(57)【要約】【課題】明るく色の鮮明な、紙表示媒体に近い表示品位のカラー表示装置を提供する【解決手段】１つの表示電極と、２つのコレクト電極と、互いに異なる帯電極性および呈色を示す２種類の粒子と、を備え、該２種類の帯電粒子がそれぞれ異なるコレクト電極に集合した状態、及び何れか１方の粒子が表示電極に配置され他方の粒子がコレクト電極に集合した状態、及びこれらの中間状態、を形成可能な駆動手段とを含む単位セルを有することを特徴とする電気泳動表示装置。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの表示電極と、２つのコレクト電極と、互いに異なる帯電極性および呈色を示す２種類の粒子と、を備え、該２種類の帯電粒子がそれぞれ異なるコレクト電極に集合した状態、及び何れか１方の粒子が表示電極に配置され他方の粒子がコレクト電極に集合した状態、及びこれらの中間状態、を形成可能な駆動手段とを含む単位セルを有することを特徴とする電気泳動表示装置。
【請求項２】
前記２つのコレクト電極は観察者から見て互いにほぼ重畳する位置に配置されることを特徴とする請求項１記載の電気泳動表示装置。
【請求項３】
前記単位セルは、隣接する単位セルとを区画する隔壁を備え、前記２つのコレクト電極は、該隔壁の両端部、または隔壁の内部に配置されてなることを特徴とする請求項２記載の電気泳動表示装置。
【請求項４】
前記２つのコレクト電極の少なくとも一つは、前記粒子を収容可能な穴または溝などの凹構造の底部に配置されてなることを特徴とする請求項２記載の電気泳動表示装置。
【請求項５】
前記単位セルは、隣接する単位セルとを区画する隔壁を備え、前記２つのコレクト電極の少なくとも一つは、前記隔壁に隣接して単位セルの周囲に形成された溝の底部に配置されてなることを特徴とする請求項２記載の電気泳動表示装置。
【請求項６】
前記単位セルは、隣接する単位セルとを区画する隔壁を備え、前記２つのコレクト電極のうちの少なくとも１つは、該隔壁表面または内部に形成されることを特徴とする請求項１記載の電気泳動表示装置。
【請求項７】
請求項１記載の単位セルが３つ隣接して並列配置された画素がマトリックス状に配列されてなり、該３つの単位セルに含まれる前記２種類の粒子は全て黒粒子と白粒子であって、該３つの単位セルの背面側にはそれぞれ、赤・緑・青またはシアン・マジェンタ・イエローの３原色フィルターが配置されてなることを特徴とする請求項１記載の電気泳動表示装置。
【請求項８】
請求項１記載の単位セルが３つ隣接して並列配置された画素がマトリックス状に配列されてなり、該３つの単位セルにおける２種類の粒子色の組み合わせがそれぞれ赤と緑・緑と青・青と赤であって、該３つの単位セルの背面側にはすべて白色散乱層が配置されてなることを特徴とする請求項１記載の電気泳動表示装置。
【請求項９】
請求項１記載の単位セルが３つ隣接して並列配置された画素がマトリックス状に配列されてなり、該３つの単位セルにおける２種類の粒子色の組み合わせはそれぞれ赤とシアン・緑とマジェンタ・青とイエローであって、該３つの単位セルの背面側にはすべて白色散乱層が配置されてなることを特徴とする請求項１記載の電気泳動表示装置。
【請求項１０】
請求項１記載の単位セルが３つ隣接して並列配置された画素がマトリックス状に配列されてなり、該３つの単位セルに含まれる粒子色のうち一つは白色であって、該３つの単位セルの背面側にカラーフィルターまたはカラー反射層が配置されてなり、該３つの各単位セルに含まれる他方の粒子色と、背面に配置されるカラーフィルターまたはカラー反射層の色との組み合わせがそれぞれ、赤とシアン、緑とマジェンタ、青とイエロー、であることを特徴とする請求項１記載の電気泳動表示装置。
【請求項１１】
前記２種類の粒子の少なくとも一つは透光性着色粒子であって、該透光性粒子が前記カラーフィルター上に配列した場合には、減法混色原理によって表示色が形成されることを特徴とする請求項１０記載の電気泳動表示装置。
【請求項１２】
前記単位セルは、前記２種類以上の粒子が分散された泳動液体を内包するマイクロカプセルを含むことを特徴とする請求項１乃至１１の何れか一項記載の電気泳動表示装置。
【請求項１３】
請求項１記載の単位セルからなる画素がマトリックス状に配列された表示装置において、各単位セルに含まれる２つのコレクト電極はそれぞれ、全画素共通の電圧が印加される共通電極であることを特徴とする請求項１記載の電気泳動表示装置。
【請求項１４】
請求項１記載の単位セルからなる画素がマトリックス状に配列された表示装置において、各単位セルに含まれる１つの表示電極と２つのコレクト電極それぞれに対して全画素共通の駆動波形を印加し全ての画素内の粒子をコレクト電極に集める第１の過程と、全ての画素の単位セルに含まれる前記３つの電極のうち、２つのコレクト電極に対してそれぞれ全画素共通の駆動波形を印加する一方、表示電極に対して、各画素ごとに画像情報に対応する所望の異なる駆動波形を印加し書き込みを行う第２の過程とからなることを特徴とする請求項１記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気泳動表示装置におけるカラー表示方式に関する。
【０００２】
【背景技術】
近年、情報機器の発達に伴い、各種情報のデータ量は拡大の一途をたどり、情報の出力も様々な形態を持ってなされている。一般に、情報の出力は、ブラウン管や液晶などを用いたディスプレイ表示とプリンタなどによる紙へのハードコピー表示とに大別できる。ディスプレイ表示においては、低消費電力且つ薄型の表示装置のニーズが増しており、中でも液晶表示装置は、こうしたニーズに対応できる表示装置として活発な開発が行われ商品化されている。しかしながら、現在の液晶表示装置には、画面を見る角度や、反射光により、画面上の文字が見ずらく、また光源のちらつき・低輝度等から生じる視覚へ負担が、未だ十分に解決されていない。またブラウン管を用いたディスプレイ表示では、コントラストや輝度は液晶表示と比較して十分あるものの、ちらつきが発生するなど後述するハードコピー表示と比較して十分な表示品位があるとはいえない。また装置が大きく重いため携帯性が極めて低い。
【０００３】
一方、ハードコピー表示は情報の電子化により不要になるものと考えられていたが、実際には依然膨大な量のハードコピー出力が行われている。その理由として、情報をディスプレイ表示した場合、前述した表示品位に係わる問題点に加えて、その解像度も一般的には最大でも１２０ｄｐｉ程度と紙へのプリント・アウト（通常３００ｄｐｉ以上）と比較して相当に低い。従って、ディスプレイ表示ではハードコピー表示と比較して視覚への負担が大きくなる。その結果、ディスプレイ上で確認可能であっても、一旦ハードコピー出力することがしばしば行われることになる。また、ハードコピーされた情報は、ディスプレイ表示のように表示領域がディスプレイのサイズに制限されることなく多数並べたり、また複雑な機器操作を行わずに並べ替えたり、順に確認していくことができることも、ディスプレイ表示可能であってもハードコピー表示が併用される大きな理由である。さらには、ハードコピー表示は、表示を保持するためのエネルギーは不要であり、情報量が極端に大きくない限り、何時でもどこでも情報を確認することが可能であるという優れた携帯性を有する。
