(57)【要約】【課題】  隔壁７の起立面で吸収される光の割合を低下させて、画素領域５４を有効に出射する光量を増大させ、表示画像が明るくてコントラストが高く、見易い粒子移動型表示装置を提供する。【解決手段】  隔壁電極６を形成した隔壁７で周囲を囲まれた２４０μｍ×２４０μｍの表示領域５の内側に１２０μｍ×１２０μｍの４個の画素領域５１、５２、５３、５４を田の字に配置する。画素領域５１、５２、５３、５４に対応させて、後方側基板２に、反射面を兼ねた第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅを配置し、隔壁電極６を接地電位として、第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅに正負の駆動電圧信号を印加することにより、画素領域５１、５２、５３、５４の白表示、黒表示を切り替える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
起立面に隔壁電極を配置した隔壁によって、帯電粒子の移動空間が相互に仕切られ、前記移動空間の底側または天井側に面状電極を配置した粒子移動型表示装置において、
前記移動空間の内側に複数の単位表示面が設定され、前記隔壁電極と前記面状電極との少なくとも一方が前記単位表示面ごとに分割されていることを特徴とする粒子移動型表示装置。
【請求項２】
前記面状電極が前記単位表示面ごとに分割される一方、前記隔壁電極が前記複数の単位表示面について共通に接続されていることを特徴とする請求項１記載の粒子移動型表示装置。
【請求項３】
正方形状に形成された前記移動空間の内側に４つの正方形状の前記単位表示面が設定され、
前記隔壁電極は、前記移動空間を囲んで一体に形成され、
前記面状電極は、それぞれの前記単位表示面を面状に占めて１つの前記移動空間に４つ配置されることを特徴とする請求項２記載の粒子移動型表示装置。
【請求項４】
前記隔壁電極が前記単位表示面ごとに分割される一方、前記面状電極が前記複数の単位表示面について共通に接続されていることを特徴とする請求項１記載の粒子移動型表示装置。
【請求項５】
正方形状に形成された前記移動空間の内側に４つの正方形状の前記単位表示面が設定され、
前記面状電極は、前記移動空間のほぼ全体を面状に占めて一体に形成され、
前記隔壁電極は、前記移動空間のそれぞれの角を挟むＬ字型に形成され、１つの前記移動空間に４つ配置されることを特徴とする請求項４記載の粒子移動型表示装置。
【請求項６】
一列に配列した複数の前記単位表示面が、一対の前記隔壁の間隔に一列配置されていることを特徴とする請求項２または４記載の粒子移動型表示装置。
【請求項７】
平面形状が多角形の前記移動空間を分割して複数の多角形の前記単位表示面が設定されていることを特徴とする請求項２または４記載の粒子移動型表示装置。
【請求項８】
前記移動空間に配置されて前記複数の単位表示面を前記単位表示面ごとに区分する電気的に中立な透光性の内側隔壁を備えたことを特徴とする請求項１乃至７いずれか１項記載の粒子移動型表示装置。
【請求項９】
前記移動空間に重ねて透光性の有色フィルタ層を形成したことを特徴とする請求項１乃至８いずれか１項記載の粒子移動型表示装置。
【請求項１０】
前記隔壁によって仕切られた１つの移動空間の複数の単位表示面がそれぞれ着色され、１つの色表示単位を構成することを特徴とする請求項１記載の粒子移動型表示装置。
【請求項１１】
前記複数の単位表示面が４つの単位表示面からなり、それぞれ赤、緑、青、白に着色されていることを特徴とする請求項１０記載の粒子移動型表示装置。
【請求項１２】
前記複数の単位表示面が３つの単位表示面からなり、それぞれ赤、緑、青に着色されていることを特徴とする請求項１０記載の粒子移動型表示装置。
【請求項１３】
前記隔壁、前記隔壁電極、および前記面状電極が形成された後方側基板と、
前記隔壁上に配置されて、前記帯電粒子を分散させた絶縁性液体を、前記後方側基板との間隔に保持する透明な表示側基板と、を備え、
前記表示側基板を通じて外部から前記後方側基板へ入射した光を反射して前記表示側基板へ折り返す反射面を前記後方側基板に形成したことを特徴とする請求項１乃至１２いずれか１項記載の粒子移動型表示装置。
【請求項１４】
前記反射面が前記面状電極を兼ねていることを特徴とする請求項１３記載の粒子移動型表示装置。
【請求項１５】
単位表示面ごとのスイッチング素子と反射面を兼ねた面状電極とが形成された後方側基板の表面に、前記単位表示面の輪郭に沿った透光性の隔壁を形成した後に、前記輪郭に沿って切れ切れの隔壁電極を前記隔壁の起立面に形成することを特徴とする粒子移動型表示装置の製造方法。
【請求項１６】
後方側基板の表面に帯電粒子の移動空間の内外を仕切る透光性の隔壁を形成した後に、前記隔壁の輪郭の一部を占めてその起立面に隔壁電極を形成することを特徴とする粒子移動型表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動表示素子、トナーディスプレイ等、隔壁内に分散させた帯電粒子を一対の電極間で移動させて画素表示を行う粒子移動型表示装置、詳しくは帯電粒子の移動範囲を仕切る隔壁と、帯電粒子に電界を作用させる電極との配置構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
低消費電力、薄型の表示装置として、液晶表示装置が実用化されている。しかし、液晶表示装置は、液晶層の偏光性能を電気的に制御して画素の輝度を変化させるため、偏光板の配置が必須となり、偏光板によって光源光の５０％以上が遮られるため、光源光の利用効率が低い。
【０００３】
これに対して、電気泳動表示素子、トナーディスプレイ等、隔壁内に分散させた帯電粒子を一対の電極間で移動させて画素表示を行う粒子移動型表示装置は、帯電粒子が画素ごとのシャッターを形成して透過光量を制御するので、偏光板が不要で、光源光を１００％近く利用した明るい画素表示が可能とされている。
【０００４】
特許文献１には、画素を囲む隔壁を形成した後方側基板に透明な表示側基板を重ね、隔壁内に帯電粒子を分散させた電気泳動表示素子が示される。ここでは、画素の底側（後方側基板）と天井側（表示側基板）との両方に電極を配置しており、帯電粒子は、一対の電極間の電圧極性に応じて底側か天井側かに移動する。
【０００５】
特許文献２には、隔壁で囲まれた画素領域の底（単位表示面）に面状電極を配置し、隔壁の内側の起立面に隔壁電極を配置し、隔壁内に封入した透明な絶縁性液体中に黒色帯電粒子を分散させた電気泳動表示素子が示される。ここでは、画素領域のほぼ全体を占める面状電極に黒色帯電粒子が集まると、画素領域がほぼ１００％の遮光状態となって画素が黒色に観察される一方、画素領域の四方を囲む隔壁電極に黒色帯電粒子が集まると、透明な絶縁性液体が入射光を透過させて、面状電極が丸見えとなる。
【０００６】
特許文献３には、後方側基板に電極を兼ねた金属薄膜の反射面を形成し、反射面上に透明な原色フィルタ層を形成した反射型カラー液晶表示装置が示される。ここでは、表示側基板から入射した外光を画素ごとの反射面で反射して画素表示しており、反射面に微細な凹凸を形成して反射光を白色化し、観察角度が変化しても、画面の明るさを大きく変化させない。
【０００７】
【特許文献１】米国特許第３６１２７５８号公報
【特許文献２】特開２００３−１６１９６６号公報
【特許文献３】特開平１０−１８６４１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献２に示される電気泳動表示素子では、画素領域（単位表示面）の四方を囲む隔壁電極に黒色帯電粒子が集まると、隔壁に沿った画素領域の縁のごく薄い領域に黒色帯電粒子が集中して、画素領域のほぼ１００％の面積が入射光を透過させる。従って、画素領域へ入射する光が垂直入射光のみであれば、入射光のほぼ１００％が画素領域を透過することになる。
【０００９】
しかし、画素領域に対して光が斜めに入射する場合、隔壁の内側の起立面に入射した光が黒色帯電粒子によってほぼ１００％吸収されるため、画素領域自体は透明であっても出射する光量はかなり少なくなってしまう。
【００１０】
特に、画素領域の底側に反射面を配置して、反射型の電気泳動表示素子を形成した場合、観察側から反射面へ光が入射する際と、反射面で反射した光が観察側へ出射する際とで往復２回の吸収を受けるため、片道８０％の透過率でも往復で６０％の透過率となってしまう。
【００１１】
また、斜め入射の角度が大きくなると、入射、出射の立体角に占める隔壁の起立面の割合が高まって、画素の輝度が極端に低下するので、照明角、視野角の有効範囲が小さくなって、見づらく使いにくい粒子移動型表示装置になってしまう。
【００１２】
また、特許文献３に示されるように、反射面に微細な凹凸を形成して、照明角、視野角の有効範囲を拡大すると、反射面における反射光の分散範囲が広がる結果、隔壁の起立面に入射する光の割合が増して、観察される画素領域の明るさはさらに低下する。画素が暗くなると、当然、表示画像のコントラストも低下し、外光レベルに比較して極端に暗い表示画像となって見づらい、疲労感の大きな粒子移動型表示装置になってしまう。
【００１３】
また、粒子移動型表示装置の小型化、表示画像の精細化に伴って画素面積が年を追って縮小される傾向にあるが、黒色帯電粒子を分散させた絶縁性液体層の厚みは、帯電粒子が移動しにくくなる、絶縁性液体層の一部で電界密度が減少して帯電粒子の移動速度が遅くなる等の問題から薄くすることが困難なため、画素面積の縮小に伴って、画素領域の底に配置された反射面での入射、出射の立体角に占める隔壁の起立面の割合が高まり、観察される画素領域の明るさはさらに一段と低下する。その結果、偏光板を設けた液晶表示装置よりも暗い画像表示しかできなくなり、表示画像の明るさを期待して電気泳動表示素子を選択する意味が失われてしまう。
【００１４】
