(57)【要約】【課題】  本発明は、優れたコントラスト特性や表示特性を有する電気泳動表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明は、第１基板と、第１基板に対向して配置される第２基板と、第１基板と第２基板との間に、各画素を囲むよう設けられる隔壁と、第１基板と第２基板との間に設けられる絶縁性液体と、絶縁性液体中に分散される複数の帯電粒子と、第１基板上に各画素に対応して設けられる第１電極と、第１基板若しくは第２基板上に、各画素に対応して設けられ第１電極より面積の小さい第２電極と、第１電極及び第２電極に電圧を印加する駆動手段とを具備し、第１基板に近い側の端部での隔壁の第１幅が、第２基板に近い側の端部での隔壁の第２幅より小さくなるよう設けられることを特徴とする電気泳動表示装置を提供する。【選択図】  図１
2005221520.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、
前記第１基板に対向して配置される第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に、各画素を囲むよう設けられる隔壁と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられる絶縁性液体と、
前記絶縁性液体中に分散される複数の帯電粒子と、
前記第１基板上に前記各画素に対応して設けられる第１電極と、
前記第１基板若しくは前記第２基板上に、前記各画素に対応して設けられ前記第１電極より面積の小さい第２電極と、
前記第１電極及び前記第２電極に電圧を印加する駆動手段とを具備し、
前記第１基板に近い側の端部での前記隔壁の第１幅が、前記第２基板に近い側の端部での前記隔壁の第２幅より小さくなるよう設けられることを特徴とする電気泳動表示装置。
【請求項２】
第１基板と、
前記第１基板に対向して配置される第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に、各画素を囲むよう設けられる隔壁と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられる絶縁性液体と、
前記絶縁性液体中に分散される複数の帯電粒子と、
前記第１基板上に前記各画素に対応して設けられる第１電極と、
前記第１基板若しくは前記第２基板上に、前記各画素に対応して設けられ前記第１電極より面積の小さい第２電極と、
前記第１電極及び前記第２電極に電圧を印加する駆動手段とを具備し、
前記第１基板と前記隔壁との間に間隙を設けることを特徴とする電気泳動表示装置。
【請求項３】
前記帯電粒子の少なくとも表面が光吸収性の材料からなることを特徴とする請求項１または２に記載の電気泳動表示装置。
【請求項４】
前記隔壁が光透過性の材料からなることを特徴とする請求１または２に記載の電気泳動表示装置。
【請求項５】
前記絶縁性液体が光透過性であることを特徴とする請求１または２に記載の電気泳動表示装置。
【請求項６】
前記帯電粒子の少なくとも表面が光散乱性の材料からなることを特徴とする請求項１または２に記載の電気泳動表示装置。
【請求項７】
前記絶縁性液体と前記帯電粒子の比重が概ね等しいことを特徴とする請求項１または２に記載の電気泳動表示装置。
【請求項８】
前記第２電極は前記第２基板上に前記各画素を囲むよう設けられ、前記第２電極上に前記隔壁が設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の電気泳動表示装置。
【請求項９】
前記第１幅の長さをＷ１、前記第２幅の長さをＷ２、前記帯電粒子の平均粒径をａとしたとき、下記（１）式を満たすことを特徴とする請求項１記載の電気泳動表示装置。
０．３μｍ＜Ｗ１＜Ｗ２−５ａ      （１）
【請求項１０】
前記隔壁の前記第１基板面に垂直な方向の長さをＬ、前記帯電粒子の平均粒径をａ、前記第１基板と前記第２基板との間の距離をｄとしたとき、下記（２）式を満たすことを特徴とする請求項２記載の電気泳動表示装置。
０．７５ｄ＜Ｌ＜ｄ−２ａ      （２）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報携帯端末が急速に発展し、低消費電力、軽量、薄型の表示装置のニーズが高まってきている。現状では情報携帯端末の表示装置として反射型液晶表示装置が広く用いられている。しかし、反射型液晶表示装置は偏光板を使用するため光の利用効率が低く、使用環境によっては十分な明るさが得られずに、表示の視認性が悪い場合がある。
【０００３】
偏光板を使用せずに明るい反射型ディスプレイが得られる方式として、電気泳動表示装置が知られている。電気泳動表示装置は、透明電極を形成した一対の基板の間に、分散液を挟んだ構造をしている。分散液は、帯電した粒子（帯電粒子）と、色素を溶解することで着色した絶縁性液体からなる。透明電極を介して分散液に電圧を印加すると、電荷を有する帯電粒子はその電荷とは逆の極性の電極へ移動する。観測者側の電極に帯電粒子が集まると、帯電粒子の色が観測される。一方、観測者側と反対の電極に帯電粒子が集まると、観測者は絶縁性液体の色を視認することになる。すなわち、帯電粒子と絶縁性液体の色の差によって表示が行われる。
【０００４】
