(57)【要約】【課題】透明基板とこれに対向する対向基板との間に封入された帯電極性が異なる複数種類の帯電粒子を用いて画像を表示する表示パネルにおいて、高コントラストの表示パネルおよび該表示パネルを備えた表示装置を提供すること。【解決手段】透明電極１６を基準電位として、画素電極１５に負の所定電圧を印加すると、負に帯電している白色の帯電粒子２０が透明基板１１側に分布し、正に帯電している黒色の帯電粒子３０は対向基板１２側に分布する。このとき、母粒子３１と平板状粒子３２との表面電荷密度の違いにより、平板状粒子３２の表面が透明基板１１側に向き、隣り合う白色の帯電粒子２０の隙間を通過した外来光（実線矢印）を、平板状粒子３２の表面で反射させ、これにより、白色表示を行っている時の輝度を向上させることができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板と前記透明基板に対向する対向基板との基板間に、帯電極性が異なる複数種類の粒子を封入し、前記基板間に電圧を印加して前記透明基板側に配置する粒子を切り替えることにより表示する色を切り替える表示パネルであって、
前記複数種類の粒子のうち、少なくとも一種の粒子は、その表面の一部に他の部分よりも他種の粒子の明度に近い色の異色部を有し、
前記他の部分の表面電荷密度が、前記異色部の表面電荷密度より高い
ことを特徴とする表示パネル。
【請求項２】
前記異色部の色が、前記他種の粒子の色と同じ色である
ことを特徴とする請求項１に記載の表示パネル。
【請求項３】
前記複数種類の粒子は、白色の粒子と、黒色の粒子とであり、
前記黒色の粒子が前記異色部を備えている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の表示パネル。
【請求項４】
前記透明基板に、カラーフィルタを備える
ことを特徴とする請求項３に記載の表示パネル。
【請求項５】
前記異色部と前記他の部分とが、異なる帯電極性である
ことを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項に記載の表示パネル。
【請求項６】
前記異色部の投影面積が最大となる方向から該異色部を見たときに、該異色部の輪郭が、該異色部を有する粒子の投影面の輪郭から突出しない形状を有する
ことを特徴とする請求項１から５のうちいずれか１項に記載の表示パネル。
【請求項７】
前記異色部を有する粒子は、母粒子に、前記母粒子とは異なる色の異色粒子を、前記異色部として接着させた粒子である
ことを特徴とする請求項１から６のうち、いずれか１項に記載の表示パネル。
【請求項８】
前記母粒子の形状が、球形である
ことを特徴とする請求項７に記載の表示パネル。
【請求項９】
前記異色粒子は板状の粒子であり、該板状の粒子の一方の面で前記母粒子と接着している
ことを特徴とする請求項７または８項に記載の表示パネル。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかに記載の表示パネルと、
粒子に電圧を印加するための電極と、
電極に印加する電圧を制御する制御部とを備えた表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明基板とこれに対向する対向基板との間に、帯電極性が異なる複数種類の粒子を封入し、これらの基板間に電圧を印加して上記複数種類の粒子を移動させることによって画像を表示する表示パネルおよび該表示パネルを備えた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、持ち運びが容易で視認性および保存性が良好であるといった表示媒体としての「紙」の特長と、書き換えが可能でデジタル情報との結合が容易であり、省資源を実現できるといった電子ディスプレイの特長とを兼ね備えた表示装置の研究開発が進められている。この表示装置に利用される表示パネルの１つに、溶媒中に分散された粒子が電界によって移動する電気泳動という現象を利用した表示パネル（以下、単に表示パネルという）がある。また、気体（たとえば空気）中に封入された帯電粒子を、電界によって移動させることで画像の表示を行う表示パネルもある。これらの表示パネルの一例が特許文献１に記載されている。これらの表示パネルは、透明基板と背面基板との間に極性の異なる２種類の帯電粒子が封入されている。そして、上記基板間に電界を発生させて２種類の帯電粒子を移動させ、透明基板側に配置する帯電粒子の種類を切り替えることによって表示させる色を切り替える。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３４５５７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、これらの表示パネルは、透明基板側に配置した一方の粒子同士の隙間から、他方の粒子の色が見えることにより、高いコントラストが得られないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、帯電極性が異なる複数種類の帯電粒子を用いて文字、数字、記号、絵柄などの画像を表示する表示パネルにおいて、高コントラストの表示パネルおよび該表示パネルを備えた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】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明の請求項１に係る表示パネルの実施態様は、透明基板と前記透明基板に対向する対向基板との基板間に、帯電極性が異なる複数種類の粒子を封入し、前記基板間に電圧を印加して前記透明基板側に配置する粒子を切り替えることにより表示する色を切り替える表示パネルであって、前記複数種類の粒子のうち、少なくとも一種の粒子は、その表面の一部に他の部分よりも他種の粒子の明度に近い色の異色部を有し、前記他の部分の表面電荷密度が、前記異色部の表面電荷密度より高いことを特徴とする。
