JP2005345644A - 粒子移動型表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】後方側基板に反射層を用いた場合においても、品質の良い画質を得ることが可能な粒子移動型表示装置を提供する。
【解決手段】第１電極２０６にて反射される反射光は、第１電極２０６の上部に備えた散乱層２０８が有する散乱条件、例えば散乱強度や屈折率等、に従って散乱される。この散乱光は、散乱層２０８の有する散乱条件によって多方向に進行し、分布範囲が広がることにより第１電極２０６からの反射光が生じる干渉を抑える。このように、第１電極２０６と帯電泳動粒子２０５との間に散乱層２０８を備えることにより品質の良い画質を得ることが可能となる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、粒子を移動させることにより表示をおこなう粒子移動型表示装置に関し、特に入射光を反射することで表示をおこなう反射型のものに関する。

従来、対向する一対の基板間に移動可能な帯電性の粒子を配置し、これらの粒子を電圧の印加によって移動させることに基づいて表示をおこなう電気泳動表示装置やトナーディスプレイ等の表示装置がある。

これらの表示装置は、例えば液晶ディスプレイのバックライトやプラズマディスプレイの蛍光物質等、といった発光することによる表示をせず、表示面から入射する光を反射させることによって表示をおこなう反射型の表示装置である。そのため、比較的照度が高く明るさを確保できる場所で使用されることが望まれる。

そこで、従来の反射型液晶表示素子では、入射する光の反射率を向上させつつ反射光に干渉色が生じるのを防止するため、後方側基板に拡散反射や鏡面反射をおこなう反射層を備え、前方側基板に散乱層を備えるものが提案されている（特許文献１参照）。

特開平８−３３８９９３号公報

しかしながら、後方側基板の反射層と前方側基板の散乱層とを備える従来の反射型液晶表示素子では、散乱面と反射面とが離れて配置されるため、反射層にて反射した光が再び散乱層によって散乱されることにより、表示画質が劣化するという問題があった。

そこで本発明は、後方側基板に反射層を用いた場合においても、品質の良い画質を得ること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、光透過性の第１の基板と、前記第１の基板を透過する入射光を反射させることで表示光源とする反射層を有する第２の基板と、を有し、前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置される複数の粒子を移動させることにより、前記反射層から反射する光の量を制限することによって表示をおこなう粒子移動型表示装置において、前記反射層は、前記反射層から反射する光を散乱させる散乱層によって覆われていることを特徴とするものである。

好ましくは、前記粒子移動型表示装置は、液層中の帯電粒子を電界によって移動させることにより前記反射層から反射する光の量を制限することによって表示をおこなう電気泳動表示装置であることを特徴とするものである。

好ましくは、前記反射層は、前記第１の基板を透過する入射光を反射する際の反射の条件が異なる複数の領域から構成されることを特徴とするものである。

好ましくは、前記散乱層は、前記反射層から反射される光を散乱する条件が異なる複数の領域から構成されることを特徴とするものである。

好ましくは、前記反射層が入射光を拡散反射または鏡面反射する反射層であることを特徴とするものである。

好ましくは、前記反射層が導電膜であることを特徴とするものである。

好ましくは、前記散乱層は、前記反射層から反射される光を散乱する条件が異なる複数の領域から構成され、散乱性のより高い散乱層の下に拡散性のより高い反射層が配置され、散乱性のより低い散乱層の下に拡散性のより低い反射層が配置されていることを特徴とするものである。

好ましくは、第２基板に、前記第１基板の散乱層よりも散乱性の低い散乱層が配置されていることを特徴とするものである。

好ましくは、散乱層の上に着色層が積層されていることを特徴とするものである。

本発明にかかる粒子移動型表示装置によれば、光透過性の第１の基板と入射光を反射させることで表示光源とする反射層を有する第２の基板との間に配置される粒子を移動させることによって表示をおこなう粒子移動型表示装置において、反射層が前記反射層から反射する光を散乱させる散乱層によって覆われているので、品質の良い画質を得ることができる。

