(57)【要約】【課題】表示メモリ性を維持しながら白反射率および応答速度を向上させることが可能な泳動粒子および表示装置を提供する。【解決手段】本技術の泳動粒子は、光学的反射特性を有するコア部と、コア部に化学的に吸着されている凝集抑制部とを備える。【選択図】図１
2017097090.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的反射特性を有するコア部と、
前記コア部に化学的に吸着されている凝集抑制部と
を備えた泳動粒子。
【請求項２】
前記コア部と前記凝集抑制部とは連結基を介して結合している、請求項１に記載の泳動粒子。
【請求項３】
前記連結基は、炭素（Ｃ）、水素（Ｈ）、窒素（Ｎ）および酸素（Ｏ）のうちの少なくとも１種を構成元素として含む基である、請求項２に記載の泳動粒子。
【請求項４】
前記凝集抑制部は、高分子型分散剤あるいは界面活性型分散剤である、請求項１に記載の泳動粒子。
【請求項５】
前記凝集抑制部は前記コア部に２個以上結合している、請求項１に記載の泳動粒子。
【請求項６】
前記コア部は表面に複数の第１の結合性官能基を有する、請求項１に記載の泳動粒子。
【請求項７】
前記第１の結合性官能基は、酸性または塩基性の官能基である、請求項６に記載の泳動粒子。
【請求項８】
前記凝集抑制部は前記第１の結合性官能基と結合し得る第２の結合性官能基を有し、
前記連結基は、前記第１の結合性官能基と前記第２の結合性官能基との結合によって形成されている、請求項６に記載の泳動粒子。
【請求項９】
前記第１の結合性官能基は塩基性水酸基である、請求項８に記載の泳動粒子。
【請求項１０】
前記凝集抑制部は、前記第２の結合性官能基としてカルボン酸基を有し、前記塩基性水酸基と塩を形成している、請求項９に記載の泳動粒子。
【請求項１１】
前記第１の結合性官能基はカルボン酸基である、請求項８に記載の泳動粒子。
【請求項１２】
前記凝集抑制部はアルコール性水酸基を有し、前記カルボン酸基とエステル結合を形成している、請求項１１に記載の泳動粒子。
【請求項１３】
前記凝集抑制部は、前記第２の結合性官能基としてアミノ基を有し、前記カルボン酸基とアミド結合を形成している、請求項１１に記載の泳動粒子。
【請求項１４】
前記第１の結合性官能基としてアミノ基を有する、請求項８に記載の泳動粒子。
【請求項１５】
前記凝集抑制部は、前記第２の結合性官能基としてカルボン酸基を有し、前記アミノ基とアミド結合を形成している、請求項１４に記載の泳動粒子。
【請求項１６】
前記コア部には、さらに前記第１の結合性官能基を介して極性を有するカップリング剤が結合している、請求項６に記載の泳動粒子。
【請求項１７】
絶縁性液体中に、
光学的反射特性を有するコア部と、前記コア部に化学的に吸着されている凝集抑制部とを有する泳動粒子と、
繊維状構造体により形成されると共に、前記泳動粒子とは異なる光反射性を有する多孔質層と
備えた表示装置。
【請求項１８】
前記多孔質層は、前記泳動粒子とは異なる光学的反射特性を有する非泳動粒子を含む、請求項１７に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、例えば電気泳動素子に用いられる泳動粒子およびこれを備えた表示装置に関する。
【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、低消費電力で高品位画質の表示装置（ディスプレイ）に関する需要が高まっている。特に最近では、電子書籍の配信事業が始まり、読書用途に適した様々なディスプレイが開発されている。その中でも、反射型のディスプレイは、紙と同様に外光の反射（散乱）を利用して明表示を行うため、より紙に近い表示品位が得られることから注目されている。
【０００３】
反射型ディスプレイの中でも、電気泳動現象を利用した電気泳動型ディスプレイは、低消費電力であると共に応答速度が速く、読書用途に用いられるモバイル型ディスプレイの有力候補として期待されている。電気泳動型ディスプレイは、例えば、絶縁性液体中に荷電粒子を分散させると共に、多孔質層を配置するものである（例えば、特許文献１，２）。多孔質層は、例えば高分子材料からなる繊維状構造体と、この繊維状構造体に保持されると共に、荷電粒子とは光学的反射特性が異なる非泳動粒子とを含んでいる。このような電気泳動型ディスプレイは、電界に応じて荷電粒子が多孔質層の細孔を経て移動し、これによって表示の切り替えがなされる。
【０００４】
特に、特許文献１に記載の電気泳動素子では、荷電基を有する高分子材料によって表面の少なくとも一部が被覆された泳動粒子を用いることによってコントラストおよび応答速度の向上が図られている。特許文献２に記載の電気泳動素子では、多孔質層の平均孔径に対する泳動粒子の平均粒径を最適化することで高いコントラストの実現が試みられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１７３３９５号公報
【特許文献２】特開２０１４−２２７２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、一般に、コントラストおよび応答速度と、表示メモリ性とはトレードオフの関係にある。このため、コントラストおよび応答速度を向上させた場合、表示メモリ性が低下する虞があった。
【０００７】
本技術はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、表示メモリ性を維持しながら白反射率および応答速度を向上させることが可能な泳動粒子および表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本技術の泳動粒子は、光学的反射特性を有するコア部と、コア部に化学的に吸着されている凝集抑制部とを備えたものである。
【０００９】
本技術の表示装置は、絶縁性液体中に、上記泳動粒子と、繊維状構造体により形成されると共に、泳動粒子とは異なる光反射性を有する多孔質層とを備えたものである。
【００１０】
本技術の泳動粒子および表示装置では、光学的反射特性を有するコア部に凝集抑制部を化学的に吸着させることにより、コア部の凝集性が低下する。即ち、絶縁性液体中における泳動粒子の分散性能を向上させることが可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本技術の泳動粒子および表示装置によれば、光学的反射特性を有するコア部に凝集抑制部を化学的に吸着させるようにしたので、絶縁性液体中における泳動粒子の分散性能が向上し、これによって白反射率および応答速度を向上させることが可能となる。よって、表示メモリ性を維持しながら高コントラストおよび優れた応答性を有する表示装置を提供することが可能となる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本技術の第１の実施の形態に係る泳動粒子の構成を表す断面模式図である。
【図２】図１に示した泳動粒子を含む電気泳動素子の構成を表す平面模式図である。
【図３】図２に示した電気泳動素子の構成を表す断面模式図である。
【図４】図１等の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５】図４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６】本技術の第２の実施の形態に係る泳動粒子の構成を表す断面模式図である。
