(57)【要約】【課題】電気泳動方式を用いた反射型表示素子として、簡単な構成で、明るさと色再現範囲の広さを両立する表示素子を提供する。【解決手段】支持体上または支持体中に配置され、可視領域全体にわたり光を散乱する特性を有し正または負に帯電した第１粒子（白色粒子Ａ，Ｃ，Ｅ）と、可視領域の特定波長領域の光を吸収し且つ前記特定波長領域以外の光を散乱する特性を有し前記第１粒子とは逆極性に帯電した第２粒子（着色粒子Ｂ，Ｄ，Ｆ）と、前記第２粒子が吸収する特定波長領域の光を透過し、それ以外の光は吸収する特性を有する分散媒（分散媒１３，２３，３３）と、を内包する複数のセル（セル１０，２０，３０）と、前記第１粒子及び第２粒子を前記セル内で移動させるために電圧または電流が印加される対向電極（共通電極４、第一電極１Ａ，２Ａ，３Ａ，第二電極１Ｂ，２Ｂ，３Ｂ）と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可視領域全体にわたり光を散乱する特性を有し正または負に帯電した第１粒子と、可視領域の特定波長領域の光を吸収し且つ前記特定波長領域以外の光を散乱する特性を有し前記第１粒子とは逆極性に帯電した第２粒子が、前記第２粒子が吸収する特定波長領域の光を透過し、それ以外の光は吸収する特性を有する分散媒中に分散されてなることを特徴とする電気泳動液。
【請求項２】
可視領域全体にわたり光を散乱する特性を有し正または負に帯電した第１粒子と、可視光領域の特定波長領域の光を吸収する特性を有し前記第１粒子とは逆極性に帯電した第２粒子と、可視領域全体にわたり光を散乱する特性を有し第２粒子と同極性に帯電した第３粒子が、前記第２粒子が吸収する特定波長領域の光は透過し、それ以外の光は吸収する特性を有する分散媒中に分散されてなることを特徴とする電気泳動液。
【請求項３】
支持体上または支持体中に配置され、請求項１に記載の電気泳動液を内包する複数のセルと、
前記第１粒子及び第２粒子を前記セル内で移動させるために電圧または電流が印加される対向電極と、
を備えることを特徴とする表示素子。
【請求項４】
前記対向電極は、前記支持体の視野側に配置され、前記複数のセルの共通の電極となる透明な共通電極と、前記セルを挟んで共通電極とは反対側であって、該セルごとに設けられた複数の個別電極と、で構成され、
前記個別電極は、相対的に小さな表面積を有する第一電極と、相対的に大きな表面積を有する第二電極の２種類の電極からなることを特徴とする請求項３に記載の表示素子。
【請求項５】
前記対向電極に電圧または電流を印加して、前記第１粒子が前記第２粒子に比べて前記共通電極に近い位置に存在する第一の状態、前記第２粒子が前記第１粒子に比べて前記共通電極に近い位置に存在する第二の状態、前記第１粒子が前記第一電極に近い位置に存在し前記第２粒子が前記第二電極に近い位置に存在する第三の状態、前記第２粒子が前記第一電極に近い位置に存在し前記第１粒子が前記第二電極に近い位置に存在する第四の状態、あるいは前記第一の状態から第四の状態までの４つの状態相互間の中間状態のいずれかの状態として、それぞれ異なる色相を表示することを特徴とする請求項４に記載の表示素子。
【請求項６】
前記セルは、前記第１粒子としてのＡ粒子と、可視領域の第１特定波長領域の光を吸収し且つ前記第１特定波長領域以外の光を散乱する特性を有しＡ粒子とは逆極性に帯電した前記第２粒子としてのＢ粒子と、前記Ｂ粒子が吸収する第１特定波長領域の光を透過し、それ以外の光は吸収する特性を有する分散媒と、を内包する第１のセルと、
前記第１粒子としてのＣ粒子と、可視領域の第２特定波長領域の光を吸収し且つ前記第２特定波長領域以外の光を散乱する特性を有しＣ粒子とは逆極性に帯電した前記第２粒子としてのＤ粒子と、前記Ｄ粒子が吸収する第２特定波長領域の光を透過し、それ以外の光は吸収する特性を有する分散媒と、を内包する第２のセルと、
前記第１粒子としてのＥ粒子と、可視領域の第３特定波長領域の光を吸収し且つ前記第３特定波長領域以外の光を散乱する特性を有しＥ粒子とは逆極性に帯電した前記第２粒子としてのＦ粒子と、前記Ｆ粒子が吸収する第３特定波長領域の光を透過し、それ以外の光は吸収する特性を有する分散媒と、を内包する第３のセルと、の３種類のセルからなることを特徴とする請求項３に記載の表示素子。
【請求項７】
前記対向電極は、前記支持体の視野側に配置され、前記３種類のセルの共通の電極となる透明な共通電極と、前記セルを挟んで共通電極とは反対側であって、該セルごとに設けられた複数の個別電極と、で構成され、
前記個別電極は、相対的に小さな表面積を有する第一電極と、相対的に大きな表面積を有する第二電極の２種類の電極からなることを特徴とする請求項６に記載の表示素子。
【請求項８】
前記第１のセルについて対向電極に電圧または電流を印加して、Ａ粒子がＢ粒子に比べて前記共通電極に近い位置に存在する第一の状態、Ｂ粒子がＡ粒子に比べて前記共通電極に近い位置に存在する第二の状態、Ａ粒子が前記第一電極に近い位置に存在しＢ粒子が前記第二電極に近い位置に存在する第三の状態、Ｂ粒子が前記第一電極に近い位置に存在しＡ粒子が前記第二電極に近い位置に存在する第四の状態、あるいは前記第一の状態から第四の状態までの４つの状態相互間の中間状態のいずれかの状態とし、
前記第２のセルについて対向電極に電圧または電流を印加して、Ｃ粒子がＤ粒子に比べて前記共通電極に近い位置に存在する第五の状態、Ｄ粒子がＣ粒子に比べて前記共通電極に近い位置に存在する第六の状態、Ｃ粒子が前記第一電極に近い位置に存在しＤ粒子が前記第二電極に近い位置に存在する第七の状態、Ｄ粒子が前記第一電極に近い位置に存在しＣ粒子が前記第二電極に近い位置に存在する第八の状態、あるいは前記第五の状態から第八の状態までの４つの状態相互間の中間状態のいずれかの状態とし、
前記第３のセルについて対向電極に電圧または電流を印加して、Ｅ粒子がＦ粒子に比べて前記共通電極に近い位置に存在する第九の状態、Ｆ粒子がＥ粒子に比べて前記共通電極に近い位置に存在する第十の状態、Ｅ粒子が前記第一電極に近い位置に存在しＦ粒子が前記第二電極に近い位置に存在する第十一の状態、Ｆ粒子が前記第一電極に近い位置に存在しＥ粒子が前記第二電極に近い位置に存在する第十二の状態、あるいは前記第九の状態から第十二の状態までの４つの状態相互間の中間状態のいずれかの状態として、
前記３種類のセルそれぞれにおける４の状態およびその中間状態のいずれかの３つの状態の組み合わせにより表示素子の色相が決定されることを特徴とする請求項７に記載の表示素子。
【請求項９】
支持体上または支持体中に配置され、請求項２に記載の電気泳動液を内包する複数のセルと、
前記第１粒子、第２粒子及び第３粒子を前記セル内で移動させるために電圧または電流が印加される対向電極と、
を備えることを特徴とする表示素子。
【請求項１０】
前記対向電極は、前記支持体の視野側に配置され、前記複数のセルの共通の電極となる透明な共通電極と、前記セルを挟んで共通電極とは反対側であって、該セルごとに設けられた複数の個別電極と、で構成され、
前記個別電極は、相対的に小さな表面積を有する第一電極と、相対的に大きな表面積を有する第二電極の２種類の電極からなることを特徴とする請求項９に記載の表示素子。
【請求項１１】
前記対向電極に電圧または電流を印加して、前記第１粒子が前記第２粒子及び第３粒子に比べて前記共通電極に近い位置に存在する第一の状態、前記第２粒子及び第３粒子が前記第１粒子に比べて前記共通電極に近い位置に存在する第二の状態、前記第１粒子が前記第一電極に近い位置に存在し前記第２粒子及び第３粒子が前記第二電極に近い位置に存在する第三の状態、前記第２粒子及び第３粒子が前記第一電極に近い位置に存在し前記第１粒子が前記第二電極に近い位置に存在する第四の状態、あるいは前記第一の状態から第四の状態までの４つの状態相互間の中間状態のいずれかの状態として、それぞれ異なる色相を表示することを特徴とする請求項１０に記載の表示素子。
【請求項１２】
前記セルは、前記第１粒子としてのａ粒子と、可視領域の第１特定波長領域の光を吸収する特性を有しａ粒子とは逆極性に帯電した前記第２粒子としてのｂ粒子と、前記第３粒子としてのｃ粒子と、前記ｂ粒子が吸収する第１特定波長領域の光を透過し、それ以外の光は吸収する特性を有する分散媒と、を内包する第１のセルと、
前記第１粒子としてのｄ粒子と、可視領域の第２特定波長領域の光を吸収する特性を有しｄ粒子とは逆極性に帯電した前記第２粒子としてのｅ粒子と、前記第３粒子としてのｆ粒子と、前記ｅ粒子が吸収する第２特定波長領域の光を透過し、それ以外の光は吸収する特性を有する分散媒と、を内包する第２のセルと、
前記第１粒子としてのｇ粒子と、可視領域の第３特定波長領域の光を吸収する特性を有しｇ粒子とは逆極性に帯電した前記第２粒子としてのｈ粒子と、前記第３粒子としてのｉ粒子と、前記ｈ粒子が吸収する第３特定波長領域の光を透過し、それ以外の光は吸収する特性を有する分散媒と、を内包する第３のセルと、の３種類のセルからなることを特徴とする請求項９に記載の表示素子。
【請求項１３】
前記対向電極は、前記支持体の視野側に配置され、前記３種類のセルの共通の電極となる透明な共通電極と、前記セルを挟んで共通電極とは反対側であって、該セルごとに設けられた複数の個別電極と、で構成され、
前記個別電極は、相対的に小さな表面積を有する第一電極と、相対的に大きな表面積を有する第二電極の２種類の電極からなることを特徴とする請求項１２に記載の表示素子。
【請求項１４】
前記第１のセルについて対向電極に電圧または電流を印加して、ａ粒子がｂ粒子及びｃ粒子に比べて前記共通電極に近い位置に存在する第一の状態、ｂ粒子及びｃ粒子がａ粒子に比べて前記共通電極に近い位置に存在する第二の状態、ａ粒子が前記第一電極に近い位置に存在しｂ粒子及びｃ粒子が前記第二電極に近い位置に存在する第三の状態、ｂ粒子及びｃ粒子が前記第一電極に近い位置に存在しａ粒子が前記第二電極に近い位置に存在する第四の状態、あるいは前記第一の状態から第四の状態までの４つの状態相互間の中間状態のいずれかの状態とし、
前記第２のセルについて対向電極に電圧または電流を印加して、ｄ粒子がｅ粒子及びｆ粒子に比べて前記共通電極に近い位置に存在する第五の状態、ｅ粒子及びｆ粒子がｄ粒子に比べて前記共通電極に近い位置に存在する第六の状態、ｄ粒子が前記第一電極に近い位置に存在しｅ粒子及びｆ粒子が前記第二電極に近い位置に存在する第七の状態、ｅ粒子及びｆ粒子が前記第一電極に近い位置に存在しｄ粒子が前記第二電極に近い位置に存在する第八の状態、あるいは前記第五の状態から第八の状態までの４つの状態相互間の中間状態のいずれかの状態とし、
前記第３のセルについて対向電極に電圧または電流を印加して、ｇ粒子がｈ粒子及びｉ粒子に比べて前記共通電極に近い位置に存在する第九の状態、ｈ粒子及びｉ粒子がｇ粒子に比べて前記共通電極に近い位置に存在する第十の状態、ｇ粒子が前記第一電極に近い位置に存在しｈ粒子及びｉ粒子が前記第二電極に近い位置に存在する第十一の状態、ｈ粒子及びｉ粒子が前記第一電極に近い位置に存在しｇ粒子が前記第二電極に近い位置に存在する第十二の状態、あるいは前記第九の状態から第十二の状態までの４つの状態相互間の中間状態のいずれかの状態として、
前記３種類のセルそれぞれにおける４の状態およびその中間状態のいずれかの３つの状態の組み合わせにより表示素子の色相が決定されることを特徴とする請求項１３に記載の表示素子。
【請求項１５】
前記分散媒は、分散媒用液体、および特定波長領域を吸収しそれ以外の光は透過する染料で構成されていることを特徴とする請求項３〜１４のいずれかに記載の表示素子。
【請求項１６】
前記分散媒は、分散媒用液体、および特定波長領域を吸収しそれ以外の光は透過する中性もしくは弱帯電の粒子で構成されていることを特徴とする請求項３〜１４のいずれかに記載の表示素子。
【請求項１７】
前記第２粒子の有する色相と分散媒の有する色相との組み合わせが、イエロー色と青色、マゼンタ色と緑色、シアン色と赤色のいずれかであることを特徴とする請求項３〜１６のいずれかに記載の表示素子。
【請求項１８】
前記第２粒子の有する色相と分散媒の有する色相との組み合わせが、青色とイエロー色、緑色とマゼンタ色、赤色とシアン色のいずれかであることを特徴とする請求項３〜１６のいずれかに記載の表示素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動液、及び該電気泳動液を用いた、電子辞書、電子ブック、値札、書き換え可能な掲示板、公告宣伝ポスターなどの表示素子に関し、特に、カラーの文書情報の表示に適した反射型の表示素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