＜第１の実施の形態＞
以下、本発明の第１の実施の形態にかかる粒子移動型表示装置である電気泳動表示装置を図１乃至図３に沿って説明する。図１は第１の実施の形態にかかる電気泳動表示装置の画素の構成及び表示状態の一例を表す上面図、図２は第１の実施の形態にかかる電気泳動表示装置の画素の構成及び表示状態の一例を表す断面図、図３は散乱層による光の散乱過程を示す説明図である。ここで、図２は、図１中の点Ｘと点Ｙとを結ぶ破線で示される位置の断面図である。

まず、図１及び図２に示すように、電気泳動表示装置１００は、第１基板２０１と、第２基板２０２と、隔壁２０３と、絶縁性液体２０４と、帯電泳動粒子２０５と、第１電極２０６と、第２電極２０７と、散乱層２０８とを有する構成となっている。

本電気泳動表示装置１００は、例えば電子書籍や個人用の携帯情報端末（ＰＤＡ）等の情報端末装置やパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等に接続して用いられるものであり、接続先の機器から送出される画像データや文字データ等の表示をおこなう表示装置である。また、表示する際の駆動方式については、液晶表示素子等と同様、例えば単純マトリクス駆動やアクティブマトリクス駆動等、をおこなう駆動回路を用い、各画素のＯＮ，ＯＦＦの切り替えを電圧信号によっておこなう。

電気泳動表示装置１００の基板となる第１基板２０１及び第２基板２０２は、互いに所定間隙を開けた対向する位置に配置されており、さらに、これらの間隙は隔壁２０３によって仕切られることで画素ａ，ｂを形成している。この第１基板２０１及び第２基板２０２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、ガラスや石英等を用いる。なお、第２基板２０２には光透過性のある透明な材料を使用する必要があるが、第１基板２０１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よい。

また、隔壁２０３には、第１基板２０１及び第２基板２０２と同一の材料やアクリルなどの感光性樹脂が用いられる。なお、隔壁２０３の形成には、例えば感光性樹脂層を塗布した後で露光及びウエット現像をおこなう方法や別途作成した隔壁を接着する方法等、どのような方法を用いてもよく、さらに、隔壁２０３と第１基板２０１とを一体成型によって形成してもよい。

そして、上述した第１基板２０１と第２基板２０２と隔壁２０３とによって仕切られる空間には、帯電泳動粒子２０５が分散された絶縁性液体２０４が充填される。この絶縁性液体２０４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が用いられる。また、帯電泳動粒子２０５には、絶縁性液体２０４内で正極性又は負極性の帯電特性を示す着色された材料を用い、無機顔料、有機顔料、カーボンブラック、或いは、それらを含有させた樹脂等が用いられる。なお、帯電泳動粒子２０５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、０．１μｍ〜１０μｍ程度のものを用いるとよい。

第１電極２０６（反射層）は、第１基板２０１の上面であって絶縁性液体２０４に近接する位置に配置される。また、第２電極２０７は、隔壁２０３の下部であって第１基板２０１と絶縁性液体２０４とに近接する位置に配置される。そして、散乱層２０８は、第１電極２０６の上面に積層されるように配置される。

第１電極２０６は、例えば銀（Ａｇ）やアルミニウム（Ａｌ）等、の光反射性の高い材料にて形成し、第２基板２０２から入射する光を拡散反射及び／又は鏡面反射する反射層の機能を有する。また、第２電極２０７は、パターニング可能な導電性材料にて形成し、チタン（Ｔｉ）、Ａｌ、銅（Ｃｕ）等の金属、或いは、カーボンや銀ペースト、或いは有機導電膜にて形成する。

また、散乱層２０８は、光が散乱するように屈折率の異なる複数の材料を混在させたもの、例えば酸化チタン粒子を分散配置した樹脂層等、を用いる。

ところで、上述した絶縁性液体２０４に分散される帯電泳動粒子２０５は、第１電極２０６と第２電極２０７とによって印加される電界を受けることにより移動（泳動）する性質を備える。電気泳動表示装置１００はこの電気泳動現象を利用することによって表示をおこなうものである。

