(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１方は透明な基板間に、帯電ないし磁化した微粒子が液体、液晶またはガス媒体中に分散された分散系が挟まれてセルを構成しており、該微粒子を横電界ないし横磁界で移動させて、分散状態の該微粒子の量を変調することによって該セルの基板に垂直方向の光透過性を変化させる横方向粒子移動型表示装置において、該微粒子を水平方向に移動させるために、平板状の駆動電極と共通電極が設けられており、該駆動電極と共通電極は主面が互いに対向した櫛形平行平板電極対よりなり、両電極間にほぼ均一な横電界を形成するように構成されており、該平板電極の、１画素中の電極による光遮蔽面積を画素面積で割った値で定義する面積率が２０％以下、該平板電極の該基板に平行な面の面積（Δｓ）と垂直な主面の面積（Δｚ）の面積比（Δｓ/Δｚ）が０．２以下、該平行平板電極間ピッチＰが５〜１００μｍ、セルギャップｄがピッチＰの０．５〜２．０倍に設定されていることを特徴とした表示装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
少なくとも１方は透明な基板間に、帯電ないし磁化した微粒子が液体、液晶またはガス媒
体中に分散された分散系が挟まれてセルを構成しており、該微粒子を横電界ないし横磁界
で移動させて、分散状態の該微粒子の量を変調することによって該セルの基板に垂直方向
の光透過性を変化させる横方向粒子移動型表示装置において、該微粒子を水平方向に移動
させるために、平板状の駆動電極と共通電極が設けられており、該駆動電極と共通電極は
主面が互いに対向した櫛形平行平板電極対よりなり、両電極間にほぼ均一な横電界を形成
するように構成されており、該平板電極の、１画素中の電極による光遮蔽面積を画素面積
で割った値で定義する面積率が２０％以下、該平板電極の該基板に平行な面の面積（Δｓ）
と垂直な主面の面積（Δｚ）の面積比（Δｓ/Δｚ）が０．２以下、該平行平板電極間ピッ
チＰが５〜１００μｍ、セルギャップｄがピッチＰの０．５〜２．０倍に設定されている
ことを特徴とした表示装置であって、高精細小型パネルをライトバルブとした拡大投射表
示、小型からメートルサイズの直視型表示装置、薄型フレキシブルな白黒およびフルカラー
電子ペーパ表示、基本セルないし基本パネルを２次元状に多数配列した超大型表示装置まで
広範囲の表示サイズに適用でき、また反射専用、透過専用あるいは反射、透過両用に適用可
能な表示装置とその製造法に関するものである。
【０００２】
従来の薄型表示装置の代表は液晶表示装置であり、モノクロはじめ赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色カラーフィルタを設けてそれに対応した液晶層を、透過率を変化させるシャッターとして動作させ、Ｒ，Ｇ，Ｂ光の加色法によってフルカラーを実現している。背後に白色バックライトが設けられたものは透過型カラー液晶装置であり、液晶ＴＶ、パソコンモニター、携帯電話の表示装置など広く利用されている。しかるに液晶表示装置の重大なる難点は偏光板を用いることによる５０％を超える光ロスであり、またフルカラー表示を実現するためＲ，Ｇ，Ｂカラーフィルタを並置しているため更に２／３の光線をロスしていることである。
【０００３】
他の表示装置として透明液体ないしガス体に分散された微粒子を表示面に対して水平方向に移動集積させることによって光線透過性を変化させる横電界粒子移動型表示法が提案されている（特許文献１〜１３）。その構成は図１（Ａ）,（Ｂ）に示す通り、透明カウンター電極３を設けた透明基板１と、コレクト電極４を設けた基板２との間に帯電した微粒子が分散された分散系が挟まれており、電極３と電極４間に電圧を印加して粒子をカウンター電極３上に堆積させるか、面積の小さいコレクト電極４上に集積させるかによってセルの光透過率を変えることを特徴としている。すなわち微粒子が黒色光吸収性の場合（Ａ）で暗状態、（Ｂ）で明状態になる。図１（Ｃ）,（Ｄ）は透明カウンター電極３がコレクト電極４と同一面上に形成されている場合であり、動作は（Ａ）、（Ｂ）と同じである。
【０００４】
他の構成は図２に示されている。ここではコレクト電極４が網目状電極よりなり、粒子を透明カウンター電極３上に堆積させるかないしは粒子分散状態で暗状態、網目状コレクト電極４上に堆積させた時明状態となる。
【０００５】
図１および図２の如き電極構成及び表示モードでは駆動電圧の上昇、応答速度の低下を来たすという重大な問題を抱えていた。更に電子シャッターとして最重要な光線透過率、光線遮断率についても十分考慮されていなかった。従来の図１の構成では両端のコレクト電極４の中間辺り（すなわちセル中央部）にある粒子は電界が弱い上に、明暗時にこれらの粒子をコレクト電極上ないしカウンター電極中央部までもたらすには長い距離を移動させる必要があり、明、暗の切替時間（応答速度）が極端に悪化する問題があった。また不均一電界中で面積の大きいベタ透明カウンター電極上に粒子を均一に堆積させることが困難であるため、コントラストに優れた表示を実現することが難かしかった。図２の如き電極構成及び表示モードでは確かに画素面内で電界強度を均一化した点で優れている。また暗状態を必ずしも粒子をカウンター電極に集積した状態ではなく、粒子がほぼ均一に分散した状態を用いていることも応答性改善に繋がる。しかしながら透過率に優れた明状態を実現するために重要なパラメータである網状電極の電極面積率、電極の断面形状、電極ピッチ、分散粒子量、セル厚等について十分検討されていなかったため高コントラスト、高透過率、低電圧駆動、高速応答を実現する実用的な表示装置になり得なかった。
【特許文献１】特開昭４９−２４６９５公報
【特許文献２】特開平０３−９１７２２公報
【特許文献３】ＵＳＰ5,745,094
【特許文献４】特開平９−２１１４９９
【特許文献５】特開２００１−２０１７７０
【特許文献６】特開２００４−２０８１８
【特許文献７】特表２００５−５００５７２
【特許文献８】特開２００２−３３３６４３
【特許文献９】特開２００３−２４８２４４
【特許文献１０】特開２００５−３９６４
【特許文献１１】特開２００４−２５８６１５
【特許文献１２】特開２００４−２５２２７７
