(57)【要約】  本開示の一実施形態の繊維集合体は、呈色性化合物、光熱変換材料および顕・減色剤を含む芯部と、芯部を被覆すると共に、断熱性を有する鞘部とを備えた繊維によって構成されている。
2017187808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
呈色性化合物、光熱変換材料および顕・減色剤を含む芯部と、
前記芯部を被覆すると共に、断熱性を有する鞘部とを備えた繊維によって構成されている
繊維集合体。
【請求項２】
前記繊維は３次元立体構造を形成し、前記繊維の間に空隙を有する、請求項１に記載の繊維集合体。
【請求項３】
前記３次元立体構造は、複数の前記繊維によって構成され、
複数の前記繊維は、それぞれ互いに異なる色を呈する複数の前記呈色性化合物を含んでいる、請求項２に記載の繊維集合体。
【請求項４】
前記繊維の平均繊維径は、０．１μｍ以上１０μｍ以下である、請求項１に記載の繊維集合体。
【請求項５】
前記繊維は、ナノファイバーである、請求項１に記載の繊維集合体。
【請求項６】
前記呈色性化合物は、ロイコ色素である、請求項１に記載の繊維集合体。
【請求項７】
対向配置された第１基板および第２基板と、
前記第１基板および前記第２基板の間に配置された表示体とを備え、
前記表示体は、
絶縁性液体中に、泳動粒子と、前記泳動粒子とは光学的反射特性の異なる繊維集合体とを含み、
前記繊維集合体は、
呈色性化合物、光熱変換材料および顕・減色剤を含む芯部と、
前記芯部を被覆すると共に、断熱性を有する鞘部とを備えた繊維によって構成されている
表示装置。
【請求項８】
前記泳動粒子は、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７に記載の表示装置。
【請求項９】
表示装置を備え、
前記表示装置は、
対向配置された第１基板および第２基板と、
前記第１基板および前記第２基板の間に配置された表示体とを備え、
前記表示体は、
絶縁性液体中に、泳動粒子と、前記泳動粒子とは光学的反射特性の異なる繊維集合体とを含み、
前記繊維集合体は、
呈色性化合物、光熱変換材料および顕・減色剤を含む芯部と、
前記芯部を被覆すると共に、断熱性を有する鞘部とを備えた繊維によって構成されている
電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、呈色性化合物として、例えば、ロイコ色素を含む繊維によって構成されている繊維集合体およびこれを備えた表示装置ならびに電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱により可逆的に情報の記録や消去が可能な表示媒体として、例えば、可逆的に異なる色調に発色する複数の記録層が、分離・積層形成された可逆性多色記録媒体が開示されている（例えば、特許文献１参照）。複数の記録層は、それぞれ、特定の波長域の赤外線を吸収して発熱する光−熱変換材料と、電子供与性を有する呈色性化合物と、電子受容性を有する顕・減色剤とを含んで構成されている。この可逆性多色記録媒体では、特定波長域の赤外線を照射した場合、対応する光−熱変換材料を含む記録層だけが発色または消色の可逆的な変化を起こす。また、複数の記録層の間には、層間の熱伝導を回避するための断熱層が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１６８０２４号公報
【発明の概要】
【０００４】
ところで、熱により可逆的に情報の記録や消去が可能な表示媒体には、さらに高い表示性能が求められている。
【０００５】
表示性能を向上させることが可能な繊維集合体および表示装置ならびに電子機器を提供することが望ましい。
【０００６】
本開示の一実施形態の繊維集合体は、呈色性化合物、光熱変換材料および顕・減色剤を含む芯部と、芯部を被覆すると共に、断熱性を有する鞘部とを備えた繊維によって構成されたものである。
【０００７】
本開示の一実施形態の表示装置は、対向配置された第１基板および第２基板の間に、絶縁性液体中に、泳動粒子と、泳動粒子とは光学的反射特性が異なると共に、上記本開示の一実施形態の繊維集合体とを含む表示体を備えたものである。
【０００８】
本開示の一実施形態の電子機器は、上記本開示の一実施形態の表示装置を備えたものである。
【０００９】
本開示の一実施形態の繊維集合体および一実施形態の表示装置ならびに一実施形態の電子機器では、芯鞘構造を有する繊維を用いるようにした。この繊維を構成する芯部には、呈色性化合物、光熱変換材料および顕・減色剤が含有されており、鞘部は断熱性を有する。これにより、所望の部分（例えば、赤外線照射部）以外の発色または消色を抑制することが可能となる。
【００１０】
本開示の一実施形態の繊維集合体および一実施形態の表示装置ならびに一実施形態の電子機器によれば、呈色性化合物、光熱変換材料および顕・減色剤を含む芯部と、芯部を被覆すると共に、断熱性を有する鞘部とを備えた繊維を用いるようにしたので、所望の部分以外の発色または消色が抑制され、表示性能を向上させることが可能となる。
【００１１】
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】
【００１２】
【図１】本開示の第１の実施の形態に係る繊維集合体を備えた可逆性記録媒体の構成の一例を表す断面図である。
【図２】図１に示した繊維集合体を説明する平面模式図である。
【図３】図１に示した繊維集合体を構成するする繊維の構造を表す図である。
【図４】図１に示した繊維集合体の製造工程の一例を表す流れ図である。
【図５】図４に示した紡糸工程を説明する模式図である。
【図６】本開示の第２の実施の形態に係る表示装置の構成の一例を表す断面図である。
【図７】図６に示した電気泳動素子を説明する平面模式図である。
【図８】本開示の第２の実施の形態に係る表示装置の構成の他の例を表す断面図である。
【図９Ａ】図６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９Ｂ】図６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１０Ａ】適用例１の外観の一例を表す斜視図である。
【図１０Ｂ】適用例１の外観の他の例を表す斜視図である。
【図１１Ａ】適用例２の外観の一例を表す斜視図である。
【図１１Ｂ】適用例２の外観の他の例を表す斜視図である。
【図１２Ａ】適用例３の外観の一例を表す斜視図である。
【図１２Ｂ】適用例３の外観の他の例を表す斜視図である。
【図１３】適用例４の外観を表す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本開示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．第１の実施の形態（芯鞘構造を有する繊維集合体を備えた可逆性記録媒体）
１−１．可逆性記録媒体の構成
１−２．繊維集合体の製造方法
１−３．可逆性記録媒体の記録および消去方法
１−４．作用・効果
２．第２の実施の形態（芯鞘構造を有する繊維集合体を備えた表示装置）
２−１．表示装置の構成
２−２．表示装置の製造方法
２−３．表示装置の動作
２−４．作用・効果
３．適用例
４．実施例
【００１４】
＜１．第１の実施の形態＞
図１は、本開示の第１の実施の形態に係る可逆性記録媒体（可逆性記録媒体１）の断面構成を表したものである。可逆性記録媒体１は、例えば、対向配置された一対の支持基体１１と支持基体２１との間に、熱により可逆的に情報の記録や消去が可能な表示媒体として繊維集合体（繊維集合体３１）が配置されたものである。図２は、繊維集合体３１の平面構成を模式的に表したものである。なお、図１は、可逆性記録媒体１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。
【００１５】
（１−１．可逆性記録媒体の構成）
