(57)【要約】【課題】色および誘電性液体中における帯電特性がともに異なる第１および第２の部分が境界面で接して球状形状を形成している二色回転粒子が密につまった単層を、容易かつ確実に製造することができる二色回転粒子の単層の製造方法の提供。【解決手段】二色回転粒子１の第１および第２の部分１ａ，１ｂの一方または両方を基材１０に引き付けるような電界を基材１０上の空間に発生させた状態で、多数の二色回転粒子１を前記基材１０上に供給する工程と、基材１０上の空間における電界を変調させ、二色回転粒子１が基材１０側に向かう電気的引力を確保しながら、二色回転粒子１を基材１０に沿った方向に移動させることにより、前記基材１０上で二色回転粒子１を単層２とする工程とを含む二色回転粒子の単層の製造方法による。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
色および誘電性液体中における帯電特性がともに異なる第１および第２の部分が境界面で接して球状形状を形成している二色回転粒子の単層の製造方法であって、
前記第１および第２の部分の一方または両方を基材に引き付けるような電界を基材上の空間に発生させた状態で、多数の二色回転粒子を前記基材上に供給する工程と、基材上の空間における電界を変調させ、二色回転粒子が基材側に向かう電気的引力を確保しながら、二色回転粒子を基材に沿った方向に移動させることにより、前記基材上で二色回転粒子を単層とする工程と、
を含むことを特徴とする二色回転粒子の単層の製造方法。
【請求項２】
前記二色回転粒子の第１の部分と第２の部分との極性が同じである請求項１に記載の二色回転粒子の単層の製造方法。
【請求項３】
前記二色回転粒子が、誘電性液体中に分散された状態で前記基材上に供給される請求項１または２に記載の二色回転粒子の単層の製造方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の二色回転粒子の単層の製造方法により製造された単層をなす二色回転粒子の周囲に液状エラストマーを層状に充填して硬化させ、内部に二色回転粒子の単層を有するエラストマーシートを作製する工程と、
前記工程により得られたエラストマーシートを誘電性液体によって膨潤させ、前記二色回転粒子の周囲に前記誘電性液体が充填された液胞を生成させてシート状マトリックスを作製する工程と、
を含むことを特徴とする回転粒子型表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記回転粒子型表示装置の各表示画素電極上に、前記二色回転粒子をそれぞれ配置する請求項４記載の回転粒子型表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粒子回転型表示装置に使用するための、色および誘電性液体中における帯電特性がともに異なる第１および第２の部分が境界面で接して球状形状を形成している二色回転粒子を基材上で単層とする二色回転粒子の単層の製造方法およびこれを用いた回転粒子型表示装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
反射型表示装置は、表示のための照明を必要とせず、消費電力が少ないことから、近年、案内表示などの看板表示やパーソナルコンピュータ用の一時出力表示、移動体通信装置や携帯端末用の表示、広告、電子書籍などの表示装置などの分野に、液晶表示装置を始め、電気泳動ディスプレーや粒子回転型表示装置など、多くの開発が試みられている。中でも電気泳動ディスプレーや粒子回転型表示装置は、液晶表示装置のような偏光フィルムを使用しないので、明るい画面を提供できる。
【０００３】
特に、粒子回転型表示装置は、表示画像のメモリー機能を有し、表示のための駆動電圧に閾値を有することから、単純マトリックスでも表示ができるなど、他の表示装置にはない利点を有している。
特許文献１には、すべての二色回転粒子を視面から同じ深さの単層に配置し、この層にできるだけ互いに接近させて充填した粒子回転型表示装置のアイデアが提案されている。このような粒子回転型表示装置によれば、隣接した二色回転粒子同士の間に生じる隙間の面積が小さくなるため、該隙間部分で吸収される光量が少なくなる。また、任意の二色回転粒子について、それより視面に近い側に他の二色回転粒子が配置されることがないから、各二色回転粒子から反射された光を、他の二色回転粒子に遮られることなく視面まで到達させることができるため、反射率や、コントラストを向上させることが期待される。
