WO2016043057A1 - 表示装置および電子機器 - Google Patents

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WO2016043057A1
WO2016043057A1 PCT/JP2015/075033 JP2015075033W WO2016043057A1 WO 2016043057 A1 WO2016043057 A1 WO 2016043057A1 JP 2015075033 W JP2015075033 W JP 2015075033W WO 2016043057 A1 WO2016043057 A1 WO 2016043057A1
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亮 加瀬川
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ソニー株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to a display device and an electronic apparatus that perform image display using an electrophoresis phenomenon.
  • display devices such as a cholesteric liquid crystal type, an electrophoretic type, an electrooxidation reduction type or a twist ball type have been proposed, and among them, a display device classified as a reflection type is preferable. This is because bright display is performed using reflection (scattering) of external light as in the case of paper, and display quality close to that of paper can be obtained. In addition, since a backlight is unnecessary, power consumption can be suppressed.
  • a promising candidate for a reflective display device is an electrophoretic display device that produces contrast (contrast) using an electrophoretic phenomenon. This is because of low power consumption and excellent high-speed response.
  • various studies have been made on display methods of electrophoretic display devices. Specifically, a method has been proposed in which two types of charged particles having different optical reflection characteristics and polarities are dispersed in an insulating liquid, and each charged particle is moved using the difference in polarity. In this method, since the distribution of the two types of charged particles changes according to the electric field, contrast is generated using the difference in optical reflection characteristics.
  • the display since the display is performed using the contrast of the reflected light as described above, the display is basically monochrome (monochrome). For example, color display is performed by combining color filters. Is also possible (see, for example, Patent Document 1). In an electronic paper display that performs color display, improvement in display quality such as improvement in color gamut is desired.
  • a display device includes a display layer having a plurality of pixels each including an electrophoretic element, and a color filter disposed on a part of each pixel on the display side of the display layer.
  • One of the colors of the electrophoretic particles and the color filter included in the electrophoretic element in each pixel is a primary color and the other is a complementary color.
  • An electronic apparatus includes the display device of the present disclosure.
  • a color filter is provided in a part of the pixel on the display side of the display layer including the electrophoretic element for each pixel, and the color filter and the electrophoretic element
  • the migrating particles and the color filter when one of them is red, the other is cyan, when it is green it is magenta, and when it is blue it is yellow. It is possible to display four colors: display, black display, electrophoretic particle color, and color filter color.
  • a color filter is provided in a part of the pixel on the display side of the display layer including the electrophoretic element for each pixel.
  • the color of the electrophoretic particles contained in the electrophoretic element one has a primary color and the other has a complementary color.
  • the white reflectance is improved and multicolor display using four colors of white display, black display, color filter color and electrophoretic particle color is possible. Therefore, it is possible to provide a display device and an electronic device that can perform multicolor display while improving display quality. Note that the effects described here are not necessarily limited, and may be any effects described in the present disclosure.
  • FIG. 7B is a perspective view illustrating another example of the electronic book illustrated in FIG. 7A. It is a perspective view showing the appearance of a personal computer using a display device of this indication.
  • Embodiment display device 1-1.
  • FIG. 1 illustrates a cross-sectional configuration of a display device (display device 1) according to an embodiment of the present disclosure.
  • the display device 1 is applied to various electronic devices such as a display device that displays an image by using an electrophoretic phenomenon and displays an image, for example, an electronic paper display.
  • the display device 1 includes, for example, a display layer 30 including an electrophoretic element 30 ⁇ / b> A between a drive substrate 10 and a display substrate 20 that are arranged to face each other via a spacer 40.
  • a plurality of pixels are two-dimensionally arranged in a matrix, and a filter layer 22 in which a color filter 22A is provided on a part of each pixel (pixel 2) of the display substrate 20 is formed.
  • the electrophoretic element 30A includes an electrophoretic particle 32 whose color is complementary to the color of the color filter 22A and a porous layer 33 exhibiting white, for example, in the insulating liquid 31. . Thereby, it is possible to display an image composed of multiple colors (here, four colors).
  • the “pixel” is composed of a plurality of sub-pixels (for example, 2 to 4 sub-pixels), and here, 4 sub-pixels (sub-pixels 2n 1 , 2n 2 , 2n 3 , 2n)
  • 4 sub-pixels sub-pixels 2n 1 , 2n 2 , 2n 3 , 2n
  • FIG. 1 schematically illustrates the configuration of the display device 1 and may differ from actual dimensions and shapes.
  • the driving substrate 10 is formed by laminating a TFT layer 12 including a thin film transistor (TFT) 12 ⁇ / b> A, an adhesive layer 14, and a pixel electrode 15 in this order on one surface of a support base 11.
  • TFT 12A and the pixel electrode 15 are divided and formed in a matrix according to the pixel arrangement, for example, in order to construct an active matrix drive circuit.
  • the support base 11 is formed of, for example, one or more of inorganic materials, metal materials, plastic materials, and the like.
  • the inorganic material is, for example, silicon (Si), silicon oxide (SiO x ), silicon nitride (SiN x ), aluminum oxide (AlO x ), or the like. Etc. are included.
  • the metal material include aluminum (Al), nickel (Ni), and stainless steel.
  • the plastic material include polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyethyl ether ketone (PEEK), cycloolefin polymer (COP), polyimide (PI), and polyether sulfone (PES). Etc.
  • the support substrate 11 may be light transmissive or non-light transmissive.
  • the support base 11 may be a rigid substrate such as a wafer, or may be a flexible thin-layer glass or film. However, since a flexible (foldable) electronic paper display can be realized, it is desirable to be made of a flexible material.
  • the TFT 12A is a switching element for selecting a pixel.
  • the TFT 12A may be, for example, an inorganic TFT using an inorganic semiconductor layer such as amorphous silicon, polysilicon, or oxide as a channel layer (active layer), or an organic TFT using an organic semiconductor layer such as pentacene.
  • the TFT 12A is covered with a protective layer 13, for example.
  • a planarization insulating film (not shown) made of an insulating material such as polyimide may be further provided on the protective layer 13.
  • the adhesive layer 14 is formed when the display layer 30 is formed on the TFT layer 12, and is made of, for example, an acrylic resin, a urethane resin, or rubber, and has a thickness of, for example, 1 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • an anionic additive, a cationic additive, or a lithium salt additive may be added to the adhesive layer 14 for the purpose of providing conductivity.
  • the pixel electrode 15 is formed independently for each of the subpixels 2n 1 , 2n 2 , 2n 3 , and 2n 4.
  • the pixel electrode 15 is made of a conductive material such as gold (Au), silver (Ag), or copper (Cu). Any one type or two or more types are included.
  • the pixel electrode 15 is electrically connected to the TFT 12A. Note that the number of TFTs 12A arranged for one pixel electrode 15 is arbitrary, and is not limited to one, and may be two or more.
  • the display substrate 20 is obtained by, for example, laminating a filter layer 22, an adhesive layer 23, a transparent substrate 35, and a counter electrode 34 in this order on one surface side (display layer 30 side) of the transparent substrate 21.
  • the transparent substrate 21 is made of the same material as the support substrate 11 except that it is light transmissive. This is because an image is displayed on the upper surface side of the display substrate 20, and thus the transparent substrate 21 needs to be light transmissive.
  • the thickness of the transparent substrate 21 is, for example, 1 ⁇ m to 250 ⁇ m.
  • a color filter 22 ⁇ / b> A of a predetermined color is disposed in a part (one region) of the pixel 2 so as to face each pixel 2.
  • one region is a sub-pixel unit.
  • the color filter 22A has one sub-pixel (for example, a sub-pixel) as shown in FIGS. 2 (A) to (D). 2n 1 ) to 3 sub-pixels (for example, sub-pixels 2n 2 , 2n 3 , 2n 4 ).
  • the cross-sectional view of the display device 1 illustrated in FIG. 1 illustrates a cross section taken along a broken line II in FIG.
  • the filter layer 22 When the filter layer 22 is disposed in two subpixels of the four subpixels, the filter layer 22 may be arranged in a checkered pattern (for example, subpixels 2n 1 and 2n 4 ) as shown in FIG. Then, as shown in FIG. 2C, the lines may be arranged in parallel (for example, subpixels 2n 1 and 2n 2 ). Furthermore, the arrangement position of the color filter 22A in each pixel 2 may be arbitrary, and may be the same position for each pixel 2 or may be provided at different positions.
  • the color of the color filter 22A is not particularly limited, it is preferably in a complementary color relationship with the migrating particles 32 described later.
  • red (R), green (G), blue (B), cyan (C), magenta It is preferable to use either color (M) or yellow (Y).
  • the reflectance in white display is improved by using any one of cyan, magenta, and yellow.
  • the filter layer 22 may be drawn directly on one surface of the transparent substrate 21 or may be fixed to the transparent substrate 21 through an adhesive or the like. Further, the opening 22B portion where the color filter 22A is not provided may be hollow, or may be filled with a transparent resin material having optical transparency.
  • the adhesive layer 23 is a layer formed for bonding the filter layer 22 and the transparent substrate 35, and is made of an ultraviolet (UV) curable resin having light transmittance.
  • UV ultraviolet
  • resin materials include acrylic resins, epoxy resins, and polyester resins.
  • the thickness of the adhesive layer 23 is, for example, 0.1 ⁇ m to 50 ⁇ m.
  • the transparent substrate 35 is made of the same material as that of the support substrate 11 except that it is light transmissive, and may have flexibility or rigidity. This is because the image is displayed on the display substrate 20 side, so that the transparent substrate 35 needs to be light transmissive.
  • the thickness of the transparent substrate 35 is, for example, 0.1 ⁇ m to 125 ⁇ m.
  • the counter electrode 34 includes, for example, any one kind or two or more kinds of light-transmitting conductive materials (transparent conductive materials). Examples of such a conductive material include indium oxide-tin oxide (ITO), antimony oxide-tin oxide (ATO), fluorine-doped tin oxide (FTO), and aluminum-doped zinc oxide (AZO).
  • the thickness of the counter electrode 34 is, for example, 0.001 ⁇ m to 1 ⁇ m.
  • the counter electrode 34 is formed on the entire surface of the transparent substrate 35, for example. However, like the pixel electrode 15, for example, the counter electrode 34 is divided into subpixels 2n 1 , 2n 2 , 2n 3 , and 2n 4. Also good.
  • the light transmittance of the counter electrode 34 is preferably as high as possible, for example, 80% or more. It is. Moreover, it is preferable that the electrical resistance of the counter electrode 34 is as low as possible, for example, 100 ⁇ / ⁇ (square) or less.
  • the display layer 30 includes an electrophoretic element 30A that is voltage-controlled for each of the subpixels 2n 1 , 2n 2 , 2n 3 , 2n 4 , for example.
  • the electrophoretic element 30 ⁇ / b> A generates contrast using an electrophoretic phenomenon, and includes electrophoretic particles 32 that can move between the pixel electrode 15 and the counter electrode 34 in accordance with an electric field.
  • the electrophoretic element 30 ⁇ / b> A includes a porous layer 33 together with the electrophoretic particles 32 in the insulating liquid 31, for example.
  • the insulating liquid 31 and the porous layer 33 constituting the electrophoretic element 30A are provided in common for each pixel.
  • the insulating liquid 31 is, for example, one type or two or more types of non-aqueous solvents such as an organic solvent, and specifically includes paraffin or isoparaffin. It is preferable that the viscosity and refractive index of the insulating liquid 31 be as low as possible. This is because the mobility (response speed) of the migrating particles 32 is improved, and the energy (power consumption) required to move the migrating particles 32 is lowered accordingly. In addition, since the difference between the refractive index of the insulating liquid 31 and the refractive index of the porous layer 33 is increased, the light reflectance of the porous layer 33 is increased. Note that a weak conductive liquid may be used instead of the insulating liquid 31.