【０００４】
このように動画表示や頻繁な書き換えなどが要求されない限り、ハードコピー表示はディスプレイ表示と異なる様々な利点を有するが、紙を大量に消費するという欠点がある。そこで、近年においては、リライタブル記録媒体（視認性の高い画像の記録・消去サイクルが多数回可能であり、表示の保持にエネルギーを必要としない記録媒体）の開発が盛んに進められている。こうしたハードコピーの持つ特性を継承した書き換え可能な第３の表示方式をペーパーライクディスプレイと呼ぶことにする。
【０００５】
ペーパーライクディスプレイの必要条件は、書き換え可能であること、表示の保持にエネルギーを要さないか若しくは十分に小さいこと（メモリー性）、携帯性に優れること、表示品位が優れていること、などである。現在、ペーパーライクディスプレイとみなせる表示方式としては、例えば、サーマルプリンターヘッドで記録・消去する有機低分子・高分子樹脂マトリックス系（例えば、特許文献１、２）を用いた可逆表示媒体を挙げることができる。この系は一部プリペイドカードの表示部分として利用されているが、コントラストが余り高くないことや、記録・消去の繰り返し回数が１５０〜５００回程度と比較的少ないなどの課題を有している。
【０００６】
また別のペーパーライクディスプレイとして利用可能な表示方式として、Ｈａｒｏｌｄ  Ｄ．Ｌｅｅｓ等により発明された電気泳動表示装置（特許文献３）が知られている。他にも、特許文献４に電気泳動表示装置が開示されている。
【０００７】
この表示装置は、絶縁性液体中に着色帯電泳動粒子を分散させてなる分散系と、この分散系を挟んで対峙する一対の電極からなっている。電極を介して分散系に電圧を印加することにより、着色帯電泳動粒子の電気泳動性を利用して、該着色帯電泳動粒子を粒子自身が持つ電荷と反対極性の電極側にクーロン力により吸着させるものである。表示はこの着色帯電泳動粒子の色と染色された絶縁性液体の色の違いを利用して行われる。つまり、着色帯電泳動粒子が観測者に近い光透過性の第１の電極表面に吸着させた場合には着色帯電泳動粒子の色が観察され、逆に観測者から遠い第２の電極表面に吸着させた場合には、着色帯電泳動粒子と光学的特性が異なるように染色された絶縁性液体の色が観察される。
【０００８】
しかしながら、このような電気泳動装置（以下、上下移動型電気泳動装置と表記）では、絶縁性液体に染料やイオンなどの発色材を混合しなくてはならず、このような発色材の存在は、新たな電荷の授受をもたらすために電気泳動動作において不安定要因として作用しやすく、表示装置としての性能や寿命、安定性を低下させる場合があった。
【０００９】
係る問題を解決するために、第１表示電極及び第２表示電極からなる電極対を同一基板上に配置し、観察者から見て着色帯電泳動粒子を水平に移動させる表示装置が、特許文献５および６において提案された。電気泳動特性を利用して、透明な絶縁性液体中で着色帯電泳動粒子を電圧印加により、第１表示電極面及び第２電極面間を、基板面と水平に移動させることによって表示を行うものである。
【００１０】
水平移動型電気泳動表示装置においては絶縁性液体が透明である場合が多く、観察者側から見て、第１表示電極と第２表示電極が異なる着色を呈し、いずれか一方の色を泳動粒子の色と一致させてある。例えば第１表示電極の色を黒色、第２表示電極の色を白色、泳動粒子の色を黒色とすると、泳動粒子が第１電極上に分布する場合には、第２表示電極が露出し白色を呈し、泳動粒子が第２表示電極上に分布する場合には泳動粒子色である黒色を呈する。
【００１１】
さて、上記のような電気泳動表示装置においてカラー表示を実現するための最も基本的な方式は、ＲＧＢまたはＹＭＣからなる３原色をそれぞれ有する３つの単位セルを同一面上に並列配置して１画素を構成し、加法混色原理によってカラー表示を行うものである。上下移動型または水平移動型いずれの方式においても、各単位セルは１種類の着色帯電粒子と２つの駆動電極と泳動液とを備えており、粒子の移動によって着色粒子と着色泳動液の２色、または着色粒子とカラーフィルター色の２色を呈色することができる。
【００１２】
例えば、特許文献７に於いては、異なる３原色の着色液を有する３つの単位セルを並列配置して画素を形成する。着色液と白色粒子を内包したマイクロカプセルよりなる単位セルをノズルより出射し、イエロー（Ｙ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ）３原色の異なる着色液を有するマイクロカプセルを規則的に配列させる。各マイクロカプセルは白色粒子の上下移動により粒子色である白色と泳動液色の２色に変化する。
【００１３】
水平移動方式の場合も同様に、カラー表示のために異なる呈色を示す単位セルを３つ配列し１画素を構成する。各単位セルには、透明な絶縁液と黒色粒子が充填され、また各単位セルの表示電極面上には、左のセルから順番に赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の異なる３原色のカラーフィルターがそれぞれ配置されている。各単位セルは黒色粒子の水平移動により、粒子色である黒色とカラーフィルター色の２色に変化する。
【００１４】
上記いずれの方式においてもカラー表示を行う場合には、隣接して配置する３原色に相当する３つの単位セルによって１画素を形成し、加法混色原理によって所望の表示色を形成する。
【００１５】
しかしながら、３原色の加法混色法においては明るさと色の鮮やかさ（十分な黒色表示を含む）を同時に実現することは原理的に不可能であり、印刷媒体のような表示品位を備えた反射型表示装置を実現する事は極めて困難である。白色粒子＋Ｙ，Ｃ，Ｍ３原色による加法混色の場合、明るさについては満足できるレベルが得られるが、反射光のバックグランドに常に白色光成分が重畳されるために色の鮮明さを欠いたパステル調の発色となり、また十分な黒色が得られない。黒色粒子を用いれば十分な黒色は得られるものの、明るさと色の鮮明さについては不十分である。一方、黒色粒子＋Ｒ，Ｇ，Ｂ３原色による加法混色の場合には、入射光に対する反射光強度比は単色表示で１／９以下、白色表示で１／３以下であり十分な明るさが得られない。白色粒子を用いれば明るさは改善されるものの鮮やかな発色が得られず、また十分な黒色が得られない。
【００１６】