【０００４】
【特許文献１】
特表２００１−５０９２７５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１では、二色回転粒子の単層は、微粒子の配列に用いられる公知技術により形成できるものとしているが、実際には、二色回転粒子は、帯電特性がともに異なる第１および第２の部分が境界面で接した球状の微小粒子であるので、粒子間相互に電気的引力が作用する場合には多数の粒子が凝集してしまう。逆に、粒子間相互に電気的斥力が作用する場合には、互いに反発してしまうので、層状に配置させることが難しい。しかも、粒子と基材との間に電気的斥力が作用する場合には、粒子が基材と反発して散逸し、基材上に載せることができなかったりするなど、取扱い性が極めて悪い。二色回転粒子は上記のような帯電特性を持つことに加えて、１０〜１００μｍの比較的小さな粒子径を持つこと、更に主成分が熱可塑性樹脂であるため比重が１．５以下と比較的低いことにより、重力の作用よりも静電気的な付着力が強くなる傾向にある。そのため、へらやマニピュレータ等の機械的外部力を用いる方法や、振動等により粒子が持つ位置エネルギーを低減させる方法では、二色回転粒子が密につまった単層を形成することは極めて困難である。このように、従来の技術では二色回転粒子が密につまった単層の形成は極めて困難であり、容易に実施できるものではなかった。
【０００６】
従って、本発明は、色および誘電性液体中における帯電特性がともに異なる第１および第２の部分が境界面で接して球状形状を形成している二色回転粒子が密につまった単層を容易かつ確実に製造することができる二色回転粒子の単層の製造方法、および、二色回転粒子の単層を有する回転粒子型表示装置の製造方法を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明は、二色回転粒子の第１および第２の部分の一方または両方を基材に引き付けるような電界を基材上の空間に発生させた状態で、多数の二色回転粒子を前記基材上に供給する工程と、基材の空間における電界を変調させ、二色回転粒子が基材側に向かう電気的引力を確保しながら、二色回転粒子を基材に沿った方向に移動させることにより、前記基材上で二色回転粒子を単層とする工程とを含むことを特徴とする二色回転粒子の単層の製造方法を提供する。
【０００８】
また、本発明は、上述の二色回転粒子の単層の製造方法により製造された単層をなす二色回転粒子の周囲に液状エラストマーを層状に充填して硬化させることにより、内部に二色回転粒子の単層を有するエラストマーシートを作製する工程と、前記工程により得られたエラストマーシートを誘電性液体によって膨潤させ、前記二色回転粒子の周囲に前記誘電性液体が充填された液胞を生成させてシート状マトリックスを作製する工程とを含むことを特徴とする回転粒子型表示装置の製造方法を提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明において、二色回転粒子とは、色および誘電性液体中における帯電特性がともに異なる第１および第２の部分が境界面で接して球状形状を形成している微小粒子であり、二色回転粒子の粒子径は、一般に１０〜１００μｍである。また、二色回転粒子が球状形状であるとは、ほぼ真球状であり、粒子回転型表示装置に利用したときに、駆動電圧の制御により円滑に回転して表示に支障のないものであればよく、真球状、楕円球状などであり得る。
【００１０】
二色回転粒子の第１および第２の部分は、例えば白と黒とのように明度の異なる明暗の組み合わせとしてもよく、また、赤、青、緑などのように色相の異なる二色としてもよい。要は、少なくとも粒子表面に目視で識別可能な色差があり、その色差によって表示装置に表示を形成できればよい。
【００１１】
さらに、第１の部分と第２の部分とには、二色回転粒子が誘電性液体中に粒子の状態で存在する際に、帯電特性に差をもたせている。
ここで、「帯電特性の差」とは、表面電荷密度の差が０でないことを意味し、両者の極性は異なっていてもよく、または同じであってよい。
第１および第２の部分の極性が、正と正、あるいは負と負のように同じである場合、両者の表面電荷密度の絶対値が異なる必要がある。両者の極性が異なっている場合、両者の表面電荷密度の絶対値は異なっていてもよく、また等しくてもよい。第１の部分と第２の部分とを合わせた二色回転粒子全体の電荷は、正または負であってもよく、また、０にもなりうる。