文字や静止画、動画等の所謂画像の表示用端末としては、ＣＲＴや液晶ディスプレイが広く用いられている。これらはデジタルデータを瞬時に表示し、書き換えることができるが、装置を常に持ち歩くことは容易ではない。また、自発光デバイスであるため長時間の作業では眼が疲労することや、電源をオフにすると表示が維持されないなどの難点がある。一方、文字や静止画を書類などとして配布や保存するときは、プリンタにて紙媒体に記録される。この紙媒体は、いわゆるハードコピーとして、広く使用されている。ハードコピーは多重散乱による反射を見ることになるので、自発光デバイスより視認性がよく、疲れにくい。また、軽量でハンドリングに優れていることから、自由な姿勢で読むことができる。しかし、ハードコピーは使用された後は廃棄される。一部はリサイクルされるが、そのリサイクルには、多くの労力と費用を要するなど省資源の点からは課題がある。近年、情報機器の発達に伴い、書類作成などの情報の処理をコンピュータ上で行うようになり、表示用端末上で文章を読む機会が大幅に増えている。
【０００３】
このような状況において、ディスプレイとハードコピーの両方の長所を持った書き換えが可能で、かつ読むという行為に適した、ペーパーライクな表示媒体へのニーズが高まっている。最近は、高分子分散型液晶、双安定性コレステリック液晶、エレクトロクロミック素子、電気泳動素子等を用いた表示媒体が、反射型で明るい表示ができ、かつメモリー性のある表示媒体として注目されている。中でも電気泳動素子を用いた表示媒体は、表示品質、表示動作時の消費電力の点で優れており、種々の発明が開示されている。
【０００４】
例えば、特許文献１では、フルカラー反射ディスプレイが提案されている。このフルカラー反射ディスプレイは、電気泳動の３つのサブピクセルを使用し、各サブピクセルは、視覚的に異なる３種の粒子を含むカプセルを備える構成となっている。また、視野側と反対側に位置する個別電極は複数の電極から構成され、サブピクセルに含まれる粒子は１〜３種類の色相を有する粒子から構成され、粒子を分散させる分散媒は透明であるか染色あるいは着色されている構成である。また、個別電極は必要に応じて着色されるか、もしくは透明な個別電極の裏面にカラーの反射板が配置されている。このディスプレイ素子は、電気信号の、少なくとも１つのカプセルへの適用に応答して視覚的ディスプレイを示すことが可能である。
【０００５】
なお、特許文献１に記載の発明の内容は多岐に渡っているが、とくに重要な構成が３つある。
まず、第一の構成が、特許文献１の図３Ｆ〜図３Ｉに示されている。この構成は、図３Ｆの例をとって説明すると、透明な分散媒中に、負の帯電特性を有する白色粒子Ｗと正の帯電を有する赤色粒子Ｒがセル中に分散されており、セルの視野側には共通電極４２が、セルの視野と反対側のセルの両端には、個別電極３５及び、個別電極４５が配置されている。また個別電極の下部には、青緑色に着色された基質６０が配置されている。この構成においては共通電極４２に正の電圧、個別電極３５および４５に負の電圧が印加される場合は白色粒子Ｗが共通電極４２側に移動し、視野側からは白色に見える（特許文献１の図３Ｆに相当）。また、共通電極４２に負の電圧、個別電極３５および４５に正の電圧が印加される場合は赤色粒子Ｒが共通電極４２側に移動し、視野側からは赤色に見える（特許文献１の図３Ｇに相当）。また、共通電極４２がアース電位、個別電極３５が正の電位、個別電極４５に負の電圧が印加される場合は、赤色粒子Ｒが個別電極４５側に、白色粒子Ｗが個別電極３５に移動する。この場合、個別電極がセルの両端に位置しているため、セルの中央部移動では白色粒子Ｗ、赤色粒子Ｒが存在しないため、基質６０の色が視野側から認識されるとしている（特許文献１の図３Ｈに相当）。また、この構成の色相の異なるセルを３種類並べた構成が特許文献１の図３Ｉに示されている。この構成においては、各セルで、白色、カラーの粒子の色、基質色の３つの色は表現できるが、上記の説明から判るように、黒色は表現できない。従って、文書情報など、白黒のコントラストが求められる表示素子には適さないという欠点を持っていた。
【０００６】
つぎに、第二の構成が、特許文献１の図３Ｌもしくは図３Ｍに示されている。図３Ｌの構成においては、セルで区切られた領域の視野側に共通電極４２、他方に個別電極３５、４５が配置され、セル２２の中には青緑色に着色された懸濁流体６２と、懸濁流体中には、正電荷を帯びた赤色粒子Ｒと、負電荷を帯びた白色粒子Ｗが分散されている。この構成において、視野側から見える基本的な色相は、白色粒子Ｗが共通電極側に存在する白の状態（第一の状態）、赤色粒子Ｒが共通電極側に存在する赤の状態（第二の状態）、赤粒子が個別電極４５側に存在し、白粒子が個別電極３５側に存在することにより、視野側からは青緑色の懸濁流体が見える青緑の状態（第三の状態）の三種類の基本的な色相が存在すると明細書に記載されている。また、図３Ｍでは図３Ｌの懸濁流体６２の代わりに、透明な懸濁流体と青緑色の中性粒子Ｃから構成されるが、視野側から見える基本的な色相は、図３Ｌと同等であり、三種類の基本的な色相が存在すると明細書に記載されている。フルカラーの表示を行なう場合には、特許文献１の図３Ｉに示された図に準拠して、粒子や懸濁流体の色が異なる三種類のセルもしくはマイクロカプセル、より具体的には、例えば、青緑色に着色された懸濁流体６２と正電荷を帯びた赤色粒子Ｒと負電荷を帯びた白色粒子Ｗを内包する第一のセル、マゼンタ色に着色された懸濁流体６２と正電荷を帯びた緑粒子Ｇと負電荷を帯びた白色粒子Ｗを内包する第二のセル、イエロー色に着色された懸濁流体６２と正電荷を帯びた青色粒子Ｂと負電荷を帯びた白色粒子Ｗを内包する第三のセルを規則的に並べる事により実施されると推測される。しかしながら、特許文献１においては一つのセルもしくはマイクロセルで表示可能な色相は三種類であるため、三種類のセルもしくはマイクロカプセルを並べても表示できる色再現範囲は限定される。例えば、上記の三種類のセルを用いて白地に黒の文字を表示させる場合、特許文献１の図３Ｌもしくは図３Ｍの構成では黒に該当する色相が無い為、黒の表示ができないという欠点を有する。また、上記の構成の白色粒子Ｗに代えて負電荷を帯びた黒色粒子を用いれば黒の色相を表現できるが、この場合は白の表示ができないという欠点を有する。尚、特許文献１の図３Ｌまたは図３Ｍにおいては、青緑色に着色された懸濁流体もしくは青色の中性粒子Ｃがセルもしくはマイクロカプセル中に存在し、正電荷を帯びた赤色粒子Ｒが個別電極４５近傍に位置し、負電荷を帯びた白色粒子Ｗが個別電極３５近傍に位置する場合は、共通電極側からは青緑色に見えると記載されている。これは懸濁流体または中性の青緑色粒子が青緑色以外の光は吸収し、青緑色の光は反射することを示している。なお後述するが、本発明での着色分散媒は、特許文献１の懸濁流体とは異なり、特定の波長の光を吸収し、その他の光は透過することを特徴としている。この特徴により、従来では１つのセルで最大３色までしか基本的な色相が無いのに対し、本発明では４色の基本的な色相が表現可能になった。この特徴が特許文献１との重要な違いである。
【０００７】
また、第三の構成が、特許文献１の図３Ｅに示されている。この構成においては、３つのサブピクセルカプセル２２、２２’および２２’’はそれぞれ、透明な分散流体に分散された白色粒子５０、５０’、５０’’を含む。各サブピクセルカプセル２２、２２’および２２’’は、視野側に配置された透明の電極４２、４２’、４２’’、視野側とは反対の側に配置された小さい面積を有する不透明な電極３０、３０’および３０’’、ならびに視野側とは反対の側に配置された大きい面積を有する透明な電極４０、４０’および４０’’およびその下に配置されたカラーフィルター６０、６０’、６０’’、および反射板基質７０を有する。この構成においては白色粒子が小さい面積を有する不透明な電極３０、３０’および３０’’の上にありカラーフィルターの色を表現する第一の状態と、分散媒中に均一に分散しているか、白粒子が視野側に配置された透明の電極４２、４２’、４２’’近傍に位置しているか、視野側とは反対の側に配置された大きい面積を有する透明な電極４０、４０’および４０’’近傍に位置し、白色を表現する第二の状態の、二種類の基本的な色相が存在すると明細書に記載されている。従って、この場合においても、黒に該当する色相が無い為、黒の表示ができないという欠点を有する。また、上記の構成の白色粒子に代えて黒色粒子を用いれば黒の色相を表現できるが、この場合は白の表示ができないという欠点を有する。
【０００８】
また、特許文献２では、電極間に電気光学層を備える電気光学装置が提案されている。この電気光学層は、電気泳動液として分散媒及び該分散媒中に含有される粒子を含んでおり、前記粒子は第１の色に着色され、前記分散媒は第２の色に着色されてなり、第１の色と第２の色は互いに補色の関係にあるものである。この発明においては、分散粒子が視野側の電極近傍にある場合には、分散粒子の色相が視野側から認識され、分散粒子が視野側と反対側の電極近傍にある場合には、視野側から入射した光は、まず分散媒で特定波長の光が吸収され、分散媒で吸収されなかった波長の光は、分散媒による光の吸収と分散粒子による光の吸収が補色関係にあるため、分散粒子で吸収される。従って、視野側に反射される光が無い為、黒く見えるようになる。しかしながら、この構成においては、黒は表示できるが、白を表示したい場合は、分散粒子の色を白、分散媒の色を黒とする必要があり、カラーの表示ができなかった。また、この構成においても、一つのセルもしくはマイクロセルで表示可能な色相は二種類であるため、三種類のセルもしくはマイクロカプセルを並べても表示できる色再現範囲は限定されていた。
【０００９】
すなわち、前記特許文献１，２の２つの従来技術においては、白を表示する構成を持つ場合は黒もしくはカラーの表示ができず、黒を表示する構成を持つ場合は、白を表示できないという欠点があった。従って、文書情報など、白黒の文字とカラーの色必要な情報の場合、白の明るさと白黒のコントラストが損なわれるという欠点を有する。
【００１０】
また、特許文献３では、透光性溶媒中に帯電性と色の異なる２種類の粒子を分散した電気泳動インクを単位セル中に充填する方式が提案されている。視野側には透明な共通電極、視野と反対側には、積層された下部個別電極および上部個別電極が配置され、視野と反対側には、電極の無い第一の開口部、第二の開口部が設けられている。この構成により、二種類の粒子で吸収される色、負帯電の粒子で吸収される色、正帯電の粒子で吸収される色、個別電極から反射される色の４つの色が一つのセルで表現できると記載されている。しかしながら、この構成は、個別電極が上下の積層構造になり、また、個別電極近傍に、２つの開口部を設ける構成になっていて、構成が非常に複雑であり、ＴＦＴを用いて駆動することを想定した場合、ＴＦＴの構造が非常に複雑になり、コスト高になるという欠点を有する。
【００１１】
また、特許文献４では、単位セル中に表示電極が１層の場合にはこれらを積層し、また単位セル中に表示電極が複数存在する場合には、観察者から見て重なり合うように配置して、表示電極を多層形成した電気泳動表示装置が提案されている。その表示電極上に泳動し堆積する着色泳動粒子は透光性であって、観察者にとって減法混色原理によって表示色を形成するものであり、この構成においては、色相の異なる二種類のセルを積層することにより、減法混色原理をもちいてフルカラーを表現することが可能になる。しかしながら、この構成においては、表示素子を積層構造にする必要があるため、（１）素子構成が複雑になりコストが高くなる、（２）表示素子をＴＦＴで駆動する場合は、各層ごとにＴＦＴが必要になり、ＴＦＴ自体が透明でないと光を遮断してしまう、（３）視野側の透明電極が分割されており、表示方法が複雑になる、など、実用化する上での本質的な欠点を有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
以上のように、従来技術では、一つのセルまたはマイクロカプセルで表現可能な色相が多くても三状態であったため、色相の異なる三種類のセルを並置しても、表現できる色範囲は限定されていた。また、二種類のセルを積層する構成や、個別電極を積層構造にする構成では、表示素子の構造が複雑になり、また、二種類のセルを積層する構成ではＴＦＴ駆動に適していないなどの欠点があった。
【００１３】
