JP4717546B2 - Particle movement type display device - Google Patents

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JP4717546B2 JP2005228384A JP2005228384A JP4717546B2 JP 4717546 B2 JP4717546 B2 JP 4717546B2 JP 2005228384 A JP2005228384 A JP 2005228384A JP 2005228384 A JP2005228384 A JP 2005228384A JP 4717546 B2 JP4717546 B2 JP 4717546B2
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Description

本発明は、電気泳動表示装置、トナーディスプレイ等、表示単位ごとの表示面と表示面を囲む隔壁の起立面との間で有色の帯電粒子を移動させて表示単位ごとの透過光量を変化させる粒子移動型表示装置、詳しくは表示面に配置された薄膜電極構造に関する。   The present invention relates to an electrophoretic display device, a toner display, or the like that changes the amount of transmitted light for each display unit by moving colored charged particles between a display surface for each display unit and a rising surface of a partition wall surrounding the display surface. More particularly, the present invention relates to a thin film electrode structure disposed on a display surface.

近年、情報機器の発達に伴い、ウエアラブルPC、電子手帳、電子ペーパー、電子ブック等の開発研究が進むとともに、屋外で使用可能な情報出力装置として、低消費電力、高精細、高コントラスト、薄型軽量な画像表示装置が求められている。このような画像表示装置の1つとして、電気泳動表示装置を含む粒子移動型表示装置が提案されている。   In recent years, with the development of information equipment, development research on wearable PCs, electronic notebooks, electronic papers, electronic books, etc. has progressed, and as an information output device that can be used outdoors, low power consumption, high definition, high contrast, thin and lightweight Image display device is required. As one of such image display devices, a particle movement type display device including an electrophoretic display device has been proposed.

粒子移動型表示装置は、帯電粒子の移動空間に臨ませて配置した電極間で帯電粒子を移動させることにより画素表示を行う画像表示装置である。粒子移動型表示装置は、電界解除後もしばらく画素表示を維持できる、光源光を50%以上損なわせる偏光板が不要、有色帯電粒子による高コントラストな画素表示が可能、構造および動作が単純等、従来一般的な液晶表示装置に比べて多くの利点を有している。   The particle movement type display device is an image display device that performs pixel display by moving charged particles between electrodes arranged facing a moving space of charged particles. The particle movement type display device can maintain the pixel display for a while after the electric field is released, does not require a polarizing plate that impairs the light source light by 50% or more, enables high-contrast pixel display with colored charged particles, has a simple structure and operation, etc. There are many advantages over conventional liquid crystal display devices.

特許文献1には、隔壁で囲まれた表示面に面状の表示電極、隔壁の起立面に隔壁電極をそれぞれ設けた電気泳動表示装置が示され、表示電極と隔壁電極との間に設定する電位極性によって、表示面と起立面との間で帯電粒子を移動させている。ここでは、表示面を白色に着色して、黒色の帯電粒子を用い、表示面に帯電粒子を集めると、画素が黒色表示される一方、起立面に帯電粒子を集めると、表示面が露出して画素が白色表示される。   Patent Document 1 discloses an electrophoretic display device in which a planar display electrode is provided on a display surface surrounded by a partition wall and a partition electrode is provided on a rising surface of the partition wall, and is set between the display electrode and the partition electrode. The charged particles are moved between the display surface and the standing surface by the potential polarity. Here, when the display surface is colored white, black charged particles are used and the charged particles are collected on the display surface, the pixels are displayed in black, while when the charged particles are collected on the standing surface, the display surface is exposed. The pixel is displayed in white.

特開平9−211499号公報JP 9-2111499 A

特許文献1の電気泳動表示装置は、帯電粒子の移動空間に臨ませた平坦な表示電極を有するから、表示電極の中央付近では電界の傾斜が垂直方向となり、帯電粒子を表示電極に沿った水平方向へは効率的に移動できない。そこで、表示電極を囲む隔壁の起立面の全面を電極面として、周囲の隔壁面から放射状に表示電極の中心へ向かって黒色の帯電粒子を移動させる電気泳動表示装置が提案されている(図6参照)。   Since the electrophoretic display device of Patent Document 1 has a flat display electrode facing the moving space of the charged particles, the inclination of the electric field is vertical in the vicinity of the center of the display electrode, and the charged particles are horizontally aligned along the display electrode. It cannot move efficiently in the direction. In view of this, an electrophoretic display device has been proposed in which black charged particles are moved radially from the surrounding partition wall surface toward the center of the display electrode, with the entire rising surface of the partition wall surrounding the display electrode as the electrode surface (FIG. 6). reference).

ここでは、隔壁に帯電粒子を集めて表示電極を露出させた状態で、電極面と表示電極の電位極性を反転すると、隔壁から表示電極へ向かう電気力線に沿って帯電粒子が移動し、帯電粒子によって表示電極が中心に向かって次第に被覆される。   Here, when the charged particles are collected in the partition wall and the display electrode is exposed, if the potential polarity of the electrode surface and the display electrode is reversed, the charged particles move along the electric lines of force from the partition wall to the display electrode, The display electrode is gradually covered toward the center by the particles.

しかし、この場合でも、導電性の高い平坦な表示電極の中心付近では、帯電粒子の水平方向の移動速度が周辺部に比較して極端に低下する。何故なら、表示電極と隔壁とが隣接する部分に電界が集中して水平方向の大きな空間電位差が形成される代償に、表示電極の中央部では、電界が疎らで空間電位の傾斜が緩く、しかも垂直方向に空間電位差が形成されるため、帯電粒子に対して有効な水平方向の加速を行うことができない(図7参照)。   However, even in this case, in the vicinity of the center of the flat display electrode having high conductivity, the moving speed of the charged particles in the horizontal direction is extremely reduced as compared with the peripheral portion. This is because the electric field is concentrated in the area where the display electrode and the partition wall are adjacent to each other, and a large horizontal potential difference is formed in the horizontal direction.At the center of the display electrode, the electric field is sparse and the gradient of the space potential is gentle. Since a space potential difference is formed in the vertical direction, effective horizontal acceleration cannot be performed on the charged particles (see FIG. 7).

従って、十分な時間をかけて白黒二色の反転表示を行うには問題が無いものの、中間階調の表示を行おうとすると、表示電極の中央部を十分に帯電粒子で被覆できないため画素表示のコントラストが低い、表示電極の中央部を帯電粒子で被覆完了するまでの時間が長いため画素表示の応答性が悪い、表示電極の周辺部と中央部とで帯電粒子の応答性が異なるため、中間階調の制御性、再現性が低い等の問題を残していた。   Therefore, although there is no problem in performing black and white two-color inversion display over a sufficient period of time, if an intermediate gradation display is to be performed, the central portion of the display electrode cannot be sufficiently covered with charged particles, so that the pixel display Low contrast, long time to complete covering the center of the display electrode with charged particles, resulting in poor pixel display responsiveness, and charged particle responsiveness is different between the periphery and the center of the display electrode. Problems such as low gradation controllability and low reproducibility remained.

本発明は、表示面の中央付近でも帯電粒子を水平方向へ効率的に移動できる応答性の高い粒子泳動型表示装置を提供することを目的としている。   An object of the present invention is to provide a highly responsive particle migration display device capable of efficiently moving charged particles in the horizontal direction even near the center of the display surface.

本発明の粒子移動型表示装置は、第1基板と、第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間を所定間隔に保つ隔壁と、前記第1基板と前記第2基板と前記隔壁で区画された画素に充填された帯電粒子を含む絶縁性液体と、前記第1基板の画素の中央部に配置された表示電極と、前記表示電極に接続して前記第1基板の上に配置される抵抗層と、前記隔壁に配置される隔壁電極と、を有し、前記抵抗層と前記隔壁電極とは分離され、前記表示電極に電圧を印加して前記帯電粒子を前記第1基板に沿った方向に移動させて表示を行なう粒子移動型表示装置において、前記抵抗層のシート抵抗は、前記表示電極に電圧を印加した際に前記抵抗層に発生する電位傾斜が、前記帯電粒子の移動時間に相応して継続し得るシート抵抗であるものである。
また、本発明の粒子移動型表示装置は、第1基板と、第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間を所定間隔に保つ隔壁と、前記第1基板と前記第2基板と前記隔壁で区画された画素に充填された帯電粒子を含む絶縁性液体と、前記第1基板の上に配置された表示電極と、前記表示電極の上に配置され、画素の中央部に設けられたコンタクトホールを有する絶縁層と、前記絶縁層の上に配置され、前記絶縁層の前記コンタクトホールを介して前記表示電極と接続された抵抗層と、前記隔壁に配置される隔壁電極と、を有し、前記抵抗層と前記隔壁電極とは分離され、前記表示電極に電圧を印加して前記帯電粒子を前記第1基板に沿った方向に移動させて表示を行なう粒子移動型表示装置において、前記抵抗層のシート抵抗は、前記表示電極に電圧を印加した際に前記抵抗層に発生する電位傾斜が、前記帯電粒子の移動時間に相応して継続し得るシート抵抗であるものである。
The particle movement type display device of the present invention includes a first substrate, a second substrate, a partition wall that keeps a predetermined distance between the first substrate and the second substrate , the first substrate , the second substrate , Insulating liquid containing charged particles filled in the pixels partitioned by the partition walls, a display electrode disposed in the center of the pixel of the first substrate, and the upper surface of the first substrate connected to the display electrode A resistance layer disposed on the partition wall and a partition wall electrode disposed on the partition wall, wherein the resistance layer and the partition wall electrode are separated from each other, and a voltage is applied to the display electrode to cause the charged particles to move to the first electrode. In a particle movement type display device that performs display by moving in a direction along a substrate, the sheet resistance of the resistance layer is such that a potential gradient generated in the resistance layer when a voltage is applied to the display electrode is It is a sheet resistance that can continue according to the travel time of
Further, the particle movement type display device of the present invention includes a first substrate, a second substrate, a partition wall that keeps a predetermined distance between the first substrate and the second substrate, the first substrate, and the second substrate. An insulating liquid containing charged particles filled in a pixel partitioned by a substrate and the partition, a display electrode disposed on the first substrate, and disposed on the display electrode, An insulating layer having a provided contact hole; a resistance layer disposed on the insulating layer and connected to the display electrode through the contact hole of the insulating layer; and a partition electrode disposed on the partition A particle movement type display device that separates the resistance layer and the partition wall electrode and applies a voltage to the display electrode to move the charged particles in a direction along the first substrate. The sheet resistance of the resistance layer is the display voltage. Potential gradient generated in the resistive layer when a voltage is applied to the can, but the a correspondingly be continued sheet resist movement time of the charged particles.

本発明の粒子移動型表示装置では、隔壁電極と表示電極との間へ電圧信号を印加した際に、抵抗層の表面に、過渡的な表面電位傾斜が形成され、表示面に隣接する移動空間には、表面電位傾斜に応じた過渡的な面空間電位差が形成される。導電性の高い電極部材の場合(図6参照)には、過渡的な表面電位傾斜は瞬時に相殺されて、帯電粒子を第1基板に沿った方向へ加速することなく移動空間の過渡的な空間電位差も消失するが、上記のようにシート抵抗が設定された抗層の場合は、電気移動速度が遅いので、過渡的な表面電位傾斜が継続して帯電粒子の第1基板に沿った方向の移動に貢献する。
A particle migration type display device of the present invention, upon applying a voltage signal to between the septal wall electrodes and the display electrodes, the surface of the resistance layer, transient surface potential slope is formed, adjacent to the display surface In the moving space, a transient surface space potential difference corresponding to the surface potential gradient is formed. In the case of a highly conductive electrode member (see FIG. 6), the transient surface potential gradient is canceled out instantaneously, and the transient of the moving space is accelerated without accelerating the charged particles in the direction along the first substrate. spatial difference also disappears, but if the resistor layer sheet resistance is set as described above, since the electric moving speed is slow, transient surface potential slope along the first substrate continue to charged particles Contributes to moving the direction .

