(57)【要約】【課題】低い透過応答電圧で電界配列粒子を電界配列させることができる光透過調整装置と、光透過調整装置を有する表示装置を提供すること。【解決手段】本発明に係る光透過調整装置２は、対向する一対の透明電極板４Ａ、４Ｂと、一対の透明電極板４Ａ、４Ｂの間に位置するカプセル６と、一対の透明電極板４Ａ、４Ｂの間においてカプセル間の隙間に充填される透光性の電極間樹脂８と、を有する。カプセル６は、電界配列効果を有する電界配列粒子１６と、透光性を有する非極性溶媒１８と、電界配列粒子１６および非極性溶媒１８を内包する透光性皮膜５８とを有する。電極間樹脂８の比誘電率が、非極性溶媒１８の比誘電率より大きい。【選択図】図１Ｂ
2008064992.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する一対の透明電極板と、
前記一対の透明電極板の間に位置するカプセルと、
前記一対の透明電極板の間において前記カプセル間の隙間に充填される透光性の電極間樹脂と、を有する光透過調整装置であって、
前記カプセルが、電界配列効果を有する電界配列粒子と、透光性を有する非極性溶媒と、前記電界配列粒子および前記非極性溶媒を内包する透光性皮膜と、を有し、
前記電極間樹脂の比誘電率が、前記非極性溶媒の比誘電率より大きいことを特徴とする光透過調整装置。
【請求項２】
前記透光性皮膜が、前記電界配列粒子および前記非極性溶媒と共に分散剤を内包することを特徴とする請求項１に記載の光透過調整装置。
【請求項３】
前記透明電極板が、可撓性を有するフィルムと、透明電極膜と、を有することを特徴とする請求項１または２に記載の光透過調整装置。
【請求項４】
前記透明電極板が、ガラス板と、透明電極膜と、を有することを特徴とする請求項１または２に記載の光透過調整装置。
【請求項５】
前記カプセルが、扁平に潰れていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光透過調整装置。
【請求項６】
前記カプセルが、前記一対の透明電極板に挟まれることによって、扁平に潰れていることを特徴とする請求項５に記載の光透過調整装置。
【請求項７】
前記一対の透明電極板の間にスペーサーを有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の光透過調整装置。
【請求項８】
前記スペーサーが、前記一対の透明電極板の面方向に対して、格子状に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の光透過調整装置。
【請求項９】
前記スペーサーが、ポリエチレンテレフタレートで構成されていることを特徴とする請求項７または８に記載の光透過調整装置。
【請求項１０】
前記非極性溶媒が、トルエンまたはベンゼンを含むことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の光透過調整装置。
【請求項１１】
前記電界配列粒子が、ＴｉＯ２  またはＢａＴｉＯ３  を含むことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の光透過調整装置。
【請求項１２】
前記電極間樹脂が、分子内にシアノエチル基を有することを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の光透過調整装置。
【請求項１３】
前記電界配列粒子の色の種類が複数であり、
複数の前記カプセルのうちの特定のカプセル内に内包された前記電界配列粒子の色が、他のカプセル内に内包された前記電界配列粒子の色と異なることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の光透過調整装置。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれかに記載の光透過調整装置を有する表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電圧を印加することにより光透過率が変化する光透過調整装置、および光透過調整装置を有する表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に示す光透過調整装置は、主として、対向する一対の透明電極板と、透明電極板間に充填された透光性の電極間樹脂と、電極間樹脂中に含まれる電界配列粒子とから構成される。
【０００３】
光透過調整装置において、一対の透明電極板間に電圧を印加すると、誘電分極した複数の電界配列粒子が、電界方向に略直線上に配列し、粒子の鎖状体を形成する（電界配列）。また、各鎖状体は互いに間隔をおいて形成される。すなわち、透明電極板間において、電界方向に電界配列粒子が存在しない隙間（透光性の電極間樹脂のみが存在する領域）が多数形成される。その結果、電界方向においては、透明電極板間が透明になる。
【０００４】
また、光透過調整装置において、一対の透明電極板間に電圧を印加しないと、電界配列粒子が、透明電極板間に不規則（均一）に分散するため、透明電極板間が不透明になる。
【０００５】
上記の原理を基づき、従来の光透過調整装置においては、透明電極板間の光透過率が大きい状態と、小さい状態との２つの状態を繰り返し再現することができる。
【０００６】
このような従来の光透過調整装置においては、装置の薄型化や、装置に可撓性を付与することが困難であった。そこで、電界配列粒子をカプセルで内包することが試みられているが、電界配列粒子を電界配列させるために必要となる印加電圧（透過応答電圧）が高く、光透過調整装置の消費電力が大きくなることが問題となる。
【特許文献１】特開平９−２３０８０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、低い透過応答電圧で電界配列粒子を電界配列させることができる光透過調整装置と、光透過調整装置を有する表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、鋭意研究の結果、溶媒と電界配列粒子とをカプセルで内包したものを光透過調整装置の透明電極間に位置させた際、カプセル内の溶媒の非誘電率と電極間樹脂の比誘電率との大小関係が、透過応答電圧の高さと関連していることを見出した。そこで、本発明者は、以下のような、光透過調整装置を発明するに至った。
