JP2001296564A

JP2001296564A - 反射型表示装置

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Publication number: JP2001296564A
Application number: JP2000114652A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Toko; 康夫都甲; Yasushi Iwakura; 靖岩倉
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2000-04-17
Filing date: 2000-04-17
Publication date: 2001-10-26
Anticipated expiration: 2020-04-17
Also published as: JP4591901B2

Abstract

(57)【要約】【課題】表示特性の良好な反射型表示
装置を提供する。【解決手段】第１基板１と、それに対して所定のギャ
ップを介して対向配置される透明な第２基板３と、その
上の第１基板１側に形成される複数の電極１５と、第１
基板１と第２基板３との間に挟持された分散媒５と、分
散媒５と第２基板３との界面近傍の分散媒３中に浮遊す
る多数の微粒子１７と、複数の電極１５の隣接する電極
間に電圧を印加することができる電圧印加手段１８とを
含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、反射型表示装置及
びその製造方法に関し、特に、微粒子分散型電気泳動表
示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的な微粒子分散型電気泳動表示装置
は、一対の電極間に直流電圧を印加することにより、色
素中に分散された微粒子が片側の電極に電気泳動するこ
とにより表示を切り替えるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な原理に基づく微粒子分散型電気泳動表示装置を用いる
と、以下のような問題が生じる。

【０００４】１）色素が微粒子に吸着すると、白表示と
黒表示とのコントラスト比を大きくすることができな
い。すなわち、色素が微粒子に吸着すると、微粒子の移
動による白表示（微粒子が観察者側の電極に移動し、微
粒子による入射光の散乱による反射光が表示に寄与した
場合）と、色（黒）表示（微粒子が観察者側とは逆の電
極に移動し、色素の色が表示に寄与した場合）の差がは
っきりと現れない。

【０００５】２）ある程度の大きさを持つ微粒子を、長
時間溶媒中に分散させておくためには、溶媒と微粒子
（もしくは色素）の比重を完全に一致させる必要があ
る。

【０００６】比重が一致しない場合には、微粒子を長い
時間分散させることが難しい。微粒子が分散媒中におい
て沈殿もしくは浮遊するため、微粒子が片側の電極に移
動し、良好な表示を維持することが難しかった。

【０００７】３）微粒子の粒径を０．２ミクロン以下に
すれば、微粒子を分散媒中に長時間にわたって分散させ
ておくことができる。しかしながら、微粒子の粒径をあ
まり小さくしすぎると、十分な散乱が起こらず、反射光
の強度が十分でないという問題があった。

【０００８】４）一対の電極間に直流電圧を印加して、
色素中に分散している微粒子を電気泳動により片側の電
極に移動させることで表示を切り替える方式では、セル
厚が十分に厚いか、もしくは色素濃度が十分高くない
と、光が色素により完全には吸収されず、良好な色
（黒）表示を得ることができない。

【０００９】セルの厚さを厚くした場合には表示を変化
させる場合の応答時間が異常に遅くなるという問題点が
生じる。

【００１０】加えて、色素濃度が高い場合、分散媒（溶
媒）中に色素が析出するという問題が起こりやすい。色
素の析出は、特に低温時に発生しやすいため、表示装置
としての信頼性に影響を与える。一旦、色素の析出が起
こると、高温処理などを行う必要があり問題となる。５）従来の方式では、セル厚のバラツキがそのまま表示
（色（黒）表示）のバラツキにつながるという問題点が
あった。この問題は、表示のバラツキを均一にすること
が容易ではないということを意味する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の一観点によれ
ば、第１基板と、前記第１基板に対して所定のギャップ
を介して対向配置される透明な第２基板と、前記第２基
板の前記第１基板側表面上に形成される複数の電極と、
前記第１基板と前記第２基板との間に挟持された分散媒
と、前記分散媒と前記第２基板との界面近傍の前記分散
媒中に浮遊する多数の微粒子と、前記複数の電極の隣接
する電極間に電圧を印加することができる電圧印加手段
とを含む反射型表示装置が提供される。