【特許文献１３】特開２００２−１２２８９０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
表示装置では応答速度は早いことが望ましい。粒子移動表示法の場合実用的な応答速度を実現するには通常０．２〜２Ｖ／μｍ程度の電界強度が必要である。表示装置の画素は用途によって種々のサイズが存在する。拡大投射に用いるライトバルブでは小型、高精細が要求されるから画素サイズは１０μｍ以下の場合もある。一方屋内外に設置される公衆ディスプレイではセンチメートルオーダの画素になる場合もある。本願では横方向粒子移動型ディスプレイをあらゆるサイズの画素に適用し、尚且つ実用的な駆動電圧で透過率、コントラスト、応答速度等ディスプレイとしての重要な特性を最適化することによって実用性を向上させたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は従来同様横電界ないし横磁界を用いる粒子移動表示法であるが、応答速度を向上させ、駆動電圧を低減させると共に特に透過率とコントラストを向上させる新規なセル構成を提案するものであり、発明者の特願２００７−５０６６０２の改良に関するものである。
【０００８】
本発明の基本セルの構成は図３（Ａ）、（Ｂ）に夫々横断面図、（Ｃ）に部分斜視図で示す通り、ガラス、プラスチックなど少なくとも一方は透明な２枚の基板１，２間に設けられた隔壁２０によりセル８が構成され、該セル内には透明媒体に微粒子５が分散された分散系７が充填されており、細幅縦長の一対の板状電極６−１、６−２が各セルの全面に設けられてセル８が構成されている。図３（Ａ）のようにセル８中にカーボンブラックなどの黒色光吸収性の微粒子５あるいは二酸化チタンのような白色高光散乱性微粒子５が分散された状態では透明基板２から入射した光は、微粒子５の隠ぺい力が十分ならば入射光は微粒子に遮蔽されて黒色となる。
【０００９】
図３（Ｂ）のように電極６−1と６−２間にＤＣ電圧を印加すれば、主として電極６−１
，６−２で形成される電気力線に沿って微粒子５が移動し、正に帯電している場合負極の
電極６−１の側面に集積する。粒子が集積した電極６−１、および未集積の電極６−２以
外の領域は光を遮るものがなく透明となる。ここで６−1、６−２間に逆極性の適切なＤ
Ｃ電圧パルスないしＡＣ電圧を印加すれば６−１上の微粒子は電極を離れてセル８中に再
分布し、セル８は再び不透明となる。このようにセル８内の分散状態の粒子量（したがっ
て６−１へ集積させる粒子量）を変えることによってセル８の基板に垂直方向の透過率を
連続的に変化でき集積状態の粒子は電圧を切って後もその状態を維持するため表示はメモ
リ性を有する。分散系７は透明な液体、透明液晶体、ガス体中に正または負に帯電した微
粒子が分散されたものから成り、分散媒が液体や液晶の場合は粒子の移動は電気泳動と呼
ばれる。電極６−１、６−２の形状は図４に正面図で示すように櫛型の構成で用いられる
。いずれも基板に平行な面は細幅で、側面は高さがほぼセルギャップに等しく広面積であ
ることに特徴がある。
【００１０】
本発明では粒子を集積する電極６−１を駆動電極、他方の電極６−２を共通電極と呼ぶ。板状の駆動電極がセル全面に存在し、共通電極６−２との間のほぼ均一な横電界により、その方向と粒子の帯電極性に依存して粒子は集積、分散を繰り返すことができる。この粒子移動型表示法を水平（横）電界型粒子移動表示法と名づけている。図３（Ｂ）から明らかな通り、微粒子は広面積の駆動電極の両側面に堆積できることが重要な特徴である。電極間ピッチを適切に選べば、セルの周辺のみに電極を設けた図１の場合に較べて特に画素が大きくなった場合低電圧駆動が可能となる。
【００１１】
図５に示すように、粒子を堆積できる１個の板状駆動電極６−１の基板に平行な面の面積をΔｓ、基板に垂直な面の面積をΔｚとし、本願ではΔｓ／Δｚを駆動電極のアスペクト比と呼ぶ。板厚の高さに対する割合でもある。本願は低アスペクト比の駆動電極を用いることを特徴としており、粒子堆積状態（明状態）では分散されていた粒子が広面積の駆動電極側面（Δｚ）に薄く堆積する結果、この部分での光遮蔽効果は小さくこれによってセルの高透過率が実現できる。また隔壁部を除く画素面積をＳとし、１画素中の電極数をｎとする時、Δｓ×ｎが電極そのものによる光遮蔽面積となる。この電極による光遮蔽面積の画素面積に対する割合を本願では電極面積率と名づけている。たとえば画素面積を１００μｍ角とし、電極厚み２μｍ、高さ１００μｍの電極（Δｓ＝２００μｍ
２ ）が４本設けられていれば電極面積率は８％となる。本願セル構成では共通電極にアスペクト比の小さなものを駆動電極と対向させてあるから共通電極による光遮蔽も小さく、かつ両電極間の電界の均一性も良好であるから、高速、高透過率表示の実現にまさに好適な構成となる。板状電極の厚みは画素サイズ、セルギャップ、製造工法、機械的強度に依存するが通常0.1〜３０μｍ、望ましくは０．２〜２０μｍで用いられる。セル厚は５〜１５０μｍ、後述の通り望ましくは１０〜１００μｍが適切であるからアスペクト比Δｓ／Δｚは０．２以下が適当である。
【００１２】
図３では粒子は正か負の単一極性のものを用いるとして説明した。確かに従来の図１の構成では粒子は単一極性でないと満足な明透過率および表示コントラストが得られないことは明白であり、単粒子系の使用が必須条件であった。しかるに図３の構成で粒子の分散状態を暗状態とする本願の場合、正負粒子が混在した双極性分散系が有効に利用できる。すなわち明状態で正負粒子は隔壁面に設けられた電極を除き、電極６−１、６−２両電極の両側面に堆積し、堆積する面積が大きいから付着粒子層の厚みを薄くでき、明状態で高透過率を実現できる。Δｓが小さいから共通電極にも不透明なものを使用でき電極材料の選択自由度が高まる。（００１０）で粒子を堆積する電極を駆動電極と定義したが双極性分散系では共通電極も粒子を堆積し、この場合は共通電極も駆動電極となる。
【００１３】
分散媒がガス体のいわゆるエアロゾル分散系の場合、粒子の帯電は粒子同士の摩擦帯電が主であるから、双極性分散系の方が粒子の帯電安定性に優れることもエアロゾル系を用いる際の利点の１つとなる。
【００１４】
図５に示すような基板面側は細幅でセル厚方向に広面積のアスペクト比の小さな電極を形成する方法としては、電鋳、導電性高分子や導電性微粒子が樹脂に分散された導電性塗料のマイクロ整形、金属箔や金属薄膜のマイクロ加工など多様な技術が利用できる。
