JP2002107773A - Display element - Google Patents

Display element

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JP2002107773A
JP2002107773A JP2000296518A JP2000296518A JP2002107773A JP 2002107773 A JP2002107773 A JP 2002107773A JP 2000296518 A JP2000296518 A JP 2000296518A JP 2000296518 A JP2000296518 A JP 2000296518A JP 2002107773 A JP2002107773 A JP 2002107773A
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JP
Japan
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electric field
display element
fine particles
dipole
medium
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Application number
JP2000296518A
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Japanese (ja)
Inventor
Hachiro Nakanishi
八郎 中西
Hidetoshi Oikawa
英俊 及川
Hitoshi Kasai
均 笠井
Hiroshi Hasebe
浩史 長谷部
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DIC Corp
Original Assignee
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display element which has improved in contrast and long term reliability, and modulates light by applying an electric field to a medium containing dipole particulates. SOLUTION: In the display element in which a medium containing dipole particulates is arranged at least between a pair of electrodes and light is modulated by applying the electric field to the medium across the electrodes, an alternating electric field is to be applied to the medium. Thus, the contrast and reliability are improved.

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、電圧の印加によっ
て光変調を行う新規な表示素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a novel display device that performs light modulation by applying a voltage.

【0002】[0002]

【従来の技術】特開平11-271815号公報に液体、ポリマ
ー中、又は透明電極上の少なくとも一種の媒体に双極子
微粒子を分散させ、これに電圧印加することにより表示
を行う表示素子が開示されている。この素子は、媒体中
に分散した双極子微粒子の配向状態を電圧の印加によっ
て制御し光変調するものであり、極めて低い電界強度で
動作可能という特徴を有している。例えば、該公報の実
施例によれば、約67V/cmの直流電界を印加することによ
り光スイッチとして動作させている。表示素子の厚み等
の構成が異なるので正確な比較は困難であるが、液晶表
示素子の電界強度は数千〜数万V/cmと見積られることを
考慮すると、その特徴は明らかである。しかしながら、
該公報の表示素子のコントラストは実用化するには高く
ないという問題があった。これを解決する手段として
は、電界強度を上げる方法が考えられるが、約300V/cm
以上の直流電界を印加すると、双極子微粒子が電気泳動
して、光変調動作が不可逆になってしまうという問題が
あった。また、約300V/cm以下の直流電界を印加する場
合においても、長期にわたり動作させていると、光スイ
ッチとしてのコントラストが低下してしまう、つまり長
期使用における信頼性の問題があった。
2. Description of the Related Art Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-271815 discloses a display element in which dipole fine particles are dispersed in a liquid, a polymer, or at least one medium on a transparent electrode, and a voltage is applied thereto to perform display. ing. This element controls the orientation state of the dipole fine particles dispersed in the medium by applying a voltage and modulates the light, and has a feature that the element can be operated at an extremely low electric field intensity. For example, according to the embodiment of the publication, an optical switch is operated by applying a DC electric field of about 67 V / cm. Accurate comparison is difficult due to differences in the configuration such as the thickness of the display element, but the characteristics are clear when considering that the electric field strength of the liquid crystal display element is estimated to be several thousand to several tens of thousands V / cm. However,
There is a problem that the contrast of the display element of this publication is not high for practical use. As a means to solve this, a method of increasing the electric field strength can be considered, but about 300 V / cm
When the above-described DC electric field is applied, there is a problem that dipole fine particles electrophoreses and the light modulation operation becomes irreversible. Further, even when a DC electric field of about 300 V / cm or less is applied, if the device is operated for a long period of time, the contrast as an optical switch is reduced, that is, there is a problem of reliability in long-term use.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、双極子微粒子を含有する媒体に電界を印加
することにより光変調する表示素子において、コントラ
スト及び長期にわたる信頼性の向上した表示素子を提供
することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a display element which modulates light by applying an electric field to a medium containing dipole fine particles, in which the contrast and the reliability over a long period of time are improved. It is to provide an element.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために検討した結果、以下の構成の表示素子を見
出した。
According to the present invention, as a result of studying to solve the above problems, a display element having the following structure has been found.

