(57)【要約】【課題】メモリ性を向上させることが可能な電気泳動素子およびこれを用いた表示装置を提供する。【解決手段】本開示の電気泳動素子は、絶縁性液体中に、複数の電気泳動粒子と、繊維状構造体により形成された多孔質層とを含み、前記電気泳動粒子は、互いに異なる帯電性を有する第１粒子および第２粒子からなる。【選択図】図１
2014010339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性液体中に、複数の電気泳動粒子と、繊維状構造体により形成された多孔質層とを含み、
前記電気泳動粒子は、互いに異なる帯電性を有する第１粒子および第２粒子からなる
電気泳動素子。
【請求項２】
前記第１粒子と前記第２粒子との存在比は1：０．５以上1：３０以下である、請求項１に記載の電気泳動素子。
【請求項３】
前記第２粒子の粒径は前記第１粒子の粒径と同径またはそれ以下である、請求項１に記載の電気泳動素子。
【請求項４】
前記第２粒子の粒径は５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下である、請求項１に記載の電気泳動素子。
【請求項５】
前記第１粒子と前記第２粒子とは逆の帯電性を有する、請求項１に記載の電気泳動素子。
【請求項６】
前記第１粒子と前記第２粒子とは異なる反射特性を有する、請求項１に記載の電気泳動素子。
【請求項７】
前記第１粒子または前記第２粒子は、前記絶縁性液体と同等の反射特性を有する、請求項１に記載の電気泳動素子。
【請求項８】
前記第１粒子または前記第２粒子は、前記繊維状構造体と同等の反射特性を有する、請求項１に記載の電気泳動素子。
【請求項９】
前記第１粒子または前記第２粒子と、前記絶縁性液体との屈折率差は０以上２．１以下である、請求項１に記載の電気泳動素子。
【請求項１０】
前記繊維状構造体は、前記第１粒子および第２粒子の一方と異なる反射特性を有する複数の非泳動粒子を含む、請求項１に記載の電気泳動素子。
【請求項１１】
前記繊維状構造体は高分子材料または無機材料により形成されている、請求項１に記載の電気泳動素子。
【請求項１２】
前記繊維状構造体の平均繊維径は０．１μｍ以上１０μｍ以下である、請求項１に記載の電気泳動素子。
【請求項１３】
前記繊維状構造体は静電紡糸法により形成されている、請求項１に記載の電気泳動素子。
【請求項１４】
前記繊維状構造体はナノファイバーである、請求項１に記載の電気泳動素子。
【請求項１５】
前記電気泳動粒子および前記非泳動粒子は、有機顔料、無機顔料、染料、炭素材料、金属材料、金属酸化物、ガラスまたは高分子材料により形成されている、請求項１０に記載の電気泳動素子。
【請求項１６】
前記非泳動粒子の反射率は前記電気泳動素子の反射率よりも高い、請求項１０に記載の電気泳動素子。
【請求項１７】
少なくとも一方が光透過性であると共にそれぞれに電極が設けられた一対の基体の間に電気泳動素子を備え、
前記電気泳動素子は、
絶縁性液体中に、複数の電気泳動粒子と、繊維状構造体により形成された多孔質層とを含み、
前記電気泳動粒子は、互いに異なる帯電性を有する第１粒子および第２粒子からなる
表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、絶縁性液体中に複数の電気泳動粒子を含む電気泳動素子およびこれを用いた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機または携帯情報端末等に代表される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。中でも、最近では、電子書籍の配信事業の誕生により、文字情報を長時間読むことを目的とした読書用途の携帯情報端末（電子書籍端末）が注目されているため、その用途に適した表示品位を有するディスプレイが望まれている。
【０００３】
読書用途のディスプレイとしては、コレステリック液晶ディスプレイ、電子泳動型ディスプレイ、電気酸化還元型ディスプレイまたはツイストボール型ディスプレイ等が提案されている。これらの中でも、紙と同様に外光の反射（散乱）を利用して明表示する反射型ディスプレイが注目されている。この反射型ディスプレイは、紙に近い表示品位を有し、更にバックライトが不要であるため消費電力が低い。このような反射型ディスプレイとしては、例えば電気泳動現象を利用してコントラストを生じさせる電気泳動型ディスプレイが挙げられる。
【０００４】
電気泳動型ディスプレイの消費電力を更に抑えるためには、表示パネルに同一の画像を保持する間は電力を必要としない、即ち、メモリ性を有する素子構成とする方法がある。例えば、特許文献１の電気泳動型の表示装置は、絶縁性液体中に電気泳動粒子と、この電気泳動粒子とは異なる反射特性を有する非泳動粒子を含む繊維状構造体とによって構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−０２２２９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の表示装置では、良好なコントラスト性は有するものの、十分なメモリ性を有するとは言えなかった。
【０００７】
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、メモリ性を向上させることが可能な電気泳動素子およびこれを用いた表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本技術の電気泳動素子は、絶縁性液体中に、複数の電気泳動粒子と、繊維状構造体により形成された多孔質層とを含み、電気泳動粒子は、互いに異なる帯電性を有する第１粒子および第２粒子からなるものである。
【０００９】
本技術の表示装置は、少なくとも一方が光透過性であると共にそれぞれに電極が設けられた一対の基体の間に、上記電気泳動素子を備えたものである。
【００１０】
本技術の電気泳動素子およびこれを用いた表示装置では、電気泳動粒子として互いに異なる帯電性を有する第１粒子および第２粒子を用いることにより、電界消去後の電気泳動粒子の移動を抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本技術の電気泳動素子およびこれを用いた表示装置によれば、互いに帯電性の異なる２種類の電気泳動粒子を用いるようにしたので、電界消去後における電気泳動粒子の拡散が抑制され、メモリ性が向上する。よって、より消費電力の少ない表示装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本技術の一実施の形態の電気泳動素子の構成を表す平面図である。
【図２】電気泳動素子の構成を表す断面図である。
【図３】電気泳動粒子の調製工程を表す流れ図である。
【図４】本技術の一実施の形態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５】表示装置の動作を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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、説明する順序は、下記の通りである。