この電気泳動現象による表示状態の具体例は、図１及び図２に示されている。例えば、図１及び図２の左半に示す画素ａは、第１電極２０６と第２電極２０７とによって印加される電界により、帯電泳動粒子２０５が第２電極２０７の近傍に分布した状態を示している。帯電泳動粒子２０５が、第２電極２０７の近傍に分布されると、矢印ＡＲ１の方向から入射する入射光は、帯電泳動粒子２０５に覆われていない第１電極２０６によって反射され、明表示の状態となる。

また、図１及び図２の右半に示す画素ｂは、第１電極２０６と第２電極２０７とによって印加される電界により、帯電泳動粒子２０５が第１電極２０６の近傍に分布した状態を表すものである。帯電泳動粒子２０５が、第１電極２０６の近傍に分布されると、矢印ＡＲ１の方向から入射する入射光は、第１電極２０６が帯電泳動粒子２０５によって覆われているため、帯電泳動粒子２０５に吸収され、暗表示の状態となる。

ここで、第１の実施の形態にかかる散乱層による光の散乱過程を説明する。まず、図３の画素ａで示される入射光３０１は、第２基板２０２を介して絶縁性液体２０４へと透過する。そして、絶縁性液体２０４を透過して散乱層２０８の方向に透過する入射光３０１は、散乱層２０８を介することにより散乱される。散乱された入射光３０１のうち、そのまま透過されるものは反射層である第１電極２０６に達する。

そして、第１電極２０６に達した入射光３０１は、第１電極２０６の備える反射条件、例えば反射率や反射角度等、に従って反射される。第１電極２０６は、入射光３０１を反射する際に拡散反射及び鏡面反射する反射層によって高い反射率を確保する。

さらに、第１電極２０６にて反射された入射光３０１は、再び散乱層２０８を介することによって散乱され、散乱光３０２ａ〜３０２ｆとなる。散乱光３０２ａ〜３０２ｆは、散乱層２０８の備える散乱条件、例えば散乱強度や屈折率等、に従って散乱される。図３に示すように、散乱光３０２ａ〜３０２ｆは、散乱層２０８の備える散乱条件によって多方向に進行して分布範囲が広がることにより、第１電極２０６で反射した際に生じる干渉を抑える。

一方、図１及び図２に示す画素ｂでの散乱層２０８による光の散乱は、第２基板２０２を介して絶縁性液体２０４へと入射する光が帯電泳動粒子２０５によってその多くが吸収されることにより暗表示の状態となる。さらに、帯電泳動粒子２０５の間隙から第１電極２０６の方向に入射する光は、散乱層２０８によって散乱されるため、反射光として戻る際に再び帯電泳動粒子２０５に多くが吸収される。このことにより、第２基板２０２から出射する光はごく少量となり、散乱層２０８が無い場合と比較してさらに暗表示の反射光が少なくなる。

ついで、第１の実施の形態にかかる電気泳動表示装置１００のさらに詳細な例を説明する。以下は、電気泳動表示装置１００の構成を具体的な数値で示すものである。

例えば、図１に示した電気泳動表示装置１００の画素ａ，ｂのそれぞれの縦横の長さは、１００μｍ×１００μｍとする。そして、第１基板２０１は厚さ１．１ｍｍのガラス基板を用い、画素の境界部分には隔壁２０３を配置する。なお、隔壁２０３の幅を５μｍとし、高さを１８μｍとする。また、第１電極２０６は、幅９０μｍ、高さ０．１μｍとし、各画素の中央と同じ位置に合わせて配置する。さらに、第２電極２０７は、隔壁２０３上であって、絶縁性液体２０４と散乱層２０８との近傍に配置し、幅５μｍ、高さ０．１μｍとした。

図１及び図２に示した電気泳動表示装置１００が、上述したような大きさの構成であるとき、まず、第１基板２０１上にＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等のスイッチング素子、補助容量、その他駆動に必要な配線を形成する。

次に、感光性樹脂（商品名：ＯＭＲ８３−２０Ｃｐ、東京応化製）を厚さ１．２μｍとなるように塗布し、フォトリソグラフィー及びウェット現像によりパターニングした後、さらに、１２０℃で３０分熱処理をおこなう。