【０００７】
本実施態様では、透明基板と対向基板との間に封入された複数種類の粒子のうち少なくとも一種の粒子が、その表面の一部に、他種の粒子の明度に近い色の異色部を有しており、当該他の部分の表面電荷密度が、異色部の表面電荷密度よりも高くなっている。これにより、他種の粒子を透明基板側に配置して当該粒子の色を表示しているとき、異色部を有する粒子については、上記他の部分が対向基板側を向き、異色部が透明基板側を向いた状態で、対向基板側に分布することになる。よって、透明基板側に配置された異色部を持たない粒子同士の間から入射する光が上記異色部で反射して、異色部の色が視認可能となり、この異色部の色が他種の粒子の明度に近い色をしているため、従来の表示パネルよりもコントラストが向上する。
【０００８】
本発明の請求項２に係る表示パネルの実施態様は、前記異色部の色が、前記他種の粒子の色と同じ色であることを特徴とする。
【０００９】
本実施態様では、異色部の色が、異色部を持たない粒子の色と同じ色であるため、異色部を持たない粒子が透明基板側に配置されている場合、それら粒子間の隙間においても、異色部を持たない粒子の色と同じ色が視認されることとなる。これにより、異色部を持たない粒子の色と、異色部の色とが異なることにより、双方の色が混色されて、本来表示しようとしていた色と異なる色が表示されてしまう可能性を低くすることができる。
【００１０】
本発明の請求項３に係る表示パネルの実施態様は、前記複数種類の粒子は、白色の粒子と、黒色の粒子とであり、前記黒色の粒子が前記異色部を備えていることを特徴とする。
【００１１】
本実施態様では、透明基板と対向基板との間に、白色の粒子と黒色の粒子とが封入されており、黒色の粒子が異色部を備えている。これにより、透明基板側に白色の粒子が配置されて、白色表示が行われているとき、当該白色の粒子同士の間から、異色部の色が視認されることとなり、特に、異色部の色を白色とした場合、白色表示の全体的な輝度が向上する。
【００１２】
本発明の請求項４に係る表示パネルの実施態様は、前記透明基板にカラーフィルタを備えることを特徴とする。
【００１３】
本実施形態では、透明基板と対向基板との間に、白色の粒子と黒色の粒子とが封入されており、黒色の粒子が異色部を備えた表示パネルにおいて、上記透明基板にカラーフィルタが設けられている。これにより、黒色の粒子が備える異色部の色を白色にした場合、白色の粒子による白色表示の輝度が増し、上記カラーフィルタを通過することによる輝度の低下が緩和される。
【００１４】
なお、「カラーフィルタ」とは、特定の波長（または波長帯）の光のみを通過させるフィルタ（フィルム）をいう。
【００１５】
本発明の請求項５に係る表示パネルの実施態様は、前記異色部と前記他の部分とが、異なる帯電極性であることを特徴とする。
【００１６】
本実施形態では、異色部を有する粒子において、異色部と他の部分とが、異なる帯電極性になっており、かつ、他の部分における表面電荷密度が、異色部における表面電荷密度よりも大きくいることから、外部から付加された電界の向きが変わった場合、異色部と他の部分とが同極性で帯電している場合に比べ、その変化に応じて異色部を有する粒子の回転が迅速になる。
【００１７】
本発明の請求項６に係る表示パネルの実施態様は、前記異色部の投影面積が最大となる方向から該異色部を見たときに、該異色部の輪郭が、該異色部を有する粒子の投影面の輪郭から突出しない形状を有することを特徴とする。
【００１８】
本実施形態では、異色部が最も大きく見える方向から当該異色部を有する粒子を見たとき、異色部の輪郭が、上記異色部を有する粒子の輪郭からはみ出す個所がない。すなわち、透明基板側に異色部を有する粒子を配置して当該粒子の色を表示する場合、異色部と他の部分との表面電荷密度の大小関係から異色部が対向基板側を向くため、当該異色部が、上記他の部分の陰となり、異色部の色が視認される可能性が低くなる。これにより、異色部を有する粒子の色が表示されているときに、異色部の色による影響を受けにくくなる。
【００１９】
本発明の請求項７に係る表示パネルの実施態様は、前記異色部を有する粒子は、母粒子に、前記母粒子とは異なる色の異色粒子を、前記異色部として接着させた粒子であることを特徴とする。
【００２０】
