電気泳動表示装置および電子機器
【課題】表示コントラストおよび反射率が高く、視認性に優れた電気泳動表示装置、およびかかる電気泳動表示装置を備えた信頼性の高い電子機器を提供すること。
【解決手段】電気泳動表示装置２０は、互いに対向配置された一対の電極３、４と、該一対の電極３、４間に設けられた表示層とを備え、表示層は、一対の電極３、４間への通電により所定の方向に泳動する電気泳動粒子５と光反射粒子８とを液相分散媒６に分散してなる粒子分散液を含有している。光反射粒子８は、電気泳動粒子５より光反射率が高く、かつ、その表面に重合物Ａが連結しており、該重合物Ａは、光反射粒子８の表面に一端部が連結する主鎖Ａ１と、該主鎖Ａ１に連結し、液晶部Ａ２１を含む側鎖Ａ２とを有している。
【解決手段】電気泳動表示装置２０は、互いに対向配置された一対の電極３、４と、該一対の電極３、４間に設けられた表示層とを備え、表示層は、一対の電極３、４間への通電により所定の方向に泳動する電気泳動粒子５と光反射粒子８とを液相分散媒６に分散してなる粒子分散液を含有している。光反射粒子８は、電気泳動粒子５より光反射率が高く、かつ、その表面に重合物Ａが連結しており、該重合物Ａは、光反射粒子８の表面に一端部が連結する主鎖Ａ１と、該主鎖Ａ１に連結し、液晶部Ａ２１を含む側鎖Ａ２とを有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動表示装置および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液体中に微粒子を分散させた分散系に電界を作用させると、微粒子は、クーロン力により液体中で移動（泳動）することが知られている。この現象を電気泳動といい、近年、この電気泳動を利用して、所望の情報（画像）を表示させるようにした電気泳動表示装置が新たな表示装置として注目を集めている。
この電気泳動表示装置は、電圧の印加を停止した状態での表示メモリー性や広視野角性を有することや、低消費電力で高コントラストの表示が可能であること等の特徴を備えている。
また、電気泳動表示装置は、非発光型（反射型）の表示デバイスであることから、ブラウン管のような発光型の表示デバイスに比べて、目に優しいという特徴も有している。
【０００３】
このような電気泳動表示装置としては、電極を備える一対の基板間に、白色粒子と黒色粒子を含む電気泳動粒子（微粒子）を分散させた分散系を配置したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この電気泳動表示装置では、画素ごとに、一対の電極間に電圧を印加し、電気泳動粒子に電界を作用させる。これにより、電気泳動粒子が泳動し、分散系における反射率が変化する。その結果、反射光を制御し、所望の情報を表示することができる。
【０００４】
また、特許文献１には、表面に微細な凹凸を設けた白色粒子について開示されている。特許文献１によれば、このような凹凸を有する白色粒子は、粒子を透過する光が減り、多重反射の効果を増強することによって白色の輝度率が向上する作用を有するとしている。
しかしながら、このような白色粒子は、光透過率の抑制が十分でなく、白色粒子の後方が透けて見えることが避けられない。特に、金属による表面改質を施すことによって白色粒子の表面に凹凸を形成した場合には、金属が光を吸収してしまい、光の反射率が低下する。このため、電気泳動表示装置における表示コントラストの低下を招いていた。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２７９５４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、表示コントラストおよび反射率が高く、視認性に優れた電気泳動表示装置、およびかかる電気泳動表示装置を備えた信頼性の高い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】
【０００７】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の電気泳動表示装置は、互いに対向配置された一対の電極と、該一対の電極間に設けられた表示層とを備え、
前記表示層は、前記一対の電極間への通電により所定の方向に泳動する少なくとも１種の電気泳動粒子と光反射粒子とを液相分散媒に分散してなる電気泳動分散液を含有し、
前記光反射粒子は、前記電気泳動粒子より光反射率が高く、かつ、その表面に重合物が連結しており、該重合物は、前記光反射粒子の表面に一端部が連結する主鎖と、該主鎖に連結し、液晶部を含む側鎖とを有していることを特徴とする。
これにより、表示コントラストおよび反射率が高く、視認性に優れた電気泳動表示装置を提供することができる。
【０００８】
本発明の電気泳動表示装置では、前記主鎖は、その主骨格が脂肪族炭化水素鎖で構成されていることが好ましい。
これにより、主骨格が柔軟となり、各液晶部を光反射粒子の周囲（近傍）に留めておきながら、各液晶部を比較的自由に配向させることができる。そのため、表示色の切り替え等、電気泳動表示装置の表示特性および操作性がそれぞれ向上する。
本発明の電気泳動表示装置では、前記側鎖は、前記液晶部が連結体を介して前記主鎖に連結したものであることが好ましい。
これにより、各液晶部と主鎖の離間距離を適度に維持することができる。
【０００９】
本発明の電気泳動表示装置では、前記連結体は、その主骨格が脂肪族炭化水素鎖で構成されていることが好ましい。
これにより、連結部が柔軟となり、各液晶部を光反射粒子の周囲（近傍）に留めておきながら、各液晶部をさらに円滑に配向させることができる。
本発明の電気泳動表示装置では、前記連結体の前記主鎖と液晶部との間に存在する炭素の数は、５〜１８であることが好ましい。
これにより、連結部の柔軟性を十分なものとしつつ、液晶部を光反射粒子の近傍に留めることができる。
【００１０】
本発明の電気泳動表示装置では、前記液晶部は、電界の方向に沿って配向する配向特性を有するものであることが好ましい。
これにより、一対の電極間に電圧を印加したとき、液晶分子が電気泳動粒子の泳動を妨げるのが抑制される。このため、表示の切り替えをスムーズに行うことができる。また、電気泳動粒子の偏在を防止することができるので、安定した表示を行うことができる。また、一対の電極間に電圧が印加されていないときには、光反射粒子による反射光を表示面側に確実に指向させることができる。このため、表示の明るさおよびコントラストをより高めることができる。
【００１１】
本発明の電気泳動表示装置では、前記重合物が前記光反射部に結合している密度は、０．５〜５ｎｍ２／個であることが好ましい。
これにより、液晶部同士の離間距離を必要十分な距離に維持させて、光反射粒子の周囲（近傍）に存在させることができる。
本発明の電気泳動表示装置では、前記液晶部は、前記液相分散媒に対して撥液性を示す官能基を有していることが好ましい。
これにより、液晶分子は、粒子分散液中において安定的に分散することができる。
【００１２】
本発明の電気泳動表示装置では、前記光反射粒子は、金属光沢を有する金属材料を主材料とするものであることが好ましい。
これにより、光反射粒子は、光反射率の高いものとなる。
本発明の電気泳動表示装置では、前記金属材料は、アルミニウムまたは銀であることが好ましい。
これにより、光反射粒子は、特に光反射率の高いものとなる。また、これらの材料は、反射によって光の色に偏りが生じ難いので、例えば、白色光を入射した場合には、白色に近い反射光が得られる。このため、光反射粒子の反射光が、電気泳動粒子の反射光の色に影響を与えるのを抑制することができる。
【００１３】
本発明の電気泳動表示装置では、前記光反射粒子の大きさは、前記電気泳動粒子の粒径より大きく、かつ、可視光の最も長波長側の波長より大きいことが好ましい。
これにより、光反射粒子は、入射した外光を全反射することができるため、その光反射率を特に高めることができる。
本発明の電気泳動表示装置では、前記光反射粒子は、無帯電の状態で前記液相分散媒に分散していることが好ましい。
これにより、光反射粒子は、電界の影響を受けることなく、表示層中に分散する。したがって、電気泳動粒子の泳動を妨げることなく、光反射粒子による反射光によって表示の明るさやコントラストを高めることができる。
【００１４】
本発明の電気泳動表示装置では、前記粒子分散液は、前記電気泳動粒子として、第１の電気泳動粒子と、該第１の電気泳動粒子と泳動方向が異なり、前記第１の電気泳動粒子より光反射率の低い第２の電気泳動粒子とを含んでおり、
前記光反射粒子は、前記第２の電気泳動粒子と同じ極性に帯電しており、その帯電量が、前記第２の電気泳動粒子より小さいものであることが好ましい。
これにより、光反射粒子は、第２の電気泳動粒子より遅い速度で泳動するため、常時、第１の電気泳動粒子と反対側に位置することとなり、第１の電気泳動粒子を透過する透過光を確実に反射することができる。
本発明の電気泳動表示装置では、前記第１の電気泳動粒子は、白色を呈しており、前記第２の電気泳動粒子は、黒色を呈していることが好ましい。
これにより、第１の電気泳動粒子による反射光と、第２の電気泳動粒子による反射光との間で、反射率の大きな差が生じるため、コントラストの高い表示が可能になる。
【００１５】
本発明の電気泳動表示装置では、前記表示層は、隔壁を介して複数の画素空間に分割されており、
前記各画素空間の内面のうち、前記第１の電極側の内面および前記第２の電極側の内面の少なくとも一方に、前記液晶部を配向させる配向膜を有することが好ましい。
これにより、一対の電極間に電位差がないとき、重合物の液晶部を、配向膜が有する溝の形成方向に沿って配向させることができる。
本発明の電子機器は、本発明の電気泳動表示装置を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の電気泳動表示装置および電子機器を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の電気泳動表示装置の好適な実施形態を模式的に示す縦断面図、図２は、図１に示す電気泳動表示装置が備える光反射粒子の模式的拡大図、図３は、図２に示す光反射粒子の姿勢の変化を説明する模式図、図４〜６は、それぞれ、図２に示す液晶高分子の形成を説明するための模式図、図７、図８は、それぞれ、図１に示す電気泳動表示装置の作動を説明する断面図である。なお、以下の説明では、図１、図２、図６〜図８中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００１７】
図１に示す電気泳動表示装置２０は、表示面となる第１の基板１と、第１の基板１の下方に離間して設けられた第２の基板２と、各基板１、２間の縁部に設けられ、各基板１、２間の間隙を気密的に封止する封止部７とを有している。
また、各基板１、２と封止部７とで画成される気密空間内には、電気泳動粒子５（白色粒子５ａ、黒色粒子５ｂ）および光反射粒子８を含む電気泳動分散液１０が充填されている。
【００１８】
さらに、前記気密空間は、隔壁７２によりマトリックス状に分割されており、複数に分割されてなる各空間は、それぞれが表示内容を構成する各画素に対応する画素空間７１となっている。すなわち、これらの複数の画素空間７１にそれぞれ電気泳動分散液１０が充填されている。そして、各画素空間７１に印加される電界に応じて電気泳動粒子５を泳動させ、これにより各画素空間７１における光反射率を制御する。その結果、複数の画素空間７１において、光反射率の制御を連動して行うことにより反射光を制御し、電気泳動表示装置２０は画像や文字等の情報を表示することができる。
【００１９】
ここで、本発明では、電気泳動分散液１０中に光反射粒子８が含まれている。図２に示すように、この光反射粒子８は、平坦な面を有する鱗片状をなしている。光反射粒子８の両面は、電気泳動粒子５よりも光反射率の高いものである。そのため、後述するように、高反射率の表示を可能にし、特に明るい場所における電気泳動表示装置２０の視認性を高めることができる。また、特に、白色（または淡色）表示における光反射率を高めることができ、これにより、表示のコントラストを高めることができる。
また、本発明では、光反射粒子Ｂの表面に重合物（重合体）Ａが連結している。この重合物Ａは、主鎖Ａ１と、液晶部Ａ２１を含む側鎖Ａ２とを有している。この重合物Ａについては、後に詳述する。
【００２０】
以下では、１つの画素空間７１について取り上げ、各部の構成について順次説明する。なお、複数の画素空間７１において、以下の各部の構成は同様である。
画素空間７１の底面および天井面を画成する第１の基板１および第２の基板２は、それぞれ、シート状（平板状）の部材で構成され、これらの間に配される各部材を支持および保護する機能を有する。
各基板１、２は、それぞれ、可撓性を有するもの、硬質なもののいずれであってもよいが、可撓性を有するものであるのが好ましい。可撓性を有する各基板１、２を用いることにより、可撓性を有する表示装置２０、すなわち、例えば電子ペーパーを構築する上で有用な電気泳動表示装置２０を得ることができる。
【００２１】
また、各基板１、２を可撓性を有するものとする場合、その構成材料としては、それぞれ、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリアミド（例：ナイロン６、ナイロン４６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６−１２、ナイロン６−６６）、熱可塑性ポリイミド、芳香族ポリエステル等の液晶ポリマー、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンサルファイド、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアセタール、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を混合して用いることができる。
【００２２】
このような各基板１、２の平均厚さは、それぞれ、構成材料、用途等により適宜設定され、特に限定されないが、可撓性を有するものとする場合、２０〜５００μｍ程度であるのが好ましく、４０〜２００μｍ程度であるのがより好ましい。これにより、電気泳動表示装置２０の柔軟性と強度との調和を図りつつ、電気泳動表示装置２０の小型化（特に、薄型化）を図ることができる。
【００２３】
また、基板２は、例えば薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor；ＴＦＴ）等のスイッチング素子を含む回路（図示せず）を有している。
これらの各基板１、２のうち、第１の基板１の内部には、複数の画素空間７１に跨る層状の共通電極（第１の電極）３が設けられている。
【００２４】
一方、第２の基板２の内部には、各画素空間７１に対応して、それぞれ層状の画素電極（第２の電極）４が設けられている。
そして、各画素電極４は、それぞれスイッチング素子に接続されている。これにより、各画素空間７１の各電極３、４間には、それぞれ個別に電圧を印加することができる。
なお、共通電極３も、画素電極４と同様に複数に分割されていてもよい。
また、電気泳動表示装置２０は、共通電極３および画素電極４がそれぞれストライプ状の電極となった、いわゆる「単純マトリックス駆動方式」であってもよい。
【００２５】
各電極３、４の構成材料としては、それぞれ、実質的に導電性を有するものであれば特に限定されず、例えば、銅、アルミニウム、ニッケル、コバルト、白金、金、銀、モリブデン、タンタルまたはこれらを含む合金等の金属材料、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、フラーレン等の炭素系材料、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリ（ｐ−フェニレン）、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリフルオレン、ポリカルバゾール、ポリシランまたはこれらの誘導体等の電子導電性高分子材料、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ポリエチレンオキシド、ポリビニルブチラール、ポリビニルカルバゾール、酢酸ビニル等のマトリックス樹脂中に、各種イオン性物質を分散させたイオン導電性高分子材料、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、フッ素ドープした錫酸化物（ＦＴＯ）、錫酸化物（ＳｎＯ２）、インジウム酸化物（ＩＯ）等の導電性酸化物材料のような各種導電性材料が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２６】
その他、各電極３、４の構成材料としては、それぞれ、例えば、ガラス材料、ゴム材料、高分子材料等の導電性を有さない材料中に、金、銀、ニッケル、カーボン等の導電性材料（導電性粒子）を混合して、導電性を付加したような各種複合材料も使用することができる。
