JPH08190352A - Color display - Google Patents
Color displayInfo
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- JPH08190352A JPH08190352A JP7000857A JP85795A JPH08190352A JP H08190352 A JPH08190352 A JP H08190352A JP 7000857 A JP7000857 A JP 7000857A JP 85795 A JP85795 A JP 85795A JP H08190352 A JPH08190352 A JP H08190352A
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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】
【目的】 電気感応型光機能性流体組成物の電界配列効
果を応用して画像を制御することができるカラー表示装
置を得る。
【構成】 カラー表示装置の画像素子10が、対向する
2枚の透明電極板1a、1bの間に、電界配列効果を有
する固体粒子6を透明な電気絶縁性媒体5中に含有して
なる電気感応型光機能性流体組成物4が充填されてな
り、上記の固体粒子6と電気絶縁性媒体5とがそれぞれ
異なる色に着色されている。
(57) [Summary] [Object] To obtain a color display device capable of controlling an image by applying an electric field arrangement effect of an electro-sensitive optical functional fluid composition. An image element 10 of a color display device is an electrical device in which a transparent electrically insulating medium 5 contains solid particles 6 having an electric field array effect between two opposing transparent electrode plates 1a and 1b. It is filled with the sensitive optical functional fluid composition 4, and the solid particles 6 and the electrically insulating medium 5 are colored in different colors.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は電気感応型光機能性流体
組成物(以下、「EA流体」という)を用い、その電界
配列効果(以下、「EA効果」という)を応用して画像
を制御することができるカラー表示装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention uses an electrosensitive optical functional fluid composition (hereinafter referred to as "EA fluid") and applies an electric field array effect (hereinafter referred to as "EA effect") to display an image. The present invention relates to a color display device that can be controlled.
【0002】[0002]
【従来の技術】バックライト照明を用いてカラー動画像
を表示する表示装置としては従来から液晶表示装置がよ
く知られている。この液晶表示装置は、2枚の透明電極
板の間に液晶組成物が充填されてなる画像素子が多数同
一面上に並列され、またカラー液晶表示装置の場合はこ
の透明電極板のいずれか一方がカラーフィルターなどに
よって着色され、かつ隣接する各画像素子の透明電極板
が、互いに異なる色に着色されてなっている。2. Description of the Related Art A liquid crystal display device has been well known as a display device for displaying a color moving image by using backlight illumination. In this liquid crystal display device, a large number of image elements each having a liquid crystal composition filled between two transparent electrode plates are juxtaposed on the same surface. In the case of a color liquid crystal display device, one of the transparent electrode plates is a color electrode. The transparent electrode plates of adjacent image elements which are colored by a filter or the like are colored in mutually different colors.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、液晶表示装置
にはさまざまな問題があって用途が限定されている。こ
れら問題点の例を挙げれば、例えば一般に明暗コントラ
ストが低く、純黒の表現が不十分であり、また明視角が
狭い、構造上製造上の難点があるために大型画面が得ら
れない、耐光性が悪く屋外使用に向かない、などであ
る。従ってこのような問題点が克服されたカラー表示装
置が強く求められていた。However, liquid crystal display devices have various problems and their applications are limited. To give an example of these problems, for example, the contrast of light and dark is generally low, the expression of pure black is insufficient, the clear viewing angle is narrow, and a large screen cannot be obtained due to structural difficulties in manufacturing. It is not good for outdoor use. Therefore, there is a strong demand for a color display device that overcomes these problems.
【0004】一方、本発明者らは、従来知られていない
新規な電界配列性を有するEA流体の研究を行ってい
る。このEA流体は電気絶縁性の媒体中にEA効果を有
する固体粒子(以下、「EA粒子」という)を分散させ
て得られる流体であり、これに電界を印加するとEA粒
子が誘電分極を起こし、更に誘電分極に基づく静電引力
によって互いに電場方向に配位連結して整列し、鎖状体
構造を示す性質を持っている。また、EA粒子によって
は電気泳動性を有することにより、電界印加時に電極板
部分に電気泳動して配列し、配列塊状構造を示す性質を
示すものもある。On the other hand, the inventors of the present invention are conducting research on an EA fluid having a novel electric field arranging property which has hitherto been unknown. This EA fluid is a fluid obtained by dispersing solid particles having an EA effect (hereinafter referred to as “EA particles”) in an electrically insulating medium, and when an electric field is applied to the EA fluid, the EA particles cause dielectric polarization, Further, they have the property of exhibiting a chain structure by being coordinated and aligned with each other in the direction of the electric field by electrostatic attraction due to dielectric polarization. In addition, some EA particles have electrophoretic properties, and thus have a property of exhibiting an array lump structure by being electrophoresed and arrayed on the electrode plate portion when an electric field is applied.
【0005】そこで、このEA流体を2枚の透明電極板
の間に充填すると、この双方の透明電極板に電界を印加
しないときはEA粒子が媒体中にランダムに分散してい
るので不透明であったものが、電界を印加するとEA粒
子が両電極板間に配列し電極板面に垂直な鎖状体を形成
する結果、このEA流体中を光が透過するようになるこ
とがわかった。従ってこの系は電界のオン/オフに対応
して画面が透明/不透明に変化する表示装置の画像素子
として用いることができる。本発明は、上記の知見に基
づいて鋭意研究の結果達成されたものであって、従って
本発明の目的は、EA流体の特性を応用してカラー画像
を制御することができる、上記の液晶表示装置などが有
する問題点を解決した表示装置を提供することにある。Therefore, when the EA fluid is filled between two transparent electrode plates, the EA particles are randomly dispersed in the medium when an electric field is not applied to the both transparent electrode plates, so that they are opaque. However, it was found that when an electric field is applied, EA particles are arranged between both electrode plates to form a chain body perpendicular to the electrode plate surface, and as a result, light is transmitted through this EA fluid. Therefore, this system can be used as an image element of a display device in which the screen changes to transparent / opaque in response to turning on / off of an electric field. The present invention has been achieved as a result of earnest research based on the above findings, and therefore an object of the present invention is to provide a liquid crystal display as described above, which is capable of controlling a color image by applying the characteristics of an EA fluid. An object of the present invention is to provide a display device that solves the problems of the device and the like.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記の課題は、対向する
2枚の透明電極板の間に、EA粒子を透明な電気絶縁性
媒体中に含有してなるEA流体が充填され、上記のEA
粒子と電気絶縁性媒体とがそれぞれ異なる色に着色され
てなる画像素子を有するカラー表示装置(以下、単に
「表示装置」という)を提供することによって解決でき
る。この電極板の少なくともいずれか一方には、互いに
非接触的に配列された2以上の透明な電極層が形成され
ていることが好ましい。The above object is to fill an EA fluid containing EA particles in a transparent electrically insulating medium between two transparent electrode plates facing each other.
The problem can be solved by providing a color display device (hereinafter, simply referred to as “display device”) having an image element in which particles and an electrically insulating medium are colored in different colors. At least one of the electrode plates preferably has two or more transparent electrode layers arranged in a non-contact manner with each other.
【0007】本発明はまた、上記のいずれかの画像素子
が2以上、同一面上に並列され、隣接するそれぞれの画
像素子の前記EA粒子と電気絶縁性媒体の少なくともい
ずれか一方が異なる色に着色されてなる表示装置を提供
する。前記EA流体中のEA粒子は、有機高分子化合物
からなる芯体と、EA効果を有する無機物(以下、「E
A無機物」という)を含む表層とによって形成された無
機・有機複合粒子であることが好ましい。ここで、EA
粒子の色は白色および黒色を含むものであり、着色とは
素材そのものの色の使用を含むものである。According to the present invention, two or more of the above-mentioned image elements are arranged in parallel on the same plane, and at least one of the EA particles and the electrically insulating medium of each adjacent image element has a different color. A colored display device is provided. The EA particles in the EA fluid include a core made of an organic polymer compound and an inorganic substance having an EA effect (hereinafter referred to as “E”).
It is preferable that the inorganic-organic composite particles are formed by a surface layer containing "A inorganic substance"). Where EA
The color of the particles includes white and black, and coloring includes the use of the color of the material itself.
【0008】[0008]
【作用】透明電極板の間に電界が印加されないときは着
色されたEA粒子が媒体中にランダムに分散しているの
でこの画像素子は着色不透明に見える。電界を印加する
とEA粒子が両電極板間に配列し電極板面に垂直な鎖状
体または配列塊状体(以下、これらを「鎖状体」と総称
する)を形成する結果、この画像素子を光が透過するよ
うになる。このとき電気絶縁性媒体が着色されていれば
バックライト光はこれを透過することによって着色さ
れ、カラー透過光が得られる。従ってこの画像素子は電
界のオン/オフに対応して画面が着色透明/着色不透明
に変化する。透明電極板の少なくともいずれか一方に、
互いに非接触的に配列された2以上の透明な電極層が形
成されていれば、これら同一面上の電極層の間に電界を
印加するとき、電極板面に平行な鎖状体が形成されるの
で、画像素子は着色不透明に変化する。When the electric field is not applied between the transparent electrode plates, the image element looks colored and opaque because the colored EA particles are randomly dispersed in the medium. When an electric field is applied, the EA particles are arranged between the electrode plates to form a chain or array lump (hereinafter, these are collectively referred to as “chain”) perpendicular to the electrode plate surface. Light will be transmitted. At this time, if the electrically insulating medium is colored, the backlight light is colored by transmitting the light, and color transmitted light is obtained. Therefore, in this image element, the screen changes to colored transparent / colored opaque in response to the turning on / off of the electric field. On at least one of the transparent electrode plates,
If two or more transparent electrode layers arranged in non-contact with each other are formed, when an electric field is applied between the electrode layers on the same plane, a chain-like body parallel to the electrode plate surface is formed. As a result, the image element changes to colored opaque.
【0009】[0009]
【実施例】以下、実施例によって本発明を更に詳しく説
明する。 (実施例1)実施例1の表示装置は、図1(a)(b)
に示す画像素子10を有する。図1(a)においてこの
画像素子10は、2枚の対向する透明電極板1a−1b
の間にEA流体4が充填されたセルからなる。透明電極
板1a、1bはいずれも2層からなり、EA流体4に接
する内側の層はそれぞれ透明な電極層2a、2bであ
り、外側の層はそれぞれ透明ガラス層3a、3bであ
る。このEA流体4は、青色に着色されたEA粒子6が
黄色に着色された透明な電気絶縁性媒体5中に分散され
てなっている。電極層2aおよび2bからはそれぞれ配
線7a、7bが引き出され、これらの配線はスイッチ8
および電源9からなるスイッチング回路に接続されてい
る。また、この画像素子10の一方の透明電極板1b側
にはバックライトBLが配設されている。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. (Embodiment 1) The display device of Embodiment 1 is shown in FIGS.
The image element 10 shown in FIG. In FIG. 1A, the image device 10 includes two opposing transparent electrode plates 1a-1b.
It consists of a cell filled with EA fluid 4 between. The transparent electrode plates 1a and 1b each consist of two layers, the inner layers in contact with the EA fluid 4 are transparent electrode layers 2a and 2b, respectively, and the outer layers are transparent glass layers 3a and 3b, respectively. The EA fluid 4 is composed of EA particles 6 colored in blue dispersed in a transparent electrically insulating medium 5 colored in yellow. Wirings 7a and 7b are respectively drawn from the electrode layers 2a and 2b, and these wirings are connected to the switch 8
And a switching circuit composed of a power supply 9. Further, a backlight BL is provided on one transparent electrode plate 1b side of the image element 10.
【0010】図1(a)はスイッチ8がオフの状態を示
している。スイッチ8がオフのときは、青色のEA粒子
6がEA流体4中にランダムに分散しているので、バッ
クライトBLが点灯していても光はEA粒子6に遮られ
てこの画像素子10を透過せず、透明電極板1a側から
見ている観察者obsにはEA粒子6の色である青色と
電気絶縁性媒体5の色である黄色が混合した緑青色が見
えている。FIG. 1A shows a state in which the switch 8 is off. When the switch 8 is off, the blue EA particles 6 are randomly dispersed in the EA fluid 4, so even if the backlight BL is turned on, the light is blocked by the EA particles 6 and the image element 10 is blocked. To the observer obs who does not transmit and sees from the transparent electrode plate 1a side, a green-blue color in which the blue color of the EA particles 6 and the yellow color of the electrically insulating medium 5 are mixed is seen.
【0011】スイッチ8をオンにして双方の電極層2a
−2b間に電界を印加すると、図1(b)に示すよう
に、EA粒子6は、電界によるEA効果によって電極層
2a、2b間に垂直に配列し、互いに間隔を隔てて鎖状
体11を形成する。この結果、鎖状体11の間隙部はE
A粒子が存在せず黄色透明な電気絶縁性媒体5のみとな
るので、バックライトBLの光が画像素子10を透過で
きるようになる。When the switch 8 is turned on, both electrode layers 2a
When an electric field is applied between −2b, the EA particles 6 are vertically arranged between the electrode layers 2a and 2b due to the EA effect due to the electric field, and the chain-shaped bodies 11 are spaced apart from each other, as shown in FIG. 1 (b). To form. As a result, the gap portion of the chain 11 is E
Since the A particles do not exist and only the yellow transparent electrically insulating medium 5 is present, the light of the backlight BL can be transmitted through the image element 10.
【0012】このとき、電気絶縁性媒体5の色が黄色で
あるから観察者obsからは黄色光が見える。すなわち
観察者obs側から見るとき、この表示素子10はスイ
ッチ8をオンにしたことによって黄色に点灯する。スイ
ッチ8をオフにすれば、EA粒子6は再びランダム分散
状態に戻るのでバックライトBLの光は遮断され、表示
素子1は消灯し、観察者obs側にも光源がある場合に
は、EA流体の反射光色である緑青色を呈する緑青色不
透明面に戻る。このように、この表示素子10を有する
実施例1の表示装置は、電界のオン/オフによって黄色
光面/緑青色不透明面の変化を繰り返すことができ、例
えば注意信号機の表示装置などとして用いることができ
る。At this time, since the color of the electrically insulating medium 5 is yellow, the observer obs can see yellow light. That is, when viewed from the observer obs side, the display element 10 lights up in yellow by turning on the switch 8. When the switch 8 is turned off, the EA particles 6 are returned to the random dispersion state again, the light of the backlight BL is blocked, the display element 1 is turned off, and when the observer obs side also has a light source, the EA fluid It returns to the green-blue opaque surface that exhibits the green-blue color of the reflected light. As described above, the display device of Example 1 having the display element 10 can repeat the change of the yellow light surface / green-blue opaque surface by turning on / off the electric field, and can be used, for example, as a display device of a caution signal. You can
【0013】実施例1の表示装置に用いた黄色の電気絶
縁性媒体5は、電気絶縁性媒体であるジメチルシリコー
ンオイルに黄色の油溶性染料を溶解したものであり、E
A粒子6は、図2に示すように、有機高分子化合物から
なる芯体6aと、EA無機物6cおよび青色顔料6dを
含む表層6bとによって形成された無機・有機複合粒子
(6)である。この無機・有機複合粒子6は芯体6aが
有機高分子化合物からなるので、EA無機物6cの比重
が比較的大きくても芯体6aとEA無機物6cとの重量
比を製造時に調節することによって、その比重を電気絶
縁性媒体5の比重に近似させることができ、この媒体中
に良好に分散させることができるようになる。また、表
層6bに青色顔料が含まれているので、EA無機物6c
は例えば白色であっても、全体として青色の粒子とする
ことができる。The yellow electrically insulating medium 5 used in the display device of Example 1 is obtained by dissolving a yellow oil-soluble dye in dimethyl silicone oil which is an electrically insulating medium.
