JPH02156228A - 表示装置 - Google Patents
表示装置Info
- Publication number
- JPH02156228A JPH02156228A JP63308914A JP30891488A JPH02156228A JP H02156228 A JPH02156228 A JP H02156228A JP 63308914 A JP63308914 A JP 63308914A JP 30891488 A JP30891488 A JP 30891488A JP H02156228 A JPH02156228 A JP H02156228A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- electrolyte
- conductive
- display
- conductive film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ｐＨ及び（又は）イオン濃度などの変化によ
り相転移可能な高分子ゲルを表示材として使用した、デ
イスプレーなどに利用される非発光型の良画質の表示装
置に関する。
り相転移可能な高分子ゲルを表示材として使用した、デ
イスプレーなどに利用される非発光型の良画質の表示装
置に関する。
持に、本発明は、電極上に設けた導電性高分子膜のドー
ピング・脱ドーピング反応に伴うｐＨ及び（又は）イオ
ン濃度等の変化によって高分子ゲルの可逆的相転移現象
を利用した非発光型表示装置に関する。
ピング・脱ドーピング反応に伴うｐＨ及び（又は）イオ
ン濃度等の変化によって高分子ゲルの可逆的相転移現象
を利用した非発光型表示装置に関する。
高分子ゲルが温度、溶媒組成（例えば電解液）、イオン
強度、電場等によって、膨潤・収縮といった可逆的な体
積相転移現象を起こし、このような現象を表示装置、光
学素子、センサー等に応用できることは、「日経サイエ
ンス」第３巻第８０頁１９８１年発行等により知られて
いる。
強度、電場等によって、膨潤・収縮といった可逆的な体
積相転移現象を起こし、このような現象を表示装置、光
学素子、センサー等に応用できることは、「日経サイエ
ンス」第３巻第８０頁１９８１年発行等により知られて
いる。
表示装置等として応用する場合に、温度あるいは電場に
よ、って体積相転（多を生じさせて色相、明暗等を変化
させる方法が、特開昭６１−１４９９２３号公報、特開
昭６１−１４９９２６号公報等に運べられている。
よ、って体積相転（多を生じさせて色相、明暗等を変化
させる方法が、特開昭６１−１４９９２３号公報、特開
昭６１−１４９９２６号公報等に運べられている。
然しなから、このような温度、電場等の物理的手段によ
る方法を用いると、高分子ゲルの劣化が著しくて、実用
性に乏しい。
る方法を用いると、高分子ゲルの劣化が著しくて、実用
性に乏しい。
本発明は、従来公知の高分子ゲルの体積相転移現象を利
用し、その相転移させる新しい方法として導電性高分子
のドーピング・脱ドーピング反応を通用することにより
、非発光型で視野角の広い良画質の表示装置を堤供する
ものである。
用し、その相転移させる新しい方法として導電性高分子
のドーピング・脱ドーピング反応を通用することにより
、非発光型で視野角の広い良画質の表示装置を堤供する
ものである。
本発明者らは、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチ
オフェン、ポリアニリンなどに代表される導電性高分子
が、電位の変化に対応して電気化学的にドーピング・脱
ドーピング反応を行える点に着目し、この反応に基づく
電解液中のイオンの取り込み、放出と、高分子ゲルの体
積相転移現象とを結合させて、ｐＨ又はイオン濃度の変
化によって高分子ゲルが可逆的に体積相転移する仕組み
を表示装置に適用して、本発明を完成するに至った。
