JP2006085108A - 電気泳動表示媒体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 表示面の隠蔽率を向上させて画像の色ムラやコントラストを改善した画像表示媒体及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 下部電極１２を有する下部基板１０と、上部電極２２を有する透明体である上部基板２０との間隙にスペーサー３１が架設され、表示部３０に格子状の小区画セルが形成される。各小区画セルには、両面が同一色を有する平板状の帯電粒子である複数の板状粒子３３が液体分散媒３４に分散された表示液３２が充填されている。下部電極１２と上部電極２２と電圧が印加されて、表示液３２に電界が発生すると、その電界の方向に応じて複数の板状粒子３３が前記表示液３２中を移動する。複数の板状粒子３３は表示面側に移動すると、板状粒子３３が積層して白色が表示される一方、複数の板状粒子３３は背面側に移動すると、液体分散媒３４の黒色が表示される。
【選択図】 図６

Description

本発明は、電気泳動現象を利用して画像を表示する電気泳動表示媒体及びその製造方法に関する。

従来、電気泳動現象を利用して画像を表示する電気泳動表示媒体が知られている。この電気泳動表示媒体では、一方が透明な表示基板と、それに対向配置される背面基板とにより、周囲のギャップスペーサーを介して所定間隔を設けた密閉空間が形成される。そして、着色された球状粒子である帯電粒子が着色液体である液体分散媒に分散されて表示液が形成され、この表示液が密閉空間に充填されて表示部が形成される。

このような構成のもと、２つの基板から表示部に電界を発生させることで、液体分散媒中の帯電粒子を表示基板側に移動させて、帯電粒子の色を表示基板の表面に表示させたり、又は帯電粒子を背面基板側に移動させて、液体分散媒の色を表示基板の表面に表示させたりして、所望の画像を得るようにした電気泳動表示媒体が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、帯電粒子として色あるいは反射率と帯電特性とが異なる一対の面を有する二色平板上粒子を用いて、二色平板上粒子が分散された液体分散媒である表示液に電界をかけることで二色平板上粒子を駆動して所要の表示動作を行うようにすることで、より安定して色を表示することができるようにした電気泳動表示媒体が知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開２０００−２５８８０５号公報 特開２００１−８３９１２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の発明のように、着色液体である液体分散媒と、球状粒子である帯電粒子とを用いて表示制御を行う電気泳動表示媒体では、帯電粒子を表示基板側に移動させて、帯電粒子の色を表示基板の表面に表示させる場合、以下の問題があった。図１８は、表示基板２００側に帯電粒子２０１が移動した場合の表示部の正面拡大図である。図１９は、表示基板２００側に帯電粒子２０１が移動した場合の表示部の側面拡大図である。

すなわち、図１８に示すように、帯電粒子２０１が球状粒子として構成されている場合、表示基板２００側に移動した複数の帯電粒子２０１は、正面視、隣り合う帯電粒子２０１との間に、その球状の形状に起因する隙間２０３を形成することになる。よって、表示基板２００のうちで、実際に帯電粒子２０１を表示させることができる領域である表示面の割合（表示面の隠蔽率）が、この隙間分だけ小さくなる。そして、液体分散媒２０２が着色液体の場合は、この隙間２０３には液体分散媒２０２の色が表示されることになる。

また、図１９に示すように、表示基板２００側に移動した複数の帯電粒子２０１は、側面視、表示基板２００の内側面との間に、その球状の形状に起因する隙間２０４を形成することになる。この隙間には液体分散媒２０２が浸入するため、液体分散媒２０２が着色液体の場合には、この液体分散媒２０２の色が帯電粒子２０１の色の表示を妨げてしまう。

このように、着色液体である液体分散媒２０２と、球状粒子である帯電粒子２０１とを用いて表示制御を行う電気泳動表示媒体では、帯電粒子２０１による表示面の隠蔽率が小さくなり、また液体分散媒２０２の色が帯電粒子２０１の色の表示を妨げてしまうので、画像に色ムラが生じ、画像全体のコントラストが低下してしまうという問題があった。

そこで、特許文献２に記載の発明のように、帯電粒子を平坦な表面をもつ板状粒子として構成すれば、表示基板側に移動した複数の帯電粒子が隣り合う帯電粒子と隙間を形成することがなく、また表示基板の内側面との間に隙間を形成することもないので、球状粒子の場合と比べて表示面の隠蔽率が改善されて、色ムラ発生やコントラスト低下の問題は解消されることになる。

しかしながら、特許文献２に記載の発明では、表示する画像に応じて二色平板上粒子を回転させてから表示基板側又は背面基板側に移動させていた。そのため、従来の球状の帯電粒子を用いた電気泳動表示媒体よりも、画像の表示に時間がかかるという問題があった。また、帯電粒子として用いられる二色平板上粒子は、各色の着色剤を充填した平板上のガラス粒子やポリエチレン樹脂粒子などを作製し、このガラス粒子やポリエチレン樹脂粒子などを真空蒸着チャンバにおいて一方の面のみを黒色層によってコーティングして作製するが、このような複雑な製造工程は多くの時間と労力を要し、電気泳動表示媒体の製造コストを増加させるという問題があった。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、表示面の隠蔽率を向上させて画像の色ムラやコントラストを改善し、かつ複雑な製造工程を要せずに簡易に作製することができる電気泳動表示媒体及びその製造方法の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明の電気泳動表示媒体は、互いに対向するように配置した第１の基板及び第２の基板と、両面が同一色を有する平板状の帯電粒子である複数の板状粒子が液体分散媒に分散された表示液とを備え、前記表示液は前記第１の基板及び前記第２の基板との間隙に配置され、前記第１の基板と前記第２の基板との間に形成された電界の方向に応じて、前記複数の板状粒子が前記表示液中を移動することを特徴とする。

また、請求項２に係る発明の電気泳動表示媒体は、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記複数の板状粒子は、前記表示液に０．２ｗｔ％〜１．２ｗｔ％含有されることを特徴とする。

また、請求項３に係る発明の電気泳動表示媒体は、請求項１又は２に記載の発明の構成に加え、前記複数の板状粒子は、板状粒子を構成する全ての辺の長さが１０ｎｍ〜１０μｍの範囲内にあることを特徴とする。

また、請求項４に係る発明の電気泳動表示媒体は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記複数の板状粒子は、その両面間の幅長である厚みが約０．５ｎｍ〜１００ｎｍであることを特徴とする。

また、請求項５に係る発明の電気泳動表示媒体は、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記複数の板状粒子は、可撓性を有することを特徴とする。

また、請求項６に係る発明の電気泳動表示媒体は、請求項１乃至５のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記複数の板状粒子は、光透過性を有し、積層して色を形成することを特徴とする。

また、請求項７に係る発明の電気泳動表示媒体は、請求項１乃至６のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記複数の板状粒子は、周縁部に向けて厚みが小さくなるように先端が形成されたことを特徴とする。

また、請求項８に係る発明の電気泳動表示媒体は、請求項１乃至７のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記第１の基板及び前記第２の基板との間隙に架設されて、前記第１の基板及び前記第２の基板を支持するスペーサーを備え、前記表示液は、前記第１の基板の前記第２の基板に対向する面と、前記第２の基板の前記第１の基板に対向する面と、前記スペーサーの表面とで形成される空間に充填され、前記スペーサーと前記第１の基板及び前記第２の基板とが接合される接合部位では、緩やかに接合するように曲面が形成されていることを特徴とする。

また、請求項９に係る発明の電気泳動表示媒体は、請求項８に記載の発明の構成に加え、前記スペーサーは、前記接合部位に向けて厚みが大きくなるように端部が形成されたことを特徴とする。