本実施形態においては、異色部を有する粒子が、互いに色が異なる母粒子と異色粒子とで構成され、なおかつ、母粒子の表面電荷密度が、異色粒子の表面電荷密度よりも大きくなっている。これにより、異色部を持たない粒子を透明基板側に配置して当該粒子の色を表示しているとき、異色部を有する粒子は、上記母粒子は対向基板側を向き、異色粒子は透明基板側を向いた状態で、対向基板側に分布することになる。よって、透明基板側に配置された異色部を持たない粒子同士の間から入射する光が上記異色部で反射して、異色部の色が視認可能となり、この異色部の色が他種の粒子の明度に近い色になっているため、従来の表示パネルよりもコントラストが向上する。
【００２１】
本発明の請求項８に係る表示パネルの実施態様は、前記母粒子の形状が、球形であることを特徴とする。
【００２２】
本実施形態においては、異色部を有する粒子を構成している母粒子の形状を球形にしたため、当該異色部を有する粒子による表示を行う場合、上記母粒子が透明基板側を向き、上記異色粒子が対向基板側を向いた状態で、透明基板側に配置される。すなわち、球形の母粒子側から透明基板側へ配置されていくため、その形状から既に透明基板側に分布している異色部を有する粒子の間に入り込みやすくなり、異色部を有する粒子が細密充填され易くなる。これにより、異色部を有する粒子の色がより明瞭に表示される。
【００２３】
本発明の請求項９に係る表示パネルの実施態様は、前記異色粒子は板状の粒子であり、該板状の粒子の一方の面で前記母粒子と接着していることを特徴とする。
【００２４】
本実施形態においては、母粒子に接着された異色粒子の形状が板状であるため、異色部を持たない粒子による表示が行われている場合、異色部を有する粒子において、板状の異色粒子が透明基板側を向くことになる。これにより、上記異色部を持たない粒子間の隙間を通過した光が、効率良く透明基板側へ反射されて、異色部を持たない粒子同士の間から異色部の色が、より視認され易くなり、かつ、異色部の色が他種の粒子の明度に近い色になっていることから、従来の表示パネルよりもコントラストが向上する。
【００２５】
本発明の請求項１０に係る表示装置の実施態様は、請求項１から９のいずれかに記載した表示パネルと、粒子に電圧を印加するための電極と、電極に印加する電圧を制御する制御部とを備えことを特徴とする。
【００２６】
本実施形態においては、表示装置が、請求項１から９のうちいずれか１項に記載された表示パネルを備えているため、従来の表示装置よりも高コントラストの画像表示が可能となる。
【発明の効果】
【００２７】
以上のように、本発明の表示パネルでは、帯電極性が異なる複数種類の帯電粒子を用いて画像の表示を行う表示パネルにおいて、上記複数種類の帯電粒子のうち少なくとも一種の粒子が、その表面の一部に他種の粒子の明度に近い色の異色部を有するとともに、当該異色部以外の部分の表面電荷密度が、異色部の表面電荷密度よりも高くなっているので、上記他種の粒子を透明基板側に配置して当該粒子の色を表示しているとき、これら粒子同士の間から入射する光が上記異色部で反射して、異色部の色が視認可能となり、かつ、異色部の色が他種の粒子の明度に近い色をしているため、従来の表示パネルよりもコントラストが向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の表示パネル、および、当該表示パネルに用いられる帯電粒子の製造方法に関する実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２９】
（本発明に係る表示装置の一実施形態の説明）
図１は、本発明の一実施形態に係る表示パネルを備えた表示装置の構成を示すブロック図であり、この図に示すように、ＣＰＵ１、表示制御プログラム記憶装置２、画像データ記憶装置３、グラフィックコントローラ４、バス５、駆動制御部６、データ線駆動回路７、ゲート線駆動回路８、および、表示パネル１０を有している。このうち、ＣＰＵ１、表示制御プログラム記憶装置２、画像データ記憶装置３、および、グラフィックコントローラ４は、バス５によって相互に接続され、各種コマンドまたはデータの授受を行う。また、表示パネル１０は、モノクロの電気泳動方式の表示パネルであり、詳しくは後述するが、ｍ行ｎ列（ｍ，ｎは共に自然数）のマトリクス状に形成された画素を有し、各画素において白または黒の表示を行うことで画像を表示する。
【００３０】
上述した構成を有する表示装置において、ＣＰＵ１は、表示制御プログラム記憶装置２に記憶されている表示制御用プログラムを実行することで、表示パネル１０に画像を表示するための処理を行う。また、画像データ記憶装置３には、表示パネル１０に表示するための文字、記号、数字、絵柄などの画像データが記憶されており、ＣＰＵ１は、画像データ記憶装置３から表示パネル１０へ表示させる画像データをグラフィックコントローラ４へ転送するとともに、転送した画像データを表示パネル１０へ表示させるための描画コマンドを、グラフィックコントローラ４へ送信する。グラフィックコントローラ４は、ＣＰＵ１から描画コマンドを受信すると、画像データ記憶装置３から転送されてきた画像データに基づいて、表示パネル１０の各画素ごとの表示内容（白または黒）を示す描画データに変換する。そして、グラフィックコントローラ４は、上記描画データを予め定められた情報転送クロックに従って駆動制御装置６へ送信する。
【００３１】