オフェン、ポリアニリンなどに代表される導電性高分子
が、電位の変化に対応して電気化学的にドーピング・脱
ドーピング反応を行える点に着目し、この反応に基づく
電解液中のイオンの取り込み、放出と、高分子ゲルの体
積相転移現象とを結合させて、ｐＨ又はイオン濃度の変
化によって高分子ゲルが可逆的に体積相転移する仕組み
を表示装置に適用して、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は；少なくとも表示側における表示部が透
光性である一対の基板と、両基板の間に収容された電解
液と、電気化学的に電解液中のｐＨ及び（又は）イオン
濃度を変化させることのできる導電性膜を、少なくとも
一方の電極上に設けてなる一対の電極と、この導電性膜
に固定あるいは近接させて、相転移可能な高分子ゲルを
設けてなる、表示装置である。
光性である一対の基板と、両基板の間に収容された電解
液と、電気化学的に電解液中のｐＨ及び（又は）イオン
濃度を変化させることのできる導電性膜を、少なくとも
一方の電極上に設けてなる一対の電極と、この導電性膜
に固定あるいは近接させて、相転移可能な高分子ゲルを
設けてなる、表示装置である。
本発明に用いられる導電性材料としては、電子供与体ま
たは受容体のドープによって導電性を有するものであり
、電圧の印加など電極への電気信号に応じて、電解液中
で可逆的な酸化・還元反応を生じ、電解液中の解離した
電解液のイオンをドープ、（脱ドープ）することのでき
るものを云う０例えば、ポリアセチレン、ポリピロール
、ポリチオフェン、ポリアニリンなどの導電性高分子や
酸化タングステン等の無機化合物が挙げられる。
たは受容体のドープによって導電性を有するものであり
、電圧の印加など電極への電気信号に応じて、電解液中
で可逆的な酸化・還元反応を生じ、電解液中の解離した
電解液のイオンをドープ、（脱ドープ）することのでき
るものを云う０例えば、ポリアセチレン、ポリピロール
、ポリチオフェン、ポリアニリンなどの導電性高分子や
酸化タングステン等の無機化合物が挙げられる。
特に、導電性高分子を用いた場合には、膜状体にするこ
とによりその使用範囲が広（なり、しかも電解重合など
膜合成及びその面積制御が容易であり、さらに大面積化
が可能であるという利点がある。
とによりその使用範囲が広（なり、しかも電解重合など
膜合成及びその面積制御が容易であり、さらに大面積化
が可能であるという利点がある。
すなわち、このような導電性高分子を、白金等の電極表
面に電解重合などにより被覆させたものを第１電極（作
用電極）として用い、これを第２電極（対電極）ととも
に電解液中に浸しておくと、電極に電気信号に応じて電
圧を印加すると、導電性高分子が酸化されて、電解液中
の解離したイオンが導電性高分子中にドープされる。こ
のように電圧印加の大小に応じて導電性高分子のドープ
量が調整でき、電解液のｐＨあるいはイオン濃度が自由
に制御できる。
面に電解重合などにより被覆させたものを第１電極（作
用電極）として用い、これを第２電極（対電極）ととも
に電解液中に浸しておくと、電極に電気信号に応じて電
圧を印加すると、導電性高分子が酸化されて、電解液中
の解離したイオンが導電性高分子中にドープされる。こ
のように電圧印加の大小に応じて導電性高分子のドープ
量が調整でき、電解液のｐＨあるいはイオン濃度が自由
に制御できる。
ところで、この場合、導電性高分子（ｒａ）に固定しで
あるいは近接させて、イオンなどの変化によって体積相
転移できる（すなわち、膨潤・収縮）高分子ゲルを設け
ておくと、電位の変化に応して上述のｐＨあるいはイオ
ン４度の変化が生じ、こｎにより高分子ゲルが可逆的に
膨潤・収縮し、この際の光学的な大きな差異を表示装置
のデイスプレーに応用したものである。
あるいは近接させて、イオンなどの変化によって体積相
転移できる（すなわち、膨潤・収縮）高分子ゲルを設け