【0005】発明1. 少なくとも一対の電極間に双極子
微粒子を含有する媒体が配置されており、該媒体に該電
極間を通じて電界を印加することによって光変調を行う
表示素子において、該媒体に印加されるのが交流電界で
あることを特徴とする表示素子。 発明2. 300V/cm以上の電界を印加することを特徴とす
る発明1の表示素子。 発明3. 交流の周波数が1Hz以上であることを特徴とす
る発明1又は2記載の表示素子。
Invention 1. A display element in which a medium containing dipole particles is disposed between at least a pair of electrodes, and a display element that modulates light by applying an electric field to the medium between the electrodes is applied to the medium. A display element characterized in that an AC electric field is applied. Invention 2. The display element according to Invention 1, wherein an electric field of 300 V / cm or more is applied. Invention 3. The display element according to Invention 1 or 2, wherein the alternating current frequency is 1 Hz or more.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】本発明の表示素子は、双極子微粒
子を含有する媒体に印加する電界を交流電界とすること
により、電極間における双極子微粒子の電気泳動を抑制
できることを見出し完成されたものである。これにより
長期にわたる信頼性が向上した。また、該表示素子に印
加できる電界強度の上限が従来の表示素子と比較して高
くできることになり、具体的には高コントラストに必要
な300V/cm以上の電界を印加できるので、結果としてコ
ントラストが向上する。さらに、交流電界の周波数に関
し、双極子微粒子の電気泳動を抑制でき、高コントラス
ト化できる最低の周波数が1Hzであることを見出し、表
示素子としての完成度を高めたものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The display element of the present invention has been completed by finding that the electrophoresis of dipole fine particles between electrodes can be suppressed by setting an electric field applied to a medium containing dipole fine particles to an AC electric field. Things. This has improved long-term reliability. In addition, the upper limit of the electric field intensity that can be applied to the display element can be made higher than that of the conventional display element. Specifically, an electric field of 300 V / cm or more required for high contrast can be applied, and as a result, the contrast is reduced. improves. Further, with respect to the frequency of the AC electric field, it has been found that the lowest frequency at which the electrophoresis of the dipole fine particles can be suppressed and the contrast can be increased is 1 Hz, thereby improving the perfection as a display element.

【0007】本発明の表示素子の表示原理自体は、特開
平11-271815号公報と同様である。しかしながら、該公
報の実施例では媒体に印加する電界は直流電界のみとな
っており本発明と異なっている。該公報には素子の駆動
方法として、液晶表示素子の駆動に用いられるスタティ
ック駆動やマルチプレックス駆動が可能との記載はある
が、駆動方法による双極子微粒子の電気泳動の影響、コ
ントラストの向上についての記載も示唆もなく、また駆
動交流電界の周波数についての記載も無い。
[0007] The display principle of the display element of the present invention is the same as that of JP-A-11-271815. However, in the embodiment of the publication, the electric field applied to the medium is only a DC electric field, which is different from the present invention. Although the publication states that static driving or multiplex driving used for driving a liquid crystal display element can be performed as a driving method of an element, the influence of electrophoresis of dipole fine particles by a driving method and improvement of contrast are described. There is no description or suggestion, and there is no description about the frequency of the driving AC electric field.

【0008】本発明の表示素子において使用することが
できる双極子を有する微粒子は、電気双極子を有し、か
つ媒体中に分散するものであれば、特に制限なく使用す
ることができる。このような微粒子の中でも、微粒子を
構成する分子の双極子の向きが一方向に揃うように配向
していると、微粒子の双極子モーメントが大きくなり、
結果として表示素子としての駆動電圧を低減できること
から、このような微粒子が好ましい。この観点から、双
極子を有する微粒子の形態としては、分子の配向方向に
異方性を有する微結晶が特に好ましい。
The fine particles having a dipole which can be used in the display element of the present invention can be used without particular limitation as long as they have an electric dipole and are dispersed in a medium. Among such fine particles, when the dipoles of the molecules constituting the fine particles are oriented so as to be aligned in one direction, the dipole moment of the fine particles increases,
As a result, the driving voltage as a display element can be reduced, and thus such fine particles are preferable. From this viewpoint, as a form of the fine particles having a dipole, microcrystals having anisotropy in the molecular orientation direction are particularly preferable.