【００１２】
二色回転粒子の第１の部分と第２の部分とに互いに異なる帯電特性をもたせるためには、例えば、適宜の誘電性液体に浸すだけでよい。第１の部分と第２の部分との組成の違いのため、表面に形成される電気二重層により発生する電荷が両者の間で異なるため、第１の部分と第２の部分とで異なった帯電特性を持たせることができる。このようにして帯電した二色回転粒子は全体で球の極方向に電気双極子を形成するので、この電気双極子の方向を外部電界などの作用で制御することにより、各粒子の配向を制御して任意の表示を行うことが可能になる。また、第１の部分と第２の部分との帯電特性の差が大きいほど、電気双極子の大きさが大きくなり、表示の応答速度が速くなる。
【００１３】
二色回転粒子の第１の部分と第２の部分は、例えば、熱可塑性樹脂および着色材などから調製される熱可塑性樹脂組成物により構成することができる。色の異なる二種類の熱可塑性樹脂組成物から二色回転粒子を製造する方法としては、例えば、熱可塑性樹脂組成物を適宜の溶媒や添加物等と混合してインキを調製し、色の異なる二種類のインキを重ね刷りすることにより二層の塗膜が積層されてなる略円盤状の塗膜片を形成し、この塗膜片を加熱処理により球形化する方法がある。
【００１４】
熱可塑性樹脂組成物としては、公知の熱可塑性の天然樹脂や合成樹脂を使用することができる。具体的には、例えば、ロジン、ロジンのペンタエリスリトールエステル、ダンマル、セラック、コーパル等の天然樹脂；アクリル系樹脂、ポリスチレン、スチレン―（メタ）アクリル酸エステル共重合体、スチレン―（メタ）アクリル酸共重合体、マレイン酸樹脂、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル―酢酸ビニル共重合体、エチレン―酢酸ビニル共重合体、ポリエステル、石油樹脂、熱可塑性ポリウレタンなどの合成樹脂が例示される。これらの他に、熱可塑性樹脂組成物の熱可塑性を損なわない範囲内で、ニトロセルロース、セルロースアセテート、エチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、塩化ゴム、環化ゴム、エステルゴム等を添加することもできる。上記樹脂類は、単独もしくは二種類以上を混合して用いることができる。
【００１５】
熱可塑性樹脂の着色に使用される着色材としては、公知慣用の顔料や染料を使用することができる。顔料としては、例えば亜鉛華、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、アンチモン白、カーボンブラック、鉄黒、ホウ化チタン、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、硫酸バリウム、クロム酸鉛、硫酸鉛、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、鉛白、アルミナホワイトなどの無機顔料；アゾ系顔料、ポリ縮合アゾ系顔料、メタルコンプレックスアゾ系顔料、フラバンスロン系顔料、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、アントラピリジン系顔料、ピランスロン系、ジオキサジン系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、イソインドリノン系顔料、キノフタロン系顔料、チオインジゴ系顔料、インダンスレン系顔料などの有機顔料が例示される。染料としては、例えばニグロシン系染料、フタロシアニン系染料、アゾ系染料、アントラキノン系染料、キノフタロン系染料、メチン系染料などが挙げられる。
本発明においては、上記顔料または染料を単独で使用することも、二種類以上の顔料もしくは染料を混合して使用することもできる。さらに、顔料と染料とを混合して使用することもできる。
【００１６】