１．実施の形態
１−１．全体構成
１−２．電気泳動粒子の調製方法
２．適用例
３．実施例
【００１４】
＜１．電気泳動素子＞
図１および図２は、それぞれ本技術の一実施の形態の電気泳動素子１における平面構成および断面構成を表したものである。この電気泳動素子１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、表示装置等の多様な電子機器に適用される。この電気泳動素子１は、絶縁性液体１０中に極性を有する複数の電気泳動粒子２０と、多孔質層３０とを含んでいる。本実施の形態では、電気泳動粒子２０は、互いに異なる帯電性を有する第１粒子２１および第２粒子２２により構成されている。
【００１５】
１−１．全体構成
［絶縁性液体］
絶縁性液体１０は、例えば１種類または２種類以上の有機溶媒であり、具体的にはパラフィンまたはイソパラフィン等が用いられる。この絶縁性液体１０の粘度および屈折率はできるだけ低いことが好ましい。これにより、電気泳動粒子２０の移動性（応答速度）が向上すると共に、それに応じて電気泳動粒子２０を移動させるために必要なエネルギー（消費電力）が低くなる。また、絶縁性液体１０の屈折率と多孔質層３０の屈折率との差が大きくなるため、その多孔質層３０の反射率が高くなる。
【００１６】
なお、絶縁性液体１０は、必要に応じて、各種材料を含んでいてもよい。このような材料は、例えば、着色剤、電荷制御剤、分散安定剤、粘度調製剤、界面活性剤または樹脂等である。
【００１７】
［電気泳動粒子］
電気泳動粒子２０は、絶縁性液体１０中に分散され、正（＋）または負（−）に帯電した荷電粒子であり、電界に応じて多孔質層３０を経由して移動可能になっている。この電気泳動粒子２０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）等の粒子（粉末）によって構成されている。また、電気泳動粒子２０は、上記した粒子を含む樹脂固形分の粉砕粒子またはカプセル粒子等でもよい。なお、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かれることとする。
【００１８】
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等である。無機顔料は、例えば、亜鉛華、アンチモン白、カーボンブラック、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等である。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等である。炭素材料は、例えば、カーボンブラック等である。金属材料は、例えば、金、銀または銅等である。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−クロム酸化物等である。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等である。このように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。
【００１９】
絶縁性液体１０中における電気泳動粒子２０の含有量（濃度）は、特に限定されないが、例えば、０．１重量％〜８０重量％である。電気泳動粒子２０の遮蔽性および移動性が確保されるからである。電気泳動粒子２０の濃度が０．１重量％よりも少ないと、多孔質層３０を遮蔽（隠蔽）しにくくなる可能性がある。一方、８０重量％よりも多いと、電気泳動粒子２０の分散性が低下することにより電気泳動粒子２０が泳動しにくくなり、場合によっては凝集する可能性がある。
【００２０】
本実施の形態における電気泳動粒子２０は、上述したように２種類の粒子（第１粒子２１および第２粒子２２）によって構成されている。第１粒子２１および第２粒子２２は互いに異なる電荷を有し、一方が正に、他方が負に帯電している。このため、電界を印加した場合には、その電界が印加された範囲内において第１粒子２１および第２粒子２２はそれぞれ対応する方向に移動する。具体的には、図２に示したように多孔質層３０によって仕切られた電気泳動素子１の上面方向および下面方向から電界を印加した場合には、第１粒子２１および第２粒子２２は、各々が有する電荷に応じて第１領域１０Ａおよび第２領域１０Ｂにそれぞれ移動する。
【００２１】
第１粒子２１および第２粒子２２は上記材料によって構成されており、それぞれ同一の材料を用いてもよいし、異なる材料を用いても構わない。但し、第１粒子２１および第２粒子２２は互いに異なる光学的な反射特性を有することが好ましい。例えば、一方の粒子は絶縁性液体１０と、他方の粒子は後述する多孔質層３０と同等の反射特性を有することが望ましい。ここでは、第１粒子２１は絶縁性液体１０と同等の反射特性を、第２粒子２２は第１粒子２１とは異なる反射特性を有し、第１粒子２１が多孔質層３０とコントラストを生じさせるもの、即ち、画像表示を担うものとする。
【００２２】
第１粒子２１は、上述したように、絶縁性液体１０と同等の反射特性（反射率）を有し、少なくとも多孔質層３０を遮蔽可能であることが好ましい。第１粒子２１の反射特性と、多孔質層３０の反射特性との違いにより、コントラストを生じさせるためである。第１粒子２１の粒径は、例えば５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることが好ましい。より好ましくは、７５ｎｍ以上２００ｎｍ以下である。第１粒子２１の粒径を大きくすることにより、メモリ性が向上する。また、絶縁性液体１０中における第１粒子２１の含有量は、特に限定されないが、例えば０．１重量％〜１０重量％である。
【００２３】
ここで、第１粒子２１の形成材料は、コントラストを生じさせるために第１粒子２１が担う役割に応じて選択される。具体的には、上記材料のうち、第１粒子２１が暗表示する場合の材料は、例えば、炭素材料または金属酸化物等である。炭素材料は、例えば、カーボンブラック等であり、金属酸化物は、例えば、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−クロム酸化物等である。中でも、炭素材料が好ましい。優れた化学的安定性、移動性および光吸収性が得られるからである。一方、第１粒子２１が明表示する場合の材料は、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等の金属酸化物である。
【００２４】
第１粒子２１が暗表示する場合には、外部から電気泳動素子１を見たときに視認される第１粒子２１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が、中でも黒色に近い色が好ましく、黒色がより好ましい。一方、第１粒子２１が明表示する場合には、外部から電気泳動素子１を見たときに視認される第１粒子２１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が、中でも白色に近い色が好ましく、白色がより好ましい。いずれの場合においても、コントラストが高くなるからである。
