(57)【要約】【課題】  低コストで、かつ反射率の高い粒子移動型表示素子を提供する。【解決手段】  所定間隙を設けて配置された一対の基板１，２と、一対の基板１，２の間隙に配置された隔壁部材３とに囲まれた間隙に媒体４と共に、着色帯電粒子５と、媒体４と異なる屈折率を有する透明粒子６Ａ，６Ｂを充填する。さらに、この透明粒子６Ａ，６Ｂとして、複数の電極７，８に印加される電圧に応じて反射層（電極７）に沿って分布を成すよう、帯電し、かつ少なくとも帯電量及び粒径の一方が異なる２種類以上の透明粒子６Ａ，６Ｂを充填する。【選択図】      図１
2006113398.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板に配置された複数の隔壁部材と、前記基板と前記隔壁部材との間の空間に充填された媒体及び複数の粒子と、基板上に配置された反射層と、前記空間に近接するように配置された複数の電極とによって形成された複数の画素とを備えた粒子移動型表示素子において、
前記粒子は着色帯電粒子と、前記媒体と異なる屈折率を有する透明粒子であることを特徴とする粒子移動型表示素子。
【請求項２】
所定間隙を設けて配置された一対の基板と、前記一対の基板の間隙に配置された複数の隔壁部材と、前記一対の基板と前記隔壁部材に囲まれた間隙に充填された媒体及び複数の粒子と、前記一対の基板の一方の基板上に配置された反射層と、前記間隙に近接するように配置された複数の電極とによって形成された複数の画素とを備えた粒子移動型表示素子において、
前記粒子は着色帯電粒子と、前記媒体と異なる屈折率を有する透明粒子であることを特徴とする粒子移動型表示素子。
【請求項３】
前記透明粒子は、前記着色帯電粒子と逆極性に帯電されると共に、前記複数の電極に印加される電圧に応じて前記反射層に沿って分布を成すよう少なくとも帯電量及び粒径の一方が異なる２種類以上の透明粒子であることを特徴とする請求項１または２に記載の粒子移動型表示素子。
【請求項４】
前記透明粒子は、明表示の際、前記複数の電極に印加される電圧に応じて前記画素の中央側から隔壁部材側に向かって散乱性が小さくなるような分布を成すことを特徴とする請求項３記載の粒子移動型表示素子。
【請求項５】
前記隔壁部材に向かって散乱性が小さくなるような分布は、粒径の小さい透明粒子が前記画素の中央側に、粒径の大きい透明粒子が前記隔壁部材側に位置する分布であることを特徴とする請求項４記載の粒子移動型表示素子。
【請求項６】
前記隔壁部材に沿って散乱性が小さくなるような分布は、屈折率の大きい透明粒子が前記画素の中央側に、屈折率の小さい透明粒子が前記隔壁部材側に位置する分布であることを特徴とする請求項４記載の粒子移動型表示素子。
【請求項７】
前記反射層を前記複数の電極の一方により構成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の粒子移動型表示素子。
【請求項８】
前記透明粒子を、前記着色帯電粒子と逆極性に帯電すると共に、前記複数の電極に印加される電圧に応じて形成される透明粒子の層の厚みが隔壁部材側に向かって薄くなるよう前記複数の電極のうち前記反射層に沿って配される電極を画素中央部に対応する位置に設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の粒子移動型表示素子。
【請求項９】
前記反射層が鏡面反射層、拡散反射層、指向性反射層の中のいずれか、あるいはそれらを組み合わせたものであることを特徴とする請求項１または２に記載の粒子移動型表示素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粒子を移動させることにより表示を行う粒子移動型表示素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電圧印加によって粒子を移動させることに基づき白黒、或はカラー表示を行うようにした粒子移動型表示装置についての研究が盛んに行われている。
【０００３】
ここで、このような粒子移動型表示装置に用いられる粒子移動型表示素子は、所定間隙を設けた配置された一対の基板と、これらの基板の間隙に配置された粒子と、この間隙に近接するように配置された一対の電極と、を備えたものが一般的であり、液晶表示素子に比べて表示コントラストが高い、視野角が広い、表示にメモリー性を有する、バックライトや偏光板が不要である等、種々の特徴を有している。
