(57)【要約】【課題】応答性の低下を抑制しつつメモリ性を向上させることが可能な電気泳動素子を提供する。【解決手段】この電気泳動素子は、絶縁性液体中に、泳動粒子と、泳動粒子とは異なる光反射性を有すると共に、泳動粒子が通過する複数の孔を含む多孔質層とを有し、多孔質層の平均孔径は、泳動粒子の平均粒径の１．０倍以上４．３倍以下である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性液体中に、
泳動粒子と、
前記泳動粒子とは異なる光反射性を有すると共に、前記泳動粒子が通過する複数の孔を含む多孔質層と
を有し、
前記多孔質層の平均孔径は、前記泳動粒子の平均粒径の１．０倍以上４．３倍以下である
電気泳動素子。
【請求項２】
前記多孔質層の平均孔径は、前記泳動粒子の平均粒径の３．３倍以上４．３倍以下である
請求項１に記載の電気泳動素子。
【請求項３】
前記多孔質層の平均孔径は、１５０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下である
請求項１に記載の電気泳動素子。
【請求項４】
前記多孔質層は、前記複数の孔を形成する繊維状構造体を含み、
前記繊維状構造体は、その平均繊維径の２倍以上の繊維径を有する部分を２０％以下の割合で含む
請求項１に記載の電気泳動素子。
【請求項５】
前記多孔質層は、前記複数の孔を形成する繊維状構造体を含み、
前記繊維状構造体は、その平均繊維径の２倍以上の繊維径を有する部分を１０％以下の割合で含む
請求項１に記載の電気泳動素子。
【請求項６】
前記多孔質層は、前記複数の孔を形成する繊維状構造体を含み、
前記繊維状構造体は、その平均繊維径の２倍以上の繊維径を有する部分を５％以下の割合で含む
請求項１に記載の電気泳動素子。
【請求項７】
前記多孔質層は、前記複数の孔を形成する繊維状構造体を含み、
前記繊維状構造体は、６００ｎｍ以上１２００ｎｍ以下の繊維径を有する部分と、２００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の繊維径を有する部分とを混在して含む
請求項１に記載の電気泳動素子。
【請求項８】
前記絶縁性液体の動粘度は、１．０ｍｍ2／秒以上５．０ｍｍ2／秒以下である
請求項１に記載の電気泳動素子。
【請求項９】
前記絶縁性液体の動粘度は、１．０ｍｍ2／秒以上３．０ｍｍ2／秒以下である
請求項１に記載の電気泳動素子。
【請求項１０】
前記多孔質層は、
前記複数の孔を形成する繊維状構造体と、
前記繊維状構造体により保持されると共に、前記泳動粒子とは異なる光反射性を有する非泳動粒子と
を有する
請求項１に記載の電気泳動素子。
【請求項１１】
前記繊維状構造体はナノファイバーによって構成されている
請求項１０に記載の電気泳動素子。
【請求項１２】
一対の電極間に電気泳動素子を備え、
前記電気泳動素子は、
絶縁性液体中に、
泳動粒子と、
前記泳動粒子とは異なる光反射性を有すると共に、前記泳動粒子が通過する複数の孔を含む多孔質層と
を有し、
前記多孔質層の平均孔径は、前記泳動粒子の平均粒径の１．０倍以上４．３倍以下である
表示装置。
【請求項１３】
一対の電極間に電気泳動素子を有する表示装置を備え、
前記電気泳動素子は、
絶縁性液体中に、
泳動粒子と、
前記泳動粒子とは異なる光反射性を有すると共に、前記泳動粒子が通過する複数の孔を含む多孔質層とを有し、
前記多孔質層の平均孔径は、前記泳動粒子の平均粒径の１．０倍以上４．３倍以下である
電子機器。
【請求項１４】
服飾品の少なくとも一部に、前記服飾品と一体的に配置された
請求項１３に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電気泳動素子、およびこれを用いた表示装置ならびに電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機または携帯情報端末等のモバイル機器の普及に伴い、低消費電力で高画質の表示装置の需要が高まっている。また、電子書籍の普及により、読書用途に適した表示品位の表示装置が望まれている。
【０００３】
このような表示装置としては、例えばコレステリック液晶型，電気泳動型，電気酸化還元型またはツイストボール型等の様々なディスプレイが挙げられるが、中でも、反射型の表示装置が有利である。反射型の表示装置では、紙と同様に、外光の反射（散乱）を利用して表示を行うため、より紙に近い表示品位が得られるからである。
【０００４】
例えば、特許文献１〜４には、電気泳動現象を利用した反射型の表示装置が提案されている。これらのうち特許文献１に記載の表示装置では、絶縁性液体中に、泳動粒子を分散させると共に多孔質層を配置してなる電気泳動素子において、泳動粒子と逆極性をもつ帯電層を設けることで、メモリ性（不揮発性）を向上させることができる。また、特許文献２，３では、泳動粒子にポリマーを添加し、枯渇凝集させることでメモリ性を向上させることができる。あるいは特許文献４では、シリカを用いて泳動粒子同士を凝集させることで、メモリ性を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１７３６０２号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２００２／０１８０６８７号明細書
【特許文献３】特表２００７−５０８５８８号公報
【特許文献４】特開２０１１−４３７９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１の手法では、メモリ性は向上するものの、帯電層から泳動粒子を引き剥がすのに時間を要することから、応答性が低下することがある。また、特許文献２，３の手法では、泳動粒子を覆うあるいは泳動粒子に修飾されたポリマーが、泳動粒子の動きを阻害し、応答性が遅くなる。また、特許文献４の手法では、凝集した泳動粒子同士を引き剥がしにくいことから、応答性が遅くなる。このように、メモリ性が向上する一方で応答性が低下するという問題がある。
【０００７】
本開示はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、応答性の低下を抑制しつつメモリ性を向上させることが可能な電気泳動素子、表示装置および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の電気泳動素子は、絶縁性液体中に、泳動粒子と、泳動粒子とは異なる光反射性を有すると共に、泳動粒子が通過する複数の孔を含む多孔質層とを有し、多孔質層の平均孔径は、泳動粒子の平均粒径の１．０倍以上４．３倍以下であるものである。
【０００９】
本開示の表示装置は、一対の電極間に上記本開示の電気泳動素子を備えたものである。
【００１０】
本開示の電子機器は、上記本開示の表示装置を備えたものである。
【００１１】
