(57)【要約】【課題】画像保持性が向上される表示媒体及び表示装置を提供する。【解決手段】少なくとも一方が透光性を有すると共に間隙をもって配置された一対の基板と、一対の基板間に封入され基板間に形成された電界に応じて移動する第1の粒子群と、一対の基板間に封入され、第1の粒子群を分散するための分散媒と、分散媒中に含有されると共に予め帯電された第２の粒子群からなり、外部刺激に応じて該分散媒中に移動可能に分散された分散状態または結晶構造を形成した結晶構造状態へ可逆的に変化することにより分散媒にチクソトロピック性を発現させるチクソ性発現体と、を備えた表示媒体及び該表示媒体を備えた表示装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方が透光性を有すると共に間隙をもって配置された一対の基板と、
前記一対の基板間に封入され、前記基板間に形成された電界に応じて移動する第1の粒子群と、
前記一対の基板間に封入され、前記第1の粒子群を分散するための分散媒と、
前記分散媒中に含有されると共に予め帯電された第２の粒子群からなり、外部刺激に応じて該分散媒中に移動可能に分散された分散状態または結晶構造を形成した結晶構造状態へ可逆的に変化することにより前記分散媒にチクソトロピック性を発現させるチクソ性発現体と、
を備えたことを特徴とする表示媒体。
【請求項２】
前記第２の粒子群は、外部刺激に応じて、該第２の粒子群を構成する各粒子間の斥力が減少または増加することにより前記分散状態または前記結晶構造状態へ可逆的に変化す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】
前記第２の粒子群は、複数のコロイド粒子からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の表示媒体。
【請求項４】
前記第２の粒子の体積平均粒径が０．０１μｍ以上１０μｍ以下の範囲内であることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の表示媒体。
【請求項５】
前記第２の粒子群の粒径分布は単分散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６】
前記第1の粒子群は、互いに色及び移動するために必要な移動電圧の絶対値が異なる複数種類の粒子群からなることを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の表示媒体。
【請求項７】
少なくとも一方が透光性を有すると共に間隙をもって配置された一対の基板と、
前記一対の基板間に封入され、前記基板間に形成された電界に応じて移動する第1の粒子群と、
前記一対の基板間に封入され、前記第1の粒子群を分散するための分散媒と、
予め帯電された第２の粒子群からなり、前記一対の基板間に形成された電界に応じて該分散媒中に移動可能に分散された分散状態または結晶構造を形成した結晶構造状態へ可逆的に変化することにより前記分散媒にチクソトロピック性を発現させるチクソ性発現体と、
を有する表示媒体と、
前記一対の基板間に電圧を印加することによって該基板間に電界を形成する電界形成手段と、
を備えたことを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示媒体及び表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、繰り返し書き換えが可能なシート状の表示媒体として粒子の電気泳動を用いた表示技術が提案されている。この技術においては、電気泳動粒子を電気泳動させることによって、表示媒体の観測面側に所望の色の電気泳動粒子を付着させることで、目的とする色の画像の表示を行っている。
【０００３】
電気泳動粒子を用いた技術としては、画質保持性を向上させるための様々な改良がなされている（例えば、特許文献１〜６参照）。
特許文献１の技術によれば、泳動媒体中に膨潤性層状粘度鉱物を含有させた構成としている。そして、この膨潤性層状粘度鉱物としてはスメクタイトを用いている。スメクタイトは、溶媒中で膨潤してコロイド性を示し溶液の粘度を増加させ、静置時にはこのコロイドが水素結合により網目構造を形成して弾性挙動を示すことから、このスメクタイトを含有した泳動媒体に外力を加えることで、表示粒子の保持能力を向上させている。
【０００４】
特許文献２〜５の技術によれば、媒体の凝固点または融点を調整することで表示粒子の保持能力を向上させている。具体的には、常温で固体となり且つ常温よりも高い作動温度で液体となる２種類以上の有機化合物を混合し、電気泳動動作を行うときには分散媒を作動温度まで昇温し、その後、分散媒を常温まで冷却することで、表示粒子の保持能力を向上させている。
【０００５】
【特許文献１】実開２００１−２６５２５１号公報
【特許文献２】特開２００１−１４７４５１号公報
【特許文献３】特開２００１−１４７４５１号公報
【特許文献４】特開２００３−０９１０２２号公報
【特許文献５】特開２００７−１４０３６７号公報
【特許文献６】特開２００７−０１１３４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように画質保持性を向上させるための様々な改良がなされているが、温度調整により分散媒を固体または液体へ変化させることで画質保持性を得る技術によれば、電気泳動させるための電圧印加装置とは別に、加熱または冷却装置を別途設ける必要がある。また、泳動媒体中に膨潤性層状粘度鉱物を含有させた構成とする場合には、層状の鉱物の各々の帯電部位の静電的引力による接触により分散媒に弾性挙動を発現させているので、この静電引力により泳動粒子が膨潤性層状粘度鉱物に吸着されて凝集して、電気泳動粒子の帯電性の低下を招く場合があった。
【０００７】
本発明は、画像保持性が向上される表示媒体及び表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、少なくとも一方が透光性を有すると共に間隙をもって配置された一対の基板と、前記一対の基板間に封入され、前記基板間に形成された電界に応じて移動する第1の粒子群と、前記一対の基板間に封入され、前記第1の粒子群を分散するための分散媒と、前記分散媒中に含有されると共に予め帯電された第２の粒子群からなり、外部刺激に応じて該分散媒中に移動可能に分散された分散状態または結晶構造を形成した結晶構造状態へ可逆的に変化することにより前記分散媒にチクソトロピック性を発現させるチクソ性発現体と、を備えたことを特徴とする表示媒体である。
【０００９】
請求項２に係る発明は、前記第２の粒子群は、外部刺激に応じて、該第２の粒子群を構成する各粒子間の斥力が減少または増加することにより前記分散状態または前記結晶構造状態へ可逆的に変化することを特徴とする請求項１に記載の表示媒体である。
【００１０】
請求項３に係る発明は、前記第２の粒子群は、複数のコロイド粒子からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の表示媒体である。
【００１１】
請求項４に係る発明は、前記第２の粒子の体積平均粒径が０．０１μｍ以上１０μｍ以下の範囲内であることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の表示媒体である。
【００１２】
請求項５に係る発明は、前記第２の粒子群の粒径分布は単分散であることを特徴とする請求項１に記載の表示媒体である。
請求項６に係る発明は、前記第1の粒子群は、互いに色及び移動するために必要な移動電圧の絶対値が異なる複数種類の粒子群からなることを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の表示媒体である。
【００１３】