【００２５】
第１粒子２１は、絶縁性液体１０中において長期間にわたって分散および帯電しやすいと共に、多孔質層３０に吸着しにくいことが好ましい。そこで、例えば第１粒子２１は、多孔質層３０と同一の帯電極性を有する材料を選択するか、多孔質層３０と同じ極性に帯電するように表面処理が施すことが好ましい。具体的には、多孔質層３０が負の帯電極性を有している場合には、第１粒子２１の表面に負の電荷、例えば電子吸引性を有する官能基による修飾を行う。反対に、多孔質層３０が正の帯電極性を有している場合には、第１粒子２１の表面に正の電荷、例えば電子供与性を有する官能基による修飾を行う。これにより、第１粒子２１と多孔質層３０との間で静電反発が起こり、第１粒子２１と多孔質層３０との吸着および第１粒子２１同士の凝集が抑制される。なお、第１粒子２１の表面を修飾する官能基は、第１粒子２１と多孔質層３０とが同じ方向（正または負）の電荷を示すものであれば互いに同じ官能基に限らず、異なる官能基を導入しても構わない。また、表面処理の代わりに電荷調整剤等の分散剤を用いたり、両者を併用してもよい。
【００２６】
分散剤は、例えば、Lubrizol社製のSolsperse シリーズ、BYK-Chemie社製のBYK シリーズまたはAnti-Terra シリーズ、あるいはICI Americas 社製Spanシリーズ等である。
【００２７】
第２粒子２２は、暗表示または明表示を行う第１粒子２１の電界消去後における拡散を抑制する粒子であり、上述したように第１粒子２１とは異なる電荷を有するものである。本実施の形態では、電気泳動素子１をこのような構成とすることにより、表示装置を構成した場合（例えば、図４）には、電気泳動粒子２０（第１粒子２１，第２粒子２２）は以下のような挙動を示す。例えば、対向する電極（画素電極４５および対向電極５２）のうち所定の電極間に電圧を印加すると、所定の領域に電界が生じる。電界が印加されている領域では、例えば負に帯電した第１粒子２１は陽極（例えば、画素電極４５）側（第２領域１０Ｂ）に、正に帯電した第２粒子２２は陰極（例えば、対向電極）側（第１領域１０Ａ）に移動する。一方、電界が印加されていない領域では、第１粒子２１は対向電極５２側（第１領域１０Ａ）に、第２粒子２２は画素電極４５側（第２領域１０Ｂ）に留まる。よって、第２泳動粒子１２は第１粒子２１とは異なる反射率、例えば、第１粒子２１とコントラストを生じる多孔質層３０と同等の反射率を有することが好ましい。あるいは、第２粒子２２は第１粒子２１による表示（暗表示または明表示）を阻害するものでなければよく、絶縁性液体１０と同様に透明であってもよい。即ち第２粒子２２と絶縁性液体１０との屈折率差は０以上であることが好ましい。また、屈折率差の上限は、特に制限されないが、例えば第１粒子２１が暗表示し、多孔質層３０が明表示する場合には、この多孔質３０と同等の反射率であればよい。具体的には、例えば多孔質層３０に含まれる非泳動粒子３２、例えば酸化チタンの反射率（２．１）が挙げられる。
【００２８】
第２粒子２２の粒径は、第１粒子２１と同じか第１粒子２１よりも小さい方が好ましく、具体的には、５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることが好ましい。第１粒子２１よりも粒径を小さくすることにより、電圧印加時に、第２粒子２２の細孔３３内における引っかかりを抑制し、第１粒子２１の移動が円滑になされる。
【００２９】
第２粒子２２の添加量は、第１粒子２１に対する第２粒子２２の存在比として、例えば１：０．５以上１：３０以下の範囲内でとすることが好ましい。絶縁性液体１０中における第２粒子２２の含有量は、特に限定されないが、例えば０．１重量％〜６０重量％である。前述の特許文献１のような電気泳動素子では、電界の印加による電気泳動粒子の移動によって明表示または暗表示される。電界を消去すると、電界によって固定されていた電気泳動粒子は徐々に拡散し、コントラストが失われていく。本実施の形態では電気泳動粒子２０として、特許文献１における電気泳動粒子に相当する第１粒子２１に加えて、第１粒子２１とは逆の電荷を有する第２粒子２２を用いている。これにより、電界を印加した場合には、上記のように第１粒子２１は例えば第１領域に、第２粒子２２は多孔質層３０を挟んだ向かいの領域（例えば、第２領域１０Ｂ）に移動する。電界消去後には、第１粒子２１は徐々に拡散するものの、第２領域１０Ｂには第２粒子２２が存在するため多孔質層３０を介しての拡散速度は低下する。即ち、電界消去後の第１粒子２１の拡散を抑制させることが可能となる。
【００３０】
このように第２粒子２２によって電界消去後の第１粒子の拡散を抑制するためには、その添加量は上記範囲内とすることが好ましい。第２粒子２２の存在比が０．５未満の場合には、印加電圧消去後における第１粒子２１が存在する領域とは反対側の領域（例えば第２領域１０Ｂ）における第２粒子２２の占有率が低いため、第１粒子２１は第２領域１Ｂ側に容易に拡散する。このため、十分に第１粒子２１の拡散を抑制することができない。一方、第２粒子２２の存在比が３０より大きい場合には、第２粒子２２は第２領域１Ｂに加えて、各粒子の移動路である細孔３３内にも存在することとなる。このため、メモリ性は向上するものの、画像の切り替え時における第１粒子２１の移動が妨げられ、応答速度が低下する。なお、より好ましくは、第１粒子２１に対する第２粒子２２の存在比を１：１０以上１：１５以下の範囲内とする。これにより、メモリ性を向上させつつ良好な応答速度を維持することができる。なお、「存在比」は、重量比に置き換えられ、第２粒子２２の個数に相当する。
【００３１】
［多孔質層］
多孔質層３０は、繊維状構造体３１により形成された３次元立体構造物であり、この３次元立体構造により形成された複数の細孔３３を有している。この細孔３３は、電圧印加時における電気泳動粒子２０（第１粒子２１および第２粒子２２）の移動路である。繊維状構造体３１には、複数の非泳動粒子３２が含まれており、繊維状構造体３１により保持されている。多孔質層３０は、この繊維状構造体３１および非泳動粒子３２のどちらか一方または両方によって正または負の極性を有している。本実施の形態における電気泳動素子１では、電気泳動粒子２０と、多孔質層３０とが同じ電荷を有するように構成されているが、各電荷の調製は、上述したように電気泳動粒子２０の帯電極性を多孔質層３０の帯電極性に合わせることが好ましい。これは多孔質層３０の修飾による細孔３３の孔径および光反射特性の変化による表示装置としての特性の低下を防ぐためである。
【００３２】
３次元立体構造物である多孔質層３０では、１つの繊維状構造体３１がランダムに絡み合っていてもよいし、複数の繊維状構造体３１が集合してランダムに重なっていてもよいし、双方が混在していてもよい。繊維状構造体３１が複数の場合、各繊維状構造体３１は、１または２以上の非泳動粒子３２を保持している。なお、図２では、複数の繊維状構造体３１により多孔質層３０が形成されている場合を示している。
