JP2001100665A - Image display device - Google Patents

Image display device

Info

Publication number
JP2001100665A
JP2001100665A JP27639399A JP27639399A JP2001100665A JP 2001100665 A JP2001100665 A JP 2001100665A JP 27639399 A JP27639399 A JP 27639399A JP 27639399 A JP27639399 A JP 27639399A JP 2001100665 A JP2001100665 A JP 2001100665A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
gel
display device
porous particles
particles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP27639399A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Motohiko Sakamaki
元彦 酒巻
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP27639399A priority Critical patent/JP2001100665A/en
Publication of JP2001100665A publication Critical patent/JP2001100665A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To display images of bright display with a good contrast without depending upon visual field angles by allowing high-polymer gels to exist stably in a display layer. SOLUTION: This display device 10 has an exothermic layer 14, the display layer 16 and a filter layer 18 at need on a substrate 12. The display layer 16 has a binder resin 20, porous particles which are dispersed in the binder resin and the high-polymer gels which are fixed to the holes on the surfaces of the porous particles and are reversibly changed in volume by temperature.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は新規な画像表示装置
に関する。
[0001] The present invention relates to a novel image display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】これまで情報機器の表示装置として、C
RT(カソードレイチューブ)ディスプレイモニター、
液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、EL(エレ
クトロルミネッセント)ディスプレイ、フィールドエミ
ッションディスプレイ等が実用化されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a display device of information equipment, C
RT (cathode ray tube) display monitor,
Liquid crystal displays, plasma displays, EL (electroluminescent) displays, field emission displays, and the like have been put to practical use.

【0003】これらの表示装置のうちデスクトップ型コ
ンピューターやノートブック型コンピューターのディス
プレイモニター、携帯端末(PDA)の表示装置には、
薄型、軽量化、さらなる多様化が求められており、現在
では液晶表示装置がこのような仕様に最も適した表示装
置として使われている。
[0003] Among these display devices, display monitors of desktop computers and notebook computers and display devices of personal digital assistants (PDAs) include:
There is a demand for thinner, lighter, and more diversified devices, and currently, liquid crystal display devices are used as display devices most suitable for such specifications.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、液晶表示装置
は、その構造上、視野角に依存してコントラストが変化
したり、色反転が生じるといった視野角に関する欠点、
さらには、表示の暗さ、製造工程の複雑さ、高コスト等
の欠点を有している。
However, due to its structure, the liquid crystal display device has drawbacks related to the viewing angle, such as a change in contrast depending on the viewing angle and the occurrence of color inversion.
Furthermore, it has drawbacks such as darkness of display, complexity of the manufacturing process, and high cost.

【0005】このような欠点を有する液晶を使用しない
表示装置として、特開平5−173190号公報はゲル
状高分子を使った表示デバイスを開示する。このデバイ
スは、電極が配置された一対の基板間に通電の有無によ
り膨潤または収縮するゲル状高分子が配設された非発光
型デバイスであり、ゲル状高分子を膨潤させて光を透過
したり、ゲルに電圧を引加してゲルを収縮させその表面
に凹凸を生じさせ光を散乱させて、光変調を行う。しか
し、ゲルの収縮により生じる凹凸の大きさや形状は不規
則である。このため素子をならべて表示デバイスを形成
した場合、素子毎に散乱特性が異なったり、再現性のあ
る光変調を制御するのは困難である。また、基板の電極
上で重合反応を行うため電極の劣化なども懸念される。
As a display device which does not use liquid crystal having such a drawback, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-173190 discloses a display device using a gel polymer. This device is a non-light-emitting device in which a gel polymer that swells or shrinks depending on the presence or absence of electricity between a pair of substrates on which electrodes are arranged, swells the gel polymer, and transmits light. Alternatively, a voltage is applied to the gel to cause the gel to shrink, to generate irregularities on the surface, and to scatter light to perform light modulation. However, the size and shape of the irregularities generated by the contraction of the gel are irregular. Therefore, when a display device is formed by arraying elements, it is difficult to control light modulation with different scattering characteristics or reproducibility for each element. In addition, since the polymerization reaction is performed on the electrodes on the substrate, the electrodes may be deteriorated.

【0006】ゲル状高分子を使った表示デバイスとし
て、特開平5−188354号公報は、電極が配置され
た一対の基板間に通電の有無により膨潤または収縮する
ゲル状高分子粒子が配設された非発光型表示デバイスを
開示する。このデバイスでは、ゲル状高分子粒子の大き
さを変化させて光の透過又は散乱状態を変化させること
により、光変調を行う。しかしながら、このゲル粒子は
セル内の液体に分散されているだけなので、時間がたつ
につれてゲル粒子が沈殿したり、堆積したりして、分散
状態に偏りがでる。
As a display device using a gel polymer, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-188354 discloses a method in which gel polymer particles which swell or contract depending on the presence or absence of electricity between a pair of substrates on which electrodes are arranged. A non-emissive display device is disclosed. In this device, light modulation is performed by changing the size of gel-like polymer particles to change the state of light transmission or scattering. However, since the gel particles are only dispersed in the liquid in the cell, the gel particles precipitate or accumulate over time, and the dispersion state is biased.