【０００４】
ところで、このような粒子移動型表示素子のうち、入射した外光を反射させて表示を行う反射型の粒子移動型表示素子は、外光の照度が弱い場合、例えば、屋内や夜間使用する場合では、入射する外光が少ないために、表示が暗くなり、視認性が低下するという欠点がある。このため、このような反射型の粒子移動型表示素子では、入射した外光を効率良く反射させるように反射率を高める必要がある。
【０００５】
ここで、このような反射型の粒子移動型表示素子は、粒子を表面に対して垂直方向に移動させるものと、水平方向に移動させるものとの２種類に大別されるが、粒子を垂直方向に移動させる粒子移動型表示素子において、反射率を高める方法としては明表示に用いる粒子の反射率を高める方法などがある。
【０００６】
一方、水平方向に粒子を移動させる粒子移動型表示素子では、着色粒子を画素周辺に集積させ、入射光を反射層によって反射させるようにすることにより、明表示となるのが一般的であるため、一般的には反射層の材質を変えて反射率を高める方法や、散乱層の材質や厚さ、あるいは形状を変える方法などによって反射率を高める方法がある（特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−２０２８０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、このような水平方向に粒子を移動する従来の粒子移動型表示素子においては、反射層を設けることで光を効率的に反射させることが可能となるが、反射層を設けることにより、製造コストが増加する、また散乱層を設けた場合、散乱層の材質や厚みによっては高い駆動電圧が必要となる等の問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、低コストで、かつ反射率の高い粒子移動型表示素子を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、基板と、前記基板に配置された複数の隔壁部材と、前記基板と前記隔壁部材との間の空間に充填された媒体及び複数の粒子と、基板上に配置された反射層と、前記空間に近接するように配置された複数の電極とによって形成された複数の画素とを備えた粒子移動型表示素子において、前記粒子は着色帯電粒子と、前記媒体と異なる屈折率を有する透明粒子であることを特徴とするものである。
【００１１】
また本発明は、所定間隙を設けて配置された一対の基板と、前記一対の基板の間隙に配置された複数の隔壁部材と、前記一対の基板と前記隔壁部材に囲まれた間隙に充填された媒体及び複数の粒子と、前記一対の基板の一方の基板上に配置された反射層と、前記間隙に近接するように配置された複数の電極とによって形成された複数の画素とを備えた粒子移動型表示素子において、前記粒子は着色帯電粒子と、前記媒体と異なる屈折率を有する透明粒子であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のように、基板と隔壁部材との間の空間、または一対の基板と隔壁部材とに囲まれた間隙に媒体と共に、着色帯電粒子と、媒体と異なる屈折率を有する透明粒子を充填することにより、光を効率的に反射することができる。これにより、低コストで、かつ光利用効率を向上させた反射率の高い粒子移動型表示素子を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る粒子移動型表示素子の一例である電気泳動表示素子の概略構成を示す図であり、この電気泳動表示素子は、所定間隙を設けた状態に配置された一対の基板である第１基板１及び第２基板２と、これらの基板１，２の間隙に配置された隔壁部材である隔壁３と、これら基板１，２と隔壁３の間隙に配置された、媒体である絶縁性液体４、複数の着色帯電粒子５及び少なくとも２種類、本実施の形態においては、２種類の透明帯電粒子６Ａ，６Ｂと、第２基板２上に配置され、反射層の機能を兼ねた第１電極７と、隔壁３に形成された第２電極８とを備えている。
【００１５】
そして、これら基板１，２、隔壁３、絶縁性液体４、複数の着色帯電粒子５、２種類の透明帯電粒子６Ａ，６Ｂ、基板１，２と隔壁３の間隙に沿うように配置された第１電極７及び第２電極８によって画素ａ，ｂが形成される。また、第２電極８は隔壁３の一部として形成されている。なお、２種類の透明帯電粒子６Ａ，６Ｂは、着色帯電粒子５と逆極性に帯電すると共に、絶縁性液体４と異なる屈折率を有している。