上記熱可塑性樹脂組成物には、二色回転粒子の第１の部分と第２の部分の帯電特性を調節するため、必要に応じて、公知の電荷制御剤を添加することができる。電荷制御剤としては、通常電子写真用途等で用いられる電荷制御剤であれば公知のものが適宜使用される。たとえば、ナフテン酸、オクチル酸、オレイン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸あるいはラウリン酸等の脂肪酸の金属塩、スルホコハク酸エステル類の金属塩、リン酸エステル金属塩、芳香族カルボン酸金属塩、芳香族スルホン酸金属塩、カリックスアレン誘導体、四級アンモニウム塩化合物、含金属アゾ化合物、アジン化合物、サリチル酸系金属錯体、ホウ素系化合物、レシチン等である。電荷制御剤の使用量は、特に制限されないが、上記着色材と樹脂との合計１００質量部に対して、０．５〜１０質量部とするのが好ましく、更に好ましくは０．５〜５質量部である。
【００１７】
なお、本発明での二色回転粒子の単層の製造方法は、上述した材料および製造方法によって製造された二色回転粒子に限定されるものではなく、他の材料および／または製造方法によって製造された二色回転粒子にも適用することができる。
【００１８】
次に、多数の二色回転粒子を基材上に配置して単層とする方法について、例を挙げて説明する。
本発明の第１実施の形態の二色回転粒子の単層の製造方法においては、基材として、公知慣用のシートを用いることができる。このようなシートとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニリデンジフルオライドなどのプラスチックフィルムを用いることができる。
【００１９】
まず、二色回転粒子の第１および第２の部分の一方または両方を基材に引き付けるような電界を基材上の空間に発生させる。基材は、その上に二色回転粒子を配置できるようになるべく水平に配置する。
基材上の空間に電界を発生させる方法としては、例えば、基材そのものに電荷を帯電させたり、または、基材の裏側に帯電したシートを配置したりする方法がある。電界の方向は、基材から上方に向かう向きでも、下向きに基材に向かう向きでもよいが、二色回転粒子は、互いに異なる帯電特性をもつ第１の部分と第２の部分とを有するので、基材上の空間に発生させる電界の方向を決定するには、二色回転粒子の第１および第２の部分の帯電特性の関係を考慮する必要がある。
【００２０】
（１）二色回転粒子の第１および第２の部分の極性が、正と正、あるいは負と負のように同じである場合、一方の部分を引き付ける向きの電界は、他方の部分をも引き付けるのであるから、二色回転粒子全体を基材に引き付けることができる。例えば二色回転粒子の第１および第２の部分の極性が正である場合には、基材側が負となる下向きの電界を発生させ、第１および第２の部分の極性が負である場合には、基材側が正となる上向きの電界を発生させる。
基材上の空間にこれと逆方向の電界を発生させた場合、二色回転粒子の第１の部分と第２の部分との両方に基材から反発する静電力が作用するので、適切ではない。
【００２１】
（２）二色回転粒子の第１および第２の部分の極性が異なっている場合、一方の部分を引き付ける向きの電界は、他方の部分を反発させることになる。しかしながら、二色回転粒子の向きが反転すれば、二色回転粒子の電気双極子の向きも反転するのであるから、二色回転粒子全体を反発させるか否かは一概にはいえない。
第１の部分と第２の部分とで表面電荷密度の絶対値の差が大きい場合、表面電荷密度の絶対値が大きい部分を引き付けるような方向の電場を与えるのが好ましい。また、第１の部分と第２の部分との表面電荷密度の絶対値がほとんど等しく、二色回転粒子全体の電荷が０である場合、基材上の空間に、上向きあるいは下向きのいずれの方向の電界を与えても、第１の部分と第２の部分とのいずれか引き合う方の部分が基材側に引き付けられ、引き付けられた側の部分が基材側を向くように二色回転粒子の向きが変わるので、二色回転粒子を基材側に引き付けることができる。
【００２２】
次いで、基材１０上の空間に二色回転粒子１を引き付ける電界を発生させた状態で、図１（ａ）に示すように、該基材１０上に、多数の二色回転粒子１を供給する。上記電界の作用により二色回転粒子１が基材１０側に引き付けられるので、二色回転粒子１が基材１０と反発したり、二色回転粒子１が相互の斥力により散逸したりすることがなくなり、二色回転粒子１を無駄なく、かつ効率よく基材１０上に供給することができる。
この段階では、二色回転粒子１は、通常、凝集して多層に積層したもの３や、他のものから離れたところに位置するもの４が存在する。
【００２３】