本開示の電気泳動素子、表示装置および電子機器では、一の電圧が印加され、多孔質層の一方の側に泳動粒子が移動した後の表示状態では、泳動粒子同士が緩やかに集まり、泳動粒子の見かけの粒径が大きくなる。ここで、多孔質層の平均孔径が泳動粒子の平均粒径の１．０倍以上４．３倍以下であることにより、その泳動粒子の見かけの粒径が多孔質層の孔径よりも大きくなり、泳動粒子が多孔質層によって物理的に支持される。この表示状態では、泳動粒子同士が緩やかに集まっているだけなので、他の電圧が印加されると、泳動粒子同士は容易に離散して、絶縁性液体中を移動し、多孔質層を通過することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本開示の電気泳動素子、表示装置および電子機器によれば、多孔質層の平均孔径が泳動粒子の平均粒径の１．０倍以上４．３倍以下であることにより、電圧印加後の表示状態では、泳動粒子の見かけの粒径が多孔質層の孔径よりも大きくなり、泳動粒子を多孔質層によって物理的に支えることができる。これにより、メモリ性が向上する。一方で、他の電圧が印加されると、泳動粒子同士は容易に離散することから、移動性（応答性）は阻害されにくい。したがって、応答性の低下を抑制しつつ、メモリ性を向上させることが可能である。
【００１３】
尚、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】
【００１４】
【図１】本開示の一実施の形態に係る電気泳動素子を用いた表示装置の構成を表す断面図である。
【図２】図１に示した電気泳動素子の多孔質層を説明するための平面模式図である。
【図３】図１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４Ａ】適用例１の外観を表す斜視図である。
【図４Ｂ】図４Ａに示した電子ブックの他の例を表す斜視図である。
【図５】適用例２の外観を表す斜視図である。
【図６Ａ】適用例３の外観を表す斜視図である。
【図６Ｂ】図６Ａに示した電子時計の他の表示例を表す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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．実施の形態（多孔質層の平均孔径と泳動粒子の平均粒径との比が所定の範囲内とされた電気泳動素子を有する表示装置の例）
１−１．電気泳動素子の構成
１−２．表示装置の構成
１−３．効果
２．実施例
３．適用例
【００１６】
＜１．実施の形態＞
（１−１．電気泳動素子の構成）
図１は、本開示の一実施の形態に係る電気泳動素子（電気泳動素子３０）を備えた表示装置（表示装置１）の断面構成を表したものである。この電気泳動素子３０は、電気泳動現象を利用してコントラストを生じさせるものであり、例えば、タブレット等の多様な電子機器の表示体として用いられる。電気泳動素子３０は、絶縁性液体３１中に、泳動粒子３２と、細孔Ｈを有する多孔質層３３とを含んでいる。なお、図１は電気泳動素子３０を備えた表示装置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。
【００１７】
絶縁性液体３１は、例えば、パラフィンまたはイソパラフィン等の有機溶媒により構成されている。絶縁性液体３１には、１種類の有機溶媒を用いてもよく、あるいは複数種類の有機溶媒を用いるようにしてもよい。絶縁性液体３１の屈折率は、できるだけ低くすることが望ましい。絶縁性液体３１の屈折率を低くすると、絶縁性液体３１と多孔質層３３との屈折率の差が大きくなり、多孔質層３３の反射率が高くなる。この絶縁性液体３１の動粘度は、例えば１．０ｍｍ2／秒以上５．０ｍｍ2／秒以下であることが望ましく、例えば１．０ｍｍ2／秒以上３．０ｍｍ2／秒以下であることがより望ましい。応答性および反射率を高めることができるためである。
【００１８】
絶縁性液体３１には、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。
【００１９】
絶縁性液体３１中に分散された泳動粒子３２は、１または２以上の荷電粒子であり、それぞれが正または負に帯電している。泳動粒子３２は、任意の光学特性（光反射性，光反射率）を有しており、泳動粒子３２の光反射性と多孔質層３３の光反射性との違いによりコントラスト（ＣＲ）が生じるようになっている。例えば、泳動粒子３２が明表示し、多孔質層３３が暗表示するようにしてもよく、泳動粒子３２が暗表示し、多孔質層３３が明表示するようにしてもよい。
【００２０】
泳動粒子３２が明表示する場合には、泳動粒子３２は、例えば、白色または白色に近い色に視認され、暗表示する場合には、例えば、黒色または黒色に近い色に視認される。この泳動粒子３２の色は、多孔質層３３に対してコントラストを生じるものであれば特に限定されない。
【００２１】
泳動粒子３２は、例えば、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３２に、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３２を、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により構成することも可能である。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，無機顔料または染料に該当する材料から除く。泳動粒子３２の粒径は例えば、３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下である。尚、この泳動粒子３２の粒径は、いわゆる一次粒径（粒子径の最小単位）である。本実施の形態では、この泳動粒子３２の平均粒径が、後述する多孔質層３３の平均孔径と所定の比率を成すように構成されている。但し、泳動粒子３２の平均粒径は、泳動粒子３２を分散した溶液（泳動粒子分散液）中において測定されるものである。
【００２２】
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。染料は、例えば、ニグロシン系染料、アゾ系染料、フタロシアニン系染料、キノフタロン系染料、アントラキノン系染料またはメチン系染料等である。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。
【００２３】
泳動粒子３２の具体的な材料は、例えば、泳動粒子３２がコントラストを生じさせるために担う役割に応じて選択される。泳動粒子３２が明表示する場合、泳動粒子３２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。泳動粒子３２が暗表示する場合、泳動粒子３２には例えば、カーボンブラック等の炭素材料または銅−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−マンガン酸化物および銅−鉄−クロム酸化物等の金属酸化物等が用いられる。中でも、泳動粒子３２には炭素材料を用いることが望ましい。炭素材料からなる泳動粒子３２は、優れた化学的安定性、移動性および光吸収性を示す。
【００２４】
絶縁性液体３１中における泳動粒子３２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、泳動粒子３２の遮蔽性および移動性が確保される。詳細には、泳動粒子３２の含有量が０．１重量％よりも少ないと、泳動粒子３２が多孔質層３３を遮蔽（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３２の含有量が１０重量％よりも多いと、泳動粒子３２の分散性が低下するため、その泳動粒子３２が泳動しにくくなり、凝集する虞がある。
【００２５】
