(57)【要約】【課題】  電界により帯電性高分子ゲルを繰り返し膨潤・収縮させても経時的に安定した体積変化量を維持することができる高分子ゲル組成物を提供すること、及び前記高分子ゲル組成物を用いることにより表示コントラストなど優れた表示が可能な光学素子を提供すること。【解決手段】  電気絶縁性液体と電界の付与により前記電気絶縁性液体を吸収・放出して膨張・収縮する帯電性高分子ゲルとを含む領域と、前記領域を保持する保持材料とを有し、電界の付与によって調光特性を示す高分子ゲル組成物、及び少なくとも一方が光透過性の、所定の間隔を設けて対向させた表面に電極を有する１対の素子基板の間に、前記高分子ゲル組成物の層を設けた光学素子。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気絶縁性液体と電界の付与により前記電気絶縁性液体を吸収・放出して膨張・収縮する帯電性高分子ゲルとを含む領域と、前記領域を保持する保持材料とを有し、電界の付与によって調光特性を示す高分子ゲル組成物。
【請求項２】
前記電気絶縁性液体の体積抵抗率が、１０3Ωｃｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の高分子ゲル組成物。
【請求項３】
前記保持材料が、マイクロカプセルであることを特徴とする請求項１に記載の高分子ゲル組成物。
【請求項４】
前記保持材料が、マトリックスであることを特徴とする請求項１に記載の高分子ゲル組成物。
【請求項５】
前記保持材料が、繊維状基材であることを特徴とする請求項１に記載の高分子ゲル組成物。
【請求項６】
前記保持材料が、高分子ゲルであることを特徴とする請求項１に記載の高分子ゲル組成物。
【請求項７】
前記帯電性高分子ゲルが、イオン性高分子ゲルであることを特徴とする請求項１に記載の高分子ゲル組成物。
【請求項８】
前記帯電性高分子ゲルが、帯電剤を含むイオン性高分子ゲルであることを特徴とする請求項１に記載の高分子ゲル組成物。
【請求項９】
前記帯電性高分子ゲルが、帯電剤を含む非イオン性高分子ゲルであることを特徴とする請求項１に記載の高分子ゲル組成物。
【請求項１０】
前記帯電性高分子ゲルが、調光用材料を含むことを特徴とする請求項１に記載の高分子ゲル組成物。
【請求項１１】
前記帯電剤が、調光用材料であることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の高分子ゲル組成物。
【請求項１２】
少なくとも一方が光透過性の、所定の間隔を設けて対向させた表面に電極を有する１対の素子基板の間に、請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載の高分子ゲル組成物の層を設けた光学素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気的な刺激に応じて可逆的に光の透過率、吸収、光散乱性などを制御できる高分子ゲル組成物及びそれを用いた光学素子に関する。詳しくは、調光素子、表示素子、記録素子、センサー等に利用可能な高分子ゲル組成物及び光学素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
ｐＨ変化、イオン強度変化、化学物質の吸脱着、溶媒組成変化、あるいは熱、光、電気刺激などの付与によって可逆的に膨潤・収縮（体積変化）を起こす刺激応答性高分子ゲルを利用して、光の透過量や散乱性を制御することで調光・発色を行う材料や光学素子技術が知られている。
例えば、温度変化によって液体を吸脱する高分子ゲルの膨潤・収縮による溶媒との屈折率差を変化させることによる光散乱性を制御して表示を行う素子が提案されている（例えば、以下の特許文献１及び２を参照）。また、電気刺激によって液体を吸収・放出する高分子ゲルの光散乱性の変化によって表示を行う素子（以下の特許文献３を参照）や、含有される導電性高分子のイオンドープ・脱ドープによるｐＨ変化によって、高分子ゲルの光散乱性を変化させて表示を行う素子（以下の特許文献４を参照）、あるいは、電場の作用で液体を吸収・放出する高分子ゲルの膨潤・収縮により、光を遮光・反射・散乱あるいは透過状態を制御して、白濁・透明の表示を行う素子（以下の特許文献５を参照）が提案されている。
【０００３】
一方、本発明者らは、飽和吸収濃度以上の顔料あるいは飽和散乱濃度以上の光散乱部材を刺激応答性高分子ゲル中に含有させた調光材料を提案している（例えば、以下の特許文献６を参照）。この調光材料は可逆的な大きな色変化が得られることや、多色化が容易であることなどの特長をもっている。また、この調光材料の粒子（高分子ゲル粒子）を多数個、基板上に固定することで、これを調光層とした光学素子を提案している（例えば、以下の特許文献７を参照）。このように高分子ゲル粒子を基板上に固定することは、膨潤・収縮の繰り返しによる高分子ゲルの凝集を防止することができ、さらには、高分子ゲルが膨潤した時の発色特性あるいは光散乱特性に優れた、良好なコントラスト比をもった素子を作製することができる。
【０００４】
さらには、本発明者らは特定の構成からなる帯電性高分子ゲルが絶縁性有機系膨潤溶液中において電界に応答して繰り返し膨潤・収縮するという現象を見出し、これを利用した素子を作製した（例えば、以下の特許文献８を参照）。このような電界に応答する帯電性高分子ゲルは従来知られていた電流応答系高分子ゲルの課題であった消費電力の高さ、耐久性の低さ、膨潤液体の電気分解による気泡の発生等を改善するもので、表示素子、調光素子や光スイッチなどの光学素子、あるいはマイクロマシーンとして応用が期待できる。この特定の帯電性高分子ゲルの電界応答挙動は、帯電性高分子ゲル粒子が電極等の基材上に固定化されている場合において生じることがわかっている。つまり、帯電性高分子ゲル粒子が基板上に固定されていることが重要である。
しかしながら、上記のような電界に応答する帯電性高分子ゲル粒子を素子基板表面に固定した光学素子では次のような問題点があることが判明した。
【０００５】
すなわち、上記のような電界に応答する帯電性高分子ゲル粒子を素子基板表面に固定した光学素子では、帯電性高分子ゲルが電界によって膨潤・収縮（体積変化）を繰り返す過程で素子基板表面に接着し貼り付いてしまうことがあった。高分子ゲル粒子は初期状態では、点接着に近い小さな接着面積を介して基板に固定されている。この状態で膨潤・収縮をすると所定の体積変化が生じ、ゲル粒子の投影面積の変化に応じた濃度変化が得られ、その結果コントラストに優れた表示が行われる。ところが長期間経過後には高分子ゲル粒子がより大きい面積で素子基板に接着するようになる。そうすると、体積変化が生じたとしても、ゲル粒子の投影面積の変化量は、初期状態のときに比べ相対的に小さくなる。したがって、濃度変化も小さくなり、その結果良好なコントラストが得られなくなる。
このことは、光学素子としての性能、寿命、安定性を著しく低下させてしまう原因となる。
【０００６】
また、従来の光学素子では高分子ゲルと液体からなる調光層を２枚の素子基板の間に挟持する構成であるため、撓み変形時の圧力によって液漏れが生じ易いことから剛直な基板を利用していた。そのため光学素子に屈曲性を持たせることが困難であった。
【０００７】
ところで、下記の特許文献９には、高分子ゲル粒子を用いる光学素子において、高分子ゲル粒子と液体をマイクロカプセルに封じ込めたり、高分子ゲル粒子と液体をマトリックス中に分散・固定せしめるなどの方法により、高分子ゲル粒子同士を隔離した光学素子が記載されている。しかしながら、特許文献９に記載の発明は、体積変化に要する応答速度を大きくするためには、高分子ゲル粒子を小さくすればよいものの、高分子ゲル粒子を微粒化すると、粒子同士が凝集しやすくなりかえって応答速度が遅くなるため、前記のごとき方法により高分子ゲル粒子を相互に隔離することを特徴とするものである。また、同公報に記載されている具体的な光学素子としては、温度変化により膨潤・収縮する高分子ゲルやｐＨ変化により膨潤・収縮する高分子ゲルを用いたものが記載されているにすぎない。
【特許文献１】特開昭６１−１５１６２１号公報
【特許文献２】特開昭６２−９２５号公報
【特許文献３】特開平４−１３４３２５号公報
【特許文献４】特公平７−９５１７２号公報
【特許文献５】特開平５−１８８３５４号公報
【特許文献６】特開平１１−２３６５５９号公報
【特許文献７】特開２００１−３５０１６３号公報
【特許文献８】特開２００３−１４７２２１号公報
【特許文献９】特開平１１−２２８８５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、電界により帯電性高分子ゲルを繰り返し膨潤・収縮させても経時的に安定した体積変化量を維持することができる高分子ゲル組成物を提供すること、及び前記高分子ゲル組成物を用いることにより表示コントラストなど優れた表示が可能な光学素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題は、以下の高分子ゲル組成物及び光学素子を提供することにより解決される。
（１）電気絶縁性液体と電界の付与により前記電気絶縁性液体を吸収・放出して膨張・収縮する帯電性高分子ゲルとを含む領域と、前記領域を保持する保持材料とを有し、電界の付与によって調光特性を示す高分子ゲル組成物。
