(57)【要約】【課題】  表示コントラストが向上すると共に、駆動電圧、応答時間を低減させることができる電気泳動表示素子を提供する。【解決手段】  第１電極６と絶縁性液体４の間隙に設けられ、少なくとも一部の比誘電率を絶縁性液体４の比誘電率よりも小さくした絶縁層７、及び第２電極８と絶縁性液体４の間隙に設けられ、少なくとも一部の比誘電率を絶縁性液体４の比誘電率よりも大きくした絶縁層９のうち、少なくとも１つを備えることにより、絶縁性液体中と各絶縁層７，９の界面で、基板２に平行な成分が大きくなるように電気力線を屈折させるようにする。【選択図】      図１
2005346010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
間隙を空けて配置された第１及び第２基板と、前記間隙を一定に保持し、かつ間隙を仕切って画素を画定する隔壁と、前記間隙に配置された絶縁性液体と、前記絶縁性液体に分散された複数の帯電泳動粒子と、前記第１基板に沿って各々の画素に配置された第１電極と、前記隔壁の少なくとも側面に沿って配置された第２電極とを備え、前記第１電極と第２電極との間に電圧を印加して前記帯電泳動粒子を前記第１電極と前記第２電極の間で移動させることによって表示を行う表示装置であって、
前記第１電極と前記絶縁性液体の間に設けられ、少なくとも一部の比誘電率を前記絶縁性液体の比誘電率よりも小さくした第１絶縁層、及び前記第２電極と前記絶縁性液体の間に設けられ、少なくとも一部の比誘電率を前記絶縁性液体の比誘電率よりも大きくした第２絶縁層のうち、少なくとも１つを備えたことを特徴とする表示素子。
【請求項２】
前記第１絶縁層と第２絶縁層が前記第１電極と第2電極にそれぞれ接していることを特徴とする請求項１記載の表示素子。
【請求項３】
前記第１絶縁層と前記絶縁性液体との間に、該第１絶縁層と異なる比誘電率を有する第３絶縁層を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の表示素子。
【請求項４】
前記第２基板の少なくとも一部の比誘電率が、前記絶縁性液体の比誘電率よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の表示素子。
【請求項５】
前記第２基板上に、前記絶縁性液体に接する絶縁層を設け、前記絶縁層の少なくとも一部の比誘電率が、前記絶縁性液体の比誘電率よりも大きいことを特徴とする請求項４記載の表示素子。
【請求項６】
前記第１電極と前記絶縁性液体の間の少なくとも一部に設けられた第１絶縁層が、前記第１基板に平行な方向に比誘電率の分布、或いは異なる比誘電率を有していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の表示素子。
【請求項７】
前記第１絶縁層の比誘電率が、画素中央部で最も小さく、前記隔壁に近づくにつれて大きくなることを特徴とする請求項６記載の表示素子。
【請求項８】
前記第１絶縁層の前記画素中央部の比誘電率が前記絶縁性液体の比誘電率よりも小さく、前記隔壁に近づくにつれて比誘電率が前記絶縁性液体の比誘電率よりも大きくなること特徴とする請求項７記載の表示素子。
【請求項９】
前記第２電極と前記絶縁性液体の間の少なくとも一部に設けられた第２絶縁層が、前記隔壁に平行な方向に比誘電率の分布、或いは異なる比誘電率を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の表示素子。
【請求項１０】
前記第２絶縁層の比誘電率が、前記隔壁側面の第１基板側端で最も小さく、前記隔壁の第２基板側に近づくにつれて大きくなることを特徴とする請求項９記載の表示素子。
【請求項１１】
前記第２絶縁層の第１基板側端での比誘電率が前記絶縁性液体の比誘電率よりも小さく、第２基板に近づくにつれて比誘電率が前記絶縁性液体の比誘電率よりも大きくなること特徴とする請求項１０記載の表示素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁性液体中の帯電泳動粒子を移動させることにより表示を行う表示素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報機器の発達に伴い、低消費電力且つ薄型の表示装置のニーズが増しており、これらニーズに合わせた表示装置の研究、開発が盛んに行われている。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重いという問題があり、この問題が未だ十分に解決されていない。このため、低消費電力、視覚への負担軽減などの観点から反射型表示装置が期待されている。
【０００３】
ここで、このような反射型表示装置の一例として、絶縁性液体中の帯電泳動粒子を移動させて表示を行う電気泳動表示装置があり、このような電気泳動表示装置については種々のタイプのものが提案されている。
【０００４】
図１３（ａ）は、その電気泳動表示装置に設けられた従来の電気泳動表示素子の構造の一例を示す図であり、この電気泳動表示素子は、所定間隙を空けた状態に配置された一対の基板３１、３２と、これらの基板３１，３２の間に充填された絶縁性液体３３と、絶縁性液体３３に分散された多数の着色帯電泳動粒子３４と、それぞれの基板３１，３２に沿うように各画素に配置された表示電極３５，３６とを備えている。なお、画素と画素との間には隔壁３７が設けられ、この隔壁３７により着色帯電泳動粒子３４の他の画素への移動を防止し、均一表示を維持するようにしている。
【０００５】
そして、この電気泳動表示素子において、着色帯電泳動粒子３４は、正極性又は負極性に帯電されているため、表示電極３５，３６に印加される電圧の極性に応じていずれかの表示電極３５，３６に吸着される。ここで、絶縁性液体３３及び着色帯電泳動粒子３４はそれぞれ異なる色に着色されているため、着色帯電泳動粒子３４が観察者側の表示電極３５に吸着されている場合には着色帯電粒子３４の色が視認され（図１３（ｂ）参照）、着色帯電泳動粒子３４が他側の表示電極３６に吸着されている場合には絶縁性液体３３の色が視認されることとなる（図１３（ａ）参照）。したがって、印加電圧の極性を画素毎に制御することによって、様々な画像を表示することができる。以下、このタイプの装置を“上下移動型”とする。
【０００６】
しかしながら、このような上下移動型の電気泳動表示素子では、絶縁性液体３３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、表示素子としての性能や寿命、安定性を低下させる場合があった。
【０００７】
そこで、このような問題を解決するものとして、特許文献１には図１４に示すタイプの電気泳動表示素子が開示されている。かかる電気泳動表示素子は、所定間隙を空けた状態に配置された一対の基板３１，３２と、これらの基板３１，３２の間に充填された絶縁性液体３３と、絶縁性液体３３に分散された多数の着色帯電泳動粒子３４と、各画素に配置された二つの電極３５，３６と、を備えているが、この一対の電極３５，３６は、上述の上下移動型のように絶縁性液体３３を挟み込むように配置されているのではなく、第１の電極３５は後方基板３２に沿うように配置され、第２の電極３６は前方基板３１上に設けられた遮蔽層３７に隠蔽された部分に形成されている。
