WO2004079441A1 - 表示装置 - Google Patents

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WO2004079441A1
WO2004079441A1 PCT/JP2004/002619 JP2004002619W WO2004079441A1 WO 2004079441 A1 WO2004079441 A1 WO 2004079441A1 JP 2004002619 W JP2004002619 W JP 2004002619W WO 2004079441 A1 WO2004079441 A1 WO 2004079441A1
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electrode
particles
display device
charged
display
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PCT/JP2004/002619
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Inventor
Hiroyuki Yamakita
Mariko Kawaguri
Toshiyasu Oue
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. filed Critical Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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Definitions

  • an electrophoretic display device has been proposed in which electrophoretic particles move between electrodes in a liquid phase filled between a pair of opposing substrates to display an image (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-1-2). See Japanese Patent Application Publication No. 0284804.). Since such an electrophoretic display device performs display using fine particles, it is possible to have a thin and flexible structure.
  • the response speed of particles in an electrophoretic display device is about 100 msec, whereas the response speed of particles in a display device in which particles move in a gas phase is 1 msec or less.
  • FIG. 1A shows the configuration of a conventional display device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. It is a schematic diagram which shows the display operation at the time of a display.
  • FIG. 1B is also a schematic diagram showing the configuration of a conventional display device and the display operation when displaying white.
  • the image display medium is A first substrate 20 disposed on the side and transmitting light; and a second substrate 21 disposed opposite to the first substrate 20.
  • electrodes 22 and 23 and charge transport layers 24 and 25 are respectively arranged in order.
  • the space between the first substrate 20 and the second substrate 21 is filled with black particles 26 positively charged and white particles 27 negatively charged.
  • a voltage corresponding to an image is applied between the electrodes 22 and 23.
  • the applied voltage has the opposite polarity between the black display and the white display.
  • a voltage is applied between the electrodes 22 and 23 from the power supply, whereby the electrode 22 becomes a negative electrode and the electrode 23 becomes a positive electrode.
  • the yellow particles 26 and the white particles 27 existing between the substrates 20 and 21 move by Coulomb force, respectively.
  • the positively charged black particles 26 move to the negative electrode 22, while the negatively charged white particles 27 move to the positive electrode 23.
  • the observer can view the display device from the first substrate 20 side.
  • black display is observed.
  • FIG. 1B a voltage having a polarity opposite to that of the above-described black display is applied to the electrodes 22 and 23 from the power supply.
  • the electrode 22 becomes a positive electrode and the electrode 23 becomes a negative electrode. Therefore, in this case, the positively charged black particles 26 move to the electrode 23 side, while the negatively charged white particles 27 move to the electrode 22 side.
  • the black particles 26 are collected on the second substrate 21 side.
  • white display is observed. According to the above principle, a desired image can be displayed.
  • a voltage of about 50 V is applied between the electrode 22 and the electrode 23 in order for the two kinds of colored particles 26 and 27 to start moving. It is necessary to apply a voltage of about 200 V to about 300 V in order to move most of the colored particles 26 and 27 to display white or black.
  • a driving voltage of 100 V or less is sufficient for displaying white or black.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a display device capable of reducing a driving voltage by smoothly moving particles.
  • the display device includes a pair of opposed substrates, at least one of which is transparent; a plurality of charged particles, which are provided between the pair of substrates; and a plurality of pixels arranged in a matrix.
  • a first electrode and a second electrode for driving the charged particles, and a voltage applying unit for applying a voltage according to an image signal to the first electrode and the second electrode.
  • a concave-convex layer having a plurality of irregularities is formed on at least one surface of the second electrode, and the first electrode and the first electrode are formed in accordance with a voltage applied by the voltage applying unit.
  • An image corresponding to the image signal is displayed by moving the charged particles between the second electrode and the second electrode.
  • a pitch of the plurality of irregularities is smaller than an average particle diameter of the charged particles.
  • the plurality of irregularities have a substantially uniform shape.
  • the plurality of recesses are formed of a coating agent in which fine particles are dispersed.
  • a particle size of the fine particles is smaller than an average particle size of the charged particles.
  • the fine particles are titanium oxide fine particles having an analog crystal structure using water as a medium.
  • the fine particles be an inorganic substance using a solution obtained by melting an insulating resin powder with a solvent as a medium.
  • the insulating resin powder is a polycarbonate.
  • the charged particles serve as a core material.
  • a plurality of child particles fixed to the base particles so as to cover substantially the entire surface of the base particles.
  • the average particle diameter of the fine particles is larger than the average particle diameter of the child particles and smaller than the average particle diameter of the base particles.
  • the display device is provided with a pair of opposing substrates at least one of which is transparent, a plurality of charged particles existing between the pair of substrates, and a plurality of pixels arranged in a matrix.
  • a first electrode and a second electrode that drive the charged particles, and a voltage application unit that applies a voltage according to an image signal to the first electrode and the second electrode.
  • a surface treatment layer having substantially the same charging characteristics as the charged particles is formed on at least one surface of the second electrode, and the surface treatment layer is formed in accordance with a voltage applied by the voltage application unit.
  • An image corresponding to the image signal is displayed by moving the charged particles between the first electrode and the second electrode.
  • the surface treatment layer is formed of a coating agent in which conductive fine particles are dispersed.
  • the display device includes a pair of opposed substrates at least one of which is transparent; a plurality of charged particles existing between the pair of substrates; and a pixel arranged in a matrix.
  • a first electrode and a second electrode for driving the charged particles, and a voltage applying unit for applying a voltage according to an image signal to the first electrode and the second electrode.
  • one of the second electrodes is configured to be more easily charged negatively than the charged particles, and the other is configured to be more easily charged positively than the particles, and is applied by the voltage application unit.
  • the charged particles move between the first electrode and the second electrode in accordance with a voltage, so that the image signal is transferred. It is configured to display an image corresponding to the number.
  • the adsorption force between the charged particles and the electrode surface can be suppressed, so that the charged particles can be moved from the electrode surface at a relatively low voltage.
  • the plurality of charged particles include two types of charged particles having different polarities to be charged, and one of the first electrode and the second electrode is any one of the two types of charged particles. It is preferable that one of the charged particles is configured to be more easily charged negatively than the other, and that the other is configured to be more easily charged positively than the charged particles of the one type.
  • a difference between charged columns of the first electrode and the second electrode is smaller than a difference between charged columns of the two types of charged particles.
  • the difference between the charging trains of a pair of electrodes is larger than the difference between the charging trains of the charged particles, one of the electrodes will be more positive than any of the two types of charged particles.
  • the charging becomes negative on the negative side. Therefore, when the charged particles are charged positively and negatively, the charge distribution is greatly disturbed, and as a result, good display cannot be obtained.
  • the difference between the charged rows of the pair of electrodes is made smaller than the difference between the charged rows of the two types of charged particles. This makes it possible to maintain a good display without disturbing the charge distribution of the charged particles.
  • the first electrode and the second electrode are formed on one of the substrates.
  • the plurality of charged particles are contained in a gas phase between the pair of substrates.
  • the display device is provided with a pair of opposing substrates at least one of which is transparent, a plurality of charged particles existing between the pair of substrates, and a plurality of pixels arranged in a matrix.
  • a first electrode and a second electrode that drive the charged particles, and a voltage corresponding to an image signal is applied to the first electrode and the second electrode.
  • a voltage applying unit for applying the voltage to the second electrode, a coat layer containing a charge control agent is formed on at least one surface of the first electrode and the second electrode, and the first electrode and the second electrode
  • the charged train on the surface of the second electrode is different, and the charged particles move between the first electrode and the second electrode according to the voltage applied by the voltage applying unit, so that the image signal is generated. It is configured to display a corresponding image.
  • a coat layer containing a positive charge control agent is formed on one surface of the first electrode and the second electrode, and a coat layer containing a negative charge control agent is formed on the other surface. It is preferable that a layer is formed.
  • the display device there are provided two types of substrates, at least one of which is transparent, and a pair of substrates opposed to each other and which has a different polarity to be charged.
  • a voltage application unit wherein the charged sequence on the surface of the spacer is between the charged sequences of the two types of charged particles, and the first electrode according to the voltage applied by the voltage application unit. The charged particles move between the first electrode and the second electrode to display an image corresponding to the image signal.
  • FIG. 1A is a schematic diagram showing a configuration of a conventional display device and a display operation at the time of black display.
  • FIG. 1B is a schematic diagram showing a configuration of a conventional display device and a display operation at the time of white display.
  • FIG. 2A is a transparent plan view showing a main configuration of a display unit included in the display device according to Embodiment 1 of the present invention when white display is performed.
  • FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 2A.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the display device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 4A is a transparent plan view showing a main configuration of a display unit included in the display device according to Embodiment 11 of the present invention when black display is performed.
  • FIG. 4B is a sectional view taken along line AA in FIG. 4A.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view schematically illustrating an example of a configuration near the surface of a TFT array substrate included in the display device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing another example of the configuration near the surface of the TFT array substrate included in the display device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing another example of the configuration near the surface of the TFT array substrate included in the display device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 8 is a graph showing the relationship between the van der Polska and the pitch of the unevenness of the surface treatment layer in the display device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically illustrating a configuration of a display device according to 2.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a display device according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 11 is a graph showing a relationship between a reflection density and an applied voltage in a display unit of a display device.
  • FIG. 12 is a graph for explaining a method of driving the display device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 13 is a graph showing the relationship between the reflection density and the applied voltage in the display section of the display device.
  • FIG. 14 schematically shows a configuration of a display device according to Embodiment 5 of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the display device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2A is a transparent plan view showing a main configuration of a display unit included in the display device according to the first embodiment of the present invention when white display is performed
  • FIG. 2B FIG. 2 is a sectional view taken along line AA in FIG. 2A.
  • FIG. 4A is a transparent plan view showing a main configuration of a display unit provided in the display device according to Embodiment 11 of the present invention when black display is performed.
  • the figure is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 4A.
  • the X direction and the Y direction in the drawing are the horizontal direction and the vertical direction of the display unit, respectively, and the Z direction is the upward direction of the display unit.
  • the display device 100 has a display unit made up of an image display medium 34.
  • the image display medium 34 includes an active matrix substrate (hereinafter, referred to as a TFT array substrate) 102 which is a substrate arranged on the lower side, and the TFT array.
  • a TFT array substrate an active matrix substrate
  • An opposing substrate 101 disposed on the upper side so as to oppose the substrate 2; and an air layer 10 formed between the TFT array substrate 102 and the opposing substrate 101.
  • the charged black particles 11 and the positively charged white particles 12 are enclosed.
  • the TFT array substrate 102 and the opposing substrate 101 are formed of a transparent resin film of about 0.1 mm to 0.5 mm. Note that in order to realize a bendable display device such as so-called electronic paper, the thickness of the TFT array substrate 102 and the counter substrate 101 is about 0.1 mm to 0.2 mm. Is preferred.
  • the black particles 11 are spherical particles synthesized from acrylic particles, black carbon, and the like, and have a particle size of about 1 to 10 m.
  • the white particles 12 are spherical particles synthesized from acrylic particles, TiO 2 and the like, and have a particle size of about 1 to 10 m. In order to prevent the particles from agglomerating, it is preferable that the black particles 11 and the white particles 12 have a uniform particle size.
  • the black particles 11 and the white particles 12 have low specific gravity and excellent fluidity.
  • 30 nm-diameter true spherical silica fine particles are immobilized on the entire surface layer of 5 m-diameter spherical acryl particles by a method such as mechanochemical.
  • the silica fine particles that had been subjected to a charging treatment were used, and the particles as a whole had charging properties.
  • the acrylic particles are more preferably hollow or porous.
  • the TFT array substrate 102 is provided with a plurality of scanning signal lines 5 and video signal lines 6 which are orthogonal to each other in plan view.
  • the area defined by the signal line 6 constitutes one pixel 35.
  • the image display medium 34 is formed by forming a plurality of such pixels 35 in a matrix.
  • the TFT array substrate 102 is provided with a well-known thin-film transistor (TFT) as a switching element for each pixel 35.
  • TFT thin-film transistor
  • a first electrode 4 provided on the TFT array substrate 102 side is connected to the drain region of the TFT.
  • the display device of the present embodiment is an active drive type in which a TFT is formed for each pixel 35.
  • a software for driving the video signal line 6 is provided.
  • Source driver 33 is provided, and a gate driver 32 for driving the scanning signal line 5 is provided.
  • a control unit 31 for controlling the source driver 33 and the gate driver 32 in accordance with an image signal input from the outside is provided.
  • the TFT includes a gate electrode formed on the TFT array substrate 102, a gate insulating film formed on the gate electrode, a gate insulating film, and a source electrode formed on the TFT array substrate 102. And a drain electrode, and an organic semiconductor layer for forming a channel region. Since the TFT is formed by printing or the like using an organic material, the flexibility of the TFT array substrate 2 is not impaired.
  • the scanning signal line 5 is connected to the gate electrode of the TFT, and the video signal line 6 is connected to the source electrode of the TFT.
  • the opposing substrate 101 has a rectangular first electrode 3 on the lower surface of the support 1 for each pixel. It is formed and configured.
  • the first electrode 3 is a transparent conductor made of ITO (Indium Tin Oxide) or the like.
  • a surface treatment layer 9 for covering the first electrode 3 to suppress the adsorbing force acting between the first electrode 3 and the particles and to prevent the first electrode 3 from adsorbing to the particles is formed. It is formed.
  • the TFT array substrate 102 has a scanning signal line 5 and an insulating layer 6 stacked on the upper surface of the support 2, and a second electrode 4, a video signal line 7, and a TFT 8 stacked thereon. It is configured. Then, the second electrode 4, the video signal line 7, and the TFT 8 are covered so as to suppress the attraction force acting between the second electrode 4 and the particles, whereby the second electrode 4 and the particles are separated. A surface treatment layer 9 for preventing adsorption is formed.
  • Gap G of air layer 10 maintained by the spacer described above Is about 25 m.
  • the filling ratio of the black particles 11 and the white particles 12 is about 10% to 30% in terms of volume with respect to the air layer 10.
  • the control unit 31 sends control signals to the gate driver 32 and the source driver 33 according to an image signal externally input to the signal input unit 30. Is output.
  • the gate driver 32 outputs a gate signal to the scanning signal line 5 to turn on the switching element (TFT) of each pixel 35 sequentially, while the source driver 33 adjusts the timing to that.
  • a video signal is sequentially input to each pixel 35 through the video signal line 6.
  • the black particles 11 and the white particles 12 move in the air layer 10 between the TFT array substrate 2 and the counter substrate 1.
  • an image corresponding to the image signal appears in the eyes of a person who observes the display device 100.
  • the white display in the pixel 35 is realized as follows. According to the control signal output from the control unit 31, an image is provided between the first electrode 3 and the second electrode 4 so that the first electrode 3 becomes a negative electrode and the second electrode 4 becomes a positive electrode. Voltage is applied. As described above, since the white particles 12 are positively charged, as shown in FIGS. 2A and 2B, the white particles 1 2 are attracted to the first electrode 3 and move to the first electrode 3. It adheres to the surface treatment layer 9 near 3. Here, since the first electrode 3 is composed of the transparent conductor as described above, white particles 12 are observed from the observer, and a white display is realized. Black display is realized as follows.