【００３３】
多孔質層３０が繊維状構造体３１により形成された３次元立体構造物であるのは、光（外光）が乱反射（多重散乱）するため、多孔質層３０の反射率が高くなると共に、その高い反射率を得るための多孔質層３０の厚さが薄くて済むからである。これにより、電気泳動素子１のコントラストが高くなると共に、電気泳動粒子２０を移動させるために必要なエネルギーが低くなる。また、細孔３３の平均孔径が大きくなると共に数が多くなるため、電気泳動粒子２０が細孔３３を経由して移動しやすくなる。これにより、応答速度が速くなると共に、電気泳動粒子２０を移動させるために必要なエネルギーがより低くなる。
【００３４】
繊維状構造体３１は、繊維径（直径）に対して長さが十分に大きい繊維状物質である。この繊維状構造体３１は、例えば、高分子材料または無機材料等のいずれか１種類または２種類以上であり、他の材料でもよい。高分子材料は、例えば、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（ＰＡＮ）、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等である。無機材料は、例えば、酸化チタン等である。中でも、繊維状構造体３１の形成材料としては、高分子材料が好ましい。反応性（光反応性等）が低い、即ち化学的に安定であるため、繊維状構造体３１の意図しない分解反応が抑制されるからである。なお、繊維状構造体３１が高反応性の材料により形成される場合には、その繊維状構造体３１の表面は任意の保護層（図示せず）により被覆されることが好ましい。
【００３５】
繊維状構造体３１の形状（外観）は、上記したように繊維径に対して長さが十分に大きい繊維状であれば、特に限定されない。具体的には、直線状でもよいし、縮れていたり、途中で折れ曲がっていてもよい。また、一方向に延在しているだけに限らず、途中で１または２以上の方向に分岐していてもよい。この繊維状構造体３１の形成方法は、特に限定されないが、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等であることが好ましい。繊維径に対して長さが十分に大きい繊維状物質を容易かつ安定に形成しやすいからである。
【００３６】
繊維状構造体３１の繊維径は特に限定されないが、できるだけ小さいことが好ましい。光が乱反射しやすくなると共に、細孔３３の孔径が大きくなるからである。ただし、繊維状構造体３１が後述する非泳動粒子３２を保持できるように決定される必要がある。このため、繊維状構造体３１の繊維径は、５０ｎｍ以上２０００ｎｍ以下であることが好ましい。また、その平均繊維径は、１０μｍ以下であることが好ましい。なお、平均繊維径の下限は、特に限定されないが、例えば、０．１μｍであり、それ以下でもよい。この繊維径および平均繊維径は、例えば、走査型電子顕微鏡等を用いた顕微鏡観察により測定される。なお、繊維状構造体３１の平均長さは任意でよい。
【００３７】
特に、繊維状構造体３１はナノファイバーであることが好ましい。光が乱反射しやすくなるため多孔質層３０の反射率がより高くなると共に、単位体積中に占める細孔３３の割合が大きくなるため、電気泳動粒子２０が細孔３３を経由して移動しやすくなるからである。これにより、コントラストがより高くなると共に、電気泳動粒子２０を移動させるために必要なエネルギーがより低くなる。ナノファイバーとは、繊維径が０．００１μｍ〜０．１μｍであると共に長さが繊維径の１００倍以上である繊維状物質である。ナノファイバーである繊維状構造体３１は、静電紡糸法により形成されていることが好ましい。これにより、繊維径が小さい繊維状構造体３１を容易かつ安定に形成しやすくなる。
【００３８】
この繊維状構造体３１は、電気泳動粒子２０とは異なる反射特性を有していることが好ましい。具体的には、繊維状構造体３１の反射特性は、特に限定されないが、少なくとも多孔質層３０全体は電気泳動粒子２０を遮蔽可能であることが好ましい。上述したように、電気泳動粒子２０の反射特性と多孔質層３０の反射特性との違いにより、コントラストを生じさせるためである。このため、絶縁性液体１０中において光透過性（無色透明）の繊維状構造体３１は好ましくない。ただし、繊維状構造体３１の反射特性が多孔質層３０の反射特性にほとんど影響を及ぼさず、その多孔質層３０の反射特性が実質的に非泳動粒子３２の反射特性により決定される場合には、繊維状構造体３１の反射特性は任意でよい。
【００３９】
細孔３３の平均孔径は、特に限定されないが、中でも、できるだけ大きいことが好ましい。電気泳動粒子２１が細孔３３を経由して移動しやすくなるからである。このため、細孔３３の平均孔径は、０．０１μｍ〜１０μｍであることが好ましい。
【００４０】
多孔質層３０の厚さは、特に限定されないが、例えば、５μｍ〜１００μｍである。多孔質層３０の遮蔽性が高くなると共に、電気泳動粒子２０が細孔３３を経由して移動しやすくなるからである。
【００４１】
非泳動粒子３２は、繊維状構造体３１により保持（固定）されており、電気泳動しない粒子である。繊維状構造体３１はこの非泳動粒子３２を複数含むことにより、光がより乱反射しやすくなり、電気泳動素子１のコントラストがより高くなる。なお、非泳動粒子３２は、繊維状構造体３１により保持されていれば繊維状構造体３１から部分的に露出していてもよいし、繊維状構造体３１の内部に埋設されていてもよい。
【００４２】
この非泳動粒子３２は、電気泳動粒子２０とは異なる反射特性を有している。非泳動粒子３２の反射特性は、特に限定されないが、少なくとも多孔質層３０全体は電気泳動粒子２０を遮蔽可能であることが好ましい。上記したように、電気泳動粒子２０の反射特性と多孔質層３０の反射特性との違いにより、コントラストを生じさせるためである。なお、本実施の形態では非泳動粒子３２の光反射率は第１粒子２１の光反射率よりも高い。
【００４３】
ここで、非泳動粒子３２の形成材料は、コントラストを生じさせるために非泳動粒子３２が担う役割に応じて選択される。具体的には、非泳動粒子３２が明表示する場合の材料は、第１粒子２１が明表示する場合に選択される材料と同様である。一方、非泳動粒子３２が暗表示する場合の材料は、第１粒子２１が暗表示する場合に選択される材料と同様である。中でも、非泳動粒子３２が明表示する場合に選択される材料としては、金属酸化物が好ましい。優れた化学的安定性、定着性および光反射性が得られるからである。コントラストを生じさせることができれば、非泳動粒子３２の形成材料は、電気泳動粒子２０（第１粒子２１、第２粒子２２）の形成材料と同じ種類でもよいし、違う種類でもよい。なお、非泳動粒子３２が明表示または暗表示する場合に視認される色は、電気泳動粒子２０が視認される色について説明した場合と同様である。
【００４４】
１−２．電気泳動粒子の調製方法
