(57)【要約】本発明の表示装置は、絶縁性液体（１）中に、泳動粒子（１０）と、繊維状構造体（２１）により形成された多孔質層（２０）とを含み、繊維状構造体（２１）は、泳動粒子（１０）とは異なる光反射性を有すると共に、少なくとも一部が界面活性剤により修飾された非泳動粒子（２２）を含む。
2015141303.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性液体中に、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、  前記繊維状構造体は、前記泳動粒子とは異なる光反射性を有すると共に、少なくとも一部が界面活性剤により修飾された非泳動粒子を含む  表示装置。
【請求項２】
前記繊維状構造体は、主部が炭素原子、酸素原子および水素原子で構成されると共に、エステル基を含む鎖状分子からなり、前記非泳動粒子を保持する、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記界面活性剤は陰イオン性界面活性剤である、請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記非泳動粒子の一次粒径は４５０ｎｍ以上である、請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
前記繊維状構造体の最小繊維径は５００ｎｍ以下である、請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
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１に記載の表示装置。
【請求項７】
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１に記載の表示装置。
【請求項８】
前記繊維状構造体は静電防止法により形成された、請求項１に記載の表示装置。
【請求項９】
前記非泳動粒子の光反射率は前記泳動粒子の光反射率よりも高く、前記泳動粒子が暗表示、前記非泳動粒子および繊維状構造体が明表示を行う、請求項１に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記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。
【請求項１１】
前記繊維状構造体はアクリル樹脂からなる、請求項１に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記鎖状分子はポリアルキルメタクリレート，ポリアルキルアクリレート，ポリアルケニルメタクリレート，ポリアルケニルアクリレート，ポリアルキニルメタクリレートあるいはポリアルキニルアクリレートである、請求項２に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記鎖状分子は生分解に対して耐性を有する、請求項２に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記鎖状分子の末端には、前記主部を構成する炭素原子、酸素原子および水素原子とは異なる原子を含む、請求項２に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記絶縁性液体中に、前記泳動粒子を分散させる分散剤を含有する、請求項１に記載の表示装置。
【請求項１６】
前記非泳動粒子は、互いに一次粒径の異なる大粒子および小粒子を含む、請求項１に記載の表示装置。
【請求項１７】
泳動粒子を形成することと、  前記泳動粒子とは異なる光反射性を有する非泳動粒子を界面活性剤で修飾することと、  前記非泳動粒子を混合し、多孔質層を構成する繊維状構造体を形成することと  を含む表示装置の製造方法。
【請求項１８】
表示装置を備え、  前記表示装置は、  絶縁性液体中に、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、  前記繊維状構造体は、前記泳動粒子とは異なる光反射性を有すると共に、少なくとも一部が界面活性剤により修飾された非泳動粒子を含む  電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本技術は、電気泳動素子を含む表示装置およびその製造方法ならびに電子機器に関する。
【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。【０００３】  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。【０００４】  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。【０００５】  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。【０００６】  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。多孔質層は、例えば高分子材料からなる繊維状構造体と、この繊維状構造体に保持されると共に、荷電粒子とは光学的反射特性が異なる非泳動粒子とを含んでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−２２２９６号公報
【発明の概要】
【０００８】  このような多孔質層が配置された電気泳動型ディスプレイでは、電界に応じて荷電粒子が細孔を移動することによって表示の切り替えがなされており、その表示特性、具体的には、メモリ性と反射率およびコントラストとはトレードオフの関係にあった。
【０００９】  従って、メモリ性を維持しつつ、反射率およびコントラストを向上させることが可能な表示装置および表示装置の製造方法ならびに電子機器を提供することが望ましい。
【００１０】  本技術の一実施形態の表示装置は、絶縁性液体中に、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、繊維状構造体は、泳動粒子とは異なる光反射性を有すると共に、少なくとも一部が界面活性剤により修飾された非泳動粒子を含むものである。
【００１１】  本技術の一実施形態の表示装置の製造方法は、電気泳動粒子を形成することと、泳動粒子とは異なる光反射性を有する非泳動粒子を界面活性剤で修飾することと、非泳動粒子を混合し、多孔質層を構成する繊維状構造体を形成することとを含むものである。
【００１２】  本技術の一実施形態の電子機器は、上記本技術の一実施形態の表示装置を備えたものである。