言い換えれば、その容量構造に応じた抵抗性薄膜層の適正なシート抵抗(材料、添加物、膜厚、積層条件等)と、適正な電圧信号波形との組み合わせによって、抵抗性薄膜層の過渡的な表面電位傾斜を、帯電粒子の移動に利用できる程度に継続させている。   In other words, the combination of the appropriate sheet resistance (material, additive, film thickness, stacking conditions, etc.) of the resistive thin film layer according to its capacitance structure and the appropriate voltage signal waveform makes the transient transition of the resistive thin film layer The surface potential gradient is continued to such an extent that it can be used for the movement of charged particles.

従って、隔壁の電極面と給電部との間へ電圧信号を印加した際には、その電位極性に応じて、給電部から電極面へ向かって、または、逆に電極面から給電部へ向かって、帯電粒子が表示面に沿った方向に加速され、移動する。   Therefore, when a voltage signal is applied between the electrode surface of the partition wall and the power supply unit, the power supply unit moves from the electrode surface to the electrode surface, or vice versa, depending on the potential polarity. The charged particles are accelerated and moved in the direction along the display surface.

そして、抵抗性薄膜層を通じた電子移動によって過渡的な表面電位傾斜が相殺されると、導電性の高い電極部材の場合と同じ電界状態となって、表示面または電極面に帯電粒子を押し付けるので、表示面または電極面に対する帯電粒子の分子間引力や物理的な係合が発生し易くなり、帯電粒子を界面に留める性質が高められる。   When the transient surface potential gradient is canceled by the electron movement through the resistive thin film layer, the electric field is the same as in the case of a highly conductive electrode member, and the charged particles are pressed against the display surface or the electrode surface. In addition, intermolecular attractive force or physical engagement of the charged particles with respect to the display surface or the electrode surface is likely to occur, and the property of retaining the charged particles at the interface is enhanced.

言い換えれば、電極面と給電部との間に電圧信号を印加した直後には、表示面に隣接する移動空間に表示面に沿った過渡的な空間電位差が形成されて帯電粒子が表示面に沿った方向へ移動するので、画素表示の応答性が高まる。その後、過渡的な空間電位差が消失すると、帯電粒子が移動先の電極面または表示面に垂直に押し付けられて界面の親和力が働き易くなるので、画素表示のメモリ性が高まる。   In other words, immediately after the voltage signal is applied between the electrode surface and the power feeding unit, a transient space potential difference along the display surface is formed in the moving space adjacent to the display surface, and the charged particles move along the display surface. Therefore, the responsiveness of pixel display is improved. Thereafter, when the transient space potential difference disappears, the charged particles are pressed perpendicularly to the electrode surface or display surface of the movement destination, and the affinity of the interface becomes easy to work, so that the memory performance of pixel display is improved.

以下、それぞれ本発明の一実施形態である反射型の電気泳動表示装置100〜300について、図面を参照しながら詳細に説明する。電気泳動表示装置100〜300は、バックライトを持たない反射型であるが、本発明は、後方基板1に隣接させてバックライトを設けた透過型装置として実施してもよい。また、電気泳動表示装置100〜300は、画素ごとに形成したスイッチング素子を、格子状に配列した多数のデータ線と多数のトリガー線とによりダイナミック制御するアクティブマトリクス型であるが、本発明は、アクティブマトリクス型以外の画素駆動方式を採用してもよい。   Hereinafter, reflective electrophoretic display devices 100 to 300 that are embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Although the electrophoretic display devices 100 to 300 are of a reflective type that does not have a backlight, the present invention may be implemented as a transmission type device in which a backlight is provided adjacent to the rear substrate 1. The electrophoretic display devices 100 to 300 are active matrix types in which switching elements formed for each pixel are dynamically controlled by a large number of data lines and a large number of trigger lines arranged in a grid pattern. A pixel driving method other than the active matrix type may be employed.

電気泳動表示装置100〜300は、無数の画素を格子状に配列した画像表示装置であるが、図1〜図9では、1つの画素(単位表示)により代表して図示している。また、特許文献1に示される表示装置の一般的な構造、一般的な製造方法、表面処理等については、本発明の趣旨と隔たりがあるので、煩雑を避けるべく、一部図示を省略して詳細な説明も省略する。   The electrophoretic display devices 100 to 300 are image display devices in which innumerable pixels are arranged in a grid pattern, but in FIG. 1 to FIG. 9, one pixel (unit display) is representatively illustrated. Further, the general structure, general manufacturing method, surface treatment, and the like of the display device disclosed in Patent Document 1 are different from the gist of the present invention, and some illustrations are omitted to avoid complications. Detailed description is also omitted.

また、本発明の粒子移動型表示装置は、一対の基板間に、帯電粒子が介在する場合と、絶縁性液体に分散した帯電粒子が介在する場合との両方で実施可能であるが、これらの実施形態の本質は同じものであることから、以下では後者の電気泳動表示装置の代表的な実施の形態について説明する。   Further, the particle movement type display device of the present invention can be implemented both when a charged particle is interposed between a pair of substrates and when a charged particle dispersed in an insulating liquid is interposed. Since the essence of the embodiments is the same, a typical embodiment of the latter electrophoretic display device will be described below.

<第1実施形態>
図1は第1実施形態の電気泳動表示装置の断面構成の説明図、図2は第1実施形態の電気泳動表示装置の平面構成の説明図、図3は移動空間の過渡的な電界変化の説明図である。図3中、(a)は電圧印加直後、(b)は電圧印加100msec後、(c)は電圧印加200msec後、(d)は電圧印加400msec後である。
<First Embodiment>
1 is an explanatory diagram of a cross-sectional configuration of the electrophoretic display device of the first embodiment, FIG. 2 is an explanatory diagram of a planar configuration of the electrophoretic display device of the first embodiment, and FIG. 3 is a diagram of a transient electric field change in a moving space. It is explanatory drawing. In FIG. 3, (a) is immediately after voltage application, (b) is after 100 msec voltage application, (c) is after 200 msec voltage application, and (d) is after 400 msec voltage application.

図1に示すように、第1実施形態の電気泳動表示装置100は、後方基板1(第1基板)と前方基板2(第2基板)との間に隔壁6を配置して移動空間50を形成しており、移動空間50には、帯電粒子4を分散させた絶縁性液体3を充填している。前方基板2は、例えば透明ガラスや透明フィルムなどの光透過性板で構成されているが、後方基板1は、必ずしも透明である必要はなく、フィルム基板や金属基板等でもよい。 As shown in FIG. 1, the electrophoretic display device 100 according to the first embodiment includes a partition wall 6 between a rear substrate 1 (first substrate) and a front substrate 2 (second substrate) so that a moving space 50 is formed. The moving space 50 is filled with the insulating liquid 3 in which the charged particles 4 are dispersed. The front substrate 2 is made of a light-transmitting plate such as transparent glass or a transparent film, but the rear substrate 1 is not necessarily transparent, and may be a film substrate, a metal substrate, or the like.

後方基板1上には、表示面形成体8が形成されている。表示面形成体8は、透明な材料、あるいは所望の色で着色された材料を用いて形成されている。例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂などのプラスチック材料、あるいはガラスなどを使用でき、これらの材料に酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウムなどの無機酸化物顔料、染料を混ぜ合わせて、着色化、光散乱化させてもよい。   A display surface forming body 8 is formed on the rear substrate 1. The display surface forming body 8 is formed using a transparent material or a material colored with a desired color. For example, plastic materials such as acrylic resin, epoxy resin, silicon resin, or glass can be used, and these materials are mixed with inorganic oxide pigments and dyes such as titanium oxide, zinc oxide, aluminum oxide, and colored. You may make it light-scatter.

表示面形成体8の上には、表示電極5が形成されている。表示電極5としては、ITO膜だけではなく、Al膜等の金属膜を用いてもよい。また、表示電極5のサイズは、画素面積の30%以下で、どのような形状でもよい。表示電極5は、駆動回路(不図示)に接続されていて電圧が供給される。   Display electrodes 5 are formed on the display surface forming body 8. As the display electrode 5, not only the ITO film but also a metal film such as an Al film may be used. The size of the display electrode 5 is 30% or less of the pixel area, and may be any shape. The display electrode 5 is connected to a drive circuit (not shown) and supplied with a voltage.

図2に示すように、第1実施形態の電気泳動表示装置100は、格子状の隔壁6で囲まれた画素ピッチ50μmの正方形の画素(表示面)の中央に、5μm×5μmの正方形の表示電極5が形成されている。従って、表示面に占める表示電極5の割合はほぼ1%である。   As shown in FIG. 2, the electrophoretic display device 100 according to the first embodiment has a 5 μm × 5 μm square display at the center of a square pixel (display surface) with a pixel pitch of 50 μm surrounded by a grid-like partition wall 6. An electrode 5 is formed. Therefore, the ratio of the display electrode 5 to the display surface is approximately 1%.

図1に示すように、隔壁6は、後方基板1(第1基板)と前方基板2(第2基板)との間隔を所定間隔に保ち、移動空間50と隣接する画素の移動空間50とを隔てる。隔壁6の厚さは、通常5μm〜30μm程度であり、隔壁6としては、一般に使用されているレジスト材料、或いは、熱可塑性材料、紫外線硬化材料などを使用できる。隔壁6の表面には、起立面の電極面を構成する隔壁電極7が形成されており、隔壁電極7は、Al、Ti等の金属膜だけでなく、ITO膜で構成しても良い。 As shown in FIG. 1, the partition wall 6 keeps the distance between the rear substrate 1 (first substrate) and the front substrate 2 (second substrate) at a predetermined distance, and moves the movement space 50 and the movement space 50 of the adjacent pixel. Separate. The thickness of the partition wall 6 is generally about 5 μm to 30 μm. As the partition wall 6, a resist material, a thermoplastic material, an ultraviolet curable material, or the like that is generally used can be used. On the surface of the partition wall 6, a partition electrode 7 constituting an upright electrode surface is formed. The partition electrode 7 may be formed of not only a metal film such as Al and Ti but also an ITO film.

そして、表示電極5の表面と、表示面形成体8の表面とを覆うように、抵抗層9が形成されている。表示電極5と抵抗層9は、互いに重なる部分で電気的に接続されており、重なる部分が表示電極5から抵抗層9への給電部となる。   And the resistance layer 9 is formed so that the surface of the display electrode 5 and the surface of the display surface formation body 8 may be covered. The display electrode 5 and the resistance layer 9 are electrically connected to each other at an overlapping portion, and the overlapping portion serves as a power feeding portion from the display electrode 5 to the resistance layer 9.