このような複合材料の具体例としては、例えば、ゴム材料中に導電性材料を混合した導電性ゴム、エポキシ系、ウレタン系、アクリル系等の接着剤組成物中に導電性材料を混合した導電性接着剤または導電性ペースト、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ナイロン（ポリアミド）、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリエステル、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂等のマトリックス樹脂中に導電性材料を混合した導電性樹脂等が挙げられる。
このような電極３、４の平均厚さは、それぞれ、構成材料等により適宜設定され、特に限定されないが、０．０５〜１０μｍ程度であるのが好ましく、０．０５〜５μｍ程度であるのがより好ましい。
【００２７】
なお、各基板１、２および各電極３、４のうち、表示面側に配置される基板および電極（本実施形態では、第１の基板１および共通電極３）は、それぞれ、光透過性を有するもの、すなわち、実質的に透明（無色透明、有色透明または半透明）とされる。これにより、後述する電気泳動分散液１０中における電気泳動粒子５の状態、すなわち電気泳動表示装置２０に表示された情報（画像）を目視により容易に認識することができる。
なお、各電極３、４は、前述したような材料の単体からなる単層構造のものの他、例えば、複数の材料を順次積層したような多層積層構造のものであってもよい。すなわち、各電極３、４は、それぞれ、例えば、ＩＴＯで構成される単層構造であってもよく、ＩＴＯ層とポリアニリン層との２層積層構造とすることもできる。
【００２８】
各基板１、２の間には、それらの縁部に沿って枠状の封止部７が設けられている。この封止部７により、電気泳動分散液１０を充填してなる空間は、気密的に封止されている。これにより、電気泳動表示装置２０内への水分の浸入を防止して、電気泳動表示装置２０の表示性能の劣化を防止することができる。
また、前述したように、枠状の封止部７の内側には、格子状をなす隔壁７２が設けられている。この隔壁７２により、枠状の封止部７の内側の空間がマトリックス状の複数の画素空間７１に分割され、各画素空間７１がそれぞれ気密的に封止される。
【００２９】
このような封止部７および隔壁７２を構成する材料としては、例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、オレフィン系樹脂のような熱可塑性樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂のような熱硬化性樹脂等の各種樹脂材料等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
なお、封止部７および隔壁７２は、その厚さ（高さ）に応じて、各基板１、２間の離間距離を制御することができる。
【００３０】
各基板１、２間の離間距離は、特に限定されないが、１０〜５００μｍ程度であるのが好ましく、４０〜１００μｍ程度であるのがより好ましい。この程度の離間距離を各基板１、２間に確保していれば、電気泳動表示装置２０の厚さが厚くなり過ぎるのを防止しつつ、表示面側から見たとき、電気泳動分散液１０を介して、第２の基板２の色が透けて見えてしまうのを防止することができる。その結果、電気泳動表示装置２０における表示コントラストが低下するのを防止することができる。
【００３１】
また、格子状をなす隔壁７２の格子間隔（隣接する隔壁７２同士の離間距離）は、電気泳動表示装置２０における画素のサイズ（画素空間７１の平面視のサイズ）に等しい。この画素のサイズは、表示の内容に応じて適宜設定され、特に限定されないが、５０〜１０００μｍ程度であるのが好ましく、１００〜４００μｍ程度であるのがより好ましい。これにより、情報の表示に際して十分な精細度を得ることができる。
【００３２】
このような画素空間７１の天井面（第１の基板１の下面）および底面（第２の基板の上面）には、それぞれ、重合物（液晶高分子）Ａの液晶部Ａ２１を配向させるための配向膜９１および配向膜９２が設けられている。各配向膜９１、９２は、それぞれの表面に、互いに平行に形成された複数の溝を有しており、各溝は、例えば図１中紙面手前側から奥側に向けて延在している（形成されている）。このような溝を形成することにより、液晶部Ａ２１を、その分子軸が前記溝の形成方向と平行になるように配向させることができる。
このような各配向膜９１、９２の構成材料としては、特に限定されず、例えば、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル等の有機系材料、酸化ケイ素等の無機系材料、ＬＢ（Ｌａｎｇｍｕｉｒ Ｂｌｏｄｇｅｔｔ）膜等が挙げられる。
【００３３】
また、配向膜９１の形成方法としては、例えば、第１の基板１上に前述したような有機系材料を成膜した後、この膜にラビング処理を施す方法等の他、酸化ケイ素等の無機系材料を斜めに蒸着する方法（斜方蒸着法）、スプレー熱分解法により無機系材料を成膜する方法、レーザー重合法、ＬＢ法、ポリイミド膜に偏光紫外線を照射する方法等のラビング処理を伴わない方法等が挙げられる。配向膜９２についても、これと同様である。
【００３４】
以上のような画素空間７１には、電気泳動分散液１０が封入されている。
この電気泳動分散液１０は、２種の電気泳動粒子５（第１の粒子５ａおよび第２の粒子５ｂ）と、光反射粒子８とを液相分散媒６に分散（懸濁）してなるものである。なお、光反射粒子８については、後に詳述する。
電気泳動粒子５や光反射粒子８の液相分散媒６への分散は、例えば、ペイントシェーカー法、ボールミル法、メディアミル法、超音波分散法、撹拌分散法等のうちの１種または２種以上を組み合わせて行うことができる。
【００３５】
液相分散媒６としては、比較的高い絶縁性を有するものが好適に使用される。
かかる液相分散媒６としては、例えば、ベンゼン、トルエン、ｏ−キシレン、ｍ−キシレン、ｐ−キシレン、混合キシレン、エチルベンゼン、ヘキシルベンゼン、ドデシルベンゼン、フェニルキシリルエタンなどのベンゼン系炭化水素などの芳香族炭化水素類；ｎ−ヘキサン、ｎ−デカンなどのパラフィン系炭化水素、アイソパー（Ｉｓｏｐａｒ、エクソン化学社製）などのイソパラフィン系炭化水素、１−オクテン、１−デセンなどのオレフィン系炭化水素、シクロヘキサン、デカリンなどのナフテン系炭化水素などの脂肪族炭化水素類；ケロシン、石油エーテル、石油ベンジン、リグロイン、工業ガソリン、コールタールナフサ、石油ナフサ、ソルベントナフサなどの石油や石油由来の炭化水素混合物；ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、１，２−ジクロロエタン、１，１，１−トリクロロエタン、１，１，２，２−テトラクロロエタン、トリクロロフルオロエタン、テトラブロモエタン、ジブロモテトラフルオロエタン、テトラフルオロジヨードエタン、１，２−ジクロロエチレン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、トリクロロフルオロエチレン、クロロブタン、クロロシクロヘキサン、クロロベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン、ブロモベンゼン、ヨードメタン、ジヨードメタン、ヨードホルムなどのハロゲン化炭化水素類；ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイルなどのシリコーンオイル類（有機シリコーンオイル類）；ハイドロフルオロエーテルなどのフッ素系溶剤（有機フッ素系溶剤）；からなる群より選択される少なくとも１種が好適に用いられる。
また、前述した有機溶媒の中でも、沸点、および引火点が高く、毒性もほとんどないことから、ヘキシルベンゼン、ドデシルベンゼンなどの長鎖アルキルベンゼン、フェニルキシリルエタンなどが特に好ましく用いられる。
【００３６】
なお、液相分散媒６には、前述したものの他、例えば、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、フェニルセロソルブ等のセロソルブ類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ギ酸エチル等のエステル類、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルイソプロピルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、シクロへキサン、メチルシクロへキサン等の脂環式炭化水素類、ピリジン、ピラジン、フラン、ピロール、チオフェン、メチルピロリドン等の芳香族複素環類、アセトニトリル、プロピオニトリル、アクリロニトリル等のニトリル類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等のアミド類、カルボン酸塩類等を用いることができる。
【００３７】
また、液相分散媒６（電気泳動分散液１０）中には、必要に応じて、例えば、電解質、アルケニルコハク酸エステルのような界面活性剤（アニオン性またはカチオン性）、金属石鹸、樹脂材料、ゴム材料、油類、ワニス、コンパウンド等の粒子からなる荷電制御剤、シラン系カップリング剤等の分散剤、潤滑剤、安定化剤等の各種添加剤を添加するようにしてもよい。
さらに、液相分散媒６を着色する場合には、液相分散媒６に、必要に応じて、アントラキノン系染料、アゾ系染料、インジゴイド系染料等の各種染料を溶解するようにしてもよい。
【００３８】
２種の電気泳動粒子５、すなわち、第１の粒子５ａおよび第２の粒子５ｂは、互いに反対の極性に帯電している。そのため、これら粒子５ａ、５ｂに、電界が作用すると（一対の電極３、４間に電圧が印加されると）、粒子５ａ、５ｂは、液相分散媒６中を互いに反対方向へ電気泳動する。
以下では、説明の便宜上、第１の粒子５ａが正に帯電する粒子であり、第２の粒子５ｂが負に帯電する粒子である場合について代表して説明する。なお、この逆であってもよい。
【００３９】
また、第１の粒子５ａおよび第２の粒子５ｂは、互いに異なる色をなしている。第１の粒子５ａおよび第２の粒子５ｂの色としては、互いに異なっていれば、それぞれ、特に限定されず、例えば、白色、黒色またはこれらの中間色（灰色）などの無彩色や、赤色、青色、緑色などの有彩色が挙げられる。
また、第１の粒子５ａおよび第２の粒子５ｂの色の組み合わせとしては、特に限定されず、例えば、第１の粒子５ａが白色の粒子、第２の粒子５ｂが黒色の粒子の組み合わせや、第１の粒子５ａが青色の粒子、第２の粒子５ｂが赤色の粒子の組み合わせ等が挙げられる。これらの中でも、特に、第１の粒子５ａおよび第２の粒子５ｂの色の組み合わせとしては、白色と黒色の組み合わせが好ましい。これにより、電気泳動表示装置２０において、白黒表示が可能となり、表示コントラストが向上する。
【００４０】
以下では、説明の便宜上、第１の粒子５ａが白色の粒子であり、第２の粒子５ｂが黒色の粒子であるものについて説明する。なお、この逆であってもよい。また、以下では、説明の便宜上、第１の粒子５ａを「白色粒子５ａ」とも言い、第２の粒子５ｂを「黒色粒子５ｂ」とも言う。
このような電気泳動粒子５（白色粒子５ａおよび黒色粒子５ｂ）には、電荷を有するものであれば、いかなるものをも用いることができ、特に限定はされないが、顔料粒子、樹脂粒子またはこれらの複合粒子のうちの少なくとも１種が好適に使用される。これらの粒子は、製造が容易であるとともに、帯電量の制御を比較的容易に行うことができるという利点を有している。
【００４１】
顔料粒子を構成する顔料としては、例えば、アニリンブラック、カーボンブラック、チタンブラック等の黒色顔料、酸化チタン、酸化アンチモン等の白色顔料、モノアゾ等のアゾ系顔料、イソインドリノン、黄鉛等の黄色顔料、キナクリドンレッド、クロムバーミリオン等の赤色顔料、フタロシアニンブルー、インダスレンブルー等の青色顔料、フタロシアニングリーン等の緑色顔料等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
このうち、顔料粒子としては、酸化チタン粒子が白色粒子５ａとして好適に用いられ、チタンブラック粒子が黒色粒子５ｂとして好適に用いられる。これらの粒子は、電界に対する応答性が高く、また、反射率の差が大きいことから、コントラストの高い表示を可能にするものである。
【００４２】
また、樹脂粒子を構成する樹脂材料としては、例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、尿素系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリスチレン、ポリエステル等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
また、複合粒子としては、例えば、顔料粒子の表面を樹脂材料や他の顔料で被覆したもの、樹脂粒子の表面を顔料で被覆したもの、顔料と樹脂材料とを適当な組成比で混合した混合物で構成される粒子等が挙げられる。
顔料粒子の表面を他の顔料で被覆した粒子としては、例えば、酸化チタン粒子の表面を、酸化珪素や酸化アルミニウムで被覆したものを例示することができる。
【００４３】
また、電気泳動粒子５の形状は、特に限定されないが、球形状であるのが好ましい。
電気泳動粒子５は、液相分散媒６中での分散性を考慮した場合、より小さいものが好適に用いられ、具体的には、その平均粒径が、１０〜５００ｎｍ程度であるのが好ましく、５０〜３００ｎｍ程度であるのがより好ましい。電気泳動粒子５の平均粒径を前記範囲とすることにより、電気泳動粒子５同士の凝集や、液相分散媒６中における沈降を確実に防止して、液相分散媒６中に分散させることができ、その結果、電気泳動表示装置２０の表示品質の劣化を好適に防止することができる。
【００４４】
なお、本実施形態のように、２種の異なる粒子を用いる場合、２種の粒子の平均粒径を異ならせること、特に、白色粒子５ａの平均粒径を黒色粒子５ｂの平均粒径より大きく設定するのが好ましい。これにより、電気泳動表示装置２０の表示コントラストをより向上させることや、保持特性を向上させることができる。
具体的には、黒色粒子５ｂの平均粒径を５０〜２００ｎｍ程度、白色粒子５ａの平均粒径を１５０〜３００ｎｍ程度とするのが好ましい。
【００４５】
また、電気泳動粒子５の比重は、液相分散媒６の比重とほぼ等しくなるように設定されているのが好ましい。これにより、電気泳動粒子５は、電極３、４間への電圧の印加を停止した後においても、液相分散媒６中において一定の位置に長時間滞留することができる。
すなわち、このような電気泳動表示装置２０は、電極３、４間に電圧を印加した際の表示状態を、電圧の印加を止めた後でも維持し得る性質（双安定性）を有するものである。
【００４６】
かかる性質（双安定性）を有する電気泳動表示装置２０では、表示の切り替え時のみ、電極３、４間に電圧を印加すればよいため、消費電力を大幅に低減することが可能となる。また、電気泳動粒子５が安定的に泳動するため、電圧を小刻みに印加する等、多様なパターンで電圧を印加することができ、電気泳動粒子５の泳動をより複雑に制御することが可能となる。このため、表示品位の向上を図ることができる。
【００４７】
次いで、光反射粒子８について説明する。
光反射粒子８は、前述したように、平坦な面を有する鱗片状（板状）をなしている。このような光反射粒子８の両面は、それぞれ、電気泳動粒子５よりも光反射率の高いものである。
電気泳動分散液１０にこのような光反射粒子８が含まれていると、光反射粒子８の平坦な面において、表示面側から電気泳動表示装置２０内に入射した外光を効率よく反射することができる。これにより、表示の反射率を高めることができ、電気泳動表示装置２０における表示の明るさおよびコントラストを高めることができる。
【００４８】
このような光反射粒子８は、無帯電の状態で、液相分散媒６中に分散している。そのため、光反射粒子８は、一対の電極３、４間に生じた電界の影響を受けず、画素空間７１に電界が生じているか否かに関わらず、液相分散媒６中の全体にわたって分散している。これにより、後述するように、表示コントラストが向上する。
このような光反射粒子８の構成材料としては、例えば、アルミニウム、銀、金、ニッケル、クロム、錫、亜鉛、インジウム、チタン等の金属材料、またはこれらの金属材料の１種または２種以上を含む合金（または混合物）、シリコン、酸化ケイ素、炭化ケイ素、窒化ケイ素等の各種シリコン系材料、グラファイト、ダイヤモンド等の各種炭素系材料、石英ガラス等の各種ガラス材料、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアセテート、ポリイミド等の各種樹脂材料、アルミナ、ジルコニア等の各種セラミックス材料等が挙げられる。
【００４９】
このうち、光反射粒子８には、金属光沢を有する金属材料を主材料とするものが好ましく、アルミニウムまたは銀を主材料とするものがより好ましく用いられる。これらの材料は、優れた金属光沢を有するため、光反射率の高い光反射粒子８が得られる。また、これらの材料は、反射光の色の偏りが少ないので、例えば、白色光を入射した場合には、白色に近い反射光が得られる。これにより、光反射粒子８の反射光の色が、電気泳動粒子５の反射光の色に影響を与えるのを抑制することができる。
【００５０】