As shown in FIG. 2, the A particles 6 are inorganic / organic composite particles (6) formed by a core body 6a made of an organic polymer compound and a surface layer 6b containing an EA inorganic substance 6c and a blue pigment 6d. Since the core body 6a of the inorganic-organic composite particles 6 is made of an organic polymer compound, even if the specific gravity of the EA inorganic substance 6c is relatively large, the weight ratio of the core body 6a and the EA inorganic substance 6c can be adjusted at the time of production. The specific gravity can be approximated to the specific gravity of the electrically insulating medium 5, so that it can be well dispersed in this medium. Further, since the surface layer 6b contains a blue pigment, the EA inorganic substance 6c
Can be, for example, white particles even if they are white.
【0014】(実施例2)実施例2の表示装置における
画像素子は、透明電極板の構成とそれに伴う電気回路が
異なる以外は実施例1と同様である。従ってここでは主
として透明電極板と電気回路の構成について説明する。
図3は、この実施例における画像素子20の透明電極板
の構成と電気回路とを示している。この画像素子20の
一方の透明電極板21aには、櫛形の透明な電極層(以
下、「第一電極層」という)22aおよびこれと互いに
非接触的に配列された透明な電極層(以下、「第二電極
層」という)22cが、互いに入れ子状に形成され、他
方の透明電極板21bには全面に一体の電極層(以下、
「対向電極層」という)22bが形成されている。透明
電極板21aと透明電極板21bはいずれも無色であ
る。双方の透明電極板の間には、図示しないが実施例1
と同様の、黄色の電気絶縁性媒体中に青色のEA粒子が
分散されたEA流体が充填されている。(Embodiment 2) The image element in the display device of embodiment 2 is the same as that of embodiment 1 except that the structure of the transparent electrode plate and the electric circuit associated therewith are different. Therefore, here, the configurations of the transparent electrode plate and the electric circuit will be mainly described.
FIG. 3 shows the configuration of the transparent electrode plate of the image element 20 and the electric circuit in this embodiment. On one transparent electrode plate 21a of the image element 20, a comb-shaped transparent electrode layer (hereinafter referred to as "first electrode layer") 22a and transparent electrode layers (hereinafter, referred to as "transparent electrode layers") arranged in non-contact with each other. 22 c of “second electrode layers” are formed in a mutually nested manner, and the other transparent electrode plate 21 b has an electrode layer (hereinafter,
A “counter electrode layer” 22b is formed. Both the transparent electrode plate 21a and the transparent electrode plate 21b are colorless. Although not shown between the two transparent electrode plates, Example 1
Similar to the above, an EA fluid in which blue EA particles are dispersed in a yellow electrically insulating medium is filled.
【0015】この画像素子20の電気回路は以下のよう
に構成されている。第一電極層22aは、電源26の
(+)側に接続されている。第二電極層22cと対向電
極層22bとは、それぞれ切替えスイッチ23のそれぞ
れの固定端子23c、23bに接続されている。切替え
スイッチ23の可動端子23aは、電源26の(−)側
に接続されている。すなわちこの電気回路は、切替えス
イッチ23を切り換えることによって第一電極層22a
と第二電極層22cとの間、または第一電極層22aと
対向電極層22bとの間に、電界を切り替えて印加する
ことができるようになっている。The electric circuit of the picture element 20 is constructed as follows. The first electrode layer 22a is connected to the (+) side of the power supply 26. The second electrode layer 22c and the counter electrode layer 22b are connected to the respective fixed terminals 23c and 23b of the changeover switch 23. The movable terminal 23 a of the changeover switch 23 is connected to the (−) side of the power supply 26. That is, this electric circuit has a structure in which the first electrode layer 22a is formed by switching the changeover switch 23.
The electric field can be switched and applied between the second electrode layer 22c and the second electrode layer 22c or between the first electrode layer 22a and the counter electrode layer 22b.
【0016】このスイッチング回路との組み合せによっ
て、表示素子20は次のように作動する。まず、切替え
スイッチ23を対向電極層22b側に接続すると、第一
電極層22aと対向電極層22bとの間に電界が印加さ
れる。するとこの電極層間に介在するEA流体は、透明
電極板21a−21b間に電界配列して垂直な鎖状体を
形成し、この表示素子20はバックライト(図示せず)
からの照明光を透過し、電気絶縁性媒体が黄色に着色さ
れているので黄色に点灯する。The display element 20 operates as follows in combination with the switching circuit. First, when the changeover switch 23 is connected to the counter electrode layer 22b side, an electric field is applied between the first electrode layer 22a and the counter electrode layer 22b. Then, the EA fluid present between the electrode layers forms an electric field between the transparent electrode plates 21a-21b to form a vertical chain, and the display element 20 has a backlight (not shown).
And transmits the illumination light from the device, and lights up in yellow because the electrically insulating medium is colored in yellow.
【0017】次に図4に示すように、切替えスイッチ2
3を第二電極層22c側に切り換えると、第一電極層2
2aと第二電極層22cとの間に電界が印加される。こ
のときEA粒子6は、先の透明電極板21a−21b間
に形成された垂直な鎖状体を解消して、第一電極層22
aと第二電極層22cとの間に電界配列する。これによ
って、透明電極板21aに平行な鎖状体25が簾状に形
成され透明電極板21aを覆うシャッターとなるのでバ
ックライトBLからの照明光が遮られ、表示素子20
は、EA粒子6の色である青色と電気絶縁性媒体5の色
である黄色が混合した緑青色に見える。また、EA流体
中の青色粒子の配合量が透明電極板21aを覆うに十分
な場合には、表示素子20はEA粒子6の色である青色
を呈し、すなわち青色不透明面とすることも可能であ
る。このように、実施例2の表示装置は、切替えスイッ
チ23の切替え操作に対応して表示素子20内に形成さ
れる鎖状体の透明電極板に対する角度が垂直/水平と直
ちに変化するので、黄色光面/緑青色〜青色不透明面の
いずれへの変化も速やかで、電界応答性の良好な表示装
置となる。Next, as shown in FIG. 4, the changeover switch 2
3 is switched to the second electrode layer 22c side, the first electrode layer 2
An electric field is applied between 2a and the second electrode layer 22c. At this time, the EA particles 6 eliminate the vertical chain formed between the transparent electrode plates 21a-21b, and the first electrode layer 22 is removed.
An electric field is arranged between a and the second electrode layer 22c. As a result, the chain-like body 25 parallel to the transparent electrode plate 21a is formed like a blind and serves as a shutter that covers the transparent electrode plate 21a, so that the illumination light from the backlight BL is blocked and the display element 20 is provided.
Looks like green-blue, which is a mixture of the blue color of the EA particles 6 and the yellow color of the electrically insulating medium 5. Further, when the blending amount of the blue particles in the EA fluid is sufficient to cover the transparent electrode plate 21a, the display element 20 exhibits the blue color of the EA particles 6, that is, a blue opaque surface. is there. As described above, in the display device of the second embodiment, the angle of the chain-like body formed in the display element 20 with respect to the transparent electrode plate immediately changes to vertical / horizontal in response to the switching operation of the changeover switch 23. The display device has a rapid change in the light surface / green-blue to blue-opaque surface and a good electric field response.
【0018】実施例2における第一電極層22aと、第
二電極層22cおよび対向電極層22bの極性は逆であ
ってもよいことは言うまでもない。第一電極層22aと
第二電極層22cのパターンは、実施例2では櫛形とさ
れているがこれに限定されるものではなく、互いに非接
触的に配列された2以上の透明な電極層であれば、例え
ばストライプ状、渦巻状、樹枝状など、いかなる形状で
あってもよい。また、スイッチングのための電気回路も
実施例2のものに限定されるものではない。It goes without saying that the polarities of the first electrode layer 22a, the second electrode layer 22c and the counter electrode layer 22b in Example 2 may be opposite. Although the patterns of the first electrode layer 22a and the second electrode layer 22c are comb-shaped in the second embodiment, the pattern is not limited to this, and two or more transparent electrode layers arranged in a non-contact manner may be used. As long as it has a stripe shape, a spiral shape, or a dendritic shape, any shape may be used. Further, the electric circuit for switching is not limited to that of the second embodiment.
【0019】(実施例3)実施例3の表示装置は、図5
(a)(b)に示す画素ユニット30が多数、同一平面
上に隣接して配列され、構成されている。この画素ユニ
ット30は、図5(a)に示すように、実施例2と同様
な構成の電極層を有する3体の画像素子31、32、3
3が並列してなっており、これらの画像素子に含まれて
いる透明な電気絶縁性媒体はそれぞれ赤(R)、青
(B)、緑(G)に着色されている。また3体の画像素
子中のEA粒子はいずれも黒色に着色されている。(Embodiment 3) The display device of Embodiment 3 is shown in FIG.
A large number of pixel units 30 shown in (a) and (b) are arranged adjacent to each other on the same plane. As shown in FIG. 5A, the pixel unit 30 includes three image elements 31, 32 and 3 each having an electrode layer having the same structure as that of the second embodiment.
3 are arranged in parallel, and the transparent electrically insulating media contained in these image elements are colored red (R), blue (B), and green (G), respectively. All the EA particles in the three image elements are colored black.
【0020】図5(b)に示すように、画像素子31、
32、33のそれぞれの一方の透明電極板34aには、
各画像素子毎にそれぞれ櫛形の透明な第一電極層36a
およびこれと互いに非接触的に配列された透明な第二電
極層36bが互いに入れ子状に形成され、他方の透明電
極板34bには、各画像素子毎にそれぞれ独立した対向
電極層36cが形成されている。As shown in FIG. 5B, the image element 31,
On one of the transparent electrode plates 34a of 32 and 33,
Comb-shaped transparent first electrode layer 36a for each image element
And transparent second electrode layers 36b that are arranged in non-contact with each other are formed in a nested manner, and on the other transparent electrode plate 34b, a counter electrode layer 36c that is independent for each image element is formed. ing.
【0021】各画像素子31、32、33は、それぞれ
独立にスイッチング回路を有している。図5(b)に、
煩雑を避けて画像素子33のスイッチング回路のみを示
したが、他の画像素子31、32についても同様であ
る。図5(b)において、画像素子33のスイッチング
回路は、互いに連動する切替えスイッチ37a−37b
と電源38とを有する。第一電極層36aは電源38の
(+)側に常時接続されている。切替えスイッチ37a
は、その可動端子が電源38の(+)側に接続されて第
二電極層36bへの(+)電位供給をオン/オフする。
切替えスイッチ37bはその可動端子が電源38の
(−)側に接続され、切替えスイッチ37aが第二電極
層36bに(+)電位を供給中は対向電極層36cに
(−)電位を供給し、切替えスイッチ37aが第二電極
層36bへの電位供給を遮断したときは第二電極層36
bに(−)電位を供給するようになっている。Each of the image elements 31, 32 and 33 has a switching circuit independently. In FIG. 5 (b),
Although only the switching circuit of the image element 33 is shown to avoid complication, the same applies to the other image elements 31 and 32. In FIG. 5B, the switching circuits of the image element 33 include changeover switches 37a-37b which are interlocked with each other.
And a power source 38. The first electrode layer 36a is always connected to the (+) side of the power source 38. Changeover switch 37a
Has its movable terminal connected to the (+) side of the power supply 38 to turn on / off the (+) potential supply to the second electrode layer 36b.
The changeover switch 37b has its movable terminal connected to the (−) side of the power source 38, and while the changeover switch 37a is supplying the (+) potential to the second electrode layer 36b, supplies the (−) potential to the counter electrode layer 36c, When the changeover switch 37a cuts off the potential supply to the second electrode layer 36b, the second electrode layer 36
A (-) potential is supplied to b.
【0022】いま、画像素子33において、切替えスイ
ッチ37aが、図5(b)のように第二電極層36bに
(+)電位を供給しているとき、(−)電位は対向電極
層36cに供給されるから、セル中の黒色のEA粒子3
9は第一電極層36aおよび第二電極層36bと対向電
極層36cとの間に、電極板に垂直な鎖状体40を形成
する。従って透明電極板34b側に配置されたバックラ
イトBLの光は画像素子33を透過し、その電気絶縁性
媒体の色によって緑色に点灯する。画像素子31(R)
についても、同様な切替えモードを選択すれば画像素子
31は赤色に点灯する。Now, in the image element 33, when the changeover switch 37a supplies the (+) potential to the second electrode layer 36b as shown in FIG. 5B, the (-) potential is applied to the counter electrode layer 36c. Black EA particles in the cell 3 as supplied
9 forms a chain 40 perpendicular to the electrode plate between the counter electrode layer 36c and the first electrode layer 36a and the second electrode layer 36b. Therefore, the light of the backlight BL arranged on the transparent electrode plate 34b side passes through the image element 33 and is turned on in green depending on the color of the electrically insulating medium. Image element 31 (R)
Also, if the same switching mode is selected, the image element 31 lights up in red.
【0023】画像素子32(B)のスイッチング回路は
図示されていないが、これを画像素子33のそれによっ
て説明する。画像素子32(B)に接続された切替えス
イッチ37aを切り替えて第二電極層36bへの(+)
電位供給を遮断すると、切替えスイッチ37bによって
第二電極層36bに(−)電位が供給され、対向電極層
36cは電界から開放される。これによって第一電極層
36aと第二電極層36bとの間に電界が形成されるの
で、EA粒子39はこれらの間に鎖状体41を形成して
光を遮断する。よって画像素子32(B)は黒色の消灯
状態になる。The switching circuit of the image element 32 (B) is not shown, but this will be explained by that of the image element 33. The changeover switch 37a connected to the image element 32 (B) is changed over to the second electrode layer 36b (+).
