(57)【要約】【課題】通電を停止しても、表示を確実に保持することができる電気泳動表示装置、および、かかる電気泳動表示装置を備える信頼性の高い電子機器を提供すること。【解決手段】電気泳動表示シート２１は、電気泳動キャパシタ２３と強誘電体キャパシタ２４とが電気的に直列に接続され、強誘電体キャパシタ２４に印加する電圧をＶｆとし、電圧Ｖｆを強誘電体キャパシタ２４に印加したときに強誘電体キャパシタ２４に蓄えられる電荷をＱｆとし、強誘電体層８の比誘電率をεｆとし、強誘電体キャパシタ２４の面積をＳｆとし、強誘電体層８の厚さをｄｆとし、電気泳動分散液層４００の比誘電率をεＥＰＤとし、電気泳動キャパシタ２３の面積をＳＥＰＤとし、電気泳動分散液層４００の厚さをｄＥＰＤとしたときに、  ε０・εＥＰＤ・ＳＥＰＤ・Ｖ／ｄＥＰＤ＞    Ｐｒ・Ｓｆ＋ε０・εｆ・Ｓｆ・Ｅｃ＋ε０・εＥＰＤ・ＳＥＰＤ／ｄＥＰＤ・Ｅｃ・ｄｆ  かつ、  Ｐｒ・Ｓｆ＜ε０・εｆ・Ｓｆ・Ｅｃ＋ε０・εＥＰＤ・ＳＥＰＤ／ｄＥＰＤ・Ｅｃ・ｄｆ  なる関係を満たす。【選択図】図１
2008268734.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１種の電気泳動粒子を含む電気泳動層を備えた電気泳動キャパシタと、
強誘電体材料を含む強誘電体層を備えた強誘電体キャパシタとを有し、
前記電気泳動キャパシタと前記強誘電体キャパシタとを電気的に直列に接続した状態で、これらに通電することにより、前記電気泳動粒子を移動させて表示するとともに、前記強誘電体層を分極反転させ、その後前記通電を停止しても、前記強誘電体層の残留分極により、前記表示を保持し得るものであり、
前記強誘電体キャパシタに印加する電圧をＶｆとし、電圧Ｖｆを前記強誘電体キャパシタに印加したときに前記強誘電体キャパシタに蓄えられる電荷をＱｆとし、前記強誘電体材料の比誘電率をεｆとし、前記強誘電体層の平面視での面積をＳｆとし、前記強誘電体層の厚さをｄｆとし、前記電気泳動層の比誘電率をεＥＰＤとし、前記電気泳動層の平面視での面積をＳＥＰＤとし、前記電気泳動層の厚さをｄＥＰＤとしたときに、下記の式（Ａ）および式（Ｂ）を満たしていることを特徴とする電気泳動表示装置。
ε０・εＥＰＤ・ＳＥＰＤ・Ｖ／ｄＥＰＤ＞
Ｐｒ・Ｓｆ＋ε０・εｆ・Ｓｆ・Ｅｃ＋ε０・εＥＰＤ・ＳＥＰＤ／ｄＥＰＤ・Ｅｃ・ｄｆ
・・・（Ａ）
Ｐｒ・Ｓｆ＜ε０・εｆ・Ｓｆ・Ｅｃ＋ε０・εＥＰＤ・ＳＥＰＤ／ｄＥＰＤ・Ｅｃ・ｄｆ
・・・（Ｂ）
【請求項２】
前記強誘電体層の絶縁破壊電界をＥＢＤとしたとき、下記の式（Ｃ）を満たしている請求項１に記載の電気泳動表示装置。
ε０・εＥＰＤ・ＳＥＰＤ・Ｖ／ｄＥＰＤ＜
Ｐｒ・Ｓｆ＋ε０・εｆ・Ｓｆ・Ｅｃ＋ε０・εＥＰＤ・ＳＥＰＤ／ｄＥＰＤ・ＥＢＤ・ｄｆ
・・・（Ｃ）
【請求項３】
前記強誘電体材料は、フッ化ビニリデンとトリフルオロエチレンとの共重合体、フッ化ビニリデンの重合体のうちの少なくとも一方を含むものである請求項１または２に記載の電気泳動表示装置。
【請求項４】
共通電極と、該共通電極に対向する複数の個別電極とを有し、前記電気泳動層が前記共通電極と前記各個別電極との間に介挿されているとともに、前記強誘電体層が前記個別電極と前記電気泳動層との間に介挿されている請求項１ないし３のいずれかに記載の電気泳動表示装置。
【請求項５】
前記電気泳動キャパシタは、共通電極と、該共通電極に対向する複数の個別電極とを有し、前記電気泳動層が前記共通電極と前記各個別電極との間に介挿され、前記強誘電体キャパシタは、前記共通電極および前記各個別電極とは別体として、前記各個別電極に対応して設けられた複数の電極対を有し、前記強誘電体層が前記電極対間に介挿されている請求項１ないし３のいずれかに記載の電気泳動表示装置。
【請求項６】
少なくとも１種の電気泳動粒子を含む電気泳動層を備えた電気泳動キャパシタと、
強誘電体材料を含む強誘電体層を備えた強誘電体キャパシタとを有し、
前記電気泳動キャパシタと前記強誘電体キャパシタとを電気的に直列に接続した状態で、これらに通電することにより、前記電気泳動粒子を移動させて表示するとともに、前記強誘電体層を分極反転させ、その後前記通電を停止しても、前記強誘電体層の残留分極により、前記表示を保持し得る電気泳動表示装置を備え、
前記電気泳動表示装置は、
前記強誘電体キャパシタに印加する電圧をＶｆとし、電圧Ｖｆを前記強誘電体キャパシタに印加したときに前記強誘電体キャパシタに蓄えられる電荷をＱｆとし、前記強誘電体材料の比誘電率をεｆとし、前記強誘電体層の平面視での面積をＳｆとし、前記強誘電体層の厚さをｄｆとし、前記電気泳動層の比誘電率をεＥＰＤとし、前記電気泳動層の平面視での面積をＳＥＰＤとし、前記電気泳動層の厚さをｄＥＰＤとしたときに、下記の式（Ａ）および式（Ｂ）を満たしていることを特徴とする電子機器。
ε０・εＥＰＤ・ＳＥＰＤ・Ｖ／ｄＥＰＤ＞
Ｐｒ・Ｓｆ＋ε０・εｆ・Ｓｆ・Ｅｃ＋ε０・εＥＰＤ・ＳＥＰＤ／ｄＥＰＤ・Ｅｃ・ｄｆ
・・・（Ａ）
Ｐｒ・Ｓｆ＜ε０・εｆ・Ｓｆ・Ｅｃ＋ε０・εＥＰＤ・ＳＥＰＤ／ｄＥＰＤ・Ｅｃ・ｄｆ
・・・（Ｂ）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動表示装置および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液体中に微粒子を分散させた分散系に電界を作用させると、微粒子は、クーロン力により液体中で移動（泳動）することが知られている。この現象を電気泳動といい、近年、この電気泳動を利用して、所望の情報（画像）を表示させるようにした電気泳動表示装置が新たな表示装置として注目を集めている。
この電気泳動表示装置は、電圧の印加を停止した状態での表示メモリー性や広視野角性を有することや、低消費電力で高コントラストの表示が可能であること等の特徴を備えている。
【０００３】
従来、特許文献１に開示されているように、電気泳動粒子を含む電気泳動分散液を含有する電気泳動分散液層（電気泳動層）を備えた電気泳動キャパシタと、強誘電体材料を主材料として構成された強誘電体層を備えた強誘電体キャパシタとを電気的に直列に接続した構成の電気泳動表示装置が知られている。
かかる電気泳動表示装置では、電気泳動キャパシタおよび強誘電体キャパシタに通電することにより、電気泳動粒子を泳動させて表示するとともに、強誘電体層を分極反転させる。このような強誘電体層の分極（残留分極）は双安定であるため、その後前記通電を停止しても、電気泳動キャパシタの電荷を維持して、表示を保持する（保持特性を向上させる）ことができる。
しかしながら、かかる電気泳動表示装置では、電気泳動キャパシタや強誘電体キャパシタの条件によっては、前述したような保持特性が得られなない場合がある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１９６３７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、通電を停止しても、表示を確実に保持することができる電気泳動表示装置、および、かかる電気泳動表示装置を備える信頼性の高い電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明に係る電気泳動表示装置は、少なくとも１種の電気泳動粒子を含む電気泳動層を備えた電気泳動キャパシタと、
強誘電体材料を含む強誘電体層を備えた強誘電体キャパシタとを有し、
前記電気泳動キャパシタと前記強誘電体キャパシタとを電気的に直列に接続した状態で、これらに通電することにより、前記電気泳動粒子を移動させて表示するとともに、前記強誘電体層を分極反転させ、その後前記通電を停止しても、前記強誘電体層の残留分極により、前記表示を保持し得るものであり、