抵抗層9は隔壁6の上にはなくてもよいが、図1のように、表示面上の抵抗層と分断され、隔壁電極7と電気的に絶縁されているならばあってもよい。図1では、抵抗層9を一体形成した後、隔壁電極7に沿った輪郭部分6aで、フォトリソグラフィ技術を用いて抵抗層9を除去してある。以下、隔壁6に形成された抵抗層9を隔壁抵抗層9a、表示面形成体8に形成された抵抗層9を表示面抵抗層9bとする。   The resistance layer 9 may not be provided on the partition wall 6, but may be provided as long as it is separated from the resistance layer on the display surface and electrically insulated from the partition wall electrode 7 as shown in FIG. In FIG. 1, after the resistance layer 9 is integrally formed, the resistance layer 9 is removed at the contour portion 6a along the partition wall electrode 7 by using a photolithography technique. Hereinafter, the resistance layer 9 formed on the partition wall 6 is referred to as a partition resistance layer 9a, and the resistance layer 9 formed on the display surface formation body 8 is referred to as a display surface resistance layer 9b.

表示面抵抗層9bが表示電極5に接続される一方で、隔壁抵抗層9aと表示面抵抗層9bとが輪郭部分6aで平面的に分離されているので、表示面抵抗層9bと隔壁電極7との間の抵抗値は、表示面抵抗層9bの外縁と表示電極5との間の抵抗値よりも、二桁以上高くなっている。   While the display surface resistance layer 9b is connected to the display electrode 5, the partition surface resistance layer 9a and the display surface resistance layer 9b are planarly separated by the contour portion 6a. Is higher by two digits or more than the resistance value between the outer edge of the display surface resistance layer 9 b and the display electrode 5.

抵抗層9としては、光透過性を有し、帯電粒子4に対する分子間引力が働き易い一方で帯電粒子4が結合しにくい表面組成、表面構造を持ち、絶縁性液体中で長期間変質せず、帯電粒子4と電子交換を起こしにくく、しかも、後述する必要なシート抵抗を達成できる材料が採用されている。   The resistance layer 9 is light transmissive, has an intermolecular attractive force on the charged particles 4 and has a surface composition and a surface structure in which the charged particles 4 are difficult to bond, and does not deteriorate for a long time in an insulating liquid. A material that does not easily cause electron exchange with the charged particles 4 and that can achieve the necessary sheet resistance described later is employed.

具体的には、帯電粒子4の種類に応じて、ポリシラン、ポリシロキサン、ポリアセチレンなどの有機膜、もしくはそれの複合体、共重合体、または、カーボン含有膜、インジウム−スズ酸化物(ITO)などの無機膜、またはシリコンなどの半導体膜、または導電性のフィラ(充填物)、例えば金属粉、カーボン粒子等をエポキシ樹脂、ポリプロピレン樹脂等に配合して得る導電性樹脂膜を使用できる。   Specifically, an organic film such as polysilane, polysiloxane, polyacetylene, or a composite or copolymer thereof, a carbon-containing film, indium-tin oxide (ITO), or the like, depending on the type of the charged particles 4 An inorganic film, a semiconductor film such as silicon, or a conductive filler (filler) such as a metal powder, carbon particles, or the like can be used in an epoxy resin, a polypropylene resin, or the like.

これらの材料は着色していても良く、赤色、または緑色、または青色の顔料を分散させた有機膜であっても良い。さらに、界面部材として、これらの薄膜の積層膜でもよい。抵抗層9のシート抵抗は、10Ω/□〜1015Ω/□、膜厚は1nm〜200nmが望ましい。 These materials may be colored, or may be an organic film in which a red, green, or blue pigment is dispersed. Further, a laminated film of these thin films may be used as the interface member. The sheet resistance of the resistance layer 9 is preferably 10 2 Ω / □ to 10 15 Ω / □, and the film thickness is preferably 1 nm to 200 nm.

隔壁6で仕切られた移動空間50には、帯電粒子4を分散させた絶縁性液体3が封入されている。絶縁性液体3としては、水、メタノール、エタノール、アセトン、ヘキサン、トルエン、長鎖アルキル基を有するベンゼン類等の芳香族炭化水素等又は、その他の種々の油類等の単独又はこれらの混合物に界面活性剤等を配合したものを用いることができる。   An insulating liquid 3 in which charged particles 4 are dispersed is enclosed in the moving space 50 partitioned by the partition walls 6. Examples of the insulating liquid 3 include water, methanol, ethanol, acetone, hexane, toluene, aromatic hydrocarbons such as benzenes having a long-chain alkyl group, and other various oils alone or a mixture thereof. What mix | blended surfactant etc. can be used.

また、帯電粒子4は、帯電した有機あるいは無機の粒子であり、絶縁性液体3中の空間電位差に駆動されて移動する電気泳動の性質を有する。帯電粒子4としては、例えば、アニリンブラック、カーボンブラック等の黒色顔料、二酸化チタン、三酸化アンチモン等の白色顔料、アゾ系顔料、その他着色顔料等の1種又は2種以上を用いることができる。   The charged particles 4 are charged organic or inorganic particles, and have an electrophoretic property of being moved by being driven by a space potential difference in the insulating liquid 3. As the charged particles 4, one or more of black pigments such as aniline black and carbon black, white pigments such as titanium dioxide and antimony trioxide, azo pigments, and other colored pigments can be used.

さらに、これらの顔料には、必要に応じて、電解質、界面活性剤、樹脂、ゴム、油等の粒子からなる荷電制御剤、チタン系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、シラン系カップリング剤等の分散剤、潤滑剤、安定化剤等を添加することができる。   Furthermore, these pigments include, as necessary, charge control agents composed of particles of electrolytes, surfactants, resins, rubbers, oils, titanium-based coupling agents, aluminum-based coupling agents, silane-based coupling agents. A dispersing agent such as a lubricant, a lubricant, a stabilizer and the like can be added.

次に、このように構成された第1実施形態の電気泳動表示装置100の動作について説明する。以下の説明では、帯電粒子4が正に帯電している場合を例に挙げるが、負に帯電している場合でも、帯電粒子の動く方向が逆になることを考慮すれば、同様に説明することができる。   Next, the operation of the thus configured electrophoretic display device 100 according to the first embodiment will be described. In the following description, the case where the charged particles 4 are positively charged will be described as an example. However, even when the charged particles 4 are negatively charged, the same explanation will be given in consideration of the fact that the moving direction of the charged particles is reversed. be able to.

後方基板1上には、格子状に立体交差して配置したデータ線およびトリガー線(不図示)が配置され、データ線とトリガー線との各交点に対応させて画素ごとのスイッチング素子(不図示)が形成されている。後方基板1の画像表示領域の外側には、データ線に電圧信号を印加しつつトリガー線を制御する駆動電圧発生装置(不図示)が配置されている。   On the rear substrate 1, data lines and trigger lines (not shown) arranged in a three-dimensional intersection in a lattice shape are arranged, and switching elements (not shown) for each pixel corresponding to the intersections of the data lines and the trigger lines. ) Is formed. A driving voltage generator (not shown) that controls the trigger line while applying a voltage signal to the data line is disposed outside the image display area of the rear substrate 1.

駆動電圧発生装置は、データ線とスイッチング素子(不図示)とを介して、表示電極5に電圧信号を供給する。駆動電圧発生装置は、隔壁電極7と表示電極5との間に電圧信号を印加して、移動空間50に電界を発生させる。駆動電圧発生装置によって表示電極5に電圧信号が印加されると、移動空間50の電界状態は、図3の(a)、(b)、(c)、(d)の順に変化して過渡応答を示す。図中、矢印は電界ベクトル、実線は等電界強度線である。   The drive voltage generator supplies a voltage signal to the display electrode 5 through a data line and a switching element (not shown). The drive voltage generator applies a voltage signal between the partition wall electrode 7 and the display electrode 5 to generate an electric field in the moving space 50. When a voltage signal is applied to the display electrode 5 by the drive voltage generator, the electric field state of the moving space 50 changes in the order of (a), (b), (c), and (d) in FIG. Indicates. In the figure, the arrow indicates an electric field vector, and the solid line indicates an equal electric field strength line.

図3の(a)に示すように、表示電極5に負電圧が印加された直後は、抵抗層9b−隔壁電極7間の容量結合があるために、抵抗層9b全体の電位はすぐには表示電極5と同じ電位にはならない。表示面中央では直ちに負電圧そのままの電位となるが、表示面抵抗層9bの周辺部分では給電部から離れるほど新しい電位への追従が遅れ、過渡的に表示面中央とは異なる電位になる。   As shown in FIG. 3A, immediately after the negative voltage is applied to the display electrode 5, there is capacitive coupling between the resistance layer 9b and the partition wall electrode 7, so that the potential of the entire resistance layer 9b is immediately The potential is not the same as that of the display electrode 5. At the center of the display surface, the potential immediately becomes a negative voltage as it is, but in the peripheral portion of the display surface resistance layer 9b, the follow-up to the new potential is delayed as the distance from the power feeding portion increases, and the potential becomes transiently different from the center of the display surface.

このとき、表示面抵抗層9bの表面に同心円状の電位勾配が生じ、表示面抵抗層9bの電位は表示面中央で低く、隔壁電極7に近いほど高くなる。従って、抵抗層9b表面の各位置と隔壁電極7との電位差は、隔壁6から最も離れた給電部で最も大きく、隔壁に近い周辺部分では小さい。この結果、移動空間50に生じる電界は、表示電極5が表示面全体にあり表示面が同じ電位を持っている場合に比べて均一化される。   At this time, a concentric potential gradient is generated on the surface of the display surface resistance layer 9 b, and the potential of the display surface resistance layer 9 b is lower at the center of the display surface and higher as it is closer to the partition wall electrode 7. Therefore, the potential difference between each position on the surface of the resistance layer 9b and the partition wall electrode 7 is the largest in the power feeding portion farthest from the partition wall 6, and is small in the peripheral portion near the partition wall. As a result, the electric field generated in the moving space 50 is made uniform as compared with the case where the display electrode 5 is on the entire display surface and the display surface has the same potential.

さらに、移動空間50には、放射方向に空間電位が傾斜した電界が形成されて電界ベクトルの水平方向成分が強くなり、帯電粒子4は、表示面に沿った中心方向へ加速され、表示面中央に向かって泳動する。   Further, in the moving space 50, an electric field having a spatial potential inclined in the radial direction is formed, and the horizontal component of the electric field vector becomes strong, and the charged particles 4 are accelerated in the central direction along the display surface, Run toward.

時間が経過するにつれて、表示面抵抗層9bの電位は表示電極5の電位に近づき、十分な時間の経過後、表示面抵抗層9b全体の電位が表示電極5の電位に統一される。この過程の電界ベクトルは、図3の(b)、(c)、(d)の順に変化する。   As time passes, the potential of the display surface resistance layer 9b approaches the potential of the display electrode 5. After a sufficient time has elapsed, the potential of the entire display surface resistance layer 9b is unified with the potential of the display electrode 5. The electric field vector in this process changes in the order of (b), (c), and (d) in FIG.

