JP4840637B2 - 反射型画像表示装置及びその画像表示方法 - Google Patents

Description

本発明は、画素粒体移動型の反射型画像表示装置及びその画像表示方法に関し、より詳細には、対向電極間に設ける格子状セル中に封入されている有機ポリマー又は無機ポリマーの黒色系無彩色球状粒子からなるＲ，Ｇ，Ｂの構造色ドット粒体を電気泳動させて、自然光及び／又は白色光の可視光照射下に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）画素粒体に基づく有彩光色の反射画像を表示させる画素粒体移動型の反射型画像表示装置及びその画像表示方法に関する。

パソコン、各種のモニター、フラットパネルテレビ等の大型デイスプレイや、携帯電話、ＰＤＡ、ゲーム機器、車載用のカーナビー等の中小型モバイルデイスプレイ等にＬＣＤ、ＥＬＤ、ＰＤＰ等の各種の表示装置が利用されている。中でもＬＣＤなる液晶表示装置は、軽量、薄型、低消費電力の特徴が活かされて、近年に至っては、ＰＣ等の中小型ＬＣＤをとわず、大型フラットパネルテレビ等への利用も開発され、表示性能（輝度、コントラス、視野角、色再現性、精細度など）、特に、カラー表示の液晶表示装置が質・量とも急速に拡大利用され、その液晶カラー表示もモノカラー表示、マルチカラー表示又はフルカラー表示と、それぞれの目的、用途に対応させて利用されている。

このような状況にあって、上記するＬＣＤ方式の画像表示に換えて、［特許文献１］又は［特許文献２］には、白黒着色微粒子を電気泳動セル内で電気的に帯電する帯電性着色樹脂微粒子として泳動させて、画像として表示させる電気泳動表示装置が提案されている。例えば、［特許文献１］には、ヘキシルベンゼンとアントラキノン系染料からなる黒色の着色媒体中に白色の帯電顔料粒子を分散させ、３０〜１００Ｖの印加電界下に白色顔料粒子を泳動させて透明電極面に画像として泳動表示させるものである。また、［特許文献２］には、単純マトリックス駆動による表示コントラストを可能にさせる電気泳動表示装置として、シリコーンオイル、トルエン、キシレン、高純度石油等の透明有機絶縁液体セルに装填された粒子径０．５〜１０μｍのポリスチレン、ポリエチレン等の白、黒着色帯電泳動微粒子を５０〜１５０Ｖの印加電界下に泳動させて、黒表示と白表示とを切り換えて表示させるものである。

また、［特許文献３］には、対向電極間のセル内に、（＋）又は（−）に帯電する少なくとも色みの無い灰色、黒褐色、黒色から選ばれる何れか１種の黒色系無彩色の有機ポリマー又は無機ポリマー粒子であって、平均粒子径１００〜５００ｎｍ範囲にある単分散球状粒子を分散させ、印荷電界下に泳動させて、セル内に支持する透明表示部材面に粒子状積層物面を形成させて、自然光又は白色光の可視光照射下に、有彩光色画像（又は構造色画像）を視感（又は表示）させる反射型カラー画像表示装置が提案されている。

また、［特許文献４］には、対向電極間に予め電界を印加させたベンゼン、トルエン、脂肪族炭化水素溶媒、ハロゲン化炭化水素溶媒、シリコーンオイル等の高絶縁性の分散媒を封入させ、電界印加後の分散媒中に、粒径２０μｍ以下の二酸化チタン、炭カル、タルク、シリカ、ベンガラ、カーボンブラック等の各種の無機顔料や、各種の有機顔料や、ポリ（メタ）アクリル酸メチル、テトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリウレタン、フェノール樹脂等の各種の有機ポリマー等の何れかの分散質を帯電泳動粒子として封入させ、所定の電界印加下に電極ｏｎ／ｏｆｆさせて電極表面に泳動表示させる電気泳動表示装置が提案されている。

また、［特許文献５］及び［特許文献６］には、対向電極間の気体媒体セル中に色及び帯電特性の異なる粒子径０．１〜５０μｍ範囲にある２種類の有機ポリマー粉体を封入させ、１５０〜２５０Ｖの印加電界下に電気的に飛翔させて画像を表示させる画像表示装置が提案されている。

特開平９−185087 米国特許第3612758 特開2004−271652 特開2004−333836 特開2004−54287 特開2005−31189

以上のような状況下にあって、本発明者らは、既に説明する如く［特許文献３］において、対向電極間のセル内に（＋）又は（−）に帯電する少なくとも色みの無い灰色、黒褐色、黒色から選ばれる何れか１種の黒色系無彩色の有機ポリマー又は無機ポリマーであって、平均粒子径がコロイド粒子サイズの単分散球状粒子を封入させて、１．５Ｖ以上の印荷電界下に泳動させて、セル内に支持されている可視光透過率が８０％以上の透明部材を表示面にして泳動形成させた粒子状積層物面に、自然光又は白色光の可視光を照射させて、少なくともマンセル色票で表される彩度が３以上の色みの有彩光色画像（又は構造色画像）を視感（又は表示）させる反射型カラー画像表示装置を提案している。

ところが、このような電気泳動方式による表示画像は、セル媒体中に分散させた粒子を所定の印加電界下に逐次泳動させて表示支持体面に、泳動粒子として逐次漂着（又はデポジット）させて３次元方向に規則的に積重ね整合するように配列形成させた粒子状積層物（３次元粒子整合体）が、可視光照射下に反射構造色を視感させる。従って、［特許文献３］に提案する画像表示方法では、可視光が照射されている表示面から反射構造色が視感されるに相応の応答時間を要し、その結果、表示性能を低下させる傾向にある。

そこで、構造色に係わって本発明者による技術開発の一連の経過において、既に特願２００４−９９００号及び特願２００４−９８９９号として、固−液コロイド分散系の３次元粒子整合体である流動性３次元コロイド結晶体を提案している。

すなわち、本発明者らが既に提案する流動性３次元コロイド結晶体は、固−液コロイド分散系であって、下記（１）〜（５）なる要件を有し、可視光照射下に鮮明な単色系有彩色の反射構造色を視感させる固−液コロイド分散体である。
（１）この単色系有彩色の反射構造色は、コロイド粒子サイズである灰白色、灰色、黒褐色及び黒色等の黒色系無彩色の有機又は無機ポリマーの単分散球状粒子が、固−液分散系において縦及び横方向に規則的に配列整合している３次元粒子状積層物に由来する。
（２）この固−液コロイド分散体としての３次元粒子状積層物、すなわち流動性３次元コロイド結晶体は、分散配列する黒色系無彩色単分散球状粒子に係わって、その粒子状積層物表面は、可視光線波長領域３８０〜７８０ｎｍの自然光又は白色光の照射下に、構造特性としてその特定粒子径に係わる可視光波長領域の干渉効果を考慮する下記（１）ブラッグ反射式を満足するスペクトル光発色なる赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）の鮮明な単色系有彩色を視感させる。