【０００８】
ここで、このような電気泳動表示素子の場合、絶縁性液体３３は透明であれば良く、発色材を混入する必要が無いため、上述のような問題を回避できる。なお、このような電気泳動表示素子においては、第１の電極３５、あるいはその表面が帯電泳動粒子３４と異なる色に着色されている。また、第１の電極３５が透明である場合は、第１の電極３５の後方に帯電泳動粒子３４と異なる色に着色された着色層を設けるようしている。
【０００９】
そして、帯電泳動粒子３４は、それらの電極３５，３６へ印加する電圧の極性に応じて移動し、遮蔽層３７下の第２の電極３６に吸着されている場合には観察者からは泳動粒子３４は遮蔽層３７下に隠されるため、帯電泳動粒子３４の色は見えず、第１の電極３５プラス遮蔽層３７の色が視認される。一方、帯電泳動粒子３４が第１の電極３５に吸着されている場合には帯電泳動粒子３４の色プラス遮蔽層３７の色が視認される。したがって、印加電圧の極性を画素毎に制御することにより、画像を表示することができる。
【００１０】
【特許文献１】特開平９−２１１４９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従来の表示装置の一例としての電気泳動表示素子においては、図１４に示すように、第１の電極３５が後方基板３２上に平面状に設けられ、第２の電極３６がその周囲の遮蔽層３７下に設けられた構造を有している。この構成で、帯電泳動粒子３４を移動させるために両電極３５，３６に電界を印加した場合、図１４から明らかなように、電界は第１の電極面の中で第２の電極３６と最も近い部分、即ちその端部に集中する。
【００１２】
そのため、例えば第２の電極上にあった帯電泳動粒子３４を第１の電極上に移動させようとした場合、帯電泳動粒子３４の多くは第１の電極３５の端部に集まってしまい、中央部には粒子は到達し難く、そのため表示コントラストが低下してしまう。
【００１３】
さらには第１の電極３５の中央部にあった帯電泳動粒子３４を第２の電極上に移動させようとした場合、帯電泳動粒子３４の多くは表示側基板と接触してしまい、そのため表示側基板３１への吸着によるコントラスト低下、あるいは応答速度の低下が生じていた。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、間隙を空けて配置された第１及び第２基板と、前記間隙を一定に保持し、かつ間隙を仕切って画素を画定する隔壁と、前記間隙に配置された絶縁性液体と、前記絶縁性液体に分散された複数の帯電泳動粒子と、前記第１基板に沿って各々の画素に配置された第１電極と、前記隔壁の少なくとも側面に沿って配置された第２電極とを備え、前記第１電極と第２電極との間に電圧を印加して前記帯電泳動粒子を前記第１電極と前記第２電極の間で移動させることによって表示を行う表示装置であって、前記第１電極と前記絶縁性液体の間に設けられ、少なくとも一部の比誘電率を前記絶縁性液体の比誘電率よりも小さくした第１絶縁層、及び前記第２電極と前記絶縁性液体の間に設けられ、少なくとも一部の比誘電率を前記絶縁性液体の比誘電率よりも大きくした第２絶縁層のうち、少なくとも１つを備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のように、第１電極と絶縁性液体の間に設けられ、少なくとも一部の比誘電率を絶縁性液体の比誘電率よりも小さくした第１絶縁層、及び第２電極と絶縁性液体の間に設けられ、少なくとも一部の比誘電率を絶縁性液体の比誘電率よりも大きくした第２絶縁層のうち、少なくとも１つを備えることにより、絶縁性液体中と各絶縁層の界面で、基板に平行な成分が大きくなるように電気力線を屈折させることができ、これにより表示コントラストが向上すると共に、駆動電圧、応答時間を低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態に係る表示装置の一例である電気泳動表示素子の概略構成を示す図であり、同図に示すように、この電気泳動表示素子は、所定間隙を空けた状態に配置された一対の基板である表示側基板１及び後方側基板２と、これらの基板１，２の間隙を形成するための隔壁３と、基板１，２と隔壁３に囲まれた空間内に配置された絶縁性液体４と、絶縁性液体４に分散された複数の着色された帯電泳動粒子５と、を備えている。なお、隔壁３は隣接する画素間での帯電泳動粒子５の移動を防止する機能を併せ持っている。
【００１８】
ここで、第１電極６は第１基板である後方側基板２の、第２基板である表示側基板1に対向する面上に配置されており、この第１電極６によって表示の１単位、即ち画素が画定される。そして、この第１電極６の表面の少なくとも一部が、絶縁性液体４よりも小さい比誘電率を有する第１絶縁層である絶縁層７によって被覆される。つまり、第１電極６と絶縁性液体４の間には絶縁層７が設けられている。
【００１９】
一方、第２電極８は隔壁３の表面または内部、例えば隔壁３の側壁、即ち絶縁性液体４側と、隔壁３と表示側基板１の間と、隔壁３と後方側基板２の間のいずれかに配置されている。また、この第２電極８は隔壁３の内部にあっても良く、隔壁３と接する表示側基板１上或いは後方側基板２上或いはいずれかの基板１，２の内部にあっても良い。なお、基板上に形成される場合は、一部隔壁３から第１電極方向にはみ出していても構わない。上記いずれの配置においても、帯電泳動粒子５を第１電極６面と、隔壁３側面及びその近傍との間で移動させることができる。
【００２０】
そして、このような第２電極８の表面、即ち第２電極８と絶縁性液体４の間には、絶縁性液体４よりも大きい比誘電率を有する第２絶縁層である絶縁層９が配置されている。また、表示側基板１の比誘電率は絶縁性液体４の比誘電率よりも大きくなっている。
【００２１】
ここで、本電気泳動表示素子は、第１電極６及び第２電極８との間に電圧を印加することにより帯電泳動粒子５を第１電極６面及びその近傍と、隔壁３側面及びその近傍間を移動させることによって表示を行うように構成されている。
【００２２】
例えば、第２電極８を隔壁３側面に形成し、第１電極面を白色に着色して黒色の帯電泳動粒子５を使用した場合、例えば図２の（ａ）のように帯電泳動粒子５を隔壁３側面に引き付けることによって白表示がなされ、図２の（ｂ）のように帯電泳動粒子５を第１電極６を覆うように移動させることによって黒表示がなされる。
【００２３】
また、例えば、図３に示すように第２電極８を隔壁３と後方側基板２との間に形成した場合、図３の（ａ）に示すように帯電泳動粒子５を隔壁３側面に引き付けることによって白表示がなされ、図３の（ｂ）に示すように帯電泳動粒子５を第１電極６を覆うように移動させることによって黒表示がなされる。
【００２４】