When the potential supply is cut off, the changeover switch 37b supplies the (-) potential to the second electrode layer 36b, and the counter electrode layer 36c is released from the electric field. As a result, an electric field is formed between the first electrode layer 36a and the second electrode layer 36b, so that the EA particles 39 form a chain 41 between them to block light. Therefore, the image element 32 (B) is turned off in black.
【0024】それぞれの画像素子31、32、33が上
記のスイッチング状態にあるとき、画素ユニット30を
十分に遠くから観察すると、画像素子31からの赤色光
と画像素子33からの緑色光とが混合して黄色に見え
る。このように3体の画像素子31、32、33のそれ
ぞれの点灯と消灯とを組み合わせることによって、この
画素ユニット30は全点灯の白光色、全消灯の黒色を含
め8色の表現が可能となる。従って画素ユニット30が
多数配列された実施例3の表示装置はフルカラーの表示
装置として用いることができる。When the pixel unit 30 is observed from a sufficient distance when the respective image elements 31, 32 and 33 are in the above switching state, the red light from the image element 31 and the green light from the image element 33 are mixed. And looks yellow. In this way, by combining lighting and extinction of each of the three image elements 31, 32, and 33, the pixel unit 30 can express eight colors including white light color of all lights and black color of all lights. . Therefore, the display device of Example 3 in which a large number of pixel units 30 are arranged can be used as a full-color display device.
【0025】この画素ユニット30は、各電極層に印加
する電界の強度を変化させる手段を上記のスイッチング
回路に設けると、バックライトBLからの透過光量を画
像素子毎に独立に制御できるようになる。これによって
各画像素子は連続的に、またはデジタルに階調を変化さ
せることができるので、実施例3の画素ユニット30は
更に多くの色を表現できるようになる。画素ユニットに
おける各画像素子の配列パターンは自由である。また各
画像素子の画面形状も長方形ばかりでなく、正方形、円
形、正三角形、正六角形など任意の形状が採用できる。
実施例3の表示装置では、画素ユニットがR、G、Bの
3色の画像素子から構成され、この組合せはフルカラー
表示に好ましいものではあるが、目的に応じてR、G、
B以外の3色の組合せ、または場合によっては2色また
は4色以上の組合せであってもよい。In this pixel unit 30, when the switching circuit is provided with means for changing the strength of the electric field applied to each electrode layer, the amount of light transmitted from the backlight BL can be controlled independently for each image element. . As a result, the gradation of each image element can be changed continuously or digitally, so that the pixel unit 30 of the third embodiment can express more colors. The arrangement pattern of each image element in the pixel unit is free. Further, the screen shape of each image element is not limited to a rectangle, and any shape such as a square, a circle, a regular triangle, and a regular hexagon can be adopted.
In the display device of Example 3, the pixel unit is composed of image elements of three colors of R, G and B, and although this combination is preferable for full color display, R, G, and
It may be a combination of three colors other than B, or, in some cases, a combination of two colors or four or more colors.
【0026】次に、上記実施例に用いたEA流体の調製
例を示す。 (調製例1−実施例1および実施例2のEA流体)無機
イオン交換体である水酸化チタン(一般名;含水酸化チ
タン、石原産業株式会社製、C−II)32gと青色顔
料のフタロシアニンブルー8gとの混合物を表層材と
し、これとアクリル酸ブチル300g、1,3−ブチレ
ングリコールジメタクリレート100gおよび重合開始
剤との混合物を、第三リン酸カルシウムを分散安定化剤
として含有する1800mlの水中に分散し、60℃で
1時間攪拌下に懸濁重合を行った。得られた生成物を濾
過、酸洗浄し、さらに水洗後乾燥して無機・有機複合粒
子を得た。得られた無機・有機複合粒子をジェット気流
攪拌機(株式会社奈良機械製作所製ハイブリダイザー)
を用いて4000rpmで3分間ジェット気流攪拌し、
表面研磨して無機・有機複合粒子からなる青色のEA粒
子を得た。このEA粒子の平均粒径は14.0μmであ
った。このEA粒子をシリコーン油(東芝シリコーン株
式会社製、TSF451シリーズ)と黄色油溶性染料と
からなる電気絶縁性媒体中に5.0重量%となるように
均一に分散し、EA流体を得た。Next, a preparation example of the EA fluid used in the above-mentioned embodiment will be shown. (Preparation Example 1-EA fluids of Examples 1 and 2) 32 g of titanium hydroxide (general name; hydrous titanium oxide, C-II manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) which is an inorganic ion exchanger, and phthalocyanine blue which is a blue pigment. A mixture with 8 g was used as a surface layer material, and this mixture with 300 g of butyl acrylate, 100 g of 1,3-butylene glycol dimethacrylate and a polymerization initiator was dispersed in 1800 ml of water containing tricalcium phosphate as a dispersion stabilizer. Then, suspension polymerization was carried out at 60 ° C. for 1 hour with stirring. The obtained product was filtered, washed with acid, washed with water and dried to obtain inorganic / organic composite particles. The obtained inorganic / organic composite particles are jet stream agitator (Hybridizer manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.)
Agitated with a jet stream at 4000 rpm for 3 minutes,
The surface was polished to obtain blue EA particles composed of inorganic / organic composite particles. The average particle size of the EA particles was 14.0 μm. The EA particles were uniformly dispersed in an electrically insulating medium composed of silicone oil (TSF451 series manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.) and a yellow oil-soluble dye so as to be 5.0% by weight to obtain an EA fluid.
【0027】(調製例2−実施例3のEA流体)黒色E
A粒子は、調製例1に示す青色顔料の代わりに黒色顔料
を用いた以外は同様にして製造した。画像素子31に用
いたEA流体は、この黒色EA粒子をシリコーン油と赤
色油溶性染料とからなる電気絶縁性媒体中に5.0重量
%となるように均一に分散して製造した。画像素子3
2、画像素子33に用いたEA流体は、上記の赤色油溶
性染料の代わりにそれぞれ緑色、青色油溶性染料を用い
た以外は同様にして製造した。(Preparation Example 2-EA fluid of Example 3) Black E
A particles were produced in the same manner except that a black pigment was used instead of the blue pigment shown in Preparation Example 1. The EA fluid used for the image element 31 was manufactured by uniformly dispersing the black EA particles in an electrically insulating medium composed of silicone oil and a red oil-soluble dye so as to be 5.0% by weight. Image element 3
2. The EA fluid used for the image element 33 was manufactured in the same manner except that green and blue oil-soluble dyes were used instead of the above red oil-soluble dye.
【0028】以下に、本発明の表示装置に用いるに好適
なEA流体について、詳しく説明する。このEA流体
は、基本的にはEA効果を有する有色の固体粒子(EA
粒子)を有色透明な電気絶縁性媒体中に含有してなるも
のであれば、いかなるものであってもよい。しかしEA
粒子として特に好適なものは、図2に示したように、有
機高分子化合物からなる芯体と、EA効果を有する無機
物(EA無機物)および色素を含む表層とによって形成
された無機・有機複合粒子である。この無機・有機複合
粒子は表層がEA無機物を含むので粒子全体としてEA
効果を有しており、しかもEA無機物の比重が大きくて
も芯体が比較的比重の小さい有機高分子化合物からなっ
ているので、EA粒子の比重を電気絶縁性媒体と近似さ
せることができ、分散安定性の良好なEA流体が得られ
る。The EA fluid suitable for use in the display device of the present invention will be described in detail below. This EA fluid is basically a colored solid particle (EA) that has the EA effect.
Any particles may be used as long as they are contained in a colored and transparent electrically insulating medium. But EA
As particularly preferable particles, as shown in FIG. 2, inorganic / organic composite particles formed by a core body made of an organic polymer compound and a surface layer containing an inorganic substance having an EA effect (EA inorganic substance) and a pigment. Is. Since the surface layer of these inorganic / organic composite particles contains EA inorganic material, the EA as a whole particle
Since the core body is made of an organic polymer compound having an effect and the EA inorganic substance has a large specific gravity, the specific gravity of the EA particles can be approximated to that of an electrically insulating medium. An EA fluid having good dispersion stability can be obtained.
【0029】上記の芯体として使用し得る有機高分子化
合物の例としては、例えばポリ(メタ)アクリル酸エス
テル、(メタ)アクリル酸エステル−スチレン共重合
物、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ニ
トリルゴム、ブチルゴム、ABS樹脂、ナイロン、ポリ
ビニルブチレート、アイオノマー、エチレン−酢酸ビニ
ル共重合体、酢酸ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂な
どの1種または2種以上の混合物、またはこれらのモノ
マーまたはオリゴマー相互の、もしくは他のモノマーま
たはオリゴマーとの共重合物・共縮重合物を挙げること
ができる。また、上記の有機高分子化合物として、水酸
基、カルボキシル基、アミノ基などの官能基を含有する
ものも使用することができ、このような官能基含有有機
高分子化合物はEA効果を高めることができるので好ま
しいものである。Examples of the organic polymer compound that can be used as the above core include, for example, poly (meth) acrylic acid ester, (meth) acrylic acid ester-styrene copolymer, polystyrene, polyethylene, polypropylene, nitrile rubber, Butyl rubber, ABS resin, nylon, polyvinyl butyrate, ionomer, ethylene-vinyl acetate copolymer, vinyl acetate resin, polycarbonate resin, and the like, or a mixture of two or more thereof, or their monomers or oligomers with each other, or other Examples thereof include copolymers and copolycondensates with monomers or oligomers. Further, as the above organic polymer compound, a compound containing a functional group such as a hydroxyl group, a carboxyl group or an amino group can be used, and such an organic polymer compound containing a functional group can enhance the EA effect. Therefore, it is preferable.
【0030】無機・有機複合粒子の表層として用いるに
適したEA無機物は、電気半導体性無機物、無機イオン
交換体、シリカゲル、またはこれらの少なくともいずれ
か1種に金属ドーピングを施したもの、もしくは金属ド
ーピングの有無に拘らず、これらの少なくともいずれか
1種を他の支持体上に電気半導体層として施したもので
ある。The EA inorganic material suitable for use as the surface layer of the inorganic / organic composite particles is an electric semiconductor inorganic material, an inorganic ion exchanger, silica gel, or at least one of these metal-doped, or metal-doped. Regardless of the presence or absence of the above, at least one of these is applied as an electric semiconductor layer on another support.
【0031】ここで、好ましい電気半導体性無機物の例
としては、(1)金属酸化物、例えばSnO2 、アモル
ファス型二酸化チタン(出光石油化学株式会社製)な
ど、(2)金属水酸化物、例えば水酸化チタン、水酸化
ニオブなど、(3)金属酸化水酸化物、例えばFeO
(OH)(ゲーサイト)など、および以下に説明する無
機イオン交換体を挙げることができる。ここで、水酸化
チタンとは、含水酸化チタン(石原産業株式会社製)、
メタチタン酸(別名βチタン酸、TiO(OH)2 )お
よびオルソチタン酸(別名αチタン酸、Ti(OH)
4 )を含むものである。Examples of preferable electrically semiconductive inorganic substances include (1) metal oxides such as SnO 2 and amorphous titanium dioxide (manufactured by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.), and (2) metal hydroxides such as (3) Metal oxide hydroxides such as titanium hydroxide and niobium hydroxide, eg FeO
(OH) (goethite) and the like, and inorganic ion exchangers described below can be mentioned. Here, titanium hydroxide means hydrous titanium oxide (made by Ishihara Sangyo Co., Ltd.),
Metatitanic acid (also known as β-titanic acid, TiO (OH) 2 ) and orthotitanic acid (also known as α-titanic acid, Ti (OH) 2
4 ) is included.
【0032】無機イオン交換体の例としては、例えば
(4)多価金属の水酸化物、(5)ハイドロタルサイト
類、(6)多価金属の酸性塩、(7)ヒドロキシアパタ
イト、(8)ナシコン型化合物、(9)粘土鉱物、(1
0)チタン酸カリウム類、(11)ヘテロポリ酸塩、お
よび(12)不溶性フェロシアン化物を挙げることがで
きる。これらの詳細について、以下に説明する。Examples of inorganic ion exchangers include (4) polyvalent metal hydroxides, (5) hydrotalcites, (6) polyvalent metal acid salts, (7) hydroxyapatite, and (8). ) Nasicon type compound, (9) clay mineral, (1
Mention may be made of 0) potassium titanates, (11) heteropolyacid salts, and (12) insoluble ferrocyanide. These details will be described below.
【0033】(4)多価金属の水酸化物。これらの化合
物は、一般式 MOx(OH)y (Mは多価金属であり、xは零以上の数であり、yは正
数である)で表され、例えば、水酸化チタン、水酸化ジ
ルコニウム、水酸化ビスマス、水酸化錫、水酸化鉛、水
酸化アルミニウム、水酸化タンタル、水酸化ニオブ、水
酸化モリブデン、水酸化マグネシウム、水酸化マンガ
ン、および水酸化鉄などである。ここで、例えば水酸化
チタンとは含水酸化チタン(別名メタチタン酸またはβ
チタン酸、TiO(OH)2)および水酸化チタン(別
名オルソチタン酸またはαチタン酸、Ti(OH)4)
の双方を含むものであり、他の化合物についても同様で
ある。(4) Hydroxide of polyvalent metal. These compounds are represented by the general formula MO x (OH) y (M is a polyvalent metal, x is a number of 0 or more, and y is a positive number), and examples thereof include titanium hydroxide and hydroxide. Zirconium, bismuth hydroxide, tin hydroxide, lead hydroxide, aluminum hydroxide, tantalum hydroxide, niobium hydroxide, molybdenum hydroxide, magnesium hydroxide, manganese hydroxide, iron hydroxide and the like. Here, for example, titanium hydroxide means hydrous titanium oxide (also known as metatitanic acid or β
Titanic acid, TiO (OH) 2 ) and titanium hydroxide (also known as orthotitanic acid or α-titanic acid, Ti (OH) 4 )
Both are included, and the same applies to other compounds.