  • a voltage corresponding to an image is applied between the first electrode 3 and the second electrode 4 so that the first electrode 3 becomes a positive electrode and the second electrode 4 becomes a negative electrode.
  • the black particles 1 1 are negatively charged Therefore, as shown in FIGS. 4A and 4B, the black particles 11 are attracted to the first electrode 3, move and adhere to the surface treatment layer 9 near the first electrode 3. As a result, the observer observes the black particles 11 and realizes black display.
  • the voltage characteristics described below are the threshold voltage Vc at which particles start to separate from the electrode, the saturation voltage Vs at which all particles completely separate, and the voltage difference from the threshold voltage Vc to the saturation voltage Vs. That is.
  • This voltage characteristic depends on the balance of the Coulomb force, the gravitational force, the image force, the van der Waals force, and the adhesion between the particle and the electrode when a voltage is applied between the electrodes.
  • the threshold voltage Vc is dominant in the image power
  • the saturation voltage Vs is dominant in the van der Waals force.
  • a conductive substance having a low electric resistance or an insulating substance having a high electric resistance in addition to T i 0 2 , the charging characteristics between the particles and the electrode surface are improved, and the threshold voltage V c can be reduced. .
  • the van der Waals force can be reduced and the saturation voltage V s can be reduced.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view schematically illustrating an example of a configuration near the surface of the TFT array substrate 102 included in the display device 100 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the surface treatment layer 9 has a structure in which minute irregularities are formed.
  • the surface treatment layer 9, the black particles 1 1, is formed by using a T i 0 2 fine particles having an anatase crystal structure of the small particle size 3 0 nm than the white particles 1 2.
  • the reason why the particle size of T i ⁇ ⁇ ⁇ 2 fine particles is set to 30 nm is that when the roughness of the surface treatment layer 9 is larger than the particle size of the black particles 11 and the white particles 12, for example, 5 m, , will adhere these colored particles themselves along the uneven, so there is no effect of Ru reduce Fanderuwa one Ruska, T i 0 2 the particle size of the fine particles is black particle child 1 1 for forming irregularities, white particles 1 This is because the particle size is desirably smaller than the particle size of 2.
  • the distance between the protrusions formed by the Ti 0 2 fine particles constituting the surface treatment layer 9, that is, the pitch P of the unevenness of the surface treatment layer 9, is the charged particle for display.
  • the surface treatment layer 9 formed on the counter substrate 101 has the same configuration as described above.
  • Surface treatment layer 9 consisting of the T i 0 2 fine particles and the medium of water, after coating a slurry prepared by dispersing the T i 0 2 fine particles, by drying, at a high film hardness degree, and a layer of high permeability Obtainable.
  • Surface treatment layer 9 obtained by this process is, T i 0 2 a uniform layer of 1 0 about 0 nm thickness assortment one particles are stacked aggregation is relatively small particle size distribution of the fine particles, the surface treatment layer The nine irregularities have a substantially uniform shape. Therefore, since the conditions such as the electrical resistance, chargeability, and shape of the substrate side are almost uniform, the colored particles attached to the electrodes have substantially the same voltage characteristics, and good voltage characteristics as a whole can be obtained. Can be.
  • T i 0 2 particles in order to form irregularities of the surface treated layer 9 is used T i 0 2 particles, not limited to this, for example, S i O 2 (silica), Z n O ( Fine particles such as zinc oxide) may be used. Even when these are used, a highly transparent uneven layer can be formed on the electrode surface. More specifically, fine particles of SiO 2 (or fine particles of Zn) having an average particle size of about 15 nm to 30 nm are dispersed in a solvent such as isopropyl alcohol to form a slurry. Then, the slurry is applied to a substrate in the same manner as in the present embodiment, and then dried to form a concavo-convex layer having high film hardness and high transmittance.
  • a solvent such as isopropyl alcohol
  • the present inventors have conducted experiments and evaluations on the display particles and the material to which the particles are adhered in various combinations.
  • acrylic resin (PMMA) was used as the constituent material of the particles.
  • T i 0 2 in the surface treatment layer 9 is good, voltage characteristics were remarkably improved.
  • the saturation voltage required to display from black to white was 150 V in the configuration in which the surface treatment layer 9 was not formed, in the configuration in the present embodiment, the saturation voltage was 150 V. V.
  • FIG. 8 is a graph showing the relationship between the Van der Waals force and the pitch of the unevenness of the surface treatment layer 9 in the display device 100 according to Embodiment 1 of the present invention. It is rough.
  • This graph shows that when black particles 11 are composed of base particles 11 a having a diameter of 5 m and child particles 11 b having a diameter of 16 nm, black particles 11 and surface treatment layer 9
  • the pitch of the unevenness of the surface treatment layer 9 is preferably about 5 nm to 50 nm, and more preferably about 7 nm.
  • an acrylic resin PMMA
  • a poly-carbonate was used for the surface treatment layer 9.
  • PMMA acrylic resin
  • a poly-carbonate was used for the surface treatment layer 9.
  • T io 2 fine particles T io 2 fine particles
  • Poneto powder which is an insulating resin powder cyclic ether solvent THF.
  • the voltage characteristics can be improved by such a combination because poly-poly-ponate is an insulating material having charging characteristics relatively similar to acrylic.
  • a transparent resin layer such as PMMA is formed on a substrate, and then pressed by a mold having an irregular structure.
  • a transparent resin layer such as PMMA
  • a photosensitive resin is applied on the substrate, a predetermined pattern is formed by exposure, and the pattern is subjected to a heat treatment at about 100 ° C. to form a concave and convex having a predetermined spherical shape. May be formed.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view schematically illustrating another example of the configuration near the surface of the TFT array substrate 102 included in the display device 100 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • Surface treatment layer 9 is composed of a T i 0 2 particle layer 9 a for forming unevenness, and the insulating layer 9 b made of polycarbonate exposed on the outermost surface.
  • T i 0 2 particles are not necessarily the crystal structure of anatase, if the organic matter and medium may be of a rutile Ya Amorufasu. In such a configuration, better voltage characteristics could be obtained, and the saturation voltage could be reduced to 60 V.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing another example of the configuration near the surface of the TFT array substrate 102 included in the display device 100 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the surface treatment layer 9 is configured similarly to the case shown in FIG.
  • the configuration may be the same as that shown in FIG.
  • the black particles 11 are composed of base particles 11a and child particles 11b.
  • the black particles 11 have low specific gravity and excellent fluidity.
  • the particle size of the child particles 11 b instead of the particle size of the base particles 11 a is reduced. Fluidity depends.
  • the van der Waals force acting between the black particles 11 or between the black particles 11 and the surface treatment layer 9 is reduced, so that the fluidity is improved and the voltage characteristics are further improved.
  • the mother particles 11a are spherical acryl particles having a diameter of 5 xm
  • the child particles 11b are spherical silica particles having a diameter of 16 nm which have been charged.
  • the black particles 11 were assumed to have chargeability as a whole.
  • Materials used for base particles 1 1a include styrene and melamine. Any other resin material may be used.
  • silica was used for the secondary particles 11b is that it is possible to perform a charging treatment that can obtain a stable and large charge amount by using a silane coupling agent or the like. Since the base particle 11a is made of acryl, its true specific gravity is as small as 1.2 gZ cm3 and its softening point is low.
  • the child particle 11b has a higher true specific gravity of 2.lg / cms than the mother particle 11a, but its mixing ratio is small, so that the effect on the whole particle is small.
  • the softening point is higher when compared to the base particles 11a, it is easy to adhere to the base particles 11a by a method such as mechanochemical.
  • the sub-particles 1 1b are immobilized so as to cover almost the entire surface of the base particles 11a by a high-speed air current impact method, which is a kind of mechanochemical.
  • the mixing ratio for covering the entire surface of the mother particle 11a with the child particle 11b is 100: 3 to 100: weight ratio of the mother particle 11a: child particle 11b: The value is set to 5, which is slightly higher than the theoretical mixture ratio.
  • the theoretical mixing ratio is a calculated value on the assumption that the entire surface of the mother particle 11a is covered with one layer of the child particle 11b.
  • the reason why the mixing ratio was set higher than the theoretical value was that there was a limit in making the layer of the child particles 11 b uniform in the high-speed air impact method, and the surface of the base particles 11 a This is because it is difficult to cover the entire surface with one layer of the child particles 11b.
  • the humidity resistance characteristics are dramatically higher than that of the acrylic polymer toner of the conventional structure without the coating of the child particles. Improved.
  • the humidity rises from 50% to 90% at an atmosphere temperature of 45 degrees T : the charge amount of the polymerized toner having the conventional structure is reduced by 55% as compared with the initial state. In the case of composite particles, the reduction was only about 15%.
  • the resin film used for the counter substrate 101 and the TFT array substrate 102 does not require a special moisture-proof treatment, and an inexpensive commercial product such as a PET film can be used.
  • a method for producing such composite particles there is a method such as mechanochemical in which the parent particles are fixed after the production of the mother particles, or a method in which the composite particles are produced in a single process such as a suspension polymerization method.
  • a film made of additives used in the manufacturing process, such as a surfactant is formed on the surface of the child particles of the prepared composite particles, the film is peeled off by a treatment such as a high-speed air current impact method. Otherwise, the fluidity of the composite particles will not be improved.
  • the behavior of particles near the surface of TFT array substrate 102 has been described as an example, but it goes without saying that the same behavior can be obtained also near the surface of counter substrate 101. Also, it is needless to say that it is desirable that the white particles 12 have a composite structure similarly to the black particles 11.
  • the configuration in the case where a vertical electric field acts has been described, but a configuration utilizing a horizontal electric field generated by providing both the first electrode 3 and the second electrode 4 on the same substrate side. Can also be applied.
  • display instead of using two types of charged particles as in the present embodiment, display can be performed using only one type of charged particles, and the voltage can be further reduced.
  • the configuration using such a lateral electric field will be described in detail in a fifth embodiment described later.
  • the active matrix drive has been described.
  • the threshold voltage is about 20 V to 30 V and a small display device having a size of about 5 inches is used, a simple matrix drive is used. But it can be applied. In this case, it is possible to provide an inexpensive display device as compared with the active matrix drive type.
  • the display device is configured such that a repulsive force acts between particles for display and an electrode to which the particles adhere by making the charged trains of the pair of electrodes different. It was done.
  • FIG. 9 schematically shows a configuration of a display device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the first substrate 41 and the second substrate 42 are arranged to face each other with a spacer 43 interposed therebetween.
  • the air layer 44 formed between the second substrate 42 and the second substrate 42 is filled with a plurality of black particles 45 negatively charged and a plurality of white particles 46 positively charged.
  • the particle group may be subjected to a charging treatment by stirring or the like in advance, or may be charged by applying an electric field as a charging treatment after being filled in the air layer 44, You may make it charge by friction and stirring.
  • the display speed and contrast during image display vary depending on the rate at which the air layer 44 is filled with particles.
  • the filling rate is preferably about 50 to 60% in terms of volume.
  • the spacer 43 is made of an insulating material.
  • a PET (polyethylene terephthalate) sheet is used as a material of the spacer 43.
  • a cell is formed by disposing a PET sheet serving as a spacer 43 in a hole formed at an appropriate position in the image display unit.
  • the material of the spacer 43 may be, for example, a resin material having a low melting point, which is heat-cured by pattern printing at regular intervals by screen printing, or a photosensitive resin which is spin-coated. It is also possible to use a material that has been subjected to a photo process through a mask, patterned, and then hardened. Alternatively, a rubber or plastic sheet can be used instead of a PET sheet.
  • the black particles 45 and the white particles 46 are made of a thermoplastic resin such as styrene, methyl acrylate, and vinyl ethyl ether, or a thermosetting resin such as a melamine resin and a phenol resin.
  • a thermoplastic resin such as styrene, methyl acrylate, and vinyl ethyl ether
  • a thermosetting resin such as a melamine resin and a phenol resin.
  • Rikichi pump rack, titanium oxide, magnesium oxide, or azo dye is mixed into the resin.
  • the black-and-white display is realized by using black particles and white particles.
  • polyesters having a large amount of oxygen in the main chain show good negative chargeability.
  • a charge control agent can be used.
  • a nigric dye, a quaternary ammonium salt or the like is used, and in the case of negative charge application, an azo-based gold-containing dye, salicylic acid-containing dye, fluoride or the like is used.
  • the fluidity of the particles may be improved by adding silica or alumina to the outside of the particles in advance, and the particles may be treated with an organic substance using a silane coupling agent.
  • the above-mentioned first substrate 41 has a structure in which a first electrode 49 is formed on the upper surface of a support body 47.
  • the second substrate 42 is configured such that a second electrode 50 and a coating layer 52 are laminated on the lower surface of the support body 48 in this order.
  • an observer observes from the second substrate 42 side.
  • the details of the coat layer 52 will be described later.
  • the supports 47 and 48 are made of glass, acryl resin, polycarbonate resin or the like.
  • the support 48 on the side to be observed is preferably made of a material that transmits light.
  • first electrode 49 and the second electrode 50 are made of ITO, aluminum, gold, polythiophene, or the like.
  • the second electrode 50 is preferably made of a light-transmitting material as in the case of the support 48. Good. ,
  • the first electrode 49 and the second electrode 5 are arranged such that the first electrode 49 is negative and the second electrode 50 is positive.
  • the negatively charged black particles 45 adhere to the second electrode 50 on the positive side.
  • the second electrode on the negative side the second electrode on the negative side Positively charged white particles 46 adhere to the electrode 50.
  • the present inventors have proposed a display device having a configuration in which the coat layer 52 is removed from the configuration of the display device of the present embodiment, that is, a display device having a configuration in which the coat layer is not formed on any of the pair of electrodes (hereinafter, the configuration ⁇ ).
  • the display device of the present embodiment in which a polycarbonate coating layer 52 is formed on the surface of the second electrode 50 by spin coating hereinafter referred to as a display device of configuration B).
  • a comparative experiment was performed using the above. In both display devices, the distance (cell gap) between the upper and lower substrates 41, 42 was 100 x m.
  • FIG. 11 is a graph showing a relationship between a reflection density and an applied voltage in a display unit of a display device.
  • the relationship in the configuration A display device is indicated by A
  • the relationship in the configuration B display device is indicated by B. Is shown.
  • the saturation voltage (the applied voltage required to complete the separation of all particles) can be halved, and the reflection density of white is improved. be able to. This is presumably because the negative side of the charge train shifted from I T O to poly-carbonate and was attracted to the white particles 46 charged on the brass, so that the white particles 46 moved at low voltage.
  • the negatively charged black particles 45 since both are on the negative side from the polycarbonate coating layer 52, they are easily repelled and easily separated, and the adhesion of the black particles 45 is secondarily made of ITO. It is considered that the black particles 45 moved at a low voltage because they became smaller with respect to the electrode 50 of FIG.
  • the black display is changed to the white display.
  • white is applied because the adsorption force acting between the coating layer 12 and the white particles 46 on the surface of the second electrode 50 is large.
  • a voltage of 100 V or more had to be applied between the electrodes.
  • the electrification line is hard to adhere to the polycarbonate coating layer 12 on the negative side, and the white particles 46 are hardly detached from the coating layer 12 in terms of conversion.