図3の(d)に示すように、表示面抵抗層9b全体の電位が均一になると、過渡応答は終了し、帯電粒子を放射方向に移動させていた力が失われる一方で、表示面のほぼ全面で下方向の電界が強くなって、帯電粒子4が確実に表示面に押さえつけられ、帯電粒子4と表示面抵抗層9bとの親和力、凝集力、吸着力によって、帯電粒子4が表示面抵抗層9bの表面に停滞し、画素表示の良好なメモリ性を得させる。   As shown in FIG. 3D, when the potential of the entire display surface resistance layer 9b becomes uniform, the transient response is completed, and the force that has moved the charged particles in the radial direction is lost, while the display surface resistance layer 9b is The electric field in the downward direction is strengthened almost on the entire surface, and the charged particles 4 are surely pressed against the display surface. The charged particles 4 are displayed on the display surface by the affinity, cohesive force, and adsorption force between the charged particles 4 and the display surface resistance layer 9b. It stagnates on the surface of the resistance layer 9b, and good memory performance for pixel display is obtained.

これに対して、表面抵抗層9bが導電性が高い金属薄膜の場合、表示電極5に電圧信号が印加された際の表示面抵抗層9bの電位勾配は、金属薄膜内の電子移動によって瞬時に相殺されて、均一な電位分布となり、帯電粒子4に水平方向の力を及ぼす暇もなく、最初から図3の(d)に示すような電界状態となる。従って、最初から帯電粒子4が表示面抵抗層9bの表面に停滞して、水平方向の移動は遅々として進まない。   On the other hand, when the surface resistance layer 9b is a highly conductive metal thin film, the potential gradient of the display surface resistance layer 9b when a voltage signal is applied to the display electrode 5 is instantaneously caused by electron movement in the metal thin film. By canceling out, a uniform electric potential distribution is obtained, and there is no time to apply a horizontal force to the charged particles 4, and an electric field state as shown in FIG. Therefore, the charged particles 4 are stagnated on the surface of the display surface resistance layer 9b from the beginning, and the horizontal movement does not proceed slowly.

第1実施形態の電気泳動表示装置100では、帯電粒子4を表示面中央に寄せる動作と、表示面へ押さえつけるという2つの動作が前後して得られることから、導電性の高い表示電極で表示面を覆った形式の電気泳動表示装置(図6参照)よりも、応答速度、コントラスト及びメモリ性を大幅に向上させることができる。   In the electrophoretic display device 100 of the first embodiment, two operations of moving the charged particles 4 to the center of the display surface and pressing them against the display surface are obtained before and after, so that the display surface is made of a highly conductive display electrode. The response speed, contrast, and memory performance can be greatly improved as compared with the electrophoretic display device (see FIG. 6).

隔壁6へ帯電粒子4を移動させて画素を白表示する場合においては、表示電極5に正の電圧信号を印加するが、このときも、図3の(a)、(b)、(c)、(d)の順に、それぞれ電界ベクトルを逆にした電界状態の過渡応答が発生する。   When the charged particles 4 are moved to the partition wall 6 to display the pixel in white, a positive voltage signal is applied to the display electrode 5. At this time, too, (a), (b), (c) in FIG. , (D), a transient response of the electric field state occurs in which the electric field vectors are reversed.

電圧印加直後は、水平方向の外側へ向かう電界ベクトルが強いので、表示面中央の帯電粒子4も速やかに隔壁電極7に引き寄せられ、導電性の高い表示電極で表示面を覆った形式の電気泳動表示装置(図6参照)よりも、白表示の応答速度が速くなる。   Immediately after the voltage is applied, the electric field vector directed outward in the horizontal direction is strong, so that the charged particles 4 in the center of the display surface are also quickly attracted to the partition electrode 7 and the display surface is covered with a highly conductive display electrode. The response speed of white display is faster than that of the display device (see FIG. 6).

ところで、図3の(a)、(b)、(c)に示す過渡応答の継続時間は、帯電粒子4の移動時間と同程度に確保されることが望ましい。何故なら、表示面中央に帯電粒子4を泳動させてからすぐに帯電粒子4を表示面に押さえつける動作に移行できるので、動作に無駄がなく、短時間で粒子泳動動作とメモリ動作とを完了できるからである。   By the way, it is desirable that the duration of the transient response shown in FIGS. 3A, 3 </ b> B, and 3 </ b> C is secured to the same level as the moving time of the charged particles 4. This is because it is possible to shift to the operation of pressing the charged particles 4 against the display surface immediately after the charged particles 4 migrate to the center of the display surface, so that the operation is not wasteful and the particle migration operation and the memory operation can be completed in a short time. Because.

過渡応答の継続時間は、抵抗層9bの給電部と周縁の間の抵抗Rと、表示面と隔壁電極の間の容量Cの積で決まる。Rは、表示面が極端な形状でない限り、抵抗層のシート抵抗と同程度である。   The duration of the transient response is determined by the product of the resistance R between the power feeding portion and the periphery of the resistance layer 9b and the capacitance C between the display surface and the partition wall electrode. R is about the same as the sheet resistance of the resistance layer unless the display surface is in an extreme shape.

一般的な電気泳動表示装置の泳動時間は、帯電粒子4の現実的な移動速度と画素サイズとから、数百ms程度である。これに対して、ドットピッチ50μm、隔壁電極サイズを5μm×5μm、抵抗層9のシート抵抗1013Ω/□の場合、電界シミュレーション結果によれば過渡応答期間は約100msとなり、泳動時間とほぼ同程度となる。 The electrophoretic display time of a general electrophoretic display device is about several hundred ms from the realistic moving speed of the charged particles 4 and the pixel size. On the other hand, when the dot pitch is 50 μm, the partition electrode size is 5 μm × 5 μm, and the sheet resistance of the resistance layer 9 is 10 13 Ω / □, the transient response period is about 100 ms according to the electric field simulation result, which is almost the same as the migration time. It will be about.

さらに、第1実施形態の電気泳動表示装置100においては、隔壁電極7と表示面抵抗層9bとがショートしても点(画素)欠陥になりにくい。抵抗層9のシート抵抗を1013Ω/□、ショート部のサイズを5μm×5μmとおくと、ショート抵抗は1013Ωとなる。一般的なアクティブマトリクス基板に搭載される補助容量は、1画素あたり0.2pFで、駆動周波数を60Hzとすると、ショートによる電位降下後の画素電位は、V=V0×exp(−t/(RC))の式から99.17%となり、ほとんど電位降下しない。従って、仮にショートしても点欠陥には結びつかなくなり、良好な表示が得られる。 Further, in the electrophoretic display device 100 of the first embodiment, even if the partition wall electrode 7 and the display surface resistance layer 9b are short-circuited, it is difficult to cause a point (pixel) defect. When the sheet resistance of the resistance layer 9 is 10 13 Ω / □ and the size of the short portion is 5 μm × 5 μm, the short resistance is 10 13 Ω. When the auxiliary capacitance mounted on a general active matrix substrate is 0.2 pF per pixel and the driving frequency is 60 Hz, the pixel potential after a potential drop due to a short circuit is V = V0 × exp (−t / (RC )), 99.17%, almost no potential drop. Therefore, even if short-circuited, it does not lead to point defects, and a good display can be obtained.

さらに、アクティブマトリクス駆動表示用のスイッチング素子である薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:以下TFTという)スイッチング素子を利用する場合においては、表示電極と抵抗層がショートしたとしても、抵抗層のシート抵抗が高いのでショート部の抵抗が高くなる。従って、画素に搭載される補助容量と駆動周波数によっては、リークによる画素電位降下を抑えることができ、点欠陥の少ない良好な表示が得られる。   Furthermore, when a thin film transistor (hereinafter referred to as TFT) switching element, which is a switching element for active matrix drive display, is used, even if the display electrode and the resistance layer are short-circuited, the sheet resistance of the resistance layer is high. The resistance of the short section increases. Therefore, the pixel potential drop due to leakage can be suppressed depending on the auxiliary capacitance mounted on the pixel and the driving frequency, and a good display with few point defects can be obtained.

また、抵抗層9の抵抗値は金属よりも非常に高いので、帯電粒子4に電荷が注入されにくく、移動空間50の界面に配置でき、抵抗層9の上に保護層としての絶縁層(112:図9参照)を形成する必要が無くなるのでプロセスを簡略化できる。   In addition, since the resistance value of the resistance layer 9 is much higher than that of metal, it is difficult for charges to be injected into the charged particles 4, and the resistance layer 9 can be disposed at the interface of the moving space 50. : Refer to FIG. 9), and the process can be simplified.

<第2実施形態>
図4は第2実施形態の電気泳動表示装置における断面構成の説明図である。第2実施形態の電気泳動表示装置200は、表示面形成体8が着色層10に置き換えられ、表示電極5が表示電極12に置き換えられる以外は、図1に示す第1実施形態の電気泳動表示装置100と同様に構成されている。従って、図4中、図1と共通する構成部材には共通の符号を付して詳細な説明を省略する。
<Second Embodiment>
FIG. 4 is an explanatory diagram of a cross-sectional configuration of the electrophoretic display device of the second embodiment. The electrophoretic display device 200 of the second embodiment is the same as the electrophoretic display of the first embodiment shown in FIG. 1 except that the display surface forming body 8 is replaced with the colored layer 10 and the display electrode 5 is replaced with the display electrode 12. The configuration is the same as that of the apparatus 100. Therefore, in FIG. 4, the same components as those in FIG.

図4に示すように、第2実施形態の電気泳動表示装置200は、隣接する3つの表示単位でそれぞれR(赤)、G(緑)、B(青)の階調を設定することにより、1つの画素をフルカラー表示する。   As shown in FIG. 4, the electrophoretic display device 200 of the second embodiment sets the gradations of R (red), G (green), and B (blue) in three adjacent display units, respectively. One pixel is displayed in full color.

表示電極12は、金属薄膜の反射面を兼ねた電極部材であって、後方基板1上に形成された凹凸部13の上面に形成されている。ここで、凹凸部13は、例えば感光性樹脂を塗布した後、露光およびウェット現像を行うことで形成できる。また、ガラスをエッチング、サンドブラスト等して微細な凹凸を作る方法でも良い。凹凸部13上に形成される表示電極12の材料としては、AlやAgなど反射率の高い材料を用いることが望ましい。   The display electrode 12 is an electrode member that also serves as a reflective surface of the metal thin film, and is formed on the upper surface of the uneven portion 13 formed on the rear substrate 1. Here, the uneven | corrugated | grooved part 13 can be formed by performing exposure and wet development, after apply | coating photosensitive resin, for example. Alternatively, a method of making fine irregularities by etching glass, sandblasting, or the like may be used. As a material of the display electrode 12 formed on the concavo-convex portion 13, it is desirable to use a material having high reflectivity such as Al or Ag.

そして、このように凹凸部13上に表示電極12を形成することによって、表示電極12に、入射光を拡散させる機能を持たせることができる。また、凹凸部13の傾斜角の分布を制御することにより、視野角を拡大させるとともに外光を効率良く反射させることができるので、反射面が平坦な第1実施形態の電気泳動表示装置100よりも明るい良好な表示が得られる。   In addition, by forming the display electrode 12 on the concavo-convex portion 13 in this manner, the display electrode 12 can have a function of diffusing incident light. Further, by controlling the distribution of the inclination angle of the concavo-convex portion 13, the viewing angle can be expanded and the external light can be reflected efficiently, so that the electrophoretic display device 100 of the first embodiment having a flat reflecting surface can be used. A bright and good display can be obtained.