［式中、ｎ_eff＝ｎ_ｐｆ＋ｎ_ｖ（１−ｆ）、Ｄ＝ｄ（２／３）^１／２、ｍ：回折次数（１，２，
３…）、λ：干渉波長、Ｄ：格子面間隔、d：粒子径、θ：垂直方向から見た角度、ｎ_eff：流動性３次元コロイド結晶体の相対屈折率、ｎ_p：粒子の屈折率、ｎ_v：粒子間媒体の屈折率、ｆ：固−液分散体中で配列整合する粒子が占める体積分率を示す。］
なお、上記（１）式から明らかなように、
（ＡＡ）干渉波長（λ）は、コロイド結晶体を形成する粒子の粒子径（ｄ）と上記（θ）に加えて、本発明においては、使用しようとする流動性３次元コロイド結晶体の相対屈折率（ｎ_eff）とに影響される。
（ＢＢ）固−液分散体系としての流動性３次元コロイド結晶体では、コロイド分散体として粒子間媒体が空気に比べ、例えば、粒子間媒体が水である場合の干渉波長（λ）は、数十ｎｍほど長波長域にシフトする。
（ＣＣ）更に、流動性３次元コロイド結晶体を形成している粒子は、コロイド状分散粒子として電気二重層を形成して電気的に安定化されて配列整合（又は結晶化）されている。従って、コロイド結晶を形成する粒子の粒子径は、電気二重層厚（＝ΔＥ）を有する見掛け粒子径（ｄａ）として考えられる。本発明における流動性３次元コロイド結晶体では、略１０〜２０ｎｍの範囲にある電気二重層を有している。
（３）このような構造特性として反射構造色を発揮させるＲ，Ｇ，Ｂの構造色を視感させる流動性３次元コロイド結晶体は、配列形成するコロイド粒子サイズの黒色系無彩色単分散球状粒子を分散質粒子として、体積基準で表して２０％以上で、６５％を超えない分散濃度の固−液コロイド分散体であって、且つ固−液コロイド分散体としての電気伝導度が２０００μＳ／ｃｍ以下にある特定な固−液コロイド分散体である。
（４）この流動性３次元コロイド結晶体は、そのコロイド結晶体を形成させる（＋）又は（−）帯電性の有機ポリマー又は無機ポリマー球状粒子が、上記（３）事項の要件を満たすコロイド状分散粒子として、３次元方向に規則的に配列整合して、流動性３次元コロイド結晶体を形成させている。
（５）従って、この流動性３次元コロイド結晶体が発色する反射構造色と、コロイド結晶体を形成する粒子が屈折率（ｎ）＝１．５である（メタ）アクリル系ポリマーとの関係においては、上記（２）事項に説明する（ＡＡ）〜（ＣＣ）事項の理由説明から下記するコロイド状分散粒子の粒子径（ｄｓ）とには、
（ア）ｄｓ＝１５５〜１８０ｎｍの範囲にあって、その発色は青色系（Ｂ）で、
（イ）ｄｓ＝１８５〜２１０ｎｍの範囲にあって、その発色は緑色系（Ｇ）で、
（ウ）ｄｓ＝２２５〜２６５ｎｍの範囲にあって、その発色は赤色系（Ｒ）で、
ある有彩光色の反射構造色の関係にある。本発明においては、コロイド状分散粒子径（ｄｓ）は、上記（２）事項の（ＣＣ）事項に説明する「見掛け粒子径（ｄａ）」として理解される。

以上のような状況下にあって、既に上述した［特許文献１］、［特許文献２］及び［特許文献４］等に提案されている表示画像形態は、何れも予め白又は黒に着色させた粒子（又は粉粒体）を泳動（又は飛翔）させてディスプレイ面に白黒の画像を表示させるものである。従って、このような表示形態では白、黒以外の色みのある有彩色、すなわちカラー表示を可能にさせるには、例えば、全てのカラー粒子を介在する系において、その中から所定のカラー粒子を選んで所定のカラーを表示させることは、システム的に煩雑で、技術的にも著しく困難に思われる。

そこで、本発明の目的は、粒子移動型の画像表示において、本発明者が既に提案するＲ，Ｇ，Ｂ構造色を視感させる「流動性３次元コロイド結晶体」をＲ，Ｇ，Ｂ画素粒体として泳動させることで、画像表示の応答性に優れ、しかも、画像表示システムとしてＬＣＤのようにＲ，Ｇ，Ｂカラーフィルタや配向部材等を要さずにカラー画像を表示（又は視感）させることができる電気泳動方式による画素粒体移動型の反射型画像表示装置及びその画像表示方法を提供することである。

そこで、本発明者らは、上記課題を鋭意検討した結果、シリコーンオイルをセル媒体とする対向両電極パネル間に、Ｗ／Ｏ型の関係下に（＋）に帯電するコロイド粒子サイズの黒色有機ポリマー球状粒子が、体積基準濃度で表して分散濃度３５％にある流動性３次元コロイド結晶体の固−液コロイド分散体を、スポット粒径３００μｍサイズの一群体として封入させて１５０Ｖの印加電圧下に泳動させたところ、自然光の照射下にある透明電極面が、瞬時に青（Ｂ）の有彩光色を呈することを見出し、本発明を完成するに至った。

本発明によれば、対向両電極間に設ける絶縁性の油性セル媒体中に封入するコロイド粒子サイズの有機ポリマー又は無機ポリマー球状粒子の３次元方向に配列整合されている整合体である３次元コロイド結晶体からなるＲ，Ｇ，Ｂの各構造色ドット粒体が、所定の印加電界下に自然光及び／又は白色光の可視光が照射されている画像表示面に泳動漂着させて、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）画素粒体に基づく有彩光色の反射画像（又は反射構造色画像）を表示（又は視感）させることを特徴とする画素粒体移動型の反射型画像表示装置を提供する。

すなわち、本発明による格子状セル・アレイに封入する構造色ドット粒体を電気泳動させて反射画像を表示させる反射型画像表示装置には、対向パネル間に設ける両対向電極の一方の共通透明電極面を画像表示面として設けている。
この対向両電極間には、格子状セル・アレイが装着されている。これらの各セル内に充填されている絶縁性の油性セル媒体中には、（＋）又は（−）に帯電するＲ，Ｇ，Ｂの構造色ドット粒体のそれぞれ一群体が封入されている。
この対向電極間を所定の印加電界下にすることで、封入されているＲ，Ｇ，Ｂの各一群体は、Ｒ，Ｇ，Ｂ画素粒体として画像表示面の共通透明電極面に瞬時に泳動漂着される。
自然光及び／又は白色光の可視光照射下にある共通透明電極面は、泳動漂着する構造色ドット粒体に由来するＲ，Ｇ，Ｂの有彩光色の反射画像が表示される。また、この印加電界を反転させると逆泳動離脱して有彩光色の反射画像が消去される。

また、本発明によれば、このように対向両電極間に設ける格子状セル・アレイ内に絶縁性の油性セル媒体が充填され、そのセル媒体中に封入するコロイド粒子サイズの有機ポリマー又は無機ポリマー球状粒子の３次元方向に配列整合されている整合体である３次元コロイド結晶体からなるＲ，Ｇ，Ｂ構造色ドット粒体を、所定の印加電界下に自然光及び／又は白色光の可視光が照射されている画像表示面にＲ，Ｇ，Ｂ画素粒体として泳動漂着させて、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）画素粒体に基づく有彩光色の反射画像を表示させ又その印加電界を反転させて画像を消去させることを特徴とする画素粒体移動型の反射型画像表示装置の画像表示方法を提供する。