また、第１基板２０１にアルミニウムを厚さ１５０ｎｍで成膜し、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２０６を形成する。そして、この第１電極２０６の表面には、酸化チタンを含有するアクリル樹脂層を形成し、散乱層２０８とする。

次に、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第２電極２０７を形成する。そして、この第２電極２０７の表面には、暗黒色の樹脂膜をフォトリソグラフィーにてパターニングする。さらに、感光性エポキシ樹脂を塗布し露光及びウェット現像をおこなうことによって隔壁２０３を形成した後、絶縁性の樹脂を塗布し、熱処理を施す。

そして、第１基板２０１と第２基板２０２と隔壁２０３とによって仕切られた空間に絶縁性液体２０４及び帯電泳動粒子２０５を充填する。絶縁性液体２０４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、帯電泳動粒子２０５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樹脂を用いる。イソパラフィンには、荷電性制御剤としてコハク酸イミド（商品名：ＯＬＯＡ１２００、シェブロン社製）を含有させる。

一方、第２基板２０２には硬化性樹脂層（封止層）を塗布する。この第２基板２０２には、厚さ２５μｍのポリエチレンテレフタレートを用い、硬化性樹脂層の材質は、ポリエチレングリコールメタクリレートを主成分とする混合物とする。

そして、硬化性樹脂層が絶縁性液体２０４に接触するように押し付けてから紫外線を照射し、硬化性樹脂層を硬化させる。これに不図示の電圧印加回路を接続して表示装置とする。

次に、上述した電気泳動表示装置１００の駆動について説明する。まず、第１電極２０６に印加する電圧をＶｄ１、第２電極２０７に印加する電圧をＶｄ２とする。そして、駆動電圧は、Ｖｄ１＝＋２０Ｖ及びＶｄ２＝０Ｖ、もしくは、Ｖｄ１＝−２０Ｖ及びＶｄ２＝０Ｖとし、電圧印加時間は１００ｍｓｅｃの条件で印加すると、帯電泳動粒子２０５が移動することで電気泳動表示装置１００の駆動が得られる。

上述のような具体的な数値で構成した電気泳動表示装置１００を駆動させ、目視により得る結果では、反射層である第１電極２０６による干渉は見られず、また、表示がぼやけることがない。

次に、上述した電気泳動表示装置１００との比較例として、電気泳動表示装置１００から散乱層２０８を除いた構成の電気泳動表示装置を作製し、駆動をおこなう。ここでは、第１電極２０６の表面の酸化チタンを含有するアクリル樹脂層を形成する工程を除き、上述した具体例と同様であり、同様の具体例についてはその説明を省略する。

まず、散乱層２０８を除いた構成の電気泳動表示装置を駆動する際は、第１電極２０６に印加する電圧をＶｄ１、第２電極２０７に印加する電圧をＶｄ２とする。そして、駆動電圧は、Ｖｄ１＝＋２０Ｖ及びＶｄ２＝０Ｖ、もしくは、Ｖｄ１＝−２０Ｖ及びＶｄ２＝０Ｖとし、電圧印加時間は１００ｍｓｅｃの条件で印加すると、帯電泳動粒子２０５が移動することで電気泳動表示装置１００の駆動が得られる。

上述のような散乱層２０８を除いた電気泳動表示装置を具体的な数値で構成して駆動させ、目視により得る結果では、反射層である第１電極２０６による干渉が見られる。

以上説明したように、第１の実施の形態にかかる電気泳動表示装置１００によれば、第１電極２０６と散乱層２０８とが近接した位置に配置されるため、反射層である第１電極２０６からの反射光の干渉や表示のぼやけを抑えることができるので、品質の良い画質を得ることができるようになる。

また、第１の実施の形態にかかる電気泳動表示装置１００によれば、第１電極２０６によって反射される反射光は、全て散乱層２０８を介するため、第１電極２０６の反射角度等の反射条件に起因して生じる干渉を抑えつつ、高コントラスト化を図ることができるので、明瞭な画質を得ることができるようになる。

