JPH04274480A - 表示素子 - Google Patents
表示素子Info
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- JPH04274480A JPH04274480A JP3609591A JP3609591A JPH04274480A JP H04274480 A JPH04274480 A JP H04274480A JP 3609591 A JP3609591 A JP 3609591A JP 3609591 A JP3609591 A JP 3609591A JP H04274480 A JPH04274480 A JP H04274480A
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- Japan
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- display element
- polymer gel
- solvent
- gel
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- Pending
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- 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。
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気的駆動により情報
の表示を行う表示素子に関わるものである。
の表示を行う表示素子に関わるものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、電気的駆動により情報の表示を行
うための素子として、陰極線管、液晶表示素子、エレク
トロルミネセンス素子、プラズマ表示素子、エレクトロ
クロミック素子などが利用されている。これらの表示素
子は、自ら光を発することにより表示を行う発光型と、
外部に配された参照光を吸収することにより表示を行う
吸収型とに大別することができる。
うための素子として、陰極線管、液晶表示素子、エレク
トロルミネセンス素子、プラズマ表示素子、エレクトロ
クロミック素子などが利用されている。これらの表示素
子は、自ら光を発することにより表示を行う発光型と、
外部に配された参照光を吸収することにより表示を行う
吸収型とに大別することができる。
【０００３】発光型表示素子を代表する陰極線管は、最
も古くより実用化され、現在最も普及した表示素子であ
る。その特徴としては、応答性が高い、解像力が高い、
色の再現性が良い、などの点が挙げられる。このためテ
レビ受像器をはじめ測定機、コンピューター端末などに
利用されている。しかしながら、素子の駆動のために高
電圧を要することや、嵩高い、重いなどの欠点を有して
いる。更に近年においては、オフィスのオートメーショ
ン化に伴ってワードプロセッサーや事務処理のために、
コンピューター端末としての表示素子に長時間向い合っ
て作業することが多くなり、このような場合に作業者の
視覚的疲労が問題となっている。特に陰極線管において
は、発光型の表示素子であることや、表示素子表面が帯
電し、それに由来する生理的諸問題が発生するなどが指
摘されている。
も古くより実用化され、現在最も普及した表示素子であ
る。その特徴としては、応答性が高い、解像力が高い、
色の再現性が良い、などの点が挙げられる。このためテ
レビ受像器をはじめ測定機、コンピューター端末などに
利用されている。しかしながら、素子の駆動のために高
電圧を要することや、嵩高い、重いなどの欠点を有して
いる。更に近年においては、オフィスのオートメーショ
ン化に伴ってワードプロセッサーや事務処理のために、
コンピューター端末としての表示素子に長時間向い合っ
て作業することが多くなり、このような場合に作業者の
視覚的疲労が問題となっている。特に陰極線管において
は、発光型の表示素子であることや、表示素子表面が帯
電し、それに由来する生理的諸問題が発生するなどが指
摘されている。
【０００４】上述のような陰極線管の問題点を解決する
表示素子として液晶表示素子を挙げることができる。液
晶表示素子は、薄型、軽量化が容易であり、駆動電圧も
低くできる。また、カラー化も比較的容易である。しか
し、この素子は、発光型ではなく、またそれ自身が光の
吸収をするものではなく、光の偏光性を利用して透過光
を制御するものである。それ故に、表示素子を斜方から
視認しようとするとコントラストが低下、場合によって
は見えないという視野角の問題が生じてしまっている。
表示素子として液晶表示素子を挙げることができる。液
晶表示素子は、薄型、軽量化が容易であり、駆動電圧も
低くできる。また、カラー化も比較的容易である。しか