  • the insulating liquid 31 may contain various materials as necessary. This material is, for example, a colorant, a charge control agent, a dispersion stabilizer, a viscosity modifier, a surfactant or a resin.
  • the electrophoretic particles 32 are one or more charged particles that are electrically movable, and are dispersed in the insulating liquid 31.
  • the migrating particles 32 can move between the pixel electrode 15 and the counter electrode 34 in the insulating liquid 31.
  • the migrating particles 32 are, for example, one kind or two or more kinds of particles (powder) such as an organic pigment, an inorganic pigment, a dye, a carbon material, a metal material, a metal oxide, glass, or a polymer material (resin). .
  • the migrating particles 32 may be pulverized particles or capsule particles of resin solids containing the above-described particles. However, materials corresponding to carbon materials, metal materials, metal oxides, glass, or polymer materials are excluded from materials corresponding to organic pigments, inorganic pigments, or dyes.
  • Organic pigments include, for example, azo pigments, metal complex azo pigments, polycondensed azo pigments, flavanthrone pigments, benzimidazolone pigments, phthalocyanine pigments, quinacridone pigments, anthraquinone pigments, perylene pigments, perinones. Pigments, anthrapyridine pigments, pyranthrone pigments, dioxazine pigments, thioindigo pigments, isoindolinone pigments, quinophthalone pigments or indanthrene pigments.
  • Inorganic pigments include, for example, zinc white, antimony white, carbon black, iron black, titanium boride, bengara, mapico yellow, red lead, cadmium yellow, zinc sulfide, lithopone, barium sulfide, cadmium selenide, calcium carbonate, barium sulfate, Lead chromate, lead sulfate, barium carbonate, lead white or alumina white.
  • the dye include nigrosine dyes, azo dyes, phthalocyanine dyes, quinophthalone dyes, anthraquinone dyes, and methine dyes.
  • the carbon material is, for example, carbon black.
  • the metal material is, for example, gold, silver or copper.
  • metal oxides include titanium oxide, zinc oxide, zirconium oxide, barium titanate, potassium titanate, copper-chromium oxide, copper-manganese oxide, copper-iron-manganese oxide, and copper-chromium-manganese oxide. Or copper-iron-chromium oxide.
  • the polymer material is, for example, a polymer compound in which a functional group having a light absorption region in the visible light region is introduced. As long as the polymer compound has a light absorption region in the visible light region, the type of the compound is not particularly limited.
  • the content (concentration) of the migrating particles 32 in the insulating liquid 31 is not particularly limited, and is, for example, 0.1 wt% to 10 wt%. This is because shielding (concealment) and mobility of the migrating particles 32 are ensured. In this case, if it is less than 0.1% by weight, the migrating particles 32 may not easily shield the porous layer 33. On the other hand, when the amount is more than 10% by weight, the dispersibility of the migrating particles 32 is lowered, so that the migrating particles 32 are difficult to migrate and may be aggregated in some cases.
  • the electrophoretic particles 32 also have arbitrary optical reflection characteristics (light reflectivity).
  • the light reflectance of the migrating particles 32 is not particularly limited, but is preferably set so that at least the migrating particles 32 can shield the porous layer 33. This is because contrast is generated by utilizing the difference between the light reflectance of the migrating particles 32 and the light reflectance of the porous layer 33.
  • the specific forming material of the migrating particles 32 is selected according to the role of the migrating particles 32 in order to cause contrast, for example.
  • the material in the case of being brightly displayed by the migrating particles 32 is a metal oxide such as titanium oxide, zinc oxide, zirconium oxide, barium titanate or potassium titanate, and titanium oxide is particularly preferable. This is because it is excellent in electrochemical stability and dispersibility and has high reflectance.
  • the material in the case of dark display (black display) by the migrating particles 32 is, for example, a carbon material or a metal oxide.
  • the carbon material is, for example, carbon black
  • the metal oxide is, for example, copper-chromium oxide, copper-manganese oxide, copper-iron-manganese oxide, copper-chromium-manganese oxide, or copper-iron. -Chromium oxide and the like.
  • a carbon material is preferable. This is because excellent chemical stability, mobility and light absorption are obtained.
  • the migrating particles 32 exhibit a complementary color to the color of the color filter 22A. Specifically, when the color filter 22A is cyan (C), it is red (R), when it is magenta (M), it is green (G), and when it is yellow (Y), it is blue (B). ) Is preferable. As a result, as will be described in detail later, white display, black display, four-color display of the color of the migrating particles 32 (for example, red display) and the color of the color filter 22A (for example, cyan display) are possible. For example, the migrating particles 32 can be configured using pigments exhibiting each color.
  • Specific materials include, for example, quinacridone, perylene, perinone, isoindolinone, dioxazine, isoindoline, anthraquinone, quinophthalone, diketopyrrolopyrrole, and other polycyclic pigments, phthalocyanine pigments, azo lake red, azo lake red, piazolone, Examples thereof include azo pigments such as disazo, monoazo, condensed azo, naphthol, and pendimidazolone, and inorganic pigments such as cadmium yellow, strontium chromate, viridian, oxide chromium, cobalt blue, and ultramarine.
  • the migrating particles 32 are easily dispersed and charged in the insulating liquid 31 over a long period of time and are not easily adsorbed to the porous layer 33.
  • a dispersant or a charge adjusting agent
  • the electrophoretic particles 32 may be subjected to a surface treatment, or both may be used in combination.
  • the dispersing agent is, for example, Solsperse series manufactured by Lubrizol, BYK® series or Anti-Terra® series manufactured by BYK-Chemie, or Span series manufactured by ICI® Americas®.
  • the surface treatment is, for example, rosin treatment, surfactant treatment, pigment derivative treatment, coupling agent treatment, graft polymerization treatment or microencapsulation treatment.
  • graft polymerization treatment, microencapsulation treatment, or a combination thereof is preferable. This is because long-term dispersion stability and the like can be obtained.
  • the surface treatment material is, for example, a material (adsorbing material) having a functional group and a polymerizable functional group that can be adsorbed on the surface of the migrating particle 32.
  • the type of functional group that can be adsorbed is determined according to the material for forming the migrating particles 32.
  • carbon materials such as carbon black are aniline derivatives such as 4-vinylaniline, and metal oxides are organosilane derivatives such as 3- (trimethoxysilyl) propyl methacrylate.
  • the polymerizable functional group include a vinyl group, an acrylic group, and a methacryl group.
  • the material for surface treatment is, for example, a material (graftable material) that can be grafted on the surface of the migrating particles 32 into which a polymerizable functional group is introduced.
  • the graft material preferably has a polymerizable functional group and a dispersing functional group that can be dispersed in the insulating liquid 31 and can maintain dispersibility due to steric hindrance.
  • the kind of polymerizable functional group is the same as that described for the adsorptive material.
  • the dispersing functional group is, for example, a branched alkyl group when the insulating liquid 31 is paraffin.
  • a polymerization initiator such as azobisisobutyronitrile (AIBN) may be used.
  • the porous layer 33 is, for example, a three-dimensional solid structure (irregular network structure such as a nonwoven fabric) formed of a fibrous structure 331 as shown in FIG.
  • the porous layer 33 has a plurality of gaps (pores H) through which the migrating particles 32 pass in places where the fibrous structure 331 does not exist.
  • pores H gaps
  • the fibrous structure 331 includes one or more non-migrating particles 332, and the non-migrating particles 332 are held by the fibrous structure 331.
  • the porous layer 33 which is a three-dimensional structure, one fibrous structure 331 may be entangled at random, or a plurality of fibrous structures 331 may be gathered and overlap at random. However, both may be mixed.
  • each fibrous structure 331 preferably holds one or more non-migrating particles 332.
  • FIG. 3 shows a case where the porous layer 33 is formed by a plurality of fibrous structures 331.
  • the porous layer 33 is a three-dimensional structure
  • the irregular three-dimensional structure easily causes external light to be irregularly reflected (multiple scattering), so that the light reflectance of the porous layer 33 increases and the high light
  • the porous layer 33 can be thin in order to obtain the reflectance.
  • the contrast increases and the energy required to move the migrating particles 32 decreases.
  • the migrating particles 32 can easily pass through the pores H. As a result, the time required to move the migrating particles 32 is shortened, and the energy required to move the migrating particles 32 is also reduced.
  • the reason why the non-migrating particles 332 are included in the fibrous structure 331 is that the light reflectance of the porous layer 33 is higher because external light is more easily diffusely reflected. Thereby, contrast becomes higher.
  • the fibrous structure 331 is a fibrous substance having a sufficiently large length with respect to the fiber diameter (diameter).
  • the fibrous structure 331 includes, for example, any one type or two or more types such as a polymer material or an inorganic material, and may include other materials.
  • polymer material examples include nylon, polylactic acid, polyamide, polyimide, polyethylene terephthalate, polyacrylonitrile, polyethylene oxide, polyvinyl carbazole, polyvinyl chloride, polyurethane, polystyrene, polyvinyl alcohol, polysulfone, polyvinyl pyrrolidone, polyvinylidene fluoride, polyhexa Fluoropropylene, cellulose acetate, collagen, gelatin, chitosan or copolymers thereof.
  • the inorganic material is, for example, titanium oxide.
  • a polymer material is preferable as a material for forming the fibrous structure 331.
  • the reactivity photoreactivity, etc.
  • the surface of the fibrous structure 331 is preferably covered with an arbitrary protective layer.
  • the shape (appearance) of the fibrous structure 331 is not particularly limited as long as the fibrous structure 331 has a sufficiently long length with respect to the fiber diameter as described above. Specifically, it may be linear, may be curled, or may be bent in the middle. Moreover, you may branch to 1 or 2 or more directions on the way, not only extending in one direction.
  • the formation method of the fibrous structure 331 is not particularly limited. For example, a phase separation method, a phase inversion method, an electrostatic (electric field) spinning method, a melt spinning method, a wet spinning method, a dry spinning method, a gel spinning method, A sol-gel method or a spray coating method is preferred. This is because a fibrous material having a sufficiently large length with respect to the fiber diameter can be easily and stably formed.
  • the average fiber diameter of the fibrous structure 331 is not particularly limited, but is preferably as small as possible. This is because light easily diffuses and the average pore diameter of the pores H increases. However, the average fiber diameter needs to be determined so that the fibrous structure 331 can hold the non-migrating particles 332. For this reason, it is preferable that the average fiber diameter of the fibrous structure 331 is 10 micrometers or less. In addition, although the minimum of an average fiber diameter is not specifically limited, For example, it is 0.1 micrometer and may be less than that. This average fiber diameter is measured, for example, by microscopic observation using a scanning electron microscope (SEM) or the like. Note that the average length of the fibrous structure 331 may be arbitrary.
  • the average pore diameter of the pores H is not particularly limited, but is preferably as large as possible. This is because the migrating particles 32 easily pass through the pores H. For this reason, the average pore diameter of the pores H is preferably 0.1 ⁇ m to 10 ⁇ m.
  • the thickness of the porous layer 33 is not particularly limited, but is, for example, 5 ⁇ m to 100 ⁇ m. This is because the shielding property of the porous layer 33 is enhanced, and the migrating particles 32 easily pass through the pores H.
  • the fibrous structure 331 is preferably a nanofiber. Since the three-dimensional structure is complicated and external light is easily diffusely reflected, the light reflectance of the porous layer 33 is further increased, and the volume ratio of the pores H in the unit volume of the porous layer 33 is increased. This is because the migrating particles 32 easily pass through the pores H. Thereby, the contrast becomes higher and the energy required to move the migrating particles 32 becomes lower.