また、第１の実施の形態にかかる電気泳動表示装置１００によれば、隔壁２０３によって画素を１つずつ仕切ることにより、他の画素へ帯電泳動粒子２０５が移動することを防止し、各画素の帯電泳動粒子２０５の数を均等に配分することができるので、画素ごとの濃淡にばらつきが出ることを防ぎ、品質の良い画質を得ることができるようになる。

なお、第１の実施の形態においては、図１及び図２に示す隔壁２０３は、画素を１つずつ仕切るように配置されているが、１つの画素をさらに複数に仕切るように配置する、或いは、隣接する隔壁２０３の間に複数の画素が含まれるように配置してもよい。

また、第１の実施の形態においては、散乱層２０８は反射層である第１電極２０６と同等の大きさとして説明したが、散乱層２０８は第１電極２０６と絶縁性液体との間の少なくとも一部に配置されていれば良く、散乱層２０８の構成について特に制限するものではない。

また、第１の実施の形態においては、第２電極２０７は、隔壁２０３の下部であって第１基板２０１の近傍に配置されるとして説明したが、隔壁２０３の内部に配置したり、隔壁２０３と第２基板２０２との間に配置するなど特に場所を制限するものではない。

＜第２の実施の形態＞
つぎに、本発明の第２の実施の形態にかかる散乱特性の異なる複数の領域を有する電気泳動表示装置を図４及び図５を用いて説明する。図４は第２の実施の形態にかかる散乱特性の異なる複数の領域を有する電気泳動表示装置の一例を示す上面図、図５は第２の実施の形態にかかる散乱特性の異なる複数の領域を有する電気泳動表示装置の一例を示す断面図である。なお、第２の実施の形態にかかる電気泳動表示装置４０１は、上記第１の実施の形態を一部変更したものであって、図４及び図５において図２と同一符号は、同一又は相当部分を示し、他の同一部分も含め、その説明を省略する。

まず、図４及び図５に示される電気泳動表示装置４０１は、帯電泳動粒子２０５が第２電極２０７の近傍に分布しており、明表示の状態である。また、図４及び図５に示される電気泳動表示装置４０１は１つの画素を示すものであり、その画素中の第１電極２０６上部の中央には第１の散乱層４０２ａが配置され、その隔壁２０３近傍には第２の散乱層４０２ｂが配置されている。

第２の散乱層４０２ｂには第１の散乱層４０２ａに比して散乱性の低い材料が用いられる。ここで、散乱性が低いとは、第２の散乱層４０２ｂによって散乱された後の光が、第２の散乱層４０２ｂの側に設置されている隔壁２０３や帯電泳動粒子２０５に再び入射されない程度の分布範囲に散乱される程度をいう。これは、隔壁２０３や帯電泳動粒子２０５に光が入射されると光が吸収されてしまい、画素としての反射率が下がるからである。

また、第１の散乱層４０２ａには第２の散乱層４０２ｂに比して散乱性の高い材料が用いられる。これは、第１電極２０６によって反射した光に生じる干渉を抑えるためと、第１の散乱層４０２ａによって散乱された後の光が第２基板２０２を透過した後に広い範囲に散乱されるようにするためである。

一方、図４には示していないが、上述のように散乱層を異なる散乱特性の複数の領域で構成したのと同様に、反射層である第１電極２０６を異なる反射特性の複数の領域で構成すると好ましい。

一例として、第１及び第２の散乱層４０２ａ，４０２ｂの下に位置する第１電極２０６上であって、第１及び第２の散乱層４０２ａ，４０２ｂと同一の面積を占めるそれぞれの位置に、異なる反射特性の複数の反射層を備える。そして、第１の散乱層４０２ａの下に位置する反射層には拡散反射率が高く、鏡面反射率の低い拡散性の高いものを配置し、第２の散乱層４０２ｂの下に位置する反射層には拡散反射率が低く、鏡面反射率の高い拡散性の低いものを配置することで、反射光の性質や量の制御をすることができるようになる。