すなわち、対向両電極間に装着されている格子状セル・アレイ内には、セル媒体として絶縁性の油性有機媒体が充填されている。本発明において、これらの各セル媒体中には（＋）又は（−）に帯電するＲ，Ｇ，Ｂ構造色ドット粒体のそれぞれ一群体を封入される。その各一群体はＷ／Ｏ型の関係下に表面張力で略球形状の群体として封入されている。
この対向電極間に所定の電界電圧を印加させると、瞬時に、各油性セル媒体内のＲ，Ｇ，Ｂ各一群体は、Ｒ，Ｇ，Ｂ画素粒体としてフロント側に設ける共通透明電極面に泳動漂着する。
本発明においては、このようなＲ，Ｇ，Ｂ画素粒体のそれぞれ一群体が泳動漂着されると同時に、自然光及び／又は白色光の可視光が照射されている共通透明電極面は、瞬時に、泳動漂着したＲ，Ｇ，Ｂ構造色ドット粒体に基づく有彩光色の反射画像を表示（又は視感）させる。
次いで、この有彩光色の反射画像は、印加電界を反転させることで、共通透明電極面上に泳動漂着しているＲ，Ｇ，Ｂ画素粒体のそれぞれ一群体を、瞬時に逆泳動させてセル媒体中へ離脱させて、画像表示面に表示されている有彩光色の反射画像を消去（又は消色）させる。

以上のように、本発明による反射型画像表示装置の特徴は、Ｒ，Ｇ，Ｂ画素粒体を電気泳動下に移動させて画像を表示させる画素粒体移動型の画像表示である。また、本発明におけるＲ，Ｇ，Ｂ画素粒体は、Ｗ／Ｏ型の関係下に対向パネル間に装着されている格子状セル・アレイの各油性セル媒体中に封入されている。

また、本発明におけるこれらの画素粒体は、Ｗ／Ｏ型の関係下において、所定の印加電界下に、２μｍ〜３ｍｍサイズの略球形状の帯電性Ｒ，Ｇ，Ｂ構造色ドット粒体のそれぞれ画素粒体の一群体として、画像表示面である対向共通透明電極面に泳動漂着又は逆泳動離脱させることができる。これによって、本発明による反射型画像表示装置は、表示画像として、広範なサイズのＲ，Ｇ，Ｂのカラー画素粒体を泳動漂着又は逆泳動離脱させることから、例えば、鮮明な表示画像を適宜自在に調整させることができる。

また、本発明における、このＷ／Ｏ型の関係下に各セル中に封入する構造色ドット粒体の一群体は、固−液コロイド分散系の流動性３次元コロイド結晶体であって、このコロイド結晶体を構成する粒子は、コロイド粒子サイズの黒色系無彩色球状粒子のコロイド状分散粒子として介在している。

従って、本発明におけるこの一群体を構成する黒色系無彩色球状粒子のコロイド状分散粒子の粒子径（ｄｓ）は、例えば、そのコロイド状分散粒子の屈折率（ｎ）＝１．５である（メタ）アクリル系ポリマーにおいて、自然光及び／又は白色光の可視光照射下に、構造色ドット粒体に基づく有彩発色の反射構造色を発色させるに、
（ア）ｄｓ＝１５５〜１８０ｎｍの範囲にあって、その発色は青色系（Ｂ）で、
（イ）ｄｓ＝１８５〜２１０ｎｍの範囲にあって、その発色は緑色系（Ｇ）で、
（ウ）ｄｓ＝２２５〜２６５ｎｍの範囲にあって、その発色は赤色系（Ｒ）で、
ある有彩光色の反射構造色を視感させる。

以上から、本発明の格子状セル・アレイの各油性セル媒体中に封入されているＲ，Ｇ，Ｂ構造色ドット粒体は、それぞれＲ，Ｇ，Ｂ画素粒体の一群体として泳動漂着する。よって、自然光及び／又は白色光の可視光が照射されている画像表示面の共通透明電極面上は、これらの一群体が泳動漂着すると同時に、Ｒ，Ｇ，Ｂ画素粒体としての有彩光色の反射構造色を視感（又は発色）させる。従って、本発明による画素粒体移動型の画像表示は、瞬時に応答表示（又は応答視感）を可能にさせる。

以下に、本発明による可視光照射下にＲ，Ｇ，Ｂ構造色ドット粒体に基づく反射画像を表示させる画素粒体移動型の反射型画像表示装置（以後、単に反射型画像表示装置と称す）を実施させる最良の形態について、図１〜図３を参照しながら更に説明する。

既に説明するように、本発明による反射型画像表示装置の画像表示は、
（１）油性媒体を充填するセル媒体中に封入されるＲ，Ｇ，Ｂ構造色ドット粒体を所定の印加電界下にＲ，Ｇ，Ｂ画素粒体として自然光及び／又は白色光の可視光照射下にある画像表示面に泳動漂着又は逆泳動離脱させて、Ｒ，Ｇ，Ｂ画素粒体に基づく有彩光色の反射画像を表示又は消去させることを特徴とする。
（２）各セル媒体中にＷ／Ｏ型の関係下に用いるＲ，Ｇ，Ｂ構造色ドット粒体のＲ，Ｇ，Ｂのそれぞれ一群体は、有機ポリマー又は無機ポリマーのコロイド粒子サイズの黒色無彩色球状粒子が、コロイド状分散粒子として配列整合している流動性３次元コロイド結晶体であって、所定の印加電界下に泳動する（＋）又は（−）帯電性のＲ，Ｇ，Ｂ画素粒体として封入されていることを特徴とする。
（３）また、各セル媒体中にＷ／Ｏ型の関係下に用いるＲ，Ｇ，Ｂのそれぞれ一群体は、２μｍ〜３ｍｍサイズの群体として用いられ、且つその群体は、粒子径（ｄｓ）が１５０〜２７０ｎｍ範囲にあるコロイド状分散粒子数に換算して、数百個〜数千個の範囲で配列整合するコロイド状分散粒子の一群体として封入されることを特徴とする。

以上のような特徴を有する本発明による反射型画像表示装置の装置構造及びその画像表示システムを［図１］（ａ）〜（ｅ）、［図２］及び［図３］を参照しながら以下に説明をする。

＜＜本発明による反射型画像表示装置の装置構造＞＞
［図１］（ａ）に図示するように、画像表示側透明基板１に対向する背面側基板４との対向両パネル間に、対向両電極が設けられ、本発明においては、画像表示側透明基板１に対向共通透明電極２が設けられ、この対向共通透明電極２に対向して対向画素電極マトリックス３が設けられている。

この対向共通透明電極２は、既に説明するように画像表示面２であって、画像表示側透明基板１側から自然光及び／又は白色光の可視光が照射される。従って、本発明においては、対向共通透明電極２を画像表示側透明基板１の裏面上に薄膜状に設けることができる。また、対向共通透明電極２にはフロントライト方式で白色光（可視光）を照射することができる。例えば、ＬＥＤライトの白色光源光を、拡散・偏向・反射させる透明な光学部材の裏面に薄膜状に対向共通透明電極２に設けることもできる。

対向両パネル間に設けられている「対向共通透明電極２」と「対向画素電極マトリックス３」間に、例えば、［図３］（ａ）、（ｂ）に図示するような格子状セル・アレイ２１又は２２が装着される。そこで、対向画素電極マトリックス３の各画素電極は、この格子状セル・アレイの各セル枠に対応するように設けられている。また、本発明においては、例えば、この「対向画素電極マトリックス３」には、後述するＳＣＯＴＦＴ素子構造のアクテイブ・マトリックスを駆動させて、セル媒体中の各Ｒ，Ｇ，Ｂの画素粒体を泳動又は逆泳動させるため電界方向を反転又は停止させる切換えスイッチイングとして動作させる。