本発明は、隔壁の起立面で吸収される光の割合を低下させて、画素領域を有効に出射する光量を増大させ、表示画像が明るくてコントラストが高く、見易い粒子移動型表示装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の粒子移動型表示装置は、起立面に隔壁電極を配置した隔壁によって、帯電粒子の移動空間が相互に仕切られ、前記移動空間の底側または天井側に面状電極を配置した粒子移動型表示装置において、前記移動空間の内側に複数の単位表示面が設定され、前記隔壁電極と前記面状電極との少なくとも一方が前記単位表示面ごとに分割されているものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の粒子移動型表示装置では、隔壁で囲まれた移動空間の内側に帯電粒子が集まる起立面（＝隔壁電極を配置した面）が無いので、移動空間の内側の複数の単位表示面の間を、斜め入射光が吸収、遮断されることなく透過する。言い換えれば、１つの単位表示面当たりの隔壁電極の面積を減らすことにより、透過状態の単位表示面における帯電粒子で覆われた起立面の面積を削減し、単位表示面を入射、出射する光が起立面に吸収、遮断される割合を低下させる。これにより、吸収、遮断される割合が低下した分だけ、観察側から見た単位表示面からの出射光量が増して、表示画像が明るくなり、明るくなった分だけコントラストも高まって、表示画像が見易くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態である反射型の電気泳動表示素子１０〜１００について、図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態の電気泳動表示素子１０〜１００は、照明光源を持たない反射型であるが、本発明は、背面に光源を設けた透過型として実施してもよい。また、電気泳動表示素子２０〜５０、７０〜１００は、画素ごとに形成した無数のスイッチング素子を、格子状に配列した多数のデータ線と多数のトリガー線とによりダイナミック制御するアクティブマトリクス型であるが、本発明は、アクティブマトリクス型以外の画素駆動方式を採用してもよい。
【００１８】
以下の説明では、特許文献１〜特許文献３に示される表示装置の一般的な構造や一般的な製造方法、例えば、絶縁性液体の界面層の帯電防止構造、封止構造、画素領域（単位表示面）および配線の格子配列、スイッチング素子の構造、ドライバを含む画像表示回路、画像信号処理、成膜プロセス、パターン形成プロセス等については、本発明の趣旨と隔たりがあるので、煩雑を避けるべく、一部図示を省略して詳細な説明も省略している。
【００１９】
＜第１実施形態＞
図１は第１実施形態の電気泳動表示素子の構成の説明図、図２は第１実施形態の電気泳動表示素子における画素表示の説明図、図３は第１実施形態の電気泳動表示素子における駆動電圧信号の説明図、図４は比較例の電気泳動表示素子における入射光損失の説明図である。図１中、（ａ）は平面図、（ｂ）はＢ−Ｂ断面図である。
【００２０】
図１の（ａ）に示すように、第１実施形態の電気泳動表示素子１０は、隔壁７で囲まれた正方形の移動空間５の内側に、４つの正方形の画素領域５１、５２、５３、５４を設定し、画素領域５１、５２、５３、５４にそれぞれ対応させて、底側に、第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅを配置している。
【００２１】
移動空間５を囲む隔壁７は、図１の（ｂ）に示すように、後方側基板２の表面から垂直に起立して形成され、隔壁７の起立面には、第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅに対して共通な隔壁電極６が配置されている。隔壁７は、移動空間５における帯電粒子４の偏在を防止する機能を併せ持っている。
【００２２】
後方側基板２は、基板２１の表面に、図１の（ａ）に示すように、反射面を兼ねて白色化処理された金属薄膜の第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅを形成し、第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅの表面全体を覆って、図１の（ｂ）に示すように、保護層を兼ねた平坦化層２２を形成してある。
【００２３】
隔壁７の上には、透明なガラス板の表示側基板１が配置され、表示側基板１と隔壁７と後方側基板２とで囲まれた移動空間５の空間には、正に帯電した黒色の帯電粒子４を分散させた絶縁性液体３が閉じ込められている。
【００２４】
電気泳動表示素子１０では、図２の（ａ）に示すように、第１電極５１Ｅと第４電極５４Ｅとに隔壁電極６よりも低い電圧信号を印加すると、第１電極５１Ｅと第４電極５４Ｅとを帯電粒子４が面状に覆って、図２の（ｂ）に示すように、画素領域５１、５４が遮光状態となる。また、図２の（ａ）に示すように、第２電極５２Ｅと第３電極５３Ｅとに隔壁電極６よりも高い電圧信号を印加すると、帯電粒子４が近傍の隔壁電極６に引き付けられて起立した隔壁電極６の表面を覆い隠す一方で第２電極５２Ｅと第３電極５３Ｅの表面からは帯電粒子４が追い払われ、図２の（ｂ）に示すように、画素領域５２、５３が透過状態となる。
【００２５】
つまり、隔壁電極６に印加する電圧が、移動空間５内の他の画素領域や移動空間５に隣接する他の移動空間５の表示状態に影響を及ぼすことは好ましくないので、隔壁電極６は共通電極として一定電位を与える一方、画素表示のための駆動電圧信号は、画素領域５１、５２、５３、５４ごとの第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅに印加している。
【００２６】
具体的には、図３の（ｂ）に示すように、隔壁電極６に一定電圧（例えば接地電位）を付与して、第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅに画素表示に応じた正（透過）／負（遮光）の駆動電圧信号を印加することにより、画素領域５１、５２、５３、５４の遮光／透過を制御している。
【００２７】
なお、図３の（ｂ）に示す駆動電圧信号は、画素領域５１、５２、５３、５４をスタティック駆動した場合を想定したものであるが、実際には、第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅは、それぞれに接続した不図示のスイッチング素子を、格子状に配置したデータ線とトリガー線とを制御してダイナミック駆動されることが望ましい。例えば、対応する画素のデータ線に、図３の（ｂ）に示す駆動電圧信号を印加したタイミングで、対応する画素のトリガー線にトリガー電圧信号が印加される。
【００２８】
また、第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅの駆動に正負片側の駆動電圧信号を発生する通常の薄膜トランジスタを用いる場合、図３の（ｂ）に示す隔壁電極６は、薄膜トランジスタの接地電位Ｖｇｎｄと電源電位Ｖｄｄの中間にバイアスして用いることが望ましい。例えば、隔壁電位６の共通電位Ｖｍｉｄは、１／２×（Ｖｄｄ＋Ｖｇｎｄ）としてもよい。
【００２９】
第１実施形態の電気泳動表示素子１０では、図１の（ｂ）に示すように、画素領域５４Ｅが透過状態であれば、表示側基板１に入射した入射光８、９がいずれも第４電極５４Ｅで反射されて表示側基板１へ折り返し、そのまま表示側基板１から出射して、画素領域５４の明るさに寄与する。
【００３０】
これに対して、図４の（ａ）に示すように、画素領域５１、５２、５３、５４を隔壁７９によって田の字に分割し、特許文献２に示されるように、画素ごとに独立させた電気泳動表示素子１０Ａとした場合、画素領域５１、５２、５３、５４が透過状態でも、図４の（ｂ）に示すように、入射光８、９は、隔壁７９に集まった帯電粒子４に吸収されてしまい、画素領域５１、５２、５３、５４の明るさに寄与できない。
【００３１】
つまり、図４の（ａ）に示す電気泳動表示素子１０Ａでは、隔壁７９の起立面を覆った帯電泳動粒子４によって吸収されていた入射光８が、図１に示す電気泳動表示素子１０では、吸収されることなく第４電極５４Ｅに達する。さらに、図４の（ａ）に示す電気泳動表示素子１０Ａでは、隔壁７９の起立面を覆った帯電泳動粒子４によって吸収されていた反射光９が、図１に示す電気泳動表示素子１０では、隔壁７９の起立面を覆った帯電泳動粒子４に吸収されることなく、表示側基板１を透過して外部へ射出する。これにより、電気泳動表示素子１０は、入射光、反射光の両者をより有効に利用することができ、表示画像が電気泳動素子１０Ａより明るく、見易くなり、表示コントラストも高まる。
【００３２】
言い換えれば、第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅの色を表示させる際、隔壁７９の起立面に存在する帯電粒子４に吸収されていた入射光量、および第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅからの反射光量が低減されて、画素領域５１、５２、５３、５４の明るさが向上する。
【００３３】
なお、隔壁電極６は、隔壁７の表面または内部のいずれか一箇所以上に配置される。すなわち、隔壁電極６は、隔壁７の側壁、すなわち絶縁性液体３側と、隔壁７と表示側基板１の間と、隔壁７と後方側基板２の間のうちの一箇所以上に配置されている。または、隔壁電極６は、隔壁７の内部にあっても良い。さらにはまた、隔壁７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の内部にあっても良い。基板上に形成される場合は、隔壁電極６は、一部隔壁３から第１電極６の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４を第１電極５面と、隔壁７側面及びその近傍との間で移動させることができる。
【００３４】
正に帯電した帯電粒子４を用いた場合、隔壁電極６を隔壁７と絶縁性液体３との間隙、すなわち隔壁７側面に形成した構成において、第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅに正の電圧を印加し、隔壁電極６を接地させると、帯電粒子４は、隔壁７側面と、第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅを除く後方側基板２で囲まれた部分に集められる（図２、Ｗの部分）。これによって、観察者からは、第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅを観察することができるようになる。ここで、第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅを白色としておけば、白表示となる。他の色に着色していれば他の色表示となる。白表示においては、帯電粒子４が隔壁７（図２、Ｗの部分）と、第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅとを除く後方側基板２で囲まれた部分に集められ、帯電粒子４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を非常に小さくできる。また、隔壁電極６を隔壁７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。
