(57)【要約】      （修正有）【課題】バインダ分散型の表示層上に対向する基板を貼り合せる際の界面の気泡の残留をなくし、表示のざらつき等の表示品位の低下を防止した表示媒体及びその製造方法、並びに、その製造装置を提供することである。【解決手段】１対の基板１１ａ、１１ｂと、１対の基板上に対向配置された一対の電極１２ａ、１２ｂと、１対の電極間に挟まれ接着層１６を介して積層された機能層１５及び表示層１３と有し、表示層１３が、高分子を壁材として液晶を封入したマイクロカプセルをバインダ中に分散して構成され、積層面と垂直方向の断面における少なくとも前記表示層の接着層側の界面形状が波状の曲線であり、最高凸部と最低凹部との距離を０．５μｍ以上２μｍ以下にする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１対の基板と、
前記１対の基板上に対向配置された一対の電極と、
前記１対の電極間に挟まれ接着層を介して積層された機能層及び表示層と、を有し、
前記表示層が、高分子を壁材として液晶を封入したマイクロカプセルをバインダ中に分散して構成され、
積層面と垂直方向の断面における少なくとも前記表示層の接着層側の界面形状が、最高凸部と最低凹部との距離が０．５μｍ以上２μｍ以下の波状の曲線であることを特徴とする表示媒体。
【請求項２】
前記マイクロカプセルの平均粒径が４μｍ以上２０μｍ以下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３】
前記液晶がコレステリック液晶であることを特徴とする請求項１または２に記載の表示媒体。
【請求項４】
前記表示層が、互いに異なる選択反射波長を有する液晶を封入したマイクロカプセルを分散した２層以上の層からなり、前記積層面と垂直方向の断面における該２層以上の層間の界面形状も、最高凸部と最低凹部との距離が０．５μｍ以上２μｍ以下の波状の曲線であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の表示媒体。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の表示媒体の製造装置であって、
第１の基板上に表示層を形成する表示層形成手段と、
第２の基板上に機能層を形成する機能層形成手段と、
前記形成された表示層表面を軟化し平坦化する軟化・平坦化手段と、
前記表面を平坦化した表示層と前記機能層とを貼り合せる貼り合せ手段と、を有することを特徴とする表示媒体の製造装置。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の表示媒体の製造方法であって、
第１の基板上に表示層を形成する表示層形成工程と、
第２の基板上に機能層を形成する機能層形成工程と、
前記形成された表示層表面を軟化し平坦化する軟化・平坦化工程と、
前記表面を平坦化した表示層と前記機能層とを貼り合せる貼り合せ工程と、を有することを特徴とする表示媒体の製造方法。
【請求項７】
前記軟化・平坦化工程における軟化が、表示層表面に液体を浸透させ膨潤させることにより行われることを特徴とする請求項６に記載の表示媒体の製造方法。
【請求項８】
前記軟化・平坦化工程により平坦化された表示層表面の算術平均粗さＲａが、０．５μｍ以下であることを特徴とする請求項６または７に記載の表示媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示媒体及びその製造方法、並びに、その製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コレステリック液晶を用いた表示媒体は、無電源で表示を保持できるメモリー性を有すること、偏光板を使用しないため明るい表示が得られること、カラーフィルターを用いずにカラー表示が可能なことなどの特長を有することから近年注目を集めている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特に、コレステリック液晶は螺旋状に配向した棒状分子からなり、その螺旋ピッチに一致した光を干渉反射（選択反射と呼ばれる）する性質を持つ。それゆえ螺旋ピッチを赤色、緑色、青色の波長に相当する大きさに設定することで、カラーフィルターを用いずに色鮮やかなカラー表示が可能となる特長を有する。
【０００４】
一方、バインダ中に表示材料を分散、保持してなるバインダ分散型の表示媒体が知られており、例えば、表示材料を保持したマイクロカプセルを樹脂などのバインダ材料中に分散したものがある。一例としては、着色帯電粒子を含む絶縁油をマイクロカプセル化した電気泳動表示素子、磁性粒子を含む絶縁油をマイクロカプセル中に封入した磁気泳動表示素子、液晶材料をマイクロカプセル中に封入した液晶表示媒体などが挙げられる。
また、例えば、液状に加工した表示材料を、それと非相溶なバインダ材料溶液中に分散してこれを塗布・乾燥したものがある。一例としては、水溶性樹脂の水溶液中に分散した液晶材料を塗布・乾燥して製造した液晶表示素子などが挙げられる。さらに、例えば、バインダ材料と表示材料とを溶媒・加熱等の相溶化手段を用いて一旦均一に溶解し、次いで熱や光などの外部刺激を加えて表示材料とバインダとを相分離させて製造したものがある。一例としては、樹脂と液晶材料とを共溶媒溶液から溶媒乾燥によって相分離して作製した高分子分散型液晶表示素子や、光重合性モノマーと液晶材料の混合溶液から光重合相分離させて作製した高分子分散型液晶表示素子などが知られている。
【０００５】
上述のようなバインダ分散型の表示媒体は、表示材料をバインダ溶液中に分散・封入された形態で得られるため、容器を形成する工程やそれに表示材料を封入する工程は不要である。また、バインダの強度によって厚みが維持されるためスペーサを配置する必要がなく、バインダが隔壁として働くため流動防止隔壁を形成する工程が不要である。それゆえ、構成の簡素化と製造工数の低減によって低コスト化が可能である。
【０００６】
このようなバインダ分散型の表示媒体では、表示材料を分散させたバインダ溶液を基板上に塗布することによって表示層を形成するのが一般的である。この塗布面を保護する、あるいは、機能層を積層する目的で、表示層上に別の基板を貼合することがある。特に、表示材料が電圧応答型の材料であって、所望のパターンまたは任意のパターンに表示を行いたい場合には、表示層へ電圧を印加するために、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）のなどの透明導電膜を電極として形成した１対の基板間に表示層を挟持するように形成する。この場合、まず、一方の電極付基板上に表示層を塗布・形成して、次いで、機能層等を形成したもう一方の電極付基板をその上に貼合して表示媒体を作製する。
【０００７】
前記液晶材料をマイクロカプセル中に封入した液晶表示媒体として、コレステリック液晶を高分子やマイクロカプセルの殻などの固体状のものを含ませて、全体として半固体状の表示層として形成したものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
そして、上記表示媒体の製造に際して、前記方法に従ってマイクロカプセル分散液を一方の基板上に塗布後、空気中で他方の基板を貼り合せる方法を用いることは、液晶素子の大型化が容易であり、大面積の液晶素子を高い生産性で製造できるため有効である。
【０００８】
一方、上記表示媒体を、いわゆる電子ペーパーとして用いるための開発が盛んとなっており、その用途に対しては高画質化が可能な表示媒体が求められており、特に、小サイズの文字を表示するために、解像度及び粒状性についての要求が高い。
【特許文献１】特開平５−８０３０３号公報
【特許文献２】特開２００５−３１６２４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、液晶のマイクロカプセルを表示層に分散させたバインダ分散型の表示媒体では、表示性能の面からマイクロカプセルはできるだけ大きくした方が原理的には有利である。このため、マイクロカプセルを分散させたバインダ溶液を基板上に塗布することによって表示層を形成すると、分散したマイクロカプセルの粒状を反映して表面に凹凸が発生する。この傾向は高分子を壁材としたマイクロカプセルの場合に特に顕著となる。そのため表示層を形成した基板と機能層を形成した基板とを接着層を介して貼合する際に、表面の凹凸に起因した気泡が接着層に残留することがあった。残留した気泡は光を反射するため、表示コントラスト比を低下させたり、表示のざらつき感が増し、表示品位が低下するという問題があった。