（２）前記電気絶縁性液体の体積抵抗率が、１０3Ωｃｍ以上であることを特徴とする前記（１）に記載の高分子ゲル組成物。
【００１０】
（３）前記保持材料が、マイクロカプセルであることを特徴とする前記（１）に記載の高分子ゲル組成物。
（４）前記保持材料が、マトリックスであることを特徴とする前記（１）に記載の高分子ゲル組成物。
（５）前記保持材料が、繊維状基材であることを特徴とする前記（１）に記載の高分子ゲル組成物。
（６）前記保持材料が、高分子ゲルであることを特徴とする前記（１）に記載の高分子ゲル組成物。
【００１１】
（７）前記帯電性高分子ゲルが、イオン性高分子ゲルであることを特徴とする前記（１）に記載の高分子ゲル組成物。
（８）前記帯電性高分子ゲルが、帯電剤を含むイオン性高分子ゲルであることを特徴とする前記（１）に記載の高分子ゲル組成物。
（９）前記帯電性高分子ゲルが、帯電剤を含む非イオン性高分子ゲルであることを特徴とする前記（１）に記載の高分子ゲル組成物。
（１０）前記帯電性高分子ゲルが、調光用材料を含むことを特徴とする前記（１）に記載の高分子ゲル組成物。
（１１）前記帯電剤が、調光用材料であることを特徴とする前記（８）又は（９）に記載の高分子ゲル組成物。
【００１２】
（１２）少なくとも一方が光透過性の、所定の間隔を設けて対向させた表面に電極を有する１対の素子基板の間に、前記（１）ないし（１１）のいずれか１に記載の高分子ゲル組成物の層を設けた光学素子。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の高分子ゲル組成物は、電気絶縁性液体と電界の付与により前記液体を吸収・放出して膨張・収縮する帯電性高分子ゲルとを含む領域を、保持材料により保持させたため、電界により帯電性高分子ゲルを繰り返し膨潤・収縮させても経時的に安定した体積変化量（投影面積変化量）を維持することができるとともに、前記領域同士の凝集もない。したがって、本発明の高分子ゲル組成物を用いて光学素子を作製した場合、長期間にわたりコントラストなどが良好で優れた表示を行うことができる。また、本発明の光学素子は、保持材料により前記領域を保持する構造を採用しているため、撓み変形させた場合でも液漏れが発生せず、その結果素子基板として可撓性を有するものが使用可能で、撓ませることができる光学素子を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
［高分子ゲル組成物］
最初に、本発明の高分子ゲル組成物について詳細に説明する。
本発明の高分子ゲル組成物は、電気絶縁性液体と該液体を電界の付与により吸収・放出して膨張・収縮する帯電性高分子ゲルとを含む領域と、該領域を保持する保持材料とを有し、前記領域は保持材料により保持される。保持材料は、マイクロカプセル、マトリックス、繊維状基材、高分子ゲル等が用いられる。また、保持材料として２種以上のものを併用することができる。電気絶縁性液体と電界の付与により該液体を吸収・放出して膨張・収縮する帯電性高分子ゲルとを含む領域は、粒子状であることが好ましく、粒子状の領域は保持材料の中に分散保持される。
【００１５】
前記領域において、例えば、用いる帯電性高分子ゲルの形状が球形である場合には、前記領域におけるゲルの最大収縮状態時における平均粒子径は０．１μｍ〜５ｍｍの範囲が好ましく、より好ましくは１μｍ〜１ｍｍの範囲である。前記平均粒子径が０．１μｍ以下であると、後述の帯電性高分子ゲル粒子の扱いが困難になり、優れた光学特性が得られないなどの問題が生じる場合がある。一方、前記の平均粒子径が５ｍｍよりも大きくなると、体積変化に要する応答時間が大幅に遅くなってしまうなどの問題が生じる場合がある。
前記各領域の中には、後述の帯電性高分子ゲル粒子が１粒子存在しても、また性能を低下させない範囲で複数個の粒子が存在してもよい。
【００１６】
高分子ゲルと電気絶縁性液体との混合比は、質量比で１／２０００〜１／１ （高分子ゲル／電気絶縁性液体）の範囲とすることが好ましい。質量比が１／２０００を超えると、組成物の機械的強度などの物性低下の恐れがあり、１／１未満になると、刺激応答による体積変化の応答速度が低下する恐れがある。
【００１７】
また、高分子ゲル、電気絶縁性液体及び保持材料との組成比は、［（保持材料＋液体）／（高分子ゲル＋液体）］が、質量比で1/50〜50/1の範囲とすることが好ましく、1/20〜20/1の範囲とすることがより好ましい．
【００１８】
まず、本発明の高分子ゲル組成物の構成について図を参照して説明する。
高分子ゲル組成物の第１の例を図１に示す。図１（Ａ）は帯電性高分子ゲル１２と電気絶縁性液体１４とを含む粒子状の領域を、保持材料であるマイクロカプセル壁１６で保持したマイクロカプセルを含む高分子ゲル組成物の構成を示す。
【００１９】
カプセル壁は、カプセル内部の高分子ゲルの粒子および液体を保持する機能以外に、イオンや化学物質の透過機能を有するものであってもよい。さらに、用途によっては、カプセル内部あるいは外部の液体の透過機能を有するものであってもよい。また、カプセル壁の厚みは、１ｎｍ〜２０μｍの範囲、特に、１ｎｍ〜１０μｍの範囲であることが好ましい。また、カプセルの大きさは、平均粒径で０．０２μｍ〜１０ｍｍ、特に、０．０２μｍ〜２ｍｍの範囲であることが好ましい。
カプセル壁を構成する高分子膜の材料と、高分子ゲル及び電気絶縁性液体の混合物との配合比は、その質量比で１／２００〜５／１［高分子材料 /（高分子ゲル+電気絶縁性液体）］の範囲であることが好ましい。
【００２０】
このようなマイクロカプセルは、従来から公知のカプセル化法あるいはマイクロカプセルの製造方法によって製造することができる。すなわち、高分子材料の不溶化を利用したいわゆるコアセルベーション法、分散粒子の界面で重合を行いカプセル膜を形成するいわゆる界面重合マイクロカプセル化法、in  situマイクロカプセル化重合法、液中硬化被覆マイクロカプセル化法、気体中に液滴を噴霧し液滴表面にカプセル膜を形成するスプレードライングマイクロカプセル化法などが挙げられる。これらの技術の詳細は、近藤保著、「新版  マイクロカプセル  その製法・性質・応用」（三共出版）などの成書に記述されている。
【００２１】
本発明の高分子ゲル組成物がマイクロカプセルである場合の具体的製造方法について更に詳細に説明すると、後述のような方法で製造される高分子ゲルの粒子と電気絶縁性液体との混合液体、または高分子ゲルの粒子を電気絶縁性液体で膨潤させた膨潤体を、カプセル用高分子化合物を含む溶液中に添加して、コアセルベーション処理することでカプセルを形成する方法；高分子ゲル粒子と電気絶縁性液体およびカプセル用高分子前駆体との混合液体を、前記前駆体との反応する物質を含む溶液に添加し、界面重合によってカプセルを形成する方法；高分子ゲル粒子と電気絶縁性液体およびカプセル用高分子との混合液体を、前記高分子との反応する物質を含む溶液に添加し、高分子を不溶化または架橋することでカプセルを形成する方法などが挙げられる。また、カプセル化過程においては、攪拌機による攪拌方法、微細な径をもつノズルからカプセル用組成物を吐出してカプセルを形成する方法、あるいはカプセル用組成物を噴霧してカプセルを形成する方法などによって、所望の粒径や形状のカプセルを形成することができる。また、マイクロカプセルを作製後マイクロカプセル内の液体を、他の電気絶縁性液体に代えることもできる。
【００２２】
カプセル膜は有機材料や無機材料、あるいは有機・無機複合材料が使用可能である。また、高分子膜であることが好ましく、特に、光透過性を持つ高分子膜であることが好ましい。このような高分子膜の主材料として用いることができるものとして、ポリ酢酸ビニル、セルロースアセテートブチレート、スチレン−マレイン酸共重合体、ベンジルセルロース、エチルセルロース、ポリエチレン、ポリスチレン、ゴム、ニトロセルロース、ポリメチルメタクリレート、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリウレア、ポリエーテル、アルギン酸、ペクチン、カラギーナン、キサンタンなどの多糖類、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール、ゼラチン、アルブミンなどのタンパク質、エポキシ樹脂などが挙げられる。これらの中でも、ポリアミド、ポリウレタン、ポリウレア、多糖類、ポリビニルアルコールが好ましい。また、このような高分子膜材料に、無機粒子、フィラーなどの各種添加材を加えてもよい。
【００２３】
カプセルの内部に含有される高分子ゲルが粒子状である場合、その粒子の数はカプセル１個あたり１粒子であってもよく、また性能を低下させない範囲で複数個の粒子であってもよい。さらに、複数の異なった色に着色された高分子ゲルの粒子が１カプセル内に含有されていても構わない。
また、図１（Ｂ）に示すように、複数のマイクロカプセル化された高分子ゲル組成物を面状に敷き詰め、各マイクロカプセルを結合した集合体として使用することも可能である。
【００２４】
