(57)【要約】【課題】コントラストに優れた白黒表示に加え、発色性に優れたカラー表示を可能にする表示媒体、それを用いた表示素子及び表示方法を提供すること。【解決手段】白色又は黒色を選択的に表示する表示層と、該表示層上に設けられた、分散状態で発色性を呈する移動性微粒子を含む調光層と、を有することを特徴とする表示媒体、前記表示層と前記調光層と表示層用の一対の電極と微粒子移動手段とを有する表示素子、及び前記表示媒体を用いた表示方法。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
白色又は黒色を選択的に表示する表示層と、該表示層上に設けられた、分散状態で発色性を呈する移動性微粒子を含む調光層と、を有することを特徴とする表示媒体。
【請求項２】
前記調光層が複数の調光単位セルからなり、該複数の調光単位セルは前記表示層上に積層されていることを特徴とする請求項１に記載の表示媒体。
【請求項３】
前記調光層が複数の調光単位セルからなり、該複数の調光単位セルは前記表示層に対し並列に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の表示媒体。
【請求項４】
前記複数の調光単位セルが、赤色を呈する調光単位セル、緑色を呈する調光単位セル、及び青色を呈する調光単位セルを含むことを特徴とする請求項２に記載の表示媒体。
【請求項５】
前記複数の調光単位セルが、赤色を呈する調光単位セル、緑色を呈する調光単位セル、及び青色を呈する調光単位セルを含むことを特徴とする請求項３に記載の表示媒体。
【請求項６】
前記移動性微粒子が高分子樹脂中に分散されていることを特徴とする請求項１に記載の表示媒体。
【請求項７】
前記移動性微粒子が電荷移動性微粒子であることを特徴とする請求項１に記載の表示媒体。
【請求項８】
前記電荷移動性微粒子がプラズモン発色機能を有する金属コロイド粒子であることを特徴とする請求項７に記載の表示媒体。
【請求項９】
前記金属コロイド粒子を構成する金属が金又は銀であることを特徴とする請求項８に記載の表示媒体。
【請求項１０】
前記電荷移動性微粒子の体積平均粒径が１〜１００ｎｍであることを特徴とする請求項７に記載の表示媒体。
【請求項１１】
前記電荷移動性微粒子の体積平均粒径が２〜５０ｎｍであることを特徴とする請求項１０に記載の表示媒体。
【請求項１２】
前記表示層が、一対の基板間の空隙に白色粒子及び黒色粒子を封入した構成を含むことを特徴とする請求項１に記載の表示媒体。
【請求項１３】
前記表示層が、白色顔料を含有するエレクトロクロミック層を含むことを特徴とする請求項１に記載の表示媒体。
【請求項１４】
前記エレクトロクロミック層が、金属イオン及び電解質を含有することを特徴とする請求項１３に記載の表示媒体。
【請求項１５】
前記金属イオンが銀イオンであることを特徴とする請求項１４に記載の表示媒体。
【請求項１６】
白色又は黒色を選択的に表示する表示層と、該表示層上に設けられた、分散状態で発色性を呈する移動性微粒子を含む調光層と、前記表示層に接続する一対の電極と、前記調光層に近接して設けられる微粒子移動手段と、有することを特徴とする表示素子。
【請求項１７】
前記微粒子移動手段が、前記調光層に接続する一対の電極であることを特徴とする請求項１６に記載の表示素子。
【請求項１８】
前記調光層に接続する一対の電極のうち少なくとも一方が、該調光層の外周端部の一部に設けられていることを特徴とする請求項１７に記載の表示素子。
【請求項１９】
前記調光層が複数の調光単位セルからなり、該複数の調光単位セルは前記表示層上に積層されていることを特徴とする請求項１６に記載の表示素子。
【請求項２０】
前記調光層が複数の調光単位セルからなり、該複数の調光単位セルは前記表示層に対し並列に配置されていることを特徴とする請求項１６に記載の表示素子。
【請求項２１】
前記複数の調光単位セルが、赤色を呈する調光単位セル、緑色を呈する調光単位セル、及び青色を呈する調光単位セルを含むことを特徴とする請求項１９に記載の表示素子。
【請求項２２】
前記複数の調光単位セルが、赤色を呈する調光単位セル、緑色を呈する調光単位セル、及び青色を呈する調光単位セルを含むことを特徴とする請求項２０に記載の表示素子。
【請求項２３】
前記移動性微粒子が高分子樹脂中に分散されていることを特徴とする請求項１６に記載の表示素子。
【請求項２４】
前記移動性微粒子が電荷移動性微粒子であることを特徴とする請求項１６に記載の表示素子。
【請求項２５】
前記電荷移動性微粒子がプラズモン発色機能を有する金属コロイド粒子であることを特徴とする請求項２４に記載の表示素子。
【請求項２６】
前記金属コロイド粒子を構成する金属が金又は銀であることを特徴とする請求項２５に記載の表示素子。
【請求項２７】
前記電荷移動性微粒子の体積平均粒径が１〜１００ｎｍであることを特徴とする請求項２４に記載の表示素子。
【請求項２８】
前記電荷移動性微粒子の体積平均粒径が２〜５０ｎｍであることを特徴とする請求項２７に記載の表示素子。
【請求項２９】
前記表示層が、一対の基板間の空隙に白色粒子及び黒色粒子を封入した構成を含むことを特徴とする請求項１６に記載の表示素子。
【請求項３０】
前記表示層が、白色顔料を含有するエレクトロクロミック層を含むことを特徴とする請求項１６に記載の表示素子。
【請求項３１】
前記エレクトロクロミック層が、金属イオン及び電解質を含有することを特徴とする請求項３０に記載の表示素子。
【請求項３２】
前記金属イオンが銀イオンであることを特徴とする請求項３１に記載の表示素子。
【請求項３３】
白色又は黒色を選択的に表示する表示層と、該表示層上に設けられた、分散状態で発色性を呈する移動性微粒子を含む調光層と、を有する表示媒体を用いた表示方法であって、
前記表示層が白色を表示し、かつ、前記調光層が移動性微粒子の非分散状態により白色を表示する工程と、
前記表示層が黒色を表示し、かつ、前記調光層が移動性微粒子の非分散状態により黒色を表示する工程と、
前記表示層が白色を表示し、かつ、前記調光層が移動性微粒子の分散状態により発色する工程と、
から少なくとも１以上の工程を選択することを特徴とする表示方法。
【請求項３４】
前記表示層が、一対の基板を有し、該一対の基板間の空隙に白色粒子及び黒色粒子を封入しており、該白色粒子のみを前記一対の基板の調光層側に移動させて白色を表示する、又は、該黒色粒子のみを前記一対の基板の調光層側に移動させて黒色を表示することを特徴とする請求項３３に記載の表示方法。
【請求項３５】
前記表示層が、白色顔料を含有するエレクトロクロミック層を有し、該エレクトロクロミック層を消色状態にして該白色顔料により白色を表示する、又は、該エレクトロクロミック層を着色状態にして黒色を表示することを特徴とする請求項３３に記載の表示方法。
【請求項３６】
前記着色状態が前記エレクトロクロミック層中の金属イオンが析出することによるものであることを特徴とする請求項３５に記載の表示方法。
【請求項３７】
前記金属イオンが銀イオンであることを特徴とする請求項３６に記載の表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調光ガラス、調光素子、表示素子などの光学素子として広く利用可能な移動性微粒子を用いた表示媒体、それを用いた表示素子及び表示方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高度情報化社会の進展にともない電子ペーパーシステム、カラー表示システム、大面積表示システムへのニーズが増大している。これらを実現する技術としてＣＲＴ、液晶、ＥＬ、ＬＥＤ、プラズマなどの表示技術が開発されてきた。また、これらの自発光システムのほかに、低消費電力で人間の目に違和感の少ない反射型表示システムの開発が検討されている。反射型表示システムとしては、反射型液晶技術などが有力なものとなっている。
【０００３】
一方、次世代電子ペーパー表示システムに対するニーズは大きいが、それを実現する有望な技術が確立されていないのが現状である。候補方式としては、電気泳動方式、液晶方式、有機ＥＬ方式等が知られている。
液晶方式はフィルター方式のため、媒体の厚さと重さを薄く軽くすることが困難であり、また、有機ＥＬ方式は、自己発光性のため、メモリー性がなく用途の幅が制限されるという問題があった。
【０００４】
一方、電気泳動方式を用いた表示素子は、以下のような技術が開示されている。
例えば、一対の電極間に分散媒及び電気泳動粒子を封入したマイクロカプセルを配送する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。また、磁性流体を内包したマイクロカプセルを使用した磁気泳動方式が報告されている（例えば、特許文献２参照。）。
更に、単一のマイクロカプセル中に複数の着色粒子を混合状態で配設し、この粒子を選択的に駆動する方法が開示されている（例えば、特許文献３参照。）。
しかしながら、いずれの方法もマイクロカプセルを使用するため、微細なドット表示やフルカラー表示が困難であった。また、特許文献１では、同時表示できる色数としては２色であり多色表示（カラー表示）は困難であった。また、特許文献３は、粒子を選択的に駆動することは原理的に困難であった。
【０００５】
また、所定間隙を開けた状態に配置された一対の基板の面に沿って分割された複数の区画にほぼ等しい量ずつ帯電泳動粒子を配置し、分散媒を青色、帯電泳動粒子を黒色とする構成が記載され、表示品質を向上できることが報告されている（例えば、特許文献４参照。）。
しかしながら、この構成においては，フルカラー化が困難であり、また、積層にしようとすると各層の粒子と組合せた減法混色法による色再現ができないため、並列にせざるを得ず、装置が複雑となる問題を有していた。
【０００６】
更に、複数の色を表現するセル又はマイクロカプセルを並列的に配設してカラー表示を行う方法が開示されているが（例えば、特許文献５参照。）、十分なコントラストが得られないという問題を有していた。
加えて、光透過性を有する粒子／媒体を含む電気泳動部を縦方向に２層以上積層する方法が開示されている（例えば、特許文献６参照。）が、粒子を着色するためには染料を用いており、十分な着色濃度を得られない。
【０００７】
一方、電気泳動した微粒子を収容する複数の収容部を設ける方法が開示されているが（例えば、特許文献７参照。）、カラー表示をする場合、色の異なる粒子を並列的に配設しなければならないため、色再現性がなく、高コントラストが得られない。
【０００８】
また、重畳する位置に配置される２つの表示電極と、２つのコレクト電極と２種類の透光性の着色粒子とを含むセルを積層配置、又は並列配置する方法が開示されているが（例えば、特許文献８参照。）、染料によって着色された比較的大きい粒子を使用しているため、充分な着色濃度が得られず、また、着色剤の安定性が問題であった。
【０００９】
以上のとおり、電気泳動方式においては、発色性に優れたカラー表示についての課題が多く存在し、それを解決する技術が求められているのが実状であった。
【特許文献１】特開昭６４−８６１１６号公報
【特許文献２】特開平４−１９９０８５号公報
【特許文献３】米国特許第６０１７５８４号明細書
【特許文献４】特開２０００−３２２００４号公報
【特許文献５】特開２０００−３５５９８号公報
【特許文献６】特開２００２−３３３６４３号公報
【特許文献７】特開２００２−１６２６４９号公報
【特許文献８】特開２００４−２０８１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、コントラストに優れた白黒表示に加え、発色性に優れたカラー表示を可能にする表示媒体、それを用いた表示素子及び表示方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成すべく鋭意検討を行った結果、本発明らは、下記の本発明を見出した。
即ち、本発明は、
【００１２】
＜１＞  白色又は黒色を選択的に表示する表示層と、該表示層上に設けられた、分散状態で発色性を呈する移動性微粒子を含む調光層と、を有することを特徴とする表示媒体である。
【００１３】
＜２＞  前記調光層が複数の調光単位セルからなり、該複数の調光単位セルは前記表示層上に積層されていることを特徴とする＜１＞に記載の表示媒体である。
【００１４】
＜３＞  前記調光層が複数の調光単位セルからなり、該複数の調光単位セルは前記表示層に対し並列に配置されていることを特徴とする＜１＞に記載の表示媒体である。
【００１５】
＜４＞  前記複数の調光単位セルが、赤色を呈する調光単位セル、緑色を呈する調光単位セル、及び青色を呈する調光単位セルを含むことを特徴とする＜２＞に記載の表示媒体である。
【００１６】
＜５＞  前記複数の調光単位セルが、赤色を呈する調光単位セル、緑色を呈する調光単位セル、及び青色を呈する調光単位セルを含むことを特徴とする＜３＞に記載の表示媒体である。
【００１７】
＜６＞  前記移動性微粒子が高分子樹脂中に分散されていることを特徴とする＜１＞に記載の表示媒体である。
【００１８】
＜７＞  前記移動性微粒子が電荷移動性微粒子であることを特徴とする＜１＞に記載の表示媒体である。
【００１９】
＜８＞  前記電荷移動性微粒子がプラズモン発色機能を有する金属コロイド粒子であることを特徴とする＜７＞に記載の表示媒体である。
【００２０】
＜９＞  前記金属コロイド粒子を構成する金属が金又は銀であることを特徴とする＜８＞に記載の表示媒体である。
【００２１】
＜１０＞  前記電荷移動性微粒子の体積平均粒径が１〜１００ｎｍであることを特徴とする＜７＞に記載の表示媒体である。
【００２２】
＜１１＞  前記電荷移動性微粒子の体積平均粒径が２〜５０ｎｍであることを特徴とする＜１０＞に記載の表示媒体である。
【００２３】
＜１２＞  前記表示層が、一対の基板間の空隙に白色粒子及び黒色粒子を封入した構成を含むことを特徴とする＜１＞に記載の表示媒体である。
【００２４】
＜１３＞  前記表示層が、白色顔料を含有するエレクトロクロミック層を含むことを特徴とする＜１＞に記載の表示媒体である。
【００２５】
＜１４＞  前記エレクトロクロミック層が、金属イオン及び電解質を含有することを特徴とする＜１３＞に記載の表示媒体である。
【００２６】
＜１５＞  前記金属イオンが銀イオンであることを特徴とする＜１４＞に記載の表示媒体である。
【００２７】
＜１６＞  白色又は黒色を選択的に表示する表示層と、該表示層上に設けられた、分散状態で発色性を呈する移動性微粒子を含む調光層と、前記表示層に接続する一対の電極と、前記調光層に近接して設けられる微粒子移動手段と、有することを特徴とする表示素子である。
【００２８】
＜１７＞  前記微粒子移動手段が、前記調光層に接続する一対の電極であることを特徴とする＜１６＞に記載の表示素子である。
【００２９】
＜１８＞  前記調光層に接続する一対の電極のうち少なくとも一方が、該調光層の外周端部の一部に設けられていることを特徴とする＜１７＞に記載の表示素子である。
【００３０】
＜１９＞  前記調光層が複数の調光単位セルからなり、該複数の調光単位セルは前記表示層上に積層されていることを特徴とする＜１６＞に記載の表示素子である。
【００３１】
＜２０＞  前記調光層が複数の調光単位セルからなり、該複数の調光単位セルは前記表示層に対し並列に配置されていることを特徴とする＜１６＞に記載の表示素子である。
【００３２】
＜２１＞  前記複数の調光単位セルが、赤色を呈する調光単位セル、緑色を呈する調光単位セル、及び青色を呈する調光単位セルを含むことを特徴とする＜１９＞に記載の表示素子である。
【００３３】
＜２２＞  前記複数の調光単位セルが、赤色を呈する調光単位セル、緑色を呈する調光単位セル、及び青色を呈する調光単位セルを含むことを特徴とする＜２０＞に記載の表示素子である。
【００３４】
＜２３＞  前記移動性微粒子が高分子樹脂中に分散されていることを特徴とする＜１６＞に記載の表示素子である。
【００３５】
＜２４＞  前記移動性微粒子が電荷移動性微粒子であることを特徴とする＜１６＞に記載の表示素子である。
【００３６】
＜２５＞  前記電荷移動性微粒子がプラズモン発色機能を有する金属コロイド粒子であることを特徴とする＜２４＞に記載の表示素子である。
【００３７】
＜２６＞  前記金属コロイド粒子を構成する金属が金又は銀であることを特徴とする＜２５＞に記載の表示素子である。
【００３８】
＜２７＞  前記電荷移動性微粒子の体積平均粒径が１〜１００ｎｍであることを特徴とする＜２４＞に記載の表示素子である。
【００３９】
＜２８＞  前記電荷移動性微粒子の体積平均粒径が２〜５０ｎｍであることを特徴とする＜２７＞に記載の表示素子である。
【００４０】
＜２９＞  前記表示層が、一対の基板間の空隙に白色粒子及び黒色粒子を封入した構成を含むことを特徴とする＜１６＞に記載の表示素子である。
【００４１】
＜３０＞  前記表示層が、白色顔料を含有するエレクトロクロミック層を含むことを特徴とする＜１６＞に記載の表示素子である。
【００４２】
＜３１＞  前記エレクトロクロミック層が、金属イオン及び電解質を含有することを特徴とする＜３０＞に記載の表示素子である。
【００４３】
＜３２＞  前記金属イオンが銀イオンであることを特徴とする＜３１＞に記載の表示素子である。
【００４４】
＜３３＞  白色又は黒色を選択的に表示する表示層と、該表示層上に設けられた、分散状態で発色性を呈する移動性微粒子を含む調光層と、を有する表示媒体を用いた表示方法であって、
前記表示層が白色を表示し、かつ、前記調光層が移動性微粒子の非分散状態により白色を表示する工程と、
前記表示層が黒色を表示し、かつ、前記調光層が移動性微粒子の非分散状態により黒色を表示する工程と、
前記表示層が白色を表示し、かつ、前記調光層が移動性微粒子の分散状態により発色する工程と、
から少なくとも１以上の工程を選択することを特徴とする表示方法である。
【００４５】
＜３４＞  前記表示層が、一対の基板を有し、該一対の基板間の空隙に白色粒子及び黒色粒子を封入しており、該白色粒子のみを前記一対の基板の調光層側に移動させて白色を表示する、又は、該黒色粒子のみを前記一対の基板の調光層側に移動させて黒色を表示することを特徴とする＜３３＞に記載の表示方法である。
【００４６】
＜３５＞  前記表示層が、白色顔料を含有するエレクトロクロミック層を有し、該エレクトロクロミック層を消色状態にして該白色顔料により白色を表示する、又は、該エレクトロクロミック層を着色状態にして黒色を表示することを特徴とする＜３３＞に記載の表示方法である。
【００４７】
＜３６＞  前記着色状態が前記エレクトロクロミック層中の金属イオンが析出することによるものであることを特徴とする＜３５＞に記載の表示方法である。
【００４８】
＜３７＞  前記金属イオンが銀イオンであることを特徴とする＜３６＞に記載の表示方法である。
【発明の効果】
【００４９】
本発明によれば、コントラストに優れた白黒表示に加え、発色性に優れたカラー表示を可能にする表示媒体、それを用いた表示素子及び表示方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
以下、本発明について詳細に説明する。
＜表示媒体、及びそれを用いた表示方法＞
本発明の表示媒体は、白色又は黒色を選択的に表示する表示層と、該表示層上に設けられた、分散状態で発色性を呈する移動性微粒子を含む調光層と、を有することを特徴とする。
また、本発明の表示方法は、本発明の表示媒体を用いた表示方法であって、前記表示層が白色を表示し、かつ、前記調光層が移動性微粒子の非分散状態により白色を表示する工程と、前記表示層が黒色を表示し、かつ、前記調光層が移動性微粒子の非分散状態により黒色を表示する工程と、前記表示層が白色を表示し、かつ、前記調光層が移動性微粒子の分散状態により発色する工程と、から少なくとも１以上の工程を選択することを特徴とする。
なお、ここで、本発明の表示媒体は、観察者に対して、調光層が手前にあり、その奥に表示層がある状態で、白黒表示及びカラー表示を可能とする。
【００５１】
