JP2009145419A - Display medium, writing device, and display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表示媒体、書込装置、及び表示装置に関する。 The present invention relates to a display medium, a writing device, and a display device.
従来から、繰り返し書き換えが可能なシート状の表示素子として、基板間に帯電した粒子を封入し、この粒子の基板間の移動を利用して表示を行う表示媒体が知られている(例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3、及び特許文献4参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a sheet-like display element that can be rewritten repeatedly, a display medium that encloses charged particles between substrates and performs display using movement of the particles between the substrates is known (for example, patents).
特許文献1の技術によれば、一対の基板間に電気泳動粒子が移動可能な孔を有する多孔質層を設け、この基板間に電気泳動粒子を分散した分散媒を封入する。そして、この多孔質層を、電気泳動粒子とは異なる2色以上の色に着色した構造とし、電気泳動粒子の移動によって多孔質層を遮蔽された状態または解放された状態とすることにより、所定の着色部を視認させて多色表示を行っている。
According to the technique of
また、特許文献2、特許文献3、及び特許文献4の技術によれば、基板間に球状体を充填させて、この球状体の間を介して電気泳動粒子を移動させることで表示を行っている。この球状体は、電気泳動粒子の視認を妨げる遮蔽材として機能し、この球状体を電気泳動粒子とは異なる明度及び色彩を有した構成とすることで、背面基板側に移動した粒子が表示面側から視認されることを妨げてコントラストの低下を抑制すると共に、多色表示を可能としている。
Further, according to the techniques of
このような表示媒体においては、基板間に電界が形成されると粒子が移動し、無電界時には粒子が移動しない事から、無電界時において画像が保持されるという画像保持性が特徴の一つとなっている。しかしながら、電界形成時に移動した粒子が無電界時においても移動する場合があり、画像保持性の低下が懸念されていた。
本発明は、表示濃度の低下を抑制可能な表示媒体、書込装置、及び表示装置を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a display medium, a writing device, and a display device that can suppress a decrease in display density.
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
請求項1に係る発明は、少なくとも可視光領域の光を透過する表示基板と、前記表示基板に間隙をもって対向して配置された背面基板と、前記表示基板と前記背面基板との基板間に封入され、該基板間に電界が形成されることにより該電界に応じて前記表示基板と前記背面基板との間を移動する第1の粒子と、前記表示基板と前記背面基板との基板間に封入された分散媒と、前記表示基板の前記背面基板との対向面側に少なくとも面方向に配列されると共に少なくとも前記第1の粒子が複数存在しうる第1の空間と、第1の刺激の付与により孔径が変化すると共に少なくとも該孔径が最も大きい開口状態において前記第1の空間と外部とを連通し、少なくとも該開口状態において前記第1の粒子が外部から前記第1の空間内へと入り込むために該第1の粒子が通過する連結孔と、を含み、少なくとも可視光領域の光を透過する中空構造体と、を備えた表示媒体である。
The above problem is solved by the following means. That is,
According to the first aspect of the present invention, there is provided a display substrate that transmits at least light in a visible light region, a back substrate disposed to face the display substrate with a gap, and a space between the display substrate and the back substrate. A first particle that moves between the display substrate and the back substrate in response to the electric field formed between the substrate and the display substrate and the back substrate; A first space that is arranged at least in the surface direction on the surface of the display substrate facing the back substrate and in which at least a plurality of the first particles can exist, and the application of the first stimulus Because the hole diameter changes and the first space communicates with the outside at least in the opening state in which the hole diameter is the largest, and at least in the opening state, the first particles enter the first space from the outside. In The display medium includes a connection hole through which the first particle passes, and a hollow structure that transmits at least light in the visible light region.
請求項2に係る発明は、前記連結孔の前記孔径は、前記開口状態において前記第1の粒子の体積平均一次粒径より大きいことを特徴とする請求項1に記載の表示媒体である。
The invention according to
請求項3に係る発明は、前記連結孔の前記孔径は、該孔径の最も小さい閉鎖状態において前記開口状態の孔径の2/3以下であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の表示媒体である。
The invention according to
請求項4に係る発明は、前記連結孔の前記孔径は、該孔径の最も小さい閉鎖状態において前記第1の粒子の体積平均一次粒径より小さいことを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の表示媒体である。
The invention according to
請求項5に係る発明は、前記連結孔の前記孔径は、少なくとも前記開口状態において前記第1の空間の径より小さいことを特徴とする請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の表示媒体である。 The invention according to claim 5 is characterized in that the hole diameter of the connecting hole is smaller than the diameter of the first space at least in the opened state. It is a display medium.
請求項6に係る発明は、前記連結孔は、少なくとも前記開口状態において、隣接する前記第1の空間を更に連通することを特徴とする請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の表示媒体である。 The invention according to claim 6 is characterized in that the connection hole further communicates with the adjacent first space at least in the opened state. It is a display medium.
請求項7に係る発明は、前記第1の刺激は、電界、光、熱、及びpHの何れか1つであることを特徴とする請求項1〜請求項6の何れか1項に記載の表示媒体である。 The invention according to claim 7 is characterized in that the first stimulus is any one of an electric field, light, heat, and pH. It is a display medium.
請求項8に係る発明は、前記中空構造体の前記第1の空間は、少なくとも前記表示基板の面方向に規則的に配列されていることを特徴とする請求項1〜請求項7の何れか1項に記載の表示媒体である。
The invention according to
請求項9に係る発明は、前記中空構造体の前記第1の空間が前記表示基板と前記基板との向かい合う方向に複数配列され、且つ前記連結孔は、少なくとも前記開口状態において隣接する前記第1の空間を連通していることを特徴とする請求項1〜請求項8の何れか1項に記載の表示媒体である。
In the invention according to claim 9, a plurality of the first spaces of the hollow structure body are arranged in a direction in which the display substrate and the substrate face each other, and the connection holes are adjacent at least in the open state. The display medium according to
請求項10に係る発明は、前記中空構造体の前記第1の空間は、前記表示基板と前記背面基板との向かい合う方向に規則的に配列されて構成されていることを特徴とする請求項9に記載の表示媒体である。
The invention according to
請求項11に係る発明は、前記第1の空間は、少なくとも複数の前記第1の粒子を該第1の粒子と内壁との斥力によって該第1の粒子を凝集させて内部に保持しうることを特徴とする請求項1〜請求項10の何れか項に記載の表示媒体である。
According to an eleventh aspect of the present invention, the first space can hold at least a plurality of the first particles by aggregating the first particles by the repulsive force between the first particles and the inner wall. The display medium according to
請求項12に係る発明は、前記第1の粒子は、第2の刺激の付与により凝集または分散することを特徴とする請求項1〜請求項10の何れか1項に記載の表示媒体である。
The invention according to
請求項13に係る発明は、前記第2の刺激は、電界、光、及び熱の何れか1つであることを特徴とする請求項12に記載の表示媒体である。
The invention according to
請求項14に係る発明は、前記第2の刺激は、前記第1の刺激と同じ刺激であることを特徴とする請求項12または請求項13に記載の表示媒体である。
The invention according to
請求項15に係る発明は、前記第1の粒子は、電界に応じて移動するために必要な電圧の絶対値が互いに異なると共に、互いに異なる色に着色された複数種類の粒子を含むことを特徴とする請求項1〜請求項14の何れか1項に記載の表示媒体である。
The invention according to claim 15 is characterized in that the first particles include a plurality of types of particles having different absolute values of voltages necessary for moving in accordance with an electric field and colored in different colors. The display medium according to any one of
請求項16に係る発明は、前記表示基板と前記背面基板との間に配置され、前記第1の粒子が少なくとも前記表示基板と前記背面基板との向かい合う方向に通過する第1の孔を有すると共に前記第1の粒子とは異なる色を有する中間層を更に備えた事を特徴とする請求項1〜請求項15の何れか1項に記載の表示媒体である。
The invention according to
請求項17に係る発明は、前記中間層は、複数の第2の粒子の集合体であることを特徴とする請求項16に記載の表示媒体である。
The invention according to
請求項18に係る発明は、前記中間層は、不織布であることを特徴とする請求項16に記載の表示媒体である。
The invention according to
請求項19に係る発明は、前記中間層は、白色であることを特徴とする請求項16〜請求項18の何れか1項に記載の表示媒体である。
The invention according to claim 19 is the display medium according to any one of
請求項20に係る発明は、前記背面基板の前記表示基板との対向面側に積層され、前記第1の粒子を拘束する機能を有する拘束層を更に備えたことを特徴とする請求項1〜請求項19の何れか1項に記載の表示媒体である。
The invention according to
請求項21に係る発明は、前記拘束層は、前記表示基板の前記背面基板との対向面側に少なくとも面方向に配列されると共に少なくとも前記第1の粒子が複数存在しうる第1の空間と、第1の刺激の付与により孔径が変化すると共に少なくとも該孔径が最も大きい開口状態において前記第1の空間と外部とを連通し、少なくとも該開口状態において前記第1の粒子が外部から前記第1の空間内へと入り込むために該第1の粒子が通過する連結孔と、を含み、少なくとも可視光領域の光を透過する中空構造体であることを特徴とする請求項1〜請求項20の何れか1項に記載の表示媒体である。 The invention according to claim 21 is characterized in that the constraining layer is arranged at least in a surface direction on the surface of the display substrate facing the back substrate, and at least a first space in which a plurality of the first particles can exist. The pore diameter is changed by the application of the first stimulus and at least the first space communicates with the outside in the open state where the pore diameter is the largest, and at least in the open state, the first particles are externally connected to the first particle. 21. A hollow structure body including a connecting hole through which the first particles pass to enter the space of the first space, and transmits at least light in a visible light region. It is a display medium given in any 1 paragraph.
請求項22に係る発明は、少なくとも可視光領域の光を透過する表示基板と、前記表示基板に間隙をもって対向して配置された背面基板と、前記表示基板と前記背面基板との基板間に封入され、該基板間に電界が形成されることにより該電界に応じて前記表示基板と前記背面基板との間を移動する第1の粒子と、前記表示基板と前記背面基板との基板間に封入された分散媒と、前記表示基板の前記背面基板との対向面側に少なくとも面方向に配列されると共に少なくとも前記第1の粒子が複数存在しうる第1の空間と、第1の刺激の付与により孔径が変化すると共に少なくとも該孔径が最も大きい開口状態において前記第1の空間と外部とを連通し、少なくとも該開口状態において前記第1の粒子が外部から前記第1の空間内へと入り込むために該第1の粒子が通過する連結孔と、を含み、少なくとも可視光領域の光を透過する中空構造体と、を備えた表示媒体の、前記表示基板と前記背面基板との基板間に電圧を印加する電圧印加手段と、前記第1の刺激を付与する第1の刺激付与手段と、画像情報に応じて前記電圧印加手段及び前記第1の刺激付与手段を制御する制御手段と、を備えた書込装置である。 According to a twenty-second aspect of the present invention, there is provided a display substrate that transmits at least light in the visible light region, a back substrate disposed to face the display substrate with a gap, and a space between the display substrate and the back substrate. A first particle that moves between the display substrate and the back substrate in response to the electric field formed between the substrate and the display substrate and the back substrate; A first space that is arranged at least in the surface direction on the surface of the display substrate facing the back substrate and in which at least a plurality of the first particles can exist, and the application of the first stimulus Because the hole diameter changes and the first space communicates with the outside at least in the opening state in which the hole diameter is the largest, and at least in the opening state, the first particles enter the first space from the outside. And a hollow structure that transmits at least light in the visible light region, and a voltage between the display substrate and the back substrate of the display medium. Voltage applying means for applying the first stimulus, first stimulus applying means for applying the first stimulus, and control means for controlling the voltage applying means and the first stimulus applying means in accordance with image information. Writing device.
請求項23に係る発明は、画像情報を取得する取得手段を備え、前記制御手段は、該取得手段によって取得した画像情報に応じて前記電圧印加手段及び前記第1の刺激付与手段を制御することを特徴とする請求項22に記載の書込装置である。
The invention according to
請求項24に係る発明は、前記制御手段は、前記第1の粒子を前記表示基板側または前記背面基板側へ移動させる電圧を前記表示基板と前記背面基板との間に印加するように前記電圧印加手段を制御した後に、前記連結孔が孔径の最も小さい閉鎖状態となる刺激を付与するように前記第1の刺激付与手段を制御することを特徴とする請求項22または請求項23に記載の書込装置である。
The invention according to
請求項25に係る発明は、前記第1の刺激付与手段は、前記第1の刺激として、電界、光、及び熱の何れかの刺激を付与することを特徴とする請求項22〜請求項24の何れか1項に記載の書込装置である。
The invention according to
請求項26に係る発明は、少なくとも可視光領域の光を透過する表示基板と、前記表示基板に間隙をもって対向して配置された背面基板と、前記表示基板と前記背面基板との基板間に封入され、該基板間に電界が形成されることにより該電界に応じて前記表示基板と前記背面基板との間を移動する第1の粒子と、前記表示基板と前記背面基板との基板間に封入された分散媒と、前記表示基板の前記背面基板との対向面側に少なくとも面方向に配列されると共に少なくとも前記第1の粒子が複数存在しうる第1の空間と、第1の刺激の付与により孔径が変化すると共に少なくとも該孔径が最も大きい開口状態において前記第1の空間と外部とを連通し、少なくとも該開口状態において前記第1の粒子が外部から前記第1の空間内へと入り込むために該第1の粒子が通過する連結孔と、を含み、少なくとも可視光領域の光を透過する中空構造体と、を備えた表示媒体と、前記表示媒体の前記表示基板と前記背面基板との基板間に電圧を印加する電圧印加手段と、前記第1の刺激を付与する第1の刺激付与手段と、画像情報に応じて前記電圧印加手段及び前記第1の刺激付与手段を制御する制御手段と、を備えた表示装置である。 According to a twenty-sixth aspect of the present invention, there is provided a display substrate that transmits at least light in the visible light region, a back substrate disposed to face the display substrate with a gap, and a space between the display substrate and the back substrate. A first particle that moves between the display substrate and the back substrate in response to the electric field formed between the substrate and the display substrate and the back substrate; A first space that is arranged at least in the surface direction on the surface of the display substrate facing the back substrate and in which at least a plurality of the first particles can exist, and the application of the first stimulus Because the hole diameter changes and the first space communicates with the outside at least in the opening state in which the hole diameter is the largest, and at least in the opening state, the first particles enter the first space from the outside. A display medium comprising: a connecting hole through which the first particle passes, and a hollow structure that transmits at least light in a visible light region; and the display substrate and the back substrate of the display medium. Voltage applying means for applying a voltage between the substrates, first stimulus applying means for applying the first stimulus, and control means for controlling the voltage applying means and the first stimulus applying means according to image information And a display device.
請求項27に係る発明は、画像情報を取得する取得手段を備え、前記制御手段は、該取得手段によって取得した画像情報に応じて前記電圧印加手段及び前記第1の刺激付与手段を制御することを特徴とする請求項26に記載の表示装置である。
The invention according to claim 27 comprises an acquisition means for acquiring image information, and the control means controls the voltage application means and the first stimulus applying means in accordance with the image information acquired by the acquisition means. 27. The display device according to
請求項28に係る発明は、前記制御手段は、前記第1の粒子を前記表示基板側または前記背面基板側へ移動させる電圧を前記表示基板と前記背面基板との間に印加するように前記電圧印加手段を制御した後に、前記連結孔が孔径の最も小さい閉鎖状態となる刺激を付与するように前記第1の刺激付与手段を制御することを特徴とする請求項26または請求項27に記載の表示装置である。
The invention according to
請求項29に係る発明は、前記第1の刺激付与手段は、前記第1の刺激として、電界、光、及び熱の何れかの刺激を付与することを特徴とする請求項26〜請求項28の何れか1項に記載の表示装置である。
The invention according to
本発明によれば、表示濃度の低下を抑制するという効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect of suppressing a decrease in display density.
以下、本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
(第1の実施の形態)
図1に示すように、本発明の実施の形態に係る表示装置10は、表示媒体12と、書込装置13と、を含んで構成されている。
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, the
書込装置13は、電圧印加部14、画像情報取得部17、及び制御部16を含んで構成されている。電圧印加部14、及び画像情報取得部17は、制御部16に信号授受可能に接続されている。
The
なお、表示媒体12が本発明の表示媒体に相当し、表示装置10が本発明の表示装置に相当し、書込装置13が、本発明の書込装置に相当する。また、電圧印加部14が、本発明の表示装置及び書込装置の電圧印加手段、及び第1の刺激付与手段に相当する。
The
−表示媒体−
表示媒体12は、画像表示面とされる表示基板18、表示基板18に間隙をもって対向する背面基板20、これらの基板間を所定間隔に保持すると共に、表示基板18と背面基板20との間を複数のセルに区画する間隙部材34、各セル内に封入された、分散媒42、中空構造体26、中間層38、及び第1の粒子36を含んで構成されている。
第1の粒子36は、詳細は後述するが、表示基板18と背面基板20との間に形成された電界の作用により基板間を移動する。表示媒体12における表示色の変化は、この第1の粒子36の基板間の移動によって生じる。
-Display media-
The
Although described in detail later, the
上記セルとは、表示基板18と、背面基板20と、間隙部材34と、によって囲まれた領域を示している。このセル内には、上記分散媒42が封入されている。この分散媒42中には、第1の粒子36(詳細後述)が複数分散されている。この複数の第1の粒子36は、セル内に形成された電界強度に応じて表示基板18と背面基板20との間の分散媒42中を移動する。また、このセル内には、中間層38が設けられている(詳細後述)。
また、このセル内には、詳細は後述するが、中空構造体26が表示基板18の背面基板20に向かい合う方向側の面(対向面側)に積層されている。
The cell indicates a region surrounded by the
In addition, in this cell, as will be described in detail later, the
なお、この表示媒体12に画像を表示したときの各画素に対応するように間隙部材34を設け、各画素に対応するように1または複数のセルを形成することで、表示媒体12を、画素毎の色表示が可能となるように構成することができる。なお、本実施の形態では説明及び図面の簡単化のため、一つのセルに着目して示したものである。なお、本実施の形態において用いるそのほかの図である図9、図10、後述する第2の実施の形態〜第6の実施の形態における図12、図15、図18、図21、及び図24についても同様に、説明及び図面の簡単化のため、一つのセルに着目して示した。
In addition, the
表示基板18は、支持基板22上に、表示電極24及び表面層25を順に積層して構成されている。背面基板20は、支持基板28上に、背面電極30及び表面層32を順に積層して構成されている。
The
上記支持基板22及び支持基板28としては、ガラスや、プラスチック、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂等が挙げられる。
Examples of the
背面電極30及び表示電極24には、インジウム、スズ、カドミウム、アンチモン等の酸化物、ITO等の複合酸化物、金、銀、銅、ニッケル等の金属、ポリピロールやポリチオフェン等の有機材料等を使用することができる。これらは単層膜、混合膜あるいは複合膜として使用でき、蒸着法、スパッタリング法、塗布法等で形成できる。また、その厚さは、蒸着法、スパッタリング法によれば、通常100Å以上2000Åである。背面電極30及び表示電極24は、従来の液晶表示装置あるいはプリント基板のエッチング等従来公知の手段により、所望のパターン、例えば、マトリックス状、あるいはパッシブマトリックス駆動を可能とするストライプ状に形成することができる。
For the
また、表示電極24を支持基板22に埋め込んでもよい。同じように、背面電極30を支持基板28に埋め込んでもよい。この場合、支持基板22及び支持基板28の材料が第1の粒子36の帯電特性や流動性に影響を及ぼすことがあるので、第1の粒子36の各粒子の組成等に応じて選択する。
In addition, the
なお、背面電極30及び表示電極24各々を表示基板18及び背面基板20と分離させて、表示媒体12の外部に配置してもよい。この場合、背面電極30と表示電極24との間に表示媒体12が挟まれた構成となり、背面電極30と表示電極24との間の電極間距離が大きくなって電界強度が小さくなるため、所望の電界強度が得られるように表示媒体12の支持基板22及び支持基板28の厚みや、支持基板22と支持基板28との基板間距離すなわち間隙部材34の長さを小さくする等の工夫が必要である。
Note that the
なお、上記では、表示基板18と背面基板20の双方に電極(表示電極24及び背面電極30)を備える場合を説明したが、何れか一方にだけ設けるようにしてもよい。
In the above description, the case where the electrodes (the
また、アクティブマトリックス駆動を可能にするために、支持基板22及び支持基板28は、画素毎にTFT(薄膜トランジスタ)を備えていてもよい。配線の積層化及び部品実装が容易であることから、TFTは表示基板ではなく背面基板20に形成することが好ましい。
In order to enable active matrix driving, the
なお、表示媒体12を単純マトリクス駆動とすると、表示媒体12を備えた後述する表示装置10の構成を簡易な構成とすることができ、TFTを用いたアクティブマトリックス駆動とすると、単純マトリクス駆動に比べて表示速度を速くすることができる。
In addition, when the
上記表示電極24及び背面電極30が、各々支持基板22及び支持基板28上に形成されている場合、表示電極24及び背面電極30の破損や、第1の粒子36の固着を招く電極間のリークの発生を防止するため、必要に応じて表示電極24及び背面電極30各々上に、誘電体膜として、表面層25及び表面層32を形成することが好ましい。
When the
この表面層25及び表面層32を形成する材料としては、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスチレン、ポリイミド、エポキシ、ポリイソシアネート、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリブタジエン、ポリメチルメタクリレート、共重合ナイロン、紫外線硬化アクリル樹脂、フッ素樹脂等を用いることができる。
As materials for forming the
また、上記した絶縁材料の他に、絶縁性(体積低効率が109Ω・cm以上)材料中に電荷輸送物質を含有させたものも、表面層25及び表面層32を構成する材料として使用できる。電荷輸送物質を表面層25及び表面層32を構成する材料に含有させることにより、第1の粒子36への電荷注入による粒子帯電性の向上や、第1の粒子36の帯電量が極度に大きくなった場合に第1の粒子36の電荷を漏洩させ、第1の粒子36の帯電量を安定させる。
In addition to the insulating material described above, an insulating material containing a charge transport substance in an insulating material (volume low efficiency of 10 9 Ω · cm or more) is also used as a material constituting the
電荷輸送物質としては、例えば、正孔輸送物質であるヒドラゾン化合物、スチルベン化合物、ピラゾリン化合物、アリールアミン化合物等が挙げられる。また、電子輸送物質であるフルオレノン化合物、ジフェノキノン誘導体、ピラン化合物、酸化亜鉛等も使用できる。さらに、電荷輸送性を有する自己支持性の樹脂を用いることもできる。
具体的には、ポリビニルカルバゾール、米国特許第4806443号に記載の特定のジヒドロキシアリールアミンとビスクロロホルメートとの重合によるポリカーボネート等が挙げられる。誘電体膜は、粒子の帯電特性や流動性に影響を及ぼすことがあるので、粒子の組成等に応じて選択する。基板の一方である表示基板は光を透過する必要があるので、上記各材料のうち透明のものを使用することが好ましい。
Examples of the charge transport material include a hydrazone compound, a stilbene compound, a pyrazoline compound, and an arylamine compound that are hole transport materials. Further, a fluorenone compound, a diphenoquinone derivative, a pyran compound, zinc oxide, or the like, which is an electron transport material, can also be used. Furthermore, a self-supporting resin having a charge transporting property can also be used.