ておくと、電位の変化に応して上述のｐＨあるいはイオ
ン４度の変化が生じ、こｎにより高分子ゲルが可逆的に
膨潤・収縮し、この際の光学的な大きな差異を表示装置
のデイスプレーに応用したものである。
本発明における、可逆的に体積相転移が可能な、−１１
分子ゲルとしては、電場、温度、イオン強度、溶媒組成
等の変化により、液体を吸収して膨潤し、また液体を吐
き出して収縮する液体吸収性ポリマーであり、これには
、通常液体吸収性窩分子として周知のアクリル化合物や
架橋性モノマーなどをグラフト重合したポリエーテル、
ポリビニルアルコール、セルロース、デンプン、ポリア
クリル酸系材料を挙げうるが、特にアクリルアミド誘導
体を主成分とし、イオン解離モノマー及び（又は）架橋
性モノマーを重合させた架橋性ポリマーポリメタクリル
酸、ポリアクリル酸塩などが好ましく使用しうる。
分子ゲルとしては、電場、温度、イオン強度、溶媒組成
等の変化により、液体を吸収して膨潤し、また液体を吐
き出して収縮する液体吸収性ポリマーであり、これには
、通常液体吸収性窩分子として周知のアクリル化合物や
架橋性モノマーなどをグラフト重合したポリエーテル、
ポリビニルアルコール、セルロース、デンプン、ポリア
クリル酸系材料を挙げうるが、特にアクリルアミド誘導
体を主成分とし、イオン解離モノマー及び（又は）架橋
性モノマーを重合させた架橋性ポリマーポリメタクリル
酸、ポリアクリル酸塩などが好ましく使用しうる。
本発明に使用する電解液としては、塩化カルシウム、塩
化カリウム、塩化ナトリウム、過塩素酸リチウム、塩化
アンモニウムなどの電解質を、水、メタノール、プロピ
レンカーボネート、ピロリドン、クロロホルム、ジメチ
ルスルホキシド等の高分子ゲル内、に入り込み得る有機
溶媒又はこれらの混合溶媒に、溶解した液が使用しうる
。
化カリウム、塩化ナトリウム、過塩素酸リチウム、塩化
アンモニウムなどの電解質を、水、メタノール、プロピ
レンカーボネート、ピロリドン、クロロホルム、ジメチ
ルスルホキシド等の高分子ゲル内、に入り込み得る有機
溶媒又はこれらの混合溶媒に、溶解した液が使用しうる
。
第１電掻としては、ステンレススチール、白金、金、ニ
ッケルなどの金属の他、酸化すずなどの膜、またはそれ
らの金属蒸着膜を被覆したガラスなどの導電性材料が用
いられるが、使用する電解液に耐腐食性を示す白金、金
が好ましく使用できる。
ッケルなどの金属の他、酸化すずなどの膜、またはそれ
らの金属蒸着膜を被覆したガラスなどの導電性材料が用
いられるが、使用する電解液に耐腐食性を示す白金、金
が好ましく使用できる。
第１電極上に導電性膜を形成するには、導電性高分子を
用いる電解重合によるのが密着性、膜厚の調節、膜面積
のコントロールなどの点から好ましいが、他に蒸着又は
、圧着法も利用しうる。
用いる電解重合によるのが密着性、膜厚の調節、膜面積
のコントロールなどの点から好ましいが、他に蒸着又は
、圧着法も利用しうる。
第２電極には、第１電極と同様の材料で構成させること
ができるが、一般には、カーボン、グラファイト、ステ
ンレススチール、酸化すず膜被覆ガラスなどの導電性基
材から構成されていて、第り電極の対（向）電極として
作用する。
ができるが、一般には、カーボン、グラファイト、ステ
ンレススチール、酸化すず膜被覆ガラスなどの導電性基
材から構成されていて、第り電極の対（向）電極として
作用する。
導電性膜に固定又は近接して高分子ゲルを設けるには、
このゲルは画素の配列に対応して配置されるのが好まし
く、画素空間内に１個のゲルの占有に限らず、複数の微
小なゲルを存在させるのが好ましく、導電膜上に化学的
又は物理的方法により固定させるか、あるいは、画素空
間内の電解液中に分散させうる。
このゲルは画素の配列に対応して配置されるのが好まし
く、画素空間内に１個のゲルの占有に限らず、複数の微
小なゲルを存在させるのが好ましく、導電膜上に化学的
又は物理的方法により固定させるか、あるいは、画素空