本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、１種類の液で表現可能な基本的な色相を増やし、表現可能な色再現範囲が広がる電気泳動液を提供し、該電気泳動液を用いた反射型表示素子として、簡単な構成で、明るさと色再現範囲の広さを両立する表示素子を提供することを目的とする。また、色相の異なる三種類のセルを並置する方法でカラーを表示する場合においても、明るい白色と濃度の高い黒色を表現でき、文字の表示に適する電気泳動液を用いた表示素子を提供すると共に、カラーを表示する場合でも、従来の色相の異なる三種類のセルを並置する場合に比べて、色再現範囲の広い反射型の表示素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
出願人は、別途出願した特開２００９−９０９２号明細書において、溶媒中に光学特性及び帯電特性が異なる三種類の分散粒子が分散した電気泳動液であって、第一の分散粒子は電荷がなく、第二の分散粒子は電荷が正の電気泳動粒子であり、第三の分散粒子は電荷が負の電気泳動粒子であることを特徴とする電気泳動液を提案している（以下、発明Ａと称する）。具体的には、第一の電荷の無い分散性粒子は白色、第二の正電荷をもつ分散粒子はシアン、イエロー、マゼンタのいずれかの色、第三の負電荷をもつ分散粒子は黒色を有している。フルカラーを表示させるためには、第二の分散粒子の色が異なる三種類のセルを規則的に配置し三種類のセルの色相を組み合わせる事により、所望のカラーを表現するものである。この発明においては、特許文献１や特許文献２とは異なり、白表示、黒表示の色相が表現でき、かつ、カラーの色相も表現できるという特徴を持つ。しかしながら、発明Ａでは、一つのセルで表示可能な色相は三種類であるため、三種類のセルもしくはマイクロカプセルを並べても表示できる色再現範囲は限定される。例えば、赤の色相を表現する場合、もともと赤の分散粒子が存在しないため、赤の吸収波長である４００ｎｍから６００ｎｍの一部を吸収するイエロー（４００ｎｍ〜５００ｎｍの光を吸収）とマゼンタ（５００ｎｍ〜６００ｎｍの光を吸収）の粒子が視野側の電極にある場合で色相を表現することになる。しかし、理想的には、三種類のセル全てで赤の吸収波長の光を吸収するのが望ましいため、非常に薄い赤色にならざるを得ない。緑色、青色を表現する場合にも同様に、非常に薄い緑色、非常に薄い青色しか表現できない。一方で、マゼンタの色相を表現する場合、マゼンタの色相を有する分散粒子を内包するセルはマゼンタの色相を呈するが、並置してあるイエローの色相を有する分散粒子を内包するセルおよびシアンの色相を有する分散粒子を内包するセルではマゼンタの色相を表現できないため、白または黒を表現せざるを得ない。従って、全体として非常に薄いマゼンタもしくは黒ずんだマゼンタにならざるを得ない。シアン色、イエロー色を表現する場合にも同様に、非常に薄いシアン色、非常に薄いイエロー色か、黒ずんだシアン色、黒ずんだイエロー色しか表現できなかった。
【００１５】
そこで、発明者らは、表現可能な基本的な色相を増やし、表現可能な色再現範囲が広げるべく鋭意検討を行い、本発明を成すに至った。すなわち、前記課題を解決するために提供する本発明は、以下の通りである。
〔１〕  可視領域全体にわたり光を散乱する特性を有し正または負に帯電した第１粒子（白色粒子Ａ，Ｃ，Ｅ）と、可視領域の特定波長領域の光を吸収し且つ前記特定波長領域以外の光を散乱する特性を有し前記第１粒子とは逆極性に帯電した第２粒子（着色粒子Ｂ，Ｄ，Ｆ）が、前記第２粒子が吸収する特定波長領域の光を透過し、それ以外の光は吸収する特性を有する分散媒（分散媒１３，２３，３３）中に分散されてなることを特徴とする電気泳動液（第１の構成例、図１）。
〔２〕  可視領域全体にわたり光を散乱する特性を有し正または負に帯電した第１粒子（白色負帯電粒子ａ，ｄ，ｇ）と、可視光領域の特定波長領域の光を吸収する特性を有し前記第１粒子とは逆極性に帯電した第２粒子（着色正帯電粒子ｂ，ｅ，ｈ）と、可視領域全体にわたり光を散乱する特性を有し第２粒子と同極性に帯電した第３粒子（白色正帯電粒子ｃ，ｆ，ｉ）が、前記第２粒子が吸収する特定波長領域の光は透過し、それ以外の光は吸収する特性を有する分散媒（分散媒２１３，２２３，２３３）中に分散されてなることを特徴とする電気泳動液（第２の構成例、図９）。
〔３〕  支持体上または支持体中に配置され、前記〔１〕に記載の電気泳動液を内包する複数のセル（セル１０，２０，３０）と、前記第１粒子及び第２粒子を前記セル内で移動させるために電圧または電流が印加される対向電極（共通電極４、第一電極１Ａ，２Ａ，３Ａ、第二電極１Ｂ，２Ｂ，３Ｂ）と、を備えることを特徴とする表示素子（表示素子１００、図１）。
〔４〕  前記対向電極は、前記支持体の視野側に配置され、前記複数のセルの共通の電極となる透明な共通電極（共通電極４）と、前記セルを挟んで共通電極とは反対側であって、該セルごとに設けられた複数の個別電極と、で構成され、前記個別電極は、相対的に小さな表面積を有する第一電極（第一電極１Ａ，２Ａ，３Ａ）と、相対的に大きな表面積を有する第二電極（第二電極１Ｂ，２Ｂ，３Ｂ）の２種類の電極からなることを特徴とする前記〔３〕に記載の表示素子。
〔５〕  前記対向電極に電圧または電流を印加して、前記第１粒子（白色粒子Ａ）が前記第２粒子（イエロー色粒子Ｂ）に比べて前記共通電極（共通電極４）に近い位置に存在する第一の状態（図２（ａ））、前記第２粒子が前記第１粒子に比べて前記共通電極に近い位置に存在する第二の状態（図２（ｂ））、前記第１粒子が前記第一電極に近い位置に存在し前記第２粒子が前記第二電極に近い位置に存在する第三の状態（図２（ｃ））、前記第２粒子が前記第一電極に近い位置に存在し前記第１粒子が前記第二電極に近い位置に存在する第四の状態（図２（ｄ））、あるいは前記第一の状態から第四の状態までの４つの状態相互間の中間状態のいずれかの状態として、それぞれ異なる色相を表示することを特徴とする前記〔４〕に記載の表示素子。
〔６〕  前記セルは、前記第１粒子としてのＡ粒子（白色粒子Ａ）と、可視領域の第１特定波長領域の光を吸収し且つ前記第１特定波長領域以外の光を散乱する特性を有しＡ粒子とは逆極性に帯電した前記第２粒子としてのＢ粒子（イエロー色粒子Ｂ）と、前記Ｂ粒子が吸収する第１特定波長領域の光を透過し、それ以外の光は吸収する特性を有する分散媒（青色分散媒１３）と、を内包する第１のセル（第１のセル１０）と、前記第１粒子としてのＣ粒子（白色粒子Ｃ）と、可視領域の第２特定波長領域の光を吸収し且つ前記第２特定波長領域以外の光を散乱する特性を有しＣ粒子とは逆極性に帯電した前記第２粒子としてのＤ粒子（マゼンタ色粒子Ｄ）と、前記Ｄ粒子が吸収する第２特定波長領域の光を透過し、それ以外の光は吸収する特性を有する分散媒（緑色分散媒２３）と、を内包する第２のセル（第２のセル２０）と、前記第１粒子としてのＥ粒子（白色粒子Ｅ）と、可視領域の第３特定波長領域の光を吸収し且つ前記第３特定波長領域以外の光を散乱する特性を有しＥ粒子とは逆極性に帯電した前記第２粒子としてのＦ粒子（シアン色粒子Ｆ）と、前記Ｆ粒子が吸収する第３特定波長領域の光を透過し、それ以外の光は吸収する特性を有する分散媒（赤色分散媒３３）と、を内包する第３のセル（第３のセル３０）と、の３種類のセルからなることを特徴とする前記〔３〕に記載の表示素子。
〔７〕  前記対向電極は、前記支持体の視野側に配置され、前記３種類のセルの共通の電極となる透明な共通電極と、前記セルを挟んで共通電極とは反対側であって、該セルごとに設けられた複数の個別電極と、で構成され、前記個別電極は、相対的に小さな表面積を有する第一電極と、相対的に大きな表面積を有する第二電極の２種類の電極からなることを特徴とする前記〔６〕に記載の表示素子。
〔８〕  前記第１のセルについて対向電極に電圧または電流を印加して、Ａ粒子がＢ粒子に比べて前記共通電極に近い位置に存在する第一の状態、Ｂ粒子がＡ粒子に比べて前記共通電極に近い位置に存在する第二の状態、Ａ粒子が前記第一電極に近い位置に存在しＢ粒子が前記第二電極に近い位置に存在する第三の状態、Ｂ粒子が前記第一電極に近い位置に存在しＡ粒子が前記第二電極に近い位置に存在する第四の状態、あるいは前記第一の状態から第四の状態までの４つの状態相互間の中間状態のいずれかの状態とし、前記第２のセルについて対向電極に電圧または電流を印加して、Ｃ粒子がＤ粒子に比べて前記共通電極に近い位置に存在する第五の状態、Ｄ粒子がＣ粒子に比べて前記共通電極に近い位置に存在する第六の状態、Ｃ粒子が前記第一電極に近い位置に存在しＤ粒子が前記第二電極に近い位置に存在する第七の状態、Ｄ粒子が前記第一電極に近い位置に存在しＣ粒子が前記第二電極に近い位置に存在する第八の状態、あるいは前記第五の状態から第八の状態までの４つの状態相互間の中間状態のいずれかの状態とし、前記第３のセルについて対向電極に電圧または電流を印加して、Ｅ粒子がＦ粒子に比べて前記共通電極に近い位置に存在する第九の状態、Ｆ粒子がＥ粒子に比べて前記共通電極に近い位置に存在する第十の状態、Ｅ粒子が前記第一電極に近い位置に存在しＦ粒子が前記第二電極に近い位置に存在する第十一の状態、Ｆ粒子が前記第一電極に近い位置に存在しＥ粒子が前記第二電極に近い位置に存在する第十二の状態、あるいは前記第九の状態から第十二の状態までの４つの状態相互間の中間状態のいずれかの状態として、前記３種類のセルそれぞれにおける４の状態およびその中間状態のいずれかの３つの状態の組み合わせにより表示素子の色相が決定されることを特徴とする前記〔７〕に記載の表示素子。
〔９〕  支持体上または支持体中に配置され、前記〔２〕に記載の電気泳動液を内包する複数のセル（セル２１０，２２０，２３０）と、前記第１粒子（白色負帯電粒子ａ，ｄ，ｇ）、第２粒子（着色正帯電粒子ｂ，ｅ，ｈ）及び第３粒子（白色正帯電ｃ，ｆ，ｉ）を前記セル内で移動させるために電圧または電流が印加される対向電極（共通電極４、第一電極１Ａ，２Ａ，３Ａ、第二電極１Ｂ，２Ｂ，３Ｂ）と、を備えることを特徴とする表示素子（表示素子２００、図９）。
〔１０〕  前記対向電極は、前記支持体の視野側に配置され、前記複数のセルの共通の電極となる透明な共通電極（共通電極４）と、前記セルを挟んで共通電極とは反対側であって、該セルごとに設けられた複数の個別電極と、で構成され、前記個別電極は、相対的に小さな表面積を有する第一電極（第一電極１Ａ，２Ａ，３Ａ）と、相対的に大きな表面積を有する第二電極（第二電極１Ｂ，２Ｂ，３Ｂ）の２種類の電極からなることを特徴とする前記〔９〕に記載の表示素子。
〔１１〕  前記対向電極に電圧または電流を印加して、前記第１粒子（白色負帯電粒子ａ）が前記第２粒子（イエロー色正帯電粒子ｂ）及び第３粒子（白色正帯電粒子ｃ）に比べて前記共通電極（共通電極４）に近い位置に存在する第一の状態（図１０（ａ））、前記第２粒子及び第３粒子が前記第１粒子に比べて前記共通電極に近い位置に存在する第二の状態（図１０（ｂ））、前記第１粒子が前記第一電極に近い位置に存在し前記第２粒子及び第３粒子が前記第二電極に近い位置に存在する第三の状態（図１０（ｃ））、前記第２粒子及び第３粒子が前記第一電極に近い位置に存在し前記第１粒子が前記第二電極に近い位置に存在する第四の状態（図１０（ｄ））、あるいは前記第一の状態から第四の状態までの４つの状態相互間の中間状態のいずれかの状態として、それぞれ異なる色相を表示することを特徴とする前記〔１０〕に記載の表示素子（図１０）。
〔１２〕  前記セルは、前記第１粒子としてのａ粒子（白色負帯電粒子ａ）と、可視領域の第１特定波長領域の光を吸収する特性を有しａ粒子とは逆極性に帯電した前記第２粒子としてのｂ粒子（イエロー色正帯電粒子ｂ）と、前記第３粒子としてのｃ粒子（白色正帯電粒子ｃ）と、前記ｂ粒子が吸収する第１特定波長領域の光を透過し、それ以外の光は吸収する特性を有する分散媒（青色分散媒２１３）と、を内包する第１のセル（第１のセル２１０）と、前記第１粒子としてのｄ粒子（白色負帯電粒子ｄ）と、可視領域の第２特定波長領域の光を吸収する特性を有しｄ粒子とは逆極性に帯電した前記第２粒子としてのｅ粒子（マゼンタ色正帯電粒子ｅ）と、前記第３粒子としてのｆ粒子（白色正帯電粒子ｆ）と、前記ｅ粒子が吸収する第２特定波長領域の光を透過し、それ以外の光は吸収する特性を有する分散媒（緑色分散媒２２３）と、を内包する第２のセル（第２のセル２２０）と、前記第１粒子としてのｇ粒子（白色負帯電粒子ｇ）と、可視領域の第３特定波長領域の光を吸収する特性を有しｇ粒子とは逆極性に帯電した前記第２粒子としてのｈ粒子（シアン色正帯電粒子ｈ）と、前記第３粒子としてのｉ粒子（白色正帯電粒子ｉ）と、前記ｈ粒子が吸収する第３特定波長領域の光を透過し、それ以外の光は吸収する特性を有する分散媒（赤色分散媒２３３）と、を内包する第３のセル（第３のセル２３０）と、の３種類のセルからなることを特徴とする前記〔９〕に記載の表示素子。