支持基体１１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。
【００１６】
この支持基体１１は、光透過性でもよいし、非光透過性でもよい。支持基体２１側に画像が表示されるため、支持基体１１は必ずしも光透過性である必要がないからである。支持基体１１は、ウェハ等の剛性を有する基板でもよいし、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。支持基体１１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）な可逆性記録媒体を実現できる。なお、支持基体１１の上面または下面には、反射層（図示せず）を設けることが好ましい。反射層を設けることにより、より鮮明な色表示が可能となる。
【００１７】
支持基体２１は、光透過性であることを除き、支持基体１１と同様の材料により構成されている。
【００１８】
繊維集合体３１は、熱により可逆的に呈色（発色）または消色するものであり、これにより、可逆的な情報の記録や消去が可能となっている。繊維集合体３１は、繊維径（直径）に対して十分な長さを有する繊維状物質（繊維３１１）が集合し、ランダムに重なることによって形成された、例えば、布状の３次元立体構造物である。ここで、布とは、織る、漉く等の複数の繊維を組み合わせる作業を経て集合体化したもの、および１本もしくは複数の繊維を組み合わせて編む作業を経て形成されたもの、あるいは、１本の繊維を絡み合わせた不織布として形成されたものとする。不織布は、編む、織る、漉く等の繊維集合体形成工程が不要であるため、好ましい。繊維集合体３１は、上記のように、繊維３１１がランダムに重なることによって形成されており、繊維間には、例えば、図１および図２等に示したように空隙（細孔３１４）が形成されている。
【００１９】
繊維３１１は、図２に示したように直線状でもよいし、あるいは、縮れていたり、途中で折れ曲がっていてもよい。また、一方向に延在しているだけに限らず、途中で１または２以上の方向に分岐していてもよい。本実施の形態における繊維集合体３１を構成する繊維３１１は、図３に示したように、芯部３１２と、芯部３１２を被覆する鞘部３１３とによって構成された、いわゆる芯鞘構造を有するものである。芯部３１２には、呈色性化合物、光熱変換材料および顕・減色剤が含有されている。
【００２０】
芯部３１２は、上記のように、呈色性化合物、光熱変換材料および顕・減色剤を含む、例えば、高分子材料によって形成されている。高分子材料は、呈色性化合物、光熱変換材料および顕・減色剤が均質に分散しやすいものが好ましい。具体的な高分子材料としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル− 酢酸ビニル共重合体、エチルセルロース、ポリスチレン、スチレン系共重合体、フェノキシ樹脂、ポリエステル、芳香族ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、アクリル酸系共重合体、マレイン酸系重合体、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロースおよびデンプン等が挙げられる。
【００２１】
呈色性化合物は、例えば、ロイコ色素が挙げられる。ロイコ色素としては、例えば、既存の感熱紙用染料が挙げられ、具体的には、一例として、下記式（１）に示した、分子内に、例えば電子供与性を有する基を含む化合物が挙げられる。
【００２２】
【化１】
2017187808.tif 000003
【００２３】
顕・減色剤は、例えば、無色の呈色性化合物を発色または、任意の色を呈している呈色性化合物を消色させるためのものである。顕・減色剤は、フェノール誘導体、サリチル酸誘導体および尿素誘導体等が挙げられる。具体的には、例えば、下記一般式（２）に示した、分子内に電子受容性を有する基を含む化合物が挙げられる。
【００２４】
【化２】
2017187808.tif 000004
（Ｘは、Ｈ，ＯＨ，ＣＯＯＨ，ハロゲンのいずれかである。Ｙは、−ＮＨＣＯ−，−ＣＯＮＨ−，−ＮＨＣＯＮＨ−，−ＣＯＮＨＣＯ−，−ＮＨＮＨＣＯ−，−ＣＯＮＨＮＨ−，−ＣＯＮＨＮＨＣＯ−，−ＮＨＣＯＣＯＮＨ−，−ＮＨＣＯＮＨＣＯ−，−ＣＯＮＨＣＯＮＨ−，−ＮＨＮＨＣＯＮＨ−，−ＮＨＣＯＮＨＮＨ−，−ＣＯＮＨＮＨＣＯＮＨ−，−ＮＨＣＯＮＨＮＨＣＯ−，−ＣＯＮＨＮＨＣＯＮＨ−のいずれかである。Ｒ１およびＲ２は、各々独立して、炭素数２〜２６の炭化水素基であり、且つ、Ｒ１およびＲ２の炭素数の合計が９以上３０以下である。Ｚは、−ＣＯＯ−，−ＯＣＯ−，−Ｏ−，−ＣＯＮＨ−，−ＮＨＣＯ−，−ＮＨＣＯＮＨ−，−ＮＨＮＨＣＯ−，−ＣＯＮＨＮＨ−，−ＣＨ（ＣnＨ2nＯＨ）−（但し、ｎ＝０〜５）のいずれかである。ａは０または１である。）
【００２５】
上記一般式（２）で示した顕・減色剤の具体例としては、例えば、下記式（３）に示した化合物が挙げられる。
【００２６】
【化３】
2017187808.tif 000005
【００２７】
光熱変換材料は、特定の波長域の光を吸収して発熱するものである。光熱変換材料としては、例えば、可視領域にほとんど吸収を持たない赤外線吸収色素として一般的に用いられる、フタロシアニン系染料、シアニン系染料、金属錯体染料およびジインモニウム系染料等が挙げられる。
【００２８】
芯部３１２には、呈色性化合物、光熱変換材料および顕・減色剤の他に、増感剤、紫外線吸収剤等の各種添加剤が含まれていてもよい。増感剤は、消色温度を低下させて消去感度を向上させたり、発色温度を低下させて記録感度を向上させるものであり、より低エネルギーでの発色および消色を可能にするものである。
【００２９】
鞘部３１３は、断熱性を有するものであり、芯部３１２を被覆することによって、光熱変換材料によって変換された熱を繊維３１１の内部に閉じ込め、隣接する繊維への熱伝導を防ぐためのものである。鞘部３１３は、断熱性を有する材料（断熱性材料）によって形成されている。断熱性材料としては、一般的な透光性を有する高分子材料が挙げられる。具体的な材料としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エチルセルロース、ポリスチレン、スチレン系共重合体、フェノキシ樹脂、ポリエステル、芳香族ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、アクリル酸系共重合体、マレイン酸系重合体、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、デンプン等が挙げられる。鞘部３１３は、紫外線吸収剤等の各種添加剤を含んでいてもよい。
【００３０】
繊維集合体３１を構成する繊維３１１の最大繊維径は、例えば１００μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは、５０μｍ以下である。このうち、芯部３１２の繊維径は、例えば５０ｎｍ以上３０μｍ以下であることが好ましい。鞘部３１３の厚みは、例えば５０ｎｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。繊維集合体３１を構成する繊維３１１の平均繊維径は、例えば０．１μｍ以上１０μｍ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。なお、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。繊維集合体３１の平均長さは任意である。
【００３１】
繊維３１１は、ナノファイバーであることが好ましい。ここでナノファイバーとは、繊維径が０．００１μｍ〜１μｍ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用いて繊維集合体３１を形成することにより、光が乱反射し易くなり繊維集合体３１の反射率が向上する。また、ナノファイバーからなる繊維集合体３１は、その繊維３１１の細さから比表面積が大きくなるため、放熱性が向上する。更に、ナノファイバーからなる繊維集合体３１では、単位体積中に占める細孔３１４の割合が大きくなり、放熱性および繊維間における断熱効率が向上する。