前記強誘電体キャパシタに印加する電圧をＶｆとし、電圧Ｖｆを前記強誘電体キャパシタに印加したときに前記強誘電体キャパシタに蓄えられる電荷をＱｆとし、前記強誘電体材料の比誘電率をεｆとし、前記強誘電体層の平面視での面積をＳｆとし、前記強誘電体層の厚さをｄｆとし、前記電気泳動層の比誘電率をεＥＰＤとし、前記電気泳動層の平面視での面積をＳＥＰＤとし、前記電気泳動層の厚さをｄＥＰＤとしたときに、下記の式（Ａ）および式（Ｂ）を満たしていることを特徴とする。
ε０・εＥＰＤ・ＳＥＰＤ・Ｖ／ｄＥＰＤ＞
Ｐｒ・Ｓｆ＋ε０・εｆ・Ｓｆ・Ｅｃ＋ε０・εＥＰＤ・ＳＥＰＤ／ｄＥＰＤ・Ｅｃ・ｄｆ
・・・（Ａ）
Ｐｒ・Ｓｆ＜ε０・εｆ・Ｓｆ・Ｅｃ＋ε０・εＥＰＤ・ＳＥＰＤ／ｄＥＰＤ・Ｅｃ・ｄｆ
・・・（Ｂ）
これにより、通電を停止しても、表示を確実に保持することができる。
【０００７】
本発明の電気泳動表示装置では、前記強誘電体層の絶縁破壊電界をＥＢＤとしたとき、下記の式（Ｃ）を満たしていることが好ましい。
ε０・εＥＰＤ・ＳＥＰＤ・Ｖ／ｄＥＰＤ＜
Ｐｒ・Ｓｆ＋ε０・εｆ・Ｓｆ・Ｅｃ＋ε０・εＥＰＤ・ＳＥＰＤ／ｄＥＰＤ・ＥＢＤ・ｄｆ
・・・（Ｃ）
これにより、強誘電体層の絶縁破壊を防止して、電気泳動表示装置の信頼性を向上させることができる。
【０００８】
本発明の電気泳動表示装置では、前記強誘電体材料は、フッ化ビニリデンとトリフルオロエチレンとの共重合体、フッ化ビニリデンの重合体のうちの少なくとも一方を含むものであることが好ましい。
これにより、比較的低温なプロセスにより強誘電体キャパシタを形成することができる。そのため、電気泳動キャパシタや強誘電体キャパシタを支持する基板として樹脂基板のようなフレキシブルな基板を用いて、フレキシブルな電気泳動表示装置を実現することができる。
【０００９】
本発明の電気泳動表示装置では、共通電極と、該共通電極に対向する複数の個別電極とを有し、前記電気泳動層が前記共通電極と前記各個別電極との間に介挿されているとともに、前記強誘電体層が前記個別電極と前記電気泳動層との間に介挿されていることが好ましい。
これにより、電気泳動表示装置の構成および製造を簡単化して、低コスト化を図ることができる。
【００１０】
本発明の電気泳動表示装置では、前記電気泳動キャパシタは、共通電極と、該共通電極に対向する複数の個別電極とを有し、前記電気泳動層が前記共通電極と前記各個別電極との間に介挿され、前記強誘電体キャパシタは、前記共通電極および前記各個別電極とは別体として、前記各個別電極に対応して設けられた複数の電極対を有し、前記強誘電体層が前記電極対間に介挿されていることが好ましい。
これにより、強誘電体キャパシタの設計の自由度を高めることができる。
【００１１】
本発明に係る電子機器は、少なくとも１種の電気泳動粒子を含む電気泳動層を備えた電気泳動キャパシタと、
強誘電体材料を含む強誘電体層を備えた強誘電体キャパシタとを有し、
前記電気泳動キャパシタと前記強誘電体キャパシタとを電気的に直列に接続した状態で、これらに通電することにより、前記電気泳動粒子を移動させて表示するとともに、前記強誘電体層を分極反転させ、その後前記通電を停止しても、前記強誘電体層の残留分極により、前記表示を保持し得る電気泳動表示装置を備え、
前記電気泳動表示装置は、
前記強誘電体キャパシタに印加する電圧をＶｆとし、電圧Ｖｆを前記強誘電体キャパシタに印加したときに前記強誘電体キャパシタに蓄えられる電荷をＱｆとし、前記強誘電体材料の比誘電率をεｆとし、前記強誘電体層の平面視での面積をＳｆとし、前記強誘電体層の厚さをｄｆとし、前記電気泳動層の比誘電率をεＥＰＤとし、前記電気泳動層の平面視での面積をＳＥＰＤとし、前記電気泳動層の厚さをｄＥＰＤとしたときに、下記の式（Ａ）および式（Ｂ）を満たしていることを特徴とする。
ε０・εＥＰＤ・ＳＥＰＤ・Ｖ／ｄＥＰＤ＞
Ｐｒ・Ｓｆ＋ε０・εｆ・Ｓｆ・Ｅｃ＋ε０・εＥＰＤ・ＳＥＰＤ／ｄＥＰＤ・Ｅｃ・ｄｆ
・・・（Ａ）
Ｐｒ・Ｓｆ＜ε０・εｆ・Ｓｆ・Ｅｃ＋ε０・εＥＰＤ・ＳＥＰＤ／ｄＥＰＤ・Ｅｃ・ｄｆ
・・・（Ｂ）
これにより、通電を停止しても、表示を確実に保持することができ、信頼性の高い電子機器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】
【００１２】
以下、本発明の電気泳動表示装置および電子機器を添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の電気泳動表示装置の縦断面を模式的に示す図である。なお、以下では、説明の都合上、図１中の上側を「上」、下側を「下」として説明を行う。
図１に示す電気泳動表示装置２０は、電気泳動表示シート（フロントプレーン）２１と、回路基板（バックプレーン）２２と、電気泳動表示シート２１と回路基板２２との間に介挿された強誘電体層８と、電気泳動表示シート２１と回路基板２２との間の間隙を気密的に封止する封止部７とを有している。
電気泳動表示シート２１は、平板状の基部２と基部２の下面に設けられた電極４とを備える基板１２と、この基板１２の下面（一方の面）側に設けられ、マイクロカプセル４０およびバインダ４１で構成された電気泳動分散液層（マイクロカプセル含有層）４００とを有している。
【００１３】
一方、回路基板２２は、平板状の基部１と基部１の上面に設けられた複数の電極３とを備える対向基板１１と、この対向基板１１（基部１）に設けられた、例えばＴＦＴ等のスイッチング素子を含む回路（図示せず）とを有している。
このように、電気泳動表示装置２０は、１対の電極３、４間に電気泳動分散液層４００が介挿されているとともに、電極３と電気泳動分散液層４００との間に強誘電体層８が介挿されており、図２に示すように、電気泳動分散液層４００を備えた電気泳動キャパシタ２３と、強誘電体層８を備えた強誘電体キャパシタ２４とが電気的に電源２５に対しスイッチ２６を介して直列に接続されている。このような構成とすることにより、電気泳動表示装置２０の構成および製造を簡単化して、低コスト化を図ることができる。
【００１４】
電源２５は、互いに反対極性となるように設けられた２つの電源２５ａ、２５ｂを有し、スイッチ２６は、電気泳動キャパシタ２３および強誘電体キャパシタ２４に対し、電源２５ａを接続する状態と、電源２５ｂを接続する状態とに切り換え可能に接続されている。
このような電気泳動表示装置２０は、電気泳動キャパシタ２３と強誘電体キャパシタ２４とを電気的に直列に接続した状態で、これらに通電することにより、電気泳動粒子を泳動させて表示するとともに、強誘電体層８を分極反転させる。そして、かかる電気泳動表示装置２０は、その後通電を停止しても、強誘電体層８の残留分極により、表示を保持し得るようになっている。
【００１５】
以下、各部の構成について順次説明する。
基部１および基部２は、それぞれ、シート状（平板状）の部材で構成され、これらの間に配される各部材を支持および保護する機能を有する。
各基部１、２は、それぞれ、可撓性を有するもの、硬質なもののいずれであってもよいが、可撓性を有するものであるのが好ましい。可撓性を有する基部１、２を用いることにより、可撓性を有する電気泳動表示装置２０、すなわち、例えば電子ペーパーを構築する上で有用な電気泳動表示装置２０を得ることができる。
【００１６】
また、各基部（基材層）１、２を可撓性を有するものとする場合、その構成材料としては、それぞれ、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリアミド（例：ナイロン６、ナイロン４６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６−１２、ナイロン６−６６）、熱可塑性ポリイミド、芳香族ポリエステル等の液晶ポリマー、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンサルファイド、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアセタール、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を混合して用いることができる。
