动，带负电的白色颗粒27向电极22侧移动。这样，黑色颗粒26聚集到第2基板21侧，同时，白色颗粒27聚集到第1基板20侧，在此状态下，若观察者从第1基板20侧观察图像显示介质，则观察白显示。通过以上原理，可显示期望图像。
另外，在非专利文献1中，公开了以下显示装置。图2A是表示非专利文献1中公开的电泳显示装置的一个像素的白显示时的截面结构图。图2B是表示非专利文献1中公开的电泳显示装置的一个像素的黑显示时的截面结构图。如图2A及图2B所示，配置在观察侧的使光透过的第1基板28与第2基板29对置配置。第1基板28的对置面变为凹状曲面，从而，第1基板28用作凹透镜。沿着第1基板28的凹状曲面，配置透光的电极34。另外，在平坦的第2基板29的对置面的规定区域中，配置矩形的电极31。在第2基板29上，形成黑色的着色壁30以包围该电极31。在由第1基板29的凹状曲面与着色壁30包围的空间中封入透明溶液33，在该透明溶液33中分散带正负电之一的白色泳动颗粒(下面称为白色颗粒32)。
接着，说明上述结构的电泳显示装置的显示动作。若向电极31、34之间施加电压，则白色颗粒32由于库仑力而在透明溶液33中泳动。当白显示时，如图2A所示，白色颗粒32向电极34侧移动，覆盖第1基板28的凹状曲面侧。另外，当黑显示时，如图2B所示，白色颗粒32向第2基板29侧移动，附着在电极31的表面上。这里，在该情况下，从第1基板28侧入射的光由于用作凹透镜的第1基板28的凹状曲面而折射后散射，选择地照射到着色壁30的壁面上。因此，这里，被光照射的着色壁30的区域颜色(这里为黑色)影响显示，未照射光的电极31的部分白色颗粒32不影响显示。在这种结构中，因为一种颗粒32在透明溶液33中移动，所以不会由于其它颗粒而妨碍移动，从而可快速移动。因此，实现响应速度的提高。另外，如上所述，因为第1基板28的内表面形成凹透镜，所以在黑显示时，很少见到白色颗粒32附着的电极31。即可提高对比度。
专利文献1：特开平11-202804号公报
专利文献2：特开2001-312225号公报
专利文献3：特开2002-72256号公报
非专利文献1：服部励治等2人、“可高反射率高对比度显示的电泳显示器”、电子信息通信学会，信学持报，EID2000-284(2001-01)(第123页，图3)
但是，在上述专利文献2公开的现有显示装置的情况下，两种着色颗粒26、27为了开始移动，必需向电极22和电极23之间施加50V左右的电压，并且为了使大部分着色颗粒26、27移动来显示白色或黑色，同样必需施加200V至300V左右的电压。相反，在上述电泳显示装置的情况下，为了显示白色或黑色，小于100V的驱动电压就够了。这样，因为在气相中使颗粒移动的显示装置的情况下驱动电压高，所以存在难以实现节能的问题。
另外，在所述现有显示装置中，因为使用极性不同的两种着色颗粒26、27，所以当黑色颗粒26及白色颗粒27由于库仑力而分别向各极性的电极22、23侧移动时，黑色颗粒26及白色颗粒27的移动方向分别变为相反方向。因此，颗粒彼此成为移动垫垒。所以从向电极22和电极23之间施加电压到显示期望图像为止的时间、即响应时间变长。
另外，与通过在液相中使颗粒移动来进行图像显示的电泳显示装置相比，在通过在气相中使颗粒移动来进行图像显示的显示装置的情况下，颗粒彼此直接接触的概率高，所以颗粒间的磨擦力和颗粒的流动性等对驱动电压值、响应时间和对比度等显示特性的影响大。
另外，在非专利文献1中公开的电泳显示装置的情况下，因为颗粒32在溶液33中移动，所以颗粒22的移动速度慢，从而，对图像信号的显示响应速度不充分。尤其是在动态图像的情况下，由于颗粒22的响应速度不充分，所以难以显示。另外，在溶液33中移动后附着在电极31上的颗粒32哪怕对一点电压都会反应并移动(即颗粒32的移动阈值动作电压低)，所以存在由于串扰电压等产生颗粒32的移动等问题。因此，难以形成单纯的矩阵驱动型。
另外，在上述现有显示装置的情况下，由于颗粒动作不稳定，所以不能得到高的灰度特性。
另外，若将现有电子照像中使用的具有带电性的调色剂颗粒用于上述现有显示装置中，则容易受到湿度等外围环境的影响，若为高湿度，则带电量降低，导致显示不佳。
并且，在颗粒中使用着色颗粒来进行黑白图像显示或彩色图像显示的情况下，反射率或色度特性不充分。
发明内容
本发明鉴于上述情况作出，其目的在于提供一种可降低驱动电压且实现响应时间缩短的显示装置。
本发明的另一目的在于提供一种使对比度提高、可进行好的图像显示的显示装置。
本发明的再一目的在于提供一种可靠性高、且可实现好的反射率特性、对比度特性及色度特性的显示装置。
为了解决上述问题，本发明的显示装置具备至少一个是透明的对置的一对基板；多个颗粒，夹在上述一对基板间的气相中的带电极性相同；第1电极和第2电极，设置在配置成矩阵状的每个像素中，驱动上述颗粒；和电压施加部，向上述第1电极和上述第2电极施加对应于图像信号的电压，根据由上述电压施加部施加的电压，通过上述颗粒在上述第1电极与上述第2电极之间移动，显示对应于上述图像信号的图像。
另外，优选为在上述发明的显示装置中，上述第1电极和上述第2电极形成于一个上述基板上。
另外，优选为在上述发明的显示装置中，上述第1电极和上述第2电极形成于透明一方的上述基板上，上述第1电极或上述第2电极任一方为透明电极。
另外，优选为在上述发明的显示装置中，上述第1电极和上述第2电极彼此形成于不同的上述基板上。
另外，优选为在上述发明的显示装置中，上述第1电极和上述第2电极至少一方形成为向垂直于上述基板的方向凹入的凹状或向上述垂直方向突起的凸状。
另外，优选为在上述发明的显示装置中，上述第1电极或上述第2电极形成为在上述基板的任一方中向垂直于上述基板的方向突起的凸状，由凸状的上述第1电极或上述第2电极来保持上述基板间的间隙。
另外，优选为在上述发明的显示装置中，上述第1电极或上述第2电极形成为在上述基板任一方中向垂直于上述基板的方向突起的凸状，由凸状的上述第1电极或上述第2电极来区分1个或多个像素与其它像素之间。
另外，优选为在上述发明的显示装置中，上述第1电极和上述第2电极至少一方由透明导体构成。
另外，优选为在上述发明的显示装置中，还具备第3电极，设置在配置成矩阵状的每个像素中，驱动上述颗粒，且由上述电压施加部施加对应于图像信号的电压，上述第1电极和上述第2电极是由透明导体构成的、具有多个梳齿部的梳形电极，配置成使上述第1电极的梳齿部与上述第2电极的梳齿部啮合，根据由上述电压施加部施加的电压，上述颗粒在上述第1电极、上述第2电极和上述第3电极之间移动，由此，显示对应于上述图像信号的图像。
另外，优选为在上述发明的显示装置中，相邻的上述第1电极的梳齿部与上述第2电极的梳齿部之间的距离在3微米以上、5微米以下。
另外，优选为在上述发明的显示装置中，上述电压施加部向上述第1电极和上述第2电极交互施加极性不同的电压。
另外，优选为在上述发明的显示装置中，上述颗粒的粒径在1微米以上、10微米以下。
另外，优选为在上述发明的显示装置中，在每个像素中设置有源元件，通过接通/断开控制各有源元件，在每个像素中，对上述第1电极或第2电极施加电压。
另外，优选为在上述发明的显示装置中，用有机半导体层来构成上述有源元件。
另外，在上述发明的显示装置中，优选为有源矩阵驱动。
另外，优选为在上述发明的显示装置中，上述基板由厚度在0.1mm以上、0.5mm以下的树脂薄膜构成。
另外，本发明的显示装置具备至少一个是透明的对置的一对基板；多个带电颗粒，夹在上述一对基板间形成的气相中；第1电极和第2电极，设置在配置成矩阵状的每个像素中；着色面，呈现与配置于上述第1或第2电极附近的上述颗粒不同的颜色；透镜，形成于上述基板的任一方中，将从上述基板的外部向气相透过的光进行聚光或散光，使上述光照射到上述着色面上；和电压施加部，向上述第1电极和上述第2电极施加对应于图像信号的电压，根据上述电压，通过上述颗粒在上述第1电极与上述第2电极之间移动，显示对应于上述图像信号的图像。另外，上述显示装置的各像素的显示至少包含第1及第2显示状态，在上述第1显示状态下，通过施加到上述第1及第2电极间的电压进行移动的上述颗粒覆盖上述着色面，在上述第2显示状态下，通过施加到上述第1及第2电极间的电压进行移动的上述颗粒使上述着色面露出。
根据这种结构，可通过透镜向着色面选择地照射入射光。因此，在着色颗粒覆盖着色面侧的第1显示时，进行基于有色颗粒颜色的良好显示。另外，在第2显示时，因为着色颗粒在入射光几乎未照射的几乎不影响显示的部分中移动，所以从涉及显示的着色面中去除着色颗粒，进行基于着色面颜色的良好显示。这样，因为在第1及第2显示时都得到良好的显示品质，所以结果实现对比度的提高。
这里，在该结构中，因为在气相空间中移动的着色颗粒为1种，所以不象使用多个颗粒的现有情况那样着色颗粒彼此妨碍移动。因此，可快速且有效地使着色颗粒移动。即，在第1显示时，可使着色颗粒高效移动，无间隙地覆盖着色面，另外，在第2显示时，可使着色颗粒高效移动，从着色面中去除。另外，因为这里着色颗粒在气相空间中移动，所以与在液相空间中移动的情况相比，可更快地使即着色颗粒移动。在实现显示的响应速度提高的同时，可降低动作电压。
并且，在着色颗粒在气相空间中移动的上述结构中，与使之在液相空间中移动的情况相比，使着色颗粒移动时的阈值电压变高。所以，可抑制着色颗粒由于串扰电压等而移动。
另外，优选为在上述发明的显示装置中，上述透镜形成于透明的第1基板上，上述第1及第2电极设置在与上述第1基板对置的第2基板上。
根据这种结构，通过第1基板入射的光由透镜聚光或散射，选择地照射到上述着色面上。
另外，上述发明的显示装置也可以是有源矩阵驱动型。
在这种结构中，因为在每个像素中配置有源矩阵元件(例如开关元件的TFT)，所以可对每个像素进行接通、断开控制。这种结构适于动态图像等要求高速响应的显示。
另外，上述发明的显示装置也可以是无源矩阵驱动型。
在这种结构中，如上所述，在上述结构的显示装置中使着色颗粒移动时的阈值电压高，可抑制由于串扰电压等引起的着色颗粒的移动，所以可进行良好的显示。尤其是，这种结构适于动态图像等不要求高速响应的情况、例如在报纸显示器(paper display)中进行新闻等显示的情况。
另外，优选为在上述发明的显示装置中，上述气相侧的上述第2基板表面具有凹凸形状，在上述第2基板表面的凹部中配置上述第2电极，同时，在上述第2基板表面凸部中配置上述第1电极及上述着色面。
根据这种结构，在第2显示时，着色颗粒向配置在第2基板表面的凹部中的第2电极侧移动，将着色颗粒容纳在该凹部中。因此，可将第1显示时附着在着色面上的着色颗粒快速且高效地集中在该凹部中，并从着色面上去除。结果，进一步降低第2显示时着色颗粒的影响，可实现更好的对比度。另外，在这样配置在凹凸形状的第2基板中的第1及第2电极间，与在电极间使分散到平坦表面中的着色颗粒全部移动的情况相比，可高效快速地移动。因此，可降低动作电压。
另外，优选为在上述发明的显示装置中，上述凸部形成为矩阵状，同时，在上述凸部的周围，上述凹部形成格子状，在上述凹部中配置梳状的上述第2电极。
根据该结构，在第2显示时，使着色颗粒附着的第2电极的面积变宽，同时，容纳着色颗粒的凹部的空间变宽。因此，可从着色面中较完全地去除着色颗粒，可有效地使着色颗粒退避到不影响显示的部分中。因此，能进一步提高对比度。
另外，优选为在上述发明的显示装置中，上述第2基板表面的凸部的顶部到达上述第1基板，同时，在上述顶部之外的上述凸部表面配置上述第1电极及上述着色面。
根据这种结构，隔着气相空间对置配置的第1及第2基板由该凸部支撑，所以可不另外使用支撑部件就可保持该气相空间。另外，在这种结构中，因为气相空间由该凸部分别隔开，所以可防止着色颗粒在邻接的气相空间中移动。因此，可防止着色颗粒凝集在特定部分中，同时，可保持分别封入各独立气相空间中的着色颗粒量恒定。从而可防止产生不均。
另外，优选为在上述发明的显示装置中，上述第1基板的上述透镜具有凹状曲面。
根据这种结构，从第1基板侧入射的光由该透镜折射后散射，所以可选择地将光照射到着色面上。因此，这样被光照射的着色面变为影响显示的区域，显示状态随着该区域是否由着色颗粒覆盖来变化。这里，集中到未被光照射的第2电极侧的着色颗粒几乎不影响显示。因此，在第2显示时，不观察移动到配置在第2基板凹部中的第2电极侧的着色颗粒。
另外，优选为在上述发明的显示装置中，在上述凸部表面中配置上述着色面，在上述着色面中配置由透明导体构成的上述第1电极。
