JP2004191694A

JP2004191694A - 表示装置

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Publication number: JP2004191694A
Application number: JP2002360160A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Kizaki; 静一木崎
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2002-12-12
Filing date: 2002-12-12
Publication date: 2004-07-08

Abstract

【課題】マイクロカプセル型の電気泳動ディスプレイ（ＥＰＤ）において、荷電粒子の電気泳動に対して閾値特性を与え、表示品位を高める。
【解決手段】荷電粒子２の分散媒４にポジ型ネマティック液晶５を含有させ、画素を表示状態とする選択電圧または非表示状態とする消去電圧が、ポジ型ネマティック液晶５の分子が電界方向に配向する閾値電圧（配向電圧）に達するように印加電圧を制御する。また、半選択状態の画素における電圧条件が配向電圧に達しないように制御する。よって、表示画素ではポジ型ネマティック液晶５の分子が電界方向に配向して荷電粒子２が電界方向に電気泳動できる状態とし、半選択状態の画素では分子が電界方向に配向せず荷電粒子２の移動を阻害する状態にできる。これにより、マイクロカプセル６に閾値特性を与え、単純マトリクス駆動方式による表示を高品位にすることができる。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、荷電粒子を含有する分散媒が封入された複数のマイクロカプセルを、表示側基板と背部側基板間で挟持し、両基板間に所定電圧を印加して荷電粒子を電気泳動させることにより表示を行う表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
絶縁性の分散媒中に分散した荷電粒子を、電界の作用によって表示面に電気泳動させて集め、分散媒と荷電粒子の光学特性（例えば、色）によって表示を行う表示装置が知られている（以下、「電気泳動ディスプレイ」と言う）。電気泳動ディスプレイ（ＥＰＤ）は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）に比べ低消費電力・高明度が得られ、更に電力供給無しに表示状態をそのままに維持できるメモリ性を有することから、「電子ペーパ」が実現可能な技術として注目されている。
【０００３】
図８は、荷電粒子を含有する分散媒を封入したマイクロカプセルを用いる、マイクロカプセル型の電気泳動ディスプレイにおける基本構造の一例を示す概念図である。マイクロカプセル型の電気泳動ディスプレイは、分散媒４と荷電粒子２とが封入された直径数十〜１００μｍ程度の複数のマイクロカプセル６を、適当なバインダ８で支持して、ガラス板などの表示側基板２０と背部側基板３０とで挟持する構造を有する。表示側基板２０と背部側基板３０には、それぞれベース基板２６,３６上に電極２２,３２が設けられており、表示側基板２０〜背部側基板３０間に電圧を印加することができる。同図では、観察者Ｕは上方から表示側基板２０を見ることになる。即ち、表示側基板２０の上面が表示面となる。観察者Ｕは表示側基板２０側から見るので、電極２２は透明電極でなければならない。
【０００４】
電極２２,３２は、例えば図９に示すように、一方をＸ列、他方をＹ行として直交するようにマトリクス状に配置されてＸＹ直交座標系を形成する。即ち、各表示画素は電極２２,３２の交点に該当し、ＸＹ座標で定義されて表示制御される。尚、一の表示画素に対応する電極とマイクロカプセル６の数は、電極２２,３２の回路構造の大きさ等に応じて適宜設定される。
【０００５】
画素を選択状態にする場合、即ち当該画素を表示状態にする場合は、図８（ａ）に示すように、表示画素の位置の電極２２が、荷電粒子２と逆極性となるように電圧を印加する（図中では電極２２の極性を示す「＋」「−」記号を示している）。電圧が印加されてマイクロカプセル６中に電界が発生すると、荷電粒子２は電気泳動によって表示側基板２０方向に移動し、荷電粒子２が観察者Ｕから視認可能となる。例えば、荷電粒子２を白、分散媒４を黒の色素で着色したとすると、図８（ａ）の場合、表示面上には当該画素が黒地に白い点として表示された状態となる。以下、選択状態の画素を「表示画素」と言う。