  • Nanofiber is a fibrous substance having a fiber diameter of 0.001 ⁇ m to 0.1 ⁇ m and a length that is 100 times or more of the fiber diameter.
  • the fibrous structure 331 that is a nanofiber is preferably formed by an electrospinning method using a polymer material. This is because the fibrous structure 331 having a small fiber diameter can be easily and stably formed.
  • This fibrous structure 331 preferably has an optical reflection characteristic different from that of the migrating particles 32.
  • the light reflectance of the fibrous structure 331 is not particularly limited, but is preferably set so that at least the porous layer 33 can shield the migrating particles 32 as a whole. As described above, this is because contrast is generated by utilizing the difference between the light reflectance of the migrating particles 32 and the light reflectance of the porous layer 33. Accordingly, the fibrous structure 331 having light transparency (colorless and transparent) in the insulating liquid 31 is not preferable.
  • the light reflectivity of the fibrous structure 331 hardly affects the light reflectivity of the entire porous layer 33, and the light reflectivity of the entire porous layer 33 is substantially the light reflectivity of the non-migrating particles 332.
  • the light reflectance of the upper structure 331 may be arbitrary.
  • Non-electrophoretic particles 332 are particles that are fixed to the fibrous structure 331 and do not migrate electrically.
  • the material for forming the non-electrophoretic particles 332 is, for example, the same as the material for forming the electrophoretic particles 32, and is selected according to the role played by the non-electrophoretic particles 332 as described later.
  • the non-migrating particle 332 may be partially exposed from the fibrous structure 331 or embedded therein.
  • the non-electrophoretic particle 332 has an optical reflection characteristic different from that of the electrophoretic particle 32.
  • the light reflectance of the non-migrating particles 332 is not particularly limited, but is preferably set so that at least the porous layer 33 can shield the migrating particles 32 as a whole. This is because the contrast is displayed by utilizing the difference between the light reflectance of the migrating particles 32 and the light reflectance of the porous layer 33 as described above.
  • the specific forming material of the non-migrating particles 332 is selected according to the role played by the non-migrating particles 332 in order to generate contrast, for example.
  • the material when brightly displayed by the non-electrophoretic particle 332 is the same as the material of the electrophoretic particle 32 selected when the bright display is performed.
  • the material when darkly displayed by the non-electrophoretic particles 332 is the same as the material of the electrophoretic particles 32 selected when darkly displayed.
  • the material selected when the non-migrating particles 332 are brightly displayed is preferably a metal oxide, and more preferably titanium oxide. This is because it is excellent in electrochemical stability and fixability, and high reflectance can be obtained.
  • the material for forming the non-migrating particles 332 may be the same material as the material for forming the migrating particles 32 or may be a different material.
  • An example of the procedure for forming the porous layer 33 is as follows. First, a spinning solution is prepared by dispersing or dissolving a material for forming the fibrous structure 331 (for example, a polymer material) in an organic solvent or the like. Subsequently, after adding the non-migrating particles 332 to the spinning solution, the non-migrating particles 332 are dispersed in the spinning solution by sufficiently stirring. Finally, spinning is performed by an electrostatic spinning method using a spinning solution. Thereby, since the non-electrophoretic particles 332 are held by the fibrous structure 331, the porous layer 33 is formed.
  • a spinning solution is prepared by dispersing or dissolving a material for forming the fibrous structure 331 (for example, a polymer material) in an organic solvent or the like. Subsequently, after adding the non-migrating particles 332 to the spinning solution, the non-migrating particles 332 are dispersed in the spinning solution by sufficiently stirring. Finally, spinning is performed by an electrostatic spinning
  • the spacer 40 includes, for example, an insulating material such as a polymer material.
  • an insulating material such as a polymer material.
  • the configuration of the spacer 40 is not particularly limited, and may be a sealing material mixed with fine particles.
  • the shape of the spacer 40 is not particularly limited, but is preferably a shape that does not hinder the movement of the migrating particles 32 between the pixel electrode 15 and the counter electrode 34 and that can be uniformly distributed. is there. Further, the thickness of the spacer 40 is not particularly limited, but in particular, it is preferably as thin as possible in order to reduce power consumption, for example, 10 ⁇ m to 100 ⁇ m. In addition, in FIG. 1, the structure of the spacer 40 is simplified and shown.
  • contrast is generated by utilizing the difference between the light reflectance of the electrophoretic particles 32 and the light reflectance of the porous layer 33.
  • dark display is performed by the migrating particles 32 and bright display is performed by the porous layer 33.
  • Such a difference in roles is determined by the magnitude relationship between the light reflectance of the migrating particles 32 and the light reflectance of the porous layer 33. That is, the light reflectance for the bright display is set to be higher than the light reflectance for the dark display.
  • the light reflectance of the porous layer 33 is higher than the light reflectance of the migrating particles 32, it is preferable that dark display is performed by the migrating particles 32 and bright display is performed by the porous layer 33. Accordingly, when the light reflectance of the porous layer 33 is determined according to the light reflectance of the non-electrophoretic particles 332, the light reflectance of the non-electrophoretic particles 332 may be higher than the light reflectance of the electrophoretic particles 32. preferable. This is because the light reflectance of bright display is remarkably increased by utilizing the diplomatic irregular reflection by the porous layer 33, and the contrast is remarkably increased accordingly.
  • FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the display operation of the electrophoretic element 30A.
  • the migrating particles 32 are arranged in the standby region R1 (FIG. 1).
  • the migrating particles 32 are shielded by the porous layer 33 in all the pixels, no contrast is generated when the electrophoretic element 30A is viewed from the transparent substrate 21 side (an image is not displayed). Is in a state.
  • the drive substrate 10 is provided with a peripheral circuit (not shown) for driving the electrophoretic element 30A for each sub-pixel (applying a drive voltage between the pixel electrode 15 and the counter electrode 34).
  • the peripheral circuit includes, for example, a voltage control driver for forming an active matrix driving circuit, a power source, a memory, and the like, and corresponds to an image signal for one or more selective sub-pixels. A drive voltage can be applied.
  • the filter layer 22 (color filter 22A) may be directly drawn on the display body, or may be formed as a module separate from the display body, and then each may be bonded to the adhesive layer 23. You may make it stick together.
  • the display body here is a driving substrate 10 (support substrate 11, TFT layer 12 (TFT 12A, protective layer 13) and pixel electrode 15), adhesive layer 14, and display device in the laminated structure of the display device 1 described above.
  • 30 corresponds to a laminate composed of the counter substrate 34 and the transparent substrate 35.
  • a glass plate having a plane area wider than the display layer 30 (pixel area) is prepared, and an alignment mark is formed at a predetermined position of the glass plate.
  • This alignment mark can be formed using, for example, a photoresist (so-called black resist) containing a black pigment or dye.
  • this glass plate is a support member for bonding the filter layer 22 and a display body, and is peeled after bonding.
  • the transparent substrate 21 is temporarily fixed to the glass plate by adhering the transparent substrate 21 to one surface of the glass plate (the surface on which the alignment mark is formed).
  • a UV foam type adhesive material or a heat foam type adhesive material is applied on the glass plate by, for example, a spin coater, a bar coater, a gravure printing machine, a slit coater, etc.
  • the substrate 21 is bonded with a roller.
  • the transparent substrate 21 may be bonded with the roller.
  • the filter layer 22 is formed on the transparent substrate 21. Specifically, for example, a cyan color filter 22A is patterned in a selective region on the transparent substrate 21 (a region facing the display layer 30). Subsequently, a portion of the transparent substrate 21 where the filter layer 22 is not formed (outer peripheral portion) is cut and removed. This is to prevent the transparent substrate 21 from protruding into the electrode area of the TFT after the filter layer 22 and the display body are bonded together in a process described later.
  • the filter layer 22 is bonded to the display body.
  • the filter layer 22 supported by the glass plate is disposed so as to face the upper surface (transparent substrate 35) of the display body with an adhesive therebetween.
  • an alignment mark that engages with the above-described alignment mark is formed in advance on the drive substrate 10 (specifically, the support expectation 11) of the display body.
  • alignment is performed while monitoring each alignment mark with a camera, for example, and the filter layer 22 and the display body are overlapped and pressed.
  • the filter layer 22 is temporarily fixed to the display body. Specifically, ultraviolet rays (UV) are irradiated only to selective areas (here, the four corners of the filter layer 22) with respect to the display body and the filter layer 22 superimposed via an adhesive, Allow the adhesive to cure. Next, the entire area of the adhesive is cured by irradiating the entire surface of the temporarily fixed display body and the filter layer 22 with UV. Thereby, the filter layer 22 is bonded to the display body via the adhesive layer 23.
  • UV ultraviolet rays
  • the display device 1 shown in FIG. 1 is completed by peeling the glass plate.
  • the display device 1 includes the electrophoretic element 30A as a display body, and a part of the pixel 2 (at least one of the subpixels 2n 1 , 2n 2 , 2n 3 , 2n 4).
  • a cyan color filter 22A is provided.
  • the electrophoretic element 30 ⁇ / b> A is displayed in red by the electrophoretic particles 32 colored in a color (primary color, here, red) that is complementary to the color of the color filter 22 ⁇ / b> A.
  • dark display corresponds to the color (red display) of the electrophoretic particles 32
  • bright display corresponds to white display by the porous layer 33.
  • the external light (white light) reflected by the porous layer 30 exits the display layer 30 and then is an area where the color filter 22A is provided (here, the subpixel 2n). In 1 ), the light passes through the color filter 22A. Thereby, in the subpixel 2n 1 , light having a specific wavelength corresponding to the color filter 22A is radiated to the outside via the display substrate 20. In addition, in the region of the opening 22B where the color filter 22A is not provided, the light emitted from the display layer 30 (the reflected light from the porous layer 33) itself is emitted to the outside as white light.
  • the migrating particles 32 are localized on the pixel electrode 15 side in the pixel 2 as the initial state (state in which no voltage is applied to the entire display layer 30) will be described (state in FIG. 1).
  • the migrating particles 32 are localized on the pixel electrode 15 side (region between the porous film 33 and the pixel electrode 15; standby region R ⁇ b> 1), and in the display layer 30, the migrating particles 32 are caused by the porous layer 33.
  • the selected subpixel has the display layer 30.
  • An electric field is generated, and the migrating particles 32 move from the pixel electrode 15 side toward the counter electrode 34.
  • the layer state of the migrating particles 32 and the porous layer 33 in the insulating liquid changes for each pixel, and the light reflectance changes. That is, a contrast is generated due to a difference in reflected light amount (outgoing light amount) between pixels, and an image is formed.
  • the selected subpixel is one of the four subpixels that is not provided with the color filter 22A (for example, subpixel 2n 4 ).
  • the display color in the pixel 2 becomes white (white display) by additive color mixture.
  • the area occupied by the migrating particles 32 on the display substrate 20 side may be the same as the arrangement area of the color filter 22A (about 1: 1).
  • the migrating particles 32 are present in the subpixel n 4 that is diagonal to the color filter 22A.
  • the present invention is not limited to this, and the subpixel 2n 2 or the subpixel 2n 3 It may be present.
  • white display by additive color mixture is when the reflected light intensity in the pixel 2 is balanced so that it is white. For this reason, not only adjusting the area ratio as described above, but also white display is possible by adjusting the amount of reflected light of each of the subpixels 2n 1 , 2n 2 , 2n 3 , 2n 4 .
  • the reflected light intensity in the pixel 2 can be adjusted by changing the color density of the color filter 22A or changing the number (density) of the migrating particles 32 moving to the display surface side. As shown in FIG. 2D, when the color filter 22A is provided in three subpixels among the four subpixels, the color filter 22A provided in the subpixels 2n 2 , 2n 3 , and 2n 4.
