(57)【要約】【課題】一旦画像を表示した後に、画像の再表示を行っても、画像のコントラストが低下することがない電気泳動表示媒体及び帯電粒子を提供する。【解決手段】画像を再表示させるために、透明電極層を負にし、背面電極層側を正にすると、白色帯電粒子５０の母粒子５１の表面に偏在した逆帯電した子粒子５２の部分（正に帯電の部分）が、透明電極層に近づくように回転する。その作用で当該白色帯電粒子５０の近辺の他の白色帯電粒子５０と摩擦を起こし、その白色帯電粒子５０の母粒子５１が摩擦帯電する。また、帯電の異なる子粒子５２の部分が隣の白色帯電粒子５０とくっつき易いが、突出していることで、隣の粒子との接触面積を小さくでき、白色帯電粒子５０粒子同士の付着を防止できる。【選択図】図３
2008249844.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方が透明で互いに離間して対向する一対の基板と、前記一対の基板の間に設けられたスペーサと、電界の作用によって移動する帯電粒子とを備える電気泳動表示媒体であって、
前記帯電粒子は、
所定の極性に帯電した母粒子と、
当該母粒子の表面に設けられた凸部とから構成され、
さらに、前記帯電粒子の表面に前記所定の極性と逆極性の部分が偏在していることを特徴とする電気泳動表示媒体。
【請求項２】
少なくとも一方が透明で互いに離間して対向する一対の基板と、前記一対の基板の間に設けられたスペーサと、電界の作用によって移動する帯電粒子とを備える電気泳動表示媒体であって、
前記帯電粒子は、
所定の極性に帯電した母粒子と、
当該母粒子の表面に設けられ、前記母粒子の帯電と逆極性の凸部とから構成され、
さらに、前記帯電粒子の表面に前記凸部が偏在していることを特徴とする電気泳動表示媒体。
【請求項３】
前記逆極性の凸部の前記母粒子の表面の被覆率が５０％以下であることを特徴とする請求項２に記載の電気泳動表示媒体。
【請求項４】
前記母粒子の粒径に対する前記凸部の高さの比が１／５以下、１／５００以上であることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の電気泳動表示媒体。
【請求項５】
前記凸部は、前記母粒子の粒径よりも小さい粒径を有する微粒子であることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の電気泳動表示媒体。
【請求項６】
前記凸部として前記母粒子の粒径よりも小さい半径の微粒子を用い、当該微粒子と前記母粒子との混合物において、前記微粒子を０．１ｗｔ％以上、４ｗｔ％以下含有した混合物を攪拌して生成した前記帯電粒子を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の電気泳動表示媒体。
【請求項７】
少なくとも一方が透明で互いに離間して対向する一対の基板と、前記一対の基板の間に設けられたスペーサと、電界の作用によって移動する帯電粒子とを備える電気泳動表示媒体に使用される帯電粒子であって、
前記帯電粒子は、
所定の極性に帯電した母粒子と、
当該母粒子の表面に設けられた凸部とから構成され、
さらに、前記帯電粒子の表面に前記所定の極性と逆極性の部分が偏在していることを特徴とする帯電粒子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動表示媒体及び帯電粒子に関し、詳細には、電気泳動現象を利用して画像を表示する電気泳動表示媒体及び当該電気泳動表示媒体に使用される帯電粒子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気泳動現象を利用して表示パネル（電気泳動表示媒体）に画像を表示できる電気泳動表示式の画像表示装置が知られている。この画像表示装置に使用される表示パネルは、透明な表示基板と、該表示基板に対向して配置される背面基板と、表示基板及び背面基板の各表面に各々形成される一対の電極と、表示基板及び背面基板の間にスペーサを介在して封入される表示液と、該表示液中に分散する２種の帯電粒子とを主体に構成されている。帯電粒子は、黒色帯電粒子と、該黒色帯電粒子とは異なる極性に帯電する白色帯電粒子とで構成されているのが一般的である。このような表示パネルの一例として、例えば、少なくとも一方が透明な２枚の対向する電極と、両電極の周縁部内面に配置されたスペーサとで形成されるセル内に、高絶縁性低粘度の無着色分散媒中に色調及び電気泳動極性が互いに異なる少なくとも２種の電気泳動性微粒子（帯電粒子）を分散した液を封入してなる電気泳動表示素子（電気泳動表示媒体）が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この電気泳動表示素子では、一対の電極間に電圧が印加され、分散媒中に電界が発生すると、各電気泳動性微粒子が電気泳動を起こし、一方の電気泳動微粒子はその電極泳動極性（帯電極性）に応じて一方の電極に移動して付着し、他方の電気泳動微粒子は他方の電極に移動して付着する。このときその透明な電極上には、その電極に付着する電気泳動性微粒子の色調が表示される。なお、このような電気泳動表示パネルとしては、このほかにも様々なタイプのものが考案されている。例えば、帯電粒子を表示面と垂直な方向に移動させることにより色を切り替えるものや、表示面と平行な方向に移動させることにより色を切り替えるもの。また、異なる色の２種類の帯電粒子を備えその帯電粒子の色の違いで色を切り替えるものや、分散媒の色と帯電粒子との色の違いで色を切り替えるものなどがある。