次に、本発明の表示媒体、及びそれを用いた表示方法について、具体的に説明する。まず、表示層において白色を表示した状態とし、その表示層上の調光層が所望の色を発色させた場合には、調光層の発色した色が表示される。つまり、所望のカラー表示が可能となる。この表示では、観察者に対して奥側に存在する表示層の白色による光散乱効果により、手前にある調光層の発色性を向上させることができる。その結果、本発明の表示媒体では、発色性に優れたカラー表示が可能となる。
一方、本発明の表示媒体は、表示層において白色を表示した状態とし、調光層の移動性微粒子を非分散状態にすることにより、白色を表示することができる。また、表示層において黒色を表示した状態とし、調光層の移動性微粒子を非分散状態にすることにより、黒色を表示することができる。したがって、調光層にて白色表示を行うのではなく、表示層を用いて白色表示することから、白色表示時の白色度を向上させることができる。それに加え、調光層を用いず、表示層により白色表示及び黒色表示を行うことから、得られた画像の白黒コントラストを向上させることができる。
本発明の表示媒体を構成する表示層及び調光層の詳細、更に、本発明の表示媒体を用いた本発明の表示方法の詳細については、以下に示す本発明の表示素子を説明する際にまとめて説明する。
【００５２】
＜表示素子＞
本発明の表示素子は、白色又は黒色を選択的に表示する表示層と、該表示層上に設けられた、分散状態で発色性を呈する移動性微粒子を含む調光層と、前記表示層に接続する一対の電極と、前記調光層に近接して設けられる微粒子移動手段と、有することを特徴とする。
本発明の表示素子は、上述の本発明の表示媒体を用いたものであることから、コントラストに優れた白黒表示、及び発色性に優れたカラー表示が可能である。
下記に、本発明の表示素子の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００５３】
〔表示層〕
本発明における表示層は、少なくとも、観察者に視認される面、即ち、調光層に隣接する面（以下、適宜、「表示面」と称する。）が白色又は黒色を選択的に表示しうる層であれば、その構成は特に限定されるものではない。表示層として、具体的には、例えば、（１）一対の基板間の空隙に白色粒子及び黒色粒子を封入させ、その粒子のいずれか一方を表示面を形成する基板側に移動させることにより白色又は黒色の表示を行うもの、（２）白色部位と黒色部位とを有する粒子を層中に包含させ、その粒子を反転させることで表示面にて白色又は黒色の表示を行うもの、（３）白色微粒子及び黒色微粒子を保持したマイクロカプセルを層中に包含させ、その微粒子のいずれか一方を電気泳動法により表示面側に移動させることにより白色又は黒色の表示を行うもの、（４）エレクトロクロミック現象による消色状態及び着色状態を利用して白色及び黒色の表示を行うもの、等が挙げられる。
以下、これらの４態様について具体的に説明する。
【００５４】
［（１）一対の基板間の空隙に白色粒子及び黒色粒子を封入させ、その粒子のいずれか一方を表示面を形成する基板側に移動させることにより白色又は黒色の表示を行うもの表示層］
（１）のような表示層は、一対の基板間の空隙に白色粒子及び黒色粒子を封入した構成を含むことが好ましい。より具体的には、対向配置された一対の基板間の空隙に、帯電特性が異なる白色粒子及び黒色粒子が移動可能な状態で封入された構成とすることが好ましい。このような構成の表示層には、一対の電極が接続されており、封入されている白色粒子及び黒色粒子が互いに異なる帯電特性を有することから、その一対の電極により印加された電界の強度や極性に応じて基板間を移動することができる。
なお、ここで「基板間を移動する」とは、一方の基板側に存在するどちらかの粒子が電界印加によって他方の基板側に移動することを意味している。
したがって、このような構成を有する表示層は、上記のように基板の一方が表示面となり、この表示面側（調光層側）に白色粒子を選択的に移動させること白色の表示を行い、また、表示面側（調光層側）に黒色粒子を選択的に移動させることで黒色の表示を行う。
【００５５】
このような表示層を構成する白色粒子及び黒色粒子は、摩擦帯電によって帯電する絶縁性粒子を用いてもよいし、電極を介して電荷注入させることにより帯電させる導電性粒子を用いてもよい。
より具体的には、黒色粒子及び白色粒子としては、少なくとも、着色剤、帯電制御剤、及び樹脂を含み形成される導電性粒子を用いることが好ましい。
以下に、白色粒子及び黒色粒子を構成する各成分について説明する。
【００５６】
（着色剤）
黒色粒子の場合、使用される着色剤としては、カーボンブラック、チタンブラック、磁性粉、その他、有機、無機系の黒色顔料が挙げられる。また、白色粒子の場合は、ルチル型酸化チタン、アナターゼ型酸化チタン、亜鉛華、鉛白、硫化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化ジルコニウム等の白色顔料が挙げられる。
【００５７】
これらの着色剤の添加量は、着色剤の比重を１としたとき、粒子構成成分全質量に対して、１〜６０質量％、好ましくは、５〜３０質量％が好ましい。
【００５８】
（帯電制御剤）
白色粒子及び黒色粒子には、帯電性を制御するために、帯電制御剤が添加される。
帯電制御剤としては、電子写真用トナー材料に使用される公知のものが使用でき、例えば、セチルピリジルクロライド、Ｐ−５１、Ｐ−５３（オリエント化学工業社製）等の第４級アンモニウム塩、サリチル酸系金属錯体、フェノール系縮合物、テトラフェニル系化合物、カリックスアレン化合物、また、酸化金属微粒子、又は、各種カップリング剤により、表面処理された酸化金属微粒子を挙げることができる。また、帯電制御剤としては、無色のもの、或いは、着色力の低いものが好ましい。添加量は、粒子構成成分全質量に対して、０．１〜１０質量％の範囲内であることが好ましく、０．５〜５質量％の範囲内がより好ましい。
【００５９】
（抵抗調整剤）
白色粒子及び黒色粒子には、必要に応じて、抵抗調整剤を添加してもよい。
この抵抗調整剤としては、抵抗値が１×１０６Ωｃｍ以下の無機微粉末を用いることができ、例えば、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄、各種導電性酸化物でコートされた微粒子（例えば、酸化スズコートされた酸化チタン等）などを挙げることができる。また、抵抗調整剤は、無色のもの、或いは、着色力の低いものが好ましい。添加量は、白色粒子及び黒色粒子の色を妨げない範囲であることが好ましく、具体的には、粒子構成成分全質量に対して、０．１質量％〜１０質量％の範囲内が好ましい。
【００６０】
（樹脂）
白色粒子及び黒色粒子を構成する樹脂としては、ポリオレフィン、ポリスチレン、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、塩化ビニル、ポリビニルブチラール等のポリビニル系樹脂；塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体；スチレン−アクリル酸共重合体；スチレン−メタクリル酸共重合体等の共重合樹脂、オルガノシロキサン結合からなるストレートシリコン樹脂、及びその変性樹脂；ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデンのようなフッ素樹脂；ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート；アミノ樹脂；エポキシ樹脂等が挙げられる。
また、白色粒子及び黒色粒子を構成する樹脂として、従来の電子写真用トナーの主成分として知られている公知の結着樹脂も問題なく用いることができる。
これらは単独で使用してもよいし、複数の樹脂を混合して使用してもよい。また、これら樹脂を架橋させたものを用いてもよい。中でも、特に、架橋成分を含んだ樹脂を用いることが好ましい。
これらの樹脂の添加量は、粒子構成成分全質量に対して、１質量％〜９０質量％の範囲内が好ましい。
【００６１】
（白色粒子及び黒色粒子の製造方法）
本発明における白色粒子及び黒色粒子は、懸濁重合、乳化重合、分散重合などの湿式製法により製造されてもよいし、従来の粉砕分級法により製造されてもよい。湿式製法により得られた粒子は球状粒子となり、粉砕分級法により得られた粒子は不定形粒子となる。
また、これらの製法により得られた球状粒子や不定形粒子の形状を揃えるために、熱処理を施してもよい。
粒度分布を揃える方法としては、上述の湿式製法における造粒条件を調整したり、一旦得られた粒子を分級操作する方法が挙げられる。
湿式製法における造粒条件を調整する場合には、水相中に、表示粒子を構成する材料を分散させた油相を分散させた際の攪拌速度を調整したり、界面活性剤を利用する場合には、その濃度を調整する等により粒子の粒度分布を制御することができる。
【００６２】
このようにして作製された白色粒子及び黒色粒子の粒子径としては、一概には言えないが、良好な画像を得るためには、体積平均粒子径が、０．１〜３０μｍ程度の範囲内が好ましく、２〜２０μｍの範囲内がより好ましく、２〜１５μｍの範囲内が更に好ましい。
【００６３】
また、白色粒子及び黒色粒子の表示粒子の形状としては、真球に近いものであることが望ましい。真球に近い粒子とすれば、粒子相互間の接触は、ほぼ点接触となり、また、粒子と基板表面との接触もほぼ点接触となり、粒子相互間及び粒子と基板表面とのファンデルワールス力に基つく付着力が小さくなる。従って、基板表面が誘導体であっても、電界により帯電した粒子が基板内を円滑に移動できると考えられる。
【００６４】
（基板）
次に、表示層を構成する対向配置された一対の基板について説明する。
本発明における基板は、外部刺激として電界を用いて白色粒子及び黒色粒子の帯電状態を制御する場合には、導電性を有する板状体（導電性基板）が用いられる。また、表示面となる基板は、透明な導電性基板であることが必要となり、両方の基板が透明な導電性基板であってもよい。
【００６５】
導電性基板としては、基板自体が導電性であっても、絶縁性の支持体表面を導電化処理したものであってもよく、また、結晶であるか非晶質であるかは問わない。基板自体が導電性である導電性基板としては、アルミニウム、ステンレススチール、ニッケル、クロム等の金属及びその合金結晶、Ｓｉ、ＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＮ、ＳｉＣ、ＺｎＯなどの半導体を挙げることができる。
【００６６】
絶縁性の支持体としては、高分子フィルム、ガラス、石英、セラミック等を挙げることができる。絶縁性の支持体の導電化処理は、上記基板自体が導電性である導電性基板の具体例で挙げた金属又は金、銀、銅等を、蒸着法、スパッター法、イオンプレーティング法などにより成膜して行うことができる。
【００６７】
また、透明導電性基板としては、絶縁性の透明支持体の片面に透明電極が形成された導電性基板、又はそれ自体導電性を有する透明支持体が用いられる。それ自体導電性を有する透明支持体としては、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、酸化亜鉛、酸化錫、酸化鉛、酸化インジウム、ヨウ化銅等の透明導電性材料を挙げることができる。
【００６８】
絶縁性の透明支持体としては、ガラス、石英、サファイア、ＭｇＯ、ＬｉＦ、ＣａＦ２等の透明な無機材料、また、弗素樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、エポキシ等の透明な有機樹脂のフィルム又は板状体、更には、オプチカルファイバー、セルフォック光学プレート等が使用できる。
【００６９】
上記透明支持体の片面に設ける透明電極としては、ＩＴＯ、酸化亜鉛、酸化錫、酸化鉛、酸化インジウム、ヨウ化銅等の透明導電性材料を用い、蒸着、イオンプレーティング、スパッタリング等の方法により形成したもの、或いはＡｌ、Ｎｉ、Ａｕ等の金属を蒸着やスパッタリングにより半透明になる程度に薄く形成したものが用いられる。
【００７０】
なお、基板同士が対向する側の表面（以下、「対向面」と略す場合がある）は、白色粒子及び黒色粒子の帯電極性に影響を及ぼす場合がある。このため、対向面には適切な表面状態の保護層を設けることも好ましい。
この保護層は、主に基板対向面への粒子の接着性及び帯電性や、基板の透明性、更には、対向面表面の汚染防止の観点から選択することができる。具体的な保護層の材料としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ビニルシリコーン樹脂、フッ素基含有樹脂等を挙げることができる。樹脂の選択は、使用する表示粒子の表面を構成する材料や、表示粒子との摩擦帯電の差が小さいものが選択される。
【００７１】
（一対の電極）
（１）のような表示層には、白色粒子及び黒色粒子を移動させるための電界を発生させるための一対の電極が設けられる。
通常、この一対の電極は、対向配置された一対の基板の対向面に接して設けられる。この電極としては、上述の透明電極として用いられる透明導電性材料や金属を蒸着、イオンプレーティング、スパッタリング等の方法により形成される。
このようにして形成された一対の電極により発生する電界により、白色粒子及び黒色粒子のいずれかが表示面に選択的に移動し、白色表示又は黒色表示を可能とする。
【００７２】
以上説明したような（１）のような表示層には、例えば、特開２００１−３１２２２５号公報に記載の画像表示媒体における表示機構を適用することができる。
【００７３】
［（２）白色部位と黒色部位とを有する粒子を層中に包含させ、その粒子を反転させることで表示面にて白色又は黒色の表示を行う表示層］
（２）のような表示層は、対向配置された一対の基板間の空隙に、キャビティを備える支持体を有し、該キャビティ内に、電界により反転する白色部位と黒色部位とを有する粒子（以下、「白黒反転粒子」と称する。）を配置した構成とすることが好ましい。キャビティには、絶縁性の液体が充填されており、この液体との接触により、白黒反転粒子は、異なる帯電特性を有する２つの領域が形成される。また、このような構成の表示層には、一対の電極が接続されており、キャビティ内の白黒反転粒子は、その一対の電極により印加された電界の極性に応じて反転することができる。
このような構成を有する表示層は、基板の一方が表示面となり、この表示面側に白黒反転粒子の白色部位を視認できるようにすることで白色の表示を行い、また、表示面側に白黒反転粒子の黒色部位が視認できるようにすることで黒色の表示を行う。
【００７４】
このような表示層に用いられる白黒反転粒子について説明する。
白黒反転粒子としては、例えば、図１に記載の粒子が用いられる。ここで、図１は、白黒反転粒子の構造の例示的一態様を示す概略断面図であり、（ａ）は白色表示の状態を示し、（ｂ）は黒色表示の状態を示す。
図１のように、白黒反転粒子は、透明球体１０１の半球面に、黒色材料を成膜してなる黒色層１０２を有し、該黒色層１０２上に白色材料を成膜してなる白色層１０３を有する構成である。この構成であることから、図１（ａ）のように、観察側に対して、成膜された白色層１０３を向けることで、白色表示を行うことができる。また、図１（ｂ）のように、観察側に対して、黒色層１０２及び白色層１０３が成膜されていない半球面を向けることで、透明球体１０１を透して、黒色層１０２が視認されて、黒色表示を行うことができる。
このように、白黒反転粒子は、黒色層１０２及び白色層１０３が形成された領域と、層が形成されていない領域と、を有する。この２つの領域は、帯電特性が互いに異なり、その結果、外部から印加される電界の極性に応じて反転することができる。
【００７５】
このような白黒反転粒子の作製方法としては、例えば、特開平１１−８５０６７号公報の段落番号〔００１５〕〜〔００１６〕に記載の方法が用いられる。
また、この白黒反転粒子を用いた表示層の駆動原理と、その構成については、例えば、特開平１１−８５０６７号公報の段落番号〔００１８〕〜〔００２３〕に記載の方法が適用される。
【００７６】
また、（２）のような表示層に用いられる白黒反転粒子は、上記の構成の粒子のみではなく、一方の半球面が白色で、他方の半球面が黒色となっている粒子であってもよい。このように、一方の半球面が白色で、他方の半球面が黒色となっている粒子としては、“Ａ Ｔｗｉｓｔｉｎｇ Ｂａｌｌ Ｄｉｓｐｌａｙ”，Ｐｒｏｃ．ｏｆ ｔｈｅ ＳＩＤ，第１８巻３／４号、２８９−２９３頁，１９７７年、米国特許４１２６８５４号、同４１４３１０３号、同５３８９９４５号、特開昭６４−４２６８３号公報の８頁左上欄１１行目〜同頁右下欄８行目、特開平１１−８５０６９号公報の段落番号〔００３７〕〜〔００３８〕に記載の粒子を用いることができる。
このような構成の白黒反転粒子の作製方法、また、該白黒反射粒子を用いた表示層の駆動原理と、その構成については、同文献に記載の方法が適用される。
【００７７】
［（３）白色微粒子及び黒色微粒子を保持したマイクロカプセル中を層中に包含させ、その微粒子のいずれか一方を電気泳動法により表示面側に移動させることにより白色又は黒色の表示を行う表示層］
（３）のような表示層は、対向配置された一対の基板間の空隙に、互いに帯電特性が異なる白色微粒子及び黒色微粒子を保持したマイクロカプセルを狭持させた構成とすることが好ましい。このような構成の表示層には、一対の電極が接続されており、マイクロカプセル内に封入されている白色微粒子及び黒色微粒子が互いに異なる帯電特性を有することから、その一対の電極により印加された電界の強度や極性に応じて、マクロカプセル内を移動することができる。
したがって、このような構成を有する表示層は、基板の一方が表示面となり、この表示面側にマイクロカプセル内の白色微粒子を選択的に移動させることで白色の表示を行い、また、表示面側にマイクロカプセル内の黒色微粒子を選択的に移動させることで黒色の表示を行う。
【００７８】
上記で説明したような表示層には、例えば、特開２００５−７０５６７号公報や特表２００４−５２６２１０号広報に記載のマイクロカプセルの製造方法や表示機構を適用することができる。
【００７９】
［（４）エレクトロクロミック現象による消色状態及び着色状態を利用して白色及び黒色の表示を行う表示層］
（４）のような表示層は、白色基板、及び、該白色基板と前記調光層との間に設けられたエレクトロクロミック層を含む構成、又は、白色顔料を含有するエレクトロクロミック層を含む構成であることが好ましい。ここで、本発明におけるエレクトロクロミック層とは、エレクトロクロミック現象による消色状態及び着色状態を形成しうる層を指す。
この表示層として、より具体的には、対向配置された一対の基板間に、エレクトロクロミック現象を可能とする電解質と金属イオンとからなる電解質層（エレクトロクロミック層）が狭持された構成とすることが好ましい。また、白色表示の点から、一対の基板のうち一方が白色基板である、又は、電解質層中に白色顔料を含有することが好ましい。
このような構成の表示層には、一対の基板の対向面には、それぞれ電極が設けられており、この一対の電極により印加された電圧により、電解質層中において電気化学的な酸化又は還元が生じる。その結果、電解質層中で金属イオンを還元することで金属が析出し、また、析出した金属が酸化することで金属がイオン化して溶解する。
したがって、このような構成を有する表示層は、基板の一方が表示面となり、この表示面側の電極付近に金属を析出させることで着色状態を形成し、黒色を表示する。また、析出された金属を溶解させることで消色状態を形成し、白色顔料又は白色基板を視認させることで白色を表示する。
【００８０】
まず、このような表示層を構成する電解質層（エレクトロクロミック層）について説明する。電解質層中には、金属イオンが含有され、その金属イオンが着色状態を形成するのに用いられる。この着色状態を形成するために用いられる金属イオンは、特に限定されるものではないが、ビスマス、銅、銀、リチウム、鉄、クロム、ニッケル、カドミウムの各イオン又はそれらの組み合わせからなるイオンを例示することができ、可逆反応の容易性と、高い着色度の観点から、ビスマス、銀のイオンが特に好ましい。
【００８１】
また、電解質層を構成する電解質として固体電解質を用いることが好ましい。この固体電解質は、マトリックスとしての高分子化合物に電解質を溶解させることで得られる。