駆動制御装置６は、フィールド同期信号、水平同期信号、データ取込みクロックなどの各種タイミング信号を生成し、これら各種タイミング信号とともに、グラフィックコントローラ４から受信した描画データをデータ線駆動回路７およびゲート線駆動回路８へ出力する。そして、データ線駆動回路７およびゲート線駆動回路８は、駆動制御回路６から出力された各種タイミング信号および描画データに従って、表示パネル１０の各画素に対応して設けられたスイッチング素子（たとえばＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）など）に駆動電圧を出力する。これにより、上記スイッチング素子は、データ線駆動回路７から供給された駆動電圧を、ゲート線駆動回路８から出力されるオン信号に従って、各画素に対応して設けられた画素電極（後述する）に印加することにより、表示パネル１０に画像を表示させる。
【００３２】
たとえば、まず、データ線駆動回路７が、各スイッチング素子に対して、第１行目に配置されたｎ個のスイッチング素子のための駆動信号を出力する。次いで、ゲート線駆動回路８から第１行目の各スイッチング素子に対してオン信号が出力される。これにより、表示しようとしている画像の、第１行目の部分に関する画像が表示される。そして、以下、第２行目の各スイッチング素子、第３行目の各スイッチング素子、……というように、各行ごとに対応する駆動信号を順次出力していき、これに基づいて最終的にｍ行×ｎ列の画素によって構成された画像を表示する。
【００３３】
（本発明に係る表示パネルの一実施形態の説明）
次に図２を参照して、本発明の一実施形態に係る表示パネル１０の構造について説明する。ここで、図２（ａ）は、本実施形態における表示パネル１０を表示面側から見た平面図であり、一部に切り欠き部分を設け、内部構造を図示している。また、図２（ｂ）は、図２（ａ）の矢印Ａ側から見た断面図であって、表示パネル１０の内部構造を模式的に図示している。
【００３４】
図２に示すように、表示パネル１０は、透明性と機械的強度を有する透明プラスチック基材からなる透明基板１１と、透明基板１１に対向する対向基板１２との間に、複数の略十字形の隔壁１３が格子状に形成されている。ここで、透明基板１１は、表示パネル１０において、画像を表示する表示面となる。また、透明基板１１および対向基板１２として、可塑性を有する材質を用いても良く、さらに対向基板１２として、透明基板１１と同様、透明性と機械的強度を有する透明プラスチック基材を用いても良い。透明プラスチック基材としは、たとえば、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルスルフォンなどの熱可塑性ポリマー、または、有機溶媒に可溶なアクリル系ポリマーなどを使用することができる。
【００３５】
図２中、水平方向における各隔壁１３の形成位置は、十字形の隔壁のうち、水平方向の隔壁が一直線上に並ぶように形成される。また、垂直方向における各隔壁１３の形成位置は、十字形の隔壁のうち、垂直方向の隔壁が一直線上に並ぶように形成されている。そして、上下左右で隣り合う各隔壁１３間の、水平方向および直垂方向の隔壁の間には、各々、隙間Ｇが設けられている。
【００３６】
これら各隔壁１３の水平方向の壁と、垂直方向の壁とによって囲まれた各領域は、表示パネル１０における画素１４となり、対向基板１２側には、各画素１４に対応して画素電極１５が個別に設けられている。一方、透明基板１１側には、透明電極１６が設けられているが、この透明電極１６は、隔壁１３間の各隙間Ｇの間にも設けられ、これにより、すべての画素１４における透明電極１６が電気的に接続された共通の電極になっている。ここで、透明電極１６は、たとえばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）などが用いられる。また、画素電極１５は、対向基板１２として透明プラスチック基材を用いている場合は、透明電極１６と同様のＩＴＯなどが用いられるが、対向基板１２が光透過性を有していない場合は、銅、銀などの金属材料を用いることができる。
【００３７】
上述した透明電極１６と、画素電極１５との間に形成された密閉空間には、白色の帯電粒子２０と、黒色の帯電粒子３０とが含まれた液体の表示媒体４０が封入されている。本実施形態では、白色の帯電粒子２０が負に帯電し、黒色の帯電粒子３０が正に帯電している。ここで、白色の帯電粒子２０は、たとえば、表面が滑らかなサブミクロンサイズの酸化チタンまたはアルミナなどからなる略球形の粒子を用いることができる。
【００３８】
図２において、透明基板１１側の透明電極１６を基準電位として、画素電極１５に所定の電圧を印加して対向基板１２側を正にし、十分に電界を発生させた場合、正に帯電した黒色の帯電粒子３０が透明基板１１側の近傍に分布し、負に帯電した白色の帯電粒子２０が対向基板１２側の近傍に分布する。階調は、黒色の帯電粒子３０および白色の帯電粒子２０の表示面（内すなわち透明基板１１側の面）における平均分布によって決定されるので、この場合、黒色が表示される。これに対して、透明基板１１側の透明電極１６を基準電位として、画素電極１５に所定の電圧を印加して対向基板１２側を負にし、十分に電界を発生させた場合、負に帯電した白色の帯電粒子２０が透明基板１１側の近傍に分布し、正に帯電した黒色の帯電粒子３０が対向基板１２側の近傍に分布する。よって、表示面には白色が表示される。ここで、画素電極１５に印加される電圧は、図１に示したデータ線駆動回路７から出力される駆動信号に相当する。
