JP2004177950A - 電気泳動表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 散乱層による散乱効果を犠牲にしないで、駆動電圧の上昇を回避する。
【解決手段】 対向して設けられた第１及び第２基板１，２、前記基板間に配された絶縁性液体５及び該絶縁性液体５に分散した帯電泳動粒子６、前記基板間の画素を規定する位置に配された隔壁７、及び前記帯電泳動粒子６に電界を与えるために前記基板の一方側に配された第１及び第２電極３，４、を備えた電気泳動表示装置であって、前記第１電極３は、厚みが１μｍから１００μｍの範囲にある散乱層９中に配され、前記第１電極３の前記画素の面積に占める割合が０．１％から８０％の範囲にあると共に、前記第２電極４が前記隔壁７の一部として構成した。散乱層９は上記のような厚みであるため散乱効果を発揮することができる。また、第１電極３は前記面積比率で配置したため、駆動電圧の上昇を回避できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、帯電泳動粒子が電極間を移動することにより表示が行われる電気泳動表示装置に関する。

近年、情報機器の発達に伴い、低消費電力且つ薄型の表示装置のニーズが増しており、これらニーズに合わせた表示装置の研究や開発が盛んに行われている。中でも液晶表示装置は、液晶分子の配列を電気的に制御して液晶の光学的特性を変化させる事ができ、上記のニーズ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では、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なる点や、また光源のちらつき・低輝度等から生じる視覚への負担の重さが問題となっている。そこで、低消費電力、眼への負担軽減などの観点から反射型表示装置が期待されている。

その１つとして、Ｈａｒｏｌｄ Ｄ．Ｌｅｅｓ等により発明された電気泳動表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。以下、この電気泳動表示装置について説明する。

図１６は、従来の電気泳動表示装置の構成の一例を説明するための断面図である。この図に示す電気泳動表示装置は、所定間隙を開けた状態に配置された一対の基板１，２を備えており、各基板１，２には電極７３，７４がそれぞれ配置されている。そして、基板の間隙には、基板間隙をスペーサとして規定すると共に画素と画素との仕切りの役割を果たす隔壁７が配置されており、各画素には絶縁性液体５や帯電泳動粒子６が配置されている。この装置において、帯電泳動粒子６は正極性又は負極性に帯電されているため、電極７３，７４に印加される電圧の極性に応じていずれかの電極７３，７４に吸着されるが、絶縁性液体５及び帯電泳動粒子６はそれぞれ異なる色に着色されているため、帯電泳動粒子６が観察者側の電極７４に吸着されている場合には該粒子６の色が視認され（図１６（ａ） 参照）、帯電泳動粒子６が他側の電極７３に吸着されている場合には絶縁性液体５の色が視認されることとなる（図１６（ｂ） 参照）。したがって、印加電圧の極性を画素毎に制御することによって、様々な画像を表示することができる。以下、このように、帯電泳動粒子が基板に対して上下に移動するタイプの電気泳動表示装置を“上下移動型”と呼ぶ。

しかしながら、このような上下移動型の電気泳動装置では、絶縁性液体に染料やイオンなどの発色材を混合しなくてはならず、このような発色材の存在は、新たな電荷の授受をもたらすために電気泳動動作において不安定要因として作用しやすく、表示装置としての性能や寿命、安定性を低下させる場合があった。そこで、そのような問題を解決するために、第１電極及び第２電極を別々の基板に配置するのではなく同一基板に沿うように配置した表示装置が提案されている（例えば、特許文献２，３参照）。

これらの特許文献２，３に開示された表示装置は、図１５に示すような構成であって、第１電極３及び第２電極４を同じ基板の側に配置し、それらの電極に電圧を印加することにより、着色帯電泳動粒子６を基板に沿うように（水平に）移動させるようになっている。以下、このように、泳動粒子が基板に対して水平に移動するタイプの電気泳動表示装置を“水平移動型”と呼ぶ。