マトリックスとしての高分子化合物としては、骨格ユニットが、それぞれ−（Ｃ−Ｃ−Ｏ）ｎ−、−（Ｃ−Ｃ−Ｎ）ｎ−、若しくは−（Ｃ−Ｃ−Ｓ）ｎ−で表されるポリエチレンオキサイド、ポリエチレンイミン、ポリエチレンスルフィド等や、ポリメチルメタクリレート、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデンクロライト、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリビニルブチラール等が好ましいものとして挙げられる。
【００８２】
なお、これらの高分子化合物は架橋されていてもよい。架橋には、開始剤を用いることが好ましく、その方法としては光架橋であってもよいし、熱架橋であってもよい。また、開始剤とモノマーとを光又は熱を用いて重合することで、架橋されている高分子化合物を得ることもできる。
【００８３】
また、固体電解質を構成する電解質としては、リチウム塩（例えば、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＰＦ６、ＬｉＣＦ３ＳＯ３など）、カリウム塩（例えば、ＫＣｌ、ＫＩ、ＫＢｒなど）、ナトリウム塩（例えば、ＮａＣｌ、ＮａＩ、ＮａＢｒ）、テトラアルキルアンモニウム塩（例えば、ほうフッ化テトラエチルアンモニウム、過塩素酸テトラエチルアンモニウム、ほうフッ化テトラブチルアンモニウム、過塩素酸テトラブチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウムハライド）などを挙げることができる。なお、テトラアルキルアンモニウム塩のアルキル鎖長は不揃いでもよい。
【００８４】
固体電解質層を形成する際には、前記高分子化合物に必要に応じた量の可塑剤を加えることが好ましい。ここで用いられる可塑剤としては、高分子化合物が親水性の場合には、水、エチルアルコール、イソプロピルアルコール及びこれらの混合物等が好ましく、また、高分子化合物が疎水性の場合にはプロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、エチレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、アセトニトリル、スルフォラン、ジメトキシエタン、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ジメチルフォルムアミド、ジメチルスルホキシド、ジメチルアセトアミド、ｎ−メチルピロリドン、ニトロメタン、ピリジン、ジピリジル及びこれらの混合物が好ましい。
【００８５】
上記のような固体電解質は、析出した金属の保持性の観点から、ゲル状態であることが好ましい。固体電解質をゲル化させる手段としては、高分子化合物をＵＶや熱により硬化させる方法、物理的に流動性を低下させる方法など、一般に用いられている手法のどれを用いてもよい。
【００８６】
ここで、（４）の表示層では、エレクトロクロミック現象により消色状態を形成すると共に、電解質層に白色顔料を含有させる方法、又は、白色基板を用いることで白色を表示する。
白色を表示させるために、電解質層に含有される白色顔料としては、二酸化チタン、酸化亜鉛等を用いることができる。中でも、高い白色度の点から、二酸化チタンや酸化亜鉛が特に好ましく用いられ、この２つを混合して用いることも好ましい態様である。
なお、二酸化チタンの結晶型は、ルチル型でもアナターゼ型でもよい。
【００８７】
本発明において、白色顔料として好適な二酸化チタンは、耐光性を得るために、無機物、特に、Ｓｉ（シリカ），Ｚｒ（ジルコニア），Ｚｎ（亜鉛），Ａｌ（アルミナ）などにより表面処理を施されることが好ましい。なお、表面処理に用いる無機物は一種類でも良く、また複数種を用いても良い。
また、二酸化チタンは電解質層中の分散安定性の点から、上記の無機物による表面処理に加え、その上から有機物で表面処理を行ってもよい。また、二酸化チタンの分散安定化のために、電解質層中に分散剤を併用することもできる。
【００８８】
また、所望の白色度を得るため、また、他の部材の隠蔽のために、二酸化チタンの平均粒径は、一次粒径にて、０．０３μｍ〜０．５μｍの範囲であることが好ましく、０．１μｍ〜０．５μｍの範囲であれば更に好ましく、０．２μｍ〜０．４μｍの範囲であることが最も好ましい。
なお、二酸化チタンは、平均粒径の異なる２種類以上のものを混合して使用してもよい。
【００８９】
白色顔料は、十分な白色度を得るために、その種類や使用量を適宜決定すればよい。例えば、固体電解質との屈折率の差が０.４５以上である白色顔料を用いることや、固体電解質の体積中１０％以上含有させることで、十分な白色度を得ることができる。
白色顔料の使用量としては、一般的に、電解質層中に質量あたり１０％〜７０％含有させることが好ましく、質量あたり１５％〜６０％含有させることがより好ましく、質量あたり２０％〜６０％含有させることが最も好ましい。
【００９０】
また、白色顔料を電解質層中に分散させる方法としては、ホモジナイザー、ビーズミル、ボールミルその他公知の方式を使うことができる。
【００９１】
一方、（４）の表示層において、白色基板を用いることで白色を表示する場合には、電解質層を狭持する一対の基板のうち表示面を形成しない基板のみを白色基板とする。
白色基板としては、酸化チタン微粒子を混合して白色化されたＰＥＴ基板等が挙げられる。
なお、白色基板と電解質層との間には電極が設けられるが、この電極は、白色を隠蔽しないように、白色の電極又は透明の電極であることが必要である。
また、白色基板として、白色の導電性基板を用いてもよい。
【００９２】
一方、一対の基板が透明基板である場合、前記（１）の表示層を構成する対向配置された一対の基板と同様のものが用いられる。
また、透明基板に設けられる電極も、前記（１）の表示層を構成する対向配置された一対の電極と同様のものが用いられる。
【００９３】
以上説明したような（４）のような表示層には、例えば、特開２００３−３０２６５８号公報の段落番号[００４６]〜[００７４]に記載の電気化学的な酸化、還元を利用して材料を変色させることを原理とする電気化学表示素子及び電気化学表示装置、特開平１１−１０１９９４号公報の段落番号〔００１５〕〜〔００６２〕に記載のエレクトロデポジション型画像表示装置、特開２００２−２８７１７３号公報の段落番号〔００１７〕〜〔００７８〕に記載の電気化学的な酸化、還元によって変色する材料を表示材料とするエレクトロクロミック表示素子、特開２００３−２４１２２７号公報の段落番号〔００１９〕〜〔０１２６〕、特開２００５−９２１８３号公報の段落番号〔００１９〕〜〔００３９〕に記載の電気化学的な酸化還元反応による表示素子における表示機構を適用することができる。
【００９４】
以上、表示層の４態様について説明したが、本発明における表示層はこれらの態様に限定されるものではない。
本発明における表示層の大きさは、製造される表示素子のサイズにあわせて決定されるものであり、１つの表示素子を１つの表示層にて形成してもよいし、１つの表示素子を複数の表示層により形成してもよい。
【００９５】
〔調光層〕
本発明における調光層は、分散状態で発色性を呈する移動性微粒子（以下、適宜、「特定移動性微粒子」と称する。）を含むことを特徴とする。その他、必要に応じて、特定移動性微粒子以外の移動性微粒子、絶縁性液体、高分子樹脂、高分子量顔料分散剤等を併用することができる。
【００９６】
前記「分散状態で発色性を呈する」とは、特定移動性微粒子が媒体に分散されている状態で目視により観測できる色相を呈することをいう。
前記色相は、特定移動性微粒子、特に、金属コロイド粒子の金属及びその形状や粒径（体積平均粒径）等を変化させることにより多彩とすることができる。
前記金コロイド等の金属コロイドによる発色は、電子のプラズマ振動に起因し、プラズモン吸収と呼ばれる発色機構によるものである。このプラズモン吸収による発色は、金属中の自由電子が光電場により揺さぶられ、粒子表面に電荷が現れ、非線形分極が生じるためであるとされている。この金属コロイドによる発色は、彩度や光線透過率が高く、耐久性等に優れている。このような金属コロイドによる発色は、粒径が数ｎｍ〜数十ｎｍ程度の、いわゆるナノ粒子において見られるものであり、着色材としては、粒径分布が狭いコロイドであることが有利である。
【００９７】
（特定移動性微粒子）
本発明における特定移動性微粒子は、分散状態で発色性を呈し、かつ、外部から刺激を加えることで、移動性を有する微粒子であれば、特に限定されるものではない。このような特定移動性微粒子としては、電界（電圧）を印加することにより移動性を示す電荷移動性微粒子、磁気を印加することにより移動性を示す磁気移動性微粒子等が挙げられる。
本発明においては、分散性や移動性の観点から、電荷移動性微粒子や磁気移動性微粒子が好ましい。
なお、本発明における特定移動性微粒子は、一種のみを使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００９８】
−特定移動性微粒子の一つである電荷移動性微粒子−
特定移動性微粒子の一つである電荷移動性微粒子としては、電気泳動法に用いられるものであれば、制限なく用いることができる。中でも、着色性、安定性の観点からプラズモン発色機能を有する金属コロイド粒子であることが好ましい。
以下、金属コロイド粒子を例に記載するがこれに限定されるものではない。
前記金属コロイド粒子を構成する金属としては、貴金属又は銅等（以下、合わせて「金属」という。）が挙げられ、前記貴金属としては特に限定されず、例えば、金、銀、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、白金等を挙げることができる。前記金属の中でも、金、銀、白金が好ましい。
【００９９】
前記金属コロイド粒子は、金属イオンを還元して金属原子、金属クラスターを経てナノ粒子に調製する化学的方法や、バルク金属を不活性ガス中で蒸発させて微粒子となった金属をコールドトラップなどで捕捉したり、ポリマー薄膜上に真空蒸着させて金属薄膜を形成した後に加熱して金属薄膜を壊し、固相状態でポリマー中に金属微粒子を分散させる物理的方法が知られている。化学的方法は、特殊な装置を使わなくても良く、本発明の金属コロイド粒子調製に有利であるため、一般例を後述するが、これらに限定されるものではない。
前記金属コロイド粒子は、前記金属の化合物から形成される。該金属の化合物としては、前記金属を含むものであれば特に限定されず、例えば、塩化金酸、硝酸銀、酢酸銀、過塩素酸銀、塩化白金酸、塩化白金酸カリウム、塩化銅（II）、酢酸銅（II）、硫酸銅（II）等を挙げることができる。
【０１００】
前記金属コロイド粒子は、前記金属の化合物を溶媒に溶解した後、金属に還元して分散剤で保護された金属コロイド粒子の分散液として得ることができるが、該分散液の溶媒を除去して固体ゾルの形態で得ることもできる。また、これら以外のいずれの形態であってもよい。
前記金属の化合物を溶解する際、後述の高分子量顔料分散剤を用いることも可能である。高分子顔料分散剤を用いることにより前記分散剤で保護された安定な金属コロイド粒子として得ることができる。
【０１０１】
本発明における金属コロイド粒子を用いる場合、前記で得られた金属コロイド粒子の分散液として用いても、また、前記の溶媒を除去した固体ゾルを溶媒に再分散させて使用することもでき、本発明においては特に限定されるものではない。
前記金属コロイド粒子の分散液として用いる場合、前記調製時の溶媒としては、後述の絶縁性液体であることが好ましい。また、前記固体ゾルを再分散して用いる場合、固体ゾル調製時の溶媒としては、いずれの溶媒を用いることができ、特に限定されるものではない。再分散する際の溶媒としては、後述の絶縁性液体であることが好ましい。
【０１０２】
前記電荷移動性微粒子の体積平均粒径としては、発色性の観点から、１〜１００ｎｍであることが好ましく、２〜５０ｎｍであることがより好ましく、５〜５０ｎｍであることが特に好ましい。
また、金属コロイド粒子は、その金属の種類や形状、体積平均粒径により、様々な色に発色させることができる。そのため、金属の種類や、形状、体積平均粒径を制御した前記電荷移動性微粒子を用いることにより、例えば、ＲＧＢ発色、或いはＹＭＣ発色を含む様々な色相を得ることができる。これにより、本発明の表示媒体はフルカラー表示が可能となる。
【０１０３】
ＲＧＢ方式のＲ、Ｇ、Ｂそれぞれの色を呈するための金属コロイド粒子の体積平均粒径としては、用いる金属や、粒子の調製条件、形状等に依存するため、特に限定することができないが、例えば、金コロイド粒子の場合、体積平均粒径は大きくなるに従って、Ｒ発色、Ｇ発色、Ｂ発色を呈する傾向にある。
【０１０４】
本発明における体積平均粒径の測定方法としては、粒子群にレーザ光を照射し、そこから発せられる回折、散乱光の強度分布パターンから平均粒径を測定する、レーザ回折散乱法を採用する。
【０１０５】
調光層中の全質量に対する特定移動性微粒子の一つである電荷移動性微粒子の含有量（質量％）としては、所望の色相が得られる濃度であれば特に限定されるものではなく、調光層の厚さにより含有量を調整することが有効である。即ち、所望の色相を得るために、調光層が厚い場合には含有量は少なく、調光層が薄い場合には含有量を多くすることができる。一般的には、０．０１〜５０質量％である。
【０１０６】
前記金属コロイド粒子の調製は、例えば、文献「金属ナノ粒子の合成・調製、コントロール技術と応用展開」（技術情報協会出版、２００４年）に記載されている一般的な調製方法にて金属コロイド粒子を調製することができる。以下に、その一例を説明するが、これに限定されるものではない。
【０１０７】
−固体ゾル−
以下に、前記金属コロイド粒子の調製における金属の固体ゾルの一例について説明する。
本発明における金属の固体ゾルにおいて、着色性の観点から、上記金属のコロイド粒子は、後述の高分子量顔料分散剤１ｋｇあたり、５０ｍｍｏｌ以上含有されることが好ましい。上記金属のコロイド粒子が５０ｍｍｏｌ未満であると、着色性が不充分となる。より好ましくは、１００ｍｍｏｌ以上である。
【０１０８】
本発明における金属の固体ゾルにおいて、金属のコロイド粒子は、体積平均粒径が１〜１００ｎｍであることが好ましい。１ｎｍ未満であると、着色力が低く、１００ｎｍを超えると、彩度が低くなる。また、本発明における金属の固体ゾルは、狭い粒度分布を示すものであることが好ましい。粒度分布が広いものであると、彩度が低くなるので好ましくない。
【０１０９】
本発明における金属の固体ゾルは、彩度が高く、金属のコロイド粒子を高い濃度で含有しているので、着色性が良好である。また、本発明における金属の固体ゾルは、樹脂等の高分子樹脂（バインダー）との相溶性が良好であり、このような高分子樹脂（バインダー）に添加しても安定で凝集せず、充分な着色性を有している。必要に応じてその他の添加物を添加することもできる。更に、適当な溶媒に溶解して、ヒドロゾルやオルガノゾルとした形態も用いることができる。
【０１１０】
−固体ゾルの製造方法−
前記金属の固体ゾルの製造方法の一例を以下に述べるがこれに限定されるものではない。即ち、金属の化合物を溶媒に溶解し、高分子量顔料分散剤を加えた後、金属に還元して上記高分子量顔料分散剤で保護された金属のコロイド粒子を形成し、その後、上記溶媒を除去することにより固体ゾルとするものである。
【０１１１】
前記製造方法において、上記金属の化合物は、溶媒に溶解して使用される。上記溶媒としては上記金属の化合物を溶解することができるものであれば特に限定されず、例えば、水、アセトン、メタノール、エチレングリコール等の水可溶性有機溶媒等を挙げることができる。これらは単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。本発明においては、水及び水可溶性有機溶媒を併用することが好ましい。
【０１１２】
上記溶媒が水及び水可溶性有機溶媒からなる混合溶媒である場合、まず、上記金属の化合物を水に溶解した後、水可溶性有機溶媒を添加して溶液とすることが好ましい。このとき、上記金属の化合物は、５０ｍＭ以上となるように水に溶解されることが好ましい。５０ｍＭ未満であると、金属のコロイド粒子を高い割合で含有した固体ゾルを得ることができない。より好ましくは、１００ｍＭ以上である。
【０１１３】
金属として銀を使用する場合、上記水溶液は、ｐＨ７以下であることが好ましい。ｐＨが７を超えると、例えば、上記銀の化合物として硝酸銀を用いる場合、銀イオンを還元する際に酸化銀等の副生成物が生成し、溶液が白濁するので好ましくない。上記水溶液のｐＨが７を超える場合には、例えば、０．１Ｎ程度の硝酸等を添加して、ｐＨを７以下に調整することが好ましい。
【０１１４】
上記水可溶性有機溶媒は、上記金属の化合物を溶解する水に対して、体積比が１．０以上となるように添加することが好ましい。１．０未満であると、水不溶性の高分子量顔料分散剤が溶解しない。より好ましくは、５．０以上である。
【０１１５】
本発明における金属コロイド粒子の調製においては、上記金属の化合物の溶液に高分子量顔料分散剤を添加することも有効である。上記高分子量顔料分散剤は、上記溶媒が水及び水可溶性有機溶媒からなる混合溶媒である場合には、水不溶性のものであることが好ましい。水溶解性であると、水可溶性有機溶媒を除去して固体ゾルを得る際に、コロイド粒子を析出させるのが困難となる。上記水不溶性の高分子量顔料分散剤としては、例えば、ディスパービック１６１、ディスパービック１６６（ビックケミー社製）、ソルスパース２４０００、ソルスパース２８０００（ゼネカ社製）等を挙げることができる。
【０１１６】
上記高分子量顔料分散剤の添加量は、上記金属１００質量部に対して２０〜１０００質量部が好ましい。２０質量部未満であると、上記金属のコロイド粒子の分散性が不充分であり、１０００質量部を超えると、塗料や樹脂成型物に配合した際に、バインダー樹脂に対する高分子量顔料分散剤の混入量が多くなり、物性等に不具合を生じやすくなる。より好ましくは、５０〜６５０質量部である。
【０１１７】
本発明における金属コロイド粒子の調製においては、上記金属の化合物の溶液に上記高分子量顔料分散剤を添加した後、金属のイオンを還元する。上記還元の方法としては特に限定されず、例えば、化合物を添加して化学的に還元する方法、高圧水銀灯を用いた光照射により還元する方法等を挙げることができる。
【０１１８】
上記化合物としては特に限定されず、例えば、従来より還元剤として使用されている水素化ホウ素ナトリウム等のアルカリ金属水素化ホウ素塩；ヒドラジン化合物；クエン酸又はその塩、コハク酸又はその塩等を使用することができる。また、本発明においては、上記還元剤のほかに、アミンを使用することができる。
【０１１９】
上記アミンは、上記金属の化合物の溶液にアミンを添加して攪拌、混合することによって、金属イオン等が常温付近で金属に還元される。上記アミンを使用することにより、危険性や有害性の高い還元剤を使用する必要がなく、加熱や特別な光照射装置を使用することなしに、５〜１００℃程度、好ましくは２０〜８０℃程度の反応温度で、金属の化合物を還元することができる。
【０１２０】
上記アミンとしては特に限定されず、例えば、プロピルアミン、ブチルアミン、ヘキシルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジメチルエチルアミン、ジエチルメチルアミン、トリエチルアミン、エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン、１，３−ジアミノプロパン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，３−ジアミノプロパン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン等の脂肪族アミン；ピペリジン、Ｎ−メチルピペリジン、ピペラジン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルピペラジン、ピロリジン、Ｎ−メチルピロリジン、モルホリン等の脂環式アミン；アニリン、Ｎ−メチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、トルイジン、アニシジン、フェネチジン等の芳香族アミン；ベンジルアミン、Ｎ−メチルベンジルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミン、フェネチルアミン、キシリレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルキシリレンジアミン等のアラルキルアミン等を挙げることができる。また、上記アミンとして、例えば、メチルアミノエタノール、ジメチルアミノエタノール、トリエタノールアミン、エタノールアミン、ジエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、プロパノールアミン、２−（３−アミノプロピルアミノ）エタノール、ブタノールアミン、ヘキサノールアミン、ジメチルアミノプロパノール等のアルカノールアミンも挙げることができる。これらのうち、アルカノールアミンが好ましい。