電気泳動表示装置において多色表示を可能とするため、各画素周辺部に隔壁（土手部）を設けて、種々の色の分散液を各々の画素に入れることが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
また、帯電粒子の移動による表示の保持不良を防ぐため、各画素周辺部に隔壁を設け、さらに画素内に障壁を形成することが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
しかしながら、画素周辺部に隔壁を形成すると、隔壁部分では光の制御が行われないため、十分なコントラストを得ることができない。例えば、光透過性あるいは光散乱性の隔壁を用いた場合は、黒（暗）表示の際に隔壁部分から光が漏れてしまう（光抜けが生じる）。そのため、十分な暗状態が得られない。他方、黒色（光吸収性）の隔壁を用いると、白表示時に隔壁は黒（暗）状態であるため、隔壁がない場合と比べて反射光量（明るさ）が低下してしまう。このような、隔壁に由来するコントラストの低下は、表示装置の視認性を低下させ、観測者の目の負担を増大させるという問題があった。
【特許文献１】特開２００１−２３５７７１公報（第３−４頁、第１図）
【特許文献２】特開２００１−３５６３７３公報（第６−１５頁、第１０図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、従来は、隔壁を用いることによりコントラストや表示特性が低下するという問題があった。
【０００８】
本発明は、上述した問題に鑑み、優れたコントラスト特性や表示特性を有する電気泳動表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そこで本発明は、第１基板と、第１基板に対向して配置される第２基板と、第１基板と第２基板との間に、各画素を囲むよう設けられる隔壁と、第１基板と第２基板との間に設けられる絶縁性液体と、絶縁性液体中に分散される複数の帯電粒子と、第１基板上に各画素に対応して設けられる第１電極と、第１基板若しくは第２基板上に、各画素に対応して設けられ第１電極より面積の小さい第２電極と、第１電極及び第２電極に電圧を印加する駆動手段とを具備し、第１基板に近い側の端部での隔壁の第１幅が、第２基板に近い側の端部での隔壁の第２幅より小さくなるよう設けられることを特徴とする電気泳動表示装置を提供する。本発明においては、第１幅の長さをＷ１、第２幅の長さをＷ２、帯電粒子の平均粒径をａとしたとき、下記（１）式を満たしても良い。
【００１０】
０．３μｍ＜Ｗ１＜Ｗ２−５ａ      （１）
また本発明は、第１基板と、第１基板に対向して配置される第２基板と、第１基板と第２基板との間に、各画素を囲むよう設けられる隔壁と、第１基板と第２基板との間に設けられる絶縁性液体と、絶縁性液体中に分散される複数の帯電粒子と、第１基板上に各画素に対応して設けられる第１電極と、第１基板若しくは第２基板上に、各画素に対応して設けられ第１電極より面積の小さい第２電極と、第１電極及び第２電極に電圧を印加する駆動手段とを具備し、第１基板と隔壁との間に間隙を設けることを特徴とする電気泳動表示装置を提供する。本発明においては、隔壁の第１基板面に垂直な方向の長さをＬ、帯電粒子の平均粒径をａ、第１基板と第２基板との間の距離をｄとしたとき、下記（２）式を満たしても良い。
【００１１】
０．７５ｄ＜Ｌ＜ｄ−２ａ      （２）
本発明においては、帯電粒子の少なくとも表面が光吸収性の材料からなっても良い。
【００１２】
また本発明においては、隔壁が光透過性の材料からなっても良い。
【００１３】
また本発明においては、絶縁性液体が光透過性であっても良い。
【００１４】
また本発明においては、帯電粒子の少なくとも表面が光散乱性の材料からなっても良い。
【００１５】
また本発明においては、絶縁性液体と帯電粒子の比重が概ね等しくとも良い。
【００１６】
また本発明においては、第２電極は第２基板上に各画素を囲むよう設けられ、第２電極上に隔壁が設けられても良い。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、優れたコントラスト特性や表示特性を有する電気泳動表示装置を提供することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る電気泳動表示装置について詳細に説明する。
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態に係る電気泳動表示装置を図１及び図２を用いて説明する。
【００１９】
図１の断面図に示すように、本実施形態の電気泳動表示装置は、第１基板１と第２基板２とが対向して配置され、第１基板１と第２基板２との間には、各画素を囲むように隔壁４が設けられる。図１では便宜的に２つの画素を抽出して示しており、図の中央の一点鎖線は、この２つの画素の境界部を示す。すなわち、１つの画素は図の端の点線から、この一点鎖線までとなる。また、第１基板１上には隔壁４で囲まれた内部の領域、つまり画素に対応する領域に設けられる画素電極（第１電極）３が形成され、第２基板２上には隔壁４に対応する領域に設けられる対向電極（第２電極）５が設けられる。画素電極３は、第１基板１上に形成されたＴＦＴ素子１１に接続されている。そして、これらの電極が形成された第１基板１、第２基板２、及び隔壁４の間に、帯電粒子７を分散した絶縁性液体６からなる分散液８が配置される。また、第１基板１と隔壁４とは間隔を設けて配置されている。本実施形態では、このように第１基板１と隔壁４との間に間隙を設けることにより隔壁４部分でのコントラストや表示特性の低下を防ぐものである。