【0009】双極子を有する微粒子を構成する分子とし
ては、2分子以上で集合し、かつ集合した状態で双極子
を有するものであれば特に制限なく使用することができ
る。表示素子としての駆動電圧低減やコントラスト向上
の観点からは、双極子モーメントの大きな分子を使用す
るのが好ましい。このことから、分子が細長い形をして
おり、分子全体が共役しているものが好ましく、分子長
軸方向に電子の偏りがあるものがさらに好ましい。特に
細長い分子長軸の両端に電子供与基と電子吸引基が結合
しているのが特に好ましい。また、集合した状態におい
ても大きな双極子モーメントを有することが駆動電圧低
減の観点から重要であることから、分子が集合し微結晶
状態となった時に大きな双極子モーメントを発現するよ
うな分子を選択するのが好ましい。このことから、二次
非線形効果の大きな分子と結晶形を選択することが微粒
子材料選択の重要な指針となる。二次非線形光学効果が
大きい微粒子を得るために有用な材料としては具体的に
は、ジメチルアミノスチルバゾリウム塩、2-シクロオク
チルアミノ-5-ニトロピリジン、4-ニトロ-1,2-フェニレ
ンジアミン、4-ブロモ-4'-メトキシカルコン、3-メチル
-4-メトキシ-4'-ニトロスチルベン、2-(N-プロリノー
ル)-5-ニトロピリジン、メチルニトロアニリン、4-ジメ
チルアミノ-1-エチルピリジニウム塩が挙げられる。こ
れらの中でも、式(1)のような化合物
The molecules constituting the fine particles having dipoles can be used without any particular limitation as long as they are composed of two or more molecules and have a dipole in an aggregated state. From the viewpoint of reducing driving voltage and improving contrast as a display element, it is preferable to use a molecule having a large dipole moment. For this reason, it is preferable that the molecule has an elongated shape and the whole molecule is conjugated, and it is more preferable that the molecule has a bias in the molecular long axis direction. In particular, it is particularly preferable that an electron donating group and an electron withdrawing group are bonded to both ends of the elongated molecule long axis. In addition, since it is important to have a large dipole moment in the assembled state from the viewpoint of reducing the driving voltage, select a molecule that expresses a large dipole moment when the molecules are aggregated into a microcrystalline state. Is preferred. Therefore, selection of a molecule and a crystal form having a large second-order nonlinear effect is an important guideline for selecting a particulate material. Examples of useful materials for obtaining fine particles having a large second-order nonlinear optical effect include dimethylaminostilbazolium salt, 2-cyclooctylamino-5-nitropyridine, and 4-nitro-1,2-phenylene Diamine, 4-bromo-4'-methoxychalcone, 3-methyl
4-methoxy-4'-nitrostilbene, 2- (N-prolinol) -5-nitropyridine, methylnitroaniline, 4-dimethylamino-1-ethylpyridinium salt. Among these, compounds such as formula (1)

【化1】 は好ましい。また、式(2)のような化合物Embedded image Is preferred. Compounds of formula (2)

【化2】 は2次非線形光学効果が大きく好ましい。また、式(3)の
ように化合物の吸収が可視光領域に無い化合物も好まし
い。
Embedded image Is preferable because the second-order nonlinear optical effect is large. Further, compounds having no absorption in the visible light region, such as the formula (3), are also preferable.

【化3】 化合物としての吸収が可視光領域に吸収が無いもので
も、本発明の表示素子に適用することは可能であり、電
界印加による屈折率の変化を表示に利用する場合には特
に好ましい。
Embedded image Even if the compound does not absorb light in the visible light region, it can be applied to the display element of the present invention, and is particularly preferable when a change in the refractive index due to application of an electric field is used for display.