〔１３〕  前記対向電極は、前記支持体の視野側に配置され、前記３種類のセルの共通の電極となる透明な共通電極と、前記セルを挟んで共通電極とは反対側であって、該セルごとに設けられた複数の個別電極と、で構成され、前記個別電極は、相対的に小さな表面積を有する第一電極と、相対的に大きな表面積を有する第二電極の２種類の電極からなることを特徴とする前記〔１２〕に記載の表示素子。
〔１４〕  前記第１のセルについて対向電極に電圧または電流を印加して、ａ粒子がｂ粒子及びｃ粒子に比べて前記共通電極に近い位置に存在する第一の状態、ｂ粒子及びｃ粒子がａ粒子に比べて前記共通電極に近い位置に存在する第二の状態、ａ粒子が前記第一電極に近い位置に存在しｂ粒子及びｃ粒子が前記第二電極に近い位置に存在する第三の状態、ｂ粒子及びｃ粒子が前記第一電極に近い位置に存在しａ粒子が前記第二電極に近い位置に存在する第四の状態、あるいは前記第一の状態から第四の状態までの４つの状態相互間の中間状態のいずれかの状態とし、前記第２のセルについて対向電極に電圧または電流を印加して、ｄ粒子がｅ粒子及びｆ粒子に比べて前記共通電極に近い位置に存在する第五の状態、ｅ粒子及びｆ粒子がｄ粒子に比べて前記共通電極に近い位置に存在する第六の状態、ｄ粒子が前記第一電極に近い位置に存在しｅ粒子及びｆ粒子が前記第二電極に近い位置に存在する第七の状態、ｅ粒子及びｆ粒子が前記第一電極に近い位置に存在しｄ粒子が前記第二電極に近い位置に存在する第八の状態、あるいは前記第五の状態から第八の状態までの４つの状態相互間の中間状態のいずれかの状態とし、前記第３のセルについて対向電極に電圧または電流を印加して、ｇ粒子がｈ粒子及びｉ粒子に比べて前記共通電極に近い位置に存在する第九の状態、ｈ粒子及びｉ粒子がｇ粒子に比べて前記共通電極に近い位置に存在する第十の状態、ｇ粒子が前記第一電極に近い位置に存在しｈ粒子及びｉ粒子が前記第二電極に近い位置に存在する第十一の状態、ｈ粒子及びｉ粒子が前記第一電極に近い位置に存在しｇ粒子が前記第二電極に近い位置に存在する第十二の状態、あるいは前記第九の状態から第十二の状態までの４つの状態相互間の中間状態のいずれかの状態として、前記３種類のセルそれぞれにおける４の状態およびその中間状態のいずれかの３つの状態の組み合わせにより表示素子の色相が決定されることを特徴とする前記〔１３〕に記載の表示素子。
〔１５〕  前記分散媒は、分散媒用液体、および特定波長領域を吸収しそれ以外の光は透過する染料で構成されていることを特徴とする前記〔３〕〜〔１４〕のいずれかに記載の表示素子。
〔１６〕  前記分散媒は、分散媒用液体、および特定波長領域を吸収しそれ以外の光は透過する中性もしくは弱帯電の粒子で構成されていることを特徴とする前記〔３〕〜〔１４〕のいずれかに記載の表示素子。
〔１７〕  前記第２粒子の有する色相と分散媒の有する色相との組み合わせが、イエロー色と青色、マゼンタ色と緑色、シアン色と赤色のいずれかであることを特徴とする前記〔３〕〜〔１６〕のいずれかに記載の表示素子。
〔１８〕  前記第２粒子の有する色相と分散媒の有する色相との組み合わせが、青色とイエロー色、緑色とマゼンタ色、赤色とシアン色のいずれかであることを特徴とする前記〔３〕〜〔１６〕のいずれかに記載の表示素子。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の効果として、請求項１の発明によれば、白色の電気泳動粒子からなる第１粒子、第１粒子と逆極性の電位を有し、カラーの電気泳動粒子からなる第２粒子、第２粒子のカラーに対し補色の関係の着色分散媒から電気泳動液が構成されているので、１種類の電気泳動液で表現可能な基本的な色相を増やし、表現可能な色再現範囲が広げることができる。
請求項２の発明によれば、白色の電気泳動粒子からなる第１粒子、第１粒子と逆極性の電位を有し、カラーの電気泳動粒子からなる第２粒子、第２粒子と同極性の電位を有し、白色の電気泳動粒子からなる第３粒子、第２粒子のカラーに対し補色の関係の着色分散媒から電気泳動液が構成されているので、１種類の電気泳動液で表現可能な基本的な色相を増やし、表現可能な色再現範囲が広げることができる。更に、請求項１の電気泳動液よりも、第２粒子のカラーの色純度を向上させることができる。
請求項３，９の発明によれば、本発明の電気泳動液をセルに内包する簡単な構成で、色再現範囲の広い反射型の表示素子を実現することができる。
請求項４，１０の発明によれば、第一電極の面積が第二電極の面積よりも小さいため、粒子が視野側と反対側に存在する場合、視野側から見た場合の色相が、第二電極上の粒子の色相に起因する色相が支配的になり、色純度を向上させることができる。
請求項５の発明によれば、一つのセルにおいて、白（可視領域全体にわたり光を散乱する特性）の色相、分散媒の色相、可視領域の特定波長の光を吸収し且つ前記特定波長以外の光を散乱する粒子の色相、黒の色相（分散媒と、可視領域の特定波長の光を吸収し且つ前記特定波長以外の光を散乱する粒子、の両方で吸収する光の色相）の４つの基本的な色相が得られるため、色再現範囲の広い反射型の表示素子を実現することができる。
請求項６，７，１２，１３の発明によれば、色相の異なる３つのセルを組み合わせることにより、色再現範囲の広いカラー反射型表示素子を提供することができる。
請求項８，１４の発明によれば、１２の基本的な色相を組み合わせることにより、色再現範囲の広いカラー反射型表示素子を提供することができる。
請求項１１の発明によれば、一つのセルにおいて、白の色相（第１粒子（可視領域全体にわたり光を散乱する特性）の色相）、分散媒の色相、第２粒子で吸収され、第３粒子で散乱される光の色相、黒の色相（分散媒と、第２粒子（可視領域の特定波長の光を吸収する粒子）、の両方で吸収する光の色相）の４つの基本的な色相が得られるため、色再現範囲の広い反射型の表示素子を実現することができる。
請求項１５の発明によれば、特定波長の光を透過する特性を有する分散媒が、分散媒用液体、および特定波長を透過しそれ以外の光は吸収する染料で構成されていることにより、簡単な材料構成で着色分散媒を提供することができる。また、１つのセルには、２種類または３種類の粒子しか存在しないため、粒子の移動が容易になり、応答速度が速くなるという特徴を有する。
請求項１６の発明によれば、特定波長の光を透過する特性を有する分散媒は、分散媒用液体、および特定波長を透過しそれ以外の光は吸収する中性もしくは弱帯電の粒子で構成されていることにより、白を表現しようとした場合、視野側から見て、共通電極側に存在する白粒子の隙間に着色された分散媒が入る恐れが無いため、色純度の高い白の色相が得られるという特徴を有する。
請求項１７の発明によれば、三種類のセルで用いる着色粒子（第２粒子）として、イエロー色、マゼンタ色、シアン色の色粒子、三種類のセルで用いる分散媒の色相として、それぞれの着色粒子の補色を用いることにより、色相範囲の広いカラー反射型表示素子を提供することができる。
請求項１８の発明によれば、三種類のセルで用いる着色粒子として、青色、緑色、赤色の色粒子、三種類のセルで用いる分散媒の色相として、それぞれの着色粒子の補色を用いることにより、色相範囲の広いカラー反射型表示素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る表示素子の構成１を示す断面図である。
【図２】図１の表示素子の動作状態１を示す状態図である。
【図３】比較例１の表示素子の構成を示す断面図である。
【図４】比較例２の表示素子に用いる単位セルの構成を示す断面図である。
【図５】比較例３の表示素子の構成を示す断面図である。
【図６】比較例５の表示素子の構成を示す断面図である。
【図７】比較例６の表示素子の構成を示す断面図である。
【図８】比較例７の表示素子の構成を示す断面図である。
【図９】本発明に係る表示素子の構成２を示す断面図である。
【図１０】図９の表示素子の動作状態２を示す状態図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係る電気泳動液は、基本的構成として、可視領域全体にわたり光を散乱する特性を有し正または負に帯電した第１粒子と、可視領域の特定波長領域の光を吸収し且つ前記特定波長領域以外の光を散乱する特性を有し前記第１粒子とは逆極性に帯電した第２粒子が、前記第２粒子が吸収する特定波長領域の光を透過し、それ以外の光は吸収する特性を有する分散媒中に分散されてなることを特徴とするものである。
【００１９】
本発明に係る表示素子は、基本的構成として、支持体上または支持体中に配置され、可視領域全体にわたり光を散乱する特性を有し正または負に帯電した第１粒子と、可視領域の特定波長領域の光を吸収し且つ前記特定波長領域以外の光を散乱する特性を有し前記第１粒子とは逆極性に帯電した第２粒子と、前記第２粒子が吸収する特定波長領域の光を透過し、それ以外の光は吸収する特性を有する分散媒と、を内包する複数のセルと、前記第１粒子及び第２粒子を前記セル内で移動させるために電圧または電流が印加される対向電極と、を備えることを特徴とするものである。
【００２０】
以下に、本発明に係る表示素子の構成について図面を参照して説明する。
本発明の構成の一例（第１の構成例）を図１に示す。図１は、本発明に係る表示素子の構成１を示す断面図である。
表示素子１００は、表示可能な色相範囲の異なる三つの表示領域（第一の領域Ａ１、第二の領域Ａ２、第三の領域Ａ３）から構成されている。
【００２１】
第一の領域Ａ１は、可視領域全体にわたり光を散乱する特性を有し正または負に帯電した、第１粒子としてのＡ粒子と、可視領域の第１の特定波長領域の光を吸収し且つ前記第１特定波長領域以外の光を散乱する特性を有しＡ粒子とは逆極性に帯電した、第２粒子としてのＢ粒子と、前記Ｂ粒子が吸収する第１特定波長領域の光を透過し、それ以外の光は吸収する特性を有する分散媒と、を内包する第１のセル１０を有する。
【００２２】
第二の領域Ａ２は、可視領域全体にわたり光を散乱する特性を有し正または負に帯電した、第１粒子としてのＣ粒子と、可視領域の第２特定波長領域の光を吸収し且つ前記第２特定波長領域以外の光を散乱する特性を有しＣ粒子とは逆極性に帯電した、第２粒子としてのＤ粒子と、前記Ｄ粒子が吸収する第２特定波長領域の光を透過し、それ以外の光は吸収する特性を有する分散媒と、を内包する第２のセル２０を有する。
【００２３】
第三の領域Ａ３は、可視領域全体にわたり光を散乱する特性を有し正または負に帯電した、第１粒子としてのＥ粒子と、可視領域の第３特定波長領域の光を吸収し且つ前記第３特定波長領域以外の光を散乱する特性を有しＥ粒子とは逆極性に帯電した、第２粒子としてのＦ粒子と、前記Ｆ粒子が吸収する第３特定波長領域の光を透過し、それ以外の光は吸収する特性を有する分散媒と、を内包する第３のセル３０を有する。
【００２４】
図１の構成例では、前記粒子Ａ，Ｃ，Ｅは第１粒子としての負帯電の白色粒子Ａ，Ｃ，Ｅ、第２粒子のうち前記粒子Ｂは正帯電のイエロー色粒子Ｂ、前記粒子Ｄは正帯電のマゼンタ色粒子Ｄ、前記粒子Ｆは正帯電のシアン色粒子Ｆであり、第一の領域Ａ１には青色光を透過してそれ以外の光は吸収する特性を有する分散媒（青色分散媒１３）、第二の領域Ａ２には緑色光を透過してそれ以外の光は吸収する特性を有する分散媒（緑色分散媒２３）、第三の領域Ａ３には赤色光を透過してそれ以外の光は吸収する特性を有する分散媒（赤色分散媒３３）がそれぞれ内包されている。
【００２５】
なお、図１の構成例では、第一の領域Ａ１（第１のセル１０）では白色粒子Ａとイエロー色粒子Ｂと青色分散媒１３の組み合わせを用いた。また、第二の領域Ａ２（第２のセル２０）では白色粒子Ｃとマゼンタ色粒子Ｄと緑色分散媒２３の組み合わせを用いた。また、第三の領域Ａ３（第３のセル３０）では白色粒子Ｅとシアン色粒子Ｆと赤色分散媒３３の組み合わせを用いた。
【００２６】
また、これらの構成の色相に代えて、第一の領域Ａ１（第１のセル１０）では白色粒子と青色粒子とイエロー色分散媒の組み合わせ、第二の領域Ａ２（第２のセル２０）では白色粒子と緑色粒子とマゼンタ色分散媒の組み合わせ、第三の領域Ａ３（第３のセル３０）では白色粒子と赤色粒子とシアン色分散媒の組み合わせを用いても、後述する図２に基づいた色相表示の原理により、図１の構成と同等の効果が得られるのは自明である。
【００２７】
尚、本発明の請求項および説明で用いる「セル」という言葉は、「隔壁で区切られた有限な空間領域」と定義する。また、本発明の請求項および説明で用いる「分散液」または「電気泳動液」という言葉は、セル中に含有される電気泳動粒子を分散させた構成要素全体と定義する。本発明の請求項および説明で用いる「分散液」という言葉は、セル中に含有される電気泳動粒子を分散させた構成要素全体と定義する。また、本発明の請求項および説明で用いる「分散媒」という言葉は、分散液の内、電流または電圧で移動する電気泳動粒子を除いた部分と定義する。また、本発明の請求項および説明で用いる「分散媒用液体」という言葉は、電気泳動分散粒子および粒子を分散させるための分散剤および帯電制御剤などを除く、分散に用いる液体と定義する。