【００１２】本発明の他の観点によれば、第１基板と、
前記第１基板上に形成されるストライプ状の複数の第１
電極と、前記第１基板に対して所定のギャップを有して
対向配置される透明な第２基板と、前記第１電極と対向
し前記第２基板上に前記第１電極と交差する方向に形成
されるストライプ状の複数の第２電極と、前記第１基板
と前記第２基板との間に挟持された分散媒と、前記分散
媒と前記第２基板との界面近傍の前記分散媒中に浮遊す
る多数の微粒子と、前記第１電極と前記第２電極との間
に電圧を印加することができる電圧印加手段とを含む反
射型表示装置が提供される。

【００１３】

【発明の実施の形態】発明者は、対向する２枚の基板の
うち、一方の基板（例えば上側基板、すなわち観察者側
の基板）の近傍のみに光散乱体として働く微粒子をほぼ
均一に浮遊させることを思いついた。

【００１４】微粒子を２枚の基板間に充填された分散媒
中に３次元的に均一に分布させるよりも、基板の界面近
傍に２次元的に浮遊させる方が均一性を保持しやすい。

【００１５】微粒子を２枚の基板の界面近傍に２次元的
に均一に浮遊させれば、入射光は微粒子により散乱され
て白を表示し、基板面に沿って電位差を生じさせて微粒
子を電気泳動により横方向に移動させれば入射光は散乱
されずに吸収又は透過して黒表示することができる。

【００１６】以下、本発明の実施の形態について図面を
参照して説明する。

【００１７】まず本発明の第１実施例について説明す
る。

【００１８】図１は、反射型表示装置の構造を模式的に
示す断面図である。

【００１９】図１に示すように、反射型表示装置Ａは、
下側に設けられている第１の基板１と、上側に設けられ
ている第２の基板３と、第１の基板１と第２の基板３と
の間に挟持された分散媒５とを有している。

【００２０】第１の基板１の上に光吸収層１１が形成さ
れている。第２の基板３の下面に、所定の間隔を開けて
電極１５が複数形成されている。さらに、電極１５間に
電圧を印加することができる電圧印加手段１８が形成さ
れている。横方向に隣接する電極１５間に電圧を印加す
ると電極間に電位差が生じる。

【００２１】分散媒５と第２基板３との界面付近の分散
媒５中に、多数の微粒子１７が浮遊する。

【００２２】第１基板１は、ガラス、プラスチック、フ
ィルムなど任意の透明な材料で形成される。

【００２３】第２基板３は、ガラスなどの透明基板ばか
りではなく、金属や半導体などの不透明な材料を用いる
こともできる。

【００２４】第１及び第２の基板１、３の厚さには、特
に制限はない。但し、表示装置自体を薄くしたい場合は
基板も薄い方が好ましい。

【００２５】光吸収層１１はブラックマトリクスとして
用いられる黒色顔料、カーボンブラックなど、光を吸収
しやすい材料で形成されている。例えば、ＬＣＤ用ブラ
ックマリクスに用いられる黒色顔料（例えば、フジフィ
ルムオーリン社製ＣＯＬＯＲＭＯＳＡＩＣＣＫ）を用
いた。

【００２６】分散媒５は、イソブチルベンゼン、直鎖ア
ルキルベンゼン等のベンゼン系の溶媒、テトラクロロエ
チレン系、フェニルキシリルエタン系、シリコーンオイ
ル等の溶媒を用いることができる。

【００２７】微粒子１７は、白色光散乱体、例えば、Ｔ
ｉＯ₂、ＳｉＯ₂、ＺｎＯ等の金属酸化物又はその中空
体、ラテックス、プラスチックボール（例えば、ミクロ
パール）、ポリスチレンボール等の有機物を用いること
ができる。

【００２８】第１実施例においては、溶媒５としてドデ
シルベンゼンを、微粒子１７として粒径が０．５ミクロ
ンのポリスチレン中空体を用いた。

【００２９】中空体は、例えば日本ゼオン社製のＭＨ５
０５５（粒径５００ｎｍ）、ＪＳＲ社製の０６４０（粒
径２４０ｎｍ）を用いることができる。

【００３０】尚、ポリスチレン中空体は、粒径が約０．
５ミクロンであるが、多数の微粒子が凝集することがあ
り、この場合には約２ミクロンから１０ミクロンの実効
粒径を有することになる場合がある。