【００３９】
なお、透明基板１１側の透明電極１６を基準電位として、画素電極１５に印加する電圧の大きさや印加時間を調節して、黒色の帯電粒子３０および白色の帯電粒子２０を透明基板１１と対向基板１２との中間位置の近傍に位置させると、透明基板１１側（表示面側）からは、黒色の帯電粒子３０および白色の帯電粒子２０の両方が視認できるため、階調はグレーとなる。この場合、帯電粒子２０，３０の分布の度合いを変えることによって、任意の濃さのグレーを表示することができる。また、このような帯電粒子を用いた表示パネルとしては、透明基板側に配置した帯電粒子が、透明基板とのファンデルワールス力や静電気力等の引力によって、透明基板に付着し、表示のメモリ効果が得られるものや、基板間に封入された液体と帯電粒子との比重を略同一にして、帯電粒子の基板間の移動を抑制することにより表示のメモリ効果が得られるものが存在するが、本発明はいずれかに限定されるものではない。尚、本実施例においては、液体と帯電粒子との比重が略同一であり、白色または黒色の帯電粒子が透明基板側に配置した場合には、液体との比重が同一であるため、帯電粒子の基板間の移動が抑制され、且つ、帯電粒子と透明基板との引力により表示のメモリ効果を得ることができ、グレーを表示する場合には、液体との比重が同一であるため各帯電粒子の移動が抑制されメモリ効果を得ることができる。
【００４０】
（本発明に係る表示パネルに用いられる帯電粒子の説明）
次に図３を参照して、上述した黒色の帯電粒子（以下、単に帯電粒子という）３０の構成について説明する。図３（ａ）は、帯電粒子３０の外観を示した模式図であり、図３（ｂ）は帯電粒子３０を上面から見た時の模式図、図３（ｃ）は、図３（ｂ）における矢印Ａの方向（側面）から帯電粒子３０を見た時の模式図である。
【００４１】
図３に示すように、帯電粒子３０は、黒色の顔料を含有した樹脂からなる粒径約５マイクロメートルの略球形の母粒子３１に、光を反射する平板状の粒子（以下、平板状粒子という）３２の一方の面を接着させたものである。母粒子３１の材料としては、メタクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、フッ素化アクリル樹脂、ポリカルボネート（ＰＣ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリスチレン（ＰＳ）などを使用することができる。一方、平板状粒子３２は、マイカ、炭酸カルシウム、ガラス、または、アルミニウム粒子などを基材として、酸化チタンなどの顔料で白色に着色したものである。ここで、上述した基材に着色する白色は、帯電粒子２０の白色と完全に一致するものでなくても良く、たとえば、薄いグレーのような色であっても良い。さらに、平板状粒子３２の色は、母粒子３１と異なる色であれば、白色に限らず他の色で着色しても良いが、少なくとも母粒子３１よりも反射率が高い色であることが望ましい。また、母粒子３１への平板状粒子３２の接着方法としては、たとえば、母粒子３１を加熱して軟化させた状態で、平板状粒子３２を押し当てる、または、接着剤を用いて母粒子３１に平板状粒子３２を接着するなどの方法がある。
【００４２】
図３では、平板状粒子３２の形状を正方形として図示しているが、その他の多角形、または、円形などの形状であっても良い。また、図３においては、母粒子３１に１枚の平板状粒子３２を接着させているが、たとえば、図４（ａ）のように、複数の平板状粒子３３を接着させても良いし、図４（ｂ）のように、白色の微粒子３４を複数接着させても良く、さらに、図４（ｃ）のように母粒子３１の表面の一部を白色の顔料で着色しても良い。また、平板状粒子３２のサイズは、図３（ｂ），（ｃ）に示すように、母粒子３１に接着された平板状粒子３２が、見た目上、最大面積（投影最大面積）となる方向から帯電粒子３０を見たときに、平板状粒子３２が母粒子３１の輪郭の範囲よりも小さいことが望ましく、当該条件を満たす範囲でできるだけ大きくすることがより望ましい。同様に、図４（ａ）〜（ｃ）に示した場合においても、各種粒子の接着領域、または、着色領域３５の大きさが、見た目上、最大となる方向から帯電粒子３０を見たときに、これら領域が母粒子３１の輪郭の範囲内に収まっていることが望ましい。
【００４３】
前述したように、帯電粒子３０は全体として正に帯電しているが、母粒子３１の表面電荷密度は、平板状粒子３２の表面電荷密度よりも大きくなっている。このように、母粒子３１と平板状粒子３２の表面電荷密度を異ならせるには、たとえば、母粒子３１と平板状粒子３２とを、各々異なる表面電荷密度で帯電させた後、母粒子３１に平板状粒子３２を接着させるか、または、母粒子３１に平板状粒子３２を接着させた後、ＣＣＡ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ａｇｅｎｔ）やＣＣＲ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｒａｎｇｅ）などの帯電制御剤を用いて、平板状粒子３２をより小さい表面電荷密度で帯電させるなどの方法により可能となる。また、平板状粒子３２と母粒子３１の表面電荷密度の差は５０μＣ／ｍ２以上が望ましい。その理由は差が５０μＣ／ｍ２よりも小さいと差が明確でなく、動きを制御しにくいからである。
