JP2014209159A - 表示装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】効率よく一方の粒子が他方の粒子を隠蔽することが可能な表示装置および電子機器を提供する。【解決手段】絶縁性液体中に、電界中で移動可能な第１粒子と、前記第１粒子と異なる光反射率を有すると共に、互いに一次粒径の異なる大粒子および小粒子を含む第２粒子とを備えた表示装置。【選択図】図３

Description

本技術は、電気泳動素子を含む表示装置および電子機器に関する。

近年、携帯電話機または携帯情報端末等のモバイル機器の普及に伴い、低消費電力で高品位画質の表示装置（ディスプレイ）に関する需要が高まっている。特に最近では、電子書籍の配信事業が始まり、読書用途に適した表示品位のディスプレイが望まれている。

このようなディスプレイとして、コレステリック液晶ディスプレイ，電気泳動型ディスプレイ，電気酸化還元型ディスプレイおよびツイストボール型ディスプレイ等の様々なディスプレイが提案されているが、読書用途には、反射型のディスプレイが有利である。反射型のディスプレイでは、紙と同様に、外光の反射（散乱）を利用して明表示を行うため、より紙に近い表示品位が得られる。

反射型ディスプレイの中でも、電気泳動現象を利用した電気泳動型ディスプレイは、低消費電力であると共に応答速度が速く、有力候補として期待されている。その表示方法としては、主に以下の２つの方法が提案されている。

第１の方法は、絶縁性液体中に２種類の荷電粒子を分散させ、電界に応じて荷電粒子を移動させるものである。この２種類の荷電粒子は、互いに光学的反射特性が異なり、また、その極性も反対である。この方法では、電界に応じて荷電粒子の分布状態が変化して画像が表示される。

第２の方法は、絶縁性液体中に荷電粒子を分散させると共に、多孔質層を配置するものである（例えば、特許文献１）。この方法では、電界に応じて、荷電粒子が多孔質層の細孔を経て移動する。多孔質層には荷電粒子とは異なる光学的反射特性の非泳動粒子が保持されている。

このような電気泳動型ディスプレイに用いられる粒子の粒径は、例えばＭｉｅの散乱理論に基づいて決定される。このＭｉｅの散乱理論によると、可視光領域では、その波長の半分程度の粒径、例えば粒径２００ｎｍ〜３５０ｎｍの粒子を用いることにより、明表示時（白色）の光散乱効率を向上させることができる。

特開２０１２−２２２９６号公報

しかしながら、上記のように電気泳動型ディスプレイには互いに光反射率が異なる少なくとも２種の粒子（例えば、明表示用の粒子と暗表示用の粒子）が存在する。このため、表示特性を高めるためには、一方の表示（例えば明表示）を行う際に、他方の表示用の粒子（例えば暗表示用の粒子）を隠蔽（遮蔽）しておくことが必要となる。この隠蔽率が低いと表示特性が低下する。

本技術はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、一方の粒子を他方の粒子が効率よく隠蔽することができる表示装置および電子機器を提供することにある。

本技術の表示装置は、絶縁性液体中に、電界中で移動可能な第１粒子と、第１粒子と異なる光反射率を有すると共に、互いに一次粒径の異なる大粒子および小粒子を含む第２粒子とを備えたものである。

本技術の電子機器は、上記本技術の表示装置を備えたものである。

本技術の表示装置では、第２粒子に小粒子と共に大粒子が含まれているので、小粒子のみにより第２粒子を構成した場合に比べて、第２粒子が広い領域に渡り存在する。従って、効率よく第２粒子に第１粒子が覆われる。小粒子の粒径は、例えば第２粒子の光学特性に合わせて調整することが可能であるので、これにより第２粒子の光学特性は維持される。

本技術の表示装置および電子機器によれば、第２粒子が小粒子と共に大粒子を含むようにしたので、第１粒子を効率よく隠蔽することができる。

本技術の一実施の形態に係る電気泳動素子の構成を表す平面図である。 図１に示した電気泳動素子の構成を表す断面図である。 図１に示した非泳動粒子の構成を表す平面図である。 波長５５０ｎｍの光を粒径１０００ｎｍの粒子に照射したときの光の拡散状態を表す図である。 波長５５０ｎｍの光を粒径２００ｎｍの粒子に照射したときの光の拡散状態を表す図である。 表示装置からの光の拡散状態をシミュレーションした図である。 図５Ａの表示装置と粒子の粒径を変え、光の拡散状態をシミュレーションした図である。 図１等の電気泳動素子を用いた表示装置の構成を表す断面図である。 図６に示した表示装置の動作を説明するための断面図である。 適用例１の外観を表す斜視図である。 図８Ａに示した電子ブックの他の例を表す斜視図である。 適用例２の外観を表す斜視図である。 適用例３の外観を表す斜視図である。 適用例４の表側から見た外観を表す斜視図である。 適用例４の裏側から見た外観を表す斜視図である。 適用例５の外観を表す斜視図である。 適用例６の外観を表す斜視図である。 適用例７の閉じた状態の正面図、左側面図、右側面図および上面図である。 適用例７の開いた状態の正面図および側面図である。

以下、本技術の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態（電気泳動素子）
２．適用例（表示装置、電子機器）
３．実施例

＜実施の形態＞
図１は本技術の一実施の形態に係る電気泳動素子（電気泳動素子１１）の平面構成、図２は電気泳動素子１１の断面構成をそれぞれ表している。この電気泳動素子１１は、電気泳動現象を利用してコントラストを生じさせるものであり、例えば表示装置などの多様な電子機器に適用される。電気泳動素子１１は、絶縁性液体１中に、泳動粒子１０（第１粒子）と細孔２３を有する多孔質層２０とを含んでいる。なお、図１，２は電気泳動素子１１の構成を模式的に表したものであり、実際の寸法、形状とは異なる場合がある。

絶縁性液体１は、例えばパラフィンまたはイソパラフィンなどの有機溶媒により構成されている。絶縁性液体１には、１種類の有機溶媒を用いてもよく、あるいは複数種類の有機溶媒を用いるようにしてもよい。絶縁性液体１の粘度および屈折率は、できるだけ低くすることが好ましい。絶縁性液体１の粘度を低くすると泳動粒子１０の移動性（応答速度）が向上する。また、これに応じて泳動粒子１０の移動に必要なエネルギー（消費電力）は低くなる。絶縁性液体１の屈折率を低くすると、絶縁性液体１と多孔質層２０との屈折率の差が大きくなり、多孔質層２０の反射率が高くなる。

絶縁性液体１には、例えば、着色剤，電荷調整剤，分散安定剤，粘度調整剤，界面活性剤または樹脂などを添加するようにしてもよい。

絶縁性液体１中に分散された泳動粒子１０は、１または２以上の荷電粒子であり、このような帯電した泳動粒子１０が電界に応じ細孔２３を経て移動する。泳動粒子１０は、任意の光学的反射特性（光反射率）を有しており、泳動粒子１０の光反射率と多孔質層２０の光反射率との違いによりコントラストが生じるようになっている。例えば、泳動粒子１０が明表示し、多孔質層２０が暗表示するようにしてもよく、泳動粒子１０が暗表示し、多孔質層２０が明表示するようにしてもよい。

外部から電気泳動素子１１を見ると、泳動粒子１０が明表示する場合には泳動粒子１０は例えば白色または白色に近い色に視認され、暗表示する場合には、例えば黒色または黒色に近い色に視認される。このような泳動粒子１０の色は、コントラストを生じさせることができれば特に限定されない。

泳動粒子１０は、例えば、有機顔料，無機顔料，染料，炭素材料，金属材料，金属酸化物，ガラスまたは高分子材料（樹脂）などの粒子（粉末）により構成されている。泳動粒子１０に、これらのうちの１種類を用いてもよく、または２種類以上を用いてもよい。泳動粒子１０を、上記粒子を含む樹脂固形分の粉砕粒子またはカプセル粒子などにより構成することも可能である。なお、上記炭素材料，金属材料，金属酸化物，ガラスまたは高分子材料に該当する材料は、有機顔料，無機顔料または染料に該当する材料から除く。泳動粒子１０の粒径は例えば３０ｎｍ〜３００ｎｍである。