着色層10は、赤、緑、青のカラーフィルタ層である着色層10a、10b、10cを有して、表示電極12上に形成されている絶縁層を構成する。着色層10a,10b,10cは、例えば、赤色または緑色または青色の顔料を分散させた紫外線硬化型アクリル樹脂レジストで構成されている。着色層10a,10b,10cの膜厚は通常0.5μm〜4μm程度である。   The colored layer 10 includes colored layers 10 a, 10 b, and 10 c that are red, green, and blue color filter layers, and constitutes an insulating layer that is formed on the display electrode 12. The colored layers 10a, 10b, and 10c are made of, for example, an ultraviolet curable acrylic resin resist in which a red, green, or blue pigment is dispersed. The film thickness of the colored layers 10a, 10b, and 10c is usually about 0.5 μm to 4 μm.

コンタクトホール11は、表示面抵抗層9bに対する電圧信号の給電部であって、表示面中央に形成されている。抵抗層9は、隔壁電極7の表面と、着色層10a(または10b、10c)の表面と、コンタクトホール11とを一体に覆うように形成された後に、フォトリソグラフィ技術によって隔壁電極7に沿った輪郭部分6aを除去して、輪郭をパターニングされている。   The contact hole 11 is a voltage signal feeder for the display surface resistance layer 9b and is formed at the center of the display surface. The resistance layer 9 is formed so as to integrally cover the surface of the partition wall electrode 7, the surface of the colored layer 10 a (or 10 b, 10 c), and the contact hole 11, and then along the partition electrode 7 by a photolithography technique. The contour portion 6a is removed and the contour is patterned.

このような構成であっても、表示面抵抗層9bは、コンタクトホール11を通じて表示電極12と電気的に接続され、表示面抵抗層9bと隔壁電極7との間の抵抗値が、表示電極12から表示面抵抗層9bの外縁までの抵抗値よりも高くなるので、第2実施形態の電気泳動表示装置200は、第1実施形態の電気泳動表示装置100と同様の効果(電界の過渡応答を利用した帯電粒子5の放射方向の移動とその後の表示面への押し付け)が得られる。   Even in such a configuration, the display surface resistance layer 9b is electrically connected to the display electrode 12 through the contact hole 11, and the resistance value between the display surface resistance layer 9b and the partition wall electrode 7 is the display electrode 12. Therefore, the electrophoretic display device 200 of the second embodiment has the same effect (transient response of the electric field as the electrophoretic display device 100 of the first embodiment). The radial movement of the charged particles 5 used and the subsequent pressing on the display surface are obtained.

さらに、電圧印加直後には、表示電極12と表示面抵抗層9bとが着色層10を介して容量結合して駆動されて、抵抗層の電位安定化に必要な注入電荷量を少なくすることができるので、第1実施形態よりも速く表示面抵抗層9bの電位が安定化する。この場合には、表示面抵抗層9bの外縁部と表示電極12との間の抵抗が高くても、移動空間50に電圧を確実に印加することができるので、コンタクトホール11のコンタクト不良による点欠陥が発生しにくく、良好な表示特性を得ることができる。   Further, immediately after the voltage is applied, the display electrode 12 and the display surface resistance layer 9b are driven by capacitive coupling via the colored layer 10 to reduce the amount of injected charge necessary for stabilizing the potential of the resistance layer. Therefore, the potential of the display surface resistance layer 9b is stabilized faster than in the first embodiment. In this case, even if the resistance between the outer edge portion of the display surface resistance layer 9b and the display electrode 12 is high, a voltage can be reliably applied to the moving space 50. Defects hardly occur and good display characteristics can be obtained.

また、着色層10a、10b、10cに残留DCが形成されても表示面抵抗層9bが電荷を逃がすので、残留DCによる焼きつきが改善され、画素表示のメモリ性も向上する。   In addition, even if residual DC is formed in the colored layers 10a, 10b, and 10c, the display surface resistance layer 9b releases electric charges, so that burn-in due to the residual DC is improved and the memory performance of pixel display is improved.

<第3実施形態>
図5は第3実施形態の電気泳動表示装置における断面構成の説明図である。第3実施形態の電気泳動表示装置300は、隔壁6の根元部分で隔壁抵抗層9aと表示面抵抗層9bとが高さ方向に分離されている以外は、図4に示す第2実施形態の電気泳動表示装置200と同様に構成されている。従って、図5中、図4と共通する構成部材には共通の符号を付して詳細な説明を省略する。
<Third Embodiment>
FIG. 5 is an explanatory diagram of a cross-sectional configuration of the electrophoretic display device of the third embodiment. The electrophoretic display device 300 of the third embodiment is the same as that of the second embodiment shown in FIG. 4 except that the partition wall resistance layer 9a and the display surface resistance layer 9b are separated in the height direction at the base portion of the partition wall 6. The configuration is the same as that of the electrophoretic display device 200. Therefore, in FIG. 5, the same reference numerals are given to the same components as those in FIG. 4, and detailed description thereof will be omitted.

図5に示すように、着色層10a(または10b、10c)と隔壁6との間には、段差形成層14が形成されている。段差形成層14の材料としては、Cr、AL、Tiなどの金属、または、ITO、IZOなどの透明電極を使用して、隔壁電極7への給電部と兼用してもよい。または、SiO2などの無機絶縁膜、または、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、紫外線硬化型アクリル樹脂レジストなどの有機材料、または、これらの積層膜を使用して、その上に隔壁電極7への給電部となる電極層(不図示)を形成してもよい。   As shown in FIG. 5, a step forming layer 14 is formed between the colored layer 10 a (or 10 b, 10 c) and the partition wall 6. As a material for the step forming layer 14, a metal such as Cr, AL, Ti, or a transparent electrode such as ITO or IZO may be used to serve as a power feeding portion to the partition wall electrode 7. Alternatively, an inorganic insulating film such as SiO 2, or an organic material such as an acrylic resin, an epoxy resin, a silicon resin, an ultraviolet curable acrylic resin resist, or a laminated film of these is used, and the partition electrode 7 is formed thereon. You may form the electrode layer (not shown) used as a electric power feeding part.

例えば、着色層10上に、段差形成層14となる薄膜層と、隔壁電極7への給電部となる電極層とを重ねて形成し、その上に隔壁6の立体構造を形成する。そして、隔壁6を形成した後方基板1の全面に隔壁電極7となる薄膜層を形成し、レジストを塗布して行う通常のフォトリソグラフィ技術を用いて、隔壁電極7および電極層の輪郭をパターニングして、表示面の段差形成層14を露出させる。この状態で、段差形成層14をウエットエッチングして、隔壁電極7下の部分にサイドエッチングをかけることにより庇構造6bを形成してもよい。   For example, a thin film layer that becomes the step forming layer 14 and an electrode layer that becomes a power feeding portion to the partition wall electrode 7 are formed on the colored layer 10 so as to overlap each other, and the three-dimensional structure of the partition wall 6 is formed thereon. Then, a thin film layer to be the partition electrode 7 is formed on the entire surface of the rear substrate 1 on which the partition 6 is formed, and the contours of the partition electrode 7 and the electrode layer are patterned using a normal photolithography technique performed by applying a resist. Then, the step forming layer 14 on the display surface is exposed. In this state, the ridge structure 6b may be formed by wet-etching the step forming layer 14 and subjecting the portion under the partition wall electrode 7 to side etching.

いずれにせよ、段差形成層14のパターニングは、隔壁電極7の形成後に行われ、ウエットエッチング、ケミカルドライエッチング等で行うことができ、段差形成層14の幅を隔壁電極7の幅よりも細くすることが重要である。   In any case, the patterning of the step forming layer 14 is performed after the partition electrode 7 is formed, and can be performed by wet etching, chemical dry etching, or the like, and the width of the step forming layer 14 is narrower than the width of the partition electrode 7. This is very important.

その後、抵抗層9を異方性のあるスパッタ等で成膜すると、隔壁電極7が庇構造6bとなり、庇構造6bの下に抵抗層9が積層されず、表示面抵抗層9bと隔壁抵抗層9aとが自動的に分断される。抵抗層9が分断される条件としては、段差形成層14の幅が隔壁電極7の幅よりも狭いことと、段差形成層14の膜厚よりも表示面抵抗層9bの膜厚が薄いことが挙げられる。   Thereafter, when the resistance layer 9 is formed by anisotropic sputtering or the like, the partition wall electrode 7 becomes the ridge structure 6b, and the resistance layer 9 is not laminated under the ridge structure 6b, and the display surface resistance layer 9b and the partition resistance layer 9a is automatically divided. As a condition for dividing the resistance layer 9, the width of the step forming layer 14 is smaller than the width of the partition wall electrode 7, and the thickness of the display surface resistance layer 9 b is thinner than the thickness of the step forming layer 14. Can be mentioned.

この様な構成であっても、表示面抵抗層9bは表示電極12と電気的に接続され、表示面抵抗層9bと隔壁電極7との間の抵抗値が、表示電極12から表示面抵抗層9bの外縁部までの抵抗値よりも高く出来るので、第3実施形態の電気泳動表示装置300は、第1実施形態の電気泳動表示装置100と同様の効果(電界の過渡応答を利用した帯電粒子5の放射方向の移動とその後の表示面への押し付け)が得られる。   Even in such a configuration, the display surface resistance layer 9b is electrically connected to the display electrode 12, and the resistance value between the display surface resistance layer 9b and the partition wall electrode 7 is changed from the display electrode 12 to the display surface resistance layer. Since the resistance value up to the outer edge of 9b can be made higher, the electrophoretic display device 300 of the third embodiment has the same effect as the electrophoretic display device 100 of the first embodiment (charged particles using a transient response of an electric field). 5 in the radial direction and subsequent pressing on the display surface).

また、庇構造6bによって、抵抗層9の形成と同時に表示面抵抗層9bと隔壁抵抗層9aとが電気的に分離されるので、第2実施形態の電気泳動表示装置200のような表示面抵抗層9bのパターニング工程を省略できる。   Further, the display surface resistance layer 9b and the partition wall resistance layer 9a are electrically separated simultaneously with the formation of the resistance layer 9 by the eaves structure 6b, so that the display surface resistance as in the electrophoretic display device 200 of the second embodiment. The patterning step of the layer 9b can be omitted.

ところで、図4に示すように、第2実施形態の電気泳動表示装置200では、表示面抵抗層9bの輪郭をフォトリソグラフィ技術でパターニングしており、隔壁電極7と表示面抵抗層9bとの間には、パターニング精度分(約3〜6μm程度)の隙間が空く。この隙間部分の電界ベクトルは水平方向となるので、黒書込み時に隙間部分に粒子を留めておくことはできない。従って、十分な黒を表示することができず、コントラスト低下を招いてしまう。   By the way, as shown in FIG. 4, in the electrophoretic display device 200 of the second embodiment, the contour of the display surface resistance layer 9b is patterned by a photolithography technique, and the space between the partition wall electrode 7 and the display surface resistance layer 9b. In this case, a gap corresponding to the patterning accuracy (about 3 to 6 μm) is formed. Since the electric field vector in the gap portion is in the horizontal direction, particles cannot be retained in the gap portion during black writing. Therefore, sufficient black cannot be displayed, resulting in a decrease in contrast.