【００２０】
図２は本実施形態の電気泳動表示装置の一部の平面図であり、第１基板１側から見た平面図が図２（ａ）であり、第２基板２側から見た平面図が図２（ｂ）である。図２（ａ）に示すように、第１基板１には、信号線９及びゲート線１０が交差するよう設けられている。第１基板１上にはまた、信号線９とゲート線１０との交点にＴＦＴ素子１１が、信号線９とゲート線１０とで囲まれた画素に対応する領域に画素電極３が設けられている。詳細は図示していないが、ＴＦＴ素子１１のゲート電極はゲート線１０に、ソース電極は信号線９に、ドレイン電極は画素電極３に接続している。また、図２（ｂ）に示すように、第２基板２には、信号線９やゲート線１０、隔壁４と重なる領域、つまり画素電極３を含む画素領域の周辺に対向電極５が格子状に設けられている。
【００２１】
本実施形態では、以下の特性の部材を使用した場合について表示原理を説明する。帯電粒子７は黒色で、正に帯電している。帯電粒子７を分散させている絶縁性液体６は可視光領域で光透過性を有する液体を使用している。第１基板１および第２基板２にはガラスなどの透明基板を使用し、画素電極３および対向電極５にはＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）などの透明電極を用いている。第２基板２の外側には白色の板（図示せず）を置いている。隔壁４材料は光透過性であるものを使用している。図１では第１基板１側を観測面として、左側の画素が白表示、右側の画素が黒表示を行っているものである。
【００２２】
対向電極５を基準電位（ゼロボルト）とし、画素電極３に正極性の電圧を印加すると、図１の左側の画素に示すように帯電粒子７は対向電極５近傍へ移動する。この電気泳動表示装置を第１基板１側から見ると、対向電極５は面積率が小さく、画素電極３、第１基板１、第２基板２はいずれも光透過性であるため、第２基板２の外側に置いた白色の板の色を視認することになり、白表示となる。このとき、隔壁４と第１基板１との間隙には帯電粒子７がほとんど存在しない。そのため、隔壁４部分においても、隔壁４、対向電極５、第１基板１、及び第２基板２はいずれも光透過性であるため、第２基板２の外側に置いた白色の板の色を視認することになり、隔壁４部分も白色を呈する。
【００２３】
他方、対向電極５を基準電位（ゼロボルト）とし、画素電極３に負極性の電圧を印加すると、図１の右側の画素に示すように、帯電粒子７は画素電極３近傍へ移動する。この電気泳動表示装置を第１基板１側から見ると、画素電極３は面積率が大きく、画素電極３と第１基板１は光透過性であり、帯電粒子７の黒色を視認することになり、黒表示となる。このとき、画素電極３の周辺に生じる画素電極３と対向電極５との間の電場の影響により、画素電極３とその周辺のみならず隔壁４と第１基板１との間にも帯電粒子７が入り込む。その結果、隔壁４部分においても帯電粒子７の黒色を視認することになり、隔壁５部分も黒色を呈する。
【００２４】
従来、第１基板、第２基板、対向電極のいずれもが光透過性である場合、隔壁が両方の基板に接していれば、隔壁部分は隔壁の色を呈することになる。この場合、電気泳動表示装置の表示色にかかわらず、隔壁部分の色は常に同じである。例えば、隔壁が光透過性なら、黒表示時には隔壁部分では光が透過して光抜けが生じるため、白く見える。その結果、黒の輝度（明るさ）が増加し、コントラストが低下する。隔壁が黒色なら、白表示時には隔壁部分では光が吸収され、黒く見える。その結果、白の輝度（明るさ）が低下し、コントラストが低下する。
【００２５】
これに対し、本実施形態では、黒表示のときには隔壁４部分も黒、白表示のときには隔壁４部分も白となるので、隔壁４が両方の基板に接しているときと比べて、黒はより黒く、白はより白くなり、表示の視認性やコントラストが向上する。本実施形態では帯電粒子が黒色の場合を説明したが、帯電粒子が赤、緑、青、紫、灰色などの色をした光吸収性の粒子であっても同様に表示を行うことが出来、同様な効果が得られる。なお、黒色の粒子はカーボンブラックを主成分として、また後述する白色の粒子は酸化チタンを主成分として容易に作製することができ、他の色と比べると比較的安価に入手することができる。また、第１基板１の外側に白色の板や拡散反射板等を置くことにより、第２基板側を観測面とすることが出来る。帯電粒子の極性や各電極に印加する電圧の極性も、上述したものに限られるものではない。
【００２６】
本実施形態では、隔壁４が光透過性、絶縁性液体６が光透過性、帯電粒子７が光吸収性となる材料を使用している。
【００２７】
隔壁４を光透過性、すなわち透明もしくは透明に近いものとする場合、以下の利点がある。隔壁４材料に感光性樹脂を用い、フォトリソグラフィーで隔壁４を形成する際、隔壁４材料が光透過性であると、露光する光が感光性樹脂の内部まで到達するので、高アスペクト比で隔壁４を形成することができる。よって、各画素の開口率が増加し、ディスプレイのコントラストが向上する。
【００２８】
