(57)【要約】【課題】低電圧で安定的に表示粒子を帯電させることができるとともに、粒子内分極を防ぎ、電極表面に粒子が貼り付くことを防止することができる表示装置を提供する。【解決手段】表示装置（１００）は、支持部材（１０）における電子放出素子（１１）から放出される電子により、導電性粒子からなる帯電性粒子（３１）を帯電させるとともに、電子放出素子（１１）における表面電極３と、支持部材（２０）における対向電極２２とにより、帯電性粒子（３１）に電界を印加して、帯電性粒子（３１）を含む粒子群を移動させることで画像を表示する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極を有する第１支持部材と、
上記第１電極に対向配置された第２電極と第３電極との間に、電界を印加することで電子を加速して放出する電子加速層を有する電子放出素子と、上記第２電極上に設けられた貫通孔を有する絶縁層とを有する第２支持部材と、
上記第１支持部材と上記第２支持部材との間に封入した、帯電性粒子を含む粒子群と、を備え、
上記帯電性粒子が導電性粒子であり、
上記貫通孔を介して上記電子放出素子から放出される電子により上記帯電性粒子を帯電させるとともに、上記第１電極と上記第２電極との間に電界を印加して上記粒子群を移動させることにより画像の表示を行うことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
上記電子加速層が導電性微粒子を含む樹脂層からなることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
上記第１電極および上記第２電極が、互いに直交するように配置された複数のストライプ状の電極群からなり、上記第１電極を単純マトリクス駆動することを特徴とする請求項１または２記載の表示装置。
【請求項４】
上記第１支持部材がアクティブ素子を備え、上記第１電極が、それぞれ上記アクティブ素子に電気的に接続された複数の電極群からなり、上記第１電極をアクティブマトリクス駆動することを特徴とする請求項１または２記載の表示装置。
【請求項５】
電子放出素子から放出される電子により、導電性粒子からなる帯電性粒子を帯電させるとともに、上記電子放出素子が有する電極と、該電極に対向配置された電極とにより、上記帯電性粒子に電界を印加して上記帯電性粒子を含む粒子群を移動させることにより画像の表示を行うことを特徴とする表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子粉流体方方式を用いた表示装置および表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、表示装置の一種として、適当な間隔を隔てて対向させた２枚の電極付基板間に、表示粒子を封入してなる、電子粉流体方式を用いた表示装置の開発が行われている（例えば特許文献１、２等参照）。
【０００３】
電子粉流体方式を用いた表示装置は、高速応答性、高反射率、高視野角、低消費電力、メモリ性を有し、低温時でも動作が安定している。また、電子粉体流方式を用いた表示装置は、偏向板や配向膜等を必要とせず、構造が簡単で、電子粉流体自体のコストも液晶に比べて安価であることから、液晶に替わり得る表示装置として注目されている。
【０００４】
図６に、電子粉流体方式を用いた従来の表示装置３００の概略構成を示す。
【０００５】
図６に示すように、電子粉流体方式を用いた表示装置３００において、表示粒子３２１（電子粉流体）は、電荷輸送層３１３を表層に有する上側基板３１１と、電荷輸送層３０３を表層に有する下側基板３０１との間に封入される。下側基板３０１には、下部電極３０２が設けられている。また、上側基板３１１には透明電極からなる対向電極３１２が設けられている。
【０００６】
表示粒子３２１には、一般的に、誘電体粒子（絶縁性粒子）が使用される。なお、図示はしないが、下側基板３０１と上側基板３１１とに挟まれた空間には、表示粒子３２１として、互いに異なる光学特性（白色および黒色）と帯電特性とを有する２種類の表示粒子が封入されている。
【０００７】
表示粒子３２１は摩擦により帯電し、電源３３１により、下部電極３０２と対向電極３１２との間に電圧を印加すると、例えば負の電荷に帯電した表示粒子３２１は、正電極側（図６では対向電極３１２側）へと移動する。このため、表示装置３００を対向電極３１２側から観察すると、表示粒子３２１の色が画像として観察される。
【０００８】
このように、電子粉流体方式を用いた表示装置では、表示粒子は空気等の気体中を移動するので、基板間に充填した溶媒中に表示粒子を分散させた湿式の表示方式（電気泳動方式等）を用いた表示装置と比べて表示粒子の移動速度が速く、表示の書き換えが高速に行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−３１３３３３号公報（２００６年１１月１６日公開）
【特許文献２】特開２０００−３４７４８３号公報（２０００年１２月１５日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、電子粉流体方式を用いた従来の表示装置では、例えば特許文献１のように誘電体粒子（絶縁性粒子）の僅かな帯電を頼りに誘電体粒子を動かして摩擦帯電させるため、誘電体粒子を摩擦帯電させるための電圧（駆動電圧）が非常に高い。また、所望の帯電特性を持つ誘電体粒子を作製することは難しく、構造も複雑であるため、誘電体粒子が摩耗すれば帯電特性が変わってしまう。
【００１１】
さらに、電極に接した誘電体粒子は、該誘電体粒子内で分極し、電極に接する側に、電極と反対の電荷が現れる。従って電極の電圧を反転して誘電体粒子を反対側の電極側に移動させようとしても、誘電体粒子が元の電極に貼り付いたまま動かないことが多い。
【００１２】
なお、特許文献２では、表示粒子に導電性粒子を使用している。しかしながら、特許文献２では、図６に示すように電荷輸送層を通じて表示粒子に電荷を送り込んでおり、帯電効率が悪く、表示粒子を摩擦帯電させるための電圧も非常に高い。また、電荷輸送層を通じて表示粒子に電荷を送り込む場合、電荷輸送層を介して電極に接している表示粒子しか帯電させることができない。
【００１３】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、低電圧で安定的に表示粒子を帯電させることができるとともに、粒子内分極を防ぎ、電極表面に粒子が貼り付くことを防止することができる表示装置および表示方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る表示装置は、（１）第１電極を有する第１支持部材と、（２）上記第１電極に対向配置された第２電極と第３電極との間に、電界を印加することで電子を加速して放出する電子加速層を有する電子放出素子と、上記第２電極上に設けられた貫通孔を有する絶縁層とを有する第２支持部材と、（３）上記第１支持部材と上記第２支持部材との間に封入した、帯電性粒子を含む粒子群と、を備え、上記帯電性粒子が導電性粒子であり、上記貫通孔を介して上記電子放出素子から放出される電子により上記帯電性粒子を帯電させるとともに、上記第１電極と上記第２電極との間に電界を印加して上記粒子群を移動させることにより画像の表示を行う。
【００１５】