また、請求項１０に係る発明の電気泳動表示媒体の製造方法は、層状遷移金属酸化物を酸溶液中でイオン交換させて、前記層状遷移金属酸化物における層間内の成分を水素イオンに置換させる酸処理工程と、前記酸処理工程後の前記層状遷移金属酸化物をアルキルアンモニウムイオン溶液中で振盪して、前記層状遷移金属酸化物における層を剥離することで、両面が同一色を有する平板状の帯電粒子である複数の板状粒子が前記アルキルアンモニウムイオン溶液中で分散された板状粒子分散液を得る層剥離工程と、前記層剥離工程により得られた前記板状粒子分散液に着色体を混合して、着色された表示液を得る表示液作製工程と、前記表示液作製工程により得られた前記表示液を用いて電気泳動表示媒体を作製する表示媒体作製工程とを備えている。

また、請求項１１に係る発明の電気泳動表示媒体の製造方法は、請求項１０に記載の発明の構成に加え、前記表示液作製工程では、前記板状粒子を前記表示液で泳動させるための泳動潤滑剤が、前記板状粒子分散液に混合されることを特徴とする。

また、請求項１２に係る発明の電気泳動表示媒体の製造方法は、請求項１０又は１１に記載の発明の構成に加え、前記層状遷移金属酸化物は、ニオブ系層状ペロブスカイト型複合酸化物、チタン系層状酸化物又はレピドクロサイト型チタン酸塩であることを特徴とする。

また、請求項１３に係る発明の電気泳動表示媒体の製造方法は、請求項１０乃至１２のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記アルキルアンモニウムイオン溶液は、テトラブチルアンモニウムイオン溶液であることを特徴とする。

また、請求項１４に係る発明の電気泳動表示媒体の製造方法は、請求項１０乃至１３のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記着色体は、水及び水溶性染料である色素の混合液であることを特徴とする。

請求項１に係る発明の電気泳動表示媒体では、第１の基板及び第２の基板の間隙に配置される表示液に含まれる帯電粒子として、両面が同一色を有する平板状の帯電粒子である複数の板状粒子を用いるようにしたので、表示面の隠蔽率を向上させて画像の色ムラやコントラストを改善することができる。

また、請求項２に係る発明の電気泳動表示媒体では、請求項１に記載の発明の効果に加え、複数の板状粒子は表示液に０．２ｗｔ％〜１．２ｗｔ％という好適な濃度で含有されるので、隠蔽性及び分散性を良好にして画像品質を向上させることができる。

また、請求項３に係る発明の電気泳動表示媒体では、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、複数の板状粒子は構成する全ての辺の長さが１０ｎｍ〜１０μｍという範囲内の好適な大きさで構成されるので、隠蔽性及び泳動性を良好にして画像品質を向上させることができる。

また、請求項４に係る発明の電気泳動表示媒体では、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明の効果に加え、複数の板状粒子はその両面間の幅長である厚みが約０．５ｎｍ〜１００ｎｍという好適な厚みで構成されるので、強度及び泳動性を良好にして画像品質を向上させることができる。

また、請求項５に係る発明の電気泳動表示媒体では、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明の効果に加え、複数の板状粒子は可撓性を有するので、表示面に対して隙間を形成することなく面接触して、表示面の隠蔽率を向上させることができる。

また、請求項６に係る発明の電気泳動表示媒体では、請求項１乃至５のいずれかに記載の発明の効果に加え、複数の板状粒子は光透過性を有し、積層して色を形成するようにしたので、表示面で積層した複数の板状粒子によって均等な色が形成され、画像の色ムラやコントラストを改善することができる。

また、請求項７に係る発明の電気泳動表示媒体では、請求項１乃至６のいずれかに記載の発明の効果に加え、複数の板状粒子は周縁部に向けて厚みが小さくなるように先端が形成されるので、板状粒子が表示面に確実に面接触して、表示面の隠蔽率を向上させることができる。

また、請求項８に係る発明の電気泳動表示媒体では、請求項１乃至７のいずれかに記載の発明の効果に加え、スペーサーと第１の基板及び第２の基板とが接合される接合部位では、緩やかに接合するように曲面が形成されているので、小区画セルのふちに板状粒子がつまることがなく、表示面の周縁部も板状粒子で被覆することができる。

また、請求項９に係る発明の電気泳動表示媒体では、請求項８に記載の発明の効果に加え、スペーサーは接合部位に向けて厚みが大きくなるように端部が形成されたので、スペーサーと第１の基板及び第２の基板との接合部位で緩やかに接合するように曲面を容易に形成することができる。

また、請求項１０に係る発明の電気泳動表示媒体の製造方法では、層状遷移金属酸化物から剥離された層がアルキルアンモニウムイオン溶液に分散した表示液を得て、この表示液を用いて電気泳動表示媒体を作製するようにした。よって、両面が同一色を有する平板状の帯電粒子である複数の板状粒子を含む表示液を用いた電気泳動表示媒体を、複雑な製造工程を要せずに簡易に作製することができる。

また、請求項１１に係る発明の電気泳動表示媒体の製造方法では、請求項１０に記載の発明の効果に加え、表示液作製工程では板状粒子を表示液で泳動させるための泳動潤滑剤が板状粒子分散液に混合されるので、板状粒子分散液を簡易な加工で表示液とすることができる。

また、請求項１２に係る発明の電気泳動表示媒体の製造方法では、請求項１０又は１１に記載の発明の効果に加え、ニオブ系層状ペロブスカイト型複合酸化物、チタン系層状酸化物又はレピドクロサイト型チタン酸塩という最適な層状遷移金属酸化物を用いるので、より画像品質の優れた電気泳動表示媒体を容易に作製することができる。

また、請求項１３に係る発明の電気泳動表示媒体の製造方法では、請求項１０乃至１２のいずれかに記載の発明の効果に加え、テトラブチルアンモニウムイオン溶液という最適なアルキルアンモニウムイオン溶液を用いるので、より画像品質の優れた電気泳動表示媒体を容易に作製することができる。

また、請求項１４に係る発明の電気泳動表示媒体の製造方法では、請求項１０乃至１３のいずれかに記載の発明の効果に加え、着色体は水及び水溶性染料である色素の混合液であるので、板状粒子分散液をより確実に任意の色に着色することができ、板状粒子分散液を簡易な加工で表示液とすることができる。

以下、本発明に係る電気泳動表示媒体を具体化した画像表示媒体１の第１の実施の形態について図面を参照して説明する。本実施の形態として例示する画像表示媒体１は携帯用の電子機器に具備可能な小型の表示パネルである。

まず、本実施の形態の画像表示媒体１の構成の概略について図面を参照して説明する。図１は、画像表示媒体１の概略断面図である。なお、図１に示す画像表示媒体１において、上方向が正面方向、下方向が背面方向である。

まず、画像表示媒体１の概要について説明する。図１に示すように、画像表示媒体１は、一例として正面視縦長の直方体形状をなし、その下面部分に設けられる下部基板１０と、その上面部分に設けられる上部基板２０とが対向配置され、下部基板１０と上部基板２０との間に表示部３０を備える。

