JP2001125512A

JP2001125512A - 表示装置

Info

Publication number: JP2001125512A
Application number: JP30855899A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Matsuda; 宏松田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-10-29
Filing date: 1999-10-29
Publication date: 2001-05-11

Abstract

(57)【要約】【課題】絶縁性液体中に帯電粒子を分散してなる分散
系に電圧を印加して帯電粒子を移動させることにより表
示を行う表示装置において、アクティブマトリクス回路
を用いることなくＸ−Ｙマトリクス駆動を行う。【解決手段】絶縁性液体１と帯電粒子２からなる分散
系３を、光透過性のマイクロカプセル４に充填し、第１
主電極８を形成した第１基板６と、ストライプ状の第２
主電極９を形成した第２基板７との間に狭持し、第２主
電極９上には、該第２主電極９とは直交配置するストラ
イプ状の第３電極１１を絶縁層１０を介して配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、絶縁性液体中に帯
電粒子を分散してなる分散系に電圧を印加して帯電粒子
を移動させることによって表示を行う表示装置に関し、
特に、Ｘ−Ｙアドレスが可能な表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報機器の発達に伴い、各種情報
のデータ量は拡大の一途をたどり、情報の出力も様々な
形態をもってなされている。情報出力の形態は、一般
に、ブラウン管や液晶などを用いたディスプレイ画面に
よる表示と、プリンタなどによる紙へのハードコピー表
示とに大別できる。ところで、上述したブラウン管や液
晶は種々の利点を有するものの、いくつかの問題点を有
しており、かかる問題点のないハードコピー表示が依然
頻繁に使用されている。以下、この点について詳述す
る。

【０００３】ディスプレイ画面については、低消費電力
且つ薄型の表示装置が求められており、中でも液晶表示
装置は、こうした要望に対応できる表示装置として活発
な開発が行われ、商品化されている。しかしながら、現
在の液晶表示装置には、画面を見る角度や反射光によ
り、画面上の文字が見づらく、また光源のちらつき・低
輝度等から生じる視覚への負担が、未だ十分に解決され
ていないという問題がある。また、ブラウン管は、コン
トラストや輝度は液晶表示装置と比較して十分であるも
のの、ちらつきが発生するなど後述するハードコピー表
示と比較して十分な表示品位があるとは言えない。ま
た、装置が大きく重いため携帯性が極めて低い。

【０００４】一方、ハードコピー表示は、情報の電子化
により不要になるものと考えられていたが、実際には依
然膨大な量のハードコピー出力が行われている。その理
由としては、情報をディスプレイ画面で表示した場合、
前述した表示品位に関わる問題点に加えて、その解像度
も一般的には最大でも１２０ｄｐｉ程度と紙へのプリン
ト・アウト（通常３００ｄｐｉ以上）と比較して相当に
低い。従って、ディスプレイ画面による表示では、ハー
ドコピー表示と比較して視覚への負担が大きくなる。そ
の結果、ディスプレイ上で確認可能であっても、一旦ハ
ードコピー出力するということがしばしば行われること
になる。また、ハードコピーされた情報は、ディスプレ
イ表示のように表示領域がディスプレイ画面のサイズに
制限されることなく多数並べたり、また複雑な機器操作
を行わずに並べ替えたり、順に確認してゆくことができ
ることも、ハードコピー表示が併用される大きな理由で
ある。さらには、ハードコピー表示は、表示を保持する
ためのエネルギーは不要であり、情報量が極端に大きく
ない限り、いつでもどこでも情報を確認することが可能
であるという優れた携帯性を有する。

【０００５】ところで、上述のハードコピー表示は、上
述のような種々の利点を有するものの、紙を大量消費す
るという問題がある。従って、最近では、このハードコ
ピー表示に代わるものとして、リライタブル記録媒体
（視認性の高い画像の記録・消去サイクルが多数回可能
であり、表示の保持にエネルギーを必要としない記録媒
体）の開発が盛んに進められている。こうしたハードコ
ピーの持つ特性を継承した書き換え可能な第３の表示方
式をペーパーライクディスプレイと呼ぶこととする。

【０００６】ペーパーライクディスプレイの必要条件
は、書き換え可能であること、表示の保持にエネルギー
を要さないかもしくは十分に小さいこと（メモリー
性）、携帯性に優れること、表示品位が優れているこ
と、等である。かかるペーパーライクディスプレイの従
来例について説明する。

【０００７】現在、ペーパーライクディスプレイと見な
せる表示方式としては、例えば、サーマルプリンタヘッ
ドで記録・消去する有機低分子・高分子樹脂マトリクス
系（例えば、特開昭５５−１５４１９８号公報、特開昭
５７−８２０８６号公報）を用いた可逆表示媒体を挙げ
ることができる。この系は、一部プリペイドカードの表
示部分として利用されているが、コントラストがあまり
高くないことや、記録・消去の繰り返し回数が１５０〜
５００回程度と比較的少ないなどの課題を有している。

【０００８】また、別のペーパーライクディスプレイと
して利用可能な表示方式として、ハロルドＤ．リーズ
（ＨａｒｏｌｄＤ．Ｌｅｅｓ）等により発明された電
気泳動表示装置（アメリカ特許第３６１２７５８号）が
知られている。他にも特開平９−１８５０８７号公報に
電気泳動表示装置が開示されている。

【０００９】図１２に、上記電気泳動表示装置の構造及
び動作原理を示す。該表示装置は、所定間隙を介して配
置された一対の基板１２６，１２７を備えており、該間
隙には、電気泳動用の絶縁性液体１２１と正極性または
負極性に帯電された帯電粒子１２２からなる分散系１２
３が狭持されている。また、基板１２６，１２７にはそ
れぞれ分散系１２３に電圧を印加するための電極１２
８，１２９がそれぞれ形成されている。さらに、帯電粒
子１２２と絶縁性液体１２１とは光学的特性が異なるよ
うに互いに異なる色に着色されている。

【００１０】このような電気泳動表示装置において、図
１２（ａ）に示すように、電極１２９に負の電圧を印加
すると共に電極１２８を接地すると、負極性に帯電した
帯電粒子１２２は電極１２８に吸着され、基板１２６側
から観察すると帯電粒子１２２の色が認識される。ま
た、（ｂ）に示すように、電極１２９に正の極性の電圧
を印加すると、帯電粒子１２２は電極１２９側に吸着さ
れて、基板１２６側からは絶縁性液体１２１の色が認識
される。多数画素構成においてこのような駆動を画素単
位で行うことにより、任意の画像表示を行うことができ
る。

【００１１】上記のような帯電粒子の電気泳動を利用し
た表示方法は、応答時間（画素書き込みまたは消去に要
する時間）が数十ミリ秒以下と比較的速く、書き換え回
数も１０⁸回以上可能である。また、電圧印加により電
極上に吸着された帯電粒子は駆動電圧を取り除いても長
期にわたって安定に存在する（メモリ性を有する）た
め、同じ表示を保持する期間は電力を必要としない。さ
らに、反射型のディスプレイであるため、光源のちらつ
き等にて生じる視覚の負担を抑えることができる。

【００１２】しかしながら、従来の電気泳動表示装置に
おいては、いくつかの問題点を有していた。即ち、絶縁
性液体と帯電粒子からなる分散系を、単に一定の間隙を
有する一対の基板間に保持せしめて駆動した場合、長時
間の繰り返し駆動に伴って帯電粒子が偏在化し、表示ム
ラが顕在化することがある。そこで、例えば、特開昭５
９−３４５１８号公報や特開平２−２８４１２４号公報
に開示されているように、前記基板間の間隙を適当な隔
壁材料を用いて面内方向に微小分割することによって、
帯電粒子の偏在化を防止し、表示品位を向上せしめる方
法が提案されている。しかしながら、かかる構成におい
ては、隔壁構造を形成するための工程が付加されること
に加えて、分散系を隔壁で分割された多数の区画内に均
一に注入することが比較的困難である。