このような光反射粒子８は、その平均長さ（大きさ）が、前述した電気泳動粒子５の粒径より大きく、かつ、可視光の最も長波長側の波長（約８００ｎｍ）より大きい。このような大きさの光反射粒子８は、入射した外光を全反射することができるため、その光反射率を特に高めることができる。
また、光反射粒子８の平均長さは、１〜４０μｍ程度であるのが好ましく、２〜２０μｍ程度であるのがより好ましい。光反射粒子８がこのような大きさであれば、光反射粒子８において、十分な光反射率が維持されるとともに、液相分散媒６中での動きが著しく悪化するのを防止することができる。また、液相分散媒６中において、光反射粒子８が急速に沈降したり浮上したりするのを防止することができる。
【００５１】
また、光反射粒子８の平均厚さは、１０〜３００ｎｍ程度であるのが好ましく、２０〜２００ｎｍ程度であるのがより好ましい。光反射粒子８の平均厚さを前記範囲内とすることにより、光反射粒子８の重量が著しく増加するのを防止しつつ、光反射粒子８の厚さが薄くなり過ぎて、光透過率が著しく増大してしまうのを防止することができる。すなわち、このような厚さの光反射粒子８は、十分な光反射率を有するものとなる。
【００５２】
なお、一対の電極３、４間（共通電極３と画素電極４との間）に電位差がないときに、液相分散媒６に対して光反射粒子８が沈降および浮上しないように、光反射粒子８の大きさおよび厚さの少なくとも一方が調整されているのが好ましい。このようにすれば、光反射粒子８は、液相分散媒６中において外力が加わらなければ、その位置を保持することができる。このため、電気泳動表示装置２０は、電力を消費することなく、長期にわたって表示状態を維持することができる。
【００５３】
また、このような光反射粒子８は、例えば、金属箔等の箔体を粉砕することによって作製することができる。このような方法で作製された光反射粒子８は、複数の光反射粒子８における厚さを容易に均一化することができる。このため、各光反射粒子８において、液相分散媒６に対する分散性や個々の反射特性のバラツキを抑制することができる。
上記粉砕方法としては、例えば、ジェットミル、ボールミル、リングロールミル、ハンマーミル等が挙げられ、これらを組み合わせて用いることもできる。
【００５４】
図２に示すように、光反射粒子８の表面には、複数の重合物（重合体）Ａが連結している。各重合物Ａは、主鎖Ａ１と、主鎖Ａ１に連結する複数の側鎖Ａ２とを有している。さらに、側鎖Ａ２は、液晶性を示す液晶部Ａ２１と、液晶部Ａ２１と主鎖Ａ１とを連結する連結部Ａ２２とを有している。すなわち、重合物Ａは、いわゆる「側鎖型液晶高分子」であるとも言える。
【００５５】
主鎖Ａ１は、直鎖状をなしている。この主鎖Ａ１は、その一端部において、光反射粒子８の面に連結（結合）している。このような主鎖Ａ１としては、比較的柔軟であることが好ましい。これにより、各液晶部Ａ２１を光反射粒子８の周囲（近傍）に留めておきながら、液晶部Ａ２１を配向させることができる。そのため、後述するような白色表示状態と黒色表示状態との切り替え等、電気泳動表示装置２０の表示特性および操作性がそれぞれ向上する。
【００５６】
主鎖Ａ１は、側鎖Ａ２を任意の箇所に導入し得るように、後述するようなリビング重合で合成し得るものであるのが好ましい。このような主鎖Ａ１としては、特に限定されないが、リビング重合による合成し易さを考慮した場合、その主骨格が脂肪族炭化水素鎖（特に、飽和炭化水素鎖）で構成されるものが好適に用いられる。
また、主骨格を脂肪族炭化水素鎖（特に、飽和炭化水素鎖）で構成した場合、主鎖Ａ１の柔軟性が十分なものとなり、各液晶部Ａ２１を光反射粒子８の近傍でより円滑に配向させることができる。
【００５７】
一方、各側鎖Ａ２は、前述したように、液晶性を示す液晶部Ａ２１と、液晶部Ａ２１と主鎖Ａ１とを連結する連結部Ａ２２とを有している。このような側鎖Ａ２は、例えば、単体で液晶となるような分子（以下、この分子を「液晶分子Ｂ」とも言う）を連結部Ａ２２を介して主鎖Ａ１に連結することにより形成されたものである。
各側鎖Ａ２をこのような構成とすることにより、１つの重合物Ａ中に、複数の液晶部Ａ２１を含ませることができる。そのため、光反射粒子８の近傍に、十分な数の液晶部Ａ２１を存在させることができ、後述するような光反射粒子８の配向がより円滑に行われることとなる。
本実施形態では、側鎖Ａ２が連結部Ａ２２を有しているため、液晶部Ａ２１と主鎖Ａ１とを十分に離間させることができる。そのため、各液晶部Ａ２１を円滑に配向させることができる。
【００５８】
このような連結部Ａ２２は、直鎖状をなしている。また、この連結部Ａ２２は、その一端部において、主鎖Ａ１に連結し、他端部において液晶部Ａ２１と連結している。このような主鎖Ａ１としては、比較的柔軟であることが好ましい。連結部Ａ２２を柔軟なものとすることにより、液晶部Ａ２１を光反射粒子８の近傍にて、比較的自由に変位（配向）させることができる。そのため、後述するように、表示色の切り替え等、電気泳動表示装置２０の表示特性が向上する。特に、主鎖Ａ１および連結部Ａ２２をともに柔軟性のあるものとすることにより、前記効果がより顕著となる。
【００５９】
このような連結部Ａ２２としては、例えば、その主骨格が脂肪族炭化水素鎖（特に、飽和炭化水素鎖）で構成されるものが好適に用いられる。これにより、連結部Ａ２２の柔軟性が十分なものとなり、各液晶部Ａ２１を光反射粒子８の近傍でより円滑に配向させることができる。
より具体的には、連結部Ａ２２として、例えば、−（ＣＨ２）ｍ−、−（ＣＨ２）ｍＯ−、−Ｏ（ＣＨ２）ｍＯ−等が挙げられる。なお、前記ｍは、１以上の任意の整数を示す。
【００６０】
また、連結部Ａ２２は、これを構成する原子のうち、直鎖状に連結する炭素原子の数が個数、すなわち主鎖Ａ１と液晶部Ａ２１との間に存在する炭素数が５〜１８程度であることが好ましく、１０〜１５程度であることがより好ましい。これにより、連結部Ａ２２の柔軟性を十分なものとしつつ、各液晶部Ａ２１を光反射粒子８の近傍に留めておくことができる。
【００６１】
このような連結部Ａ２２を介して主鎖Ａ１に連結する液晶部Ａ２１は、電界の方向に配向する性質を有している。液晶部Ａ２１（すなわち、液晶分子Ｂ）は、ネマチック型液晶、スメクチック型液晶等の配向し得る液晶であればよいが、一対の電極３、４間に電位差があるとき、その分子軸（長軸）が、前記電極の法線方向に沿うように配向する配向特性を有するのが好ましい。すなわち、液晶部Ａ２１は、電界の方向に沿って配向する、いわゆる正の誘電異方性を有するものが好ましい。これにより、後に詳述するが、液晶部Ａ２１は、電気泳動粒子５の泳動方向を最適化するのに寄与する。
【００６２】
このような液晶部Ａ２１（液晶分子Ｂ）としては、例えば、フェニルシクロヘキサン誘導体液晶、ビフェニル誘導体液晶、ビフェニルシクロヘキサン誘導体液晶、テルフェニル誘導体液晶、フェニルエーテル誘導体液晶、フェニルエステル誘導体液晶、ビシクロヘキサン誘導体液晶、アゾメチン誘導体液晶、アゾキシ誘導体液晶、ピリミジン誘導体液晶、ジオキサン誘導体液晶、キュバン誘導体液晶等が挙げられる。
【００６３】
また、液晶部Ａ２１は、液相分散媒６に対して親液性を示す官能基を有するものが好ましい。このような官能基を有する液晶部Ａ２１は、電気泳動分散液１０中において安定的に分散することができる。
具体的には、例えば、液相分散媒６がフッ素系分散媒である場合には、液晶部Ａ２１として、前述したようなネマチック液晶分子に、モノフルオロ基、ジフルオロ基、トリフルオロ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基等のフッ素系置換基を導入したものが好ましく用いられる。
【００６４】
主鎖Ａ１に結合している液晶部Ａ２１の数は、特に限定されないが、１〜２０程度であるのが好ましく、５〜１０程度であるのがより好ましい。液晶部Ａ２１（側鎖Ａ２）がかかる個数で主鎖Ａ１に結合していると、光反射粒子８の周囲に、光反射粒子８を配向させるのに十分な数の液晶部Ａ２１を存在させることができる。
以上のような重合物Ａの光反射粒子８に結合している密度は、特に限定されないが、０．５〜５ｎｍ２／個程度であるのが好ましく、１〜３ｎｍ２／個であるのがより好ましい。これにより、液晶部Ａ２１同士の間隔を十分に保ちつつ、各液晶部Ａ２１を光反射粒子８の周囲（近傍）に存在させることができる。
【００６５】
以上、重合物Ａの構成について説明した。
ここで、重合物Ａに含まれる各液晶部Ａ２１は、図３（ａ）に示すように、共通電極３および画素電極４間に電圧が印加されていない状態では、画素空間７１の天井面および底面に形成された一対の配向膜９１、９２により、画素空間７１の天井面および底面にほぼ平行に配向している。そのため、これに対応して、光反射粒子８も、その面が画素空間７１の天井面および底面にほぼ平行となるように配向する。
【００６６】
一方、各液晶部Ａ２１は、図３（ｃ）に示すように、共通電極３および画素電極４間に電圧が印加されている状態では、電界の方向に配向している。そのため、各液晶部Ａ２１の配向に対応して、光反射粒子８も、その面が電界の方向にほぼ直交するように配向することとなる。すなわち、図３（ｂ）に示すような状態を介して図３（ｃ）に示す状態となる。
【００６７】
以上のような光反射粒子８は、例えば、次のようにして製造することができる。
まず、光反射粒子８を用意し、その面（両面）上に反応層を形成する。ここでは、重合物Ａとして図４に示すものを、リビング重合を用いて形成する場合を一例に挙げて説明する。図４〜６は、それぞれ、重合物Ａの形成を説明するための模式図である。なお、以下の説明では、図４〜６中の上側を「上」、下側を「下」と言う。また、図４中のｎは、１以上の整数であり、特に限定されないが、１０〜２００であるのが好ましく、２０〜１００であるのがより好ましい。
【００６８】
＜１＞まず、後述する触媒により活性化される化学結合と、光反射粒子８に化学結合する結合性基Ｘとを有する下記化合物（Ａ）を重合開始剤３７として用意する。
【００６９】
【化１】
【００７０】
ここで、光反射粒子８が金、銀、銅等の金属（貴金属）材料、またはこれらの金属材料の１種または２種以上を含む合金で構成される場合には、結合性基Ｘには、例えば、チオール基（ＳＨ基）、ジスルフィド基（−ＳＳ−基）、モノスルフィド基（−Ｓ−基）、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ基）等が選択される。
また、光反射粒子８がアルミニウム、ニッケル、クロム、錫、亜鉛、インジウム、チタン等の金属材料、またはこれらの金属材料の１種または２種以上を含む合金で構成される場合には、シランカップリング剤が好適に用いられ、結合性基Ｘには、例えば、加水分解でシラノール基（Ｓｉ−ＯＨ基）を与える、−Ｓｉ（ＯＣＨ３）３基、−Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３等が選択される。
【００７１】
例えば、結合性基ＸがＳＨ基の場合、このＳＨ基を光反射粒子８の面に反応させる。これにより、重合開始剤３７が光反射粒子８上に、金属−チオール結合（−Ｓ−）を介して結合（連結）する。
これは、例えば、上記化合物（Ａ）で表わされる重合開始剤３７を含む液体を光反射粒子８の面に選択的に接触させること等により行うことができる。なお、この溶液を光反射粒子８の面に選択的に接触させる方法には、各種液相生成膜法が用いられるが、中でも、液的吐出法が好適に用いられる。
このような工程により、図５に示すように、重合開始剤３７が光反射粒子８の面に固定化（固相化）される。なお、図５では、光反射粒子８の一方の面について図示しているが、他方の面についても同様の処理を行うものである。
【００７２】
次いで、液晶部Ａ２１（液晶分子Ｂ）が連結したモノマーを用意する。
このモノマーが有する重合基としては、例えば、（メタ）アクリロイル基、ビニル基、スチリル基のような炭素−炭素２重結合を含むもの、ノルボルニル基、エポキシ基、オキセタニル基等の開環反応を生起するもの等が挙げられるが、比較的重合活性が高く、安価という点では、（メタ）アクリロイル基を含むモノマーを用いることが好ましい。このモノマーの具体例としては、例えば、下記化学式（Ｂ）で表わされる化合物等が挙げられる。
【００７３】
【化２】
［式中、ＬＣは、液晶部（液晶分子）を指す。また、Ｒ１は、水素原子またはメチル基を、Ｒ２は、アルキレン基をそれぞれ表す。］
【００７４】
これらのうち、例えば、液晶部Ａ２１を含む前記化学式（Ｂ）で表わされる化合物は、例えば、以下に示すようにして合成することができる。
まず、ジクロロメタン（ＤＣＭ）中に液晶分子Ｂを溶解した後、Ｎａ２Ｆｅ（ＣＯ）４を添加して混合し、その後、酸素ガスを供給することにより、液晶分子Ｂの一部に水酸基を導入する。このとき、液晶分子Ｂに水酸基を導入する際の反応条件としては、反応温度を０℃とし、反応時間を３０分間とする。
【００７５】
次に、水酸基が導入された液晶分子Ｂを、ジエチルエーテルまたはテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）等のエーテル中に溶解する。そして、これにより得られる溶液中に、ピリジン、トリメチルアミンまたはジメチルアミン等の塩基性触媒を添加し、その後、置換または無置換の塩化アクリロイルを添加することにより、液晶分子Ｂの末端に置換または無置換のアクリロイル基を導入する。
以上のようにして、液晶部Ａ２１を含む前記化学式（Ｂ）で表される化合物が得られる。
【００７６】
次に、図６に示すように、光反射粒子８の面に固定化された重合開始剤３７（前記化学式（Ａ）で表される化合物）を基点として、液晶部Ａ２１（液晶分子Ｂ）が連結した前記モノマーをリビング重合（特に、原子移動ラジカル重合：ＡＴＲＰ）により重合させて重合物Ａを合成する。
このリビング重合は、触媒を含む溶液を、光反射粒子８の表面に供給した後、この溶液に、前記モノマーを添加すること等により行うことができる。
【００７７】
触媒には、重合物の生長過程において、生長末端を活性化とすることができるものであればよく、例えば、遷移金属のハロゲン化物、水酸化物、酸化物、アルコキシド、シアン化物、シアン酸塩、チオシアン酸塩、アジド化物等が挙げられるが、ビピリジル、ホスフィン、一酸化炭素等の遷移金属の配位子として一般的なものを有する遷移金属錯体でもよい。これらのうち遷移金属のハロゲン化物を主成分とするものが好適である。遷移金属のハロゲン化物を主成分とする触媒は、リビング重合に適したものであることから好ましい。また、比較的安価かつ入手が容易であり、また取り扱いが容易であることからも好ましい。
【００７８】
また、遷移金属としては、例えば、Ｃｕ、Ｆｅ、Ａｕ、Ａｇ、Ｈｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｒｕ、Ｍｏ、ＮｂおよびＺｎ等が挙げられる。
重合物Ａの合成の反応場として用いる溶媒としては、例えば、水、メタノール、エタノール、ブタノールのようなアルコール類、ｏ−ジクロロベンゼンのようなハロゲン化芳香族炭化水素類、ジエチルエーテルやテトラヒドロフラン等のエーテル類が挙げられる。
【００７９】
重合開始剤３７および触媒の存在下で、前記モノマーを作用させることにより、まず重合開始剤３７に含まれる結合が触媒により活性化され、モノマーと化合し、重合開始剤３７の、触媒により活性化された結合に含まれる原子がモノマー側に移動し、触媒により活性化される結合が成長末端として再生する。
例えば、モノマーとして前記化学式（Ｂ）で表される化合物を用い、触媒としてＣｕＢｒを用いることにより、図６に示すように、重合開始剤３７にモノマーが化合するとともに、先端部（上端部）に成長末端が形成される。
【００８０】
ここで、リビング重合では、重合物（液晶高分子）Ａの成長過程において、成長末端が常に重合活性を有するため、モノマーが消費され、重合反応が停止した後、新たにモノマーを加えると重合反応がさらに進行する。
したがって、反応系に供給するモノマーの量を変化させることによって、重合物Ａ中の液晶部Ａ２１の数を精度よく制御することができる。これにより、所望の分子構造を有する重合物Ａを光反射粒子８の面に、簡単な工程で形成することができる。また、得られる重合物Ａ同士の間における特性のバラツキを抑えることができる。
【００８１】
前記溶液（反応液）は、重合反応を開始する前に、脱酸素処理を行っておくのが好ましい。脱酸素処理としては、例えば、アルゴンガス、窒素ガス等の不活性ガスによる真空脱気後の置換やパージ処理等が挙げられる。
また、重合反応に際して、上記の溶液の温度を所定の温度（モノマーおよび触媒が活性化する温度）まで加熱（加温）することにより、モノマーの重合反応をより迅速かつ確実に行うことができる。
この加熱の温度は、液晶部Ａ２１の耐熱温度や触媒の種類等によっても若干異なり、特に限定されないが、２０〜５０℃程度であるのが好ましい。また、加熱の時間（反応時間）は、加熱の温度を前記範囲とする場合、１０〜２０時間程度であるのが好ましい。
以上の工程により、光反射粒子８の表面に連結する重合物Ａが得られる。
【００８２】
以上、電気泳動表示装置２０の構成について詳細に説明した。このような電気泳動表示装置２０は、例えば、以下のようにして作動する。
−電気泳動表示装置２０の作動−
このような電気泳動表示装置２０は、次のようにして作動する。
以下、電気泳動表示装置２０の作動（動作）方法について説明する。