【００２８】
ここで、本発明で用いる第１粒子である白色粒子Ａ，Ｃ，Ｅとしては、二酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化チタンなどの金属酸化物の固体粒子が使用できる。また、着色粒子である第２粒子のうち、イエロー色粒子Ｂはイエローの着色粒子であり、例えば、クロムイエロー、ベンジジンイエロー、ハンザイエロー、ナフトールイエロー、モリブデンオレンジ、キノリンイエロー、タートラジン等が使用できる。また、マゼンタ色粒子Ｄはマゼンタの着色粒子であり、例えば、ローダミン６Ｇレーキ、ジメチルキナクリドン、ウォッチングレッド、ローズベンガル、ローダミンＢ、アリザリンレーキ等が使用できる。また、シアン色粒子Ｆはシアンの着色粒子であり、例えば、フタロシアニンブルー、メチレンブルー、ビクトリアブルー、メチルバイオレット、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー等が使用できる。
【００２９】
また、赤色粒子は赤の着色粒子であり、例えば、キナクリドンレッド、ジケトピロロピロール、ナフトールレッド等が使用できる。また、緑色粒子は緑色の着色粒子であり、例えば、フタロシアニングリーン等が使用できる。また、青色粒子は青色の着色粒子であり、例えば、フタロシアニン系、アントラキノン系、インダンスロン系の青色顔料等が使用できる。
【００３０】
なお、白色または着色粒子表面は分散媒中での分散安定性を向上させる目的で分散媒と相溶性がある高分子成分によるグラフト鎖を付与することが好ましい。高分子成分を粒子表面に形成するには、白色または着色粒子の表面に重合反応に寄与する官能基を付与すればよく、公知の方法が利用できる。酸化チタンなどの金属酸化物表面を有する粒子の場合は重合反応に寄与する官能基を持つカップリング剤で処理することが好ましい。例えば、表面にビニル基を付与する場合には。３−（トリメトキシシリル）プロピルメタクリレートなどのビニル基を有するシランカップリング剤と反応させればよい。
【００３１】
本発明で用いる分散媒用液体としては、電気絶縁性が高い非極性の有機溶媒であることが好ましい。このような非極性有機溶媒としてはペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ドデカン等のパラフィン系炭化水素、イソヘキサン、イソオクタン、イソドデカン等のイソパラフィン系炭化水素、流動パラフィン等のアルキルナフテン系炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン、アルキルベンゼン、ソルベントナフサ等の芳香族炭化水素、ジメチルシリコーンオイル、フェニルメチルシリコーンオイル、ジアルキルシリコーンオイル、アルキルフェニルシリコーンオイル、環状ポリジアルキルシロキサン又は環状ポリアルキルフェニルシロキサン等のシリコーンオイルなどが挙げられる。なお、分散媒用液体には分散粒子の分散性を制御するためにさらに分散剤や帯電制御剤などを必要に応じて添加してもよい。
【００３２】
また、分散媒を着色する方法として、染料を分散媒用液体に溶解させる方法が最も簡便な方法である。分散媒を着色する方法として染料を用いた場合、一つのセルには、二種類の粒子しか存在しないため、粒子の移動が容易になり、応答速度が速くなるという特徴を有する。
【００３３】
また、分散媒用液体を着色する赤色染料としては、SIGMA-ALDRICH社製のSudan Red 7B, SIGMA-ALDRICH社製のOil Red EGNなどが上げられる。また、分散媒用液体を着色する緑色染料としては、SIGMA-ALDRICH社製のSolvent Green 3が上げられる。また、分散媒用液体を着色する青色染料としては、SIGMA-ALDRICH社製のOil Blue Nが上げられる。
【００３４】
また、分散媒の着色は、特性の波長を透過しそれ以外の波長を吸収する中性もしくは弱帯電の粒子を分散媒用液体中に分散させることによっても実現できる。例えば、公知のカラー微粒子表面にグラフト鎖をつけることによって、容易に分散媒中に分散させることが可能である。この構成によれば、白を表現しようとした場合、視野側から見て、共通電極４側に存在する白色粒子の隙間に着色された分散媒が入る恐れが無いため、色純度の高い白の色相が得られるという特徴を有する。
【００３５】
なお、第１のセル１０、第２のセル２０、第３のセル３０は、それぞれ隔壁により仕切って所定の空間を形成するものであり、カプセル形状のものも概念として含む。
【００３６】
また、第１のセル１０、第２のセル２０、第３のセル３０は、透明な支持体（不図示）上または支持体（不図示）中に配置されている。例えば、支持体上にセル１０，２０，３０が配置されている場合には、該支持体は視野側に面するように配置される。
【００３７】
このとき、支持体のセル１０，２０，３０に面する側の主面（すなわち３つの領域Ａ１，Ａ２，Ａ３の視野側）には、第１のセル１０、第２のセル２０、第３のセル３０に共通する透明な共通電極４が設けられている。また、セル１０，２０，３０を挟んで共通電極４（視野側）とは反対側には、セル１０，２０，３０で区切られた空間ごとに対応して小さな表面積を有する第一電極と、大きな表面積を有する第二電極からなる個別電極が設けられている。図１では、第一の領域Ａ１（第１のセル１０）には小さな表面積を有する第一電極１Ａと大きな表面積を有する第二電極１Ｂが配置され、第二の領域Ａ２（第２のセル２０）には小さな表面積を有する第一電極２Ａと大きな表面積を有する第二電極２Ｂが配置され、第三の領域Ａ３（第３のセル３０）には小さな表面積を有する第一電極３Ａと大きな表面積を有する第二電極３Ｂが配置されている。
【００３８】
この構成において、各々の領域Ａ１、Ａ２，Ａ３（セル１０，２０，３０）において、第一電極と第二電極の電極電位により、それぞれ基本的な４つの状態を取ることができる。この４つの状態について、図２を用いて説明する。
【００３９】
図２は、図１の第一の領域Ａ１（第１のセル１０）において表示可能な色相を示すものである。
まず、図２（ａ）では、共通電極４の電位をアース電位とし、第一電極１Ａと第二電極１Ｂの電位を両方ともマイナス電位とした場合を示す。白色粒子Ａは負の電荷をもっているため第一電極１Ａ、第二電極１Ｂと反発し共通電極４の近傍に移動する。一方、イエロー色粒子Ｂは正電荷を持っているため、第一電極１Ａ、第二電極１Ｂに引きよせられる。その結果、視野側（共通電極４側）からは、第一の領域Ａ１は白色に見えるようになる。
【００４０】
つぎに、図２（ｂ）では、共通電極４の電位をアース電位とし、第一電極１Ａと第二電極１Ｂの電位を両方ともプラス電位とした場合を示す。白色粒子Ａは負の電荷をもっているため第一電極１Ａ、第二電極１Ｂに引きよせられる。一方、イエロー色粒子Ｂは正電荷を持っているため、第一電極１Ａ、第二電極１Ｂと反発し共通電極４の近傍に移動する。その結果、視野側（共通電極４側）からは、第一の領域Ａ１はイエロー色に見えるようになる。
【００４１】
また、図２（ｃ）では、共通電極４の電位をアース電位とし、第一電極１Ａをプラス電位、第二電極１Ｂをマイナス電位とした場合を示す。白色粒子Ａは負の電荷をもっているため第一電極１Ａの近傍に移動し、イエロー色粒子Ｂは正の電荷をもっているため第二電極１Ｂの近傍に移動し、白色粒子Ａ、イエロー色粒子Ｂともに視野側と反対側に存在することになる。従って、視野側から入射した光は青色分散媒１３で吸収された後に、白色粒子Ａおよびイエロー色粒子Ｂに光があたることになる。白色粒子Ａはどの波長の光も散乱するため、青色分散媒１３で吸収された光以外の波長の光である青色の光を散乱し、視野側からは白色粒子Ａは青色に見える。イエロー色粒子Ｂは青色の光を吸収する特性を有しているため、イエロー色粒子Ｂからは光は散乱せず、視野側からはイエロー色粒子Ｂは黒色に見えるようになる。ここで、第二電極１Ｂの面積は第一電極１Ａの面積に比べて相対的に大きいため、イエロー色粒子Ｂに起因する色が支配的となり全体として視野側（共通電極４側）からは、第一の領域Ａ１は黒色に近い色に見えるようになる。
【００４２】
また、図２（ｄ）では、共通電極４の電位をアース電位とし、第一電極１Ａをマイナス電位、第二電極１Ｂをプラス電位とした場合を示す。白色粒子Ａは負の電荷をもっているため第二電極１Ｂの近傍に移動し、イエロー色粒子Ｂは正の電荷をもっているため第一電極１Ａの近傍に移動し、白色粒子Ａ、イエロー色粒子Ｂともに視野側と反対側に存在することになる。従って、視野側から入射した光は青色分散媒１３で吸収された後に、白色粒子Ａおよびイエロー色粒子Ｂに光があたることになる。白色粒子Ａはどの波長の光も散乱するため、青色分散媒１３で吸収された光以外の波長の光である青色の光を散乱し、視野側からは白色粒子Ａは青色に見える。イエロー色粒子Ｂは青色の光を吸収する特性を有しているため、イエロー色粒子Ｂからは光は散乱せず、視野側からはイエロー色粒子Ｂは黒色に見えるようになる。ここで、第二電極１Ｂの面積は第一電極１Ａの面積に比べて相対的に大きいため、白色粒子Ａに起因する色が支配的となり全体として視野側（共通電極４側）からは、第一の領域Ａ１は青色に近い色に見えるようになる。
【００４３】
このように、第一の領域Ａ１（第１のセル１０）においては、共通電極４をアース電位とし、第一電極１Ａと第二電極１Ｂの電位状態を変えることにより、白色、イエロー色、黒色、青色の４つの基本的な色相をとることができる。また、同様の原理により、第二の領域Ａ２（第２のセル２０）においては、共通電極４をアース電位とし、第一電極１Ａと第二電極１Ｂの電位状態を変えることにより、白色、マゼンタ色、黒色、緑色の４つの基本的な色相をとることができる。また、第三の領域Ａ３（第３のセル３０）においては、共通電極４をアース電位とし、第一電極１Ａと第二電極１Ｂの電位状態を変えることにより、白色、シアン色、黒色、赤色の４つの基本的な色相をとることができる。
【００４４】
また、前記第一の状態から第四の状態までの４つの状態相互間に移行する過渡的な状態である中間状態として、そこで表示される色相を利用してもよい。
【００４５】
なお、小さな面積を有する第一電極１Ａと大きな面積を有する第二電極１Ｂの面積の比は望ましくは１：２以上、さらに望ましくは１：５以上であることが望ましい。面積比が大きければ大きいほど白黒のコントラストが高くなる。
【００４６】
上記の構成により、従来技術では、一つの領域で表現できる基本的な色相が２〜３の色相しか表現できなかったため、表現可能な色相の異なる３つのセルを並置した場合には、表現できる色相範囲が限定されたが、本発明では、一つのセルに帯電極性の異なる２種類の粒子を内包する構成においても、一つの領域で表現できる基本的な色相が４色あるため、表現可能な色相の異なる３つのセルを並置した場合において表現できる色相範囲を大幅に広げることができる。また、４つの色相の中に、白と黒の色相が第一〜第三の領域Ａ１〜Ａ３全てにあるため、明るい白地に黒の文字が表現でき、さらに白と黒の他に、各領域ともに２つの色相を持つため、白と黒以外には１つの色相しか持たない特開２００９−９０９２号公報記載の技術（発明Ａ；溶媒中に光学特性及び帯電特性が異なる三種類の分散粒子が分散した電気泳動液であって、第一の分散粒子は電荷がなく、第二の分散粒子は電荷が正の電気泳動粒子であり、第三の分散粒子は電荷が負の電気泳動粒子であることを特徴とする電気泳動液を用いた表示素子）と比べて、格段にカラーの色再現範囲を広げることができる。
【００４７】