このような水平移動型電気泳動表示装置においては、絶縁性液体５を透明にしておき、第１電極３及び第２電極４の上に配された絶縁層１０の色と帯電泳動粒子６とを異なる色にしておき、帯電泳動粒子６を第２電極４上に吸着させた場合には帯電泳動粒子６の色（例えば、黒色）を視認させ、帯電泳動粒子６を第１電極３上に吸着させた場合には、表面絶縁層１０（例えば、白色）を視認させることにより、表示を行うようになっている。尚、同図において、５５は、第１電極３上に設けられた補助電極であり、５６は、第２電極４上に設けられた補助電極である。

米国特許第３６１２７５８号明細書 特開２００２−２１４６５０号公報 米国特許第６５３５３２６号明細書

ところで、上述した水平移動型の電気泳動表示装置においては、第１電極３及び第２電極４上に表面絶縁層１０が設けられており、これを白色として白色散乱層にすることが考え得る。

しかしながら、散乱層の散乱強度を高めるために散乱層１０を厚くすると、粒子が移動する領域の電界強度が低くなってしまい、結果として駆動電圧の上昇を引き起こしてしまう可能性がある。また、画素中央部と画素周辺部の電界強度の差が大きくなりすぎるために、例えば、中央部の電界強度を適正にすると、周辺部の電界強度が強くなり過ぎて表示面全面に均一な粒子分布を形成することが困難となる、可能性もある。

そこで、本発明は、駆動電圧の上昇等を防止する電気泳動表示装置を提供することを目的とするものである。

本発明により提供される電気泳動表示装置は、対向して設けられた第１及び第２基板、前記基板間に配された絶縁性液体及び該絶縁性液体に分散した帯電泳動粒子、前記基板間の画素を規定する位置に配された隔壁、及び前記帯電泳動粒子に電界を与えるために前記基板の一方側に配された第１及び第２電極、とを備えた電気泳動表示装置であって、
前記第１電極は、厚みが１μｍから１００μｍの範囲にある散乱層中に配され、前記第１電極の前記画素の面積に占める割合が０．１％から８０％の範囲にあると共に、前記第２電極が前記隔壁の一部として構成されていることを特徴とする。

本発明によると、所定の厚みのある散乱層を用いたことで、散乱効果を的確に発揮できる。また、散乱層中に第１電極を配し、該第１電極の画素の面積に占める割合を０．１％から８０％の範囲とすることで、散乱強度を高めるために散乱層を比較的厚くした場合においても、駆動電圧の上昇を引き起こすことなく、良好な駆動をすることができる。また、第２電極を隔壁の一部として構成したことにより、帯電泳動粒子を制御する際、隣接する画素間における電界の干渉を最小限に抑制することができる。

以下、図面を参照しながら本発明に包含される電気泳動表示装置について、説明する。

本発明に係る電気泳動表示装置は、図１に示すように、所定間隙を開けた状態に配置された第１基板１及び第２基板２と、該第１基板１に沿うように配置された第１電極３と、該第１電極３に近接するように配置された第２電極４と、前記基板の間隙に配置された絶縁性液体５と、該絶縁性液体５に分散された複数の帯電泳動粒子６と、を備えており、これらの電極３，４の間に電圧を印加して前記帯電泳動粒子６を前記第１電極３の側又は前記第２電極４の側に移動させることに基き表示を行うものを包含する。つまり、前記第１電極３及び前記第２電極４は、前記帯電泳動粒子６に電界を与えるために前記基板の一方側（つまり、第１基板１の側）に配置されている。なお、図１（ａ） は帯電泳動粒子６が第２電極４に吸着されている状態を示す図であり、同図（ｂ） は帯電泳動粒子６が第１電極３に吸着されている状態を示す図である。

なお、前記第１基板１と前記第２基板２との間隙には隔壁７が配置されている。そして、前記第２電極の少なくとも一部は、
・ 前記隔壁７の側面や、
・ 前記隔壁７と前記第１基板１とに挟まれた部分や、
・ 前記隔壁７と前記第２基板２とに挟まれた部分や、
・ 前記隔壁７の内部
に配置すると良い。第２電極４を第１基板上に形成した後に隔壁７を形成しても良く、基板上に形成された隔壁表面に第２電極を形成しても良い。また第２電極が形成された隔壁を基板上に配置しても良い。本発明においては、第２電極は、隔壁７の一部を構成していることが必要である。それは、隣接する複数の画素で帯電泳動粒子を制御する際、隣接画素間の電界の干渉を最小限に抑え、各画素において的確な表示を行うためである。