根据这种结构，在第1显示时，着色颗粒附着在第1电极表面上，由此，覆盖掩埋配置在第1电极下方的着色面。另外，在第2显示时，去除附着在第1电极上的着色颗粒，所以透过透明的第1电极来观察该电极下方的着色面。这样，在这种结构中，在第2显示时，因为通过第1电极来观察着色面，所以第1电极必需透明。
另外，优选为在上述发明的显示装置中，在上述凸部表面中配置由透明或不透明导体构成的上述第1电极，在上述第1电极的表面配置上述着色面。
根据这种结构，在第1显示时，向第1电极移动的着色颗粒附着在配置在第1电极上方的着色面上，覆盖掩埋该着色面。另外，在第2显示时，去除附着在着色面上的着色颗粒，所以观察着色面的颜色。这样，在这种结构中，在第2显示时，因为可直接观察配置在第1电极上的着色面，所以即便第1电极不透明也无妨。
另外，优选为在上述发明的显示装置中，上述着色颗粒的粒径在1微米以上、10微米以下。
根据这种结构，着色颗粒可快速且高效地在第1及第2电极间移动，并且，在第1显示时，无遗漏地覆盖掩埋着色面，在第2显示时，退避到第2电极侧，以不影响显示。另外，可防止移动中颗粒彼此凝聚。
另外，优选为在上述发明的显示装置中，上述第1及第2基板是厚度在0.5mm以下的树脂基板。
根据这种结构，可实现薄型、轻量且柔性的显示装置。这种显示装置尤其适用于成为报纸的替代物的电子报纸等。
另外，优选为在上述发明的显示装置中，用于进行上述有源矩阵驱动的有源元件连接于上述第1或第2电极，上述有源元件包含有机半导体层。
根据这种结构，由于通过有源元件对每个像素进行接通、断开控制，所以可实现有源矩阵驱动。这里，因为该有源元件的半导体层由有机半导体构成，所以不会因配置有源元件而损害显示装置的柔性。
另外，本发明的显示装置具备至少一个是透明的对置的一对基板；多个颗粒，夹在上述一对基板间的气相中，具有带电性；第1电极、第2电极和第3电极，设置在配置成矩阵状的每个像素中，驱动上述颗粒；和电压施加部，向上述第1电极、上述第2电极和第3电极施加对应于图像信号的电压，分别在一个上述基板中设置上述第1电极及上述第2电极，在另一个上述基板中设置上述第3电极，根据由上述电压施加部施加的电压，通过上述颗粒在上述第1电极、上述第2电极和上述第3电极之间移动，显示对应于上述图像信号的图像。
另外，本发明的显示装置具备至少一个是透明的对置的一对基板；多个颗粒，夹在上述一对基板间的气相中，具有带电性；第1电极和第2电极，设置在配置成矩阵状的每个像素中，驱动上述颗粒；和电压施加部，向上述第1电极和第2电极施加对应于图像信号的电压，上述第1电极和上述第2电极间的间隔在相邻的至少每3个像素中不同，根据由上述电压施加部施加的电压，通过上述颗粒在上述第1电极和上述第3电极之间移动，将上述3个像素作为1个显示单位，显示对应于上述图像信号的图像。
另外，本发明的显示装置具备至少一个是透明的对置的一对基板；多个颗粒，夹在上述一对基板间的气相中，具有带电性；第1电极和第2电极，设置在配置成矩阵状的每个像素中，驱动上述颗粒；和电压施加部，向上述第1电极和上述第2电极施加对应于图像信号的电压，上述第1电极和上述第2电极的宽度在相邻的至少每3个像素中不同，根据由上述电压施加部施加的电压，通过上述颗粒在上述第1电极和上述第3电极之间移动，将上述3个像素作为1个显示单位，显示对应于上述图像信号的图像。
另外，本发明的显示装置具备至少一个是透明的对置的一对基板；多个颗粒，夹在上述一对基板间的气相中，具有带电性；第1电极和第2电极，设置在配置成矩阵状的每个像素中，驱动上述颗粒；和电压施加部，向上述第1电极和上述第2电极施加对应于图像信号的电压，上述多个颗粒的平均粒径在相邻的至少每3个像素中不同，根据由上述电压施加部施加的电压，通过上述颗粒在上述第1电极和上述第3电极之间移动，将上述3个像素作为1个显示单位，显示对应于上述图像信号的图像。
另外，优选为在上述发明的显示装置中，上述多个颗粒的平均粒径在1微米以上、10微米以下。
另外，优选为在上述发明的显示装置中，将上述多个颗粒着色为红、绿、蓝3色之一，将各色颗粒封入由隔壁在每个像素中区分的空间中。
另外，优选为在上述发明的显示装置中，将上述多个颗粒着色为蓝绿色、品红色、黄色3色之一，将各色颗粒封入由隔壁在每个像素中区分的空间中。
另外，优选为在上述发明的显示装置中，是有源矩阵驱动型。
另外，优选为在上述发明的显示装置中，上述第2电极连接于进行上述有源矩阵驱动的有源元件上，上述有源元件包含有机半导体层。
另外，优选为在上述发明的显示装置中，是无源矩阵驱动型。
另外，优选为在上述发明的显示装置中，上述基板是厚度在0.5mm以下的树脂基板。
另外，本发明的显示装置具备至少一个是透明的对置的一对基板；多个颗粒，夹在上述一对基板间的气相中，具有带电性；第1电极和第2电极，设置在配置成矩阵状的每个像素中，驱动上述颗粒；和电压施加部，向上述第1电极和上述第2电极施加对应于图像信号的电压，上述颗粒具有成为芯材的母颗粒、和固定在上述母颗粒上以覆盖上述母颗粒表面的大致整个面的多个子颗粒，根据由上述电压施加部施加的电压，通过上述颗粒在上述第1电极和上述第2电极之间移动，显示对应于上述图像信号的图像。
另外，优选为在上述发明的显示装置中，上述多个颗粒由带电极性不同的两种颗粒构成，上述两种颗粒的至少任一方具有成为芯材的母颗粒、和固定在上述母颗粒上以覆盖上述母颗粒表面的大致整个面的多个子颗粒。
另外，本发明的显示装置具备至少一个是透明的对置的一对基板；多个颗粒，夹在上述一对基板间的气相中，具有带电性；第1电极和第2电极，设置在配置成矩阵状的每个像素中，驱动上述颗粒；和电压施加部，向上述第1电极和上述第2电极施加对应于图像信号的电压，上述颗粒具有成为芯材的母颗粒、覆盖上述母颗粒表面的大致整个面所形成的、由软化点比上述母颗粒高的材料构成的第1覆盖层、覆盖上述第1覆盖层表面的大致整个面所形成的、由软化点与上述母颗粒相同或比上述母颗粒低的材料构成的第2覆盖层、和固定在上述第2覆盖层上以覆盖上述第2覆盖层表面的大致整个面的多个子颗粒，根据由上述电压施加部施加的电压，通过上述颗粒在上述第1电极和上述第2电极之间移动，显示对应于上述图像信号的图像。
另外，优选为在上述发明的显示装置中，上述母颗粒与上述子颗粒相比，比重小，且软化点低。
另外，优选为在上述发明的显示装置中，上述母颗粒为多孔质。
另外，优选为在上述发明的显示装置中，上述母颗粒为中空结构。
另外，优选为在上述发明的显示装置中，上述母颗粒及上述子颗粒之一或双方为圆球状。
另外，优选为在上述发明的显示装置中，上述子颗粒是向表面实施带电处理后的二氧化硅微颗粒。
另外，优选为在上述发明的显示装置中，上述子颗粒是着色颗粒。
另外，优选为在上述发明的显示装置中，在上述颗粒的表面形成防水膜或疏水膜。
另外，优选为在上述发明的显示装置中，通过填充表面处理剂与粉碎介质用空心颗粒的介质搅拌粉碎机对上述子颗粒实施湿式粉碎处理。
另外，优选为在上述发明的显示装置中，上述子颗粒是平均粒径在200nm以上、400nm以下的氧化钛颗粒。
另外，优选为在上述发明的显示装置中，上述两种颗粒中的一方是黑色颗粒，仅向上述黑色颗粒附着带负电的颗粒。
另外，优选为在上述发明的显示装置中，上述子颗粒是平均粒径在10nm以上、20nm以下的二氧化硅颗粒。
另外，优选为在上述发明的显示装置中，在上述母颗粒表面的大致整个面上覆盖上述子颗粒用的配合比按母颗粒：子颗粒的重量比为100∶3至100∶5。
另外，本发明的显示装置具备至少一个是透明的对置的一对基板；多个颗粒，夹在上述一对基板间的气相中，具有带电性；第1电极和第2电极，设置在配置成矩阵状的每个像素中，驱动上述颗粒；和电压施加部，向上述第1电极和上述第2电极施加对应于图像信号的电压，上述颗粒具有成为芯材的母颗粒、覆盖上述母颗粒表面的大致整个面所形成的、由不透光的不透明材料构成的第1覆盖层、和覆盖上述第1覆盖层表面的整个面所形成的、由绝缘材料构成的第2覆盖层，根据由上述电压施加部施加的电压，通过上述颗粒在上述第1电极和上述第2电极之间移动，显示对应于上述图像信号的图像。
另外，本发明的用于显示装置的图像显示中的颗粒的制造方法中，该显示装置具备至少一个是透明的对置的一对基板；设置在配置成矩阵状的每个像素中的第1电极和第2电极；和向上述第1电极和第2电极施加对应于图像信号的电压的电压施加部，该颗粒具有根据由上述电压施加部施加的电压、在上述第1电极与上述第2电极之间的气相中移动、成为芯材的母颗粒、和固定在上述母颗粒上以覆盖上述母颗粒表面的大致整个面的多个子颗粒，其特征在于：具有以下步骤，即：使单体及油溶性染料吸收于分散到不含有防润剂的水系介质中的聚合物颗粒中的步骤；和通过聚合吸收于上述聚合物颗粒中的单体，得到成为上述母颗粒的单分散颗粒的步骤。
发明效果
根据本发明的显示装置可降低用于驱动气相中移动的颗粒所需的驱动电压。
另外，因为可使颗粒在气相中平滑移动，所以可缩短响应时间。
并且，本发明可达到提高对比度、进行良好图像显示等好的效果。
附图说明
图1A是表示现有显示装置的结构和黑显示时的显示动作的模式图。
图1B是表示现有显示装置的结构和白显示时的显示动作的模式图。
图2A是表示现有电泳显示装置的一像素白显示时的截面结构图。
图2B是表示现有电泳显示装置的一像素黑显示时的截面结构图。
图3是表示本发明实施方式1-11的显示装置的结构框图。
图4A是表示进行白显示情况下的本发明实施方式1-1的显示装置配备的显示部的主要结构的透视平面图。
图4B是图4A的A-A线的截面图。
图5A是表示进行黑显示情况下的本发明实施方式1-1的显示装置配备的显示部的主要结构的透视平面图。
图5B是图5A的B-B线的截面图。
图6A是表示进行白显示情况下的本发明实施方式1-2的显示装置配备的显示部的主要结构的透视平面图。
图6B是图6A的C-C线的截面图。
图7A是表示进行黑显示情况下的本发明实施方式1-2的显示装置配备的显示部的主要结构的透视平面图。
图7B是图7A的D-D线的截面图。
图8A是表示进行白显示情况下的本发明实施方式1-3的显示装置配备的显示部的主要结构的透视平面图。
图8B是图8A的E-E线的截面图。
图9A是表示进行黑显示情况下的本发明实施方式1-3的显示装置配备的显示部的主要结构的透视平面图。
图9B是图9A的F-F线的截面图。
图10A是模式表示进行白显示情况下的本发明实施方式1-4的显示装置配备的显示部的主要结构的平面图。
图10B是模式表示进行黑显示情况下的本发明实施方式1-4的显示装置配备的显示部的主要结构的平面图。
图11A是模式表示进行白显示情况下的本发明实施方式1-5的显示装置配备的显示部的主要结构的平面图。
图11B是模式表示进行黑显示情况下的本发明实施方式1-5的显示装置配备的显示部的主要结构的平面图。
图12A是表示本发明实施方式1-6的显示装置配备的显示部的主要结构的透视平面图。
图12B是图12A的G-G线的截面图。
图13A是表示进行白显示情况下的本发明实施方式1-6的显示装置配备的显示部的主要结构的透视平面图。
图13B是图13A的H-H线的截面图。
图14A是表示进行中间色调显示情况下的本发明实施方式1-6的显示装置配备的显示部的主要结构的透视平面图。
图14B是图14A的I-I线的截面图。
图15A是表示进行黑显示情况下的本发明实施方式1-6的显示装置配备的显示部的主要结构的透视平面图。
图15B是图15A的J-J线的截面图。
图16是表示本发明实施方式2-1的显示装置结构的模式图。
图17A是表示构成本发明实施方式2-1的图像显示介质的像素结构及白显示时的动作的透视平面图。
图17B是图17A的K-K线的模式截面图。
图18A是表示构成本发明实施方式2-1的图像显示介质的像素结构及黑显示时的动作的透视平面图。
图18B是图18A的L-L线的模式截面图。
图19A是表示构成本发明实施方式2-2的图像显示装置的图像显示介质的像素结构及白显示时的动作的透视平面图。
图19B是表示构成本发明实施方式2-2的图像显示装置的图像显示介质的像素结构及黑显示时的动作的透视平面图。
图20A是表示构成本发明实施方式2-3的图像显示装置的图像显示介质的像素结构及白显示时的动作的透视平面图。
图20B是表示构成本发明实施方式2-3的图像显示装置的图像显示介质的结构及黑显示时的动作的透视平面图。
图21是表示本发明实施方式3-1的显示装置的结构框图。
图22A是表示进行白显示情况下的本发明实施方式3-1的显示装置配备的显示部的主要结构的透视平面图。