【００３５】
また、第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅに負の電圧を印加し、隔壁電極６を接地させると、帯電粒子４は第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅの面上に広げられる（図２、ＢＫの部分）。これによって、観察者からは第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅ上の帯電粒子４の色が観察できる。ここで、隔壁電極６の色と帯電粒子４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。例えば帯電粒子４の色と隔壁電極６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。
【００３６】
＜第２実施形態＞
図５は第２実施形態の電気泳動表示素子の構成の説明図である。同図中、（ａ）は平面図、（ｂ）はＢ−Ｂ断面図である。第２実施形態の電気泳動表示素子２０は、図１に示す第１実施形態の電気泳動表示素子１０の各画素領域５１、５２、５３、５４にスイッチング素子５１Ｄ、５２Ｄ、５３Ｄ、５４Ｄを接続してアクティブマトリックス型の駆動を行う以外の構成は、第１実施形態の電気泳動表示素子１０と同一である。従って、図２中、図１と共通する構成部材には共通の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３７】
図５の（ｂ）に示すように、後方側基板２は、基板２１の表面に、画素領域５１、５２、５２、５４にそれぞれ対応させて、アクティブマトリクス駆動用の薄膜トランジスタであるスイッチング素子５１Ｄ、５２Ｄ、５３Ｄ、５４Ｄが形成され、絶縁層２３により埋め込まれている。絶縁層２３は、スイッチング素子５１Ｄ、５２Ｄ、５３Ｄ、５４Ｄの保護層と、第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅの支持層とで構成される。
【００３８】
スイッチング素子５１Ｄ、５２Ｄ、５３Ｄ、５４Ｄは、絶縁層２３にスルーホール５１Ｈ、５２Ｈ、５３Ｈ、５４Ｈを形成して、それぞれ第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅに接続されている。第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅは、それぞれスイッチング素子５１Ｄ、５２Ｄ、５３Ｄ、５４Ｄによって印加電圧を制御される。
【００３９】
電気泳動表示素子２０は、２４０μｍ×２４０μｍの移動空間５を１００個×１００個の格子状に配列し、それぞれの移動空間５に、２×２＝４個の画素領域５１、５２、５３、５４を設定した２００画素×２００画素の画像表示装置である。１つの画素の大きさは１２０×１２０μｍの正方形状で、第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅは、それぞれ一辺の長さ１００μｍである。
【００４０】
４つの画素領域５１、５２、５３、５４を囲む正方形状の隔壁７は、幅１０μｍ、高さ２０μｍである。隔壁７の表面には、電気泳動表示素子２０のすべての画素に共通な隔壁電極６が形成されている。
【００４１】
後方側基板２の基板２１には、厚さ１．１ｍｍのガラス基板を使用し、基板２１上にはスイッチング素子５１Ｄ、５２Ｄ、５３Ｄ、５４Ｄと、スイッチング素子５１Ｄ、５２Ｄ、５３Ｄ、５４Ｄの駆動に必要な２層の格子状の配線パターン（データ線とトリガー線）が形成され、絶縁層２３で覆われる。後方側基板２の画像表示領域および配線パターンの外側には、ドライバＩＣ等、表示に必要なものが配置される。
【００４２】
次に、絶縁層２３上に金属薄膜を堆積すると、絶縁層２３に予め形成しておいた開口に堆積させた金属薄膜がスルーホール５１Ｈ、５２Ｈ、５３Ｈ、５４Ｈを形成する。金属薄膜のパターン形成により、画素ごとに分割された第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅを形成する。第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅ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。
【００４３】
第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅの上に、平坦化層２２を形成して後方側基板２を完成させた後、後方側基板２に感光性のアクリル樹脂を隔壁７の高さ２０μｍまで塗布し、このアクリル樹脂層を露光、現像によってパターニングして格子状の隔壁７を形成する。隔壁７の側面にチタンを材料としてパターニングを行い、隔壁電極６を形成する。
【００４４】
次に、隔壁７で囲まれた移動空間５に、帯電粒子４を分散させた絶縁性液体３を充填する。絶縁性液体３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。表示側基板１として、ガラス基板を隔壁７上に配置する。
【００４５】
なお、隔壁７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。隔壁形成にはどのような方法を用いても良い。例えば感光性樹脂層を塗布形成した後、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てもよい。
【００４６】
隔壁電極６は、隔壁７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てもよい。隔壁電極６を後方側基板２上に形成した後に隔壁７を形成しても良く、後方側基板２上に形成された隔壁７の表面に隔壁電極６の層を形成しても良い。隔壁電極６の層が形成された隔壁７を後方側基板１上に配置しても良い。
【００４７】
また、着色帯電粒子４を黒色、第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅを白色としたが、この組み合わせに限られるものではなく、配色組み合わせは自由である。例えば、カラー表示をする場合には、着色帯電粒子４を黒色、第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅを適宜赤色・緑色・青色等にして、画素領域５１、５２、６３、５４を１つの色表示単位とすると良い。色の組み合わせは、Ｒ，Ｇ，Ｂ以外でもよく、例えばＲ，Ｇ，Ｂ，Ｗ（白）の４色を画素領域５１〜５４に振り分けてもよい。
【００４８】
第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅの着色方法としては、（１）電極面自体を着色する方法、（２）電極面とは別に着色層を設ける方法、（３）電極面を覆うように形成した着色絶縁層を利用する方法（例えば絶縁層自体の素材色を利用したり、絶縁層に着色材料を混ぜ込んだり）等を挙げることができる。
【００４９】
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できる。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。
【００５０】
第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅの材料、および隔壁電極６の材料は、必要な耐久性を備え、必要なサイズのパターニングが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。第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅを反射面としても利用する場合、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。第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅ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、或いは電極面上に光散乱層を形成しておく。
【００５１】
絶縁性液体３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。帯電粒子４としては、着色されていて絶縁性液体３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。
【００５２】
そして、絶縁性液体３中や帯電粒子４中には、帯電粒子４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。
【００５３】
また、絶縁性液体３中には、帯電粒子４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。
【００５４】
表示側基板１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。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。
【００５５】
＜第３実施形態＞
図６は第３実施形態の電気泳動表示素子の構成の説明図である。同図中、（ａ）は平面図、（ｂ）はＢ−Ｂ断面図である。第３実施形態の電気泳動表示素子３０は、図５に示す第２実施形態の電気泳動表示素子２０の第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第４電極５４Ｅ、第３電極５３Ｅにそれぞれ重ねて、カラーフィルタ層としての赤着色層５Ｒ、緑着色層５Ｇ、青着色層５Ｂ、白着色層５Ｗを形成する以外は、第２実施形態の電気泳動表示素子２０と同一である。従って、図６中、図１、図５と共通する構成部材には共通の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５６】
第３実施形態の電気泳動表示素子３０もまた、格子状に配列させた２００画素×２００画素の表示素子であって、２４０μｍ×２４０μｍの移動空間５に配置された４個の画素領域５１、５２、５３、５４は、それぞれ１２０×１２０μｍの正方形状である。隔壁７は、幅１０μｍ、高さ２０μｍである。
【００５７】