【００１６】
ところで、このように構成された電気泳動表示素子の表示は、第１電極７及び第２電極８間に電圧を印加し、着色帯電粒子５及び透明帯電粒子６Ａ、６Ｂを両電極間で移動させることにより行う。
【００１７】
例えば、図１において、画素ａの状態は、第２電極側に着色帯電粒子５が、第１電極側に透明帯電粒子６Ａ，６Ｂが集積した状態である。ここで、透明帯電粒子６Ａ，６Ｂは絶縁性液体４と異なる屈折率を有するため、透明帯電粒子６Ａ，６Ｂに達した入射光９は、透明帯電粒子６Ａ，６Ｂを透過すると共に、一部は透明帯電粒子６Ａ，６Ｂと絶縁性液体４の屈折率の差によって拡散し、粒子間の隙間から漏れて第１電極７に向かう。
【００１８】
そして、この際、進行方向に拡散した光や、透明帯電粒子６Ａ，６Ｂを透過した光は、反射層の機能を兼ねた第１電極７により反射され、この第１電極７によって反射した光は、再び透明帯電粒子６Ａ，６Ｂによって拡散されて外界へと出射し、明表示となる。このように、透過光だけでなく、粒子間の隙間から漏れた入射光も第１電極７により反射され、この後、透明帯電粒子６Ａ，６Ｂによって拡散されるようにすることにより、入射光を効率良く反射させることができる。
【００１９】
一方、図１において、画素ｂの状態は、第１電極側に着色帯電粒子５が、第２電極側に透明帯電粒子６Ａ，６Ｂが移動するため、入射光は着色帯電粒子５に吸収され、暗表示となる。
【００２０】
なお、本実施の形態に係る電気泳動表示素子の構成部材の材料・製造方法は以下の通りである。
【００２１】
第１基板１や第２基板２には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリカーボネート（ＰＣ）やポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）等のプラスチックフィルムの他、ガラスや石英等を使用することができる。なお、電気泳動表示素子を、本実施の形態のように、反射型とした場合、観察者側に配置される方の基板（第１基板１）や基材には光を透過する材料を使用する必要があるが、他方の基板（第２基板２）には、ポリイミド（ＰＩ）などの着色されているものを用いてもよい。
【００２２】
絶縁性液体４には、イソパラフィン、シリコーンオイル及びキシレン、トルエン等の非極性溶媒であって透明なものを使用すると良い。
【００２３】
着色帯電粒子５としては、着色されていて絶縁性液体中で正極性または負極性の良好な帯電特性を示す材料、例えば各種の無機顔料や有機顔料やカーボンブラック、或いは、それらを含有させた樹脂を使用することができる。なお、着色帯電粒子５の粒径は通常０．０１μｍ〜５０μｍ程度のものを使用できるが、好ましくは、０．１から１０μｍ程度のものを用いると良い。
【００２４】
帯電された透明粒子である透明帯電粒子６Ａ，６Ｂは、絶縁性液体４と異なる屈折率を有し、絶縁性液体中で正極性または負極性の良好な帯電特性を示す材料、例えばポリカーボネート、ポリスチレン、あるいはシリカ等の透明樹脂を使用することができる。また、透明帯電粒子６Ａ，６Ｂの粒径は通常０．０１μｍ〜５０μｍ程度のものを使用できるが、好ましくは、０．１から１０μｍ程度のものを用いると良い。さらに、その屈折率は、絶縁性液体４と異なっていれば良いが、好ましくは絶縁性液体４に対する相対屈折率が０．９５程度以下、あるいは１．０５程度以上のものを用いると良い。
【００２５】
なお、上述した絶縁性液体４や着色帯電粒子中には、着色帯電粒子５や透明帯電粒子６Ａ，６Ｂの帯電を制御し、安定化させるための荷電制御剤を添加しておくと良い。かかる荷電制御剤としては、モノアゾ染料の金属錯塩やサリチル酸や有機四級アンモニウム塩やニグロシン系化合物などを用いると良い。
【００２６】
また、絶縁性液体中には、帯電粒子同士の凝集を防ぎ、分散状態を維持するための分散剤を添加しておいてもよい。かかる分散剤としては、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム等のリン酸多価金属塩、炭酸カルシウム等の炭酸塩、その他無機塩、無機酸化物、あるいは有機高分子材料などを用いることができる。
【００２７】