例えば、前述したように、発明Ａにおいて赤の色相を表現する場合、もともと赤の分散粒子が存在しないため、赤の吸収波長である４００ｎｍから６００ｎｍの一部を吸収するイエロー（４００ｎｍ〜５００ｎｍの光を吸収）とマゼンタ（５００ｎｍ〜６００ｎｍの光を吸収）の粒子が視野側の電極にある場合で色相を表現することになる。理想的には、三種類のセル全てで赤の吸収波長の光を吸収するのが望ましいため、吸収される光は理想的に赤を表現したい場合に比べて、約１/３の光量しか吸収しないことになり、非常に薄い赤色にならざるを得ない。一方、本発明においては図１の構成で説明すると、赤を表現したい場合、第一の領域Ａ１（第１のセル１０）ではイエロー（４００ｎｍ〜５００ｎｍの光を吸収）の状態とし、第二の領域Ａ２（第２のセル２０）ではマゼンタ（５００ｎｍ〜６００ｎｍの光を吸収）の状態とし、第三の領域Ａ３（第３のセル３０）では赤（４００ｎｍ〜６００ｎｍの光を吸収）の状態とすれば、理想的に赤を表現したい場合に比べて、約２/３の光量を吸収することができる。したがって、発明Ａに比べて２倍の光量を吸収することが可能になるため、理想的な赤に近くなる。緑色、青色を表現したい場合にも同様であり、これまでの三種類の色相をもつセルを並置する構成の欠点である「白黒をキチンと表現でき、且つ、広いカラーの色範囲を表現可能な方式は無い」という根本的な問題を解決でき、カラーの文書情報の表示などに非常に適した反射型表示素子を提供することができる。また、特許文献４（特開２００４−２０８１８号公報）で開示されているような積層構造をとることが無いため、構成が簡単で、且つ、ＴＦＴも積層構造の各層ごとに設ける必要がないため、特許文献４で開示されている構成に対して、大幅なコストダウンが可能になる。
【００４８】
表１に、本発明の表示素子（図１）と、従来技術の表示素子で得られるカラー表示の、各波長における原理的な反射率を示す。４００〜５００ｎｍ、５００〜６００ｎｍ、６００〜７００ｎｍの３つの波長領域に分けて、表示色における波長領域ごとの反射率を評価した。なお、実質的な反射率は、各構成におけるセルや電極のサイズ、透明導電膜やセルの光吸収、製法の違いなどにより原理的な反射率とは異なるため、ここでは「理想的な表示素子」の場合を対象波長領域で１００％とする相対評価とした。すなわち、この値に近いほど、色再現範囲と、白の明るさ、白黒のコントラストが高いことを意味する。
【００４９】
【表１】
2010072617.tif 000003
【００５０】
ここで、比較例１の表示素子は、特許文献１の図３Ｆ〜図３Ｉに記載されたものであり、その構成は、次のとおりである。すなわち、図３に示すように、透明な分散媒中に、負の帯電特性を有する白色粒子Ｗと正の帯電を有する赤色粒子Ｒが分散されたセル２２と、透明な分散媒中に、負の帯電特性を有する白色粒子Ｗと正の帯電を有する緑色粒子Ｇが分散されたセル２２’と、透明な分散媒中に、負の帯電特性を有する白色粒子Ｗと正の帯電を有する青色粒子Ｂが分散されたセル２２''と、が並んで配置され、セル２２，２２’，２２’’の視野側には共通電極４２が、セル２２の視野と反対側のセル２２の両端には、セル個別電極３５及び個別電極４５が、セル２２’の視野と反対側のセル２２’の両端には、セル個別電極３５’及び個別電極４５’が、セル２２’’の視野と反対側のセル２２’’の両端には、セル個別電極３５’’及び個別電極４５’’が、配置されている。また個別電極の下部には、青緑色に着色された基質６０、マゼンタ色に着色された基質６０’、イエロー色に着色された基質６０’’、が配置されている。
【００５１】
また、比較例２の表示素子は、図３に示すセル２２，２２’，２２’’に代えて特許文献１の図３Ｌ〜図３Ｍに記載されたセルの構成としたものであり、その構成は、次のとおりである。すなわち、単位セルとして、図４に示すように、セルで区切られた領域の視野側に共通電極４２、他方に個別電極３５、４５が配置され、セル２２の中には青緑色に着色された懸濁流体６２と、懸濁流体中には、正電荷を帯びた赤色粒子Ｒと、負電荷を帯びた白色粒子Ｗが分散された構成としている。比較例２は、図３のセル２２，２２’，２２’’に代えてこの構成のセルとしたものであり、青緑色に着色された懸濁流体６２と正電荷を帯びた赤色粒子Ｒと負電荷を帯びた白色粒子Ｗを内包する第一のセル、マゼンタ色に着色された懸濁流体６２と正電荷を帯びた緑粒子Ｇと負電荷を帯びた白色粒子Ｗを内包する第二のセル、イエロー色に着色された懸濁流体６２と正電荷を帯びた青色粒子Ｂと負電荷を帯びた白色粒子Ｗを内包する第三のセルを規則的に並べたものである。
【００５２】
また、比較例３の表示素子は、特許文献１の図３Ｅに記載されたセルの構成としたものであり、その構成は、次のとおりである。すなわち、図５に示すように、３つのサブピクセルカプセル２２、２２’および２２’’はそれぞれ、透明な分散流体に分散された白色粒子５０、５０’、５０’’を含む。各サブピクセルカプセル２２、２２’および２２’’は、視野側に配置された透明の電極４２、４２’、４２’’、視野側とは反対の側に配置された小さい面積を有する不透明な電極３０Ａ、３０’および３０’’、ならびに視野側とは反対の側に配置された大きい面積を有する透明な電極４０、４０’および４０’’およびその下に配置されたカラーフィルター６０、６０’、６０’’、および反射板基質７０を有する構成である。
【００５３】
また、比較例４の表示素子は、特許文献２の表１に記載されたセルの構成としたものであり、その構成は、次のとおりである。すなわち、電極間に電気光学層を備える電気光学装置において、この電気光学層は、電気泳動液として分散媒及び該分散媒中に含有される粒子を含んでおり、前記粒子は第１の色に着色され、前記分散媒は第２の色に着色されてなり、第１の色と第２の色は互いに補色の関係にあるものである。ここでは、Ｒ（赤）表示用セルとして、粒子の色を赤、分散媒をシアンとし、Ｇ（緑）表示用セルとして、粒子の色を緑、分散媒をマゼンタとし、Ｂ（青）表示用セルとして、粒子の色を青、分散媒をイエローとしたものを並べた構成とした。
【００５４】
また、比較例５の表示素子は、発明Ａ（特開２００９−９０９２号公報の図４）の構成としたものであり、その構成は、次のとおりである。すなわち、図６に示すように、透明な第１の電極と第２及び第３の電極とが電気泳動表示媒体を介して対向して配置されており、第１の電極を配置した面が電気泳動表示素子の表示面となり第２及び第３の電極は表示面とほぼ反対側に配置された単位素子が３個配置されたものである。この場合、３つの素子８１，８２，８３は白の粒子９１、黒の粒子９２を有し、それぞれ第３の分散粒子としてイエロー粒子９３、マゼンタ粒子９４、シアン粒子９５を有している。そして、それぞれの素子８１，８２，８３は、第１の電極８４を共有し、第１の電極８４に対して第２の電極８５，８７，８９、第３の電極８６，８８，９０をそれぞれに制御されている。
【００５５】
また、比較例６の表示素子は、特許文献３の図１３に記載されたものであり、その構成は、次のとおりである。すなわち、図７に示すように、透光性溶媒中に帯電性と色の異なる２種類の粒子を分散した電気泳動インクを充填した単位セル（サブ画素１１２ａとサブ画素１１２ｂ）が２個配置されたものである。ここでは、サブ画素１１２ａには、正に帯電した赤色（Ｒ）の荷電粒子１０８ａと負に帯電した青色（Ｂ）の荷電粒子１０８ｂを用いた。またサブ画素１１２ｂには、正に帯電した緑色（Ｇ）の荷電粒子１０８ｃと負に帯電したマゼンタ色（Ｍ）の荷電粒子１０８ｄを用いた。また、視野側には透明な共通電極１０３、視野と反対側には、積層された下部個別電極１０４および上部個別電極１０５が配置され、視野と反対側には、電極の無い第一の開口部１０６ａ，１０６ｃ、第二の開口部１０６ｂ，１０６ｄが設けられている。
【００５６】
また、比較例７の表示素子は、特許文献４の図８に記載されたものであり、その構成は、次のとおりである。すなわち、図８に示すように、単位セル２個が積層配置された構成であり、積層構成における観察面基板を第１基板２０１、中間基板を基板２０３、背面基板を基板２０２とし、表示電極に関しては観察面側から背面側に向かって順番に、第１表示電極５１、第２表示電極５２、第３表示電極５３、第４表示電極５４とし、コレクト電極についても同様に第１コレクト電極６１、第２コレクト電極６２、第３コレクト電極６３、第４コレクト電極６４とする。第１表示電極５１、第２表示電極５２、第３表示電極５３、第４表示電極５４は観察者から見て実質的にほぼ重なる位置に配置される。また、上段セルには第１着色泳動粒子としてイエロー色のプラス帯電粒子７３、第２着色泳動粒子としてマゼンタ色のマイナス帯電粒子７４、下段セルには第３粒子としてシアン色のマイナス帯電粒子７５と、第４粒子として黒色のマイナス帯電粒子７６がそれぞれ絶縁液体３５中に分散された状態で充填された構成である。
【００５７】
表１において、比較例と本発明を比較する。
まず、比較例１，２の構成では黒の表示ができないため、本発明に比べて、白黒のコントラストが取れないことが判る。また、比較例３の構成では、イエロー、シアン、マゼンタの色、もしくは白色しか色相がないため、本発明に比べて、白黒のコントラストはさらに悪くなり、また、赤、緑、青の色濃度も本発明に比べて薄い。
次に、比較例４の構成では、白を表現できる色相が無いため、本発明に比べ白反射率が低く、明るい白は表現できないことが判る。また、赤、緑、青の色も非常に暗くなる。
また、比較例５の構成は、本発明と同様に、高い白反射率と高い白黒コントラストが実現できる。しかしながら、カラーの色相に関しして、各個別セルで、イエローまたはマゼンタまたはシアンの色相しか表現できないため、赤、緑、青の色濃度が本発明に比べて薄い。
また、比較例６の構成は、一つのセルで白、黒、２種類のカラーの４種類の基本的な色相を表現できるのは本発明と同じであるため、本発明と同等の色相範囲を示す。しかしながら、比較例６の構成は、個別電極が上下の積層構造になり、また、個別電極近傍に、２つの開口部を設ける構成になっていて、構成が非常に複雑である。この事より、ＴＦＴを用いて駆動することを想定した場合、ＴＦＴの構造が非常に複雑になり、コスト高になるという欠点を有する。
最後に、比較例７では、積層構造を用いた減法混色原理により理想的な色相が表現できる。従って、本発明に比べて表現できる色相範囲が広い。しかしならが、比較例７の構成は、表示素子を積層構造にする必要があるため、（１）素子構成が複雑になりコストが高くなる、（２）表示素子をＴＦＴで駆動する場合は、各層ごとにＴＦＴが必要になり、ＴＦＴ自体が透明でないと光を遮断してしまう、（３）視野側の透明電極が分割されており、表示方法が複雑になる、など、実用化する上での本質的な欠点を有する。
【００５８】
つぎに、本発明に係る電気泳動液及び表示素子の別の実施形態について説明する。
本発明に係る電気泳動液（第２電気泳動液と称する）は、可視領域全体にわたり光を散乱する特性を有し正または負に帯電した第１粒子と、可視光領域の特定波長領域の光を吸収する特性を有し前記第１粒子とは逆極性に帯電した第２粒子と、可視領域全体にわたり光を散乱する特性を有し第２粒子と同極性に帯電した第３粒子が、前記第２粒子が吸収する特定波長領域の光は透過し、それ以外の光は吸収する特性を有する分散媒中に分散されてなることを特徴とするものである。
【００５９】
また、本発明に係る表示素子は、支持体上または支持体中に配置され、前記第２電気泳動液を内包する複数のセルと、前記第１粒子，第２粒子及び第３粒子を前記セル内で移動させるために電圧または電流が印加される対向電極を備えることを特徴とするものである。
【００６０】
本発明の構成例（第２の構成例）を図９に示す。図９は、本発明に係る表示素子の構成２を示す断面図である。
表示素子２００は、表示可能な色相範囲の異なる三つの表示領域（第一の領域Ｂ１、第二の領域Ｂ２、第三の領域Ｂ３）から構成されている。
【００６１】
第一の領域Ｂ１は、可視領域全体にわたり光を散乱する特性を有し正または負に帯電した、第１粒子としてのａ粒子と、可視領域の第１特定波長領域の光を吸収する特性を有しａ粒子とは逆極性に帯電した、第２粒子としてのｂ粒子と、可視領域全体にわたり光を散乱する特性を有しｂ粒子と同極性に帯電した、第３粒子としてのｃ粒子と、前記ｂ粒子が吸収する第１特定波長領域の光を透過し、それ以外の光は吸収する特性を有する分散媒２１３と、を内包する第１のセル２１０を有する。
【００６２】
第二の領域Ｂ２は、可視領域全体にわたり光を散乱する特性を有し正または負に帯電した、第１粒子としてのｄ粒子と、可視領域の第２特定波長領域の光を吸収する特性を有しｄ粒子とは逆極性に帯電した、第２粒子としてのｅ粒子と、可視領域全体にわたり光を散乱する特性を有しｅ粒子と同極性に帯電した、第３粒子としてのｆ粒子と、前記ｅ粒子が吸収する第２特定波長領域の光を透過し、それ以外の光は吸収する特性を有する分散媒２２３と、を内包する第２のセル２２０を有する。
【００６３】
第三の領域Ｂ３は、可視領域全体にわたり光を散乱する特性を有し正または負に帯電した、第１粒子としてのｇ粒子と、可視領域の第３特定波長領域の光を吸収する特性を有しｇ粒子とは逆極性に帯電した、第２粒子としてのｈ粒子と、可視領域全体にわたり光を散乱する特性を有しｈ粒子と同極性に帯電した、第３粒子としてのｉ粒子と、前記ｈ粒子が吸収する第３特定波長領域の光を透過し、それ以外の光は吸収する特性を有する分散媒２３３と、を内包する第３のセル２３０を有する。
【００６４】