【００１３】  本技術の一実施形態の表示装置およびその製造方法では、非泳動粒子を界面活性剤で修飾したのち、この非泳動粒子を含む繊維状構造体を作製することにより、非泳動粒子が分散し、繊維径が抑えられた繊維状構造体が得られる。
【００１４】  本技術の一実施形態の表示装置および一実施形態の表示装置の製造方法ならびに一実施形態の電子機器によれば、界面活性剤によって修飾された非泳動粒子を繊維状構造体に含有させるようにしたので、繊維状構造体中における非泳動粒子の分散性が向上し、繊維径を抑えた繊維状構造体の作製が可能となる。よって、メモリ性を維持しつつ、反射率およびコントラストが向上した表示装置および電子機器を提供することが可能となる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】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２】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３Ａ】図１に示した電気泳動素子の繊維状構造体の模式図である。
【図３Ｂ】図３Ａに示した繊維状構造体の拡大断面図である。
【図４】図１に示した電気泳動素子の多孔質層の製造工程を表す流れ図である。
【図５】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】図５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。
【図７Ａ】適用例１の外観を表す斜視図である。
【図７Ｂ】図７Ａに示した電子ブックの他の例を表す斜視図である。
【図８】適用例２の外観を表す斜視図である。
【図９Ａ】適用例３の表側から見た外観を表す斜視図である。
【図９Ｂ】適用例３の裏側から見た外観を表す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】  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．変形例（電気泳動素子：一定の大きさ以上の一次粒径を有する非泳動粒子を用いる例）  ３．適用例（表示装置、電子機器）  ４．実施例
【００１７】＜１．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たものである。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、例えば表示装置等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と細孔２３を有する多孔質層２０とを含んでいる。この多孔質層２０は、繊維状構造体２１およびこの繊維状構造体２１に保持された非泳動粒子（非泳動粒子２２）を有する。本実施の形態では、非泳動粒子２２は界面活性剤によって修飾された状態で繊維状構造体２１に保持されている。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。
【００１８】  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等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。
【００１９】  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等を添加するようにしてもよい。
【００２０】  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（ＣＲ）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。
【００２１】  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。
【００２２】  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）等の粒子（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等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。
【００２３】  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等である。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。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。
【００２４】  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等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、カーボンブラック等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−クロム酸化物等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。
【００２５】  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。
【００２６】  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。
【００２７】  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シリーズ等が挙げられる。
【００２８】  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等である。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。
【００２９】  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）等が用いられる。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等の炭素材料により構成されている場合には、４−ビニルアニリン等のアニリン誘導体、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）プロピル等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、メタクリル基等である。