泳動粒子３２は、絶縁性液体３１中で長期間に渡って分散および帯電しやすく、また、多孔質層３３に吸着しにくいことが望ましい。このため、例えば、絶縁性液体３１中に分散剤が添加される。分散剤と電荷調整剤とを併用するようにしてもよい。
【００２６】
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３１中の帯電量を増加させると共に、静電反発により泳動粒子３２を分散させるためのものである。このような分散剤として、例えば、Ｌｕｂｒｉｚｏｌ社製のＳｏｌｓｐｅｒｃｅシリーズ、ＢＹＫ−Ｃｈｅｍｉｃ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。
【００２７】
泳動粒子３２の分散性を向上させるため、泳動粒子３２に表面処理を施すようにしてもよい。この表面処理は、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３２の長期間の分散安定性を維持することができる。
【００２８】
このような表面処理には、例えば、泳動粒子３２の表面に吸着可能な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。吸着可能な官能基は、泳動粒子３２の形成材料に応じて決定する。例えば、泳動粒子３２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３２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。
【００２９】
泳動粒子３２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３１中に泳動粒子３２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３１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３２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。
【００３０】
上記泳動粒子３２を絶縁性液体３１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。
【００３１】
多孔質層３３は、泳動粒子３２とは異なる光反射性を有すると共に、泳動粒子３２が通過する複数の細孔Ｈ（孔）を有している。
【００３２】
図２に、多孔質層３３の一例を示す。このように、多孔質層３３は、例えば、複数の細孔Ｈを有する繊維状構造体３４と、この繊維状構造体３４に保持された非泳動粒子３５とを含んで構成されている。非泳動粒子３５は、例えば、界面活性剤によって繊維状構造体３４に保持されている。
【００３３】
繊維状構造体３４は、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）あることが望ましい。光（外光）が乱反射（多重散乱）し、多孔質層３３の反射率を高めることができるからである。また、多孔質層３３の厚みが小さい場合であっても高反射率が得られ、電気泳動素子３０のコントラストを向上させると共に泳動粒子３２の移動に必要なエネルギーを小さくすることができる。
【００３４】
この繊維状構造体３４は、例えば、１または複数本の繊維（繊維状物質）がランダムに折り重なり、あるいは１または複数本の繊維がランダムに絡み合うことにより形成されたものである。繊維状構造体３４を構成する繊維は、その繊維径（直径）に対して十分な長さを有している。また、各繊維の形状は、どのようなものであってもよい。例えば、直線状に延在していてもよいし、湾曲した形状であってもよい。また、縮れていたり、途中で折れ曲がったり、あるいは分岐していてもよい。細孔Ｈは、このような繊維同士の間隙に相当する部分である。
【００３５】
細孔Ｈは、多孔質層３３を貫通すると共に、泳動粒子３２が通過することが可能な孔径（直径）を有する。この細孔Ｈの平均孔径（多孔質層３３の平均孔径）は、泳動粒子３２の平均粒径の１．０倍以上４．３倍以下である。多孔質層３３の平均孔径は、例えば１５０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下であることが望ましい。メモリ性を高めることができるためである。尚、図１では、細孔Ｈが多孔質層３３を真っ直ぐに貫通し、かつ一定の径で形成されているが、細孔Ｈの形状は、このような形状に限定されるものではない。細孔Ｈは、多孔質層３３を貫通していればよく、例えば斜め方向に沿って形成されていてもよいし、あるいは蛇行していてもよい。また、１つの細孔Ｈにおいて、その孔径は、必ずしも一定ではなく、実際には、太くなったり細くなったり変化しているものが多い。本明細書では、細孔Ｈの孔径は、最も細い部分の径（最小径）とする。
【００３６】
繊維状構造体３４では、繊維径が一定ではなく、太い部分３４ａと細い部分３４ｂとが混在する（図２）。例えば、６００ｎｍ以上１２００ｎｍ以下の径を有する部分と、例えば２００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の径を有する部分とが混在する。望ましくは、繊維状構造体３４は、平均繊維径の２倍以上の繊維径を有する部分を２０％以下の割合で含む。より望ましくは、平均繊維径の２倍以上の繊維径を有する部分を１０％以下、更に望ましくは５％以下の割合で含む。尚、ここでは、繊維が部分的に太く、あるいは細く形成された例を挙げているが、１本の繊維全体が一定の幅で太く、あるいは一定の幅で細く形成されていてもよい。また、平均繊維径が小さくなるに従って、光が乱反射し易くなり、また、細孔Ｈの孔径が大きくなる。
【００３７】
繊維状構造体３４の繊維径は、いくつかの方法によって調整することができる。即ち、多孔質層３３の形成工程において、例えばポリマー濃度、非泳動粒子３５の配合比、非泳動粒子３５の表面を修飾する界面活性剤の修飾量、あるいはポリマー溶液内に添加する界面活性剤の量等を調整することで、繊維径を変えることができる。尚、図２に示した例では、繊維状構造体３４に対して非泳動粒子３５が離散して配置された（非泳動粒子３５の分散性が良い）部分（３４ｂ）では繊維径が相対的に細く、非泳動粒子３５が局所的に集まって配置された部分（３４ａ）では繊維径が相対的に太く形成されている。
【００３８】
繊維状構造体３４の繊維径は、例えば次のようにして測定することができる。即ち、表示装置１をマイクロトームなどの器具を使用して切断し、切断された電気泳動素子３０の任意の断面または任意の平面をＳＥＭ（Scanning Electron Microscope：走査型電子顕微鏡）を用いて観察することにより測定する。具体的には、ＳＥＭ画像のうちの数１０〜数１００箇所（点）において繊維径を測定し、これらの平均値を繊維状構造体３４の平均繊維径とする。更に、これら全ての測定点のうち、平均繊維径の２倍以上の大きさを示す測定点の比率を算出する。
【００３９】
多孔質層３３の厚みは、電気泳動素子３０の素子構成にもよるが、例えば、５μｍ以上１００μｍ以下である。十分な白反射率、黒反射率、応答時間を付与するためには、より望ましくは１５μｍ以上５０μｍ以下である。
【００４０】
上記のような繊維状構造体３４は、例えば、相分離法，相反転法，静電（電界）紡糸法，溶融紡糸法，湿式紡糸法，乾式紡糸法，ゲル紡糸法，ゾルゲル法またはスプレー塗布法等により形成される。このような方法を用いることにより、繊維径に対して十分な長さを有する繊維状構造体３４を容易に、かつ安定して形成することができる。