し、この素子は、発光型ではなく、またそれ自身が光の
吸収をするものではなく、光の偏光性を利用して透過光
を制御するものである。それ故に、表示素子を斜方から
視認しようとするとコントラストが低下、場合によって
は見えないという視野角の問題が生じてしまっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
使用されている表示素子は、工学的には優れた性能を有
するものではあるが、生理学的に見た時にはより印刷物
に近い形態の表示素子が求められている。
使用されている表示素子は、工学的には優れた性能を有
するものではあるが、生理学的に見た時にはより印刷物
に近い形態の表示素子が求められている。
【０００６】この様な表示素子としてエレクトロクロミ
ック素子が挙げられる。エレクトロクロミック素子は、
無機あるいは、有機物の可逆的な酸化還元状態のそれぞ
れについての吸収スペクトルの差を利用するものである
。従って顔料や染料による表示であり、いわゆる印刷物
様の表示素子となる。しかしながらエレクトロクロミッ
ク素子は電子的な酸化還元を安定的に保持しなければな
らない。しかるに、この酸化還元は化学的な変化によっ
てなされるために、液晶表示素子のような物理的変化に
よる表示素子のような繰り返し特性が得られないという
短所があった。
ック素子が挙げられる。エレクトロクロミック素子は、
無機あるいは、有機物の可逆的な酸化還元状態のそれぞ
れについての吸収スペクトルの差を利用するものである
。従って顔料や染料による表示であり、いわゆる印刷物
様の表示素子となる。しかしながらエレクトロクロミッ
ク素子は電子的な酸化還元を安定的に保持しなければな
らない。しかるに、この酸化還元は化学的な変化によっ
てなされるために、液晶表示素子のような物理的変化に
よる表示素子のような繰り返し特性が得られないという
短所があった。
【０００７】本発明は上記に述べた様な問題点に鑑みな
されたものであって、物理的変化によって構成された新
規な印刷物様の表示素子を提供するものである。
されたものであって、物理的変化によって構成された新
規な印刷物様の表示素子を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、少なく
とも一方が透明な２枚の電極間に、染料骨格を結合した
高分子ゲルと溶媒とが狭持されていることを特徴とする
表示素子である。さらには、前記溶媒が水であり、また
高分子ゲルとしてアクリル系高分子ゲルを用いたことを
特徴とする表示素子である。
とも一方が透明な２枚の電極間に、染料骨格を結合した
高分子ゲルと溶媒とが狭持されていることを特徴とする
表示素子である。さらには、前記溶媒が水であり、また
高分子ゲルとしてアクリル系高分子ゲルを用いたことを
特徴とする表示素子である。
【０００９】
【作用】以下に図面をもって本発明について詳細に述べ
るが、本発明は以下の図面に限定するものではない。
るが、本発明は以下の図面に限定するものではない。
【００１０】図１に本発明によってなる表示素子の断面
図を示す。電極２および４のうち少なくとも一方は酸化
インジウム一酸化スズかなるＩＴＯなどの透明電極であ
る。反射型の表示素子として構成する際には一方のみを
透明電極とし、透過型とする場合には、両者ともに透明
電極にすればよい。１，５は基板であり、両電極を担持
し、且つ高分子ゲル溶液６を狭持するためのセルを構成
する。ここで透過電極を担持する基板は透明な材質より
なりなり、硝子、ポリメチルメタクリレート、ポリカー
ボネート、ポリスチレン、エポキシ樹脂などの板状のも
のを用いることができる。３はセルを構成するためのス
ペーサである。
図を示す。電極２および４のうち少なくとも一方は酸化
インジウム一酸化スズかなるＩＴＯなどの透明電極であ
る。反射型の表示素子として構成する際には一方のみを
透明電極とし、透過型とする場合には、両者ともに透明
電極にすればよい。１，５は基板であり、両電極を担持
し、且つ高分子ゲル溶液６を狭持するためのセルを構成
する。ここで透過電極を担持する基板は透明な材質より
なりなり、硝子、ポリメチルメタクリレート、ポリカー
ボネート、ポリスチレン、エポキシ樹脂などの板状のも
のを用いることができる。３はセルを構成するためのス
ペーサである。
【００１１】６の高分子ゲル溶液についてさらに詳細に
図示したのが図２である。高分子ゲル溶液６は高分子ゲ
ル７と溶媒８とから構成されている。図２に示した状態
では高分子ゲルは溶媒８によって膨潤している。ここで
ゲルを構成している高分子鎖には、染料骨格を有する構
造が共有結合されている。この状態においてゲルのうち
高分子が占める割合は数パーセント以下となっており残
りは溶媒である。そのため溶媒８と高分子ゲル７との屈
折率は実質的に同等である。それ故にこの溶液は光学的
には実質的に均一であり、透明な状態になっている。と
ころでこの溶液に、２、及び４の電極によって直流電圧