第２電極８は、パターニング可能な導電性材料、例えばチタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）等の金属、あるいはカーボンや銀ペースト、あるいは有機導電膜にて形成すると良い。また、第１電極７は図１に示すような鏡面反射層だけでなく、後述するように拡散反射層あるいは指向性を有した反射層の機能も兼用させても良い。その場合、第１電極７は、銀やＡｌ等の光反射性の高い材料にて形成すると良い。
【００２８】
なお、第１電極７及び第２電極８の表面に絶縁層を形成し、電極同士の絶縁や、電極から帯電粒子への電荷注入を防止すると良い。また、図１においては、第２電極８は隔壁３と第２基板２との間に配置されているが、隔壁３の内部に形成しても、隔壁３と第１基板１との間に配置しても良く、各画素に含まれる電極数も第１電極と第２電極が一対以上あれば特に限定しない。さらに、第１電極と第２電極の配置位置も特に限定されるものではなく、第１電極と第２電極の形状についても特に限定しない。
【００２９】
隔壁３には、基板１，２と同一の材料を用いても良く、アクリルなどの感光性樹脂を用いても良い。隔壁形成にはどのような方法を用いても良く、例えば感光性樹脂層を塗布した後、露光及びウエット現像を行う方法、又は別に作成した障壁を接着する方法、印刷法によって形成する方法等を用いることができる。なお、隔壁３と第１基板１とを一体成型により形成しても良い。
【００３０】
また、図１に示す隔壁３は、画素を１つずつ仕切るように配置されているが、これに限られるものではなく、例えば、１つの画素をさらに複数に仕切るように配置されていても良く、さらに隔壁３は、複数の画素を仕切るように配置されていても、つまり隣接する隔壁の間に複数の画素が含まれていても良い。
【００３１】
なお、本実施の形態に係る粒子移動型表示素子を用いて白黒表示を行うには、着色帯電粒子５を黒色として、この着色帯電粒子５をシャッター駆動させるようにすれば良い。また、カラー表示を行うには、例えば着色帯電粒子５として黒色のものを用い、第１基板１上にカラーフィルター層を形成することによりカラー表示が可能となる。
【００３２】
ところで、図２は、散乱粒子の粒径と散乱角度の関係を示す図である（信学技報  TECHNICAL  REPORT  OF  IBICE  EID95-146，ED95-220，SDM95-260(1996-02)）。
【００３３】
なお、図２において、αは散乱粒子の粒径を示している。そして、この図２から、αが十分に小さい場合には、光は前方と後方に同じ割合で散乱するが、αが大きくなるにつれて散乱光は前方に集中していくことがわかる。即ち、散乱粒子の粒径が大きいほど散乱性（拡散性）が低く、散乱粒子の粒径が小さいほど散乱性が高いことがわかる。
【００３４】
一方、図１において、透明帯電粒子６Ａの粒径は、透明帯電粒子６Ｂの粒径に比べて小さい。したがって、粒径の小さい透明帯電粒子６Ａは散乱性が高く、透明帯電粒子６Ａよりも粒径が大きい透明帯電粒子６Ｂは散乱性が低い。
【００３５】
また、粒径の小さい透明帯電粒子６Ａは、粒径が大きい透明帯電粒子６Ｂに比べて、質量の違いから電界印加時における移動速度が速いため画素の中央部に集まりやすく、また透明帯電粒子６Ｂは隔壁３近傍に集まりやすい。
【００３６】
なお、例えば透明帯電粒子６Ａの帯電量である表面帯電量を透明帯電粒子６Ｂの表面帯電量より大きくすることにより、明表示時に第１及び第２電極間に印加する電圧に対して透明帯電粒子６Ａが第１電極７上へ移行する距離を透明帯電粒子６Ｂよりも大きくなるようにすれば、屈折率が大きい透明帯電粒子６Ａを画素中央近傍に、屈折率が小さい透明帯電粒子６Ｂを画素周辺近傍に配置させることもできる。
【００３７】
そして、明表示の際、図１の画素ａのように、散乱性の高い透明帯電粒子６Ａを画素の中央部側に、また散乱性の低い透明帯電粒子６Ｂを隔壁側に集めるようにすることにより、入射光９のうち散乱性が高い透明帯電粒子６Ａに達した入射光９は、広い範囲に拡散した散乱光１０Ａとなり、広い視野角を維持することができる。また、散乱性の低い透明帯電粒子６Ｂに達した入射光９は、狭い範囲に拡散した散乱光１０Ｂとなり、隔壁３近傍に集積した着色帯電粒子５にほとんど進行せず、着色帯電粒子５による散乱光１０Ｂの吸収を極めて小さくすることができる。この結果、入射光を効率よく反射させることが可能となり、入射光に対する反射率が向上する。
【００３８】