【００１７】
このような基部１、２の平均厚さは、それぞれ、構成材料、用途等により適宜設定され、特に限定されないが、可撓性を有するものとする場合、２０〜５００μｍ程度であるのが好ましく、２５〜２５０μｍ程度であるのがより好ましい。これにより、電気泳動表示装置２０の柔軟性と強度との調和を図りつつ、電気泳動表示装置２０の小型化（特に、薄型化）を図ることができる。
これらの基部１、２のマイクロカプセル４０側の面、すなわち、基部１の上面および基部２の下面に、それぞれ、層状（膜状）をなす電極３および電極４が設けられている。
電極３と電極４との間に電圧を印加すると、これらの間に電界が生じ、この電界が電気泳動粒子（表示粒子）５に作用する。
【００１８】
本実施形態では、電極４が共通電極とされ、電極３がマトリックス状（行列状）に分割された個別電極（スイッチング素子に接続された画素電極）とされており、電極４と１つの電極３とが重なる部分が１画素を構成する。
なお、電極４も、電極３と同様に複数に分割するようにしてもよい。
また、電極３がストライプ状に分割され、電極４も同様にストライプ状に分割され、これらが交差するように配置された形態であってもよい。
【００１９】
各電極３、４の構成材料としては、それぞれ、実質的に導電性を有するものであれば特に限定されず、例えば、銅、アルミニウム、ニッケル、コバルト、白金、金、銀、モリブデン、タンタルまたはこれらを含む合金等の金属材料、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、フラーレン等の炭素系材料、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリ（ｐ−フェニレン）、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリフルオレン、ポリカルバゾール、ポリシランまたはこれらの誘導体等の電子導電性高分子材料、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ポリエチレンオキシド、ポリビニルブチラール、ポリビニルカルバゾール、酢酸ビニル等のマトリックス樹脂中に、ＮａＣｌ、ＬｉＣｌＯ４、ＫＣｌ、Ｈ２Ｏ、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、ＬｉＮＯ３、ＬｉＳＣＮ、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＮａＢｒ、ＮａＩ、ＮａＳＣＮ、ＮａＣｌＯ４、ＮａＣＦ３ＳＯ３、ＫＩ、ＫＳＣＮ、ＫＣｌＯ４、ＫＣＦ３ＳＯ３、ＮＨ４Ｉ、ＮＨ４ＳＣＮ、ＮＨ４ＣｌＯ４、ＮＨ４ＣＦ３ＳＯ３、ＭｇＣｌ２、ＭｇＢｒ２、ＭｇＩ２、Ｍｇ（ＮＯ３）２、ＭｇＳＣＮ２、Ｍｇ（ＣＦ３ＳＯ３）２、ＺｎＣｌ２、ＺｎＩ２、ＺｎＳＣＮ２、Ｚｎ（ＣｌＯ４）２、Ｚｎ（ＣＦ３ＳＯ３）２、ＣｕＣｌ２、ＣｕＩ２、ＣｕＳＣＮ２、Ｃｕ（ＣｌＯ４）２、Ｃｕ（ＣＦ３ＳＯ３）２等のイオン性物質を分散させたイオン導電性高分子材料、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、フッ素ドープした錫酸化物（ＦＴＯ）、錫酸化物（ＳｎＯ２）、インジウム酸化物（ＩＯ）等の導電性酸化物材料のような各種導電性材料が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
その他、各電極３、４の構成材料としては、それぞれ、例えば、ガラス材料、ゴム材料、高分子材料等の導電性を有さない材料中に、金、銀、ニッケル、カーボン等の導電性材料（導電性粒子）を混合して、導電性を付加したような各種複合材料も使用することができる。
【００２０】
このような複合材料の具体例としては、例えば、ゴム材料中に導電性材料を混合した導電性ゴム、エポキシ系、ウレタン系、アクリル系等の接着剤組成物中に導電性材料を混合した導電性接着剤または導電性ペースト、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ナイロン（ポリアミド）、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリエステル、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂等のマトリックス樹脂中に導電性材料を混合した導電性樹脂等が挙げられる。
このような電極３、４の平均厚さは、それぞれ、構成材料、用途等により適宜設定され、特に限定されないが、０．０５〜１０μｍ程度であるのが好ましく、０．０５〜５μｍ程度であるのがより好ましい。
【００２１】
なお、各基部１、２および各電極３、４のうち、表示面側に配置される基部および電極（本実施形態では、基部２および電極４）は、それぞれ、光透過性を有するもの、すなわち、実質的に透明（無色透明、有色透明または半透明）とされる。これにより、後述する電気泳動分散液１０中における電気泳動粒子５の状態、すなわち電気泳動表示装置２０に表示された情報（画像）を目視により容易に認識することができる。
なお、各電極３、４は、前述したような材料の単体からなる単層構造のものの他、例えば、複数の材料を順次積層したような多層積層構造のものであってもよい。すなわち、各電極３、４は、それぞれ、例えば、ＩＴＯで構成される単層構造であってもよく、ＩＴＯ層とポリアニリン層との２層積層構造とすることもできる。
【００２２】
電気泳動表示シート２１では、電極４の下面に接触して、電気泳動分散液層４００が設けられている。
この電気泳動分散液層４００は、電気泳動分散液１０をカプセル本体（殻体）４０１内に封入した複数のマイクロカプセル４０が、バインダ４１で固定（保持）されて構成されている。
【００２３】
マイクロカプセル４０は、対向基板１１と基板１２との間に、縦横に並列するように単層で（厚さ方向に重なることなく１個ずつ）配設されている。本実施形態では、マイクロカプセル４０は、電極４と強誘電体層８とで挟持されても、上下方向に圧縮（圧迫）されず、ほぼ球形状をなしている。
このような構成により、マイクロカプセル４０の形状が球形に維持されるので、マイクロカプセルのバリア性、ブリード性を高めることができる。その結果、電気泳動表示装置２０を長期間安定に動作することができる。
なお、マイクロカプセルは、上下方向に圧迫されて、例えば、縦断面形状で楕円または矩形に近い形状をなしていてもよい。
【００２４】
また、本実施形態では、１つのマイクロカプセル４０が、隣り合う２つの電極３にまたがるように配置されている。すなわち、電極３は、所定の順序で面方向に配置されている。そして、マイクロカプセル４０は、電極３と同じピッチで配置され、かつ、電極３に対して半ピッチずれて配置されている。
マイクロカプセル４０がこのように配置されることにより、１つの電極３で、それに重なる２つのマイクロカプセル４０内の電気泳動粒子５を作動することができる。その結果、１つのマイクロカプセル４０内で異なる色を表示することができる。
【００２５】
カプセル本体（殻体）４０１の硬さとしては、特に限定されないが、０．２ＭＰａの圧力で変形しないような硬さであることが好ましく、０．６ＭＰａの圧力で変形しないような硬さであることが好ましい。これにより、電気泳動表示シート２１が電極４と強誘電体層８とで狭持されても上下方向に変形することがないか、または、変形したとしても変形量が少ないので、カプセル本体４０１のバリア性、ブリード性を高めることができる。
【００２６】