Specific examples thereof include polyvinyl carbazole and polycarbonate obtained by polymerization of a specific dihydroxyarylamine and bischloroformate described in US Pat. No. 4,806,443. Since the dielectric film may affect the charging characteristics and fluidity of the particles, it is selected according to the composition of the particles. Since the display substrate which is one of the substrates needs to transmit light, it is preferable to use a transparent one of the above materials.
―間隙部材―
表示基板18と背面基板20との間隙を保持するための間隙部材34は、表示基板18の透明性を損なわないように形成され、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電子線硬化樹脂、光硬化樹脂、ゴム、金属等で形成することができる。
―Gap member―
The
間隙部材34には、セル状のものと、粒子状のものがある。セル状のものとしては、例えば、網がある。網は入手が容易で安価であり、厚さも比較的均一であることから、安価な表示媒体12を製造する場合に有益である。網は微細な画像の表示には不向きであり、あまり解像度が必要とされない大型の画像表示装置に使用することが好ましい。また、他のセル状のスペーサとしては、エッチングやレーザー加工等によりマトリックス状に穴を開けたシートが挙げられ、このシートでは、網に比べ、厚さ、穴の形状、穴の大きさなどを容易に調整できる。このため、シートは微細な画像を表示するための画像表示媒体に使用し、コントラストをより向上させる。
The
間隙部材34は表示基板18及び背面基板20の何れか一方と一体化されてもよく、支持基板22または支持基板28をエッチング処理したり、レーザー加工したり、予め作製した型を使用し、プレス加工、印刷等によって、任意のサイズのセルパターンを有する支持基板22または支持基板28、及び間隙部材34を作製することができる。
この場合、間隙部材34は、表示基板18側、背面基板20側のいずれか、または双方に作製することができる。
The
In this case, the
間隙部材34は有色でも無色でもよいが、表示媒体12に表示される表示画像に悪影響を及ぼさないように無色透明であることが好ましく、その場合には、例えば、ポリスチレンやポリエステルやアクリルなどの透明樹脂等を使用することができる。
The
また、粒子状の間隙部材34は、透明であることが好ましく、ポリスチレン、ポリエステル又はアクリル等の透明樹脂粒子の他、ガラス粒子も使用できる。
The
―中空構造体26―
次に、中空構造体26について説明する。
中空構造体26は、図2(A)に示すように、表示基板18の背面基板20との対向面側に少なくとも面方向に配列された第1の空間26Aと、第1の刺激の付与によって孔径が変化する連結孔26Bと、を含んで構成されている。
-Hollow structure 26-
Next, the
As shown in FIG. 2 (A), the
この中空構造体26の連結孔26Bの孔径を変化させる第1の刺激としては、熱、光、電界、及びpH等が挙げられるが、本第1の実施の形態では、第1の刺激として、電界の作用を用いる場合を説明する。
すなわち、本第1の実施の形態においては、中空構造体26の連結孔26Bは、第1の刺激として、電界の作用により開口状態または閉鎖状態へと変化する。
Examples of the first stimulus for changing the hole diameter of the
That is, in the first embodiment, the
なお、連結孔26Bが「開口状態」にある、とは、連結孔26Bの孔径が該連結孔26Bの取り得る孔径の最も大きい状態にあることを示しており、「閉鎖状態」にある、とは、連結孔26Bの孔径が該連結孔26Bの取り得る最も小さい孔径の状態にあることを示している。
The
連結孔26Bは、少なくとも開口状態において上記第1の空間26Aと外部とを連通する。また、この連結孔26Bにおいては、少なくともこの開口状態において、外部から連結孔26Bを介して第1の空間26A内に入り込むために第1の粒子36が通過する。
The connecting
また、中空構造体26は、少なくとも可視光領域の光を透過する。第1の粒子36は、中空構造体26の少なくとも開口状態の連結孔26B及び第1の空間26Aを介して分散媒42中を電気泳動し、中空構造体26の内部または外部に配置される。
The
この中空構造体26に含まれる複数の第1の空間26Aは、図2(A)に示すように、表示基板18の背面基板20との対向面側において、少なくとも表示基板18の面方向に配列されている。この第1の空間26Aは、略球形であって、空間内に上記第1の粒子36を複数存在させうる大きさである。
As shown in FIG. 2A, the plurality of
なお、本実施の形態では、この中空構造体26内の複数の第1の空間26Aは、同じ大きさである場合を説明するが、異なる大きさであってもよい。
In the present embodiment, the case where the plurality of
また、本実施の形態では、中空構造体26内の第1の空間26Aは、略球形であるとして説明するが、上記第1の粒子36を空間内に複数存在させうる形状及び大きさであればよく、球形であることに限られない。
In the present embodiment, the
連結孔26Bでは、上述のように、第1の刺激の付与によって孔径が変化し、該連結孔26Bの孔径の最も大きい開口状態において上記第1の空間26Aと外部とを連通すると共に、少なくともこの開口状態において、外部から連結孔26Bを介して第1の空間26A内に入り込むために第1の粒子36が通過する。連結孔26Bは、このような特性を満たすように、各第1の空間26Aに1または複数設けられている。
In the
なお、本実施の形態において、「中空構造体26の外部」とは、表示基板18と背面基板20との間の分散媒42の充填されている領域(セル)内における、中空構造体26によって占められている領域以外の領域である。
In the present embodiment, “outside of the
この連結孔26Bの孔径は、第1の刺激の付与によって最も孔径の拡がった状態(開口状態)(図2(A)参照)において、第1の粒子36の体積平均一次粒径より大きく、第1の刺激の付与によって最も孔径の狭まった状態(閉鎖状態)(図2(B)参照)において、第1の粒子36の体積平均一次粒径より小さい事が好ましい。
The hole diameter of the
連結孔26Bが第1の刺激の付与によって、開口状態または閉鎖状態となることで、例えば、開口状態において連結孔26Bを介して第1の空間26A内に到った第1の粒子36が該第1の空間26A内に存在するときに、第1の刺激が連結孔26Bに加えられて閉鎖状態となることで、第1の空間26A内に到達した第1の粒子36は、第1の空間26A内に安定して保持される。
When the
なお、開口状態における連結孔26Bの孔径が、第1の粒子36の体積平均粒径より小さいと、連結孔26Bを介して第1の空間26A内に第1の粒子36入り込むことが困難となる。
If the hole diameter of the connecting
また、閉鎖状態における連結孔26Bの孔径が第1の粒子36の体積平均粒径より大きいと、連結孔26Bを介して第1の空間26A内に到った第1の粒子36を該第1の空間26A内に保持する機能が低下することから、表示濃度の低下の抑制効果が低下する場合がある。
When the hole diameter of the
さらに、この連結孔26Bの孔径は、開口状態において、第1の空間26Aの径より小さく、第1の空間26Aの径の0.8倍以下であることが好ましく、0.5倍以下であることが更に好ましく、0.3倍以下であることが更に好ましい。
Furthermore, the hole diameter of the
この開口状態における連結孔26Bの孔径が、第1の空間26Aの径の0.8倍以下であると、詳細は後述するが、複数の第1の粒子36が連結孔26Bを介して第1の空間26A内に到達し、第1の空間26A内に保持されやすくなる。
When the hole diameter of the
また、開口状態における連結孔26Bの孔径は、第1の粒子36の容易に通過可能な大きさである必要がある。開口状態における連結孔26Bの孔径が、第1の粒子36の容易に通過可能な大きさであることで、第1の粒子36が連結孔26Bを通過可能となる。
具体的には、連結孔26Bの孔径は、開口状態において、第1の粒子36の体積平均一次粒径より大きく、第1の粒子36の体積平均一次粒径に対して1.5倍以上であることが好ましく、150倍以上であることが更に好ましい。
Moreover, the hole diameter of the
Specifically, the hole diameter of the connecting
すなわち、連結孔26Bの孔径は、少なくとも開口状態において、第1の粒子36の体積平均一次粒径より大きく、第1の空間26Aの径より小さくなるように調整されている。
That is, the hole diameter of the connecting
また、連結孔26Bの孔径は、上述のように、閉鎖状態において第1の粒子36の容易に通過することの困難な大きさである。閉鎖状態における連結孔26Bの孔径が、第1の粒子36の容易に通過することの困難な大きさであることで、第1の空間26A内に到った第1の粒子36が第1の空間26A内に安定して保持される。
具体的には、閉鎖状態における連結孔26Bの孔径は、開口状態の孔径より小さく、開口状態の孔径の3/4倍以下であることが好ましく、2/3倍以下であることが更に好ましく、1/3倍以下であることが特に好ましい。また、閉鎖状態における連結孔26Bの孔径は、第1の粒子36の体積平均一次粒径より小さいことが特に好ましい。
Further, as described above, the hole diameter of the connecting
Specifically, the hole diameter of the connecting
なお、連結孔26Bの孔径は、上述のように、第1の刺激の付与によって最も孔径の拡がった開口状態において少なくとも第1の粒子36の通過可能な大きさであり、且つ、第1の刺激によって最も孔径の狭まった閉鎖状態におい少なくとも第1の粒子36の通過の確率が十分に低下する大きさであればよく、この閉鎖状態と開口状態との間の孔径については、閉鎖状態から開口状態へ向かって孔径が拡がり、反対に、開口状態から閉鎖状態へ向かって孔径が狭まるように変化すればよく、連続的または段階的に孔径が変化すればよい。
Note that, as described above, the hole diameter of the connecting
ここで、上記連結孔26Bの孔径とは、測定時において、連結孔26Bを構成する開口の向かい合う領域間の最小の距離を示している。この連結孔26Bの孔径は、本実施の形態では、同一の状態(開口状態または閉鎖状態)において中空構造体26中に存在する複数の連結孔26Bの内の任意の10個の連結孔26B各々について、各連結孔26Bを構成する開口の向かい合う領域間の距離の最小値を測定し、測定結果の平均値を連結孔26Bの孔径とした。
Here, the hole diameter of the connecting
なお、開口状態における連結孔26Bの孔径とは、上記説明したように、第1の刺激の付与によって最も孔径の拡がった状態における孔径、すなわち各連結孔26Bの取り得る最大の孔径の平均値である。この開口状態とは、第1の刺激を連結孔26Bの孔径が拡がる方向に、例えば、付与する刺激の強度等の、第1の刺激の付与条件を変化させたときに、刺激の強度を変化させてもそれ以上孔径が拡がらない状態における孔径を示している。
As described above, the hole diameter of the
一方、閉鎖状態における連結孔26Bの孔径とは、上記説明したように、第1の刺激の付与によって最も孔径の狭まった状態における孔径、すなわち、各連結孔26Bの取り得る最小の孔径の平均値である。この閉鎖状態とは、第1の刺激を連結孔26Bの孔径が狭まる方向に、例えば、付与する刺激の強度等の、第1の刺激の付与条件を変化させたときに、刺激の強度を変化させてもそれ以上孔径が狭まらない状態における孔径を示している。
On the other hand, the hole diameter of the
また、上記第1の空間26Aの径とは、第1の空間26Aを構成する内壁の向かい合う領域間の距離の最小値を示している。この第1の空間26Aの径は、本実施の形態では、中空構造体26中に存在する複数の第1の空間26Aの内の任意の10個の第1の空間26Aの各々について、各第1の空間26Aを構成する内壁における向かい合う領域間の距離の最小値を測定し、測定結果の平均値を第1の空間26Aの孔径とした。
Further, the diameter of the
上記第1の空間26Aを構成する内壁における向かい合う領域間の距離の最小値、及び連結孔26Bの孔径の各々は、走査電子顕微鏡(SEM、VE−9800、キーエンス社製)を用いて測定した。
The minimum value of the distance between the facing regions on the inner wall constituting the
なお、中空構造体26の空隙率は、40%以上95%以下の範囲内であることが好ましく、50%以上90%以下の範囲内であることが好ましい。
The porosity of the
さらに、中空構造体26の厚み(表示基板18と背面基板20との向かい合う方向の長さ)は、セル深さや第1の粒子36の濃度や粒径にもよるが、の範囲内で有ることが好ましく、具体的には、0.5μm以上100μm以下の範囲内であることが好ましい。
Furthermore, the thickness of the hollow structure 26 (the length in the direction in which the
また、中空構造体26は、可視光領域の光を透過する。本実施の形態における「可視光領域の光を透過」とは、可視光領域の光の透過率が60%以上であることを示している。
Further, the
中空構造体26と分散媒42との相互間の屈折率差は、例えば、0.01以上1以下程度とすることが良い。屈折率差が小さいと、中空構造体26の透明性が高まるため、光学特性の上から好ましい。
The difference in refractive index between the
表示基板18と背面基板20との基板間に封入されている上記第1の粒子36は、第1の粒子36を電気泳動させる電界が基板間に形成されると基板間を移動して、中空構造体26内の開口状態の連結孔26Bを介して第1の空間26A内に到る。
The
なお、本実施の形態では、第1の空間26Aは、さらに、表示基板18と背面基板20との基板の向かい合う方向に1層設けられている場合を説明するが、図3に示すように、表示基板18の面方向に複数配列された構成を1層として、更に表示基板18と背面基板20との向かい合う方向に複数積層されていることが好ましい。
In the present embodiment, a case where the
中空構造体26内の第1の空間26Aが、表示基板18の面方向に複数配列された構成を1層として、更に表示基板18と背面基板20との向かい合う方向に複数積層された構成である場合には、背面基板20側から表示基板18側に電気泳動した第1の粒子36は、中空構造体26の1または複数の、開口状態の連結孔26B及び複数の第1の空間26Aを介して、中空構造体26内の複数の第1の空間26A内の何れか内に到る。
The
第1の空間26Aが表示基板18と背面基板20との向かい合う方向に複数積層されていると、例えば、表示基板18側に到った第1の粒子36は、複数層の第1の空間26Aからなる中空構造体26の各層の第1の空間26A内に存在する。このため、1層の第1の空間26Aから構成された中空構造体26の各第1の空間26A内に第1の粒子36が存在する場合に比べて、複数層の第1の空間26Aから構成された中空構造体26の各層内の各第1の空間26A内に第1の粒子36が存在する方が、表示基板18と背面基板20との向かい合う方向により多数の第1の粒子36が積層されたような構成となり、表示媒体12が表示基板18側から視認されたときに、第1の粒子36による色をより濃く呈示することができる。また、単層である場合に比べてより濃度低下を抑制することができる。
When a plurality of
上述のように、連結孔26Bが開口状態にあるときに、第1の粒子36の体積平均一次粒径より大きな孔径を有する連結孔26Bを介して、中空構造体26の内部へ入り込んだ第1の粒子36は、この連結孔26Bを介して第1の空間26A間を移動する。ここで、この連結孔26Bの孔径は、開口状態においても、第1の空間26Aの径に比べて小さいことから、複数の第1の粒子36が同一の第1の空間26A内に入り込むと、第1の粒子36は第1の空間26A内に保持された状態となり、結果的に中空構造体26の内部に拘束された状態となる。
さらに、この連結孔26Bは、第1の刺激の付与によって開口状態から閉鎖状態、または閉鎖状態から開口状態へと変化するため、第1の空間26A内に第1の粒子36の入りこんだ状態で連結孔26Bを開口状態から閉鎖状態へと変化させる第1の刺激が付与されることで、第1の粒子36を第1の空間26A内に保持することが可能となる。
このため、中空構造体26は、第1の粒子36を内部に拘束する機能を有しているといえる。
As described above, when the
Further, since the
For this reason, it can be said that the
中空構造体26としては、大きさ(径)のそろった第1の空間26Aが規則的に表示基板18の面方向及び基板間の向かい合う方向に配列された逆オパール構造であってもよいし、大きさ(径)の異なる第1の空間26Aが不規則に配列された構造であってもよい。
The
本実施の形態の中空構造体26の作製方法としては、後述するコロイド粒子構造体の間隙に、刺激応答材料(詳細後述)の溶液を充填し、該溶液の溶媒を蒸発させることで毛細管現象によりコロイド粒子構造体を構成する各粒子同士の接触領域に該溶液を局在化させた後に、硬化処理または樹脂化処理等を施すことで、上記連結孔26Bを構成する管状体27A(図4(C)参照)を調整する。
その後、該接触領域に管状体27Aの形成されたコロイド粒子構造体の間隙に、例えば、めっき、シリカ材料の充填、高分子材料の充填、重合性モノマの含浸と重合、電解重合などにより被鋳型物質を充填し、その後、当該構造体を除去することで、第1の空間26A及び連結孔26Bの形成された中空構造体26が調整される。
As a method for manufacturing the
Thereafter, a template is formed by, for example, plating, filling with a silica material, filling with a polymer material, impregnation and polymerization with a polymerizable monomer, electrolytic polymerization, etc. in the gap between the colloidal particle structures in which the
なお、被鋳型物質の前駆体を被覆・充填した後、焼成などの処理を施し、被鋳型物質としてもよい。また、フェムト秒レーザ等の光造形技術を用いても良い。 In addition, after covering and filling the precursor of the template material, a treatment such as baking may be performed to obtain the template material. Further, an optical modeling technique such as a femtosecond laser may be used.
コロイド粒子構造体は、コロイド粒子同士の斥力を利用して充填した非最密充填型構造体、コロイド粒子を密に充填した最密充填型構造体である。コロイド粒子としては、例えば体積平均一次粒径10nm以上1000nm以下の粒子で、シリカ粒子、ポリマー粒子(ポリスチレン、ポリエステル、ポリイミド、ポリオレフィン、ポリ(メタ)アクリル酸メチル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエーテルスルフォン、ナイロン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなど)、その他、酸化チタンなどの無機物粒子)がある。 The colloidal particle structure is a non-close-packed structure that is packed using repulsive forces between colloidal particles, or a close-packed structure that is closely packed with colloidal particles. Examples of colloidal particles include particles having a volume average primary particle size of 10 nm to 1,000 nm, silica particles, polymer particles (polystyrene, polyester, polyimide, polyolefin, methyl poly (meth) acrylate, polyethylene, polypropylene, polyethylene, polyethersulfone). , Nylon, polyurethane, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, etc.) and other inorganic particles such as titanium oxide).