その他にも、第２の散乱層４０２ｂの下に位置する反射層を画素全体としての反射率が高くなるような材質や配置に選択したり、或いは、第１及び第２の散乱層４０２ａ，４０２ｂに対応するそれぞれの反射層との関係で決まる散乱特性によって反射光を制御し、それによって反射光が損失する割合を抑え、画素全体としての反射率を向上させることも可能である。

以上説明したように、第２の実施の形態にかかる電気泳動表示装置４０１によれば、第１の散乱層４０２ａには散乱性が高い材料を用い、第２の散乱層４０２ｂには散乱性が低い材料を用いることにより、第１電極２０６から反射する反射光を制御でき、画素の表示時に生じる干渉を抑えつつ、画素の反射率を向上させることができる。

＜第３の実施の形態＞
つぎに、本発明の第３の実施の形態にかかる散乱特性の異なる２層の散乱層を有する電気泳動表示装置を図６を用いて説明する。図６は、第３の実施の形態にかかる散乱特性の異なる２層の散乱層を有する電気泳動表示装置の他の例を示す断面図である。なお、第３の実施の形態にかかる電気泳動表示装置６０１は、上記第１の実施の形態を一部変更したものであって、図６において図２と同一符号は、同一又は相当部分を示し、他の同一部分も含め、その説明を省略する。

まず、図６に示される電気泳動表示装置６０１は、帯電泳動粒子２０５が第２電極２０７の近傍に分布しており、電気泳動表示装置６０１が明状態であることが示されている。また、電気泳動表示装置６０１は全体で１つの画素を形成しており、その画素中の第１基板２０１と絶縁性液体２０４との間には散乱層６０２が配置され、第２基板２０２の上面には散乱層６０３が配置されている。

ここで、散乱層６０２には、図１に示した散乱層２０８と同様の散乱性を備えた材料が用いられる。この散乱層６０２は、第１電極２０６からの反射光が生じる干渉を抑え、散乱層６０２によって散乱された後の光が第２基板２０２を透過した後に広い範囲に散乱されるようにするものである。

また、第２基板２０２の上面に配置する散乱層６０３には、散乱層６０２と比較して散乱性の非常に低い材料が用いられる。散乱層６０３は、散乱層６０２によって散乱された後の光が第２基板２０２を透過した後、より広い範囲に散乱されるように機能を補足する程度の散乱性を備えた散乱層を用いる。

以上説明したように、第３の実施の形態にかかる電気泳動表示装置６０１によれば、散乱層６０２には図１に示した散乱層２０８と同等の散乱性が高い材料を用い、散乱層６０３には散乱層６０２と比較して散乱性が非常に低い材料を用いることにより、表示時に干渉が生じることを抑えつつ、画素の反射率を向上させることができる。

＜第４の実施の形態＞
つぎに、本発明の第４の実施の形態にかかるカラー表示をおこなう電気泳動表示装置を図７を用いて説明する。図７は、第４の実施の形態にかかるカラー表示をおこなう電気泳動表示装置の断面図である。なお、第４の実施の形態にかかる電気泳動表示装置７０１は、上記第１の実施の形態を一部変更したものであって、図７において図２と同一符号は、同一又は相当部分を示し、他の同一部分も含め、その説明を省略する。

まず、図７に示される電気泳動表示装置７０１では、３つの副画素７０３ａ〜７０３ｃによって１つの画素７０２が構成されている。これら副画素７０３ａ〜７０３ｃには、それぞれ第１電極２０６を配置し、さらに第１電極２０６の上部にはそれぞれ散乱層２０８を配置する。続いて、これらの散乱層２０８の上部には、それぞれ半透明性の赤色着色層７０４、緑色着色層７０５、青色着色層７０６をそれぞれ配置する。

ここで、帯電泳動粒子２０５として黒色のものを用いると、副画素７０３ａ〜７０３ｃ内のそれぞれの帯電泳動粒子２０５が、副画素７０３ａ〜７０３ｃのそれぞれの第１電極２０６上に分布する場合には１つの画素７０２としては黒色が視認される。一方、副画素７０３ａ〜７０３ｃのそれぞれの第２電極２０７側に分布すると、ＲＧＢ３色の加法混色で表される白色が視認される。