画素領域５１、５２、５３、５４の底側には、図１に示すように、一辺の長さ１００μｍの正方形状に形成して、その表面を白色化した第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅが形成される。
【００５８】
隔壁７で囲まれた移動空間５は、画像表示を行う際の１ピクセル、つまり１絵素である。隔壁７に囲まれた４つの画素領域５１、５２、５４、５３に、それぞれ異なる着色を呈する絶縁性の赤着色層５Ｒ、緑着色層５Ｇ、青着色層５Ｂ、白着色層５Ｗが形成されている。
【００５９】
図６の（ｂ）に示すように、後方側基板２の基板２１には、厚さ１．１ｍｍのガラス基板を使用し、基板２１上には、スイッチング素子５１Ｄ、５２Ｄ、５３Ｄ、５４Ｄに加えて、画素の駆動に必要な各種配線、ドライバＩＣ等が形成されている。
【００６０】
第２実施形態と同様に第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅが形成され、その後に、第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第４電極５４Ｅ、第３電極５３Ｅにそれぞれ重ねて、赤着色層５Ｒ（赤）、緑着色層５Ｇ（緑）、青着色層５Ｂ（青）、白着色層５Ｗ（白）を形成する。図６の（ａ）に示すように、移動空間５における各画素領域５１、５２、５３、５４に対して、４種の着色層がそれぞれ一色ずつ配置される。
【００６１】
なお、カラーフィルタ層を形成する前に、第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第４電極５４Ｅ、第３電極５３Ｅの上に凸凹を低減する目的で透光性の平坦化層を設け、平坦化層の上にカラーフィルタ層を形成してもよい。この場合、平坦化層の屈折率は、カラーフィルタ層の屈折率に一致させるのが好適である。
【００６２】
カラーフィルタ層の材料としては、ネガ型カラーレジスト材料を用いることができる。ネガ型カラーレジスト材料は、紫外線を照射すると硬化して現像液に溶解しなくなるので、ネガ型カラーレジスト材料の塗布後、マスキングにより開口位置を露光して現像するパターン形成を繰り返すことにより、各画素領域５１、５２、５３、５４に所定色のカラーフィルタ層を形成できる。
【００６３】
その後、赤着色層５Ｒ（赤）、緑着色層５Ｇ（緑）、青着色層５Ｂ（青）、白着色層５Ｗ（白）が形成された後方側基板２の上に、感光性のアクリル樹脂を塗布して、第２実施形態と同様に、パターン露光、現像により隔壁７を形成する。この結果、図６の（ａ）に示すように、隔壁７により囲まれた４つの画素領域５１、５２、５４、５３には、透光性の異なる三原色＋白色のカラーフィルタ層が配置される。
【００６４】
その後、隔壁７の側面にチタンを材料としてパターニングを行い、隔壁電極６を形成する。そして、帯電粒子４を分散させた絶縁性液体３が移動空間５に充填される。絶縁性液体３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。その後、ガラス基板を表示側基板１として隔壁７上に配置する。
【００６５】
第３実施形態の電気泳動表示素子３０は、三原色＋白色に対応する４つの画素領域５１、５２、５４、５３の明るさバランスを制御することにより、移動空間５の全体からから射出される光の色を変化させて、フルカラーの画像表示を行うことができる。そして、移動空間５の内側を田の字に仕切って４つの画素領域５１、５２、５４、５３の境界にも隔壁電極を形成した場合に比較して、入射光、反射光の両者が隔壁の起立面に存在する帯電粒子４により吸収される量が低減される分、画像表示の明るさとコントラストとが向上する。
【００６６】
＜第４実施形態＞
図７は第４実施形態の電気泳動表示素子の構成の説明図である。同図中、（ａ）は平面図、（ｂ）はＢ−Ｂ断面図である。第４実施形態の電気泳動表示素子４０は、隔壁７によって囲まれる移動空間５に２つの画素領域５１、５２が配置される以外は、図５に示す第２実施形態の電気泳動表示素子２０と同様に構成されている。従って、図７中、図５と共通する構成部材には共通の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６７】
図７の（ａ）に示すように、第４実施形態の電気泳動表示素子４０もまた、全体が２００画素×２００画素の大きさで、１つの画素は１２０×１２０μｍの正方形状、隔壁７は、幅１０μｍ、高さ２０μｍ、第１電極５１Ｅおよび第２電極５２Ｅは、一辺の長さが１００μｍの正方形状である。
【００６８】
図７の（ｂ）に示すように、後方側基板２には、厚さ１．１ｍｍのガラス基板を使用し、画素の駆動に必要なスイッチング素子５１Ｄ、５２Ｄ、その配線パターンやドライバＩＣ等が配置されている。後方側基板２には、第１電極５１Ｅおよび第２電極５２Ｅが形成され、続いて隔壁７が形成される。隔壁７の表面を覆って隔壁電極６が形成され、その後、帯電粒子４を分散させた絶縁性液体３が充填されて表示側基板１により封止される。
【００６９】
＜第５実施形態＞
図８は第５実施形態の電気泳動表示素子の構成の説明図である。同図中、（ａ）は平面図、（ｂ）はＢ−Ｂ断面図である。第５実施形態の電気泳動表示素子５０は、隔壁７によって囲まれる正方形状の移動空間５に、ストライプ状の３つの画素領域５１、５２、５３を一列に設定する以外は、図５に示す第２実施形態の電気泳動表示素子２０と同様に構成されている。従って、図８中、図５と共通する構成部材には共通の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００７０】
図８の（ａ）に示すように、隔壁７によって仕切られた移動空間５は、それぞれ２４０μｍ×２４０μｍの大きさで、２００個×２００個の格子状に配列される。移動空間５に配置された３個の画素領域５１、５２、５３は、それぞれ１２０×４０μｍ、隔壁７は、幅１０μｍ、高さ２０μｍである。移動空間５には、第１電極５１Ｅ、５２Ｅ、５３Ｅが配置され、それぞれの大きさは９０μｍ×３０μｍである。移動空間５を囲む隔壁電極６は、隔壁７の起立面に配置されている。
【００７１】
図８の（ｂ）に示すように、後方側基板２には、画素の駆動に必要なスイッチング素子５１Ｄ、５２Ｄ、５３Ｄ、スイッチング素子５１Ｄ、５２Ｄ、５３Ｄを接続した配線パターン、配線パターンに接続したドライバＩＣ等が配置されている。
【００７２】
後方側基板２には、第１電極５１Ｅおよび第２電極５２Ｅが形成され、続いて隔壁７が形成される。隔壁７の表面を覆って隔壁電極６が形成され、その後、帯電粒子４を分散させた絶縁性液体３が充填されて表示側基板１により封止される。
【００７３】
なお、このような３つの画素領域５１、５２、５３は、１個の画素のカラー表示を行う際に好適である。図６を参照して説明した第３実施形態の電気泳動表示素子３０と同様な手法により、第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅにそれぞれ重ねて、赤着色層５Ｒ（赤）、緑着色層５Ｇ（緑）、青着色層５Ｂ（青）を形成する。第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅに対する駆動電圧信号により、画素領域５１、５２、５３のカラーバランスを変化させる。
【００７４】
＜第６実施形態＞
図９は第６実施形態の電気泳動表示素子の構成の説明図、図１０は第６実施形態の電気泳動表示素子を側面から見た断面図、図１１は第６実施形態の電気泳動表示素子における画素表示の説明図、図１２は第６実施形態の電気泳動表示素子における入射光損失の説明図、図１３は比較例の電気泳動表示素子における画素表示の説明図である。図１０、図１２中、（ａ）はＢ−Ｂ断面図、（ｂ）はＣ−Ｃ断面図である。
【００７５】
第６実施形態の電気泳動表示素子６０は、対向する一対の隔壁７Ｂに隔壁電極６を形成して、一対の隔壁７Ｂの間隔に、多数の画素領域５１、５２、５３等を一列に配置して、隔壁電極６の無い隔壁７Ｃにより画素領域５１、５２、５３等を仕切った以外の構成は、第１実施形態の電気泳動表示素子１０と同一である。従って、図９〜図１２中、図１〜図３に示す電気泳動表示素子１０と共通する構成部材には共通の符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００７６】
図９に示すように、第６実施形態の電気泳動表示素子６０は、隔壁電極６Ｂ（図１０の（ａ））が形成された一対の隔壁７Ｂで挟まれた１つの移動空間５に、２００個×２００個の画素の一列分に相当する２００個の画素領域５１、５２、５３等が設定されている。画素領域５１、５２、５３等は、隔壁電極６Ｂ（図１０の（ａ））を持たない電気的に中立な隔壁７Ｃによって相互に仕切られている。
【００７７】
言い換えれば、１個の画素領域５２は、隔壁電極６Ｂが形成された隔壁７Ｂと隔壁電極６Ｂを持たない隔壁７Ｃとによって囲まれ、帯電粒子４の泳動空間は、図１０の（ａ）、（ｂ）に示すように、１画素ごとに分離されている。
【００７８】
図１０の（ａ）に示すように、後方側基板２の表面に起立した隔壁７Ｂの表面には、隔壁７Ｂと隔壁７Ｃとにより相互に仕切られた２００個×２００個の画素領域５２に対して共通に接続された隔壁電極６Ｂが形成されている。隔壁電極６Ｂ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、隔壁電極６Ｂ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２電極５２に印加することが望ましい。
【００７９】
後方側基板２には、反射面を兼ねて白色化処理された金属薄膜の第２電極５２Ｅが形成されている。図９に示すように、第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ等は、画素ごとに独立して形成され、第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ等下に、画素ごとに形成された不図示のスイッチング素子にそれぞれ接続されている。
【００８０】
図１０の（ｂ）に示すように、表示側基板１と後方側基板２とで挟まれた画素領域５１、５２、５３、等には、黒色の帯電粒子４を分散させた絶縁性液体３が閉じ込められている。隔壁７Ｃは、透明な絶縁性材料で形成され、移動空間５Ｂの画素領域５１、５２、５３間で、帯電粒子４の移動は妨げるが、光の透過は妨げない。
【００８１】
隔壁７Ｃは、隔壁７Ｂと同時に、同じ材料を用いて同じプロセスにより形成されるが、隔壁７Ｃは、隔壁電極６Ｂのパターンを形成する際に、隔壁電極６Ｂの材料を除去してある。