上記の有機顔料は、例えば、アゾ系顔料、メタルコンプレックスアゾ系顔料、ポリ縮合アゾ系顔料、フラバンスロン系顔料、ベンズイミダゾロン系顔料、フタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔料、アントラキノン系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、アントラピリジン系顔料、ピランスロン系顔料、ジオキサジン系顔料、チオインジゴ系顔料、イソインドリノン系顔料、キノフタロン系顔料またはインダンスレン系顔料などである。無機顔料は、例えば、亜鉛華、アンチモン白、鉄黒、硼化チタン、ベンガラ、マピコエロー、鉛丹、カドミウムエロー、硫化亜鉛、リトポン、硫化バリウム、セレン化カドミウム、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、クロム酸鉛、硫酸鉛、炭酸バリウム、鉛白またはアルミナホワイトなどである。染料は、例えば、ニグロシン系染料、アゾ系染料、フタロシアニン系染料、キノフタロン系染料、アントラキノン系染料またはメチン系染料などである。炭素材料は、例えば、カーボンブラックなどである。金属材料は、例えば、金、銀または銅などである。金属酸化物は、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、チタン酸バリウム、チタン酸カリウム、銅−クロム酸化物、銅−マンガン酸化物、銅−鉄−マンガン酸化物、銅−クロム−マンガン酸化物または銅−鉄−クロム酸化物などである。高分子材料は、例えば、可視光領域に光吸収域を有する官能基が導入された高分子化合物などである。可視光領域に光吸収域を有する高分子化合物であれば、その種類は特に限定されない。

泳動粒子１０の具体的な材料は、例えば、泳動粒子１０がコントラストを生じさせるために担う役割に応じて選択される。泳動粒子１０が明表示する場合、泳動粒子１０には例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、チタン酸バリウムまたはチタン酸カリウムなどの金属酸化物等が用いられる。泳動粒子１０が暗表示する場合、泳動粒子１０には例えば、カーボンブラックなどの炭素材料または銅−クロム酸化物、銅−マンガン酸化物、銅−鉄−マンガン酸化物、銅−クロム−マンガン酸化物および銅−鉄−クロム酸化物などの金属酸化物等が用いられる。中でも、泳動粒子１０には炭素材料を用いることが好ましい。炭素材料からなる泳動粒子１０は、優れた化学的安定性、移動性および光吸収性を示す。

絶縁性液体１中における泳動粒子１０の含有量（濃度）は、特に限定されないが、例えば、０．１重量％〜１０重量％である。この濃度範囲では、泳動粒子１０の遮蔽性および移動性が確保される。詳細には、泳動粒子１０の含有量が０．１重量％よりも少ないと、泳動粒子１０が多孔質層２０を遮蔽（隠蔽）しにくくなり、十分にコントラストを生じさせることができない可能性がある。一方、泳動粒子１０の含有量が１０重量％よりも多いと、泳動粒子１０の分散性が低下するため、その泳動粒子１０が泳動しにくくなり、凝集する虞がある。

泳動粒子１０は、絶縁性液体１中で長期間に渡って分散および帯電しやすく、また、多孔質層２０に吸着しにくいことが好ましい。このため、例えば絶縁性液体１中に分散剤が添加される。分散剤と電荷調整剤とを併用するようにしてもよい。

この分散剤または電荷調整剤は、例えば、正、負のどちらか一方、または両方の電荷を有しており、絶縁性液体１中の帯電量を増加させると共に、静電反発により泳動粒子１０を分散させるためのものである。このような分散剤として、例えば、Ｌｕｂｒｉｚｏｌ社製のＳｏｌｓｐｅｒｃｅシリーズ、ＢＹＫ−Ｃｈｅｍｉｃ社製のＢＹＫシリーズまたはＡｎｔｉ−Ｔｅｒｒａシリーズ、あるいはＴＣＩ Ａｍｅｒｉｃａ社製Ｓｐａｎシリーズなどが挙げられる。

泳動粒子１０の分散性を向上させるため、泳動粒子１０に表面処理を施すようにしてもよい。この表面処理は、例えば、ロジン処理、界面活性剤処理、顔料誘導体処理、カップリング剤処理、グラフト重合処理またはマイクロカプセル化処理などである。特に、グラフト重合処理、マイクロカプセル化処理またはこれらを組み合わせて処理を行うことにより、泳動粒子１０の長期間の分散安定性を維持することができる。

このような表面処理には、例えば、泳動粒子１０の表面に吸着可能な官能基と重合性官能基とを有する材料（吸着性材料）などが用いられる。吸着可能な官能基は、泳動粒子１０の形成材料に応じて決定する。例えば、泳動粒子１０がカーボンブラックなどの炭素材料により構成されている場合には、４−ビニルアニリンなどのアニリン誘導体、泳動粒子１０が金属酸化物により構成されている場合には、メタクリル酸３−（トリメトキシシリル）プロピルなどのオルガノシラン誘導体をそれぞれ吸着することができる。重合性官能基は、例えば、ビニル基、アクリル基、メタクリル基などである。

泳動粒子１０の表面に重合性官能基を導入し、これにグラフトさせて表面処理を行うようにしてもよい（グラフト性材料）。グラフト性材料は、例えば重合性官能基と分散用官能基とを有している。分散用官能基は、絶縁性液体１中に泳動粒子１０を分散させ、その立体障害により分散性を保持するものである。絶縁性液体１が例えばパラフィンである場合、分散用官能基として分岐状のアルキル基などを用いることができる。重合性官能基は、例えばビニル基、アクリル基、メタクリル基などである。グラフト性材料を重合およびグラフトさせるためには、例えば、アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）などの重合開始剤を用いればよい

上記泳動粒子１０を絶縁性液体１中に分散させる方法の詳細については、「超微粒子の分散技術とその評価〜表面処理・微粉砕と気中／液中／高分子中の分散安定化〜（サイエンス＆テクノロジー社）」などの書籍に掲載されている。

多孔質層２０は泳動粒子１０を遮蔽可能なものであり、繊維状構造体２１および繊維状構造体２１に保持された非泳動粒子２２（第２粒子）を有している。この多孔質層２０は、繊維状構造体２１により形成された３次元立体構造物（不織布のような不規則なネットワーク構造物）であり、複数の隙間（細孔２３）が設けられている。繊維状構造体２１により、多孔質層２０の３次元立体構造を構成することで、光（外光）が乱反射（多重散乱）し、多孔質層２０の反射率が高くなる。従って、多孔質層２０の厚みが小さい場合であっても高反射率を得ることができ、電気泳動素子１１のコントラストを向上させると共に泳動粒子１０の移動に必要なエネルギーを小さくすることができる。また、細孔２３の平均孔径が大きくなり、かつ、多くの細孔２３が多孔質層２０に設けられる。これにより、泳動粒子１０が細孔２３を経由して移動し易くなり、応答速度が向上すると共に、泳動粒子１０を移動させるために必要なエネルギーがより小さくなる。このような多孔質層２０の厚みは、例えば、５μｍ〜１００μｍである。

繊維状構造体２１は、繊維径（直径）に対して十分な長さを有する繊維状物質である。例えば、複数の繊維状構造体２１が集合し、ランダムに重なって多孔質層２０を構成する。１つの繊維状構造体２１がランダムに絡みあって多孔質層２０を構成していてもよい。あるいは、１つの繊維状構造体２１による多孔質層２０と複数の繊維状構造体２１による多孔質層２０とが混在していてもよい。