図９の構成例では、前記粒子ａ，ｄ，ｇは第１の粒子としての白色負帯電粒子ａ，ｄ，ｇ、第２粒子のうち前記粒子ｂはイエロー色正帯電粒子ｂ、前記粒子ｅはマゼンタ色正帯電粒子ｅ、前記粒子ｈはシアン色正帯電粒子ｈ、前記粒子ｃ，ｆ，ｉは第３の粒子としての白色正帯電粒子ｃ，ｆ，ｉであり、第一の領域Ｂ１には青色光を透過してそれ以外の光は吸収する特性を有する分散媒（青色分散媒２１３）、第二の領域Ｂ２には緑色光を透過してそれ以外の光は吸収する特性を有する分散媒（緑色分散媒２２３）、第三の領域Ｂ３には赤色光を透過してそれ以外の光は吸収する特性を有する分散媒（赤色分散媒２３３）がそれぞれ内包されている。
【００６５】
なお、図９の構成例では、第一の領域Ｂ１（第１のセル２１０）では白色負帯電粒子ａ，白色正帯電粒子ｃとイエロー色正帯電粒子ｂと青色分散媒２１３の組み合わせを用いた。また、第二の領域Ｂ２（第２のセル２２０）では白色負帯電粒子ｄ，白色正帯電粒子ｆとマゼンタ色正帯電粒子ｅと緑色分散媒２２３の組み合わせを用いた。また、第三の領域Ｂ３（第３のセル２３０）では白色負帯電粒子ｇ，白色正帯電粒子ｉとシアン色正帯電粒子ｈと赤色分散媒２３３の組み合わせを用いた。
【００６６】
また、これらの構成の色相に代えて、第一の領域Ｂ１（第１のセル２１０）では負帯電及び正帯電の白色粒子と青色粒子とイエロー色分散媒の組み合わせ、第二の領域Ｂ２（第２のセル２２０）では負帯電及び正帯電の白色粒子と緑色粒子とマゼンタ色分散媒の組み合わせ、第三の領域Ｂ３（第３のセル２３０）では負帯電及び正帯電の白色粒子と赤色粒子とシアン色分散媒の組み合わせを用いても、後述する図１０に基づいた色相表示の原理により、図９の構成と同等の効果が得られる。
【００６７】
なお、本構成例で用いる第１粒子である白色粒子は、前述した第１の構成例のものと同じでよい。また、第３粒子である白色粒子は極性が異なるだけで前述した第１の構成例のものと同じでよい。また、着色粒子（前記イエロー色、マゼンタ色、赤色）である第２粒子も前述した第１の構成例のものと同じでよい。
また本構成例で用いる分散媒も前述した第１の構成例のものと同じでよい。
【００６８】
また、表示素子２００を構成するための第１のセル２１０、第２のセル２２０、第３のセル２３０は、それぞれ隔壁により仕切って所定の空間を形成するものであり、カプセル形状のものも概念として含み、前述した第１の構成例における第１のセル１０、第２のセル２０、第３のセル３０と同じものである。
【００６９】
このとき、支持体のセル２１０，２２０，２３０に面する側の主面（すなわち３つの領域Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３の視野側）には、第１のセル２１０、第２のセル２２０、第３のセル２３０に共通する透明な共通電極４が設けられている。また、セル２１０，２２０，２３０を挟んで共通電極４（視野側）とは反対側には、セル２１０，２２０，２３０で区切られた空間ごとに対応して小さな表面積を有する第一電極と、大きな表面積を有する第二電極からなる個別電極が設けられている。図９では、第一の領域Ｂ１（第１のセル２１０）には小さな表面積を有する第一電極１Ａと大きな表面積を有する第二電極１Ｂが配置され、第二の領域Ｂ２（第２のセル２２０）には小さな表面積を有する第一電極２Ａと大きな表面積を有する第二電極２Ｂが配置され、第三の領域Ｂ３（第３のセル２３０）には小さな表面積を有する第一電極３Ａと大きな表面積を有する第二電極３Ｂが配置されている。
【００７０】
表示素子２００は、この構成において、各々の領域Ｂ１、Ｂ２，Ｂ３（セル２１０，２２０，２３０）において、第一電極と第二電極の電極電位により、それぞれ基本的な４つの状態を取ることができる。この４つの状態について、図１０を用いて説明する。
【００７１】
図１０は、図９の第一の領域Ｂ１（第１のセル２１０）において表示可能な色相を示すものである。
（ａ）第一の状態（図１０（ａ））
まず、図１０（ａ）では、共通電極４の電位をアース電位とし、第一電極１Ａと第二電極１Ｂの電位を両方ともマイナス電位とした場合を示す。白色負帯電粒子ａは負の電荷をもっているため第一電極１Ａ、第二電極１Ｂと反発し共通電極４の近傍に移動する。一方、イエロー色正帯電粒子ｂ及び白色正帯電粒子ｃは正電荷を持っているため、第一電極１Ａ、第二電極１Ｂに引きよせられる。その結果、視野側（共通電極４側）からは、第一の領域Ｂ１は白色に見えるようになる。
【００７２】
（ｂ）第二の状態（図１０（ｂ））
つぎに、図１０（ｂ）では、共通電極４の電位をアース電位とし、第一電極１Ａと第二電極１Ｂの電位を両方ともプラス電位とした場合を示す。白色負帯電粒子ａは負の電荷をもっているため第一電極１Ａ、第二電極１Ｂに引きよせられる。一方、イエロー色正帯電粒子ｂ及び白色正帯電粒子ｃは正電荷を持っているため、第一電極１Ａ、第二電極１Ｂと反発し共通電極４の近傍に移動する。その結果、視野側（共通電極４側）からは、第一の領域Ｂ１はイエロー色に見えるようになる。このとき、イエロー色正帯電粒子ｂの反射を白色正帯電粒子ｃが補助するため、第１の構成例の場合（図２（ｂ）の場合）よりも表示色の色純度が向上する。
【００７３】
（ｃ）第三の状態（図１０（ｃ））
また、図１０（ｃ）では、共通電極４の電位をアース電位とし、第一電極１Ａをプラス電位、第二電極１Ｂをマイナス電位とした場合を示す。白色負帯電粒子ａは負の電荷をもっているため第一電極１Ａの近傍に移動し、イエロー色正帯電粒子ｂ及び白色正帯電粒子ｃは正の電荷をもっているため第二電極１Ｂの近傍に移動し、白色負帯電粒子ａ、イエロー色正帯電粒子ｂ、白色正帯電粒子ｃともに視野側と反対側に存在することになる。従って、視野側から入射した光は青色分散媒２１３で吸収された後に、白色負帯電粒子ａ、イエロー色正帯電粒子ｂ及び白色正帯電粒子ｃに光があたることになる。白色負帯電粒子ａはどの波長の光も散乱するため、青色分散媒１３で吸収された光以外の波長の光である青色の光を散乱し、視野側からは白色負帯電粒子ａは青色に見える。イエロー色正帯電粒子ｂは青色の光を吸収する特性を有しているため、イエロー色正帯電粒子ｂからは光は散乱せず、視野側からはイエロー色正帯電粒子ｂは黒色に見えるようになる。ここで、第二電極１Ｂの面積は第一電極１Ａの面積に比べて相対的に大きいため、イエロー色正帯電粒子ｂに起因する色が支配的となり全体として視野側（共通電極４側）からは、第一の領域Ｂ１は黒色に近い色に見えるようになる。なお、イエロー色正帯電粒子ｂとともにある白色正帯電粒子ｃは視野側からは青色に見えるものであるが、イエロー色正帯電粒子ｂによる黒色を打ち消すほどのものではない。
【００７４】
（ｄ）第四の状態（図１０（ｄ））
また、図１０（ｄ）では、共通電極４の電位をアース電位とし、第一電極１Ａをマイナス電位、第二電極１Ｂをプラス電位とした場合を示す。白色負帯電粒子ａは負の電荷をもっているため第二電極１Ｂの近傍に移動し、イエロー色正帯電粒子ｂ及び白色正帯電粒子ｃは正の電荷をもっているため第一電極１Ａの近傍に移動し、白色負帯電粒子ａ、イエロー色正帯電粒子ｂ、白色正帯電粒子ｃともに視野側と反対側に存在することになる。従って、視野側から入射した光は青色分散媒１３で吸収された後に、白色負帯電粒子ａ、イエロー色正帯電粒子ｂ及び白色正帯電粒子ｃに光があたることになる。白色負帯電粒子ａは前述の通り、視野側からは青色に見え、イエロー色正帯電粒子ｂは視野側からは黒色に見えるようになる。ここで、第二電極１Ｂの面積は第一電極１Ａの面積に比べて相対的に大きいため、白色負帯電粒子ａに起因する色が支配的となり全体として視野側（共通電極４側）からは、第一の領域Ｂ１は青色に近い色に見えるようになる。なお、イエロー色正帯電粒子ｂとともにある白色正帯電粒子ｃは視野側からは青色に見えるものであり、白色負帯電粒子ａによる青色と同じ色相を有するので、同じ作用となる。
【００７５】
このように、第一の領域Ｂ１（第１のセル２１０）においては、共通電極４をアース電位とし、第一電極１Ａと第二電極１Ｂの電位状態を変えることにより、白色、イエロー色、黒色、青色の４つの基本的な色相をとることができる。また、同様の原理により、第二の領域Ｂ２（第２のセル２２０）においては、共通電極４をアース電位とし、第一電極１Ａと第二電極１Ｂの電位状態を変えることにより、白色、マゼンタ色、黒色、緑色の４つの基本的な色相をとることができる。また、第三の領域Ｂ３（第３のセル２３０）においては、共通電極４をアース電位とし、第一電極１Ａと第二電極１Ｂの電位状態を変えることにより、白色、シアン色、黒色、赤色の４つの基本的な色相をとることができる。また、第３粒子（白色正帯電粒子）は、いずれの領域（セル）においても、第２粒子で表示される色相の色純度を第１の構成例のものよりも向上させつつ、その他の色相には悪影響を及ぼさない。
【００７６】
また、前記第一の状態から第四の状態までの４つの状態相互間に移行する過渡的な状態である中間状態として、そこで表示される色相を利用してもよい。
【００７７】
なお、小さな面積を有する第一電極１Ａと大きな面積を有する第二電極１Ｂの面積の比は望ましくは１：２以上、さらに望ましくは１：５以上であることが望ましい。面積比が大きければ大きいほど白黒のコントラストが高くなる。
【００７８】
上記の構成により、従来技術では、一つの領域で表現できる基本的な色相が２〜３の色相しか表現できなかったため、表現可能な色相の異なる３つのセルを並置した場合には、表現できる色相範囲が限定されたが、本発明では、一つのセルに帯電極性の異なる３種類の粒子を内包する構成として、一つの領域で表現できる基本的な色相が４色あるため、表現可能な色相の異なる３つのセルを並置した場合において表現できる色相範囲を大幅に広げることができる。また、４つの色相の中に、白と黒の色相が第一〜第三の領域Ｂ１〜Ｂ３全てにあるため、明るい白地に黒の文字が表現でき、さらに白と黒の他に、各領域ともに２つの色相を持つため、白と黒以外には１つの色相しか持たない特開２００９−９０９２号公報記載の技術（発明Ａ；溶媒中に光学特性及び帯電特性が異なる三種類の分散粒子が分散した電気泳動液であって、第一の分散粒子は電荷がなく、第二の分散粒子は電荷が正の電気泳動粒子であり、第三の分散粒子は電荷が負の電気泳動粒子であることを特徴とする電気泳動液を用いた表示素子）と比べて、格段にカラーの色再現範囲を広げることができる。
【実施例】
【００７９】
［白色の正帯電電気泳動粒子の作製］
撹拌機を備えた反応容器にエタノール３０部及び水３部からなる混合溶媒を入れた後、塩化アンモニウムを加えてｐＨを９．５に調整した。次に、３−（トリメトキシシリル）プロピルアミン４部を加えて溶解させた後、酸化チタン２．５部を加えて１０分間攪拌した。さらに、エタノール１８０部を加えて攪拌した後、遠心分離により固形分を回収し、１昼夜放置した。次に、７０℃で４時間真空乾燥し、表面処理酸化チタンを得た。
撹拌機、温度計及び還流冷却器を備えた反応容器にトルエン２．５部を入れた後、２エチルヘキシルメタクリレート３部を加えて溶解させた。次に、表面処理酸化チタン２．５部及びアゾビスイソブチロニトリル０．０３部を溶解させたトルエン０．０１部を加え、窒素雰囲気下、７０℃で７時間加熱攪拌した。さらに、遠心分離を繰り返すことにより固形分をテトラヒドロフランで洗浄した後、７０℃で４時間真空乾燥し、平均粒径が４００ｎｍの白色の電気泳動粒子を得た。
白色の電気泳動粒子は、界面活性剤のＳｏｌｓｐｅｒｓｅ１７０００（アビシア社製）を添加したＩｓｏｐａｒＧ、Ｈ、Ｌ（エクソンモービル社製)中で良好な分散性を示し、対向する電極の間に２ｋＶ／ｃｍの電界を印加した場合に、正帯電の電気泳動粒子の挙動を示した。
【００８０】
［白色の負帯電電気泳動粒子の作製］
撹拌機を備えた反応容器にエタノール９３部及び水７部からなる混合溶媒を入れた後、氷酢酸を加えてｐＨを４．５に調整した。次に、メタクリル酸３−（トリメトキシシリル）プロピル１６部を加えて溶解させた後、酸化チタン１００部を加えて１０分間攪拌した。さらに、エタノール１８０部を加えて攪拌した後、遠心分離により固形分を回収し、１昼夜放置した。次に、７０℃で４時間真空乾燥し、表面処理酸化チタンを得た。
撹拌機、温度計及び還流冷却器を備えた反応容器にトルエン７０部を入れた後、メタクリル酸ラウリル５０部を加えて溶解させた。次に、表面処理酸化チタン４０部及びアゾビスイソブチロニトリル０．３部を溶解させたトルエン２５部を加え、窒素雰囲気下、７０℃で７時間加熱攪拌した。さらに、遠心分離を繰り返すことにより固形分をトルエンで洗浄した後、７０℃で４時間真空乾燥し、平均粒径が４００ｎｍの白色の電気泳動粒子を得た。
白色の電気泳動粒子は、界面活性剤のＳｏｌｓｐｅｒｓｅ１７０００（アビシア社製）を添加したＩｓｏｐａｒＧ、Ｈ、Ｌ（エクソンモービル社製)中で良好な分散性を示し、対向する電極の間に２ｋＶ／ｃｍの電界を印加した場合に、負帯電の電気泳動粒子の挙動を示した。