また、絶縁性液体６を光透過性することについては、以下の利点がある。多くの有機溶媒は無色透明であり、絶縁性液体６に色をつけるには有機溶媒に色素を溶かしたものが使用される。この色素にはイオン性不純物が多く含まれる。そのため、色素を含まない光透過性の絶縁性液体６は、色素を混ぜた有色の絶縁性液体６と比べて、抵抗率が高い。したがって、光透過性の絶縁性液体６を用いた電気泳動表示装置では、より低い電圧での駆動や、より信頼性の高い動作が可能となる。なお、光透過性の絶縁性液体６を用いて高い反射率および高コントラストを得るには、帯電粒子７を光吸収性とし、基板の外側に反射板を貼付するか、電極あるいはその上に反射板を作り込めばよい。
【００２９】
また、本実施形態では帯電粒子が光吸収性で基板の外側に白色の板を置いた場合を説明したが、これとは逆に、帯電粒子が白など光散乱性の粒子で、基板の外側に黒色の板を追いても、同様にコントラスト向上や表示特性向上の効果が得られる。また、基板の上に赤、緑、青などのカラーフィルターを形成し、カラー表示を行っても良い。
【００３０】
また、基板の外側に白色や黒色の板を置くのではなく絶縁性液体６を白色や黒色にし、第１基板１側を観測面としてもよい。この場合、カラー表示を行うには第２基板２上ではなく第１基板１上にカラーフィルターを形成する必要がある。
【００３１】
また、シアンの色をした絶縁性液体６に赤色の帯電粒子７を、黄色の絶縁性液体６に青色の帯電粒子７を、マゼンダの色をした絶縁性液体６に緑色の帯電粒子７をそれぞれ分散させ、これらの分散液８を各々の画素に順に配置し、観測面を第１基板側とすれば、カラーフィルターを使用しなくてもカラー表示が可能となる。この場合、隙間を設けた本実施形態では混色が生じる可能性があることから、後述する第２の実施形態において行うことが好ましい。なお、隔壁４の色は黒、白、透明が好ましい。
【００３２】
また、本実施形態では第２基板２上に格子状の対向電極５を設け、その上に格子状の隔壁４を設けているが、これに限られるものではなく、画素の中央部に対向電極５を設けるなど、隔壁４と対向電極５のパターンが同一でなくてもよい。隔壁４と対向電極５のパターンが同一でない場合は、画素電極３と対向電極５の面積の比を５：１から５０：１程度とすることが好ましい。本実施形態のように隔壁４上に対向電極５がある方が、画素の中央部に対向電極５を設ける場合より、間隙部の帯電粒子７の移動がより低電圧で行えるため好ましい。
【００３３】
また、図３に示すように、隔壁４の基板面に垂直な方向の長さＬは、帯電粒子７の平均粒径をａ、第１基板１と第２基板２との距離をｄとしたとき、
０．７５ｄ＜Ｌ＜ｄ−２ａ  （２）
の関係を満たしていることが好ましい。図３は、本実施形態のように隔壁４が対向電極５上に形成される場合を示しており、この場合は、Ｌとして対向電極５の厚さ（基板面に垂直な方向の長さ）も含む。Ｌをｄの７５％より大きくすることにより、電気泳動表示装置を長時間駆動時した際に、隔壁４と第１基板１との間の間隙から帯電粒子７が隣の画素に移動することを防ぎ、各画素で帯電粒子７の濃度が異なることによる表示ムラを防止することが出来る。また、隔壁４と第１基板１との距離、すなわちｄ−Ｌは、帯電粒子７の平均粒径の２個分より大きいほうが好ましい。このとき、隔壁４と第１基板１との間の間隙には、平均的なサイズの帯電粒子７が２個入ることができ、黒色の帯電粒子７を用いた場合、隔壁４部分において十分な黒を得ることができることができる。
【００３４】
本実施形態のように、第１基板１と隔壁４との間隔をあけて配置して、間隙を設ける方法としては、高さがｄの柱状スペーサをＴＦＴの上などの非表示領域に形成する、比較的表示面積が小さい場合は基板の外周部に塗布するシール剤の中に直径がｄの球状スペーサ粒子あるいは円筒状物質を混合する、直径がｄ−Ｌの球状スペーサ粒子を散布する、等がある。
【００３５】
また、絶縁性液体６と帯電粒子７の比重は概ね等しいことが好ましい。これにより、隔壁４と第１基板１との間隙から帯電粒子７が隣の画素へ移動するのを防ぐ効果が得られる。
【００３６】
また、隔壁４を構成する材料に感光性材料を用いれば、容易に隔壁を形成できる。特に、化学増幅型感光性エポキシ樹脂は、高アスペクト比が得られるため、第１基板１と第２基板２の距離が広い場合でも、幅の狭い隔壁４を形成できる。
【００３７】
また、帯電粒子７の平均粒径は、０．０５μｍ以上かつ５μｍ以下であると、安定した分散状態が得られるため好ましい。
【００３８】
また、隔壁４の中央部分の幅（最大幅）が１μｍ以上であると、容易に感光性樹脂を用いて形成でき、基板との密着性も良好となり、好ましい。
（第１の実施形態（第１の変形例））
次に、第１の実施形態に係る第１の変形例について説明する。本変形例では、第１の実施形態と同様の部分については説明を省略する。
【００３９】
図４の断面図に示すように、本変形例の電気泳動表示装置は、透明電極からなる対向電極２１の形状を隔壁４の形状に合わせた格子状とはせずに一面に一様に形成し、絶縁性液体６を透明とはせずに白色不透明として第１基板１側を観測面とする点が、第１の実施形態とは異なる。本変形例においては、絶縁性液体６として白色不透明の液体を用いることから、観測面は隔壁４と接していない領域を有する第１基板１側とする。
【００４０】