【０１２１】
上記アミンの添加量は、上記金属の化合物１ｍｏｌに対して１〜５０ｍｏｌが好ましい。１ｍｏｌ未満であると、還元が充分に行われず、５０ｍｏｌを超えると、生成したコロイド粒子の対凝集安定性が低下する。より好ましくは、２〜８ｍｏｌである。
【０１２２】
また、上記還元剤として上記水素化ホウ素ナトリウムを使用する場合、常温で還元することができるので、加熱や特別な光照射装置を使用する必要がない。
【０１２３】
上記水素化ホウ素ナトリウムの添加量は、上記金属の化合物１ｍｏｌに対して１〜５０ｍｏｌが好ましい。１ｍｏｌ未満であると、還元が充分に行われず、５０ｍｏｌを超えると、生成したコロイド粒子の対凝集安定性が低下する。より好ましくは、１．５〜１０ｍｏｌである。
【０１２４】
上記還元剤としてクエン酸又はその塩を使用する場合、アルコールの存在下で加熱還流することによって金属イオン等を還元することができる。上記クエン酸又はその塩としては、クエン酸ナトリウムを使用することが好ましい。
【０１２５】
上記クエン酸又はその塩の添加量は、上記金属の化合物１ｍｏｌに対して１〜５０ｍｏｌが好ましい。１ｍｏｌ未満であると、還元が充分に行われず、５０ｍｏｌを超えると、生成したコロイド粒子の対凝集安定性が低下する。より好ましくは、１．５〜１０ｍｏｌである。
【０１２６】
本発明における金属コロイド粒子の調製においては、上記金属のイオンを還元した後、上記高分子量顔料分散剤で保護された金属のコロイド粒子を沈殿させてから上記溶媒を除去する。上記溶媒として水及び水可溶性有機溶媒を使用する場合には、使用する高分子量顔料分散剤の性質に応じて以下の方法に従って上記溶媒を除去することができる。
【０１２７】
上記高分子量顔料分散剤が水不溶性のものである場合、まず、上記水可溶性有機溶媒を蒸発等により除去して、上記高分子量顔料分散剤で保護された金属のコロイド粒子を沈殿させた後、水を除去することが好ましい。上記高分子量顔料分散剤が水不溶性のものであるので、上記水可溶性有機溶媒を除去することにより、上記高分子量顔料分散剤により保護された金属のコロイド粒子が沈殿する。
【０１２８】
この場合において、上記水可溶性有機溶媒は、蒸発速度が水より大きいものであることが好ましい。蒸発速度が水より小さいものであると、上記高分子量顔料分散剤として水不溶性のものを使用した場合、溶媒を除去して固体ゾルとする際に、上記水可溶性有機溶媒を先に取り除くことができず、金属のコロイド粒子を沈殿させることができない。
【０１２９】
上記高分子量顔料分散剤が溶剤型のものである場合、該高分子量顔料分散剤を溶解しない非極性有機溶媒を過剰量添加して上記高分子量顔料分散剤で保護された金属のコロイド粒子を沈殿させた後、デカンテーション等により溶媒を除去することもできる。
【０１３０】
上記高分子量顔料分散剤で保護された金属のコロイド粒子は、上記溶媒を除去した後、上記高分子量顔料分散剤で保護された金属のコロイド粒子をイオン交換水で洗浄しても良い。上記高分子量顔料分散剤で保護された金属のコロイド粒子が過剰量の上記非極性溶媒により沈殿された場合は、上記非極性有機溶媒で洗浄することができる。
【０１３１】
本発明における金属の固体ゾルの製造方法において、得られる金属の固体ゾルは、コロイド平均粒径が１〜１００ｎｍであり、粒度分布が狭いので、濃色かつ彩度の高いものとなる。
【０１３２】
本発明における金属の固体ゾルの製造方法は、上記金属の化合物を溶媒に溶解して溶液とし、上記高分子量顔料分散剤を加えた後、金属に還元し、その後、溶媒を除去するといった少ない工程で簡便に行うことができ、しかも、彩度が高く、従来の金属の固体ゾルと比較して、金属のコロイド粒子を高い濃度で含有する金属の固体ゾルを製造することができる。特に、アルカノールアミンを使用することにより、２０〜８０℃程度の温和な条件で簡便に製造することができる。
【０１３３】
以上の方法によって金属コロイド粒子を調製することができるが、本発明における金属コロイド粒子は、分散状態で発色性を呈する粒子であれば、市販の金属コロイド粒子を用いることができる。
更に、前記金属コロイド粒子は、具体的には、下記の方法１）〜４）を用いることにより調製できるが、これに限定されるものではない。
【０１３４】
−金属コロイド粒子の分散液の調製方法−
本発明における前記金属コロイド粒子の分散液の調製方法としては、水系、非極性溶媒系のいずれの形態でも調製することができる。例えば、金及び銀を用いた金属コロイド粒子の分散液は、以下の調製方法により調製することができるが、これに限定されるものではない。
【０１３５】
１）金属化合物（例えば、テトラクロロ金（III）酸・４水和物）を絶縁性液体（例えば、水）に溶解後、金属（例えば、金）に対して１．５倍質量の高分子量顔料分散剤（例えば、ソルスパース２００００）を含んだ水溶液を混合、攪拌する。
この混合液に脂肪族アミン（例えば、ジメチルアミノエタノール）を加えて金イオンの還元反応を開始した後、濾過、濃縮を行い、金コロイド粒子溶液を得る。
【０１３６】
２）金属化合物（例えば、テトラクロロ金（III）酸・４水和物）を水に溶解後、金属（例えば、金）に対して１．５倍質量の高分子量顔料分散剤（例えば、ソルスパース２４０００を非極性有機溶媒（例えば、アセトン）に溶解させた溶液を混合、攪拌する。
この混合液に脂肪族アミン（例えば、ジメチルアミノエタノール）を加えて金イオンの還元反応を開始した後、前記非極性溶媒を蒸発させ、金コロイド粒子と高分子量顔料分散剤からなる固体ゾルを得る。その後、デカンテーションにより固体ゾルを水で洗浄し、非極性有機溶媒（例えば、エタノール）を加えて金コロイド粒子溶液を得る。
【０１３７】
３）金属化合物（例えば、硝酸銀（Ｉ））を水に溶解後、金属（例えば、銀）に対して１．５倍質量の高分子量顔料分散剤（例えば、ソルスパース２００００）を含んだ水溶液を混合、攪拌する。この混合液に脂肪族アミン（例えば、ジメチルアミノエタノール）を加えて銀イオンの還元反応を開始した後、濾過、濃縮を行い、水系銀コロイド粒子溶液を得る。
【０１３８】
４）金属化合物（例えば、硝酸銀（Ｉ））を水に溶解後、金属（例えば、銀）に対して１．５倍質量の高分子量顔料分散剤（例えば、ソルスパース２４０００）を非極性有機溶媒（例えば、アセトン）に溶解させた溶液を混合、攪拌する。この混合液に脂肪族アミン（例えば、ジメチルアミノエタノール）を加えて銀イオンの還元反応を開始した後、非極性溶媒を蒸発させ、銀コロイド粒子と高分子量顔料分散剤からなる固体ゾルを得る。その後、デカンテーションにより固体ゾルを水で洗浄し、非極性有機溶媒（例えば、トルエン）を加えて溶媒系銀コロイド粒子溶液を得る。
【０１３９】
なお、前記金属コロイド粒子及びその溶液等については、特開平１１−７６８００号公報に記載のものを好適に用いることができる。
【０１４０】
−特定移動性微粒子の一つである磁気移動性微粒子−
特定移動性微粒子の一つである磁気移動性微粒子としては、磁気泳動法に用いられるものであれば、制限なく用いることができる。カラー表示の観点からは、磁性粒子を所望の色彩に着色した磁気移動性微粒子を用いることが好ましい。所望の色彩に着色された磁気移動性微粒子として、具体的には、特開平４−１７５１９６号公報２頁右下欄２９行目から３頁左下欄５行目までに記載された磁性粒子（各色磁性粒子）を用いることができる。
【０１４１】
本発明において用いられる磁気移動性微粒子の体積平均粒径としては、発色性の観点から、１〜５０μｍであることが好ましく、５〜２０μｍであることが特に好ましい。
【０１４２】
また、調光層中の全質量に対する特定移動性微粒子の一つである磁気移動性微粒子の含有量（質量％）としては、所望の色相が得られる濃度であれば特に限定されるものではなく、調光層の厚さにより含有量を調整することが有効である。即ち、所望の色相を得るために、調光層が厚い場合には含有量は少なく、調光層が薄い場合には含有量を多くすることができる。一般的に、具体的には、１〜５０質量％である。
【０１４３】
（特定移動性微粒子以外の移動性微粒子）
本発明における調光層は、本発明の効果を損なわない範囲で、特定移動性微粒子以外の移動性微粒子を含んでいてもよい。
特定移動性微粒子以外の移動性微粒子としては、例えば、以下に示す電荷移動性微粒子を用いることができる。
即ち、プラチナ、パラジウム、ルテニウム、ロジウム、イリジウム、又はこれらの合金等の導体を用いて形成されたナノ粒子；
ミクロパール（積水化学工業（株）製）、エポカラー粒子（日本触媒化学工業（株）製）、ケミスノー（綜研化学（株）製）、テクポリマー（積水化成品工業）等の市販の電気泳動粒子；
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、ピランスロン系顔料、ジオキサジン系顔料、ペリレン系顔料等の有機顔料を含む着色電気泳動粒子；
酸化チタン、酸化亜鉛、カーボンブラック、鉄黒、アルミナホワイト等の無機顔料を含む着色電気泳動粒子；
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等の染料を含む着色電気泳動粒子；
上記有機顔料、無機顔料、染料と分散剤などの添加物との混合系、若しくは、有機顔料、無機顔料、染料と樹脂との混合物からなるカプセル化微粒子；
二酸化チタン、シリカ、黄色酸化鉄、チタンイエロー、褐色酸化鉄、コバルトグリーン、コバルトクロムグリーン、チタンコバルトグリーン、紺青、コバルトブルー、群青、セルリアンブルー、コバルトアルミニウムクロムブルー、コバルトバイオレット、カーボンブラック、鉄黒、マンガンフェライトブラック、チタンブラック、コバルトフェライトブラック、アルミニウム粉、黒色低次酸化チタン、銅粉、鈴粉、亜鉛粉等の無機顔料粒子；
ジスアゾイエロー、縮合アゾイエロー、ローダミン６Ｇレーキ、アントラキノニルレッド、ペリレンレッド、ペリレンマルーン、キナクリドンマルーン、キナクリドンスカーレッド、キナクリドンレッド、フタロシアニングリーン、フタロシアニンブルー、ローダミンＢレーキ、ジオキサジンバイオレット、ナフトールバイオレット等の有機顔料粒子；
スチレン系、スチレン−アクリル系、アクリレート系、メタクリレート系、メチルメタクリレート系、メチルアクリレート系、エチルメタクリレート系、エチルアクリレート系、ｎ−ブチルアクリレート系、エステル系、アクリル酸系、アクリルゴム−メタクリレート系、ナイロン系、シリコーン系、ウレタン系、メラミン系、塩化ビニリデン系、４級ピリジニウム塩系、セルロース等の高分子微粒子；
等が挙げられる。
【０１４４】
本発明において、これらの特定移動性微粒子以外の移動性微粒子を、特定移動性微粒子と併用した場合、調光層中の全移動性微粒子の含有量に対して、特定移動性微粒子以外の移動性微粒子は、７０質量％以下であることが好ましく、３５質量％以下であることがより好ましい。
【０１４５】
（絶縁性液体）
本発明における移動性微粒子（特定移動性微粒子、及びそれ以外の移動性微粒子を含む）の分散媒としては、絶縁性液体であることが好ましい。
前記絶縁性液体として具体的には、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、アルコール類、エーテル類、エステル類、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、下記体積抵抗値となるよう不純物を除去することで、水（所謂、純水）も好適に使用することができる。該体積抵抗値としては、１０３Ωｃｍ以上であることが好ましく、より好ましくは１０７Ωｃｍ〜１０１９Ωｃｍであり、更に好ましくは１０１０〜１０１９Ωｃｍである。このような体積抵抗値とすることで、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、通電毎に粒子の電気泳動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。
なお、絶縁性液体には、必要に応じて、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、上記で示した特定の体積抵抗値の範囲となるように添加することが好ましい。
【０１４６】
（高分子樹脂）
本発明における電荷移動性微粒子（金属コロイド粒子）は、高分子樹脂に分散されていることも好ましい。該高分子樹脂としては、高分子ゲル、ネットワークポリマー等であることも好ましい。
該高分子樹脂としては、アガロース、アガロペクチン、アミロース、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸プロピレングリコールエステル、イソリケナン、インスリン、エチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、カードラン、カゼイン、カラギーナン、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルデンプン、カロース、寒天、キチン、キトサン、絹フィブロイン、クアーガム、クインスシード、クラウンゴール多糖、グリコーゲン、グルコマンナン、ケラタン硫酸、ケラチン蛋白質、コラーゲン、酢酸セルロース、ジェランガム、シゾフィラン、ゼラチン、ゾウゲヤシマンナン、ツニシン、デキストラン、デルマタン硫酸、デンプン、トラガカントゴム、ニゲラン、ヒアルロン酸、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、プスツラン、フノラン、分解キシログルカン、ペクチン、ポルフィラン、メチルセルロース、メチルデンプン、ラミナラン、リケナン、レンチナン、ローカストビーンガム等の天然高分子由来の高分子ゲルが挙げられる他、合成高分子の場合にはほとんどすべての高分子ゲルが挙げられる。
更に、アルコール、ケトン、エーテル、エステル、及びアミドの官能基を繰り返し単位中に含む高分子等が挙げられ、例えば、ポリビニルアルコール、ポリ（メタ）アクリルアミドやその誘導体、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキシドやこれら高分子を含む共重合体を挙げることができる。
これら中でも、製造安定性、電気泳動特性等の観点から、ゼラチン、ポリビニルアルコール、ポリ（メタ）アクリルアミド等が好ましく用いられる。
これら高分子樹脂は、前記絶縁性液体と共に用いることが好ましい。
【０１４７】
（高分子量顔料分散剤）
本発明において、特定移動性微粒子として金属コロイド粒子を用いる場合、高分子量顔料分散剤を併用することが好ましい。この高分子量顔料分散剤としては特に限定されないが、以下に説明するものを好適に使用することができる。
即ち；（ｉ）顔料親和基を主鎖及び／又は複数の側鎖に有し、かつ、溶媒和部分を構成する複数の側鎖を有する櫛形構造の高分子、（ii）主鎖中に顔料親和基からなる複数の顔料親和部分を有する高分子、（iii）主鎖の片末端に顔料親和基からなる顔料親和部分を有する直鎖状の高分子
【０１４８】
ここで、上記顔料親和基とは、顔料の表面に対して強い吸着力を有する官能基をいい、例えば、オルガノゾルにおいては、第３級アミノ基、第４級アンモニウム、塩基性窒素原子を有する複素環基、ヒドロキシル基、カルボキシル基；ヒドロゾルにおいては、フェニル基、ラウリル基、ステアリル基、ドデシル基、オレイル基等を挙げることができる。本発明において、上記顔料親和基は、金属に対して強い親和力を示す。上記高分子量顔料分散剤は、上記顔料親和基を有することにより、金属の保護コロイドとして充分な性能を発揮することができる。
【０１４９】
上記櫛形構造の高分子（ｉ）は、上記顔料親和基を有する複数の側鎖とともに、溶媒和部分を構成する複数の側鎖を主鎖に結合した構造のものであり、これらの側鎖があたかも櫛の歯のように主鎖に結合されているものである。本明細書中、上述の構造を櫛形構造と称する。上記櫛形構造の高分子（ｉ）において、上記顔料親和基は、側鎖末端に限らず、側鎖の途中や主鎖中に複数存在していてもよい。なお、上記溶媒和部分は、溶媒に親和性を有する部分であって、親水性又は疎水性の構造をいう。上記溶媒和部分は、例えば、水溶性の重合鎖、親油性の重合鎖等から構成されている。
【０１５０】
上記櫛形構造の高分子（ｉ）としては特に限定されず、例えば、特開平５−１７７１２３号公報に開示されている１個以上のポリ（カルボニル−Ｃ３〜Ｃ６−アルキレンオキシ）鎖を有し、これらの各鎖が３〜８０個のカルボニル−Ｃ３〜Ｃ６−アルキレンオキシ基を有しかつアミド又は塩架橋基によってポリ（エチレンイミン）に結合されている構造のポリ（エチレンイミン）又はその酸塩からなるもの；特開昭５４−３７０８２号公報に開示されているポリ（低級アルキレン）イミンと、遊離のカルボン酸基を有するポリエステルとの反応生成物よりなり、各ポリ（低級アルキレン）イミン連鎖に少なくとも２つのポリエステル連鎖が結合されたもの；特公平７−２４７４６号公報に開示されている末端にエポキシ基を有する高分子量のエポキシ化合物に、アミン化合物と数平均分子量３００〜７０００のカルボキシル基含有プレポリマーとを同時に又は任意順に反応させて得られる顔料分散剤等を挙げることができる。
【０１５１】
上記櫛形構造の高分子（ｉ）は、顔料親和基が１分子中に２〜３０００個存在するものが好ましい。２個未満であると、分散安定性が充分ではなく、３０００個を超えると、粘度が高すぎて取り扱いが困難となり、また、コロイド粒子の粒度分布が広くなり、彩度が低下する。より好ましくは、２５〜１５００個である。
【０１５２】
上記櫛形構造の高分子（ｉ）は、溶媒和部分を構成する側鎖が１分子中に２〜１０００存在するものが好ましい。２未満であると、分散安定性が充分ではなく、１０００を超えると、粘度が高すぎて取り扱いが困難となり、また、コロイド粒子の粒度分布が広くなり、彩度が低下する。より好ましくは、５〜５００である。
【０１５３】
上記櫛形構造の高分子（ｉ）は、数平均分子量が２０００〜１００００００であることが好ましい。２０００未満であると、分散安定性が充分ではなく、１００００００を超えると、粘度が高すぎて取り扱いが困難となり、また、コロイド粒子の粒度分布が広くなり、彩度が低下する。より好ましくは、４０００〜５０００００である。
【０１５４】
上記主鎖中に顔料親和基からなる複数の顔料親和部分を有する共重合体（ii）は、複数の顔料親和基が主鎖にそって配置されているものであり、上記顔料親和基は、例えば、主鎖にペンダントしているものである。本明細書中、上記顔料親和部分は、上記顔料親和基が１つ又は複数存在して、顔料表面に吸着するアンカーとして機能する部分をいう。
【０１５５】