【0007】さらに、特開平9−160081号公報
は、一対の基板と、基板間に設けられた電極と、電極間
に配置され、電極間に印加された電界により変形する機
能性ゲルを含む調光層とを備え、前記機能性ゲルの変形
により前記調光層に入射する光の量を調節することによ
り、視野角に依存せず、高いコントラスト、及び高い反
射率、高い光利用効率を達成する、携帯用表示装置に適
した新規な表示装置を開示する。しかしながら、このゲ
ル粒子はセル内に分散されただけであり、上記と同様経
時によるゲル粒子の沈殿、堆積、分散状態の偏りなどの
問題がある。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-160081 discloses a tuning method including a pair of substrates, an electrode provided between the substrates, and a functional gel disposed between the electrodes and deformed by an electric field applied between the electrodes. A light layer is provided, and by adjusting the amount of light incident on the light control layer by deformation of the functional gel, high contrast, high reflectance, and high light use efficiency are achieved without depending on the viewing angle. A novel display device suitable for a portable display device is disclosed. However, these gel particles are only dispersed in the cell, and have the same problems as the above, such as sedimentation, deposition, and uneven dispersion of the gel particles over time.

【0008】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、視野角に依存せず、コントラストが良く、明る
く、ゲル粒子が安定に存在する表示装置を提供すること
を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a display device which does not depend on a viewing angle, has good contrast, is bright, and has stable gel particles.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、基板上に、発
熱層と、該発熱層上に設けられた表示層とを備え、該表
示層は、バインダー樹脂、バインダー樹脂中に分散され
た多孔質粒子、及び多孔質粒子の表面の孔に固定され、
多孔質粒子の色とは異なる色を有する、温度により体積
が可逆的に変化する高分子ゲルを含む画像表示装置を提
供する。
According to the present invention, there is provided a heat generating layer on a substrate, and a display layer provided on the heat generating layer. The display layer is dispersed in a binder resin. Porous particles, and fixed to the pores on the surface of the porous particles,
Provided is an image display device including a polymer gel having a color different from the color of a porous particle and having a volume that reversibly changes with temperature.

【0010】この画像表示装置では、高分子ゲルはバイ
ンダー樹脂中に分散された多孔質粒子の表面の孔に固定
されているため、時間が経過しても高分子が沈殿した
り、堆積したりすることはない。また、高分子ゲルは発
熱層上に表示層を形成する前に予め重合しておくため、
電極上で高分子ゲルを直接重合する場合のような電極の
劣化は生じない。
In this image display device, since the polymer gel is fixed to the pores on the surface of the porous particles dispersed in the binder resin, the polymer precipitates or accumulates over time. I will not do it. Also, since the polymer gel is polymerized before forming the display layer on the heat generating layer,
The electrode does not deteriorate as in the case where the polymer gel is directly polymerized on the electrode.

【0011】この画像表示装置では、高分子ゲルを膨潤
させることにより、多孔質粒子表面における高分子ゲル
の占有面積が増加し、これにより高分子ゲルの色が表示
される。一方、高分子ゲルを収縮させることにより、多
孔質粒子表面における占有面積が減少し、多孔質粒子の
色が表示される。このコントラストにより画像が表示さ
れる。多孔質粒子及び高分子ゲルはそれぞれ任意の色に
着色することができ、多彩な色の表示が可能となる。こ
れらにより、視野角に依存せず、コントラストが良く、
明るい画像を表示することができる。
In this image display device, by swelling the polymer gel, the area occupied by the polymer gel on the surface of the porous particles increases, whereby the color of the polymer gel is displayed. On the other hand, by shrinking the polymer gel, the occupied area on the surface of the porous particles is reduced, and the color of the porous particles is displayed. An image is displayed by this contrast. Each of the porous particles and the polymer gel can be colored in an arbitrary color, and various colors can be displayed. As a result, the contrast is good regardless of the viewing angle,
A bright image can be displayed.

【0012】前記バインダー樹脂として紫外線硬化樹脂
を使用することができる。また、前記多孔質粒子の粒径
が前記発熱層の一画素の発熱範囲より小さいことが好ま
しい。前記表示層上にフィルター層を備えることができ
る。
An ultraviolet-curable resin can be used as the binder resin. Further, it is preferable that the diameter of the porous particles is smaller than the heat generation range of one pixel of the heat generation layer. A filter layer may be provided on the display layer.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0014】本発明の画像表示装置は基板上に発熱層と
表示層をこの順で備える。
The image display device of the present invention includes a heat generating layer and a display layer on a substrate in this order.

【0015】基板の材料としては、ある程度の耐熱性を
有するものであれば使用でき、例えば、ガラス、プラス
チック、セラミックス等が挙げられる。
As the material of the substrate, any material having a certain degree of heat resistance can be used, and examples thereof include glass, plastic, and ceramics.

【0016】発熱層の材料としては、タンタル−SiO
2の混合物、窒化タンタル、ニクロム、銀−パラジウム
合金、シリコン半導体、ジルコニウム、チタン、タング
ステン、モリブデン、ニオブ、バナジウムなどの金属硼
化物などが使用できる。これらの材料を、電子ビーム
法、蒸着法、スパッタリング法などによって基板上に付
与することによって、発熱層を形成することができる。
発熱層の厚さは単位時間当たりの発熱量が所望値になる
ように設定すれば良く、通常は、0.01μmから5μ
m程度である。発熱層をマトリックス状に形成した場合
には、画像情報に応じて任意の発熱パターンを作製する
ことができる。また、発熱層として、前記材料で形成さ
れた熱伝導ピンをピンの頭が露出するように樹脂等に埋
め込んだ異方性熱伝導シート等を使用した場合には、横
方向の熱拡散による画質の低下を防止することができ
る。
The material of the heat generating layer is tantalum-SiO.
2, a mixture of tantalum nitride, nichrome, silver-palladium alloy, silicon semiconductor, zirconium, titanium, tungsten, molybdenum, niobium, vanadium, and other metal borides can be used. A heating layer can be formed by applying these materials to a substrate by an electron beam method, an evaporation method, a sputtering method, or the like.
The thickness of the heat generating layer may be set so that the amount of heat generated per unit time becomes a desired value, and is usually 0.01 μm to 5 μm.
m. When the heat generating layer is formed in a matrix, an arbitrary heat generating pattern can be prepared according to image information. When a heat conductive pin formed of the above-described material is embedded in a resin or the like so that the head of the pin is exposed as a heat generating layer, an image formed by lateral heat diffusion is used. Can be prevented from decreasing.