下部基板１０は、下部電極１２に絶縁材料を塗布等して形成した絶縁膜である下部電極保護膜１１と、下部電極保護膜１１の下面側に設けられて表示部３０に電界を発生させる下部電極１２と、下部電極１２の下面側に設けられて画像表示媒体１を支持する筐体支持部１３とを備える。下部電極保護膜１１は、ポリエチレンテレフタレートやシリカ等の樹脂フィルムやガラスなどの無機材料等の高い絶縁性を発揮可能な材料により構成される。なお、本実施の形態では、下部電極保護膜１１及び筐体支持部１３は、可撓性のあるポリエチレンテレフタレートにより構成されたプラスチック基板（樹脂フィルム）である。また、下部電極１２は、一定の電圧が印加されるように線状の電気導電体が画像表示媒体１の縦方向（図１の前後方向）に平行に配設された、複数の電極を具備する基板である。

下部基板１０の上方向（図１上方向）には、下部基板１０に対向して、かつ平行に所定間隔を空けて上部基板２０が設けられる。上部基板２０は、上部電極２２に絶縁材料を塗布等して形成した絶縁膜である上部電極保護膜２１と、上部電極保護膜２１の上面側に設けられて表示部３０に電界を発生させる上部電極２２と、透明な部材により構成されて表示画面として機能する表示層２３とを備える。上部電極保護膜２１はポリイミド，ポリエチレンテレフタレート，ガラスなどの高い透明性を発揮可能な材料により構成される。また、上部電極２２は、一定の電圧が印加されるように線状の電気導電体が画像表示媒体１の横方向（図１の左右方向）に平行に配設された、複数の電極を具備する基板であり、かつ高い透明性を発揮可能な材料により構成される。本実施の形態では、上部電極保護膜２１はポリエチレンテレフタレートにより構成されたプラスチック基板（樹脂フィルム）である。また、下部電極１２及び上部電極２２は酸化インジウムすず（ＩＴＯ）により形成された透明電極であり、表示層２３はガラス基板である。つまり、上部基板２０は透明体であるから、利用者は上部基板２０の上方向（図１上方向）から表示部３０を視認可能な表示基板として機能する。

次に、表示部３０について説明する。対向して設けられる下部基板１０及び上部基板２０と、スペーサー３１とで形成される間隙が、表示部３０である。スペーサー３１は、下部基板１０及び上部基板２０との間隙に架設され、その間隙を格子状に均等に分割して複数の小区画セルを形成するとともに、下部基板１０及び上部基板２０を支持する。スペーサー３１は、格子状に複数の貫通孔が形成された板状部材として構成された可撓性部材であり、例えばポリイミドやポリエチレンテレフタレートなどの合成樹脂で構成されればよい

また、表示部３０の内部では、スペーサー３１により形成された複数の小区画セルの各々に、複数の板状粒子３３が分散された液体分散媒３４である表示液３２が充填されている。板状粒子３３は、液体分散媒３４中において帯電可能な材料が用いられた帯電粒子であり、両面が同一色を有する平板状の形状をなす。本実施の形態の表示液３２（板状粒子３３及び液体分散媒３４）は、層状遷移金属酸化物をアルキルアンモニウムイオン溶液中で層剥離して作製されるが、その詳細は後述する。

板状粒子３３の両面は、４辺以上の辺で構成された矩形をなすが、各板状粒子３３は形状及び大きさは統一されておらず、表示液３２には多種多様な矩形及び大きさの板状粒子３３が含まれている。また、板状粒子３３は白色を有するが、光透過性を有する半透明体であるため、単体ではその白色を明確には認識することはできず、複数の板状粒子３３が積層することではっきりとした白色が形成される。また、板状粒子３３は柔軟性のある素材により構成されて可撓性を有しており、外部からの圧力に応じて撓むようになっている。本実施の形態では、アルキルアンモニウムイオン溶液中に分散された層状遷移金属酸化物からの剥離層が、板状粒子３３にあたる。

また、板状粒子３３は、表示液３２において０．２ｗｔ％〜１．２ｗｔ％の濃度で含有されており、好適には０．３ｗｔ％〜１．０ｗｔ％含有される。また、板状粒子３３の辺の長さで示される大きさは１０ｎｍ〜１０μｍであり、好適には１００ｎｍ〜１μｍであって、板状粒子３３を構成する全ての辺の長さがこの値の範囲内にある。また、板状粒子３３の両面間の幅長である厚みは約０．５ｎｍ〜１００ｎｍであり、好適には約０．５ｎｍ〜１０ｎｍである。

一方、液体分散媒３４は、高絶縁性を発揮可能でかつ粘性が低く、複数の板状粒子３３を分散させて保持できる液体であって、着色体が混合されて黒色に着色されている。本実施の形態では、層状遷移金属酸化物からの剥離層が分散されたアルキルアンモニウムイオン溶液に、水，アルコール（１０ｗｔ％），色素を含む着色液体が混合されたものが、液体分散媒３４にあたる。

また、上部基板２０の上面（下部基板１０と対向しない面）には、正面視、小区画セルが存在しない表示部３０の周縁部を、利用者が視認できないように隠蔽するためのマスク部４０が設けられる。マスク部４０は、上部基板２０の四辺に沿って一定幅で設けられ、表示部３０を利用者が視認できるように貫通孔が設けられたロの字型形状の板状部材であり、ポリエチレンテレフタレートなどの合成樹脂を着色したものを接着したり、表示層２３の表面に印刷したインク層で形成すればよい。

画像表示媒体１をその上方からみると、マスク部４０に設けられた貫通孔から、表示部３０を視認することができる構成となっており、下部電極１２と上部電極２２とが交差する領域で１ドットの表示が行われる。本実施形態では、表示部３０にスペーサー３１で仕切られた複数の小区画セルが存在し、各小区画セルで１ドットの表示が行われる。なお、図１では横方向に２つの小区画セルの断面が示されている。

また、図１に示すように、画像表示媒体１の横方向における断面では、表示部３０の内部において、上部電極２２が画像表示媒体１の横方向の両端にわたって設けられていることが示され、一方、下部電極１２の断面が示されている。同様に、図示しないが、画像表示媒体１の縦方向における矢視方向断面では、表示部３０の内部において、上部電極２２の断面が示される一方、下部電極１２が画像表示媒体１の縦方向の両端にわたって設けられていることが示される。

次に、画像表示媒体１における画像表示動作を説明する。上述した構成の画像表示媒体１では、互いに対向するように設けられた下部電極１２及び上部電極２２の各々の電気導電体が直交するねじれの位置で格子状をなし、これらの各電気導電体に各々所定のタイミングによって電気信号が送られると、正面視、各電気導電体が交差する位置で電圧が印加される、いわゆる単純マトリックス駆動方式による表示動作が実行される。すると、表示液３２が充填された各小区画セル内では、正あるいは負に帯電した板状粒子３３がその反対の極性の電位が印加された電極側に向かって、表示液３２内を移動する。具体的には、板状粒子３３が正に帯電している場合、下部電極１２が陰極、上部電極２２が陽極であれば、板状粒子３３は下部電極１２の方向へ移動する。逆に、下部電極１２が陽極、上部電極２２が陰極であれば、板状粒子３３は上部電極２２の方向へ移動する。なお、板状粒子３３が負に帯電している場合は、板状粒子３３は極性が陽極の基板の方へ移動する。

ここで、板状粒子３３の泳動態様を説明する。図２乃至図５は、上部基板２０側に板状粒子３３が移動した場合の表示部３０の側面拡大図である。図６は、画像表示中の画像表示媒体１の概略断面図である。図７は、白色（板状粒子３３）が表示された表示面の正面拡大図である。図８は、黒色（液体分散媒３４）が表示された表示面の正面拡大図である。

