TWI435154B - Display device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本發明係有關於一種顯示影像之顯示裝置，特別係有關於一種藉使著色粒子於電極間移動以進行影像顯示之電子紙等顯示裝置。
近年來，以行動電話為首，各種行動裝置正廣泛地普及。隨之而來的是，使用於該等機器中之顯示裝置(顯示器)的開發亦活躍地進行，除了液晶顯示器(LCD)、有機電激發光顯示器(OLED)以外，電子紙等亦陸續上市。
該等顯示裝置沿著基板具有呈矩陣狀地配置有由EL元件、液晶元件、電子紙等顯示元件所構成之像素的顯示面板，與於該顯示元件施加電壓而驅動的機構，藉由構成像素之顯示元件的種類，顯示特性各有不同。
例如，OLED係自發光型，且可顯示高性能之全彩動畫。然而，與透射型LCD同樣地，於太陽光下，亮度、對比下降，不易得到滿足之影像。又，OLED之發光效率近年來陸續提升，但於顯示電子書籍等黑白影像時，仍需要相對應之消耗電力。
另一方面，電子紙係反射型顯示裝置，有電泳方式、膽固醇型液晶等，近年來係使用於電子書籍終端等。
例如，專利文獻2所揭示之面板中，於經對向配置之前面基板與背面基板之間隙中，配設有分隔相鄰接之像素的隔壁，於經隔壁所分隔而成之各腔室空間內封入有著色粒子，且於沿著各腔室空間之背面基板側底面的像素電極，與設於相鄰之腔室空間之間的聚焦電極間施加電壓，使著色粒子於各腔室空間內移動。
該電子紙因具有記憶體性能，故即使變更顯示畫面仍幾乎不需消耗電力，可維持顯示。又，如電子紙地於類紙式(paper-like)顯示裝置中，黑白色顯示者係為主流，但亦開發有可彩色顯示者。
例如，有於顯示裝置之各像素的空間前方貼附濾色器以顯示色彩的型式，但該型式有來自各腔室空間之反射光被濾色器吸收，使反射率下降的情形。
相對於此，專利文獻3中揭示有一種電泳顯示裝置，係於各像素之空間積層配置2組顯示電極與聚焦電極之組合，並封入2色選自於藍、黃、洋紅、黑等之透光性著色粒子，藉使其於顯示電極與聚焦電極間泳動以顯示影像。
該顯示裝置中，於各腔室空間，藉於顯示電極上堆積彩色顯示所需之著色粒子，並使不需顯示之著色粒子附著於聚焦電極之裡側以遮光，藉此，不需使用濾色器即可以各像素顯示複數顏色。因此，可以明亮鮮明之顏色顯示色彩，但不僅反應速度之提升、階度之確保、反射率之提升等，仍有許多應解決的問題。
專利文獻1：日本專利特開平9-211499號公報
專利文獻2：日本專利特開2005-31541號公報
專利文獻3：日本專利特開2004-20818號公報
專利文獻4：日本專利特開2007-108771號公報
然而，於如此具有反射型顯示元件之顯示裝置中，具有以下問題。
第1，於類紙式顯示裝置中，為更加得到目視確認性優異之顯示，以使反射率(明亮度)及對比提升為佳。而且，為提升反射率及對比，於白色顯示時，以使著色粒子不殘留於像素之中央部地移動為佳，但實際上，即使增大使著色粒子朝像素周邊部移動所施加的驅動電壓，仍有著色粒子之一部分殘留於像素之中央部的傾向。
例如，如專利文獻1所揭示之電泳顯示裝置，於設有像素電極與聚焦電極者中，因封入有著色粒子之腔室空間內電能密度集中於兩電極之邊界，故即使可以較低之電壓驅動著色粒子，仍有著色粒子之一部分於腔室空間內完全不移動的情形。
又，當著色粒子凝集時，即使欲使其朝聚焦電極側移動而附著，仍因於顯示電極側有殘留，而有未能得到色純度的問題。
因此，於白色顯示時，仍有全體呈灰色，成為反射率及對比下降的原因。
於是，以提供於可類紙式顯示之裝置中，可提升對比及畫質，且可以低驅動電壓高速地動作者作為第1目的。
第2，於專利文獻4中亦揭示有於顯示像素內並列設有有機EL元件，與使外光反射以進行顯示之液晶顯示元件的顯示裝置。
如此，於顯示裝置中，於像素內並列設置自發光型元件與反射型元件的話，藉由個別驅動兩者地分別使用，因可發揮各自的長處，故由屋外至屋內的目視確認性優異，亦可抑制消耗電力。
然而，當於相同像素內沿著基板設置自發光型元件與反射型元件時，相較於通常之自發光型元件或反射型表示裝置，因各像素中顯示元件所占之面積或開口率下降，故有發光型元件所產生的發光量下降、或畫質受損的問題。
此處，只要做成於各像素中於自發光型元件之前方重疊設置反射型元件，使來自發光元件之光透射反射型元件後出射至面板前方的構造，即可確保各像素中顯示元件所占的面積，但此種情況，有由自發光型元件出射之光的透射率變低，容易損害畫質的問題。
因此，以提供一種無發光效率下降或畫質損害，於屋內外均可得優異之目視確認性的顯示裝置作為第2目的。
第3，當於相同像素內設置自發光型元件與反射型元件時，於驅動自發光型元件時，反射型元件亦受到電壓而改變其顯示狀態，藉此，有自發光元件所產生的顯示畫質受損的情形。
特別是，於各像素中於自發光型元件之前方重疊設有反射型元件的裝置構造中，於驅動自發光型元件時，當反射型元件之顯示狀態改變時，因由自發光元件出射至面板前方的光量改變，故自發光元件所產生的顯示畫質容易受損。
因此，以提供一種藉於像素內設置自發光型元件與反射型元件，可進行由屋外至屋內之目視確認性優異的顯示，且於驅動自發光型元件時反射型元件之顯示狀態無改變的顯示裝置作為第3目的。
(1)為達成前述第1目的，第1態樣之顯示裝置，包含有：於經對向配置之前面基板與背面基板的間隙配設將鄰接之像素分隔的隔壁，並於以該隔壁所分隔而成之各腔室空間內封入有著色粒子之面板、及使著色粒子於各腔室空間內移動之驅動機構，於該顯示裝置中，面板係沿著各腔室空間之背面基板側底面設置於各像素獨立的第1電極；於隔壁配置第2電極，該第2電極係較該第1電極靠近前面基板，於全像素中為共用電位者；驅動機構於各像素之第1電極與第2電極之間施加電壓，使著色粒子於偏附於第1電極側之狀態與偏附於第2電極側之狀態之間流動移動，藉此以使出射至面板前方之光量變化的方式進行顯示。
此處，「第2電極配置於較第1電極靠近前面基板」係指，基本上，第2電極係由背面基板朝前面基板側分開地設置。
並且，使第2電極由背面基板朝前面基板側分開之距離以隔壁高度之1/5以上為佳。
第2電極之基板厚度方向的厚度以5μm以上、25μm以下為佳。
以將第2電極由隔壁之側壁面朝向腔室空間之中心部突出地形成為佳。
以於由前方平面觀看面板時，第2電極之至少一部分係重疊於第1電極之外周部為佳。
於前述第1態樣之顯示裝置中，更以如以下地形成為佳。
將著色粒子於腔室空間內封入於氣相中。
以由具有帶正或負電之物理性質之材料所構成的母粒子、與被覆母粒子表面之子粒子形成著色粒子。
於腔室空間之內壁面設置表面具有凹凸形狀的表面處理層。
以具有與著色粒子同種之帶電特性的材料形成前述表面處理層。
將表面處理層表面之凹凸的平均間隔設成較著色粒子之平均粒徑小。
於層表面之全體均一地形成表面處理層之凹凸形狀。
將表面處理層作為塗布分散有微粒子之塗佈劑後所形成的塗布膜。
以母粒子與被覆該母粒子之表面的子粒子形成著色粒子，並將分散於塗佈劑之微粒子的平均粒徑設定成較子粒子之平均粒徑大，較母粒子之平均粒徑小。
於前面基板設置濾色器。
驅動機構於顯示影像前，藉於第1電極與第2電極之間施加重設電壓，形成使著色粒子偏附於第2電極側的狀態。
於背面基板中，係以於第1電極之背面側設置反射層，使著色粒子流動移動，藉此，以使由面板前方入射之光的反射量變化的方式進行顯示。
於背面基板之後面側設置背光源。
於面板中，於各第1電極之背面側依各像素設置自發光型之顯示元件，並使第1電極及自發光型之顯示元件具可見光透射性，於該自發光型顯示元件之背面側設置反射層。
(2)為達成前述第2目的，於第2態樣之顯示裝置中，設有：於經對向配置之前面基板與背面基板之間互相隔有間隙並插入中間基板，配列複數像素且依各像素於前面基板側設有第1顯示元件、於背面基板側設有第2顯示元件的顯示面板；及驅動第1顯示元件及前述第2顯示元件之驅動機構；第1顯示元件係構造成，於前面基板與中間基板之間隙配設將像素分隔的第1隔壁，於經該第1隔壁所分隔之各第1空間內封入帶電性之第1著色粒子，於各第1空間之前面基板側設置第1顯示電極，並於第1隔壁設置第1聚焦電極；第2顯示元件係構造成，於背面基板與中間基板之間隙配設將像素分隔的第2隔壁，於經該第2隔壁所分隔之各第2空間內封入帶電性的第2著色粒子，於各第2空間之背面基板側設置第2顯示電極，並於第2隔壁設置第2聚焦電極；驅動機構係構造成分別變更第1顯示電極與第1聚焦電極之間、及第2顯示電極與第2聚焦電極之間的電壓施加型態，藉由變更電壓施加型態，顯現第1著色粒子覆蓋前面基板之狀態、第2著色粒子覆蓋背面基板之狀態、及使各著色粒子密著於隔壁而呈著色粒子由前面基板上、背面基板上退避之狀態的各狀態，藉此，使擷取至面板前方之光的色調變化。
於該第2態樣之顯示裝置中，更以如以下為佳。
於第1顯示元件中，以帶電極性互異之2種色的著色粒子構成第1著色粒子；於第1隔壁之夾有第1空間的對向位置成對地形成第1聚焦電極；驅動機構以相異之電壓施加型態施加電壓於前述第1顯示電極與前述成對之各第1聚焦電極之間。
於第2顯示元件中，以帶電極性互異之2種顏色的著色粒子構成第2著色粒子；於第2隔壁之夾有第2空間的對向位置成對地形成第2聚焦電極；驅動機構以互異之電壓施加型態施加電壓於前述第2顯示電極與成對之各第2顯示電極之間。
第1著色粒子係使用2色選自於紅、綠、藍、黑之著色粒子，第2著色粒子係使用被選為第1著色粒子以外之剩餘2色著色粒子。
抑或，第1著色粒子係使用2色選自於青藍、黃、洋紅、黑之著色粒子，第2著色粒子係使用被選為第1著色粒子以外之剩餘2色著色粒子。
以透明性之材料形成前面基板、中間基板、第1顯示電極、第2顯示電極。
於第2顯示元件之背面側配設白色反射層。
驅動機構係於各像素中調整施加於第1顯示元件之第1顯示電極與第1聚焦電極之間的電壓、及施加於第2顯示元件之第2顯示電極與第2聚焦電極之間的電壓，藉由改變第1著色粒子於前面基板上所佔之比例及第2著色粒子於背面基板上所佔之比例，進行層次顯示。
驅動機構於施加用以顯示影像之電壓前，於第1顯示元件之第1顯示電極與第1聚焦電極對之間施加重設電壓，使第1著色粒子偏附於第1聚焦電極側，且於第2顯示元件之第2顯示電極與第2聚焦電極對之間施加重設電壓，成為使第2著色粒子偏附於第2聚焦電極側之狀態。
第1聚焦電極形成於第1隔壁中的第1空間之背面基板側內面與中間基板側內面之間的位置，第2聚焦電極形成於第2隔壁中的第2空間之背面基板側內面與中間基板側內面之間的位置。又，將第1聚焦電極形成於由第1空間之前面基板側內面朝中間基板方向分開的位置，將第2聚焦電極形成於由第2空間之背面基板側內面朝中間基板方向分開的位置。
第1聚焦電極形成於第1空間之隔壁高度方向的中央部，第2聚焦電極形成於第2空間之隔壁高度方向的中央部。
使第1空間及第2空間為氣相。
以由具有帶正或負電之物理性質之材料所構成的母粒子、與被覆母粒子之表面的子粒子，形成第1著色粒子及第2著色粒子所含之至少1種著色粒子。
於第1空間之內壁及第2空間之內壁設置表面具有凹凸形狀的表面處理層。
以具有與封入於對應空間之著色粒子的材料同種之帶電特性的材料形成表面處理層。
將表面處理層表面之凹凸的平均間隔設成較封入於對應空間之著色粒子的平均粒徑小。
於層表面之全體均一地形成表面處理層之凹凸形狀。
將表面處理層作為塗布分散有微粒子之塗佈劑後所形成的塗布膜。
(3)為達成前述第3目的，於第3態樣之顯示裝置中，做成於經對向配置之前面基板與背面基板之間，於各像素重疊設有自發光型之第1顯示元件及反射型之第2顯示元件的面板構造，並設置個別地驅動第1顯示元件及第2顯示元件之驅動機構，第2顯示元件係於將鄰接之像素分隔之隔壁間封入著色粒子，並沿著封入有該著色粒子之封入空間的內面配設共平面型電極的構造；驅動機構於共平面型電極施加電壓，使著色粒子於封入空間內移動，藉此以使由面板前方入射之光的反射量變化之方式進行顯示。
封入空間內之著色粒子的移動，基本上係沿著基板面之方向。具體而言，共平面型電極係由沿著隔壁所設之隔壁電極與沿著封入空間之底面所設之背面電極之對而構成，驅動機構於隔壁電極與背面電極之間施加電壓，使著色粒子於偏附於隔壁電極側之偏附狀態，與偏附於背面電極側之狀態之間流動移動即可。
此處，驅動機構於驅動第1顯示元件前，於隔壁電極與背面電極之間施加電壓，呈著色粒子偏附於隔壁電極側之狀態即可。
於該顯示裝置中，更以如以下為佳。
以可見光透射性之材料形成第1顯示元件，並於第1顯示元件之後方設置反射層。
於第2顯示元件中，於背面電極上設置面對前述封入空間之光導電層。
以帶正或負電之母粒子與被覆該母粒子之表面的子粒子形成著色粒子。
於前述第2顯示元件中，於封入空間內將著色粒子封入氣相中。
以密封層密封第1顯示元件，並於該密封層前方設置第2顯示元件之封入空間。
於前述封入空間之內面設置表面具有凹凸形狀之表面處理層。
以具有與著色粒子同種之帶電特性的材料形成該表面處理層。
將表面處理層之表面凹凸的平均間隔(凸部群之平均間隔)設定成較著色粒子群之平均粒徑小。
於表面處理層中，於層全体均一地形成凹凸。
以經塗布分散有微粒子之塗佈劑的塗布膜形成表面處理層。
以水作為介質，並分散具有銳鈦礦形結晶構造之TiO2
微粒子，製作該塗佈劑。
以於溶劑溶融有絕緣性樹脂粉末之溶液作為介質，並分散有由無機物所構成之微粒子，製作前述塗佈劑。
此處，使用聚碳酸酯作為絕緣性樹脂。
於以母粒子與被覆該母粒子表面之子粒子形成著色粒子時，將分散於塗佈劑之微粒子的平均粒徑設定成較子粒子之平均粒徑大，並較母粒子之平均粒徑小。
於驅動機構中，設置於第1顯示元件施加電壓之第1半導體開關元件及於第2顯示元件施加電壓之第2半導體開關元件。
於製造前述第3態樣之顯示裝置的方法中，設置於水分含有量保持為一定之乾氣環境氣體下，於各像素藉隔壁所分隔之各空間散布著色粒子的散布步驟。又，設置於乾氣環境氣體中以密封層密封第1顯示元件的密封步驟。
(4)為達成第3目的，第4態樣之顯示裝置，包含有：於經對向配置之前面基板與背面基板之間，於各像素設有自發光型之第1顯示元件及反射型之第2顯示元件的面板、及個別地驅動第1顯示元件及第2顯示元件之驅動機構，於驅動機構驅動第2顯示元件時，施加閾值電壓以上之驅動電壓，且將驅動機構驅動第1顯示元件之驅動電壓設定成該閾值以下。
換言之，前述「閾值電壓」係用以驅動第2顯示元件之最低所需電壓。將於驅動機構驅動第2顯示元件時施加於第2顯示元件之驅動電壓的最大值設為該閾值電壓以上，將驅動機構驅動第1顯示元件時施加於第1顯示元件之驅動電壓的最大值設定成該值電壓以下。
此處，以如以下為佳。
於各像素中，將第2顯示元件重疊於第1顯示元件之前方設置。
第2顯示元件係於分隔像素之隔壁間封入著色粒子，並沿著封入有該著色粒子之封入空間的內面配設有共平面型電極的構造，藉驅動機構於共平面型電極施加電壓，使著色粒子於封入空間內移動，以使由面板外部入射之光的反射量變化之方式進行顯示。此時，封入空間內之著色粒子的移動，基本上係沿著基板面之方向，前述閾值電壓相當於對封入空間內用以使著色粒子移動之最低所需電極的施加電壓。
於第2顯示元件中，於封入空間內將著色粒子封入氣相中。
第2顯示元件之共平面型電極係藉由沿著隔壁所設之隔壁電極與沿著封入空間之底面所設之背面電極之對而構成。驅動機構於隔壁電極與背面電極之間施加電壓，使著色粒子於偏附於隔壁電極側之狀態，與偏附於背面電極側之狀態之間移動。
於第1顯示元件具有陽極與陰極時，該陰極係兼為第2顯示元件之背面電極。
於第1顯示元件具有陽極與陰極時，於驅動第2顯示元件時，第1顯示元件之陽極與第2顯示元件之背面電極係連接成為同電位。
以可見光透射性之材料形成第1顯示元件，並於第1顯示元件之後方設置反射層。
以驅動機構驅動第1顯示機構及第2顯示機構之至少一者的方式為單純矩陣方式。
驅動機構使用共通之半導體開關元件，驅動第1顯示元件及第2顯示元件。
(1)於第1態樣之顯示裝置中，沿著各腔室空間之背面基板側底面設置於各像素獨立的第1電極，並於隔壁配置較第1電極靠近前面基板之第2電極，故於第1電極之外周部分與第2電極之間，沿著隔壁之側壁面可確保充分之距離。並且，於驅動機構在第1電極與第2電極之間施加驅動電壓時，於腔室空間內電能密度不會集中於狹小領域，於第1電極之外周部分與第2電極之間，沿著隔壁之側壁面形成均一之電場。
因此，於白色顯示時，即使驅動電壓較小，經封入於腔室空間內之著色粒子不會殘留地移動於隔壁之側壁面上，可於隔壁之側壁面遍布地附著。藉此，像素大幅地開口，可得高反射率、高對比之顯示。
又，因於全像素使第2電極為共用電位，即為於全像素相互導通之共通電極，故可於第2電極使用形成有對應於腔室空間之孔的導電性薄膜等。因此，可以簡便之方法製造顯示面板。
此處，將第2電極由腔室空間之背面基板側底面朝前面基板側分開地設置，並且，使第2電極朝前面基板側分開之距離為隔壁高度之1/5以上，由確保腔室空間內使著色粒子附著之領域上來看為佳。
又，以第2電極之基板厚度方向之厚度為5μm以上、25μm以下，如此由確保使第2電極朝前面基板側分開之距離上來看為佳。
將第2電極由隔壁之側壁面朝向腔室空間之中央部突出地形成的話，抑或，於由前方平面觀看面板時，第2電極之至少一部分形成為與第1電極之外周部重疊的話，沿著隔壁之側壁面可形成更大的電能密度分布。因此，亦可減低驅動電壓。
於腔室空間內，藉將著色粒子封入氣相中，因著色粒子於腔室空間內移動時之電阻變小，可迅速地移動，可於面板驅動時進行高速應答之顯示。
使著色粒子為由具有帶正或負電之物理性質之材料所構成的母粒子，被覆該母粒子表面之子粒子構成的構造，並且，於腔室空間內壁設有表面具有凹凸形狀之表面處理層的構造，因可減小於著色粒子與腔室空間之內壁間作用的凡得瓦爾力，故可減少用以移動著色粒子之驅動電壓。
此處，藉由以具與著色粒子同種之帶電特性的材料(摩擦電序相近之材料)形成表面處理層、或將表面處理層之表面凹凸的平均間隔設定成較著色粒子群之平均粒徑小，抑或，於表面處理層中，於層全體均一地形成凹凸，可更使著色粒子容易於腔室空間內移動。
表面處理層可藉由塗布分散有微粒子之塗佈劑，輕易地形成。此時，亦可藉由微粒子調整表面處理層之導電性。
又，於以母粒子與被覆該母粒子之表面的子粒子形成著色粒子時，藉設定成分散於塗佈劑之微粒子的平均粒徑較子粒子之平均粒徑大，並較母粒子之平均粒徑小，著色粒子將容易於腔室空間內移動。
於第1發明之顯示裝置中，藉於前面基板設置濾色器，亦可進行全彩顯示。
於顯示所期之影像前，藉於第1電極與第2電極之間施加較通常之驅動電壓高10%~20%左右的重設電壓，因可去除殘留於像素中央部之著色粒，呈著色粒子確實地偏附於隔壁側之狀態，故長期可得高反射率、高對比之顯示。
第3發明之顯示裝置藉於背面基板設置反射層，使著色粒子流動移動，可作為以使由面板前方入射之光的反射量變化的方式顯示之反射型。
又，第1態樣之顯示裝置中，於背面基板後設置背光源，藉使透射面板前方之透射光隨著色粒子之移動而變化，亦可作為顯示影像之透射型。
第1態樣之顯示裝置中，於各像素在各第1電極之背面側設置自發光型之顯示元件，藉使第1電極及自發光型之顯示元件具可見光透射性，並於自發光型顯示元件之背面側設置反射層，亦可做成於各像素內積層有自發光型之顯示元件與反射型之顯示元件的構造。於如此之顯示裝置中，因可增大反射型顯示元件之白色顯示時的開口率，故可得高反射率、高對比之反射型顯示，且，可良好地將來自發光型顯示元件之光出射至面板前方，可得高發光效率之發光型顯示。
因此，於反射型顯示及發光型顯示之任一者中，均幾無損及畫質，並活用自發光型顯示元件之特性(於屋內目視確認性優異、動畫顯示特性亦優異)、反射型顯示元件(於屋外目視確認性優異、低消耗電力)之各特性，可以低消耗電力由屋外至屋內進行目視確認性優異之顯示。
(2)第2態樣之顯示裝置中，於顯示面板，在各像素中於前面基板側設置第1顯示元件，於背面基板側設置第2顯示元件，第1顯示元件係於前面基板與中間基板之間隙配射分隔像素之第1隔壁，於經該第1隔壁所分隔之各第1空間內封入第1著色粒子，於各第1空間之前面基板側設置第1顯示電極，並於第1隔壁設置第1聚焦電極的構造；第2顯示元件係於背面基板與中間基板之間隙，配設分隔像素之第2隔壁，於經該第2隔壁所分隔之各第2空間內封入第2著色粒子，於各第2空間之背面基板側設置第2顯示電極，並於第2隔壁設置第2聚焦電極的構造，於是，驅動機構藉使於第1顯示電極與第1聚焦電極之間施加電壓的型態變化，顯現第1著色粒子覆蓋前面基板之狀態、或密著於第1隔壁而由前面基板退避之狀態，且驅動機構藉使於第2顯示電極與第2聚焦電極之間施加電壓的型態變化，顯現第2著色粒子覆蓋背面基板之狀態、或密著於第2隔壁而由背面基板退避之狀態，藉此，可選擇性地顯示各著色粒子之顏色。換言之，使擷取至面板前方之光的色調變化，即可以色彩進行影像顯示。
又，當驅動機構於第1顯示電極與第1聚焦電極之間施加電壓時，因以沿著第1隔壁之側壁面之形式，可形成均一之大的電能密度分布，故第1著色粒子將不會殘留於第1空間之中央部而附著於第1隔壁之側壁面上，可使第1空間為大之開口。同樣地，當驅動機構於第2顯示電極與第2聚焦電極之間施加電壓時，因以沿著第2隔壁之側壁面的形式，可形成均一之大的電能密度分布，故第2著色粒子將不會殘留於第2空間之中央部而附著於第2隔壁之側壁面上，可使第2空間為大之開口。
藉此，可得高反射率、高對比，且高色純度之顯示。
此處，於第1顯示元件中，以帶電極性互異之2種顏色的著色粒子構成第1著色粒子，於夾持第1隔壁之第1空間的對向位置成對地形成第1聚焦電極，且驅動機構只要可於第1顯示電極與成對之各第1聚焦電極之間，施加互異之電壓型態的話，即可選擇性地顯示該2種各著色粒子之顏色。
又，於第2顯示元件中，以帶電極性互異之2種顏色的著色粒子構成第2著色粒子，於第2隔壁夾持第2空間之對向位置成對地形成第2聚焦電極，且驅動機構只要可於第2顯示電極與成對之各第2顯示電極之間，施加互異之電壓型態的話，即可選擇性地顯示該2種各著色粒子之顏色。
因此，於各像素中，合計第1顯示元件及第2顯示元件可選擇性地顯示3色或4色。
第1著色粒子係使用2色選自於紅、綠、藍、黑之著色粒子，第2著色粒子係使用剩餘2色之著色粒子，藉此，可依據加法混色進行全彩顯示。
抑或，第1著色粒子係使用2色選自於青藍、黃、洋紅、黑之著色粒子，第2著色粒子係使用剩餘2色之著色粒子，藉此，可依據減法混色進行全彩顯示。
若於第2顯示元件之背面側配射白色反射層，亦可利用於該白色反射層反射之光，進行明亮之白色顯示。
驅動機構於各像素中，調整施加於第1顯示元件之第1顯示電極與第1聚焦電極對的電壓、及施加於第2顯示元件之第2顯示電極與第2聚焦電極對的電壓，藉此改變第1著色粒子於前面基板上所佔之比例及第2著色粒子於背面基板上所佔之比例，可進行層次顯示。
驅動機構於施加用以顯示影像之電壓前，於第1顯示元件之第1顯示電極與第1聚焦電極對之間施加重設電壓，呈使第1著色粒子偏附於第1聚焦電極側，並於第2顯示元件之第2顯示電極與第2聚焦電極對之間施加重設電壓，使第2著色粒子偏附於第2聚焦電極側的狀態，於像素中央部不會殘留著色粒子，且呈著色粒子確實地偏附於隔壁側之狀態，故長期可得高反射率、高對比且高色純度之顯示。
只要將第1聚焦電極形成於第1隔壁中，第1空間之背面基板側內面與中間基板側內面之間的位置，特別是第1空間之高度方向中間位置的話，即可於第1顯示電極與第1聚焦電極之間，沿著第1隔壁之側壁面確保充分之距離。又，只要將第2聚焦電極形成於第2隔壁中，由第2空間之背面基板側內面朝中間基板側內面之間的位置，特別是第2空間之隔壁高度方向中間位置的話，於第2顯示電極與第2聚焦電極之間，亦可沿著第2隔壁之側壁面確保充分之距離。特別是，將第1聚焦電極形成於由第1空間之前面基板側內面朝中間基板方向分開之位置，將第2聚焦電極形成於由第2空間之背面基板側內面朝中間基板方向分開之位置的話，該效果為大。
因此，於驅動機構施加驅動電壓時，於第1空間內及第2空間內中，電能密度不會集中於狹小領域，可沿著第1隔壁之側壁面及第2隔壁之側壁面形成均一之電場，並可使封入於腔室空間內之著色粒子遍布地附著於各隔壁之側壁面上。藉此，特別是，於白色顯示時，因像素可為大之開口，更可得高反射率、高對比之顯示。
只要將封入著色粒子之第1空間及第2空間做為氣相，因著色粒子於封入空間內移動時之電阻變小，故可進行高速應答之顯示。
第1著色粒子及第2著色粒子所含之至少1種著色粒子，藉以由具有帶正或負電之物理性質的材料所構成的母粒子，與被覆母粒子表面之子粒子形成、或藉於第1空間之內壁及第2空間之內壁設置表面具有凹凸形狀之表面處理層，或者，以具有與封入對應空間之著色粒子之材料同種之帶電特性的材料形成表面處理層，因可減小著色粒子與腔室空間之內壁間作用的凡得瓦爾力，故可減小用以移動著色粒子之驅動電壓。
此處，藉由以與著色粒子同種之帶電特性的材料(摩擦電序相近之材料)形成表面處理層、或將表面處理層之表面凹凸的平均間隔設定成較著色粒子群之平均粒徑小，抑或，於表面處理層中，於層全體均一地形成凹凸，可更使著色粒子容易於封入空間內移動。
又，於以母粒子與被覆該母粒子之表面的子粒子形成著色粒子時，藉設定成分散於塗佈劑之微粒子的平均粒徑較子粒子之平均粒徑大，並較母粒子之平均粒徑小，著色粒子將容易於封入空間內移動。