【図７Ａ】適用例１の外観を表す斜視図である。
【図７Ｂ】図７Ａに示した電子ブックの他の例を表す斜視図である。
【図８】適用例２の外観を表す斜視図である。
【図９】共沈法を用いて作製された泳動粒子の赤外スペクトル図である。
【図１０】熱焼成法を用いて作製された泳動粒子の赤外スペクトル図である。
【図１１】分散剤の赤外スペクトル図である。
【図１２】図１に示した泳動粒子の赤外スペクトル図である。
【図１３】熱重量分析の結果を表す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本技術の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（表面に分散剤が結合した泳動粒子）
１−１．泳動粒子の構成
１−２．表示装置の構成
１−３．表示装置の動作
１−４．作用・効果
２．第２の実施の形態（さらにカップリング剤を結合した泳動粒子）
３．適用例（電子機器）
４．実施例
【００１４】
＜１．実施の形態＞
（１−１．泳動粒子の構成）
図１は本技術の第１の実施の形態に係る泳動粒子（泳動粒子１０）の断面構成を模式的に表したものである。この泳動粒子１０は、例えば後述する電気泳動素子１の絶縁性液体２０中を電気的に泳動する荷電粒子として用いられる（例えば、図２参照）。本実施の形態では、泳動粒子１０は、コア部１１と、コア部１１に化学的に吸着された凝集抑制部１２とを有し、コア部１１と凝集抑制部１２とは、具体的には連結基１３を介して結合された構成を有する。
【００１５】
コア部１１は、光学的反射特性を有するものであり、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。コア部１１には、これらのうちの１種類を用いてもよく、または２種類以上を用いてもよい。また、コア部１１は、上記粒子を含む樹脂固形分の粉砕粒子またはカプセル粒子等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。
【００１６】
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。
【００１７】
コア部１１の具体的な材料は、例えば、電気泳動素子１がコントラストを生じさせるために泳動粒子１０が担う役割に応じて選択される。例えば、後述する電気泳動素子１において、泳動粒子１０により明表示される場合、コア部１１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１０により暗表示される場合、コア部１１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、コア部１１には炭素材料を用いることが好ましい。炭素材料からなるコア部１１は、優れた化学的安定性、移動性および光吸収性が得られるからである。
【００１８】
泳動粒子１０により明表示される場合、外部から視認される泳動粒子１０の色は、コントラストを生じさせることができれば特に限定されないが、中でも、白色に近い色が好ましく、白色がより好ましい。一方、泳動粒子１０により暗表示がされる場合、外部から視認される泳動粒子１０の色は、コントラストを生じさせることができれば特に限定されないが、中でも、黒色に近い色が好ましく、黒色がより好ましい。いずれの場合でも、コントラストが高くなるからである。
【００１９】
コア部１１は、絶縁性液体２０中において正または負に帯電すると共に、分散性を向上させるため表面処理が施されている。具体的には、コア部１１の表面には、複数の結合性官能基１１Ａ（第１の結合性官能基）が導入されている。結合性官能基１１Ａは、酸性または塩基性の官能基であり、例えば塩基性またはアルコール性の水酸（−ＯＨ）基、カルボン酸（−ＣＯＯＨ）基、アミノ（−ＮＨ2，−ＮＨＲ，−ＮＲＲ’）基等が挙げられる。結合性官能基１１Ａは、例えばコア部１１に対して例えば０．２ｗｔ％以上導入されていることが好ましい。コア部１１は、共沈法を用いて調製することが好ましく、これにより、任意の結合性官能基１１Ａをコア部１１に対して０．２ｗｔ％以上導入させることが可能となる。なお、結合性官能基１１Ａの上記官能基に限定されるものではなく、後述する凝集抑制部１２と結合可能な官能基であればよく、例えば中性の官能基でもよい。
【００２０】
コア部１１の粒径は、例えば１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下が好ましく、より好ましくは、５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下である。
【００２１】
凝集抑制部１２は、コア部１１の凝集を防ぎ、絶縁性液体２０中に長期間に亘って分散させるためのものであり、例えば正、負のどちらか一方、または両方の電荷を有する。凝集抑制部１２は、例えば分散剤であり、例えば高分子型分散剤および界面活性型分散剤が挙げられる。具体的には、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、ＴＣＩ  Ａｍｅｒｉｃａ社製Ｓｐａｎシリーズ、Ｃｒｏｄａ社製ＨｙｐｅｒｍｅｒシリーズあるいはＬｕｂｒｉｚｏｌ社製のＡＤＤＣＯＮＡＴＥシリーズ等が挙げられる。
【００２２】
凝集抑制部１２は、コア部１１の表面に存在する結合性官能基１１Ａと結合可能な結合性官能基１２Ａ（第２の結合性官能基）を有する。結合性官能基１２Ａは、酸性または塩基性の官能基であり、例えば塩基性またはアルコール性の水酸（−ＯＨ）基、カルボン酸（−ＣＯＯＨ）基、アミノ（−ＮＨ2，−ＮＨＲ，−ＮＲＲ’）基等が挙げられる。本実施の形態では、コア部１１の結合性官能基１１Ａと凝集抑制部１２の結合性官能基１２Ａとが互いに結合した連結基１３が形成されることにより、コア部１１に凝集抑制部１２が化学的に吸着、即ち結合される。なお、結合性官能基１２Ａは上記官能基に限定されるものではなく、コア部１１の結合性官能基１１Ａと結合可能な官能基であればよい。結合性官能基１２Ａは、例えば中性の官能基でもよい。また、結合性官能基１２Ａは、分散剤を構成する分子内にもともと含まれている官能基でもよいし、別途分散剤を構成する分子に導入したものでもよい。
【００２３】
凝集抑制部１２は、連結基１３を介してコア部１１に２分子以上結合されていることが好ましい。例えば、凝集抑制部１２は、コア部１１に対して例えば０．２ｗｔ％以上結合していることが好ましい。ここで、コア部１１に対する０．２ｗｔ％とは、コア部１１に存在する官能基部分のｗｔ％である。これによりコア部１１に吸着する分散剤の量が増えるため、絶縁性液体２０中におけるコア部１１の分散特性が向上する。また、凝集抑制部１２は、分子内に複数の結合性官能基１２Ａを有することが好ましい。分子内に複数の結合性官能基１２Ａを有することにより、コア部１１表面の結合性官能基１１Ａとの結合確率が向上するからである。
【００２４】
連結基１３は、例えば炭素（Ｃ）、水素（Ｈ）、窒素（Ｎ）および酸素（Ｏ）のうちの少なくとも１種を含んで構成されている。具体的には、例えばコア部１１が結合性官能基１１Ａとして塩基性の水酸（−ＯＨ）基を有し、凝集抑制部１２が結合性官能基１２Ａとしてカルボン酸（−ＣＯＯＨ）基を有する場合には、連結基１３は塩として形成されている。結合性官能基１１Ａとしてカルボン酸（−ＣＯＯＨ）基を有し、結合性官能基１２Ａとしてアルコール性の水酸（−ＯＨ）基を有する場合には、連結基１３はエステル結合として形成されている。また、結合性官能基１１Ａとしてカルボン酸（−ＣＯＯＨ）基を有し、結合性官能基１２Ａとしてアミノ（−ＮＨ2，−ＮＨＲ，−ＮＲＲ’）基を有する場合には、連結基１３はアミド結合として形成されている。なお、結合性官能基１１Ａおよび結合性官能基１２Ａの組み合わせは、それぞれ逆であってもよい。