【0017】本発明で使用される表示層は、バインダー
樹脂と、バインダー樹脂中に分散された多孔質粒子と、
多孔質粒子の表面の孔に固定された高分子ゲルとを含
む。
The display layer used in the present invention comprises a binder resin, porous particles dispersed in the binder resin,
And a polymer gel fixed to pores on the surface of the porous particles.

【0018】バインダー樹脂としては、フッ素樹脂、ア
クリル系樹脂、ポリエステル樹脂、酢酸ビニル系樹脂、
塩化ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン重合体、ポリ
ウレタン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、酢酸ビニル−ア
クリル共重合体、酢酸ビニル−アクリルアミド共重合
体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エポキシ樹脂、ポ
リアミド樹脂、及びシリコーン樹脂等が挙げられる。ま
た、紫外線硬化樹脂も使用できる。紫外線硬化樹脂とし
ては、ウレタンアクリレート系樹脂、エポキシアクリレ
ート系樹脂、ポリオキシメチレンアクリレート/親水性
ビニルモノマー系樹脂、アクリレート基含有ポリウレタ
ン系樹脂、及びカルボキシル基含有不飽和樹脂等が挙げ
られる。これらのバインダー樹脂は単独で又は組み合わ
せて使用することができる。
As the binder resin, fluorine resin, acrylic resin, polyester resin, vinyl acetate resin,
Vinyl chloride resin, styrene-butadiene polymer, polyurethane resin, polystyrene resin, vinyl acetate-acryl copolymer, vinyl acetate-acrylamide copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, epoxy resin, polyamide resin, and Silicone resin and the like can be mentioned. Further, an ultraviolet curable resin can also be used. Examples of the ultraviolet curable resin include urethane acrylate resins, epoxy acrylate resins, polyoxymethylene acrylate / hydrophilic vinyl monomer resins, acrylate group-containing polyurethane resins, and carboxyl group-containing unsaturated resins. These binder resins can be used alone or in combination.

【0019】多孔質粒子の材料としては、ポリオレフィ
ン系、フッ素系ポリマー、ポリスルホン系、ポリエステ
ル系、ポリビニルアセタール系、ポリビニルアルコール
系、ポリアミド系、ポリイミド、ポリウレタン系、ポリ
アクリル系、ポリスチレン系、ポリケトン系、シリコー
ン系、ポリ乳酸系、セルロース系、キトサン系等を挙げ
ることができる。これらの多孔質粒子は単独で又は組み
合わせて使用することができる。
Examples of the material of the porous particles include polyolefin, fluorine polymer, polysulfone, polyester, polyvinyl acetal, polyvinyl alcohol, polyamide, polyimide, polyurethane, polyacryl, polystyrene, polyketone, and the like. Silicone-based, polylactic acid-based, cellulose-based, chitosan-based and the like can be mentioned. These porous particles can be used alone or in combination.

【0020】多孔質粒子の製造方法としては、例えば、
エマルション溶媒蒸発法、ミクロ相分離法、スプレイド
ライ法等を挙げることができる。また、得られたスラリ
ーを、デカンテーションや、安定剤で処理した後、濾過
することによって、粒子を得ることができる。
As a method for producing porous particles, for example,
Emulsion solvent evaporation, microphase separation, spray drying, and the like can be mentioned. In addition, particles can be obtained by filtering the obtained slurry after decantation or treatment with a stabilizer.

【0021】多孔質粒子の粒子径は、発熱素子における
一つの画素の発熱範囲より小さいことが好ましく、半分
以下であることがより好ましく、20〜50μmである
ことがさらに好ましい。これにより、画素と多孔質粒子
の位置合わせが不要となり、解像度の優れた画像表示を
行うことができる。
The particle size of the porous particles is preferably smaller than the heating range of one pixel in the heating element, more preferably less than half, more preferably 20 to 50 μm. This eliminates the need for alignment between the pixels and the porous particles, and enables image display with excellent resolution.

【0022】高分子ゲルは温度により体積が可逆的に変
化するものであり、その材料としては、ポリエチレンオ
キシド、エチレンオキシドとプロピレンオキシドのコポ
リマー、ポリビニルメチルエーテルなどのエーテル重合
体、ポリヒドロキシプロピルアルコール、ヒドロキシプ
ロピルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロー
ス、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、
ポリ−ビニルアルコールとその誘導体などのアルコール
重合体、ポリ−N−置換アクリルアミド、ポリーシクロ
プロピルアクリルアミド、ポリ−N−アクリロイルピロ
リドン、ポリ−N−アクリロイルピペリジン、ポリ−ア
クリロイル−L−アミノアシッドエステル、ポリ−エチ
ルオキサゾリンなどのアミド置換重合体等が挙げられ
る。
The polymer gel changes its volume reversibly depending on the temperature. Examples of the material include polyethylene oxide, copolymers of ethylene oxide and propylene oxide, ether polymers such as polyvinyl methyl ether, polyhydroxypropyl alcohol, and hydroxy. Propylmethylcellulose, hydroxypropylcellulose, hydroxyethylcellulose, methylcellulose,
Alcohol polymers such as poly-vinyl alcohol and derivatives thereof, poly-N-substituted acrylamide, poly-cyclopropylacrylamide, poly-N-acryloylpyrrolidone, poly-N-acryloylpiperidine, poly-acryloyl-L-aminoacid ester, poly And amide-substituted polymers such as -ethyloxazoline.