【0010】双極子を有する微粒子の外形と大きさにつ
いては、微粒子全体として双極子を有し、かつ媒体中に
良好に分散するものであれば特に制限はない。形状とし
ては、球状でも良いし、立方体状でも良く、四角形の薄
片状でも良く、針状でも良いが、薄片状、針状等の等方
的でない形状が好ましい。この場合、双極子の方向と微
粒子の長軸方向もしくは短軸方向の角度がなるべく小さ
くなるようなものが好ましい。大きさは微粒子の形状に
もよるが、短辺方向で0.001〜100μmが好ましく、0.005
〜10μmがさらに好ましく、0.01〜1μmが特に好まし
い。また長辺方向で、0.005〜500μmが好ましく、0.025
〜50μmがさらに好ましく、0.05〜5μmが特に好まし
い。また、双極子を有する微粒子の大きさは、なるべく
均一であることが好ましい(単分散に近い方が好まし
い)。本発明の表示素子において、媒体に交流電界を印
加していない状態における双極子を有する微粒子の等方
的な熱揺らぎによる光散乱を抑制したい場合には、双極
子を有する微粒子の大きさを0.5μm以下、さらに好まし
くは0.4μm以下、特に好ましくは0.3μm以下にするのが
好ましい。
The external shape and size of the fine particles having dipoles are not particularly limited as long as the fine particles have dipoles as a whole and are well dispersed in a medium. The shape may be spherical, cubic, square flaky, or acicular, but non-isotropic shapes such as flaky or acicular are preferred. In this case, it is preferable that the angle between the dipole direction and the major axis direction or the minor axis direction of the fine particles be as small as possible. Although the size depends on the shape of the fine particles, it is preferably 0.001 to 100 μm in the short side direction, and 0.005 to 100 μm.
-10 μm is more preferable, and 0.01-1 μm is particularly preferable. In the long side direction, 0.005 to 500 μm is preferable, and 0.025 to
-50 μm is more preferable, and 0.05-5 μm is particularly preferable. The size of the fine particles having dipoles is preferably as uniform as possible (preferably closer to monodispersion). In the display element of the present invention, when it is desired to suppress light scattering due to isotropic thermal fluctuation of fine particles having a dipole in a state where an AC electric field is not applied to the medium, the size of the fine particles having a dipole is 0.5. It is preferably at most μm, more preferably at most 0.4 μm, particularly preferably at most 0.3 μm.

【0011】また、双極子を有する微粒子の媒体中にお
ける濃度は、双極子を有する微粒子が良好に分散してい
る限り特に制限は無く、分散性と表示素子としてのコン
トラストを両立できるよう設定するのが好ましく、0.00
001〜5質量%であるのが好ましく、0.0001〜0.5質量%が
さらに好ましく、0.001〜0.05質量%が特に好ましい。双
極子を有する微粒子を分散させる分散媒としては、双極
子を有する微粒子を良好に分散するものであれば、低分
子分散媒、高分子分散媒等、特に制限なく使用すること
ができる。これらの中でも、アプロティックな分散媒、
極性の低い分散媒が好ましい。このような分散媒の具体
的な例としては、シクロヘキサンやデカリン等の脂環系
溶媒が挙げられる。
The concentration of the dipole-containing fine particles in the medium is not particularly limited as long as the dipole-containing fine particles are well dispersed, and is set so that both the dispersibility and the contrast as a display element can be satisfied. Is preferred, and 0.00
It is preferably 001 to 5% by mass, more preferably 0.0001 to 0.5% by mass, and particularly preferably 0.001 to 0.05% by mass. As a dispersion medium for dispersing the dipole-containing fine particles, a low-molecular-weight dispersion medium, a high-molecular-weight dispersion medium, or the like can be used without any particular limitation as long as it can disperse the dipole-containing fine particles satisfactorily. Among these, aprotic dispersion media,
A dispersion medium having a low polarity is preferred. Specific examples of such a dispersion medium include alicyclic solvents such as cyclohexane and decalin.

【0012】本発明の表示素子において、双極子を有す
る微粒子を良好に分散させるために、媒体中に適当な分
散剤を添加するのは好ましい。分散剤としては、両親媒
性分子、特に界面活性剤が挙げられる。このような化合
物の具体的な例としてはドデシルトリメチルアンモニウ
ムクロリドが挙げられる。
In the display element of the present invention, it is preferable to add an appropriate dispersant to the medium in order to disperse the dipole-containing fine particles well. Dispersants include amphiphilic molecules, especially surfactants. A specific example of such a compound is dodecyltrimethylammonium chloride.