【００１３】かかる問題（一対の基板間隙に微小分割さ
れた分散系を均一に配置する）を解決する方法として、
特許第２５５１７８３号公報及び特開平１０−１４９１
１８号公報には、分散系をマイクロカプセル化し、かか
るマイクロカプセルを複数個、前記一対の基板間隙に保
持させる方法が提案されている。図１３を用いてその構
成を簡単に説明すると、帯電粒子１２２と絶縁性液体１
２１からなる分散系１２３を、直径５０μｍ程度の透明
なマイクロカプセル１２４に封入したものを適当な支持
材１２５に分散させて、一対の電極１２８，１２９間に
狭持したものである。図１２に示した表示装置と同じ
く、電極１２８，１２９に印加する電圧の極性を切り替
えることにより、絶縁性液体１２１或いは帯電粒子１２
２の色を表示することができる。

【００１４】このようなマイクロカプセルを用いた電気
泳動表示装置は、帯電粒子の偏在化に伴う表示品位の低
下が少なく、また基板の曲げに対しても破損が起こりに
くいため、特に可撓性に優れた表示装置となりうる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電気泳
動表示装置では、一般に下記式（１）で示されるよう
に、帯電粒子の移動速度ｕに関して、電界Ｅに対する明
確なしきい値特性がないため、二次元（Ｘ−Ｙ）マトリ
クス表示を行おうとすると、半選択点問題が浮上する。

【００１６】ｕ＝ＤζＥ／４πη …（１）上記式（１）において、ｕ：帯電粒子の移動速度Ｄ：絶縁性液体の誘電率 ζ：帯電粒子のゼータ電位Ｅ：電界強度 η：絶縁性液体の粘度

【００１７】図１２，図１３に示したいずれの方式の電
気泳動表示装置においても、一対の電極をそれぞれスト
ライプ状に形成し、一方をＸ列、他方をＹ行として互い
に直交するように配置し、任意のＸ−Ｙ点で定義される
画素（選択点）に表示のための信号を印加するため、対
応するＸ列電極とＹ行電極とを選択し、これらに書き込
み或いは消去信号を印加すると、該Ｘ列電極に対応する
他の画素及びＹ行電極に対応する他の画素では、一方の
電極のみが選択状態である半選択点となる。かかる半選
択点においては、選択点の約半分の電圧が印加されてし
まうため、しきい値特性を持たない帯電粒子はかかる電
圧に応じて移動し、画面の書き換え中に好ましからざる
画質の変動が生じてしまう。

【００１８】このような問題を解決するため、選択点の
画素のみに有効な電圧が印加されるように、各画素毎
に、印加電圧に対して非線形的に抵抗値が変化するよう
な抵抗素子を付加的に設けた構成や、トランジスタを用
いたスイッチング回路（いわゆるアクティブマトリクス
駆動回路）を設けた構成が採用されている。実際、この
ような付加回路、特に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用
いたアクティブマトリクス駆動回路の利用は、期待通り
の安定な表示動作をもたらすが、表示装置の製造コスト
を上昇させ、また、かかる非線形性付与にかかるトラン
ジスタなどの電子素子を安定に再現性良く基板上に作製
するためのプロセスは、シリコンベースの技術であるた
め、一般に高温過程を要し、表示装置を樹脂主体で製造
しようとする場合には大きな障害となってしまう。

【００１９】一方、マイクロカプセルを用いない従来の
電気泳動表示装置においては、アメリカ特許第４２０３
１０６号（対応日本出願：特開昭５４−８５６９９号公
報）に開示されるように、一対の主電極の間に網状電極
を配して、かかる網状電極に適切な電圧を印加すること
により、半選択点における帯電粒子の移動を制限する方
法が提案されている。しかしながら、類似の構成をマイ
クロカプセルを用いた表示装置に応用した例はない。そ
の理由として、網状電極を用いる構成においては、網状
電極或いは一対の主電極のうちの一方とマイクロカプセ
ルとの電気的接触（即ち接触或いは空間的接近）が不十
分であり、網状電極を用いて主電極間の電界分布を制御
することによるＸ−Ｙマトリクス駆動表示は困難である
ことが予想される。

【００２０】本発明の目的は、上記問題点を解決し、マ
イクロカプセルを用いた構成において、アクティブマト
リクス回路を用いることなく、良好なＸ−Ｙアドレスが
可能な電気泳動表示装置を実現することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明の表示装置は、互
いに対向配置する第１の基板及び第２の基板と、互いに
対向配置する第１の基板に支持された第１主電極と第２
の基板に支持された第２主電極と、上記基板間に複数個
配置された絶縁性材料からなる光透過性のマイクロカプ
セル内に充填された絶縁性液体中に帯電粒子を分散して
なる分散系と、第１主電極及び第２主電極から絶縁状態
で上記基板間に配置された第３電極と、を備え、上記分
散系に印加した電圧によって上記帯電粒子を第１主電極
或いは第２主電極の方向に移動させることによって表示
を行う表示装置であって、上記第１主電極と第２主電極
間に電圧を印加して発生させた電界を、上記第３電極に
電圧を印加することによって調整し、上記帯電粒子の移
動を制御することを特徴とする。

【００２２】上記本発明は、第１主電極、第２主電極及
び第３電極にそれぞれ印加した電圧によって、所定の帯
電粒子の移動に必要な電界が分散系の９０％以上に形成
されること、第３電極が、第１主電極上或いは第２主電
極上に絶縁層を介して形成されていること、絶縁層の厚
さと第３電極の厚さの合計が、マイクロカプセルの基板
に垂直な方向の最大幅の１／２以下であり、帯電粒子の
粒径以上であること、第１主電極及び第２主電極の少な
くとも一方がストライプ状に形成され、第３電極が該ス
トライプに直交する方向のストライプ状に形成されてい
ること、隣接する２つの第３電極間の中心間距離がマイ
クロカプセルの基板に平行な方向の最大幅よりも小さい
こと、少なくとも一部の第３電極が、隣接する２つの第
３電極間の間隔が、マイクロカプセルの基板に平行な方
向の最大幅の１／２よりも小さくなるように配置された
こと、隣接する２つの第３電極の間隔が、帯電粒子の粒
径以上であること、を好ましい態様として含むものであ
る。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。

【００２４】先ず、本発明の表示装置の基本構造につい
て、図１、図２を参照して説明する。

【００２５】図１は、本発明の表示装置の実施形態の断
面概略構成図であり、図中、３は絶縁性液体１と分散粒
子２からなる分散系、４は光透過性のマイクロカプセ
ル、５は支持材、６は第１基板、７は第２基板、８は第
１主電極、９は第２主電極、１０は絶縁層、１１は第３
電極である。

【００２６】図１（ａ）に示すように、本発明の表示装
置は、互いに対向配置する第１の基板６及び第２の基板
７と、互いに対向配置する第１の基板６に支持された第
１主電極８と第２の基板７に支持された第２主電極９
と、上記基板間に複数個配置された絶縁性材料からなる
光透過性のマイクロカプセル４内に充填された絶縁性液
体中１に帯電粒子２を分散してなる分散系３と、第１主
電極８及び第２主電極９から絶縁状態で上記基板間に配
置された第３電極１１と、を備えている。

【００２７】本実施形態の表示装置においては、第３電
極１１は絶縁層１０を介して第２主電極９上にストライ
プ状に形成されている。また、第２主電極９も紙面に平
行な方向のストライプ状に形成されて第３電極１１とは
直交配置しており、その幅は一画素の幅以下である。一
方、第１主電極８は第１基板６全面に連続的に形成され
ている。

【００２８】絶縁層１０の厚さと第３電極１１の厚さの
合計（以下、第３電極１１の高さと記す）ｈは、マイク
ロカプセル４の基板６，７に垂直な方向の最大幅Ｈ（マ
イクロカプセルがほぼ球状の場合にはその直径）の１／
２以下、帯電粒子２の粒径以上の範囲で選択される。マ
イクロカプセル４は、必要に応じて適当な支持材（バイ
ンダー）５によって基板６，７間の間隙内に保持させて
も良い。また、図１（ａ）においては、基板６，７とマ
イクロカプセル４との間及び隣接する２個のマイクロカ
プセル４の間に間隙を持たせているが、特に該間隙は必
要ではなく、互いに密着させて配置しても良い。