カプセル本体４０１の粒径としては、体積平均粒子径が３０〜６０μｍであることが好ましく、４０〜５０μｍであることがより好ましい。カプセル本体４０１の粒径がこのような範囲であることにより、寸法精度よく電気泳動分散液層４００を形成することができる。
カプセル本体（殻体）４０１の構成材料としては、例えば、ウレタン系樹脂、メラミン系樹脂、尿素樹脂、ポリアミド、ポリエーテルのような各種樹脂材料が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
中でも、カプセル本体４０１は、メラミン系樹脂や尿素樹脂を主材料して構成されたものが好ましい。これにより、このような樹脂が３次元網目構造を形成するので、カプセル本体４０１の強度を向上させることができ、前述したような球形状をより確実に形成することができる。
【００２７】
また、カプセル本体４０１の構成材料には、架橋剤により架橋（立体架橋）を形成するようにしてもよい。これにより、カプセル本体４０１の強度をさらに向上させることができる。その結果、マイクロカプセル４０が崩壊するのをより防止することができる。
このようなマイクロカプセル４０は、その大きさ（粒径）がほぼ均一であることが好ましい。具体的には、粒子径の変動係数（ＣＶ値）が５〜１５％であることが好ましく、変動係数（ＣＶ値）が５〜１０％であることがより好ましい。これにより、電気泳動表示装置２０では、表示ムラの発生が防止または低減され、より優れた表示性能を発揮することができる。
【００２８】
なお、本実施形態では、隣り合うマイクロカプセル４０同士は、接して配置されているが、離れて配置されていてもよい。
マイクロカプセル４０には、後述するように白色粒子５ａと着色粒子（黒色粒子）５ｂとが内包されている。これにより、マイクロカプセル４０に内包される電気泳動粒子５が後述するように動作するので、表示を均一にすることができる。
【００２９】
カプセル本体４０１内に封入された電気泳動分散液１０は、少なくとも１種の電気泳動粒子５（本実施形態では、着色粒子５ｂと白色粒子５ａとの２種）を液相分散媒６に分散（懸濁）してなるものである。
電気泳動粒子５の液相分散媒６への分散は、例えば、ペイントシェーカー法、ボールミル法、メディアミル法、超音波分散法、撹拌分散法等のうちの１種または２種以上を組み合わせて行うことができる。
【００３０】
液相分散媒６としては、カプセル本体４０１に対する溶解性が低く、かつ比較的高い絶縁性を有するものが好適に使用される。
かかる液相分散媒６としては、例えば、各種水（蒸留水、純水、イオン交換水、ＲＯ水等）、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、オクタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン等のアルコール類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、フェニルセロソルブ等のセロソルブ類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ギ酸エチル等のエステル類、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルイソプロピルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、ペンタン、ヘキサン、オクタン等の脂肪族炭化水素類（流動パラフィン）、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素類、ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘキシルベンゼン、ヘプチルベンゼン、オクチルベンゼン、ノニルベンゼン、デシルベンゼン、ウンデシルベンゼン、ドデシルベンゼン、トリデシルベンゼン、テトラデシルベンゼンのような長鎖アルキル基を有するベンゼン類等の芳香族炭化水素類、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、１，２−ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素類、ピリジン、ピラジン、フラン、ピロール、チオフェン、メチルピロリドン等の芳香族復素環類、アセトニトリル、プロピオニトリル、アクリロニトリル等のニトリル類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等のアミド類、カルボン酸塩またはその他の各種油類等が挙げられ、これらを単独または混合物として用いることができる。
【００３１】
中でも、液相分散媒６としては、脂肪族炭化水素類（流動パラフィン）を主成分とするものが好ましい。流動パラフィンを主成分とする液相分散媒６は、電気泳動粒子５の凝集抑制効果が高く、かつカプセル本体４０１の構成材料との親和性が低い（溶解性が低い）ことから好ましい。これにより、電気泳動表示装置２０の表示性能が経時的に劣化するのをより確実に防止または抑制することができる。また、流動パラフィンは、不飽和結合を有しないため耐候性に優れ、および安全性も高いという点からも好ましい。
さらに、脂肪族炭化水素類（流動パラフィン）の中でも、特に、分枝状脂肪族炭化水素類（イソパラフィン）が好ましい。イソパラフィンは、特に、電気泳動粒子５の凝集抑制効果が高いものであることから好ましい。
【００３２】
また、イソパラフィンは、その炭素数が５〜１５のものであるのが好ましく、８〜１５のものであるのがより好ましい。このような範囲の炭素数のイソパラフィンを液相分散媒６として用いることにより、液相分散媒６（電気泳動分散液１０）の粘度が不要に高くなるのを防止しつつ、電気泳動粒子５の比重との比重差が小さく沈降速度が十分小さいという効果が得られる。その結果、電気泳動表示装置２０の表示性能（特に、応答速度、保持特性）の向上を図ることができる。
なお、このようなイソパラフィンは、１種を単独で用いてもよく、２種以上混合して用いるようにしてもよい。
【００３３】
また、液相分散媒６（電気泳動分散液１０）中には、必要に応じて、例えば、電解質、界面活性剤（アニオン性またはカチオン性）、金属石鹸、樹脂材料、ゴム材料、油類、ワニス、コンパウンド等の粒子からなる荷電制御剤、チタン系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、シラン系カップリング剤等の分散剤、潤滑剤、安定化剤等の各種添加剤を添加するようにしてもよい。
【００３４】
界面活性剤としては、例えば、アルケニルコハク酸エステル、アルケニルコハク酸ポリイミド等が挙げられる。
さらに、液相分散媒６には、必要に応じて、アントラキノン系染料、アゾ系染料、インジゴイド系染料、トリフェニルメタン系染料、ピラゾロン系染料、スチルベン系染料、ジフェニルメタン系染料、キサンテン系染料、アリザリン系染料、アクリジン系染料、キノンイミン系染料、チアゾール系染料、メチン系染料、ニトロ系染料、ニトロソ系染料等の各種染料を溶解するようにしてもよい。
【００３５】
電気泳動粒子５は、荷電を有し、電界が作用することにより、液相分散媒６中を電気泳動し得る粒子であれば、いかなるものをも用いることができ、特に限定はされないが、顔料粒子、樹脂粒子またはこれらの複合粒子のうちの少なくとも１種が好適に使用される。これらの粒子は、製造が容易であるとともに、荷電の制御を比較的容易に行うことができるという利点を有している。
【００３６】
顔料粒子を構成する顔料としては、例えば、アニリンブラック、カーボンブラック、チタンブラック等の黒色顔料、酸化チタン、酸化アンチモン、硫酸バリウム、硫化亜鉛、亜鉛華、酸化珪素、酸化アルミニウム等の白色顔料、モノアゾ、ジスアゾ、ポリアゾ等のアゾ系顔料、イソインドリノン、黄鉛、黄色酸化鉄、カドミウムイエロー、チタンイエロー、アンチモン等の黄色顔料、モノアゾ、ジスアゾ、ポリアゾ等のアゾ系顔料、キナクリドンレッド、クロムバーミリオン等の赤色顔料、フタロシアニンブルー、インダスレンブルー、紺青、群青、コバルトブルー等の青色顔料、フタロシアニングリーン等の緑色顔料等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３７】