图22B是图22A的M-M线的截面图。
图23A是表示进行中间色调显示情况下的本发明实施方式3-1的显示装置配备的显示部的主要结构的透视平面图。
图23B是图23A的N-N线的截面图。
图24A是表示进行黑显示情况下的本发明实施方式3-1的显示装置配备的显示部的主要结构的透视平面图。
图24B是图24A的O-O线的截面图。
图25A是表示本发明实施方式3-2的显示装置配备的显示部的主要结构的透视平面图。
图25B是图25A的P-P线的截面图。
图26是表示进行黑显示情况下的本发明实施方式3-3的显示装置配备的显示部的主要结构的透视平面图。
图27是表示本发明实施方式3-4的显示装置配备的显示部的主要结构的透视平面图。
图28是模式表示本发明实施方式4-1的显示装置中使用的颗粒结构的截面图。
图29是模式表示本发明实施方式4-2的显示装置中使用的颗粒结构的截面图。
图30A是模式表示本发明实施方式4-3的显示装置中使用的颗粒的母颗粒结构的截面图。
图30B是模式表示本发明实施方式4-3的显示装置中使用的颗粒结构的截面图。
图31是模式表示本发明实施方式4-4的显示装置中使用的颗粒结构的截面图。
图32是模式表示本发明实施方式4-4的显示装置中使用的颗粒结构的截面图。
图33是模式表示本发明实施方式4-5的显示装置中使用的颗粒结构的截面图。
图34是模式表示使用由温式粉碎处理制造的子颗粒来制作的着色颗粒的结构的截面图。
图35是模式表示本发明实施方式4-1的显示装置中使用的颗粒结构的其它实例的截面图。
符号说明：1上侧基板；1a沟；1b凸部；2下侧基板；3第1电极；3a梳齿部；4第2电极；4a梳齿部；5反射层；6着色颗粒；7空气层；9黑矩阵；10黑矩阵层；11控制部；12第1电极驱动器；13第2电极驱动器；14显示部；15像素；100显示装置；201第1基板；202第2基板；203第1电极；204第2电极；205白色层；206黑色颗粒；207凹凸层；208微透镜；209空间；210对置基板；211TFT阵列基板；215布线层；200像素。
具体实施方式
下面，参照附图来详细说明本发明的实施方式。
(实施方式1-1)
在下面的实施方式1中说明第1组根据本发明的显示装置的最佳实施方式。
(实施方式1-1)
本发明实施方式1-1的显示装置是所谓的无源矩阵方式的显示装置。图3是表示本发明实施方式1-1的显示装置的结构框图。如图3所示，本实施方式的显示装置100备有具有配置成矩阵的像素15的显示部14。各像素15如后上述，配备第1电极和第2电极，这些第1电极和第2电极分别由第1电极驱动器12和第2电极驱动器13来驱动。另外，这些第1电极驱动器12和第2电极驱动器13的动作由控制部11进行控制。虽图3中省略，但在显示部14中，在行方向上配置多个第1电极，在列方向上配置多个第2电极。
图4A是表示进行白显示情况下的本发明实施方式1-1的显示装置配备的显示部14的主要结构的透视平面图，图4B是图4A的A-A线的截面图。另外，图5A是表示进行黑显示情况下的本发明实施方式1-1的显示装置配备的显示部14的主要结构的透视平面图，图5B是图5A的B-B线的截面图。另外，为了说明方便，设图中的X方向、Y方向分别为显示部14的横向、纵向，设Z方向为显示部14的上方向。
如图4A至图5B所示，显示部14配备两个基板、即上侧基板1与下侧基板2。这些上侧基板1和下侧基板2由厚度为0.1mm至0.5mm左右的透明树脂制薄膜构成。为了实现称为电子报纸等可弯曲的显示装置，上侧基板1和下侧基板2优选为为0.1mm至0.2mm左右。
上侧基板1和下侧基板2经隔板(未图示)对置配置，向形成于上侧基板1与下侧基板2之间的空气层7中填充带正电的多个着色颗粒6。该着色颗粒6是由丙烯基颗粒、碳黑等合成的球状黑色颗粒，其粒径为1微米至10微米左右。为了防止着色颗粒6凝集，优选为着色颗粒6的粒径均匀。
另外，着色颗粒6优选为比重小，流动性好。为了制作具体结构，在直径为5微米的圆球状丙烯基颗粒的表层整个面上，通过机械化学等方法固定处理直径为30nm的圆球状二氧化硅微粒。这里，二氧化硅微粒使用实施了带电处理后的微粒，作为着色颗粒6整体具有带电性。为了进一步减小比重，期望丙烯基颗粒为中空或多孔的。通过这种结构，因为提高颗粒的流动性，所以颗粒移动时的摩擦阻力变小，并且，颗粒移动必需的运动能量变小。因此，响应速度变高，同时，可由低电压来驱动。
由上述隔板维持的空气层7的间隙G为100微米左右。于是，着色颗粒6的填充率相对于空气层7按体积换算为10％至30％左右。在将着色颗粒6填充到空气层7中后，用环氧类粘接剂等气密密封上侧基板1和下侧基板2的边缘部。
在上侧基板1的下面，分别形成具有多个梳齿部3a的梳状第1电极3、和包围在第1电极3的相邻梳齿部3a、3a中并设置在每个像素中的矩形的第2电极4。第2电极4是由ITO(Indium Tin Oxide)等构成的透明导体。这里，设第1电极3的梳齿部3a的宽度L1为10微米，设第2电极4的宽度L2为50微米。另外，设第1电极3的梳齿部3a与第2电极4之间的距离W1为5微米。另外，第1电极3沿显示部14的横向连结，第2电极4由未图示的布线沿显示部14的纵向电连结。
在下侧基板2的上面形成用于反射从上侧入射的光的反射层5。该反射层5是TiO2(二氧化钛)、Al2O3(氧化铝)等构成的白色层。
参照图3-图5B来说明如上所述构成的本实施方式的显示装置的动作。在显示装置100中，控制部11对应于从外部装置输入的图像信号，分别向第1电极驱动器12和第2电极驱动器13输出控制信号。结果，第1电极驱动器12向第1电极3施加规定电压，另外，第2电极驱动器13与该定时一致，向形成于各像素15中的第2电极4施加对应于图像信号的电压。从而，各像素15的着色颗粒6如后上述移动，由反射层5反射的光的透过率发生变化。结果，对应于图像信号的图像映射到观察者的眼中。
如下实现像素15中的白色显示。对应于从控制部11输出的控制信号，第1电极驱动器12向第1电极3施加负电压，第2电极驱动器13向第2电极4施加正电压。如上所述，因为着色颗粒6带正电，所以此时如图4A和图4B所示，着色颗粒6被吸引并附着在第1电极3上。这里，第2电极4如上所述，由透明导体构成，所以观察到形成于下侧基板2的上面的反射层5的白色。
另一方面，如下实现像素15中的黑色显示。对应于从控制部11输出的控制信号，第1电极驱动器12向第1电极3施加正电压，第2电极驱动器13向第2电极4施加负电压。此时如图5A和图5B所示，带正电的着色颗粒6被吸引并附着在第2电极4上。结果，变为观察到黑色的着色颗粒6。
如上所述，因为显示中利用的颗粒仅存在带相同极性电的颗粒，所以与现有使用带不同极性电的两种颗粒的情况相比，颗粒移动到电极上时的垫垒变少。因此，可降低用于使颗粒移动的电压、即驱动电压。另外，可缩短从白色显示到黑色或从黑色显示到白色所需的时间。
在现有的那种将第1电极和第2电极形成于不同基板上的所谓纵电场方式的情况下，为了实现充分的黑显示，必需为大于300V的电压。相反，在本实施方式的结构中，在第1电极3的梳齿部3a与第2电极4之间的距离W1为20至50微米的情况下，在80至120V的驱动电压下可实现充分的黑显示。
(实施方式1-2)
实施方式1-2的显示装置中将第1电极与第2电极彼此形成于不同的基板中。
图6A是表示进行白显示情况下的本发明实施方式1-2的显示装置配备的显示部14的主要结构的透视平面图，图6B是图6A的C-C线的截面图。另外，图7A是表示进行黑显示情况下的本发明实施方式1-2的显示装置配备的显示部14的主要结构的透视平面图，图7B是图7A的D-D线的截面图。
如图6A至图7B所示，在本实施方式的显示装置配备的显示部14中，与实施方式1-1的情况一样，在上侧基板1的下面形成具有多个梳齿部3a的梳状第1电极3。另外，在形成于下面电极2的上面的反射层5上，形成设置在每个像素中的矩形的第2电极4。第2电极4在平面视图中被配置成包围在第1电极3的相邻梳齿部3a、3a中。另外，根据本实施方式的其它结构与实施方式1-1的情况一样，所以省略说明。
在如上所述构成的本实施方式的显示装置中，与实施方式1-1的情况一样，通过分别向第1电极3施加负电压、向第2电极4施加正电压，使着色颗粒6吸引并附着在第1电极3上，来实现白色显示(参照图6A及图6B)。另一方面，通过分别向第1电极3施加正电压、向第2电极4施加负电压，使着色颗粒6吸引并附着在第2电极4上，来实现黑色显示(参照图7A及图7B)。
这里，与实施方式1-1的情况不同之处在于，当在第1电极3与第2电极4之间移动时，着色颗粒6在上侧基板1与下侧基板2之间移动。即，在本实施方式中，着色颗粒6必需移动空气层7的间隙G大小。另外，在实施方式1-1的情况下，着色颗粒6在形成于上侧基板1中的第1电极3与第2电极4之间移动。这里，空气层7的间隙G为100微米，第1电极3的梳齿部3a与第2电极4之间为5微米。因此，向第1电极3与第2电极4之间施加相同电位差的情况下产生的电场强度在本实施方式中为实施方式1-1情况下的20倍。
使着色颗粒6移动所需的驱动电压取决于在第1电极3与第2电极4之间产生的电场强度。因此，从降低驱动电压的观点来看，与本实施方式相比，更期望实施方式1-1的情况。但在实施方式1-1的情况下，存在由于第1电极3与第2电极4之间的距离小而容易产生电极间短路的问题。相反，在本实施方式的情况下，因为第1电极3与第2电极4之间的距离大，所以可抑制这种短路产生的概率。
(实施方式1-3)
实施方式103的显示装置将第1电极形成为向垂直基板的方向凹入的凹状。
图8A是表示进行白显示情况下的本发明实施方式1-3的显示装置配备的显示部14的主要结构的透视平面图，图8B是图8A的E-E线的截面图。另外，图9A是表示进行黑显示情况下的本发明实施方式1-3的显示装置配备的显示部14的主要结构的透视平面图，图9B是图9A的F-F线的截面图。
如图8A至图9B所示，在本实施方式的显示装置配备的显示部14中，与实施方式1-1的情况一样，在上侧基板1的下面分别形成具有多个梳齿部3a的梳状第1电极3、和包围在第1电极3的相邻梳齿部3a、3a中并设置在每个像素中的矩形的第2电极4。这里，在形成上侧基板1中的第1电极3的梳齿部3a的区域中，通过压纹加工、压制加工等公知方法来设置显示部14的纵向的沟1a。沿如此设置的上侧基板1的沟1a来形成第1电极3的梳齿部3a。因此，将第1电极3的梳齿部3a形成为向垂直于上侧基板1的方向凹入的凹状。
另外，根据本实施方式的显示装置的其它结构与实施方式1-1的情况一样，所以省略说明。
在如上所述构成的本实施方式的显示装置中，与实施方式1-1的情况一样，通过分别向第1电极3施加负电压、向第2电极4施加正电压，使着色颗粒6吸引并附着在第1电极3上，来实现白色显示(参照图8A及图8B)。另一方面，通过分别向第1电极3施加正电压、向第2电极4施加负电压，使着色颗粒6吸引并附着在第2电极4上，来实现黑色显示(参照图9A及图9B)。
在本实施方式的情况下，第1电极3的梳齿部3a形成为向垂直于上侧基板1的方向凹入的凹状。因此，与实施方式1的情况相比，可增大第1电极3的表面积，所以可使更多的着色颗粒6附着在第1电极3上。因此，即便着色颗粒6的数量比实施方式1-1的情况多，也可维持白色显示时的显示面积。这样在着色颗粒6的数量增多的情况下，由于黑色显示时附着在第2电极4上的着色颗粒6的数量变多，所以可实现良好的显示。
如上所述，在维持白显示的品质中，可提高黑显示的品质，所以在本实施方式的显示装置中，与实施方式1-1的情况相比，可使对比度提高。
在本实施方式中，在上侧基板1中直接形成沟，但例如也可在上侧基板1的反面中设置感光树脂，在该感光树脂中形成凹状图案。因为感光树脂与基板相比，加工容易，所以通过这种构成，可得到更复杂的形状。
(实施方式1-4)
在根据实施方式1-3的显示装置中，将第1电极形成为向垂直于基板的方向凹入的凹状。相反，在根据实施方式1-4的显示装置中，将第1电极形成为向垂直于基板的方向突起的凸状。
图10A是模式表示进行白显示情况下的本发明实施方式4的显示装置配备的显示部14的主要结构的平面图，图10B是模式表示进行黑显示情况下的本发明实施方式4的显示装置配备的显示部14的主要结构的平面图。