【００１５】
一例として図６に示すように基板２上にあらかじめ電極および配線パタンを形成しておき（Ａ）、この上にレジストパタンを形成（Ｂ）し、電鋳によって電極パタン上のレジストのない孔を金属で埋め（Ｃ）、その後レジストを除去（Ｄ）する方法が利用できる。厚いレジストに縦方向に幅狭の孔を空ける方法として一般にＬＩＧＡプロセス（ドイツ語でＸ線を用いたフォトリソグラフィ(Lithographie), 電解めっき(Galvanoformung),形成(Abformung)による微細加工を意味する）とよばれるものが有効である。すなわち透過性が高く直進性に優れたシンクロトロン放射光をポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などの厚膜樹脂層のメタルマスク層のない部分に照射し、ＰＭＭＡを低分子化して易溶解性にすることによって基板に垂直方向に微細でシャープな孔を設けることができ、この孔を電鋳によって金属で充填後、図３（Ｃ）に示す如き隔壁部を残してＰＭＭＡを溶解除去すればよい。
【００１６】
図６（Ｄ）を用いて新たな薄膜電極付き新基板との間で樹脂モールド⇒新基板を剥離して樹脂モールドを転写⇒電鋳によって図６（Ｄ）の複製を多数製造可能である。
【００１７】
図６（Ｄ）を直接用いるのではなくＬＩＧＡプロセスを用いてセラミック、ガラス、金属など剛体基板からなる図６（Ｄ）の如きオス金型を作り、加熱軟化させた樹脂層や未硬化ＵＶ樹脂層に加圧して樹脂層をメス形状化し、樹脂層を硬化後ＲＩＥ（リアクティブイオンエッチ）などで電極上の残存樹脂を除去して後電鋳を行って図６（Ｄ）のような目的とするオス電極構成を実現してもよい。もちろん電極の高さが大きくない場合には通常のフォトレジストや電子ビーム露光プロセスを採用して図６（Ｂ）の如き孔空きレジストパタンを形成することも可能である。
【００１８】
一方図６（Ｂ）の如き孔空き樹脂層に電鋳の代わりに導電性高分子ないし導電性塗料を充填、硬化してのち、元の樹脂層を溶解除去して硬化導電樹脂で電極を構成することも出来る。
【００１９】
セラミックやガラスなど耐熱性の高い基板を用いて図６（Ｂ）の如きメス金型を作成し、孔に微細金属粉や導電性トナー微粉末を充填してのち加熱溶融して導電性構造体を作り薄膜電極を設けた基板に転写してもよい。
【００２０】
板状電極を形成する第２の方法は、薄膜配線を設けた基板に硬化前の導電性樹脂や導電性塗料層を設け、これに直接メス金型を押し当ててオス状に加工、不要な導電性樹脂層除去の後加熱あるいはＵＶ照射で硬化して図６（Ｄ）の如き電極構成体を形成するものである。樹脂の金型からの剥離性を向上するため金型内面はフッ素処理加工などの離型処理がなされていることが必要である。
【００２１】
板状電極を形成する第３の方法は図７に示すように剛体基板上の所定箇所に凹みを設けたメス金型３０を用意する。これに金属箔を被せるかないしは他の剥離基板上に設けた金属薄膜３１をメス金型３０に転写する（Ａ）。次に専用に設計したオス金型で上からプレスし、金属膜を電極形状に直角に折り曲げる。もちろんプレス前に金属膜をフォトエッチやレーザ描画あるいはパンチング金型で折り曲げが容易化するよう金属膜を部分的にパタン化しておくことも好ましい。ついで孔部分を樹脂で埋めて表面の不要な樹脂ないし金属膜をエッチングや研磨で除去して後、金属膜を蒸着ないしスパッタで設け必要な電極間を相互接続する。しかる後に接着層を設けた基板２に転写して後、電極間に残ったレジストを溶解除去すれば、図６（Ｄ）の如き基板２上の電極構造体が形成できる。
【００２２】
板状電極を形成する第４の方法は印刷転写法である。すなわち剛体からなるメス金型の凹部に低粘度の導電性樹脂ないし塗料をスキージ等で（必要に応じて減圧下で）充填して後仮硬化し、金属配線の形成された基板へ印刷転写して後加熱ないしＵＶで本硬化する方法で量産性に適する。金型の離型処理が不可欠である。
【００２３】
第５の方法はフィルム上に電極および配線膜を設けたシートを多数枚接着層を介して積層してブロックを作る。積層面を研磨して接着剤を設けた基板に貼り付け、数１０μｍのセルギャップに相当する厚みにスライスする。スライス面に電極薄膜を形成パタン化して後最終基板に転写して図６（Ｄ）の構造を得る。以降はフィルムを溶解除去すればよい。
【００２４】
以上述べたように細幅背高の板状電極はニッケル、クロム、金、銅などの金属や金属合金の電鋳だけでなく、導電性樹脂、導電塗料などの印刷やインクジェット描画などで設けた導電性厚膜のフォトエッチやマイクロエンボス加工、金属膜のマイクロ金型加工、電極構造体の印刷転写法などが有効に利用できる。
【００２５】
微粒子を駆動電極に集積した時上下基板内面に固着して残存することはセルの明状態の光透過性を阻害するゆえに好ましくない。従ってセルのこの部分には微粒子の固着を妨げるようフッ素化合物などの低表面張力物質のコーティングあるいは単粒子系では粒子の帯電と同極性に帯電するような表面処理がなされていることが望ましい。また分散媒が液体の場合は微粒子と液体の比重は出来るだけ近接していることが粒子の沈降や浮上を生じさせにくいことから望ましい。
【００２６】
本発明で暗状態を作り出す粒子分散状態とはブラウン運動により比重差に拘わらず液体中に安定に微粒子が均一分散したコロイド状態は勿論、基板１，２内面のいずれかないし両面に一部ないし殆どの粒子がゆるく付着した状態、粒子が互いにゆるく凝集し、両基板間、ないし両電極間に３次元網目構造を形成している状態も含むものである。また微粒子は１種類である必要はなく、光学的特性を最適化するため各種のものが混在していてもよい。
【００２７】
微粒子５は通常光吸収性のものが使用されるが、二酸化チタンのように白色反射性のものを用いることも可能である。粒子に白色反射性のものを用いた場合、セル８の背面基板２側をたとえば黒色にしておけば、微粒子分散状態で明状態、電極に粒子を集積した状態で暗状態となる反射型表示装置を実現できる。
【００２８】