また、樹脂粒子を構成する樹脂材料としては、例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、尿素系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリスチレン、ポリエステル等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
また、複合粒子としては、例えば、顔料粒子の表面を樹脂材料や他の顔料で被覆したもの、樹脂粒子の表面を顔料で被覆したもの、顔料と樹脂材料とを適当な組成比で混合した混合物で構成される粒子等が挙げられる。
【００３８】
顔料粒子の表面を他の顔料で被覆した粒子としては、例えば、酸化チタン粒子の表面を、酸化珪素や酸化アルミニウムで被覆したものを例示することができ、かかる粒子は、白色粒子５ａとして好適に用いられる。
また、カーボンブラック粒子またはその表面を被覆した粒子は、着色粒子（黒色粒子）５ｂとして好適に用いられる。
【００３９】
また、電気泳動粒子５の形状は、特に限定されないが、球形状であるのが好ましい。
電気泳動粒子５の平均粒径は、１０〜５００ｎｍ程度であるのが好ましく、２０〜３００ｎｍ程度であるのがより好ましい。電気泳動粒子５の平均粒径を前記範囲とすることにより、電気泳動粒子５同士の凝集や、液相分散媒６中における沈降を確実に防止することができ、その結果、電気泳動表示装置２０の表示品質の劣化を好適に防止することができる。
【００４０】
なお、本実施形態のように、２種の異なる粒子を用いる場合、２種の粒子の平均粒径を異ならせること、特に、白色粒子５ａの平均粒径を着色粒子５ｂの平均粒径より大きく設定するのが好ましい。これにより、電気泳動表示装置２０の表示コントラストをより向上させることや、保持特性を向上させることができる。
具体的には、着色粒子５ｂの平均粒径を２０〜１００ｎｍ程度、白色粒子５ａの平均粒径を１５０〜３００ｎｍ程度とするのが好ましい。
また、電気泳動粒子５の比重は、液相分散媒６の比重とほぼ等しくなるように設定されているのが好ましい。これにより、電気泳動粒子５は、電極３、４間への電圧の印加を停止した後においても、液相分散媒６中において一定の位置に長時間滞留することができる。すなわち、電気泳動表示装置２０に表示された情報が長時間保持されることとなる。
【００４１】
バインダ４１は、例えば、対向基板１１と基板１２とを接合する目的、対向基板１１および基板１２とマイクロカプセル４０とを固定する目的、電極３および電極４間の絶縁性を確保する目的等により供給される。これにより、電気泳動表示装置２０の耐久性および信頼性をより向上させることができる。
このバインダ４１には、各電極３、４、カプセル本体４０１（マイクロカプセル４０）との親和性（密着性）に優れ、かつ、絶縁性に優れる樹脂材料が好適に使用される。
【００４２】
このようなバインダ４１としては、例えば、ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、ポリプロピレン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、メタクリル酸メチル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニルアクリル酸エステル共重合体、塩化ビニル−メタクリル酸共重合体、塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体、エチレン−ビニルアルコール−塩化ビニル共重合体、プロピレン−塩化ビニル共重合体、塩化ビニリデン樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルホルマール、セルロース系樹脂等の熱可塑性樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンオキサイド、ポリスルホン、ポリアミドイミド、ポリアミノビスマレイミド、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルホン、ポリアリレート、グラフト化ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド等の高分子、ポリ四フッ化エチレン、ポリフッ化エチレンプロピレン、四フッ化エチレン−パーフロロアルコキシエチレン共重合体、エチレン−四フッ化エチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ポリ三フッ化塩化エチレン、フッ素ゴム等のフッ素系樹脂、シリコーン樹脂、シリコーンゴム等のシリコーン系樹脂、ポリウレタン等のウレタン系樹脂、その他として、メタクリル酸−スチレン共重合体、ポリブチレン、メタクリル酸メチル−ブタジエン−スチレン共重合体等の各種樹脂材料が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
また、バインダ４１は、その誘電率が前記液相分散媒６の誘電率とほぼ等しくなるよう設定されているのが好ましい。このため、バインダ４１中には、例えば、１，２−ブタンジオール、１，４−ブタンジオールのようなアルコール類、ケトン類、カルボン酸塩等の誘電率調節剤を添加するのが好ましい。
【００４３】
本実施形態では、電気泳動表示シート２１と回路基板２２とが、強誘電体層８を介して接合されている。これにより、電気泳動表示シート２１と回路基板２２とをより確実に固定することができる。
この強誘電体層８は、強誘電体材料を主材料として構成されている。また、このような強誘電体層８は、絶縁性を有しているため、電極３と電極４との間での短絡を確実に防止して、電気泳動粒子５に確実に電界を作用させることができる。
【００４４】
この強誘電体層８は、前述したような機能の他、Ｉ：電気泳動表示シート２１側から回路基板２２へのイオンの拡散を防止する機能、II：電気泳動表示装置２０に浸入する水分を吸収、保持する機能、III：電気泳動表示シート２１と回路基板２２とを接合する際の応力を緩和する機能を有しているのが好ましい。
Ｉの機能を有することにより、回路基板２２に設けられた回路（特にスイッチング素子）の特性の低下を防止または抑制することができる。
【００４５】
IIの機能を有することにより、たとえ電気泳動表示装置２０内に水分が浸入したとしても、水分がマイクロカプセル４０、回路基板２２に設けられた回路等に拡散するのを防止または抑制して、これらの劣化を防止することができる。
また、IIIの機能を有することにより、電気泳動表示装置２０の製造時（作成時）にマイクロカプセル４０、回路基板２２に設けられたスイッチング素子等の破壊を防止することができる。
【００４６】
強誘電体層８は、前記Ｉ〜IIIの機能のうちの少なくとも１つを有しているのが好ましく、任意の２以上の機能を有しているのがより好ましく、全ての機能を有しているのがさらに好ましい。これにより、電気泳動表示装置２０の信頼性および耐久性をより向上させることができる。
このような強誘電体層８の構成材料である強誘電体材料としては、特に限定されず、各種無機強誘電体材料や各種有機強誘電体材料を用いることができるが、有機強誘電体材料を用いるのが好ましい。
【００４７】