図１、図２或いは図３のいずれにおいても、隔壁３は隣接する画素との間を隔てるように形成されている。なお、第２電極８に印加する電圧が、隣接する画素の表示状態に影響を及ぼすことは好ましくないので、第２電極８は共通電極として隣接する画素で共通の一定電位を与え、表示のための電圧は第１電極６に印加することが望ましい。
【００２５】
ところで、このような電気泳動表示素子において、第１電極６と第２電極８の間に電圧が印加されて絶縁性液体４中に形成される電界は、図４の（ａ）に示すような電気力線２０により表される。
【００２６】
ここで、この電気力線２０は、第１電極６中央部近傍から斜め上方向へ出射し、絶縁層７、絶縁性液体４、さらには絶縁層９を通過して第２電極８へと入射しているが、このとき電気力線２０は、比誘電率がより小さい絶縁層７と、より大きい絶縁性液体４との界面で後方側基板２側へと屈折している。さらに、電気力線２０は、比誘電率がより小さい絶縁性液体４と、より大きい絶縁層９との界面で第１電極６と対向する位置にある表示側基板１側へと屈折している。
【００２７】
このため、絶縁性液体４中を通過する電気力線２０は、上述のような屈折がなかった場合と比較して、基板面との角度がより小さいものとなっている。即ち、絶縁性液体４中に分布する円弧状の電気力線２０は、より扁平な円弧状になるように変形されている。
【００２８】
そして、このように第１電極６上に絶縁層７を、また第２電極８上に絶縁層９をそれぞれ設け、絶縁性液体４を通過する電気力線２０がより扁平な円弧状の形状（分布）になるようにすることにより、以下のような効果が得られる。
【００２９】
（１）絶縁性液体４中に伸びる電気力線２０がより扁平な形状になる結果、それまで電気力線同士の反発作用によって、表示側基板１中にまで迂回していた電気力線が絶縁性液体４中に引き戻されるようになり、これにより絶縁性液体４中での電気力線２０の密度、即ち電界強度が大きくなる。この結果、帯電泳動粒子５の移動速度が増加し、さらには駆動電圧が低減されることになる。
【００３０】
（２）１本の電気力線について着目した場合にも、例えば第２電極８の最上部を通過する電気力線は、上述のような屈折がなかった場合と比較して、より第１電極６の中央部近傍まで到達することが可能になる。これにより、白表示から黒表示への書き込みを行う際、隔壁３側面に存在していた帯電泳動粒子５が、より第１電極６中央部の近傍まで到達できるようになる。この結果、黒表示時において、第１電極６上へ帯電泳動粒子５がより均一に分布できるようになり、表示コントラストが増加する。
【００３１】
（３）第１電極６中央部近傍から出射する電気力線においては、その基板と垂直な成分が減少するため、黒表示から白表示への書き込みを行う際、表示側基板１へ衝突してしまう帯電泳動粒子５の数量を減少させることができる。この結果、表示側基板１への帯電泳動粒子５の付着を抑制することができ、コントラストが増加する。
【００３２】
図５は異なる比誘電率を持つ２層の誘電体界面での電気力線の屈折に関する理論を視覚的に示す概念図である。
【００３３】
今、比誘電率の異なる２層の誘電体界面に、電気力線２０が界面５３の垂線５２と入射角θ１をなして入射し、出射角θ２をなして出射するとすると、入射側の誘電体の比誘電率をε１、出射側の誘電体の比誘電率をε２とした場合には、ｔａｎθ１／ｔａｎθ２＝ε１／ε２の関係が成り立ち、ε１＜ε２のときに、θ１＜θ２となる。即ち、入射側誘電体材料の比誘電率が出射側誘電体材料の比誘電率よりも小さい場合、両誘電体の界面５３において、電気力線２０は、その界面と平行な方向の成分を増加させるように屈折することが分かる。
【００３４】
したがって、既述した図１に示すように、第１電極６上に絶縁性液体４よりも小さい比誘電率を有する絶縁層７を配置することにより、両層の界面にて電気力線がその基板に平行な成分を増加させるように屈折する。よって絶縁性液体４中での電界強度が増大し、さらには電界の基板に平行な成分が増大することになる。
【００３５】
また、第２電極８上に絶縁性液体４よりも大きい比誘電率を有する絶縁層９を配置することにより、両層の界面にて電気力線がその基板に平行な成分を増加させるように屈折する。よって絶縁性液体４中での電界強度が増大し、また電界の基板に平行な成分が増大することになる。
【００３６】
さらに、表示側基板１の比誘電率を絶縁性液体４の比誘電率よりも大きくした場合、画素内における電気力線２０の分布は図４の（ｂ）に示すようになる。即ち、表示側基板１と絶縁性液体４、両層の界面において表示側基板１に入射する電気力線２３が、その基板に平行な成分が増大するように屈折する。これにより電気力線２３の反発作用が生じ、絶縁性液体４中の電界強度が増加し、且つ電界の基板に平行な成分が増大することになる。
【００３７】
このように、第１電極６上に配置された絶縁層７、第２電極８上に配置された絶縁層９、さらには表示側基板１の比誘電率をそれぞれ最適化することにより、絶縁性液体４中を通過する電界強度を増大させることができ、且つその基板に平行な成分を増大させることが可能になる。
【００３８】
なお、図１、図２或いは図３のいずれにおいても、例えば図６の（ａ）のように第１電極６上の絶縁層７の表面に第３絶縁層として第２絶縁層１０が形成されていても良い。また、図６の（ｂ）のように第２電極８上の絶縁層９の表面に他の絶縁層（絶縁層）として第３絶縁層として絶縁層１１が形成されていても良い。さらには、図６の（ｃ）のように表示側基板１の表面に絶縁性液体４と接し、且つ絶縁性液体４の比誘電率よりも大きい比誘電率を有する絶縁層１２が形成されていても良い。
【００３９】
なお、図６の（ａ）〜（ｃ）のいずれの構成においても、第１電極６表面の絶縁層７の比誘電率は絶縁性液体４の比誘電率よりも小さく、また第２電極８表面の絶縁層９の比誘電率は絶縁性液体４の比誘電率よりも大きい。
【００４０】
図７は異なる比誘電率を持つ３層の誘電体を電気力線が通過する場合の屈折に関する理論を視覚的に示す概念図である。
【００４１】
今、比誘電率の異なる３層の誘電体に、電気力線２０が界面５３の垂線５２と入射角θ１をなして入射し、出射角θ２をなして出射する。さらに、界面５４に入射角θ２をなして入射し、出射角θ３をなして出射するとすると、この場合、ｔａｎθ１／ｔａｎθ３＝ε１／ε３の関係が成り立ち、ε１＜ε３のときに、θ１＜θ３となる。
【００４２】
即ち、入射側誘電体材料の比誘電率が出射側誘電体材料の比誘電率よりも低い場合、電気力線２０は、その界面と平行な方向の成分を増加させるように屈折することが分かる。さらには中間層の比誘電率ε２は入射角θ１と出射角θ３に影響を与えないことが分かる。
【００４３】
よって絶縁層７或いは絶縁層９の表面に異なる比誘電率を有する第２絶縁層１０，１１を配置した場合にも、前述したような絶縁性液体４中での電界強度、電界の基板に平行な成分が増大する効果が得られることが分かり、表示コントラストの改善、さらには帯電泳動粒子の移動速度が増加、駆動電圧が低減されることになる。
【００４４】
ところで、隔壁３底部近傍の電界の基板２に平行な成分が大きすぎる場合、白表示から黒表示への切り替えを行う際、例えば、図２の（ｃ）に示すように帯電泳動粒子５を第１電極６上に均一に分布させることができない場合があり、この場合には、わずかではあるが表示コントラストの低下を招く。