【００２５】
このような泳動粒子１０は、例えば以下の方法により調製することができる。まず、共沈法を用いて作製された複合酸化物微粒子（表面の複数の結合性官能基１１Ａを有するコア部１１）を有機溶剤等に加えて分散溶液Ａを調製する。続いて、コア部１１を分散させた分散溶液Ａに、分散剤として例えばＬｕｂｒｉｚｏｌ社製のＡＤＤＣＯＮＡＴＥ＠Ｓを添加する。この分散溶液Ａを、例えば１００℃８時間攪拌したのち、洗浄作業として遠心分離およびデカンテーションを行う。これにより、未反応の分散剤は除去される。洗浄作業後に得られた沈殿物を乾燥させることにより、コア部１１の表面に連結基１３を介して凝集抑制部１２が結合した泳動粒子１０が得られる。
【００２６】
（１−２．表示装置の構成）
次に、表示素子として電気泳動素子１を備えた表示装置（表示装置２）について説明する。図２は、電気泳動素子１を用いた表示装置（表示装置２）の断面構成の一例を表したものである。この表示装置２は、電気泳動現象を利用して画像（例えば文字情報等）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４０と対向基板５０との間に電気泳動素子１が配置されている。図３は、電気泳動素子１の平面構成を模式的に表わしたものであり、図４は、図３に示した電気泳動素子１の断面構成を模式的に表したものである。電気泳動素子１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る。電気泳動素子１は、絶縁性液体２０中に、本実施の形態の泳動粒子１０と、細孔３３を有する多孔質層３０とを含んでいる。
【００２７】
駆動基板４０は、板状部材４１の一方の面に例えば、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）４２、保護層４３平坦化絶縁層４４および画素電極４５をこの順に有している。ＴＦＴ４２および画素電極４５は、例えば画素配置に応じてマトリクス状またはセグメント状に配置されている。
【００２８】
板状部材４１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。
【００２９】
表示装置２では、対向基板５０側に画像が表示されるため、板状部材４１は非光透過性であってもよい。板状部材４１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。板状部材４１に可撓性材料を用いることにより、フレキシブル（折り曲げ可能）な表示装置２を実現できる。
【００３０】
ＴＦＴ４２は、画素を選択するためのスイッチング用素子である。ＴＦＴ４２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４３および平坦化絶縁層４４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４３の表面が十分に平坦であれば、平坦化絶縁層４４を省略することも可能である。画素電極４５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４５は、保護層４３および平坦化絶縁層４４に設けられたコンタクトホール（図示せず）を通じてＴＦＴ４２に接続されている。
【００３１】
対向基板５０は、例えば板状部材５１および対向電極５２を有しており、板状部材５１の全面（駆動基板４０との対向面）に対向電極５２が設けられている。対向電極５２を、画素電極４５と同様に、マトリクス状またはセグメント状に配置するようにしてもよい。
【００３２】
板状部材５１は、光透過性であることを除き、板状部材４１と同様の材料により構成されている。対向電極５２には、例えば、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ）、酸化アンチモン−酸化スズ（ＡＴＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）またはアルミニウムドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）等の光透光性導電性材料（透明電極材料）を用いることができる。
【００３３】
対向基板５０側に画像を表示する場合には、対向電極５２を介して電気泳動素子１を見ることになるため、対向電極５２の光透過性（透過率）は、できるだけ高いことが好ましく、例えば、８０％以上である。また、対向電極５２の電気抵抗は、できるだけ低いことが好ましく、例えば、１００Ω／□以下である。
【００３４】
電気泳動素子１は、駆動基板４０と対向基板５０との間に配置されている。電気泳動素子１は、上記のように、絶縁性液体２０中に泳動粒子１０と複数の細孔３３を有する多孔質層３０とを含み、絶縁性液体２０は、駆動基板４０と対向基板５０との間の空間に充填されており、多孔質層３０は、例えば、スペーサ６０により支持されている。
【００３５】
絶縁性液体２０が充填されている空間は、例えば、多孔質層３０を境界として、画素電極４５に近い側の待避領域Ｒ１と、対向電極５２に近い側の表示領域Ｒ２とに区分けされている。なお、図２および後述の図５では、図示内容を簡略化するために、細孔３３の一部だけを示している。
【００３６】
絶縁性液体２０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２０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２０の粘度および屈折率は、できるだけ低くすることが好ましい。絶縁性液体２０の粘度を低くすると泳動粒子１０の移動性（応答速度）が向上する。また、これに応じて泳動粒子１０の移動に必要なエネルギー（消費電力）は低くなる。絶縁性液体２０の屈折率を低くすると、絶縁性液体２０と多孔質層３０との屈折率の差が大きくなり、多孔質層３０の反射率が高くなる。
【００３７】
絶縁性液体２０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。
【００３８】
泳動粒子１０は、１または２以上の荷電粒子であり、電界に応じ細孔３３を経て移動する。泳動粒子１０は、上記のようにコア部１１が任意の光学的反射特性（光反射率）を有しており、コア部１１の光反射率と、多孔質層３０の光反射率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１０が明表示し、多孔質層３０が暗表示するようにしてもよく、泳動粒子１０が暗表示し、多孔質層３０が明表示するようにしてもよい。
【００３９】
外部から電気泳動素子１を見ると、泳動粒子１０が明表示する場合には泳動粒子１０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。このような泳動粒子１０の色は、コントラストを生じさせることができれば特に限定されない。例えば、赤色や青色でもかまわない。
【００４０】