請求項７に係る発明は、少なくとも一方が透光性を有すると共に間隙をもって配置された一対の基板と、前記一対の基板間に封入され、前記基板間に形成された電界に応じて移動する第1の粒子群と、前記一対の基板間に封入され、前記第1の粒子群を分散するための分散媒と、予め帯電された第２の粒子群からなり、前記一対の基板間に形成された電界に応じて該分散媒中に移動可能に分散された分散状態または結晶構造を形成した結晶構造状態へ可逆的に変化することにより前記分散媒にチクソトロピック性を発現させるチクソ性発現体と、を有する表示媒体と、前記一対の基板間に電圧を印加することによって該基板間に電界を形成する電界形成手段と、を備えたことを特徴とする表示装置である。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明によれば、チクソ性発現体を含まない構成である場合に比べて、画像保持性が向上されるという効果を奏する。
【００１５】
請求項２に係る発明によれば、粒子間の斥力を利用しない場合に比べて、簡易な構成で更なる画質保持性の向上が図れる、という効果を奏する。
【００１６】
請求項３に係る発明によれば、簡易な構成で更なる画質保持性の向上が図れる、という効果を奏する。
【００１７】
請求項４に係る発明によれば、重力の影響が抑制され、更なる画質保持性の向上が図れる、という効果を奏する。
【００１８】
請求項５に係る発明によれば、更なる画質保持性の向上が図れる、という効果を奏する。
【００１９】
請求項６に係る発明によれば、多色表示が可能となる、という効果を奏する。
【００２０】
請求項７に係る発明によれば、表示媒体としてチクソ性発現体を含まない構成の表示媒体を用いた場合に比べて、画像保持性が向上されるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００２２】
図１に示すように、本実施の形態に係る表示装置１０は、電圧印加部１４、取得部１７、制御部１６と、表示媒体１２と、を含んで構成されている。電圧印加部１４及び取得部１７は、制御部１６に信号授受可能に接続されている。
【００２３】
表示媒体１２は、画像表示面とされる表示基板１８、表示基板１８に間隙をもって対向する背面基板２０、これらの基板間を所定間隔に保持すると共に、表示基板１８と背面基板２０との間を複数のセルに区画する間隙部材３４、各セル内に封入された粒子群３６、及び分散媒４２を含んで構成されている。また、この分散媒４２中には、詳細は後述するが、第２の粒子群３８Ａからなるチクソ性発現体３８が含有されている。
【００２４】
上記セルとは、表示基板１８と、背面基板２０と、間隙部材３４と、によって囲まれた領域を示している。このセル内には、上記分散媒４２が封入されている。粒子群３６（詳細後述）は、この分散媒４２中に分散され、セル内に形成された電界強度に応じて表示基板１８と背面基板２０との間の分散媒４２中を移動する。
なお、図１には、説明及び図面の簡単化のため、一つのセルに着目して示した。
【００２５】
表示基板１８は、支持基板２２上に、表示電極２４及び表面層２６を順に積層した構成となっている。背面基板２０は、支持基板２８上に、背面電極３０及び表面層３２を順に積層した構成とされている。
【００２６】
上記支持基板２２及び支持基板２８としては、ガラスや、プラスチック、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂等が挙げられる。
【００２７】
背面電極３０及び表示電極２４には、インジウム、スズ、カドミウム、アンチモン等の酸化物、ＩＴＯ等の複合酸化物、金、銀、銅、ニッケル等の金属、ポリピロールやポリチオフェン等の有機材料等が使用される。これらは単層膜、混合膜あるいは複合膜として使用され、蒸着法、スパッタリング法、塗布法等で形成される。また、その厚さは、蒸着法、スパッタリング法によれば、通常１００Å以上２０００Å以下である。背面電極３０及び表示電極２４は、従来の液晶表示装置あるいはプリント基板のエッチング等従来公知の手段により、所望のパターン、例えば、マトリックス状、あるいはパッシブマトリックス駆動を可能とするストライプ状に形成される。
【００２８】
また、表示電極２４を支持基板２２に埋め込んでもよい。同じように、背面電極３０を支持基板２８に埋め込んでもよい。この場合、支持基板２２及び支持基板２８の材料が粒子群３６の各粒子の帯電特性や流動性に影響を及ぼすことがあるので、粒子群３６の各粒子の組成等に応じて選択する。
【００２９】
なお、背面電極３０及び表示電極２４各々を表示基板１８及び背面基板２０と分離させて、表示媒体１２の外部に配置してもよい。この場合、背面電極３０と表示電極２４との間に表示媒体１２が挟まれた構成となり、背面電極３０と表示電極２４との間の電極間距離が大きくなって電界強度が小さくなるため、所望の電界強度が得られるように表示媒体１２の支持基板２２及び支持基板２８の厚みや、支持基板２２と支持基板２８との基板間距離を小さくする等の工夫が必要である。
【００３０】
なお、上記では、表示基板１８と背面基板２０の双方に電極（表示電極２４及び背面電極３０）を備える場合を説明したが、何れか一方にだけ設けるようにしてもよい。
【００３１】
また、アクティブマトリックス駆動を可能にするために、支持基板２２及び支持基板２８は、画素毎にＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を備えていてもよい。配線の積層化及び部品実装が容易であることから、ＴＦＴは表示基板ではなく背面基板２０に形成することが好ましい。
【００３２】
上記表示電極２４及び背面電極３０が、各々支持基板２２及び支持基板２８上に形成されている場合、表示電極２４及び背面電極３０の破損や、粒子群３６の各粒子の固着を招く電極間のリークの発生を防止するため、必要に応じて表示電極２４及び背面電極３０各々上に、誘電体膜として表面層２６及び表面層３２を形成することが好ましい。
【００３３】
この表面層２６及び表面層３２を形成する材料としては、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスチレン、ポリイミド、エポキシ、ポリイソシアネート、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリブタジエン、ポリメチルメタクリレート、共重合ナイロン、紫外線硬化アクリル樹脂、フッ素樹脂等が用いられる。
【００３４】
また、上記した絶縁材料の他に、絶縁性（体積抵抗率が１０９Ω・ｃｍ以上）材料中に電荷輸送物質を含有させたものも使用される。電荷輸送物質を含有させることにより、粒子群３６への電荷注入による帯電性の向上や、粒子群３６の帯電量が極度に大きくなった場合に粒子群３６の電荷を漏洩させ、粒子群３６の帯電量を安定させる。
【００３５】
電荷輸送物質としては、例えば、正孔輸送物質であるヒドラゾン化合物、スチルベン化合物、ピラゾリン化合物、トリアリールアミン化合物等が挙げられる。また、電子輸送物質であるフルオレノン化合物、ジフェノキノン誘導体、ピラン化合物、酸化亜鉛等も使用される。さらに、電荷輸送性を有する自己支持性の樹脂を用いてもよい。
具体的には、ポリビニルカルバゾール、米国特許第４８０６４４３号に記載の特定のジヒドロキシアリールアミンとビスクロロホルメートとの重合によるポリカーボネート等が挙げられる。誘電体膜は、粒子の帯電特性や流動性に影響を及ぼすことがあるので、粒子の組成等に応じて選択する。基板の一方である表示基板は光を透過する必要があるので、上記各材料のうち透明のものを使用することが好ましい。
【００３６】
―間隙部材３４―
表示基板１８と背面基板２０との間隙を保持するための間隙部材３４は、表示基板１８の透明性を損なわないように形成され、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電子線硬化樹脂、光硬化樹脂、ゴム、及び金属等で形成される。
【００３７】
間隙部材３４には、セル状のものと、粒子状のものがある。セル状のものとしては、例えば、網がある。網は入手が容易で安価であり、厚さも比較的均一であることから、安価な表示媒体１２を製造する場合に有益である。網は微細な画像の表示には不向きであり、あまり解像度が必要とされない大型の画像表示装置に使用することが好ましい。また、他のセル状のスペーサとしては、エッチングやレーザー加工等によりマトリックス状に穴を開けたシートが挙げられ、このシートでは、網に比べ、厚さ、穴の形状、穴の大きさなどを容易に調整できる。このため、シートは微細な画像を表示するための画像表示媒体に使用し、コントラストをより向上させる。