図７および図８は、それぞれ、図１に示す電気泳動表示装置の動作方法を説明するための模式図である。なお、以下の説明では、図７、図８中の上側を「上」、下側を「下」と言う。また、以下では、説明の便宜上、白色粒子５ａが正に帯電しており、黒色粒子５ｂが負に帯電している場合について代表して説明する。
【００８３】
≪白色表示状態≫
まず、表示色として白色（白色粒子５ａの色彩）が視認される状態について説明する。
図７（ａ）に示すように、共通電極３が負電位、個別電極４が正電位となるように、共通電極３および個別電極４間に電圧を印加すると、同図の縦方向（上下方向）に電界が生じる。この電界の作用により重合物（液晶高分子）Ａの液晶部Ａ２１が、縦方向に配向する。ところで、液晶部Ａ２１は、光反射粒子８の近傍に位置しているため、液晶部Ａ２１が前記のように配向すると、それに伴って光反射粒子８も縦方向に配向する。すなわち、共通電極３および個別電極４間に電圧を印加すると、図７（ａ）に示すように、光反射粒子８は、その法線方向（面に垂直な方向）が電界方向と直交するように配向する。なお、前述したように、光反射粒子８は、無帯電状態であるため、前記電界が生じている状態であっても、液相分散媒６中に全体にわたって分散している。
【００８４】
また、このような電圧を印加すると、光反射粒子８の配向が起こるとともに、白色粒子５ａおよび黒色粒子５ｂがそれぞれ液相分散媒６中を泳動（電気泳動）する。具体的には、白色粒子５ａは、正に帯電した粒子であるため、負電位となっている共通電極３に電気的に吸着されるように、共通電極３側（上側）に向けて泳動し、一方の黒色粒子５ｂは、負に帯電する粒子であるため、正電位となっている個別電極４に電気的に吸着されるように、個別電極４側（下側）に向けて泳動する（図７（ａ）中の矢印参照）。
【００８５】
このような電圧印加状態を維持すると、図７（ｂ）に示すように、白色粒子５ａが画素空間７１の天井面（配向膜９１の表面）に到達、すなわち、共通電極３付近に集合する。一方の黒色粒子５ｂが画素空間７１の底面に到達する。言い換えれば、この状態では、画素空間７１内の下側に黒色粒子５ｂが集中する層、上側に白色粒子５ａが集中する層、これら層の間に光反射粒子８が分散する層、の３層が形成されているとも言える。
【００８６】
なお、電気泳動粒子５が移動（泳動）する際は、液晶部Ａ２１が縦方向に配向しているため、液相分散媒６において、液晶部Ａ２１の配向方向に直交する方向の粘性が増大するが、配向方向に平行な方向（粒子５ａ、５ｂの泳動方向）の粘性はほとんど変化しない。すなわち、この状態では、白色粒子５ａは上側へ、黒色粒子５ｂは下側へ、それぞれ問題なくスムーズ（円滑）に移動することができる。一方、電気泳動粒子５は左右に移動し難くなるので、電気泳動粒子５、特に白色粒子５ａの偏在を防止することができる。その結果、図７（ｂ）の上方から画素空間７１を見たときに、当該画素空間７１の全体を白色粒子５ａで確実に覆うことができ、白色表示状態における光反射率の低下を確実に防止することができる。
また、液晶分子９の配向に伴って光反射粒子８も配向するため、光反射粒子８が移動中の電気泳動粒子５の移動を妨げることも防止される。
【００８７】
図７（ｂ）に示す状態となった後に、電圧の印加を解除すると、各液晶部Ａ２１は、その分子軸が配向膜９１、９２の溝と平行となるように配向する。このような各液晶部Ａ２１の配向に伴って、光反射粒子８も、図７（ｃ）に示すように、その上側の面および下側の面がそれぞれ、共通電極３および個別電極４と対向するように配向する。
これにより、電気泳動表示装置２０を上方（表示面側）から見ると、図７（ｃ）に示すように、白色粒子５ａの色が見えることとなり、表示色として白色が視認される。
なお、図７（ｃ）に示す状態のように、液晶部Ａ２１が横方向に配向すると、液相分散媒６において、液晶部Ａ２１の配向方向に直交する方向（図７中の縦方向）の粘性が増大する。
【００８８】
このようにして液相分散媒６の粘性が増大すると、電気泳動粒子５が上下に移動し難くなるため、電気泳動粒子５の位置の保持性が向上する。すなわち、一対の電極３、４間への電圧印加を停止した状態における表示メモリー性が向上するので、例えば、図７（ｃ）に示す白色表示状態の表示メモリー性の向上を図ることができる。言い換えれば、電気泳動表示装置２０においては、省電力化を図りつつ、表示色（白色）の経時変化を防止することができる。
また、光反射粒子８が、その面を共通電極３と対向させるようにして浮遊しているため、この光反射粒子８に、電気泳動粒子５の移動が阻害（邪魔）されることとなる。これによっても、前記表示メモリー性が向上する。
以上のような表示メモリー性の向上は、後述する黒色表示状態についても同様である。
【００８９】
ここで、従来の電気泳動表示装置では、図７（ｃ）に示す白色表示の際に、白色ではなく、やや灰色を帯びた色に見えることが問題となっていた。この主な原因としては、白色粒子５ａの光反射率が低く、光を透過してしまうため、電気泳動表示装置２０を図７（ｃ）の上方から見たとき、白色粒子５ａの背後にある黒色粒子５ｂの色が透けて見えることが考えられる。
【００９０】
そこで、本発明では、電気泳動分散液１０に、電気泳動粒子５に加え、光反射粒子８を混合することとした。電気泳動分散液１０中の光反射粒子８は、白色粒子５ａが共通電極３付近に集まった状態の白色表示の際に、白色粒子５ａと黒色粒子５ｂとの間に位置し、かつ、その上側の面および下側の面が、それぞれ、共通電極３および個別電極４と対向するようになっている。
【００９１】
そのため、この状態では、光反射粒子８の面が黒色粒子５ｂをより確実に覆うとともに、この面による反射光が確実に共通電極３（表示面）側を指向する。したがって、白色粒子５ａを透過した透過光を確実に反射し、電気泳動表示装置２０の使用者は、白色粒子５ａによる反射光のみでなく、光反射粒子８による反射光も視認することになるため、結果として白色表示における光反射率が高くなる。その結果、電気泳動表示装置２０の表示の明るさおよびコントラストを高めることができる。
【００９２】
≪黒色表示状態≫
次いで、表示色として黒色（黒色粒子５ａの色彩）が視認される状態について説明する。
例えば、前述した白色表示状態とした後に、図８（ａ）に示すように、共通電極３が正電位、個別電極４が負電位となるように、共通電極３および個別電極４間に電圧を印加する。すると、同図の縦方向（上下方向）に電界が生じ、この電界の作用により光反射粒子８が、その法線方向（面に垂直な方向）が電界方向と直交するように配向する（この原理は、前述の白色表示状態で説明したのと同様である）。
【００９３】
また、このような電圧を印加すると、光反射粒子８の前記配向が起こるとともに、白色粒子５ａおよび黒色粒子５ｂがそれぞれ液相分散媒６中を泳動（電気泳動）する。具体的には、白色粒子５ａは、負電位となっている個別電極４に電気的に吸着されるように、個別電極４側（下側）に向けて泳動し、一方の黒色粒子５ｂは、正電位となっている共通電極３に電気的に吸着されるように、共通電極３側（上側）に向けて泳動する（図８（ａ）中の矢印参照）。
このような電圧印加状態を維持すると、図８（ｂ）に示すように、白色粒子５ａが個別電極４付近に集合し、一方の黒色粒子５ｂが共通電極３付近に集合する。
【００９４】
図８（ｂ）に示す状態となった後に、電圧の印加を解除すると、図８（ｃ）に示すように、光反射粒子８が、その上側の面および下側の面がそれぞれ共通電極３および個別電極４と対向するように配向する。
これにより、電気泳動表示装置２０を上方（表示面側）から見ると、図８（ｃ）に示すように、黒色粒子５ｂの色が見えることとなり、表示色として黒色が視認される。
前述したように、黒色粒子５ｂは、光をほとんど透過しない。したがって、黒色表示は、その光反射率が十分に小さく、光反射粒子８が表示のコントラストを損なうおそれはない。
【００９５】
なお、電気泳動粒子５が移動する際は、液晶部Ａ２１が縦方向に配向しているため、液相分散媒６において、液晶分子９の配向方向に直交する方向の粘性が増大するが、配向方向に平行な方向（粒子５ａ、５ｂの泳動方向）の粘性はほとんど変化しない。すなわち、この状態では、白色粒子５ａは下側へ、黒色粒子５ｂは上側へ、それぞれ問題なくスムーズに移動することができ、よって、白色表示状態から黒色表示状態への切り替えをスムーズに行うことができる。また、液晶部Ａ２１の配向に伴って光反射粒子８も配向するため、光反射粒子８が移動中の電気泳動粒子５の移動を妨げることも防止される。
【００９６】
以上のようにして、電気泳動表示装置２０は、低電力化を図りつつ表示色の経時変化を防止し、高反射率でかつ高コントラストの表示が可能になる。特に、電気泳動表示装置２０では、重合物（液晶高分子）Ａを光反射粒子に連結させているため、多数の液晶部Ａ２１を光反射粒子８の近傍に留めておくことができる。そのため、各液晶部Ａ２１の配向に応じて、光反射粒子８をより円滑かつ確実に配向させることができる。すなわち、光反射粒子８の姿勢（向き）の制御をより精密に行うことができる。
このような構成において、電気泳動粒子５の泳動を、画素空間７１ごとに制御することによって、電気泳動表示装置２０の表示面側には、白色粒子５ａおよび黒色粒子５ｂによる反射光に基づいて、所望の情報（画像）が表示される。
【００９７】
＜電子機器＞
以上のような電気泳動表示装置２０は、各種電子機器に組み込むことができる。以下、電気泳動表示装置２０を備える本発明の電子機器について説明する。
＜＜電子ペーパー＞＞
まず、本発明の電子機器を電子ペーパーに適用した場合の実施形態について説明する。
図９は、本発明の電子機器を電子ペーパーに適用した場合の実施形態を示す斜視図である。
図９に示す電子ペーパー６００は、紙と同様の質感および柔軟性を有するリライタブルシートで構成される本体６０１と、表示ユニット６０２とを備えている。
このような電子ペーパー６００では、表示ユニット６０２が、前述したような電気泳動表示装置２０で構成されている。
【００９８】
＜＜ディスプレイ＞＞
次に、本発明の電子機器をディスプレイに適用した場合の実施形態について説明する。
図１０は、本発明の電子機器をディスプレイに適用した場合の実施形態を示す図である。このうち、図１０中（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。
図１０に示すディスプレイ（表示装置）８００は、本体部８０１と、この本体部８０１に対して着脱自在に設けられた電子ペーパー６００とを備えている。なお、この電子ペーパー６００は、前述したような構成、すなわち、図９に示す構成と同様のものである。
【００９９】
本体部８０１は、その側部（図１０（ａ）中、右側）に電子ペーパー６００を挿入可能な挿入口８０５が形成され、また、内部に二組の搬送ローラ対８０２ａ、８０２ｂが設けられている。電子ペーパー６００を、挿入口８０５を介して本体部８０１内に挿入すると、電子ペーパー６００は、搬送ローラ対８０２ａ、８０２ｂにより挟持された状態で本体部８０１に設置される。
【０１００】
また、本体部８０１の表示面側（図１０（ｂ）中、紙面手前側）には、矩形状の孔部８０３が形成され、この孔部８０３には、透明ガラス板８０４が嵌め込まれている。これにより、本体部８０１の外部から、本体部８０１に設置された状態の電子ペーパー６００を視認することができる。すなわち、このディスプレイ８００では、本体部８０１に設置された状態の電子ペーパー６００を、透明ガラス板８０４において視認させることで表示面を構成している。
【０１０１】
また、電子ペーパー６００の挿入方向先端部（図１０中、左側）には、端子部８０６が設けられており、本体部８０１の内部には、電子ペーパー６００を本体部８０１に設置した状態で端子部８０６が接続されるソケット８０７が設けられている。このソケット８０７には、コントローラー８０８と操作部８０９とが電気的に接続されている。
このようなディスプレイ８００では、電子ペーパー６００は、本体部８０１に着脱自在に設置されており、本体部８０１から取り外した状態で携帯して使用することもできる。
また、このようなディスプレイ８００では、電子ペーパー６００が、前述したような電気泳動表示装置２０で構成されている。
【０１０２】
なお、本発明の電子機器は、以上のようなものへの適用に限定されず、例えば、テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、電子新聞、ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等を挙げることができ、これらの各種電子機器の表示部に、本発明の電気泳動表示装置２０を適用することが可能である。
以上、本発明の電気泳動表示装置および電子機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明の電気泳動表示装置の好適な実施形態を模式的に示す縦断面図である。
【図２】図１に示す電気泳動表示装置が備える光反射粒子の模式的拡大図である。
【図３】図２に示す光反射粒子の姿勢の変化を説明する模式図である。
【図４】図２に示す液晶高分子の形成を説明するための模式図である。
【図５】図２に示す液晶高分子の形成を説明するための模式図である。
【図６】図２に示す液晶高分子の形成を説明するための模式図である。
【図７】図１に示す電気泳動表示装置の作動を説明する断面図である。
【図８】図１に示す電気泳動表示装置の作動を説明する断面図である。
【図９】本発明の電子機器を電子ペーパーに適用した場合の実施形態を示す斜視図である。
【図１０】本発明の電子機器をディスプレイに適用した場合の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【０１０４】
１‥‥第１の基板 ２‥‥第２の基板 ３‥‥共通電極 ４‥‥画素電極 ５‥‥電気泳動粒子 ５ａ‥‥白色粒子 ５ｂ‥‥黒色粒子 ６‥‥液相分散媒 ７‥‥封止部 ７１‥‥画素空間 ７２‥‥隔壁 ８‥‥光反射粒子 ９‥‥液晶分子 ９１、９２‥‥配向膜 １０……電気泳動分散液 ２０‥‥電気泳動表示装置 ３７‥‥重合開始剤 ６００‥‥電子ペーパー ６０１‥‥本体 ６０２‥‥表示ユニット ８００‥‥ディスプレイ ８０１‥‥本体部 ８０２ａ、８０２ｂ‥‥搬送ローラ対 ８０３‥‥孔部 ８０４‥‥透明ガラス板 ８０５‥‥挿入口 ８０６‥‥端子部 ８０７‥‥ソケット ８０８‥‥コントローラー ８０９‥‥操作部 Ａ‥‥重合体 Ａ１‥‥主鎖 Ａ２‥‥側鎖 Ａ２１‥‥液晶部 Ａ２２‥‥連結部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動表示装置および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液体中に微粒子を分散させた分散系に電界を作用させると、微粒子は、クーロン力により液体中で移動（泳動）することが知られている。この現象を電気泳動といい、近年、この電気泳動を利用して、所望の情報（画像）を表示させるようにした電気泳動表示装置が新たな表示装置として注目を集めている。
この電気泳動表示装置は、電圧の印加を停止した状態での表示メモリー性や広視野角性を有することや、低消費電力で高コントラストの表示が可能であること等の特徴を備えている。
また、電気泳動表示装置は、非発光型（反射型）の表示デバイスであることから、ブラウン管のような発光型の表示デバイスに比べて、目に優しいという特徴も有している。
【０００３】
このような電気泳動表示装置としては、電極を備える一対の基板間に、白色粒子と黒色粒子を含む電気泳動粒子（微粒子）を分散させた分散系を配置したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この電気泳動表示装置では、画素ごとに、一対の電極間に電圧を印加し、電気泳動粒子に電界を作用させる。これにより、電気泳動粒子が泳動し、分散系における反射率が変化する。その結果、反射光を制御し、所望の情報を表示することができる。
【０００４】
また、特許文献１には、表面に微細な凹凸を設けた白色粒子について開示されている。特許文献１によれば、このような凹凸を有する白色粒子は、粒子を透過する光が減り、多重反射の効果を増強することによって白色の輝度率が向上する作用を有するとしている。
しかしながら、このような白色粒子は、光透過率の抑制が十分でなく、白色粒子の後方が透けて見えることが避けられない。特に、金属による表面改質を施すことによって白色粒子の表面に凹凸を形成した場合には、金属が光を吸収してしまい、光の反射率が低下する。このため、電気泳動表示装置における表示コントラストの低下を招いていた。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２７９５４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、表示コントラストおよび反射率が高く、視認性に優れた電気泳動表示装置、およびかかる電気泳動表示装置を備えた信頼性の高い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】
【０００７】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の電気泳動表示装置は、互いに対向配置された一対の電極と、該一対の電極間に設けられた表示層とを備え、
前記表示層は、前記一対の電極間への通電により所定の方向に泳動する少なくとも１種の電気泳動粒子と光反射粒子とを液相分散媒に分散してなる電気泳動分散液を含有し、
