JP5369375B2 - Display device and electronic paper - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display apparatus adapted to enable lower electric power consumption, to enable a greater area as well; and to display an underline, memorandum, etc., on a display screen by making direct input onto the display screen in addition to an original display function; and to provide electronic paper. <P>SOLUTION: The display apparatus 1 of an active matrix drive is equipped with a plurality of pixels having holdability of the display. The plurality of the pixels are respectively provided with selection switching elements 5 connected to data lines 52 for selecting the corresponding pixels and external input switches 7 connected to the data lines 52 or power sorce lines for supplying the signals from the data lines 52 or the power source lines to the corresponding pixels by responding to the input operation from the outside. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、直接入力によって表示させる機能を有した表示装置と、電子ペーパーに関する。   The present invention relates to a display device having a function of displaying by direct input and electronic paper.

近年、液晶材料や電気泳動材料など、各種の電気光学材料を用いた表示装置が提供されている。
また、従来では、例えば発光ダイオードを用いたディスプレイパネル（表示装置）に対するデジタイジングタブレット（デジタイジング装置）が提案されている（例えば、特許文献１参照）。なお、デジタイジング装置としては、前記特許文献１における従来の技術においても開示されているように、いくつかのタイプのものが知られている。 In recent years, display devices using various electro-optical materials such as liquid crystal materials and electrophoretic materials have been provided.
Further, conventionally, for example, a digitizing tablet (digitizing device) for a display panel (display device) using a light emitting diode has been proposed (see, for example, Patent Document 1). As a digitizing device, several types of devices are known as disclosed in the prior art in Patent Document 1.

デジタイザ装置は、ユーザが文字や図を書いたり、デジタイザアレイに対してスタイラスの位置を指示したりすることにより、格子上に直接データ入力できるようにしたものである。具体的には、以下に示すようなタイプのものが知られている。
（１）容量性−抵抗性アレイに対してスタイラスの先端部を直接接触させるタイプ。
（２）ユーザがデータを入力し、所望の動作を実行する際に磁気先端構造のスタイラスあるいは電磁界発生型のスタイラスと相互作用する電磁デジタイザを用いるタイプ。
（３）デジタイジングアレイに信号を送信するためのＲＦ送信器を備えるスタイラスからなるタイプ。
（４）パッドから反射するようにスタイラスの先端部内に配置される可視光源あるいは赤外光源のような光源を組み込むタイプ。 The digitizer device allows a user to input data directly on a grid by writing a character or a figure or by instructing the position of a stylus to the digitizer array. Specifically, the following types are known.
(1) A type in which the tip of the stylus is in direct contact with the capacitive-resistive array.
(2) A type using an electromagnetic digitizer that interacts with a stylus having a magnetic tip structure or an electromagnetic field generating stylus when a user inputs data and executes a desired operation.
(3) A type comprising a stylus provided with an RF transmitter for transmitting a signal to a digitizing array.
(4) A type in which a light source such as a visible light source or an infrared light source is disposed in the tip of the stylus so as to be reflected from the pad.

このようなデジタイザ装置は、表示装置となるモニタに直接設けられ、あるいはモニタとは別に設けられている。一般に、表示装置の大きさに比べて大きな作業表面を必要とするデジタイザ装置は、表示装置とは別に用意され、可搬性やコンパクト性が重要な場合には、表示装置に直接組み込まれて一体型のデジタイザ装置として構成されている。
特開２００３−２２３２７２号公報 Such a digitizer device is directly provided on a monitor serving as a display device or provided separately from the monitor. In general, digitizer devices that require a large work surface compared to the size of the display device are prepared separately from the display device. When portability and compactness are important, they are directly integrated into the display device and integrated. It is configured as a digitizer device.
JP 2003-223272 A

ところで、前記のデジタイジング装置やこれを一体に備えた表示装置では、処理速度がプロセッサの能力に比例することから原理的に大面積化に対応することが困難であり、また、待機時にも電力を必要とすることなどから低消費電力化が困難である。
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、低消費電力化が可能で、大面積化にも対応可能であり、しかも本来の表示機能とは別に、表示画面上に直接入力することで表示画面に下線やメモ等の表示もできるようにした、表示装置及び電子ペーパーを提供することにある。 By the way, in the digitizing device and the display device integrally provided with the digitizing device, since the processing speed is proportional to the capacity of the processor, it is difficult in principle to cope with an increase in area, and power is also consumed during standby. Therefore, it is difficult to reduce power consumption.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and the object of the present invention is to reduce power consumption, to cope with an increase in area, and on the display screen separately from the original display function. It is an object to provide a display device and electronic paper that can display an underline, a memo, and the like on a display screen by directly inputting into the display.

前記目的を達成するため本発明に係る表示装置は、電気泳動粒子の移動によって表示を行う複数の画素を備えたアクティブマトリクス駆動の表示装置であって、前記複数の画素にはそれぞれ、データ線に接続し、対応する画素を選択するための選択スイッチング素子と、外部入力スイッチと、前記データ線あるいは電源線に接続し、前記選択スイッチング素子と並列に設けられた薄膜トランジスタと、が設けられ、前記外部入力スイッチの電極が前記薄膜トランジスタのゲート部に接続されてなり、外部からの入力動作に感応する前記外部入力スイッチによって前記薄膜トランジスタの導通を制御して前記データ線あるいは前記電源線からの信号を対応する画素に供給することを特徴とする。
本発明に係る表示装置は、表示の保持性を有する複数の画素を備えたアクティブマトリクス駆動の表示装置であって、前記複数の画素にはそれぞれ、データ線に接続し、対応する画素を選択するための選択スイッチング素子と、データ線あるいは電源線に接続し、外部からの入力動作に感応して前記データ線あるいは電源線からの信号を対応する画素に供給するための外部入力スイッチと、が設けられていることを特徴としている。
The object display device according to the present invention for achieving the is a display device Akti I blanking matrix drive having a plurality of pixels performing display by the movement of the electrophoretic particles, each of the the plurality of pixels, data A selection switching element for connecting to the line and selecting a corresponding pixel, an external input switch, and a thin film transistor connected to the data line or the power supply line and provided in parallel with the selection switching element, An electrode of the external input switch is connected to a gate portion of the thin film transistor, and a signal from the data line or the power supply line is controlled by controlling conduction of the thin film transistor by the external input switch that is sensitive to an input operation from the outside. It supplies to a corresponding pixel, It is characterized by the above-mentioned.
Display device according to the present invention is a display device Akti I blanking matrix drive having a plurality of pixels having a retention of the display, each of the the plurality of pixels, connected to the data line, the corresponding pixel A selection switching element for selecting, an external input switch for connecting to a data line or a power line, and supplying a signal from the data line or the power line to a corresponding pixel in response to an external input operation; It is characterized by being provided.

この表示装置によれば、選択スイッチング素子とは別に外部入力スイッチを設けているので、選択スイッチング素子によって通常の表示がなされた表示画面上に、外部入力スイッチを介して直接入力することにより、前記通常の表示に対して下線やメモ等の別の表示をなさせることが可能になる。
また、各画素の座標位置を常に検出する必要がないためプロセッサが不要になり、さらに画素が表示の保持性を有しているので、待機時においても電力を必要とすることなく表示を保持することができ、したがって低消費電力化が可能になる。
また、外部入力スイッチが画素それぞれに対して設けられ、したがって個々に独立して機能するようになっているので、表示画面の大面積化に伴い素子数が増えても、前記したようにプロセッサが不要であることなどから従来のような困難性を有することなく、大面積化への対応が容易になる。
また、外部入力スイッチをオンにしておく時間は直接入力の際に直感的に調整できるので、オン時間を長くすることで、この外部入力スイッチに対応する画素への電荷のチャージ量を多くすることができる。したがって、外部入力スイッチのオン時間を調節することで、直接入力による表示濃淡（階調）を表現することが可能になる。 According to this display device, since the external input switch is provided separately from the selection switching element, on the display screen on which the normal display is made by the selection switching element, by directly inputting the external switching switch through the external input switch, It becomes possible to make another display such as an underline or a memo with respect to the normal display.
In addition, since it is not necessary to always detect the coordinate position of each pixel, a processor is unnecessary, and furthermore, since the pixel has display holdability, display is held without requiring power even during standby. Therefore, power consumption can be reduced.
In addition, an external input switch is provided for each pixel, and thus functions independently. Therefore, even if the number of elements increases as the display screen increases in area, the processor can be Since it is unnecessary, it becomes easy to cope with an increase in area without the conventional difficulty.
In addition, since the time for turning on the external input switch can be adjusted intuitively during direct input, the charge amount to the pixel corresponding to the external input switch can be increased by increasing the on time. Can do. Therefore, by adjusting the ON time of the external input switch, it is possible to express display shade (gradation) by direct input.

また、前記表示装置においては、前記外部入力スイッチが、前記選択スイッチング素子と並列に配設されていてもよい。
このようにすれば、外部入力スイッチによって直接入力されたデータに基づく表示を、選択スイッチング素子によって通常の表示がなされた表示画面上に直接表示させることができる。 In the display device, the external input switch may be arranged in parallel with the selection switching element.
In this way, the display based on the data directly input by the external input switch can be directly displayed on the display screen on which the normal display is made by the selection switching element.

また、前記表示装置においては、前記外部入力スイッチが、前記選択スイッチング素子と並列に配設された薄膜トランジスタのゲート部となっていてもよい。
このようにすれば、外部入力スイッチのオンオフ特性にバラツキがある場合でも、直接入力特性（書き込み特性）のばらつきを薄膜トランジスタ側で吸収することが可能になる。 In the display device, the external input switch may be a gate portion of a thin film transistor disposed in parallel with the selection switching element.
In this way, even when the on / off characteristics of the external input switch vary, it is possible to absorb variations in direct input characteristics (write characteristics) on the thin film transistor side.

また、前記表示装置においては、前記外部入力スイッチが、電源線に接続されていてもよい。
このようにすれば、通常の表示をなすための駆動と、直接入力による駆動とを、それぞれ異なる表示特性となるように調整することが可能になる。
また、直接入力を行う際、データ線への電圧印加をオフにしておくことで、選択スイッチング素子が原因のリーク電流を抑えることができる。逆に、通常の表示をなす際、外部入力スイッチへの電圧印加をオフにしておくことで、外部入力スイッチが原因のリーク電流を抑えることができる。 In the display device, the external input switch may be connected to a power line.
In this way, it is possible to adjust the driving for normal display and the driving by direct input so as to have different display characteristics.
Further, when direct input is performed, the leakage current caused by the selective switching element can be suppressed by turning off the voltage application to the data line. On the other hand, when normal display is performed, the leakage current caused by the external input switch can be suppressed by turning off the voltage application to the external input switch.

また、前記表示装置においては、前記外部入力スイッチは、感圧スイッチング素子であるのが好ましく、その場合に、前記感圧スイッチング素子はマイクロ電気機械スイッチであるのが好ましい。
外部入力スイッチを感圧スイッチング素子とすることにより、直接入力する際の書き込みペンとして、電源等を必要としない、単なる加圧が可能なペンを用いることができる。
また、感圧スイッチング素子をマイクロ電気機械スイッチとすることで、アクテイブマトリクス回路基板を公知の手法で製造する際、特殊な工程を必要とすることなく一般的な工程で感圧スイッチング素子（マイクロ電気機械スイッチ）を製造することができる。 In the display device, the external input switch is preferably a pressure-sensitive switching element, and in this case, the pressure-sensitive switching element is preferably a micro electromechanical switch.
By using an external input switch as a pressure-sensitive switching element, a pen that can be simply pressed without requiring a power source or the like can be used as a writing pen for direct input.
In addition, since the pressure-sensitive switching element is a micro electromechanical switch, when manufacturing an active matrix circuit board by a known method, the pressure-sensitive switching element (micro electric switch) can be manufactured by a general process without requiring a special process. Mechanical switches) can be manufactured.