【００３０】  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等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。この他、泳動粒子１０の表面に吸着可能な官能基と分散性を付与するためのアルキル鎖を有する材料を用いることができる。このような材料としては、例えばチタネート系カップリング剤（例えば、味の素ファインテクノ株式会社製KR-TTS）およびアルミネート系カップリング剤が挙げられる。
【００３１】  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）」等の書籍に掲載されている。
【００３２】  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と界面活性剤によって修飾されると共に、繊維状構造体２１に保持された非泳動粒子２２とを有している。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。
【００３３】  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。
【００３４】  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。
【００３５】  繊維状構造体２１の最小繊維径は、例えば５００ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは３００ｎｍ以下である。平均繊維径は、例えば５０ｎｍ以上２０００ｎｍ以下であることが好ましいが、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、走査型電子顕微鏡等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等により形成される。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。
【００３６】  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。
【００３７】  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。
【００３８】  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以上１０μｍ以下である。
【００３９】  非泳動粒子２２は、繊維状構造体２１に固定されており、電気泳動を行わない１または２以上の粒子である。図３Ａは、非泳動粒子を保持する繊維状構造体の一部を模式的に表したものである。非泳動粒子２２は、保持されている繊維状構造体２１の内部に埋設されていてもよく、あるいは、繊維状構造体２１から部分的に突出していてもよい。
【００４０】  非泳動粒子２２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。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。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。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。
【００４１】  本実施の形態では、非泳動粒子２２は、その表面が界面活性剤によって修飾されている。界面活性剤は、親水基として例えば、カルボン酸、スルホン酸あるいはリン酸構造を有する陰イオン（アニオン）性界面活性剤および親水基として例えば、テトラアルキルアンモニウムあるいはアルキルアミンを有する陽イオン（カチオン）性界面活性剤が挙げられる。この他、親水部が非電解質、即ちイオン化しない親水性部分を有する非イオン（ノニオン）性界面活性剤および分子内にアニオン性部位およびカチオン性部位の両方を有する両性界面活性剤を用いてもよい。両性界面活性剤としては、例えばアルキルジメチルアミンオキシドあるいはアルキルカルボキシベタインが挙げられる。本実施の形態では、上記界面活性剤のいずれかを用いることができる。なお、非泳動粒子２２として酸化チタン等の金属材料を用いる場合にはアニオン性界面活性剤を用いることが好ましい。特に、カルボン酸のような分子の嵩の小さな親水基を有する界面活性剤は非泳動粒子２２の表面全体を被覆しやすく好ましい。
【００４２】  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。図４は、多孔質層２０の形成手順の流れを表したものである。まず、非泳動粒子２２として、例えば２種類の一次粒径（例えば、２５０ｎｍ（小粒子）および例えば、４５０ｎｍ（大粒子））を有する酸化チタンを用意し、これらを例えばカルボン酸系陰イオン性界面活性剤が溶解した有機溶剤に添加して攪拌する。これにより表面がカルボン酸系陰イオン界面活性剤によって被覆された酸化チタン（非泳動粒子２２）が得られる（ステップＳ１０１）。次に、例えば有機溶剤に、例えば高分子材料（ポリマー）等の繊維状構造体２１の構成材料を溶解させ、溶液を調製したのち、この溶液に上記非泳動粒子２２を加えて十分に攪拌し、非泳動粒子２２を分散させる紡糸溶液を調製する（ステップＳ１０２）。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（ステップＳ１０３）。なお、ここで一次粒径とは、最小限の粒径であり、例えば粒子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。
【００４３】  このように、あらかじめ界面活性剤で修飾された非泳動粒子２２を用いることによって紡糸溶液中の非泳動粒子２２の分散性が向上する。これにより、紡糸時において非泳動粒子２２に電界が印加されやすくなり、繊維径が抑えられた、即ち細繊維化された繊維状構造体２１が得られる。なお、繊維状構造体２１に固定された非泳動粒子２２は、その表面は、図３Ａに示したように繊維状構造体２１を構成するポリマーによって覆われている。図３Ｂは、図３ＡのＩ−Ｉ線における断面構成を表したものである。即ち、非泳動粒子を保持した繊維状構造体の断面構成は、非泳動粒子２２／界面活性剤層Ｓ／ポリマー層Ｐの３層構造となっている。
【００４４】  また、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等を用いるようにしてもよい。