  • white display By adjusting the color mixture balance between the reflected light and the reflected light from the sub-pixel 2n 1 , white display becomes possible. Specifically, for example, white display is possible by moving the migrating particles 32 to the display surface side in any of the sub-pixels 2n 2 , 2n 3 , 2n 4 and adjusting the density thereof.
  • the selected subpixel is a subpixel provided with the color filter 22A (here, subpixel 2n 1 )
  • the display color in the pixel 2 is displayed. Becomes black by subtractive color mixture.
  • the display color of the pixel 2 is the migrating particle 32. The color is displayed in red here.
  • the display device 1 when the display device 1 according to the present embodiment is observed from the display substrate 20 side, the sub-pixels in the bright display state and the sub-pixels in the dark display state coexist, and the light of each color generated from each sub pixel is present. Synthetic light is visible. For this reason, in the display device 1 as a whole, contrast is generated by utilizing the difference in display color for each pixel 2 due to the combined light of each of the sub-pixels 2n 1 , 2n 2 , 2n 3 , 2n 4 , and addition or subtraction is used. The color tone is determined. In this way, the display color is switched for each pixel 2 composed of the sub-pixels 2n 1 , 2n 2 , 2n 3 , 2n 4 , and a four-color display is performed.
  • the amount of movement of the migrating particles 32 is controlled by controlling the magnitude of the driving voltage applied to each pixel, the application time, and the like, and thus it is possible to express each gradation.
  • color display in a display device using an electrophoretic element for the display layer 30 is, for example, three colors of R, G, and B (FIG. 6A) or each subpixel as shown in FIG. This is realized by providing color filters 220R, 220G, and 220B corresponding to four colors (FIG. 6B) including white (W) on a display substrate (not shown).
  • the color filters 220R, 220G, and 220B are simply provided in any of the sub-pixels 200n 1 , 200n 2 , 200n 3 , and 200n 4 constituting the pixel 200 for white display, the white reflectance decreases. As a result, the display quality deteriorates.
  • the color filters 220R, 220G, and 220B are not provided and the migrating particles are colored, black display cannot be performed.
  • the color filter 22A is provided in a part of the pixel 2 (for example, the subpixel 2n 1 ), and the electrophoretic particles 32 constituting the electrophoretic element 30A are provided in the color filter 22A. It was made to be a color complementary to the color of. Accordingly, the display device 1 controls the movement of the migrating particles 32 distributed in the pixel 2 between the standby region R1 and the display region R2 for each of the subpixels 2n 1 , 2n 2 , 2n 3 , and 2n 4 , thereby changing the four colors. Display is possible.
  • the display color is the color of the color filter 22A (For example, cyan display).
  • the migrating particles 32 are moved to the display area R2 side in the arrangement area (for example, subpixel 2n 1 ) of the color filter 22A, the display color is black.
  • the display color is the migrating particles. (For example, red).
  • the color filter 22A is provided in a part of the pixel 2, and the particles that are complementary to the color of the color filter 22A as the electrophoretic particles 32 constituting the electrophoretic element 30A.
  • the electrophoretic element 30 ⁇ / b> A dark display is performed with the electrophoretic particles 32, and bright display is performed with the porous layer 33.
  • the display device 1 controls the movement of the migrating particles 32 between the standby region R1 and the display region R2 for each of the subpixels 2n 1 , 2n 2 , 2n 3 , and 2n 4 constituting the pixel 2, thereby changing the four colors. Display is possible. Therefore, it is possible to provide a display device capable of multicolor display with high white reflectance and improved display quality.
  • FIG. 7 shows the external structure of the electronic book.
  • This electronic book includes, for example, a display unit 110 (display device 1), a non-display unit (housing) 120, and an operation unit 130.
  • the operation unit 130 may be provided on the front surface of the non-display unit 120 as shown in (A), or may be provided on the upper surface as shown in (B).
  • the display device 1 may be mounted on a PDA or the like having the same configuration as the electronic book shown in FIG.
  • FIG. 8 shows an external configuration of a notebook personal computer.
  • the personal computer includes, for example, a main body 410, a keyboard 420 for inputting characters and the like, and a display unit 430 (display device 1) for displaying an image.
  • the display device 1 of the above embodiment may be applied to an electronic bulletin board or the like.
  • the present disclosure is not limited to the aspects described in the embodiments and the like, and various modifications are possible.
  • the case where four-color display is mainly performed using the cyan color for the color filter 22A and the red color for the migrating particles 32 has been described. Any color is acceptable.
  • the example in which the pixel 2 includes four subpixels has been described.
  • the pixel 2 may include two subpixels, three subpixels, or five or more subpixels.
  • the configuration including the insulating liquid 31, the electrophoresis element 32, and the porous layer 33 is exemplified as the electrophoretic element 30A (display layer 30). It is not limited to the one using the porous layer 33 as long as it can form a contrast by light reflection for each pixel using the electrophoresis phenomenon.
  • this indication can also take the following structures.
  • a display layer having a plurality of pixels each including an electrophoretic element, and a color filter disposed on a part of each pixel on the display side of the display layer, and the electrophoretic element in each pixel