また、前記表示装置は、電気泳動分散液を封入してなるマイクロカプセルを一対の基板間に挟持して構成されたもので、前記一対の基板のうちの表示側の基板の外面に、保護フィルムが貼着されているのが好ましい。
このようにすれば、直接入力として前記の感圧スイッチング素子を押圧した際、入力面となる表示側基板の外面に保護フィルムが貼着されて保護されているので、直接入力の際の押圧力でマイクロカプセルが破壊されてしまうことが防止される。 Further, the display device is configured by sandwiching a microcapsule encapsulating an electrophoretic dispersion liquid between a pair of substrates, and a protective film is formed on the outer surface of the display-side substrate of the pair of substrates. Is preferably affixed.
In this way, when the pressure-sensitive switching element is pressed as a direct input, the protective film is adhered to the outer surface of the display side substrate that serves as the input surface to protect it. This prevents the microcapsules from being destroyed.

本発明の電子ペーパーは、前記の表示装置からなることを特徴としている。
この電子ペーパーによれば、前記したように通常の表示に対して下線やメモ等の別の表示を追加することができ、しかも低消費電力化が可能な表示装置からなっているため、一般的な表示装置としてはもちろん、通常の紙と同様に機能させることができる。 The electronic paper of the present invention is characterized by comprising the above display device.
According to this electronic paper, as described above, another display such as an underline or a memo can be added to the normal display, and the display device can reduce power consumption. As a simple display device, it can function in the same way as normal paper.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下で参照する各図面においては、理解を容易にするために、各構成要素の寸法等を適宜変更して表示している。
図１は、本発明の表示装置の第１実施形態を示す要部断面図であって、図１中符号１は表示装置である。この表示装置１は、本実施形態では表示素子として電気泳動素子を有して構成されたもので、素子基板２と透明基板３を有し、これら基板２、３間に電気泳動分散液を封入してなるマイクロカプセル４を挟持したものである。図２（ａ）、（ｂ）は、素子基板２の概略構成を示す図であって、図２（ａ）は素子基板２についての要部平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ’線で断面視した要部断面図である。なお、図１は、図２（ａ）のＡ−Ａ’線で断面視した位置における、表示装置１全体の要部断面図である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each drawing referred to below, the dimensions and the like of each component are appropriately changed and displayed for easy understanding.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a main part of a display device according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes the display device. In this embodiment, the display device 1 is configured to include an electrophoretic element as a display element, and includes an element substrate 2 and a transparent substrate 3, and an electrophoretic dispersion liquid is sealed between the substrates 2 and 3. A microcapsule 4 is sandwiched. 2A and 2B are diagrams showing a schematic configuration of the element substrate 2. FIG. 2A is a plan view of the main part of the element substrate 2, and FIG. It is principal part sectional drawing seen by the cross section by the AA 'line of (). 1 is a cross-sectional view of the main part of the entire display device 1 at a position viewed in cross section along the line AA ′ in FIG.

図３は、表示装置１の等価回路図であり、図３中において符号５０は単一の画素を示し、符号５は、前記画素５０を選択するための選択スイッチング素子である。この選択スイッチング素子５は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）からなるもので、そのゲート電極に走査線５１が接続されている。走査線５１は、複数の選択スイッチング素子５の各ゲート電極に対して、制御部（図示せず）からの走査信号（選択信号）を与えるようになっている。また、選択スイッチング素子５のソース電極には、データ線５２が接続されており、このデータ線５２は、複数の選択スイッチング素子５の各ソース電極に対して、制御部（図示せず）からのデータ信号を与えるようになっている。   FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of the display device 1. In FIG. 3, reference numeral 50 indicates a single pixel, and reference numeral 5 indicates a selection switching element for selecting the pixel 50. The selective switching element 5 is made of a thin film transistor (TFT), and a scanning line 51 is connected to the gate electrode thereof. The scanning line 51 supplies a scanning signal (selection signal) from a control unit (not shown) to each gate electrode of the plurality of selection switching elements 5. A data line 52 is connected to the source electrode of the selection switching element 5, and the data line 52 is connected to each source electrode of the plurality of selection switching elements 5 from a control unit (not shown). A data signal is provided.

選択スイッチング素子５のドレイン電極（画素電極６）側には、容量素子５４が設けられており、この容量素子５４は、マイクロカプセル４中の電気泳動分散液の電気分極状態を保持するようになっている。なお、画素５０は、選択スイッチング素子５のドレイン電極となる画素電極６と、後述する共通電極１７との間に、マイクロカプセル４を挟持するものである。   A capacitive element 54 is provided on the drain electrode (pixel electrode 6) side of the selective switching element 5, and the capacitive element 54 holds the electric polarization state of the electrophoretic dispersion liquid in the microcapsule 4. ing. The pixel 50 has a microcapsule 4 sandwiched between a pixel electrode 6 serving as a drain electrode of the selective switching element 5 and a common electrode 17 described later.

また、本実施形態では、選択スイッチング素子５と並列に、外部入力スイッチ７が設けられている。この外部入力スイッチ７は、選択スイッチング素子５と同様にデータ線５２に接続し、かつ画素電極６（ドレイン電極）に接続して、これらデータ線５２と画素電極６との間の接続のオンオフをなすもので、後述するように外部からの加圧（押圧）による入力動作に感応して、データ線５２からの信号を対応する画素５０に供給するためのものである。   In the present embodiment, an external input switch 7 is provided in parallel with the selection switching element 5. This external input switch 7 is connected to the data line 52 and to the pixel electrode 6 (drain electrode) in the same manner as the selection switching element 5, and the connection between the data line 52 and the pixel electrode 6 is turned on / off. As will be described later, this is for supplying a signal from the data line 52 to the corresponding pixel 50 in response to an input operation by external pressure (pressing).

図１、図２（ａ）、（ｂ）に示したように素子基板２は、ガラスや石英などの耐熱性のの基板２ａの内面に、下地絶縁膜８を介してＴＦＴ（薄膜トランジスタ）からなる選択スイッチング素子５を多数形成し、さらにこれら選択スイッチング素子５にそれぞれ対応して画素電極６を形成したもので、これによってアクティブマトリクス基板として構成されたものである。選択スイッチング素子５は、前記の下地絶縁膜８の上に設けられた半導体膜９と、この半導体膜９上にゲート絶縁膜１０を介して設けられたゲート電極１１と、半導体９のソース領域（図示せず）に接続するソース電極１２と、半導体９のドレイン領域（図示せず）に中継電極１３を介して接続する画素電極（ドレイン電極）６とを有して構成されたものである。   As shown in FIGS. 1, 2A, and 2B, the element substrate 2 is made of TFT (thin film transistor) on the inner surface of a heat-resistant substrate 2a such as glass or quartz with a base insulating film 8 interposed therebetween. A large number of selective switching elements 5 are formed, and pixel electrodes 6 are formed corresponding to the selective switching elements 5, respectively, thereby constituting an active matrix substrate. The selective switching element 5 includes a semiconductor film 9 provided on the base insulating film 8, a gate electrode 11 provided on the semiconductor film 9 via a gate insulating film 10, and a source region ( A source electrode 12 connected to a drain region (not shown) of the semiconductor 9 and a pixel electrode (drain electrode) 6 connected to the drain region (not shown) of the semiconductor 9 via a relay electrode 13 are configured.

ここで、ゲート電極１１は、前記したように走査線５１に接続しており、ソース電極１２は、データ線５２に接続している。また、ソース電極１２の一部、すなわちデータ線５２の一部は、後述するように本発明における外部入力スイッチ７の一部を構成するものとなっている。
なお、半導体９のドレイン領域には、容量線５３に接続する容量素子５４が形成されている。 Here, the gate electrode 11 is connected to the scanning line 51 as described above, and the source electrode 12 is connected to the data line 52. A part of the source electrode 12, that is, a part of the data line 52 constitutes a part of the external input switch 7 in the present invention as will be described later.
A capacitor element 54 connected to the capacitor line 53 is formed in the drain region of the semiconductor 9.

また、ゲート電極１１や容量線５３の上には、これらを覆って第１層間絶縁膜１４が形成されており、ソース電極１２は、第１層間絶縁膜１４に形成されたコンタクトホール（図示せず）を通って該第１層間絶縁膜１４上に電気的に引き出され、ここに形成されている。中継電極１３も、該ソース電極１２と同様に、コンタクトホール（図示せず）を通って該第１層間絶縁膜１４上に電気的に引き出され、該第１層間絶縁膜１４上に形成されている。   A first interlayer insulating film 14 is formed on the gate electrode 11 and the capacitor line 53 so as to cover them, and the source electrode 12 is a contact hole (not shown) formed in the first interlayer insulating film 14. ) Through the first interlayer insulating film 14 and formed there. Similarly to the source electrode 12, the relay electrode 13 is electrically drawn out on the first interlayer insulating film 14 through a contact hole (not shown), and is formed on the first interlayer insulating film 14. Yes.

また、第１層間絶縁膜１４上には、ソース電極１２、中継電極１３を覆って第２層間絶縁膜１５が形成され、この第２層間絶縁膜１５上には、画素電極６が、コンタクトホール（図示せず）を通って電気的に引き出されたことにより、中継電極１３に導通した状態に形成されている。   Further, a second interlayer insulating film 15 is formed on the first interlayer insulating film 14 so as to cover the source electrode 12 and the relay electrode 13. On the second interlayer insulating film 15, the pixel electrode 6 is connected to a contact hole. By being electrically drawn through (not shown), the relay electrode 13 is formed in a conductive state.

また、この素子基板２には、前記したように選択スイッチング素子５と並列に、外部入力スイッチ７が設けられている。この外部入力スイッチ７は、データ線５２（ソース電極１２）の一部と、第２層間絶縁膜１５に形成され、かつその底部にデータ線５２（ソース電極１２）の一部を露出させる空隙部１６と、画素電極６の一部と、からなる感圧型の機械スイッチである。   The element substrate 2 is provided with the external input switch 7 in parallel with the selective switching element 5 as described above. This external input switch 7 is formed in a part of the data line 52 (source electrode 12) and the second interlayer insulating film 15, and a gap part exposing the part of the data line 52 (source electrode 12) to the bottom thereof. 16 and a part of the pixel electrode 6 is a pressure-sensitive mechanical switch.

すなわち、この外部入力スイッチ７は、後述するようにペン等によって表示面側となる透明基板３側が押圧（加圧）されることにより、図１中に二点鎖線で示すように空隙部１６上に位置する画素電極６が凹み、空隙部１６内に露出するデータ線５２（ソース電極１２）の一部に接触する。すると、これらの間が導通し、データ線５２が画素電極６に導通することにより、データ線５２からの信号が画素電極６に供給され、したがってデータ線５２からの信号が対応する画素５０に供給されるようになる。なお、図１における空隙部１６の幅と深さとの関係は、理解を容易にするため実際の寸法より深さを大幅に深くしているが、実際には、画素電極６の僅かな撓みにより、撓んだ画素電極６とデータ線５２（ソース電極１２）の一部とが接触するように、その深さが浅く形成されている。   That is, the external input switch 7 is formed on the gap 16 as shown by a two-dot chain line in FIG. The pixel electrode 6 located in the recess is recessed and contacts a part of the data line 52 (source electrode 12) exposed in the gap 16. Then, the connection between them is conducted, and the data line 52 is conducted to the pixel electrode 6, whereby the signal from the data line 52 is supplied to the pixel electrode 6, and thus the signal from the data line 52 is supplied to the corresponding pixel 50. Will come to be. The relationship between the width and the depth of the gap 16 in FIG. 1 is set to be much deeper than the actual dimension for easy understanding, but in reality, due to slight deflection of the pixel electrode 6. The bent pixel electrode 6 and the data line 52 (source electrode 12) are formed so as to have a shallow depth so as to be in contact with each other.