如图10A及图10B所示，在本实施方式的显示装置配备的显示部14中，与实施方式1-1的情况一样，在上侧基板1的下面分别形成具有多个梳齿部3a的梳状第1电极3、和包围在第1电极3的相邻梳齿部3a、3a中并设置在每个像素中的矩形的第2电极4。这里，在形成上侧基板1中的第1电极3的梳齿部3a的区域中，通过压纹加工、压制加工等公知方法，在显示部14的纵向上设置向垂直于上侧基板1的方向突起的凸部1b。沿如此设置的上侧基板1的凸部1b来形成第1电极3的梳齿部3a。因此，将第1电极3的梳齿部3a形成为向垂直于上侧基板1的方向突起的凸状。
另外，根据本实施方式的显示装置的其它结构与实施方式1的情况一样，所以省略说明。
在如上所述构成的本实施方式的显示装置中，与实施方式1-1的情况一样，通过分别向第1电极3施加负电压、向第2电极4施加正电压，使着色颗粒6吸引并附着在第1电极3上，来实现白色显示(参照图10A)。另一方面，通过分别向第1电极3施加正电压、向第2电极4施加负电压，使着色颗粒6吸引并附着在第2电极4上，来实现黑色显示(参照图10B)。
在本实施方式的情况下，第1电极3的梳齿部3a形成为向垂直于上侧基板1的方向突起的凸状。因此，与实施方式1-1的情况相比，可增大第1电极3的表面积。从而与实施方式1-3一样，可提高对比度。
另外，在如此将第1电极3的梳齿部3a形成为向垂直于上侧基板1的方向突起的凸状的情况下，与实施方式1那样将第1电极3的梳齿部3a形成平的形状相比，向第1电极3和第2电极4施加电压时的电场强度变大。因此，在向第1电极3和第2电极4施加与实施方式1的情况相同的电压的情况下，因为本实施方式可确实使着色颗粒6附着在电极上，所以适于提高对比度。另一方面，为了得到与实施方式1一样的对比度，用较低的驱动电压就行，所以可降低驱动电压。
另外，在本实施方式中，在上侧基板1中直接形成凸部，但也可与实施方式1-3中说明的情况一样，例如在上侧基板1的下面中设置感光树脂，在该感光树脂中形成凸状图案。因为感光树脂与基板相比，加工容易，所以通过这种构成，可得到更复杂的形状。
(实施方式1-5)
根据实施方式1-5的显示装置将第1电极形成向垂直于基板的方向凹入的凹状，用作在该第1电极上保持间隙的隔板和限制颗粒移动的垫垒。
图11A是模式表示进行白显示情况下的本发明实施方式1-5的显示装置配备的显示部14的主要结构的平面图，图11b是模式表示进行黑显示情况下的本发明实施方式1-5的显示装置配备的显示部14的主要结构的平面图。
如图11A及图11B所示，在本实施方式的显示装置配备的显示部14中，与实施方式1-1的情况一样，在上侧基板1的下面分别形成具有多个梳齿部3a的梳状第1电极3、和包围在第1电极3的相邻梳齿部3a、3a中并设置在每个像素中的矩形的第2电极4。这里，在形成上侧基板1中的第1电极3的梳齿部3a的区域中，通过压纹加工、压制加工等公知方法，在显示部14的纵向上设置向垂直于上侧基板1的方向突起的凸部1b。凸部1b形成向显示部14的下方向变窄的锥形。
上述设置在上侧基板1中的凸部1b用作使上侧基板1与下侧基板2对置配置时的隔板。即，凸部1b构成为保持空气层7的间隙。另外，该凸部1b也构成限制着色颗粒6在空气层7内自由移动的垫垒。
沿如此设置的上侧基板1的凸部1b形成第1电极3的梳齿部3a。因此，将第1电极3的梳齿部3a形成为向垂直于上侧基板1的方向突起的凸状。另外，不必在凸部1b的前端部、即与形成于下侧基板2上的反射层5接触的部分中形成电极(参照图11A及图11B)。在本说明书中，表现为无论是否在该前端部中形成电极，第1电极3的梳齿部3a都形成为向垂直于上侧基板1的方向突起的凸状。
另外，根据本实施方式的显示装置的其它结构与实施方式1-1的情况一样，所以省略说明。
在如上所述构成的本实施方式的显示装置中，与实施方式1-1的情况一样，通过分别向第1电极3施加负电压、向第2电极4施加正电压，使着色颗粒6吸引并附着在第1电极3上，来实现白色显示(参照图11A)。另一方面，通过分别向第1电极3施加正电压、向第2电极4施加负电压，使着色颗粒6吸引并附着在第2电极4上，来实现黑色显示(参照图11B)。
这样，着色颗粒6在第1电极3与第2电极4之间移动，但该移动由第1电极3的梳齿部3a和上侧基板1的凸部1b限制。因此，可保持一个像素中包含的着色颗粒6的数量恒定。另外，可防止由于向某个方向倾斜显示部4而使着色颗粒6凝集在特定部分中。从而，因为可防止产生显示不均，所以可实现良好的图像显示。
在本实施方式的情况下，因为第1电极3的梳齿部3a和上侧基板1的凸部1b起到隔板的作用，所以不必另外设置隔板。另外，因为也起到作为限制着色颗粒6的移动的垫垒的作用，所以不必另外设置隔板垫垒。因此，可降低制造成本。
在本实施方式中，上侧基板1的凸部1b形成为上述锥形。此时，与不是这种锥形的情况相比，可增大第1电极3的梳齿部3a的表面积。因此，可与实施方式1-3的情况一样提高对比度。
(实施方式1-6)
根据实施方式1-6的显示装置在1个像素内设置多个第1电极的梳齿部。
图12A是表示本发明实施方式1-6的显示装置配备的显示部14的主要结构的透视平面图，图12B是图12A的G-G线的截面图。另外，为了方便，在图12A及图12B中省略着色颗粒。
如图12A及图12B所示，在根据本实施方式的显示装置配备的显示部14中，在上侧基板1的下面形成具有沿配置成矩阵状的像素配置成格子状的黑矩阵9的黑矩阵层10。这里，黑矩阵9由Cr(铬)等黑色或透明导体构成。将黑矩阵9连接到未图示的电压施加部件上，与后述的第1电极3和第2电极4独立地施加电压。
在黑矩阵层10的下面形成在一个像素内具有多个梳齿部3a的梳状第1电极3和具有相同的多个梳齿部4a的梳状第2电极4。第1电极3和第2电极4是由ITO等构成的透明电极。这些第1电极3和第2电极4对置配置，使梳齿部3a与梳齿部4a啮合。
优选为第1电极3的梳齿部3a的宽度L3和第2电极4的梳齿部4a的宽度L4为3微米至5微米左右，这些梳齿部3a与梳齿部4a之间的距离W2也为3微米至5微米左右。通过如此构成，由于边界电场效应，无论电极的位置如何，都可得到较均匀且强的电场强度分布。另外，在本实施方式中，使第1电极3的梳齿部3a的宽度L3、第2电极4的梳齿部4a的宽度L4、和梳齿部3a与梳齿部4a之间的距离W2任一为4微米左右。
另外，根据本实施方式的显示装置的其它结构与实施方式1-1的情况一样，所以省略说明。
下面，说明如上所述构成的本实施方式的显示装置的动作。图13A是表示进行白显示情况下的本发明实施方式1-6的显示装置配备的显示部14的主要结构的透视平面图，图13B是图13A的H-H线的截面图。另外，图14A是表示进行中间色调显示情况下的本发明实施方式1-6的显示装置配备的显示部14的主要结构的透视平面图，图14B是图14A的I-I线的截面图。图15A是表示进行黑显示情况下的本发明实施方式1-6的显示装置配备的显示部14的主要结构的透视平面图，图15B是图15A的J-J线的截面图。
在本实施方式的显示装置中进行白色显示的情况下，分别向第1电极3和第2电极4施加正电压，向黑矩阵9施加负电压。由此，使着色颗粒6吸引并附着在黑矩阵9上(参照图13A及图13B)。这里，因为第1电极3和第2电极如上所述由透明导体构成，所以变为观察到形成于下侧基板2上面的反射层5的白色。
另外，在进行中间色调显示的情况下，分别向第1电极3和黑矩阵9施加正电压，向第2电极4施加负电压。由此，使着色颗粒6吸引并附着在第1电极3和黑矩阵9上(参照图14A及图14B)。此时，如图14A所示，着色颗粒6在像素内适当分散并静止。因此，变为观察的中间色调。
在进行黑色显示的情况下，分别向第1电极3和第2电极4施加负电压，向黑矩阵9施加正电压。由此，使着色颗粒6吸引并附着在第1电极3和第2电极4上(参照图15A及图15B)。结果，因为观察较多黑色的着色颗粒6，所以可实现黑色显示。
如上所述，在向第1电极3和第2电极4施加规定电压的情况下，在施加的初始阶段，向第1电极3和第2电极4交互施加正负电压。由此，因为不偏向于像素的中央部来分散着色颗粒6，所以可防止着色颗粒6凝集在黑矩阵9的附近。结果，可在像素整体中均匀实现无不均的良好显示。
(第1组本发明的显示装置的其它实施方式)
在上述说明中，实施方式1-1至实施方式1-6的显示装置是无源矩阵驱动的显示装置。在象电泳显示装置那样颗粒在液相中移动的方式的显示装置的情况下，因为不存在驱动颗粒必需的阈值电压，所以容易发生串扰，不能适用于无源矩阵驱动。相反，如实施方式1-1至实施方式1-6的显示装置那样，在颗粒在气相中移动的方式的显示装置的情况下，因为存在颗粒驱动必需的阈值电压，所以可通过无源矩阵驱动来进行图像显示。
但是，由于扫描电极必需使用大于数百条的较大的显示面板来进行高质量的图像显示，优选为在每个像素中配备有源元件，通过经接通/断开控制该有源元件、在每个像素中可向电极施加电压的有源矩阵驱动来进行图像显示。此时，采用使用有机材料并通过印刷形成的有机TFT(Thin Film Transistor)作为有源元件，并在树脂制的基板上形成该有机TFT，不会损害柔性。
在以上说明的实施方式1-1至实施方式1-6的显示装置中不能进行彩色显示，但不用说，通过配备光的三原色(红、绿、蓝)的滤色镜等，可实现彩色显示。
(实施方式2)
下面，在以下的实施方式2中说明第2组根据本发明的显示装置的最佳实施方式。
(实施方式2-1)
图16是表示本发明实施方式2-1的显示装置结构的模式图。图17A是表示构成图像显示介质270的像素200的结构的透视平面图，图17B是图17A的K-K线的模式截面图。
如图16所示，显示装置的显示部由图像显示介质70构成。图像显示介质270如图17A和图17B所示，具有有源矩阵基板(下面称为TFT阵列基板)211和与该TFT阵列基板211对置地配置的对置基板210，在形成于该TFT阵列基板211与对置基板210之间形成的空间209中封入带正电的黑色颗粒206。在TFT阵列基板211的表面配置第1电极203及第2电极204。
参照图16至图17B，在TFT阵列基板211中配置平面视图中彼此正交的多个源极线SL和栅极线GL，由该栅极线GL和源极线SL区分的区域构成一个像素200。将多个这种像素200形成矩阵状，形成图像显示介质270。例如，因为本实施方式的显示装置是要求高精度的移动用显示装置，所以具有230dpi的清晰度，像素间距为110微米。另外，虽然省略图示，但在TFT阵列基板211中配置公知的薄膜晶体管(TFT)，在每个像素100中作为开关元件。在该TFT的漏极区域中连接TFT阵列基板11侧的第1电极203。这样，本实施方式的显示装置是在每个像素200中形成TFT的有源驱动型。
在图像显示介质270的周围部配置用于使源极线SL驱动的源极驱动器281，同时，配置使栅极线GL驱动的栅极驱动器282。并且，配置对应于从外部输入的图像信号来控制该源极驱动器281及栅极驱动器282的控制部280。在这样构成的显示装置中，控制部280对应于从外部输入信号输入部283的图像信号，分别向栅极驱动器282及源极驱动器281输出控制信号。此时，栅极驱动器282向栅极线GL输出栅极信号，使各像素200的开关元件(TFT)依次接通，另外，源极驱动器281与该定时一致，通过源极线SL，将映像信号依次输入各像素100。由此，如后上述，在各像素200中，黑色颗粒206在TFT阵列基板11与对置基板210之间的空间209中移动。结果，对应于映像信号的映像映入观察显示装置的人的眼中。
下面，参照图17A和图17B来说明图16的图像显示介质270的结构。
如图17B所示，像素200在TFT阵列基板211与对置基板210之间的空间209中封入黑色颗粒206。
TFT阵列基板211具有由厚度在0.5mm以下、例如0.1-0.2mm的树脂构成的柔性第1基板202。第1基板202既可透明也可不透明，但这里由透明树脂构成。虽省略图示，但在该第1基板202上配置栅极线，同时，在通过绝缘层与栅极线绝缘的状态下配置在平面视图中与该栅极线正交的源极线。该栅极线与源极线所包围的区域为一个像素区域。另外，在栅极线与源极线的交叉部，形成TFT，作为开关元件。TFT包含形成于第1基板202上的栅极、形成于该栅极上的栅极绝缘膜、形成于栅极绝缘膜及第1基板2上的源极及漏极、和用于形成沟道区域的有机半导体层。TFT使用有机材料并通过印刷等形成，但通过形成TFT，TFT阵列基板11的柔性不会被损害。在TFT的栅极上连接上述栅极线，在TFT的源极上连接上述源极线。这里，将源极线、栅极线、TFT及对它们进行绝缘的绝缘层汇总，图示成布线层215。