なお、隔壁７は、画素と画素とを仕切るために設けても、基板間隙を規定するために設けても良い。図１及び図２では、隔壁７は画素と画素とを仕切るように（つまり、前記基板間の画素を規定する位置に）配置されている。

ところで、電気泳動表示装置の各画素においては、第１領域（前記第１電極３が配置された部分であり、図１に符号Ａ１で示す部分）では前記第１電極３を覆うように第１散乱層８が配置されており、第２領域（各画素における該第１領域Ａ１以外の部分であり、図１に符号Ａ２で示す部分）では前記第１散乱層８よりも厚い第２散乱層９が配置されている。また、画素として表示される各画素の面積に占める第１電極３の占める面積の割合は、一般的には、０．１％〜８０％の範囲とされ、好ましくは、０．２％〜４０％の範囲、そして、最適には、０．５％〜１０％の範囲とされる。また、散乱層９の層厚は、確実に散乱層としての機能を果たすために、一般的には、１μｍ〜１００μｍの範囲とされ、好ましくは、２μｍ〜３０μｍの範囲、最適には、４μｍ〜１５μｍの範囲とされる。

ここで、第１電極３と絶縁性液体５との距離は、一般的には、０．０５μｍ〜１０μｍの範囲、好ましくは、０．１μｍ〜５μｍの範囲、最適には、０．１μｍ〜１μｍの範囲とされる。

なお、前記第１散乱層８（つまり、前記第１領域Ａ１に配置された散乱層）は、厚さが均一でなくて良い。

本発明において、散乱層とは、マトリックス（母層）の中にマトリックスとは屈折率の異なる材料を分散させ、光の反射する方向が定まらずに散乱するようにした層のことをいう。散乱層は、肉眼に白色に見えるように構成することが望ましい。マトリックスとしては、アクリル、ポリスチレン等の透明な樹脂が採用でき、マトリックスに分散させる屈折率の異なる材料としては、酸化チタン、硫酸バリウム等を採用することができる。

なお、カラー表示用の装置を構成する場合には、散乱層の上にカラー表示に応じて、所望の色の材料層を配することもできる。

また、上述した第１電極３や第２電極４は、各画素に対応してそれぞれ配置されている必要があるが、どちらかが複数であっても、第１電極及び第２電極の両方がそれぞれ複数であっても良い。例えば、図２に示すように第１電極３が３本で第２電極４が４本であっても良い。

また、第１電極３及び第２電極４の形状も特には限定されるものではない。

例えば、図３に示すように、第１電極３３及び第２電極３４をストライプ形状として交互に配置しても、図４に示すように、第１電極３を囲むように第２電極４を配置しても、良い。

ここで、図４における第２電極４は正方形状（つまり、その辺に沿った形状）に配置されているが、もちろんこれに限られるものではなく、円形状（つまり、円弧に沿った形状）に配置されていても良い。また、図５に示すように、前記第１電極３ａが画素の中央部に配置され、該第１電極３ａを囲むように別の第１電極３ｂが配置され、該第１電極３ｂを囲むように前記第２電極４が配置されていても良い。かかる場合、前記画素の中央部に配置された第１電極３ａと、該第１電極３ａを囲むように配置された第１電極３ｂとに、異なる電圧を印加しても、同じ電圧を印加しても、良い。

第１領域及び第２領域の形状に関しては、
・ 図４に示すように、前記第１領域Ａ１を画素の中央部に配置し、該第１領域Ａ１を囲むように前記第２領域Ａ２を配置しても、良いし、
・ 前記第１領域Ａ１を画素の中央部に配置し、該第１領域Ａ１を囲むように前記第２領域Ａ２を配置し、さらに、該第２領域Ａ２を囲むように別の第１領域Ａ１を配置しても、良い。