  • Each pixel is provided with a plurality of independent pixel electrodes. The display device described.
  • (3) The display device according to (1) or (2), wherein each of the pixels includes at least two subpixels.
  • the display device according to any one of (1) to (4), wherein one of the migrating particles and the color filter is green and the other is magenta.
  • the display device according to any one of (1) to (5), wherein one of the migrating particles and the color filter is blue and the other is yellow.
  • the display device according to any one of (1) to (6), wherein four-color display is possible.
  • the display device according to any one of (1) to (7), further including an electrode, a support base, and an adhesive layer in order from the display layer side between the display layer and the color filter.
  • the display layer includes a porous film formed of a fibrous structure and an insulating liquid.
  • An electrophoretic element in each pixel comprising: a display layer having a plurality of pixels each including an electrophoretic element; and a color filter disposed on a part of each pixel on the display side of the display layer.
  • the electrophoretic particles and the color filter included in the electronic device have a display device in which one is a primary color and the other is a complementary color.

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Abstract

　本開示の表示装置は、各々が電気泳動素子を含む複数の画素を有する表示層と、表示層の表示側の、各画素の一部に配設されたカラーフィルタとを備え、各画素における電気泳動素子に含まれる泳動粒子およびカラーフィルタの色は、一方が原色、他方がその補色である。

Description

表示装置および電子機器
　本開示は、電気泳動現象を利用して画像表示を行う表示装置および電子機器に関する。
　近年、携帯電話機または携帯情報端末機器（ＰＤＡ）等の多様な電子機器の普及に伴い、低消費電力で高品位画質の表示装置に関する需要が高まっている。中でも、最近では、電子書籍の配信事業の誕生に伴い、文字情報を長時間読むことを目的とした読書用途の電子書籍端末が注目されているため、その用途に適した表示品位を有する表示装置が望まれている。
　読書用途としては、コレステリック液晶型、電気泳動型、電気酸化還元型またはツイストボール型等の表示装置が提案されているが、中でも、反射型に分類される表示装置が好ましい。紙と同様に外光の反射（散乱）を利用して明表示するため、紙に近い表示品位が得られるからである。また、バックライトが不要であるため、消費電力が抑えられるからである。
　反射型の表示装置の有力候補は、電気泳動現象を利用して明暗（コントラスト）を生じさせる電気泳動型の表示装置である。低消費電力であると共に、高速応答に優れているためである。そこで、電気泳動型の表示装置の表示方法について様々な検討がなされている。具体的には、絶縁性液体中に光学的反射特性および極性が異なる２種類の荷電粒子を分散させて、その極性の違いを利用して各荷電粒子を移動させる方法が提案されている。この方法では、電界応じて２種類の荷電粒子の分布が変化するため、光学的反射特性の違いを利用してコントラストが生じる。
　電気泳動型の表示装置では、上記のように反射光のコントラストを利用して表示を行うため、基本的にモノクロ（モノクローム）表示となるが、例えば、カラーフィルタを組み合わせることによりカラー表示を行うことも可能である（例えば、特許文献１参照）。カラー表示を行う電子ペーパーディスプレイにおいて、色域の向上等、表示品位の向上が望まれている。
特開２０１２－２２２９６号公報
　しかしながら、単純にカラーフィルタを用いると白の反射率が低下するため表示品位が低下するという問題があった。
　従って、表示品位を向上させつつ、多色表示が可能な表示装置および電子機器を提供することが望ましい。
　本開示の一実施形態の表示装置は、各々が電気泳動素子を含む複数の画素を有する表示層と、表示層の表示側の、各画素の一部に配設されたカラーフィルタとを備えたものであり、各画素における電気泳動素子に含まれる泳動粒子およびカラーフィルタの色は、一方が原色、他方がその補色である。
　本開示の一実施形態の電子機器は、上記本開示の表示装置を有するものである。
　本開示の一実施形態の表示装置および一実施形態の電子機器では、画素毎に電気泳動素子を含む表示層の表示側の、画素の一部にカラーフィルタを設け、このカラーフィルタおよび電気泳動素子に含まれる泳動粒子の色が、一方が原色に、他方がその補色の関係になるようにすることにより、白反射率が向上すると共に、多色表示が可能となる。
　具体的には、例えば、泳動粒子およびカラーフィルタを、一方が赤色の場合には、他方をシアン色に、緑色の場合はマゼンダ色に、青色の場合は黄色に、それぞれ着色することにより、白表示，黒表示，泳動粒子の色およびカラーフィルタの色の４色表示が可能となる。
　本開示の一実施形態の表示装置および一実施形態の電子機器によれば、画素毎に電気泳動素子を含む表示層の表示側の、画素の一部にカラーフィルタを設け、このカラーフィルタおよび電気泳動素子に含まれる泳動粒子の色が、一方が原色、他方がその補色の関係になっている。これにより、白反射率が向上すると共に、白表示、黒表示、カラーフィルタ色および泳動粒子色の４色を用いた多色表示が可能となる。よって、表示品位を向上させつつ、多色表示が可能な表示装置および電子機器を提供することができる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれの効果であってもよい。
本開示の一実施の形態に係る表示装置の構成を表す断面図である。 （Ａ）～（Ｄ）は、画素内におけるカラーフィルタの配置例を表す模式図である。 電気泳動素子の一構成例を表す模式図である。 図１に示した表示装置の表示動作を説明するための断面模式図である。 （Ａ）～（Ｄ）は、図１に示した表示装置の表示動作を説明するための平面模式図である。 （Ａ）３色、（Ｂ）４色からなる比較例として表示装置の画素の一例を表した平面模式図である。 本開示の表示装置を用いた電子ブックの外観を表す斜視図である。 図７Ａに示した電子ブックの他の例を表す斜視図である。 本開示の表示装置を用いたパーソナルコンピュータの外観を表す斜視図である。
　以下、本開示における実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明する順序は、下記の通りである。
１．実施の形態（表示装置）
　１－１．構成
　１－２．製造方法
　１－３．作用・効果
２．適用例（電子機器）
＜１．実施の形態＞
［１－１．構成］
　図１は、本開示の一実施の形態の表示装置（表示装置１）の断面構成を表したものである。表示装置１は、電気泳動現象を利用してコントラストを生じさせ、画像を表示する表示装置、例えば電子ペーパーディスプレイ等の多様な電子機器に適用されるものである。この表示装置１は、例えば、スペーサ４０を介して対向配置された駆動基板１０と表示基板２０との間に、電気泳動素子３０Ａを含む表示層３０を備えたものである。本実施の形態では、複数の画素がマトリクス状に２次元配置されると共に、表示基板２０の各画素（画素２）の一部にカラーフィルタ２２Ａが設けられたフィルタ層２２が形成されている。更に、電気泳動素子３０Ａには、絶縁性液体３１中に、その色がカラーフィルタ２２Ａの色と補色の関係にある泳動粒子３２と、例えば、白色を呈する多孔質層３３とが含まれている。これにより、多色（ここでは４色）からなる画像表示が可能となっている。なお、本実施の形態では、「画素」は複数のサブピクセル（例えば、２～４サブピクセル）から構成されており、ここでは、４サブピクセル（サブピクセル２ｎ1，２ｎ2，２ｎ3，２ｎ4）が１つのピクセル（画素２）を構成している場合を例に説明する（例えば、図２（Ａ）～（Ｄ）参照）。また、図１は表示装置１の構成を模式的に表したものであり、実際の寸法および形状とは異なる場合がある。
（駆動基板１０）
　駆動基板１０は、例えば、支持基体１１の一面に、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１２Ａを含むＴＦＴ層１２と、粘着層１４と、画素電極１５とがこの順に積層されたものである。ＴＦＴ１２Ａおよび画素電極１５は、例えば、アクティブマトリクス方式の駆動回路を構築するために、画素配置に応じてマトリクス状に分割形成されている。
　支持基体１１は、例えば、無機材料、金属材料またはプラスチック材料等のいずれか１種類または２種類以上により形成されている。無機材料は、例えば、ケイ素（Ｓｉ）、酸化ケイ素（ＳｉＯx）、窒化ケイ素（ＳｉＮx）または酸化アルミニウム（ＡｌＯx）等であり、その酸化ケイ素には、例えば、ガラスまたはスピンオングラス（ＳＯＧ）等が含まれる。金属材料は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）またはステンレス等である。プラスチック材料は、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ポリイミド（ＰＩ）またはポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）等である。
　この支持基体１１は、光透過性であってもよいし、非光透過性であってもよい。また、支持基体１１は、ウェハ等の剛性を有する基板であってもよいし、可撓性を有する薄層ガラスまたはフィルム等であってもよい。但し、フレキシブル（折り曲げ可能）な電子ペーパーディスプレイを実現できることから、可撓性を有する材料からなることが望ましい。
　ＴＦＴ１２Ａは、画素を選択するためのスイッチング用素子である。このＴＦＴ１２Ａは、例えば、チャネル層（活性層）として、アモルファスシリコン、ポリシリコンまたは酸化物等の無機半導体層を用いた無機ＴＦＴでもよいし、ペンタセン等の有機半導体層を用いた有機ＴＦＴでもよい。ＴＦＴ層１２では、このＴＦＴ１２Ａが、例えば保護層１３によって被覆されている。この保護層１３上には、更に、例えばポリイミド等の絶縁性材料からなる平坦化絶縁膜（図示せず）が設けられていてもよい。
　粘着層１４は、ＴＦＴ層１２に表示層３０を形成する際に形成されるものであり、例えばアクリル系樹脂、ウレタン系樹脂またはゴムにより構成され、厚みが例えば１μｍ～１００μｍである。なお、粘着層１４には、導電性を持たせることを目的として、例えばアニオン系添加剤、カチオン系添加剤またはリチウム塩系添加剤等が添加されていてもよい。
　画素電極１５は、サブピクセル２ｎ1，２ｎ2，２ｎ3，２ｎ4毎に独立して形成されており、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）または銅（Ｃｕ）等の導電性材料のいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。この画素電極１５は、ＴＦＴ１２Ａに電気的に接続されている。なお、１つの画素電極１５に対して配置されるＴＦＴ１２Ａの数は任意であり、１つに限らず、２つ以上でもよい。
（表示基板２０）
　表示基板２０は、例えば、透明基体２１の一面側（表示層３０の側）にフィルタ層２２、接着層２３、透明基体３５および対向電極３４が、この順に積層されたものである。
　透明基体２１は、光透過性であることを除き、支持基体１１と同様の材料により構成されている。表示基板２０の上面側に画像が表示されるため、透明基体２１は光透過性である必要があるからである。この透明基体２１の厚みは、例えば１μｍ～２５０μｍである。