このようなコロイド粒子は、例えば、乳化重合、懸濁重合、二段階鋳型重合、化学的気相反応法、電気炉加熱法、熱プラズマ法、レーザ加熱法、ガス中蒸発法、共沈法、均一沈殿法、化合物沈殿法、金属アルコキシド法、水熱合成法、ゾルゲル法、噴霧法、冷凍凍結法、硝酸塩分解法で作製することができる。また、コロイド粒子構造体は、コロイド粒子分散液を用いて基板上にコロイド粒子を重力沈降法や塗布乾燥法によって自己組織的に堆積させる方法、あるいは電場や磁場の作用によって基板上に堆積させる方法、さらにはコロイド粒子の分散液に基板を浸漬、引き上げて、基板上に形成させる方法によって作製することができる。 Such colloidal particles include, for example, emulsion polymerization, suspension polymerization, two-stage template polymerization, chemical gas phase reaction method, electric furnace heating method, thermal plasma method, laser heating method, gas evaporation method, coprecipitation method, It can be prepared by a uniform precipitation method, a compound precipitation method, a metal alkoxide method, a hydrothermal synthesis method, a sol-gel method, a spray method, a freezing freezing method, and a nitrate decomposition method. The colloidal particle structure is a method in which colloidal particles are deposited on a substrate using a colloidal particle dispersion by self-organization by gravity sedimentation or coating / drying, or by the action of an electric or magnetic field. Further, the substrate can be produced by a method of immersing and pulling up the substrate in a colloidal particle dispersion and forming it on the substrate.
コロイド粒子構造体は厚さが1μm以上5mm以下、好ましくは1μm以上1mm以下であることがよい。 The colloidal particle structure has a thickness of 1 μm to 5 mm, preferably 1 μm to 1 mm.
上記連結孔26Bを構成する管状体27Aを調整するために用いる刺激応答材料としては、本実施の形態では、連結孔26Bの孔径を変化させる第1の刺激として電界の作用を用いることから、連結孔26Bを構成する管状体27Aに電界が作用することで、連結孔26Bの孔径が変化する材料を用いればよい。
As the stimulus response material used for adjusting the
ここで、この連結孔26Bの孔径の電界の作用による変化は、連結孔26Bを構成する管状体27Aを構成する材料に電界が作用することで体積を等方的あるいは異方的に収縮させることにより連結孔26Bの孔径が縮小することによって生じる。
Here, the change of the hole diameter of the
このような管状体27Aの体積変化を生じさせて連結孔26Bを開口状態または閉鎖状態へ変化させるために、表示基板18と背面基板20との基板間に印加する電圧の電圧値及び電圧印加時間は、管状体27Aを構成する材料や、分散媒や添加剤等によって異なるが、表示媒体12として構成したときに予め測定すればよい。
In order to cause the volume change of the
このような電界の作用により変化する刺激応答材料としては、具体的には、電解質系高分子材料が好ましく、ポリ(メタ)アクリル酸の架橋物やその塩、(メタ)アクリル酸と(メタ)アクリルアミド、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸アルキルエステルなどとの共重合体の架橋物やその塩、ポリマレイン酸の架橋物やその塩、マレイン酸と(メタ)アクリルアミド、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸アルキルエステルなどとの共重合体の架橋物やその塩、ポリビニルスルホン酸の架橋物やビニルスルホン酸と(メタ)アクリルアミド、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸アルキルエステルなどとの共重合体の架橋物、ポリビニルベンゼンスルホン酸の架橋物やその塩、ビニルベンゼンスルホン酸と(メタ)アクリルアミド、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸アルキルエステルなどとの共重合体の架橋物やその塩、ポリアクリルアミドアルキルスルホン酸の架橋物やその塩、アクリルアミドアルキルスルホン酸と(メタ)アクリルアミド、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸アルキルエステルなどとの共重合体の架橋物やその塩、ポリジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミドの架橋物やその塩酸塩、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミドと(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリルアミド、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸アルキルエステルなどとの共重合体の架橋物やその4級化物や塩、ポリジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミドとポリビニルアルコールとの複合体の架橋物やその4級化物や塩、ポリビニルアルコールとポリ(メタ)アクリル酸との複合体の架橋物やその塩、カルボキシアルキルセルロース塩の架橋物、ポリ(メタ)アクリロニトリルの架橋物の部分加水分解物やその塩などが例示できる。 Specifically, as the stimulus-responsive material that changes by the action of the electric field, an electrolyte polymer material is preferable, and a cross-linked product of poly (meth) acrylic acid or a salt thereof, (meth) acrylic acid and (meth) Cross-linked products and salts of copolymers with acrylamide, hydroxyethyl (meth) acrylate, alkyl (meth) acrylate, cross-linked polymaleic acid and salts, maleic acid and (meth) acrylamide, hydroxyethyl (meta ) Copolymers and salts of copolymers with acrylates, (meth) acrylic acid alkyl esters, etc., crosslinked products of polyvinyl sulfonic acid, vinyl sulfonic acid and (meth) acrylamide, hydroxyethyl (meth) acrylate, (meth) acrylic Cross-linked products of copolymers with acid alkyl esters, cross-linked polyvinyl benzene sulfonic acid And salts thereof, crosslinked products of copolymers of vinylbenzene sulfonic acid and (meth) acrylamide, hydroxyethyl (meth) acrylate, alkyl (meth) acrylate, etc., and salts thereof, crosslinked products of polyacrylamide alkyl sulfonic acid, Cross-linked products and salts of such salts, acrylamide alkyl sulfonic acids and copolymers of (meth) acrylamide, hydroxyethyl (meth) acrylate, alkyl (meth) acrylate, and polydimethylaminopropyl (meth) acrylamide And its hydrochloride, dimethylaminopropyl (meth) acrylamide and (meth) acrylic acid, (meth) acrylamide, hydroxyethyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid alkyl ester cross-linked products and their Quaternized compounds, salts, poly A cross-linked product of a complex of methylaminopropyl (meth) acrylamide and polyvinyl alcohol, a quaternized product or a salt thereof, a cross-linked product of a composite of polyvinyl alcohol and poly (meth) acrylic acid or a salt thereof, a carboxyalkyl cellulose salt Examples thereof include a cross-linked product, a partial hydrolyzate of a cross-linked product of poly (meth) acrylonitrile, and a salt thereof.
また、電界付与にともなう電気化学反応によって刺激応答する材料としては、フェロセン誘導体、コバルトセニウム、ルテニウムなどの金属錯体、遷移金属、フラーレン誘導体、ポルフィリン、拡大ポルフィリン、ピロール系化合物、フェノチアジン、ビオロゲン誘導体、フェノチアジン誘導体、チオフェン系化合物、アニリン系化合物、カルバゾール誘導体、テトラチアフルバレン誘導体、ジアミン系化合物、フタロシアニン系化合物、ヒドラゾン系化合物、オキサジアゾール誘導体、ペリレン誘導体、ナフタレン誘導体等が挙げられ、その他ポルフィリンや酸化還元タンパクなどの生態由来物質などを官能基として有するゲル構造体やポリピロール、ポリアニリンなど高分子マトリックスが酸化還元する高分子が挙げられる。
また、電界付与によるゲル内のイオンの移動によって体積変化する刺激応答性材料としては、ポリエーテル誘導体、ポリピロール誘導体、フッ素系イオン交換樹脂誘導体、ポリエステル誘導体、ポリイミン誘導体、イオン液体を含浸させた高分子ゲル、それらを含有した高分子などが挙げられる。
等が挙げられる。
In addition, as a material that stimulates and responds by an electrochemical reaction accompanying application of an electric field, a metal complex such as a ferrocene derivative, cobaltcenium, ruthenium, a transition metal, a fullerene derivative, a porphyrin, an expanded porphyrin, a pyrrole compound, a phenothiazine, a viologen derivative, Examples include phenothiazine derivatives, thiophene compounds, aniline compounds, carbazole derivatives, tetrathiafulvalene derivatives, diamine compounds, phthalocyanine compounds, hydrazone compounds, oxadiazole derivatives, perylene derivatives, naphthalene derivatives, and other porphyrins and oxides. Examples thereof include gel structures having ecologically derived substances such as reduced proteins as functional groups, and polymers such as polypyrrole and polyaniline that are oxidized and reduced by a polymer matrix.
In addition, stimuli-responsive materials that change in volume by the movement of ions in the gel by applying an electric field include polyether derivatives, polypyrrole derivatives, fluorine-based ion exchange resin derivatives, polyester derivatives, polyimine derivatives, and polymers impregnated with ionic liquids. Examples thereof include gels and polymers containing them.
Etc.
これらの中でも、コストやハンドリングの理由から、ポリ(メタ)アクリル酸の架橋物やその塩の誘導体が好適に用いられる。 Among these, a crosslinked product of poly (meth) acrylic acid or a derivative of its salt is preferably used for reasons of cost and handling.
この刺激応答材料の溶媒としては、絶縁性という機能を有していれば良く公知の溶媒が用いられるが、具体的には、ヘキサン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、デカン、ヘキサデカン、ケロセン、パラフィン、イソパラフィン、シリコーンオイル、ジククロロエチレン、トリクロロエチレン、パークロロエチレン、高純度石油、エチレングリコール、アルコール類、エーテル類、エステル類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、2−ピロリドン、N−メチルホルムアミド、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ベンジン、ジイソプロピルナフタレン、オリーブ油、イソプロパノール、トリクロロトリフルオロエタン、テトラクロロエタン、ジブロモテトラフルオロエタンなどや、それらの混合物が好適に使用できる。 As the solvent for the stimulus responsive material, any known solvent may be used as long as it has an insulating function. Specifically, hexane, cyclohexane, toluene, xylene, decane, hexadecane, kerosene, paraffin, isoparaffin are used. , Silicone oil, dichloroethylene, trichlorethylene, perchlorethylene, high purity petroleum, ethylene glycol, alcohols, ethers, esters, dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone, 2-pyrrolidone, N- Methylformamide, acetonitrile, tetrahydrofuran, propylene carbonate, ethylene carbonate, benzene, diisopropylnaphthalene, olive oil, isopropanol, trichlorotrifluoroethane, te La chloroethane, and the like dibromotetrafluoroethane, mixtures thereof can be preferably used.
また、第1の空間26Aを形作るために用いる被鋳型物質としては、シリカ、炭酸カルシウムなどの無機材料、ゾルゲルガラス、熱硬化樹脂、紫外線硬化樹脂、電子線硬化樹脂、ポリエステル、ポリイミド、ポリメタクリル酸メチルなどのアクリル樹脂、ポリスチレン及びその誘導体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルフォン、セルロース誘導体、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリアセタール系樹脂などが挙げられる。
In addition, as a template material used to form the
中空構造体26の作製方法としては、具体的には、例えば、図4(A)に示すように、例えばシリカ粒子からなるコロイド粒子構造体29を作製し、その後、刺激応答材料を溶媒に溶かしたモノマー溶液37をコロイド粒子構造体29の間隙に充填する(図4(B)参照))。そして、熱を加えることによりこのコロイド粒子構造体29に充填したモノマー溶液37の溶媒を蒸発させる。
As a method for producing the
このとき、このモノマー溶液37の溶媒の蒸発によってモノマー溶液37の体積が減少すると、毛細管現象によってモノマー溶液37は、コロイド粒子構造体29を構成する各粒子間の接触領域へと局在化する(図6(A)、及び図6(B)中の、局在化した状態のモノマー溶液37A参照)。そして、このコロイド粒子構造体29を構成する各粒子間の接触領域へと局在化した状態のモノマー溶液37Aを熱開始反応、レドックス開始反応、UV硬化反応、イオン重合等の処理を行うことによって硬化、または樹脂化(ポリマー化)させることによって、コロイド粒子構造体29を構成する各粒子間の接触領域には、硬化または樹脂化したモノマー溶液37Aとしての管状体27Aが形成される(図4(C)参照)。
At this time, when the volume of the
そして、この管状体27Aの形成されたコロイド粒子構造体29の表面及び間隙に、フルフリルアルコール樹脂などの導電性物質前駆体を被覆・充填し焼成することによって、導電性物質33としての難黒鉛化炭素をコロイド粒子構造体29の表面及び間隙に充填する(図5(D))。
そして、コロイド粒子構造体29を、フッ酸などによりエッチングして除去すると、コロイド粒子構造体29と同じ形状の第1の空間26Aと、第1の刺激として電界の作用により孔径の変化する管状体27Aによって形成された連結孔26Bと、を有する、ネガ型の中空構造体26が作製される(図5(E)参照)。
Then, the surface and gaps of the
When the
なお、中空構造体26の作製方法は、上記方法に限られるものではなく、上記の連結孔26B及び第1の空間26Aが設けられた構成の中空構造体で26が製造できればどのような方法を用いてもよい。
The method for producing the
−第1の粒子36−
本発明の表示媒体12の分散媒42中には、複数の第1の粒子36が封入されている。この第1の粒子36は、表示基板18と背面基板20との基板間に第1の粒子36に応じて予め定められた泳動用の電圧範囲(以下、泳動電圧範囲と称する)を超える電圧が印加されて表示基板18と背面基板20との基板間に所定の電界強度以上の電界が形成されることで、分散媒42中を移動する。
-First particle 36-
A plurality of
表示媒体12における表示色の変化は、この分散媒42中の複数の第1の粒子36の分散媒42中の移動によって生じる。
The change in display color in the
まず、この第1の粒子36の分散媒42中における電界による移動について説明する。
この第1の粒子36には、上述のように、表示基板18と背面基板20との基板間を(分散媒42中を)移動するために必要な泳動電圧範囲が定められている。すなわち、上記第1の粒子36は、粒子が移動開始するために必要な電圧と移動開始からさらに電圧及び電圧印加時間を増加させても表示濃度の変化が生じなくなり、表示濃度が飽和するまでの電圧までの範囲としての泳動電圧範囲を有している。
なお、上記電圧とは、表示基板18と背面基板20との基板間に印加される電圧を示している。
First, the movement of the
As described above, an electrophoretic voltage range necessary for the
The voltage indicates a voltage applied between the
なお、この泳動電圧範囲内の電圧値の電圧を、電界に応じて第1の粒子36が移動するために必要な電圧と称して説明する。
Note that a voltage having a voltage value within this migration voltage range will be referred to as a voltage necessary for the
上記「表示濃度が飽和」したときの表示濃度は、表示媒体12の表示基板18側における色濃度を光学濃度(Optical Density=OD)の反射濃度計X-rite社の反射濃度計で測定しながら、表示基板18と背面基板20側との間に電圧を印加して且つこの電圧を測定濃度が増加する方向に除々に変化(印加電圧値を増加または減少)させて、単位電圧あたりの濃度変化が飽和し、且つその状態で電圧及び電圧印加時間を増加させても濃度変化が生じず、濃度が飽和したときの濃度を示している。
The display density when the “display density is saturated” is obtained by measuring the color density on the
すなわち、上記電圧範囲外の電圧が表示基板18と背面基板20との基板間に印加されているときには、表示媒体12の表示濃度に変化は現れず、上記泳動電圧範囲内の電圧が表示基板18と背面基板20との間に印加されると、第1の粒子36の移動により表示媒体12の表示濃度に変化が現れる。
That is, when a voltage outside the above voltage range is applied between the
この「表示媒体12の表示濃度に変化が現れた」状態とは、表示媒体12の表示電極24と背面電極30とに電圧を印加して、この電圧値を0Vから連続的に変化させ、表示濃度の変化を目視観察により評価を行って、変化が現れた状態を表す。また、この評価において表示濃度に変化が現れた状態とは、表示基板18の濃度を濃度計(X−Rite社製、X−Rite404A)によって測定したところ、電圧印加前の濃度に対する濃度変化が、0.1以上の変化量であった状態を表す。
In this “change in the display density of the
第1の粒子36の上記泳動電圧範囲を調整するためには、第1の粒子36を構成する粒子の平均帯電量、各粒子表面の分散媒に対する流動抵抗、平均磁気量(磁化の強さ)、粒子の体積平均一次粒径、及び粒子の形状係数の何れか1つまたは複数を調整すればよい。
In order to adjust the migration voltage range of the
なお、第1の粒子36は、上述のような粒子を移動させるために必要な電圧範囲を有さずに、どのような電圧を印加された場合であっても移動する構成であってもよいが、上述のように、電圧範囲を有する方が、表示画像のメモリー性があって、電力の消費無く画像を保存できるので望ましい形態である。
The
なお、本実施の形態においては、表示媒体12には、第1の粒子36、すなわち一色の粒子のみが封入されている場合を説明するが、このような形態に限られず、互いに色及び上記泳動電圧範囲の異なる複数種類の粒子が封入されていてもよい。この場合には、複数種の第1の粒子36の種類(各色)毎に、互いに上記説明した泳動電圧範囲が異なるように、第1の粒子36を予め調整すればよい。このようにすれば、特定の泳動電圧範囲の電圧を基板間に印加することによって、基板間において移動対象となる色の第1の粒子36粒子を選択的に移動させることができ、第1の粒子36の基板間の移動による多色表示が可能となる。
In the present embodiment, the case where only the
この第1の粒子36は、中空構造体26の少なくとも開口状態の連結孔26B及び中間層38の孔(詳細後述)を通過する大きさ、すなわちこれらの孔径未満の大きさであり、具体的には、第1の粒子36の体積平均一次粒径が10nm以上5000nm以下の範囲内であることが好ましく、より好ましくは50nm以上2000nm以下の範囲内、さらに好ましくは70nm以上1000nm以下の範囲内である。
The
ここで、体積平均一次粒径の測定方法としては、複数の第1の粒子36にレーザ光を照射し、そこから発せられる回折、散乱光の強度分布パターンから平均粒径を測定する、レーザ回折散乱法を採用する。なお、測定は動的光散乱式粒径分布測定装置(LB−550、(株)堀場製作所)を用い、25℃で測定を行った。
Here, as a method for measuring the volume average primary particle diameter, laser diffraction is performed by irradiating a plurality of
この第1の粒子36の濃度(重量比)は、第1の粒子36中の顔料濃度によっても変わるが、分散媒42に対して、1体積%以上70体積%以下の範囲に無いが好ましく、より好ましくは、2体積%以上50体積%以下の範囲内であり、より好ましくは、3体積%以上30体積%以下である。第1の粒子36の濃度が低すぎると、十分な色濃度が得られないという問題が生じる場合があり、濃度が高すぎると、凝集が起こったり、粘度上昇により表示速度の低下という問題が生じる場合がある。
The concentration (weight ratio) of the
セル中の全質量に対する第1の粒子36の含有量(重量%)としては、所望の色相が得られる濃度であれば特に限定されるものではなく、セルの厚さ(すなわち、表示基板18と背面基板20との基板間の距離)に応じて含有量を調整する。即ち、所望の色相を得るために、セルが厚くなるほど含有量は少なくなり、セルが薄くなるほど含有量を多くする。一般的には、0.01重量%以上50重量%以下である。
The content (% by weight) of the
なお、表示媒体12における上記セルの大きさとしては、特に限定されないが、第1の粒子36の表示面内の偏りによる表示濃度むらを防止するために、通常、表示媒体12の表示基板18の板面方向の長さが10μm以上1mm以下程度である。
Note that the size of the cell in the
この電界により分散媒42中を電気泳動する特性を有する第1の粒子36としては、ガラスビーズ、アルミナ、酸化チタン等の絶縁性の金属酸化物粒子等、熱可塑性若しくは熱硬化性樹脂粒子、これらの樹脂粒子の表面に着色剤を固定したもの、熱可塑性若しくは熱硬化性樹脂中に絶縁性の着色剤を含有する粒子等が挙げられ、これらの粒子に特定の表面処理を施すことによって、上述のような電界刺激により分散状態または凝集状態となる第1の粒子36とする。
Examples of the
第1の粒子36の製造に使用される熱可塑性樹脂としては、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレン等のモノオレフィン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類の単独重合体あるいは共重合体を例示することができる。
Examples of the thermoplastic resin used for producing the
第1の粒子36の製造に使用される熱硬化性樹脂としては、ジビニルベンゼンを主成分とする架橋共重合体や架橋ポリメチルメタクリレート等の架橋樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂等を挙げることができる。特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス等を挙げることができる。
Examples of the thermosetting resin used for the production of the
着色剤としては、有機若しくは無機の顔料や、油溶性染料等を使用することができ、マグネタイト、フェライト等の磁性粉、カーボンブラック、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、フタロシアニン銅系シアン色材、アゾ系イエロー色材、アゾ系マゼンタ色材、キナクリドン系マゼンタ色材、レッド色材、グリーン色材、ブルー色材等の公知の着色剤を挙げることができる。具体的には、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.ブルー15:1、C.I.ピグメント・ブルー15:3、等を代表的なものとして例示することができる。
また、空気を内包した多孔質のスポンジ状粒子や中空粒子は白色粒子として使用できる。
As the colorant, organic or inorganic pigments, oil-soluble dyes, etc. can be used, magnetic powders such as magnetite and ferrite, carbon black, titanium oxide, magnesium oxide, zinc oxide, phthalocyanine copper-based cyan colorant, Known colorants such as an azo yellow color material, an azo magenta color material, a quinacridone magenta color material, a red color material, a green color material, and a blue color material can be given. Specifically, aniline blue, calcoil blue, chrome yellow, ultramarine blue, duPont oil red, 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. Blue 15: 1, C.I. I. Pigment Blue 15: 3, etc. can be exemplified as typical ones.