【0034】(5)ハイドロタルサイト類。これらの化
合物は、一般式 M13Al6(OH)43 (CO)3・12H2O (Mは 二価の金属である)で表され、例えば二価の金
属MがMg、CaまたはNiであるものなどである。 (6)多価金属の酸性塩。これらは例えばリン酸チタ
ン、リン酸ジルコニウム、リン酸錫、リン酸セリウム、
リン酸クロム、ヒ酸ジルコニウム、ヒ酸チタン、ヒ酸
錫、ヒ酸セリウム、アンチモン酸チタン、アンチモン酸
錫、アンチモン酸タンタル、アンチモン酸ニオブ、タン
グステン酸ジルコニウム、バナジン酸チタン、モリブデ
ン酸ジルコニウム、セレン酸チタンおよびモリブデン酸
錫などである。(5) Hydrotalcites. These compounds are represented by the general formula M 13 Al 6 (OH) 43 (CO) 3 · 12H 2 O (M is a divalent metal). For example, the divalent metal M is Mg, Ca or Ni. Some are. (6) Acid salts of polyvalent metals. These are, for example, titanium phosphate, zirconium phosphate, tin phosphate, cerium phosphate,
Chromium phosphate, zirconium arsenate, titanium arsenate, tin arsenate, cerium arsenate, titanium antimonate, tin antimonate, tantalum antimonate, niobium antimonate, zirconium tungstate, titanium vanadate, zirconium molybdate, selenate Examples include titanium and tin molybdate.
【0035】(7)ヒドロキシアパタイト。これらは例
えばカルシウムアパタイト、鉛アパタイト、ストロンチ
ウムアパタイト、カドミウムアパタイトなどである。 (8)ナシコン型化合物。これらには例えば (H3O)Zr2(PO4)3 などが含まれるが、本発明においてはH3OをNaと置
換したナシコン型化合物も使用できる。 (9)粘土鉱物。これらは例えばモンモリロナイト、セ
ピオライト、ベントナイトなどであり、特にセピオライ
トが好ましい。(7) Hydroxyapatite. These are, for example, calcium apatite, lead apatite, strontium apatite, cadmium apatite and the like. (8) Nasicon type compound. These include, for example, (H 3 O) Zr 2 (PO 4 ) 3 and the like, but in the present invention, a Nasicon type compound in which H 3 O is replaced with Na can also be used. (9) Clay mineral. These are, for example, montmorillonite, sepiolite, bentonite and the like, with sepiolite being particularly preferred.
【0036】(10)チタン酸カリウム類。これらは一
般式 aK2O・bTiO2・nH2O (aは0<a≦1を満たす正数であり、bは1≦b≦6
を満たす正数であり、nは正数である)で表され、例え
ばK2・TiO2・2H2O、K2O・2TiO2・2H
2O、0.5K2O・TiO2・2H2O、およびK2O・
2.5TiO2・2H2O などが含まれる。なお、上記
化合物のうち、aまたはbが整数でない化合物はaまた
はbが適当な整数である化合物を酸処理し、KとHとを
置換することによって容易に合成することができる。 (11)ヘテロポリ酸塩。これらは一般式 H3AE12O40・nH2O (Aはリン、ヒ素、ゲルマニウム、またはケイ素であ
り、Eはモリブデン、タングステン、またはバナジウム
であり、nは正数である)で表され、例えばモリブドリ
ン酸アンモニウム、タングストリン酸アンモニウムなど
である。(10) Potassium titanates. These are represented by the general formula aK 2 O · bTiO 2 · nH 2 O (a is a positive number satisfying 0 <a ≦ 1 and b is 1 ≦ b ≦ 6.
Is a positive number satisfying n, and n is a positive number), for example, K 2 · TiO 2 · 2H 2 O, K 2 O · 2TiO 2 · 2H
2 O, 0.5K 2 O · TiO 2 · 2H 2 O, and K 2 O ·
2.5 TiO 2 .2H 2 O and the like are included. In addition, among the above compounds, a compound in which a or b is not an integer can be easily synthesized by acid-treating a compound in which a or b is an appropriate integer and replacing K with H. (11) Heteropolyacid salt. These are represented by the general formula H 3 AE 12 O 40 .nH 2 O (A is phosphorus, arsenic, germanium, or silicon, E is molybdenum, tungsten, or vanadium, and n is a positive number), For example, ammonium molybdophosphate, ammonium tungstophosphate, and the like.
【0037】(12)不溶性フェロシアン化物。これら
は次の一般式 Mb-pxaA[E(CN)6] (Mはアルカリ金属または水素イオン、Aは亜鉛、銅、
ニッケル、コバルト、マンガン、カドミウム、鉄(II
I)またはチタンなどの重金属イオン、Eは鉄(I
I)、鉄(III)、またはコバルト(II)などであ
り、bは4または3であり、aはAの価数であり、pは
0〜b/aの正数である)で表され、例えばCs2Zn
[Fe(CN)6]、K2Co[Fe(CN)6]などの
不溶性フェロシアン化合物が含まれる。(12) Insoluble ferrocyanide. These are represented by the following general formula M b-pxa A [E (CN) 6 ] (M is an alkali metal or hydrogen ion, A is zinc, copper,
Nickel, cobalt, manganese, cadmium, iron (II
I) or heavy metal ions such as titanium, E is iron (I
I), iron (III), cobalt (II) or the like, b is 4 or 3, a is a valence of A, and p is a positive number of 0 to b / a) , For example Cs 2 Zn
Insoluble ferrocyanine compounds such as [Fe (CN) 6 ] and K 2 Co [Fe (CN) 6 ] are included.
【0038】上記(4)〜(12)の無機イオン交換体
はいずれもOH基を有しており、これらの無機イオン交
換体のイオン交換サイトに存在するイオンの一部または
全部を別のイオンに置換したもの(以下、置換型無機イ
オン交換体という)も、本発明における無機イオン交換
体に含まれるものである。すなわち、前述の無機イオン
交換体を R−M1 (M1は、イオン交換サイトのイオン種を表す)と表す
と、R−M1におけるM1の一部または全部を、下記のイ
オン交換反応によって、M1とは異なるイオン種M2に置
換した置換型無機イオン交換体もまた、本発明における
無機イオン交換体である。 xR−M1+yM2→Rx−(M2)y+xM1 (ここでx、yはそれぞれイオン種M2、M1の価数を表
す)。このM1はOH基を有する無機イオン交換体の種
類により異なるが、無機イオン交 換体が陽イオン交換
性を示すものでは、一般にM1はH+であり、この場合の
M2 はアルカリ金属、アルカリ土類金属、多価典型金
属、遷移金属または希土類金属など、H+以外の金属イ
オンのいずれか任意のものである。OH基を有する無機
イオン交換体が陰イオン交換性を示すものでは、M1は
一般にOH-であり、その場合M2は例えばI、Cl、S
CN、NO2、Br、F、CH3COO、SO4またはC
rO4などや錯イオンなど、OH-以外の陰イオン全般の
中から選ばれた任意のものである。The inorganic ion exchangers (4) to (12) each have an OH group, and some or all of the ions present at the ion exchange sites of these inorganic ion exchangers are different. Those substituted with (hereinafter, referred to as a substitutional inorganic ion exchanger) are also included in the inorganic ion exchanger of the present invention. That, R-M 1 inorganic ion exchanger described above (M 1 represents an ion species of the ion exchange sites) is expressed as a part or all of M 1 in the R-M 1, the ion exchange reaction below The substitutional type inorganic ion exchanger in which the ion species M 2 different from M 1 is substituted by is also the inorganic ion exchanger in the present invention. xR−M 1 + yM 2 → Rx− (M 2 ) y + xM 1 (where x and y represent the valences of the ion species M 2 and M 1 , respectively). This M 1 varies depending on the type of the inorganic ion exchanger having an OH group, but when the inorganic ion exchanger exhibits a cation exchange property, M 1 is generally H + , and M 2 in this case is an alkali metal, Any of the metal ions other than H + , such as alkaline earth metals, polyvalent typical metals, transition metals or rare earth metals. When the inorganic ion exchanger having an OH group exhibits anion exchange property, M 1 is generally OH − , in which case M 2 is, for example, I, Cl or S.
CN, NO 2 , Br, F, CH 3 COO, SO 4 or C
It is an arbitrary one selected from general anions other than OH − such as rO 4 and complex ions.
【0039】また、高温加熱処理によりOH基を一旦失
ってはいるが、水に浸漬させるなどの操作によって再び
OH基を有するようになる無機イオン交換体について
は、その高温加熱処理後の無機イオン交換体なども本発
明に使用できる無機イオン交換体の一種であり、その具
体例としてはナシコン型化合物、例えば(H3O)Zr2
(PO4)3の加熱により得られるHZr2(PO4)3やハイ
ドロタルサイトの高温 加熱処理物(500〜700℃
で加熱処理したもの)などが含まれる。これらの無機イ
オン交換体は一種類だけではなく、多種類を同時に表層
として用いることもできる。なお、上記の無機イオン交
換体として、多価金属の水酸化物、および多価金属の酸
性塩を用いることが特に好ましい。Further, regarding the inorganic ion exchanger which has once lost the OH group due to the high temperature heat treatment but becomes to have the OH group again by an operation such as immersion in water, the inorganic ion after the high temperature heat treatment is used. Exchangers and the like are also a kind of inorganic ion exchangers that can be used in the present invention, and specific examples thereof include a Nasicon type compound such as (H 3 O) Zr 2
(PO 4) obtained by heating 3 HZR 2 (PO 4) 3 and high-temperature heat treatment of hydrotalcite (500 to 700 ° C.
Those that have been heat treated in). These inorganic ion exchangers can be used not only in one kind but also in many kinds simultaneously as a surface layer. It is particularly preferable to use a hydroxide of a polyvalent metal and an acid salt of a polyvalent metal as the above inorganic ion exchanger.
【0040】EA無機物に金属ドーピングを施したもの
(13)の例としては、アンチモンドーピング酸化錫な
どを挙げることができる。金属ドーピングは、EA無機
物の電気伝導度を上げたい場合に施される。また、他の
支持体上に電気半導体層としてEA無機物を施したもの
(14)の例としては、例えば支持体として酸化チタ
ン、シリカ、アルミナ、シリカ−アルミナなどの無機物
粒子、またはポリエチレン、ポリプロピレンなどの有機
高分子粒子を用い、これに電気半導体層としてアンチモ
ンドーピング酸化錫を施したものなどを挙げることがで
きる。Examples of the metal-doped EA inorganic material (13) include antimony-doped tin oxide. Metal doping is performed when it is desired to increase the electric conductivity of the EA inorganic material. In addition, examples of (14) in which an EA inorganic substance is applied to another support as an electric semiconductor layer include, for example, inorganic particles such as titanium oxide, silica, alumina, silica-alumina, or polyethylene, polypropylene as a support. Examples of the organic polymer particles described in (1) above, to which antimony-doped tin oxide is applied as an electric semiconductor layer, and the like.
【0041】これらのEA無機物は、1種類だけでな
く、2種類またはそれ以上を混合して用いることもでき
る。無機・有機複合粒子の表層に用いるに特に好適なE
A無機物は、(1)金属酸化物、(2)金属水酸化物、
(3)金属酸化水酸化物、(4)多価金属の水酸化物、
(13)金属ドーピングEA無機物、または(14)他
の支持体上に電気半導体層としてEA無機物を施したも
のなどである。These EA inorganic substances may be used alone or in combination of two or more. E particularly suitable for use as the surface layer of inorganic / organic composite particles
A inorganic substances include (1) metal oxides, (2) metal hydroxides,
(3) metal oxide hydroxide, (4) polyvalent metal hydroxide,
(13) metal-doped EA inorganic material, or (14) another support on which EA inorganic material is applied as an electric semiconductor layer.
【0042】EA無機物を用いるに際しては、その電気
伝導度が室温にて103 Ω-1/cm〜10-11 Ω-1/c
mの範囲内にあるものを選択することが好ましい。電気
伝導度が103 Ω-1/cmを越えると、これを含むEA
流体に過大な電流が流れ、電力消費が大きいばかりでな
く装置が過熱される可能性がある。10-11 Ω-1/cm
未満ではEA効果が微弱であるために、十分な効果が得
られない場合がある。When the EA inorganic material is used, its electric conductivity is 10 3 Ω -1 / cm to 10 -11 Ω -1 / c at room temperature.
It is preferable to select one within the range of m. When the electric conductivity exceeds 10 3 Ω -1 / cm, EA containing this
Excessive current can flow through the fluid, resulting in high power consumption as well as device overheating. 10 -11 Ω -1 / cm
If it is less than the above range, the EA effect is weak, so that a sufficient effect may not be obtained in some cases.
【0043】無機・有機複合粒子において、表層を形成
するEA無機物と芯体を形成する有機高分子化合物との
重量比(%)は、特に限定されるものではないが、例え
ば(EA無機物):(有機高分子化合物)の重量比で
(1〜60):(99〜40)の範囲内、特に(4〜3
0):(96〜70)の範囲内であることが好ましい。
EA無機物の重量比が1%未満では得られたEA流体の
EA効果が不十分であり、60%を超えると、比重が大
となってEA粒子の分散安定性が得難くなると共に、得
られたEA流体に過大な電流が流れるようになる。In the inorganic / organic composite particles, the weight ratio (%) of the EA inorganic substance forming the surface layer and the organic polymer compound forming the core is not particularly limited, but for example, (EA inorganic substance): The weight ratio of the (organic polymer compound) is within the range of (1-60) :( 99-40), particularly (4-3).
0): It is preferably within the range of (96 to 70).
If the weight ratio of the EA inorganic substance is less than 1%, the EA effect of the obtained EA fluid is insufficient, and if it exceeds 60%, the specific gravity becomes large and it becomes difficult to obtain dispersion stability of the EA particles, and An excessive current will flow through the EA fluid.
【0044】EA粒子の着色には、芯体に染料または顔
料を含ませることもできるが、EA粒子の色は主として
表層色に依存するので、図2に示したように、表層に色
素を含ませることが好ましい。これは、表層の形成時に
EA無機物と共に有機または無機の任意の顔料を用いる
ことによって実現できる。また、EA無機物自体が求め
る色に着色されていれば、付加的な色素は必ずしも用い
る必要がない。例えば表層を形成する無機物として黒色
四酸化三鉄(Fe3O4)やカーボンブラックなど、黒色
であってしかもそれ自体がEA効果を有するものを使用
すれば、黒色顔料を使用せずに黒色のEA粒子が得られ
る。For coloring the EA particles, a dye or a pigment may be included in the core, but the color of the EA particles mainly depends on the surface layer color. Therefore, as shown in FIG. Preferably. This can be achieved by using any organic or inorganic pigment with the EA inorganics during the formation of the surface layer. Further, if the EA inorganic substance itself is colored in a desired color, it is not always necessary to use the additional dye. For example, if an inorganic substance forming the surface layer such as black triiron tetroxide (Fe 3 O 4 ) or carbon black, which is black and has the EA effect itself, is used, a black pigment is not used. EA particles are obtained.