ここで、空隙部１６は、図２（ａ）に示すようにその開口形状が矩形であって、平面視した状態でそのほとんどが画素電極６の直下に形成されているが、後述するように工程上の理由により、その一部は画素電極６の外側に開口したものとなっている。また、外部入力スイッチ７は、前記したように空隙部１６の直上に位置する画素電極６の一部が、入力部として機能する感圧部となっている。この感圧部の面積としては、画素５０の寸法によっても変わるものの、例えば画素５０の面積の３０％から７０％程度となるように形成されている。３０％未満では、画素５０に占める感圧部（外部入力スイッチ７）の面積が小さくなりすぎ、感圧感度が低くなってしまうからである。また、７０％を超えると、これに合わせてデータ線５２の面積も大きくする必要があることから、他の構成要素の形成領域が狭くなり、製造条件が厳しくなるからである。   Here, as shown in FIG. 2A, the gap portion 16 has a rectangular opening shape, and most of the gap portion 16 is formed directly below the pixel electrode 6 in a plan view. For reasons of the process, a part thereof is opened to the outside of the pixel electrode 6. Further, in the external input switch 7, as described above, a part of the pixel electrode 6 positioned immediately above the gap portion 16 is a pressure-sensitive portion that functions as an input portion. The area of the pressure-sensitive portion varies depending on the size of the pixel 50, but is formed to be about 30% to 70% of the area of the pixel 50, for example. If it is less than 30%, the area of the pressure-sensitive portion (external input switch 7) occupying the pixel 50 becomes too small, and the pressure-sensitive sensitivity becomes low. If it exceeds 70%, it is necessary to increase the area of the data line 52 in accordance with this, so that the formation region of other components becomes narrow and the manufacturing conditions become severe.

図１に示したように透明基板３は、透明樹脂等からなるフィルム状で可撓性の透明基板３ａの内面に、ＩＴＯ等からなる透明の共通電極１７を形成したもので、その外面側を表示面（観測面）側とするものである。ここで、この透明基板３ａとしては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）などが好適に用いられる。
なお、可撓性の基板に限定されるものではなく、薄く形成された無機ガラスや、硬質樹脂などを用いた構成であってもよい。 As shown in FIG. 1, the transparent substrate 3 is formed by forming a transparent common electrode 17 made of ITO or the like on the inner surface of a film-like flexible transparent substrate 3a made of a transparent resin or the like. The display surface (observation surface) side. Here, as the transparent substrate 3a, for example, polyethylene terephthalate (PET), polyethersulfone (PES), polycarbonate (PC) or the like is preferably used.
Note that the present invention is not limited to a flexible substrate, and may be configured using thinly formed inorganic glass, hard resin, or the like.

このような構成からなる素子基板２と透明基板３との間には、特に前記の画素電極６上にマイクロカプセル４が配置されており、これによってマイクロカプセル４は、表示装置１の表示領域を形成している。マイクロカプセル４は、前述したように表示材料としての電気泳動分散液を封入したもので、全てがほぼ同一の直径に形成されたものであり、直径が例えば約３０μｍ程度に形成されたものである。なお、本実施形態では、図１に示すように、マイクロカプセル４は予め加圧された状態で素子基板２と透明基板３との間に挟持されており、これによって各マイクロカプセル４は、球状でなく、側面が楕円状となる偏平な形状となっている。   Between the element substrate 2 and the transparent substrate 3 having such a configuration, the microcapsule 4 is disposed on the pixel electrode 6 in particular, and the microcapsule 4 thereby displays the display area of the display device 1. Forming. As described above, the microcapsule 4 encloses an electrophoretic dispersion liquid as a display material, and is formed to have substantially the same diameter, and has a diameter of, for example, about 30 μm. . In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the microcapsules 4 are sandwiched between the element substrate 2 and the transparent substrate 3 in a pre-pressurized state, whereby each microcapsule 4 is spherical. Instead, it has a flat shape with an oval side surface.

電気泳動分散液は、電気泳動粒子と、これを分散させる液相分散媒とからなるものである。液相分散媒としては、水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、オクタノール、メチルセルソルブ等のアルコール系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル等の各種エステル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、ぺンタン、ヘキサン、オクタン等の脂肪族炭化水素、シクロへキサン、メチルシクロへキサン等の脂環式炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘキシルベンゼン、ヘブチルベンゼン、オクチルベンゼン、ノニルベンゼン、デシルベンゼン、ウンデシルベンゼン、ドデシルベンゼン、トリデシルベンゼン、テトラデシルベンゼン等の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、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、１，２−ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素、カルボン酸塩又はその他の種々の油類等の単独、また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。   The electrophoretic dispersion liquid is composed of electrophoretic particles and a liquid phase dispersion medium in which the electrophoretic particles are dispersed. Liquid phase dispersion media include water, methanol, ethanol, isopropanol, butanol, octanol, methyl cellosolve and other alcohol solvents, ethyl acetate, butyl acetate and other esters, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and other ketones , Aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane and octane, alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane and methylcyclohexane, benzene, toluene, xylene, hexylbenzene, hebutylbenzene, octylbenzene, nonylbenzene, decylbenzene , Aromatic hydrocarbons such as benzenes having a long chain alkyl group such as undecylbenzene, dodecylbenzene, tridecylbenzene, tetradecylbenzene, etc., halogens such as methylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride, 1,2-dichloroethane, etc. Hydrocarbons, can be used by blending a surfactant or the like to the carboxylate or other various oils, etc. alone or a mixture thereof.

また、電気泳動粒子は、液相分散媒中で電位差による電気泳動により移動する性質を有する有機あるいは無機の粒子（高分子あるいはコロイド）である。
この電気泳動粒子としては、例えば、アニリンブラック、カーボンブラック、チタンブラック等の黒色顔料、二酸化チタン、亜鉛華、三酸化アンチモン等の白色顔料、モノアゾ、ジイスアゾン、ポリアゾ等のアゾ系顔料、イソインドリノン、黄鉛、黄色酸化鉄、カドミウムイエロー、チタンイエロー、アンチモン等の黄色顔料、モノアゾ、ジスアゾ、ポリアゾ等のアゾ系顔料、キナクリドンレッド、クロムバーミリオン等の赤色顔料、フタロシアニンブルー、インダスレンブルー、アントラキノン系染料、紺青、群青、コバルトブルー等の青色顔料、フタロシアニングリーン等の緑色顔料等の１種又は２種以上を用いることができる。 The electrophoretic particles are organic or inorganic particles (polymer or colloid) having a property of moving by electrophoresis due to a potential difference in a liquid phase dispersion medium.
Examples of the electrophoretic particles include black pigments such as aniline black, carbon black, and titanium black, white pigments such as titanium dioxide, zinc white, and antimony trioxide, azo pigments such as monoazo, diisazone, and polyazo, and isoindolinone. Yellow pigments such as yellow lead, yellow iron oxide, cadmium yellow, titanium yellow and antimony, azo pigments such as monoazo, disazo and polyazo, red pigments such as quinacridone red and chrome vermilion, phthalocyanine blue, indanthrene blue and anthraquinone 1 type (s) or 2 or more types, such as a system pigment, blue pigments, such as bitumen, ultramarine blue, and cobalt blue, and green pigments, such as phthalocyanine green, can be used.

さらに、これらの顔料には、必要に応じ、電解質、界面活性剤、金属石鹸、樹脂、ゴム、油、ワニス、コンパウンド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。
マイクロカプセル４の壁膜を形成する材料としては、アラビアゴム・ゼラチンの複合膜、ウレタン樹脂、ウレア樹脂、尿素樹脂などの化合物が使用できる。 Furthermore, these pigments include, as necessary, charge control agents composed of particles of electrolytes, surfactants, metal soaps, resins, rubbers, oils, varnishes, compounds, titanium-based coupling agents, aluminum-based coupling agents. A dispersant such as a silane coupling agent, a lubricant, a stabilizer, and the like can be added.
As a material for forming the wall film of the microcapsule 4, compounds such as a gum arabic / gelatin composite film, a urethane resin, a urea resin, and a urea resin can be used.

なお、この第１実施形態の表示装置１においては、マイクロカプセル４に電気泳動粒子が二種類封入されており、一方が負に、他方が正に帯電している。これら二種類の電気泳動粒子としては、例えば白色顔料である二酸化チタンと、黒色顔料であるカーボンブラックが用いられる。そして、このような白色、黒色の二種類の電気泳動粒子を用いることにより、例えば文字等の表示をなす場合に、黒色の電気泳動粒子によって文字等を表示し、白色の電気泳動粒子によってその背景を表示することができる。
また、電気泳動粒子を一種類のみ用い、これを共通電極１７側、あるいは画素電極６側に泳動させることで、表示をなすようにしてもよい。 In the display device 1 according to the first embodiment, two types of electrophoretic particles are enclosed in the microcapsule 4, one of which is negative and the other is positively charged. As these two types of electrophoretic particles, for example, titanium dioxide that is a white pigment and carbon black that is a black pigment are used. Then, by using such two types of white and black electrophoretic particles, for example, when displaying characters or the like, the characters or the like are displayed with black electrophoretic particles, and the background is displayed with white electrophoretic particles. Can be displayed.
Further, display may be performed by using only one type of electrophoretic particle and moving it to the common electrode 17 side or the pixel electrode 6 side.

また、これらマイクロカプセル４は、例えば透明基板３に対して、その共通電極１７上にてバインダ１８により固定されている。このバインダ１８としては、マイクロカプセル４の壁膜に対する親和性が良好で、共通電極１７に対する密着性に優れ、かつ絶縁性を有するものが使用可能である。例えば、ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、シリコーン樹脂等を用いることができる。   The microcapsules 4 are fixed to the transparent substrate 3 by a binder 18 on the common electrode 17, for example. As the binder 18, those having good affinity for the wall film of the microcapsule 4, excellent adhesion to the common electrode 17, and insulating properties can be used. For example, polyethylene, chlorinated polyethylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, silicone resin, or the like can be used.

一方、これらマイクロカプセル４は、素子基板２に対して、その画素電極６上にて例えば両面接着シート（図示せず）により固定されている。この両面接着シートは、例えば厚さが約２５μｍ程度に形成されたゴム系やアクリル系などの粘着性を有するもので、素子基板２の画素電極６上に固着され、かつマイクロカプセル４に固着することにより、マイクロカプセル４を素子基板２上に保持固定している。なお、このような両面接着シートを用いることなく、この素子基板２側についても、前記のバインダ１８を用いて接着するようにしてもよい。
このような構成によってマイクロカプセル４は、素子基板２と透明基板３との間に挟着され、表示装置１を構成している。 On the other hand, these microcapsules 4 are fixed to the element substrate 2 on the pixel electrodes 6 by, for example, a double-sided adhesive sheet (not shown). This double-sided adhesive sheet is, for example, a rubber-based or acrylic-based adhesive having a thickness of about 25 μm, and is fixed to the pixel electrode 6 of the element substrate 2 and to the microcapsule 4. Thus, the microcapsule 4 is held and fixed on the element substrate 2. In addition, you may make it adhere | attach using the said binder 18 also about this element substrate 2 side, without using such a double-sided adhesive sheet.
With such a configuration, the microcapsule 4 is sandwiched between the element substrate 2 and the transparent substrate 3 to constitute the display device 1.

また、本実施形態では、特に透明基板３の外面に透明な保護フィルム１９が貼着されている。この保護フィルム１９としては、各種の透明フィルムが使用可能であり、前記した透明基板３ａと同様の材料、すなわちポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）なども使用可能である。   Moreover, in this embodiment, the transparent protective film 19 is stuck especially on the outer surface of the transparent substrate 3. As this protective film 19, various transparent films can be used, and the same material as the above-described transparent substrate 3a, that is, polyethylene terephthalate (PET), polyethersulfone (PES), polycarbonate (PC), etc. can also be used. is there.