着色帯電泳動粒子への電荷注入を防止する等の目的で、必要に応じて前記第１電極、第２電極または、散乱層上に表面絶縁層を形成しても良い。

なお、本発明においては、第２電極は隔壁の一部として構成されることが必要となる。このように構成することで、帯電泳動粒子を制御する際、隣接する画素間における電界の干渉を最小限に抑制することができる。

図１の構成の具体的なサイズとして、例えば画素サイズ１００μｍ×１００μｍに対して、着色帯電泳動粒子径５μｍ、第１基板と第２基板の間隔７０μｍ、各電極の全画素面積に対する面積比として、第１領域Ａ１が０．５％から１０％程度、第２領域Ａ２が９９．５％から９０％程度を挙げることができる。

セル構成部材の配色は任意の組み合わせが可能であり、例えば着色帯電泳動粒子６を黒色、第１電極３，…を白色、第２電極４，…を黒色とした場合、白表示と黒表示とに切り換えることができる。また、第１電極３，…７や第２電極４，…をＲＧＢ等に視認される画素に並べることによってカラー表示を行うことも可能である。なお、第１電極や第２電極自体に着色を施さなくても、該電極が配置されているエリア自体に着色を施せば良い。

具体的には、
・ 電極の表面に着色層を配置したり、
・ 電極の一部や全部を透明として、電極の下方に着色層や反射層を配置したり、
すれば良い。

次に、駆動方法について説明する。第１電極３，…に印加する電圧をＶｄ１、第２電極４，…に印加する電圧をＶｄ２とする。着色帯電泳動粒子６の帯電極性を正、且つ黒色に着色したとする。駆動電圧は例えば、黒表示を行う場合Ｖｄ１＝−５０Ｖ、Ｖｄ２＝＋５０Ｖ、白表示を行う場合Ｖｄ１＝＋５０Ｖ、Ｖｄ２＝−５０Ｖとなる。

（代表的なその他の実施形態の構成）
図５に本発明の電気泳動表示装置のその他の代表的な構成の断面構成図の一例を示す。

図２で説明した構成は、画素中央部に第１電極３により第１領域Ａ１が構成され、次に第２領域Ａ２が該中央第１領域を取り囲み、続いて第２電極４により第１領域Ａ１が該第２領域Ａ２を取り囲む様に配置されているが、図５に示すように、第２領域Ａ２を取り囲む様に第１電極３ｂを配置する構成でもよい。この場合、該中央部の第１電極３ａと該周囲の第１電極３ｂに異なる電圧を印加することで、着色帯電泳動粒子６の移動に適した駆動を行うことができる。

図５の構成の具体的なサイズとして、例えば画素サイズ１００μｍ×１００μｍに対して、着色帯電泳動粒子径５μｍ、第１基板と第２基板の間隔７０μｍ、各電極の全画素面積に対する面積比として、第１領域Ａ１が１０％から２０％程度、第２領域Ａ２が９０％から８０％程度が好適である。また、セル構成部材の配色は任意の組み合わせが可能であり、例えば着色帯電泳動粒子６を黒色、第１電極３ａ及び３ｂを白色、第２電極４を黒色とした場合、白表示と黒表示の切り換えすることができる。また、第１電極３ａ，３ｂ及び、第２電極４をＲＧＢ等に視認される画素を並べることによってカラー表示を行うことも可能である。

次に、駆動方法について説明する。中央部の第１電極３ａに印加する電圧をＶｄ１、第２電極４に印加する電圧をＶｄ２、周囲の第１電極３ｂに印加する電圧をＶｄ３とする。着色帯電泳動粒子６の帯電極性を正、且つ黒色に着色したとする。駆動電圧は例えば、黒表示を行う場合Ｖｄ１＝−５０Ｖ、Ｖｄ２＝＋５０Ｖ、Ｖｄ３＝−２０Ｖ、白表示を行う場合Ｖｄ１＝＋５０Ｖ、Ｖｄ２＝−５０Ｖ、Ｖｄ３＝＋２０Ｖとなる。