前記光反射粒子は、前記電気泳動粒子より光反射率が高く、かつ、その表面に重合物が連結しており、該重合物は、前記光反射粒子の表面に一端部が連結する主鎖と、該主鎖に連結し、液晶部を含む側鎖とを有していることを特徴とする。
これにより、表示コントラストおよび反射率が高く、視認性に優れた電気泳動表示装置を提供することができる。
【０００８】
本発明の電気泳動表示装置では、前記主鎖は、その主骨格が脂肪族炭化水素鎖で構成されていることが好ましい。
これにより、主骨格が柔軟となり、各液晶部を光反射粒子の周囲（近傍）に留めておきながら、各液晶部を比較的自由に配向させることができる。そのため、表示色の切り替え等、電気泳動表示装置の表示特性および操作性がそれぞれ向上する。
本発明の電気泳動表示装置では、前記側鎖は、前記液晶部が連結体を介して前記主鎖に連結したものであることが好ましい。
これにより、各液晶部と主鎖の離間距離を適度に維持することができる。
【０００９】
本発明の電気泳動表示装置では、前記連結体は、その主骨格が脂肪族炭化水素鎖で構成されていることが好ましい。
これにより、連結部が柔軟となり、各液晶部を光反射粒子の周囲（近傍）に留めておきながら、各液晶部をさらに円滑に配向させることができる。
本発明の電気泳動表示装置では、前記連結体の前記主鎖と液晶部との間に存在する炭素の数は、５〜１８であることが好ましい。
これにより、連結部の柔軟性を十分なものとしつつ、液晶部を光反射粒子の近傍に留めることができる。
【００１０】
本発明の電気泳動表示装置では、前記液晶部は、電界の方向に沿って配向する配向特性を有するものであることが好ましい。
これにより、一対の電極間に電圧を印加したとき、液晶分子が電気泳動粒子の泳動を妨げるのが抑制される。このため、表示の切り替えをスムーズに行うことができる。また、電気泳動粒子の偏在を防止することができるので、安定した表示を行うことができる。また、一対の電極間に電圧が印加されていないときには、光反射粒子による反射光を表示面側に確実に指向させることができる。このため、表示の明るさおよびコントラストをより高めることができる。
【００１１】
本発明の電気泳動表示装置では、前記重合物が前記光反射部に結合している密度は、０．５〜５ｎｍ２／個であることが好ましい。
これにより、液晶部同士の離間距離を必要十分な距離に維持させて、光反射粒子の周囲（近傍）に存在させることができる。
本発明の電気泳動表示装置では、前記液晶部は、前記液相分散媒に対して撥液性を示す官能基を有していることが好ましい。
これにより、液晶分子は、粒子分散液中において安定的に分散することができる。
【００１２】
本発明の電気泳動表示装置では、前記光反射粒子は、金属光沢を有する金属材料を主材料とするものであることが好ましい。
これにより、光反射粒子は、光反射率の高いものとなる。
本発明の電気泳動表示装置では、前記金属材料は、アルミニウムまたは銀であることが好ましい。
これにより、光反射粒子は、特に光反射率の高いものとなる。また、これらの材料は、反射によって光の色に偏りが生じ難いので、例えば、白色光を入射した場合には、白色に近い反射光が得られる。このため、光反射粒子の反射光が、電気泳動粒子の反射光の色に影響を与えるのを抑制することができる。
【００１３】
本発明の電気泳動表示装置では、前記光反射粒子の大きさは、前記電気泳動粒子の粒径より大きく、かつ、可視光の最も長波長側の波長より大きいことが好ましい。
これにより、光反射粒子は、入射した外光を全反射することができるため、その光反射率を特に高めることができる。
本発明の電気泳動表示装置では、前記光反射粒子は、無帯電の状態で前記液相分散媒に分散していることが好ましい。
これにより、光反射粒子は、電界の影響を受けることなく、表示層中に分散する。したがって、電気泳動粒子の泳動を妨げることなく、光反射粒子による反射光によって表示の明るさやコントラストを高めることができる。
【００１４】
本発明の電気泳動表示装置では、前記粒子分散液は、前記電気泳動粒子として、第１の電気泳動粒子と、該第１の電気泳動粒子と泳動方向が異なり、前記第１の電気泳動粒子より光反射率の低い第２の電気泳動粒子とを含んでおり、
前記光反射粒子は、前記第２の電気泳動粒子と同じ極性に帯電しており、その帯電量が、前記第２の電気泳動粒子より小さいものであることが好ましい。
これにより、光反射粒子は、第２の電気泳動粒子より遅い速度で泳動するため、常時、第１の電気泳動粒子と反対側に位置することとなり、第１の電気泳動粒子を透過する透過光を確実に反射することができる。
本発明の電気泳動表示装置では、前記第１の電気泳動粒子は、白色を呈しており、前記第２の電気泳動粒子は、黒色を呈していることが好ましい。
これにより、第１の電気泳動粒子による反射光と、第２の電気泳動粒子による反射光との間で、反射率の大きな差が生じるため、コントラストの高い表示が可能になる。
【００１５】
本発明の電気泳動表示装置では、前記表示層は、隔壁を介して複数の画素空間に分割されており、
前記各画素空間の内面のうち、前記第１の電極側の内面および前記第２の電極側の内面の少なくとも一方に、前記液晶部を配向させる配向膜を有することが好ましい。
これにより、一対の電極間に電位差がないとき、重合物の液晶部を、配向膜が有する溝の形成方向に沿って配向させることができる。
本発明の電子機器は、本発明の電気泳動表示装置を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の電気泳動表示装置および電子機器を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の電気泳動表示装置の好適な実施形態を模式的に示す縦断面図、図２は、図１に示す電気泳動表示装置が備える光反射粒子の模式的拡大図、図３は、図２に示す光反射粒子の姿勢の変化を説明する模式図、図４〜６は、それぞれ、図２に示す液晶高分子の形成を説明するための模式図、図７、図８は、それぞれ、図１に示す電気泳動表示装置の作動を説明する断面図である。なお、以下の説明では、図１、図２、図６〜図８中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００１７】
図１に示す電気泳動表示装置２０は、表示面となる第１の基板１と、第１の基板１の下方に離間して設けられた第２の基板２と、各基板１、２間の縁部に設けられ、各基板１、２間の間隙を気密的に封止する封止部７とを有している。
また、各基板１、２と封止部７とで画成される気密空間内には、電気泳動粒子５（白色粒子５ａ、黒色粒子５ｂ）および光反射粒子８を含む電気泳動分散液１０が充填されている。
【００１８】
さらに、前記気密空間は、隔壁７２によりマトリックス状に分割されており、複数に分割されてなる各空間は、それぞれが表示内容を構成する各画素に対応する画素空間７１となっている。すなわち、これらの複数の画素空間７１にそれぞれ電気泳動分散液１０が充填されている。そして、各画素空間７１に印加される電界に応じて電気泳動粒子５を泳動させ、これにより各画素空間７１における光反射率を制御する。その結果、複数の画素空間７１において、光反射率の制御を連動して行うことにより反射光を制御し、電気泳動表示装置２０は画像や文字等の情報を表示することができる。
【００１９】
ここで、本発明では、電気泳動分散液１０中に光反射粒子８が含まれている。図２に示すように、この光反射粒子８は、平坦な面を有する鱗片状をなしている。光反射粒子８の両面は、電気泳動粒子５よりも光反射率の高いものである。そのため、後述するように、高反射率の表示を可能にし、特に明るい場所における電気泳動表示装置２０の視認性を高めることができる。また、特に、白色（または淡色）表示における光反射率を高めることができ、これにより、表示のコントラストを高めることができる。
また、本発明では、光反射粒子Ｂの表面に重合物（重合体）Ａが連結している。この重合物Ａは、主鎖Ａ１と、液晶部Ａ２１を含む側鎖Ａ２とを有している。この重合物Ａについては、後に詳述する。
【００２０】
以下では、１つの画素空間７１について取り上げ、各部の構成について順次説明する。なお、複数の画素空間７１において、以下の各部の構成は同様である。
画素空間７１の底面および天井面を画成する第１の基板１および第２の基板２は、それぞれ、シート状（平板状）の部材で構成され、これらの間に配される各部材を支持および保護する機能を有する。
各基板１、２は、それぞれ、可撓性を有するもの、硬質なもののいずれであってもよいが、可撓性を有するものであるのが好ましい。可撓性を有する各基板１、２を用いることにより、可撓性を有する表示装置２０、すなわち、例えば電子ペーパーを構築する上で有用な電気泳動表示装置２０を得ることができる。
【００２１】
また、各基板１、２を可撓性を有するものとする場合、その構成材料としては、それぞれ、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリアミド（例：ナイロン６、ナイロン４６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６−１２、ナイロン６−６６）、熱可塑性ポリイミド、芳香族ポリエステル等の液晶ポリマー、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンサルファイド、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアセタール、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を混合して用いることができる。
【００２２】
このような各基板１、２の平均厚さは、それぞれ、構成材料、用途等により適宜設定され、特に限定されないが、可撓性を有するものとする場合、２０〜５００μｍ程度であるのが好ましく、４０〜２００μｍ程度であるのがより好ましい。これにより、電気泳動表示装置２０の柔軟性と強度との調和を図りつつ、電気泳動表示装置２０の小型化（特に、薄型化）を図ることができる。
【００２３】
また、基板２は、例えば薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor；ＴＦＴ）等のスイッチング素子を含む回路（図示せず）を有している。
これらの各基板１、２のうち、第１の基板１の内部には、複数の画素空間７１に跨る層状の共通電極（第１の電極）３が設けられている。
【００２４】
一方、第２の基板２の内部には、各画素空間７１に対応して、それぞれ層状の画素電極（第２の電極）４が設けられている。
そして、各画素電極４は、それぞれスイッチング素子に接続されている。これにより、各画素空間７１の各電極３、４間には、それぞれ個別に電圧を印加することができる。
なお、共通電極３も、画素電極４と同様に複数に分割されていてもよい。
また、電気泳動表示装置２０は、共通電極３および画素電極４がそれぞれストライプ状の電極となった、いわゆる「単純マトリックス駆動方式」であってもよい。
【００２５】
各電極３、４の構成材料としては、それぞれ、実質的に導電性を有するものであれば特に限定されず、例えば、銅、アルミニウム、ニッケル、コバルト、白金、金、銀、モリブデン、タンタルまたはこれらを含む合金等の金属材料、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、フラーレン等の炭素系材料、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリ（ｐ−フェニレン）、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリフルオレン、ポリカルバゾール、ポリシランまたはこれらの誘導体等の電子導電性高分子材料、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ポリエチレンオキシド、ポリビニルブチラール、ポリビニルカルバゾール、酢酸ビニル等のマトリックス樹脂中に、各種イオン性物質を分散させたイオン導電性高分子材料、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、フッ素ドープした錫酸化物（ＦＴＯ）、錫酸化物（ＳｎＯ２）、インジウム酸化物（ＩＯ）等の導電性酸化物材料のような各種導電性材料が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２６】
その他、各電極３、４の構成材料としては、それぞれ、例えば、ガラス材料、ゴム材料、高分子材料等の導電性を有さない材料中に、金、銀、ニッケル、カーボン等の導電性材料（導電性粒子）を混合して、導電性を付加したような各種複合材料も使用することができる。
このような複合材料の具体例としては、例えば、ゴム材料中に導電性材料を混合した導電性ゴム、エポキシ系、ウレタン系、アクリル系等の接着剤組成物中に導電性材料を混合した導電性接着剤または導電性ペースト、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ナイロン（ポリアミド）、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリエステル、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂等のマトリックス樹脂中に導電性材料を混合した導電性樹脂等が挙げられる。
このような電極３、４の平均厚さは、それぞれ、構成材料等により適宜設定され、特に限定されないが、０．０５〜１０μｍ程度であるのが好ましく、０．０５〜５μｍ程度であるのがより好ましい。
【００２７】
なお、各基板１、２および各電極３、４のうち、表示面側に配置される基板および電極（本実施形態では、第１の基板１および共通電極３）は、それぞれ、光透過性を有するもの、すなわち、実質的に透明（無色透明、有色透明または半透明）とされる。これにより、後述する電気泳動分散液１０中における電気泳動粒子５の状態、すなわち電気泳動表示装置２０に表示された情報（画像）を目視により容易に認識することができる。
なお、各電極３、４は、前述したような材料の単体からなる単層構造のものの他、例えば、複数の材料を順次積層したような多層積層構造のものであってもよい。すなわち、各電極３、４は、それぞれ、例えば、ＩＴＯで構成される単層構造であってもよく、ＩＴＯ層とポリアニリン層との２層積層構造とすることもできる。
【００２８】
各基板１、２の間には、それらの縁部に沿って枠状の封止部７が設けられている。この封止部７により、電気泳動分散液１０を充填してなる空間は、気密的に封止されている。これにより、電気泳動表示装置２０内への水分の浸入を防止して、電気泳動表示装置２０の表示性能の劣化を防止することができる。
また、前述したように、枠状の封止部７の内側には、格子状をなす隔壁７２が設けられている。この隔壁７２により、枠状の封止部７の内側の空間がマトリックス状の複数の画素空間７１に分割され、各画素空間７１がそれぞれ気密的に封止される。
【００２９】
このような封止部７および隔壁７２を構成する材料としては、例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、オレフィン系樹脂のような熱可塑性樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂のような熱硬化性樹脂等の各種樹脂材料等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
なお、封止部７および隔壁７２は、その厚さ（高さ）に応じて、各基板１、２間の離間距離を制御することができる。
【００３０】
各基板１、２間の離間距離は、特に限定されないが、１０〜５００μｍ程度であるのが好ましく、４０〜１００μｍ程度であるのがより好ましい。この程度の離間距離を各基板１、２間に確保していれば、電気泳動表示装置２０の厚さが厚くなり過ぎるのを防止しつつ、表示面側から見たとき、電気泳動分散液１０を介して、第２の基板２の色が透けて見えてしまうのを防止することができる。その結果、電気泳動表示装置２０における表示コントラストが低下するのを防止することができる。
【００３１】
また、格子状をなす隔壁７２の格子間隔（隣接する隔壁７２同士の離間距離）は、電気泳動表示装置２０における画素のサイズ（画素空間７１の平面視のサイズ）に等しい。この画素のサイズは、表示の内容に応じて適宜設定され、特に限定されないが、５０〜１０００μｍ程度であるのが好ましく、１００〜４００μｍ程度であるのがより好ましい。これにより、情報の表示に際して十分な精細度を得ることができる。
【００３２】
このような画素空間７１の天井面（第１の基板１の下面）および底面（第２の基板の上面）には、それぞれ、重合物（液晶高分子）Ａの液晶部Ａ２１を配向させるための配向膜９１および配向膜９２が設けられている。各配向膜９１、９２は、それぞれの表面に、互いに平行に形成された複数の溝を有しており、各溝は、例えば図１中紙面手前側から奥側に向けて延在している（形成されている）。このような溝を形成することにより、液晶部Ａ２１を、その分子軸が前記溝の形成方向と平行になるように配向させることができる。