また、上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る表示方法は、電子放出素子から放出される電子により、導電性粒子からなる帯電性粒子を帯電させるとともに、上記電子放出素子が有する電極と、該電極に対向配置された電極とにより、上記帯電性粒子に電界を印加して上記帯電性粒子を含む粒子群を移動させることにより画像の表示を行う。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の一態様によれば、低電圧で安定的に表示粒子を帯電させることができるとともに、粒子内分極を防ぎ、電極表面に粒子が貼り付くことを防止することができる表示装置および表示方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（ａ）は、本発明の実施形態１にかかる表示装置の要部の概略構成を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す表示装置の要部の概略構成を模式的に示す分解斜視図である。
【図２】（ａ）・（ｂ）は、本発明の実施形態１にかかる表示装置の表示原理を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態２にかかる表示装置の要部の概略構成を模式的に示す分解斜視図である。
【図４】本発明の実施形態３にかかる表示装置の要部の概略構成を模式的に示す分解斜視図である。
【図５】本発明の実施形態４にかかる表示装置の要部の概略構成を模式的に示す分解斜視図である。
【図６】電子粉流体方式を用いた従来の表示装置の概略構成を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。但し、以下の実施形態に記載された構成要素の具体的な寸法、材質、形状、その相対配置等はあくまで一実施形態に過ぎず、これらの記載によって本発明の範囲が限定解釈されるべきではない。
【００１９】
〔実施形態１〕
本発明の一実施形態について、図１の（ａ）・（ｂ）および図２の（ａ）・（ｂ）に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００２０】
図１の（ａ）は、本実施形態にかかる表示装置１００の要部の概略構成を模式的に示す断面図であり、図１の（ｂ）は、図１の（ａ）に示す表示装置１００の要部の概略構成を模式的に示す分解斜視図である。なお、図１の（ａ）・（ｂ）では、表示粒子の数を省略して図示している。また、図１の（ｂ）では、電源部４１・４２の図示を省略している。
【００２１】
＜表示装置１００の概略構成＞
本実施形態にかかる表示装置１００は、電子粉流体型の表示装置（電子粉流体ディスプレイ）の一種である。
【００２２】
本実施形態にかかる表示装置１００は、図１の（ａ）に示すように、互いに対向配置された一対の支持部材（以下、単に「支持部材」と称する）１０・２０（表示粒子支持部材）と、これら支持部材１０・２０間に形成されたセル３０内に封入された、表示粒子としての複数の帯電性粒子３１および非帯電性粒子３２（粒子群）と、電源部４１・４２とを備えている。
【００２３】
以下に、それぞれの構成について、詳細に説明する。なお、以下では、説明の便宜上、表示面側（観察者側）を上側とし、背面側を下側として説明する。
【００２４】
＜支持部材１０＞
図１の（ａ）・（ｂ）に示すように、支持部材１０（第２支持部材）は、電子放出素子１１と、電子放出素子１１上に設けられた絶縁層１２とを備えている。
【００２５】
（電子放出素子１１）
電子放出素子１１は、基板１と、基板１上に設けられた下部電極２（第２電極）と、下部電極２に対向して設けられた表面電極３（第３電極）と、下部電極２と表面電極３との間に挟持された電子加速層４とを備えている。
【００２６】
電子加速層４は、絶縁性微粒子５と導電性微粒子６とからなり、例えば、絶縁性微粒子５を堆積させた絶縁性微粒子層内に導電性微粒子６を分散させることによって形成される。
【００２７】
（基板１）
基板１は、表示粒子を保持する支持部材１０におけるベース基板（支持部材）として用いられるとともに、電子加速層４を保持する電子放出素子１１におけるベース基板（支持部材）として用いられる。
【００２８】
基板１は、ある程度強度が高く、電子加速層４において直に接する物質との密着性が良く、抵抗率が高いことが望ましく、これらの条件を満たした上で、加工の容易さ、耐久性、コスト等を考慮して適宜選択すればよい。
【００２９】
基板１としては、絶縁性基板であれば特に限定されるものではない。基板１は、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリイミド、アクリル等のポリマーシートのように可撓性を有するフレキシブル基板であってもよく、ガラス基板、石英基板等の可撓性を有さない無機シート等の無機基板であってもよい。
【００３０】
なお、基板１の厚みは、特に限定されるものではなく、電子放出素子１１としたときに、強度や支持部材１０・２０間のセル３０の均一性（間隙均一性）を保つことができる程度の厚みを有していればよい。
【００３１】
（下部電極２）
下部電極２は、表面電極３と対になり、電子加速層４に電圧を印加するための電極であり、基板１における支持部材２０との対向面側の表面上に設けられている。
【００３２】
下部電極２に用いられる電極材料としては、良好な導電性を有する材料が好ましく、一例として、ステンレス、アルミニウム、チタン、銅等の金属；シリコン、ゲルマニウム、ガリウム砒素等の半導体；等が挙げられる。なお、下部電極２の厚みは、特に限定されない。
【００３３】
下部電極２は、例えば、電子加速層４との界面となる基板１の表面を、例えば、マグネトロンスパッタ等のスパッタリング法を用いて導電性膜で被覆することにより、形成することができる。但し、下部電極２の形成方法としては、スパッタリング法に限定されるものではなく、真空蒸着法、ＣＶＤ（化学蒸着）法、塗布法等で薄膜状に形成する方法；導電剤を溶媒や合成樹脂バインダ等に混合して塗布する方法；等が用いられる。
【００３４】
なお、下部電極２に用いられる導電性膜の材料となる導電性材料としては、大気中での電子放出素子１１の安定動作を望む場合、抗酸化力の高い導電性材料を用いることが好ましく、貴金属を用いることがより好ましい。また、下部電極２の材料には、酸化物導電材料であり透明電極に広く利用されているＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）も有用である。
【００３５】
表示面側の支持部材２０に設ける対向電極２２は透明である必要があるが、背面側の支持部材１０に設ける下部電極２および後述する表面電極３は、必ずしも透明である必要はない。
【００３６】
また、絶縁性基板からなる基板１を被覆する下部電極２には強靭さが要求されるため、基板１上に複数の導電性膜を積層してもよい。
【００３７】
例えば、基板１上にチタン／銅の二層膜を成膜したものを下部電極２として用いてもよい。この場合の一例として、チタンの膜厚は２００ｎｍとし、銅の膜厚は１０００ｎｍとする。但し、これら材料および数値に限定されることはない。チタン薄膜と銅薄膜とで基板１を被覆すると、強靭な導電性薄膜からなる下部電極２を形成することができる。
【００３８】
なお、基板１の表面の導電性膜を、周知のフォトリソグラフィやマスク等を用いて例えば方形等にパターニングして下部電極２を形成してもよい。
【００３９】
また、基板１および下部電極２の代わりに、基板の機能を兼ねる電極基板が設けられていてもよい。このような電極基板としては、ある程度の強度を有すること、直に接する物質との接着性が良好なこと、適度な導電性を有することが望ましい。
