JP2007057722A - Particle transfer type display apparatus and method of manufacturing same - Google Patents

Particle transfer type display apparatus and method of manufacturing same Download PDF

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剛一 石毛
Kohei Nagayama
耕平 永山
Nobutaka Ukigaya
信貴 浮ヶ谷
Hironao Tanaka
大直 田中
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrophoresis display 100 wherein memory properties of pixel display is enhanced by enhancing holding capability of charged particles 5 on a display surface and driving instability of a pixel is not generated by promptly eliminating a residual DC component of a transfer space 50 of the charged particles 5. <P>SOLUTION: A resistance layer 8 of a diamond like carbon film is sputtered on the entire surface of a rear substrate 1 wherein a solid construction of a display electrode 5 and a partition 3 is formed. The partition 3 is formed with a conductive material and also serves as a partition electrode 7. Even when a residual charge is generated at an insulating liquid 4 and the interface thereof by the resistance layer 8 which is conductive though having high resistance, the residual charge is escaped to the partition electrode 7 and the display electrode 6 to be promptly eliminated. Satisfactory memory properties of the pixel display and reproducibility of the pixel display stable for a long time and multi-times can be attained by stability of the diamond like carbon film and affinity with the charged particles 5. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、電気泳動表示装置、トナーディスプレイ等、隔壁で仕切られた移動空間の中で有色の帯電粒子を移動させて移動空間の透過光量を変化させる粒子移動型表示装置、詳しくは移動空間の壁面構造に関する。   The present invention relates to a particle movement type display device that changes the amount of light transmitted through a moving space by moving colored charged particles in a moving space partitioned by a partition, such as an electrophoretic display device and a toner display. It relates to the wall structure.

デジタル技術の目覚しい進歩により、個人が扱うことのできる情報量は飛躍的に増大している。これに伴い、情報の出力手段としてのディスプレイの開発が盛んにおこなわれており、高精細、低消費電力、軽量、薄型等、ユーザビリティの高いディスプレイを目指す技術革新が続いている。   With the remarkable progress of digital technology, the amount of information that can be handled by individuals has increased dramatically. Along with this, the development of displays as information output means has been actively conducted, and technical innovations aiming at high usability displays such as high definition, low power consumption, light weight, and thinness are continuing.

特に、近年では、印刷物と同等の表示品位を持つ、読み易くて高精細なディスプレイが待望されており、これは、電子ペーパー、電子ブック等の次世代の商品に欠かせない技術である。そのようなディスプレイの候補として、電気泳動表示装置等の粒子移動型表示装置が提案されている。   In particular, in recent years, an easy-to-read and high-definition display having a display quality equivalent to that of printed materials has been awaited. This is an indispensable technology for next-generation products such as electronic paper and electronic books. As a candidate for such a display, a particle movement type display device such as an electrophoretic display device has been proposed.

粒子移動型表示装置は、表示単位ごとの表示面に表示電極を配置した表示側基板を備え、表示電極に電圧信号を印加して、着色された帯電粒子による表示面の被覆状態を電界制御することにより画素の濃度を設定する。   The particle movement type display device includes a display-side substrate in which display electrodes are arranged on a display surface for each display unit, and a voltage signal is applied to the display electrodes to control an electric field of a covering state of the display surface by colored charged particles. This sets the pixel density.

粒子移動型表示装置は、液晶表示素子のように電界を解除すると同時に画素濃度が失われることがなく、電界を解除してもしばらく画素濃度を保持できる、すなわち画素表示のメモリ性を有する。また、液晶表示素子のように偏光板を重ねて光源光の５０％以上を遮断する必要が無い。さらに、帯電粒子が表示面のシャッターを形成して高コントラストな画素表示が可能である。   The particle movement type display device does not lose the pixel density at the same time as the electric field is released as in the liquid crystal display element, and can maintain the pixel density for a while even after the electric field is released, that is, has a memory property of pixel display. Further, it is not necessary to overlap 50% or more of the light source light by overlapping the polarizing plates as in the liquid crystal display element. Further, the charged particles form a shutter on the display surface, and high contrast pixel display is possible.

特許文献１には、隔壁で囲まれた表示面に表示電極、隔壁の起立面に隔壁電極をそれぞれ設けた電気泳動表示装置が示され、表示電極と隔壁電極との間に設定する電位極性によって、表示面と起立面との間で帯電粒子を移動させている。ここでは、表示面を白色に着色して、黒色の帯電粒子を用い、表示面に帯電粒子を集めると、画素が黒色表示される一方、起立面に帯電粒子を集めると、表示面が露出して画素が白色表示される。   Patent Document 1 discloses an electrophoretic display device in which a display electrode surrounded by a partition wall is provided with a display electrode and a partition wall electrode is provided on a rising surface of the partition wall, and the potential polarity set between the display electrode and the partition wall electrode is shown. The charged particles are moved between the display surface and the standing surface. Here, when the display surface is colored white, black charged particles are used and the charged particles are collected on the display surface, the pixels are displayed in black, while when the charged particles are collected on the standing surface, the display surface is exposed. The pixel is displayed in white.

特開平９−２１１４９９号公報JP 9-2111499 A

特許文献１に示される電気泳動表示装置では、表示電極と隔壁電極との間の電界によって帯電粒子を移動させるため、表示書き換え時には、帯電粒子の移動空間に配置した表示電極と隔壁電極との間にＤＣ電圧が印加される。表示電極は、絶縁性液体や帯電粒子との直接接触、電子交換等を回避すべく、保護層としての絶縁層によって覆われている場合があり、また、画素のカラー表示を行う際には絶縁性のカラーフィルタ層によって覆われている場合がある。   In the electrophoretic display device disclosed in Patent Document 1, since charged particles are moved by an electric field between the display electrode and the partition electrode, at the time of display rewriting, between the display electrode and the partition electrode arranged in the movement space of the charged particle. A DC voltage is applied to. The display electrode may be covered with an insulating layer as a protective layer in order to avoid direct contact with insulating liquid or charged particles, electron exchange, etc. In addition, when performing color display of pixels, the display electrode is insulated. May be covered with a color filter layer.

このような状況下で画素の表示書き換えを何度も繰り返していると、結果的に、特定の画素で長時間のＤＣ電圧が印加され続けて、その絶縁層や絶縁性液体中に電子やイオンなどにより空間電荷が形成され、帯電粒子の移動空間に固定された残留ＤＣ成分として蓄積されてしまう。そして、残留ＤＣ成分は、電圧信号を印加した際の帯電粒子の挙動を撹乱したり、帯電粒子による画素表示のメモリ性を損なわせたりする。さらに、同じ電圧信号を印加しても、所望の階調光学レベルが得られないという画素の駆動不安定性の問題を発生する。   If the display rewrite of the pixel is repeated many times under such circumstances, as a result, a long-time DC voltage is continuously applied to the specific pixel, and electrons or ions are contained in the insulating layer or the insulating liquid. As a result, space charges are formed and accumulated as residual DC components fixed in the moving space of the charged particles. The residual DC component disturbs the behavior of the charged particles when a voltage signal is applied, or impairs the memory performance of pixel display by the charged particles. Furthermore, there arises a problem of pixel drive instability that a desired gradation optical level cannot be obtained even when the same voltage signal is applied.

また、電気泳動表示装置では、液晶表示素子のように電界解除と同時に画素表示が初期状態に復帰することはないが、ＤＣ電圧の印加を止めると、帯電粒子が移動空間に拡散して徐々に画素表示が変化する。また、ＤＣ電圧を解除した状態で衝撃や振動を与えた場合も同様に帯電粒子が拡散して画素表示が乱れるので、電子ペーパーのように電力消費なしで画素表示を所定時間維持させる用途に好適とは言えない。   In addition, in the electrophoretic display device, the pixel display does not return to the initial state at the same time as the electric field is released unlike the liquid crystal display element. However, when the application of the DC voltage is stopped, the charged particles gradually diffuse into the moving space. Pixel display changes. Similarly, when impact or vibration is applied with the DC voltage released, the charged particles are diffused and the pixel display is disturbed, which is suitable for applications such as electronic paper where the pixel display is maintained for a predetermined time without power consumption. It can not be said.

本発明は、表示面の帯電粒子保持能力を高めて画素表示のメモリ性を高めると同時に、帯電粒子の移動空間の残留ＤＣ成分を速やかに消失して画素の駆動不安定を発生させな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。   The present invention improves the memory performance of the pixel display by increasing the charged particle holding ability of the display surface, and at the same time, the particle movement type that does not cause unstable driving of the pixel by quickly erasing the residual DC component in the moving space of the charged particles. The object is to provide a display device.

本発明の粒子移動型表示装置は、面状電極を備えた粒子移動型表示装置において、前記面状電極の表面が、ダイヤモンドライクカーボン層を含む１層以上の薄膜層で覆われているものである。   The particle movement type display device of the present invention is a particle movement type display device having a planar electrode, wherein the surface of the planar electrode is covered with one or more thin film layers including a diamond-like carbon layer. is there.

別の発明の粒子移動型表示装置は、面状電極の表面に絶縁層を配置した粒子移動型表示装置において、前記絶縁層の表面が、前記面状電極に接続されたダイヤモンドライクカーボン層を含む１層以上の薄膜層で覆われているものである。   In another aspect of the present invention, the particle transfer type display device includes an insulating layer disposed on the surface of the planar electrode. The surface of the insulating layer includes a diamond-like carbon layer connected to the planar electrode. It is covered with one or more thin film layers.

さらに別の発明の粒子移動型表示装置は、表示単位ごとの表示面に表示電極を配置した表示側基板と、前記表示面を囲む起立面に電極面を有する隔壁とを備えた粒子移動型表示装置において、前記表示電極に接続されたダイヤモンドライクカーボン層を含む１層以上の薄膜層で、前記表示面が覆われているものである。   Further, the particle movement type display device of another invention is a particle movement type display comprising: a display side substrate in which display electrodes are arranged on a display surface for each display unit; and a partition wall having an electrode surface on an upright surface surrounding the display surface. In the device, the display surface is covered with one or more thin film layers including a diamond-like carbon layer connected to the display electrode.

本発明の粒子移動型表示装置では、ダイヤモンドライクカーボン層との親和性が高い帯電粒子（特にカーボン系の帯電粒子）を選択することによって、露出した面状電極の表面よりも帯電粒子の保持性能を著しく高めることができる。   In the particle movement type display device of the present invention, by selecting charged particles (especially carbon-based charged particles) having high affinity with the diamond-like carbon layer, the charged particle retention performance is higher than the surface of the exposed planar electrode. Can be significantly increased.

別の発明の粒子移動型表示装置では、ダイヤモンドライクカーボン層は、高抵抗ながらも導電性を有するので、絶縁層に発生した残留ＤＣ成分を集めて面状電極に逃がして速やかに解消させ、帯電粒子の移動空間に残留ＤＣ成分を蓄積させない。   In the particle movement type display device of another invention, the diamond-like carbon layer has high resistance but conductivity, so that the residual DC component generated in the insulating layer is collected and released to the planar electrode to be quickly eliminated and charged. The residual DC component is not accumulated in the particle movement space.

さらに別の発明の粒子移動型表示装置では、ダイヤモンドライクカーボン層は、高抵抗ながらも導電性を有するので、絶縁性液体との界面や絶縁性液体中に発生した残留ＤＣ成分を集めて表示電極に逃がして速やかに解消させ、帯電粒子の移動空間に残留ＤＣ成分を蓄積させない。絶縁層の表面や絶縁性液体の界面に発生する残留ＤＣ成分を表示電極に逃がして、発生した残留ＤＣ成分を速やかに解消できる。   In the particle movement type display device of another invention, since the diamond-like carbon layer has high conductivity while having high resistance, it collects residual DC components generated in the interface with the insulating liquid and in the insulating liquid, and displays the display electrode. The residual DC component is not accumulated in the moving space of the charged particles. The residual DC component generated on the surface of the insulating layer or the interface of the insulating liquid is released to the display electrode, and the generated residual DC component can be quickly eliminated.