また、第１の実施形態と同様に駆動を行うと、左側の画素は白表示となり、右側の画素は黒表示となる点は第１の実施形態と同様であるが、左側の画素では白色不透明の絶縁性液体が視認されることにより白表示となる点が異なる。
【００４１】
本変形例においても、隔壁４と第１基板１とを、間隔をあけて配置して、間隙を設けていることから隔壁部分も表示色と同じ色の表示が可能となる。
（第１の実施形態（第２の変形例））
次に、第１の実施形態に係る第２の変形例について説明する。本変形例では、第１の実施形態と同様の部分については説明を省略する。
【００４２】
図５の断面図に示すように、本変形例の電気泳動表示装置は、画素電極２２を形成する画素に対応する領域を、隔壁４で囲まれた内部の領域だけではなく、隔壁４と第１基板１との間隙にまで広げている点が第１の実施形態とは異なる。隣接する画素電極２２同士は、電気的に分離されており、約２μｍ以上の距離を開ければよい。隔壁４の幅は５μｍから１０μｍ程度とすれば良い。
【００４３】
本変形例においても、隔壁４と第１基板１とを、間隔をあけて配置して、間隙を設けていることから隔壁部分も表示色と同じ色の表示が可能となる。さらに、本変形例では、画素電極２２が隔壁４と第１基板１との間隙にまで形成されているため、より帯電粒子７がこの間隙に入り込みやすく、コントラスト特性や表示特性が向上する。
（第１の実施形態（第３の変形例））
次に、第１の実施形態に係る第３の変形例について説明する。本変形例では、第１の実施形態と同様の部分については説明を省略する。
【００４４】
図６の断面図に示すように、本変形例の表示装置は、第１基板上に画素電極を第２基板上に対向電極を形成した構成とはせずに、第１基板１上に画素電極として用いる第１電極２３と第１電極２３よりも面積の小さい第２電極２４とを形成した構成とする点が第１の実施形態とは異なる。第２電極２４は、画素の中央を横切って１行もしくは１列の画素で共通とされたストライプ状とすれば良い。また、第１電極２３は第２電極２４に分割された２つの電極が画素全体に広がった形状とし、２つの電極は１つのＴＦＴ１１に接続される。第２電極２４をＴＦＴ１１に接続し、第１電極２３を共通電極としても良い。
【００４５】
本変形例において、透光性の絶縁性液体６と黒の帯電粒子７を用いた場合には、ほぼ画素全体である第１電極２３に帯電粒子７が広がった場合には黒表示、面積の小さい第２電極２４に帯電粒子７が集められた場合には白表示がなされる。第１電極２３と第２電極２４の大きさの比は５：１から５０：１程度であることが好ましい。
【００４６】
本変形例においても、隔壁４と第１基板１とを、間隔をあけて配置して、間隙を設けていることから隔壁部分にも帯電粒子７が入り込み、帯電粒子７の色の表示が可能となる。ただし、本変形例では、第２電極２４が画素の中央に配置されるため白表示時における帯電粒子７の広がり（面積）が大きくなる可能性が有り、上述した第１の実施形態やその変形例よりは効果が低下する。
【００４７】
上述したように本実施形態及びその変形例においては、隔壁４と第１基板１とが接触せずに間隔をあけて配置され、隔壁４と第１基板１との間の間隙にも帯電粒子７が入り込めるようにすることにより、各画素の表示状態に応じてこの隙間の帯電粒子の量が変化するため、より優れたコントラスト特性や表示特性を有する電気泳動表示装置を提供することができる。
【００４８】
また、本実施形態及びその変形例の電気泳動表示装置は、主として第１基板１側から観察されることが好ましい。電気泳動表示装置は反射型表示装置として用いられることから観察面を上向きにする可能性が高く、図７で矢印方向から観察すると、隔壁４と第１基板１との間隙が上を向くため、帯電粒子７が隣の画素へ移動するのを抑制できる。また、観察面をどちらにした場合でも、絶縁性液体６と帯電粒子７の比重を概ね等しくすることにより、帯電粒子７の移動が生じ難く、好ましい。絶縁性液体６と帯電粒子７の比重は概ね等しいことが好ましく、これらの比重の比を、０．９５以上１．０５以下とすることが好ましい。比が０．９５よりも小さい、あるいは１．０５よりも大きいと、駆動中に隔壁４と第１基板１との間隙から隣の画素へ泳動粒子が移動するというおそれがある。
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る電気泳動表示装置を図８を用いて説明する。本実施形態については、第１の実施形態と異なる点についてのみ説明し、同様の部分については説明を省略する。
【００４９】
図８の断面図に示すように、本実施形態の電気泳動表示装置は、隔壁３１が第１基板１と接してもよく、隔壁３１の第１基板１面に平行な面で切断した断面積が、第１基板１に近づくにつれて小さくなり、第１基板１面で一番小さくなるものである。つまり、基板面に垂直な方向に切断した図８の断面図で、第１基板１面側の端部での隔壁３１の幅Ｗ１は、それ以外の位置での隔壁の幅よりも小さい。図８に示すように、Ｗ２は、最も隔壁３１の幅が広い部分の幅である。隔壁３１は第２基板２側から第１基板１側に向かって途中までは同じ幅（Ｗ２）であり、その後減少する形状となっている。
【００５０】
本実施形態においても、第１基板１側で隔壁３１の幅が減少していることから第１基板１側の隔壁３１幅が小さくなった部分の隙間に、第１の実施形態と同様に帯電粒子７が入り込むことにより隔壁３１部分でも表示したい色の表示が可能となる。
【００５１】