【００３１】電極１５は第２基板３上に、ストライプ状
に形成されている。電極材料としては、ＩＴＯのような
透明電極でもＡ１、Ｍｏ等の透明でない電極材料でも良
い。

【００３２】或いは、ＴＦＴのようなアクティブ素子に
より形成しても良い（この場合、ＩＰＳ−ＬＣＤ用ＴＦ
Ｔと同様な電極構成にすればよい）。

【００３３】実施例１では、０．５ミクロンのポリスチ
レン中空体の比重が溶媒５の比重よりも小さいため、溶
媒５内に均一に分散するのではなく、第２基板近傍に浮
遊した状態で分散する。

【００３４】尚、溶媒の比重は、例えば０．８６、スチ
レン中空体の比重は例えば０．４７である。

【００３５】電圧印加手段１８は、３つの第２電極１５
から延びる端子Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３間に、電圧を印加する
ことができるように構成されている。

【００３６】より詳細には、直流電源ＤＣと、直流電源
ＤＣから延びる正負の２つの端子Ｔ４とＴ５とを有して
いる。さらに、端子Ｔ４と端子Ｔ５とは、端子Ｔ１、Ｔ
２、Ｔ３との間で結線できるように構成されている。す
なわち、直流電源ＤＣからの直流電圧が、端子Ｔ３、Ｔ
４、Ｔ４を通して３つの第２電極間の任意の２端子間に
印加できるように構成されている。

【００３７】反射型表示装置Ａの製造方法に関して簡単
に説明する。

【００３８】第１の基板１上に光吸収層１１を形成す
る。第２の基板３の表面に、所定の間隔を開けて電極１
５をストライプ状に複数形成する。電極１５間に電圧を
印加することができる電圧印加手段１８を形成する。

【００３９】第１基板１と第２基板３とを対向して配置
し、それらの外周部を囲むシール材により分散媒収容空
間を形成する。

【００４０】分散媒収容空間内に分散媒５と微粒子１７
とを注入する。分散媒収容空間内を封止する。

【００４１】図２は、反射型表示装置Ａの動作を説明す
るための概略的な図である。

【００４２】反射型表示装置Ａにおいて、黒表示をする
場合は、隣接する電極１５ａと電極１５ｂとの間に直流
電圧を印加する。横方向に並ぶ電極１５ａと電極１５ｂ
との間に電位差が生じる。電気泳動により微粒子１７が
片側の電極（負電極）１５ａに集まる。より具体的に
は、負電極１５ａの電極端部に微粒子１７が集中する。

【００４３】第２基板３側から入射した入射光は吸収層
１１により吸収されるために第１基板１により反射され
ず、第２基板３側から光は出射しない。電極１５ａ、１
５ｂ間では黒表示を行う。吸収層１１の代わりに透過層
を設けた場合も同様の動作をする。従ってＹ１領域は黒
表示を行う。

【００４４】白表示を行う場合は、微粒子１７が電極１
５ｂ、１５ｃ間に均一に分布した時点で直流の印加を停
止すれば良い。Ｙ２領域は、電極１５ｂ、１５ｃ間に微
粒子が分布する。第２基板側から入射した入射光が微粒
子１７によって散乱され、散乱光が第２基板３側から出
射する。

【００４５】実施例１の反射型表示装置においては、セ
ル厚１５ミクロンのセルを用いた場合に、電極１５ａ、
１５ｂ間の距離を６０ミクロンにし、片側の電極１５ａ
に６０Ｖ印加した場合、１５０ｍｓｅｃの電圧印加時間
により負電極１５ａ側端部付近に微粒子１７が完全に移
動した。