【００４５】  なお、繊維状構造体２１は、例えば炭素原子、酸素原子および水素原子で構成されている主骨格（分子の主部）を有する分子によって構成されることが好ましい。換言すれば、この分子の主骨格は炭素原子、酸素原子および水素原子以外の原子を含まず、これらの原子のみからなっている。繊維状構造体２１を形成するこのような分子は、水酸基およびカルボン酸基等の極性の高い官能基を含んでいないことが好ましい。これにより、繊維状構造体２１の表面電位の絶対値が小さくなり、電気泳動素子１１の応答速度を向上させることができる。ここで、主骨格とは分子の両末端を除いた部分を指す。繊維状構造体２１を形成する分子は、両末端まで炭素原子、酸素原子および水素原子で構成されていることが好ましいが、末端にこれら炭素原子、酸素原子および水素原子以外の原子が含まれていてもよい。例えば、高分子をラジカル重合により合成する場合には、触媒にアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）等の重合開始剤が用いられる。このように合成された高分子の両末端には窒素原子等が含まれることになるが、この末端の原子は分子量で換算して分子全体の１０００分の１にも満たない。従って、この末端の原子は分子の特性にはほとんど寄与しない。ＡＩＢＮ以外の重合開始剤についても同様である。このように、炭素原子、酸素原子および水素原子のみで構成された繊維状構造体２１の反応性は低いので、繊維状構造体２１が絶縁性液体１中に安定して存在する。従って、電気泳動素子１１では高い信頼性が得られる。
【００４６】  繊維状構造体２１を形成する分子は鎖状の高分子である。ここで、鎖状の分子（鎖状分子）とは環状の原子配列の構造を含まない分子をいう。環状の原子配列の例として、例えば単素環式化合物および複素環式化合物が挙げられる。単素環式化合物は、単一元素によって構成されており、具体的には、芳香族化合物，シクロアルケン，シクロアルカンおよびシクロアルキン等である。複素環式化合物は２種類以上の元素によって構成されており、具体的には、ピロール，カルバゾール，環状アセタール，ピラン，フランおよびチオフェン等である。鎖状分子は直鎖状であってもよく、あるいは分岐していてもよい。繊維状構造体２１は鎖状分子により構成することにより、環状構造を含む分子に比べて、立体障害が小さいため、泳動粒子１０が移動し易くなり、電気泳動素子１１のコントラストおよび応答速度が向上する。
【００４７】  この繊維状構造体２１を構成する鎖状分子には、エステル基が含まれている。例えば、アクリル樹脂により繊維状構造体２１を形成することが好ましい。具体的な鎖状分子として、例えば、ポリアルキルメタクリレート、ポリアルキルアクリレート、ポリアルケニルメタクリレート、ポリアルケニルアクリレート、ポリアルキニルメタクリレートおよびポリアルキニルアクリレート等が挙げられる。この鎖状分子は、エステル基よりも高い極性の官能基を有しておらず、繊維状構造体２１の表面電位の絶対値は、例えば２０ｍＶ以下となる。繊維状構造体２１の表面電位の絶対値が１０ｍＶ以下となるように、鎖状分子を選択することがより好ましい。即ち、上記のシアノ基等に比べてエステル基がもつ極性は小さいが、これは、電界紡糸法を用いた紡糸に十分な大きさであり、電界紡糸法により繊維状構造体２１を容易に形成することができる。
【００４８】  繊維状構造体２１を構成する鎖状分子には、微生物により分解されにくい材料を用いることが好ましい。即ち、鎖状分子は生分解に対して耐性を有することが好ましい。生分解性を有する高分子として、例えば、ポリ乳酸，ポリビニルアルコール，セルロースアセテート，コラーゲン，ゼラチンおよびキトサン等が挙げられる。このような高分子は分解され易いので、外部から電気泳動素子に何らかの刺激が加わった際に繊維状構造体の特性を維持できない虞がある。また、このような高分子は水溶性のものが多く、電気泳動素子内の水分により溶解して、繊維状構造体の形状を維持できない虞がある。これに対し、生分解に対して耐性を有する鎖状分子により繊維状構造体２１を形成すると、繊維状構造体２１の安定性が増す。従って、電気泳動素子１１の信頼性を向上させることが可能となる。繊維状構造体２１の表面を任意の保護層で被覆するようにしてもよい。
【００４９】  一般的な電気泳動素子は、上記のように、泳動粒子の光反射率と多孔質層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、泳動粒子および多孔質層のうち、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。非泳動粒子の光反射率を、泳動粒子よりも高くして、多孔質層で明表示し、泳動粒子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（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。
【００５０】  電気泳動素子では、電界が印加された範囲内で泳動粒子が多孔質層の細孔を経て移動する。泳動粒子の移動した領域、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。
【００５１】  上記電気泳動素子を備えた表示装置（電気泳動型ディスプレイ）では、表示特性は未だ十分とはいえず、特に反射率の更なる向上が求められていた。反射率は大粒径（例えば、４００〜７００ｎｍ）の非泳動粒子を用いることで向上させることができる。例えば、泳動粒子が暗表示、多孔質層が明表示するような表示装置では、繊維状構造体に固定される非泳動粒子の粒径を大きくすると共にその量を増やすことで泳動粒子を遮蔽する能力が向上させることができると考えられる。しかしながら、大粒径の非泳動粒子の割合を大きくすると非泳動粒子の分散性が低下すると共に、繊維状構造体を構成するポリマーの量が少なくなるため、適当な繊維状構造が得られなくなる虞がある。また、分散性を向上させるために、紡糸溶液に、例えば界面活性剤等の分散剤を添加して紡糸を行うと、非泳動粒子の溶液中における分散性は向上するものの、繊維状構造体の表面に分散剤が露出することとなり、表示保持特性（メモリ性）が劣化する虞がある。メモリ性は、低消費電力であるという電気泳動素子を備えた表示装置（電気泳動型ディスプレイ）の利点を活かすためには必要な特性である。
【００５２】  そこで繊維状構造体の平均繊維径を小さくすることによるメモリ性の劣化を防ぎつつ、反射率の向上が期待される。繊維径を小さくする方法としては、例えば繊維状構造体を構成するポリマーに添加剤（例えば、塩化リチウムなどの無機塩や有機第４級アンモニウムのハロゲン塩及び各種界面活性剤）を投入する方法が一般的に用いられるが、この方法でも繊維状構造体の表面に添加剤の官能基が露出することとなり、メモリ性が劣化するという問題があった。