【００４０】
このような電極基板の一例としては、例えば、ステンレス、アルミニウム、チタン、銅等の金属基板；シリコン、ゲルマニウム、ガリウム砒素等の半導体基板；等が挙げられる。
【００４１】
基板１および下部電極２の代わりに、このような電極基板を用いる場合には、該電極基板が、表示粒子を保持する支持部材１０におけるベース基板（支持部材）として用いられるとともに、電子加速層４を保持する電子放出素子１１におけるベース基板（支持部材）として用いられる。
【００４２】
（表面電極３）
表面電極３は、下部電極２と対になり、電子加速層４に電圧を印加するための電極である。また、表面電極３は、支持部材２０における後述する対向電極２２と対になり、セル３０内に封入された表示粒子に電圧を印加するための電極としても機能する。
【００４３】
表面電極３に使用される電極材料は、導電性を有し、電圧印加が可能となる物質であれば特に限定されない。但し、表面電極３は、電子加速層４内で加速されて高エネルギーとなった電子をなるべくエネルギーロス無く透過させて放出することが好ましい。このため、仕事関数が低く、かつ、薄膜で形成することが可能な導電性材料で表面電極３を形成することが好ましい。
【００４４】
このような材料としては、例えば、仕事関数が４〜５ｅＶに該当する金、銀、タングステン、チタン、アルミ、パラジウム等が挙げられる。その中でも、大気圧中での動作を想定した場合、酸化物および硫化物形成反応のない金が特に好ましい。なお、酸化物形成反応が比較的小さい銀、パラジウム、タングステン等も問題なく実使用に耐える材料である。
【００４５】
なお、本実施形態において、表面電極３の厚みは、特に限定されないが、電子放出素子１１から外部へ電子を効率良く放出させる観点からすれば、例えば、１０〜５５ｎｍの範囲内とすることが好ましい。表面電極３の厚みが１０ｎｍ以上であれば、表面電極３を平面電極として機能させるための電気的導通を十分に確保することができる。一方、表面電極３の厚みが５５ｎｍを超えると、弾道電子のトンネル確率が著しく減少し、表面電極３で弾道電子の吸収あるいは反射による電子加速層４への再捕獲が生じるおそれがある。
【００４６】
（電子加速層４）
電子加速層４は、下部電極２と表面電極３との間に設けられ、下部電極２から表面電極３へ向かう電子を加速させる。
【００４７】
本実施形態にかかる電子加速層４は、少なくとも絶縁性微粒子５を備えている。絶縁性微粒子５は、単分散しているとともに、整列して充填されている。これにより、絶縁性微粒子５間の接点および導通路が均等に生じる。そのため、電子を効率的にトラップしながら伝導させることができ、弾道電子が表面電極３下において増産され、多量の電子が放出されるので、電子放出効率が高い。このような電子放出素子１１は、半導電性の輸送特性を示す。
【００４８】
絶縁性微粒子５としては、例えば、酸化シリコン、酸化亜鉛等の半導体酸化物；酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化銅等の金属酸化物；等からなる絶縁性微粒子を用いることができる。また、これらの絶縁性微粒子を単独で、あるいは複数種類組み合わせて用いることができる。
【００４９】
絶縁性微粒子５の粒径は、特に限定されないが、５〜１０００ｎｍの範囲内であることが好ましく、１５〜５００ｎｍの範囲内であることがより好ましい。絶縁性微粒子５の粒径が上記範囲内である場合、電子加速層４内を電流が流れる際に発生するジュール熱を効率よく散逸させることができる。したがって、電子放出素子１１が動作時の発熱により破壊されることを防ぐことができる。このため、電子加速層４の層厚を変更することにより、電子放出素子１１の抵抗値を任意かつ容易に調整することが可能となる。
【００５０】
しかしながら、絶縁性微粒子５の粒径が５ｎｍよりも小さいと、粒径のばらつきを小さくすることが難しいため、均一な厚みの電子加速層４を形成することが難しくなる。また、絶縁性微粒子５の粒径が１０００ｎｍよりも大きいと、例えば絶縁性微粒子５の分散液を下部電極２上に塗布して電子加速層４を形成する場合に、分散液中に絶縁性微粒子５が沈降して分散性が悪くなり、その結果、分散液の塗布膜において絶縁性微粒子５が多い箇所と少ない箇所とが生じ易くなる。このため、均一な厚みの電子加速層４を形成することが難しくなる。なお、本実施形態において、「粒径」とは平均一次粒径を意味する。なお、粒子径はレーザー回折法にて測定できる。
【００５１】
また、電子加速層４内には、図１の（ａ）に示すように、絶縁性微粒子５に加えて、導電性微粒子６が含まれていてもよい。本実施形態では、導電性微粒子６は、絶縁性微粒子５層内に分散されており、絶縁性微粒子５の表面に付着した状態で存在している。導電性微粒子６は必ずしも必須ではないが、導電性微粒子６には、電子加速層４においてトラップされた電子の表面電極３までの移動を補助し、生成される弾道電子数を増加させる効果がある。このため、電子加速層４が導電性微粒子６を備えることで、電子放出量を向上させることができるとともに、電子加速層４を流れる電流の値を制御することができる。換言すると、電子加速層４内の絶縁性微粒子５の含有量を調整して、電子加速層４の電気抵抗の値を、任意の範囲に調整することができる。
【００５２】
導電性微粒子６としては、特に限定されないが、例えば、金、銀、白金、パラジウム、ニッケル等からなる導電性微粒子を用いることができる。また、これらの導電性微粒子を単独で、あるいは複数種類組み合わせて用いることができる。
【００５３】
なお、導電性微粒子６の粒径そのものは特に限定されないものの、絶縁性微粒子５を用いた電子加速層４を設ける場合に、導電性微粒子６の粒径が絶縁性微粒子５の粒径と同等以上であると、電子加速層４が必要とする絶縁性が得られなくなる。このため、導電性微粒子６の粒径は、絶縁性微粒子５の粒径よりも小さい必要がある。
【００５４】
なお、上述したように、電子加速層４には、導電性微粒子６が含まれていてもいなくてもよい。すなわち、電子加速層４は、少なくとも絶縁性微粒子５が充填された絶縁性微粒子層を備えていればよい。本実施形態において、電子加速層４に含まれる導電性微粒子６は、上述したように電子放出素子１１の電子放出量向上のために加えているものである。絶縁性微粒子５に適切な量の導電性微粒子６を添加することによって、電子放出素子１１の電流を適正な値に制御することができる。なお、絶縁性微粒子５に対する導電性微粒子６の添加量は、電子加速層４の電気抵抗の値が所望の値になるように適宜設定すればよく、特に限定されるものではない。
【００５５】
さらに、電子加速層４には、バインダ成分として、少量のシリコーン樹脂が含まれていてもよい。電子加速層４がシリコーン樹脂を含むことで、電子放出素子１１の機械的強度を向上することができるとともに、大気中の酸素および水分等による素子劣化を防ぐことができ、長寿命化をより効果的に図ることができる。
【００５６】
また、必要に応じて電子加速層４に、分散剤等の添加剤が含まれていてもよい。
【００５７】
また、電子加速層４は、材料が異なる２層以上の積層構造になっていてもよい。例えば、１層目が実質的な電子加速層、２層目が機械的強度アップ、防湿度効果、膜表面の平坦化を目的とする保護層といった積層構造を採用することができる。
【００５８】