加法混色法における色の明るさや鮮やかさを改善するために、特許文献８に於いて単位セルであるマイクロカプセルが３色に変化する構成が開示されている。カラー表示のために異なる呈色を示す単位セルを３つ配列し１画素を構成する。”Ｄｕａｌ  ｐａｒｔｉｃｌｅ  ｃｕｒｔａｉｎ  ｍｏｄｅ”と称する構成においては、マイクロカプセル内に、帯電極性と着色の異なる２種類の泳動粒子が分散された泳動液が充填される。単位セル内に配置された３つの電極への電圧印加により２種類の泳動粒子を独立に移動させ、２種類の泳動粒子色と泳動液色の３色、または２種類の泳動粒子色とマイクロカプセル背面側に配置されたカラーフィルター色の３色に変化させることができる。上記特許文献８に於いて開示されている代表的なセル構成を図１７、図１８に示す。前面基板側に表示電極が配置され、背面基板側には異なる電圧を印加可能な２つのコレクト電極が配置されてなる。絶縁液は透明であり、各単位セル背面にはカラーフィルターが配置される。例えば、白色粒子と、互いに補色の関係にある泳動粒子とカラーフィルターの組み合わせの場合、単色表示（図１８ｂ）と補色表示（図１８ｃ）において、色の鮮やかさや明るさを改善できる。
【００１７】
しかしながら、図１７、図１８の構成においては、２つのコレクト電極がともに背面基板側に形成されているため単位セルの背面に配置されるカラーフィルターが実効的に機能する領域（図中の表示部）の開口率が著しく損なわれてしまう。その結果、本来の目的である色の鮮やかさや明るさの改善が十分ではない、という問題がある。
【００１８】
カラーフィルターではなく、着色絶縁液を使用すれば上記問題はある程度回避できるが、この場合、絶縁液に添加する着色染料によって、電極反応による耐久劣化や、粒子の染色によるコントラスト劣化を引き起こし易い、という問題がある。
【００１９】
また、電極数が従来の２電極から３電極へと一つ増加する結果、これら３つの電極のうち少なくとも２つの電極に対して、画素ごとに異なる信号を印加できるように配線する場合には、表示媒体パネル部における配線ピッチの狭小化や、駆動ＩＣコストの上昇を招いてしまう、という問題がある。
【００２０】
【特許文献１】
特開昭５５−１５４１９８
【特許文献２】
特開昭５７−８２０８６
【特許文献３】
米国特許ＵＳＰ３６１２７５８公報
【特許文献４】
特開平９−１８５０８７号公報
【特許文献５】
特開昭４９−５５９８
【特許文献６】
特願平１０−００５７２７
【特許文献７】
特開２０００−０３５５８９
【特許文献８】
ＷＯ９９／５３３７３
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上述べたような問題に鑑み、明るさと色の鮮明さを改善し、より紙表示媒体に近い表示品位を実現したカラー表示装置、特に反射型カラー表示装置を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は以下の手段によって実現される。
【００２３】
即ち本発明は、
１つの表示電極と、２つのコレクト電極と、互いに異なる帯電極性および呈色を示す２種類の粒子と、を備え、該２種類の帯電粒子がそれぞれ異なるコレクト電極に集合した状態、及び何れか１方の粒子が表示電極に配置され他方の粒子がコレクト電極に集合した状態、及びこれらの中間状態、を形成可能な駆動手段とを含む単位セルを有することを特徴とする電気泳動表示装置であって、
２つのコレクト電極による開口率の損失を改善する発明として、
２つのコレクト電極が観察者から見て互いにほぼ重畳する位置に配置されることを特徴とする構成、を提案する。
【００２４】
より具体的には、
隣接する単位セルとを区画する隔壁を備え、前記２つのコレクト電極は、該隔壁の両端部、または隔壁の内部に配置されてなることを特徴とする構成、
または、
前記２つのコレクト電極の少なくとも一つは、前記粒子を収容可能な穴または溝などの凹構造の底部に配置されてなることを特徴とする構成、
さらに、
前記単位セルは、隣接する単位セルとを区画する隔壁を備え、前記２つのコレクト電極の少なくとも一つは、前記隔壁に隣接して単位セルの周囲に形成された溝の底部に配置されてなることを特徴とする構成、
を提案する。
【００２５】
また、開口率の損失を改善する他の発明として、
前記単位セルは、隣接する単位セルとを区画する隔壁を備え、前記２つのコレクト電極のうち少なくとも１つは、該隔壁表面または内部に形成されることを特徴とする構成、
を提案する。
【００２６】
また、カラー電気泳動表示装置の具体的な構成として、
単位セルが３つ隣接して並列配置された画素がマトリックス状に配列されてなり、該３つの単位セルに含まれる前記２種類の粒子は全て黒粒子と白粒子であって、該３つの単位セルの背面側にはそれぞれ、赤・緑・青またはシアン・マジェンタ・イエローの３原色フィルターが配置されてなることを特徴とする構成、
または、
単位セルが３つ隣接して並列配置された画素がマトリックス状に配列されてなり、該３つの単位セルにおける２種類の粒子色の組み合わせがそれぞれ赤と緑・緑と青・青と赤であって、該３つの単位セルの背面側にはすべて白色散乱層が配置されてなることを特徴とする構成、
または、
単位セルが３つ隣接して並列配置された画素がマトリックス状に配列されてなり、該３つの単位セルにおける２種類の粒子色の組み合わせはそれぞれ赤とシアン・緑とマジェンタ・青とイエローであって、該３つの単位セルの背面側にはすべて白色散乱層が配置されてなることを特徴とする構成、
または、
単位セルが３つ隣接して並列配置された画素がマトリックス状に配列されてなり、該３つの単位セルに含まれる粒子色のうち一つは白色であって、該３つの単位セルの背面側にカラーフィルターが配置されてなり、該３つの各単位セルに含まれる他方の粒子色と、背面に配置されるカラーフィルター色との組み合わせがそれぞれ、赤とシアン、緑とマジェンタ、青とイエロー、であることを特徴とする構成、
または、直前の構成において、さらに
前記２種類の粒子の少なくとも一つは透光性着色粒子であって、該透光性粒子が前記カラーフィルター上に配列した場合には、減法混色原理によって表示色が形成されることを特徴とする構成、
を提案する。
【００２７】
また、
前記単位セルは、前記２種類以上の粒子が分散された泳動液体を内包するマイクロカプセルを含むことを特徴とする構成、
を提案する。
【００２８】
また、表示媒体パネル部における配線ピッチの狭小化や、駆動ＩＣコストの上昇を改善する発明として、
単位セルからなる画素がマトリックス状に配列された表示装置において、各単位セルに含まれる２つのコレクト電極はそれぞれ、全画素共通の電圧が印加される共通電極であることを特徴とする構成、
及び、
単位セルからなる画素がマトリックス状に配列された表示装置において、各単位セルに含まれる１つの表示電極と２つのコレクト電極それぞれに対して全画素共通の駆動波形を印加し全ての画素内の粒子をコレクト電極に集める第１の過程と、全ての画素の単位セルに含まれる前記３つの電極のうち、２つのコレクト電極に対してそれぞれ全画素共通の駆動波形を印加する一方、表示電極に対して、各画素ごとに画像情報に対応する所望の異なる駆動波形を印加し書き込みを行う第２の過程とからなることを特徴とする駆動方法、