いずれにせよ、ダイヤモンドライクカーボン層は、安定した強固な炭素結合組織を有するので、一般的な絶縁性液体中での耐久性が非常に高く、また、帯電粒子との接触による原子移動や電子交換が少なく、帯電粒子との化学的な付着も起き難いので、長期間、多回数に渡って、着色無く、安定した帯電粒子の集合離散を繰り返し再現できる。   In any case, the diamond-like carbon layer has a stable and strong carbon bond structure, so it has very high durability in general insulating liquids, and it also performs atomic transfer and electron exchange by contact with charged particles. Therefore, it is difficult to cause chemical adhesion to the charged particles, so that a stable and discrete set of charged particles can be repeatedly reproduced without coloring over a long period of time.

また、ダイヤモンドカーボン層は、高融点なので、積層後の原子移動が少なく、凹凸と起伏に富んだ帯電粒子の捕捉に好適な表面組織が形成されるので、表示面の帯電粒子保持能力を高めて画素表示のメモリ性を高めることができる。   In addition, since the diamond carbon layer has a high melting point, there is little movement of atoms after lamination, and a surface texture suitable for capturing charged particles rich in irregularities and undulations is formed. The memory property of pixel display can be improved.

従って、メモリ性が高く、長期間、安定して再現性高く階調表示を行える画素が得られ、これにより、階調表現の再現性が高く、また、画素のカラー表示を行う際にはカラー表現の再現性が高く、しかも、長寿命、低消費電力の粒子移動型表示装置を提供できる。   Accordingly, a pixel having high memory characteristics and capable of performing gradation display stably and with high reproducibility for a long period of time can be obtained. As a result, reproducibility of gradation expression is high, and color display is performed when performing color display of pixels. It is possible to provide a particle movement type display device with high reproducibility of expression and long life and low power consumption.

以下、それぞれ本発明の一実施形態である電気泳動表示装置１００〜４００について、図面を参照しながら詳細に説明する。電気泳動表示装置１００〜４００は、バックライトを持たない反射型であるが、本発明は、後方基板１に隣接させてバックライトを設けた透過型として実施してもよい。また、電気泳動表示装置１００〜４００は、画素ごとに形成した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。   Hereinafter, electrophoretic display devices 100 to 400 that are embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Although the electrophoretic display devices 100 to 400 are of a reflective type that does not have a backlight, the present invention may be implemented as a transmissive type in which a backlight is provided adjacent to the rear substrate 1. In addition, the electrophoretic display devices 100 to 400 are active matrix types in which switching elements formed for each pixel are dynamically controlled by a large number of data lines and a large number of trigger lines arranged in a grid pattern. A pixel driving method other than the active matrix type may be employed.

電気泳動表示装置１００〜４００は、無数の画素を格子状に配列した画像表示装置であるが、図１〜図６では、１つの画素部分で代表して図示している。また、特許文献１に示される表示装置の一般的な構造、一般的な製造方法、表面処理等については、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する。   The electrophoretic display devices 100 to 400 are image display devices in which innumerable pixels are arranged in a grid pattern, but in FIG. 1 to FIG. 6, a single pixel portion is representatively illustrated. Further, the general structure, general manufacturing method, surface treatment, and the like of the display device disclosed in Patent Document 1 are different from the gist of the present invention, and some illustrations are omitted to avoid complications. Detailed description is also omitted.

また、本発明の粒子移動型表示装置は、一対の基板間に、帯電粒子が介在する場合と、絶縁性液体に分散した帯電粒子が介在する場合との両方で実施可能であるが、これらの実施形態の本質は同じものであることから、以下では後者の電気泳動表示装置の代表的な実施の形態について説明する。   Further, the particle movement type display device of the present invention can be implemented both when a charged particle is interposed between a pair of substrates and when a charged particle dispersed in an insulating liquid is interposed. Since the essence of the embodiments is the same, a typical embodiment of the latter electrophoretic display device will be described below.

＜第１実施形態＞
図１は第１実施形態の電気泳動表示装置における断面構成の説明図、図２は抵抗層の電気的な機能の説明図である。図１中、（ａ）は黒表示状態、（ｂ）は白表示状態である。図２中、（ａ）は抵抗層による表示電極と隔壁電極との電気的な接続状態、（ｂ）は接続状態の等価回路である。 <First Embodiment>
FIG. 1 is an explanatory diagram of a cross-sectional configuration in the electrophoretic display device of the first embodiment, and FIG. 2 is an explanatory diagram of an electrical function of a resistance layer. In FIG. 1, (a) is a black display state, and (b) is a white display state. 2A is an electrical connection state between the display electrode and the partition wall electrode by the resistance layer, and FIG. 2B is an equivalent circuit of the connection state.

図１の（ａ）に示すように、後方基板１の上には、面状の表示電極６が形成され、表示電極６を囲んで絶縁性のスペーサ部材９が配置される。スペーサ部材９の上には、スペーサ部材９と同一平面形状に形成された導電性の隔壁３が配置されている。従って、隔壁３の表面が、表示電極６を取り囲む隔壁電極７を構成している。   As shown in FIG. 1A, a planar display electrode 6 is formed on the rear substrate 1, and an insulating spacer member 9 is disposed so as to surround the display electrode 6. On the spacer member 9, the conductive partition 3 formed in the same plane shape as the spacer member 9 is disposed. Therefore, the surface of the partition 3 constitutes the partition electrode 7 surrounding the display electrode 6.

隔壁電極７とスペーサ部材９と表示電極６との表面を一体に覆って、ダイヤモンドライクカーボン膜の抵抗層８が積層されている。以下では、説明の都合上、隔壁電極７を覆う抵抗層８を隔壁抵抗層８ａ、表示電極６を覆う抵抗層８を表示面抵抗層８ｂとする。隔壁電極７、表示電極６の電極面は、それぞれ隔壁抵抗層８ａ、表示面抵抗層８ｂによって保護されるとともに、絶縁性液体４との界面における帯電粒子５との親和性を高められている。   A resistance layer 8 of a diamond-like carbon film is laminated so as to integrally cover the surfaces of the partition wall electrode 7, the spacer member 9, and the display electrode 6. Hereinafter, for convenience of explanation, the resistance layer 8 covering the partition electrode 7 is referred to as a partition resistance layer 8a, and the resistance layer 8 covering the display electrode 6 is referred to as a display surface resistance layer 8b. The electrode surfaces of the partition electrode 7 and the display electrode 6 are protected by the partition resistance layer 8a and the display surface resistance layer 8b, respectively, and the affinity with the charged particles 5 at the interface with the insulating liquid 4 is enhanced.

隔壁３の上には可視光透過性の前方基板２が配置され、後方基板１、前方基板２に挟まれて隔壁３によって区切られた移動空間５０に、帯電粒子５を分散させた絶縁性液体４が保持されている。   A visible light transmissive front substrate 2 is disposed on the partition wall 3, and an insulating liquid in which charged particles 5 are dispersed in a rear substrate 1 and a moving space 50 sandwiched between the front substrate 2 and partitioned by the partition wall 3. 4 is held.

後方基板１上には、格子状に立体交差して配置したデータ線およびトリガー線（不図示）が配置され、データ線とトリガー線との各交点に対応させて画素ごとのスイッチング素子（不図示）が形成されている。後方基板１の画像表示領域の外側には、データ線に電圧信号を印加しつつトリガー線を制御する駆動電圧発生装置（不図示）が配置されている。   On the rear substrate 1, data lines and trigger lines (not shown) arranged in a three-dimensional intersection in a lattice shape are arranged, and switching elements (not shown) for each pixel corresponding to the intersections of the data lines and the trigger lines. ) Is formed. A driving voltage generator (not shown) that controls the trigger line while applying a voltage signal to the data line is disposed outside the image display area of the rear substrate 1.

駆動電圧発生装置は、データ線とスイッチング素子（不図示）とを介して、表示電極６に電圧信号を供給する。駆動電圧発生装置は、隔壁電極７と表示電極６との間に電圧信号を印加して、移動空間５０に電界を発生させる。   The drive voltage generator supplies a voltage signal to the display electrode 6 via a data line and a switching element (not shown). The drive voltage generator applies a voltage signal between the partition wall electrode 7 and the display electrode 6 to generate an electric field in the moving space 50.

移動空間５０に電界が発生すると、電界によって付勢された帯電粒子５が移動空間５０を泳動する。そして、絶縁性液体４中に含まれる帯電粒子５の分布状態が変化して画素表示が行われる。不図示の観察者は、前方基板２を通して、表示電極６面上の帯電粒子５の分布によって形成される像を観察する。   When an electric field is generated in the moving space 50, the charged particles 5 energized by the electric field migrate in the moving space 50. Then, the distribution state of the charged particles 5 contained in the insulating liquid 4 changes, and pixel display is performed. An observer (not shown) observes an image formed by the distribution of the charged particles 5 on the surface of the display electrode 6 through the front substrate 2.

表示電極６、隔壁電極７のそれぞれ少なくとも一部と接するように、シート抵抗が１×１０５Ω／□以上１×１０１５Ω／□以下である抵抗層８が形成され、抵抗層８としてダイヤモンドライクカーボン膜を用いたことが第１実施形態の特徴である。 A resistance layer 8 having a sheet resistance of 1 × 10 5 Ω / □ or more and 1 × 10 15 Ω / □ or less is formed so as to be in contact with at least a part of each of the display electrode 6 and the partition electrode 7. The use of a like carbon film is a feature of the first embodiment.

次に、このように構成された第１実施形態の電気泳動表示装置１００の動作について説明する。以下の説明では、帯電粒子５が正に帯電している場合を例に挙げるが、負に帯電している場合でも、帯電粒子の動く方向が逆になることを考慮すれば、同様に説明することができる。また、表示電極６の表面は、白色に着色されており、隔壁電極７は全画素で共通に接続され、０Ｖに接地している。   Next, the operation of the thus configured electrophoretic display device 100 according to the first embodiment will be described. In the following description, the case where the charged particles 5 are positively charged will be described as an example. However, even if the charged particles 5 are negatively charged, the same explanation will be given in consideration of the fact that the moving direction of the charged particles is reversed. be able to. The surface of the display electrode 6 is colored white, and the partition wall electrode 7 is commonly connected to all the pixels and is grounded to 0V.

図１の（ａ）に示すように、表示電極６に負極性の電圧を印加して、正帯電した帯電粒子５を表示電極６上に移動させると、表示電極６が黒色の帯電粒子５に覆われることとなり黒色表示となる。また、図１の（ｂ）に示すように、表示電極６に正極性の電圧を印加して、正帯電した帯電粒子５を隔壁３の側面に移動させると、白色の表示電極６が露出することになり白色表示となる。中間階調（グレー）の表示をおこなう場合は、移動させる帯電粒子５の量を変えることによりおこなう。表示電極６に印加する電圧の大きさや印加時間を変えることによって中間階調を表示できる。   As shown in FIG. 1A, when a negative voltage is applied to the display electrode 6 to move the positively charged charged particles 5 onto the display electrode 6, the display electrode 6 becomes black charged particles 5. It will be covered and will display black. Further, as shown in FIG. 1B, when a positive voltage is applied to the display electrode 6 to move the positively charged charged particles 5 to the side surface of the partition wall 3, the white display electrode 6 is exposed. As a result, the display is white. When displaying a gray scale (gray), the amount of the charged particles 5 to be moved is changed. By changing the magnitude of voltage applied to the display electrode 6 and the application time, intermediate gray levels can be displayed.

以下、図２を用いて第１実施形態について更に詳しく説明する。図２では、説明の便宜上、抵抗層８の膜厚を必要以上に厚くして描いてある。   Hereinafter, the first embodiment will be described in more detail with reference to FIG. In FIG. 2, for the convenience of explanation, the thickness of the resistance layer 8 is drawn more than necessary.

図２の（ａ）に示すように、抵抗層８で覆われた隔壁電極７、表示電極６は、それぞれ隔壁抵抗層８ａ、表示面抵抗層８ｂの容量成分と抵抗成分との並列回路として記述できる。図中、ＣＶ１は表示面抵抗層８ｂの容量、ＲＶ１は表示面抵抗層８ｂの抵抗、ＣＬは絶縁性液体４の容量、ＲＬは絶縁性液体４の抵抗、ＣＶ２は隔壁抵抗層８ａの容量、ＲＶ２は隔壁抵抗層８ｂの抵抗である。 As shown in FIG. 2A, the partition electrode 7 and the display electrode 6 covered with the resistance layer 8 are described as a parallel circuit of the capacitance component and the resistance component of the partition resistance layer 8a and the display surface resistance layer 8b, respectively. it can. In the figure, C V1 is volume of the display surface resistance layer 8b, R V1 display surface resistance of the resistive layer 8b, C L is the capacitance of the insulating liquid 4, R L is the resistance of the insulating liquid 4, C V2 partition wall resistance volume of the layer 8a, the R V2 is the resistance of the partition resistive layer 8b.