本願の如き受動型表示装置では表示性能を決するものは、透過率、コントラスト、色純度、応答速度、解像度、視野角などであり、装置としては駆動電圧、消費電力も重要な要素となる。図３の如き表示装置で透過コントラストは粒子分散状態（暗）の透過率と粒子集積状態（明）の透過率で決定される。特に十分な暗状態を作り出すことがコントラスト向上には必須用件となる。コントラスト１０００：１、１００：１、１０：１以上を実現するにはセルの粒子分散状態での透過率は各々０．１％（光学濃度３以上）、１％（光学濃度２以上）、１０％未満（光学濃度１以上）である必要がある。本願のセル構成では分散系の粒子濃度を増せば分散状態の透過率を上記値にすることは極めて容易である。しかし粒子濃度を増すと一般に粒子の移動速度が遅くなる、明状態の透過率が悪化しやすいなどの障害が発生するから不必要に粒子濃度を上げるのは得策ではない。
【００２９】
図８を用いて本表示装置での粒子集積時の明状態でのセル透過率について述べる。十分ないんぺい性が得られる濃度に微粒子を分散させた分散系中の粒子をすべて上基板に集積したと想定（粒子が双極性であってもとにかく全粒子を片側基板に集積したと想定）しこの時の粒子層の厚みをh、画素の面積をＳとする（Ａ）。１画素内の粒子を堆積させる電極の総面積はΔｚ×ｎ（ただしｎは１画素内で粒子を堆積できる面の数）とし、分散粒子をすべてΔｚ×ｎに集積したとした明状態では、電極上の粒子層の厚みeはh*Ｓ/Δｚ／ｎとなる（Ｂ）。たとえば通常のカーボンブラックのいんぺい力は９３００ｃｍ２／ｇと計測されている。密度が約１．７であるから固体層とすればたった０．６３μｍである。実際の堆積粒子層では粒子間空隙等存在するから粒子層の厚みはこれよりかなり大きくはなるがせいぜい数μｍ厚である。仮に粒子層厚ｈ＝３μｍ（空隙率＝７８％）としてもＳ≒Δｚ、ｎ＝４のセル構成ではｅ＝ｈ／４＝０．７５μｍにしかならない。すなわち（００１１）で述べた１００μｍ角のセルの例では粒子堆積時の明状態では２μｍ厚の電極が２．７５μｍ厚になったのと等価であるからセルの光透過率は（１００２−２．７５×１００×４）／１００２＝８９％という好ましい高透過率が実現できることになる。電極厚が０．５μｍ、５μｍの場合各々９５％、７７％の透過率が得られ、従って同時に高コントラストが実現できることになる。当然のことながら画素が小さくなるほど電極厚を薄く構成することに留意する必要がある。
【００３０】
粒子濃度を下げれば一般に粒子の移動速度は速くなり、分散系を厚くすれば低粒子濃度（ｇ／ｃｍ3）でも隠ぺい性を高めることができ高速、高コントラストを実現し易い。しかしながらセルを厚くするほどまた電極ピッチを狭くする程斜め入射光の吸収ロスまた視差による輝度低下が増大する。
【００３１】
図９（Ａ）にセルギャップｄ（ほぼ電極高さ）、電極ピッチＰ、バックライト放射角θ、下基板厚Ｈの関係を示す。分散系は双極性で粒子は駆動、共通電極の両側面に堆積しているものとしている。また放射光の内電極面に垂直な面内の成分のみについて議論している。下基板下面のＡ点からのバックライト放射光の内垂線からの角度θ（＝tan-1（Ｐ／（Ｈ+ｄ）））を超える光線の中でθ１、θ２、…θｎの成分は堆積粒子層で吸収されて外部に出射できずロスとなる。図９（Ｂ）、（Ｃ）から明らかな通り、基板厚Ｈが厚いほど、ギャップｄが厚いほど電極ピッチＰを大きくしないとθ小すなわち視角が狭くなる。反射型で用いる場合は基板２を反射性にしておけばＢ点からの反射光となりロスとなる光線はθＲ（＞θ）を超える反射光であるから基板下面からの反射よりは有利になるが、ｔａｎ（θＲ）＝Ｐ／ｄより、ギャップｄ大でθＲ小となり、ピッチＰを大きくしないとやはり視角が狭くなりロスが増える。透過で用いる場合は液晶ディスプレイで用いられているようにバックライト光をプリズムシートで平行光化（＜θ＝ｔａｎ-1（Ｐ／（Ｈ＋ｄ））すれば光線ロスは大きく改善される。
【００３２】
図１０を用いて本表示装置の輝度の視角特性のセルギャップｄ、電極ピッチＰ依存性について述べる。図１０に示す通り電極基板面に垂直面内で垂線からの角度θ方向（バックライト放射光ないし反射光は完全拡散光と想定している）から本表示装置を見た場合、図１０（Ａ）の電極間領域Ｐの内ΔＰ領域（図のΔθ領域に相当）は電極の影になって見えない。電極間領域Ｐに対して影となる領域ΔＰの割合（ΔＰ／Ｐ）を輝度低下割合Ｆとすると、Ｆ＝ｄ×tan（θ）／Pで表される。当然ながら図１０（Ｂ）、（Ｃ）に見る通り、角度θが大なる程、ピッチＰが小なる程、ギャップｄが大なる程輝度ロスＦが増大する。低粒子分散濃度で高速、高コントラストを実現するためセルギャップを大にするには限度があり、低電圧、高速駆動のため電極ギャップを小さくすることも限度があることを示す。以上の妥協点として通常セル厚は１００μｍ程度以下で用いるのが望ましく、電極ピッチｐはセルギャップｄの０．５〜２倍で用いるのがよい。
【００３３】
粒子集積状態から粒子分散状態を作り出すために駆動電極と共通電極間に印加する電圧波形の例を図１１に示す。分散系が単粒子系の場合粒子が駆動電極を離れる極性の適切なパルス幅の逆電圧を印加（Ａ）。単粒子系、双粒子系に拘わらず次第に高周波化するＡＣ電圧（Ｂ），波高値の減衰するＡＣ電圧（Ｃ）。また（Ｂ），（Ｃ）の組み合わせも有効である。
【００３４】
図３で粒子を隔壁２０によってセル内部に閉じ込めるのは微粒子が隣のセルに移動するのを妨げ各画素内の粒子濃度を一定に維持するためである。またセルを小さく構成する限り分散媒と粒子の比重差は障害にならないというメリットも発生する。
【００３５】
分散系を隔壁でセル内に閉じ込める代わりに、分散系をカプセル粒子の内部に閉じ込めてもよい。図１２にカプセル粒子を用いた本発明の表示装置を示す。ほぼ球状のカプセル粒子を適切なサイズのスペーサ材を用いて図のような直方体に変形させた方が開口率にすぐれた表示シートになり得る。図１２の表示シートでは電極は分散系に直接接していないが、図３と同様、粒子は電極側面に対応したカプセル内壁に集積またカプセル粒子内に分散させて透過率を変調できる。ただし電極と分散系の間にカプセル壁とバインダー樹脂層が介在するため幾分電圧減衰を生じ、駆動電圧の上昇に繋がるからこれら絶縁性ないし半導電性層はできるだけ薄く保つことが望ましい。図１２で上基板１を用いずに、カプセル粒子層の上に剛体基板を被せてカプセル粒子を変形させ、ＵＶ照射でバインダーを硬化してもよくその後剛体基板を剥離し保護膜を塗布すれば単一基板の表示シートが形成できる。
【００３６】