以下では、板状粒子３３が表示液３２内を上部基板２０側に移動して、上部基板２０の内側面（上部電極保護膜２１）に付着する場合を例示する。そして、上部基板２０の内側面（上部電極保護膜２１）のうち、板状粒子３３により被覆可能な領域を「表示面」とよぶ。なお、板状粒子３３が下部基板１０側に移動して、下部基板１０の内側面（下部電極保護膜１１）に付着する場合も、その泳動態様は同じである。

図２に示すように、上部電極２２及び下部電極１２に電圧が印加されて表示液３２に電界が発生すると、その電界の方向に応じて板状粒子３３が上部基板２０側に移動する。このとき、板状粒子３３は平板状の形状を有することから、その移動方向に対して表示液３２の抵抗が最も小さくなるように、板状粒子３３の両面が移動方向（電界の方向）に対して平行となるように傾いて移動する。ここでは、上下方向に設けられた上部電極２２及び下部電極１２の間で電界が発生するから、板状粒子３３もその両面が垂直となるように回転傾斜して上方向に移動する。

そして、図３及び図４に示すように、上部基板２０側に移動した板状粒子３３が、表示面に接触すると、電界の作用を受ける板状粒子３３は、上部電極保護膜２１と当接した板状粒子３３の端部を軸に右側あるいは左側に回転して、板状粒子３３が表示面に面接触する。すると、表示面と面接触する板状粒子３３の白色が、上部基板２０を介して表示される。

板状粒子３３は、その全ての周縁部（側面部）に向けて厚みが小さくなるように先端が形成されている。そのため、板状粒子３３の断面形状は、上辺と下辺の長さが異なり、かつ高さが非常に小さい台形状をなす。これにより、板状粒子３３が上部基板２０側に移動して、板状粒子３３の先端（側面部）が表示面に当接しても、その接触面積は非常に小さいため、板状粒子３３は電界の作用を受けて表示面に向かって倒れやすい不安定な状態におかれる。このように、板状粒子３３は表示面に向かって回転しやすい形状を有するため、電気泳動された板状粒子３３は確実に表示面と面接触する。

上記のような形状を有する板状粒子３３は、表示面に接触する角度、電界の作用、画像表示媒体１の傾き、他の板状粒子３３との接触等の諸条件により、両面のいずれが表示面に面接触するかが異なる。一方、板状粒子３３は両面が同一色を有しているため、いずれの面が表示面に面接触しても、同じ白色が上部基板２０を介して表示される。

さらに、板状粒子３３の端部（側面部）が先鋭化されていると、電気泳動時における表示液３２の抵抗が小さくなり、板状粒子３３の移動をより速くすることができ、また板状粒子３３を小さな電界で移動させることができるという作用もある。

また、板状粒子３３は柔軟性のある素材により構成されて可撓性を有するため、先に表示面に面接触した他の板状粒子３３の上に積層する場合（図４参照）、電界の作用を受ける板状粒子３３は、他の板状粒子３３や小区画セルの内面形状などに合わせて撓むことができる。そのため、複数の板状粒子３３は他の板状粒子３３又は小区画セルに面接触して、表示面に隙間なく積層する。

そして、図５に示すように、各小区画セルにおいて表示液３２に含まれる複数の板状粒子３３の全てが、電気泳動により上部基板２０側に移動して、表示面に複数の板状粒子３３が積層していき、表示面が複数の板状粒子３３により被覆される。その結果、この小区画セルに対応する１ドットに、板状粒子３３の白色が表示される。

なお、板状粒子３３は光透過性を有する半透明体であり、複数の板状粒子３３が積層することで色を形成するところ、各小区画セルでは均等に電界が発生するため、この電界の作用によって複数の板状粒子３３は、表示面に対して均等に積層することになる。そのため、各小区画セルでは、均等に積層した板状粒子３３によって、全体的に均等な白色が形成される。

そして、図６に示すように、表示する画像に応じて電界の発生が制御されて、小区画セルごとに板状粒子３３が表示面（上部基板２０側）又は背面（下部基板１０側）に積層される。図６では、断面が示されている２つの小区画セルのうち、左側の小区画セルでは板状粒子３３が表示面に積層され、右側の小区画セルでは板状粒子３３が背面に積層されたことを示す。

図７に示すように、左側の小区画セルでは、表示画面である表示層２３を介して、板状粒子３３の白色が上方向に表示される。すなわち、複数の板状粒子３３は、個々の形状は統一されていないものの、表示面に積層して全体的に均等な板状粒子３３の白色が利用者に対して表示される。一方、図８に示すように、右側の小区画セルでは、板状粒子３３が背面に積層しているから、背面に付着した複数の板状粒子３３は液体分散媒３４の背後に隠蔽されて、利用者に対して液体分散媒３４の黒色が表示される。

先述のように、画像表示媒体１では、下部電極１２が縦方向に、上部電極２２が横方向に、各々の電気導電体がねじれの位置で配設され（図１参照）、この各電気導電体が交差する位置に各小区画セルが各々対応するように設けられている。そして、互いに対向する電極１組を単位として、表示する画像に応じて表示部３０（各小区画セル）における電界の発生が各々制御されて、表示部３０（各小区画セル）において板状粒子３３が移動して画像が形成され、利用者は上部基板２０側からその画像を視認することができる。

次に、画像表示媒体１の製造方法について、表示液３２の作製工程（板状粒子分散液作成工程及び混合液体作製工程）と、画像表示媒体１の作製工程とに分けて説明する。図９は、表示液３２の作製工程（板状粒子分散液作成工程）を説明するための図である。図１０は、表示液３２の作製工程（混合液体作製工程）を説明するための図である。図１１乃至図１５は、画像表示媒体１の作製工程を説明するための図である。

まず、表示液３２の作製工程（板状粒子分散液作成工程）について説明する。板状粒子分散液作成工程は、層状遷移金属酸化物からの剥離層がアルキルアンモニウムイオン溶液に分散された板状粒子分散液を得るための工程である。図９に示すように、まず炭酸セシウムと酸化チタンを原料５０として、この原料５０を焼成して作製された層状チタン酸粉末を層状遷移金属酸化物５１として得る。層状遷移金属酸化物５１は、厚さ１ｎｍ以下の酸化物の結晶層が積み重なり、負に帯電した層と層間の電荷補償陽イオンからなる積層構造をもった無機固体化合物である。

そして、層状遷移金属酸化物５１を塩酸や硝酸等の酸溶液中でイオン交換させると、その層間内の成分が水素イオンに置換されて、層状遷移金属酸化物５１がプロトン化したプロトン体５２を得る。このプロトン体５２をアルキルアンモニウムイオン溶液５３に加えて、所定時間振盪する。アルキルアンモニウムイオン溶液５３は界面活性剤としての機能を有しており、振盪によってアルキルアンモニウムイオン溶液５３中で層状遷移金属酸化物５１の結晶層が剥離する。そして、この剥離された結晶層の一枚一枚がアルキルアンモニウムイオン溶液５３に分散したコロイドである板状粒子分散液５４を得る。なお、層状遷移金属酸化物５１を層剥離させて薄膜を作製する技術は、各種の手法が公知となっており、詳細は省略する（例えば、特許第３５０５５７４号公報など）。