【００８２】
図１１の（ａ）に示すように、第２電極５２Ｅに隔壁電極６Ｂよりも高い電圧信号を印加すると、帯電粒子４が左右の隔壁電極６Ｂに引き寄せられて隔壁７Ｂの起立面を覆い隠す一方で、第２電極５２Ｅの表面から帯電粒子４が追い払われ、画素領域５２が透過状態となる。
【００８３】
このとき、図１２の（ａ）に示すように、隔壁７Ｂを横断する方向の斜め入射光８Ａおよび隔壁７Ｂを横断する方向の斜め反射光９Ａは、隔壁７Ｂの起立面を覆い隠す帯電粒子４によって吸収されて、画素領域５２の表示に貢献できない。しかし、図１２の（ｂ）に示すように、隔壁７Ｃを横断する方向の斜め入射光８Ｂおよび隔壁７Ｃを横断する方向の斜め反射光９Ｂは、隔壁７Ｃを透過して表示側基板１を射出し、画素領域５２の表示に貢献できる。
【００８４】
図１１の（ｂ）に示すように、第２電極５２Ｅに隔壁電極６Ｂよりも低い電圧信号を印加すると、第２電極５２Ｅを帯電粒子４が面状に覆って、画素領域５２が遮光状態となる。
【００８５】
ここで、比較のために、図１３を参照して、隔壁電極６を画素境界部に配置された隔壁７全体の側面に形成した比較例の電気泳動表示素子６０Ａを説明する。図１３の（ａ）に示すように、第２電極５２Ｅ面を白色に着色して、黒色の帯電粒子４を使用した場合、帯電粒子４を隔壁７側面に引き付けることによって白表示がなされる。
【００８６】
比較例の電気泳動表示素子６０Ａでは、画素領域５２が隔壁電極６の起立面で全周囲まれているので、隔壁電極６に第２電極５２Ｅよりも低い電圧信号を印加すると、隔壁７の起立面を被い隠す帯電粒子４によって、Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃの両方向で斜め入射光および斜め反射光が吸収されてしまい、画素領域５２の表示に貢献できず、結果として反射率の低減を招く。
【００８７】
図１３の（ｂ）に示すように、比較例の電気泳動表示素子６０Ａでは、帯電粒子４が第２電極５２Ｅに引き付けられることによって黒表示がなされる。隔壁電極６よりも低い電圧信号を第２電極５２Ｅに引加すると、第６実施形態の電気泳動表示素子６０と同様に、第２電極５２Ｅが帯電粒子４によって覆い隠されて、画素領域５２が遮光状態となる。
【００８８】
従って、第６実施形態の電気泳動表示素子６０は、図１３の（ｂ）に示すＣ−Ｃ方向の斜め入射光８Ｂおよび斜め反射光９Ｂに相当するだけ、比較例の電気泳動表示素子６０Ａよりも画素領域５２が明るく表示され、その分、明暗表示のコントラストが向上することとなり、視認性が改善される。
【００８９】
言い換えれば、図１２の（ｂ）に示すように、比較例の電気泳動表示素子６０Ａでは、吸収されていた斜め入射光８Ｂ、斜め反射光９Ｂは吸収されることなく、第２電極５２表面へ入射、また、表示側基板１外に出射することが可能となる結果、より入射光、反射光を有効に活用することが出来、白表示の反射率が向上する。
【００９０】
なお、第６実施形態の電気泳動表示素子６０では、画素領域５２の形状を正方形、隔壁電極６Ｂを対向する一対の隔壁７Ｂに形成していたが、この組み合わせに限られるものではない。正方形以外の画素領域形状、対向する一対の隔壁７Ｂの一部、隔壁７Ｃの一部または全部に隔壁電極６Ｂを配置することでも本発明は適用可能であり、画素境界部に少なくとも一部の隔壁電極が配置されていない領域を設ければ、斜め入射光、斜め反射光の吸収、遮断を減じて同様の効果を得ることができる。
【００９１】
＜第７実施形態＞
図１４は第７実施形態の電気泳動表示素子の構成の説明図である。同図中、（ａ）は平面図、（ｂ）はＢ−Ｂ断面図、（ｃ）はＣ−Ｃ断面図である。第７実施形態の電気泳動表示素子７０は、後方側基板２にスイッチング素子５１Ｄ、５２Ｄ、５３Ｄ等が形成される以外は、第６実施形態の電気泳動表示素子６０と同一に構成されているので、図１４中、図９〜図１２と共通する部材には共通の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００９２】
図１４の（ｂ）に示すように、第７実施形態の電気泳動表示素子７０は、所定間隙を開けた状態に配置された表示側基板１及び後方側基板２と、所定間隙を形成するための隔壁７と、所定間隙の隔壁７Ｂに囲まれた泳動空間内に充填された絶縁性液体３と、絶縁性液体３に分散された複数の着色された帯電粒子４とを備えている。
【００９３】
第２電極５２Ｅは、後方側基板２の表示側基板１に対向する底面側に配置されている。第２電極５２Ｅによって表示の１単位、すなわち画素が画定され、画素を表示する画素領域５２は、表示側基板１の法線方向から観察した場合、正方形状を有している。画素領域５２の境界部には、透光性を有する隔壁７Ｂが配置されている。隔壁７Ｂは、隣接する画素領域５１との間での帯電粒子４の移動を防止する機能を併せ持っている。
【００９４】
隔壁電極６Ｂは、図１４の（ｂ）に示すように、画素領域５１との境界部に配置される隔壁７Ｂに配置され、図１４の（ｃ）に示すように、画素領域５１との境界部に配置される隔壁７Ｃには配置されない。隔壁電極６Ｂは、隔壁７Ｂの表面または内部のいずれか一箇所以上に配置される。
【００９５】
言い換えれば、隔壁電極６Ｂは、隔壁７Ｂの側壁、即ち絶縁性液体３側と、隔壁７Ｂと表示側基板１との間と、隔壁７Ｂと後方側基板２の間のうちの一箇所以上に配置されている。または、隔壁電極６Ｂは、隔壁７Ｂの内部にあっても良い。さらにはまた、隔壁７Ｂと接する表示側基板１上或いは後方側基板２上、或いは隔壁７Ｂと接する表示側基板１或いは後方側基板２の内部にあっても良い。隔壁７Ｂと接する表示側基板１上或いは後方側基板２上に形成される場合は、隔壁電極６Ｂは、一部隔壁７Ｂから第２電極５２Ｅの方向にはみ出していても構わない。
【００９６】
第７実施形態の電気泳動表示素子７０は、第２電極５２及び隔壁電極６Ｂの間に電圧を印加することにより帯電粒子４を第２電極５２面と、隔壁電極６Ｂが配置された隔壁７側面及びその近傍間を移動させることによって画素表示を行う。
【００９７】
正に帯電した帯電粒子４を用いた場合、隔壁電極６Ｂを隔壁７Ｂと絶縁性液体３との間隙、すなわち隔壁７Ｂ側面に形成した構成において、第１電極５１Ｅに正の電圧を印加し、隔壁電極６Ｂを接地させると、帯電粒子４は、隔壁電極６Ｂが配置された隔壁７Ｂ側面に集められる。これによって観察者からは第１電極５１Ｅ面が観察できるようになる。ここで、第１電極５１Ｅ面を白色としておけば、白表示となる。（図１４の（ａ）、Ｗの部分）。
【００９８】
また、第２電極５２Ｅに負の電圧を印加し、隔壁電極６Ｂを接地させると、帯電粒子４は、第２電極５２面上に広げられる（図１４の（ａ）、ＢＫの部分）。これによって観察者からは第２電極５２面上の帯電粒子の色が観察できる。ここで、隔壁電極６Ｂの色と帯電粒子４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、帯電粒子４の色と隔壁電極６Ｂ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。
【００９９】
図１４の（ｂ）、（ｃ）に示すように、各画素領域５１、５２、５３に対して、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５１Ｄ、５２Ｄ、５３Ｄが形成されている。スイッチング素子５１Ｄ、５２Ｄ、５３Ｄは、第２実施形態の電気泳動表示素子２０と同様に形成されており、基板２１にはその他配線パターンが形成され、表示素子の周囲部分にはドライバＩＣ等、表示に必要なものが配置される（不図示）。
【０１００】
画素領域５２の第２電極５２Ｅには、スイッチング素子５２Ｄを介して、また、画素領域５１の第１電極５１Ｅには、スイッチング素子５１Ｄを介して、正負の駆動電圧信号が供給される。スイッチング素子５２は、第２電極５２Ｅの底部に接続すると良く、画素領域５１、５２の隔壁電極６Ｂは、好ましくは互いに接続されて同一の駆動電圧信号、接地電位、または一定電圧が供給されるようにする。
【０１０１】
隔壁７Ｂの材料には基板２１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。隔壁７Ｂの形成にはどのような方法を用いても良い。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７Ｂ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。
【０１０２】
隔壁電極６Ｂは、隔壁７Ｂ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。隔壁電極６Ｂを後方側基板２上に形成した後に、隔壁７Ｂを形成しても良く、後方側基板２上に形成された隔壁７Ｂ表面に隔壁電極６Ｂ層を形成しても良い。また、隔壁電極６Ｂ層が形成された隔壁７Ｂを後方側基板２上に配置しても良い。
【０１０３】
第７実施形態の電気泳動表示素子７０は、前述の通り、図１３の比較例の電気泳動表示素子６０Ａと比較して、白表示時に、隔壁７Ｃ側面に存在する帯電粒子４に吸収される入射光、さらには第１電極５１Ｅからの反射光の吸収を低減でき、白表示時の反射率が増大することとなる結果、表示コントラストが向上する。
【０１０４】
これまで、帯電粒子４を黒色、第１電極５１面を白色としたが、これの組み合わせ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、図６を参照して第３実施形態の電気泳動表示素子３０を説明したように、帯電粒子４を黒色、第２電極５２Ｅ、第１電極５１Ｅ等の面を、適宜赤・緑・青色等にすると良い。第２電極５２Ｅ等に色を付する方法としては、（１）電極自体を着色する方法、（２）電極とは別に着色層を設ける方法、（３）電極を覆うように形成した透明な着色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。
【０１０５】
後方側基板２には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、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。
【０１０６】
第２電極５２Ｅ、隔壁電極６Ｂ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を使用できる。第２電極５２Ｅを反射面としても利用する場合、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。第２電極５２Ｅ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微小な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。