次に、本発明の高分子ゲル組成物の第２の例を図２に示す。図２（Ａ）は保持材料として固体状のマトリックス３０を用いた高分子ゲル組成物の構成を示す。保持材料であるマトリックス３０の内部には、帯電性高分子ゲルと絶縁性液体を含む粒子状の領域２０が、相分離状に分散・保持されている。
【００２５】
保持材料であるマトリックス３０は電気絶縁性液体１４に不溶である樹脂材料、無機材料（ガラス等）が好ましい。具体的な例としては、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリフッ化ビニリデンやその異種共重合体、ポリテトラフルオロエチレン、ポリスチレンやその異種共重合体、ポリメチルメタクリレートやその異種共重合体、ポリアミド系樹脂、シリコーン系樹脂、アクリル系やビニル系の熱、紫外線又は電子線硬化性樹脂等の非硬化性又は硬化性樹脂、シラン系ゾルゲル組成物などの他、セラミック、ガラス等の無機材料が挙げられる。これらの中でも、樹脂材料が好ましい。
【００２６】
図２（Ａ）で示すようは高分子ゲル組成物を作るには、高分子ゲル粒子に電気絶縁性液体を吸収させて膨潤体を作製し、これをマトリックス中に分散させるなどの方法により作製される。硬化性樹脂を用いる場合には、膨潤粒子を硬化性樹脂中に分散させた後硬化処理する（後述の実施例１を参照）。
【００２７】
また図２（Ｂ）に示すように、第１の例で示した電気絶縁性液体と帯電性高分子ゲルをマイクロカプセル化した高分子ゲル組成物１０が、マトリックス３０中に更に保持されている形態であってもよい。
【００２８】
次に、第３の高分子ゲル組成物の例を図３に示す。図３（Ａ）は保持材料として繊維状基材４０を用いた高分子ゲル組成物の構成を示す。帯電性高分子ゲル及び電気絶縁性液体を含む粒子状の領域２０は繊維状基材４０の繊維間の空隙に、３次元空間的に保持されている。繊維状基材４０としては、単なる繊維の集合体の他、繊維を撚ってなる糸を編成した編み物状、ネット状、或いは製織してなる織物状基材でもよく、繊維同士が一部融着したり、互いに絡み合ったりしてなる不織布状基材、ウエブ状基材、シート状基材などが挙げられる。また、繊維状基材４０と前記粒子状領域２０との空隙は、電気絶縁性液体により充填されていてもよい。
このような高分子ゲル組成物を作るには、乾燥状態の高分子ゲル粒子を繊維基材の繊維間に分散保持させ、これに電気絶縁性液体を含浸させるなどの方法があるが、これに限定させるものではない。
【００２９】
繊維状基材４０を構成する繊維としては、絶縁性液体に不溶であることが好ましく、高分子材料の繊維、ガラス繊維、金属繊維、シラン系ゾル-ゲル材料等が利用できる。具体例としては、合成繊維としてナイロン系繊維、アクリル系繊維、ポリエステル系繊維、ポリプロピレン系繊維、ポリ塩化ビニル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリウレタン系繊維など、天然繊維として木材パルプ、綿、羊毛など、半合成繊維としてビスコースレーヨン、アセテート、キュプラなど、無機繊維としてカーボン繊維、チタン繊維、ガラス繊維などを適用することができる。
【００３０】
また図３（Ｂ）に示すように、第１の例で示した絶縁性液体と帯電性高分子ゲルをマイクロカプセル化した高分子ゲル組成物１０が、繊維状基材４０の繊維間の空隙に保持されている形態であってもよい。
【００３１】
更に、第４の高分子ゲル組成物の例を図４に示す。図４（Ａ）は保持材料として電気絶縁性液体を含んだ三次元網目構造を有する高分子ゲル５０を用いた高分子ゲル組成物の構成を示す。帯電性高分子ゲル及び電気絶縁性液体を含む粒子状の領域２０は、保持材料としての高分子ゲル５０中に分散保持されている。このような高分子ゲルの材料としては電気絶縁性液体に溶解する高分子の架橋物が利用できる。本発明に利用できるゲル状材料としては、各種高分子材料の架橋体が挙げられる。
このような高分子ゲル組成物を作るには、保持材料としての高分子ゲル前駆体に帯電性高分子ゲル粒子を混合し，前駆体を架橋処理を施してゲル化させる方法が挙げられるが，これに限定されるものではない．
【００３２】
また図４（Ｂ）に示すように、第１の例で示した電気絶縁性液体と帯電性高分子ゲルをマイクロカプセル化した高分子ゲル組成物１０が、高分子ゲル５０中に更に保持されているという形態であってもよい。
【００３３】
前記の説明において「保持されている」状態とは、３次元空間的に周囲を保持材料により取り囲まれているため自由に移動できない状態になっており、電界を印加した際には帯電性高分子ゲルが泳動することなく、膨潤・収縮を行なえる状態であることを表している。
さらに帯電性高分子ゲル(粒子)のその一部分が保持材料中の一部に固定(結合)されていることも好ましい。その場合、固定部位を支点としてゲルの体積変化が起こる。また、このような固定は、保持材料中に含まれる反応性官能基を利用し、高分子ゲル中の官能基と反応すること等で達成できる。特に、高分子ゲルと保持材料を部分的に結合するためには、電界や重力の作用を利用して高分子ゲル粒子の一部を保持材料に接触させ、接触部分でのみ前記した反応を進行させる方法等が有効である。
【００３４】
次に本発明高分子ゲル組成物の構成材料について詳細に説明する。
−帯電性高分子ゲル−
本発明において用いられる帯電性高分子ゲルは、（Ａ）イオン性高分子ゲル、（Ｂ）帯電性粒子を含有させたイオン性高分子ゲル、及び、（Ｃ）帯電性粒子を含有させた非イオン性高分子ゲルのいずれかが用いられる。以下に本発明において使用することのできる帯電性高分子ゲルの構成具体例を示す。
【００３５】
（Ａ）イオン性高分子ゲル
イオン性高分子ゲルの例としては、ポリ（メタ）アクリル酸の架橋物やその塩、（メタ）アクリル酸と（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸アルキルエステルなどとの共重合体の架橋物やその塩、ポリマレイン酸の架橋物やその塩、マレイン酸と（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸アルキルエステルなどとの共重合体の架橋物やその塩、ポリビニルスルホン酸の架橋物やビニルスルホン酸と（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸アルキルエステルなどとの共重合体の架橋物、ポリビニルベンゼンスルホン酸の架橋物やその塩、ビニルベンゼンスルホン酸と（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸アルキルエステルなどとの共重合体の架橋物やその塩、ポリアクリルアミドアルキルスルホン酸の架橋物やその塩、アクリルアミドアルキルスルホン酸と（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸アルキルエステルなどとの共重合体の架橋物やその塩、ポリジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミドの架橋物やその塩酸塩、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミドと（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸アルキルエステルなどとの共重合体の架橋物やその４級化物や塩、ポリジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミドとポリビニルアルコールとの複合体の架橋物やその４級化物や塩、ポリビニルアルコールとポリ（メタ）アクリル酸との複合体の架橋物やその塩、カルボキシアルキルセルロース塩の架橋物、ポリ（メタ）アクリロニトリルの架橋物の部分加水分解物やその塩などが挙げられる。
なお、例示した化合物の表記において（メタ）アクリレート等の記述は、アクリレート及びメタアクリレート（メタクリレート）のいずれをも含む表現である。
これらの高分子ゲルは、高分子に架橋剤を添加したり、あるいは高分子に電子線、γ線などの放射線を照射する、加熱する、さらには過酸化物を添加することによって三次元架橋することで作製することができる。
【００３６】
（Ｂ）帯電性粒子を含有させたイオン性高分子ゲル
帯電性粒子を含有させたイオン性高分子ゲルを構成するイオン性高分子ゲルとしては、上記（Ｂ）項に記載したイオン性高分子ゲルと同様なイオン性高分子ゲルが使用できる。
イオン性高分子ゲル中に含有させる帯電性粒子としては、各種両親媒性（高）分子、ニグロシン系化合物、アルコキシ化アミン類、第四級アンモニウム塩、アルキルアミド、リン及びタングステンの単体及び化合物、モリブデンキレート顔料、疎水性シリカ、ホウ素類、ハロゲン化合物、モノアゾ染料の金属錯塩、サリチル酸、アルキルサリチル酸、ジアルキルサリチル酸、ナフトエ酸の金属錯塩、塩素化ポリオレフィン、塩素化ポリエステル、酸基過剰のポリエステル、銅フタロシアニンのスルホニルアミン、オイルブラック、ナフテン酸金属塩、脂肪酸金属塩、樹脂酸石けんなどが挙げられる。
イオン性高分子ゲル中に含有させる帯電性粒子の添加量は、２質量％から７０質量％の範囲が好ましい。