基板にフィルムを用いたフレキシブルシートディスプレイの場合は特に、両基板は隔壁を通じて各々接着していることが好ましい。カプセル粒子系の場合カプセル粒子間にバインダー樹脂が充填されているから両基板に挟み込んで後バインダー樹脂をＵＶ等で硬化すれば両基板の接着の役割を果たす。
【００３７】
本発明でセルとは、隔壁やカプセルで分散系を閉じ込めた領域を言う。図４に示す如き一対の電極は１つのセルに設けられる場合もあれば、カプセル粒子系の場合のように多数のセルに対して１組設けられる場合もある。画素とは図４に示すような一対の電極を有する領域を言うから１個のセルの場合もあれば多数のセルから成る場合もある。
【００３８】
図３ないし図１２の如きセルを３層積み重ねることによってフルカラー表示パネルを構成できる。ただし３層の微粒子５は各々Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）色のものが用いられる。図１３にＣ，Ｍ，Ｙカプセル粒子系を用いるフルカラー表示パネルの断面を示す。ここでは１画素は３×３×３のカプセル粒子から構成されており、各色変調用の電極は図４（Ａ）に示すような電極対が用いられると想定している。Ｙ，Ｍ粒子が適度に分散状態にあり、Ｃ粒子が電極集積状態にあれば、その部分はＲ（赤）、Ｃ，Ｍ粒子が適度に分散状態でＹ粒子が電極集積状態では同じく減法混色によりＢ（青）、Ｙ，Ｃ粒子が分散状態ではＧ（緑）となる。勿論Ｃ粒子、Ｍ粒子、Ｙ粒子のみ分散状態では夫々Ｃ，Ｍ，Ｙ色となる。Ｃ，Ｍ，Ｙパネルに加えて、より完全に光を遮断するために白-黒に変調できる第４の色変調層が追加され４層構成をとる場合もある。またセルの積層順序は任意に選択可能である。白色バックライト１３オフ、オンの状態では白色拡散板兼白色バックライトにより反射カラーパネルないし透過カラーパネルとして使用できる。マルチカラー表示では色の異なる分散系の２層構成でもかまわない。
【００３９】
中間基板を除いた図１３のカラーパネルにおいても斜め光に対しては各層の電極によるロスに加えて、３層を通過できる光線の角度は限られ視角が問題となるからセル厚を薄くするなり、電極ピッチを広げざるを得ない。反射板として垂直方向への反射強度を高めた集光性反射板を用いることは視角特性は犠牲になるが明るいカラー像を得るには望ましい手段である。
【００４０】
セルを多数積層する表示装置において注意すべきは、界面反射である。屈折率が異なる界面では必ず界面反射が生じる。積層型表示セルでは多数の層（基板、分散媒、カプセル壁、バインダー樹脂など）から成るから出来るだけ透明性が高いのは勿論、屈折率のできるだけ等しい材料で構成し、不要な界面反射を軽減することが重要である。
【００４１】
多数の画素から構成される表示装置の駆動法には（１）スタチック（２）単純マトリクス（３）２端子アクティブマトリクス（４）３端子アクティブマトリクス
などがある。
【００４２】
図１４は単純マトリクス構成のパネルを製造する工程の１例を示す。ガラス、プラスチックなどの基板２にアルミ、クロム、金などの電極薄膜を蒸着やスパッタで設け、フォトエッチプロセスで図１４（Ａ）に示すように列電極Ｃｉおよびこれに連なった駆動電極６−１を形成する。次に少なくとも列電極の所定箇所に絶縁層２３を形成して後、共通電極６−２、行電極Ｒｉを形成する（Ｂ）。以降図６（Ｄ）の如き板状電極を形成する方法は先述の通り種々の方法が適用できる。たとえば細線から成る電極膜の所定個所に図６（Ｂ）のように孔空きレジスト層を形成後、電解あるいは無電解メッキで縦方向に電極膜を成長させてのち隔壁部を残して溶解除去し、上基板との間に分散系を充填して単純マトリクス表示パネルが形成される。図１４（Ｂ）の薄膜電極面にあらかじめ別基板に設けた電極構造体を転写する方法を用いる場合はあらかじめ電極面をハンダメッキなどの処理をしておく必要がある。列電極Ｃiに信号を、線状共通電極Ｒiに走査信号を加えて線順次で表示が果たされる。パネル構成が単純であるから低コストで製造できるメリットがあるが、各画素には閾値特性が要求されるため通常、表示容量の大きい用途には使えない。
【００４３】
表示容量を拡大するにはアクティブマトリクス（以下ＡＭと略称する）構成を採用する必要がある。図１５は陽極酸化膜が金属電極間に挟まれたいわゆるＭＩＭ（Metal Insulator Metal）素子からなる２端子ＡＭアレーの製造工程を示す。基板上にアルミ、タンタルなどの金属薄膜で平行線状列電極Ｃiを形成して後、列電極Ｃiを陽極酸化して表面に酸化膜を形成（Ａ）。ついで金属膜を蒸着ないしスパッタによって設け、たとえば櫛型駆動電極６−１を形成（Ｂ）。駆動電極と列電極が交差する領域に２端子素子２１が形成される。次に列電極の、少なくとも後に行電極と交差する箇所に絶縁層２３を形成して後、共通電極６−２、走査電極Ｒｉを形成（Ｃ）することによって２端子ＡＭアレーが形成される。こうして得られた電極付き基板上に（００４２）で述べたと同様に駆動、共通電極を縦方向に成長させて上基板との間に分散系或いはカプセル粒子を挟み込んで表示パネルが構成される。ＭＩＭの代りに、電極６−１とＣｉの交点部に酸化亜鉛のような半導体を樹脂に分散した非直線抵抗素子を挟み込んでも２端子ＡＭアレーを形成できる。
【００４４】
次に各画素にTFTスイッチング素子を設けたＡＭパネルの構成を示す。基板上に図１６に示すようなＴＦＴ（Thin
film Transistor）３端子素子ＡＭアレーを形成する。信号線Ｃｉとは絶縁層で分離された駆動電極６−１はドレイン（Ｄ）電極に接続されており、ソース（Ｓ）電極は列電極Ｃiの１部からなり、Ｓ，Ｄ間には半導体、ゲート絶縁膜が積層されている。列電極部に層間絶縁膜を設けてのち行電極Ｒi（ゲート電極）を設けて３端子ＡＭアレーが形成されている。共通電極６−２は列電極、行電極と絶縁層で隔てられて、列電極ないし行電極同様パネル全体に張り巡らされており、全画素共通の１端子としてパネル外に取り出される。こうして得られたＡＭアレー層の上に（００４２）で述べたと同様に駆動、共通電極を成長させてのちは先述と同様にパネルを形成できる。図１６ではＴＦＴはスタッガー型で示したが、逆スタッガー型ＴＦＴも勿論可能である。
【００４５】