【０００６】
画素を非選択状態にする場合、即ち当該画素の表示を消去して非表示状態に戻す場合は、図８（ｂ）に示すように、当該画素の位置の電極２２が荷電粒子２と同極性となるように電圧を印加する。荷電粒子２は電気泳動によって背部側基板３０の方向に移動して、観察者Ｕからは視認できなくなる。即ち、当該画素の位置では分散媒４の色が観察されるようになって消去された状態となる。
【０００７】
上述のようなマイクロカプセル型電気泳動ディスプレイにおける駆動方法としては、製造の容易さやコストの観点から、単純マトリクス駆動方式（パッシブマトリクス駆動方式とも言う）が有利とされるが、クロストークなどによる表示品位の問題が残る。
【０００８】
即ち、単純マトリクス駆動方式によって任意のＸＹ座標で定義される画素を表示させる方法は、先ずＸ列の電極３２を順次アクティブにする。それと同期してＹ行の電極２２に信号電圧を印加する。両者の電圧差が荷電粒子２を表示側基板２０の方向に移動させる電圧(選択電圧)を超えると当該画素が表示状態となり、荷電粒子２を背部側基板３０の方向に移動させる電圧（消去電圧）を超えると非表示状態（消去状態）となる。
【０００９】
ところが、表示画素と同列の他の画素及び同行の他の画素では、一方の電極のみに電圧が印加された状態となり、選択電圧には至らない中間的な電圧が印加された、いわゆる半選択状態となる。このため、閾値特性を持たない荷電粒子２は比較的ゆっくりと表示側基板２０の方向に電気泳動する。その為、表示コントラストが徐々に甘くなるといった表示品位の低下が生じてしまう。
【００１０】
こうした単純マトリクス駆動方式における表示品位の問題を回避するために、マイクロカプセル型の電気泳動ディスプレイにおいては、アクティブマトリクス型駆動方式を用いるものが多くなっている。また、Ｘ列またはＹ行の電極の何れかと直交する第３の電極を設けて第３の電圧を加える駆動方式も提案されている。（例えば、特許文献１参照。）。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００１−１２２５１２号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、アクティブマトリクス駆動方式は、単純マトリクス駆動方式に比べてコスト高の問題がある。また、Ｘ列またはＹ行の何れかと直交する第３の電極を用いる駆動方式であっても、結局マイクロカプセル自体が同じであるため、荷電粒子が電気泳動する特性は変化しない。このため、半選択状態は依然として存在するという問題がある。
【００１３】
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、マイクロカプセル型の電気泳動ディスプレイ（ＥＰＤ）において、荷電粒子の電気泳動に対して閾値特性を与え、表示品位を高めることである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、荷電粒子を含有する分散媒が封入された複数のマイクロカプセルを、互いに対向する表示側基板と背部側基板で挟持し、前記表示側基板と前記背部側基板間に所定電圧を印加して前記荷電粒子を電気泳動させることにより表示を行う表示装置において、前記分散媒は、前記所定電圧以下の電圧で配向するポジ型の誘電異方性を有する分子配向性材料であることを特徴とする。
【００１５】
ポジ型の誘電異方性を有する分子配向性材料は、分子構造に方向性を有する材料を含み、ある閾値以上の電界がかかると分子長軸の方向が電界方向に向く性質を有している。
【００１６】
請求項１に記載の発明によれば、分子配向性材料の分子が電界方向に配向する電圧（以下、「配向電圧」と言う）が、表示装置において表示状態にするための所定電圧（選択電圧）以下の分子配向性材料が分散媒である。
従って、従来のように半選択状態の画素において、選択されていないにもかかわらず荷電粒子が表示面側に移動して表示品位が低下することを防ぐことができる。分子配向性材料を分散媒とすることによって、マイクロカプセルに閾値特性を与え、単純マトリクス駆動方式による表示を高品位にすることができる。
【００１７】
また、請求項２に記載の発明のように、請求項１に記載の表示装置であって、前記分散媒をポジ型ネマティック液晶としても良い。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果を奏するとともに、ネマティック液晶を分子配向性材料として用いることで、比較的低電圧で分子の配向を制御することができる。従って、表示装置の駆動に要する電圧を低く抑えることができる。
