JP2005266613A - 粒子移動型表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 帯電粒子の量を増加させることなく、またコストを増加させることなく明るい表示が可能な電気泳動表示装置を提供する。
【解決手段】 表示側に配置される第１基板１に第１電極７を設けると共に、第１基板以外の部分に第１電極との間で電圧が印加される第２電極８を設け、第１電極７と第２電極８の間に印加する電圧の極性により、第１基板１と第１基板１と所定間隙を設けた状態に配置される第２基板２との間に分散している帯電粒子５，６を第１基板側に移動させる。さらに、第２基板２に反射部９を設け、第１基板側から入射した後、第１基板側に移動した帯電粒子５，６を通過した光を、この反射部９により第１基板側に反射させるようにする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、帯電粒子を移動させて表示を行う粒子移動型表示装置に関する。

近年、帯電粒子を移動させて表示を行う粒子移動型表示装置が提案されており、このような粒子移動型表示装置の一例として、帯電している帯電泳動粒子を絶縁性液体中に分散させ、この帯電泳動粒子に電界を印加して帯電泳動粒子を移動させることにより、表示を行うようにしたものがある。

そして、このような電気泳動表示装置に用いられる電気泳動表示素子として、所定間隙を設けた状態に配置された一対の基板と、これらの基板の間隙に配置され、帯電泳動粒子が分散された分散媒と、分散媒に近接するように配置された一対の電極とを備えたものがある（特許文献１参照）。

図１０は、このような従来の電気泳動表示素子の概略構成を示す図であり、一対の透明基板２１ａ，２１ｂ上にそれぞれ形成された一対の透明電極２２ａ，２２ｂにはさまれた空間内に、光学的反射特性（光学特性）かつ荷電極性（帯電特性）の異なる粒子２３，２４が分散された液体媒体２５が充填されている。

そして、各透明電極２２ａ，２２ｂに電源２６より、極性を切り替えられるスイッチ２７を介して電圧を印加することにより、それぞれの電極近傍に粒子２３，２４を選択的に集合させることで表示を行うようにしている。

また、従来の電気泳動表示素子の他の例としては、一方の基板２１ｂに反射板を設けると共に、例えば黒色の粒子を液体媒体２５に充填させ、黒表示を行う場合は、黒色の粒子を一方の基板２１ｂ側に移動させる一方、白表示を行う場合は、黒色の粒子を側方に寄せて入射光を反射板で反射させ、この反射板からの反射光を直接視認させることにより、行うようにしていた。

特公昭５０−１５１１５号公報

しかしながら、このような従来の電気泳動表示装置において、電気泳動表示装置（電気泳動表示素子）を、例えば一方の透明基板２１ａから上方から見た場合、異なる光学特性をもつ粒子２３，２４の層が上下方向に重なり合う構成であることから、十分な明るさ（コントラスト）を得るためには、粒子２３，２４の量を十分多くして下層の粒子層が見えないようにする必要がある。特に、異なる光学特性をもつ粒子として黒色粒子２４と白色粒子２３を用いる場合、十分明るい白表示を得るためには、白色粒子２３の量を多くする必要がある。

しかしながら、このように白色粒子２３の量を多くした場合、液体媒体中（分散液中）の帯電粒子量が多くなることから、電圧印加時の帯電粒子による電界遮蔽効果が大きくなる。そして、このように電界遮蔽効果が大きくなると、駆動電圧が同じ場合には、電気泳動表示素子の応答速度が低下することから、応答速度を上げるためには駆動電圧の上昇が必要となる。つまり、十分な明るさ（コントラスト）を得るために粒子２３の量を増加した場合には、応答速度の低下を補うため駆動電圧を増加させる必要がある。

一方、反射板からの反射光を直接視認させることにより白表示を行うものの場合は、通常の反射板（正反射板）では、指向性が低いため十分な明るさ（コントラスト）を得ることができず、また表示がぎらぎらするということから、反射板として指向性の高い拡散反射板や、指向性反射板を使用しなければならず、コストが増加するという問題があった。