Also, porous sponge-like particles or hollow particles enclosing air can be used as white particles.
第1の粒子36の樹脂には、必要に応じて、帯電制御剤を混合してもよい。帯電制御剤としては、電子写真用トナー材料に使用される公知のものが使用でき、例えば、セチルピリジルクロライド、BONTRON P−51、BONTRON P−53、BONTRON E−84、BONTRON E−81(以上、オリエント化学工業社製)等の第4級アンモニウム塩、サリチル酸系金属錯体、フェノール系縮合物、テトラフェニル系化合物、酸化金属粒子、各種カップリング剤により表面処理された酸化金属粒子を挙げることができる。
A charge control agent may be mixed in the resin of the
第1の粒子36の内部や表面には、必要に応じて、磁性材料を混合してもよい。磁性材料は必要に応じてカラーコートした無機磁性材料や有機磁性材料を使用する。また、透明な磁性材料、特に、透明有機磁性材料は着色顔料の発色を阻害せず、比重も無機磁性材料に比べて小さく、より望ましい。
着色した磁性粉として、例えば、特開2003−131420公報記載の小径着色磁性粉を用いることができる。核となる磁性粒子と該磁性粒子表面上に積層された着色層とを備えたものが用いられる。そして、着色層としては、顔料等により磁性粉を不透過に着色する等、選定して差し支えないが、例えば光干渉薄膜を用いるのが好ましい。この光干渉薄膜とは、SiO2やTiO2等の無彩色材料を光の波長と同等な厚みを有する薄膜にしたものであり、薄膜内の光干渉により光を波長選択的に反射するものである。
A magnetic material may be mixed in the inside and the surface of the
As the colored magnetic powder, for example, a small-diameter colored magnetic powder described in JP-A-2003-131420 can be used. A material provided with magnetic particles serving as nuclei and a colored layer laminated on the surface of the magnetic particles is used. The colored layer may be selected such that the magnetic powder is opaquely colored with a pigment or the like, but it is preferable to use, for example, a light interference thin film. This optical interference thin film is a thin film having a thickness equivalent to the wavelength of light made of an achromatic material such as SiO 2 or TiO 2 , and reflects light in a wavelength selective manner by optical interference in the thin film. is there.
第1の粒子36の表面には、必要に応じて、外添剤を付着させてもよい。外添剤の色は、粒子の色に影響を与えないように、透明であることが好ましい。
An external additive may be attached to the surface of the
外添剤としては、酸化ケイ素(シリカ)、酸化チタン、及びアルミナ等の金属酸化物等の無機粒子が用いられる。粒子の帯電性、流動性、及び環境依存性等を調整するために、これらをカップリング剤やシリコーンオイルで表面処理することができる。 As the external additive, inorganic particles such as silicon oxide (silica), titanium oxide, and metal oxides such as alumina are used. In order to adjust the charging property, fluidity, and environment dependency of the particles, they can be surface-treated with a coupling agent or silicone oil.
カップリング剤には、アミノシラン系カップリング剤、アミノチタン系カップリング剤、ニトリル系カップリング剤等の正帯電性のものと、窒素原子を含まない(窒素以外の原子で構成される)シラン系カップリング剤、チタン系カップリング剤、エポキシシランカップリング剤、アクリルシランカップリング剤等の負帯電性のものがある。同じように、シリコーンオイルには、アミノ変性シリコーンオイル等の正帯電性のものと、ジメチルシリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、α−メチルスルホン変性シリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、クロルフェニルシリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル等の負帯電性のものが挙げられる。これらは外添剤の所望の抵抗に応じて選択される。 Coupling agents include positively chargeable ones such as aminosilane coupling agents, aminotitanium coupling agents, nitrile coupling agents, and silanes that do not contain nitrogen atoms (consisting of atoms other than nitrogen). There are negatively charged ones such as coupling agents, titanium-based coupling agents, epoxy silane coupling agents, and acrylic silane coupling agents. Similarly, silicone oil includes positively charged ones such as amino-modified silicone oil, dimethyl silicone oil, alkyl-modified silicone oil, α-methylsulfone-modified silicone oil, methylphenyl silicone oil, chlorophenyl silicone oil, fluorine Examples include negatively chargeable ones such as modified silicone oils. These are selected according to the desired resistance of the external additive.
この外添剤の中では、よく知られている疎水性シリカや疎水性酸化チタンが好ましく、特に特開平10−3177記載のTiO(OH)2と、シランカップリング剤等のシラン化合物との反応で得られるチタン化合物が好適である。シラン化合物としてはクロロシラン、アルコキシシラン、シラザン、特殊シリル化剤のいずれのタイプを使用することも可能である。このチタン化合物は、湿式工程の中で作製されるTiO(OH)2にシラン化合物あるいはシリコーンオイルを反応、乾燥させて作製される。数百度という焼成工程を通らないため、Ti同士の強い結合が形成されず、凝集が全くなく、粒子は一次粒子の状態である。さらに、TiO(OH)2にシラン化合物あるいはシリコーンオイルを直接反応させるため、シラン化合物やシリコーンオイルの処理量を多くすることができて、シラン化合物の処理量等を調整することにより帯電特性を制御でき、且つ付与できる帯電能も従来の酸化チタンのそれより顕著に改善することができる。 Of these external additives, well-known hydrophobic silica and hydrophobic titanium oxide are preferable, and in particular, the reaction of TiO (OH) 2 described in JP-A-10-3177 with a silane compound such as a silane coupling agent. The titanium compound obtained in (1) is preferred. As the silane compound, any of chlorosilane, alkoxysilane, silazane, and a special silylating agent can be used. This titanium compound is produced by reacting TiO (OH) 2 produced in a wet process with a silane compound or silicone oil and drying it. Since it does not pass through the firing step of several hundred degrees, a strong bond between Ti is not formed, there is no aggregation, and the particles are in the state of primary particles. Furthermore, since the silane compound or silicone oil reacts directly with TiO (OH) 2 , the amount of silane compound or silicone oil treated can be increased, and the charging characteristics can be controlled by adjusting the amount of silane compound treated. The charging ability that can be imparted and can be imparted can be significantly improved over that of conventional titanium oxide.
外添剤の一次粒子は、一般的には1nm以上1000nm以下であり、望ましくは2nm以上100nm以下であるが、これに限定されない。 The primary particles of the external additive are generally 1 nm to 1000 nm, preferably 2 nm to 100 nm, but are not limited thereto.
外添剤と粒子の配合比は粒子の粒径と外添剤の粒径の兼ね合いから調整される。外添剤の添加量が多すぎると粒子表面から該外添剤の一部が遊離し、これが他方の粒子の表面に付着して、所望の帯電特性が得られなくなる。一般的には、外添剤の量は、粒子100重量部に対して、0.1重量部以上70重量部以下、より望ましくは1重量部以上50重量部以下である。 The mixing ratio of the external additive and the particles is adjusted based on the balance between the particle size of the particles and the particle size of the external additive. If the amount of the external additive added is too large, a part of the external additive is liberated from the particle surface and adheres to the surface of the other particle, so that desired charging characteristics cannot be obtained. In general, the amount of the external additive is 0.1 to 70 parts by weight, more preferably 1 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the particles.
外添剤は、複数種類の粒子の何れか1種にのみ添加してもよいし、複数種または全ての種類の粒子に添加してもよい。全ての粒子の表面に外添剤を添加する場合は、粒子表面に外添剤を衝撃力で打込んだり、粒子表面を加熱して外添剤を粒子表面に強固に固着したりすることが望ましい。これにより、外添剤が粒子から遊離し、異極性の外添剤が強固に凝集して、電界で解離させることが困難な外添剤の凝集体を形成することが防止され、ひいては画質劣化が防止される。 The external additive may be added only to any one of a plurality of types of particles, or may be added to a plurality of types or all types of particles. When an external additive is added to the surface of all particles, the external additive may be applied to the particle surface with impact force, or the particle surface may be heated to firmly fix the external additive to the particle surface. desirable. As a result, the external additive is released from the particles, and the external additive of different polarity is strongly aggregated to prevent the formation of an aggregate of the external additive that is difficult to dissociate with an electric field. Is prevented.
なお、第1の粒子36としては、表示基板18と背面基板20との基板間に形成された電界によって基板間を移動するという特性と共に、中空構造体26の内壁と粒子表面との斥力によって中空構造体26の第1の空間26Aの内部に凝集された状態で保持される特性を更に有したものを用いてもよい。
The
このように、第1の粒子36として、表示基板18と背面基板20との基板間に形成された電界によって基板間を移動するという特性と共に、中空構造体26の内壁と粒子表面との斥力によって中空構造体26の第1の空間26Aの内部に凝集された状態で保持される特性を更に有したものを用いた場合には、第1の粒子36は、表示基板18と背面基板20との基板間に泳動電圧範囲内または泳動電圧範囲を超える所定の電圧が印加されると分散媒42中を移動すると共に、中空構造体26の第1の空間26A内に到ると、中空構造体26の第1の空間26Aの内部に凝集された状態で保持される
As described above, the
この電界により分散媒42中を電気泳動する特性及び、中空構造体26の第1の空間26Aを構成する内壁との斥力による凝集特性を有する第1の粒子36としては、顔料粒子、顔料をカプセル化した粒子、顔料表面を官能基で修飾した粒子、顔料を樹脂中に含有させた粒子、染料粒子、染料をカプセル化した粒子、染料を樹脂中に含有させた粒子等が挙げられ、これらの粒子及び中空構造体26の第1の空間26Aを構成する内壁の何れか一方または双方に、特定の表面処理を施すことによって、上述のような中空構造体26の内壁との斥力による凝集特性を有する第1の粒子36とする。
As the
この特定の表面処理としては、第1の粒子36を、中空構造体26の第1の空間26Aの内壁との間で斥力が生じるように構成するために、第1の粒子36の表面および中空構造体26の内壁表面を、例えば同電荷を担持させ静電反発するようにすればよい。
As this specific surface treatment, in order to configure the
具体的には、例えば、高分子材料で中空構造体を作製しこれにコロナ放電処理を施すことでエレクトレット化し正電荷を帯電させ、一方、第1の粒子36の表面にアミノ基を修飾しこれを正電荷に帯電させることによって、第1の粒子36と第1の空間26Aの内壁との間で斥力を生じさせるように構成する。
Specifically, for example, a hollow structure is made of a polymer material and subjected to corona discharge treatment to electret to charge a positive charge, while the surface of the
また、中空構造体26の内壁(第1の空間26A及び連結孔26Bを構成する壁)に、表面処理を施すことによって、第1の粒子36との間で斥力が生じるように構成してもよい。
この場合には、カップリング剤によって例えばアミノ基を中空構造体26の内壁に修飾させ正電荷を帯電させ、同様に第1の粒子36の表面にアミノ基を修飾しこれを正電荷に帯電させればよい。いずれの場合においても正電荷同士、負電荷同士であれば斥力が生じる。
Further, the inner wall of the hollow structure 26 (the wall constituting the
In this case, for example, an amino group is modified on the inner wall of the
具体的には、第1の粒子36の表面を構成する材料に応じて、同電荷となる材料によって中空構造体26の内壁に表面処理を施せばよい。
Specifically, the inner wall of the
この第1の粒子36を作製する方法としては、上記説明した、電界に応じて基板間を移動する粒子と同様の方法を用いることができる。
As a method for producing the
−分散媒−
分散媒42は、上記第1の粒子36の表面特性に応じて定まり、分散状態では分散媒42と第1の粒子36との親和性が高く、凝集状態では分散媒42と第1の粒子36との親和性が低くなる特性を有する液体が用いられ、バルク中に十分な電位勾配を与える理由から絶縁性液体であることが好ましい。
-Dispersion medium-
The
上記絶縁性液体として具体的には、ヘキサン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、デカン、ヘキサデカン、ケロセン、パラフィン、イソパラフィン、シリコーンオイル、ジククロロエチレン、トリクロロエチレン、パークロロエチレン、高純度石油、エチレングリコール、アルコール類、エーテル類、エステル類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、2−ピロリドン、N−メチルホルムアミド、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ベンジン、ジイソプロピルナフタレン、オリーブ油、イソプロパノール、トリクロロトリフルオロエタン、テトラクロロエタン、ジブロモテトラフルオロエタンなどや、それらの混合物が好適に使用できる。 Specific examples of the insulating liquid include hexane, cyclohexane, toluene, xylene, decane, hexadecane, kerosene, paraffin, isoparaffin, silicone oil, dichloroethylene, trichloroethylene, perchloroethylene, high-purity petroleum, ethylene glycol, and alcohols. , Ethers, esters, dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, N-methylpyrrolidone, 2-pyrrolidone, N-methylformamide, acetonitrile, tetrahydrofuran, propylene carbonate, ethylene carbonate, benzine, diisopropylnaphthalene, olive oil, isopropanol, trichloro Trifluoroethane, tetrachloroethane, dibromotetrafluoroethane, etc. and mixtures thereof are preferred. It can be used for.
また、下記体積抵抗値となるよう不純物を除去することで、水(所謂、純水)も、分散媒として好適に使用することができる。該体積抵抗値としては、103Ωcm以上であることが好ましく、より好ましくは107Ωcm〜1019Ωcmであり、さらに好ましくは1010cm〜1019Ωcmである。このような体積抵抗値とすることで、より効果的に、電極反応に起因する液体の電気分解による気泡の発生が抑制され、通電毎に粒子の電気泳動特性が損なわれることがなく、優れた繰り返し安定性を付与することができる。 Moreover, water (so-called pure water) can also be suitably used as a dispersion medium by removing impurities so as to have the following volume resistance value. The volume resistance value is preferably 10 3 Ωcm or more, more preferably 10 7 Ωcm to 10 19 Ωcm, and further preferably 10 10 cm to 10 19 Ωcm. By setting such a volume resistance value, the generation of bubbles due to the electrolysis of the liquid due to the electrode reaction is more effectively suppressed, and the electrophoretic characteristics of the particles are not impaired every time energization is achieved. Repeatable stability can be imparted.
なお、絶縁性液体には、必要に応じて、酸、アルカリ、塩、分散安定剤、酸化防止や紫外線吸収などを目的とした安定剤、抗菌剤、防腐剤などを添加することができるが、上記で示した特定の体積抵抗値の範囲となるように添加することが好ましい。 The insulating liquid can be added with an acid, alkali, salt, dispersion stabilizer, stabilizer for the purpose of anti-oxidation or UV absorption, antibacterial agent, preservative, etc., if necessary. It is preferable to add so that it may become the range of the specific volume resistance value shown above.
また、絶縁性液体には、帯電制御剤として、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、両性界面活性剤、非イオン界面活性剤、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、金属石鹸、アルキルリン酸エステル類、コハク酸イミド類等を添加して使用できる。
イオン性、非イオン性の界面活性剤、親油性部と親水性部からなるブロックもしくはグラフト共重合体類、さらにまた環状、星状、樹状高分子(デンドリマー)等の高分子鎖骨格をもった 化合物、さらにはサリチル酸の金属錯体、カテコールの金属錯体、含金属ビスアゾ染料、テトラフェニルボレート誘導体等より選ばれる化合物を用いることができる。
があげられる。
For insulating liquids, anionic surfactants, cationic surfactants, amphoteric surfactants, nonionic surfactants, fluorosurfactants, silicone surfactants, metal soaps as charge control agents , Alkyl phosphate esters, succinimides and the like can be added.
It has ionic and nonionic surfactants, block or graft copolymers consisting of lipophilic and hydrophilic parts, and also has a polymer chain skeleton such as cyclic, star-like, and dendritic polymers (dendrimers). Further, a compound selected from a metal complex of salicylic acid, a metal complex of catechol, a metal-containing bisazo dye, a tetraphenylborate derivative and the like can be used.
Can be given.
イオン性および非イオン性の界面活性剤としては、より具体的には以下があげられる。ノニオン活性剤としては、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸アルキロールアミド等が挙げられる。アニオン界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルフェニルスルホン酸塩、アルキルナフタリンスルホン酸塩、高級脂肪酸塩、高級脂肪酸エステルの硫酸エステル塩、高級脂肪酸エステルのスルホン酸等がある。カチオン界面活性剤としては、第一級ないし第三級のアミン塩、第四級アンモニウム塩等があげられる。これら帯電制御剤は、粒子固形分に対して0.01重量%以上、20重量%以下が好ましく、特に0.05重量%以上10重量%以下の範囲が好ましい。0.01重量%を下回ると、希望とする帯電制御効果が不充分であり、また20重量%を越えると、現像液の過度な電導度の上昇を引き起こし、使い難くなるからである。 More specific examples of the ionic and nonionic surfactants are as follows. Nonionic activators include polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxyethylene dodecyl phenyl ether, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, And fatty acid alkylolamide. Examples of the anionic surfactant include alkylbenzene sulfonate, alkylphenyl sulfonate, alkyl naphthalene sulfonate, higher fatty acid salt, sulfate of higher fatty acid ester, sulfonic acid of higher fatty acid ester, and the like. Examples of the cationic surfactant include primary to tertiary amine salts and quaternary ammonium salts. These charge control agents are preferably 0.01% by weight or more and 20% by weight or less, and particularly preferably 0.05% by weight or more and 10% by weight or less, based on the solid content of the particles. If the amount is less than 0.01% by weight, the desired charge control effect is insufficient, and if it exceeds 20% by weight, the conductivity of the developer increases excessively, making it difficult to use.
また、分散媒42の粘度は、温度20℃の環境下において、0.1mPa・s以上20mPa・s以下であることが粒子の移動速度、従って表示速度の観点から必須であり、0.1mPa・s以上5mPa・s以下であることが好ましく、0.1mPa・s以上2mPa・s以下であることが更に好ましい。
In addition, the viscosity of the
なお、第1の粒子36として、中空構造体26の内壁との斥力により凝集する粒子を用いる場合には、分散媒42としては、第1の粒子36および中空構造体26の両者の斥力を阻害しない特性を有する液体が用いられ、上記挙げた分散媒42から選択して用いることができるが、これらの分散媒42の中から、非電解質の特性を有する分散媒42を用いる事が好ましく、第1の実施の形態と同様に絶縁性液体であることが好ましい。
When particles that aggregate due to repulsion with the inner wall of the
―中間層―
表示媒体12の表示基板18と背面基板20との間の、表示基板18の背面基板20側に積層された中空構造体26より背面基板20側には、上述のように、中間層38が設けられている。
―Middle layer―
As described above, the
本実施の形態の表示媒体12における中間層38は、上記第1の粒子36が移動する孔を有すると共に、第1の粒子36とは異なる光学的反射特性を有している。
The
この中間層38に設けられている孔は、少なくとも表示媒体12に形成される電界勾配方向に通じる孔とされており、本実施の形態では、表示電極24と背面電極30とによって表示基板18と背面基板20との間に形成された電界勾配方向、すなわち表示基板18と背面基板20との向かい合う方向へ少なくとも通じる孔である。この中間層38の孔は、少なくとも第1の粒子36を構成する粒子が孔を通じて、表示基板18及び背面基板20の何れか一方の基板側から他方の基板側へと相互に移動する大きさに構成されている。
The holes provided in the
この中間層38が「第1の粒子36とは異なる光学的反射特性を有する」とは、第1の粒子36のみが分散している分散媒42と、孔内に分散媒42を浸透させた中空構造体26と、を対比して目視で観察した場合に、色相や明度、鮮度などにおいて、両者の差異が識別できる差異があることを意味している。
The
この中間層38は、第1の粒子36を遮蔽する機能を有していることが好ましい。ここで、本実施の形態における「隠蔽」とは、可視光に対して50%以下の透過率を示す場合を意味している。
The
このため、第1の粒子36が中間層38より表示基板18側にある場合には第1の粒子36の色が、第1の粒子36が中間層38より背面基板20側にある場合には、中間層38の色が表示媒体12に表示される。
Therefore, when the
この中間層38の色は、明るい白い背景で表示を行なうことができるとの理由から、白色であることが好ましく、白色度が30%以上であることが好ましく、40%以上であることが特に好ましい。
なお、この白色度は、白さの尺度をいい、具体的にはJIS−P8123に記載の方法に従い、ハンター白色度計やX−rite測色計を用いて測定した値である。
The color of the
The whiteness is a measure of whiteness, and is specifically a value measured using a Hunter whiteness meter or X-rite colorimeter according to the method described in JIS-P8123.