【００３２】
繊維集合体３１は、互いに異なる色を呈する複数種類の繊維３１１によって形成されていてもよい。具体的には、互いに異なる色を呈する呈色性化合物と、これに対応する顕・減色剤と、互いに異なる波長域の光を吸収して発熱する光熱変換材料をそれぞれ含む複数種類の繊維を組み合わせることで、多色表示が可能な繊維集合体３１を形成することができる。例えば、図１に示したように、シアン色を発色する呈色性化合物、これに対応する顕・減色剤および例えば、波長λ1の赤外線を吸収して呈する光熱変換材料とからなる繊維３１１Ｃと、マゼンタ色を呈する呈色性化合物、これに対応する顕・減色剤および例えば、波長λ2の赤外線を吸収して発熱する光熱変換材料とからなる繊維３１１Ｍと、イエロー色を呈する呈色性化合物、これに対応する顕・減色剤および例えば、波長λ3の赤外線を吸収して発熱する光熱変換材料とからなる繊維３１１Ｙとを用いて繊維集合体３３１を形成することで、フルカラー表示が可能な表示媒体が得られる。なお、多色表示（あるいはフルカラー表示）が可能な繊維集合体３１を形成する場合には、光熱変換材料は、光吸収帯が狭く、互いに重なり合わない材料の組み合わせを選択することが好ましい。これにより、所望の繊維（例えば、繊維３１１Ｃ，３１１Ｍ，３１１Ｙのいずれか）を選択的に発色または消色させることが可能となる。
【００３３】
繊維集合体３１は、例えば、溶融紡糸法，乾式紡糸法，湿式紡糸法，電界紡糸法を用いて形成することができる。中でも、湿式紡糸法または電界紡糸法を用いて形成することが好ましい。これら２つの紡糸方法は、繊維化させたい成分を溶媒中に溶解させ、紡糸時あるいは紡糸後に、その溶媒を除去する工程が含まれている。このため、繊維内に内包したい成分が溶媒除去時に濃縮され、高濃度化できるからである。特に、静電紡糸法を用いることにより繊維径が小さい繊維３１１を容易に、且つ、安定して形成することができ、ナノファイバーによる不織布を形成することができる。また、上記のように複数色に呈色可能な繊維集合体３１を形成する場合に、それぞれ異なる色を呈する複数の繊維を、同時に形成することが可能となる。このように、電界紡糸法を用いて繊維集合体３１を形成することにより、製造工程を簡略化することが可能となる。
【００３４】
細孔３１４の平均孔径は、特に限定されないが、できるだけ大きいことが好ましく、例えば、０．１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。細孔３１４の孔径を大きくすることで、繊維間における放熱性および断熱効率が向上し、特定の部位以外の発色または消色を防ぐことが可能となる。特に、互いに異なる色を呈する複数の繊維（繊維３１１Ｃ，３１１Ｍ，３１１Ｙ）によって形成された繊維集合体３１において、熱伝導による、所望の色を呈する繊維（例えば、繊維３１１Ｃ）以外の繊維（繊維３１１Ｍ，３１１Ｙ）の発色、あるいは、所望の色を呈している繊維（例えば、繊維３１１Ｃ）以外の繊維（繊維３１１Ｍ，３１１Ｙ）の消色を抑制することが可能となる。
【００３５】
支持基体１１と支持基体２１との間隔は、例えばスペーサ４０によって支持および封止されている。スペーサ４０は、例えば、高分子材料等の絶縁性材料により構成されている。スペーサ４０によって封止された支持基体１１と支持基体２１との間の空間は、例えば、気体（例えば、空気）、液体（例えば、絶縁性液体３２）、固体、あるいは、これらの混合物によって充填されており、繊維集合体３１内に設けられている細孔３１４は、上記いずれかによって充填されている。なお、図１および図２では、繊維集合体３１が絶縁性液体３２によって充填されている例を示している。絶縁性液体３２の詳細については、第２の実施の形態にて説明する。
【００３６】
（１−２．繊維集合体の製造方法）
本実施の形態の繊維集合体３１は、例えば、図４に示した流れ図に従って製造することができる。なお、ここで説明する製造方法は一例であり、その他の方法を用いて製造してもよい。
【００３７】
まず、溶媒（例えばＴＨＦ）に、高分子材料として、例えばポリ（塩化ビニル−ｃｏ−酢酸ビニル）を溶解させる。この溶液に、顕・減色剤、呈色性化合物および光熱変換材料を分散させ、芯部３１２用の紡糸溶液（芯部用液）を調製する（ステップＳ１０１）。続いて、溶媒（例えば純水）に、攪拌しながら例えば、断熱性材料としてポリビニルアルコールを添加する。この溶液を例えば１００℃まで昇温させ、例えば１時間保持して鞘部３１３用の紡糸溶液（鞘部溶液）を調製する（ステップＳ１０２）。芯部用液と、鞘部溶液とを、それぞれ芯部用および鞘部用のシリンジに詰め、電界紡糸装置にて電圧４０ｋＶを印加し、紡糸環境を、例えば６０℃に保持して紡糸を行い、繊維化する（ステップＳ１０３）。これにより、芯鞘構造を有する繊維集合体３１が形成される。
【００３８】
なお、上述したように、互いに異なる色を呈する複数の繊維（例えば、繊維３１１Ｃ，３１１Ｍ，３１１Ｙ）からなる繊維集合体３１を形成する場合には、各芯部溶液および鞘部溶液を調製し、これらをそれぞれ異なるシリンジに詰め、例えば、図５に示したように、同時にノズルＰから各溶液を吐出して繊維化する。これにより、多色表示またはフルカラー表示が可能な繊維集合体３１が形成される。なお、図５では、図示内容を簡略化するために、芯部用のシリンジのみを示している。
【００３９】
（１−３．可逆性記録媒体の記録および消去方法）
本実施の形態の可逆性記録媒体１では、例えば、以下のようにして記録および消去を行うことができる。なお、ここでは上述した、それぞれ、シアン色、マゼンタ色、イエロー色を呈する３種類の繊維３１１Ｃ，３１１Ｍ，３１１Ｙからなる繊維集合体３１を例に説明する。
【００４０】
まず、繊維集合体３１を、各繊維３１１Ｃ，３１１Ｍ，３１１Ｙが消色する程度の温度、例えば１２０℃の温度で加熱し、予め消色状態にしておく。次に、繊維集合体３１の任意の部分に波長および出力を任意に選択した赤外線を、例えば、半導体レーザ等により照射する。ここで、繊維３１１Ｃを発色させる場合には、波長λ1の赤外線を繊維３１１Ｃが発色温度に達する程度のエネルギーで照射する。これにより、繊維３１１Ｃに含まれる光熱変換材料が発熱し、呈色性化合物と顕・減色剤との間で呈色反応（発色反応）が起こり、照射部分にシアン色が発色する。同様に、繊維３１１Ｍを発色させる場合には、波長λ2の赤外線を繊維３１１Ｍが発色温度に達する程度のエネルギーで照射する。繊維３１１Ｙを発色させる場合には、波長λ3の赤外線を繊維３１１Ｙが発色温度に達する程度のエネルギーで照射する。これにより、繊維３１１Ｍおよび繊維３１１Ｙに含まれる光熱変換材料がそれぞれ発熱し、呈色性化合物と顕・減色剤とで呈色反応が起こり、照射部分にマゼンタ色およびイエロー色がそれぞれ発色する。このように、対応する波長の赤外線を任意の部分に照射することにより、情報（例えば、フルカラーの画像）の記録が可能となる。
【００４１】
一方、上記のようにして発色させた繊維３１１Ｃ，３１１Ｍ，３１１Ｙをそれぞれ消色させる場合には、各繊維３１１Ｃ，３１１Ｍ，３１１Ｙに対応する波長の赤外線を消色温度に達する程度のエネルギーで照射する。これにより、各繊維３１１Ｃ，３１１Ｍ，３１１Ｙに含まれる光熱変換材料が発熱し、呈色性化合物と顕・減色剤との間で消色反応が起こり、照射部分の発色が消え、記録が消去される。また、繊維集合体３１に形成された記録の全てを一括で消去する場合には、繊維集合体３１を全ての繊維３１１Ｃ，３１１Ｍ，３１１Ｙが消色する程度の温度、例えば１２０℃で加熱することによって、繊維集合体３１に記録された情報が一括で消去される。その後、上述した操作を行うことにより、繊維集合体３１への繰り返し記録が可能となる。
【００４２】
なお、上述した赤外線照射や加熱等の発色反応および消色反応を行わない限り、発色状態および消色状態は保持される。