【００４５】
そこで、このような表示コントラストの低下を防ぐためには、絶縁層７に図８の（ａ）のように、基板２に平行な方向に比誘電率の分布、或いは異なる比誘電率を持たせることがさらに好ましい。例えば、この場合には隔壁底部周辺の絶縁層７ｂの比誘電率を絶縁性液体４よりも大きく、画素中央部の絶縁層７ａの比誘電率を絶縁性液体４よりも小さくするようにする。
【００４６】
なお、図８の（ａ）に示す電気泳動表示素子において、第１電極６と第２電極８の間に電圧が印加されて絶縁性液体４中に形成される電界は、図８の（ａ）及び図８の（ｂ）に示すような電気力線２０，２１により表される。なお、図８において、２１は隔壁３の底部近傍の電気力線である。
【００４７】
ここで、図８に示すように、画素中央部近傍の第１電極６から出射する電気力線２０は絶縁性液体４と絶縁層７ａの界面にて、後方側基板２側へと屈折している。また隔壁底部近傍の第１電極６から出射する電気力線２１は絶縁性液体４と絶縁層７ｂの界面にて、表示側基板１側へと屈折している。即ち、隔壁３底部近傍においては電気力線２１が、その基板へ垂直な成分を増加させるように屈折している。よって黒表示時において第１電極上、隔壁３底部近傍にも帯電泳動粒子５が移動できるようになるので、表示コントラストがさらに一層向上することになる。
【００４８】
ところで、第２電極８表面に配置される絶縁層９にも第２電極８表面と平行な方向に比誘電率の分布、或いは異なる比誘電率を持たせることが望ましい。
【００４９】
図９は、このような構成の電気泳動表示素子の概略構成を示す図であり、この電気泳動表示素子においては、隔壁３底部近傍の絶縁層９ａの比誘電率を絶縁性液体４よりも小さく、その他の部分（上部部分）の絶縁層９ｂの比誘電率を絶縁性液体４よりも大きくする。
【００５０】
図１０は、このような電気泳動表示素子において、第１電極６と第２電極８の間に電圧が印加されたとき、絶縁性液体４中に形成される電界を示す電気力線分布を示すものである。なお、図１０において、２２は隔壁３底部近傍の電気力線である。
【００５１】
ここで、図１０に示すように、隔壁底部近傍に位置する第２電極８表面へと入射する電気力線２２は絶縁性液体４と絶縁層９ａの界面にて、後方側基板２側へと屈折している。また隔壁３上に配置される、第２電極８のその他（上部）の部分へと入射する電気力線２０は絶縁性液体４と絶縁層９ｂの界面にて、表示側基板１側へと屈折している。即ち、隔壁３底部近傍においては電気力線２２が、その基板に水平な成分を増加させるように屈折している。よって黒表示時において第１電極上の隔壁３底部近傍にも帯電泳動粒子５が移動できるようになるので、表示コントラストがさらに一層向上することになる。
【００５２】
図１１は、本実施の形態に係る電気泳動表示素子の、２つの画素ａ，ｂにおいて、それぞれ異なる表示状態を示す図である。
【００５３】
なお、図１１において、１３はアクティブマトリクス駆動用の薄膜トランジスタなどのスイッチング素子であり、このスイッチング素子１３は各画素ａ，ｂに対応して形成されている。なお、その他、配線或いはドライバーＩＣ等、表示に必要なものは、不図示ではあるが、表示素子周囲に配置されている。
【００５４】
そして、各画素ａ，ｂの第１電極６にはスイッチング素子１３を介して信号が供給される。なお、各画素ａ，ｂの第２電極８は互いに接続され、同一の信号が供給されるのが好ましい。
【００５５】
また、第２電極８は、図１１に示すように隔壁３の側面、即ち絶縁性液体４側に配置されているが、隔壁３と表示側基板１の間、あるいは隔壁３と後方側基板２の間に配置するようにしても良い。また、第２電極８は隔壁３の内部にあっても表面にあっても良く、さらには図１２の（ａ）〜（ｃ）に示すように、隔壁３と他の層を介して表示側基板１に、或いは後方側基板２上に、或いは基板内部に設けても良い。
【００５６】
また、このように第２電極８は隔壁３の側面、底面、上面のいずれか一面以上、或いはその内部に形成されるが、その形成方法としては、第２電極８を後方側基板２上に形成した後に隔壁３を形成しても良く、基板上に形成された隔壁３表面に第２電極８層を形成しても良い。また、第２電極８層が形成された隔壁３を基板上に配置しても良い。
【００５７】
ここで、この電気泳動表示素子は、既述したように、第１電極６及び第２電極８の間に電圧を印加することにより帯電泳動粒子５を第１電極６面と、隔壁３側面及びその近傍間を移動させることによって表示を行うように構成されている。
【００５８】
例えば正に帯電した泳動粒子を用いた場合、第２電極８を隔壁３と絶縁性液体４との間隙、即ち隔壁３側面に形成した構成において、第１電極６に正の電圧を印加し、第２電極８を接地させると、帯電泳動粒子５は図１１において画素ｂの部分、即ち隔壁３側面と、第１電極６面を除く後方側基板２で囲まれた部分に集められる。これによって観察者からは第１電極６面が観察することができるようになる。ここで第１電極６面を白色としておけば、白表示となる。
【００５９】
そして、この白表示においては、帯電泳動粒子５が隔壁３と第１電極６面を除く後方側基板２で囲まれた部分に集められ、帯電泳動粒子５は後方側基板２に近い部分に位置するため、観察者の視野角による影響が非常に小さくすることができる。また第２電極８を隔壁３の側面に形成した場合においても、視野角による影響が大きくなることはない。
【００６０】
このように、本電気泳動表示素子では、着色帯電粒子の多くが白表示の時に隔壁３表面に集まるので、表示側基板１側から垂直に見たときの着色帯電粒子の占める面積が小さくなり、白表示の明るさが増し、コントラストも向上する。
【００６１】
また、第１電極６に負の電圧を印加し、第２電極８を接地させると、帯電泳動粒子５は図１１において画素ａの部分、即ち第１電極６面上に広げられる。これによって観察者からは第１電極６面上の帯電泳動粒子色が観察できる。ここで、第２電極８の色と帯電泳動粒子５の色を実質的に一致させておくことにより、より鮮明な表示を行うことができる。例えば帯電泳動粒子色と第２電極８を共に黒色とすることにより、高い黒色度を得ることが可能になる。
【００６２】
なお、これまでの説明においては、着色帯電泳動粒子５を黒色、第１電極６面を白色としたが、これに限られるものではなく、配色の組み合わせは自由である。カラー表示をする場合には、着色帯電泳動粒子５を黒色、第１電極６面を適宜赤・緑・青色等にすると良い。なお色を付する方法としては、
・電極自体を着色する方法
・電極とは別に着色層を設ける方法
・電極を覆うように形成した絶縁層を利用する方法（例えば絶縁層自体の着色を利用したり、絶縁層に着色材料を混ぜ込む方法）
等を挙げることができる。
【００６３】
なお、隔壁３の材料には基板と同一の材料を用いても良く、アクリルなどの感光性樹脂を用いても良い。また、隔壁形成にはどのような方法を用いても良く、例えば光感光性樹脂層を塗布した後、露光及びウェット現像を行う方法、または別に作成した隔壁を接着する方法、さらには印刷法によって形成する方法等を用いることができる。