上記共重合体（ii）としては、例えば、特開平４−２１０２２０号公報に開示されているポリイソシアネートと、モノヒドロキシ化合物及びモノヒドロキシモノカルボン酸又はモノアミノモノカルボン酸化合物の混合物、並びに、少なくとも１つの塩基性環窒素とイソシアネート反応性基とを有する化合物との反応物；特開昭６０−１６６３１号公報、特開平２−６１２号公報、特開昭６３−２４１０１８号公報に開示されているポリウレタン／ポリウレアよりなる主鎖に複数の第３級アミノ基又は塩基性環式窒素原子を有する基がペンダントした高分子；特開平１−２７９９１９号公報に開示されている水溶性ポリ（オキシアルキレン）鎖を有する立体安定化単位、構造単位及びアミノ基含有単位からなる共重合体であって、アミン基含有単量単位が第３級アミノ基若しくはその酸付加塩の基又は第４級アンモニウムの基を含有しており、該共重合体１ｇ当たり０．０２５〜０．５ミリ当量のアミノ基を含有する共重合体；特開平６−１００６４２号公報に開示されている付加重合体からなる主鎖と、少なくとも１個のＣ１〜Ｃ４アルコキシポリエチレン又はポリエチレン−コプロピレングリコール（メタ）アクリレートからなる安定化剤単位とからなり，かつ、２５００〜２００００の重量平均分子量を有する両親媒性共重合体であって、主鎖は、３０重量％までの非官能性構造単位と、合計で７０重量％までの安定化剤単位及び官能性単位を含有しており、上記官能性単位は、置換されているか又は置換されていないスチレン含有単位、ヒドロキシル基含有単位及びカルボキシル基含有単位であり、ヒドロキシル基とカルボキシル基、ヒドロキシル基とスチレン基及びヒドロキシル基とプロピレンオキシ基又はエチレンオキシ基との比率が、それぞれ、１：０．１０〜２６．１；１：０．２８〜２５．０；１：０．８０〜６６．１である両親媒性高分子等を挙げることができる。
【０１５６】
上記共重合体（ii）は、顔料親和基が１分子中に２〜３０００個存在するものが好ましい。２個未満であると、分散安定性が充分ではなく、３０００個を超えると、粘度が高すぎて取り扱いが困難となり、また、コロイド粒子の粒度分布が広くなり、彩度が低下する。より好ましくは、２５〜１５００個である。
【０１５７】
上記共重合体（ii）は、数平均分子量が２０００〜１００００００であることが好ましい。２０００未満であると、分散安定性が充分ではなく、１００００００を超えると、粘度が高すぎて取り扱いが困難となり、また、コロイド粒子の粒度分布が広くなり、彩度が低下する。より好ましくは、４０００〜５０００００である。
【０１５８】
上記主鎖の片末端に顔料親和基からなる顔料親和部分を有する直鎖状の高分子（iii）は、主鎖の片末端のみに１つ又は複数の顔料親和基からなる顔料親和部分を有しているが、顔料表面に対して充分な親和性を有するものである。
【０１５９】
上記直鎖状の高分子（iii）としては特に限定されず、例えば、特開昭４６−７２９４号公報に開示されている一方が塩基性であるＡ−Ｂブロック型高分子；米国特許第４６５６２２６号明細書に開示されているＡブロックに芳香族カルボン酸を導入したＡ−Ｂブロック型高分子；米国特許第４０３２６９８号明細書に開示されている片末端が塩基性官能基であるＡ−Ｂブロック型高分子；米国特許第４０７０３８８号明細書に開示されている片末端が酸性官能基であるＡ−Ｂブロック型高分子；特開平１−２０４９１４号公報に開示されている米国特許第４６５６２２６号明細書に記載のＡブロックに芳香族カルボン酸を導入したＡ−Ｂブロック型高分子の耐候黄変性を改良したもの等を挙げることができる。
【０１６０】
上記直鎖状の高分子（iii）は、顔料親和基が１分子中に２〜３０００個存在するものが好ましい。２個未満であると、分散安定性が充分ではなく、３０００個を超えると、粘度が高すぎて取り扱いが困難となり、また、コロイド粒子の粒度分布が広くなり、彩度が低下する。より好ましくは、５〜１５００個である。
【０１６１】
上記直鎖状の高分子（iii）は、数平均分子量が１０００〜１００００００であることが好ましい。１０００未満であると、分散安定性が充分ではなく、１００００００を超えると、粘度が高すぎて取り扱いが困難となり、また、コロイド粒子の粒度分布が広くなり、彩度が低下する。より好ましくは、２０００〜５０００００である。
【０１６２】
上記高分子量顔料分散剤としては、市販されているものを使用することもできる。上記市販品としては、例えば、ソルスパース２００００、ソルスパース２４０００、ソルスパース２６０００、ソルスパース２７０００、ソルスパース２８０００（ゼネカ社製）；ディスパービック１６０、ディスパービック１６１、ディスパービック１６２、ディスパービック１６３、ディスパービック１６６、ディスパービック１７０、ディスパービック１８０、ディスパービック１８２、ディスパービック１８４、ディスパービック１９０（ビックケミー社製）；ＥＦＫＡ−４６、ＥＦＫＡ−４７、ＥＦＫＡ−４８、ＥＦＫＡ−４９（ＥＦＫＡケミカル社製）；ポリマー１００、ポリマー１２０、ポリマー１５０、ポリマー４００、ポリマー４０１、ポリマー４０２、ポリマー４０３、ポリマー４５０、ポリマー４５１、ポリマー４５２、ポリマー４５３（ＥＦＫＡケミカル社製）；アジスパーＰＢ７１１、アジスパーＰＡ１１１、アジスパーＰＢ８１１、アジスパーＰＷ９１１（味の素社製）；フローレンＤＯＰＡ−１５８、フローレンＤＯＰＡ−２２、フローレンＤＯＰＡ−１７、フローレンＴＧ−７３０Ｗ、フローレンＧ−７００、フローレンＴＧ−７２０Ｗ（共栄社化学社製）等を挙げることができる。
【０１６３】
上記高分子量顔料分散剤は、顔料親和基が側鎖に存在し、溶媒和部分を構成する側鎖を有するグラフト構造のもの〔上記櫛形構造の高分子（ｉ）〕；主鎖に、顔料親和基を有するもの〔上記共重合体（ii）及び上記直鎖状の高分子（iii）〕であるので、コロイド粒子の分散性が良好であり、金属のコロイド粒子に対する保護コロイドとして好適である。上記高分子量顔料分散剤を使用することにより、金属のコロイド粒子を高い濃度で含有する金属のコロイド粒子分散体を得ることができる。
【０１６４】
本発明において、上記高分子量顔料分散剤は、軟化温度が、３０℃以上であることが好ましい。３０℃未満であると、得られる金属の固体ゾルが貯蔵中にブロッキングしてしまう。より好ましくは、４０℃以上である。
【０１６５】
上記高分子量顔料分散剤の含有量は、上記金属１００質量部に対して２０〜１０００質量部が好ましい。２０質量部未満であると、上記金属のコロイド粒子の分散性が不充分であり、１０００質量部を超えると、塗料や樹脂成型物に配合した際に、バインダー樹脂に対する高分子量顔料分散剤の混入量が多くなり、物性等に不具合が生じやすくなる。より好ましくは、５０〜６５０質量部である。
【０１６６】
本発明における調光層に電荷移動性微粒子を用いる場合、対向配置された一対の透明基板間の空隙中に、上述の電荷移動性微粒子を、移動可能に保持する構成を有することが好ましい。つまり、この場合、調光層に近接して設けられる微粒子移動手段は、一対の電極となる。
一対の透明基板としては、ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレート、）、ポリイミド、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、ナイロン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルフォン、シリコーン樹脂、ポリアセタール樹脂、フッ素樹脂、セルロース誘導体、ポリオレフィンなどの高分子のフィルムや板状基板、ガラス基板、金属基板、セラミック基板等の無機基板などが好ましく用いられる。なお、透明基板としては、少なくとも５０％以上の光透過率（可視光）を有することが好ましい。
また、透明基板間の距離（調光層の厚み）としては、製造される調光素子のサイズや重さ、発色性等により、適宜、決定される。一般的には、２〜１０００μｍ程度である。
【０１６７】
本発明における調光層には一対の電極が接続しており、この電極により発生する電界により、電荷移動性微粒子が電気泳動する。この一対の電極の少なくとも一方の電極は、特に、調光層の外周端部の一部に設けられることが好ましい。調光層の外周端部の一部に設けられた電極に向かい、特定移動性微粒子である電荷移動性微粒子が移動することで、電荷移動性微粒子の分散状態、即ち、発色状態が解消される。
【０１６８】
このような電極としては、少なくとも５０％以上の光透過率（可視光）を有する透明電極が用いられる。具体的には、酸化錫−酸化インジウム（ＩＴＯ）、酸化錫、酸化亜鉛などに代表される金属酸化物層が好ましく用いられる。また、電極は、これらの材料を単独で用いて形成されていてもよいし、複数種の材料を積層したものであってもよい。
なお、電極の厚みや大きさは、表示素子によって様々なものが利用でき、特に限定されるものではない。
【０１６９】
また、本発明における調光層に磁気移動性微粒子を用いる場合、対向配置された一対の基板間の空隙中に、上述の磁気移動性微粒子を、移動可能に保持する構成を有することが好ましく、この調光層に近接して設けられる微粒子移動手段として、磁石等の磁力発生装置が用いられることが好ましい。
この微粒子移動手段として用いられる磁力発生装置としては、調光層内の移動性微粒子の量、移動性等により適宜決定される。
【０１７０】
本発明における調光層は複数の調光単位セルから構成されていることが好ましい。具体的には、例えば、複数の調光単位セルが、赤色、緑色、及び青色のいずれかを呈する調光単位セルを含む態様が好ましく、また、フルカラー表示を可能とするためには、複数の調光単位セルが、少なくとも、赤色（Ｒ）を呈する調光単位セル、緑色（Ｇ）を呈する調光単位セル、及び青色（Ｂ）を呈する調光単位セルの３種類を含むことが好ましい態様である。
このような複数の調光単位セルは、前記表示層上に積層されて調光層を構成してもよいし（例えば、図７における調光層）、また、前記表示層上に並列に配置されて調光層を構成していてもよい（例えば、図９における調光層）。
また、調光単位セルの大きさは、表示素子の解像度と密接な関係にあり、セルが小さいほど高解像度の表示素子を作製することができる。そのため、解像度向上の観点からは、複数の調光単位セルは、前記表示層上に積層されていることが好ましい。調光単位セルの大きさとしては、通常、１０μｍ〜１ｍｍ程度である。
【０１７１】
以下、図面を参照して、本発明の表示素子における調光層の構成例について説明する。
なお、同様の機能を有する部材には、全図面を通して同じ符合を付与し、その説明を省略する。また、以下に示す調光層の構成例においては、第２の透明基板８により観察面が形成されているものとする。
以下に示す調光層の構成例、及び本発明の表示素子の実施形態においては、調光層中に含まれる電荷移動性微粒子又は磁気移動性微粒子の全てが、分散状態で発色性を呈する移動性微粒子（特定移動性微粒子）である態様について説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、上述したように、調光層は、特定移動性微粒子以外の移動性微粒子を含んでいてもよい。
【０１７２】
図２は、本発明における調光層の第１の例を示す概略断面図である。
図２（ａ）に示す調光層は、第１の透明基板１上の全面に第１の電極２、その上に絶縁層５を有し、更に、絶縁層５上の一方の端部に、図面の手前から奥まで連続するライン状の第２の電極４を備える。また、第２の電極４上と、絶縁層５上であって第２の電極４とは反対側の端部とに、対向した２つの隔壁６を備え、更に、２つの隔壁６を介して、第１の透明基板１に対向した第２の透明基板８を備える。即ち、第２の電極４が調光層の外周端部の一部に設けられている態様である。上記の各部材により囲まれて形成された内部空間には、電荷移動性微粒子１０及び絶縁性液体９を含む分散液が封入されている。また、隔壁６と第２の透明基板８との接合面は熱融着性の接着層７により接着している。
上記のような構成により、本発明における調光層の第１の例は１つのセルを形成することになる。
また、図２（ａ）及び（ｂ）の紙面手前側と奥側は、他のセルとの隔壁（図示せず）が設けられている。
【０１７３】
図２に示される第１の透明基板１は、図示されない表示層を構成する基板と共用であってもよいし、また、形状保持性を有する絶縁層により代用されていてもよい。
また、絶縁層５の材料としては、特に限定されず、公知の絶縁材料を用いることができ、例えば、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、アモルファスフッ素樹脂等を用いることができる。
【０１７４】
更に、隔壁６の材料としては、特に限定されず、公知の樹脂材料を用いることができるが、製造上の観点から、感光性樹脂を用いることが好ましい。なお、後述の図４に示すように、隔壁と電極を同一の部材により構成される場合には、電極を構成する材料により隔壁６が形成される。
隔壁６の高さは、特に限定されるものではなく、通常、２μｍ〜１ｍｍ程度である。
前記隔壁６の幅は、特に限定されるものではないが、一般的には幅が小さい方が、表示素子の解像度の観点より有効であり、通常、１μｍ〜１ｍｍ程度である。
【０１７５】
接着層７の材料としては、特に限定されず、熱硬化性樹脂、紫外光硬化性樹脂等を使用することができるが、隔壁６の材料や、絶縁性液体９等の素子を構成する材料に影響を与えない材料が選択される。
【０１７６】
本発明における調光層の第１の例の動作について、図２（ａ）及び（ｂ）を用いて以下に説明する。図２（ｂ）は、図２（ａ）に電圧を印加した状態の調光層の概略構成図である。
電圧の印加がない場合は、図２（ａ）に示すとおり、電荷移動性微粒子１０はセルの内部中に一様に分散しており、電荷移動性微粒子１０の色が調光層の色（例えば、赤色）として観察される。一方、電圧を印加したとき、例えば、電荷移動性微粒子１０がマイナスに帯電している場合には、プラス電極（ここでは、第２の電極４）側へ移動するため、第１の透明基板１、第２の透明基板８、及び第１の電極２を透かして図示されない表示層が現れることとなり、表示素子は白色表示又は黒色表示として観察される。
ここで、電荷移動性微粒子１０の電圧印加時の移動は、両透明基板１、８の面に対して平行方向である。
【０１７７】
続いて、本発明における調光層の第２の例について、図３を参照して説明する。
図３（ａ）に示される調光層は、第１の電極２Ａ及び第２の電極４Ａを、第１の透明基板１上の両側に、図面の手前から奥まで連続するライン状に備える。また、両電極２Ａ、４Ａ上にそれぞれ隔壁６を備え、更に、２つの隔壁６を介して、第１の透明基板１に対向した第２の透明基板８を備える。上記の各部材により囲まれて形成された内部空間には、電荷移動性微粒子１０及び絶縁性液体９を含む分散液が封入されている。
上記のような構成により、本発明における調光層の第２の例は１つのセルを形成することになる。
また、図３（ａ）及び（ｂ）の紙面手前側と奥側は、他のセルとの隔壁（図示せず）が設けられている。
【０１７８】
図３に示される両電極２Ａ、４Ａの線幅（ライン幅）は、特に限定されるものではないが、通常、２μｍ〜１ｍｍ程度である。
また、両電極２Ａ、４Ａの厚さとしては、特に限定されるものではないが、通常、１０ｎｍ〜１μｍ程度である。
【０１７９】
図３（ａ）及び（ｂ）に示される調光層の動作としては、図２（ａ）及び（ｂ）に示される調光層と同様である。ここで、図３（ｂ）は、図３（ａ）に電圧を印加した状態の調光層の概略構成図である。
つまり、図３（ａ）に示すとおり、電圧の印加がない場合は、電荷移動性微粒子１０はセルの空間中に一様に分散しており、電荷移動性微粒子１０の色がセルの色として観察される。一方、図３（ｂ）に示すとおり、電圧を印加したときには、例えば、電荷移動性微粒子１０がマイナスに帯電している場合には、プラス電極（ここでは、第１の電極２Ａ）側へ移動するため、第１の透明基板１、及び第２の透明基板８を透かして図示されない表示層が現れることとなり、表示素子は白色表示又は黒色表示として観察される。
ここで、電荷移動性微粒子１０の電圧印加時の移動は、両透明基板１、８の面に対して平行方向である。
【０１８０】
本発明における調光層の第３の例について、図４を参照して説明する。
図４（ａ）に示される調光層は、第１の透明基板１上の両側に、第１の電極２Ｂ、第２の電極４Ｂを、図面の手前から奥まで連続するライン状に設け、更に、両電極２Ｂ、４Ｂを介して、第１の透明基板１と対向した第２の透明基板８を備える。ここで、両電極２Ｂ、４Ｂは、電極としての機能と隔壁としての機能とをいずれも有している。上記の各部材により囲まれて形成された内部空間には、電荷移動性微粒子１０及び絶縁性液体９を含む分散液が封入されている。また、両電極２Ｂ、４Ｂと第２の透明基板８との接合面は熱融着性の接着層７により接着している。
上記のような構成により、本発明における調光層の第３の例は１つのセルを形成することができる。
また、図４（ａ）及び（ｂ）の紙面手前側と奥側は、他のセルとの隔壁（図示せず）が設けられている。
【０１８１】
図４に示される両電極２Ｂ、４Ｂの線幅は、特に限定されるものではないが、通常、１μｍ〜１ｍｍ程度である。
また、両電極２Ｂ、４Ｂの高さは、特に限定されるものではないが、２μｍ〜１ｍｍ程度である。
【０１８２】
図４（ａ）及び（ｂ）に示される調光層の動作としては、図３（ａ）及び（ｂ）に示される調光層と同様である。ここで、図４（ｂ）は、図４（ａ）に電圧を印加した状態の調光層の概略構成図である。
つまり、図４（ａ）に示すとおり、電圧の印加がない場合は、電荷移動性微粒子１０はセルの内部中に一様に分散しており、電荷移動性微粒子１０の色がセルの色として観察される。一方、図４（ｂ）に示すとおり、電圧を印加したときには、例えば、電荷移動性微粒子１０がマイナスに帯電している場合には、隔壁の機能をも有するプラス電極（ここでは、第１の電極２Ｂ）側へ移動するため、第１の透明基板１、及び第２の透明基板８を透かして図示されない表示層が現れることとなり、表示素子は白色表示又は黒色表示として観察される。
ここで、電荷移動性微粒子１０の電圧印加時の移動は、両透明基板１、８の面に対して平行方向である。
【０１８３】
本発明における調光層の第４の例について、図５を参照して説明する。
図５（ａ）に示される調光層は、３種類の調光単位セル１３Ｒ、１３Ｇ、及び１３Ｂを積層した態様を示すものである。即ち、前記図３で示した１つのセルを調光単位セルとし、その調光単位セルを縦に３つ積層された３層構造となっている。即ち、複数の調光単位セルが積層された構造となっている。
この構成の調光層は、最下層の赤色（Ｒ）調光単位セル１３Ｒを図３と同様に作製し、続いて、最下層の赤色（Ｒ）調光単位セルの第２の透明基板８Ｒを第１の基板に見立てて、中段層の緑色（Ｇ）調光単位セル１３Ｇを作製し、更に、中段層の緑色（Ｇ）調光単位セルの第２の透明基板８Ｇを第１の基板に見立てて、最後に最上層の青色（Ｂ）調光単位セル１３Ｂを作製することにより得ることができる。得られた調光層は、調光単位セルを積層しており、フルカラー表示が可能となる。
また、上記のような構成の調光層は、ＲＧＢの調光単位セルを別々に作製し、それらを接続することで得ることもできる。
【０１８４】
図５に示される調光層は、第１の透明基板１に最も近接した調光単位セル１３Ｒには、赤色（Ｒ）の電荷移動性微粒子１０を封入し、その上部の調光単位セル１３Ｇには、緑色（Ｇ）の電荷移動性微粒子１１を封入し、更にその上部の調光単位セル１３Ｂには、青色（Ｂ）の電荷移動性微粒子１２を封入していることを除き、両透明基板１、８（８Ｒ、８Ｇ、８Ｂ）、両電極２Ａ、４Ａ、及び隔壁６等の材質、大きさ等は、図３と同様である。
【０１８５】
このように調光単位セルが積層されてなる調光層の動作について説明する。例えば、調光単位セル１３Ｒ及び調光単位セル１３Ｂの電極２Ａ、４Ａ間に４０Ｖの電圧を印加したとき、図５（ｂ）に示すように動作する。
例えば、分散された赤色（Ｒ）の電荷移動性微粒子１０、及び、青色（Ｂ）電荷移動性微粒子（Ｂ）１２がいずれもマイナスに帯電している場合、直流電圧印加によりプラス側電極への移動が観察される。これにより、調光単位セル１３Ｒの赤色の電荷移動性微粒子１０、及び、調光単位セル１３Ｂの青色の電荷移動性微粒子１２は、いずれも、プラス電極側（ここでは、第１の電極２Ａ）へ移動し、調光単位セル１３Ｇの緑色の電荷移動性微粒子１１のみが分散状態を維持することとなる。その結果、調光層を、調光単位セル１３Ｂの第２の透明基板８Ｂ側から観察すると、調光単位セル１３Ｇの緑色の電荷移動性微粒子１１の色による調光単位セルの色（緑色）が観察される。
同様な操作、例えば、調光単位セル１３Ｒと調光単位セル１３Ｇとに電圧を印加したときには、調光単位セル１３Ｂの電荷移動性微粒子１２の色（青色）が観察され、調光単位セル１３Ｇと調光単位セル１３Ｂとに電圧を印加したときには、調光単位セル１３Ｒの粒子の電荷移動性微粒子１０の色（赤色）が観察される。その結果、これらの３つの調光単位セルの電圧印加状態を制御することにより、フルカラーの表示が観察される。