そこで、本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、帯電粒子の量を増加させることなく、またコストを増加させることなく明るい表示が可能な粒子移動型表示装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、表示側に配置される第１基板と、前記第１基板と所定間隙を設けた状態に配置される第２基板と、前記第１基板及び第２基板の間隙に分散された帯電粒子とを備え、電圧を印加することにより前記帯電粒子を移動させて表示を行う粒子移動型表示装置において、前記帯電粒子を第１基板側に移動させ、前記第１基板側に移動した帯電粒子により入射光を反射させる状態を一つの表示状態とし、前記表示状態のときには、前記帯電粒子を通過した光を前記第２基板により前記帯電粒子に向けて反射させ、該表示状態における光の反射率を高めるようにしたことを特徴とするものである。

また本発明は、前記第１基板に設けられた第１電極と、前記第１基板以外の部分に設けられ、前記第１電極との間で電圧が印加される第２電極と、前記第２基板に設けられた反射部と、を備え、前記第１電極と前記第２電極の間に印加する電圧の極性に応じて前記帯電粒子を第１基板側に移動させると共に、前記第１基板側から入射した後、前記第１基板側に移動した帯電粒子を通過した光を前記反射部により前記帯電粒子に向けて反射させるようにしたことを特徴とするものである。

また本発明は、前記帯電粒子は、光学特性及び帯電極性の異なる少なくとも２種類の帯電粒子であり、前記少なくとも２種類の帯電粒子を前記帯電極性に応じて第１基板側又は第２基板側に選択的に移動させることを特徴とするものである。

また本発明は、前記第１基板と第２基板の間隔を一定に保持するために配置された隔壁を備え、前記第２電極は前記隔壁の側面、底面、或いは内部に少なくともその一部が形成されることを特徴とするものである。

また本発明は、前記第１基板と第２基板の間隔を一定に保持するために配置された隔壁を備え、前記第２電極は前記隔壁と、前記第１基板または前記第２基板とに挟まれた部分に形成されていることを特徴とするものである。

また本発明は、前記第１基板、前記第２基板及び前記隔壁によって囲まれ、かつ前記帯電粒子が分散する分散媒が気体であることを特徴とするものである。

また本発明は、前記第１基板、前記第２基板及び前記隔壁によって囲まれ、かつ前記帯電粒子が分散する分散媒が液体であることを特徴とするものである。

また本発明は、前記帯電粒子及び前記分散媒がマイクロカプセル内に含まれていることを特徴とするものである。

また本発明は、画素内に前記マイクロカプセルを一つ、或は複数配したことを特徴とするものである。

また本発明は、前記第１基板にカラーフィルターを設けたことを特徴とするものである。

本発明のように、帯電粒子を第１基板側に移動させ、第１基板側に移動した帯電粒子により入射光を反射させる状態を一つの表示状態とし、この表示状態のときには、帯電粒子を通過した光を第２基板によって帯電粒子に向けて反射させることにより、表示状態における光の反射率を高めることができるので、帯電粒子の量を増加させることなく、またコストを増加させることなく明るい表示が可能となる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る電気泳動表示装置に設けられた電気泳動表示素子の概略構成を示す図であり、同図において、１は表示側に配置される第１基板である表示側基板、２は表示側基板１に対して所定間隔を設けた状態に配置される第２基板である後方側基板である。

３は、表示側基板１及び後方側基板２の間隔を一定に保持するために画素Ａ，Ｂの周囲に配置された隔壁、４は表示側基板１及び後方側基板２の間に充填された分散媒であり、この分散媒中に光学特性及び帯電極性の異なる少なくとも２種類の帯電粒子５，６が分散されている。なお、本実施の形態においては、第一の光学特性をもつ帯電粒子５として、負に帯電した白色粒子を、第二の光学特性をもつ帯電粒子６として、正に帯電した黒色粒子を用いている。

７は、表示側基板上に設けられた可視光の透過率の高い第１電極、８は隔壁３の側面に設けられた第２電極、９は後方側基板上に設けられ、可視光の反射率の高い反射部を構成する反射層である。なお、第２電極８は各画素ごとに分割されており、この第２電極８及び第１電極７は電圧印加手段（不図示）に接続されている。