【０００９】
本発明に係る光透過調整装置は、
対向する一対の透明電極板と、
前記一対の透明電極板の間に位置するカプセルと、
前記一対の透明電極板の間において前記カプセル間の隙間に充填される透光性の電極間樹脂と、を有する光透過調整装置であって、
前記カプセルが、電界配列効果を有する電界配列粒子と、透光性を有する非極性溶媒と、前記電界配列粒子および前記非極性溶媒を内包する透光性皮膜と、を有し、
前記電極間樹脂の比誘電率が、前記非極性溶媒の比誘電率より大きい。
なお、本願発明において、電界配列粒子とは、所定の電界中において、誘電分極し、電界方向に沿って互いに連結し、配列する粒子（電界配列効果を有する粒子）を意味する。
【００１０】
カプセル内の溶媒として非極性溶媒を用い、かつ、電極間樹脂の比誘電率を、カプセル内の非極性溶媒の比誘電率より大きくすることによって、カプセル内の電界配列粒子を電界配列させるために必要な印加電圧を低くすることができる。このことは、本発明者により初めて見出された。
【００１１】
好ましくは、前記透光性皮膜が、前記電界配列粒子および前記非極性溶媒と共に分散剤を内包する。
【００１２】
カプセルに分散剤を内包させることによって、透明電極板間に電圧が印加されていない状態では、電界配列粒子が凝集することを防止できる。その結果、透明電極板間に電圧が印加されていない状態では、電界配列粒子を、透明電極板間に均一に分散させ、透明電極板間を不透明にすることができる。
【００１３】
好ましくは、前記透明電極板が、可撓性を有するフィルムと、透明電極膜と、を有する。
【００１４】
透明電極板が、可撓性のフィルムを有することによって、透明電極板および光透過調整装置も可撓性を有する。光透過調整装置が可撓性を有することによって、光透過調整装置を様々な形状に加工しやすくなる。その結果、光透過装置を様々な用途に応用することができる。
【００１５】
なお、前記透明電極板が、ガラス板と、透明電極膜とを有してもよい。
【００１６】
好ましくは、前記カプセルが、扁平に潰れている。また、好ましくは、前記カプセルが、前記一対の透明電極板に挟まれることによって、扁平に潰れている。なお、本願発明において、カプセルが扁平に潰れるとは、透明電極板の面方向において、カプセルが球状から略平面状に変形し、透明電極板の面法線方向において、カプセルが楕円状に変形することを意味する。
【００１７】
カプセルが、一対の透明電極板に挟まれて、扁平に潰れることによって、透明電極板の面方向において、カプセルが球状から略平面状に変形する。その結果、透明電極板に略垂直に入射する光は、カプセルが球状である場合に比べて、カプセル表面によって乱反射され難くなる。換言すれば、本願発明においては、透明電極板に略垂直に入射する光が、カプセルが球状である場合に比べて、透明電極板間を透過し易くなる。その結果、透過応答電圧の印加時において、透明電極板間の光透過率を向上させることができる。
【００１８】
また、カプセルが、扁平に潰れることによって、カプセル内部における電界を均一化し、透過応答バラツキ（光透過率の斑）を小さくすることができる。
【００１９】
さらに、カプセルが、一対の透明電極板に挟まれて、扁平に潰れることによって、カプセルが球状の場合に比べて、電界配列粒子がカプセル下部へ沈降し難く、電界配列粒子同士が凝集することを防止できる。
【００２０】
好ましくは、前記一対の透明電極板の間にスペーサーを有する。
【００２１】
透明電極板間にスペーサーを設置することによって、透明電極板間の間隔を均一にし易くなる。その結果、量産設計もし易くなる。また、透明電極板間に位置するカプセルを、均一な大きさに潰すことができる。
【００２２】
好ましくは、前記スペーサーが、前記一対の透明電極板の面方向に対して、格子状に配置されている。
【００２３】
その結果、スペーサーの各格子内に所定数の電界配列粒子を配置させることができる。すなわち、透明電極板間に電界配列粒子を均一に配置させ、光透過調整装置における光透過率の斑を防止することができる。
【００２４】
好ましくは、前記スペーサーが、ポリエチレンテレフタレートで構成されている。
【００２５】
スペーサーを、ポリエチレンテレフタレートで構成することによって、加工が容易であり、かつ透明性が高く、さらには、接着成分による変質が起こり難いスペーサーを得ることができる。その結果、光透過調整装置全体の可撓性が向上し、光透過調整装置を様々な形状に加工することが可能となる。
【００２６】
好ましくは、前記非極性溶媒が、トルエンまたはベンゼンを含む。より好ましくは、前記非極性溶媒がトルエンである。また、好ましくは、前記電極間樹脂が、分子内にシアノエチル基を有する。
【００２７】
分子内にシアノエチル基を有する電極間樹脂は、非極性溶媒であるトルエンまたはベンゼンに比べて、比誘電率が高い。その結果、電界配列粒子を電界配列させるための印加電圧を低くすることができる。
【００２８】
好ましくは、前記電界配列粒子が、ＴｉＯ２  またはＢａＴｉＯ３  を含む。
【００２９】
本願発明に係る光透過調整装置においては、
前記電界配列粒子の色の種類が複数であり、
複数の前記カプセルのうちの特定のカプセル内に内包された前記電界配列粒子の色が、他のカプセル内に内包された前記電界配列粒子の色と異っていてもよい。
【００３０】
その結果、光透過調整装置において各カプセルが各々１つの画素として機能する。よって、少なくとも透明電極板間に電圧を印加していない状態において、透明電極板間に、着色された画像を表示することができる。
【００３１】
本願発明に係る表示装置は、上述した光透過調整装置を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図１Ａ、図１Ｂは、本発明の一実施形態に係る光透過調整装置を示す図であって、光透過調整装置を透明電極板に対して垂直方向に切断した要部断面図、