藉由塗布分散有微粒子之塗佈劑，可輕易地形成表面處理層。此時，亦可藉由微粒子調整表面處理層之導電性。
(3)第3態樣之顯示裝置中，因於各像素設置自發光型之第1顯示元件與反射型之第2顯示元件，故可視用途，切換反射型顯示與發光型顯示而驅動。因此，可活用自發光型顯示元件之特性(於屋內目視確認性優異、動畫顯示特性亦優異)、反射型顯示元件(於屋外目視確認性優異、低消耗電力)之各特性，可以低消耗電力由屋外至屋內進行目視確認性優異之顯示。
又，因於各像素中第1顯示元件與第2顯示元件並非並設而係重疊設置之面板構造，故於像素內第1顯示元件及第2顯示元件所佔之面積不會受互相之元件所限制，可將該面積設為大。
又，第2顯示元件係於分隔鄰接像素之隔壁間封入著色粒子，並沿著封入空間之內面配設有共平面型電極的構造，驅動機構藉於該共平面型電極施加電壓，使著色粒子於封入空間內移動，以使由面板前方入射之光的反射量變化之方式進行顯示，故於驅動第1顯示元件進行發光顯示時，可確保第2顯示元件之開口率為大，並可良好地將來自第1顯示元件之光出射至面板前方。
因此，於反射型顯示及發光型顯示之任一者中，均可不損及畫質地進行良好之影像顯示。
具體而言，藉由沿著隔壁所設之隔壁電極，與沿著封入空間之底面所設之背面電極之對構成共平面型電極，驅動機構於隔壁電極與背面電極之間施加電壓，使著色粒子於偏附於隔壁電極側之狀態，與偏附於背面電極側之狀態之間移動，使由面板外部入射之光的反射量變化，可良好地進行反射型之顯示。
又，驅動機構於驅動第1顯示元件前，於隔壁電極與背面電極之間施加電壓，呈著色粒子偏附於隔壁電極側之狀態，因第2顯示元件之開口率變大，故於第1顯示元件發出之光不會被第2顯示元件所遮蔽而出射至面板前方。
於前述第3態樣之顯示裝置中，以可見光透射性之材料形成第1顯示元件，並於第1顯示元件之後方設置反射層，該反射層不僅進行第2顯示元件之顯示，亦具有將來自第1顯示元件之光反射至前方的機能。
於第2顯示元件中，藉於背面電極上設置面對封入空間之光導電層，可使著色粒子於封入空間內平順地移動。
若前述著色粒子係以由帶正或負電之材料所構成的母粒子，與被覆該母粒子之表面的子粒子所形成的話，可輕易地形成帶正或負電且經著色之粒子。
於第2顯示元件中，若將著色粒子於封入空間內封入氣相中，因氣相之折射率略為1，故相較於將著色粒子封入液體中之情況，發光型顯示元件之光學特性不易劣化。
又，於將著色粒子封入氣相中時，為使附著於封入空間內面之著色粒子移動，需要某程度大小之力，且於開始移動後，可迅速地移動。
因此，未於第2顯示元件施加驅動電壓時，著色粒子於封入空間內穩定地靜止，且因於施加驅動電壓後迅速地移動，故可為穩定且迅速之顯示。
藉以密封層密封第1顯示元件，並於該密封層前方設置第2顯示元件之封入空間，可保護第1顯示元件預防溼氣等。特別是，於第1顯示元件之耐溼性弱的有機EL元件時有效。
藉於前述封入空間之內面設置表面具有凹凸形狀之表面處理層，著色粒子可容易地於封入空間內移動。
此處，藉由以與著色粒子同種之帶電特性的材料(摩擦電序相近之材料)形成表面處理層、或將表面處理層之表面凹凸的平均間隔設定成較著色粒子群之平均粒徑小，抑或，於表面處理層中，於層全體均一地形成凹凸，可更使著色粒子容易於封入空間內移動。
又，於以母粒子與被覆該母粒子之表面的子粒子形成著色粒子時，藉設定成分散於塗佈劑之微粒子的平均粒徑較子粒子之平均粒徑大，並較母粒子之平均粒徑小，著色粒子將容易於封入空間內移動。
藉由塗布分散有微粒子之塗佈劑，可輕易地形成表面處理層。此時，亦可藉由微粒子調整表面處理層之導電性。
具體而言，前述塗佈劑可以下述方法製作，以水作為介質，並分散有具銳鈦礦形結晶構造之TiO2
微粒子、或以於溶劑中溶融有以聚碳酸酯為首之絕緣性樹脂的溶液作為介質，並分散有由無機物所構成之微粒子。
於驅動機構中，藉由設置於第1顯示元件施加電壓之第1半導體開關元件及於第2顯示元件施加電壓之第2半導體開關元件，可個別地主動驅動第1顯示元件及第2顯示元件。
於製造前述第3態樣之顯示裝置的方法中，設置於水分含有量保持為一定之乾氣環境氣體下，於各像素藉隔壁所分隔之各空間散布著色粒子的散布步驟、或設置於乾氣環境氣體中以密封層密封第1顯示元件的密封步驟，對於防止溼氣混入各顯示元件係有效。
(4)依據第4態樣之顯示裝置，因於各像素設有自發光型之第1顯示元件與反射型之第2顯示元件，故可視用途，切換反射型顯示與發光型顯示而驅動。因此，活用自發光型顯示元件之特性(於屋內目視確認性優異、動畫顯示特性亦優異)、反射型顯示元件(於屋外目視確認性優異、低消耗電力)之各特性，並可以低消耗電力由屋外至屋內進行目視確認性優異之顯示。
又，因用以驅動第2顯示元件所需之閾值電壓較用以驅動第1顯示元件時之驅動電壓大，故於驅動自發光型元件時，受該驅動電壓之影響，抑制反射型元件之顯示變動。因此，可不損及畫質地進行自發光型之顯示。
又，做成將第2顯示元件重疊設於第1顯示元件之前方的面板構造的話，像素內第1顯示元件及第2顯示元件所佔之面積不會受互相之元件所限制，可將該面積設為大，故有助於提升第1顯示元件及第2顯示元件之顯示畫質。並且，於如此之面板構造之顯示裝置中，特別是，於驅動自發光型元件時，藉由抑制反射型元件之顯示變動，維持自發光型之顯示畫質的效果大。
此處，第2顯示元件係於分隔像素之隔壁間封入著色粒子，並沿著該封入空間之內面配設有共平面型電極的構造，驅動機構藉於共平面型電極施加電壓，使著色粒子於封入空間內移動，以使由面板外部入射之光的反射量變化之方式進行顯示，於驅動第1顯示元件進行發光顯示時，因可確保第2顯示元件之開口率為大，故可良好地將來自第1顯示元件之光出射至面板前方。
具體而言，藉由沿著隔壁所設之隔壁電極，與沿著封入空間之底面所設之背面電極之對構成第2顯示元件之共平面型電極，驅動機構於隔壁電極與背面電極之間施加電壓，使著色粒子於偏附於隔壁電極側之狀態，與偏附於背面電極側之狀態之間移動，使由面板外部入射之光的反射量變化，可良好地進行反射型之顯示。
於第2顯示元件中，於封入空間內將著色粒子封入氣相中，因氣相之折射率約為1，故相較於將著色粒子封入液體中的情況，發光型顯示元件之光學特性不易劣化。
又，於將著色粒子封入氣相中時，因使附著於封入空間內面之著色粒子移動需要某程度大小之力，故容易確保驅動第2顯示元件時之閾值電壓，且著色粒子於開始移動後係迅速地移動。
因此，未於第2顯示元件施加驅動電壓時，著色粒子於封入空間內穩定地靜止，且因於施加驅動電壓後迅速地移動，故可為穩定且迅速之顯示。
於第1顯示元件具有陽極與陰極時，使該陰極兼為第2顯示元件之背面電極的話，可減少第1顯示元件與第2顯示元件之間的構成要素，可提升光透射率。
於第1顯示元件具有陽極與陰極時，於驅動第2顯示元件時，使第1顯示元件之陽極與第2顯示元件之背面電極連接成為同電位的話，亦可將第1顯示元件用之驅動元件用於第2顯示元件之驅動。
以可見光透射性之材料形成第1顯示元件，並於第1顯示元件之後方設置反射層的話，該反射層不僅進行第2顯示元件之顯示，亦具有將來自第1顯示元件之光反射至前方的機能。
只要將驅動機構驅動第1顯示元件及第2顯示元件之至少一者的方式設為單純矩陣方式的話，因不需對該顯示元件設置如TFT之半導體開關元件，故可成為便宜且簡單之顯示裝置，特別適用於小型之顯示裝置。
驅動機構使用共通之半導體開關元件，驅動第1顯示元件及第2顯示元件，可成為較簡單之配線構造。
第1(a)圖係顯示實施形態1-1之顯示面板的白色顯示狀態的主要部分截面圖，第1(b)圖係第1(a)圖之A-A截面的平面圖。
第2圖係示意地顯示於絕緣層上附著有著色粒子之狀態的放大截面圖。
第3圖係顯示實施形態1-1之顯示面板之黑色顯示狀態的主要部分截面圖。
第4圖係顯示實施形態1-1之顯示面板之半色調顯示狀態的主要部分截面圖。
第5圖係顯示驅動部之構造之一例的圖。
第6圖係顯示實施例1之顯示面板的白色顯示時之電能密度分布的圖。
第7圖係顯示比較例1之電泳顯示裝置之白色顯示狀態的主要部分截面圖。
第8圖係顯示比較例1之電泳顯示裝置之白色顯示時之電能密度分布的圖。
第9圖係顯示比較例2之電泳顯示裝置之白色顯示狀態的主要部分截面圖。
第10圖係顯示比較例2之電泳顯示裝置之白色顯示時之電能密度分布的圖。
第11(a)圖係顯示實施形態1-2之顯示面板之白色顯示時的主要部分截面圖，第11(b)圖係第11(a)圖之A-A截面的平面圖。
第12圖係顯示實施例2之顯示面板之白色顯示時之等位線及電能密度分布的圖。
第13圖係說明實施例2之顯示面板之組裝方法的立體圖。
第14圖係顯示實施例3a之顯示面板之白色顯示狀態的主要部分截面圖。
第15圖係顯示實施例3a之顯示面板之白色顯示時之電能密度分布的圖。
第16圖係顯示實施例3b之顯示面板之白色顯示狀態的主要部分截面圖。
第17圖係顯示實施例3b之顯示裝置之白色顯示時之電能密度分布的圖。
第18圖係顯示實施形態1-4之顯示面板之白色顯示狀態的主要部分截面圖。
第19圖係實施形態1-5之顯示面板之發光型顯示模式的主要部分截面圖。
第20圖係實施形態1-5之顯示面板之反射型顯示模式的主要部分截面圖。
第21圖係顯示實施形態1-1之顯示面板之變形例的主要部分截面圖。
第22圖係顯示實施形態2-1之顯示裝置之構造的圖。
第23(a)圖係顯示前述顯示裝置之白色顯示時之像素部的主要部分截面圖，第23(b)圖係第23(a)圖之A-A截面的平面圖。
第24圖係顯示顯示裝置之黑色顯示時之像素部的主要部分截面圖。
第25圖係顯示顯示裝置之藍色顯示時之像素部的主要部分截面圖。
第26圖係顯示顯示裝置之紅色顯示時之像素部的主要部分截面圖。
第27圖係顯示顯示裝置之綠色顯示時之像素部的主要部分截面圖。
第28圖係顯示顯示裝置之綠色之半色調顯示時之像素部的主要部分截面圖。
第29圖係顯示顯示裝置之藍色之半色調顯示時之像素部的主要部分截面圖。
第30圖係顯示白色顯示時之第2顯示元件之電能密度分布的圖。
第31圖係顯示黑色顯示時之第2顯示元件之電能密度分布的圖。
第32圖係顯示綠色之半色調顯示時之第2顯示元件之電能密度分布的圖。
第33圖係顯示實施形態2-2之顯示裝置之像素部的主要部分截面圖。
第34圖係顯示實施形態2-3之顯示裝置之像素部的主要部分截面圖。
第35圖係顯示實施形態3之顯示裝置之構造的方塊圖。
第36圖係示意地顯示顯示面板之像素部之構造的截面圖，顯示發光顯示時之樣子。
第37圖係顯示驅動發光型元件之驅動電路之構造的圖。
第38圖係顯示驅動反射型元件之驅動電路之構造的圖。
第39圖係示意地顯示顯示面板之像素部之構造的截面圖，顯示白色顯示時之樣子。
第40圖係示意地顯示顯示面板之像素部之構造的截面圖，顯示半色調顯示時之樣子。
第41圖係示意地顯示顯示面板之像素部之構造的截面圖，顯示黑色顯示時之樣子。
第42圖係顯示實施形態之顯示裝置之電壓特性的圖表。
第43圖係示意地顯示實施形態4-1之顯示面板之像素部之構造的截面圖，顯示發光顯示時之樣子。
第44圖係顯示驅動實施形態4-1之發光型元件及反射型元件之驅動電路之構造的圖。
第45圖係示意地顯示實施形態4-1之顯示面板之像素部之構造的截面圖，顯示白色顯示時之樣子。
第46圖係示意地顯示實施形態4-1之顯示面板之像素部之構造的截面圖，顯示半色調顯示時之樣子。
第47圖係示意地顯示實施形態4-1之顯示面板之像素部之構造的截面圖，顯示黑色顯示時之樣子。
第48圖係顯示實施形態4-1之顯示裝置之電壓特性的圖表。
第49圖係示意地顯示實施形態4-2之顯示面板之像素部之構造的截面圖，顯示發光顯示時之樣子。
第50圖係顯示驅動實施形態4-2之發光型元件及反射型元件之驅動電路之構造的圖。
第51圖係示意地顯示實施形態4-2之顯示面板之像素部之構造的截面圖，顯示白色顯示時之樣子。
第52圖係示意地顯示實施形態4-2之顯示面板之像素部之構造的截面圖，顯示半色調顯示時之樣子。
第53圖係示意地顯示實施形態4-2之顯示面板之像素部之構造的截面圖，顯示黑色顯示時之樣子。
本實施形態之顯示裝置係由將複數像素於橫方向(X方向)及縱方向(Y方向)上矩陣狀地配列而成之顯示面板100，與驅動部10所構成。
說明顯示面板100之裝置構造。
第1(a)圖係顯示實施形態1-1之顯示面板之構造的主要部分截面圖，圖示一個像素(顯示單元)作為代表。
此處說明黑白顯示各像素之顯示面板，但藉以R(紅)、G(綠)、B(藍)、或C(青藍)、Y(黃)、M(洋紅)之圖素(次像素)構成各像素，亦可作為全彩顯示之顯示面板。
像素尺寸係例如，橫方向(X方向)、縱方向(Y方向)之間距均為300μm。於全彩顯示時，R(紅)、G(綠)、B(藍)、或C(青藍)、Y(黃)、M(洋紅)之各圖素係水平100μm×垂直300μm之矩形。
第1(b)圖係顯示第1(a)圖之A-A截面的圖。
各像素係做成如第1(b)圖所示之矩形，並藉由隔壁5所切隔。
如第1(a)圖所示，前面基板1與背面基板2係隔有間隔地對向配置，其間所形成之間隙係藉由於縱方向(Y方向)及橫方向(X方向)上呈井字形所形成之隔壁5(5a、5b)分隔後，分割成配列有複數呈矩陣狀的腔室空間3。並且，各腔室空間3中封入有預定量之黑色著色粒子4(著色粒子4之粒子群)。
於背面基板2上形成有白色反射層6，於其上形成第1電極7，再形成被覆該第1電極7之絕緣層8。該第1電極7係較以隔壁5所切隔之腔室空間3小一點所形成的矩形電極。
又，前述隔壁5係以聚合物樹脂所形成，且由設於前面基板1側之上部隔壁5b與設於背面基板2側之下部隔壁5a所構成。
於上部隔壁5b與下部隔壁5a之間形成第2電極9。該第2電極9係全像素且同電位之共通電極，與隔壁5同樣地於縱方向(Y方向)及橫方向(X方向)呈井字形地形成，以包圍各像素之腔室空間。
第2電極9係形成於由腔室空間3之底面朝向前面基板1僅分開相當於下部隔壁5a之高度h1之距離的位置。
於該第1電極7與第2電極9之間，由驅動部10施加用以驅動著色粒子4之電壓。
當驅動部10施加電壓於第1電極7與第2電極9之間時，藉由著色粒子4於各腔室空間3內流動移動，於前面基板1之前方(Z方向)顯示影像。
另外，雖未顯示於第1、2圖，顯示面板100中，於背面基板2上亦形成構成驅動部10之開關元件。例如，如第5圖所示，於各像素形成TFT元件12，且TFT元件12與前述第1電極7電連接。
前面基板1為了擷取光，除了為由硼矽酸鹼玻璃、鈉鈣玻璃等透明玻璃材料所構成之基板以外，亦可使用PEN、PES、PET等透明樹脂薄膜。
背面基板2，例如，除了為由硼矽酸鹼玻璃、鈉鈣玻璃等玻璃材料所構成之基板以外，可使用PEN、PES、PET等樹脂薄膜、不鏽鋼等金屬箔。
第1電極7係以ITO(Indium Tin Oxide；銦錫氧化物)、IZO(Indium Zinc Oxide；銦鋅氧化物)等透明電極材料所形成。
絕緣層8係以影印感光體中所使用之聚碳酸酯系電荷輸送材所形成，並可透射可見光線之無色透明的樹脂材料。
如此，由於前面基板1、絕緣層8、第1電極7均具可見光透射性，故可透過絕緣層8之未覆蓋有著色粒子4的領域，由面板前方觀看白色反射層6。
第2電極9係以Cr/Al/Cr、Cr/Cu/Cr、Ti/Al/Ti等導電性金屬所形成。此處，做成Cr、Ti與Al、Cu之夾層構造的理由係，藉將低電阻材料之Al、Cu使用於芯材以提高電極之導電性，並藉由使用Cr、Ti以提高隔壁5與芯材之密著性，且藉由發揮反射防止膜之機能來防止對比下降。
第2圖係示意地顯示著色粒子4附著於絕緣層8上之狀態的放大截面圖。
如第2圖所示，著色粒子4係以母粒子4a與被覆其表面之子粒子4b所形成的複合微粒子，具有帶正電之特性。
母粒子4a係使用以積水化成品工業(股)製之真球狀微粒子聚合物MBX-5(平均粒徑5μm)、或綜研化學(股)製之Chemisnow MX-5(平均粒徑5μm)為基質，再經黑色顏料等著色者，又，子粒子4b中藉由使用平均粒徑16nm之經施行帶電處理的單分散二氧化矽微粒子，可形成著色粒子4全體具有帶電性者。
母粒子4a因係丙烯酸製，故真比重小如1.2g/cm3
且軟化點低。另一方面，子粒子相較於母粒子，真比重2.1g/cm3
較大，但混合比例小，故對粒子全體之影響小，又，因軟化點較母粒子高，故容易以機械化學等方法固著於母粒子。
母粒子4a中除此之外，亦可使用苯乙烯系、三聚氰胺系等樹脂材料。於子粒子4b中使用二氧化矽係因為可藉由矽烷耦合劑等進行穩定且可得大之帶電量的帶電處理。
如前述，以電荷輸送材所形成之絕緣層8的帶電狀態係依據施加於第2電極9之基準電壓Vo(=Vgnd)與施加於第1電極7之正或負電壓的相對關係變化。隨著該帶電狀態，帶有正電之著色粒子4於絕緣層8上左右移動，著色粒子4被覆絕緣層8之比例(即著色粒子4被覆白色反射層6之比例)產生變化。
如第2圖所示，以於該絕緣層8之表面部分設置表面形成有微小凹凸的表面處理層8b為佳。
第5圖係顯示驅動部10之構造之一例的圖。
為驅動控制各像素之顯示元件，於驅動部10設有資料電壓設定部110、選擇電壓設定部120，並設有系統控制部200。
此外，系統控制部200將通知施加資料電壓之時點的資料控制信號與影像信號傳送至資料電壓設定部110，且將通知施加選擇電壓之時點的選擇控制信號傳送至選擇電壓設定部120。
前述資料電壓設定部110、選擇電壓設定部120中，依據由系統控制部200所傳送之資料控制信號、選擇控制信號、及電源控制信號，對顯示面板100之各顯示元件施加用以進行顯示動作的資料電壓、選擇電壓、電源電壓。
如上述，於顯示面板100中於各呈矩陣狀地配列之各腔室空間3設有TFT元件12。
為了由資料電壓設定部110對各半導體開關元件12施加資料電壓，複數資料線111於縱方向(Y方向)上延伸設置，為了由選擇電壓設定部120對各半導體開關元件12施加選擇電壓，複數選擇線121於橫方向(X方向)上延伸設置。
另外，係設成可對全部像素之第1電極7施加重設電壓V+r(+50V)。又，該重設電壓V+r可由資料電壓設定部110經過複數資料線111、TFT元件12後施加至第1電極7，亦可另外設置重設電壓用之線。
又，該等線111、121係沿著背面基板2之表面所形成。
各像素中之開關元件的構造：如第5圖所示，對應於各腔室空間3所設置之TFT元件
12係其閘極電極連接於選擇線121，一邊之S/D電極連接於資料線111，且另一邊之S/D電極連接於第1電極7，而可對第1電極7施加驅動電壓。
又，共通於面板全體之第2電極9係連接於一定之參考電位Vo(=Vgnd)。
說明前述驅動部10之動作例。
傳送至系統控制部200之影像信號主要係顯示靜止影像的影像信號，一格份(1 frame)之影像信號係以對應於設在顯示面板100之各像素的亮度信號(白、中間、黑)所構成。
系統控制部200於接受影像信號時，首先，總括地於全部之像素，對第1電極7施加正的重設電壓V+r。
接著，依據影像信號，對資料電壓設定部110傳送資料控制信號，對選擇電壓設定部120傳送選擇控制信號，透過各設定部110、120驅動各像素之顯示元件而進行影像顯示。
換言之，系統控制部200係一面由選擇電壓設定部120對複數選擇線121依序施加選擇電壓，一面由資料電壓設定部110對複數各資料線111施加相當於依據影像信號之顯示濃度大小之正或負的資料電壓。
該資料電壓係被設定為適合各顯示之值，如1.欲為白色顯示之像素係V+(+40V)，2.欲為黑色顯示之像素係V-(-40V)，3.欲為半色調顯示之像素係大小較黑色顯示時之負電壓V-小之負電壓Vm-(電壓絕對值係35V以下)。
另外，因藉由前述重設操作可使全部之像素成為白色顯示狀態，故亦可省略對欲為白色顯示之像素施加資料電壓V+。藉此，於施加有選擇電壓Vs之選擇線121上的各像素中，因於第1電極7施加有前述資料電壓VD，於各像素進行依據影像信號的寫入，故藉由依序掃描選擇線，而於顯示面板100全體之像素進行寫入。如此構成顯示面板100之各像素，依據影像信號成為白色顯示、半色調顯示、黑色顯示之任一者，而成為一格份之影像顯示。
然後，經寫入後，即使不於各第1電極7施加電壓，藉由凡得瓦爾力(Van der Waals' force)可維持影像顯示狀態。因此，可以少量之消耗電力長時間地顯示電子書籍之本文畫面或靜止影像等內容。接著，於傳送用以顯示新內容之影像信號時，系統控制部200係與前述同樣地進行重設操作及寫入動作。<顯示面板各像素之動作>如前述，藉由驅動部10施加驅動電壓至顯示面板100，於顯示面板100之各像素所產生的動作，一面參照第1圖及第3、4圖一面進行說明。
1.白色顯示像素欲為白色顯示之像素中，藉於第1電極7施加正電壓V+，形成由第1電極7朝向第2電極9之電場，故如第1圖所示，存在於絕緣層8上之著色粒子4(帶正電)呈被吸附於隔壁5之側壁側(第1電極9側)的狀態，絕緣層8形成開口。因此，由面板前方入射之光不會被著色粒子4所遮蔽，通過以透明材料所形成之絕緣層8、第1電極7，於白色反射層6反射，再出射至面板前方，而呈白色顯示狀態。此處，於著色粒子4與隔壁5之側壁間主要產生藉凡得瓦爾力產生之附著力，故即使停止施加來自驅動部10之正電壓，該白色顯示狀態仍可維持至下次對第1電極7施加驅動電壓時。
2.黑色顯示像素欲為黑色顯示之像素中，藉由驅動部10對第1電極7施加負電壓V-，絕緣層8表面附近之負電荷佔有優勢，如第3圖所示，帶有正電之著色粒子4被吸附至第1電極7側，成為以覆蓋絕緣層8之形式偏附的狀態。因此，於該像素中，因藉由黑色之著色粒子4覆蓋白色反射層6之全體，故呈黑色顯示狀態。此處，因著色粒子4與絕緣層8之間主要產生藉凡得瓦爾力產生之強大的附著力，故即使停止施加來自驅動部10之負電壓，該黑色顯示狀態仍可維持至下次對第1電極7施加驅動電壓時。
3.半色調顯示欲為半色調顯示之像素中，由驅動部10對第1電極7施加較小之電壓Vm-，雖與前述黑色顯示時同樣地，由第2電極9朝向第1電極7產生電場，但因所產生之電能密度小，故絕緣層8表面附近產生之負的電荷量較黑色顯示時少。因此，如第4圖所示，帶正電之著色粒子4的一部分由隔壁5脫離被吸附至第1電極7側，絕緣層8之一部分係被黑色之著色粒子4覆蓋。如此，藉白色反射層6與黑色之著色粒子4的組合成為半色調顯示。此處，與白色顯示時及黑色顯示時同樣地，因於著色粒子4與隔壁5之側壁、或著色粒子4與絕緣層8之間主要產生藉凡得瓦爾力產生之強大的附著力，故即使停止施加來自驅動部10之負電壓，該半色調顯示狀態仍可維持至下次對第1電極7施加驅動電壓時。如以上，構成顯示面板之各像素中，依據藉驅動部10所施加之電壓值，成為白色顯示、半色調顯示、黑色顯示之任一者，而成為一格份之影像顯示。並且，即使停止驅動電壓，該顯示影像仍繼續維持。另外，以如前述地於影像顯示前，藉於第1電極7施加較通常白色顯示時所施加之電壓V+大10%~20%左右的正之重設電壓V+r，將顯示面板100全體之像素設為白色顯示狀態為佳。
藉由該重設操作，於腔室空間3內，與前述白色顯示時同樣地，著色粒子4(帶正電)呈被吸附於隔壁5之壁面(第2電極9側)的狀態，但因第1電極7與第2電極9之間形成有較為強大之電場，故可消除殘留於腔室空間之中央部的著色粒子4，可使著色粒子4確實地偏附於隔壁5側。因此，長期經常可得高反射率、高對比之顯示。又，亦可防止著色粒子4附著於絕緣層8上所殘留之燒入(burn-in)。
<藉本實施形態之顯示裝置產生的效果>如第1(b)圖所示，於平面觀看X-Y面時，第1電極7係較以隔壁5所分割之腔室空間3的尺寸小之矩形的電極，故第1電極7之外緣與第2電極9之內緣雖互相接近，但如第1(a)圖所示，第1電極7與第2電極9係於Z方向僅分開有距離h1。因此，當於第1電極7與第2電極9之間施加電壓時，於第1電極7與第2電極9之間隙中，形成有沿著下部隔壁5a之側壁面於Z方向均勻之電場。
即使施加之電壓較小，著色粒子於該領域中仍會遍布地附著於下部隔壁5a之側壁面上，故藉由確保第1電極7之外周端部與第2電極9之間隙距離h1，使經封入於腔室空間內之著色粒子不會殘留於像素之中央部，而移動至下部隔壁5a之側壁面上，可使腔室空間3之底面3a為一大開口。如此，可得高反射率、高對比之顯示。
為了充分得到此種效果，以將第1電極7與第2電極9之Z方向分開距離h1設為包含第2電極9的隔壁5之高度H的1/5以上(h1≧1/5×H)為佳。又，顯示面板100中，因著色粒子4於腔室空間3內封入於氣相中，故相較於著色粒子於液體中移動之電泳顯示裝置，雖於開始移動時需要某程度大小的電壓，但於開始移動後可迅速地移動。因此，於未施加驅動電壓時，著色粒子4於腔室空間3內係穩定地靜止，且於施加驅動電壓後迅速地移動。因此，可為穩定且迅速之顯示。
又，封入於腔室空間3內之空氣等氣體因折射率略為1，故相較於使用於電泳方式之絕緣性透明液體，例如於矽油(折射率1.4)中封入有粒子的情形，可得良好之光學特性，可實現特別良好之白色顯示。又，第2電極9因於全像素係為共通之電位的共通電極，故可使用導電性薄膜等以簡便之方法形成。因此，可較容易地製作顯示面板。
另外，於本實施形態之顯示裝置中，藉將腔室空間3內作為氣相，可實現特別良好之光學特性與迅速之動作，但於將腔室空間3內作為液相時，亦可提升反射率、對比。