この保護フィルム１９は、直接入力のため透明基板３側を押圧し、前記の外部入力スイッチ７を加圧することでオンした際、透明基板３側への押圧力によってマイクロカプセル４が破壊されてしまうのを防止するためのものである。すなわち、外部入力スイッチ７をオンにすべく、透明基板３側を押圧した際、この押圧力をマイクロカプセル４も受けることになる。その際、透明基板３側の許容曲率半径ｒ１が、マイクロカプセル４の許容できる曲率半径ｒ２を下回らないように、ｒ１≧ｒ２となるように設計する必要がある。そして、透明基板３単独ではこの条件が満たされないような場合には、保護フィルム１９を貼着することで透明基板３を補強し、これによって過剰な押圧によるマイクロカプセル４の破壊を防止しているのである。   When the protective film 19 is turned on by pressing the external input switch 7 by pressing the transparent substrate 3 side for direct input, the microcapsule 4 is destroyed by the pressing force to the transparent substrate 3 side. This is intended to prevent this. That is, when the transparent substrate 3 side is pressed to turn on the external input switch 7, the pressing force is also received by the microcapsule 4. At this time, it is necessary to design so that the allowable curvature radius r1 on the transparent substrate 3 side does not fall below the allowable curvature radius r2 of the microcapsule 4 so that r1 ≧ r2. And when this condition is not satisfied with the transparent substrate 3 alone, the transparent substrate 3 is reinforced by sticking the protective film 19, thereby preventing the microcapsule 4 from being destroyed by excessive pressing. It is.

例えば、外部入力スイッチ７の空隙部１６の最小幅をＷ、外部入力スイッチ７の空隙部１６の最大深さをｈ、マイクロカプセル４が許容できる曲率半径をｒ（＝ｒ２）とすると、空隙部１６の深さｈは、（１次までのマクローリン展開に基づき）以下の式を満たすようにして設計される。
ｈ＜Ｗ２／８ｒ …式
具体的には、空隙部１６の最小幅Ｗが２００μｍであり、マイクロカプセル４が許容できる（耐えうる）曲率半径ｒ（＝ｒ２）が１ｃｍである場合、Ｗ２／８ｒ＝５００ｎｍとなるため、空隙部１６の深さを、マージンをとって例えば４５０ｎｍに設計すればよいことになる。
そして、このような条件のもとで、マイクロカプセル４が耐えうる曲率半径ｒ（＝ｒ２）を、透明基板３側の曲率半径ｒ１が下回らないように、保護フィルム１９を貼着し、透明基板３と補強フィルム１９を合わせた基板全体の曲率半径ｒ１が、ｒ２以上となるように補強すればよいのである。 For example, when the minimum width of the gap 16 of the external input switch 7 is W, the maximum depth of the gap 16 of the external input switch 7 is h, and the radius of curvature that the microcapsule 4 can accept is r (= r2), the gap The depth h of 16 is designed to satisfy the following formula (based on the macrolin expansion up to the first order).
h <W 2 / 8r Formula Specifically, when the minimum width W of the gap 16 is 200 μm and the radius of curvature r (= r2) that the microcapsule 4 can tolerate (withstand) is 1 cm, W 2 Since / 8r = 500 nm, the depth of the gap 16 may be designed to be, for example, 450 nm with a margin.
Then, under such conditions, the protective film 19 is attached so that the curvature radius r (= r2) that the microcapsule 4 can withstand is not less than the curvature radius r1 on the transparent substrate 3 side. 3 and the reinforcing film 19 may be reinforced so that the radius of curvature r1 of the entire substrate becomes r2 or more.

また、この表示装置１には、前記した走査線５１やデータ線５２に駆動信号を供給するための制御部（図示せず）が設けられており、この制御部に表示データが入力され、あるいは予めメモリ（図示せず）に記憶された表示データに基づき、表示を行うようになっている。すなわち、一般の表示装置が備える通常の表示機能を有したものとなっているのである。   Further, the display device 1 is provided with a control unit (not shown) for supplying drive signals to the scanning lines 51 and the data lines 52, and display data is input to the control unit, or Display is performed based on display data stored in advance in a memory (not shown). That is, it has a normal display function provided in a general display device.

次に、このような構成からなる表示装置１の製造方法を説明する。
まず、図４（ａ）に示すように、後述するレーザーアニール工程での熱に耐えうる基板２ａ（ガラス基板、石英基板など）を用意し、その表面（内面）にＳｉＯ２等からなる下地絶縁膜８を形成する。続いて、下地絶縁膜８上にポリシリコンからなる半導体膜９を形成する。この半導体膜９の形成方法としては、例えばＣＶＤ法等によってアモルファスシリコンを堆積し、レーザーアニール法で多結晶化してポリシリコンとした後、公知のリソグラフィー技術、エッチング技術を用いて所望形状にパターニングすることにより、所望の形状の半導体膜９を得る。 Next, a method for manufacturing the display device 1 having such a configuration will be described.
First, as shown in FIG. 4 (a), a substrate 2a (glass substrate, quartz substrate, etc.) that can withstand heat in a laser annealing step described later is prepared, and a base insulation made of SiO 2 or the like on its surface (inner surface). A film 8 is formed. Subsequently, a semiconductor film 9 made of polysilicon is formed on the base insulating film 8. As a method for forming the semiconductor film 9, for example, amorphous silicon is deposited by a CVD method or the like, polycrystallized by a laser annealing method to form polysilicon, and then patterned into a desired shape using a known lithography technique or etching technique. Thus, a semiconductor film 9 having a desired shape is obtained.

次に、図４（ｂ）に示すように、半導体膜９を覆ってゲート絶縁層１０を形成し、さらにその上にＡｌ等からなる導電膜（図示せず）を形成する。そして、公知のリソグラフィー技術、エッチング技術を用いてこの導電膜をパターニングすることにより、ゲート電極１１を含む走査線５１と、容量線５３とを形成する。次いで、ゲート電極１１（走査線５１）をマスクにして半導体膜９に例えばＮ型不純物をイオン注入し、ソース領域（図示せず）、ドレイン領域（図示せず）をそれぞれ形成する。   Next, as shown in FIG. 4B, a gate insulating layer 10 is formed so as to cover the semiconductor film 9, and a conductive film (not shown) made of Al or the like is further formed thereon. Then, the conductive film is patterned using a known lithography technique and etching technique, thereby forming the scanning line 51 including the gate electrode 11 and the capacitor line 53. Next, for example, N-type impurities are ion-implanted into the semiconductor film 9 using the gate electrode 11 (scanning line 51) as a mask to form a source region (not shown) and a drain region (not shown).

次いで、図４（ｃ）に示すように、半導体膜９および走査線５１、容量線５３を覆ってＳｉＯ２等からなる第１層間絶縁膜１４を形成する。続いて、ソース領域、ドレイン領域にそれぞれ通じるコンタクトホール２０を形成する。
次いで、このコンタクトホール２０を埋め込んだ状態でＡｌ等からなる導電膜（図示せず）を形成し、さらにこの導電膜をパターニングすることにより、図５（ａ）に示すようにソース電極１２を含むデータ線５２と、中継電極１３とを形成する。 Next, as shown in FIG. 4C, a first interlayer insulating film 14 made of SiO 2 or the like is formed so as to cover the semiconductor film 9, the scanning line 51, and the capacitor line 53. Subsequently, contact holes 20 communicating with the source region and the drain region are formed.
Next, a conductive film (not shown) made of Al or the like is formed in a state where the contact hole 20 is buried, and the conductive film is further patterned to include the source electrode 12 as shown in FIG. The data line 52 and the relay electrode 13 are formed.

次いで、ソース電極１２、中継電極１３を覆って、ＣＶＤ法等でＳｉＯ２やＳｉＮ等からなる第２層間絶縁膜１５を形成する。続いて、公知のリソグラフィー技術、エッチング技術を用いて第２層間絶縁膜１５をパターニングし、図５（ｂ）に示すようにデータ線５２（ソース電極１２）の直上に空隙部１６を形成する。これにより、空隙部１６の底部にデータ線５２（ソース電極１２）を露出させる。 Next, a second interlayer insulating film 15 made of SiO 2 , SiN or the like is formed by a CVD method or the like so as to cover the source electrode 12 and the relay electrode 13. Subsequently, the second interlayer insulating film 15 is patterned by using a known lithography technique and etching technique, thereby forming a gap 16 immediately above the data line 52 (source electrode 12) as shown in FIG. As a result, the data line 52 (source electrode 12) is exposed at the bottom of the gap 16.

次いで、第２層間絶縁膜１５、及び後工程で形成する画素電極６との間で選択比がとれる材料を、ＣＶＤ法等によって成膜し、図５（ｃ）に示すように空隙部１６を埋め込む。具体的には、ＣＶＤ法によってアモルファスシリコンを堆積し、空隙部１６を埋め込んだ状態に犠牲層２１を形成する。   Next, a material having a selection ratio between the second interlayer insulating film 15 and the pixel electrode 6 formed in a later process is formed by a CVD method or the like, and the gap portion 16 is formed as shown in FIG. Embed. Specifically, amorphous silicon is deposited by the CVD method, and the sacrificial layer 21 is formed in a state in which the gap portion 16 is embedded.

続いて、ＣＭＰ（化学機械研磨）法等により、第２層間絶縁膜１５上の犠牲層２１を除去し、空隙部１６内にのみ犠牲層２１を残す。その後、第２層間絶縁膜１５をパターニングし、図６（ａ）に示すように中継電極１３に通じるコンタクトホール２２を形成する。   Subsequently, the sacrificial layer 21 on the second interlayer insulating film 15 is removed by CMP (Chemical Mechanical Polishing) method or the like, and the sacrificial layer 21 is left only in the gap 16. Thereafter, the second interlayer insulating film 15 is patterned to form a contact hole 22 leading to the relay electrode 13 as shown in FIG.

なお、犠牲層２１の形成に関しては、前記のＣＶＤ法等の気相法によることなく、例えばインクジェット法（液滴吐出法）等の液相法を採用することもできる。特に、インクジェット法を採用すれば、犠牲層の材料を選択的に配することができるため、空隙部１６内にのみ犠牲層２１を形成することが可能になり、ＣＭＰ法等の処理が不要になる。空隙部１６が、犠牲層の形成材料を受けてこれを外に流れ出させることなく、空隙部１６内に溜めるように機能するため、第２層間絶縁膜１５上に犠牲層が形成されてしまうことが容易に防止できるからである。   For the formation of the sacrificial layer 21, a liquid phase method such as an ink jet method (droplet discharge method) can be employed without using a vapor phase method such as the CVD method. In particular, if the ink jet method is employed, the material of the sacrificial layer can be selectively disposed, so that the sacrificial layer 21 can be formed only in the gap portion 16, and processing such as the CMP method is unnecessary. Become. Since the gap 16 functions to accumulate in the gap 16 without receiving the sacrificial layer forming material and flowing it out, the sacrificial layer is formed on the second interlayer insulating film 15. This is because it can be easily prevented.

次いで、このコンタクトホール２２を埋め込んだ状態でＡｌ等からなる導電膜（図示せず）を形成し、さらにこの導電膜をパターニングすることにより、図６（ｂ）に示すように画素電極６を形成する。この画素電極６の厚さについては、例えば２００ｎｍ〜３００ｎｍ程度とされる。このような厚さにすれば、十分な可撓性と強度とを併せ持つようになる。すなわち、後述するように外部入力スイッチ７では、透明基板３側が押圧（加圧）されて弾性変形した際、画素電極６も空隙部１６内に容易に撓んでデータ線５２に接触するようになる。また、押圧力が解除されたことによる透明基板３側の弾性復帰に伴い、データ線５２から容易に離間するようになる。そして、例えば前記厚さとすることで画素電極６は、前記した弾性変形・弾性復帰が、多数回（例えば数万回から数十万回）に亘って支障なく繰り返し動作可能となるのである。   Next, a conductive film (not shown) made of Al or the like is formed with the contact hole 22 buried, and the conductive film is patterned to form the pixel electrode 6 as shown in FIG. 6B. To do. The thickness of the pixel electrode 6 is, for example, about 200 nm to 300 nm. With such a thickness, it has sufficient flexibility and strength. That is, as will be described later, in the external input switch 7, when the transparent substrate 3 side is pressed (pressurized) and elastically deformed, the pixel electrode 6 is also easily bent into the gap 16 and comes into contact with the data line 52. . In addition, the elastic substrate is easily separated from the data line 52 as the transparent substrate 3 is elastically restored due to the release of the pressing force. For example, by setting the thickness to the above-described value, the pixel electrode 6 can be repeatedly operated without any trouble for many times (for example, several tens of thousands to several hundred thousand times).