また帯電性粒子が後で述べる調光用材料を兼ねるものであっても構わない。このときイオン性高分子ゲル中に含有させる調光用材料の好ましい濃度は、２質量％から７０質量％の範囲であり、特に好ましくは５質量％から５０質量％の範囲である。さらにイオン性高分子ゲルの電界に対する応答性を向上させるために、調光用材料以外の帯電性粒子を別途イオン性高分子ゲル中に含有させても構わない。このときイオン性高分子ゲル中に含有させる調光用材料以外の帯電性粒子の添加量は、２質量％から７０質量％の範囲が好ましい。
【００３７】
（Ｃ）帯電性粒子を含有させた非イオン性高分子ゲル
次に、帯電性粒子を含有させた非イオン性高分子ゲルについて説明する。なお、本発明において、「非イオン性高分子ゲル」とは高分子ゲルを構成する高分子鎖がイオン解離基を持たない高分子ゲルを意味する。
具体的な非イオン性高分子ゲルを例示すれば、下記に列挙するモノマーから選択される１種以上のモノマーからなる単独重合体の架橋体や２種以上のモノマ−からなる共重合体の架橋体が好ましく使用できる。
このようなモノマーとしては、（メタ）アクリロニトリル、（メタ）アクリル酸アルキルエステル、（メタ）アクリル酸ジアルキルアミノアルキルエステル、（メタ）アクリルアミド、エチレン、プロピレン、ブタジエン、イソプレン、イソブチレン、Ｎ−ジアルキル置換（メタ）アクリルアミド、ビニルピリジン、ビニルアミン、アリルアミン、スチレン、ビニルカルバゾール、ビニルピロリドン、スチレン、スチレン誘導体、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、グリセリル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、塩化ビニル、塩化ビニリデン、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、メチレンビスアクリルアミド、イソプレン、ブタジエン、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレートなどが挙げられる。
【００３８】
その他にも、ポリエステル系高分子の架橋体、ポリビニルアセタール誘導体の架橋体、ポリウレタン系高分子の架橋体、ポリウレア系高分子の架橋体、ポリエーテル系高分子の架橋体、ポリアミド系高分子の架橋体、ポリカーボネート系高分子の架橋体などが好ましく使用できる。
これらの高分子ゲルは、高分子への架橋剤の添加、あるいは高分子に電子線、γ線などの放射線を照射する、加熱する、さらには過酸化物を添加することによって三次元架橋することで作製することができる。
【００３９】
上記非イオン性高分子ゲル中に含有させる帯電性粒子としては、上記（Ｂ）で説明した帯電性粒子が同様に挙げられる。
非イオン性高分子ゲル中に含有させる帯電性粒子の添加量は、２質量％から７０質量％の範囲が好ましい。
また帯電性粒子が後述する調光用材料を兼ねるものであっても構わない。このとき非イオン性高分子ゲル中に含有させる調光用材料の好ましい濃度は、２質量％から７０質量％の範囲であり、特に好ましくは５質量％から５０質量％の範囲である。さらに非イオン性高分子ゲルの電界に対する応答性を向上させるために、調光用材料以外の帯電性粒子を別途非イオン性高分子ゲル中に含有させても構わない。このとき非イオン性高分子ゲル中に含有させる調光用材料以外の帯電性粒子の添加量は、２質量％から７０質量％の範囲が好ましい。
【００４０】
《吸液量》
本発明において使用される帯電性高分子ゲルの膨潤時における液体の吸収量は、２ｇ／ｇ〜２００ｇ／ｇの範囲が好ましい。２ｇ／ｇ未満では帯電性高分子ゲル粒子間の凝集抑制や色純度が低減し易くなる恐れがあり、２００ｇ／ｇを超えると帯電性高分子ゲル中の調光用材料の濃度が低下し、調光コントラストが低下する恐れがある。
【００４１】
《体積変化量》
また帯電性高分子ゲルの体積変化量は、少なくとも体積比（最大膨張時の体積／最大収縮時の体積）が５以上、好ましくは１０以上であることが望ましい。体積比が５未満であると十分な調光コントラストが得られない可能性がある。
【００４２】
《形状》
本発明の高分子ゲル組成物の調製には、帯電性高分子ゲル粒子が用いられ、粒子の形状には特に制限はない。例えば、球体、楕円体、立方体、多面体、多孔質体、星状、針状、中空状などのものが適用できる。この中でも等方的に帯電性高分子ゲル粒子を膨潤・収縮させることができる観点から球形であることが特に好ましい。乾燥状態にある帯電性高分子ゲル粒子の平均粒径は0.01〜5000μｍが好ましく、0.01〜1000μｍがより好ましく、0.01〜500μｍが特に好ましい。
【００４３】
《造粒方法》
帯電性高分子ゲル粒子を製造する方法は、帯電性高分子ゲルを物理的粉砕方法によって粉砕する方法や、架橋前の帯電性高分子ゲルを化学的粉砕方法によって粒子化した後に架橋して帯電性高分子ゲル粒子とする方法、あるいは乳化重合法、懸濁重合法、分散重合法などの粒子化重合法の一般的な方法によって作製することができる。
また、帯電性高分子ゲル粒子の電界変化による体積変化速度をより高速にするために、従来技術と同様に帯電性高分子ゲル粒子を多孔質化して液体の出入り易さを向上させることも好ましい。このような多孔質化した帯電性高分子ゲルは、一般に膨潤した帯電性高分子ゲル粒子を凍結乾燥する方法等を利用して作製することができる。
【００４４】
−調光材料−
また帯電性高分子ゲル粒子には、調光用材料を添加・含有させることが好適である。なお、上述したが、この調光用材料は、帯電性粒子としての性質を兼ね備えたものであっても構わない。
調光用材料の具体例としては、染料、顔料や光散乱材などが挙げられる。また調光用材料は帯電性高分子ゲル中に物理的あるいは化学的に固定化されることが好ましい。
染料の好適な具体例としては、例えば、黒色のニグロシン系染料や赤、緑、青、シアン、マゼンタ、イエローなどのカラー染料であるアゾ染料、アントラキノン系染料、インジゴ系染料、フタロシアニン系染料、カルボニウム染料、キノンイミン染料、メチン染料、キノリン染料、ニトロ染料、ベンゾキノン染料、ナフトキノン染料、ナフタルイミド染料、ベリノン染料などが挙げられ、特に光吸収係数が高いものが望ましい。
【００４５】
例えば、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１、８、１１、１２、２４、２６、２７、２８、３３、３９、４４、５０、５８、８５、８６、８７、８８、８９、９８、１５７、Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー１、３、７、１１、１７、１９、２３、２５、２９、３８、４４、７９、１２７、１４４、２４５、Ｃ．Ｉ．ベイシックイエロー１、２、１１、３４、Ｃ．Ｉ．フードイエロー４、Ｃ．Ｉ．リアクティブイエロー３７、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー６、９、１７、３１、３５、１００、１０２、１０３、１０５、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド１、２、４、９、１１、１３、１７、２０、２３、２４、２８、３１、３３、３７、３９、４４、４６、６２、６３、７５、７９、８０、８１、８３、８４、８９、９５、９９、１１３、１９７、２０１、２１８、２２０、２２４、２２５、２２６、２２７、２２８、２２９、２３０、２３１、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド１、６、８、９、１３、１４、１８、２６、２７、３５、３７、４２、５２、８２、８５、８７、８９、９２、９７、１０６、１１１、１１４、１１５、１１８、１３４、１５８、１８６、２４９、２５４、２８９、Ｃ．Ｉ．ベイシックレッド１、２、９、１２、１４、１７、１８、３７、Ｃ．Ｉ．フードレッド１４、Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド２３、１８０、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド５、１６、１７、１８、１９、２２、２３、１４３、１４５、１４６、１４９、１５０、１５１、１５７、１５８、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１、２、６、１５、２２、２５、４１、７１、７６、７８、８６、８７、９０、９８、１６３、１６５、１９９、２０２、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー１、７、９、２２、２３、２５、２９、４０、４１、４３、４５、７８、８０、８２、９２、９３、１２７、２４９、Ｃ．Ｉ．ベイシックブルー１、３、５、７、９、２２、２４、２５、２６、２８、２９、Ｃ．Ｉ．フードブルー２、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー２２、６３、７８、８３〜８６、１９１、１９４、１９５、１０４、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック２、７、１９、２２、２４、３２、３８、５１、５６、６３、７１、７４、７５、７７、１０８、１５４、１６８、１７１、Ｃ．Ｉ．アシッドブラック１、２、７、２４、２６、２９、３１、４４、４８、５０、５２、９４、Ｃ．Ｉ．ベイシックブラック２、８、Ｃ．Ｉ．フードブラック１、２、Ｃ．Ｉ．リアクティブブラック３１、Ｃ．Ｉ．フードバイオレット２、Ｃ．Ｉ．ソルベントバイオレット３１、３３、３７、Ｃ．Ｉ．ソルベントグリーン２４、２５、Ｃ．Ｉ．ソルベントブラウン３、９等が挙げられる。これらの染料は、単独で使用してもよく、さもなければ所望とする色を得るために混合して使用してもよい。