電子加速層４の形成方法としては、例えばスピンコート法等を用いることができる。具体的には、基板１および下部電極２上に、単分散の絶縁性微粒子５および導電性微粒子６の分散液を塗布してスピンコートすればよい。なお、ここで、分散液とは、単分散の絶縁性微粒子５および導電性微粒子６等を、水等の溶媒中に分散させたものである。スピンコート法によって形成された電子加速層４は、電子放出素子として用いるために要求される平坦性を満足することができる。
【００５９】
なお、電子加速層４の厚さは、分散液の濃度、スピンコート時の回転数および回転時間等を適宜調整することによって、所望の厚みに制御可能である。すなわち、電子加速層４の抵抗値は、容易に制御可能である。
【００６０】
一般的に、基板１および下部電極２の表面は疎水性であり、水を溶媒とする分散液は親水性である。そこで、分散液の基板１および下部電極２への濡れ性を改善するために、基板１および下部電極２の表面を親水性に処理しておくことが好ましい。
【００６１】
このように少なくとも絶縁性微粒子５からなる電子加速層４を、例えばスピンコート法を用いて形成することによって、大面積の電子加速層４を、高いスループットかつ低いコストにて製造することができる。
【００６２】
なお、複数種類の絶縁性微粒子５や導電性微粒子６を分散液に分散し、該分散液を下部電極２上に塗布することで電子加速層４を形成する場合、絶縁性微粒子５の選定や導電性微粒子６の選定は、分散液中におけるこれら粒子の分散性を考慮することが望ましい。
【００６３】
本実施形態において、電子加速層４の厚みは、特に限定されないが、例えば、８〜６０００ｎｍの範囲内であることが好ましく、８〜３０００ｎｍの範囲内であることがより好ましく、３０〜１０００ｎｍの範囲内であることがさらに好ましい。これにより、厚みが均一な（表面が平滑な）電子加速層４を形成し易くなり、電子加速層４の表面を平坦化することができる。その結果、電子放出素子１１全体に亘ってより一様に電子を放出することができるとともに、厚み方向における電子加速層４の抵抗値を容易に制御することができる。
【００６４】
なお、電子放出素子１１は、できるだけ低い電圧で強い電界を加えて電子を加速させることが好ましい。そのため、電子放出素子１１への印加電圧等にもよるが、上述した範囲のなかでも、できるだけ薄いことが好ましい。
【００６５】
（絶縁層１２）
図１の（ａ）・（ｂ）に示すように、絶縁層１２は、電子放出素子１１における表面電極３上に設けられている。絶縁層１２には、微小開口として、厚み方向に貫通した複数の小孔１２ａ（開口部）が一面に渡って設けられている。
【００６６】
これにより、電子放出素子１１における表面電極３は、表示装置１００における下側電極として、上側電極としての対向電極２２と対の電極として用いることができる。
【００６７】
電子放出素子１１は、下部電極２と表面電極３との間に電界を印加することで、下部電極２と表面電極３との間の電子加速層４で電子を加速させて電子放出素子１１の外部に放出する。電子放出素子１１から放出された電子は、絶縁層１２の小孔１２ａを通過して、支持部材１０・２０間のセル３０内に放出される。
【００６８】
絶縁層１２は、電気抵抗が高く、電子放出素子１１から放出された電子が絶縁層１２からセル３０内に移動しないため、小孔１２ａからのみ電子が放出される。このため、絶縁層１２は、小孔１２ａを有することで、電子放出素子１１の電子放出を、絶縁層１２の面内で均一に制御することができる。本実施形態によれば、絶縁層１２全体に配置された小孔１２ａからセル３０内に均一に電子が放出される。
【００６９】
絶縁層１２には、公知の絶縁性材料を使用することができる。絶縁層１２の一例としては、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、シリコン窒化酸化膜等の無機絶縁膜；シリコーン樹脂膜、アクリル系樹脂膜、ポリイミド系樹脂膜、エポキシ系樹脂膜、ポリエステル系樹脂膜、ポリウレタン系樹脂膜、ポリスチレン系樹脂膜等の有機絶縁膜；が挙げられる。なお、絶縁層１２は、これら各種絶縁膜の単層膜であっても積層膜であってもよい。
【００７０】
なお、絶縁層１２の層厚は、下部電極２と表面電極３との間に印加される電圧の大きさや、表面電極３と後述する対向電極２２との間に印加される電圧の大きさ、絶縁層１２の材質等（より具体的には、例えば、絶縁層１２の抵抗値、耐熱性、機械的強度等）の観点から適宜設定すればよく、特に限定されるものではない。
【００７１】
小孔１２ａの大きさ（開口径、直径）は、表示粒子、特に、導電性材料からなる帯電性粒子３１が、小孔１２ａ内に入り込んで表面電極３に接触しないように表示粒子の粒径よりも小さければ、特に限定されるものではない。
【００７２】
また、図１の（ｂ）では小孔１２ａが平面視で円形である場合を例に挙げて図示しているが、小孔１２ａの平面視形状は特に限定されない。小孔１２ａの平面視形状としては、例えば、多角形（正三角形、正方形、長方形、菱形、五角形、六角形等）であってもよく、楕円形等であってもよい。
【００７３】
また、小孔１２ａの密度も特に限定されるものではなく、小孔１２ａの大きさ、形状、密度等は、電子放出の均一性や制御性が損なわれることがないように、隣接する小孔１２ａ相互における電界が互いに干渉しない程度であればよい。
【００７４】
なお、小孔１２ａは、図１の（ｂ）に示すようにランダムに配置されていてもよく、マトリクス状に配置されていてもよい。
【００７５】
＜支持部材２０＞
図１の（ａ）・（ｂ）に示すように、支持部材２０（第１支持部材）は、基板２１と、基板２１上に設けられた対向電極２２（第１電極）と、対向電極２２上に設けられた絶縁層２３とを備えている。
【００７６】
（基板２１）
基板２１は、表示粒子を保持する支持部材２０におけるベース基板（支持部材）として用いられる。
【００７７】
基板２１には、基板１と同様の材料からなる基板を用いることができる。なお、基板１および基板２１のうち、少なくとも表示面側の基板２１には、透光性（透明性）を有する基板が使用される。
【００７８】
なお、基板１同様、基板２１の厚みも特に限定されるものではなく、強度や支持部材１０・２０間のセル３０の均一性（間隙均一性）を保つことができる程度の厚みを有していればよい。
【００７９】
（対向電極２２）
対向電極２２は、表面電極３と対になり、セル３０内に封入された表示粒子に電圧を印加するための電極であり、基板２１における支持部材１０との対向面側の表面上に設けられている。
【００８０】
表示面側の支持部材２０に設けられる対向電極２２には、透明電極（対向透明電極）が使用される。対向電極２２には、例えば、可視光が透過可能な、ＩＴＯ、ＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）等が用いられる。しかしながら、これに限定されるものではなく、例えば、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェン等の導電性ポリマーからなる透明導電膜を用いてもよい。
【００８１】
なお、対向電極２２の形成方法は、特に限定されるものではなく、下部電極２や表面電極３の形成方法と同様の方法を用いることができる。
【００８２】
また、対向電極２２の厚みは特に限定されず、導電性が確保でき、光透過性に支障がない程度の厚みを有していればよい。
【００８３】
（絶縁層２３）