【００４６】５０ｍｓｅｃだけ直流電圧を印加した場合
には、最も表示が白くなった。

【００４７】中間調表示を行う場合は５０ｍｓｅｃと１
５０ｍｓｅｃとの間で適当な時間だけ直流を印加してお
けばよい。直流電圧の印加時間が長いほど黒表示に近づ
く。

【００４８】尚、光を吸収する光吸収層１１の代わりに
光を透過する光透過層を用いても良い。

【００４９】次に第２実施例による反射型表示装置につ
いて説明する。

【００５０】図３に第２実施例による反射型表示装置の
配置を示す。

【００５１】図３（ａ）は、反射型表示装置の断面図で
ある。図３（ｂ）は、反射型表示装置の平面図であり、
第１電極と第２電極の配置を示す。

【００５２】図３に示すように、反射型表示装置Ｂは、
下側に設けられている第１の基板３１と、上側に設けら
れている第２の基板３３と、第１の基板３１と第２の基
板３３との間に挟持された分散媒３５とを有している。

【００５３】第１の基板３１の上に第１の光吸収層４１
が形成されている。第２の基板３３の表面に、所定の間
隔を開けて第１電極４５が複数形成されている。隣接す
る第１電極４５間に第２の光吸収層５７が任意に形成さ
れる。

【００５４】分散媒３５中には多数の微粒子３７が第２
基板３３側に偏って浮遊している。

【００５５】第１の基板３１と第１の光吸収層４１との
間に、第２電極５１が形成されている。第１の光吸収層
４１の上に、第１の高分子層５３が形成されている。

【００５６】第１電極４５の上に、第２の高分子層５５
が形成されている。

【００５７】第２の基板３３として用いることができる
材料は、ガラス、プラスチック、フィルムなど透明な材
料が好ましい。

【００５８】第１の基板３１として用いることができる
材料は、ガラスなどの透明基板だけでなく、金属、半導
体などの透明でない材料を用いることができる。

【００５９】第１の光吸収層４１はブラックマトリクス
に用いられる黒の顔料やカーボンブラックなど、ほとん
ど光を反射せず光を吸収するものであればよい。

【００６０】第２の光吸収層５７は、第１電極４５の端
部とオーバーラップしていてもよい。

【００６１】第２実施例による反射型表示装置Ｂは、光
吸収層としてＬＣＤ用ブラックマトリクスにも使われて
いる黒色顔料（フジフィルムオーリン社製ＣＯＬＯＲ
ＭＯＳＡＩＣＣＫ）を用いた。

【００６２】分散媒３５として、液晶的な特性を示す高
分子を用いる。

【００６３】微粒子３７は、ＴｉＯ₂、ＳｉＯ₂、ＺｎＯ
等の各種金属酸化物やその中空体、スチレンボール等の
有機物を用いることができる。

【００６４】第２実施例では、溶媒３５としてシアノ基
を有するネマチック液晶材料を用いた。微粒子３７とし
て、粒径が０．５ミクロンのポリスチレン中空体を用い
た。他の材料を用いても良い。

【００６５】液晶材料は、チッソ石油化学株式会社製の
液晶を用いた。

【００６６】微粒子を移動させるメカニズムについては
不明であるが、発明者は、液晶配向（ダイレクタ）の動
きが微粒子を動かすものと推測している。

【００６７】図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、第１
電極４５は、ストライプ状に複数本形成されている。第
２電極５１も、ストライプ状に複数本形成されている。
第１電極４５と第２電極５１とは、交差するよう方向に
延びている。交差角度は、好ましくは９０度である。

【００６８】第２基板３３上に形成される第１電極４５
は、例えばＩＴＯ等の透明電極を用いるのが好ましい。

【００６９】第１基板３１上の第２電極５１は、ＩＴＯ
等の透明電極を用いても良いが、Ａｌ、Ｍｏ等の透明で
ない電極を用いても良い。例えば薄膜トランジスタ（Ｔ
ＦＴ）のようなアクティブ素子により形成しても良い。
一般的なＴＦＴ−ＬＣＤ用のＴＦＴ（用画素電極）と同
様の電極構成にすればよい。

【００７０】上述のようにマトリックス状に形成された
第１電極４５と第２電極５１との間には、任意の第１電
極と第２電極との間に電圧を印加することができる電圧
印加手段５８が形成されている。電圧印加手段５８は、
電極間にパルス電圧を印加することができる。

【００７１】第１及び第２の高分子層５３、５５は、例
えばポリイミドにより形成することができる。布やナイ
ロンなどで高分子層５３、５５を擦るいわゆるラビング
処理或いは斜め方向からＵＶ光を照射するいわゆる光配
向処理等の配向処理を行う。