図２Ａ、図２Ｂは、本発明の一実施形態に係る光透過調整装置において、電界配列粒子が電界配列している状態を示す概略図、
図３は、本願発明の一実施形態に係る光透過調整装置の製造工程を示す工程フロー図、
図４Ａは、本願発明の一実施形態に係る光透過調整装置の有するカプセルの作製方法を示す概略図、
図４Ｂは、本願発明の一実施形態に係る光透過調整装置の有するカプセルの概略断面図、
図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃは、本願発明の一実施形態に係る光透調整装置の製造において、透明電極板間におけるカプセルの配置を行う工程を示す概略図、
図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ、図６Ｄ、図６Ｅ、図６Ｆは、本願発明の一実施形態に係る光透過調整装置の有するカプセルを、一対の透明電極板で挟む工程（加圧貼り合わせ工程）を示す概略図、
図７は、本願発明の一実施形態に係る表示装置を示す図であって、表示装置を透明電極板に対して垂直方向に切断した概略断面図、
図８は、本願発明の別実施形態に係る光透過調整装置（表示装置）を示す概略図である。
【００３３】
光透過調整装置の全体構成
まず、本発明の一実施形態に係る光透過調整装置の全体構成について説明する。
【００３４】
図１Ａに示すように、光透過調整装置２は、対向する一対の透明電極板（第１電極板４Ａおよび第２電極板４Ｂ）を有する。透明電極板である第１電極板４Ａは、可撓性を有するフィルム１２Ａと、透明電極膜１４Ａとから構成される。同様に、第２電極板４Ｂは、可撓性を有するフィルム１２Ｂと、透明電極膜１４Ｂとから構成される。透明電極膜１４Ａ、１４Ｂは、それぞれ電源の正極端子および負極端子（図示省略）に電気的に接続されており、透明電極膜１４Ａ（第１電極板４Ａ）と透明電極膜１４Ｂ（第２電極板４Ｂ）との間に電圧を印加することができる。なお、電源としては、直流電源および交流電源のいずれを用いてもよい。
【００３５】
第１電極板４Ａと、第２電極板４Ｂとの間には、透光性皮膜で構成されたカプセル６が位置する。カプセル６は、少なくとも、電界配列効果を有する電界配列粒子１６と、透光性を有する非極性溶媒１８とを内包している。
【００３６】
好ましくは、カプセル６は、第１電極板４Ａおよび第２電極板４Ｂに挟まれることによって、扁平に潰れている。
【００３７】
カプセル６が扁平に潰れていることによって、透明電極板（第１電極板４Ａおよび第２電極板４Ｂ）に略垂直に入射する光が、カプセル６が球状である場合に比べて、カプセル表面によって乱反射され難くなる。その結果、透過応答電圧の印加時において、透明電極板間の光透過率を向上させることができる。
【００３８】
また、カプセル６が扁平に潰れていることによって、カプセル内部における電界を均一化し、透過応答バラツキを小さくすることができる。換言すれば、カプセル６内部の全領域において、均一に電界配列粒子１６を電界配列することができる。
【００３９】
さらに、カプセル６が扁平に潰れることによって、カプセル６が球状の場合に比べて、電界配列粒子１６がカプセル下部へ沈降することがなく、電界配列粒子１６が凝集することを防止できる。よって、光透過調整装置の光透過調整性能が経時劣化することを防止できる。一般的に、カプセル６の直径が大きくなるほど、電界配列粒子がカプセル下部へ沈降し易くなるが、カプセル６を扁平に潰すことによって、これを防止することができる。
【００４０】
透明電極板間において、カプセル間の隙間には、透光性の電極間樹脂８が充填されている。また、透明電極板間には、スペーサー１０が設置してある。
【００４１】
本実施形態においては、電極間樹脂８の比誘電率が、非極性溶媒１８の比誘電率より大きい。
【００４２】
電極間樹脂８の比誘電率を、カプセル６内の非極性溶媒１８の比誘電率より大きくすることによって、カプセル６内の電界配列粒子１６を電界配列させるために必要な印加電圧（第１電極板４Ａと第２電極板４Ｂとの間の電圧）を低くすることができる。
【００４３】
電極間樹脂８の比誘電率としては、好ましくは、１０〜５０程度である。電極間樹脂８としては、透光性を有し、また、透明電極膜１４Ａ、１４Ｂ、カプセル６の透光性皮膜、およびスペーサー１０を侵食せず、かつ、上記範囲内の比誘電率を有するもの（非極性溶媒１８より比誘電率の大きいもの）を用いる。具体的な電極間樹脂８としては、好ましくは、分子内にシアノエチル基を有する樹脂（高分子化合物）を用いる。より具体的には、信越化学工業社製のシアノレジン等を用いることが好ましい。
【００４４】
非極性溶媒１８の比誘電率としては、好ましくは、１．０〜４．０程度である。非極性溶媒１８としては、カプセル６の透光性皮膜を侵食せず、上記範囲内の比誘電率を有するもの（電極間樹脂８より比誘電率の小さいもの）を用いる。具体的な非極性溶媒１８としては、好ましくは、トルエンまたはベンゼンを含むものを用いる。より好ましくは、非極性溶媒１８がトルエンを主成分とする。
【００４５】
なお、好ましくは、非極性溶媒１８は、トルエンまたはベンゼンと共に、ジイソプロピルナフタレンを含む。非極性溶媒１８にジイソプロピルナフタレンを含有させることによって、カプセル化が容易となる。
【００４６】
電界配列粒子１６の材質としては、電界配列効果を有するものであれば特に限定されないが、好ましくは、電界配列粒子１６が、ＴｉＯ２またはＢａＴｉＯ３を含む。より好ましくは、電界配列粒子１６がＴｉＯ２ から構成されている。ＴｉＯ２またはＢａＴｉＯ３ を含む粒子は、透明電極板間に電圧を印加することによって、誘電分極し、電界配列することができる。
【００４７】
フィルム１２Ａ、１２Ｂとしては、可撓性を有するものであれば特に限定されないが、好ましくは、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルホン）、ＰＡＲ（ポリアリレート）等を用いる。ＰＥＴのように、フィルム１２Ａ、１２Ｂとして、可撓性を有する素材を用いることによって、透明電極板および光透過調整装置を様々な形状に加工しやすくなる。その結果、光透過装置を様々な用途に応用することができる。