また、絶縁性液体４よりも低抵抗な抵抗層８が、隔壁電極７、表示電極６と絶縁性液体４との界面に形成されると共に、隔壁電極７−表示電極６間に位置するスペーサ部材９の絶縁性液体層４と接する界面にも形成される。つまり、低抵抗な抵抗層８が絶縁性液体４に接して隔壁電極７−表示電極６間を繋いでいる。図中、ＣＢＬは絶縁性液体４と抵抗層８の界面容量、ＲＳＰは隔壁電極７−表示電極６間の抵抗層８の抵抗である。 In addition, a resistance layer 8 having a lower resistance than the insulating liquid 4 is formed at the interface between the partition wall electrode 7, the display electrode 6 and the insulating liquid 4, and a spacer member positioned between the partition wall electrode 7 and the display electrode 6. 9 is also formed at the interface in contact with the insulating liquid layer 4. That is, the low-resistance resistance layer 8 is in contact with the insulating liquid 4 and connects between the partition wall electrode 7 and the display electrode 6. In the figure, CBL is the interface capacitance between the insulating liquid 4 and the resistance layer 8, and R SP is the resistance of the resistance layer 8 between the partition wall electrode 7 and the display electrode 6.

本実施形態のこのような新規な構成により、電荷が絶縁性液体４に接して伝導する電気伝導パス（以下、ショートパス）が形成される。このショートパスを等価回路として表すと、図２の（ａ）に示すように、ショートパス抵抗（ＲＳＰ）が絶縁性液体４の抵抗（ＲＬ）に対して並列に配置されることとなる。 With such a novel configuration of the present embodiment, an electric conduction path (hereinafter referred to as a short path) through which charges are conducted in contact with the insulating liquid 4 is formed. When this short path is expressed as an equivalent circuit, the short path resistance (R SP ) is arranged in parallel with the resistance (R L ) of the insulating liquid 4 as shown in FIG. .

このように、抵抗層８が絶縁性液体４の界面に配置されて隔壁電極７、表示電極６へ接続されているので、絶縁性液体４やその界面に発生した電荷が、隔壁電極７、表示電極６へ逃がされて、移動空間５０への電荷の蓄積（残留ＤＣ）が抑制される。また、電圧信号解除時に発生した電荷がショートパスを介して相殺されることで、残留ＤＣ解消の時定数が短縮される。   Thus, since the resistance layer 8 is disposed at the interface of the insulating liquid 4 and connected to the partition electrode 7 and the display electrode 6, the charge generated at the insulating liquid 4 and the interface is transferred to the partition electrode 7 and the display. It is escaped to the electrode 6 and charge accumulation (residual DC) in the moving space 50 is suppressed. In addition, the charge generated when the voltage signal is released is canceled through the short path, so that the time constant for eliminating the residual DC is shortened.

次に、各構成要素の材料について説明する。後方基板１、前方基板２の材料としては、例えば、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルスルフォン、ポリエチレン、ポリプロピレン等の樹脂フィルム、あるいは複数の樹脂の積層膜、さらにはガスバリア層が積層された樹脂フィルム、また、ガラス、石英、金属等の無機材料も使用できる。後方基板１として金属を用いる場合には、配線パターンを形成する前に、不図示の絶縁層を形成する必要があることは言うまでもない。さらに、後方基板１、前方基板２のうち少なくとも一方は、可視光の透過率の高いものを用いる。   Next, the material of each component will be described. Examples of the material of the rear substrate 1 and the front substrate 2 include, for example, a resin film such as polycarbonate, polyethylene terephthalate, polyether sulfone, polyethylene, and polypropylene, a laminated film of a plurality of resins, and a resin film in which a gas barrier layer is laminated, In addition, inorganic materials such as glass, quartz, and metal can also be used. Needless to say, when a metal is used as the rear substrate 1, an insulating layer (not shown) must be formed before the wiring pattern is formed. Furthermore, at least one of the rear substrate 1 and the front substrate 2 uses a material having a high visible light transmittance.

表示電極６、隔壁電極７の材料としては、パターニング可能な導電性膜なら何を用いてもよく、例えばアルミニウム、銅、チタンなどの金属や酸化インジウムすず（ＩＴＯ）などの酸化物に加え、導電性樹脂などを用いることもできる。表示電極６の形成方法としては、フォトリソグラフィ技術、印刷技術等何を用いてもよい。   Any material can be used as the material for the display electrode 6 and the partition wall electrode 7 as long as it is a patternable conductive film. For example, in addition to a metal such as aluminum, copper, or titanium, or an oxide such as indium tin oxide (ITO), a conductive film can be used. Resin etc. can also be used. As a method for forming the display electrode 6, any method such as a photolithography technique and a printing technique may be used.

また、表示電極６は、凹凸作成層上に形成されていてもよい。凹凸作成層上にアルミニウムや銀など反射率の高い材料で表示電極を形成することで、表示電極に光を拡散させる機能をもたせることができる。凹凸作成層１２としては、例えば、感光性樹脂を塗布した後、露光およびウェット現像を行うことで形成することができる。また、第一基板自体に微細な凹凸を作る方法でも良い。このような構成において、凹凸の傾斜角の分布を制御することで、視野角を拡大させるとともに外光を効率良く反射させることができるので、より明るい表示が得られるため好ましい。   Moreover, the display electrode 6 may be formed on the unevenness forming layer. By forming the display electrode with a material having high reflectivity such as aluminum or silver on the unevenness forming layer, the display electrode can have a function of diffusing light. The unevenness creating layer 12 can be formed, for example, by applying a photosensitive resin and then performing exposure and wet development. Moreover, the method of making a fine unevenness | corrugation in 1st board | substrate itself may be used. In such a configuration, by controlling the distribution of the inclination angles of the projections and depressions, the viewing angle can be enlarged and the external light can be reflected efficiently, which is preferable because a brighter display can be obtained.

隔壁３の材料としては、所望の形状に形成できれば何を用いてもよい。例えばアクリル樹脂等のポリマー樹脂等を用いることができる。前記隔壁３の形成方法としては、フォトリソグラフィ技術を用いて形成する方法、別に作製した隔壁を転写する方法等何を用いてもよい。また、前記隔壁電極が隔壁をかねていてもよい。   Any material may be used as the material of the partition 3 as long as it can be formed into a desired shape. For example, a polymer resin such as an acrylic resin can be used. As a method for forming the partition wall 3, any method such as a method of forming using a photolithography technique or a method of transferring a separately manufactured partition wall may be used. The partition electrode may also serve as a partition.

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、トルエン等の非極性溶媒であって透明なものを使用すると良い。   As the insulating liquid 4, it is preferable to use a nonpolar solvent such as isoparaffin, silicone oil, xylene, and toluene that is transparent.

帯電粒子５としては、着色されていて絶縁性液体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から１０μｍ程度のものを用いる。   As the charged particles 5, it is preferable to use a material that is colored and exhibits a positive or negative charge characteristic in an insulating liquid. For example, various inorganic pigments, organic pigments, carbon black, or a resin containing them may be used. A particle having a particle size of about 0.01 μm to 50 μm can be used, but preferably about 0.1 to 10 μm.

なお、上述した絶縁性液体４中や帯電粒子５中には、帯電粒子５の帯電を制御し安定化させるための荷電制御剤を添加しておくと良い。かかる荷電制御剤としては、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。   Note that a charge control agent for controlling and stabilizing the charging of the charged particles 5 may be added to the insulating liquid 4 or the charged particles 5 described above. As such a charge control agent, a metal complex salt of a monoazo dye, salicylic acid, an organic quaternary ammonium salt, a nigrosine compound, or the like may be used.

また、絶縁性液体４中には、帯電粒子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よい。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、あるいは有機高分子材料などを用いることができる。   Further, in the insulating liquid 4, a dispersant for preventing aggregation of the charged particles 5 and maintaining a dispersed state may be added. As such a dispersing agent, polyvalent metal phosphates such as calcium phosphate and magnesium phosphate, carbonates such as calcium carbonate, other inorganic salts, inorganic oxides, or organic polymer materials can be used.

第１実施形態の電気泳動表示装置１００では、画素の平面形状を長方形とし、画素サイズを横４０μｍ×縦１２０μｍとする。表示装置として、６００画素×１８００画素のマトリクスパネルを作製する。   In the electrophoretic display device 100 of the first embodiment, the planar shape of a pixel is a rectangle, and the pixel size is 40 μm wide × 120 μm long. As a display device, a 600 × 1800 pixel matrix panel is manufactured.

そして、後方基板１として１．１ｍｍ厚のガラス基板を使用し、後方基板１上には、画素ごとに薄膜トランジスタ（不図示）とその駆動に必要な配線とが形成され、画像表示領域の外側には配線に接続してドライバＩＣ（不図示）が配置される。その後、後方基板１の全面に絶縁層（不図示）としてＳｉ３Ｎ４膜を形成する。その後、アルミニウムを成膜してパターニングをおこなうことで表示電極６を形成する。このとき、アルミニウムの成膜時において、予め形成しておいたコンタクトホール（不図示）を通じて、薄膜トランジスタと表示電極６とが導通される。 A 1.1 mm-thick glass substrate is used as the rear substrate 1, and a thin film transistor (not shown) and wiring necessary for driving the pixel are formed on the rear substrate 1 on the outer side of the image display area. Is connected to the wiring and a driver IC (not shown) is arranged. Thereafter, a Si 3 N 4 film is formed as an insulating layer (not shown) on the entire surface of the rear substrate 1. Then, the display electrode 6 is formed by forming an aluminum film and performing patterning. At this time, during the film formation of aluminum, the thin film transistor and the display electrode 6 are brought into conduction through a contact hole (not shown) formed in advance.

次に、電界メッキ法によって、隔壁３を兼ねる隔壁電極７を高さ１５μｍ、幅５μｍで形成する。また、表示電極６と隔壁電極７とは、高さ１μｍの感光性アクリル樹脂９によって絶縁されるように形成されている。   Next, the partition electrode 7 also serving as the partition 3 is formed with a height of 15 μm and a width of 5 μm by electroplating. The display electrode 6 and the partition wall electrode 7 are formed to be insulated by a photosensitive acrylic resin 9 having a height of 1 μm.

次に、表示電極６と隔壁電極７の表面を覆うように、固体炭素ターゲットを用いるＵＢＭＳ法により厚さ２０ｎｍのダイヤモンドライクカーボン膜８を形成する。成膜時にメタンを添加し、膜のシート抵抗は１×１０１３Ω／□になるようにする。 Next, a diamond-like carbon film 8 having a thickness of 20 nm is formed by a UBMS method using a solid carbon target so as to cover the surfaces of the display electrode 6 and the partition wall electrode 7. Methane is added at the time of film formation so that the sheet resistance of the film becomes 1 × 10 13 Ω / □.

次に、各画素に帯電粒子５と絶縁性液体４、荷電制御剤からなる液層を充填する。帯電粒子には粒径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。絶縁性液体にはイソパラフィン（商品名：アイソパー、エクソン社製）を用いる。荷電制御剤を含有させることによって、帯電粒子５をプラス帯電とする。   Next, each pixel is filled with a liquid layer composed of the charged particles 5, the insulating liquid 4, and the charge control agent. As the charged particles, a polystyrene-polymethyl methacrylate copolymer resin containing carbon black having a particle size of about 1 to 2 μm is used. Isoparaffin (trade name: Isopar, manufactured by Exxon) is used as the insulating liquid. By adding a charge control agent, the charged particles 5 are positively charged.