なお、層状遷移金属酸化物５１としては、チタン系層状酸化物（ＡＭＴｉＯ_４（ここで、「Ａ」＝Ｎａ，Ｋ，Ｒｂ，Ｃｓ；「Ｍ」＝Ｍｎ，Ｃｏなどの遷移金属化合物）、三チタン酸塩（Ｎａ_２Ｔｉ_３Ｏ_７）、四チタン酸塩（Ｋ_２Ｔｉ_４Ｏ_９）、五チタン酸塩（Ｃｓ_２Ｔｉ_５Ｏ_１１）等）のほか、ニオブ系層状ペロブスカイト型複合酸化物（ＡＭ_２Ｎｂ_３Ｏ_１０（ここで、「Ａ」＝Ｋ，Ｒｂ，Ｃｓ；「Ｍ」＝Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｐｂ，Ｂｉ）、Ａ_1−ＸＭ_２−ＸＭ´_ＸＮｂ_３Ｏ_１０（ここで、「Ａ」＝Ｎａ，Ｋ，Ｒｂ，Ｃｓ；「Ｍ」＝Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｐｂ，Ｂｉ；「Ｍ´」＝ランタノイド元素）等）や、レピドクロサイト型チタン酸塩（Ｃｓ_ＸＴｉ_{２−Ｘ／４}Ｏ_４（ここで、０．５≦Ｘ≦１）、Ａ_ＸＴｉ_{２−Ｘ／３}Ｌｉ_Ｘ／３Ｏ_４（ここで、「Ａ」＝Ｋ，Ｒｂ，Ｃｓ；０．５≦Ｘ≦１）等）や、その他のニオブ系層状酸化物やタンタル系層状酸化物等の層状化合物を用いることができる。

ここで、層状遷移金属酸化物５１より剥離された結晶層は、その状態ですでに負に帯電していることから、結晶層の帯電処理工程なしで本実施の形態における板状粒子３３として利用できる。すなわち、板状粒子分散液５４を画像表示媒体１における表示液として利用することができる。さらに、本実施の形態の板状粒子３３は白色であるところ、一般的な電気泳動方式の表示媒体では帯電粒子の着色材料として酸化チタンが用いられていることから、この酸化チタンに近似した色の板状粒子３３を生成することができるチタン系層状酸化物が好適である。すなわち、チタン系層状酸化物より剥離された結晶層は白色を有するから、結晶層の着色工程なしで本実施の形態における白色の板状粒子３３として利用できる。

また、層状遷移金属酸化物５１は、酸溶液中でイオン交換することで層間内の成分「Ａ」が水素イオンに置換されてプロトン体５２になる。このプロトン体５２が加えられるアルキルアンモニウムイオン溶液５３としては、テトラブチルアンモニウムイオン溶液を用いるのが好適である。そして、層状遷移金属酸化物５１からの剥離層が分散されたアルキルアンモニウムイオン溶液５３は、本実施の形態における液体分散媒３４として利用できる。

次に、表示液３２の作製工程（混合液体作製工程）について説明する。混合液体作製工程は、板状粒子分散液５４へ着色等の処理を施して混合液体５６（表示液３２）を得るための工程である。図１０に示すように、まず水に水溶性染料である色素が添加された着色液体５５を用意する。添加される色素は着色する色によって材料が異なり、例えば、Ｙ（イエロー）に着色する場合はモノアゾ系水溶性染料が、Ｍ（マゼンタ）に着色する場合はモノアゾ系水溶性染料が、Ｃ（シアン）に着色する場合はフタロシアニン系水溶性染料が、Ｋ（ブラック）に着色する場合はサルファー系水溶性染料が用いられる。

また、混合液体作製工程では、層状遷移金属酸化物５１からの剥離層を、アルキルアンモニウムイオン溶液５３中で泳動できるようにするために、泳動潤滑剤としてアルコールを板状粒子分散液５４に添加する。泳動潤滑剤用のアルコールとしては、メタノール又はエタノールが用いられ、水に１０ｗｔ％混合される。

そして、板状粒子分散液５４に着色液体５５及び泳動潤滑剤（アルコール）を添加及び混合して、混合液体５６を得る。本実施の形態の混合液体５６では、水，メタノール（１０ｗｔ％），サルファー系水溶性染料が混合されている。その結果、混合液体５６は、アルキルアンモニウムイオン溶液５３に着色液体５５の色素が分散して黒色が着色される一方、この着色されたアルキルアンモニウムイオン溶液５３中に白色の剥離層が分散している。このように混合液体５６を作製して、黒色の液体分散媒３４と白色の板状粒子３３とを含む表示液３２を得る。

次に、画像表示媒体１の作製工程について説明する。なお、図１１乃至図１５は、縦方向に５ドット、横方向に７ドットの計３５ドットにより画像を表示する画像表示媒体１を例示して、その作製過程を斜視図で示したものである。

まず、図１１に示すように、筐体支持部１３に下部電極１２を形成する。ここでは下部電極１２は、縦方向に平行に配設された７本の電極により構成されており、これが筐体支持部１３の上面に形成される。そして、図１２に示すように、この下部電極１２を下部電極保護膜１１で被膜して、下部基板１０を形成する。次に、図１３に示すように、下部基板１０上にスペーサー３１を設ける。このスペーサー３１には、表示するドット数に対応して、格子状の貫通孔が３５箇所形成されている。一方、図示しないが、上部基板２０も同様に、表示層２３に形成した上部電極２２を上部電極保護膜２１で被膜して形成する。なお、表示層２３に形成される上部電極２２は、横方向に平行に配設された５本の電極により構成されている。

そして、図１４に示すように、下部基板１０とスペーサー３１とで格子状に形成される複数の凹陥部に、先述の工程により作製された表示液３２（混合液体５６）を注入する。すなわち、スペーサー３１に形成された３５箇所の格子状の貫通孔について、その一方の開口端部が下部基板１０により閉じられて、３５箇所の格子状の凹陥部が形成される。そして、表示液充填装置６０から射出された表示液３２（混合液体５６）が、全ての凹陥部に充填される。その後、図１５に示すように、上部基板２０をスペーサー３１に載置して固定することで、複数（３５箇所）の凹陥部を上部基板２０により密閉して、複数（３５箇所）の小区画セルに表示液３２（混合液体５６）が充填された表示部３０を形成する。

最後に、マスク部４０を上部基板２０の表面側に設けて、画像表示媒体１が完成する（図１参照）。なお、上記の画像表示媒体１の作製工程は従来技術と同様であるので詳細は省略するが、表示液３２（混合液体５６）を用いた画像表示媒体１を適切に作製することができるのであれば、いずれの作製方法によってもよい。

以下、実施例を掲げて本発明を詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

（実施例１）表示液３２の作製工程では、板状粒子３３の両面を構成する辺の長さで示される大きさが１μｍ，厚み約０．５ｎｍの板状粒子３３であって、表示液３２における板状粒子３３の濃度を０．０５，０．１，０．２，０．３，０．４，０．６，０．８，１．０，１．２，１．４，２．４（単位はｗｔ％）の各値とした複数の表示液３２を得た。そして、この複数の表示液３２を用いて、それぞれ画像表示媒体１を製造した。

（実施例２）表示液３２の作製工程では、厚み約０．５ｎｍの板状粒子３３であり、表示液３２における板状粒子３３の濃度が０．６ｗｔ％であって、板状粒子３３の両面を構成する辺の長さで示される大きさを１０ｎｍ，１００ｎｍ，１μｍ，１０μｍ，１００μｍの各値とした複数の表示液３２を得た。そして、この複数の表示液３２を用いて、それぞれ画像表示媒体１を製造した。なお、大きさが１０ｎｍより小さい、又は１００μｍより大きい板状粒子３３は、その製造が困難であるため実施していない。