そして、この電圧印加手段により、表示側基板上に設けられた第１電極７と隔壁３に設けられた第２電極８との間に電圧を印加し、二種類の帯電粒子５，６の分布状態を変化させることで、表示を切り替えるようにしている。なお、１３、１４は絶縁層であり、第１電極側の絶縁層１４により、第１電極７から帯電粒子５，６への電荷注入を防止している。

次に、このような構成の電気泳動表示素子の表示動作について説明する。

例えば、左側の画素Ａにおいて、第１電極７に０Ｖを、第２電極８に正の電圧を印加すると、同図に示すように負に帯電した白色粒子５は第２電極８近傍に集合し、正に帯電した黒色粒子６は第１電極７近傍に集合する。このため、観察者１０が表示側基板側から観察すると、観察者１０からは黒表示が見える。

一方、右側の画素Ｂにおいて、第１電極７に０Ｖを印加し、第２電極８に負の電圧を印加すると、負に帯電した白色粒子５は第１電極７近傍に移動し、正に帯電した黒色粒子６は第２電極８近傍に移動する。このため、観察者１０が表示側基板側から観察すると、観察者１０からは白表示が見える。

ところで、この際、画素Ｂにおいて、表示側基板１及び第１電極７を透過して白色粒子５の層に入射した光は、白色粒子５により反射・散乱されて観察者１０に観察され白表示に寄与するが、一部の光は白色粒子５の層を通過してしまう。ここで、本実施の形態においては、後方側基板２上に反射層９を設けているため、このように白色粒子５の層を通過した光は、この後、反射層９により反射されて表示側基板側に向かい、再び白色粒子５の層を通過して観察者１０に観察される。

そして、このように白色粒子５を表示側基板１に移動させた状態を一つの表示状態とし、この表示状態のときには、入射光を表示側基板側に移動した白色粒子５により反射させると共に、白色粒子５を通過した光を後方側基板２（の反射層９）により白色粒子５に向けて反射させることにより、表示状態における光の反射率を高めることができる。

これにより、白色粒子５の量を増加させることなく、明るい表示が可能となる。さらに、反射層９は、白色粒子５からの漏れ光を反射する目的でのみ設けられているものであり、また漏れ光は粒子層を通過する際に散乱を受けることから、反射層９としては特別の拡散性や指向性は必要としない。したがって、反射層９を低コストで形成することができる。

さらに、本実施の形態においては、白色粒子５を表示側基板側に移動させる際、黒色粒子６を第２電極８近傍に移動させるようにしているため、既述した図１０に示すような白色粒子層と黒色粒子層が実質的に平行に重なり合う構成に比べて、白表示時の反射率を高くすることが可能である。

この結果、白色粒子５の量を増加させることなく、言い換えればより少ない粒子量で明るい白表示が可能となり、応答速度の向上や駆動電圧の減少といった効果を奏することができる。また、同じ粒子量であれば、より明るい表示が可能になる。

なお、本実施の形態においては、第一の光学特性をもつ帯電粒子５として実質的に白色を有する粒子を、第一の光学特性と異なる第二の光学特性をもつ帯電粒子６として実質的に黒色を有する粒子をそれぞれ用いたが、これに限定されるものではなく、互いに異なる光学特性及び帯電極性をもつ粒子であれば、それぞれ何を用いても良い。例えば、実質的に色の異なる帯電粒子を用いても良く、反射率の異なる帯電粒子を用いても良い。

さらに、第一及び第二の光学特性をもつ帯電粒子５，６の材料としては、異なる光学特性をもち、分散媒中で互いに逆極性の良好な帯電特性を示す材料であればなにを用いても良く、例えば白色のものを用いる場合、ＴｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３などの無機顔料や有機顔料、樹脂、あるいは顔料を含有させた樹脂などを用いることができる。また、黒色のものを用いる場合には、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。さらに、粒子の粒径としては、通常０．０１μｍ〜５０μｍ程度のものを使用できるが、０．１μｍ〜１０μｍ程度のものを用いるのが好ましい。