なお、この画素電極６については、図２（ａ）に示したように、空隙部１６の開口部内、すなわち該空隙部１６内の犠牲層２１が外側に露出するように形成する。具体的には、空隙部１６の矩形状開口部の短辺１６ａとなる両方の側を、外側に露出させる。寸法については、例えば両方にそれぞれ露出する細長い矩形状の長辺（空隙部１６の開口部の短辺１６ａ）が２００μｍ程度、細長い矩形状の短辺１６ｂが３μｍ程度とされる。
次いで、空隙部１６内の犠牲層２１をエッチングし、図６（ｃ）に示すように空隙部１６内の犠牲層２１を除去する。エッチングとしては、例えばエッチンガスとしてＸｅＦ２を用いたドライエッチングが好適に採用される。ただし、他のエッチャントを用いたドライエッチングや、ウエットエッチングも採用可能である。 As shown in FIG. 2A, the pixel electrode 6 is formed such that the sacrificial layer 21 in the opening of the space 16, that is, the sacrificial layer 21 in the space 16 is exposed to the outside. Specifically, both sides that become the short sides 16a of the rectangular opening of the gap 16 are exposed to the outside. With respect to the dimensions, for example, the long rectangular long side (the short side 16a of the opening of the gap 16) exposed on both sides is about 200 μm, and the long rectangular short side 16b is about 3 μm.
Next, the sacrificial layer 21 in the gap 16 is etched, and the sacrificial layer 21 in the gap 16 is removed as shown in FIG. As the etching, for example, dry etching using XeF 2 as an etchant gas is preferably employed. However, dry etching using other etchants and wet etching can also be employed.

なお、このようなエッチングによる犠牲層２１の除去に要する時間を短縮するため、外側に露出する空隙部１６内の犠牲層２１の面積を大きくする目的で、空隙部１６上に位置する画素電極６に多数の小さな貫通孔（図示せず）を開けるようにしてもよい。このような貫通孔を形成することで、例えば空隙部１６の中心部における犠牲層２１についても当初からエッチング除去することができ、犠牲層２１除去に要する時間を短縮することができる。
このようにして、素子基板２が得られる。また、特に外部入力スイッチ７については、いわゆるＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）からなるスイッチ、すなわちマイクロ電気機械スイッチとなる。 In order to shorten the time required for removing the sacrificial layer 21 by such etching, the pixel electrode 6 located on the gap 16 is formed for the purpose of increasing the area of the sacrificial layer 21 in the gap 16 exposed to the outside. A large number of small through holes (not shown) may be opened. By forming such a through hole, for example, the sacrificial layer 21 at the center of the gap 16 can be removed by etching from the beginning, and the time required for removing the sacrificial layer 21 can be shortened.
In this way, the element substrate 2 is obtained. In particular, the external input switch 7 is a so-called MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) switch, that is, a micro electro mechanical switch.

また、このような素子基板２とは別に、透明基板３ａの内面に共通電極１７を形成した透明基板３を用意する。次いで、共通電極１７の内面に、バインダ１８を用いてマイクロカプセル４を均一に固着するとともに、この透明基板３の外面に、保護フィルム１９を貼着する。
そして、このようにして形成した透明基板３側を、両面接着シート（図示せず）を介して素子基板２の画素電極６側に接着・固定することにより、図１に示した表示装置１を得る。 In addition to the element substrate 2, a transparent substrate 3 in which the common electrode 17 is formed on the inner surface of the transparent substrate 3 a is prepared. Next, the microcapsule 4 is uniformly fixed to the inner surface of the common electrode 17 using the binder 18, and the protective film 19 is attached to the outer surface of the transparent substrate 3.
Then, the transparent substrate 3 side thus formed is bonded and fixed to the pixel electrode 6 side of the element substrate 2 via a double-sided adhesive sheet (not shown), whereby the display device 1 shown in FIG. obtain.

図１に戻る。
次に、この表示装置１による表示方法について説明する。
この表示装置１は、画素電極６と共通電極１７との間に印加する電圧（電界）の方向を変えることにより、マイクロカプセル４中の電気泳動粒子を所望の電極側に集め、これによって所望の表示が行えるようになっている。 Returning to FIG.
Next, a display method by the display device 1 will be described.
The display device 1 collects the electrophoretic particles in the microcapsule 4 on the desired electrode side by changing the direction of the voltage (electric field) applied between the pixel electrode 6 and the common electrode 17, thereby the desired electrode. It can be displayed.

つまり、電気泳動粒子として例えば前記したように白色と黒色の二種類のものを用い、一方の粒子、例えば白色の粒子を負に帯電させ、他方の粒子となる黒色の粒子を正に帯電させておく。そして、表示を行うとき、所望の画素電極６に対して信号を入力することで、表示面となる透明基板３側（共通電極１７側）が、画素電極６側に対して相対的に負になるように電界をかける（電圧を印加する）。すると、黒色の粒子が透明基板３側に、また白色粒子が素子基板２側にそれぞれ泳動する。したがって、文字等の実質的な表示をなす部分が黒色の粒子によって透明基板３側に表示され、その背景となる部分が白色の粒子によって透明基板３側に表示されることにより、所望の表示がなされる。   That is, as described above, for example, two types of electrophoretic particles, white and black, are used, and one particle, for example, a white particle is negatively charged, and the other black particle is positively charged. deep. Then, when performing display, by inputting a signal to a desired pixel electrode 6, the transparent substrate 3 side (common electrode 17 side) serving as a display surface is relatively negative with respect to the pixel electrode 6 side. An electric field is applied so that a voltage is applied. Then, black particles migrate to the transparent substrate 3 side and white particles migrate to the element substrate 2 side. Therefore, a portion that substantially displays characters and the like is displayed on the transparent substrate 3 side by black particles, and a background portion thereof is displayed on the transparent substrate 3 side by white particles, so that a desired display can be obtained. Made.

また、このような電気泳動粒子を分散させた電気泳動分散液を有してなる電気泳動素子は、表示の保持性を有している。すなわち、一旦所望の表示を行うと、その後電源を切って画素電極６と共通電極１７との間に印加される電圧をゼロにしても、電気泳動粒子はそのままの状態に保持され、したがって電源が入っていたときの表示状態がそのままに保持される。また、再度電源を入れ、新たに表示データを入力することにより、保持していた表示をキャンセルして新規な表示を行うことができる。
なお、この表示装置１においては、電源として例えば電池などを有していてもよく、専用のアダプターを介して外部電源から電力が供給されるように構成されていてもよい。もちろん、切換手段を有することにより、電源が選択できるようになっていてもよい。 In addition, an electrophoretic element having an electrophoretic dispersion liquid in which such electrophoretic particles are dispersed has display retention. That is, once a desired display is performed, the electrophoretic particles are held as they are even when the power is turned off and the voltage applied between the pixel electrode 6 and the common electrode 17 is zero. The display state when entering is maintained as it is. Further, by turning on the power again and newly inputting display data, the held display can be canceled and a new display can be performed.
In addition, in this display apparatus 1, you may have a battery etc. as a power supply, for example, and it may be comprised so that electric power may be supplied from an external power supply via a dedicated adapter. Of course, the power source may be selected by providing the switching means.

このような表示装置１により、例えば通常の表示機能で表示を行う場合、制御部から走査線５１やデータ線５２に電気信号を出力し、選択スイッチング素子５を介して各画素５０の表示（黒表示または白表示）を調整し、表示面となる透明基板３側に所望の表示を行わせる。   For example, when display is performed using such a display device 1 with a normal display function, an electrical signal is output from the control unit to the scanning line 51 and the data line 52, and each pixel 50 is displayed (black) via the selection switching element 5. Display or white display) is adjusted, and a desired display is performed on the transparent substrate 3 side to be the display surface.

また、このように所望の表示をなさせた状態で、この表示内容に対して下線やメモ等を加えたい場合には、適宜な書き込みペンを用い、表示装置１の透明基板３側、本実施形態では保護フィルム１９上に、書き込みを行う。なお、書き込みペンとしては、電源等を必要とせず、また磁気等による特別な機能を有する専用のものを用いることなく、そのペン先が適宜な太さ（幅）のもので、保護フィルム１９を損傷しないようなものであれば、任意のものが使用可能である。また、適当なものが無い場合には、指先で書き込むことも可能である。   In addition, when it is desired to add an underline, a memo or the like to the display content in a state where a desired display is made in this way, an appropriate writing pen is used and the transparent substrate 3 side of the display apparatus 1 In the embodiment, writing is performed on the protective film 19. The writing pen does not require a power source or the like, and does not use a dedicated one having a special function such as magnetism. The pen tip has an appropriate thickness (width), and the protective film 19 Anything can be used as long as it is not damaged. In addition, if there is no suitable item, writing with a fingertip is also possible.

このようにしてペン等で書き込みを行うと、表示装置１は、書き込みによる押圧（加圧）がなされた画素５０のみにおいて、例えば黒色の粒子が透明基板３側に、また白色粒子が素子基板２側にそれぞれ泳動することにより、黒色の表示がなされる。
すなわち、書き込みによる押圧がなされた画素５０では、外部入力スイッチ７を構成する空隙部１６上の画素電極６がその押圧力を受け、空隙部１６内に撓んでデータ線５２に接触し、導通する。すると、データ線５２からの信号が画素電極６に供給されることにより、この画素５０が黒色の表示をなすようになる。 When writing is performed with a pen or the like in this manner, the display device 1 can display, for example, black particles on the transparent substrate 3 side and white particles on the element substrate 2 only in the pixels 50 that are pressed (pressurized) by writing. A black display is made by migrating each side.
That is, in the pixel 50 pressed by writing, the pixel electrode 6 on the gap portion 16 constituting the external input switch 7 receives the pressing force, bends into the gap portion 16, contacts the data line 52, and becomes conductive. . Then, a signal from the data line 52 is supplied to the pixel electrode 6 so that the pixel 50 displays black.

なお、この画素５０がもともと黒色の表示をなすようになっている場合には、外部入力スイッチ７の動作によって表示は変わることなく、そのままに保持され、この画素５０がもともと白色の表示をなすようになっている場合には、外部入力スイッチ７の動作によって表示が変わり、黒色の表示をなすようになる。   When the pixel 50 originally displays black, the display is not changed by the operation of the external input switch 7 and is maintained as it is, so that the pixel 50 originally displays white. In this case, the display changes depending on the operation of the external input switch 7, and a black display is made.

したがって、多数の画素から表示面全体で考えた場合に、文字等を表示している部分の余白、すなわち白色を表示している部分に対し、ペン等によって下線等を書き込むことで、書き込んだ部分を白色表示から黒色表示に変化させることができる。よって、元々の表示に加えて、新たに直接書き込んだ部分を、併せて表示させることができるのである。なお、新たに書き込んだ部分についても、各画素５０が表示の保持性を有していることから、書き込みが終了した後にも、その表示は消えることなくそのままに保持される。   Therefore, when the entire display surface is considered from a large number of pixels, a portion written by writing an underline or the like with a pen or the like in a margin of a portion displaying characters or the like, that is, a portion displaying white Can be changed from white display to black display. Therefore, in addition to the original display, the newly directly written portion can be displayed together. Note that the newly written portion also retains its display without disappearing, even after the writing is completed, because each pixel 50 has display retainability.