繊維状構造体２１は、例えば、高分子材料または無機材料等により構成されている。高分子材料としては、例えば、ポリメチルメタクリレート、ナイロン，ポリ乳酸，ポリアミド，ポリイミド，ポリエチレンテレフタレート，ポリアクリロニトリル，ポリエチレンオキシド，ポリビニルカルバゾール，ポリビニルクロライド，ポリウレタン，ポリスチレン，ポリビニルアルコール，ポリサルフォン，ポリビニルピロリドン，ポリビニリデンフロリド，ポリヘキサフルオロプロピレン，セルロースアセテート，コラーゲン，ゼラチン，キトサンまたはそれらのコポリマーなどが挙げられる。無機材料は、例えば酸化チタンなどである。繊維状構造体２１には、高分子材料を用いることが好ましい。高分子材料は、例えば光などに対する反応性が低く、化学的に安定であるためである。即ち、高分子材料を用いることにより、意図しない繊維状構造体２１の分解反応を防ぐことができる。繊維状構造体２１が高反応性の材料により構成される場合には、表面を任意の保護層で被覆しておくことが好ましい。

繊維状構造体２１は例えば直線状に延在している。繊維状構造体２１の形状は、どのようなものであってもよく、例えば、縮れていたり、途中で折れ曲がったりしていてもよい。あるいは、繊維状構造体２１は途中で分岐していてもよい。

繊維状構造体２１の平均繊維径は、例えば５０ｎｍ以上２０００ｎｍ以下であるが、上記範囲外であってもよい。平均繊維径を小さくすることにより、光が乱反射し易くなり、また、細孔２３の孔径が大きくなる。繊維状構造体２１が非泳動粒子２２を保持できるよう、その繊維径を決定する。平均繊維径は、例えば、走査型電子顕微鏡などを用いた顕微鏡観察により測定することができる。繊維状構造体２１の平均長さは任意である。繊維状構造体２１は、例えば、相分離法，相反転法，静電（電界）紡糸法，溶融紡糸法，湿式紡糸法，乾式紡糸法，ゲル紡糸法，ゾルゲル法またはスプレー塗布法などにより形成される。このような方法を用いることにより、繊維径に対して十分な長さを有する繊維状構造体２１を容易に、かつ安定して形成することができる。

繊維状構造体２１は、ナノファイバーにより構成することが好ましい。ここでナノファイバーとは、繊維径が１ｎｍ〜１０００ｎｍであり、長さが繊維径の１００倍以上である繊維状物質である。このようなナノファイバーを繊維状構造体２１として用いることにより、光が乱反射し易くなり、多孔質層２０の反射率をより向上させることができる。即ち、電気泳動素子１１のコントラストを向上させることが可能となる。また、ナノファイバーからなる繊維状構造体２１では、単位体積中に占める細孔２３の割合が大きくなり、細孔２３を経由して泳動粒子１０が移動がし易くなる。従って、泳動粒子１０の移動に必要なエネルギーを小さくすることができる。ナノファイバーからなる繊維状構造体２１は、静電紡糸法により形成することが好ましい。静電紡糸法を用いることにより繊維径が小さい繊維状構造体２１を容易に、かつ安定して形成することができる。

繊維状構造体２１には、その光反射率が泳動粒子１０の光反射率と異なるものを用いることが好ましい。これにより、多孔質層２０と泳動粒子１０との光反射率の差によるコントラストが形成され易くなる。絶縁性液体１中で光透過性（無色透明）を示す繊維状構造体２１を用いるようにしてもよい。

細孔２３は、複数の繊維状構造体２１が重なり合い、または１つの繊維状構造体２１が絡まりあうことにより構成されている。この細孔２３は、泳動粒子１０が細孔２３を経て移動し易いよう、できるだけ大きな平均孔径を有していることが好ましい。細孔２３の平均孔径は、例えば、０．１μｍ〜１０μｍである。

非泳動粒子２２は繊維状構造体２１に固定されており、その光反射率は泳動粒子１０の光反射率と異なっている。図３に示したように、本実施の形態では、この非泳動粒子２２が互いに異なる一次粒径（粒径ＤＬ，ＤＳ）を有する大粒子２２Ｌおよび小粒子２２Ｓを含んでいる。詳細は後述するが、これにより、小粒子２２Ｓにより非泳動粒子の光学特性を維持しつつ、大粒子２２Ｌにより泳動粒子１０を効果的に遮蔽することができる。ここで、一次粒径とは、大粒子２２Ｌ、小粒子２２Ｓそれぞれの最小限の粒径であり、例えば粒子（大粒子２２Ｌ，小粒子２２Ｓ）同士が凝集あるいは結合している場合には個々の粒子の粒径を表す。

小粒子２２Ｓの粒径は、非泳動粒子２２に必要な光学特性に合わせて調整することが好ましい。例えば、多孔質層２０（非泳動粒子２２）が明表示する場合には小粒子２２Ｓが高い光反射率を有するように、多孔質層２０（非泳動粒子２２）が暗表示する場合には小粒子２２Ｓが低い光反射率を有するように、それぞれ小粒子２２Ｓの粒径ＤＳを決定する。多孔質層２０により明表示する場合には、小粒子２２Ｓの粒径ＤＳは、４００ｎｍ未満、例えば１００ｎｍ〜３５０ｎｍであり、２００ｎｍ〜３００ｎｍであることが好ましい。この小粒子２２Ｓの粒径ＤＳの範囲では、Ｍｉｅの散乱理論により、可視光領域の光散乱効率が最も高くなり、非泳動粒子２２の光反射率が向上する。

大粒子２２Ｌは、絶縁性液体１中での非泳動粒子２２の占有体積を増加させ、光透過率を低下させるためのものである。これにより、効率的に非泳動粒子２２が泳動粒子１０を覆うことが可能となる。従って、泳動粒子１０の隠蔽率を向上させることができる。大粒子２２Ｌの粒径ＤＬは、小粒子２２Ｓの粒径ＤＳよりも大きければよく、例えば小粒子２２Ｓの粒径ＤＳの２〜１０倍であることが好ましい。この大粒子２２Ｌの粒径ＤＬは、例えば４００ｎｍ以上であり、４００ｎｍ〜１０００ｎｍ、更には４００ｎｍ〜７００ｎｍであることがより好ましい。粒径ＤＬが１０００ｎｍを超えると、大粒子２２Ｌが泳動粒子１０の動きを阻害する虞がある。

非泳動粒子２２には、重量比（ｗｔ％）で大粒子２２Ｌよりも小粒子２２Ｓが多くふくまれていることが好ましい。例えば、非泳動粒子２２における大粒子２２Ｌの重量比は４０ｗｔ％未満であることが好ましい。小粒子２２Ｓを多く含むことにより、例えばＭｉｅの散乱理論に基づいて、非泳動粒子２２の光学特性を向上させることができる。また、泳動粒子１０の移動路が確保されるので、電気泳動素子１１の応答速度が維持される。小粒子２２Ｓと大粒子２２Ｌとの重量比、および小粒子２２Ｓ、大粒子２２Ｌそれぞれの粒径ＤＳ，ＤＬは、例えば走査型顕微鏡で確認することが可能である。

このような小粒子２２Ｓおよび大粒子２２Ｌを含む非泳動粒子２２は、上記泳動粒子１０と同様の材料により構成することが可能である。詳細には、非泳動粒子２２（多孔質層２０）が明表示する場合には上記泳動粒子１０が明表示する場合の材料、非泳動粒子２２が暗表示する場合には上記泳動粒子１０が暗表示する場合の材料をそれぞれ用いることができる。多孔質層２０により明表示を行うとき、非泳動粒子２２を金属酸化物により構成することが好ましい。これにより、優れた化学的安定性、定着性および光反射性を得ることができる。中でも、非泳動粒子２２を屈折率の高い金属酸化物、例えばルチル型の酸化チタンにより構成することが好ましい。非泳動粒子２２、泳動粒子１０それぞれの構成材料は同じであってもよく、異なっていてもよい。小粒子２２Ｓ、大粒子２２Ｌそれぞれの構成材料が同じであってもよく、異なっていてもよい。非泳動粒子２２は、繊維状構造体２１の内部に完全に埋設されていてもよく、あるいは、繊維状構造体２１から部分的に露出していてもよい。非泳動粒子２２が明表示または暗表示を行うときに外部から視認される色は、上記泳動粒子１０について説明したものと同様である。