【００４３】
（１−４．作用・効果）
前述したように、熱により可逆的に情報の記録や消去が可能な表示媒体として、特定の波長域の赤外線を吸収して発熱する光−熱変換材料と、電子供与性を有する呈色性化合物と、電子受容性の顕・減色剤とを含む層を、分離・積層された可逆性多色記録媒体がある。この可逆性多色記録媒体では、特定波長域の赤外光を照射した時にだけ、対応する光−熱変換材料を含む記録層だけが発色または消色の可逆的な変化を起こす。
【００４４】
可逆性多色記録媒体には、高い表示性能、例えば、高解像度であること、広い色域を有すること等が求められている。特に、色域に関しては、各色を構成する成分が単独で発色するだけでなく、各色が干渉しあって混色しないように細心の注意が求められている。
【００４５】
例えば、イエロー色を呈するロイコ色素と、これに作用する顕色剤とは、加熱によって発色（イエロー色）と消色（透明）の可逆的な反応を起こす。ここに、特定波長の光（例えば、赤外線）を吸収して熱に変換する光−熱変換剤を加えると、赤外線を、例えば半導体レーザ等により照射することによって光−熱変換剤が発熱し、上記反応が起こるようになる。
【００４６】
このような可逆性多色記録媒体では、それぞれイエロー色、マゼンタ色またはシアン色を呈する呈色性化合物と、対応する顕・減色剤と、互いに異なる吸収波長を有する光熱変換剤とを含む３種の層（呈色層）を積層させることで、フルカラーでの記録が可能となる。但し、このような構成を有する可逆性多色記録媒体では、特定の層での発熱が隣接する層に伝わって予期せぬ発色または消色が起こる虞がある。
【００４７】
予期せぬ発色または消色を防ぐためには、呈色層の間に断熱層を設ける方法がある。しかしながら、上記のように、３種の呈色層が積層された可逆性多色記録媒体では、断熱層を組み合わせた場合、少なくとも合計５つ層を積層させることになるため、その製造プロセスは複雑、且つ、繁雑になる。また、断熱性を高めるためには、断熱層には一定以上の厚みが必要となるため、表示性能が低下する虞がある。
【００４８】
これに対して本実施の形態では、可逆性記録媒体として、呈色性化合物、光熱変換材料および顕色剤または減色剤を含む芯部３１２と、断熱性材料によって構成されると共に、芯部３１２を被覆する鞘部３１３とを備えた芯鞘構造を有する繊維３１１から構成される繊維集合体３１を形成するようにした。これにより、任意の波長の赤外線を照射して発色反応または消色反応を行う際に、赤外線の照射部分以外の発色反応または消色反応を防ぐことが可能となる。よって、精細な画像等の記録が可能となる。
【００４９】
特に、上述したように、異なる色を呈する複数種類の繊維（例えば、繊維３１１Ｃ，３１１Ｍ，３１１Ｙ）によって構成された繊維集合体３１では、所望の色を呈する繊維（例えば、繊維３１１Ｃ）以外の繊維（繊維３１１Ｍ，３１１Ｙ）への熱伝導が抑制される。このため、予期せぬ発色による混色や消色を防ぐことが可能となる。即ち、表示性能の高い可逆性記録媒体を提供することが可能となる。
【００５０】
また、本実施の形態では、上記のように、イエロー色、マゼンタ色またはシアン色を呈することが可能な繊維３１１Ｃ，３１１Ｍ，３１１Ｙを、湿式紡糸法あるいは電界紡糸法を用いて紡糸することにより、フルカラーでの記録が可能な繊維集合体３１を一工程で形成することが可能となる。即ち、製造プロセスの簡素化が可能となる。
【００５１】
上記繊維集合体３１は、例えば、以下に説明する電気泳動素子３０と組み合わせることで、フルカラー表示が可能な電気泳動型ディスプレイを構成することができる。
【００５２】
＜２．第２の実施の形態＞
図６は、本開示の第２の実施の形態に係る表示装置（表示装置２）の断面構成を表したものである。この表示装置２は、表示素子として、例えば、電気泳動素子（電気泳動素子３０）を用いたものであり、電気泳動現象を利用してコントラストを生じさせる電気泳動型ディスプレイである。図７は、電気泳動素子３０の平面構成を模式的に表したものである。電気泳動素子３０は、図６および図７に示したように、絶縁性液体３２中に、泳動粒子３３および多孔質層を備えたものであり、多孔質層には、第１の実施の形態で説明した繊維集合体３１が用いられている。なお、図６は表示装置２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。
【００５３】
（２−１．表示装置の構成）
表示装置２は、例えば、図６に示したように、支持基板１０と対向基板２０とが電気泳動素子３０を介して対向配置されたものであり、対向基板２０側に表示面を有している。この「対向基板２０側に表示面を有する」とは、対向基板２０側に向かって画像を表示する（ユーザが対向基板２０側から画像を視認可能である）という意味である。
【００５４】
支持基板１０は、例えば、支持基体１１の一面に下部電極１２および保護層１３がこの順に形成されたものである。下部電極１２は、例えば、画素パターン等に応じてマトリクス状に分割配置および分割形成されている。
【００５５】
支持基体１１は、例えば、上記第１の実施の形態における支持基体１１と同様の材料によって構成されている。支持基体１１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２を実現できる。
【００５６】
下部電極１２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。保護層１３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１３上には、図示していないが、例えば表面を平坦化する平坦化絶縁層を設けるようにしてもよい。
【００５７】
なお、図６では、下部電極１２が、後述するセル３６に２つずつ配置されている場合を示しているが、必ずしもこれに限らず、セル３６および下部電極１２のそれぞれの個数および位置関係は任意でよい。例えば、１つのセル３６に対して１つの下部電極１２が配置されていてもよいし、３つのセル３６に対して２つの下部電極１２が配置されていてもよい。また、下部電極１２は、対向電極２２と同様に、支持基体１１の全面（対向基板２０との対向面）に設けるようにしてもよい。
【００５８】
対向基板２０は、例えば、支持基体２１および対向電極２２を有しており、支持基体２１の全面（支持基板１０との対向面）に対向電極２２が設けられている。対向電極２２は、下部電極１２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。対向電極２２上には、電気泳動素子３０を封止するシール層２３が設けられており、これによって、対向基板２０と電気泳動素子３０とが貼り合わされている。
【００５９】
支持基体２１は、例えば、上記第１の実施の形態における支持基体２１と同様の材料により構成されている。対向電極２２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）により形成されている。
【００６０】
対向基板２０側に画像を表示する場合には、対向電極２２を介して表示装置（電気泳動素子３０）を見ることになるため、対向電極２２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２２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。
【００６１】
シール層２３は、保護層１３と同様に、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。なお、シール層２３と対向電極２２との間には、別途接着層（図示せず）を設けるようにしてもよい。これにより、対向基板２０と電気泳動素子３０との接着強度が担保される。また、支持基体２１の表示面側に、水分等の浸入を防ぐ防湿フィルム等を設けるようにしてもよい。
【００６２】