在TFT阵列基板211中，在布线层215上，配置由树脂构成的凹凸层207。在凹凸层207中，截面为三角形且沿像素长方向延伸的凸部207a以规定间隔在横向及纵向上反复形成。该凸部207a的顶角θ由像素间距和单元间隙决定，在相同单元间隙的情况下，越是高清晰，则越是必需锐角的顶角θ。例如，象本例那样，在清晰度为230dpi、单元间隙θ为110微米的情况下，凸部207a的截面为顶角θ为90度左右的二等边三角形。另外，在这样在纵向及横向上配置的多个凸部207a的邻接凸部207a之间，形成具有平坦底部的凹部207b。因此，该凹部207b在平面视图中形成格子状。具有这种凸部207a及凹部207b的凹凸层207通过布图感光树脂形成，或通过压纹加工等加工成形热可塑性树脂来形成。
在凹凸层207的凹部207b的底部配置矩形的第1电极203，第1电极203在平面视图中具有梳状的形状。梳状的第1电极203在沿横向排列的多个像素200中共同配置，但在每个像素中被绝缘。该绝缘的每个像素的第1电极203经凹凸层207，连接于布线层215的TFT的漏极上。第1电极203既可由ITO等透明导电材料构成，也可由不透明的金属膜构成，但这里由ITO构成。
形成白色层205来覆盖凹凸层207的凸部207a的表面。白色层205将折射率大、使光易散射的物质、例如TiO2(二氧化钛)、Al2O3(氧化铝)分散到树脂中来构成。该白色层205的厚度在20微米以上，用作反射层。并且，配置由ITO等透明导电材料构成的第2电极204，以覆盖白色层205。第2电极204分别配置在夹着各凸部207a的顶部的侧面(倾斜面)中。另外，所有第2电极204通过未图示的共同布线彼此连接。将该共同布线接地，从而与源极驱动器的接地侧连接。
对置基板210具有第2基板201和微透镜8。第2基板201由厚度在0.5mm以下、例如0.1-0.2mm的柔性透明树脂构成。在该第2基板201的内表面配置微透镜208。微透镜208具有在对置面中以规定间隔形成多个具有凹状曲面的透镜部208A的结构。这种微透镜208例如通过布图透明感光树脂、或通过压纹加工等加工成形透明的热可塑性树脂来形成。对置基板210装配在TFT阵列基板211上，将凸部207a的顶部嵌入微透镜208的各透镜部208A之间的部分中。由此，在凹凸层207与微透镜208之间，形成由邻接的凸部207a来分别隔开的多个空间209。这里，空间209中充满空气，在底部包含第1电极203。另外，如后上述，配置在空间209上部的透镜部208A可将从对置基板201侧入射的光选择地照射到面向该空间209的白色层205上。在该空间209中封入黑色颗粒206。这里，这样在两基板210、211之间封入黑色颗粒206的单元厚度(单元间隙)为110微米。另外，黑色颗粒6是由丙烯基颗粒、碳黑等合成的直径为1-10微米左右的球状黑色颗粒，真比重为1.2g/cm2。另外，封入由凹凸层207的凸部207a区分的各空间209中的黑色颗粒209的体积填充率为10-30％。
这里，如上所述，在由源极线及栅极线区分的1个像素区域内包含1个空间209。即，从凹凸层207的相邻凸部207a的顶部到顶部之间包含于1个像素200中。这里，在构成图像显示介质270的多个像素200中，各像素200包含在每个像素中独立的空间209。因此，这里，像素间的黑色颗粒206不移动，颗粒206的体积填充率恒定。
下面，着眼于作为图像显示介质270的构成单位的像素200来说明具有上述结构的图像显示介质270的显示动作。图17A及图17B表示进行白显示情况下的像素200的动作，图18A及图18B表示进行黑显示情况下的像素200的动作。
如图17A及图17B所示，在白显示时，将对应于图像的电压施加于第1及第2电极203、204间。由此，第1电极203变为负极，同时，第2电极204变为正极。此时，存在于空间209中带正电的黑色颗粒206由于库仑力，被吸引并移动到作为负极的第1电极203上，并附着在第1电极203上。这里，黑色颗粒206在80V电压下开始移动，在250V下移动结束。另一方面，如上所述，因为黑色颗粒206集中在第1电极203侧，所以在作为正极的第2电极204的表面上未附着黑色颗粒206。因此，通过透明的第2电极204来观察配置在下方的白色层205。尤其是这里第1电极203为梳状，不仅在像素200的长方向、而且还在短方向上配置第1电极203，所以第1电极203中黑色颗粒206的附着面积变宽。因此，可从第2电极204周围有效去除黑色颗粒206。另外，黑色颗粒206虽比泳动法中的颗粒大，但即使是这种大颗粒，也可使之充分附着(容纳空间大)。另外，因为第1电极203配置在凹凸层207的凹部207b的底部，所以黑色颗粒206快速移动，集中到第1电极203上。
在这种黑色颗粒206的分散状态下，从对置基板210侧入射的光如图中箭头所示，由微透镜255的透镜部208A折射。由此，光在选择地照射到白色层205上的同时，在该部分被反射，另一方面，几乎不向黑色颗粒206集中的凹凸层207的凹部207b上照射光。因此，若从对置基板210侧观察，则几乎观察不到黑色颗粒206，可进行基于白色层205的良好的白显示。
如图18A及图18B所示，在黑显示时，将极性与上述白显示时相反的信号电压施加于第1及第2电极203、204间。由此，第1电极203变为正极，同时，第2电极204变为负极。因此，这里带正电的黑色颗粒206由于库仑力而移动到作为负极的第2电极204侧，并附着在第2电极204上，覆盖掩埋表面。若在这种黑色颗粒206的分散状态下从对置基板210侧观察，则由于配置在第2电极204下方的白色层205被黑色颗粒206覆盖，所以几乎观察不到白色层205地观察黑色颗粒206。因此，可进行基于黑色颗粒206的良好的黑显示。
这样，在本实施方式中，当白显示时，将黑色颗粒206集中在凹凸层207的凹部207b中，同时，用微透镜208来使光折射，以便不观察该凹部207b，所以可提高对比度。另外，当黑显示时，因为由黑色颗粒206覆盖被光照射并影响显示的凹凸层207的凸部207a的白色层205即可，所以可无间隙地有效覆盖。因此，在这种情况下也可提高对比度。这样，由于在白显示、黑显示时都可提高显示品质，结果，可显著提高对比度。例如，在用相同的动作电压来进行比较的情况下，在现有结构中为6-9的对比度在本实施方式的结构中提高到12-15。另外，在实现对比度提高的图像显示介质中，即使TFT阵列基板211与对置基板210之间的距离(单元间隙)小，也可实现充分的对比度。因此，可进一步薄型化，同时，可提高响应速度，降低动作电压。
在上述白显示时及黑显示时的黑色颗粒206的移动中，在空间209内移动的颗粒为黑色颗粒206一种，所以不会象图1A及图1B那样产生使用极性不同的多种着色颗粒的现有情况下的颗粒彼此间的移动妨碍。因此，黑色颗粒206可快速移动。另外，因为黑色颗粒206在气相中移动，所以与在液相中移动的情况相比，移动速度快。并且，在凹凸层207的凹部207b的底部中配置第1电极203，同时，在凹凸层207的凸部207a的倾斜面中形成第2电极204，所以与颗粒在配置在平坦面中的电极间移动的情况相比，黑色颗粒206快速移动。从而，在本实施方式的显示装置中，在提高响应速度的同时，降低动作电压。
另外，在本实施方式中，凹凸层207的凸部207a还起到保持TFT阵列基板211与对置基板210间的空间209、即支撑两基板211、210的空间保持部件(所谓隔板)的作用。从而，在现有结构中，为了保持形成于基板间的空间，必需另外设置空间保持部件，但在本实施方式中则不必。
并且，在本实施方式中，因为该凸部207a直达对置基板210，所以用作在每个像素中进行区分的隔壁，空间209由该凸部207a在每个像素中进行区分后独立。因此，无论图像显示介质的配置姿势如何，都可防止黑色颗粒206凝集在图像显示介质的特定部位，可保持容纳在一个像素空间209内的黑色颗粒206的数量恒定。因此，可防止产生不均。
(实施方式2-2)
图19A及图19B是表示本发明实施方式2-2的图像显示装置的图像显示介质的结构的平面图。图19A表示白显示时的图像显示介质的动作，图19B表示黑显示时的图像显示介质的动作。
本实施方式的图像显示介质是由具有与实施方式2-1的情况一样的结构的像素构成，但以下方面与实施方式2-1不同。即，在本实施方式中，在每个像素200中独立并仅在像素的长方向上形成凹凸层207的凹部207b，在像素的短方向上不配置凹部207b。另外，在该凹部207b中配置第1电极203。因此，在本实施方式中，不用象实施方式2-1那样在沿横向排列的多个像素200的凹凸层207的凹部207b中配置共同的梳状第1电极203，在每个像素200中独立配置沿像素长方向延伸的矩形的第1电极203。
根据这种结构，在白显示时，如图19A所示，黑色颗粒206被吸引并移动到配置在形成于像素200的长方向上的凹凸层207的凹部207b中的第1电极203上，并退避到凹部207b中。另外，在黑显示时，如图19B所示，与实施方式2-1一样，黑色颗粒206被吸引并移动到配置在凹凸层207的凸部207a中的第2电极204上。因此，在本实施方式中也得到与实施方式2-1一样的效果。
(实施方式2-3)
图20A及图20B是表示本发明实施方式2-3的图像显示装置的图像显示介质的结构的截面图。图20A表示白显示时的图像显示介质的动作，图20B表示黑显示时的图像显示介质的动作。
本实施方式的图像显示介质由具有与实施方式2-1的情况一样的结构的像素构成，但以下方面与实施方式2-1不同。即，在本实施方式中，第2电极204与白色层205的层叠顺序与实施方式2-1相反，如图20A及图20B所示，在凹凸层207的凸部207a表面中配置第2电极204，在该第2电极204上配置白色层205。此时，第2电极204既可以透明，也可由不透明的金属膜构成。另外，设白色层205的厚度在20微米以上。
根据这种结构，如图20A所示，在白显示时，黑色颗粒206移动到凹凸层207的凹部207b的第1电极203上。由此，白色层205露出，进行白显示。另一方面，如图20B所示，在黑显示时，黑色颗粒206由于库仑力而被吸引并移动到第2电极204上。这里，因为将第2电极204配置在白色层205的下面，所以移动的黑色颗粒206附着在白色层205的表面。因此，黑色颗粒206覆盖白色层205，结果，进行基于黑色颗粒206的黑显示。
在本实施方式中，与实施方式2-1一样，说明了在像素200的长方向及短方向上形成凹凸层207的凹部207b、同时在该凹部207b中配置各像素共同的梳状第1电极203的情况，但作为本实施方式的变形例，也可如实施方式2-2中说明的那样，在像素的短方向上不形成凹凸层207的凹部207b而仅在长方向上形成凹部207b，在每个像素中独立在该凹部207b内形成第1电极203。
(第2组本发明的显示装置的其它实施方式)
在上述实施方式2-1至2-3中，在TFT阵列基板211的表面，由凹凸层207形成凹部207b，在该凹部207b中配置第1电极203，将黑色颗粒206集中在该凹部207b中，但在第2组的本发明中，不设置凹凸层207，而使TFT阵列基板211的表面平坦。例如，在TFT阵列基板211的平坦表面上配置第1电极203和第2电极204，在该TFT阵列基板211的平坦表面中，使黑色颗粒206移动。如上所述，若象实施方式2-1至2-3那样使TFT阵列基板211的表面为凹凸形状，在凹部207b中配置第1电极203，则与在平坦TFT阵列阵列基板211的表面中使黑色颗粒206移动的情况相比，颗粒206容易且快速移动。由此，此时可降低动作电压。
另外，在上述实施方式2-1至2-3中，通过在TFTT阵列基板211中设置凹凸层207，在两个基板211、210之间的空间界面中形成凹凸图案，但在与该空间的界面中形成凹凸图案的结构不限于此。例如，也可在具有平坦表面的TFT阵列基板211的表面中配置形成了凹凸图案的白色层205。
另外，在上述实施方式2-1至2-3中，说明了配置分散使光散射的TiO2等颗粒来构成的白色层205的情况，但白色层205的结构不限于此，例如也可通过形成使光散射的凹凸图案来配置可看到白色的白色层205。
另外，在上述实施方式2-1至2-3中，说明了黑色颗粒206带正电的情况，但黑色颗粒206也可带负电。此时，与实施方式1-3的情况相反，当白显示时，施加信号电压，使第1电极203变为正极，第2电极204变为负极，另外，当黑显示时，施加信号电压，使第1电极203变为负极，第2电极204变为正极。