また、本実施形態では、各画素が隔壁３１により独立していることから、画素間で帯電粒子７が移動することがなく、ムラが発生しないという効果がある。
【００５２】
さらに、本実施形態では、隔壁３１は幅が狭くなってはいるものの第１基板１と接している。したがって、隔壁３１によって第１基板１と第２基板２との距離を均一に制御することができる利点がある。ただし、隔壁３１が第１基板１と接している部分には、帯電粒子７が入り込めないので光抜けが生じてしまう。この光抜けを防ぐには、観測者側の基板の内面に光遮光層（図示せず）を設ければ良い。この遮光層はクロム薄膜などを用いて行ってもよいし、ＴＦＴ（薄膜トランジスター）などのスイッチング素子あるいはスイッチング素子に電気的に接続された配線を利用すれば、遮光層を形成する工程を短縮することができる。
【００５３】
また、図８に示すように、第１基板１側の端部での隔壁３１の幅Ｗ１と、それ以外の位置で最も大きい隔壁の幅Ｗ２とは、帯電粒子７の平均粒径をａとしたとき、
０．３μｍ＜Ｗ１＜Ｗ２−５ａ      （１）
の関係を有することが好ましい。
【００５４】
隔壁３１と第１基板１側の端部での幅（Ｗ１）を０．３μｍより大きくすることにより、第１基板１と第２基板２との距離を制御するためのスペーサとして機能させることができる。さらに好ましくは、Ｗ１を１μｍより大きくすることにより、第１基板１と第２基板２との距離を精度よく均一に保つことが出来る。ただし、接触部分幅（Ｗ１）が大きすぎると、この部分の光抜けが増大するため、帯電粒子が両側から隔壁幅の狭くなった部分に入ることが出来るように、Ｗ１は最大幅から平均粒径ａの５倍は小さいことが好ましい。
【００５５】
本実施形態のように、第１基板１側で隔壁３１の幅を小さくして、隙間を設ける方法としては、隔壁３１を形成した後に、Ｗ１程度の幅のレジストマスクを形成して隔壁３１をエッチングし、最後にこのレジストを剥離すればよい。あるいはポジ型の感光性樹脂を使用して、Ｗ１に相当する部分には露光の際に光を当てず、Ｗ２以外の部分には光を強く、Ｗ２であってＷ１以外の部分には光を弱く当てて露光し、その後現像してもよい。
（第２の実施形態（変形例））
次に、第２の実施形態に係る変形例について説明する。本変形例では、第２の実施形態と同様の部分については説明を省略する。
【００５６】
図９の断面図に示すように、本変形例の電気泳動表示装置は、隔壁が第２基板２側に均一な幅（Ｗ２）で形成された隔壁第２領域３２と、第１基板１側にＷ２より小さい幅で形成された隔壁第１領域３３とを有する。第１基板１面に接する位置での隔壁第１領域での幅Ｗ１は、上述した（１）式の関係を満たすことが好ましい。
【００５７】
本変形例においても、第１基板１側で隔壁３１の幅が減少しており、第２実施形態と同様な効果を得ることが出来る。
【００５８】
本変形例のように、第２基板２側に均一な幅（Ｗ２）で形成された隔壁第２領域３２と、第１基板１側にＷ２より小さい幅で形成された隔壁第１領域３３とを有する隔壁を形成し、隙間を設ける方法としては、隔壁第２領域３２をフォトグラフィープロセスによって形成した後、その上に隔壁第１領域３３をフォトグラフィープロセスによって形成すればよい。
【００５９】
上述したように本実施形態及びその変形例においては、隔壁と第１基板１とが接触して配置されているものの、第１基板１側で隔壁の幅が減少している。従って、第１基板１と隔壁との間の隙間に帯電粒子７が入り込めることにより、各画素の表示状態に応じてこの隙間の帯電粒子の量が変化するため、より優れたコントラスト特性や表示特性を有する電気泳動表示装置を提供することができる。
【実施例】
【００６０】
以下、各実施形態に関する実施例を説明する。
（実施例１）
図１、図２に示すような第１の実施形態に関する実施例１の電気泳動表示装置について説明する。
【００６１】
まず、厚さ約０．７ｍｍの無アルカリガラス基板からなる第１基板１上にＴＦＴ素子１１、信号線９、ゲート線１０を常法により形成した。次にＩＴＯからなる画素電極３を、画素電極３とＴＦＴ素子１１のドレイン電極とが電気的に接続されるように画素毎にパターニングして形成した。
【００６２】
厚さ約０．７ｍｍの無アルカリガラス基板からなる第２基板２上に常法によりＩＴＯからなる対向電極５をパターニング形成した。この第２基板２上に、以下の工程により隔壁４を形成した。化学増幅型感光性エポキシ樹脂（ネガ型）を、スピンナーを用いて３０μｍの厚さに全面に塗布した。９５℃のホットプレートでプリベークした後、フォトマスクを介して隔壁に対応する領域に３６５ｎｍの紫外線を１分間照射した。これを９５℃のホットプレートでベークした後、現像し、高さ３０μｍの隔壁４を形成した。その後、１８０℃のホットプレートでポストベークし、十分に化学増幅型感光性エポキシ樹脂を硬化させた。
【００６３】
第２基板２の周辺部に、直径３５μｍの円筒形のガラスロッドを混ぜた室温硬化型２液性エポキシ接着剤を、ディスペンサーを用いて塗り、隔壁４内に分散液８を充填した後、第１基板１を貼り合わせ、位置合わせを行いながら固定し、室温硬化型２液性エポキシ接着剤を硬化させた。これに電圧印加回路（駆動手段、不図示）を接続して電気泳動表示装置とした。分散液８は、絶縁性液体６としてシリコーンオイルを、帯電粒子７として表面にポリスチレンをコートした平均粒径が０．５μｍのカーボン粒子を使用した。このとき、絶縁性液体６は透明であり、帯電粒子７は黒色であった。また、第２基板２の対向電極５を形成した面とは反対の面には、光沢紙（不図示）を貼り付け、白色を呈する反射板とした。