【０１８６】
本発明における調光層の第５の例について、図６を参照して説明する。
図６（ａ）に示される調光層は、複数の調光単位セルにより構成されている態様を示すものである。即ち、前記図４で示した調光単位セルが、横に３つ並列に配置された構造となっている。
図６に示される調光層は、３種類の調光単位セル１３Ｒ、１３Ｇ、及び１３Ｂを並列に配置した態様を示すものである。具体的には、前記図４で示した１つのセルを調光単位セルとし、その調光単位セルを基板に対して配列に配置された構造となっている。
この構成の調光層は、赤色（Ｒ）調光単位セル１３Ｒ、緑色（Ｇ）調光単位セル１３Ｇ、及び青色（Ｂ）調光単位セル１３Ｂを、図４のように、別々に作製し、それらを絶縁壁１４にて接続することで得ることができる。得られた調光層は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の調光単位セルを備えており、フルカラー表示が可能となる。
【０１８７】
図６に示される調光層は、調光単位セル１３Ｒには、赤色（Ｒ）の電荷移動性微粒子１０を封入し、調光単位セル１３Ｇには、緑色（Ｇ）の電荷移動性微粒子１１を封入し、更に、調光単位セル１３Ｂには、青色（Ｂ）の電荷移動性微粒子１２を封入していることを除き、両透明基板１、８、及び両電極２Ｂ、４Ｂ等の材質、大きさ等は、図４と同様である。
【０１８８】
図６に示される絶縁壁１４は、調光単位セル１３Ｒと調光単位セル１３Ｇとの間を絶縁するため、また、調光単位セル１３Ｇと調光単位セル１３Ｂとを絶縁するために用いられる部材であり、その材料としては、図２に示される絶縁層５と同様のものを用いることができる。
この絶縁壁１４の高さとしては、２μｍ〜１ｍｍが好ましい。
また、絶縁壁１４の幅としては、１μｍ〜１ｍｍが好ましい。
【０１８９】
このように調光単位セルが並列配置されてなる調光層の動作について説明する。例えば、調光単位セル１３Ｒ及び調光単位セル１３Ｂの電極２Ｂ、４Ｂ間に４０Ｖの電圧を印加したとき、図６（ｂ）に示すように動作する。
例えば、分散された赤色（Ｒ）の電荷移動性微粒子１０、及び、青色（Ｂ）電荷移動性微粒子（Ｂ）１２がいずれもマイナスに帯電している場合、直流電圧印加によりプラス側電極への移動が観察される。これにより、調光単位セル１３Ｒの赤色の電荷移動性微粒子１０、及び、調光単位セル１３Ｂの青色の電荷移動性微粒子１２は、いずれも、プラス電極側（ここでは、第１の電極２Ｂ）へ移動し、調光単位セル１３Ｇの緑色の電荷移動性微粒子１１のみが分散状態を維持することとなる。その結果、調光層を、第２の透明基板８側から観察すると、調光単位セル１３Ｇの緑色の電荷移動性微粒子１１の色（緑色）による調光単位セルの色が観察される。
同様な操作、例えば、調光単位セル１３Ｒと調光単位セル１３Ｇとに電圧を印加したときには、調光単位セル１３Ｂの電荷移動性微粒子１２の色（青色）が観察され、調光単位セル１３Ｇと調光単位セル１３Ｂとに電圧を印加したときには、調光単位セル１３Ｒの粒電荷移動性微粒子１０の色（赤色）が観察される。その結果、これらの３つの調光単位セルの電圧印加状態を制御することにより、フルカラーの表示が観察される。
【０１９０】
以上、本発明の表示素子を構成する表示層及び調光層の構成について各々説明したが、本発明の表示素子は、これらの表示層と調光層とを任意に組み合わせて作製することができる。
下記に、図面を参照して、本発明の表示素子の実施形態について説明する。
【０１９１】
図７を用いて、本発明の表示素子の第１の実施態様について説明する。
図７に示される表示素子は、上述の（１）一対の基板間の空隙に白色粒子及び黒色粒子を封入させ、その粒子のいずれか一方を表示面を形成する基板側に移動させることにより白色又は黒色の表示を行う表示層と、上述の第４の例である調光層と、を組み合わせた構成を有する。
なお、このような構成の表示素子における調光層については、上述の、３種類の調光単位セル１３Ｒ、１３Ｇ、及び１３Ｂを積層した態様（第４の例）として説明しているため、ここでの説明は省略する。
【０１９２】
以下、図７に示される表示層について説明する。この表示層は、基板２０と、基板２０の対向基板として機能する絶縁層１５と、の間に形成された空隙中に、黒色粒子１７及び白色粒子１８を移動可能な状態で封入したものである。また、基板２０の絶縁層１５との対向面には表示層用の第１の電極１９が設けられ、一方、絶縁層１５の基板２０との対向面には表示層用の第２の電極１６が設けられている。この第１の電極１９、及び第２の電極１６により印加された電界により、空隙内に封入された黒色粒子１７及び白色粒子１８は、基板２０と絶縁層１５との間を移動することができる。
【０１９３】
次に、図８を用いて、図７に示される表示素子の動作について説明する。
図８（ａ）は、図７に示される表示素子による白色表示を示す概略断面図である。
図８（ａ）に示すように、調光単位セル１３Ｒ、１３Ｇ、及び１３Ｂには、いずれも、電圧が印加されており、赤色（Ｒ）の電荷移動性微粒子１０、緑色の電荷移動性微粒子１１、及び青色（Ｂ）電荷移動性微粒子（Ｂ）１２は、いずれもプラス電極側（ここでは、第１の電極２Ａ）へ移動している状態である。
一方、表示層では、電極１６をプラス側、電極１９をマイナス側として電圧を印加することにより、電界が生じ、白色粒子１８が表示層用の電極１６側（絶縁層１５側）に、また、黒色粒子１７が表示層用電極１９側（基板２０側）に移動している状態である。
これらの結果、この表示素子は、第１の透明基板８Ｂ側から観察すると、表示層中の白色粒子１８の色のみ表示されることとなる。
【０１９４】
図８（ｂ）は、図７に示される表示素子による黒色表示を示す概略断面図である。
図８（ｂ）においても、調光単位セル１３Ｒ、１３Ｇ、及び１３Ｂには、いずれも、電圧が印加されており、赤色（Ｒ）の電荷移動性微粒子１０、緑色の電荷移動性微粒子１１、及び青色（Ｂ）電荷移動性微粒子（Ｂ）１２は、いずれもプラス電極側（ここでは、第１の電極２Ａ）へ移動している状態である。
一方、表示層では、電極１６をマイナス側、電極１９をプラス側として電圧を印加することにより、電界が生じ、黒色粒子１７が表示層用の電極１６側（絶縁層１５側）に、また、白色粒子１８が表示層用電極１９側（基板２０側）に移動している状態である。
これらの結果、この表示素子は、第２の透明基板８Ｂ側から観察すると、表示層中の黒色粒子１７の色のみ表示されることとなる。
【０１９５】
図８（ｃ）は、図７に示される表示素子による緑色（Ｇ）表示を示す概略断面図である。
図８（ｃ）においては、調光単位セル１３Ｒ及び１３Ｂには、いずれも、電圧が印加されており、赤色（Ｒ）の電荷移動性微粒子１０、及び青色（Ｂ）電荷移動性微粒子（Ｂ）１２は、いずれもプラス電極側（ここでは、第１の電極２Ａ）へ移動している状態である。また、調光単位セル１３Ｇには、電圧が印加されておらず、緑色の電荷移動性微粒子１１はセルの内部で分散している状態である。
一方、表示層では、電極１６をプラス側、電極１９をマイナス側として電圧を印加することにより、電界が生じ、白色粒子１８が表示層用の電極１６側（絶縁層１５側）に、また、黒色粒子１７が表示層用電極１９側（基板２０側）に移動している状態である。
これらの結果、この表示素子は、第２の透明基板８Ｂ側から観察すると、調光単位セル１３Ｇの緑色（Ｇ）が表示されることとなる。なお、ここで、調光層の背部に設けられる表示層が白色表示状態となっているため、その白色表示による光散乱効果により、調光単位セル１３Ｇの緑色（Ｇ）は発色性に優れるものとなる。
【０１９６】
図９を用いて、本発明の表示素子の第２の実施態様について説明する。
図９に示される表示素子は、上述の（１）一対の基板間の空隙に白色粒子及び黒色粒子を封入させ、その粒子のいずれか一方を表示面を形成する基板側に移動させることにより白色又は黒色の表示を行う表示層と、上述の第５の例である調光層と、を組み合わせた構成を有する。
なお、このような構成の表示素子における調光層については、上述の、３種類の調光単位セル１３Ｒ、１３Ｇ、及び１３Ｂを並列配置した態様（第５の例）として説明しているため、ここでの説明は省略する。
また、表示層の構成についても、上記表示素子の第１の実施態様と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【０１９７】
次に、図１０を用いて、図９に示される表示素子の動作について説明する。
図１０（ａ）は、図９に示される表示素子による白色表示を示す概略断面図である。
図１０（ａ）に示すように、調光単位セル１３Ｒ、１３Ｇ、及び１３Ｂには、いずれも、電圧が印加されており、赤色（Ｒ）の電荷移動性微粒子１０、緑色の電荷移動性微粒子１１、及び青色（Ｂ）電荷移動性微粒子（Ｂ）１２は、いずれもプラス電極側（ここでは、第１の電極２Ｂ）へ移動している状態である。
一方、表示層では、電極１６をプラス側、電極１９をマイナス側として電圧を印加することにより、電界が生じ、白色粒子１８が表示層用の電極１６側（絶縁層１５側）に、また、黒色粒子１７が表示層用電極１９側（基板２０側）に移動している状態である。
これらの結果、この表示素子は、第２の透明基板８側から観察すると、表示層中の白色粒子１８の色のみ表示されることとなる。
【０１９８】
図１０（ｂ）は、図９に示される表示素子による黒色表示を示す概略断面図である。
図１０（ｂ）においても、調光単位セル１３Ｒ、１３Ｇ、及び１３Ｂには、いずれも、電圧が印加されており、赤色（Ｒ）の電荷移動性微粒子１０、緑色の電荷移動性微粒子１１、及び青色（Ｂ）電荷移動性微粒子（Ｂ）１２は、いずれもプラス電極側（ここでは、第１の電極２Ｂ）へ移動している状態である。
一方、表示層では、電極１６をマイナス側、電極１９をプラス側として電圧を印加することにより、電界が生じ、黒色粒子１７が表示層用の電極１６側（絶縁層１５側）に、また、白色粒子１８が表示層用電極１９側（基板２０側）に移動している状態である。
これらの結果、この表示素子は、第２の透明基板８側から観察すると、表示層中の黒色粒子１７の色のみ表示されることとなる。
【０１９９】
図１０（ｃ）は、図９に示される表示素子による緑色（Ｇ）表示を示す概略断面図である。
図１０（ｃ）においては、調光単位セル１３Ｒ及び１３Ｂには、いずれも、電圧が印加されており、赤色（Ｒ）の電荷移動性微粒子１０、及び青色（Ｂ）電荷移動性微粒子（Ｂ）１２は、いずれもプラス電極側（ここでは、第１の電極２Ｂ）へ移動している状態である。また、調光単位セル１３Ｇには、電圧が印加されておらず、緑色の電荷移動性微粒子１１はセルの内部で分散している状態である。
一方、表示層では、電極１６をプラス側、電極１９をマイナス側として電圧を印加することにより、電界が生じ、白色粒子１８が表示層用の電極１６側（絶縁層１５側）に、また、黒色粒子１７が表示層用電極１９側（基板２０側）に移動している状態である。
これらの結果、この表示素子は、第２の透明基板８側から観察すると、調光単位セル１３Ｇの緑色（Ｇ）が表示されることとなる。なお、ここで、調光層の背部に設けられる表示層が白色表示状態となっているため、その白色表示による光散乱効果により、調光単位セル１３Ｇの緑色（Ｇ）は発色性に優れるものとなる。
【０２００】
図１１を用いて、本発明の表示素子の第３の実施態様について説明する。
図１１に示される表示素子は、上述の（２）白色部位と黒色部位とを有する粒子を層中に包含させ、その粒子を反転させることで表示面にて白色又は黒色の表示を行う表示層と、上述の第５の例である調光層と、を組み合わせた構成を有する。
なお、このような構成の表示素子における調光層については、上述の、３種類の調光単位セル１３Ｒ、１３Ｇ、及び１３Ｂを並列配置した態様（第５の例）として説明しているため、ここでの説明は省略する。
【０２０１】
以下、図１１に示される表示層について説明する。この表示層は、基板２０と、基板２０の対向基板として機能する絶縁層１５と、の間に、白黒反転粒子２１を、キャビティを備える支持体２２により、回転可能なように配置されたものである。また、基板２０の絶縁層１５との対向面には表示層用の第１の電極１９が設けられ、一方、絶縁層１５の基板２０との対向面には表示層用の第２の電極１６が設けられている。この第１の電極１９、及び第２の電極１６により印加された電界により、白黒反転粒子２１は反転し、白色部位又は黒色部位が観察される方向（図１１においては、第２の透明基板８側）に向くことになる。
【０２０２】
次に、図１２を用いて、図１１に示される表示素子の動作について説明する。
図１２（ａ）は、図１１に示される表示素子による白色表示を示す概略断面図である。
図１２（ａ）に示すように、調光単位セル１３Ｒ、１３Ｇ、及び１３Ｂには、いずれも、電圧が印加されており、赤色（Ｒ）の電荷移動性微粒子１０、緑色の電荷移動性微粒子１１、及び青色（Ｂ）電荷移動性微粒子（Ｂ）１２は、いずれもプラス電極側（ここでは、第１の電極２Ｂ）へ移動している状態である。
一方、表示層では、電極１６をプラス側、電極１９をマイナス側として電圧を印加することにより、電界が生じ、白黒反転粒子２１の白色部位が表示層用の電極１６側（絶縁層１５側）に向いている状態である。
これらの結果、この表示素子は、第２の透明基板８側から観察すると、表示層中の白黒反転粒子２１の白色部位の色のみ表示されることとなる。
【０２０３】
図１２（ｂ）は、図１１に示される表示素子による黒色表示を示す概略断面図である。
図１２（ｂ）においても、調光単位セル１３Ｒ、１３Ｇ、及び１３Ｂには、いずれも、電圧が印加されており、赤色（Ｒ）の電荷移動性微粒子１０、緑色の電荷移動性微粒子１１、及び青色（Ｂ）電荷移動性微粒子（Ｂ）１２は、いずれもプラス電極側（ここでは、第１の電極２Ｂ）へ移動している状態である。
一方、表示層では、電極１６をマイナス側、電極１９をプラス側として電圧を印加することにより、電界が生じ、白黒反転粒子２１の黒色部位が表示層用の電極１６側（絶縁層１５側）に向いている状態である。
これらの結果、この表示素子は、第２の透明基板８側から観察すると、表示層中の白黒反転粒子２１の黒色部位の色のみ表示されることとなる。
【０２０４】
図１２（ｃ）は、図１１に示される表示素子による緑色（Ｇ）表示を示す概略断面図である。
図１２（ｃ）においては、調光単位セル１３Ｒ及び１３Ｂには、いずれも、電圧が印加されており、赤色（Ｒ）の電荷移動性微粒子１０、及び青色（Ｂ）電荷移動性微粒子（Ｂ）１２は、いずれもプラス電極側（ここでは、第１の電極２Ｂ）へ移動している状態である。また、調光単位セル１３Ｇには、電圧が印加されておらず、緑色の電荷移動性微粒子１１はセルの内部で分散している状態である。
一方、表示層では、電極１６をプラス側、電極１９をマイナス側として電圧を印加することにより、電界が生じ、白黒反転粒子２１の白色部位が表示層用の電極１６側（絶縁層１５側）に向いている状態である。
これらの結果、この表示素子は、第２の透明基板８側から観察すると、調光単位セル１３Ｇの緑色（Ｇ）が表示されることとなる。なお、ここで、調光層の背部に設けられる表示層が白色表示状態となっているため、その白色表示による光散乱効果により、調光単位セル１３Ｇの緑色（Ｇ）は発色性に優れるものとなる。
【０２０５】
図１３を用いて、本発明の表示素子の第４の実施態様について説明する。
図１３に示される表示素子は、上述の（３）白色微粒子及び黒色微粒子を保持したマイクロカプセル中を層中に包含させ、その微粒子のいずれか一方を電気泳動法により表示面側に移動させることにより白色又は黒色の表示を行う表示層と、上述の第５の例である調光層と、を組み合わせた構成を有する。
なお、このような構成の表示素子における調光層については、上述の、３種類の調光単位セル１３Ｒ、１３Ｇ、及び１３Ｂを並列配置した態様（第５の例）として説明しているため、ここでの説明は省略する。
【０２０６】
以下、図１３に示される表示層について説明する。この表示層は、基板２０と、基板２０の対向基板として機能する絶縁層１５と、の間に、白色微粒子及び黒色微粒子を保持したマイクロカプセル２３が狭持されたものである。また、基板２０の絶縁層１５との対向面には表示層用の第１の電極１９が設けられ、一方、絶縁層１５の基板２０との対向面には表示層用の第２の電極１６が設けられている。この第１の電極１９、及び第２の電極１６により印加された電界により、マイクロカプセル２３の内部の白色微粒子又は黒色微粒子が観察される方向（図１３においては、第２の透明基板８側）に移動することになる。
【０２０７】
次に、図１４を用いて、図１３に示される表示素子の動作について説明する。
図１４（ａ）は、図１３に示される表示素子による白色表示を示す概略断面図である。
図１４（ａ）に示すように、調光単位セル１３Ｒ、１３Ｇ、及び１３Ｂには、いずれも、電圧が印加されており、赤色（Ｒ）の電荷移動性微粒子１０、緑色の電荷移動性微粒子１１、及び青色（Ｂ）電荷移動性微粒子（Ｂ）１２は、いずれもプラス電極側（ここでは、第１の電極２Ｂ）へ移動している状態である。
一方、表示層では、電極１６をマイナス側、電極１９をプラス側として電圧を印加することにより、電界が生じ、マイクロカプセル２３内の白色微粒子が表示層用の電極１６側（絶縁層１５側）に移動した状態である。
これらの結果、この表示素子は、第２の透明基板８側から観察すると、表示層中のマイクロカプセル２３内の白色微粒子による色のみ表示されることとなる。
【０２０８】
図１４（ｂ）は、図１３に示される表示素子による黒色表示を示す概略断面図である。
図１４（ｂ）においても、調光単位セル１３Ｒ、１３Ｇ、及び１３Ｂには、いずれも、電圧が印加されており、赤色（Ｒ）の電荷移動性微粒子１０、緑色の電荷移動性微粒子１１、及び青色（Ｂ）電荷移動性微粒子（Ｂ）１２は、いずれもプラス電極側（ここでは、第１の電極２Ｂ）へ移動している状態である。
一方、表示層では、電極１６をプラス側、電極１９をマイナス側として電圧を印加することにより、電界が生じ、マイクロカプセル２３内の黒色微粒子が表示層用の電極１６側（絶縁層１５側）に移動した状態である。
これらの結果、この表示素子は、第２の透明基板８側から観察すると、表示層中のマイクロカプセル２３内の黒色微粒子による色のみ表示されることとなる。
【０２０９】
図１４（ｃ）は、図１３に示される表示素子による緑色（Ｇ）表示を示す概略断面図である。
図１４（ｃ）においては、調光単位セル１３Ｒ及び１３Ｂには、いずれも、電圧が印加されており、赤色（Ｒ）の電荷移動性微粒子１０、及び青色（Ｂ）電荷移動性微粒子（Ｂ）１２は、いずれもプラス電極側（ここでは、第１の電極２Ｂ）へ移動している状態である。また、調光単位セル１３Ｇには、電圧が印加されておらず、緑色の電荷移動性微粒子１１はセルの内部で分散している状態である。
一方、表示層では、電極１６をマイナス側、電極１９をプラス側として電圧を印加することにより、電界が生じ、マイクロカプセル２３内の白色微粒子が表示層用の電極１６側（絶縁層１５側）に移動した状態である。
これらの結果、この表示素子は、第２の透明基板８側から観察すると、調光単位セル１３Ｇの緑色（Ｇ）が表示されることとなる。なお、ここで、調光層の背部に設けられる表示層が白色表示状態となっているため、その白色表示による光散乱効果により、調光単位セル１３Ｇの緑色（Ｇ）は発色性に優れるものとなる。
【０２１０】
図１５を用いて、本発明の表示素子の第５の実施態様について説明する。
図１５に示される表示素子は、上述の（１）一対の基板間の空隙に白色粒子及び黒色粒子を封入させ、その粒子のいずれか一方を表示面を形成する基板側に移動させることにより白色又は黒色の表示を行う表示層と、磁気移動性微粒子を含む調光層と、を組み合わせた構成を有する。
なお、このような構成の表示素子における表示層の構成については、上記表示素子の第１の態様と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【０２１１】
以下、図１５に示される調光層について説明する。
