(57)【要約】【課題】  明るく鮮やかなカラー表示が可能な電気泳動表示素子を提供する。【解決手段】  第１電極１と第２電極２の間に泳動粒子６と分散媒７からなる液層を備えた電気泳動表示素子において、前記第１電極１を兼る金属薄膜より成る金属層１０１、着色用絶縁層９及び金属微粒子層８からなる着色層１４を有し、前記着色層１４によりカラー表示が行れる電気泳動表示素子。金属層は、第１電極と第２電極のいずれか一方からなるか、又は第１電極と第２電極とは別に設けられる。着色層の色は着色用絶縁層の厚みを変えることにより色調を調整する。金属微粒子層は、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｐｔが好ましい。着色用絶縁層は、無機酸化物が好ましい。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極と第２電極の間に泳動粒子と分散媒からなる液層を備えた電気泳動表示素子において、金属薄膜より成る金属層、着色用絶縁層及び金属微粒子層からなる着色層を有することを特徴とする電気泳動表示素子。
【請求項２】
第１電極と第２電極の間に泳動粒子と分散媒からなる液層を備えた電気泳動表示素子において、前記第１電極と第２電極のいずれか一方の位置に金属薄膜より成る金属層、着色用絶縁層及び金属微粒子層からなる着色層を有し、前記着色層によりカラー表示が行れることを特徴とする請求項１に記載の電気泳動表示素子。
【請求項３】
前記金属層は、第１電極と第２電極のいずれか一方からなるか、又は第１電極と第２電極とは別に設けられてい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素子。
【請求項４】
前記第１電極と前記第２電極間が抵抗層を介して接続され、前記抵抗層内に電位勾配を生じる手段を有する請求項１乃至３のいずれかの項に記載の電気泳動表示素子。
【請求項５】
前記着色層の色は、着色用絶縁層の厚みを変えることにより色調を調整することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかの項に記載の電気泳動表示素子。
【請求項６】
前記金属微粒子層は、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｐｔのうちの少なくとも１種類からなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかの項に記載の電気泳動表示素子。
【請求項７】
前記着色用絶縁層は、無機酸化物であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかの項に記載の電気泳動表示素子。
【請求項８】
第１基板と第２基板と、これらの基板を支持する隔壁と、前記基板と隔壁によって形成される密閉空間に配置された泳動粒子と分散媒からなる液層と、第１基板上に設けられ第１電極と、前記隔壁の少なくとも一部分に設けられ第２電極を備えた電気泳動表示素子において、前記第１電極の位置に金属薄膜より成る金属層、着色用絶縁層及び金属微粒子層からなる着色層を有し、第２基板に散乱層が設けられていることを特徴とする電気泳動表示素子。
【請求項９】
第１基板と第２基板と、これらの基板を支持する隔壁と、前記基板と隔壁によって形成される密閉空間に配置された泳動粒子と分散媒からなる液層と、第１基板上に形成された第１電極と、前記隔壁の内部や側面の少なくとも一部分を構成して形成された第２電極を備えた電気泳動表示素子において、前記第１電極の位置に金属薄膜より成る金属層、着色用絶縁層及び金属微粒子層からなる着色層を有し、かつ着色層は拡散反射をすることを特徴とする電気泳動表示素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー表示を行う電気泳動表示素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パソコンやモバイル等の情報機器の発達、ネットワーク環境の充実によって、オフィスは勿論、家庭、さらにはアウトドア環境でも情報機器の表示装置を利用することが多くなった。また、特にオフィスでは情報機器を介して入手した膨大な量の情報を、一旦紙に出力し、暫くしてから破棄するといった動作が頻繁に行われ、紙の消費量が増加の一途を辿っている。同時に、液晶・ＣＲＴ等の発光ディスプレイ画面を長時間に渡り正視することを強いられるために生じるストレスが指摘されている。