【００４１】
繊維状構造体３４は、ナノファイバーにより構成することができる。ここでナノファイバーとは、繊維径が１ｎｍ〜１０００ｎｍ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繊維状構造体３４として用いることにより、光が乱反射し易くなり、多孔質層３３の反射率をより向上させることができる。即ち、電気泳動素子３０のコントラストを向上させることが可能となる。また、ナノファイバーからなる繊維状構造体３４では、単位体積中に占める細孔Ｈの割合が大きくなり、多孔質層３３を泳動粒子３２が通過し易くなる。従って、泳動粒子３２の移動に必要なエネルギーを小さくすることができる。ナノファイバーからなる繊維状構造体３４は、静電紡糸法により形成することが望ましい。静電紡糸法を用いることにより繊維径が小さい繊維状構造体３４を容易に、かつ安定して形成することができる。
【００４２】
繊維状構造体３４には、その光反射率が泳動粒子３２の光反射率と異なるものを用いることが望ましい。これにより、多孔質層３３と泳動粒子３２との光反射率の差によるコントラストが形成され易くなる。絶縁性液体３１中で光透過性（無色透明）を示す繊維状構造体３４を用いるようにしてもよい。
【００４３】
非泳動粒子３５は、繊維状構造体３４に固定されており、電気泳動を行わない１または２以上の粒子である。非泳動粒子３５は、繊維状構造体３４の内部に埋め込まれていてもよいし、あるいは、繊維状構造体３４から部分的に突出していてもよい。非泳動粒子３５の平均粒径は、例えば１５０ｎｍ以上７００ｎｍ以下である。
【００４４】
非泳動粒子３５の光反射率は、泳動粒子３２の光反射率と異なっている。非泳動粒子３５は、上記泳動粒子３２の材料として挙げたものと同様の材料により構成することが可能である。詳細には、非泳動粒子３５（多孔質層３３）が明表示する場合には、上記泳動粒子３２が明表示する場合と同様の材料を用いることができる。非泳動粒子３５が暗表示する場合には、上記泳動粒子３２が暗表示する場合と同様の材料を用いることができる。多孔質層３３により明表示を行うとき、非泳動粒子３５を金属酸化物により構成することが望ましい。これにより、優れた化学的安定性、定着性および光反射性を得ることができる。非泳動粒子３５、泳動粒子３２それぞれの構成材料は同じであってもよく、異なっていてもよい。非泳動粒子３５が明表示または暗表示を行うときに視認される色は、上記泳動粒子３２について説明したものと同様である。
【００４５】
また、非泳動粒子３５はその表面が界面活性剤によって修飾されていてもよい。界面活性剤は、親水基として例えば、カルボン酸、スルホン酸あるいはリン酸構造を有する陰イオン（アニオン）性界面活性剤および親水基として例えば、テトラアルキルアンモニウムあるいはアルキルアミンを有する陽イオン（カチオン）性界面活性剤が挙げられる。この他、親水部が非電解質、即ちイオン化しない親水性部分を有する非イオン（ノニオン）性界面活性剤および分子内にアニオン性部位およびカチオン性部位の両方を有する両性界面活性剤を用いてもよい。両性界面活性剤としては、例えば、アルキルジメチルアミンオキシドあるいはアルキルカルボキシベタインが挙げられる。なお、非泳動粒子３５として酸化チタン等の金属材料を用いる場合にはアニオン性界面活性剤を用いることが望ましい。特に、カルボン酸のような分子の嵩の小さな親水基を有する界面活性剤は非泳動粒子３５の表面全体を被覆しやすく望ましい。また、界面活性剤は、表示特性を長期的に劣化させることのないように、絶縁性液体３１中に染み出してこないものが望ましい。
【００４６】
このような多孔質層３３は、例えば、以下の方法により形成することができる。まず、非泳動粒子３５として、例えば、所定の一次粒径を有する酸化チタンを用意し、これを例えば、カルボン酸系陰イオン性界面活性剤が溶解した有機溶剤に添加して攪拌する。これにより表面がカルボン酸系陰イオン界面活性剤によって被覆された酸化チタン（非泳動粒子３５）が得られる。次に、例えば、有機溶剤に、例えば、高分子材料（ポリマー）等の繊維状構造体３４の構成材料を溶解させ、溶液を調製したのち、この溶液に非泳動粒子３５を加えて十分に攪拌して分散させることで、紡糸溶液を調製する。続いて、この紡糸溶液から例えば、静電紡糸法により紡糸を行うことで、非泳動粒子３５を保持する繊維状構造体３４が形成される。なお、ここで一次粒径とは、最小限の粒径であり、例えば、粒子同士が凝集あるいは結合している場合には個々の粒子の粒径を表す。
【００４７】
このように、あらかじめ界面活性剤で修飾された非泳動粒子３５を用いることによって紡糸溶液中の非泳動粒子３５の分散性が高まる。これにより、紡糸時において非泳動粒子３５に電界が印加されやすくなり、繊維径が抑えられた、即ち細繊維化された繊維状構造体３４が得られる。なお、繊維状構造体３４に固定された非泳動粒子３５の表面は、繊維状構造体３４を構成するポリマーによって覆われている。
【００４８】
尚、多孔質層３３は、上述したような繊維状構造体３４と非泳動粒子３５とを含むものに限定されず、細孔Ｈを含むと共に泳動粒子３２と異なる光反射性を有するものであればよい。例えば、レーザ加工により形成された細孔Ｈを有する高分子フィルムであってもよい。また、多孔質層３３は、合成繊維等により編まれた布、または連泡多孔性高分子等であってもよい。このような高分子材料に非泳動粒子を組み合わせる場合には、高分子に非泳動粒子を練りこむ作業を行えばよい。
【００４９】
また、繊維状構造体３４は、例えば、炭素原子、酸素原子および水素原子で構成されている主骨格（分子の主部）を有する分子によって構成されることが望ましい。換言すれば、この分子の主骨格は炭素原子、酸素原子および水素原子以外の原子を含まず、これらの原子のみからなっている。繊維状構造体３４を形成するこのような分子は、水酸基およびカルボン酸基等の極性の高い官能基を含んでいないことが望ましい。これにより、繊維状構造体３４の表面電位の絶対値が小さくなり、電気泳動素子３０の応答性を向上させることができる。ここで、主骨格とは分子の両末端を除いた部分を指す。繊維状構造体３４を形成する分子は、両末端まで炭素原子、酸素原子および水素原子で構成されていることが望ましいが、末端にこれら炭素原子、酸素原子および水素原子以外の原子が含まれていてもよい。例えば、高分子をラジカル重合により合成する場合には、触媒にアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）等の重合開始剤が用いられる。このように合成された高分子の両末端には窒素原子等が含まれることになるが、この末端の原子は分子量で換算して分子全体の１０００分の１にも満たない。従って、この末端の原子は分子の特性にはほとんど寄与しない。ＡＩＢＮ以外の重合開始剤についても同様である。このように、炭素原子、酸素原子および水素原子のみで構成された繊維状構造体３４の反応性は低いので、繊維状構造体３４が絶縁性液体３１中に安定して存在する。従って、電気泳動素子３０では高い信頼性が得られる。
【００５０】