【００１９】
また、請求項３に記載の発明のように、請求項２に記載の表示装置であって、前記分散媒はカイラル剤を含有することとしても良い。
【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明と同様の効果を奏するとともに、カイラル剤を添加することによって、ネマティック液晶のダイレクタにカイラル構造（ねじれ構造）をとらせることができる。
半選択状態において印加される電圧が配向電圧以下の条件では、液晶のダイレクタが螺旋を描いて荷電粒子が電界方向に沿って電気泳動するのを阻害する。反対に、選択電圧や消去電圧のように印加電圧が配向電圧を越える条件では電界方向にダイレクタが揃った状態となり、荷電粒子は電界方向に電気泳動し易くなる。よって、マイクロカプセルに与えられる閾値特性をより明確にして、単純マトリクス駆動方式による表示をより高品位にすることができる。
【００２１】
請求項４に発明のように、請求項１〜３の何れか一項に記載の表示装置であって、前記電極部が単純マトリクス駆動方式によって前記基板間に所定電圧を印加することとしても良い。この場合には、表示品位を高く維持しつつ、より製造コストを抑えることが可能となる。
【００２２】
また、請求項５に記載の発明のように、請求項１に記載の表示装置であって、少なくとも、前記表示側基板の前記マイクロカプセルとの接触面には、前記マイクロカプセルが収まる凹部が形成されているようにしてもよい。
【００２３】
請求項５に記載の発明によれば、少なくとも、表示側基板の前記マイクロカプセルとの接触面に前記マイクロカプセルが収まる凹部が形成されていることにより、基板間にマイクロカプセルを挟持すると、マイクロカプセルの一部が凹部に納まり、凹部に納まったマイクロカプセルは平面との接触に比べてより多くの箇所（面積）で接触する。これにより、広い視角範囲で、良好な条件で帯電粒子を視認可能となり、視角方法による表示コントラストの変化が抑制されて、表示品位を向上させることができる。
【００２４】
この場合、請求項６に記載の発明のように、請求項５に記載の表示装置であって、前記凹部は平行な複数の溝によって形成されているようにしてもよい。これにより、凹部の形成を容易とすることができる。
【００２５】
また、請求項７に記載の発明のように、請求項５又は６に記載の表示装置であって、前記凹部の開口面の幅方向の長さは、前記マイクロカプセルの平均粒子直径の０．５倍から１．５倍の間の長さであるようにしてもよい。
【００２６】
請求項７に記載の発明によれば、凹部にマイクロカプセルを安定的に収め、一の凹部に複数のマイクロカプセルが収まらないようにすることができて、凹部とマイクロカプセルとの接触関係を良好にすることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
〔第１の実施の形態〕
次に、図１〜図４を参照して、本発明を適用した第１の実施の形態について説明する。
【００２８】
[構成の説明]
図１は、本実施の形態における電気泳動ディスプレイの構成の一例を示す断面概念図である。同図では、表示側基板２０の上面側が表示面となり、荷電粒子２が電気泳動によって表示側基板２０側に集まることによって、観察者Ｕに視認されて表示状態となっている。
【００２９】
同図に示すように、本実施の形態における電気泳動ディスプレイは、表示側基板２０と背部側基板３０とが、バインダ８と共にマイクロカプセル６を挟持する。表示側基板２０と背部側基板３０には、それぞれ対向する面（マイクロカプセル６を挟持する面）に電極２２,３２を備え、基板間に電圧を印加することができる。
【００３０】
荷電粒子２は、分散媒４の中で帯電状態を保てる材料からなる粒子であり、その形状は特に問わない。荷電粒子２の色は、材料自身の色であっても良いし適宜着色剤を添加或いは粒子面に積層させても良いが、分散媒４と異なる色となるようにする。荷電粒子２としては、例えば、ポリエチレンやアクリル樹脂等に公知着色材を混合したものや、酸化チタン、酸化アルミニウムなどが使用できる。
【００３１】
分散媒４は、絶縁性の液体材料である。本実施の形態では、分子配向性材料としての性質を具備させるためにポジ型のネマティック液晶５を含有する。ポジ型ネマティック液晶５は、「棒状」と称される方向性を持った分子構造を有し、ある閾値以上の電圧が印加されると分子が電界方向に向く正の誘電異方性を有する。