図１３のような色変調層積層構成のアクティブマトリクスパネルを製造する方法として大きくは３つの方法が可能である。すなわち（１）Ｃ，Ｍ，Ｙカプセル粒子駆動用ＡＭアレーはすべて基板２に形成（不透明ＴＦＴの場合は開口率向上のため隔壁ないしスペーサ部の下に設けられていることが望ましい）されており、ついで（イ）１層目電極および次層目ドレイン端子成長用孔空きレジスト層形成（ロ）１色目の電極およびドレイン端子を成長後レジスト除去、（ハ）１色目カプセル粒子を電極間に充填、（ニ）平滑層形成  （ホ）２色目用ドレイン端子部開孔（ヘ）金属膜形成  （ト）２層目用駆動、共通電極パタン化  以降は上記（イ）以降を色数だけ繰り返す。（２）ＡＭアレーとカプセル粒子層充填⇒平滑層形成を各色順次繰り返して積層する方法（３）転写用剛体基板上に剥離層、ＡＭ、電極、カプセル粒子充填、平滑化をして後、接着層を設けた最終基板側に各色パネルを順次転写して３層を積層  などの方法が用いられる。
【００４６】
以上述べたようなたとえば縦Ｍ画素、横Ｎ画素からなる基本パネルを縦ｍ枚、横ｎ枚並べることによってＭ×ｍ×Ｎ×ｎ画素からなる大型表示システムを構成することが可能であり、曲面型はじめ数１０ｍサイズの反射、透過両用の低電力、高精細フルカラー大型表示システムを構成することが可能になる。
【００４７】
図１７はプロジェクターなどに用いる、シリコン基板を用いたＡＭ反射型ライトバルブを示す。シリコン基板１５上にＦＥＴ素子からなるＡＭアレーを形成⇒絶縁平滑層形成、画素部に反射膜形成⇒透明絶縁層形成⇒ＦＥＴのドレイン端子部孔空け⇒駆動・共通電極形成（駆動電極とドレイン端子をスルーホール接続）⇒駆動・共通電極縦方向に成長⇒隔壁部を残し樹脂を溶解除去⇒透明基板との間のセルに分散系充填。  以上で隔壁構成型反射ライトバルブが形成される。たとえば１インチサイズでフルＨＤ（１９２０×１４４０画素）のライトバルブを構成する場合、画素ピッチはほぼ１１μｍ程度になる。１μｍ前後の幅の駆動電極を画素中央に１本、両サイド隔壁内面に共通電極を設ければ、１０Ｖ以下で駆動できるライトバルブが構成可能である。隔壁２０を絶縁性黒色にするか上基板と隔壁の間にブラックマトリクス膜を形成することが望ましい。
【００４８】
図１７の反射型ライトバルブの構成はＬＣＯＳ(liquid−crystal−on−silicon)と称する液晶ライトバルブでの液晶を微粒子分散系に置き換えることによって構成される。ＬＣＯＳと同様、超高圧水銀ランプなどの白色光源をダイクロイックミラーやプリズムでＲ，Ｇ，Ｂ光に分離し各色光を図１６のライトバルブに照射して得たＲ，Ｇ，Ｂ色光像をレンズを用いてスクリーン上に拡大投射、合成してフルカラー像を得ることが出来る。光源にＬＥＤや半導体レーザを用いれば小型プロジェクターを構成できる。フロントプロジェクターは勿論、途中で光路を折り曲げてリアプロジェクターも可能である。画素ピッチはモノクロの１／３になるが前面にカラーフィルタを設けることによって単板カラーライトバルブを構成することも可能であり、図１３の如き３層積層パネルを構成すれば光利用率の高い単板式カラーライトバルブが構成可能である。分散系は隔壁型、カプセル型いずれを用いてもよい。反射型は光線が分散系層を２度通過するから分散系の粒子濃度が透過型の１／２でよく高速応答が可能である。
【００４９】
上記シリコン基板の代りに、石英などの耐熱性ガラスにポリシリコンなどでＡＭアレーを構成したＡＭ基板或いはガラス基板上に形成した低温ポリシリコンＡＭアレーを用いれば、駆動回路を内臓した単板式あるいは３板式高精細透過型ライトバルブを構成することが可能である。
【００５０】
図１８にＲ，Ｇ，Ｂ並置カラーフィルタを用いる透過型フルカラーパネルの断面図を示す。現在の液晶カラーパネルのライトバルブとしての液晶を、白黒に透過率を変調できる微粒子を分散した分散系７に置き替えることによって構成している。各画素の駆動電極はＡＭアレーのドレイン端子に接続され、共通電極は全画素共通の端子に接続されている。バックライトに平行度の高いものを用いれば電極ピッチを狭くすることもセルギャップを厚くすることも可能となる。但し視角が犠牲になるから前面で光拡散させることが望ましい。
【００５１】
図１８では隣り合う画素にＲ，Ｇ，Ｂカラーフィルタを設ける構成について述べたが、カラーフィルタを用いる代りに各セルの分散媒をＲ，Ｇ，Ｂに着色してもよい。但し各色セルをストライプ状ないしドット状に色分けして設ける必要がある。
【００５２】
図１８のカラーパネルはＲ，Ｇ，Ｂ並置カラーフィルタないしＲ、Ｇ，Ｂ着色液を用いているため光変調素子への白色入射光の２／３をロスする欠点があるが、現状確立しているＴＦＴアレーの量産プロセスと設備がほぼそのまま利用できる利点があり、小型から１００インチを超える大型までサイズを問わず製造可能である。液晶カラーパネルの場合と違って、視角拡大フィルム、偏光板、配向膜、配向処理プロセスなどは不要であり、プロセスの簡易化、部材の低減化に加えて、偏光板および透明電極が不要であることからより明るい表示を実現することができる。
【００５３】
電子値札やメッセージ表示などでは必ずしもフルカラー表示でなくてもよい用途もある。図１９では１層の分散系でカラーフィルタを用いることなくマルチカラー表示を行う例について述べる。透明分散媒中に色と移動速度の異なる微粒子が混合分散された分散系が用いられる。すなわち電極６−１，６−２間にＤＣ電圧を印加（第一パルス）して粒子を一方の電極に堆積（同極性粒子の場合として説明する）（図１９（Ａ））させれば、セルは透明（反射で見る場合反射板が白色なら白色）に見える。ここで適切な幅ないし波高値の逆極性ＤＣパルス（第二パルス）を印加すれば、移動速度の速い粒子（第一粒子：黒色とする）がまず電極を離れ分散状態になるからここでパルスを止めればセルは移動速度の速い粒子の分散状態である黒色に見える（図１９（Ｂ））。第二パルスより幅ないし波高値の大なる逆極性パルスの場合では第一粒子は対向電極６−２に集積してしまい、分散系には速度の遅い第二粒子（赤色とする）のみ分散していることになり、セルはほぼ赤色に見える（図１９（Ｃ））。電極間に適切なＡＣ電圧を印加すれば第一、第二粒子が共に分散状態になるからこれらの混合色である赤黒色が提示される。すなわち単層パネルで４色の色が選択できることになる。色の異なる微粒子が異極性でも移動速度が異なっていれば利用可能である。
【００５４】