このように、一対の基板１，２と隔壁３とに囲まれた間隙に絶縁性液体４と共に、着色帯電粒子５と、絶縁性液体４と異なる屈折率を有する透明帯電粒子６Ａ，６Ｂを充填し、さらに、この透明帯電粒子６Ａ，６Ｂとして、第１及び第２電極７，８に印加される電圧に応じて第１電極７（反射層）に沿って分布を成すよう、帯電され、かつ粒径が異なる２種類の透明帯電粒子６Ａ，６Ｂを充填することにより、光を効率的に反射することができる。これにより、明表示時の反射率が高く、良好なコントラストの粒子移動型表示素子を得ることができる。さらに、低コストで、かつ光利用効率を向上させた反射率の高い粒子移動型表示素子を得ることができる。
【００３９】
ところで、図１に示す粒子移動型表示素子では、粒径の異なる２種類の透明帯電粒子６Ａ，６Ｂを所望の位置に配置することによって、散乱性の高い領域と低い領域の２種類の領域を形成しているが、本発明は、これに限られるものではなく、粒径の異なる３種類以上の透明帯電粒子を用い、明表示時の着色帯電粒子集積部に向かって透明帯電粒子を、その粒径が連続的に増加するように配置して散乱性を連続的に変化させることにより、入射光を効率よく反射させることが可能となる。
【００４０】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００４１】
図３は、本実施の形態に係る粒子移動型表示素子の一例である電気泳動表示素子の概略構成を示す図である。なお、図３において、図１と同一符号は、同一または相当部分を示している。
【００４２】
図３において、１１Ａ、１１Ｂは透明帯電粒子であり、本実施の形態においては、これら各透明帯電粒子１１Ａ，１１Ｂは絶縁性液体４に対する相対屈折率がそれぞれ異なっている。
【００４３】
ところで、図４は、散乱粒子の相対屈折率と散乱角度の関係を示す図である（信学技報  TECHNICAL  REPORT  OF  IBICE  EID95-146，ED95-220，SDM95-260(1996-02)）。なお、図４において、ｍは散乱粒子の相対屈折率を示している。そして、この図４から、ｍが大きくなるにつれて散乱角度特性が広がることがわかる。即ち、散乱粒子の相対屈折率が大きいほど散乱性が高いことがわかる。
【００４４】
一方、図３において、透明帯電粒子１１Ａの相対屈折率は、透明帯電粒子１１Ｂの相対屈折率に比べて大きい。したがって、透明帯電粒子１１Ａは散乱性が高く、透明帯電粒子１１Ｂは散乱性が低い。
【００４５】
したがって、明表示の際、図３に示すように散乱性が高い粒子である透明帯電粒子１１Ａを画素の中央部に、散乱性が低い粒子である透明帯電粒子１１Ｂを隔壁３近傍に集めることにより、入射光を効率よく反射させることが可能となり、入射光に対する反射率が向上する。
【００４６】
なお、このような位置に透明帯電粒子１１Ａ，１１Ｂを移動させるには、例えば透明帯電粒子１１Ａの表面帯電量を透明帯電粒子１１Ｂの表面帯電量より大きくし、明表示時に印加する電圧に対して透明帯電粒子１１Ａが第１電極７上へ移行する距離を透明帯電粒子１１Ｂよりも大きくなるようにすることで、屈折率が大きい透明帯電粒子１１Ａを画素中央部側に、屈折率が小さい透明帯電粒子１１Ｂを隔壁側に配置させることができる。
【００４７】
また、既述した第１の実施の形態と同様、透明帯電粒子１１Ａ，１１Ｂの粒径が異なるようにした場合には、透明帯電粒子１１Ａ，１１Ｂの移動を、より早くすることができる。
【００４８】
このように、一対の基板１，２と隔壁３とに囲まれた間隙に絶縁性液体４と共に、着色帯電粒子５と、絶縁性液体４と異なる屈折率を有する透明帯電粒子１１Ａ，１１Ｂを充填し、さらに、この透明帯電粒子１１Ａ，１１Ｂとして、第１及び第２電極７，８に印加される電圧に応じて第１電極７（反射層）に沿って分布を成すよう、帯電され、かつ帯電量が異なる２種類の透明帯電粒子１１Ａ，１１Ｂを充填することにより、光を効率的に反射することができる。これにより、明表示時の反射率が高く、良好なコントラストの表示素子を得ることができる。さらに、低コストで、かつ光利用効率を向上させた反射率の高い粒子移動型表示素子を得ることができる。
【００４９】