一方、分散媒４としては、電圧に応じて分散媒中の帯電粒子の分布が変化するものならば何を用いても良い。例えば、電気泳動表示素子の場合は液体を分散媒として用い、トナーディスプレイの場合は、気体を分散媒として用いるが、これらに限定されるものではない。

なお、分散媒４として液体を用いる場合には、透明で絶縁性の高いもの、具体的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、分散媒として気体を用いる場合には、空気あるいは湿度を管理した空気を使用しても良く、窒素等のガスを使用しても良い。

さらに、分散媒中及び帯電粒子中に、荷電制御剤を添加しても良い。なお、このような荷電制御剤としては、例えばモノアゾ染料の金属錯塩、サリチル酸、有機四級アンモニウム塩、ニグロシン系化合物等を用いることができる。また、液体分散媒中に、帯電粒子同士の凝集を防ぎ、分散状態を維持するための分散剤を添加しておいても良い。なお、このような分散剤としては、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用いることができる。

表示側及び後方側基板１，２の材料としては、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、あるいはステンレス等の金属等を使用することができる。ここで、金属を基板として用いた場合、基板と配線及び電極との間に絶縁層を設ける必要があることは言うまでもない。また、表示側基板１には実質的に透明な材料を使用する必要があるが、後方側基板にはポリイミド（ＰＩ）等の、着色されているもの、あるいはステンレス等の金属を用いても良い。

隔壁３は、画素間における帯電粒子５，６の移動を防止するよう各画素Ａ，Ｂの周囲を取り囲むように配置されるが、この隔壁３の材料としては、基板と同一の材料を用いても良く、アクリルなどの感光性樹脂を用いても良い。また、その形成方法はどのような方法を用いても良く、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。さらに、隔壁３の開口部の形状は特に限定されないが、その例としては、正方形、長方形などの多角形、円形などが挙げられる。

反射層９の材料は、可視光の反射率が高いものなら何を用いても良く、例えば銀、或はアルミニウムなどの金属や、屈折率の異なる誘電体を複数積層させる多層反射膜などを用いることができる。

第１及び第２電極７，８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良く、例えばチタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）等の金属や酸化インジウムすず（ＩＴＯ）等の酸化物、カーボンや銀ペースト、あるいは有機導電膜などが使用できる。

ここで、図１に示すように、第１電極７を表示側基板上に設ける場合には、材料としては酸化インジウムすず等、可視光の透過率が高いものを用いる必要がある。また、後述する図９に示すように第１電極７を後方側基板上に設け、反射層としても利用する場合は、銀（Ａｇ）あるいはアルミニウム（Ａｌ）等の光反射率の高い材料を使用することが好ましい。

なお、第１電極７の形成方法としては何を用いても良く、例えば導電膜を成膜した後に公知のフォトリソグラフィ技術を用いてパターニングしても良いし、導電性インクを印刷しても良い。また、第２電極８の形成方法も何を用いても良く、例えば第２電極８を後方基板上に形成した後に隔壁を形成しても良く、基板上に形成された隔壁表面に第２電極８を形成しても良い。さらに、第２電極８が形成された隔壁を基板上に配置しても良く、後述する図２に示すように第２電極８が隔壁を兼ねるようにしても良い。

また、第１電極７や第２電極８を覆うように形成される、例えば図１に示す絶縁層１３，１４、或は後述する図２に示す絶縁層１５に用いる材料としては、薄膜でもピンホールが形成されにくい材料、例えば、アモルファスフッ素樹脂、高透明ポリイミド、アクリル樹脂等が好ましい。

さらに、図１に示すように、表示側基板上の第１電極７を被覆する絶縁層１４としては、可視光の透過率が高い材料にて形成することがより好ましい。なお、導電性粒子を用いる場合には、絶縁層の代わりに電極上に電荷輸送層を設け、電極から導電性粒子に対して電荷を注入する構成にしても良い。