　フィルタ層２２は、各画素２に対向して所定の色のカラーフィルタ２２Ａが画素２の一部（一領域）に配設されている。ここで、一領域とはサブピクセル単位である。具体的には、１画素が４サブピクセルから構成されている場合には、カラーフィルタ２２Ａは、図２（Ａ）～（Ｄ）に示したように、そのうちの１サブピクセル（例えば、サブピクセル２ｎ1）～３サブピクセル（例えば、サブピクセル２ｎ2，２ｎ3，２ｎ4）に配設されている。なお、図１に示した表示装置１の断面図は、図２（Ａ）におけるＩ－Ｉ破線における断面を表したものである。フィルタ層２２を４サブピクセルのうちの２サブピクセルに配設する場合には、図２（Ｂ）に示したように市松状（例えば、サブピクセル２ｎ1，２ｎ4）に配置してもよいし、図２（Ｃ）に示したようにライン状（例えば、サブピクセル２ｎ1，２ｎ2）に並列配置してもよい。更に、各画素２におけるカラーフィルタ２２Ａの配設位置は任意でよく、画素２毎に同じ位置でもよいし、それぞれ異なる位置に設けてもよい。
　カラーフィルタ２２Ａの色は特に限定されないが、後述する泳動粒子３２と補色の関係にあることが好ましく、例えば赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）、あるいはシアン色（Ｃ）、マゼンダ色（Ｍ）、黄色（Ｙ）のいずれかを用いることが好ましい。特に、シアン色、マゼンダ色、黄色のいずれかを用いることにより、白表示における反射率が向上する。
　なお、フィルタ層２２は、透明基体２１の一面に直接描画されていてもよいし、接着剤等を介して透明基体２１に固定されていてもよい。また、カラーフィルタ２２Ａが設けられていない開口２２Ｂ部分は中空でもよいし、あるいは光透過性を有する透明な樹脂材料によって充填されていてもよい。
　接着層２３は、フィルタ層２２と透明基体３５との貼り合わせのために形成される層であり、光透過性を有する紫外線（ＵＶ）硬化樹脂等により構成されている。このような樹脂材料としては、例えばアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂およびポリエステル系樹脂等が挙げられる。接着層２３の厚みは、例えば０．１μｍ～５０μｍである。
　透明基体３５は、光透過性であることを除き、支持基体１１と同様の材料により構成され、フレキシブル性を有していてもよいし、剛性を有していてもよい。表示基板２０側に画像が表示されるため、透明基体３５は光透過性である必要があるからである。この透明基体３５の厚みは、例えば０．１μｍ～１２５μｍである。
　対向電極３４は、例えば、透光性を有する導電性材料（透明導電材料）のいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。このような導電性材料としては、例えば、酸化インジウム－酸化スズ（ＩＴＯ）、酸化アンチモン－酸化スズ（ＡＴＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）またはアルミニウムドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）等が挙げられる。この対向電極３４の厚みは、例えば０．００１μｍ～１μｍである。なお、対向電極３４は、例えば、透明基体３５の一面に全面形成されているが、画素電極１５と同様に、例えばサブピクセル２ｎ1，２ｎ2，２ｎ3，２ｎ4毎に分割形成されていてもよい。
　表示基板２０側に画像を表示する場合には、対向電極３４を介して電気泳動素子３０Ａを見ることになるため、その対向電極３４の光透過率はできるだけ高いことが好ましく、例えば、８０％以上である。また、対向電極３４の電気抵抗は、できるだけ低いことが好ましく、例えば、１００Ω／□（スクエア）以下である。
（表示層３０）
　表示層３０は、例えばサブピクセル２ｎ1，２ｎ2，２ｎ3，２ｎ4毎に電圧制御される電気泳動素子３０Ａを含んでいる。電気泳動素子３０Ａは、電気泳動現象を利用してコントラストを生じさせるものであり、電界に応じて画素電極１５と対向電極３４との間を移動可能な泳動粒子３２を含んでいる。詳細には、電気泳動素子３０Ａは、例えば、絶縁性液体３１中に泳動粒子３２と共に、多孔質層３３を含んでいる。なお、ここでは、電気泳動素子３０Ａを構成する絶縁性液体３１および多孔質層３３は各画素に共通して設けられている。
　絶縁性液体３１は、例えば、有機溶媒等の非水溶媒のいずれか１種類または２種類以上であり、具体的には、パラフィンまたはイソパラフィン等を含んで構成されている。この絶縁性液体３１の粘度および屈折率は、出来るだけ低いことが好ましい。泳動粒子３２の移動性（応答速度）が向上すると共に、それに応じて泳動粒子３２の移動に要するエネルギー（消費電力）が低くなるからである。また、絶縁性液体３１の屈折率と多孔質層３３の屈折率との差が大きくなるため、その多孔質層３３の光反射率が高くなるからである。なお、絶縁性液体３１の代わりに、微弱導電性液体を用いてもよい。
　なお、絶縁性液体３１は、必要に応じて各種材料を含んでいてもよい。この材料は、例えば、着色剤、電荷制御剤、分散安定剤、粘度調整剤、界面活性剤または樹脂等である。
　泳動粒子３２は、電気的に移動可能な１または２以上の荷電粒子であり、絶縁性液体３１中に分散されている。この泳動粒子３２は、絶縁性液体３１中で画素電極１５と対向電極３４との間を移動可能になっている。泳動粒子３２は、例えば、有機顔料、無機顔料、染料、炭素材料、金属材料、金属酸化物、ガラスまたは高分子材料（樹脂）等のいずれか１種類または２種類以上の粒子（粉末）である。なお、泳動粒子３２は、上記した粒子を含む樹脂固形分の粉砕粒子またはカプセル粒子等でもよい。但し、炭素材料、金属材料、金属酸化物、ガラスまたは高分子材料に該当する材料は、有機顔料、無機顔料または染料に該当する材料から除かれることとする。
　有機顔料は、例えば、アゾ系顔料、メタルコンプレックスアゾ系顔料、ポリ縮合アゾ系顔料、フラバンスロン系顔料、ベンズイミダゾロン系顔料、フタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔料、アントラキノン系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、アントラピリジン系顔料、ピランスロン系顔料、ジオキサジン系顔料、チオインジゴ系顔料、イソインドリノン系顔料、キノフタロン系顔料またはインダンスレン系顔料等である。無機顔料は、例えば、亜鉛華、アンチモン白、カーボンブラック、鉄黒、硼化チタン、ベンガラ、マピコエロー、鉛丹、カドミウムエロー、硫化亜鉛、リトポン、硫化バリウム、セレン化カドミウム、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、クロム酸鉛、硫酸鉛、炭酸バリウム、鉛白またはアルミナホワイト等である。染料は、例えば、ニグロシン系染料、アゾ系染料、フタロシアニン系染料、キノフタロン系染料、アントラキノン系染料またはメチン系染料等である。炭素材料は、例えば、カーボンブラック等である。金属材料は、例えば、金、銀または銅等である。金属酸化物は、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、チタン酸バリウム、チタン酸カリウム、銅－クロム酸化物、銅－マンガン酸化物、銅－鉄－マンガン酸化物、銅－クロム－マンガン酸化物または銅－鉄－クロム酸化物等である。高分子材料は、例えば、可視光領域に光吸収域を有する官能基が導入された高分子化合物等である。このように可視光領域に光吸収域を有する高分子化合物であれば、その種類は特に限定されない。
　絶縁性液体３１中における泳動粒子３２の含有量（濃度）は、特に限定されないが、例えば、０．１重量％～１０重量％である。泳動粒子３２の遮蔽（隠蔽）性および移動性が確保されるからである。この場合には、０．１重量％よりも少ないと、泳動粒子３２が多孔質層３３を遮蔽しにくくなる可能性がある。一方、１０重量％よりも多いと、泳動粒子３２の分散性が低下するため、泳動粒子３２が泳動しにくくなり、場合によっては凝集する可能性がある。
　この泳動粒子３２は、また、任意の光学的反射特性（光反射率）を有している。泳動粒子３２の光反射率は、特に限定されないが、少なくとも泳動粒子３２が多孔質層３３を遮蔽可能となるように設定されることが好ましい。泳動粒子３２の光反射率と多孔質層３３の光反射率との違いを利用してコントラストを生じさせるためである。
　泳動粒子３２の具体的な形成材料は、例えば、コントラストを生じさせるために泳動粒子３２が担う役割に応じて選択される。例えば、泳動粒子３２により明表示される場合の材料は、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、チタン酸バリウムまたはチタン酸カリウム等の金属酸化物であり、中でも、酸化チタンが好ましい。電気化学的安定性および分散性等に優れていると共に、高い反射率が得られるからである。一方、泳動粒子３２により暗表示（黒表示）される場合の材料は、例えば、炭素材料または金属酸化物等である。炭素材料は、例えば、カーボンブラック等であり、金属酸化物は、例えば、銅－クロム酸化物、銅－マンガン酸化物、銅－鉄－マンガン酸化物、銅－クロム－マンガン酸化物または銅－鉄－クロム酸化物等である。中でも、炭素材料が好ましい。優れた化学的安定性、移動性および光吸収性が得られるからである。
　本実施の形態では、上記のように、泳動粒子３２は、カラーフィルタ２２Ａの色に対する補色を呈する。具体的には、カラーフィルタ２２Ａがシアン色（Ｃ）の場合には赤色（Ｒ）に、マゼンダ色（Ｍ）の場合には緑色（Ｇ）に、黄色（Ｙ）の場合には青色（Ｂ）を呈することが好ましい。これにより、詳細は後述するが、白表示、黒表示、泳動粒子３２の色（例えば、赤表示）およびカラーフィルタ２２Ａの色（例えば、シアン表示）の４色表示が可能となる。泳動粒子３２は、例えば、各色を呈する顔料を用いて構成することができる。具体的な材料としては、例えば、キナクリドン、ペリレン、ペリノン、イソインドリノン、ジオキサジン、イソインドリン、アントラキノン、キノフタロン、ジケトピロロピロール等の多環式顔料、フタロシアニン顔料、アゾイエロレーキ、アゾレーキレッド、ピアゾロン、ジスアゾ、モノアゾ、縮合アゾ、ナフトール、ペンズイミダゾロン等のアゾ顔料、カドミウムイエロー、ストロンチウムクロメート、ビリジアン、オキサイドクロミウム、コバルト青、ウルトラマリン等の無機顔料が挙げられる。
　なお、泳動粒子３２は、絶縁性液体３１中で長期間に渡って分散および帯電しやすいと共に、多孔質層３３に吸着しにくいことが好ましい。このため、静電反発により泳動粒子３２を分散させるために分散剤（または電荷調整剤）を用いたり、泳動粒子３２に表面処理を施してもよく、両者を併用してもよい。
　分散剤は、例えばLubrizol社製のSolsperseシリーズ、BYK-Chemie社製のBYK シリーズまたはAnti-Terra シリーズ、あるいはICI Americas 社製Spanシリーズ等である。
　表面処理は、例えば、ロジン処理、界面活性剤処理、顔料誘導体処理、カップリング剤処理、グラフト重合処理またはマイクロカプセル化処理等である。中でも、グラフト重合処理、マイクロカプセル化処理またはそれらの組み合わせが好ましい。長期間の分散安定性等が得られるからである。
　表面処理用の材料は、例えば、泳動粒子３２の表面に吸着可能な官能基と重合性官能基とを有する材料（吸着材料）等である。吸着可能な官能基の種類は、泳動粒子３２の形成材料に応じて決定される。一例を挙げると、カーボンブラック等の炭素材料に対しては４－ビニルアニリン等のアニリン誘導体であり、金属酸化物に対してはメタクリル酸３－（トリメトキシシリル）プロピル等のオルガノシラン誘導体である。重合性官能基は、例えば、ビニル基、アクリル基、メタクリル基等である。
　また、表面処理用の材料は、例えば、重合性官能基が導入された泳動粒子３２の表面にグラフト可能な材料（グラフト性材料）である。このグラフト性材料は、重合性官能基と、絶縁性液体３１中に分散可能であると共に、立体障害により分散性を保持可能な分散用官能基とを有していることが好ましい。重合性官能基の種類は、吸着性材料について説明した場合と同様である。分散用官能基は、例えば、絶縁性液体３１がパラフィンである場合には分岐状のアルキル基等である。グラフト性材料を重合およびグラフトさせるためには、例えばアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）等の重合開始剤を用いればよい。
　参考までに、上記したように絶縁性液体３１中に泳動粒子３２を分散させる方法の詳細については、「超微粒子の分散技術とその評価～表面処理・微粉砕と気中／液中／高分子中の分散安定化～（サイエンス＆テクノロジー社）」等の書籍に掲載されている。
　多孔質層３３は、例えば、図３に示したように、繊維状構造体３３１により形成された３次元立体構造物（不織布のような不規則なネットワーク構造物）である。この多孔質層３３は、繊維状構造体３３１が存在していない箇所に、泳動粒子３２が通過するための複数の隙間（細孔Ｈ）を有している。なお、図１では、多孔質層３３の図示を簡略化している。
　繊維状構造体３３１には、１または２以上の非泳動粒子３３２が含まれており、その非泳動粒子３３２は、繊維状構造体３３１により保持されている。３次元立体構造物である多孔質層３３では、１本の繊維状構造体３３１がランダムに絡み合っていてもよいし、複数本の繊維状構造体３３１が集合してランダムに重なっていてもよいし、両者が混在していてもよい。繊維状構造体３３１が複数本である場合、各繊維状構造体３３１は、１または２以上の非泳動粒子３３２を保持していることが好ましい。なお、図３では、複数本の繊維状構造体３３１により多孔質層３３が形成されている場合を示している。
　多孔質層３３が３次元立体構造物であるのは、その不規則な立体構造により外光が乱反射（多重散乱）されやすいため、多孔質層３３の光反射率が高くなると共に、その高い光反射率を得るために多孔質層３３が薄くて済むからである。これにより、コントラストが高くなると共に、泳動粒子３２を移動させるために必要なエネルギーが低くなる。また、細孔Ｈの平均孔径が大きくなると共に、その数が多くなるため、泳動粒子３２が細孔Ｈを通過しやすくなるからである。これにより、泳動粒子３２の移動に要する時間が短くなると共に、その泳動粒子３２の移動に要するエネルギーも低くなる。