このような多孔質層２０は、例えば以下の方法により形成することができる。まず有機溶剤などに、例えば高分子材料等の繊維状構造体２１の構成材料を溶解させ、紡糸溶液を調製する。次いで、この紡糸溶液に非泳動粒子２２（小粒子２２Ｓおよび大粒子２２Ｌ）を加えて十分に攪拌し、非泳動粒子２２を分散させる。最後に、この紡糸溶液から例えば静電紡糸法により紡糸を行って非泳動粒子２２を繊維状構造体２１に固定し、多孔質層２０を形成する。多孔質層２０は、高分子フィルムに、レーザを使用して穴開け加工を施して細孔２３を形成するようにしてもよく、多孔質層２０に合成繊維等により編まれた布、または連泡多孔性高分子などを用いるようにしてもよい。

電気泳動素子１１は、上記のように、泳動粒子１０の光反射率と多孔質層２０の光反射率との差によりコントラストを生じさせるものである。具体的には、泳動粒子１０および多孔質層２０のうち、明表示する方の光反射率が暗表示する方の光反射率よりも高くなっている。非泳動粒子２２の光反射率を、泳動粒子１０よりも高くして、多孔質層２０で明表示し、泳動粒子１０で暗表示することが好ましい。このような表示を行うことにより、明表示がなされる際の光反射率が、多孔質層２０（３次元立体構造物）による光の乱反射を利用して著しく高くなる。従って、これに応じ、コントラストも著しく向上する。

電気泳動素子１１では、電界が印加された範囲内で泳動粒子１０が多孔質層２０の細孔２３を経て移動する。泳動粒子１０の移動した領域、移動しない領域に応じて、明表示および暗表示のうちのどちらか一方がなされ、画像が表示される。ここでは、非泳動粒子２２が互いに異なる一次粒径（粒径ＤＬ，ＤＳ）を有する大粒子２２Ｌおよび小粒子２２Ｓを含んでいるので、泳動粒子１０を効率よく隠蔽することができる。
以下、多孔質層２０により明表示、泳動粒子１０により暗表示を行う場合を例に挙げ、これについて説明する。

電気泳動素子１１の表示特性を向上させるためには、上記のようにＭｉｅの散乱理論に基づき、非泳動粒子２２の粒径を決定すればよく、例えば、非泳動粒子の一次粒径が２００ｎｍ〜３５０ｎｍのとき、光散乱効率は最大になる。しかしながら、この粒径の非泳動粒子を用いても、泳動粒子を十分に隠蔽することができないため、明表示の際の光反射率が低下する、という問題が生じていた。

明表示の際、非泳動粒子で泳動粒子を十分に隠蔽するためには、非泳動粒子の数を増やすことも考え得る。しかし、この方法では、非泳動粒子を繊維構造体中に均一に分散させることが困難であり、粒子の凝集が生じて電気泳動素子の表示特性が低下する虞がある。また、非泳動粒子の数が増加すると、泳動粒子の動きを阻害して応答速度が低下する虞もある。

これに対して、電気泳動素子１１では、非泳動粒子２２が小粒子２２Ｓと共に、小粒子２２Ｓの粒径ＤＳよりも大きな粒径ＤＬの大粒子２２Ｌを含んでいる。これにより、小粒子２２Ｓのみで非泳動粒子２２を構成する場合に比べて、明表示の際に、泳動粒子１０は非泳動粒子２２に、より広い領域に渡り覆われる。即ち、非泳動粒子２２の数を増やすことなく、効率的に泳動粒子１０を隠蔽することができる。従って、明表示の光反射率が向上する。

また、非泳動粒子２２が大粒子２２Ｌを含むことにより、光の拡散反射角度（拡散角度）を小さくすることができる。これにより、例えば電気泳動素子１１を表示装置（例えば後述の図４ 表示装置３）に適用させた場合に、表示面に対して正面方向の光取り出し効率が向上し、正面輝度を高めることができる。以下、これについて説明する。

Ｍｉｅの散乱理論により、光拡散角度は粒径依存性を示すことがわかっている。図４Ａは粒径１０００ｎｍの粒子、図４Ｂは粒径２００ｎｍの粒子にそれぞれ波長５５０ｎｍの光を照射した際の光の拡散角度と光強度（相対強度）との関係を表したものである。このような測定を行うことにより、粒径２００ｎｍの粒子を用いると１２０°程度まで光が拡散するのに対し（図４Ｂ）、粒径１０００ｎｍの粒子を用いると、１５°程度までに光の拡散を抑えることができることがわかった。

図５Ａは粒径１０００ｎｍの粒子を非泳動粒子として用いて構成した表示装置からの光の拡散状態をシミュレーションした結果を表している。平均自由工程は０．００２４６２であった。なお、ここで平均自由工程とは、光（光線）が散乱粒子に到達するまでに移動する統計的な平均距離のことである。図５Ｂには、粒径２００ｎｍの粒子を非泳動粒子として用いた場合の同様のシミュレーションした結果を表す。このシミュレーションの平均自由工程は０．００２４１６６であった。なお、図５Ａ、図５Ｂでは、粒径１０００ｎｍ、２００ｎｍそれぞれの拡散状態での視野角に対する相対光強度を極座標で表している。このシミュレーション結果からも、より大きな粒径の粒子（図５Ａ）では、光の拡散角度が小さくなり、正面方向の輝度が向上することがわかる。

このように、非泳動粒子２２が大粒子２２Ｌを含むことにより、表示装置等の正面輝度を向上させることが可能となる。特に、カラー表示の表示装置に適用させた場合には、多重反射が抑制されるので、小粒子のみにより構成された非泳動粒子を用いた場合に比べて、高い輝度（反射率）を得ることが可能となる。

以上のように本実施の形態の電気泳動素子１１では、非泳動粒子２２が互いに一次粒径の異なる小粒子２２Ｓおよび大粒子２２Ｌを含むようにしたので、非泳動粒子２２の光学特性を維持しつつ、泳動粒子２２を効率よく隠蔽することができる。

また、非泳動粒子２２の数を増やすことなく、泳動粒子１０を隠蔽できるので、非泳動粒子２２の分散性および応答速度の低下を防ぐことができる。

更に、非泳動粒子２２に大粒子２２Ｌが含まれているので、表示装置等の正面輝度を向上させることが可能となる。

＜適用例＞
（表示装置）
次に上記電気泳動素子１１の適用例について説明する。電気泳動素子１１は、例えば、表示装置に適用される。

図６は、電気泳動素子１１を用いた表示装置（表示装置３）の断面構成の一例を表したものである。この表示装置３は、電気泳動現象を利用して画像（例えば文字情報など）を表示する電気泳動型ディスプレイ（いわゆる電子ペーパーディスプレイ）であり、駆動基板３０と対向基板４０との間に電気泳動素子１１が設けられている。駆動基板３０と対向基板４０との間は、スペーサ６０により所定の間隔に調整されている。

駆動基板３０は、板状部材３１の一方の面に例えば、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）３２、保護層３３平坦化絶縁層３４および画素電極３５をこの順に有している。ＴＦＴ３２および画素電極３５は、例えば画素配置に応じてマトリクス状またはセグメント状に配置されている。

板状部材３１は、例えば、無機材料，金属材料またはプラスチック材料などにより構成されている。無機材料としては、例えば、ケイ素（Ｓｉ），酸化ケイ素（ＳｉＯ_X），窒化ケイ素（ＳｉＮ_X）または酸化アルミニウム（ＡｌＯ_x）などが挙げられる。酸化ケイ素には、ガラスまたはスピンオングラス（ＳＯＧ）などが含まれる。金属材料としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）またはステンレスなどが挙げられ、プラスチック材料としては、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）またはポリエチルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などが挙げられる。

表示装置３では、対向基板４０側に画像が表示されるため、板状部材３１は非光透過性であってもよい。板状部材３１を、ウェハなどの剛性を有する基板により構成してもよく、あるいは可撓性を有する薄層ガラスまたはフィルム等により構成してもよい。板状部材３１に可撓性材料を用いることにより、フレキシブル（折り曲げ可能）な表示装置３を実現できる。