【００７２】配向の方向は、第２基板３３上のストライ
プ状の第１電極４５が延びる方向と直交する方向にす
る。

【００７３】尚、第１基板３１上にも配向構造を設ける
場合には、第１基板３１上のストライプ状の第２の電極
５１が延びる方向と１８０度異なる方向にする。上下基
板間で逆方向になるようにする。

【００７４】微粒子は電圧による界面付近の液晶分子の
スイッチングにより配向方向に移動する。微粒子が移動
する機構についての詳細は不明であるが、並進方向は、
界面の液晶分子の配向方向と印加するパルスの極性に依
存することがわかっている。

【００７５】そのため、界面付近の液晶分子の高速スイ
ッチングにより微粒子が回転し、その回転に応じて移動
するものと推測される。

【００７６】直流を加えた場合に比べて、直流成分を有
するパルス電圧を印加した場合の方が、微粒子は速く移
動する現象がみられる。このことから、分散媒が液晶の
場合に、電極間に生じた電界の影響で微粒子は移動し、
加えて液晶の配向（ダイレクタ）が変化することにより
微粒子を移動させるのを助けるものと推測される。

【００７７】尚、高分子層、特に第１の高分子層５３は
必ずしも必要ではないが、高分子層を設けた方が微粒子
の移動速度や移動状態の均一性が向上する。

【００７８】実施例２に示す反射型表示装置では、微粒
子（０．５ミクロン径のポリスチレン中空体）の比重が
分散媒より軽いため、溶媒中に均一に分散するのではな
く、図３に示すように溶媒の第２基板３３側に浮遊した
状態で分散している。

【００７９】図３（ｂ）に示すように、第１電極４５と
第２電極５１とは９０度の交差角度で交差している。微
粒子は、平面上にほぼ均等に分布している。

【００８０】図４に示すように、電極４１、５１間に電
圧印加手段５８により単極性の矩形パルスを印加する。
パルス電圧は、ピーク電圧をプラス８０Ｖとし、ボトム
電圧を０Ｖとする。

【００８１】電極４５ａ、５１間に生じた電位差によ
り、電極４５ａと交差する領域において電極４５ａ側
（上側）に浮遊していた微粒子３７が、電気泳動により
電極５１（負電極）端部に集まり黒表示がされる。

【００８２】図４（ｂ）に示すように、第１電極４５ａ
と第２電極５１との交差領域Ｘ１、Ｘ２に分布していた
微粒子が、交差領域Ｘ１、Ｘ２の外周端部近傍に集ま
り、領域Ｘ１内、Ｘ２内の微粒子が減少し黒表示にな
る。

【００８３】白表示を行う場合は、微粒子３７が２つの
電極４５ｂ、４５ｃ間の領域の半分付近まで移動した時
点でパルス印加を停止すればよい。微粒子は電極４５
ｂ、４５ｃ間において、第２基板３３側の界面近傍に面
方向にほぼ均一に浮遊した状態となる。

【００８４】２つの電極４５ｂ、４５ｃが存在する場合
に、２つの電極のうち一方の電極４５ｂの端部に微粒子
が集まっている状態で黒表示される。この微粒子を他方
の電極４５ｃに向けて移動させてゆくと、２つの電極４
５ｂ、４５ｃ間のちょうど中間付近まで微粒子が移動す
ると、中間表示、すなわち灰色の表示になる。

【００８５】さらに微粒子が移動して、２つの電極４５
ｂ、４５ｃ間の全領域を覆うようになると、光は微粒子
で反射され白表示となる。他方の電極４５ｃに微粒子が
移動し終わると、再び黒表示がなされる。

【００８６】上記の、白表示を行う場合は、微粒子３７
が２つの電極４５ｂ、４５ｃ間の領域の半分付近まで移
動した時点でパルス印加を停止すればよいとの記載にお
いて、微粒子が半分まで移動した状態とは、２つの電極
４５ｂ、４５ｃ間の全領域を微粒子が覆う状態のことを
指す。