【特許文献１】特開昭６２−２６９１２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の画像表示装置では、一度、画像を表示させた後、暫く時間をおいてから再び画像を表示させると、表示基板から粒子が動かずに、コントラストの悪い表示となってしまうという問題点があった。この原因としては、画像を表示させた後は、隣り合う粒子同士が同極性であるため、摩擦による再帯電化が起きにくいという問題点があった。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するために成されたものであり、一旦画像を表示した後に、画像の再表示を行っても、画像のコントラストが低下することがない電気泳動表示媒体及び当該電気泳動表示媒体に使用される帯電粒子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明の電気泳動表示媒体は、少なくとも一方が透明で互いに離間して対向する一対の基板と、前記一対の基板の間に設けられたスペーサと、電界の作用によって移動する帯電粒子とを備える電気泳動表示媒体であって、前記帯電粒子は、所定の極性に帯電した母粒子と、当該母粒子の表面に設けられた凸部とから構成され、さらに、前記帯電粒子の表面に前記所定の極性と逆極性の部分が偏在していることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に係る発明の電気泳動表示媒体は、少なくとも一方が透明で互いに離間して対向する一対の基板と、前記一対の基板の間に設けられたスペーサと、電界の作用によって移動する帯電粒子とを備える電気泳動表示媒体であって、前記帯電粒子は、所定の極性に帯電した母粒子と、当該母粒子の表面に設けられ、前記母粒子の帯電と逆極性の凸部とから構成され、さらに、前記帯電粒子の表面に前記凸部が偏在していることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３に係る発明の電気泳動表示媒体は、請求項２に記載の発明の構成に加え、前記逆極性の凸部の前記母粒子の表面の被覆率が５０％以下であることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４に係る発明の電気泳動表示媒体は、請求項１乃至３の何れかに記載の発明の構成に加え、前記母粒子の粒径に対する前記凸部の高さの比が１／５以下、１／５００以上であることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５に係る発明の電気泳動表示媒体は、請求項１乃至４の何れかに記載の発明の構成に加え、前記凸部は、前記母粒子の粒径よりも小さい粒径を有する微粒子であることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項６に係る発明の電気泳動表示媒体は、請求項１又は２に記載の発明の構成に加え、前記凸部として前記母粒子の粒径よりも小さい半径の微粒子を用い、当該微粒子と前記母粒子との混合物において、前記微粒子を０．１ｗｔ％以上、４ｗｔ％以下含有した混合物を攪拌して生成した前記帯電粒子を備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項７に係る発明は、少なくとも一方が透明で互いに離間して対向する一対の基板と、前記一対の基板の間に設けられたスペーサと、電界の作用によって移動する帯電粒子とを備える電気泳動表示媒体に使用される帯電粒子であって、前記帯電粒子は、所定の極性に帯電した母粒子と、当該母粒子の表面に設けられた凸部とから構成され、さらに、前記帯電粒子の表面に前記所定の極性と逆極性の部分が偏在していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る発明の電気泳動表示媒体では、帯電粒子は、所定の極性に帯電した母粒子と、当該母粒子の表面に設けられた凸部とから構成され、さらに、前記帯電粒子の表面に前記所定の極性と逆極性の部分が偏在しているので、帯電粒子間の摩擦が起き易く、帯電粒子の再帯電が容易である。従って、画像の再表示をさせるときに、基板から帯電粒子が剥がれ易くなり、コントラストを向上することができる。
【００１４】
また、請求項２に係る発明の電気泳動表示媒体では、前記帯電粒子は、所定の極性に帯電した母粒子と、当該母粒子の表面に設けられ、前記母粒子の帯電と逆極性の凸部とから構成され、さらに、前記帯電粒子の表面に前記凸部が偏在しているので、帯電粒子間の摩擦が起き易く、帯電粒子の再帯電が容易である。従って、画像の再表示をさせるときに、基板から帯電粒子が剥がれ易くなり、コントラストを向上することができる。
【００１５】
また、請求項３に係る発明の電気泳動表示媒体では、請求項２に記載の発明の効果に加え、逆極性の凸部の前記母粒子の表面の被覆率が５０％以下であるので、帯電粒子間の摩擦が起き易く、帯電粒子の再帯電が容易である。従って、画像の再表示をさせるときに、基板から帯電粒子が剥がれ易くなり、良好なコントラストを得ることが出来る。