電気泳動素子３０は、上記のように、絶縁性液体３２中に、泳動粒子３３および繊維集合体３１を備えている。泳動粒子３３は、絶縁性液体３２中に分散されており、繊維集合体３１は、複数の細孔３１４を有している。繊維集合体３１には、表示面の反対側（支持基板１０側）から、１または２以上の隔壁３５が隣接されている。これらが、電気泳動素子３０の構成部材の一例である。
【００６３】
絶縁性液体３２は、例えば、支持基板１０と対向基板２０との間の空間に充填されている。絶縁性液体３２は、例えば、有機溶媒等の非水溶媒のいずれか１種類または２種類以上によって構成されており、具体的には、パラフィンまたはイソパラフィン等の炭化水素系溶媒が挙げられる。絶縁性液体３２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３２の粘度を低くすると泳動粒子３３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３３の移動に必要なエネルギー（消費電力）は低くなる。
【００６４】
絶縁性液体３２には、必要に応じて他の各種材料を含んでいてもよい。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。
【００６５】
泳動粒子３３は、電気的に泳動する１または２以上の荷電粒子（電気泳動粒子）であり、電界に応じて絶縁性液体３２中を下部電極１２または対向電極２２に向かって移動することで、例えば、繊維集合体３１に記録されている画像等を隠蔽し、表示面に表示されている画像を切り替えるものである。泳動粒子３３は、例えば、有機顔料、無機顔料、顔料、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３３は、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３３は、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でもよい。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、無機顔料または顔料に該当する材料から除く。泳動粒子３３の粒径は、例えば、３０ｎｍ〜３００ｎｍである。
【００６６】
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。顔料は、例えば、ニグロシン系顔料、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、キノフタロン系顔料、アントラキノン系顔料またはメチン系顔料等である。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。これら一連の材料は、単独でもよいし、２種類以上の混合物でもよい。
【００６７】
絶縁性液体３２中における泳動粒子３３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、繊維集合体３１による泳動粒子３３の遮蔽性および繊維集合体３１を介した移動性が確保される。詳細には、泳動粒子３３の含有量が０．１重量％よりも少ないと、泳動粒子３３が繊維集合体３１を隠蔽しにくくなり、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３３の含有量が１０重量％よりも多いと、泳動粒子３３の分散性が低下するため、その泳動粒子３３が泳動しにくくなり、凝集する虞がある。
【００６８】
泳動粒子３３は、任意の光学的反射特性（光反射率）を有している。泳動粒子３３の光反射率は、特に限定されないが、少なくとも泳動粒子３３が繊維集合体３１を隠蔽可能となるように設定されることが好ましい。
【００６９】
ここで、泳動粒子３３の具体的な材料は、例えば、泳動粒子３３が担う役割に応じて選択される。泳動粒子３３が、例えば白表示を担う場合には、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。中でも、電気化学的安定性および分散性に優れると共に、高い反射率が得られる酸化チタンが好ましい。
【００７０】
なお、外部から視認される泳動粒子３３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。
【００７１】
泳動粒子３３は、絶縁性液体３２中で長期間に渡って分散および帯電しやすく、また、繊維集合体３１に吸着しにくいことが好ましい。このため、静電反発により泳動粒子３３を分散させるための分散剤（または電荷調整剤）を用いたり、泳動粒子３３に表面処理を施してもよく、両者を併用してもよい。
【００７２】
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３２中の帯電量を増加させものである。このような分散剤として、例えば、Lubrizol社製のSolsperceシリーズ、BYK-Chemie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。
【００７３】
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３３の長期間の分散安定性を維持することができる。
【００７４】
このような表面処理には、例えば、泳動粒子３３の表面に吸着可能な官能基（吸着性官能基）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。吸着性官能基は、泳動粒子３３の形成材料に応じて決定される。例えば、泳動粒子３３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３３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。
【００７５】
泳動粒子３３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３２中に泳動粒子３３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３２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３３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。
【００７６】
上記泳動粒子３３を絶縁性液体３２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。
【００７７】
繊維集合体３１は、図６に示したように、例えば、３種類の繊維３１１Ｃ，３１１Ｍ，３１１Ｙ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、１または２以上の隙間（細孔３１４）を有している。細孔３１４には絶縁性液体３２が満たされており、泳動粒子３３はこの細孔３１４を介して下部電極１２と対向電極２２との間を移動する。なお、繊維集合体３１は、対向電極２２に隣接していてもよいし、それから離間されていてもよい。また、繊維集合体３１は、支持基板１０と対向基板２０との間の空間を支持するスペーサ４０によって支持されていてもよい。
【００７８】
本実施の形態における繊維集合体３１のＺ軸方向の厚み（以下、単に厚みという）は、特に限定されないが、例えば、５μｍ〜１００μｍである。繊維集合体３１の遮蔽性が高くなると共に、泳動粒子３３が細孔３１４を経由して移動しやすくなるからである。
【００７９】