【００４８】
フィルム１２Ａあるいは１２Ｂの厚さＴ１は、特に限定されないが、好ましくは、１０〜１０００μｍである。
【００４９】
透明電極膜１４Ａ、１４Ｂとしては、特に限定されないが、通常、ＩＴＯ膜（酸化インジウムスズ膜）を用いる。
【００５０】
透明電極膜１４Ａ、１４Ｂの厚さＴ２は、特に限定されないが、好ましくは、０．１〜１０ｎｍである。
【００５１】
カプセル６を構成する透明性皮膜としては、電極間樹脂８および非極性溶媒１８に不溶性のものであり、透光性を有するものであれば、特に限定されないが、好ましくは、透明性を有するゼラチンと弾性を有するアラビアゴムとの混合物、あるいはゲル化させたシアノレジンを用いる。
【００５２】
好ましくは、カプセル６が、電界配列粒子１６および非極性溶媒１８と共に分散剤を内包する。
【００５３】
カプセル６に分散剤を内包させることによって、透明電極板間に電圧が印加されていない状態では、電界配列粒子１６が凝集することを防止できる。その結果、透明電極板間に電圧が印加されていない状態では、電界配列粒子１６を、透明電極板間に均一に分散させ、透明電極板間を不透明にすることができる。
【００５４】
分散剤としては、特に限定されないが、好ましくは、アニオン系分散剤を用いる。
【００５５】
また、好ましくは、カプセル６は、電界配列粒子１６、非極性溶媒１８、および分散剤と共に、界面活性剤を内包する。
【００５６】
カプセル６が界面活性剤を内包することによって、第１電極板４Ａと第２電極板４Ｂとの間に電圧を印加した際、界面活性剤（の長軸方向）を中心とした円周部２６(図２Ａ、２Ｂ参照)に沿って、電界集中が起こる。この電界集中が起こった領域において、電界配列粒子１６を電界配列させることができる。
【００５７】
扁平に潰れたカプセル６の幅Ｗ１は、特に限定されないが、好ましくは、５０〜３０００μｍ程度である。カプセル６の幅Ｗ１をこの範囲内とすることによって、カプセル６を扁平に潰すことによる作用効果を充分に奏することが可能となる。
【００５８】
また、カプセル６とスペーサー１０との距離Ｗ２は、特に限定されないが、好ましくは、０．１〜１０μｍである。距離Ｗ２が大き過ぎると、スペーサー１０によって、透明電極板間におけるカプセル６の位置決めを充分に行えない恐れがある。そこで、距離Ｗ２をこの範囲内とすることによって、この不具合を防止することができる。
【００５９】
スペーサー１０の材質としては、透明であり、電極間樹脂８に対して不溶性のものであれば特に限定されないが、好ましくは、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）を用いる。
【００６０】
スペーサー１０として、ＰＥＴを用いることによって、光透過調整装置全体に可撓性をもたせることができる。その結果、光透過調整装置を様々な形状に加工し易くなる。
【００６１】
スペーサー１０の厚さＴ３は、特に限定されないが、好ましくは、３０〜３００μｍである。スペーサー１０の厚さＴ３をこの範囲内とすることによって、カプセル６を、透明電極膜１４Ａおよび１４Ｂに完全に接触させ、カプセル６を扁平に潰すことができる。
【００６２】
なお、スペーサー１０の厚さＴ３は、透明電極板間の距離、電極間樹脂８の厚さ、および扁平に潰れたカプセル６の厚さに等しい。よって、スペーサー１０の厚さＴ３を調整することによって、透明電極板間の距離、電極間樹脂８の厚さ、および扁平に潰れたカプセル６の厚さを容易に、かつ、自在に調整することができる。
【００６３】
スペーサー１０の幅Ｗ３は、特に限定されなず、カプセル６の大きさ、光透過調整装置全体の寸法等に合わせて、適宜設定すればよい。
【００６４】
電界配列効果
以下では、図１Ａおよび図１Ｂを用いて、光透過調整装置における電界配列効果について説明する。
【００６５】
図１Ａに示す光透過調整装置２においては、第１電極板４Ａおよび第２電極板４Ｂの間に電圧が印加されてないため、電界配列粒子１６が、第１電極板４Ａおよび第２電極板４Ｂの間において均一に分散する。その結果、透明電極板間が不透明な状態にある。
【００６６】
一方、図１Ｂに示す光透過調整装置２においては、第１電極板４Ａおよび第２電極板４Ｂの間に電圧を印加しているため、複数の電界配列粒子１６が、電界方向Ｅに沿って、略直線上に配列し、鎖状体２０を形成する。すなわち、電界配列粒子１６が電界配列する。また、各鎖状体２０は互いに間隔をおいて形成される。すなわち、透明電極板間において、電界方向Ｅに電界配列粒子１６が存在しない隙間２２が多数形成される。その結果、電界方向Ｅにおいては、透明電極板間が透明になる。
【００６７】
次に、図２Ａ、図２Ｂを用いて、電界配列粒子１６の電界配列と、第１電極板４Ａと第２電極板４Ｂとの間の印加電圧（透過応答電圧）の関係について説明する。
【００６８】
図２Ａでは、図２Ｂの場合に比べて、印加電圧が低い。すなわち、第１電極板４Ａと第２電極板４Ｂとの間における電界Ｅが小さい。この場合において、電界配列粒子１６は電界配列するが、印加電圧が高い場合（図２Ｂの場合）に比べて、各電界配列粒子１６の分極率が小さく、電界配列粒子１６の配列が不規則となる。また、電界配列によって形成される鎖状体２０ａと界面活性剤の中心部２４との距離ｄが、印加電圧が高い場合に比べて小さい。また、余分な電界配列粒子１６が、界面活性剤の中心部２４と鎖状体２０ａとの間に存在してしまう。
【００６９】
以上のことから、第１電極板４Ａと第２電極板４Ｂとの間における電界Ｅが小さい場合（図２Ａ）、透明電極板間の光透過率は小さくなる。
【００７０】