【００１０】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、バインダ分散型の表示層上に対向する基板を貼り合せる際の界面の気泡の残留をなくし、表示のざらつき等の表示品位の低下を防止した表示媒体及びその製造方法、並びに、その製造装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題は、以下の本発明により達成される。
すなわち請求項１に係る発明は、１対の基板と、
前記１対の基板上に対向配置された一対の電極と、
前記１対の電極間に挟まれ接着層を介して積層された機能層及び表示層と、を有し、
前記表示層が、高分子を壁材として液晶を封入したマイクロカプセルをバインダ中に分散して構成され、
積層面と垂直方向の断面における少なくとも前記表示層の接着層側の界面形状が、最高凸部と最低凹部との距離が０．５μｍ以上２μｍ以下の波状の曲線である表示媒体である。
【００１２】
請求項２に係る発明は、前記マイクロカプセルの平均粒径が４μｍ以上２０μｍ以下である請求項１に記載の表示媒体である。
【００１３】
請求項３に係る発明は、前記液晶がコレステリック液晶である請求項１または２に記載の表示媒体である。
【００１４】
請求項４に係る発明は、前記表示層が、互いに異なる選択反射波長を有する液晶を封入したマイクロカプセルを分散した２層以上の層からなり、前記積層面と垂直方向の断面における該２層以上の層間の界面形状も、最高凸部と最低凹部との距離が０．５μｍ以上２μｍ以下の波状の曲線である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の表示媒体である。
【００１５】
請求項５に係る発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の表示媒体の製造装置であって、
第１の基板上に表示層を形成する表示層形成手段と、
第２の基板上に機能層を形成する機能層形成手段と、
前記形成された表示層表面を軟化し平坦化する軟化・平坦化手段と、
前記表面を平坦化した表示層と前記機能層とを貼り合せる貼り合せ手段と、を有する表示媒体の製造装置である。
【００１６】
請求項６に係る発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の表示媒体の製造方法であって、
第１の基板上に表示層を形成する表示層形成工程と、
第２の基板上に機能層を形成する機能層形成工程と、
前記形成された表示層表面を軟化し平坦化する軟化・平坦化工程と、
前記表面を平坦化した表示層と前記機能層とを貼り合せる貼り合せ工程と、を有する表示媒体の製造方法である。
【００１７】
請求項７に係る発明は、前記軟化・平坦化工程における軟化が、表示層表面に液体を浸透させ膨潤させることにより行われることを特徴とする請求項６に記載の表示媒体の製造方法。
【００１８】
請求項８に係る発明は、前記軟化・平坦化工程により平坦化された表示層表面の算術平均粗さＲａが、０．５μｍ以下である請求項６または７に記載の表示媒体の製造方法である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の請求項１に係る発明によれば、バインダ分散型の表示層上に基板を貼り合せる際の界面の気泡の残留をなくし、表示媒体における表示のざらつき等の表示品位の低下が防止される。
請求項２に係る発明によれば、より良好な表示コントラストが得られ表示性能が向上する。
請求項３に係る発明によれば、さらに表示媒体における表示層を所望の反射色とし、安定したメモリー性が発現される。
請求項４に係る発明によれば、フルカラー表示においても表示ざらつき等の表示品位の低下が防止される。
請求項５に係る発明によれば、表示のざらつき等の表示品位の低下がない表示媒体を簡易的に効率よく製造する製造装置が提供される。
請求項６に係る発明によれば、表示のざらつき等の表示品位の低下がない表示媒体が簡易的なプロセスで効率よく製造される。
請求項７に係る発明によれば、表示品位の低下がない表示媒体の製造プロセスのより簡易化、効率化が図られる。
請求項８に係る発明によれば、表示のざらつき等の表示品位の低下のない表示媒体が高収率で製造される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施形態により詳細に説明する。
本実施形態の表示媒体は、１対の基板と、前記１対の基板上に対向配置された一対の電極と、前記１対の電極間に挟まれ接着層を介して積層された機能層及び表示層と、を有し、前記表示層が、高分子を壁材として液晶を封入したマイクロカプセルをバインダ中に分散して構成され、  積層面と垂直方向の断面における少なくとも前記表示層の接着層側の界面形状が、最高凸部と最低凹部との距離が０．５μｍ以上２μｍ以下の曲線であることを特徴とする。
また、本実施形態の表示媒体の製造方法（製造装置）は、前記本実施形態の表示媒体の製造方法であって、第１の基板上に表示層を形成する表示層形成工程（表示層形成手段）と、第２の基板上に機能層を形成する機能層形成工程（機能層形成手段）と、前記形成された表示層表面を軟化し平坦化する軟化・平坦化工程（軟化・平坦化手段）と、前記表面を平坦化した表示層と前記機能層とを貼り合せる貼り合せ工程（貼り合せ手段）と、を有することを特徴とする。
【００２１】
本実施形態の表示媒体では、その製造に際して、一方の基板上に表示層を形成した後該表示層表面を軟化して平滑化を行っているため、その後接着層を介して機能層を有する他の基板を貼り合せた場合でも、貼合面の凹凸が減少して気泡が混入しにくくなる。これによって、屈折率の異なる気泡による光の反射が抑えられ、表示コントラスト比の低下や表示のざらつき感が低減され表示品位が向上する。
以下、図面により本実施形態の表示媒体及びその製造方法（製造装置）を併せて説明する。
【００２２】
＜第１の実施形態＞
まず、第１の実施形態として、表示層を１層有する表示媒体について説明する。
図１は、本実施形態の表示媒体の一例を示す模式的断面図である。図１においては、表示媒体の駆動部も併せて簡単に示している。図中、１は表示媒体、２は電圧印加部、３は露光部、４は制御部、１１ａ，１１ｂは基板、１２ａ，１２ｂは電極、１３は表示層、１４は遮光層、１５は光導電層（機能層）、１６は接着層である。なおこの例は、コレステリック液晶を用いた光書込型表示媒体の構成例を示している。
【００２３】
表示媒体１は、１対の基板１１ａ及び基板１１ｂによって、表示機能を実現するための表示層１３及び光導電層１５を挟持して構成されている。なお、遮光層１４は、外光の反射を利用して表示する反射型表示媒体や、自発光型表示媒体において、裏面からの透過光を遮り、表示コントラスト比の低下を防止するために設けられている。またこの例では、後述するように光により表示の態様を切り換えるスイッチング層として光導電層１５を設けている。
【００２４】
電極１２ａと電極１２ｂとには電圧印加部２が接続され、また表示媒体１の観察側（図面における上側）と反対側の面には、光導電層１５に対向して、画像や文字などの光像を照射するための露光部３が配置される。電圧印加部２と露光部３とは制御部４によって制御され、露光と同期して電圧を印加するように構成されている。
【００２５】
この表示媒体１は以下のように動作する。
まず、露光部３を用いて光導電層１５へ光像を照射ながら、電圧印加部２によって電極１２ａ、１２ｂ間に電圧を印加する。すると液晶のマイクロカプセルを含んで構成される表示層１３には、表示層１３、遮光層１４及び光導電層１５で分圧された電圧が印加される。このとき、光導電層１５の電気抵抗値は光像の光量に依存してそれぞれの位置により異なる値をとる。すなわち、照射される光量が強い箇所では低抵抗で、弱い箇所では高抵抗となる。それに応じて表示層１３への分圧も、光量が強い箇所では大きく、弱い箇所では小さくなるので、それによって液晶の配向変化が生じ、反射率の変化として表示される。コレステリック液晶は電圧除去後も表示を維持するメモリー性を有する液晶なので、この表示媒体は表示・記録媒体として作用する。