また、書き込みを行う際、外部入力スイッチ７をオンにしておく時間を変化させることで、この書き込み（直接入力）による表示に関して、その濃淡（階調）を表現することができる。すなわち、書き込みを行う際に例えばゆっくりと線を引き、一つの一つの外部入力スイッチ７に対して長いオン動作をなさせることにより、これら外部入力スイッチ７に対応する画素電極６への電荷のチャージ量を多くすることができる。このようにすることにより、比較的多くの黒色粒子を透明基板３に泳動させ、かつ同程度の白色粒子を画素電極６側に泳動させることにより、比較的濃い（黒い）色の表示をなすことができる。   Further, by changing the time during which the external input switch 7 is turned on when writing, the density (gradation) of the display by writing (direct input) can be expressed. That is, when writing is performed, for example, a line is slowly drawn, and a long on operation is performed for one external input switch 7, thereby charging the pixel electrodes 6 corresponding to these external input switches 7. The amount can be increased. In this way, a relatively dark (black) color can be displayed by causing a relatively large number of black particles to migrate to the transparent substrate 3 and comparable white particles to migrate to the pixel electrode 6 side. Can do.

また、速く線を引き、一つの一つの外部入力スイッチ７に対して短いオン動作をなさせた場合には、これら外部入力スイッチ７に対応する画素への電荷のチャージ量を少なくすることができる。その場合、比較的少ない数の黒色粒子を透明基板３に泳動させ、かつ同程度の白色粒子を画素電極６側に泳動させることにより、この画素については比較的淡い色（灰色）の表示をなすことができる。   Further, when a line is drawn quickly and a single on-input switch 7 is turned on, a charge amount to the pixels corresponding to these external input switches 7 can be reduced. . In this case, a relatively small number of black particles are migrated to the transparent substrate 3 and the same amount of white particles are migrated to the pixel electrode 6 side, whereby a relatively light color (gray) is displayed for this pixel. be able to.

また、外部入力スイッチ７がオンされたときに、白色粒子が透明基板３に、黒色粒子が画素電極６側に、それぞれ泳動するように印加電圧を反転させるための部分消去ボタンを表示装置１に設けておくこともできる。この構成によれば、表示がなされた状態で、当該表示における所望の部分をペンによってなぞることで「消しゴム」のように消去することができる。なお、この場合、ペン先の太目のペンを用いると、部分消去の効率が良くなる。   Further, when the external input switch 7 is turned on, the display device 1 has a partial erase button for inverting the applied voltage so that white particles migrate to the transparent substrate 3 and black particles migrate to the pixel electrode 6 side. It can also be provided. According to this configuration, a desired portion of the display can be erased like an “eraser” by tracing the desired portion of the display with the pen. In this case, the efficiency of partial erasure is improved by using a thick pen.

また、所望の表示をなさせた状態でこの表示内容に対して加筆するのでなく、白紙の状態から直接入力で新たに書き込みたい場合には、例えば表示装置１に設けられたオールクリアーのボタンを押圧し、表示画面を全て白色表示にする。そして、その状態で前記したように書き込みを行うことにより、所望の表示をなさせることができる。なお、前記のオールクリアーのボタンについても、外部入力スイッチ７と同様に、感圧式のマイクロ電気機械スイッチによって形成してもよい。   In addition, when the user wants to newly write by directly inputting from the blank state instead of adding the display contents in a desired display state, for example, an all clear button provided on the display device 1 is used. Press to make the display screen all white. Then, by performing writing as described above in that state, a desired display can be achieved. Note that the all-clear button may also be formed by a pressure-sensitive microelectromechanical switch, similar to the external input switch 7.

このような表示装置１にあっては、選択スイッチング素子５とは別に外部入力スイッチ７を設けているので、選択スイッチング素子５によって通常の表示がなされた表示画面上に、外部入力スイッチ７を介して直接入力（書き込み）を行うことにより、通常の表示に対して下線やメモ等の別の表示をなさせることができる。
また、各画素５０の座標位置を常に検出する必要がないためプロセッサが不要になり、さらに画素５０が表示の保持性を有しているので、待機時においても電力を必要とすることなく表示を保持することができる。したがって、低消費電力化が可能になる。 In such a display device 1, since the external input switch 7 is provided separately from the selection switching element 5, the display screen on which normal display is performed by the selection switching element 5 is provided via the external input switch 7. By directly inputting (writing), it is possible to make another display such as an underline or a memo with respect to the normal display.
Further, since it is not necessary to always detect the coordinate position of each pixel 50, a processor becomes unnecessary, and furthermore, since the pixel 50 has display retention, display can be performed without requiring power even during standby. Can be held. Therefore, low power consumption can be achieved.

また、外部入力スイッチ７が画素５０のそれぞれに対応して設けられ、したがって個々に独立して機能するようになっているので、表示画面の大面積化に伴い素子数が増えても、前記したようにプロセッサが不要であることなどから従来のような困難性を有することなく、大面積化への対応が容易になる。
また、外部入力スイッチ７が感圧スイッチング素子からなっているため、直接入力する際の書き込みペンとして、電源等を必要としない、単なる加圧が可能なペンを用いることができる。 In addition, since the external input switches 7 are provided corresponding to the respective pixels 50 and thus function independently, even if the number of elements increases with the increase in the area of the display screen, it is described above. As described above, since a processor is unnecessary, it is easy to cope with an increase in area without having the conventional difficulty.
In addition, since the external input switch 7 is composed of a pressure-sensitive switching element, a pen that can be simply pressed without requiring a power source or the like can be used as a writing pen for direct input.

次に、本発明の表示装置の第２実施形態を、図７（ａ）、（ｂ）、図８を参照して説明する。なお、図７（ａ）、（ｂ）は、素子基板３０の概略構成を示す図であって、図７（ａ）は素子基板３０についての要部平面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＡ−Ａ’線で断面視した要部断面図である。また、図８は、表示装置の等価回路図である。   Next, a second embodiment of the display device of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 (a), (b) and FIG. 7A and 7B are diagrams showing a schematic configuration of the element substrate 30. FIG. 7A is a plan view of the main part of the element substrate 30, and FIG. It is principal part sectional drawing looked at the cross section by the AA 'line of (a). FIG. 8 is an equivalent circuit diagram of the display device.

この第２実施形態の表示装置が第１実施形態の表示装置１と異なるところは、図８の等価回路図に示すように、外部入力スイッチ３１を、選択スイッチング素子５と並列に配設され薄膜トランジスタ３２のゲート部としている点である。
本実施形態では、選択スイッチング素子５とは別に、外部入力用の薄膜トランジスタ３２が設けられている。この薄膜トランジスタ３２は、その半導体膜９におけるソース領域（図示せず）がデータ線６０に接続している。また、半導体膜９におけるドレイン領域（図示せず）側には、容量素子５４が設けられている。 The display device of the second embodiment is different from the display device 1 of the first embodiment in that an external input switch 31 is arranged in parallel with the selection switching element 5 as shown in the equivalent circuit diagram of FIG. 32 gate portions.
In the present embodiment, a thin film transistor 32 for external input is provided separately from the selective switching element 5. The thin film transistor 32 has a source region (not shown) in the semiconductor film 9 connected to the data line 60. A capacitor element 54 is provided on the drain region (not shown) side of the semiconductor film 9.

また、この薄膜トランジスタ３２のゲート部は、前記したように外部入力スイッチ３１によって構成されている。この外部入力スイッチ３１は、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、データ線６０に接続する受圧電極３３と、空隙部３４と、この空隙部３４の底部に露出する感圧電極３５と、この感圧電極３５に接続するサブゲート電極３６と、を備えて構成されたものである。また、薄膜トランジスタ３２は、そのドレイン領域（図示せず）側に、（図７（ｂ）には示されないものの）中継電極３７を介して画素電極６に接続している。なお、前記の受圧電極３３は、画素電極６と同一工程で第２層間絶縁膜１５上に形成されたもので、パターニングによって該画素電極６から切り離されて独立した島状に形成されたものである。   The gate portion of the thin film transistor 32 is constituted by the external input switch 31 as described above. As shown in FIGS. 7A and 7B, the external input switch 31 includes a pressure receiving electrode 33 connected to the data line 60, a gap 34, and a pressure sensitive electrode 35 exposed at the bottom of the gap 34. And a sub-gate electrode 36 connected to the pressure-sensitive electrode 35. The thin film transistor 32 is connected to the pixel electrode 6 via a relay electrode 37 (not shown in FIG. 7B) on the drain region (not shown) side. The pressure receiving electrode 33 is formed on the second interlayer insulating film 15 in the same process as the pixel electrode 6 and is formed in an independent island shape by being separated from the pixel electrode 6 by patterning. is there.

このような構成のもとに第２実施形態の外部入力スイッチ３１では、受圧電極３３が押圧され、空隙部３４内に露出する感圧電極３５に接触すると、受圧電極３３に接続するデータ線６０からの信号が、受圧電極３３、感圧電極３５を介してサブゲート電極３６に流れる。すると、薄膜トランジスタ３２では、半導体膜９におけるソース領域側からドレイン領域側に信号が流れるようになる。すなわち、ソース領域に接続するデータ線６０からの信号が、ドレイン領域を介して中継電極３７に流れ、さらに画素電極６に流れるようになる。   With this configuration, in the external input switch 31 of the second embodiment, when the pressure receiving electrode 33 is pressed and contacts the pressure sensitive electrode 35 exposed in the gap 34, the data line 60 connected to the pressure receiving electrode 33. Signal flows from the pressure-receiving electrode 33 and the pressure-sensitive electrode 35 to the sub-gate electrode 36. Then, in the thin film transistor 32, a signal flows from the source region side to the drain region side in the semiconductor film 9. That is, a signal from the data line 60 connected to the source region flows to the relay electrode 37 through the drain region and further flows to the pixel electrode 6.

また、この表示装置における選択スイッチング素子５は、半導体膜９におけるソース領域（図示せず）にデータ線６０が接続し、ドレイン領域（図示せず）に中継電極３８を介して画素電極６が接続されている。また、この選択スイッチング素子５におけるゲート電極３９は、走査線６１に接続している。このような構成によって選択スイッチング素子５は、走査線６１によってそのゲート電極３９が選択されると、データ線６０からソース領域に流れる信号を、ドレイン領域側の中継電極３８を介して画素電極６に流すようになっている。   In the selection switching element 5 in this display device, the data line 60 is connected to the source region (not shown) in the semiconductor film 9, and the pixel electrode 6 is connected to the drain region (not shown) via the relay electrode 38. Has been. Further, the gate electrode 39 in the selective switching element 5 is connected to the scanning line 61. With this configuration, when the gate electrode 39 is selected by the scanning line 61, the selection switching element 5 sends a signal flowing from the data line 60 to the source region to the pixel electrode 6 via the relay electrode 38 on the drain region side. It is supposed to flow.

したがって、本実施形態の表示装置にあっても、通常の表示機能で表示を行う場合、制御部から走査線６１やデータ線６０に電気信号を出力し、選択スイッチング素子５を介して各画素５０の表示（黒表示または白表示）を調整することにより、表示面となる透明基板３側に所望の表示を行わせることができる。   Therefore, even in the display device of this embodiment, when display is performed with a normal display function, an electrical signal is output from the control unit to the scanning line 61 and the data line 60, and each pixel 50 is connected via the selection switching element 5. By adjusting the display (black display or white display), a desired display can be performed on the transparent substrate 3 side serving as a display surface.