繊維状構造体３４を形成する分子は鎖状の高分子である。ここで、鎖状の分子（鎖状分子）とは環状の原子配列の構造を含まない分子をいう。環状の原子配列の例として、例えば、単素環式化合物および複素環式化合物が挙げられる。単素環式化合物は、単一元素によって構成されており、具体的には、芳香族化合物，シクロアルケン，シクロアルカンおよびシクロアルキン等である。複素環式化合物は２種類以上の元素によって構成されており、具体的には、ピロール，カルバゾール，環状アセタール，ピラン，フランおよびチオフェン等である。鎖状分子は直鎖状であってもよく、あるいは分岐していてもよい。繊維状構造体３４は鎖状分子により構成することにより、環状構造を含む分子に比べて、立体障害が小さいため、泳動粒子３２が移動し易くなり、電気泳動素子３０のコントラストおよび応答性が向上する。
【００５１】
この繊維状構造体３４を構成する鎖状分子には、エステル基が含まれている。例えば、アクリル樹脂により繊維状構造体３４を形成することが望ましい。具体的な鎖状分子として、例えば、ポリアルキルメタクリレート、ポリアルキルアクリレート、ポリアルケニルメタクリレート、ポリアルケニルアクリレート、ポリアルキニルメタクリレートおよびポリアルキニルアクリレート等が挙げられる。この鎖状分子は、エステル基よりも高い極性の官能基を有しておらず、繊維状構造体３４の表面電位の絶対値は、例えば、２０ｍＶ以下となる。繊維状構造体３４の表面電位の絶対値が１０ｍＶ以下となるように、鎖状分子を選択することがより望ましい。即ち、上記のシアノ基等に比べてエステル基がもつ極性は小さいが、これは、電界紡糸法を用いた紡糸に十分な大きさであり、電界紡糸法により繊維状構造体３４を容易に形成することができる。
【００５２】
繊維状構造体３４を構成する鎖状分子には、微生物により分解されにくい材料を用いることが望ましい。即ち、鎖状分子は生分解に対して耐性を有することが望ましい。生分解性を有する高分子として、例えば、ポリ乳酸，ポリビニルアルコール，セルロースアセテート，コラーゲン，ゼラチンおよびキトサン等が挙げられる。このような高分子は分解され易いので、外部から電気泳動素子に何らかの刺激が加わった際に繊維状構造体の特性を維持できない虞がある。また、このような高分子は水溶性のものが多く、電気泳動素子内の水分により溶解して、繊維状構造体の形状を維持できない虞がある。これに対し、生分解に対して耐性を有する鎖状分子により繊維状構造体３４を形成すると、繊維状構造体３４の安定性が増す。従って、電気泳動素子３０の信頼性を向上させることが可能となる。繊維状構造体３４の表面を任意の保護層で被覆するようにしてもよい。
【００５３】
（１−２．表示装置の構成）
次に、表示装置１の全体構成と、動作原理について説明する。
【００５４】
（全体構成）
図１および図３は、電気泳動素子３０を用いた表示装置１の断面構成を表したものである。表示装置１は、電気泳動現象を利用して画像（例えば、文字情報や図柄等）を表示する電気泳動型ディスプレイ（いわゆる電子ペーパーディスプレイ）であり、駆動基板１０と対向基板２０との間に、上述の電気泳動素子３０を有している。駆動基板１０と対向基板２０との間は、スペーサ４０により所定の間隔に調整されている。
【００５５】
駆動基板１０は、支持部材１１の一方の面に例えば、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）１２を有するものである。ＴＦＴ１２上には、保護層１３および平坦化絶縁層１４が形成されている。この平坦化絶縁層１４上に、画素電極１５が設けられている。画素電極１５の上には、図示しない接着層を介して、電気泳動素子３０が形成されている。ＴＦＴ１２および画素電極１５は、例えばマトリクス状またはセグメント状に配置されている。
【００５６】
支持部材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。
【００５７】
表示装置１では、対向基板２０の表面に画像が表示されるため、支持部材１１は非光透過性であってもよい。支持部材１１を、ウェハ等の剛性を有する基板により構成してもよく、あるいは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。支持部材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１を実現できる。
【００５８】
ＴＦＴ１２は、画素を選択するためのスイッチング用素子である。ＴＦＴ１２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。保護層１３および平坦化絶縁層１４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の表面が十分に平坦であれば、平坦化絶縁層１４を省略することも可能である。画素電極１５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。画素電極１５は、保護層１３および平坦化絶縁層１４に設けられたコンタクトホール（図示せず）を通じてＴＦＴ１２に接続されている。
【００５９】
対向基板２０は、例えば、支持部材２１および対向電極２２を有している。対向電極２２は、支持部材２１の全面（駆動基板１０との対向面）に設けられている。この対向電極２２は、画素電極１５と同様に、マトリクス状またはセグメント状に配置されていてもよい。
【００６０】
支持部材２１は、光透過性であることを除き、支持部材１１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）等の光透過性をもつ導電性材料（透明導電膜）を用いることができる。
【００６１】
対向基板２０の側に画像を表示する場合には、対向電極２２を介して電気泳動素子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望ましく、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望ましく、例えば、１００Ω／□以下である。
【００６２】
この表示装置１では、駆動基板１０と対向基板２０との間、詳細には画素電極１５と対向電極２２との間の空間に、絶縁性液体３１が充填されている。多孔質層３３は、例えば、スペーサ４０により支持されている。画素電極１５と対向電極２２との間の絶縁性液体３１が充填された空間は、例えば、多孔質層３３を境にして、画素電極１５に近い側の領域を待避領域Ｒ１、対向電極２２に近い側の領域を表示領域Ｒ２として区分けされている。但し、実際には、これらの待避領域Ｒ１と表示領域Ｒ２とが明確に区分けされていない場合が多い。即ち、画素電極１５と対向電極２２との間のほぼ全域に多孔質層３３が配置され、この多孔質層３３内に、待避領域Ｒ１と表示領域Ｒ２とが存在している。あるいは、多孔質層３３は、画素電極１５および対向電極２２のうちのどちらか一方に偏って配置されていても構わない。画素電極１５および対向電極２２を通じて、電気泳動素子３０に電界が印加されることで、泳動粒子３２は、その電界に応じて、画素電極１５または対向電極２２に向かって移動する。
【００６３】
スペーサ４０の厚みは、例えば１０μｍ以上１００μｍ以下である。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、駆動基板１０と対向基板２０との間に例えば、格子状に設けられている。スペーサ４０の配置形状は、特に限定されないが、泳動粒子３２の移動を妨げず、かつ、泳動粒子３２が均一に分配されるように設けられることが望ましい。