間内の電解液中に分散させうる。
次に、図示例に従って、本発明を具体的に説明する。
第１〜２図は、本発明の表示装置を構成するマトリック
ス状に並んだ多数の画素の１つの断面を示し、第１図は
、高分子ゲルが収縮状態の場合を、第２図は膨潤状態の
場合を夫々示す、例示的略図である。絶縁基板ｌおよび
隣接画素との仕切り２に囲まれたセルの絶縁基板１底面
に白金からなる第１電極５があり、外部から電圧信号が
かけられるよう接続されている。
ス状に並んだ多数の画素の１つの断面を示し、第１図は
、高分子ゲルが収縮状態の場合を、第２図は膨潤状態の
場合を夫々示す、例示的略図である。絶縁基板ｌおよび
隣接画素との仕切り２に囲まれたセルの絶縁基板１底面
に白金からなる第１電極５があり、外部から電圧信号が
かけられるよう接続されている。
第１電極上に、ＮａＣｌ電解質とビロール水溶液で電解
重合したポリピロールの導電性高分子膜６が被覆されて
いる。導電性膜６の上に１つ又は複数のポリメタクリル
酸ゲルなどの高分子ゲル７が固着あるいは近接して設け
られている。
重合したポリピロールの導電性高分子膜６が被覆されて
いる。導電性膜６の上に１つ又は複数のポリメタクリル
酸ゲルなどの高分子ゲル７が固着あるいは近接して設け
られている。
セル内には色素を含む塩化カルシウムの水溶液の電解液
８が満たされている。セルには八ｇ ’ ＡｇＣ２の如
き第２電極３、更にその外側に透明板４によって密封さ
れている。外部電圧信号９は、第２電掻３と第１電極５
との間に印加される。導電性膜側（第１電極５）に正電
圧（＋０．６Ｖ程度）をかけると、ポリピロールの導電
性膜がＯＨおよびＩＪ−イオンをドーピングすることに
より、近傍のＰＨおよびＣａ”イオン濃度が変化して高
分子ゲル７は収縮する。
８が満たされている。セルには八ｇ ’ ＡｇＣ２の如
き第２電極３、更にその外側に透明板４によって密封さ
れている。外部電圧信号９は、第２電掻３と第１電極５
との間に印加される。導電性膜側（第１電極５）に正電
圧（＋０．６Ｖ程度）をかけると、ポリピロールの導電
性膜がＯＨおよびＩＪ−イオンをドーピングすることに
より、近傍のＰＨおよびＣａ”イオン濃度が変化して高
分子ゲル７は収縮する。
逆に第２図に示すように、導電性膜側に負電圧（−０，
６Ｖ程度）をかけると、ＯＲ−およびｃ２イオンが導電
性膜５から脱ドーピングされ、高分子ゲル７゛の浸透圧
平衡がくずれ、体積相転移を生じ、膨潤する。このよう
に、個々の画素を構成するセル内の高分子ゲルの収縮・
膨潤を電気信号によって可逆的に行うことができる。高
分子ゲルの収縮時、膨潤時の体積比は数十倍にも及び、
この差は光学的に明らかな差異を示し、視覚に捉えられ
る。
６Ｖ程度）をかけると、ＯＲ−およびｃ２イオンが導電
性膜５から脱ドーピングされ、高分子ゲル７゛の浸透圧
平衡がくずれ、体積相転移を生じ、膨潤する。このよう
に、個々の画素を構成するセル内の高分子ゲルの収縮・
膨潤を電気信号によって可逆的に行うことができる。高
分子ゲルの収縮時、膨潤時の体積比は数十倍にも及び、
この差は光学的に明らかな差異を示し、視覚に捉えられ
る。
なお、本発明においては、上記のような光学的差異をさ
らに鮮明にするために、電解液８又は高分子ゲル７に色
素又は色素を溶解又は分散させた着色液体を含ませるこ
とができる。
らに鮮明にするために、電解液８又は高分子ゲル７に色
素又は色素を溶解又は分散させた着色液体を含ませるこ
とができる。
また、仕切り２は、第１．２電極間に設けられて、両者
が互いに直接に接触しないように、ポリプロピレン、セ
ルロース等の絶縁材から構成される。
が互いに直接に接触しないように、ポリプロピレン、セ
ルロース等の絶縁材から構成される。
本発明は、高分子ゲルの相転移を応用した表示装置にお
いて、ＰＨあるいはイオン濃度により相転移を生じさせ
る具体的方法を開発した点で存用であり、高分子ゲルの
劣化を招くことなく、非発光型、良画質の表示装置を堤