【００５３】  これに対して、電気泳動素子１１を備えた表示装置およびその製造方法では、繊維状構造体２１を紡糸する際に、あらかじめ界面活性剤によって修飾された非泳動粒子２２を用いる。これにより、紡糸溶液中における非泳動粒子２２の分散性が向上すると共に、紡糸時における電界が非泳動粒子２２に印加されやすくなる。よって、繊維状構造体２１の細繊維化が可能となり、反射率が向上する。また、非泳動粒子２２に界面活性剤を修飾させることによって、繊維状構造体２１の表面への界面活性剤の露出が低減されるため、多孔質２０内における泳動粒子１０の通過性が向上し、メモリ性が保持される。
【００５４】  以上のように、本実施の形態の電気泳動素子１１を備えた表示装置およびその製造方法では、界面活性剤によってあらかじめ修飾された非泳動粒子２２を紡糸溶液に添加するようにしたので、紡糸溶液中における非泳動粒子２２の分散性が増し、繊維径の小さな繊維状構造体２１の作製が可能となる。よって、多孔質層２０の反射率およびコントラストが向上した表示装置および電子機器を提供することが可能となる。また、繊維状構造体２１の表面における界面活性剤の官能基の露出が低減されるため、メモリ性を維持することもできる。
【００５５】  以下、上記実施の形態の変形例について説明するが、以降の説明において上記実施の形態と同一構成部分については同一符号を付してその説明は適宜省略する。
【００５６】＜２．変形例＞  上記実施の形態では、多孔質層２０の非泳動粒子２２は、互いに一次粒径の異なる粒子（大粒子；例えば４５０ｎｍ，小粒子；例えば２５０ｎｍ）を用いたが、一次粒径が一定の大きさ以上、例えば４５０ｎｍ以上の粒子を用いることが好ましい。一次粒径が４５０ｎｍ以上の非泳動粒子２２を用いることによって、繊維状構造体２１に含まれる非泳動粒子２２の割合を減らし、ポリマー繊維のみによって形成された部位を有する繊維状構造体２１を設けることが可能となる。これにより、細孔２３の平均孔径が大きくなり、且つ、細孔２３が多数形成された多孔質層２０が設けられる。よって、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。
【００５７】＜３．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。
【００５８】  図５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。
【００５９】  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。
【００６０】  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等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（ＳｉＯＸ），窒化ケイ素（ＳｉＮX）または酸化アルミニウム（ＡｌＯx）等が挙げられる。酸化ケイ素には、ガラスまたはスピンオングラス（ＳＯＧ）等が含まれる。金属材料としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）またはステンレス等が挙げられ、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）等が挙げられる。
【００６１】  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、ウェハ等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。
【００６２】  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、ポリイミド等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）等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。
【００６３】  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３５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。
【００６４】  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）等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。
【００６５】  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。
【００６６】  電気泳動素子１１は、上記実施の形態および変形例の電気泳動素子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、上記実施の形態等で説明したものと同様である。なお、図５および後述の図６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。
【００６７】  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。
【００６８】  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、高分子材料等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。
【００６９】  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５）。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。
【００７０】  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６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。
【００７１】  この表示装置３によれば、高い応答速度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。
【００７２】（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。