このように装着されている格子状セル・アレイ２１又は２２の各セル内には、絶縁性の油性セル媒体５が充填されている。また、本発明においては、この油性セル媒体は、表示させる反射画像を鮮明にさせる観点から、その可視光透過率が６０％以下で、好ましくは封入されている各Ｒ，Ｇ，Ｂの構造色ドット粒体が視感されない程度の光透過性であるセル媒体を適宜好適に選択することができる。この各セル媒体中には、例えば、［図１］（ａ）に図示するように、各Ｒ，Ｇ，Ｂの画素粒体として泳動させる（＋）に帯電する各Ｒ，Ｇ，Ｂの構造色ドット粒体７、８、９の「各Ｒ，Ｇ，Ｂ一群体」がＷ／Ｏ型の関係下に封入されている。以上から、本発明による反射型画像表示装置を、例えば、［図１］（ａ）の拡大概念切断面図に図示する如く、［Ｒ，Ｇ，Ｂ］画素セルが［２０Ａ−２０Ｂ−２０Ｃ−２０Ｄ・・・・・・・・・］として形成されている反射型画像表示装置と言える。

既に説明するように、例えば、［図３］（ａ）、（ｂ）に図示するような格子状セル・アレイ２１又は２２の各セルには、絶縁性の油性セル媒体５が封入されている。そのセル媒体中には、Ｗ／Ｏ型の関係下に流動性３次元コロイド結晶体の固−液コロイド分散体で（＋）又は（−）帯電性の「Ｒ，Ｇ，Ｂ一群体」が封入されている。既に説明する如く、この「Ｒ，Ｇ，Ｂ一群体」７、８、９は、［図２］（ａ）に図示する如く、（＋）又は（−）に帯電するコロイド粒子サイズの黒色系無彩色の有機ポリマー又は無機ポリマー球状粒子が、［図３］（ａ）に図示する「コロイド状分散粒子６」として数百個〜数千個の粒子数で配列整合されている群体であることが特徴である。また、既に説明する如く、この一群体７のサイズは、２μｍ〜３ｍｍサイズで適宜好適に封入することができる。本発明においては、有彩光色としての反射画像の鮮明さ、又は画素粒体としての泳動性等から、好ましくは、３μｍ〜２ｍｍサイズで、更に好ましくは、３０μｍ〜１ｍｍサイズで適宜好適に格子状セル中に封入させることができる。

そこで、このように装置構造が簡便で新規な特徴を有する本発明による反射型画像表示装置の画像表示システム（又は画像表示メカニズム）について、［図１］（ａ）〜（ｅ）に図示する画像表示のシステム工程図を参照しながら以下に説明する。

＜＜本発明による反射型画像表示装置の画像表示システム＞＞
表示工程［図１］（ａ）には、画像表示前の本画像表示装置が図示されている。そこで、対向両パネル間に、所定の電界を印加させて画像表示面である「対向共通透明電極２」を（−）に帯電させる。次いで、「対向画素電極マトリックス３」のＳＣＯＴＦＴ構造のアクテイブ・マトリックスを動作させて、例えば、２０Ａ画素セル内では、Ｇ画素の電界を対向共通透明電極２と同レベルの（−）帯電にする。２０Ｂ画素セル内では、Ｒ画素とＢ画素との電界を対向共通透明電極２と同レベルの（−）帯電にする。２０Ｃ画素セル内では、Ｒ、Ｇ、Ｂ画素の全ての電界を対向共通透明電極２と同レベルの（−）帯電にする。また、２０Ｄ画素セル内では、Ｒ、Ｇ、Ｂ画素の全ての電界を「対向共通透明電極２」と対の電界である（＋）帯電のままに変化させない。

これによって、格子状セル・アレイの「２０Ａ」セル〜「２０Ｄ」セル内に封入されているＲ，Ｇ，Ｂの各構造色ドット粒体７、８、９は、表示工程［図１］（ｂ）に図示する如く「２０Ａ」セルでは、Ｒ及びＢ各構造色ドット粒体７、８の各一群体が、Ｒ及びＢ画素粒体として画像表示面２に向けて泳動する。「２０Ｂ」セルでは、Ｇ構造色ドット粒体９の一群体が、Ｇ画素粒体として画像表示面２に向けて泳動する。「２０Ｃ」セルでは、Ｒ、Ｇ、Ｂの何れの構造色ドット粒体７、８、９の一群体何れもが、画素粒体として泳動しない。また、「２０Ｄ」セルでは、Ｒ、Ｇ、Ｂの何れの構造色ドット粒体７、８、９の一群体それぞれが、Ｒ、Ｇ、Ｂ画素粒体として画像表示面２に向けて泳動する。

その結果、表示工程［図１］（ｃ）に図示する如く、「２０Ｃ」セルを除く「２０Ａ」セル、「２０Ｂ」セル及び「２０Ｄ」セルに対応する「画像表示面２」である「対向共通透明電極２」上に、それぞれ「Ｒ泳動漂着粒体１０，−，Ｂ泳動漂着粒体１０」、「−，Ｇ泳動漂着粒体１０，−」及び「Ｒ泳動漂着粒体１０，Ｇ泳動漂着粒体１０，Ｂ泳動漂着粒体１０」として泳動漂着する。この状態において、画像表示面である「対向共通透明電極２」上には、自然光及び／又は白色光が照射されているので「２０Ｃ」セル対応の画像表示面を除く画像表示面のそれぞれには、「Ｒ画素粒体，−，Ｂ画素粒体」、「−，Ｇ画素粒体，−」及び「Ｒ画素粒体，Ｇ画素粒体，Ｂ画素粒体」で構成される有彩光色の反射画像が表示（又は視感）されている。なお、「２０Ｃ」セル対応の画像表示面は、白色無彩色の無画像として視感される。なお、［図２］（ｂ）に図示する如く、泳動漂着した「Ｒ，Ｇ，Ｂ一群体」７、８、９は、画像表示面２上にＲ、Ｇ、Ｂ泳動漂着粒体１０のような概念図として示すことができる。

次いで、本発明において、画像が表示されている表示工程［図１］（ｃ）において、対向両パネル間の印加電界を反転させる。すなわち、画像表示面である「対向共通透明電極２」を（＋）に帯電させ、「対向画素電極マトリックス３」を（−）に帯電させる。表示工程［図１］（ｄ）に図示する如く、「２０Ａ」セル、「２０Ｂ」セル及び「２０Ｄ」セルに対応する「画像表示面２」である「対向共通透明電極２」上に、それぞれ泳動漂着されている泳動漂着粒体１０は、逆泳動して「画像表示面２」から離脱して、表示工程［図１］（ｅ）に図示する如く、それぞれセル媒体中に「Ｒ，Ｇ，Ｂ一群体」を形成する。その結果、「２０Ａ」セル、「２０Ｂ」セル及び「２０Ｄ」セルの有彩光色の反射画像が消去される。

以上から、本発明による電気泳動によるＲ，Ｇ，Ｂ画素粒体移動型の反射型画像表示装置は、Ｗ／Ｏ型の関係下にセル媒体中に封入する「Ｒ，Ｇ，Ｂ構造色ドット粒体」を「Ｒ，Ｇ，Ｂ画素粒体」として泳動移動させて、その画素粒体に基づく「有彩光色の反射画像」を表示させる。その「Ｒ，Ｇ，Ｂ画素粒体」を泳動させる「格子状セル・アレイ」は、両対向パネル間に設ける［画像表示面の対向共通透明電極／格子状セル・アレイ／対向画素電極マトリックス］なる組立て構造になる。その「対向画素電極マトリックス」には、既に説明する如く、例えば、ＴＦＴスイッチング素子のアクテイブ・マトリックスを設けて駆動させることができる。

そこで、本発明において、このような特徴ある表示システム装置構造を、ＳＣＤＯＴＦＴ素子構造のアクテイブ・マトリックス［ＳＣＤＯＴＦＴ（Structure color−dot particles on ＴＦＴ）、Ｒ，Ｇ，Ｂ構造色ドット粒体（Structure color−dot particles）＝Ｒ，Ｇ，Ｂ画素粒体（Picture element−particles）］と定義することができる。