図８に本発明の電気泳動表示装置のその他の代表的な構成の断面構成図の一例を示す。

図８に示す例のように最表面から電極面までの間に第１領域Ａ１１よりも厚い散乱層を有する第１領域Ａ１２，Ａ１３が含まれ、且つ全表示面に占める該第１領域Ａ１１，Ａ１２及びＡ１３の面積の和が８０％以下である構成でもよい。この場合、第１領域Ａ１１に存在する第１電極４３ａと該周囲の第１領域Ａ１２及びＡ１３に存在する第１電極４３ｂ及び４３ｃに同じ電圧を印加することで、着色帯電泳動粒子６の移動の適した駆動を行うことができる。

図８の構成の具体的なサイズとして、例えば画素サイズ１００μｍ×１００μｍに対して、着色帯電泳動粒子径５μｍ、第１基板と第２基板の間隔７０μｍ、各電極の全画素面積に対する面積比として、第１領域Ａ１１，Ａ１２及びＡ１３の面積の和が２０％から３０％程度が好適である。また、セル構成部材の配色は任意の組み合わせが可能であり、例えば着色帯電泳動粒子６を黒色、第１電極４３ａ，４３ｂ及び４３ｃを白色、第２電極４を黒色とした場合、白表示と黒表示の切り換えすることができる。また、第１電極４３ａ，４３ｂ及び４３ｃ、第２電極４をＲＧＢ等に視認される画素に並べることによってカラー表示を行うことも可能である。

次に、駆動方法について説明する。前記中央部の第１領域Ａ１１に存在する第１電極４３ａに印加する電圧をＶｄ１、第２電極４に印加する電圧をＶｄ２、前記周囲の第１領域Ａ１２及びＡ１３に存在する第１電極４３ｂ及び４３ｃに印加する電圧をＶｄ３とする。着色帯電泳動粒子６の帯電極性を正、且つ黒色に着色したとする。駆動電圧は例えば、黒表示を行う場合Ｖｄ１＝−５０Ｖ、Ｖｄ２＝＋５０Ｖ、Ｖｄ３＝−５０Ｖ、白表示を行う場合Ｖｄ１＝＋５０Ｖ、Ｖｄ２＝−５０Ｖ、Ｖｄ３＝＋５０Ｖとなる。

（構成部材の材料・製造方法）
第１基板１及び第２基板２には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリカーボネート（ＰＣ）やポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）等のプラスチックフィルムの他、ガラスや石英等を使用することができる。また、表示側に配置する基板（例えば、第２基板２）には透明な材料を使用する必要があるが、後方側に配置する基板（例えば、第１基板１）にはポリイミド（ＰＩ）などの着色されているものを用いても良い。

第１電極３，１３，２３，３３，４３，５３や第２電極４，１４，２４，３４の材料は、パターニング可能な導電性材料ならどのようなものを用いてもよい。例えば、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）等の金属あるいはカーボンや銀ペースト、あるいは有機導電膜などを挙げることができる。第１電極３，…を光反射層としても利用する場合は、銀（Ａｇ）あるいはＡｌ等の光反射率の高い材料を使用すれば良い。この第１電極３，…を白色表示として使用する場合は、電極表面そのものに光が乱反射するように表面凹凸をつけるか、あるいは電極上に光散乱層を形成しておく。

隔壁７は、各画素の周囲を取り囲むように配置すると良い。これにより、画素間における着色帯電泳動粒子６の移動を防止できる。隔壁材料としては、基板と同一の材料を用いても、アクリルなどの感光性樹脂を用いても良い。隔壁形成にはどのような方法を用いてもよい。例えば、光感光性樹脂層を塗布した後露光及びウエット現像を行う方法、又は別に作製した障壁を接着する方法、印刷法によって形成する方法等を用いることができる。