強誘電体層８の構成材料として有機強誘電体材料を用いると、例えば、有機強誘電体材料を含む液体を用い、スピンコート法などの液相薄膜形成プロセスと結晶化プロセスとを組み合わせた方法により強誘電体層８を形成することができる。そのため、気相薄膜形成プロセスのような大型の真空装置を使用することなく、常温常圧に近い条件下で行うことができるため、製造時における省エネルギー化・低コスト化を図ることができる。また、このように比較的低温の温度条件で強誘電体層８を形成することができるため、電気泳動表示装置２０の各部に融点あるいは軟化点の比較的低い材料を用いることができる。そのため、樹脂のような材料を用いて比較的簡単に、電気泳動表示装置２０をフレキシブルなものとすることができる。
【００４８】
有機強誘電体材料としては、フッ化ビニリデンとトリフルオロエチレンとの共重合体、フッ化ビニリデンの重合体のうちの少なくとも一方を含むものが好適に用いられる。
なお、無機強誘電体材料としては、例えば、ＢａＴｉＯ３、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３等のペロブスカイト型結晶構造を有する酸化物や、ＳｒＢｉ２Ｔａ２Ｏ９、（Ｂｉ，Ｌａ）４Ｔｉ３Ｏ１２等の層状ペロブスカイト型結晶構造を有する酸化物等が挙げられる。
【００４９】
また、強誘電体層８は、その中の分極軸ができるだけ厚さ方向に揃うように偏向しているのが好ましい。これにより、強誘電体層８を備えた強誘電体キャパシタは、優れた分極反転の応答性およびヒステリシス特性を有するものとなる。
強誘電体層８の平均厚さの具体的な値は、特に限定されないが、１〜３０μｍ程度であるのが好ましく、５〜２０μｍ程度であるのがより好ましい。
【００５０】
基部１と基部２との間であって、それらの縁部に沿って、封止部７が設けられている。この封止部７により、各電極３、４、電気泳動分散液層４００および強誘電体層８が気密的に封止されている。これにより、電気泳動表示装置２０内への水分の浸入を防止して、電気泳動表示装置２０の表示性能の劣化をより確実に防止することができる。
封止部７の構成材料としては、例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、オレフィン系樹脂のような熱可塑性樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂のような熱硬化性樹脂等の各種樹脂材料等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
なお、封止部７は、必要に応じて設ければよく、省略することもできる。
このような電気泳動表示装置２０は、次のようにして作動する。
【００５１】
以下、電気泳動表示装置２０の作動（動作）方法について説明する。
図３は、図１に示す電気泳動表示装置の動作方法を説明するための模式図である。なお、以下の説明では、図３中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
電気泳動表示装置２０の電極３と電極４との間に電圧を印加すると、これらの間に電界が生じる。すなわち、電気泳動キャパシタ２３（電気泳動分散液層４００）および強誘電体キャパシタ２４（強誘電体層８）にそれぞれ電界が生じる。
【００５２】
電気泳動分散液層４００に生じた電界にしたがって、電気泳動粒子５（着色粒子５ｂ、白色粒子５ａ）は、いずれかの電極に向かって電気泳動する。
例えば、白色粒子５ａとして正荷電を有するものを用い、着色粒子（黒色粒子）５ｂとして負荷電のものを用いた場合、図３（Ａ）に示すように、電極３を正電位とすると、白色粒子５ａは、電極４側に移動して、電極４に集まる。一方、着色粒子５ｂは、電極３側に移動して、電極３に集まる。このため、電気泳動表示装置２０を上方（表示面側）から見ると、白色粒子５ａの色が見えること、すなわち、白色が見えることになる。
【００５３】
これとは逆に、図３（Ｂ）に示すように、電極３を負電位とすると、白色粒子５ａは、電極３側に移動して、電極３に集まる。一方、着色粒子５ｂは、電極４側に移動して、電極４に集まる。このため、電気泳動表示装置２０を上方（表示面側）から見ると、着色粒子５ｂの色が見えること、すなわち、黒色が見えることになる。
このような構成において、電気泳動粒子５（白色粒子５ａ、着色粒子５ｂ）の帯電量や、電極３または４の極性、電極３、４間の電位差等を適宜設定することにより、電気泳動表示装置２０の表示面側には、白色粒子５ａおよび着色粒子５ｂの色の組み合わせや、電極３、４に集合する粒子の数等に応じて、所望の情報（画像）が表示される。
【００５４】
一方、図３（Ａ）に示すように、電極３を正電位とした場合、強誘電体層８に生じた電界により、強誘電体層８は、電極４側を正電位、電極３側を負電位とするように、厚さ方向に分極する。
これとは逆に、図３（Ｂ）に示すように、電極３を負電位とした場合、強誘電体層８に生じた電界により、強誘電体層８は、電極４側を負電位、電極３側を正電位とするように、厚さ方向に分極する。
【００５５】
後述するように強誘電体層８には抗電圧以上の電圧が印加されるため、強誘電体層８に生じた分極状態は、双安定であり、その後電圧の印加を停止しても保持される。
このように電気泳動キャパシタ２３と強誘電体キャパシタ２４とを電気的に直列に接続した状態で、これらに通電することにより、電気泳動粒子を泳動させて表示するとともに、強誘電体層８を分極反転させ、その後通電を停止しても、強誘電体層８の残留分極により、表示を保持することができる。
ここで、このような通電停止後の表示の保持を可能とするための条件について説明する。
【００５６】
図４は、図１に示す電気泳動表示装置における電気泳動キャパシタの容量負荷直線と強誘電体キャパシタのヒステリシス曲線とを示すグラフ、図５は、強誘電体の比誘電率と強誘電体に印加する電圧のオン／オフ周波数との関係を示すグラフ、図６は、強誘電体層の層厚と、強誘電体層の平面視での面積Ｓｆ／電気泳動分散液層の平面視での面積ＳＥＰＤとの関係の一例を示すグラフである。
【００５７】
ここで、強誘電体層８の平面視での面積Ｓｆとは、電極４と複数の電極３との間に存在する強誘電体層８の平面視での面積（すなわち、強誘電体キャパシタ２４に寄与する実効的な面積）を言い、電気泳動分散液層の平面視での面積ＳＥＰＤとは、電極４と複数の電極３との間に存在する電気泳動分散液層４００の平面視での面積（すなわち、電気泳動キャパシタ２３に寄与する実効的な面積）を言う。また、以下では、強誘電体層８の平面視での面積Ｓｆを単に「強誘電体層８の面積」、電気泳動分散液層４００の平面視での面積ＳＥＰＤを単に「電気泳動分散液層４００の面積」とも言う。
【００５８】
＜第１の条件＞
前述したような図１および図２に示す電気泳動表示装置２０では、強誘電体キャパシタ２４に印加される電圧をＶｆ、電圧Ｖｆの印加により強誘電体キャパシタ２４に蓄えられる電荷をＱｆ、Ｖｆ＝０のときの強誘電体キャパシタ２４の残留電荷をＱｒ、強誘電体層８の比誘電率をεf、強誘電体キャパシタ２４の面積をＳｆ、強誘電体層８の厚さをｄｆとしたとき、
Ｑｆ＝Ｑｒ＋ε０・εｆ・Ｓｆ・Ｖｆ／ｄｆ・・・（１）
である。ここで、ε０は、真空の誘電率である。
【００５９】
一方、電源２５の電圧をＶ、電気泳動キャパシタ２３に印加される電圧をＶＥＰＤとしたとき、電気泳動キャパシタ２３と強誘電体キャパシタ２４とは電源２５に直列に接続されているため、
ＶＥＰＤ＝Ｖ−Ｖｆ
であり、電気泳動分散液層４００の比誘電率をεＥＰＤ、電気泳動キャパシタ２３の面積をＳＥＰＤ、電気泳動分散液層４００の厚さをｄＥＰＤとしたとき、電気泳動キャパシタ２３に蓄えられる電荷は、電圧Ｖｆの印加により強誘電体キャパシタ２４に蓄えられる電荷Ｑｆに等しいので、
Ｑｆ＝ε０・εＥＰＤ・ＳＥＰＤ・（Ｖ−Ｖｆ）／ｄＥＰＤ・・・（２）
である。
【００６０】
そして、式（１）および式（２）によりＱｆを消去すると、
Ｑｒ＋ε０・εｆ・Ｓｆ・Ｖｆ／ｄｆ＝
ε０・εＥＰＤ・ＳＥＰＤ・（Ｖ−Ｖｆ）／ｄＥＰＤ・・・（３）
となる。
式（３）を整理すると、