繊維集合体３１には、１または２以上の非泳動粒子（図示せず）が含まれていてもよい。非泳動粒子は、電気的に泳動しない１または２以上の粒子である。非泳動粒子は、芯鞘構造を有する繊維３１１の、例えば芯部３１２および鞘部３１３に含有されていてもよい。非泳動粒子は、泳動粒子３３とは異なる光学的反射特性を有することが好ましい。例えば、非泳動粒子として白色粒子（白顔料）を用いて繊維集合体３１を形成する場合には、観察時の色の鮮やかさ（彩度）を向上させることが可能となる。この場合には、非泳動粒子を芯部３１２に含有させることで、より高い効果が得られる。また、非泳動粒子として色顔料を用いることにより、呈色性化合物が呈する色との意図的な混色を起こすことができる。例えば、赤色を呈する呈色性化合物を含む繊維集合体３１に、青色の非泳動粒子を添加することで、呈色性化合物の消色時には青色に、呈色性化合物は発色した際には、黒色に見える繊維集合体３１を形成することができる。この場合には、非泳動粒子は芯部３１２および鞘部３１３のどちらに含有されていてもよい。
【００８０】
隔壁３５は、絶縁性液体３２中に分散された泳動粒子３３の存在可能範囲を仕切り、例えば、図１に示したように、その泳動粒子３３を収容する空間（後述するセル３６）を形成するものである。この隔壁３５は、例えば対向基板２０に向かって延在しており、表示面の反対側から繊維集合体３１の一部に隣接している。
【００８１】
隔壁３５によって形成されるセル３６の数および配列パターンは、特に限定されない。ただし、複数のセル３６を効率よく配置するために、セル３６はマトリクス状（複数行×複数列の配置）に配列されていることが好ましい。また、セル３６の形状（開口形状）は、特に限定されず、矩形状でもよいし、他の形状（六角形等）でもよい。
【００８２】
隔壁３５の形成材料は、電気泳動素子３０の動作性能等に影響を及ぼさない材料であれば、特に限定されないが、成形加工に優れた樹脂等であることが好ましい。所望の寸法および形状を有する隔壁３５を形成しやすいからである。この樹脂は、例えば、熱可塑性樹脂または光硬化性樹脂等（フォトリソグラフィ用のレジストを含む）であり、それ以外の樹脂でもよい。
【００８３】
なお、隔壁３５の形成材料として樹脂を用いる場合には、その隔壁３５は、例えば、熱可塑性樹脂を用いた熱インプリント法、または光硬化性樹脂を用いた光インプリント法等により形成される。具体的には、熱インプリント法では、例えば、ガラス転移温度以上に加熱された樹脂（高分子材料）にモールド（雌型）がプレスされたのち、冷却後の樹脂からモールドが剥離される。これにより、モールドの形状が樹脂の表面に転写されるため、所望の形状を有する隔壁３５が形成される。このモールドは、例えば、フォトリソグラフィ法により成形されたフォトレジスト膜でもよいし、バイト等の機械加工により成形された金属板等でもよい。
【００８４】
隔壁３５は、支持基板１０側に連続する支持体３７を有していてもよく、隔壁３５は、この支持体３７によって支持されていてもよい。この場合には、隔壁および支持体３７がユニット化（隔壁ユニット３８）されていてもよい。但し、隔壁３５および支持体３７は、一体化されていてもよいし、別体化されていてもよい。後者の場合、支持体３７は、フィルム等でもよい。
【００８５】
隔壁３５の幅Ｗは、その延在方向において均一でもよいし、不均一でもよく、例えば、幅Ｗは、繊維集合体３１に近づくにしたがって次第に小さくなっていることが好ましい。表示面側に向かってセル３６の開口範囲（Ｒ３）が広くなると共に、それに応じて泳動粒子３３の移動不能領域（Ｒ４）が狭くなるため、画像の表示範囲が広くなるからである。隔壁３５の側面の傾斜角度（いわゆるテーパ角度）は、特に限定されないが、例えば、６０°〜９０°、好ましくは７５°〜８５°である。
【００８６】
なお、隔壁３５のピッチおよび高さ等は、特に限定されず、任意に設定可能である。一例を挙げると、隔壁３５のピッチは、３０μｍ〜３００μｍ、好ましくは６０μｍ〜１５０μｍであり、隔壁３５の高さは、１０μｍ〜１００μｍ、好ましくは３０μｍ〜５０μｍである。
【００８７】
また、隔壁３５の高さおよび繊維集合体３１のＺ軸方向の厚みは、ほぼ均一であることが好ましい。下部電極１２と対向電極２２との間の距離（いわゆるギャップ）が一定になるため、電界強度が均一化されるからである。これにより、応答速度等のムラが改善される。
【００８８】
スペーサ４０は、第１の実施の形態と同様に、支持基板１０と対向基板２０との間隔を支持するためのものであり、同様の構成を有している。スペーサ４０の厚み（支持基板１０と対向基板２０との距離）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４０は、例えば、高分子材料等の絶縁性材料により構成されている。スペーサ４０の配置形状は、特に限定されないが、泳動粒子３３の移動を妨げず、且つ、泳動粒子３３を均一分布させるように設けることが好ましい。なお、隔壁３５がスペーサ４０を兼ねるようにしてもよい。
【００８９】
上記第１の実施の形態で説明した繊維集合体３１を含む電気泳動素子３０を備えた本実施の形態の表示装置は、図８に示したように、支持基板１０と下部電極１２との間に薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor；ＴＦＴ）１４を設けるようにしてもよい（表示装置３）。ＴＦＴ１４は下部電極１２と同様に、例えば、画素パターン等に応じてマトリクス状またはセグメント状に分割配置および分割形成されている。ＴＦＴ１４は、画素を選択するためのスイッチング用素子である。このＴＦＴ１４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。ＴＦＴ１４上には、例えば、保護層１５および平坦化絶縁層１６がこの順に積層され、平坦化絶縁層１６上に、下部電極１２が設けられている。保護層１５および平坦化絶縁層１６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１５の表面が十分に平坦であれば、平坦化絶縁層１６を省略することも可能である。下部電極１２は、保護層１５および平坦化絶縁層１６に設けられたコンタクトホール（図示せず）を通じてＴＦＴ１４に接続されている。
【００９０】
表示装置３では、支持基板１０に、上記電気泳動素子３０を画素毎に駆動する（下部電極１２および対向電極２２間に駆動電圧を印加する）ための周辺回路（図示せず）が設けられている。周辺回路は、例えば、アクティブマトリクス方式の駆動回路を形成するための電圧制御用のドライバ、電源およびメモリ等を含んでおり、１または２以上の選択的なサブピクセルに対して画像信号に対応する駆動電圧を印加可能となっている。
【００９１】
（２−２．表示装置の製造方法）
表示装置２は、例えば、以下の方法により製造することができる。なお、ここで説明する製造方法は一例であり、その他の方法を用いて製造してもよい。
【００９２】
まず、支持基体１１の一面に下部電極１２および保護層１３をこの順に形成して、支持基板１０を作製すると共に、隔壁ユニット３８を形成する。なお、各構成要素の形成方法としては、例えば、既存の形成方法を随時選択して用いることができる。また、隔壁ユニット３８は、上記のように、熱インプリント法等を用いて樹脂を成形して隔壁３５および支持体３７を一体形成してもよいし、それらを別体形成してもよい。なお、保護層１３と隔壁ユニット３８との間には、必要に応じて接着層等を形成してもよい。
【００９３】
続いて、隔壁ユニット３８によって形成されたセル３６内に泳動粒子３３および上記第１の実施の形態で説明した方法を用いて形成した繊維集合体３１を収容すると共に、絶縁性液体３２を注入する。この繊維集合体３１では、細孔３１４の面積占有率が全体に渡ってほぼ均一である。次に、支持基板１０と対向電極２２を備えた対向基板２０とを対向配置して支持基板１０と対向基板２０とを貼り合わせる。このとき、対向電極２２上にシール層２３を設けることで、セル３６は、対向基板２０によって封止される。これにより、図６に示した表示装置２が完成する。
【００９４】
（２−３．表示装置の動作）
本実施の形態の表示装置２は、以下のように操作することにより表示面に表示されている画像の切り替えを行うことができる。図９Ａおよび図９Ｂは、表示装置２の基本動作を説明するためのものであり、図６に対応する断面構成を表している。なお、ここでは、図示内容を簡略化するために繊維集合体３１を板状に示し、シール層２３および隔壁ユニット３８を省略して表している。