を印加した際の状態を図３に示した。ここにおいて高分
子ゲル７は、相変化により溶媒を放出し収縮する。この
ことによってゲル中の染料骨格の濃度は上昇するが、ゲ
ルが収縮するために、光の吸収断面積は逆に低下する。 このため、溶液の光学濃度は実質的に低下することなる
。従って電極を表示を行いたい適当なパターンに設置し
ておくことにより、光学濃度の差から表示を行うことが
できる。電圧印加によって収縮した高分子ゲルは、電圧
印加を除去することにより、再び膨潤し、光学濃度が高
くなる。
図示したのが図２である。高分子ゲル溶液６は高分子ゲ
ル７と溶媒８とから構成されている。図２に示した状態
では高分子ゲルは溶媒８によって膨潤している。ここで
ゲルを構成している高分子鎖には、染料骨格を有する構
造が共有結合されている。この状態においてゲルのうち
高分子が占める割合は数パーセント以下となっており残
りは溶媒である。そのため溶媒８と高分子ゲル７との屈
折率は実質的に同等である。それ故にこの溶液は光学的
には実質的に均一であり、透明な状態になっている。と
ころでこの溶液に、２、及び４の電極によって直流電圧
を印加した際の状態を図３に示した。ここにおいて高分
子ゲル７は、相変化により溶媒を放出し収縮する。この
ことによってゲル中の染料骨格の濃度は上昇するが、ゲ
ルが収縮するために、光の吸収断面積は逆に低下する。 このため、溶液の光学濃度は実質的に低下することなる
。従って電極を表示を行いたい適当なパターンに設置し
ておくことにより、光学濃度の差から表示を行うことが
できる。電圧印加によって収縮した高分子ゲルは、電圧
印加を除去することにより、再び膨潤し、光学濃度が高
くなる。
【００１２】高分子ゲルとしては、ポリビニルアルコー
ルやポリスチレンスルホン酸塩などが知られるが、アク
リル系のゲルのほうが大きな体積変化を示すことから本
発明に好ましい。具体的には、アクリル酸、メタクリル
酸、アクリルアミド、Ｎ−アルキル置換アクリルアミド
、メタクリルアミドなどの単量体と、メチレンビスアク
リルアミドなどの多官能アクリル単量体との重合物を用
いることができる。
ルやポリスチレンスルホン酸塩などが知られるが、アク
リル系のゲルのほうが大きな体積変化を示すことから本
発明に好ましい。具体的には、アクリル酸、メタクリル
酸、アクリルアミド、Ｎ−アルキル置換アクリルアミド
、メタクリルアミドなどの単量体と、メチレンビスアク
リルアミドなどの多官能アクリル単量体との重合物を用
いることができる。
【００１３】本発明における染料骨格とは、可視光域、
即ち４００ｍｍから７００ｍｍに光吸収能を有するもの
ならばよく、オキサジン系、チアジン系、アントラキノ
ン系、ジアゾ系、トリフェニルメタン系、シアニン系、
フタロシアニン系などの染料骨格（発色団）を用いるこ
とができる。また、これら染料骨格に、アミノ基、ヒド
ロキシル基などの助色団を付加したものを用いることも
可能である。
即ち４００ｍｍから７００ｍｍに光吸収能を有するもの
ならばよく、オキサジン系、チアジン系、アントラキノ
ン系、ジアゾ系、トリフェニルメタン系、シアニン系、
フタロシアニン系などの染料骨格（発色団）を用いるこ
とができる。また、これら染料骨格に、アミノ基、ヒド
ロキシル基などの助色団を付加したものを用いることも
可能である。
【００１４】ゲル高分子鎖への染料骨格の導入方法は特
に限定されるものではないが、例えばＪｏｕｒｎａｌ
ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ：Ｐａｒ
ｔＡ−１、ｖｏｌ．７、２４５８（１９６９）に示され
ているようなものが挙げられる。ここには、アクリル酸
クロライドとフルオレセイントが示されているが、他に
もアゾベンゼンによって修飾されたスチレン誘導体をア
クリル系モノマーと共重合することにより、染料骨格を
導入してもよい。また染料骨格はモノマーの各ユニット
にある必要はなく、ユニット比で数パーセント導入され
ていれば十分機能を有する。導入される染料骨格につい
ても特に限定されることなく、所望する色相のうち、安
定な構造を選ぶことができる。
に限定されるものではないが、例えばＪｏｕｒｎａｌ
ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ：Ｐａｒ
ｔＡ−１、ｖｏｌ．７、２４５８（１９６９）に示され
ているようなものが挙げられる。ここには、アクリル酸
クロライドとフルオレセイントが示されているが、他に
もアゾベンゼンによって修飾されたスチレン誘導体をア
クリル系モノマーと共重合することにより、染料骨格を
導入してもよい。また染料骨格はモノマーの各ユニット
にある必要はなく、ユニット比で数パーセント導入され
ていれば十分機能を有する。導入される染料骨格につい
ても特に限定されることなく、所望する色相のうち、安
定な構造を選ぶことができる。
【００１５】本発明に用いることのできる溶媒としては