これに対して、図5に示すように、第3実施形態の電気泳動表示装置300では、段差形成層14のエッチング量を制御することで、隔壁電極7と表示面抵抗層9bとの間の隙間を1μm以下に抑えることが可能である。従って、隙間から不必要な射出光を減らして十分な黒を表示できるので、第2実施形態の電気泳動表示装置200よりもコントラストの高い画素表示が得られる。   On the other hand, as shown in FIG. 5, in the electrophoretic display device 300 according to the third embodiment, the etching amount of the step forming layer 14 is controlled, so that the gap between the partition wall electrode 7 and the display surface resistance layer 9b is controlled. It is possible to suppress the gap to 1 μm or less. Therefore, since unnecessary emission light can be reduced from the gap and sufficient black can be displayed, a pixel display having a higher contrast than the electrophoretic display device 200 of the second embodiment can be obtained.

さらに、隔壁電極7と表示面抵抗層9bとの間の隙間部では、絶縁性の着色層10aが露出して残留DCが発生するが、発生する領域が非常に狭いので、残留DCの影響も小さく、焼きつきの少ない良好な画素表示が得られる。   Furthermore, in the gap between the partition wall electrode 7 and the display surface resistance layer 9b, the insulating colored layer 10a is exposed to generate residual DC. However, since the generated area is very narrow, the influence of the residual DC is also affected. Good pixel display with small image sticking can be obtained.

<比較例の電気泳動表示装置>
図6は比較例の電気泳動表示装置における表示動作の説明図、図7は比較例の電気泳動表示装置における移動空間の過渡的な電界変化の説明図である。図6中、(a)は黒表示状態、(b)は白表示状態である。また、図7中、(a)は電圧印加直後、(b)は電圧印加100msec後、(c)は電圧印加200msec後、(d)は電圧印加400msec後である。
<Electrophoretic display device of comparative example>
FIG. 6 is an explanatory diagram of a display operation in the electrophoretic display device of the comparative example, and FIG. 7 is an explanatory diagram of a transient electric field change in the moving space in the electrophoretic display device of the comparative example. In FIG. 6, (a) is a black display state and (b) is a white display state. In FIG. 7, (a) is immediately after voltage application, (b) is after 100 msec voltage application, (c) is after 200 msec voltage application, and (d) is after 400 msec voltage application.

図6の(a)に示すように、比較例の電気泳動表示装置500は、後方基板102の上に表示面を囲む隔壁106を形成し、隔壁106上に前方基板101を配置して形成された移動空間50に、帯電粒子104を分散させた絶縁性液体103を充填している。   As shown in FIG. 6A, the electrophoretic display device 500 of the comparative example is formed by forming the partition wall 106 surrounding the display surface on the rear substrate 102 and disposing the front substrate 101 on the partition wall 106. The moving space 50 is filled with an insulating liquid 103 in which charged particles 104 are dispersed.

後方基板102には、表示面を占めて表示電極105が配置され、表示電極105は、帯電粒子104と表示電極105との直接の電子交換を回避するための誘電層107によって覆われている。表示電極105は、表示面ごとに1個配置され、個別の画素濃度に応じた個別の電圧信号を引加される。   A display electrode 105 is disposed on the rear substrate 102 so as to occupy the display surface, and the display electrode 105 is covered with a dielectric layer 107 for avoiding direct electron exchange between the charged particles 104 and the display electrode 105. One display electrode 105 is arranged for each display surface, and an individual voltage signal corresponding to an individual pixel density is applied.

隔壁106の起立面には隔壁電極108が形成される。隔壁電極108は、表示装置を構成するすべての画素について共通に接続されており、0Vまたは所定電圧を共通に引加される。表示電極105の表面は、反射面を兼ねて白色化される一方、帯電粒子104は黒色、絶縁性液体103は透明である。   A partition wall electrode 108 is formed on the rising surface of the partition wall 106. The partition wall electrode 108 is commonly connected to all the pixels included in the display device, and 0 V or a predetermined voltage is applied in common. The surface of the display electrode 105 is whitened also as a reflection surface, while the charged particles 104 are black and the insulating liquid 103 is transparent.

このように構成された比較例の電気泳動表示装置500では、表示電極105と隔壁電極108との間の電圧極性を逆転させて、隔壁電極108と表示電極105との間で帯電粒子104を移動させることにより、表示電極105からの射出光を変化させる。   In the electrophoretic display device 500 of the comparative example configured as above, the charged particles 104 are moved between the partition electrode 108 and the display electrode 105 by reversing the voltage polarity between the display electrode 105 and the partition electrode 108. As a result, the light emitted from the display electrode 105 is changed.

すなわち、図6の(a)に示すように、表示電極105に帯電粒子104を集めて表示電極105を覆うと、表示電極105への入射光、表示電極105からの反射光が帯電粒子104に吸収されて、表示電極105が黒色に観察される。   That is, as shown in FIG. 6A, when the charged particles 104 are collected on the display electrode 105 to cover the display electrode 105, incident light to the display electrode 105 and reflected light from the display electrode 105 are applied to the charged particles 104. Absorbed and the display electrode 105 is observed in black.

また、図6の(b)に示すように、隔壁電極108に帯電粒子104を集めて表示電極105を露出させると、前方基板101から入射した外光が表示電極105へ到達して反射され、前方基板101から射出して表示電極105が白色に観察される。また、表示電極105に引加する電圧信号を調整して、表示電極105を覆う帯電粒子104の量を変化させることにより、灰色の中間階調を表示可能である。   Further, as shown in FIG. 6B, when the charged particles 104 are collected on the partition wall electrode 108 and the display electrode 105 is exposed, external light incident from the front substrate 101 reaches the display electrode 105 and is reflected, The display electrode 105 is observed as white light emitted from the front substrate 101. Further, by adjusting the voltage signal applied to the display electrode 105 and changing the amount of the charged particles 104 covering the display electrode 105, a gray intermediate gradation can be displayed.

比較例の電気泳動表示素子500では、表示電極105−隔壁電極106間に電圧信号を印加すると、移動空間50内の電界状態は、図7の(a)〜(d)に示すように、過渡応答を生じることなく、電圧印加直後から最終状態(隔壁電極108と表示電極105の隣接部分では電界が強く、表示面中央では電界が弱くなる)に固定されてしまう。   In the electrophoretic display element 500 of the comparative example, when a voltage signal is applied between the display electrode 105 and the partition wall electrode 106, the electric field state in the moving space 50 is transient as shown in FIGS. Without generating a response, the state is fixed immediately after the voltage application (the electric field is strong in the adjacent portion of the partition wall electrode 108 and the display electrode 105 and the electric field is weak in the center of the display surface).

そして、黒を表示する場合は、表示電極105に負の電圧信号を印加して帯電粒子104を表示電極105上に集めるが、表示面中央方向への電界が非常に弱いため、帯電粒子104が表示面中央部まで到達しない。そのため、表示電極105を帯電粒子104で確実に覆うことができなくなるので、十分なコントラストが得られないか、若しくは表示の応答速度が著しく遅くなるといった問題を抱えている。   When displaying black, a negative voltage signal is applied to the display electrode 105 to collect the charged particles 104 on the display electrode 105. However, since the electric field toward the center of the display surface is very weak, the charged particles 104 Does not reach the center of the display surface. For this reason, the display electrode 105 cannot be reliably covered with the charged particles 104, so that there is a problem that sufficient contrast cannot be obtained or the response speed of display is remarkably slow.

<その他の比較例>
図8は別の比較例の電気泳動表示装置における断面構成の説明図、図9はさらに別の比較例の電気泳動表示装置における断面構成の説明図である。図8に示すように、別の比較例の電気泳動表示装置600では、隣接する3つの表示電極105の上に、それぞれR(赤)、G(緑)、B(青)のカラーフィルタ層109a、109b、109cを配置して、1つの画素のカラー表示を行う。電気泳動表示装置600は、3つの表示電極105でそれぞれの中間階調を表示させることにより、三原色の光量バランスを異ならせて、フルカラーの画素表示が可能である。
<Other comparative examples>
FIG. 8 is an explanatory diagram of a cross-sectional configuration in an electrophoretic display device of another comparative example, and FIG. 9 is an explanatory diagram of a cross-sectional configuration in an electrophoretic display device of still another comparative example. As shown in FIG. 8, in an electrophoretic display device 600 of another comparative example, R (red), G (green), and B (blue) color filter layers 109a are respectively formed on three adjacent display electrodes 105. , 109b, 109c are arranged to perform color display of one pixel. The electrophoretic display device 600 is capable of displaying full-color pixels by changing the light intensity balance of the three primary colors by displaying the respective intermediate gradations with the three display electrodes 105.

ところで、電気泳動表示装置で画素をカラー表示させる場合、図8に示す別の比較例の電気泳動表示装置600のように、カラーフィルタ層109a、109b、109cを表示電極105上に形成する方法もあるが、対向基板102側に形成する方法もある。   By the way, when performing color display of pixels on the electrophoretic display device, a method of forming the color filter layers 109a, 109b, and 109c on the display electrode 105 as in the electrophoretic display device 600 of another comparative example shown in FIG. There is also a method of forming it on the counter substrate 102 side.

しかし、カラーフィルタ層を対向基板側に形成する場合、カラーフィルタ層と画素とが一致するようにセルを組み立てる必要がある。そして、カラーフィルタ層の輪郭と画素との位置ずれが生じると、隣接画素間での混色を招くので、混色を防ぐため、位置合わせマージン分のブラックマトリックスを対向基板側に設ける必要がある。   However, in the case where the color filter layer is formed on the counter substrate side, it is necessary to assemble the cells so that the color filter layer and the pixels match. If a positional deviation between the outline of the color filter layer and the pixel occurs, color mixture occurs between adjacent pixels. Therefore, in order to prevent color mixture, it is necessary to provide a black matrix for the alignment margin on the counter substrate side.

しかし、対向基板にブラックマトリックスを設けると、ブラックマトリックスが入射光と射出光を遮断するため、高い開口率を得ることが困難である。特に、150ppi以上の高精細画素を形成する場合や、熱膨張係数の高いプラスチック基板を使用する場合では、開口率の低下が著しく、実用に耐えない。   However, when a black matrix is provided on the counter substrate, it is difficult to obtain a high aperture ratio because the black matrix blocks incident light and emitted light. In particular, when a high-definition pixel of 150 ppi or more is formed, or when a plastic substrate having a high thermal expansion coefficient is used, the aperture ratio is remarkably lowered and cannot be practically used.

これに対して、比較例の電気泳動表示装置600は、カラーフィルタ層109a、109b、109cを表示電極105に形成するので、ブラックマトリックスによる開口率低下を抑えることが出来る。   On the other hand, since the electrophoretic display device 600 of the comparative example forms the color filter layers 109a, 109b, and 109c on the display electrode 105, a decrease in the aperture ratio due to the black matrix can be suppressed.

図9に示すように、さらに別の比較例の電気泳動表示装置700では、カラーフィルタ層109a、109b、109cの表面にそれぞれITO薄膜の導電層111を配置して、カラーフィルタ層109a、109b、109cの表面に発生した残留電荷を表示電極105に放電させている。導電層111と表示電極105とは、表示電極105の平面中央に形成したコンタクトホール110によって接続されている。導電層111は、帯電粒子104と導電層111との直接の電子交換を回避するための誘電層112によって覆われている。   As shown in FIG. 9, in the electrophoretic display device 700 of still another comparative example, the ITO thin film conductive layer 111 is disposed on the surface of the color filter layers 109a, 109b, 109c, respectively, and the color filter layers 109a, 109b, Residual charges generated on the surface 109 c are discharged to the display electrode 105. The conductive layer 111 and the display electrode 105 are connected by a contact hole 110 formed in the center of the plane of the display electrode 105. The conductive layer 111 is covered with a dielectric layer 112 for avoiding direct electron exchange between the charged particles 104 and the conductive layer 111.