(實施例1)說明顯示面板100之製造方法的一例。背面基板2之製作：於由無鹼玻璃所構成之背面基板2，藉由塗布、印刷、冷噴塗等方法，除了影像顯示所需之基板的周邊部以外，幾於全面形成由氧化鈦(titania)皮膜所構成之白色反射層6。接著，藉由以透明導電材料之ITO進行濺鍍、蒸鍍等形成薄膜，並藉光蝕刻及蝕刻等製程圖案成形成預定之矩形形狀，形成第1電極7。
最後，藉由塗布或印刷經溶解於溶劑之聚碳酸酯系的電荷輸送材，除了基板的周邊部以外幾於全面形成絕緣層8。之後，於絕緣層8之表面上，如下述地形成表面具有凹凸形成的表面處理層8b。形成表面處理層8b之步驟：藉將於介質中分散有TiO2
微粒子之塗佈劑塗布於絕緣層8之表面上，形成表面處理層8b。
當塗佈劑係以水作為介質時，以使用銳鈦礦形結晶構造者作為TiO2
微粒子為佳。另一方面，當以有機物作為介質時，TiO2
微粒子不需為銳鈦礦形之結晶構造，亦可為金紅石形或非晶形者。
具體而言，如第2圖所示，藉將分散有TiO2
微粒子之塗佈劑塗布於環狀醚系溶劑THF中溶融有聚碳酸酯粉末之介質，可於絕緣層8之表面部8a上形成表面處理層8b。該表面處理層8b係由TiO2
微粒子層與露出於最表面之聚碳酸酯層所構成。
此處，選擇聚碳酸酯作為表面處理層8b之介質，係因為可位於離作為著色粒子4之構成材料的丙烯酸樹脂(PMMA)較近之摩擦電序的緣故。換言之，藉使著色粒子4與表面處理層8b具有同種之帶電特性，因兩者間作用之靜電力變小，故實際於第1電極7施加電壓時，著色粒子4可平順地於腔室空間3內移動。另，由實驗可知藉由該構造，實際上亦可得到良好之電壓特性。如此所形成之表面處理層8b係膜硬度高、高透射率的層，並為TiO2
微粒子之凝集較少，積層有粒徑分布一致之粒子的均一之層，層之厚度係100nm左右。此處，可藉由塗佈劑中使用之TiO2
微粒子的種類或量，調整所形成之表面處理層8b的導電性。如此，藉於絕緣層8之表面形成表面處理層8b，因可降低於絕緣層8與著色粒子4之間作用的凡得瓦爾力，故可以低之施加電壓使著色粒子4遠離絕緣層8。
塗佈劑中使用之TiO2
微粒子係使用較著色粒子4之直徑(5μm)小的直徑(30nm)者。該理由係，當以具有較著色粒子4之直徑大之直徑的微粒子形成表面處理層8b時，於該表面處理層8b所形成之凹凸將變大，著色粒子4本身將沿著凹凸附著，而使降低凡得瓦爾力之效果消失的緣故。又，藉由使用直徑較著色粒子4之直徑小的微粒子，表面處理層8b之表面凹凸的平均間隔將較著色粒子4群之平均粒徑小。藉此，於著色粒子4與絕緣層8之間作用之凡得瓦爾力將確實地降低，故可以低驅動電壓使著色粒子4遠離絕緣層8。以相同之理由，以將該表面處理層8b之凹凸形狀於層表面全體均一地形成為佳。具體而言，以將表面處理層8b形成為無較著色粒子4之直徑(5μm)大之缺漏為佳。另外，本實施例之絕緣層8之厚度係15μm，以不產生因施加電壓而形成的絕緣破壞。
此種表面處理層8b不僅於絕緣層8之上，亦可形成於隔壁5、第2電極9之表面。藉此，於腔室空間3之內面全體，電阻、帶電性、及形狀等條件為均一，且具有與附著於表面處理層8b之著色粒子4大致相同的電壓特性，故於驅動時可得良好之顯示特性。
接著，藉由光蝕刻等方法形成對應於像素尺寸之井字形的下部隔壁5a。下部隔壁5a之尺寸係間距300μm、寬度10μm，高度h1係20μm。以上，於背面基板2上形成白色反射層6、第1電極7、絕緣層8、及下部隔壁5a。
前面基板1之製作：於由無鹼玻璃所構成之前面基板1上形成上部隔壁5b。上部隔壁5b係以與下部隔壁5a相同之方法，形成相同之形狀、間距、寬度，但上部隔壁5b之高度係5μm。接著，於形成有上部隔壁5b之井字形圖案上藉網板印刷、噴墨、分配器等方法塗布以Ag作為主成分之糊劑，之後，藉由乾燥、燒結形成高度5μm之第2電極9。藉此，於前面基板1上形成上部隔壁5b及第2電極9。著色粒子之製造方法：說明著色粒子4之製作方法。製作如第2圖所示之複合微粒子，適合以於製作母粒子後藉機械化學使子粒子固著的方法。
(股)奈良機械製作所之混合系統係藉由機械化學之一的高速氣流中衝撃法，將子粒子於母粒子固定化處理的裝置。使用該裝置，藉於高速氣流中使作為子粒子4b之單分散二氧化矽微粒子與作為母粒子4a之聚合物微粒子衝撞後固定，可大致均一地被覆單分散二氧化矽粒子，以覆蓋聚合物微粒子表層之全面。
於母粒子4a之表層全面被覆子粒子4b的混合比例係使子粒子4b較化學計量比例稍多，母粒子4a：子粒子4b之重量比為100：3或100：5。此處，化學計量比例係指假定以1層子粒子4b被覆母粒子4a之表面全面時的計算值，使混合比例較理論值多係因為以高速氣流中衝撃法使子粒子4b之層均一有其限度，以1層子粒子4b覆蓋母粒子4a全面係為困難的緣故。製作複合微粒子之方法，除此之外，亦有如懸浮聚合法以一次之製程製作的方法。然而，經以懸浮聚合法製作之複合粒子因於子粒子表面形成由界面活性劑等製造製程中使用之添加物所構成的被膜，故若不以高速氣流中衝撃法等處理剝離被膜的話，複合粒子之流動性無法提升。如以上所製作之著色粒子4係帶正電。為保持一定之帶電量，以於水分含有量保持為一定之乾空氣、乾氮氣等環境氣體下保管為佳。
組裝面板之步驟：於如前述製造之背面基板2中，於藉由下部隔壁5a分隔成各個像素之各空間，大致均等地散布著色粒子4，且與前面基板1重合，於前面基板1之周緣部塗布環氧系UV接著劑。然後，對位前面基板1與背面基板2之位置，使前面基板1側之上部隔壁5b及第2電極9，與背面基板2側之下部隔壁5a重疊，再照射UV光使接著劑硬化後，完成顯示面板。該組合面板步驟以於經使水分含有量極少之乾燥處理的乾氣(例如乾氮)環境氣體下進行為佳。藉此，於腔室空間3內封入經排除水分之乾氣及著色粒子4，使著色粒子4之帶電量維持為一定。
經製作之顯示面板100中，包含第2電極9之高度h2(5μm)的隔壁5全體之高度H係30μm，且前面基板1與背面基板2之間腔室空間3之高度係相同。又，第1電極7與第2電極9之Z方向分開距離h1係20μm。
(顯示裝置之驅動例)於如以上製作之實施例1的顯示面板100連接驅動電路，並以以下之驅動電壓驅動。
重設電壓V+r=+50V。
施加於黑色顯示像素之電壓V-=-40V。
施加於半色調顯示像素之電壓Vm-=-20V。
施加於白色顯示像素之電壓V+=+40V。
結果，特別於白色顯示時可得良好之白色。
第6圖係顯示模擬經白色顯示之實施例之顯示面板100時等電位面及電能密度分布之結果的圖。另外，各領域之電能密度係呈電場大小之平方的比例。
相對於隔壁5之側壁面，等電位面係大致垂直地以等間隔相交，可知於沿著隔壁5之側壁面的大領域形成均一之電場強度。又，可知電能密度亦沿著隔壁5之側壁面均一地形成。另外，於使用上述之粒徑的著色粒子4時，為使封入於腔室空間3內之全部著色粒子4附著於隔壁5之側壁，需確保第1電極7與第2電極9之Z方向分開距離h1最低為5~6μm。該距離當以隔壁5之高度H(30μm)為基準時，相當於其1/5左右。由該點可知，以如前述地設定h1>1/5×H為佳。
第2電極9之Z方向膜厚(高度)h2，當設成較5μm小時，即使提高驅動電壓亦不易使著色粒子4移動，故以5μm以上為佳。又，於隔壁5之高度H為30μm時，為如前述確保Z方向分開距離h1為5μm以上，需將Z方向膜厚h2設為25μm以下。藉複合微粒子及表面處理層產生之效果，如上述，具有降低著色粒子4與絕緣層8及隔壁5之間產生之凡得瓦爾力的效果，除此之外，藉由複合微粒子亦提升耐濕度特性。關於該點，測定複合化粒子與未被覆子粒子之丙烯酸製聚合碳粉(Polymerized toner)，於環境氣體溫度45℃中溼度由50%上升至90%時的帶電量變化後，複合化粒子係下降15%左右，但丙烯酸製聚合碳粉之帶電量較初期下降55%。(實施例1之變形例)前述第1圖所示之實施例1中，係設定成使第1電極7之尺寸位於較隔壁5之側壁面內側之腔室空間3的領域內，但第21圖所示之實施例中，係較腔室空間3之領域延伸至外側，於由面板前方平面觀看時，形成為第1電極7之外周部與第2電極9重疊亦可。
該變形例中，與前述第1圖之顯示面板100同樣地，沿著隔壁5之側壁面均一地形成電場，但因其電能密度變得較高，故可減少驅動電壓。該效果與實施形態1-2中後述之將第2電極9形成由隔壁5之側壁面突出時的效果相同。
(比較例1)
第7圖係顯示比較例1之電泳顯示裝置之像素部的主要部分截面圖，顯示白色顯示時狀態。於該顯示裝置中，像素尺寸等基本之面板構造係與前述實施例1之顯示面板100大致相同。然而，前述實施例1之顯示面板100中第2電極9係由背面基板2側之絕緣層8朝前方遠離所形成，相對於此，該比較例1中相異之處係，第2電極係於設在背面基板102側之絕緣層108的正上方形成之點、著色粒子未被子粒子被覆之點、於絕緣層108或隔壁105之側壁未進行表面處理之點、及腔室空間103內係液相之點。施加於電極之電壓係與實施例1相同。於比較例1之面板中，著色粒子104凝集於第1電極107與第2電極109之間，著色粒子104之一部分附著於腔室空間103之底面103a上使開口率下降。藉此，由白色反射層106產生的白色顯示領域變小，可見黑色之著色粒子104，於白色顯示時會呈染到灰色之白色。
又，欲由白色顯示切換至黑色顯示而將對第1電極107之施加電壓由正改變成負時，著色粒子104之一部分會持續附著於第1電極107與第2電極109之間，可移動之黑色著色粒子104減少，而無法得到充分之黑色顯示。結果，於比較例1之面板構造中，成為反射率及對比低的顯示。經考察，這是因為比較例1中，於第1電極107與第2電極109之間的狹小領域中產生電場集中，使電能密度變密的緣故。
第8圖係顯示經白色顯示比較例1之顯示面板時之等位線與電能密度分布的圖。實施例1之顯示面板100中，對第1電極7施加+100V時的電能密度之最大值係58.3N/m2
，相對於此，比較例1中，對第1電極107施加+100V時產生的電能密度之最大值係66.2N/m2
，於同一條件下之電能密度稍大。
由該點可知，比較例1可降低驅動著色粒子104之閾值電壓。然而，實際上，實施例1之顯示面板100可以±40V驅動，相對於此，本比較例1之面板構造中需以±100V以上大小之電壓來進行驅動。如此，可知實施例1之顯示面板100可以低電壓驅動係因為將著色粒子4做成複合粒子，且於絕緣層8或隔壁5之側壁亦進行表面處理的緣故。
(比較例2)第9圖係顯示比較例2之電泳顯示裝置之像素部的主要部分截面圖，顯示白色顯示時之狀態。該比較例2之面板構造係與比較例1相同，僅第2電極之構造相異。換言之，比較例2中，將隔壁105做為以絕緣層被覆由導電體所構成之芯材之周圍的構造，且該芯材係第2電極109，第2電極109之高度係與隔壁105之高度相同。於如此之比較例2中，於驅動時亦與比較例1相同，著色粒子104凝集於第1電極107與第2電極109之間，著色粒子104之一部分附著於底面103a上。因此，於白色顯示時，開口率下降，由白色反射層106產生的白色顯示領域變小，可見黑色之著色粒子104。經考察，這是因為比較例2中，於第1電極107與第2電極109之間的狹小領域產生電場集中，使電能密度變密的緣故。此外，於該比較例2中附著於腔室空間之中央部的著色粒子104之量較比較例1略多，於白色顯示時呈染到灰色之白色。
然而，欲由白色顯示切換至黑色顯示而將對第1電極7之施加電壓由正改變成負時，持續附著於第1電極107與第2電極109之間的著色粒子104之量較前述比較例1少，可得較穩定之黑色顯示。第10圖係顯示經白色顯示比較例2之顯示面板時之等位線與電能密度分布的圖。
當對第1電極107施加+100V時產生之電能密度的最大值係74.9N/m2
，較前述比較例1中同一條件下之電能密度的最大值大，雖知可將用以驅動著色粒子104之閾值電壓降得較比較例1低，但驅動仍需要±100V以上大小的電壓。[實施形態1-2]第11(a)圖係顯示實施形態1-2之顯示裝置之像素部的主要部分截面圖，顯示白色顯示時之狀態。又，第11(b)圖係第11(a)圖之A-A截面的平面圖。本實施形態之顯示面板與前述實施形態1-1相異之點係第2電極9由隔壁5之側壁面朝腔室空間之中心部突出而形成之點。
藉本實施形態之顯示面板的效果基本上與前述實施形態1-1相同，藉於第1電極7與第2電極9之間施加電壓，沿著隔壁5之側壁面所形成的電能密度分布係均一，故著色粒子4遍布地附著於隔壁5之側壁，相較於實施形態1-1，本實施形態中，因沿著隔壁5之側壁面形成較高的電能密度，故於白色顯示時可得較良好之白色。又，因著色粒子4被封入於氣相中，即使與著色粒子開始移動時需要某程度大小的電壓，但於開始移動後可迅速地移動之點亦相同。
(實施例2)實施例2之顯示面板的像素尺寸係與前述實施例1相同。第2電極9之高度h2與實施例1相同係5μm，由隔壁5之側壁面之突出量W係5μm。第12圖係顯示經白色顯示實施例2之顯示面板時之等位線及電能密度分布的圖。前述實施例1中驅動電壓需為±40V左右，但該實施例2中可將驅動電壓降低至±30V。
又，於實施例2之顯示面板中，於第1電極7施加+100V時產生之電能密度的最大值係92.0N/m2
。這係於同一條件下實施例1之電能密度的最大值為58.3N/m2
的1.5倍以上。實施例2之顯示面板的製造方法係直到於前面基板1上形成上部隔壁5b、及於背面基板2上形成下部隔壁5a為止皆與實施例1相同，但第2電極9之製造方法係與前述實施例1大幅相異，於第2電極9使用以對應於腔室空間之形狀的孔形經加工成網狀的金屬薄膜。
以如前述實施例1中說明之方法，於隔壁5之井字形圖案上以網板印刷、噴墨、分配器等方法形成第2電極時，因藉由乾燥、燒結步驟電極反倒更朝隔壁之中心方向收縮，而不易使第2電極9精準地由隔壁5之側壁面突出，但藉由使用金屬薄膜即可達成。
前述金屬薄膜係對應於X方向、Y方向配列成矩陣狀之各像素的位置，加工成孔者。孔之大小係較腔室空間3之尺寸小，例如，使第2電極由腔室空間3之內壁面(隔壁5之側壁面)突出5μm時，為較腔室空間3之內部尺寸小10μm之孔徑即可。
第13圖係說明實施例2之顯示面板之組裝方法的立體圖。如該圖所示，藉由一面將作為第2電極9之網狀金屬薄膜對位一面夾入至上部隔壁5b所形成之前面基板1，與至下部隔壁5a所形成之背面基板2之間，即可組裝顯示面板。依據該方法，可精準地形成第2電極9由隔壁5之側壁面朝像素中央部突出5μm之形狀。
[實施形態1-3]第14圖係顯示實施形態1-3之顯示裝置之像素部的主要部分截面圖，顯示白色顯示時之狀態。本實施形態之顯示面板與實施形態1-1相異之點係未於前面基板1側設置上部隔壁5b，並增厚第2電極9之高度之點。於本實施形態中，亦與前述實施形態1-1相同，因藉於第1電極7與第2電極9之間施加電壓所形成之電能密度分布於隔壁5之側壁周邊大致均一，著色粒子4可遍布地附著於隔壁5之側壁。
(實施例3a)實施例3a之顯示面板係將像素尺寸設成與前述實施例1之顯示面板相同，且第1電極7與第2電極9之Z方向分開距離h1係20μm，第2電極9之高度h2係10μm。第2電極9係與實施例2同樣地使用經加工成網狀之金屬薄膜。該顯示面板係與前述實施例1相同，可以±40V之驅動電壓驅動。第15圖係顯示經白色顯示之實施例3a之顯示面板時之等位線及電能密度分布的圖。
於實施例3a中，於第1電極7施加+100V時產生之電能密度的最大值係55.5N/m2
，雖較於同一條件下驅動實施例1之顯示面板時電能密度的最大值58.3N/m2
稍小，但大致同等。另外，其他構造係相同，於將第2電極9之厚度h2變薄如5μm時，於同一條件下之電能密度的最大值係40.3N/m2
，可以±50V之驅動電壓驅動，但於將第2電極9之厚度h2變薄如1μm時，於同一條件下之電能密度的最大值係13.6N/m2
，即使以±100V之驅動電壓仍無法驅動。該實施例3a之顯示面板的製造法雖於實施例2相同，但不需於前面基板1上形成上部隔壁5b，一面將作為第2電極9之金屬薄膜對位一面夾入至下部隔壁5a所形成之背面基板2與前面基板1之間，即可組裝顯示面板。
(實施例3b)
第16圖係顯示實施例3b之顯示裝置之像素部的主要部分截面圖，顯示白色顯示時之狀態。該實施例3b亦與實施例3a相同，第1電極7與第2電極9之Z方向分開距離h1係20μm，第2電極9之高度h2係10μm，但與前述實施例2同樣地第2電極9係由下部隔壁5a之側壁面朝像素中央部突出，其突出量W係5μm。
於該實施例3b中，亦藉由於第1電極7與第2電極之間施加電壓，沿著隔壁5之側壁面於Z方向上形成均一之電場。因此，著色粒子4可沿著隔壁5之側壁遍布地附著。第17圖係顯示經白色顯示實施例3b之顯示面板時之等位線及電能密度分布的圖。
於本實施例中，於第1電極7施加+100V時之電能密度的最大值係90.2N/m2
，較第14圖實施例3a之同一條件下之電能密度的最大值55.5N/m2
大1.6倍以上。可將實施例3a中所需之±40V驅動電壓降低至±30V。
又，相較於實施例2之顯示面板，於同一條件下之電能密度的最大值稍小，但大致同等。
第18圖係顯示實施形態1-4之顯示裝置之像素部的主要部分截面圖。
本實施形態與前述實施形態1-1相異之點係，使用背光源之透射型構造之點、及於前面基板1之背面側表面上形成有濾色器18之點。
換言之，本實施形態之顯示面板中，前面基板1、背面基板2、第1電極7、第2電極9、著色粒子4等係與實施形態1-1相同之構造，但於背面基板2之下側設置背光源單元30。該背光源單元30係由導光板31、光源32、及設於導光板31下面之反射板33所構成，由光源32發出之光係由導光板31之端面入射，再於反射板33與背面基板2之間重複反射，且一部分之光由背面基板2透射腔室空間3、濾色器18後出射面板前方。
又，濾色器18係相對於各腔室空間配置R(紅)、G(綠)、B(藍)3種。各色之圖素(次像素)的尺寸係，例如，水平100μm×垂直300μm之矩形，合併R、G、B3個圖素，成為縱橫皆為300μm之矩形。於此種之顯示面板中，由驅動部10於第1電極7與第2電極9之間施加對應於圖像信號之電壓，對應於該電壓著色粒子4顯示與實施形態1-1中說明之相同舉動，達成作為光閘之功用，以調整R、G、B之光量。因此，各圖素中可層次顯示對應影像信號之R、G、B各色，可實現全彩顯示。
於本實施形態之透射型顯示裝置中，因可提高像素開口率，故可明亮地顯示。又，因著色粒子4係於氣相中移動，故可進行反應速率快之全彩動畫顯示。另外，於本實施形態之透射型顯示裝置中，即使將第2電極9做成與實施形態1-2或實施形態1-3相同之構造，亦可同樣地實施。
[實施形態1-5]本實施形態係於可切換自發光型之第1顯示元件與反射型之第2顯示元件的顯示裝置中使用本發明之例。第19圖係顯示本實施形態之顯示裝置之顯示面板之裝置構造的主要部分截面圖，顯示1個像素。該顯示面板中，於各像素設置發光型顯示元件21與反射型顯示元件22兩者，藉由切換顯示機構(未圖示)，構成可切換以發光型顯示元件21顯示影像之模式與以反射型顯示元件22顯示影像之模式，藉此，可發揮發光型顯示元件之特性與反射型顯示元件的各特性，而可進行以低消耗電力由屋外至屋內之目視確認性優異的顯示。
該顯示面板係構造成前面基板1與背面基板2隔有間隔地對向配置，於其間，如第19圖所示，於各像素中發光型顯示元件21配置於後方，而反射型顯示元件22配置於前方地重疊。並且，使發光型顯示元件21及反射型顯示元件22之任一者驅動，而於顯示面板之前方(Z方向)顯示影像。另，第19圖中係顯示發光型顯示模式之狀態。如第19圖所示，於背面基板2上形成白色反射層6，並於其上形成第1絕緣層11。於該第1絕緣層11上形成半導體開關元件12a、12b與第2絕緣層13。
半導體開關元件12a、12b除了低溫複晶矽TFT以外，可使用微晶(微結晶)矽TFT、非晶形矽TFT。半導體開關元件12a亦可使用ZnO、In-Ga-Zn-O(IGZO)等透明氧化物半導體TFT。
構成發光型顯示元件21之要素係，於第2絕緣層13上形成與半導體開關元件12a電連接之像素電極14、發光層15、對向電極16，並形成密封該等之密封層17，由第1絕緣層11至密封層17之主要構成要素係可透過可見光的透明之膜。像素電極14相當於陽極，對向電極16相當於陰極，像素電極14、對向電極16均係以ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)等透明電極材料所形成，於各像素均係獨立之電極。夾於像素電極14與對向電極16之間的發光層15係有機EL層，以透明之發光材料所形成，藉將電壓施加於兩電極間而發出依據發光材料之顏色。該發光層15雖非常不耐水，但係包覆於密封層17而受到保護。密封層17以使用細密、絕緣性優異且光透射率高之氮化矽膜、或氮化氧化矽膜為佳。另一方面，構成反射型顯示元件22之要素係，於前述密封層17上形成與半導體開關元件12b電連接之第1電極7與第3絕緣層8。該第1電極7、第3絕緣層8亦以透明材料所形成。
第1電極7以上之構造係與實施形態1-1中說明之顯示面板相同之構造，與白色反射層6組合構成反射型顯示元件22。發光型顯示元件21使用前述半導體開關元件12a，反射型顯示元件22使用半導體開關元件12b，可個別地主動驅動。換言之，本實施形態之顯示裝置具有與實施形態1-1中說明之驅動部10相同之驅動部，依據反射型影像信號驅動反射型顯示元件22，藉此顯示影像。
又，本實施形態之顯示裝置亦具有驅動發光型顯示元件21之驅動部，主要係顯示動畫，但該驅動部之構造或動作原理係與通常之頂部發光型有機EL顯示器相同。然而，於選擇發光型顯示模式時，施加重設電壓於反射型顯示元件22，如第19圖所示，著色粒子4係呈偏附於隔壁5之側壁的狀態。因此，來自發光型顯示元件21之光將透射反射型顯示元件22，出射至面板前方。
第20圖係顯示反射型顯示模式之顯示面板之像素部的主要部分截面圖。於選擇反射型顯示模式時，驅動反射型顯示元件22，其動作原理係與實施形態1-1中之說明相同。然而，於該模式中因未於發光型顯示元件21施加驅動電壓，故發光型顯示元件21為透明。因此，位於發光型顯示元件21後方之白色反射層6可作為反射型顯示元件22之白色反射層使用。換言之，於白色顯示像素中，藉由於第1電極7施加正電壓V+，呈使著色粒子4偏附於隔壁5之側壁的狀態，藉此，通過前面基板1而入射之光於白色反射層6反射，該反射光出射至面板前方而成為白色顯示。又，黑色顯示、半色調顯示亦可以與實施形態1-1中說明相同之原理進行。藉本實施形態之顯示裝置產生的主要效果係，因各像素中，於由像素電極14、發光層15、對向電極16所構成之發光型顯示元件21前方重疊設置反射型顯示元件22，故於像素內可增大發光型顯示元件21及反射型顯示元件22所佔之面積。
於反射型顯示模式中，可如實施形態1-1中說明地良好地進行白色顯示，得到高反射率、高對比之顯示。另一方面，於發光型顯示模式中，因亦可大幅地削減殘留於第1電極7上之著色粒子4，增大反射型顯示元件22之開口率，故可良好地將來自發光型顯示元件21之光出射至面板前方。藉此，可得與通常之頂部發光型有機EL顯示器同等之動畫顯示性能。
如此，依據本實施形態之顯示裝置，於反射型顯示及發光型顯示之任一者中，均可幾未損及畫質地進行良好之影像顯示。
[實施形態2-1]說明實施形態2-1之顯示裝置。該顯示裝置係由將複數像素於橫方向(X方向)及縱方向(Y方向)上格子狀地矩陣配列之顯示面板220與驅動部所構成。
各像素尺寸係例如，橫方向100μm×縱方向300μm之矩形。第22圖係顯示實施形態2-1之顯示裝置之構造的圖，圖示代表顯示面板220中之一個像素部(顯示單元)的主要部分截面，亦圖示構成驅動部之驅動控制部230、第1電壓施加部231、第2電壓施加部232等。第23圖~第29圖係顯示顯示面板220中之像素部為白色顯示、黑色顯示、藍色顯示、紅色顯示、綠色顯示、綠色之半色調顯示、藍色之半色調顯示時的各狀態。<顯示面板之構造>說明顯示面板220之裝置構造。
如第22圖所示，顯示面板220具有隔有間隔地對向配置之前面基板201及背面基板202、及插入其間之中間基板203。此外，於各像素部，第1顯示元件221及第2顯示元件222於基板厚度方向(Z方向)上積層，而可於前面基板201之前方(Z方向)顯示影像。
第1顯示元件221係構造成，於前面基板201與中間基板203之間的間隙配設用以分隔鄰接之像素的第1隔壁210A，於經該第1隔壁210A所分隔而成的各第1空間204內封入帶電極性與顏色互異之2種著色粒子(帶有正電之紅色粒子206與帶有負電之綠色粒子207)，第1顯示電極211及1對之第1聚焦電極216、217沿著各第1空間204之內壁面而配設，以驅動該著色粒子(紅色粒子206、綠色粒子207)。第1隔壁210A係由設於中間基板203側之隔壁部210a與設於前面基板201側之隔壁部210b所構成，於縱方向(Y方向)及橫方向(X方向)上延伸形成井字形以包圍各第1空間204。第1顯示電極211係配設於前面基板201之下面側，且形成較以隔壁210A所分隔出之領域小一點的面積之矩形電極。形成絕緣層212以被覆該第1顯示電極211。X-Y平面內之第1聚焦電極216、217的配置位置，係配置於第1隔壁210A中於橫方向上夾持第1空間204之對向位置。又，第1聚焦電極216、217係設於構成第1隔壁210A之隔壁部210a與隔壁部210b之間，由絕緣層212於基板厚度方向(Z方向)上僅分開隔壁部210b之高度。該分開距離(隔壁部210b之高度)以5μm以上為佳。