最後に、前方基板２を配置して密封し、電気泳動表示装置１００を得る。そして、電気泳動表示装置１００を不図示の駆動ドライバに接続して表示動作を検証する。隔壁電極７を全画素の共通電極として０Ｖとし、薄膜トランジスタを介して表示電極６に±１５Ｖを印加することで白黒書き換えをおこなう。   Finally, the front substrate 2 is disposed and sealed to obtain the electrophoretic display device 100. Then, the electrophoretic display device 100 is connected to a drive driver (not shown) to verify the display operation. The partition wall electrode 7 is set to 0 V as a common electrode for all pixels, and black and white rewriting is performed by applying ± 15 V to the display electrode 6 through a thin film transistor.

以上の駆動方法による表示書き換えを繰り返す。所望の階調光学レベルが変動するような焼付き問題は抑制され、かつ、電圧を解除しても良好なメモリ性を示し、安定な駆動特性を実現できた。   The display rewriting by the above driving method is repeated. The image sticking problem that the desired gradation optical level fluctuates is suppressed, and even when the voltage is released, good memory characteristics are exhibited, and stable drive characteristics can be realized.

＜ダイヤモンドライクカーボン膜＞
抵抗層８の薄膜材料としてダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）を用いることが本実施形態の特徴である。抵抗層８は、表示電極６、隔壁電極７のそれぞれ少なくとも一部と接する薄膜の材料である。これまでに、ダイヤモンドライクカーボン膜を電気泳動表示装置の抵抗層として用いた例はなく、本願発明者らが初めて適用を試みたものである。 <Diamond-like carbon film>
A feature of this embodiment is that diamond-like carbon (DLC) is used as the thin film material of the resistance layer 8. The resistance layer 8 is a thin film material in contact with at least a part of each of the display electrode 6 and the partition wall electrode 7. To date, there has been no example of using a diamond-like carbon film as a resistance layer of an electrophoretic display device, and the present inventors have attempted to apply it for the first time.

ダイヤモンドライクカーボンとは、ダイヤモンド構造に対応するＳＰ３結合に加え、グラファイト構造に対応するＳＰ２結合、および場合によっては水素との結合をもち、アモルファス構造の炭素を示す。ダイヤモンドライクカーボン膜は、そのアモルファス組織中に窒素、フッ素、各種金属等の微量添加原子を取り込むことにより、新たな性質を付加したり、本来の性質を調整したりして電気泳動表示装置に好適な性質を実現できる。   The diamond-like carbon refers to an amorphous carbon having an SP3 bond corresponding to a graphite structure, and in some cases a bond with hydrogen in addition to an SP3 bond corresponding to a diamond structure. Diamond-like carbon film is suitable for electrophoretic display devices by adding a small amount of atoms such as nitrogen, fluorine, and various metals into its amorphous structure and adjusting the original properties. Can be realized.

ダイヤモンドライクカーボンは、電気泳動表示装置に好適な下記の利点を有する。
・残留ＤＣ時定数の短縮に好適な抵抗値を実現できる。
・隔壁３等の立体構造上にも、スピンコート等のウェット成膜法に比べ、膜厚ムラ少なく被覆積層出来る。
・薄膜でもピンホールが少なく、化学的に安定であるため、電極の露出による絶縁性液体４の不安定化を抑制できる。
・成膜条件・添加物によって表面特性を制御でき、各種帯電粒子に対してメモリ性調整が可能である。 Diamond-like carbon has the following advantages suitable for electrophoretic display devices.
A resistance value suitable for shortening the residual DC time constant can be realized.
-Even on the three-dimensional structure of the partition walls 3 and the like, it can be coated and laminated with less film thickness unevenness compared to wet film forming methods such as spin coating.
Since the thin film has few pinholes and is chemically stable, it is possible to suppress instability of the insulating liquid 4 due to exposure of the electrode.
・ Surface characteristics can be controlled by film formation conditions and additives, and memory characteristics can be adjusted for various charged particles.

また、ダイヤモンドライクカーボン膜のシート抵抗は、１０５Ω／□以上１０１５Ω／□以下であることが好ましい。ダイヤモンドライクカーボン膜のシート抵抗は、成膜条件を変えることで制御可能である。例えば、固体炭素をターゲットとするアンバランストマグネトロンスパッタ法（以下ＵＢＭＳ法と称す）においては、成膜時の雰囲気中に添加するメタン等の炭化水素ガス、もしくは水、水素ガス等の分量を調整することで、シート抵抗を調整することが可能である。 The sheet resistance of the diamond-like carbon film is preferably 10 5 Ω / □ or more and 10 15 Ω / □ or less. The sheet resistance of the diamond-like carbon film can be controlled by changing the film forming conditions. For example, in the unbalanced magnetron sputtering method (hereinafter referred to as UBMS method) using solid carbon as a target, the amount of hydrocarbon gas such as methane or water or hydrogen gas added to the atmosphere during film formation is adjusted. By doing so, it is possible to adjust the sheet resistance.

また、ダイヤモンドライクカーボン膜の成膜方法としては、基板上に原子を積層する方法であれば何を用いてもよい。例えば、炭化水素ガスを原料として、ＣＶＤ法で成膜する方法、各種スパッタリング法（ＤＣスパッタ、高周波スパッタ、バランストマグネトロンスパッタ、アンバランストマグネトロンスパッタ）、イオン化蒸着法、イオンビーム法、アークイオンプレーティング法、エキシマレーザーアプレーション法等を用いることができる。   Any diamond-like carbon film may be formed as long as atoms are stacked on the substrate. For example, a film formation method using a hydrocarbon gas as a raw material by a CVD method, various sputtering methods (DC sputtering, high-frequency sputtering, balanced magnetron sputtering, unbalanced magnetron sputtering), ionized vapor deposition method, ion beam method, arc ion plate A ting method, an excimer laser application method, or the like can be used.

また、ダイヤモンドライクカーボン膜の膜厚としては、特に制限されないが、可視光の透過率を上げるためには、なるべく薄いことが望ましく、１ｎｍ〜１μｍが用いられる。さらに好ましくは１ｎｍ〜２００ｎｍが好適に用いられる。   The film thickness of the diamond-like carbon film is not particularly limited, but is desirably as thin as possible in order to increase the transmittance of visible light, and 1 nm to 1 μm is used. More preferably, 1 nm to 200 nm is suitably used.

また、ダイヤモンドライクカーボン膜の表面特性としては、特に制限されないが、絶縁性液体４および帯電粒子５表面との関係に応じた表面特性を選択することが、適度なメモリ性を持たせる上でより好ましい。   In addition, the surface characteristics of the diamond-like carbon film are not particularly limited, but selecting a surface characteristic according to the relationship between the insulating liquid 4 and the surface of the charged particles 5 is more preferable for providing appropriate memory characteristics. preferable.

適度なメモリ性を持たせるためには、ダイヤモンドライクカーボン膜と、帯電粒子５の表面層と、絶縁性液体４との親和性の関係において、帯電粒子５の表面層とダイヤモンドライクカーボン膜表面との親和性が、帯電粒子５の表面層と絶縁性液体４との親和性よりも大きいことが望ましい。   In order to have an appropriate memory property, the surface layer of the charged particle 5 and the surface of the diamond-like carbon film are related to the affinity between the diamond-like carbon film, the surface layer of the charged particle 5, and the insulating liquid 4. It is desirable that the affinity of is greater than the affinity between the surface layer of the charged particles 5 and the insulating liquid 4.

より具体的には、絶縁性液体と帯電粒子とダイヤモンドライクカーボン膜表面の組み合わせとして、
（Ａ）親水性の帯電粒子５の表面層と、疎水性あるいは疎水性かつ疎油性の絶縁性液体４と、親水性のダイヤモンドライクカーボン膜表面
（Ｂ）疎水性の帯電粒子５の表面層と、親水性あるいは疎水性かつ疎油性の絶縁性液体４と、疎水性のダイヤモンドライクカーボン膜表面
（Ｃ）疎水性かつ疎油性の帯電粒子５の表面層と、疎水性あるいは親水性の絶縁性液体４と、疎水性のダイヤモンドライクカーボン膜表面
（Ｄ）疎水性かつ疎油性の帯電粒子５の表面層と、疎水性あるいは親水性の絶縁性液体４と、疎水性かつ疎油性のダイヤモンドライクカーボン膜表面
のいずれかの組み合わせが望ましい。 More specifically, as a combination of insulating liquid, charged particles, and diamond-like carbon film surface,
(A) Surface layer of hydrophilic charged particles 5, hydrophobic or hydrophobic and oleophobic insulating liquid 4, surface of hydrophilic diamond-like carbon film (B) Surface layer of hydrophobic charged particles 5 , Hydrophilic or hydrophobic and oleophobic insulating liquid 4, hydrophobic diamond-like carbon film surface (C) surface layer of hydrophobic and oleophobic charged particles 5, and hydrophobic or hydrophilic insulating liquid 4, hydrophobic diamond-like carbon film surface (D) surface layer of hydrophobic and oleophobic charged particles 5, hydrophobic or hydrophilic insulating liquid 4, and hydrophobic and oleophobic diamond-like carbon film Any combination of surfaces is desirable.

上記（Ａ）〜（Ｄ）の組み合わせでは、絶縁性液体４と帯電粒子５とダイヤモンドライクカーボン膜表面の関係を、親水性もしくは疎水性もしくは疎水性かつ疎油性から選ばれた２つの物性の組み合わせから規定しているが、本明細書においては、水との接触角が９０°未満の表面または表面層を親水性、水との接触角が９０°以上の表面または表面層を疎水性と定めている。そして、水と混和する絶縁性液体４を親水性絶縁性液体、水と相分離する絶縁性液体４を疎水性絶縁性液体と定めている。   In the combinations (A) to (D) above, the relationship between the insulating liquid 4, the charged particles 5, and the diamond-like carbon film surface is a combination of two physical properties selected from hydrophilic, hydrophobic, hydrophobic and oleophobic. In this specification, the surface or surface layer having a contact angle with water of less than 90 ° is defined as hydrophilic, and the surface or surface layer having a contact angle with water of 90 ° or more is defined as hydrophobic. ing. The insulating liquid 4 miscible with water is defined as a hydrophilic insulating liquid, and the insulating liquid 4 phase-separated with water is defined as a hydrophobic insulating liquid.

また、少なくともフッ素原子を含有し、水と相分離する絶縁性液体４を疎水性かつ疎油性と定め、少なくともフッ素原子を含有し、当該フッ素原子が帯電粒子５の表面層およびダイヤモンドライクカーボン膜表面を構成する原子種の０．１％以上を占めている表面層を疎水性かつ疎油性と定めている。帯電粒子５の表面層およびダイヤモンドライクカーボン膜表面を構成する原子種の特定は、飛行時間型二次イオン質量分析装置（ＴＯＦ−ＳＩＭＳ）の他、一般的な原子種分析手段により行うことができる。   Further, the insulating liquid 4 containing at least fluorine atoms and phase-separating with water is determined to be hydrophobic and oleophobic, and contains at least fluorine atoms, and the fluorine atoms are the surface layer of the charged particles 5 and the surface of the diamond-like carbon film. The surface layer that occupies 0.1% or more of the atomic species constituting is defined as hydrophobic and oleophobic. Identification of the atomic species constituting the surface layer of the charged particles 5 and the surface of the diamond-like carbon film can be performed by a general atomic species analyzing means in addition to a time-of-flight secondary ion mass spectrometer (TOF-SIMS). .

上記（Ａ）〜（Ｄ）の組み合わせでは、帯電粒子５と絶縁性液体４の親和性は、帯電粒子５とダイヤモンドライクカーボン膜表面との親和性よりも低いために、帯電粒子５が絶縁性液体４とより多く接触する分散状態にあるよりも、帯電粒子５とダイヤモンドライクカーボン膜表面とがより多く接触している状態にあるほうがエネルギー的に安定となるために、帯電粒子５とダイヤモンドライクカーボン膜表面との間に引力を生じせしめ、適度なメモリ性を付与することができる。   In the combinations (A) to (D), the charged particles 5 are insulative because the affinity between the charged particles 5 and the insulating liquid 4 is lower than the affinity between the charged particles 5 and the diamond-like carbon film surface. Since the charged particles 5 and the diamond-like carbon film surface are more in contact with each other than in the dispersed state where they are more in contact with the liquid 4, the charged particles 5 and the diamond-like particles are more stable in terms of energy. An attractive force is generated between the surface of the carbon film and appropriate memory properties can be imparted.