【００２９】マイクロカプセル４の形状は、図１（ａ）
に示すような球形に限定されるものではなく、後述する
製造工程において変形し、その結果として断面が楕円形
或いは矩形化したものであっても良い。

【００３０】本発明の表示装置においては、第１主電極
８、第２主電極９、第３電極１１にそれぞれ電圧を印加
することによって、分散系３に所定の電界を印加し、帯
電粒子２を移動させる。従って、本発明においては、第
１主電極８、第２主電極９及び第３電極１１にそれぞれ
印加した電圧によって、所定の帯電粒子２の移動に必要
な電界が分散系３の９０％以上に形成されるように、各
マイクロカプセル４が、直接、或いは各電極上に保護等
の目的で形成された電界形成に支障がない程度の絶縁層
（不図示）もしくは支持材５を介して、各電極と接する
ように、各電極の寸法、配置を適切に選択することが重
要である。

【００３１】即ち、第２主電極９への電圧印加が有効と
なるように、第３電極１１の電極幅ｗ_ceは、マイクロカ
プセル４の基板６，７に平行な方向の最大幅ｄ（マイク
ロカプセル４がほぼ球状の場合にはその粒径）よりも十
分に小さい。かかる第３電極１１の電極幅ｗ_ceの最小値
については特に制限はない。

【００３２】また、第３電極１１による電界制御効果を
得る上では、隣接する２つの第３電極１１の中心間距離
ｄ_ceは、マイクロカプセル４の基板６，７間に平行な方
向の最大幅ｄ以下とする。第３電極１１の中心間距離ｄ
_ceがマイクロカプセル４の最大幅ｄと等しい場合には、
第３電極１１とマイクロカプセル４との位置関係につい
て、場合によっては、図１（ｂ）に示したような配置と
なることもある。この場合、図１（ａ）の配置と比較し
て、マイクロカプセル４内に形成される電界に対する第
３電極１１への電圧印加の影響が異なるため、帯電粒子
２の移動に差異が発生し、表示装置全体で（ａ）の配置
と（ｂ）の配置が混在している場合には、表示ムラが発
生する恐れがある。

【００３３】よって、第３電極１１とマイクロカプセル
４との位置関係の差異に基づく表示品位低下を防止する
観点から、図２に示すように、第３電極１１の中心間距
離ｄ _ceは、マイクロカプセル４の基板６，７に平行な方
向の最大幅ｄの１／２以下とすることが好ましい。この
場合、部分的にｄ_ceがｄの１／２を超える配置が含まれ
ていても、その領域がごく一部であれば、影響は小さい
と考えられる。逆に、ｄ_ceを小さくし過ぎた場合には、
マイクロカプセル４を変形して図１，図２に示すように
マイクロカプセル４内に第３電極１１を食い込ませる際
に、マイクロカプセル４の変形が不十分となり、分散系
３が第２主電極９と十分な電気的接触を取ることができ
なくなる恐れがあるため、注意を要する。

【００３４】また、隣接する２つの第３電極１１間の間
隔ｄ_n（＝ｄ_ce−ｗ_ce）は、少なくとも帯電粒子２の粒
径以上である。

【００３５】以上述べた第３電極１１の寸法及び配置に
ついては、実際に駆動表示を行う際に用いる電圧波形に
も依存するため、最適な表示が得られるように適宜選択
する必要があるが、例えば、平均粒径１．５μｍの帯電
粒子２を封入した平均粒径（ｄ＝Ｈ＝）５０μｍのマイ
クロカプセル４を用いる場合、ｈ＝１０μｍ、ｗ_ce＝４
μｍ、ｄ_n＝２０μｍ（ｄ_ce＝２４μｍ）である。

【００３６】図３は、本発明の表示装置の一例の第２主
電極９と第３電極１１との位置関係を示す概略図であ
る。図３（ａ）は、かかる構成の表示装置の一部を示す
平面図であって、第１基板６を取り外して見た状態であ
る。また、図３（ｂ）は、第２主電極９の長尺方向に垂
直な方向の断面図である。図中の符号は図１、図２と同
じである。

【００３７】図３に示されるように、当該構成において
は第２電極９はストライプ状に形成され、各々Ｙ₁〜Ｙ₄
のＹ行電極３２を構成している。これら第２電極９と直
交する方向に、１画素に対して６本の第３電極１１が使
用されているが、１本以上で、且つ前述した寸法及び配
置に対する制約を満足するものであれば、何本使用して
もかまわない。これら６本の第３電極１１は、電気的に
１本にまとめられて、各々Ｘ₁〜Ｘ₄のＸ列電極３１を構
成している。当該構成において、任意のＸ列電極３１と
Ｙ行電極３２の交点が、Ｘ−Ｙアドレッシング可能な一
つの画素に対応する。尚、本図では４行×４列の１６画
素分の構成を示したが、特にこれに限定されるものでは
ない。

【００３８】次に、図３に示す構成を有する表示装置の
表示動作について図４を用いて説明する。以下の説明に
おいては、第１主電極８が全画素に対応して連続的に形
成されており、帯電粒子２が負極性に帯電しているもの
とする。また、図４に表記した第１主電極８、Ｘ列電極
３１（第３電極１１）、Ｙ行電極３２（第２主電極９）
は、各々図３に表記した部材に対応している。図４中、
（ａ）は第１主電極８に印加される電圧波形、（ｂ）は
Ｘ列電極３１に印加される電圧波形、（ｃ）はＹ行電極
３２に印加される電圧波形を示す。

【００３９】まず最初に、第１主電極８に−３０Ｖのパ
ルス電圧（パルス幅３０ｍｓ）、全Ｘ列電極３１に０
Ｖ、全Ｙ行電極３２に＋３０Ｖのパルス電圧（パルス幅
３０ｍｓ）を印加すると、マイクロカプセル４中の全て
の帯電粒子２は、Ｙ行電極３２側、即ち、第２主電極９
側に引き寄せられ、第１基板６側から表示装置を見てい
る観察者には、全画素が絶縁性液体１の色にリセットさ
れる。

【００４０】次に、第１主電極８と全Ｙ行電極３２に＋
４０Ｖの電圧を印加し、全Ｘ列電極３１に０Ｖを印加し
て、ホールド状態とする。かかるホールド状態において
は、第１主電極８側、Ｙ行電極３２側、いずれに存在す
る帯電粒子２も移動することなく、その状態を保持す
る。従って、この場合、リセット動作により作られた表
示（全帯電粒子２がＹ行電極３２側、即ち第２基板７側
に存在する状態）が保持される。

【００４１】次に、所望のパターンを有する表示（書き
込み）を行うために、いずれか１行のＹ行電極３２を選
択し、選択されたＹ行に関して、Ｘ列電極３１の各々に
書き込み信号または非書き込み信号を印加し、選択した
Ｙ行に対して書き込み動作を行わしめる。この時、非選
択状態にある残りのＹ行に対しては、上記書き込み信号
印加または非書き込み信号印加の如何に関わらず、現在
の状態を保持する（表示が変動しない）ように、マイク
ロカプセル４内の電界状態を調整する。同様に、選択Ｙ
行を順次切り替えながら、書き込み動作を行うことによ
って、画面全体を書き換えることができる。