【００４６】
また帯電性高分子ゲルに染料を固定するために、不飽和二重結合基などの重合可能な基を有した構造の染料や帯電性高分子ゲルと反応可能ないわゆる反応性染料などが好ましく使用される。帯電性高分子ゲル中に含有させる染料の好ましい濃度は、３質量％から９５質量％の範囲であり、特に好ましくは５質量％から８０質量％の範囲である。３質量％よりも少ない場合は調光作用が低下し、９５質量％よりも多い場合は良好な強度を有する材料を得ることが難しくなる場合がある。
【００４７】
顔料の具体例としては、黒色顔料であるブロンズ粉、チタンブラック、各種カーボンブラック（チャネルブラック、ファーネスブラック等）、カラー顔料である例えばフタロシアニン系のシアン顔料、ベンジジン系のイエロー顔料、ローダミン系のマゼンタ顔料、あるいはこの他にもアントラキノン系、アゾ系、アゾ金属錯体、フタロシアニン系、キナクリドン系、ペリレン系、インジゴ系、イソインドリノン系、キナクリドン系、アリルアミド系、硫化亜鉛などの各種顔料を挙げることができる。
【００４８】
例えば、イエロー系顔料としては、縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アンスラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、アリルアミド化合物に代表される化合物が用いられる。
より詳細には、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、１３、１４、１５、１７、６２、７４、８３、９３、９４、９５、１０９、１１０、１１１、１２８、１２９、１４７、１６８等が好適に用いられる。
また、マゼンタ系顔料としては、縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アンスラキノン、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、ペリレン化合物が用いられる。より詳細には、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、３、５、６、７、２３、４８；２、４８；３、４８；４、５７；１、８１；１、１４４、１４６、１６６、１６９、１７７、１８４、１８５、２０２、２０６、２２０、２２１、２５４が特に好ましい。
また、シアン系顔料としては、銅フタロシアニン化合物及びその誘導体、アンスラキノン化合物、塩基染料レーキ化合物等が利用できる。具体的には、例えば顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、７、１５、１５：１、１５：２、１５；３、１５：４、６０、６２、６６等が特に好適に利用できる。
これらの顔料及び染料は、単独で使用してもよく、さもなければ所望とする色を得るために混合して使用してもよい。ただし、耐候性の観点からは染料よりも顔料を用いるほうが好ましい。
【００４９】
光散乱材の好適な具体例としては、光散乱部材としては、帯電性高分子ゲルの体積変化に用いられる液体の屈折率と異なる屈折率を有する材料が好ましいが、それ以外には特に制限はなく、各種の無機化合物及び有機化合物が適用できる。
無機化合物の具体例としては、酸化亜鉛、塩基性炭酸鉛、塩基性硫酸鉛、硫酸鉛、リトボン、白雲母、硫化亜鉛、酸化チタン、酸化アンモチモン、鉛白、酸化ジルコニウム、アルミナ、マイカナイト、マイカレックス、石英、炭酸カルシウム、石膏、クレー、シリカ、ケイ酸、珪素土、タルク、塩基性炭酸マグネシウム、アルミナホワイト、グロスホワイト、サチン白等の無機酸化物や、亜鉛、アルメル、アンチモン、アルミニウム、アルミニウム合金、イリジウム、インジウム、オスミウム、クロム、クロメル、コバルト、ジルコニウム、ステンレス鋼、金、銀、洋銀、銅、青銅、すず、タングステン、タングステン鋼、鉄、鉛、ニッケル、ニッケル合金、ニッケリン、白金、白金ロジウム、タンタル、ジュラルミン、ニクロム、チタン、クルップ・オーステナイト鋼、コンスタンタン、真鍮、白金イリジウム、パラジウム、パラジウム合金、モリブデン、モリブデン鋼、マンガン、マンガン合金、ロジウム、ロジウム金などの金属材料、ＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）等の無機導電性材料などが挙げられる。
【００５０】
また、有機化合物の具体例としては、フェノール樹脂、フラン樹脂、キシレン・ホルムアルデヒド樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、アニリン樹脂、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ−ｐ−キシリレン、ポリ酢酸ビニル、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、フッ素系プラスチック、ポリアクリロニトリル、ポリビニルエーテル、ポリビニルケトン、ポリエーテル、ポリカーボネート、熱可塑性ポリエステル、ポリアミド、ジエン系プラスチック、ポリウレタン系プラスチック、ポリフェニレン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、芳香族ヘテロ環ポリマー、シリコーン、天然ゴム系プラスチック、セルロース系プラスチック等やこれら２種類以上の高分子材料の混合材料（ポリマーブレンド）などの高分子材料、これらの樹脂からなる中空微粒子、等が挙げられる。
【００５１】
さらに、上記に列挙した光散乱性材料を含有した高分子材料を、光散乱部材として適用できる。この高分子材料としては特に制限がなく、各種の高分子樹脂を使用することができる。好ましい高分子樹脂の具体例としては、光散乱性材料が有機化合物である場合に列挙された具体例が挙げられる。
また、上記の顔料及び光散乱部材の形状には特に制限はなく、粒子状、ブロック状、フイルム状、不定形状、繊維状などの種々のものが使用可能である。中でも特に、粒子状の形態は発色性・光散乱性が高いことや応用範囲が広いなどの特徴から特に好ましい。粒子状における形態にも特に制限はないが、球体、立方体、楕円体、多面体、多孔質体、星状、針状、中空状、りん片状などのものが適用できる。
【００５２】
顔料及び光散乱部材の形状が粒子状である場合の好ましい大きさは、平均粒子径で０．０１μｍ〜５００μｍの範囲、より好ましくは０．０５μｍ〜１００μｍの範囲である。これは、平均粒子径で０．０１μｍ以下又は５００μｍ以上になると、顔料及び光散乱部材に求められる発色効果及び光散乱効果が低くなる場合があるためである。さらに、平均粒子径０．０１μｍ以下では、帯電性高分子ゲル粒子内部からの外部への顔料及び光散乱部材の流出が起こりやすい。また、これらの粒子は、一般的な物理的粉砕方法や化学的粉砕方法によって製造することができる。
【００５３】
また、これらの顔料及び光散乱部材において、分子内にカルボキシル基やスルホン酸基などの酸基、水酸基、アミノ基、チオール基、ハロゲン基、ニトロ基、カルボニル基など極性基をもち、帯電性高分子ゲル粒子内において光散乱部材の濃度が高い場合に凝集体を形成し易い特性のものも好ましく使用される。
顔料及び光散乱部材は高分子ゲル中に安定して固定された状態で含有され、帯電性高分子ゲル内部から外部へ流出しないことが好ましい。顔料及び光散乱部材の流出を防止するためには、使用する帯電性高分子ゲルの網目よりも大きな粒子径の顔料及び光散乱部材を用いることや、帯電性高分子ゲルとの電気的、イオン的、その他物理的な相互作用が高い顔料及び光散乱部材を用いること、また、表面を化学修飾した顔料及び光散乱部材を用いることが挙げられる。
表面を化学修飾した色材及び光散乱部材として例えば、表面に帯電性高分子ゲルとの化学結合する基を導入したものや、高分子材料によって表面をマイクロカプセル化した、あるいは高分子材料をグラフトした顔料及び光散乱部材などが挙げられる。
【００５４】
帯電性高分子ゲル中に含有される色材の濃度は、帯電性高分子ゲルが収縮した時に、少なくとも帯電性高分子ゲルの一部分で飽和吸収濃度以上の濃度に達することが望ましい。ここで、飽和吸収濃度以上とは、色材濃度が十分に濃い状態において、単位色材当たりの光吸収効率が低下する濃度である。また、飽和吸収濃度以上という定義を別な特性で表現すれば、特定の光路長のもとにおける色材濃度と光吸収量の関係が１次直線の関係から大きく外れるような色材濃度である。
つまり色材濃度が飽和吸収濃度以上になると、色材の１粒子又は１分子あたりの光吸収効率が下がることで、光吸収量が色材濃度に比例しなくなり、１次直線の関係から予想される光吸収量と比べて低くなる。一方、飽和吸収濃度以下では、光吸収量が色材濃度に比例しており、色材１粒子又は１分子あたりの光吸収効率は殆ど一定になる。したがって、飽和吸収濃度以上に色材を帯電性高分子ゲル中に含有させた場合、膨潤時に光を効率よく吸収することができ、収縮時と比べて光吸収量を大きくすることができる。