このようなダイヤモンドライクカーボン膜の表面特性は、例えば、膜中もしくは膜表面に炭素以外の元素（例えばフッ素）を添加することで容易にコントロールすることができる。ＣＶＤ法および反応性スパッタ法の場合には、成膜時に別種類のガスを添加することで、膜中もしくは膜表面に異なる元素を添加できる。また、スパッタ法の場合には、異なる組成のターゲットを用いて二元もしくは多元成膜をしてもよい。   The surface characteristics of such a diamond-like carbon film can be easily controlled, for example, by adding an element other than carbon (for example, fluorine) in the film surface or the film surface. In the case of the CVD method and the reactive sputtering method, different elements can be added in the film or on the film surface by adding another kind of gas at the time of film formation. In the case of sputtering, binary or multi-element film formation may be performed using targets having different compositions.

＜第２実施形態＞
図３は第２実施形態の電気泳動表示装置における断面構成の説明図である。第２実施形態の電気泳動表示装置２００は、抵抗層８の上に表面制御層１３が重ねて形成されている以外は、第１実施形態の電気泳動表示装置１００と同様に構成されているので、図３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。 Second Embodiment
FIG. 3 is an explanatory diagram of a cross-sectional configuration of the electrophoretic display device of the second embodiment. The electrophoretic display device 200 of the second embodiment is configured in the same manner as the electrophoretic display device 100 of the first embodiment, except that the surface control layer 13 is formed on the resistance layer 8 so as to overlap. 3, the same reference numerals are given to the same components as those in FIG. 1, and detailed description thereof will be omitted.

ダイヤモンドライクカーボン膜からなる抵抗層８上の少なくとも一部に、少なくとも１層の異なる薄膜層が積層されていても良い。図３に示すように、第２実施形態の電気泳動表示装置２００では、抵抗層８上に表面制御層１３が積層されている。このような積層構成を採用すれば、抵抗と表面自由エネルギーを独立に制御し、焼付き防止とメモリ性という二つの特性を同時に向上させることが容易となるため好ましい。   At least one different thin film layer may be laminated on at least a part of the resistance layer 8 made of a diamond-like carbon film. As shown in FIG. 3, in the electrophoretic display device 200 of the second embodiment, the surface control layer 13 is laminated on the resistance layer 8. Adopting such a laminated structure is preferable because resistance and surface free energy can be controlled independently, and it becomes easy to simultaneously improve the two characteristics of preventing seizure and memory.

第２実施形態の電気泳動表示装置２００では、抵抗性を満たした抵抗層８としてのダイヤモンドライクカーボン膜の上に、表面制御層１３として、表面性状をさらに好適化させたダイヤモンドライクカーボン膜を積層している。すなわち、表面制御層１３には、成膜条件を異ならせて帯電粒子５との間の引力をさらに適正化したダイヤモンドライクカーボン膜が用いられ、第１実施形態の電気泳動表示装置１００よりも、焼付き抑制とメモリ性向上が実現されている。   In the electrophoretic display device 200 of the second embodiment, a diamond-like carbon film whose surface properties are further optimized as the surface control layer 13 is laminated on the diamond-like carbon film as the resistance layer 8 satisfying the resistance. is doing. That is, the surface control layer 13 is formed of a diamond-like carbon film in which the film forming conditions are different and the attractive force between the charged particles 5 is further optimized, which is more than the electrophoretic display device 100 of the first embodiment. Suppression of image sticking and improved memory performance are realized.

なお、抵抗層８の薄膜上に表面処理をすることで、表面制御層１３を形成してもよい。表面処理としては、例えば、フッ化炭素ガス等のプラズマにさらすことで、抵抗層８ダイヤモンドライクカーボン表面組織にフッ素原子が添加されたり、ダイヤモンドライクカーボン膜の表面組織構造が変化したりして、抵抗層８の表面層が表面制御層１３化され、表面特性が改善される。このように、積層構成をとることで、例えば、抵抗と表面自由エネルギーなど、二つの異なる要求特性に対応することが容易となる。   The surface control layer 13 may be formed by performing a surface treatment on the thin film of the resistance layer 8. As the surface treatment, for example, fluorine atoms are added to the surface structure of the diamond-like carbon of the resistance layer 8 or the surface structure of the diamond-like carbon film is changed by exposure to plasma such as a fluorocarbon gas. The surface layer of the resistance layer 8 is changed to the surface control layer 13 and the surface characteristics are improved. Thus, by taking a laminated structure, it becomes easy to cope with two different required characteristics such as resistance and surface free energy.

また、表面制御層１３として、ダイヤモンドライクカーボン膜以外のものを用いてもよい。例えば、所望の表面特性をもつ樹脂膜を公知のコーティング方法もしくは蒸着等で成膜してもよいし、ダイヤモンドライクカーボン膜上に表面処理をすることで表面制御層１３としてもよい。このような表面処理としては、例えばシランカップリング剤などで表面を修飾することが挙げられる。表面制御層１３として、帯電粒子５との間の引力が適当なものを用いることで、残留ＤＣの低減とメモリ性の向上ができる。   Further, as the surface control layer 13, a material other than the diamond-like carbon film may be used. For example, a resin film having desired surface characteristics may be formed by a known coating method or vapor deposition, or the surface control layer 13 may be formed by surface treatment on a diamond-like carbon film. Examples of such surface treatment include modifying the surface with a silane coupling agent or the like. By using a surface control layer 13 having an appropriate attractive force between the charged particles 5, residual DC can be reduced and memory performance can be improved.

また、成膜条件を異ならせた複数層のダイヤモンドライクカーボン膜を積層するとき、最下層のダイヤモンドライクカーボン膜のシート抵抗を著しく高めるように、成膜条件を選択してもよい。ダイヤモンドライクカーボン膜は、下地によってシート抵抗が変動するので、最下層のダイヤモンドライクカーボン膜によって下地の性状を一定に揃えて、下地上に形成されるダイヤモンドライクカーボン膜のシート抵抗を制御し易くする。   In addition, when a plurality of diamond-like carbon films having different film formation conditions are stacked, the film formation conditions may be selected so as to significantly increase the sheet resistance of the lowermost diamond-like carbon film. Since the sheet resistance of the diamond-like carbon film varies depending on the underlayer, the lowermost diamond-like carbon film has a uniform base property, making it easier to control the sheet resistance of the diamond-like carbon film formed on the underlayer. .

言い換えれば、ダイヤモンドライクカーボン膜に限らず、二層合わせたシート抵抗のばらつきに与える下地表面の影響を小さくするため、最下層の薄膜のシート抵抗は、上層のシート抵抗よりも高いことが好ましい。このような構成は、例えば、カラーフィルタ層などによって、画素ごとに下地が違う場合にも、下地の影響を低減して抵抗層８としてのシート抵抗を制御しやすくなるためより好ましい。   In other words, not only the diamond-like carbon film but also the sheet resistance of the lowermost thin film is preferably higher than the sheet resistance of the upper layer in order to reduce the influence of the underlying surface on the variation in sheet resistance of the two layers. Such a configuration is more preferable because, for example, when the background is different for each pixel due to a color filter layer or the like, the influence of the base is reduced and the sheet resistance as the resistance layer 8 can be easily controlled.

また、抵抗層８を成膜条件を変えたダイヤモンドライクカーボン膜の三層構造としてもよい。成膜条件を変えて、下地調整層、抵抗層、表面制御層の三層を積層し、それぞれに好適な抵抗調整および表面自由エネルギー調整を施すことができる。   Alternatively, the resistance layer 8 may have a three-layer structure of a diamond-like carbon film with different film formation conditions. By changing the film forming conditions, three layers of a base adjustment layer, a resistance layer, and a surface control layer can be laminated, and suitable resistance adjustment and surface free energy adjustment can be performed respectively.

また、複数層のダイヤモンドライクカーボン膜を形成する場合や、ダイヤモンドライクカーボン膜に別材料の薄膜を積層する場合には、各層を別々の装置で形成してもよいし、同じ装置内で成膜条件を変えて連続的に形成してもよい。また、同じ装置内で異なる成膜方法を用いて複数層を積層してもよいし、一層成膜後に表面処理を行ってもよい。   In addition, when forming multiple layers of diamond-like carbon film, or when laminating thin films of different materials on the diamond-like carbon film, each layer may be formed by a separate device, or formed in the same device. You may form continuously, changing conditions. In addition, a plurality of layers may be stacked using different film formation methods in the same apparatus, or surface treatment may be performed after one layer is formed.

例えば、固体炭素をターゲットとするアンバランストマグネトロンスパッタ（ＵＢＭＳ）法を用いて同じ装置内で成膜する場合、スパッタ用のガス（例えばアルゴン）に添加するガス（例えばメタン、水素、水、フッ素ガス等）の導入量・導入種を成膜中に変える事で、別の物性値を持つ膜を積層することができる。同じ装置内で成膜する場合、コスト低減が可能であるためより好ましい。   For example, when a film is formed in the same apparatus using an unbalanced magnetron sputtering (UBMS) method using solid carbon as a target, a gas (for example, methane, hydrogen, water, fluorine) added to a sputtering gas (for example, argon) is used. By changing the amount and type of gas etc. introduced during film formation, films having different physical property values can be stacked. When the film is formed in the same apparatus, it is more preferable because the cost can be reduced.

第２実施形態の電気泳動表示装置２００は、複数層のダイヤモンドライクカーボン膜を形成しているが、第１実施形態と同様にして隔壁３を兼ねた隔壁電極７の形成までを行う。その後、アンバランストマグネトロンスパッタ（ＵＢＭＳ）法にて、固体炭素をターゲットとし、メタンを添加した雰囲気下で、２０ｎｍのダイヤモンドライクカーボン膜を形成し、さらに同じ装置内で添加するガスをメタンとＣＦ４の混合ガスに切り替え、５ｎｍのダイヤモンドライクカーボン膜を形成する。ダイヤモンドライクカーボン膜のシート抵抗は１×１０１３Ω／□である。 In the electrophoretic display device 200 of the second embodiment, a plurality of diamond-like carbon films are formed, but the process up to the formation of the partition electrode 7 also serving as the partition 3 is performed in the same manner as in the first embodiment. After that, an unbalanced magnetron sputtering (UBMS) method is used to form a 20 nm diamond-like carbon film in an atmosphere in which methane is added using solid carbon as a target. Then, a 5 nm diamond-like carbon film is formed. The sheet resistance of the diamond-like carbon film is 1 × 10 13 Ω / □.

最後に、前方基板２を配置して周囲を密封し、電気泳動表示装置２００を得る。第２実施形態の電気泳動表示装置２００は、第１実施形態の電気泳動表示装置１００と同様の効果を有する。   Finally, the front substrate 2 is disposed and the periphery is sealed, and the electrophoretic display device 200 is obtained. The electrophoretic display device 200 of the second embodiment has the same effects as the electrophoretic display device 100 of the first embodiment.

なお、ダイヤモンドライクカーボン膜の表面に特殊処理を行って、帯電粒子５に対する親和性を高めてもよい。表示電極６と隔壁電極７とを覆ってダイヤモンドライクカーボン膜の抵抗層８を形成した後、フッ素含有シランカップリング剤でダイヤモンドライクカーボン膜上を被覆し、その後は、第１実施形態と同様にして電気泳動表示装置を組み立てる。このような表面処理によっても、第１実施形態よりも帯電粒子５に対する親和性を高めて、より良好なメモリ性を確認できた。   The affinity for the charged particles 5 may be increased by performing a special treatment on the surface of the diamond-like carbon film. After forming the resistance layer 8 of the diamond-like carbon film so as to cover the display electrode 6 and the partition wall electrode 7, the diamond-like carbon film is covered with a fluorine-containing silane coupling agent, and thereafter the same as in the first embodiment. Assemble the electrophoretic display. Also by such surface treatment, the affinity for the charged particles 5 was increased as compared with the first embodiment, and better memory performance could be confirmed.