【００６４】
また、後方側基板２にはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリカーボネート（ＰＣ）やポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）等のプラスチックフィルムの他、ガラスや石英等を使用することができる。また後方側基板２にはポリイミド（ＰＩ）などの着色されているものを使用しても良い。
【００６５】
第１電極６、第２電極８の材料は、パターニング可能な導電性材料ならばどのようなものを用いても良い。例えばチタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）等の金属或いはカーボンや銀ペースト、或いは有機導電膜などが使用できる。なお、第１電極６を光反射層としても利用する場合には銀（Ａｇ）或いはＡｌ等の光反射率の高い材料を好適に使用する。また、第１電極６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、或いは電極上に光散乱層を形成しておく。
【００６６】
絶縁性液体４にはイソパラフィン、シリコーンオイル及びキシレン、トルエン等の透明な非極性溶媒を使用することが望ましい。
【００６７】
帯電泳動粒子５としては、着色されていて絶縁性液体４中で正極性又は負極性の良好な帯電特性を示す材料を用いると良い。例えば各種の無機顔料や有機顔料やカーボンブラック、或いはそれらを含有させた樹脂を使用すると良い。粒子の粒径は通常０．０１μｍ〜５０μｍ程度のものを使用できるが、好ましくは０．１〜１０μｍ程度のものを使用する。
【００６８】
なお上述した絶縁性液体４中や帯電泳動粒子５中には、帯電泳動粒子５の帯電を制御し安定化させるための帯電制御剤を添加しておくことが好ましい。かかる帯電制御剤としてはモノアゾ染料の金属錯塩やサリチル酸や有機四級アンモニウム塩やニグロシン系化合物などを用いると良い。
【００６９】
また絶縁性液体４中には帯電泳動粒子５同士の凝集を防ぎ、分散状態を維持するための分散剤を添加しておいても良い。かかる分散剤としては、燐酸カルシウム、燐酸マグネシウム等の燐酸多価金属塩、炭酸カルシウム等の炭酸塩、その他無機塩、無機酸化物、或いは有機高分子材料などを用いることができる。
【００７０】
第１電極６表面を覆う絶縁層７には絶縁性液体４よりも小さい比誘電率を有し、薄膜でもピンホールが形成されずらい材料が使用される。かかる材料として具体的にはボラジン−珪素ポリマー、メチルシロキサン系ポリマー多孔質材料などの有機物多孔質材料等を用いることができるが、これらに限られるものではない。絶縁層７の比誘電率として１．１から３．１程度の材料を使用することが好ましく、比誘電率が小さいければ小さいほど好ましい。
【００７１】
また、表示画素において電気力線は円弧状に分布している。よって絶縁層７の膜厚が厚いほど電気力線がより大きい入射角を持って絶縁性液体４、絶縁層７の界面に入射することになるため、屈折角も大きくなる。つまり絶縁層７の膜厚としては厚いことが望ましいが、実際には厚くすることによる膜厚均一性の低下、さらには透過率の減少、また駆動電圧の増大などの問題が生じる。よって絶縁層７としては通常０．０１〜２０μｍ程度の膜厚で使用するが、好ましくは０．１〜１０μｍ程度とする。
【００７２】
また絶縁層７には第１電極６から帯電泳動粒子５への電荷注入を防止する作用、表示にメモリー性を持たせるための、帯電泳動粒子５の接着作用があることが望ましい。さらには絶縁層７にはカラー表示を行うための着色層としての機能、或いは光散乱層としての機能を持たせても良い。
【００７３】
絶縁層７の表面には異なる比誘電率を有する絶縁層が形成されていても良い。また同一の比誘電率を有する絶縁層が形成されていても良い。
【００７４】
また、絶縁層７は、例えば既述した図８に示すように基板に平行な方向に比誘電率の分布、或いは異なる比誘電率を持たせた絶縁層としても良く、これを実現するための方法としては、複数のパターニング工程にて異なる比誘電率を有する絶縁層を順次形成する方法などがある。なお、このように、絶縁層７に比誘電率の分布を持たせる場合には、第１電極６中央部上絶縁層（図８の絶縁層７ａ）の比誘電率は絶縁性液体４よりも小さくし、隔壁３底部近傍の絶縁層（図８の絶縁層７ｂ）の比誘電率は絶縁性液体４よりも大きくすることが望ましい。
【００７５】
また、第２電極８表面を覆う絶縁層９には絶縁性液体４よりも大きい比誘電率を有し、薄膜でもピンホールが形成されずらい材料が使用される。具体的には、感光性のアクリル樹脂等を用いることができるが、これらに限られるものではない。絶縁層９の比誘電率としては３．１以上の材料を使用することが好ましい。
【００７６】
第１電極６上の絶縁層７と同様に、絶縁層９には電極から帯電泳動粒子５への電荷注入を防止する作用、さらには表示にメモリー性を持たせるための、帯電泳動粒子５の接着作用があることが望ましい。さらに絶縁層９の表面に異なる比誘電率を有する絶縁層が形成されていても良い。また同一の比誘電率を有する絶縁層が形成されていても良い。
【００７７】
さらにまた、絶縁層９は、例えば既述した図９に示すように第２電極８表面に平行な方向に比誘電率の分布、或いは異なる比誘電率を持たせた絶縁層としても良く、これを実現するための方法としては、複数のパターニング工程にて異なる比誘電率を有する絶縁層を順次形成する方法などがある。なお、このように、絶縁層９に比誘電率の分布を持たせる場合には隔壁３底部近傍の絶縁層（図９の絶縁層９ａ）の比誘電率は絶縁性液体４よりも小さくし、それ以外の第２電極８表面の絶縁層（図９の絶縁層９ｂ）の比誘電率は絶縁性液体４よりも大きくすることが望ましい。
【００７８】
表示側基板１には絶縁性液体４よりも大きな比誘電率を有する材料が使用される。表示側基板１の比誘電率としては４．０以上の材料を使用することが望ましい。具体的にはガラスや石英、或いは比較的大きな比誘電率を有するプラスチックフィルム等を使用することができる。また表示側基板１には透明な材料を使用する必要がある。
【００７９】
また表示側基板１の表面に、絶縁性液体４と接する絶縁層が配置される場合には、その絶縁層の比誘電率を絶縁性液体４の比誘電率よりも大きくする。
【００８０】
本実施の形態によれば、絶縁性液体４の比誘電率を基準とした場合、第１電極６上にはより小さい比誘電率を有する絶縁層７が配置され、また第２電極８表面にはより大きい比誘電率を持つ絶縁層９が配置されている。さらに表示側基板１自体、或いはその表面に配置されている絶縁層の比誘電率はより大きいものとなっている。この構造によって絶縁性液体４中と各絶縁層の界面で絶縁性液体４中での電界強度、電界の基板に平行な成分が大きくなるように電気力線が屈折する。結果として表示コントラストの向上、さらには駆動電圧、応答時間を低減させることができる。
【００８１】
（実施例）
以下、本発明の実施例について説明する。
【００８２】