【００４２】書き込み動作は具体的には、例えば、第１
主電極８に＋４０Ｖ（ホールド状態の電圧と同じ）の電
圧を印加し、選択Ｙ行電極３２には０Ｖのパルス電圧
（パルス幅３０ｍｓ）を印加し、非選択Ｙ行電極３２に
は＋４０Ｖの電圧（ホールド状態の電圧と同じ）を印加
する。選択Ｙ行電極３２に対して、書き込み画素に対応
するＸ列電極３１にはＹ行電極３２へのパルス電圧印加
と同期させて、＋１０Ｖのパルス電圧（パルス幅３０ｍ
ｓ）の書き込み信号を、非書き込み画素に対応するＸ列
電極３１には−３０Ｖのパルス電圧（パルス幅３０ｍ
ｓ）の非書き込み信号を、それぞれ印加すると、選択Ｙ
行で且つ書き込み信号印加点、即ち選択点では、帯電粒
子２は第１主電極８側に引き寄せられて、観察者には帯
電粒子２の色が観察されるようになる。一方、選択Ｙ行
で且つ非書き込み信号印加点では、Ｘ列電極３１に対し
て第１主電極９側では＋７０Ｖ、選択Ｙ行電極３２側で
は＋３０Ｖの電位差が形成されるので、いずれの主電極
に引きつけられている帯電粒子２も移動できない。即ち
書き込みは行われない。

【００４３】他方、非選択Ｙ行の画素については、Ｘ列
電極３１に書き込み信号が印加されている画素、即ち半
選択点では、Ｘ列電極３１に対して第１主電極９側では
＋３０Ｖ、非選択Ｙ行電極３２側では＋３０Ｖの電位差
が形成されるので、いずれの主電極に引きつけられてい
る帯電粒子２も移動できない。即ち、半選択点におい
て、書き込み信号印加による表示の変動は発生せず、先
の表示状態が保持される。

【００４４】以上の構成において、Ｘ列電極３１とＹ行
電極３２とを入れ替えて使用しても良い。即ち、簡単に
は、図３で示した構成を持つ表示装置を９０°回転させ
て利用することを想定すればよい。従って、概略構成は
図５に示すものとなり、第２電極９をＸ列電極５１、第
３電極１１をＹ行電極５２として、Ｘ−Ｙアドレッシン
グ表示を行うことが可能である。この場合、基板面法線
方向に関するＸ列電極５１とＹ行電極５２との位置関係
（上下関係）が、図３に示した構成の表示装置とは入れ
替わっているので、かかる構成を有する表示装置の駆動
方法、及び表示動作の一例について図６を用いて説明す
る。

【００４５】今、第１主電極８が全画素に対応して連続
的に形成されており、帯電粒子２が負極性に帯電してい
るとする。また、図６中に表記した第１主電極９、Ｘ列
電極５１（第２主電極９）、Ｙ行電極５２（第３電極１
１）は、各々図５に表記した部材に対応している。

【００４６】先ず最初に、例えば、第１主電極８に−３
０Ｖのパルス電圧（パルス幅３０ｍｓ）、全Ｙ行電極５
２に０Ｖ、全Ｘ列電極５１に＋３０Ｖのパルス電圧（パ
ルス幅３０ｍｓ）を印加すると、マイクロカプセル４中
の全ての帯電粒子２は、Ｘ列電極５１側、即ち第２基板
７側に引き寄せられ、第１基板６側から見ている観察者
には、全画素が絶縁性液体１の色にリセットされる。

【００４７】次に、第１主電極８と全Ｘ列電極５１に＋
４５Ｖの電圧を印加し、全Ｙ行電極５２に−２０Ｖの電
圧を印加して、ホールド状態とする。かかるホールド状
態においては、第１主電極８側、Ｘ列電極５１側、いず
れに存在する帯電粒子２も移動することなく、その状態
を保持する。従って、この場合、リセット動作により作
られた表示（全帯電粒子２がＸ列電極５１側、即ち第２
基板７側に存在する状態）が保持される。

【００４８】次に、所望のパターンを有する表示（書き
込み）を行うため、いずれか１行のＹ行電極５２を選択
し、選択されたＹ行に関して、Ｘ列電極５１の各々に書
き込み信号または非書き込み信号を印加し、選択Ｙ行に
対して書き込み動作を行わしめる。この際、非選択状態
にある、残りのＹ行に対しては、上記書き込み信号印加
または非書き込み信号印加の如何に関わらず、現在の状
態を保持する（表示が変動しない）ように、マイクロカ
プセル４内の電界状態を制御する。同様にして、選択Ｙ
行を順次切り替えながら、書き込み動作を行うことによ
って、画面全体を書き換えることができる。

【００４９】書き込み動作は具体的には、例えば、第１
主電極８に＋４５Ｖの電圧（ホールド状態の電圧と同
じ）を印加し、選択Ｙ行電極５２には＋１５Ｖのパルス
電圧（パルス幅３０ｍｓ）を印加し、非選択Ｙ行電極５
２には−２０Ｖの電圧（ホールド状態の電圧と同じ）を
印加する。選択Ｙ行に対して、書き込み画素に対応する
Ｘ列電極５１にＹ行電極５２へのパルス電圧印加と同期
させて、＋１０Ｖのパルス電圧（パルス幅３０ｍｓ）の
書き込み信号を、非書き込み画素に対応するＸ列電極に
＋４５Ｖのパルス電圧（ホールド状態の電圧と同じ）の
非書き込み信号を、それぞれ印加すると、選択Ｙ行で且
つＸ列電極に対して書き込み信号印加点、即ち選択点で
は、帯電粒子２は第１電極８側に引き寄せられて、観察
者には帯電粒子２の色が観察されるようになる。一方、
選択Ｙ行で且つＸ列電極に対して非書き込み信号印加点
では、選択Ｙ行電極５２に対して第１主電極８側では＋
３０Ｖ、Ｘ列電極５１側では＋３０Ｖの電位差が形成さ
れるので、いずれの主電極に引きつけられている帯電粒
子２も移動できない。即ち、書き込みは行われない。

【００５０】他方、非選択Ｙ行については、Ｘ列電極５
１に書き込み信号が印加されている画素、即ち半選択点
では、非選択Ｙ行電極５２に対して第１主電極８側では
＋６５Ｖ、Ｘ列電極５１側では＋３０Ｖの電位差が形成
されるので、いずれの主電極に引きつけられている帯電
粒子２も移動できない。即ち、半選択点において、書き
込み信号印加による表示の変動は発生することなく、先
の表示状態が保持される。また、Ｘ列電極５１に非書き
込み電圧が印加されている画素では、非選択Ｙ行電極５
２に対して第１主電極８側では＋６５Ｖ、Ｘ列電極５１
側も＋６５Ｖの電位差が形成されるので、やはりいずれ
の主電極に引きつけられている帯電粒子２も移動できな
い。つまり、先の表示状態が保持される。

【００５１】以上、図４及び図６を用いて述べた本発明
の表示装置の駆動方法は、選択画素における書き込み動
作及び非書き込み画素における保持動作を説明するため
の一例であって、表示動作の構造などに依存して、適
宜、適切な書き込み動作、保持動作が可能であるように
その駆動電圧、波形、印加タイミング等の条件を選択す
るが、動作原理には変わりはない。

【００５２】また、図４及び図６を用いた駆動方法の説
明では、表示画面を更新する（書き換える）手法とし
て、最も一般的と思われる、１行ずつ選択して順次書き
換えていくものとして説明を行ったが、１列ずつ選択し
て順次書き換えるように駆動することも可能である。

【００５３】また、リセット動作は、第１主電極８側に
帯電粒子２を引きつけることにより行い、書き込み動作
はかかる帯電粒子２を第２主電極９側に引きつけること
によって行っても良い。この場合、図４及び図６を用い
て説明した駆動方法による場合と比較して、観察者から
見てリセット及び書き込み時の色が反転する。

【００５４】また、第１主電極８と第２主電極９の両方
を分割電極群として形成しても良い。この場合、例え
ば、第１主電極８に対向するＹ行電極に対応するよう
に、パターニングすると、リセット動作をＹ行毎に行う
ことができるので、画像全体を１度にリセットすること
なく選択Ｙ行のみリセットしながら、表示を書き換えて
いくことが可能となる。