第2顯示元件222係構造成，於背面基板202與中間基板203之間的間隙配設分隔鄰接之像素的第2隔壁210B，於經該第2隔壁210B所分隔而成的各第2空間205內封入帶電極性與顏色互異之2種著色粒子(帶有正電之黑色粒子208與帶有負電之藍色粒子209)，第2顯示電極214及1對之第2聚焦電極218、219沿著各第2空間205之內壁面而配設，以驅動該著色粒子208、209。
第2隔壁210B亦由設於背面基板202側之隔壁部210c與設於中間基板203側之隔壁部210d所構成，於縱方向(Y方向)及橫方向(X方向)延伸形成井字形以包圍各第2空間205。又，第2聚焦電極218、219於X-Y平面內之配置位置，亦配置於第2隔壁210B中於橫方向上夾持第2空間205之對向位置。又，第2聚焦電極218、219係設於構成第2隔壁210B之隔壁部210c與隔壁部210d之間，由絕緣層215於基板厚度方向(Z方向)上僅分開隔壁部210c之高度。該分開距離(隔壁部210c之高度)亦以5μm以上為佳。第23(b)圖係顯示第23(a)圖所示之顯示面板220之像素部中A-A截面的圖。如第23(b)圖所示，顯示面板220之各像素部(由第2隔壁210B所分隔出之領域)係矩形。第2顯示電極214係形成於配設於背面基板202上面側的白色反射層213之上，且形成較以第2隔壁210B所分隔出之領域小一點的面積之矩形電極。形成絕緣層215以被覆該第2顯示電極214。
第2聚焦電極218、219係配置成於橫方向上夾持第1顯示電極211，且於基板厚度方向(Z方向)上係設於構成第1隔壁210A之隔壁部210c與隔壁部210d之間。第1顯示元件221中，於第1顯示電極211與第1聚焦電極216、217連接施加用以驅動紅色粒子206及綠色粒子207之電壓的第1電壓施加部231。第2顯示元件222中，於第2顯示電極214與第2聚焦電極218、219連接施加用以驅動黑色粒子208及藍色粒子209之電壓的第2電壓施加部232。
第1電壓施加部231藉由變更第1顯示電極211與第1聚焦電極216、217之間的電壓施加型態，顯現紅色粒子206及綠色粒子207覆蓋前面基板201之狀態、及使紅色粒子206及綠色粒子207密著於第1隔壁210A而由前面基板201上退避之狀態。又，第2電壓施加部232藉由變更第2顯示電極214與第2聚焦電極218、219之間的電壓施加型態，可顯現黑色粒子208及藍色粒子209覆蓋背面基板202之狀態、及使該等粒子密著於第2隔壁210B而由背面基板202上退避之狀態。藉此，於各像素反射由面板前方入射之光再改變出射至面板前方之光的色調，即可以色彩進行影像顯示。
形成顯示面板之材料：前面基板201因需擷取光，除了為由硼矽酸鹼玻璃、鈉鈣玻璃等透明玻璃材料所構成之基板以外，以使用PEN、PES、PET等透明樹脂薄膜為佳。背面基板202，例如，除了為由硼矽酸鹼玻璃、鈉鈣玻璃等玻璃材料所構成之基板以外，可使用PEN、PES、PET等樹脂薄膜、不鏽鋼等金屬箔。第1顯示電極211及第2顯示電極214係以ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)等透明電極材料所形成。
絕緣層212、絕緣層215係使用可透射可見光線之無色透明的樹脂材料所形成，以使用影印感光體中使用之聚碳酸酯系電荷輸送材為佳。第1隔壁210A及第2隔壁210B之各隔壁部210a~210c係以聚合物樹脂所形成。第1聚焦電極216、217及第2聚焦電極218、219係以Cr/Al/Cr、Cr/Cu/Cr、Ti/Al/Ti等導電性金屬所形成。此處，做成Cr、Ti與Al、Cu之夾層構造的理由係，藉將低電阻材料之Al、Cu使用於芯材以提高電極之導電性，並藉由使用Cr、Ti以提高隔壁部210a~210c與Al、Cu之密著性，亦可作為反射防止膜來防止對比下降。<著色粒子及絕緣層>關於封入第1空間204之紅色粒子206與綠色粒子207、封入第2空間205之黑色粒子208與藍色粒子209，首先，說明黑色粒子208。
黑色粒子208係與前述實施形態1-1中一面參照第2圖一面說明之著色粒子4相同的構造，係以母粒子與被覆其表面之子粒子所形成的複合微粒子，具有帶正電之特性。母粒子係使用以積水化成品工業(股)製之真球狀微粒子聚合物MBX-5(平均粒徑5μm)、或綜研化學(股)製之Chemisnow MX-5(平均粒徑5μm)為基質，再經黑色顏料等著色者，又，子粒子中藉由使用平均粒徑16nm之經施行帶正電處理的單分散二氧化矽微粒子，可形成黑色粒子208全體具有帶正電性者。
該複合微粒子係使用混合系統等，藉於高速氣流中使作為子粒子之單分散二氧化矽微粒子與作為母粒子之聚合物微粒子衝撞後固定化，可大致均一地被覆單分散二氧化矽粒子地製作，以覆蓋聚合物微粒子表層之全面。於母粒子之表層全面被覆子粒子的混合比例等亦如實施形態1-1中關於著色粒子4之說明。經製作之黑色粒子208係帶正電，為保持一定之帶電量，以於水分含有量保持為一定之乾空氣、乾氮氣等環境氣體下保管為佳。
接著，具有帶負電之物理性質的藍色粒子209，雖係由經著色藍色顏料等之丙烯酸製樹脂所構成的粒子，但為得到帶負電並未被覆由二氧化矽微粒子所構成的子粒子。將如前述地製作之帶有正電的黑色粒子208與藍色粒子209大致等量地加入同一塑膠容器內，以預定時間、預定之旋轉速度旋轉後攪拌。藉由該所謂之摩擦法對藍色粒子209進行帶負電處理。各個粒子所需之帶電量可藉由控制旋轉速度與旋轉時間而得。
另外，除了如此之摩擦法以外亦可藉由電暈放電法、電極注入法等賦予粒子帶電性。具有帶正電性之紅色粒子206係藉由與黑色粒子208相同之方法進行複合粒子化處理而製作，具有帶負電性之綠色粒子207亦可以與藍色粒子209相同之方法製作。絕緣層212依據施加於第1顯示電極211之電壓，與施加於聚焦電極216、217之電壓的相對關係改變帶電狀態，對應該帶電狀態，帶有正電之紅色粒子206及帶有負電之綠色粒子207於絕緣層212上左右移動。並且，紅色粒子206及綠色粒子207被覆絕緣層212之比例產生變化。
又，絕緣層215亦依據施加於第2顯示電極214之電壓，與施加於聚焦電極218、219之電壓的相對關係改變帶電狀態，對應該帶電狀態，帶有正電之黑色粒子208及帶有負電之藍色粒子209於絕緣層215上左右移動。並且，黑色粒子208及藍色粒子209被覆絕緣層215之比例(即黑色粒子208及藍色粒子209被覆白色反射層213之比例)產生變化。
另外，於絕緣層215之表面部分設置於表面形成有微小凹凸的表面處理層(與實施形態1-1中第2圖所示之表面處理層8b相同的層)，藉此，於絕緣層215與黑色粒子208、藍色粒子209之間作用的凡得瓦爾力降低，故可以低之施加電壓使黑色粒子208、藍色粒子209移動。又，於第1顯示元件221中，亦同樣地以於絕緣層212上、第1隔壁210A之表面形成表面處理層為佳。<顯示面板之製造方法>說明本實施形態之顯示面板的製造方法。1.製作背面基板202側之面板的步驟：於由無鹼玻璃所構成之背面基板202，藉由塗布、印刷、冷噴塗等方法，除了影像顯示所需之基板的周邊部以外，幾於全面形成由氧化鈦(titania、TiO2
)皮膜所構成之白色反射層213。
接著，藉由以透明導電材料之ITO進行濺鍍、蒸鍍等形成第2顯示電極214，並藉光蝕刻及蝕刻等製程圖案成形成預定之矩形形狀。
最後，將經溶解於溶劑之聚碳酸酯系的電荷輸送材藉由塗布、印刷等方法於除了影像顯示所需之基板周邊部以外，幾於全面形成絕緣層215。並且，於絕緣層215之表面上，如下述地形成表面具有凹凸形成的表面處理層。於絕緣層215之表面形成表面處理層的步驟：表面處理層之形成方法係與實施形態1-1中一面參照之第2圖一面說明之表面處理層8b的形成方法相同，藉將於介質中分散有TiO2
微粒子而成之塗佈劑塗布於絕緣層215之表面上，形成表面處理層。
所形成之表面處理層係由TiO2
微粒子層、及由露出於最表面之聚碳酸酯所構成的絕緣層所構成。如此所形成之表面處理層係膜硬度高、高透射率的層，且TiO2
微粒子之凝集較少，積層有粒徑分布一致之粒子的均一之層，層之厚度係100nm左右。此處，可藉由塗佈劑中使用之TiO2
微粒子的種類或量，調整所形成之表面處理層的導電性。如此，藉於絕緣層215之表面形成表面處理層，因可降低絕緣層215與著色粒子之間作用的凡得瓦爾力，故可以低之施加電壓使著色粒子遠離絕緣層215。
塗佈劑中使用之TiO2
微粒子的直徑係使用較著色粒子之直徑(5μm)小的直徑(30nm)者。該理由係，當以具有較著色粒子之直徑大之直徑的微粒子形成表面處理層時，於該表面處理層所形成之凹凸將變大，著色粒子本身將沿著該凹凸附著，使降低凡得瓦爾力之效果消失的緣故。又，藉由使用直徑較著色粒子之直徑小的微粒子，表面處理層之表面凹凸的平均間隔將較著色粒子群之平均粒徑小。藉此，於著色粒子與絕緣層215之間作用之凡得瓦爾力將確實地降低，故可以低之施加電壓使著色粒子遠離絕緣層215。以相同之理由，以將該表面處理層之凹凸形狀於層表面全體均一地形成為佳。具體而言，以將表面處理層形成為不較著色粒子之直徑(5μm)大之缺漏為佳。另外，考量到預防於施加電壓時產生絕緣破壞，本實施形態中絕緣層215之厚度係15μm。
此種表面處理層不僅於絕緣層215之上，亦可形成於第2隔壁210B之隔壁部210c、210d或第2聚焦電極218、219之表面。藉此，於第2空間205之內面全體，電阻、帶電性、及形狀等條件為均一，且具有與附著於表面處理層之著色粒子大致相同的電壓特性，故於驅動時可得良好之顯示特性。接著，藉由光蝕刻等方法以高度10μm形成對應於像素尺寸之井字形的隔壁部210c。
隔壁部210c係形成為水平間距100μm、垂直間距300μm、寬度20μm之井字形，高度係10μm。然後，於形成隔壁部210c後，藉由網板印刷、噴墨、分配器等方法塗布以Ag作為主成分之糊劑，之後乾燥、燒結，以膜厚10μm形成第2聚焦電極218、219。此外，以與隔壁部210c相同之方法，形成相同形狀、間距、高度的隔壁部210d。藉此，於背面基板202上形成白色反射層213、第2顯示電極214、絕緣層215、及由隔壁部210c、隔壁部210d、第2聚焦電極218、219所構成之高度30μm的第2隔壁210B。該高度係設定成使第2空間205所封入之全部著色粒子208、209附著於第2隔壁210B之側壁。2.製作前面基板201側之面板的步驟：前面基板201側之面板與背面基板202側之面板的差異僅係未形成白色反射層213之點。因此，藉由以與背面基板202側之面板相同的方法，於前面基板201上形成第1顯示電極211、絕緣層212、及隔壁部210b、第1聚焦電極216、217、隔壁部210a，製作前面基板201側之面板。
3.面板組裝步驟：於如前述地製造之背面基板202側之面板中，於藉第2隔壁210B所分隔之各空間，均等地散布黑色粒子208、藍色粒子209。同樣地，於前面基板201側之面板中，於藉第1隔壁210A所分隔之各空間，均等地散布紅色粒子206、綠色粒子207。以於散布有著色粒子之前面基板201上蓋上蓋子的形式設置由無鹼玻璃所構成的中間基板203。此時，以預先於隔壁部210b之頂部塗布接著劑，先與中間基板203接著固定為佳。藉此，於前面基板201與中間基板203之間形成高度30μm之第1空間204，且於第1空間204內封入紅色粒子206、綠色粒子207。
此外，以於前面基板201及中間基板203蓋上蓋子的形式與散布有著色粒子之背面基板202重合。於背面基板202與中間基板203之間形成高度30μm之第2空間205，且於第2空間205內封入黑色粒子208、藍色粒子209。
於背面基板202之周緣部以預定寬度塗布環氧系UV接著劑，進行前面基板201與背面基板202之對位，再照射UV光使接著劑硬化後，完成顯示面板。
該組裝步驟以於經使水分含有量變得極少之乾燥處理的乾氣(例如乾氮)環境氣體下進行為佳。藉此，於第1空間204及第2空間205內封入經排除水分之乾氣與著色粒子206、207、208、209，故可使經封入之著色粒子的帶電量維持一定。
一面參照第23圖~第28圖一面說明前述構造之顯示裝置的動作。
於該顯示裝置中，構成顯示面板220之各像素藉由以全階度或半色調顯示白色、黑色、紅色、綠色、藍色之任一者，成為一格之影像顯示。
一格份之影像信號係顯示構成一格之各像素的顏色及階度之資料。於該影像信號傳送至驅動控制部230時，驅動控制部230依據所接受之影像信號將控制信號傳送至第1電壓施加部231及第2電壓施加部232。第1電壓施加部231及第2電壓施加部232依據其藉由改變施加電壓至各像素之第1顯示元件221及第2顯示元件222之各電極的電壓施加型態，使第1空間204內著色粒子206、207之位置及第2空間205內著色粒子208、209之位置移動，藉使各像素中反射至面板前方之光的色調變化，進行影像顯示。
另外，第1電壓施加部231及第2電壓施加部232，於進行如此之寫入之前，對全部之像素，以於第1顯示電極211與第1聚焦電極216、217之間、及第2顯示電極214與第2聚焦電極218、219之間，施加較通常之白色標示的驅動電壓高10%~20%左右的重設電壓為佳。
以下，說明第1電壓施加部231及第2電壓施加部232施加於各電極之型態。
第1電壓施加部231施加於第1顯示元件221之第1顯示電極211及第1聚焦電極216、217的電壓(極性與大小)，以及，第2電壓施加部232施加於第2顯示元件222之第2顯示電極214及第2聚焦電極218、219的電壓(極性與大小)，決定使第1空間204內著色粒子206、207之位置及第2空間205內著色粒子208、209之位置，由密著於隔壁210A、210B之重設狀態移動至適合各色顯示的位置所需之極性及大小。下述表1係其一例。
以下，說明像素部進行1.白色顯示、2.黑色顯示、3.紅色顯示、4.綠色顯示、5.藍色顯示、6.各色半色調顯示時各情況下之電壓施加型態與各著色粒子的動作。
第23(a)圖、第23(b)圖係顯示白色顯示狀態之像素部。
欲為白色顯示之像素部中，電壓施加部231將第1顯示電極211之電位設為0V，並於第1聚焦電極216施加正之電壓V+(+40V)，於第1聚焦電極217施加負之電壓V-(-40V)，電壓施加部232將第2顯示電極214之電位設為0V，並於第2聚焦電極218施加正之電壓V+(+40V)，於第2聚焦電極219施加負之電壓V-(-40V)。
藉此，第1顯示元件221中，由第1顯示電極211至第1聚焦電極216形成正之電場分布，帶負電之綠色粒子207被吸附至第1聚焦電極216側。並且，由第1顯示電極211至第1聚焦電極217形成負之電場分布，帶正電之紅色粒子206被吸附至第1聚焦電極217側。
特別是，於第1顯示電極211之端部與第1聚焦電極216、217之間強力且均一地形成由第1聚焦電極216朝向第1顯示電極211之電場E1、及由第1顯示電極211朝向第1聚焦電極217之電場E2，因該領域中之電能密度高，故紅色粒子206及綠色粒子207不會殘存於像素中央部，而如第23圖所示地集中於隔壁部210b之側壁面上。
於第2顯示元件222中，亦同樣地，由第2顯示電極214
至第2聚焦電極218形成正之電場分布，使帶負電之藍色粒子209被吸附至經施加正電壓的第2聚焦電極218側。並且，由第2顯示電極214至第2聚焦電極219形成負之電場分布，使帶正電之黑色粒子208被吸附至經施加負電壓的第2聚焦電極219側。此外，於第2顯示電極214之端部與第2聚焦電極218、219之間，均一地形成由第2聚焦電極218之端部朝向第2顯示電極214之電場E3、及由第2顯示電極214朝向第2聚焦電極219之電場E4，因該領域中之電能密度高，黑色粒子208及藍色粒子209不會殘存於像素中央部，而集中於隔壁部210c之側壁面上。
如此，於像素部之中央部(由面板前方容易看見之領域)中，因絕緣層212、中間基板203、絕緣層215之表面不會被著色粒子所遮蔽形成開口，故由面板前方入射之光將通過以透明材料所形成之第1顯示電極211、絕緣層212、中間基板203、絕緣層215、及第2顯示電極214，於白色反射層213反射，再出射至面板前方。藉此，像素成為白色度高之良好的白色顯示。
欲為黑色顯示之像素中，如第24圖所示，與白色顯示同樣地，電壓施加部231將第1顯示電極211之電位設為0V，並於第1聚焦電極216施加正之電壓V+(+40V)，於第1聚焦電極217施加負之電壓V-(-40V)。另一方面，電壓施加部232於第2顯示電極214施加負之電壓V-(-40V)，並於第2聚焦電極218、219施加正之電壓V+(+40V)。
藉此，於第1顯示元件221中，與白色顯示的情形同樣地，帶負電之綠色粒子207被吸附至第1聚焦電極216側，帶正電之紅色粒子206被吸附至第1聚焦電極217側。此外，藉由於第1聚焦電極216之端部與第1顯示電極211之間所形成的電場E1、及於第1顯示電極211之端部與第1聚焦電極217之間所形成的電場E2，紅色粒子206及綠色粒子207不會殘存於像素中央部，而集中於隔壁部210b之側壁面上。另一方面，於第2顯示元件222中，帶負電之藍色粒子209被吸附至經施加正電壓之聚焦電極216、217，並藉由於聚焦電極216、217與第2顯示電極214之端部之間所形成的電場E5、E6，集中於隔壁部210a之側壁面上。又，帶正電之黑色粒子208被吸附至經施加有負電壓之第2顯示電極214，於第2顯示電極214之表面上層狀地擴散。因此，第1顯示元件221呈開口狀態，第2顯示元件222呈黑色粒子208佔據背面基板202上之狀態。藉此，由面板前方入射之光不會被著色粒子所遮蔽，而通過以透明材料所形成之前面基板201、第1顯示電極211、絕緣層212、中間基板203、第2顯示電極214，於黑色粒子208之層反射，再出射至面板前方，故像素顯示良好之黑色。
3.藍色顯示之情形欲為藍色顯示之像素中，如第25圖所示，與白色、黑色顯示同樣地，電壓施加部231將第1顯示電極211之電位設為0V，並於第1聚焦電極216施加正之電壓V+(+40V)，於第1聚焦電極217施加負之電壓V-(-40V)。另一方面，電壓施加部232施加與黑色顯示時相反極性之電壓。換言之，於第2顯示電極214施加正之電壓V+(+40V)，於聚焦電極216、217施加負之電壓V-(-40V)。藉此，於第1顯示元件221中，紅色粒子206、綠色粒子207將與黑色顯示時同樣地動作，集中於隔壁部210b側壁面上。另一方面，於第2顯示元件222中，因於第2顯示電極214及第2聚焦電極218、219施加與黑色顯示時相反極性之電壓，故黑色粒子208與藍色粒子209的動作對調。換言之，帶正電之黑色粒子208被吸附至經施加負電壓之第1聚焦電極216、217，藉由於第2顯示電極214之端部與第2聚焦電極218、219之間所形成的電場E7、E8，集中於隔壁部210c之側壁面上。又，帶負電之藍色粒子209沿著形成於第2顯示電極214之正的電場分布，於經施加正電壓之第2顯示電極214上層狀地擴散。
因此，第1顯示元件221形成開口，第2顯示元件222呈藍色粒子209佔據背面基板202上之狀態。藉此，由面板前方入射之光不會被著色粒子所遮蔽，而通過以透明材料所形成之第1顯示電極211、絕緣層212、中間基板203，於藍色粒子209之層反射，再出射至面板前方，故像素顯示良好之藍色。
4.紅色顯示之情形欲為紅色顯示之像素中，如第26圖所示，電壓施加部231於第1顯示電極211施加負之電壓V-(-40V)，於第1聚焦電極216、217施加正之電壓V+(+40V)。另一方面，電壓施加部232將第2顯示電極214之電位設為0V，並於第2聚焦電極218施加正之電壓V+(+40V)，於第2聚焦電極219施加負之電壓V-(-40V)。藉此，於第1顯示元件221中，帶負電之紅色粒子206被吸附至經施加正電壓之第1聚焦電極216、217，藉由第1聚焦電極216、217朝第1顯示電極211之端部之間所形成的電場E9、E10，集中於隔壁部210b之側壁面上。又，帶正電之綠色粒子207被吸附至經施加負電壓之第1顯示電極211，於第1顯示電極211之表面上層狀地擴散。另一方面，於第2顯示元件222中，與白色顯示時同樣地，由第2顯示電極214至第2聚焦電極218形成正之電場分布，帶負電之藍色粒子209被吸附至經施加正電壓之第2聚焦電極218側。並且，由第2顯示電極214至第2聚焦電極219形成負之電場分布，帶正電之黑色粒子208被吸附至經施加負電壓的第2聚焦電極219側。
因此，於第1顯示元件221中，呈紅色粒子206佔據前面基板201上之狀態，並呈第2顯示元件222有開口之狀態。藉此，由面板前方入射之光於紅色粒子206之層反射，出射至面板前方，故呈紅色顯示狀態。又，即使有由未覆蓋紅色粒子206之處入射之光，該入射之光將通過以透明材料所形成之第1顯示電極211、絕緣層212、中間基板203，於白色反射層213反射，出射至面板前方。換言之，不會於藍色粒子209反射而形成混色。
5.綠色顯示之情形欲為綠色顯示之像素中，如第27圖所示，電壓施加部231施加與黑色顯示時相反極性之電壓。換言之，於第1顯示電極211施加正之電壓V+(+40V)，並於第1聚焦電極216、217施加負之電壓V-(-40V)。又，電壓施加部232將第2顯示電極214之電位設為0V，並於第2聚焦電極218施加正之電壓V+(+40V)，於第2聚焦電極219施加負之電壓V-(-40V)。藉此，於第1顯示元件221中，因於第1顯示電極211及第1聚焦電極216、217施加與紅色顯示時相反極性之電壓，故紅色粒子206與綠色粒子207的動作對調。換言之，帶正電之綠色粒子207被吸附至經施加負電壓之第1聚焦電極216、217，藉由第1顯示電極211之端部朝第1聚焦電極216、217之間所形成的電場E11、E12，於隔壁部210b之側壁面上集中。又，帶負電之紅色粒子206被吸附至經施加正電壓之第1顯示電極211，於第1顯示電極211之表面上層狀地擴散。另一方面，於第2顯示元件222中，因係與紅色顯示時相同之電壓施加狀態，故黑色粒子208、藍色粒子209進行與紅色顯示時相同之動作。
因此，第1顯示元件221呈綠色粒子207佔據前面基板201上之狀態，第2顯示元件222形成開口。藉此，由面板前方入射之光於綠色粒子207之層反射，再出射至面板前方，故呈綠色顯示狀態。又，即使有由未覆蓋綠色粒子207之處入射之光，該入射之光將通過以透明材料所形成之第1顯示電極211、絕緣層212、中間基板203，於白色反射層213反射後，出射至面板前方。換言之，不會於藍色粒子209反射而形成混色。另外，如前述於顯示影像前，對全部之像素施加較白色顯示時大的重設電壓的話，於像素中央部將不會有著色粒子殘留，使著色粒子靠近隔壁210A、210B之側壁面的效果大，故長期經常可得高反射率、高對比之顯示。又，亦可防止著色粒子附著於絕緣層215上所殘留之燒入。6.各色之半色調顯示的情形6-1 綠色之半色調顯示：關於各色之半色調顯示，首先一面參照第28圖一面說明綠色之半色調顯示的情形。
電壓施加部231於第1顯示電極211及第1聚焦電極216施加正之電壓V+(+25V)，於第1聚焦電極217施加負之電壓V-(-50V)。又，電壓施加部232於第2顯示電極214及第2聚焦電極219施加V-(-25V)，於第2聚焦電極218施加正之電壓V+(+50V)。
藉此，於第1顯示元件221中，帶正電之紅色粒子206被吸附至經施加有負電壓的第1聚焦電極217側，並藉由於第1顯示電極211之端部與第1聚焦電極217之間所形成的電場E15集中於隔壁部210b之側壁面上。
又，帶負電之綠色粒子207被吸附至經施加正電壓之第1顯示電極211及第1聚焦電極216，但因第1顯示電極211與第1聚焦電極216係同電位，故不會集中於兩電極間，而呈於靠近第1顯示電極211上之第1聚焦電極216的領域(圖中右半部之領域)層狀地擴散之狀態。另一方面，於第2顯示元件222中，帶負電之藍色粒子209被吸附至經施加正電壓的第2聚焦電極218側，並藉由於第2聚焦電極218與第2顯示電極214之端部之間所形成的電場E16集中於隔壁部210c之側壁面上。又，帶正電之黑色粒子208被吸附至經施加負電壓之第2顯示電極214及第2聚焦電極219，但因第2顯示電極214與第2聚焦電極219係同電位，故不會集中於兩電極間，而於靠近第2顯示電極214上之第2聚焦電極219的領域(圖中左側領域)層狀地集中。因此，於第1顯示元件221中，綠色粒子207之層佔據前面基板201上之右側領域，呈左半部領域為開口之狀態，於第2顯示元件222中，黑色粒子208之層佔據背面基板202上之左側領域，右側領域形成開口。