　繊維状構造体３３１に非泳動粒子３３２が含まれているのは、外光がより乱反射しやすくなるため、多孔質層３３の光反射率がより高くなるからである。これにより、コントラストがより高くなる。
　繊維状構造体３３１は、繊維径（直径）に対して長さが十分に大きい繊維状物質である。この繊維状構造体３３１は、例えば、高分子材料または無機材料等のいずれか１種類または２種類以上を含んでおり、他の材料を含んでいてもよい。高分子材料は、例えば、ナイロン、ポリ乳酸、ポリアミド、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンオキシド、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルクロライド、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリサルフォン、ポリビニルピロリドン、ポリビニリデンフロリド、ポリヘキサフルオロプロピレン、セルロースアセテート、コラーゲン、ゼラチン、キトサンまたはそれらのコポリマー等である。無機材料は、例えば、酸化チタン等である。中でも、繊維状構造体３３１の形成材料としては、高分子材料が好ましい。反応性（光反応性等）が低い（化学的に安定である）ため、繊維状構造体３３１の意図しない分解反応が抑制されるからである。なお、繊維状構造体３３１が高反応性の材料により形成されている場合には、その繊維状構造体３３１の表面は任意の保護層により被覆されていることが好ましい。
　繊維状構造体３３１の形状（外観）は、上記したように繊維径に対して長さが十分に大きい繊維状であれば、特に限定されない。具体的には、直線状でもよいし、縮れていたり、途中で折れ曲がっていてもよい。また、一方向に延在しているだけに限らず、途中で１または２以上の方向に分岐していてもよい。この繊維状構造体３３１の形成方法は、特に限定されないが、例えば、相分離法、相反転法、静電（電界）紡糸法、溶融紡糸法、湿式紡糸法、乾式紡糸法、ゲル紡糸法、ゾルゲル法またはスプレー塗布法等であることが好ましい。繊維径に対して長さが十分に大きい繊維状物質を容易且つ安定に形成しやすいからである。
　繊維状構造体３３１の平均繊維径は、特に限定されないが、できるだけ小さいことが好ましい。光が乱反射しやすくなると共に、細孔Ｈの平均孔径が大きくなるからである。但し、平均繊維径は、繊維状構造体３３１が非泳動粒子３３２を保持できるように決定される必要がある。このため、繊維状構造体３３１の平均繊維径は、１０μｍ以下であることが好ましい。なお、平均繊維径の下限は、特に限定されないが、例えば、０．１μｍであり、それ以下でもよい。この平均繊維径は、例えば、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）等を用いた顕微鏡観察により測定される。なお、繊維状構造体３３１の平均長さは、任意でよい。
　細孔Ｈの平均孔径は、特に限定されないが、中でも、できるだけ大きいことが好ましい。泳動粒子３２が細孔Ｈを通過しやすくなるからである。このため、細孔Ｈの平均孔径は、０．１μｍ～１０μｍであることが好ましい。
　多孔質層３３の厚さは、特に限定されないが、例えば、５μｍ～１００μｍである。多孔質層３３の遮蔽性が高くなると共に、泳動粒子３２が細孔Ｈを通過しやすくなるからである。
　特に、繊維状構造体３３１は、ナノファイバーであることが好ましい。立体構造が複雑化して外光が乱反射しやすくなるため、多孔質層３３の光反射率がより高くなると共に、多孔質層３３の単位体積中に占める細孔Ｈの体積の割合が大きくなるため、泳動粒子３２が細孔Ｈを通過しやすくなるからである。これにより、コントラストがより高くなると共に、泳動粒子３２の移動に要するエネルギーがより低くなる。ナノファイバーとは、繊維径が０．００１μｍ～０．１μｍであると共に、長さが繊維径の１００倍以上である繊維状物質である。ナノファイバーである繊維状構造体３３１は、高分子材料を用いて静電紡糸法により形成されていることが好ましい。繊維径が小さい繊維状構造体３３１を容易且つ安定に形成しやすいからである。
　この繊維状構造体３３１は、泳動粒子３２とは異なる光学的反射特性を有していることが好ましい。具体的には、繊維状構造体３３１の光反射率は、特に限定されないが、少なくとも多孔質層３３が全体として泳動粒子３２を遮蔽可能となるように設定されることが好ましい。上記したように、泳動粒子３２の光反射率と多孔質層３３の光反射率との違いを利用してコントラストを生じさせるためである。これに伴い、絶縁性液体３１中で光透過性（無色透明）を有する繊維状構造体３３１が好ましくない。但し、繊維状構造体３３１の光反射率が多孔質層３３全体の光反射率にほとんど影響を及ぼさず、その多孔質層３３全体の光反射率が実質的に非泳動粒子３３２の光反射率により決定される場合には、背に上構造体３３１の光反射率は任意でよい。
　非泳動粒子３３２は、繊維状構造体３３１に固定されており、電気的に泳動しない粒子である。この非泳動粒子３３２の形成材料は、例えば、泳動粒子３２の形成材料と同様であり、後述するように、非泳動粒子３３２が担う役割に応じて選択される。
　なお、非泳動粒子３３２は、繊維状構造体３３１により保持されていれば、繊維状構造体３３１から部分的に露出していてもよいし、その内部に埋設されていてもよい。
　この非泳動粒子３３２は、泳動粒子３２とは異なる光学的反射特性を有している。非泳動粒子３３２の光反射率は、特に限定されないが、少なくとも多孔質層３３が全体として泳動粒子３２を遮蔽可能となるように設定されることが好ましい。上記したように、泳動粒子３２の光反射率と多孔質層３３の光反射率との違いを利用してコントラストを表示させるためである。
　ここで、非泳動粒子３３２の具体的な形成材料は、例えば、コントラストを生じさせるために非泳動粒子３３２が担う役割に応じて選択される。具体的には、非泳動粒子３３２により明表示される場合の材料は、上記した明表示される場合に選択される泳動粒子３２の材料と同様である。一方、非泳動粒子３３２により暗表示される場合の材料は、暗表示される場合に選択される泳動粒子３２の材料と同様である。本実施の形態のように、非泳動粒子３３２により明表示される場合に選択される材料としては、金属酸化物が好ましく、酸化チタンがより好ましい。電気化学的安定性および定着性等に優れていると共に、高い反射率が得られるからである。コントラストを生じさせることができれば、非泳動粒子３３２の形成材料は、泳動粒子３２の形成材料と同じ材料でもよいし、違う材料でもよい。
　多孔質層３３の形成手順の一例は、以下の通りである。最初に、有機溶剤等に繊維状構造体３３１の形成材料（例えば、高分子材料等）を分散または溶解させて紡糸溶液を調製する。続いて、紡糸溶液に非泳動粒子３３２を加えたのち、十分に攪拌して非泳動粒子３３２を紡糸溶液中に分散させる。最後に、紡糸溶液を用いた静電紡糸法により紡糸を行う。これにより、繊維状構造体３３１により非泳動粒子３３２が保持されるため、多孔質層３３が形成される。
　スペーサ４０は、例えば、高分子材料等の絶縁性材料を含んでいる。但し、スペーサ４０の構成は、特に限定されず、微粒子が混入されたシール材等でもよい。
　スペーサ４０の形状は、特に限定されないが、泳動粒子３２の画素電極１５および対向電極３４間の移動を妨げないと共に、それを均一分布させることができる形状であることが好ましく、例えば、格子状である。また、スペーサ４０の厚さは、特に限定されないが、中でも、消費電力を低くするためにできるだけ薄いことが好ましく、例えば、１０μｍ～１００μｍである。なお、図１では、スペーサ４０の構成を簡略化して示している。
（電気泳動素子の好ましい表示方法）
　この電気泳動素子３０Ａでは、上記したように、泳動粒子３２の光反射率と、多孔質層３３の光反射率との違いを利用してコントラストを生じる。本実施の形態では、泳動粒子３２により暗表示されると共に、多孔質層３３により明表示される。このような役割の違いは、泳動粒子３２の光反射率と多孔質層３３の光反射率との大小関係により決定される。即ち、明表示される方の光反射率は、暗表示される方の光反射率よりも高くなるように設定される。
　中でも、多孔質層３３の光反射率が泳動粒子３２の光反射率よりも高いため、泳動粒子３２により暗表示されると共に、多孔質層３３により明表示されることが好ましい。これに伴い、多孔質層３３の光反射率が非泳動粒子３３２の光反射率に応じて決まる場合には、非泳動粒子３３２の光反射率は泳動粒子３２の光反射率よりも高いことが好ましい。多孔質層３３による外交の乱反射を利用して明表示の光反射率が著しく高くなるため、それに応じてコントラストも著しく高くなるからである。
　図４は、電気泳動素子３０Ａの表示動作を説明するための模式図である。初期状態の電気泳動素子３０Ａでは、例えば、泳動粒子３２は待機領域Ｒ１に配置されている（図１）。この場合には、全ての画素で泳動粒子３２が多孔質層３３により遮蔽されているため、透明基体２１側から電気泳動素子３０Ａを見ると、コントラストが生じていない（画像が表示されていない）状態にある。
　一方、ＴＦＴ１２Ａにより画素２内の各サブピクセル２ｎ1，２ｎ2，２ｎ3，２ｎ4が選択され、画素電極１５と対向電極３４との間に電界が印加されると、図４に示したように、画素毎に泳動粒子３２が待機領域Ｒ１から多孔質層３３（細孔Ｈ）を経由して表示領域Ｒ２に移動する。この場合には、泳動粒子３２が多孔質層３３により遮蔽されているサブピクセルと遮蔽されていないサブピクセルとが併存するため、透明基体２１側から電気泳動素子３０Ａを見ると、コントラストが生じている状態になる。これにより、画像が表示される。
　なお、駆動基板１０には、上記電気泳動素子３０Ａをサブピクセル毎に駆動する（画素電極１５および対向電極３４間に駆動電圧を印加する）ための周辺回路（図示せず）が設けられている。周辺回路は、例えば、アクティブマトリクス方式の駆動回路を形成するための電圧制御用のドライバ、電源およびメモリ等を含んでおり、１または２以上の選択的なサブピクセルに対して画像信号に対応する駆動電圧を印加可能となっている。
［１－２．製造方法（カラーフィルタ実装方法）］
　上記のような表示装置１では、製造プロセスにおいて、フィルタ層２２（カラーフィルタ２２Ａ）は表示体に直接描画されてもよいし、あるいは表示体とは別のモジュールとして作成後、それぞれを接着層２３によって貼り合わせるようにしてもよい。ここでは、フィルタ層２２と表示体とを別のモジュールとして作製する場合を例に挙げて説明する。なお、ここでの表示体は、上述した表示装置１の積層構造のうち、駆動基板１０（支持基板１１、ＴＦＴ層１２（ＴＦＴ１２Ａ，保護層１３）および画素電極１５）、粘着層１４、表示装置３０、対向基板３４および透明基体３５からなる積層体に相当する。
　まず、表示層３０（画素エリア）よりも広い平面積を有するガラス板を用意し、このガラス板の所定の位置にアライメントマークを形成する。このアライメントマークは、例えば、黒色の顔料または染料を含有するフォトレジスト（所謂ブラックレジスト）を用いて形成することができる。なお、このガラス板は、詳細は後述するが、フィルタ層２２と表示体とを貼り合わせるための支持部材であり、貼り合わせの後、剥離される。
　続いて、ガラス板の一面（アライメントマークが形成されている面）に透明基体２１を接着することにより、ガラス板に透明基体２１を仮固定する。この際、具体的には、ガラス板上に、例えばＵＶ発泡タイプの粘着材または熱発泡タイプの粘着材を、例えばスピンコータ、バーコータ、グラビア印刷機、スリットコータ等により塗布した後、フィルム状の透明基体２１をローラにより貼り合わせる。あるいは、ガラス板の上に、フィルム状のＵＶ発泡タイプの粘着シートをローラにより貼り合わせた後、透明基体２１をローラによって貼り合わせるようにしてもよい。
　次いで、透明基体２１上にフィルタ層２２を形成する。具体的には、透明基体２１上の選択的な領域（表示層３０に対面する領域）に、例えばシアン色のカラーフィルタ２２Ａをパターニングする。続いて、透明基体２１のうちのフィルタ層２２が形成されていない部分（外周部分）をカットして除去する。これは、後述の工程において、フィルタ層２２と表示体とを張り合わせたのち、透明基体２１がＴＦＴの電極エリアにはみ出さないようにするためである。
　次いで、フィルタ層２２上に、例えばＵＶ硬化性の接着剤を塗布したのち、フィルタ層２２を表示体に貼り合わせる。具体的には、まず、ガラス板に支持されたフィルタ層２２を、接着剤を間にして表示体の上面（透明基体３５）に向かい合わせて配置する。なお、表示体の駆動基板１０（詳細には、支持期待１１）には、上述のアライメントマークと係合するアライメントマークを予め形成しておく。この後、それぞれのアライメントマークを、例えばカメラによりモニタリングしながらアライメントを行い、フィルタ層２２と表示体とを重ね合わせ、プレスする。
　続いて、表示体状にフィルタ層２２を仮固定する。具体的には、接着剤を介して重ね合わせられた表示体およびフィルタ層２２に対し、紫外線（ＵＶ）を選択的な領域（ここでは、フィルタ層２２の四隅）にのみ照射し、その部分の接着剤を硬化させる。次いで、仮固定された表示体およびフィルタ層２２の全面に、ＵＶを照射することにより、接着剤の全域を硬化させる。これにより、フィルタ層２２が接着層２３を介して表示体に貼り合わされる。
　最後に、ガラス板を剥離することにより、図1に示した表示装置１が完成する。
［１－３．作用・効果］
（カラー表示動作）