【００５５】また、図３〜図６を用いた説明では、観察
者は第１基板６側から表示装置を観察するものとして説
明を行ったが、逆に第２基板７側から観察するものとし
て表示装置を構成しても良い。いずれの基板側から表示
装置を観察するにしても、少なくとも観察側に位置する
基板や電極材料を適宜光透過性の材料に変更する必要が
あることはいうまでもない。

【００５６】次に、本発明の表示装置の製造方法の一例
を図７を用いて説明する。同図の符号は、図１と同じで
あり、（ａ−１）〜（ｄ−１）は第２主電極９の長尺方
向に平行な方向の断面の概略構成図を、（ａ−２）〜
（ｄ−２）は第２主電極９の長尺方向に垂直な方向の断
面の概略構成図を示している。

【００５７】先ず、第１基板６上に第１主電極８を形成
する。観察者が第１基板６側から表示を観察する場合に
は、第１基板６と第１主電極８とはいずれも光透過性の
材料を用いる必要がある。基板材料としては、一般的な
ガラスや石英も使用できるが、フレキシブルな表示装置
とする場合には、プラスチックフィルムを使用する。材
料としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、
ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）等が使用可能であ
る。また、第１主電極８の材料としては透明性が必要で
ある場合には、ＩＴＯ（インジウム・チン・オキサイ
ド）、ＺｎＯ、ＳｎＯ₂等の金属酸化物を用いる。ま
た、透明性を必要としない場合には、Ａｌ、Ａｕ、Ｐ
ｔ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒなどの金属材料を用いるこ
とができ、必要に応じてパターニングして電極を形成す
る。

【００５８】第１主電極８上には、絶縁性液体１と帯電
粒子２からなる分散系３を充填した複数本のマイクロカ
プセル４が二次元的に複数個配置される。かかるマイク
ロカプセル４の形成方法については後述する。該マイク
ロカプセル４の粒径は、小さすぎるとコントラストが低
下するため、要求するコントラストにもよるが、２０μ
ｍ以上が望ましい。分散系３を充填したマイクロカプセ
ル４は、必要に応じてシリコーン樹脂やアクリル樹脂な
どの支持材５と混合して第１主電極８上に塗布し、配置
する（ａ−１、ａ−２）。

【００５９】次に、第２基板７上に第２主電極９を形成
する。基板材料としては、先に示した第１基板６と同様
である。また、第２主電極９の材料も前記第１主電極８
の材料と同様である。かかる第２主電極はストライプ状
にパターニングしてＹ行電極群を形成する。

【００６０】上記第２主電極９を形成した第２基板７上
に、絶縁層１０を介して第３電極１１を形成する。絶縁
層１０としては、フォトレジスト材料を用いることがで
きるが、厚さを厚くしたい場合には、特に厚膜フォトレ
ジスト材料が好ましく用いられる。第３電極１１の材料
としては、ＩＴＯ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｒ等が用いられる。
絶縁層１０及び第３電極１１の形成方法としては、一旦
第２基板７上に全面に均一に絶縁層材料及び第３電極材
料を堆積せしめた後、ウエットエッチング或いはドライ
エッチングにより、第２主電極９とは直交する方向のス
トライプ状にパターニングし、Ｘ列電極群を形成する
（ｂ−１、ｂ−２）。

【００６１】上記工程でそれぞれ作製した、マイクロカ
プセル４を配置した第１基板６と、互いに直交する第２
主電極９と第３電極１１とを形成せしめた第２基板７と
を、各々の主電極が対向するように貼り合わせる。この
際、貼り合わせた一対の基板が剥がれないように、表示
を損なわない位置に適宜光硬化性或いは熱硬化性の接着
剤７１を塗布しても良い（ｃ−１、ｃ−２）。

【００６２】次に、貼り合わせた基板に上面から圧力を
かけ、マイクロカプセル４を一部変形せしめて、各電極
の電圧印加によって各マイクロカプセル４内の電界強度
分布が制御できるように、マイクロカプセル４と各電極
（８、９、１１）とを接触或いは十分近い位置に近づけ
る。この際、製造中の装置が破壊されない程度に加熱し
ながら加圧しても良い。加圧後、接着剤７１がある場合
には、これを硬化させて接着層７２を形成する（ｄ−
１、ｄ−２）。図７では、便宜上マイクロカプセル４の
変形は第３電極１１の形状に追従した分に加えて、その
断面形状が矩形に変形したものを示しているが、実際に
は断面形状の変化の度合いに関する制限はない。

【００６３】以上の工程により作製した表示装置に、Ｘ
−Ｙアドレッシング可能な電気回路を接続することによ
って図４または図６に例示したようなＸ−Ｙマトリクス
表示を行うことが可能となる。

【００６４】本発明に用いられるマイクロカプセル４
は、球状或いはそれを変形したものであり、マイクロカ
プセル４の材料としては、絶縁性材料であり、可視光の
透過率が高いアクリル樹脂、ポリスチレン、ポリエチレ
ンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルサルフォン
（ＰＥＳ）等の樹脂、ゼラチンが用いられる。また、マ
イクロカプセル４の径は表示画素の大きさに応じて適宜
決定される。また、マイクロカプセル４の厚さは素材に
よるが、好ましくは０．１μｍ〜５０μｍである。

【００６５】本発明に用いられる絶縁性液体１として
は、シリコーンオイル、オリーブオイルなどの油類、ト
ルエン、キシレン等芳香族炭化水素、パラフィン系炭化
水素（ノルマルパラフィン、イソパラフィン）等脂肪族
或いはハロゲン化炭化水素、高純度石油等、帯電粒子が
良好且つ安定に帯電することができ、且つ低粘度の液体
が好ましく使用される。中でもシリコーンオイルやイソ
パラフィンが好ましく用いられ、イソパラフィンとして
は、シェルジャパン（株）製「シェルゾール７０，７
１，７２」、エクソン化学（株）製「アイソパーＧ，
Ｈ，Ｌ，Ｍ」、出光石油（株）製「ＩＰソルベント１６
２０，２０２８，２８３５」などが上市されている。ま
た、絶縁性液体１と帯電粒子２との比重を合わせるため
に、必要に応じて比重の大きい絶縁性液体を混合する。
また、絶縁性液体１を着色してカラー表示を行う場合に
は、着色剤として、染料等を上記液体中に溶解または分
散させて使用する。

【００６６】本発明で用いられる帯電粒子２としては、
絶縁性液体１中で帯電しうる材料が用いられ、その色
は、材料自身の色でも適宜着色剤を添加したものでもよ
く、また粒子表面に他の材料を積層、混合したものでも
よい。また、帯電粒子２は、１種類或いは２種類以上の
材料で構成されていても良い。具体的には、例えば、酸
化チタン（白）、酸化アルミニウム（白）、ポリエチレ
ン、ポリスチレン、アクリル樹脂等の樹脂に着色剤を混
合したものが好ましく使用される。また、着色剤として
は、カーボン（黒）を始め、公知の染顔料、例えばフタ
ロシアニンブルー、インダスレンブルー、ピーコックブ
ルー、パーマネントレッド、レーキレッド、ローダミン
レーキ、ハンザイエロー、パーマネントイエロー、ベン
ジンイエロー等広く使用することができる。また、必要
に応じて荷電制御剤を付与しておく。

【００６７】尚、帯電粒子２の大きさとしては、粒径が
０．１μｍ〜５０μｍのものが好ましく用いられ、さら
に好ましくは０．１μｍ〜１０μｍである。

【００６８】また、本発明にかかる分散系３において帯
電粒子２の混合割合としては、通常０．２質量％〜１０
質量％程度であるが、帯電粒子２の色が視認できる程度
の必要な量を含有していれば特に制限されない。

【００６９】本発明において、マイクロカプセル４に帯
電粒子２及び絶縁性液体１を充填する方法としては、従
来公知の界面重合法、不溶化反応、相分離法或いは界面
沈殿法などを用いることができる。