【0023】また、低温では水に溶解化し、透明化し、
温度が上がると不溶化し、白濁化するモノマーを重合し
た高温疎水基型熱可逆性高分子化合物、例えば、転移温
度以下で膨潤し、転移温度以上になると不連続的に体積
収縮する熱応答性ヒドロゲルを使用することもできる。
これらの高分子ゲルは、置換基の種類、共重合組成、有
機塩、無機塩、界面活性材の添加などにより、転移温
度、ゲルの強度、吸水率、吸水速度、熱安定性、酸・塩
基に対する安定性、イオン性、転移温度などをコントロ
ールできるため、好ましい。
At a low temperature, it is dissolved in water, becomes transparent,
A high-temperature hydrophobic group-type thermoreversible polymer compound obtained by polymerizing a monomer that insolubilizes and becomes cloudy when the temperature rises, for example, a thermoresponsive hydrogel that swells below the transition temperature and discontinuously shrinks in volume above the transition temperature Can also be used.
The transition temperature, gel strength, water absorption, water absorption rate, thermal stability, acid / base of these polymer gels depend on the type of substituent, copolymer composition, organic salt, inorganic salt, and addition of surfactant. It is preferable because the stability, ionicity, transition temperature and the like can be controlled.

【0024】高分子ゲルの製造方法としては、ラジカル
重合法、レドックス重合法等が挙げられる。このような
材料の相転移温度は、材料の構造にもよるが、一般に0
〜80℃の範囲である。転移温度の調整は既知の方法で
調節することができ、具体的には置換基などの化学構造
の設計や、有機塩、無機塩、界面活性材の添加による方
法などが知られている。
Examples of the method for producing the polymer gel include a radical polymerization method and a redox polymerization method. Although the phase transition temperature of such a material depends on the structure of the material, it is generally zero.
~ 80 ° C. The transition temperature can be adjusted by a known method, and specifically, a method of designing a chemical structure such as a substituent or the like, adding an organic salt, an inorganic salt, or a surfactant is known.

【0025】所望の色を得るために、上記の高分子ゲル
や多孔質粒子には染料や顔料等の色材を添加してもよ
い。
In order to obtain a desired color, a coloring material such as a dye or a pigment may be added to the polymer gel or the porous particles.

【0026】使用される色材は、特に制限はなく、例え
ば、カーボンブラック、ニグロシン染料、アニリンブル
ー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリ
ンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、
メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、マラ
カイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズ
ベンガル、C.I.ピグメント・レッド48:1、C.
I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・
レッド57:1、C.I.ピグメント・イエロー97、
C.I.ピグメント・イエロー12、C.I.ピグメン
ト・ブルー15:1、C.I.ピグメント・ブルー1
5:3、マグネタイト、フェライト等を挙げることがで
きる。
The coloring material used is not particularly limited, and examples thereof include carbon black, nigrosine dye, aniline blue, calcoil blue, chrome yellow, ultramarine blue, Dupont oil red, and quinoline yellow.
Methylene blue chloride, phthalocyanine blue, malachite green oxalate, lamp black, rose bengal, C.I. I. Pigment Red 48: 1, C.I.
I. Pigment Red 122, C.I. I. Pigment
Red 57: 1, C.I. I. Pigment Yellow 97,
C. I. Pigment Yellow 12, C.I. I. Pigment Blue 15: 1, C.I. I. Pigment Blue 1
5: 3, magnetite, ferrite and the like.

【0027】前記高分子ゲルを多孔質粒子の表面の孔に
固定するには、まず多孔質粒子を作製し、得られた多孔
質粒子に前記感熱応答性ゲルのモノマー、及び架橋材を
含浸させ、粒子を取り出し、洗浄した後、加速材、及び
重合開始材を加えて重合を行う方法、又は多孔質粒子を
作成する時に同時に感熱応答性ゲルの重合を行う方法が
使用できる。これらの方法により得られたスラリーは、
デカンテーションや、安定剤で処理する。また、表示層
の劣化を引き起こす酸化防止剤等の残留物等の未反応物
を除去するために、表面の孔に高分子ゲルを固定した多
孔質粒子を透析することが好ましい。
In order to fix the polymer gel in the pores on the surface of the porous particles, first, porous particles are prepared, and the obtained porous particles are impregnated with the monomer of the thermoresponsive gel and a crosslinking material. After the particles are taken out and washed, a method of performing polymerization by adding an accelerator and a polymerization initiator, or a method of simultaneously performing polymerization of a thermosensitive gel when preparing porous particles can be used. The slurry obtained by these methods is
Decant or treat with stabilizer. Further, in order to remove unreacted substances such as residues of an antioxidant which cause deterioration of the display layer, it is preferable to dialyze porous particles having a polymer gel fixed to pores on the surface.

【0028】表示層の製造方法としては、表面の孔に高
分子ゲルを固定した多孔質粒子をバインダー樹脂中に分
散させ、さらにこれらを溶媒に溶かし、得られた溶液を
発熱層上に塗布して、溶媒を蒸発させる方法、又は高分
子ゲルを固定した多孔質粒子を紫外線硬化樹脂中に分散
させ、この分散液を発熱層上に塗布した後、紫外線を照
射して樹脂を硬化させる方法が使用できる。
As a method of manufacturing the display layer, porous particles having a polymer gel fixed in the pores on the surface are dispersed in a binder resin, and these are dissolved in a solvent, and the resulting solution is coated on the heat generating layer. Then, a method of evaporating a solvent, or a method of dispersing porous particles in which a polymer gel is fixed in an ultraviolet curable resin, applying the dispersion on a heating layer, and irradiating ultraviolet rays to cure the resin. Can be used.