図8に示す別の比較例の電気泳動表示装置600では、カラーフィルタ層109a、109b、109cの露出した表面に焼きつきの原因である残留DCが発生する場合があり、このように残留DCが発生すると、この残留DCにより画素のメモリ性が損なわれるという問題があった。   In the electrophoretic display device 600 of another comparative example shown in FIG. 8, residual DC that is a cause of image sticking may occur on the exposed surfaces of the color filter layers 109a, 109b, and 109c. Then, there is a problem that the memory performance of the pixel is impaired by the residual DC.

しかし、図9に示す電気泳動表示装置700では、カラーフィルタ層109a、109b、109c上に導電層111が形成され、発生した残留DCは、導電層111からコンタクトホール110を介して表示電極105へ放電されるので、残留DCによる画素表示の乱れが抑制され、画素表示の良好なメモリ性を確保できる。   However, in the electrophoretic display device 700 shown in FIG. 9, the conductive layer 111 is formed on the color filter layers 109a, 109b, and 109c, and the generated residual DC flows from the conductive layer 111 to the display electrode 105 through the contact hole 110. Since the battery is discharged, the disturbance of the pixel display due to the residual DC is suppressed, and a good memory property of the pixel display can be ensured.

しかし、このような構成では、プロセスが複雑になる上、ITO電極の導電層111による透過率低下が大きく、電気泳動表示装置700の反射率が低くなるという問題が生じる。さらに、隔壁電極107と導電層111との間隔が狭いため、ショートによる点(画素)欠陥が発生しやすかった。   However, in such a configuration, the process becomes complicated, and the transmittance decrease due to the conductive layer 111 of the ITO electrode is large, so that the reflectivity of the electrophoretic display device 700 is lowered. Further, since the distance between the partition wall electrode 107 and the conductive layer 111 is narrow, a point (pixel) defect due to a short circuit is likely to occur.

<発明との対応>
図1に示すように、第1実施形態の電気泳動表示装置100は、画素ごとの表示面を設定した後方基板1を備えた電気泳動表示装置100において、隔壁6の起立面に配置した隔壁電極7と、隔壁電極7から距離を隔てて表示面形成体8上に配置した表示電極5と、表示電極5に接続して表示面形成体8上を覆うとともに、隔壁電極7から電気的に分離された表示面抵抗層9bとを有し、表示面抵抗層9bのシート抵抗は、表示電極5に電圧信号を印加した際に表示面抵抗層9bに発生する電位傾斜が、帯電粒子4の移動時間に相応して継続し得る範囲に設定されているので、電圧信号を印加した直後に帯電粒子4が表示面に沿った方向に移動する。
<Correspondence with Invention>
As shown in FIG. 1, the electrophoretic display device 100 according to the first embodiment includes a partition electrode disposed on an upstanding surface of a partition 6 in the electrophoretic display device 100 including a rear substrate 1 on which a display surface for each pixel is set. 7, the display electrode 5 disposed on the display surface forming body 8 at a distance from the partition wall electrode 7, the display electrode 5 connected to the display electrode 5 to cover the display surface forming body 8, and electrically separated from the partition wall electrode 7. The sheet resistance of the display surface resistance layer 9b is that the potential gradient generated in the display surface resistance layer 9b when a voltage signal is applied to the display electrode 5 is caused by the movement of the charged particles 4. Since it is set in a range that can be continued according to time, the charged particles 4 move in the direction along the display surface immediately after the voltage signal is applied.

第1実施形態の電気泳動表示装置100は、画素ごとの表示面を設定した後方基板1と、表示面を囲む起立面に隔壁電極7を有して帯電粒子4の移動空間50を仕切る隔壁6と、表示面の中央部に配置された表示電極5と、表示電極5と表示面とを一体に覆うとともに、隔壁電極7から電気的に分離された表示面抵抗層9bとを有し、表示面抵抗層9bのシート抵抗は、表示電極5に電圧信号を印加した際に表示面抵抗層9bに発生する電位傾斜が、帯電粒子4の移動時間に相応して継続し得る範囲に設定されているので、電圧信号を印加した直後に帯電粒子4が表示面に沿った方向に移動する。   The electrophoretic display device 100 according to the first embodiment includes a rear substrate 1 in which a display surface for each pixel is set, and a partition wall 6 that has a partition electrode 7 on an upright surface surrounding the display surface and partitions a moving space 50 of charged particles 4. A display electrode 5 disposed in the center of the display surface, a display surface resistance layer 9b that covers the display electrode 5 and the display surface integrally and is electrically separated from the partition wall electrode 7, The sheet resistance of the surface resistance layer 9b is set in a range in which the potential gradient generated in the display surface resistance layer 9b when a voltage signal is applied to the display electrode 5 can be continued according to the moving time of the charged particles 4. Therefore, immediately after the voltage signal is applied, the charged particles 4 move in the direction along the display surface.

いずれにせよ、隔壁電極7と表示電極5との間へ電圧信号を印加した際に、表示面抵抗層9bの表面に、過渡的な表面電位傾斜が形成され、移動空間50には、表面電位傾斜に応じた過渡的な放射方向の空間電位差が形成される。図6に示すように、導電性の高い表示電極105の場合には、過渡的な表面電位傾斜は瞬時に相殺されて、帯電粒子104を加速することなく移動空間50の過渡的な空間電位差も消失するが、表示面抵抗層9bの場合は、層内の電子移動速度等が遅いので、過渡的な表面電位傾斜が継続して帯電粒子4の移動に貢献する。   In any case, when a voltage signal is applied between the partition wall electrode 7 and the display electrode 5, a transitional surface potential gradient is formed on the surface of the display surface resistance layer 9b. A transient space potential difference in the radial direction according to the inclination is formed. As shown in FIG. 6, in the case of the display electrode 105 having high conductivity, the transient surface potential gradient is instantaneously canceled, and the transient space potential difference of the moving space 50 is also increased without accelerating the charged particles 104. Although disappears, in the case of the display surface resistance layer 9b, since the electron moving speed in the layer is slow, the transient surface potential gradient continues and contributes to the movement of the charged particles 4.

言い換えれば、その容量構造に応じた表示面抵抗層9bの適正なシート抵抗(材料、添加物、膜厚、積層条件等)と、適正な電圧信号波形との組み合わせによって、表示面抵抗層9bの過渡的な表面電位傾斜を、帯電粒子4の移動に利用できる程度に継続させている。   In other words, a combination of an appropriate sheet resistance (material, additive, film thickness, stacking condition, etc.) of the display surface resistance layer 9b corresponding to the capacitance structure and an appropriate voltage signal waveform results in the display surface resistance layer 9b. The transient surface potential gradient is continued to such an extent that it can be used for the movement of the charged particles 4.

従って、隔壁電極7と表示電極5との間へ電圧信号を印加した際には、その電位極性に応じて、表示電極5から隔壁電極7へ向かって、または、逆に隔壁電極7から表示電極5へ向かって、帯電粒子4が放射方向に加速され、移動する。   Therefore, when a voltage signal is applied between the partition electrode 7 and the display electrode 5, the display electrode 5 is directed toward the partition electrode 7 or vice versa, depending on the potential polarity. Toward 5, the charged particles 4 are accelerated and moved in the radial direction.

そして、表示面抵抗層9bを通じた電子移動等によって過渡的な表面電位傾斜が相殺されると、導電性の高い表示電極105(図6)の場合と同じ電界状態となって、表示面(電位極性によっては隔壁電極7面)に帯電粒子4を押し付けるので、表示面(隔壁電極7面)に対する帯電粒子4の分子間引力や物理的な係合が発生し易くなり、帯電粒子4を界面に留める性質が高められる。   When the transient surface potential gradient is canceled by electron movement through the display surface resistance layer 9b or the like, the same electric field state as that of the display electrode 105 (FIG. 6) with high conductivity is obtained, and the display surface (potential Depending on the polarity, the charged particles 4 are pressed against the surface of the partition wall electrode 7, so that intermolecular attractive force and physical engagement of the charged particles 4 with respect to the display surface (surface of the partition wall electrode 7) are likely to occur, and the charged particles 4 are brought into the interface. The property to fasten is enhanced.

言い換えれば、隔壁電極7と表示電極5との間に電圧信号を印加した直後には、移動空間50に表示面に沿った過渡的な空間電位差が形成されて帯電粒子4が表示面に沿った放射方向へ移動するので、画素表示の応答性が高まる。その後、過渡的な空間電位差が消失すると、帯電粒子4が移動先の表示面(隔壁電極7面)に垂直に押し付けられて界面の親和力が働き易くなるので、画素表示のメモリ性が高まる。   In other words, immediately after the voltage signal is applied between the partition wall electrode 7 and the display electrode 5, a transient space potential difference along the display surface is formed in the moving space 50, and the charged particles 4 follow the display surface. Since it moves in the radiation direction, the responsiveness of pixel display is enhanced. Thereafter, when the transient space potential difference disappears, the charged particles 4 are pressed perpendicularly to the destination display surface (the partition wall electrode 7 surface), and the interface affinity becomes easy to work, so that the memory performance of pixel display is improved.

第1実施形態の電気泳動表示装置100は、隔壁電極7面と表示面とが共通の抵抗層9で覆われているので、隔壁電極7面と表示面とに共通の性質、すなわち、帯電粒子4との親和性、帯電粒子4が結合しにくい性質、絶縁性液体3中で長期間酸化変質しない性質、帯電粒子4と電子交換を起こしにくい性質等、電気泳動表示装置としての品質、性能、耐久性を高める性質を付与できる。   In the electrophoretic display device 100 according to the first embodiment, since the partition electrode 7 surface and the display surface are covered with the common resistance layer 9, the property common to the partition electrode 7 surface and the display surface, that is, charged particles. Quality, performance, etc. as an electrophoretic display device, such as an affinity with 4, a property that the charged particles 4 are difficult to bind, a property that does not oxidize and change for a long time in the insulating liquid 3, and a property that does not easily cause electron exchange with the charged particles 4. The property which improves durability can be provided.

第3実施形態の電気泳動表示装置300では、隔壁6の根元に配置した段差形成層14を隔壁6の中心に向かって後退させて、隔壁抵抗層9aと表示面抵抗層9bとを高さ方向に分断させる庇構造6bを有するので、表示面抵抗層9bの輪郭をパターニングすることなく、隔壁電極7との電気的な分離を達成できる。また、隔壁抵抗層9aと表示面抵抗層9bとを高さ方向に分断させるので、水平方向に分断させる場合のような平面的な隙間、帯電粒子4が覆えない領域が表示面に形成されない。   In the electrophoretic display device 300 of the third embodiment, the step forming layer 14 disposed at the base of the partition wall 6 is moved back toward the center of the partition wall 6 so that the partition wall resistance layer 9a and the display surface resistance layer 9b are in the height direction. Therefore, it is possible to achieve electrical separation from the partition wall electrode 7 without patterning the contour of the display surface resistance layer 9b. In addition, since the partition wall resistance layer 9a and the display surface resistance layer 9b are divided in the height direction, a planar gap as in the case of dividing in the horizontal direction and a region where the charged particles 4 cannot be covered are not formed on the display surface.