二色回転粒子１を基材１０上に供給する際、二色回転粒子１は乾いた状態であってもよいが、好ましくは、誘電性液体中に分散された状態で基材１０上に供給するのがよい。これにより、誘電性液体が持つ滑材的な作用により、後述する単層化の工程において、二色回転粒子１の移動を容易にすることができる。また、二色回転粒子１の表面と誘電性液体との接触により、二色回転粒子１の第１の部分１ａおよび第２の部分１ｂが帯電状態を安定に維持することができる。
前記誘電性液体としては、例えばシリコーンオイルを用いることができる。
【００２４】
基材１０に二色回転粒子１を供給した後、基材１０上の空間の電界を変調させる。この際、二色回転粒子１が基材１０から反発するように電界を変調させると、二色回転粒子１を基材１０上から散逸させてしまうから、二色回転粒子１が基材１０側に向かう電気的引力を確保しつつ、この電気的引力を強めたり弱めたりし、あるいは二色回転粒子１が基材１０に沿った方向に移動するように、電気的引力の向きが、斜め下に向かうようにする。
このように電界を変調させる方法としては、例えば、基材１０の裏側（図１における下側）に帯電した部材１１（以下、帯電部材ということがある）を配置する方法がある。そして、図１（ｂ），図１（ｃ）に示すように、上記帯電部材１１を基材１０の裏側で基材１０に沿って移動させたり、あるいは、基材１０に近づけたり基材１０から遠ざけたりなどして運動させる。
【００２５】
帯電部材１１の寸法および形状は特に限定されないが、多数の二色回転粒子１のうち、一部分のみに電界の変調を作用させて、該二色回転粒子１の運動を操作することができるように、基材１０の寸法より小さくすることが好ましい。
帯電部材１１の電荷は、二色回転粒子１の第１の部分１ａおよび第２の部分１ｂの一方または両方と引き合う極性の電荷でもよい。また逆に、二色回転粒子１と、基材１０との電気的引力よりも弱い斥力であり、二色回転粒子が基材１０から散逸しない範囲の電荷であれば、反発しあう極性の電荷であってもよい。いずれにせよ、帯電部材１１の移動に合わせて、基材１０上の二色回転粒子１が帯電部材１１と引き合ったりあるいは反発したりすることが必要である。このような帯電部材１１と二色回転粒子１との電気的相互作用により、二色回転粒子１を操作して、基材１０に沿った所望の方向に移動させることができる。
二色回転粒子１を基材１０に沿った方向に移動させることにより、多層に堆積した二色回転粒子３を一層に展開させることができる。また、離れて位置する二色回転粒子４を寄せ集めることができる。
基材１０上の二色回転粒子１の配置状態に応じてこのような作業を継続することにより、図１（ｄ）に示すように、基材１０上に二色回転粒子１を一層に配列させて単層２にすることができる。さらに、二色回転粒子１間に不必要な隙間５がある場合、その隙間５の幅が二色回転粒子１の直径より大きい場合と小さい場合とのいずれの場合でも、二色回転粒子１を基材１０に沿った方向に移動させることにより隙間５を詰めることができる。この結果、二色回転粒子１を密に配列させることができる。
【００２６】
理想的には、二色回転粒子１が最も密に充填された場合（最密充填）、二色回転粒子１は、単層２の周縁部を除き、各二色回転粒子１の周囲に６個の二色回転粒子１が隣接し、周知のように、六方形状（ハニカム状）に配列されることになる。また、概念的配列の他の例としては、単層２の周縁部を除いて各二色回転粒子１の周囲に４個の二色回転粒子１が隣接した正方形状の配列も考えられる。
粒子回転型表示装置の反射率やコントラストを向上する観点では、二色回転粒子１は、密に充填するほど好ましい。実際、本実施の形態の製造方法によって製造される単層２は、最終的には最密充填による六方形状の配列を取りうるものであるが、実用的には、必ずしも最密充填配列を目指す必要はない。つまり、二色回転粒子１が充分に密に配列された単層２が得られた段階で、寄せ集めの作業を終了しても構わない。
【００２７】
このように二色回転粒子１を単層２とすることにより、任意の二色回転粒子について、それより視面に近い側に他の二色回転粒子が配置されることがない。その結果、各二色回転粒子から反射された光は、他の二色回転粒子に遮られることなく視面まで到達するようになる。
さらに、単層２の二色回転粒子１の間隔をできるだけ詰め、二色回転粒子１を極めて密に接近した状態に配列させておくことにより、隣接した二色回転粒子１同士の間に生じる隙間の面積が小さくなるため、該隙間部分で吸収される光量が少なくなり、二色回転粒子１に反射されて視面まで到達する光の光量を増大させることができる。