（実施例３）表示液３２の作製工程では、板状粒子３３の両面を構成する辺の長さで示される大きさが１μｍの板状粒子３３であり、表示液３２における板状粒子３３の濃度が０．４ｗｔ％であって、板状粒子３３の厚みを約０．５，１，１０，１００（単位はｎｍ）の各値とした複数の表示液３２を得た。そして、この複数の表示液３２を用いて、それぞれ画像表示媒体１を製造した。なお、厚みが約０．５ｎｍより小さい、又は１００ｎｍより大きい板状粒子３３は、その製造が困難であるため実施していない。

（評価）実施例１〜３で製造した画像表示媒体１について、各実施例ごとに画像品質の評価を以下の方法により行い、その結果をそれぞれ表１〜３に示した。

（１）実施例１において製造された、板状粒子３３の濃度が異なる複数の画像表示媒体１の品質評価は、「隠蔽性」と「分散性」の項目を検査して行う。「隠蔽性」は、表示面が板状粒子３３により隠蔽される割合を示す指標である。「分散性」は、表示液３２中の板状粒子３３が均等分散しているか否かを示す指標である。

「隠蔽性」は、表示面に板状粒子３３を積層させた後、上部基板２０側からみた場合に、表示面に積層した板状粒子３３をその背後の液体分散媒３４の色が透過する程度を示す透過率に基づいて評価され、評価基準は次のとおりである。○・・・透過率が５０％未満である。△・・・透過率が５０以上、８０％未満である。×・・・透過率が８０％以上である。

「分散性」は、所定時間の経過後に、板状粒子３３が表示液３２内に均等分散しているか、あるいは板状粒子３３が表示液３２内を沈降しているかに基づいて評価され、評価基準は次のとおりである。○・・・１週間以上分散している。△・・・１日以上、１週間未満分散している。×・・・１日以内に沈降する。

表１に示したように、実施例１の各画像表示媒体１のうち、板状粒子３３の濃度が０．２ｗｔ％よりも小さいものは、「隠蔽性」が「透過率が８０％以上」である。すなわち、板状粒子３３の濃度が０．２ｗｔ％よりも小さいと、表示液３２に含まれる板状粒子３３の割合が低すぎて、板状粒子３３を表示面に積層させても、表示面を十分に覆うほどの層の厚みを形成することができない。そのため、背後に存在する液体分散媒３４の色が板状粒子３３の層を透過して、液体分散媒３４の色も不要に表示されてしまい、色ムラ発生やコントラスト低下の問題を生じる。

また、板状粒子３３の濃度が１．２ｗｔ％よりも大きいものは、「分散性」が「１日以内に沈降する」である。これは、板状粒子３３の濃度が１．２ｗｔ％よりも大きいと、表示液３２に含まれる板状粒子３３の割合が高すぎて、板状粒子３３間に適当な距離を確保することができずに、板状粒子３３が凝集して沈降してしまうことによる。そのため、表示液３２内での板状粒子３３の円滑な移動が妨げられてしまい、色ムラ発生やコントラスト低下の問題を生じる。

これらのことから、表示液３２における板状粒子３３の濃度は、０．２ｗｔ％以上、１．２ｗｔ％以下とすべきことが判明した。さらに、板状粒子３３の濃度が０．３ｗｔ％以上、１．０ｗｔ％以下のものは、「隠蔽性」が「透過率が５０％未満」であり、かつ「分散性」が「１週間以上分散している」であり、ともに良好な結果となっている。そのため、表示液３２における板状粒子３３の濃度は、０．３ｗｔ％以上、１．０ｗｔ％以下が好適であることが判明した。

（２）実施例２において製造された、板状粒子３３の両面を構成する辺の長さで示される大きさが異なる複数の画像表示媒体１の品質評価は、「隠蔽性」と「泳動性」の項目を検査して行う。「隠蔽性」は上述したものと同一である。「泳動性」は、電圧印加から画像表示までの速さ（表示液３２中の板状粒子３３の移動速度）を示す指標である。

「泳動性」は、電気泳動時の板状粒子３３の泳動速度に基づいて評価される。具体的には、電圧印加に応じて即座に画像表示される場合は、泳動速度が速いと判定され、電圧印加から画像表示の完了までの時間差を肉眼で把握できる場合は、泳動速度が遅いと判定される。その評価基準は次のとおりである。○・・・泳動速度が速い。△・・・泳動速度が遅い。×・・・泳動せず。

表２に示したように、実施例２の各画像表示媒体１のうち、板状粒子３３の両面を構成する辺の長さで示される大きさが１０μｍよりも大きいものは、「隠蔽性」が「透過率が８０％以上」であり、かつ「泳動性」が「泳動せず」である。これは、板状粒子３３の大きさが１０μｍよりも大きいと、表示液３２に含まれる板状粒子３３が大きすぎるため、板状粒子３３が重くなることに加え、電気泳動時に板状粒子３３の両面が受ける表示液３２の抵抗が大きくなる。そのため、本実施の形態で下部電極１２及び上部電極２２が発生させる電界の強さでは、板状粒子３３を表示面まで移動させることができない。さらに、板状粒子３３が移動できなければ、表示面を板状粒子３３で十分に被覆することもできないから「隠蔽性」も悪化する。よって、画像の表示速度が悪化するのみならず、液体分散媒３４の色も不要に表示されてしまい、色ムラ発生やコントラスト低下の問題を生じる。

また、先述のように、大きさが１０ｎｍより小さい板状粒子３３は製造が困難である。さらに、板状粒子３３の大きさが小さすぎると、表示面に積層させた場合に板状粒子３３の重なり部位に生じる隙間が大きくなり、表示面を十分に被覆できず、色ムラ発生やコントラスト低下の問題を生じる。

これらのことから、板状粒子３３の大きさは、１０ｎｍ以上、１０μｍ以下とすべきことが判明した。さらに、板状粒子３３の大きさが１００ｎｍ以上、１μｍ以下のものは、「隠蔽性」が「透過率が５０％未満」であり、かつ「泳動性」が「泳動速度が速い」であり、ともに良好な結果となっている。そのため、板状粒子３３の大きさは、１００ｎｍ以上、１μｍ以下が好適であることが判明した。

（３）実施例３において製造された、板状粒子３３の厚みが異なる複数の画像表示媒体１の品質評価は、「強度」と「泳動性」の項目を検査して行う。「泳動性」は上述したものと同一である。「強度」は、板状粒子３３の物理的強度を示す指標である。

「強度」は、電気泳動による板状粒子３３の磨耗や破損等の状態に基づいて評価される。具体的には、電気泳動後の板状粒子３３が破れたり傷ついたりしているか、折り目や亀裂が生じているか、微細化しているか等により、板状粒子３３の強度が判定される。その評価基準は次のとおりである。○・・・磨耗や破損等がない。△・・・磨耗や破損等がある。

表３に示したように、実施例３の各画像表示媒体１のうち、板状粒子３３の厚みが１０ｎｍよりも大きいものは、「泳動性」が「泳動速度が遅い」である。これは、板状粒子３３の厚みが１０ｎｍよりも大きいと、板状粒子３３の厚みが大きすぎるため、板状粒子３３が重くなることに加え、電気泳動時の板状粒子３３の厚み部分（側面部）が受ける表示液３２の抵抗が大きくなるため、厚みが小さい場合と比して移動しづらくなるからである。そのため、若干ながら画像の表示速度が悪化するという問題を生じる。

言い換えれば、板状粒子３３の厚みが１０μｍよりも大きい場合、若干ながら画像品質に悪影響があるものの、画像表示媒体１に利用することは可能である。しかしながら、先述のように、厚みが約０．５ｎｍより小さい、又は１００μｍより大きい板状粒子３３は製造が困難である。