藉此，可由面板前方觀察綠色粒子207之層與黑色粒子208之層及些許之白色反射層213，顯示綠色之中間色。此處，第1顯示元件221中綠色粒子207之被覆率與開口率、及第2顯示元件222中黑色粒子208之被覆率與開口率係藉由調整施加於各電極之電壓的大小而變化。例如，於如前述，施加於第1聚焦電極217的負之電壓V-為-50V，施加於第1顯示電極211及第1聚焦電極216的正之電壓V+為+25V時，其差係75V，只要設定成較該差大的話，即可減少綠色粒子207之被覆率。因此，只要設定成階段性地改變施加於各電極之電壓的大小的話，亦可進行綠色半色調之層次顯示。
6-2紅色之半色調顯示：於顯示紅色之半色調時，係將施加於第1顯示元件221之各電極的電壓之極性設為與前述綠色之半色調顯示時相反的極性。換言之，電壓施加部231於第1顯示電極211及第1聚焦電極216施加負之電壓V-(-25V)，於第1聚焦電極217施加正之電壓V+(+50V)。並且，電壓施加部232與綠色之半色調顯示時同樣地，於第2顯示電極214及第2聚焦電極219施加V-(-25V)，於第2聚焦電極218施加正之電壓V+(+50V)。藉此，於第1顯示元件221中，紅色粒子206與綠色粒子207之動作對調，帶負電之綠色粒子207被吸附至經施加正電壓的第1聚焦電極217側，藉於第1顯示電極211之端部與第1聚焦電極217之間所形成的電場，集中於隔壁部210b之側壁面上。又，帶正電之紅色粒子206被吸附至經施加負電壓的第1顯示電極211及第1聚焦電極216，於靠近第1顯示電極211上之第1聚焦電極216的領域(圖中右側領域)層狀地集中。
於第2顯示元件222中，與綠色之半色調顯示時同樣地，帶負電之藍色粒子209被吸附至經施加正電壓的第2聚焦電極218側，集中於隔壁部210c之側壁面上。又，帶正電之黑色粒子208被吸附至經施加負電壓的第2顯示電極214及第2聚焦電極219，於靠近第2顯示電極214上之第2聚焦電極219的領域(圖中左側領域)層狀地集中。
因此，於第1顯示元件221中，紅色粒子206之層佔據前面基板201上之右側領域，呈左側領域為開口之狀態，於第2顯示元件222中，黑色粒子208之層佔據背面基板202上之左側領域，右側領域為開口，故可由面板前方觀察紅色粒子206之層與黑色粒子208之層及些許之白色反射層213，顯示紅色之中間色。此處，第1顯示元件221中紅色粒子206之被覆率與開口率、及第2顯示元件222中黑色粒子208之被覆率與開口率係藉由調整施加於各電極之電壓的大小而變化，故藉由階段性地改變施加於各電極之電壓的大小，亦可進行紅色半色調之層次顯示。
6-3 藍色之半色調顯示：於顯示藍色之半色調時，如第29圖所示，電壓施加部231與白色顯示時同樣地，將第1顯示電極211之電位設為0V，於第1聚焦電極216施加正之電壓V+(+40V)，於第1聚焦電極217施加負之電壓V-(-40V)，使第1顯示元件221呈開口狀態。
另一方面，電壓施加部232將施加於第2顯示元件222之各電極的電壓之大小設定成較白色顯示時小。例如，將第2顯示電極214之電位設為0V，將施加於第2聚焦電極218的正之電壓V+設為+25V，將施加於第2聚焦電極219的負之電壓V-設為-25V。
藉此，於第2顯示元件222中，帶正電之黑色粒子208被吸附至經施加負電壓的第2聚焦電極219，帶負電之藍色粒子209被吸附至經施加正電壓的第2聚焦電極218，但相對於白色顯示時，施加於第2顯示電極214與第2聚焦電極218、219之間的電壓之大小為小，故使黑色粒子208與藍色粒子209集中於隔壁部210c之側壁面上的力變小，而於第2顯示電極214上某程度地擴散。因此，於第2顯示元件222中，背面基板202上之左側領域被黑色粒子208之層所佔據，右側領域則被藍色粒子209之層所佔據。
由面板前方可觀察藍色粒子209之層、黑色粒子208之層及些許之白色反射層213，顯示藍色之中間色。此處，第2顯示元件222中黑色粒子208、藍色粒子209之被覆率及開口率係藉由調整施加於各電極之電壓的大小而變化，故藉由階段性地改變施加於各電極之電壓的大小，亦可進行藍色半色調之層次顯示。
6-4黑色之半色調顯示：黑色之半色調顯示，係於前述第23圖所示之白色顯示中，設定施加於第2聚焦電極219之負之電壓V-的大小為小(例如-25V)，減弱第2顯示電極214之端部與第2聚焦電極219之間的電場E4，則使黑色粒子208於隔壁部210c之側壁面上集中的力變小，而於第2顯示電極214之上某程度地擴散，故由面板前方觀察到黑色粒子208之層與白色反射層213，顯示黑色之中間色。
如以上，於本實施形態之顯示裝置中，藉由各電壓施加部231、232於各像素部之電極施加電壓，於各像素之空間204、205內驅動著色粒子206~209，於各像素顯示紅色、藍色、綠色、黑色之任一者，以成為一格份之影像顯示。
<依據本實施形態之顯示裝置的效果>本實施形態之顯示裝置於各像素中可顯示紅色、藍色、綠色、黑色，又，亦可層次顯示該等各色。因此，可實現依據加法混色之全彩顯示。並且，於寫入後，即使停止由電壓施加部231、232對各電極施加電壓，於著色粒子206~209與空間204、205之內壁(隔壁210A、210B之側壁或絕緣層212、215)之間主要係藉凡得瓦爾力產生附著力，故可直接維持該狀態。因此，可維持影像顯示狀態至下次進行寫入時。藉此，不僅是電子書籍之本文畫面，亦可以少量之消耗電力長時間顯示全彩影像等內容。
又，本實施形態之顯示裝置因將著色粒子封入氣相中，相較於使著色粒子於液體中移動之電泳顯示裝置，雖於開始移動時需要某程度大小的電壓，但於開始移動後可迅速地移動。因此，於未施加驅動電壓時，著色粒子係穩定地靜止，且於施加驅動電壓後係迅速地移動，可為穩定且迅速之顯示。因於第1空間204封入互相帶相反極性之電的紅色粒子206與綠色粒子207，故容易長期地維持紅色粒子206及綠色粒子207之帶電量。又，因於第2空間205亦封入互相帶相反極性之電的黑色粒子208與藍色粒子209，故容易長期地維持黑色粒子208及藍色粒子209之帶電量。接著，以黑色粒子208為代表，說明將著色粒子做為複合微粒子所產生之效果。
當將黑色粒子208做成於母粒子之表層全面被覆有子粒子的構造時，因黑色粒子208與絕緣層215及隔壁210之間產生的凡得瓦爾力變小，故不僅可降低將黑色粒子208由附著面抽離所需之電壓，亦提高耐溼度特性。換言之，於環境氣體溫度45℃下溼度由50%上升至90%時，未被覆子粒子之丙烯酸製聚合碳粉中，帶電量較初期下降55%，但本實施形態之複合化粒子係下降15%左右。又，如前述，藉於絕緣層215之表面層上、及隔壁210之表面上設置形成有微小凹凸的表面處理層，可得更加降低與黑色粒子208之間作用的凡得瓦爾力之效果。<關於聚焦電極之位置的考察>於隔壁210A設置第1聚焦電極216、217之隔壁高度方向的位置，以設於第1空間204之前面基板201側之面與中間基板203側之面之間，且由前面基板201側之面於隔壁高度方向上分開地設置為佳。於隔壁210B設置第2聚焦電極218、219之隔壁高度方向的位置，亦以設於第2空間205之背面基板202側之面與中間基板203側之面之間，且由第2空間205之背面基板202側底面於隔壁高度方向上分開為佳。如第22圖所示，以相對於包含第2聚焦電極218、219之第2隔壁210B全體的高度H，隔壁部210c之高度h1的比率h1/H為1/5以上為佳。
這是因為，當比率h1/H小時，第2聚焦電極218、219之隔壁210B高度方向的位置接近第2顯示電極214，故於第2顯示電極214與第2聚焦電極218、219之狹小間隙中電場集中，電能密度增高，著色粒子208、209雖欲凝集於該狹小領域，但全部之著色粒子無法沿著隔壁部210b之側壁面附著，而於像素部之中央部殘留有著色粒子，降低反射率及對比的緣故。另一方面，當比率h1/H近於1時，因無法確保第2聚焦電極218、219之高度，故需高之驅動電壓。藉此，以設定比率h1/H為1/5以上、4/5以下之範圍為佳。同樣地，亦以設定相對於隔壁210A全體之高度，隔壁部210b之高度比率為1/5以上、4/5以下之範圍為佳。特別是，於各隔壁210A、210B中，以使第1聚焦電極216、217、第2聚焦電極218、219位於隔壁高度方向之中央附近為佳。
一面參照第30圖~第32圖之電能密度分布圖，一面說明本實施形態之顯示裝置藉由如此之聚焦電極得到優異之對比。第30圖係顯示白色顯示狀態(第23圖)中第2顯示元件222之等位線及電能密度分布的圖。因第2聚焦電極218、219於隔壁210B之高度方向的中央附近形成10μm之厚度，於白色顯示狀態中，如該第30圖所示，於第2顯示電極214與第2聚焦電極218、219之間沿著隔壁部210c之側壁面均一地形成大的電能密度分布。因此，驅動著色粒子所需之電壓以小量即可，移動至第2聚焦電極219附近之黑色粒子208及移動至第2聚焦電極218附近之藍色粒子209，可遍布地附著於隔壁部210c之側壁面上。
第31圖係顯示黑色顯示狀態(第24圖)中第2顯示元件222之等位線及電能密度分布的圖。
因第2聚焦電極218、219於隔壁210B之高度方向上的中央附近較厚地形成，故於黑色顯示狀態中，如第31圖所示，亦沿著隔壁部210c之側壁面形成均一之電能密度分布。並且，於第2聚焦電極218、219附近的隔壁部210c之側壁面上所形成的電能密度大如120.6N/m2
。
因此，驅動著色粒子所需之電壓以小量即可，移動至第2聚焦電極218、219附近之藍色粒子209，可遍布地附著於隔壁部210c之側壁面上。
另一方面，帶正電之黑色粒子208係以被覆經施加負電壓之第2顯示電極214上的形式遍布地附著。
因此，可得純度高之黑色，且高對比之顯示。
第32圖係顯示綠色之半色調顯示狀態(第28圖)中，第2顯示元件222之等位線及電能密度分布的圖。
因第2聚焦電極218、219於隔壁210之高度方向的中央較厚地形成，故於綠色之半色調顯示狀態中，如第32圖所示，於第2聚焦電極218與第2顯示電極214之間，亦沿著隔壁部210c之側壁面強力地形成均一之電能密度分布。並且，該電能密度大如87.6N/m2
。因此，藍色粒子209不會殘留於像素中央部，而集中於隔壁部210c之側壁面上，遍布地附著。
又，因於第2顯示電極214上之第2聚焦電極219側的領域，如第32圖所示地形成平穩的電能密度分布，故帶有正
電之黑色粒子208係以一部分被覆第2顯示電極214之第2聚焦電極219側的形式附著。
於第1顯示元件221中亦同樣地，紅色粒子206遍布地附著於隔壁部210b之側壁面上，因綠色粒子207係以一部分被覆第1顯示電極211之第1聚焦電極216側的形式附著，故成為純度高之綠色的半色調顯示。
第33圖係顯示實施形態2-2之顯示裝置之像素部的主要部分截面圖，顯示白色顯示時之狀態。
本實施形態之顯示面板雖與實施形態2-1相同，但第1聚焦電極216、217係由第1隔壁210A之側壁面朝向第1空間204之中心部突出所形成，且第2聚焦電極218、219亦由第2隔壁210B之側壁面朝向第2空間205之中心部突出所形成之點為相異。
依據本實施形態之顯示面板的效果，基本上係與前述實施形態2-1相同，當於第1顯示電極211與第1聚焦電極216、217之間、或於第2顯示電極214與第2聚焦電極218、219之間施加電壓時，因沿著隔壁部210b或隔壁部210c之側壁面形成均一之電能密度分布，故著色粒子206、207或著色粒子208、209將遍布地附著於隔壁部210b或隔壁部210c之側壁面上，相較於實施形態2-1，因可沿著隔壁部210b或隔壁部之側壁面形成較高之電能密度，故於白色顯示時可得較良好之白色。
於前述第22圖所示之實施形態2-1中，係設定成使第1顯示電極211之尺寸較第1隔壁210A之側壁面位於內側之腔室空間204的領域內。然而，本實施形態中，如第34圖所示，將第1顯示電極211延伸至較第1空間204之領域外側，於由面板前方平面觀看時，形成為第1顯示電極211之外周部係與第1聚焦電極216、217重疊。
又，第2顯示電極214亦延伸至較第2空間205之領域外側，於由面板前方平面觀看時，形成為第2顯示電極214之外周部係與第2聚焦電極218、219重疊。
本實施形態亦產生與前述實施形態2-2相同之效果。換言之，當於第1顯示電極211與第1聚焦電極216、217之間、或於第2顯示電極214與第2聚焦電極218、219之間施加電壓時，因沿著隔壁部210b或隔壁部210c之側壁面形成均一之電能密度分布，故著色粒子206、207或著色粒子208、209將遍布地附著於隔壁部210b或隔壁部210c之側壁面上，相較於實施形態2-1，因可沿著隔壁部210b或隔壁部之側壁面形成較高之電能密度，故於白色顯示時可得較良好之白色。
＊於前述實施形態中，綠色粒子207與藍色粒子209係帶負電性，綠色粒子207與黑色粒子208係帶正電性，但將著色粒子之帶電極性對調亦可同樣地實施。
又，封入於第1空間204及第2空間205之著色粒子顏色的組合，只要於第1空間204封入選自於綠色、紅色、黑色、藍色之任意2色的粒子，並於第2空間204封入剩餘之2種顏色
的話，即可同樣地層次顯示綠色、紅色、黑色、藍色各色。
＊於前述實施形態中，第2顯示元件222中，雖於第2空間205封入有黑色粒子208與藍色粒子209，但亦可於第2空間205僅封入藍色粒子209，不使用黑色粒子。此時，亦可以紅色、綠色、藍色3色之著色粒子顯示各色的階度。
又，於使用綠色、紅色、藍色3色之著色粒子時，只要將任1色之著色粒子封入第2空間205，並將剩餘2色之著色粒子封入第1空間204的話，可同樣地層次顯示綠色、紅色、藍色各色。如此，於第2顯示元件222中，僅使用1種類之著色粒子時，只要獨立地使第2顯示電極214驅動的話，便不需各自獨立地驅動1對之第2聚焦電極218、219，亦可使第2聚焦電極218、219為共通電極。
又，於使用綠色、紅色、藍色3色之著色粒子時，即使將任1色之著色粒子封入第1空間204，並將剩餘2色之著色粒子封入第2空間205，可同樣地層次顯示綠色、紅色、藍色各色。此時，獨立驅動第1顯示電極211，亦可使第1聚焦電極216、217為共通電極。
＊於前述實施形態中，考量依據加法混色全彩顯示影像，使各像素中顯示綠色、紅色、藍色、黑色、及該等之中間色，但於依據減法混色全彩顯示影像時，亦可使用青藍、洋紅、黃、黑之著色粒子取代綠色、紅色、藍色、黑色，使各像素中顯示青藍、洋紅、黃、黑、及該等之中間色。
此時，於第1顯示元件221使用透光性之著色粒子，亦可顯示配置以覆蓋第1顯示電極211上之著色粒子，與配置以覆蓋第2顯示電極214上之著色粒子的混色。＊於第1空間204及第2空間205，亦可各封入1色之著色粒子，此時，使用之2色著色粒子可各自進行層次顯示。<關於反射及透射之顯示方式>於前述之實施形態中，係於背面基板202上設置白色反射層213，並以著色粒子使光由面板前方入射再反射至面板前方時的R、G、B之光量變化的方式進行彩色顯示，亦可於背面基板202之後面側設置背光源，以調整透射面板前方之R、G、B之光量的方式進行顯示。
[實施形態3](顯示裝置之全體構造)首先，說明本實施形態之顯示裝置的全體構造。第35圖係顯示實施形態3之顯示裝置之構造的方塊圖。該顯示裝置具有顯示部500、顯示切換機構600、及系統控制部700，於顯示部500之顯示面板510中，於橫方向(X方向)及縱方向(Y方向)上矩陣狀地配列有複數像素420。於各像素420設置反射型顯示元件與發光型顯示元件兩者，藉由顯示切換機構600可切換以反射型顯示元件進行影像顯示、或以發光型顯示元件進行影像顯示。因此，可活用發光型顯示元件之特性與反射型顯示元件之各特性，以低消耗電力由屋外至屋內進行目視確認性優異的顯示。
(顯示面板510之裝置構造)說明顯示面板510之裝置構造。本實施形態中，於各像素420內重疊設有各1個發光型顯示元件與反射型顯示元件。
第36圖係顯示顯示面板510之裝置構造的主要部分截面圖，顯示1個像素420。
顯示面板510係形成為前面基板201與背面基板202隔有間隔地對向配置，並於其間在各像素420重疊有發光型顯示元件及反射型顯示元件。
並且，於顯示面板510之前方(Z方向)可顯示影像。
如第36圖所示，於背面基板302內面上之最下方形成白色反射層309，並於其上形成第1絕緣層303。
於該第1絕緣層303上形成半導體開關元件304a、304b與第2絕緣層314，於第2絕緣層314上形成與半導體開關元件304a電連接之第1電極305、發光層306、對向電極307，並形成密封該等之密封層308。第1電極305、對向電極307係於各像素獨立之電極，為發光型顯示用。
於前述密封層308上形成與半導體開關元件304b電連接之像素電極316與光導電層310。
於該光導電層310上形成用以分隔像素之隔壁311，並於縱方向(Y方向)及橫方向(X方向)上呈井字形狀。又，沿著隔壁311，隔壁電極312於縱方向(Y方向)上形成。並且，於隔壁311之間存在封入有黑色之著色粒子313的封入空間315，前述隔壁電極312係成對配置以由左右夾持該封入空間315。
因隔壁311之頂部與前面基板301接合，故前述封入空間315係被前面基板301、光導電層310及隔壁311包圍。
於如此之顯示面板510中，發光型顯示元件係以第1電極305、發光層306、對向電極307等作為構成要素。
另一方面，反射型顯示元件除了像素電極316以外，以光導電層310、隔壁311、隔壁電極312、著色粒子313、封入空間315等作為構成要素，存在於發光型顯示元件之前方。於反射型顯示元件中，隔壁電極312沿著封入空間315兩側之內面存在，像素電極316沿著封入空間315之底面存在，藉由一對之隔壁電極312與像素電極316構成共平面電極。
並且，使用前述半導體開關元件304a、304b，可個別地主動驅動發光型顯示元件及反射型顯示元件。
背面基板302，例如，除了為由硼矽酸鹼玻璃、鈉鈣玻璃等玻璃材料所構成之基板以外，可使用PEN、PES、PET等樹脂薄膜、不鏽鋼等金屬箔。
前面基板301因需擷取光，故除了由硼矽酸鹼玻璃、鈉鈣玻璃等透明玻璃材料所構成之基板以外，亦可使用PEN、PES、PET等透明樹脂薄膜。
於半導體開關元件304a、304b中除了低溫複晶矽TFT以外，亦可使用微晶(微結晶)矽TFT、非晶形矽TFT。
第1電極305、對向電極307、像素電極316均係以ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)等透明電極材料所形成。
發光層306係夾於相當於陽極之第1電極305與相當於陰極之對向電極307的有機EL層，以透明之發光材料所形成，藉將電壓施加於兩電極間而發出依據發光材料之顏色。該發光層306非常不耐水，但係包覆於密封層308而受到保護。密封層308以使用細密、絕緣性優異且光透射率高之氮化矽膜、或氮化酸化矽膜為佳。光導電層310係以聚乙烯咔唑(PVK)或酞花青等透明材料所形成。
隔壁電極312係以Cr/Al/Cr、Cr/Cu/Cr、Ti/Al/Ti等導電性金屬所形成。此處，做成Cr、Ti與Al、Cu之夾層構造的理由係，藉將低電阻材料之Al、Cu使用於芯材以提高電極之導電性，並藉由使用Cr、Ti以提高隔壁311與Al、Cu之密著性，可防止對比下降。著色粒子313係與前述實施形態1-1中一面參照第2圖一面說明之著色粒子4相同的構造，係以母粒子與被覆其表面之子粒子所形成的複合微粒子，具有帶正電之特性。另外，此處說明著色粒子313具有帶正電之特性的情形，而具有帶負電之特形的情形亦可同樣地實施。母粒子係使用以積水化成品工業(股)製之真球狀微粒子聚合物MBX-5(平均粒徑5μm)、或綜研化學(股)製之Chemisnow MX-5(平均粒徑5μm)為基質，再經黑色顏料等著色者。又，子粒子中藉由使用平均粒徑16nm之經施行帶電處理的單分散二氧化矽微粒子，可形成著色粒子313全體具有帶電性者。
母粒子中，除此之外，亦可使用苯乙烯系、三聚氰胺系等樹脂材料。於子粒子中使用二氧化矽係因為可藉由矽烷耦合劑等進行穩定且可得大之帶電量的帶電處理。
光導電層310具有於照射包含預定波長領域之光時產生載子的特性，係依據於隔壁電極312所施加之基準電壓Vo(=Vgnd)與於像素電極316所施加之正或負之電壓的相對関係，改變帶電狀態。對應該帶電狀態，帶有正電之著色粒子313於光導電層310上左右移動，著色粒子313被覆光導電層310之比例(即著色粒子313被覆白色反射層309之比例)產生變化。
該光導電層310之表面部分，與前述實施形態1-1中一面參照第2圖一面說明之表面處理層8b同樣地，以設置於表面形成有微小凹凸之表面處理層為佳。
另外，亦可設置絕緣層取代光導電層310，但如前述藉於隔壁電極312與對向電極307之間形成光導電層310，可使著色粒子313較穩定地移動。
如前述，因前面基板301、光導電層310、密封層308、像素電極316、對向電極307、發光層306、第1電極305等均具可見光透射性，故可通過光導電層310之未覆蓋著色粒子313的領域，由面板前方觀看白色反射層309。
又，亦可由面板前方觀看來自發光型顯示元件(有機EL元件)之發光。
為驅動控制各像素420之顯示元件，於顯示部500設置資料電壓設定部520、選擇電壓設定部530、電源電壓設定部540，並於顯示部500之外部設置系統控制部700。
並且，系統控制部700將通知施加資料電壓之時點及影像信號的資料控制信號傳送至資料電壓設定部520，將通知對選擇電壓設定部530施加選擇電壓之時點的選擇控制信號傳送至選擇電壓設定部530，並將通知施加電源電壓之時點的電源控制信號傳送至電源電壓設定部540。前述之資料電壓設定部520、選擇電壓設定部530、電源電壓設定部540中，依據由系統控制部700所傳送之資料控制信號、選擇控制信號、及電源控制信號，對顯示面板510之各顯示元件施加用以進行發光動作或反射型顯示動作的資料電壓、選擇電壓、電源電壓。
然而，本實施形態之顯示裝置中，具備驅動發光型元件之驅動電路與驅動反射型元件之驅動電路，並各自具有資料電壓設定部、選擇電壓設定部、電源電壓設定部。換言之，第35圖所示之資料電壓設定部520、選擇電壓設定部530、電源電壓設定部540相當於第37圖所示之第1資料電壓設定部521、第1選擇電壓設定部531、第1電源電壓設定部541、及第38圖所示之第2資料電壓設定部525與第2選擇電壓設定部535、第2電源電壓設定部545組合而成者。第37圖係顯示驅動發光型元件之驅動電路之構造的圖。如前述，於顯示面板510中，於呈矩陣狀地配列之各像素420設有發光型元件用之半導體開關元件304a。為了由第1資料電壓設定部521對各半導體開關元件304a施加資料電壓，複數資料線522於縱方向(Y方向)上延伸設置。為了由第1選擇電壓設定部531對各半導體開關元件304a施加選擇電壓，複數選擇線532於橫方向(X方向)上延伸設置，且為了由第1電源電壓設定部541對各半導體開關元件304a供給電源電壓，複數電源線542於橫方向(X方向)上延伸設置。
另外，該等線522、532、542雖未顯示於第36圖中，但係沿著背面基板302之表面所形成。並且，係透過半導體開關元件304a對發光型元件之像素電極316施加驅動電壓。
半導體開關元件304a之構造：如第37圖所示，各半導體開關元件304a有第1TFT341、第2TFT342、電容器343。
第1TFT341之閘極電極341a連接於選擇線532，第1TFT341之電極341b連接於資料線522，電極341c連接於第2TFT342之閘極電極342a。
第2TFT342之電極342c連接於電源線542，電極342b連接於第1電極305。
電容器343係橫跨並連接第2TFT342之閘極電極342a與電源線542。
第38圖係顯示驅動反射型元件之驅動電路之構造的圖。
顯示面板510中，於呈矩陣狀地配列之各像素420設有反射型元件用之半導體開關元件304b。
為了由第2資料電壓設定部525對各半導體開關元件304b施加資料電壓，複數資料線526於縱方向(Y方向)上延伸設置，為了由第2電壓設定部535對各半導體開關元件304b施加選擇電壓，複數選擇線536於橫方向(X方向)上延伸設置。
又，做成可由第2電源電壓設定部545對各像素之像素電極316施加重設電壓Vrst。該重設電壓Vrst亦可由第2資料電壓設定部525經過複數資料線526、第1TFT345後對像素電極316施加，於本實施形態中，係由第2電源電壓設定部545至第38圖中箭頭RST所示之處，於橫方向(X方向)上延伸設置複數電源線546。
另外，該等線526、536、546亦沿著背面基板302之表面所形成。
半導體開關元件304b之構造：如第38圖所示，各半導體開關元件304b具有TFT345，TFT345之閘極電極345a連接於選擇線536，TFT345之電極345b連接於資料線526，且電極345c連接於像素電極316，而可對像素電極316施加驅動電壓。
另外，如前述地沿著隔壁311於縱方向(Y方向)上延伸設置的各隔壁電極312係面對其兩旁之像素。並且，全部之隔壁電極312連接於一定之參考電位Vo(=Vgnd)。