このような各配向膜９１、９２の構成材料としては、特に限定されず、例えば、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル等の有機系材料、酸化ケイ素等の無機系材料、ＬＢ（Ｌａｎｇｍｕｉｒ Ｂｌｏｄｇｅｔｔ）膜等が挙げられる。
【００３３】
また、配向膜９１の形成方法としては、例えば、第１の基板１上に前述したような有機系材料を成膜した後、この膜にラビング処理を施す方法等の他、酸化ケイ素等の無機系材料を斜めに蒸着する方法（斜方蒸着法）、スプレー熱分解法により無機系材料を成膜する方法、レーザー重合法、ＬＢ法、ポリイミド膜に偏光紫外線を照射する方法等のラビング処理を伴わない方法等が挙げられる。配向膜９２についても、これと同様である。
【００３４】
以上のような画素空間７１には、電気泳動分散液１０が封入されている。
この電気泳動分散液１０は、２種の電気泳動粒子５（第１の粒子５ａおよび第２の粒子５ｂ）と、光反射粒子８とを液相分散媒６に分散（懸濁）してなるものである。なお、光反射粒子８については、後に詳述する。
電気泳動粒子５や光反射粒子８の液相分散媒６への分散は、例えば、ペイントシェーカー法、ボールミル法、メディアミル法、超音波分散法、撹拌分散法等のうちの１種または２種以上を組み合わせて行うことができる。
【００３５】
液相分散媒６としては、比較的高い絶縁性を有するものが好適に使用される。
かかる液相分散媒６としては、例えば、ベンゼン、トルエン、ｏ−キシレン、ｍ−キシレン、ｐ−キシレン、混合キシレン、エチルベンゼン、ヘキシルベンゼン、ドデシルベンゼン、フェニルキシリルエタンなどのベンゼン系炭化水素などの芳香族炭化水素類；ｎ−ヘキサン、ｎ−デカンなどのパラフィン系炭化水素、アイソパー（Ｉｓｏｐａｒ、エクソン化学社製）などのイソパラフィン系炭化水素、１−オクテン、１−デセンなどのオレフィン系炭化水素、シクロヘキサン、デカリンなどのナフテン系炭化水素などの脂肪族炭化水素類；ケロシン、石油エーテル、石油ベンジン、リグロイン、工業ガソリン、コールタールナフサ、石油ナフサ、ソルベントナフサなどの石油や石油由来の炭化水素混合物；ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、１，２−ジクロロエタン、１，１，１−トリクロロエタン、１，１，２，２−テトラクロロエタン、トリクロロフルオロエタン、テトラブロモエタン、ジブロモテトラフルオロエタン、テトラフルオロジヨードエタン、１，２−ジクロロエチレン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、トリクロロフルオロエチレン、クロロブタン、クロロシクロヘキサン、クロロベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン、ブロモベンゼン、ヨードメタン、ジヨードメタン、ヨードホルムなどのハロゲン化炭化水素類；ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイルなどのシリコーンオイル類（有機シリコーンオイル類）；ハイドロフルオロエーテルなどのフッ素系溶剤（有機フッ素系溶剤）；からなる群より選択される少なくとも１種が好適に用いられる。
また、前述した有機溶媒の中でも、沸点、および引火点が高く、毒性もほとんどないことから、ヘキシルベンゼン、ドデシルベンゼンなどの長鎖アルキルベンゼン、フェニルキシリルエタンなどが特に好ましく用いられる。
【００３６】
なお、液相分散媒６には、前述したものの他、例えば、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、フェニルセロソルブ等のセロソルブ類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ギ酸エチル等のエステル類、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルイソプロピルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、シクロへキサン、メチルシクロへキサン等の脂環式炭化水素類、ピリジン、ピラジン、フラン、ピロール、チオフェン、メチルピロリドン等の芳香族複素環類、アセトニトリル、プロピオニトリル、アクリロニトリル等のニトリル類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等のアミド類、カルボン酸塩類等を用いることができる。
【００３７】
また、液相分散媒６（電気泳動分散液１０）中には、必要に応じて、例えば、電解質、アルケニルコハク酸エステルのような界面活性剤（アニオン性またはカチオン性）、金属石鹸、樹脂材料、ゴム材料、油類、ワニス、コンパウンド等の粒子からなる荷電制御剤、シラン系カップリング剤等の分散剤、潤滑剤、安定化剤等の各種添加剤を添加するようにしてもよい。
さらに、液相分散媒６を着色する場合には、液相分散媒６に、必要に応じて、アントラキノン系染料、アゾ系染料、インジゴイド系染料等の各種染料を溶解するようにしてもよい。
【００３８】
２種の電気泳動粒子５、すなわち、第１の粒子５ａおよび第２の粒子５ｂは、互いに反対の極性に帯電している。そのため、これら粒子５ａ、５ｂに、電界が作用すると（一対の電極３、４間に電圧が印加されると）、粒子５ａ、５ｂは、液相分散媒６中を互いに反対方向へ電気泳動する。
以下では、説明の便宜上、第１の粒子５ａが正に帯電する粒子であり、第２の粒子５ｂが負に帯電する粒子である場合について代表して説明する。なお、この逆であってもよい。
【００３９】
また、第１の粒子５ａおよび第２の粒子５ｂは、互いに異なる色をなしている。第１の粒子５ａおよび第２の粒子５ｂの色としては、互いに異なっていれば、それぞれ、特に限定されず、例えば、白色、黒色またはこれらの中間色（灰色）などの無彩色や、赤色、青色、緑色などの有彩色が挙げられる。
また、第１の粒子５ａおよび第２の粒子５ｂの色の組み合わせとしては、特に限定されず、例えば、第１の粒子５ａが白色の粒子、第２の粒子５ｂが黒色の粒子の組み合わせや、第１の粒子５ａが青色の粒子、第２の粒子５ｂが赤色の粒子の組み合わせ等が挙げられる。これらの中でも、特に、第１の粒子５ａおよび第２の粒子５ｂの色の組み合わせとしては、白色と黒色の組み合わせが好ましい。これにより、電気泳動表示装置２０において、白黒表示が可能となり、表示コントラストが向上する。
【００４０】
以下では、説明の便宜上、第１の粒子５ａが白色の粒子であり、第２の粒子５ｂが黒色の粒子であるものについて説明する。なお、この逆であってもよい。また、以下では、説明の便宜上、第１の粒子５ａを「白色粒子５ａ」とも言い、第２の粒子５ｂを「黒色粒子５ｂ」とも言う。
このような電気泳動粒子５（白色粒子５ａおよび黒色粒子５ｂ）には、電荷を有するものであれば、いかなるものをも用いることができ、特に限定はされないが、顔料粒子、樹脂粒子またはこれらの複合粒子のうちの少なくとも１種が好適に使用される。これらの粒子は、製造が容易であるとともに、帯電量の制御を比較的容易に行うことができるという利点を有している。
【００４１】
顔料粒子を構成する顔料としては、例えば、アニリンブラック、カーボンブラック、チタンブラック等の黒色顔料、酸化チタン、酸化アンチモン等の白色顔料、モノアゾ等のアゾ系顔料、イソインドリノン、黄鉛等の黄色顔料、キナクリドンレッド、クロムバーミリオン等の赤色顔料、フタロシアニンブルー、インダスレンブルー等の青色顔料、フタロシアニングリーン等の緑色顔料等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
このうち、顔料粒子としては、酸化チタン粒子が白色粒子５ａとして好適に用いられ、チタンブラック粒子が黒色粒子５ｂとして好適に用いられる。これらの粒子は、電界に対する応答性が高く、また、反射率の差が大きいことから、コントラストの高い表示を可能にするものである。
【００４２】
また、樹脂粒子を構成する樹脂材料としては、例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、尿素系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリスチレン、ポリエステル等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
また、複合粒子としては、例えば、顔料粒子の表面を樹脂材料や他の顔料で被覆したもの、樹脂粒子の表面を顔料で被覆したもの、顔料と樹脂材料とを適当な組成比で混合した混合物で構成される粒子等が挙げられる。
顔料粒子の表面を他の顔料で被覆した粒子としては、例えば、酸化チタン粒子の表面を、酸化珪素や酸化アルミニウムで被覆したものを例示することができる。
【００４３】
また、電気泳動粒子５の形状は、特に限定されないが、球形状であるのが好ましい。
電気泳動粒子５は、液相分散媒６中での分散性を考慮した場合、より小さいものが好適に用いられ、具体的には、その平均粒径が、１０〜５００ｎｍ程度であるのが好ましく、５０〜３００ｎｍ程度であるのがより好ましい。電気泳動粒子５の平均粒径を前記範囲とすることにより、電気泳動粒子５同士の凝集や、液相分散媒６中における沈降を確実に防止して、液相分散媒６中に分散させることができ、その結果、電気泳動表示装置２０の表示品質の劣化を好適に防止することができる。
【００４４】
なお、本実施形態のように、２種の異なる粒子を用いる場合、２種の粒子の平均粒径を異ならせること、特に、白色粒子５ａの平均粒径を黒色粒子５ｂの平均粒径より大きく設定するのが好ましい。これにより、電気泳動表示装置２０の表示コントラストをより向上させることや、保持特性を向上させることができる。
具体的には、黒色粒子５ｂの平均粒径を５０〜２００ｎｍ程度、白色粒子５ａの平均粒径を１５０〜３００ｎｍ程度とするのが好ましい。
【００４５】
また、電気泳動粒子５の比重は、液相分散媒６の比重とほぼ等しくなるように設定されているのが好ましい。これにより、電気泳動粒子５は、電極３、４間への電圧の印加を停止した後においても、液相分散媒６中において一定の位置に長時間滞留することができる。
すなわち、このような電気泳動表示装置２０は、電極３、４間に電圧を印加した際の表示状態を、電圧の印加を止めた後でも維持し得る性質（双安定性）を有するものである。
【００４６】
かかる性質（双安定性）を有する電気泳動表示装置２０では、表示の切り替え時のみ、電極３、４間に電圧を印加すればよいため、消費電力を大幅に低減することが可能となる。また、電気泳動粒子５が安定的に泳動するため、電圧を小刻みに印加する等、多様なパターンで電圧を印加することができ、電気泳動粒子５の泳動をより複雑に制御することが可能となる。このため、表示品位の向上を図ることができる。
【００４７】
次いで、光反射粒子８について説明する。
光反射粒子８は、前述したように、平坦な面を有する鱗片状（板状）をなしている。このような光反射粒子８の両面は、それぞれ、電気泳動粒子５よりも光反射率の高いものである。
電気泳動分散液１０にこのような光反射粒子８が含まれていると、光反射粒子８の平坦な面において、表示面側から電気泳動表示装置２０内に入射した外光を効率よく反射することができる。これにより、表示の反射率を高めることができ、電気泳動表示装置２０における表示の明るさおよびコントラストを高めることができる。
【００４８】
このような光反射粒子８は、無帯電の状態で、液相分散媒６中に分散している。そのため、光反射粒子８は、一対の電極３、４間に生じた電界の影響を受けず、画素空間７１に電界が生じているか否かに関わらず、液相分散媒６中の全体にわたって分散している。これにより、後述するように、表示コントラストが向上する。
このような光反射粒子８の構成材料としては、例えば、アルミニウム、銀、金、ニッケル、クロム、錫、亜鉛、インジウム、チタン等の金属材料、またはこれらの金属材料の１種または２種以上を含む合金（または混合物）、シリコン、酸化ケイ素、炭化ケイ素、窒化ケイ素等の各種シリコン系材料、グラファイト、ダイヤモンド等の各種炭素系材料、石英ガラス等の各種ガラス材料、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアセテート、ポリイミド等の各種樹脂材料、アルミナ、ジルコニア等の各種セラミックス材料等が挙げられる。
【００４９】
このうち、光反射粒子８には、金属光沢を有する金属材料を主材料とするものが好ましく、アルミニウムまたは銀を主材料とするものがより好ましく用いられる。これらの材料は、優れた金属光沢を有するため、光反射率の高い光反射粒子８が得られる。また、これらの材料は、反射光の色の偏りが少ないので、例えば、白色光を入射した場合には、白色に近い反射光が得られる。これにより、光反射粒子８の反射光の色が、電気泳動粒子５の反射光の色に影響を与えるのを抑制することができる。
【００５０】
このような光反射粒子８は、その平均長さ（大きさ）が、前述した電気泳動粒子５の粒径より大きく、かつ、可視光の最も長波長側の波長（約８００ｎｍ）より大きい。このような大きさの光反射粒子８は、入射した外光を全反射することができるため、その光反射率を特に高めることができる。
また、光反射粒子８の平均長さは、１〜４０μｍ程度であるのが好ましく、２〜２０μｍ程度であるのがより好ましい。光反射粒子８がこのような大きさであれば、光反射粒子８において、十分な光反射率が維持されるとともに、液相分散媒６中での動きが著しく悪化するのを防止することができる。また、液相分散媒６中において、光反射粒子８が急速に沈降したり浮上したりするのを防止することができる。
【００５１】
また、光反射粒子８の平均厚さは、１０〜３００ｎｍ程度であるのが好ましく、２０〜２００ｎｍ程度であるのがより好ましい。光反射粒子８の平均厚さを前記範囲内とすることにより、光反射粒子８の重量が著しく増加するのを防止しつつ、光反射粒子８の厚さが薄くなり過ぎて、光透過率が著しく増大してしまうのを防止することができる。すなわち、このような厚さの光反射粒子８は、十分な光反射率を有するものとなる。
【００５２】
なお、一対の電極３、４間（共通電極３と画素電極４との間）に電位差がないときに、液相分散媒６に対して光反射粒子８が沈降および浮上しないように、光反射粒子８の大きさおよび厚さの少なくとも一方が調整されているのが好ましい。このようにすれば、光反射粒子８は、液相分散媒６中において外力が加わらなければ、その位置を保持することができる。このため、電気泳動表示装置２０は、電力を消費することなく、長期にわたって表示状態を維持することができる。
【００５３】
また、このような光反射粒子８は、例えば、金属箔等の箔体を粉砕することによって作製することができる。このような方法で作製された光反射粒子８は、複数の光反射粒子８における厚さを容易に均一化することができる。このため、各光反射粒子８において、液相分散媒６に対する分散性や個々の反射特性のバラツキを抑制することができる。
上記粉砕方法としては、例えば、ジェットミル、ボールミル、リングロールミル、ハンマーミル等が挙げられ、これらを組み合わせて用いることもできる。
【００５４】
図２に示すように、光反射粒子８の表面には、複数の重合物（重合体）Ａが連結している。各重合物Ａは、主鎖Ａ１と、主鎖Ａ１に連結する複数の側鎖Ａ２とを有している。さらに、側鎖Ａ２は、液晶性を示す液晶部Ａ２１と、液晶部Ａ２１と主鎖Ａ１とを連結する連結部Ａ２２とを有している。すなわち、重合物Ａは、いわゆる「側鎖型液晶高分子」であるとも言える。
【００５５】
主鎖Ａ１は、直鎖状をなしている。この主鎖Ａ１は、その一端部において、光反射粒子８の面に連結（結合）している。このような主鎖Ａ１としては、比較的柔軟であることが好ましい。これにより、各液晶部Ａ２１を光反射粒子８の周囲（近傍）に留めておきながら、液晶部Ａ２１を配向させることができる。そのため、後述するような白色表示状態と黒色表示状態との切り替え等、電気泳動表示装置２０の表示特性および操作性がそれぞれ向上する。
【００５６】
主鎖Ａ１は、側鎖Ａ２を任意の箇所に導入し得るように、後述するようなリビング重合で合成し得るものであるのが好ましい。このような主鎖Ａ１としては、特に限定されないが、リビング重合による合成し易さを考慮した場合、その主骨格が脂肪族炭化水素鎖（特に、飽和炭化水素鎖）で構成されるものが好適に用いられる。
また、主骨格を脂肪族炭化水素鎖（特に、飽和炭化水素鎖）で構成した場合、主鎖Ａ１の柔軟性が十分なものとなり、各液晶部Ａ２１を光反射粒子８の近傍でより円滑に配向させることができる。
【００５７】
一方、各側鎖Ａ２は、前述したように、液晶性を示す液晶部Ａ２１と、液晶部Ａ２１と主鎖Ａ１とを連結する連結部Ａ２２とを有している。このような側鎖Ａ２は、例えば、単体で液晶となるような分子（以下、この分子を「液晶分子Ｂ」とも言う）を連結部Ａ２２を介して主鎖Ａ１に連結することにより形成されたものである。
各側鎖Ａ２をこのような構成とすることにより、１つの重合物Ａ中に、複数の液晶部Ａ２１を含ませることができる。そのため、光反射粒子８の近傍に、十分な数の液晶部Ａ２１を存在させることができ、後述するような光反射粒子８の配向がより円滑に行われることとなる。
本実施形態では、側鎖Ａ２が連結部Ａ２２を有しているため、液晶部Ａ２１と主鎖Ａ１とを十分に離間させることができる。そのため、各液晶部Ａ２１を円滑に配向させることができる。