＜第３実施形態＞
図４は第３実施形態の電気泳動表示装置における断面構成の説明図、図５は電気泳動表示装置の駆動波形の説明図である。第３実施形態の電気泳動表示装置３００は、凹凸形成層１２の上に表示電極６が形成されることと、表示電極６の上に形成したカラーフィルタ層１０ａ、１０ｂ、１０ｃの表面に抵抗層８が配置されること以外は、第１実施形態の電気泳動表示装置１００と同様に構成されている。従って、図４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。 <Third Embodiment>
FIG. 4 is an explanatory diagram of a cross-sectional configuration of the electrophoretic display device of the third embodiment, and FIG. 5 is an explanatory diagram of drive waveforms of the electrophoretic display device. In the electrophoretic display device 300 according to the third embodiment, the display electrode 6 is formed on the concavo-convex forming layer 12, and the resistance layer is formed on the surface of the color filter layers 10a, 10b, and 10c formed on the display electrode 6. Except that 8 is arranged, it is configured in the same manner as the electrophoretic display device 100 of the first embodiment. Therefore, in FIG. 4, the same components as those in FIG.

図４に示すように、表示電極６は、反射面を兼ねて、凹凸形成層１２上に形成されていてもよい。凹凸形成層１２上にアルミニウムや銀など反射率の高い材料で表示電極６を形成すれば、表示電極６に光を拡散させる機能をもたせることができる。凹凸形成層１２としては、例えば、感光性樹脂を塗布した後、露光およびウェット現像を行うことで形成できる。   As shown in FIG. 4, the display electrode 6 may also be formed on the concavo-convex forming layer 12 also serving as a reflective surface. If the display electrode 6 is formed of a material having high reflectance such as aluminum or silver on the unevenness forming layer 12, the display electrode 6 can have a function of diffusing light. The unevenness forming layer 12 can be formed, for example, by applying a photosensitive resin and then performing exposure and wet development.

また、後方基板１の表面に微細な凹凸を作る方法でも、同様な拡散機能をもたせた表示電極６が得られる。このような構成では、凹凸の傾斜角の分布を制御して、視野角を拡大させるとともに外光を効率良く反射させ得るので、より明るい表示が得られるため好ましい。   In addition, the display electrode 6 having a similar diffusion function can be obtained by a method of forming fine irregularities on the surface of the rear substrate 1. Such a configuration is preferable because the distribution of the inclination angle of the projections and depressions can be controlled to increase the viewing angle and to reflect external light efficiently, so that a brighter display can be obtained.

また、表示電極６と抵抗層８とが、絶縁層を介して配置され、画素の中央付近で接続されている構成において、抵抗層８としてダイヤモンドライクカーボン膜を用いてもよい。   Further, in a configuration in which the display electrode 6 and the resistance layer 8 are arranged via an insulating layer and connected near the center of the pixel, a diamond-like carbon film may be used as the resistance layer 8.

図４に示すように、第３実施形態の電気泳動表示装置３００では、隣接する３つの表示電極６上にそれぞれ赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のカラーフィルタ層１０ａ、１０ｂ、１０ｃを配置し、３つの表示単位の階調によって１つの画素をフルカラー表示する。３つの表示単位の抵抗層８は、カラーフィルタ層１０ａ、１０ｂ、１０ｃの中央に配置したコンタクトホール１１を介して、それぞれの表示電極６に接続されている。   As shown in FIG. 4, in the electrophoretic display device 300 of the third embodiment, red (R), green (G), and blue (B) color filter layers 10 a and 10 b are respectively formed on three adjacent display electrodes 6. 10c are arranged, and one pixel is displayed in full color by gradation of three display units. The three display unit resistance layers 8 are connected to the respective display electrodes 6 through contact holes 11 arranged in the center of the color filter layers 10a, 10b, and 10c.

このような構成では、隔壁電極７と表示電極６との間に電圧信号を印加すると、画素の中央部（コンタクトホール１１）と隔壁電極７との間の抵抗層８の表面には放射状の電位勾配が生じ、黒表示時に、画素中央に向かう横方向の電界が生じるため、粒子が中央部まで到達しやすくなる。抵抗層８としてダイヤモンドライクカーボン膜を用いることで、抵抗値調整と両立した表面特性調整が容易であるため、メモリ性が向上する効果もある。   In such a configuration, when a voltage signal is applied between the partition wall electrode 7 and the display electrode 6, a radial potential is applied to the surface of the resistance layer 8 between the central portion (contact hole 11) of the pixel and the partition wall electrode 7. A gradient is generated, and a horizontal electric field toward the center of the pixel is generated during black display, so that particles easily reach the center. By using a diamond-like carbon film as the resistance layer 8, it is easy to adjust the surface characteristics compatible with the resistance value adjustment, so that the memory performance is also improved.

次に、第３実施形態の電気泳動表示装置３００の動作について説明する。なお、以下の説明では、帯電粒子５は正に帯電している場合を例に挙げるが、負に帯電している場合でも、帯電粒子５の動く方向が逆になることを考慮すれば同様に説明できる。   Next, the operation of the electrophoretic display device 300 according to the third embodiment will be described. In the following description, the case where the charged particles 5 are positively charged is taken as an example. However, even when the charged particles 5 are negatively charged, similarly, considering that the moving direction of the charged particles 5 is reversed. I can explain.

図５に表示電極６に印加される電圧信号の駆動波形を示す。図５中、（ａ）は表示電極電位、（ｂ）は図４中の点Ａの電位、（ｃ）は表示面反射光量を示す。   FIG. 5 shows a drive waveform of a voltage signal applied to the display electrode 6. 5, (a) shows the display electrode potential, (b) shows the potential at point A in FIG. 4, and (c) shows the amount of reflected light on the display surface.

図５の（ａ）に示すように、時刻ｔ１から時刻ｔ２まではリセット期間であって、すべての画素が白リセットされる。時刻ｔ２から時刻ｔ３までは書き込み期間であって、各画素に個別の階調が設定される。時刻ｔ３から時刻ｔ４までは電圧オフ移行期間であって、移動空間５０に残留電荷を残さないように書き込みを終了させる。   As shown in FIG. 5A, the reset period is from time t1 to time t2, and all pixels are reset to white. The period from time t2 to time t3 is a writing period, and an individual gradation is set for each pixel. The period from time t3 to time t4 is a voltage-off transition period, and writing is terminated so as not to leave a residual charge in the moving space 50.

時刻ｔ１では、帯電粒子５の位置を隔壁電極７に集めて表示電極６を露出させるために、リセット電圧Ｖｒを印加する。   At time t1, a reset voltage Vr is applied to collect the positions of the charged particles 5 on the partition wall electrode 7 and expose the display electrode 6.

図５の（ｂ）に示すように、印加直後は、図４中の点Ａにおける抵抗層８の電位は、容量分圧によりほぼ印加電圧と同じ電位になる。これは、抵抗層８−表示電極６間の容量と、抵抗層８−表示電極６間の容量の比で分圧されるためである。しかし、その後、隔壁電極７−表示電極６間電圧の抵抗層８による点Ａの抵抗分圧まで上昇して落ち着く。この時定数は、抵抗層８のシート抵抗値及び、抵抗層８−表示電極６間の容量により調整可能である。   As shown in FIG. 5B, immediately after the application, the potential of the resistance layer 8 at the point A in FIG. 4 becomes substantially the same as the applied voltage due to the capacitance division. This is because the voltage is divided by the ratio of the capacitance between the resistance layer 8 and the display electrode 6 and the capacitance between the resistance layer 8 and the display electrode 6. However, after that, the voltage between the partition wall electrode 7 and the display electrode 6 rises to the resistance partial pressure at the point A by the resistance layer 8 and settles down. This time constant can be adjusted by the sheet resistance value of the resistance layer 8 and the capacitance between the resistance layer 8 and the display electrode 6.

その後、時刻ｔ２で書き込み期間に移ると、書き込み電圧Ｖｗが印加される。抵抗層８の点Ａの電位は容量分圧により電圧Ｖｗ以上の電位になるが、リセット期間中と同様の時定数で、抵抗層８による抵抗分圧まで下降して落ち着く。   Thereafter, when the writing period starts at time t2, the writing voltage Vw is applied. The potential at the point A of the resistance layer 8 becomes a potential equal to or higher than the voltage Vw due to capacitive voltage division, but falls to the resistance voltage division by the resistance layer 8 with the same time constant as during the reset period and settles.

図５の（ｃ）に示すように、書き込み期間で所定の階調レベルが書き込まれた後、時刻ｔ３で電圧オフ移行期間に移る。時間ｔ３直後に０Ｖにすると、抵抗層８−表示電極６間に溜まっている電荷により逆極性の電場が生じ、界面の帯電粒子５を反発させてメモリ性を損なってしまう。そこで、表示電極６の電位を、上記時定数よりも長い時定数で徐々に０Ｖに変化させて、逆極性の電場の発生を抑えることにより、必要なメモリ性を維持している。   As shown in FIG. 5C, after a predetermined gradation level is written in the writing period, the voltage off transition period starts at time t3. When the voltage is set to 0 V immediately after the time t3, an electric field having a reverse polarity is generated due to the electric charge accumulated between the resistance layer 8 and the display electrode 6, and the charged particles 5 at the interface are repelled to impair memory performance. Thus, the necessary memory performance is maintained by gradually changing the potential of the display electrode 6 to 0 V with a time constant longer than the above time constant to suppress the generation of an electric field having a reverse polarity.

第３実施形態の電気泳動表示装置３００は、図４に示すように、第１実施形態の電気泳動表示装置１００（図１）と同様にして、薄膜トランジスタ（不図示）、駆動に必要な配線やＩＣ（不図示）を形成し、その上に、コンタクトホールの開口を形成した回路絶縁層（不図示）を形成する。   As shown in FIG. 4, the electrophoretic display device 300 of the third embodiment is similar to the electrophoretic display device 100 (FIG. 1) of the first embodiment, and includes thin film transistors (not shown), wirings necessary for driving, An IC (not shown) is formed, and a circuit insulating layer (not shown) having contact hole openings is formed thereon.

次に、回路絶縁層上に、感光性アクリル樹脂をパターニングすることで凹凸形成層１２を形成する。その後、アルミニウムからなる表示電極６を形成する。このときアルミニウムの成膜時において、予め回路絶縁層および凹凸形成層１２とを貫通したコンタクトホール（不図示）を通じて、薄膜トランジスタと表示電極６とが導通される。   Next, the unevenness forming layer 12 is formed on the circuit insulating layer by patterning a photosensitive acrylic resin. Thereafter, the display electrode 6 made of aluminum is formed. At this time, during the film formation of aluminum, the thin film transistor and the display electrode 6 are electrically connected through a contact hole (not shown) penetrating the circuit insulating layer and the unevenness forming layer 12 in advance.

次に、表示電極６上に、カラーフィルタ層１０ａ、１０ｂ、１０ｃを形成する。カラーフィルタ層１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、それぞれ赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の顔料を分散させた感光性アクリル樹脂を用いる。膜厚は１μｍであり、画素の中央部にはコンタクトホール１１を備える。   Next, color filter layers 10 a, 10 b, and 10 c are formed on the display electrode 6. The color filter layers 10a, 10b, and 10c use photosensitive acrylic resins in which red (R), green (G), and blue (B) pigments are dispersed, respectively. The film thickness is 1 μm, and a contact hole 11 is provided in the center of the pixel.

次に、カラーフィルタ層１０ａ、１０ｂ、１０ｃ上に、それぞれの表示面を仕切る隔壁３を形成する。隔壁３は、感光性エポキシ樹脂をパターニングすることにより形成され、幅５μｍ、高さ１５μｍである。   Next, the partition 3 which partitions each display surface is formed on the color filter layers 10a, 10b and 10c. The partition 3 is formed by patterning a photosensitive epoxy resin, and has a width of 5 μm and a height of 15 μm.

次に、隔壁３上にクロムを成膜およびパターニングすることで、隔壁電極７を形成し、その後、隔壁電極７およびカラーフィルタ層１０ａ、１０ｂ、１０ｃを覆うように、ダイヤモンドライクカーボンからなる抵抗層８を全面で形成する。ダイヤモンドライクカーボン膜は、プラズマＣＶＤ法で成膜し、膜厚２０ｎｍ、シート抵抗は１×１０１３Ω／□である。 Next, a barrier electrode 7 is formed by depositing and patterning chromium on the barrier 3, and then a resistive layer made of diamond-like carbon so as to cover the barrier electrode 7 and the color filter layers 10 a, 10 b, 10 c 8 is formed on the entire surface. The diamond-like carbon film is formed by a plasma CVD method, has a film thickness of 20 nm, and a sheet resistance of 1 × 10 13 Ω / □.