【００７３】  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。
【００７４】＜適用例１＞  図７Ａ，７Ｂ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７Ａ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７Ｂ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７Ａ，７Ｂに示した電子ブックと同様の構成を有するＰＤＡ（Personal Digital Assistants）等に搭載されてもよい。
【００７５】＜適用例２＞  図８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。
【００７６】＜適用例３＞  図９Ａ，９Ｂは、携帯電話機の外観構成を表している。図９Ａ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９Ｂ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。
【００７７】＜４．実施例＞  次に、本技術の実施例について詳細に説明する。（実験例１）  以下の手順により、黒色（暗表示）の泳動粒子および白色（明表示）の多孔質層（粒子含有繊維状構造体）を用いて、表示装置を作製した。
【００７８】（実験例１−１）  まず、テトラヒドロフラン４００ｍｌとメタノール４００ｍｌとの混合溶液を調製した後、この溶液に複合酸化物微粒子（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ＴＭ９５５０）５０ｇを加え、超音波浴槽にて超音波攪拌（２５℃〜３５℃で３０分間）を行った。次いで、この複合酸化物微粒子の分散液に２８％アンモニア水４０ｍｌを３０分間かけて滴下したのち、テトラヒドロフラン８０ｍｌにプレンアクト  ＫＲ−ＴＴＳ（味の素ファインテクノ株式会社製）１０ｇを溶解させた溶液を３０分間かけて滴下した。続いて、超音波浴槽を６０℃まで昇温させ３時間保持したのちこれを室温まで冷却して遠心分離（６０００ｒｐｍで１０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テトラヒドロフランとメタノールとの混合溶媒（体積比１：１）に再分散させ、遠心分離（６０００ｒｐｍで１０分間）およびデカンテーションを行った。この洗浄作業を３回繰り返して得られた沈殿物を７０℃の真空オーブンで一晩乾燥させた。これにより、分散基で被覆された黒色の泳動粒子が得られた。
【００７９】  泳動粒子を調製した後、分散剤および電荷調整剤（Chevron Chemicals製ＯＬＯＡ１２００）１６．７ｇを絶縁性液体８３．３ｇに溶解させた。絶縁性液体はイソパラフィン（エクソンモービル社製ＩｓｏｐａｒＧ）を用いた。この絶縁性液体９ｇに上記泳動粒子１ｇを添加し、超音波分散を行った。続いて、遠心分離（６０００ｒｐｍで９０分間）を行い、デカンテーションを行った後、さらに絶縁性液体に再分散させた。この洗浄作業を３回繰り返し、得られた沈殿物を顔料成分が１０重量％になるように絶縁性液体を加えた。続いて、この絶縁性液体７６．７ｇに、ＯＬＯＡ１２００ ３．３４ｇおよび上記泳動粒子分散液２０ｇ加えて撹拌することにより、添加剤および黒色顔料を含有した絶縁性液体を得た。
【００８０】  一方、多孔質層は以下のようにして形成した。まず、非泳動粒子として平均一次粒径２５０ｎｍの酸化チタンと４５０ｎｍの酸化チタンをそれぞれ用意し、カルボン酸系陰イオン性界面活性剤を溶解させたテトラヒドロフラン中に４重量％になるように混合し、ペイントシェイカーを用いて１時間攪拌した。その後、遠心分離（５０００ｒｐｍで１０分）にかけ、デカンテーションにより溶媒を取り除き。３回洗浄した後、７０℃で一晩乾燥させた。これにより、カルボン酸系陰イオン性界面活性剤でコーティングされた酸化チタンが得られた。ここで、一次粒径２５０ｎｍの酸化チタンをＴ−１、４５０ｎｍの酸化チタンをＴ−２とする。
【００８１】  次いで、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を準備した。このポリメチルメタクリレート１３ｇをＮ，Ｎ’−ジメチルホルムアミド８４ｇに溶解させた後、この溶液６．５ｇに、非泳動粒子として一次粒径がそれぞれ２５０ｎｍの酸化チタン２ｇおよび４５０ｎｍの酸化チタン０．５ｇ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。駆動基板に、所定パターンのＩＴＯからなる画素電極を形成した後、この紡糸溶液を用いて紡糸を行った。具体的には、紡糸溶液をシリンジに入れ、駆動基板上で１．３ｍｇ/ｃｍ２分の紡糸を行った。以上の工程により、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。紡糸は、電界紡糸装置（株式会社メック製ＮＡＮＯＮ）を用いて行った。
【００８２】  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、上記泳動粒子が分散した絶縁性液体を注入した。最後に、紫外線光を光硬化性樹脂に照射して、表示装置を完成させた。
【００８３】（実験例１−２）  界面活性剤による修飾処理を行わずに一次粒径２５０ｎｍの酸化チタンと４５０ｎｍの酸化チタンをそのまま用いたことを除き、実験例１−１と同様の手順で表示装置を作製した。
【００８４】（実験例１−３）  界面活性剤による修飾処理を行わずに一次粒径２５０ｎｍの酸化チタンと４５０ｎｍの酸化チタンをそのまま用いると共に、ポリマーを溶解するときにカルボン酸系陰イオン性界面活性剤を０．０７５ｗｔ％混合したことを除き、実験例１−１と同様の手順で表示装置を作製した。
【００８５】  これら実験例１−１〜１−３の表示装置の性能として、繊維状構造体中における非泳動粒子の体積分率（％）、作製直後の白反射率（％）、黒反射率（％）、コントラスト（ＣＲ）、１分後の反射率変化（％）、平均移動度（ｍｓ）および最小繊維径（ｎｍ）を調べた。この結果を表１に示した。
【００８６】
【表１】