なお、図１に示す表示媒体１では、露光を観察側と反対側の面から行っているが、観察側から行ってもよい。この場合には、遮光層１４は例えば光導電層１５と電極１２ｂとの間に設けられる。
【００２６】
図２に、図１に示す表示媒体における表示層１３と接着層１６との界面部分を拡大して示す。なお図２中、本実施形態の表示媒体１に相当する拡大断面図は図２（Ｂ）であり、図２（Ａ）は比較のために示す従来の表示媒体の拡大断面図である。
図２において、表示層１３は高分子を壁材としてマイクロカプセル化された液晶カプセル１７がバインダ１８中に分散されて構成されている。
【００２７】
図２（Ａ）に示す表示媒体は、表面層１３を形成後、平滑化を行うことなく光導電層１５との接着が行われたものであり、図に示すように、表面層１３と接着層１６との界面形状は表面層１３の大きな凹凸がそのまま反映されて山谷の大きい波状の曲線となっている。また、上記表面層１３の表面の凹凸に起因して界面に気泡２０が残留してしまっている。
上記気泡２０の存在は、前記のように表示コントラスト比を低下させたり、表示のざらつき感の原因となるだけでなく、表示層１３に電圧を印加する場合に、表示層１３への分圧ばらつきの原因となり表示むらとして観察される場合もある。
【００２８】
そのため、表示層１３と光導電層１５との間の貼合面における残留気泡は、できるだけ低減することが望ましく、この観点から図に示すように貼合面に接着層１６を設けている。この接着層１６は、貼合面の凹凸を埋め込み、残留気泡を低減して気泡による光の反射を防止する作用を有するだけでなく、表示層１３の凹凸を埋めて分圧ばらつきを低減する作用もある。これは分圧ばらつきが、それに直列に挿入される誘電体（ここでは気泡や接着層）の誘電率が大きいほど小さくなることと、接着層を構成する接着剤の誘電率は通常３以上あり気泡の誘電率（＝１）より大きいことに起因する。
しかし、接着層１６を用いただけでは、比較的粒径が大きく高分子を壁材とした硬い液晶カプセル１７をバインダ１８中に分散した場合には、図２（Ａ）に示すように界面の凹凸を小さくすることはできない。したがって、界面の曲線における最高凸部ｈ１と最低凹部ｈ２との距離ｔは大きく０．５μｍ以上である。
【００２９】
なお本実施形態において、前記最高凸部ｈ１と最低凹部ｈ２との距離ｔは、表示媒体を積層面と垂直方向にミクロトームにより切断し、その断面を透過型電子顕微鏡にて倍率１０００倍で観察し、その断面写真における最高凸部ｈ１、最低凹部ｈ２との長さを測定することにより換算して求めた。
【００３０】
一方、図２（Ｂ）に示す本実施形態の表示媒体では、後述するように、表示層１３を形成した後、その表面に軟化・平坦化処理を施しているため、表示層１３の表面は算術平均粗さＲａで５μｍ未満の平滑な面となっている。このため、光導電層１５と接着した後の表示層１３と接着層１６との界面形状は、図２（Ａ）に比べるとかなり滑らかな波状の曲線となっている。そして、前記界面における凹凸を小さくした結果、図２（Ａ）に示すような界面の気泡の残留もない。
【００３１】
本発明者等が検討した結果、前記気泡が残留しない界面となるには、該界面の曲線における最高凸部ｈ１と最低凹部ｈ２との距離ｔが０．５μｍ以上２μｍ以下であることが必要である。距離ｔが２μｍを越えると、界面に気泡が残留したり気泡が残留しないまでも表示コントラストに影響が出る。また、距離ｔが０．５μｍに満たないほど表示層１３の表面を平滑にすることは実際上困難である。
距離ｔは０．５μｍ以上１．５μｍ以下であることが望ましく、０．５μｍ以上１μｍ以下であることがより好適である。
【００３２】
なお、本実施形態における表面層１３は、通常のカレンダー処理等による平坦化ではなく、軟化して平坦化を行っているため、表面層１３の表面が平滑であると共に、前記レベルまで平坦化を行っても表面層１３の内部において液晶のマイクロカプセルが壊れていない。したがって、表示層１３と接着層１６との界面の曲線が前記条件を満たし、さらに表示層内部に平滑化に伴うストレスの履歴がない本実施形態の表示媒体の断面形状は、高分子を壁材とするマイクロカプセルを含む表示層を有する表示媒体の断面形状として特異的である。
【００３３】
図３は、本実施形態の表示媒体の製造工程の一例を示すフロー図である。なお、この製造方法で製造される表示媒体では、遮光層は光導電層より図における下側に設ける。
まず図３（Ａ）の工程において、基板（第１の基板）１１ａ上に電極１２ａを形成する。あるいは電極１２ａが予め形成された基板１１ａを用いる。次に、図３（Ｂ）の工程において、電極１２ａが形成された基板１１ａ上に、コレステリック液晶を芯材料とするマイクロカプセルをバインダ樹脂溶液中に分散した分散液を塗布・乾燥して表示層１３を形成する（表示層形成工程）。次いで図３（Ｃ）の工程において、表示層１３の表面を軟化・平坦化処理する（軟化・平坦化工程）。
【００３４】
一方、図３（Ｄ）の工程において基板（第２の基板）１１ｂ上に電極１２ｂを形成し、あるいは電極１２ｂが予め形成された基板１１ｂを用い、その上に、図３（Ｅ）の工程において遮光層１４を形成し、さらに図３（Ｆ）において、その上に光導電層１５を形成する（機能層形成工程）。
そして、図３（Ｇ）の工程において、図３（Ｃ）の基板１１ａと図３（Ｆ）の基板１１ｂとを貼合して、本実施形態の表示媒体を得る（貼り合せ工程）。
【００３５】
図３に示した本実施形態の表示媒体の製造方法について、より詳細に説明する。
観察側となる基板１１ａとしては、透明で適度な強度を持ったシートまたはフィルムを用いることができる。透明性は表示層１３を観察する必要から求められ、また強度は製造工程中および使用中の表示層１３の支持部材として機能することから求められる。基板１１ａ上に電極を形成して電圧印加領域を規定する場合には、基板１１ａは絶縁体である必要がある。
【００３６】
基板１１ａの素材としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート、ポリエーテルスルフォン、トリアセチルセルロース、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアクリレート、ポリメタクリレートなどの樹脂や、ソーダガラスや硼珪酸ガラスなどのガラス、あるいはアルミナやＰＬＺＴなどのセラミックが利用できる。
【００３７】
背面側となる基板１１ｂは、表示層１３の保護や、電圧印加のための電極１２ｂの支持体として設けられるもので、適度な強度を持ったシートやフィルム等を用いることができる。この例の場合、背面から光導電層１５へ露光する場合には、基板１１ｂにも透明な素材を用いるが、このような要求がなければ（例えば観察側から光を照射する場合などでは）透明でなくてもよい。基板１１ｂの素材としては、樹脂、ガラス、セラミックなどの透明素材に加えて、透明でなくてよい場合には金属板や金属フォイルなどの不透明素材を用いることもできる。
【００３８】
本実施形態のように、表示層１３に電圧を印加する必要がある場合には、表示層１３を形成する前にあらかじめ基板１１ａ上に電極１２ａを形成してもよい。この場合、電極１２ａも基板１１ａと同様に透明である必要がある。このような電極材料としてはＡｕ、Ａｌなどの金属の薄膜、Ｉｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２  、ＺｎＯなど導電性酸化物、ポリピロールなどの導電性高分子などが利用できる。電極１２ｂも電極１２ａと同様の素材を利用できるが、背面基板１１ｂの場合と同様に、特別に透光性が要求されなければ、光を透過しない厚みの金属膜やカーボン電極など不透明素材を利用することもできる。
【００３９】
表示層１３は、本実施形態ではバインダ中に液晶のマイクロカプセル（液晶カプセル）を分散してなる複合素材である。液晶としては、特にコレステリック液晶材料が任意の表示色が容易に得られることと、メモリー性を有することから有用な表示材料である。
コレステリック液晶材料は、光学活性な液晶性組成物よりなり、
１）ネマチック液晶組成物にカイラル剤と呼ばれる光学活性化合物等を添加するか、