さらに、副画素７０３ｂ及び副画素７０３ｃ内のそれぞれの帯電泳動粒子２０５のみを第１電極２０６上に分布させると、赤色が視認される。同様にして、緑色、青色を始めとして、赤色、緑色、青色の加法混色により様々な色を発色することができる。

電気泳動表示装置７０１は、カラー表示をおこなうための上述した各副画素を拡散反射及び鏡面反射する反射層である第１電極２０６を用いて表示することにより、紙の印刷表示により近く明るい反射型カラー表示を実現する。

以上説明したように、第４の実施の形態にかかる電気泳動表示装置７０１によれば、カラー表示をおこなう際に１つの画素７０２を複数の副画素７０３ａ〜７０３ｃから形成することにより、その各々の副画素が備える反射層を拡散反射及び鏡面反射する反射層とすることができるので、副画素７０３ａ〜７０３ｃを合わせた画素７０２の反射率を向上させることができるようになる。

なお、第４の実施の形態においては、着色層の色については、赤、緑、青に替えて、シアン、マゼンタ、イエローを組み合わせてもよく、またこれら各色を有する副画素の配置パターンにも、特段の制限はなく、当該分野にて従来公知の様々な配置が利用できることはいうまでもない。

また、第４の実施の形態においては、図１で用いた反射層である第１電極２０６と同様のものを用いて説明したが、各種の反射特性や指向特性を有する反射層を用いてもよい。

また、以上で説明した、第１乃至第３の実施の形態においては、上述した絶縁性液体２０４や帯電泳動粒子２０５中には、帯電泳動粒子２０５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もよい。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、を用いてもよい。

また、第１乃至第３の実施の形態においては、絶縁性液体２０４中には、帯電泳動粒子２０５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もよい。かかる分散剤としては、例えばリン酸カルシウム、リン酸マグネシウム等のリン酸多価金属塩、炭酸カルシウム等の炭酸塩、その他無機塩、無機酸化物、或いは、有機高分子材料等、を用いてもよい。

また、第１乃至第３の実施の形態においては、第１電極２０６のような入射光を反射する反射層は第１電極２０６そのものの表面反射特性を用いるとして説明したが、第１電極２０６上に形成する部材の反射特性を用いるなど、所望の反射特性を得ることができれば、どのような方法で作製してもよい。例えば基板の表面に微細な凹凸を作って金属を蒸着する方法や、感光性樹脂を塗布した後で露光およびウェット現像をおこなうことで凹凸を作製した後に金属を蒸着する方法等、が考えられる。

また、第１乃至第３の実施の形態においては、絶縁性液体２０４等のような分散液体を用いた電気泳動現象による表示を一例として説明したが、粒子を気体中で移動することでコントラストを発生させるトナーディスプレイと呼ばれる乾式の表示装置や、液晶中に分散させた粒子を移動させてコントラストを発生させる微粒子分散型表示装置等、粒子を移動させることによって表示をおこなう表示装置であればよい。

また、第１乃至第３の実施の形態においては、上述した反射層は反射性を考慮して用いるとして説明したが、基本的に光を反射する性質を備えていればよく、反射層の構成についても特に制限を設けるものではない。

また、第１乃至第３の実施の形態においては、第１電極２０６及び第２電極２０７に、特に絶縁層を形成するとして説明しなかったが、その表面に絶縁層を形成することにより、２つの電極間の絶縁や、各電極から帯電泳動粒子２０５へ電荷が流入するのを防ぐようにしてもよい。

また、第１乃至第３の実施の形態においては、上述した散乱層は散乱性を考慮して用いるとして説明したが、基本的に光を散乱する性質を備えていればよく、散乱層の構成についても特に制限を設けるものではない。

また、第１乃至第３の実施の形態においては、電気泳動表示装置１００，４０１，６０１，７０１を用いて表示をおこなうには、帯電泳動粒子２０５や第１電極２０６等をあらかじめ所望の色に着色しておく必要がある。例えば、図１に示した電気泳動表示装置１００において白黒表示をおこなう場合、帯電泳動粒子２０５を黒色にし、第１電極２０６は、例えばアルミニウム等の鏡面反射特性を有する材料を用いてその上に適切な表面形状を有する透明樹脂からなる反射層を形成すれば、特に着色する必要はない。