、高分子を膨潤させることのできる溶媒ならば、特に限
定されないが、水を用いことが好ましい。また水にアル
コール系、ケトン系の溶媒を混合したり、電解質を溶存
させることも妨げない。
、高分子を膨潤させることのできる溶媒ならば、特に限
定されないが、水を用いことが好ましい。また水にアル
コール系、ケトン系の溶媒を混合したり、電解質を溶存
させることも妨げない。
【００１６】
【実施例】前記文献に準じて用意した、フルオレセイン
のアクリル酸エステルと、アクリル酸ナトリウムとＮ，
Ｎ’−メチレンビスアクリルアミドとを水に溶解させ、
さらに飽和炭化水素系溶剤（商品名アイソパー）、重合
開始剤、界面活性剤を添加し、熱重合により、アクリル
酸のゲル粒子を得た。このゲルを水洗し、水によって十
分膨潤させた時の粒径は約０．４ｍｍであった。次いで
セルギャップ２ｍｍになるように２枚の透明電極が設け
られたガラスで構成したセル中にゲル粒子と水とを充填
した。この様にして構成したセル間に電圧を印加したと
ころ、ゲルが収縮し、セルの透過率はしだいに上昇した
。 また、電極間を短絡することにより、再びセルは最初の
高濃度の状態に復帰した。
のアクリル酸エステルと、アクリル酸ナトリウムとＮ，
Ｎ’−メチレンビスアクリルアミドとを水に溶解させ、
さらに飽和炭化水素系溶剤（商品名アイソパー）、重合
開始剤、界面活性剤を添加し、熱重合により、アクリル
酸のゲル粒子を得た。このゲルを水洗し、水によって十
分膨潤させた時の粒径は約０．４ｍｍであった。次いで
セルギャップ２ｍｍになるように２枚の透明電極が設け
られたガラスで構成したセル中にゲル粒子と水とを充填
した。この様にして構成したセル間に電圧を印加したと
ころ、ゲルが収縮し、セルの透過率はしだいに上昇した
。 また、電極間を短絡することにより、再びセルは最初の
高濃度の状態に復帰した。
【００１７】
【発明の効果】以上述べてきたように、本発明に係わる
表示素子は、高分子ゲルの電場環境による膨潤度の平衝
関係を利用して表示を行うものである。そのため、高分
子ゲルが酸化などの化学的な性質を生じない限り劣化す
ることがないので、くり返し性能が高い。
表示素子は、高分子ゲルの電場環境による膨潤度の平衝
関係を利用して表示を行うものである。そのため、高分
子ゲルが酸化などの化学的な性質を生じない限り劣化す
ることがないので、くり返し性能が高い。
【００１８】また、光の偏光性を利用していないので液
晶表示素子と比べて視野角が広く、視覚的に疲労が少な
い。
晶表示素子と比べて視野角が広く、視覚的に疲労が少な
い。
【００１９】さらに、導入する染料骨格を選ぶことによ
り、任意の色相を有する表示素子を作成することができ
る。
り、任意の色相を有する表示素子を作成することができ
る。
【図１】本発明による表示素子の断面模式図である。
【図２】本表示素子の原理を示すための断面模式図であ
る。
る。
【図３】本表示素子の原理を示すための断面模式図であ
る。
る。
１ 基板
２ 電極
３ スペーサー
４ 電極
５ 基板
６ 高分子ゲル溶液７
高分子ゲル ８ 溶媒 ９ 電源
高分子ゲル ８ 溶媒 ９ 電源
Claims (3)
- 【請求項１】少なくとも一方が透明な２枚の電極間に、
染料骨格を結合した高分子ゲルと溶媒とが狭持されてい
ることを特徴とする表示素子。 - 【請求項２】前記溶媒が水であることを特徴とする請求
項１記載の表示素子。 - 【請求項３】前記高分子ゲルがアクリル系高分子ゲルで
あることを特徴とする請求項１，２記載の表示素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3609591A JPH04274480A (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | 表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3609591A JPH04274480A (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | 表示素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04274480A true JPH04274480A (ja) | 1992-09-30 |
Family