絶縁層２３は、対向電極２２上に、例えばベタ状に形成されている。絶縁層２３には、絶縁層１２と同様の材料からなる絶縁層を用いることができる。なお、絶縁層１２同様、絶縁層２３の層厚も特に限定されるものではなく、表面電極３と対向電極２２との間に印加される電圧の大きさ、絶縁層２３の材質等（より具体的には、例えば、絶縁層１２の抵抗値、耐熱性、機械的強度等）の観点から適宜設定すればよい。
【００８４】
（セル３０）
支持部材１０・２０間には、これら支持部材１０・２０と図示しない隔壁（シール材またはリブ）とで囲まれたセル３０が少なくとも１つ形成されている。セル３０は、図示しない隔壁によって一定のセルギャップに保持されている。また、支持部材１０・２０間の間隙は、図示しない隔壁によって、例えば複数のセル３０に仕切られている。図示はしないが、本実施形態では、支持部材１０・２０間に格子状に図示しない隔壁を設けることにより、支持部材１０・２０間には複数のセル３０がマトリクス状に設けられている。
【００８５】
なお、上記セルギャップは、特に限定されるものではなく、セル３０内に封入した表示粒子（粒子群）の移動が可能であり、コントラストを維持することができるように、表示粒子の粒径等に応じて、適宜設定すればよい。
【００８６】
セル３０には、表示粒子からなる粒子群が封入（充填）されている。該粒子群には、それぞれ複数の帯電性粒子３１および非帯電性粒子３２が含まれている。帯電性粒子３１および非帯電性粒子３２には、互いに異なる色を呈する帯電性粒子および非帯電性粒子が使用される。本実施形態では、例えば、帯電性粒子３１に黒色粒子を使用し、非帯電性粒子３２に白色粒子を使用する。
【００８７】
帯電性粒子３１には、導電性粒子が使用される。帯電性粒子３１に導電性粒子を使用することで、粒子内分極を防ぐことができる。このため、帯電した帯電性粒子３１（荷電粒子）が支持部材１０・２０の表面に貼り付くことを防止することができる。
【００８８】
帯電性粒子３１に使用される導電性粒子としては、例えば、金、銀、白金、パラジウム、ニッケル、アルミニウム、インジウム、クロム、バナジウム、錫、カドミウム、銅、チタン、コバルト、鉛等の金属およびこれら金属の合金；カーボンブラック、アセチレンブラック、黒鉛、活性炭等のカーボン材料；等の導電性材料からなる粒子、または、これらの導電性材料で母粒子（コア粒子）の表面を被覆してなる粒子、あるいは、これらの導電性材料を含有する粒子が挙げられる。
【００８９】
また、帯電性粒子３１の搬送の観点から、帯電性粒子３１に磁性粉を含有させてもよく、上記導電性粒子として、磁性粒子を使用してもよい。そのような導電性粒子としては、例えば、バインダ樹脂中にフェライトや酸化鉄を例えば１０〜７０重量部混合し、３〜２０μｍ程度に粉砕分級してなるコア粒子の表面に、カーボンブラックや導電性酸化チタン等の導電性微粉末を固定化したものを好適に用いることができる。
【００９０】
バインダ樹脂としては、例えば、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体、ポリエチレン共重合体、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、脂肪族または脂環族炭化水素樹脂等が挙げられる。
【００９１】
一方、非帯電性粒子３２には、帯電しない絶縁性粒子が使用される。非帯電性粒子３２に使用される絶縁性粒子としては、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、顔料含有ポリマー、シリカ、フッ化炭素等の絶縁材料からなる粒子が挙げられる。
【００９２】
なお、以下では、帯電性粒子３１（導電性粒子）が黒色の粒子であり、非帯電性粒子３２（絶縁性粒子）が白色の粒子であるとして説明するが、これに限定されるものではない。帯電性粒子３１と非帯電性粒子３２とは、互いに異なる色を有していればよい。したがって、例えば、帯電性粒子３１（導電性粒子）が白色の粒子であり、非帯電性粒子３２（絶縁性粒子）が黒色の粒子であってもよい。
【００９３】
また、導電性材料および絶縁性材料の少なくとも一方に着色顔料等を混合することにより、表示粒子（帯電性粒子３１、非帯電性粒子３２）としてカラー粒子を作成することができる。
【００９４】
上記着色顔料としては、例えば、ポリアゾ顔料ベンズイミダゾロン系顔料等の黄色系顔料、フタロシアニン顔料等の青色系顔料、ブリリアントカーミンやキナクリドン系顔料等の赤色系顔料等が挙げられる。
【００９５】
なお、導電性粒子として磁性粒子を使用を使用する場合、有彩色粒子を形成するために、磁性体は、チタン等で被覆して磁性体の色を隠蔽していることが好ましい。
【００９６】
したがって、例えば、セル３０毎に、導電性の赤色の粒子と絶縁性の白色の粒子、導電性の青色の粒子と白色の粒子、導電性の黄色の粒子と白色の粒子とを封入することで、支持部材１０・２０間の間隙を、例えば、赤色、青色、黄色等のセル３０に分割して表示を行うことで、フルカラー表示が可能となる。
【００９７】
これら表示粒子（帯電性粒子３１、非帯電性粒子３２）の粒径は、特に限定されるものではないが、０．１〜５０μｍ程度が好適であり、均一で揃っていることが望ましい。
【００９８】
表示粒子の粒径が小さ過ぎると、粒子同士の凝集力が大きくなり過ぎて移動に支障をきたすおそれがあるとともに、表示粒子間あるいは、表示粒子と各支持部材１０・２０との間の物理的付着力が増大し、その分、表示粒子の移動に大きな電界が必要となるおそれがある。一方、表示粒子の粒径が大き過ぎると、表示上の鮮明さに欠けるおそれがあるとともに、支持部材間距離を大きく取らなければならず、その分、大きな電界が必要になるおそれがある。
【００９９】
なお、セル３０内における表示粒子の充填量（充填率）および非帯電性粒子３２に対する帯電性粒子３１の添加量は、セル３０内に封入した表示粒子（粒子群）の移動が可能であり、かつ、帯電性粒子３１が支持部材２０側に移動したときに、帯電性粒子３１が、支持部材２０側から見たときに支持部材２０全面に敷き詰められて見えるように支持部材２０上に１層以上堆積する一方、帯電性粒子３１が支持部材１０側に移動したときに、非帯電性粒子３２が、支持部材２０側から見たときに支持部材１０あるいは支持部材２０の全面に敷き詰められて見えるように支持部材１０あるいは支持部材２０上に１層以上堆積するように設定されていればよい。
【０１００】
セル３０における表示粒子の占有部分以外の部分には、気体として、空気が充填されている。
【０１０１】
すなわち、表示装置１００は、気体中に分散された表示粒子に電圧を印加して移動させることにより表示を行う乾式の表示装置であり、セル３０内には、気体として、空気が封入されている。
【０１０２】
表示装置１００は、空気を媒体として帯電した帯電性粒子３１を含む表示粒子を電界により移動させるため、安全性が高い。また、空気は粘性抵抗が低いため、溶媒中に表示粒子を分散させた湿式の表示装置と比較して高速応答性を実現することができる。
【０１０３】
なお、上記気体としては、空気に限定されるものではなく、窒素、アルゴン、ヘリウム、二酸化炭素等を使用してもよい。
【０１０４】
＜電源部４１＞
電源部４１は、電子放出素子１１の下部電極２と表面電極３との間に印加する電圧を供給するための電源部である。下部電極２と表面電極３との間に電界が印加されると、電子加速層４に電子が流れる。それと同時に、電子加速層４には、印加された電圧により高電界が形成される。下部電極２と表面電極３との間を流れる電子は、この高電界によって加速され、それらの電子の一部が弾道電子として電子加速層４から放出される。電子加速層４から放出された弾道電子は、表面電極３をトンネルして、絶縁層１２の小孔１２ａからセル３０へと放出される。