【0013】上述のような双極子を有する微粒子を含有
する媒体は、例えば、双極子を有する微粒子となる材料
を、その良溶媒に溶解させておき、その溶液を該材料の
貧溶媒に滴下することによって作製することができる。
良溶媒に溶解させた時の濃度、貧溶媒に滴下する時の温
度と滴下速度と撹拌効率、分散剤の添加の有無やその濃
度等によって、微粒子の外形や大きさを制御することが
可能である。また、他の方法としては、双極子を有する
微粒子となる材料を直接貧溶媒に加え、激しく撹拌する
ことや、超音波に曝すことによっても双極子を有する微
粒子を含有する媒体を作製することが可能である。この
ようにして製造した媒体は、そのまま用いても、分散媒
を蒸発留去させた後に、別の分散媒に分散させて使用し
ても良い。また、微粒子の大きさを均一に揃えるため、
遠心分離、フィルター分離、ゲル濾過分離等のクロマト
グラフィー等の分離手段を単独で、または複数組み合わ
せて使用することも好ましい。
In the medium containing the dipole-containing fine particles as described above, for example, a material that becomes the dipole-containing fine particles is dissolved in a good solvent, and the solution is dropped into a poor solvent of the material. It can be manufactured by the following.
It is possible to control the external shape and size of the fine particles by the concentration when dissolved in a good solvent, the temperature when dropping into a poor solvent, the dropping speed and stirring efficiency, the presence or absence of a dispersant and its concentration, etc. is there. As another method, a material containing fine particles having dipoles can be prepared by directly adding a material to be fine particles having dipoles to a poor solvent and stirring vigorously, or by exposing to ultrasonic waves. It is possible. The medium produced in this manner may be used as it is, or may be used after dispersing and evaporating the dispersion medium and dispersing it in another dispersion medium. Also, to make the size of the fine particles uniform,
It is also preferable to use separation means such as chromatography such as centrifugation, filter separation, gel filtration separation alone or in combination of two or more.

【0014】本発明の表示素子において、双極子を有す
る微粒子を含有する媒体に交流電界を印加する手段とし
て少なくとも一対の電極が必須である。電極の形状、そ
の間隔や配置方法については、該媒体に交流電界を印加
できるものであれば、特に制限は無い。例えば、変調す
る光の進行方向と電界方向が一致しているような配置で
も良いし、変調する光の進行方向と電界方向が直交して
いるような配置が好ましい。変調する光の変調する光の
進行方向と電界方向が直交しているような配置の場合に
は、櫛歯型の電極を用いることも可能である。電極の間
隔は、1μm〜2cmが好ましく、2μm〜1.5cmがさらに好ま
しく、5μm〜1cmが特に好ましい。変調する光が媒体中
を通る長さである光路長は2μm〜3cmが好ましく、5μm
〜2cmがさらに好ましく、10μm〜1cmが特に好ましい。
In the display element of the present invention, at least one pair of electrodes is indispensable as a means for applying an AC electric field to a medium containing fine particles having dipoles. There is no particular limitation on the shape of the electrodes, their spacing and arrangement method as long as an AC electric field can be applied to the medium. For example, an arrangement in which the traveling direction of the light to be modulated and the direction of the electric field may be the same, or an arrangement in which the traveling direction of the light to be modulated and the direction of the electric field are orthogonal to each other is preferable. In the case of an arrangement in which the traveling direction of the modulated light is orthogonal to the direction of the electric field, a comb-shaped electrode can be used. The distance between the electrodes is preferably 1 μm to 2 cm, more preferably 2 μm to 1.5 cm, and particularly preferably 5 μm to 1 cm. The optical path length, which is the length of the light to be modulated passing through the medium, is preferably 2 μm to 3 cm, and 5 μm
To 2 cm is more preferable, and 10 μm to 1 cm is particularly preferable.