【００３８】
間隙部材３４は表示基板１８及び背面基板２０の何れか一方と一体化されてもよく、支持基板２２または支持基板２８をエッチング処理したり、レーザー加工したり、予め作製した型を使用し、プレス加工、印刷等によって、任意のサイズのセルパターンを有する支持基板２２または支持基板２８、及び間隙部材３４を作製してもよい。
この場合、間隙部材３４は、表示基板１８側、背面基板２０側のいずれか、または双方に作製される。
【００３９】
間隙部材３４は有色でも無色でもよいが、表示媒体１２に表示される表示画像に悪影響を及ぼさないように無色透明であることが好ましく、その場合には、例えば、ポリスチレンやポリエステルやアクリルなどの透明樹脂等が使用される。
【００４０】
また、粒子状の間隙部材３４は、透明であることが好ましく、ポリスチレン、ポリエステル又はアクリル等の透明樹脂粒子の他、ガラス粒子も使用される。
【００４１】
―分散媒４２―
分散媒４２としては絶縁性液体であることが好ましい。
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される。
【００４２】
また、下記体積抵抗率となるよう不純物を除去することで、水（所謂、純水）も、分散媒として好適に使用される。該体積抵抗率としては、１０3Ωｃｍ以上であることが好ましく、より好ましくは１０7Ωｃｍ以上１０19Ωｃｍ以下であり、さらに好ましくは１０10Ωｃｍ以上１０19Ωｃｍ以下である。このような体積抵抗率とすることで、より効果的に、電極反応に起因する液体の電気分解による気泡の発生が抑制され、通電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が付与される。
【００４３】
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、防腐剤などを添加してもよいが、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。
【００４４】
また、絶縁性液体には、帯電制御剤として、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、両性界面活性剤、非イオン界面活性剤、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、金属石鹸、アルキルリン酸エステル類、コハク酸イミド類等を添加して使用される。
【００４５】
イオン性および非イオン性の界面活性剤としては、より具体的には以下があげられる。ノニオン活性剤としては、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸アルキロールアミド等が挙げられる。アニオン界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルフェニルスルホン酸塩、アルキルナフタリンスルホン酸塩、高級脂肪酸塩、高級脂肪酸エステルの硫酸エステル塩、高級脂肪酸エステルのスルホン酸等がある。カチオン界面活性剤としては、第一級ないし第三級のアミン塩、第四級アンモニウム塩等があげられる。これら帯電制御剤は、粒子固形分に対して０．０１質量％以上、２０質量％以下が好ましく、特に０．０５質量％〜１０質量％の範囲が好ましい。０．０１質量％を下回ると、希望とする帯電制御効果が不充分であり、また２０質量％を越えると、現像液の過度な電導度の上昇を引き起こし、使い難くなるからである。
【００４６】
また、分散媒４２の粘度は、温度２０℃の環境下において、０．１ｍＰａ・ｓ以上２０ｍＰａ・ｓ以下であることが粒子群３６の移動速度、従って表示速度の観点から必須であり、０．１ｍＰａ・ｓ以上５ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、０．１ｍＰａ・ｓ以上２ｍＰａ・ｓ以下であることが更に好ましい。
【００４７】
−チクソ性発現体３８−
チクソ性発現体３８は、第２の粒子群３８Ａから構成されている。
第２の粒子群３８Ａは、コロイド粒子の集合体であり、外部刺激に応じて分散媒４２中に移動可能に分散された分散状態または結晶構造を形成した結晶構造状態へ可逆的に変化する。
このため、本実施の形態の表示媒体１２においては、このチクソ性発現体３８が分散媒４２中に含有されていることによって、分散媒４２にチクソトロピックな性質が付与される。
【００４８】
この第２の粒子群３８Ａを構成するコロイド粒子の体積平均粒径は重力による沈降抑制の観点から０．００１μｍ以上１００μｍ以下であり、０．００５μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましく、０．１μｍ以上１０μｍ以下であることがより好ましい。
【００４９】
また、この第２の粒子群３８Ａを構成するコロイド粒子の分散媒４２における粒径分布は単分散である。ここで、単分散とは、第２の粒子群３８Ａの各粒子の平均粒径に対する標準偏差で議論され、本実施の形態においては、該標準偏差がＤ５０×０．２２以下であることが好ましい。
【００５０】
この第２の粒子群３８Ａを構成するコロイド粒子３９各々は、図２（Ａ）に示すように、分散媒４２との界面において電気二重層４３を形成している。コロイド粒子３９は粒子径が非常に小さく、分散媒４２中においては重力、浮力、及び速度エネルギーは非常に僅かである。このため、コロイド粒子３９の電気二重層４３同士が静電反発する力によって、表示基板１８と背面基板２０との間に電界や外部からの圧力等による振動等の刺激が加えられていない静止状態においては、各コロイド粒子３９は互いの斥力により各々の位置する領域に拘束される事となり、非最密充填型の結晶構造を形成する。このため、チクソ性発現体３８（第２の粒子群３８Ａ）は、静止状態においては結晶構造状態となる。
【００５１】
このコロイド粒子３９による非最密充填型の結晶構造が形成された状態においては、各コロイド粒子３９間の距離（格子間距離）より粒径の十分小さい粒子は、該コロイド粒子３９間の間を通り抜けることが可能であるが、この格子間距離より粒径の十分大きい粒子は、この結晶構造状態となっている第２の粒子群３８Ａ（チクソ性発現体３８）の各コロイド粒子３９間を通り抜けることが困難となる。本実施の形態においては、粒子群３６を構成する各粒子の粒径は、同一セル内に含有されているコロイド粒子３９が非最密充填型の結晶構造状態を形成したときの格子間距離より小さくなるように調整されている（詳細後述）。このため、チクソ性発現体３８が結晶構造状態になるときには、粒子群３６の表示基板１８と背面基板２０との間の基板間の移動は阻止される。
【００５２】
一方、表示基板１８と背面基板２０との間に電界や振動等の刺激が付与されると、上記非最密充填型の結晶構造を形成している各コロイド粒子３９間の静電的斥力は非常に弱いため、外力により容易に壊れてしまう。このため、外部から電界や振動等の刺激を付与すると、分散媒４２中の各コロイド粒子３９各々が配列した規則構造が壊れて流動性が発現するために粒子群３６がコロイド粒子３９同士の間を通って表示基板１８と背面基板２０との間を移動可能な状態となる（図２（Ｂ）及び（Ｃ）参照）。
【００５３】
本実施の形態の表示媒体１２においては、チクソ性発現体３８が分散媒４２中に含有されているので、分散媒４２はチクソトロピック性を付与された状態となっている。このため、分散媒４２は、静止状態においては高粘度化して上記粒子群３６の各粒子の基板間における移動を抑制し、外部刺激が加えられると粘度が低下して流動性が向上して粒子群３６の基板間における移動を可能な状態とする。
【００５４】
このようなコロイド粒子としては、シリカ粒子、ポリマー粒子（ポリスチレン、ポリエステル、ポリイミド、ポリオレフィン、ポリ（メタ）アクリル酸メチル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエーテルスルフォン、ナイロン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなど）、その他、酸化チタンなどの無機物粒子）がある。
【００５５】