その後は、第１実施形態と同様に組み立てて、電気泳動表示装置３００を得る。第３実施形態の電気泳動表示装置３００を不図示の駆動ドライバに接続して表示動作を検証する。隔壁電極７を全画素の共通電極として０Ｖとし、薄膜トランジスタを介して、図５の（ａ）に示すように、表示電極６に電圧信号を印加することで、３つの表示単位の白黒書き換えをおこなうことにより、１つの画素に所定のカラー表示が行われる。   Thereafter, the electrophoretic display device 300 is obtained by assembling similarly to the first embodiment. The electrophoretic display device 300 of the third embodiment is connected to a drive driver (not shown) to verify the display operation. The partition electrode 7 is set to 0 V as a common electrode of all pixels, and a black and white rewrite of three display units is performed by applying a voltage signal to the display electrode 6 through a thin film transistor as shown in FIG. Thus, a predetermined color display is performed on one pixel.

表示電極６に＋１５Ｖを印加することで黒書き込みを行い、その後セルの時定数よりも長い時定数で徐々に０Ｖに変化させることで、そのまま黒状態を維持する。同様に−１５Ｖを印加後、徐々に０Ｖに変化させることで白書き込み・維持をする。これらの動作を繰り返しても、所望の階調光学レベルが変動するような焼付き問題は抑制され、かつ、電圧信号を解除しても良好なメモリ性を示し、安定な駆動特性を実現できた。   Black writing is performed by applying + 15V to the display electrode 6, and then the black state is maintained as it is by gradually changing to 0V with a time constant longer than the time constant of the cell. Similarly, after -15V is applied, white writing is performed and maintained by gradually changing the voltage to 0V. Even if these operations are repeated, the burn-in problem that the desired gradation optical level fluctuates is suppressed, and even when the voltage signal is canceled, good memory characteristics are exhibited and stable driving characteristics can be realized. .

＜第４実施形態＞
図６は第４実施形態の電気泳動表示装置における断面構成の説明図である。第４実施形態の電気泳動表示装置４００は、抵抗層８が、隔壁３の根元３ａで隔壁３側と表示面側とに分離されている以外は、第３実施形態の電気泳動表示装置３００と同様に構成されている。従って、図６中、図４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。 <Fourth embodiment>
FIG. 6 is an explanatory diagram of a cross-sectional configuration in the electrophoretic display device of the fourth embodiment. The electrophoretic display device 400 according to the fourth embodiment is similar to the electrophoretic display device 300 according to the third embodiment except that the resistance layer 8 is separated at the base 3a of the partition 3 into the partition 3 side and the display surface side. It is constituted similarly. Therefore, in FIG. 6, the same components as those in FIG.

図６に示すように、抵抗層８は、隔壁３の根元部分３ａで平面的に分離されて、隔壁３側の隔壁抵抗層８ａと、カラーフィルタ層１０ａ、１０ｂ、１０ｃ上の表示面抵抗層８ｂとを形成している。表示面抵抗層８ｂがコンタクトホール１１によって表示電極６と電気的に接続されているので、表示電極６から表示面抵抗層８ｂの外縁までの抵抗値は、表示面抵抗層８ｂの外縁から隔壁電極７までの抵抗値よりも二桁以上高い。   As shown in FIG. 6, the resistance layer 8 is planarly separated by the root portion 3a of the partition wall 3, and the partition surface resistance layer 8a on the partition wall 3 side and the display surface resistance layer on the color filter layers 10a, 10b, and 10c. 8b. Since the display surface resistance layer 8b is electrically connected to the display electrode 6 through the contact hole 11, the resistance value from the display electrode 6 to the outer edge of the display surface resistance layer 8b is from the outer edge of the display surface resistance layer 8b to the partition electrode. Two or more orders of magnitude higher than the resistance value up to 7.

このような構成においても、抵抗層８としてダイヤモンドライクカーボン膜を用いることにより、カラーフィルタ層１０ａ、１０ｂ、１０ｃに残留ＤＣが形成されても抵抗層８が電荷を逃がすので残留ＤＣによる焼きつきが改善されると共に、ダイヤモンドライクカーボン膜を用いることで、画素表示、カラー表示のメモリ性が向上する。   Even in such a configuration, by using a diamond-like carbon film as the resistance layer 8, even if residual DC is formed in the color filter layers 10a, 10b, and 10c, the resistance layer 8 releases electric charges, so that the residual DC is burned. In addition to the improvement, the use of a diamond-like carbon film improves the memory performance of pixel display and color display.

第４実施形態の電気泳動表示装置４００は、第３実施形態の電気泳動表示装置３００（図４）と同様にして、ダイヤモンドライクカーボン膜の抵抗層８までを形成する。その後、抵抗層８上にレジストを塗布して、マスク露光により根元３ａの枠状部分を現像除去し、この状態で根元３ａの露出したダイヤモンドライクカーボン膜をスパッタエッチングすることにより、表示面を構成する表示面抵抗層８ｂの輪郭をパターニングしている。これにより、表示電極６から表示面抵抗層８ｂ端部までの抵抗値が、隔壁電極７から表示面抵抗層８ｂ端部までの接触抵抗よりも低くなっている。その後は、第３実施形態と同様にして電気泳動表示装置４００を得る。   The electrophoretic display device 400 of the fourth embodiment forms up to the resistance layer 8 of the diamond-like carbon film in the same manner as the electrophoretic display device 300 (FIG. 4) of the third embodiment. Thereafter, a resist is applied on the resistance layer 8, and the frame-like portion of the base 3a is developed and removed by mask exposure. In this state, the exposed diamond-like carbon film of the base 3a is sputter-etched to form a display surface. The contour of the display surface resistance layer 8b to be patterned is patterned. As a result, the resistance value from the display electrode 6 to the end of the display surface resistance layer 8b is lower than the contact resistance from the partition electrode 7 to the end of the display surface resistance layer 8b. Thereafter, the electrophoretic display device 400 is obtained in the same manner as in the third embodiment.

第４実施形態の電気泳動表示装置４００を不図示の駆動ドライバに接続して表示動作を検証する。隔壁電極７を全画素の共通電極として０Ｖとし、薄膜トランジスタを介して表示電極６に電圧を印加することで表示書き換えをおこなったところ、カラー表示が可能であり、かつ焼付き問題も抑制され、安定な駆動特性を実現できた。   The electrophoretic display device 400 of the fourth embodiment is connected to a drive driver (not shown) to verify the display operation. When the display electrode is rewritten by setting the partition wall electrode 7 to 0 V as a common electrode for all pixels and applying a voltage to the display electrode 6 through a thin film transistor, color display is possible, and the problem of image sticking is suppressed and stable. Drive characteristics can be realized.

＜発明との対応＞
図１の（ａ）に示すように、第１実施形態の電気泳動表示装置１００は、表示電極６（または隔壁電極７）を備えた電気泳動表示装置１００において、表示電極６（または隔壁電極７）の表面が、ダイヤモンドライクカーボン膜の抵抗層８で覆われているので、ダイヤモンドライクカーボン層との親和性が高い帯電粒子５を選択することによって、露出した表示電極６（または隔壁電極７）よりも帯電粒子５の保持性能を著しく高めることができる。 <Correspondence with Invention>
As shown in FIG. 1A, the electrophoretic display device 100 according to the first embodiment is different from the electrophoretic display device 100 including the display electrode 6 (or partition wall electrode 7) in the display electrode 6 (or partition wall electrode 7). ) Is covered with the resistance layer 8 of the diamond-like carbon film, so that the exposed display electrode 6 (or the partition wall electrode 7) is selected by selecting the charged particles 5 having high affinity with the diamond-like carbon layer. As a result, the holding performance of the charged particles 5 can be remarkably improved.

図４に示すように、第３実施形態の電気泳動表示装置３００は、表示電極６の表面にカラーフィルタ層１０ａ、１０ｂ、１０ｃを配置した電気泳動表示装置３００において、カラーフィルタ層１０ａ、１０ｂ、１０ｃの表面が、表示電極６に接続されたダイヤモンドライクカーボン膜の抵抗層８で覆われ、ダイヤモンドライクカーボン膜は、高抵抗ながらも導電性を有するので、カラーフィルタ層１０ａ、１０ｂ、１０ｃに発生した残留ＤＣ成分を集めて、表示電極６に逃がして速やかに解消させ、帯電粒子５の移動空間５０に残留ＤＣ成分を蓄積させない。   As shown in FIG. 4, the electrophoretic display device 300 according to the third embodiment is the same as the electrophoretic display device 300 in which the color filter layers 10 a, 10 b, and 10 c are arranged on the surface of the display electrode 6. The surface of 10c is covered with a resistance layer 8 of a diamond-like carbon film connected to the display electrode 6, and the diamond-like carbon film has high resistance but is conductive, and thus is generated in the color filter layers 10a, 10b, and 10c. The collected residual DC components are collected and released to the display electrode 6 to be quickly eliminated, and the residual DC components are not accumulated in the moving space 50 of the charged particles 5.

図３に示すように、第３実施形態の電気泳動表示装置３００は、表示単位ごとの表示面に表示電極６を配置した後方基板１と、表示面を囲む起立面に隔壁電極７を有する隔壁３と、を備えた電気泳動表示装置３００において、表示電極６に接続されたダイヤモンドライクカーボン膜の抵抗層８で表示面が覆われ、ダイヤモンドライクカーボン膜は高抵抗ながらも導電性を有するので、絶縁性液体との界面や絶縁性液体中に発生した残留ＤＣ成分を集めて、表示電極６に逃がして速やかに解消させ、帯電粒子５の移動空間５０に残留ＤＣ成分を蓄積させない。   As shown in FIG. 3, the electrophoretic display device 300 of the third embodiment includes a rear substrate 1 in which display electrodes 6 are arranged on a display surface for each display unit, and a partition wall having partition electrodes 7 on an upright surface surrounding the display surface. 3, the display surface is covered with a resistance layer 8 of a diamond-like carbon film connected to the display electrode 6, and the diamond-like carbon film has high resistance but conductivity. Residual DC components generated at the interface with the insulating liquid or in the insulating liquid are collected and released to the display electrode 6 to be quickly eliminated, and the residual DC components are not accumulated in the moving space 50 of the charged particles 5.

いずれにせよ、ダイヤモンドライクカーボン膜は、安定した強固な炭素結合組織を有するので、一般的な絶縁性液体４中での耐久性が非常に高く、また、帯電粒子５との接触による原子移動や電子交換が少なく、帯電粒子５との化学的な付着も起き難いので、長期間、多回数に渡って、着色無く、安定した帯電粒子５の集合離散を繰り返し再現できる。   In any case, since the diamond-like carbon film has a stable and strong carbon bond structure, the durability of the diamond-like carbon film in a general insulating liquid 4 is very high. Since there is little electron exchange and chemical adhesion with the charged particles 5 does not easily occur, a stable and discrete set of the charged particles 5 can be repeatedly reproduced without coloring over a long period of time.

従って、メモリ性が高く、長期間、安定して再現性高く階調表示を行える画素が得られ、これにより、階調表現の再現性が高く、また、画素のカラー表示を行う際にはカラー表現の再現性が高く、しかも、長寿命、低消費電力の電気泳動表示装置１００、３００を提供できる。   Accordingly, it is possible to obtain a pixel having high memory characteristics and capable of performing gradation display stably and with high reproducibility for a long period of time, thereby achieving high reproducibility of gradation expression and color display when performing color display of pixels. It is possible to provide the electrophoretic display devices 100 and 300 with high reproducibility of expression and long life and low power consumption.

第３実施形態の電気泳動表示装置３００は、表示電極６の表面に配置されたカラーフィルタ層１０ａ、１０ｂ、１０ｃを覆って抵抗層８が配置され、表示面の中央部に形成されたコンタクトホール１１によって、抵抗層８と表示電極６とが接続されているので、抵抗層８と表示電極６との安定した接続が得られる。   In the electrophoretic display device 300 according to the third embodiment, a resistance layer 8 is disposed so as to cover the color filter layers 10a, 10b, and 10c disposed on the surface of the display electrode 6, and a contact hole formed in the center of the display surface. 11, since the resistance layer 8 and the display electrode 6 are connected, a stable connection between the resistance layer 8 and the display electrode 6 can be obtained.