これらのことから、板状粒子３３の厚さは、約０．５ｎｍ以上、１００μｍ以下とすべきことが判明した。さらに、板状粒子３３の厚さが約０．５ｎｍ以上、１０ｎｍ以下のものは、「強度」が「磨耗や破損等がない」であり、かつ「泳動性」が「泳動速度が速い」であり、ともに良好な結果となっている。そのため、板状粒子３３の厚さは、約０．５ｎｍ以上、１０ｎｍ以下が好適であることが判明した。

以上、本実施の形態の画像表示媒体１及びその製造方法によれば、上部基板２０及び下部基板１０の間隙に配置される表示液３２に含まれる帯電粒子として、両面が同一色を有する平板状の帯電粒子である複数の板状粒子３３を用いるようにしたので、表示面の隠蔽率を向上させて画像の色ムラやコントラストを改善することができる。

また、複数の板状粒子３３は可撓性を有するので、表示面に対して隙間を形成することなく面接触して、表示面の隠蔽率を向上させることができる。

また、複数の板状粒子３３は光透過性を有し、積層して色を形成するようにしたので、表示面で積層した複数の板状粒子３３によって均等な色が形成され、画像の色ムラやコントラストを改善することができる。

また、複数の板状粒子３３は、その板状粒子３３を構成する全ての周縁部に向けて厚みが小さくなるように先端が形成されるので、板状粒子３３が表示面に確実に面接触して、表示面の隠蔽率を向上させることができる。

さらに、表示液３２における板状粒子３３の濃度を０．２ｗｔ％〜１．２ｗｔ％（好適には、０．３ｗｔ％〜１．０ｗｔ％）とすれば隠蔽性及び分散性を良好にすることができ、板状粒子３３の大きさを１０ｎｍ〜１０μｍ（好適には、１００ｎｍ〜１μｍ）とすれば隠蔽性及び泳動性を良好にすることができ、板状粒子３３の厚みを約０．５ｎｍ〜１００ｎｍ（好適には、約０．５ｎｍ〜１０ｎｍ）とすれば強度及び泳動性を良好にすることができ、画像品質を向上させることができる。

また、本実施の形態の画像表示媒体１の製造方法によれば、層状遷移金属酸化物５１からの剥離層がアルキルアンモニウムイオン溶液５３に分散した表示液３２を得て、この表示液３２を用いて画像表示媒体１を作製するようにした。よって、両面が同一色を有する平板状の帯電粒子である複数の板状粒子３３を含む表示液３２を用いた画像表示媒体１を、複雑な製造工程を要せずに簡易に作製することができる。

また、表示液３２の作製工程（混合液体作製工程）では、層状遷移金属酸化物５１からの剥離層をアルキルアンモニウムイオン溶液５３で泳動させるための泳動潤滑剤として、アルコールが板状粒子分散液５４に混合されるので、板状粒子分散液５４を簡易な加工で表示液３２とすることができる。また、着色液体５５は、水及び水溶性染料である色素の混合液であるので、板状粒子分散液５４を確実に任意の色に着色することができ、板状粒子分散液５４を簡易な加工で表示液３２とすることができる。

特に、ニオブ系層状ペロブスカイト型複合酸化物、チタン系層状酸化物又はレピドクロサイト型チタン酸塩といった最適な層状遷移金属酸化物や、テトラブチルアンモニウムイオン溶液のような最適なアルキルアンモニウムイオン溶液を用いた場合は、より画像品質の優れた表示液３２を具備する画像表示媒体１を、容易に作製することができる。

次に、本発明に係る電気泳動表示媒体を具体化した画像表示媒体１の第２の実施の形態について図面を参照して説明する。本実施の形態として例示する画像表示媒体１は、第１の実施の形態のものと基本的に同一の構成であるが、スペーサー３１の構造が異なる。図１６は、第２の実施の形態における、画像表示媒体１の概略断面図である。

図１６に示すように、本実施の形態の画像表示媒体１において、下部基板１０及び上部基板２０との間隙に架設されるスペーサー３１ａは、下部基板１０及び上部基板２０に接合される両端部に向けて、格子状に組み合わされた部材の厚み（横幅）が徐々に大きくなるような構成となっている。そのため、スペーサー３１ａの両端部に下部基板１０及び上部基板２０が接合されると、その接合部位ではスペーサー３１ａの表面と、下部基板１０及び上部基板２０の内側面とでなだらかな曲面が形成される。

このように、スペーサー３１ａと下部基板１０及び上部基板２０とで、緩やかに接合するように曲面が形成された結果、スペーサー３１ａの表面と下部基板１０の内側面及び上部基板２０の内側面とで形成される複数の小区画セルの内面は、凹凸した部位が存在しない断面形状で形成される。すなわち、小区画セルのふち部分が丸みを帯びた曲面となっているため、板状粒子３３が小区画セル内に形成される凹凸部位に引っかかったり、落ち窪んだりすることがない。

また、第１の実施の形態のように、スペーサー３１と下部基板１０及び上部基板２０とが垂直に結合されている場合、この直角に狭窄する接合部位（小区画セルのふち部分）には板状粒子３３が移動しづらいため、表示面の周縁部を板状粒子３３で被覆できない問題があった。しかし、本実施の形態のように接合部位をなだらかにすることで、小区画セルのふちに相当する部分にも板状粒子３３を積層することができる（図１６参照）。

なお、スペーサーと基板とが緩やかに接合するように曲面が形成されるのであれば、他の手法を用いてもよい。例えば、接合部位に対応して、下部基板１０及び上部基板２０の厚みが大きくなるようにしてもよい。また、スペーサーと基板との接合部位（小区画セルのふち部分）を埋めるように、接着剤や干渉部材などの他の部材を設けてもよい。

以上、本実施の形態の画像表示媒体１及びその製造方法によれば、スペーサー３１ａと下部基板１０及び上部基板２０とが接合される接合部位では、緩やかに接合するように曲面が形成されているので、小区画セルのふちに板状粒子３３がつまることがなく、表示面の周縁部も板状粒子３３で被覆することができる。また、スペーサー３１ａは接合部位に向けて厚みが大きくなるように端部が形成されているので、スペーサー３１ａと下部基板１０及び上部基板２０との接合部位で緩やかに接合するような曲面を容易に形成することができる。

ところで、上記第１及び第２の実施の形態において、下部基板１０及び上部基板２０が、それぞれ本発明の「第１の基板」及び「第２の基板」にいずれかに相当する。また、表示液３２の作製工程（板状粒子分散液作成工程）が、本発明の「酸処理工程」及び「層剥離工程」に相当し、表示液３２の作製工程（混合液体作製工程）が、本発明の「表示液作製工程」に相当し、画像表示媒体１の作製工程が、本発明の「表示媒体作製工程」に相当する。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、各種の変形が可能なことはいうまでもない。

例えば、板状粒子３３の両面の形状は、平板状であれば、長方形状、正方形状、台形状等を任意の矩形を利用可能であり、また円形状、三角形状、五角形状などの任意の多角形状を利用可能である。また、表示液３２において、複数の板状粒子３３は全てが同一形状又は同一サイズに統一されていてもよい。また、板状粒子３３の色は任意の色を用いることができるし、板状粒子３３は非可撓性であってもよい。

また、液体分散媒３４も任意の色で着色すればよく、着色する色に応じた最適な着色体（色素）を用いればよい。着色体は、着色液体である必要はなく、固体の色素を用いてもよい。また、液体分散媒３４に混合される添加剤としては、着色体や泳動潤滑剤の他、必要に応じて、粘性や絶縁性を調整するためにアルコール類やケトン類やエステル類などの有機溶剤や、板状粒子３３の分散性を高めるためのノニオン性やアニオン性やカチオン性や両性の界面活性剤や、ポリビニルアルコールなどの樹脂類を添加してもよい。さらに、電解質、荷電制御剤、腐食防止剤、摩擦調製剤、紫外線吸収剤などを添加剤として任意に混入してもよい。