すなわち、上記二色回転粒子１の単層２によれば、二色回転粒子１から反射された光による色を、観察者に対してより明確に見せることができる。このため、高反射率、高コントラストであり、優れた表示特性を有する粒子回転型表示装置を製造することができる。また、二色回転粒子１が白黒２色のものである場合、白色を表示させたときの白色度の高い粒子回転型表示装置を製造することができる。
【００２８】
この単層２において、二色回転粒子１の向きがすべて同じ向きに揃う必要はない。しかし、本発明の方法を用いると、電界の作用により二色回転粒子１の第１の部分１ａと第２の部分１ｂとのうち、より強い引力を受ける方向が自動的に基材１０側を向く。この時、明度が高い側の部分が基材１０と反対側に位置する向き（図１における上向き）に向くように揃えておくと、単層２をなす二色回転粒子１に大きな隙間があったときにその隙間が暗い領域となって観察されるので、二色回転粒子１が密に配列しているか否かの検査が容易になる。
電極がショートなどの不良を起こし、表示に必要な電界を印加できない画素電極が生じた場合は、二色回転粒子１は回転できない。この際にも、本発明による製造方法によれば、二色回転粒子１の明度が高い側を上にむけることができるため、不良部分が暗い点として残らず、明度の高い点となる。このため不良点を識別しにくくすることができる。
【００２９】
このようにして製造される二色回転粒子１の単層２は、粒子回転型表示装置の製造に用いることができる。
例えば、図２に示すように、基材１０上に配列された単層２をなす二色回転粒子１の周囲に硬化性の液状エラストマー５０を層状に充填し、該液状エラストマー５０を硬化させることにより、図３に示すような、硬化したエラストマー層５２の内部に単層２として配列された二色回転粒子１を有するエラストマーシート５１を作製することができる。さらに、図４に示すように、上記エラストマーシート５１のエラストマー層５２を誘電性液体５５によって膨潤させ、それぞれの二色回転粒子１の周囲に誘電性液体５５が充填された液胞５３を生成させることにより、シート状マトリックス５４を作製することができる。
【００３０】
二色回転粒子１の単層２を有するシート状マトリックス５４は、各二色回転粒子１から反射された光が他の二色回転粒子１に遮られることなく視面まで到達させることができるから、これを用いて、粒子回転型表示装置を作製することにより、反射率が高く、コントラストの明瞭な粒子回転型表示装置を得ることができる。また、シート状マトリックス５４の厚みを、二色回転粒子が多層に積層した場合と比較して薄くできることから、シート状マトリックス５４の両側に配設される電極の間隔を狭くすることができる。従って、駆動電圧が低く、消費電力を削減した粒子回転型表示装置を得ることができる。
【００３１】
単層２の二色回転粒子１が極めて密に配列されている場合、隣接した二色回転粒子１同士の間に生じる隙間の面積が小さくなるため、該隙間部分で吸収される光量が少なくなり、二色回転粒子１に反射されて視面まで到達する光の光量を増大させることができる。従って、高反射率、高コントラストであり、優れた表示特性を有する粒子回転型表示装置を得ることができる。さらに、二色回転粒子１が白黒２色のものである場合、白色度の高い粒子回転型表示装置を得ることができる。
【００３２】
シート状マトリックス５４から粒子回転型表示装置を作製する方法は、特に限定されるものではなく、公知の適当な技術を利用すればよい。例えば、シート状マトリックス５４から基材１０を剥離し、該シート状マトリックス５４の両面５４ａ，５４ｂに、公知の電極シート（図示せず）を積層させる。または、基材１０を除去して電極シートを積層させる代わりに、基材１０のエラストマー層５２側と反対側の面（図４では基材１０の下面）に電極を配設するようにしてもよい。
このようにして得られる粒子回転型表示素子を表示駆動電源や駆動回路等の適宜の部品と組み合わせることにより、粒子回転型表示装置とすることができる。
【００３３】
次に、本発明の第２実施の形態の二色回転粒子の単層の製造方法を、図５および図６を参照しながら説明する。本実施の形態においては、基材２０として、電極シートを用いる。
電極シートとは、プラスチックなどのシート２２の上に電極２１を設けたものであり、スズ添加酸化インジウム（ＩＴＯ）、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛などの金属酸化物半導体からなる薄膜を蒸着やスパッタリングなどの手法でプラスチックフィルム上に形成したもののほか、上述の金属酸化物半導体や金、銀、銅、鉄などの金属、あるいは黒鉛を微粒子化した導電性粉末を樹脂に分散させてシート化した導電性シートを用いてもよい。中でも、ＩＴＯは、透明性及び導電率が高いことから、電極材料として好適である。