【０１０５】
なお、表示装置１００はメモリ性を有し、一度帯電した表示粒子の帯電状態はしばらく持続する。このため、表示粒子の帯電は頻繁に行う必要はない。このため、下部電極２と表面電極３との間に印加する電圧は、直流電圧でも交流電圧でもどちらでも構わないが、電子放出量が比較的安定している交流電圧の方が好ましい。
【０１０６】
＜電源部４２＞
電源部４２は、電子放出素子１１の表面電極３と、支持部材２０の対向電極２２との間に直流電圧を印加する。
【０１０７】
なお、電源部４１・４２は、それぞれ、図示しないドライバ部（駆動制御部）を有し、それぞれ、電源のオン（ＯＮ）・オフ（ＯＦＦ）や、電圧を印加する電極の選択、電圧の切り替え等が可能となっている。
【０１０８】
＜表示原理＞
次に、本実施形態にかかる表示装置１００の表示原理について、図２の（ａ）・（ｂ）を参照して以下に説明する。
【０１０９】
図２の（ａ）・（ｂ）は、本実施形態にかかる表示装置１００の表示原理を模式的に示す断面図である。なお、図２の（ａ）は、対向電極２２に正電圧を印加し、表面電極３に負電圧を印加したときの表示粒子の位置を示し、図２の（ｂ）は、対向電極２２に負電圧を印加し、表面電極３に正電圧を印加したときの表示粒子の位置を示す。
【０１１０】
本実施形態にかかる表示装置１００では、まず、電源部４２（電源）をＯＦＦし、電源部４１（電源）をＯＮして、下部電極２と表面電極３との間に電界を印加することにより、電子放出素子１１からセル３０内に電子を放出させる。これにより、電子放出素子１１から放出される電子によって帯電性粒子３１を負の電荷に帯電（マイナス帯電）させる。
【０１１１】
その後、電源部４１（電源）をＯＦＦし、電源部４２（電源）をＯＮして、対向電極２２に正電圧を印加し、表面電極３に負電圧を印加する。
【０１１２】
このとき、セル３０内に封入された帯電性粒子３１は、電子放出素子１１が放出する電子による帯電により負電荷を有している。このため、図２の（ａ）に示すように対向電極２２に正電圧を印加し、表面電極３に負電圧を印加することで、負の電荷が帯電された帯電性粒子３１は、対向電極２２にある正電荷との間のクーロン力により、対向電極２２が設けられた支持部材２０側に移動する。
【０１１３】
支持部材２０に付着した帯電性粒子３１はそのまま保持される。このため、表示装置１００を支持部材２０側から観察すると、透明な支持部材２０を介して、マイナス帯電した帯電性粒子３１が視認される。帯電性粒子３１が支持部材２０の表面にあたかも貼り付く（堆積する）ように、支持部材２０に隣接して該支持部材２０の表面に沿って配向することで、非帯電性粒子３２は押しのけられて支持部材２０の表面から離れる。これにより、帯電性粒子３１が、支持部材２０全面に敷き詰められて見えるので、上述したように帯電性粒子３１として黒色の粒子を使用したときは黒色が観察される。これにより、黒表示を行うことができる。
【０１１４】
一方、図２の（ｂ）に示すように対向電極２２に負電圧を印加し、表面電極３に正電圧を印加することで、負の電荷が帯電された帯電性粒子３１は、表面電極３にある正電荷との間のクーロン力により、表面電極３が設けられた支持部材１０側に移動する。
【０１１５】
支持部材１０に付着した帯電性粒子３１はそのまま保持される。このため、支持部材２０側からは、支持部材２０を介して、非帯電性粒子３２が視認される。このとき、帯電性粒子３１が、支持部材１０の表面にあたかも貼り付く（堆積する）ように、支持部材１０に隣接して該支持部材１０の表面に沿って配向することで、非帯電性粒子３２は押しのけられて支持部材１０の表面から離れ、支持部材１０あるいは支持部材２０の全面に敷き詰められて見える。このため、上述したように非帯電性粒子３２として白色の粒子を使用したときは白色が観察される。これにより、白表示を行うことができる。
【０１１６】
このように、対向電極２２と表面電極３との間に電界を逆に印加して表面電極３に帯電する電荷の極性と対向電極２２に帯電する電荷の極性とを切り替えることで、帯電性粒子３１が配向する側の支持部材を切り替えることができる。このときに、非帯電性粒子３２として、例えば白色の粒子が混入してあると、それまで見えていた黒色が消えて、白色が支持部材２０側から観察されることで、白の画像と黒の画像とを書き換えることができる。
【０１１７】
＜効果＞
以上のように、本実施形態によれば、電子放出素子１１によって帯電性粒子３１を帯電させるため、表示粒子を摩擦帯電させる場合とは異なり、表示粒子の摩耗による帯電特性の変質が起きない。このため、本実施形態によれば、長期的に安定して駆動が可能な表示装置１００を提供することができる。
【０１１８】
また、本実施形態によれば、電子放出素子１１の表面に、微小開口として厚み方向に貫通した複数の小孔１２ａを有する絶縁層１２を設けることで、電子放出素子１１における表面電極３を下側電極とし、上側電極である対向電極２２との間で帯電性粒子３１を駆動することが可能である。本実施形態によれば、電子放出素子１１が放出する電子による帯電により、ごく低電圧で安定的に帯電性粒子３１を帯電させることができる。
【０１１９】
さらに、本実施形態によれば、電子放出素子１１により、下側電極である表面電極３と上側電極である対向電極２２との間の間隙（セル３０）内（言い換えれば、空中）に電子を放出するので、該間隙内に放出される電子により、該間隙内に封入された帯電性粒子３１を効率的に帯電させることができる。
【０１２０】
しかも、本実施形態によれば、上述したように帯電性粒子３１を導電性とすることで、粒子内分極を防ぐことができる。このため、帯電した帯電性粒子３１（荷電粒子）が支持部材１０・２０の表面に貼り付くことを防止することができる。
【０１２１】
したがって、帯電性粒子３１を、支持部材１０に非接触（つまり、電子放出素子１１に非接触）な状態で、効率良く帯電させることができる。
【０１２２】
また、本実施形態によれば、帯電した帯電性粒子３１（荷電粒子）が支持部材１０・２０の表面に貼り付くことを防止することができるので、表面電極３および対向電極２２の電圧を反転させて表面電極３および対向電極２２に帯電する電荷の極性を切り替えたときに、支持部材１０あるいは支持部材２０の表面に帯電性粒子３１が貼り付いたまま移動しなくなることを防止することができる。
【０１２３】
したがって、本実施形態によれば、低電圧で安定して、かつ効率良く、帯電性粒子３１を駆動することができる。
【０１２４】
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、図３に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施形態では、主に、実施形態１との相違点について説明するものとし、実施形態１で用いた構成要素と同一の機能を有する構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１２５】
図３は、本実施形態にかかる表示装置１００の要部の概略構成を模式的に示す分解斜視図である。なお、図３でも表示粒子の数を省略して図示しているとともに、電源部４１・４２の図示を省略している。
【０１２６】
＜表示装置１００の概略構成＞
図３に示すように、本実施形態にかかる表示装置１００は、電子加速層４に、導電性微粒子５２を含む樹脂５１層を用いた点を除けば、実施形態１にかかる表示装置１００と同じ構成を有している。
【０１２７】
＜電子加速層４＞