一方、  図２Ｂでは、図２Ａの場合に比べて、印加電圧が高い。すなわち、第１電極板４Ａと第２電極板４Ｂとの間における電界Ｅが大きい。この場合においても、電界配列粒子１６は電界配列するが、印加電圧が低い場合（図２Ａの場合）に比べて、電界配列粒子１６の分極率が高く、電界配列粒子１６の配列が規則的である。すなわち、電界配列粒子１６は略直線状に配列した鎖状体２０ｂを形成する。また、電界配列によって形成される鎖状体２０ｂと界面活性剤の中心部２４との距離ｄが、印加電圧が低い場合に比べて大きい。さらに、ほとんどの電界配列粒子１６が電界配列するため、界面活性剤中心部２４と鎖状体２０ｂとの間に存在する余分な電界配列粒子１６の数が少なくなる。
【００７１】
以上のことから、第１電極板４Ａと第２電極板４Ｂとの間における電界Ｅが大きい場合（図２Ｂ）、透明電極板間の光透過率は大きくなる。なお、図２Ｂに示すように、透明電極板間の光透過率が略最大となる場合の印加電圧の高さは、２５〜２５０Ｖ（電界に換算すると０．２５〜２．５ＫＶ／ｍｍ）程度である。
【００７２】
上述のように、本実施形態においては、第１電極板４Ａと第２電極板４Ｂとの間における印加電圧（電界Ｅ）を連続的に調整することによって、透明電極板間の光透過率を自在に、かつ連続的に制御することができる。換言すれば、印加電圧（電界Ｅ）を調整することによって、図１Ａに示す状態（光透過率が小さい状態）、図２Ａに示す状態（光透過率が中程度の状態）、および図１Ｂ、２Ｂに示す状態（光透過率が大きい状態）を連続的に再現することができる。
【００７３】
光透過調整装置２の製造方法
次に、図１Ａ、１Ｂに示す光透過調整装置２の製造方法を、図３を参照しつつ説明する。
【００７４】
なお、上述した光透過調整装置２の概略断面図１Ａ、１Ｂにおいては、スペーサー１０で囲まれた領域内に２つのカプセル６が配置されていたが、スペーサー１０で囲まれた領域内に設置されるカプセル６の数量は特に限定されない。以下では、スペーサー１０で囲まれた領域内に９つのカプセル６が配置された場合における光透過調整装置２の製造方法を説明する。
【００７５】
（Ｓ１：カプセル内包物の秤量）
まず、所定量の電界配列粒子１６、非極性溶媒１８、および分散剤を秤量する。
【００７６】
（Ｓ２：カプセル内包物の攪拌）
次に、これらを混合、攪拌し、プセル内包物（エマルジョン状態の電界配列粒子１６、非極性溶媒１８、および分散剤）を得る。
【００７７】
次に、カプセル内包物に対して界面活性剤を所定量添加する。
【００７８】
（Ｓ３：ゼータ電位の調整）
次に、電解配列粒子１６同士が凝集することを防止するために、電界配列粒子１６のゼータ電位を調整する。
【００７９】
（Ｓ４：カプセル処理）
次に、カプセル処理（カプセル６の作製）を行う。本実施形態においては、カプセル６の作製法の一例である滴下法について、図４Ａを用いて説明する。なお、カプセル６の作製法は、滴下法に限定されない。
【００８０】
図４Ａに示すカプセル作製機４０は、主に、滴下ロート４２、注入機４４、および液溜め４６から構成される。
【００８１】
滴下ロート４２からは、後にカプセル６の透明性皮膜となる皮膜形成液４８を、液溜め４６に対して滴下する。
【００８２】
また、注入機４４からは、前述のカプセル内包物５０（エマルジョン状態の電界配列粒子１６、非極性溶媒１８、分散剤、および界面活性剤等の混合物）を注入する。注入機４４から注入されたカプセル内包物５０は、ロート側管部５２の中心部を貫通する注入機側管部５４を得て、皮膜形成液４８の中心部へ注がれる。その結果、ロート側管部５２および注入機側管部５４の先端部において、カプセル内包物５０の液滴全体が皮膜形成液４８に被覆され、液滴４１が形成される。
【００８３】
液滴４１は、液溜め４６を満たす皮膜固化液５６の内部へ滴下する。滴下後、液滴４１の表面に位置する皮膜形成液４８は、皮膜固化液５６と接触することによって、硬化（ゲル化）し、カプセル内包物５０を内包する透明性皮膜５８を形成する。
【００８４】
このようにして、透明性皮膜５８によってカプセル内包物５０が内包された形態を有するカプセル６が作製される。
【００８５】
上述のように、滴下法によりカプセル６を形成する場合、皮膜固化液５６としては、皮膜形成液４８を硬化（ゲル化）させる性質を有する物質を用いる。具体的な一例として、皮膜形成液４８としてシアノレジンを用い、皮膜固化液５６としてトルエンあるいは水を用いる。また、この場合、カプセル内包物５０の溶媒質（非極性溶媒１８）としては、トルエン系溶媒を用いる。
【００８６】
図４Ｂに示すカプセル６（扁平に潰れる前の球状のカプセル６）の直径Ｄは、特に限定されないが、好ましくは、好ましくは、５００〜３０００μｍであることが好ましい。
【００８７】
直径Ｄを上記範囲内とすることによって、後に、カプセル６を扁平に潰し、カプセル６全体において電界を均一とすることが可能となる。直径Ｄが小さいと、複数のカプセル６を透明電極板間に挟んだ際に、カプセル同士が重なり合って凝集し、透明電極板間の光透過率が低下する恐れがある。そこで、直径Ｄを上記範囲内とすることによって、この不具合を防止できる。
【００８８】
また、透光性皮膜５８の厚さＴ４は、特に限定されないが、好ましくは、０．５〜５．０μｍである。厚さＴ４が小さ過ぎると、カプセル６の強度が弱くなり、後に、カプセル６を透明電極板間に挟んで扁平に潰す際に、カプセル６が破損する恐れがある。または、厚さＴ４が大き過ぎると、透明電極板間における電界が小さくなり、電界配列粒子１６の応答性が悪くなる恐れがある。そこで、透光性皮膜５８の厚さＴ４を上記範囲内とすることによって、これらの不具合を防止することができる。
【００８９】
上述した滴下法を用いてカプセル６を形成することによって、カプセル６の直径Ｄの分布をシャープにする（直径Ｄの分散を小さくする）ことができる。換言すれば、滴下法を用いることによって、直径Ｄの揃ったカプセル６を多数作製することが可能となる。また、滴下法を用いることによって、カプセル６内部におけるカプセル内包物５０を均質にすることができる。
【００９０】
なお、カプセル６の直径Ｄおよび透光性皮膜５８の厚さＴ４は、滴下ロート４２のバルブ６０および注入機４４のピストン６２を用いて、皮膜形成液４８およびカプセル内容物５０の滴下量あるいは滴下速度を調整することによって、自在に制御することができる。
【００９１】
（Ｓ５：カプセル配置処理）