帯電性高分子ゲルが収縮した時に、色材を飽和吸収濃度以上になるように含有させる場合、この帯電性高分子ゲルが膨潤すると、色材濃度が下がり色材１粒子又は１分子あたりの光吸収効率を上げることができる。その結果、膨潤時に光吸収量を大きく上げ、収縮時に光吸収量を大きく下げることができる。
【００５５】
一方、含有させる色材の濃度を飽和吸収濃度以下にすると、膨潤時の色材１粒子あたりの光吸収効率は収縮時とほとんど同程度となる。その結果、膨潤時に光吸収量を大きく上げ、収縮時に光吸収量を大きく下げることができなくなる。以上のことから、飽和吸収濃度とは膨潤・収縮による光吸収量変化を大きくするために必要な濃度であり、色材濃度を飽和吸収濃度以上に設定することで表示コントラストを高くすることができる。
このような特性を有するために必要な帯電性高分子ゲルに含有させる色材の濃度は、色材の粒子径、屈折率、吸光係数や比重等にも依存するが、一般的には乾燥状態の帯電性高分子ゲルに色材を３質量％〜９５質量％の範囲で含有させることが好ましく、より好ましくは５重量〜８０質量％の範囲である。色材の濃度が３質量％以下であると、調光材料の帯電性高分子ゲルの体積変化による発色量変化が現れなくなり、さらに十分な調光コントラストを得るためには、光学素子の厚みが厚くなるなどの問題が生じる。一方、色材の濃度が９５質量％以上の場合、帯電性高分子ゲルの膨潤・収縮が応答よく進行しにくくなり、光学素子の電界応答特性や体積変化量が低下してしまう。
【００５６】
また、帯電性高分子ゲル中に含有される光散乱部材の濃度も、色材の濃度と類似した議論のもとに、帯電性高分子ゲルが収縮した時に、少なくとも帯電性高分子ゲルの一部分で飽和散乱濃度以上の濃度に達することが望ましい。ここで、飽和散乱濃度以上とは、ひとつの指標として各々の光散乱部材同士の平均間隔が十分に短くなることで、光散乱部材の光散乱の働きが１次粒子的なものから、集合体的なものに変化し、光散乱の効率が減少する濃度である。このような光散乱部材が集合体的な光散乱特性を示す状態を、光散乱部材の濃度が飽和散乱濃度以上にある状態と呼ぶ。また、飽和散乱濃度以上という定義を別な特性で表現すれば、特定の光路長のもとにおける光散乱部材濃度と光散乱量の関係が１次直線の関係から大きく外れるような光散乱部材濃度である。
【００５７】
帯電性高分子ゲルの収縮状態でこのような飽和散乱濃度以上の状態を達成するためには、光散乱部材の粒子径、屈折率、導電率や比重等にも依存するが、一般的には乾燥状態の帯電性高分子ゲルに光散乱部材を２質量％〜９５質量％の範囲で含有させることが好ましく、より好ましくは５重量〜９５質量％の範囲である。光散乱部材の濃度が２質量％以下であると、帯電性高分子ゲルの体積変化による光散乱量変化が現れなくなり、さらに十分なコントラストを得るためには、光学素子の厚みが厚くなるなどの問題が生じる。一方、光散乱部材の濃度が９５質量％以上の場合、帯電性高分子ゲルの膨潤・収縮が応答よく進行しにくくなり、光学素子の電界応答特性や体積変化量が低下してしまう。
【００５８】
帯電性高分子ゲルに色材及び光散乱部材を含有させる方法は、架橋前の高分子に色材及び光散乱部材を均一に分散、混合した後に架橋する方法や重合時に高分子前駆体組成物に色材及び光散乱部材を添加して重合する方法等が適用できる。重合時において色材及び光散乱部材を添加する場合には前記したように重合性基や不対電子（ラジカル）をもつ色材及び光散乱部材を使用し、化学結合することも好ましい。また、色材及び光散乱部材は帯電性高分子ゲル粒子中に極力均一に分散されていることが望ましい。特に、高分子への分散に際して、機械的混練法、攪拌法やあるいは分散剤などを利用して均一に分散させることが望ましい。
【００５９】
このような調光用材料を含む帯電性高分子ゲルは、架橋前の高分子に調光用材料を均一に分散、混合した後に架橋する方法や重合時に高分子前駆体モノマ組成物に調光用材料を添加して重合する方法によって製造することができる。重合時において顔料や光散乱材を添加する場合には前記したように重合性基や不対電子（ラジカル）をもつ顔料や光散乱材を使用し、帯電性高分子ゲルに化学結合することも好ましく実施される。
また、調光用材料は帯電性高分子ゲル粒子中に極力均一に分散されていることが好ましい。特に、高分子への分散に際して、機械的混練法、攪拌法やあるいは分散剤などを利用して均一に分散させることが望ましい。
【００６０】
さらに、先に説明したように、上記に列挙した調光用材料を帯電性高分子ゲル中に含有させる帯電剤として用いることも可能である。帯電性高分子ゲルに含有させる調光用材料と溶媒との接触帯電によっても帯電性高分子ゲルへの帯電付与は可能であるが、調光用材料表面に帯電付与機能を持たせることがより好ましい。調光用材料表面に帯電付与機能を持たせる方法としては、調光用材料表面をアミノ基、アンモニウム基、ハロゲン基、水酸基、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基、アミド基、チオール基などを導入することが考えられる。
【００６１】
−電気絶縁性液体−
前記帯電性高分子ゲルに吸収・放出される液体は電気的な絶縁性が高い液体であることが必要であり、その体積抵抗率が103Ωcm以上であることが好ましく、より好ましくは107Ωcm以上、さらに好ましくは1014Ωcm以上である。このような体積抵抗率とすることで、より効果的に、電極反応に起因する液体の電気分解による気泡の発生が抑制され、通電の繰り返しよっても調光特性が損なわれることがなく、優れた繰り返し安定性を付与することができる。
【００６２】
なお絶縁性液体や帯電性高分子ゲルには、酸、アルカリ、塩、分散安定剤、酸化防止や紫外線吸収などを目的とした安定剤、抗菌剤、防腐剤などを添加することができるが、上記に示した特定の体積抵抗率の範囲となるような添加量である必要がある。
液体としては脂肪族類、芳香族類、エーテル類、ケトン類、エステル類、アルコール類、シリコーン類、などが使用可能である。具体的には、ヘキサン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、デカン、ヘキサデカン、ケロセン、パラフィン、イソパラフィン、シリコーンオイル、ジクロロエチレン、トリクロロエチレン、パークロロエチレン、高純度石油、エチレングリコール、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、エチレングリコール、グリセリン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、高級エステル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、Ｎ−メチルピロリドン、２−ピロリドン、Ｎ−メチルホルムアミド、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ベンジン、ジイソプロピルナフタレン、オリーブ油、イソプロパノール、トリクロロトリフルオロエタン、テトラクロロエタン、ジブロモテトラフルオロエタンなどや、それらの混合物が好適に使用できる。また、上記示した体積抵抗率の範囲となるよう不純物を除去することで、水（所謂、純水）も使用することができる。
【００６３】
また、本発明において、電気絶縁性液体と帯電性高分子ゲルを含む粒子状の領域が収縮した場合に、帯電性高分子ゲルと保持材料との間に絶縁性液体が存在するようになるが、電気絶縁性液体と帯電性高分子ゲル（調光用材料を含む帯電性高分子ゲル）との屈折率の差が０．０１以下であるものを用いると、高分子ゲルと電気絶縁性液体との界面での光散乱性が低減し、色純度を向上できることから望ましい。また着色帯電性高分子ゲルを用い、電気絶縁性液体として前記ゲルとの屈折差が小さいものを組み合わせて用いると、発色時においても入射される光が散乱されず、透過することから、透過型の光学素子に利用することも可能となる。
また、本発明に使用する帯電性高分子ゲルや絶縁性液体には必要に応じて各種色材、各種高分子、酸、アルカリ、塩、界面活性剤、分散安定剤や消泡剤、あるいは酸化防止剤、紫外線吸収剤、防腐剤や抗菌剤などの安定剤などを添加しても構わない。
帯電性高分子ゲルと、該帯電性高分子ゲルが吸脱し得る絶縁性液体との混合比は、重量比で１／２０００〜１／１（帯電性高分子ゲル／絶縁性液体）の範囲とすることが好ましい。重量比が１／２０００を超えて前記液体の割合が大きくなると、得られる高分子ゲル組成物の機械的強度などの物性低下の恐れがあり、１／１を超えて前記液体の割合が小さくなると、刺激応答による体積変化の応答速度が低下する恐れがある。
【００６４】
［光学素子］
次に本発明の光学素子について説明する。本発明の光学素子は、前記の高分子ゲル組成物の層を、少なくとも一方が光透過性の素子基板の電極の間に設けたものである。