【0015】最大のコントラストを得る場合において印
加する交流電界の強さは300V/cm以上が好ましく、500V/
cm以上がさらに好ましく、1,000V/cm以上が特に好まし
い。交流電界の周波数は、1Hz〜10kHzが好ましく、15Hz
〜5kHzがさらに好ましく、50Hz〜1kHzが特に好ましい。
交流電界の印加方法としては、液晶表示素子、プラズマ
表示素子、エレクトロルミネッセンス表示素子等の技術
分野で確立された駆動方法を適用することができる。
In order to obtain the maximum contrast, the strength of the AC electric field applied is preferably 300 V / cm or more, and 500 V / cm or more.
cm or more, more preferably 1,000 V / cm or more. The frequency of the AC electric field is preferably 1 Hz to 10 kHz, and 15 Hz
-5 kHz is more preferable, and 50 Hz-1 kHz is particularly preferable.
As a method for applying an AC electric field, a driving method established in the technical field such as a liquid crystal display device, a plasma display device, and an electroluminescence display device can be applied.

【0016】この表示素子は、光源を具備する光透過型
として用いても良いし、光反射板を設けて光反射型とし
て用いても良い。また、電界印加による屈折率の変化を
表示に用いる場合には、偏光板を併用しても良い。ま
た、微粒子の劣化を抑制する目的で、必要に応じて紫外
線カットフィルターや赤外線カットフィルターを併用し
ても良い。さらにカラー表示を可能にするため、カラー
フィルターを併用しても良い。
This display element may be used as a light transmission type having a light source or a light reflection type provided with a light reflection plate. When a change in the refractive index due to the application of an electric field is used for display, a polarizing plate may be used in combination. Further, for the purpose of suppressing deterioration of the fine particles, an ultraviolet cut filter or an infrared cut filter may be used in combination as necessary. Further, in order to enable color display, a color filter may be used in combination.

【0017】[0017]

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に詳述する
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0018】(実施例1)式(1)の化合物の濃度が5.0m
M、
Example 1 The concentration of the compound of the formula (1) is 5.0 m
M,

【化4】 ドデシルトリメチルアンモニウムクロリドの濃度が5.0m
Mの100μlのエタノール溶液を、デカリン10mlに激しく
撹拌しながら滴下することにより、双極子を有する微結
晶が分散された分散液を調製した(双極子微結晶の濃度
は約0.02質量%)。大塚電子製の動的光散乱計DLS-7000に
より、微結晶の大きさを見積もったところ0.65μmであ
った。
Embedded image Dodecyl trimethyl ammonium chloride concentration of 5.0m
A 100 μl ethanol solution of M was dropped into 10 ml of decalin with vigorous stirring to prepare a dispersion in which microcrystals having dipoles were dispersed (the concentration of dipole microcrystals was about 0.02% by mass). The size of the microcrystal was estimated to be 0.65 μm using a dynamic light scattering meter DLS-7000 manufactured by Otsuka Electronics.

【0019】図1に示すように、テフロン(登録商標)
スペーサーによって間隔を1cmに調節したITO透明電極対
を有し、電界が印加される方向に対して直交する方向か
ら変調する光を入射するような光路長1cmの石英硝子製
セルに、調製した分散液を注いだ。このようにすること
により、双極子を有する微結晶が分散された媒質が一対
の電極間に配置された構成の素子を作製した。
As shown in FIG. 1, Teflon (registered trademark)
Dispersion prepared in a quartz glass cell with a 1 cm optical path length that has a pair of ITO transparent electrodes whose spacing is adjusted to 1 cm by a spacer and that allows light that modulates from a direction perpendicular to the direction in which the electric field is applied to enter. The liquid was poured. Thus, an element having a structure in which a medium in which microcrystals having a dipole were dispersed was arranged between a pair of electrodes was manufactured.

【0020】この素子に、周波数50Hzの交流の電圧を一
対の電極間に印加し、0.55μmの測定波長において吸光
度変化率を測定した。吸光度変化率(%)とは、吸光度の
変化量/電界無印加時の吸光度×100で定義される値で
ある。300V/cmの電界強度になるよう交流電圧を印加し
たところ、吸光度変化率は6%であった。また、1,300V/c
mの電界強度になるよう交流電圧を印加したところ、吸
光度変化率は9%であった。
An AC voltage having a frequency of 50 Hz was applied between the pair of electrodes, and the rate of change in absorbance was measured at a measurement wavelength of 0.55 μm. The absorbance change rate (%) is a value defined by a change amount of absorbance / absorbance when no electric field is applied × 100. When an AC voltage was applied so as to have an electric field strength of 300 V / cm, the rate of change in absorbance was 6%. Also, 1,300V / c
When an AC voltage was applied so as to have an electric field strength of m, the absorbance change rate was 9%.