【００５８】
このような連結部Ａ２２は、直鎖状をなしている。また、この連結部Ａ２２は、その一端部において、主鎖Ａ１に連結し、他端部において液晶部Ａ２１と連結している。このような主鎖Ａ１としては、比較的柔軟であることが好ましい。連結部Ａ２２を柔軟なものとすることにより、液晶部Ａ２１を光反射粒子８の近傍にて、比較的自由に変位（配向）させることができる。そのため、後述するように、表示色の切り替え等、電気泳動表示装置２０の表示特性が向上する。特に、主鎖Ａ１および連結部Ａ２２をともに柔軟性のあるものとすることにより、前記効果がより顕著となる。
【００５９】
このような連結部Ａ２２としては、例えば、その主骨格が脂肪族炭化水素鎖（特に、飽和炭化水素鎖）で構成されるものが好適に用いられる。これにより、連結部Ａ２２の柔軟性が十分なものとなり、各液晶部Ａ２１を光反射粒子８の近傍でより円滑に配向させることができる。
より具体的には、連結部Ａ２２として、例えば、−（ＣＨ２）ｍ−、−（ＣＨ２）ｍＯ−、−Ｏ（ＣＨ２）ｍＯ−等が挙げられる。なお、前記ｍは、１以上の任意の整数を示す。
【００６０】
また、連結部Ａ２２は、これを構成する原子のうち、直鎖状に連結する炭素原子の数が個数、すなわち主鎖Ａ１と液晶部Ａ２１との間に存在する炭素数が５〜１８程度であることが好ましく、１０〜１５程度であることがより好ましい。これにより、連結部Ａ２２の柔軟性を十分なものとしつつ、各液晶部Ａ２１を光反射粒子８の近傍に留めておくことができる。
【００６１】
このような連結部Ａ２２を介して主鎖Ａ１に連結する液晶部Ａ２１は、電界の方向に配向する性質を有している。液晶部Ａ２１（すなわち、液晶分子Ｂ）は、ネマチック型液晶、スメクチック型液晶等の配向し得る液晶であればよいが、一対の電極３、４間に電位差があるとき、その分子軸（長軸）が、前記電極の法線方向に沿うように配向する配向特性を有するのが好ましい。すなわち、液晶部Ａ２１は、電界の方向に沿って配向する、いわゆる正の誘電異方性を有するものが好ましい。これにより、後に詳述するが、液晶部Ａ２１は、電気泳動粒子５の泳動方向を最適化するのに寄与する。
【００６２】
このような液晶部Ａ２１（液晶分子Ｂ）としては、例えば、フェニルシクロヘキサン誘導体液晶、ビフェニル誘導体液晶、ビフェニルシクロヘキサン誘導体液晶、テルフェニル誘導体液晶、フェニルエーテル誘導体液晶、フェニルエステル誘導体液晶、ビシクロヘキサン誘導体液晶、アゾメチン誘導体液晶、アゾキシ誘導体液晶、ピリミジン誘導体液晶、ジオキサン誘導体液晶、キュバン誘導体液晶等が挙げられる。
【００６３】
また、液晶部Ａ２１は、液相分散媒６に対して親液性を示す官能基を有するものが好ましい。このような官能基を有する液晶部Ａ２１は、電気泳動分散液１０中において安定的に分散することができる。
具体的には、例えば、液相分散媒６がフッ素系分散媒である場合には、液晶部Ａ２１として、前述したようなネマチック液晶分子に、モノフルオロ基、ジフルオロ基、トリフルオロ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基等のフッ素系置換基を導入したものが好ましく用いられる。
【００６４】
主鎖Ａ１に結合している液晶部Ａ２１の数は、特に限定されないが、１〜２０程度であるのが好ましく、５〜１０程度であるのがより好ましい。液晶部Ａ２１（側鎖Ａ２）がかかる個数で主鎖Ａ１に結合していると、光反射粒子８の周囲に、光反射粒子８を配向させるのに十分な数の液晶部Ａ２１を存在させることができる。
以上のような重合物Ａの光反射粒子８に結合している密度は、特に限定されないが、０．５〜５ｎｍ２／個程度であるのが好ましく、１〜３ｎｍ２／個であるのがより好ましい。これにより、液晶部Ａ２１同士の間隔を十分に保ちつつ、各液晶部Ａ２１を光反射粒子８の周囲（近傍）に存在させることができる。
【００６５】
以上、重合物Ａの構成について説明した。
ここで、重合物Ａに含まれる各液晶部Ａ２１は、図３（ａ）に示すように、共通電極３および画素電極４間に電圧が印加されていない状態では、画素空間７１の天井面および底面に形成された一対の配向膜９１、９２により、画素空間７１の天井面および底面にほぼ平行に配向している。そのため、これに対応して、光反射粒子８も、その面が画素空間７１の天井面および底面にほぼ平行となるように配向する。
【００６６】
一方、各液晶部Ａ２１は、図３（ｃ）に示すように、共通電極３および画素電極４間に電圧が印加されている状態では、電界の方向に配向している。そのため、各液晶部Ａ２１の配向に対応して、光反射粒子８も、その面が電界の方向にほぼ直交するように配向することとなる。すなわち、図３（ｂ）に示すような状態を介して図３（ｃ）に示す状態となる。
【００６７】
以上のような光反射粒子８は、例えば、次のようにして製造することができる。
まず、光反射粒子８を用意し、その面（両面）上に反応層を形成する。ここでは、重合物Ａとして図４に示すものを、リビング重合を用いて形成する場合を一例に挙げて説明する。図４〜６は、それぞれ、重合物Ａの形成を説明するための模式図である。なお、以下の説明では、図４〜６中の上側を「上」、下側を「下」と言う。また、図４中のｎは、１以上の整数であり、特に限定されないが、１０〜２００であるのが好ましく、２０〜１００であるのがより好ましい。
【００６８】
＜１＞まず、後述する触媒により活性化される化学結合と、光反射粒子８に化学結合する結合性基Ｘとを有する下記化合物（Ａ）を重合開始剤３７として用意する。
【００６９】
【化１】
【００７０】
ここで、光反射粒子８が金、銀、銅等の金属（貴金属）材料、またはこれらの金属材料の１種または２種以上を含む合金で構成される場合には、結合性基Ｘには、例えば、チオール基（ＳＨ基）、ジスルフィド基（−ＳＳ−基）、モノスルフィド基（−Ｓ−基）、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ基）等が選択される。
また、光反射粒子８がアルミニウム、ニッケル、クロム、錫、亜鉛、インジウム、チタン等の金属材料、またはこれらの金属材料の１種または２種以上を含む合金で構成される場合には、シランカップリング剤が好適に用いられ、結合性基Ｘには、例えば、加水分解でシラノール基（Ｓｉ−ＯＨ基）を与える、−Ｓｉ（ＯＣＨ３）３基、−Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３等が選択される。
【００７１】
例えば、結合性基ＸがＳＨ基の場合、このＳＨ基を光反射粒子８の面に反応させる。これにより、重合開始剤３７が光反射粒子８上に、金属−チオール結合（−Ｓ−）を介して結合（連結）する。
これは、例えば、上記化合物（Ａ）で表わされる重合開始剤３７を含む液体を光反射粒子８の面に選択的に接触させること等により行うことができる。なお、この溶液を光反射粒子８の面に選択的に接触させる方法には、各種液相生成膜法が用いられるが、中でも、液的吐出法が好適に用いられる。
このような工程により、図５に示すように、重合開始剤３７が光反射粒子８の面に固定化（固相化）される。なお、図５では、光反射粒子８の一方の面について図示しているが、他方の面についても同様の処理を行うものである。
【００７２】
次いで、液晶部Ａ２１（液晶分子Ｂ）が連結したモノマーを用意する。
このモノマーが有する重合基としては、例えば、（メタ）アクリロイル基、ビニル基、スチリル基のような炭素−炭素２重結合を含むもの、ノルボルニル基、エポキシ基、オキセタニル基等の開環反応を生起するもの等が挙げられるが、比較的重合活性が高く、安価という点では、（メタ）アクリロイル基を含むモノマーを用いることが好ましい。このモノマーの具体例としては、例えば、下記化学式（Ｂ）で表わされる化合物等が挙げられる。
【００７３】
【化２】
［式中、ＬＣは、液晶部（液晶分子）を指す。また、Ｒ１は、水素原子またはメチル基を、Ｒ２は、アルキレン基をそれぞれ表す。］
【００７４】
これらのうち、例えば、液晶部Ａ２１を含む前記化学式（Ｂ）で表わされる化合物は、例えば、以下に示すようにして合成することができる。
まず、ジクロロメタン（ＤＣＭ）中に液晶分子Ｂを溶解した後、Ｎａ２Ｆｅ（ＣＯ）４を添加して混合し、その後、酸素ガスを供給することにより、液晶分子Ｂの一部に水酸基を導入する。このとき、液晶分子Ｂに水酸基を導入する際の反応条件としては、反応温度を０℃とし、反応時間を３０分間とする。
【００７５】
次に、水酸基が導入された液晶分子Ｂを、ジエチルエーテルまたはテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）等のエーテル中に溶解する。そして、これにより得られる溶液中に、ピリジン、トリメチルアミンまたはジメチルアミン等の塩基性触媒を添加し、その後、置換または無置換の塩化アクリロイルを添加することにより、液晶分子Ｂの末端に置換または無置換のアクリロイル基を導入する。
以上のようにして、液晶部Ａ２１を含む前記化学式（Ｂ）で表される化合物が得られる。
【００７６】
次に、図６に示すように、光反射粒子８の面に固定化された重合開始剤３７（前記化学式（Ａ）で表される化合物）を基点として、液晶部Ａ２１（液晶分子Ｂ）が連結した前記モノマーをリビング重合（特に、原子移動ラジカル重合：ＡＴＲＰ）により重合させて重合物Ａを合成する。
このリビング重合は、触媒を含む溶液を、光反射粒子８の表面に供給した後、この溶液に、前記モノマーを添加すること等により行うことができる。
【００７７】
触媒には、重合物の生長過程において、生長末端を活性化とすることができるものであればよく、例えば、遷移金属のハロゲン化物、水酸化物、酸化物、アルコキシド、シアン化物、シアン酸塩、チオシアン酸塩、アジド化物等が挙げられるが、ビピリジル、ホスフィン、一酸化炭素等の遷移金属の配位子として一般的なものを有する遷移金属錯体でもよい。これらのうち遷移金属のハロゲン化物を主成分とするものが好適である。遷移金属のハロゲン化物を主成分とする触媒は、リビング重合に適したものであることから好ましい。また、比較的安価かつ入手が容易であり、また取り扱いが容易であることからも好ましい。
【００７８】
また、遷移金属としては、例えば、Ｃｕ、Ｆｅ、Ａｕ、Ａｇ、Ｈｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｒｕ、Ｍｏ、ＮｂおよびＺｎ等が挙げられる。
重合物Ａの合成の反応場として用いる溶媒としては、例えば、水、メタノール、エタノール、ブタノールのようなアルコール類、ｏ−ジクロロベンゼンのようなハロゲン化芳香族炭化水素類、ジエチルエーテルやテトラヒドロフラン等のエーテル類が挙げられる。
【００７９】
重合開始剤３７および触媒の存在下で、前記モノマーを作用させることにより、まず重合開始剤３７に含まれる結合が触媒により活性化され、モノマーと化合し、重合開始剤３７の、触媒により活性化された結合に含まれる原子がモノマー側に移動し、触媒により活性化される結合が成長末端として再生する。
例えば、モノマーとして前記化学式（Ｂ）で表される化合物を用い、触媒としてＣｕＢｒを用いることにより、図６に示すように、重合開始剤３７にモノマーが化合するとともに、先端部（上端部）に成長末端が形成される。
【００８０】
ここで、リビング重合では、重合物（液晶高分子）Ａの成長過程において、成長末端が常に重合活性を有するため、モノマーが消費され、重合反応が停止した後、新たにモノマーを加えると重合反応がさらに進行する。
したがって、反応系に供給するモノマーの量を変化させることによって、重合物Ａ中の液晶部Ａ２１の数を精度よく制御することができる。これにより、所望の分子構造を有する重合物Ａを光反射粒子８の面に、簡単な工程で形成することができる。また、得られる重合物Ａ同士の間における特性のバラツキを抑えることができる。
【００８１】
前記溶液（反応液）は、重合反応を開始する前に、脱酸素処理を行っておくのが好ましい。脱酸素処理としては、例えば、アルゴンガス、窒素ガス等の不活性ガスによる真空脱気後の置換やパージ処理等が挙げられる。
また、重合反応に際して、上記の溶液の温度を所定の温度（モノマーおよび触媒が活性化する温度）まで加熱（加温）することにより、モノマーの重合反応をより迅速かつ確実に行うことができる。
この加熱の温度は、液晶部Ａ２１の耐熱温度や触媒の種類等によっても若干異なり、特に限定されないが、２０〜５０℃程度であるのが好ましい。また、加熱の時間（反応時間）は、加熱の温度を前記範囲とする場合、１０〜２０時間程度であるのが好ましい。
以上の工程により、光反射粒子８の表面に連結する重合物Ａが得られる。
【００８２】
以上、電気泳動表示装置２０の構成について詳細に説明した。このような電気泳動表示装置２０は、例えば、以下のようにして作動する。
−電気泳動表示装置２０の作動−
このような電気泳動表示装置２０は、次のようにして作動する。
以下、電気泳動表示装置２０の作動（動作）方法について説明する。
図７および図８は、それぞれ、図１に示す電気泳動表示装置の動作方法を説明するための模式図である。なお、以下の説明では、図７、図８中の上側を「上」、下側を「下」と言う。また、以下では、説明の便宜上、白色粒子５ａが正に帯電しており、黒色粒子５ｂが負に帯電している場合について代表して説明する。
【００８３】
≪白色表示状態≫
まず、表示色として白色（白色粒子５ａの色彩）が視認される状態について説明する。
図７（ａ）に示すように、共通電極３が負電位、個別電極４が正電位となるように、共通電極３および個別電極４間に電圧を印加すると、同図の縦方向（上下方向）に電界が生じる。この電界の作用により重合物（液晶高分子）Ａの液晶部Ａ２１が、縦方向に配向する。ところで、液晶部Ａ２１は、光反射粒子８の近傍に位置しているため、液晶部Ａ２１が前記のように配向すると、それに伴って光反射粒子８も縦方向に配向する。すなわち、共通電極３および個別電極４間に電圧を印加すると、図７（ａ）に示すように、光反射粒子８は、その法線方向（面に垂直な方向）が電界方向と直交するように配向する。なお、前述したように、光反射粒子８は、無帯電状態であるため、前記電界が生じている状態であっても、液相分散媒６中に全体にわたって分散している。
【００８４】
また、このような電圧を印加すると、光反射粒子８の配向が起こるとともに、白色粒子５ａおよび黒色粒子５ｂがそれぞれ液相分散媒６中を泳動（電気泳動）する。具体的には、白色粒子５ａは、正に帯電した粒子であるため、負電位となっている共通電極３に電気的に吸着されるように、共通電極３側（上側）に向けて泳動し、一方の黒色粒子５ｂは、負に帯電する粒子であるため、正電位となっている個別電極４に電気的に吸着されるように、個別電極４側（下側）に向けて泳動する（図７（ａ）中の矢印参照）。
【００８５】
このような電圧印加状態を維持すると、図７（ｂ）に示すように、白色粒子５ａが画素空間７１の天井面（配向膜９１の表面）に到達、すなわち、共通電極３付近に集合する。一方の黒色粒子５ｂが画素空間７１の底面に到達する。言い換えれば、この状態では、画素空間７１内の下側に黒色粒子５ｂが集中する層、上側に白色粒子５ａが集中する層、これら層の間に光反射粒子８が分散する層、の３層が形成されているとも言える。
【００８６】
なお、電気泳動粒子５が移動（泳動）する際は、液晶部Ａ２１が縦方向に配向しているため、液相分散媒６において、液晶部Ａ２１の配向方向に直交する方向の粘性が増大するが、配向方向に平行な方向（粒子５ａ、５ｂの泳動方向）の粘性はほとんど変化しない。すなわち、この状態では、白色粒子５ａは上側へ、黒色粒子５ｂは下側へ、それぞれ問題なくスムーズ（円滑）に移動することができる。一方、電気泳動粒子５は左右に移動し難くなるので、電気泳動粒子５、特に白色粒子５ａの偏在を防止することができる。その結果、図７（ｂ）の上方から画素空間７１を見たときに、当該画素空間７１の全体を白色粒子５ａで確実に覆うことができ、白色表示状態における光反射率の低下を確実に防止することができる。
また、液晶分子９の配向に伴って光反射粒子８も配向するため、光反射粒子８が移動中の電気泳動粒子５の移動を妨げることも防止される。
【００８７】
図７（ｂ）に示す状態となった後に、電圧の印加を解除すると、各液晶部Ａ２１は、その分子軸が配向膜９１、９２の溝と平行となるように配向する。このような各液晶部Ａ２１の配向に伴って、光反射粒子８も、図７（ｃ）に示すように、その上側の面および下側の面がそれぞれ、共通電極３および個別電極４と対向するように配向する。
これにより、電気泳動表示装置２０を上方（表示面側）から見ると、図７（ｃ）に示すように、白色粒子５ａの色が見えることとなり、表示色として白色が視認される。
なお、図７（ｃ）に示す状態のように、液晶部Ａ２１が横方向に配向すると、液相分散媒６において、液晶部Ａ２１の配向方向に直交する方向（図７中の縦方向）の粘性が増大する。
【００８８】
このようにして液相分散媒６の粘性が増大すると、電気泳動粒子５が上下に移動し難くなるため、電気泳動粒子５の位置の保持性が向上する。すなわち、一対の電極３、４間への電圧印加を停止した状態における表示メモリー性が向上するので、例えば、図７（ｃ）に示す白色表示状態の表示メモリー性の向上を図ることができる。言い換えれば、電気泳動表示装置２０においては、省電力化を図りつつ、表示色（白色）の経時変化を防止することができる。