次に、光透過調整装置２の透明電極板間におけるカプセル６の配置決めを行う。
【００９２】
まず、図５Ａに示すように、縦横に規則的に配置された複数の配置決め穴６４を有する治具６６を準備する。配置決め穴６４の配置は、光透過調整装置２の透明電極板間におけるカプセル６の配置に対応する。
【００９３】
次に、図５Ｂに示すように、治具６６の有する各配置決め穴６４の内部に、カプセル６を設置する。このようにして、光透過調整装置２の透明電極板間におけるカプセル６の配置を決定することができる。
【００９４】
（Ｓ６：接着樹脂噴霧）
次に、図５Ｃに示すように、治具６６、および各配置決め穴６４に設置されたカプセル６の表面に対して接着樹脂を噴霧し、接着樹脂層６８を形成する。その結果、各配置決め穴６４に設置されたカプセル６は、互いの相対的な配置関係を維持した状態で、接着樹脂層６８に接着される。よって、後に透明電極板間にカプセル６を挟む際に、各カプセル６が位置ずれを起こすことを防止できる。
【００９５】
接着樹脂としては、好ましくは、分子内にシアノエチル基を有する樹脂（高分子化合物）を用いる。具体的には、信越化学工業社製のシアノレジン等を用いることが好ましい。すなわち、接着樹脂としては、電極間樹脂８（図１Ａ、１Ｂ）と同一の樹脂を用いることが好ましい。接着樹脂層６８は、光透過調整装置２において電極間樹脂８を形成する。
【００９６】
（Ｓ７：加圧貼り合わせ）
次に、治具６６から、接着樹脂層６８および接着樹脂層６８に接着、保持された各カプセル６を、互いに分離することなく一体的に剥離する。その結果、図６Ａに示すように、接着樹脂層６８に接着、保持されたカプセル群６ａが得られる。図６Ａ、図６Ｂに示すように、カプセル群６ａにおいて、各カプセル６は、球状の形を維持している。また、図６Ｂに示すように、接着樹脂層６８の表面において、各カプセル６は、光透過調整装置２の透明電極板間における各カプセル６の配置を維持している。
【００９７】
次に、図６Ｃに示すように、接着樹脂層６８の表面のうちカプセル６の保持された表面とは反対側の面に対して、第２電極板４Ｂを圧着する。なお、第２電極板４Ｂのうち透明電極膜１４Ｂが位置する側面を、接着樹脂層６８に対して圧着する。
【００９８】
次に、あるいは、その前後に、接着樹脂層６８に保持された全カプセル６を囲むように、スペーサー１０を第２電極板４Ｂの表面に形成する（図６Ｄ）。
【００９９】
スペーサー１０を設置することによって、透明電極板間の間隔を均一にし易くなる。その結果、量産設計もし易くなる。また、透明電極板間にスペーサー１０を介在させることによって、透明電極板間に位置するカプセル６を、均一な大きさに潰すことができる。さらには、透明電極板間におけるカプセル６を、スペーサー１０に囲まれた所定の領域内に閉じ込め、カプセル６の位置を固定させることができる。その結果、透明電極板間の局所にカプセル６が集中することがなく、それらが重なり合うような不具合を防止することができる。
【０１００】
扁平に潰される前のカプセル間の間隔Ｗ４（図６Ｄ）は、カプセル６の直径、スペーサー１０の厚さ、光透過調整装置２の寸法等に合わせて、適宜設定すればよく、特に限定されない。
【０１０１】
また、カプセル６とスペーサー１０との距離Ｗ５は、カプセル６の直径、スペーサー１０の厚さ、光透過調整装置２の寸法等に合わせて、適宜設定すればよく、特に限定されない。
【０１０２】
次に、図６Ｄに示すように、第１電極板４Ａの表面に接着樹脂層６８を形成する。
【０１０３】
次に、プレス板７０および７２を用いて、第１電極板４Ａの表面のうち接着樹脂層６８が形成された表面と、第２電極板４Ｂの表面のうちカプセル６が位置する表面とを、圧着して貼り合わせる。その結果、図６Ｅに示すように、カプセル６は、第１電極板４Ａおよび第２電極板４Ｂに挟まれて扁平に潰れる。また、圧着前の状態（図６Ｄ）における接着樹脂層６８は、圧着後（図６Ｅ）において電極間樹脂８を形成する。
【０１０４】
なお、圧着時の加圧力は、カプセル６の強度に合わせて、適宜設定すればよい。
【０１０５】
（Ｓ８：乾燥）
次に、加圧貼り合わせ後の第１電極板４Ａ、第２電極板４Ｂ、カプセル６、電極間樹脂８、およびスペーサー１０を適度に乾燥させることによって、図６Ｆ（図１Ａ、１Ｂ）に示す光透過調整装置２が完成する。
【０１０６】
図６Ｆに示すように、各カプセル６は扁平に潰れ、透明電極板間において、第１電極板４Ａおよび第２電極板４Ｂの面に接するように略平面状に変形している。また、各カプセル６は、スペーサー１０で囲まれた内部領域に収まり、互いに重なり合うことなく、図６Ｂと同様の配置を維持している。
【０１０７】
表示装置
本実施形態に係る光透過調整装置２を用いて、図７に示すように表示装置１を形成することができる。図７においては、光透過調整装置２の第２電極板４Ｂの表面のうち、透明電極膜１４Ｂと接する面とは反対側の表面に、被表示物８０が配置されている。被表示物８０の表面のうち第２電極板４Ｂに接する表面上には、表示の対象となる文字、画像等が表示されている。
【０１０８】
図７に示す状態においては、光透過調整装置２の透明電極板間（第１電極板４Ａと第２電極板４Ｂとの間）に電圧が印加されていない。よって、第１電極板４Ａの側から透明電極板間へ入射した光は、透明電極板間を透過し難く、被表示物８０へ届き難い。また、被表示物８０によって反射された光も、第１電極板４Ａ側へ透過し難い。つまり、図７の状態においては、第１電極板４Ａの側から被表示物８０は見え難い。
【０１０９】
ここで、図７の透明電極板間に電圧を印加すると、第１電極板４Ａの側から透明電極板間へ入射した光は、透明電極板間を透過し、被表示物８０へ到る。そして、被表示物８０によって反射された光は、透明電極板間を透過し、第１電極板４Ａに到る。つまり、図７の透明電極板間に電圧を印加した状態においては、第１電極板４Ａ側から被表示物８０を見ることができる。
【０１１０】
このように、光透過調整装置２を有する表示装置１においては、透明電極板間への印加電圧を調整することにより、被表示物８が見える状態および見えない状態、あるいはその中間状態を繰り返し、再現することができる。