基材２０の電極２１の形状としては、シート２２の一面に広がってベタに形成されたものでもよく、また、直線状、格子状、櫛型等のパターンとなって設けられたものであってもよい。
【００３４】
基材２０が電極シートである場合、図５に示すように、電極シート２０の上方に対向して対向電極２３を配置し、この対向電極２３を、駆動回路２４および電源２５と介して電極２１に接続し、駆動回路２４および電源２５（電圧印加手段２６）を用いて、基材２０の電極２１と対向電極２３との間に電圧を印加することにより、基材２０上の空間（電極２１と対向電極２３との間の空間）に電界を発生させることができる。対向電極２３の形状は、電極２１の形状に合わせて、適宜のものを選択して用いればよい。
【００３５】
本実施の形態においては、さらに、図５，図７に示すように、基材２０の電極２１を列方向に延在する複数の直線状の電極とし、対向電極２３を、電極２１と垂直な、行方向に延在する複数の直線状の電極としている。この場合、特定の電極２１，２３の間に電圧を印加することにより、その交差箇所に電界を発生させることができる。これにより、基材２０上の所望の位置に電界を発生させることができ、好ましい。
ここでは単純マトリックス（パッシブマトリックス）の電極としているが、特にこれに限定されるものではなく、アクティブマトリックスなどでもよい。
【００３６】
図６に示すような二色回転粒子１の単層６を作製するには、まず、二色回転粒子１の第１および第２の部分１ａ，１ｂの一方または両方を基材２０に引き付けるような電界を基材２０上の空間に発生させる。
電界の方向の選定は、上記第１の実施の形態に係る二色回転粒子の単層の製造方法と同様に、二色回転粒子１の第１および第２の部分１ａ，１ｂの帯電特性の関係を考慮して、電界が二色回転粒子１の第１の部分１ａと第２の部分１ｂとの一方または両方を基材２０側に引き付けるものとなるように選定する。
基材２０上に二色回転粒子１を供給する方法は、第１実施の形態の方法と同様にして行うことができ、二色回転粒子１を適宜の誘電性液体に分散させた状態で基材２０上に供給する方法をとることもできる。
基材２０上の空間の電界を変調させる方法としては、電圧印加手段を適宜の方法によって制御し、基材側電極２１と対向電極２３との間に印加される電圧を変調させることにより行うことができる。
【００３７】
本実施の形態の二色回転粒子の単層の製造方法によれば、電界の変調により、図６に示すように、二色回転粒子１を電極２１，２３の交差箇所に単層６をなすように配置し、しかも二色回転粒子１を電界に沿って配向した姿勢で配列させることができる。
このようにして得られる単層６は、上述の第１実施の形態の場合と同様の手法を用いることにより、電極シート２０上に配列された二色回転粒子１の間隙に硬化性の液状エラストマーを充填し、該液状エラストマーを硬化させることにより、内部に単層６として配列された二色回転粒子を有するエラストマーシートを製造することができる。さらに、二色回転粒子１の配置を維持したまま、液状エラストマーの充填および硬化の工程と、誘電性液体５５による膨潤の工程を行うことにより、図８に示すように、二色回転粒子１が電極２１，２３間の交差領域に配置された単層６を有するシート状マトリックス５６を作製することができる。
【００３８】
このシート状マトリックス５６は、対向電極２３を、シート状マトリックス５６の電極シート２０と反対側の面５６ｂ（電極が取り付けられていない上側の面）上に配設することにより、回転粒子型表示装置とすることができる。
このような回転粒子型表示装置は、二色回転粒子１が電極２１，２３間の交差領域に配置されていて、二色回転粒子を配列させるのに使用する電極を、表示電極とすることができる。このため表示画素電極上に二色回転粒子が位置することにより、二色回転粒子１に横方向の駆動電界が掛かりにくいため、高いコントラストを得ることができ好ましい。
このように、本発明は上記回転粒子型表示装置の各表示画素電極上に、二色回転粒子をそれぞれ配置した回転粒子型表示装置の製造方法をその一態様として提供することができる。
【００３９】