絶縁性液体２０中における泳動粒子１０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１０の遮蔽性および移動性が確保される。詳細には、泳動粒子１０の含有量が０．１重量％よりも少ないと、泳動粒子１０が多孔質層３０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１０の含有量が１０重量％よりも多いと、泳動粒子１０の分散性が低下するため、その泳動粒子１０が泳動しにくくなり、凝集する虞がある。
【００４１】
なお、コア部１１は、絶縁性液体２０中における分散性を向上させるために、さらに表面処理がされていてもよい。この表面処理は、例えばロジン処理、顔料誘導体処理、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ることにより、コア部１１の長期間の分散安定性をさらに向上させることができる。
【００４２】
このような表面処理には、例えばコア部１１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、コア部１１の形成材料に応じて決定される。例えばコア部１１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、コア部１１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。
【００４３】
コア部１１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２０中にコア部１１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２０が、例えば、パラフィンである場合には、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
【００４４】
コア部１１は、絶縁性液体２０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３０に吸着しにくいことが好ましい。このため、例えば絶縁性液体２０中にさらに電荷調整剤を併用するようにしてもよい。
【００４５】
上記コア部１１を絶縁性液体２０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。
【００４６】
多孔質層３０は泳動粒子１０を遮蔽可能なものであり、繊維状構造体３１および繊維状構造体３１に保持された非泳動粒子３２を有している。この多孔質層３０は、繊維状構造体３１により形成された３次元立体構造物（不織布のような不規則なネットワーク構造物）であり、複数の隙間（細孔３３）が設けられている。繊維状構造体３１により、多孔質層３０の３次元立体構造を構成することで、光（外光）が乱反射（多重散乱）し、多孔質層３０の反射率が高くなる。従って、多孔質層３０の厚みが小さい場合であっても高反射率を得ることができ、電気泳動素子１のコントラストを向上させると共に泳動粒子１０の移動に必要なエネルギーを小さくすることができる。また、細孔３３の平均孔径が大きくなり、かつ多くの細孔３３が多孔質層３０に設けられる。これにより、泳動粒子１０が細孔３３を経由して移動し易くなり、応答速度が向上すると共に、泳動粒子１０を移動させるために必要なエネルギーがより小さくなる。このような多孔質層３０の厚みは、例えば、５μｍ〜１００μｍである。
【００４７】
繊維状構造体３１は、繊維径（直径）に対して十分な長さを有する繊維状物質である。例えば、複数の繊維状構造体３１が集合し、ランダムに重なって多孔質層３０を構成する。１つの繊維状構造体３１がランダムに絡みあって多孔質層３０を構成していてもよい。あるいは、１つの繊維状構造体３１による多孔質層３０と複数の繊維状構造体３１による多孔質層３０とが混在していてもよい。
【００４８】
繊維状構造体３１は例えば直線状に延在している。繊維状構造体３１の形状は、どのようなものであってもよく、例えば、縮れていたり、途中で折れ曲がったりしていてもよい。あるいは、繊維状構造体３１は途中で分岐していてもよい。
【００４９】
繊維状構造体３１の最小繊維径は、例えば５００ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは３００ｎｍ以下である。平均繊維径は、例えば０．１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましいが、上記範囲外であってもよい。平均繊維径を小さくすることにより、光が乱反射し易くなり、また、細孔３３の孔径が大きくなる。繊維状構造体３１が非泳動粒子３２を保持できるよう、その繊維径を決定する。平均繊維径は、例えば、走査型電子顕微鏡等を用いた顕微鏡観察により測定することができる。繊維状構造体３１の平均長さは任意である。繊維状構造体３１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３１を容易に、かつ安定して形成することができる。
【００５０】
繊維状構造体３１は、高分子材料および無機材料の少なくとも一方により形成されており、特に、ナノファイバーにより構成することが好ましい。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３１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３０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１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３１では、単位体積中に占める細孔３３の割合が大きくなり、細孔３３を経由して泳動粒子１０が移動し易くなる。従って、泳動粒子１０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３１は、静電紡糸法により形成することが好ましい。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３１を容易に、かつ安定して形成することができる。
【００５１】
繊維状構造体３１には、その光反射率が泳動粒子１０の光反射率と異なるものを用いることが好ましい。これにより、多孔質層３０と泳動粒子１０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２０中で光透過性（無色透明）を示す繊維状構造体３１を用いるようにしてもよい。
【００５２】
細孔３３は、複数の繊維状構造体３１が重なり合い、または１つの繊維状構造体３１が絡まりあうことにより構成されている。この細孔３３は、泳動粒子１０が細孔３３を経て移動し易いよう、できるだけ大きな平均孔径を有していることが好ましい。細孔３３の平均孔径は、例えば、０．１μｍ以上１０μｍ以下である。
【００５３】
非泳動粒子３２は、繊維状構造体３１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３２は、保持されている繊維状構造体３１の内部に埋設されていてもよく、あるいは、繊維状構造体３１から部分的に露出していてもよい。
【００５４】