【００４４】
また、母粒子３１と平板状粒子３２とは、同じ極性または異なる極性のいずれで帯電させても良いが、異なる極性（たとえば母粒子３１を正、平板状粒子３２を負）で帯電させた場合、帯電粒子３０に付加される電界の向きが変化したときに、当該変化に応じた帯電粒子３０の回転が迅速になるという効果がある。ただし、この場合、帯電粒子３０の運動に極力影響を与えないように、平板状粒子の表面電荷密度はできるだけ小さくすることが望ましい。
【００４５】
次に図５を参照して、上述した黒色の帯電粒子３０を用いた表示パネル１０において、白色および黒色の表示を行う際の各種帯電粒子の動きについて説明する。図５は、１つの画素１４における一部断面図を模式的に示したものであり、図５（ａ）は、白色を表示しているとき、図５（ｂ）は、黒色を表示しているときの、各種帯電粒子の分布を示している。なお、これらの図において、図２に示した表示パネル１０の各部と同じ構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４６】
まず、透明電極１６を基準電位として、画素電極１５に負の所定電圧を印加すると、図５（ａ）に示すように、負に帯電している白色の帯電粒子２０は透明基板１１側の近傍に分布し、正に帯電している黒色の帯電粒子３０は、対向基板１２側の近傍に分布する。このとき、平板状粒子３２の表面電荷密度よりも母粒子３１の表面電荷密度の方が大きくなっていることから、母粒子３１の表面が対向基板１２側を向き、平板状粒子３２の表面（すなわち異色部に相当）が透明基板１１側に向くことになる。これにより、透明基板１１および透明電極１６を通過し、さらに、隣り合う白色の帯電粒子２０の間にできた隙間を通過した外来光（図５中、実線の矢印参照）は、平板状粒子３２の表面で反射して外部へ出射される（図５中、破線の矢印参照）。この結果、隣り合う白色の帯電粒子２０の間にできた隙間から、平板状粒子３２の色が視認されると同時に、母粒子３１の色が見えにくくなる。
【００４７】
これに対して、透明電極１６を基準電位として、画素電極１５に正の所定電圧を印加すると、図５（ｂ）に示すように、正に帯電している黒色の帯電粒子３０は透明基板１１側の近傍に分布し、負に帯電している白色の帯電粒子２０は、対向基板１２側の近傍に分布する。このとき、黒色の帯電粒子３０は、平板状粒子３２の表面電荷密度よりも母粒子３１の表面電荷密度の方が大きくなっていることから、母粒子３１の表面（他の部分に相当）が透明基板１１側に向くことになる。また、このとき平板状粒子３２は母粒子３１の輪郭の範囲内に収まっている（図３（ｂ），（ｃ）参照）ことから、外部から平板状粒子３２が視認されることがない。すなわち、表示面には、母粒子３１による黒色のみが表示されることになる。
【００４８】
このように、白色の帯電粒子２０によって白色が表示されているときは、黒色の帯電粒子３０の平板状粒子３２による反射光によって上記白色表示の輝度が向上し、黒色表示を行う場合は、平板状粒子３２による反射光の影響を受けることなく、母粒子３１の表面の色（黒色）が表示される。この結果、表示パネル１０に表示される画像のコントラストを向上させることができる。また、黒色の帯電粒子３０が透明基板１１側または対向基板１２側へ移動する際、母粒子３１および平板状粒子３２の表面電荷密度の違いから、母粒子３１が移動先の基板側を向いた状態で接近する。ここで、母粒子３１が略球形であることから、すでに透明基板１１側または対向基板１２側に付着している複数の帯電粒子３０の間に割り込みやすくなっており、この結果、平板状粒子３２を母粒子３１の表面に接着させた場合であっても、黒色の帯電粒子３０が細密充填され易くなる。
【００４９】
なお、上述した表示パネル１０では、白色の帯電粒子２０および黒色の帯電粒子３０を、液体の表示媒体４０に分散させていたが、これら帯電粒子を気体中に分散させたものであってもよい。この場合、グレーを表示させる場合には、白色の帯電粒子２０をと黒色の帯電粒子３０との両方を透明基板側に配置させるようにすれば、実現できる。例えば、白色の帯電粒子２０のすべてを透明基板側に配置し、黒色の帯電粒子３０の全てを対向基板１２側に配置して、白色を表示している状態からグレーを表示させるためには、黒色に書き換えるための電圧の印加時間よりも、電圧の印加時間を短くすればよい。このようにすれば、一部の白色の帯電粒子２０は透明基板１１側に配置されたままの状態で残り、さらに黒色の帯電粒子３０の一部が、透明基板１１側に移動して配置されることになり、白と黒との混色のグレーを表示することができる。
【００５０】
また、白色の帯電粒子２０および黒色の帯電粒子３０を用いていたが、他の色の組み合わせ（たとえば、赤と青、または、黄・シアン・マゼンダの何れかと白、など）の帯電粒子を用いても良い。この場合、どちらの色の帯電粒子に平板状粒子を接着させるかについては任意である。但し、より暗い色の帯電粒子を母粒子として平板状粒子を接着させる場合には、平板状粒子の色は、他方の帯電粒子と同じ色、もしくは、母粒子より明るい色にすると良い。一方、より明るい色の帯電粒子を母粒子として平板状粒子を接着させる場合は、平板状粒子の色は、他方の色の暗い帯電粒子と同じ色、もしくは、色の明るい母粒子よりも暗い色にすると良い。例えば、白色と黒色とで色を切り替える表示パネルにおいて、一方の粒子として、白色の母粒子に黒色の板状粒子を接着した粒子を用い、他方の帯電粒子として、黒色の帯電粒子を用いるようにしてもよい。また、両方の粒子に異色部を設けても良い。