（実施例１）
本実施例では図１に示す構成の電気泳動表示素子として、１つの画素の大きさが１２０×１２０μｍで、２００×２００の画素を有した電気泳動表示素子を製造した。ここで、各画素は周囲を幅１０μｍ、高さ２０μｍの隔壁によって囲まれており、第１電極は隔壁に囲まれた部分の中央部に位置し、一辺の長さは１００μｍである。第２電極は隔壁の側面に配置されている。
【００８３】
次に、本実施例に係る電気泳動表示素子の製造方法について説明する。
【００８４】
後方側基板２には、厚さ１．１ｍｍのガラス基板を使用し、この後方側基板上にはスイッチング素子やその他駆動に必要な配線やドライバーＩＣ等を形成する。
【００８５】
次に、この後方側基板上に第１電極６を形成する。第１電極６は後方側基板上のスイッチング素子と接続する。第１電極６の材料としては光反射率の大きいアルミニウムを用いる。次に第１電極上を絶縁性液体４よりも小さい比誘電率を有する有機物多孔質材料からなる絶縁層７によって被覆する。この絶縁層材料中に酸化チタン微粒子を含有させ、光散乱効果を持たせても良い。
【００８６】
各画素の境界部分にアクリル樹脂を露光、現像によってパターニングし、これを隔壁３とする。次に隔壁３の側面にチタンを材料としてパターニングを行い、第２電極８を形成する。さらに第２電極表面を絶縁性液体よりも大きい比誘電率を有する感光性アクリル樹脂をパターニングして絶縁層９を形成し、被覆する。
【００８７】
次に各画素には絶縁性液体４及び帯電泳動粒子５を充填する。絶縁性液体４にはイソパラフィン（商品名：アイソパー、エクソン社製）を用い、帯電泳動粒子５には粒径１〜２μｍ程度のカーボンブラックを含有したポリスチレン−ポリメチルメタクリレート共重合体樹脂を使用する。イソパラフィンには荷電制御剤としてコハク酸イミド（商品名：ＯＬＯＡ１２００、シェプロン社製）を含有させる。次に絶縁性液体４よりも大きな比誘電率を有するガラス基板を表示側基板１として隔壁上に配置する。
【００８８】
以上の方法によって製造された電気泳動表示素子は、第１電極上の絶縁層７と絶縁性液体４、第２電極上の絶縁層９と絶縁性液体４、さらには表示側基板１と絶縁性液体４、以上３つの界面にて、電気力線が絶縁性液体中における電界強度を増加させ、さらにはその基板に平行な成分を増大させるように屈折する。結果として例えば黒表示時に画素中央部までより多くの帯電泳動粒子４が移動できるようになるため、表示コントラストが向上する。さらには電界強度が強まることにより応答時間を短縮、駆動電圧を低減することが可能になる。
【００８９】
（実施例２）
本実施例では図３に示す構成の電気泳動表示素子として、１つの画素の大きさが１２０×１２０μｍで、２００×２００の画素を有した電気泳動表示素子を製造した。ここで、各画素は周囲を幅１０μｍ、高さ２０μｍの隔壁によって囲まれており、第１電極は隔壁に囲まれた部分の中央部に位置し、一辺の長さは１００μｍである。また、第２電極は隔壁の底面に配置されている。
【００９０】
次に本実施例に係る電気泳動表示素子の製造方法について説明する。
【００９１】
後方側基板２には、厚さ１．１ｍｍのガラス基板を使用し、この後方側基板上にはスイッチング素子やその他駆動に必要な配線やドライバーＩＣ等を形成する。
【００９２】
次に、この後方側基板上に第１電極６を形成する。第１電極６は後方側基板上のスイッチング素子と接続する。第１電極６の材料としては光反射率の大きいアルミニウムを用いる。次に第１電極上を絶縁性液体４よりも小さい比誘電率を有する有機物多孔質材料からなる絶縁層７によって被覆する。この絶縁層材料中に酸化チタン微粒子を含有させ、光散乱効果を持たせても良い。
【００９３】
次に各画素の境界部分にチタンを材料としてパターニングを行い、第２電極８を形成する。その後第２電極上に絶縁性液体よりも大きな比誘電率を有するアクリル樹脂を露光、現像によってパターニングし、これを隔壁３とする。さらに隔壁表面を絶縁性液体４よりも大きい比誘電率を有する感光性アクリル樹脂をパターニングして絶縁層９を形成し、被覆する。
【００９４】
次に各画素には絶縁性液体４及び帯電泳動粒子５を充填する。絶縁性液体４にはイソパラフィン（商品名：アイソパー、エクソン社製）を用い、帯電泳動粒子５には粒径１〜２μｍ程度のカーボンブラックを含有したポリスチレン−ポリメチルメタクリレート共重合体樹脂を使用する。イソパラフィンには荷電制御剤としてコハク酸イミド（商品名：ＯＬＯＡ１２００、シェプロン社製）を含有させる。次に絶縁性液体４よりも大きな比誘電率を有するガラス基板を表示側基板１として隔壁上に配置する。
【００９５】
以上の方法によって作成される電気泳動表示素子は、第１電極上の絶縁層７と絶縁性液体４、第２電極上の絶縁層９と絶縁性液体４、さらには表示側基板１と絶縁性液体４、以上３つの界面にて、電気力線が絶縁性液体中における電界強度を増加させ、さらにはその基板に平行な成分を増大させるように屈折する。結果として例えば黒表示時に画素中央部までより多くの帯電泳動粒子５が移動できるようになるため、表示コントラストが向上する。さらには電界強度が強まることにより応答時間を短縮、駆動電圧を低減することが可能になる。
【００９６】
（実施例３）
本実施例では図６（ａ）に示す構成の電気泳動表示素子として、１つの画素の大きさが１２０×１２０μｍで、２００×２００の画素を有した電気泳動表示素子を製造した。ここで、各画素は周囲を幅１０μｍ、高さ２０μｍの隔壁によって囲まれており、第１電極は隔壁に囲まれた部分の中央部に位置し、一辺の長さは１００μｍである。また、第２電極は隔壁の側面に配置されている。
【００９７】
次に本実施例に係る電気泳動表示素子の製造方法について説明する。
【００９８】
後方側基板２には、厚さ１．１ｍｍのガラス基板を使用し、この後方側基板上にはスイッチング素子やその他駆動に必要な配線やドライバーＩＣ等を形成する。
【００９９】
次に、この後方側基板上に第１電極６を形成する。第１電極６は後方側基板上のスイッチング素子と接続する。第１電極６の材料としては光反射率の大きいアルミニウムを用いる。次に第１電極上を絶縁性液体４よりも小さい比誘電率を有する有機物多孔質材料からなる絶縁層７によって被覆する。この絶縁層材料中に酸化チタン微粒子を含有させ、光散乱効果を持たせても良い。さらにこの第１電極上の絶縁層表面を感光性アクリル樹脂を材料とした別の第２絶縁層１０で被覆する。この第２絶縁層１０にも光散乱効果を持たせても構わない。
【０１００】
各画素の境界部分にアクリル樹脂を露光、現像によってパターニングし、これを隔壁３とする。次に隔壁３の側面にチタンを材料としてパターニングを行い、第２電極８を形成する。さらに第２電極表面を絶縁性液体よりも大きい比誘電率を有する感光性アクリル樹脂をパターニングして絶縁層９を形成し、被覆する。
【０１０１】