【0029】使用できる溶媒としては、例えば、エチレ
ンジクロライド、シクロヘキサノン、メチルエチルケト
ン、メタノール、エタノール、プロパノール、エチレン
グリコールモノメチルエーテル、1−メトキシ−2−プ
ロパノール、2−メトキシエチルアセテート、1−メト
キシ−2−プロピルアセテート、ジメトキシエタン、乳
酸メチル、乳酸エチル、N,N−ジメチルアセトアミ
ド、N,N−ジメチルホルムアミド、テトラメチルウレ
ア、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、ス
ルホラン、γ−ブチロラクトン、トルエン等が挙げられ
る。
Examples of usable solvents include, for example, ethylene dichloride, cyclohexanone, methyl ethyl ketone, methanol, ethanol, propanol, ethylene glycol monomethyl ether, 1-methoxy-2-propanol, 2-methoxyethyl acetate, 1-methoxy-2-propyl Examples include acetate, dimethoxyethane, methyl lactate, ethyl lactate, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, tetramethylurea, N-methylpyrrolidone, dimethylsulfoxide, sulfolane, γ-butyrolactone, toluene and the like.

【0030】表示層の厚みは、30〜200μmが好ま
しく、50〜100μmがより好ましい。多孔質粒子は
単分散していることが好ましい。
The thickness of the display layer is preferably from 30 to 200 μm, more preferably from 50 to 100 μm. The porous particles are preferably monodispersed.

【0031】表示層上には、傷及び汚れの防止用フィル
ター、反射防止用フィルターを設けることができる。ま
た、多孔質粒子を白、高分子ゲルを黒とし、又はその反
対にし、表示層上に任意の色彩の光透過性カラーフィル
ターを形成することにより、任意の色彩の表示を行って
もよい。
On the display layer, a filter for preventing scratches and stains and a filter for preventing reflection can be provided. In addition, an arbitrary color may be displayed by forming a light-transmitting color filter of an arbitrary color on the display layer by setting the porous particles to white and the polymer gel to black, or vice versa.

【0032】図3には、本発明の画像表示装置10が示
される。基板12上に発熱層14が設けられ、その上に
表示層16が設けられ、必要に応じてフィルター層18
が設けられる。表示層16は、バインダー樹脂20と、
バインダー樹脂中に分散された多孔質粒子22(図1)
と、多孔質粒子22の表面の孔に固定された高分子ゲル
24(図1)とを備える。高分子ゲル24は例えば、加
熱により収縮し(図2)、高分子ゲル24が収縮してい
る領域と高分子ゲル24が膨潤している領域とのコント
ラストにより画像が表示される(図3)。
FIG. 3 shows an image display device 10 according to the present invention. A heat generating layer 14 is provided on the substrate 12, a display layer 16 is provided thereon, and a filter layer 18 is provided as necessary.
Is provided. The display layer 16 includes a binder resin 20,
Porous particles 22 dispersed in binder resin (FIG. 1)
And a polymer gel 24 (FIG. 1) fixed to pores on the surface of the porous particles 22. For example, the polymer gel 24 contracts due to heating (FIG. 2), and an image is displayed by contrast between a region where the polymer gel 24 contracts and a region where the polymer gel 24 swells (FIG. 3). .

【0033】[0033]

【実施例】(実施例1)界面活性剤としてソルビタンモ
ノラウレート(0.5重量%)を含むポリ乳酸(分子量
60000)のクロロホルム溶液(8重量%)に、デキ
ストラン(分子量70000)の水溶液(3重量%)を
加え、VortexMixingによりW/O型エマル
ションを作成した。次に、この分散液を大量のPVA水
溶液(1重量%)に注入してW/O/W型エマルション
を調製し、クロロホルムを蒸発させて白色の多孔質粒子
を得た。
Example 1 An aqueous solution of dextran (molecular weight 70000) was added to a chloroform solution (8% by weight) of polylactic acid (molecular weight 60000) containing sorbitan monolaurate (0.5% by weight) as a surfactant. 3% by weight), and a W / O emulsion was prepared by Vortex Mixing. Next, this dispersion was poured into a large amount of an aqueous PVA solution (1% by weight) to prepare a W / O / W emulsion, and chloroform was evaporated to obtain white porous particles.

【0034】次に、架橋剤として、N,N’−メチレン
ビスアクリルアミド(1mol/l)を含む、N−イソ
プロピルアクリルアミド(0.0125mol/l)を
イオン交換水に溶解したプレゲル溶液に、調製した多孔
質粒子を24時間含浸させた。次に、多孔質粒子をイオ
ン交換水で洗浄して多孔質粒子表面に付着したプレゲル
溶液を洗い落とした。次いで、多孔質粒子を分散した分
散液に、加速剤として、N,N,N’,N’−テトラメ
チルエチレンジアミン(0.0116mol/l) 、
重合開始剤として過硫酸アンモニウム(0.0025m
ol/l)を加え、24時間スターラーで攪拌しなが
ら、反応温度を35℃で保持し、重合を行った。重合さ
れた高分子ゲルの色は黒であった。
Next, N-isopropylacrylamide (0.0125 mol / l) containing N, N'-methylenebisacrylamide (1 mol / l) as a cross-linking agent was prepared in a pregel solution dissolved in ion-exchanged water. The porous particles were impregnated for 24 hours. Next, the porous particles were washed with ion-exchanged water to wash off the pregel solution attached to the surface of the porous particles. Next, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine (0.0116 mol / l) was added to the dispersion liquid in which the porous particles were dispersed, as an accelerator.
Ammonium persulfate (0.0025m
ol / l) and the polymerization was carried out while maintaining the reaction temperature at 35 ° C. while stirring with a stirrer for 24 hours. The color of the polymerized polymer gel was black.