図５で示す光学素子１００は、帯電性高分子ゲルと絶縁性液体を含む粒子状の領域２０が保持材料である高分子ゲル（絶縁性液体を含む）に保持された高分子ゲル組成物の層が、スペーサー１３０により所定の間隙をもって対向配置された一対の素子基板１１０（基板１１２と電極１１４）と１２０（基板１２２と電極１１４）の間に挟持されている。電極間へ電圧を印加すると、前記の粒子状の領域２０は含まれる液体を吸脱することにより、図５（Ａ）に示すように膨潤し、あるいは、図５（Ｂ）に示すように収縮して、体積変化する。その結果、光の透過性等が、散乱や回折によって変化する。
また、帯電性高分子ゲルに、飽和吸収濃度又は飽和吸収散乱濃度以上の調光用材料を含有させた場合は、帯電性高分子ゲルの体積変化に応じて光の吸収効率が変化し、光学濃度を変化させることができる。具体的には帯電性高分子ゲルの膨潤時には光学濃度が高くなり、収縮時には光学濃度が低くなる。したがって、本発明の帯電性高分子ゲル組成物は、調光素子、表示素子などの光学素子として利用することができる。
【００６５】
また、図６で示す光学素子１００は、帯電性高分子ゲル粒子と絶縁性液体をマイクロカプセル化したマイクロカプセル１０を、保持材料６０（マトリックス、繊維状基材、高分子ゲルなど）に保持させた高分子ゲル組成物の層を、図５で示す光学素子と同様に一対の素子基板１１０と１２０の間に挟持させたものである。帯電性高分子ゲル粒子が収縮すると、帯電性高分子ゲル粒子のイオン的性質に基づき、マイクロカプセルの中で、高分子ゲルが偏って収縮する。例えば、図６に示すものはアニオン性高分子ゲルを用いた場合であり、直流電圧を印加すると、マイクロカプセル中、アノード方向に偏って収縮する。
そして、高分子ゲル１２とマイクロカプセル壁１６の間に絶縁性液体１４が存在するようになるが、本発明で用いる電気絶縁性液体と保持材料は光の屈折率が近似しているため、光散乱は小さく本発明の高分子ゲル組成物の光透過性は充分に高い。
図６ではマイクロカプセルの例について示したが、帯電性高分子ゲルと絶縁性液体を含む粒子状の領域の場合についても同様である。
【００６６】
−素子基板−
本発明の光学素子に用いる素子基板は基板と電界を付与するための電極を有する。本発明の光学素子に使用可能な電極層が形成される基板としては、ポリエステル、ポリイミド、ポリオレフィン、ポリ(メタ)アクリル酸メチル等のアクリル樹脂、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエーテルスルフォン、ナイロン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等のフイルムや板状基板、ガラス基板、金属、金属フイルム、セラミックス等が使用可能である。前記基板の厚みは10μm〜2ｍｍが好ましいが、この大きさは目的によって種々選択可能で、特に限定はされない。
特に基材として屈曲性のあるフイルム基材を用いた場合は可とう性、屈曲性を有する光学素子を得ることが可能となる。
【００６７】
電極の構成は、一つの基板面に一電極（いわゆる“べた電極”）であっても、セグメントやパターン状に分割されていても構わない。
電極材料としては、具体的には銅、アルミニウム、銀、金、ニッケル、プラチナなどに代表される金属膜からなる電極、酸化スズ、酸化スズ−酸化インジウム（IＴＯ）に代表される金属酸化物、ポリピロール類、ポリチオフェン類、ポリアニリン類、ポリフェニレンビニレン類、ポリアセン類、ポリアセチレン類などに代表される導電性高分子からなる電極、高分子と前述の金属や金属酸化物の粒子との複合材料からなる電極などが好ましく用いられる。
またこれらの電極構成は、単純マトリクス駆動用に配線されていてもよいが、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）素子あるいは、ＭIＭ素子やバリスタなどの二端子素子などのスイッチング素子を設けることもできる。
【００６８】
−スペーサー
本発明の光学素子の電極間には、必要に応じてはスペーサーを使用することができる。スペーサーは、画像欠陥が生じないようにできるだけ少ない量用いることが好ましい。スペーサーを用いることにより、電極間の間隙が、電気絶縁性液体と、該液体を電界の付与により吸収・放出して膨張・収縮する帯電性高分子ゲル粒子とを含む領域と、前記領域を覆う保持材料を挟持するために十分に均一な間隙が確保されるようにすればよい。
スペーサーによる素子基板間の間隔は１μｍ〜２ｍｍ、特に２μｍ〜５００μｍの範囲である。１μｍよりも小さいと調光性能が低下し、２ｍｍを超える、応答特性などが低下する恐れがある。
スペーサーの形状は安定して間隙を維持できるものであれば特に限定されないが、例えば、球、立方体、柱状のものなどの独立した形状のものが好ましく用いられる。また、連続した形状を有するスペーサーを使用することもできる。この場合スペーサーは、間隙を保持することと同時に、網目状にすることで調光層の内部をセグメント化する働き有する。そうすることにより、隣接画素の誤動作を抑制する効果が得られ、より表示画質が向上する。スペーサーの連続した形状は、安定して間隙を維持できる物であれば特に限定されず、主に格子状、ハニカム状などの多角形を始めとして、様々な形状を適用することができる。スペーサーに光学素子の内部をセグメント化する働きをも持たせる場合、画素の形状や刺激付与手段の形状を考慮すると、スペーサーの形状は格子状が最も好ましい。
これらのスペーサーは、高分子ゲル組成物を構成する電気絶縁性液体に安定な材料であれば特に限定されず、例えば、樹脂、金属酸化物、ガラスなどが適用できる。
【００６９】
また、本発明の光学素子には、上記した構成要素の他にも、表面保護層、カラーフィルター層、UV吸収層、反射防止層、配線、電気回路、IC、LSI、電源等の要素を備えていてもかまわない。
【実施例】
【００７０】
以下に、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、以下において、「部」および「％」はそれぞれ「質量部」および「質量％」を意味する。
実施例１
（帯電性高分子ゲル粒子の作製）
顔料を含有する粒子状の帯電性高分子ゲルを、以下に示すように逆相懸濁重合によって製造した。
N−イソプロピルアクリルアミド0.79 g、アクリル酸0.2 g、トリエチルアミン0.43 g、蒸留水2.28g、黒色顔料分散水溶液2.25g、架橋剤であるメチレンビスアクリルアミド2.5 mg、過硫酸アンモニウム0.020ｇを純水0.5ｇに溶解した溶液を添加し、攪拌混合した水溶液Aを調製した。これらの操作は窒素雰囲気下にて行なった。
次に、ビーカー中でシクロヘキサン300ｇに分散安定剤であるソルビトール系界面活性剤（第一工業製薬製：ソルゲン50）1.5ｇを溶解して窒素置換した水溶液Aを添加し、回転式攪拌羽根を用いて1400回転で10分間高速攪拌して乳化させた。
次に、反応系の温度を25℃に調節し、溶液を攪拌しながらＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミンの50％シクロヘキサン溶液を添加し、重合を行なった。重合後、生成した高分子ゲル粒子を回収し、純水で洗浄行なった。
その後、作製した高分子ゲル分散液の一部を、精製した体積抵抗率が107Ωcmのジメチルホルムアミド（DMF）に置換した。作製した帯電性高分子ゲル粒子の室温におけるDMFを吸収する量は自重の約60倍（60ｇ/ｇと示す）であり、膨潤したゲル粒子の平均粒径は約30μmであった。このゲル分散液の濃度を調整し、乾燥重量として1質量％の該高分子ゲル粒子を含むDMF分散液を調製した。
【００７１】
（高分子ゲル組成物及び光学素子の作製）
保持材料であるマトリックスとして、ＵＶ硬化樹脂を用いた。重合開始剤を含有するフッ素系紫外線硬化樹脂10ｇを、前記高分子ゲル粒子のDMF分散液10ｇに攪拌混合して、混合溶液（高分子ゲル組成物）を調製した。
この溶液に、50μｍの樹脂スペーサーを添加し、これをＩＴＯ電極を形成したガラス基板上に塗布した後、別の電極付き基板（ＩＴＯ電極付きガラス）を貼り合わせ、これに紫外線照射装置によって紫外線を照射することで硬化させ、厚みが約５０μｍの高分子ゲル組成物層を形成した光学素子を作製した。得られた高分子ゲル組成物層を顕微鏡観察によって観察したところ、紫外線硬化樹脂からなるマトリックスの内部にはDMFによって膨潤した高分子ゲル粒子が相分離状に隔離、分散して存在することが確認できた。
【００７２】
（機能評価）
対向させた電極間に40 V 直流電圧を印加することで、帯電性高分子ゲル粒子の体積が変化することが分かった。帯電性高分子ゲル粒子はマトリックス中にてアノード電極方向に偏った状態で収縮し（図６（Ｂ）参照）、極性を反転させると膨潤した。これにより、電界に応じて着色高分子ゲル粒子は膨潤・収縮することがわかった。
電圧印加による高分子ゲルの膨潤・収縮によって色濃度が可逆的に変化することがわかった。また反射率から求めたコントラスト比は２０であり、視認性に優れていた。一方、40 Ｖ印加電圧の極性の反転による繰り返しを実施したが、帯電性高分子ゲルがマトリックス内壁に接触して貼り付いてしまうことはなく、電界付与によって膨潤・収縮（体積変化）を安定的に繰り返すことができることが確認できた。
【００７３】
実施例２
（マイクロカプセルの製造）
実施例１で作製した黒色帯電性高分子ゲル粒子を含むマイクロカプセルを以下の液中硬化被膜化法によって作製した。