【０００３】
現代社会において、紙の消費量増加による環境破壊を防ぎ、長時間正視してもストレスが少なく、視認性が良く、可搬性に優れた、低消費電力表示書き換え装置の普及が求められており、近年、電子ペーパー、ペーパーライクディスプレイ、といった新しい表示装置の研究開発が盛んである。最も代表的な表示方式としては、電気泳動によるモノクロの書き換えを行うもので反射光による紙のような視認性の表示が行える。例えば、特許文献１に示されるメモリ性を有する電気泳動表示素子を用いれば、低消費電力で長時間の戸外での利用が可能になる。
【０００４】
しかしながら、電気泳動方式では一般にカラー表示を行うために赤緑青（ＲＧＢ）等のカラーフィルターを積層すると反射光の利用効率が低く、明るいカラー表示が難しいという課題がある。また、カラー泳動粒子を用いて表示する方法もあるが、一般に染料や顔料は耐光性が充分でなく、例えば戸外で長時間直射日光に晒して使用すると退色するといった場合がある。また、溶媒液を着色することで所望のカラー表示を行う方法もあるが、この場合も樹脂粒子に溶媒中の染料が染み込みコントラストが低下するといった場合がある。
【０００５】
情報機器からの紙による出力を低減し、反射型でストレス無く長時間見ることのできる視認性を有し、低電圧駆動による書き換えが可能で且つメモリ性を有した低消費電力を実現し、長時間アウトドアで使用しても退色しない発色の良いカラー表示技術が求められている。
【特許文献１】特許第３４２１４９４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上のように、電気泳動表示素子においてカラー表示を行うためには顔料や染料で着色したＲＧＢ等のカラーフィルター層を画素内に配置する方法が広く用いられている。これは、明るいカラー表示を行うためには、反射光の利用効率を著しく損なうことを避けるため、カラーフィルターを薄くするなどの調整をしなければならないという課題があった。
【０００７】
例えば、通常のパソコン（ＰＣ）に搭載されている液晶ディスプレイは殆どバックライトを用いた透過型であり、バックライトから発射された光がカラーフィルターを一回透過するだけで人間の目に入射される。この方式では色再現性を向上させるために、カラーフィルター中の顔料や染料の濃度を増加させる、或いは、膜厚を増加させることで生ずる光の透過率の低下を、バックライトの光強度アップで補い、カラー表示における色再現性と明るさを両立することが可能である。
【０００８】
これに対して、反射型ディスプレイでは、周囲光は一旦カラーフィルターを透過したのち反射板で反射され、再びカラーフィルターを透過して人間の目に入るような仕組みになっているため、２回のカラーフィルター通過に伴う光利用率の低下が避けられない。このため光の利用効率が低く、明るいカラー表示が困難である。この光量不足はカラーフィルターの各画素の着色顔料濃度を低下させる等の方法によって解消させることは可能であるが、カラーフィルターの色濃度の低下はカラーフィルターの色相の変化をもたらし、このためカラー表示の色再現性が低下する。
【０００９】
そこで、本発明は、従来の顔料や染料を用いたカラーフィルターとは全く異なる着色層を設けることにより、反射型ディスプレイで従来カラーフィルターを２回通過することで生じる外光の損失を防ぎ、明るく鮮やかなカラー表示が可能な電気泳動表示素子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】
【００１０】
すなわち、本発明は、第１電極と第２電極の間に泳動粒子と分散媒からなる液層を備えた電気泳動表示素子において、金属薄膜より成る金属層、着色用絶縁層及び金属微粒子層からなる着色層を有することを特徴とする電気泳動表示素子である。
【００１１】
また、本発明は、第１電極と第２電極の間に泳動粒子と分散媒からなる液層を備えた電気泳動表示素子において、前記第１電極と第２電極のいずれか一方の位置に金属薄膜より成る金属層、着色用絶縁層及び金属微粒子層からなる着色層を有し、前記着色層によりカラー表示が行れることを特徴とする電気泳動表示素子である。