また、表示工程［図１］（ｅ）に表示する如く、本発明における反射型画像表示装置のセル・ギャップ（又はパネル間隙；Ｓｇ）１４は、画像表示の目的によって対向両パネル間に装着する格子状セル・アレイの目的構造や部材にもよるが、広範なセル・ギャップ・サイズを可能にさせる。本発明の画像表示システムが電気泳動方式による画素粒体移動型（又は粒子移動型）であることから、好ましくは、パネル間隙を限りなく狭くして泳動距離を小さくすることが好適である。本発明におけるセル・ギャップ（Ｓｇ）１４としては、セル媒体中に封入するＲ，Ｇ，Ｂ一粒体のサイズ範囲から、好ましくは、５００μｍ〜１０ｍｍサイズで、更に好ましくは、１ｍｍ〜５ｍｍサイズに適宜設定することができる。

また、表示工程［図１］（ｅ）に表示する如く、Ｒ，Ｇ、Ｂ構造色ドット粒体を封入する格子状セル・アレイのセル・ピッチ（又はセル枠サイズ；Ｓｐ）１２は、同様に画像表示システムに係わって同様の理由及び目的から、広範なピッチ・サイズを可能にさせる。同様にセル媒体中に封入するＲ，Ｇ，Ｂ一粒体のサイズ範囲を考慮して、画像表示面２に泳動漂着した泳動漂着粒体１０の漂着占有面積及びその平均相厚から、封入するＲ，Ｇ，Ｂ一粒体のサイズ（＝ＰＬ）とすると、好ましくは、Ｓｐ＝（ＰＬ）×１．２〜（ＰＬ）×４の範囲で、更に好ましくは、（ＰＬ）×２．５以下に適宜設定することができる。

また、本発明においては、装着する格子状セル・アレイ内に充填するセル媒体５は、絶縁性である油性の有機セル媒体で、しかも、封入する固−液コロイド分散体であるＲ，Ｇ、Ｂ構造色ドット粒体を、Ｗ／Ｏ型の関係下にＲ，Ｇ、Ｂの一群体を形成させる油性媒体である。しかも、本発明においては、構造色としての反射画像を、高精細で、高鮮明色に視感させる観点から、充填する有機セル媒体の屈折率（ｎＢ）は、これらの構造色ドット粒体の屈折率（ｎＰ）とは異なり、しかも、好ましくは、｜ｎＰ−ｎＢ｜≧０．０５なる関係を満たしていることが重要である。

＜＜Ｒ，Ｇ，Ｂ構造色ドット粒体＞＞
また、本発明者は、既に説明しているが、特願２００４−９９００号及び特願２００４−９８９９号において、最適な構造色を形成させるに好ましい水性−コロイド分散体を提案していることから、本発明においては、この特定の水性−コロイド分散体をＲ，Ｇ，Ｂ構造色ドット粒体として適宜好適に用いることができる。

前記構造色ドット粒体は、体積基準濃度で表して２０％以上で、６５％を超えない分散濃度で、且つ固−液分散体としての電気伝導度が２０００μＳ／ｃｍ以下にあるコロイド粒子サイズの有機ポリマー又は無機ポリマーの単分散性球状粒子で、且つ色みの無い灰白色、灰色、黒褐色、黒色から選ばれる何れか１種の黒色系無彩色球状粒子が３次元方向に配列整合されている流動性３次元コロイド結晶体である。

このようなコロイド粒子サイズの黒色系無彩色の単分散性球状粒子を分散質とする固−液コロイド分散体を調製するには、このサスペンジョン中の体積濃度で表して、分散質粒子が２０％以上で、６５％を超えない、好ましくは、３０〜５５％の濃度範囲に分散する水性−コロイド分散体にする。しかも、分散媒溶液中に含有する有機及び／又は無機の酸・塩基官能基等に係わる電解質濃度を電気伝導度で表して２０００μＳ／ｃｍ以下、好ましくは１０００μＳ／ｃｍ以下、更に好ましくは６００μＳ／ｃｍ以下に調整させることで、サスペンジョン中の粒子が、３次元方向に極めて規則的に整合される本発明に最適は３次元整合体の構造色サスペンジョンを形成させることができる。

また、このように調整するサスペンジョン中に分散する単分散性である分散質粒子の球状微細粒子の分散濃度は、本発明においては、体積基準で表して６５％を超えない範囲になるように調整することが好適である。この上限値を超える分散濃度ではサスペンジョン中の分散質粒子をランダムに部分凝集する粒子群を生じさせ易く、本発明が求める３次元粒子整合体を形成させる粒子の規則的な整合を著しく阻害させる傾向にあって好ましくない。

そこで、本発明において、このようなコロイド粒子サイズの粒子を形成させるポリマー種として、従来から公知である各種のポリマー樹脂を適宜使用することができる。例えば、ポリ（メタ）アクリル酸メチル、テトラフルオロエチレン、ポリ-4-メチルペンテン-１、ポリベンジル（メタ）アクリレート、ポリフェニレンメタクリレート、ポリシクロヘキシル（メタ）アクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、スチレン・アクリロニトリル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリウレタン等を挙げることができる。