【００８７】実施例２の反射型表示装置Ｂの具体的なセ
ル厚は１５ミクロンであり、電極幅は６０ミクロンであ
る。上下の電極４５、５１間に８０Ｖの単極性矩形パル
ス（周波数１ｋＨｚ）を印加した場合、微粒子３７は、
１０００ｍｓｅｃで片側の電極４５ｂの端部から反対側
の電極４５ａの端部に完全に移動した。

【００８８】電極のうち特に端部付近に微粒子が移動し
て集まるメカニズムについてはよくわかっていないが、
発明者は、電極の端部よりも内側の部分においては微粒
子を動かす力が働かなくなり、まず先に到着した粒子が
電極の端部で停止する。その後に移動してきた微粒子
は、既に端部に凝集している微粒子によって移動を遮ら
れ、結局、電極端部に微粒子が集まるものと考えてい
る。

【００８９】上記と同じ条件で、単極性矩形パルスを５
００ｍｓｅｃ印加した場合、微粒子が均等に分布し、表
示が最も白になった。中間調表示を行う場合は、５００
ｍｓｅｃと１０００ｍｓｅｃとの間において適当な時間
だけパルスを印加すればよい。

【００９０】尚、光を吸収する吸収層の代わりに光を透
過する透過層を用いても良い。

【００９１】次に、第３及び第４実施例による反射型表
示装置について図面を参照して説明する。

【００９２】第３及び第４実施例による反射型表示装置
は、第１及び第２実施例による反射型表示装置Ａ又はＢ
に対して、マイクロプリズムを設けた装置である。

【００９３】第３及び第４実施例による反射型表示装置
について説明する。

【００９４】図５に、マイクロプリズムＭＰの模式的な
構造を示す。

【００９５】図５に示すマイクロプリズムＭＰは、各プ
リズム間に溝（溝部）６１が形成されている。稜線部６
３と溝部６１との間の幅は１０μｍ、高さの差は５μｍ
である。

【００９６】尚、マイクロプリズムＭＰの稜線部６３と
溝部６１との間の幅は、好ましくは０．５μｍから１０
０μｍの間であり、更に好ましくは２μｍから２０μｍ
の間であることが望ましい。

【００９７】マイクロプリズムＭＰの稜線部６３と溝部
６１との間の高さの差は、好ましくは０．５μｍから５
０μｍの間であり、更に好ましくは１μｍから１０μｍ
の間であることが望ましい。

【００９８】マクロプリズムＭＰ用の材料としては、Ｊ
ＳＲ社（日本）製（オプトマーＮＮ７００，ＭＦＲ−３
１０）、富士フィルムオーリン製（ＣＳＰシリーズ）な
どの光硬化型レジストで透明性の高い材料が用いられ
る。或いは、金型などにより作製されたマイクロプリズ
ムシート（ポリエチレンテレフタレート：ＰＥＴ等）で
も良い。

【００９９】実施例３及び４においては、ＪＳＲ社製オ
プトマーＮＮ７００（屈折率１．５３）を用い、図５に
示すサイズになるようにフォトリソグラフィー工程によ
り作製した。露光技術としては斜方露光を用いた。

【０１００】尚、斜方露光技術について補足すると、例
えば上記のネガ型材料を基板上に塗布し、幅の狭いスリ
ット開口を有するマスクを用いて露光を行う。第一回目
の露光を行う際には、スリット開口からの紫外線の入射
方向を斜めにする。第二回目の露光を行う際には、スリ
ット開口からの紫外線の入射方向を第一回目の露光の際
とは反対の方向から斜め露光を行う。スリット開口に近
い表面付近においては、ネガ型レジストの露光領域の幅
は狭いが、基板方向に向けて露光領域の幅は広くなる。
露光後に現像を行うと、基板側に向けて幅の広い三角柱
状のマイクロプリズムが形成できる。

【０１０１】図６に、第３実施例による反射型表示装置
の構造を示す。

【０１０２】図６に示すように、反射型表示装置Ｃは、
マクロプリズムＭＰが、第２基板３側の電極１５表面
に、溝６１が第１基板１の方向に向けて延びるように設
けられている。尚、図６は、図１のＶＩａ−ＶＩｂ線断
面に対応する図である。