【０１０７】
また、絶縁性液体３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く、帯電粒子４としては、着色されていて絶縁性液体３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ことが望ましい。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。
【０１０８】
なお、上述した絶縁性液体３中や帯電粒子４中には、帯電泳動粒子４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。
【０１０９】
また、絶縁性液体３中には、帯電粒子４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。
【０１１０】
表示側基板１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。
【０１１１】
第７実施形態の電気泳動表示素子７０は、具体的には、全体が２００画素×２００画素の画像表示素子であって、１つの画素領域５２の大きさは１２０×１２０μｍである。画素領域５２の境界部に配置された隔壁７Ｂは、幅１０μｍ、高さ２０μｍである。画素領域５２に配置された第２電極５２Ｅの一辺の長さは１００μｍである。
【０１１２】
図１４の（ｂ）に示すように、基板２１には、厚さ１．１ｍｍのガラス基板を使用し、基板２１上に、スイッチング素子５２Ｄ、その他駆動に必要な配線やドライバＩＣ等が配置される。
【０１１３】
次に、後方側基板２上に、光反射率の大きいアルミニウムを用いて、第２電極５２Ｅを形成する。第２電極５２Ｅは、基板２１上のスイッチング素子５２Ｄと接続する。
【０１１４】
次に、画素領域５２の境界部にアクリル樹脂を塗布し、露光、現像によってパターニングし、これを隔壁７Ｂ、７Ｃとする。
【０１１５】
次に、対向する２辺の隔壁７Ｂの側面にチタンを材料としてパターニングを行い、図１４の（ｂ）に示すように、隔壁電極６Ｂを形成する。
【０１１６】
次に、画素領域５２に絶縁性液体３及び帯電粒子４を充填する。絶縁性液体３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。次にガラス基板を表示側基板１として隔壁７Ｂ、７Ｃ上に配置する。
【０１１７】
以上の方法によって作成される第７実施形態の電気泳動表示素子７０は、白表示時において、入射光、反射光の両者が隔壁側面に存在する黒色帯電泳動粒子により吸収される量が低減され、より有効に利用することができ、結果として表示コントラストが向上する。
【０１１８】
＜第８実施形態＞
図１５は第８実施形態の電気泳動表示素子の構成の説明図である。同図中、（ａ）は平面図、（ｂ）はＢ−Ｂ断面図、（ｃ）はＣ−Ｃ断面図である。第８実施形態の電気泳動表示素子８０は、隔壁７Ｂによって周囲を囲まれる移動空間５に、隔壁７Ｃにより仕切られた正方形状の２つの画素領域５２、５３を設定している以外は、図５に示す第２実施形態の電気泳動表示素子２０と同様に構成されている。従って、図１５中、図５と共通する構成部材には共通の符号を付して詳細な説明を省略する。
【０１１９】
図１５の（ｂ）に示すように、第８実施形態の電気泳動表示素子８０は、所定間隙を開けた状態に配置された表示側基板１及び後方側基板２と、所定間隙を形成するための隔壁７と、所定間隙の空間内に配置された絶縁性液体３と、絶縁性液体３に分散された複数の着色された帯電粒子４とを備えている。表示側基板１及び後方側基板２、絶縁性液体３は、図１５の（ａ）においては、説明を簡略化するため、記載を省略している。
【０１２０】
第８実施形態の電気泳動表示素子８０は、全体が２００画素×２００画素の画像表示素子であって、１つの画素の大きさは１２０×１２０μｍであり、正方形状を有している。１つの移動空間５には、２個の画素領域５２、５３が配置され、移動空間５を囲む境界部には、隔壁７Ｂが配置されている。２個の画素領域５２、５３の間は電気的に中立な透光性の隔壁７Ｃで仕切られている。隔壁７Ｂ、７Ｃは、帯電粒子４の隣接する画素間での移動を防止する機能を併せ持っている。隔壁７Ｂ、７Ｃの構造は幅１０μｍ、高さ２０μｍである。隔壁７Ｂ、７Ｃに囲まれた画素領域５２、５３には、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅがそれぞれ配置され、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅの一辺の長さは１００μｍである。
【０１２１】
隔壁電極６Ｂは、図１５の（ａ）および、図１５の（ｂ）に示すように、２つの正方形状画素により画定される長方形状を有する画素領域５２、５３の外側境界にのみ配置され、図１５の（ｃ）に示すように、２つの画素領域５２、５３の境界部には配置されない。隔壁電極６Ｂが配置される場合には、隔壁７Ｂの表面に配置される。
【０１２２】
図１５の（ｂ）に示すように、後方側基板２の基板２１には、厚さ１．１ｍｍのガラス基板を使用し、基板２１上にはスイッチング素子５２Ｅ等や画素の駆動に必要な配線やドライバＩＣ等を形成する。
【０１２３】
次に、後方側基板２に面状電極である第２電極５２Ｅ等を形成する。第２電極５２Ｅは後方側基板２のスイッチング素子５２Ｄと接続する。他の面状電極はそれぞれのスイッチング素子に接続される。第２電極等の材料としては、光反射率の大きいアルミニウムを用いる。
【０１２４】
第２電極５２Ｅ等が形成された後方側基板２の表面アクリル樹脂を塗布し、露光、現像によって画素領域５２等の境界部にパターニングして隔壁７Ｂ、７Ｃとする。そして、２つの正方形状画素により画定される長方形状を有する移動空間５の境界の隔壁７Ｂにだけ、チタンを材料としてパターニングを行い、隔壁電極６Ｂを形成する。つまり、隔壁７Ｃは透明材料で形成された電気的に中立な隔壁であって、駆動電圧信号が印加されず、帯電粒子４を集めない。
【０１２５】
次に、画素領域５２、５３には、絶縁性液体３及び帯電粒子４を充填する。絶縁性液体３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。次にガラス基板を表示側基板１として隔壁７Ｂ、７Ｃ上に配置する。
【０１２６】
以上の方法によって作成される第８実施形態の電気泳動表示素子８０は、白表示時において、入射光、反射光の両者が隔壁７Ｃ側面に存在する帯電粒子４により吸収されることがなく、その分、入射光、反射光を有効に利用することができ、結果として表示コントラストが向上する。
【０１２７】
＜第９実施形態＞
図１６は第９実施形態の電気泳動表示素子の構成の説明図である。同図中、（ａ）は平面図、（ｂ）はＢ−Ｂ断面図（Ｃ−Ｃ断面図）である。第９実施形態の電気泳動表示素子９０は、隔壁７Ｂによって囲まれる正方形状の移動空間５に、正方形状の４つの画素領域５１、５２、５３、５４を田の字に配置する以外は、図１５に示す第８実施形態の電気泳動表示素子８０と同様に構成されている。従って、図１６中、図１５と共通する構成部材には共通の符号を付して詳細な説明を省略する。
【０１２８】
図１６の（ｂ）に示すように、第９実施形態の電気泳動表示素子９０は、所定間隙を開けた状態に配置された表示側基板１及び後方側基板２と、所定間隙を形成するための隔壁７Ｂ、７Ｃと、所定間隙の空間内に配置された絶縁性液体３と、絶縁性液体４に分散された着色された帯電粒子４とを備えている。図１６の（ａ）においては、説明を簡略化するため、表示側基板１及び後方側基板２、絶縁性液体３は、記載を省略している。
【０１２９】
第９実施形態の電気泳動表示素子９０は、全体が２００画素×２００画素の大きさで、１つの画素の大きさは１２０×１２０μｍであり、正方形状を有している。移動空間５の境界部には、隔壁電極６Ｂを表面に形成した隔壁７Ｂが配置されている。移動空間５の内側には、画素領域５１、５２、５３、５４を仕切る透光性の隔壁６Ｂが配置されている。隔壁７Ｃは、帯電粒子４の隣接する画素領域５１、５２、５３、５４間での移動を防止する機能を併せ持っている。隔壁７Ｂ、７Ｃの構造は、幅１０μｍ、高さ２０μｍである。隔壁７Ｂ、７Ｃに囲まれた画素領域５２には第２電極５２Ｅが１つ配置され、一辺の長さは１００μｍである。
【０１３０】
隔壁電極６Ｂは、図１６の（ａ）および図１６の（ｂ）に示すように、４つの正方形状の画素領域５１、５２、５３、５４により画定される正方形状を有する移動空間５の境界に配置され、正方形状の移動空間５内の、隣接する２つの画素領域５１、５２の境界部には配置されない。隔壁電極６Ｂが配置される場合には、隔壁７Ｂの表面に配置される。
【０１３１】
図１６の（ｂ）に示すように、後方側基板２の基板２１には、厚さ１．１ｍｍのガラス基板を使用し、基板２１上にはスイッチング素子５２Ｄや画素の駆動に必要な配線やドライバＩＣ等を形成する。
【０１３２】
次に、後方側基板２に第２電極５２Ｅを形成する。第２電極５２Ｅは、スイッチング素子５２Ｄと接続する。第２電極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。
【０１３３】
画素領域５１、５２、５３、５４の境界部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７Ｂ、７Ｃとする。そして、４つの正方形状画素により画定される正方形状を有する移動空間５の境界に、チタンを材料としてパターニングを行い、隔壁電極６Ｂを形成する。
【０１３４】
次に、画素領域５１、５２、５３、５４には絶縁性液体３及び帯電粒子４を充填する。絶縁性液体３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。次にガラス基板を表示側基板１として隔壁７Ｂ、７Ｃ上に配置する。
【０１３５】
以上の方法によって作成される第９実施形態の電気泳動表示素子９０は、白表示時において、入射光、反射光の両者が隔壁７Ｃの側面に存在する帯電粒子４により吸収されない分、より有効に利用することができ、結果として表示コントラストが向上する。
【０１３６】
＜第１０実施形態＞