  • the applied voltage was around 250 V, the reflection density of black was 1.3. For this reason, the contrast of the display device of the present embodiment was lower than that of the comparative example.
  • FIG. 12 is a graph for explaining a method of driving the display device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the vertical axis represents the voltage applied between the electrodes
  • the horizontal axis represents time.
  • a voltage of +300 V is applied for 0.5 ms between the electrodes so that the second electrode 50 becomes positive (see symbol E).
  • a reset operation such an operation is referred to as a reset operation.
  • a pulse waveform of 0.5 ms is applied as a drive voltage between the electrodes so that the second electrode 50 becomes negative, as indicated by reference numerals F and G in FIG. 12 ; Accordingly, the white particles 46 move to the second substrate 42 side.
  • the white particles 46 are easily attracted to the polycarbonate coating layer 12, the reflection from the black display to the white display can be achieved by changing the applied voltage in the range of 150 V to about 100 V. The concentration can be changed.
  • the black particles 45 and the white particles 4 are always moved on the surface of the coat layer 52, so that the adsorption of each particle to the surface of the coat layer 52 is prevented.
  • the reproducibility is improved, and a high-contrast display can be realized at a low voltage.
  • the pulse width, reset voltage, drive waveform, and the like in this driving method are not limited to those described above, and can be selected as the optimum one for each cell.
  • the coat layer is formed only on the second substrate 42 side, but may be formed on the first substrate 41 side in the same manner.
  • a coating layer made of polycarbonate is also provided on the surface of the first electrode 49, such a coating layer is formed on both electrodes.
  • the particles for display are more easily moved, and the driving voltage can be reduced.
  • the coat layer is formed only on the first substrate 41 side, the particles for display are easily moved in the same manner as described above, and the driving voltage can be reduced. Needless to say.
  • a configuration in which the charged rows on the pair of electrode surfaces are different is realized.
  • a coating layer is provided on both of the pair of electrode surfaces, and one of them uses a positive charge control agent and the other uses a negative charge control agent.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a display device according to Embodiment 3 of the present invention. As shown in FIG. 10, a coating layer 61 is provided on the surface of the first electrode 49 on the first substrate 41 side, and a second electrode 5 on the second substrate 42 side.
  • the coat layer 62 is formed on the surface of 0.
  • the other configuration of the display device according to the present embodiment is the same as that of the second embodiment, and thus the same reference numerals are given and the description is omitted.
  • the coat layer 62 is configured using a positive charge control agent. Specifically, a positive charge control agent mainly composed of styrene acryl resin and having an ammonium salt added thereto is dissolved and applied to the surface of the second electrode 50 with toluene, and then heated to evaporate the solvent. As a result, the coat layer 62 is formed.
  • a positive charge control agent mainly composed of styrene acryl resin and having an ammonium salt added thereto is dissolved and applied to the surface of the second electrode 50 with toluene, and then heated to evaporate the solvent. As a result, the coat layer 62 is formed.
  • the coating layer 61 is configured using a negative charge control agent. Specifically, it is formed in the same manner as in the case of the coat layer 62 using a styrene acrylic resin to which a carboxylic acid group is added as a negative charge control agent.
  • the present inventors have proposed that the display device of the present embodiment configured as described above (hereinafter referred to as the display device of configuration C) and the coat layer are both formed using a negative charge control agent. Except for this, the display device has the same configuration as that of the configuration C (hereinafter referred to as the display device of the configuration D), and the display device having the configuration in which the coat layer is not provided on any substrate side (hereinafter, the display of the configuration E A comparative experiment was performed using the device.
  • the distance (cell gap) between the upper and lower substrates 41 and 42 was set to 100 m.
  • a voltage of -150 V is applied between the first electrode 49 and the second electrode 50 so that the second electrode 50 becomes positive, and the white particles 46 are turned into the second electrode. Attached to 50.
  • the reflection density at this time was measured by a reflection densitometer and found to be 0.35.
  • FIG. 13 is a graph showing the relationship between the reflection density and the applied voltage in the display section of the display device.
  • the relations in the display device of the configuration (:, configuration D, and configuration E are indicated by C, D, and E, respectively.
  • the white electrode 46 and the coat layer 62 formed using the negative charge control agent have a positive voltage. Since the acting adsorbing force is larger than that of the display device of the configuration C, a voltage of +100 V or more is required to start replacing the white particles 46 with the black particles 45, and Saturated at about 0 V. In addition, due to insufficient replacement of particles, the reflection density of black when saturated is 1.4, which is higher than that of the configuration C display device. Bird fell.
  • the attraction force acting between the white particles 46 and the surface of the second electrode 50 is Because it is larger than in the case of the display devices of the configurations C and D.
  • a voltage of +150 V or more is required for the white particles 4 6 to start being replaced by the black particles 45, and is saturated at about +300 V. did.
  • the replacement of particles was an impurity, the reflection density of black when saturated was about 1.2, and the contrast was lower than in the case of the display devices of configurations C and D.
  • the saturation voltage can be halved, and the reflection density of black increases, thus improving contrast. be able to.
  • the charge control agent is excellent in heat resistance and moisture resistance, and its charge characteristics hardly change even after long-term storage, so that it is possible to maintain stable characteristics.
  • the display device of the present embodiment has a function of maintaining the display after voltage is applied. This is mainly due to the attraction between the particles for display and the electrode surface. Furthermore, in order to ensure the same display function as before storage after storage, it is necessary to maintain the charge amount of the particle group. Therefore, by applying a charge control agent to the electrode surface in contact with the particle group as in the present embodiment, a display device having excellent insulation effect and moisture resistance can be realized, and the charge amount of the particle group can be reduced. It can be maintained sufficiently.
  • a coat layer is provided on only one electrode surface with a charge control agent, Even when a coating layer is not provided on the electrode surface, the charging force between the electrode and the electrode surface can be changed because the charging sequences on the electrode surfaces are different from each other.
  • the first electrode 49 is not on the observation side, it is not necessary to be a transparent electrode. Therefore, an electrode on which aluminum is deposited can be used as the first electrode 49. Since aluminum has a charging line on the brush side, as in ITO, the second electrode 50 opposing is made of ITO and a negative charge control agent is used for the coating layer 62.
  • the adhesive force between the coat layer 62 and the positively charged white particles 46 is increased, and it is possible to reduce the voltage when shifting from black display to white display.
  • the negative electrode charge control agent is applied to the surface of the first electrode 49 made of aluminum to form the coat layer 61, the white particles 46 and the coat layer 61 are attached. Since the white particles 46 are easily peeled off from the second electrode 50 made of IT ⁇ , the transition from white display to black display can be realized with low voltage.
  • a cell is manufactured by using a PET (polyethylene terephthalate) sheet as a spacer material and arranging the spacer using holes formed in an image display unit.
  • a PET polyethylene terephthalate
  • the inventors have confirmed that a phenomenon in which white particles adhere to the edges of the PET when the cell is manufactured is observed. This is thought to be due to the fact that the charge train of the PET is significantly negative and attracts the positively charged white particles.
  • a spacer is formed by using a styrene resin instead of PET.
  • a styrene resin instead of PET.
  • the configuration of the display device of the present embodiment is the same as that of the second embodiment, and a description thereof will not be repeated.
  • description will be made with reference to FIG.
  • the present embodiment by setting the charged line on the surface of the spacer 43 to be intermediate between the charged lines of the two types of particles 45 and 46 for display, these particles 45 and 46 are made to be small. It can be prevented from being attracted to the terminal 43 and becoming difficult to move.
  • the portion of the spacer 43 is a place where the particles 45 and 46 are agglomerated, it is necessary to prevent the particles 45 and 46 from adhering to the spacer 43 as much as possible. However, this can be realized in the present embodiment.
  • the material of the spacer 43 is, for example, a resin material having a low melting point, which is pattern-printed at regular intervals by screen printing and cured by heating, or a spin-coated photosensitive resin material. It is also possible to use a material that has been subjected to a photolithography process through a mask, patterned, and then cured. In addition, rubber or plastic sheets can be used Noh. In addition, if the height of the spacers 43 varies, the display unevenness occurs due to the variation. Therefore, it is desirable that the heights be uniform. When the charged row of the material of the spacer 43 is outside the charged row of the particles 45 and 46 like PET, a coat layer of styrene resin or the like may be formed on the surface. .
  • the display device using two types of particles for display has been described, but an image can be displayed even with one type of particles.
  • the display device according to Embodiment 5 of the present invention is configured to move particles by using a horizontal electric field generated by providing both the first electrode and the second electrode on the same substrate side.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a display device according to Embodiment 5 of the present invention.
  • the first substrate 41 and the second substrate 42 are arranged to face each other via a spacer 43, and these first substrate 41 and the first substrate 41 are arranged opposite to each other.
  • the air layer 44 formed between the second substrate 42 and the second substrate 42 is filled with a plurality of negatively charged black particles 45.
  • the second substrate 42 is made of a transparent material.
  • first substrate 41 On a top surface of the first substrate 41, a rectangular first electrode 49 and a second electrode 50 made of aluminum are formed at a predetermined distance from each other. Note that a coat layer similar to that of the second embodiment may be formed on the surfaces of the first electrode 49 and the second electrode 50. In the present embodiment, coat layer 52 is formed so as to cover the surface of second electrode 50.
  • a shielding layer 53 wider than the first electrode 49 is formed at a position overlapping the first electrode 49 in plan view.
  • the shielding layer 53 is made of a material that is black and does not transmit light. Have been. Therefore, when the observer observes the display device from the second substrate 42 side, the first electrode 49 is shielded by the shielding layer 53, so that the observer observes the first electrode 4 9 is not observed, and only the coat layer 52 covering the second electrode 50 is observed.
  • white display can be realized by making the coat layer 52 white. When the coat layer 52 is not formed, white display may be realized by roughening the surface of the second electrode 10 made of aluminum.
  • the first electrode 49 and the second electrode 5 are arranged such that the first electrode 49 is negative and the second electrode 50 is positive.
  • the negatively charged black particles 45 adhere to the second electrode 50 on the positive side.
  • a plurality of black particles 45 attached to the surface (coat layer 52) of the second electrode 50 are observed, and a black image display is obtained. Is achieved.
  • a voltage is applied to the first electrode 49 and the second electrode 50 so that the first electrode 49 is positive and the second electrode 50 is negative.
  • the negatively charged black particles 45 adhere to the first electrode 49.
  • the surface (coat layer 52) of the second electrode 50 is observed, and a white image display is realized.
  • a first electrode 49 and a second electrode 50 are prepared by evaporating aluminum, and the coating layer 5 is formed only on the surface of the second electrode 50 using, for example, acryl resin having a positive charge line.
  • the attraction force between the black particles 45 and the surface of the second electrode 50 can be increased.
  • the black particles 45 can be moved from the first electrode 49 to the second electrode 50 at a low voltage.
  • a coat layer is formed on the first electrode 49 by using the polyelectrolyte, which is a negatively charged row. In this case, the adsorption force between the black particles 45 and the surface of the first electrode 49 can be reduced, so that the black particles 45 are similarly removed from the first electrode 49 at a low voltage.
  • the second electrode 50 can be moved to the second electrode 50. Further, when the surface of the second substrate 42 is coated with polycarbonate, it is possible to prevent the black particles 45 from being attracted or adhered to the second substrate 42, and to achieve a uniform display. Can be performed. Further, in the same manner as in the fourth embodiment, the material of the surface of the spacer 43 is made of PET whose charged row is close to the charged row of the black particles 45, so that the black particles 45 3 can be prevented from adhering.
  • the black particles 45 which are one type of display particles are used.
  • a configuration in which white particles are used instead of the black particles 45 may be used.
  • a configuration may be employed in which force display can be performed by using.
  • the display device displays an image by enclosing display particles in an air layer formed between a pair of opposed substrates, and moving the particles in the air layer. Things.
  • the display device of the present invention is not limited to a display in which particles move in such a gas phase. Therefore, a so-called electrophoretic display device in which particles are sealed in a liquid phase filled between a pair of opposing substrates and an image is displayed by the particles moving in the liquid phase may be used.
  • the display particles having a composite structure including the base particles and the child particles may be used in the second to fifth embodiments. .
  • the display device according to the present invention is useful as a thin and flexible display device.