図１９では粒子の移動速度の違いを利用して多色表示する例について述べたが、電極に堆積した粒子を逆極性電圧の印加で電極から脱着させるのに粒子、分散媒ならびに電極の性質により閾値特性が発現する場合がある。異なる色の微粒子のこの閾値性の違いは有効に利用可能である。第一、第二粒子の閾値を各々Ｖ１、Ｖ２（Ｖ１＞Ｖ２）とし、Ｖ１＞Ｖ＞Ｖ２の電圧Ｖでは第二粒子のみ分散させることが出来、Ｖ＞Ｖ１の電圧Ｖでは主として第一粒子のみの分散状態を生じさせることが出来るからである。またＶ＞Ｖ１のＡＣ電圧で混合分散色を得ることができ、泳動速度の違いと併せて閾値性の違いも粒子の選択的分散に有効に活用でき、簡単な構成のパネルでマルチカラー表示が可能となる。
【００５５】
薄いフィルム基板を用いたパネルや積層パネルを形成する場合、フィルムの温度や張力による伸縮等のため両基板や各パネルの位置合わせが困難化する。両フィルム基板を各々あらかじめガラスなどの剛体基板に単個取りあるいは多数個取りを想定したサイズで貼り付けておき、電極、スイッチ素子、隔壁、スペーサなどの形成プロセスを実施して後、両フィルム間に、分散系を充填してパネルを形成して後、剛体基板からパネルを剥離する方法をとれば、フィルムの薄さ、伸縮性から生じる電極の上下位置合わせなどのプロセスの困難性は軽減する。
【００５６】
パネル自体がフレキシブルであっても駆動回路、バッテリなどを搭載すると表示パネルのペーパライク性が損なわれてしまいがちである。本発明の表示パネルはメモリ性があるから一旦表示を更新すればドライバを切り離しても表示は維持される。従ってパネル電極端子部あるいは信号供給回路部を露出しておき、表示を更新する時のみ信号供給源に接続する、パネル／信号源分離方式を取ることもでき、ドライバを実装していない分低コストでパネルのフレキシブル性を確保できる。勿論フィルム基板上に薄膜駆動回路も設けられておれば、信号供給のための端子数は激減でき好都合である。
【００５７】
本発明で使用する光変調素子の透明基板としてプラスチックフィルムを使用するとロールツーロールで連続量産できる特徴が発揮できる。たとえば下フィルムに電極膜成膜、パタン化、導電性樹脂層塗布、メス金型ロールで電極整形、電極上の不要樹脂層除去、絶縁性隔壁形成、上フィルムとの間に分散系充填、パネル周辺で樹脂封止、パンチングで個片パネル化、レーザないしカッターで周辺部フィルム除去、電極取り出し部露出  以上がプロセス概略の１例である。低温プロセスが可能な有機、無機ＴＦＴなどのＡＭ形成プロセスはロールツーロールプロセスには相性がよく、フレキシブルＡＭパネル形成に有効に適応可能である。
【００５８】
フィルム材料としてはビニル系のポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリスチレン、フッ素樹脂系など、またポリエステル系のポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレートなど、ポリアミド系のナイロン、耐熱性エンジニアリングプラスチックとしてのポリイミド、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルイミドなど種々のものが利用できる。
【００５９】
ポリマーフィルムは一般にガラス等にくらべてガスを透過しやすい。フィルムパネルの信頼性を向上するためにフィルム表面にガスバリア層を設けるのが有効である。ガスバリア層としては酸化ケイ素、窒化ケイ素などの薄膜、およびこれらの膜とビニルアルコール含有重合体などの有機膜との積層膜が有効なことが知られている。
【００６０】
以上微粒子の移動に電界を用いる例について述べてきた。微粒子が磁性を有していれば粒子の集積、分散に磁気力を用いることができる。
【００６１】
たとえば図３の構成で、分散系中に磁性を持った微粒子を分散させたものを使用し、図２０に示すようにたとえばフィルムシート表面に薄膜状コイルが形成された駆動電極を用いる。粒子を磁気力で横方向に移動させるに当り、対向した共通電極は不要である。共通電極は全画素共通にコイルの一端が細線で結ばれておればよい。ここでは駆動電極と共通電極のピッチＰとは駆動電極のピッチを意味する。図２０の例ではコイルの１端がフィルム背面に取り出され共通電極配線として基板２に設けた透明電極帯に繋がっている。各画素のコイルの他端はＡＭアレーのドレイン端子に接続される。基板に垂直な面にコイルが形成されているから、コイルにパルス電流を流すと水平磁界を発生し、磁気粒子を水平方向に移動させることができる、磁気粒子は駆動電極の両面に堆積する。電流を切った時コイル基板上の堆積微粒子が再分散するか、堆積状態を持続するかは再分散力と微粒子間およびコイル基板との分子間付着力の強さに依存する。磁性流体のように再分散力が強いものを用いる場合は分散媒体にチキソトロピック性を持たせておき、電流パルス印加で横磁界発生時は低粘性化して急速に粒子は電極に集積するが、外部磁界がなくなるとゆっくりと粒子は再分散しセルが不透明化する構成が望ましい。メモリ性は失われるが動画表示、リフレッシュによる静止画表示などには有効に利用できる。
【００６２】
磁性流体とは酸化鉄などの強磁性微粒子を界面活性剤で包み水系ないし非水系分散媒にコロイド状に分散させたものである。分散安定性に優れ、十分な光線遮蔽効果も有する。コイル表面に絶縁膜を設けておけば水系磁性流体を用いてもよい。
【００６３】
垂直基板に微小な薄膜コイルを形成するにはたとえば図７で述べたようにあらかじめ樹脂フィルムないしは絶縁膜を設けた金属箔上に金属薄膜を形成しフォトプロセスで多数のコイルをパタン化したシートを金型で所定部を垂直に折り曲げて形成することが出来る。
【００６４】
本発明の表示素子では隔壁部分は光線透過率は変化しないから、光線透過方向のこの部分の幅を極小化し、画素部の開口率を出来るだけ高くすることが望ましい。細幅の隔壁を形成できる点でＬＩＧＡ法は有用である。隔壁部分が透明性であると光り抜けを生じコントラストを低下するからこの部分を黒色光吸収性にすることが望ましい。１０００：１以上の透過率変調を達成するには隔壁部を含む微粒子分散状態でのセルの光透過率を０．１％未満に押さえ込む必要があるが、隔壁部からの光り抜けを必要ならブラックマトリクス（ＢＭ）層を設けて防止した上でセルに含有される微粒子の濃度を選定することによって達成可能である。
【００６５】