２）コレステロール誘導体などのように、それ自身が光学活性な液晶性組成物を用いる
ことで得られる。１）の場合、ネマチック液晶組成物としては、シアノビフェニル系、フェニルシクロヘキサン系、フェニルベンゾエート系、シクロヘキシルベンゾエート系、アゾメチン系、アゾベンゼン系、ピリミジン系、ジオキサン系、シクロヘキシルシクロヘキサン系、スチルベン系、トラン系など公知のネマチック液晶組成物が利用できる。カイラル剤としてはコレステロール誘導体や、２−メチルブチル基などの光学活性基を有する化合物等が利用できる。
【００４０】
液晶材料には色素、微粒子などの添加物を加えてもよい。また、架橋性高分子や水素結合性ゲル化剤などを用いてゲル化したものでもよく、また、高分子液晶、中分子液晶、低分子液晶のいずれでもよく、またこれらの混合物でもよい。
【００４１】
コレステリック液晶は「選択反射」と呼ばれる一種のＢｒａｇｇ反射によって呈色する。選択反射波長はコレステリック液晶の螺旋ピッチと平均屈折率の積に等しい。そのためコレステリック液晶組成物の組成比を適当に調製して、螺旋ピッチを変更することによって容易に所望の反射色を得ることができる。コレステリック液晶の螺旋ピッチはカイラル剤の種類や添加量、液晶の材質によって変化させることが可能である。選択反射の波長は可視波長域の他、紫外波長域や赤外波長域でもよい。高分子中に分散されたコレステリック液晶滴の平均粒径は、安定したメモリー性を発現するためには、コレステリック液晶の螺旋ピッチの少なくとも３倍以上あることが望ましい。
またコレステリック液晶は電界印加によって螺旋軸の方向を容易に変化させる。すなわち、高電圧パルスを印加すると螺旋軸が表示層の法線にほぼ平行なプレーナ配向となり、低電圧パルスを印加すると表示層の法線にほぼ垂直なフォーカルコニック配向へ変化する。選択反射はプレーナ配向時にのみ生ずるので、電圧によって螺旋軸の方向を制御することで反射率を制御することが可能となる。
【００４２】
バインダは液晶カプセルを分散保持するためのもので、透光性を有し、適度な強度を持つ素材を用いる。このような素材としてはエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、オレフィン樹脂、ビニル樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂などの樹脂や、ガラス、セラミックなどが利用できる。バインダは必ずしも無色である必要はなく、表示効果を考慮して所望の色に着色してもよい。バインダの硬さは、ある程度軟質の方が貼合時に変形して気泡が残留しにくいため好ましい。
【００４３】
また、表示層における色純度、表示コントラストや、経時的な表示品質の安定化のため、高分子を壁材とする液晶カプセルの場合には、コレステリック液晶と高分子との界面又は高分子内部に垂直配向成分を導入することで、高分子が元々持つ水平配向性を、垂直配向成分導入による垂直配向性によって相殺させて配向規制力を弱めることができる。これによって、湾曲のないまっすぐなコレステリック液晶層となり、色純度と表示コントラストが改善できる。
【００４４】
このような、高分子に垂直配向性を付与する垂直配向成分としては、珪素原子、フッ素原子、アルキル基、及びハロゲン化アルキル基の少なくとも１種を利用することが好適である。液晶分子は棒状形状であり、中央にベンゼン環等の表面エネルギーが高い基を有し、末端にアルキル基などの表面エネルギーが低い基を有するため、これら官能基のように低表面エネルギー物質との界面において垂直に配向する。また、界面に垂直にアルキル基などの長鎖化合物が配向した界面において、液晶分子は長鎖化合物に対して垂直に存在するより、平行になってそれらの隙間に入り込んだほうがエントロピー的に安定である。それゆえ、このような界面では液晶は垂直に配向する。垂直配向成分として、フッ化アルキル基のように表面エネルギー効果と排除体制効果の２つを併せ持ったものは特に好適である。
【００４５】
本実施形態においては、前記液晶カプセルはコレステリック液晶を芯材料、高分子を壁材料としたマイクロカプセルを別のバインダ樹脂中に分散したものである。その場合、前記垂直配向成分はマイクロカプセルの壁材料中又は内壁表面に導入すればよい。
上記液晶カプセルの製法としては、コレステリック液晶を芯材料、高分子を壁材料としたマイクロカプセル法が利用できる。
【００４６】
マイクロカプセルの製法としては、１）液晶を分散した高分子水溶液を相分離させて液晶滴表面に皮膜を形成する相分離法、２）高分子と液晶とを共通溶媒に溶解して、これを水相中に分散して溶媒を蒸発させる液中乾燥法、３）液晶と油溶性モノマーＡとの混合溶液（油相液）を水相中に分散して、これに水溶性モノマーＢを添加して、モノマーＡとモノマーＢとを界面重合反応させて皮膜を形成する界面重合法、４）液晶中又は水相中にモノマーを溶解して加熱等によって重合させて析出した高分子で皮膜を形成するｉｎ ｓｉｔｕ重合法などが利用できる。
【００４７】
−相分離法−
相分離法では、高分子として２種類の水溶性高分子；例えば、ゼラチンとアラビアゴム、たんぱく質と多糖類、たんぱく質とたんぱく質、たんぱく質と核酸、多糖類と核酸などの水溶液を、ｐＨや温度を制御して濃厚相と希薄相に相分離させるコンプレックス・コアセルベーション法や、ポリビニルアルコールやゼラチンやアルキルセルロースなどの水溶性高分子溶液に、水と相溶する有機溶媒；例えば、アルコールやアセトンなどを添加して相分離させるシンプル・コアセルベーション法が利用できる。
【００４８】
ここで、垂直配向性の導入方法としては、１）垂直配向成分である界面活性剤を水相中又は油相中に添加する方法や、２）壁材を形成する高分子の官能基と付加反応する垂直配向成分の前駆体；例えば、アルキル基及び／又はハロゲン化アルキル基と、塩基酸ハライド、ハロホルメート、イソシアネート、イソチオシアネート、ケテン、カルボジイミド、エポキシ、グリシジルエーテル、オキサゾリン、エチレンイミン、ラクトン、アルデヒドなど官能基とを有する化合物をあらかじめ油相中に添加しておき、前記相分離の後に加熱や触媒添加等の手段で付加反応を起こさせる方法などを利用することができる。
【００４９】
−液中乾燥法−
液中乾燥法では、垂直配向成分を主鎖又は側鎖に導入した高分子を液晶と共に低沸点溶媒に溶解し、これを水相中に分散し、減圧又は加熱して溶媒を揮発させる方法などが利用できる。高分子及び溶媒としては、例えば、フッ素樹脂とフロンなどのフッ素系溶媒や、アルキル基やハロゲン化アルキル基を導入したアクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂などと塩化メチレンなどの組み合わせが利用できる。
【００５０】
−界面重合法−
界面重合法では、油溶性モノマーＡとしては、塩基酸ハライド、ハロホルメート、イソシアネート、イソチオシアネート、ケテン、カルボジイミド、エポキシ、グリシジルエーテル、オキサゾリン、エチレンイミン、ラクトンなどの官能基を複数有する多価化合物が、水溶性モノマーＢとしては、アミン、アルコール、カルボン酸、メルカプタン、フェノールなどの官能基を複数有する多価化合物の化合物が利用できる。
【００５１】
ここで、垂直配向性の導入方法としては、１）垂直配向成分である界面活性剤を水相中又は油相中に添加する方法、２）油溶性モノマーＡと付加反応する垂直配向成分の前駆体；例えば、アルキル基及び／又はハロゲン化アルキル基と、アミン、グリコール、カルボン酸、メルカプタンなど官能基とを有する化合物を、あらかじめ油溶性モノマーＡと付加反応させた後に液晶と混合して、水中分散後に水溶性モノマーＢとの重合反応する方法、２）、油溶性モノマーＡと付加反応する垂直配向成分の前駆体を油溶性モノマーＡ及び液晶と混合して、水中分散後に水溶性モノマーＢとの重合反応と同時に付加反応させて垂直配向性を付与する方法、３）水溶性モノマーＢと付加反応する垂直配向成分の前駆体；アルキル基及び／又はハロゲン化アルキル基と、塩基酸ハライド、ハロホルメート、イソシアネート、イソチオシアネート、ケテン、カルボジイミド、エポキシ、グリシジルエーテル、オキサゾリン、エチレンイミン、ラクトンなどの官能基とを有する化合物を、油溶性モノマーＡ及び液晶と混合して、水中に分散した後に水溶性モノマーＢを加えて界面重合と同時に壁材中に導入する方法などが適用できる。液晶と油溶性モノマーＡと上記垂直配向成分の前駆体との相溶を補助するために、油相にトルエン、酢酸エチル、塩化メチレンなどの有機溶媒を加えてもよい。