【００１２】
前記金属層は、第１電極と第２電極のいずれか一方からなるか、又は第１電極と第２電極とは別に設けられていることが好ましい。
前記第１電極と前記第２電極間が抵抗層を介して接続され、前記抵抗層内に電位勾配を生じる手段を有することが好ましい。
【００１３】
前記着色層の色は、着色用絶縁層の厚みを変えることにより色調を調整することが好ましい。
前記金属微粒子層は、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｐｔのうちの少なくとも１種類からなることが好ましい。
【００１４】
前記着色用絶縁層は、無機酸化物であることが好ましい。
また、本発明は、第１基板と第２基板と、これらの基板を支持する隔壁と、前記基板と隔壁によって形成される密閉空間に配置された泳動粒子と分散媒からなる液層と、第１基板上に設けられ第１電極と、前記隔壁の少なくとも一部分に設けられ第２電極を備えた電気泳動表示素子において、前記第１電極の位置に金属薄膜より成る金属層、着色用絶縁層及び金属微粒子層からなる着色層を有し、第２基板に散乱層が設けられていることを特徴とする電気泳動表示素子である。
【００１５】
また、本発明は、第１基板と第２基板と、これらの基板を支持する隔壁と、前記基板と隔壁によって形成される密閉空間に配置された泳動粒子と分散媒からなる液層と、第１基板上に形成された第１電極と、前記隔壁の内部や側面の少なくとも一部分を構成して形成された第２電極を備えた電気泳動表示素子において、前記第１電極の位置に金属薄膜より成る金属層、着色用絶縁層及び金属微粒子層からなる着色層を有し、かつ着色層は拡散反射をすることを特徴とする電気泳動表示素子である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、第１電極と第２電極の間に帯電した泳動粒子と分散媒を含む液層を備えた電気泳動表示素子において、金属薄膜よりなる金属層、着色用絶縁層及び金属微粒子層の三種類の隣接する層から成る着色層を設けることにより、従来のカラーフィルターとは全く異なる方法で画素底面を着色し、反射型ディスプレイで従来カラーフィルターを２回通過することで生じる外光の損失を防ぎ、明るいカラー表示を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に本発明を詳細に説明する。
本発明の電気泳動表示素子は、各画素が２枚の基板に狭持された分散層を含み、その分散層内には、無色の液体と黒色の泳動粒子が含まれている。本発明は、各画素において、金属層と、その上に形成された着色用絶縁層と、さらにその上に形成された金属微粒子層の３層からなる着色層を有することを特徴とする。
【００１８】
本発明における着色層について説明する。
近年、ナノテクノロジーへの取り組みが盛んであるが、中でも微粒子をナノサイズにしたことによる物性の変化が注目されている。中でも、金属微粒子は通常バルク、すなわちある程度の大きさの塊である状態又はある程度の厚みを有する状態、では金属光沢を示すものであるが、ナノサイズの微粒子になると特定の波長の電磁波を吸収して着色する現象（プラズモン吸収）が良く知られている。（例えば、『超微粒子とは何か』川村清著（丸善）参照）この現象は古くからステンドグラス等の着色に用いられてきたもので、自然光の吸収と透過による濁りのないクリアな色を示すという優れた着色特性を有し、従来カラーフィルターに用いられている顔料よりもはるかに着色能が高いことが指摘されている。
【００１９】
また、一般に光は電子波とはカップリングしないが、誘電体表面では特別に光とカップリングする電子波のモードが生じる。これは表面プラズモンと呼ばれ、近年バイオセンサー等への応用が研究されている。例えば金属表面上には、入射光電場の１０倍以上の電場強度を持つエバネッセント光が存在しており、ラマン増強などへの応用が提案されている。
【００２０】
本発明の電気泳動表示素子におけるカラー表示は、この金属微粒子固有のプラズモン吸収による着色現象と、例えば光を反射させる作用をする金属層、及び誘電体層上に配置することによる相互作用を用いることにより、鮮やかなカラー表示を可能にするものである。具体的には、ナノサイズの金属微粒子層と、誘電体層と、光を反射する金属薄膜と、を順次積層した積層構成を、電気泳動表示素子内に設けることにより、鮮やかなカラー表示を可能にするものである。