【００６４】
この電気泳動表示装置の隔壁４と第１基板１との距離は５μｍであり、隔壁４と第１基板１との間には分散液８が入り込んでいることを顕微鏡観察により確認した。この電気泳動表示装置を駆動して黒表示を行うと、隔壁４と第１基板１との間に帯電粒子７が入り込み、隔壁４部分も黒を呈した。また、白表示を行うと、ほとんどすべての帯電粒子７は対向電極５近傍に移動し、隔壁４部分も白を呈した。この電気泳動表示装置のコントラストは１０：１で、白表示時の反射率は５０％と優れた表示特性が得られた。
（比較例１）
図１０の断面図に示すように、第１基板１との間に間隙を持たず、第１基板１と第２基板２の双方に接する隔壁１００を設ける他は実施例１と同様にして電気泳動表示装置を作製した。その結果、隔壁１００部分からの光り抜けが生じ、コントラストは７：１となった。
（比較例２）
図１１の断面図に示すように、第１基板１には接して、第２基板２とは接しないで間隔を設けて配置される隔壁２００を設ける他は実施例１と同様にして電気泳動表示装置を作製した。この電気泳動表示装置を駆動して黒表示を行うと、ほとんどすべての帯電粒子は画素電極３近傍に移動し、隔壁２００部分は白を呈した。また、白表示を行うと、隔壁２００と第１基板１の間の間隙に帯電粒子７が入り込み、隔壁２００部分は黒を呈した。その結果、隔壁２００の部分で表示したい色と逆の色が表示されることからコントラストは５：１となった。
（実施例２）
図４に示すような第１の実施形態の第１の変形例に関する実施例２の電気泳動表示装置について説明する。
【００６５】
本実施例の電気泳動表示装置は、第２基板２に形成される対向電極２１の形状を一面に一様にして、帯電泳動粒子７として白色の酸化チタン粒子（平均粒径は０．３μｍ）、絶縁性液体６としてジメチルシリコンに黒色の色素（スーダンブラック）を溶かしたものを用いたこと以外は、実施例１と同様にして作製した。
【００６６】
第１基板１側を観測面とし、この電気泳動表示装置を駆動して白表示を行うと、隔壁４と第１基板１との間に帯電粒子７が入り込み、隔壁４部分も白を呈した。また、黒表示を行うと、ほとんどすべての帯電粒子７は対向電極５近傍に移動し、隔壁４部分も黒を呈した。この電気泳動表示装置のコントラストは９：１で、白表示時の反射率は３０％と優れた表示特性が得られた。
（実施例３）
図５に示すような、第１の実施形態に係る第２の変形例に関する実施例３の電気泳動表示装置について説明する。
【００６７】
本実施例の電気泳動表示装置は、画素電極２２を大きくして、隔壁４と第１基板１との間にまで広げた他は実施例１と同様にして電気泳動表示装置を作製した。
【００６８】
この電気泳動表示装置を駆動して黒表示を行うと、隔壁４と第１基板１との間に帯電粒子７が入り込み、隔壁４部分も黒を呈した。また、白表示を行うと、ほとんどすべての帯電粒子７は対向電極５近傍に移動し、隔壁４部分も白を呈した。この電気泳動表示装置のコントラストは１１：１で、白表示時の反射率は５０％と優れた表示特性が得られた。
（実施例４）
図８に示すような、第２の実施形態に関する実施例４の電気泳動表示装置について説明する。
【００６９】
本実施例の電気泳動表示装置は、第１基板１側で隔壁の幅が減少していくように隔壁３１を設ける他は実施例１と同様にして電気泳動表示装置を作製した。隔壁３１の形成方法を以下に示す。
【００７０】
厚さ約０．７ｍｍの無アルカリガラス基板からなる第２基板２上に常法によりＩＴＯからなる対向電極５を形成した。この第２基板２上に、以下の工程により隔壁３１を形成した。アクリル系ポジ型レジストを、スピンナーを用いて３０μｍの厚さに全面に塗布した。８０℃のホットプレートでプリベークした後、フォトマスクを介して露光した。フォトマスクは、Ｗ１に対応する領域はクロム（遮光層）のパターンがあり露光の際にレジストに光は当たらない。したがって、この領域は現像してもレジストが残る。Ｗ２以外に対応する領域はフォトマスク上にクロムパターンはなく、露光の際にレジストに光が照射される。よって、Ｗ２以外の領域は現像によってレジストは除去される。Ｗ２であってＷ１以外の部分に対応する領域は、Ｗ１側から隔壁の外側に向かって露光量が次第に強くなるようなクロムのパターンとした。これはクロムに０．２平方ミクロン程度の微小な開口部を複数設け、この開口部の個数をＷ１側から隔壁の外側に向かって徐々に増やすことによって作製できる。露光後、有機アルカリ水溶液を用いて現像すると、図８に示した形状の高さ３０μｍの隔壁３１を形成することができた。その後、１５０℃のホットプレートでポストベークした。
【００７１】
この電気泳動表示装置を駆動して黒表示を行うと、第１基板側の隔壁３１幅が減少した領域に帯電粒子７が入り込み、隔壁３１部分も黒を呈した。また、白表示を行うと、ほとんどすべての帯電粒子７は対向電極５近傍に移動し、隔壁３１部分も白を呈した。この電気泳動表示装置のコントラストは９：１で、白表示時の反射率は４０％と優れた表示特性が得られた。
【００７２】
また、隔壁３１は、幅の減少した第１基板１側で、第１基板１と接触しているので、指などで電気泳動表示装置を押しても、第１基板１と第２基板２の間隔が均一に保たれ、表示ムラが発生することがなかった。
（実施例５）