なお、表示液３２（板状粒子３３や液体分散媒３４）の色，形状，大きさ等の特性に応じて、原料となる層状遷移金属酸化物や分散媒となるアルキルアンモニウムイオン溶液が異なるため、任意の特性を有する表示液３２（板状粒子３３や液体分散媒３４）を得る場合には、その特性に応じて最適な層状遷移金属酸化物やアルキルアンモニウムイオン溶液を選択すればよい。

また、スペーサー３１の形態も任意に構成できる。図１７は、画像表示媒体１の他の概略断面図である。図１７に示すように、下部基板１０及び上部基板２０との間隙に架設されるスペーサー３１ｂは、画像表示媒体１の周縁部を固定するロの字型部材として構成されたギャップスペーサーであり、表示部３０に小区画セルを形成しない。この場合、先述のような接合部位（小区画セルのふち部分）が生じないため、小区画セルのふちに板状粒子３３がつまることがなく、表示面の周縁部も板状粒子３３で被覆することができる。

また、上記実施の形態の画像表示媒体１では、下部基板１０に下部電極１２が、上部基板２０に上部電極２２がそれぞれ設けられているが、これらの基板に電極が設けられている必要はなく、外部の電極によって画像表示媒体１に電界を発生させるような構成にしてもよい。また、電気泳動の駆動方式も問わず、単純マトリックス駆動方式の他、アクティブマトリックス駆動方式等の公知の手法を適用できることはいうまでもない。

本発明の電気泳動表示媒体は、液晶モニタや液晶パネルとしてのみならず，携帯電話機，パーソナルコンピュータ，電子ブック，ＰＤＡなどの各種電子機器に具備される画像表示部として適用できる。

画像表示媒体１の概略断面図である。 上部基板２０側に板状粒子３３が移動した場合の表示部３０の側面拡大図である。 上部基板２０側に板状粒子３３が移動した場合の表示部３０の側面拡大図である。 上部基板２０側に板状粒子３３が移動した場合の表示部３０の側面拡大図である。 上部基板２０側に板状粒子３３が移動した場合の表示部３０の側面拡大図である。 画像表示中の画像表示媒体１の概略断面図である。 白色（板状粒子３３）が表示された表示面の正面拡大図である。 黒色（液体分散媒３４）が表示された表示面の正面拡大図である。 表示液３２の作製工程（板状粒子分散液作成工程）を説明するための図である。 表示液３２の作製工程（混合液体作製工程）を説明するための図である。 画像表示媒体１の作製工程を説明するための図である。 画像表示媒体１の作製工程を説明するための図である。 画像表示媒体１の作製工程を説明するための図である。 画像表示媒体１の作製工程を説明するための図である。 画像表示媒体１の作製工程を説明するための図である。 第２の実施の形態における、画像表示媒体１の概略断面図である。 画像表示媒体１の他の概略断面図である。 表示基板２００側に帯電粒子２０１が移動した場合の表示部の正面拡大図である。 表示基板２００側に帯電粒子２０１が移動した場合の表示部の側面拡大図である。

符号の説明

１ 画像表示媒体
１０ 下部基板
１１ 下部電極保護膜
１２ 下部電極
１３ 筐体支持部
２０ 上部基板
２１ 上部電極保護膜
２２ 上部電極
２３ 表示層
３０ 表示部
３１ スペーサー
３２ 表示液
３３ 板状粒子
３４ 液体分散媒
４０ マスク部
５０ 原料
５１ 層状遷移金属酸化物
５２ プロトン体
５３ アルキルアンモニウムイオン溶液
５４ 板状粒子分散液
５５ 着色液体
５６ 混合液体
６０ 表示液充填装置

Claims (14)

1. 互いに対向するように配置した第１の基板及び第２の基板と、
   両面が同一色を有する平板状の帯電粒子である複数の板状粒子が液体分散媒に分散された表示液とを備え、
   前記表示液は前記第１の基板及び前記第２の基板との間隙に配置され、前記第１の基板と前記第２の基板との間に形成された電界の方向に応じて、前記複数の板状粒子が前記表示液中を移動することを特徴とする電気泳動表示媒体。
2. 前記複数の板状粒子は、前記表示液に０．２ｗｔ％〜１．２ｗｔ％含有されることを特徴とする請求項１に記載の電気泳動表示媒体。
3. 前記複数の板状粒子は、板状粒子を構成する全ての辺の長さが１０ｎｍ〜１０μｍの範囲内にあることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気泳動表示媒体。
4. 前記複数の板状粒子は、その両面間の幅長である厚みが約０．５ｎｍ〜１００ｎｍであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電気泳動表示媒体。
5. 前記複数の板状粒子は、可撓性を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電気泳動表示媒体。
6. 前記複数の板状粒子は、光透過性を有し、積層して色を形成することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の電気泳動表示媒体。
7. 前記複数の板状粒子は、板状粒子を構成する全ての周縁部に向けて厚みが小さくなるように先端が形成されたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の電気泳動表示媒体。
8. 前記第１の基板及び前記第２の基板との間隙に架設されて、前記第１の基板及び前記第２の基板を支持するスペーサーを備え、
   前記表示液は、前記第１の基板の前記第２の基板に対向する面と、前記第２の基板の前記第１の基板に対向する面と、前記スペーサーの表面とで形成される空間に充填され、
   前記スペーサーと前記第１の基板及び前記第２の基板とが接合される接合部位では、緩やかに接合するように曲面が形成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の電気泳動表示媒体。
9. 前記スペーサーは、前記接合部位に向けて厚みが大きくなるように端部が形成されたことを特徴とする請求項８に記載の電気泳動表示媒体。
10. 層状遷移金属酸化物を酸溶液中でイオン交換させて、前記層状遷移金属酸化物における層間内の成分を水素イオンに置換させる酸処理工程と、
    前記酸処理工程後の前記層状遷移金属酸化物をアルキルアンモニウムイオン溶液中で振盪して、前記層状遷移金属酸化物における層を剥離することで、両面が同一色を有する平板状の帯電粒子である複数の板状粒子が前記アルキルアンモニウムイオン溶液中で分散された板状粒子分散液を得る層剥離工程と、
    前記層剥離工程により得られた前記板状粒子分散液に着色体を混合して、着色された表示液を得る表示液作製工程と、
    前記表示液作製工程により得られた前記表示液を用いて電気泳動表示媒体を作製する表示媒体作製工程と
    を備えたことを特徴とする電気泳動表示媒体の製造方法。
11. 前記表示液作製工程では、前記板状粒子を前記表示液で泳動させるための泳動潤滑剤が、前記板状粒子分散液に混合されることを特徴とする請求項１０に記載の電気泳動表示媒体の製造方法。
12. 前記層状遷移金属酸化物は、ニオブ系層状ペロブスカイト型複合酸化物、チタン系層状酸化物又はレピドクロサイト型チタン酸塩であることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の電気泳動表示媒体の製造方法。
13. 前記アルキルアンモニウムイオン溶液は、テトラブチルアンモニウムイオン溶液であることを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれかに記載の電気泳動表示媒体の製造方法。
14. 前記着色体は、水及び水溶性染料である色素の混合液であることを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれかに記載の電気泳動表示媒体の製造方法。