非泳動粒子３２には、その光反射率が泳動粒子１０の光反射率と異なるものを用いる。非泳動粒子３２は、上記泳動粒子１０のコア部１１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３２（多孔質層３０）が明表示する場合には上記泳動粒子１０が明表示する場合の材料、非泳動粒子３２が暗表示する場合には上記泳動粒子１０が暗表示する場合の材料をそれぞれ用いることができる。多孔質層３０により明表示を行うとき、非泳動粒子３２を金属酸化物により構成することが好ましい。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３２、泳動粒子１０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３２が明表示または暗表示を行うときに外部から視認される色は、上記泳動粒子１０について説明したものと同様である。
【００５５】
このような多孔質層３０は、例えば、以下の方法により形成することができる。まず、有機溶剤等に、例えば、高分子材料等の繊維状構造体３１の構成材料を溶解させ、紡糸溶液を調製する。次いで、この紡糸溶液に非泳動粒子３２を加えて十分に攪拌し、非泳動粒子３２を分散させる。最後に、この紡糸溶液から例えば静電紡糸法により紡糸を行って非泳動粒子２２を繊維状構造体３１に固定し、多孔質層３０を形成する。多孔質層３０は、高分子フィルムに、レーザを使用して穴開け加工を施して細孔３３を形成するようにしてもよく、多孔質層３０に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を用いるようにしてもよい。
【００５６】
多孔質層３０は、画素電極４５および対向電極５２のうちのどちらか一方に隣接していてもよく、待避領域Ｒ１と表示領域Ｒ２とが明確に区切られていなくてもよい。泳動粒子１０は、電界に応じて画素電極４５または対向電極５２に向かって移動する。
【００５７】
スペーサ６０の厚みは、例えば１０μｍ〜１００μｍであり、できるだけ、薄くすることが好ましい。これにより、消費電力を抑えることができる。スペーサ６０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４０と対向基板５０との間に例えば格子状に設けられている。スペーサ６０の配置形状は、特に限定されないが、泳動粒子１０の移動を妨げず、かつ、泳動粒子１０を均一分布させるように設けることが好ましい。
【００５８】
電気泳動素子１は、上記のように、泳動粒子１０の光反射率と多孔質層３０の光反射率との差によりコントラストを生じさせるものである。具体的には、泳動粒子１０および多孔質層３０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。このような表示を行うことにより、明表示がなされる際の光反射率が、多孔質層３０（３次元立体構造物）による光の乱反射を利用して著しく高くなる。従って、これに応じ、コントラストも著しく向上する。
【００５９】
（１−３．表示装置の動作）
電気泳動素子１内では、具体的には泳動粒子１０が下記のような挙動を示すことによって表示がなされる。泳動粒子１０は、一対の電極間に電圧が印加されると、それによって生じた電界の範囲内で多孔質層３０の細孔を経て対応する電極側に移動する。泳動粒子１０の移動した領域、移動しない領域に応じて、明表示および暗表示のうちのどちらか一方がなされ、画像が表示される。なお、非泳動粒子３２の光反射率を、泳動粒子１０よりも高くして、多孔質層３０で明表示し、泳動粒子１０で暗表示することが好ましい。
【００６０】
初期状態の表示装置２では、泳動粒子１０が待避領域Ｒ１に配置されている（図２）。この場合には、全ての画素で泳動粒子１０が多孔質層３０により遮蔽されているため、対向基板５０側から電気泳動素子１を見ると、コントラストが生じていない（画像が表示されていない）状態にある。
【００６１】
一方、ＴＦＴ４２により画素が選択され、画素電極４５と対向電極５２との間に電界が印加されると、図５に示したように、画素毎に泳動粒子１０が待避領域Ｒ１から多孔質層３０（細孔３３）を経由して表示領域Ｒ２に移動する。この場合には、泳動粒子１０が多孔質層３０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５０側から電気泳動素子１を見ると、コントラストが生じている状態になる。これにより、画像が表示される。
【００６２】
この表示装置２によれば、高い応答速度を有する電気泳動素子１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。
【００６３】
（１−４．作用・効果）
反射型ディスプレイは、低消費電力であると共に、軽量且つ紙に近い表示品位を有することから読書用途等に用いられるモバイル型表示装置として注目されている。反射型ディスプレイの中でも、電気泳動現象を利用した電気泳動型ディスプレイは、応答速度が速いことから特に注目され、更なる低消費電力化や表示品位の向上が試みられている。
【００６４】
表示品位の中でも、コントラストおよび応答速度は、前述したように、例えば電界に応じて多孔質層内を移動する泳動粒子の表面の一部を、荷電基を有する高分子材料によって被覆することで向上させることができる。また、コントラストは、例えば多孔質層の平均孔径に対する泳動粒子の平均粒径を最適化することでも向上させることができる。しかしながら、一般にコントラストおよび応答速度と表示メモリ性とはトレードオフの関係にあるため、コントラストおよび応答速度を向上させた場合、表示メモリ性が低下する虞があった。
【００６５】
これに対して、本実施の形態では、泳動粒子１０を、光学的反射特性を有するコア部１１に凝集抑制部１２を化学的に吸着、例えば連結基１３を介して結合させるようにした。これにより、泳動粒子１０の凝集性が低下する。特に、この泳動粒子１０を用いた表示装置２では、単に絶縁性液体２０中に分散剤を添加した場合よりも絶縁性液体２０中における泳動粒子１０の分散性能が向上する。
【００６６】
以上のように、本実施の形態の泳動粒子１０およびこれを備えた表示装置２では、泳動粒子１０を構成するコア部１１の表面に凝集抑制部１２を、例えば連結基１３を介して結合させるようにした。これにより、表示素子として、泳動粒子１０を有する電気泳動素子１を用いた表示装置２では、絶縁性液体２０中における泳動粒子１０の分散性能が向上し、表示メモリ性を維持しながら白反射率および応答性を向上させることが可能となる。
【００６７】
＜２．第２の実施の形態＞
図６は本技術の第２の実施の形態に係る泳動粒子（泳動粒子７０）の断面構成を模式的に表わしたものである。この泳動粒子７０は、上記第１の実施の形態と同様に、例えば後述する電気泳動素子１の絶縁性液体２０中を電気的に泳動する荷電粒子である。泳動粒子７０は、コア部１１と、コア部１１に化学的に吸着された凝集抑制部１２とを有し、コア部１１と凝集抑制部１２とは、具体的には連結基１３を介して結合されている。本実施の形態では、コア部１１の表面には、凝集抑制部１２の他に、カップリング剤７１が化学的に吸着された構成を有する。カップリング剤７１は、コア部１１の表面の凝集抑制部１２とは未結合の結合性官能基１１Ａを介して結合している。なお、第１の実施の形態と同一構成部分については同一符号を付してその説明は適宜省略する。
【００６８】
カップリング剤７１は、例えばシランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミネート系カップリング剤などが挙げられる。特に、本実施の形態に用いるカップリング剤としては、分子内に極性基を有するカップリング剤が好ましく、例えばシランカップリング剤を用いることが好ましい。泳動粒子７０によって暗表示される場合には、分子内に極性基を有するカップリング剤を用いることにより、泳動粒子７０は、カップリング剤の極性基によって帯電しやすくなる。よって、白反射率および書き込み速度がさらに向上する。