第2実施形態の電気泳動表示装置200では、表示面に配置されて電圧信号が印加される表示電極5と、表示電極5上に配置された絶縁性の着色層10とを有し、着色層10上の表示面抵抗層9bと表示電極5とをコンタクトホール11により接続しているので、表示電極5を反射面として利用できる。   The electrophoretic display device 200 according to the second embodiment includes a display electrode 5 that is arranged on a display surface and to which a voltage signal is applied, and an insulating colored layer 10 that is arranged on the display electrode 5. Since the display surface resistance layer 9b on 10 and the display electrode 5 are connected by the contact hole 11, the display electrode 5 can be used as a reflection surface.

第2実施形態の電気泳動表示装置200では、表示電極5の表面に反射面が形成されているので、反射型の電気泳動表示装置200を実現可能である。   In the electrophoretic display device 200 of the second embodiment, since the reflective surface is formed on the surface of the display electrode 5, the reflective electrophoretic display device 200 can be realized.

第2実施形態の電気泳動表示装置200では、隣接する3つの表示単位の着色層10にそれぞれ異なるR(赤)、G(緑)、B(青)の透過波長特性を付与し、3つの表示単位でそれぞれR(赤)、G(緑)、B(青)の階調を設定して1つの画素をフルカラー表示するので、カラー画像を表示できる。   In the electrophoretic display device 200 according to the second embodiment, different transmission wavelength characteristics of R (red), G (green), and B (blue) are imparted to the colored layers 10 of three adjacent display units, respectively, and three displays are provided. Since each pixel is set to R (red), G (green), and B (blue) gradations to display one pixel in full color, a color image can be displayed.

第1実施形態の電気泳動表示装置100は、隔壁電極7に囲まれた表示面形成体8上に表示面抵抗層9bを配置し、表示面抵抗層9bの中央部に表示電極5を配置した電気泳動表示装置100の駆動方法において、隔壁電極7と表示電極5との間に電圧信号を印加して、表示面抵抗層9bに過渡的な放射状の表面電位差を発生させ、これにより、移動空間50に過渡的な電界変化を発生させて、帯電粒子4を表示面の放射方向へ移動させるので、過渡的な放射状の表面電位差が発生しないようなゆるやかな電圧立ち上がりの電圧信号による駆動方法や、過渡的な放射状の表面電位差が瞬時に消失するような駆動方法に比較して、帯電粒子4による表示面の被覆時間および表示面からの帯電粒子4の排除時間をともに短縮できる。   In the electrophoretic display device 100 of the first embodiment, the display surface resistance layer 9b is disposed on the display surface forming body 8 surrounded by the partition wall electrode 7, and the display electrode 5 is disposed at the center of the display surface resistance layer 9b. In the driving method of the electrophoretic display device 100, a voltage signal is applied between the partition wall electrode 7 and the display electrode 5 to generate a transient radial surface potential difference in the display surface resistance layer 9b. 50, by generating a transient electric field change and moving the charged particles 4 in the radiation direction of the display surface, a driving method using a voltage signal of a gradual voltage rise that does not cause a transient radial surface potential difference, Compared to a driving method in which the transient radial surface potential difference disappears instantaneously, both the time for covering the display surface with the charged particles 4 and the time for removing the charged particles 4 from the display surface can be shortened.

第1実施形態の電気泳動表示装置の断面構成の説明図である。It is explanatory drawing of the cross-sectional structure of the electrophoretic display device of 1st Embodiment. 第1実施形態の電気泳動表示装置の平面構成の説明図である。It is explanatory drawing of the plane structure of the electrophoretic display device of 1st Embodiment. 移動空間の過渡的な電界変化の説明図である。It is explanatory drawing of the transient electric field change of movement space. 第2実施形態の電気泳動表示装置における断面構成の説明図である。It is explanatory drawing of the cross-sectional structure in the electrophoretic display device of 2nd Embodiment. 第3実施形態の電気泳動表示装置における断面構成の説明図である。It is explanatory drawing of the cross-sectional structure in the electrophoretic display device of 3rd Embodiment. 比較例の電気泳動表示装置における表示動作の説明図である。It is explanatory drawing of the display operation in the electrophoretic display device of a comparative example. 比較例の電気泳動表示装置における移動空間の過渡的な電界変化の説明図である。It is explanatory drawing of the transient electric field change of the movement space in the electrophoretic display apparatus of a comparative example. 別の比較例の電気泳動表示装置における断面構成の説明図である。It is explanatory drawing of the cross-sectional structure in the electrophoretic display device of another comparative example. さらに別の比較例の電気泳動表示装置における断面構成の説明図である。It is explanatory drawing of the cross-sectional structure in the electrophoretic display device of another comparative example.

符号の説明Explanation of symbols

1 表示側基板(後方基板)
2 前方基板
3 絶縁性液体
4 帯電粒子
5、11 給電部(表示電極、コンタクトホール)
6 隔壁
6a 輪郭部分
6b 庇構造
7 隔壁電極
8、10、10a、10b、10c 絶縁層(表示面形成体、着色層)
9、9a、9b 抵抗性薄膜層(抵抗層、隔壁抵抗層、表示面抵抗層)
13 凹凸部
14 段差形成層
1 Display board (rear board)
2 Front substrate 3 Insulating liquid 4 Charged particles 5 and 11 Feeding part (display electrode, contact hole)
6 partition wall 6a contour portion 6b ridge structure 7 partition electrode 8, 10, 10a, 10b, 10c insulating layer (display surface forming body, colored layer)
9, 9a, 9b Resistive thin film layer (resistance layer, partition wall resistance layer, display surface resistance layer)
13 Concave and convex portion 14 Step forming layer

Claims (10)

第1基板と、第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間を所定間隔に保つ隔壁と、前記第1基板と前記第2基板と前記隔壁で区画された画素に充填された帯電粒子を含む絶縁性液体と、前記第1基板の画素の中央部に配置された表示電極と、前記表示電極に接続して前記第1基板の上に配置される抵抗層と、前記隔壁に配置される隔壁電極と、を有し、前記抵抗層と前記隔壁電極とは分離され、前記表示電極に電圧を印加して前記帯電粒子を前記第1基板に沿った方向に移動させて表示を行なう粒子移動型表示装置において、
前記抵抗層のシート抵抗は、前記表示電極に電圧を印加した際に前記抵抗層に発生する電位傾斜が、前記帯電粒子の移動時間に相応して継続し得るシート抵抗であることを特徴とする粒子移動型表示装置。
A first substrate, a second substrate, a partition that maintains a predetermined distance between the first substrate and the second substrate, and a pixel defined by the first substrate , the second substrate, and the partition are filled. An insulating liquid containing charged particles, a display electrode disposed in the center of a pixel of the first substrate, a resistance layer connected to the display electrode and disposed on the first substrate, and the partition wall And the barrier layer electrode is separated, and a voltage is applied to the display electrode to move the charged particles in a direction along the first substrate for display. In a particle movement type display device for performing
The sheet resistance of the resistance layer is a sheet resistance in which a potential gradient generated in the resistance layer when a voltage is applied to the display electrode can be continued according to a moving time of the charged particles. Particle movement type display device.
第1基板と、第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間を所定間隔に保つ隔壁と、前記第1基板と前記第2基板と前記隔壁で区画された画素に充填された帯電粒子を含む絶縁性液体と、前記第1基板の上に配置された表示電極と、前記表示電極の上に配置され、画素の中央部に設けられたコンタクトホールを有する絶縁層と、前記絶縁層の上に配置され、前記絶縁層の前記コンタクトホールを介して前記表示電極と接続された抵抗層と、前記隔壁に配置される隔壁電極と、を有し、前記抵抗層と前記隔壁電極とは分離され、前記表示電極に電圧を印加して前記帯電粒子を前記第1基板に沿った方向に移動させて表示を行なう粒子移動型表示装置において、
前記抵抗層のシート抵抗は、前記表示電極に電圧を印加した際に前記抵抗層に発生する電位傾斜が、前記帯電粒子の移動時間に相応して継続し得るシート抵抗であることを特徴とする粒子移動型表示装置。
A first substrate, a second substrate, a partition that keeps a predetermined distance between the first substrate and the second substrate, and a pixel defined by the first substrate , the second substrate, and the partition are filled. An insulating liquid containing charged particles, a display electrode disposed on the first substrate, an insulating layer disposed on the display electrode and having a contact hole provided in a central portion of the pixel, A resistance layer disposed on an insulating layer and connected to the display electrode through the contact hole of the insulating layer; and a partition electrode disposed on the partition; the resistance layer and the partition electrode In a particle movement type display device that performs display by applying a voltage to the display electrode to move the charged particles in a direction along the first substrate,
The sheet resistance of the resistance layer is a sheet resistance in which a potential gradient generated in the resistance layer when a voltage is applied to the display electrode can be continued in accordance with a moving time of the charged particles. Particle movement type display device.
前記抵抗層のシート抵抗が10Ω/□から1015Ω/□の範囲であることを特徴とする請求項1または2記載の粒子移動型表示装置。 Particle migration type display device according to claim 1 or 2, wherein the sheet resistance of the resistive layer is in the range of 10 2 Ω / □ 10 15 Ω / □ of the. 前記隔壁の表面には、前記抵抗層と分断されて、かつ、前記抵抗層と同じ組成である層が配置されていることを特徴とする請求項1乃至3いずれか1項記載の粒子移動型表示装置。 The particle movement according to any one of claims 1 to 3 , wherein a layer separated from the resistance layer and having the same composition as the resistance layer is disposed on the surface of the partition wall. Type display device. 前記表示電極は金属膜であることを特徴とする請求項1乃至4いずれか1項に記載の粒子移動型表示装置。 The particle movement type display device according to claim 1, wherein the display electrode is a metal film . 前記抵抗層は、ポリシラン、ポリシロキサン、ポリアセチレンの有機膜もしくはそれらの複合体もしくはそれらの共重合体であることを特徴とする請求項1乃至5いずれか1項記載の粒子移動型表示装置。 The resistive layer, polysilanes, polysiloxanes, particle migration type display device according to the organic film or 1, wherein any one of claims 1 to 5, characterized in that a complex or a copolymer thereof of those polyacetylene. 前記抵抗層は、半導体膜であることを特徴とする請求項1乃至5いずれか1項に記載の粒子移動型表示装置。 The particle movement type display device according to claim 1, wherein the resistance layer is a semiconductor film . 前記抵抗層は、金属粉もしくはカーボン粒子がエポキシ樹脂もしくはポリプロピレン樹脂に配合された導電性樹脂膜であることを特徴とする請求項1乃至5いずれか1項に記載の粒子移動型表示装置。 6. The particle movement type display device according to claim 1, wherein the resistance layer is a conductive resin film in which metal powder or carbon particles are blended with an epoxy resin or a polypropylene resin . 前記絶縁層を介して重畳する前記表示電極と前記抵抗層とが静電容量を形成していることを特徴とする請求項2記載の粒子移動型表示装置。 Particle migration type display device according to claim 2, characterized in that to form the resistive layer transgressions electrical capacitance between the display electrode overlapping through the insulating layer. 前記表示電極の表面に反射面が形成されていることを特徴とする請求項または9に記載の粒子移動型表示装置。 Particle migration type display device according to claim 2 or 9, characterized in that the reflecting surface to the surface of the display electrode is formed.
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