本発明においては、既に上述した如く太陽光等の自然光又は白色光の可視光照射下に反射光色を視感させることから、そのポリマー樹脂は、特に耐光性に優れて樹脂自体が、光劣化変色を起こし難い耐候性に優れていることも重要である。好ましくは、耐候性に優れる（メタ）アクリル系、（メタ）アクリル−スチレン系、フッ素置換（メタ）アクリル系及びフッ素置換（メタ）アクリル−スチレン系から選ばれる何れかのアクリル系の有機ポリマー球状粒子が適宜好適に使用される。そこで、そのアクリル系モノマーとして、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、ノニル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、シクロペンタチル（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート等のモノマーが挙げられる。更には、エチレングリコールのジアクリル酸エステル、ジエチレングリコールのジアクリル酸エステル，トリエチレングリコールのジアクリル酸エステル，ポリエチレングリコールのジアクリル酸エステル，ジプロピレングリコールのジアクリル酸エステル，トリプロピレングリコールのジアクリル酸エステル等の（ポリ）アルキレングリコールのジアクリル酸エステル類；エチレングリコールのジメタクリル酸エステル，ジエチレングリコールのジメタクリル酸エステル，トリエチレングリコールのジメタクリル酸エステル，ポリエチレングリコールのジアクリル酸エステル，プロピレングリコールのジメタクリル酸エステル，ジプロピレングリコールのジメタクリル酸エステル，トリプロピレングリコールのジメタクリル酸エステル等を挙げることができる。また、フッ素含有モノマーとして、例えば、（メタ）アクリル酸トリフルオロメチル，（メタ）アクリル酸−２,2,2−トリフルオロエチル，（メタ）アクリル酸−２−パ−フルオロメチルエチル，（メタ）アクリル酸−２−パ−フルオロエチル−２−パ−フルオロブチルエチル，（メタ）アクリル酸−２−パ−フルオロエチル，（メタ）アクリル酸パ−フルオロメチル，（メタ）アクリル酸ジパ−フルオロメチルメチル等のフッ素置換（メタ）アクリル酸モノマー（又はフルオロ（メタ）アルキルアクリレート）が挙げられ。また、上述する（メタ）アクリル系モノマー以外のその他のモノマーとしては、例えば、スチレン，メチルスチレン，ジメチルスチレン，トリメチルスチレン，エチルスチレン，ジエチルスチレン，トリエチルスチレン，プロピルスチレン，ブチルスチレン，ヘキシルスチレン，ヘプチルスチレン及びオクチルスチレン等のアルキルスチレン；フロロスチレン，クロルスチレン，ブロモスチレン，ジブロモスチレン，クロルメチルスチレン等のハロゲン化スチレン；ニトロスチレン，アセチルスチレン，メトキシスチレン、α−メチルスチレン，ビニルトルエン等のスチレン系モノマーを挙げることができる。更には、スチレン系モノマー以外の他のモノマーとして、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等のケイ素含有ビニル系モノマー；酢酸ビニル，プロピオン酸ビニル，ｎ−酪酸ビニル，イソ酪酸ビニル，ピバリン酸ビニル，カプロン酸ビニル，パーサティック酸ビニル，ラウリル酸ビニル，ステアリン酸ビニル，安息香酸ビニル，ｐ−ｔ−ブチル安息香酸ビニル、サリチル酸ビニル等のビニルエステル類；塩化ビニリデン、クロロヘキサンカルボン酸ビニル、アクリル酸−２−クロロエチル、メタクリル酸−２−クロロエチル等が挙げられる。更にはまた、必要に応じて、その他のモノマーとして官能基を有するモノマーとして、例えば、アクリル酸、メタアクリル酸、テトラヒドロフタル酸、イタコン酸、シトラコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、ノルボルネンジカルボン酸、ビシクロ［２，２，１］ヘプト−２−エン−５，６−ジカルボン酸等の不飽和カルボン酸が挙げられる。また、例えば、水酸基（ＯＨ；ヒドロキシル基）を有する重合反応性モノマーとしては、アクリル酸２−ヒドロキシエチル，メタクリル酸２−ヒドロキシエチル，アクリル酸２−ヒドロキシプロピル，1,1,1-トリヒドロキシメチルエタントリアクリレート，1,1,1-トリスヒドロキシメチルメチルエタントリアクリレート，1,1,1-トリスヒドロキシメチルプロパントリアクリレート；ヒドロキシビニルエーテル，ヒドロキシプロピルビニルエーテル，ヒドロキシブチルビニルエーテル等のヒドロキシアルキルビニルエーテル；２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート，２−ヒドロキシプロピルアクリレート，ジエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート等のヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート等が挙げられ、これらの単独又は２種以上の複合モノマーを適宜好適に使用することができる。

また、本発明においては、所定の印加電界系において電気泳動させることから、（＋）、又は（−）の帯電性有機ポリマー球状粒子を用いる。例えば、（メタ）アクリル系、又は（メタ）アクリル−スチレン系モノマーと、カルボニル基、ビニル基、フェニル基、アミノ基、アミド基、イミド基、ヒドロキシル基、ハロゲン基、スルホン酸基、エポキシ基及びウレタン結合から選ばれる少なくとも１種の官能基及び／又は置換基を有する重合性モノマーとの共重合体を適宜好適に使用される。また、これらの（＋）又は（−）帯電性の有機ポリマー球状粒子は黒色系の染顔料で着色されている以外に、必要に応じて、その他の添加剤として、例えば、紫外線吸収剤、酸化防止剤、界面活性剤、分散安定剤、消泡剤、安定剤及び蛍光発色剤等を適宜添加させることができる。

そこで、これらの重合性モノマーを用いて本発明に用いるコロイド粒子サイズの単分散黒色球状粒子は、通常、一般的に用いられるソープフリー乳化重合、懸濁重合、乳化重合等で適宜調製することができる。

例えば、ソープフリー乳化重合では、通常、用いる重合開始剤として、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩が重合時に水性媒体に可溶であればよい。通常、重合単量体１００重量部に対して、重合開始剤を０．１〜１０重量部、好ましくは０．２〜２重量部の範囲で添加すればよい。
また、乳化重合法の場合では、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアルキルベンゼンスルホン酸塩、ポリエチレングリコールノニルフェニルエーテル等のポリエチレングリコールアルキルエーテル等の乳化剤を重合単量体１００重量部に対して、通常、０．０１〜５重量部、好ましくは０．１〜２重量部で水性媒体に混合させて乳化状態にし、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩の重合開始剤を、重合単量体１００重量部に対して、０．１〜１０重量部、好ましくは０．２〜２重量部で添加すればよい。
また、懸濁重合を含め、上記する乳化剤も特に特定する必要がなく、通常に使用されているアニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤又は必要に応じてノニオン系界面活性剤等から選んで、その単独又は組合わせて使用することができる。例えば、アニオン系界面活性剤としてはドデシルベンゼンスルホネート、ドデシルベンゼンスルホネート、ウンデシルベンゼンスルホネート、トリデシルベンゼンスルホネート、ノニルベンゼンスルホネート、これらのナトリウム、カリウム塩等が挙げられ、また、カチオン系界面活性剤としてはセチルトリメチルアンモニウムプロミド、塩化ヘキサデシルピリジニウム、塩化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム等が挙げられ、また、ノニオン系界面活性剤としては、リピリジニウム等が挙げられる。また、反応性乳化剤（例えば、アクリロイル基、メタクロイル基等の重合性基を有する乳化剤）としては、例えば、アニオン性、カチオン性又はノニオン性の反応性乳化剤が挙げられ、特に限定することなく使用される。
また、乳化剤に係わって従来から、分散性や、着色粒子の粒子径が大きくなる傾向からアニオン性の反応性乳化剤が好適に使用され、例えば、スルホン酸（塩）型、カルボン酸（塩）型、リン酸エステル型等が挙げられ、具体的には、例えば、ポリオキシエチレンアリルグリシジルノニルフェニルエーテルの硫酸塩、ポリオキシエチレンノニルプロペニルエーテルの硫酸エステル塩等が挙げられる。
また、本発明に用いる黒色系樹脂粒子にするために、例えば、重合単量体、乳化剤及び水との混合系に着色剤である黒色系の油溶性染料又はカーボンブラックを含む黒色系の顔料を適宜分散混合又は懸濁混合させる。

そこで、上述する重合性モノマーから適宜選んだ単量体１００重量部当たり、水２００〜３５０重量部の範囲にある水を含む系に、例えば、Ｃ．Ｉソルベントブラック２７のような黒色系染料の５〜１０重量部を、攪拌下に加温し、次いで、乳化剤の０．０５〜０．７とを添加させて、充分に攪拌混合後、窒素パージ下に攪拌しながら６０〜８０℃に昇温させる。次いで、０．３〜０．６重量部の範囲で過硫酸カリウム等の重合開始剤を添加させて、７０〜９０℃で４〜８時間重合反応を行う。このようなソープフリー乳化重合で得られる反応分散液中には、体積基準で表して平均粒子径１５０〜４００ｎｍの範囲にあるコロイド粒子サイズの単分散の黒色球状ポリマー粒子が、固形分濃度として２０〜４０重量％で調製される。