すなわち、本実施形態にかかる表示装置１００において用いられる電子加速層４は、樹脂５１と、樹脂５１中に分散された導電性微粒子５２とを含んでいる。
【０１２８】
樹脂５１は、絶縁性の樹脂材料であり、例えば、シラノールを縮合重合したシリコーン樹脂を用いることができる。
【０１２９】
また、導電性微粒子５２には、金属や半導電体等の導電性材料を用いることができる。導電性微粒子５２としては、例えば、実施形態１における電子加速層４に用いた導電性微粒子６と同様の導電性材料を用いることができる。樹脂５１に添加する導電性微粒子５２の含有量を変更することにより、電子加速層４の抵抗値を調整することができる。
【０１３０】
本実施形態にかかる電子加速層４は、例えば、樹脂５１と導電性微粒子５２とを混合した分散液を、スピンコート法、ドクターブレード法、スプレー法、ディッピング法等により下部電極２に塗布して樹脂５１を硬化させることにより形成することができる。なお、分散には、例えば超音波振動器等を用いることができる。
【０１３１】
分散液における樹脂５１と導電性微粒子５２との割合は、樹脂５１と導電性微粒子５２との組み合わせに応じて適宜設定すればよく、特に限定されるものではない。一例として、樹脂５１がシリコーン樹脂であり、導電性微粒子５２が銀ナノ粒子である場合、樹脂５１が８０〜９９重量％の範囲内であり、銀ナノ粒子が１〜２０重量％の範囲内であることが好ましい。これにより、電子加速層４の抵抗値が調整され、５〜４０Ｖ程度の適度な印加電圧で電子を放出させることができる。
【０１３２】
なお、樹脂５１の硬化方法は特に限定されるものではなく、樹脂５１として、室温硬化型の樹脂を使用してもよく、熱硬化型あるいは紫外線硬化型の樹脂を使用しても構わない。但し、例えば熱硬化性シリコーン樹脂は、硬化温度が一般的に１００℃〜１５０℃であり、熱応力による撓みが発生する等、熱硬化型の樹脂は、下部電極２の材料や厚みによって、適さない場合がある。このため、紫外線によって硬化することができる紫外線硬化型の樹脂、あるいは、室温硬化型の樹脂を使用することが、熱応力が発生することがなく、下部電極２の材料や厚みに影響されずに使用できることから望ましい。
【０１３３】
＜効果＞
上述したように、本実施形態にかかる表示装置１００で使用される電子加速層４には、絶縁性微粒子が含まれていない。電子加速層４に絶縁性微粒子が含まれている場合、一般に、絶縁性微粒子の粒子径が小さくなるほど絶縁性微粒子の凝集が発生し易くなり、絶縁性微粒子の分散状態によっては、電子加速層４の層厚が不均一になる場合がある。
【０１３４】
電子放出量は、印加電圧により形成される、電子加速層４内部の電界強度が強いほど増加するため、電子加速層４の層厚が均一なほど電界強度が均一にかかり、面方向で均一な電子放出が可能となる。
【０１３５】
したがって、本実施形態によれば、電子加速層４において、絶縁性微粒子による層厚の不均一が発生せず、電子放出素子１１内部での電子放出の面内均一性を向上させることができる。
【０１３６】
〔実施形態３〕
本発明のさらに他の実施形態について、図４に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施形態では、主に、実施形態１との相違点について説明するものとし、実施形態１で用いた構成要素と同一の機能を有する構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１３７】
なお、本実施形態では電子放出素子１１が、電子加速層４として、実施形態１で説明した電子加速層４を備えているものとして説明するが、実施形態１にかかる電子加速層４に代えて実施形態２にかかる電子加速層４を備えていてもよいことは言うまでもない。
【０１３８】
図４は、本実施形態にかかる表示装置１００の要部の概略構成を模式的に示す分解斜視図である。なお、図４でも表示粒子の数を省略して図示しているとともに、電源部４１・４２の図示を省略している。
【０１３９】
＜表示装置１００の概略構成＞
図４に示すように、本実施形態にかかる表示装置１００は、表面電極３がストライプ状であり、かつ、対向電極２２が、表面電極３と直交するストライプ状に形成されている点で、実施形態１にかかる表示装置１００と異なっている。
【０１４０】
本実施形態では、表面電極３および対向電極２２が、互いに平行に配された複数のストライプ状の単位電極によって形成されている。
【０１４１】
本実施形態では、電源部４２（図示せず）により、表面電極３および対向電極２２における各単位電極に対し、選択的に電圧を印加して表面電極３および対向電極２２を単純マトリクス駆動する。
【０１４２】
＜効果＞
以上のように、本実施形態によれば、表面電極３および対向電極２２における各単位電極に対し、選択的に電圧を印加することにより、特定の場所にある表示粒子（粒子群）だけを選択的に移動させることができる。
【０１４３】
〔実施形態５〕
本発明のさらに他の実施形態について、図５に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施形態では、主に、実施形態１との相違点について説明するものとし、実施形態１で用いた構成要素と同一の機能を有する構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１４４】
なお、実施形態４と同様に、本実施形態でも、電子放出素子１１が、電子加速層４として、実施形態１で説明した電子加速層４を備えているものとして説明するが、本実施形態でも、実施形態１にかかる電子加速層４に代えて実施形態２にかかる電子加速層４を備えていてもよいことは言うまでもない。
【０１４５】
図５は、本実施形態にかかる表示装置１００の要部の概略構成を模式的に示す分解斜視図である。なお、図５でも表示粒子の数を省略して図示しているとともに、電源部４１・４２の図示を省略している。
【０１４６】
＜表示装置１００の概略構成＞
本実施形態にかかる表示装置１００は、以下の点を除けば、実施形態１にかかる表示装置１００と同じ構成を有している。
【０１４７】
図５に示すように、本実施形態にかかる表示装置１００は、支持部材２０が、複数のデータ線２５およびゲート線２４と、これらデータ線２５とゲート線２４との各交点に対応して設けられた複数のＴＦＴ２６（アクティブ素子）を有している。
【０１４８】
対向電極２２は、それぞれＴＦＴ２６（アクティブ素子）に電気的に接続された複数の電極群からなり、ＴＦＴ２６により、それぞれ独立して制御が可能となっている。対向電極２２は、例えば、データ線２５とゲート線２４とで囲まれた領域に形成されている。
【０１４９】
なお、図５では、データ線２５およびゲート線２４の本数を省略しているが、データ線２５およびゲート線２４は、それぞれ複数設けられており、対向電極２２はマトリクス状に配列されている。
【０１５０】
本実施形態では、上述したように、対向電極２２を、トランジスタ（ＴＦＴ２６）を用いてアクティブマトリクス駆動する。
【０１５１】
＜効果＞
以上のように、本実施形態によれば、ＴＦＴ２６を用いて対向電極２２に選択的に電圧を印加することにより、特定の場所にある表示粒子（粒子群）だけを選択的に移動させることができるとともに、各画素（すなわち、データ線２５とゲート線２４とで囲まれた領域）における帯電性粒子３１をより高速に移動（駆動）させることができる。
【０１５２】
〔まとめ〕