【００８１】
［イエロー色の正帯電電気泳動粒子の作製］
攪拌機、温度計及び還流冷却器を備えた反応容器に水１００部、モノアゾ顔料（ＰＹ−７４）４部、３７質量％塩酸０．１部及び４−ビニルアニリン０．１部を入れて攪拌した。次に、亜硝酸ナトリウム０．０５部を水０．３５部に溶解させた液を１時間程度で滴下した。さらに、６５℃まで昇温して３時間攪拌した後、室温まで冷却して１昼夜攪拌した。次に、遠心分離により固形分を回収した後、固形分を水中に分散させた。さらに、遠心分離により固形分を回収し、１昼夜放置した後、４０℃で４時間真空乾燥し、表面処理カーボンブラックを得た。
攪拌機、温度計及び還流冷却器を備えた反応容器に表面処理モノアゾ顔料５０部、トルエン１００部、メタクリル酸２−エチルヘキシル１００部及びアゾビスイソブチロニトリル０．６５部を入れて、攪拌した。次に、窒素雰囲気下、７０℃で７時間加熱攪拌した後、室温まで冷却した。さらに、テトラヒドロフラン５００部加えて攪拌した後、メタノール３０００部を加えて再沈し、吸引ろ過することにより、固形分を回収した。次に、遠心分離を繰り返すことにより固形分をテトラヒドロフランで洗浄した後、７０℃で４時間真空乾燥し、平均粒径が４００ｎｍのイエローの電気泳動粒子を得た。
イエローの電気泳動粒子は、Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ１７０００（アビシア社製）を添加したＩｓｏｐａｒＧ、Ｈ、Ｌ（エクソンモービル社製)中で良好な分散性を示し、対向する電極の間に２ｋＶ／ｃｍの電界を印加した場合に、正帯電の電気泳動粒子の挙動を示した。
【００８２】
［マゼンタ色の正帯電電気泳動粒子の作製］
攪拌機、温度計及び還流冷却器を備えた反応容器に水１００部、キナクリドン顔料（ＰＲ−１２２）４部、３７質量％塩酸０．１部及び４−ビニルアニリン０．１部を入れて攪拌した。次に、亜硝酸ナトリウム０．０５部を水０．３５部に溶解させた液を１時間程度で滴下した。さらに、６５℃まで昇温して３時間攪拌した後、室温まで冷却して１昼夜攪拌した。次に、遠心分離により固形分を回収した後、固形分を水中に分散させた。さらに、遠心分離により固形分を回収し、１昼夜放置した後、４０℃で４時間真空乾燥し、表面処理カーボンブラックを得た。
攪拌機、温度計及び還流冷却器を備えた反応容器に表面処理キナクリドン顔料５０部、トルエン１００部、メタクリル酸２−エチルヘキシル１００部及びアゾビスイソブチロニトリル０．６５部を入れて、攪拌した。次に、窒素雰囲気下、７０℃で７時間加熱攪拌した後、室温まで冷却した。さらに、テトラヒドロフラン５００部加えて攪拌した後、メタノール３０００部を加えて再沈し、吸引ろ過することにより、固形分を回収した。次に、遠心分離を繰り返すことにより固形分をテトラヒドロフランで洗浄した後、７０℃で４時間真空乾燥し、平均粒径が３００ｎｍのマゼンタの電気泳動粒子を得た。
マゼンタの電気泳動粒子は、Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ１７０００（アビシア社製）を添加したＩｓｏｐａｒＧ、Ｈ、Ｌ（エクソンモービル社製)中で良好な分散性を示し、対向する電極の間に２ｋＶ／ｃｍの電界を印加した場合に、正帯電の電気泳動粒子の挙動を示した。
【００８３】
［シアン色の正帯電電気泳動粒子の作製］
攪拌機、温度計及び還流冷却器を備えた反応容器に水１００部、フタロシアニン顔料（ＦＧ−７３５１）４部、３７質量％塩酸０．１部及び４−ビニルアニリン０．１部を入れて攪拌した。次に、亜硝酸ナトリウム０．０５部を水０．３５部に溶解させた液を１時間程度で滴下した。さらに、６５℃まで昇温して３時間攪拌した後、室温まで冷却して１昼夜攪拌した。次に、遠心分離により固形分を回収した後、固形分を水中に分散させた。さらに、遠心分離により固形分を回収し、１昼夜放置した後、４０℃で４時間真空乾燥し、表面処理カーボンブラックを得た。
攪拌機、温度計及び還流冷却器を備えた反応容器に表面処理フタロシアニン顔料５０部、トルエン１００部、メタクリル酸２−エチルヘキシル１００部及びアゾビスイソブチロニトリル０．６５部を入れて、攪拌した。次に、窒素雰囲気下、７０℃で７時間加熱攪拌した後、室温まで冷却した。さらに、テトラヒドロフラン５００部加えて攪拌した後、メタノール３０００部を加えて再沈し、吸引ろ過することにより、固形分を回収した。次に、遠心分離を繰り返すことにより固形分をテトラヒドロフランで洗浄した後、７０℃で４時間真空乾燥し、平均粒径が４００ｎｍのシアンの電気泳動粒子を得た。
シアンの電気泳動粒子は、Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ１７０００（アビシア社製）を添加したＩｓｏｐａｒＧ、Ｈ、Ｌ（エクソンモービル社製)中で良好な分散性を示し、対向する電極の間に２ｋＶ／ｃｍの電界を印加した場合に、正帯電の電気泳動粒子の挙動を示した。
【００８４】
(実施例１)
［第一の領域Ａ１（第１のセル１０）に用いる電気泳動液１の作製］
前記作製のイエロー色正帯電粒子および白色負帯電粒子を、SIGMA-ALDRICH社製のOil Blue Nを溶解させ青色に着色したＩｓｏｐａｒＧ（商品名：エクソンモービル製、イソパラフィン系炭化水素）である青色分散媒１３中に分散させた。なお、分散液中におけるイエロー色負帯電粒子の割合は５wt％，白色正帯電粒子の割合は３０wt％とし、界面活性剤としてＳｏｌｓｐｅｒｓｅ１７０００を添加した。
【００８５】
(実施例２)
［第二の領域Ａ２（第２のセル２０）に用いる電気泳動液２の作製］
前記作製のマゼンタ色正帯電粒子および白色負帯電粒子をSIGMA-ALDRICH社製のSolvent Green 3を溶解させ緑色に着色したＩｓｏｐａｒＧ（緑色分散媒２３）中に分散させた。なお、分散液中におけるマゼンタ色正帯電粒子の割合は５wt％，白色負帯電粒子の割合は３０wt％とし、界面活性剤としてＳｏｌｓｐｅｒｓｅ１７０００を添加した。
【００８６】
(実施例３)
［第三の領域Ａ３（第３のセル３０）に用いる電気泳動液３の作製］
前記作製のシアン色正帯電粒子および白色負帯電粒子をSIGMA-ALDRICH社製のSudan Red 7BおよびOil Red5B を溶解させ赤色に着色したＩｓｏｐａｒＧ（赤色分散媒３３）中に分散させた。なお、分散液中におけるシアン色正帯電粒子の割合は５wt％，白色負帯電粒子の割合は３０wt％とし、界面活性剤としてＳｏｌｓｐｅｒｓｅ１７０００を添加した。
【００８７】
(実施例４)
［第一の領域Ｂ１（第１のセル２１０）に用いる電気泳動液４の作製］
前記作製のイエロー色正帯電粒子、白色負帯電粒子および白色正帯電粒子を、SIGMA-ALDRICH社製のOil Blue Nを溶解させ青色に着色したＩｓｏｐａｒＧである青色分散媒１３中に分散させた。なお、分散液中におけるイエロー色正帯電粒子の割合は５wt％，白色負帯電粒子の割合は３０wt％、白色正帯電粒子の割合は５ｗｔ％とし、界面活性剤としてＳｏｌｓｐｅｒｓｅ１７０００を添加した。
【００８８】
(実施例５)
［第二の領域Ｂ２（第２のセル２２０）に用いる電気泳動液５の作製］
前記作製のマゼンタ色正帯電粒子、白色負帯電粒子および白色正帯電粒子を、SIGMA-ALDRICH社製のSolvent Green 3を溶解させ緑色に着色したＩｓｏｐａｒＧ（緑色分散媒２３）中に分散させた。なお、分散液中におけるマゼンタ色正帯電粒子の割合は５wt％，白色負帯電粒子の割合は３０wt％、白色正帯電粒子の割合は５ｗｔ％とし、界面活性剤としてＳｏｌｓｐｅｒｓｅ１７０００を添加した。
【００８９】
(実施例６)
［第三の領域Ｂ３（第３のセル２３０）に用いる電気泳動液６の作製］
前記作製のシアン色正帯電粒子、白色負帯電粒子および白色正帯電粒子を、SIGMA-ALDRICH社製のSudan Red 7BおよびOil Red5B を溶解させ赤色に着色したＩｓｏｐａｒＧ（赤色分散媒３３）中に分散させた。なお、分散液中におけるシアン色正帯電粒子の割合は５wt％，白色負帯電粒子の割合は３０wt％、白色正帯電粒子の割合は５ｗｔ％とし、界面活性剤としてＳｏｌｓｐｅｒｓｅ１７０００を添加した。
【００９０】
（実施例７）
［多色表示の電気泳動表示素子１００の作製］
ＰＥＴフィルム上に小さな面積を有する第一電極１Ａ，２Ａ，３Ａ、及び大きな面積を有する第二電極１Ｂ，２Ｂ，３Ｂを形成する。第一電極１Ａ，２Ａ，３Ａの巾は１０μｍ、第二電極１Ｂ，２Ｂ，３Ｂの巾は９０μｍ、第一電極と第二電極の間（第一電極１Ａと第二電極１Ｂの間、第一電極２Ａと第二電極２Ｂの間、第一電極３Ａと第二電極３Ｂの間）の距離を１０μｍと設定した。この第一電極と第二電極を１２０μｍピッチで３０列配置した。
【００９１】
つぎに、この電極上にウレタン樹脂を５μｍ厚みで塗布し、更にフォトレジストで分散液を注入するセル１０，２０，３０を形成する。フォトレジストはＳＵ−８（日本化薬マイクロ社製）を用い、セル隔壁の厚みを１０μｍ、セル隔壁の高さを５０μｍで形成した。またセルピッチは１２０μｍとし、一つのセルの下部に、図１で示した様に、第一電極１Ａ，２Ａ，３Ａと第二電極１Ｂ，２Ｂ，３Ｂが位置するように配置し、３０個のセルを形成した。
【００９２】
形成した３０個のセル中に、最も左に位置するセルから順番に、実施例１で作製した電気泳動液１、実施例２で作製した電気泳動液２、実施例３で作製した電気泳動液３を順次、マイクロディスペンサーを用いて充填した。残りのセルも上記の順番に順次、充填した。
【００９３】
次に、電気泳動液の乾燥を防ぐため、液上に封止膜を形成する。封止膜は、電気泳動液と相溶しないゼラチン樹脂を用い、更に電気泳動液との表面張力を小さくするため、ポリオキシエチレン系の界面活性剤を添加した。ゼラチン樹脂を４０℃程度に加熱した状態で、スリットコーターを用いて電気泳動液上に塗布を行い、ゼラチンを乾燥させて封止膜を形成する。次に、封止膜上に接着剤を塗布し、透明導電膜ＩＴＯ（共通電極４）が形成されたＰＥＴフィルムを接着することにより多色表示の電気泳動表示素子１００を作製した。
【００９４】
（実施例８）
［多色表示の電気泳動表示素子２００の作製］
実施例７において、電気泳動液１〜３に代えて、３０個のセル中に、最も左に位置するセルから順番に、実施例４で作製した電気泳動液４、実施例５で作製した電気泳動液５、実施例６で作製した電気泳動液６を順次、マイクロディスペンサーを用いて充填した。残りのセルも上記の順番に順次、充填し、それ以外は実施例７と同じ条件として、多色表示の電気泳動表示素子２００を作製した。
本実施例の表示素子２００で各色を表示させたところ、実施例７の表示素子１００よりも表示色の色純度が向上していることが確認された。
【００９５】
なお、これまで本発明を図面に示した実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００９６】
１Ａ，２Ａ，３Ａ    第一電極
１Ｂ，２Ｂ，３Ｂ    第二電極
４    共通電極
１０，２０，３０，２１０，２２０，２３０    セル
１３，２１３    青色分散媒
２３，２２３    緑色分散媒
３３，２３３    赤色分散媒
１００，２００    表示素子
Ａ，Ｃ，Ｅ    白色粒子
Ａ１，Ｂ１    第一の領域
Ａ２，Ｂ２    第二の領域
Ａ３，Ｂ３    第三の領域
Ｂ    イエロー色粒子
Ｄ    マゼンタ色粒子
Ｆ    シアン色粒子
ａ，ｄ，ｇ    白色負帯電粒子
ｂ    イエロー色正帯電粒子
ｃ，ｆ，ｉ    白色正帯電粒子
ｅ    マゼンタ色正帯電粒子
ｈ    シアン色正帯電粒子
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９７】
【特許文献１】特表２００２−５１１６０７号公報
【特許文献２】特開２００１−２９０４４４号公報
【特許文献３】特開２００７−３１０１８２号公報
【特許文献４】特開２００４−２０８１８号公報
【図１】
2010072617.tif 000004
【図２】
2010072617.tif 000005
【図３】
2010072617.tif 000006
【図４】
2010072617.tif 000007
【図５】
2010072617.tif 000008
【図６】
2010072617.tif 000009
【図７】
2010072617.tif 000010
【図８】
2010072617.tif 000011
【図９】
2010072617.tif 000012
【図１０】
2010072617.tif 000013