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Abstract

本発明の表示装置は、少なくとも一方が透明である対向する一対の基板（１０１，１０２）と、一対の基板（１０１，１０２）間に内在される複数の帯電粒子（１１，１２）と、マトリクス状に配置された画素ごとに設けられ、帯電粒子（１１，１２）を駆動する第１電極（３）および第２電極（４）と、画像信号に応じた電圧を第１電極（３）および第２電極（４）に印加する電圧印加部とを備え、第１電極（３）および第２電極（４）の少なくとも何れか一方には、帯電粒子（１１，１２）と電極とが吸着することを防止するための吸着防止層（９）が形成されており、前記電圧印加部によって印加された電圧にしたがって、第１電極（３）と第２電極（４）との間を帯電粒子（１１，１２）が移動することにより前記画像信号に応じた画像を表示するように構成されている。

Description

明細:
〔技術分野〕
本発明は、 画像を表示する表示装置に関し、 特に微細な粒子が電極間 を移動することにより画像表示を行う薄型でフレキシブルな表示装置 に関する。
〔技術背景〕
近年、 対向する一対の基板間に充填された液相中において電気泳動粒 子が電極間を移動することによって画像表示を行う電気泳動表示装置が 提案されている （例えば、 特開平 1 1 - 2 0 2 8 0 4号公報を参照。 ) 。 このような電気泳動表示装置は、 微細な粒子を用いて表示を行うため、 薄型で、 しかもフレキシブルな構造にすることが可能である。
しかしながら、 前述したような電気泳動表示装置の場合、 電気泳動粒 子が液相中を移動するときの液体の抵抗が大きいために応答が遅いとい う問題があった。 そこで、 応答速度の向上を図るべく、 対向する一対の 基板間に設けられた気相中で粒子を移動させることにより画像表示を行 う表示装置が提案されている。 このような表示装置の場合、 粒子は気相 中を移動することになるため、 電気泳動表示装置の場合と比べて応答を 速くすることができる。 現状では電気泳動表示装置における粒子の応答 速度が 1 0 0 m s e c程度であるのに対して、 気相中を粒子が移動する 表示装置における粒子の応答速度が 1 m s e c以下である。
前述したように気相中で粒子を移動させて画像表示を行う表示装置と しては、 例えば特開 2 0 0 1 - 3 1 2 2 2 5号公報及び特開 2 0 0 2— 7 2 2 5 6号公報に開示されているものがある。 第 1 A図は、 特開 2 0 0 1 - 3 1 2 2 2 5号公報に開示された従来の表示装置の構成および黒 表示のときの表示動作を示す模式図である。 また第 1 B図は、 同じく従 来の表示装置の構成および白表示のときの表示動作を示す模式図である t 第 1 A図及び第 1 B図に示すように、 画像表示媒体は、 観察側に配置さ れ光を透過させる第 1の基板 2 0と、 第 1の基板 2 0に対向して配置さ れた第 2の基板 2 1 とを備えている。 第 1及び第 2の基板 2 0， 2 1の 内面には、 それぞれ電極 2 2 , 2 3 と、 電荷輸送層 2 4， 2 5 とが順に 配設されている。 そして、 第 1の基板 2 0と第 2の基板 2 1 との間の空 間には、 正に帯電した黒色粒子 2 6 と、 負に帯電した白色粒子 2 7とが 封入されている。
以上のように構成された従来の表示装置では、 画像に応じた電圧が、 電極 2 2と電極 2 3との間に印加される。 ここで、 黒表示のときと白表 示のときとでは、 印加される電圧が逆極性となる。 まず、 第 1 A図を参 照しながら、 黒表示のときの当該表示装 ¾の動作について説明する。 ま ず、 電源から電極 2 2， 2 3間に電圧が印加され、 それによつて、 電極 2 2が負極となり電極 2 3が正極となる。 そして、 電極 2 2， 2 3間に 生じた電界により、 基板 2 0， 2 1間に存在する禺色粒子 2 6及び白色 粒子 2 7が クーロン力によってそれぞれ移動する。 この場合、 正に帯 電した黒色粒子 2 6が、 負極である電極 2 2側に移動し、 一方、 負に帯 電した白色粒子 2 7が、 正極である電極 2 3側に移動する。 このように 黒色粒子 2 6が第 1の基板 2 0側に集まるとともに、 白色粒子 2 7が第 2の基板 2 1側に集まった状態で、 観察者が第 1の基板 2 0側から表示 装置を観察すると、黒表示が観察される。一方、第 1 B図に示すように、 白表示のときには、 電源から電極 2 2 , 2 3に、 前述の黒表示時とは逆 極性の電圧が印加される。 それにより、 電極 2 2が正極となり、 電極 2 3が負極となる。 したがって、 この場合においては、 正に帯電した黒色 粒子 2 6が電極 2 3側に移動し、 一方、 負に帯電した白色粒子 2 7が電 極 2 2側に移動する。 このように黒色粒子 2 6が第 2の基板 2 1側に集 まるとともに、 白色粒子 2 7が第 1の基板 2 0側に集まった状態で、 観 察者が第 1の基板 2 0側から画像表示媒体を観察すると、 白表示が観察 される。 以上のような原理により、 所望の画像を表示することが可能と なる。
しかしながら、 前述したような従来の表示装置の場合、 2種類の着色 粒子 2 6 , 2 7が移動を開始するためには電極 2 2および電極 2 3の間 に 5 0 V程度の電圧を印加する必要があり、 さらにほとんどの着色粒子 2 6 , 2 7を移動させて白色または黒色を表示するためには同じく 2 0 0 V乃至 3 0 0 V程度の電圧を印加しなければならなかった。 これに対 して、 前述した電気泳動表示装置の場合では、 白色または黒色を表示す るためには 1 0 0 V以下の駆動電圧で足りる。 このように気相中で粒子 を移動させる表示装置の場合は駆動電圧が高くなるため、 省電力化を図 ることが困難であるという問題があった。
〔発明の開示〕
本発明はこのような事情に鑑みてなされており、 その目的は、 粒子を スムーズに移動させることによって、 駆動電圧の低減化を図ることがで きる表示装置を提供することにある。
この目的を達成するために、 本発明に係る表示装置は、 少なく とも一 方が透明である対向する一対の基板と、 前記一対の基板間に内在される 複数の帯電粒子と、 マトリクス状に配置された画素ごとに設けられ、 前 記帯電粒子を駆動する第 1電極および第 2電極と、 画像信号に応じた電 圧を前記第 1電極および前記第 2電極に印加する電圧印加部とを備え、 前記第 1電極および前記第 2電極の少なくとも何れか一方には、 前記帯 電粒子と電極とが吸着することを防止するための吸着防止層が形成さ れており、 前記電圧印加部によって印加された電圧にしたがって、 前記 第 1電極と前記第 2電極との間を前記帯電粒子が移動することにより 前記画像信号に応じた画像を表示するように構成されている。 また、 本発明に係る表示装置は、 少なくとも一方が透明である対向す る一対の基板と、 前記一対の基板間に内在され.る複数の帯電粒子と、 マ トリクス状に配置された画素ごとに設けられ、 前記帯電粒子を駆動する 第 1電極および第 2電極と、 画像信号に応じた電圧を前記第 1電極およ び前記第 2電極に印加する電圧印加部とを備え、 前記第 1電極および前 記第 2電極の少なくとも何れか一方の表面には、 複数の凹凸を有する凹 凸層が形成されており、 前記電圧印加部によって印加された電圧にした がって、 前記第 1電極と前記第 2電極との間を前記帯電粒子が移動する ことにより前記画像信号に応じた画像を表示するように構成されてい る。
前記発明に係る表示装置において、 前記複数の凹凸のピッチは、 前記 帯電粒子の平均粒径よりも小さいことが好ましい。
また、 前記発明に係る表示装置において、 前記複数の凹凸は、 略均一 な形状をなしていることが好ましい。
また、 前記発明に係る表示装置において、 前記複数の凹 ώは、 微粒子 が分散されたコ一ティング剤で形成されていることが好ましい。
また、 前記発明に係る表示装置において、 前記微粒子の粒径は 前記 帯電粒子の平均粒径よりも小さいことが好ましい。
また、 前記発明に係る表示装置において、 前記微粒子は、 水を媒体と してアナ夕一ス形結晶構造を有する酸化チタン微粒子であることが好 ましい。
また、 前記発明に係る表示装置において、 前記微粒子は、 絶縁性樹脂 粉末を溶剤で溶融させた溶液を媒体とする無機物であることが好まし い。
また、 前記発明に係る表示装置において、 前記絶縁性樹脂粉末は、 ポ リカーポネートであることが好ましい。
また、 前記発明に係る表示装置において、 前記帯電粒子は、 芯材とな る母粒子と、 前記母粒子の表面の略全面を被覆するように前記母粒子に 固着される複数の子粒子とを有していることが好ましい。
さらに、前記発明に係る表示装置において、前記微粒子の平均粒径は、 前記子粒子の平均粒径よりも大きく、 前記母粒子の平均粒径よりも小さ いことが好ましい。
また、 本発明に係る表示装置は、 少なくとも一方が透明である対向す る一対の基板と、 前記一対の基板間に内在される複数の帯電粒子と、 マ トリクス状に配置された画素ごとに設けられ、 前記帯電粒子を駆動する 第 1電極および第 2電極と、 画像信号に応じた電圧を前記第 1電極およ び前記第 2電極に印加する電圧印加部とを備え、 前記第 1電極および前 記第 2電極の少なくとも何れか一方の表面には、 前記帯電粒子と略同じ 帯電特性を有する表面処理層が形成されており、 前記電圧印加部によつ て印加された電圧にしたがって、 前記第 1電極と前記第 2電極との間を 前記帯電粒子が移動することにより前記画像信号に応じた画像を表示 するように構成されている。
前記発明に係る表示装置において、 前記表面処理層は、 導電性を有す る微粒子が分散されたコーティ ング剤で形成されていることが好まし い。
また、 本発明に係る表示装置は、 少なくとも一方が透明である対向す る一対の基板と、 前記一対の基板間に内在される複数の帯電粒子と、 マ 卜リクス状に配置された画素ごとに設けられ、 前記帯電粒子を駆動する 第 1電極および第 2電極と、 画像信号に応じた電圧を前記第 1電極およ び前記第 2電極に印加する電圧印加部とを備え、 前記第 1電極および前 記第 2電極の一方は前記帯電粒子よりも負に帯電しやすいように構成 され、 他方は前記粒子よりも正に帯電しやすいように構成されており、 前記電圧印加部によって印加された電圧にしたがって、 前記第 1電極と 前記第 2電極との間を前記帯電粒子が移動することにより前記画像信 号に応じた画像を表示するように構成されている。
このように構成することにより、 帯電粒子と電極表面との間の吸着力 を抑制することができるため、 比較的低い電圧で帯電粒子を電極表面か ら移動させることができる。
前記発明に係る表示装置において、 前記複数の帯電粒子は帯電する極 性が異なる 2種類の帯電粒子から構成され、 前記第 1電極および前記第 2電極の一方は前記 2種類の帯電粒子の何れか一方よりも負に帯電し やすいように構成され、 他方は当該一方の種類の帯電粒子よりも正に帯 電しやすいように構成されていることが好ましい。
また、 前記発明に係る表示装置において、 前記第 1電極および前記第 2電極の帯電列の差が、 前記 2種類の帯電粒子の帯電列の差よりも小さ いことが好ましい。 例えば、 一対の電極の帯電列の差を帯電粒子の帯電 列の差より大きくした場合、 一方の電極は 2種類の帯電粒子の何れより もプラス側になるため、 摩擦帯電する際に何れの粒子もマイナス側に帯 電しゃすくなる。 そのため、 帯電粒子をプラスおよびマイナスに帯電さ せる際、 帯電分布が大きく乱れることになり、 その結果良好な表示が得 られない。 このような現象を回避するために、 一対の電極の帯電列の差 を 2種類の帯電粒子の帯電列の差より小さくする。 これにより、 帯電粒 子の帯電分布が乱れることがなく、良好な表示を維持することができる。
また、 前記発明に係る表示装置において、 前記第 1電極および前記第 2電極は一方の前記基板に形成されていることが好ましい。
さらに、 前記発明に係る表示装置において、 前記複数の帯電粒子は'、 前記一対の基板間の気相中に内在されていることが好ましい。
また、 本発明に係る表示装置は、 少なくとも一方が透明である対向す る一対の基板と、 前記一対の基板間に内在される複数の帯電粒子と、 マ トリクス状に配置された画素ごとに設けられ、 前記帯電粒子を駆動する 第 1電極および第 2電極と、 画像信号に応じた電圧を前記第 1電極およ び前記第 2電極に印加する電圧印加部とを備え、 前記第 1電極および前 記第 2電極の少なく とも一方の表面には荷電制御剤を含むコート層が 形成され、 前記第 1電極および前記第 2電極の表面の帯電列が異なって おり、 前記電圧印加部によって印加された電圧にしたがって、 前記第 1 電極と前記第 2電極との間を前記帯電粒子が移動することにより前記 画像信号に応じた画像を表示するように構成されている。
前記発明に係る表示装置において、 前記第 1電極および前記第 2電極 の一方の表面にはプラス荷電制御剤を含むコ一ト層が形成され、 他方の 表面にはマイナス荷電制御剤を含むコ一ト層が形成されていることが 好ましい。
さらに、 本発明に係る表示装置は、 少なくとも一方が透明である対向 する一対の基板と、 前記一対の基板およびスぺ一ザで構成される空間に 内在される、 帯電する極性が異なる 2種類の帯電粒子と、 マトリクス状 に配置された画素ごとに設けられ、 前記帯電粒子を駆動する第 1電極お よび第 2電極と、 画像信号に応じた電圧を前記第 1電極および前記第 2 電極に印加する電圧印加部とを備え、 前記スぺーザの表面の帯電列が、 前記 2種類の帯電粒子の帯電列の間にあり、 前記電圧印加部によって印 加された電圧にしたがって、 前記第 1電極と前記第 2電極との間を前記 帯電粒子が移動することにより前記画像信号に応じた画像を表示する ように構成されている。
本発明の前記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、 以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。
〔図面の簡単な説明〕
第 1 A図は、 従来の表示装置の構成および黒表示のときの表示動作を 示す模式図である。
第 1 B図は、 従来の表示装置の構成および白表示のときの表示動作を 示す模式図である。 第 2 A図は、 白表示を行っている場合の本発明の実施の形態 1に係る 表示装置が備える表示部の主要な構成を示す透視的な平面図である。 第 2 B図は、 第 2 A図の A- A線における断面図である。
第 3図は、 本発明の実施の形態 1に係る表示装置の構成を示すプロッ ク図である。
第 4 A図は、 黒表示を行っている場合の本発明の実施の形態 1 一 1に 係る表示装置が備える表示部の主要な構成を示す透視的な平面図である < 第 4 B図は、 第 4 A図の A-A線における断面図である。
第 5図は、 本発明の実施の形態 1に係る表示装置が備える T F Tァレ ィ基板の表面近傍の構成の例を模式的に示す断面図である。
第 6図は、 本発明の実施の形態 1に係る表示装置が備える T F Tァレ ィ基板の表面近傍の構成の他の例を模式的に示す断面図である。
第 7図は、 本発明の実施の形態 1に係る表示装置が備える T F Tァレ ィ基板の表面近傍の構成の他の例を模式的に示す断面図である。
第 8図は、 本発明の実施の形態 1に係る表示装置における、 ファンデ ルヮ一ルスカと表面処理層の凹凸のピツチとの関係を示すグラフである < 第 9図は 本発明の実施の形態 2に係る表示装置の構成を模式的に示 す断面図である。
第 1 0図は、 本発明の実施の形態 3に係る表示装置の構成を模式的に 示す断面図である。
第 1 1図は、 表示装置の表示部における反射濃度と印加電圧との関係 を示すグラフである。
第 1 2図は、 本発明の実施の形態 2に係る表示装置の駆動方法を説明 するためのグラフである。
第 1 3図は、 表示装置の表示部における反射濃度と印加電圧との関係 を示すグラフである。
第 1 4図は、 本発明の実施の形態 5に係る表示装置の構成を模式的に 示す断面図である。