図１７は、第１０実施形態の電気泳動表示素子の構成の説明図である。同図中、（ａ）は平面図、（ｂ）はＢ−Ｂ断面図（Ｃ−Ｃ断面図）である。第１０実施形態の電気泳動表示素子１００は、後方側基板２に形成される面状電極を４つの画素領域５１、５２、５３、５４で共有する一方、４つの画素領域５１、５２、５３、５４に対してそれぞれ隔壁電極（５１Ｅ、５２Ｅ、５３Ｅ、５４Ｅ）を配置する以外は、図１〜図３に示す第１実施形態の電気泳動表示素子１０と同様に構成されている。従って、図１７中、図１〜図３と共通する構成部材には共通の符号を付して詳細な説明を省略する。
【０１３７】
図１７の（ａ）に示すように、隔壁電極（５１Ｅ、５２Ｅ、５３Ｅ、５４Ｅ）を形成した隔壁７Ｂによって仕切られた移動空間５の内側に４つの画素領域５１、５２、５３、５４が設定されている。４つの画素領域５１、５２、５３、５４は、隔壁電極（５１Ｅ、５２Ｅ、５３Ｅ、５４Ｅ）を形成していない透過性の隔壁７Ｃによって相互に仕切られている。
【０１３８】
図１７の（ｂ）に示すように、移動空間５に対応させて、後方側基板２には、画素領域５１、５２、５３、５４に対して共通な面状電極５Ｅが形成されている。面状電極５Ｅは、表面が白色化処理され、不図示の配線パターンによって、後方側基板２のすべての表示領域５について共通に接続され、接地電位を付与されている。
【０１３９】
一方、隔壁電極（５１Ｅ、５２Ｅ、５３Ｅ、５４Ｅ）は、第１実施形態の電気泳動表示素子のような、全表示空間、全画素領域に対して共通なものではなく、移動空間５ごとに４つに分割され、画素領域５１、５２、５３、５４にそれぞれ対応させて第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅが形成されている。
【０１４０】
第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅは、それぞれ画素領域５１、５２、５３、５４の外側２辺の起立面を覆って平面形状Ｌ字型に形成されている。後方側基板２と表示側基板１との間隙には、帯電粒子４を分散させた絶縁性液体３が充填されている。
【０１４１】
また、面状電極５Ｅの下には、画素領域５１、５２、５３、５４にそれぞれ対応させて不図示のスイッチング素子が配置され、それぞれのスイッチング素子は、第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅに対して、中間の面状電極５Ｅに短絡させることなくそれぞれ接続されている。
【０１４２】
このように構成した第１０実施形態の電気泳動表示素子でも、図３の（ｂ）に示すように、第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅに対して、正負の駆動電圧信号を印加することにより、第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅと面状電極５Ｅとの間で帯電粒子４を移動させて、画素領域５１、５２、５３、５４の白表示と黒表示とを行うことができる。
【０１４３】
ただし、この場合、正に帯電した帯電粒子４を使用すると、第１実施形態の電気泳動表示素子１０とは白表示と黒表示とが反転するので、図３の（ｂ）に示す表示も白黒反転する。負に帯電した帯電粒子４を使用した場合、図３の（ｂ）に示す表示は同じとなる。
【０１４４】
すなわち、正に帯電した帯電粒子４を使用した場合、第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅに正の駆動電圧信号を印加すると面状電極５Ｅに帯電粒子４が引き付けられて面状電極５Ｅを覆って黒表示となる。
【０１４５】
一方、第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅに負の駆動電圧信号を印加すると、第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅに帯電粒子４が集まって起立面を覆い、面状電極５Ｅの画素領域５１、５２、５３、５４に対応する部分から帯電粒子４が追い払われて画素領域５１、５２、５３、５４が透過状態の白表示となる。
【０１４６】
第１０実施形態の電気泳動表示素子１００では、画素領域５１、５２、５３、５４ごとに面状電極５Ｅが分割されないので、移動空間５の平面に占める反射面の割合を高めて反射光を増大させ、明るい画像表示を行うことができる。図１７の（ａ）では、面状電極５Ｅの図示の都合上、移動空間５の内側に面状電極５Ｅの輪郭を配置したが、負図示のスイッチング素子への配線（スルーホール）スペースを除く後方側基板２の全面を反射面とすることが可能である。
【０１４７】
また、図９〜図１２に示す第６実施形態の電気泳動表示素子６０、図１５に示す第８実施形態の電気泳動表示素子８０等についても、第１０実施形態の電気泳動表示素子１００と同様に、後方側基板２側の面状電極を共通にして、隔壁電極を画素ごとに分割配置する実施形態を構成可能である。
【０１４８】
＜比較例の電気泳動表示素子＞
図１８は上下移動型の電気泳動表示素子の動作の説明図、図１９は水平移動型の電気泳動表示素子の構成の説明図である。図１８中、（ａ）は絶縁性液体色の表示状態、（ｂ）は帯電粒子色の表示状態である。
【０１４９】
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。
【０１５０】
反射型表示装置の一つとして、Ｈａｒｏｌｄ    Ｄ．Ｌｅｅｓ等により電気泳動表示素子が提案されている（特許文献１）。図１８の（ａ）に示すように、この種の電気泳動表示素子は、所定間隙を開けた状態に配置された一対の基板１Ａ、２Ａと、これらの基板１Ａ、２Ａの間に充填された絶縁性液体３Ａと、絶縁性液体３Ａに分散された多数の着色帯電粒子４Ａと、それぞれの基板１Ａ、２Ａに沿うように各画素に配置された表示電極５Ａ、６Ａとを備えている。
【０１５１】
画素と画素との間には隔壁７Ａが設けられ、着色帯電粒子４Ａの他の画素への移動を防止し、均一表示を維持する。この装置において、着色帯電粒子４Ａは、正極性又は負極性に帯電されているため、表示電極５Ａ、６Ａに印加される電圧の極性に応じていずれかの表示電極５Ａ（又は６Ａ）に吸着される。
【０１５２】
そして、絶縁性液体３Ａ及び着色帯電粒子４Ａはそれぞれ異なる色に着色されているため、図１８の（ｂ）に示すように、着色帯電粒子４Ａが観察者側の表示電極５Ａに吸着されている場合には、着色帯電粒子４の色が視認される。一方、図１８の（ａ）に示すように、着色帯電粒子４Ａが底側の表示電極６Ａに吸着されている場合には、絶縁性液体３Ａの色が視認される。
【０１５３】
従って、表示電極５Ａ、６Ａに対する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、このタイプの電気泳動表示素子を上下移動型とする。
【０１５４】
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３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。
【０１５５】
かかる問題を解決するものとして、図１９に示すタイプの電気泳動表示素子が提案されている（特許文献２）。かかる電気泳動表示素子は、所定間隙を開けた状態に配置された一対の基板１、２と、これらの基板１、２の間に充填された絶縁性液体３と、絶縁性液体３に分散された多数の有色の帯電粒子４とを備え、各画素に配置された二つの電極（５１、６）に印加する電圧極性を変化させることにより画素表示を行う。
【０１５６】
しかし、一対の電極（５１、６）は、上下移動型のように絶縁性液体３を挟み込むように配置されているのではなく、第１電極５１は後方側基板２に沿うように配置され、隔壁電極６は隔壁７の起立面に形成されている。以下、このタイプの電気泳動表示素子を水平移動型とする。
【０１５７】
かかる水平移動型の電気泳動表示素子の場合、絶縁性液体３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。そして、該装置においては、第１電極５１、あるいはその表面、あるいは第１電極５１が透明である場合は、第１電極５１の後方に着色層が帯電粒子４と異なる色に着色されている。
【０１５８】
帯電粒子４は、それらの電極（５１、６）へ印加する電圧の極性に応じて移動し、隔壁電極６に吸着されている場合には、観察者からは第１電極５１の色が視認される。一方、帯電粒子４が第１電極５１に吸着されている場合には、帯電粒子４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。
【０１５９】
例えば、画素のほぼ全体を占める白色の第１電極５１に黒色の帯電粒子４が集まると、画素が遮光状態となる一方、画素を囲んで形成された隔壁電極６に黒色の帯電粒子４が集まると、画素が透過状態となって白色の第１電極５１が視認される。
【０１６０】
しかし、このような水平移動型の電気泳動表示素子では、隔壁７の起立面を覆う黒色の帯電粒子４の影響によって入射光、射出光のロスが大きくなり、画素が暗くなるという問題が判明した。つまり、隔壁７の起立面に帯電粒子４を移動させて、第１電極５１の色を表示する場合、図４の（ｂ）に示すように、入射光８の一部は第１電極５１に達する前に、隔壁電極６の表面に存在する帯電粒子４により吸収されてしまう。さらに、第１電極５１により反射された反射光９の一部も隔壁電極６の表面に存在する帯電粒子４により吸収されてしまう。このため、入射光、反射光の両者を最大限に利用することはできず、結果として表示コントラストの低下を招いていた。
【０１６１】
＜発明との対応＞
実施形態１の電気泳動表示素子１０等では、起立面に隔壁電極６を配置した隔壁７によって、帯電粒子４を分散させた個々の移動空間５が相互に仕切られ、移動空間５の底側に第４電極５４Ｅ等を配置した電気泳動表示素子１０において、移動空間５の内側に４つの画素領域５１、５２、５３、５４が設定され、第４電極５４Ｅが画素領域５４ごとに分割されているので、隔壁７で囲まれた移動空間５の内側に帯電粒子４が集まる起立面（＝隔壁電極６を配置した面）が無いので、移動空間５の内側の画素領域５１、５２、５３、５４間を、斜め入射光が吸収、遮断されることなく透過する。
【０１６２】
言い換えれば、１つの画素領域５１、５２、５３、５４当たりの隔壁電極６の面積を減らすことにより、透過状態の画素領域５１、５２、５３、５４における帯電粒子４で覆われた起立面の面積を削減し、画素領域５１、５２、５３、５４を入射、出射する光が隔壁７の起立面に吸収、遮断される割合を低下させる。
【０１６３】
これにより、吸収、遮断される割合が低下した分だけ、観察側から見た画素領域からの出射光量が増して、表示画像が明るくなり、明るくなった分だけコントラストも高まって、表示画像が見易くなる。