【0035】得られた反応溶液を2日間水で透析し、未
反応物を取り除いた。さらに島津製作所製遠心分離器を
使って、1.4×103gの遠心力で30分遠心分離を
行い、大きな凝集物を除去し、平均粒径30μm程度の
感熱応答性粒子を得た。得られた粒子の相転移温度は、
島津製作所製示差走査型熱量分析器を使って調べると3
4.4℃であった。
The obtained reaction solution was dialyzed against water for 2 days to remove unreacted substances. Further, using a centrifugal separator manufactured by Shimadzu Corporation, centrifugal separation was performed for 30 minutes at a centrifugal force of 1.4 × 10 3 g to remove large aggregates, thereby obtaining thermosensitive particles having an average particle size of about 30 μm. The phase transition temperature of the obtained particles is
When using a differential scanning calorimeter manufactured by Shimadzu Corporation, it was 3
4.4 ° C.

【0036】ガラス基板に、蒸着法によりニクロムを蒸
着させて、厚さ4μmの発熱層を形成した。
Nichrome was vapor-deposited on the glass substrate by a vapor deposition method to form a heating layer having a thickness of 4 μm.

【0037】次に、前記の感熱応答性粒子をウレタン系
紫外線硬化樹脂に40重量%分散させ、スピンコート法
により40μmの厚さで発熱層上に塗布し、塗膜にウシ
オ電気製紫外光照射装置により、10mWcm-2の強度
の紫外光線を約60秒間、照射し、樹脂を硬化させ、表
示層を形成した。
Next, the heat-responsive particles were dispersed in a urethane-based UV-curable resin at 40% by weight, applied to the heat-generating layer in a thickness of 40 μm by spin coating, and irradiated with UV light manufactured by Ushio Electric Co., Ltd. The device was irradiated with ultraviolet light having an intensity of 10 mWcm -2 for about 60 seconds to cure the resin and form a display layer.

【0038】以上のように製造した画像表示装置の発熱
層に約2.5Vの電圧を印加し発熱させ、発熱層上の感
熱応答性粒子が転移温度に達すると、基板上に所望の画
像が表示された。 (実施例2)実施例1で作製した画像表示装置の表示層
上にC、M、Y3色のカラーフィルター層を形成して画
像表示装置を作製した。
When a voltage of about 2.5 V is applied to the heating layer of the image display device manufactured as described above to generate heat, and when the thermosensitive particles on the heating layer reach the transition temperature, a desired image is formed on the substrate. Was displayed. (Example 2) An image display device was manufactured by forming three color filter layers of C, M, and Y on the display layer of the image display device manufactured in Example 1.

【0039】この画像表示装置の発熱層に約2.5Vの
電圧を印加し発熱させ、発熱層上の感熱応答性粒子が転
移温度に達すると、基板上に所望のカラー画像が表示さ
れた。 (比較例1)ITO電極が形成された基板上に、アクリ
ルアミドとアクリル酸とビニルアルコールと開始剤とし
て過硫酸アンモニウムをモル比、659:40:1:2
で混合した液体に乾燥窒素を20分間通し十分に溶存酸
素を追い出したプレゲル溶液をスピンコート法により約
1μの厚さで塗布し、塗膜を50℃で4時間加熱して、
重合を行い、アクリル酸−アクリルアミド共重合体ゲル
を形成した。さらに、前記ゲルの形成されたITO基板
と、ゲルの未形成なITO基板との間に、40μの非導
電性粒子をスぺーサーとして挟みこみ、エポキシ系接着
剤で周囲をシールした後、電極とゲル間のギャップに水
とアセトンを体積比1:1で混合した液体を封入し、画
像表示装置を作製した。 (比較例2)N−アクリロキシスクシンイミドとN−イ
ソプロピルアクリルアミドと開始剤として過硫酸アンモ
ニウムと界面活性剤としてソルビタンモノラウリル酸エ
ステルをモル比、1:1:0.005:0.01でイオ
ン交換水に溶解し、プレゲル溶液を調製し、乾燥窒素を
20分間通し十分に溶存酸素を追い出した。このプレゲ
ル溶液を、窒素雰囲気化で穏やかに攪拌しながら50℃
で4時間重合させ、イオン交換水にさらし、1日間、十
分に未反応物質を拡散させ、ゲル微粒子を得た。さら
に、ITO基板とITO基板間に、40μの非導電性粒
子をスぺーサーとして挟みこみ、エポキシ系接着剤で周
囲をシールした後、電極と電極間のギャップに、前記ゲ
ル微粒子を30重量%含有したエタノールを封入し、画
像表示装置を作製した。
A voltage of about 2.5 V was applied to the heat generating layer of this image display device to generate heat. When the thermosensitive particles on the heat generating layer reached the transition temperature, a desired color image was displayed on the substrate. Comparative Example 1 On a substrate on which an ITO electrode was formed, acrylamide, acrylic acid, vinyl alcohol, and ammonium persulfate as an initiator in a molar ratio of 659: 40: 1: 2.
A pre-gel solution obtained by passing dry nitrogen through the liquid mixed for 20 minutes to sufficiently dissolve dissolved oxygen is applied by a spin coating method to a thickness of about 1 μm, and the coating film is heated at 50 ° C. for 4 hours.
Polymerization was performed to form an acrylic acid-acrylamide copolymer gel. Furthermore, 40 μm of non-conductive particles are sandwiched between the ITO substrate on which the gel is formed and the ITO substrate on which the gel is not formed as a spacer, and the periphery thereof is sealed with an epoxy-based adhesive. A liquid in which water and acetone were mixed at a volume ratio of 1: 1 was sealed in the gap between the gel and the gel to produce an image display device. Comparative Example 2 N-acryloxysuccinimide, N-isopropylacrylamide, ammonium persulfate as an initiator, and sorbitan monolaurate as a surfactant in a molar ratio of 1: 1: 0.005: 0.01 in ion-exchanged water. , And a pregel solution was prepared, and dry nitrogen was passed through for 20 minutes to sufficiently dissolve dissolved oxygen. This pregel solution is heated to 50 ° C. while gently stirring under a nitrogen atmosphere.
For 4 hours, exposed to ion-exchanged water, and allowed to sufficiently diffuse unreacted substances for one day to obtain gel fine particles. Further, 40 μm of non-conductive particles are interposed between the ITO substrate and the ITO substrate as a spacer, and the periphery is sealed with an epoxy-based adhesive. The contained ethanol was sealed therein to produce an image display device.