を提案する。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図を用いながら本発明について更に詳しく説明する。
【００３０】
［単位セルの基本構成］
図１は本発明の基本的な構成要素である単位セルの断面構成の一例を示す概略図である。一定間隔をおいて対向配置された背面基板１０２と観察面基板１０１間に、透明な絶縁性泳動液５が充填され、帯電極性及び呈色の異なる２種類の粒子４１，４２が分散されている。表示電極２は観察面基板上（図１ａ）、または背面基板上（図１ｂ）のいずれかに配置され表示部を形成する。表示電極２は、少なくとも観察面基板上に配置される場合には、可視光域において透明である。
【００３１】
単位セル内には２種類のコレクト電極が配置される。コレクト電極配置に関する本発明の特徴の一つは、観察面基板１０１及び背面基板１０２上のそれぞれに、観察者側から見て実質的に重なり合う位置に、第１コレクト電極３１と第２コレクト電極３２を対向配置することにある。混色を防ぐためにコレクト電極配置部は黒色に遮光されることが望ましい。黒色の電極材料を用いてもよいし、黒色絶縁層を別に設けてもよい。背面基板または観察面基板の何れか一方にのみ２つのコレクト電極を配置する場合に比べて、コレクト電極による表示部の開口率損失は半分になる。
【００３２】
２種類のコレクト電極の位置は図１の配置に限定されるものではなく、コレクト電極３１，３２が単位セル背面基板の中央部、及び観察面基板の中央部にそれぞれ配置される場合（図２ａ）、コレクト電極が単位セル背面基板の周辺部、及び観察面基板の周辺部にそれぞれ配置される場合（図２ｂ）、コレクト電極が単位セル背面基板側の隔壁側面部、及び観察面基板側の隔壁側面部にそれぞれ配置される場合（図２ｃ）、が考えられる。
【００３３】
コレクト電極は凹部の底面に配置されてもよい。この場合、コレクト電極上に収納可能な泳動粒子数が増加し開口率が向上する、という利点がある。図３ａにおいては、観察面基板と背面基板それぞれの中央部に形成された方形の穴底面に２つのコレクト電極がそれぞれ配置され、図３ｂにおいては、観察面基板と背面基板それぞれの周辺部に形成された溝底面に２つのコレクト電極がそれぞれ配置される。
【００３４】
コレクト電極は、各単位セルを区画する隔壁の位置、即ち隔壁の上下や隔壁内部に配置されてもよい。この場合画素内部からコレクト電極がなくなるため開口率の大幅な向上が期待できる。図４においては、隔壁１１の上下面に２つのコレクト電極３１、３２がそれぞれ配置される。
【００３５】
本発明におけるコレクト電極配置に関わる他の特徴の一つは、コレクト電極を隔壁側面に配置することにある（図５ａ，５ｂ，および図２ｃ）。隔壁内部にコレクト電極が埋め込まれているか、または隔壁自体がコレクト電極になっている構造も含まれる。背面基板または観察面基板の何れか一方にのみ２つのコレクト電極を配置する場合に比べて、表示部の開口率の点で遥かに有利となる。
【００３６】
単位セルのマイクロカプセル化も好ましい形態の一つである。図６においては２種類の粒子と泳動液を内包した透明なマイクロカプセル１１が基板上に扁平化された状態で配置される。図６ａは図２ｂの電極構成からなる基板間に両基板とマイクロカプセル１１の空隙部に透明樹脂バインダー１２を充填した状態で両基板によりマイクロカプセルを圧迫し扁平化したのち樹脂バインダー１２を硬化することにより扁平形状を固定する。樹脂バインダーとしては紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂などを用いるのがよい。図６ｂでは図５ａの電極構成からなる基板間に同様の方法で固定された例であり、図６ｃは、図２ｂの電極構成において観察面側基板を省略した例である。マイクロカプセルを固定化する樹脂バインダー上面を平坦化し、平坦化面の上に直接電極及び絶縁層を形成可能である。但し、電極形成は、有機導電体膜の印刷など真空処理が不要な低温プロセスで形成する。
【００３７】
以上の構成において、第１コレクト電極及び第２コレクト電極の数は１つずつに限定されるものではなく、背面基板及び／または観察面基板に複数個あってもよい。
【００３８】
画素の平面形状については特に限定はなく、正方形、長方形、六角形などの多角形、円形など任意の形状が含まれる。
【００３９】
［単位セルの駆動方法］
まず最初に、図７を用いて本発明における単位セルの基本的な駆動方法について説明する。本発明においては、２種類の粒子をともに２つのコレクト電極に定着させる第１の状態（図７ｂ）と、２種類の粒子のうち第１の粒子のみを表示電極に定着させる第２の状態（図７ｃ）と、第２の粒子のみを表示電極に定着させる第３の状態（図７ｄ）と、これら３つの状態の中間状態とを形成することによって、３状態の表示とそれらの中間調の表示を行うことを特徴とする。
【００４０】
各粒子は所望の色に着色されたポリマー粒子であり、本図においては２種類の粒子のうち第１粒子をマイナス帯電、第２粒子をプラス帯電と仮定する。
【００４１】
表示をおこなう前に、まず初期状態にリセットする（図７ａ）。第１コレクト電極及び第２コレクト電極に１０Ｈｚ，±２０Ｖの同位相の連続矩形波を印加し、一方、表示電極には１００Ｈｚ，±２０Ｖの逆位相の連続矩形波を印加することによって、２種類の粒子がセル内に均一に分散した状態を形成する。
【００４２】
第１の状態を形成するためには（図７ｂ）、初期状態リセット後全ての電極電位を一旦０Ｖに戻してから、表示電極は０Ｖを維持したまま第１コレクト電極に＋２０Ｖ、１００ｍｓの矩形パルス、第２コレクト電極に−２０Ｖ、１００ｍｓの矩形パルスを印加する。マイナス帯電である第１粒子は全て第１コレクト電極に集合し、一方プラス帯電である第２粒子は全て第２コレクト電極に集合し透明な表示電極面が露出する。
【００４３】
第２の状態を形成するためには（図７ｃ）、初期状態リセット後全ての電極電位を一旦０Ｖに戻してから、第１コレクト電極は０Ｖを維持したまま、表示電極に＋２０Ｖ、１００ｍｓの矩形パルス、第２コレクト電極に−２０Ｖ、１００ｍｓの矩形パルスを印加する。プラス帯電である第２粒子は遮光部に配置された第２コレクト電極に全て集合し、一方マイナス帯電である第１粒子は表示部をなす表示電極上に粒子層を形成する。
【００４４】
第３の状態を形成するためには（図７ｄ）、初期状態リセット後全ての電極電位を一旦０Ｖに戻してから、第２コレクト電極は０Ｖを維持したまま、表示電極に−２０Ｖ、１００ｍｓの矩形パルス、第１コレクト電極に＋２０Ｖ、１００ｍｓの矩形パルスを印加する。マイナス帯電である第１粒子は遮光部に配置された第１コレクト電極に全て集合し、一方プラス帯電である第２粒子は表示部をなす表示電極上に粒子層を形成する。