【００３２】
図２は、ポジ型ネマティック液晶５の誘電異方性を示す概念図である。同図（ａ）に示すように、電極２２と電極３２の間に電圧が印加されない場合、ポジ型ネマティック液晶５の分子は特に定まった方向を向くものではなく、全体としてランダムな方向を向く。同図（ｂ）に示すように、電極２２と電極３２の間にある閾値以上の電圧が印加された場合は、分子の方向がランダムな状態から電界方向に向くように配列する。この電界Ｅの強度を形成する閾値電圧を以下「配向電圧Ｖ_S」と言う。
【００３３】
分散媒４に含有されるポジ型ネマティック液晶５の含有率は適宜設定して構わない。また、分散媒４は荷電粒子２が泳動し易いように低粘度の液体であるとともに荷電粒子２と近い比重であることが好ましい。そのため、分散媒４にはポジ型ネマティック液晶５のほかに、例えばシリコンオイルなどの油類、トルエン、パラフィン系炭化水素などが適宜ブレンドされるとしても良い。更に、荷電粒子２の分散性を良くするための界面活性剤や、帯電性を制御する帯電制御剤を適宜添加しても良い。
【００３４】
マイクロカプセル６は、絶縁性と可視光線の透過性を有する材料からなる。例えば、アクリル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの樹脂やゼラチンなどが用いられる。そして、例えば、界面重合法、不溶化反応、相分離法、界面沈殿法などを用いることによって、荷電粒子２及び分散媒４を封入して形成される。
【００３５】
マイクロカプセル６に封入される荷電粒子２及び分散媒４の比率は、荷電粒子２が一方向に集まった時にその色が視認できる程度に決定する。またその直径は、表示画素の要求に応じて適宜設定する。本実施の形態では、マイクロカプセル６は球状とするが球以外の形状であっても構わない。
【００３６】
表示側基板２０と背部側基板３０は、それぞれ、例えば、ガラス、石英、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂など、光透過性の材料からなるベース基板２６,３６と、ＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）などによって形成された電極２２,３２とを備える。背面側から観察されることが無い場合には、ベース基板３６及び電極３２に光不透過性の材料を用いても構わないのは勿論である。
【００３７】
本実施の形態における電極２２,２３は、図９に示したのと同様な単純マトリクス駆動方式の電極構造を成している。例えば、電極２２はＹ行に該当するストライプ状の信号電極を形成し、電極３２はＸ列に該当するストライプ状の走査電極を形成する。走査電極（電極３２）と信号電極（電極２２）との交点が一の表示画素に該当する。
電極２２,３２の構造や製法については公知の液晶ディスプレイにおける駆動技術を適宜利用可能である。例えば、ベース基板２６,３６上にフォトリソグラフィーによって電極２２,３２を形成し、表示側基板２０と背部側基板３０を作成する。
【００３８】
電気泳動ディスプレイの組立方法については、公知の液晶ディスプレイにおける製造・組立技術を適宜利用可能である。例えば、マイクロカプセル６をバインダ８と共に印刷等によって、表示側基板２０または背部側基板３０の一方に均一に塗布して、他方の基板と張り合わせる。そして、端部を封止して駆動回路を電極２２,３２に圧着する。
【００３９】
[表示制御の原理の説明]
次に、図３と図４を参照して、本実施の形態における表示制御の原理について説明する。
【００４０】
図３は、本実施の形態における表示制御の原理について説明するための、電気泳動ディスプレイの概略断面図と電極間に印加される電圧波形の概念図である。図４は、観察者Ｕ側から見たマイクロカプセル６の拡大概念図である。尚、本実施の形態では電圧平均化法を用いるが、本原理を同様に実現するならば、単純マトリクス駆動方式に用いられる他の表示制御方法でも構わない。
【００４１】
図３（ａ）は、電圧が印加されていない状態の一例を示しており、消去状態に有る。マイクロカプセル６には電界が形成されないので、分散媒４内のポジ型ネマティック液晶５の分子は不特定の方向を向いた状態となる。この状態では、図４（ａ）に示すように、不特定の方向に向いた棒状のポジ型ネマティック液晶５の分子が荷電粒子２の電気泳動による移動を阻害する状態となる。
【００４２】