【０１６４】
特に、画素領域５１、５２、５３、５４の底側に反射面を兼ねた第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅを配置して、反射型の電気泳動表示素子１０等を形成した場合、観察側から第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅへ光が入射する際と、第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅで反射した光が観察側へ出射する際とで往復２回の吸収をそれぞれ減少できるため、片道１０％の透過率アップでも往復で２０％以上の光束量アップを見込める。
【０１６５】
また、斜め入射の角度が大きくなっても、入射、出射の立体角に占める隔壁の起立面の割合が図４に示す比較例の電気泳動表示素子１０Ａほどには高まらないので、画素の輝度が極端に低下することがなく、照明角、視野角の有効範囲が大きくなって、見易く使い易い電気泳動表示素子１０を提供できる。
【０１６６】
また、特許文献３に示されるように、第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅに微細な凹凸を形成して、照明角、視野角の有効範囲を拡大すると、第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅにおける反射光の分散範囲が広がっても、図４に示す比較例の電気泳動表示素子１０Ａほどには隔壁７の起立面に入射する光の割合が増さないので、観察される画素領域の明るさ低下も抑制され、画素が明るくなって表示画像のコントラストが向上し、外光レベルに比較して遜色の無い表示画像となって、明るい疲労感の少ない電気泳動表示素子１０を提供できる。
【０１６７】
また、電気泳動表示素子１０の小型化、表示画像の精細化を進めると、画素面積が縮小される一方で帯電粒子４を分散させた絶縁性液体３の厚みは、画像品質、材料物性、加工性等の問題から薄くすることが困難である。しかし、電気泳動表示素子１０の移動空間５の面積を１／４に縮小しても、画素領域５１、５２、５３、５４の底に配置された第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅでの入射、出射の立体角に占める隔壁の起立面の割合は、図４に示す比較例の電気泳動表示素子１０Ａの縮小しない移動空間５と同程度に保たれる。従って、電気泳動表示素子１０の小型化、表示画像の精細化を進めても、画素領域５１、５２、５３、５４の明るさの低下が少なくて済み、偏光板を設けた液晶表示装置よりも明るい画像表示を可能にして、表示画像の明るさを期待して電気泳動表示素子を選択する意味を失わせない。
【０１６８】
第１実施形態の電気泳動表示素子１０等では、第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅが画素領域５１、５２、５３、５４ごとに分割される一方で、隔壁電極６が画素領域５１、５２、５３、５４について共通に接続されているので、隔壁電極を画素領域５１、５２、５３、５４ごとに分割する第１０実施形態の電気泳動表示素子１００に比較して隣接する画素領域へ駆動電圧信号が影響を及ぼすことが少なく、隔壁７が薄くても、安定した高品質の画像表示が可能である。
【０１６９】
第１実施形態の電気泳動表示素子１０等では、正方形状に形成された移動空間５の内側に４つの正方形状の画素領域５１、５２、５３、５４が設定され、隔壁電極６は、移動空間５を囲んで一体に形成され、第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅは、それぞれの画素領域５１、５２、５３、５４を面状に占めて１つの移動空間５に４つ配置されるので、移動空間５に２つまたは３つ画素領域を配置する場合に比較して、隔壁電極６が形成された隔壁７の起立面を減少させて、明るい表示画像を実現できる。また、図４に示す比較例の電気泳動表示素子１０Ａに比べると帯電粒子４の移動距離が最大２倍となるが、移動距離が最大３倍となる第５実施形態の電気泳動表示素子５０ほどには画像表示の応答速度が低下しない。
【０１７０】
第１０実施形態の電気泳動表示素子１００では、隔壁電極が第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅとして画素領域５１、５２、５３、５４ごとに分割される一方、面状電極５Ｅが画素領域５１、５２、５３、５４について共通に接続されているので、表示領域５、ひいては画像表示面全体に占める反射面の面積割合を高めて明るい、直射日光下でもコントラストを十分に期待できる反射型電気泳動表示素子１００を提供できる。
【０１７１】
第１０実施形態の電気泳動表示素子１００では、正方形状に形成された移動空間５の内側に４つの正方形状の画素領域５１、５２、５３、５４が設定され、面状電極５Ｅは、移動空間５のほぼ全体を面状に占めて一体に形成され、隔壁電極が第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅとして移動空間５のそれぞれの角を挟むＬ字型に形成され、１つの移動空間５に４つ配置されるので、仮に隔壁７Ｃが無くて第１実施形態の電気泳動表示素子１０のように画素領域５１、５２、５３、５４が筒抜けの場合でも、移動する帯電粒子５が他の画素領域５１、５２、５３、５４を横切って表示に影響を及ぼし難い。
【０１７２】
第６実施形態の電気泳動表示素子６０では、一列に配列した多数の画素領域５１、５２、５３等が、一対の隔壁７Ｂの間隔に一列配置されているので、第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ等の駆動電圧信号の反転に伴う帯電粒子４の移動距離は、図１３に示す比較例の電気泳動表示素子６０Ａと同じである。従って、駆動電圧信号に対する画像表示の応答速度を損なうことなく、隔壁電極のある隔壁の起立面を減らして、画像表示の明るさを増すことができる。
【０１７３】
なお、第１実施形態〜第１０実施形態では、正方形状、長方形状の表示空間、画素領域について説明したが、本発明は、このような表示空間と画素領域との組み合わせに限定されず、６角形の画素を隙間無く配置したハニカム構造等、平面形状が多角形の表示空間を分割して複数の多角形の画素領域を設定することができる。
【０１７４】
第６実施形態の電気泳動表示素子６０では、移動空間５に配置されて画素領域５１、５２、５３等を画素領域５１、５２、５３等ごとに区分する電気的に中立な透光性の隔壁７Ｃを備えるので、隔壁７Ｃが無い場合に比較して、画素領域５１、５２、５３等の間での帯電粒子４の密度のばらつきや偏りが少ない。
【０１７５】
第３実施形態の電気泳動表示素子３０では、移動空間５に重ねて透光性の有色フィルタ層としての赤着色層５Ｒ、緑着色層５Ｇ、青着色層５Ｂ、白着色層５Ｗを形成したので、明るいカラー画像表示を行うことができる。
【０１７６】
第１実施形態の電気泳動表示素子１０等では、隔壁７、隔壁電極６、および第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅが形成された後方側基板２と、隔壁７上に配置されて、帯電粒子４を分散させた絶縁性液体３を、後方側基板２との間隔に保持する透明な表示側基板１とを備え、表示側基板１を通じて外部から後方側基板２へ入射した光を反射して表示側基板１へ折り返す第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅを後方側基板２に形成したので、バックライト等の光源が不要で、帯電粒子４を用いた入射光と反射光の往復の変調により、透過型の片道変調よりもコントラストの高い画像表示が可能である。
【０１７７】
第１実施形態の電気泳動表示素子１０等では、第１電極５１Ｅ、第２電極５２Ｅ、第３電極５３Ｅ、第４電極５４Ｅが反射面を兼ねているので、別途反射面を設ける必要が無く、反射面上に配置した透明電極による入射光、反射光の透過ロスを無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【０１７８】
【図１】図１は第１実施形態の電気泳動表示素子の構成の説明図である。
【図２】第１実施形態の電気泳動表示素子における画素表示の説明図である。
【図３】第１実施形態の電気泳動表示素子における駆動電圧信号の説明図である。
【図４】比較例の電気泳動表示素子における入射光損失の説明図である。
【図５】第２実施形態の電気泳動表示素子の構成の説明図である。
【図６】第３実施形態の電気泳動表示素子の構成の説明図である。
【図７】第４実施形態の電気泳動表示素子の構成の説明図である。
【図８】第５実施形態の電気泳動表示素子の構成の説明図である。
【図９】第６実施形態の電気泳動表示素子の構成の説明図である。
【図１０】第６実施形態の電気泳動表示素子を側面から見た断面図である。
【図１１】第６実施形態の電気泳動表示素子における画素表示の説明図である。
【図１２】第６実施形態の電気泳動表示素子における入射光損失の説明図である。
【図１３】比較例の電気泳動表示素子における画素表示の説明図である。
【図１４】第７実施形態の電気泳動表示素子の構成の説明図である。
【図１５】第８実施形態の電気泳動表示素子の構成の説明図である。
【図１６】第９実施形態の電気泳動表示素子の構成の説明図である。
【図１７】第１０実施形態の電気泳動表示素子の構成の説明図である。
【図１８】上下移動型の電気泳動表示素子の動作の説明図である。
【図１９】水平移動型の電気泳動表示素子の構成の説明図である。
【符号の説明】
【０１７９】
１  表示側基板
２  後方側基板
３  絶縁性液体
４  帯電粒子
５  移動空間
６、６Ｂ  隔壁電極
７、７Ｂ  隔壁
７Ｃ  内側隔壁（隔壁）
１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０，１００  粒子移動型表示素子（電気泳動表示素子）
２１  基板
２２  平坦化層
５１、５２、５３、５４  単位表示面（画素領域）
５１Ｄ、５２Ｄ、５３Ｄ、５４Ｄ  スイッチング素子
５１Ｅ、５２Ｅ、５３Ｅ、５４Ｅ  ５Ｅ  面状電極（第１電極、第２電極、第３電極、第４電極、面状電極）
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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