另外，在上述实施方式2-1至2-3中，使黑色颗粒206与白色层205组合，但也可使白色颗粒与黑色层组合。在这种结构中，例如当黑显示时，通过将白色颗粒集中到配置在凹部207b中的第1电极203中，露出黑色层，另外，当白显示时，将白色颗粒集中到凸部207a的第2电极204中，覆盖黑色层。
另外，在上述实施方式2-1至2-3中，使用形成了具有凹状曲面的透镜部208A的微透镜208，但也可使用形成了具有凸状曲面的透镜部208A的微透镜208。在这种结构中，例如在凹凸层207的凹部207b中配置的第1电极203上配置白色层205，同时，配置微透镜208的透镜部208A，使光汇聚到白色层205上。另外，当白显示时，通过使黑色颗粒206移动到凹凸层207的凸部207a的第2电极204侧，从凹部207b的白色层205中去除黑色颗粒206，使白色层205露出。另外，当黑显示时，使黑色颗粒206移动到凹部207b的第1电极203侧，由黑色颗粒206来覆盖白色层205。
另外，在上述实施方式2-1至2-3中，说明了TFT阵列基板211侧的第1基板203及对置基板210的第2基板201都由透明树脂构成的情况，但若观察侧的基板、即这里为对置基板210侧的第2基板201透明，则与观察侧相反的TFT阵列基板211的第1基板202也可不透明。
另外，在上述实施方式2-1至2-3中，说明了进行白、黑色显示的情况，但例如通过在对置基板侧配置红(R)、绿(G)、蓝(B)滤色镜，也可进行彩色显示。
另外，在上述实施方式2-1至2-3中，在每个像素中设置隔壁(相当于凹凸层207的凸部207a)，但不必在每个像素中隔开，也可在每两个像素、每三个像素或更多像素中设置隔壁。
另外，在实施方式201-203中，凹凸层207的凸部207a用作隔壁，但不用说，也可另外设置隔壁，例如由感光树脂等来形成隔壁。
另外，凹凸层207的凸部207a的截面形状不限于上述实施方式2-1至2-3的形状。例如，也可以是截面的顶角大小大于90度的三角形，或是顶部平坦的梯形等。
另外，在上述实施方式2-1至2-3中，说明在TFT的漏极上连接第1电极203，第1电极203相当于像素电极，同时，第2电极204相当于共同电极的情况，但也可以在TFT的漏极上连接第2电极204，第2电极204相当于像素电极，同时，第1电极203相当于共同电极。此时，作为像素电极的第2电极204在每个像素中被绝缘，将绝缘的第2电极分别连接于配置在各像素中的TFT的漏极上。
另外，在上述实施方式2-1至2-3中，说明将本发明适用于有源矩阵驱动型显示装置中的情况，但也可将本发明适用于无源矩阵驱动型显示装置中。尤其是在使着色颗粒在气相中移动的本发明中，因为存在对动作电压的不工作区，即阈值动作电压，所以即便作为由于串扰等些许的动作电压变化使着色颗粒移动而在现有的电泳显示器(参照图2A及图2B)中难以实现的无源矩阵驱动，也能容易实现。例如，在报纸显示器中，在显示新闻的情况下，因为对显示响应性的要求少，所以设为无源矩阵驱动。另外，为了以无串扰的高质量来显示源级线必需大于数百条的较大容量的图像显示，优选为设为有源矩阵驱动。另外，在动态图像显示等要求显示响应性的情况下，优选为为有源驱动。
在无源矩阵驱动中，不象有源矩阵驱动的情况那样在每个像素中形成开关元件(TFT)，在彼此交叉的纵向及横向矩形电极(下面称为X电极及Y电极)中，通过向Y电极施加与施加于X电极上的信号电压相同极性或相反极性的信号电压，取代开关元件来进行配置在X电极与Y电极的交叉部上的像素的点亮、熄灭控制。另外，上述第1电极及第2电极之一与X电极及Y电极之一连接，第1电极及第2电极的另一个与X电极及Y电极的另一个连接。若向Y电极施加与施加于X电极上的信号电压相反极性的信号电压，则整体信号电压变大，像素变为点亮状态。另外，若向Y电极施加与施加于X电极上的信号电压相同极性的信号电压，则整体信号电压变小，像素变为熄灭状态。这里，若通过抵消施加于X电极及Y电极上的信号电压来实现断开状态，则由于难以完全抵消整体的信号电压，所以产生串扰电压。如上所述，该串扰电压在电泳显示器中成为问题，但在本发明的结构中，因为着色颗粒在气相中移动，所以即使产生串扰电压，着色颗粒也不会对应于该电压来移动。因此，保持显示，直到输入下一信号电压。
(实施方式3)
下面，在以下实施方式3中说明第3组根据本发明的显示装置的最佳实施方式。
(实施方式3-1)
本发明实施方式3-1的显示装置是所谓无源矩阵方式的显示装置。图21是表示本发明实施方式3-1的显示装置的结构框图。如图21所示，显示部14具有的各像素15如后上述，具备第1电极、第2电极和第3电极，这些第1电极、第2电极和第3电极分别由第1电极驱动器12、第2电极驱动器13和第3电极驱动器16驱动。另外，这些第1电极驱动器12、第2电极驱动器13和第3电极驱动器16的动作由控制部11进行控制。
另外，本实施方式的显示装置100的其它结构与实施方式1-1的情况一样，所以标以相同序号，省略说明。
图22A是表示进行白显示情况下的本发明实施方式3-1的显示装置配备的显示部14的主要结构的透视平面图，图22B是图22A的M-M线的截面图。图23A是表示进行中间色调显示情况下的本发明实施方式3-1的显示装置配备的显示部14的主要结构的透视平面图，图23B是图23A的N-N线的截面图。图24A是表示进行黑显示情况下的本发明实施方式3-1的显示装置配备的显示部14的主要结构的透视平面图，图24B是图24A的O-O线的截面图。另外，为了说明方便，设图中的X方向、Y方向分别为显示部14的横向、纵向，设Z方向为显示部14的上方向。
如图21至图24B所示，显示部14配备两个基板、即上侧基板1与下侧基板2。这些上侧基板1和下侧基板2由厚度为0.1mm至0.5mm左右的透明树脂制薄膜构成。为了实现称为电子报纸等可弯曲的显示装置，上侧基板1和下侧基板2优选为为0.1mm至0.2mm左右。
上侧基板1和下侧基板2经隔板(未图示)对置配置，向形成于上侧基板1与下侧基板2之间的空气层7中填充带正电的多个着色颗粒6。着色颗粒6是由丙烯基颗粒、碳黑等合成的球状黑色颗粒，其粒径为2微米至20微米左右。为了防止着色颗粒6凝集，优选为着色颗粒6的粒径均匀。
另外，着色颗粒6优选为比重小，流动性好。为了制作具体结构，在直径为5微米的圆球状丙烯基颗粒的表层整个面上，通过机械化学等方法固定处理直径为30nm的圆球状二氧化硅微粒。这里，二氧化硅微粒使用实施了带电处理后的微粒，作为着色颗粒6整体具有带电性。为了进一步减小比重，期望丙烯基颗粒为中空或多孔的。通过这种结构，因为提高颗粒的流动性，所以颗粒移动时的摩擦阻力变小，并且，颗粒移动必需的运动能量变小。因此，响应速度变高，同时，可由低电压来驱动。
由上述隔板维持的空气层7的间隙G为100微米左右。于是，着色颗粒6的填充率相对于空气层7按体积换算为10％至30％左右。在将着色颗粒6填充到空气层7中后，用环氧类粘接剂等气密密封上侧基板1和下侧基板2的边缘部。
在上侧基板l的下面，分别形成具有多个梳齿部3a的梳状第1电极3、和包围在第1电极3的相邻梳齿部3a、3a中并设置在每个像素中的矩形的第2电极4。第2电极4是由ITO(Indium Tin Oxide)等构成的透明导体。这里，设第1电极3的梳齿部3a的宽度L1为10微米，设第2电极4的宽度L2为50微米。另外，设第1电极3的梳齿部3a与第2电极4之间的距离W1为5微米。另外，第1电极3沿显示部14的横向连结，第2电极4由未图示的布线沿显示部14的纵向电连结。
在下侧基板2的上面形成反射从上侧入射的光的反射层5。该反射层5是TiO2(二氧化钛)、Al2O3(氧化铝)等构成的白色层。
另外，在反射层5的上面形成形状与第1电极3一样的第3电极8。这里，第3电极8与第1电极3在平面视图中重叠配置。
参照图21-图24B来说明如上所述构成的本实施方式的显示装置的动作。在显示装置100中，控制部11对应于从外部装置输入的图像信号，分别向第1电极驱动器12和第2电极驱动器13输出控制信号。结果，第1电极驱动器12向第1电极3施加规定电压，另外，第2电极驱动器13与该定时一致，向形成于各像素15中的第2电极4施加对应于图像信号的电压。从而，各像素15的着色颗粒6如后上述移动，由反射层5反射的光的透过率发生变化。结果，对应于图像信号的图像映射到观察者的眼中。
如下实现像素15中的白色显示。对应于从控制部11输出的控制信号，第1电极驱动器12向第1电极3施加负电压V1，第2电极驱动器13向第2电极4施加正电压V2。如上所述，因为着色颗粒6带正电，所以此时如图22A和图22B所示，着色颗粒6被吸引并附着在第1电极3上。这里，第2电极4如上所述，由透明导体构成，所以观察到形成于下侧基板2的上面的反射层5的白色。
另一方面，如下实现像素15中的黑色显示。对应于从控制部11输出的控制信号，第1电极驱动器12向第1电极3施加正电压V5，第2电极驱动器13向第2电极4施加负电压V6。此时如图24A和图24B所示，带正电的着色颗粒6被吸引并附着在第2电极4上。结果，变为观察到黑色的着色颗粒6。
另外，如下实现像素15中的中间色调显示。对应于从控制部11输出的控制信号，第1电极驱动器12向第1电极3施加正电压V3，第2电极驱动器13向第2电极4施加负电压V2，第3电极驱动器16向第3电极8施加负电压V4。此时如图23A和图23B所示，带正电的着色颗粒6被吸引并附着在第2电极4和第3电极8上。由此，与黑显示时相比，附着在第2电极4上的着色颗粒6的数量变少，所以可实现中间色调显示。
在本实施方式中，为了实现白显示，分别向第1电极3施加-40V，向第2电极4施加+40V，此时的反射密度为0.4。另外，为了实现中间色调显示，分别向第1电极3施加+30V，向第2电极4施加-30V，向第3电极8施加-10V，此时的反射密度为0.9。并且，为了实现黑显示，分别向第1电极3施加+40V，向第2电极4施加-40V，此时的反射密度为1.4。
在本实施方式中，通过使分别施加于第1电极2、第2电极4和第3电极8上的电压值变化，可容易且高精度地控制附着在第2电极4上的着色颗粒6的数量。例如，使施加于第1电极2上的电压、施加于第2电极4上的电压恒定，通过增减施加于第3电极8上的电压，与以前的情况相比，可实现更致密的灰度控制。
(实施方式3-2)
图25A是表示本发明实施方式3-2的显示装置配备的显示部的主要结构的透视平面图，图25B是图25A的P-P线的截面图。为了方便，在图25B中省略着色颗粒。另外，根据本实施方式的显示装置将相邻的3个像素设为1个单位(下面称为象点)，进行显示，图25表示1个象点的结构。
如图25A和图25B所示，在根据实施方式的显示装置配备的显示部14中，在上侧基板1的下面形成具有沿配置成矩阵状的像素配置成格子状的黑矩阵9的黑矩阵层10。
在黑矩阵层10的下面形成具有多个梳齿部3a的梳状第1电极3和具有多个梳齿部4a的梳状第2电极4。第1电极3和第2电极4是由ITO等构成的透明电极。这些第1电极3和第2电极4对置配置，使梳齿部3a与梳齿部4a啮合。
如图25A及图25B所示，使位于一个象点内的梳齿部3a的宽度L1、L2、L3各不相同。同样，使位于一个象点内的梳齿部4a的宽度L4、L5、L6也各不相同。并且，还使位于一个象点内的梳齿部3a与梳齿部4a之间的距离W1、W2、W3、W4、W5、W6也各不相同。
另外，根据本实施方式的显示装置的其它结构与实施方式1-1的情况一样，所以标以相同序号，省略说明。
若如此构成，则即便在向第1电极3和第2电极4之间施加相同电压的情况下，也会因像素而产生不同的电场。因此，构成1个象点的3个像素分别具有不同的灰度特性。
若设由3个像素构成的象点为1个显示单位，则作为1个象点中的显示图案，可举出以下4种。
(1)在所有3个像素中进行黑显示。
(2)在3个像素中的2个像素中进行黑显示，在1个像素中进行白显示。
(3)在3个像素中的1个像素中进行黑显示，在2个像素中进行白显示。
(4)在所有3个像素中进行白显示。
这里，在上述(2)、(3)中，3个像素的组合分别有3种。在本实施方式的显示装置的情况下，对这些每三种情况的组合，用不同的灰度来进行显示。因此，在本实施方式的显示装置的情况下，在上述(1)、(4)中，分别可进行1个灰度的显示，在上述(2)、(3)中分别可进行3个灰度的显示，所以可实现8种灰度显示。