また、絶縁性液体５には、イソパラフィン、シリコーンオイル及びキシレン、トルエン等の非極性溶媒であって透明なものを使用すると良い。

また、着色帯電泳動粒子６としては、着色されていて絶縁性液体中で正極性又は負極性の良好な帯電特性を示す材料を用いると良い。例えば、各種の無機顔料や有機顔料やカーボンブラック、或いは、それらを含有させた樹脂を使用すると良い。粒子の粒径は通常０．０１μｍ〜５０μｍ程度のものを使用できるが、好ましくは、０．１〜１０μｍ程度のものを用いる。

なお、上述した絶縁性液体５中や着色帯電泳動粒子６中には、着色帯電泳動粒子の帯電を制御し安定化させるための荷電制御剤を添加しておくと良い。かかる荷電制御剤としては、モノアゾ染料の金属錯塩やサリチル酸や有機四級アンモニウム塩やニグロシン系化合物などを用いると良い。

また、絶縁性液体５中には、着色帯電泳動粒子６同士の凝集を防ぎ分散状態を維持するための分散剤を添加しておいてもよい。かかる分散剤としては、燐酸カルシウム、燐酸マグネシウム等の燐酸多価金属塩、炭酸カルシウム等の炭酸塩、その他無機塩、無機酸化物、あるいは有機高分子材料などを挙げることができる。

次に、本実施の形態の効果について説明する。

本実施の形態によれば、各画素における前記第１領域Ａ１が占める割合を０．１％から８０％の範囲とし、かつ、前記第２散乱層９を前記第１散乱層８よりも厚く形成したため、散乱強度を高めるために散乱層を厚くした場合においても、駆動電圧の上昇を引き起こすことなく、良好な駆動をすることができる。また、第１領域Ａ１における電界強度と第２領域Ａ２における電界強度とがほぼ等しくなる。したがって、第１電極３の側に帯電泳動粒子６を引き付けた場合、帯電泳動粒子６の分布は第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２の両方においてほぼ均一となり、表示品質を向上することができる。

図６は、本発明の電気泳動表示装置の代表的な構成である図１に示される装置の電界シミュレーションの結果を示す図である。図７は、本発明に含まれない電気泳動表示装置の一例についての電界シミュレーションの結果を示す図であり、具体的には、図１３に示される表示装置についてのシミュレーション結果である。図１３に示される装置は、図１に示される装置と対比して第１電極６３が配された領域Ａ１が画素面積の９０％以上を占めている点が図１の装置とは異なっている。

符号ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは電界強度の等しい点をプロットした等電界強度曲線を示し、電界強度はａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの順に大きくなる。図１３に示される装置の場合、図７に示すように、第１電極６３の中央部では電界強度はｂと低く、電極端部に行くに従ってｃ→ｄ→ｅと急激に高くなって変化している（つまり、第１電極６３に沿った部分の電界強度は均一ではない）。これに対して、本発明に係る装置の場合、図６に示すように、第１領域Ａ１の電界強度はｅで、第２領域Ａ２の電界強度は大体がｄであり、表示面中央部と周辺部の電界強度の差が減少し、その結果、表示面内における電界強度の均一性が向上し、着色帯電泳動粒子の移動に適した電界を得ることができる。

本実施例では図９及び図１０に示す構造の電気泳動表示装置を作製した。なお、図９は、本発明に係る電気泳動表示装置の構造の一例を示す断面図であり、図１０は、第１電極及び第２電極の配置や形状を説明するための平面図である。

本実施例では、所定間隙を開けた状態に表示側基板（第２基板）２及び後方側基板（第１基板）１を配置し、後方側基板１の表面には第１電極２３や散乱層８，９を配置した。また、画素の境界部分には第２電極４や隔壁７を配置して画素と画素とを仕切った。さらに、各画素には絶縁性液体５や帯電泳動粒子６を配置した。なお、隔壁７の幅は５μｍとし、高さは１８μｍとした。また、第１電極２３の縦幅及び横幅は１０μｍとし、高さは１μｍとした。さらに、１つの画素の大きさを１００μｍ×１００μｍとし、画素の数を２００×２００とした。

次に、この電気泳動表示装置の製造方法について説明する。

まず、後方側基板１（厚さ１．１ｍｍのガラス板）にアルミニウム膜を成膜し、フォトリソグラフィー及びウェットエッチングによりパターニングして第１電極２３を形成した。そして、この第１電極２３を覆うように酸化チタンを含有するアクリル樹脂層（符号８，９参照）を形成した。