【００９５】
まず、予め、第１の実施の形態で説明した方法を用いて繊維集合体３１に画像を形成しておく。初期状態の表示装置２は、泳動粒子３３が待避領域Ｒ１に配置されている（図９Ａ）。この場合には、全ての画素で泳動粒子３３が繊維集合体３１により遮蔽されているため、対向基板２０側から表示装置２を見ると、その表示面には、繊維集合体３１に形成された画像が表示された状態になる。
【００９６】
一方、下部電極１２と対向電極２２との間に電界が印加されると、図９Ｂに示したように、画素毎に泳動粒子３３が待避領域Ｒ１から繊維集合体３１（細孔３１４）を経由して表示領域Ｒ２に移動する。この場合には、繊維集合体３１は泳動粒子３３に隠蔽され、例えば泳動粒子３３が白色の場合には、対向基板２０側から表示装置２を見ると、白表示状態になる。
【００９７】
図８に示した表示装置２のように、画素毎にＴＦＴ１４が設けられている場合には、各ＴＦＴ１４を適宜選択することにより、待避領域Ｒ１から表示領域Ｒ２に移動する泳動粒子３３を画素毎に制御することができる。これにより、繊維集合体３１に形成されている画像を画素毎に隠蔽することが可能となる。
【００９８】
（２−４．作用・効果）
一般に、呈色性化合物と顕・減色剤との反応による発色／消色反応は、レーザ照射装置や加熱装置等の大がかりな装置が必要となる。これに対して、本実施の形態の表示装置２（および表示装置２）では、繊維集合体３１と電気泳動素子３０とを組み合わせることにより、大がかりな装置を用いることなく、繊維集合体３１に形成された画像を、任意の時間・場所で切り替えることが可能となる。
【００９９】
＜３．適用例＞
次に、上記第１の実施の形態および第２の実施の形態において説明した繊維集合体３１を備えた可逆性記録媒体１および表示装置２，３の適用例について説明する。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り、その構成は適宜変更可能である。上記可逆性記録媒体１および表示装置２，３は、各種の電子機器あるいは服飾品の一部、例えば、いわゆるウェアラブル端末として、例えば時計（腕時計）、鞄、衣服、帽子、眼鏡および靴等の服飾品の一部に適用可能であり、その電子機器等の種類は特に限定されない。
【０１００】
（適用例１）
図１０Ａおよび図１０Ｂは、電子時計（腕時計一体型電子機器）の外観を表したものである。この電子時計は、例えば文字盤（文字情報表示部分）１１０とバンド部（色柄表示部分）１２０とを有しており、これらの文字盤１１０とバンド部１２０とが上記可逆性記録媒体１あるいは表示装置２（または表示装置３）を含んで構成されている。文字盤１１０には、上述の電気泳動素子を用いた表示駆動により、図１０Ａおよび図１０Ｂのように、例えば様々な文字や図柄が表示される。バンド部１２０は、例えば腕等に装着可能な部位である。このバンド部１２０において、表示装置２が用いられることで、様々な色柄を表示することができ、図１０Ａの例から図１０Ｂの例のように、バンド部１２０の意匠を変更することができる。ファッション用途においても有用な電子デバイスを実現可能となる。
【０１０１】
（適用例２）
図１１Ａおよび図１１Ｂは、鞄の外観を表したものである。この鞄は、例えば収納部２１０と持ち手２２０とを有しており、例えば、収納部２１０に上記可逆性記録媒体１あるいは表示装置２（または表示装置３）が取り付けられている。収納部２１０には、可逆性記録媒体１あるいは表示装置２（または表示装置３）により、様々な文字や図柄が表示される。また、持ち手２２０部分に可逆性記録媒体１あるいは表示装置２（または表示装置３）が取り付けることで、様々な色柄を表示することができ、図１１Ａの例から図１１Ｂの例のように、収納部２１０の意匠を変更することができる。ファッション用途においても有用な電子デバイスを実現可能となる。
【０１０２】
（適用例３）
図１２Ａおよび図１２Ｂ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３１０および非表示部３２０と、操作部３３０とを備えている。なお、操作部３３０は、図１２Ａに示したように非表示部３２０の前面に設けられていてもよいし、図１２Ｂに示したように上面に設けられていてもよい。表示部３１０が表示装置３（または表示装置３）により構成される。なお、可逆性記録媒体１あるいは表示装置２（および表示装置３）は、図１２Ａおよび図１２Ｂ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。
【０１０３】
（適用例４）
図１３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４１０および筐体４２０を有しており、タッチパネル部４１０が可逆性記録媒体１あるいは上記表示装置２（または表示装置３）により構成されている。
【０１０４】
＜４．実施例＞
次に、本開示の実施例について詳細に説明する。
【０１０５】
（実験１：繊維集合体の評価）
（実験例１−１）
まず、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）１００ｇに対し、ポリ（塩化ビニル−ｃｏ−酢酸ビニル）１０ｇを溶解させる。続いて、このＴＨＦ溶液に、顕色剤８ｇを加えて、直径（φ）０．３ｍｍのビーズを入れたビーズミルで分散し、さらに、シアン色（Ｃ）を呈するロイコ色素１ｇおよび光熱変換剤０．１ｇを加え溶液Ａ（芯部用液）を調製した。次に、純水９０ｇをフラスコに入れ、３００ｒｐｍで攪拌を行いながら、ポリビニルアルコール１０ｇを徐々に添加した。全量投入後、さらに攪拌を続けながら１００℃まで昇温させ、これを１時間保持して、溶液Ｂ（鞘部溶液）を調製した。続いて、溶液Ａおよび溶液Ｂをそれぞれ、芯部用および鞘部用のシリンジに詰め、（株）メック製電界紡糸装置ＮＦ−５００にて電圧４０ｋＶを印加して、紡糸環境を６０℃に保持しつつ繊維化し、不織布（サンプル１）を作製した。
【０１０６】
（実験例１−２）
メチルエチルケトン（ＭＥＫ）１００ｇに対し、ポリ（塩化ビニル−ｃｏ−酢酸ビニル）１０ｇを溶解させる。続いて、このＭＥＫ溶液に、顕色剤８ｇを加えて、超音波分散機で１５０分分散し、さらに、シアン色（Ｃ）を呈するロイコ色素１ｇおよび光熱変換剤を０．１ｇを加え、溶液Ｃを調製した。次に、ＰＥＴフィルム上に溶液Ｃを塗布したのち、６０℃のホットプレートで１０分間乾燥しシアン層を作製した。次に、実験例１−１と同様に、純水９０ｇをフラスコに入れ、３００ｒｐｍで攪拌を行いながらポリビニルアルコール３ｇを徐々に添加した。全量投入後、さらに攪拌を続けながら１００℃まで昇温させ、これを１時間保持して、溶液Ｂを調製した。続いて、溶液Ｂを、乾燥したロイコ色素入りのシアン層の上に塗布したのち、７０℃のホットプレートで１０分間乾燥して断熱層を作成し、シアン層と断熱層とが積層された積層膜（サンプル２）を作製した。
【０１０７】
（実験例１−３）
実験例１−１で作製したシアン色（Ｃ）を呈するロイコ色素１ｇおよび光熱変換剤０．１ｇを加え溶液Ａを溶液Ａ１とし、この他、実験例１−１と同様の方法を用いて、シアン色（Ｃ）のロイコ色素の代わりに、マゼンタ色（Ｍ）を呈するロイコ色素を含む溶液Ａ２およびイエロー色（Ｙ）を呈するロイコ色素を含む溶液Ａ３を調製した。続いて、実験例１−１と同様の方法を用いて溶液Ｂを調製および紡糸を行い、それぞれシアン色（Ｃ）、マゼンタ色（Ｍ）およびイエロー色（Ｙ）を呈する３種類の繊維からなる不織布（サンプル３）を作製した。
【０１０８】
（実験例１−４）
実験例１−２で作製したシアン色（Ｃ）を呈するロイコ色素１ｇおよび光熱変換剤０．１ｇを加え溶液Ａを溶液Ａ１とし、この他、実験例１−１と同様の方法を用いて、シアン色（Ｃ）のロイコ色素の代わりに、マゼンタ色（Ｍ）を呈するロイコ色素を含む溶液Ａ２およびイエロー色（Ｙ）を呈するロイコ色素を含む溶液Ａ３を調製した。続いて、実験例１−１と同様の方法を用いて溶液Ｂを調製したのち、実験例１−２と同様の手順を用いて、マゼンタ層、断熱層、シアン層、断熱層およびイエロー層がこの順に積層された積層膜（サンプル４）を作製した。