【0021】(比較例1)実施例1で作製した構成の素
子に、直流の電界強度を変化させながら、0.55μmにお
いて吸光度変化率を測定した。その結果、300V/cmの電
界強度になるよう直流電界を印加したところ、吸光度変
化率は6%であった。しかし、300V/cm以上の電界強度に
なるよう直流電界を印加すると、双極子を有する微粒子
が電気泳動してしまい、電界による光の変調が行えなく
なってしまった。
(Comparative Example 1) The rate of change in absorbance at 0.55 μm was measured for the device having the structure manufactured in Example 1 while changing the DC electric field intensity. As a result, when a DC electric field was applied so as to have an electric field strength of 300 V / cm, the rate of change in absorbance was 6%. However, when a DC electric field was applied so as to have an electric field strength of 300 V / cm or more, the particles having dipoles electrophoresed, and light could not be modulated by the electric field.

【0022】実施例1と比較例1から、同じ電界強度で比
較した場合、吸光度変化率は同じであるが、交流電圧を
印加する本発明の素子は、直流電圧を印加する従来の素
子と比較して、電界強度を強くしても電気泳動はおこら
ず、吸光度変化率を大きくとれる、つまりコントラスト
を向上できることがわかる。
From Example 1 and Comparative Example 1, when compared at the same electric field strength, the rate of change in absorbance is the same, but the device of the present invention to which an AC voltage is applied is compared with the conventional device to which a DC voltage is applied. Thus, it can be seen that electrophoresis does not occur even when the electric field intensity is increased, and the absorbance change rate can be increased, that is, the contrast can be improved.

【0023】(実施例2)実施例1と同様な手順と材料
を用いて、双極子を有する微結晶が分散された分散液を
調製した。大塚電子製の動的光散乱計DLS-7000により、
微結晶の大きさを見積もったところ500nmであった。こ
の分散液を実施例1で用いたものと同じ石英硝子製セル
に、調製した分散液を注ぎ、双極子を有する微結晶が分
散された媒質が一対の電極間に配置された構成の素子を
作製した。この素子に、電界強度が600V/cmになるよう
交流電圧を印加し、吸光度変化率の周波数依存性を測定
した。その結果、1Hzの時に吸光度変化率は1.2%、5Hzの
時に吸光度変化率は6.3%、10Hzの時に7.8%、15Hzの時に
8.1%、20Hzの時に7.9%、30Hzの時に8.2%であった。この
ことから、吸光度変化率を効率良く得るためには、5Hz
以上の周波数が好ましく、さらに好ましくは10Hz以上の
周波数、特に好ましくは15Hz以上の周波数が好ましいこ
とがわかる。
Example 2 Using the same procedure and materials as in Example 1, a dispersion liquid in which microcrystals having a dipole were dispersed was prepared. Otsuka Electronics' Dynamic Light Scatterometer DLS-7000
The size of the microcrystal was estimated to be 500 nm. This dispersion was poured into the same quartz glass cell as used in Example 1, the prepared dispersion was poured, and an element having a configuration in which a medium in which microcrystals having dipoles were dispersed was disposed between a pair of electrodes was prepared. Produced. An AC voltage was applied to the device so that the electric field strength became 600 V / cm, and the frequency dependence of the absorbance change rate was measured. As a result, the absorbance change rate is 1.2% at 1 Hz, 6.3% at 5 Hz, 7.8% at 10 Hz, and 15% at 15 Hz.
It was 8.1%, 7.9% at 20Hz, and 8.2% at 30Hz. From this, to obtain the absorbance change rate efficiently, 5Hz
It is understood that the above frequency is preferable, the frequency is more preferably 10 Hz or more, and particularly preferably the frequency is 15 Hz or more.