図３（ｂ）は、電圧が印加された状態であって選択状態の一例を示している。選択され表示状態となる画素には、信号電極（電極２２）側からは、Ｖ₀／ａ（ａはバイアス比）の信号電圧が印加され、走査電極（電極３２）側からは信号電極に印加された電圧との差が選択電圧Ｖ₀に達するように走査電圧が印加される。選択電圧Ｖ₀は、荷電粒子２の移動速度に影響するので、電気泳動ディスプレイの表示性能上の観点から適宜設定する。
この際、選択電圧Ｖ₀を、ポジ型ネマティック液晶５の分子が電界方向に配向する配向電圧Ｖ_Sより大きくなるように設定する。あるいは、選択電圧Ｖ₀より小さな配向電圧Ｖ_Sを有する液晶材料をポジ型ネマティック液晶５として選択するとしても良い。
【００４３】
電圧が印加されるとマイクロカプセル６内には電界が形成され、荷電粒子２が電界方向に表示側基板２０に向かって電気泳動する。この際、ポジ型ネマティック液晶５は正の誘電異方性を有しているので、図４（ｂ）に示すように、棒状の分子が電界方向に向く。（同図では電界は図面より垂直方向に向いている。）この場合、荷電粒子２はポジ型ネマティック液晶５の分子の配向に沿って移動するので移動しやすい。荷電粒子２は分子に邪魔されることなく、ポジ型ネマティック液晶５の分子の間をすり抜けて表示側基板２０の表示面に集まり、当該画素は表示状態となる。
【００４４】
図３（ｃ）は、電圧が印加された状態であって半選択状態の一例を示している。バイアス比ａを、半選択状態の画素には配向電圧Ｖ_S（閾値電圧）より小さい電圧（１−２／ａ）Ｖ₀が印加されるように適当に設定する。あるいは、配向電圧Ｖ_Sが電圧（１−２／ａ）Ｖ₀より大きい液晶材料をポジ型ネマティック液晶５として選択するとしても良い。
この場合、印加された電圧が配向電圧Ｖ_Sより小さいため、選択状態のように分子長軸が電界方向に配向せず、図４（ａ）に示したように棒状のポジ型ネマティック液晶５の分子が不特定の方向に向いたままとなる。このため、電圧（１−２／ａ）Ｖ₀により生ずる電界によって、荷電粒子２が電界方向に電気泳動を始めてもポジ型ネマティック液晶５の分子に移動を阻害される。従って、荷電粒子２が表示側基板２０の方向に移動することに起因する表示品位の低下を防ぐことができる。
【００４５】
このように分子配向性材料を分散媒とすることによって、マイクロカプセル６に閾値特性を与え、単純マトリクス駆動方式による表示を高品位で実現することが可能となる。
【００４６】
〔第２の実施の形態〕
次に、図５〜図７を参照して、本発明を適用した第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、前記第１の実施形態に対して、より表示品位を高めるようにしたものである。尚、第１の実施の形態と同様の構成要素については、同じ符号を付け説明は省略するものとする。
【００４７】
図５は、本実施の形態における電気泳動ディスプレイの構成の一例を示す断面概念図である。（ａ）は電圧が印加されていない状態の一例を示しており、消去状態に有る。（ｂ）は半選択状態の一例を示している。（ｃ）は選択電圧が印加された状態であって選択状態の一例を示している。
【００４８】
図５に示すように、本実施の形態における電気泳動ディスプレイは、表示側基板２０と背部側基板３０とが、マイクロカプセル６との接触面側に凹部２４、３４をそれぞれ有することを特徴とする。そして、マイクロカプセル６をバインダ８で支持し、凹部２４、３４にマイクロカプセル６を収めて密着するようにして、表示側基板２０と背部側基板３０とで挟持する。なお、凹部は表示側基板２０のみに設けるようにしてもよい。
【００４９】
凹部２４、３４の具体的な製法としては、例えば、元になる平板状のベース基板２６を作成した後、凹部２４を形成する面にフォトレジストをコーティングする。次に、凹部２４を形成するピッチでストライプ状の開口部を形成するようにパターニングする。次いで、等方性エッチングを施してパターニングされたストライプ状の開口部を中心とする溝状の凹部を形成する。そして最後に、レジストを除去する。パターニング及びエッチングを適当に施して適当回数実施することによって、様々な形状の凹部２４を形成することができる。
【００５０】
図６は、本実施の形態における凹部２４の配置の一例を説明する斜視概念図である。本実施の形態では、凹部２４は所定ピッチｄで繰り返される、平行な周期波面状の溝部として形成される。このように、凹部２４を複数の平行な溝部とした場合、例えば上記のような形成方法により比較的容易に形成することができる。なお、凹部の形状は、上記のような複数の平行な溝部とする他、例えば、複数の略半球状の凹部をマトリクス状に配置して形成するようにしてもよい。