【００１６】
また、請求項４に係る発明の電気泳動表示媒体では、請求項１乃至３の何れかに記載の発明の効果に加え、母粒子の粒径に対する前記凸部の高さの比が１／５以下、１／５００以上であるので、他の母粒子と接触し易く、母粒子に再帯電をし易い。
【００１７】
また、請求項５に係る発明の電気泳動表示媒体では、請求項１乃至４の何れかに記載の発明の効果に加え、前記凸部は、前記母粒子の粒径よりも小さい粒径を有する微粒子であるので、この微粒子により帯電粒子間の摩擦が起き易く、帯電粒子の再帯電化が起き易く、画像の再表示をさせるときに、基板から帯電粒子が剥がれ易くなり、コントラストを向上することができる。
【００１８】
また、請求項６に係る発明の電気泳動表示媒体では、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、凸部として母粒子の粒径よりも小さい半径の微粒子を用い、当該微粒子と前記母粒子との混合物において、前記微粒子を０．１ｗｔ％以上、４ｗｔ％以下含有した混合物を攪拌して生成した帯電粒子を用いるので、微粒子が適度に母粒子を被覆し、画像の再表示をさせるときに、コントラストを向上することができる。
【００１９】
また、請求項７に係る発明の帯電粒子は、所定の極性に帯電した母粒子と、当該母粒子の表面に設けられた凸部とから構成され、さらに、前記帯電粒子の表面に前記所定の極性と逆極性の部分が偏在しているので、帯電粒子間の摩擦が起き易く、帯電粒子の再帯電化が起き易い帯電粒子を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態である表示パネル２について、図面を参照して説明する。図１は、表示パネル２の概略構成を示す断面図であり、図２は、白色帯電粒子５０の外観を示した模式図である。なお、図１に示す表示パネル２において、紙面上で上側の面を表示パネル２の上面とし、下側の面を表示パネル２の下面とする。
【００２１】
本実施形態の表示パネル２は、例えば、携帯用の電子機器に搭載されるものであり、制御装置（図示外）に駆動制御されることによって種々の画像を表示できるものである。なお、図１に示す表示パネル２が、本発明の「電気泳動表示媒体」に相当する。
【００２２】
まず、表示パネル２の構成について説明する。図１に示すように、表示パネル２は、上側に設けられる表示基板１０と、該表示基板１０の下側に、スペーサ３１を介して対向配置された背面基板２０とを備えている。そして、表示基板１０と背面基板２０とに挟まれる隙間には、隔壁３２によって区分けされた領域である複数の表示部３０が格子の目のように形成されている。
【００２３】
次に、表示基板１０の構造について説明する。図１に示すように、表示基板１０は、透明部材により形成され、表示面を備えた透明層１１と、当該透明層１１の下面（背面）側に設けられ、表示部３０に電界を発生させる透明な透明電極層１２とから構成されている。そして、透明層１１は、高い透明性と高い絶縁性を有する材料によって形成され、例えば、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルサルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ガラス等が使用される。一方、透明電極層１２は、高い透明性を有し、電極として利用できる材料によって形成され、例えば、金属酸化物である酸化インジウムスズ、フッ素がドープされた酸化スズ、インジウムや酸化アルミニウムがドープされた酸化亜鉛等が使用される。なお、本実施形態では、透明層１１は透明なガラス基板であり、透明電極層１２は酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）により形成された透明電極である。このような構造を備えることにより、利用者は、透明な表示基板１０を介して表示部３０を視認することができる。
【００２４】
次に、背面基板２０の構造について説明する。図１に示すように、背面基板２０は、表示パネル２を支持する筐体支持層２１と、該筐体支持層２１の上面に各表示部３０毎に設けられ、それぞれの表示部３０に電界を発生させる背面電極層２２とから構成されている。そして、筐体支持層２１は、高い絶縁性を有する材料が使用され、例えば、ガラスや絶縁処理された金属フィルム等の無機材料や、ポリエチレンテレフタレート等の有機材料が使用される。なお、背面基板２０を形成する各層は、表示基板１０とは異なり、透明でも有色でもよい。本実施形態では、筐体支持層２１はガラス基板であり、背面電極層２２は酸化インジウムスズにより形成された電極である。
【００２５】
そして、各背面電極層２２にはチャネルＣＨ１が、透明電極層１２にはチャネルＣＨ２が接続されている。そして、図示外の制御装置によってこれらのチャネルＣＨ１、チャネルＣＨ２が各々制御され、背面電極層２２、透明電極層１２に電圧が印加されると、表示部３０に電界が発生するようになっている。
【００２６】