【0045】無機・有機複合粒子は上記以外の成分を含
んでいてもよい。その例としては、例えば芯体に酸化防
止剤、充填剤、カプリング剤、カーボンブラックなど、
また表層にカーボンブラックやアミン系化合物などの荷
電調整材が含まれていてもよい。The inorganic / organic composite particles may contain components other than the above. As an example, for example, an antioxidant, a filler, a coupling agent, carbon black, etc. in the core,
Further, the surface layer may contain a charge adjusting material such as carbon black or an amine compound.
【0046】EA粒子の比重は、電気絶縁性媒体中に安
定に分散させるために、用いる電気絶縁性媒体の比重に
近いことが好ましい。一般的な電気絶縁性媒体の比重を
考慮すると、EA粒子の比重は1.0〜2.0程度であ
ることが好ましい。EA粒子と電気絶縁性媒体との比重
差が大きいと、媒体中でEA粒子が重力沈降し、均一分
散ができなくなることもある。この観点から、芯体に比
較的比重の小さな有機高分子化合物を使用する無機・有
機複合粒子は、表層を形成するEA無機物の比重が大き
くても、相対的に比重を小さくすることができて有利で
ある。無機・有機複合粒子では、用いる有機高分子化合
物とEA無機物の種類と比率とを選択することによっ
て、その比重をある程度自在に調整することができる。The specific gravity of the EA particles is preferably close to the specific gravity of the electrically insulating medium used in order to stably disperse it in the electrically insulating medium. Considering the specific gravity of a general electric insulating medium, the specific gravity of EA particles is preferably about 1.0 to 2.0. If the difference in specific gravity between the EA particles and the electrically insulating medium is large, the EA particles may settle by gravity in the medium and uniform dispersion may not be possible. From this viewpoint, the inorganic-organic composite particles using an organic polymer compound having a relatively small specific gravity for the core can have a relatively small specific gravity even if the specific gravity of the EA inorganic material forming the surface layer is large. It is advantageous. The specific gravity of the inorganic / organic composite particles can be adjusted to some extent by selecting the type and ratio of the organic polymer compound and the EA inorganic material to be used.
【0047】本発明の表示装置に用いるEA流体中のE
A粒子は、その粒径が0.1μm〜500μm、特に5
μm〜200μm程度の範囲内にあることが好ましい。
粒径が0.1μm未満では、粒子表面における光の乱反
射性が低下し透明に見えるようになって不都合であるば
かりでなく、この粒子群を一定重量含むEA流体の粘度
が上昇して電界応答性が低下し、また気泡を巻き込み易
くなるなどの不都合が生じる。500μmを越えると粒
径が過大となって、この粒子群を一定重量含むEA流体
の電界無印加時の不透明性が低下し、また分散安定性も
低下するなどの不都合が生じる。E in the EA fluid used in the display device of the present invention
The A particles have a particle size of 0.1 μm to 500 μm, especially 5
It is preferably in the range of about μm to 200 μm.
If the particle size is less than 0.1 μm, not only is it inconvenient because the diffuse reflection of light on the surface of the particles decreases and the particles appear transparent, but the viscosity of the EA fluid containing a certain weight of these particles increases and the electric field response increases. Inconveniences such as deterioration of the property and easy inclusion of air bubbles. If it exceeds 500 μm, the particle diameter becomes excessively large, and the EA fluid containing a certain weight of the particle group has a reduced opacity when no electric field is applied, and the dispersion stability also deteriorates.
【0048】EA粒子の形状は、特に限定されるもので
はないが、球形であることが好ましい。球形であれば光
を全方向に均一に乱反射させることができるばかりでな
く、EA流体の流動粘度を低下させるので電界応答性を
高めることができる。この観点からも上記の無機・有機
複合粒子は、芯体が有機高分子化合物からなり、この芯
体粒子は調節された乳化・懸濁重合方法によって製造さ
れる場合はほぼ真球形に形成できるので、本発明の表示
装置に用いるEA粒子としてきわめて有用である。The shape of the EA particles is not particularly limited, but is preferably spherical. If it is spherical, not only can light be diffusely reflected in all directions uniformly, but also the flow viscosity of the EA fluid is reduced, so that the electric field response can be improved. From this point of view, in the above-mentioned inorganic / organic composite particles, the core body is made of an organic polymer compound, and when the core body particles are produced by a controlled emulsion / suspension polymerization method, they can be formed into a substantially spherical shape. It is extremely useful as EA particles used in the display device of the present invention.
【0049】無機・有機複合粒子は種々な方法で製造す
ることができる。その一例として、例えば有機高分子化
合物からなる芯体の粒子とEA無機物の微粒子および必
要なら顔料粒子とをジェット気流で搬送して衝突させる
方法がある。この場合は芯体粒子の表面にEA無機物微
粒子が高速度で衝突し、固着して表層を形成する。ま
た、別の製法例としては、芯体粒子を気体中に浮遊させ
ておき、EA無機物および必要なら色素の溶液または分
散液を霧状にしてその表面に噴霧する方法がある。この
溶液または分散液は適当な糊料を含んでいてもよい。こ
の場合はその溶液または分散液が芯体粒子の表面に付着
した後、乾燥によって表層が形成される。The inorganic / organic composite particles can be manufactured by various methods. As an example thereof, there is a method in which particles of a core body made of an organic polymer compound, fine particles of an EA inorganic material and, if necessary, pigment particles are conveyed by a jet stream and collided with each other. In this case, the EA inorganic fine particles collide with the surface of the core particles at a high speed and are fixed to form a surface layer. Another example of the production method is a method in which the core particles are suspended in a gas, and a solution or dispersion liquid of the EA inorganic substance and, if necessary, a dye is atomized and sprayed on the surface. This solution or dispersion may contain a suitable paste. In this case, the surface layer is formed by drying the solution or dispersion after adhering to the surface of the core particles.
【0050】無機・有機複合粒子を製造する好ましい製
法例は、芯体と表層とを同時に形成する方法である。こ
の方法は、例えば、芯体を形成する有機高分子化合物の
モノマーまたはオリゴマー(以下、単に「モノマー」と
いう)を重合媒体中で乳化重合、懸濁重合または分散重
合するに際して、EA無機物の微粒子および必要なら顔
料粒子を上記モノマーまたは重合媒体中に存在させる方
法である。重合媒体としては水が好ましいが、水と水溶
性有機溶媒との混合物も使用でき、また有機系の貧溶媒
を使用することもできる。この方法によれば、重合媒体
の中でモノマーが重合して芯体粒子を形成すると同時
に、EA無機物微粒子および顔料が芯体粒子の表面に層
状に配向してこれを被覆し、表層を形成する。A preferable example of the method for producing the inorganic / organic composite particles is a method of simultaneously forming the core and the surface layer. This method is, for example, when emulsion-polymerization, suspension-polymerization or dispersion-polymerization of a monomer or oligomer (hereinafter, simply referred to as “monomer”) of an organic polymer compound forming a core is performed in a polymerization medium. If necessary, it is a method in which pigment particles are present in the above-mentioned monomer or polymerization medium. Water is preferred as the polymerization medium, but a mixture of water and a water-soluble organic solvent can also be used, and an organic poor solvent can also be used. According to this method, the monomers are polymerized in the polymerization medium to form core particles, and at the same time, the EA inorganic fine particles and the pigment are layered on the surfaces of the core particles to coat the core particles to form a surface layer. .
【0051】乳化重合または懸濁重合によって無機・有
機複合粒子を製造する場合には、モノマーの疎水性の性
質とEA無機物の親水性の性質とを組み合わせることに
よって、EA無機物の微粒子の大部分を芯体粒子の表面
に配向させることができる。この芯体と表層との同時形
成方法によれば、有機高分子化合物からなる芯体粒子の
表面にEA無機物粒子および顔料が緻密かつ強固に接着
し、堅牢な無機・有機複合粒子が形成される。When the inorganic / organic composite particles are produced by emulsion polymerization or suspension polymerization, most of the fine particles of the EA inorganic substance can be obtained by combining the hydrophobic property of the monomer with the hydrophilic property of the EA inorganic substance. It can be oriented on the surface of the core particles. According to the simultaneous formation method of the core and the surface layer, the EA inorganic particles and the pigment are densely and firmly adhered to the surface of the core particles made of the organic polymer compound, and the robust inorganic / organic composite particles are formed. .
【0052】本発明に使用する無機・有機複合粒子の形
状は製法によって必ずしも球形であるとは限らないが、
芯体粒子が調節された乳化・懸濁重合方法によって製造
される場合は得られる無機・有機複合粒子の形状はほぼ
真球形になる。真球形が得られるので、前記のように光
の乱反射性や電界応答性が高いEA流体が得られる。The shape of the inorganic-organic composite particles used in the present invention is not always spherical depending on the production method,
When the core particles are produced by the controlled emulsion / suspension polymerization method, the resulting inorganic / organic composite particles have a substantially spherical shape. Since the spherical shape is obtained, the EA fluid having high diffuse reflection of light and high electric field response can be obtained as described above.
【0053】上記の各種の製法、特に芯体と表層とを同
時に形成する製法により製造された無機・有機複合粒子
は、一般にその表層の全部または一部分が有機高分子物
質や製造工程で使用された分散剤、乳化剤その他の添加
物質の薄膜で覆われていてEA効果が十分に発揮されな
い場合がある。これらの不活性物質の薄膜は、表層の表
面を研磨することによって除去することができる。従っ
て本発明の好ましい表示装置に用いられるEA流体にあ
っては、その表面が研磨された無機・有機複合粒子が用
いられる。Inorganic / organic composite particles produced by the above-mentioned various production methods, particularly the production method of simultaneously forming the core and the surface layer, the whole or a part of the surface layer is generally used in the organic polymer substance or the production process. In some cases, the EA effect may not be sufficiently exhibited due to being covered with a thin film of a dispersant, an emulsifier, and other added substances. Thin films of these inert substances can be removed by polishing the surface of the surface layer. Therefore, in the EA fluid used in the preferred display device of the present invention, the inorganic / organic composite particles whose surfaces are polished are used.
【0054】無機・有機複合粒子の表面の研磨は、種々
な方法で行うことができる。例えば、無機・有機複合粒
子を水などの分散媒体中に分散させて、これを攪拌する
方法によって行うことができる。この際、分散媒体中に
砂粒やボールなどの研磨材を混入して無機・有機複合粒
子と共に攪拌する方法、あるいは研削砥石を用いて攪拌
する方法などによって行うこともできる。例えばまた、
分散媒体を使用せず、無機・有機複合粒子と上記のよう
な研磨材と、研削砥石を用いて乾式で攪拌して行うこと
もできる。The surface of the inorganic / organic composite particles can be polished by various methods. For example, the inorganic / organic composite particles may be dispersed in a dispersion medium such as water and the mixture may be stirred. At this time, it is also possible to carry out by a method of mixing abrasives such as sand grains or balls into the dispersion medium and stirring with inorganic / organic composite particles, or by a method using a grinding wheel. For example, again
It is also possible to dry-stir with inorganic-organic composite particles, the above-mentioned abrasive, and a grinding wheel without using a dispersion medium.
【0055】さらに好ましい研磨方法は、無機・有機複
合粒子をジェット気流などによって気流攪拌する方法で
ある。これはEA粒子自体を相互に気相において激しく
衝突させて研磨する方法であり、他の研磨材を必要とせ
ず、粒子表面から剥離した不活性物質を分級によって容
易に分離し得る点で好ましい方法である。上記のジェッ
ト気流攪拌における研磨条件は、それに用いる装置の種
類、攪拌速度、無機・有機複合粒子の材質などにより変
化するが、一般的には6000rpmの攪拌速度で0.
5分間〜15分間程度ジェット気流攪拌するのが好まし
い。A more preferable polishing method is a method in which the inorganic / organic composite particles are agitated by a jet stream or the like. This is a method in which the EA particles themselves are violently collided with each other in a gas phase to polish, and a preferable method in that an inert substance exfoliated from the particle surface can be easily separated by classification without the need for other abrasives. Is. The polishing conditions in the above jet stream agitation vary depending on the type of equipment used, the agitation speed, the material of the inorganic / organic composite particles, etc.
It is preferable to stir in a jet stream for about 5 to 15 minutes.
【0056】本発明に用いるEA流体は上記の無機・有
機複合粒子を、必要なら分散剤など他の成分と共に電気
絶縁性媒体中に均一に攪拌混合して製造することができ
る。この攪拌機としては、液状分散媒に固体粒子を分散
させるために通常使用されるものがいずれも使用でき
る。The EA fluid used in the present invention can be produced by uniformly stirring and mixing the above-mentioned inorganic / organic composite particles with other components such as a dispersant in an electrically insulating medium. As the stirrer, any stirrer normally used for dispersing solid particles in a liquid dispersion medium can be used.
【0057】EA流体に用いる電気絶縁性媒体として
は、従来からEA流体に適するものとして知られている
ものがいずれも使用可能である。例えば、塩化ジフェニ
ル、セバチン酸ブチル、芳香族ポリカルボン酸高級アル
コールエステル、ハロフェニルアルキルエーテル、トラ
ンス油、塩化パラフィン、フッ素系オイル、またはシリ
コーン系オイルやフルオロシリコーン系オイルなどであ
り、電気絶縁性および電気絶縁破壊強度が高く、化学的
に安定でかつ無機・有機複合粒子を安定に分散させ得る
ものであればいずれの流体も使用可能である。またそれ
らの混合物を使用することもできる。As the electrically insulating medium used for the EA fluid, any of those conventionally known as suitable for the EA fluid can be used. For example, diphenyl chloride, butyl sebacate, aromatic polycarboxylic acid higher alcohol ester, halophenyl alkyl ether, trans oil, chlorinated paraffin, fluorine-based oil, silicone oil or fluorosilicone oil, etc. Any fluid can be used as long as it has a high electric breakdown strength, is chemically stable, and can stably disperse the inorganic / organic composite particles. It is also possible to use mixtures thereof.