実施例１で作製した黒色帯電性高分子ゲル粒子の純水分散液（固形分約1％）100ｇにアルギン酸ナトリウム０．６％、ポリビニルアルコール１０％を加え、前記高分子ゲル分散溶液を調製した。
硬化液として２０％塩化カルシウム水溶液の５００ｍｌを調製し、この水溶液中に前記高分子ゲル粒子を含む分散液をノズルから滴下した。溶液を滴下すると液滴表面に硬化膜が形成され、マイクロカプセルが得られた。このマイクロカプセルを蒸留水でよく洗浄した。得られたマイクロカプセルの平均粒径は約40μmであった。また、このマイクロカプセルを顕微鏡観察によって観察したところ、内部に高分子ゲル粒子が存在することが確認できた。さらに、実施例１と同様なDMFにて繰り返し洗浄し、マイクロカプセル内の液体をDMFに置換した。
【００７４】
（光学素子の作製）
上記のマイクロカプセル20ｇにDMF5ｇを混合し、さらに50μｍの樹脂スペーサーを添加し、これをＩＴＯ電極を形成したガラス基板上に塗布した後、別の電極付き基板（ＩＴＯ電極付きガラス）を貼り合わせ、またサイドシールすることで約５０μｍの高分子ゲル組成物層を形成した光学素子を作製した。
【００７５】
（機能評価）
得られた光学素子に40 V 直流電圧を印加することで、カプセル中の帯電性高分子ゲル粒子の体積が変化（膨潤・収縮）することが分かった。帯電性高分子ゲル粒子はマトリックス中にてアノード電極方向に偏った状態で収縮し（図６（Ｂ）参照）、極性を反転させると膨潤した。また、電圧印加による高分子ゲルの膨潤・収縮によって色濃度が可逆的に変化することがわかった。反射率から求めたコントラスト比は２２あり、視認性に優れていた。一方、40 Ｖ印加電圧の極性の反転による繰り返しを実施したが、帯電性高分子ゲルがマトリックス内壁に接触して貼り付いてしまうことはなく、電界付与によって膨潤・収縮（体積変化）を安定的に繰り返すことができることが確認できた。
【００７６】
実施例３
顔料を含有した帯電性高分子ゲル粒子を以下に示すように逆相懸濁重合によって製造した。
N−イソプロピルアクリルアミド0.79 g、アクリル酸0.2 ml、トリエチルアミン0.43 ml、蒸留水2.28g、黒色顔料分散水溶液2.25g、架橋剤であるメチレンビスアクリルアミド2.5 mg、過硫酸アンモニウム0.020ｇを純水0.5ｇに溶解した溶液を添加し、攪拌混合した水溶液Aを調製した。これらの操作は窒素雰囲気下にて行なった。
ビーカー中でシクロヘキサン300ｇに分散安定剤であるソルビトール系界面活性剤（第一工業製薬製：ソルゲン50）1.5ｇを溶解して窒素置換した水溶液Aを添加し、回転式攪拌羽根を用いて1400回転で10分間高速攪拌して乳化させた。
次に、反応系の温度を25℃に調節し、溶液を攪拌しながらＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミンの50％シクロヘキサン溶液を添加し、重合を行なった。重合後、生成した高分子ゲル粒子を回収し、これを水に加えた。これにアセトンを加えて高分子ゲル粒子をアセトンで再沈させた。再沈させた高分子ゲル粒子を液から回収し、その後乾燥した。
【００７７】
（高分子ゲル組成物の作製）
上記で得られた乾燥ポリ（N−イソプロピルアクリルアミド）ゲル粒子3.3部を1000部のアセトンに混合して高分子ゲル分散溶液を調整した。この分散液を、直径20μｍ程度の繊維で構成された繊維状基材である厚さ0.2mm、目付け量50g/m2のガラス繊維に吸引ろ過しながら均一に塗布して、繊維質基材に高分子ゲル粒子を保持させた。得られた高分子ゲル粒子保持繊維質基材をジメチルホルムアミド（DMF）中に浸漬させ、高分子ゲル組成物とした。
【００７８】
（光学素子）
上記で得られた高分子ゲル組成物を、一対のＩＴＯ膜付きガラス電極間にシリコンゴムフィルムを周辺部にスペーサーとして挟みシールして光学素子を作成した。
（機能評価）
得られた高分子組成物に、対向電極となるＩＴＯ電極上を配置した。電極間に40 V 直流電圧を印加することで、帯電性高分子ゲル粒子の体積が変化することが分かった。帯電性高分子ゲル粒子は保持材料中にてアノード電極方向に偏った状態で収縮し、極性を反転させると膨潤した。これにより、電界に応じて着色高分子ゲル粒子は膨潤・収縮することがわかった。
電圧印加による高分子ゲルの膨潤・収縮によって色濃度が可逆的に変化することがわかった。反射率から求めたコントラスト比は３０以上あり、視認性に優れていた。一方、40 Ｖ印加電圧の極性の反転による繰り返しを実施したが、帯電性高分子ゲルが保持材料に付着し、貼り付いてしまうことはなく、電界付与によって膨潤・収縮（体積変化）を安定的に繰り返すことができることが確認できた
【００７９】
実施例４
実施例１において、素子基板であるＩＴＯ電極付きガラスを、ＩＴＯ電極付きPET（ポリエチレンテレフタレート）フィルムに変更する他は、実施例１と同様にして光学素子を作製した。
この光学素子は、可撓性を有し、また撓ませた場合でも液漏れが生じなかった。
【００８０】
比較例１
実施例１と同様な方法で、顔料を含有した高分子ゲル粒子を作製した後、メタノール溶液で膨潤させたものを高分子ゲル分散溶液とした。
次に、透明基板として50 ｍｍ×50 ｍｍ、厚さ3ｍｍのITO膜付ガラス（松浪硝子工業(株)製）を使用し、アセトン、2Ｎ ＮａＯH水溶液で表面洗浄を行った後、エタノール95%水溶液200mlにγ‐アミノプロピルトリエトキシシラン（固定化剤）4mlを攪拌下に加えることにより調製した溶液中に、30分間浸漬させた。取り出した基板をエタノールで軽く洗浄した後、110℃のオーブン中にて30分放置し、シラン層を硬化させた。
全面に固定化剤で表面処理した素子基板上に、前記高分子ゲル分散液を均一に塗布した後、約10時間浸漬させることにより、固定化処理を行った。ゲル粒子は固定化剤によって処理された素子基板一面に均一に固定化された。
さらに、50 ｍｍ×50 ｍｍ、厚さ3ｍｍのITO膜付きガラスを対向基板とし、この表面に500 μｍの樹脂スペーサーを電極面に内向させて配置し、一部の溶液注入開口部を除き外周部を熱接着剤で封止した。セル内部に着色高分子ゲルの膨潤液体（液体）としてDMFのみを注入後、開口部を封止し調光素子（調光セル）を作製した。
―評価―
得られた調光素子は、実施例１のときと同様に、印加電圧の極性を反転させることによって繰り返し膨潤・収縮することがわかった。しかしながら40 Ｖ印加電圧の極性の反転による繰り返しを実施したところ、ゲルが変形して基板表面に接触し貼り付いてしまい、体積変化が抑制されてしまった。当初、反射率から求めたコントラスト比は30以上であったが、繰り返し膨潤・収縮を繰り返した結果、コントラスト比は15まで低下した。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の高分子ゲル組成物の一例を示す図であり、図１（Ａ）は高分子ゲルと電気絶縁性液体が、保持材料としてのマイクロカプセル内に保持されたマイクロカプセルを示し、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のマイクロカプセルが結合したものを示す。
【図２】本発明の高分子ゲル組成物の他の一例を示す図であり、図２（Ａ）は高分子ゲルと電気絶縁性液体とを含む粒子状領域が、保持材料であるマトリックス内に保持されたものを示し、図２（Ｂ）はマイクロカプセルがマトリックス内に保持されたものを示す。
【図３】本発明の高分子ゲル組成物の他の一例を示す図であり、図３（Ａ）は高分子ゲルと電気絶縁性液体とを含む粒子状領域が繊維状基質間に保持されたものを示し、（Ｂ）はマイクロカプセルが繊維状基質間に保持されたものを示す。
【図４】本発明の高分子ゲル組成物の他の一例を示す図であり、図４（Ａ）は高分子ゲルと電気絶縁性液体とを含む粒子状領域が保持材料である高分子ゲル内に保持されたもの、（Ｂ）はマイクロカプセルが高分子ゲル内に保持されたものを示す。
【図５】本発明の光学素子の一例を示す概略断面図である。
【図６】本発明の光学素子の他の一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００８２】
１０            マイクロカプセル
１２            帯電性高分子ゲル
１４            絶縁性液体
１６            マイクロカプセル壁（保持材料）
２０            帯電性高分子ゲルと絶縁性液体を含む粒子状領域
３０            マトリックス（保持材料）
４０            繊維状基材（保持材料）
５０            高分子ゲル（保持材料）
６０            保持材料
１００          光学素子
１１０、１２０  素子基板
１１４、１２４  電極
１３０          スペーサー
【図１】
2005200577.tif 000003
【図２】
2005200577.tif 000004
【図３】
2005200577.tif 000005
【図４】
2005200577.tif 000006
【図５】
2005200577.tif 000007
【図６】
2005200577.tif 000008