【0040】実施例及び比較例で作製した表示装置に対
し、約1週間の間、5秒間隔、約12万回の条件で、表
示・非表示を切り替え、(1)表示層(ゲル)の劣化、
(2)ゲル粒子の沈殿、堆積、凝集、(3)電極の劣化
の3点を評価した。その結果を表1に示す。
For the display devices manufactured in Examples and Comparative Examples, display and non-display were switched at an interval of 5 seconds and about 120,000 times for about one week, and (1) the display layer (gel) was deterioration,
Three points of (2) precipitation, deposition and aggregation of gel particles, and (3) deterioration of the electrode were evaluated. Table 1 shows the results.

【0041】[0041]

【表1】 [Table 1]

【0042】表1の表示層の劣化における×はゲルの膨
潤―収縮の再現性が悪くなり、白濁、変形、もしくは表
面に模様ができる等試験の前後で表示層に著しい変化が
見られ、表示・非表示の切り替えに支障が出たことを示
し、△は試験前後のゲルに変化は見られるが表示性能に
ほとんど影響がないことを示し、○は試験前後のゲルに
全く変化が見られないことを示す。また、原理的にゲル
の劣化が起こり得ないものは−とした。
In the deterioration of the display layer in Table 1, X indicates that the reproducibility of the swelling and shrinking of the gel was deteriorated, and that the display layer had a remarkable change before and after the test such as cloudiness, deformation, or pattern formation on the surface.・ Indicates that switching of non-display was hindered, Δ indicates that the gel was changed before and after the test, but had little effect on the display performance, and ○ indicates no change in the gel before and after the test Indicates that In addition, those which could not cause gel degradation in principle were designated as-.

【0043】また、ゲル粒子の沈殿、堆積、凝集におけ
る○はゲル粒子の凝集、沈殿、堆積がまったく見られな
いことを示し、△はわずかにゲル粒子の凝集、沈殿、堆
積が見られることを示し、×は明らかにゲル粒子の凝
集、沈殿、堆積が一面に生じたことを示した。原理的
に、ゲル粒子の沈殿等が起こり得ないものは−とした。
In the precipitation, sedimentation and aggregation of gel particles, ○ indicates that no aggregation, sedimentation and deposition of gel particles were observed, and Δ indicates that aggregation, sedimentation and deposition of gel particles were slightly observed. The symbol x indicates that aggregation, sedimentation, and deposition of the gel particles occurred over the entire surface. In principle, a sample in which precipitation of gel particles and the like cannot occur was designated as-.

【0044】電極の劣化における○は電極に全く劣化が
見られないことを示し、△は電極表面が変色している
が、ほとんど劣化が見られないことを示し、×は電極表
面はもとより内部まで腐食が進んでいることを示した。
In the electrode deterioration, ○ indicates that no deterioration was observed on the electrode, Δ indicates that the electrode surface was discolored, but hardly any deterioration was observed, and x indicates not only the electrode surface but also the inside. It indicated that corrosion was in progress.

【0045】表1より、実施例1、2ともに、ゲルの劣
化、電極の劣化は見られず良好な結果が得られた。比較
例1では、膨潤時にもゲル表面に細かい模様が若干見ら
れ、また重合開始剤である酸化剤による電極の劣化が著
しく見られた。比較例2では、電極の劣化は見られなか
ったが、セル底部にゲル粒子の沈殿が見られた。
As can be seen from Table 1, in both Examples 1 and 2, no deterioration of the gel and no deterioration of the electrode were observed, and good results were obtained. In Comparative Example 1, a fine pattern was slightly observed on the gel surface even during swelling, and the electrode was significantly deteriorated by the oxidizing agent as the polymerization initiator. In Comparative Example 2, although no electrode deterioration was observed, gel particles precipitated at the bottom of the cell.