【００４５】
第１〜第３の各状態の中間状態を形成することもできる（図７ｅ、７ｆ）。例えば図６ｅの中間状態を形成する場合、初期状態リセット後全ての電極電位を一旦０Ｖに戻してから、第１コレクト電極は０Ｖを維持したまま、表示電極に＋１０Ｖ，１００ｍｓの矩形パルス、第２コレクト電極に＋２０Ｖ，１００ｍｓ矩形パルスを印加する。マイナス帯電である第１粒子のうち一部は第１コレクト電極上に集合し、残りの第１粒子は表示電極上に分散される。一方、プラス帯電である第２粒子は全て第２コレクト電極上に集合する。
【００４６】
初期リセット状態は必ずしも分散状態に限定される訳ではなく、例えば第１の状態（図６ｂ）を初期リセット状態とすることもできる。勿論、リセット状態によって各状態への電圧印加条件は変化する。
【００４７】
以上の説明では、基本的な駆動法を平易に説明するために、書込み動作時に表示電極と２つのコレクト電極に印加される電圧を、図７ｂ〜図７ｄで示した様々な表示状態ごとに０Ｖ、＋２０Ｖ、−２０Ｖと変化させた。しかし単位セルを実際にマトリックス状に配列して駆動する場合には、このように表示電極と２つのコレクト電極を画素ごとに独立に駆動すると、従来の方式に比べて配線数が増大してしまい、電極ピッチの制限やドライバーＩＣコストの増大を招いてしまう。
【００４８】
そこで本発明においては、画素ごとに独立して制御する必要のある電極数を減らすために、３つの電極のうち２つを、全ての画素において同じ電圧を印加される共通電極とすることのできる駆動方法を提案する。図８を参照しながら本発明の特徴である駆動方法について説明する。図８においては第１コレクト電極及び第２コレクト電極を共通電極とし、まず初期リセット状態として第１の状態（図８ａ）を形成した後、全ての電極を０Ｖとする。書き込み動作においては、共通電極である２つのコレクト電極を０Ｖに固定した状態で、表示電極のみに所望の電圧を印加することによって第１の状態〜第３の状態（図８ｂ〜図８ｅ）、及びこれらの中間状態（図８ｆ）を形成することができる。
【００４９】
［カラー表示のための画素構成と表示方法］
図９、図１０を参照しながら、本発明における代表的な画素構成と、そのカラー表示方法を説明する。図９に画素構成の概略断面図を示す。図１を用いて説明した本発明による単位セルが３つ並列配置されて１画素を構成する。以下、左側のセルから順番に第１セル、第２セル、第３セルとし、各セル内の観察面基板側に第１コレクト電極３１、背面基板側に表示電極２と第２コレクト電極３２が配置される。第１コレクト電極３１、第２コレクト電極２２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。本図においては第１セル〜第３セル全てに黒色のプラス帯電粒子４７と白色のマイナス帯電粒子４８がそれぞれ絶縁液体中に分散された状態で充填される。各セルの背面には赤、緑、青またはシアン、マジェンタ、イエローの３原色散乱層がそれぞれ配置される。本図においては、第１セル背面にシアン散乱層６４、第２セル背面にマジェンタ散乱層６５、第３セル背面にイエロー散乱層６６が配置されている。本実施態様においては、カラー表示の明るさや鮮やかさは改善されないが、白表示の明るさや、黒表示の遮光性が大幅に向上するという利点がある。
【００５０】
以下、図１０を用いて図９の画素構成におけるカラー表示方法を、白色、単色、補色、黒色の各場合について説明する。
【００５１】
白表示の場合は図１０ａに示すように、全てのセルにおいて白粒子を表示電極に配置し、黒粒子を第２コレクト電極に集める。白色入射光は白粒子層にて散乱され変調されることなく出射する。
【００５２】
赤、緑、青などの単色表示の一例として、図１０ｂに緑表示の場合を示す。第１セル及び第３セルにおいては白粒子と黒粒子をそれぞれ第１コレクト電極と第２コレクト電極に集めシアン散乱層とイエロー散乱層を露出させる。また第２セルにおいては白粒子を第１コレクト電極に集め、黒粒子層を表示電極上に形成しマジェンタ散乱層を遮蔽する。白色入射光は、第１セルで散乱されたシアン色光成分と第３セルで散乱されたイエロー色光成分との加法混色により緑色光に変調されて出射する。
【００５３】
シアン、マジェンタ、イエローなどの補色表示の一例として、図１０ｃにマジェンタ表示の場合を示す。第１セル及び第３セルにおいては白粒子を第１コレクト電極に集め、黒粒子層を表示電極上に形成しシアン散乱層とイエロー散乱層を遮蔽する。また第２セルにおいては白粒子と黒粒子をそれぞれ第１コレクト電極と第２コレクト電極に集めマジェンタ散乱層を露出させる。白色入射光は、第２セルにおいて散乱されたマジェンタ色光に変調されて出射する。
【００５４】
黒表示の場合は図１０ｄに示すように、全てのセルにおいて白粒子を第１コレクト電極に集め、黒粒子層を表示電極上に形成しカラー反射層を遮蔽する。白色入射光は黒粒子層にて全て吸収される。
【００５５】
次に、図１１、図１２を参照しながら、本発明における他の代表的な画素構成と、そのカラー表示方法を説明する。図１１に画素構成の概略断面図を示す。図９と同様な部分については説明を割愛する。本実施態様においては、各セル毎に異なる組み合わせのカラー粒子を配置する。粒子色の組み合わせとしては、赤粒子とシアン粒子、緑粒子とマジェンタ粒子、青粒子とイエロー粒子の組み合わせ、赤粒子と緑粒子、緑粒子と青粒子、青粒子と赤粒子の組み合わせ、シアン粒子とマジェンタ粒子、マジェンタ粒子とイエロー粒子、イエロー粒子とシアン粒子の組み合わせ等が挙げられる。図１１においては第１セルに赤粒子４７と緑粒子４８、第２セルに緑粒子４８と青粒子４９、第３セルに青粒子４９と赤粒子４７が、それぞれ絶縁液体中に分散された状態で充填される。各セルの背面には白色散乱層がそれぞれ配置される。本実施態様においては、黒表示の改善は期待できないが、白表示の明るさや、カラー表示の明るさや鮮やかさが大幅に向上するという利点がある。
【００５６】
以下、図１２を用いて図１１の画素構成におけるカラー表示方法を、白色、単色、補色、黒色の各場合について説明する。
【００５７】
白表示の場合は図１２ａに示すように、全てのセルにおいて２種類のカラー粒子を第１コレクト電極と第２コレクト電極に集め、白色散乱層を露出させる。白色入射光は白色散乱層にて散乱され変調されることなく出射する。
【００５８】
赤、緑、青などの単色表示の一例として、図１２ｂに緑表示の場合を示す。第１セルでは赤粒子を第２コレクト電極に集める一方で緑粒子層を表示電極に形成し、第２セルでは青粒子を第１コレクト電極に集める一方で緑粒子層を表示電極に形成し、また第３セルでは青粒子と赤粒子をそれぞれ第２コレクト電極と第１コレクト電極に集め白色散乱層を露出させる。白色入射光は、第１セルと第２セルで散乱された緑色光成分と第３セルで散乱された白色光成分との加法混色により緑色光に変調されて出射する。