中間層38の厚みは、少なくとも第1の粒子36を構成する粒子の体積平均一次粒径以上であることが望ましい。中間層38の孔部分から、中間層38より背面基板20側に存在する第1の粒子36が観察される場合があるので、中間層38の厚みは、第1の粒子36の体積平均一次粒径の3倍以上であることがさらに望ましい。
The thickness of the
中間層38の厚みは、具体的には、表示基板18と背面基板20との基板間の距離等にも依存するが、0.1μm以上5000μm以下であることが好ましく、1μm以上500μm以下であることが更に好ましい。
中間層38の厚みが0.1μm未満であると十分な発色性が得られないと言う問題が生じる場合があり、厚みが5000μmを超えると、電極間距離が大きくなり高い駆動電圧が必要になると言う問題がある。
Specifically, the thickness of the
If the thickness of the
中間層38の全領域の屈折率は、分散媒42の屈折率−0.2以上、分散媒42の屈折率+0.2以下の範囲内であることが好ましく、分散媒42の屈折率−0.05以上分散媒42の屈折率+0.05以下の範囲内であることがより好ましく、分散媒42の屈折率と同一であることが最も好ましい。
The refractive index of the entire region of the
中間層38の屈折率が上記範囲内であれば、屈折率が上記範囲を外れる場合と比較して、中間層38に起因する光散乱をより抑制できるため、さらに彩度が高い鮮明な色表示を行うことができると考えられる。
If the refractive index of the
屈折率は、レーザーによる測定器を用いる他、粒子に関しては、ベッケ線法、液浸法、波長ごとの減衰を測定する方法や、屈折臨界角を測定する方法などにより測定できる。 The refractive index can be measured by using a laser measuring instrument, and for particles by the Becke line method, the immersion method, the method of measuring attenuation for each wavelength, the method of measuring the critical angle of refraction, and the like.
この中間層38の形態としては、上述のように、上記第1の粒子36が移動する孔を有すると共に、第1の粒子36とは異なる光学的反射特性を有すれば特に限定されず、酸化チタン、酸化亜鉛等の材料から構成される無機材料粒子や、メタクリル酸メチル樹脂、スチレンアクリル樹脂、シリコーン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂等の材料から構成される有機材料粒子などの粒子状の部材(以下、第3の粒子41と称して説明する)の集合体であってもよいし、樹脂シートや、不織布等を利用してもよい。
The form of the
中間層38を、第2の粒子41の集合体として構成する場合において、この第2の粒子41の体積平均一次粒径は特に限定されるものではないが、この第2の粒子41の集合体からなる中間層38を表示基板18と背面基板20との間の領域に配置したときに、隣り合う第2の粒子41の間隙を、第1の粒子36が通過できる程度の体積平均一次粒径を有していることが望ましい。
In the case where the
このため、第2の粒子41の体積平均一次粒径は、第1の粒子36の体積平均一次粒径の10倍以上であることが望ましく、25倍以上であることが望ましい。第2の粒子41の体積平均一次粒径が、第1の粒子36の体積平均一次粒径の10倍未満では、中間層38を構成する複数の第2の粒子41間の隙間(孔)を介して第1の粒子36が通過することが困難となる場合がある。なお、第2の粒子41の体積平均一次粒径の上限は特に限定されないが、この第2の粒子41の集合体として中間層38を構成したときに、中間層38と表示基板18との間、及び中間層38と背面基板20との間に、第1の粒子36の体積平均一次粒径程度の隙間が形成されるように、第2の粒子41の充填率や積層させる層の数等に応じて調整すればよい。
For this reason, the volume average primary particle size of the
なお、本実施の形態において、第2の粒子41の体積平均一次粒径は、上記第1の粒子36と同様にして測定すればよい。
In the present embodiment, the volume average primary particle size of the
また、中間層38を、樹脂シートや不織布で構成する場合には、これらの樹脂シートや不織布を構成する材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリアクリル、ポリプロピレン、およびポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等のフッ素化樹脂等を適用することができる。特に望ましく適用できるのは、第1の粒子36が付着し難いので、ポリプロピレンおよびPTFE系樹脂である。中間層38を不織布で構成する場合には、これらの材料からなる繊維の集合体として構成すればよい。
Further, when the
この中間層38の空隙率としては50%以上80%以下であることが、第1の粒子36が通過する通過性能と、表示媒体12の高い発色性を両立させるとの理由から好ましい。
The porosity of the
また、中間層38の孔の平均孔径は、第1の粒子36を構成する粒子が通過可能なサイズであれば特に限定されないが、第1の粒子36の平均粒径が、第1の粒子36の体積平均一次粒径の1.2倍以上10000倍以下の範囲内であることが好ましく、2倍以上1000倍以下の範囲内であることがより好ましい。
中間層38の孔の平均孔径が、第1の粒子36の体積平均一次粒径の1.2倍未満であると、第1の粒子36を構成する各粒子が孔を通って移動することが困難となる場合があり、10000倍を超えると、間隙が大きくなるため発色が低下すると言う問題が生じる場合がある。
Further, the average pore diameter of the holes in the
When the average pore diameter of the holes of the
また、中間層38が不織布で構成される場合には、不織布を構成する繊維の目付けは、第1の粒子36の通過率を良好にし、且つ表示媒体12の厚みを薄くするとの理由から、目付け20g/m2以上100g/m2以下の範囲が良く、20g/m2以上50g/m2以下の範囲がより良い。
Further, when the
また不織布を構成する繊維の径は、0.1μm以上20μm以下の範囲、望ましくは0.1μm以上3μm以下の範囲にあることが、十分な表面積を確保し、かつ物理的強度を確保するとの理由から好ましい。 The diameter of the fibers constituting the nonwoven fabric is in the range of 0.1 μm to 20 μm, and preferably in the range of 0.1 μm to 3 μm, to ensure a sufficient surface area and physical strength. To preferred.
次に、本実施の形態の表示装置10及び書込装置13について説明する。
Next, the
上述のように、表示装置10は、上記表示媒体12と、この表示媒体12に画像を表示するための書込装置13と、を含んで構成されている。
As described above, the
書込装置13は、電圧印加部14と、制御部16と、画像情報取得部17と、を含んで構成されている。
電圧印加部14は、制御部16に信号授受可能に接続されるとともに、表示電極24及び背面電極30に電圧印加可能に接続されている。
The
The
画像情報取得部17は、表示装置10及び書込装置13の外部から表示媒体12に表示する画像を示す画像情報を取得する。画像情報取得部17としては、例えば、CD−R、FD(フロッピー(登録商標)ディスク)、MD、DVD等の画像記録媒体から該画像記録媒体に記録されている画像情報を読み取るための一般的な読取装置や、無線または有線通信網を介して画像情報を取得するための一般的な通信装置等を用いることができる。
The image
制御部16は、画像情報取得部17が取得した画像情報に応じて電圧印加部14から表示媒体12に印加する電圧を制御する。制御部16は、CPU16A、ROM16B、RAM16C、及び図示を省略するハードディスク等を含むマイクロコンピュータで構成されている。このCPU16Aは、ROM16Bや図示を省略するハードディスク等に記憶されているプログラムに従って表示媒体12への画像表示を行う。
The
なお、表示媒体12は、書込装置13に対して着脱可能に設けられていてもよいし、書込装置13に電気的に接続された状態で固定化されていてもよい。
表示媒体12を書込装置13に対して着脱可能に設けることによって、表示媒体12の交換が可能となり、1台の書込装置13を用いて複数の表示媒体12への画像表示が可能となる。
The
By providing the
以下に、本実施の形態における表示媒体12を備えた表示装置10の制御部16のCPU16Aで実行される処理を説明する。
Below, the process performed by CPU16A of the
制御部16のCPU16Aでは、図7に示す処理ルーチンによって示されるプログラムを制御部16内のROM16Bまたはハードディスク等から読み取ることによって、図7に示す処理を実行する。
The
なお、図7に示す処理ルーチンでは、表示媒体12に封入されている第1の粒子36としては、基板間に形成された電界によって基板間を移動する特性を有する粒子を用いた場合を説明する。
In the processing routine shown in FIG. 7, the case where particles having a characteristic of moving between substrates by an electric field formed between the substrates is used as the
また、本実施の形態では、説明を簡略化するために、画像情報取得部17は、画像情報として、表示媒体12の特定の1つのセルに表示する画像の色を示す情報を取得するものとし、該画像情報に基づいた色を表示媒体12の対応する1つのセルに表示する場合を説明する。
In the present embodiment, in order to simplify the description, the image
なお、本実施の形態では、電気泳動電圧情報と、閉鎖電圧情報と、開口電圧情報と、が予めROM16Bに記憶されている。
In the present embodiment, electrophoretic voltage information, closing voltage information, and opening voltage information are stored in advance in the
電気泳動電圧情報は、表示媒体12に表示する色を示す色情報に対応して予め記憶されている。
この電気泳動電圧情報とは、表示媒体12に特定の色を表示するために表示基板18と背面基板20間に印加する電圧を示す情報であって、表示媒体12内の第1の粒子36が表示基板18と背面基板20との何れか一方の基板側から他方の基板側へ移動するための電圧の電圧値、電圧印加時間(以下、電気泳動時間と称する)、及び極性等を示す情報を含んでいる。この電気泳動電圧情報は、第1の粒子36の構成、及び表示媒体12の構成等によって定まる。
The electrophoretic voltage information is stored in advance corresponding to the color information indicating the color displayed on the
The electrophoretic voltage information is information indicating a voltage applied between the
なお、「極性」とは、表示電極24と背面電極30との何れを負極(マイナス極)とし、何れを正極(プラス極)として電圧を印加するかを示している。
The “polarity” indicates which of the
また、閉鎖電圧情報とは、中空構造体26の連結孔26Bを開口状態から閉鎖状態へと変化させるために必要な、表示基板18と背面基板20との間に印加する電圧の電圧値、電圧印加時間(以下、閉鎖時間と称する)、及び極性等を示す情報である。この閉鎖電圧情報は、連結孔26Bを構成する材料の解離定数、ドナンポテンシャル、塩濃度、酸化還元電位や、その他の特性、及び表示媒体12の構成等によって定まる。
The closed voltage information refers to the voltage value and voltage of the voltage applied between the
この閉鎖時間とは、例えば、閉鎖電圧情報に含まれる電圧値の電圧が表示電極24と背面電極30との間に印加されてから、開口状態にあった連結孔26Bが、連結孔26Bのとりうる最も孔径の小さい状態である閉鎖状態となるまでに要する時間を示している。
The closing time is, for example, the
また、開口電圧情報とは、中空構造体26の連結孔26Bを閉鎖状態から開口状態へと変化させるために必要な、表示基板18と背面基板20との間に印加する電圧の電圧値、電圧印加時間(以下、開口時間と称する)、及び極性等を示す情報である。この開口電圧情報は、連結孔26Bを構成する材料の解離定数、ドナンポテンシャル、塩濃度、酸化還元電位や、その他の特性、及び表示媒体12の構成等によって定まる。
The opening voltage information is a voltage value of voltage applied between the
この開口時間とは、例えば、開口電圧情報に含まれる電圧値の電圧が表示電極24と背面電極30との間に印加されてから、閉鎖状態にあった連結孔26Bが、連結孔26Bのとりうる最も孔径の大きい状態である開口状態となるまでに要する時間を示している。
The opening time is, for example, the
なお、上記電気泳動電圧情報に示される、表示媒体12内の第1の粒子36が表示基板18と背面基板20との何れか一方の基板側から他方の基板側へ移動するための電圧の電圧値の絶対値は、開口電圧情報に示される連結孔26Bを閉鎖状態から開口状態へと変化させるために必要な表示基板18と背面基板20との間に印加する電圧の電圧値の絶対値よりも大きい値となるように、予め調整されている。
The voltage of the voltage for moving the
また、上記電気泳動電圧情報に示される、表示媒体12内の第1の粒子36が表示基板18と背面基板20との何れか一方の基板側から他方の基板側へ移動するための電圧の電圧値の絶対値は、閉鎖電圧情報に示される連結孔26Bを開口状態から閉鎖状態へと変化させるために必要な表示基板18と背面基板20との間に印加する電圧の電圧値の絶対値よりも大きい値であるように、予め調整されている。
The voltage of the voltage for moving the
また、開口電圧情報に示される連結孔26Bを閉鎖状態から開口状態へと変化させるために必要な表示基板18と背面基板20との間に印加する電圧の電圧値と、閉鎖電圧情報に示される連結孔26Bを開口状態から閉鎖状態へと変化させるために必要な表示基板18と背面基板20との間に印加する電圧の電圧値は、異なる値であり、好ましくは、極性が異なる事が好ましい。本実施の形態では、異なる極性であるとして説明する。
Further, the voltage value of the voltage applied between the
なお、これらの電気泳動電圧情報、閉鎖電圧情報、及び開口電圧情報は、予め表示媒体12毎に測定して、予めROM16Bに記憶すればよい。
The electrophoretic voltage information, the closing voltage information, and the opening voltage information may be measured for each
制御部16のCPU16Aでは、所定時間毎に図7に示す処理ルーチンが実行されてステップ100へ進む。
ステップ100では、画像情報取得部17が画像情報を取得したか否かを判別し、否定されると本ルーチンを終了し、肯定されるとステップ102へ進む。
The
In
ステップ102では、連結孔26Bの開口電圧情報をROM16Bから読み取る。
In
ステップ104では、ステップ100で取得した画像情報に含まれる色情報を読み取る。
In
次のステップ106では、上記ステップ104で読み取った色情報に対応する電気泳動電圧情報をROM16Aから読取る。
In the
次のステップ108では、上記ステップ102で読み取った開口電圧情報を電圧印加部14に出力する。開口電圧情報を受け付けた電圧印加部14は、開口電圧情報に示される電圧の電圧値、開口時間、及び極性に基づいて、該電圧値の電圧を、該極性で、該開口時間、表示電極24と背面電極30との間に印加する。
In the
次のステップ110では、上記ステップ108で開口電圧情報を電圧印加部14へ出力してから、該開口電圧情報に含まれる開口時間が経過したか否かを判別し、肯定されるまで否定判断を繰り返し、肯定されると、ステップ112へ進む。
In the
ステップ108〜ステップ110の処理によって、電圧印加部14から表示電極24及び背面電極30へ開口電圧情報に応じた電圧が印加され、中空構造体26の連結孔26Bの孔径が拡がって、閉鎖状態から開口状態へと変化する。
By the processing of
次のステップ112では、上記ステップ106で読み取った電気泳動電圧情報を電圧印加部14へ出力し、次のステップ114において、ステップ112の処理終了から上記ステップ112で電圧印加部14へ出力した電気泳動電圧情報に含まれる電気泳動時間が経過したか否かを判別し、肯定されるまで否定判断を繰り返し、肯定されると、ステップ116へ進む。
In the
ステップ112〜ステップ114の処理によって、例えば、表示基板18側へ移動させるための電圧が表示電極24と背面電極30とに印加されて、分散媒42中に分散されている第1の粒子36が表示基板18側に到る。このとき、上記ステップ108〜ステップ110の処理によって、中空構造体26の連結孔26Bは開口状態にあることから、表示基板18側に到達した第1の粒子36は、表示基板18の背面基板20との対向面に設けられている中空構造体26の連結孔26Bを介して第1の空間26A内に到る。
By the processing of
ステップ116では、ROM16Bから連結孔26Bの閉鎖電圧情報を読み取り、次のステップ118において、読み取った閉鎖電圧情報を電圧印加部14へ出力する。
次のステップ120では、上記ステップ116で閉鎖電圧情報を電圧印加部14へ出力してから、該閉鎖電圧情報に含まれる凝集時間が経過するまで否定判断を繰り返し、肯定されると、ステップ122へ進む。
In
In the
ステップ118〜ステップ120の処理によって、電圧印加部14から表示電極24及び背面電極30へ、閉鎖電圧情報に応じた電圧が印加されることにより、中空構造体26の連結孔26Bの孔径が狭まり、開口状態から閉鎖状態へと変化する。このため、中空構造体26の各第1の空間26A内に存在する第1の粒子36は、連結孔26Bを通過することが困難となり、第1の空間26A内に保持された状態となる。
By the process of
ステップ122では、電圧印加部14へ表示媒体12への電圧印加停止を示す信号を出力した後に、本ルーチンを終了する。電圧印加停止を示す信号を受け付けた電圧印加部14は、表示媒体12への電圧印加を停止する。
In
例えば、図7に示す処理ルーチンの実行される前には、第1の粒子36が背面基板20側に存在しており、且つ、上記ステップ100の処理で取得した画像情報に、第1の粒子36の色を示す色情報が含まれている場合には、上記ステップ100〜ステップ110の処理が行われることによって、中空構造体26の連結孔26Bは、第1の粒子36の通過の困難な状態である閉鎖状態(図8(A)参照)から、孔の拡がりによって、第1の粒子36の通過の可能な状態である開口状態(図8(B)参照)へと変化する。
For example, before the processing routine shown in FIG. 7 is executed, the
さらに、上記ステップ112〜ステップ114の処理が実行されることによって、背面基板20側に存在していた第1の粒子36は分散媒42中を電気泳動して(図8(C)参照)、表示媒体12の中空構造体26の開口状態にある連結孔26Bを介して第1の空間26A内に到る(図8(D)参照)。
Furthermore, the
ここで、さらに、ステップ116〜ステップ120の処理が実行されることによって、中空構造体26の連結孔26Bは、孔の狭まりによって、第1の粒子36の通過の可能な状態である開口状態(図8(D)参照)から、第1の粒子36の通過の困難な状態である閉鎖状態(図8(E)参照)へと変化する。
Here, by further executing the processing of
ここで、図8(E)に示すように、第1の空間26A内には第1の粒子36が到達した状態にある。このため、連結孔26Bが開口状態から閉鎖状態へと変化することによって、第1の粒子36は連結孔26Bを通過することが困難となり、第1の空間26A内に到達した第1の粒子36は第1の空間26A内に保持された状態となる。この状態で電圧印加部14による電圧印加が停止されても、連結孔26Bの閉鎖状態は保持されるため、第1の空間26A内に到達した第1の粒子36は第1の空間26A内に保持される。
Here, as shown in FIG. 8E, the
このように、第1の粒子36が連結孔26Bを介して中空構造体26の第1の空間26A間を移動することや、中空構造体26の内部から外部へと移動することが抑制される。
従って、表示媒体12の濃度変化が抑制される。
In this way, the movement of the
Therefore, the density change of the
なお、反対に、上記ステップ100の処理で取得した画像情報に、表示媒体12の中間層38の色を示す色情報が含まれている場合には、上記ステップ102〜ステップ122の処理が行われることによって、例えば、表示基板18側に設けられた中空構造体26の連結孔26Bが図8(E)に示す閉鎖状態から、図8(D)に示す開口状態へと変化する。そして、この連結孔26Bが開口状態へと変化した後に、中空構造体26の第1の空間26A内に保持されていた第1の粒子36が、開口状態にある連結孔26Bを介して中空構造体26の外部へと電気泳動し(図8(C)参照)、さらに、中間層38の孔を介して背面基板20側へと到る(図8(B)参照)。そして。さらに、中空構造体26の連結孔26Bが開口状態(図8(B)参照)から閉鎖状態(図8(A)参照)へと変化する。これによって、表示基板18側から視認されたときには、中間層38の色が視認され、多色表示が可能となる。
さらに、表示基板18側に設けられている中空構造体26の連結孔26Bは第1の粒子36が背面基板20側に移動した後に、閉鎖状態とされることから、背面基板20側に移動した第1の粒子36群の色による表示媒体12の濃度変化が抑制される。
On the other hand, when the image information acquired in the processing of
Further, since the
なお、本実施の形態では、第1の粒子36として色が同じ1種類の粒子が表示基板18と背面基板20との間に封入されている場合を説明したが、第1の粒子36として、更に、互いに色及び電気泳動電圧範囲の異なる複数種類の粒子を基板間に封入してもよい。この場合には、表示媒体12に表示する色に応じた種類の第1の粒子36を移動させるための電圧を選択的に印加して、色の異なる第1の粒子36の組み合わせによる多色表示を実現してもよい。
In the present embodiment, the case where one kind of particles having the same color as the
また、この場合についても、上記と同様に、これらの複数種類の第1の粒子36各々の電気泳動電圧情報に示される、表示基板18と背面基板20との何れか一方の基板側から他方の基板側へ移動するための電圧の電圧値の絶対値は、開口電圧情報に示される連結孔26Bを閉鎖状態から開口状態へと変化させるために必要な表示基板18と背面基板20との間に印加する電圧の電圧値の絶対値よりも大きい値となるように、予め調整すればよい。
Also in this case, similarly to the above, the
また、上記と同様に、これらの複数種類の第1の粒子36各々の電気泳動電圧情報に示される、表示基板18と背面基板20との何れか一方の基板側から他方の基板側へ移動するための電圧の電圧値の絶対値は、閉鎖電圧情報に示される連結孔26Bを開口状態から閉鎖状態へと変化させるために必要な表示基板18と背面基板20との間に印加する電圧の電圧値の絶対値よりも大きい値となるように、予め調整すればよい。
Similarly to the above, the
さらに、この場合には、目的とする色に応じた第1の粒子36を移動する電圧を示す電気泳動電圧情報を、対応する色情報に対応づけてROM16Bに予め記憶しておけばよい。
Further, in this case, electrophoretic voltage information indicating the voltage for moving the
以上説明したように、本実施の形態の表示装置10及び書込装置13によれば、表示基板18の背面基板20との対向面側に少なくとも面方向に配列された第1の空間26Aと、第1の刺激としての電界刺激の付与によって孔径が変化し、少なくとも孔径の最も大きい開口状態において上記第1の空間26Aと外部とを連通すると共に、少なくともこの開口状態において、外部から第1の空間26A内に入り込むために第1の粒子36が通過する連結孔26Bと、を備えた中空構造体26を備えた構成であり、電界刺激によって連結孔26Bを開口状態とした後に、表示基板18側へ第1の粒子36が電気泳動する電圧を印加して第1の粒子36を中空構造体26の第1の空間26A内へ到達させ、更に、連結孔26Bを第1の粒子36の通過の困難な閉鎖状態とする。
このため、表示媒体12の画像保持性の低下が抑制される。
As described above, according to the
For this reason, a decrease in image retention of the
なお、本実施の形態では、表示媒体12内に中間層38が設けられている場合を説明したが、図9に示す表示媒体12Aのように、中間層38の設けられていない構成であってもよい。
In the present embodiment, the case where the
図9に示す表示装置10Aは、表示媒体12Aと、書込装置13と、を含んで構成されている。表示媒体12Aは、表示基板18と、背面基板20と、間隙部材34と、分散媒42と、第1の粒子36と、中空構造体26と、を含んで構成されている。なお、表示装置10Aは、表示媒体12Aが上記説明した表示媒体12の構成の内の中間層38を含まない構成である以外は表示装置10と同一の構成であるため、同じ機能及び部分には同一符号を付与して詳細な説明を省略する。
A
また、本実施の形態では、表示媒体12の表示基板18側にのみ中空構造体26が設けられている場合を説明したが、図10に示すように、背面基板20側に更に第1の粒子36を拘束する拘束層31が設けられた構成であってもよい。
In the present embodiment, the case where the
図10に示す表示装置10Bは、表示媒体12Bと、書込装置13と、を含んで構成されている。表示媒体12Bは、上記説明した表示媒体12の構成に、更に、拘束層31を含んだ構成であり、その他の構成は表示装置10、及び表示媒体12と同一構成であるため詳細な説明を省略する。
A
この拘束層31は、背面基板20の表示基板18との対向面側に積層されている。
拘束層31は、第1の粒子36を拘束するための層であって、基板間に形成された電界に応じて、第1の粒子36を拘束可能な構成であればよい。
The constraining
The constraining
なお、上記表示媒体12Bの構成とすることにより、画像保持性の低下を抑制することができ、また、濃度変動を抑制することができるので、必ずしも拘束層31を背面基板20側に更に設けなくてもよいが、このように背面基板20に拘束層31を設けた構成の表示媒体12B(図10参照)とすることによって、背面基板20に拘束層31が設けられていない表示媒体12に比べて、さらに画像保持性の低下を抑制することができる。
Note that, by using the configuration of the display medium 12B, it is possible to suppress a decrease in image retention, and it is possible to suppress a variation in density. Therefore, the constraining
この拘束層31としては、上記特性を有する層であればそのような構成であってもよいが、例えば、拘束層31としては、上記説明した中空構造体26と同一構成であってもよく、また、第1の粒子36を拘束するための表面処理がなされた層であってもよい。
The constraining
この表面処理としては、例えば、背面基板20の分散媒42と接する側の表面を第1の粒子36とは異なる帯電極性で帯電する帯電処理を行うあるいは同じ極性で帯電させる、さらには、該背面基板20の該表面に、表面自由エネルギーや粘着性を制御する処理を施すなど、第1の粒子36と背面基板20の表面との作用力に応じて適宜選択される。
As the surface treatment, for example, the surface of the
拘束層31の上記帯電処理は、例えば、第1の粒子36が正極に帯電している場合には、負極に帯電させる負帯電処理を行い、第1の粒子36が負極に帯電している場合には、正極に帯電させる正帯電処理を行うという電気的な作用を使うことが拘束力を高める上で好ましい。
For example, when the
具体的には、この帯電処理は、化学的な処理により行われることがよく、例えば、酸性基あるいは塩基性基で修飾されてなることがよい。具体的には、例えば、正帯電処理を施す場合、塩基性化合化合物を用いて処理を施すことがよく、負帯電処理を施す場合には、酸性化合物を用いて処理を施すことがよい。例えば、塩基性化合物により処理が行われると塩基性基(例えばNH3 +)が表面に配置されて正に帯電される。一方、酸性化合物により処理が行われると、酸性基(例えばSO3 −、COO−)が表面に配置されて負に帯電される。 Specifically, this charging treatment is preferably performed by chemical treatment, and for example, it may be modified with an acidic group or a basic group. Specifically, for example, when a positive charge treatment is performed, the treatment is preferably performed using a basic compound, and when a negative charge treatment is performed, the treatment is preferably performed using an acidic compound. For example, when the treatment is performed with a basic compound, a basic group (for example, NH 3 + ) is arranged on the surface and is positively charged. On the other hand, when the treatment is performed with an acidic compound, acidic groups (for example, SO 3 − and COO − ) are arranged on the surface and are negatively charged.