〔発明を実施するための最良の形態〕
以下、 本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明す る。
(実施の形態 1 )
第 3図は、 本発明の実施の形態 1に係る表示装置の構成を示すブロッ ク図である。 また、 第 2 A図は、 白表示を行っている場合の本発明の実 施の形態 1 に係る表示装置が備える表示部の主要な構成を示す透視的 な平面図であり、第 2 B図は、第 2 A図の A-A線における断面図である。 また、 第 4 A図は、 黒表示を行っている場合の本発明の実施の形態 1 一 1 に係る表示装置が備える表示部の主要な構成を示す透視的な平面図 であり、 第 4 B図は、 第 4 A図の A- A 線における断面図である。 なお、 説明の便宜上、 図中の X方向、 Y方向をそれぞれ表示部の横方向、 縦方 向とし、 Z方向を表示部の上方向とする。
第 3図に示すように、 表示装置 1 0 0は、 表示部が画像表示媒体 3 4 から構成される。 画像表示媒体 3 4は、 第 2 A図及び第 2 B図に示すよ うに、 下側に配置された基板であるアクティブマトリクス基板 （以下、 T F Tァレイ基板と呼ぶ) 1 0 2と、 該 T F Tアレイ基板 2と対向する ように上側に配置された対向基板 1 0 1 とを有し、 該 T F Tアレイ基板 1 0 2と対向基板 1 0 1 との間に形成された空気層 1 0に、 負に帯電さ せた黒色粒子 1 1および正に帯電させた白色粒子 1 2が封入されて構 成されている。
T F Tアレイ基板 1 0 2および対向基板 1 0 1は、 0 . 1 m m乃至 0 . 5 m m程度の透明樹脂製のフィルムで構成されている。 なお、 いわゆる 電子ペーパーと呼ばれるような折り曲げ可能な表示装置を実現するた めには、 T F Tァレイ基板 1 0 2および対向基板 1 0 1の厚さが 0 . 1 m m乃至 0 . 2 m m程度であることが好ましい。 黒色粒子 1 1は、 アクリル粒子、 ブラック力一ボンなどから合成され た球状の粒子であり、その粒径は 1 m乃至 1 0 m程度である。 また、 白色粒子 1 2は、 アクリル粒子、 T i O 2などから合成された球状の粒 子であり、 その粒径は 1 m乃至 1 0 m程度である。 なお、 粒子同士 が凝集するのを防止するため、 黒色粒子 1 1および白色粒子 1 2の粒径 は均一であることが好ましい。
また、 黒色粒子 1 1および白色粒子 1 2は、 比重が小さく流動性に優 れているものが好ましい。 そのための具体的な構造を作製するために、 直径 5 mの真球状ァクリル粒子の表層全面に、 直径 3 0 n mの真球状 シリ力微粒子をメカノケミカルなどの方法により固定化処理する。 ここ でシリカ微粒子は帯電処理を施したものを使用し、 粒子全体として帯電 性を有するものとした。 比重をさらに小さくするためには、 アクリル粒 子は中空状または多孔質のものがより望ましい。 このような構造により 粒子の流動性は向上するため、 粒子が移動するときの摩擦抵抗が小さく なり、 かつ、 粒子の移動に必要な運動エネルギーが小さくなる。 したが つて、 応答速度が高速になるとともに低電圧での駆動が可能となる。 第 3図に示すように、 T F Tアレイ基板 1 0 2には -. 平面視において 互いに直交する複数の走査信号線 5および映像信号線 6が配設されて おり、 該走查信号線 5および映像信号線 6で区画された領域が一画素 3 5を構成している。 このような画素 3 5がマトリクス状に複数形成され て画像表示媒体 3 4が形成されている。そして、 図示を省略しているが、 T F Tアレイ基板 1 0 2には、 画素 3 5毎にスイッチング素子として、 周知の薄膜トランジスタ （T F T ) が配設されている。 該 T F Tのドレ イン領域には、 T F Tアレイ基板 1 0 2側に設けられた第 1電極 4が接 続されている。 このように、 本実施の形態の表示装置は、 画素 3 5毎に T F Tが形成されたァクティブ駆動型である。
画像表示媒体 3 4の周囲部には、 映像信号線 6を駆動させるためのソ ースドライバ 3 3が配設されるとともに、 走査信号線 5を駆動させるた めのゲート ドライバ 3 2が配設されている。 さらに、 該ソ一スドライバ 3 3及びゲート ドライバ 3 2を外部から入力される画像信号に応じて 制御する制御部 3 1が配設されている。
また、 T F Tは、 T F Tアレイ基板 1 0 2上に形成されたゲート電極 と、 このゲート電極上に形成されたゲート絶縁膜と、 ゲート絶縁膜、 T F Tアレイ基板 1 0 2上に形成されたソース電極及びドレイン電極と、 チャネル領域を形成するための有機半導体層とを含んで構成される。 T F Tは、 有機材料を用いて印刷等によって形成されるため、 T F Tァレ ィ基板 2のフレキシブル性は損なわれない。 なお、 T F Tのゲート電極 には、 走査信号線 5が接続され、 T F Tのソース電極には、 映像信号線 6が接続されている。
第 2 A図、 第 2 B図、 第 4 A図、 および第 4 B図に示すように、 対向 基板 1 0 1は、 支持体 1の下面に、 矩形状の第 1電極 3が画素ごとに形 成されて構成されている。 ここで、 第 1電極 3は I T O ( I nd i um T i n Ox i de) などで構成された透明導電体である。 そして、 その第 1電極 3 を覆うようにして、 第 1電極 3と粒子との間に作用する吸着力を抑制し、 第 1電極 3 と粒子との吸着を防止するための表面処理層 9が形成され ている。 また、 T F Tアレイ基板 1 0 2は、 支持体 2の上面に、 走査信 号線 5および絶縁層 6が積層され、 さらにその上に第 2電極 4 , 映像信 号線 7、 および T F T 8が積層されて構成されている。 そして、 これら の第 2電極 4， 映像信号線 7、 および T F T 8を覆うようにして、 第 2 電極 4と粒子との間に作用する吸着力を抑制することにより第 2電極 4と粒子とが吸着することを防止するための表面処理層 9が形成され ている。
なお、 この表面処理層 9の詳細については後述する。
前述したスぺーサによって維持されている空気層 1 0のギャップ G は 2 5 m程度である。 そして、 黒色粒子 1 1および白色粒子 1 2の充 填率は、 空気層 1 0に対して、 体積換算で 1 0 %乃至 3 0 %程度として いる。 黒色粒子 1 1および白色粒子 1 2を空気層 1 0に充填した後、 上 側基板 1および下側基板 2の周縁部はエポキシ系の接着剤などによつ て気密封止される。
このように構成された表示装置 1 0 0では、 制御部 3 1が、 外部から 信号入力部 3 0に入力された画像信号に応じて、 ゲートドライバ 3 2及 びソースドライバ 3 3にそれぞれ制御信号を出力する。 これにより、 ゲ ート ドライバ 3 2が走査信号線 5にゲート信号を出力して各画素 3 5 のスイッチング素子 （T F T ) を順次オンさせ、 一方、 ソースドライバ 3 3が、 それに夕イミングを合わせて映像信号線 6を通じて映像信号を 各画素 3 5に順次入力する。 その結果、 後述するように、 各画素 3 5に おいて、 T F Tアレイ基板 2と対向基板 1 との間の空気層 1 0内を、 黒 色粒子 1 1および白色粒子 1 2が移動する。 これにより、 表示装置 1 0 0.を観察する人の目に、 映像信号に対応する映像が映る。
画素 3 5における白表示は次のようにして実現される。 制御部 3 1か ら出力された制御信号に応じて、 第 1電極 3が負極となり、 第 2電極 4 が正極となるように第 1電極 3およぴ第 2電極 4間に画像に応じた電 圧が印加される。 前述したように、 白色粒子 1 2は正に帯電されている ため、 第 2 A図および第 2 B図に示すように、 白色粒子 1 2は第 1電極 3に引き寄せられて移動し第 1電極 3近傍の表面処理層 9に付着する。 ここで、 第 1電極 3は前述したように透明導電体で構成されているため- 観察者からは白色粒子 1 2が観察され、 白表示が実現されることになる, 一方、 画素 3 5における黒表示は次のようにして実現される。 制御部 3 1から出力された制御信号に応じて、 第 1電極 3が正極となり、 第 2 電極 4が負極となるように第 1電極 3および第 2電極 4間に画像に応 じた電圧が印加される。 前述したように、 黒色粒子 1 1は負に帯電され ているため、 第 4 A図および第 4 B図に示すように、 黒色粒子 1 1は第 1電極 3に引き寄せられて移動し第 1電極 3近傍の表面処理層 9 に付 着する。 その結果、 観察者からは黒色粒子 1 1が観察され、 黒表示が実 現されることになる。
白表示から黒表示へ、 または黒表示から白表示へ変化させるには、 第 1電極 3 と第 2電極 4との間に発生させる電界によって電極近傍の表 面処理層 9に付着されている粒子を引き剥がす必要がある。 本実施の形 態においては、 表面処理層 9の存在により、 電極と粒子との間の生じる 付着力の低減化を図っている。 その結果、 後述するように、 画像表示に 必要な電圧を低減化させることができる。
以下に述べる電圧特性とは、 粒子が電極から剥離し始める閾値電圧 V c、 すべての粒子が完全に剥離し終える飽和電圧 V s、 および閾値電圧 V cから飽和電圧 V sに至るまでの電圧差のことである。 この電圧特性 は、 電極間に電圧を印加したときに粒子に作用するク一ロン力、 重力、 影像力、 ファンデルワールス力、 および粒子と電極との付着力の均衡に 依存する。 本実施の形態の表示装置 1 0 0の場合、 閾値電圧 V cは影像 力に、 飽和電圧 V sはファンデルワールス力に対してそれぞれ支配的で あることが確かめられている。 T i 0 2粒子はポリカ一ポネートおよび ァクリル等の樹脂材料に比べ電気抵抗が小さく、 かつ、 I T Oおよび A 1等の導電体に比べ電気抵抗が大きい、 いわば半導体的な電気特性を有 する。 T i 0 2 の他、 電気抵抗の小さい導電性物質、 または電気抵抗の 大きい絶縁性物質を用いることにより、 粒子と電極表面との帯電特性が 良好になり、 閾値電圧 V cを下げることができる。 また、 以下に述べる ように、 表面処理層 9を用いることにより、 ファンデルワールス力を小 さくし飽和電圧 V sを下げることができる。
第 5図は、 本発明の実施の形態 1に係る表示装置 1 0 0が備える T F Tアレイ基板 1 0 2の表面近傍の構成の例を模式的に示す断面図であ る。 第 5図に示すように、 表面処理層 9は微小な凹凸が形成された構成 である。 本実施の形態において、 表面処理層 9は、 黒色粒子 1 1、 白色 粒子 1 2より小さな粒径 3 0 n mのアナタース形結晶構造を有する T i 02微粒子を用いて構成されている。 ここで、 T i 〇2微粒子の粒径を 3 0 n mとしたのは、 表面処理層 9の凹凸が黒色粒子 1 1、 白色粒子 1 2の粒径である例えば 5 mよりも大きい場合には、 これらの着色粒子 自身が凹凸にそって付着してしまい、 ファンデルヮ一ルスカを低減させ る効果が無くなるので、 凹凸を形成する T i 02微粒子の粒径は黒色粒 子 1 1、 白色粒子 1 2の粒径よりも小さいことが望ましいからである。 第 5図に示すように、 表面処理層 9を構成する T i 0 2微粒子により 形成される凸部と凸部との間隔、 すなわち表面処理層 9の凹凸のピッチ Pは、 表示用の帯電粒子である黒色粒子 1 1 (白色粒子 1 2 ) の平均粒 径よりも小さい。 これは、 表面処理層 9の凹凸のピッチ pが、 黒色粒子 1 1 (白色粒子 1 2 ) の平均粒径と同じかそれ以上である場合、 黒色粒 子 1 1 (白色粒子 1 2 )が表面処理層 9の凹凸に沿って付着してしまい、 ファンデルヮ一ルスカを低減させる効果が望めなくなるためである。 なお、 本実施の形態において、 対向基板 1 0 1側に形成されている表 面処理層 9も上記と同一の構成としている。
この T i 0 2微粒子からなる表面処理層 9は水を媒体とし、 T i 02微 粒子を分散したスラリーを塗布後、 乾燥させることによって、 高い膜硬 度で、 かつ高透過率の層を得ることができる。 この製法により得られる 表面処理層 9は、 T i 0 2微粒子の凝集が比較的少なく粒径分布の揃つ た粒子が積層された厚み 1 0 0 n m程度の均一な層であり、 表面処理層 9の凹凸は略均一な形状をなしている。 したがって、基板側の電気抵抗、 帯電性、 及び形状等の条件がほぼ均一になるため、 電極に付着した着色 粒子はほぼ同じ電圧特性を有することになり、 全体として良好な電圧特 性を得ることができる。 なお、 表面処理層 9の凹凸を形成するために本実施の形態では T i 0 2微粒子を用いているが、 これに限られるわけではなく、 例えば S i O 2 (シリカ） 、 Z n O (酸化亜鉛） 等の微粒子を用いてもよい。 これらを 用いた場合であっても、 電極表面に高透明性の凹凸層を形成することが できる。 より具体的には、 平均粒径が 1 5 n m乃至 3 0 n m程度の S i 0 2微粒子 （または Z n〇微粒子） をイソプロピルアルコール等の溶剤 に分散させ、 スラリー状のものを形成する。 そして、 このスラリ一を、 本実施の形態の場合と同様にして基板に塗布し、 その後乾燥させること により、 高い膜硬度で、 しかも高透過率の凹凸層を形成することができ る。 このようにして S i O 2微粒子 (または Z n O微粒子） を用いて形 成された凹凸層の場合、 T i o 2微粒子を用いて形成された凹凸層と比 ベて、 導電率が低く、 電極表面により大きな帯電性を付与することがで きるという利点がある。
本発明者等によって、 表示用の粒子およびその粒子が付着される側の 材質に関し種々の組合せで実験、 評価を行った結果、 本実施の形態のよ うに、 粒子の構成材料にアクリル樹脂 （P M M A ) を用い、 表面処理層 9に T i 02を用いた場合が良好であり、 電圧特性は飛躍的に向上した。 具体的には、 表面処理層 9が形成されていない構成において黒から白に 表示させるのに必要な飽和電圧が 1 5 0 Vだったのに対し、 本実施の形 態における構成においては 8 0 Vにまで低減することができた。 これは T i 0 2微粒子の微導電特性により帯電特性の関係が良好になったのに 加え、 表面処理層 9と粒子との吸着力に対してはファンデルヮ一ルスカ が支配的であるところ、 粒子と表面処理層 9との接触面が極小化するこ とにより、 作用するファンデルワールス力が低減するという効果による ものである。
第 8図は、 本発明の実施の形態 1に係る表示装置 1 0 0における、 フ アンデルワールス力と表面処理層 9の凹凸のピッチとの関係を示すグ ラフである。 なお、 このグラフは、 黒色粒子 1 1が直径 5 mの母粒子 1 1 aと直径 1 6 n mの子粒子 1 1 bとから構成される場合に、 黒色粒 子 1 1 と表面処理層 9 との間に生じるファンデルヮ一ルスカと表面処 理層 9の凹凸のピッチの大きさとの関係を示している。 なお、 この関係 は、 最近接距離を 0 . 4 m mと仮定したときの理論式に基づいて得られ た計算結果に基づいている。
第 8図に示すように、 表面処理層 9の凹凸のピッチが 7 n m程度まで の場合は凹凸のピッチが小さいほどファンデルヮ一ルスカを低減する 効果が大きい。 また、 表面処理層 9の凹凸のピッチが 7 n m程度よりも 大きくなるとファンデルヮ一ルスカが徐々に大きくなつていく。 この結 果を考慮すれば、 表面処理層 9の凹凸のピッチは 5 n m乃至 5 0 n m程 度が好ましく、 7 n m程度がより好ましいといえる。
なお、 他の良好な組合せとして、 粒子の構成材料にアクリル樹脂 （P M M A ) を用い、 表面処理層 9にポリ力一ポネートを用いた場合があつ た。 具体的には、 環状エーテル系溶剤 T H Fに絶縁性樹脂粉末であるポ リカ一ポネート粉末を溶融させた媒体に T i o 2微粒子を分散させたコ 一ティング剤により表面処理層 9を形成する。 このような組合せにより 電圧特性が向上させることができるのは、 ポリ力一ポネートがアクリル に比較的近い帯電特性を有する絶縁材料だからである。