そして、このように表示側基板上の第１電極７、第１電極７を被覆する絶縁層１４を可視光の透過率が高い材料にて、また既述したように表示側基板１を透明な材料にてそれぞれ形成することにより、表示側基板１に達した入射光は白色粒子５の層に到達し、この後、既述したように光の一部が反射・散乱すると共に、一部が白色粒子５の層を通過して行く。そして、この後、この一部の光は反射層９により反射されて表示側基板側に向かい、再び白色粒子５の層を通過して行く。

ここで、本実施の形態のように、第１電極７を表示側基板１上に設け、白色粒子５を表示側基板側（観察者側）に集合させることにより、観察者１０に近い部分で光を反射・散乱させることができ、これにより少ない粒子量で明るい表示が可能となる。また、白色粒子５の層を通過した光を反射層９により反射させて表示側基板側に向かわせるようにすることにより、より明るい表示が可能となる。

さらに、黒色粒子６を第２電極８近傍に移動させることにより、即ち白色粒子５を帯電極性に応じて表示側基板側に、また黒色粒子６を帯電極性に応じて後方側基板側に選択的に移動させることにより、反射層９より反射した後、黒色粒子６により吸収される反射光の量を低減することができ、より明るい表示が可能となる。

ところで、本実施の形態では、第２電極８は、図１に示すように隔壁３の側壁（分散媒側）に設けるようにしたが、本発明は、これに限らず、例えば図２及び図３に示すように隔壁３と表示側基板１の間に設けるようにしても良く、さらに、図４に示すように隔壁３と後方側基板２の間、或はこれらのうちの１箇所以上に配置されていれば良い。なお、図２において、１５は第２電極８を覆うように形成された絶縁層であり、この絶縁層１５により、第２電極８と帯電粒子５，６との間の付着力の制御等を行うようにしている。

また、第１電極７は表面にあっても、図５に示すように一部が隔壁３の内部にあっても良く、さらには隔壁３と他の層を介して表示側基板１上或いは基板内部にあっても良い。

一方、画素Ａ，Ｂを独立して駆動する場合、第１電極７または第２電極８の少なくとも一方を画素Ａ，Ｂごとに分割し、独立に電圧を印加する必要がある。例えば、図１に示す構成の場合、既述したように第２電極８を画素ごとに分割してそれぞれ不図示のスイッチング素子に接続し、第１電極７は各画素共通として駆動するようにしている。

なお、これ以外にも、例えば図５に示すように第１電極７を画素ごとに分割し、第２電極８を各画素共通として駆動しても良いし、第１及び第２電極７，８の両方が画素ごとに分割されていても良い。また、特定のパターンを常に表示する場合には、別々に駆動したい部分ごとに第１及び第２電極７，８のうち少なくとも一つを分割すれば良い。

また、本実施の形態においては、図１に示すように、反射層９は後方側基板２表面のうち表示側基板１に近い側に設けているが、図６の（ａ）に示すように表示側基板１から遠い側の表面に設けても良いし、図６の（ｂ）に示すように基板内部に設けても良い。さらに、後方側基板上に他の層を介して設けても良い。また、反射層９上に保護層を設けても良い。

さらに、帯電粒子５，６及び分散媒４をマイクロカプセルに包み、このマイクロカプセルを画素に対応する空間に収納するようにしても良い。なお、その際、図７の（ａ）に示すように、帯電粒子５，６及び分散媒４を包んだマイクロカプセル１１を、一つの画素内に含まれるようにしても良く、また図７の（ｂ）に示すように一つの画素内に複数のマイクロカプセルが含まれるようにしても良い。

ここで、帯電粒子５，６及び分散媒４を含むマイクロカプセル１１の製造には、界面重合法、ｉｎ−ｓｉｔｕ重合法、コアセルベーション法等既知の技術を用いることができるが、これらに限定されるものではない。また、マイクロカプセル１１を配置する方法は特に制限されないが、インクジェット方式のノズルや静電転写法等を使用することができる。