ID=12460206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3609591A Pending JPH04274480A (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | 表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04274480A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6287485B1 (en) | 1997-12-15 | 2001-09-11 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Volume-modulation coloration producing material, volume-modulation coloration producing composition, and optical element and method for optical modulation using the composition |
| US6295167B1 (en) | 1998-07-06 | 2001-09-25 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Optical material and optical device |
| US6785035B2 (en) | 2000-07-25 | 2004-08-31 | Fuji Xerox Co., Ltd | Optical element, optical element composition and method for controlling stimuli-responsive polymer gel |
| JP2006003592A (ja) * | 2004-06-17 | 2006-01-05 | Fuji Xerox Co Ltd | 調光素子およびその製造方法 |
| US7435479B2 (en) | 2003-11-19 | 2008-10-14 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Light-controlling element and method for manufacturing the same |
| US7455903B2 (en) | 2004-12-02 | 2008-11-25 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Optical materials and optical elements using the same |
-
1991
- 1991-03-01 JP JP3609591A patent/JPH04274480A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6287485B1 (en) | 1997-12-15 | 2001-09-11 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Volume-modulation coloration producing material, volume-modulation coloration producing composition, and optical element and method for optical modulation using the composition |
| US6295167B1 (en) | 1998-07-06 | 2001-09-25 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Optical material and optical device |
| US6785035B2 (en) | 2000-07-25 | 2004-08-31 | Fuji Xerox Co., Ltd | Optical element, optical element composition and method for controlling stimuli-responsive polymer gel |
| US7435479B2 (en) | 2003-11-19 | 2008-10-14 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Light-controlling element and method for manufacturing the same |
| JP2006003592A (ja) * | 2004-06-17 | 2006-01-05 | Fuji Xerox Co Ltd | 調光素子およびその製造方法 |
| US7455903B2 (en) | 2004-12-02 | 2008-11-25 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Optical materials and optical elements using the same |
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