【００５２】
−ｉｎ ｓｉｔｕ重合法−
ｉｎ ｓｉｔｕ重合法では、１）油溶性のモノマーＡとモノマーＣとを重合させる方法や、２）ラジカル重合性モノマーのような単独で重合可能なモノマーＤを利用する方法などで行う。１）の場合、モノマーＡとしては界面重合法の項で述べたモノマーＡが同様に利用できて、塩基酸ハライド、ハロホルメート、イソシアネート、イソチオシアネート、ケテン、カルボジイミド、エポキシ、グリシジルエーテル、オキサゾリン、エチレンイミン、ラクトンなどの官能基を１分子内に複数有する多価化合物が利用できる。モノマーＣとしては、アミン、アルコール、カルボン酸、メルカプタン、フェノールなどの官能基を１分子内に複数有する多価化合物が利用できる。２）の場合、モノマーＤとしては、多価エポキシ化合物、多価イソシアネート化合物、不飽和炭化水素化合物；例えば、スチレン、イソプレン、ブタジエン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、アクリル酸誘導体、メタクリル酸誘導体などが利用できる。また、水相から壁材を形成することもでき、この場合はメラミン／ホルムアルデヒドなどの水溶性モノマーを利用する。
【００５３】
ここで、垂直配向成分の導入方法としては、１）垂直配向成分である界面活性剤を水相中又は油相中に添加する方法、２）油溶性モノマーＡ又はモノマーＣと付加反応する垂直配向成分の前駆体；例えば、アルキル基及び／又はハロゲン化アルキル基と、塩基酸ハライド、ハロホルメート、イソシアネート、イソチオシアネート、ケテン、カルボジイミド、エポキシ、グリシジルエーテル、エチレンイミン、ラクトン、アミン、グリコール、カルボン酸、メルカプタンなど官能基とを有する化合物を、あらかじめ油溶性モノマーＡ又はモノマーＣと付加反応させた後に、水中分散して重合する方法、３）油溶性モノマーＡ又はモノマーＣと付加反応する垂直配向成分の前駆体と、モノマーＡとモノマーＣと液晶との混合液を、水中に分散して重合と同時に付加反応させる方法、４）モノマーＤと付加反応する垂直配向成分の前駆体；例えば、アルキル基及び／又はハロゲン化アルキル基と、不飽和炭化水素基とを有する化合物などと、モノマーＤと液晶との混合液を、水中に分散して重合と同時に付加反応させる方法などが利用できる。
【００５４】
形成されるマイクロカプセルの平均粒径は、４μｍ以上２０μｍ以下であることが望ましく、５μｍ以上９μｍ以下であることがより好適である。
平均粒径が４μｍに満たないと、良好な表示コントラストが得られない場合がある。２０μｍを超えると、表示層表面の凹凸がかなり大きくなり後述する軟化・平坦化工程によっても最終的な表示媒体中で界面に気泡が残留しないほどの平坦な面とすることができない場合がある。
【００５５】
なお、上記マイクロカプセルの平均粒径は、コールターカウンターを用いて、体積平均粒径として測定することができる。
【００５６】
前記バインダは最終組成物ではなく、その前駆体の形で用いてもよい。例えば、樹脂であればモノマーやオリゴマーの形態で、ガラスやセラミックであれば金属アルコキシドなどのゾル−ゲル材料の形態で使用することもできる。この場合、基板上に塗布後に、加熱、紫外線照射、電子線照射など適当な硬化処理によって前駆体から最終組成物へ転換する工程が必要となる。
【００５７】
表示層１３の形成としては、スクリーン印刷、凸版印刷、凹版印刷、平板印刷、フレクソ印刷などの印刷法や、スピンコート法、バーコート法、ディップコート法、ロールコート法、ナイフコート法、ダイコート法などの塗布法を用い、各々の方法に適した印刷装置、塗布装置等を用いて行うことができる（表示層形成手段）。
表示層１３の膜厚としては１０μｍ以上１００μｍ以下とすることが望ましい。
【００５８】
また、表示層１３は、基板１１ａ上に形成されていれば基板１１ａと直接接する必要はなく、例えば本実施形態の例のように、表示層１３と基板１１ａの間に電極１２ａが存在してもよく、あるいは密着力を向上させるために表示層１３と前面基板１１ａとの間にアンカーコート層を設けたり、電極１２ａと表示層１３との間に短絡を防止するための絶縁層を設けるなど、種々の層を設けてもよい。
【００５９】
図３（Ｃ）の工程においては、表示層１３の表面の軟化・平坦化処理が行われる。
前述の表示層１３の表面凹凸は、表示材料に対するバインダの配合比を増すか、または分散した表示材料の粒径を小さくすることによって、ある程度低減することは可能である。しかし、バインダの配合比を増すと、表示に必要な電圧（駆動電圧）の上昇を招くことになる。また、表示材料の粒径を小さくするにしても、コレステリック液晶を用いて良好な表示コントラスト比を得るためには少なくとも数μｍ以上の粒径が必要であるという制限から、凹凸の低減には限界があった。さらに、表示層１３上に、例えば接着剤によって凹凸を埋めて貼合を行うことが考えられる。しかし、平坦化層を設けるためにはかなりの膜厚となるため、凹凸の低減には効果があるものの、バインダの配合比を増した場合と同様に駆動電圧の上昇を招くという問題があった。
【００６０】
一方、形成された表示層１３の表面を、従来から知られたスーパーカレンダーにより平坦化を行うことも考えられるが、本実施形態における表示層中のマイクロカプセルは高分子を壁材としており、カプセル壁が硬いため、圧力（場合によっては加熱）のみで平坦化を行った場合にはカプセル壁が壊れてしまうことがあった。さらに、スーパーカレンダーなどの装置は大型で、製造装置としては簡易とはいえなかった。
【００６１】
本実施形態では、表示層側からも平坦化しやすくするアプローチを行うことにより、前記種々の問題を解消した。具体的には、平坦化のため加圧等を行う前に予め表示層１３の軟化を行い、その状態で加圧等を行うこととした。これにより、平坦化処理時に表示層１３の特に表面側が柔らかくなっているため、低い圧力で、しかも多段で加圧することなく、十分な平滑性を得ることができる。さらにこの場合には、加圧時に表面層１３が柔らかいため、液晶のマイクロカプセルに余分な圧力がかかることがなく、所望の表面粗さとなる程度の平坦化を行っても表示層内部のマイクロカプセルが破壊されることがない。
【００６２】
前記軟化工程としては、表示層１３におけるバインダが加圧により変形しやすくなる程度に軟化される工程であれば特に制限されない。軟化に必要な物理刺激としては、例えば、加熱、液体浸透による膨潤、有機溶媒蒸気による膨潤などが挙げられるが、液晶やマイクロカプセルに変形、変質等の影響を与えることなく、効率的に表示層表面を軟化させることができる点で、液体浸透による膨潤を行うことが望ましい。なお、この方法により軟化を行う場合には、バインダとしてポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルブチラールなど主として水溶性の樹脂を用いる必要がある。
以下、上記浸透・膨潤による方法について説明する。
【００６３】
図４は、軟化・平坦化工程の一例として、浸透・膨潤により軟化を行い平坦化を行う工程を模式的に示した図である。
まず、図４（Ａ）で示した形成後の表示層１３に対して、図４（Ｂ）に示すように、表示層表面に表示層１３に浸透する液体２２を供給する。該液体２２としては、バインダ１８にのみ浸透し液晶カプセル１７には浸透しない液体を用いることが望ましく、バインダ１８として液晶材料を安定的に分散させる観点からＰＶＡ等が好適に用いられることから、これらに浸透性のよい水系媒体を用いることが望ましい。
ここで水系媒体とは、水単独以外に、水を５０体積％以上含有しその他として有機溶媒等を含む液体をいう。また、該有機溶媒としては、エタノール、２−プロパノール、エチレングリコールなどのアルコール類；酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類；アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類；エチルセロソルブやセロソルブアセテートなどのセロソルブ類；などが好適に利用できる。
【００６４】