さらに、基板上に配置されたマイクロカプセル１１の位置ずれを防止する目的で、マイクロカプセル１１の隙間に光透過性の樹脂バインダーを含浸させて基板上に固定しても良い。なお、このような光透過性の樹脂バインダーとして、水溶性のポリマーを挙げることができ、例えば、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、ポリエステル、アクリル樹脂、シリコーン樹脂等を用いることができる。

また、図８に示すように、例えば表示側基板１上にカラーフィルター１２を備えるようにすれば、カラー表示が可能となる。なお、同図においては、カラーフィルター１２を表示側基板１の内部に設けているが、表示側基板の表面、あるいは表示側基板１と分散媒４との間のいずれかの部分のうち一箇所以上に設けても良い。また、カラーフィルター１２を保護する層を設けても良い。さらに、赤、青、緑のカラーフィルター１２を備える画素を組み合わせたり、シアン、マゼンタ、イエローのカラーフィルターを備える画素を組み合わせれば、フルカラー表示が可能である。

次に、本発明の実施例について説明する。

［実施例１］
本実施例では、以下の作製方法により、図１に示す電気泳動表示素子を備えた電気泳動表示装置を作製する。

なお、本実施例において、作製する表示素子は、２００×２００画素とし、１つの画素の大きさは１２０μｍ×１２０μｍである。各画素は周囲を隔壁によって囲まれている。隔壁の構造は、幅８μｍ、高さ２０μｍである。また、第１電極は表示側基板上にあり、各画素共通である。第２電極は、隔壁の側面、即ち隔壁の分散媒に近接する面上に位置する。

まず、後方側基板２として厚さ１．１ｍｍのガラス板を使用し、この後方側基板上にスイッチング素子（不図示）や、その他駆動に必要な配線（不図示）やＩＣ（不図示）等を形成する。次に、この後方側基板２表面を絶縁層（不図示）、反射層９で被覆し、その後、絶縁層及び反射層９の一部を除去し、コンタクトホールを作製する。なお、反射層９の材料としてはアルミニウムを用いる。

次に、反射層９上にコンタクトホール部を除いて絶縁層１３を設け、さらに画素周囲に隔壁３を設け、この後、全面にチタンを成膜、パターニングし、隔壁３側面に第２電極８を形成するとともに、コンタクトホールを介して第２電極８とスイッチング素子（不図示）とを接続する配線（不図示）を設ける。なお、この第２電極８は画素Ａ，Ｂごとに分割されており、スイッチング素子を介して独立に電圧印加することが可能である。

次に、第２電極８を不図示の絶縁層で被覆し、この後、各画素Ａ，Ｂに液体分散媒４及び二種類の帯電粒子５，６を充填する。なお、絶縁層としてはアクリル樹脂を、液体分散媒４としてはイソパラフィン（商品名：アイソパー，エクソン社製）を用い、第一の帯電粒子５としては、ポリマー被覆したＴｉＯ_２を用い、第二の帯電粒子６としては、カーボンブラックを含有した樹脂粒子を用いる。また、液体分散媒４には、帯電制御剤及び分散剤を添加する。

一方、これとは別に表示側基板１上に第１電極７及び絶縁層１４を形成する。なお、表示側基板１としては厚さ１００μｍのＰＥＴフィルムを、第１電極７としてはＩＴＯを、絶縁層１４としてはアクリル樹脂をそれぞれ用いる。そして、このような表示側基板１を隔壁３上に配置し、第１及び第２電極７，８に電圧印加手段（不図示）を接続し、電気泳動表示装置を得る。

以上の方法によって作製される電気泳動表示素子において、液体分散媒４中で白色の第一の帯電粒子５は負に、黒色の第二の帯電粒子６は正に帯電しているため、第１電極７に０Ｖを、第２電極８に正の電圧を印加すると、黒色の第二の帯電粒子６は第１電極７近傍に、白色の第一の帯電粒子５は第２電極８近傍に集合するため、黒表示が可能である。逆に、第１電極７に０Ｖを、第２電極８に負の電圧を印加すると、黒色の第二の帯電粒子６は第２電極８近傍に、白色の第一の帯電粒子５は第１電極７近傍に集合するため、白表示が可能である。