ＴＦＴ３２は、画素を選択するためのスイッチング用素子である。ＴＦＴ３２は、チャネル層として無機半導体層を用いた無機ＴＦＴでもよいし、有機半導体層を用いた有機ＴＦＴでもよい。保護層３３および平坦化絶縁層３４は、例えば、ポリイミドなどの絶縁性樹脂材料により構成されている。保護層３３の表面が十分に平坦であれば、平坦化絶縁層３４を省略することも可能である。画素電極３５は、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）または銅（Ｃｕ）などの金属材料により形成されている。画素電極３５は、保護層３３および平坦化絶縁層３４に設けられたコンタクトホール（図示せず）を通じてＴＦＴ３２に接続されている。

対向基板４０は、例えば板状部材４１および対向電極４２を有しており、板状部材４１の全面（駆動基板３０との対向面）に対向電極４２が設けられている。対向電極４２を、画素電極３２と同様に、マトリクス状またはセグメント状に配置するようにしてもよい。

板状部材４１は、光透過性であることを除き、板状部材３１と同様の材料により構成されている。対向電極４２には、例えば、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ）、酸化アンチモン−酸化スズ（ＡＴＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）またはアルミニウムドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）などの光透光性導電性材料（透明電極材料）を用いることができる。

対向基板４０側に画像を表示する場合には、対向電極４２を介して電気泳動素子１１を見ることになるため、対向電極４２の光透過性（透過率）は、できるだけ高いことが好ましく、例えば、８０％以上である。また、対向電極４２の電気抵抗は、できるだけ低いことが好ましく、例えば、１００Ω／□以下である。

電気泳動素子１１は、上記実施の形態の電気泳動素子１１と同様の構成を有している。具体的には、電気泳動素子１１は、絶縁性液体１中に、泳動粒子１０と、複数の細孔２３を有する多孔質層２０とを含んでいる。絶縁性液体１は、駆動基板３０と対向基板４０との間の空間に充填されており、多孔質層２０は、例えば、スペーサ６０により支持されている。絶縁性液体１が充填されている空間は、例えば、多孔質層２０を境界として、画素電極３５に近い側の待避領域Ｒ１と、対向電極４２に近い側の表示領域Ｒ２とに区分けされている。絶縁性液体１、泳動粒子１０および多孔質層２０の構成は、上記実施の形態で説明したものと同様である。なお、図６および後述の図７では、図示内容を簡略化するために、細孔２３の一部だけを示している。

多孔質層２０は、画素電極３５および対向電極４２のうちのどちらか一方に隣接していてもよく、待避領域Ｒ１と表示領域Ｒ２とが明確に区切られていなくてもよい。泳動粒子１０は、電界に応じて画素電極３５または対向電極４２に向かって移動する。

スペーサ６０の厚みは、例えば１０μｍ〜１００μｍであり、できるだけ、薄くすることが好ましい。これにより、消費電力を抑えることができる。スペーサ６０は、
例えば、高分子材料などの絶縁性材料により構成され、駆動基板３０と対向基板４０との間に例えば格子状に設けられている。スペーサ６０の配置形状は、特に限定されないが、泳動粒子１０の移動を妨げず、かつ、泳動粒子１０を均一分布させるように設けることが好ましい。

初期状態の表示装置３では、泳動粒子１０が待避領域Ｒ１に配置されている（図４）。この場合には、全ての画素で泳動粒子１０が多孔質層２０により遮蔽されているため、対向基板４０側から電気泳動素子１１を見ると、コントラストが生じていない（画像が表示されていない）状態にある。

一方、ＴＦＴ３２により画素が選択され、画素電極３５と対向電極４２との間に電界が印加されると、図７に示したように、画素毎に泳動粒子１１が待避領域Ｒ１から多孔質層２０（細孔２３）を経由して表示領域Ｒ２に移動する。この場合には、泳動粒子１０が多孔質層２０により遮蔽されている画素と遮蔽されていない画素とが併存するため、対向基板４０側から電気泳動素子１１を見ると、コントラストが生じている状態になる。これにより、画像が表示される。

この表示装置３によれば、高い表示特性を有する電気泳動素子１１により、例えばカラー化や動画表示にも適した高品位な画像を表示できる。

＜適用例＞
（電子機器）
次に、上記表示装置３の適用例について説明する。

本技術の表示装置３は、各種用途の電子機器に適用可能であり、その電子機器の種類は特に限定されない。この表示装置３は、例えば、以下の電子機器に搭載可能である。ただし、以下で説明する電子機器の構成はあくまで一例であるため、その構成は適宜変更可能である。

＜適用例１＞
図８Ａ，８Ｂは、電子ブックの外観構成を表している。この電子ブックは、例えば、表示部１１０および非表示部１２０と、操作部１３０とを備えている。なお、操作部１３０は、図８Ａに示したように非表示部１２０の前面に設けられていてもよいし、図８Ｂに示したように上面に設けられていてもよい。表示部１１０が表示装置３により構成される。なお、表示装置３は、図８Ａ，８Ｂに示した電子ブックと同様の構成を有するＰＤＡ（Personal Digital Assistants）などに搭載されてもよい。

＜適用例２＞
図９は、テレビジョン装置の外観構成を表している。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル２１０およびフィルターガラス２２０を含む映像表示画面部２００を備えている。映像表示画面部２００が表示装置３により構成される。

＜適用例３＞
図１０は、タブレットパーソナルコンピュータの外観を表したものである。このタブレットパーソナルコンピュータは、例えば、タッチパネル部３１０および筐体３２０を有しており、タッチパネル部３１０が上記表示装置３により構成されている。

＜適用例４＞
図１１Ａ，１１Ｂは、デジタルスチルカメラの外観構成を表しており、図１１Ａが前面、図８Ｂが後面を示している。このデジタルスチルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部４１０と、表示部４２０と、メニュースイッチ４３０と、シャッターボタン４４０とを備えている。表示部４２０が表示装置３により構成される。

＜適用例５＞
図１２は、ノート型パーソナルコンピュータの外観構成を表している。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体５１０と、文字等の入力操作用のキーボード５２０と、画像を表示する表示部５３０とを備えている。表示部５３０が表示装置３により構成される。

＜適用例６＞
図１３は、ビデオカメラの外観構成を表している。このビデオカメラは、例えば、本体部６１０と、その本体部６１０の前面に設けられた被写体撮影用のレンズ６２０と、撮影時のスタート／ストップスイッチ６３０と、表示部６４０とを備えている。表示部６４０が表示装置３により構成される。

＜適用例７＞
図１４Ａ，１４Ｂは、携帯電話機の外観構成を表している。図１４Ａは携帯電話機を閉じた状態の正面、左側面、右側面、上面および下面を示し、図１４Ｂは携帯電話機を開いた状態の正面および側面を示している。この携帯電話機は、例えば、上部筐体７１０と下部筐体７２０とが連結部（ヒンジ部）７３０を介して連結されたものであり、ディスプレイ７４０と、サブディスプレイ７５０と、ピクチャーライト７６０と、カメラ７７０とを備えている。

次に、本技術の実施例について詳細に説明する。

（実験例１−１，２−１）
以下の手順により、白色（明表示用）の多孔質層（粒子含有繊維状構造体）を含むセルを調製した。

まず、繊維状構造体の構成材料としてポリメチルメタクリレート１４ｇを準備し、これをＮ，Ｎ’−ジメチルホルムアミド８６ｇに溶解させた。その後、この溶液７０ｇに、非泳動粒子として一次粒径２５０ｎｍの酸化チタン３０ｇを加えてビーズミルで混合した。これにより繊維状構造体を形成するための紡糸溶液が得られた。次いで、この紡糸溶液をシリンジに入れ、駆動基板上で厚み７０μｍ分の紡糸を行った。駆動基板には、所定パターンのＩＴＯからなる画素電極を設けた。紡糸には、電界紡糸装置（株式会社メック製ＮＡＮＯＮ）を用いた。紡糸を行った後、駆動基板を７５℃の真空オーブン中で乾燥させることにより、駆動基板上に多孔質層（非泳動粒子を保持した繊維状構造体）を形成した。