【００６４】
（動作原理）
表示装置１では、例えば図１に示したように、全画素において、泳動粒子３２が待避領域Ｒ１に配置されている状態では、泳動粒子３２が多孔質層３３により遮蔽されているため、対向基板２０側から電気泳動素子３０を見ると、コントラストは生じていない（画像が表示されていない）。
【００６５】
一方、ＴＦＴ１２により画素が選択され、画素電極１５と対向電極２２との間に電圧が印加されると、図３に示したように、選択的な画素では、泳動粒子３２が待避領域Ｒ１から多孔質層３３（細孔Ｈ）を経由して表示領域Ｒ２に移動する。この場合、泳動粒子３２が多孔質層３３により遮蔽されている画素と、遮蔽されていない画素とが併存するため、対向基板２０側から電気泳動素子３０を見ると、泳動粒子３２と多孔質層３３との光反射性の違いによるコントラストが生じる。これにより、画像が表示される。
【００６６】
なお、この表示装置１によれば、高い応答性を有する電気泳動素子３０により、例えば、カラー化や動画表示にも適した高品位な画像を表示できる。
【００６７】
ここで、電気泳動素子３０は、泳動粒子３２と多孔質層３３との光反射性の違いによりコントラストを生じさせるものであるから、泳動粒子３２および多孔質層３３のうち、明表示する方の光反射率が暗表示する方の光反射率よりも高くなっている。例えば、多孔質層３３（非泳動粒子３５）の光反射率を泳動粒子３２よりも高くして、多孔質層３３で明表示し、泳動粒子３２で暗表示することが望ましい。明表示がなされる際の光反射率が、多孔質層３３における光の乱反射によって高くなり、コントラストが向上するからである。
【００６８】
（１−３．効果）
表示装置１では、電気泳動素子３０に一の電圧が印加されると、上述したように、選択的な画素領域において多孔質層３３の一方の側に泳動粒子３２が移動し、これによりコントラストを生じさせて画像を表示することができる。この表示状態では、泳動粒子３２同士が画素電極１５または対向電極２２の近傍に緩やかに集まり、泳動粒子の見かけの粒径が大きくなる。
【００６９】
本実施の形態では、多孔質層３３の平均孔径が泳動粒子３２の平均粒径の１．０倍以上４．３倍以下であることにより、泳動粒子３２の見かけの粒径が多孔質層３３の孔径よりも大きくなり、泳動粒子３２が多孔質層３３によって物理的に支持される。これにより、電圧の供給が一旦停止された後も、その表示状態が維持され、即ちメモリ性が向上する。
【００７０】
ここで、メモリ性を向上させる手法としては、例えば泳動粒子と逆極性をもつ帯電層を設ける手法があるが、この手法では、帯電層から泳動粒子を引き剥がすのに時間を要する。また、泳動粒子にポリマーを添加して枯渇凝集させる手法があるが、この手法においても、泳動粒子を覆うあるいは泳動粒子に修飾されたポリマーが、泳動粒子の動きを阻害することから、応答性が遅くなる。また、シリカを用いて泳動粒子同士を凝集させる手法もあるが、凝集した泳動粒子同士を引き剥がしにくいことから、応答性が遅くなる。このように、メモリ性が向上する一方で、応答性が低下する。あるいは泳動粒子同士を引き剥がすために余分なエネルギーを要し、消費電力が増大する。
【００７１】
これに対し、本実施の形態では、ある電圧印加後の表示状態では、泳動粒子３２同士が緩やかに集まっているだけなので、再び他の電圧が印加されると、泳動粒子３２同士は容易に離散して、絶縁性液体３１中を移動し、多孔質層３３を通過することができる。即ち、移動性（応答性）を阻害しにくい。
【００７２】
このように本実施の形態では、多孔質層３３（細孔Ｈ）の平均孔径が泳動粒子３２の平均粒径の１．０倍以上４．３倍以下であることにより、電圧印加後の表示状態では、泳動粒子３２の見かけの粒径が多孔質層３３の孔径よりも大きくなり、泳動粒子３２を多孔質層３３によって物理的に支えることができる。これにより、メモリ性が向上する。一方で、他の電圧が印加されると、泳動粒子同士は容易に離散することから、移動性（応答性）は阻害されにくい。したがって、応答性の低下を抑制しつつ、メモリ性を向上させることが可能である。
【００７３】
また、繊維状構造体３４が、平均繊維径の２倍以上の繊維径を有する部分を２０％以下の割合で含むことにより、更に反射率を高めることができる。これによりコントラストを高めることができる。その割合を、１０％以下あるいは５％以下とすることで、より反射率を高めることができる。
【００７４】
更に、絶縁性液体３１の動粘度が、１．０ｍｍ2／秒以上５．０ｍｍ2／秒以下、望ましくは１．０ｍｍ2／秒以上３．０ｍｍ2／秒以下であることにより、応答性および反射率を高めることができる。
【００７５】
＜２．実施例＞
次に、上記実施の形態の実施例について詳細に説明する。
【００７６】
以下の手順により、黒色（暗表示）の泳動粒子および白色（明表示）の多孔質層（粒子含有繊維状構造体）を用いて、表示装置（実験例１〜１８）を作製した。
【００７７】
（実験例１）
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後、この溶液に複合酸化物微粒子（銅−鉄−マンガンの酸化物：大日精化工業株式会社製ダイピロキサイドカラーＴＭ９５５０）５０ｇを加え、超音波浴槽にて超音波攪拌（２５℃〜３５℃で３０分間）を行った。次いで、この複合酸化物微粒子の分散液に２８％アンモニア水４０ｍｌを３０分間かけて滴下したのち、テトラヒドロフラン８０ｍｌにプレンアクト  ＫＲ−ＴＴＳ（味の素ファインテクノ株式会社製）１０ｇを溶解させた溶液を３０分間かけて滴下した。続いて、超音波浴槽を６０℃まで昇温させ３時間保持したのちこれを室温まで冷却して遠心分離およびデカンテーションを行った。続いて、このデカンテーション後の沈殿物を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を行った。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させた。これにより、絶縁性液体中において負に帯電する、分散基で被覆された黒色の泳動粒子が得られた。
【００７８】
泳動粒子を調製した後、絶縁性液体９４ｇに、分散剤として長鎖アルキルコハク酸無水物６ｇを溶解させ、溶液Ｄ１を調製した。絶縁性液体としては、イソパラフィン（エクソンモービル社製ｉｓｏｐａｒＧ）を用いた。この溶液Ｄ１（９ｇ）に、上記の泳動粒子１ｇを添加し、超音波分散を行った。続いて、遠心分離およびデカンテーションを行った後、絶縁性液体に再分散させた。この作業を３回繰り返し、得られた分散液中の泳動粒子成分が１０重量％になるように絶縁性液体を加え、溶液Ｄ２を調製した。続いて、この溶液Ｄ２（５０ｇ）に、絶縁性液体４９．６ｇと、塩基性添加剤アルキルアミン０．２５ｇと、酸性添加剤０．１２ｇとを加えて攪拌し、泳動粒子と、酸性添加剤０．４ｍｍｏｌと、塩基性添加剤１．７５ｍｍｏｌとを、それぞれ含有する絶縁性液体（泳動粒子分散液）を得た。このとき、遠心分離条件等を変更して、以下の表１に示したように、泳動粒子の平均粒径の異なる５種類の泳動粒子分散液（泳動粒子分散液１〜５）を調製した。尚、泳動粒子の平均粒径は、調製された分散液中において、例えばレーザードップラー方式により測定することができる。
【００７９】
【表１】
2017083642.tif 000003
【００８０】