図１２に示すような、第２の実施形態に係る変形例に関する実施例５の電気泳動表示装置について説明する。
【００７３】
本実施例の電気泳動表示装置は、２回のフォトリソグラフィー工程を行うことにより、第２基板２側に均一な幅（Ｗ２）で形成された隔壁第２領域３２と、第１基板１側にＷ２より小さい幅で形成された隔壁第１領域３３とを有する隔壁を形成し、隔壁は第１基板１にも第２基板２にも接するようにする。また、第２基板２上に対向電極５や隔壁３２，３３を形成する前に、画素毎に周期的に赤のカラーフィルター３０１、緑のカラーフィルター３０２、青のカラーフィルター３０３を配置している。帯電粒子７としてはカーボンブラックを、絶縁性液体６としてはジメチルシリコンを用いている。実施例１と異なる部分のみ製造方法を説明する。
【００７４】
まず、第２基板２の内側に赤、緑、青のカラーフィルターを常法により設けた。この上に、実施例１と同様にして、対向電極５と、化学増幅型感光性エポキシ樹脂の硬化物からなる隔壁第２領域３２を形成した。次に、この基板上に化学増幅型感光性エポキシ樹脂（ネガ型）を印刷機を用いて全面に塗布した。９５℃のホットプレートでプリベークした後、フォトマスクを介して隔壁第１領域３３に対応する領域に３６５ｎｍの紫外線を１分間照射した。これを９５℃のホットプレートでベークした後、現像し、高さ３０μｍの隔壁第２領域３２の上に高さ５μｍの隔壁第１領域３３を形成した。その後、１８０℃のホットプレートでポストベークし、十分に硬化させた。第２領域の幅（＝Ｗ２）は７μｍ、第１領域の幅（＝Ｗ１）は２μｍとした。
【００７５】
第１基板１面を観測面とし、この電気泳動表示装置を駆動して黒色の表示を行うと、隔壁と第１基板１との間に帯電粒子７が入り込み、隔壁部分も黒色を呈した。また、画素電極３に正の電圧を印加すると、ほとんどすべての帯電粒子７は対向電極５近傍に移動し、カラーフィルター３０１、３０２、３０３と同じ色を呈した。このとき、隔壁部分もカラーフィルターと同じ色を呈した。この電気泳動表示装置のコントラストは８：１で、白表示時の反射率は１５％と優れた表示特性が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電気泳動表示装置の２つの画素を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る電気泳動表示装置を示す平面図であり、（ａ）が第１基板側からみた図、（ｂ）が第２基板側から見た図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る電気泳動表示装置の第１基板と隔壁との間の間隙を説明する断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る第１の変形例の電気泳動表示装置の２つの画素を示す断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る第２の変形例の電気泳動表示装置の３つの画素を示す断面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る第３の変形例の電気泳動表示装置の２つの画素を示す断面図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る電気泳動表示装置の観察方向を示す断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る電気泳動表示装置の２つの画素を示す断面図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る変形例の電気泳動表示装置の２つの画素を示す断面図である。
【図１０】比較例１の電気泳動表示装置の２つの画素を示す断面図である。
【図１１】比較例２の電気泳動表示装置の２つの画素を示す断面図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る変形例の電気泳動表示装置の３つの画素を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７７】
１…第１基板
２…第２基板
３、２２…画素電極
４、３１、１００、２００…隔壁
５、２１…対向電極
６…絶縁性液体
７…帯電粒子
８…分散液
９…信号線
１０…ゲート線
１１…ＴＦＴ素子
２３…第１電極
２４…第２電極
３２…隔壁第２領域
３３…隔壁第１領域
３０１…赤のカラーフィルター
３０２…緑のカラーフィルター
３０３…青のカラーフィルター
【図１】
2005221520.tif 000003
【図２】
2005221520.tif 000004
【図３】
2005221520.tif 000005
【図４】
2005221520.tif 000006
【図５】
2005221520.tif 000007
【図６】
2005221520.tif 000008
【図７】
2005221520.tif 000009
【図８】
2005221520.tif 000010
【図９】
2005221520.tif 000011
【図１０】
2005221520.tif 000012
【図１１】
2005221520.tif 000013
【図１２】
2005221520.tif 000014