上述したように、電気泳動粒子２０を構成する第１粒子２１および第２粒子は互いに異なる極性を有し、例えば、第１粒子２１は多孔質層３０と同一極性に、第２粒子２２は第１極性とは逆の極性になるような電荷を有している。各粒子２１，２２の帯電極性は、それぞれ所望の極性を有する材料を用いる他に、以下に説明する表面処理によって調製することができる。
【００４５】
表面処理としては、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等が挙げられる。中でも、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あるいはそれらの組み合わせが好ましい。長期間の分散安定性等が得られるからである。
【００４６】
表面処理用の材料は、例えば、電気泳動粒子２０（第１粒子２１，第２粒子２２）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）等である。吸着可能な官能基の種類は、電気泳動粒子２０の形成材料に応じて決定される。一例を挙げると、カーボンブラック等の炭素材料に対しては４−ビニルアニリン等のアニリン誘導体であり、金属酸化物に対してはメタクリル酸３−（トリメトキシシリル）プロピル等のオルガノシラン誘導体である。重合性官能基は、例えば、ビニル基、アクリル基、メタクリル基等である。
【００４７】
また、表面処理用の材料は、例えば、重合性官能基が導入された電気泳動粒子２０の表面にグラフト可能な材料（グラフト性材料）である。このグラフト性材料は重合性官能基と、絶縁性液体１０中に分散可能であると共に立体障害により分散性を保持可能な分散用官能基とを有していることが好ましい。重合性官能基の種類は吸着性材料について説明した場合と同様である。分散用官能基は、例えば、絶縁性液体１０がパラフィンである場合には分岐状のアルキル基等である。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）等の重合開始剤を用いればよい。
【００４８】
参考までに、上記したように絶縁性液体１０中に電気泳動粒子２０を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）」等の書籍に掲載されている。
【００４９】
電気泳動粒子２０（ここでは第１粒子２１）の調製方法の一例は以下の通りである。図３は、第１粒子２１の調製手順の流れを表したものである。まず、例えば、ステップＳ１０１（ＳｉＯ2処理）として、水酸化ナトリウムとケイ酸ナトリウムとを水に溶解させて溶液Ａを調製する。続いて、溶液Ａに、例えば複合酸化物微粒子（大日精化工業株式会社製ダイピロキサイドカラーTM3550）を加え加熱したのち、例えば、１ｍｏｌ／ｃｍ3の硫酸と、ケイ酸ナトリウムおよび水酸化ナトリウムが溶解された水溶液とを滴下する。次に、例えば、ステップＳ１０２（シランカップリング反応）として、エタノールと水との混合液を加え、シラン被覆複合酸化物粒子の分散溶液を得る。続いて、例えば、水、エタノールおよびアリルトリエトキシシランを混合したのち上述した分散溶液を加え、混合溶液を調製する。次に、この混合溶液を後処理したのち固形物を得、この固形物に例えば、トルエンを加え、攪拌して溶液Ｂを調製する。続いて、ステップＳ１０３（ラジカル重合）として、溶液Ｂに、例えば、アクリル酸と2,5-ジメチル-1,5-ヘキサジエンを加えたのち、窒素気流下で攪拌する。次に、この溶液Ｂに、例えば、2,2'-アゾビス(2-メチルプロピオニトリル（アゾビスイソブチロニトリル；ＡＩＢＮ）をトルエンに溶解した溶液Ｃを混合することで第１粒子２１の重合反応を行う。これにより、重合体被覆顔料からなる黒色の第１粒子２１が得られる。
【００５０】
［電気泳動素子の好ましい表示方法］
電気泳動素子１では、上記のように、第１粒子２１および多孔質層３０（非泳動粒子３２を含む繊維状構造体３１）がそれぞれ明表示または暗表示するため、コントラストが生じる。この場合には、第１粒子２１が明表示すると共に多孔質層３０が暗表示してもよいし、その逆でもよい。このような役割の違いは、第１粒子２１の反射特性と多孔質層３０の反射特性との関係により決定される。すなわち、明表示する方の反射率は、暗表示する方の反射率よりも高くなる。
【００５１】
中でも、第１粒子２１が暗表示すると共に、多孔質層３０が明表示することが好ましい。これに伴い、多孔質層３０の光学的特性が実質的に非泳動粒子３２の反射特性により決定される場合には、非泳動粒子３２の反射率は第１粒子２１の反射率よりも高いことが好ましい。この場合における明表示の反射率は、多孔質層３０（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ため、それに応じてコントラストも著しく高くなるからである。
【００５２】
［電気泳動素子の動作］
電気泳動素子１では、電気泳動粒子２０（ここでは第１粒子２１）の反射特性と多孔質層３０（非泳動粒子３２）の反射特性とが異なっている。この場合において、電気泳動素子１に電界が印加されると、その電界が印加された範囲内において第１粒子２１が多孔質層３０（細孔３３）を経由して一方の領域、例えば第１領域１０Ａに移動する。これにより、第１粒子２１が移動した側から電気泳動素子１を見ると、第１粒子２１が移動した範囲では、その第１粒子２１により暗表示（または明表示）されると共に、第１粒子２１が移動していない範囲では、多孔質層３０により明表示（または暗表示）される。これにより、コントラストが生じる。即ち、画像が表示される。
【００５３】
従来の電気泳動素子では、電界を消去すると一方の領域に移動した電気泳動粒子は徐々に拡散し、多孔質層に仕切られた反対側の領域へ移動する。この電気泳動粒子の移動に伴い電界が印加されていた領域と印加されていない領域とのコントラストが低下し、表示パネルに表示されていた画像は徐々に失われる。このため、表示パネル上の画像を保持するためには、常に電圧を印加し続ける必要があり、消費電力を抑える妨げとなっていた。
【００５４】
消費電力を抑えるためには、前述のように電力を供給することなく画像を保持する性能、即ち、メモリ性を付与する方法が考えられる。電気泳動素子にメモリ性を付与させるためには、電極と電気泳動粒子との間に発生する電気鏡像力が重要なパラメータとなる。電気鏡像力は下記式（１）によって表すことができる。
【００５５】
（数１）
Ｆ∝ｑ2/４πεｒ2          ・・・・（１）
【００５６】
式（１）から電気泳動素子にメモリ性を付与させるためには、電気鏡像力を大きくすること、即ち、電気泳動粒子に大きな電荷を持たせることが有効であることがわかる。また、電気泳動粒子が同じ電荷密度を有すると仮定すると、下記式（２）の関係が成り立つ。このことから、電気泳動粒子に大きな電荷を持たせるためには、電気泳動粒子の粒径を大きくする方法が考えられる。
【００５７】
（数２）
Ｆ∝ｒ3／４πεｒ2＝ｒ／３πε        ・・・・（２）
【００５８】
しかしながら、電気泳動粒子の粒径を大きくすると良好なメモリ性を得ることはできるものの、電気泳動粒子の多孔質層に対する透過性が低下し、コントラストが低下するという問題があった。即ち、電気泳動粒子の粒径を大きくすることでは、電気泳動素子の表示品位を保ちつつ、メモリ性を向上させることは困難であることがわかった。