また、光反射粒子８が、その面を共通電極３と対向させるようにして浮遊しているため、この光反射粒子８に、電気泳動粒子５の移動が阻害（邪魔）されることとなる。これによっても、前記表示メモリー性が向上する。
以上のような表示メモリー性の向上は、後述する黒色表示状態についても同様である。
【００８９】
ここで、従来の電気泳動表示装置では、図７（ｃ）に示す白色表示の際に、白色ではなく、やや灰色を帯びた色に見えることが問題となっていた。この主な原因としては、白色粒子５ａの光反射率が低く、光を透過してしまうため、電気泳動表示装置２０を図７（ｃ）の上方から見たとき、白色粒子５ａの背後にある黒色粒子５ｂの色が透けて見えることが考えられる。
【００９０】
そこで、本発明では、電気泳動分散液１０に、電気泳動粒子５に加え、光反射粒子８を混合することとした。電気泳動分散液１０中の光反射粒子８は、白色粒子５ａが共通電極３付近に集まった状態の白色表示の際に、白色粒子５ａと黒色粒子５ｂとの間に位置し、かつ、その上側の面および下側の面が、それぞれ、共通電極３および個別電極４と対向するようになっている。
【００９１】
そのため、この状態では、光反射粒子８の面が黒色粒子５ｂをより確実に覆うとともに、この面による反射光が確実に共通電極３（表示面）側を指向する。したがって、白色粒子５ａを透過した透過光を確実に反射し、電気泳動表示装置２０の使用者は、白色粒子５ａによる反射光のみでなく、光反射粒子８による反射光も視認することになるため、結果として白色表示における光反射率が高くなる。その結果、電気泳動表示装置２０の表示の明るさおよびコントラストを高めることができる。
【００９２】
≪黒色表示状態≫
次いで、表示色として黒色（黒色粒子５ａの色彩）が視認される状態について説明する。
例えば、前述した白色表示状態とした後に、図８（ａ）に示すように、共通電極３が正電位、個別電極４が負電位となるように、共通電極３および個別電極４間に電圧を印加する。すると、同図の縦方向（上下方向）に電界が生じ、この電界の作用により光反射粒子８が、その法線方向（面に垂直な方向）が電界方向と直交するように配向する（この原理は、前述の白色表示状態で説明したのと同様である）。
【００９３】
また、このような電圧を印加すると、光反射粒子８の前記配向が起こるとともに、白色粒子５ａおよび黒色粒子５ｂがそれぞれ液相分散媒６中を泳動（電気泳動）する。具体的には、白色粒子５ａは、負電位となっている個別電極４に電気的に吸着されるように、個別電極４側（下側）に向けて泳動し、一方の黒色粒子５ｂは、正電位となっている共通電極３に電気的に吸着されるように、共通電極３側（上側）に向けて泳動する（図８（ａ）中の矢印参照）。
このような電圧印加状態を維持すると、図８（ｂ）に示すように、白色粒子５ａが個別電極４付近に集合し、一方の黒色粒子５ｂが共通電極３付近に集合する。
【００９４】
図８（ｂ）に示す状態となった後に、電圧の印加を解除すると、図８（ｃ）に示すように、光反射粒子８が、その上側の面および下側の面がそれぞれ共通電極３および個別電極４と対向するように配向する。
これにより、電気泳動表示装置２０を上方（表示面側）から見ると、図８（ｃ）に示すように、黒色粒子５ｂの色が見えることとなり、表示色として黒色が視認される。
前述したように、黒色粒子５ｂは、光をほとんど透過しない。したがって、黒色表示は、その光反射率が十分に小さく、光反射粒子８が表示のコントラストを損なうおそれはない。
【００９５】
なお、電気泳動粒子５が移動する際は、液晶部Ａ２１が縦方向に配向しているため、液相分散媒６において、液晶分子９の配向方向に直交する方向の粘性が増大するが、配向方向に平行な方向（粒子５ａ、５ｂの泳動方向）の粘性はほとんど変化しない。すなわち、この状態では、白色粒子５ａは下側へ、黒色粒子５ｂは上側へ、それぞれ問題なくスムーズに移動することができ、よって、白色表示状態から黒色表示状態への切り替えをスムーズに行うことができる。また、液晶部Ａ２１の配向に伴って光反射粒子８も配向するため、光反射粒子８が移動中の電気泳動粒子５の移動を妨げることも防止される。
【００９６】
以上のようにして、電気泳動表示装置２０は、低電力化を図りつつ表示色の経時変化を防止し、高反射率でかつ高コントラストの表示が可能になる。特に、電気泳動表示装置２０では、重合物（液晶高分子）Ａを光反射粒子に連結させているため、多数の液晶部Ａ２１を光反射粒子８の近傍に留めておくことができる。そのため、各液晶部Ａ２１の配向に応じて、光反射粒子８をより円滑かつ確実に配向させることができる。すなわち、光反射粒子８の姿勢（向き）の制御をより精密に行うことができる。
このような構成において、電気泳動粒子５の泳動を、画素空間７１ごとに制御することによって、電気泳動表示装置２０の表示面側には、白色粒子５ａおよび黒色粒子５ｂによる反射光に基づいて、所望の情報（画像）が表示される。
【００９７】
＜電子機器＞
以上のような電気泳動表示装置２０は、各種電子機器に組み込むことができる。以下、電気泳動表示装置２０を備える本発明の電子機器について説明する。
＜＜電子ペーパー＞＞
まず、本発明の電子機器を電子ペーパーに適用した場合の実施形態について説明する。
図９は、本発明の電子機器を電子ペーパーに適用した場合の実施形態を示す斜視図である。
図９に示す電子ペーパー６００は、紙と同様の質感および柔軟性を有するリライタブルシートで構成される本体６０１と、表示ユニット６０２とを備えている。
このような電子ペーパー６００では、表示ユニット６０２が、前述したような電気泳動表示装置２０で構成されている。
【００９８】
＜＜ディスプレイ＞＞
次に、本発明の電子機器をディスプレイに適用した場合の実施形態について説明する。
図１０は、本発明の電子機器をディスプレイに適用した場合の実施形態を示す図である。このうち、図１０中（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。
図１０に示すディスプレイ（表示装置）８００は、本体部８０１と、この本体部８０１に対して着脱自在に設けられた電子ペーパー６００とを備えている。なお、この電子ペーパー６００は、前述したような構成、すなわち、図９に示す構成と同様のものである。
【００９９】
本体部８０１は、その側部（図１０（ａ）中、右側）に電子ペーパー６００を挿入可能な挿入口８０５が形成され、また、内部に二組の搬送ローラ対８０２ａ、８０２ｂが設けられている。電子ペーパー６００を、挿入口８０５を介して本体部８０１内に挿入すると、電子ペーパー６００は、搬送ローラ対８０２ａ、８０２ｂにより挟持された状態で本体部８０１に設置される。
【０１００】
また、本体部８０１の表示面側（図１０（ｂ）中、紙面手前側）には、矩形状の孔部８０３が形成され、この孔部８０３には、透明ガラス板８０４が嵌め込まれている。これにより、本体部８０１の外部から、本体部８０１に設置された状態の電子ペーパー６００を視認することができる。すなわち、このディスプレイ８００では、本体部８０１に設置された状態の電子ペーパー６００を、透明ガラス板８０４において視認させることで表示面を構成している。
【０１０１】
また、電子ペーパー６００の挿入方向先端部（図１０中、左側）には、端子部８０６が設けられており、本体部８０１の内部には、電子ペーパー６００を本体部８０１に設置した状態で端子部８０６が接続されるソケット８０７が設けられている。このソケット８０７には、コントローラー８０８と操作部８０９とが電気的に接続されている。
このようなディスプレイ８００では、電子ペーパー６００は、本体部８０１に着脱自在に設置されており、本体部８０１から取り外した状態で携帯して使用することもできる。
また、このようなディスプレイ８００では、電子ペーパー６００が、前述したような電気泳動表示装置２０で構成されている。
【０１０２】
なお、本発明の電子機器は、以上のようなものへの適用に限定されず、例えば、テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、電子新聞、ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等を挙げることができ、これらの各種電子機器の表示部に、本発明の電気泳動表示装置２０を適用することが可能である。
以上、本発明の電気泳動表示装置および電子機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明の電気泳動表示装置の好適な実施形態を模式的に示す縦断面図である。
【図２】図１に示す電気泳動表示装置が備える光反射粒子の模式的拡大図である。
【図３】図２に示す光反射粒子の姿勢の変化を説明する模式図である。
【図４】図２に示す液晶高分子の形成を説明するための模式図である。
【図５】図２に示す液晶高分子の形成を説明するための模式図である。
【図６】図２に示す液晶高分子の形成を説明するための模式図である。
【図７】図１に示す電気泳動表示装置の作動を説明する断面図である。
【図８】図１に示す電気泳動表示装置の作動を説明する断面図である。
【図９】本発明の電子機器を電子ペーパーに適用した場合の実施形態を示す斜視図である。
【図１０】本発明の電子機器をディスプレイに適用した場合の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【０１０４】
１‥‥第１の基板 ２‥‥第２の基板 ３‥‥共通電極 ４‥‥画素電極 ５‥‥電気泳動粒子 ５ａ‥‥白色粒子 ５ｂ‥‥黒色粒子 ６‥‥液相分散媒 ７‥‥封止部 ７１‥‥画素空間 ７２‥‥隔壁 ８‥‥光反射粒子 ９‥‥液晶分子 ９１、９２‥‥配向膜 １０……電気泳動分散液 ２０‥‥電気泳動表示装置 ３７‥‥重合開始剤 ６００‥‥電子ペーパー ６０１‥‥本体 ６０２‥‥表示ユニット ８００‥‥ディスプレイ ８０１‥‥本体部 ８０２ａ、８０２ｂ‥‥搬送ローラ対 ８０３‥‥孔部 ８０４‥‥透明ガラス板 ８０５‥‥挿入口 ８０６‥‥端子部 ８０７‥‥ソケット ８０８‥‥コントローラー ８０９‥‥操作部 Ａ‥‥重合体 Ａ１‥‥主鎖 Ａ２‥‥側鎖 Ａ２１‥‥液晶部 Ａ２２‥‥連結部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向配置された一対の電極と、該一対の電極間に設けられた表示層とを備え、
前記表示層は、前記一対の電極間への通電により所定の方向に泳動する少なくとも１種の電気泳動粒子と光反射粒子とを液相分散媒に分散してなる電気泳動分散液を含有し、
前記光反射粒子は、前記電気泳動粒子より光反射率が高く、かつ、その表面に重合物が連結しており、該重合物は、前記光反射粒子の表面に一端部が連結する主鎖と、該主鎖に連結し、液晶部を含む側鎖とを有していることを特徴とする電気泳動表示装置。
【請求項２】
前記主鎖は、その主骨格が脂肪族炭化水素鎖で構成されている請求項１に記載の電気泳動表示装置。
【請求項３】
前記側鎖は、前記液晶部が連結体を介して前記主鎖に連結したものである請求項１または２に記載の電気泳動表示装置。
【請求項４】
前記連結体は、その主骨格が脂肪族炭化水素鎖で構成されている請求項３に記載の電気泳動表示装置。
【請求項５】
前記連結体の前記主鎖と液晶部との間に存在する炭素の数は、５〜１８である請求項４に記載の電気泳動表示装置。
【請求項６】
前記液晶部は、電界の方向に沿って配向する配向特性を有するものである請求項１ないし５のいずれかに記載の電気泳動表示装置。
【請求項７】
前記重合物が前記光反射部に結合している密度は、０．５〜５ｎｍ２／個である請求項１ないし６のいずれかに記載の電気泳動表示装置。
【請求項８】
前記液晶部は、前記液相分散媒に対して撥液性を示す官能基を有している請求項１ないし７のいずれかに記載の電気泳動表示装置。
【請求項９】
前記光反射粒子は、金属光沢を有する金属材料を主材料とするものである請求項１ないし８のいずれかに記載の電気泳動表示装置。
【請求項１０】
前記金属材料は、アルミニウムまたは銀である請求項９に記載の電気泳動表示装置。
【請求項１１】
前記光反射粒子の大きさは、前記電気泳動粒子の粒径より大きく、かつ、可視光の最も長波長側の波長より大きい請求項１ないし１０のいずれかに記載の電気泳動表示装置。
【請求項１２】
前記光反射粒子は、無帯電の状態で前記液相分散媒に分散している請求項１ないし１１のいずれかに記載の電気泳動表示装置。
【請求項１３】
前記粒子分散液は、前記電気泳動粒子として、第１の電気泳動粒子と、該第１の電気泳動粒子と泳動方向が異なり、前記第１の電気泳動粒子より光反射率の低い第２の電気泳動粒子とを含んでおり、
前記光反射粒子は、前記第２の電気泳動粒子と同じ極性に帯電しており、その帯電量が、前記第２の電気泳動粒子より小さいものである請求項１ないし１２のいずれかに記載の電気泳動表示装置。
【請求項１４】
前記第１の電気泳動粒子は、白色を呈しており、前記第２の電気泳動粒子は、黒色を呈している請求項１３に記載の電気泳動表示装置。
【請求項１５】
前記表示層は、隔壁を介して複数の画素空間に分割されており、
前記各画素空間の内面のうち、前記第１の電極側の内面および前記第２の電極側の内面の少なくとも一方に、前記液晶部を配向させる配向膜を有する請求項１ないし１４のいずれかに記載の電気泳動表示装置。
【請求項１６】
請求項１ないし１５のいずれかに記載の電気泳動表示装置を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１】
互いに対向配置された一対の電極と、該一対の電極間に設けられた表示層とを備え、
前記表示層は、前記一対の電極間への通電により所定の方向に泳動する少なくとも１種の電気泳動粒子と光反射粒子とを液相分散媒に分散してなる電気泳動分散液を含有し、
前記光反射粒子は、前記電気泳動粒子より光反射率が高く、かつ、その表面に重合物が連結しており、該重合物は、前記光反射粒子の表面に一端部が連結する主鎖と、該主鎖に連結し、液晶部を含む側鎖とを有していることを特徴とする電気泳動表示装置。
【請求項２】
前記主鎖は、その主骨格が脂肪族炭化水素鎖で構成されている請求項１に記載の電気泳動表示装置。
【請求項３】
前記側鎖は、前記液晶部が連結体を介して前記主鎖に連結したものである請求項１または２に記載の電気泳動表示装置。
【請求項４】
前記連結体は、その主骨格が脂肪族炭化水素鎖で構成されている請求項３に記載の電気泳動表示装置。
【請求項５】
前記連結体の前記主鎖と液晶部との間に存在する炭素の数は、５〜１８である請求項４に記載の電気泳動表示装置。
【請求項６】
前記液晶部は、電界の方向に沿って配向する配向特性を有するものである請求項１ないし５のいずれかに記載の電気泳動表示装置。
【請求項７】
前記重合物が前記光反射部に結合している密度は、０．５〜５ｎｍ２／個である請求項１ないし６のいずれかに記載の電気泳動表示装置。
【請求項８】
前記液晶部は、前記液相分散媒に対して撥液性を示す官能基を有している請求項１ないし７のいずれかに記載の電気泳動表示装置。
【請求項９】
前記光反射粒子は、金属光沢を有する金属材料を主材料とするものである請求項１ないし８のいずれかに記載の電気泳動表示装置。
【請求項１０】
前記金属材料は、アルミニウムまたは銀である請求項９に記載の電気泳動表示装置。
【請求項１１】
前記光反射粒子の大きさは、前記電気泳動粒子の粒径より大きく、かつ、可視光の最も長波長側の波長より大きい請求項１ないし１０のいずれかに記載の電気泳動表示装置。
【請求項１２】
前記光反射粒子は、無帯電の状態で前記液相分散媒に分散している請求項１ないし１１のいずれかに記載の電気泳動表示装置。
【請求項１３】
前記粒子分散液は、前記電気泳動粒子として、第１の電気泳動粒子と、該第１の電気泳動粒子と泳動方向が異なり、前記第１の電気泳動粒子より光反射率の低い第２の電気泳動粒子とを含んでおり、
前記光反射粒子は、前記第２の電気泳動粒子と同じ極性に帯電しており、その帯電量が、前記第２の電気泳動粒子より小さいものである請求項１ないし１２のいずれかに記載の電気泳動表示装置。
【請求項１４】
前記第１の電気泳動粒子は、白色を呈しており、前記第２の電気泳動粒子は、黒色を呈している請求項１３に記載の電気泳動表示装置。
【請求項１５】
前記表示層は、隔壁を介して複数の画素空間に分割されており、
前記各画素空間の内面のうち、前記第１の電極側の内面および前記第２の電極側の内面の少なくとも一方に、前記液晶部を配向させる配向膜を有する請求項１ないし１４のいずれかに記載の電気泳動表示装置。
【請求項１６】
請求項１ないし１５のいずれかに記載の電気泳動表示装置を備えることを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−６０８４８（Ｐ２０１０−６０８４８Ａ）
【公開日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２２６５１４（Ｐ２００８−２２６５１４）
【出願日】平成２０年９月３日（２００８．９．３）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【公開日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月３日（２００８．９．３）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
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