ところで、図３に示す粒子移動型表示素子では、表面帯電量及び屈折率の異なる２種類の透明帯電粒子１１Ａ、１１Ｂを所望の位置に配置することによって、散乱性の高い領域と低い領域の２種類を付与しているが、本発明は、これに限られるものではなく、表面帯電量及び屈折率の異なる３種類以上の透明帯電粒子を用い、明表示時の着色帯電粒子集積部に向かって透明帯電粒子を、その屈折率が連続的に減少するように配置して散乱性を連続的に変化させることにより、入射光を効率よく反射させることが可能となる。
【００５０】
さらに、本実施の形態及び既述した第１の実施の形態において、印加する電圧を制御することによって反射光の特性を変化させることもできる。例えば、印加する電圧の大きさや印加時間を変えることで明表示時の画素面内での透明帯電粒子６，１１の粒径分布や屈折率の分布状態を変化させることによって、明表示時の反射光の指向性を制御することができる。
【００５１】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
【００５２】
図５は、本実施の形態に係る粒子移動型表示素子の一例である電気泳動表示素子の概略構成を示す図である。なお、図５において、図１と同一符号は、同一または相当部分を示している。
【００５３】
図５において、７Ａは第１電極であり、この第１電極７Ａは画素の中央部に対応する位置に設けられている。また、１２は反射層であり、この反射層１２は第１電極７Ａとは別に第２基板２の、画素に対応する箇所に設けられている。なお、このような位置に反射層１２を配置することにより、入射光を効率よく反射することができる。
【００５４】
ここで、このように第１電極７Ａを画素の中央部に対応する位置に設けることにより、明表示時、画素中央に向かって電界強度が強まるようになり、この結果、明表示時、図５に示すように、透明帯電粒子６を第１電極上に集積させることができる。そして、このように第１電極上に集積した複数の透明帯電粒子６から成る粒子層の厚みを、着色帯電粒子集積部、即ち隔壁側に向かって連続的に薄くなるように変化させることにより、着色帯電粒子集積部に散乱光が進行しないようにすることができる。
【００５５】
なお、本実施の形態においては、第１電極７Ａを画素中央部に対応する位置に配置することにより、画素中央部を中心に透明帯電粒子６を集積させるようにしたが、透明帯電粒子６から成る粒子層の厚みを着色帯電粒子集積部に向かって連続的に変化させることができれば、これに限定されるものではない。
【００５６】
ところで、既述したように図１、又は図３に示す反射層の機能を兼ねた第１電極７は、鏡面反射層、拡散反射層、指向性反射層、あるいはそれらを組み合わせたものであっても良い。
【００５７】
例えば、本発明の第４の実施の形態に係る粒子移動型表示素子の一例である電気泳動表示素子の概略構成を示す図である図６に示すように、第１電極７として規則的な凹凸形状を有する指向性反射層の機能を兼ねたものを用い、明表示時、この指向性反射層の機能を兼ねた第１電極７上に透明帯電粒子６が配置される構成とすることで、さらに散乱性を向上させることができる。この場合、指向性反射層を反射光が明表示時に形成される着色帯電粒子集積部に進行しないように設計することで、さらに反射率を向上させることができる。
【００５８】
以下、実施例に沿って本発明を更に詳細に説明する。
【実施例１】
【００５９】
本実施例は、図１に示す第１の実施の形態に係る実施例であり、本実施例において、一つの画素ａ，ｂの大きさは１００μｍ×１００μｍとする。第２基板２には厚さ１．１ｍｍのガラス基板を用い、画素ａ，ｂの境界部分には隔壁３を配置する。なお、隔壁３の幅を５μｍとし、高さを１８μｍとする。また、鏡面反射層を兼ねる第１電極７は、幅９０μｍ、厚さ０．１μｍとする。さらに、第２電極８は画素境界部分（隔壁３と第２基板２との間）に配置し、幅５μｍ、厚さ０．１μｍとする。各画素ａ，ｂには不図示の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が形成されており、これに不図示の電圧印加回路を接続して粒子移動型表示素子とする。
【００６０】
また、各画素内には絶縁性液体４、着色帯電粒子５及び透明帯電粒子６Ａ、６Ｂを充填する。なお、絶縁性液体４にはイソパラフィン（商品名：アイソパー、エクソン社製）を用い、着色帯電粒子５には粒径１〜２μｍ程度のカーボンブラックを含有したポリスチレン−ポリメチルメタクリレート共重合樹脂を使用する。
【００６１】