【実施例】
【００２１】
図面を参照して本発明の実施例について説明する。
実施例１
本発明の基本的な構成を、図１を用いて説明する。図１は本発明の電気泳動表示素子における画素の代表的な構成の断面を模式的に示すものである。２枚の基板３、４を所定間隔に保ち、隣接する画素とを隔てるため、電極２と絶縁層５を備える隔壁１０が設けられている。基板３、４は、例えば透明ガラスや透明フィルムなどの光透過性材料で構成する。ここで基板３は必ずしも透明である必要はなく、フィルム基板や金属基板等で構成してもよい。
【００２２】
絶縁層５には、例えば、ポリイミド等の樹脂、あるいはＳｉＯ２等の無機酸化物が好ましく用いられる。
分散媒７及び泳動粒子６を基板間に狭持し、電極１と電極２によって形成された電界によって画素内を移動させ、表示状態を変化させる。この図では電極１と電極２の間に電圧を印加して泳動粒子６が隔壁面に寄せられている状態を示しており、この状態で観察者は画素の底面の色を観察することができる。
ここで言う絶縁層５は、電極２に電位を与えた場合に、泳動粒子６と電極２を電気的に遮断するためのものである。
【００２３】
本発明は、金属薄膜より成る金属層１０１、着色用絶縁層９及び金属微粒子層８からなる着色層１４を有することを特徴とする。本発明における着色は、金属層１０１を兼ねる電極１と、電極１上に積層された着色用絶縁層９と、さらにその上に積層された金属微粒子層８の、隣接する３層からなる着色層１４によって発現する。ここでは、電極１は粒子を泳動させるための電極と着色のための金属層を兼ねている。ここで言う着色用絶縁層９は電磁気学的な誘電体と同義である。本発明は電気駆動素子の素子構成に関するものであるため、着色用絶縁層と呼ぶことにする。
【００２４】
光金属層１は、観察者側から入射する光を反射させる作用をし、その結果、着色層１４に所望の着色を呈するものであれば特に限定されないが、可視域に表面プラズモンが生じることが良く知られている金属郡としては、貴金属・白金族が好ましい。例えばＡｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｐｔ等が好ましく用いられる。金属ミラーは金属薄膜からなり、連続した膜状態を得るためには５０ｎｍ以上の膜厚であることが好ましい。さらにバルク金属と同等の状態を得るためには１００ｎｍ以上、好ましくは１００〜３００ｎｍの膜厚であることがより好ましい。
【００２５】
着色用絶縁層９は透明であって、上述の隣接する３層構成において所望の着色を呈するものであれば特に限定されないが、蒸着法、スパッタ法などの真空成膜法で膜厚均一性に優れた薄膜を形成することが可能であるという点から、特に無機酸化物は好ましく用いられる。例えば、ＳｉＯ2 、ＴｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＮｉＯ、ＺｎＯ、及びその混合物が好ましい。
【００２６】
着色用絶縁層９の膜厚（図中９ｔ）は色味に非常に影響するため、熱などによって膜厚の変化が生じないものが好ましい。着色用絶縁層９の厚さ９ｔは所望の色によって異なるが、１０〜３００ｎｍの膜厚が望ましい。さらに、鮮明な着色状態を得るためには３０ｎｍ〜２００ｎｍ程度の膜厚が好ましい。このようにｎｍオーダーの膜厚制御が容易な成膜方法としては、スパッタ法、抵抗加熱蒸着法、ＣＶＤ法等の真空装置を用いた成膜方法が挙げられるが、後述するような膜厚の制御が可能な方法であれば、特に限定されない。
【００２７】
着色用絶縁層９上に形成する金属微粒子層８は、特に微粒子化することで可視域での着色が容易な金属を用いることが好ましい。Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ等の貴金属、Ｐｔ等の白金族は特に好ましく用いられる。また、金属微粒子層８は、膜全体が微粒子状に存在しやすい１ｎｍ〜２０ｎｍ程度の膜厚が好ましい。さらに、１ｎｍ〜１０ｎｍ程度の膜厚が均一な小粒径の金属微粒子層が形成されやすく好ましく選択することができる。金属微粒子層８を構成する金属微粒子の粒子径は、平均粒子径０．１〜３００ｎｍ、好ましくは１〜１００ｎｍの範囲が望ましい。
【００２８】