なお、上記説明では、シート状マトリックス５６の両面５６ａ，５６ｂに配設される電極として、二色回転粒子１の単層６の形成に使用した電極２１，２３をそのまま用いたものとして説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。シート状マトリックス５６から電極２１，２３を剥離して除去した後、該シート状マトリックス５６の両面５６ａ，５６ｂに、他の電極を配設することもできる。この場合、上記他の電極は、二色回転粒子１が当該電極間の交差領域に配列されるように、上記他の電極と二色回転粒子１との相対位置を合わせて配設する必要がある。
【００４０】
以上、本発明を好適な実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明はこの実施の形態のみに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
例えば、図３に示すように基材上に二色回転粒子の単層を有するエラストマーシートを形成したのち、該エラストマーシートの上に新たな二色回転粒子を供給して二色回転粒子の単層を製造することにより、二色回転粒子の単層が複数積層したものを作製することもできる。
二色回転粒子を基材に沿った方向に移動させる際には、風力、振動、揺動、基材の傾斜による重力、二色回転粒子を分散した誘電性液体の流れの力など、他の種類の外力を補助的に併用してもよい。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の二色回転粒子の単層の製造方法によれば、二色回転粒子を基材上に供給する際に、二色回転粒子が該基材と反発したり、二色回転粒子が相互の斥力により散逸したりすることがなくなり、二色回転粒子を無駄なく基材上に供給することができる。また、二色回転粒子の凝集や反発を抑制して、電界の変調により二色回転粒子を容易に操作して、基材に沿った方向に効率的に移動させることができ、二色回転粒子の単層を容易かつ確実に製造することができる。
【００４２】
二色回転粒子の第１の部分と第２の部分との極性が同じである場合、二色回転粒子は相互に斥力が作用し、凝集しにくくなるので、単層の製造が一層容易になる。
二色回転粒子が、誘電性液体中に分散された状態で基材上に供給される場合、誘電性液体が持つ滑材的な作用により、電界の変調による二色回転粒子の移動を容易にすることができる。
本発明の回転粒子型表示装置によれば、マトリックスを薄型にして、電極の間隔を狭くすることができる上、二色回転粒子に横方向の駆動電界が掛かりにくくすることもできる。従って、駆動電圧が低く、消費電力を削減することができ、かつ色境界線がシャープになり、コントラストなどの表示特性に優れた粒子回転型表示装置となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に掛かる二色回転粒子の単層の製造方法の一例を説明する図である。
【図２】二色回転粒子の周囲に液状エラストマーを層状に充填した状態の一例を示す断面図である。
【図３】二色回転粒子の周囲にエラストマーを硬化させた状態の一例を示す断面図である。
【図４】二色回転粒子の周囲に誘電性液体が充填された液胞を生成させた状態の一例を示す断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に掛かる二色回転粒子の単層の製造方法に用いられる装置の一例を説明する図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態により製造された二色回転粒子の単層の一例を示す断面図である。
【図７】図５に示す電極の形状を示す平面図である。
【図８】二色回転粒子の周囲に誘電性液体が充填された液胞を生成させた状態の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１…二色回転粒子、１ａ…二色回転粒子の第１の部分、１ｂ…二色回転粒子の第２の部分、２…単層、６…単層、１０…基材、２０…基材（電極シート）、５０…液状エラストマー、５１…エラストマーシート、５３…液胞、５４…シート状マトリックス、５５…誘電性液体、５６…シート状マトリックス。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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