【0046】[0046]

【発明の効果】本発明の画像表示装置によれば、バイン
ダー樹脂中に分散された多孔質粒子の表面に高分子ゲル
を固定したため、液体中に高分子ゲルを分散した場合に
比べて、高分子ゲルが表示層中に安定に存在し、また視
野角に依存せず、コントラストが良く、表示の明るい画
像を表示することができる。
According to the image display device of the present invention, the polymer gel is fixed on the surface of the porous particles dispersed in the binder resin, so that the polymer gel is higher than when the polymer gel is dispersed in the liquid. The molecular gel is stably present in the display layer, has good contrast, and does not depend on the viewing angle, and can display a bright image.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の画像表示装置に用いた表面の孔に高
分子ゲルを固定した多孔質粒子の構成を示す図である。
FIG. 1 is a view showing a configuration of a porous particle having a polymer gel fixed in a hole on a surface used in an image display device of the present invention.

【図2】 本発明の画像表示装置に用いた、多孔質粒子
の表面の孔に固定された高分子ゲルの作動原理を示す説
明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the operation principle of a polymer gel fixed to pores on the surface of porous particles used in the image display device of the present invention.

【図3】 本発明の画像表示装置の構成を示した断面図
である。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a configuration of the image display device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 画像表示装置 12 基板 14 発熱層 16 表示層 18 フィルター層 20 バインダー樹脂 22 多孔質粒子 24 高分子ゲル DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Image display apparatus 12 Substrate 14 Heat generation layer 16 Display layer 18 Filter layer 20 Binder resin 22 Porous particle 24 Polymer gel

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5C060 AA01 BA03 BA09 BB01 BB13 BB18 BB19 BD02 BE00 HA02 HA10 HB07 5C094 AA06 AA12 AA31 AA47 AA54 BA11 BA51 BA99 CA19 CA23 DA11 EA10 ED02 ED13 FA01 FA02 FA04 FB01 FB15 GA02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5C060 AA01 BA03 BA09 BB01 BB13 BB18 BB19 BD02 BE00 HA02 HA10 HB07 5C094 AA06 AA12 AA31 AA47 AA54 BA11 BA51 BA99 CA19 CA23 DA11 EA10 ED02 ED13 FA01 FA02 FA04 FB01 FB01FB01

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に、発熱層と、該発熱層上に設け
られた表示層とを備え、該表示層は、バインダー樹脂、
バインダー樹脂中に分散された多孔質粒子、及び多孔質
粒子の表面の孔に固定され、多孔質粒子の色とは異なる
色を有する、温度により体積が可逆的に変化する高分子
ゲルを含む画像表示装置。
1. A heat generating layer on a substrate, and a display layer provided on the heat generating layer, wherein the display layer comprises a binder resin,
An image containing a porous particle dispersed in a binder resin, and a polymer gel fixed to pores on the surface of the porous particle and having a color different from the color of the porous particle and having a volume that reversibly changes with temperature. Display device.
【請求項2】 前記バインダー樹脂が紫外線硬化樹脂で
ある請求項1に記載の画像表示装置。
2. The image display device according to claim 1, wherein the binder resin is an ultraviolet curable resin.
【請求項3】 前記多孔質粒子の粒径が前記発熱層の一
画素の発熱範囲より小さい請求項1又は2に記載の画像
表示装置。
3. The image display device according to claim 1, wherein a diameter of the porous particles is smaller than a heating range of one pixel of the heating layer.
【請求項4】 前記表示層上にフィルター層を備えた請
求項1から3のいずれか1項に記載の画像表示装置。
4. The image display device according to claim 1, further comprising a filter layer on the display layer.
JP27639399A 1999-09-29 1999-09-29 Image display device Pending JP2001100665A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27639399A JP2001100665A (en) 1999-09-29 1999-09-29 Image display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27639399A JP2001100665A (en) 1999-09-29 1999-09-29 Image display device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001100665A true JP2001100665A (en) 2001-04-13

Family

ID=17568793

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP27639399A Pending JP2001100665A (en) 1999-09-29 1999-09-29 Image display device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001100665A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007011112A (en) * 2005-07-01 2007-01-18 Fuji Xerox Co Ltd Optical composition for multicolor display, and optical element and its display method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007011112A (en) * 2005-07-01 2007-01-18 Fuji Xerox Co Ltd Optical composition for multicolor display, and optical element and its display method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5172856B2 (en) Method for producing polymer dispersed liquid crystal
JP3779392B2 (en) Improved UV-stable light modulation film for light valves
TWI575279B (en) Electronically switchable privacy film and display device having same
KR102183001B1 (en) Electronically switchable privacy device
US7372530B2 (en) UV curable conductive layers in LC displays
US7245417B2 (en) Process for producing display device
KR19990036710A (en) UV curable photo-modulation film for light valve and manufacturing method thereof
EP1424590B1 (en) Method of manufacturing a display device
CN106200085A (en) Fiber waveguide display base plate and preparation method thereof and display device
JP4437408B2 (en) Liquid crystal display device and manufacturing method thereof
US6894825B2 (en) Process for producing display device
JP2001100665A (en) Image display device
JP2007146000A (en) Polymeric gel composition and method for producing the same, and optical device
JP2002214653A (en) Light controllable material, light controllable film and method of manufacturing light controllable film
JP2002156665A (en) Chemical gel, method for preparing the same, and display method and display device using gel
JP2006011000A (en) Optical element
CN1209668C (en) Method for producing an improved liquid crystal device, and resulting device
JP2001117122A (en) Image display device
JP4054506B2 (en) Liquid crystal light modulator and display device
JP3205077B2 (en) Liquid crystal / polymer composite film and method for producing the same
JP2001281711A (en) Optical device
JP2001296565A (en) Energizing substrate and optical device using the same
JP3157110B2 (en) Colored fine particles, spacer for liquid crystal display element, and liquid crystal display element
JP2003091025A (en) Display element and its manufacturing method
JP2002287183A (en) Display element and method of manufacturing the same