【００７０】

【実施例】（実施例１）帯電粒子として平均粒径が約
１．５μｍの酸化チタン微粒子と、絶縁性液体として青
色色素を溶解したエクソン社製「アイソパー」を用い
て、帯電粒子が３質量％分散した分散系を調整し、マイ
クロカプセル壁材としてはゼラチンを用いて、平均粒径
が約５０μｍの上記分散系を充填したマイクロカプセル
を作製した。

【００７１】上記マイクロカプセルをシリコーン樹脂及
びその架橋剤からなる支持材に混合し、これを第１主電
極として厚さ０．２μｍのＩＴＯ透明電極が形成された
厚さ１２０μｍのＰＥＴフィルムからなる第１基板の上
記第１主電極上にマイクロカプセルが単粒子層になるよ
うに一様に塗布した。

【００７２】一方、厚さ１００μｍのＰＥＴフィルムか
らなる第２基板上に、厚さ２００ｎｍのＡｌを堆積し、
これを線幅９６μｍ、ピッチ１００μｍ、１００本のス
トライプ状になるようにパターニングして第２主電極を
形成し、Ｙ行電極とした。次いで、かかる第２主電極を
含む第２基板上に厚膜レジスト（東京応化社製「ＰＭＥ
−ＡＣＲ２０００」）を厚さ１０μｍに堆積し、さらに
その上にＡｌを厚さ２００ｎｍに堆積したものを、スト
ライプ状の第２主電極とは直交する方向に、幅４μｍ、
４００本のストライプ状にフォトリソグラフィによりパ
ターニングして、第３電極を形成した。該第３電極は末
端部において４本ずつ電気的に接続し、これら４本の第
３電極をまとめて１列のＸ列電極とした。各Ｘ列電極に
おいて、第３電極のピッチは２４μｍとした。従って、
１本のＸ列電極の幅は７６μｍであった。また、隣接す
る２列のＸ列電極間のピッチは１００μｍとした。

【００７３】以上のように作製した一対の基板を貼り合
わせてローラーで押しつけることにより、マイクロカプ
セルを局所的に変形せしめて各電極とマイクロカプセル
とが十分に接近するようにした。かかる状態で支持材を
硬化させた。

【００７４】以上の工程を経て形成した各電極に電圧印
加回路を接続し、表示装置を作製した。尚、本表示装置
は上記説明から容易に理解されるように、観察者は第１
基板側から観察するものとした。

【００７５】本表示装置において、以下の駆動方法を用
いることにより、Ｘ−Ｙマトリクス表示動作を確認し
た。以下、図８を用いてその表示動作を説明するが、全
表示画素（１００×１００）について説明することは紙
面の制約上困難であるので、Ｙ行電極に関しては最初の
３行（Ｙ₁〜Ｙ₃行）、及びＸ列電極については最初の３
列（Ｘ₁〜Ｘ₃列）で指定される画素における表示動作を
主体に説明する。

【００７６】図８において、（ａ）は第１主電極に印加
される電圧波形、（ｂ）〜（ｄ）はＹ₁〜Ｙ₃行電極にそ
れぞれ印加される電圧波形、（ｅ）〜（ｇ）はＸ₁〜Ｘ₃
列電極にそれぞれ印加される電圧波形である。また、
（ｈ）はＴ₁〜Ｔ₅の各期間における当該３×３画素の表
示状態を示す。さらに、Ｔ₁〜Ｔ₅の期間はいずれも３０
ｍｓである。

【００７７】最初に、Ｔ₁期間において、第１主電極に
−３０Ｖ、全Ｘ列電極（第３電極）に０Ｖ、全Ｙ行電極
（第２主電極）に＋３０Ｖの電圧を印加し、マイクロカ
プセル中の全ての帯電粒子をＹ行電極側、即ち第２基板
側に引き寄せ、全画素を絶縁性液体の色（青色）にリセ
ットした。

【００７８】次に、Ｔ₂期間に、第１主電極と全Ｙ行電
極に＋４０Ｖの電圧を印加し、全Ｘ列電極に０Ｖを印加
して、ホールド状態とした。かかるホールド状態におい
ては、先のリセット動作により作られた青色表示に変動
は見られなかった。

【００７９】Ｔ₃期間では、第１主電極に＋４０Ｖの電
圧を印加したまま、Ｙ₁行電極に０Ｖのパルス電圧を印
加した。残りのＹ行電極（Ｙ₂〜Ｙ₁₀₀行電極）にはホー
ルド状態で印加した＋４０Ｖの電圧をそのまま印加し続
けた。Ｙ₁行電極に上記０Ｖのパルス電圧を印加するの
に同期して、Ｘ₁列電極及びＸ₃列電極に書き込み信号と
して＋１０Ｖのパルス電圧を印加し、Ｘ₂列電極を含む
他のＸ列電極に非書き込み信号として−３０Ｖのパルス
電圧を印加すると、Ｘ₁−Ｙ₁及びＸ₃−Ｙ₁で指定される
画素、即ち選択点では、帯電粒子が第１主電極側に引き
寄せられて、観察者には、帯電粒子の色、即ち白色が観
察された。一方、残りの全ての画素ではＴ ₂期間の表示
状態に変化は見られなかった。

【００８０】Ｔ₄期間では、第１主電極に＋４０Ｖの電
圧を印加したまま、Ｙ₂行電極に０Ｖのパルス電圧を印
加した。残りのＹ行電極（Ｙ₁及びＹ₃〜Ｙ₁₀₀行電極）
には、ホールド状態で印加した＋４０Ｖの電圧を印加し
た。Ｙ₂行電極に上記０Ｖを印加するのに同期して、Ｘ₂
列電極に＋１０Ｖのパルス電圧を印加し、Ｘ₁列電極及
びＸ₃列電極を含む他のＸ列電極に−３０Ｖのパルス電
圧を印加すると、Ｘ₂−Ｙ ₂で指定される画素、即ち選択
点では帯電粒子が第１主電極側に引き寄せられて、観察
者には帯電粒子の色、即ち白色が観察された。一方、残
りの全ての画素では、Ｔ₃期間での表示状態に変化は見
られなかった。

【００８１】Ｔ₅期間では、第１主電極に＋４０Ｖを印
加したまま、Ｙ₃行電極に０Ｖのパルス電圧を印加し
た。残りのＹ行電極（Ｙ₁，Ｙ₂及びＹ₄〜Ｙ₁₀₀行電極）
には、ホールド状態と同じ＋４０Ｖを印加した。Ｙ₃行
電極に上記０Ｖのパルス電圧を印加するのに同期して、
Ｘ₂列電極及びＸ₃列電極に＋１０Ｖのパルス電圧を印加
し、残りのＸ列電極には−３０Ｖのパルス電圧を印加す
ると、Ｘ₂−Ｙ₃及びＸ₃−Ｙ₃で指定される画素、即ち選
択点では帯電粒子が第１主電極主電極側に引き寄せられ
て、観察者には帯電粒子の色、即ち白色が観察された。
一方、残りの全ての画素では、Ｔ₄期間での表示状態に
変化は見られなかった。

【００８２】以降、順次Ｙ行電極を選択しながら、Ｘ列
電極に書き込み信号或いは非書き込み信号を印加するこ
とにより、全画素（１００×１００）の任意の選択点に
青または白の表示が可能であることを確認した。この
間、表示ムラの発生は見られなかった。

【００８３】尚、上記実施例においては、選択Ｙ行電極
を切り替える際に、途中ホールド状態を経由せずに切り
替えを行った場合を示したが、途中にホールド状態を挿
入しても問題なく任意の表示を行うことが可能であっ
た。

【００８４】（実施例２）第２主電極をＸ列電極とし、
第３電極をＹ行電極とした以外は実施例１と同様にして
表示装置を作製した。

【００８５】本表示装置において、以下の駆動方法を用
いることにより、Ｘ−Ｙマトリクス表示動作を確認し
た。以下、図９を用いて表示動作を説明するが、説明は
実施例１と同様に、Ｙ行電極に関しては最初の３行（Ｙ
₁〜Ｙ₃行）、及びＸ列電極については最初の３列（Ｘ₁
〜Ｘ₃列）で指定される画素における表示動作を主体に
説明する。