次に、表示部３０の構造について説明する。図１に示すように、表示基板１０と背面基板２０との間にはスペーサ３１が設けられ、該スペーサ３１は、表示パネル２の外周に沿って配設されている。さらに、表示基板１０と背面基板２０とスペーサ３１との間には、密閉空間が形成されている。そして、その密閉空間は、隔壁３２によって複数の表示部３０に均等に分割されている。よって、表示パネル２は、複数の表示部３０が格子状に並んで形成されたパネルとして構成されている。なお、スペーサ３１及び隔壁３２は、ポリエチレンテレフタレートの樹脂フィルムが使用されている。また、各表示部３０の密閉空間内には、表示液４０が封入されている。
【００２７】
次に、表示液４０について説明する。この表示液４０は、白色の複数の白色帯電粒子５０と、黒色の複数の黒色帯電粒子６０とがそれぞれ分散する分散媒である。ここで、分散媒とは、粒子（分散質）が分散する液体物質をいう。本実施形態の表示液４０は、白色帯電粒子５０及び黒色帯電粒子６０を分散質とし、無極性溶媒に所定量の極性溶媒を添加した液体物質が分散媒である。そして、無極性溶媒には、主に炭化水素系溶剤が使用される。本実施形態では、パラフィン系溶剤（７３ｗｔ％）（「Ｉｓｏｐａｒ  Ｇ」（商標）：エクソンモービル社製）が使用されている。一方、極性溶媒には、無極性溶媒に可溶なアルコールが使用されている。本実施形態では、ヘキサノールが使用されている。なお、表示液４０中の極性溶媒の一部が、白色帯電粒子５０及び黒色帯電粒子６０の周囲に留まることによって帯電性を向上させるものである。尚、本実施例では分散媒が液体であるものを説明するが、本発明は分散媒が気体である電気泳動表示パネルに適用されても問題ない。
【００２８】
次に、本発明の特徴である白色帯電粒子５０及び黒色帯電粒子６０について説明する。図１に示すように、表示液４０の一対の帯電粒子は、白色帯電粒子５０と、黒色帯電粒子６０である。そして、本実施形態では、白色帯電粒子５０を負に帯電させ、黒色帯電粒子６０を正に帯電させている。よって、表示基板１０側を負、背面基板２０側を正にして表示部３０に電界を発生させた場合、黒色帯電粒子６０は表示基板１０側に移動し、白色帯電粒子５０は背面基板２０側に移動する。このとき、表示基板１０の表示部３０には黒色が表示される。また、表示基板１０側を正、背面基板２０側を負にして表示部３０に逆向きの電界を発生させた場合、黒色帯電粒子６０は背面基板２０側に移動し、白色帯電粒子５０は表示基板１０側に移動する。このとき、表示部３０に表示されていた黒色が白色に切り替わる。
【００２９】
次に、白色帯電粒子５０及び黒色帯電粒子６０の粒子構造について説明する。なお、白色帯電粒子５０及び黒色帯電粒子６０は、色と極性以外は同じ粒子構造であるので、ここでは白色帯電粒子５０を中心に説明する。図２に示すように、白色帯電粒子５０は、母粒子５１と、該母粒子５１の表面に結合された「凸部」及び「微粒子」である子粒子５２とから構成されている。そして、本実施形態の白色帯電粒子５０の母粒子５１はアクリル樹脂から成り、一例として、ポリメタクリル酸メチル(ポリメチルメタクリレート：ＰＭＭＡ樹脂）から構成され、負に帯電している。なお、アクリル樹脂の他にも、ＰＣ（ポリカーボネイト）、ＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＯＭ（ポリアセタール）等が利用可能である。この母粒子５１には、金属酸化物である二酸化チタン（ＴｉＯ２）が含有されている。よって、母粒子５１全体が白色を呈する。尚、本実施形態での母粒子５１の体積平均径は、一例として５μｍである。
【００３０】
次に、「微粒子」としての子粒子５２について説明する。子粒子５２は、図２に示すように、母粒子５１の表面に一部が埋没した状態で機械的に結合されている。この子粒子５２の粒径は一例として、５００ｎｍであり、母粒子５１の径の１／１０程度である。尚、母粒子５１の表面積に対する子粒子５２の被覆率や、母粒子５１の粒径に対する子粒子５２の突出高さは、後述するハイブリダイゼーション法により適宜変更可能である。この子粒子５２は疎水性の材料で形成され、例えば、疎水性シリカ微粒子（二酸化ケイ素：ＳｉＯ２）が使用される。なお、この疎水性シリカ微粒子は、シリカ表面を各種疎水化処理剤で表面処理して疎水性を付加したものである。これにより、白色帯電粒子５０の表面には、母粒子５１の表面が露出した状態となっている。なお、母粒子５１の表面積に対する子粒子５２の被覆率や、母粒子５１の表面に対する子粒子５２高さの評価試験については後述する。
【００３１】
なお、図４に示すように、黒色帯電粒子６０も白色帯電粒子５０と同様に、母粒子６１と、該母粒子６１の表面に結合された複数の子粒子６２とから構成され、その母粒子６１は、白色帯電粒子５０の母粒子５１と同じ材料（例えば、アクリル樹脂等）が使用される。よって、黒色帯電粒子６０の母粒子６１の表面も親水性となっている。さらに、この母粒子６１には、カーボンブラックが含有されているので、母粒子６１全体が黒色を呈する。また、カーボンブラックを親水化処理することで、黒色帯電粒子６０の親水性を向上させることができる。
【００３２】
次に、白色帯電粒子５０の母粒子５１と子粒子５２との帯電特性について図３を参照して説明する。図３は、白色帯電粒子５０の帯電状態を示す縦断面図の一例である。図３に示すように、母粒子５１は、負に帯電しており、その表面には、母粒子５１の負に帯電量よりも小さく正に逆帯電した子粒子５２が結合している。