【0058】この電気絶縁性媒体の動粘度は、1cSt
〜3000cStの範囲内であることが好ましい。動粘
度が1cStより小さい電気絶縁性媒体は一般に揮発成
分が多く、このためEA流体の貯蔵安定性に問題が生
じ、動粘度が3000cStより大きいと気泡が抜けに
くくなり好ましくない。EA流体中に気泡が多く残留す
ると、電界印加時に気泡内のミクロ領域で部分放電して
スパークを起こし、絶縁性が劣化する惧れがある。この
観点から動粘度は、10cSt〜1000cStの範囲
内、特に10cSt〜100cStの範囲内が好まし
い。The kinematic viscosity of this electrically insulating medium is 1 cSt.
It is preferably in the range of ˜3000 cSt. An electrically insulating medium having a kinematic viscosity of less than 1 cSt generally has many volatile components, which causes a problem in storage stability of the EA fluid, and a kinematic viscosity of more than 3000 cSt is not preferable because bubbles are less likely to escape. When a large amount of bubbles remain in the EA fluid, when the electric field is applied, a partial discharge occurs in the micro region inside the bubbles to cause a spark, which may deteriorate the insulating property. From this viewpoint, the kinematic viscosity is preferably in the range of 10 cSt to 1000 cSt, particularly preferably in the range of 10 cSt to 100 cSt.
【0059】この電気絶縁性媒体は、EA流体中のEA
粒子と異なる色に着色されている。着色には、選択され
た電気絶縁性媒体に可溶であってその電気的特性と透明
性を損なわない種類と量の油溶性染料または分散染料を
用いることができる。これらの染料は広く市販されてい
るので、適宜選択して使用することができる。電気絶縁
性媒体は、この他に分散剤、界面活性剤、粘度調整剤、
酸化防止剤、安定剤などを含んでいてもよい。The electrically insulating medium is EA in the EA fluid.
It is colored differently from the particles. For coloring, an oil-soluble dye or a disperse dye, which is soluble in the selected electrically insulating medium and does not impair its electrical characteristics and transparency, can be used. Since these dyes are widely commercially available, they can be appropriately selected and used. In addition to this, the electrically insulating medium includes a dispersant, a surfactant, a viscosity modifier,
It may contain an antioxidant, a stabilizer and the like.
【0060】EA流体中における無機・有機複合粒子の
濃度は、特に限定されるものではないが0.5重量%〜
15重量 %であることが好ましい。濃度が0.5重量
%未満では充分なEA効果が得られず、15重量%を越
えると濃度が高すぎて電界印加時にも十分な透明感が得
られなくなる惧れがある。The concentration of the inorganic / organic composite particles in the EA fluid is not particularly limited, but is 0.5% by weight to.
It is preferably 15% by weight. If the concentration is less than 0.5% by weight, a sufficient EA effect cannot be obtained, and if it exceeds 15% by weight, the concentration is too high and sufficient transparency may not be obtained even when an electric field is applied.
【0061】次に、このEA流体の一般的な作動原理を
説明する。図6(a)(b)はこの動作原理を示すもの
であって、透明電極板101a−101bがスイッチS
wを介して電源Bと電気的に接続されている。この系に
電気絶縁性媒体102中にEA粒子103が分散された
EA流体が充填されている。図6(a)はスイッチSw
が開放され、透明電極板101a−101bに電界が印
加されていない状態(電界オフ時)を示す。この状態で
EA粒子103は電気絶縁性媒体102中にランダムに
分散・浮遊している。従ってこの系の一方の電極板10
1a側から光Lが入射すると、この光LはEA粒子10
3の表面で乱反射され、光源の側からこの系を観察する
ときEA流体の反射光色が観察される。また、光源と反
対側からこの系を観察するとこの系は暗く見える。Next, the general operating principle of this EA fluid will be described. FIGS. 6A and 6B show this operation principle, in which the transparent electrode plates 101a-101b are the switches S.
It is electrically connected to the power source B via w. This system is filled with an EA fluid in which EA particles 103 are dispersed in an electrically insulating medium 102. FIG. 6A shows the switch Sw.
Shows that the transparent electrode plates 101a-101b are open and no electric field is applied (when the electric field is off). In this state, the EA particles 103 are randomly dispersed and suspended in the electrically insulating medium 102. Therefore, one electrode plate 10 of this system
When the light L enters from the 1a side, the light L is emitted from the EA particles 10
3 is diffusely reflected on the surface, and the reflected light color of the EA fluid is observed when observing this system from the light source side. Also, when the system is observed from the side opposite to the light source, the system looks dark.
【0062】次に図6(b)に示すようにスイッチSw
を閉じて透明電極板101a−101bに電界を印加す
ると(電界オン時)、電極板間に介在しているEA粒子
103が透明電極板101a−101bの間で電極板に
垂直な方向に配列して鎖状体104を形成する。電気絶
縁性媒体102中に分散されたEA粒子103の配合割
合は前述のように15重量%以下、特に10重量%以下
とされているので、これらが配列して鎖状体104を形
成すると、鎖状体と鎖状体の間にはEA粒子が存在しな
い間隙が形成されることになり、電極板101a側から
入射した光Lは、この間隙を透過する。従ってこの状態
では光源の反対側からこの系を観察すると透明に見え
る。このときEA粒子104の色は見えず、電気絶縁性
媒体が着色されていれば、透過光はその色を呈する。Next, as shown in FIG. 6B, the switch Sw
And the electric field is applied to the transparent electrode plates 101a-101b (when the electric field is on), the EA particles 103 interposed between the electrode plates are arranged between the transparent electrode plates 101a-101b in a direction perpendicular to the electrode plates. To form a chain 104. As described above, the mixing ratio of the EA particles 103 dispersed in the electrically insulating medium 102 is set to 15% by weight or less, and particularly 10% by weight or less. Therefore, when these are arranged to form the chain 104, A gap without EA particles is formed between the chain-like bodies, and the light L incident from the electrode plate 101a side passes through this gap. Therefore, in this state, when the system is observed from the opposite side of the light source, it looks transparent. At this time, the color of the EA particles 104 is not visible, and if the electrically insulating medium is colored, the transmitted light exhibits that color.
【0063】この状態で再びスイッチSwをオフにする
と透明電極板101a−101b間の電界は消失するか
ら、鎖状体104は崩壊し、EA粒子103は元のラン
ダムな分散・浮遊状態に戻り、系は光を透過しなくな
る。ただし、ランダム状態に戻る速さは、電気絶縁性媒
体102の粘度、電気絶縁性媒体とEA粒子との比重
差、温度、振動の有無などによって変化する。そこで実
施例2に示したように、一方の電極板の面に第一電極層
と第二電極層とを形成し、この電極層間に電界を印加す
るようにすれば、このときはEA粒子103が例えば図
4に示したように、電極板面に平行な鎖状体を簾状に形
成するので電気的に不透明に戻すことができ、EA流体
の透明/不透明の転換が速やかに行われるようになる。When the switch Sw is turned off again in this state, the electric field between the transparent electrode plates 101a-101b disappears, the chain 104 collapses, and the EA particles 103 return to their original random dispersion / floating state. The system stops transmitting light. However, the speed of returning to the random state changes depending on the viscosity of the electrically insulating medium 102, the difference in specific gravity between the electrically insulating medium and the EA particles, the temperature, the presence or absence of vibration, and the like. Therefore, as shown in Example 2, by forming the first electrode layer and the second electrode layer on the surface of one electrode plate and applying the electric field between the electrode layers, the EA particles 103 at this time are formed. For example, as shown in FIG. 4, since a chain-like body parallel to the electrode plate surface is formed like a blind, it can be made electrically opaque, and the transparent / opaque conversion of the EA fluid can be performed quickly. become.
【0064】電極板101a−101b間に印加する電
界強度は、EA粒子103の特性や電極板間隔などによ
って変化することは言うまでもないが、通常はこれを電
圧で表すとき、例えば0.1kV/mm〜5.0kV/
mmの範囲内で選択することができる。EA粒子が無機
・有機複合粒子である場合は、0.25〜1.5kV/
mmの範囲内が好適である。Needless to say, the electric field strength applied between the electrode plates 101a-101b changes depending on the characteristics of the EA particles 103, the electrode plate spacing, etc., but normally when this is expressed in voltage, for example, 0.1 kV / mm. ~ 5.0 kV /
It can be selected within the range of mm. When the EA particles are inorganic / organic composite particles, 0.25 to 1.5 kV /
The range of mm is preferable.
【0065】EA粒子103は、電界の印加によって鎖
状体を形成すると述べたが、EA流体におけるEA粒子
の含有量が1重量%を超えて多くなると、図7に示すよ
うに、1列の鎖状体ではなく、複数の鎖状体104が互
いに接合し、カラム105を形成して配列するようにな
る。The EA particles 103 have been described as forming a chain by the application of an electric field, but when the content of the EA particles in the EA fluid exceeds 1% by weight, as shown in FIG. Instead of chain-like bodies, a plurality of chain-like bodies 104 are bonded to each other to form columns 105 and arranged.
【0066】このカラム105においては、複数の鎖状
体104,104,…のEA粒子103が図8に示すよ
うに、互いにずれて接触するように並ぶ。これについて
本発明者らは、(+)と(−)に誘電分極した個々のE
A粒子103が、互いにその対極で引き合って配列し、
エネルギー的な安定を得ているためと推定している。In this column 105, the EA particles 103 of a plurality of chain-like bodies 104, 104, ... Are lined up so as to be in contact with each other, as shown in FIG. Regarding this, the present inventors have confirmed that individual Es that are dielectrically polarized to (+) and (−)
A particles 103 are arranged so as to attract each other at their opposite electrodes,
It is presumed that it is because of energy stability.
【0067】従って、EA粒子103の含有量が多い場
合は、多数のカラム105が透明電極板101a−10
1b間に形成されることになり、これに伴ってカラム間
の間隙は単体の鎖状体が多数形成される場合より広くな
り、透過光量の増大が顕著となって更に透明度が高くな
る。Therefore, when the content of the EA particles 103 is large, a large number of columns 105 are provided on the transparent electrode plates 101a-10.
Thus, the gap between the columns becomes wider than that when a large number of single chain bodies are formed, and the amount of transmitted light increases remarkably and the transparency further increases.
【0068】ところで、前記のようにEA粒子の粒径を
0.1μm〜500μmの範囲内、好ましくは、5μm
〜200μmの範囲内としたのは、本発明に用いるEA
粒子が機能上、光散乱型粒子あるいは光反射型粒子であ
ることに起因している。周知のように、可視光の波長は
380nm〜780nm、即ち、0.38〜0.78μ
mであるので、この程度の波長の光を散乱あるいは反射
させて前記の透過光制御を行うには、EA粒子の粒径を
最低でも0.1μm以上、好ましくは5μm以上とする
ことが必要になる。By the way, as described above, the particle size of the EA particles is within the range of 0.1 μm to 500 μm, preferably 5 μm.
The range of ˜200 μm is that the EA used in the present invention.
This is because the particles are functionally light-scattering particles or light-reflecting particles. As is well known, the wavelength of visible light is 380 nm to 780 nm, that is, 0.38 to 0.78 μm.
Therefore, in order to control the transmitted light by scattering or reflecting light of this wavelength, it is necessary that the particle diameter of the EA particles is at least 0.1 μm or more, preferably 5 μm or more. Become.
【0069】これに対し、ブラウン運動を起こすような
可視光の波長よりも小さな粒径、例えば、5nm〜数1
0nm(0.005〜0.02μm程度)の誘電体の超
微粒子を電気絶縁性媒体中に分散させた場合、電界によ
りこの超微粒子を配向させ得ることも考えられるが、そ
の場合の光透過機構は前記の本願発明の例におけるもの
とは全く異なり、電界無印加時に超微粒子が分散して光
を完全に透過させ、電界印加時には超微粒子が配向して
光を散乱させて減衰することになり、全く異なった挙動
を示すことになる。On the other hand, a particle size smaller than the wavelength of visible light that causes Brownian motion, for example, 5 nm to several 1
When ultrafine particles of 0 nm (about 0.005 to 0.02 μm) are dispersed in an electrically insulating medium, it may be possible to orient the ultrafine particles by an electric field, but the light transmission mechanism in that case. Is completely different from that in the above-mentioned example of the present invention, the ultrafine particles are dispersed and completely transmit light when no electric field is applied, and the ultrafine particles are oriented and scatter and attenuate light when an electric field is applied. , Will behave quite differently.
【0070】例えば、前記のような超微粒子で誘電性を
示すものとしてはTiBaO4の超微粒子が考えられる
が、TiBaO4は比重が4〜6の範囲の物質で重いの
で、仮にTiBaO4粒子を光反射型にする目的でその
粒径を大きしようとしても、電気絶縁性媒体中で媒体と
の比重差により重力沈降するようになり、均一分散させ
ることは到底できない。また、前記TiBaO4粒子を
電気絶縁性媒体中に均一に分散させるためには、比重の
大きな電気絶縁性媒体が要求されるが、比重4〜6程度
の電気絶縁性媒体は存在しない。これに対して本発明に
用いる無機・有機複合粒子は、前述したように比重を
1.2前後に容易に調整できるので、一般に知られてい
る多種類の電気絶縁性媒体を利用することができる。For example, TiBaO 4 ultrafine particles may be considered as the ultrafine particles having dielectric properties as described above. However, since TiBaO 4 is a substance having a specific gravity in the range of 4 to 6 and is heavy, it is assumed that TiBaO 4 particles are used. Even if an attempt is made to increase the particle size for the purpose of making it a light-reflecting type, it becomes gravitationally settled in the electrically insulating medium due to the difference in specific gravity with the medium, and uniform dispersion is impossible at all. Further, in order to uniformly disperse the TiBaO 4 particles in the electrically insulating medium, an electrically insulating medium having a large specific gravity is required, but an electrically insulating medium having a specific gravity of about 4 to 6 does not exist. On the other hand, the inorganic-organic composite particles used in the present invention can easily adjust the specific gravity to about 1.2 as described above, and therefore, generally known various kinds of electrically insulating media can be used. .
【0071】次に着色性の面から見ても、前記超微粒子
に着色することは実際上困難であり、また、仮に着色で
きたとしても、粒子径が小さすぎるので、電気絶縁性媒
体に分散させた超微粒子の色を知覚可能なように発色さ
せることはできない。従って電界のオン/オフによっ
て、本発明に求められる着色不透明と透明との変化をも
たらすことはできない。Next, from the viewpoint of colorability, it is practically difficult to color the ultrafine particles, and even if they can be colored, the particle diameter is too small, and therefore they are dispersed in an electrically insulating medium. It is not possible to perceptually develop the color of the generated ultrafine particles. Therefore, the on / off of the electric field cannot bring about the change between colored opacity and transparency required in the present invention.