次に、樹脂層９の表面にチタンを成膜し、フォトリソグラフィー及びドライエッチングによりパターニングして画素境界部分のみ残し、第２電極４とした。なお、各第２電極４の表面には暗黒色の樹脂膜（不図示）を成膜した。さらに、この樹脂膜の表面に隔壁７を形成した。なお、この隔壁７の形成には、光感光性エポキシ樹脂の塗布、露光及びウェット現像を用いた。

その後、隔壁７にて囲まれた凹部に絶縁性液体５や帯電泳動粒子６を充填した。なお、絶縁性液体にはイソパラフィン（商品名：アイソパー、エクソン社製）を用い、着色帯電粒子には粒径１〜２μｍ程度のカーボンブラックを含有したポリスチレン−ポリメチルメタクリレート共重合体樹脂を使用した。イソパラフィンには、荷電制御剤としてコハク酸イミド（商品名：ＯＬＯＡ１２００、シェブロン社製）を含有させた。

最後に表示側基板２を貼り付け、電圧印加回路を接続した。

第２電極４の電圧Ｖｄ２を０Ｖにしたままで、第１電極２３の電圧Ｖｄ１を＋５０Ｖ、−５０Ｖに１００ｍｓｅｃの間隔で切り替えて観察したところ、着色帯電粒子６は移動元の電極上に残ることなく移動先の電極上に移動して、良好なコントラストが得られた。つまり、駆動電圧を極端に上昇させなくても良好に駆動することができた。また、帯電泳動粒子６を第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２に均一に配置することも可能となり、その結果、表示品質を向上することができた。

本実施例では図１１及び図１２に示す構造の電気泳動表示装置を作製した。なお、図１１は、本発明に係る電気泳動表示装置の構造の一例を示す断面図であり、図１２は、第１電極及び第２電極の配置や形状を説明するための平面図である。

本実施例では、所定間隙を開けた状態に表示側基板（第２基板）２及び後方側基板（第１基板）１を配置し、後方側基板１の表面には第１電極５３ａ，５３ｂや散乱層８，９を配置した。また、画素の境界部分には第２電極４や隔壁７を配置して画素と画素とを仕切った。さらに、各画素には絶縁性液体５や帯電泳動粒子６を配置した。なお、第１電極５３ａは、図１２に示すように画素の中央部に配置し、第１電極５３ｂは、該第１電極５３ａを囲むように配置し、第２電極４は、それらの第１電極５３ａ，５３ｂを囲むように配置した。本実施例においては、第１電極５３ａのサイズは縦１０μｍ×横１０μｍ×厚さ１μｍとし、第１電極５３ｂの幅を１０μｍ、縦５０μｍ×横５０μｍ×厚さ１μｍとし、第２電極４の幅を５μｍ、厚さを１μｍとした。その他の構成や製造方法は実施例１と同じにした。

第２電極４の電圧Ｖｄ２を０Ｖにしたままで、
・ 中央部の第１電極５３ａの電圧Ｖｄ１が＋５０Ｖで、周辺部の第１電極５３
ｂの電圧Ｖｄ３が＋２０Ｖ
・ 中央部の第１電極５３ａの電圧Ｖｄ１が−５０Ｖで、周辺部の第１電極５３
ｂの電圧Ｖｄ３が−２０Ｖ
となるように１００ｍｓｅｃ毎に電圧を切り替えて観察したところ、着色帯電粒子６は移動元の電極上に残ることなく移動先の電極上に移動して、良好なコントラストが得られた。つまり、駆動電圧を極端に上昇させなくても良好に駆動することができた。また、帯電泳動粒子６を第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２に均一に配置することも可能となり、その結果、表示品質を向上することができた。

（比較例１）
本比較例では図１３及び図１４に示す構造の電気泳動表示装置を作製した。すなわち、第１電極６３を画素のほぼ全体に形成し、横幅及び縦幅を共に９５μｍとし高さを１μｍとした。その他の構成や製造方法は実施例１等と同じにした。