【００５９】
［作用および効果］
これに対して本実施の形態では、電気泳動粒子２０として、表示パネルの明表示または暗表示を行う第１粒子２１と、第１粒子２１とは異なる帯電極性を有する第２粒子２２を用いるようにした。この第２粒子２２は、電界印加時における第１粒子２１の挙動に対して、第１粒子２１とは逆の挙動をする。具体的には、電界を印加によって、第１粒子２１が、電界が印加された範囲内において第２領域１０Ｂ側に移動する場合には、第２粒子２２は電界が印加された範囲内において第１領域１０Ａ側に移動する。これにより、電界を消去した後の第１領域１０Ａおよび第２領域１０Ｂにおける絶縁性液体１０のそれぞれの粒子密度（濃度）の差は小さくなり、第１粒子２１の第２領域１０Ｂ側への拡散は抑制される。よって、電界を消去しても暗表示領域と明表示領域とのコントラストは維持される。
【００６０】
また、対向する電極（画素電極４５および対向電極５２）間に電圧を印加すると、第１粒子２１および第２粒子２２がそれぞれ対応する電極表面に移動する。これにより、画素電極４５および対向電極５２の両方で電気鏡像力が発揮される。即ち、対向する電極のそれぞれにおいて電荷のバランスがとられることにより、上述したようなコントラストを犠牲にして第１粒子２１の粒径を大きくすることなく、より大きな電気鏡像力が得られると考えられる。
【００６１】
以上のように本実施の形態の電気泳動素子１では、電気泳動粒子２０として、第１粒子２１に加えて、第１粒子２１とは反対の電荷を有する第２粒子２２を用いるようにしたので、電界を消去した後の第１粒子２１の拡散が抑制され、メモリ性が向上する。よって電圧を印加し続けることなく表示パネル上に表示画像を保持することが可能となり、より消費電力の少ない表示装置を提供することが可能となる。
【００６２】
＜２．適用例＞
次に、上記した電気泳動素子１の適用例について説明する。電気泳動素子１は、さまざまな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が、例えば、表示装置に適用される。
【００６３】
［表示装置の全体構成］
図４は、表示装置の断面構成を表しており、図５は、図４に示した表示装置の動作を説明するためのものである。なお、以下で説明する表示装置の構成は、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。
【００６４】
表示装置は、電気泳動現象を利用して画像（例えば文字情報等）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）である。この表示装置は、例えば、図４に示したように、駆動基板４０と対向基板５０とが上記実施の形態における電気泳動素子１を介して対向配置されたものであり、例えば、対向基板５０側において画像を表示するようになっている。なお、駆動基板４０および対向基板５０は、スペーサ６０により所定の間隔となるように離間されている。
【００６５】
［駆動基板］
駆動基板４０は、例えば、支持基体４１の一面に、複数の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）４２と、保護層４３と、平坦化絶縁層４４と、複数の画素電極４５とがこの順に形成されたものである。ＴＦＴ４２および画素電極４５は、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。
【００６６】
支持基体４１は、例えば、無機材料、金属材料またはプラスチック材料等により形成されている。無機材料は、例えば、ケイ素（Ｓｉ）、酸化ケイ素（ＳｉＯx）、窒化ケイ素（ＳｉＮx）または酸化アルミニウム（ＡｌＯx）等である。この酸化ケイ素には、ガラスまたはスピンオングラス（ＳＯＧ）等が含まれる。金属材料は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）またはステンレス等である。プラスチック材料は、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）等である。
【００６７】
この支持基体４１は、光透過性でもよいし、非光透過性でもよい。対向基板５０側において画像が表示されるため、支持基体４１は必ずしも光透過性である必要がないからである。また、支持基体４１は、ウェハ等の剛性を有する基板でもよいし、可撓性を有する薄層ガラスまたはフィルムでもよいが、中でも、後者であることが好ましい。フレキシブル（折り曲げ可能）な表示装置を実現できるからである。
【００６８】
ＴＦＴ４２は、画素を選択するためのスイッチング用素子である。なお、ＴＦＴ４２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４３および平坦化絶縁層４４は、例えば、ポリイミド等の絶縁性樹脂材料により形成されている。ただし、保護層４３の表面が十分に平坦であれば、平坦化絶縁層４４はなくてもよい。画素電極４５は、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）または銅（Ｃｕ）等の金属材料により形成されている。この画素電極４５は、保護層４３および平坦化絶縁層４４に設けられたコンタクトホール（図示せず）を通じてＴＦＴ４２に接続されている。
【００６９】
［対向基板］
対向基板５０は、例えば、支持基体４１の一面に対向電極５２が全面形成されたものである。ただし、対向電極５２は、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されていてもよい。
【００７０】
支持基体５１は、光透過性であることを除き、支持基体５１と同様の材料により形成されている。対向基板５０側において画像が表示されるため、支持基体５１は光透過性である必要があるからである。対向電極５２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）等の光透光性導電性材料（透明電極材料）により形成されている。
【００７１】
対向基板５０側において画像を表示する場合には、対向電極５２を介して電気泳動素子１を見ることになるため、その対向電極５２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５２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。
【００７２】
［電気泳動素子］
電気泳動素子１は、絶縁性液体１０中に、電気泳動粒子２０として複数の第１粒子２１および第２粒子２２と、複数の細孔３３を有する多孔質層３０とを含んでいる。絶縁性液体１０は、駆動基板４０と対向基板５０との間の空間に充填されており、多孔質層３０は、例えば、スペーサ６０により支持されている。絶縁性液体１０が充填されている空間は、多孔質層３０を境界として、画素電極４５に近い側の第１領域１０Ａと、対向電極５２に近い側の第２領域１０Ｂとに区分けされている。絶縁性液体１０、電気泳動粒子２０および多孔質層３０の構成は、それぞれ絶縁性液体１０、電気泳動粒子２０および多孔質層３０の構成と同様である。なお、図４および図５では、図示内容を簡略化するために、細孔３３の一部だけを示している。