【００３３】
次に、黒色帯電粒子６０の母粒子６１と子粒子６２との帯電特性について図４を参照して説明する。図４は、黒色帯電粒子６０の帯電状態を示す縦断面図の一例である。この黒色帯電粒子６０も白色帯電粒子５０と同様に、母粒子６１と「微粒子」としての子粒子６２とから構成され、母粒子６１は、カーボンブラックを含有したポリメタクリル酸メチル(ポリメチルメタクリレート：ＰＭＭＡ樹脂）から構成され、正に帯電し、体積平均径は５μｍである。また、子粒子６２の粒径は５００ｎｍであり、シリカ微粒子（二酸化ケイ素：ＳｉＯ２：正に帯電）が使用され、負に帯電している。
【００３４】
次に、表示液４０に分散する白色帯電粒子５０の状態について説明する。図１に示すように、白色帯電粒子５０は、表示部３０に封入された表示液中に複数分散している。そして、上記したように、母粒子５１の表面は親水性となっており、その表面は子粒子５２と子粒子５２との隙間から露出している。よって、表示液４０中の極性溶媒（本実施形態では、ヘキサノール）の官能基（水酸基）が、母粒子５１の表面に引き寄せられる。つまり、子粒子５２と子粒子５２との隙間に極性溶媒が留まった状態となる。これにより、母粒子５１の帯電性を向上させることができる。なお、黒色帯電粒子６０についても同様である。
【００３５】
次に、母粒子５１に対する子粒子５２の結合方法について説明する。図２に示すように、子粒子５２は、ハイブリダイゼーション法によって母粒子５１の表面にその一部が埋没した状態で機械的に接合されている。このハイブリダイゼーション法の処理方法は以下の通りである。まず、処理装置としては、奈良機械製作所製のハイブリダイゼーションシステム（ＮＨＳ）（商標）を使用した。このＮＨＳ（商標）は、粉体同士の混合物を形成する混合機と、乾式で微粉体同士を接合するハイブリダイザーと、捕集器と、各装置を制御する制御盤と、装置を操作するための操作盤とから構成されている。
【００３６】
まず、このハイブリダイゼーションシステムでは、母粒子５１となる粉体を所定グラム数（一例として１０ｇ）と、子粒子５２となる粉体を所定グラム数（一例として０．４ｇ）とを混合機で混合する。次いで、ハイブリダイザーに投入する。そして、ハイブリダイザーでは、２５℃、９７００ｒｐｍで３分間の処理を行う。すると、ハイブリダイザーでは、粒子が気相中に分散しながら、衝撃力主体とする機械的熱的エネルギーが粒子に与えられることによって固定化処理が行われる。そして、その生成した処理粉体は捕集器によって速やかに捕集される。こうして、母粒子５１の表面に子粒子５２が結合した白色帯電粒子５０を生成することができる。なお、黒色帯電粒子６０についても同様にして生成できる。また、このようなハイブリダイゼーション法を採用することによって、母粒子５１の表面に結合させる子粒子５２の数を調整することができ、被覆率を調整でき、また、子粒子５２として用いる粒子の大きさを変えることで、母粒子５１の表面に結合させる子粒子５２の高さを変えることができる。
【００３７】
次に、白色帯電粒子５０及び黒色帯電粒子６０の表示基板１０及び背面基板２０への付着防止効果について説明する。上記説明したように本実施形態では、白色帯電粒子５０では、母粒子５１を負に帯電させ、子粒子５２を、母粒子５１よりも絶対値として弱く帯電、かつ正に逆帯電している。また、 黒色帯電粒子６０では、母粒子６１を正に帯電させ、子粒子６２を、母粒子６１よりも絶対値として弱く帯電、かつ負に逆帯電している。ここで、例えば、 透明電極層１２側を正にし、背面電極層２２側を負にして表示部３０に電界を発生させた場合、白色帯電粒子５０は表示基板１０（透明電極層１２）側に移動し、黒色帯電粒子６０は背面基板２０（背面電極層２２）側に移動する。その後、白色帯電粒子５０は、表示基板１０の透明電極層１２に接触するが、白色帯電粒子５０の母粒子５１の表面に偏在した逆帯電した子粒子５２の部分（逆帯電した子粒子５２が多く被覆された部分）が、透明電極層１２側と母粒子５１の接点との接点の逆側になる。これは、母粒子５１が正に帯電し、子粒子５２が負に帯電しているからである。
【００３８】
その後、再表示させるために、透明電極層１２と背面電極層２２とに印加する電圧の極性を反転する。即ち、透明電極層１２を負にし、背面電極層２２側を正にすると、白色帯電粒子５０の母粒子５１の表面に偏在した逆帯電した子粒子５２の部分（逆帯電した子粒子５２が多く被覆された部分）が、透明電極層１２に近づくように回転する。その作用で当該白色帯電粒子５０の子粒子５２と近傍の他の白色帯電粒子５０の母粒子５１との間で摩擦が起き、摩擦帯電することができる。従って、透明電極層１２から白色帯電粒子５０が離れることができる。よって、この状態で長時間放置しても、白色帯電粒子５０が透明電極層１２に付着してコントラストが低下することを防止できる。また、黒色帯電粒子６０と背面電極層２２との間でも同様の作用が生じる。このように、表示部３０の電界が繰り返し切り替わっても、表示基板１０及び背面基板２０に白色帯電粒子５０及び黒色帯電粒子６０が付着しないので、表示基板１０に表示される画像のコントラストが低下するのを防止することができる。また、帯電の異なる子粒子５２の部分が隣の白色帯電粒子５０とくっつき易いが、突出していることで、隣の粒子との接触面積を小さくでき、白色帯電粒子５０粒子同士の付着を防止できる。