正帯電処理を施すための塩基性化合物としては、例えば、以下のものを使用することができるが、これに限られるわけではない。
・polyallylamine hydrochloride
・poly(p−phenylene vinylene)
・poly(p−metylpyridinium vinylene)
・protonated poly(p−pyridyl vinylene)
・poly(2−N−methylpyridinium acetylene)
・γ−Aminopropyltriethoxysilane
・N−[3−(トリメトキシシリル)プロピル]エチレンジアミン
As the basic compound for performing the positive charging treatment, for example, the following compounds can be used, but are not limited thereto.
・ Polylylamine hydrochloride
・ Poly (p-phenylene vinylene)
・ Poly (p-methylpyridinium vinylene)
・ Protonated poly (p-pyridine vinylene)
・ Poly (2-N-methylpyridinium acetylene)
・ Γ-Aminopropytriethoxysilane
N- [3- (trimethoxysilyl) propyl] ethylenediamine
負帯電処理を施すための酸性化合物としては、例えば、以下のものを使用することができるが、これに限られるわけではない。
・sulfonated polyaniline
・poly(thiophene−3−acetic−acid)
・sulfonated polystyrene
・polyvinylsulfate potassium salt
・Poly−4−vinylbenzyl−(N,N−diethyl−N−methyl−)ammonium iodide
・カルボキシエチルシラントリオール
As the acidic compound for performing the negative charging treatment, for example, the following compounds can be used, but are not limited thereto.
・ Sulfonated polyline
Poly (thiophene-3-acetic-acid)
・ Sulfonated polystyrene
・ Polyvinylsulfate potassium salt
Poly-4-vinylbenzyl- (N, N-diethyl-N-methyl-) ammonium iodide
・ Carboxyethylsilanetriol
これらの化合物を用いて基板を処理するには、例えば次のようにして行うことが可能である。これらの化合物をメタノール、エタノール、IPAなどのアルコール、水、又はアルコールと水の混合液に0.01wt%以上10wt%以下となるように溶解し、その中に、基板を1分以上60分以下浸漬する。その後、アルコール、水、又はアルコールと水の混合液により基板に付着した過剰の液を洗い落とす。その後、100℃以上150℃以下で5分以上60分以下乾燥させることにより、基板の処理を行うことができる。化合物をアルコール、水、又はアルコールと水の混合液に溶解する際、塩酸、酢酸、アンモニア水等を0.01wt%以上10wt%以下添加することも有効である。 In order to process a substrate using these compounds, for example, it can be performed as follows. These compounds are dissolved in alcohol such as methanol, ethanol, and IPA, water, or a mixture of alcohol and water so that the concentration is 0.01 wt% or more and 10 wt% or less. Immerse. Thereafter, excess liquid adhering to the substrate is washed away with alcohol, water, or a mixture of alcohol and water. Thereafter, the substrate can be processed by drying at 100 ° C. to 150 ° C. for 5 minutes to 60 minutes. When the compound is dissolved in alcohol, water, or a mixture of alcohol and water, it is also effective to add hydrochloric acid, acetic acid, aqueous ammonia or the like in an amount of 0.01 wt% to 10 wt%.
また、被処理面によっては、酸性化合物により処理を施したのち、塩基性化合物を処理することもできる。無論、その逆を行うことができる。さらには、上記のようなシランカップリング剤のほかにも、前記したような酸性基や塩基性基を持ったポリマーを使用し、表面にコートすることも望ましい。
その他にも拘束層31の表面処理としては、フッ素系化合物(例えばフッ素系置換基をもったシランカップリング剤など)、長鎖アルキル系化合物(例えば長鎖アルキル置換基をもったシランカップリング剤など)、フッ素系ポリマーなどの種々ポリマーなどを反応させる、あるいはコートすることも望ましい。
Depending on the surface to be treated, a basic compound can be treated after treatment with an acidic compound. Of course, the reverse is possible. Furthermore, in addition to the silane coupling agent as described above, it is also desirable to coat the surface using a polymer having an acidic group or a basic group as described above.
Other surface treatments for the constraining
上記説明した拘束層31としては、画像保持性の観点から、上記説明した中空構造体26と同一構成であることがより望ましい。
The constraining
上述の拘束層31を設けることによって、表示基板18と背面基板20との基板間に電界が形成されることで背面基板20側に到達した第1の粒子36を背面基板20側に拘束することができるので、さらに、表示媒体12Bの画像保持性の低下を抑制することができる。
By providing the constraining
なお、上記図7に示す処理ルーチンでは、表示媒体12に封入されている第1の粒子36としては、基板間に形成された電界によって基板間を移動する特性を有する第1の粒子36を用いる場合を説明したが、この基板間に形成された電界によって基板間を移動する特性と共に、中空構造体26の内壁と粒子表面との斥力によって中空構造体26の第1の空間26Aの内部に凝集された状態で保持される特性を更に有したものを用いてもよい。
In the processing routine shown in FIG. 7, as the
この場合には、上記図7に示す処理ルーチンが実行されることによって、例えば、該処理ルーチンの実行される前には、第1の粒子36が背面基板20側に存在しており、且つ、上記ステップ100の処理で取得した画像情報に、第1の粒子36の色を示す色情報が含まれている場合には、図11に示すように、上記ステップ100〜ステップ110の処理が行われることによって、中空構造体26の連結孔26Bは、孔の拡がりによって、第1の粒子36の通過の困難な状態である閉鎖状態(図11(A)参照)から、第1の粒子36の通過の可能な状態である開口状態(図11(B)参照)へと変化する。
In this case, when the processing routine shown in FIG. 7 is executed, for example, before the processing routine is executed, the
さらに、上記ステップ112〜ステップ114の処理が実行されることによって、背面基板20側に存在していた第1の粒子36は分散媒42中を電気泳動して(図11(C)参照)、表示媒体12の中空構造体26の開口状態にある連結孔26Bを介して第1の空間26A内に到る(図11(D)参照)。
Furthermore, the
ここで、第1の空間26A内に到った第1の粒子36は、第1の空間26A内において、中空構造体26の内壁と第1の粒子36表面との斥力によって中空構造体26の第1の空間26Aの内部に凝集された状態で保持される。
Here, the
さらに、ステップ116〜ステップ120の処理が実行されることによって、中空構造体26の連結孔26Bは、孔の狭まりによって、第1の粒子36の通過の可能な状態である開口状態(図11(D)参照)から、第1の粒子36の通過の困難な状態である閉鎖状態(図11(E)参照)へと変化する。
Furthermore, by performing the processing of
ここで、図11(E)に示すように、第1の空間26A内には第1の粒子36が到達し、且つ凝集した状態にある。このため、連結孔26Bが開口状態にあるときにおいても第1の空間26A内に到達した第1の粒子36が連結孔26Bを介して外部へと移動することが抑制される。さらに、連結孔26Bが開口状態から閉鎖状態へと変化することによって、第1の粒子36は連結孔26Bを通過することが更に困難となり、第1の空間26A内に到達した第1の粒子36は第1の空間26A内に保持された状態となる。この状態で電圧印加部14による電圧印加が停止されても、連結孔26Bの閉鎖状態は保持されるため、第1の空間26A内に到達した第1の粒子36は第1の空間26A内に保持される。
Here, as shown in FIG. 11E, the
このように、第1の粒子36が中空構造体26の第1の空間26A内において凝集された状態で保持されることから、第1の粒子36として、表示基板18と背面基板20との基板間に形成された電界によって基板間を移動するという特性と共に、中空構造体26の内壁と粒子表面との斥力によって中空構造体26の第1の空間26Aの内部に凝集された状態で保持される特性を有することによって、更に、第1の粒子36が連結孔26Bを介して中空構造体26の第1の空間26A間を移動することや、中空構造体26の内部から外部へと移動することが抑制される。
従って、更に表示媒体12の濃度変化が抑制される。
Thus, since the
Therefore, the density change of the
なお、上記実施の形態では、中空構造体26としては、第1の刺激として、電界の作用によって連結孔26Bの孔径が変化する場合を説明したが、分散媒42のpHの変化によって、連結孔26Bの孔径を変化させてもよい。
In the above-described embodiment, the
この場合には、分散媒42としては、電気分解によってpH変化を生じるものであればよく、たとえば水や有機溶剤やそれらの混合物を用い、中空構造体26としては、連結孔26Bを形作っている管状体27Aを調整するために用いる刺激応答材料として、分散媒42のpHの変化によって応答する材料を用いれば良い。
ここで、この分散媒42のpHの変化は、分散媒42に電界が作用することで分散媒42の電気分解が生じることによって生じる。連結孔26Bの孔径の変化は、この分散媒42の電気分解によるpHの変化によって、連結孔26Bを構成する管状体27Aを構成する材料がたとえば酸性基を有するものであればpH上昇で体積増加し開口状態となりpH低下で体積減少により閉塞状態となる。逆に連結孔26Bを構成する管状体27Aを構成する材料がたとえば塩基性基を有するものであればpH上昇で体積減少し閉塞状態となりpH低下で体積増加により開口状態となる。
In this case, the
Here, the change in pH of the
このような分散媒42のpHの変化により連結孔26Bを開口状態または閉鎖状態へ変化させるために、表示基板18と背面基板20との基板間には、分散媒42を電気分解させるための所定の電界を印加すればよく、この電界を形成するために表示基板18と背面基板20との間に印加する電圧の電圧値や電圧印加時間は、管状体27Aを構成する材料や、解離定数、イオン濃度、温度等によって異なるが、表示媒体12として構成したときに予め測定すればよい。
In order to change the
このようなpHの作用により孔径の変化する連結孔26Bを形づくっている管状体27Aを構成する刺激応答材料としては、具体的には、電解質系高分子材料が好ましく、ポリ(メタ)アクリル酸の架橋物やその塩、(メタ)アクリル酸と(メタ)アクリルアミド、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸アルキルエステルなどとの共重合体の架橋物やその塩、ポリマレイン酸の架橋物やその塩、マレイン酸と(メタ)アクリルアミド、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸アルキルエステルなどとの共重合体の架橋物やその塩、ポリビニルスルホン酸の架橋物やビニルスルホン酸と(メタ)アクリルアミド、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸アルキルエステルなどとの共重合体の架橋物、ポリビニルベンゼンスルホン酸の架橋物やその塩、ビニルベンゼンスルホン酸と(メタ)アクリルアミド、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸アルキルエステルなどとの共重合体の架橋物やその塩、ポリアクリルアミドアルキルスルホン酸の架橋物やその塩、アクリルアミドアルキルスルホン酸と(メタ)アクリルアミド、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸アルキルエステルなどとの共重合体の架橋物やその塩、ポリジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミドの架橋物やその塩酸塩、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミドと(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリルアミド、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸アルキルエステルなどとの共重合体の架橋物やその4級化物や塩、ポリジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミドとポリビニルアルコールとの複合体の架橋物やその4級化物や塩、ポリビニルアルコールとポリ(メタ)アクリル酸との複合体の架橋物やその塩、カルボキシアルキルセルロース塩の架橋物、ポリ(メタ)アクリロニトリルの架橋物の部分加水分解物やその塩などが例示できる。
Specifically, as the stimulus-responsive material constituting the
これらの中でも、コストやハンドリングの理由から、ポリ(メタ)アクリル酸の架橋物やその塩やそれらの誘導体が好適に用いられる。 Among these, a crosslinked product of poly (meth) acrylic acid, a salt thereof, or a derivative thereof is preferably used for reasons of cost and handling.
この刺激応答材料の溶媒としては、電気分解によってpH変化を生じるものであればよく公知の溶媒が用いられるが、具体的には、たとえば水や有機溶剤やそれらの混合物等が用いられる。 Any known solvent can be used as the solvent for the stimulus-responsive material as long as it causes a pH change by electrolysis. Specifically, for example, water, an organic solvent, a mixture thereof, or the like is used.
上記pHの作用により応答する刺激応答材料を、連結孔26Bを構成する管状体27Aを構成する材料として用いる以外は、上記説明した中空構造体26と同様にして作製することで、コロイド粒子構造体29(図5参照)と同じ形状の第1の空間26Aと、第1の刺激としてpH変化により孔径の変化する管状体27Aによって形成されている連結孔26Bと、を有する、ネガ型の中空構造体26が作製される。
The colloidal particle structure is produced by producing the stimulation response material that responds by the action of pH as the material of the
なお、中空構造体26の作製方法は、上記方法に限られるものではなく、上記の連結孔26B及び第1の空間26Aが設けられた構成の中空構造体で26が製造できればどのような方法を用いてもよい。
The method for producing the
このようなpHの変化によって連結孔26Bの孔径の変化する中空構造体26を用いた場合についても同様に、図7に示す処理ルーチンが実行されることによって、濃度変化を抑制可能な表示装置10が提供される。
Similarly, in the case of using the
具体的には、閉鎖電圧情報として、中空構造体26の連結孔26Bを開口状態から閉鎖状態へと変化させるために必要な、表示基板18と背面基板20との間に印加する電圧の電圧値、閉鎖時間、及び極性等を示す情報に換えて、分散媒42の電気分解によって中空構造体26の連結孔26Bを開口状態から閉鎖状態へと変化させるために必要な、表示基板18と背面基板20との間に印加する電圧の電圧値、閉鎖時間、及び極性等を示す情報を予めROM16Bに記憶すると共に、開口電圧情報として、中空構造体26の連結孔26Bを閉鎖状態から開口状態へと変化させるために必要な、表示基板18と背面基板20との間に印加する電圧の電圧値、閉鎖時間、及び極性等を示す情報に換えて、分散媒42の電気分解によって中空構造体26の連結孔26Bを閉鎖状態から開口状態へと変化させるために必要な、表示基板18と背面基板20との間に印加する電圧の電圧値、閉鎖時間、及び極性等を示す情報を予めROM16Bに記憶すればよい。
Specifically, as the closing voltage information, the voltage value of the voltage applied between the
このようにすれば、pHの変化によって連結孔26Bの孔径の変化する中空構造体26を用いた場合についても同様に、図7に示す処理ルーチンが実行されることによって、濃度変化を抑制可能な表示装置10が提供される。
In this way, similarly to the case of using the
(第2の実施の形態)
上記第1の実施の形態では、第1の粒子36として、表示基板18と背面基板20との基板間に形成された電界によって基板間を移動するという特性を有する粒子、または表示基板18と背面基板20との基板間に形成された電界によって基板間を移動するという特性と共に、中空構造体26の内壁と粒子表面との斥力によって中空構造体26の第1の空間26Aの内部に凝集された状態で保持される特性を有する粒子を用いる場合を説明した。本実施の形態では、第1の粒子36として、表示基板18と背面基板20との間に形成された電界によって基板間を移動するという特性を有すると共に、第2の刺激として表示基板18と背面基板20との間に形成された電界の作用により凝集または分散する特性を有する第1の粒子36を用いる場合を説明する。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, as the
なお、本実施の形態は、上記実施の形態と同様の構成のため、同一部分には同一符号を付与して詳細な説明を省略する。 Since the present embodiment has the same configuration as that of the above embodiment, the same portions are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.