【０１０３】第３実施例による反射型表示装置Ｃは、マ
イクロプリズムＭＰの溝６１が延在する方向に沿って微
粒子が移動しやすくなる。

【０１０４】尚、マイクロプリズムＭＰと第２基板３と
の間に散乱板を形成すれば、反射型表示装置の表示特性
は格段に向上する。

【０１０５】具体的には、３０度の入射角で光が入射
し、法線方向から測定した場合の特性は、反射率８０％
（標準白色板を１００％とする）、コントラスト比５０
程度の非常に優れた特性を示す。

【０１０６】マイクロプリズムや散乱板に指向性を与え
れば、反射率はさらに向上する。電極１５の界面（実際
にはマイクロプリズムの界面）に、界面活性剤層などを
形成しても良い。界面活性剤により微粒子が吸着しにく
くなると、微粒子の移動がさらにスムースになる。

【０１０７】図７に、第４実施例による反射型表示装置
の構造を示す。

【０１０８】図７に示すように、反射型表示装置Ｄは、
マクロプリズムＭＰが、第２基板３３側の第２高分子層
５５表面に、溝６１が第１基板３１の方向に向く方向に
設けられている。尚、図７は、図３のＶＩＩａ−ＶＩＩ
ｂ線断面に対応する図である。

【０１０９】第４実施例による反射型表示装置Ｄは、マ
イクロプリズムＭＰの溝６１が延在する方向に沿って微
粒子が移動する。

【０１１０】尚、マイクロプリズムＭＰと第２基板３３
との間に散乱板を形成すれば、反射型表示装置の表示特
性は格段に向上する。第３実施例の場合と同様の非常に
優れた表示特性を示した。

【０１１１】マイクロプリズムや散乱板に指向性を与え
れば、反射率はさらに向上する。電極の界面（実際には
マイクロプリズムの界面）に、界面活性剤層などを形成
しても良い。界面活性剤により微粒子が吸着しにくくな
ると、微粒子の移動がさらにスムースになる。

【０１１２】以上、第１から第４までの各実施例による
反射型液晶装置を用いれば、以下のような効果が得られ
る。

【０１１３】１）微粒子に色素を混ぜる必要がないた
め、色素が微粒子に吸着することによって生じる表示の
劣化が生じない。色素自体の信頼性の問題も考慮しなく
て良くなる。

【０１１４】２）微粒子を、分散媒に浮遊した状態で用
いるため、分散媒中に微粒子を分散させる場合と異な
り、分散媒と微粒子との比重を完全に一致させる必要が
ない。従って、材料選択の範囲も広がる。

【０１１５】微粒子は、第２基板（上側電極）側に浮遊
した状態を維持するため、良好な表示を永続的に得るこ
とができる。

【０１１６】３）微粒子は分散媒に浮遊した状態で用い
られるため、分散媒に対し比重の軽い微粒子を選べば良
く、粒径をあまり小さくする必要もない。そのため十分
な散乱反射特性が得られる比較的大きな粒径の微粒子を
用いることも可能となる。

【０１１７】４）第１実施例の反射型表示装置では、表
示を切り替える際に、微粒子は基板面と平行な方向（横
方向）に移動するため、第１基板（下側基板）上に吸収
層を設ければ、入射光をほぼ完全に吸収することがで
き、極めて良好な黒表示を得ることができる。

【０１１８】５）表示特性のセル厚依存性が小さい。従
って、セル厚の均一性に対する要求が緩く製造上有利で
ある。加えて、マイクロプリズムと組み合わせることに
より、表示品位を一層向上させることができる。

【０１１９】微粒子は、球形以外にも種々の形状を選択
できる。

【０１２０】尚、第２基板に形成されている電極を、第
１基板の表面近傍にまで達するように形成しても良い。
或いは、電極の下に第１基板の表面近傍にまで達する仕
切り板を形成しても良い。第２基板の表面上に浮遊する
微粒子の面密度をより均一にすることができるであろ
う。

【０１２１】本発明の反射型表示装置は、ディスプレイ
全般、児童用玩具等、紙（電子の紙）の代替品全般な
ど、極めて広汎な製品に適用することができる。

【０１２２】以上、本発明の実施例について例示した
が、その他、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能な
ことは当業者には自明であろう。