上記コロイド粒子は、例えば、乳化重合、懸濁重合、二段階鋳型重合、化学的気相反応法、電気炉加熱法、熱プラズマ法、レーザ加熱法、ガス中蒸発法、共沈法、均一沈殿法、化合物沈殿法、金属アルコキシド法、水熱合成法、ゾルゲル法、噴霧法、冷凍凍結法、硝酸塩分解法で作製することができる。また、コロイド結晶構造体は、コロイド粒子分散液を用いて基板上にコロイド粒子を重力沈降法や塗布乾燥法によって自己組織的に堆積させる方法、あるいは電場や磁場の作用によって基板上に堆積させる方法、さらにはコロイド粒子の分散液に基板を浸漬、引き上げて、基板上に形成させる方法によって作製される。
【００５６】
分散媒４２中における上記第２の粒子群３８Ａの含有量としては、０．０１質量％以上４０質量％以下であり、０．０５質量％以上３０質量％以下であることが好ましい。分散媒４２中における上記第２の粒子群３８Ａの含有量としては、０．１質量％以上２０質量％以下であると、十分なチクソ性が得られるとともに、良好な透明性によるコントラストの向上および第１の粒子群３６の動きを阻害しないため表示速度の向上という効果が得られる。
【００５７】
ここで、結晶構造状態にある第２の粒子群３８Ａは、上述のように非最密充填構造であることから、光の波長程度の大きさで屈折率の異なる２つ以上の領域がサブマイクロスケール程度で周期的に並べられた周期構造を有した構成となっている。このため、結晶構造状態にあるときの、該構造体に由来する色が可視領域に存在する場合には、表示媒体１２において、粒子群３６の色以外の色を表現することも可能となる。
【００５８】
なお、コロイド粒子３９各々の帯電量は、外力が加えられていない状態において粒子群３６を構成する各粒子の帯電量以下であることが好ましい。コロイド粒子３９の帯電量が粒子群３６を構成する各粒子の帯電量以下となるように調整されることで、詳細は後述するが表示媒体１２における画像表示において、粒子群３６が基板間において移動される以前に第２の粒子群３８Ａの結晶構造状態が解除され始めることから、表示媒体１２の画質保持性が図れる。
【００５９】
コロイド粒子３９の含有量（セル中の全質量に対する含有量（質量％））は、第１の粒子群が可逆に流動／静止せしめるものであれば特に限定されるものではなく、セル内充填材料の特性、特にコロイド粒子３９の斥力の強さにより含有量を調整することが、表示媒体１２としては有効である。即ち、コロイド粒子３９の斥力が強いほど含有量は少なくなり、コロイド粒子３９の斥力が弱いほど含有量を多くすることが可能となる。理想的には、０．０５質量％〜３０質量％である。
【００６０】
−粒子群３６−
本発明の表示媒体１２の分散媒４２中には、表示基板１８と背面基板２０との基板間に特定の強度の電界が形成されることで表示基板１８と背面基板２０との間で分散媒４２中を移動する粒子群３６が分散されている。
【００６１】
表示媒体１２における表示色の変化は、この分散媒４２中の複数の粒子群３６の分散媒４２中の移動によって生じる。
【００６２】
まず、この粒子群３６の分散媒４２中における電界による移動について説明する。
この粒子群３６には、表示基板１８と背面基板２０との基板間を（分散媒４２中を）移動するために必要な電圧範囲が定められている。すなわち、粒子群３６は、粒子が移動開始するために必要な電圧と移動開始からさらに電圧及び電圧印加時間を増加させても表示濃度の変化が生じなくなり、表示濃度が飽和するまでの電圧範囲としての電圧範囲を有している。
なお、上記電圧とは、表示基板１８と背面基板２０との基板間に印加される電圧を示している。
【００６３】
上記「表示濃度が飽和」したときの表示濃度は、表示媒体１２の表示基板１８側における色濃度を光学濃度（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｄｅｎｓｉｔｙ＝ＯＤ）の反射濃度計Ｘ−ｒｉｔｅ社の反射濃度計で測定しながら、表示基板１８と背面基板２０側との間に電圧を印加して且つこの電圧を測定濃度が増加する方向に除々に変化（印加電圧値を増加または減少）させて、単位電圧あたりの濃度変化が飽和し、且つその状態で電圧及び電圧印加時間を増加させても濃度変化が生じず、濃度が飽和したときの濃度を示している。
【００６４】
すなわち、上記電圧範囲の絶対値未満の電圧が表示基板１８と背面基板２０との基板間に印加されているときには、表示媒体１２の表示濃度に変化は現れず、上記電圧範囲内または該電圧範囲の絶対値以上の電圧が表示基板１８と背面基板２０との間に印加されると、粒子群３６の移動により表示媒体１２の表示濃度に変化が現れる。
【００６５】
この「表示媒体１２の表示濃度に変化が現れた」状態とは、表示媒体１２の表示電極２４と背面電極３０とに電圧を印加して、この電圧値を０Ｖから連続的に変化させ、表示濃度の変化を目視観察により評価を行って、変化が現れた状態を表す。また、この評価において表示濃度に変化が現れた状態とは、表示基板１８の濃度を濃度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製、Ｘ−Ｒｉｔｅ４０４Ａ）によって測定したところ、電圧印加前の濃度に対する濃度変化が、０．１以上の変化量であった状態を表す。
【００６６】
例えば、粒子群３６が正極に予め帯電されているとすると、図３に示すように、表示基板１８と背面基板２０との間に印加する電圧を０Ｖから上昇させて基板間に＋ｍＶを超える電圧が印加されると、粒子群３６の基板間における移動が開始されて表示濃度に変化が現れ、粒子群３６は背面基板２０側から表示基板１８側へ移動し、＋ｍ’Ｖ以上の電圧が印加されると、表示濃度が飽和する。同じように、表示基板１８と背面基板２０との間に印加する電圧を０Ｖからマイナス側へ上昇させて基板間に−ｍＶの絶対値を超える電圧が印加されると、粒子群３６が基板間を移動して、表示基板１８側に位置していた粒子群３６が背面基板２０側へ移動する。そして、−ｍ’Ｖ以下の電圧が印加されると、表示濃度が飽和する。
なお、本実施の形態では、粒子群３６が移動を開始する電圧である上記ｍＶ及び−ｍＶを、「駆動電圧」と称して説明する。
【００６７】
なお、本実施の形態では、説明を簡略化するために、表示基板１８及び背面基板２０の何れか一方側に位置した状態から他方側へと移動する電圧（以下、移動電圧と称して説明する）の絶対値と、該他方側へ位置した状態から該一方側へ位置した状態へと移動する移動電圧の絶対値とは、同じであるものとして説明するが（図３に示すように、＋ｍＶと−ｍＶ）が、この値は、表示媒体１２の構成や粒子群３６の種類等によって異なり、同じ値であることに限られない。
【００６８】
なお、粒子群３６は、上述のような電圧範囲を有さずに、どのような電圧を印加された場合であっても移動する構成であってもよいが、上述のように、電圧範囲を有する方が、表示画像のメモリー性があって、電力の消費無く画像を保存できるので望ましい形態である。
【００６９】
なお、本実施の形態においては、表示媒体１２には、粒子群３６、すなわち一色の粒子のみが封入されている場合を説明するが、このような形態に限られず、互いに色及び上記泳動電圧範囲の異なる複数種類の粒子が封入されていてもよい。この場合には、複数種の粒子群３６の種類（各色）毎に、互いに上記電圧範囲が異なるように、粒子群３６を予め調整すればよい。このようにすれば、特定の電圧範囲の電圧を基板間に印加することによって、基板間において移動対象となる特定の色の粒子群３６が選択的に移動され、粒子群３６の基板間の移動による多色表示が可能となる。
【００７０】
ここで、粒子群３６の、電界に応じて移動するために必要な電圧の範囲は、粒子群３６の静電力、粒子群３６の磁気力、粒子群３６を構成する粒子間の弱い粒子間力による粒子の流動抵抗、粒子間や粒子と表示基板１８及び背面基板２０間のファンデルワールス力等により定まる。このため、粒子群３６を構成する粒子の平均帯電量、粒子表面の分散媒４２に対する流動抵抗、平均磁気量（磁化の強さ）、粒子の粒径、及び粒子の形状係数の何れか１つまたは複数を調整することで、粒子群３６の電界に応じて移動するために必要な電圧の範囲が調整される。
【００７１】
この粒子群３６を構成する各粒子としては、ガラスビーズ、アルミナ、酸化チタン等の絶縁性の金属酸化物粒子等、熱可塑性若しくは熱硬化性樹脂粒子、これらの樹脂粒子の表面に着色剤を固定したもの、及び熱可塑性若しくは熱硬化性樹脂中に絶縁性の着色剤を含有する粒子等が挙げられる。