この金属微粒子層８を形成する方法としては、上述の着色用絶縁層の成膜方法と同様に、スパッタ法、抵抗加熱蒸着法、ＣＶＤ法等の真空装置を用いた成膜方法が挙げられるが、後述するような膜厚の制御が可能な方法であれば、特に限定されない。
【００２９】
所望の色は、着色用絶縁層９の膜厚９ｔを変えることによって、次の様に可変させることができる。
例えば、ガラス基板上に、金属層としてＡｇをスパッタ法で１５０ｎｍ程度積層し、その上に着色用絶縁層としてＳｉＯ2 をスパッタ法で１７０ｎｍ程度積層し、さらにその上に抵抗加熱蒸着法で５ｎｍ程度の平均粒子径のＡｇの微粒子膜を形成すると青色を呈する。
【００３０】
他の例として、ガラス基板に、金属層として同様にＡｇをスパッタ法で１５０ｎｍ程度積層し、その上に絶縁層としてＳｉＯ2 をスパッタ法で２００ｎｍ程度積層し、さらにその上にＡｇを同様にして抵抗加熱蒸着法で５ｎｍ程度の平均粒子径のＡｇの微粒子膜を形成すると緑色を呈する。
【００３１】
さらに他の例として、ガラス基板に、金属層として同様にＡｇをスパッタ法で１５０ｎｍ程度積層し、その上に絶縁層としてＳｉＯ2 をスパッタ法で２５０ｎｍ程度積層し、さらにその上に抵抗加熱蒸着法で５ｎｍ程度の平均粒子径のＡｇの微粒子膜を形成すると赤色を呈する。
【００３２】
このとき、金属層の金属材料、金属微粒子層の金属材料、及び金属微粒子層の厚みを変化させて色を可変することも可能である。電気泳動表示素子に多数配置された画素毎に異なる色を配置したい場合には、金属層及び金属微粒子層の工程は共通に行い、メタルマスクを用いるなどして着色用絶縁層の厚みを画素毎に変化させて表示素子を作成する方法は、工程が簡素であり好ましい。また、メタルマスクを用いる方法以外にも、例えばＲＧＢ三色を表示素子内に複数配置する場合には、３回のフォトリソ工程と上述の着色用絶縁層成膜工程を繰り返すことにより作製することが可能である。
【００３３】
従って、適宜表面に絶絶縁層や下地層（不図示）を設けた基板１の上に、電極１と兼用する、例えば光を反射させる作用をする金属層を設け、その上に所望の着色に対応した厚み９ｔの着色用絶縁層９を積層し、さらに金属微粒子層８を積層して画素底面を着色させることができる。
【００３４】
隔壁１０は、一般に使用されているレジスト材料、或いは熱可塑性材料、紫外線硬化材料などで形成することができる。この隔壁の厚さは５μｍ〜３０μｍ程度である。この隔壁の表面に電極２が形成されており、Ａｌ、Ｔｉ等の金属膜、或いはＩＴＯ等で構成する。
【００３５】
両基板３、４、及び隔壁１０との間に形成される密封空間には、分散媒７に分散された泳動粒子６が封入されている。分散媒としては、水、メタノール、エタノール、アセトン、ヘキサン、トルエン、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またはその他の種々の油類等の単独又はこれらの混合物に界面活性剤等を配合した溶液組成物を用いることができる。
【００３６】
また、泳動粒子６は、分散媒中で電位差による電気泳動により移動する性質を有する有機あるいは無機の粒子である。この電気泳動粒子としては、例えば、アニリンブラック、カーボンブラック等の黒色顔料、二酸化チタン、三酸化アンチモン等の白色顔料、アゾ系顔料、その他着色顔料等の１種又は２種以上を用いることができる。
【００３７】
さらに、これらの顔料には、必要に応じ、電解質、界面活性剤、樹脂、ゴム、油等の粒子からなる荷電制御材、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、潤滑剤、安定化剤等を添加することができる。さらに、この実施例１では、第１電極１と第２電極２との間には、不図示の駆動電圧を発生する駆動電圧発生装置が接続されている。
【００３８】
上述のようにして、電極兼金属層１、着色用絶縁層９、金属微粒子層８、電極２と絶縁層５を備える隔壁１０を作製したのち、泳動粒子６と分散媒７からなる溶液組成物を画素内に注入したのち、基板４を上面に配置し封止する。
【００３９】
溶液組成物を注入する方法としては、基板上に溶液組成物を滴下するだけでも良いが、画素毎の粒子数を増やし、画素毎の粒子数を揃えるためには、溶液組成物を滴下する際に、泳動粒子が電極１に引き寄せられるような電界を印加する等の処理を同時に行うことが効果的である。