ところで、 表面処理層 9における凹凸を形成する方法としては、 前述 した場合の他にも、 例えば基板上に P M M A等の透明榭脂層を形成し、 その後凹凸構造が設けられた金型によりプレス加工を行う方法、 同じく P M M A等の透明樹脂層を形成し、 その後ケミカルエッチング等により 表面に凹凸を形成する方法がある。 さらに、 基板上に感光性樹脂を塗布 した後、 露光によって所定のパターンを形成し、 そのパターンに対して 1 0 0 °C程度の^度で熱処理を施すことにより、 所定の球状を有する凹 凸を形成するようにしても良い。 [変形例 1 ]
第 6図は、 本発明の実施の形態 1 に係る表示装置 1 0 0が備える T F Tアレイ基板 1 0 2の表面近傍の構成の他の例を模式的に示す断面図 である。 表面処理層 9は、 凹凸を形成するための T i 02微粒子層 9 a と、 最表面に露出するポリカーボネートからなる絶縁層 9 bとから構成 される。 この場合、 T i 0 2微粒子は必ずしもアナタース形の結晶構造 である必要は無く、 有機物を媒体とする場合はルチル形ゃァモルファス のものでもかまわない。 このような構成においては、 さらに良好な電圧 特性を得ることができ、 飽和電圧を 6 0 Vまで低減することができた。
[変形例 2 ]
また、 第 7図は、 本発明の実施の形態 1に係る表示装置 1 0 0が備え る T F Tァレイ基板 1 0 2の表面近傍の構成の他の例を模式的に示す 断面図である。 この第 7図に示す例において、 表面処理層 9は第 5図に 示す場合と同様に構成されている。 なお、 第 6図に示す場合と同様に構 成されていてもよい。
この第 7図に示す例においては、 黒色粒子 1 1を母粒子 1 1 aと子粒 子 1 1 bとから構成されている。 電圧特性を向上させるためには、 黒色 粒子 1 1の比重が小さく流動性に優れているものが好ましい。 そこで、 このように黒色粒子 1 1 を母粒子 1 1 aおよび子粒子 1 1 bからなる 複合化構成とすることにより、 母粒子 1 1 aの粒径ではなく子粒子 1 1 bの粒径に流動性は依存する。 その結果、 黒色粒子 1 1間あるいは黒色 粒子 1 1 と表面処理層 9 との間に作用するファンデルワールス力が小 さくなるため、 流動性が良くなり電圧特性はさらに向上する。
この例においては、 母粒子 1 1 aには直径 5 x mの真球状ァクリル粒 子を、 また、 子粒子 1 1 bには帯電処理を施した直径 1 6 n mの真球状 シリカ微粒子を使用し、 黒色粒子 1 1全体として帯電性を有するものと した。 母粒子 1 1 aに使用する材料としてはスチレン系、 メラミン系な ど他の樹脂材料でもかまわない。 また、 子粒子 1 1 bにシリカを使用し たのはシランカップリング剤等により安定でかつ大きな帯電量を得ら れる帯電処理が可能だからである。 母粒子 1 1 aはァクリル製なので真 比重が 1. 2 gZ c m3と小さく、 かつ軟化点が低い。
一方、 子粒子 1 1 bは母粒子 1 1 aに比べれば 2. l g/ c ms と真 比重が大きいものの、 その配合比が小さいので、 粒子全体としての影響 は小さい。 また、 母粒子 1 1 aにく らべれば軟化点が高いため、 メカノ ケミカルなどの方法で母粒子 1 1 aに固着しやすい。
母粒子 1 1 aの表面の略全面を覆うように、 子粒子 1 1 bをメカノケ ミカルの一種である高速気流中衝撃法により固定化処理する。 母粒子 1 1 aの表面の略全面に子粒子 1 1 bを被覆するための配合比は、 母粒子 1 1 a :子粒子 1 1 bの重量比で 1 0 0 ： 3ないし 1 0 0 ： 5 とし、 理 論配合比よりもやや多めにする。 ここで、 理論配合比とは、 母粒子 1 1 aの表面全体を子粒子 1 1 bの 1層で被覆すると仮定したときの計算 値である。 この例において、 配合比を理論値よりも多めにしたのは、 高 速気流中衝撃法では子粒子 1 1 bの層を均一にするのには限界があり、 母粒子 1 1 aの表面の全面を子粒子 1 1 bの 1層で覆うことが難しい ためである。
上記のように、 母粒子 1 1 aの表面の略全面に子粒子 l i bを被覆し た構成とすると、 子粒子の被覆のない従来構造のアクリル製重合トナー に比べ、 耐湿度特性は飛躍的に向上した。 すなわち、 雰囲気^度 4 5 t: で湿度が 5 0 %から 9 0 %に上昇した場合、 従来構造の重合トナーでは 帯電量が初期に比べて 5 5 %も低下したが、 本実施の形態の複合粒子の 場合は 1 5 %程度の低下に留まった。
したがって、 対向基板 1 0 1および T F Tアレイ基板 1 0 2に使用す る樹脂フィルムには特別な耐防湿処理を必要とせず、 P E Tフィルムの ような安価な市販品を使用することもできる。 このような複合粒子を作製する方法としては、 母粒子を作製した後に 子粒子を固着させるメカノケミカルのような方法の他、 懸濁重合法のよ うに一回のプロセスで作製する方法もある。 ただし、 この場合、 作製し た複合粒子の子粒子表面には界面活性剤等、 製造プロセスで使用する添 加物からなる被膜が形成されるため、 高速気流中衝撃法等の処理により 被膜を剥離しないと複合粒子の流動性は向上しない。
なお、 ここでは T F Tアレイ基板 1 0 2の表面近傍での粒子の挙動を 例として説明したが、 対向基板 1 0 1の表面近傍でも同様の挙動が得ら れることは言うまでもない。 また、 白色粒子 1 2も黒色粒子 1 1 と同様 に複合化構成とすることが望ましいことは勿論である。
また、 本実施の形態においては、 縦電界が作用する場合の構成につい て説明したが、 同一基板側に第 1電極 3、 第 2電極 4の両方を設けるこ とによって生じる横電界を利用する構成についても適用することがで きる。 この場合、 本実施の形態のように 2種類の帯電粒子を用いるので はなく、 1種類の帯電粒子のみで表示することができ、 より低電圧化を 図ることができる。 なお、 このような横電界を利用する構成については 後述する実施の形態 5において詳細を説明する。
さらに本実施の形態においては、 アクティブマトリクス駆動の例を用 いて説明したが、 閾値電圧が 2 0 V乃至 3 0 V程度であり、 5インチ程 度のサイズの小型の表示装置ならば単純マトリクス駆動でも適用する ことができる。 この場合、 アクティブマトリクス駆動型の場合と比べて 安価な表示装置を提供することが可能となる。
(実施の形態 2 )
本発明の実施の形態 2に係る表示装置は、 一対の電極の帯電列を異な らせることにより、 表示用の粒子とその粒子が付着する電極との間に反 発する力が作用するように構成されたものである。
第 9図は、 本発明の実施の形態 2に係る表示装置の構成を模式的に示 す断面図である。 第 9図に示すように、 第 1の基板 4 1および第 2の基 板 4 2は、 スぺーサ 4 3を介して対向して配置されており、 これらの第 1の基板 4 1 と第 2の基板 4 2との間に形成された空気層 4 4には、 負 に帯電させた複数の黒色粒子 4 5および正に帯電させた複数の白色粒 子 4 6が充填されている。 ここで、 粒子群には予め撹拌などによる帯電 処理を行ってもよいし、 空気層 4 4に充填された後に帯電処理として電 界をかけることによって帯電させてもよく、 超音波をかけて粒子同士を 摩擦、 撹拌させることにより帯電させるようにしてもよい。
なお、 空気層 4 4に粒子を充填する率により、 画像表示の際の表示速 度およびコントラストが変化する。 体積換算で 8 0 %以上の充填率の場 合、 表示特性は良いが、 粒子同士の存在が障壁となって粒子の移動が妨 げられることになるため、 粒子を移動させるために必要となる電圧が高 くなるという問題が生じる。 そのため、 体積換算で 5 0〜 6 0 %程度の 充填率であることが好ましい。
スぺ一サ 4 3は絶縁性の材料で構成される。 本実施の形態においては. スぺ一サ 4 3の素材として P E T (ポリエチレンテレフタレー卜） シー トが用いられている。 画像表示部の適宜の位置に穿設された孔にスぺ一 サ 4 3 となる P E Tシ一トが配設されることによりセルが形成されて いる。 なお、 スぺーサ 4 3の材料としては、 P E Tシート以外にも、 例 えば融点の低い樹脂材料をスクリーン印刷により一定間隔にパターン 印刷して加熱硬化させたもの、 またはスピンコートした光感受性の樹脂 材料に対してマスクを介してフォ ト工程を施し、 パターン化した後に硬 化させたものなどを用いることも可能である。 その他、 P E Tシートで はなく、 ゴムまたはプラスチックのシートを用いることも可能である。 また、 スぺ一サ 4 3の高さにばらつきがある場合、 そのばらつきに起因 して表示むらが生じるため、 その高さをそろえることができるものが望 ましい。 また、 黒色粒子 4 5および白色粒子 4 6は、 スチレン、 アクリル酸メ チル、 ビニルェチルェ一テルなどの熱可塑性樹脂、 またはメラミン樹脂、 フエノール樹脂などの熱硬化性樹脂で構成されている。 その樹脂の中に, 着色剤として、 力一ポンプラック、 酸化チタン、 酸化マグネシウム、 ま たはァゾ系色素などを混合する。
なお、 本実施の形態では黒色粒子と白色粒子とを用いてモノク口表示 を実現しているが、 他の色の着色剤を用いて粒子を構成することにより . カラ一表示を実現することも可能である。 一般に、 酸素を主鎖内に多く 持つポリエステルが良好なマイナス荷電性を示す。 荷電性を制御するた めに極性基を付加する場合、 プラス荷電付与にはァミノ基が用いられる < また、 荷電制御剤を用いることもできる。 プラス荷電付与の場合はニグ 口シン系染料、 4級アンモニゥム塩などが用いられ、 マイナス荷電付与 の場合はァゾ系含金染料、 サリチル酸含金染料、 フッ化物などが用いら れる。 その他にも、 粒子の外側に予めシリカまたはアルミナを添加する ことにより粒子の流動性を向上させ、 その粒子に対してシランカップリ ング剤で有機物処理を施すようにしてもよい。
前述した第 1 の基板 4 1は、 支持体 4 7の上面に第 1の電極 4 9が形 成されて構成されている。 また、 第 2の基板 4 2は、 支持体 4 8の下面 に第 2の電極 5 0およびコート層 5 2がこの順に積層されて構成され ている。 なお、 本実施の形態の場合、 第 2の基板 4 2側から観察者が観 察することとする。 また、 コート層 5 2の詳細については後述する。 支持体 4 7および 4 8は、 ガラス、 ァクリル樹脂、 ポリカーボネート 樹脂などで構成されている。 特に観察される側の支持体 4 8は、 光を透 過する材料で構成されていることが好ましい。
また、 第 1の電極 4 9および第 2の電極 5 0は、 I T O、 アルミニゥ ム、 金、 ポリチォフェンなどで構成されている。 第 2の電極 5 0は、 支 持体 4 8の場合と同様に、 光を透過する材料で構成されていることが好 ましい。 ，
以上のように構成された本実施の形態の表示装置において、 第 1の電 極 4 9がマイナス、 第 2の電極 5 0がプラスになるように第 1の電極 4 9および第 2の電極 5 0に電圧を印加した場合、 プラス側の第 2の電極 5 0にマイナスに帯電した黒色粒子 4 5が付着する。 これにより、 観察 者が第 2の基板 4 2側から観察すると、 第 2の電極 5 0の表面に付着さ れた複数の黒色粒子 4 5が観察され、 黒色の画像表示が実現される。 一 方、 第 1の電極 4 9がプラス、 第 2の電極 5 0がマイナスになるように 第 1の電極 4 9および第 2の電極 5 0に電圧を印加した場合、 マイナス 側の第 2の電極 5 0にプラスに帯電した白色粒子 4 6が付着する。 これ により、 観察者が第 2の基板 4 2側から観察すると、 第 2の電極 5 0の 表面に付着された複数の白色粒子 4 6が観察され、 白色の画像表示が実 現される。
本発明者等は、 本実施の形態の表示装置の構成からコート層 5 2を除 いた構成、 すなわち一対の電極の何れにもコート層が形成されていない 構成の表示装置 （以下、 構成 Αの表示装置という） と、 第 2の電極 5 0 の表面にポリカーポネ一トのコ一卜層 5 2をスピンコートにより形成 した本実施の形態の表示装置 （以下、 構成 Bの表示装置という） とを用 いて比較実験を行った。 なお、 両表示装置とも、 上下の基板 4 1， 4 2 間の間隔 （セルギャップ） を 1 0 0 x mとした。 このとき、 第 2の電極 5 0がプラスとなるように第 1の電極 4 9および第 2の電極 5 0間に + 3 0 0 Vの電圧を印加して黒色粒子 4 5を第 2の電極 5 0へ付着さ せた。 このときの反射濃度を反射濃度計で測定したところ 1 . 5であつ た。
第 1 1図は、 表示装置の表示部における反射濃度と印加電圧との関係 を示すグラフである。 なお、 このグラフにおいて、 構成 Aの表示装置に おける当該関係を Aで示し、 構成 Bの表示装置における当該関係を Bで 示している。
両表示装置において、 第 2の電極 5 0がマイナスとなるように第 1の 電極 4 9および第 2の電極 5 0間に電圧を印加する。 その結果、 第 1 1 図に示すように、 構成 Aの表示装置の場合は、 電極間に— 1 0 0 Vを印 加したあたりから黒色粒子 4 5が第 2の電極 5 0から剥がれ始めて白 色粒子 4 6 と置き換わりだし、 一 2 0 0 V程度で飽和した。 このときの 反射濃度は 0 . 4であった。 これに対して、 構成 Bの表示装置の場合で は、 一 5 0 V付近で黒色粒子 4 5が白色粒子 4 6と置き換わり始め、 一 1 0 0 V付近で飽和した。 このときの反射濃度は 0 . 3であり、 構成 A の表示装置の場合と比べて良好なコントラストが得られた。
以上のように、 電極表面の材質を変えることにより、 飽和電圧 （すべ ての粒子が完全に剥離し終えるために要する印加電圧) を半分にするこ とができ、 しかも白の反射濃度を向上させることができる。 これは、 帯 電列としてのマイナス側が I T Oよりポリ力一ポネートへ移行し、 ブラ スに帯電した白色粒子 4 6と引き合つたため、 低電圧で白色粒子 4 6が 移動したと考えられる。一方、 マイナスに帯電した黒色粒子 4 5の場合、 ポリカーボネートのコート層 5 2から両方ともマイナス側となるため 反発して離れやすくなっており、 しかも黒色粒子 4 5の付着力が I T O からなる第 2の電極 5 0に対してより小さくなつたため、 低電圧で黒色 粒子 4 5が移動したと考えられる。
以上では黒表示から白表示へ変化させる場合について説明した。 同様 の駆動方法で白表示から黒表示へ変化させる場合、 第 2の電極 5 0表面 のポリ力一ポネートのコート層 1 2 と白色粒子 4 6 との間に作用する 吸着力が大きいため、 白色粒子 4 6が移動を始めるためには 1 0 0 V以 上の電圧を電極間に印加する必要があった。 また、 黒色粒子 4 5の場合 も帯電列がマイナス側のポリカーボネートのコート層 1 2には付着し にく く、 白色粒子 4 6も換算にはコ一ト層 1 2から脱離しにくいため、 印加電圧が 2 5 0 V付近のときに黒の反射濃度は 1 . 3 となった。 この ため、 本実施の形態の表示装置におけるコントラストが、 比較例の場合 と比べて低下した。
そこで、 黒表示から白表示への変化を容易にするために、 常に黒表示 にリセッ トした後に白表示を行うという駆動方法が考えられる。
第 1 2図は、 本発明の実施の形態 2に係る表示装置の駆動方法を説明 するためのグラフである。 なお、 このグラフにおいて、 縦軸は電極間に 印加される電圧を、 横軸は時間をそれぞれ示している。