一方、多孔質層は以下のようにして形成した。まず、非泳動粒子として平均一次粒径２５０ｎｍの酸化チタンを用意し、カルボン酸系陰イオン性界面活性剤を溶解させたテトラヒドロフラン中に１５重量％混合し、ペイントシェイカーを用いて１時間攪拌した。その後、遠心分離（５０００ｒｐｍで１０分）にかけ、デカンテーションにより溶媒を取り除き、３回洗浄した後、７０℃で一晩乾燥させた。これにより、カルボン酸系陰イオン性界面活性剤でコーティングされた酸化チタン（非泳動粒子Ｔ１とする）が得られた。
【００８１】
次いで、繊維状構造体の構成材料としてポリメチルメタクリレートを準備した。このポリメチルメタクリレート１３ｇをＮ，Ｎ’−ジメチルホルムアミド８７ｇに溶解させた後、この溶液７０ｇに、非泳動粒子Ｔ１を３０ｇ加えてビーズミルで混合した。これにより、繊維状構造体を形成するための紡糸溶液が得られた。駆動基板上に、所定パターンのＩＴＯからなる画素電極を形成した後、この紡糸溶液を用いて紡糸を行った。具体的には、紡糸溶液をシリンジに入れ、駆動基板上で紡糸を行った。これにより、以下の表２に示したように、平均繊維径（５２０ｎｍ）は同じで、単位面積あたりの重量（紡糸量）の異なる３種類の繊維状構造体（Ａ１〜Ａ３）を形成した。重量は、繊維状構造体Ａ１が最も大きく、繊維状構造体Ａ２，Ａ３の順に小さくした。紡糸は、電界紡糸装置（株式会社メック製ＮＡＮＯＮ）を用いて行った。
【００８２】
【表２】
2017083642.tif 000004
また、繊維状構造体Ａ１〜Ａ３よりも、カルボン酸系陰イオン性界面活性剤の量を増やし、それ以外の条件は繊維状構造体Ａ１〜Ａ３と同様にして、更に３種類の繊維状構造体（Ａ４〜Ａ６）を作製した。これらの繊維状構造体Ａ４〜Ａ６には、繊維径の異なる少なくとも２種類の繊維が混在する。ここで、平均繊維径の２倍以上の繊維径をもつ繊維を繊維Ｌとし、それ以外の繊維を繊維Ｓとすると、繊維Ｌでは非泳動粒子Ｔ１が分散しづらい状態となる。このため、繊維Ｌの数（割合）は、繊維Ｓの数（割合）よりも少ないことが望ましい。表２に示したように、繊維状構造体Ａ４では、繊維Ｌの割合を５％とし、繊維状構造体Ａ５では、繊維Ｌの割合を１０％とし、繊維状構造体Ａ６では、繊維Ｌの割合を２０％とした。
【００８３】
繊維状構造体Ａ１〜Ａ６の平均孔径は、最終的な表示デバイスにおけるセルギャップと同一になるように、１５μｍとなるまで押し潰した状態で測定した。測定装置としては、ＰＭＩ社製パームポロメーターを使用した。繊維状構造体Ａ１〜Ａ３では、その重量に応じて平均孔径が変動し、具体的には重量が大きいほど平均孔径が小さく、重量が小さいほど平均孔径が大きくなる。これはセルギャップを同一（１５μｍ）としているため、繊維状構造体Ａ１〜Ａ３の体積分率が変動するためである。
【００８４】
繊維状構造体Ａ１〜Ａ６の平均繊維径および繊維Ｌの割合は、ＳＥＭで観察して測定を行った。繊維状構造体Ａ４〜Ａ６では、繊維状構造体Ａ１〜Ａ３に比べ、平均繊維径が小さいものの、繊維Ｌの割合は大きくなっている。このため、繊維状構造体Ａ４〜Ａ６の平均孔径は、繊維状構造体Ａ１と同程度となる。
【００８５】
上記のようにして、駆動基板上に多孔質層を形成した後、駆動基板から不要な多孔質層を除去した。具体的には、繊維状構造体内部に厚み１５μｍのスペーサを配置し、不要な部分の多孔質層を除去した。一方、対向基板として、支持部材にＩＴＯからなる対向電極を形成し、この対向基板上に、上記泳動粒子が分散された絶縁性液体（泳動粒子分散液１〜５）を注入し、その上から多孔質層を形成した駆動基板を重ねて配置した。このとき、スペーサにより、多孔質層を保持するようにして、画素電極および対向電極を離間させた。最後に、泳動粒子分散液が漏れ出ないように周辺部を例えば紫外線硬化樹脂で封止し、紫外線を照射して、駆動基板および対向基板間をシールすることにより、表示装置１を完成させた。
【００８６】
泳動粒子分散液１〜５と、繊維状構造体Ａ１〜Ａ６とのそれぞれを組み合わせることにより、多孔質層の平均孔径と泳動粒子の平均粒径との比率を変えて、計１８パターン（実験例１〜１８）の表示装置１を作製し、それぞれのメモリ性および反射率を評価した。その結果を表３に示す。尚、表３中の「比」とは、（繊維状構造体の平均孔径）／（泳動粒子の平均粒径）の値である。反射率（白反射率）では、４３％以上を「ａａ」、４０％以上を「ａ」、４０％未満を「ｂ」として示している。また、メモリ性では、１０分後の白保持率が９０％以上を「ａ」、９０％未満を「ｂ」として示している。
【００８７】
【表３】
2017083642.tif 000005
【００８８】
実験例１，２，３，６，９，１２のように、「比」が大きい場合、即ち平均孔径に対して平均粒径が小さい場合、繊維状構造体により泳動粒子を支えにくくなるので、メモリ性が良好ではない。このため、「比」の値は、１．０以上４．３以下であることが望ましい。これに対し、実験例１３，１４，１５のように「比」が小さい場合、即ち平均孔径に対して平均粒径が大きい場合、繊維状構造体により泳動粒子を支え易くなるものの、そもそも繊維状構造体内を通過しにくくなってしまう。このため、反射率が低下してしまう。これらのことから、「比」の値は、３．３以上４．３以下であることがより望ましい。
【００８９】
実験例１６，１７，１８は、繊維Ｌを含む繊維状構造体Ａ４〜Ａ６を用いたものである。繊維状構造体Ａ４〜Ａ６は、繊維状構造体Ａ１〜Ａ３に比べ、平均繊維径が細いものの、繊維Ｌを含むことから、平均孔径の値は同等となっている。界面活性剤の量を増した場合、繊維状構造体Ａ４から繊維状構造体Ａ５のように平均繊維径は細くなるが、量を増やし過ぎると、繊維状構造体Ａ６のようにバランスが崩れて繊維Ｌが多くなり、平均繊維径が太くなる。実験例１６〜１８では、これらの繊維状構造体Ａ４〜Ａ６に対して、平均粒径１５０ｎｍの泳動粒子分散液２を組み合わせている。実験例４，５では、繊維Ｌを含まない繊維状構造体Ａ１，Ａ２に対し、平均粒径１５０ｎｍの泳動粒子分散液２を組み合わせている。これらの実験例１６〜１８と実験例４，５とを比較すると、繊維Ｌを含むことにより、反射率が向上することがわかる。これは、細い繊維径になることで白色顔料（非泳動粒子）の分散性を増しながら、繊維Ｌが混在することによって泳動粒子の通過できる経路をも同時に確保できるためである。繊維Ｌの数は、実験例１７，１８を比較すると１０％から２０％へ増加することで反射率が低下し始めることから、２０％以下であることが望ましく、１０％以下であることがより望ましい。
【００９０】
上記結果より、電気泳動素子では、溶液の粘度に関わらず、メモリ性を発現することが可能である。即ち、溶媒として用いられる絶縁性液体の動粘度によらすメモリ性を高めることができる。ここで、動粘度の異なる溶媒（溶媒Ｂ１〜Ｂ５）を用いて、上記の実験例４と同様の条件により表示デバイスを作製し、各表示デバイスの反射率およびメモリ性を評価した結果を、以下の表４に示す。
【００９１】
【表４】
2017083642.tif 000006
【００９２】
動粘度の低い溶媒Ｂ１を用いた場合、沸点が低いため扱いが難しく、表示デバイスを安定して作製することができないが、動粘度が高い溶媒Ｂ２〜Ｂ５を用いた場合、表示デバイスを安定して作製することができた。
【００９３】
動粘度の低い溶媒Ｂ２〜Ｂ４に比べ、溶媒Ｂ５を用いた時には、初期の白反射率が低くなった。１０分後の反射率の保持率（メモリ性）は、動粘度に関わらず、同程度であった。これは、電気泳動素子の溶液の粘性によらず、メモリ性が発現することを示している。但し、溶媒Ｂ５まで動粘度を上げてしまうと、応答性が遅くなり、反射率が低下してしまう。