【００５９】
シアン、マジェンタ、イエローなどの補色表示の一例として、図１２ｃにマジェンタ表示の場合を示す。第１セルでは緑粒子を第１コレクト電極に集める一方で赤粒子層を表示電極に形成し、第２セルでは青粒子と緑粒子をそれぞれ第１コレクト電極と第２コレクト電極に集め白色散乱層を露出させ、第３セルでは赤粒子を第１コレクト電極に集める一方で青粒子層を表示電極に形成する。白色入射光は、第１セルで散乱された赤色光成分と第２セルで散乱された白色光成分と第３セルで散乱された青色光成分との加法混色によりマジェンタ色光に変調されて出射する。
【００６０】
黒表示の場合は図１２ｄに示すように、第１セルでは緑粒子を第１コレクト電極に集める一方で赤粒子層を表示電極に形成し、第２セルでは青粒子を第１コレクト電極に集める一方で緑粒子層を表示電極に形成し、第３セルでは赤粒子を第１コレクト電極に集める一方で青粒子層を表示電極に形成する。白色入射光は、第１セルで散乱された赤色光成分と第２セルで散乱された緑色光成分と第３セルで散乱された青色光成分との加法混色により強度が１／３に減光された白色光に変調されて出射する。
【００６１】
次に、図１３、図１４を参照しながら、本発明における他の代表的な画素構成と、そのカラー表示方法を説明する。図１３に画素構成の概略断面図を示す。図９と同様な部分については説明を割愛する。本実施態様においては、各セル毎に白粒子と、カラー粒子と、カラー粒子とは異なる色のカラー反射層とを導入する。カラー粒子とカラー反射層と色の組み合わせとしては、赤とシアン、緑とマジェンタ、青とイエローの組み合わせ、赤と緑、緑と青、青と赤の組み合わせ、シアンとマジェンタ、マジェンタとイエロー、イエローとシアンの組み合わせ等が挙げられる。カラー粒子は透光性でもよい。カラー粒子が透光性の場合には、表示部にカラー粒子層が形成されると、白色入射光はカラー粒子層とカラー反射層とで減法混色によって変調される。図１３においては第１セルに透光性のシアン粒子４３と白粒子４０、第２セルに透光性のマジェンタ粒子４４と白粒子４０、第３セルに透光性のイエロー粒子４５と白粒子４０が、それぞれ絶縁液体中に分散された状態で充填される。また第１セルの背面には赤色反射層６１、第２セルの背面には緑色反射層６２、第３セルの背面には青色反射層６３、がそれぞれ配置される。本実施態様においては、白表示の明るさに加えて、粒子色とカラーフィルター色の組み合わせに応じて、黒表示の遮光性や、カラー表示の明るさや鮮やかさが向上するという利点がある。
【００６２】
以下、図１４を用いて図１３の画素構成におけるカラー表示方法を、白色、単色、補色、黒色の各場合について説明する。
【００６３】
白表示の場合は図１４ａに示すように、全てのセルにおいて白粒子を表示電極に配置し、黒粒子を第２コレクト電極に集める。白色入射光は白粒子層にて散乱され変調されることなく出射する。
【００６４】
赤、緑、青などの単色表示の一例として、図１４ｂに緑表示の場合を示す。第１セルでは白粒子を第１コレクト電極に集める一方でシアン粒子層を表示電極に形成し、第２セルでは白粒子とマジェンタ粒子をそれぞれ第１コレクト電極と第２コレクト電極に集め緑色反射層を露出させ、また第３セルでは白粒子を第１コレクト電極に集める一方でイエロー粒子層を表示電極に形成する。白色入射光は、第１セルと第３セルにおいてはカラー粒子層とカラー散乱層との減法混色によりすべて吸収され、第２セルでは緑色成分が散乱される結果、緑色光に変調されて出射する。
【００６５】
シアン、マジェンタ、イエローなどの補色表示の一例として、図１４ｃにマジェンタ表示の場合を示す。第１セルでは白粒子とシアン粒子をそれぞれ第１コレクト電極と第２コレクト電極に集め赤色反射層を露出させ、第２セルでは白粒子を第１コレクト電極に集める一方で緑粒子層を表示電極に形成し、第３セルでは白粒子とイエロー粒子をそれぞれ第１コレクト電極と第２コレクト電極に集め青色反射層を露出させする。白色入射光は、第２セルにおいてはマジェンタ粒子層と緑散乱層との減法混色によりすべて吸収され、第１セルで散乱された赤色光成分と第３セルで散乱された青色光成分との加法混色によりマジェンタ色光に変調されて出射する。
【００６６】
黒表示の場合は図１４ｄに示すように、各セルにおいて白粒子を第１コレクト電極に集める一方でカラー粒子層を表示電極に形成する。白色入射光は、各セルにおいて、互いに補色の関係にあるカラー粒子層とカラー散乱層との減法混色によりすべて吸収される。
【００６７】
［構成部材及び形成方法］
基板には、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。また、表示側基板には透明な材料を使用する必要があるが、後方側基板にはポリイミド（ＰＩ）などの着色されているものを用いても良い。
【００６８】
電極材料は、パターニング可能な導電性材料ならどのようなものを用いてもよく、表示電極材料としては透明電極材料である酸化インジウムすず（ＩＴＯ）等の無機材料や、商品名ＰＥＤＯＴ（ＡＧＦＡ社）などの有機材料、コレクト電極材料や背面基板側の表示電極材料としては、例えば、クロム（Ｃｒ）、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などが使用できる。背面基板側の表示電極を光反射層としても利用する場合は、銀（Ａｇ）あるいはＡｌ等の光反射率の高い材料を好適に使用する。この表示電極を白色表示として使用する場合は、電極表面そのものに光が乱反射するように表面凹凸をつけるか、あるいは電極上に光散乱層を形成しておく。
【００６９】
絶縁層の材料としては薄膜でピンホールが形成しづらく、かつ誘電率の低い材料が好ましく、例えば、アモルファスフッ素樹脂、高透明ポリイミド、ＰＥＴ、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂等を使用できる。絶縁層の膜厚としては、１００ｎｍ〜１ｕｍ程度が好適である。
【００７０】
隔壁材料としてはポリマー樹脂を用いる。隔壁形成はどのような方法を用いてもよい。例えば、アクリルなどの光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、又は別に作製した障壁を接着する方法、印刷法によって形成する方法、或いは光透過性の第１基板表面にモールドによって形成しておく方法等を用いることができる。隔壁自体を導電性材料で構成しコレクト電極とする場合、電界メッキ、樹脂モールドなどを使用できる。導電性隔壁表面への絶縁層形成方法としては、陽極酸化法によって電極表面を酸化する方法、或いは電着レジストによる樹脂被覆方法等を用いることができる。
【００７１】