【００８６】図９において、（ａ）は第１主電極に印加
される電圧波形、（ｂ）〜（ｄ）はＹ₁〜Ｙ₃行電極にそ
れぞれ印加される電圧波形、（ｅ）〜（ｇ）はＸ₁〜Ｘ₃
列電極にそれぞれ印加される電圧波形である。また、
（ｈ）はＴ₁〜Ｔ₅の各期間における当該３×３画素の表
示状態を示す。Ｔ₁〜Ｔ₅の期間はいずれも３０ｍｓであ
る。

【００８７】最初に、Ｔ₁期間において、第１主電極に
−３０Ｖ、全Ｙ行電極（第３電極）に０Ｖ、全Ｘ列電極
（第２主電極）に＋３０Ｖ、の電圧を印加し、マイクロ
カプセル中の全ての帯電粒子をＸ列電極側、即ち第２基
板側に引き寄せ、全画素を絶縁性液体の色（青色）にリ
セットした。

【００８８】次に、Ｔ₂期間に、第１主電極と全Ｘ列電
極に＋４５Ｖの電圧を印加し、全Ｙ行電極に−２０Ｖを
印加して、ホールド状態とした。かかるホールド状態に
おいては、先のリセット動作により作られた青色表示に
変動は見られなかった。

【００８９】Ｔ₃期間では、第１主電極に＋４５Ｖの電
圧を印加したまま、Ｙ₁行電極に＋１５Ｖのパルス電圧
を印加した。残りのＹ行電極（Ｙ₂〜Ｙ₁₀₀行電極）には
ホールド状態で印加した−２０Ｖの電圧をそのまま印加
し続けた。Ｙ₁行電極に上記＋１５Ｖのパルス電圧を印
加するのに同期して、Ｘ₁列電極及びＸ₃列電極に書き込
み信号として＋１０Ｖのパルス電圧を印加し、Ｘ₂列電
極を含む他のＸ列電極に非書き込み信号として＋４５Ｖ
のパルス電圧を印加すると、Ｘ₁−Ｙ₁及びＸ₃−Ｙ₁で指
定される画素、即ち選択点では、帯電粒子が第１主電極
側に引き寄せられて、観察者には、帯電粒子の色、即ち
白色が観察された。一方、残りの全ての画素ではＴ₂期
間の表示状態に変化は見られなかった。

【００９０】Ｔ₄期間では、第１主電極に＋４５Ｖの電
圧を印加したまま、Ｙ₂行電極に＋１５Ｖのパルス電圧
を印加した。残りのＹ行電極（Ｙ₁及びＹ₃〜Ｙ₁₀₀行電
極）には、ホールド状態で印加した−２０Ｖの電圧を印
加した。Ｙ₂行電極に上記＋１５Ｖを印加するのに同期
して、Ｘ₂列電極に＋１０Ｖのパルス電圧を印加し、Ｘ₁
列電極及びＸ₃列電極を含む他のＸ列電極に＋４５Ｖの
パルス電圧を印加すると、Ｘ₂−Ｙ₂で指定される画素、
即ち選択点では帯電粒子が第１主電極側に引き寄せられ
て、観察者には帯電粒子の色、即ち白色が観察された。
一方、残りの全ての画素では、Ｔ₃期間での表示状態に
変化は見られなかった。

【００９１】Ｔ₅期間では、第１主電極に＋４５Ｖを印
加したまま、Ｙ₃行電極に＋１５Ｖのパルス電圧を印加
した。残りのＹ行電極（Ｙ₁，Ｙ₂及びＹ₄〜Ｙ₁₀₀行電
極）には、ホールド状態と同じ−２０Ｖを印加した。Ｙ
₃行電極に上記＋１５Ｖのパルス電圧を印加するのに同
期して、Ｘ₁列電極及びＸ₃列電極に＋１０Ｖのパルス電
圧を印加し、残りのＸ列電極には＋４５Ｖのパルス電圧
を印加すると、Ｘ₁−Ｙ₃及びＸ₃−Ｙ₃で指定される画
素、即ち選択点では帯電粒子が第１主電極主電極側に引
き寄せられて、観察者には帯電粒子の色、即ち白色が観
察された。一方、残りの全ての画素では、Ｔ₄期間での
表示状態に変化は見られなかった。

【００９２】以降、順次Ｙ行電極を選択しながら、Ｘ列
電極に書き込み信号或いは非書き込み信号を印加するこ
とにより、全画素（１００×１００）の任意の選択点に
青または白の表示が可能であることを確認した。この
間、表示ムラの発生は見られなかった。

【００９３】尚、上記実施例においては、選択Ｙ行電極
を切り替える際に、途中ホールド状態を経由せずに切り
替えを行った場合を示したが、途中にホールド状態を挿
入しても問題なく任意の表示を行うことが可能であっ
た。

【００９４】（実施例３）第１主電極を線幅９６μｍ、
ピッチ１００μｍ、１００本のストライプ状にパターニ
ングした以外は実施例１と同様にして表示装置を作製し
た。

【００９５】本表示装置において、以下の駆動方法を用
いることにより、Ｘ−Ｙマトリクス表示動作を確認し
た。以下、図１０，図１１を用いてその表示動作を説明
するが、説明は実施例１と同様に、Ｙ行電極に関しては
最初の３行（Ｙ₁〜Ｙ₃行）、及びＸ列電極については最
初の３列（Ｘ₁〜Ｘ₃列）で指定される画素における表示
動作を主体に説明する。

【００９６】図１０において、（ａ）〜（ｃ）は第１主
電極１〜３にそれぞれ印加される電圧波形、（ｄ）〜
（ｆ）はＹ₁〜Ｙ₃行電極にそれぞれ印加される電圧波
形、（ｇ）〜（ｉ）はＸ₁〜Ｘ₃列電極にそれぞれ印加さ
れる電圧波形である。また、図１１はＴ₁〜Ｔ₇の各期間
における当該３×３画素の表示状態を示す。Ｔ₁〜Ｔ₇期
間はいずれも３０ｍｓである。

【００９７】最初に実施例１で示した方法により、図１
１のＴ₁に示す表示パターンを形成した後、Ｔ₁期間にお
いて、全第１主電極に＋４０Ｖのパルス電圧を、全Ｙ行
電極（第２主電極）に＋４０Ｖのパルス電圧を、全Ｘ列
電極（第３電極）に−３０Ｖの電圧パルスを印加してホ
ールド状態とした。

【００９８】Ｔ₂期間において、ホールド状態にある表
示装置に対して、Ｙ₁行電極に対向する第１主電極１に
−３０Ｖ、残りの第１主電極（第１主電極２〜１００）
に＋４０Ｖ、全Ｘ列電極に０Ｖ、Ｙ₁行電極に＋３０
Ｖ、残りのＹ行電極（Ｙ₂〜Ｙ₁₀₀行電極）に＋４０Ｖ、
の各パルス電圧を印加し、Ｙ₁行電極上のマイクロカプ
セル中の帯電粒子をＹ₁行電極側、即ち第２基板側に引
き寄せ、Ｙ₁行の画素を絶縁性液体の色（青色）にリセ
ットした。

【００９９】Ｔ₃期間において、全第１主電極に＋４０
Ｖのパルス電圧を印加し、Ｙ₁行電極に０Ｖのパルス電
圧を印加した。残りのＹ行電極（Ｙ₂〜Ｙ₁₀₀行電極）に
はホールド状態で印加した＋４０Ｖの電圧を印加した。
Ｙ₁行電極に上記０Ｖのパルス電圧を印加するのに同期
させて、Ｘ₂列電極に書き込み信号として＋１０Ｖのパ
ルス電圧を印加し、他のＸ列電極に非書き込み信号とし
て−３０Ｖのパルス電圧を印加すると、Ｘ₂−Ｙ₁で指定
される画素、即ち選択点では、帯電粒子が第１主電極側
に引き寄せられて、観察者には帯電粒子の色、即ち白色
が観察された。一方、残りの画素では表示状態に変化は
見られなかった。