一面參照第35圖~第41圖一面說明前述構造之顯示裝置的動作。
於藉由顯示切換機構600選擇發光型元件之顯示時，發光型元件用影像信號vl將被傳送至系統控制部700，另一方面，於藉由顯示切換機構600選擇反射型顯示時，反射型元件用影像信號vr將被傳送至系統控制部700。
發光型元件用圖像信號vl係主要用以顯示動畫之圖像信號，藉依序傳送之複數格(flame)的影像信號所構成。反射型元件用影像信號vr係顯示靜止影像之影像信號，一格份之影像信號係以構成顯示面板510之各像素420的亮度信號所構成。系統控制部700於接受發光型元件用圖像信號v1時，首先進行重設操作，接著，依據發光型元件用圖像信號v1，對第1資料電壓設定部521傳送資料控制信號，對第1選擇電壓設定部531傳送選擇控制信號，對第1電源電壓設定部541傳送電源控制信號，透過該等各設定部521、531、541，驅動各像素420之發光型顯示元件，進行一格份之影像顯示。並且，於顯示動畫時，重複進行此種一格份之影像顯示。此時，反射型顯示元件係呈關閉狀態。
另一方面，系統控制部700於接受反射型元件用影像信號vr時，進行重設操作，接著，依據反射型元件用影像信號vr，對第2資料電壓設定部525傳送資料控制信號，對第2選擇電壓設定部535傳送選擇控制信號，對第2電源電壓設定部545傳送電源控制信號，透過該等各設定部525、535、545驅動各像素420之反射型顯示元件，進行影像顯示。此時，發光型顯示元件係呈關閉狀態。以下，說明1.重設操作、2.藉發光型元件產生之影像顯示及3.藉反射型元件產生之影像顯示。
1.重設操作於重設時，系統控制部700係總括地於全部之像素420中，由第2電源電壓設定部545對像素電極316(第38圖之箭頭RST的位置)施加正之重設電壓Vrst(+40V)。藉由該重設操作，反射型顯示元件中因形成由像素電極316朝向隔壁電極312之電場，故如第39圖所示，存在於光導電層310上之著色粒子313(帶正電)呈被吸附於隔壁311側(隔壁電極312側)的狀態，光導電層310形成開口。因此，由面板前方入射之光不會被著色粒子313所遮蔽，通過光導電層310，於白色反射層309反射，再出射至面板前方，故呈白色顯示狀態。藉由如此之重設操作，因顯示面板510全體之像素呈白色顯示狀態，故可防止著色粒子313附著於光導電層310上所殘留之燒入。
此處，封入空間315內係由氣相所構成，因使著色粒子313移動需施加某程度大小之電壓，故該白色顯示狀態(初期狀態)可維持至下次對像素電極316施加驅動電壓時。2.藉發光型元件產生之影像顯示於藉發光型元件產生影像顯示時，系統控制部700係使反射型元件用之驅動電路為關閉狀態，並使用發光型元件用之半導體開關元件304a，與通常之主動型有機EL顯示器同樣地驅動各像素420之發光型元件。換言之，一面由第1選擇電壓設定部531對複數線532依序施加選擇電壓Vs，一面由第1資料電壓設定部521對複數各線522施加相當於欲於各像素顯示之顯示亮度之大小的資料脈波。藉此，各像素420中，透過第1TFT341將相當於顯示亮度之電荷保持於電容器343。
並且，藉由第1電源電壓設定部541一律對各電源線542施加正之驅動電壓Vc，於各像素420之半導體開關元件304a中，因對應於保持於前述電容器343之電荷，第2TFT342之電導產生變化，故於各像素420之有機EL元件中，以第2TFT342控制由第1電源電壓設定部541所供給之電力，成為對應於一格份之發光型元件用圖像信號vl的發光顯示。
並且，藉由重複此種一格份之發光顯示，成為動畫顯示。
此處，因前面基板301、光導電層310、像素電極316、密封層308、對向電極307、第1電極305等均具可見光透射性，故來自發光型元件之光通過光導電層310中未覆蓋著色粒子313的領域，出射至面板前方。又，由發光型元件出射至後方之光亦於白色反射層309反射，出射至面板前方。
於藉反射型元件產生影像顯示時，系統控制部700係使發光元件用之驅動電路為關閉狀態，並使用反射型元件用之半導體開關元件304b，驅動各像素420之反射型元件。
換言之，系統控制部700一面由第2選擇電壓設定部535對複數選擇線536依序施加選擇電壓Vs，一面由第2資料電壓設定部525對複數各資料線526施加相當於依據反射型元件用影像信號vr之顯示亮度之大小的負之資料電壓VD。
藉此，於施加有選擇電壓Vs之選擇線536上的各像素420中，於像素電極316施加前述資料電壓VD，於各像素420進行依據反射型元件用影像信號vr之寫入。
該資料電壓VD係適合將白色顯示狀態之像素變為黑色顯示或半色調顯示的大小。適合作為該資料電壓VD之值，雖因使用之著色粒子313、前面基板301之種類等因子而有所差異，此處，係使對應欲為黑色顯示之像素的資料電壓VD為-30V，對應欲為半色調顯示之像素的資料電壓VD為-10V~-20V。另一方面，對欲為白色顯示之像素不施加資料電壓VD。另外，於前述寫入動作時，因未於第1電極305施加電壓，故發光層306不會發光。
藉由如此之寫入動作，欲為白色顯示之像素中，因未於像素電極316施加電壓，故著色粒子313不會移動。因此，為前述第39圖所示之初期狀態，帶有正電之著色粒子313以被吸附於隔壁311側之形式偏附地附著，由面板前方入射之光不會被著色粒子313所遮蔽，可通過光導電層310，於白色反射層309反射，再出射至面板前方，故為白色顯示。欲為半色調顯示之像素中，因於像素電極316施加-10~-20V之負電壓，故由隔壁電極312朝向像素電極316形成電場，於光導電層310之表面附近產生負電荷。藉此，如第40圖所示，帶有正電之著色粒子313的一部分被吸附至像素電極316側，光導電層310之一部分被黑色之著色粒子313所覆蓋。因此，藉白色反射層309與黑色之著色粒子313的組合，成為半色調顯示。
黑色顯示之像素中，於像素電極316施加-30V之負電壓。藉此，於光導電層310之表面附近負電荷將更佔有優勢，如第41圖所示，帶有正電之著色粒子313被吸附至像素電極316側，呈以覆蓋光導電層310之形式偏附的狀態。因此，該像素中，藉黑色之著色粒子313覆蓋白色反射層309之全體，故成為黑色顯示。
如此構成顯示面板510之各像素的反射型元件，依據反射型元件用影像信號vr，成為白色顯示、半色調顯示、黑色顯示之任一者，而成為一格份之影像顯示。並且，於寫入後，即使未於像素電極316施加電壓，因藉由凡得瓦爾力著色粒子313仍維持附著於光導電層310之表面層的狀態，故可不需消耗電力地維持影像顯示狀態。因此，可以少量之消耗電力長時間地顯示電子書籍之本文畫面或靜止影像等內容。
接著，於由顯示切換機構600傳送用以顯示新內容之反射型元件用影像信號vr時，系統控制部700係與前述同樣地，進行重設操作及寫入動作。
(顯示面板510之製造方法)陣列基板322之製作：於由無鹼玻璃所構成之背面基板302，藉由塗布、印刷、冷噴塗等方法，形成由氧化鈦(titania)皮膜所構成之白色反射層309。接著，以蒸鍍、CVD等方法形成由SiO2
所構成之透明的第1絕緣層303。該第1絕緣層303之厚度需為充分之厚度，使白色反射層309表面之凹凸消失而變成平滑表面，於本實施形態中係形成1~2μm。
然後，形成由非晶形TFT所構成之半導體開關元件304a、304b。該步驟可以與液晶顯示器、有機EL顯示器中所使用之一般的非晶形TFT相同之形成方法形成。之後，於形成第2絕緣層314後，形成第1電極305、發光層306、對向電極307。該步驟係與形成有機EL顯示器之電極及發光層的方法相同，第1電極305及對向電極307係由透明導電材料之ITO形成。
藉由ICP-CVD以膜厚100nm~200nm之氮化矽膜形成密封層308。ICP係Inductively Coupled Plasma(感應耦合電漿)之略語，特徵係可以較其他CVD低之溫度細密地成膜。因此，可得成膜時之發熱對由有機EL材料所構成之發光層306的損害小、可見光之透射率高達95%，且防溼性亦高之細密的氮化矽膜。
接著，形成由ITO所構成的透明之像素電極316，最後，以塗布、印刷等形成由聚乙烯咔唑(PVK)或酞花青等所構成之光導電層310。並且，於光導電層310之表面上形成如下述地於表面具有凹凸形成的表面處理層。以上，於背面基板302上製作形成有由白色反射層309至光導電層310之層的陣列基板322。另外，該陣列基板322雖與習知之使用於有機EL顯示器的陣列基板相同，但於形成白色反射層309、光導電層310及反射型顯示用之像素電極316之點相異。於光導電層310形成表面處理層之步驟：藉將於介質中分散有TiO2
微粒子而成之塗佈劑塗布於光導電層310之表面上，形成表面處理層。
具體而言，與實施形態1-1中說明之第2圖所示的絕緣層8上之表面處理層8b同樣地，可於光導電層310之表面層上形成表面處理層。該表面處理層係由TiO2
微粒子層與露出於最表面之由聚碳酸酯所構成的絕緣層所構成。如此所形成之表面處理層係膜硬度高且高透射率之層，並為TiO2
微粒子之凝集較少，積層有粒徑分布一致之粒子的均一之層，層之厚度係100nm左右。此處，可藉由塗佈劑中使用之TiO2
微粒子的種類或量，調整所形成之表面處理層的導電性。
如此，藉於光導電層310之表面形成表面處理層，因可降低於光導電層310與著色粒子313之間作用的凡得瓦爾力，故於驅動時著色粒子313之移動可平穩地進行。塗佈劑中使用之TiO2
微粒子的直徑係使用直徑較著色粒子313之直徑(5μm)小者(30nm)。該理由係，當以具有較著色粒子313之直徑大之直徑的微粒子形成表面處理層時，於該表面處理層所形成之凹凸將變大，著色粒子313本身將沿著該凹凸附著，而使降低凡得瓦爾力之效果消失的緣故。
另外，此種表面處理層不僅於光導電層310之上，亦可形成於隔壁311、隔壁電極312之表面。藉此，於封入空間315之內面全體，電阻、帶電性、及形狀等條件為均一，且具有與附著於表面處理層之著色粒子313大致相同的電壓特性，故於驅動時可得良好之顯示特性。對向基板321之製作：於由無鹼玻璃所構成之前面基板301上，藉由光蝕刻等形成井字狀之隔壁311。接著，沿著隔壁311藉由濺鍍、蒸鍍等方法成膜導電性金屬後，再以乾蝕刻等方法形成隔壁電極312。
藉此，於前面基板301上製作形成有隔壁311及隔壁電極312之對向基板321。著色粒子之製造方法：著色粒子313之製作方法係與實施形態1-1中說明之著色粒子4相同，使用混合系統。於母粒子之表層全面被覆子粒子之混合比例亦與實施形態1-1中說明之著色粒子4相同。經製作之著色粒子313係帶正電，為保持一定之帶電量，以於水分含有量保持為一定之乾空氣、乾氮氣等環境氣體下保管為佳。面板組裝步驟：於藉由如前述製造之對向基板321的隔壁311在各像素所分隔的空間中，大致均等地散布著色粒子313，並與陣列基板322重合。於前面基板301之周緣部以預定寬度塗布環氧系UV接著劑。
之後，將形成於對向基板321與陣列基板322之元件群對位，再照射UV光使接著劑硬化後，完成顯示面板510。該組裝步驟以於經使水分含有量變得極少之乾燥處理的乾氣(例如乾氮)環境氣體下進行為佳。藉此，於封入空間315內封入經排除水分之乾氣及著色粒子313，使著色粒子313之帶電量維持一定。
(藉本實施形態之顯示裝置產生之效果)藉顯示面板510產生之主要效果係，因各像素420中，於由第1電極305、發光層306、對向電極307所構成之發光型顯示元件前方重疊設置反射型顯示元件之封入空間315，故於像素420內可增大發光型顯示元件及反射型顯示元件所佔之面積。
又，將反射型顯示元件做成於封入空間315內封入著色粒子313，並沿著封入空間315配設有共平面型之電極312、316的構造，由各電壓設定部520~540於電極312、316間施加電壓。藉使著色粒子313於偏附於隔壁電極312側之狀態與偏附於像素電極316側之狀態之間移動，以使由顯示面板510前方入射之光的反射量變化之方式顯示，故於驅動發光型顯示元件進行發光顯示時，如第36圖所示，使著色粒子313偏附於隔壁電極312側，增大反射型顯示元件之開口率，可良好地將來自發光型顯示元件之光出射至面板前方。藉此，可得與通常之頂部發光型有機EL顯示器同等之動畫顯示性能。
如此，依據本實施形態之顯示裝置，於反射型顯示及發光型顯示之任一者中，均可幾乎未損及畫質地進行良好之影像顯示。發光型顯示元件係以具可見光透射性之材料所形成，因於其後方設置白色反射層309，故該白色反射層309不僅可用於反射型顯示元件之顯示，亦具有將來自發光型顯示元件之光反射至前方的機能。
於反射型顯示元件中，著色粒子313係於封入空間315內封入於氣相中，因氣相之折射率略為1，故相較於以電泳方式所用之絕緣性透明液體，例如於矽油(折射率1.4)中封入有粒子的情形，可得良好之光學特性。又，因著色粒子313被封入於氣相中，故於開始移動時需要某程度大小之力，而於開始移動後迅速地移動。因此，於反射型顯示元件未施加驅動電壓時，著色粒子係穩定地於封入空間315內靜止，且因於施加驅動電壓後可迅速地移動，故可穩地且迅速的顯示。接著，說明藉複合微粒子產生之效果。
如前述，藉將著色粒子313做成於母粒子之表層全面被覆有子粒子之構造，因於著色粒子313與光導電層310、隔壁311、隔壁電極312之間產生的凡得瓦爾力變小，故不僅可降低將著色粒子313由附著面抽離所需之電壓，亦提高耐溼度特性。換言之，於環境氣體溫度45℃下溼度由50%上升至90%時，未被覆子粒子之丙烯酸製聚合碳粉中，帶電量較初期下降55%，但本實施形態之複合化粒子中係下降15%左右。
又，如前述，藉於光導電層310之表面層上、及隔壁311、隔壁電極312之表面上設置形成有微小凹凸的表面處理層，可得更加降低與著色粒子313之間作用的凡得瓦爾力之效果。
(實驗)1.關於著色粒子313之材質與光導電層310之表面處理層的材質，著眼於摩擦電序，以各種組合，進行評價電壓特性之實驗。結果，藉將位於較作為著色粒子313之構成材料的丙烯酸樹脂(PMMA)近之摩擦電序的聚碳酸酯，使用於光導電層310之表面處理層，可知於像素電極316施加電壓時可得良好之電壓特性。這被視為因著色粒子313與光導電層310之表面處理層具有同種之帶電特性，而使作用於兩者間之靜電力變小的緣故。2.未於光導電層310設置表面處理層時，與於光導電層310之表面上設有表面處理層時，測定由黑色顯示狀態變化成白色顯示所需之電壓。
第42圖係顯示本實施形態之顯示裝置中，測定於光導電層310之表面設有表面處理層時之電壓特性之結果的圖表，顯示施加於隔壁電極312與像素電極316之間的電壓與反射濃度之關係。如第42圖所示，於黑色顯示狀態使著色粒子313移動所需之電壓小，而變化成白色顯示最低所需之施加電壓(飽和電壓)亦低如30V。另一方面，於該顯示裝置中，未於光導電層310之表面設置表面處理層時，於進行相同測定後，飽和電壓高達150V。
這是藉由設置表面處理層使著色粒子與封入空間內面之接觸極小化，降低於封入空間315之內面與著色粒子313之間作用的凡得瓦爾力，且表面處理層與著色粒子313之帶電特性的關係亦變得良好的緣故。<變形例等>本實施形態之顯示裝置中，係於1像素內，分別1組1組地設有於發光型顯示元件上重疊反射型顯示元件之組合，但藉由設置複數組於發光型顯示元件上重疊反射型顯示元件之組合，層次顯示R、G、B等各色，可實現可全彩顯示之顯示裝置。
[實施形態4-1](顯示裝置之全體構造)首先，說明實施形態4-1之顯示裝置的全體構造。實施形態4-1之顯示裝置的構造係與前述實施形態3中第35圖之方塊圖所示者相同，具有顯示部500、顯示切換機構600、及系統控制部700，於顯示部500之顯示面板510，於橫方向(X方向)及縱方向(Y方向)上矩陣狀地配列有複數像素420。於各像素420設置反射型顯示元件與發光型顯示元件兩者，藉由顯示切換機構600可切換以反射型顯示元件進行影像顯、或以發光型顯示元件進行影像顯示。因此，可活用發光型顯示元件之特性與反射型顯示元件之各特性，以低消耗電力由屋外至屋內進行目視確認性優異的顯示。
(顯示面板510之裝置構造)說明顯示面板510之裝置構造。本實施形態中，於各像素420內重疊設有各1個發光型顯示元件與反射型顯示元件。第43圖係顯示顯示面板510之裝置構造的主要部分截面圖，顯示1個像素420。顯示面板510係形成為前面基板401與背面基板402隔有間隔地對向配置，並於該間隙在各像素420重疊有發光型顯示元件及反射型顯示元件。並且，於顯示面板510之前方(Z方向)可顯示影像。如第43圖所示，於背面基板402內面上之最下方形成白色反射層409，並於其上形成第1絕緣層403。於該第1絕緣層403上形成半導體開關元件404與第2絕緣層414，於第2絕緣層414上形成與半導體開關元件404電連接之第1電極405、發光層406、及對向電極407，並形成密封該等之密封層408。並且，於該密封層408上形成光導電層410。
於光導電層410上形成分隔像素之隔壁411，並於縱方向(Y方向)及橫方向(X方向)上呈井字形狀。又，沿著該隔壁411，隔壁電極412於縱方向(Y方向)上形成，於各像素之隔壁411間存在封入有黑色之著色粒子413的封入空間415，隔壁電極412係成左右一對地配置。因隔壁411之頂部與前面基板401接合，故前述封入空間415係被前面基板401、光導電層410及隔壁411包圍。於如此之顯示面板510中，發光型顯示元件係以第1電極405、發光層406、對向電極407等作為構成要素。另一方面，反射型顯示元件共用前述對向電極407作為共平面型電極之一部，並將白色反射層409、光導電層410、隔壁411、隔壁電極412、封入空間415內之著色粒子413等作為構成要素，存在於發光型顯示元件之前方。並且，於該反射型顯示元件中，隔壁電極412沿著封入空間415之兩橫內壁存在，前述對向電極407沿著封入空間415之底面存在，藉由一對該隔壁電極412與對向電極407構成共平面電極。
本實施形態中，第1電極405及對向電極407係於各像素獨立之像素電極，使用半導體開關元件404及對向電極407，可個別地主動驅動發光型顯示元件及反射型顯示元件。背面基板402，例如，除了為由硼矽酸鹼玻璃、鈉鈣玻璃等玻璃材料所構成之基板以外，可使用PEN、PES、PET等樹脂薄膜、不鏽鋼等金屬箔。
前面基板401因需擷取光，故除了由硼矽酸鹼玻璃、鈉鈣玻璃等透明玻璃材料所構成之基板以外，亦可使用PEN、PES、PET等透明樹脂薄膜。於半導體開關元件404中除了低溫複晶矽TFT以外，亦可使用微晶(微結晶)矽TFT、非晶形矽TFT等。第1電極405、對向電極407均係以ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)等透明電極材料所形成。發光層406係夾於相當於陽極之第1電極405與相當於陰極之對向電極407的有機EL層，以透明之發光材料所形成，藉將電壓施加於兩電極間而發出依據發光材料之顏色。發光層406之耐溼性非常地差，故於密封層408以使用細密、絕緣性優異且光透射率高之氮化矽膜、或氮化酸化矽膜為佳。光導電層410係以聚乙烯咔唑(PVK)或酞花青等透明材料所形成。
隔壁電極412係以Cr/Al/Cr、Cr/Cu/Cr、Ti/Al/Ti等導電性金屬所形成。此處，做成Cr、Ti與Al、Cu之夾層構造的理由係，藉將低電阻材料之Al、Cu使用於芯材以提高電極之導電性，並藉由使用Cr、Ti以提高隔壁411與Al、Cu之密著性，可防止對比下降。著色粒子413係與實施形態1-1中一面參照第2圖一面說明之著色粒子4同樣地，係以子粒子被覆母粒子之表面的複合微粒子，具有帶正電之特性。
母粒子係使用以積水化成品工業(股)製之真球狀微粒子聚合物MBX-5(平均粒徑5μm)、或綜研化學(股)製之Chemisnow MX-5(平均粒徑5μm)為基質，再經黑色顏料等著色者，於子粒子中藉由使用平均粒徑16nm之經施行帶電處理的單分散二氧化矽微粒子，可形成著色粒子413全體具有帶電性者。
光導電層410具有於照射包含預定波長領域之光時產生載子的特性，係依據於隔壁電極412所施加之基準電壓Vo(=Vgnd)與於第1電極405所施加之正或負之電壓的相對關係，改變帶電狀態。對應該帶電狀態，帶有正電之著色粒子413於光導電層410上左右移動，著色粒子413被覆光導電層410之比例(即著色粒子413被覆白色反射層409之比例)產生變化。
該光導電層410表面部分，與第2圖所示之絕緣層8的表面處理層8b同樣地，以設置於表面形成有微小凹凸之表面處理層為佳。另外，亦可設置絕緣層取代光導電層410，但如前述藉於隔壁電極412與對向電極407之間形成光導電層410，可使著色粒子413較穩定地移動。如前述，因前面基板401、光導電層410、密封層408、對向電極407、發光層406、第1電極405等均具可見光透射性，故可通過光導電層410之未覆蓋著色粒子413的領域，由面板前方觀看白色反射層409。又，亦可由面板前方觀看來自發光型顯示元件(有機EL元件)之發光。
(驅動顯示面板510之機構)為驅動控制各像素420之顯示元件，於顯示部500設置資料電壓設定部520、選擇電壓設定部530、電源電壓設定部540，並於顯示部500之外部設置系統控制部700。並且，系統控制部700將通知施加資料電壓之時點及影像信號的資料控制信號傳送至資料電壓設定部520，將通知施加選擇電壓之時點的選擇控制信號傳送至選擇電壓設定部530，並將通知施加電源電壓之時點的電源控制信號傳送至電源電壓設定部540。
前述之資料電壓設定部520、選擇電壓設定部530、電源電壓設定部540中，依據由系統控制部700所傳送之資料控制信號、選擇控制信號、及電源控制信號，對顯示面板510之各顯示元件施加用以進行發光動作或反射型顯示動作的資料電壓、選擇電壓、電源電壓。本實施形態之顯示裝置中，係使用共通之半導體開關元件404驅動各像素420之發光型元件及反射型元件。第44圖係顯示驅動發光型元件及反射型元件之驅動電路之構造的圖。
如前述，於顯示面板510中，於呈矩陣狀地配列之各像素420設有半導體開關元件404。為了由資料電壓設定部520對各半導體開關元件404施加資料電壓，複數資料線523於縱方向(Y方向)上延伸設置，為了由選擇電壓設定部530對各半導體開關元件404施加選擇電壓，複數選擇線533於橫方向(X方向)上延伸設置，且為了由電源電壓設定部540對各半導體開關元件404供給電源電壓，複數電源線543於橫方向(X方向)上延伸設置。另外，該等線523、533、543雖未圖示於第43圖，但係沿著背面基板402之表面所形成。並且，係透過半導體開關元件404對第1電極405及對向電極407施加驅動電壓，以驅動發光型顯示元件及反射型顯示元件。
半導體開關元件404之構造：如第44圖所示，各半導體開關元件404具有第1TFT441、第2TFT442、電容器443、及非接觸開關461~464。第1TFT441之閘極電極441a連接於選擇線533。第1TFT441之電極441b連接於資料線523，且電極441c透過非接觸開關461連接於第2TFT442之閘極電極442a。第2TFT442之電極442c連接於電源線543，電極442b連接於第1電極405。電容器443係橫跨並連接第2TFT442之閘極電極442a與電源線543。又，前述第1TFT441之電極441c透過非接觸開關462與第1電極405連接。
又，第1電極405與對向電極407之間透過非接觸開關463連接，與對向電極407之間透過非接觸開關464連接。非接觸開關461~464於全部之像素配線有共通之控制線(未圖示)，非接觸開關461~464於發光型顯示時、反射型元件表示時、重設時，如表2所示地ON/OFF。
此外，本實施形態中，由電源電壓設定部540至各像素420之第44圖中箭頭RST所示之處，設置重設用之配線(未圖示)，而一起於第1電極405施加正之重設電壓Vrst(+80V)。另，該重設電壓Vrst亦可由資料電壓設定部520經過複數資料線523、第1TFT441施加於第1電極405。另外，如前述沿著隔壁411於縱方向(Y方向)延伸所設置之各隔壁電極412係面對其兩旁之像素。並且，全部之隔壁電極412連接於一定之參考電位Vo(=Vgnd)。
(顯示裝置之動作)一面參照第42圖~第47圖一面說明前述構造之顯示裝置的動作。於藉由顯示切換機構600選擇發光型元件之顯示時，發光型元件用影像信號vl將被傳送至系統控制部700，另一方面，於藉由顯示切換機構600選擇反射型顯示時，反射型元件用影像信號vr將被傳送至系統控制部700。發光型元件用圖像信號vl係主要用以顯示動畫之圖像信號，藉依序傳送之複數格(flame)的影像信號所構成。反射型元件用影像信號vr係顯示靜止影像之影像信號，一格份之影像信號係以構成顯示面板510之各像素420的亮度信號所構成。