絶縁性液体としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、ナフテン系炭化水素などの芳香族系炭化水素類、ヘキサン、シクロヘキサン、ケロシン、バラフィン系炭化水素、イソパラフィン系炭化水素等の脂肪族炭化水素類、クロロホルム、トリクロロエチレン、ジクロロメタン、トリクロロトリフルオロエチレン、臭化エチルなどのハロゲン化炭化水素類、あるいはシリコーンオイル、高純度石油等が挙げられる。また、粒子との比重を合わせるために比重の異なった絶縁性液体を添加することもある。
【００７２】
本発明の帯電泳動粒子としては、本発明の範囲を満たせば、無機材料、高分子材料あるいはこれらの複合粒子のいずれでも特に限定はされない。高分子材料を用いる場合には、例えばポリアクリル系のポリアクリル酸エステル樹脂、ポリメタクリル酸エステル樹脂、エチレン−アクリル酸共重合樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、環状脂肪族エポキシ樹脂、グリジルエステル系エポキシ樹脂、グリシジルフタレート系エポキシ樹脂等を用いることができるが、これに限定されるものではない。帯電泳動粒子の大きさは、粒径が０．０５〜１０μｍのものが好適である。粒子の帯電極性は粒子構成材料及び／又は粒子表面に修飾される荷電制御剤によって調整される。
【００７３】
カラー粒子は顔料または染料によって着色される。白粒子を用いる場合には酸化チタン、黒粒子を用いる場合にはカーボンブラック、ニグロシン、鉄黒等の顔料を用いることができる。透光性の着色粒子は染料によって着色されることが好ましい。これらの染料としては、アゾ染料、アントラキノン染料、キノリン染料、ニトロ染料、ニトロソ染料、ペノリン染料、フタロシアニン染料、金属錯塩染料、ナフール染料、ベンゾキノン染料、シアニン染料、インジゴ染料、キノイミン染料等の油溶染料が好ましく、これらを組み合せて使用しても良い。
【００７４】
例えば、バリファーストイエロー（１１０１、１１０５、３１０８、４１２０）、オイルイエロー（１０５、１０７、１２９、３Ｇ、ＧＧＳ）、バリファーストレッド（１３０６、１３５５、２３０３、３３０４、３３０６、３３２０）、オイルピンク３１２、オイルスカーレット３０８、オイルバイオレット７３０、バリファーストブルー（１５０１、１６０３、１６０５、１６０７、２６０６、２６１０、３４０５、）、オイルブルー（２Ｎ、ＢＯＳ、６１３）、マクロレックスブルーＲＲ、スミプラストグリーンＧ、オイルグリーン（５０２、ＢＧ）等の染料を挙げることができる。
【００７５】
絶縁性液体に添加する帯電制御剤としては、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、両性界面活性剤、金属石鹸、非イオン界面活性剤、フッ素系界面活性剤、ブロック型ポリマー、グラフト型ポリマーなどを単独、または２種以上混合して用いることができ、スルホン化油、アルキルリン酸エステル類、コハク酸イミド類がある。これらは単体で添加することもあるが、複数の組み合わせえ添加することも可能である。例えば、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸ジルコニウム、ジルコニウムオクテート、カルシウムペトロネート、レシチン、ＯＬＯＡ１２００（シェブロン社製）等が挙げられる。
【００７６】
【実施例】
以下、実施例によって、セル構成、セルプロセス、駆動法について更に詳しく説明する。
【００７７】
本実施例では本発明による単位セルが３つ並列配置された構造の画素がマトリックス状に配列されたカラー電気泳動表示装置について説明する。作製する表示装置は、１００×１００画素とし、１つの画素の大きさは３００μｍ×３００μｍである。図１５に表示装置の一部である２ｘ２画素に相当する領域の断面図（図１５ａ）、及び図１５ａのＡ−Ａ’における平面図（図１５ｂ）を示す。
【００７８】
本実施例における画素構造は、隔壁自体がコレクト電極となっていることを特徴とし、図５で説明した構造に分類される。各画素は横１００μｍｘ縦３００μｍの単位セルが３つ並置配列されてなる。粒子は所望の染料によって着色された透光性のポリマー粒子であり、第１セル（左側）にシアン色のプラス帯電粒子４５と赤色のマイナス帯電粒子４７、第２セル（中央）にマジェンタ色のプラス帯電粒子４４とシアン色のマイナス帯電粒子４５、第３セル（右側）にイエロー色のプラス帯電粒子４３と青色のマイナス帯電粒子４９が、それぞれ絶縁液体中に分散された状態で充填される。平均粒径は何れも１〜２μｍである。画素平面形状は正方形であり、各セルの中央の背面基板上に表示電極２が配置される（図１５ｂ）。各単位セルはコレクト電極として機能する導電性隔壁３１，３２によって区画されている。単位セル長手方向に沿って表示電極をはさんで対向する導電性隔壁が、第１コレクト電極３１、第２コレクト電極３２として機能する。各コレクト電極対は画素ごとに絶縁されている必要はなく、本実施例ではコレクト電極隔壁は単位セルの長手方向に単位セル間で連結された列をなし、互いに絶縁されたコレクト電極列が短手方向に交互に配列する。一方、各表示電極は互いに絶縁されており、各表示電極ごとに接続されたスイッチング素子によって電位が独立に制御される。本実施例においては背面基板表面の画素境界領域に、表示電極２に接続されるスイッチング素子７が配置される（図１５ａ，ｂ）。各スイッチング素子はＦＥＴ型の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）であって、ソース電極に接続される信号線とゲート電極に接続される走査線に所望の電圧を印加することによって、ドレイン電極に接続される表示電極の電位を制御する。
【００７９】
次に、本実施例に係る電気泳動表示装置の製造方法を図１６に従って説明する。
【００８０】
まず、厚み１．１ｍｍのガラス基板を用いて背面基板１０２を作成した（図１６ａ）。まずＣｒにて走査電極線、及びゲート電極、次にＳｉＮ膜全面成膜後ａ−Ｓｉ層／ｎ＋層にてスイッチング素子部、次にＡｌにてソース電極、ドレイン電極、信号電極線、第１共通電極線を順次成膜・パターニングし、ボトムゲート型のＦＥＴであるスイッチング素子７を形成する。これらを絶縁層で被覆したのち絶縁層にコンタクトホールを開け、この絶縁層上にＩＴＯ薄膜にて表示電極２と第２共通電極線を形成する。表示電極２はコンタクトホール１４を通してスィッチング素子７のドレイン電極と接続する。続いてこれらを樹脂絶縁層で被覆したのち第１共通電極線と画素境界部の交差点、第２共通電極線と画素素境界部の交差点にそれぞれコンタクトホール１４を形成する。次にこの絶縁層上にメッキ用電極膜を形成し、この上に厚膜レジストパターンを形成する。メッキ電極の露出部に対して電界メッキを行い、隔壁を兼ねる第１コレクト電極３１、第２コレクト電極３２を形成する。この過程で各コレクト電極はコンタクトホール１４を通して第１共通電極線または第２共通電極線に接続される。次に、厚膜レジストパターンを溶解除去し、続いて露出しためっき電極及び各コレクト電極の表面をシュウ酸水溶液中で陽極酸化し、めっき電極を絶縁・透明化すると共に、各コレクト電極の表面に絶縁層を形成した。