【０１００】Ｔ₄期間において、Ｙ₂電極に対向する第１
主電極２に−３０Ｖ、残りの第１主電極（第１主電極
１、３〜１００）に＋４０Ｖ、全Ｘ列電極に０Ｖ、Ｙ₂
行電極に＋３０Ｖ、残りのＹ行電極（Ｙ₁及びＹ₃〜Ｙ
₁₀₀行電極）に＋４０Ｖ、の各パルス電圧を印加し、Ｙ₂
行電極上のマイクロカプセル中の帯電粒子をＹ₂行電
極、即ち第２基板側に引き寄せ、Ｙ₂行を絶縁性液体の
色（青色）にリセットした。

【０１０１】Ｔ₅期間において、全第１主電極に＋４０
Ｖのパルス電圧を印加し、Ｙ₂行電極に０Ｖのパルス電
圧を印加した。残りのＹ行電極（Ｙ₁及びＹ₃〜Ｙ₁₀₀行
電極）にはホールド状態で印加した＋４０Ｖの電圧を印
加した。Ｙ₂行電極に上記０Ｖのパルス電圧を印加する
のに同期させて、Ｘ₁及びＸ₃列電極に書き込み信号とし
て＋１０Ｖのパルス電圧を印加し、他のＸ列電極に非書
き込み信号として−３０Ｖのパルス電圧を印加すると、
Ｘ₁−Ｙ₂及びＸ₃−Ｙ₂で指定される画素、即ち選択点で
は、帯電粒子が第１主電極側に引き寄せられて、観察者
には帯電粒子の色、即ち白色が観察された。一方、残り
の画素では表示状態に変化は見られなかった。

【０１０２】Ｔ₆期間において、Ｙ₃電極に対向する第１
主電極３に−３０Ｖ、残りの第１主電極（第１主電極
１、２、４〜１００）に＋４０Ｖ、全Ｘ列電極に０Ｖ、
Ｙ₃行電極に＋３０Ｖ、残りのＹ行電極（Ｙ₁，Ｙ₂及び
Ｙ₄〜Ｙ₁₀₀行電極）に＋４０Ｖ、の各パルス電圧を印加
し、Ｙ₃行電極上のマイクロカプセル中の帯電粒子をＹ₃
行電極、即ち第２基板側に引き寄せ、Ｙ₃行を絶縁性液
体の色（青色）にリセットした。

【０１０３】Ｔ₇期間において、全第１主電極に＋４０
Ｖのパルス電圧を印加し、Ｙ₃行電極に０Ｖのパルス電
圧を印加した。残りのＹ行電極（Ｙ₁，Ｙ₂及びＹ₄〜Ｙ
₁₀₀行電極）にはホールド状態で印加した＋４０Ｖの電
圧を印加した。Ｙ₃行電極に上記０Ｖのパルス電圧を印
加するのに同期させて、Ｘ₁電極に書き込み信号として
＋１０Ｖのパルス電圧を印加し、他のＸ列電極に非書き
込み信号として−３０Ｖのパルス電圧を印加すると、Ｘ
₁−Ｙ₃で指定される画素、即ち選択点では、帯電粒子が
第１主電極側に引き寄せられて、観察者には帯電粒子の
色、即ち白色が観察された。一方、残りの画素では表示
状態に変化は見られなかった。

【０１０４】以下、順次第１主電極とＹ行電極を選択し
ながら、リセットの後にＸ列電極に書き込み信号或いは
非書き込み信号を印加することにより、画像全体に同じ
リセット動作を行うことなく、１行ずつ書き換えを行
い、全画素（１００×１００）の表示パターンを更新で
きることが可能であることを確認した。この間、表示ム
ラの発生は見られなかった。

【０１０５】尚、上記実施例においては、選択Ｙ行電極
を切り替える際に、途中ホールド状態を経由せずに切り
替えを行った場合を示したが、途中にホールド状態を挿
入しても問題なく任意の表示を行うことが可能であっ
た。

【０１０６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、カラー
化が容易で帯電粒子の偏在化も防止された、マイクロカ
プセルを用いた電気泳動表示装置において、アクティブ
マトリクス回路を用いることなく、良好なＸ−Ｙマトリ
クス駆動を可能にした。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の表示装置の断面構造を示す概略図であ
る。

【図２】本発明の表示装置の他の構成例の断面構造を示
す概略図である。

【図３】本発明の表示装置の一例の電極構成を示す概略
図である。

【図４】図３に示した本発明の表示装置のＸ−Ｙマトリ
クス駆動方法の一例を示す図である。

【図５】本発明の表示装置の他の例の電極構成を示す概
略図である。

【図６】図５に示した本発明の表示装置のＸ−Ｙマトリ
クス駆動方法の一例を示す図である。

【図７】本発明の表示装置の製造方法の一例を模式的に
示す図である。

【図８】本発明の実施例１の表示装置の駆動に用いた駆
動波形と表示状態を示す図である。

【図９】本発明の実施例２の表示装置の駆動に用いた駆
動波形と表示状態を示す図である。

【図１０】本発明の実施例３の表示装置の駆動に用いた
駆動波形を示す図である。

【図１１】本発明の実施例３の表示装置を図１０の駆動
波形で駆動した際の表示状態を示す図である。

【図１２】従来の電気泳動表示装置の表示原理を示す図
である。

【図１３】従来のマイクロカプセルを用いた電気泳動表
示装置の表示原理を示す図である。

【符号の説明】１絶縁性液体２帯電粒子３分散系４マイクロカプセル５支持材６第１基板７第２基板８第１主電極９第２主電極１０絶縁層１１第３電極７１接着剤７２接着層１２１絶縁性液体１２２帯電粒子１２３分散系１２４マイクロカプセル１２５支持材１２６，１２７基板１２８，１２９電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに対向配置する第１の基板及び第２
の基板と、互いに対向配置する第１の基板に支持された
第１主電極と第２の基板に支持された第２主電極と、上
記基板間に複数個配置された絶縁性材料からなる光透過
性のマイクロカプセル内に充填された絶縁性液体中に帯
電粒子を分散してなる分散系と、第１主電極及び第２主
電極から絶縁状態で上記基板間に配置された第３電極
と、を備え、上記分散系に印加した電圧によって上記帯
電粒子を第１主電極或いは第２主電極の方向に移動させ
ることによって表示を行う表示装置であって、上記第１
主電極と第２主電極間に電圧を印加して発生させた電界
を、上記第３電極に電圧を印加することによって調整
し、上記帯電粒子の移動を制御することを特徴とする表
示装置。
【請求項２】第１主電極、第２主電極及び第３電極に
それぞれ印加した電圧によって、所定の帯電粒子の移動
に必要な電界が分散系の９０％以上に形成される請求項
１記載の表示装置。
【請求項３】第３電極が、第１主電極上或いは第２主
電極上に絶縁層を介して形成されている請求項１または
２に記載の表示装置。
【請求項４】絶縁層の厚さと第３電極の厚さの合計
が、マイクロカプセルの基板に垂直な方向の最大幅の１
／２以下であり、帯電粒子の粒径以上である請求項３記
載の表示装置。
【請求項５】第１主電極及び第２主電極の少なくとも
一方がストライプ状に形成され、第３電極が該ストライ
プに直交する方向のストライプ状に形成されている請求
項１〜４のいずれかに記載の表示装置。
【請求項６】隣接する２つの第３電極間の中心間距離
がマイクロカプセルの基板に平行な方向の最大幅よりも
小さい請求項５記載の表示装置。
【請求項７】少なくとも一部の第３電極が、隣接する
２つの第３電極間の間隔が、マイクロカプセルの基板に
平行な方向の最大幅の１／２よりも小さくなるように配
置された請求項５記載の表示装置。
【請求項８】隣接する２つの第３電極の間隔が、帯電
粒子の粒径以上である請求項１〜７のいずれかに記載の
表示装置。