また、本発明において、本発明によるカラー表示部材である粒子状積層物を形成する無機ポリマーの黒色系無彩色球状粒子に係わって、その無機ポリマー単分散球状粒子として、必ずしも以下の無機ポリマーに限定されないが、本発明において、例えば、シリカ、アルミナ、シリカ−アルミナ、ジルコニア、チタニア及びチタニア−シリカ等を挙げることができる。その製造方法としては、シリカ、アムミニウム、チタニウム等の金属アルコキシドのゾル−ゲル法で調製することができる。その金属アルコキシドとしては、例えば、メチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、テトラエチルシリケート、テトライソプロピルシリケート、テトラブチルシリケート；アルミニウムエトキシド，アルミニウムトリエトキシド，イソブチルアルミニウムメトキシド，イソブチルアルミニウムエトキシド，アルミニウムイソプロポキシド，イソブチルアルミニウムイソプロポキシド，アルミニウムブトキシド，アルミニウムｔ−ブトキサイド，スズｔ−ブトキサイド；アルミニウムトリ−ｎ−プロポキシド，アルミニウムトリ−ｎ−ブトキシド；テトラエトキシチタン，テトラ−ｎ−プロポキシチタン，テトラ−ｎ−ブトキシチタン，テトラ−ｉ−プロポキシチタン，チタンメトキサイド，チタンエトキサイド，チタン−ｎ−プロポキサイド，チタンイソプロポキサイド，チタン−ｎ−ブトキサイド，チタンイソブトキサイド；ジルコニウムエトキサイド，ジルコニウム−ｎ−プロポキサイド，ジルコニウムイソプロポキサイド，ジルコニウム−ｎ−ブトキサイド，エトキサイドテトラ−ｎ−プロポキシジルコニウム等が挙げられる。

＜＜本発明による反射型画像表示装置の用途＞＞
また、対向両パネルにおいて、画像表示側の透明基板１としては、従来のＬＣＤ等に用いられている透明ガラスの他に、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリメチルメタアクリレート、ポリエチルメタアクリレート等のアクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリスチレン等が挙げられ、適宜好適に用いることができる。

既に上述したように、本発明による反射型画像表示装置においては、そのセル・ギャップ（Ｓｇ）を、適宜５００μｍ〜１０ｍｍサイズに設定されることから、対向両パネル部材及び装着する格子状セル・アレイを適宜好適に組み合わせ選択することで、フレキシブル・タイプの画素粒体移動型の反射型画像装置（又はディスプレイ・デバイス）を提供することができる。

以上から、画像表示装置として、システム及び装置構造が単純で、薄型で、軽量であることを可能にさせ、しかも、単純マトリックス駆動又は高アクティブ・マトリックス駆動を可能にさせることから、画素粒体移動型の大中小型、薄型及びフレキシブル・タイプ型のカラーディスプレイとして、ＰＬＤ、各種のポスター、広告板及び案内板等の表示デバイスを提供することができる。
以下に、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例にいささかも限定されるものではない。

（実施例）
＜Ｂ構造色ドット粒体の調製＞
ＭＭＡを９０ｇ、ＭＡＡを１０ｇ、フラスコに入れ、黒色染料のＣ．Ｉソルベントブラック２７の７．５g、乳化剤ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムの０．８g、水５６７ｇを加え７２℃に昇温した。窒素雰囲気下で開始剤ＫＰＳ０．５ｇを加え乳化重合を行って（−）電荷を持つ体積基準で表す粒子径１７０ｎｍの単分散球状粒子が、体積基準で表す分散濃度１５％のサスペンジョンを調製した。次いで、透析と濃縮で４５％、電気伝導度５００μＳ／ｃｍで、ｐＨ３．１の水性−コロイド分散体（又は流動性３次元コロイド結晶体）を調製した。得られた分散体の構造色色相は、青色の単色有彩色であった。

＜Ｇ構造色ドット粒体の調製＞
容量１リットルの四つ口フラスコに、モノマーのメチルメタクリレート（ＭＭＡ）の１００重量部と黒色染料のＣ．Ｉソルベントブラック２７の７．５重量部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムの０．６重量部、水２９０重量部とを入れて攪拌混合後、窒素パージ下に攪拌しながら８０℃に昇温させた。次いで、過硫酸カリウム０．５重量部を加えて８０℃で約７時間重合反応を行った。電子顕微鏡法で測定した体積基準で表す平均粒子径１８０ｎｍのほぼ単分散球状粒子の黒色系重合体粒子が分散するサスペンジョン（Ｓ_１）を調製した。

次いで、容量１リットルの四つ口フラスコにＭＭＡの８０重量部と過酸化ベンゾイル１．０重量部とを入れて溶解させた後、水２００重量部と、乳化剤のポリオキシエチレン多環フェニルエーテル硫酸エステル塩の３．３重量部、黒色染料のＣ．Ｉソルベントブラック２７の６．５重量部とを加えて強攪拌下に混合させた。次いで、サスペンジョン（Ｓ_１）の２８．６重量部を添加し、５０℃×０．５時間穏やかに攪拌後、７５℃×１．５時間反応させて、電子顕微鏡法で測定した体積基準で表す粒子径２１０ｎｍの単分散球状粒子の黒色系重合体粒子を調製した。その固形分量は体積濃度で表して２１％であった。この得られたサスペンジョン中の未反応モノマー、乳化剤などの不純物を取り除くと共に透析を行い、初期の電気伝導度４０００μＳ／ｃｍから３００μＳ／ｃｍに低減させたサスペンジョンを徐々に濃縮して体積濃度４２％のサスペンジョンを調製した。得られた水性−コロイド分散体（又は流動性３次元コロイド結晶体）の構造色色相は、緑色の単色有彩色であった。

＜Ｒ構造色ドット粒体の調製＞
容量１リットルの四つ口フラスコにＭＭＡの７８重量部と、エチレングリコールジメタクリレートの２重量部と、２−ヒドロキシエチルメタクリレートの１５重量部とを加え、次いで過酸化ベンゾイルの０．５重量部とジメチル−２，２’−アゾビス２−メチルプロピオネートの１．０重量部と、Ｃ．Ｉソルベントブラック２７の８重量部を加えて溶解させた後、水２５０重量部、乳化剤のポリオキシエチレン多環フェニルエーテル硫酸エステル塩の１０重量部とＵＮＡ−Ｎａの０．１重量とを加えて強攪拌下に混合させた。次いで、サスペンジョン（Ｓ_１）の４０重量部を添加し、５０℃×０．５時間穏やかに攪拌後、７８℃×１．５時間反応させた後、９０℃×１．５時間熟成させて得られたサスペンジョン中には、電子顕微鏡法で測定した体積基準で表す粒子径２３０ｎｍの単分散球状粒子の黒色系重合体粒子が分散し、このサスペンジョン中の分散質粒子の体積濃度は３１％であった。同様に透析処理後の電気伝導度を３９００μＳ／ｃｍから４００μＳ／ｃｍにしたサスペンジョンを徐々に濃縮して体積濃度４５％のサスペンジョンを調製した。得られた水性−コロイド分散体（又は流動性３次元コロイド結晶体）の構造色色相は、赤色の単色有彩色であった。

＜＜Ｒ，Ｇ、Ｂ構造色ドット粒体の反射画像テスト＞
次いで、２ｍｍ厚のガラス板の内側にＴＩＯの透明電極膜を塗布したセル・ギャップ（Ｓｇ）＝３ｍｍの対向パネル間に、セル・ピッチ（Ｓｐ）＝２ｍｍのセル枠が縦方向に１０個を有したセルが、縦方向に３列を設けた格子状セル・アレイを装着した画像表示パネルを試作した。この格子状セル・アレイ内には、炭化水素系溶媒であるアイソパーＧの１００重量部に対して、ソルビタン系逆相乳化剤のニューコール８０の５重量部を溶解させたセル媒体を充填し、そのセル媒体中には、上記に調製したＲ，Ｇ、Ｂ構造色ドット粒体の１０ｍｇが封入されている。なお、縦方向の３列のセル枠内に、各Ｒ，Ｇ、Ｂ構造色ドット粒体を一列状に、Ｗ／Ｏ型の関係下に封入した。
次いで、表示側の透明ガラスパネルの電界が（＋）に帯電するように２００Ｖを印加させたところ、瞬時にＲ（赤），Ｇ（緑）、Ｂ（青）の鮮明な反射画像が、ストライブ状に表示された。次いで、パネル間の電界を反転させたところ、瞬時にストライブ状のＲ，Ｇ，Ｂ反射画像が消去され表示画面が灰黒色系の不透明画面になった。