【００７２】
粒子群３６を構成する各粒子の製造に使用される熱可塑性樹脂としては、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレン等のモノオレフィン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類の単独重合体あるいは共重合体が例示される。
【００７３】
粒子群３６を構成する各粒子の製造に使用される熱硬化性樹脂としては、ジビニルベンゼンを主成分とする架橋共重合体や架橋ポリメチルメタクリレート等の架橋樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂等を挙げることができる。特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス等が挙げられる。
【００７４】
着色剤としては、有機若しくは無機の顔料や、油溶性染料等を使用することができ、マグネタイト、フェライト等の磁性粉、カーボンブラック、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、フタロシアニン銅系シアン色材、アゾ系イエロー色材、アゾ系マゼンタ色材、キナクリドン系マゼンタ色材、レッド色材、グリーン色材、ブルー色材等の公知の着色剤が挙げられる。具体的には、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー９７、Ｃ．ブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３、等が代表的なものとして例示される。
また、空気を内包した多孔質のスポンジ状粒子や中空粒子は白色粒子として使用される。
【００７５】
粒子群３６を構成する各粒子の樹脂には、必要に応じて、帯電制御剤を混合してもよい。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、ＢＯＮＴＲＯＮ  Ｐ−５１、ＢＯＮＴＲＯＮ  Ｐ−５３、ＢＯＮＴＲＯＮ  Ｅ−８４、ＢＯＮＴＲＯＮ  Ｅ−８１（以上、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、酸化金属粒子、各種カップリング剤により表面処理された酸化金属粒子が挙げられる。
【００７６】
粒子群３６を構成する各粒子の内部や表面には、必要に応じて、磁性材料を混合してもよい。磁性材料は必要に応じてカラーコートした無機磁性材料や有機磁性材料を使用する。また、透明な磁性材料、特に、透明有機磁性材料は着色顔料の発色を阻害せず、比重も無機磁性材料に比べて小さく、より望ましい。
着色した磁性粉として、例えば、特開２００３−１３１４２０公報記載の小径着色磁性粉が用いられる。核となる磁性粒子と該磁性粒子表面上に積層された着色層とを備えたものが用いられる。そして、着色層としては、顔料等により磁性粉を不透過に着色する等、選定して差し支えないが、例えば光干渉薄膜を用いるのが好ましい。この光干渉薄膜とは、ＳｉＯ２やＴｉＯ２等の無彩色材料を光の波長と同等な厚みを有する薄膜にしたものであり、薄膜内の光干渉により光を波長選択的に反射するものである。
【００７７】
粒子の表面には、必要に応じて、外添剤を付着させてもよい。外添剤の色は、粒子の色に影響を与えないように、透明であることが好ましい。
【００７８】
外添剤としては、酸化ケイ素（シリカ）、酸化チタン、及びアルミナ等の金属酸化物等の無機粒子が用いられる。粒子の帯電性、流動性、及び環境依存性等を調整するために、これらをカップリング剤やシリコーンオイルで表面処理してもよい。
【００７９】
カップリング剤には、アミノシラン系カップリング剤、アミノチタン系カップリング剤、ニトリル系カップリング剤等の正帯電性のものと、窒素原子を含まない（窒素以外の原子で構成される）シラン系カップリング剤、チタン系カップリング剤、エポキシシランカップリング剤、アクリルシランカップリング剤等の負帯電性のものがある。同じように、シリコーンオイルには、アミノ変性シリコーンオイル等の正帯電性のものと、ジメチルシリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、α−メチルスルホン変性シリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、クロルフェニルシリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル等の負帯電性のものが挙げられる。これらは外添剤の所望の抵抗に応じて選択される。
【００８０】
この外添剤の中では、よく知られている疎水性シリカや疎水性酸化チタンが好ましく、特に特開平１０−３１７７記載のＴｉＯ（ＯＨ）2と、シランカップリング剤等のシラン化合物との反応で得られるチタン化合物が好適である。シラン化合物としてはクロロシラン、アルコキシシラン、シラザン、特殊シリル化剤のいずれのタイプを使用することも可能である。このチタン化合物は、湿式肯定の中で作製されるＴｉＯ（ＯＨ）2にシラン化合物あるいはシリコーンオイルを反応、乾燥させて作製される。数百度という焼成肯定を通らないため、Ｔｉ同士の強い結合が形成されず、凝集が全くなく、粒子は一次粒子の状態である。さらに、ＴｉＯ（ＯＨ）2にシラン化合物あるいはシリコーンオイルを直接反応させるため、シラン化合物やシリコーンオイルの処理量を多くすることができて、シラン化合物の処理量等を調整することにより帯電特性を制御でき、且つ付与できる帯電能も従来の酸化チタンのそれより顕著に改善される。
【００８１】
外添剤の一次粒子は、一般的には５ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、望ましくは１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であるが、これに限定されない。
【００８２】
外添剤と粒子の配合比は粒子の粒径と外添剤の粒径の兼ね合いから調整される。外添剤の添加量が多すぎると粒子表面から該外添剤の一部が遊離し、これが他方の粒子の表面に付着して、所望の帯電特性が得られなくなる。一般的には、外添剤の量は、粒子１００質量部に対して、０．０１質量部以上３質量部以下、より望ましくは０．０５質量部以上１質量部以下である。
【００８３】
外添剤は、複数種類の粒子の何れか１種にのみ添加してもよいし、複数種または全ての種類の粒子に添加してもよい。全ての粒子の表面に外添剤を添加する場合は、粒子表面に外添剤を衝撃力で打込んだり、粒子表面を加熱して外添剤を粒子表面に強固に固着したりすることが望ましい。これにより、外添剤が粒子から遊離し、異極性の外添剤が強固に凝集して、電界で解離させることが困難な外添剤の凝集体を形成することが防止され、ひいては画質劣化が防止される。
【００８４】
粒子群３６を構成する各粒子を作製する方法としては、従来公知のどの方法を用いてもよい。例えば、特開平７−３２５４３４公報記載のように、樹脂、顔料および帯電制御剤を所定の混合比になるように計量し、樹脂を加熱溶融させた後に顔料を添加して混合、分散させ、冷却した後、ジェットミル、ハンマーミル、ターボミル等の粉砕機を用いて粒子を調製し、得られた粒子をその後分散媒に分散する方法が使用できる。また、懸濁重合、乳化重合、分散重合等の重合法やコアセルベーション、メルトディスパージョン、エマルジョン凝集法で帯電制御剤を粒子中に含有させた粒子を調製し、その後分散媒に分散して粒子分散液を作成してもよい。さらにまた、樹脂が可塑化可能で、分散媒が沸騰せず、かつ、樹脂、帯電制御剤および／または着色剤の分解点よりは低い温度で、前記の樹脂、着色剤、帯電制御剤および分散媒の原材料を分散および混錬することができる適当な装置を用いる方法がある。具体的には、流星型ミキサー、ニーダー等で顔料と樹脂、帯電制御剤を分散媒中で加熱溶融し、樹脂の溶媒溶解度の温度依存性を利用して、溶融混合物を撹拌しながら冷却し、凝固／析出させることで粒子を調整する。