そして、本実施例によれば、白色の第一の帯電粒子５の層を通過した光が、反射層９で反射されて再び白色の第一の帯電粒子５の層を通過して出てくるため、より明るい白表示が可能な電気泳動表示装置を得ることができる。

［実施例２］
本実施例では図９に示す電気泳動表示素子を備えた電気泳動表示装置を作製する。その作製方法としては、既述した実施例１と同様に、まず後方側基板２上にスイッチング素子（不図示）や、その他駆動に必要な配線（不図示）やＩＣ等を形成する。

次にコンタクトホールを設けた絶縁層（不図示）を形成し、さらにアルミニウム膜を成膜及びパターニングして、反射層をかねた第１電極７を形成する。ここで、この第１電極７は各画素ごとに分割され、コンタクトホールを介してそれぞれスイッチング素子に接続される。なお、第１電極７の形状は１辺１００μｍの正方形状である。

次に、第１電極７の上をアクリル樹脂からなる絶縁層１３で被覆し、この後、絶縁層１３上に公知のめっき技術を用いて、画素周囲を囲むように隔壁をかねる第２電極８を形成する。ここで、本実施例においては、第２電極８として銅を用いると共に、第２電極は１２０μｍピッチの格子状で、高さは２０μｍである。

次に、第２電極８上をアクリル樹脂からなる絶縁層１５で被覆する。その後は、実施例１と同様にして、電気泳動表示装置を得る。本実施例により得られる電気泳動表示装置は、第２電極に０Ｖを印加し、第１電極の電圧極性を変えることで粒子分布を変えて表示を切り替えることができる。また、実施例１と同様の効果を有する。

［実施例３］
本実施例では、図７の（ｂ）に示す電気泳動表示素子を備えた電気泳動表示装置を作製する。その作製方法としては、後方側基板２上に第２電極８を形成するところまでは実施例１と同様に行う。その後、液体分散媒４及び第一及び第二の帯電粒子５，６を内包するマイクロカプセルをｉｎ ｓｉｔｕ重合法により作製する。なお、膜材質は尿素−ホルムアルデヒド樹脂である。

次に、インクジェット方式のノズルを用いて、マイクロカプセル１１を後方側基板２上に配置し、さらに、マイクロカプセルの隙間に不図示の光透過性の樹脂バインダー（ポリビニルアルコール）を含浸させて後方側基板上に固定させる。

次に、表示側基板１上に第１電極７を形成し、この表示側基板１をマイクロカプセル１１及び隔壁３上に配置・固定し、第１及び第２電極７，８に電圧印加手段（不図示）を接続し、電気泳動表示装置を得る。本実施例によって作成される電気泳動表示装置は、実施例１と同様の効果を有する。

［実施例４］
本実施例では、後方側基板上に第２電極及び第２電極を被覆する絶縁層を形成するところまでは、実施例１と同様に行う。ただし、本実施例では隔壁の高さを１００μｍとする。次に、白色の第一の帯電粒子５及び帯電制御剤、黒色の第二の帯電粒子６を混合したものを、後方側基板上の隔壁の開口部に配置する。

その後、実施例１と同様に、第１電極を備える表示側基板を、隔壁上に配置及び固定し、第１及び第２電極を電圧印加手段（不図示）に接続し、電気泳動表示装置を得る。本実施例によって作成される表示装置は、第１電極を０Ｖに接続し、第２電極に±１５０Ｖの電圧を印加することで、白黒の表示が可能である。そして、白表示時には、後方側基板上にある反射層により、反射率が高くなる効果を有する。

［実施例５］
本実施例では、反射層９を、後方側基板２表面のうち、表示側基板１と反対側の表面に形成すること以外は実施例１と同様にして、図６の（ａ）に示す電気泳動表示装置を得る。本実施例によって作成される電気泳動表示装置は、実施例１と同様の効果を有する。