ε０・εＥＰＤ・Ｖ／ｄＥＰＤ−Ｑｒ＝
（ε０・εｆ・Ｓｆ／ｄｆ＋ε０・εＥＰＤ・ＳＥＰＤ／ｄＥＰＤ）・Ｖｆ・・・（４）
となる。
【００６１】
式（４）において、その左辺は正の値でなければならないから、
ε０・εＥＰＤ・Ｖ・ＳＥＰＤ／ｄＥＰＤ−Ｑｒ＞０・・・（５）
である。
また、強誘電体層８の強誘電体材料の残留分極値をＰｒとしたとき、
Ｑｒ＝Ｐｒ・Ｓｆ・・・（６）
である。
したがって、式（５）および式（６）により、
ε０・εＥＰＤ・ＳＥＰＤ・Ｖ／ｄＥＰＤ＞Ｐｒ・Ｓｆ・・・（７）
でなければならない。
【００６２】
一方、強誘電体層８の強誘電体材料の抗電圧をＶｃとしたとき、強誘電体層８を分極反転させるには、
Ｖｆ＞Ｖｃ・・・（８）
でなければならない。
さらに、
Ｖｃ＝Ｅｃ・ｄｆ・・・（９）
であるから、式（４）、式（６）、式（８）、および式（９）により、
ε０・εＥＰＤ・ＳＥＰＤ・Ｖ／ｄＥＰＤ−Ｐｒ・Ｓｆ＞
（ε０・εｆ・Ｓｆ／ｄｆ＋ε０・εＥＰＤ・ＳＥＰＤ／ｄＥＰＤ）・Ｅｃ・ｄｆ
・・・（１０）
なる関係が導き出される。
【００６３】
したがって、式（１０）を変形すると、
ε０・εＥＰＤ・ＳＥＰＤ・Ｖ／ｄＥＰＤ＞
Ｐｒ・Ｓｆ＋ε０・εｆ・Ｓｆ・Ｅｃ＋ε０・εＥＰＤ・ＳＥＰＤ／ｄＥＰＤ・Ｅｃ・ｄｆ
・・・（Ａ）
となる。
以上説明したように、第１の条件では、式（７）および式（Ａ）を満たす必要があるが、式（Ａ）が満たされれば自動的に式（７）も満たされるので、結局、式（Ａ）が満たされればよい。
【００６４】
＜第２の条件＞
電気泳動キャパシタ２３および強誘電体キャパシタ２４に印加された電圧Ｖがゼロになったとき、強誘電体層８には電圧Ｖとは逆の極性の電圧Ｖｆが印加される。この電圧Ｖｆが−Ｖｃを超えると、強誘電体層８が再び分極反転してしまうため、電圧Ｖｆが−Ｖｃを超えてはならない。すなわち、Ｖｆ＞−Ｖｃなる関係を満たしていなければならない。
【００６５】
したがって、式（２）において、Ｖ＝０とすることにより、
Ｑｆ＝−ε０・εＥＰＤ・ＳＥＰＤ・Ｖｆ／ｄＥＰＤ・・・（１１）
なる関係式が得られる。
そして、この式（１１）と、式（１）および式（６）により、
Ｑｒ＋ε０・εｆ・・Ｓｆ・Ｖｆ／ｄｆ＝
−ε０・εＥＰＤ・ＳＥＰＤ・Ｖｆ／ｄＥＰＤ・・・（１２）
なる関係式が得られる。
【００６６】
さらに、この式（１２）と式（６）により、
Ｐｒ・Ｓｆ＝
−（ε０・εｆ・Ｓｆ／ｄｆ＋ε０・εＥＰＤ・ＳＥＰＤ／ｄＥＰＤ）・Ｖｆ・・・（１３）
なる関係式が得られる。
【００６７】
また、前述したようにＶｆ＞−Ｖｃなる関係を満たしていなければならず、また、この関係式と式（９）とから、
Ｐｒ・Ｓｆ＜
ε０・εｆ・Ｓｆ・Ｅｃ＋ε０・εＥＰＤ・ＳＥＰＤ／ｄＥＰＤ・Ｅｃ・ｄｆ・・・（Ｂ）
なる関係式が得られる。
【００６８】
以上説明したように、第２の条件では、式（Ｂ）を満たす必要がある。
したがって、電気泳動キャパシタ２３と強誘電体キャパシタ２４とを電気的に直列に接続した状態で、これらに通電することにより、電気泳動粒子を泳動させて表示するとともに、強誘電体層８を分極反転させ、その後通電を停止しても、強誘電体層８の残留分極により、表示を保持することができるようにするには、前述した第１の条件および第２の条件を満たすように、強誘電体層８および電気泳動分散液層４００のそれぞれについて、各材料パラメータ（各誘電率、抗電界、残留分極値）を有する材料を選び、素子サイズ（面積、厚さ）を設計し、さらに駆動電圧を選択する必要がある。
【００６９】
すなわち、本発明にかかる電気泳動表示装置２０では、
ε０・εＥＰＤ・ＳＥＰＤ・Ｖ／ｄＥＰＤ＞
Ｐｒ・Ｓｆ＋ε０・εｆ・Ｓｆ・Ｅｃ＋ε０・εＥＰＤ・ＳＥＰＤ／ｄＥＰＤ・Ｅｃ・ｄｆ
・・・（Ａ）
かつ、
Ｐｒ・Ｓｆ＜ε０・εｆ・Ｓｆ・Ｅｃ＋ε０・εＥＰＤ・ＳＥＰＤ／ｄＥＰＤ・Ｅｃ・ｄｆ
・・・（Ｂ）
なる関係を満たしている。これにより、電気泳動表示装置２０は、通電を停止しても（スイッチ２６をオフ状態にしても）、表示を確実に保持することができる。
【００７０】
＜第３の条件＞
また、強誘電体層８の絶縁破壊を防止するには、強誘電体層８の絶縁破壊電圧をＶＢＤとし、強誘電体層８の絶縁破壊電界をＥＢＤとしたときに、
Ｖｆ＜ＶＢＤ＝ＥＢＤ・ｄｆ
なる関係を満たす必要がある。
【００７１】
よって、このような絶縁破壊防止に関する上記の式と、式（４）、式（６）、および（９）により、
ε０・εＥＰＤ・ＳＥＰＤ・Ｖ／ｄＥＰＤ＜
Ｐｒ・Ｓｆ＋ε０・εｆ・Ｓｆ・Ｅｃ＋ε０・εＥＰＤ・ＳＥＰＤ・／ｄＥＰＤ・ＥＢＤ・ｄｆ
・・・（Ｃ）
なる関係式が得られる。
【００７２】
このように、本発明にかかる電気泳動表示装置２０では、第３の条件として、
ε０・εＥＰＤ・ＳＥＰＤ・Ｖ／ｄＥＰＤ＜
Ｐｒ・Ｓｆ＋ε０・εｆ・Ｓｆ・Ｅｃ＋ε０・εＥＰＤ・ＳＥＰＤ／ｄＥＰＤ・ＥＢＤ・ｄｆ
・・・（Ｃ）
なる関係を満たしている。これにより、強誘電体層８の絶縁破壊を防止して、電気泳動表示装置２０の信頼性を向上させることができる。
【００７３】
以上説明したように、電気泳動表示装置２０は、前述した式（Ａ）、式（Ｂ）、および式（Ｃ）を満たすような材料やサイズで構成されている。
具体例を挙げて説明すると、電気泳動キャパシタ２３については、厚さｄＥＰＤ＝３０［μｍ］、比誘電率εＥＰＤ＝６０、一方、強誘電体キャパシタ２４については、強誘電体材料としてＰ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）を想定し、比誘電率εｆ＝１２．５、残留分極Ｐｒ＝８［μＣ／ｃｍ２］、抗電界Ｅｃ＝０．５［ＭＶ／ｃｍ］、絶縁破壊電界ＥＢＤ＝２［ＭＶ／ｃｍ］、電源２５の電圧Ｖ＝３０［Ｖ］とした場合、式（Ａ）、式（Ｂ）、および式（Ｃ）により、図６に示すように、強誘電体キャパシタ２４の面積Ｓｆと電気泳動キャパシタ２３の面積ＳＥＰＤとの比、および、強誘電体層８の厚さｄｆの有効範囲を求めることができる。
【００７４】
したがって、かかる場合、電気泳動表示装置２０では、図６にて斜線で表された範囲内となるように、電気泳動キャパシタ２３や強誘電体キャパシタ２４の形状に関するパラメータＳｆ、ＳＥＰＤ、ｄｆが設定されている。
ここで、電気泳動分散液の比誘電率εＥＰＤは、電気泳動分散液層４００の電気泳動分散液のうち表示機構に関与する部分に関するものである。また、かかる比誘電率εＥＰＤは、図５に示すように、電気泳動キャパシタ２３のオンオフの周波数に応じて変化するため、表示機構の周波数近傍での値を用いている。これにより、電気泳動表示装置２０の表示特性を優れたものとすることができる
【００７５】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の電気泳動表示装置の第２実施形態について説明する。
図７は、本発明の第２実施形態の電気泳動表示装置に備えられた強誘電体キャパシタの縦断面を模式的に示す図である。なお、以下では、説明の都合上、図７中の上側を「上」、下側を「下」として説明を行う。
【００７６】
以下、第２実施形態の電気泳動表示装置について説明するが、前記第１実施形態の電気泳動表示装置との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本実施形態の電気泳動表示装置では、前述した第１実施形態における電気泳動表示装置２０と同様の構成を有する電気泳動キャパシタ（図示せず）と、この電気泳動キャパシタに直列に接続された強誘電体キャパシタ２４Ａとを有している。
この強誘電体キャパシタ２４Ａは、図７に示すように、基板２４１上に、電極２４２、強誘電体層２４３、電極２４４がこの順で順次積層されている。
【００７７】
このような本実施形態の電気泳動表示装置において、図示しない電気泳動キャパシタでは、共通電極と複数の個別電極との間に電気泳動分散液層が介挿されている。そして、強誘電体キャパシタ２４Ａは、電気泳動キャパシタの共通電極および各個別電極とは別体として、電気泳動キャパシタの複数の個別電極に対応して設けられた複数の電極（電極対）２４２、２４４を有し、各電極２４２、２４４間には強誘電体層２４３が介挿されている。