駆動基板上に多孔質層を形成した後、駆動基板から不要な多孔質層を除去した。具体的には、画素電極が設けられていない部分の多孔質層を除去した。対向基板として、板状部材にＩＴＯからなる対向電極を形成し、この対向基板上にスペーサを配置した。スペーサには、ビーズ（外径３０μｍ）を含む光硬化性樹脂（積水化学工業株式会社製感光樹脂フォトレックＡ−４００(登録商標)）を描画したものを用い、これを駆動基板と重ねた際に多孔質層と重ならない位置に設けた。対向基板にスペーサを設けた後、これを多孔質層が形成された駆動基板と重ねた。このとき、スペーサにより、多孔質層を保持するようにして、画素電極および対向電極から多孔質層を離間させた。次いで、駆動基板と対向基板との間に、絶縁性液体を注入した。絶縁性液体にはイソパラフィン（エクソンモービル社製ＩｓｏｐａｒＧ）を用い、これに分散剤および電荷調整剤としてメトキシスルホニルオキシメタン（Ｌｕｂｒｉｚｏｌ社製Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ１７０００）０．５％およびソルビタンラウリレート（Ｓｐａｎ２０）１．５％を添加した。最後に、紫外線光を光硬化性樹脂に照射して、セルを完成させた。

（実験例１−２，２−２）
非泳動粒子として一次粒径２５０ｎｍの酸化チタン３０ｇに代え、一次粒径２５０ｎｍの酸化チタン（小粒子）２７ｇと一次粒径７００ｎｍの酸化チタン（大粒子）３ｇとを混合して用いたことを除き、実験例１−１，２−１と同様の手順でセルを作製した。小粒子、大粒子それぞれの重量比は、９０ｗｔ％、１０ｗｔ％である。

（実験例１−３，２−３）
非泳動粒子として一次粒径２５０ｎｍの酸化チタン３０ｇに代え、一次粒径２５０ｎｍの酸化チタン（小粒子）２４ｇと一次粒径７００ｎｍの酸化チタン（大粒子）６ｇとを混合して用いたことを除き、実験例１−１，２−１と同様の手順でセルを作製した。小粒子、大粒子それぞれの重量比は、８０ｗｔ％、２０ｗｔ％である。

（実験例１−４，２−４）
非泳動粒子として一次粒径２５０ｎｍの酸化チタン３０ｇに代え、一次粒径２５０ｎｍの酸化チタン（小粒子）２１ｇと一次粒径７００ｎｍの酸化チタン（大粒子）９ｇとを混合して用いたことを除き、実験例１−１，２−１と同様の手順でセルを作製した。小粒子、大粒子それぞれの重量比は、７０ｗｔ％、３０ｗｔ％である。

（実験例１−５、２−５）
非泳動粒子として一次粒径２５０ｎｍの酸化チタン３０ｇに代え、一次粒径２５０ｎｍの酸化チタン（小粒子）１８ｇと一次粒径７００ｎｍの酸化チタン（大粒子）１２ｇとを混合して用いたことを除き、実験例１−１，２−１と同様の手順でセルを作製した。小粒子、大粒子それぞれの重量比は、６０ｗｔ％、４０ｗｔ％である。

（実験例１−６、２−６）
非泳動粒子として一次粒径２５０ｎｍの酸化チタン３０ｇに代え、一次粒径２５０ｎｍの酸化チタン（小粒子）１５ｇと一次粒径７００ｎｍの酸化チタン（大粒子）１５ｇとを混合して用いたことを除き、実験例１−１，２−１と同様の手順でセルを作製した。小粒子、大粒子の重量比は、共に５０ｗｔ％である。

（実験例１−１〜１−６）
実験例１−１〜１−６のセルの光透過率を測定した結果を表１に示す。測定には、フィルメトリクス社製のＦ２０−ＵＶを使用し、波長範囲２００ｎｍ〜１０００ｎｍでの光透過率を求めた。表１には、４００ｎｍでの光透過率の値を示した。

表１より、大粒子（粒径７００ｎｍ）を全くふくんでいない実験例１−１のセルの光透過率が０．１４％であるのに対し、大粒子の重量比が１０ｗｔ％、２０ｗｔ％、３０ｗｔ％、４０ｗｔ％へと増加するのにつれて、光透過率が徐々に下がっていることがわかる（実験例１−２〜１−５）。この光透過率の減少は、大粒子を含むことにより、非泳動粒子が絶縁性液体中で占める面積が増え、泳動粒子を効率よく隠蔽できることを表している。なお、大粒子の重量比が５０％以上のセル（実験例１−６）では、非泳動粒子の体積が増加するため、繊維化（紡糸）が困難であり、光透過率を測定することができなかった。

（実験例２−１〜２−６）
上記実験例２−１〜２−６のセルの光反射率を測定した結果を表２に示す。測定には、分光光度計（エックスライト株式会社製 eye-one pro）を使用し、４５°−０°リング照明で標準拡散板に対する基板法線方向の光反射率を測定した。

表２より、大粒子の重量比が４０ｗｔ％まで増加しても、多孔質層では高い光反射率が維持されることが確認できた（実験例２−１〜２−５）。即ち、非泳動粒子に大粒子が含まれていても、光散乱効率は低下せず、非泳動粒子の光学特性を保つことができる。なお、大粒子の重量比が５０％以上のセル（実験例２−６）では、非泳動粒子の体積が増加するため、繊維化（紡糸）が困難であり、光反射率を測定することができなかった。

（実験例３−１）
以下の手順により、黒色（暗表示用）の泳動粒子および白色（明表示用）の多孔質層を用いて表示装置を作製した。

まず、水酸化ナトリウム４２．６２４ｇとケイ酸ナトリウム０．３６９ｇとを水４３ｇに溶解させた後、この溶液を攪拌しながら複合酸化物微粒子（銅−鉄−マンガンの酸化物：大日精化工業株式会社製ダイピロキサイドカラーＴＭ３５５０）５ｇを加えた。これを１５分間攪拌した後、超音波攪拌（３０℃〜３５℃で１５分間）を行った。次いで、この複合酸化物微粒子の分散液を９０℃で加熱した後、０．２２ｍｏｌ／ｃｍ³の硫酸１５ｃｍ³（ｍＬ）と、ケイ酸ナトリウム６．５ｍｇおよび水酸化ナトリウム１．３ｍｇを溶解した水溶液７．５ｃｍ³とを２時間かけて滴下した。その後、これを室温まで冷却して１ｍｏｌ／ｃｍ³の硫酸１．８ｃｍ³を加え、遠心分離（３７００ｒｐｍで３０分間）およびデカンテーションを行った。続いて、このデカンテーション後の沈殿物をエタノールに再分散させ、遠心分離（３５００ｒｐｍで３０分間）およびデカンテーションを行った。この洗浄作業を２回繰り返して得られた沈殿物をボトルに入れ、このボトルにエタノール５ｃｍ³および水０．５ｃｍ³の混合液を加えて、超音波攪拌（１時間）を行った。これにより、シラン被覆複合酸化物粒子の分散溶液が得られた。

次に、水３ｃｍ³、エタノール３０ｃｍ³およびＮ−［３−（トリメトキシシリル）プロピル］−Ｎ’−（４−ビニルベンジル）エチレンジアミン塩酸塩（４０％メタノール溶液）４ｇを混合して７分間攪拌した溶液に、上記シラン被覆複合酸化物粒子分散溶液の全量を加えた。次いで、この混合液を１０分間攪拌した後、遠心分離（３５００ｒｐｍで３０分間）およびデカンテーションを行った。その後、このデカンテーション後の沈殿物をエタノールに再分散させ、遠心分離（３５００ｒｐｍで３０分間）およびデカンテーションを行った。この洗浄作業を２回繰り返して得られた沈殿物を室温の減圧環境中で６時間、更に７０℃の減圧環境中で２時間乾燥させることにより、固形物が得られた。