以上から、本発明による反射型画像表示装置は、格子状セル・アレイ内のセル媒体中に封入する帯電性のＲ，Ｇ，Ｂ画素粒体が、所定の印加電加下に単位カラー表示画素として泳動又は逆泳動され、画像表示面である透明共通電極面に、Ｒ，Ｇ、Ｂ構造色としての有彩光色のカラー反射画像を表示させる新規な粒子移動型の反射型画像表示装置を提供することができる。

このような特徴を有するカラー画像表示装置は、カラー表示システム又はデバイス構造がシンプルであることから、特に、従来のＬＣＤ等とは著しく異なり、スペーサ、カラーフィルタ、ブラックマトリックス等を要さない大中小型のカラー表示デバイスを提供することができる。

本発明による電界泳動方式による画素粒体移動型の反射型画像表示装置の画像表示システムを説明する画像表示工程図を示す。 本発明における格子状セル内に充填する油性セル媒体中に封入されるＲ、Ｇ、Ｂ構造色ドット粒体及びその電気泳動下に画像表示面に形成される泳動漂着粒体の概念説明図である。 本発明の画像表示装置に装着する格子状セル・アレイ内に封入するＲ、Ｇ、Ｂ画素粒体のアレイ状組合わせの一例を示す。

符号の説明

１ 画像表示側透明基板
２ 対向共通透明電極（又は画像表示面）
３ 対向画素電極マトリックス
４ 背面基板
５ 油性セル媒体
６ 黒色系無彩色球状粒子のコロイド状分散粒子
７,８，９ Ｒ、Ｇ、Ｂ構造色ドット粒体（又はＲ、Ｇ、Ｂ一群体）
１０ 泳動漂着粒体
１２ 格子状セル・ピッチ（Ｓｐ）
１４ セル・ギャップ（又はパネル間隙）（Ｓｇ）
２０，２０Ａ〜２０Ｄ Ｒ、Ｇ、Ｂ画素セル
２１，２２ 格子状セル・アレイ

Claims (8)

1. 対向両電極間に設ける絶縁性の油性セル媒体中に封入する有機ポリマー又は無機ポリマー粒子のコロイド状分散粒子の３次元方向に配列整合されている整合体である３次元コロイド結晶体からなるＲ，Ｇ，Ｂ構造色ドット粒体を、所定の印加電界下に泳動又は逆泳動させて、可視光照射下にＲ，Ｇ，Ｂ画素粒体に基づく有彩光色の反射画像を表示又は消去させる反射型画像表示装置において、
   前記対向両電極の一方の共通透明電極面が画像表示面で且つ画像表示面に自然光及び／又は白色光の可視光が照射され、
   前記対向両電極間に、絶縁性の油性セル媒体を充填する格子状セル・アレイが装着され、且つ各セル内に、（＋）又は（−）に帯電する前記構造色ドット粒体の各Ｒ，Ｇ，Ｂの一群体が封入され、
   前記対向電極間に印加する電界方向の切換え下に、前記画像表示面に、前記各Ｒ，Ｇ，Ｂ一群体がＲ，Ｇ，Ｂ画素粒体として泳動漂着又は逆泳動離脱され、有彩光色の反射画像が表示又は消去されることを特徴とする画素粒体移動型の反射型画像表示装置。
2. 前記構造色ドット粒体は、体積基準濃度で表して２０％以上で、６５％を超えない分散濃度で、且つ固−液コロイド分散体としての電気伝導度が２０００μＳ／ｃｍ以下にあるコロイド粒子サイズの有機ポリマー又は無機ポリマーの単分散球状粒子で、且つ色みの無い灰白色、灰色、黒褐色、黒色から選ばれる何れか１種の黒色系無彩色球状粒子が３次元方向に配列整合されている流動性３次元コロイド結晶体であることを特徴とする請求項１に記載の画素粒体移動型の反射型画像表示装置。
3. 可視光透過率が６０％以下である前記油性セル媒体中に封入する前記各Ｒ，Ｇ，Ｂ一群体が、２μｍ〜３ｍｍサイズにあることを特徴とする請求項１又は２に記載の画素粒体移動型の反射型画像表示装置。
4. 前記構造色ドット粒体が可視光照射下に発色する有彩光色の反射画像と、前記構造色ドット粒体を形成する（＋）又は（−）帯電性の前記有機ポリマー又は無機ポリマー球状粒子の前記コロイド状分散粒子の粒子径（ｄｓ）とに、
   （ア）ｄｓ＝１５５〜１８０ｎｍの範囲にあって、その発色は青色系（Ｂ）で、
   （イ）ｄｓ＝１８５〜２１０ｎｍの範囲にあって、その発色は緑色系（Ｇ）で、
   （ウ）ｄｓ＝２２５〜２６５ｎｍの範囲にあって、その発色は赤色系（Ｒ）で、
   ある有彩光色の反射画像の関係にあることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の画素粒体移動型の反射型画像表示装置。
5. 前記一方の共通透明電極に対向する他方の電極に、前記格子状セル・アレイに対応する対向画素電極マトリックスが設けられ、且つ対向共通透明電極と対向画素電極マトリックス間に、前記格子状セル・アレイが装着されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の画素粒体移動型の反射型画像表示装置。
6. 前記対向画素電極マトリックスに、ＳＣＤＯＴＦＴ素子構造のアクテイブ・マトリックスを設けていることを特徴とする請求項５に記載の画素粒体移動型の反射型画像表示装置。
7. 前記セル枠内に充填する油性セル媒体の屈折率（ｎＢ）は、前記構造色ドット粒体の屈折率（ｎＰ）とは異なり、且つ｜ｎＰ−ｎＢ｜≧０．０５なる関係を満たしていることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の画素粒体移動型の反射型画像表示装置。
8. 請求項１〜７に記載する何れかの反射型画像表示装置を用いて、対向両電極間に設ける絶縁性の油性セル媒体中に封入する有機ポリマー又は無機ポリマー球状粒子のコロイド状分散粒子の３次元方向に配列整合されている整合体である３次元コロイド結晶体からなる各Ｒ，Ｇ，Ｂ構造色ドット粒体を、可視光の照射下にある画像表示面である一方の共通透明電極面に、印加する所定の電界方向の切換え下に、泳動漂着又は逆泳動離脱させて、Ｒ，Ｇ，Ｂ構造色ドット粒体に基づく有彩光色の反射画像を表示又は消去させる反射型画像表示装置の画像表示方法において、
   前記対向両電極間に装着する格子状セル枠内に充填する各絶縁性の油性セル媒体中に、（＋）又は（−）に帯電する前記構造色ドット粒体の各Ｒ，Ｇ，Ｂ一群体を封入させ、
   前記対向電極間に印加する所定の印加電界下に、前記一群体を画素粒体として泳動させ、可視光が自然光及び／又は白色光として照射されている前記画像表示面に泳動漂着する各Ｒ，Ｇ，Ｂ一群体に由来する有彩光色の反射画像を表示させ、
   前記印加電界の反転下に泳動漂着粒体を逆泳動離脱させて前記反射画像を消去させることを特徴とする請求項１〜７に記載する何れかの画素粒体移動型の反射型画像表示装置の画像表示方法。
   

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