第 1 2図に示すように、 まず、 第 2の電極 5 0がプラスとなるように 電極間に + 3 0 0 Vの電圧を 0 . 5 m s印加する （符号 Eを参照） 。 以 下、 このような操作をリセッ ト操作と呼ぶ。 このリセッ ト操作の後、 第 1 2図における符号 Fおよび Gのように、 第 2の電極 5 0がマイナスと なるように 0 . 5 m sのパルス波形を駆動電圧として電極間に印加する ; これにより、 白色粒子 4 6は第 2の基板 4 2側へ移動する。 ここで、 白 色粒子 4 6はポリカーボネートのコート層 1 2に引きつけられやすい ため、 一 5 0 Vから— 1 0 0 V程度の範囲で印加電圧を変化させること により黒表示から白表示までの反射濃度を変えることができる。
このような駆動方法の場合、 常にコート層 5 2の表面において黒色粒 子 4 5と白色粒子 4とを移動させることになるため、 コート層 5 2の表 面への各粒子の吸着を防止することができ、 再現性が向上し、 低電圧で 高コントラストの表示を実現することができる。 なお、 この駆動方法に おけるパルス幅、 リセッ ト電圧、 駆動波形等は、 前記のものに限定され るわけではなく、 各セルに最適なものと選択することができる。
なお、 本実施の形態の場合、 コート層を第 2の基板 4 2側にのみ形成 しているが、 同様にして第 1の基板 4 1側に形成してもよい。 このよう に第 1の電極 4 9の表面にもポリカーボネートで構成されたコート層 を設けている表示装置の場合であっても、 このようなコ一ト層が両電極 の表面に形成されていない比較例のような従来の表示装置と比べると、 表示用の粒子が移動しやくなり、 駆動電圧の低減化を図ることができる また、 本実施の形態の場合とは異なり、 コート層を第 1の基板 4 1側 のみに形成した場合であっても、 前述した場合と同様にして表示用の粒 子が移動しやくなり、 駆動電圧の低減化を図ることができることは言う までもない。
(実施の形態 3 )
実施の形態 2の場合、 片方の基板側にポリカーボネートのコート層を 設けることで、 一対の電極表面の帯電列が異なる構成を実現している。 これに対し、 本発明の実施の形態 3に係る表示装置では、 一対の電極表 面の双方にコ一ト層を設け、 一方にプラス荷電制御剤、 他方にマイナス 荷電制御剤を用いる。
第 1 0図は、 本発明の実施の形態 3に係る表示装置の構成を模式的に 示す断面図である。 第 1 0図に示すように、 第 1の基板 4 1側の第 1の 電極 4 9の表面にはコ一卜層 6 1が、 第 2の基板 4 2側の第 2の電極 5
0の表面にはコート層 6 2がそれぞれ形成されている。 なお、 本実施の 形態の表示装置のその他の構成については、 実施の形態 2の場合と同様 であるので同一符号を付して説明を省略する。
コート層 6 2は、 プラス荷電制御剤を用いて構成されている。 具体的 には、 スチレンァクリル榭脂を主体とし、 アンモニゥム塩を付加したプ ラス荷電制御剤を第 2の電極 5 0の表面にトルエンで溶解して塗布し、 その後加熱して溶剤を気化させることによりコート層 6 2が形成され ている。
一方、 コ一卜層 6 1は、マイナス荷電制御剤を用いて構成されている。 具体的には、 カルボン酸基を付加したスチレンアクリル樹脂をマイナス 荷電制御剤として用いて、 コート層 6 2の場合と同様にして形成されて いる。 本発明者等は、 以上のように構成された本実施の形態の表示装置 （以 下、 構成 Cの表示装置という） と、 コート層が両方ともマイナス荷電制 御剤を用いて形成されていることを除いて構成 Cと同様の構成である 表示装置 （以下、 構成 Dの表示装置という） と、 コート層が何れの基板 側にも設けられていない構成の表示装置 （以下、 構成 Eの表示装置とい う） とを用いて比較実験を行った。 なお、 これらの構成 Cから Eの表示 装置において、 上下の基板 4 1 , 4 2間の間隔 （セルギャップ） を 1 0 0 mとした。 このとき、 第 2の電極 5 0がプラスとなるように第 1の 電極 4 9および第 2の電極 5 0間にー 1 5 0 Vの電圧を印加して白色 粒子 4 6を第 2の電極 5 0へ付着させた。 このときの反射濃度を反射濃 度計で測定したところ 0 . 3 5であった。
第 1 3図は、 表示装置の表示部における反射濃度と印加電圧との関係 を示すグラフである。 なお、 このグラフにおいて、 構成（：、 構成 D、 構 成 Eの表示装置における当該関係を C , D , Eでそれぞれ示している。
これらの構成 Cから Eの表示装置において、 第 2の電極 5 0がプラス となるように第 1の電極 4 9および第 2の電極 5 0間に電圧を印加す る。 その結果、 第 1 3図に示すように、 構成 Cの表示装置の場合、 電極 間に + 5 0 Vを印加したあたりから白色粒子 4 6が第 2の電極 5 0か ら剥がれ始めて黒色粒子 4 5 と置き換わりだし、 + 1 0 0 V程度で飽和 した。 このときの反射濃度は 1 . 5であった。
また、 構成 Dの表示装置の場合、 第 2の電極 5 0がプラスの電圧とな つたとしても、 白色粒子 4 6 とマイナス荷電制御剤を用いて形成されて いるコート層 6 2 との間に作用する吸着力が、 構成 Cの表示装置の場合 と比べて大きくなるため、 白色粒子 4 6は黒色粒子 4 5に置き換わり始 めるのに + 1 0 0 V以上の電圧が必要となり、 + 2 0 0 V程度で飽和し た。 また、 粒子の置き換えが不十分であるため、 飽和した場合の黒の反 射濃度は 1 . 4となり、 構成 Cの表示装置の場合と比べるとコントラス 卜が低下した。
さらに、 構成 Eの表示装置の場合、 第 2の電極 5 0がプラスの電圧と なったとしても、 白色粒子 4 6と第 2の電極 5 0の表面との間に作用す る吸着力が、 構成 Cおよび Dの表示装置の場合と比べて大きくなるため. 白色粒子 4 6が黒色粒子 4 5に置き換わり始めるのに + 1 5 0 V以上 の電圧が必要となり、 + 3 0 0 V程度で飽和した。 また、 粒子の置き換 えが不純分であるため、 飽和した場合の黒の反射濃度は 1 . 2程度とな り、 構成 Cおよび Dの表示装置の場合と比べるとコントラス卜が低下し た。
このように、 電極表面の材質にプラスおよびマイナスの荷電制御剤を 用いて帯電列を変えることにより、 飽和電圧を半分にすることができ、 さらに黒の反射濃度が上がるためコントラス トの向上を図ることがで きる。 また、 荷電制御剤は、 耐熱性、 耐湿性に優れており、 長期保存し ても帯電特性が変化しにくいため、 安定した特性を維持することが可能 である。 換言すれば、 本実施の形態の表示装置は、 電圧印加後に、 その 表示を保持できる機能を有している。 これは、 主に表示用の粒子群と電 極表面との吸着力によるものである。 さらに、 保存後に保存前と同様な 表示機能を確保するためには、 粒子群の帯電量を保つ必要がある。 そこ で、 本実施の形態のように、 粒子群と接触する電極表面に荷電制御剤を 塗布することによって、 絶縁効果および耐湿性に優れる表示装置を実現 することができ、 粒子群の帯電量を十分に維持することができるように なる。
なお、 構成 Dの表示装置のように、 両方のコート層がマイナスの荷電 制御剤を用いて形成されている場合であっても、 構成 Eのようにそのよ うなコート層がまったく形成されていない場合と比べて、 低電圧でコン トラス卜が高い良好な表示装置を実現することができる。
また、 荷電制御剤を一方の電極表面にのみコート層が設けられ、 他方 の電極表面にはコ一ト層が設けられていない場合であっても、 互いの電 極表面の帯電列が異なるため、 粒子と電極表面との吸着力を変えること ができる。 ところで、 第 1の電極 4 9は観察側ではないため、 透明電極 である必要はない。 そこで、 アルミニウムを蒸着した電極を第 1の電極 4 9とすることができる。 アルミニウムは I T Oと同様、 帯電列がブラ ス側なので、 対向する第 2の電極 5 0を I T Oで構成してマイナス荷電 制御剤をコート層 6 2に用いる。 これにより、 コート層 6 2と正に帯電 する白色粒子 4 6との付着力が高まり、 黒表示から白表示へ移る場合に は低電圧化が可能となった。 また、 アルミニウムで構成された第 1の電 極 4 9の表面にマイナス荷電制御剤を塗布してコート層 6 1 を形成し た場合であれば、 白色粒子 4 6とコート層 6 1 との付着力が大きくなり . I T〇からなる第 2の電極 5 0から白色粒子 4 6が剥がれやすくなる ため、 白表示から黒表示への移行を低電圧により実現することができる ようになる。
白表示から黒表示への移行の場合、 白地に黒の画像を表示することに なるため、 観察者が画像を確認しやすいという特徴がある。 そこで、 画 素をまず白表示させて、 表示部位のみ黒表示に移行させるように表示装 置を駆動することが好ましい。 そこで、 実施の形態 2に示した場合と同 様の方法で、 毎回表示前に全画素を白表示にリセッ トした後に駆動波形 の電圧を印加することにより、 再現よく画像表示を行うことが可能とな る。
なお、 白色および黒色以外の色で着色された粒子を用いることにより カラ一表示を実現することが可能であるが、 そのようなカラー表示の場 合であっても、 同様にして白表示後にカラ一を表示するようにすること によって、 高コントラストの画像表示を実現することができるようにな る。
(実施の形態 4 ) 実施の形態 2および 3の場合では、 スぺーサの素材に P E T (ポリエ チレンテレフ夕レー卜） シートを用い、 画像表示部に穿設された孔を用 いて配置することによりセルを作製している。 しかし、 この場合、 セル を作製するときに P E Tの端に白色粒子が付着する現象が見られるこ とを発明者等は確認した。 これは、 P E Tの帯電列が著しくマイナス側 であるため、 正に帯電した白色粒子と引き合ってしまうことが原因であ ると考えられる。
そこで、 本発明の実施の形態 3に係る表示装置では、 P E Tの代わり にスチレン樹脂を用いてスぺ一サを形成した。 これにより、 スぺ一サに 対する白色粒子の付着が見られなくなり、 実施の形態 2および 3の場合 と比べて表示特性がより向上した。 これは、 スぺーサに接触した白色粒 子が逆帯電したり、 張り付いて動かなくなったりすることを防止するこ とができたためであると考えられる。
なお、 本実施の形態の表示装置の構成は実施の形態 2の場合と同様で あるので説明を省略する。 以下では、 第 9図を参照しながら説明する。 本実施の形態において、 スぺ一サ 4 3表面の帯電列を 2種類の表示用 の粒子 4 5 , 4 6の帯電列の中間とすることで、 これらの粒子 4 5 , 4 6がスぺ一サ 4 3に引きつけ付けられて移動しにく くなることを防止 することができる。 なお、 スぺーサ 4 3の部位は粒子 4 5 , 4 6が凝集 しゃすい場所であるため、 可能な限り粒子 4 5 , 4 6がスぺーサ 4 3に 付着することを回避する必要があり、 本実施の形態ではそれを実現する ことができる。
スぺ一サ 4 3の材料としては、 例えば融点の低い樹脂材料をスクリ一 ン印刷により一定間隔にパターン印刷して加熱硬化させたもの、 または スピンコ一トした光感受性の榭脂材料に対してマスクを介してフォ ト 工程を施し、 パターン化した後に硬化させたものなどを用いることも可 能である。 その他、 ゴムまたはプラスチックのシートを用いることも可 能である。 また、 スぺ一サ 4 3の高さにばらつきがある場合、 そのばら つきに起因して表示むらが生じるため、 その高さをそろえることができ るものが望ましい。 なお、 スぺーサ 4 3の材料の帯電列が P E Tのよう に粒子 4 5 , 4 6の帯電列より外側にある場合、 その表面にスチレン樹 脂などのコート層を形成するようにしてもよい。
(実施の形態 5 )
実施の形態 1から 4までにおいては、 表示用の粒子を 2種類用いる表 示装置について述べたが、 1種類の粒子であっても画像表示を行うこと は可能である。 本発明の実施の形態 5に係る表示装置は、 同一基板側に 第 1電極、 第 2電極の両方を設けることによって生じる横電界を利用し て粒子を移動させるように構成されたものである。
第 1 4図は、 本発明の実施の形態 5に係る表示装置の構成を模式的に 示す断面図である。 第 1 4図に示すように、 第 1の基板 4 1および第 2 の基板 4 2は、 スぺーサ 4 3を介して対向して配置されており、 これら の第 1の基板 4 1 と第 2の基板 4 2 との間に形成された空気層 4 4に は、 負に帯電させた複数の黒色粒子 4 5が充填されている。 なお、 実施 の形態 2の場合と同様に、 第 2の基板 4 2は透明な材料で構成されてい る。
第 1の基板 4 1の上面には、 アルミニウムで構成された矩形状の第 1 の電極 4 9および第 2の電極 5 0が所定の距離だけ離されて形成され ている。 なお、 これらの第 1の電極 4 9および第 2の電極 5 0の表面に は、 実施の形態 2 と同様のコート層を形成するようにしてもよい。 本実 施の形態においては、 第 2の電極 5 0の表面を覆うようにしてコート層 5 2が形成されている。
また、 第 2の基板 4 2の下面には、 平面視において第 1の電極 4 9と 重なる位置に、 その第 1の電極 4 9よりも幅広の遮蔽層 5 3が形成され ている。 この遮蔽層 5 3は、 黒色であって光を透過させない材料で構成 されている。 したがって、 観察者が第 2の基板 4 2側から表示装置を観 察した場合、 第 1の電極 4 9は遮蔽層 5 3に遮られることになるため、 観察者によつて第 1の電極 4 9が観察されることはなく、 第 2の電極 5 0を覆っているコート層 5 2のみが観察される。 ここで、 コート層 5 2 を白色とすることにより、 白表示を実現することができる。 なお、 コー ト層 5 2が形成されていない場合においては、 アルミニウムで構成され た第 2の電極 1 0の表面を荒らすことにより、 白表示を実現するように すればよい。
以上のように構成された本実施の形態の表示装置において、 第 1の電 極 4 9がマイナス、 第 2の電極 5 0がプラスになるように第 1の電極 4 9および第 2の電極 5 0に電圧を印加した場合、 プラス側の第 2の電極 5 0にマイナスに帯電した黒色粒子 4 5が付着する。 これにより、 観察 者が第 2の基板 4 2側から観察すると、 第 2の電極 5 0の表面 （コート 層 5 2 ) に付着された複数の黒色粒子 4 5が観察され、 黒色の画像表示 が実現される。 一方、 第 1の電極 4 9がプラス、 第 2の電極 5 0がマイ ナスになるように第 1 の電極 4 9および第 2の電極 5 0に電圧を印カロ した場合.. プラス側の第 1の電極 4 9にマイナスに帯電した黒色粒子 4 5が付着する。 これにより、観察者が第 2の基板 4 2側から観察すると、 第 2の電極 5 0の表面 （コート層 5 2 ) が観察され、 白色の画像表示が 実現される。
アルミニウムを蒸着することにより第 1 の電極 4 9および第 2の電 極 5 0を作製し、 第 2の電極 5 0の表面にのみ、 例えば帯電列がプラス 側のァクリル樹脂を用いてコート層 5 2を形成した場合であれば、 黒色 粒子 4 5 と第 2の電極 5 0の表面との間の吸着力を高くすることがで きる。 その結果、 低電圧で黒色粒子 4 5を第 1の電極 4 9から第 2の電 極 5 0へ移動させることができるようになる。 逆に、 第 1の電極 4 9に マイナス側の帯電列であるポリ力一ポネートを用いてコート層を形成 した場合では、 黒色粒子 4 5 と第 1の電極 4 9の表面との間の吸着力を 小さくすることができるため、 同様にして低電圧で黒色粒子 4 5を第 1 の電極 4 9から第 2の電極 5 0へ移動させることができるようになる。 また、 第 2の基板 4 2の表面をポリカーボネー卜でコートした場合、 第 2の基板 4 2に黒色粒子 4 5が引き付けられたり付着したりするこ とを防止することができ、 均一な表示を行うことが可能となる。 また、 実施の形態 4の場合と同様にして、 スぺーサ 4 3の表面の材料を帯電列 が黒色粒子 4 5の帯電列に近い P E Tを用いることにより、 黒色粒子 4 5がスぺーサ 4 3に付着することを防止することができる。