【００８１】
次に背面基板１０２上に粒子を分散させた絶縁性液体５を充填する。絶縁性液体にはイソパラフィン（商品名：アイソパー，エクソン社製）を用いた。本実施例においては隣接する各単位セルに対して異なる種類の粒子が分散された液体を配置する必要があるため、マルチノズルを備えたインクジェット装置によって、ノズル１５より１単位セル分の粒子を含んだ液滴１６を出射し順次注入した。注入時には第１コレクト電極３１と第２コレクト電極間３２に電圧を印加し、着弾後すぐに粒子をコレクト電極に集め画素間での粒子搬送が起こらないようにした（図１６ｂ）。
【００８２】
引き続きコレクト電極間に電圧を印加した状態で観察面基板１０１を背面基板１０２上に形成された隔壁上に配置した。観察面基板１０１には、表面を絶縁層９で被覆した、厚さ０．５ｍｍのガラス基板を使用した。この状態で観察面基板１０１を加熱しながら隔壁面に対して均一に押し付け、接着剤を介して接合したのち観察面基板１０１と背面基板１０２の周囲を密封し電気泳動表示装置が完成した（図１６ｃ）。
【００８３】
作成した電気泳動表示装置を不図示の駆動ドライバーに接続して表示動作を検証した。まず全面初期リセット動作として、全走査線に選択信号を印加し全画素のゲートをＯＮにした状態で全信号線に０Ｖを印加、同時に第１共通電極線に＋２０Ｖ、第２共通電極線に−２０Ｖの３００ｍｓ矩形パルスを印加することにより、シアン粒子、マジェンタ粒子、イエロー粒子を第１コレクト電極に、赤粒子、緑粒子、青粒子を第２コレクト電極に集合させる。パルス印加後全走査線に非選択信号を印加し全画素のゲートをＯＦＦにし初期リセット動作を終了する。初期リセット状態においては全面が白状態となる。
【００８４】
書き込み動作は、通常のアクティブマトリックス駆動と同様に走査線に順番に選択信号を印加し、同時に信号線には選択期間に同期して選択された走査線に相応する書き込み信号を印加することによって行う。白色、単色、補色、黒色の各場合について、所望のカラーを書き込むための書き込み信号を印加した。
【００８５】
白表示の場合は、表示電極への書き込み信号として０Ｖを印加し、リセット状態を保持する。
【００８６】
緑表示の場合は、第１セルに＋２０Ｖの書き込み信号を印加することによってシアン粒子を表示電極に移動させ、第２セルに−２０Ｖの書き込み信号を印加することによって緑粒子を表示電極に移動させ、第３セルに＋２０Ｖの書き込み信号を印加することによって緑粒子を表示電極に移動させる。
【００８７】
マジェンタ表示の場合は、第１セルに−２０Ｖの書き込み信号を印加することによって赤粒子を表示電極に移動させ、第２セルに＋２０Ｖの書き込み信号を印加することによってマジェンタ粒子を表示電極に移動させ、第３セルに−２０Ｖの書き込み信号を印加することによって青粒子を表示電極に移動させる。
【００８８】
黒表示の場合は、第１セルに−２０Ｖの書き込み信号を印加することによって赤粒子を表示電極に移動させ、第２セルに−２０Ｖの書き込み信号を印加することによって緑粒子を表示電極に移動させ、第３セルに−２０Ｖの書き込み信号を印加することによって青粒子を表示電極に移動させる。
【００８９】
以上の方法によって得られたカラー表示色は、明るく鮮明であり期待通りの効果が得られた。
【００９０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明においては、単位セルが、１つの表示電極と、２つのコレクト電極と、互いに異なる帯電極性および呈色を示す２種類の粒子とを備えた電気泳動表示装置において、２つのコレクト電極を、観察者から見て互いにほぼ重畳する位置に配置するか、または隔壁側面に配置する構成によって、２つのコレクト電極導入による表示部の開口率損失を大幅に改善できる。
【００９１】
また、新規な駆動シーケンスによって２つのコレクト電極をともに共通電極とすることが可能な駆動法を提案し、信号線の増加による電極ピッチの制限やドライバーＩＣコストの増大を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】単位セルの概念を示す断面図
【図２】単位セルの構成バリエーションを示す断面図
【図３】単位セルの構成バリエーションを示す断面図
【図４】単位セルの構成バリエーションを示す断面図
【図５】単位セルの構成バリエーションを示す断面図
【図６】単位セルの構成バリエーションを示す断面図
【図７】単位セルの駆動法説明図
【図８】単位セルの他の駆動法説明図
【図９】並列配置タイプの画素構成の第１例における断面図
【図１０】並列配置タイプの画素の第１例におけるカラー表示方法説明図
【図１１】並列配置タイプの画素構成の第２例における断面図
【図１２】並列配置タイプの画素の第２例におけるカラー表示方法説明図
【図１３】並列配置タイプの画素構成の第３例における断面図
【図１４】並列配置タイプの画素の第３例におけるカラー表示方法説明図
【図１５】実施例における構成図
【図１６】実施例におけるプロセス説明図
【図１７】従来例（Ｄｕａｌ  ｃｕｒｔａｉｎ  ｍｏｄｅ）単位セルの断面構成図
【図１８】従来例（Ｄｕａｌ  ｃｕｒｔａｉｎ  ｍｏｄｅ）におけるカラー表示方法説明図
【符号の説明】
１０１  観察面基板
１０２  背面基板
２  表示電極
３１  第１コレクト電極
３２  第２コレクト電極
４１  第１粒子
４２  第２粒子
４３  シアン粒子
４４  マジェンタ粒子
４５  イエロー粒子
４６  黒粒子
４７  赤粒子
４８  緑粒子
４９  青粒子
４０  白粒子
５  絶縁性液体
６１  赤カラーフィルタ
６２  緑カラーフィルタ
６３  青カラーフィルタ
６４  シアンカラーフィルタ
６５  マジェンタカラーフィルタ
６６  イエローカラーフィルタ
７  スイッチング素子
８１  信号電極線
８２  走査電極線
９  絶縁層
１０  散乱層
１１  隔壁
１２  マイクロカプセル
１３  樹脂バインダー層
１４  コンタクトホール
１５  ノズル
１６  粒子含有絶縁性液滴
【図１】
2004271610.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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【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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