次に各画素には絶縁性液体４及び帯電泳動粒子５を充填する。絶縁性液体４にはイソパラフィン（商品名：アイソパー、エクソン社製）を用い、帯電泳動粒子５には粒径１〜２μｍ程度のカーボンブラックを含有したポリスチレン−ポリメチルメタクリレート共重合体樹脂を使用する。イソパラフィンには荷電制御剤としてコハク酸イミド（商品名：ＯＬＯＡ１２００、シェプロン社製）を含有させる。次に絶縁性液体４よりも大きな比誘電率を有するガラス基板を表示側基板として隔壁上に配置する。
【０１０２】
以上の方法によって作成される電気泳動表示素子は、第１電極上の第２絶縁層１０と絶縁性液体４、第２電極上の絶縁層９と絶縁性液体４、さらには表示側基板１と絶縁性液体４、以上３つの界面にて、電気力線が絶縁性液体中における電界強度を増加させ、さらにはその基板に平行な成分を増大させるように屈折する。結果として例えば黒表示時に画素中央部までより多くの帯電泳動粒子が移動できるようになるため、表示コントラストが向上する。さらには電界強度が強まることにより応答時間を短縮、駆動電圧を低減することが可能になる。
【０１０３】
（実施例４）
本実施例では図６（ｂ）に示す構成の電気泳動表示素子として、１つの画素の大きさが１２０×１２０μｍで、２００×２００の画素を有した電気泳動表示素子を製造した。ここで、各画素は周囲を幅１０μｍ、高さ２０μｍの隔壁によって囲まれており、第１電極は隔壁に囲まれた部分の中央部に位置し、一辺の長さは１００μｍである。また、第２電極は隔壁の側面に配置されている。
【０１０４】
次に本実施例に係る電気泳動表示素子の製造方法について説明する。
【０１０５】
後方側基板２には、厚さ１．１ｍｍのガラス基板を使用し、この後方側基板上にはスイッチング素子やその他駆動に必要な配線やドライバーＩＣ等を形成する。
【０１０６】
次に、この後方側基板上に第１電極６を形成する。第１電極６は後方側基板上のスイッチング素子と接続する。第１電極６の材料としては光反射率の大きいアルミニウムを用いる。次に第１電極上を絶縁性液体４よりも小さい比誘電率を有する有機物多孔質材料からなる絶縁層７によって被覆する。この絶縁層材料中に酸化チタン微粒子を含有させ、光散乱効果を持たせても良い。
【０１０７】
各画素の境界部分にアクリル樹脂を露光、現像によってパターニングし、これを隔壁３とする。次に隔壁３の側面にチタンを材料としてパターニングを行い、第２電極８を形成する。さらに第２電極表面を絶縁性液体４よりも大きい比誘電率を有する感光性アクリル樹脂をパターニングして絶縁層９を形成し、被覆する。さらにこの第２電極上の絶縁層表面を別の感光性アクリル樹脂を材料とした第２絶縁層１１で被覆する。
【０１０８】
次に各画素には絶縁性液体４及び帯電泳動粒子５を充填する。絶縁性液体４にはイソパラフィン（商品名：アイソパー、エクソン社製）を用い、帯電泳動粒子５には粒径１〜２μｍ程度のカーボンブラックを含有したポリスチレン−ポリメチルメタクリレート共重合体樹脂を使用する。イソパラフィンには荷電制御剤としてコハク酸イミド（商品名：ＯＬＯＡ１２００、シェプロン社製）を含有させる。次に絶縁性液体４よりも大きな比誘電率を有するガラス基板を表示側基板として隔壁上に配置する。
【０１０９】
以上の方法によって作成される電気泳動表示素子は、第１電極上の絶縁層７と絶縁性液体４、第２電極上の第２絶縁層１１と絶縁性液体４、さらには表示側基板１と絶縁性液体４、以上３つの界面にて、電気力線が絶縁性液体中における電界強度を増加させ、さらにはその基板に平行な成分を増大させるように屈折する。結果として例えば黒表示時に画素中央部までより多くの帯電泳動粒子が移動できるようになるため、表示コントラストが向上する。さらには電界強度が強まることにより応答時間を短縮、駆動電圧を低減することが可能になる。
【０１１０】
（実施例５）
本実施例では図６（ｃ）に示す構成の電気泳動表示素子として、１つの画素の大きさが１２０×１２０μｍで、２００×２００の画素を有した電気泳動表示素子を製造した。ここで、各画素は周囲を幅１０μｍ、高さ２０μｍの隔壁によって囲まれており、第１電極は隔壁に囲まれた部分の中央部に位置し、一辺の長さは１００μｍである。また、第２電極は隔壁の側面に配置されている。
【０１１１】
次に本実施例に係る電気泳動表示素子の製造方法について説明する。
【０１１２】
後方側基板２には、厚さ１．１ｍｍのガラス基板を使用し、この後方側基板上にはスイッチング素子やその他駆動に必要な配線やドライバーＩＣ等を形成する。
【０１１３】
次に、この後方側基板上に第１電極６を形成する。第１電極６は後方側基板上のスイッチング素子と接続する。第１電極６の材料としては光反射率の大きいアルミニウムを用いる。次に第１電極上を絶縁性液体４よりも小さい比誘電率を有する有機物多孔質材料からなる絶縁層７によって被覆する。この絶縁層材料中に酸化チタン微粒子を含有させ、光散乱効果を持たせても良い。
【０１１４】
各画素の境界部分にアクリル樹脂を露光、現像によってパターニングし、これを隔壁３とする。次に隔壁３の側面にチタンを材料としてパターニングを行い、第２電極８を形成する。さらに第２電極表面を絶縁性液体よりも大きい比誘電率を有する感光性アクリル樹脂をパターニングして絶縁層９を形成し、被覆する。
【０１１５】
次に各画素には絶縁性液体４及び帯電泳動粒子５を充填する。絶縁性液体４にはイソパラフィン（商品名：アイソパー、エクソン社製）を用い、帯電泳動粒子５には粒径１〜２μｍ程度のカーボンブラックを含有したポリスチレン−ポリメチルメタクリレート共重合体樹脂を使用する。イソパラフィンには荷電制御剤としてコハク酸イミド（商品名：ＯＬＯＡ１２００、シェプロン社製）を含有させる。次に、表示側基板１として絶縁性液体４と接する表面に絶縁性液体４よりも大きい比誘電率を有する絶縁層１２を成膜したガラス基板を隔壁上に配置する。
【０１１６】
以上の方法によって作成される電気泳動表示素子は、第１電極上の絶縁層７と絶縁性液体４、第２電極上の絶縁層９と絶縁性液体４、さらには表示側基板１の絶縁層１１と絶縁性液体４、以上３つの界面にて、電気力線が絶縁性液体中における電界強度を増加させ、さらにはその基板に平行な成分を増大させるように屈折する。結果として例えば黒表示時に画素中央部までより多くの帯電泳動粒子が移動できるようになるため、表示コントラストが向上する。さらには電界強度が強まることにより応答時間を短縮、駆動電圧を低減することが可能になる。
【０１１７】
（実施例６）
本実施例では図８に示す構成の電気泳動表示素子として、１つの画素の大きさが１２０×１２０μｍで、２００×２００の画素を有した電気泳動表示素子を製造した。ここで、各画素は周囲を幅１０μｍ、高さ２０μｍの隔壁によって囲まれており、第１電極は隔壁に囲まれた部分の中央部に位置し、一辺の長さは１００μｍである。また、第２電極は隔壁の側面に配置されている。
【０１１８】
次に本実施例に係る電気泳動表示素子の製造方法について説明する。
【０１１９】
後方側基板２には、厚さ１．１ｍｍのガラス基板を使用し、この後方側基板上にはスイッチング素子やその他駆動に必要な配線やドライバーＩＣ等を形成する。
【０１２０】