【0024】(実施例3)実施例1で作製した構成の素
子に、周波数50Hzの交流電圧を1,300V/cmの電界強度に
なるよう印加して、その吸光度変化率の時間変化を測定
した。結果を図2に示す。この測定を繰り返しても、表
示特性は劣化しなかった。
(Example 3) An AC voltage having a frequency of 50 Hz was applied to the device having the structure manufactured in Example 1 so as to have an electric field strength of 1,300 V / cm, and the time change of the rate of change in absorbance was measured. The result is shown in figure 2. Even if this measurement was repeated, the display characteristics did not deteriorate.

【0025】(比較例2)実施例1で作製した構成の素
子に、直流電圧を300V/cmの電界強度になるように印加
して、その吸光度変化率の時間変化を測定した。結果を
図3に示す。この測定を繰り返すと、表示特性が劣化し
た。これは、双極子を有する微結晶の電気泳動の影響と
考えられる。
(Comparative Example 2) A DC voltage was applied to the device having the structure manufactured in Example 1 so as to have an electric field strength of 300 V / cm, and the time change of the rate of change in absorbance was measured. The results are shown in Figure 3. When this measurement was repeated, the display characteristics deteriorated. This is considered to be due to the effect of electrophoresis of microcrystals having dipoles.

【0026】実施例3と比較例2から、交流で1,300V/cm
の電界強度を印加した場合は、直流で300V/cmの電界強
度を印加した場合と比較して、吸光度変化率が大きく、
つまりコントラストが改善されており、かつ立ち上がり
の応答速度も速くなっていることがわかる。以上の結果
から、本発明の表示素子は従来の素子と比較して、コン
トラスト及び信頼性が向上したものであることがわか
る。
From Example 3 and Comparative Example 2, an AC of 1,300 V / cm
When the electric field strength of is applied, the rate of change in absorbance is larger than when the electric field strength of 300 V / cm is applied at DC,
That is, it can be seen that the contrast has been improved and the response speed at the rise has also become faster. From the above results, it can be seen that the display device of the present invention has improved contrast and reliability as compared with the conventional device.

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明の表示素子は、交流電界による駆
動を特徴とする。これにより、従来の表示素子と比較し
て、コントラスト及び信頼性が向上したものであり、き
わめて有用である。
The display element of the present invention is characterized by being driven by an AC electric field. Thereby, the contrast and the reliability are improved as compared with the conventional display element, which is extremely useful.

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

【図1】 本発明の素子に用いる石英硝子製セルであるFIG. 1 is a quartz glass cell used for the element of the present invention.

【図2】 本発明の素子の吸光度変化率の時間変化を表
すグラフである
FIG. 2 is a graph showing a time change of an absorbance change rate of the device of the present invention.

【図3】 従来の素子の吸光度変化率の時間変化を表す
グラフである
FIG. 3 is a graph showing a time change of a rate of change in absorbance of a conventional device.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 及川 英俊 宮城県仙台市太白区郡山六丁目5番13号の 503号室 (72)発明者 笠井 均 宮城県仙台市太白区金剛沢一丁目4番9号 の202号室 (72)発明者 長谷部 浩史 埼玉県上尾市緑丘4−12−8−107 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Hidetoshi Oikawa Room 503, 5-13-13 Koriyama, Taishiro-ku, Sendai, Miyagi Prefecture (72) Inventor Hitoshi Kasai 1-4-9, Kongosawa, Taishiro-ku, Sendai, Miyagi Prefecture Room 202 (72) Inventor Hiroshi Hasebe 4-12-8-107 Midorioka, Ageo-shi, Saitama

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも一対の電極間に双極子微粒子
を含有する媒体が配置されており、該媒体に該電極間を
通じて電界を印加することによって光変調を行う表示素
子において、該媒体に印加されるのが交流電界であるこ
とを特徴とする表示素子。
1. A display element in which a medium containing dipole particles is disposed between at least a pair of electrodes, and a display element that modulates light by applying an electric field to the medium between the electrodes is applied to the medium. A display element characterized by an alternating electric field.
【請求項2】 300V/cm以上の電界を印加することを特
徴とする請求項1の表示素子。
2. The display device according to claim 1, wherein an electric field of 300 V / cm or more is applied.
【請求項3】 交流の周波数が1Hz以上であることを特
徴とする請求項1又は2記載の表示素子。
3. The display element according to claim 1, wherein an alternating current frequency is 1 Hz or more.
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