相反，在梳齿部3a的宽度L3、梳齿部4a的宽度L4和梳齿部3a与梳齿部4a之间的距离W2全部相同的情况下，在上述(1)-(4)的4个显示图案的每一个中不过能实现1个灰度。因此，这种结构的情况停留在4灰度显示。
这样，在本实施方式的显示装置中，通过适当组合灰度特性不同的3个像素，与现有情况相比，可实现更致密的灰度控制。
(实施方式3-3)
图26是表示进行黑显示情况下的本发明实施方式3-3的显示装置配备的显示部的主要结构的透视平面图。另外，本实施方式的显示装置与实施方式3-2的情况一样，将由相邻的3个像素构成的象点作为单位来进行显示，图26表示1个象点的结构。
如图26所示，在构成1个象点的3个像素内，填充粒径各不相同的着色颗粒6a、6b、6c(粒径按6c、6a、6b的顺序从小到大)。这里，着色颗粒6a、6b、6c的平均粒径优选为在1微米以上、10微米以下。
另外，根据本实施方式的显示装置的其它结构与实施方式1-1的情况一样，所以标以相同序号，省略说明。
若如此构成，则即便在向第1电极3和第2电极4之间施加相同电压的情况下，着色颗粒6a、6b、6c向第1电极3及第2电极4的附着状态、即附着的着色颗粒6a、6b、6c的个数及排列不同。因此，3个像素具有各不相同的3种灰度特性，所以与实施方式3-2一样，通过适当组合灰度特性不同的3个像素，与现有情况相比，可实现更致密的灰度控制。
(实施方式3-4)
实施方式3-1至3-3的显示装置进行黑白显示，而实施方式3-4的显示装置进行彩色显示。
图27是表示本发明实施方式3-4的显示装置配备的显示部的主要结构的透视平面图。另外，本实施方式的显示装置与实施方式3-2的情况一样，将由相邻的3个像素构成的象点作为单位来进行显示，图27表示1个象点的结构。
图27中，6d表示蓝色颗粒，6e表示绿色颗粒，6f表示红色颗粒。因此，1个象点由可分别显示蓝、绿、红的3种颜色的3个像素构成。通过由该3色像素来显示1个象点，可进行彩色显示。
若将这3色颗粒混在1个像素中，则不能实现良好的彩色显示。因此，在本实施方式中，将各色颗粒封入由图11A和图11B所示隔壁在每个像素中区分的空间中。
另外，根据本实施方式的显示装置的其它结构与实施方式3-2的情况一样。即，使位于一个象点内的梳齿部3a的宽度L1、L2、L3各不相同，同样，使位于一个象点内的梳齿部4a的宽度L4、L5、L6也各不相同。并且，还使位于一个象点内的梳齿部3a与梳齿部4a之间的距离W1、W2、W3、W4、W5、W6也各不相同。
这样使电极宽度等不同是由于红、蓝、绿3色的能见度不同。优选为使电极的宽度等不同，以使显示能见度最小的蓝色的面积最大，显示能见度最大的绿色的面积最小。
在本实施方式的显示装置的情况下，显示蓝色的像素的梳齿部3a的宽度L1最小，接着，按显示红色的像素的梳齿部3a的宽度L3、显示绿色的像素的梳齿部3a的宽度L2的顺序变小。另外，显示蓝色的像素的梳齿部4a的宽度L4最大，接着，按显示红色的像素的梳齿部4a的宽度L6、显示绿色的像素的梳齿部4a的宽度L5的顺序变大。并且，显示蓝色的像素的梳齿部3a与梳齿部4a之间的距离W1和W4最大，接着，按显示红色的像素的梳齿部3a与梳齿部4a之间的距离W2和W5、显示绿色的像素的梳齿部3a与梳齿部4a之间的距离W3和W6的顺序变大。
通过如此构成，红、蓝、绿的像素具有适于各色颗粒光学特性的灰度特性，所以可高效进行灰度表现，与现有情况相比，可进行灰度特性飞跃提高的良好且高效的彩色显示。
与实施方式4-3一样，通过使各色颗粒的粒径不同，得到适于各色颗粒光学特性的灰度特性，从而也可实现高效且灰度特性好的彩色显示。
在本实施方式中，为了实现彩色显示，使用红、蓝、绿3色颗粒群，但也可使用蓝绿色、品红色、黄色这3色颗粒群。
(第3组本发明的显示装置的其它实施方式)
在上面说明中，从实施方式3-1至实施方式3-3的显示装置为无源矩阵驱动的显示装置。但是，象第1组本发明的显示装置的其它实施方式中说明的那样，也可为有源矩阵驱动的显示装置。
(实施方式4-1)
最后，在下面的实施方式4中说明第4组本发明的显示装置的最佳实施方式。
(实施方式1)
本发明实施方式4-1的显示装置是所谓无源矩阵方式的显示装置。另外，着色颗粒以外的本实施方式的显示装置的结构和动作与实施方式1-1的情况一样，所以省略说明。下面，参照图3至图5B来说明本实施方式的显示装置中所用颗粒的结构。
图28是模式表示本发明实施方式4-1的显示装置中使用的颗粒结构的截面图。如图28所示，着色颗粒6由成为芯材的母颗粒6a、和固定以覆盖母颗粒6a表面的多个子颗粒6b构成。着色颗粒6优选为比重小、流动性好。这样，通过使着色颗粒6为使用母颗粒6a和子颗粒6b的复合结构，由于尤其是作用于着色颗粒6之间或与基板间的范德华力取决于子颗粒6b的粒径，所以作为着色颗粒6整体的流动性提高。
在本实施方式中，在母颗粒6a中使用直径为5微米的圆球状丙烯基颗粒，另外，在子颗粒6b中使用实施了带电处理后的直径为16nm的圆球状二氧化硅微粒，作为着色颗粒6整体具有带电性。另外，作为母颗粒6a中使用的材料，也可以是苯乙烯类、三聚氰氨类等其它树脂材料。另外，子颗粒6b中使用二氧化硅是因为可进行通过硅烷耦合剂等稳定且得到大的带电量的带电处理。
作为母颗粒6a的制造方法，为使单体及油溶性染料吸收在分散到不含有防润剂的水类介质中的聚合物颗粒中、聚合吸收后的单体的方法。根据该方法，可通过单分散得到粒径均匀的母颗粒6a。
由于母颗粒6a为树脂制成的，所以真比重小至1.2g/cm3，且软化点低。另外，子颗粒6b若与母颗粒6a相比，为2.1g/cm3，真比重大，但配合比小，所以作为着色颗粒6整体的影响小，另外，与母颗粒6a相比，因为软化点高，所以容易通过机械化学等方法固定在母颗粒上。
在本实施方式中，通过作为机械化学之一的高速气流中冲击法来固定处理子颗粒6b，以覆盖母颗粒6表面的整个面。母颗粒6a的表面整个面中覆盖子颗粒6b的配合比在母颗粒6a∶子颗粒6b的重量比下为100∶3至100∶5，稍稍比理论配合比多。这里，所谓理论配合比是假设为用1层子颗粒6b覆盖母颗粒6a表面的整个面时的计算值，配合比比理论值多是因为用高速气流中冲击法来使子颗粒6b的层均匀有限，难以用1层子颗粒6b覆盖母颗粒6a表面的整个面。
象本实施方式那样，若在母颗粒6a的表面整个面上覆盖子颗粒6b，则与不覆盖子颗粒的现有显示装置中所用丙烯基制聚合调色剂相比，耐湿特性飞跃提高。即，在湿度从50％提高到90％的情况下，上述聚合调色剂中带电量与初期相比下降55％，但在本实施方式的复合颗粒的情况下最低下降15％左右。
因此，上侧基板1、下侧基板2中使用的树脂薄膜不必进行特别的耐防湿处理，可使用PET薄膜等廉价的出售品。
作为子颗粒6b的带电处理方法，期望通过将子颗粒投入填充在表面处理剂与粉碎介质用空心颗粒的介质搅拌粉碎机中，进行湿式粉碎处理的方法。图34是模式表示使用由湿式粉碎处理制造的子颗粒6b来制作的着色颗粒6的结构的截面图。图34中，6g表示由用作表面处理剂的硅烷耦合剂等形成的带电处理膜。
根据该方法，因为可通过单分散来进行带电处理，所以可用一个颗粒单位来对子颗粒6b实施带电处理。因此，在带电处理子颗粒6b后，不会产生凝聚体粉碎后露出未进行带电处理面等缺陷。
在本实施方式中说明了对黑色着色颗粒6进行带正电处理的情况，但不用说也可进行带负电处理。
即便在现有的所谓纵电场方式的情况下，本实施方式的着色颗粒6的结构也有效。此时，除黑色的着色颗粒6外，还必需白色颗粒。即，为由两种颗粒群构成的结构。这样，在由两种颗粒群构成的结构的情况下，也可是仅在一种颗粒中对本实施方式所示母颗粒固定子颗粒的复合结构。对一种颗粒群实施带正电处理，对另一颗粒群实施带负电处理，这是因为在复合两种颗粒群的情况下，静电引力的影响比范德华力还大，所以产生容易凝集等问题。
在由两种颗粒群构成的结构中，可进行颗粒难以凝集的良好的图像显示，由进行带负电处理后的子颗粒来复合黑色颗粒，白色颗粒也可不被子颗粒覆盖，也不进行带电处理。
这里，作为白色颗粒的制造方法，有在使颜料分散到丙烯基单体中后进行聚合的方法。另外，作为固定到白色颗粒的母颗粒表面上的颗粒，若利用平均粒径为200nm至400nm的氧化钛(TiO2)，则即便母颗粒无色透明，也可由于氧化钛的散射效应来得到理想的白色，作为颗粒整体。因此，在提高颗粒的流动性的同时，可容易制作白色颗粒。
例如，在母颗粒原本是着色颗粒，因子颗粒而不必着色的情况下，根据范德华力的理论式，若使子颗粒的平均粒径在10nm以上、20nm以下，则可使附着力最小，还可减小显示装置的驱动电压。
并且，若设计成使颗粒的流动性提高且重视反射率，则期望不使子颗粒附着在着色颗粒上，由不透光的不透明材料构成的第1覆盖层来覆盖颗粒的表面整个面。
图35是模式表示本发明实施方式4-1的显示装置中使用的颗粒结构的其它实例的截面图。图35中，6h表示由铝或钛等构成、覆盖母颗粒6a表面的整个面地形成的白色的第1覆盖层，6i表示用硅烷耦合剂等形成以覆盖第1覆盖层6h的表面整个面的第2覆盖层。这样，在由致密的金属膜来覆盖母颗粒的情况下，与由子颗粒来覆盖母颗粒的情况相比，反射光的损失少，可得到反射率更高的显示装置。
(实施方式4-2)
实施方式4-2的显示装置使着色颗粒具有导电性。另外，本实施方式的显示装置的其它结构与实施方式4-1的情况一样，所以省略说明。
图29是模式表示本发明实施方式4-2的显示装置中使用的颗粒结构的截面图。如图29所示，着色颗粒6由成为芯材的母颗粒6a、固定以覆盖母颗粒6a的表面的多个子颗粒6b、和分散在多个子颗粒6b之间的由铬等金属粉末构成的导电颗粒6c构成。这样，通过向着色颗粒6中添加导电颗粒6c，作为整体不仅具有带电性，而且具有导电性。
在本实施方式中，与实施方式4-1的情况一样，分别在母颗粒6a中使用直径为5微米的圆球状丙烯基颗粒，在子颗粒6b中使用实施了带电处理后的直径为16nm的圆球状二氧化硅微粒。
将子颗粒6b固定到母颗粒6a中的方法与实施方式4-1的情况一样，为高速气流中冲击法。在母颗粒6a的表层整个面中用于覆盖子颗粒6b的配合比在母颗粒6a∶子颗粒6b的重量比下为100∶3至100∶5，稍稍比理论配合比多。
另外，导电性颗粒6c的添加量在重量比下为母颗粒6a的0.1％至1％。若添加过多导电性颗粒6c，则导致第1电极3与第2电极4之间短路，而不为优选。
这样，通过使着色颗粒6带有若干导电性，可防止电荷滞留而充电。
(实施方式4-3)
实施方式3的显示装置中由多层构成着色颗粒的母颗粒。另外，本实施方式的显示装置的其它结构与实施方式4-1的情况一样，所以省略说明。
图30A是模式表示本发明实施方式4-3的显示装置中使用的颗粒的母颗粒结构的截面图。如图30A所示，三聚氰氨树脂制的成为芯材的母颗粒6a的表面的整个面为由二氧化硅膜构成的第1覆盖层6d1所覆盖。另外，该第1覆盖层6d1的表面的整个面由与成为芯材的母颗粒6a相同的三聚氰氨树脂构成的第2覆盖层6d2覆盖。这里，期望第2覆盖层6d2的厚度大约为后述子颗粒6b直径的一样。
如实施方式4-1的情况那样，在通过高速气流中冲击法来在母颗粒6a的表面整个面中固定处理子颗粒6b的情况下，若增大旋转速度、拉长处理时间，则产生母颗粒6a非常软化、子颗粒6b埋没在母颗粒6a的内部的现象。在产生这种现象的情况下，得不到使着色颗粒6的流动性提高的效果。另外，若减小旋转速度、使处理时间过短，则子颗粒6b不能充分固定在母颗粒6a上。
因此，在本实施方式中，如图30A所示，通过高速气流中冲击法来在母颗粒6a和覆盖第1覆盖层6d1的第2覆盖层6d2的表面整个面中固定处理子颗粒6b。
图30B是模式表示本发明实施方式4-3的显示装置中使用的颗粒结构的截面图。如图30B所示，因为第1覆盖层6d1的软化点高，所以子颗粒6b未埋没在第1覆盖层内部，另外，因为第2覆盖层6d2的软化点低，所以子颗粒6b残留在其表层中，并固定在母颗粒6a上。
因此，即便高速气流中冲击法的处理条件是幅度较宽的条件，也可得到流动性高的复合颗粒。
(实施方式4-4)
实施方式4的显示装置中着色颗粒6的母颗粒6a为多孔质或中空结构。另外，本实施方式的显示装置的其它结构与实施方式4-1的情况一样，所以省略说明。
在颗粒比重作为整体小的情况下，因为颗粒的流动性提高，所以颗粒移动时的摩擦阻力变小，并且，颗粒移动必需的运动能量变小。因此，在图像显示时可进行高速响应的同时，可以低电压进行驱动。
为了作为整体来减小着色颗粒的比重，考虑使着色颗粒的母颗粒为多孔质、或使着色颗粒形成中空状等各种形态。