供する効果がある。
いて、ＰＨあるいはイオン濃度により相転移を生じさせ
る具体的方法を開発した点で存用であり、高分子ゲルの
劣化を招くことなく、非発光型、良画質の表示装置を堤
供する効果がある。
第１〜２図は、本発明の表示装置を構成するマトリック
ス状に並んだ多数の画素の１つの断面を示すものである
。 第１図は、高分子ゲルが収縮状態の場合を、第２図は膨
潤状態を夫々示している。 ■・・・絶縁基板 ２・・・仕切り ３・・・第２（対）電極 ４・・・透明基板 ５・・・第１（作用）電極 ６・・・導電性膜 ７・・・高分子ゲル（収縮状態） ７゛ ・・高分子ゲル（膨潤状Ｂ） ８・・・電解液 ９・・・外部電圧信号（印加）
ス状に並んだ多数の画素の１つの断面を示すものである
。 第１図は、高分子ゲルが収縮状態の場合を、第２図は膨
潤状態を夫々示している。 ■・・・絶縁基板 ２・・・仕切り ３・・・第２（対）電極 ４・・・透明基板 ５・・・第１（作用）電極 ６・・・導電性膜 ７・・・高分子ゲル（収縮状態） ７゛ ・・高分子ゲル（膨潤状Ｂ） ８・・・電解液 ９・・・外部電圧信号（印加）
Claims (1)
- 少なくとも表示側における表示部が透光性である一対の
基板と、両基板の間に収容された電解液と、電気化学的
に電解液中のｐＨ及び（又は）イオン濃度を変化させる
ことのできる導電性膜を、少なくとも一方の電極上に設
けてなる一対の電極と、この導電性膜に固定あるいは近
接させて、相転移可能な高分子ゲルを設けてなる、表示
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63308914A JPH0795172B2 (ja) | 1988-12-08 | 1988-12-08 | 表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63308914A JPH0795172B2 (ja) | 1988-12-08 | 1988-12-08 | 表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02156228A true JPH02156228A (ja) | 1990-06-15 |
| JPH0795172B2 JPH0795172B2 (ja) | 1995-10-11 |
Family
ID=17986793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63308914A Expired - Lifetime JPH0795172B2 (ja) | 1988-12-08 | 1988-12-08 | 表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0795172B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3887956B2 (ja) | 1998-07-06 | 2007-02-28 | 富士ゼロックス株式会社 | 光学材料及び光学素子 |
| JP2005003943A (ja) | 2003-06-12 | 2005-01-06 | Fuji Xerox Co Ltd | 光学素子およびその製造方法 |
| JP4720079B2 (ja) | 2003-11-19 | 2011-07-13 | 富士ゼロックス株式会社 | 調光素子の製造方法 |
-
1988
- 1988-12-08 JP JP63308914A patent/JPH0795172B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0795172B2 (ja) | 1995-10-11 |
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