【００７３】
［スペーサ］
スペーサ６０は、例えば、高分子材料等の絶縁性材料により形成されている。
【００７４】
スペーサ６０の形状は、特に限定されないが、中でも、電気泳動粒子２０の移動を妨げず、その電気泳動粒子２０を均一分布させるような形状であることが好ましく、例えば、格子状である。また、スペーサ６０の厚さは、特に限定されないが、中でも、消費電力を低くするためにできるだけ薄いことが好ましく、例えば、１０μｍ〜１００μｍである。
【００７５】
［表示装置の動作］
この表示装置では、図４に示したように、初期状態において、複数の第１粒子２１が第１領域１０Ａに、複数の第２粒子２２が第２領域１０Ｂに位置している。この場合には、全ての画素において多孔質層３０が第１粒子２１により遮蔽されているため、対向基板５０側から観察すると、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。
【００７６】
ＴＦＴ４２により画素が選択され、画素電極４５と対向電極５２との間に電界が印加されると、図５に示したように、第１粒子２１が第１領域１０Ａから多孔質層３０（細孔３３）を経由して第２領域１０Ｂに移動する。この場合には、多孔質層３０が第１粒子２１により遮蔽されている画素と、多孔質層３０が第１粒子２１により遮蔽されていない画素とが併存するため、対向基板５０側から観察すると、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。
【００７７】
［表示装置の作用および効果］
この表示装置によれば、上記実施の形態における電気泳動素子１を用いているため、電界を消去した後の第１粒子２１の拡散が抑制され、メモリ性が向上する。よって電圧を印加し続けることなく表示パネル上に表示画像を保持することが可能となり、より消費電力の少ない表示装置を提供することが可能となる。
＜３．実施例＞
【００７８】
次に、本技術の実施例について詳細に説明する。
【００７９】
＜実験例１＞
以下の手順により、電気泳動粒子２０（黒色（暗表示用）の第１粒子２１、白色の第２粒子２２）および白色（明表示用）の多孔質層３０（粒子含有繊維状構造体）を用いて、表示装置を作製した。
【００８０】
［電気泳動粒子の調製］
まず、水酸化ナトリウム４３ｇおよびケイ酸ナトリウム０．３７ｇを水４３ｇに溶解させて溶液Ａを調製した。続いて、溶液Ａに複合酸化物微粒子（大日精化工業株式会社製ダイピロキサイドカラーTM3550）５ｇを加えて攪拌（１５分）したのち、超音波攪拌（３０℃〜３５℃，１５分）した。次に、溶液Ａを９０℃に加熱したのち、０．２２ｍｏｌ／ｃｍ3の硫酸１５ｃｍ3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。続いて、溶液Ａを冷却（室温）したのち、１ｍｏｌ／ｃｍ3の硫酸１．８ｃｍ3を加えた。次に、遠心分離（３７００ｒｐｍ，３０分間）およびデカンテーションを行ったのち、エタノールに再分散し、更に遠心分離（３５００ｒｐｍ，３０分間）およびデカンテーションを２回行った。続いて、各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）して、シラン被覆複合酸化物粒子の分散溶液を調製した。
【００８１】
次に、水３ｃｍ3、エタノール３０ｃｍ3およびアリルトリエトキシシラン２ｇを混合して攪拌（７分間）した溶液に分散溶液を混合し、攪拌（１０分）および遠心分離（３５００ｒｐｍ，３０分）を行った。続いて、デカンテーションを行ったのち、洗浄作業としてエタノールへの再分散および遠心分離（３５００ｒｐｍで３０分）を２回行った。更に、減圧環境（室温）中で６時間乾燥したのち、７０℃に加温して２時間乾燥した。次に、トルエン５０ｃｍ3を加えて溶液Ｂを調製したのち、ロールミルで攪拌（１２時間）した。続いて、溶液Ｂにアクリル酸０．５ｇおよび２，５−ジメチル−１，５−ヘキサジエン２．０ｇを加え、窒素気流下で攪拌（２０分）した。更に溶液Ｂを５０℃に加温して攪拌（２０分）したのち、この溶液ＢにＡＩＢＮ０．０１ｇを溶解したトルエン溶液（３ｃｍ3，溶液Ｃ）を加え６５℃に加熱し１時間攪拌した。次に、室温まで冷却したのち、酢酸エチルを加えて遠心分離（３５００ｒｐｍで３０分間）を行った。続いて、デカンテーションを行ったのち、洗浄作業として酢酸エチルへの再分散および遠心分離（３５００ｒｐｍで３０分間）を３回繰り返した。続いて、減圧環境（室温）中で１２時間乾燥したのち、７０℃に加温して２時間乾燥した。これにより、重合体被覆顔料からなる粒径が約１６０ｎｍの黒色の泳動粒子（第１粒子２１）が得られた。
【００８２】
［絶縁性液体の調製］
次に、絶縁性液体１０をＮ，Ｎ−ジメチルプロパン−１，３−ジアミン、１２−ヒドロキシオクタデカン酸およびメトキシスルホニルオキシメタン（Lubrizol社製Solsperse17000）を１．０％、ソルビタントリオレート（Span85）を５．０％、第１成分であるイソパラフィン（エクソンモービル社製IsoparG）を９４％含む有機溶媒を準備した。ここでは、絶縁性液体９．４ｇに第１粒子２１としての上記黒色泳動粒子０．３ｇ、第２粒子２２としてのシリカ粒子（φ１００ｎｍ）０．６５ｇを添加し、ガラスビーズ（０．８ｍｍφ）を加えたビーズミルで攪拌（１時間）した。続いて、絶縁性液体１０をガラスファイバーフィルターにかけビーズを取り除くことにより、電気泳動粒子２０（第１粒子２１および第２粒子２２）が分散された絶縁性液体とした。
【００８３】
［多孔質層の調製］
続いて、繊維状構造体３１の形成材料としてＤＭＦ８８ｇにポリアクリロニトリル（Aldrich社製：分子量＝１５００００）１２ｇを溶解させて溶液Ｄを調製した。次に、溶液Ｄに、非泳動粒子３２として、例えば酸化チタン（堺化学工業株式会社製TITONE R-42）４０ｇを加えたのちビーズミルで混合し、紡糸溶液とした。続いて、この紡糸溶液をシリンジに入れ、所定のパターン形状の画素電極（ＩＴＯ）が形成されたガラス基板上に電界紡糸装置（株式会社メック製NANON）を用いて８往復分の紡糸を行った。ここで、紡糸条件は、電界強度＝２８ｋＶ、吐出速度＝０．５ｃｍ3／分、紡糸距離＝１５ｃｍ、スキャンレート＝２０ｍｍ／秒とした。次に、ガラス基板を真空オーブン（７５℃）中で１２時間乾燥して、非泳動粒子３２を含む繊維状構造体３１を形成した。
【００８４】
［表示装置の組み立て］
まず、画素電極４５が形成されたガラス基板から、画素電極が形成されていない領域に付着した不要な繊維状構造体３１を除去したのち、対向電極５２（ＩＴＯ）が前面に形成されたガラス基板上にスペーサとしてＰＥＴフィルム（厚さ３０μｍ）を設けた。このスペーサ状に画素電極４５および繊維状構造体３１が形成されたガラス基板を重ねた。なお、多孔質層３０と重ならない位置にはビーズ（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性樹脂フォトレックA-400）を描画した。最後に、２枚のガラス基板の間の隙間に電気泳動粒子２０が分散された絶縁性液体を注入したのち、ローラで全体を押圧して多孔質層３０を画素電極４５と対向電極５２との間に行き渡らせたのち、再度全体を押圧して圧縮した。