第１実施形態の電気泳動表示装置１００は、ダイヤモンドライクカーボン膜が、シート抵抗が１×１０５Ω／□から１×１０１５Ω／□までの範囲に調整されているので、多数の画素分を積算しても、大きな電流負荷となって消費電力を高めることが無い。 In the electrophoretic display device 100 according to the first embodiment, the diamond-like carbon film has a sheet resistance adjusted to a range of 1 × 10 5 Ω / □ to 1 × 10 15 Ω / □, so that the number of pixels can be increased. , The power consumption does not increase due to a large current load.

第１実施形態の電気泳動表示装置１００は、帯電粒子５を分散させた絶縁性液体４との界面に配置されたダイヤモンドライクカーボン膜の抵抗層８は、帯電粒子５との親和性が、絶縁性液体４との親和性よりも大きいので、絶縁性液体４と接するよりも帯電素子５と接しているほうが安定する。これにより、界面に帯電粒子５を長い時間保持できるため、画素表示の良好なメモリ性が実現される。   In the electrophoretic display device 100 according to the first embodiment, the resistance layer 8 of the diamond-like carbon film disposed at the interface with the insulating liquid 4 in which the charged particles 5 are dispersed has an affinity for the charged particles 5. Since the affinity with the conductive liquid 4 is greater, the contact with the charging element 5 is more stable than the contact with the insulating liquid 4. As a result, the charged particles 5 can be held at the interface for a long time, so that good memory performance for pixel display is realized.

第２実施形態の電気泳動表示装置２００は、それぞれ性質が異なる複数層のダイヤモンドライクカーボン膜を有するので、複数層の組織が一体化して剥離や熱膨張によるひずみを引き起さない。そして、界面層には帯電粒子５との親和性、中間層には抵抗性、最下層には下地との調整性という役割を担わせることで、より薄く、より均質安定で、複数の機能を容易に持たせることができる。   Since the electrophoretic display device 200 of the second embodiment has a plurality of diamond-like carbon films having different properties, the structures of the layers are integrated and do not cause strain due to peeling or thermal expansion. The interface layer plays a role of affinity with the charged particles 5, the intermediate layer is resistant, and the lowermost layer is adjustability with the groundwork, making it thinner, more homogeneously stable, and having multiple functions. Can be easily held.

第２実施形態の電気泳動表示装置２００は、絶縁性液体４との界面に配置された表面制御層１３が下層の抵抗層８よりも帯電粒子５に対する親和性が大きいので、下層の抵抗層８を界面に配置した場合よりも帯電粒子５を安定して保持でき、メモリ性の高い抵抗層８を実現できる。   In the electrophoretic display device 200 according to the second embodiment, the surface control layer 13 disposed at the interface with the insulating liquid 4 has a higher affinity for the charged particles 5 than the lower resistance layer 8. Therefore, the charged particles 5 can be held more stably than when the particles are arranged at the interface, and the resistance layer 8 having high memory property can be realized.

第２実施形態の電気泳動表示装置２００は、絶縁性液体４との界面に配置された表面制御層１３の下層に配置された抵抗層８が表面制御層１３よりもシート抵抗が低いので、必要な導電性を有するダイヤモンドライクカーボン膜をより薄くできる。そして、薄膜化によって可視光の透過率を高めた明るい画像表示が可能となる。   The electrophoretic display device 200 of the second embodiment is necessary because the resistance layer 8 disposed below the surface control layer 13 disposed at the interface with the insulating liquid 4 has lower sheet resistance than the surface control layer 13. A diamond-like carbon film having a good conductivity can be made thinner. In addition, a bright image display in which the transmittance of visible light is increased by thinning the film becomes possible.

第１実施形態の電気泳動表示装置１００では、表示面ごとの表示電極６を配置した後方基板１上に、表示面を囲む隔壁３を形成した後に、隔壁３の起立面と表示面とを一体に覆って、ダイヤモンドライクカーボン膜を積層するので、絶縁性液体４との界面を隙間無くダイヤモンドライクカーボン膜で覆うことができる。また、表示面と隔壁電極７とを別々に形成する場合に比較して成膜工程が少なくて済む。   In the electrophoretic display device 100 of the first embodiment, after the partition wall 3 surrounding the display surface is formed on the rear substrate 1 on which the display electrodes 6 for each display surface are arranged, the upright surface of the partition wall 3 and the display surface are integrated. Since the diamond-like carbon film is laminated, the interface with the insulating liquid 4 can be covered with the diamond-like carbon film without any gap. Further, the number of film forming steps can be reduced as compared with the case where the display surface and the partition wall electrode 7 are formed separately.

第１実施形態の電気泳動表示装置１００では、ダイヤモンドライクカーボン膜の積層過程で、積層条件を変更して、それぞれ性質の異なる複数層のダイヤモンドライクカーボン膜を積層するので、別々に工程を分けて形成する場合に比較して成膜工程が少なくて済む。   In the electrophoretic display device 100 according to the first embodiment, a plurality of diamond-like carbon films having different properties are laminated by changing the lamination conditions in the process of laminating the diamond-like carbon films. The number of film forming steps can be reduced as compared with the case of forming.

第１実施形態の電気泳動表示装置における断面構成の説明図である。It is explanatory drawing of the cross-sectional structure in the electrophoretic display device of 1st Embodiment. 抵抗層の電気的な機能の説明図である。It is explanatory drawing of the electrical function of a resistance layer. 第２実施形態の電気泳動表示装置における断面構成の説明図である。It is explanatory drawing of the cross-sectional structure in the electrophoretic display device of 2nd Embodiment. 第３実施形態の電気泳動表示装置における断面構成の説明図である。It is explanatory drawing of the cross-sectional structure in the electrophoretic display device of 3rd Embodiment. 電気泳動表示装置の駆動波形の説明図である。It is explanatory drawing of the drive waveform of an electrophoretic display apparatus. 第４実施形態の電気泳動表示装置における断面構成の説明図である。It is explanatory drawing of the cross-sectional structure in the electrophoretic display device of 4th Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１ 表示側基板（後方基板）
２ 前方基板
３ 隔壁
４ 絶縁性液体
５ 帯電粒子
６ 表示電極
７ 隔壁電極
８ ダイヤモンドライクカーボン層（抵抗層、ダイヤモンドカーボン膜）
９ スペーサ部材
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ 絶縁層（カラーフィルタ層）
１１ コンタクトホール
１２ 凹凸形成層
１３ 表面制御層
１００、２００、３００、４００ 粒子移動型表示装置（電気泳動表示装置）
1 Display board (rear board)
2 Front substrate 3 Partition 4 Insulating liquid 5 Charged particle 6 Display electrode 7 Partition electrode 8 Diamond-like carbon layer (resistance layer, diamond carbon film)
9 Spacer members 10a, 10b, 10c Insulating layer (color filter layer)
11 Contact hole 12 Concavity and convexity forming layer 13 Surface control layer 100, 200, 300, 400 Particle movement type display device (electrophoretic display device)

Claims (11)

面状電極を備えた粒子移動型表示装置において、
前記面状電極の表面が、ダイヤモンドライクカーボン層を含む１層以上の薄膜層で覆われていることを特徴とする粒子移動型表示装置。 In the particle movement type display device provided with a planar electrode,
The surface of the planar electrode is covered with one or more thin film layers including a diamond-like carbon layer. 面状電極の表面に絶縁層を配置した粒子移動型表示装置において、
前記絶縁層の表面が、前記面状電極に接続されたダイヤモンドライクカーボン層を含む１層以上の薄膜層で覆われていることを特徴とする粒子移動型表示装置。 In the particle movement type display device in which the insulating layer is arranged on the surface of the planar electrode,
The particle movement type display device, wherein the surface of the insulating layer is covered with one or more thin film layers including a diamond-like carbon layer connected to the planar electrode. 表示単位ごとの表示面に表示電極を配置した表示側基板と、前記表示面を囲む起立面に電極面を有する隔壁と、を備えた粒子移動型表示装置において、
前記表示電極に接続されたダイヤモンドライクカーボン層を含む１層以上の薄膜層で、前記表示面が覆われていることを特徴とする粒子移動型表示装置。 In a particle movement type display device comprising: a display side substrate in which display electrodes are arranged on a display surface for each display unit; and a partition wall having an electrode surface on an upright surface surrounding the display surface.
A particle movement type display device, wherein the display surface is covered with one or more thin film layers including a diamond-like carbon layer connected to the display electrode. 前記表示電極の表面に配置された絶縁層を覆って前記薄膜層が配置され、
前記表示面の中央部に形成されたコンタクトホールによって、前記薄膜層と前記表示電極とが接続されていることを特徴とする請求項３記載の粒子移動型表示装置。 The thin film layer is disposed to cover the insulating layer disposed on the surface of the display electrode,
4. The particle movement type display device according to claim 3, wherein the thin film layer and the display electrode are connected by a contact hole formed in a central portion of the display surface. 前記ダイヤモンドライクカーボン層は、ダイヤモンド結晶構造とグラファイト結晶構造とを混在させたアモルファス構造を有し、シート抵抗が１×１０５Ω／□から１×１０１５Ω／□までの範囲に調整されていることを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項記載の粒子移動型表示装置。 The diamond-like carbon layer has an amorphous structure in which a diamond crystal structure and a graphite crystal structure are mixed, and the sheet resistance is adjusted in a range from 1 × 10 5 Ω / □ to 1 × 10 15 Ω / □. The particle movement type display device according to claim 1, wherein the particle movement type display device is provided. 帯電粒子を分散させた絶縁性液体との界面に配置された前記ダイヤモンドライクカーボン層は、前記帯電粒子との親和性が、前記絶縁性液体との親和性よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項記載の粒子移動型表示装置。   The diamond-like carbon layer disposed at an interface with an insulating liquid in which charged particles are dispersed has an affinity for the charged particles that is greater than an affinity for the insulating liquid. The particle movement type display apparatus of any one of 1 thru | or 5. 前記薄膜層は、それぞれ性質が異なる複数層の前記ダイヤモンドライクカーボン層を有することを特徴とする請求項６記載の粒子移動型表示装置。   7. The particle movement type display device according to claim 6, wherein the thin film layer has a plurality of diamond-like carbon layers having different properties. 前記界面に配置された前記ダイヤモンドライクカーボン層は、下層の前記薄膜層よりも前記帯電粒子に対する親和性が大きいことを特徴とする請求項７記載の粒子移動型表示装置。   8. The particle movement type display device according to claim 7, wherein the diamond-like carbon layer disposed at the interface has a higher affinity for the charged particles than the underlying thin film layer. 前記界面に配置された前記ダイヤモンドライクカーボン層の下層に配置された前記薄膜層は、前記ダイヤモンドライクカーボン層よりもシート抵抗が低いことを特徴とする請求項６乃至８いずれか１項記載の粒子移動型表示装置。   The particle according to any one of claims 6 to 8, wherein the thin film layer disposed in a lower layer of the diamond-like carbon layer disposed at the interface has a sheet resistance lower than that of the diamond-like carbon layer. Mobile display device. 表示面ごとの表示電極を配置した表示側基板上に、前記表示面を囲む隔壁を形成した後に、
前記隔壁の起立面と前記表示面とを一体に覆って、ダイヤモンドライクカーボン層を積層することを特徴とする粒子移動型表示装置の製造方法。 After forming the partition wall surrounding the display surface on the display side substrate on which the display electrodes for each display surface are arranged,
A method of manufacturing a particle movement type display device, wherein a rising surface of the partition wall and the display surface are integrally covered and a diamond-like carbon layer is laminated. 前記ダイヤモンドライクカーボン層の積層過程で、積層条件もしくは積層材料を変更して、それぞれ性質の異なる複数層の前記ダイヤモンドライクカーボン層を積層す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の製造方法。
The particle movement type display device according to claim 10, wherein in the process of laminating the diamond-like carbon layer, a laminating condition or a laminating material is changed, and a plurality of diamond-like carbon layers having different properties are laminated. Manufacturing method.
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