　次に、本実施の形態の表示装置１の動作について説明する。図５（Ａ）～（Ｄ）が、表示装置１の表示動作を説明するためのものである。本実施の形態の表示装置１は、上記のように、表示体として電気泳動素子３０Ａを備えると共に、画素２の一部（サブピクセル２ｎ1，２ｎ2，２ｎ3，２ｎ4のうちの少なくとも１つ）に、ここでは、例えばシアン色のカラーフィルタ２２Ａが配設されている。電気泳動素子３０Ａは、カラーフィルタ２２Ａの色と補色となる色（原色、ここでは、赤色）に着色された泳動粒子３２により赤表示される。本実施の形態では、上述した電気泳動素子３０Ａの表示方法の説明において暗表示が泳動粒子３２の色（赤表示）に相当し、明表示が多孔質層３３による白表示に相当する。
　本実施の形態の表示装置１では、多孔質層３０により反射された外光（白色光）は、表示層３０を射出したのち、カラーフィルタ２２Ａが設けられている領域（ここでは、サブピクセル２ｎ1）では、カラーフィルタ２２Ａを透過する。これにより、サブピクセル２ｎ1では、カラーフィルタ２２Ａに対応する特定波長の光が表示基板２０を経由して外部に放射される。また、カラーフィルタ２２Ａが設けられていない開口２２Ｂの領域では、表示層３０からの射出光（多孔質層３３における反射光）そのものが白色光として外部に放射される。
　まず、例えば、前述の初期状態（表示層３０の全域に対して電圧無印加の状態）として、画素２内において泳動粒子３２が画素電極１５側に局在する場合（図１の状態）について説明する。ここでは、泳動粒子３２が、画素電極１５側（多孔質膜３３と画素電極１５との間の領域；待機領域Ｒ１）に局在し、表示層３０では、多孔質層３３によって泳動粒子３２が遮蔽され、画素２を表示基板２０側から見た場合には、図５（Ｄ）に示した状態となる。この状態では、サブピクセル２ｎ1，２ｎ2，２ｎ3，２ｎ4間において明暗のコントラストが生じていないため画像は表示されず、画素２における表示色は、カラーフィルタ２２Ａの色（シアン色）となる。
　続いて、画像信号に基づいて、選択されたサブピクセル２ｎ1，２ｎ2，２ｎ3，２ｎ4のいずれかに所定の駆動電圧が印加されると、選択されたサブピクセルでは、表示層３０に電界が生じ、泳動粒子３２が画素電極１５側から対向電極３４へ向かって移動する。これにより、画素毎に、絶縁性液体中における泳動粒子３２と多孔質層３３との層状態が変化し、光反射率が変化する。即ち、画素間の反射光量（出射光量）差によるコントラストが生じ、画像が形成される。
　このとき、図５（Ａ）に示したように、選択されたサブピクセルが４サブピクセルからなるうちのカラーフィルタ２２Ａが設けられていないサブピクセルの１つ（例えば、サブピクセル２ｎ4）だった場合には、画素２における表示色は、加法混色により白色（白表示）となる。なお、白表示は、表示基板２０側（表示領域Ｒ２側）における泳動粒子３２の占有面積が、カラーフィルタ２２Ａの配設面積と同程度（１：１程度）であればよい。このため、図５（Ａ）では、泳動粒子３２がカラーフィルタ２２Ａとは対角となるサブピクセルｎ4に存在するようにしたが、これに限らず、サブピクセル２ｎ2あるいはサブピクセル２ｎ3に存在するようにしてもよい。
　また、加法混色による白表示は、画素２内における反射光強度が白色となるようなバランスを有するときである。このため、上記のように面積比を調製するだけでなく、各サブピクセル２ｎ1，２ｎ2，２ｎ3，２ｎ4の光の反射量を調整することでも白表示が可能となる。例えば、カラーフィルタ２２Ａの色の濃さを変えたり、表示面側に移動する泳動粒子３２の数（濃度）を変えることで、画素２内における反射光強度を調整することができる。図２（Ｄ）に示したように、カラーフィルタ２２Ａが４サブピクセルのうち、３サブピクセルに設けられている場合には、サブピクセル２ｎ2，２ｎ3，２ｎ4に設けられたカラーフィルタ２２Ａの反射光と、サブピクセル２ｎ1からの反射光との混色バランスを調整することによって白表示が可能となる。具体的には、例えば、サブピクセル２ｎ2，２ｎ3，２ｎ4のいずれかにおいて泳動粒子３２を表示面側に移動させ、その濃度を調整することで白表示が可能となる。
　また、図５（Ｂ）に示したように、選択されたサブピクセルが、カラーフィルタ２２Ａが設けられているサブピクセル（ここでは、サブピクセル２ｎ1）だった場合には、画素２における表示色は、減法混色により黒表示となる。
　更に、図５（Ｃ）に示したように、画素２を構成するサブピクセル２ｎ1，２ｎ2，２ｎ3，２ｎ4のすべてが選択された場合には、画素２の表示色は泳動粒子３２の色、ここでは赤表示となる。
　このように、本実施の形態における表示装置１を、表示基板２０側から観察すると、明表示状態のサブピクセルと暗表示状態のサブピクセルとが共存すると共に、各サブピクセルから生じた各色光の合成光が視認される。このため、表示装置１全体では、各サブピクセル２ｎ1，２ｎ2，２ｎ3，２ｎ4の合成光による画素２毎の表示色の違いを利用してコントラストが生じると共に、加法混色あるいは減法混色により色調が決定される。このように、サブピクセル２ｎ1，２ｎ2，２ｎ3，２ｎ4からなる画素２毎に表示色が切り替えられ、４色表示がなされる。
　なお、このとき、各画素へ印加される駆動電圧の大きさや印加時間等の制御により、泳動粒子３２の移動量が制御され、これにより各諧調を表現することが可能である。
　一般的に、表示層３０に電気泳動素子を用いた表示装置におけるカラー表示は、例えば、図６に示したように各サブピクセルにＲ，Ｇ，Ｂの３色（図６（Ａ））あるいは白色（Ｗ）を加えた４色（図６（Ｂ））に対応するカラーフィルタ２２０Ｒ，２２０Ｇ，２２０Ｂを表示基板（図示せず）に設けることによって実現されている。
　ところが、単純に画素２００を構成する各サブピクセル２００ｎ1，２００ｎ2，２００ｎ3，２００ｎ4のいずれかにカラーフィルタ２２０Ｒ，２２０Ｇ，２２０Ｂを設けてカラー表示させる場合には、白の反射率が低下し、表示品位が低下してしまう。また、カラーフィルタ２２０Ｒ，２２０Ｇ，２２０Ｂを設けず、泳動粒子を着色した場合には、黒表示ができなくなる。
　これに対して、本実施の形態の表示装置１では、画素２の一部（例えば、サブピクセル２ｎ1）にカラーフィルタ２２Ａを設けると共に、電気泳動素子３０Ａを構成する泳動粒子３２をカラーフィルタ２２Ａの色とは補色の関係にある色となるようにした。これにより、表示装置１は、画素２内に分布する泳動粒子３２の待機領域Ｒ１と表示領域Ｒ２との移動をサブピクセル２ｎ1，２ｎ2，２ｎ3，２ｎ4毎に制御することで４色表示が可能となる。
　具体的には、泳動粒子３２が、サブピクセル２ｎ1，２ｎ2，２ｎ3，２ｎ4のすべての領域において待機領域Ｒ１側に局在している場合には、表示色はカラーフィルタ２２Ａの色（例えば、シアン表示）となる。泳動粒子３２が、カラーフィルタ２２Ａの配設領域（例えば、サブピクセル２ｎ1）以外の１サブピクセル（例えば、サブピクセル２ｎ4）領域において表示領域Ｒ２側に移動している場合には、表示色は白色となる。泳動粒子３２が、カラーフィルタ２２Ａの配設領域（例えば、サブピクセル２ｎ1）において表示領域Ｒ２側に移動している場合には、表示色は黒色となる。泳動粒子３２が、カラーフィルタ２２Ａを含む画素を構成するすべてのサブピクセル２ｎ1，２ｎ2，２ｎ3，２ｎ4の全てにおいて表示領域Ｒ２側に移動している場合には、表示色は泳動粒子の色（例えば、赤色）となる。
　以上のように、本実施の形態では、画素２の一部にカラーフィルタ２２Ａを設けると共に、電気泳動素子３０Ａを構成する泳動粒子３２として、カラーフィルタ２２Ａの色に対して補色に着色された粒子を用い、電気泳動素子３０Ａにおける暗表示をこの泳動粒子３２で行い、明表示を多孔質層３３で行うようにした。これにより、表示装置１は、泳動粒子３２の待機領域Ｒ１と表示領域Ｒ２との移動を、画素２を構成するサブピクセル２ｎ1，２ｎ2，２ｎ3，２ｎ4毎に制御することで４色表示が可能となる。よって、白反射率が高く、表示品位が向上した、多色表示が可能な表示装置を提供することが可能となる。
＜２．適用例＞
　次に、上記実施の形態の表示装置１の適用例について説明する。但し、以下で説明する電子機器の構成はあくまで一例であるため、その構成は適宜変更可能である。
　図７は、電子ブックの外観構成を表している。この電子ブックは、例えば、表示部１１０（表示装置１）および非表示部（筐体）１２０と、操作部１３０とを備えている。操作部１３０は、（Ａ）に示したように非表示部１２０の前面に設けられていてもよいし、（Ｂ）に示したように上面に設けられていてもよい。表示装置１は、図７に示した電子ブックと同様の構成を有するＰＤＡ等に搭載されてもよい。
　図８は、ノート型のパーソナルコンピュータの外観構成を表している。このパーソナルコンピュータは、例えば、本体４１０と、文字等の入力操作用のキーボード４２０と、画像を表示する表示部４３０（表示装置１）とを備えている。
　また、上記実施の形態の表示装置１は、電子掲示板等に適用してもよい。
　以上、実施形態を挙げて説明したが、本開示内容は実施形態等で説明した態様に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、主にカラーフィルタ２２Ａにシアン色を、泳動粒子３２に赤色を用いて４色表示を行う場合について説明したが、両者が補色の関係にある色であれば、他の色でもかまわない。また、上記実施の形態では、画素２を４つのサブピクセルから構成された例を挙げて説明したが、２サブピクセルまたは３サブピクセル、あるいは５サブピクセル以上から構成してもかまわない。
　更に、上記実施の形態では、電気泳動素子３０Ａ（表示層３０）として、絶縁性液体３１、電気泳動素子３２および多孔質層３３を備えた構成を例示したが、表示層３０の構成は、このような多孔質層３３を用いたものに限定されず、電気泳動現象を利用して画素毎に光反射によるコントラスト形成が可能なものであればよい。
　なお、本明細書中に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また、他の効果があってもよい。
　なお、本開示は以下のような構成を取ることも可能である。
（１）各々が電気泳動素子を含む複数の画素を有する表示層と、前記表示層の表示側の、各画素の一部に配設されたカラーフィルタとを備え、各画素における前記電気泳動素子に含まれる泳動粒子および前記カラーフィルタの色は、一方が原色、他方がその補色である表示装置
（２）前記各画素にはそれぞれ独立した画素電極が複数設けられている、前記（１）に記載の表示装置。
（３）前記各画素は少なくとも２副画素から構成されている、前記（１）または（２）に記載の表示装置。
（４）前記泳動粒子および前記カラーフィルタは、一方が赤色であり、他方がシアン色である、前記（１）乃至（３）のいずれかに記載の表示装置。
（５）前記泳動粒子および前記カラーフィルタは、一方が緑色であり、他方がマゼンダ色である、前記（１）乃至（４）のいずれかに記載の表示装置。
（６）前記泳動粒子および前記カラーフィルタは、一方が青色であり、他方が黄色である、前記（１）乃至（５）のいずれかに記載の表示装置。
（７）４色表示が可能な、前記（１）乃至（６）のいずれかに記載の表示装置。
（８）前記表示層と前記カラーフィルタとの間に、前記表示層の側から順に電極、支持基体および接着層を有する、前記（１）乃至（７）のいずれかに記載の表示装置。
（９）前記表示層は、繊維状構造体により形成された多孔質膜と、絶縁性液体とを含む、前記（８）に記載の表示装置。
（１０）各々が電気泳動素子を含む複数の画素を有する表示層と、前記表示層の表示側の、各画素の一部に配設されたカラーフィルタとを備え、各画素における前記電気泳動素子に含まれる泳動粒子および前記カラーフィルタの色は、一方が原色、他方がその補色である表示装置を有する電子機器。
　本出願は、日本国特許庁において２０１４年９月１６日に出願された日本特許出願番号２０１４－１８７４３４号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願の全ての内容を参照によって本出願に援用する。
　当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。

Claims (10)

  1. 　各々が電気泳動素子を含む複数の画素を有する表示層と、
    　前記表示層の表示側の、各画素の一部に配設されたカラーフィルタとを備え、
    　各画素における前記電気泳動素子に含まれる泳動粒子および前記カラーフィルタの色は、一方が原色、他方がその補色である
    　表示装置。
  2. 　前記各画素にはそれぞれ独立した画素電極が複数設けられている、請求項１に記載の表示装置。
  3. 　前記各画素は少なくとも２副画素から構成されている、請求項１に記載の表示装置。
  4. 　前記泳動粒子および前記カラーフィルタは、一方が赤色であり、他方がシアン色である、請求項１に記載の表示装置。
  5. 　前記泳動粒子および前記カラーフィルタは、一方が緑色であり、他方がマゼンダ色である、請求項１に記載の表示装置。
  6. 　前記泳動粒子および前記カラーフィルタは、一方が青色であり、他方が黄色である、請求項１に記載の表示装置。
  7. 　４色表示が可能な、請求項１に記載の表示装置。
  8. 　前記表示層と前記カラーフィルタとの間に、前記表示層の側から順に電極、支持基体および接着層を有する、請求項１に記載の表示装置。
  9. 　前記表示層は、繊維状構造体により形成された多孔質膜と、絶縁性液体とを含む、請求項１に記載の表示装置。
  10. 　各々が電気泳動素子を含む複数の画素を有する表示層と、
    　前記表示層の表示側の、各画素の一部に配設されたカラーフィルタとを備え、
    　各画素における前記電気泳動素子に含まれる泳動粒子および前記カラーフィルタの色は、一方が原色、他方がその補色である
    　表示装置を有する電子機器。
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