系統控制部700於接受發光型元件用圖像信號vl時，首先進行重設操作，接著，依據發光型元件用圖像信號vl，對資料電壓設定部520傳送資料控制信號，對選擇電壓設定部530傳送選擇控制信號，對電源電壓設定部540傳送電源控制信號，透過該等各設定部520~540，驅動各像素420之發光型顯示元件，進行一格份之影像顯示。並且，於顯示動畫時，重複進行此種一格份之影像顯示。此時，反射型顯示元件係呈關閉狀態。
另一方面，系統控制部700於接受反射型元件用影像信號vr時，進行重設操作，接著，依據反射型元件用影像信號vr，對資料電壓設定部520傳送資料控制信號，對選擇電壓設定部530傳送選擇控制信號，透過該等各設定部520~530驅動各像素420之反射型顯示元件，進行影像顯示。此時，發光型顯示元件係呈關閉狀態。以下，說明1.重設操作、2.藉發光型元件產生之影像顯示及3.藉反射型元件產生之影像顯示。1.重設操作於重設時，如前述表2所示，系統控制部700係總括地於全部之像素420中，使開關463為ON、開關461、462、464為OFF，由電源電壓設定部540對第44圖之箭頭RST之位置施加重設電壓Vrst。
藉此，第1電極405與對向電極407互相連接，且可總括地對由GND切離，對全部之第1電極405及對向電極407施加正之重設電壓Vrst(+80V)。藉由該重設操作，反射型顯示元件中因形成由對向電極407朝向隔壁電極412之電場，故如第45圖所示，存在於光導電層410上之著色粒子413(帶正電)呈被吸附於隔壁411側(隔壁電極412側)的狀態，形成開口。因此，由面板前方入射之光於白色反射層409反射，再出射至面板前方，故呈白色顯示狀態。
藉由如此之重設操作，因顯示面板510全體之像素呈白色顯示狀態，故可防止著色粒子413附著於光導電層410上所殘留之燒入。並且，該白色顯示狀態(初期狀態)維持至下次對對向電極407施加大於驅動反射型顯示元件之閾值電壓Vth大小的電壓時。
該閾值電壓Vth之大小，雖因使用之著色粒子413、基板之種類等因子而有所差異，但本實施形態中，因採用於封入空間415內使著色粒子413於氣相中移動的方式，故閾值電壓Vth係數十V至數百V。直到下次對對向電極407施加閾值電壓Vth以上之電壓，著色粒子413不會移動，而維持白色顯示狀態(初期狀態)。
2.藉發光型元件產生之影像顯示於藉發光型元件產生影像顯示時，如前述表2所示，系統控制部700係總括地於全部之像素420中，使開關461、464為ON、開關462、463為OFF，與通常之主動型有機EL顯示器同樣地，驅動各像素420之EL元件。換言之，一面由選擇電壓設定部530對複數選擇線533依序施加選擇電壓Vs，一面由資料電壓設定部520對複數各資料線523施加相當於欲於各像素顯示之顯示亮度之大小的資料脈波。藉此，各像素420中，透過第1TFT441將相當於顯示亮度之電荷保持於電容器443。並且，藉由電源電壓設定部540一律對各電源線543施加正之驅動電壓Vc，於各像素420之半導體開關元件404中，因對應於保持於前述電容器443之電荷，第2TFT442之電導產生變化，故於各像素420之有機EL元件中，以第2TFT442控制由電源電壓設定部540所供給之電力，成為對應於一格份之發光型元件用圖像信號vl的發光顯示。並且，藉由重複此種一格份之發光顯示，成為動畫顯示。
此處，因由前述電源電壓設定部540供給至各電源線543之驅動電壓Vc係2~10V左右，故於驅動有機EL元件時，施加於第1電極405與對向電極407之間的電壓，最大係10V左右，施加於隔壁電極412與對向電極407之間的電壓大小，最大係10V左右，較前述閾值電壓Vth(數十V至數百V)小。藉此，於驅動發光型顯示元件時，著色粒子413不會移動，而維持如第45圖所示之著色粒子413附著於隔壁411的開口率大之初期狀態。
又，如前述，前面基板401、光導電層410、密封層408、對向電極407、第1電極405等均具可見光透射性。因此，來自發光型元件之光不會被著色粒子413所遮蔽，通過光導電層410，出射至面板前方。又，由發光型元件出射至後方之光亦於白色反射層409反射，出射至面板前方。3.藉反射型元件產生之像素顯示：於藉反射型元件產生影像顯示時，如前述表2所示，系統控制部700係總括地於全部之像素420中，使開關462、463為ON、開關461、464為OFF。藉此，可使第1電極405與對向電極407為同電位且可由資料電壓設定部520對該等兩電極405、407施加負之資料電壓VD。
並且，系統控制部700一面由選擇電壓設定部530對複數選擇線533施加選擇電壓Vs，一面由資料電壓設定部520對複數各資料線523施加相當於依據反射型元件用影像信號vr之顯示亮度之大小的負之資料電壓VD。
藉此，於施加有選擇電壓Vs之選擇線533上的各像素420中，於對向電極407施加前述資料電壓VD，於各像素420進行依據反射型元件用影像信號vr之寫入。
該資料電壓VD係適合將白色顯示狀態之像素變為黑色顯示或半色調顯示的大小。
換言之，對應欲為半色調顯示之像素的資料電壓VD，係設定於將白色顯示狀態之像素變為黑色顯示時的閾值電壓與飽和電壓之間，對應欲為黑色顯示之像素的資料電壓VD之大小，係設定為該飽和電壓左右。
適合作為該資料電壓VD之值，因使用之著色粒子413、前面基板401之種類等因子而有所差異。此處，係使由白色顯示狀態變為黑色顯示之閾值電壓為-40V、飽和電壓為-60V，而使對應欲為黑色顯示之像素的資料電壓VD為-60V，對應欲為半色調顯示之像素的資料電壓VD為-50V左右。另一方面，對欲為白色顯示之像素不施加資料電壓VD。
另外，於前述寫入動作時，因第1電極405與對向電極407係同電位，故發光層406不會發光。
藉由如此之寫入動作，欲為白色顯示之像素中，因未於對向電極407施加電壓，故著色粒子413不會移動。因此，如前述第45圖所示，於初期狀態下，帶有正電之著色粒子413以被吸附於隔壁411側之形式附著，由面板前方入射之光於白色反射層409反射，再出射面板前方，故為白色顯示。
欲為半色調顯示之像素中，因於對向電極407施加-50V左右之負電壓，故由隔壁電極412朝向對向電極407形成電場，於光導電層410之表面附近產生負電荷。藉此，如第46圖所示，帶有正電之著色粒子413的一部分被吸附至第2電極416，光導電層410之一部分被黑色之著色粒子413所覆蓋。因此，藉白色反射層409與黑色之著色粒子413的組合，成為半色調顯示。
黑色顯示之像素中，於對向電極407施加-60V左右之負之電壓。藉此，於光導電層410之表面附近負電荷將完全地佔有優勢，如第47圖所示，帶有正電之著色粒子413被吸附至光導電層410，呈以覆蓋光導電層410之形式附著的狀態。
因此，該像素中，藉黑色之著色粒子413覆蓋白色反射層409之全體，故成為黑色顯示。
如此構成顯示面板510之各像素的反射型元件，依據反射型元件用影像信號vr，成為白色顯示、半色調顯示、黑色顯示之任一者，而成為一格份之影像顯示。
並且，於寫入後，即使未於對向電極407施加電壓，因藉由凡得瓦爾力著色粒子413仍維持附著於光導電層410之表層的狀態，故可不消耗電力地維持影像顯示狀態。
因此，可以少量之消耗電力長時間地顯示電子書籍之本文畫面或靜止影像等內容。
接著，於由顯示切換機構600傳送用以顯示新內容之反射型元件用影像信號vr時，系統控制部700係與前述同樣地，進行重設操作及寫入動作。
陣列基板422之製作：於由無鹼玻璃所構成之背面基板402，藉由塗布、印刷、冷噴塗等方法，形成由氧化鈦(titania)皮膜所構成之白色反射層409。
接著，以蒸鍍、CVD等方法形成由SiO2
所構成之透明的第1絕緣層403。該第1絕緣層403之厚度需為充分之厚度，使白色反射層409表面之凹凸消失而變成平滑表面，於本實施形態中係形成1~2μm。
然後，形成由非晶形TFT所構成之半導體開關元件404。該步驟可以與液晶顯示器、有機EL顯示器中所使用之一般的非晶形TFT相同之方法形成。
之後，於形成第2絕緣層414後，形成第1電極405、發光層406、對向電極407。該步驟係與形成有機EL顯示器之電極及發光層的方法相同，第1電極405及對向電極407係由透明導電材料之ITO形成。
藉由ICP-CVD以膜厚100nm~200nm之氮化矽膜形成密封層408。ICP係Inductively Coupled Plasma(感應耦合電漿)之略語，特徵係可以較其他CVD低之溫度係密地成膜。因此，可得成膜時之發熱對由有機EL材料所構成之發光層406的損害小、可見光之透射率高達95%，且防溼性亦高之細密的氮化矽膜。
最後，以塗布、印刷等形成由聚乙烯咔唑(PVK)或酞花青等所構成之光導電層410。
並且，於光導電層410之表面上形成於表面具有凹凸形成的表面處理層。
以上，於背面基板402上製作形成有由白色反射層409至光導電層410之層的陣列基板422。
另外，該陣列基板422雖與習知之使用於有機EL顯示器的陣列基板相同，但於形成白色反射層409、光導電層410之點相異。
形成表面處理層之步驟：藉將以水作為介質並分散有TiO2
微粒子之塗佈劑塗布於光導電層410之表面上，可於光導電層410之表面上形成表面處理層。
如此所形成之表面處理層係膜硬度高、高透射率之層，且TiO2
微粒子之凝集較少，積層有粒徑分布一致之粒子的均一之層，層之厚度係100nm左右。
如此，藉於光導電層410之表面形成表面處理層，因可降低光導電層410與著色粒子413之間作用的凡得瓦爾力，故於驅動時可平穩定進行著色粒子413之移動。
塗佈劑中使用之TiO2
微粒子的直徑係使用較著色粒子413之直徑(5μm)小的直徑(30nm)者。該理由係，當以具有較著色粒子413之直徑大之直徑的微粒子形成表面處理層時，於該表面處理層所形成之凹凸將變大，著色粒子413本身將沿著該凹凸附著，使降低凡得瓦爾力之效果消失的緣故。
另外，此種表面處理層不僅於光導電層410之上，亦可形成於隔壁411、隔壁電極412之表面。藉此，於封入空間415之內面全體，電阻、帶電性、及形狀等條件為均一，且具有與附著於表面處理層之著色粒子413大致相同的電壓特性，故於驅動時可得良好之顯示特性。
對向基板421之製作：於由無鹼玻璃所構成之前面基板401上，藉由光蝕刻等方法形成井字狀之隔壁411。接著，沿著隔壁411藉由濺鍍、蒸鍍等方法成膜導電性金屬後，再以乾蝕刻等方法形成隔壁電極412。
藉此，於前面基板401上製作形成有隔壁411及隔壁電極412之對向基板421。
著色粒子之製造方法：著色粒子413之製作方法係與實施形態1-1中說明之著色粒子4相同，使用混合系統。於母粒子之表層全面被覆子粒子之混合比例等亦與實施形態1-1中說明之著色粒子4相同。
經製作之著色粒子413係帶正電，為保持一定之帶電量，以於水分含有量保持為一定之乾空氣、乾氮氣等環境氣體下保管為佳。
面板組裝步驟：於藉由如前述製造之對向基板421的隔壁411在各像素所分隔之空間中，大致均等地散布著色粒子413，並與陣列基板422重合。於前面基板401之周緣部以預定寬度塗布環氧系UV接著劑。
之後，進行形成於對向基板421與陣列基板422之各像素之定位，使各像素相對，再照射UV光使接著劑硬化後，完成顯示面板510。
該組裝步驟以於經使水分含有量變得極少之乾燥處理的乾氣(例如乾氮)環境氣體下進行為佳。藉此，於封入空間415內封入經排除水分之乾氣及著色粒子413，使著色粒子413之帶電量維持一定。
藉本實施形態之顯示裝置產生之主要效果係，因顯示面板510之各像素420中，於由第1電極405、發光層406、對向電極407所構成之發光型顯示元件前方重疊設置反射型顯示元件之封入空間415，故於像素420內可增大發光型顯示元件及反射型顯示元件所佔之面積。
又，將反射型顯示元件做成於封入空間415內封入著色粒子413，並沿著封入空間415配設有共平面型之電極412、407的構造，藉使著色粒子413於偏附於隔壁電極412側之狀態與偏附於對向電極407側之狀態之間移動，以使由顯示面板510前方入射之光的反射量變化之方式顯示，故於驅動發光型顯示元件進行發光顯示時，使著色粒子413偏附於隔壁電極412側，增大反射型顯示元件之開口率，可良好地將來自發光型顯示元件之光出射至面板前方。
又，如前述，為了移動著色粒子413以驅動反射型顯示元件來進行影像顯示，需於隔壁電極412與對向電極407之間施加大於閾值電壓Vth之大小的電壓，但於影像顯示後，即使停止對反射型顯示元件施加電壓，仍維持封入空間415內之著色粒子413的狀態，並維持影像顯示。因此，不需用以維持藉反射型顯示元件產生之影像顯示的電力。
又，因驅動發光型顯示元件之驅動電壓的大小較該閾值電壓Vth小，故封入空間415內之著色粒子413不會隨著發光型顯示元件之驅動移動。因此，於驅動發光型顯示元件時，即使不於反射型顯示元件施加電壓，仍可維持反射型顯示元件之開口率為大，故來自發光型元件之光不會被著色粒子413所遮蔽，而出射至面板前方。因此，可得與通常之頂部發光型有機EL顯示器同等的動畫顯示性能。
如此，依據本實施形態之顯示裝置，於反射型顯示及發光型顯示之任一者中，均可幾乎未損及畫質地進行良好之影像顯示。
又，於反射型顯示元件中，著色粒子413係於封入空間415內封入於氣相中，因氣相之折射率略為1，故相較於以電泳方式所使用之絕緣性透明液体，例如於矽油(折射率1.4)中封入有粒子的情形，可得良好之光學特性。又，因著色粒子413被封入於氣相中，故於開始移動時需要某程度大小之力，而於開始移動後迅速地移動。
另外，如前述地驅動反射型顯示元件時閾值電壓之大小變大如數十V，係因為著色粒子413封入於氣相中而變大。換言之，於將反射型顯示元件做成於液體中封入有著色粒子之電泳方式時，只要施加少量之電壓著色粒子便會移動，故不易良好地維持反射型顯示元件之顯示狀態。
又，本實施形態之顯示裝置中，因對向電極407兼為發光型顯示元件之陰極與反射型顯示元件之背面電極，故發光型顯示元件與反射型顯示元件之間的構成要素變少，分，光透射率提升。
又，本實施形態之顯示裝置中，因使用共通之半導體開關元件404，且並用線523、533，以驅動發光型顯示元件及反射型顯示元件，故顯示面板510中之配線構造較為簡單。
接著，說明藉複合微粒子產生之效果。
如前述，藉將著色粒子413做成於母粒子之表層全面被覆有子粒子之構造，因於著色粒子413與光導電層410、隔壁411、隔壁電極412之間產生的凡得瓦爾力變小，故不僅可降低將著色粒子413由附著面抽離所需之電壓，亦提高耐溼度特性。
又，如前述，藉由於光導電層410表面上、及隔壁411、隔壁電極412之表面上設置形成有微小凹凸之表面處理層，可得更加降低與著色粒子413之間作用的凡得瓦爾力之效果。
1.針對著色粒子413之材質與形成於封入空間內面之光導電層410之表面處理層的材質，以各種組合進行變化，進行評價電壓特性之實驗。
結果，如本實施形態地藉由使用丙烯酸樹脂(PMMA)作為粒子之構成材料，使用TiO2
作為光導電層410之表面處理層，可知著色粒子413與表面處理層之帶電特性良好，可得良好之電壓特性。
2.於未設置表面處理層時，與於光導電層410之表面上設有表面處理層時，測定由黑色顯示狀態變化成白色顯示所需之電壓。
第48圖係顯示本實施形態之顯示裝置中，測定於光導電層410之表面設有表面處理層時之電壓特性之結果的圖表，顯示施加於隔壁電極412與對向電極407之間的電壓與反射濃度之關係。
如第48圖所示，於黑色顯示狀態移動著色粒子413所需之隔壁電極412與對向電極407間的電壓(閾值電壓)係40V，而變化成白色顯示最低所需之施加電壓(飽和電壓)係70V。
另一方面，於該顯示裝置中，未於光導電層410之表面設置表面處理層時，飽和電壓高達150V。
另外，於白色顯示狀態移動著色粒子413時閾值電壓之大小亦大致相同，為了移動白色顯示狀態之著色粒子413，需將對於隔壁電極412之對向電極407的電壓設為-40V以下。
前述實施形態4-1中，係於各像素設置半導體開關元件進行主動驅動，但本實施形態中，不於各像素設置半導體開關元件，以單純矩陣方式進行驅動。
說明本實施形態之顯示裝置的裝置構造。
第49圖係顯示本實施形態之顯示裝置之裝置構造的主要部分截面圖，與實施形態4-1相同之構成要素係標上相同編號。
如第49圖所示，該顯示面板510與實施形態4-1同樣地，以將陣列基板422與對向基板421貼合所構成，係於同一像素內重疊發光型顯示元件與反射型顯示元件所形成。
又，於陣列基板422中，於背面基板402上形成作為最下位層之白色反射層409，並於其上，形成第1絕緣層403、第1電極405、發光層406、對向電極407，於密封層408上形成光導電層410之點係與實施形態4-1相同，但於對向電極407上，積層形成第2絕緣層414與第2電極416，該等亦一併以密封層408密封。
並且，該第2電極416沿著封入空間415之底面存在，藉由一對之隔壁電極412與第2電極416構成反射型顯示裝置之共平面電極。
本實施形態中，因以單純矩陣方式驅動發光型顯示元件，故第1電極405於縱方向(Y方向)上延伸為條紋狀，對向電極407於橫方向(X方向)上延伸為條紋而形成，藉於各像素中夾持形成為矩形之發光層406使其互相直交，形成單純矩陣之發光型顯示元件。此處，第1電極405相當於行(column)電極，對向電極407相當於列(row)電極。
又，本實施形態中，因反射型顯示元件亦以單純矩陣方式驅動，故於對向電極407上，隔著第2絕緣層414，第2電極416於橫方向(X方向)延長形成條紋狀，且該第2電極416與於縱方向(Y方向)上條紋狀地延長之隔壁電極412互相直交，形成矩陣電極。
又，實施形態4-1中，因全部之隔壁電極412連接於一定之參考電位，故於橫方向上相鄰之像素間共用隔壁電極412，本實施形態中，因係單純矩陣驅動，與於橫方向上相鄰之像素獨立地於隔壁電極412施加電壓，如第49圖所示，橫方向上相鄰之像素未共用隔壁電極412，而設置各自獨立之隔壁電極412。
第50圖係顯示於第1電極405及對向電極407施加電壓之驅動電路之構造的圖，如前述，於顯示面板510互相直交地設置第1電極405與對向電極407，以通過配列成矩陣狀之各像素420，此外，隔壁電極對412與第2電極416亦設成通過各像素420。
並且，為了驅動發光型顯示元件，設置對複數第1電極405個別施加資料電壓VD1之第1資料電壓設定部425、及對複數對向電極407依序施加選擇電壓Vs1之第1選擇電壓設定部435。
又，為了驅動反射型顯示元件，設置對複數隔壁電極412個別施加資料電壓VD2之第2資料電壓設定部426、及對複數第2電極416依序施加選擇電壓Vs2之第2選擇電壓設定部436。
另外，第2選擇電壓設定部436於重設時，可概括地對複數第2電極416施加正之重設電壓Vrst。
一面參照第49圖~第53圖一面說明前述構造之顯示裝置的動作。
於藉由顯示切換機構600選擇發光型元件之顯示時，發光型元件用圖像信號vl將被傳送至系統控制部700，另一方面，於藉由顯示切換機構600選擇反射型顯示時，反射型元件用影像信號vr將被傳送至系統控制部700。
發光型元件用圖像信號vl、反射型元件用影像信號vr
係如實施形態4-1說明之。
系統控制部700於接受發光型元件用圖像信號vl蝕，進行重設操作，接著，依據發光型元件用圖像信號vl，對第1資料電壓設定部425傳送資料控制信號，對第1選擇電壓設定部435傳送選擇控制信號，透過該等各設定部425、435驅動各像素420之發光型顯示元件，進行一格份之影像顯示。又，於顯示動畫時，重複進行一格份之影像顯示。此時，反射型顯示元件係呈關閉狀態。
另一方面，系統控制部700於接受反射型元件用影像信號vr時，進行重設操作，接著，依據反射型元件用影像信號vr，對第2資料電壓設定部426傳送資料控制信號，對第2選擇電壓設定部436傳送選擇控制信號，透過該等各設定部426、436驅動各像素420之反射型顯示元件，進行影像顯示。此時，發光型顯示元件係呈關閉狀態。
以下，說明1.重設操作、2.藉發光型元件產生之影像顯示及3.藉反射型元件產生之影像顯示。
於重設時，第1資料電壓設定部425將全部之隔壁電極412接地，第1選擇電壓設定部435對全部之第2電極416施加正之重設電壓Vrst(+80V)。
藉由該重設操作，反射型顯示元件中因形成由第2電極416朝向隔壁電極412之電場，故於第49圖所示，存在於光導電層410上之著色粒子413(帶正電)呈被吸附於隔壁411側(隔壁電極412側)的狀態，形成開口。因此，由面板前方入
射之光於白色反射層409反射，再出射至面板前方，故呈白色顯示狀態。並且，該白色顯示狀態(初期狀態)可維持至下次對第2電極416施加大於驅動反射型顯示元件之閾值電壓Vth(數十V至數百V)大小的電壓時。
藉發光型元件產生影像顯示時，一面由第1選擇電壓設定部435對複數對向電極407依序施加負之選擇電壓Vs1，一面由第1資料電壓設定部425對複數第1電極405施加相當於欲於各像素中顯示之顯示亮度之大小的正之資料電壓VD1。
藉此，於各像素420之發光層406施加相當於正之資料電壓VD1與負之選擇電壓Vs1之差的電壓，成為對應於一格份之發光型元件用圖像信號vl的發光顯示。
並且，藉由重複此種一格份之發光顯示，成為動畫顯示。
此處，前述正之選擇電壓Vs1與負之資料電壓VD1的差(Vs1-VD1)係2~10V左右。因此，隨著驅動發光型元件，施加於隔壁電極412與第2電極416之間的電壓大小，最大係10V左右，較前述閾值電壓Vth(數十V至數百V)小。
因此，來自發光型元件之光不會被著色粒子413所遮蔽，通過光導電層410，而出射至面板前方。又，由發光型元件出射至後方之光亦於白色反射層409反射，出射至面板前方。
藉反射型元件產生影像顯示時，第2選擇電壓設定部
436一面對複數第2電極416依序施加負之選擇電壓Vs2，一面由第2資料電壓設定部426對複數各隔壁電極對412施加相當於依據反射型元件用影像信號vr之顯示亮度之大小的正之資料電壓VD2。
此處，負之選擇電壓Vs2之大小、及正之資料電壓VD2之大小均較閾值電壓Vth之大小小，且資料電壓VD2與選擇電壓Vs2之差係設定成較閾值電壓Vth之大小大。
例如，選擇電壓Vs2係設定為-30V，對應欲為黑色顯示之像素的資料電壓VD2係30V，對應欲為半色調顯示之像素的資料電壓VD2係20V。另一方面，對欲為白色顯示之像素不施加資料電壓VD2。
藉將此種大小之選擇電壓及資料電壓施加於第2電極416及隔壁電極412，資料電壓VD2及選擇電壓Vs2之大小係30V以下，因較閾值電壓Vth之大小(40V)小，故於單獨施加資料電壓VD2或選擇電壓Vs2之像素中，著色粒子413不會移動，但於欲為黑色顯示之像素、及欲為半色調顯示之像素中，資料電壓VD2與選擇電壓Vs2重疊，因施加相當於其差之電壓(Vs2-VD2)將大於閾值電壓Vth之大小(40V)，故著色粒子413移動。
換言之，欲為白色顯示之像素中，因未於隔壁電極412施加資料電壓VD2，故著色粒子413不會移動。因此，如第51圖所示，於初期狀態下，帶有正電之著色粒子413以被吸附於隔壁411側之形式附著，由面板前方觀看白色反射層409，呈白色顯示。
欲為半色調顯示之像素中，因於隔壁電極412與第2電極416之間施加第2電極416側為負之電壓(Vs2-VD2=-50V左右)，由隔壁電極412朝向第2電極416形成電場，於光導電層410之表面附近產生負電荷。藉此，如第52圖所示，帶有正電之著色粒子413的一部分被吸附至第2電極416，白色反射層409之一部分被黑色之著色粒子413所覆蓋。因此，藉由白色反射層409與黑色之著色粒子413的組合，成為半色調顯示。
黑色顯示之像素中，於隔壁電極412與第2電極416之間施加第2電極416側為負之電壓(Vs2-VD2=-60V)，光導電層410之表面附近之負電荷將完全地佔有優勢，如第53圖所示，帶有正電之著色粒子413被吸附至光導電層410，呈以覆蓋光導電層410之形式附著的狀態。因此，該像素中，藉黑色之著色粒子413覆蓋白色反射層409之全體，故成為黑色顯示。
如此構成顯示面板510之各像素的反射型元件，依據反射型元件用影像信號vr，成為白色顯示、半色調顯示、黑色顯示之任一者，而成為一格份之影像顯示。
並且，於寫入後，即使未於對向電極407施加電壓，因藉由凡得瓦爾力著色粒子413仍維持附著於光導電層410之表層的狀態，故可不消耗電力地維持影像顯示狀態。
因此，可以少量之消耗電力長時間地顯示電子書籍之本文畫面或靜止影像等內容。
接著，於由顯示切換機構600傳送用以顯示新內容之反射型元件用影像信號vr時，系統控制部700係與前述同樣地，進行重設操作及寫入動作。
此處，於一定時間持續顯示電子書籍之本文畫面或靜止影像等內容時，即使停止對第1電極405施加電壓，藉由凡得瓦爾力著色粒子413仍附著於光導電層410之表層。因此，不消耗電力地維持顯示狀態之點係與實施形態4-1相同。
另外，此處，係於第2電極416施加選擇電壓，於隔壁電極對412施加資料電壓，即使將施加選擇電壓與資料電壓之電極調換，一面對複數隔壁電極對412依序施加正之選擇電壓，一面對複數第2電極416施加負之資料電壓，仍可同樣地進行反射型顯示裝置之影像顯示。