本実施の形態に係る表示装置10Cは、図12に示すように、表示媒体12Cと、書込装置13Cと、を含んで構成されている。
As shown in FIG. 12, the display device 10C according to the present embodiment includes a
書込装置13Cは、電圧印加部14、画像情報取得部17、及び制御部50を含んで構成されている。電圧印加部14、及び画像情報取得部17は、制御部50に信号授受可能に接続されている。
The
なお、表示媒体12Cが本発明の表示媒体に相当し、表示装置10Cが本発明の表示装置に相当し、書込装置13Cが、本発明の書込装置に相当する。また、電圧印加部14が、本発明の表示装置及び書込装置の電圧印加手段に相当する。
The
表示媒体12Cは、画像表示面とされる表示基板18、表示基板18に間隙をもって対向する背面基板20、これらの基板間を所定間隔に保持すると共に、表示基板18と背面基板20との間を複数のセルに区画する間隙部材34、各セル内に封入された、分散媒42、中空構造体26、中間層38、及び第1の粒子36Aを含んで構成されている。
The
この中空構造体26の連結孔26Bの孔径を変化させる第1の刺激としては、上記第1の実施の形態と同様に、電界の作用を用いる場合を説明する。
すなわち、本第2の実施の形態においては、中空構造体26の連結孔26Bは、第1の刺激として、電界の作用により開口状態または閉鎖状態へと変化する。
As the first stimulus for changing the hole diameter of the
That is, in the second embodiment, the
本実施の形態で用いる第1の粒子36Aは、基板間に形成された電界によって基板間を移動すると共に、第2の刺激として、表示基板18と背面基板20との基板間に形成された電界の作用によって凝集または分散する特性を有している。
The
この第1の粒子36Aの電界の作用による分散媒42中の凝集及び分散は、第1の粒子36Aの、少なくとも分散媒42と接する面(表面)を構成する材料に電界を作用させることで、該表面を構成する材料の酸化還元反応により第1の粒子36Aの親水性を増大または疎水性を増大させることによって生じる。
The aggregation and dispersion in the
このため、電界を作用させて第1の粒子36Aの表面を構成する材料が疎水性の分散媒42中で分散している状態で酸化あるいは還元反応を行い粒子が荷電状態になり親水性が上昇した場合には第1の粒子36Aは凝集する。逆に親水性の分散媒42中において荷電状態で分散している第1の粒子36Aに酸化あるいは還元反応を行い、荷電状態を弱め疎水性が上昇した場合には第1の粒子36Aは分散する。
For this reason, when the material constituting the surface of the
この酸化還元反応を生じさせるために表示基板18と背面基板20との基板間に印加する電圧の電圧値及び電圧印加時間は、第1の粒子36Aの表面を構成する材料の酸化還元電位に応じて予め定めればよい。
The voltage value and voltage application time applied between the
第1の粒子36A表面に電荷が存在する場合には対イオンおよび溶媒和による電気二重層が形成されている。電荷の種類、分散媒などの条件にもよるが、ある一定以上の高電圧を印加すると電気二重層のストリッピングが起こり粒子の表面電荷がむき出しになる結果、分散状態が不安定になるため凝集する。
When electric charge is present on the surface of the
第2の刺激としての電界の作用により分散状態または凝集状態となる第1の粒子36Aを構成するためには、上記第1の実施の形態で説明した電界の作用により基板間を移動する粒子として調整した第1の粒子36の表面を更に酸化還元活性な材料で修飾すればよい。
In order to form the
この酸化還元活性な材料としては、フェロセン誘導体、コバルトセニウム、ルテニウムなどの金属錯体、遷移金属、フラーレン誘導体、ポルフィリン、拡大ポルフィリン、ピロール系化合物、フェノチアジン、ビオロゲン誘導体、フェノチアジン誘導体、チオフェン系化合物、アニリン系化合物、カルバゾール誘導体、テトラチアフルバレン誘導体、ジアミン系化合物、フタロシアニン系化合物、ヒドラゾン系化合物、オキサジアゾール誘導体、ペリレン誘導体、ナフタレン誘導体等が挙げられる。 Examples of the redox active materials include ferrocene derivatives, metal complexes such as cobalt cenium and ruthenium, transition metals, fullerene derivatives, porphyrins, expanded porphyrins, pyrrole compounds, phenothiazines, viologen derivatives, phenothiazine derivatives, thiophene compounds, anilines. Compounds, carbazole derivatives, tetrathiafulvalene derivatives, diamine compounds, phthalocyanine compounds, hydrazone compounds, oxadiazole derivatives, perylene derivatives, naphthalene derivatives, and the like.
この粒子表面を酸化還元活性な材料で修飾する方法としては、カップリング剤等による活性基の導入やプラズマ放電やコロナ放電やX線照射などによる表面活性化等を用いればよい。 As a method for modifying the particle surface with a redox active material, introduction of an active group by a coupling agent or the like, surface activation by plasma discharge, corona discharge, X-ray irradiation, or the like may be used.
このような電界の作用により凝集状態または分散状態となる第1の粒子36Aを作製する方法としては、従来公知のどの方法を用いてもよい。例えば、特開平7−325434公報記載のように、樹脂、顔料および帯電制御剤を所定の混合比になるように計量し、樹脂を加熱溶融させた後に顔料を添加して混合、分散させ、冷却した後、ジェットミル、ハンマーミル、ターボミル等の粉砕機を用いて粒子を調製し、得られた粒子をその後分散媒に分散する方法が使用できる。また、懸濁重合、乳化重合、分散重合等の重合法やコアセルベーション、メルトディスパージョン、エマルジョン凝集法で帯電制御剤を粒子中に含有させた粒子を調製し、その後分散媒に分散して粒子分散液を作製してもよい。さらにまた、樹脂が可塑化可能で、分散媒が沸騰せず、かつ、樹脂、帯電制御剤および/または着色剤の分解点よりは低い温度で、前記の樹脂、着色剤、帯電制御剤および分散媒の原材料を分散および混錬することができる適当な装置を用いる方法がある。具体的には、流星型ミキサー、ニーダー等で顔料と樹脂、帯電制御剤を分散媒中で加熱溶融し、樹脂の溶媒溶解度の温度依存性を利用して、溶融混合物を撹拌しながら冷却し、凝固/析出させて粒子を作製する。
そして、この作製した粒子の表面を、上記酸化還元活性な材料で修飾することによって、電界の作用によって凝集状態または分散状態となる第1の粒子36を調整すればよい。
Any conventionally known method may be used as a method for producing the
Then, the surface of the produced particles may be modified with the redox-active material to adjust the
さらにまた、分散および混練のための粒状メデイアを装備した適当な容器、例えばアトライター、加熱したボールミル等の加熱された振動ミル中に上記の原材料を投入し、この容器を好ましい温度範囲、例えば80℃〜160℃で分散および混練する方法が使用できる。粒状メデイアとしては、ステンレス鋼、炭素鋼等の鋼、アルミナ、ジルコニア、シリカ等が好ましく用いられる。この方法によって粒子を作製するには、あらかじめ充分に流動状態にした原材料をさらに粒状メデイアによって容器内に分散させた後、分散媒を冷却して分散媒から着色剤を含む樹脂を沈殿させる。粒状メデイアは冷却中および冷却後にも引き続き運動状態を保ちながら、剪断および/または、衝撃を発生させ粒子径を小さくする。そして、この作製した粒子の表面を、上記酸化還元活性な材料で修飾することによって、電界の作用によって凝集状態または分散状態となる第1の粒子36Aを調整すればよい。
Furthermore, the above raw materials are put into a suitable container equipped with granular media for dispersion and kneading, for example, a heated vibration mill such as an attritor or a heated ball mill, and the container is placed in a preferred temperature range, for example, 80 A method of dispersing and kneading at a temperature of from 160 to 160 ° C. can be used. As granular media, steels such as stainless steel and carbon steel, alumina, zirconia, silica and the like are preferably used. In order to produce particles by this method, a raw material that has been sufficiently fluidized is dispersed in a container using granular media, and then the dispersion medium is cooled to precipitate a resin containing a colorant from the dispersion medium. The granular media generates a shear and / or impact to reduce the particle size while maintaining a motion state during and after cooling. Then, by modifying the surface of the produced particles with the redox-active material, the
表示媒体12Cにおける表示色の変化は、この分散媒42中の複数の第1の粒子36Aの分散媒42中の移動によって生じる。
The change in display color in the
この第1の粒子36Aの分散媒42中における電界による移動、及び泳動電圧範囲の調整方法については、第1の実施の形態で説明した第1の粒子36と同一であるため詳細な説明を省略する。
Since the movement of the
なお、本実施の形態においては、表示媒体12Cには、第1の粒子36A、すなわち一色の粒子のみが封入されている場合を説明するが、このような形態に限られず、互いに色及び上記泳動電圧範囲の異なる複数種類の粒子が封入されていてもよい。この場合には、複数種の第1の粒子36Aの種類(各色)毎に、互いに上記説明した泳動電圧範囲が異なるように、第1の粒子36Aを予め調整すればよい。このようにすれば、特定の泳動電圧範囲の電圧を基板間に印加することによって、基板間において移動対象となる色の第1の粒子36Aを選択的に移動させることができ、第1の粒子36Aの基板間の移動による多色表示が可能となる。
In the present embodiment, the case where only the
なお、セル中の全質量に対する第1の粒子36Aの好ましい含有量(重量%)及び、好ましい体積平均一次粒径については、上記第1の実施の形態で説明した第1の粒子36と同じであるため説明を省略する。
In addition, about preferable content (weight%) of the 1st particle |
次に、本実施の形態の表示装置10C及び書込装置13Cについて説明する。
上述のように、表示装置10Cは、上記表示媒体12Cと、この表示媒体12Cに画像を表示するための書込装置13Cと、を含んで構成されている。
Next, the display device 10C and the
As described above, the display device 10C includes the
書込装置13Cは、電圧印加部14と、制御部50と、画像情報取得部17と、を含んで構成されている。
電圧印加部14は、制御部50に信号授受可能に接続されるとともに、表示電極24及び背面電極30に電圧印加可能に接続されている。
The
The
画像情報取得部17は、表示装置10C及び書込装置13Cの外部から表示媒体12Cに表示する画像を示す画像情報を取得する。
The image
制御部50は、画像情報取得部17が取得した画像情報に応じて電圧印加部14から表示媒体12Cに印加する電圧を制御する。制御部50は、CPU50A、ROM50B、RAM50C、及び図示を省略するハードディスク等を含むマイクロコンピュータで構成されている。このCPU50Aは、ROM50Bや図示を省略するハードディスク等に記憶されているプログラムに従って表示媒体12Cへの画像表示を行う。
The
なお、表示媒体12Cは、書込装置13Cに対して着脱可能に設けられていてもよいし、書込装置13Cに電気的に接続された状態で固定化されていてもよい。
表示媒体12Cを書込装置13Cに対して着脱可能に設けることによって、表示媒体12Cの交換が可能となり、1台の書込装置13Cを用いて複数の表示媒体12Cへの画像表示が可能となる。
The
By providing the
以下に、本実施の形態における表示媒体12Cを備えた表示装置10Cの制御部50のCPU50Aで実行される処理を説明する。
Below, the process performed by CPU50A of the
制御部50のCPU50Aでは、図13に示す処理ルーチンによって示されるプログラムを制御部50内のROM50Bまたはハードディスク等から読み取ることによって、図13に示す処理を実行する。
The
なお、本実施の形態では、説明を簡略化するために、画像情報取得部17は、画像情報として、表示媒体12の特定の1つのセルに表示する画像の色を示す情報を取得するものとし、該画像情報に基づいた色を表示媒体12の対応する1つのセルに表示する場合を説明する。
In the present embodiment, in order to simplify the description, the image
また、本実施の形態では、電気泳動電圧情報と、閉鎖電圧情報と、開口電圧情報と、分散電圧情報と、凝集電圧情報と、が予めROM50Bに記憶されている。 In the present embodiment, electrophoretic voltage information, closing voltage information, opening voltage information, distributed voltage information, and aggregation voltage information are stored in the ROM 50B in advance.
電気泳動電圧情報は、表示媒体12Cに表示する色を示す色情報に対応して予め記憶されている。
この電気泳動電圧情報とは、表示媒体12Cに特定の色を表示するために表示基板18と背面基板20間に印加する電圧を示す情報であって、表示媒体12内の第1の粒子36Aが表示基板18と背面基板20との何れか一方の基板側から他方の基板側へ移動するための電圧の電圧値、電圧印加時間(以下、電気泳動時間と称する)、及び極性等を示す情報を含んでいる。この電気泳動電圧情報は、第1の粒子36Aの構成、及び表示媒体12Cの構成等によって定まる。
The electrophoretic voltage information is stored in advance corresponding to the color information indicating the color displayed on the
The electrophoretic voltage information is information indicating a voltage applied between the
なお、「極性」とは、表示電極24と背面電極30との何れを負極(マイナス極)とし、何れを正極(プラス極)として電圧を印加するかを示している。
The “polarity” indicates which of the
閉鎖電圧情報及び開口電圧情報については、第1の実施の形態で説明したため、説明を省略する。 Since the closing voltage information and the opening voltage information have been described in the first embodiment, description thereof will be omitted.
分散電圧情報とは、第1の粒子36Aを分散媒42中で分散状態とするために必要な電圧の電圧値、電圧印加時間(以下、分散時間と称する)、及び極性等を示す情報である。この分散電圧情報は、第1の粒子36Aの表面を構成する材料の酸化還元電位や、第1の粒子36Aのその他の特性、及び表示媒体12Cの構成等によって定まる。
The dispersion voltage information is information indicating the voltage value, voltage application time (hereinafter referred to as dispersion time), polarity, and the like necessary for making the
この分散時間とは、例えば、分散電圧情報に含まれる電圧値の電圧が表示電極24と背面電極30との間に印加されてから、この第1の粒子36Aが中空構造体26の開口状態にある連結孔26Bを通過可能な程度に分散状態となるまでに要する時間を示している。
The dispersion time is, for example, that the voltage of the voltage value included in the dispersion voltage information is applied between the
また、凝集電圧情報とは、第1の粒子36Aを分散媒42中で凝集状態とするために必要な電圧の電圧値、電圧印加時間(以下、凝集時間と称する)、及び極性等を示す情報である。この凝集電圧情報は、第1の粒子36Aの表面を構成する材料の酸化還元電位や、第1の粒子36Aのその他の構成、及び表示媒体12の構成等によって定まる。
The aggregation voltage information is information indicating the voltage value, voltage application time (hereinafter referred to as aggregation time), polarity, and the like necessary for bringing the
この凝集時間とは、例えば、凝集電圧情報に含まれる電圧値の電圧が表示電極24と背面電極30との間に印加されてから、この第1の粒子36Aが中空構造体26の第1の空間26A内で凝集して開口状態にある連結孔26Bを通過することが困難な程度に凝集状態となるまでに要する時間を示している。
The aggregation time refers to, for example, the
なお、上記開口電圧情報に示される連結孔26Bを閉鎖状態から開口状態へと変化させるために必要な表示基板18と背面基板20との間に印加する電圧の電圧値の絶対値は、上記電気泳動電圧情報に示される、表示媒体12C内の第1の粒子36Aが表示基板18と背面基板20との何れか一方の基板側から他方の基板側へ移動するための電圧の電圧値の絶対値は、よりも小さい値となるように、予め調整されている。
The absolute value of the voltage applied between the
また、開口電圧情報に示される連結孔26Bを閉鎖状態から開口状態へと変化させるために必要な表示基板18と背面基板20との間に印加する電圧の電圧値の絶対値は、第1の粒子36Aを凝集状態から分散状態とするために必要な電圧の絶対値よりも小さい値となるように、予め調整されている。
The absolute value of the voltage value of the voltage applied between the
さらに、第1の粒子36Aを凝集状態から分散状態とするために必要な電圧の絶対値は、上記電気泳動電圧情報に示される、表示媒体12C内の第1の粒子36Aが表示基板18と背面基板20との何れか一方の基板側から他方の基板側へ移動するための電圧の電圧値の絶対値は、よりも小さい値となるように、予め調整されている。
Furthermore, the absolute value of the voltage required to change the
また、第1の粒子36Aを分散状態から凝集状態とするために必要な電圧の絶対値は、上記電気泳動電圧情報に示される、表示媒体12C内の第1の粒子36Aが表示基板18と背面基板20との何れか一方の基板側から他方の基板側へ移動するための電圧の電圧値の絶対値よりも大きい値となるように、予め調整されている。
Further, the absolute value of the voltage required to change the
また、閉鎖電圧情報に示される連結孔26Bを開口状態から閉鎖状態へと変化させるために必要な表示基板18と背面基板20との間に印加する電圧の電圧値の絶対値は、第1の粒子36Aを分散状態から凝集状態とするために必要な電圧の絶対値よりも大きい値となるように、予め調整されている。
The absolute value of the voltage value of the voltage applied between the
さらに、閉鎖電圧情報に示される連結孔26Bを開口状態から閉鎖状態へと変化させるために必要な表示基板18と背面基板20との間に印加する電圧の電圧値の絶対値は、表示媒体12C内の第1の粒子36Aが表示基板18と背面基板20との何れか一方の基板側から他方の基板側へ移動するための電圧の電圧値の絶対値よりも大きい値となるように、予め調整されている。
Furthermore, the absolute value of the voltage value of the voltage applied between the
なお、これらの電気泳動電圧情報と、閉鎖電圧情報と、開口電圧情報と、分散電圧情報と、凝集電圧情報は、予め表示媒体12毎に測定して、予めROM50Bに記憶すればよい。
The electrophoretic voltage information, the closing voltage information, the opening voltage information, the dispersion voltage information, and the aggregation voltage information may be measured in advance for each
制御部50のCPU50Aでは、所定時間毎に図13に示す処理ルーチンが実行されてステップ200へ進む。
ステップ200では、画像情報取得部17が画像情報を取得したか否かを判別し、否定されると本ルーチンを終了し、肯定されるとステップ202へ進む。
In the
In
ステップ202では、連結孔26Bの開口電圧情報をROM50Bから読み取る。
In
ステップ204では、ステップ200で取得した画像情報に含まれる色情報を読み取る。
In
次のステップ206では、上記ステップ204で読み取った色情報に対応する電気泳動電圧情報をROM50Aから読取る。
In the
次のステップ208では、分散電圧情報をROM50Bから読み取る。
In the
次のステップ210では、上記ステップ210で読み取った開口電圧情報を電圧印加部14に出力する。開口電圧情報を受け付けた電圧印加部14は、開口電圧情報に示される電圧の電圧値、開口時間、及び極性に基づいて、該電圧値の電圧を、該極性で、該開口時間、表示電極24と背面電極30との間に印加する。
In the
次のステップ212では、上記ステップ210で開口電圧情報を電圧印加部14へ出力してから、該開口電圧情報に含まれる開口時間が経過したか否かを判別し、肯定されるまで否定判断を繰り返し、肯定されると、ステップ214へ進む。
In the
ステップ210〜ステップ212の処理によって、電圧印加部14から表示電極24及び背面電極30へ、開口電圧情報に応じた電圧が印加されることにより、中空構造体26の連結孔26Bの孔径が拡がって、閉鎖状態から開口状態へと変化する。
As a result of the processing of
ステップ214では、上記ステップ208で読み取った分散電圧情報を電圧印加部14に出力する。分散電圧情報を受け付けた電圧印加部14は、分散電圧情報に示される電圧の電圧値、電気泳動時間、及び極性に基づいて、該電圧値の電圧を、該極性で、該電気泳動時間、表示電極24と背面電極30との間に印加する。
In step 214, the distributed voltage information read in
次のステップ216では、上記ステップ214で分散電圧情報を電圧印加部14へ出力してから、該分散電圧情報に含まれる分散時間が経過したか否かを判別し、肯定されるまで否定判断を繰り返し、肯定されると、ステップ218へ進む。
In the
ステップ214〜ステップ216の処理によって、電圧印加部14から表示電極24及び背面電極30へ分散電圧情報に応じた電圧が印加されることにより、表示基板18と背面基板20との基板間に存在する第1の粒子36Aが分散媒42中で分散状態となる。
By applying the voltage according to the distributed voltage information from the
次のステップ218では、上記ステップ206で読み取った電気泳動電圧情報を電圧印加部14へ出力し、次のステップ220において、該ステップ218の処理終了からステップ218で電圧印加部14へ出力した電気泳動電圧情報に含まれる電気泳動時間が経過したか否かを判別し、肯定されるまで否定判断を繰り返し、肯定されると、ステップ222へ進む。
In the
ステップ218〜ステップ220の処理によって、例えば、表示基板18側へ移動させるための電圧が表示電極24と背面電極30とに印加されて、分散媒42中に分散されている第1の粒子36Aが表示基板18側に到る。このとき、上記ステップ210〜ステップ212の処理によって、中空構造体26の連結孔26Bは開口状態にあることから、表示基板18側に到達した第1の粒子36Aは、表示基板18の背面基板20との対向面に設けられている中空構造体26の連結孔26Bを介して第1の空間26A内に到る。
By the processing of
次のステップ222では、ROM50Bから粒子凝集電圧情報を読み取り、次のステップ224において、読み取った粒子凝集電圧情報を電圧印加部14へ出力する。
次のステップ228では、上記ステップ224で粒子凝集電圧情報を電圧印加部へ出力してから、該粒子凝集電圧情報に含まれる凝集時間が経過するまで否定判断を繰り返し、肯定されると、ステップ230へ進む。
In the
In the
上記ステップ224〜ステップ228の処理が実行されることによって、第1の空間26A内に到達した第1の粒子36Aは、中空構造体26の第1の空間26A内で凝集した状態となる。
By executing the processing of step 224 to step 228, the
次のステップ230では、ROM50Bから連結孔26Bの閉鎖電圧情報を読み取り、次のステップ232において、読み取った閉鎖電圧情報を電圧印加部14へ出力する。
次のステップ234では、上記ステップ232で閉鎖電圧情報を電圧印加部14へ出力してから、該閉鎖電圧情報に含まれる凝集時間が経過するまで否定判断を繰り返し、肯定されると、ステップ236へ進む。
In the
In the
ステップ232〜ステップ234の処理によって、電圧印加部14から表示電極24及び背面電極30へ、閉鎖電圧情報に応じた電圧が印加されることにより、中空構造体26の連結孔26Bの孔径が狭まり、開口状態から閉鎖状態へと変化する。このため、中空構造体26の各第1の空間26A内に凝集した状態で存在する第1の粒子36Aは、さらに連結孔26Bを通過することが困難となり、第1の空間26A内に保持された状態となる。
By applying the voltage corresponding to the closing voltage information from the
ステップ236では、電圧印加部14へ表示媒体12Cへの電圧印加停止を示す信号を出力した後に、本ルーチンを終了する。電圧印加停止を示す信号を受け付けた電圧印加部14は、表示媒体12Cへの電圧印加を停止する。
In
例えば、図13に示す処理ルーチンの実行される前には、第1の粒子36Aが背面基板20側に存在しており、且つ、上記ステップ200の処理で取得した画像情報に、第1の粒子36Aの色を示す色情報が含まれている場合には、上記ステップ200〜ステップ212の処理が行われることによって、中空構造体26の連結孔26Bは、孔の拡がりによって、第1の粒子36Aの通過の困難な状態である閉鎖状態(図14(A)参照)から、第1の粒子36Aの通過の可能な状態である開口状態(図14(B)参照)へと変化する。
For example, before the processing routine shown in FIG. 13 is executed, the
さらに、上記ステップ214〜ステップ216の処理が実行されることによって、第1の粒子36Aが分散媒42中で分散状態となる。
Furthermore, the
そして、ステップ218〜ステップ220の処理が実行されることによって、背面基板20側に存在していた第1の粒子36Aは分散媒42中を電気泳動して、表示媒体12Cの中空構造体26の開口状態にある連結孔26Bを介して第1の空間26A内に到る(図14(C)参照)。
Then, by executing the processing of
次に、ステップ222〜ステップ228の処理が実行されることによって、第1の空間26A内に到った第1の粒子36A同士が第1の空間26A内で凝集した状態となる(図14(D)参照)。
このように、第1の粒子36Aが第1の空間26A内で凝集した状態となるため、凝集状態にある第1の粒子36Aが連結孔26Bを介して中空構造体26の外部へと移動することが抑制される。
Next, by executing the processing from
Thus, since the
またさらに、ステップ230〜ステップ234の処理が実行されることによって、中空構造体26の連結孔26Bは、孔の狭まりによって、各第1の粒子36(凝集状態にない第1の粒子36)の通過の可能な状態である開口状態(図14(D)参照)から、凝集状態にない第1の粒子36Aの通過の困難な状態である閉鎖状態(図14(E)参照)へと変化する。
Furthermore, the processing of
ここで、図14(E)に示すように、第1の空間26A内には第1の粒子36Aが到達した状態にある。このため、連結孔26Bが開口状態から閉鎖状態へと変化することによって、第1の粒子36Aは連結孔26Bを通過することが困難となり、第1の空間26A内に到達した第1の粒子36Aは第1の空間26A内に保持された状態となる。この状態で電圧印加部14による電圧印加が停止されても、連結孔26Bの閉鎖状態は保持されるため、第1の空間26A内に到達した第1の粒子36Aは第1の空間26A内に保持される。また、さらに、第1の粒子36Aは、第2の刺激としての電界の刺激によって、第1の空間26A内において凝集した状態となっていることから、第1の粒子36Aは、更に安定して第1の空間26A内に保持される。
Here, as shown in FIG. 14E, the
このため、第1の粒子36Aが連結孔26Bを介して中空構造体26の第1の空間26A間を移動することや、中空構造体26の内部から外部へと移動することが更に抑制される。従って、表示媒体12の濃度変化が抑制される。
For this reason, it is further suppressed that the
(第3の実施の形態)
上記第1の実施の形態及び上記第2の実施の形態では、中空構造体26の連結孔26Bは、第1の刺激として、電界の作用により開口状態または閉鎖状態へと変化する場合を説明した。本実施の形態では、中空構造体26の連結孔26Bは、第1の刺激として、熱の作用により開口状態または閉鎖状態へと変化する場合を説明する。
(Third embodiment)
In the first embodiment and the second embodiment, the case where the
なお、本実施の形態は、上記実施の形態と同様の構成のため、同一部分には同一符号を付与して詳細な説明を省略する。 Since the present embodiment has the same configuration as that of the above embodiment, the same portions are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.