さらにまた、分散および混練のための粒状メデイアを装備した適当な容器、例えばアトライター、加熱したボールミル等の加熱された振動ミル中に上記の原材料を投入し、この容器を好ましい温度範囲、例えば８０℃以上１６０℃以下で分散および混練する方法が使用できる。粒状メデイアとしては、ステンレス鋼、炭素鋼等の鋼、アルミナ、ジルコニア、シリカ等が好ましく用いられる。この方法によって粒子を作成するには、あらかじめ充分に流動状態にした原材料をさらに粒状メデイアによって容器内に分散させた後、分散媒を冷却して分散媒から着色剤を含む樹脂を沈殿させる。粒状メデイアは冷却中および冷却後にも引き続き運動状態を保ちながら、剪断および／または、衝撃を発生させ粒子径を小さくする。
【００８５】
粒子群３６の含有量（セル中の全質量に対する含有量（質量％））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、セルの厚さ（すなわち、表示基板１８と背面基板２０との基板間の距離）により含有量を調整することが、表示媒体１２としては有効である。即ち、所望の色相を得るために、セルが厚くなるほど含有量は少なくなり、セルが薄くなるほど含有量を多くすることが可能となる。一般的には、０．０１質量％〜５０質量％である。
【００８６】
粒子群３６を構成する各粒子の体積平均一次粒径は、チクソ性発現体３８が上述のように非最密充填構造を形成した結晶構造状態にあるときの、このチクソ性発現体３８を構成する第２の粒子群３８Ａ同士の間を通り抜けることが困難な大きさであればよい。
例えば、粒子群３６の体積平均一次粒径は、０．０５μｍ以上３０００μｍ以下であり、０．１μｍ以上１０００μｍ以下であることが好ましく、１μｍ以上５００μｍ以下であることが特に好ましい。
【００８７】
なお、本実施の形態では、体積平均一次粒径の測定方法としては、各種類すなわち各色の粒子群３６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。なお、測定は動的光散乱式粒径分布測定装置（ＬＢ−５５０、（株）堀場製作所）を用い、２５℃で測定を行った。
【００８８】
上記説明したように、表示装置１０は、電圧印加部１４、取得部１７、制御部１６と、表示媒体１２と、を含んで構成されている。電圧印加部１４及び取得部１７は、制御部１６に信号授受可能に接続されている。
【００８９】
電圧印加部１４は、制御部１６に信号授受可能に接続されるとともに、表示電極２４及び背面電極３０に電圧印加可能に接続されている。
【００９０】
取得部１７は、表示装置１０の外部から表示媒体１２に表示する画像を示す画像情報を取得する、取得部１７としては、例えば、ＣＤ−Ｒ、ＦＤ（フロッピー(登録商標)ディスク）、ＭＤ、ＤＶＤ等の画像記録媒体から該画像記録媒体に記録されている画像情報を読み取るための一般的な読取装置や、無線または有線通信網を介して画像情報を取得するための一般的な通信装置等が用いられる。
【００９１】
制御部１６は、取得部１７が取得した画像情報に応じて電圧印加部１４から表示媒体１２に印加する電圧を制御する。制御部１６は、図示を省略するＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、及び図示を省略するハードディスク等を含むマイクロコンピュータで構成されている。このＣＰＵは、ＲＯＭやハードディスク等に記憶されているプログラムに従って表示媒体１２への画像表示を行う。
【００９２】
以下に、本実施の形態における表示媒体１２を備えた表示装置１０の制御部１６のＣＰＵで実行される処理を説明する。
【００９３】
制御部１６のＣＰＵでは、図４に示す処理ルーチンによって示されるプログラムを、制御部１６内のＲＯＭまたはハードディスク等から読み取ることによって、図４に示す処理を実行する。
【００９４】
なお、本実施の形態では、説明を簡略化するために、取得部１７は、画像情報として、表示媒体１２の特定の１つのセルに表示する画像の色を示す情報を取得するものとし、該画像情報に基づいた色を表示媒体１２の対応する１つのセルに表示する場合を説明する。
また、図４に示す処理ルーチンの実行前には、図１に示すように、セル内の粒子群３６のほぼ全てが表示基板１８側に位置するものとして説明する。なお、「ほぼ全て」とは、粒子群３６の特性にばらつきがあるため、一部の粒子の特性が表示特性に寄与しない程度異なるものがあることを表す。
また、セル内の粒子群３６は、上記図３を用いて説明したように基板間を移動する上記説明した電圧範囲を有し、粒子群３６が移動を開始する駆動電圧（図３中、ｍＶ及び−ｍＶ）が予め測定されており、且つこの粒子群３６は、正極に帯電しているとして説明する。そして、表示基板１８と背面基板２０との間において粒子群３６を移動させて所定の表示色を表示するために基板間に印加する電圧値として、該表示色を示す表示色情報と、この駆動電圧の絶対値以上である表示電圧の表示電圧情報と、表示電圧を印加する時間を示す電圧印加時間情報と、極性を示す極性情報と、が予め対応づけてＲＯＭに記憶されているとする。
【００９５】
この極性情報とは、表示基板１８と背面基板２０との間に印加する電圧の極性を示す情報であって、本実施の形態では、表示基板１８側をプラス極とし背面基板２０側をマイナス極とする場合を極性が正極であるとし、表示基板１８側とマイナス極とし背面基板２０側をプラス極とする場合を極性が負極であるとして説明する。
【００９６】
またさらに、本実施の形態では、チクソ性発現体３８は、外部刺激として粒子群３６の駆動電圧の絶対値未満の電圧が基板間に印加されると、結晶構造状態から分散状態へと変化するように、予め帯電量等の調整された粒子群３６及びコロイド粒子３９が表示媒体１２内に封入されているとして説明する。
なお、このチクソ性発現体３８を結晶構造状態から分散状態へと変化させるために必要な分散電圧の電圧値として、粒子群３６の駆動電圧の絶対値未満の電圧値、及び結晶状態から分散状態へと移行するために必要な時間（分散電圧時間とする）が予め測定されているとする。そして、この分散電圧の分散電圧情報と、分散電圧時間の分散電圧時間情報と、が予め対応づけてＲＯＭに記憶されているとする。
【００９７】
制御部１６のＣＰＵでは、所定時間毎に図４に示す処理ルーチンが実行されてステップ１００へ進む。
ステップ１００では、取得部１７が表示色情報を取得したか否かを判別し、否定されると本ルーチンを終了し、肯定されるとステップ１０２へ進む。
【００９８】
ステップ１０２では、分散電圧情報と分散電圧時間情報とをＲＯＭから読取る。次のステップ１０４では、読み取った分散電圧情報と分散電圧時間情報とを含む分散電圧印加指示信号を電圧印加部１４へ出力する。次のステップ１０６では、上記ステップ１０２で読み取った分散電圧印加時間情報の分散電圧印加時間が経過するまで否定判断を繰り返し、肯定されるとステップ１０８へ進む。
【００９９】
ステップ１０４の処理によって分散電圧印加指示信号を受け付けた電圧印加部１６は、表示基板１８と背面基板２０との間に、受け付けた分散電圧印加指示信号に含まれる分散電圧情報の分散電圧を、分散時間情報の分散時間継続して印加する。
このため、ステップ１０４の処理が実行されることによって、静止状態におかれることにより結晶構造状態となっていたチクソ性発現体３８は、結晶構造状態から分散状態へと変化する。
【０１００】
ステップ１０８では、上記ステップ１００で読み取った表示色情報に対応する表示電圧情報、電圧印加時間情報、及び極性情報をＲＯＭから読み取る。
【０１０１】
次のステップ１１０では、上記ステップ１０４で読み取った表示電圧情報、電圧印加時間情報、及び極性情報を含む電圧印加信号を電圧印加部１４へ出力する。そして、次のステップ１１２では、上記ステップ１０８で読み取った電圧印加時間情報の電圧印加時間を経過するまで否定判断を繰り返し、肯定されるとステップ１１４へ進む。
【０１０２】
上記ステップ１１０の処理によって電圧印加信号を受け付けた電圧印加部１４は、受け付けた電圧印加信号に含まれる表示電圧情報の表示電圧を、極性情報の極性で、電圧印加時間情報の電圧印加時間継続して印加する。
【０１０３】
このため、ステップ１１０の処理が実行されることによって、チクソ性発現体３８のコロイド粒子３９間を通り抜けて粒子群３６が表示基板１８と背面基板２０との間を移動し、印加された電圧の極性に応じて、何れか一方の基板側に到達する。
【０１０４】