【0072】(試験例1)EA流体の一例について、電
界強度と透明度変化との関係を試験した。厚さ1.0m
mのITOガラスを2枚用意し、ITO面を内側にして
2mmの間隔で平行に対向させ、その周縁部を樹脂製の
シール部材でシールし、セルを形成した。このセルには
開孔を設けて下記のEA流体が充填できるようにした。Test Example 1 An example of the EA fluid was tested for the relationship between the electric field strength and the change in transparency. Thickness 1.0m
m pieces of ITO glass were prepared, and the ITO surfaces were set to face each other in parallel at an interval of 2 mm, and the peripheral edges were sealed with a resin sealing member to form a cell. This cell was provided with an opening so that the following EA fluid could be filled.
【0073】水酸化チタン(一般名;含水酸化チタン、
石原産業株式会社製、C−II)40g、アクリル酸ブ
チル300g、1,3−ブチレングリコールジメタクリ
レート100g及び重合開始剤の混合物を、第三リン酸
カルシウム25gを分散安定化剤として含有する180
0mlの水中に分散し、60℃で1時間攪拌下に懸濁重
合を行った。得られた生成物を濾過、酸洗浄し、さらに
水洗後、乾燥して無機・有機複合粒子を得た。Titanium hydroxide (generic name; hydrous titanium oxide,
Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd., C-II) 40 g, butyl acrylate 300 g, 1,3-butylene glycol dimethacrylate 100 g, and a mixture of a polymerization initiator, containing 25 g of tricalcium phosphate as a dispersion stabilizer.
It was dispersed in 0 ml of water, and suspension polymerization was carried out at 60 ° C. for 1 hour with stirring. The obtained product was filtered, washed with acid, further washed with water, and then dried to obtain inorganic / organic composite particles.
【0074】得られた無機・有機複合粒子をジェット気
流攪拌機(株式会社奈良機械製作所製ハイブリダイザ
ー)を用いてジェット気流攪拌し、表面研磨された無機
・有機複合粒子を得た。このものの比重は1.157、
平均粒径は13.7μmであった。この無機・有機複合
粒子を、その含有率が種々の重量%となるように種々の
動粘度のシリコーンオイル(東芝シリコーン株式会社
製、TSF451シリーズ)中に均一に分散して各種の
EA流体試料を調製した。The obtained inorganic / organic composite particles were agitated with a jet airflow agitator (Hybridizer manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.) to obtain surface-polished inorganic / organic composite particles. The specific gravity of this thing is 1.157,
The average particle size was 13.7 μm. The inorganic / organic composite particles are uniformly dispersed in silicone oils of various kinematic viscosities (TSF451 series manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.) so that the content ratios thereof are various weight%, and various EA fluid samples are obtained. Prepared.
【0075】上記の各種のEA流体をそれぞれ上記のセ
ルに充填し、ITO電極板に印加する電界強度(KV/
mm)を種々に変化させ、このときセルに入射した光の
強度とセルを透過した光の強度をそれぞれ光センサで検
出し、その比較値を増加光としてdBmで表示した。こ
の場合、3.2dBmの増加が光パワーでは2.09倍の
増加を意味し、4.2dBmの増加は光パワーで2.63
倍の増加を意味する。測定結果を図9〜図13に示す。The above-mentioned various EA fluids were filled in the above-mentioned cells, respectively, and the electric field strength (KV /
mm) was variously changed, and the intensity of light incident on the cell and the intensity of light transmitted through the cell were detected by photosensors respectively, and the comparison value was displayed in dBm as increased light. In this case, an increase of 3.2 dBm means an increase of 2.09 times in the optical power, and an increase of 4.2 dBm in the optical power is 2.63.
It means double the increase. The measurement results are shown in FIGS.
【0076】図9は、シリコーンオイル(電気絶縁性媒
体)の動粘度が10cStの場合において、無機・有機
複合粒子の濃度(重量%)と印加電界強度(KV/m
m)の変化に対応する増加光(dB)を測定した結果を
示す。図10は、シリコーンオイルの動粘度が50cS
tの場合における同様な試験結果を示す。図11はシリ
コーンオイルの動粘度が100cStの場合における同
様な試験結果を示す。FIG. 9 shows the concentration (% by weight) of the inorganic / organic composite particles and the applied electric field strength (KV / m) when the kinematic viscosity of the silicone oil (electrically insulating medium) is 10 cSt.
The result of measuring the increasing light (dB) corresponding to the change of m) is shown. FIG. 10 shows that the kinematic viscosity of silicone oil is 50 cS.
Similar test results for the case of t are shown. FIG. 11 shows similar test results when the kinematic viscosity of silicone oil is 100 cSt.
【0077】図9〜図11に示す結果から、試験した粒
子濃度において、0.25kV/mm〜1.5kV/mm
の範囲で電界強度を変化させたとき、いずれの場合も、
電界強度の増大に伴って増加光のdBm値が増加してい
ることがわかる。すなわち、電極板間の電界強度が増大
するに伴ってセルの透明度が大となっている。このこと
から、本発明の表示装置において電界のオン/オフによ
って画像素子の透明/不透明が制御できると共に、電界
強度を変化させればその透明度の階調を連続的ないし断
続的に変化させることも可能であることを示している。
このように電界強度を変化させることによって、個々の
画像素子の透明度を変化させることができる表示装置も
本発明に含まれるものである。また、粒子濃度が1.0
重量%では電界強度を3kV/mmにしても増加光の割
合が少ない。これよって、粒子濃度は2.5重量%以上
とすることが好ましいことがわかる。From the results shown in FIGS. 9 to 11, the tested particle concentrations were 0.25 kV / mm to 1.5 kV / mm.
When the electric field strength is changed in the range of
It can be seen that the dBm value of the increased light increases as the electric field strength increases. That is, the transparency of the cell increases as the electric field strength between the electrode plates increases. From this, in the display device of the present invention, the transparency / opacity of the image element can be controlled by turning on / off the electric field, and the gradation of the transparency can be continuously or intermittently changed by changing the electric field strength. It shows that it is possible.
A display device capable of changing the transparency of each image element by changing the electric field strength in this manner is also included in the present invention. Also, the particle concentration is 1.0
At weight%, the proportion of increased light is small even when the electric field strength is 3 kV / mm. Therefore, it is understood that the particle concentration is preferably 2.5% by weight or more.
【0078】図12は、粒子濃度を5.0重量%に固定
した場合において、シリコーンオイルの動粘度と電界強
度の変化に対応する増加光(dB)を測定した結果を示
す。図13は、粒子濃度を7.5重量%に固定した場合
における同様な試験結果を示す。FIG. 12 shows the results of measuring the increased light (dB) corresponding to changes in the kinematic viscosity and electric field strength of silicone oil when the particle concentration was fixed at 5.0% by weight. FIG. 13 shows a similar test result when the particle concentration is fixed at 7.5% by weight.
【0079】図12、図13に示す結果から、粒子濃度
が5.0重量%であっても7.5重量%であっても、シ
リコーンオイル(電気絶縁性媒体)の動粘度を10cS
t〜100cStの範囲内とするとき、この例では透過
光量の制御幅が最大となったことを示している。From the results shown in FIGS. 12 and 13, whether the particle concentration is 5.0% by weight or 7.5% by weight, the kinematic viscosity of the silicone oil (electrically insulating medium) is 10 cS.
This example shows that the control width of the transmitted light amount is maximized when the range is from t to 100 cSt.
【0080】次に、EA流体の電界応答性についての試
験例を示す。動粘度が10cStのシリコーンオイルに
7重量%の無機・有機複合粒子を分散させたEA流体を
上記のセルに充填し、電界を印加してからの透過光量の
変化を時間と共に測定した。結果を図14に示す。図1
4において、測定開始約1秒後に電界を印加した。Next, a test example of the electric field response of the EA fluid will be shown. The above cell was filled with the EA fluid in which 7 wt% of inorganic / organic composite particles were dispersed in silicone oil having a kinematic viscosity of 10 cSt, and the change in the amount of transmitted light after applying an electric field was measured with time. The results are shown in Fig. 14. FIG.
4, the electric field was applied about 1 second after the start of measurement.
【0081】図14の結果から、このEA流体は電界印
加直後から透過光量が増大し始め、3秒〜4秒で透過光
量が最大になって以後安定することがわかる。From the results shown in FIG. 14, it is understood that the amount of transmitted light of this EA fluid starts to increase immediately after the electric field is applied, reaches its maximum in 3 to 4 seconds, and then stabilizes.
【0082】図15は、動粘度10cStのシリコーン
オイルに対し、青色に着色したEA粒子を4重量%添加
したEA流体を用いて透過光量測定を行った場合の透過
光量と波長との関係を示す。EA粒子の着色は、EA粒
子を製造する際にその表層を構成するEA無機物の20
重量%を青色顔料に置換することで行った。図におい
て、E=0kVで示される曲線は、電界オフ時の透過波
長スペクトルを示し、E=2kVで示される曲線は、2
kVの電位を電極板に印加した際の透過波長スペクトル
を示す。FIG. 15 shows the relationship between the amount of transmitted light and the wavelength when the amount of transmitted light is measured using an EA fluid in which 4% by weight of EA particles colored in blue is added to silicone oil having a kinematic viscosity of 10 cSt. . The coloring of the EA particles depends on the amount of the EA inorganic substance that constitutes the surface layer of the EA particles when the EA particles are manufactured.
It was carried out by substituting the blue pigment for weight%. In the figure, the curve indicated by E = 0 kV shows the transmission wavelength spectrum when the electric field is off, and the curve indicated by E = 2 kV is 2
The transmission wavelength spectrum when a potential of kV is applied to the electrode plate is shown.
【0083】図15の両曲線の比較により明らかなよう
に、電界オフ時には波長の短い青色系の光を僅かに透過
させるのみであった青色系のEA流体が、電界オン時に
は広い波長域で光を透過させるように変化しており、青
色不透明から無色透明に変化したことがわかる。As is clear from the comparison of both curves in FIG. 15, the blue-based EA fluid, which only slightly transmits blue-based light having a short wavelength when the electric field is off, emits light in a wide wavelength range when the electric field is on. It can be seen that it changed from blue opaque to colorless and transparent.
【0084】図16は、青色の染料を0.1重量%添加
したジメチルシリコーンオイルを電気絶縁性媒体として
用い、この電気絶縁性媒体のみ(EA粒子を含まないも
の)の透過光量測定を行った場合の透過光スペクトルを
示す。なお、この電気絶縁性媒体は肉眼では青色に見え
る媒体である。図16において、光源スペクトルと媒体
スペクトルとを比較すると、短波長の青色を示すスペク
トル以外の部分で光の吸収がなされている。このことか
ら電気絶縁性媒体が染料によって着色されたことは明ら
かである。In FIG. 16, dimethyl silicone oil containing 0.1% by weight of a blue dye was used as an electrically insulating medium, and the amount of transmitted light was measured only for this electrically insulating medium (without EA particles). The transmitted light spectrum in the case is shown. The electrically insulating medium is a medium that looks blue to the naked eye. In FIG. 16, when the light source spectrum and the medium spectrum are compared, light is absorbed in a portion other than the spectrum showing blue with a short wavelength. From this it is clear that the electrically insulating medium was colored by the dye.
【0085】図17は、着色電気絶縁性媒体として青色
染料を0.1重量%添加したジメチルシリコーンオイル
を用い、これに黄色に着色したEA粒子を5重量%分散
させたEA流体について透過光量測定を行った場合の透
過光スペクトルを示す。無機・有機複合粒子を着色する
手段は前記の例と同様であり、ただし今回は黄色の顔料
を用いている。FIG. 17 shows the amount of transmitted light of an EA fluid in which 5% by weight of yellow colored EA particles are dispersed in dimethylsilicone oil containing 0.1% by weight of a blue dye as a colored electrically insulating medium. The transmitted light spectrum at the time of performing is shown. The means for coloring the inorganic / organic composite particles is the same as in the above example, but this time a yellow pigment is used.
【0086】この図は光源スペクトルとE=0kV/m
mの場合の透過光スペクトルとE=1kV/mmの場合
の透過光スペクトルとを同一画面に示している。この図
から、電界オフ時に青色と黄色の混合色の黄緑色不透明
であったものが、電界オン時に無色透明に近い青色透明
状態に変化したことがわかる。このように種々の色をE
A流体のEA粒子にも電気絶縁性媒体にも付与すること
ができ、電界のオン/オフによってそれぞれ、ある色の
不透明状態から他の色の透明状態に可逆的に変更できる
ことが明らかになった。This figure shows the light source spectrum and E = 0 kV / m.
The transmitted light spectrum in the case of m and the transmitted light spectrum in the case of E = 1 kV / mm are shown on the same screen. From this figure, it can be seen that what was opaque yellow-green, which is a mixed color of blue and yellow when the electric field was turned off, changed to a blue transparent state which was almost colorless and transparent when the electric field was turned on. In this way, various colors are
It has been revealed that it can be applied to both EA particles of fluid A and an electrically insulating medium, and can be reversibly changed from an opaque state of one color to a transparent state of another color by turning on / off an electric field. .
【0087】図18は、同じ電極板に第一電極層と第二
電極層とを有する画像素子に関するものである。この画
像素子は、対向する一方の透明電極板に櫛形の透明な第
一電極層およびこれと非接触的に隣接する透明な第二電
極層が入れ子状に形成され、他方の透明電極板に対向電
極層が形成されたセルに、動粘度10cStのシリコー
ンオイルを電気絶縁性媒体とし、青色に着色した無機・
有機複合粒子をEA粒子として4重量%添加したEA流
体を充填したものである。図18は、この画像素子につ
いて、第一電極層と対向電極層との間、または第一電極
層と第二電極層との間で電界の付加を切り換えたときの
効果を示している。FIG. 18 relates to an image device having a first electrode layer and a second electrode layer on the same electrode plate. In this image element, a comb-shaped transparent first electrode layer and a transparent second electrode layer adjacent to the transparent comb-shaped first electrode layer are formed in a nest on one of the transparent electrode plates facing each other, and face the other transparent electrode plate. Silicone oil with a kinematic viscosity of 10 cSt was used as an electrically insulating medium in the cell in which the electrode layer was formed.
The organic composite particles were filled with an EA fluid containing 4% by weight of EA particles. FIG. 18 shows the effect of switching the application of an electric field between the first electrode layer and the counter electrode layer or between the first electrode layer and the second electrode layer in this image element.