【０１２３】

【発明の効果】表示の安定性とコントラスト比に優れた
反射型表示装置が得られた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による反射型表示装置の
構造を示す断面図である。

【図２】本発明の第１実施例による反射型表示装置の
動作を説明するための図である。

【図３】本発明の第２実施例による反射型表示装置の
構造図であり、図３（ａ）は断面図、図３（ｂ）は電極
の配置を示す平面図である。

【図４】本発明の第２実施例による反射型表示装置の
動作を説明するための図であり、図４（ａ）は断面図、
図４（ｂ）は電極と微粒子の配置を示す平面図である。

【図５】マイクロプリズムの構造を示す図である。

【図６】本発明の第３実施例による反射型表示装置の
構造を示す断面図である。

【図７】本発明の第４実施例による反射型表示装置の
構造を示す断面図である。

【符号の説明】

Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ反射型表示装置１第１基板３第２基板５分散媒１１光吸収層１５電極１７微粒子１８電圧印加手段３１第１基板３３第２基板３５分散媒３７微粒子４１第１の光吸収層４５第１電極５１第２電極５７第２の光吸収層ＭＰマイクロプリズムＸ、Ｙ領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H088 EA31 EA61 GA02 HA02 HA03 HA14 HA21 MA20 5C094 AA03 AA55 BA75 BA84 BA93 ED20 FA01 FB04 FB20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１基板と、前記第１基板に対して所定のギャップを介して対向配置
される透明な第２基板と、前記第２基板の前記第１基板側表面上に形成される複数
の電極と、前記第１基板と前記第２基板との間に挟持された分散媒
と、前記分散媒と前記第２基板との界面近傍の前記分散媒中
に浮遊する多数の微粒子と、前記複数の電極の隣接する電極間に電圧を印加すること
ができる電圧印加手段とを含む反射型表示装置。
【請求項２】第１基板と、前記第１基板上に形成されるストライプ状の複数の第１
電極と、前記第１基板に対して所定のギャップを有して対向配置
される透明な第２基板と、前記第１電極と対向し前記第２基板上に前記第１電極と
交差する方向に形成されるストライプ状の複数の第２電
極と、前記第１基板と前記第２基板との間に挟持された分散媒
と、前記分散媒と前記第２基板との界面近傍の前記分散媒中
に浮遊する多数の微粒子と、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧を印加するこ
とができる電圧印加手段とを含む反射型表示装置。
【請求項３】前記微粒子の重力は、前記分散媒中にお
ける浮力よりも小さい請求項１又は２に記載の反射型表
示装置。
【請求項４】前記微粒子は中空体である請求項１から
３までのいずれかに記載の反射型表示装置。
【請求項５】前記複数の電極は、ストライプ状に形成
されている請求項１に記載の反射型表示装置。
【請求項６】前記第１基板上に、光を吸収する吸収層
が形成されている請求項１又は２に記載の反射型表示装
置。
【請求項７】前記第１基板上に、光を透過する透過層
が形成されている請求項１又は２に記載の反射型表示装
置。
【請求項８】前記分散媒は液晶性を有する請求項１又
は２に記載の反射型表示装置。
【請求項９】前記第２基板上に配向膜が形成されてい
る請求項１又は２に記載の反射型表示装置。
【請求項１０】前記第２基板上に配向膜が形成されて
おり、前記配向膜の配向処理の方向は、前記ストライプ状の複
数の第２電極が延在する方向と直交する方向である請求
項１又は２に記載の反射型表示装置。
【請求項１１】前記電圧印加手段は、前記複数の電極
の間にパルス電圧を印加する請求項１に記載の反射型表
示装置。
【請求項１２】前記電圧印加手段は、前記第１電極と
前記第２電極との間にパルス電圧を印加する請求項２に
記載の反射型表示装置。
【請求項１３】さらに、前記第２基板の内側表面上
に、前記ストライプ状の複数の第２電極が延在する方向
と直交する方向に延び、溝部と稜線部とを交互に有する
多数のマイクロプリズムが設けられている請求項２に記
載の反射型表示装置。
【請求項１４】前記微粒子は、前記第２基板の外側か
ら入射する光を散乱する光散乱体である請求項１又は２
に記載の反射型表示装置。