この調光層は、第１の透明基板１と、第２の透明基板８と、の間に、磁気移動性微粒子２４とその分散剤２５封入したものであり、その端部は、隔壁６により封止されている。この調光層中の磁気移動性微粒子２４は、磁石等の磁力発生装置により、両基板１、８間を容易に移動することができる。
【０２１２】
図１６を用いて、図１５に示される表示素子の動作について説明する。
図１６においては、調光層の末端に外部から磁石２６を近づけたことにより、磁気移動性微粒子２４が、その磁石２６による磁界の影響を受け、磁石２６の方向へと移動している状態である。
一方、表示層では、電極１６をプラス側、電極１９をマイナス側として電圧を印加することにより、電界が生じ、白色粒子１８が表示層用の電極１６側（絶縁層１５側）に、また、黒色粒子１７が表示層用電極１９側（基板２０側）に移動している状態である。
これらの結果、この表示素子は、第２の透明基板８側から観察すると、表示層中の白色粒子１８の色のみ表示されることとなる。
また、図６の状態の表示素子から、磁石２６を遠ざけ、磁界の影響をなくすることで、調光層中の磁気移動性微粒子２４は、再度、分散状態を形成する。その場合には、磁気移動性微粒子２４による色、例えば、青色が表示される。また、調光層の背部に設けられる表示層が白色表示状態となっているため、その白色表示による光散乱効果により、調光層は発色性に優れるものとなる。
【０２１３】
図１７を用いて、本発明の表示素子の第６の実施態様について説明する。
図１７に示される表示素子は、上述の（４）エレクトロクロミック現象による消色状態及び着色状態を利用して白色及び黒色の表示を行う表示層、上述の第２の例である調光層と、を組み合わせた構成を有する。
なお、このような構成の表示素子における調光層については、第２の例として説明しているため、ここでの説明は省略する。
【０２１４】
以下、図１７に示される表示層について説明する。
この表示層は、基板２０と、基板２０の対向基板として機能する絶縁層１５と、の間に、エレクトロクロミック現象を可能とする、銀イオン（金属イオン）を含有する電解質層（エレクトロクロミック層）２７が狭持されたものである。なお、電解質層２７には、白色表示に用いられる図示されない白色顔料が含有されている。また、基板２０の絶縁層１５との対向面には表示層用の第１の電極１９が設けられ、一方、絶縁層１５の基板２０との対向面には表示層用の第２の電極１６が設けられている。この第１の電極１９、及び第２の電極１６により印加された電圧により、電解質層２７中に銀が析出し、着色状態を形成することができる。また、電圧を印加していない状態では、電解質層２７は消色状態となり、電解質層２７中に存在する白色顔料により白色が表示される。
【０２１５】
なお、図１７に示される表示素子は、調光層に電圧が印加されておらず、電荷移動性微粒子１０が分散状態で存在することから、この電荷移動性微粒子１０による色、例えば、赤色が表示される。
一方、表示層では、電圧が印加されておらず、エレクトロクロミック現象による消色状態が形成され、白色顔料の色のみ表れる。
これにより、この表示素子は、第２の透明基板８側から観察すると、調光層の背部にある表示層が白色顔料の色による白色表示状態となっているため、その白色表示による光散乱効果により、調光層の発色性に優れることとなる。
【０２１６】
次に、図１８を用いて、図１７に示される表示素子の動作について説明する。
図１８（ａ）は、図１７に示される表示素子による白色表示を示す概略断面図である。
図１８（ａ）に示すように、調光層には、電圧が印加されており、電荷移動性微粒子１０は、プラス電極側（ここでは、第１の電極２Ａ）へ移動している状態である。
一方、表示層では、電圧が印加されておらず、エレクトロクロミック現象による消色状態が形成され、白色顔料の色のみ表れる。
したがって、この表示素子は、第２の透明基板８側から観察すると、表示層中の白色顔料の色のみ表示されることとなる。
【０２１７】
図１８（ｂ）は、図１７に示される表示素子による黒色表示を示す概略断面図である。
図１８（ｂ）においても、調光層には、電圧が印加されており、電荷移動性微粒子１０は、プラス電極側（ここでは、第１の電極２Ａ）へ移動している状態である。
一方、表示層では、電極１６をマイナス側、電極１９をプラス側として電圧を印加することにより、エレクトロクロミック現象による着色状態が形成される。即ち、マイナス側の電極１６の表面に、銀（金属）２８が析出した状態となる。
これらの結果、この表示素子は、第２の透明基板８側から観察すると、表示層中の銀２８の色、即ち、黒色が表示されることとなる。
【０２１８】
図１９を用いて、本発明の表示素子の第７の実施態様について説明する。
図１９に示される表示素子は、上述の（４）エレクトロクロミック現象による消色状態及び着色状態を利用して白色及び黒色の表示を行う表示層と、上述の第４の例である調光層と、を組み合わせた構成を有する。
なお、このような構成の表示素子における調光層については、上述の、３種類の調光単位セル１３Ｒ、１３Ｇ、及び１３Ｂを積層した態様（第４の例）として説明しているため、ここでの説明は省略する。
また、表示層の構成についても、上記表示素子の第６の実施態様と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【０２１９】
次に、図２０を用いて、図１９に示される表示素子の動作について説明する。
図２０（ａ）は、図１９に示される表示素子による白色表示を示す概略断面図である。
図２０（ａ）に示すように、調光単位セル１３Ｒ、１３Ｇ、及び１３Ｂには、いずれも、電圧が印加されており、赤色（Ｒ）の電荷移動性微粒子１０、緑色の電荷移動性微粒子１１、及び青色（Ｂ）電荷移動性微粒子（Ｂ）１２は、いずれもプラス電極側（ここでは、第１の電極２Ａ）へ移動している状態である。
一方、表示層では、電圧が印加されておらず、エレクトロクロミック現象による消色状態が形成され、白色顔料の色のみ表れる。
これらの結果、この表示素子は、第２の透明基板８Ｂ側から観察すると、表示層中の白色顔料の色のみ表示されることとなる。
【０２２０】
図２０（ｂ）は、図１９に示される表示素子による黒色表示を示す概略断面図である。
図２０（ｂ）においても、調光単位セル１３Ｒ、１３Ｇ、及び１３Ｂには、いずれも、電圧が印加されており、赤色（Ｒ）の電荷移動性微粒子１０、緑色の電荷移動性微粒子１１、及び青色（Ｂ）電荷移動性微粒子（Ｂ）１２は、いずれもプラス電極側（ここでは、第１の電極２Ａ）へ移動している状態である。
一方、表示層では、電極１６をマイナス側、電極１９をプラス側として電圧を印加することにより、エレクトロクロミック現象による着色状態が形成される。即ち、マイナス側の電極１６の表面に、銀（金属）２８が析出した状態となる。
これらの結果、この表示素子は、第２の透明基板８Ｂ側から観察すると、表示層中の銀２８の色、即ち、黒色が表示されることとなる。
【０２２１】
図２０（ｃ）は、図１９に示される表示素子による緑色（Ｇ）表示を示す概略断面図である。
図２０（ｃ）においては、調光単位セル１３Ｒ及び１３Ｂには、いずれも、電圧が印加されており、赤色（Ｒ）の電荷移動性微粒子１０、及び青色（Ｂ）電荷移動性微粒子（Ｂ）１２は、いずれもプラス電極側（ここでは、第１の電極２Ａ）へ移動している状態である。また、調光単位セル１３Ｇには、電圧が印加されておらず、緑色の電荷移動性微粒子１１はセルの内部で分散している状態である。
一方、表示層では、電圧が印加されておらず、エレクトロクロミック現象による消色状態が形成され、白色顔料の色のみ表れる。
これらの結果、この表示素子は、第２の透明基板８Ｂ側から観察すると、調光単位セル１３Ｇの緑色（Ｇ）が表示されることとなる。なお、ここで、調光層の背部にある表示層が白色顔料の色による白色表示状態となっているため、その白色表示による光散乱効果により、調光単位セル１３Ｇの緑色（Ｇ）は発色性に優れるものとなる。
【０２２２】
図２１を用いて、本発明の表示素子の第８の実施態様について説明する。
図２１に示される表示素子は、上述の（４）エレクトロクロミック現象による消色状態及び着色状態を利用して白色及び黒色の表示を行う表示層と、上述の第５の例である調光層と、を組み合わせた構成を有する。
なお、このような構成の表示素子における調光層については、上述の、３種類の調光単位セル１３Ｒ、１３Ｇ、及び１３Ｂを並列配置した態様（第５の例）として説明しているため、ここでの説明は省略する。
また、表示層の構成についても、上記表示素子の第６の実施態様と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【０２２３】
次に、図２２を用いて、図２１に示される表示素子の動作について説明する。
図２２（ａ）は、図２１に示される表示素子による白色表示を示す概略断面図である。
図２２（ａ）に示すように、調光単位セル１３Ｒ、１３Ｇ、及び１３Ｂには、いずれも、電圧が印加されており、赤色（Ｒ）の電荷移動性微粒子１０、緑色の電荷移動性微粒子１１、及び青色（Ｂ）電荷移動性微粒子（Ｂ）１２は、いずれもプラス電極側（ここでは、第１の電極２Ｂ）へ移動している状態である。
一方、表示層では、電圧が印加されておらず、エレクトロクロミック現象による消色状態が形成され、白色顔料の色のみ表れる。
これらの結果、この表示素子は、第２の透明基板８側から観察すると、表示層中の白色顔料の色のみ表示されることとなる。
【０２２４】
図２２（ｂ）は、図２１に示される表示素子による黒色表示を示す概略断面図である。
図２２（ｂ）においても、調光単位セル１３Ｒ、１３Ｇ、及び１３Ｂには、いずれも、電圧が印加されており、赤色（Ｒ）の電荷移動性微粒子１０、緑色の電荷移動性微粒子１１、及び青色（Ｂ）電荷移動性微粒子（Ｂ）１２は、いずれもプラス電極側（ここでは、第１の電極２Ｂ）へ移動している状態である。
一方、表示層では、電極１６をマイナス側、電極１９をプラス側として電圧を印加することにより、エレクトロクロミック現象による着色状態が形成される。即ち、マイナス側の電極１６の表面に、銀（金属）２８が析出した状態となる。
これらの結果、この表示素子は、第２の透明基板８側から観察すると、表示層中の銀２８の色、即ち、黒色が表示されることとなる。
【０２２５】
図２２（ｃ）は、図２１に示される表示素子による青色（Ｂ）表示を示す概略断面図である。
図２２（ｃ）においては、調光単位セル１３Ｒ及び１３Ｇには、いずれも、電圧が印加されており、赤色（Ｒ）の電荷移動性微粒子１０、及び緑色（Ｇ）電荷移動性微粒子（Ｂ）１１は、いずれもプラス電極側（ここでは、第１の電極２Ｂ）へ移動している状態である。また、青色（Ｂ）の調光単位セル１３Ｂには、電圧が印加されておらず、青色の電荷移動性微粒子１２はセルの内部で分散している状態である。
一方、表示層では、電圧が印加されておらず、エレクトロクロミック現象による消色状態が形成され、白色顔料の色のみ表れる。
これらの結果、この表示素子は、第２の透明基板８側から観察すると、調光単位セル１３Ｂの青色（Ｂ）が表示されることとなる。なお、ここで、調光層の背部にある表示層が白色顔料の色による白色表示状態となっているため、その白色表示による光散乱効果により、調光単位セル１３Ｂの青色（Ｂ）は発色性に優れるものとなる。
【０２２６】
以上、本発明の表示素子の様々な実施形態を説明してきたが、本発明はこれらの構成に限定されるものではない。
また、本発明の表示素子は、その用途に応じて、基板には、配線、薄膜トランジスタ、金属・絶縁層・金属構造を持つダイオード、バリアブルコンデンサ、強誘電体等の駆動用スイッチング素子を形成してもよい。
【実施例】
【０２２７】
以下、本発明を、実施例を挙げて更に具体的に説明する。ただし、これら各実施例は、本発明を制限するものではない。
【０２２８】
〔実施例１（第１の実施態様）〕
図７及び図８に示される第１の実施形態の表示素子を下記のように作製した。
先ず、透明電極ＩＴＯ（１９）付きガラス基板２０（厚さ０．７ｍｍ）上に、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ−Ｚ）を厚さ５μｍになるように塗布する。その後、光感光性ポリイミドワニスを用いて、隔壁のための層を塗布した後、露光、及びウエットエッチングにより高さ３００μｍ、幅３００μｍの隔壁（図示せず）を形成した。前記隔壁の表面に熱融着性の接着剤を形成した後、イソプロピルメトキシシラン処理したチタニアの微粉末を質量比１００対０．４の割合で混合した体積平均粒子径２０μｍの酸化チタン含有架橋ポリメチルメタクリレートの球状微粒子（積水化成品工業製テクポリマーＭＢＸ−２０−ホワイトを分級）と、体積平均粒子径２０μｍのカーボン含有架橋含有架橋ポリメチルメタクリレートの球状微粒子（積水化成品工業製テクポリマーＭＢＸ−２０−ブラックを分級）と、を質量比２対１の割合で混合し、この混合粒子を前記隔壁内に充填した。
【０２２９】
一方、透明電極ＩＴＯ（１６）付きガラス基板（絶縁層）１５（厚さ０．７ｍｍ）のガラス面側に、ＩＴＯをスパッタリング法により５０ｎｍの厚さで成膜し、ライン状にパターンニングし電極２Ａ、４Ａを形成した。電極間距離は１ｍｍ、ＩＴＯの線幅は１００μｍとした。その後、光感光性ポリイミドワニスを用いて、隔壁のための層を塗布した後、露光、及びウエットエッチングにより高さ５０μｍ、幅２０μｍの隔壁６を形成した。前記隔壁６と第２の基板８Ｒとの接合面に熱融着性の接着剤７を形成した後、隔壁６で囲まれたセル内に金コロイド粒子（赤色）１０（日本ペイント製ファインスフェアーゴールド、体積平均粒子径２０ｎｍ）を含む水９を充填した後、片面に厚さ５０ｎｍのＩＴＯが成膜されたガラス基板（第２の基板）８Ｒに熱をかけて張り合わせて、金コロイド粒子（赤色）が分散された赤色調光単位セルを作製した。
【０２３０】
続いて、前記第２の基板８Ｒ上に、緑色及び青色調光単位セルを以下のように作製した。
即ち、前記赤色調光単位セルの作製における「ＩＴＯのパターニングから第２の基板の張り合わせまでの工程」において、金コロイド粒子（赤色）を用いる代わりに金コロイド粒子（緑色、体積平均粒子径３０ｎｍ）を用いた以外は、同様の操作を行って、前記赤色調光単位セルの第２の基板８Ｒ上に、緑色調光単位セルを作製した。
更に、前記赤色調光単位セルの作製における「ＩＴＯのパターニングから第２の基板の張り合わせまでの工程」において、成膜されたＩＴＯを有する第２の基板８Ｒを用いる代わりにＩＴＯが成膜されていない第２の基板８Ｂを用い、更に金コロイド粒子（赤色）を用いる代わりに金コロイド粒子（青色、体積平均粒子径５０ｎｍ）を用いた以外は、前記赤色調光単位セルを作製する操作と同様に行って青色調光単位セルを作製した。
【０２３１】
以上のようにして作製したＲＧＢの３色からなる積層構造をした調光素子を、前記混合粒子を隔壁内に充填した基板上に熱をかけながら張り合わせて、表示層と調光層が積層された表示素子を作製した。
このようにして作製した表示素子を用いて、図８（ａ）に示されるように、表示層用の電極１６をプラス側、電極１９をマイナス側として４００Ｖの電圧を印加し、更に、調光単位セル１３Ｒ、１３Ｇ、及び１３Ｂの電極２Ａをプラス側、電極４Ａをマイナス側として５０Ｖの電圧を印加し、第２の基板８Ｂ側から観察したところ、赤色（Ｒ）の電荷移動性微粒子１０、緑色の電荷移動性微粒子１１、及び青色（Ｂ）電荷移動性微粒子（Ｂ）１２は、いずれもプラス電極側（電極２Ａ）へ移動し、表示層の白色が確認された。
次に、この状態から、図８（ｂ）に示されるように、表示層用の電極１６をマイナス側、電極１９をプラス側として４００Ｖの電圧を印加したところ、白粒子と黒粒子が移動し、表示素子を第２の基板８Ｂ側から観察したところ、表示層の黒色が確認された。
更に、続けて、図８（ｃ）に示されるように、表示層用の電極１６をプラス側、電極１９をマイナス側として４００Ｖの電圧を印加し、緑色の調光単位セル１３Ｇの電極２Ａ、４Ａのみにプラスマイナス５０Ｖの交流電圧を印加した後、緑色の調光単位セル１３Ｇの電圧をＯＦＦしたところ、緑色の調光単位セル１３Ｇのみ、緑色粒子が分散された状態となり、この表示素子を第２の基板８Ｂ側から観察したところ、緑色が確認された。
【０２３２】
〔実施例２（第２の実施態様）〕
図９及び図１０に示される第２の実施形態の表示素子を下記のように作製した。
先ず、表示層用の白粒子、黒粒子、及び、表示層は、混合粒子を隔壁（図示せず）内に充填した工程まで、実施例１と同様にして作製した。
一方、透明電極ＩＴＯ（電極１６）付きガラス基板（絶縁層）１５（厚さ０．７ｍｍ）のガラス面側に、光感光性ポリイミドワニスを用いて、隔壁のための層を塗布した後、露光、及びウエットエッチングにより高さ５０μｍ、幅２０μｍ、隔壁間幅１ｍｍの絶縁壁１４を形成した。その後、絶縁壁１４の側面にＩＴＯが成膜されるように、フォトリソグラフィ工程、スパッタリング工程により、ＩＴＯ電極２Ｂ、４Ｂを成膜した。その後、前記絶縁壁１４と第２の基板８との接合面に熱融着性の接着剤（図示せず）を付与した後、絶縁壁１４で囲まれたセル内に金コロイド粒子１０（赤色、日本ペイント製ファインスフェアーゴールド、体積平均粒子径２０ｎｍ）、金コロイド粒子１１（緑色、体積平均粒子径３０ｎｍ）、金コロイド粒子１２（青色、体積平均粒子径５０ｎｍ）を含む水を図９のように充填した後、ガラス基板（第２の基板）８に熱をかけて張り合わせて、ＲＧＢの３色が並列に並んだ調光層を作製した。
【０２３３】
以上のようにして作製したＲＧＢの３色からなる調光素子を、前記混合粒子を隔壁内に充填した基板上に熱をかけながら張り合わせて、表示層と調光層が積層された表示素子を作製した。
このようにして作製した表示素子を用いて、図１０（ｃ）に示されるように、表示層用の電極１６をプラス側、電極１９をマイナス側として４００Ｖの電圧を印加し、更に、赤色調光単位セル１３Ｒ、青色調光単位セル１３Ｂの電極に、電極２Ｂをプラス側、電極４Ｂをマイナス側として５０Ｖの電圧をかけたところ、赤色粒子、及び青色粒子がそれぞれプラス側電極（２Ｂ）側へ移動し、第２の基板８側から観察したところ、緑色が確認された。
続いて、図１０（ａ）に示されるように、緑色調光単位セル１３Ｇの電極に、電極２Ｂをプラス側、電極４Ｂをマイナス側として５０Ｖの電圧を印加し、この表示素子を第２の基板８側から観察したところ、緑色粒子の移動とともに、表示層の色、即ち、白色が確認された。
次に、この状態から、図１０（ｂ）に示されるように、表示層用の電極１６をマイナス側、電極１９をプラス側として４００Ｖの電圧を印加したところ、白粒子と黒粒子が移動し、この表示素子を第２の基板８側から観察したところ、黒色が確認された。
【０２３４】
〔実施例３（第３の実施態様）〕
図１１及び図１２に示される第３の実施形態の表示素子を下記のように作製した。
シリコーンウエハからなる基板上に環化ゴム系樹脂（東京応化製フォトレジストＯＭＲ８３）を厚さ２５μｍになるようにバーコート法により塗布し、その後、直径５０μｍの透明なガラスボールを散布し、熱処理を施してフォトレジストを硬化させることにより、ガラスボールの半球がフォトレジストに埋め込まれた状態にした。次に、この表面にＴｉＣをスパッタリング法により１００ｎｍ成膜した。続けて、インジウムを抵抗加熱蒸着法により１μｍ形成した。この後、ＯＭＲ剥離剤（東京応化製）によりフォトレジストを溶解除去することにより、黒色の層と白色の層が積層された半球面を有し、他方の半球面が透明な白黒反転粒子を形成した。
この白黒反転粒子を２液型シリコーンゴム（ダウコーニング製シルポット１８４）中に分散させ、ガラス基板上で厚さ１００μｍの膜状に伸ばし、１００℃１時間の条件で加熱硬化させた。次に、白黒反転粒子が分散されたシリコーンゴムをガラス基板より剥離し、粘度１ｃｐｓのシリコーンオイル（東芝シリコーン製）中に２４時間浸漬し、白黒反転粒子の周辺にキャビティを形成させた後、ＩＴＯ（１９）付きガラス基板２０のＩＴＯ上へ貼り付けた。
【０２３５】
一方、実施例２と同様に、透明電極ＩＴＯ（１６）付きガラス基板（絶縁層）１５（厚さ０．７ｍｍ）のガラス面側に、ＲＧＢの３色が並列に並んだ調光層を作製し、白黒反転粒子が分散されたシリコーンゴム上に張り合わせることにより表示素子を作製した。
このようにして作製した表示素子を用いて、図１２（ｃ）に示されるように、表示層用の電極１６にプラス側、電極１９をマイナス側として１００Ｖの電圧を印加し、更に、赤色調光単位セル１３Ｒ、青色調光単位セル１３Ｂの電極に、電極２Ｂをプラス側、電極４Ｂをマイナス側として５０Ｖの電圧をかけたところ、赤色粒子、及び青色粒子がそれぞれプラス側電極（２Ｂ）側へ移動し、第２の基板８側から観察したところ、緑色が確認された。