このような構成を有する電気泳動表示装置では、強誘電体キャパシタ２４Ａの形状等が電気泳動キャパシタの形状等の影響を受けないので、強誘電体キャパシタ２４Ａの設計の自由度を高めることができる。
【００７８】
＜電子機器＞
以上のような電気泳動表示装置２０は、各種電子機器に組み込むことができる。このような電子機器は、通電を停止しても、表示を確実に保持することができ、高い信頼性を有する。以下、電気泳動表示装置２０を備える本発明の電子機器について説明する。
＜＜電子ペーパー＞＞
まず、本発明の電子機器を電子ペーパーに適用した場合の実施形態について説明する。
図８は、本発明の電子機器を電子ペーパーに適用した場合の実施形態を示す斜視図である。
図８に示す電子ペーパー６００は、紙と同様の質感および柔軟性を有するリライタブルシートで構成される本体６０１と、表示ユニット６０２とを備えている。
このような電子ペーパー６００では、表示ユニット６０２が、前述したような電気泳動表示装置２０で構成されている。
【００７９】
＜＜ディスプレイ＞＞
次に、本発明の電子機器をディスプレイに適用した場合の実施形態について説明する。
図９は、本発明の電子機器をディスプレイに適用した場合の実施形態を示す図である。このうち、図９中（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。
図９に示すディスプレイ（表示装置）８００は、本体部８０１と、この本体部８０１に対して着脱自在に設けられた電子ペーパー６００とを備えている。なお、この電子ペーパー６００は、前述したような構成、すなわち、図１１に示す構成と同様のものである。
【００８０】
本体部８０１は、その側部（図９（ａ）中、右側）に電子ペーパー６００を挿入可能な挿入口８０５が形成され、また、内部に二組の搬送ローラ対８０２ａ、８０２ｂが設けられている。電子ペーパー６００を、挿入口８０５を介して本体部８０１内に挿入すると、電子ペーパー６００は、搬送ローラ対８０２ａ、８０２ｂにより挟持された状態で本体部８０１に設置される。
【００８１】
また、本体部８０１の表示面側（図９（ｂ）中、紙面手前側）には、矩形状の孔部８０３が形成され、この孔部８０３には、透明ガラス板８０４が嵌め込まれている。これにより、本体部８０１の外部から、本体部８０１に設置された状態の電子ペーパー６００を視認することができる。すなわち、このディスプレイ８００では、本体部８０１に設置された状態の電子ペーパー６００を、透明ガラス板８０４において視認させることで表示面を構成している。
【００８２】
また、電子ペーパー６００の挿入方向先端部（図９中、左側）には、端子部８０６が設けられており、本体部８０１の内部には、電子ペーパー６００を本体部８０１に設置した状態で端子部８０６が接続されるソケット８０７が設けられている。このソケット８０７には、コントローラー８０８と操作部８０９とが電気的に接続されている。
このようなディスプレイ８００では、電子ペーパー６００は、本体部８０１に着脱自在に設置されており、本体部８０１から取り外した状態で携帯して使用することもできる。
また、このようなディスプレイ８００では、電子ペーパー６００が、前述したような電気泳動表示装置２０で構成されている。
【００８３】
なお、本発明の電子機器は、以上のようなものへの適用に限定されず、例えば、テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、電子新聞、ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等を挙げることができ、これらの各種電子機器の表示部に、本発明の電気泳動表示装置２０を適用することが可能である。
【００８４】
以上、本発明の電気泳動表示装置および電子機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。
また、本発明の電気泳動表示装置は、前述した各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
【００８５】
また、前述した実施形態では、一対の電極が対向して設けられた構成のものについて示したが、本発明は、これに限らず、例えば、一対の電極を同一基板上に設ける構成のものに適用することもできる。
また、前述した実施形態では、一対の基板が対向して設けられた構成のものについて示したが、本発明は、これに限らず、例えば、単一の基板を有するものに適用することもできる。
また、電気泳動分散液の構成は、少なくとも１種の電気泳動粒子を含む電気泳動分散液を含有していれば、前述した実施形態のものに限定されない。
【００８６】
例えば、前述した実施形態では、マイクロカプセルは、隣り合う２つの画素電極（電極）にまたがるように配置されているが、本発明では、これに限らず、例えば、マイクロカプセルが、隣り合う３つ以上の画素電極にまたがるように配置されていてもよく、また、隣り合う画素電極にまたがらないように配置されていてもよく、また、これらが混在していてもよい。
また、電気泳動分散液層はマイクロカプセルを有する形態でなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の第１実施形態の電気泳動表示装置の縦断面を模式的に示す図である。
【図２】図１に示す電気泳動表示装置の構成を示す回路図である。
【図３】図１に示す電気泳動表示装置の作動原理を示す模式図である。
【図４】図１に示す電気泳動表示装置における電気泳動キャパシタの容量負荷直線と強誘電体キャパシタのヒステリシス曲線とを示すグラフである。
【図５】強誘電体の比誘電率と強誘電体に印加する電圧のオン／オフ周波数との関係を示すグラフである。
【図６】強誘電体層の層厚と、強誘電体層の面積Ｓｆ／電気泳動分散液層の面積ＳＥＰＤとの関係の一例を示すグラフである。
【図７】本発明の第２実施形態の電気泳動表示装置に備えられた強誘電体キャパシタの縦断面を模式的に示す図である。
【図８】本発明の電子機器を電子ペーパーに適用した場合の実施形態を示す斜視図である。
【図９】本発明の電子機器をディスプレイに適用した場合の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００８８】
１‥‥基部  ２‥‥基部  ３‥‥電極  ４‥‥電極  ５‥‥電気泳動粒子（表示粒子）  ５ａ‥‥白色粒子  ５ｂ‥‥着色粒子（黒色粒子）  ６‥‥液相分散媒  ７‥‥封止部  ８‥‥強誘電体層  １０‥‥電気泳動分散液  １１‥‥対向基板  １２‥‥基板  ２０‥‥電気泳動表示装置  ２１‥‥電気泳動表示シート  ２２‥‥回路基板  ２３‥‥電気泳動キャパシタ  ２４、２４Ａ‥‥強誘電体キャパシタ  ２５、２５ａ、２５ｂ‥‥電源  ２６‥‥スイッチ  ４０‥‥マイクロカプセル  ４１‥‥バインダ  ４３、４３ａ、４３ｂ‥‥隙間  ２４１‥‥基板  ２４２‥‥電極  ２４３‥‥強誘電体層  ２４４‥‥電極  ４００‥‥電気泳動分散液層  ４０１‥‥カプセル本体  ６００‥‥電子ペーパー  ６０１‥‥本体  ６０２‥‥表示ユニット  ８００‥‥ディスプレイ  ８０１‥‥本体部  ８０２ａ、８０２ｂ‥‥搬送ローラ対  ８０３‥‥孔部  ８０４‥‥透明ガラス板  ８０５‥‥挿入口  ８０６‥‥端子部  ８０７‥‥ソケット  ８０８‥‥コントローラー  ８０９‥‥操作部  Ａ、Ｂ‥‥マイクロカプセル分散液
【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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