【０１０９】
上記サンプル１〜４について、感光面でのパワー４００ｍＷ、波長７９９ｎｍ、８５４ｎｍおよび９１５ｎｍのレーザをそれぞれ照射し、呈示された色の濃度を評価した。表１は、サンプル１〜４における結果をまとめたものである。測定は、白色ＰＥＴフィルム（ルミラーＥ−２０  （株）東レ社製）上にサンプルを設置し、x-rite eXact（X−Rite社製）でＣＭＹＫ濃度測定を行った。
【０１１０】
【表１】
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【０１１１】
表１から、積層膜（サンプル４）におけるシアン（Ｃ）単色の濃度は、シアン層単層（サンプル２）よりも濃度が低下することがわかった。これに対し、不織布として作製したサンプル１およびサンプル３では、単色紡糸したもの（サンプル１）と、３色同時紡糸したもの（サンプル３）との間で濃度の差はなかった。即ち、不織布として形成することにより、より鮮やかな色表示が可能であることがわかった。
【０１１２】
（実験２：電気泳動型表示装置の評価）
［泳動粒子の準備］
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のち、この混合溶液に二酸化チタン（堺化学製Ｒ−７Ｅ）５０ｇを加えて、超音波浴槽にて反応終了まで超音波攪拌を行った。続いて、この二酸化チタンの微粒子の分散液に、２８％アンモニア水４０ｍｌを徐々に滴下したのち、１０ｇのプレンアクト  ＫＲ-ＴＴＳ（味の素ファインテクノ株式会社製）をテトラヒドロフラン８０ｍｌに溶解させた溶液をさらに滴下した。次に、超音波撹拌槽内の水温を６０℃まで上昇させ、この温度を３時間保持したのち、これを室温まで冷却し、洗浄作業として、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、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の洗浄作業を３回繰り返した。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した。これにより、分散基で被覆された白色粒子（泳動粒子）を得た。
【０１１３】
［絶縁性液体の調製］
次に、絶縁性液体８３．３ｇに分散剤としてＯＬＯＡ１２００（Chevron Chemicals社製）を１６．７ｇ溶解させ溶液Ｄを調製した。この溶液Ｄ９ｇに上記泳動粒子１ｇを添加して超音波分散を行ったのち、遠心分離（６０００ｒｐｍで９０分間）およびデカンテーションを行い、彩度絶縁性液体に再分散した。この作業を３回繰り返し、得られた洗浄済み泳動粒子成分が１０重量％になるように調製し、これを溶液Ｅとした。次に、絶縁性液体６９ｇに、ＯＬＯＡ１２００を１ｇ、ＡＤＤＯＣＯＮＡＴＥ Ｓ（Lubrizol）１０ｇおよび溶液Ｅを２０ｇ加えてよく攪拌した。これにより、添加剤および泳動粒子を含む絶縁性液体を得た。
【０１１４】
［表示装置の組み立て］
実施例１−１で得た繊維集合体を、株電極が形成されたガラス基板上に形成した。続いて、対向電極（ＩＴＯ）が全面形成されたガラス基板の上にスペーサとしてＰＥＴフィルム（３０μｍ厚）を置いたのち、その上に、画素電極および繊維集合体が形成されたガラス基板を重ねた。最後に、２枚のガラス基板の間の隙間に、泳動粒子を分散された絶縁性液体を注入し、表示素子として電気泳動素子を用いた表示装置を得た。
【０１１５】
上記表示装置に±３０Ｖの電界を印加して泳動粒子を泳動させ、泳動粒子が対向電極側に配置された場合および下部電極側に配置された場合の表示特性を調べた。泳動粒子は、負に帯電性ており、対向電極側に配置された場合には、表示面は白色に、下部電極側に配置された場合には、表示面は繊維集合体のシアン色であった。即ち、泳動粒子によって繊維集合体の色が呈色または消色された。
【０１１６】
以上、第１および第２の実施の形態および実施例を挙げて本開示を説明したが、本開示は上記実施形態等で説明した態様に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記第１および第２の実施の形態において説明した全て備える必要はなく、更に他の構成要素を含んでいてもよい。また、上述した構成要素の材料や厚みは一例であり、記載したものに限定されるものではない。
【０１１７】
更に、上記第１の実施の形態では、繊維集合体３１を一対の支持基体１１，２１の間に封止して用いた例を示したが、例えば、繊維集合体３１を支持基体１１に固定して用いる場合には、支持基体２１は省略してもかまわない。
【０１１８】
また、上記第２の実施の形態では、表示素子として電気泳動素子３０を用いた例を示したが、反射型の表示素子、例えば液晶素子を用いるようにしてもよい。その場合には、繊維集合体３１は、例えばカラーフィルタとして用いることができる。
【０１１９】
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。
【０１２０】
なお、本開示は以下のような構成も取ることができる。
（１）
呈色性化合物、光熱変換材料および顕・減色剤を含む芯部と、
前記芯部を被覆すると共に、断熱性を有する鞘部とを備えた繊維によって構成されている
繊維集合体。
（２）
前記繊維は３次元立体構造を形成し、前記繊維の間に空隙を有する、前記（１）に記載の繊維集合体。
（３）
前記３次元立体構造は、複数の前記繊維によって構成され、
複数の前記繊維は、それぞれ互いに異なる色を呈する複数の前記呈色性化合物を含んでいる、前記（２）に記載の繊維集合体。
（４）
前記繊維の平均繊維径は、０．１μｍ以上１０μｍ以下である、前記（１）乃至（３）のうちのいずれかに記載の繊維集合体。
（５）
前記繊維は、ナノファイバーである、前記（１）乃至（４）のうちのいずれかに記載の繊維集合体。
（６）
前記呈色性化合物は、ロイコ色素である、前記（１）乃至（５）のうちのいずれかに記載の繊維集合体。
（７）
対向配置された第１基板および第２基板と、
前記第１基板および前記第２基板の間に配置された表示体とを備え、
前記表示体は、
絶縁性液体中に、泳動粒子と、前記泳動粒子とは光学的反射特性の異なる繊維集合体とを含み、
前記繊維集合体は、
呈色性化合物、光熱変換材料および顕・減色剤を含む芯部と、
前記芯部を被覆すると共に、断熱性を有する鞘部とを備えた繊維によって構成されている
表示装置。
（８）
前記泳動粒子は、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（７）に記載の表示装置。
（９）
表示装置を備え、
前記表示装置は、
対向配置された第１基板および第２基板と、
前記第１基板および前記第２基板の間に配置された表示体とを備え、
前記表示体は、
絶縁性液体中に、泳動粒子と、前記泳動粒子とは光学的反射特性の異なる繊維集合体とを含み、
前記繊維集合体は、
呈色性化合物、光熱変換材料および顕・減色剤を含む芯部と、
前記芯部を被覆すると共に、断熱性を有する鞘部とを備えた繊維によって構成されている
電子機器。
【０１２１】
本出願は、日本国特許庁において２０１６年４月２７日に出願された日本特許出願番号２０１６−０８９０５７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。
【０１２２】
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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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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