また、このように表示をなさせた状態で書き込みを行いたい場合には、前記実施形態と同様に、ペン等で表示面となる透明基板３に直接書き込みを行う。すると、書き込みによる押圧（加圧）がなされた画素５０では、前記したようにサブゲート電極３６に信号が流れることにより、データ線６０からの信号が中継電極３７を介して画素電極６に流れ、これによってこの画素５０は黒色の表示をなすようになる。よって、前記の通常表示機能による表示とは別に、直接入力による新たな表示がなされるようになる。
なお、所望の表示をなさせた状態でこの表示内容に対して加筆するのでなく、白紙の状態から直接入力で新たに書き込みたい場合にも、前記表示装置１と同様に表示画面を全て白色表示にし、その後、前記した書き込みを行うことにより、所望の表示をなさせることができる。 Further, when it is desired to perform writing in such a display state, writing is directly performed on the transparent substrate 3 serving as a display surface with a pen or the like, as in the above embodiment. Then, in the pixel 50 that has been pressed (pressurized) by writing, a signal flows to the sub-gate electrode 36 as described above, whereby a signal from the data line 60 flows to the pixel electrode 6 via the relay electrode 37, As a result, the pixel 50 displays black. Therefore, a new display by direct input is performed separately from the display by the normal display function.
In addition, in the case where it is desired to newly write directly from a blank state instead of adding the display contents in a state where a desired display is made, the display screen is displayed in white as in the display device 1. Then, a desired display can be made by performing the above-described writing.

このような表示装置にあっては、選択スイッチング素子５とは別に外部入力スイッチ３１を設けているので、選択スイッチング素子５によって通常の表示がなされた表示画面上に、外部入力スイッチ３１を介して直接入力（書き込み）を行うことにより、通常の表示に対して下線やメモ等の別の表示をなさせることができる。
また、前記表示装置１と同様に、低消費電力化が可能になり、大面積化への対応が容易になり、さらに書き込みペンとして、電源等を必要としない、単なる加圧が可能なペンを用いることが可能になる。 In such a display device, since the external input switch 31 is provided separately from the selection switching element 5, the display screen on which normal display is performed by the selection switching element 5 is provided via the external input switch 31. By directly inputting (writing), another display such as an underline or a memo can be made with respect to the normal display.
Further, as with the display device 1, it is possible to reduce power consumption, to easily cope with an increase in area, and as a writing pen, a pen that can be simply pressed without requiring a power source or the like. Can be used.

また、外部入力スイッチ３１を、選択スイッチング素子５と並列に配設された薄膜トランジスタ３２のゲート部としているので、外部入力スイッチ３１のオンオフ特性にバラツキがある場合でも、直接入力特性（書き込み特性）のばらつきを、薄膜トランジスタ３２側で吸収することができる。   Further, since the external input switch 31 is used as the gate portion of the thin film transistor 32 arranged in parallel with the selection switching element 5, even when the on / off characteristics of the external input switch 31 vary, the direct input characteristics (write characteristics) are improved. Variations can be absorbed on the thin film transistor 32 side.

なお、この第２実施形態では、外部入力スイッチ３１のゲート部における受圧電極３３をデータ線６０に接続したが、他に例えば、図７（ａ）中に二点鎖線で示すように、データ線６０とは別の、したがってデータ線６０に対して独立した電源電圧線６２に、受圧電極３３を接続するようにしてもよい。   In the second embodiment, the pressure receiving electrode 33 in the gate portion of the external input switch 31 is connected to the data line 60. However, for example, as shown by a two-dot chain line in FIG. The pressure receiving electrode 33 may be connected to a power supply voltage line 62 that is different from 60 and therefore independent of the data line 60.

このように構成しても、受圧電極３３が感圧電極３５に接触した際、制御部から電源電圧線６２を通って送られてきた信号がサブゲート電極３６に流れ、これによってソース領域に接続するデータ線６０からの信号が、ドレイン領域を介して中継電極３７に流れ、さらに画素電極６に流れるようになる。
そして、このように受圧電極３３をデータ線６０でなく電源電圧線６２に接続することにより、例えば外部入力スイッチ３１が壊れた場合にも、表示装置はその通常の表示機能がそのままに保持されるようになる。 Even in this configuration, when the pressure-receiving electrode 33 contacts the pressure-sensitive electrode 35, a signal sent from the control unit through the power supply voltage line 62 flows to the sub-gate electrode 36, thereby connecting to the source region. A signal from the data line 60 flows to the relay electrode 37 through the drain region, and further flows to the pixel electrode 6.
By connecting the pressure-receiving electrode 33 to the power supply voltage line 62 instead of the data line 60 in this way, even when the external input switch 31 is broken, for example, the display device maintains its normal display function as it is. It becomes like this.

次に、本発明の表示装置の第３実施形態を、図９（ａ）、（ｂ）、図１０を参照して説明する。なお、図９（ａ）、（ｂ）は、素子基板４０の概略構成を示す図であって、図９（ａ）は素子基板４０についての要部平面図、図９（ｂ）は図７（ａ）のＡ−Ａ’線で断面視した要部断面図である。また、図１０は、表示装置の等価回路図である。   Next, a third embodiment of the display device of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 (a), (b) and FIG. 9A and 9B are diagrams showing a schematic configuration of the element substrate 40. FIG. 9A is a plan view of the main part of the element substrate 40, and FIG. It is principal part sectional drawing looked at the cross section by the AA 'line of (a). FIG. 10 is an equivalent circuit diagram of the display device.

この第３実施形態の表示装置が前記第１実施形態の表示装置１と異なるところは、図１０の等価回路図に示すように、外部入力スイッチ４１を、データ線に代えて電源線６３に接続している点にある。
本実施形態の外部入力スイッチ４１は、前記選択スイッチング素子５と異なり、電源線６３に接続するとともにドレイン電極６に接続することにより、これら電源線６３とドレイン電極６との間の接続のオンオフをなすものである。そして、このような構成により、後述するように外部からの加圧（押圧）による入力動作に感応して、電源線６３からの信号を対応する画素５０に供給するものである。すなわち、この外部入力スイッチ４１は、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、空隙部１６上に位置する画素電極６と、空隙部１６の底部に露出する電源線６３とからなるものである。なお、本発明において電源線６３とは、データ線や走査線とは別に配設されたもので、これらデータ線や走査線に対し独立して駆動するものである。 The display device of the third embodiment is different from the display device 1 of the first embodiment in that the external input switch 41 is connected to the power supply line 63 instead of the data line as shown in the equivalent circuit diagram of FIG. It is in the point.
Unlike the selective switching element 5, the external input switch 41 of the present embodiment is connected to the power line 63 and connected to the drain electrode 6, thereby turning on / off the connection between the power line 63 and the drain electrode 6. It is what you make. With such a configuration, a signal from the power supply line 63 is supplied to the corresponding pixel 50 in response to an input operation by external pressure (pressing) as described later. That is, the external input switch 41 includes a pixel electrode 6 located on the gap 16 and a power supply line 63 exposed at the bottom of the gap 16 as shown in FIGS. 9A and 9B. It is. In the present invention, the power supply line 63 is provided separately from the data line and the scanning line, and is driven independently from the data line and the scanning line.

また、この表示装置における選択スイッチング素子５は、半導体膜９におけるソース領域（図示せず）にデータ線６４が接続し、ドレイン領域（図示せず）に中継電極４２を介して画素電極６が接続されている。また、この選択スイッチング素子５におけるゲート電極４３は、走査線６５に接続している。このような構成によって選択スイッチング素子５は、走査線６５によってそのゲート電極４３が選択されると、データ線６４からソース領域に流れる信号を、ドレイン領域側の中継電極４２を介して画素電極６に流すようになっている。
なお、この選択スイッチング素子５のドレイン領域には、容量線６６に接続する容量素子６７が形成されている。 Further, in the selection switching element 5 in this display device, the data line 64 is connected to the source region (not shown) in the semiconductor film 9 and the pixel electrode 6 is connected to the drain region (not shown) via the relay electrode 42. Has been. Further, the gate electrode 43 in the selective switching element 5 is connected to the scanning line 65. With this configuration, when the gate electrode 43 is selected by the scanning line 65, the selection switching element 5 transmits a signal flowing from the data line 64 to the source region to the pixel electrode 6 via the relay electrode 42 on the drain region side. It is supposed to flow.
A capacitor element 67 connected to the capacitor line 66 is formed in the drain region of the selective switching element 5.

本実施形態の表示装置にあっても、通常の表示機能で表示を行う場合、制御部から走査線６５やデータ線６４に電気信号を出力し、選択スイッチング素子５を介して各画素５０の表示（黒表示または白表示）を調整することにより、表示面となる透明基板３側に所望の表示を行わせることができる。   Even in the display device according to the present embodiment, when a display is performed with a normal display function, an electric signal is output from the control unit to the scanning line 65 and the data line 64, and each pixel 50 is displayed via the selection switching element 5. By adjusting (black display or white display), a desired display can be performed on the transparent substrate 3 side serving as a display surface.

また、このように表示をなさせた状態で書き込みを行いたい場合には、前記実施形態と同様に、ペン等で表示面となる透明基板３に直接書き込みを行う。すると、書き込みによる押圧（加圧）がなされた画素５０では、電源線６３からの信号が画素電極６に流れ、これによってこの画素５０は黒色の表示をなすようになる。よって、前記の通常表示機能による表示とは別に、直接入力による新たな表示がなされるようになる。
なお、所望の表示をなさせた状態でこの表示内容に対して加筆するのでなく、白紙の状態から直接入力で新たに書き込みたい場合にも、前記表示装置１と同様に表示画面を全て白色表示にし、その後、前記した書き込みを行うことにより、所望の表示をなさせることができる。 Further, when it is desired to perform writing in such a display state, writing is directly performed on the transparent substrate 3 serving as a display surface with a pen or the like, as in the above embodiment. Then, in the pixel 50 that has been pressed (pressurized) by writing, a signal from the power supply line 63 flows to the pixel electrode 6, whereby the pixel 50 displays black. Therefore, a new display by direct input is performed separately from the display by the normal display function.
In addition, in the case where it is desired to newly write directly from a blank state instead of adding the display contents in a state where a desired display is made, the display screen is displayed in white as in the display device 1. Then, a desired display can be made by performing the above-described writing.

このような表示装置にあっても、選択スイッチング素子５とは別に外部入力スイッチ４１を設けているので、選択スイッチング素子５によって通常の表示がなされた表示画面上に、外部入力スイッチ４１を介して直接入力（書き込み）を行うことにより、前記通常の表示に対して下線やメモ等の別の表示をなさせることができる。
また、前記表示装置１と同様に、低消費電力化が可能になり、大面積化への対応が容易になり、さらに書き込みペンとして、電源等を必要としない、単なる加圧が可能なペンを用いることが可能になる。 Even in such a display device, since the external input switch 41 is provided separately from the selection switching element 5, the display screen on which normal display is performed by the selection switching element 5 is provided via the external input switch 41. By directly inputting (writing), another display such as an underline or a memo can be made with respect to the normal display.
Further, as with the display device 1, it is possible to reduce power consumption, to easily cope with an increase in area, and as a writing pen, a pen that can be simply pressed without requiring a power source or the like. Can be used.

また、外部入力スイッチ４１を、データ線６４でなく電源線６３に接続しているので、通常の表示をなすための駆動と、直接入力による駆動とを、それぞれ異なる表示特性となるように調整することができる。
また、直接入力を行う際、データ線６４への電圧印加をオフにしておくことで、選択スイッチング素子５が原因のリーク電流を抑えることができる。逆に、通常の表示をなす際、電源線６３への電圧印加をオフにし、これによって外部入力スイッチ４１への電圧印加をオフにしておくことで、外部入力スイッチ４１が原因のリーク電流を抑えることができる。 Further, since the external input switch 41 is connected to the power supply line 63 instead of the data line 64, the drive for normal display and the drive by direct input are adjusted so as to have different display characteristics. be able to.
In addition, when direct input is performed, leakage current caused by the selective switching element 5 can be suppressed by turning off voltage application to the data line 64. On the other hand, when normal display is performed, voltage application to the power supply line 63 is turned off, and voltage application to the external input switch 41 is thereby turned off, thereby suppressing leakage current caused by the external input switch 41. be able to.