【００４０】
次に、泳動粒子及び分散媒を均一に画素内に注入したのち、基板４を載せ気泡が入らないように封止する。このとき基板４は例えばＰＥＴフィルムやＰＥＳフィルム等の柔軟性のあるものが好ましく用いられる。封止する際には基板の端部より若干圧力を掛けて余分な分散媒を表示素子外に追い出すなどの方法で行うと良い。また、溶液組成物の注入は溶液の滴下及び塗布でも行えるが、さらにインクジェット法を用いて画素毎に行うことも好ましく行うことができる。
【００４１】
かかるようにして泳動粒子と分散媒を画素内に封入した後、表示素子周辺部を封止し、内容物の流出を防ぐ処理を行う。封止の方法は特に限定されないが、例えば、基板４の内側（画素内部側）と隔壁の上部を光硬化性樹脂で被覆しておき、溶液封入後に光照射によって各画素毎に密閉封入する方法等を好ましく行うことができる。
【００４２】
上述のようにして作製した電気泳動表示素子は、電極１及び電極２間に電圧を印加することで粒子を移動させ、泳動粒子で画素底面を被覆しさせると黒色表示、あるいは泳動粒子を隔壁に移動させるとカラー表示、さらにその中間的な階調表示、の動作を行うことができる。
【００４３】
実施例２
次に、本発明の別の基本的な構成を、図２を用いて説明する。図２は本発明の別の電気泳動表示素子における代表的な構成の断面を模式的に示したものである。
【００４４】
実施例１は、基本的な構成ではあるが、実用的には、上述の隣接する３層からなる着色層をさらに別の絶縁層５で覆い保護することが好ましい。また、この保護のための絶縁層５は、隣接する３層からなる着色層を形成したのち、図１の絶縁層５と同一の材料で一括して形成することが容易である。これにより、表示動作を繰り返すことによる、金属微粒子層８の劣化、泳動粒子の劣化、等を防ぐことができる。
【００４５】
実施例３
次に、本発明の別の構成を、図３を用いて説明する。図３は本発明の別の電気泳動表示素子における代表的な構成の断面を模式的に示したものである。図３の基板４上にさらに前方散乱層１１を設ける。これにより、視差が無く鮮やかな表示が比較的簡単な構成で実現することが可能である。また、前方散乱層１１は封止後の表示素子の上面に貼り付けるなどの方法で行える。
【００４６】
実施例４
次に、本発明の別の構成を、図４を用いて説明する。図４は本発明の別の電気泳動表示素子における代表的な構成の断面を模式的に示したものである。図４の基板３上に、着色層として必要な金属層兼電極１を形成する。その上に着色用絶縁層９を形成し、さらに金属微粒子層８を形成する。その後、前述の実施例２と同様に絶縁層５で画素内を被覆してある。
【００４７】
この金属層兼電極１は、凹凸１３上に形成されている。凹凸１３としては、例えば感光性樹脂を塗布した後、露光及びウエット現像を行うことで形成することができる。また、下地基板のガラスに微細な凹凸を用いる方法でも良い。このような構成にすることで、着色層を構成する金属層は、電気泳動させるための電極１を兼ねるとともに光を拡散させる機能を持たせることができる。凹凸の傾斜角の分布を制御し、視野角を拡大させるとともに外光を効率よく反射させることができるので、より明るい良好な表示を実現することが可能である。
【００４８】
凹凸１３は、特に限定されないが、凹凸の高さは例えば０．５μｍ〜３μｍ程度の範囲で作成するとよい。また、凹凸の周期は１μｍ〜１０μｍ程度の範囲で作成するとよい。例えば、凹凸は１μｍ程度の高さで、周期２．５μｍ程度のものが好ましく用いられる。実際には泳動粒子６の移動に支障が無いように選択する。この凹凸の形状はマイクロメートル単位であるのに対し、着色用絶縁層９は３００ｎｍを越えない程度の膜厚なのでカラー表示は同様に行うことが可能である。
【００４９】
実施例５
次に、本発明の別の構成を、図５を用いて説明する。図５は本発明の電気泳動表示素子における代表的な構成の断面を模式的に示したものである。図５の基板３上には実施例２と同様の着色に要する積層構造が形成されている。
【００５０】