前記液体２２の表示層表面への供給方法は、特に制限されるものではないが、スリットを用いた直接塗布、スプレーコート、蒸気吹きつけなど表面に対して均一な量を供給できる方法、装置を用いて行うことが望ましい（軟化・平坦化手段）。
また液体２２の供給量は、５ｇ／ｍ２以上５００ｇ／ｍ２以下とすることが望ましく、１０ｇ／ｍ２以上１００ｇ／ｍ２以下とすることがより好適である。
【００６５】
上記液体供給後、バインダ種及び供給液体の種類によっては、すぐに加圧等の平坦化工程を実施してもよいが、図４（Ｃ）に示すように液体２２が表示層１３の少なくとも表面近傍に浸透し膨潤するまで一定時間放置することが望ましく、平坦化処理時に液体２２が表示層１３全体に浸透し膨潤していることがより好適である。またこのとき、あるいは前記液体供給時も含めて、同時に浸透を促進するための加熱を行ってもよい。
放置時間は０．０１時間以上１時間以下とすることが望ましく、０．１時間以上０．５時間以下とすることがより好適である。また、液体が浸透し、平坦化のために十分に膨潤したかは、光学顕微鏡画像により確認することができる。
【００６６】
次に、平坦化工程について説明する。
平坦化を行う方法としては、表示層表面の凹凸を均一化できる方法であれば特に制限されないが、前記軟化した表示層表面に均一な面圧力をかけて表面を平坦化する加圧平坦化が好適である。加圧装置としては加圧ロール、加圧プレス、真空加圧などを用いることができ、通常のカレンダー装置を用いてもよい（軟化・平坦化手段）。
【００６７】
例えば、図４（Ｄ）に示すように、ロール対３０を用いた平坦化を行う場合には、少なくとも一方が金属ロールで構成されたロール対３０を用いて、ロール間のニップ圧を５０Ｎ／ｍ以上４０００Ｎ／ｍ以下、ニップ通過時間を１００ｍｓｅｃ以上９００ｍｓｅｃ以下として、前記ロール対間を通過させることにより行う。
またこのとき、例えば金属ロールを加温することにより、加熱しながら加圧を行ってもよい。加熱温度としては５０℃以上９０℃以上とすることが望ましく、７０℃以上８０℃以下とすることがより好適である。
【００６８】
上記ロール対３０に用いられるロールの材質としては、例えば、熱硬化性ポリイミド、熱可塑性ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリウレタン等の樹脂や、鉄、ステンレス、ニッケル、銅、アルミニウム、真鍮の金属、さらにはシリコーンゴム、フッ素ゴム等のゴムが好適に用いられる。
【００６９】
平坦化後、図４（Ｅ）に示すように室温あるいは加熱環境で、表示層１３を完全に乾燥させて固定することが望ましい。なお、前記平坦化工程で乾燥が十分に行われる条件となっていれば、この段階での乾燥は必要でない。
【００７０】
以上の軟化・平坦化工程により平坦化された表示層１３の表面粗さは、算術平均粗さＲａで０．５μｍ以下とすることが望ましく、０．３μｍ以下とすることがより好適である。
表面のＲａが０．５μｍを超えると、機能層を有する基板と接着させたときに、界面に気泡が残留し表示のざらつき等が発生してしまう場合がある。
【００７１】
なお、上記表示層の算術平均粗さＲａは、レーザー顕微鏡により測定したものである。
【００７２】
一方、図３における右側の工程では、基板（第２の基板）表面に、表示層１３と貼り合される機能層が形成される。機能層としては特に制限されないが、表示層１３を保護する機能や、光等の外部刺激を変換して表示層中の液晶の配向状態を変化させる機能、さらには接着性を向上させる機能や反射膜や遮光膜等の光学的特性を向上させる機能等を有する層が挙げられる。図３（Ｄ）〜（Ｆ）に示した工程では、機能層として遮光層１４及び光導電層１５が形成される。
【００７３】
図３（Ｄ）の工程で形成される遮光層１４は、基板１１ｂ側からの透過光を遮光する目的で設ける。遮光すべき波長範囲は可視波長全域、特に波長４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下で所望の遮光性能を示す必要があるため、遮光層１４は通常黒色を呈する。遮光性能としては透過光の光学濃度が少なくとも０．５以上、より好適には１以上である。
【００７４】
遮光層１４の素材は、黒色の素材であれば特に限定されるものではないが、例えば、
１）カーボンブラック、アニリンブラックなどの有機顔料；ＣｕＯ、ＭｎＯ、Ｃｒ２Ｏ３、Ｆｅ−Ｃｒ系顔料；Ｃｕ−Ｆｅ−Ｍｎ系顔料などの無機顔料；等の黒色顔料を、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂などの樹脂バインダ中に分散した黒色塗料、
２）黒色染料で染色された樹脂、
３）カーボンブラックなど黒色素材の蒸着膜
などが利用できる。
【００７５】
遮光層１４の形成方法としては、
１）黒色顔料や黒色染料で着色された樹脂塗料を塗布する塗布法、
２）黒色色素を蒸着する蒸着法、
３）表示層１３上に受容層を形成してこれを黒色染料で染色する方法、
４）別の基材上に形成した遮光層１４を表示層１３上へ転写する転写法、
などが利用できる。なお、遮光層１４を水系塗料で形成する場合、そのバインダとしては水溶性樹脂、水／有機溶剤可溶樹脂、水系のエマルジョン・ディスパージョン・ラテックスなどが利用できる。
遮光層１４の膜厚としては、１μｍ以上３μｍ以下とすることが望ましい。
【００７６】
次に、図３（Ｅ）の工程では、前記遮光層上に表示層１３を駆動するスイッチング素子として光導電層１５が形成される。光導電層１５としては、（ａ）無機半導体材料として、アモルファス・シリコンや、ＺｎＳｅ、ＣｄＳなどの化合物半導体からなる層、（ｂ）有機半導体材料として、アントラセン、ポリビニルカルバゾールなどからなる層、（ｃ）光照射によって電荷を発生する電荷発生材料及び電界によって電荷移動を生ずる電荷輸送材料の混合物や積層体からなるいわゆるＯＰＣ層などが挙げられる。本実施形態では光導電層１５を塗布により形成することが望ましいため、（ｂ）、（ｃ）の材料を用いることが好適である。
【００７７】
前記電荷発生材料としては、例えば、ペリレン系、フタロシアニン系、ビスアゾ系、ジチオピトケロピロール系、スクワリリウム系、アズレニウム系、チアピリリウム・ポリカーボネート系化合物などが挙げられる。また、前記電荷輸送材料としては、例えば、トリニトロフルオレン系、ポリビニルカルバゾール系、オキサジアゾール系、ピラリゾン系、ヒドラゾン系、スチルベン系、トリフェニルアミン系、トリフェニルメタン系、ジアミン系化合物や、ＬｉＣｌＯ4を添加したポリビニルアルコ−ルやポリエチレンオキシドのようなイオン導電性材料などが、また電荷発生材と電荷輸送材との複合体として、積層体、混合物、マイクロカプセルなど、が利用できる。
【００７８】
光導電層１５としては、塗布により膜形成が行われることから、前記ＯＰＣ層であることが望ましく、ＯＰＣ層としては電荷輸送層の上部及び下部に各々電荷発生層（ＣＧＬ）を設けたいわゆるデュアルＣＧＬ構造とすることが望ましい。
各層の塗布液は、前述の電荷発生層、電荷輸送層に好適に用いられる材料を各々溶剤に溶解または分散させて作製する。この場合、溶剤としては水、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸ｎ−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン等の通常の溶剤を単独あるいは２種以上混合して用いることができる。
なお、光導電層１５の膜厚は１μｍ以上１００μｍ以下の範囲で用い、露光光照射時と露光光非照射時の抵抗比は大きい方が望ましい。
【００７９】
なお、前記スイッチング素子としては、この他に薄膜トランジスタ、薄膜ダイオード、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ）素子などの能動素子を設けてもよい。
【００８０】
続いて、図３（Ｇ）の工程において、基板１１ａ上に形成された表示層１３と、基板１１ｂ上に形成された光導電層１５とを貼り合せる。貼り合せは、表示層１３あるいは光導電層１５のいずれかの表面に接着層１６を形成し、その後両者の面が対向するように貼り合せる。
【００８１】
接着層１６の素材としては、アクリレート系、ウレタン系、シアノアクリレート系、シリコーン系、イソプレンなどのゴム系、エチレン−酢酸ビニル共重合体など、公知の接着剤が利用できる。接着剤のタイプは、２液硬化型、熱硬化型、湿気硬化型、紫外線硬化型、ホットメルト型、感圧型（粘着剤）など特に限定しない。接着層１６は、