本発明の態様１にかかる表示装置１００は、（１）第１電極（対向電極２２）を有する第１支持部材（支持部材２０）と、（２）上記第１電極に対向配置された第２電極（下部電極２）と第３電極（表面電極３）との間に、電界を印加することで電子を加速して放出する電子加速層４を有する電子放出素子１１と、上記第２電極上に設けられた貫通孔（子孔１２ａ）を有する絶縁層１２とを有する第２支持部材（支持部材１０）と、（３）上記第１支持部材と上記第２支持部材との間に封入した、帯電性粒子３１を含む粒子群と、を備え、上記帯電性粒子３１が導電性粒子であり、上記貫通孔を介して上記電子放出素子１１から放出される電子により上記帯電性粒子３１を帯電させるとともに、上記第１電極と上記第２電極との間に電界を印加して上記粒子群を移動させることにより画像の表示を行う。
【０１５３】
上記の構成によれば、電子放出素子１１によって帯電性粒子３１を帯電させるため、帯電性粒子３１の摩耗による帯電特性の変質が起きない。このため、長期的に安定して駆動が可能な表示装置１００を提供することができる。
【０１５４】
また、上記の構成によれば、上記第２電極上に、上記貫通孔を有する絶縁層１２を設けることで、上記第２電極と上記第１電極との間で帯電性粒子３１を駆動することが可能である。上記の構成によれば、電子放出素子１１が放出する電子による帯電により、ごく低電圧で安定的に帯電性粒子３１を帯電させることができる。
【０１５５】
さらに、上記の構成によれば、電子放出素子１１により、上記第２電極と上記第１電極との間の間隙内に電子を放出するので、該間隙内に放出される電子により、該間隙内に封入された帯電性粒子３１を効率的に帯電させることができる。
【０１５６】
しかも、上記の構成によれば、上述したように帯電性粒子３１を導電性とすることで、粒子内分極を防ぐことができる。このため、帯電した帯電性粒子３１（荷電粒子）が上記第１支持部材または第２支持部材の表面に貼り付くことを防止することができるので、帯電性粒子３１を、上記第２支持部材に非接触（つまり、上記電子放出素子１１に非接触）な状態で、効率良く帯電させることができる。
【０１５７】
また、上記の構成によれば、帯電した帯電性粒子３１（荷電粒子）が上記第１支持部材または第２支持部材の表面に貼り付くことを防止することができるので、上記第１電極と上記第２電極とで電圧を反転させて上記第１電極および上記第２電極に帯電する電荷の極性を切り替えたときに、上記第１支持部材または第２支持部材の表面に帯電性粒子３１が貼り付いたまま移動しなくなることを防止することができる。
【０１５８】
本発明の態様２にかかる表示装置１００は、上記態様１において、上記電子加速層４が導電性微粒子５２を含む樹脂５１層からなっていてもよい。
【０１５９】
上記の構成によれば、均一な層厚を有する電子加速層４を形成することができるので、電界強度を均一にすることができ、面方向で均一な電子放出が可能となる。
【０１６０】
本発明の態様３にかかる表示装置１００は、上記態様１または２において、上記第１電極および上記第２電極が、互いに直交するように配置された複数のストライプ状の電極群からなり、上記第１電極を単純マトリクス駆動してもよい。
【０１６１】
上記の構成によれば、上記電極群に対し、単純マトリクス駆動により選択的に電圧を印加することで、特定の場所にある粒子群だけを選択的に移動させることができる。
【０１６２】
本発明の態様４にかかる表示装置１００は、上記態様１または２において、上記第１支持部材がアクティブ素子（ＴＦＴ２６）を備え、上記第１電極が、それぞれ上記アクティブ素子に電気的に接続された複数の電極群からなり、上記第１電極をアクティブマトリクス駆動してもよい。
【０１６３】
上記の構成によれば、アクティブ素子を用いて上記第１電極に選択的に電圧を印加することにより、特定の場所にある粒子群だけを選択的且つ高速で移動（駆動）させることができる。
【０１６４】
本発明の態様５にかかる表示方法は、電子放出素子１１から放出される電子により、導電性粒子からなる帯電性粒子３１を帯電させるとともに、上記電子放出素子１１が有する電極（表面電極３）と、該電極（表面電極３）に対向配置された電極（対向電極２２）とにより、上記帯電性粒子３１に電界を印加して上記帯電性粒子３１を含む粒子群を移動させることにより画像の表示を行う方法である。
【０１６５】
上記の方法によれば、電子放出素子１１によって帯電性粒子３１を帯電させるため、帯電性粒子３１の摩耗による帯電特性の変質が起きず、上記電子放出素子１１が放出する電子による帯電により、ごく低電圧で安定的に帯電性粒子３１を帯電させることができるとともに、上記帯電性粒子３１を、効率的に帯電させることができる。
【０１６６】
しかも、上記の方法によれば、上述したように、表示粒子として導電性粒子からなる帯電性粒子３１を用いることで、粒子内分極を防ぐことができる。このため、帯電した帯電性粒子３１（荷電粒子）が電極表面に貼り付くことを防止することができるので、帯電性粒子３１を、上記電子放出素子１１に非接触な状態で、効率良く帯電させることができる。
【０１６７】
また、上記の方法によれば、帯電した帯電性粒子３１（荷電粒子）が電極表面に貼り付くことを防止することができるので、電極表面に帯電性粒子３１が貼り付いたまま移動しなくなることを防止することができる。
【０１６８】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１６９】
本発明の表示装置および表示方法は、ノートパソコン、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance）、携帯電話、ハンディターミナル等のモバイル機器の表示部、電子ブック、電子新聞等の電子ペーパー、看板、ポスター、黒板等の掲示板、電卓、家電製品、自動車用品等の表示部、ポイントカード、ＩＣ（Integrated Circuit）カード等のカード表示部、電子広告、情報ボード、電子ＰＯＰ（Point Of Presence, Point Of Purchase advertising）、電子値札、電子棚札、電子楽譜、ＲＦ−ＩＤ（Radio Frequency Identification）機器の表示部、およびそれらの表示方法等に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【０１７０】
１    基板
２    下部電極（第３電極）
３    表面電極（第２電極）
４    電子加速層
５    絶縁性微粒子
６    導電性微粒子
１０    支持部材（第２支持部材）
１１    電子放出素子
１２    絶縁層
１２ａ  小孔
２０    支持部材（第１支持部材）
２１    基板
２２    対向電極（第１電極）
２３    絶縁層
２４    ゲート線
２５    データ線
２６    ＴＦＴ（アクティブ素子）
３０    セル
３１    帯電性粒子
３２    非帯電性粒子
４１    電源部
４２    電源部
５１    樹脂
５２    導電性微粒子
１００    表示装置
３００    表示装置
３０１    下側基板
３０２    下部電極
３０３    電荷輸送層
３１１    上側基板
３１２    対向電極
３１３    電荷輸送層
３２１    表示粒子
３３１    電源
【図１】
2015081956.tif 000003
【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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