【００５１】
また、帯電粒子の色は、２色に限定することなく、３色以上の帯電粒子を用いても良い。この場合は、それぞれの種類毎に帯電粒子の帯電量を変えておけば、電界によって基板間に粒子の分布状態を変えることができる。そして、少なくとも１色の帯電粒子を、異色部を有する粒子にし、異色部を有する粒子とそうでない粒子とで帯電極性を異ならせれば、異色部を有する粒子で表示する色とその他の粒子で表示させる色とのコントラストを向上することができる。
【００５２】
さらに、複数色の帯電粒子のうち、１色を白色とする場合、その他の色の帯電粒子は１色でも２色以上でもよく、上記その他の色の帯電粒子が複数色存在する場合、それら複数色の粒子すべてに異色部を設けても良いし、上記複数色のうち特定の色を有する粒子のみに異色部を設けても良い。ここで、白色粒子の帯電極性と、異色部を有する白色以外の色の粒子の帯電極性とを、異ならせることが望ましい。このように、白色と、異色部を有する白色以外の色の帯電粒子とを用いることで、白色表示の輝度を向上させることができ、これにより、表示パネル１０における透明基板１１の表面（表示面）にカラーフィルタを設けたとしても、当該カラーフィルタを通過することによって低下する輝度を補うことができる。
【００５３】
（本発明に係る表示パネルに用いられる帯電粒子の製造方法に関する説明）
次に、図３に示した異色部を有する帯電粒子３０を製造する方法について、図６を参照して説明する。ここで図６（ａ）〜（ｆ）は、各工程において、第１の基板５０などを側面から見た時の模式図である。
まず始めに、白色の顔料で着色された平板状粒子３２（異色部に相当）を、第１の基板５０の表面上に散布した後（図６（ａ）参照）、平板状粒子３２の上に板状の部材５１を重ねて、第１の基板５０とすり合わせることによって、散布した平板状粒子３２を均一に均す（図６（ｂ）参照）。
【００５４】
次に、均された平板状粒子３２の上面に、黒色の母粒子３１を散布した後（図６（ｃ）参照）、第２の基板５２によって母粒子３１を加熱するとともに、母粒子３１を平板状粒子３２に押し付けるように圧力を加える（図６（ｄ）参照）。この加熱および加圧により、平板状粒子３２に母粒子３１を接着させた後、第１の基板５０および第２の基板５１を外し（図６（ｅ）参照）、母粒子３１が平板状粒子３２に接着したことにより一体的となった（たとえば１枚の平板状粒子３２が複数の母粒子３１に接着した場合など）複数の母粒子３１を個々に分割することで、帯電粒子３０が得られる（図６（ｆ）参照）。
【００５５】
（本発明に係る表示パネルに用いられる帯電粒子の他の製造方法に関する説明）
次に図７に示す各工程を参照して、上述した図６に示した製造方法とは異なる帯電粒子３０の製造方法について説明する。ここで、図７（ａ），（ｂ）は、第２の基板５２および後述する構造体５３の斜視図を模式的に示す模式図である。また、図７（ｃ）〜（ｅ）は、各工程において、第２の基板５２などを側面から見た時の模式図である。
【００５６】
まず始めに、前述した図６（ａ）および（ｂ）に示した工程と同様、白色の顔料で着色された平板状粒子３２を、第１の基板５０の表面上に散布した後、平板状粒子３２の上に板状の部材５１を重ねて、第１の基板５０とすり合わせることによって、散布した平板状粒子３２を均一に均す。次に、第２の基板５２の表面上に、一辺が母粒子３１の粒径と同寸の立方体、または、高さのみが母粒子３１の粒径よりわずかに短い直方体の構造体５３を、前後左右で隣り合う構造体５３と、母粒子３１の粒径と同寸の間隔を開けて、複数列形成する（図７（ａ）参照）。すなわち、複数の構造体５３が形成された第２の基板５２を上面から見た場合、構造体５３があたかも市松模様をなすように形成される。そして、第２の基板５２上に形成された複数の構造体５３の上面に母粒子３１を散布し、構造体５３の間に母粒子３１を配置する（図７（ｂ）参照）。
【００５７】
そして、構造体５３の間に配置した母粒子３１の上側から、上述した第１の基板５０上で均一に均された平板状粒子３２を重ね、母粒子３１を加熱するとともに、平板状粒子３２を母粒子３１に押し付けるように、第１の基板５０および第２の基板５２の双方またはいずれか一方に圧力を加える（図７（ｃ）参照）。この加熱および加圧により、平板状粒子３２に母粒子３１を接着させた後、第２の基板５２に母粒子３１を吸着させ、この状態で第２の基板５２を下方へ移動させる（図７（ｄ）参照）。その後、第２の基板５２への母粒子３１の吸着を解除することで、帯電粒子３０が得られる（図７（ｅ）参照）。
【００５８】
ここで、第２の基板５０に母粒子３１を吸着させる方法としては、たとえば、母粒子３１の材料に予め磁性体を混ぜておき、第２の基板５２を磁化して母粒子３１を吸着させる、もしくは、母粒子３１を正に帯電させておき、第１の基板５０に正の電圧を印加するとともに第２の基板５３に負の電圧を印加することによって、母粒子３１を第２の基板５２に吸着させる方法がある。また、このとき、予め構造体５３を母粒子３１と異なる極性（負）に帯電させておくことで、構造体５３を第１の基板５０に吸着させることもできる。