そして、次のステップ１１４では、電圧印加停止を示す電圧印加停止信号を電圧印加部１６へ出力する。電圧印加停止信号を受け付けた電圧印加部１６は、表示基板１８と背面基板２０の間への電圧印加を停止する。このため、ステップ１１４の処理が実行されることによって、分散状態となっていたチクソ性発現体３８は結晶構造状態へと移行する。
【０１０５】
このため、上記ステップ１００〜ステップ１１２の処理によって基板間を移動した粒子群３６は、該移動により到達した領域に拘束された状態となる。
【０１０６】
なお、本実施の形態では、表示色情報に応じた電圧印加を行う場合を説明したが、この表示色情報に、更に表示色濃度を示す濃度情報を含めてもよい。
【０１０７】
この場合には、予め表示色情報及び表示濃度情報に対応づけて、上記表示電圧情報、電圧印加時間情報、及び極性情報を予め測定してＲＯＭに記憶しておき、上記ステップ１００の処理において表示色情報と共に表示濃度情報を取得するようにし、上記ステップ１０８の処理において、表示色情報及び表示濃度情報の双方に対応する表示電圧情報、電圧印加時間情報、及び極性情報を読み取るようにすればよい。
【０１０８】
この表示濃度情報の濃度に応じた画像を表示する場合には、表示色情報及び表示濃度情報に対応する電圧印加時間情報を調整し、予め対応する表示濃度情報に対応づけてＲＯＭに記憶すればよい。具体的には、表示色情報に対応する表示電圧情報の表示電圧が表示基板１８と背面基板２０との間に印加されて、粒子群３６が基板間を移動するときに、粒子群３６を構成する複数の粒子全てが一方の基板側から他方の基板側へと到達する前に電圧印加を停止するように、この電圧印加時間情報を定めればよい。このようにすれば、粒子群３６を構成する全ての粒子が表示基板１８及び背面基板２０の何れか一方の基板側に到達する前に、チクソ性発現体３８が分散状態から結晶構造状態へと移行されるので、所望の濃度の色が表示されることとなる。
【実施例】
【０１０９】
以下、上記実施の形態を、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。
【０１１０】
（実施例１）
―粒子群３６の調整―
（白色粒子の作製）
下記組成を混合し、１０ｍｍΦのジルコニアボールにてボールミル粉砕を２０時間実施しして分散液Ａを調製した。
＜組成＞
・メタクリル酸シクロヘキシル                      ・・・・５３質量部
・酸化チタン                                      ・・・・４５質量部
（タイペークＣＲ６３：石原産業社製） 
・帯電制御剤                                        ・・・・２質量部
（ＣＯＰＹ  ＣＨＡＲＧＥ  ＰＳＹ  ＶＰ２０３８：クラリアントジャパン社製）
・シクロヘキサン                                    ・・・・５質量部
【０１１１】
また下記組成を混合し、分散液Ａと同様にボールミルにて微粉砕して分散液Ｂを調製した。
＜組成＞
・炭酸カルシウム                                  ・・・・４０質量部
・水                                              ・・・・６０質量部
【０１１２】
下記組成を混合し、超音波機で脱気を１０分間行い、ついで乳化機で攪拌して混合液Ｃを調製した。
＜組成＞
・セロゲン（第一工業製薬製）２％水溶液              ・・・・４．３ｇ
・分散液Ｂ                                          ・・・・８．５ｇ
・２０％食塩水                                      ・・・・・５０ｇ
【０１１３】
分散液Ａ３５ｇとジビニルベンゼン１ｇと、重合開始剤ＡＩＢＮ（２,２'-アゾビス(２-メチルプロピオニトリル）０．３５ｇとを秤量して充分混合し、超音波機で脱気を１０分行った。この混合液を上記混合液Ｃの中に入れ、乳化機で乳化を実施した。次に、この乳化液を瓶に入れ、シリコーン詮をし、注射針を使用し、減圧脱気を充分行い、窒素ガスで封入する。次に、６０℃で１０時間反応させ粒子を得た。冷却後、粒子を含む分散液を、凍結乾燥機により−３５℃、０．１Ｐａの下で２日間シクロヘキサンを除いた。得られた微粒子粉をイオン交換水中に分散させ、塩酸水で炭酸カルシウムを分解させ、ろ過を行う。その後充分な蒸留水で洗浄し、目開き：２０μｍ、２５μｍのナイロン篩にかけ、粒度を揃えた。これを乾燥させ、平均粒子径１０μｍの白色粒子を得た。
【０１１４】
（黒色粒子の作製）
分散液Ａの代わりに、下記分散液Ｋを用いた以外は、白色粒子と同様にして平均粒子径１０μｍの黒色粒子を得た。
【０１１５】
―分散液Ｋの調製―
下記組成を混合し、１０ｍｍΦのジルコニアボールにてボールミル粉砕を２０時間実施して分散液Ｋを調製した。
＜組成＞ 
・スチレンモノマー                                ・・・・８７質量部
・黒顔料                                          ・・・・１０質量部
カーボンブラック（ＣＦ９：三菱化学製） 
・シクロヘキサン                                    ・・・・５質量部
【０１１６】
―チクソ性発現体分散液の調整―
単分散シリカコロイド分散液（シーホスターＫＥ  ＫＥ−Ｗ１０、（株）日本触媒製、コロイド粒子の体積平均粒径１００ｎｍ）を、希釈し、固形分濃度が２％になるように調整した。ここに、イオン交換樹脂（ＢｉｏＲａｄ製）を適量（約１質量％）添加し、系中の雑イオンを除去した。シリカコロイドは負に帯電しており、雑イオンの除去による電気二重層の成長により結晶構造を形成した。反射型分光測定器（オーシャンオプティクス製）を用いると４００ｎｍの特性波長を反射しており、結晶構造が形成されていることが確認された。この波長は可視光領域以下であるため、外観は透明であった。
【０１１７】
−表示媒体の作製−
大きさ５０ｍｍ×５０ｍｍの酸化錫付き電極基板上に、ポリカーボネート樹脂を厚さ約０．５μｍとなるように塗布することによって表面層を形成した後に、この表面層上に２００μｍの樹脂スペーサ（間隙部材に相当）を電極基板の縁に沿って配置した。これによって、背面基板上に間隙部材（２００μｍ）を設けた構成を作製した。
なお、この樹脂スペーサは、２００μｍ厚さの熱可塑性樹脂フィルムを電極基板の表面層上に接着することで形成した。
【０１１８】
次に、上記固形分濃度を調整した上記シリカコロイド分散液に、上記調整した白色粒子と黒色粒子とをシリカコロイド分散液１００質量部に対して各々２質量部、２質量部添加することで調整液を調整した。そして、この調整液を、この背面基板上に間隙部材が設けられた各セル内に充填した。
【０１１９】
さらに、前記と同様な大きさ５０ｍｍ×５０ｍｍの酸化錫付き電極基板を表示基板とし、電極面が間隙部材に対向するように配置した後に、外周部を熱接着剤で封止した。これによって、表示媒体を作製した。
【０１２０】
作製した表示媒体について、表示基板と背面基板との間に、表示基板側がプラス極となるようにして５Ｖの直流電圧を２秒間印加したところ、白色粒子が表示基板側に移動することが確認されると共に、白色が表示された。この白色表示時の反射濃度を、Ｘ−ｒｉｔｅ社製Ｘ―ｒｉｔｅ４０４により測定したところ、０．２４であった。なお、表示媒体の濃度は、表示基板側から測定した。
この状態で電圧印加を停止すると、表示媒体中のシリカコロイドが結晶化することが観測された。
【０１２１】
該２秒間の電圧を印加して一度電圧印加を停止した後に、さらに、表示基板と背面基板との間に、表示基板側をプラス極としたままさらに５Ｖの直流電圧を５秒間印加したところ、上記２秒間の電圧印加では表示基板側に到達していなかった白色粒子についても表示基板側に移動することが確認されると共に、さらに白色度の高い白色が表示された。この白色表示時の反射濃度を、Ｘ−ｒｉｔｅ社製Ｘ―ｒｉｔｅ４０４により測定したところ、０．２２であった。
この状態で電圧印加を停止すると、表示媒体中のシリカコロイドが結晶化することが観測された。
【０１２２】