關於陣列基板422之製作，白色反射層409、第1絕緣層403、第1電極405、發光層406、對向電極407係以與前述實施形態4-1相同之方法形成。然而，於未形成半導體開關元件404之點，係與實施形態4-1大幅地差異。又，第1電極405相當於行電極並於Y方向上形成條紋狀，對向電極407相當於列電極並於X方向上形成條紋狀之點，亦與實施形態4-1相異。
接著，於將第2絕緣層414以與第1絕緣層403相同之方法形成後，將相當於行電極之第2電極416於Y方向上形成條紋狀。第2電極416亦與第1電極405及對向電極407同樣地，藉由透明導電材料之ITO形成。此外，密封層408、光導電層410係以與實施形態4-1相同之方法形成。
關於對向基板421、著色粒子413之製作、及於光導電層410之表面層410a形成有微小凹凸之表面處理層亦以與實施形態4-1相同之方法形成。
貼合對向基板421、陣列基板422以組裝顯示面板510之組裝步驟亦與實施形態4-1相同。
基本之效果係與前述實施形態4-1相同，於反射型顯示元件中，以閾值電壓Vth(數十V至數百V)以上驅動，因發光型顯示元件之驅動電壓較該閾值電壓Vth小，故於選擇發光型顯示元件進行發光顯示時，反射型顯示元件維持初期之狀態。因此，發光顯示不會受到阻礙，可得與通常之頂部發光型有機EL顯示器同等之動畫顯示性能。
又，如前述，於以單純矩陣方式寫入反射型顯示元件時，因將各自施加於隔壁電極412及第2電極416之電壓(Vs2，VD2)之大小設定成較閾值電壓Vth小，故白色顯示像素中著色粒子413不會移動，僅欲為黑色顯示及半色調顯示之像素中的著色粒子413移動。因此，以單純矩陣方式亦可進行正確之顯示。
又，本實施形態4-2之顯示裝置因採用單純矩陣方式，故面板構造簡單，且可便宜地製造。
前述實施形態4-1中，係共用半導體開關元件404來驅動反射型顯示元件及發光型顯示元件，亦可個別設置反射型顯示元件用之半導體開關元件與發光型顯示元件用之半導體開關元件，此時，亦可產生相同之效果。
實施形態4-2中，雖均以單純矩陣方式驅動反射型顯示元件及發光型顯示元件，亦可僅其中一者為單純矩陣方式驅動。
實施形態4-1、4-2之顯示裝置中，係於1像素內，分別1組1組地設有於發光型顯示元件上重疊反射型顯示元件之組合，但藉由設置複數組於發光型顯示元件上重疊反射型顯示元件之組合，層次顯示R、G、B等各色，可實現可全彩顯示之顯示裝置。
依據本發明，可以低驅動電壓實現高反射率、高對比之類紙式顯示。可實現即使切斷電源仍可維持顯示之低消耗電力的電子紙、各種行動裝置之顯示裝置、及亦可高效率地全彩動畫顯示。
又，只要為併有反射型顯示元件與發光型顯示元件之構造，即可實現於屋內外均可得優異之目視確認性，且薄型並低消耗電力之顯示裝置。
因此，可作為一種用於以行動電話為首至各種行動裝置之顯示裝置的技術使用。
1,201,301,401‧‧‧前面基板
2,102,202,302,402‧‧‧背面基板
3,103‧‧‧腔室空間
3a,103a‧‧‧底面
4,104,313,413‧‧‧著色粒子
4a‧‧‧母粒子
4b‧‧‧子粒子
5,105,311,411‧‧‧隔壁
5a‧‧‧下部隔壁
5b‧‧‧上部隔壁
6,106,213,309,409‧‧‧白色反射層
7,107,305,405‧‧‧第1電極
8,108,212,215‧‧‧絕緣層
8a‧‧‧表面部
8b‧‧‧表面處理層
9,109,416‧‧‧第2電極
10‧‧‧驅動部
11,303,403‧‧‧第1絕緣層
12‧‧‧TFT元件
12a,12b,304a,304b,404‧‧‧半導體開關元件
13,314,414‧‧‧第2絕緣層
14,,316‧‧‧像素電極
15,306,406‧‧‧發光層
16,307,407‧‧‧對向電極
17,308,408‧‧‧密封層
18‧‧‧濾色器
21‧‧‧發光型顯示元件
22‧‧‧反射型顯示元件
30‧‧‧背光源單元
31‧‧‧導光板
32‧‧‧光源
33‧‧‧反射板
100,220,510‧‧‧顯示面板
110‧‧‧資料電壓設定部
111,522,523,526‧‧‧資料線
120‧‧‧選擇電壓設定部
121,532,533,536‧‧‧選擇線
200‧‧‧系統控制部
203‧‧‧中間基板
204‧‧‧第1空間
205‧‧‧第2空間
206‧‧‧紅色粒子
207‧‧‧綠色粒子
208‧‧‧黑色粒子
209‧‧‧藍色粒子
210A‧‧‧第1隔壁
210B‧‧‧第2隔壁
210a,210b,210c,210d‧‧‧隔壁部
211‧‧‧第1顯示電極
214‧‧‧第2顯示電極
216,217‧‧‧第1聚焦電極
218,219‧‧‧第2聚焦電極
221‧‧‧第1顯示元件
222‧‧‧第2顯示元件
230‧‧‧驅動控制部
231‧‧‧第1電壓施加部
232‧‧‧第2電壓施加部
310,410‧‧‧光導電層
312,412‧‧‧隔壁電極
315,415‧‧‧封入空間
321‧‧‧對向基板
322‧‧‧陣列基板
341,441‧‧‧第1TFT
341a,342a,345a,441a,442a‧‧‧閘極電極
341b,341c,342b,342c,345b,345c,441b,441c,442b,442c‧‧‧電極
342,442‧‧‧第2TFT
343,443‧‧‧電容器
345‧‧‧TFT
420‧‧‧像素
421‧‧‧對向基板
422‧‧‧陣列基板
425,521‧‧‧第1資料電壓設定部
426,525‧‧‧第2資料電壓設定部
435,531‧‧‧第1選擇電壓設定部
436,535‧‧‧第2選擇電壓設定部
461~464‧‧‧非接觸開關
500‧‧‧顯示部
510‧‧‧顯示面板
520‧‧‧資料電壓設定部
522,526,546‧‧‧資料線
530‧‧‧選擇電壓設定部
540‧‧‧電源電壓設定部
541‧‧‧第1電源電壓設定部
542‧‧‧電源線
545‧‧‧第2電源電壓設定部
600‧‧‧顯示切換機構
700‧‧‧系統控制部
E1~E12,E15,E16‧‧‧電場
h1,h2,H‧‧‧高度
RST‧‧‧箭頭
W‧‧‧突出量
第1(a)圖係顯示實施形態1-1之顯示面板的白色顯示狀態的主要部分截面圖，第1(b)圖係第1(a)圖之A-A截面的平面圖。
第2圖係示意地顯示於絕緣層上附著有著色粒子之狀態的放大截面圖。
第3圖係顯示實施形態1-1之顯示面板之黑色顯示狀態的主要部分截面圖。
第4圖係顯示實施形態1-1之顯示面板之半色調顯示狀態的主要部分截面圖。
第5圖係顯示驅動部之構造之一例的圖。
第6圖係顯示實施例1之顯示面板的白色顯示時之電能密度分布的圖。
第7圖係顯示比較例1之電泳顯示裝置之白色顯示狀態的主要部分截面圖。
第8圖係顯示比較例1之電泳顯示裝置之白色顯示時之電能密度分布的圖。
第9圖係顯示比較例2之電泳顯示裝置之白色顯示狀態的主要部分截面圖。
第10圖係顯示比較例2之電泳顯示裝置之白色顯示時之電能密度分布的圖。
第11(a)圖係顯示實施形態1-2之顯示面板之白色顯示時的主要部分截面圖，第11(b)圖係第11(a)圖之A-A截面的平面圖。
第12圖係顯示實施例2之顯示面板之白色顯示時之等位線及電能密度分布的圖。
第13圖係說明實施例2之顯示面板之組裝方法的立體圖。
第14圖係顯示實施例3a之顯示面板之白色顯示狀態的主要部分截面圖。
第15圖係顯示實施例3a之顯示面板之白色顯示時之電能密度分布的圖。
第16圖係顯示實施例3b之顯示面板之白色顯示狀態的主要部分截面圖。
第17圖係顯示實施例3b之顯示裝置之白色顯示時之電能密度分布的圖。
第18圖係顯示實施形態1-4之顯示面板之白色顯示狀態的主要部分截面圖。
第19圖係實施形態1-5之顯示面板之發光型顯示模式的主要部分截面圖。
第20圖係實施形態1-5之顯示面板之反射型顯示模式的主要部分截面圖。
第21圖係顯示實施形態1-1之顯示面板之變形例的主要部分截面圖。
第22圖係顯示實施形態2-1之顯示裝置之構造的圖。
第23(a)圖係顯示前述顯示裝置之白色顯示時之像素部的主要部分截面圖，第23(b)圖係第23(a)圖之A-A截面的平面圖。
第24圖係顯示顯示裝置之黑色顯示時之像素部的主要部分截面圖。
第25圖係顯示顯示裝置之藍色顯示時之像素部的主要部分截面圖。
第26圖係顯示顯示裝置之紅色顯示時之像素部的主要部分截面圖。
第27圖係顯示顯示裝置之綠色顯示時之像素部的主要部分截面圖。
第28圖係顯示顯示裝置之綠色之半色調顯示時之像素部的主要部分截面圖。
第29圖係顯示顯示裝置之藍色之半色調顯示時之像素部的主要部分截面圖。
第30圖係顯示白色顯示時之第2顯示元件之電能密度分布的圖。
第31圖係顯示黑色顯示時之第2顯示元件之電能密度分布的圖。
第32圖係顯示綠色之半色調顯示時之第2顯示元件之電能密度分布的圖。
第33圖係顯示實施形態2-2之顯示裝置之像素部的主要部分截面圖。
第34圖係顯示實施形態2-3之顯示裝置之像素部的主要部分截面圖。
第35圖係顯示實施形態3之顯示裝置之構造的方塊圖。
第36圖係示意地顯示顯示面板之像素部之構造的截面圖，顯示發光顯示時之樣子。
第37圖係顯示驅動發光型元件之驅動電路之構造的圖。
第38圖係顯示驅動反射型元件之驅動電路之構造的圖。
第39圖係示意地顯示顯示面板之像素部之構造的截面圖，顯示白色顯示時之樣子。
第40圖係示意地顯示顯示面板之像素部之構造的截面圖，顯示半色調顯示時之樣子。
第41圖係示意地顯示顯示面板之像素部之構造的截面圖，顯示黑色顯示時之樣子。
第42圖係顯示實施形態之顯示裝置之電壓特性的圖表。
第43圖係示意地顯示實施形態4-1之顯示面板之像素部之構造的截面圖，顯示發光顯示時之樣子。
第44圖係顯示驅動實施形態4-1之發光型元件及反射型元件之驅動電路之構造的圖。
第45圖係示意地顯示實施形態4-1之顯示面板之像素部之構造的截面圖，顯示白色顯示時之樣子。
第46圖係示意地顯示實施形態4-1之顯示面板之像素部之構造的截面圖，顯示半色調顯示時之樣子。
第47圖係示意地顯示實施形態4-1之顯示面板之像素部之構造的截面圖，顯示黑色顯示時之樣子。
第48圖係顯示實施形態4-1之顯示裝置之電壓特性的圖表。
第49圖係示意地顯示實施形態4-2之顯示面板之像素部之構造的截面圖，顯示發光顯示時之樣子。
第50圖係顯示驅動實施形態4-2之發光型元件及反射型元件之驅動電路之構造的圖。
第51圖係示意地顯示實施形態4-2之顯示面板之像素部之構造的截面圖，顯示白色顯示時之樣子。
第52圖係示意地顯示實施形態4-2之顯示面板之像素部之構造的截面圖，顯示半色調顯示時之樣子。
第53圖係示意地顯示實施形態4-2之顯示面板之像素部之構造的截面圖，顯示黑色顯示時之樣子。
1．．．前面基板
2．．．背面基板
3．．．腔室空間
3a．．．底面
4．．．著色粒子
5．．．隔壁
5a．．．下部隔壁
5b．．．上部隔壁
6．．．白色反射層
7．．．第1電極
8．．．絕緣層
9．．．第2電極
10．．．驅動部
h1,h2,H．．．高度
Claims (58)
- 一種顯示裝置，包含有：面板，於經對向配置之前面基板與背面基板的間隙配設將鄰接之像素分隔的隔壁，並於以該隔壁所分隔而成之各腔室空間內封入有著色粒子；及驅動機構，使著色粒子於前述各腔室空間內移動，而於前述面板，沿著各腔室空間之背面基板側底面設置有各像素獨立的第1電極，且於前述隔壁配置第2電極，該第2電極較該第1電極靠近前面基板，並於全像素中構成為共用電位，前述驅動機構於各像素之第1電極與第2電極之間施加電壓，使前述著色粒子於偏附於前述第1電極側之狀態與偏附於前述第2電極側之狀態之間流動移動，藉此以使出射至面板前方之光量變化的方式進行顯示，且於前述腔室空間之內壁面設置表面具有凹凸形狀的表面處理層。
- 如申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中前述表面處理層是由具有與前述著色粒子同種之帶電特性的材料所構成。
- 如申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中前述表面處理層表面之凹凸的平均間隔較前述著色粒子之平均粒徑小。
- 如申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中前述表面處理層之前述凹凸形狀於層表面之全體均一地形成。
- 如申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中前述表面處理層由塗布塗佈劑後所形成的塗布膜所構成，且前述塗佈劑係分散有微粒子者。
- 如申請專利範圍第5項之顯示裝置，其中前述著色粒子係由母粒子與被覆該母粒子之表面的子粒子所構成，且分散於前述塗佈劑之微粒子的平均粒徑係較前述子粒子之平均粒徑大，並較前述母粒子之平均粒徑小。
- 一種顯示裝置，包含有：面板，於經對向配置之前面基板與背面基板的間隙配設將鄰接之像素分隔的隔壁，並於以該隔壁所分隔而成之各腔室空間內封入有著色粒子；及驅動機構，使著色粒子於前述各腔室空間內移動，而於前述面板，沿著各腔室空間之背面基板側底面設置於各像素獨立的第1電極，且於前述隔壁配置第2電極，該第2電極較該第1電極靠近前面基板，並於全像素中構成為共用電位，前述驅動機構於各像素之第1電極與第2電極之間施加電壓，使前述著色粒子於偏附於前述第1電極側之狀態與偏附於前述第2電極側之狀態之間流動移動，藉此以使出射至面板前方之光量變化的方式進行顯示，且於前述前面基板設置濾色器。
- 一種顯示裝置，包含有：面板，於經對向配置之前面基板與背面基板的間隙配設將鄰接之像素分隔的隔壁，並於以該隔壁所分隔而 成之各腔室空間內封入有著色粒子；及驅動機構，使著色粒子於前述各腔室空間內移動，而於前述面板，沿著各腔室空間之背面基板側底面設置於各像素獨立的第1電極，且於前述隔壁配置第2電極，該第2電極較該第1電極靠近前面基板，並於全像素中構成為共用電位，前述驅動機構於各像素之第1電極與第2電極之間施加電壓，使前述著色粒子於偏附於前述第1電極側之狀態與偏附於前述第2電極側之狀態之間流動移動，藉此以使出射至面板前方之光量變化的方式進行顯示，且於前述背面基板中，於前述第1電極之背面側具有反射層，藉使前述著色粒子流動移動，以使由面板前方入射之光的反射量變化的方式進行顯示。
- 一種顯示裝置，包含有：顯示面板，於經對向配置之前面基板與背面基板之間互相隔有間隙並插入中間基板，配列複數像素且依各像素於前面基板側設有第1顯示元件、於背面基板側設有第2顯示元件；及驅動機構，驅動前述第1顯示元件及前述第2顯示元件，前述第1顯示元件是構造成，於前面基板與中間基板之間隙配設將像素分隔的第1隔壁，於經該第1隔壁所分隔之各第1空間內封入帶電性之第1著色粒子，於各第1空間之前面基板側設置第1顯示電極，並於前述第1隔 壁設置第1聚焦電極，前述第2顯示元件是構造成，於前述背面基板與前述中間基板之間隙配設將像素分隔的第2隔壁，於經該第2隔壁所分隔之各第2空間內封入帶電性的第2著色粒子，於各第2空間之背面基板側設置第2顯示電極，並於前述第2隔壁設置第2聚焦電極，前述驅動機構是構造成分別變更第1顯示電極與第1聚焦電極之間、及第2顯示電極與第2聚焦電極之間的電壓施加型態，藉由變更前述電壓施加型態，顯現第1著色粒子覆蓋前面基板之狀態、第2著色粒子覆蓋背面基板之狀態、及使各著色粒子密著於隔壁而呈著色粒子由前面基板上、背面基板上退避之狀態的各狀態，藉此，使擷取至面板前方之光的色調變化。
- 如申請專利範圍第9項之顯示裝置，其中於前述第1顯示元件中，前述第1著色粒子由帶電極性互異之2種顏色的著色粒子所構成，前述第1聚焦電極於前述第1隔壁之夾有第1空間的對向位置成對地形成，且前述驅動機構以相異之電壓施加型態施加電壓於前述第1顯示電極與前述成對之各第1聚焦電極之間。
- 如申請專利範圍第9項之顯示裝置，其中於前述第2顯示元件中，前述第2著色粒子由帶電極性互異之2種顏色的著色粒子所構成，前述第2聚焦電極於前述第2隔壁之夾有第2空間的對向位置成對地形成，且前述驅動機構以 相異之電壓施加型態施加電壓於前述第2顯示電極與成對之各第2顯示電極之間。
- 如申請專利範圍第11項之顯示裝置，其中前述第1著色粒子由2色選自於紅、綠、藍、黑之著色粒子所構成，前述第2著色粒子由被選為前述第1著色粒子之顏色以外的剩餘2色著色粒子所構成。
- 如申請專利範圍第11項之顯示裝置，其中前述第1著色粒子由2色選自於青藍、黃、洋紅、黑之著色粒子所構成，前述第2著色粒子由被選為前述第1著色粒子之顏色以外的剩餘2色著色粒子所構成。
- 如申請專利範圍第9項之顯示裝置，其中前述前面基板、中間基板、第1顯示電極、第2顯示電極是以透明性之材料所形成。
- 如申請專利範圍第14項之顯示裝置，其中於前述第2顯示元件之背面側配設有白色反射層。
- 如申請專利範圍第9項之顯示裝置，其中前述驅動機構於各像素中調整施加於前述第1顯示元件之前述第1顯示電極與前述第1聚焦電極之間的電壓、及施加於前述第2顯示元件之前述第2顯示電極與前述第2聚焦電極之間的電壓，藉由改變第1著色粒子於前面基板上所佔之比例及第2著色粒子於背面基板上所佔之比例，進行層次顯示。
- 如申請專利範圍第9項之顯示裝置，其中前述驅動機構於施加用以顯示影像之電壓前，於前述第1顯示元件之 前述第1顯示電極與前述第1聚焦電極之間施加重設電壓，使前述第1著色粒子偏附於前述第1聚焦電極側，且於前述第2顯示元件之前述第2顯示電極與前述第2聚焦電極之間施加重設電壓，成為使第2著色粒子偏附於第2聚焦電極側之狀態。
- 如申請專利範圍第9項之顯示裝置，其中前述第1聚焦電極形成於第1隔壁中的前述第1空間之背面基板側內面與中間基板側內面之間的位置，且前述第2聚焦電極形成於第2隔壁中的前述第2空間之背面基板側內面與中間基板側內面之間的位置。
- 如申請專利範圍第18項之顯示裝置，其中前述第1聚焦電極形成於前述第1空間之隔壁高度方向的中央部，且前述第2聚焦電極形成於前述第2空間之隔壁高度方向的中央部。
- 如申請專利範圍第18項之顯示裝置，其中前述第1聚焦電極形成於由前述第1空間之前面基板側內面朝前述中間基板方向分開的位置，且前述第2聚焦電極形成於由前述第2空間之背面基板側內面朝前述中間基板方向分開的位置。
- 如申請專利範圍第9項之顯示裝置，其中前述第1空間及第2空間是氣相。
- 如申請專利範圍第9項之顯示裝置，其中前述第1著色粒子及第2著色粒子所含之至少1種著色粒子，由具有帶正或負電之物理性質之材料所構成的母粒子、與被覆前述 母粒子之表面的子粒子所構成。
- 如申請專利範圍第9項之顯示裝置，其中於前述第1空間之內壁及第2空間之內壁設置表面具有凹凸形狀的表面處理層。
- 如申請專利範圍第23項之顯示裝置，其中前述表面處理層由具有與封入於對應空間之著色粒子的材料同種之帶電特性的材料所構成。
- 如申請專利範圍第23項之顯示裝置，其中前述表面處理層表面之凹凸的平均間隔較封入於對應空間之著色粒子的平均粒徑小。
- 如申請專利範圍第23項之顯示裝置，其中前述表面處理層之前述凹凸形狀於層表面之全體均一地形成。
- 如申請專利範圍第23項之顯示裝置，其中前述表面處理層由塗布塗佈劑後所形成的塗布膜所構成，且前述塗佈劑係分散有微粒子者。
- 一種顯示裝置，包含有：面板，於經對向配置之前面基板與背面基板之間於各像素重疊設有自發光型之第1顯示元件及反射型之第2顯示元件；及驅動機構，個別地驅動前述第1顯示元件及前述第2顯示元件，前述第2顯示元件具有於將鄰接之像素分隔之隔壁間封入著色粒子，並沿著封入有該著色粒子之封入空間的內面配設共平面型電極的構造， 藉前述驅動機構於前述共平面型電極施加電壓，使前述著色粒子於封入空間內移動，以使由面板前方入射之光的反射量變化之方式進行顯示。
- 如申請專利範圍第28項之顯示裝置，其中前述共平面型電極由沿著前述隔壁所設之隔壁電極與沿著前述封入空間之底面所設之背面電極之對所構成，且前述驅動機構於前述隔壁電極與背面電極之間施加電壓，使前述著色粒子於偏附於前述隔壁電極側之狀態、與偏附於前述背面電極側之狀態之間流動移動。
- 如申請專利範圍第29項之顯示裝置，其中前述驅動機構於驅動第1顯示元件前，於前述隔壁電極與背面電極之間施加電壓，使呈前述著色粒子偏附於前述隔壁電極側之狀態。
- 如申請專利範圍第28項之顯示裝置，其中前述第1顯示元件是以可見光透射性之材料所形成，且於前述第1顯示元件之後方具有反射層。
- 如申請專利範圍第28項之顯示裝置，其中於前述第2顯示元件中，於前述背面電極上設置面對前述封入空間之光導電層。
- 如申請專利範圍第28項之顯示裝置，其中前述著色粒子是由帶正或負電之之材料所構成的母粒子、與被覆該母粒子之表面的子粒子所構成。
- 如申請專利範圍第28項之顯示裝置，其中於前述第2顯示元件中，前述著色粒子於前述封入空間內封入於氣相中。
- 如申請專利範圍第28項之顯示裝置，其中前述第1顯示元件是以密封層密封，且前述第2顯示元件之封入空間設置於該密封層的前方。
- 如申請專利範圍第28項之顯示裝置，其中於前述封入空間之內壁設置表面具有凹凸形狀之表面處理層。
- 如申請專利範圍第36項之顯示裝置，其中前述表面處理層由具有與前述著色粒子同種之帶電特性的材料所構成。
- 如申請專利範圍第36項之顯示裝置，其中前述表面處理層之表面凹凸的平均間隔較前述著色粒子群之平均粒徑小。
- 如申請專利範圍第36項之顯示裝置，其中前述表面處理層之前述凹凸形狀於層表面之全體均一地形成。
- 如申請專利範圍第36項之顯示裝置，其中前述表面處理層由塗布塗佈劑後所形成的塗布膜所構成，且前述塗佈劑係分散有微粒子者。
- 如申請專利範圍第40項之顯示裝置，其中前述塗佈劑是以水作為介質，並分散具有銳鈦礦形結晶構造之TiO2 微粒子而成。
- 如申請專利範圍第40項之顯示裝置，其中前述塗佈劑是以用溶劑將絕緣性樹脂溶融而成之溶液作為介質，並分散有由無機物所構成之微粒子而成。
- 如申請專利範圍第42項之顯示裝置，其中前述絕緣性樹脂是聚碳酸酯。
- 如申請專利範圍第42項之顯示裝置，其中前述著色粒子由母粒子與被覆該母粒子表面之子粒子所構成，且分散於前述塗佈劑之微粒子的平均粒徑較前述子粒子之平均粒徑大，並較前述母粒子之平均粒徑小。
- 如申請專利範圍第28項之顯示裝置，其中前述驅動機構具有：於前述第1顯示元件施加電壓之第1半導體開關元件、及於前述第2顯示元件施加電壓之第2半導體開關元件。
- 一種顯示裝置之製造方法，是製造如申請專利範圍第28項之顯示裝置的方法，包含有：散布步驟，是於乾氣環境氣體下，於藉隔壁所分隔之各空間散布著色粒子。
- 一種顯示裝置之製造方法，是製造如申請專利範圍第35項之顯示裝置的方法，包含有：密封步驟，於乾氣環境氣體中以密封層密封前述第1顯示元件；及散布步驟，在乾氣環境氣體下，於藉隔壁所分隔之各空間散布前述著色粒子。
- 一種顯示裝置，包含有：面板，於經對向配置之前面基板與背面基板之間於各像素設有自發光型之第1顯示元件及反射型之第2顯示元件；及驅動機構，個別地驅動前述第1顯示元件及前述第2顯示元件， 於前述驅動機構驅動第2顯示元件時，施加閾值電壓以上之驅動電壓，且前述驅動機構驅動前述第1顯示元件之驅動電壓係前述閾值以下。
- 如申請專利範圍第48項之顯示裝置，其中於前述各像素中，前述第2顯示元件是重疊設置於前述第1顯示元件之前方。
- 如申請專利範圍第49項之顯示裝置，其中前述第2顯示元件具有於將鄰接之像素分隔的隔壁間封入著色粒子，並沿著封入有該著色粒子之封入空間的內面配設有共平面型電極的構造；前述驅動機構於前述共平面型電極施加電壓，使前述著色粒子於前述封入空間內移動，藉此以使由面板外部入射之光的反射量變化之方式進行顯示。
- 如申請專利範圍第50項之顯示裝置，其中前述閾值電壓是於前述封入空間內使著色粒子移動之最低所需之對前述共平面型電極的施加電壓。
- 如申請專利範圍第50項之顯示裝置，其中於前述第2顯示元件中，前述著色粒子於前述封入空間內封入於氣相中。
- 如申請專利範圍第50項之顯示裝置，其中前述第2顯示元件之共平面型電極是藉由沿著前述隔壁所設之隔壁電極與沿著前述封入空間之底面所設之背面電極之對所構成，且前述驅動機構於前述隔壁電極與背面電極之間施加電壓，使前述著色粒子於偏附於前述隔壁電極側之狀態與偏附於前述背面電極側之狀態之間移動。
- 如申請專利範圍第53項之顯示裝置，其中前述第1顯示元件具有陽極與陰極，且該陰極兼為前述背面電極。
- 如申請專利範圍第53項之顯示裝置，其中前述第1顯示元件具有陽極與陰極，於驅動前述第2顯示元件時，前述第1顯示元件之陽極與前述第2顯示元件之背面電極連接成為同電位。
- 如申請專利範圍第49項之顯示裝置，其中前述第1顯示元件是以可見光透射性之材料所形成，並於前述第1顯示元件之後方具有反射層。
- 如申請專利範圍第48項之顯示裝置，其中前述驅動機構驅動前述第1顯示機構及前述第2顯示機構之至少一者的方式是單純矩陣方式。
- 如申請專利範圍第48項之顯示裝置，其中前述驅動機構使用共通之半導體開關元件，驅動前述第1顯示元件及前述第2顯示元件。
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