本発明に使用する材料について述べる。微粒子としては先述の通りできるだけ隠ぺい力の高いものが望ましい。白黒用にはカーボンブラック、ピグメントブラック、黒鉛などまたはこれらが樹脂に埋め込まれたいわゆるトナーが使用できる。Ｃ，Ｍ，Ｙ微粒子としては印刷インキ、カラー複写機用トナー、インクジェット用インキなどに用いられているアゾ系、フタロシアニン系、ニトロ系、ニトロソ系など各種有機顔料や酸化鉄、カドミウムエロー、カドミウムレッドなどの無機顔料など多様なものを用いることが出来る。Ｙ色微粒子としてはハンザイエロー、ベンジジンイエロー、キノリンイエローなど、Ｍ色微粒子としてはピグメントレッド、ローダミンＢ、ローズベンガル、ジメチルキナクリドンなど、Ｃ色微粒子としてはアニリンブルー、フタロシアニンブルー、ピグメントブルーＫなど、黒色微粒子としてはＣ，Ｍ，Ｙ微粒子を混合して用いてもよい。
【００６６】
微粒子は単体ばかりではなく帯電性、磁性、色調を最適化するため染料、顔料およびいくつかの色材、磁性体などを樹脂や液体と共に内包したカプセル微粒子を使用してもよい。粒子の形状は球形はじめ針状、棒状、鱗片状などいずれも使用可能である。微粒子のサイズは５ｎｍ〜５μｍ程度が望ましい。微粒子は原子や分子レベルでの表面コートで表面変性したり、分散剤、界面活性剤等を用いて荷電性付与および良分散性がはかられ、電界で集積させた粒子層も逆電界で速やかに再分散されるように調整されている必要がある。
【００６７】
本願図３のパネルでは駆動電極６−１、共通電極６−２は共に分散系に露出しているとして説明したが、粒子堆積の均一性向上、付着力制御、閾値性制御などの目的で導電性、半導電性あるいは絶縁性の皮膜で被覆する場合もある。
【００６８】
屋外用では強力な光に曝されることになるから、使用する材料（基板、接着剤、微粒子、分散媒、分散剤、カプセル壁材料、バインダー樹脂、隔壁材料、電極、ＡＭなど）には特に耐光性、耐熱性に優れたものを用いる必要がある。屋外用途では紫外線吸収剤を内蔵したフィルムないしは表面にコートして用いるのが望ましい。見易さ改善には反射防止膜も有用である。
【００６９】
媒体が液体の場合シリコン系、石油系やハロゲン化炭化水素など多種類の高絶縁性溶媒が利用できる。液晶も有用な微粒子分散媒体であり、液晶の誘電異方性により粒子の電極からの脱着に閾値特性が発現することが知られており、単純マトリクスパネル用分散系に有効に利用できる。
【００７０】
非直線素子材料としては先述の通りＴａ，Ａｌなどの薄膜を陽極酸化して他方の金属で挟み込んだＭＩＭや、カルコゲナイト系化合物、酸化亜鉛などの半導体が利用でき、ＴＦＴ材料としてはa−Ｓｉ、a−InGaZnO、ポリシリコンなどの無機半導体またペンタセン、ポリフルオレン、ポリフェキシルチオフェンなどの低分子や高分子の有機半導体が用いられる。
【発明の効果】
【００７１】
本発明は次のような効果を奏する。微粒子を横電界なし横磁界で移動させて、光透過性を変化させる横方向粒子移動型表示装置であって、アスペクト比の小さな、狭幅、縦長の板状電極の採用、板状電極両側面への粒子堆積を用いると共にセル中の微粒子量、電極ピッチ、セル厚、駆動電極面積率に検討を加えたことによって低電圧で高コントラスト、高透過率を達成し、拡大投射用高精細小型ライトバルブ、小型からメートルサイズの直視型表示装置、薄型フレキシブルな白黒およびフルカラー電子ペーパ、数１０メートルを超える超大型表示装置まで広範囲の表示サイズに適用可能となり、反射専用、透過専用あるいは反射、透過両用に適用可能な表示装置が実現した。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】は従来の横電界粒子移動型表示装置の原理を示す横断面図
【図２】は従来の横電界粒子移動型表示装置の原理を示す他の横断面図
【図３】（Ａ），（Ｂ）は本発明の横電界粒子移動型表示装置の原理を示す横断面図、（Ｃ）は斜視図
【図４】は本発明の表示装置に用いる電極の正面図
【図５】は本発明の表示装置の板状電極の斜視図
【図６】は本発明の表示装置に使用する電極形成プロセスの１例
【図７】は本発明の表示装置に使用する電極形成プロセスの他の例
【図８】は本発明の表示装置の明状態での光透過性を示す原理図
【図９】は本発明の表示装置のバックライト型ないし反射モードでの視角特性を示す図
【図１０】は本発明の表示装置の視角のセルパラメータ依存性を示す図
【図１１】本発明の表示装置で粒子分散状態を作り出すための印加電圧波形の例
【図１２】本発明の表示装置をカプセル粒子で構成した横断面図
【図１３】本発明のＣ，Ｍ，Ｙ分散系積層型カラーパネルの断面図
【図１４】本発明の単純マトリクスパネルの電極製造工程と電極構成の正面図
【図１５】発明の２端子ＡＭアレー製造工程と電極構成の正面図
【図１６】本発明の３端子ＴＦＴＡＭパネルの画素部の電極構成の正面図
【図１７】本発明のシリコン集積回路を下基板に用いた反射型ＡＭライトバルブの断面図
【図１８】本発明のカラーフィルタ付きカラーパネルの断面図
【図１９】本発明の単層マルチカラーパネルの動作原理を示す断面図
【図２０】本発明の磁気粒子分散系を用いた表示装置に用いる駆動電極の構成斜視図（Ａ）と平面図（Ｂ）
【符号の説明】
【００７３】
１ 透明上基板
２ 下基板
３ カウンター電極
４ コレクト電極
５ 微粒子
６電極
６−１ 駆動電極
６−２ 共通電極
７ 分散系
８ セル
９ スペーサ
１０ カプセル粒子
１１ 接着剤
１２ 白色拡散板
１３ 白色バックライト
１３a
カラーフィルタ
１３ｂ ブラックマトリクス
１３c
Ｘ−Ｙアクティブマトリクスアレー
１３d
３色用Ｘ−Ｙアクティブマトリクスアレー
１４ 反射板
１５ シリコン基板
１６ バインダー
１７ バックライトユニット
１８
C1,C2,C3,……… 列電極端子
１９
R1,R2,R3,……… 行電極端子
２０ 隔壁
２１ ２端子素子
２２ ＴＦＴ素子
２３ 絶縁膜
２４ 積層セル
２５ ＦＥＴアレー
２６ 樹脂
２７ 反射膜
２８ マスク層
２９  金属
３０  金型
３１  金属薄膜
３２  配線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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