一方、表示基板と背面基板との間に、表示基板側がマイナス極となるようにして５Ｖの直流電圧を２秒間印加したところ、黒色粒子が表示基板側に移動することが確認されると共に、灰色が表示された。この灰色表示時の反射濃度を、Ｘ−ｒｉｔｅ社製Ｘ―ｒｉｔｅ４０４により測定したところ、１．１であった。
この状態で電圧印加を停止すると、表示媒体中のシリカコロイドが結晶構造状態へ変化することが観測された。
【０１２３】
該２秒間の電圧を印加して一度電圧印加を停止した後に、さらに、表示基板と背面基板との間に、表示基板側をマイナス極としたままさらに５Ｖの直流電圧を５秒間印加したところ、上記２秒間の電圧印加では表示基板側に到達していなかった黒色粒子についても表示基板側に移動することが確認されると共に、黒色が表示された。この黒色表示時の反射濃度を、Ｘ−ｒｉｔｅ社製Ｘ―ｒｉｔｅ４０４により測定したところ、１．７であった。
この状態で電圧印加を停止すると、表示媒体中のシリカコロイドが結晶化することが観測された。
【０１２４】
さらに、上記表示基板側がプラス極となるようにして２秒間の電圧を印加することで白色の表示された状態の表示媒体、上記表示基板側がプラス極となるようにして合計７秒間の電圧を印加することで白色の表示された状態の表示媒体、上記表示基板側がマイナス極となるようにして２秒間の電圧を印加することで灰色の表示された状態の表示媒体、上記表示基板側がマイナス極となるようにして合計７秒間の電圧を印加することで黒色の表示された状態の表示媒体、各々について、電圧印加を停止してから２５℃６０％ＲＨの環境下にそのまま１ヶ月以上放置した後に、反射濃度を、Ｘ−ｒｉｔｅ社製Ｘ―ｒｉｔｅ４０４により測定したところ、放置前と変わらず、各々０．２２、１．１、１．７であり、高い画像保持性が確認された。
【０１２５】
（実施例２）
上記実施例１で作製した表示媒体について、上記単分散コロイド分散液にシリカ粒子に代えてポリスチレン粒子（Ｐｏｌｙｂｅａｄ、ポリサイエンス製、コロイド粒子の体積平均粒径１００ｎｍ）を用いた以外は、実施例１と同じようにして表示媒体を作製した。
作製した表示媒体について、表示基板と背面基板との間に、表示基板側がプラス極となるようにして５Ｖの直流電圧を２秒間印加したところ、白色粒子が表示基板側に移動することが確認されると共に、白色が表示された。この白色表示時の反射濃度を、Ｘ−ｒｉｔｅ社製Ｘ―ｒｉｔｅ４０４により測定したところ、０．２４であった。なお、表示媒体の濃度は、表示基板側から測定した。
【０１２６】
この状態で電圧印加を停止すると、表示媒体中のシリカコロイドが結晶化することが観測された。
該２秒間の電圧を印加して一度電圧印加を停止した後に、さらに、表示基板と背面基板との間に、表示基板側をプラス極としたままさらに５Ｖの直流電圧を５秒間印加したところ、上記２秒間の電圧印加では表示基板側に到達していなかった白色粒子についても表示基板側に移動することが確認されると共に、さらに白色度の高い白色が表示された。この白色表示時の反射濃度を、Ｘ−ｒｉｔｅ社製Ｘ―ｒｉｔｅ４０４により測定したところ、０．２２であった。
この状態で電圧印加を停止すると、表示媒体中のシリカコロイドが結晶化することが観測された。
【０１２７】
一方、表示基板と背面基板との間に、表示基板側がマイナス極となるようにして５Ｖの直流電圧を２秒間印加したところ、黒色粒子が表示基板側に移動することが確認されると共に、灰色が表示された。この灰色表示時の反射濃度を、Ｘ−ｒｉｔｅ社製Ｘ―ｒｉｔｅ４０４により測定したところ、１．１であった。
この状態で電圧印加を停止すると、表示媒体中のシリカコロイドが結晶構造状態へ変化することが観測された。
【０１２８】
該２秒間の電圧を印加して一度電圧印加を停止した後に、さらに、表示基板と背面基板との間に、表示基板側をマイナス極としたままさらに５Ｖの直流電圧を５秒間印加したところ、上記２秒間の電圧印加では表示基板側に到達していなかった黒色粒子についても表示基板側に移動することが確認されると共に、黒色が表示された。この黒色表示時の反射濃度を、Ｘ−ｒｉｔｅ社製Ｘ―ｒｉｔｅ４０４により測定したところ、１．７であった。
この状態で電圧印加を停止すると、表示媒体中のシリカコロイドが結晶化することが観測された。
【０１２９】
さらに、上記表示基板側がプラス極となるようにして２秒間の電圧を印加することで白色の表示された状態の表示媒体、上記表示基板側がプラス極となるようにして合計７秒間の電圧を印加することで白色の表示された状態の表示媒体、上記表示基板側がマイナス極となるようにして２秒間の電圧を印加することで灰色の表示された状態の表示媒体、上記表示基板側がマイナス極となるようにして合計７秒間の電圧を印加することで黒色の表示された状態の表示媒体、各々について、電圧印加を停止してから２５℃６０％ＲＨの環境下にそのまま１ヶ月以上放置した後に、反射濃度を、Ｘ−ｒｉｔｅ社製Ｘ―ｒｉｔｅ４０４により測定したところ、放置前と変わらず、各々０．２２、１．１、１．７であり、高い画像保持性が確認された。
【０１３０】
（比較例１）
上記実施例１で作製した表示媒体について、上記調整液として、実施例１で用いた分散媒に、実施例１で調整した白色粒子と黒色粒子とを、分散媒１００質量部に対して、各々２質量部、２質量部添加することで調整した調整液を用いた以外は、実施例１と同じようにして表示媒体を作製した。
【０１３１】
比較例１で作製した表示媒体について、表示基板と背面基板との間に、表示基板側がプラス極となるようにして５Ｖの直流電圧を２秒間印加したところ、白色粒子が表示基板側に移動することが確認されると共に、白色が表示された。この白色表示時の反射濃度を、Ｘ−ｒｉｔｅ社製Ｘ―ｒｉｔｅ４０４により測定したところ、０．２２であった。なお、表示媒体の濃度は、表示基板側から測定した。
【０１３２】
この表示基板側がプラス極となるようにして２秒間の電圧を印加することで白色の表示された状態の表示媒体について、電圧印加を停止してから２５℃６０％ＲＨの環境下にそのまま１ヶ月以上放置した後に、反射濃度を、Ｘ−ｒｉｔｅ社製Ｘ―ｒｉｔｅ４０４により測定したところ１．２であり、実施例に比べて画像保持性は確認されなかった。また、表示基板側に移動していた粒子の沈降も確認された。
【０１３３】
次に、表示基板と背面基板との間に、表示基板側がマイナス極となるようにして５Ｖの直流電圧を２秒間印加したところ、黒色粒子が表示基板側に移動することが確認されると共に、灰色が表示された。この灰色表示時の反射濃度を、Ｘ−ｒｉｔｅ社製Ｘ―ｒｉｔｅ４０４により測定したところ、１．７であった。
【０１３４】
この表示基板側がマイナス極となるようにして２秒間の電圧を印加することで灰色の表示された状態の表示媒体について、電圧印加を停止してから２５℃６０％ＲＨの環境下にそのまま１ヶ月以上放置した後に、反射濃度を、Ｘ−ｒｉｔｅ社製Ｘ―ｒｉｔｅ４０４により測定したところ１．３であり、実施例に比べて画像保持性は確認されなかった。また、表示基板側に移動していた粒子の沈降も確認された。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】第１の実施の形態の表示装置を示す概略構成図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｃ）チクソ性発現体が分散状態から結晶構造状態へと可逆的に移行する様子を示す模式図である。
【図３】粒子群が移動開始するために必要な電圧と移動開始からさらに電圧及び電圧印加時間を増加させても、表示濃度の変化が生じなくなり、表示濃度が飽和するまでの電圧範囲を示す線図である。
【図４】本実施の形態の表示装置の制御部のＣＰＵで実行される処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１３６】
１０  表示装置
１２  表示媒体
１４  電圧印加部
１６  制御部
１８  表示基板
２０  背面基板
２４  表示電極
３０  背面電極
４２  分散媒
３８  チクソ性発現体
【図１】
2009145652.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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