【０１１１】
本実施形態においては、カプセル６内の溶媒として非極性溶媒１８を用い、かつ、電極間樹脂８の比誘電率を、カプセル内の非極性溶媒１８の比誘電率より大きくすることによって、カプセル６内の電界配列粒子１６を電界配列させるために必要な印加電圧を低くすることができる。
【０１１２】
本実施形態においては、カプセル６が、一対の透明電極板に挟まれて、扁平に潰れることによって、透明電極板の面方向において、カプセル６が球状から略平面状に変形する。その結果、透明電極板に略垂直に入射する光は、カプセル６が球状である場合に比べて、カプセル表面によって乱反射され難くなる。換言すれば、透明電極板に略垂直に入射する光は、カプセル６が球状である場合に比べて、透明電極板間を透過し易くなる。その結果、透過応答電圧の印加時において、透明電極板間の光透過率を向上させることができる。
【０１１３】
また、カプセル６が、扁平に潰れることによって、カプセル内部における電界を均一化し、透過応答バラツキを小さくすることができる。
【０１１４】
さらに、カプセル６が、一対の透明電極板に挟まれて、扁平に潰れることによって、カプセル６が球状の場合に比べて、電界配列粒子１６がカプセル下部へ沈降することを防止でき、かつ、カプセル６が凝集することを防止できる。
【０１１５】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
【０１１６】
例えば、上述の実施形態においては、滴下法（液中硬化法）を用いてカプセル６を作製したが、カプセル６の作製法はこれに限定されない。例えば、界面重合法、ｉｎ  ｓｉｔｕ重合法等の界面反応法、あるいは、相分離法、液中乾燥法、融解分散冷却法、および噴霧乾燥法等の界面沈積法を用いて、カプセル６を作製してもよい。この場合も、上述の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【０１１７】
また、上述の実施形態では、図６Ｆに示すように、正方形状のスペーサー１０の内側に９個のカプセル６を配置したが、スペーサー１０は、一対の透明電極板の面方向に対して、格子状に配置されていることが好ましい。各格子の内側に、単数あるいは複数個のカプセル６を配置させることによって、透明電極板間に電界配列粒子６を均一に配置させることができる。その結果、光透過表示装置２における光透過率の斑を防止することができる。この場合も、上述の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【０１１８】
また、上述の実施形態においては、透明電極板（第１電極板４Ａおよび第２電極板４Ｂ）がそれぞれフィルム１２Ａ、フィルム１２Ｂを有したが、フィルム１２Ａ、フィルム１２Ｂの代わりに、ガラス板を用いても良い。この場合も、上述の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【０１１９】
図８は、光透過調整装置２ａを、透明電極板に対して垂直な方向から見た概略図である。図の簡略化のため、図８では、各カプセル６（各画素）のみを表記している。図８に示す透過調整装置２ａにおいては、電界配列粒子の色の種類が複数であり、複数のカプセル６のうちの特定のカプセル６ａ内に内包された電界配列粒子の色が、他のカプセル６ｂ内に内包された電界配列粒子の色と異っていてもよい。例えば、光透過調整装置２ａは、少なくとも、着色された電界配列粒子を内包するカプセル６ａ（画素６ａ）と、着色されていない電界配列粒子を内包するカプセル６ｂ（画素６ｂ）との２種類の画素を有する。このような光透過調整装置２ａにおいては、各カプセル６が各々１つの画素として機能するため、少なくとも透明電極板間に電圧を印加していない状態において、透明電極板間に、着色された画像「Ｔ」を表示することができる。また、透明電極板間に電圧を印加した状態においては、透明電極板間に表示されていた画像「Ｔ」を消すことが可能である。さらには、印加電圧を連続的に変化させることによって、表示される画像「Ｔ」の濃淡を連続的に制御することができる。このように、光透過調整装置２ａ自体が、文字、画像等の表示装置としても機能することができる。この場合も上述した実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【０１２０】
なお、図８において、カプセル６の集合体（例えば、格子状のスペーサーで囲まれた各区画内に配置された複数の同色のカプセル）を１つの画素単位としてもよい。また、図８においては、着色された画素６ａと、着色されていない画素６ｂのうち、少なくとも一方だけに光透過調整機能があれば、透明電極板間に画像を表示することができる。
【０１２１】
また、図１Ａ、１Ｂに示す第１電極板４Ａの表面のうち、透明電極膜１４Ａとは反対側の表面に、透光性のカラーフィルターを設置し、第２電極板４Ｂの側から第１電極板４Ａの側へバックライトを照射することによって、図１Ａの光透過調整装置２を用いた表示装置を実現することができる。この表示装置の場合、各カラーフィルターを、各カプセル６に対応する位置に設置することによって、カプセル６を一つの画素とするカラー表示装置を形成することができる。この場合も上述した実施形態と同様の作用効果を奏することができる。なお、スペーサー１０で囲まれた各区画内に配置された複数のカプセル６を、一つの画素単位としてもよい。
【０１２２】
また、図１Ａ、１Ｂに示す透明電極膜１４Ａを、縦に走る複数の線状電極１４Ａとし、透明電極膜１４Ｂを、横に走る複数の線状電極１４Ｂとしてもよい。この場合、各線状電極１４Ａと各線状電極１４Ｂとが交差する各格子点において、両線電極間に電圧を印加することができる。すなわち、線状電極１４Ａと線状電極１４Ｂとが交差する各格子点を一つの画素とする表示装置を形成することができる。すなわち、線状電極１４Ａと線状電極１４Ｂとが交差する各格子点においてのみ、光透過率を調整できる表示装置を実現することができる。この表示装置においては、１本の線状電極１４Ａと１本の線状電極１４Ｂとの組み合わせが、１つの格子点（画素）に対応する。よって、一組の線状電極１４Ａおよび線状電極１４Ｂの間おいてのみ電圧を印加することによって、１つの格子点（画素）においてのみ光透過率を制御することができる。