【００６９】
このような泳動粒子７０は、例えば以下の方法により調製することができる。まず、共沈法を用いて作製された複合酸化物微粒子（表面の複数の結合性官能基１１Ａを有するコア部１１）を有機溶剤等に加えて分散溶液Ａを調製する。続いて、例えばシラン系カップリング剤を用いてコア部１１の表面処理を行う。コア部１１を分散させた分散溶液Ａにカップリング剤として例えばオクタデシルトリメトキシシランを滴下する。この分散溶液Ｂを、例えば６０℃３時間攪拌したのち、洗浄作業として遠心分離およびデカンテーションを行う。これにより、未反応のカップリング剤は除去される。次に、一部の結合性官能基１１Ａにカップリング剤が結合したコア部１１を有機溶剤に再度分散して分散溶液Ｂを調整したのち、この分散溶液Ｂに分散剤として例えばＬｕｂｒｉｚｏｌ社製のＡＤＤＣＯＮＡＴＥ＠Ｓを添加する。この溶液Ａを、例えば１００℃８時間攪拌したのち、洗浄作業として遠心分離およびデカンテーションを行う。これにより、未反応の分散剤は除去される。洗浄作業後に得られた沈殿物を乾燥させることにより、コア部１１の表面に凝集抑制部１２と共に、カップリング剤７１が結合した泳動粒子１０が得られる。
【００７０】
以上のように、本実施の形態の泳動粒子７０では、光反射特性を有するコア部１１の表面に、凝集抑制部１２とは未結合の結合性官能基１１Ａを介してカップリング剤７１を結合させるようにした。これにより、泳動粒子７０の凝集性がさらに低下し、例えば絶縁性液体２０中における分散性能がさらに向上する。
【００７１】
また、分子内に極性を有するカップリング剤７１を用いることにより、例えば絶縁性液体２０中における帯電性が向上する。よって、上記第１の実施の形態における効果に加えて、本実施の形態の泳動粒子７０を用いた表示装置２では、白反射率および書き込み速度が向上するという効果を奏する。
【００７２】
＜３．適用例＞
（電子機器）
次に、上記表示装置２の適用例について説明する。
【００７３】
本技術の表示装置２は、各種用途の電子機器に適用可能であり、その電子機器の種類は特に限定されない。この表示装置２は、例えば、以下の電子機器に搭載可能である。ただし、以下で説明する電子機器の構成はあくまで一例であるため、その構成は適宜変更可能である。
【００７４】
（適用例１）
図７Ａ，７Ｂ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７Ａ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７Ｂ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２により構成される。なお、表示装置２は、図７Ａ，７Ｂ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。
【００７５】
（適用例２）
図８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２により構成されている。
【００７６】
＜４．実施例＞
次に、本技術の泳動粒子１０（および泳動粒子７０）および泳動粒子１０（および泳動粒子７０）を用いた表示装置２の製造方法および表示特性について説明する。
【００７７】
（実験例１）
[泳動粒子の調製]
絶縁性液体はイソパラフィン（エクソンモービル社製ＩｓｏｐａｒＧ）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、分散剤として、例えば下記式（１）に示したＬｕｂｒｉｚｏｌ社製のＡＤＤＣＯＮＡＴＥ＠Ｓを添加したのち、例えば１００℃８時間攪拌した。これを室温まで冷却して遠心分離（６０００ｒｐｍで１０分間）およびデカンテーションを行った。続いて、このデカンテーション後の沈殿物をイソパラフィン（エクソンモービル社製ＩｓｏｐａｒＧ）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、表面に分散剤（凝集抑制部１２）が結合した黒色の泳動粒子１０（泳動粒子Ａ）が得られた。
【００７８】
【化１】
2017097090.tif 000003
【００７９】
また、熱焼成法を用いて作製された複合酸化物粒子（旭日産業株式会社製Ｂｌａｃｋ３３００）を用いた以外は、上記と同様の方法を用いて表面に分散剤（凝集抑制部１２）が結合した黒色の泳動粒子１０（泳動粒子Ｂ）を作製した。
【００８０】
図９は共沈法を用いて作製された複合酸化物微粒子（コア部１１）の赤外スペクトル図であり、図１０は熱焼成法を用いて作製されたコア部１１の赤外スペクトル図である。加熱処理などの前処理をせずに、フーリエ変換赤外分光光度計を用いてＡＴＲ（Attenuated Total Reflection；減衰全反射法または全反射吸収）法による測定を行った。一般に、金属元素に化学吸着した水酸基は鋭い吸収を有するが、本測定条件では吸着水の影響や感度不足のため観測されなかった。一方、吸着水に由来する水酸基のピークは、一般に波長３６００ｃｍ-1〜３２００ｃｍ-1付近に幅広い吸収が観察される。図９では、３４００ｃｍ-1近傍に幅広い吸収（矢印）が確認されたのに対し、図１０では、この吸収がほとんど見られなかった。このことから、共沈法を用いるとコア表面の親水性が高まる事を間接的に捉える事ができたといえる。よって、コア部の表面により多くの結合性官能基１１Ａを導入することができたと考えられる。
【００８１】
図１１は上記式（１）に示した分散剤の赤外スペクトル図であり、図１２は共沈法を用いて調製した泳動粒子Ａの赤外スペクトル図である。なお、図１２に示した泳動粒子Ａの赤外スペクトル図は、実際の赤外スペクトルから図９に示した分散剤未修飾のコア部１１の赤外スペクトルを引いた差スペクトル図である。図１１と図１２とを比較すると、図１１の波長１７１３ｃｍ-1に観察されるカルボン酸（−ＣＯＯＨ）基の吸収が図１２では消失し、代わりに、波長１５６４ｃｍ-1波長１４２４ｃｍ-1に吸収が確認された。この２つの吸収は、分散剤のカルボン酸基とコア部１１の水酸基との酸塩基反応によって形成された塩に由来するものである。
【００８２】
図１３は、上記式（１）分で示した分散剤、分散剤未修飾のコア部（ＴＭ９５５０）および分散剤が吸着した泳動粒子（泳動粒子Ａ；ＴＭ９５５０−分散剤）の熱重量分析（Thermogravimetric Analysis：ＴＧ）の結果を表したものである。図１３からわかるように、分散剤が吸着した泳動粒子Ａは、分散剤の沸点よりも高温にシフトした。このことから、分散剤は泳動粒子に強く吸着した状態である（化学吸着している）ことがわかった。なお、図１３の右側の縦軸は分散剤のみの場合に対応するものであり、左側の縦軸はＴＭ９５５０およびＴＭ９５５０−分散剤に対応するものである。
【００８３】
以上のことから、共沈法を用いて調製した泳動粒子Ａには、コア部１１の表面に凝集抑制部１２として上記式（１）で示した分散剤が結合していることが確認できた。
【００８４】