【００９４】
これらのことから、溶媒の動粘度は望ましくは１．０ｍｍ2／秒以上５．０ｍｍ2／秒以下であり、より望ましくは１．０ｍｍ2／秒以上３．０ｍｍ2／秒以下である。換言すると、溶媒の沸点は、望ましくは１４０°以上２８０度以下であり、より望ましくは１４０°以上２４０度以下である。これにより、メモリ性を向上させつつ、反射性ないし応答性を高めることができる。
【００９５】
＜３．適用例＞
次に、上記表示装置１の適用例について説明する。
【００９６】
本開示の表示装置１は、各種の電子機器あるいは服飾品に適用可能であり、その電子機器等の種類は特に限定されない。この表示装置１は、例えば、以下の電子機器等に搭載可能である。ただし、以下で説明する電子機器等の構成はあくまで一例であるため、その構成は適宜変更可能である。
【００９７】
（適用例１）
図４Ａ，４Ｂ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１１０および非表示部１２０と、操作部１３０とを備えている。なお、操作部１３０は、図４Ａに示したように非表示部１２０の前面に設けられていてもよいし、図４Ｂに示したように上面に設けられていてもよい。表示部１１０が表示装置１を含んで構成される。なお、表示装置１は、図４Ａ，４Ｂ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。
【００９８】
（適用例２）
図５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３１０および筐体３２０を有しており、タッチパネル部３１０が上記表示装置１を含んで構成されている。
【００９９】
上記の表示装置１は、例えば時計（腕時計）、鞄、衣服、帽子および靴等の服飾品の一部に適用することも可能である。以下に、そのような服飾品一体型の電子機器の一例を示す。
【０１００】
（適用例３）
図６Ａおよび図６Ｂ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）４１０とバンド部（色柄表示部分）４２０とを有しており、これらの文字盤４１０とバンド部４２０とが上記表示装置１を含んで構成されている。文字盤４１０には、上述の電気泳動素子３０を用いた表示駆動により、図６Ａおよび図６Ｂ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４２０は、例えば腕などに装着可能な部位である。このバンド部４２０において、表示装置１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６Ａの例から図６Ｂの例のように、バンド部４２０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】
以上、実施の形態および実施例を挙げて本開示を説明したが、本開示は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形が可能である。
【０１０２】
尚、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。
【０１０３】
また、本開示は以下のような構成も取ることができる。
（１）
絶縁性液体中に、
泳動粒子と、
前記泳動粒子とは異なる光反射性を有すると共に、前記泳動粒子が通過する複数の孔を含む多孔質層と
を有し、
前記多孔質層の平均孔径は、前記泳動粒子の平均粒径の１．０倍以上４．３倍以下である
電気泳動素子。
（２）
前記多孔質層の平均孔径は、前記泳動粒子の平均粒径の３．３倍以上４．３倍以下である
上記（１）に記載の電気泳動素子。
（３）
前記多孔質層の平均孔径は、１５０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下である
上記（１）または（２）に記載の電気泳動素子。
（４）
前記多孔質層は、前記複数の孔を形成する繊維状構造体を含み、
前記繊維状構造体は、その平均繊維径の２倍以上の繊維径を有する部分を２０％以下の割合で含む
上記（１）〜（３）のいずれか１つに記載の電気泳動素子。
（５）
前記多孔質層は、前記複数の孔を形成する繊維状構造体を含み、
前記繊維状構造体は、その平均繊維径の２倍以上の繊維径を有する部分を１０％以下の割合で含む
上記（１）〜（４）のいずれか１つに記載の電気泳動素子。
（６）
前記多孔質層は、前記複数の孔を形成する繊維状構造体を含み、
前記繊維状構造体は、その平均繊維径の２倍以上の繊維径を有する部分を５％以下の割合で含む
上記（１）〜（５）のいずれか１つに記載の電気泳動素子。
（７）
前記多孔質層は、前記複数の孔を形成する繊維状構造体を含み、
前記繊維状構造体は、６００ｎｍ以上１２００ｎｍ以下の繊維径を有する部分と、２００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の繊維径を有する部分とを混在して含む
上記（１）〜（６）のいずれか１つに記載の電気泳動素子。
（８）
前記絶縁性液体の動粘度は、１．０ｍｍ2／秒以上５．０ｍｍ2／秒以下である
上記（１）〜（７）のいずれか１つに記載の電気泳動素子。
（９）
前記絶縁性液体の動粘度は、１．０ｍｍ2／秒以上３．０ｍｍ2／秒以下である
上記（１）〜（８）のいずれか１つに記載の電気泳動素子。
（１０）
前記多孔質層は、
前記複数の孔を形成する繊維状構造体と、
前記繊維状構造体により保持されると共に、前記泳動粒子とは異なる光反射性を有する非泳動粒子と
を有する
上記（１）〜（９）のいずれか１つに記載の電気泳動素子。
（１１）
前記繊維状構造体はナノファイバーによって構成されている
上記（１０）に記載の電気泳動素子。
（１２）
前記繊維状構造体は静電防止法により形成された
上記（１０）または（１１）に記載の電気泳動素子。
（１３）
一対の電極間に電気泳動素子を備え、
前記電気泳動素子は、
絶縁性液体中に、
泳動粒子と、
前記泳動粒子とは異なる光反射性を有すると共に、前記泳動粒子が通過する複数の孔を含む多孔質層と
を有し、
前記多孔質層の平均孔径は、前記泳動粒子の平均粒径の１．０倍以上４．３倍以下である
表示装置。
（１４）
一対の電極間に電気泳動素子を有する表示装置を備え、
前記電気泳動素子は、
絶縁性液体中に、
泳動粒子と、
前記泳動粒子とは異なる光反射性を有すると共に、前記泳動粒子が通過する複数の孔を含む多孔質層とを有し、
前記多孔質層の平均孔径は、前記泳動粒子の平均粒径の１．０倍以上４．３倍以下である
電子機器。
（１５）
服飾品の少なくとも一部に、前記服飾品と一体的に配置された
上記（１４）に記載の電子機器。
【符号の説明】
【０１０４】
１…表示装置、１０…駆動基板、１１，２１…支持部材、１２…ＴＦＴ、１３…保護層、１４…平坦化絶縁層、１５…画素電極、２０…対向基板、２２…対向電極、３０…電気泳動素子、３１…絶縁性液体、３２…泳動粒子、３３…多孔質層、３４…繊維状構造体、３５…非泳動粒子、Ｈ…細孔、４０…スペーサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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