【００３９】
次に、母粒子５１の表面積に対する子粒子５２の被覆率及び高さが、表示基板１０に表示される画像のコントラストに与える影響を調べるため下記の第一実施例〜第四実施例の４つの場合の実験を行った。そして、第一実施例〜第四実施例では、コントラスト比を求めた。なお、コントラスト比とは、画面内の「白（最大輝度）」と「黒（最小輝度）」の輝度比をいう。一般的には、コントラスト比が高いと、画面にメリハリがつき、くっきりはっきりした画質になると言われている。
【００４０】
（第一実施例）
第一表示液として、酸化チタン含有のＰＭＭＡ樹脂粒子（負に帯電、ゼータ電位−７５ｍＶ）に５００ｎｍのシリカ粒子（正に帯電、ゼータ電位１３ｍＶ）を平均１個（被覆率約０．３％）外添した粒子を白色帯電粒子５０、カーボンブラック含有のＰＭＭＡ樹脂粒子（正に帯電、ゼータ電位１１５ｍＶ）に５００ｎｍのシリカ粒子（負に帯電、ゼータ電位−４４ｍＶ）を平均１個（被覆率約０．３％）外添した粒子を黒色帯電粒子６０として、２５μｍ離して対向させたＩＴＯつきガラスから構成された表示基板１０及び背面基板２０間の炭化水素系溶媒中に封入したものを第一表示液として以下の実験を行った。この第一実施例では、表示パネル２を白表示及び黒表示にして、トプコンテクノハウス社製の輝度計ＢＭ−７（商標）で白表示及び黒表示の輝度を測定することにより、白表示の輝度（ｃｄ／ｍ２）÷黒表示の輝度（ｃｄ／ｍ２）の表示コントラスト比を求めた放置前コントラスト比と、表示パネル２の黒表示にしたまま、２日間放置し、その後、再び白表示及び黒表示にした場合の輝度を測定し、放置後コントラスト比とを求めた。
【００４１】
比較例として、酸化チタン含有ＰＭＭＡ樹脂粒子（正に帯電、ゼータ電位１２ｍＶ）にシリカ微粒子（二酸化ケイ素：ＳｉＯ２：正に帯電、ゼータ電位１３ｍＶ）を０．３％外添した粒子を白粒子とし、カーボンブラック含有のＰＭＭＡ樹脂粒子（負に帯電、ゼータ電位−１２５ｍＶ）に５００ｎｍのシリカ粒子（負に帯電、−４４ｍＶ）を０．３％外添した粒子を黒粒子として封入した第二表示液、酸化チタン含有ＰＭＭＡ樹脂粒子（負に帯電、ゼータ電位−７５ｍＶ）にシリカ微粒子（二酸化ケイ素：ＳｉＯ２：正に帯電、ゼータ電位１３ｍＶ）を１００％外添した粒子を白粒子とし、カーボンブラック含有のＰＭＭＡ樹脂粒子（正に帯電、ゼータ電位１１５ｍＶ）に５００ｎｍのシリカ粒子（負に帯電、ゼータ電位−４４ｍＶ）を０．３％外添した粒子を黒粒子として製作し、母粒子表面の凸部の分布が偏っていない粒子を封入した第三表示液として、前記同様に放置前コントラスト比と、表示パネル２を黒表示にしたまま、２日間放置し、その後、再び白表示及び黒表示にした場合の輝度を測定し、放置後コントラスト比とを求めた。その結果以下の表１のコントラスト評価試験の結果を示すグラフのようになった。
【表１】
2008249844.tif 000003
【００４２】
この結果、第一表示液、第二表示液、第三表示液は、何れも２日間放置前のコントラスト比は、「８」であったが、２日間放置後のコントラスト比は、第一表示液は、「８」で変わらず、第二表示液は、「５」、第三表示液は、「５」であった。従って、第一表示液以外は、コントラスト比の低下が見られた。従って、第一表示液が良好であることが判明した。従って、第一表示液を用いるとコントラスト比を向上させることができる。そして、表示基板１０に表示される画像を鮮明にすることができる。
【００４３】
（第二実施例）
次に、第二実施例として、凸部としての子粒子５２の被覆率を１００％、８０％、５０％、２０％と四段階に変化させたものを用いて実験を行った。具体的には、酸化チタン含有のＰＭＭＡ樹脂粒子（負に帯電、ゼータ電位−７５ｍＶ）に５００ｎｍのシリカ粒子（正に帯電、ゼータ電位１３ｍＶ）の被覆を１００％、８０％、５０％、２０％と四段階に変化させて外添した粒子を白色帯電粒子５０と、カーボンブラック含有のＰＭＭＡ樹脂粒子（正に帯電、ゼータ電位１１５ｍＶ）に５００ｎｍのシリカ粒子（負に帯電、−４４ｍＶ）を平均１個（被覆率約０．３％）外添した粒子を黒色帯電粒子６０として、２５μｍ離して対向させたＩＴＯつきガラスから構成された表示基板１０及び背面基板２０間の炭化水素系溶媒中に封入したもので実験を行った。第二実施例での子粒子の被覆率を１００％、８０％、５０％、２０％と四段階に変化させた方法について、ここで設明する。まず、荷電制御剤を平板上にスピンコート法等で、薄膜状に形成する。その上に、例えば、母粒子５１を散布し、乾燥後に母粒子５１を取り出す。この場合に、荷電制御剤の平板上へ形成する薄膜の膜厚を変えることで、母粒子５１上に形成する荷電制御剤の面積を変化させることができる。その後、母粒子５１と子粒子５２とを混合して、上記のハイブリダイゼーションシステムにより、子粒子５２を母粒子５１に表面に結合させる。尚、荷電制御剤としては、サリチル酸金属錯体、４級アンモニウム塩化合物、ポリアミン樹脂等を用いることができる。また、子粒子の被覆率の観測は、走査型電子顕微鏡（Scanning Electron Microscope、SEM）を用いて行った。具体的には、走査型電子顕微鏡で、白色帯電粒子５０の写真を撮り、画像解析によって母粒子５１の表面を覆う子粒子５２の面積を求め、母粒子５１の粒径から求めた母粒子５１の表面積で割ることで被覆率を計算した。