次に、この固形物にトルエン５０ｃｍ³を加え、ロールミルで１２時間攪拌した後、これを３つ口フラスコに移し、アクリル酸２−エチルヘキシル１．７ｇを加えて窒素気流下で２０分間攪拌した。次いで、この混合液を５０℃で２０分間攪拌した後、これに、ＡＩＢＮ０．０１ｇのトルエン溶液３ｃｍ³を加えて６５℃で加熱した。続いて、この混合液を１時間攪拌した後、室温まで冷却し、酢酸エチルと共にボトルに流し入れた。このボトルを遠心分離（３５００ｒｐｍで３０分間）にかけ、デカンテーションを施した後、デカンテーション後の沈殿物を酢酸エチルに再分散させて、遠心分離（３５００ｒｐｍで３０分間）およびデカンテーションを行った。この酢酸エチルによる洗浄作業を３回繰り返した後、得られた沈殿物を室温の減圧環境中で１２時間、更に７０℃の減圧環境中で２時間乾燥させた。以上の工程により、重合体被覆顔料からなる黒色の泳動粒子が得られた。

泳動粒子を調製した後、分散剤および電荷調整剤としてメトキシスルホニルオキシメタン（Ｌｕｂｒｉｚｏｌ社製Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ１７０００）０．５％およびソルビタンラウリレート（Ｓｐａｎ２０）１．５％を含む絶縁性液体を準備した。絶縁性液体にはイソパラフィン（エクソンモービル社製ＩｓｏｐａｒＧ）を用いた。この溶液９．９ｇに上記泳動粒子０．１ｇを加え、ビーズミルで５分間攪拌した後、ジルコニアビーズ（直径０．０３ｍｍ）を加え、ホモジナイザで４時間攪拌した。その後、ジルコニアビーズを取り除き、泳動粒子の平均粒径を測定すると、１００ｎｍであった。平均粒径の測定には、ゼータ電位計・粒径測定システムＥＬＳＺ−２（大塚電子株式会社製）を使用した。

一方、多孔質層は上記実験例１−１，２−１と同様の手順で作製した。最後に、実験例１−１，２−１のセルで、駆動基板と対向基板との間に絶縁性液体のみを注入したのに代えて、上記泳動粒子を分散させた絶縁性液体を注入し、表示装置を完成させた。

（実験例３−２）
非泳動粒子として一次粒径２５０ｎｍの酸化チタン３０ｇに代え、一次粒径２５０ｎｍの酸化チタン（小粒子）２７ｇと一次粒径７００ｎｍの酸化チタン（大粒子）３ｇとを混合して用いたことを除き、実験例３−１と同様の手順で表示装置を作製した。小粒子、大粒子それぞれの重量比は、９０ｗｔ％、１０ｗｔ％である。

（実験例３−３）
非泳動粒子として一次粒径２５０ｎｍの酸化チタン３０ｇに代え、一次粒径２５０ｎｍの酸化チタン（小粒子）２４ｇと一次粒径７００ｎｍの酸化チタン（大粒子）６ｇとを混合して用いたことを除き、実験例３−１と同様の手順で表示装置を作製した。小粒子、大粒子それぞれの重量比は、８０ｗｔ％、２０ｗｔ％である。

（実験例３−４）
非泳動粒子として一次粒径２５０ｎｍの酸化チタン３０ｇに代え、一次粒径２５０ｎｍの酸化チタン（小粒子）２１ｇと一次粒径７００ｎｍの酸化チタン（大粒子）９ｇとを混合して用いたことを除き、実験例３−１と同様の手順で表示装置を作製した。小粒子、大粒子それぞれの重量比は、７０ｗｔ％、３０ｗｔ％である。

（実験例３−５）
非泳動粒子として一次粒径２５０ｎｍの酸化チタン３０ｇに代え、一次粒径２５０ｎｍの酸化チタン（小粒子）１８ｇと一次粒径７００ｎｍの酸化チタン（大粒子）１２ｇとを混合して用いたことを除き、実験例３−１と同様の手順で表示装置を作製した。小粒子、大粒子それぞれの重量比は、６０ｗｔ％、４０ｗｔ％である。

（実験例３−６）
非泳動粒子として一次粒径２５０ｎｍの酸化チタン３０ｇに代え、一次粒径７００ｎｍの酸化チタン３０ｇを用いたことを除き、実験例３−１と同様の手順で表示装置を作製した。

（実験例３−７）
非泳動粒子として一次粒径２５０ｎｍの酸化チタン３０ｇに代え、一次粒径２５０ｎｍの酸化チタン（小粒子）２７ｇと一次粒径４００ｎｍの酸化チタン（大粒子）３ｇとを混合して用いたことを除き、実験例３−１と同様の手順で表示装置を作製した。小粒子、大粒子それぞれの重量比は、９０ｗｔ％、１０ｗｔ％である。

（実験例３−８）
非泳動粒子として一次粒径２５０ｎｍの酸化チタン３０ｇに代え、一次粒径２５０ｎｍの酸化チタン（小粒子）２４ｇと一次粒径４００ｎｍの酸化チタン（大粒子）６ｇとを混合して用いたことを除き、実験例３−１と同様の手順で表示装置を作製した。小粒子、大粒子それぞれの重量比は、８０ｗｔ％、２０ｗｔ％である。

（実験例３−９）
非泳動粒子として一次粒径２５０ｎｍの酸化チタン３０ｇに代え、一次粒径２５０ｎｍの酸化チタン（小粒子）２１ｇと一次粒径４００ｎｍの酸化チタン（大粒子）９ｇとを混合して用いたことを除き、実験例３−１と同様の手順で表示装置を作製した。小粒子、大粒子それぞれの重量比は、７０ｗｔ％、３０ｗｔ％である。

（実験例３−１０）
非泳動粒子として一次粒径２５０ｎｍの酸化チタン３０ｇに代え、一次粒径２５０ｎｍの酸化チタン（小粒子）１８ｇと一次粒径４００ｎｍの酸化チタン（大粒子）１２ｇとを混合して用いたことを除き、実験例３−１と同様の手順で表示装置を作製した。小粒子、大粒子それぞれの重量比は、６０ｗｔ％、４０ｗｔ％である。

（実験例３−１１）
非泳動粒子として一次粒径２５０ｎｍの酸化チタン３０ｇに代え、一次粒径４００ｎｍの酸化チタン３０ｇを用いたことを除き、実験例３−１と同様の手順で表示装置を作製した。

（実験例３−１２）
非泳動粒子として一次粒径２５０ｎｍの酸化チタン３０ｇに代え、一次粒径２００ｎｍの酸化チタン３０ｇを用いたことを除き、実験例３−１と同様の手順で表示装置を作製した。

（実験例３−１３）
非泳動粒子として一次粒径２５０ｎｍの酸化チタン３０ｇに代え、一次粒径２００ｎｍの酸化チタン（小粒子）２７ｇと一次粒径７００ｎｍの酸化チタン（大粒子）３ｇとを混合して用いたことを除き、実験例３−１と同様の手順で表示装置を作製した。小粒子、大粒子それぞれの重量比は、９０ｗｔ％、１０ｗｔ％である。

（実験例３−１４）
非泳動粒子として一次粒径２５０ｎｍの酸化チタン３０ｇに代え、一次粒径２００ｎｍの酸化チタン（小粒子）２４ｇと一次粒径７００ｎｍの酸化チタン（大粒子）６ｇとを混合して用いたことを除き、実験例３−１と同様の手順で表示装置を作製した。小粒子、大粒子それぞれの重量比は、８０ｗｔ％、２０ｗｔ％である。

（実験例３−１５）
非泳動粒子として一次粒径２５０ｎｍの酸化チタン３０ｇに代え、一次粒径２００ｎｍの酸化チタン（小粒子）２１ｇと一次粒径７００ｎｍの酸化チタン（大粒子）９ｇとを混合して用いたことを除き、実験例３−１と同様の手順で表示装置を作製した。小粒子、大粒子それぞれの重量比は、７０ｗｔ％、３０ｗｔ％である。

（実験例３−１６）
非泳動粒子として一次粒径２５０ｎｍの酸化チタン３０ｇに代え、一次粒径２００ｎｍの酸化チタン（小粒子）１８ｇと一次粒径７００ｎｍの酸化チタン（大粒子）１２ｇとを混合して用いたことを除き、実験例３−１と同様の手順で表示装置を作製した。小粒子、大粒子それぞれの重量比は、６０ｗｔ％、４０ｗｔ％である。