次に、本発明の電子ペーパーを説明する。
図１１は、本発明の電子ペーパーの一態様を示す斜視図である。この電子ペーパー１１０は、前記表示装置からなる表示ユニット１と、本体部１１１と、操作部１１２などから構成されたものである。
電子ペーパー１１０は、内蔵する記憶部のデータなどを表示ユニット１に表示するとともに、当該データが表示された状態で、ペン１１３により所望の内容を加筆することが可能な、いわゆる「電子お絵かきボード」である。また、操作部１１２には、前述のオールクリアボタンや、部分消去ボタンが含まれている。
このような電子ペーパー１１０は、営業マンが少人数の商談において商品説明をする際に用いるのに好適であり、例えば、商品のカタログが表示されている状態で、商品のアッピールポイントを強調しながら説明することができる。 Next, the electronic paper of the present invention will be described.
FIG. 11 is a perspective view illustrating one embodiment of the electronic paper of the present invention. The electronic paper 110 includes the display unit 1 including the display device, a main body 111, an operation unit 112, and the like.
The electronic paper 110 is a so-called “electronic drawing board” that can display data stored in a built-in storage unit on the display unit 1 and can add desired contents with the pen 113 while the data is displayed. Is. The operation unit 112 includes the all clear button and the partial erase button described above.
Such an electronic paper 110 is suitable for a salesman to explain a product in a small-scale business negotiation, for example, while highlighting the appeal point of the product in a state where the product catalog is displayed. Can be explained.

図１２は、本発明における異なる態様の電子ペーパー１２０を示す図である。電子ペーパー１２０は、前記表示装置１の基板２ａを可撓性材料によって構成した表示ユニット１３１と、当該表示ユニットと同等の柔軟性を有する本体部１２１と、複数のメンブレンスイッチから構成された操作部１２２などから構成されている。なお、ポリオレフィン系樹脂フィルムなどの可撓性材料によって基板２ａを構成するためには、例えば、本出願人による特開平１０−１２５９２９や、特開平１０−１２５９３１などに記載されている技術を好適に用いることができる。
操作部１２２には、前述のオールクリアボタンや、部分消去ボタンなどが含まれており、当該ボタン部分をペン１１３や、指で押すことにより希望する機能を実現することができる。また、複数のボタンは、外部入力スイッチ７によって形成しても良い。この場合、表示ユニット１３１の外周部に前述したプロセスにより、必用な数量の外部入力スイッチ７を形成する。
電子ペーパー１２０の態様は、紙に近いものであり、例えば、１ｍｍ以下の厚さに構成することができる。このため、軽量で持ち易く、例えば、薄手のペーパフォルダによって持ち歩き、必要な場面で取り出して、その場で要点をマーキングしながら説明するなど、使い勝手に優れている。 FIG. 12 is a diagram illustrating an electronic paper 120 according to a different aspect of the present invention. The electronic paper 120 includes a display unit 131 in which the substrate 2a of the display device 1 is made of a flexible material, a main body 121 having the same flexibility as the display unit, and an operation unit made up of a plurality of membrane switches. 122 or the like. In order to form the substrate 2a with a flexible material such as a polyolefin-based resin film, for example, a technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-125929 or Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-125931 by the present applicant is preferably used. Can be used.
The operation unit 122 includes the above-described all clear button, partial erase button, and the like, and a desired function can be realized by pressing the button portion with the pen 113 or a finger. The plurality of buttons may be formed by the external input switch 7. In this case, the necessary number of external input switches 7 are formed on the outer periphery of the display unit 131 by the process described above.
The aspect of the electronic paper 120 is close to that of paper, and can be configured to have a thickness of 1 mm or less, for example. For this reason, it is lightweight and easy to hold. For example, it is easy to use by carrying it with a thin paper folder, taking it out at a necessary scene, and explaining it while marking the point on the spot.

このような電子ペーパー１１０、電子ペーパー１２０によれば、前述したように直接入力による書き込みが可能であり、また、低消費電力化、大面積化への対応が可能になり、さらに、書き込みペンとして、電源等を必要としない、単なる加圧が可能なペンを用いることが可能になる。
なお、本発明の表示装置の応用としては、前記電子ペーパー以外にも、例えば電子ノートや電子ブック、パーソナルコンピュータ、携帯電話などの、表示部を備えた機器等を挙げることができる。 According to such electronic paper 110 and electronic paper 120, writing by direct input is possible as described above, and it is possible to cope with low power consumption and large area, and as a writing pen. Further, it becomes possible to use a pen that does not require a power source or the like and can be simply pressurized.
In addition to the electronic paper, the display device of the present invention can be applied to devices including a display unit such as an electronic notebook, an electronic book, a personal computer, and a mobile phone.

また、本発明の表示装置は前記実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。例えば、前記実施形態では、マイクロカプセル４の保護等を目的として透明基板３の外面に保護フィルム１９を貼着したが、本発明はこれに限定されることなく、透明基板３の強度が十分であれば、保護フィルム１９の貼着を省略することもできる。
また、前記実施形態では電気泳動分散液を封入してなるマイクロカプセル４を用いたが、マイクロカプセル４を用いることなく、電気泳動分散液を直接基板間に挟持し、封止するようにしてもよい。 The display device of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made without departing from the gist of the present invention. For example, in the above embodiment, the protective film 19 is attached to the outer surface of the transparent substrate 3 for the purpose of protecting the microcapsules 4, but the present invention is not limited to this, and the strength of the transparent substrate 3 is sufficient. If there is, the sticking of the protective film 19 can be omitted.
In the above embodiment, the microcapsule 4 in which the electrophoretic dispersion liquid is sealed is used. However, without using the microcapsule 4, the electrophoretic dispersion liquid may be directly sandwiched between the substrates and sealed. Good.

また、前記実施形態では、表示装置の各画素を構成する表示素子が電気泳動素子である例を示したが、特に表示の保持性を有するものであれば、電気泳動素子以外の表示素子を用いた表示装置にも適用可能である。例えば、コレステリック液晶を用いた液晶素子からなる表示装置や、酸化還元反応を用いたエレクトロクロミック素子からなる表示装置、さらには、異なる二つの色を有する粒子を反転させることで表示を行う素子からなる表示装置などにも、本発明を適用することができる。   In the above embodiment, the display element constituting each pixel of the display device is an electrophoretic element. However, a display element other than the electrophoretic element is used as long as it has a display retention property. The present invention can also be applied to a display device. For example, a display device composed of a liquid crystal element using cholesteric liquid crystal, a display device composed of an electrochromic element using oxidation-reduction reaction, and an element that performs display by reversing particles having two different colors. The present invention can also be applied to a display device or the like.

本発明の表示装置の第１実施形態の、概略構成を示す要部断面図図である。It is principal part sectional drawing which shows schematic structure of 1st Embodiment of the display apparatus of this invention. （ａ）は要部平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線要部断面図である。(A) is a principal part top view, (b) is the A-A 'line principal part sectional drawing of (a). 図１、図２に示した表示装置の等価回路図である。FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of the display device shown in FIGS. 1 and 2. （ａ）〜（ｃ）は図１に示した表示装置の製造工程説明図である。(A)-(c) is manufacturing-process explanatory drawing of the display apparatus shown in FIG. （ａ）〜（ｃ）は図１に示した表示装置の製造工程説明図である。(A)-(c) is manufacturing-process explanatory drawing of the display apparatus shown in FIG. （ａ）〜（ｃ）は図１に示した表示装置の製造工程説明図である。(A)-(c) is manufacturing-process explanatory drawing of the display apparatus shown in FIG. （ａ）は要部平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線要部断面図である。(A) is a principal part top view, (b) is the A-A 'line principal part sectional drawing of (a). 図７に示した表示装置の等価回路図である。FIG. 8 is an equivalent circuit diagram of the display device shown in FIG. 7. （ａ）は要部平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線要部断面図である。(A) is a principal part top view, (b) is the A-A 'line principal part sectional drawing of (a). 図９に示した表示装置の等価回路図である。FIG. 10 is an equivalent circuit diagram of the display device shown in FIG. 9. 本発明の電子ペーパーの概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of the electronic paper of this invention. 本発明の異なる態様の電子ペーパーの概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of the electronic paper of the different aspect of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１…表示装置、２、３０、４０…素子基板、３…透明基板、４…マイクロカプセル、５…選択スイッチング素子、６…画素電極、７、３１、４１…外部入力スイッチ、１６、３４…空隙部、１７…共通電極、１９…保護フィルム、３２…薄膜トランジスタ、３３…受圧電極、３５…感圧電極、５０…画素、５１、６１、６５…走査線、５２、６０、６４…データ線、５３、６６…容量線、５４、６７…容量素子、６２…電源電圧線、６３…電源線、１１０、１２０…電子ペーパー   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Display apparatus 2, 30, 40 ... Element board | substrate, 3 ... Transparent substrate, 4 ... Microcapsule, 5 ... Selection switching element, 6 ... Pixel electrode, 7, 31, 41 ... External input switch, 16, 34 ... Air gap , 17 ... Common electrode, 19 ... Protective film, 32 ... Thin film transistor, 33 ... Pressure receiving electrode, 35 ... Pressure sensitive electrode, 50 ... Pixel, 51, 61, 65 ... Scanning line, 52, 60, 64 ... Data line, 53 , 66 ... capacitive line, 54, 67 ... capacitive element, 62 ... power supply voltage line, 63 ... power supply line, 110, 120 ... electronic paper

Claims (6)

電気泳動粒子の移動によって表示を行う複数の画素を備えたアクティブマトリクス駆動の表示装置であって、
前記複数の画素にはそれぞれ、データ線に接続し、対応する画素を選択するための選択スイッチング素子と、外部入力スイッチと、前記データ線あるいは電源線に接続し、前記選択スイッチング素子と並列に設けられた薄膜トランジスタと、が設けられ、
前記外部入力スイッチの電極が前記薄膜トランジスタのゲート部に接続されてなり、外部からの入力動作に感応する前記外部入力スイッチによって前記薄膜トランジスタの導通を制御して前記データ線あるいは前記電源線からの信号を対応する画素に供給することを特徴とする表示装置。 The display device Akti I blanking matrix drive having a plurality of pixels performing display by the movement of the electrophoretic particles,
Each of the plurality of pixels is connected to a data line and connected to the selection switching element for selecting a corresponding pixel, an external input switch, the data line or a power line, and provided in parallel with the selection switching element. A thin film transistor provided,
An electrode of the external input switch is connected to a gate portion of the thin film transistor, and a signal from the data line or the power supply line is controlled by controlling conduction of the thin film transistor by the external input switch that is sensitive to an input operation from the outside. A display device characterized by being supplied to a corresponding pixel . 前記外部入力スイッチが、電源線に接続されていることを特徴とする請求項１記載の表示装置。   The display device according to claim 1, wherein the external input switch is connected to a power supply line. 前記外部入力スイッチは、感圧スイッチング素子であることを特徴とする請求項１又は２に一項に記載の表示装置。   The display device according to claim 1, wherein the external input switch is a pressure-sensitive switching element. 前記感圧スイッチング素子は、マイクロ電気機械スイッチであることを特徴とする請求項３記載の表示装置。   The display device according to claim 3, wherein the pressure-sensitive switching element is a micro electromechanical switch. 前記表示装置は、電気泳動分散液を封入してなるマイクロカプセルを一対の基板間に挟持して構成されたもので、前記一対の基板のうちの表示側の基板の外面に、保護フィルムが貼着されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の表示装置。   The display device is configured by sandwiching a microcapsule encapsulating an electrophoretic dispersion between a pair of substrates, and a protective film is attached to the outer surface of the display-side substrate of the pair of substrates. The display device according to claim 3, wherein the display device is worn. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の表示装置からなることを特徴とする電子ペーパー。   An electronic paper comprising the display device according to any one of claims 1 to 5.
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