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【００８７】  コントラストは、白反射率（％）および黒反射率（％）から、コントラスト＝白反射率（％）／黒反射率（％）として算出した。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、分光測色計（横河電機製ＣＤ１００）を用い、反射率を測定した。反射率変化は、１分後の白反射率が作製直後の白反射率に比べて減少した度合いを表し、１０％未満を○、２０％未満を△、２０％以上を×とした。平均応答時間は、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（応答時間）と、作成した表示装置の実ギャップ（泳動粒子が基板間で移動できる距離）とから算出した。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、電界印加を逆方向にして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。酸化チタンの体積分率は、材料の比重から算出した。最小繊維径は走査型顕微鏡を用いて５０００倍の倍率で繊維状構造体を観察したときに最も細い部分の繊維径を測定した。
【００８８】  繊維状構造体中に界面活性剤を含む実験例１−１、１−３および界面活性剤を含まない実験例１−２を比較すると、実験例１−１、１−３の方が白反射率、黒反射率、コントラスト、平均応答時間の点で優れていた。これは、界面活性剤を添加したことによって繊維状構造体の繊維径が細くなったためと考えられる。繊維状構造体が細繊維化された実験例１−１、１−３では泳動粒子の通過性が高くなったものと推察される。
【００８９】  ここで、非泳動粒子をあらかじめ界面活性剤と反応させ、表面を界面活性剤で被覆した実験例１−１および非泳動粒子と界面活性剤とを反応させずに紡糸溶液に界面活性剤を直接投入した実験例１−３を比較すると、白反射率は実験例１−３の方が高く、コントラストも１−３の方が高かった。平均応答時間は実験例１−３の方が速かったものの、１分後の反射率変化が極端に大きかった。これは、最小繊維径が実験１−１よりも実験１−３の方が大きいことから、物理構造が原因ではないことがわかる。１分後のＣＲ保持率の悪化は、界面活性剤を直接紡糸溶液に投入したことにより、繊維状構造体表面に官能基が表出したためと考えられる。具体的には、繊維状構造体の表面に表出した界面活性剤が電気泳動溶液中の分散剤や粒子を吸着してしまうことで基板に到達した電気泳動粒子を引き離す力を生じてしまったためと考えられる。
【００９０】  非泳動粒子を界面活性剤で被覆した実験例１−１と被覆しなかった非泳動粒子を用いた実験例１−２では、実験例１−１の方が１分後の反射率変化が小さかった。これは細孔内における泳動粒子の通過性が増したことにより基板上に泳動粒子が到達しやすくなり、基板との間の相互作用が増加したためであると考えられる。
【００９１】  このように、あらかじめ界面活性剤で修飾した非泳動粒子を用いることによって、紡糸溶液中における非泳動粒子の分散性が向上する。これにより、紡糸時に、非泳動粒子へ電界が印加しやすくなり、繊維状構造体の細繊維化が可能となる。即ち、反射率およびコントラストを向上させつつ、メモリ性を維持することができる。
【００９２】（実験例２）  以下の手順により、黒色（暗表示）の泳動粒子および白色（明表示）の多孔質層（粒子含有繊維状構造体）を用いて、表示装置を作製した。
【００９３】（実験例２−１）  まず、上記実験例１と同様の方法を用いて黒色の泳動粒子および泳動粒子の分散液の調製を行った。
【００９４】  多孔質層は以下のようにして形成した。まず、非泳動粒子として平均一次粒径４５０ｎｍの酸化チタンを用意し、カルボン酸系陰イオン性界面活性剤を溶解させたテトラヒドロフラン中に４重量％になるように混合し、ペイントシェイカーを用いて１時間攪拌した。その後、遠心分離（５０００ｒｐｍで１０分）にかけ、デカンテーションにより溶媒を取り除き。３回洗浄した後、７０℃で一晩乾燥させた。これにより、カルボン酸系陰イオン性界面活性剤でコーティングされた酸化チタンが得られた。
【００９５】  次いで、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を準備した。このポリメチルメタクリレート１３ｇをＮ，Ｎ’−ジメチルホルムアミド８４ｇに溶解させた後、この溶液（溶液Ｓ１）７ｇに、非泳動粒子として酸化チタン３ｇ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。駆動基板に、所定パターンのＩＴＯからなる画素電極を形成した後、この紡糸溶液を用いて紡糸を行った。具体的には、紡糸溶液をシリンジに入れ、駆動基板上で１．３ｍｇ/ｃｍ２分の紡糸を行った。以上の工程により、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。紡糸は、電界紡糸装置（株式会社メック製ＮＡＮＯＮ）を用いて行った。
【００９６】  駆動基板上に多孔質層を形成した後、上記実験例１と同様の方法を用いて駆動基板から不要な多孔質層を除去したのち、対向基板にスペーサを設け、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、上記泳動粒子が分散した絶縁性液体を注入した。最後に、紫外線光を光硬化性樹脂に照射して、表示装置を完成させた。
【００９７】（実験例２−２）  紡糸溶液として、溶液Ｓ１を８ｇ、一次粒径４５０ｎｍの酸化チタン２ｇを用いたことを除き、実験例２−１と同様の手順で表示装置を作製した。
【００９８】（実験例２−３）  紡糸溶液として、ポリメチルメタクリレート１４ｇをＮ，Ｎ’−ジメチルホルムアミド８６ｇに溶解させたのち、この溶液（溶液Ｓ２）を８．５ｇ、非泳動粒子として一次粒径４５０ｎｍの酸化チタンを１．５ｇ用いたことを除き、実験例２−１と同様の手順で表示装置を作製した。
【００９９】（実験例２−４）  非泳動粒子として、一次粒径２５０ｎｍの酸化チタンを用いたことを除き、実験例２−１と同様の手順で表示装置を作製した。
【０１００】（実験例２−５）  非泳動粒子として、一次粒径２５０ｎｍの酸化チタンを用いたことを除き、実験例２−３と同様の手順で表示装置を作製した。
【０１０１】（実験例２−６）  非泳動粒子として、一次粒径４５０ｎｍの酸化チタン２．５ｇ、一次粒径２５０ｎｍの酸化チタン０．５ｇを用いたことを除き、実験例２−１と同様の手順で表示装置を作製した。
【０１０２】  これら実験例２−１〜２−６の表示装置の性能として、作製直後の白反射率（％）、黒反射率（％）、コントラスト（ＣＲ）、１分後の反射率変化および平均移動度を調べた。この結果を表２に示した。なお、測定および体積分率の計算は実験例１と同様にして行った。