【００８５】
この他、第２粒子２２の添加量、粒径または材料を変えて実験（実験例２〜７）を行った。また、第２粒子２２を添加しない実験（実験例８）を比較例として行った。表１は、実験例１〜８における第２粒子２２の添加量、粒径およびに第１粒子と第２粒子との存在比についての一覧である。表２は、実験例１〜８の黒反射率（％）、白反射率（％）、コントラスト比の測定結果の一覧である。
【００８６】
黒反射率および白反射率を測定する場合には、分光光度計（YOKOGAWA SPECTROCOLORIMETER CD100）を用いて４５°リング照明における標準拡散板に対する基板法線方向の反射率を測定した。ここでは、黒表示および白表示の反射率が安定する電圧を駆動電圧（ここでは１５Ｖ）とし、それぞれの表示状態における反射率を黒反射率および白反射率とした。コントラスト比は白反射率を黒反射率で割った値である。メモリ性は、電圧の印加を停止した後のコントラストを１分後、５分後、３０分後にそれぞれ測定したものである。
【００８７】
【表１】
2014010339.tif 000003
【００８８】
【表２】
2014010339.tif 000004
【００８９】
表２から、第２粒子２２を添加した実験例１〜５および実験例７では、第２粒子を添加しなかった実験例８と比較してメモリ性が向上した。即ち、第１粒子２１とは異なる帯電性を有する粒子（第２粒子２２）を添加することで、メモリ性が向上することがわかる。但し、実験例６ではメモリ性がほとんど見られなかった。これは２つの理由が考えられる。まず、第２粒子２２であるシリカゲルの粒径が小さかったため、第２粒子２２による電気鏡像力が第１粒子２１による電気鏡像力よりも小さく、電荷のバランスが取れなかったことが考えられる。次に、印加電圧消去後の第１粒子２１の拡散を抑制するための十分な体積を確保できなかったためと考えられる。
【００９０】
また、実験例２ではメモリ性の向上は見られたものの、その保持時間は十分ではなかった。これは、第２粒子２２の添加量が少なかったためと考えられる。実験例３〜５では良好なメモリ性を示した。但し、実験例３ではメモリ性の向上と共に、良好なコントラストが維持されたが、実験例４および実験例５では反射率およびコントラストが低下した。これは、実験例４では第２粒子２２の添加量が多すぎたためと考えられる。実験例５では第２粒子２２の粒径が大きいため泳動可能な空間が少なくなり、泳動のしやすさが低下したものと考えられる。また、実験例１〜６では第２粒子２２としてシリカゲルを用いたが、実験例７の結果からわかるようにシリカゲルに限らず、その他の材料（ここでは、酸化チタン）を用いても同様の結果が得られることがわかる。なお、酸化チタンは白色で反射特性がシリカゲルよりも高いため、実験例１〜６よりも白反射率が向上した。
【００９１】
以上、一実施の形態を挙げて本技術を説明したが、本技術は実施の形態で説明した態様に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、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されてもよい。
【００９２】
なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
（１）絶縁性液体中に、複数の電気泳動粒子と、繊維状構造体により形成された多孔質層とを含み、前記電気泳動粒子は、互いに異なる帯電性を有する第１粒子および第２粒子からなる電気泳動素子。
（２）前記第１粒子と前記第２粒子との存在比は1：０．５以上1：３０以下である、前記（１）に記載の電気泳動素子。
（３）前記第２粒子の粒径は前記第１粒子の粒径と同径またはそれ以下である、前記（１）または（２）に記載の電気泳動素子。
（４）前記第２粒子の粒径は５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下である、前記（１）乃至（３）のいずれかに記載の電気泳動素子。
（５）前記第１粒子と前記第２粒子とは逆の帯電性を有する、前記（１）乃至（４）のいずれかに記載の電気泳動素子。
（６）前記第１粒子と前記第２粒子とは異なる反射特性を有する、前記（１）乃至（５）のいずれかに記載の電気泳動素子。
（７）前記第１粒子または前記第２粒子は、前記絶縁性液体と同等の反射特性を有する、前記（１）乃至（６）のいずれかに記載の電気泳動素子。
（８）前記第１粒子または前記第２粒子は、前記繊維状構造体と同等の反射特性を有する、前記（１）乃至（７）のいずれかに記載の電気泳動素子。
（９）前記第１粒子または前記第２粒子と、前記絶縁性液体との屈折率差は０以上２．１以下である、前記（１）乃至（８）のいずれかに記載の電気泳動素子。
（１０）前記繊維状構造体は、前記第１粒子および第２粒子の一方と異なる反射特性を有する複数の非泳動粒子を含む、前記（１）乃至（９）のいずれかに記載の電気泳動素子。
（１１）記繊維状構造体は高分子材料または無機材料により形成されている、前記（１）乃至（１０）のいずれかに記載の電気泳動素子。
（１２）前記繊維状構造体の平均繊維径は０．１μｍ以上１０μｍ以下である、前記（１）乃至（１１）のいずれかに記載の電気泳動素子。
（１３）前記繊維状構造体は静電紡糸法により形成されている、前記（１）乃至（１２）のいずれかに記載の電気泳動素子。
（１４）前記繊維状構造体はナノファイバーである、前記（１）乃至（１３）のいずれかに記載の電気泳動素子。
（１５）前記電気泳動粒子および前記非泳動粒子は、有機顔料、無機顔料、染料、炭素材料、金属材料、金属酸化物、ガラスまたは高分子材料により形成されている、前記（１０）乃至（１４）のいずれかに記載の電気泳動素子。
（１６）前記非泳動粒子の反射率は前記電気泳動素子の反射率よりも高い、前記（１０）乃至（１５）のいずれかに記載の電気泳動素子。
（１７）少なくとも一方が光透過性であると共にそれぞれに電極が設けられた一対の基体の間に電気泳動素子を備え、前記電気泳動素子は、絶縁性液体中に、複数の電気泳動粒子と、繊維状構造体により形成された多孔質層とを含み、前記電気泳動粒子は、互いに異なる帯電性を有する第１粒子および第２粒子からなる表示装置。
【符号の説明】
【００９３】
１…電気泳動素子、１０…絶縁性液体、２０…電気泳動粒子、２１…第１粒子、２２…第２粒子、３０…多孔質層、３１…繊維状構造体、３２…非泳動粒子、３３…細孔、４０…駆動基板、４１…支持基体、４２…ＴＦＴ、４３…保護層、４４…平坦化絶縁層、４５…画素電極、５０…対向基板、５１…対向電極、６０…スペーサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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