なお、これまでの説明においては、帯電粒子からの漏れ光を反射する反射部として反射層９を用いた場合について述べてきたが、本発明は、これに限らず、反射部として反射板を用いても良い。そして、このように反射部として反射板を用いた場合でも、漏れ光は帯電粒子層を通過する際に散乱を受けることから、反射板としては特別の拡散性や指向性を必要としないので、通常の低コストの正反射板を用いるようにしても良い。

本発明の実施の形態に係る電気泳動表示装置に設けられた電気泳動表示素子の概略構成を示す図。 上記電気泳動表示素子の他の構成を示す図。 上記電気泳動表示素子の他の構成を示す図。 上記電気泳動表示素子の他の構成を示す図。 上記電気泳動表示素子の他の構成を示す図。 上記電気泳動表示素子の他の構成を示す図。 上記電気泳動表示素子の他の構成を示す図。 上記電気泳動表示素子の他の構成を示す図。 上記電気泳動表示素子の他の構成を示す図。 従来の電気泳動表示装置に用いられる電気泳動表示素子の概略構成を示す図。

符号の説明

１ 表示側基板
２ 後方側基板
３ 隔壁
４ 分散媒
５ 白色粒子
６ 黒色粒子
７ 第１電極
８ 第２電極
９ 反射層
１０ 観察者
１１ マイクロカプセル
１２ カラーフィルター
１３ 絶縁層
１４ 絶縁層
１５ 絶縁層

Claims (10)

1. 表示側に配置される第１基板と、前記第１基板と所定間隙を設けた状態に配置される第２基板と、前記第１基板及び第２基板の間隙に分散された帯電粒子とを備え、電圧を印加することにより前記帯電粒子を移動させて表示を行う粒子移動型表示装置において、
   前記帯電粒子を第１基板側に移動させ、前記第１基板側に移動した帯電粒子により入射光を反射させる状態を一つの表示状態とし、前記表示状態のときには、前記帯電粒子を通過した光を前記第２基板により前記帯電粒子に向けて反射させ、該表示状態における光の反射率を高めるようにしたことを特徴とする粒子移動型表示装置。
2. 前記第１基板に設けられた第１電極と、
   前記第１基板以外の部分に設けられ、前記第１電極との間で電圧が印加される第２電極と、
   前記第２基板に設けられた反射部と、
   を備え、
   前記第１電極と前記第２電極の間に印加する電圧の極性に応じて前記帯電粒子を第１基板側に移動させると共に、前記第１基板側から入射した後、前記第１基板側に移動した帯電粒子を通過した光を前記反射部により前記帯電粒子に向けて反射させるようにしたことを特徴とする請求項１記載の粒子移動型表示装置。
3. 前記帯電粒子は、光学特性及び帯電極性の異なる少なくとも２種類の帯電粒子であり、
   前記少なくとも２種類の帯電粒子を前記帯電極性に応じて第１基板側又は第２基板側に選択的に移動させることを特徴とする請求項１又は２記載の粒子移動型表示装置。
4. 前記第１基板と第２基板の間隔を一定に保持するために配置された隔壁を備え、前記第２電極は前記隔壁の側面、底面、或いは内部に少なくともその一部が形成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の粒子移動型表示装置。
5. 前記第１基板と第２基板の間隔を一定に保持するために配置された隔壁を備え、前記第２電極は前記隔壁と、前記第１基板または前記第２基板とに挟まれた部分に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の粒子移動型表示装置。
6. 前記第１基板、前記第２基板及び前記隔壁によって囲まれ、かつ前記帯電粒子が分散する分散媒が気体であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の粒子移動型表示装置。
7. 前記第１基板、前記第２基板及び前記隔壁によって囲まれ、かつ前記帯電粒子が分散する分散媒が液体であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の粒子移動型表示装置。
8. 前記帯電粒子及び前記分散媒がマイクロカプセル内に含まれていることを特徴とする請求項６又は７記載の粒子移動型表示装置。
9. 前記画素内に前記マイクロカプセルを１つ、或は複数配したことを特徴とする請求項８記載の粒子移動型表示装置。
10. 前記第１基板にカラーフィルターを設けたことを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の粒子移動型表示装置。
    

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