第２電極４の電圧Ｖｄ２を０Ｖにしたままで、第１電極６３の電圧Ｖｄ１を＋５０Ｖ、−５０Ｖに１００ｍｓｅｃの間隔で切り替えて観察したところ、複数の画素において着色帯電粒子６は移動元の電極上に留まり、コントラストの低下の原因となる場合があった。特に移動元の電極の中央部分に留まる着色帯電粒子が見られた。

本発明に係る電気泳動表示装置の構造の一例を示す断面図。 本発明に係る電気泳動表示装置の構造の一例を示す断面図。 第１電極及び第２電極の配置や形状を説明するための平面図。 第１電極及び第２電極の配置や形状を説明するための平面図。 本発明に係る電気泳動表示装置の構造の一例を示す断面図。 本発明の電気泳動表示装置の代表的な構成の電界シミュレーションの結果を示す図。 本発明に含まれない電気泳動表示装置の一例についての電界シミュレーションの結果を示す図。 本発明に係る電気泳動表示装置の構造の一例を示す断面図。 本発明に係る電気泳動表示装置の構造の一例を示す断面図。 第１電極及び第２電極の配置や形状を説明するための平面図。 本発明に係る電気泳動表示装置の構造の一例を示す断面図。 第１電極及び第２電極の配置や形状を説明するための平面図。 本発明に含まれない電気泳動表示装置の一例を示す断面図。 本発明に含まれない電気泳動表示装置の一例についての第１電極及び第２電極の配置や形状を説明するための平面図。 従来の電気泳動表示装置の構成の一例を説明するための断面図。 従来の電気泳動表示装置の構成の一例を説明するための断面図。

符号の説明

１ 後方側基板（第１基板）
２ 表示側基板（第２基板）
３ 第１電極
４ 第２電極
５ 絶縁性液体
６ 帯電泳動粒子
７ 隔壁
８ 第１散乱層
９ 第２散乱層
Ａ１ 第１領域
Ａ２ 第２領域

Claims (10)

1. 対向して設けられた第１及び第２基板、前記基板間に配された絶縁性液体及び該絶縁性液体に分散した帯電泳動粒子、前記基板間の画素を規定する位置に配された隔壁、及び前記帯電泳動粒子に電界を与えるために前記基板の一方側に配された第１及び第２電極、を備えた電気泳動表示装置であって、
   前記第１電極は、厚みが１μｍから１００μｍの範囲にある散乱層中に配され、前記第１電極の前記画素の面積に占める割合が０．１％から８０％の範囲にあると共に、前記第２電極が前記隔壁の一部として構成されていることを特徴とする電気泳動表示装置。
2. 前記第１電極の前記画素の面積に占める割合が０．２％から４０％の範囲にある請求項１に記載の電気泳動表示装置。
3. 前記第１電極の前記画素の面積に占める割合が０．５％から１０％の範囲にある請求項２に記載の電気泳動表示装置。
4. 前記散乱層の層厚が２μｍから３０μｍの範囲にある請求項１に記載の電気泳動表示装置。
5. 前記散乱層の層厚が４μｍから１５μｍの範囲にある請求項４に記載の電気泳動表示装置。
6. 前記散乱層中に配された前記第１電極と前記絶縁性液体との距離が０．０５μｍから１０μｍの範囲にある請求項１に記載の電気泳動表示装置。
7. 前記散乱層中に配された前記第１電極と前記絶縁性液体との距離が０．１μｍから５μｍの範囲にある請求項６に記載の電気泳動表示装置。
8. 前記散乱層中に配された前記第１電極と前記絶縁性液体との距離が０．１μｍから１μｍの範囲にある請求項７に記載の電気泳動表示装置。
9. 前記第１電極が配された領域における前記散乱層の層厚が、それ以外の領域の層厚よりも小さい請求項１に記載の電気泳動表示装置。
10. 前記散乱層の前記絶縁性液体側の表面は平坦である請求項１に記載の電気泳動表示装置。
    

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