また、凹部２４の開口面幅方向の長さ（この場合、ピッチｄに相当）は、マイクロカプセル６の平均粒子直径の０．５〜１．５倍とし、一つの凹部２４に複数のマイクロカプセル６が収まることがなく、一つのマイクロカプセル６が安定的に収まるようにする。
【００５１】
背部側基板３０は、凹部２４と同様の凹部３４を有するベース基板３６に、電極３２と対を成す電極３２が形成されている。尚、背面側から観察されることが無い場合には、ベース基板３６及び電極３２に光不透過性の材料を用いても構わないのは勿論である。
【００５２】
組立方法は、例えば以下の方法が用いられる。先ず、バインダ８にマイクロカプセル６を混合し、背部側基板３０上に塗布する。好ましくは、マイクロカプセル６が重ならずに一層を成す程度に薄く均一に塗布する。次に、マイクロカプセル６とバインダ８とを塗布した背部側基板３０に、表示側基板２０を電極２２と電極３２とが対向するように貼り合わせ適宜接着剤等で固定する。この際、マイクロカプセル６の一部が変形する程度に圧力を掛けて貼り合わせると、マイクロカプセル６が凹部２４、３４に密着するように収まり効果的である。また、貼り合わせ時に微細な振動を加えることによって、マイクロカプセル６の配置が凹部２４、３６に沿うように移動し易くするとしても良い。
【００５３】
図７は、表示状態を示す上面概念図と断面概念図である。上面概念図においては各マイクロカプセル６の外周を破線で示している。同図（ａ）は本実施の形態を示し、同図（ｂ）は、従来の表示側基板２０に凹部２４が無い場合を示している。
【００５４】
図７（ａ）に示すように、本実施の形態によれば凹部２４にマイクロカプセル６が収まり表示側基板２０との隙間Ｓが減少する。両者がより多くの範囲で接触することによって、荷電粒子２が好条件で認識できる接触部Ａが表示面に占める面積比が増え、隙間Ｓに介在するバインダ８越しに荷電粒子２を見る部分の面積比が相対的に減る。従って、表示コントラストを向上させることができる。
【００５５】
電極２２、３２の構成及び表示制御の方法については、第１の実施の形態と同様にして実現することができる。
【００５６】
以上、本発明を適用した第１〜第２実施の形態について説明したが本発明の適用がこれらに限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜構成要素の追加・削除・設計変更などを施しても良い。
【００５７】
例えば、分散媒４にカイラル剤を適宜添加しても良い。カイラル剤とは、ポジ型ネマティック液晶５にカイラル構造（ねじれ構造）を取らせる物質である。
カイラル剤が添加されると、印加電圧が配向電圧Ｖ_S以下の場合は、ポジ型ネマティック液晶５のダイレクタが螺旋を描き、荷電粒子２の電気泳動を阻害する。反対に、印加電圧が配向電圧Ｖｓを越えると、電界方向にダイレクタが揃った状態となり、荷電粒子２が電界方向に電気泳動し易くなる。従って、マイクロカプセル６に与えられる閾値特性をより明確にすることができ、上述と同様の単純マトリクス駆動方式であっても、表示品位を更に高めることができる。
【００５８】
また、第１〜第２の実施の形態では、分散媒４を分子配向性材料として機能させるために、棒状の分子構造を有するポジ型ネマティック液晶５を含有させたがこれに限定されるものではなく、例えば、板型やディスク型、バナナ型など他の分子構造を有する液晶材であってもかまわない。例えば、板型やディスク型の分子構造を有する場合は、配向時に面が電界方向に向くことによって、表示画素においては荷電粒子２をスムーズに移動させ、配向電圧Ｖ_S以下の半選択状態の画素においては、面が電界方向に交差して荷電粒子２の電気泳動を阻害する。
【００５９】
また、凹部２４、３６はストライプ状に限らず、半球状の凹部２４、３６が断続的に配置される構成であっても良い。また、凹部２４、３６をベース基板２６、３６と一体的に形成するとしたが、これに限らず、ベース基板２６、３６とは別部品として別途貼設する構成としても良い。
【００６０】
【発明の効果】
本発明によれば、分子配向性材料の分子が電界方向に配向する電圧が、表示装置において表示状態にするための所定電圧（選択電圧）以下のポジ型の分子配向性材料を分散媒として使用する。従って、従来のように半選択状態の画素において、選択されていないにもかかわらず荷電粒子が表示面側に移動して表示品位が低下することを防ぐことができる。ポジ型の分子配向性材料を分散媒とすることによって、マイクロカプセルに閾値特性を与え、単純マトリクス駆動方式による表示を高品位にすることができる。