【００４４】
この第二実施例では、子粒子５２の被覆率を１００％、８０％、５０％、２０％と四段階に変化させたものを用いて、白色帯電粒子５０と黒色帯電粒子６０を２５μｍ離して対向させたＩＴＯつきガラスから構成された表示基板１０及び背面基板２０間に充てんして、表示パネル２を白表示及び黒表示にして、トプコンテクノハウス社製の輝度計ＢＭ−７（商標）で測定することにより、白表示の輝度（ｃｄ／ｍ２）÷黒表示の輝度（ｃｄ／ｍ２）の表示コントラスト比を求めた放置前コントラスト比と、表示パネル２を黒表示にしたまま、２日間放置し、その後、再び白表示及び黒表示にした場合の輝度を測定し、放置後コントラスト比とを求めた。その結果以下の表２のようになった。
【表２】
2008249844.tif 000004
【００４５】
この結果、子粒子の被覆率を１００％、８０％、５０％、２０％としたものは、何れも２日間放置前のコントラスト比は、「８」であったが、２日間放置後のコントラスト比は、子粒子の被覆率：５０％、２０％は、「８」で変わらず、子粒子の被覆率：１００％、８０％は、「５」であった。従って、子粒子の被覆率が１００％、８０％の場合には、コントラスト比の低下が見られ、子粒子の被覆率：５０％、２０％は、コントラスト比の低下が見られず、良好であった。よって、母粒子表面の子粒子の被覆率は、高すぎても良くなく、５０％以下の場合が良好であることが分かった。
【００４６】
（第三実施例）
次に、第三実施例として、凸部としての子粒子５２の高さを五種類に変化させたものを用いて実験を行った。具体的には、凸部（子粒子５２）の高さ／母粒子の粒径を、３／５、１／５、１／１００、１／５００、１／１０００と変化させた白色帯電粒子５０と、カーボンブラック含有のＰＭＭＡ樹脂粒子（正に帯電、ゼータ電位１１５ｍＶ）に５００ｎｍのシリカ粒子（負に帯電、ゼータ電位−４４ｍＶ）を平均１個（被覆率約０．３％）外添した粒子を黒色帯電粒子６０として、２５μｍ離して対向させたＩＴＯつきガラスから構成された表示基板１０及び背面基板２０間に充てんして実験を行った。尚、凸部の高さ／母粒子の粒径を、３／５、１／５、１／１００、１／５００、１／１０００としたのは、入手できる子粒子５２の粒径の大きさによるものである。この第三実施例では、表示パネル２を白表示及び黒表示にして、トプコンテクノハウス社製の輝度計ＢＭ−７（商標）で測定することにより、白表示の輝度（ｃｄ／ｍ２）÷黒表示の輝度（ｃｄ／ｍ２）の表示コントラスト比を求めた放置前コントラスト比と、表示パネル２を黒表示にしたまま、２日間放置し、その後、再び白表示及び黒表示にした場合の輝度を測定し、放置後コントラスト比とを求めた。凸部の高さは走査型電子顕微鏡を用いた観察により測定した。その結果以下の表３のようになった。
【表３】
2008249844.tif 000005
【００４７】
この結果、凸部の高さ／母粒子の粒径を３／５、１／５、１／１００、１／５００、１／１０００としたものは、何れも２日間放置前のコントラスト比は、「８」であったが、２日間放置後のコントラスト比は、凸部の高さ／粒径：１／５、１／１００、１／５００は、「８」で変わらず、凸部の高さ／粒径：３／５は、「３」であり、また、凸部の高さ／粒径：１／１０００は、「６」であった。従って、凸部の高さ／粒径：３／５、１／１０００は、コントラスト比の低下が見られ、凸部の高さ／粒径：１／５、１／１００、１／５００は、コントラスト比の低下が見られず、良好であった。従って、図５に示すように、子粒子が子粒子５２Ａのように小さすぎる場合には、凸部としての高さが足りずに、隣の白色帯電粒子５０の母粒子５１との接触面積が小さくなり、摩擦を起こしにくくなる。また、子粒子５２が大きすぎる（凸部としての高さが高すぎる）と、白色帯電粒子５０と同士が付着し易くなる。よって、凸部の高さ／母粒子の粒径は、１／５以下、１／５００以上好ましいことが分かった。
【００４８】
（第四実施例）
次に、第四実施例では、上記ハイブリダイゼーションシステムにおいて、白色帯電粒子５０の母粒子５１となる粉体を所定グラム数（一例として１０ｇ）に対して、子粒子５２となる粉体の投入量の比率を８（wt％）、４（wt％），１（wt％），０．５（wt％），０．１（wt％），０（wt％）と変化させて順次混合機で混合し、次いで、各々ハイブリダイザーに投入した。そして、ハイブリダイザーでは、２５℃、９７００ｒｐｍで３分間の処理を各々行った。ハイブリダイザーでは、粒子が気相中に分散しながら、衝撃力主体とする機械的熱的エネルギーが粒子に与えられることによって固定化処理を行った。そして、その生成した処理粉体を捕集器によって捕集した。この子粒子５２となる粉体の投入量の比率を８（wt％）、４（wt％），１（wt％），０．５（wt％），０．１（wt％），０（wt％）と変化させて生成した白色帯電粒子５０及びカーボンブラック含有のＰＭＭＡ樹脂粒子（正に帯電、ゼータ電位１１５ｍＶ）に５００ｎｍのシリカ粒子（負に帯電、ゼータ電位−４４ｍＶ）を平均１個（被覆率約０．３％）外添した粒子を黒色帯電粒子６０として２５μｍ離して対向させたＩＴＯつきガラスから構成された表示基板１０及び背面基板２０間に充てんして実験を行った。