【0088】図18の線は、いずれの電極板にも電界
を印加しない初期状態における透過光スペクトルを示し
ている。線は、第一電極層と対向電極層との間に2k
Vの電界を印加したときの透過光スペクトルを示してい
る。線は、スイッチを切り換えて第一電極層と第二電
極層との間に2kVの電界を印加したときの透過光スペ
クトルを示している。The line in FIG. 18 shows the transmitted light spectrum in the initial state where no electric field is applied to any of the electrode plates. The line is 2k between the first electrode layer and the counter electrode layer.
The transmitted light spectrum when an electric field of V is applied is shown. The line shows the transmitted light spectrum when the switch is switched and a 2 kV electric field is applied between the first electrode layer and the second electrode layer.
【0089】図18において、線から、電界オフ時に
はEA粒子がランダムに浮遊・分散し、測定波長帯域に
おいて不透明であることを示している。線は、第一電
極層と対向電極層との間に電界を印加したことによっ
て、EA粒子が電極板に垂直に配列し、その結果広い波
長帯域で光を透過したことを示している。線は、同一
面上の第一電極層と第二電極層との間に電界を印加した
とき、EA粒子がこの面に平行に配列した結果、光の透
過を遮ったことを示している。すなわち、この電極の切
替え操作によって光の透過度を速やかに変化させること
ができることがわかる。In FIG. 18, the line shows that the EA particles randomly float and disperse when the electric field is off, and are opaque in the measurement wavelength band. The line shows that by applying an electric field between the first electrode layer and the counter electrode layer, the EA particles were arranged perpendicularly to the electrode plate, and as a result, transmitted light in a wide wavelength band. The lines show that when an electric field was applied between the first and second electrode layers on the same plane, the EA particles were arranged parallel to this plane, thus blocking the transmission of light. That is, it is understood that the light transmittance can be rapidly changed by the switching operation of the electrodes.
【0090】表1と表2は、動粘度50cStのシリコ
ーンオイル(電気絶縁性媒体)を用い、EA粒子の濃度
を5.0重量%とし、電界強度を変化させたときの透過
光を波長毎に測定した結果を示す。Tables 1 and 2 show that the transmitted light when the electric field strength was changed at each wavelength by using silicone oil (electrically insulating medium) having a kinematic viscosity of 50 cSt, the concentration of EA particles being 5.0% by weight. The measurement results are shown in.
【0091】[0091]
【表1】 [Table 1]
【表2】 [Table 2]
【0092】表1と表2に示す結果から、本発明に係る
表示装置を用いて画像制御を行う場合、400〜110
0nmの広い波長域において均一な透光性が得られてお
り、本発明により、広範な光波長域において均一な色調
調節ができることが明らかになった。なお通常、可視光
の波長域は480nm〜780nmとされているので、
可視光の波長のほぼ全域と、それよりも波長の長い赤外
線領域において、本発明の装置は均一な透過光制御性能
を有することが明らかになった。From the results shown in Tables 1 and 2, when image control is performed using the display device according to the present invention, 400 to 110
Uniform light transmission was obtained in a wide wavelength range of 0 nm, and it became clear that the present invention enables uniform color tone adjustment in a wide light wavelength range. Since the wavelength range of visible light is usually set to 480 nm to 780 nm,
It has been revealed that the device of the present invention has uniform transmitted light control performance in almost the entire wavelength range of visible light and in the infrared region having a longer wavelength than that.
【0093】[0093]
【発明の効果】本発明のカラー表示装置は、2枚の透明
電極板の間に着色されたEA粒子をこれと異なる色に着
色された電気絶縁性媒体中に含有してなるEA流体が充
填された画像素子を有するものであるので、電界オン時
には電気絶縁性媒体の色が透過光として認められ、電界
オフ時にはEA粒子の色が不透明表示色として認められ
る表示装置となる。The color display device of the present invention is filled with an EA fluid containing colored EA particles between two transparent electrode plates in an electrically insulating medium colored in a different color. Since it has an image element, the color of the electrically insulating medium is recognized as transmitted light when the electric field is on, and the color of the EA particles is recognized as an opaque display color when the electric field is off.
【0094】電極板の一方に互いに非接触的に配列され
た2以上の電極層が設けられていれば、この一方の電極
層と対向電極層との間、または同一電極板上の双方の電
極の間で切り替えて電界を印加することによって、この
画像素子の電界応答性を著しく改善することができる。
表示装置が、2以上の画像素子を同一面上に並列して有
し、隣接するそれぞれの画像素子のEA粒子と電気絶縁
性媒体の少なくともいずれかが異なる色に着色されてい
れば、この表示装置は多色表現が可能となる。If one or more of the electrode plates are provided with two or more electrode layers arranged in a non-contact manner with each other, it is possible to arrange the electrodes between the one electrode layer and the counter electrode layer or both electrodes on the same electrode plate. By switching between the two and applying the electric field, the electric field response of the image element can be remarkably improved.
If the display device has two or more image elements arranged in parallel on the same surface and at least one of the EA particles and the electrically insulating medium of each adjacent image element is colored in a different color, this display The device is capable of multicolor expression.
【0095】EA粒子が有機高分子化合物の芯体とEA
無機物(および顔料)の表層とからなる無機・有機複合
粒子であれば、EA流体の保存安定性と耐光性が良好で
あるので、これを用いた表示装置は耐久性と耐光性に優
れ、屋外使用もできるようになる。本発明の表示装置は
構造が簡単であり、色彩コントラストが高く、大型化の
障害になる要因がないので、安価にしかも大型のカラー
表示装置が容易に得られる利点を有する。The EA particles consist of an organic polymer compound core and EA
Inorganic / organic composite particles consisting of an inorganic (and pigment) surface layer have good storage stability and light resistance of the EA fluid, so a display device using this is excellent in durability and light resistance, and can be used outdoors. You can also use it. The display device of the present invention has a simple structure, a high color contrast, and there is no factor that hinders an increase in size. Therefore, there is an advantage that a large-sized color display device can be easily obtained at low cost.
【図1】 (a)は、本発明の表示装置の一実施例にお
ける画像素子の電界オフ時の態様を示す断面図と回路
図、(b)は、同じ画像素子の電界オン時の態様を示す
断面図と回路図。1A is a cross-sectional view and a circuit diagram showing a mode of an image element when an electric field is off in an embodiment of a display device of the present invention, and FIG. 1B shows a mode of the same image element when an electric field is on. Sectional drawing and circuit diagram shown.
【図2】 図1の実施例に用いたEA流体に含まれるE
A粒子の一例を示す断面図。FIG. 2 shows E contained in the EA fluid used in the example of FIG.
Sectional drawing which shows an example of A particle.
【図3】 本発明の第2の実施例における画像素子の電
極板構成を示す展開図と回路図。FIG. 3 is a development view and a circuit diagram showing an electrode plate configuration of an image device according to a second embodiment of the present invention.
【図4】 図3の画像素子における一作動態様を示す断
面図と回路図。FIG. 4 is a sectional view and a circuit diagram showing one operation mode of the image device of FIG.
【図5】 (a)は、本発明の第3の実施例における画
素ユニットを示す平面図、(b)は、図5(a)の線X
−X’で切った断面図と部分回路図。5A is a plan view showing a pixel unit according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a line X in FIG. 5A.
-A sectional view and a partial circuit diagram taken along line X '.
【図6】 (a)は、一般のEA流体における電界オフ
時の挙動を示す断面図、(b)は、同じEA流体の電界
オン時の挙動を示す断面図。6A is a cross-sectional view showing the behavior of a general EA fluid when the electric field is off, and FIG. 6B is a cross-sectional view showing the behavior of the same EA fluid when the electric field is on.
【図7】 一般のEA流体におけるEA粒子の電界オン
時の一挙動を示す断面図。FIG. 7 is a cross-sectional view showing one behavior of EA particles in a general EA fluid when an electric field is turned on.
【図8】 図7に示す挙動が起こる原理を説明するため
の断面図。8 is a cross-sectional view for explaining the principle of the behavior shown in FIG.
【図9】 EA流体について、電気絶縁性媒体の動粘度
を10cStに固定し、EA粒子濃度と印加する電界強
度とを変化させたときの透明度の変化を示すグラフ。FIG. 9 is a graph showing a change in transparency of the EA fluid when the kinematic viscosity of the electrically insulating medium is fixed at 10 cSt and the EA particle concentration and the applied electric field strength are changed.
【図10】 EA流体について、電気絶縁性媒体の動粘
度を50cStに固定し、EA粒子濃度と印加する電界
強度とを変化させたときの透明度の変化を示すグラフ。FIG. 10 is a graph showing the change in transparency of the EA fluid when the kinematic viscosity of the electrically insulating medium is fixed at 50 cSt and the EA particle concentration and the applied electric field strength are changed.
【図11】 EA流体について、電気絶縁性媒体の動粘
度を100cStに固定し、EA粒子濃度と印加する電
界強度とを変化させたときの透明度の変化を示すグラ
フ。FIG. 11 is a graph showing a change in transparency of the EA fluid when the kinematic viscosity of the electrically insulating medium is fixed at 100 cSt and the EA particle concentration and the applied electric field strength are changed.
【図12】 EA流体について、EA粒子濃度を5.0
重量%に固定し、電気絶縁性媒体の動粘度と印加する電
界強度とを変化させたときの透明度の変化を示すグラ
フ。FIG. 12: EA particle concentration of EA fluid was 5.0
6 is a graph showing the change in transparency when the kinematic viscosity of the electrically insulating medium and the applied electric field strength are changed with the weight fixed to wt%.
【図13】 EA流体について、EA粒子濃度を7.5
重量%に固定し、電気絶縁性媒体の動粘度と印加する電
界強度とを変化させたときの透明度の変化を示すグラ
フ。FIG. 13: For the EA fluid, the EA particle concentration was 7.5.
6 is a graph showing the change in transparency when the kinematic viscosity of the electrically insulating medium and the applied electric field strength are changed with the weight fixed to wt%.
【図14】 EA流体の電界応答性の測定例を示すグラ
フ。FIG. 14 is a graph showing an example of measurement of electric field response of EA fluid.
【図15】 EA流体の電界オフ時および電界オン時の
透過光スペクトルを示すグラフ。FIG. 15 is a graph showing transmitted light spectra of the EA fluid when the electric field is off and when the electric field is on.
【図16】 EA流体における電気絶縁性媒体の透過光
スペクトルを示すグラフ。FIG. 16 is a graph showing a transmitted light spectrum of an electrically insulating medium in an EA fluid.
【図17】 青色に着色した電気絶縁性媒体中に、黄色
に着色したEA粒子を分散させたEA流体について、電
界オフ時および電界オン時の透過光スペクトルを示すグ
ラフ。FIG. 17 is a graph showing a transmitted light spectrum when an electric field is off and when an electric field is on for an EA fluid in which yellow colored EA particles are dispersed in a blue colored electrically insulating medium.
【図18】 実施例2と同様な画像素子において、電界
オフ時、第一電極層と対向電極層との間に電界を印加し
たとき、および第一電極層と第二電極層との間に電界を
印加したときの透過光スペクトルを示すグラフ。18 is an image element similar to that of Example 2, when the electric field is off, when an electric field is applied between the first electrode layer and the counter electrode layer, and between the first electrode layer and the second electrode layer. The graph which shows the transmitted light spectrum when an electric field is applied.
1a、1b…透明電極板、4…EA流体、5…電気絶縁
性媒体、6…EA粒子、8…スイッチ、9…電源、10
…画像素子、obs…観察者。1a, 1b ... Transparent electrode plate, 4 ... EA fluid, 5 ... Electrically insulating medium, 6 ... EA particles, 8 ... Switch, 9 ... Power supply, 10
… Image element, obs… Observer.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 明石 一弥 東京都江東区木場1丁目5番1号 株式会 社フジクラ内 (72)発明者 大坪 泰文 千葉県千葉市稲毛区小仲台9丁目21番1号 206 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Kazuya Akashi 1-5-1, Kiba, Koto-ku, Tokyo Within Fujikura Ltd. 206
Claims (4)
配列効果を有する固体粒子を透明な電気絶縁性媒体中に
含有してなる電気感応型光機能性流体組成物が充填さ
れ、上記の固体粒子と電気絶縁性媒体とがそれぞれ異な
る色に着色されてなる画像素子を有するカラー表示装
置。1. An electrosensitive optical functional fluid composition comprising solid particles having an electric field array effect in a transparent electrically insulating medium is filled between two opposing transparent electrode plates, and A color display device having an image element in which solid particles and an electrically insulating medium are colored in different colors.
に、互いに非接触的に配列された2以上の透明な電極層
が形成されてなる請求項1に記載のカラー表示装置。2. The color display device according to claim 1, wherein two or more transparent electrode layers arranged in a non-contact manner with each other are formed on at least one of the electrode plates.
載の画像素子が2以上、同一面上に並列され、隣接する
それぞれの画像素子の前記固体粒子と電気絶縁性媒体の
少なくともいずれか一方が異なる色に着色されてなるカ
ラー表示装置。3. Two or more image elements according to claim 1 or 2 are arranged in parallel on the same plane, and at least one of the solid particles and the electrically insulating medium of each adjacent image element. A color display device in which one is colored in a different color.
なる芯体と、電界配列効果を有する無機物を含む表層と
によって形成された無機・有機複合粒子である請求項1
ないし請求項3のいずれか1項に記載のカラー表示装
置。4. The inorganic-organic composite particles, wherein the solid particles are composed of a core body made of an organic polymer compound and a surface layer containing an inorganic substance having an electric field alignment effect.
The color display device according to claim 3.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7000857A JPH08190352A (en) | 1995-01-06 | 1995-01-06 | Color display |
| EP95117191A EP0709713A3 (en) | 1994-10-31 | 1995-10-31 | Electrically controlled color display device and method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7000857A JPH08190352A (en) | 1995-01-06 | 1995-01-06 | Color display |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08190352A true JPH08190352A (en) | 1996-07-23 |
Family
ID=11485334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7000857A Pending JPH08190352A (en) | 1994-10-31 | 1995-01-06 | Color display |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08190352A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007212702A (en) * | 2006-02-09 | 2007-08-23 | Tokai Univ | Display device |
| JP5024971B2 (en) * | 2007-04-19 | 2012-09-12 | 株式会社アルバック | Substrate holding mechanism and substrate assembling apparatus having the same |
-
1995
- 1995-01-06 JP JP7000857A patent/JPH08190352A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007212702A (en) * | 2006-02-09 | 2007-08-23 | Tokai Univ | Display device |
| JP5024971B2 (en) * | 2007-04-19 | 2012-09-12 | 株式会社アルバック | Substrate holding mechanism and substrate assembling apparatus having the same |
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