【０１２３】
また、本発明に係る光透過調整装置２、および光透過調整装置２を有する表示装置は、上述の実施形態以外にも、他の用途としても使用されることが可能である。
【０１２４】
例えば、玩具としての表示装置として用いることができる。また、ガラス窓、床材、壁、ビニールハウス、２重サッシ等の建材として用いることもできる。これらの建材においては、光透過率、あるいは建材の色を自在に調整することができる。また、ブラインド、カーテン、および遮光フィルム等の遮光材として用いることもできる。また、電界配列粒子として酸化チタンを用いた場合、紫外線カット用フィルムとしても用いることができる。また、社員章として用いることもできる。
【０１２５】
また、本発明では、光透過調整装置２および表示装置１の製造方法は、特に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明の一実施形態に係る光透過調整装置を示す図であって、光透過調整装置を透明電極板に対して垂直方向に切断した要部断面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本発明の一実施形態に係る光透過調整装置を示す図であって、光透過調整装置を透明電極板に対して垂直方向に切断した要部断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明の一実施形態に係る光透過調整装置において、電界配列粒子が電界配列している状態を示す概略図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本発明の一実施形態に係る光透過調整装置において、電界配列粒子が電界配列している状態を示す概略図である。
【図３】図３は、本願発明の一実施形態に係る光透過調整装置の製造工程を示す工程フロー図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本願発明の一実施形態に係る光透過調整装置の有するカプセルの作製方法を示す概略図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本願発明の一実施形態に係る光透過調整装置の有するカプセルの概略断面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、本願発明の一実施形態に係る光透調整装置の製造において、透明電極板間におけるカプセルの配置を行う工程を示す概略図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、本願発明の一実施形態に係る光透調整装置の製造において、透明電極板間におけるカプセルの配置を行う工程を示す概略図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、本願発明の一実施形態に係る光透調整装置の製造において、透明電極板間におけるカプセルの配置を行う工程を示す概略図である。
【図６Ａ】図６Ａは、本願発明の一実施形態に係る光透過調整装置の有するカプセルを、一対の透明電極板で挟む工程（加圧貼り合わせ工程）を示す概略図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本願発明の一実施形態に係る光透過調整装置の有するカプセルを、一対の透明電極板で挟む工程（加圧貼り合わせ工程）を示す概略図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、本願発明の一実施形態に係る光透過調整装置の有するカプセルを、一対の透明電極板で挟む工程（加圧貼り合わせ工程）を示す概略図である。
【図６Ｄ】図６Ｄは、本願発明の一実施形態に係る光透過調整装置の有するカプセルを、一対の透明電極板で挟む工程（加圧貼り合わせ工程）を示す概略図である。
【図６Ｅ】図６Ｅは、本願発明の一実施形態に係る光透過調整装置の有するカプセルを、一対の透明電極板で挟む工程（加圧貼り合わせ工程）を示す概略図である。
【図６Ｆ】図６Ｆは、本願発明の一実施形態に係る光透過調整装置の有するカプセルを、一対の透明電極板で挟む工程（加圧貼り合わせ工程）を示す概略図である。
【図７】図７は、本願発明の一実施形態に係る表示装置を示す図であって、表示装置を透明電極板に対して垂直方向に切断した概略断面図である。
【図８】図８は、本願発明の別実施形態に係る光透過調整装置（表示装置）を示す概略図である。
【符号の説明】
【０１２７】
１…  表示装置
２…  光透過調整装置
４Ａ…  第１電極板（透明電極板）
４Ｂ…  第２電極板（透明電極板）
６…  カプセル
８…  電極間樹脂
１６…  電界配列粒子
１８…  非極性溶媒
５８…  透光性皮膜
【図１Ａ】
2008064992.tif 000003
【図１Ｂ】
2008064992.tif 000004
【図２Ａ】
2008064992.tif 000005
【図２Ｂ】
2008064992.tif 000006
【図３】
2008064992.tif 000007
【図４Ａ】
2008064992.tif 000008
【図４Ｂ】
2008064992.tif 000009
【図５Ａ】
2008064992.tif 000010
【図５Ｂ】
2008064992.tif 000011
【図５Ｃ】
2008064992.tif 000012
【図６Ａ】
2008064992.tif 000013
【図６Ｂ】
2008064992.tif 000014
【図６Ｃ】
2008064992.tif 000015
【図６Ｄ】
2008064992.tif 000016
【図６Ｅ】
2008064992.tif 000017
【図６Ｆ】
2008064992.tif 000018
【図７】
2008064992.tif 000019
【図８】
2008064992.tif 000020