【００４９】
この実験では、表示パネル２を白表示及び黒表示にして、トプコンテクノハウス社製の輝度計ＢＭ−７（商標）で測定することにより、白表示の輝度（ｃｄ／ｍ２）÷黒表示の輝度（ｃｄ／ｍ２）の表示コントラスト比を求めた放置前コントラスト比と、表示パネル２を黒表示にしたまま、２日間放置し、その後、再び白表示及び黒表示にした場合の輝度を測定し、放置後コントラスト比を求めた。その結果以下の表４のようになった。
【表４】
2008249844.tif 000006
【００５０】
この結果、子粒子５２となる粉体の投入量の比率を８（wt％）、４（wt％），１（wt％），０．５（wt％），０．１（wt％），０（wt％）としたものは、何れも２日間放置前のコントラスト比は、「８」であったが、２日間放置後のコントラスト比は、４（wt％），１（wt％），０．５（wt％），０．１（wt％）としたものは、「８」で変わらず、８（wt％）としたものは、「５」であり、０（wt％）としたものは、「２」であった。従って、子粒子５２となる粉体の投入量の比率が８（wt％），０（wt％）としたものは、コントラスト比の低下が見られ、子粒子５２となる粉体の投入量の比率が４（wt％），１（wt％），０．５（wt％），０．１（wt％）としたものは、コントラスト比の低下が見られず、良好であった。従って、子粒子５２となる粉体の投入量の比率が０．１（wt％）以上、４（wt％）以下が好ましいことが判明した。
【００５１】
なお、本発明の電気泳動表示媒体は上記実施形態に限らず、各種変形が可能なことはいうまでもない。例えば、上記実施形態の白色帯電粒子５０（黒色帯電粒子６０）は、母粒子５１の材質に親水性のアクリル樹脂を使用しているので、母粒子５１の表面は親水性となっているが、親水性の材質を使わない場合や、親水性のレベルが低い場合には、例えば、母粒子５１の表面にさらに親水性の子粒子を接合することによって、母粒子５１の表面に親水性を付与してもよい。また、白色帯電粒子５０の母粒子５１を正に帯電させ、子粒子５２を負に帯電させ、黒色帯電粒子６０の母粒子６１を負に帯電させ、子粒子６２を正に帯電させてもよい。
【００５２】
また上述の実施形態の電気泳動表示パネルでは、隔壁３２によって分割された表示部３０の１つに対して１つの背面電極層２２を設けているが、１つの表示部３０内に複数の背面電極層２２を設けてもよい。
【００５３】
また、上記実施形態では、透明電極層１２を全ての表示部３０に対する共通電極とし、背面電極層２２を表示部３０毎に区分けして設けているが、背面電極層２２を全ての表示部３０に対する共通電極とし、透明電極層１２を表示部３０毎に区分けして設けてもよい。また、上述の実施形態では、アクティブマトリクスの電気泳動表示パネルで説明したが、単純マトリクスの電気泳動表示パネルに適用しても良いことは言うまでもない。
【００５４】
さらに、上記実施形態では、白色帯電粒子５０及び黒色帯電粒子６０の何れも母粒子の表面に子粒子が結合した外添構造となっているが、少なくとも白色帯電粒子５０が前記外添構造であればよい。これは、白色帯電粒子５０が金属酸化物（上記実施形態では、二酸化チタン）を含有することによって白色を呈し、その表面が親水性となっているからである。よって、少なくとも白色帯電粒子５０が前記外添構造であれば、黒色帯電粒子６０が前記外添構造となっていなくても、表示基板１０に表示される画像のコントラストを保持することができる。
【００５５】
また、上記実施形態の透明電極層１２の表面（下面）及び背面電極層２２の表面（上面）に保護層を設けてもよい。さらに、黒色及び白色に限らず、互いに異なる２色の帯電粒子を用いてもよい。
【００５６】
また、透明電極層１２の表面及び前記背面電極層２２の表面に絶縁性のフッ素樹脂等を施しても良い。この場合、各帯電粒子と各電極層の表面との親和性をさらに低下させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明の電気泳動表示媒体は、表示部を備えた様々な電子機器に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】表示パネル２の概略構成を示す断面図である。
【図２】白色帯電粒子５０の外観を示した模式図である。
【図３】白色帯電粒子５０の帯電状態を示す縦断面図の一例である。
【図４】黒色帯電粒子６０の帯電状態を示す縦断面図の一例である。
【図５】白色帯電粒子５０同士の接触の様子を示した縦断面図の一例である。
【符号の説明】
【００５９】
２    表示パネル
１０    表示基板
１１    透明層
１２    透明電極層
２０    背面基板
２１    筐体支持層
２２    背面電極層
３０    表示部
３１    スペーサ
３２    隔壁
４０    表示液
５０    白色帯電粒子
５１    母粒子
５２    子粒子
６０    黒色帯電粒子
６１    母粒子
６２    子粒子
【図１】
2008249844.tif 000007
【図２】
2008249844.tif 000008
【図３】
2008249844.tif 000009
【図４】
2008249844.tif 000010
【図５】
2008249844.tif 000011