【００６１】
また、ポジ型ネマティック液晶を分子配向性材料として用いることで、比較的低電圧で分子の配向を制御すること可能となり、表示装置の駆動に要する電圧を低く抑えることができる。
【００６２】
また、分散媒として、ポジ型ネマティック液晶を分子配向性材料を用いて、さらにカイラル剤を添加することによって、ネマティック液晶のダイレクタにカイラル構造（ねじれ構造）をとらせることができる。半選択状態において印加された電圧が配向電圧以下の状態では、液晶のダイレクタが螺旋を描いて荷電粒子が電界方向に沿って電気泳動するのを阻害する。反対に、選択電圧や消去電圧のように印加電圧が配向電圧を越える条件では電界方向にダイレクタが揃った状態となり、荷電粒子は電界方向に電気泳動し易くなる。従って、マイクロカプセルに閾値特性を与え、単純マトリクス駆動方式による表示を高品位にすることができる。
【００６３】
また、少なくとも、表示側基板のマイクロカプセルとの接触面にマイクロカプセルが収まる凹部が形成されていることにより、基板間にマイクロカプセルを挟持すると、マイクロカプセルの一部が凹部に納まり、凹部に納まったマイクロカプセルは平面との接触に比べてより多くの箇所（面積）で接触し、これにより、広い視角範囲で、良好な条件で帯電粒子を視認可能となり、視角方法による表示コントラストの変化が抑制されて、表示品位を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態における電気泳動ディスプレイの構成の一例を示す断面概念図。
【図２】ポジ型ネマティック液晶の誘電異方性を示す概念図。
【図３】表示制御の原理について説明するための電気泳動ディスプレイの概略断面図と電極間に印加される電圧波形の概念図。
【図４】観察者Ｕ側から見たマイクロカプセル６の拡大概念図。
【図５】第２の実施の形態における電気泳動ディスプレイの構成の一例を示す断面概念図。
【図６】第２の実施の形態における凹部の配置の一例を説明する斜視概念図。
【図７】第２の実施の形態における表示状態を示す上面概念図と断面概念図。
【図８】荷電粒子を含有する分散媒を封入したマイクロカプセルを用いるマイクロカプセル型の電気泳動ディスプレイにおける基本構造の一例を示す概念図。
【図９】単純マトリクス駆動式における電極構成の一例を示す斜視概念図と、表示面側から見た平面概念図。
【符号の説明】
２荷電粒子
４分散媒
５ポジ型ネマティック液晶
６マイクロカプセル
２０表示側基板
２２電極
２４凹部
２６ベース基板
３０背部側基板
３２電極
３４凹部
３６ベース基板
ｄピッチ
Ｅ電界
Ｓ隙間
Ｕ観察者
Ｖ₀選択電圧
Ｖ_S配向電圧
Ｖ_th閾値電圧

Claims

荷電粒子を含有する分散媒が封入された複数のマイクロカプセルを、互いに対向する表示側基板と背部側基板で挟持し、前記表示側基板と前記背部側基板間に所定電圧を印加して前記荷電粒子を電気泳動させることにより表示を行う表示装置において、
前記分散媒は、前記所定電圧以下の電圧で配向するポジ型の誘電異方性を有する分子配向性材料である、ことを特徴とする表示装置。
前記分散媒はポジ型ネマティック液晶である、ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前記分散媒はカイラル剤を含有する、ことを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
前記電極部は、単純マトリクス駆動方式によって前記基板間に所定電圧を印加する、ことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の表示装置。
少なくとも、前記表示側基板の前記マイクロカプセルとの接触面には、前記マイクロカプセルが収まる凹部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前記凹部は平行な複数の溝によって形成されていることを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
前記凹部の開口面の幅方向の長さは、前記マイクロカプセルの平均粒子直径の０．５倍から１．５倍の間の長さであることを特徴とする請求項５又は６に記載の表示装置。