また、第１乃至第３の実施の形態においては、電気泳動表示装置１００，４０１，６０１，７０１にてカラーで表示をおこなう場合は、所望の色の帯電泳動粒子２０５を用いたり、第１電極２０６をあらかじめ所望の色に着色しておくとよい。他にも、第１電極２０６自体及び／又はその上に形成される反射層を着色する方法や、第１電極２０６が配置される領域（例えば、第１電極２０６自体やその上に形成された反射層の上側等）にさらに着色層を配置する方法等、表示させる方法は制限されるものではない。

また、第１乃至第３の実施の形態においては、第１電極２０６は銀（Ａｇ）やアルミニウム（Ａｌ）等を用いて形成するとして説明したが、導電膜等を用いてもよい。

以上のように、本発明にかかる粒子移動型表示装置は、反射型の表示をおこなう表示装置に有用であり、特に、印刷物のような視認性が要求される粒子移動型表示装置に適している。

第１の実施の形態にかかる電気泳動表示装置の画素の構成及び表示状態の一例を表す上面図。 第１の実施の形態にかかる電気泳動表示装置の画素の構成及び表示状態の一例を表す断面図。 散乱層による光の散乱過程を示す説明図。 第２の実施の形態にかかる散乱特性の異なる複数の領域を有する電気泳動表示装置の一例を示す上面図。 第２の実施の形態にかかる散乱特性の異なる複数の領域を有する電気泳動表示装置の一例を示す断面図。 第３の実施の形態にかかる散乱特性の異なる２層の散乱層を有する電気泳動表示装置の他の例を示す断面図。 第４の実施の形態にかかるカラー表示をおこなう電気泳動表示装置の断面図。

符号の説明

１００，４０１，６０１，７０１ 電気泳動表示装置（粒子移動型表示装置）
２０１ 第１基板（第１の基板）
２０２ 第２基板（第２の基板）
２０４ 絶縁性液体（液層）
２０５ 帯電泳動粒子（粒子）
２０６ 第１電極（反射層）
２０８ 散乱層

Claims (9)

1. 光透過性の第１の基板と、前記第１の基板を透過する入射光を反射させることで表示光源とする反射層を有する第２の基板と、を有し、前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置される複数の粒子を移動させることにより、前記反射層から反射する光の量を制限することによって表示をおこなう粒子移動型表示装置において、
   前記反射層は、前記反射層から反射する光を散乱させる散乱層によって覆われていることを特徴とする粒子移動型表示装置。
2. 前記粒子移動型表示装置は、液層中の帯電粒子を電界によって移動させることにより前記反射層から反射する光の量を制限することによって表示をおこなう電気泳動表示装置であることを特徴とする請求項１に記載の粒子移動型表示装置。
3. 前記反射層は、前記第１の基板を透過する入射光を反射する際の反射の条件が異なる複数の領域から構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の粒子移動型表示装置。
4. 前記散乱層は、前記反射層から反射される光を散乱する条件が異なる複数の領域から構成されることを特徴とする請求項１乃至３に記載の粒子移動型表示装置。
5. 前記反射層が入射光を拡散反射または鏡面反射する反射層である請求項１に記載の粒子移動型表示装置。
6. 前記反射層が導電膜である請求項１に記載の粒子移動型表示装置。
7. 前記散乱層は、前記反射層から反射される光を散乱する条件が異なる複数の領域から構成され、散乱性のより高い散乱層の下に拡散性のより高い反射層が配置され、散乱性のより低い散乱層の下に拡散性のより低い反射層が配置されている請求項１に記載の粒子移動型表示装置。
8. 第２基板に、前記第１基板の散乱層よりも散乱性の低い散乱層が配置されている請求項１に記載の粒子移動型表示装置。
9. 散乱層の上に着色層が積層されている請求項１に記載の粒子移動型表示装置。
   

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