なお、 本実施の形態では、 1種類の表示用の粒子である黒色粒子 4 5 を用いているが、 この黒色粒子 4 5の代わりに白色粒子を用いるような 構成でもよく、 その他の色の粒子を用いて力ラー表示が可能な構成とし てもよいことは言うまでもない。
(その他の実施の形態）
以上の各実施の形態に係る表示装置は、 対向する一対の基板間に形成 された空気層に表示用の粒子を封入し、 その粒子が空気層内を移動する ことによつて画像表示を行うものである。 しかしながら、 本発明の表示 装置は、 このような気相内を粒子が移動するものに限定されるわけでは ない。 したがって、 対向する一対の基板間に充填された液相中に粒子を 封入し、 その粒子が液相内を移動することによって画像表示を行うよう な、 いわゆる電気泳動表示装置であってもよい。
なお、 表示装置の用途等に応じて前述した実施形態のうちのいくつか を適宜組み合わせることによって種々の表示装置を実現することが可 能である。 そのため、 例えば、 第 7図を参照して説明したように、 表示 用の粒子が母粒子と子粒子とからなる複合化構成であるものを、 実施の 形態 2乃至 5に用いるようにしてもよい。
上記説明から、 当業者にとっては、 本発明の多くの改良や他の実施形 態が明らかである。 従って、 上記説明は、 例示としてのみ解釈されるべ きであり、 本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供 されたものである。 本発明の精神を逸脱することなく、 その構造及び/ 又は機能の詳細を実質的に変更できる。
〔産業上の利用の可能性〕
本発明に係る表示装置は、 薄型で、 フレキシブルな表示装置として有 用である。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 少なくとも一方が透明である対向する一対の基板と、 前記一対の基板間に内在される複数の帯電粒子と、
マトリクス状に配置された画素ごとに設けられ、 前記帯電粒子を駆動 する第 1電極および第 2電極と、
画像信号に応じた電圧を前記第 1電極および前記第 2電極に印加す る電圧印加部とを備え、
前記第 1電極および前記第 2電極の少なくとも何れか一方には、 前記 帯電粒子と電極とが吸着することを防止するための吸着防止層が形成 されており、
前記電圧印加部によって印加された電圧にしたがって、 前記第 1電極 と前記第 2電極との間を前記帯電粒子が移動することにより前記画像 信号に応じた画像を表示するように構成されている表示装置。
2 . 少なくとも一方が透明である対向する一対の基板と、 前記一対の基板間に内在される複数の帯電粒子と、
マトリクス状に配置された画素ごとに設けられ、 前記帯電粒子を駆動 する第 1電極および第 2電極と、
画像信号に応じた電圧を前記第 1電極および前記第 2電極に印加す る電圧印加部とを備え、
前記第 1電極および前記第 2電極の少なく とも何れか一方の表面に は、 複数の凹凸を有する凹凸層が形成されており、
前記電圧印加部によって印加された電圧にしたがって、 前記第 1電極 と前記第 2電極との間を前記帯電粒子が移動することにより前記画像 信号に応じた画像を表示するように構成されている表示装置。
3 . 前記複数の凹凸のピッチは、 前記帯電粒子の平均粒径よりも小 さい、 請求の範囲第 2項に記載の表示装置。
4 . 前記複数の凹凸は、 略均一な形状をなしている、 請求の範囲第 3項に記載の表示装置。
5 . 前記複数の凹凸は、 微粒子が分散されたコーティング剤で形成 されている、 請求の範囲第 3項に記載の表示装置。
6 . 前記微粒子の粒径は、 前記帯電粒子の平均粒径よりも小さい、 請求の範囲第 5項に記載の表示装置。
7 . 前記微粒子は、 水を媒体としてアナタ一ス形結晶構造を有する 酸化チタン微粒子である、 請求の範囲第 5項に記載の表示装置。
8 . 前記微粒子は、 絶縁性樹脂粉末を溶剤で溶融させた溶液を媒体 とする無機物である、 請求の範囲第 5項の表示装置。 9 . 前記絶縁性樹脂粉末は、 ポリカーポネー卜である、 請求の範囲 第 8項に記載の表示装置。
1 0 . 前記帯電粒子は、 芯材となる母粒子と、 前記母粒子の表面の 略全面を被覆するように前記母粒子に固着される複数の子粒子とを有 している、 請求の範囲第 2項に記載の表示装置。
1 1 . 前記微粒子の平均粒径は、 前記子粒子の平均粒径よりも大き く、 前記母粒子の平均粒径よりも小さい、 請求の範囲第 1 0項に記載の
1 2 . 少なくとも一方が透明である対向する一対の基板と、 前記一対の基板間に内在される複数の帯電粒子と、
マトリクス状に配置された画素ごとに設けられ、 前記帯電粒子を駆動 する第 1電極および第 2電極と、
画像信号に応じた電圧を前記第 1電極および前記第 2電極に印加す る電圧印加部とを備え、
前記第 1電極および前記第 2電極の少なく とも何れか一方の表面に は、 前記帯電粒子と略同じ帯電特性を有する表面処理層が形成されてお Ό、
前記電圧印加部によって印加された電圧にしたがって、 前記第 1電極 と前記第 2電極との間を前記帯電粒子が移動することにより前記画像 信号に応じた画像を表示するように構成されている表示装置。
1 3 . 前記表面処理層は、 導電性を有する微粒子が分散されたコ一 ティング剤で形成されている、 請求の範囲第 1 2項に記載の表示装置。 1 4 . 少なくとも一方が透明である対向する一対の基板と、 前記一対の基板間に内在される複数の帯電粒子と、
マトリクス状に配置された画素ごとに設けられ、 前記帯電粒子を駆動 する第 1電極および第 2電極と、
画像信号に応じた電圧を前記第 1電極および前記第 2電極に印加す る電圧印加部とを備え、
前記第 1電極および前記第 2電極の一方は前記帯電粒子よりも負に 帯電しやすいように構成され、 他方は前記粒子よりも正に帯電しやすい ように構成されており、
前記電圧印加部によって印加された電圧にしたがって、 前記第 1電極 と前記第 2電極との間を前記帯電粒子が移動することにより前記画像 信号に応じた画像を表示するように構成されている表示装置。
1 5 . 前記複数の帯電粒子は帯電する極性が異なる 2種類の帯電粒 子から構成され、
前記第 1電極および前記第 2電極の一方は前記 2種類の帯電粒子の 何れか一方よりも負に帯電しやすいように構成され、 他方は当該一方の 種類の帯電粒子よりも正に帯電しやすいように構成されている、 請求の 範囲第 1 4項に記載の表示装置。
1 6 . 前記第 1電極および前記第 2電極の帯電列の差が、 前記 2種 類の帯電粒子の帯電列の差よりも小さい、 請求の範囲第 1 5項に記載の 表示装置。
1 7 . 前記第 1電極および前記第 2電極は一方の前記基板に形成さ れている、 請求の範囲第 1 4項に記載の表示装置。 1 8 . 前記複数の帯電粒子は、 前記一対の基板間の気相中に内在され ている、 請求の範囲第 1 4項に記載の表示装置。
1 9 . 少なくとも一方が透明である対向する一対の基板と、 前記一対の基板間に内在される複数の帯電粒子と、
マトリクス状に配置された画素ごとに設けられ、 前記帯電粒子を駆動 する第 1電極および第 2電極と、
画像信号に応じた電圧を前記第 1電極および前記第 2電極に印加す る電圧印加部とを備え、
前記第 1電極および前記第 2電極の少なく とも一方の表面には荷電 制御剤を含むコート層が形成され、 前記第 1電極および前記第 2電極の 表面の帯電列が異なっており、
前記電圧印加部によって印加された電圧にしたがって、 前記第 1電極 と前記第 2電極との間を前記帯電粒子が移動することにより前記画像 信号に応じた画像を表示するように構成されている表示装置。
2 0 . 前記第 1電極および前記第 2電極の一方の表面にはプラス荷 電制御剤を含むコート層が形成され、 他方の表面にはマイナス荷電制御 剤を含むコート層が形成されている、 請求の範囲第 1 9項に記載の表示
2 1 . 少なくとも一方が透明である対向する一対の基板と、 前記一対の基板およびスぺーザで構成される空間に内在される、 帯電 する極性が異なる 2種類の帯電粒子と、
マトリクス状に配置された画素ごとに設けられ、 前記帯電粒子を駆動 する第 1電極および第 2電極と、
画像信号に応じた電圧を前記第 1電極および前記第 2電極に印加す る電圧印加部とを備え、
前記スぺ一サの表面の帯電列が、 前記 2種類の帯電粒子の帯電列の間 にあり、
前記電圧印加部によって印加された電圧にしたがって、 前記第 1電極 と前記第 2電極との間を前記帯電粒子が移動することにより前記画像 信号に応じた画像を表示するように構成されている表示装置。
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006072283A (ja) * 2004-08-02 2006-03-16 Bridgestone Corp 表示媒体用粒子及びそれを用いた情報表示用パネル、情報表示装置
JP2006323158A (ja) * 2005-05-19 2006-11-30 Bridgestone Corp 表示媒体用粒子及びその製造方法
WO2008087794A1 (ja) * 2007-01-17 2008-07-24 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha 電気泳動表示媒体及び電気泳動表示装置
WO2008120510A1 (ja) * 2007-03-29 2008-10-09 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha 電気泳動表示媒体
JP2009251084A (ja) * 2008-04-02 2009-10-29 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像表示装置
JP2010217917A (ja) * 2010-05-18 2010-09-30 Casio Computer Co Ltd 表示装置
JP2010224389A (ja) * 2009-03-25 2010-10-07 Fuji Xerox Co Ltd 表示媒体、および表示装置
JP2010276782A (ja) * 2009-05-27 2010-12-09 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像表示装置
JP2011007844A (ja) * 2009-06-23 2011-01-13 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像表示装置用表示粒子および画像表示装置
US8331015B2 (en) 2010-09-22 2012-12-11 Fuji Xerox Co., Ltd. Display medium and display device
US8477404B2 (en) 2008-09-25 2013-07-02 Fuji Xerox Co., Ltd. Display medium and display device

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS556310A (en) * 1978-06-27 1980-01-17 Seiko Epson Corp Electrophoresis display device
JPH01114829A (ja) * 1987-10-28 1989-05-08 Nippon Mektron Ltd 電気泳動表示装置
JPH09236702A (ja) * 1995-12-28 1997-09-09 Nippon Kayaku Co Ltd ノングレア層を有するシート
JP2001117123A (ja) * 1999-10-22 2001-04-27 Canon Inc 表示装置及びその製造方法
JP2001133815A (ja) * 1999-11-02 2001-05-18 Canon Inc 表示装置
JP2002107771A (ja) * 2000-09-29 2002-04-10 Fuji Xerox Co Ltd 画像表示媒体および画像形成装置
US20020089495A1 (en) * 2000-11-16 2002-07-11 Minolta Co., Ltd. Reversible image display medium

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS556310A (en) * 1978-06-27 1980-01-17 Seiko Epson Corp Electrophoresis display device
JPH01114829A (ja) * 1987-10-28 1989-05-08 Nippon Mektron Ltd 電気泳動表示装置
JPH09236702A (ja) * 1995-12-28 1997-09-09 Nippon Kayaku Co Ltd ノングレア層を有するシート
JP2001117123A (ja) * 1999-10-22 2001-04-27 Canon Inc 表示装置及びその製造方法
JP2001133815A (ja) * 1999-11-02 2001-05-18 Canon Inc 表示装置
JP2002107771A (ja) * 2000-09-29 2002-04-10 Fuji Xerox Co Ltd 画像表示媒体および画像形成装置
US20020089495A1 (en) * 2000-11-16 2002-07-11 Minolta Co., Ltd. Reversible image display medium

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006072283A (ja) * 2004-08-02 2006-03-16 Bridgestone Corp 表示媒体用粒子及びそれを用いた情報表示用パネル、情報表示装置
JP2006323158A (ja) * 2005-05-19 2006-11-30 Bridgestone Corp 表示媒体用粒子及びその製造方法
WO2008087794A1 (ja) * 2007-01-17 2008-07-24 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha 電気泳動表示媒体及び電気泳動表示装置
WO2008120510A1 (ja) * 2007-03-29 2008-10-09 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha 電気泳動表示媒体
JP2009251084A (ja) * 2008-04-02 2009-10-29 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像表示装置
US8477404B2 (en) 2008-09-25 2013-07-02 Fuji Xerox Co., Ltd. Display medium and display device
JP2010224389A (ja) * 2009-03-25 2010-10-07 Fuji Xerox Co Ltd 表示媒体、および表示装置
JP2010276782A (ja) * 2009-05-27 2010-12-09 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像表示装置
JP2011007844A (ja) * 2009-06-23 2011-01-13 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像表示装置用表示粒子および画像表示装置
JP2010217917A (ja) * 2010-05-18 2010-09-30 Casio Computer Co Ltd 表示装置
US8331015B2 (en) 2010-09-22 2012-12-11 Fuji Xerox Co., Ltd. Display medium and display device

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