また、コア部１１の表面の結合性官能基１１Ａ（ここでは、水酸（−ＯＨ）基）が、それぞれ０．１ｗｔ％（実験例１−１；泳動粒子Ｂを使用）、０．２ｗｔ％（実験例１−２泳動粒子Ａを使用）、０．４ｗｔ％（実験例１−３泳動粒子Ａを使用）である泳動粒子を調製した。なお、実験例１−２の泳動粒子は、上記手順で作製した泳動粒子Ａに、分散に影響のない短アルキル鎖（具体的には、トリメトキシ（シリル）シラン）を部分的に修飾させて水酸基量を調製したものである。更に、以下の手順により、白色（明表示）の多孔質層（粒子含有繊維状構造体）を形成し、これと泳動粒子１０（泳動粒子Ａ）とを用いて表示装置を作製した。なお、コア部１１表面の結合性官能基１１Ａの量は、熱重量分析およびＴＤＳ（Thermal Desorption Spectrometry）測定から算出したものである。
【００８５】
[絶縁性液体の調製]
まず、分散剤Ｌｕｂｒｉｚｏｌ社製のＡＤＤＣＯＮＡＴＥ＠Ｓ１６．７ｇを絶縁性液体８３．３ｇに溶解させた。絶縁性液体はイソパラフィン（エクソンモービル社製ＩｓｏｐａｒＧ）を用いた。この絶縁性液体９ｇに上記泳動粒子Ａ１ｇを添加し、超音波分散を行った。続いて、遠心分離（６０００ｒｐｍで９０分間）を行い、デカンテーションを行った後、さらに絶縁性液体に再分散させた。この洗浄作業を３回繰り返し、得られた沈殿物を顔料成分が１０重量％になるように絶縁性液体を加えた。続いて、この絶縁性液体７９．０ｇに、ジ(２−エチルヘキシル)スルホコハク酸ナトリウム１．０ｇおよび上記泳動粒子分散液２０ｇ加えて撹拌することにより、添加剤および黒色顔料を含有した絶縁性液体２０を得た。
【００８６】
［多孔質層の調製］
次いで、繊維状構造体３１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８４ｇに溶解させた後、この溶液（溶液Ｂ）７ｇに、非泳動粒子３２として酸化チタン３ｇを加えてビーズミルで混合した。これにより繊維状構造体３１を形成するための紡糸溶液が得られた。駆動基板に、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１．３ｍｇ/ｃｍ2分の紡糸を行った。以上の工程により、駆動基板上に多孔質層３０（非泳動粒子３２を保持した繊維状構造体３１）を形成した。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。
【００８７】
［表示装置の組み立て］
駆動基板４０上に多孔質層３０を形成した後、駆動基板４０から不要な多孔質層３０を除去した。具体的には、画素電極４５が設けられていない部分の多孔質層３０を除去した。対向基板５０として、板状部材５１にＩＴＯからなる対向電極５２を形成し、この対向基板５０上にスペーサ６０を配置した。スペーサ６０には、ビーズ（外径３０μｍ）を含む光硬化性樹脂（積水化学工業株式会社製感光樹脂フォトレックＡ−４００(登録商標)）を描画したものを用い、これを駆動基板４０と重ねた際に多孔質層３０と重ならない位置に設けた。対向基板５０にスペーサ６０を設けた後、これを多孔質層３０が形成された駆動基板４０と重ねた。このとき、スペーサ６０により、多孔質層３０を保持するようにして、画素電極４５および対向電極５２から多孔質層３０を離間させた。次いで、駆動基板４０と対向基板５０との間に、上記３種類の泳動粒子Ａがそれぞれ分散した絶縁性液体２０を注入した。最後に、紫外線光を光硬化性樹脂に照射して、表示装置２（実験例１−１〜１−３）を作製した。
【００８８】
表１は、実験例１−１〜実験例１−３の白反射率、コントラスト（ＣＲ）、書き込み速度および表示メモリ性をまとめたものである。
【００８９】
コントラストは、白反射率（％）および黒反射率（％）から、コントラスト＝白反射率（％）／黒反射率（％）として算出した。白反射率（および黒反射率）は、表示装置に交流電圧（０．１Ｈｚおよび１５Ｖ）を１時間印加した後、分光測色計（横河電機製ＣＤ１００）を用い、反射率を測定した。書き込み速度は、白表示から黒表示する際の白反射率が１/３の反射率になるまでの時間である。表示メモリ性は、１０分間の反射率の維持率であり、ここでは初期白反射率（書き込み直後）と１０分後の白反射率から算出した。
【００９０】
【表１】
2017097090.tif 000004
【００９１】
表１から、コア部１１表面の結合性官能基１１Ａ、ここでは水酸基の量が多くなるに従って白反射率、コントラスト、書き込み速度および表示メモリ性のすべての表示特性が向上することがわかった。特に、０．２ｗｔ％以上とすることで、表示特性は大きく向上した。これは、コア部１１の表面の結合性官能基１１Ａの量が多いことで凝集抑制部１２として分散剤が効率よく結合され、これによって泳動粒子１０の分散性が向上したことによると推察される。以上のことから、結合性官能基１１Ａは、コア部１１に対して０．２ｗｔ％以上導入されていることが好ましいといえる。
【００９２】
（実験２）
次に、上記製造手順と同様の方法を用いて泳動粒子１０を含む表示装置２（実験例２−１〜２−３）を作製した。実験例２−１は、凝集抑制部１２として、分子内に２つのカルボン酸基を有する上記式（１）に示した分散剤を用いたものであり、実験例２−２は、下記式（２）に示した分子内に１つのカルボン酸基を有する分散剤を、実験例２−３は、下記式（３）に示した分子内に３つのカルボン酸基を有する分散剤を用いたものである。
【００９３】
【化２】
2017097090.tif 000005
【００９４】
表２は、実験例２−１，実験例２−２および実験例２−３の白反射率、コントラスト（ＣＲ）、書き込み速度および表示メモリ性をまとめたものである。
【００９５】
【表２】
2017097090.tif 000006
【００９６】
表２から、分子内にカルボン酸基が１つの分散剤を用いた実験例２−２は、分子内にカルボン酸基を２つ有する分散剤を用いた実験例２−１と比較して、白反射率、コントラスト、書き込み速度および表示メモリ性の全ての特性が低下した。一方、分子内にカルボン酸基を３つ有する分散剤を用いた実験例２−３では、コントラスト、書き込み速度および表示メモリ性は変わらないものの、実験例２−１よりも白反射率が向上した。このことから、凝集抑制部１２として用いる分散剤として、分子内に結合性官能基１２Ａを複数、少なくとも２個以上持つものが好ましいことがわかった。
【００９７】
（実験３）
次に、コア部１１の表面に凝集抑制部１２に加えてカップリング剤７１（カップリング剤１〜７）を結合した泳動粒子７０を調製し、これを用いた表示装置２（実験例３−１〜３−９）の表示特性を比較した。
【００９８】
［泳動粒子の調製］
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、この溶液に共沈法を用いて作製された複合酸化物微粒子（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。続いて、例えばシラン系カップリング剤（カップリング剤１）０．２ｇを滴下したのち、例えば６０℃３時間攪拌した。これを室温まで冷却したのち、洗浄作業として遠心分離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。次いで、カップリング剤１が結合した複合酸化物微粒子を再びイソパラフィン（エクソンモービル社製ＩｓｏｐａｒＧ）に分散させたのち、分散剤として、例えば下記式（１）に示したＬｕｂｒｉｚｏｌ社製のＡＤＤＣＯＮＡＴＥ＠Ｓを添加した、例えば１００℃８時間攪拌した。これを室温まで冷却して遠心分離（６０００ｒｐｍで１０分間）およびデカンテーションを行った。続いて、このデカンテーション後の沈殿物をイソパラフィン（エクソンモービル社製ＩｓｏｐａｒＧ）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イソパラフィン（エクソンモービル社製ＩｓｏｐａｒＧ）にて再分散させた。これにより、表面に分散剤（凝集抑制部１２）およびカップリング剤７１が結合した黒色の泳動粒子７０（泳動粒子Ｃ）の分散液が得られた。この泳動粒子Ｃを用い、上記実験１と同様の方法を用いて表示装置（実験例３−１）を作製した。