更に、続けて、図１２（ａ）に示されるように、緑色調光単位セル１３Ｇの電極に、電極２Ｂをプラス側、電極４Ｂをマイナス側として５０Ｖの電圧を印加し、この表示素子を第２の基板８側から観察したところ、緑色粒子の移動とともに、表示層の色、即ち、白色が確認された。
次に、この状態から、図１２（ｂ）に示されるように、表示層用の電極１６をマイナス側、電極１９をプラス側として１００Ｖの電圧を印加したところ、白黒反転粒子が反転し、この表示素子を第２の基板８側から観察したところ、黒色が確認された。
【０２３６】
〔実施例４（第４の実施態様）〕
図１３及び図１４に示される第４の実施形態の表示素子を下記のように作製した。
表示層は、特表２００４−５２６２１０号公報の実施例５〜実施例７に記載の方法を忠実に再現して、白色粒子、黒色粒子、及びこれらのマイクロカプセル化、基板上への形成を行うことにより作製した。
一方、実施例２と同様に、透明電極ＩＴＯ（１６）付きガラス基板（絶縁層）１５（厚さ０．７ｍｍ）のガラス面側に、ＲＧＢの３色が並列に並んだ調光層を作製し、前記表示層上に張り合わせることにより表示素子を作製した。
このようにして作製した表示素子を用いて、図１４（ｃ）に示されるように、表示層用の電極１６をマイナス側、電極１９をプラス側として４０Ｖの電圧を印加し、更に、赤色調光単位セル１３Ｒ、青色調光単位セル１３Ｂの電極に、電極２Ｂをプラス側、電極４Ｂをマイナス側として５０Ｖの電圧をかけたところ、赤色粒子、及び青色粒子がそれぞれプラス側電極（２Ｂ）側へ移動し、第２の基板８側から観察したところ、緑色が確認された。
更に、続けて、図１４（ａ）に示されるように、緑色調光単位セル１３Ｇの電極に、電極２Ｂをプラス側、電極４Ｂをマイナス側として５０Ｖの電圧を印加し、この表示素子を第２の基板８側から観察したところ、緑色粒子の移動とともに、表示層の色、即ち、白色が確認された。
次に、この状態から、図１４（ｂ）に示されるように、表示層用の電極１６をマイナス側、電極１９をプラス側として４Ｖの電圧を印加したところ、白黒反転粒子が反転し、この表示素子を第２の基板８側から観察したところ、黒色が確認された。
【０２３７】
〔実施例５（第４の実施態様）〕
図１３及び図１４に示される第４の実施形態の表示素子を下記のように作製した。
まず、チタニヤ系カップリング剤（味の素製  ＫＲ−ＴＴＳ）とアルミ系カップリング剤（味の素製  ＡＬ−Ｍ）で表面処理したチタニヤ粒子（石原産業製）をドデシルベンゼン（関東化学製）に分散し、更に、アントラキノン系染料（中央合成化学製）を加え、分散した。この分散液をアラビヤゴムとゼラチンを溶解した溶液に滴下し、回転速度は１３００ｒｐｍで撹拌した。次に、酢酸によって溶液のｐＨを３．７に調節し、その後、氷冷することによってカプセルを析出させた。更に、ホルムアルデヒドを加え、カプセルに架橋構造を形成した。その後、一昼夜撹拌を続けた後、分級することで、粒径５０〜６０μｍのマイクロカプセルを作製した。
作製したマイクロカプセルと、水系エマルジョン型のバインダー材（信越化学製、「ポロン」）と、水とを混合し、水にマイクロカプセル及びバインダー材が分散されたマイクロカプセル分散液を調製した。このとき、マイクロカプセル分散液中のバインダー材の濃度は、５質量％とした。
このようにして作製したマイクロカプセル分散液を、透明電極ＩＴＯ（１９）付きガラス基板２０（厚さ０．７ｍｍ）上に、ドクターブレード法によって塗布することで、６０μｍの厚み（マイクロカプセルの平均粒径と略同じ厚み）の表示層を形成した。
【０２３８】
一方、実施例２と同様に、透明電極ＩＴＯ（１６）付きガラス基板１５（厚さ０．７ｍｍ）のガラス面側に、ＲＧＢの３色が並列に並んだ調光層を作製し、前記表示層上に張り合わせることにより表示素子を作製した。
このようにして作製した表示素子を用いて、図１４（ｃ）に示されるように、表示層用の電極１６をマイナス側、電極１９をプラス側として４０Ｖの電圧を印加し、更に、赤色調光単位セル１３Ｒ、青色調光単位セル１３Ｂの電極に、電極２Ｂをプラス側、電極４Ｂをマイナス側として５０Ｖの電圧をかけたところ、赤色粒子、及び青色粒子がそれぞれプラス側電極（２Ｂ）側へ移動し、第２の基板８側から観察したところ、緑色が確認された。
更に、続けて、図１４（ａ）に示されるように、緑色調光単位セル１３Ｇの電極に、電極２Ｂをプラス側、電極４Ｂをマイナス側として５０Ｖの電圧を印加し、この表示素子を第２の基板８側から観察したところ、緑色粒子の移動とともに、表示層の色、即ち、白色が確認された。
次に、この状態から、図１４（ｂ）に示されるように、表示層用の電極１６をマイナス側、電極１９をプラス側として４Ｖの電圧を印加したところ、白黒反転粒子が反転し、この表示素子を第２の基板８側から観察したところ、黒色が確認された。
【０２３９】
〔実施例６（第５の実施態様）〕
図１５及び図１６に示される第５の実施形態の表示素子を下記のように作製した。
まず、ペンタカルボニル鉄（ＵＳＰ４，８０３，１４３）を２５０℃でスプレードライして粒子径４μｍの鉄粉を準備した。次に、酸化防止剤０．３ｇとエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂３０ｇとを５００ｇのＴＨＦに溶解し溶液に酸化チタン１２ｇ、銅フタロシアニン１８ｇ及び上記鉄粉９０ｇを分散させ、この分散液を５０℃でスプレードライすることにより粒子径１０μｍの青色磁性粒子（磁気移動性微粒子２４）を得た。
厚さ０．７ｍｍのガラス基板（第１の透明基板１）上に、光感光性ポリイミドワニスを用いて、隔壁のための層を塗布した後、露光、及びウエットエッチングを行うことにより高さ３００μｍ幅２００μｍの隔壁６を形成した。隔壁６と第２の透明基板８との接合面に熱融着性の接着層７を設けた後、隔壁６内に上記青色磁性粒子を分散させたイソパラフィン溶剤（分散剤２５）を充填し、ガラスよりなる第２の透明基板８を接着層７に当接し、その後、熱をかけて張り合わせることにより調光層が形成した。
【０２４０】
そして、実施例１と同様にして予め作製しておいた、表示層上に得られた調光層を張り合わせることにより表示素子を作製した。
このようにして作製した表示素子を用いて、表示層用の電極１６をプラス側、電極１９をマイナス側として４００Ｖの電圧を印加したところ、第２の基板８側から観察したところ、表示層中の白色粒子が調光層側へ移動し、調光層の色、即ち、青色が観察された。
更に、続けて、図１６に示されるように、調光層の末端に外部から磁石２６を近づけたところ、磁気移動性微粒子２４が、その磁石２６による磁界の影響を受け、磁石２６の方向へと移動して、第２の基板８側から観察したところ、表示層の色、即ち、白色として観察された。
次に、磁石２６を遠ざけ、磁界の影響をなくすることで、調光層中の磁気移動性微粒子２４は、再度、分散状態を形成し、青色が観察された。
【０２４１】
〔実施例７（第６の実施態様）〕
図１７及び図１８に示される第６の実施形態の表示素子を下記のように作製した。
厚さ０．７ｍｍのガラス基板２０上に、ＩＴＯをスパッタリング法により１００ｎｍの厚さで成膜して、表示層用の第１の電極１９を形成した。
２質量部のＡｇＩ、及び３質量部のＮａＩをジメチルスルホキシド２０質量部に溶解し、更に分子量２０万のポリエチレンオキシド２５質量部及びＵＶ開始剤を７．５質量部溶解して、高分子固体電解質を調製した。次いで、平均粒子径０．２５μｍの二酸化チタン３５質量部を添加し、ビーズミルで均一に分散した液を、上記ＩＴＯ電極１９上に、ドクターブレードにより塗布（厚さ１００μｍ）し、電解質層２７を形成した。
【０２４２】
一方、厚さ０．７ｍｍのガラス基板（絶縁層）１５の一方の面に、スパッタリング法により厚さ３００ｎｍのパラジオン膜からなる表示層用の第１の電極１６を形成した。次いで、ガラス基板１５の他方の面に、ＩＴＯをスパッタリング法により８０ｎｍの厚さで成膜し、フォトリソグラフィー法、及びドライエッチング法によりライン状にパターンニングし、電極２Ａ、４Ａを形成した。ＩＴＯのライン幅１００μｍであった。
続いて、電極２Ａ、４Ａが設けられた面に、光感光性ポリイミドワニスを用いて隔壁のための層を塗布した後、露光、及びウエットエッチングを行うことにより高さ５０μｍ、幅５０μｍの隔壁６を形成した。
このように、電極２Ａ、４Ａ、隔壁６、及び表示層用の第１の電極１６が設けられたガラス基板１５を、上記電解質層２７と表示層用の第１の電極１６とが当接するようにして、張り合わせた。
【０２４３】
その後、前記隔壁６とガラス基板１５との接合面に熱融着性の接着層７を形成した後、隔壁６で囲まれたセル内に金コロイド粒子１０（赤色、日本ペイント製、ファインスフェアゴールド、体積平均粒子径２０ｎｍ）を含む水９を充填した後、厚さ０．７ｍｍのガラス基板８に熱をかけて張り合わせて、表示素子を作製した。
【０２４４】
このようにして作製した表示素子は、図１７に示されるように、電荷移動性微粒子１０は分散状態で赤色を示しているため、ガラス基板８側から観察したところ、赤色として確認された。
続いて、図１８（ａ）に示されるように、電極２Ａをプラス側、電極４Ａをマイナス側として、４０Ｖの電圧を印加したところ、電荷移動性微粒子１０は、マイナスに帯電していたため、電極２Ａ側へと移動した。これにより、表示素子は、ガラス基板８側から観察したところ、背面である表示層中の白色顔料の色が観察された。この白色度をマクベス濃度計にて反射率として評価したところ、６５％と良好な値を示した。
その後、この状態から、図１８（ｂ）に示されるように、電極１６をマイナス側、電極１９をプラス側として５Ｖの電圧を印加したところ、電極１６の表面に溶解していた銀イオンが析出して銀の膜２８を形成した。これにより、ガラス基板８側から観察したところ、表示素子は、銀の色、黒色が確認された。
【０２４５】
〔実施例８（第７の実施態様）〕
図１９及び図２０に示される第７の実施形態の表示素子を下記のように作製した。
実施例７における、高分子固体電解質をドクターブレードにより塗布する工程までを行って、実施例７と同様の、電解質層２７を形成した。
次いで、厚さ０．７ｍｍのガラス基板（絶縁層）１５の一方の面に、スパッタリング法により厚さ３００ｎｍのパラジオン膜からなる表示層用の第１の電極１６を形成した。次いで、ガラス基板１５の他方の面に、ＩＴＯをスパッタリング法により８０ｎｍの厚さで成膜し、フォトリソグラフィー法、及びドライエッチング法によりライン状にパターンニングし、電極２Ａ、４Ａを形成した。電極間距離１ｍｍ、ＩＴＯのライン幅１００μｍであった。
続いて、電極２Ａ、４Ａが設けられた面に、光感光性ポリイミドワニスを用いて隔壁のための層を塗布した後、露光、及びウエットエッチングを行うことにより高さ５０μｍ、幅５０μｍの隔壁６を形成した。
このように、電極２Ａ、４Ａ、隔壁６、及び表示層用の第１の電極１６が設けられたガラス基板（絶縁層）１５を、上記電解質層２７と表示層用の第１の電極１６とが当接するようにして、張り合わせた。
【０２４６】
その後、前記隔壁６と第２の基板８Ｒとの接合面に熱融着性の接着剤７を形成した後、隔壁６で囲まれたセル内に金コロイド粒子（赤色）１０（日本ペイント製ファインスフェアーゴールド、体積平均粒子径２０ｎｍ）を含む水９を充填した後、片面に厚さ８０ｎｍのＩＴＯが成膜されたガラス基板８Ｒに熱をかけて張り合わせて、金コロイド粒子（赤色）が分散された赤色調光単位セルを作製した。
【０２４７】
続いて、前記第２の基板８Ｒ上に、緑色及び青色調光単位セルを以下のように作製した。
即ち、前記赤色調光単位セルの作製における「ＩＴＯのパターニングから第２の基板の張り合わせまでの工程」において、金コロイド粒子（赤色）を用いる代わりに金コロイド粒子（緑色、体積平均粒子径３０ｎｍ）を用いた以外は、同様の操作を行って、前記赤色調光単位セルの第２の基板８Ｒ上に、緑色調光単位セルを作製した。
更に、前記赤色調光単位セルの作製における「ＩＴＯのパターニングから第２の基板の張り合わせまでの工程」において、成膜されたＩＴＯを有する第２の基板８Ｒを用いる代わりにＩＴＯが成膜されていない第２の基板８Ｂを用い、更に金コロイド粒子（赤色）を用いる代わりに金コロイド粒子（青色、体積平均粒子径５０ｎｍ）を用いた以外は、前記赤色調光単位セルを作製する操作と同様に行って青色調光単位セルを作製した。
【０２４８】
このようにして作製した表示素子を用いて、図２０（ａ）に示されるように、調光単位セル１３Ｒ、１３Ｇ、及び１３Ｂの電極２Ａをプラス側、電極４Ａをマイナス側として４０Ｖの電圧を印加し、第２の基板８Ｂ側から観察したところ、赤色（Ｒ）の電荷移動性微粒子１０、緑色の電荷移動性微粒子１１、及び青色（Ｂ）電荷移動性微粒子（Ｂ）１２は、いずれもプラス電極側（電極２Ａ）へ移動し、表示層の白色が確認された。そのときの白色度をマクベス濃度計にて反射率として測定したところ、６２％と良好な値を示した。
続いて、緑色の調光単位セル１３Ｇの電極２Ａ、４Ａのみにプラスマイナス５０Ｖの交流電圧を印加し、その後、図２０（ｃ）に示されるように、緑色の調光単位セル１３Ｇの電圧をＯＦＦしたところ、緑色の調光単位セル１３Ｇのみ、緑色粒子が分散された状態となり、この表示素子を第２の基板８Ｂ側から観察したところ、緑色が確認された。
更に、この状態から、図２０（ｂ）に示されるように、緑色の調光単位セル１３Ｇの電極２Ａ、４Ａに、電極２Ａをプラス側、電極４Ａをマイナス側として４０Ｖの電圧を印加し、また、表示層用の電極１６をマイナス側、電極１９をプラス側として５Ｖの電圧を印加したところ、電極１６の表面に溶解していた銀イオンが析出して銀の膜２８を形成した。これにより、第２の基板８Ｂ側から観察したところ、表示素子は、銀の色、黒色が確認された。
【０２４９】
〔実施例９（第８の実施態様）〕
図２１及び図２２に示される第８の実施形態の表示素子を下記のように作製した。
実施例７における、高分子固体電解質をドクターブレードにより塗布する工程までを行って、実施例７と同様の、電解質層２７を形成した。
次いで、厚さ０．７ｍｍのガラス基板（絶縁層）１５の一方の面に、スパッタリング法により厚さ３００ｎｍのパラジオン膜からなる表示層用の第１の電極１６を形成した。次いで、ガラス基板１５の他方の面に、光感光性ポリイミドワニスを用いて隔壁のための層を塗布した後、露光、及びウエットエッチングを行うことにより高さ５０μｍ、幅２０μｍ、１ｍｍの間隔を隔てた絶縁壁１４を２つ形成した。
その後、ガラス基板１５上の絶縁壁１４以外の箇所にＩＴＯをスパッタリング法により５０ｎｍの厚さで成膜し、フォトリソグラフィー法、及びドライエッチング法によりライン状にパターンニングし、絶縁壁１４の側面に接する電極２Ｂ、４Ｂを形成した。ＩＴＯのライン幅は１μｍであった。
このように、電極２Ｂ、４Ｂ、及び表示層用の第１の電極１６が設けられたガラス基板１５を、上記電解質層２７と表示層用の第１の電極１６とが当接するようにして、張り合わせた。
【０２５０】
その後、前記絶縁壁１４と第２の基板８との接合面に熱融着性の接着剤（図示せず）を付与した後、絶縁壁１４で囲まれたセル内に金コロイド粒子１０（赤色、日本ペイント製ファインスフェアーゴールド、体積平均粒子径２０ｎｍ）、金コロイド粒子１１（緑色、体積平均粒子径３０ｎｍ）、金コロイド粒子１２（青色、体積平均粒子径５０ｎｍ）を含む水を、図２１のようにそれぞれ充填した後、ガラス基板（第２の透明基板）８に熱をかけて張り合わせて、ＲＧＢの３色が並列に並んだ調光層を作製した。
【０２５１】
このようにして作製した表示素子を用いて、図２２（ａ）に示されるように、調光単位セル１３Ｒ、１３Ｇ、及び１３Ｂの電極２Ｂをプラス側、電極４Ｂをマイナス側として４０Ｖの電圧を印加し、ガラス基板８側から観察したところ、赤色（Ｒ）の電荷移動性微粒子１０、緑色の電荷移動性微粒子１１、及び青色（Ｂ）電荷移動性微粒子（Ｂ）１２は、いずれもプラス電極側（電極２Ｂ）へ移動し、表示層の白色が確認された。そのときの白色度をマクベス濃度計にて反射率として測定したところ、６５％と良好な値を示した。
続けて、青色の調光単位セル１３Ｂの電極２Ｂ、４Ｂのみにプラスマイナス５０Ｖの交流電圧を印加し、その後、図２２（ｃ）に示されるように、青色の調光単位セル１３Ｂの電圧をＯＦＦしたところ、青色の調光単位セル１３Ｂのみ、青色粒子が分散された状態となり、この表示素子を第２の基板８側から観察したところ、青色が確認された。
更に、この状態から、図２２（ｂ）に示されるように、青色の調光単位セル１３Ｂの電極２Ｂ、４Ｂに、電極２Ｂをプラス側、電極４Ｂをマイナス側として４０Ｖの電圧を印加し、また、表示層用の電極１６をマイナス側、電極１９をプラス側として５Ｖの電圧を印加したところ、電極１６の表面に溶解していた銀イオンが析出して銀の膜２８を形成した。これにより、第２の基板８側から観察したところ、表示素子は、銀の色、黒色が確認された。
【図面の簡単な説明】
【０２５２】
【図１】白黒反転粒子の構造の例示的一態様を示す概略断面図であり、（Ａ）は白色表示の状態を示し、（Ｂ）は黒色表示の状態を示す。
【図２】本発明における調光層の第１の例を示す概略断面図である。
【図３】本発明における調光層の第２の例を示す概略断面図である。
【図４】本発明における調光層の第３の例を示す概略断面図である。
【図５】本発明における調光層の第４の例を示す概略断面図である。
【図６】本発明における調光層の第５の例を示す概略断面図である。
【図７】本発明の表示素子の第１の実施態様を説明するための概略断面図である。
【図８】図７に示される表示素子の動作を説明するための概略断面図である。
【図９】本発明の表示素子の第２の実施態様を説明するための概略断面図である。
【図１０】図９に示される表示素子の動作を説明するための概略断面図である。
【図１１】本発明の表示素子の第３の実施態様を説明するための概略断面図である。
【図１２】図１１に示される表示素子の動作を説明するための概略断面図である。
【図１３】本発明の表示素子の第４の実施態様を説明するための概略断面図である。
【図１４】図１３に示される表示素子の動作を説明するための概略断面図である。
【図１５】本発明の表示素子の第５の実施態様を説明するための概略断面図である。
【図１６】図１５に示される表示素子の動作を説明するための概略断面図である。
【図１７】本発明の表示素子の第６の実施態様を説明するための概略断面図である。
【図１８】図１７に示される表示素子の動作を説明するための概略断面図である。
【図１９】本発明の表示素子の第７の実施態様を説明するための概略断面図である。
【図２０】図１９に示される表示素子の動作を説明するための概略断面図である。
【図２１】本発明の表示素子の第８の実施態様を説明するための概略断面図である。
【図２２】図２１に示される表示素子の動作を説明するための概略断面図である。
【符号の説明】
【０２５３】
１  第１の透明基板（第１の基板）
２  第１の電極
４  第２の電極
５  絶縁層
６  隔壁
７  接着層
８  第２の透明基板（第２の基板）
９  絶縁性液体
１０  電荷移動性微粒子（Ｒ）
１１  電荷移動性微粒子（Ｇ）
１２  電荷移動性微粒子（Ｂ）
１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂ  調光単位セル
１４  絶縁壁
１５  絶縁層
１６  表示層用の第２の電極
１７  白色粒子
１８  黒色粒子
１９  表示層用の第１の電極
２０  基板
２１  白黒反転粒子
２２  支持体
２３  マイクロカプセル
２４  磁気移動性微粒子
２５  分散剤
２６  磁石（磁界発生装置）
２７  電解質層（エレクトロクロミック層）
２８  銀の膜（析出した金属）
１０１  透明球体
１０２  黒色層
１０３  白色層
【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９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図１】
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