（１）接着剤を遮光層１４または基板１１ｂ（光導電層１５）上に塗布する塗布法、
（２）別の基材上に塗布した接着剤を遮光層１４または基板１１ｂ（光導電層１５）上に転写する転写法、
（３）フィルム状に加工した接着剤を遮光層１４と基板１１ｂ（光導電層１５）の間に挟んで接着する接着フィルム法、
などの方法で形成できる。塗布法において接着層１６を塗布する面は表示層１３側でも光導電層１５側でもかまわないが、表示層１３の凹凸を埋め込んで気泡残留をより防止するという観点からは、表示層１３側に塗布する方が好ましい。また、黒色に着色した接着層１６を用いて遮光層と接着層とを兼ねてもよい。
【００８２】
貼り合せ工程では、それぞれ表示層１３が形成された基板１１ａと、光導電層１５が形成された基板１１ｂとを貼り合わせ、圧力を加えて圧着する方法、熱と圧力とで熱圧着する方法、接着剤を用いて接着する方法などが利用できる。このため、例えば真空ヒートプレスやラミネート装置など（貼り合せ手段）を用いることができる。表示層１３のバインダ、及び、前面基板１１ａまたは背面基板１１ｂが樹脂よりなる場合に熱圧着を用いると、樹脂が軟化して残留気泡を低減できる。気泡が入らないように真空中で貼合してもよい。
【００８３】
＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態として、選択波長が各々異なる液晶を含む表示層を３層の積層した表示層を有する表示媒体について説明する。
本実施形態の表示媒体は、前記表示層が３つの層を積層してなるものであり、図１に示した表示媒体における単層の表示層１３の代わりに、選択波長の異なる液晶カプセルを各々含む層を３層積層した表示層を用いる以外は、構成及び用いる材料、製造方法は図１に示した表示媒体と同様である。
【００８４】
表示層を構成する３層に関しては、各々に含まれる液晶カプセル中の液晶の色相は３層でそれぞれが異なっていれば特に限定されないが、フルカラー表示を行うためには各層に含まれる液晶の反射色が青色、緑色及び赤色の表示色となるように各々反射波長域を設定することが望ましい。
液晶の反射波長域（表示色波長域）は、例えば液晶としてコレステリック液晶を用いる場合には、前記のようにコレステリック液晶の螺旋ピッチにより調整する。コレステリック液晶の螺旋ピッチは、ネマチック液晶に対するカイラル剤の添加量で調整することができ、例えば、表示色を青、緑、赤とする場合には、それぞれ選択反射の中心波長が、４００ｎｍ以上５００ｎｍ以下、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下、６００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の範囲になるようにする。また、コレステリック液晶の螺旋ピッチの温度依存性を補償するために、 捩じれ方向が異なる、または逆の温度依存性を示す複数のカイラル剤を添加する公知の手法を用いてもよい。
【００８５】
上記反射波長域の異なる３種の液晶を各々用いた液晶カプセルを含む層を３層積層して表示層を形成する場合、各層ごとに前記硬質のマイクロカプセルが含まれるため、１層ごとにその表面は同様の凹凸の大きい面となる。したがって、３層を積層して表示層を形成する場合にも各層間の界面に気泡が残留しやすく、結果として表示ざらつき等の問題が発生してしまう。
よって本実施形態の表示媒体においては、機能層と貼り合せる表示層の最表面のみを軟化・平坦化するだけでなく、表示層を構成する各層を積層する際にも、同様に１層形成ごとに軟化・平坦化を行うことが望ましい。
【００８６】
本実施形態の表示媒体の製造方法は、前記のように表示層を３層積層する以外は、第１の実施形態と同様である。したがって、以下本実施形態においては、表示層の形成について説明する。
図５は、本実施形態の表示媒体における表示層の形成工程を模式的に示したフロー図である。図に示すように、表示層は大きく図５（Ｉ）〜（III）の３つの工程により積層形成される。そして、これらの３つの工程はそれぞれ同様のａ）表示層塗布工程、ｂ）液体供給工程、ｃ）浸透・膨潤工程、（ｄ）加圧平坦化工程、ｅ）乾燥・硬化工程の５つの工程が含まれる。
【００８７】
図５（Ｉ）の工程は、電極３２が形成された基板３１上に表示層を構成する第１の層である赤色光反射層３３ａを形成する工程である。
まず、工程ａ１では基板３１上に表示層形成用塗布液がコートされ、赤色光反射層３３ａが形成される。その後放置等により固定化したところで、工程ｂ１において表面に浸透用の液体２２が供給される。次いで、工程ｃ１において放置等により液体を層内部に浸透させた後、工程ｄ１において第１の実施形態と同様の条件でロール対３０により加圧平坦化を行う。この時点において、赤色光反射層３３ａの表面は算術平均粗さＲａが５μｍ未満となる程度まで平坦化される。
【００８８】
次いで、工程ｅ１において必要により乾燥を行った後、矢印で示すような紫外線照射により表面を硬化する。ここで層表面を硬化するのは、次工程において赤色光反射層３３ａ上に直接第２の層である緑色光反射層３３ｂが形成されるため、両層間で部分的な混合等が生じないようにするためである。
上記紫外線の光量は１０ｍＪ／ｃｍ２以上５００ｍＪ／ｃｍ２以下とすることが望ましい。
【００８９】
このように図５（Ｉ）に示す工程により、表示層の第１の層を形成し、続いて図５（II）、（III)に示す工程により各工程ａ２〜ｅ２、ａ３〜ｅ３を経て、同様にして第２の層である緑色光反射層３３ｂ、青色光反射層３３ｃが順次積層され、３層構成の表示層が形成される。
【００９０】
表示層形成後は、図３（Ｄ）〜（Ｆ）で示した工程により作製された光導電層を有する基板と、図３（Ｇ）で示す態様と同様に貼り合せることにより、本実施形態の表示媒体を得ることができる。
この表示媒体においては、積層面と垂直方向の断面を観察すると、前述の表示層と光導電層との界面だけでなく、表示層を構成する各色反射層間の界面形状も、最高凸部と最高凹部との距離が０．５μｍ以上２μｍ以下の波状の曲線となっており、また界面における気泡残留も見られない。その結果、本実施形態の表示媒体も表示ざらつきや表示コントラストの低下がない、高品質な表示を行うことができる。
【００９１】
以上説明した本実施形態の表示媒体は光書込型の表示媒体であるが、本実施形態はこれに限定することはなく、例えば、図１における電極１２ａ、１２ｂをストライプ状に加工して単純マトリクス型の表示媒体としてもよい。あるいは背面基板１１ｂ上に薄膜トランジスタ、薄膜ダイオード、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ）素子などの能動素子を設けてアクティブマトリクス駆動型の表示媒体としてもよい。また、電圧応答型の表示材料を例にとって説明したが、熱応答型の表示材料を用いてサーマルヘッドやレーザー光線で書き込むタイプの表示媒体に関しても、本実施形態の表示媒体は有効である。
【００９２】
本実施形態の表示媒体において、前記の液晶カプセル／バインダ分散体はコレステリック液晶のメモリー状態におけるＰ配向とＦ配向の光学的差異を際立たせるものであるので、表示モードとしてはこれまで述べてきた選択反射モード以外に、Ｐ配向とＦ配向の光散乱強度の差を利用した散乱−透過モード、旋光度の差を利用した旋光モード、複屈折の差を利用した複屈折モードなどを利用してもよい。この場合、補助部材として偏光板や位相差板と併用してもよい。また、液晶中に２色性色素を加えてゲスト−ホストモードで表示してもよい。
【００９３】
また、本実施形態の表示媒体の駆動方法としては、１）表示形状にパターニングされた電極間に挟んで駆動するセグメント駆動法、２）直交する一対のストライプ状電極基板間に高分子／コレステリック液晶分散体を挟んで線順次走査して画像を書き込む単純マトリクス駆動法、３）個々の画素ごとに薄膜トランジスタ、薄膜ダイオード、ＭＩＭ（ｍｅｔａｌ−ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−ｍｅｔａｌ）素子などの能動素子を設けてこれらの能動素子を介して駆動するアクティブ・マトリクス駆動法、４）光導電体と積層して一対の電極間に挟持して、光像を投影ながら電圧を印加して画像を書き込む光駆動法、５）一対の電極間に挟持した高分子／コレステリック液晶分散体を、電圧印加でＰ配向へ遷移させてその後にレーザーやサーマルヘッドで相転移温度以上へ加熱して画像を書き込む熱駆動法、６）電極基板上へ高分子／コレステリック液晶分散体を塗布して、スタイラスヘッドやイオンヘッドで画像を書き込む静電駆動法など、公知の駆動方法が適用できる。