透明帯電粒子６Ａ，６Ｂには、粒径がそれぞれ１〜２μｍ、４〜５μｍの、イソパラフィンに対する相対屈折率が１．１のシリカ粒子を使用する。また、透明帯電粒子６Ａ，６Ｂの表面のゼータ電位は、それぞれ５０ｍＶ、１５ｍＶのものを用いる。イソパラフィンには、荷電性制御としてコハク酸イミド（商品名：ＯＬＯＡ１２００、シェブロン社製）を含有させる。第１電極７には、高い反射率を得るためにＡｌを使用する。
【００６２】
第１基板１には、絶縁性液体４に接触するように硬化性樹脂層（封止層）を配置する。硬化性樹脂層の材質には、ポリエチレングリコールメタクリレートを主成分とする混合物とする。
【００６３】
以上の構成をとることにより、明表示時の反射率が高く、良好なコントラストの粒子移動型表示素子が得られる。
【実施例２】
【００６４】
本実施例は、図５に示す第３の実施の形態に係る実施例であり、本実施例において、鏡面反射層を兼ねる第１電極７Ａを各画素の中央部分に配置し、幅２０μｍ、厚さ０．１μｍとする。また、第１電極７とは別の鏡面反射層１２は、幅９０μｍ、厚さ０．１μｍとする。
【００６５】
各画素内には絶縁性液体４、着色帯電粒子５及び透明帯電粒子６を充填する。絶縁性液体４にはイソパラフィン（商品名：アイソパー、エクソン社製）を用い、着色帯電粒子５には粒径１〜２μｍ程度のカーボンブラックを含有したポリスチレン−ポリメチルメタクリレート共重合樹脂を使用する。透明帯電粒子６には、粒径がそれぞれ１〜２μｍのイソパラフィンに対する相対屈折率が１．１のシリカ粒子を使用する。また、透明帯電粒子６の表面のゼータ電位は、５０ｍＶのものを用いる。これら以外は、実施例１と同様な条件で作製する。
【００６６】
以上の構成をとることにより、明表示時の反射率が高く、良好なコントラストの粒子移動型表示素子が得られる。
【００６７】
なお、これまでの説明においては、一対の基板１，２と隔壁部材３とに囲まれた間隙に絶縁性液体４、着色帯電粒子５及び絶縁性液体４と異なる屈折率を有する透明帯電粒子６，１１を充填するようにしたものについて述べてきたが、本発明は、これに限らず、例えば、絶縁性液体、着色帯電粒子、透明粒子をマイクロカプセル化し、このマイクロカプセルを各画素に配置するようにしたものについても適用することができる。
【００６８】
そして、このようにマイクロカプセル化し、絶縁性液体と共に、着色帯電粒子と、絶縁性液体と異なる屈折率を有する透明粒子を基板と隔壁との間の空間に充填し、さらに、この透明粒子として、複数の電極に印加される電圧に応じて反射層に沿って分布を成すよう、帯電し、かつ少なくとも帯電量及び粒径の一方が異なる２種類以上の透明粒子を充填することにより、光を効率的に反射することができる。これにより、低コストで、かつ光利用効率を向上させた反射率の高い粒子移動型表示素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る粒子移動型表示素子の一例である電気泳動表示素子の概略構成を示す図。
【図２】散乱粒子の粒径と散乱角度の関係を示す図。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る粒子移動型表示素子の一例である電気泳動表示素子の概略構成を示す図。
【図４】散乱粒子の相対屈折率と散乱角度の関係を示す図。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る粒子移動型表示素子の一例である電気泳動表示素子の概略構成を示す図。
【図６】本発明の第４の実施の形態に係る粒子移動型表示素子の一例である電気泳動表示素子の概略構成を示す図。
【符号の説明】
【００７０】
１        第１基板
２        第２基板
３        隔壁
４        絶縁性液体
５        着色帯電粒子
６Ａ      透明帯電粒子（粒径の小さい粒子）
６Ｂ      透明帯電粒子（粒径の大きい粒子）
７，７Ａ  第１電極
８        第２電極
９        入射光
１０Ａ    透明帯電粒子６Ａからの散乱光
１０Ｂ    透明帯電粒子６Ｂからの散乱光
１１Ａ    透明帯電粒子（相対屈折率の大きい粒子）
１１Ｂ    透明帯電粒子（相対屈折率の小さい粒子）
１２      反射層
【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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