（実験例３−１７）
非泳動粒子として一次粒径２５０ｎｍの酸化チタン３０ｇに代え、一次粒径２００ｎｍの酸化チタン（小粒子）１５ｇと一次粒径７００ｎｍの酸化チタン（大粒子）１５ｇとを混合して用いたことを除き、実験例３−１と同様の手順で表示装置を作製した。小粒子、大粒子の重量比は、共に５０ｗｔ％である。

（実験例３−１〜３−１７）
これら実験例３−１〜３−１７の表示装置の性能として、明表示時、暗表示時それぞれの光反射率（白反射率、黒反射率）および応答時間を調べた。この結果を表３に示す。

白反射率および黒反射率は、表示装置に交流電圧（０．１Ｈｚおよび１５Ｖ）を１時間印加した後、分光光度計（エックスライト株式会社製ｅｙｅ-ｏｎｅ ｐｒｏ）を用い、４５°−０°リング照明で標準拡散板に対する基板法線方向の反射率を測定した。

応答時間は、明表示がなされた場合の輝度を１、暗表示がなされた場合の輝度を０として輝度の変化に要する時間から算出した。具体的には、表示装置に矩形波電界（１５Ｖ）を印加しながら、輝度が０．１から０．９まで変化するのに要する時間と、電界印加を中止して０．９から０．１まで変化するのに要する時間との平均値を応答時間とした。応答時間の測定には、ファンクションジェネレータ（東洋テクニカ株式会社製）を使用した。

実験例３−１と、実験例３−２〜３−４とを比較すると、非泳動粒子が大粒子を含むことにより、白反射率（明表示時の反射率）が大きく向上することがわかる。即ち、大粒子が効果的に泳動粒子を隠蔽していることが確認できる。またこのとき、黒反射率（暗表示時の反射率）および応答速度は、非泳動粒子を小粒子のみで構成した場合（実験例３−１）と同程度に維持される。大粒子の粒径が４００ｎｍの場合（実験例３−７〜３−９）、および小粒子の粒径が２００ｎｍの場合の場合（実験例３−１２〜３−１５）であっても同様である。実験例３−４で黒反射率が、実験例３−９では白反射率および黒反射率が低下しているのは、小粒子に比べて大粒子の割合が増加するにつれて、非泳動粒子の分散性が低下することに起因するものと予想される。従って、大粒子の重量比は、電気泳動素子中での非泳動粒子の分散性が低下しない程度に抑えることが好ましい。

なお、実験例３−５，３−６，３−１０，３−１１，３−１６，３−１７では、非泳動粒子の体積が増加するため、繊維化（紡糸）が困難であり、白反射率および黒反射率が低下する。これら実験例３−５，３−６，３−１０，３−１１，３−１６，３−１７については、応答速度を測定することができなかった。

以上、実施の形態および実施例を挙げて本技術を説明したが、本技術は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態等では、非泳動粒子２２が大粒子２２Ｌおよび小粒子２２Ｓを含む場合について説明したが、泳動粒子１０が大粒子および小粒子を含むようにしてもよい。

また、上記実施の形態等では、互いに異なる光反射率を有する粒子の一方が非泳動粒子２２である場合について説明したが、両方の粒子が泳動するようにしてもよい。

更に、本技術の電気泳動素子は、表示装置に限らず、他の電子機器に適用してもよい。

なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）絶縁性液体中に、電界中で移動可能な第１粒子と、前記第１粒子と異なる光反射率を有すると共に、互いに一次粒径の異なる大粒子および小粒子を含む第２粒子とを備えた表示装置。
（２）前記大粒子の一次粒径は４００ｎｍ以上である前記（１）に記載の表示装置。
（３）前記第２粒子は繊維状構造体に保持された非泳動粒子である前記（１）または（２）に記載の表示装置。
（４）前記大粒子の一次粒径は１０００ｎｍ以下である前記（１）乃至（３）に記載の表示装置。
（５）前記大粒子の一次粒径は７００ｎｍ以下である前記（１）乃至（４）に記載の表示装置。
（６）前記小粒子の一次粒径は４００ｎｍ未満である前記（１）乃至（５）に記載の表示装置。
（７）前記小粒子の一次粒径は２００ｎｍ以上である前記（１）乃至（６）に記載の表示装置。
（８）前記第２粒子の光反射率は前記第１粒子の光反射率よりも高く、前記第１粒子が暗表示、前記第２粒子および繊維状構造体が明表示を行う前記（３）に記載の表示装置。
（９）前記繊維状構造体の繊維径は５０ｎｍ以上２０００ｎｍ以下である前記（３）に記載の表示装置。
（１０）前記繊維状構造体の平均孔径は０．１μｍ以上１０μｍ以下である前記（３）に記載の表示装置。
（１１）前記繊維状構造体は静電紡糸法により形成された前記（３）に記載の表示装置。
（１２）前記第２粒子は、有機顔料，無機顔料，染料，炭素材料，金属材料，金属酸化物，ガラスおよび高分子材料のうちの少なくともいずれか１つにより構成されている前記（１）乃至（１１）に記載の表示装置。
（１３）表示装置を備え、前記表示装置は、絶縁性液体中に、電界中で移動可能な第１粒子と、前記第１粒子と異なる光反射率を有すると共に、互いに一次粒径の異なる大粒子および小粒子を含む第２粒子とを備えた電子機器。

１・・・絶縁性液体、１０・・・泳動粒子、１１・・・電気泳動素子、２０・・・多孔質層、２１・・・繊維状構造体、２２・・・非泳動粒子、２２Ｌ・・・大粒子、２２Ｓ・・・小粒子、２３・・・細孔、３０・・・駆動基板、３１，４１・・・板状部材、３２・・・ＴＦＴ、３３・・・保護層、３４・・・平坦化絶縁層、３５・・・画素電極、４０・・・対向基板、４２・・・対向電極、６０・・・スペーサ。

Claims (13)

1. 絶縁性液体中に、
   電界中で移動可能な第１粒子と、
   前記第１粒子と異なる光反射率を有すると共に、互いに一次粒径の異なる大粒子および小粒子を含む第２粒子と
   を備えた表示装置。
2. 前記大粒子の一次粒径は４００ｎｍ以上である
   請求項１に記載の表示装置。
3. 前記第２粒子は繊維状構造体に保持された非泳動粒子である
   請求項２に記載の表示装置。
4. 前記大粒子の一次粒径は１０００ｎｍ以下である
   請求項２に記載の表示装置。
5. 前記大粒子の一次粒径は７００ｎｍ以下である
   請求項２に記載の表示装置。
6. 前記小粒子の一次粒径は４００ｎｍ未満である
   請求項１に記載の表示装置。
7. 前記小粒子の一次粒径は２００ｎｍ以上である
   請求項６に記載の表示装置。
8. 前記第２粒子の光反射率は前記第１粒子の光反射率よりも高く、
   前記第１粒子が暗表示、前記第２粒子および繊維状構造体が明表示を行う
   請求項３に記載の表示装置。
9. 前記繊維状構造体の繊維径は５０ｎｍ以上２０００ｎｍ以下である
   請求項３に記載の表示装置。
10. 前記繊維状構造体の平均孔径は０．１μｍ以上１０μｍ以下である
    請求項３に記載の表示装置。
11. 前記繊維状構造体は静電紡糸法により形成された
    請求項３に記載の表示装置。
12. 前記第２粒子は、有機顔料，無機顔料，染料，炭素材料，金属材料，金属酸化物，ガラスおよび高分子材料のうちの少なくともいずれか１つにより構成されている
    請求項１に記載の表示装置。
13. 表示装置を備え、
    前記表示装置は、
    絶縁性液体中に、
    電界中で移動可能な第１粒子と、
    前記第１粒子と異なる光反射率を有すると共に、互いに一次粒径の異なる大粒子および小粒子を含む第２粒子とを備えた
    電子機器。

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