実施例１〜実施例４では、金属層が電極を兼ねていたが、本実施例では金属層１０１は、電極１とは別途形成する構成を示す。金属層１０１上には前述の実施例と同様に、着色用絶縁層９及び金属微粒子層８を形成し、その上に絶縁層５が形成されている。さらにその上に電極１が形成されており、この電極１と電極２を接続して、抵抗層１２が形成されている。これにより、駆動電圧を印加した際に抵抗層内に電位勾配が生じ、抵抗分圧により抵抗層の電位が電極２に近いほど小さくなり、画素内の電界不均一が解消され、安定した中間調表示を得ることが可能である。そのため、電極１は図に示したように画素中央部分に形成するのが好ましい。
【００５１】
抵抗層１２には、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、導電性微粒子や導先生フィラーを分散させた高分子材料等が好ましく用いられる。
また、抵抗層１２の電位勾配効果は、泳動液の帯電状態、抵抗層の最表面の物理状態及び化学状態、抵抗層そのものの三次元的形状、さらに本表示素子の使用用途（表示画像の書き換え速度等）に依存するため、抵抗層１２自身の好ましい比抵抗値はこれに限定されるものではないが、１０4Ω・ｃｍ〜１０14Ω・ｃｍの範囲で好ましく用いられる。更に、１０6Ω・ｃｍ〜１０11Ω・ｃｍの範囲でより好ましく用いられる。
【００５２】
実施例６
次に、本発明の別の構成を、図６を用いて説明する。図６は本発明の電気泳動表示素子における代表的な別の構成の断面を模式的に示したものである。図中、金属層１０１上に着色用絶縁層９及び金属微粒子層８を図のように積層し所望の着色を与えるとともに、金属層１０１が実施例４と同様に拡散反射板を兼ねるものである。一方、画素底面及び画素壁面は実施例５と同様の抵抗層であり、画素内の粒子６の駆動は、電極１と電極２によって行う。
【００５３】
これにより、上述した様に、金属微粒子を用いた明るい着色と、拡散反射による明るさのアップと、駆動時に発生する残留ＤＣの軽減を行い、より鮮明なカラー表示書き換えを行うことができる。
【００５４】
実施例７
次に、本発明の別の構成を、図７を用いて説明する。図７は本発明の電気泳動表示素子における代表的な別の構成の断面を模式的に示したものである。実施例４と同様に基板上に形成した凹凸１３の上に、金属層１０１、着色用絶縁層９及び金属微粒子層８を図のように隣接して積層し所望の色を与えるとともに、金属層１０１が実施例４と同様に拡散反射板を兼ねる。一方、画素底面及び画素壁面は、実施例５と同様の抵抗層であり、画素内の粒子６の駆動は、電極１と電極２によって行う。このとき、電極１と金属層１０１コンタクトホールを介して接続されている。
【００５５】
これにより、上述した様に、金属微粒子を用いた明るい着色と、拡散反射による明るさのアップと、駆動時に発生する残留ＤＣの軽減を同時に行い、より鮮明なカラー表示書き換えを行うことができる。同時に、電極１への給電は金属層１０１を介して、不図示の素子裏面配線から容易に行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明の電気泳動表示素子は、金属薄膜よりなる金属層及び着色用絶縁層及び金属微粒子層が隣接する層から成る着色層を設けることにより、画素底面を着色しカラー表示を行うことができるので、光損失の少ない鮮やかなカラー表示を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施例１に係る電気泳動表示素子の１画素の断面模式図である。
【図２】本発明の実施例２に係る電気泳動表示素子の１画素の断面模式図である。
【図３】本発明の実施例３に係る電気泳動表示素子の１画素の断面模式図である。
【図４】本発明の実施例４に係る電気泳動表示素子の１画素の断面模式図である。
【図５】本発明の実施例５に係る電気泳動表示素子の１画素の断面模式図である。
【図６】本発明の実施例６に係る電気泳動表示素子の１画素の断面模式図である。
【図７】本発明の実施例７に係る電気泳動表示素子の１画素の断面模式図である。
【符号の説明】
【００５８】
１  電極
２  電極
３  基板
４  基板
５  絶縁層
６  泳動粒子
７  分散媒
８  金属微粒子層
９  着色用絶縁層
１０  隔壁
１１  前方散乱層
１２  抵抗層
１３  凹凸
１４  着色層
１５  観察者
１０１  金属層
【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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