【００９４】
＜試験例＞
以下に、本発明の試験例を示す。本発明はこの試験例により限定されるものではない。なお、下記において「部」「％」は各々「質量部」「質量％」を表す。
【００９５】
（表示媒体の作製）
図１に示す構成の表示媒体を作製した。
−表示層の形成−
ネマチック液晶Ｅ７（メルク社製）を８４部と、カイラル剤Ｒ８１１（メルク社製）を１０．８部と、カイラル剤Ｒ１０１１（メルク社製）を２．７部とを混合して、波長６５０ｎｍを選択反射するコレステリック液晶１００部を得た。このコレステリック液晶と、多価イソシアネートとしてタケネートＤ−１１０Ｎ（武田薬品工業社製）を１０部と、垂直配向成分の前駆体としてオクタデカノール３部（アルドリッチ社製）と、粒子種（コロイダルシリカ粒子：平均粒径７０ｎｍ、扶桑化学工業社製）０．６部を、酢酸エチルを１０００部中に溶解して油相組成物を調製した。これを１％ポリビニルアルコール水溶液１０、０００部の中に投入し、ミキサーで撹拌・分散して約７μｍ径のｏ／ｗエマルジョンを作製した。
【００９６】
これにポリアリルアミン（日東紡社製）の１０％水溶液を１００部加え、７０℃で２時間加熱してポリウレアを壁材とするマイクロカプセルを作製した。マイクロカプセルを遠沈回収後、ポリビニルアルコール水溶液を加えてマイクロカプセル液晶塗料とした。
【００９７】
次に、上記マイクロカプセル液晶塗料を、市販のＩＴＯ蒸着ＰＥＴ樹脂フィルム上にアプリケータを用いて乾燥膜厚で３０μｍとなるように塗布して表示層１３とした。このときの表示層１３の表面粗さをレーザー顕微鏡により測定したところ、算術平均粗さＲａで１．１μｍであった。
【００９８】
一方、同様にして基板上に表示層１３を形成したものを２つ用意し、一方についてはカレンダー処理を、もう一方については軟化・平坦化処理を行った。
カレンダー処理については、表面温度が９０℃の金属ロールと、弾性コットンロールとを組み合わせたスーパーカレンダーにより、表示層１３をそのまま１回カレンダー処理を行った。このカレンダー処理を行った表面層表面の算術平均粗さＲａは０．９μｍであった。
【００９９】
軟化・平坦化処理に関しては、まず表面層上にスプレーコートにて水を均一に供給した。このとき水の供給量は、約５ｇ／ｍ２とした。その後、２５℃にて０．０１時間放置し、供給した水を表示層１３に十分浸透させ膨潤させた。
次いで、シリコンゴムロールとシリコンゴムロールとからなるロール対を用いて、加圧力１００Ｎ／ｍ、ニップ通過時間を約２００ｍｓｅｃとして１回加圧平坦化を行った。この軟化・平坦化処理を行った表示層表面の算術平均粗さＲａは０．５μｍであった。
【０１００】
なお参考までに、以上の未処理、平坦化処理を行った表示層表面のレーザー顕微鏡（キーエンス社製、ＶＫ−８０００）による観察写真（５００倍）を図６に示す。図において、（Ａ）は未処理、（Ｂ）はカレンダー処理、（Ｃ）は軟化・平坦化処理の面を各々示す。また、この観察写真のデータ解析によって求めた断面表面のプロファイルを図７に示す。
図７に示す断面表面のプロファイルは、前記表示媒体における断面の表示層１３と接着層１６との界面形状に対応するものであるが、図に示すように、軟化・平坦化処理した表面の形状は、未処理やカレンダー処理のものに比べてかなり滑らかになっている。
【０１０１】
−表示媒体の作製−
次に、市販のカーボンブラックの水分散体ＷＡカラーブラックＡ０１（大日精化社製）とポリビニルアルコール溶液とを混合して黒色塗料を準備し、これをアプリケータで乾燥膜厚が３μｍとなるように表示層上へ塗布して遮光層１４を形成した。
次いで、２液ウレタン系接着剤ＤＩＣＤＲＹ（大日本インキ化学工業社製）を遮光層１４上にバーコート法で３ｇ／ｍ２  塗布して接着層１６とした。
【０１０２】
一方、市販のＩＴＯ蒸着ＰＥＴ樹脂フィルムを基板１１ｂおよび電極１２ｂとして準備した。この上に光導電層１５として第１電荷発生層、電荷輸送層、第２電荷発生層の３層を形成した。まず、フタロシアニン顔料系電荷発生材料を分散したポリビニルブチラール樹脂のアルコール溶液をスピンコートして０．１μｍ厚の第１電荷発生層を形成する。次に、ジアミン系電荷輸送材料とポリカーボネート樹脂のクロロベンゼン溶液をアプリケータでコートして３μｍ厚の電荷輸送層を形成する。最後に再度、フタロシアニン顔料系電荷発生材料を分散したポリビニルブチラール樹脂のアルコール溶液をスピンコートして０．１μｍ厚の第２電荷発生層を形成して光導電層１５を得た。
【０１０３】
最後に、このようにして準備した基板１１ａと基板１１ｂとを、接着層１６と光導電層１５とが対向するように重ね、１１０℃に加熱したラミネーターを通して貼り合せて表示媒体を完成した。
なお、前記未処理の表示層を用いて作製したものを表示素子Ａ、カレンダー処理を行った表示層を用いて作製したものを表示素子Ｂ、軟化・平坦化処理を行った表示層を用いて作製したものを表示素子Ｃとする。
【０１０４】
（表示媒体の評価）
これらの表示媒体の駆動テストを以下のように行った。
−表示ざらつき、表示コントラスト−
まず、図１に示すように、パルスジェネレータと高圧アンプとから構成された電圧印加部２に、表示媒体１の電極１２ａと１２ｂとを接続した。また、明部と暗部とを有するマスクパターンと、波長６５０ｎｍのＬＥＤ光源からなる露光部３を準備して、マスクパターンを基板１１ｂに密着させて、これをＬＥＤ光源で露光した。露光及び電圧印加のタイミングをはかる制御部４の機能は、このテストでは人が行い、手動で電圧印加部２と露光部３とを操作した。光導電層１５へ露光しながら、電極１２ａと１２ｂとの間に電圧３００Ｖ、周波数１０Ｈｚのバーストパルスを２００ｍｓ印加して、マスクパターンの像を表示媒体１へ書き込んだ。
【０１０５】
その結果、表示媒体Ｃでは書き込まれた像の暗部には気泡に起因したざらつきもなく良好な黒色表示を得ることができた。また明部と暗部の表示コントラスト比は１０：１であった。
一方、表示媒体Ａ、Ｂでは、像の暗部に気泡の残留に基づくと思われるざらつきが観察された。明部と暗部の表示コントラスト比は、表示媒体Ａで８：１、表示媒体Ｂで７：１であり、いずれも表示媒体Ｃより劣っていた。
【０１０６】
−粒状性評価−
前記と同様に構成した駆動条件で、明朝体文字画像を表示媒体に書き込み、目視グレード（１〜１０）により粒状性を評価した。
その結果、表示媒体Ｃではグレード８となったが、表示媒体Ａではグレード４、表示媒体Ｂではグレード３であり、いずれも表示層に軟化・平坦化処理を行った表示媒体Ｃに比べて劣るものであった。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】実施形態の表示媒体の一例を示す模式的断面図である。
【図２】表示層と接着層との界面部分を示す拡大断面図である。
【図３】実施形態の表示媒体の製造工程の一例を示すフロー図である。
【図４】軟化・平坦化工程の一例を示す模式図である。
【図５】他の実施形態の表示媒体の表示層の形成工程を示す模式図である
【図６】表示層表面のレーザー顕微鏡写真である。
【図７】図６に示すレーザー顕微鏡写真のデータ解析により求めた表示層表面の断面プロファイルである。
【符号の説明】
【０１０８】
１  表示媒体
２  電圧印加部
３  露光部
４  制御部
１１、３１  基板
１２、３２  電極
１３、３３  表示層
１４  遮光層
１５  光導電層
１６  接着層
１７  液晶カプセル
１８  バインダ
２２  液体
３０  ロール対
【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７】
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【図６】
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