图31及图32是模式表示本发明实施方式4-4的显示装置中使用的颗粒结构的截面图。如图31所示，在母颗粒6a中使用多孔质颗粒的情况下，对应于形成的孔数，可减小母颗粒6a的比重。另外，如图32所示，若是具有空洞6e的中空状着色颗粒6，则可进一步减小比重。另外，为了将着色颗粒形成中空状，例如也可在如实施方式4-1那样将子颗粒6b固定在母颗粒6a上后，通过溶剂溶解母颗粒6a，形成空洞6e。
(实施方式4-5)
实施方式5的显示装置在复合化的颗粒中再设置1层。另外，本实施方式的显示装置的其它结构与实施方式4-1的情况一样，所以省略说明。
图33是模式表示本发明实施方式4-5的显示装置中使用的颗粒结构的截面图。如图34所示，形成还覆盖以覆盖母颗粒6a表面整个面的的方式多个子颗粒6b的防水膜6f。为了实现这种结构的着色颗粒6，也可如实施方式4-1那样在母颗粒6a上固定子颗粒6b后，形成作为氟元素类单膜的防水膜6f来覆盖子颗粒6b。
在着色颗粒6如上构成的情况下，通过防水膜6f的作用，难以对着色颗粒6产生基于水分的液体交联力。因此，着色颗粒6彼此的固定、和着色颗粒6与基板的固定等减少，可抑制即便电场作用着色颗粒6也不运动等情况的发生。从而反射率提高，对比度也提高。
在本实施方式中，使用氟元素类单分子膜来作为防水膜6f，但也可使用由硅烷耦合剂等处理后的疏水膜。
(第4组本发明的显示装置的其它实施方式)
在上述说明中，实施方式4-1至实施方式4-5的显示装置是无源矩阵驱动的显示装置。但是，也可象第1组本发明的显示装置的其它实施方式中说明的那样，为有源矩阵驱动的显示装置。
另外，在说明的实施方式4-1至实施方式4-5的显示装置中，说明了使用面内型(In plane)来作为使由母颗粒6a与子颗粒6b复合成的着色颗粒6驱动的电极并利用横电场的方式，但通过在上侧基板1和下侧基板2中分别形成第1电极3和第2电极4来利用纵电场的方式也可得到同样的效果。
另外，说明着色颗粒6是黑色这一种的情况，但在白色、黑色两种情况下，或红、绿、蓝等多种结构下也可得到同样的效果。
此时，即便在母颗粒6a中使用白色颗粒的情况下，通过在子颗粒6b中使用白色特性好的圆球状TiO2微粒，也可进一步提高颜色特性。
通过这些着色颗粒的组合可实现彩色显示，但不用说，也可代之以通过配备光的三原色滤色镜来实现彩色显示。
上面说明了第1组到第4组的本发明的显示装置的实施方式。通过对应于显示装置的用途等来适当组合上述实施方式中的几个形态，可实现各种形态的显示装置。

Claims (41)

1.一种显示装置，其特征在于，具备：
至少一个为透明的、对置的一对基板；
夹在所述一对基板间的气相中的、带电极性相同的多个颗粒；
设置在配置成矩阵状的每个像素中，驱动所述颗粒的第1电极和第2电极；以及
向所述第1电极和所述第2电极施加对应于图像信号的电压的电压施加部，
根据由所述电压施加部施加的电压，通过所述颗粒在所述第1电极与所述第2电极之间移动，显示对应于所述图像信号的图像。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
所述第1电极和所述第2电极形成于一个所述基板上。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于：
所述第1电极和所述第2电极形成于透明一方的所述基板上，所述第1电极或所述第2电极的任一方为透明电极。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
所述第1电极和所述第2电极形成于彼此不同的所述基板上。
5.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
所述第1电极和所述第2电极的至少一方形成为向垂直于所述基板的方向凹入的凹状或向所述垂直方向突起的凸状。
6.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
所述第1电极或所述第2电极形成为在所述基板的任一方中向垂直于所述基板的方向突起的凸状，并由凸状的所述第1电极或所述第2电极来保持所述基板间的间隙。
7.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
所述第1电极或所述第2电极形成为在所述基板任一方中向垂直于所述基板的方向突起的凸状，并由凸状的所述第1电极或所述第2电极来区分1个或多个像素与其它像素之间。
8.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
所述第1电极和所述第2电极的至少一方由透明导体构成。
9.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
还具备第3电极，设置在配置成矩阵状的每个像素中，驱动所述颗粒，且由所述电压施加部施加对应于图像信号的电压；
所述第1电极和所述第2电极是由透明导体构成的具有多个梳齿部的梳形电极，配置成使所述第1电极的梳齿部与所述第2电极的梳齿部啮合；
根据由所述电压施加部施加的电压，所述颗粒在所述第1电极、所述第2电极和所述第3电极之间移动，由此，显示对应于所述图像信号的图像。
10.根据权利要求9所述的显示装置，其特征在于：
相邻的所述第1电极的梳齿部与所述第2电极的梳齿部之间的距离在3微米以上、5微米以下。
11.根据权利要求9所述的显示装置，其特征在于：
所述电压施加部向所述第1电极和所述第2电极交互施加极性不同的电压。
12.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
所述颗粒的粒径在1微米以上、10微米以下。
13.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
在每个像素中设置有源元件，通过接通/断开控制各有源元件，在每个像素中，对所述第1电极或第2电极施加电压。
14.根据权利要求13所述的显示装置，其特征在于：
用有机半导体层来构成所述有源元件。
15.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
是无源矩阵驱动。
16.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
所述基板由厚度在0.1mm以上、0.5mm以下的树脂薄膜构成。
17.一种显示装置，其特征在于，具备：
至少一个为透明的、对置的一对基板；
夹在所述一对基板间的气相中的、带电极性相同的多个颗粒；
设置在配置成矩阵状的每个像素中的第1电极和第2电极；
呈现与配置在所述第1或第2电极附近的所述颗粒不同的颜色的着色面；
形成于所述基板的任一方中，对从所述基板的外部向气相透过的光进行聚光或散光，使所述光照射到所述着色面上的透镜；以及
向所述第1电极和所述第2电极施加对应于图像信号的电压的电压施加部，
根据所述电压，通过所述颗粒在所述第1电极与所述第2电极之间移动，显示对应于所述图像信号的图像。
18.根据权利要求17所述的显示装置，其特征在于：
所述显示装置的各像素的显示至少包含第1及第2显示状态，
在所述第1显示状态下，通过施加到所述第1及第2电极间的电压，移动的所述颗粒覆盖所述着色面，
在所述第2显示状态下，通过施加到所述第1及第2电极间的电压，移动的所述颗粒使所述着色面露出。
19.根据权利要求17所述的显示装置，其特征在于：
所述透镜形成于透明的第1基板上，
所述第1及第2电极设置在与所述第1基板对置的第2基板上。
20.根据权利要求17所述的显示装置，其特征在于：
是有源矩阵驱动型。
21.根据权利要求17所述的显示装置，其特征在于：
是无源矩阵驱动型。
22.根据权利要求19所述的显示装置，其特征在于：
所述气相侧的所述第2基板表面具有凹凸形状，在所述第2基板表面的凹部配置所述第2电极，同时，在所述第2基板表面的凸部配置所述第1电极及所述着色面。
23.根据权利要求22所述的显示装置，其特征在于：
所述凸部形成为矩阵状，同时，在所述凸部的周围，所述凹部形成格子状，在所述凹部配置梳状的所述第2电极。
24.根据权利要求22所述的显示装置，其特征在于：
所述第2基板表面的凸部的顶部到达所述第1基板，同时，在所述顶部之外的所述凸部表面配置所述第1电极及所述着色面。
25.根据权利要求19所述的显示装置，其特征在于：
所述第1基板的所述透镜具有凹状曲面。
26.根据权利要求22所述的显示装置，其特征在于：
在所述凸部表面配置所述着色面，在所述着色面配置由透明导体构成的所述第1电极。
27.根据权利要求22所述的显示装置，其特征在于：
在所述凸部表面配置由透明或不透明导体构成的所述第1电极，在所述第1电极的表面配置所述着色面。
28.根据权利要求17所述的显示装置，其特征在于：
所述着色颗粒的粒径在1微米以上、10微米以下。
29.根据权利要求17所述的显示装置，其特征在于：
所述第1及第2基板是厚度在0.5mm以下的树脂基板。
30.根据权利要求20所述的显示装置，其特征在于：
用于进行所述有源矩阵驱动的有源元件与所述第1或第2电极连接，所述有源元件包含有机半导体层。
31.一种显示装置，具备
至少一个为透明的、对置的一对基板；
夹在所述一对基板间的气相中的、带电极性相同的多个颗粒；
设置在配置成矩阵状的每个像素中，驱动所述颗粒的第1电极和第2电极和第3电极；以及
向所述第1电极、所述第2电极和第3电极施加对应于图像信号的电压的电压施加部，
分别在一个所述基板上设置所述第1电极及所述第2电极，在另一个所述基板上设置所述第3电极，
根据由所述电压施加部施加的电压，通过所述颗粒在所述第1电极、所述第2电极和所述第3电极之间移动，显示对应于所述图像信号的图像。
32.一种显示装置，具备
至少一个为透明的、对置的一对基板；
夹在所述一对基板间的气相中的、带电极性相同的多个颗粒；
设置在配置成矩阵状的每个像素中，驱动所述颗粒的第1电极和第2电极；以及
向所述第1电极和所述第2电极施加对应于图像信号的电压的电压施加部，
所述第1电极和所述第2电极间的间隔在相邻的至少每3个像素中不同，
根据由所述电压施加部施加的电压，通过所述颗粒在所述第1电极和所述第2电极之间移动，将所述3个像素作为1个显示单位，显示对应于所述图像信号的图像。
33.一种显示装置，具备
至少一个为透明的、对置的一对基板；
夹在所述一对基板间的气相中的、带电极性相同的多个颗粒；
设置在配置成矩阵状的每个像素中，驱动所述颗粒的第1电极和第2电极；以及
向所述第1电极和所述第2电极施加对应于图像信号的电压的电压施加部，
所述第1电极和所述第2电极的宽度在相邻的至少每3个像素中不同，
根据由所述电压施加部施加的电压，通过所述颗粒在所述第1电极和所述第2电极之间移动，将所述3个像素作为1个显示单位，显示对应于所述图像信号的图像。
34.一种显示装置，具备
至少一个为透明的、对置的一对基板；
夹在所述一对基板间的气相中的、带电极性相同的多个颗粒；
设置在配置成矩阵状的每个像素中，驱动所述颗粒的第1电极和第2电极；以及
向所述第1电极和所述第2电极施加对应于图像信号的电压的电压施加部，
所述多个颗粒的平均粒径在相邻的至少每3个像素中不同，
根据由所述电压施加部施加的电压，通过所述颗粒在所述第1电极和所述第2电极之间移动，将所述3个像素作为1个显示单位，显示对应于所述图像信号的图像。
35.根据权利要求34所述的显示装置，其特征在于：
所述多个颗粒的平均粒径在1微米以上、10微米以下。
36.根据权利要求31所述的显示装置，其特征在于：
将所述多个颗粒着色为红、绿、蓝3色之一，将各色颗粒封入由隔壁在每个像素中区分的空间中。
37.根据权利要求31所述的显示装置，其特征在于：
将所述多个颗粒着色为蓝绿色、品红色、黄色3色之一，将各色颗粒封入由隔壁在每个像素中区分的空间中。
38.根据权利要求31所述的显示装置，其特征在于：
是有源矩阵驱动型。
39.根据权利要求38所述的显示装置，其特征在于：
所述第2电极与用于进行所述有源矩阵驱动的有源元件连接，所述有源元件包含有机半导体层。
40.根据权利要求31所述的显示装置，其特征在于：
是无源矩阵驱动型。
41.根据权利要求31所述的显示装置，其特征在于：
所述基板是厚度在0.5mm以下的树脂基板。
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