【００５９】
なお、上述した製造方法において、第１の基板５０に平板状粒子３２を散布・均一化する工程（図６（ａ），（ｂ）参照）と、第２の基板５２上に構造体５３を形成する工程（図７（ａ）参照）とは、いずれの工程を先に行っても良いし、並行して同時に行っても良い。
【００６０】
次に図８に示す各工程を参照して、上述した図６および図７に示した製造方法とは異なる帯電粒子３０の製造方法について説明する。図８に示す製造方法は、球形の母粒子３１に接着させる異色部の大きさを、母粒子３１の最大断面よりも小さくする場合の一形態を示すものである。ここで、図８（ａ）は、当該工程において、第２の基板５２などを側面から見た時の模式図である。また、図８（ｂ），（ｃ）は、第２の基板５２および構造体５６の斜視図を模式的に示す模式図である。さらに、図８（ｄ），（ｅ）は、図８（ｃ）に示したＡ−Ａ断面を模式的に示した模式図である。
【００６１】
まず始めに、第２の基板５２の表面に剥離層５４を形成し、さらに剥離層５４の上面に白色の顔料ペースト５５を塗布する（図８（ａ）参照）。ここで、剥離層５４は、第２の基板５２から顔料ペースト５５を剥がしやすくするための剥離剤を含んでいる。具体的には、剥離層５４としてフッ素樹脂等の板を用いても良いし、フッ素樹脂を用いると顔料ペースト５５が不均一になってしまう場合は、剥離剤入りマイクロカプセルを含んだ樹脂を剥離層５４として形成しても良い。この場合、後述する加圧によって上記マイクロカプセルが破れてカプセル内の剥離剤が流出し、第２の基板５２側から顔料ペースト５５を剥がす（詳しくは後述する）ことが容易となる。また、ワックス等の熱によって個体から液体に変化する材料を用いて剥離層を形成しても良い。
【００６２】
次に、顔料ペースト５５の上面に、構造体５６を形成する（図８（ｂ）参照）。この構造体５６は、母粒子３１が収容される収容孔５６ａが複数設けられ、各収容孔５６ａの上面における開口形状は、一辺が母粒子３１の粒径と同寸の正方形となっており、各収容孔５６ａの底面（顔料ペースト５５に接している面）における開口形状は、対角線の長さが母粒子３１の粒径よりも短い正方形となっている。また、各収容孔５６ａの断面形状は、後に参照する図８（ｄ），（ｅ）に示すように、等脚台形となっている。
【００６３】
次いで、第２の基板５２上に形成された構造体５６の上面に母粒子３１を散布して、各収納孔５６ａに母粒子３１を収容させる（図８（ｃ）参照）。そして、構造体５６の各収容孔５６ａに収容された各母粒子３１の上側から、第１の基板５０を重ね、母粒子３１を加熱するとともに、各母粒子３１を顔料ペースト５５に押し付けるように、第１の基板５０および第２の基板５２の双方またはいずれか一方に圧力を加える（図８（ｄ）参照）。この加熱および加圧により、各母粒子３１に顔料ペースト５５を接着させた後、第１の基板５０に各母粒子３１を吸着させ、上方へ移動させる（図８（ｅ）参照）。これにより、母粒子３１に接着した部分の顔料ペースト５５が剥離層５４により第２の基板５２側から剥がれる。そして、この工程の後、第１の基板５０への各母粒子３１の吸着を解除することで、帯電粒子３０が得られる。
【００６４】
上述した製造方法によれば、図８（ｅ）の工程において、各母粒子３１に接着した顔料ペースト５５を第２の基板５２側から剥がす際に、構造体５６の底面における各収納孔５６ａの開口形状が、対角線の長さが母粒子３１の粒径よりも短い正方形となっていることから、上記顔料ペースト５５の輪郭を、母粒子３１の最大断面形状の内側に収めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の一実施形態における表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態における表示パネルの概略構造を示す模式図である。
【図３】同表示パネルに使用される黒色帯電粒子の形状および構成を模式的に示す模式図である。
【図４】同黒色帯電粒子を構成する母粒子の表面に形成される異色部の、他の形態を模式的に示す模式図である。
【図５】本発明の一実施形態における表示パネルに画像を表示する際の黒色帯電粒子および白色帯電粒子の動きを説明するための説明図である。
【図６】同表示パネルに使用される黒色帯電粒子を製造する方法の各工程を説明するための説明図である。
【図７】同表示パネルに使用される黒色帯電粒子を製造する他の方法の各工程を説明するための説明図である。
【図８】同表示パネルに使用される黒色帯電粒子を製造する他の方法の各工程を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０  表示パネル
１１  透明基板
１２  対向基板
１３  隔壁
１４  画素
１５  画素電極
１６  透明電極
２０  白色帯電粒子
３０  黒色帯電粒子
３１  母粒子
３２，３３  平板状粒子
３４  白色微粒子
３５  着色領域
４０  表示媒体
５０  第１の基板
５１  第２の基板
５３，５６  構造体
５４  剥離層
５５  顔料ペースト
【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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