【００９９】
さらにカップリング剤７１によるコア部１１の表面修飾率を実験例３−１（表面修飾率１８％）から変化させた実験例３−２（表面修飾率５４％）および実験例３−３（表面修飾率１０４％）の泳動粒子７０を調製し、その表示装置をそれぞれ作製した。なお、実験例３−２および実験例３−３で滴下したカップリング剤１の量は、それぞれ０．５ｇ，１ｇである。
【０１００】
なお、ここで、表面修飾率とは、以下の考え方を基に算出したものである。シランカップリング剤には、１分子中にコア部１１の結合性官能基１１Ａに結合可能な部位（アンカー）が３つある。この３つのアンカー全てがコア部１１の結合性官能基１１Ａに結合すると仮定すると、１モルのシランカップリング剤がコア部１１を被覆する面積はどのシランカップリング剤でも同じだが、これによって増加する重量は、各シランカップリング剤の分子量によって異なる。シランカップリング剤の最小被覆面積を、（１モル分のシランカップリング剤×３つのアンカーによって形成される面積）／（シランカップリング剤の分子量）とし、最適添加量（１層コートに必要な量）を（コア部１１の比表面積）／（シランカップリング剤の最小被覆面積）、１層コート時の重量増加分（ｗｔ％）を（分子量−脱離基×１層コートに必要な量）／シランカップリング剤の分子量とした場合、シランカップリング剤の表面被覆率は、（観測された修飾率）／（１層コート時の重量増加分）で算出される。
【０１０１】
また、実験例３−４〜３−９としては、カップリング剤として分子内に極性基を持たないカップリング剤２（Ｃ17Ｈ35ＣＯＯ−Ｔｉ−）（実験例３−４）、カップリング剤３（Ｃ18−ＳＣ）（実験例３−５）、分子内に極性基を有するカップリング剤４（ＳＯ3）（実験例３−６）、カップリング剤５（ＳＯ3Ｈ+Ｃ18−ＳＣ）（実験例３−７）、カップリング剤６（ＰＯ3）（実験例３−８）、カップリング剤７（ＰＯ3Ｈ+Ｃ18−ＳＣ）（実験例３−９）を用いたものである。
【０１０２】
表３は、実験例３−１〜実験例３−３の白反射率、コントラスト（ＣＲ）、書き込み速度および表示メモリ性をまとめたものである。表５は、実験例３−４〜実験例３−９の白反射率、書き込み速度および表示メモリ性をまとめたものである。
【０１０３】
【表３】
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【０１０４】
表３から、実験例３−１〜実験例３−３を比較することで表面修飾率が小さいと分散剤の吸着量が多くなり、白反射率が高くなる反面、表示メモリ性が低下する傾向があることがわかった。
【０１０５】
【表４】
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【０１０６】
表４から、分子内に極性基を有するカップリング剤を用いた実験例３−６〜実験例３−９は、分子内に極性基を持たないカップリング剤を用いた実験例３−４，３−５と比較して、白反射率および書き込み速度が向上することがわかった。これは、極性基を有するカップリング剤が結合したことで、泳動粒子７０の帯電性が向上したためと推察される。
【０１０７】
以上、第１、第２の実施の形態および実施例を挙げて本技術を説明したが、本技術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。
【０１０８】
なお、本明細書中に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また、他の効果があってもよい。
【０１０９】
（１）
本技術は以下のような構成も取ることができる。
光学的反射特性を有するコア部と、
前記コア部に化学的に吸着されている凝集抑制部と
を備えた泳動粒子。
（２）
前記コア部と前記凝集抑制部とは連結基を介して結合している、前記（１）に記載の泳動粒子。
（３）
前記連結基は、炭素（Ｃ）、水素（Ｈ）、窒素（Ｎ）および酸素（Ｏ）のうちの少なくとも１種を構成元素として含む基である、前記（２）に記載の泳動粒子。
（４）
前記凝集抑制部は、高分子型分散剤あるいは界面活性型分散剤である、前記（１）乃至（３）のうちのいずれかに記載の泳動粒子。
（５）
前記凝集抑制部は前記コア部に２個以上結合している、前記（１）乃至（４）のうちのいずれかに記載の泳動粒子。
（６）
前記コア部は表面に複数の第１の結合性官能基を有する、前記（１）乃至（５）のうちのいずれかに記載の泳動粒子。
（７）
前記第１の結合性官能基は、酸性または塩基性の官能基である、前記（６）に記載の泳動粒子。
（８）
前記凝集抑制部は前記第１の結合性官能基と結合し得る第２の結合性官能基を有し、
前記連結基は、前記第１の結合性官能基と前記第２の結合性官能基との結合によって形成されている、前記（６）または（７）に記載の泳動粒子。
（９）
前記第１の結合性官能基は塩基性水酸基である、前記（８）に記載の泳動粒子。
（１０）
前記凝集抑制部は、前記第２の結合性官能基としてカルボン酸基を有し、前記塩基性水酸基と塩を形成している、前記（９）に記載の泳動粒子。
（１１）
前記第１の結合性官能基はカルボン酸基である、前記（８）に記載の泳動粒子。
（１２）
前記凝集抑制部はアルコール性水酸基を有し、前記カルボン酸基とエステル結合を形成している、前記（１１）に記載の泳動粒子。
（１３）
前記凝集抑制部は、前記第２の結合性官能基としてアミノ基を有し、前記カルボン酸基とアミド結合を形成している、前記（１１）に記載の泳動粒子。
（１４）
前記第１の結合性官能基としてアミノ基を有する、前記（８）に記載の泳動粒子。
（１５）
前記凝集抑制部は、前記第２の結合性官能基としてカルボン酸基を有し、前記アミノ基とアミド結合を形成している、前記（１４）に記載の泳動粒子。
（１６）
前記コア部には、さらに前記第１の結合性官能基を介して極性を有するカップリング剤が結合している、前記（６）乃至（１５）のうちのいずれかに記載の泳動粒子。
（１７）
絶縁性液体中に、
光学的反射特性を有するコア部と、前記コア部に化学的に吸着されている凝集抑制部とを有する泳動粒子と、
繊維状構造体により形成されると共に、前記泳動粒子とは異なる光反射性を有する多孔質層と
備えた表示装置。
（１８）
前記多孔質層は、前記泳動粒子とは異なる光学的反射特性を有する非泳動粒子を含む、前記（１７）に記載の表示装置。
【符号の説明】
【０１１０】
１…電気泳動素子、２…表示装置、１０，７０…泳動粒子、１１…コア部、１１Ａ，１２Ａ…結合性官能基、１２…凝集抑制部、２０…絶縁性液体、３０…多孔質層、３１…繊維状構造体、３２…非泳動粒子、３３…細孔、４０…駆動基板、４１，５１…板状部材、４２…ＴＦＴ、４３…保護層、４４…平坦化絶縁層、４５…画素電極、５０…対向基板、５２…対向電極、６０…スペーサ、７１…カップリング剤。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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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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