次にこの後方側基板上に第１電極６を形成する。第１電極６は後方側基板上のスイッチング素子と接続する。第１電極６の材料としては光反射率の大きいアルミニウムを用いる。次に各画素の境界部及びその近傍にアクリル樹脂を露光現像によってパターニングし、絶縁性液体４よりも大きい比誘電率を有する感光性アクリル樹脂にて絶縁層７ｂを形成する。
【０１２１】
このとき絶縁層７ｂが隔壁３底面からはみ出している長さは帯電泳動粒子５数個分の長さ、具体的には３個分の長さとした。さらに第１電極表面で絶縁層７ｂで被覆されていない部分を絶縁性液体４よりも小さい比誘電率を有する有機物多孔質材料からなる絶縁層７ａで被覆する。この絶縁層７ａ，７ｂ材料中に酸化チタン微粒子を含有させ、光散乱効果を持たせても良い。
【０１２２】
各画素の境界部分にアクリル樹脂を露光、現像によってパターニングし、これを隔壁３とする。次に隔壁３の側面にチタンを材料としてパターニングを行い、第２電極８を形成する。さらに第２電極表面を絶縁性液体４よりも大きい比誘電率を有する感光性アクリル樹脂を材料とした第２絶縁層９で被覆する。
【０１２３】
次に各画素には絶縁性液体４及び帯電泳動粒子５を充填する。絶縁性液体４にはイソパラフィン（商品名：アイソパー、エクソン社製）を用い、帯電泳動粒子４には粒径１〜２μｍ程度のカーボンブラックを含有したポリスチレン−ポリメチルメタクリレート共重合体樹脂を使用する。イソパラフィンには荷電制御剤としてコハク酸イミド（商品名：ＯＬＯＡ１２００、シェプロン社製）を含有させる。次に絶縁性液体４よりも大きな比誘電率を有するガラス基板を表示側基板１として隔壁上に配置する。
【０１２４】
以上の方法によって作成される電気泳動表示素子は、第１電極上の絶縁層７と絶縁性液体４、第２電極上の絶縁層９と絶縁性液体４、さらには表示側基板１と絶縁性液体４、以上３つの界面にて、電気力線が絶縁性液体中における電界強度を増加させ、さらにはその基板に平行な成分を増大させるように屈折する。結果として例えば黒表示時に画素中央部までより多くの帯電泳動粒子が移動できるようになるため、表示コントラストが向上する。さらには電界強度が強まることにより応答時間を短縮、駆動電圧を低減することが可能になる。
【０１２５】
（実施例７）
本実施例では図９に示す構成の電気泳動表示素子として、１つの画素の大きさが１２０×１２０μｍで、２００×２００の画素を有した電気泳動表示素子を製造した。ここで、各画素は周囲を幅１０μｍ、高さ２０μｍの隔壁によって囲まれており、第１電極は隔壁に囲まれた部分の中央部に位置し、一辺の長さは１００μｍである。また、第２電極は隔壁の側面に配置されている。
【０１２６】
次に本実施例に係る電気泳動表示素子の製造方法について説明する。
【０１２７】
後方側基板２には、厚さ１．１ｍｍのガラス基板を使用し、この後方側基板上にはスイッチング素子やその他駆動に必要な配線やドライバーＩＣ等を形成する。
【０１２８】
次に、この後方側基板上に第１電極６を形成する。第１電極６は後方側基板上のスイッチング素子と接続する。第１電極６の材料としては光反射率の大きいアルミニウムを用いる。次に第１電極上を絶縁性液体４よりも小さい比誘電率を有する絶縁層７によって被覆する。この絶縁層材料中に酸化チタン微粒子を含有させ、光散乱効果を持たせても良い。
【０１２９】
各画素の境界部分にアクリル樹脂を露光、現像によってパターニングし、これを隔壁３とする。次に隔壁３の側面にチタンを材料としてパターニングを行い、第２電極８を形成する。次に第２電極表面の隔壁底部近傍に絶縁性液体４よりも小さい比誘電率を有する有機物多孔質材料からなる絶縁層９ａを形成する。さらに第２電極表面で絶縁層９ａで被覆されていない部分に、絶縁性液体よりも大きい比誘電率を有する感光性アクリル樹脂を材料とした絶縁層９ｂを形成する。
【０１３０】
次に各画素には絶縁性液体４及び帯電泳動粒子５を充填する。絶縁性液体４にはイソパラフィン（商品名：アイソパー、エクソン社製）を用い、帯電泳動粒子５には粒径１〜２μｍ程度のカーボンブラックを含有したポリスチレン−ポリメチルメタクリレート共重合体樹脂を使用する。イソパラフィンには荷電制御剤としてコハク酸イミド（商品名：ＯＬＯＡ１２００、シェプロン社製）を含有させる。次に絶縁性液体４よりも大きな比誘電率を有するガラス基板を表示側基板１として隔壁上に配置する。
【０１３１】
以上の方法によって作成される電気泳動表示素子は、第１電極上の絶縁層７ａ，７ｂと絶縁性液体４、第２電極上の絶縁層９ａ，９ｂと絶縁性液体４、さらには表示側基板１と絶縁性液体４、以上３つの界面にて、電気力線が絶縁性液体中における電界強度を増加させ、さらにはその基板に平行な成分を増大させるように屈折する。結果として例えば黒表示時に画素中央部までより多くの帯電泳動粒子が移動できるようになるため、表示コントラストが向上する。さらには電界強度が強まることにより応答時間を短縮、駆動電圧を低減することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】本発明の実施の形態に係る表示装置の一例である電気泳動表示素子の概略構成を示す図。
【図２】上記電気泳動表示素子の表示動作を説明する図。
【図３】上記電気泳動表示素子の表示動作を説明する他の図。
【図４】上記電気泳動表示素子における電気力線の分布を示す図。
【図５】上記電気力線の屈折に関する式を視覚的に示す概念図。
【図６】上記電気泳動表示素子の他の概略構成を示す図。
【図７】上記電気力線の屈折に関する式を視覚的に示す概念図。
【図８】上記電気泳動表示素子の他の概略構成を示す図。
【図９】上記電気泳動表示素子の他の概略構成を示す図。
【図１０】上記電気泳動表示素子の電気力線の分布を示す図。
【図１１】上記電気泳動表示素子の、２つの画素において、それぞれ異なる表示状態を示す図。
【図１２】上記電気泳動表示素子の他の概略構成を示す図。
【図１３】従来の電気泳動表示素子の表示動作を説明する図。
【図１４】従来の電気泳動表示素子の概略構成を示す図。
【符号の説明】
【０１３３】
１        表示側基板
２        後方側基板
３        隔壁
４        絶縁性液体
５        帯電泳動粒子
６        第１電極
７        絶縁層
７ａ      画素中央部の絶縁層
７ｂ      隔壁底部周辺の絶縁層
８        第２電極
９        絶縁層
９ａ      隔壁底部近傍の絶縁層
９ｂ      隔壁上部の絶縁層
１０      第２絶縁層
１１      第２絶縁層
１２      絶縁層
１３      スイッチング素子
２０      電気力線
２１      電気力線
２３      電気力線
ａ，ｂ    画素
【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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【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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