【０１０３】  コントラストは、白反射率（％）および黒反射率（％）から、コントラスト＝白反射率（％）／黒反射率（％）として算出した。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、分光測色計（横河電機製ＣＤ１００）を用い、反射率を測定した。反射率変化は、１分後の白反射率が作製直後の白反射率に比べて減少した度合いを表し、１０%未満を○、２０%未満を△、２０%以上を×とした。
【０１０４】  平均応答時間は、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（応答時間）と、作成した表示装置の実ギャップ（泳動粒子が基板間で移動できる距離）とから算出した。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、電界印加を逆方向にして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。酸化チタンの体積分率は、材料の比重から算出した。最小繊維径は、走査型顕微鏡を用いて５０００倍の倍率で繊維状構造体を観察したときに最も細い部分の繊維径を測定した。
【０１０５】
【表２】
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【０１０６】  ４５０ｎｍの酸化チタンをコアとして使用している実験例２−１〜２−３は、２５０ｎｍの酸化チタンをコアとして用いた実験例２−４，２−５と比較して、白反射率、黒反射率、コントラストが高く、１分後の反射率変化が小さく、応答速度も速かった。２５０ｎｍと４００ｎｍの酸化チタンを用いた実験例２−６では、実験例２−１と同等の白反射率を示したものの、ＣＲ、平均応答速度は低下し、１分後の反射率変化も大きくなった。また、実験例２−１〜２−３を比較すると、実験例２−２が最も特性がよいことがわかった。このことから、繊維状構造体に含まれる非泳動粒子（酸化チタン）の量は、体積分率２６％以上４８％以下の範囲が好ましいことがわかった。
【０１０７】  このように、一次粒径４５０ｎｍ以上の非泳動粒子を用いることで、繊維状構造体中の非泳動粒子の割合を減らし、繊維内にポリマーのみから構成された部位を保有するようにすることで、泳動粒子が基板に到達しやすくなり、鏡像力が発現しやすくなる。これにより、メモリ性が向上する。更に、非泳動粒子の分散度合いが向上することで、反射率を維持しつつ、細孔の孔径が大きくなる、即ち、空隙率が上昇することにより、応答速度も向上することがわかる。
【０１０８】  以上、実施の形態および変形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。
【０１０９】  なお、本明細書中に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また、他の効果があってもよい。
【０１１０】  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、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、  前記繊維状構造体は、前記泳動粒子とは異なる光反射性を有すると共に、少なくとも一部が界面活性剤により修飾された非泳動粒子を含む表示装置。（２）前記繊維状構造体は、主部が炭素原子、酸素原子および水素原子で構成されると共に、エステル基を含む鎖状分子からなり、前記非泳動粒子を保持する、前記（１）に記載の表示装置。（３）前記界面活性剤は陰イオン性界面活性剤である、前記（１）または（２）に記載の表示装置。（４）前記非泳動粒子の一次粒径は４５０ｎｍ以上である、前記（１）乃至（３）のうちいずれか１つに記載の表示装置。（５）前記繊維状構造体の最小繊維径は５００ｎｍ以下である、前記（１）乃至（４）のうちに記載の表示装置。（６）前記繊維状構造体の繊維径は５０ｎｍ以上２０００ｎｍ以下である、前記（１）乃至（５）のうちいずれか１つに記載の表示装置。（７）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（１）乃至（６）のうちいずれか１つに記載の表示装置。（８）前記繊維状構造体は静電防止法により形成された、前記（１）乃至（７）のうちいずれか１つに記載の表示装置。（９）前記非泳動粒子の光反射率は前記泳動粒子の光反射率よりも高く、前記泳動粒子が暗表示、前記非泳動粒子および繊維状構造体が明表示を行う、前記（１）乃至（８）のうちいずれか１つに記載の表示装置。（１０）前記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（９）のうちいずれか１つに記載の表示装置。（１１）前記繊維状構造体はアクリル樹脂からなる、前記（１）乃至（１０）のうちいずれか１つに記載の表示装置。（１２）前記鎖状分子はポリアルキルメタクリレート，ポリアルキルアクリレート，ポリアルケニルメタクリレート，ポリアルケニルアクリレート，ポリアルキニルメタクリレートあるいはポリアルキニルアクリレートである、前記（２）乃至（１１）のうちいずれか１つに記載の表示装置。（１３）前記鎖状分子は生分解に対して耐性を有する、前記（２）乃至（１２）のうちいずれか１つに記載の表示装置。（１４）前記鎖状分子の末端には、前記主部を構成する炭素原子、酸素原子および水素原子とは異なる原子を含む、前記（２）乃至（１３）のうちいずれか１つに記載の表示装置。（１５）前記絶縁性液体中に、前記泳動粒子を分散させる分散剤を含有する、前記（１）乃至（１４）のうちいずれか１つに記載の表示装置。（１６）前記非泳動粒子は、互いに一次粒径の異なる大粒子および小粒子を含む、前記（１）乃至（１５）のうちいずれか１つに記載の表示装置。（１７）泳動粒子を形成することと、前記泳動粒子とは異なる光反射性を有する非泳動粒子を界面活性剤で修飾することと、前記非泳動粒子を混合し、多孔質層を構成する繊維状構造体を形成することとを含む表示装置の製造方法。（１８）表示装置を備え、前記表示装置は、絶縁性液体中に、泳動粒子と、繊維状構造体により形成さ���た多孔質層とを含み、前記繊維状構造体は、前記泳動粒子とは異なる光反射性を有すると共に、少なくとも一部が界面活性剤により修飾された非泳動粒子を含む電子機器。
【０１１１】  本出願は、日本国特許庁において２０１４年３月２０日に出願された日本特許出願番号２０１４−５７８８５号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願の全ての内容を参照によって本出願に援用する。
【０１１２】  当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【国際調査報告】
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