本実施の形態に係る表示装置60は、図15に示すように、表示媒体62と、書込装置64と、を含んで構成されている。
As shown in FIG. 15, the
書込装置64は、電圧印加部14、画像情報取得部17、及び制御部67を含んで構成されている。電圧印加部14、及び画像情報取得部17は、制御部67に信号授受可能に接続されている。
The writing device 64 includes a
なお、表示媒体62が本発明の表示媒体に相当し、表示装置60が本発明の表示装置に相当し、書込装置64が、本発明の書込装置に相当する。また、電圧印加部14が、本発明の表示装置及び書込装置の電圧印加手段に相当する。
The
表示媒体62は、画像表示面とされる表示基板18、表示基板18に間隙をもって対向する背面基板20、これらの基板間を所定間隔に保持すると共に、表示基板18と背面基板20との間を複数のセルに区画する間隙部材34、各セル内に封入された、分散媒42、中空構造体90A、中間層38、及び第1の粒子36を含んで構成されている。
The
また、表示媒体62の背面基板20の、表示基板18に向かい合う面とは反対側の面には、加熱部材68と、温度検知部69と、が設けられている。
Further, a
加熱部材68は、表示基板18と背面基板20との間に熱を加えるための装置であって、一般的な、ヒータやペルチェ素子等を用いることができる。加熱部材68は、制御部67に信号授受可能に接続されており、制御部67による制御によって表示基板18と背面基板20との間を加熱、または加熱を解除する。また、他の加熱法としてレーザーや集光、超音波照射なども適宜使用できる。
The
温度検知部69は、表示基板18と背面基板20との間の温度を測定するための温度センサであって、一般的な温度センサを用いることができ、制御部67に信号授受可能に接続されている。
なお、図15に示す例では、温度検知部69は、加熱部材68上に設けられている場合を説明するが、表示基板18と背面基板20との間の温度を測定可能な位置に設けられていれば良く、このような位置に限られるものではなく、例えば、間隙部材34に設けられていても良い。
The
In the example illustrated in FIG. 15, the
なお、本実施の形態では、加熱部材68は、表示媒体62と一体的に設けられている場合を説明するが、加熱部材68は、書込装置64に一体的に設けられた構成であってもよい。この場合には、表示媒体62が書込装置64に装着された状態において、加熱部材68が表示媒体62の表示基板18と背面基板20との間に熱を加える事が可能な位置に設けられていればよい。
また、同様に、温度検知部69についても、本実施の形態では、表示媒体62と一体的に構成されている場合を説明するが、温度検知部69は、書込装置64と一体的に設けられていても良い。
In the present embodiment, the case where the
Similarly, in the present embodiment, a case where the
中空構造体90Aにおいては、第1の刺激として、電界の作用に換えて、熱の作用により連結孔26Bの孔径が変化する以外は、第1の実施の形態で説明した中空構造体26と同じ構成であるため、詳細な説明を省略する。
すなわち、本実施の形態の表示媒体62に設けられている中空構造体90Aは、第1の刺激として、熱の作用により開口状態または閉鎖状態へと変化する。
In the
That is, the
このような中空構造体90Aを構成する材料、構成、及び製造方法は、第1の実施の形態で説明した中空構造体26と同一であるが、異なる点は、連結孔26Bを構成する管状体27A(図4参照)の構成材料が異なる点である。
The material, configuration, and manufacturing method that constitute such a
具体的には、本実施の形態の中空構造体90Aの連結孔26Bを形作っている管状体27Aを構成している刺激応答材料は、熱刺激により応答する材料であって、この熱の作用によって連結孔26Bの孔径が変化する材料を用いればよい。
Specifically, the stimulus response material constituting the
ここで、この連結孔26Bの孔径の熱の作用による変化は、連結孔26Bを構成する管状体27Aを構成する材料に熱が作用することで、溶媒(分散媒)に対する溶解性が変化することによりたとえば溶解性が上昇すれば材料中に溶媒(分散媒)が滲入することで体積増加し開口状態となり、逆に溶解性が低下すれば溶媒(分散媒)が材料中から排出されることで体積減少し閉塞状態となる。
Here, the change in the hole diameter of the connecting
このような管状体27Aの溶媒(分散媒)の溶解度変化を生じさせて連結孔26Bを開口状態または閉鎖状態へ変化させるために、表示基板18と背面基板20との基板間に印加する熱の温度や、加熱時間は、管状体27Aを構成する材料や、溶媒(分散媒)の溶解度パラメーター等によって異なるが、表示媒体12として構成したときに予め測定すればよい。
In order to change the solubility of the solvent (dispersion medium) in the
このような熱の作用により変化する刺激応答材料としては、具体的には、ポリN−イソプロピルアクリルアミドなどのN−アルキル置換(メタ)アクリルアミドの架橋体やN−アルキル置換(メタ)アクリルアミドと(メタ)アクリル酸及びその塩、又は(メタ)アクリルアミド、又は(メタ)アクリル酸アルキルエステルなどの2成分以上の共重合体の架橋体、ポリビニルメチルエーテルの架橋物、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのアルキル置換セルロース誘導体の架橋体、ポリ(メタ)アクリルアミドの架橋体とポリ(メタ)アクリル酸の架橋体からなるIPN体、セミIPN体及びそれらの部分中和体(アクリル酸単位を部分的に塩化したもの)、ポリ(メタ)アクリルアミドを主成分とする共重合体の架橋体とポリ(メタ)アクリル酸の架橋体からなるIPN体、セミIPN体及びそれらの部分中和体などが挙げられる。より好ましくは、ポリN−アルキル置換アルキルアミドの架橋体、ポリ(メタ)アクリルアミドの架橋体とポリ(メタ)アクリル酸の架橋体とのIPN体、セミIPN体及びそれらの部分中和体などが挙げられる。等が挙げられる。 Specific examples of such a stimulus-responsive material that changes by the action of heat include cross-linked N-alkyl-substituted (meth) acrylamides such as poly-N-isopropylacrylamide, N-alkyl-substituted (meth) acrylamide, and (meta ) Crosslinked products of copolymers of two or more components such as acrylic acid and its salts, or (meth) acrylamide or (meth) acrylic acid alkyl ester, crosslinked products of polyvinyl methyl ether, methyl cellulose, ethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, etc. Cross-linked products of alkyl-substituted cellulose derivatives, IPN bodies consisting of a cross-linked body of poly (meth) acrylamide and a cross-linked body of poly (meth) acrylic acid, semi-IPN bodies and partial neutralized bodies thereof (partially chlorinated acrylic acid units ) And poly (meth) acrylamide as the main component IPN body comprising a crosslinked body of the crosslinked poly (meth) acrylic acid copolymer, and the like semi-IPN bodies and their partial neutralization thereof. More preferably, a crosslinked product of poly N-alkyl-substituted alkylamide, an IPN product of a crosslinked product of poly (meth) acrylamide and a crosslinked product of poly (meth) acrylic acid, a semi-IPN product, and a partially neutralized product thereof. Can be mentioned. Etc.
これらの中でも、コスト、ハンドリングや刺激応答性の理由から、N−アルキル置換(メタ)アクリルアミドの架橋体が好適に用いられる。 Among these, a N-alkyl-substituted (meth) acrylamide cross-linked product is preferably used for reasons of cost, handling, and stimulus responsiveness.
この刺激応答材料の溶媒としては、使用温度範囲内で刺激応答材料の溶解度変化を生起させるという機能を有していれば良く公知の溶媒が用いられるが、具体的には、水、有機溶媒(例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコールなどのアルコール類;アセトンやメチルエチルケトンなどのケトン類;エーテル類;エステル類;等の他、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホオキシド、アセトニトリル、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、テトラヒドロフラン、ピロリドン誘導体、)、油類(例えば、脂肪族、は芳香族系有機溶媒、シリコンオイル)、イオン液体(例えば、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムブロマイド、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムクロライド、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムラクテート、ヘキサフルオロリン酸−1−エチル−3−メチルイミダゾリウム、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムブロマイドテトラフルオロボレート、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムブロマイド、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムクロライド、ヘキサフルオロリン酸−1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、−1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート、−1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムラクテート、1−ヘキシル−3−メチルイミダゾリウムブロマイド、1−ヘキシル−3−メチルイミダゾリウムクロライド、1−ヘキシル−3−メチルイミダゾリウムラクテート、ヘキサフルオロリン酸−1−ヘキシル−3−メチルイミダゾリウム、1−ヘキシル−3−メチルイミダゾリウムブロマイドテトラフルオロボレート、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート、1−オクチル−3−メチルイミダゾリウムブロマイド、1−オクチル−3−メチルイミダゾリウムクロライド、1−オクチル−3−メチルイミダゾリウムラクテート、ヘキサフルオロリン酸−1−オクチル−3−メチルイミダゾリウム、1−オクチル−3−メチルイミダゾリウムブロマイドテトラフルオロボレート、1−オクチル−3−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート、1−デシル−3−メチルイミダゾリウムブロマイド、1−デシル−3−メチルイミダゾリウムクロライド、1−デシル−3−メチルイミダゾリウムラクテート、ヘキサフルオロリン酸−1−デシル−3−メチルイミダゾリウム、1−デシル−3−メチルイミダゾリウムブロマイドテトラフルオロボレート、1−デシル−3−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート、1−ドデシル−3−メチルイミダゾリウムブロマイド、1−ドデシル−3−メチルイミダゾリウムクロライド、1−ドデシル−3−メチルイミダゾリウムラクテート、ヘキサフルオロリン酸−1−ドデシル−3−メチルイミダゾリウム、1−ドデシル−3−メチルイミダゾリウムブロマイドテトラフルオロボレート、1−ドデシル−3−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムブロマイド、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムクロライド、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムラクテート、ヘキサフルオロリン酸−1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムブロマイドテトラフルオロボレート、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート、1−ブチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムブロマイド、1−ブチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムクロライド、ヘキサフルオロリン酸−1−ブチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、−1−ブチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート、−1−ブチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムラクテート、1−ヘキシル−2,3−ジメチルイミダゾリウムブロマイド、1−ヘキシル−2,3−ジメチルイミダゾリウムクロライド、1−ヘキシル−2,3−ジメチルイミダゾリウムラクテート、ヘキサフルオロリン酸−1−ヘキシル−2,3−ジメチルイミダゾリウム、1−ヘキシル−2,3−ジメチルイミダゾリウムブロマイドテトラフルオロボレート、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート、1−オクチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムブロマイド、1−オクチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムクロライド、1−オクチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムラクテート、ヘキサフルオロリン酸−1−オクチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム、1−オクチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムブロマイドテトラフルオロボレート、1−オクチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート、1−デシル−2,3−ジメチルイミダゾリウムブロマイド、1−デシル−2,3−ジメチルイミダゾリウムクロライド、1−デシル−2,3−ジメチルイミダゾリウムラクテート、ヘキサフルオロリン酸−1−デシル−2,3−ジメチルイミダゾリウム、1−デシル−2,3−ジメチルイミダゾリウムブロマイドテトラフルオロボレート、1−デシル−2,3−ジメチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート、1−ドデシル−2,3−ジメチルイミダゾリウムブロマイド、1−ドデシル−2,3−ジメチルイミダゾリウムクロライド、1−ドデシル−2,3−ジメチルイミダゾリウムラクテート、ヘキサフルオロリン酸−1−ドデシル−2,3−ジメチルイミダゾリウム、1−ドデシル−2,3−ジメチルイミダゾリウムブロマイドテトラフルオロボレート、1−ドデシル−2,3−ジメチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート、1-エチルピリジニウムブロマイド、1-エチルピリジニウムクロライド、1-エチルピリジニウムラクテート、ヘキサフルオロリン酸-1-エチルピリジニウム、1-エチルピリジニウムテトラフルオロボレート、1-エチルピリジニウムトリフルオロメタンスルホネート、1-ブチルピリジニウムブロマイド、1-ブチルピリジニウムクロライド、1-ブチルピリジニウムラクテート、ヘキサフルオロリン酸-1-ブチルピリジニウム、1-ブチルピリジニウムテトラフルオロボレート、1-ブチルピリジニウムトリフルオロメタンスルホネート、1-ヘキシルピリジニウムブロマイド、1-ヘキシルピリジニウムクロライド、1-ヘキシルピリジニウムラクテート、ヘキサフルオロリン酸-1-ヘキシルピリジニウム、1-ヘキシルピリジニウムテトラフルオロボレート、1-ヘキシルピリジニウムトリフルオロメタンスルホネート)やそれらの任意の混合物が挙げられる。 As the solvent for the stimulus responsive material, a known solvent may be used as long as it has a function of causing a change in solubility of the stimulus responsive material within a use temperature range. Specifically, water, an organic solvent ( For example, alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol, butyl alcohol, ethylene glycol, and propylene glycol; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; ethers; esters; etc., dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfo Oxide, acetonitrile, ethylene carbonate, propylene carbonate, tetrahydrofuran, pyrrolidone derivatives), oils (for example, aliphatic, aromatic organic solvents, silicone oil), ionic liquids (for example, 1-ethyl-3-methylimidazole) Mubromide, 1-ethyl-3-methylimidazolium chloride, 1-ethyl-3-methylimidazolium lactate, 1-ethyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate, 1-ethyl-3-methylimidazolium bromide Tetrafluoroborate, 1-ethyl-3-methylimidazolium trifluoromethanesulfonate, 1-butyl-3-methylimidazolium bromide, 1-butyl-3-methylimidazolium chloride, 1-butyl-3-hexafluorophosphate Methylimidazolium tetrafluoroborate, -1-butyl-3-methylimidazolium trifluoromethanesulfonate, -1-butyl-3-methylimidazolium lactate, 1-hexyl-3-methylimidazolium bromide, 1-hex 1-hexyl-3-methylimidazolium lactate, 1-hexyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate, 1-hexyl-3-methylimidazolium bromide tetrafluoroborate, 1-hexyl-3-methylimidazolium lactate -Ethyl-3-methylimidazolium trifluoromethanesulfonate, 1-octyl-3-methylimidazolium bromide, 1-octyl-3-methylimidazolium chloride, 1-octyl-3-methylimidazolium lactate, hexafluorophosphate- 1-octyl-3-methylimidazolium, 1-octyl-3-methylimidazolium bromide tetrafluoroborate, 1-octyl-3-methylimidazolium trifluoromethanesulfonate, 1-decyl-3-methyl Louis imidazolium bromide, 1-decyl-3-methylimidazolium chloride, 1-decyl-3-methylimidazolium lactate, 1-decyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate, 1-decyl-3-methylimidazole Lilium bromide tetrafluoroborate, 1-decyl-3-methylimidazolium trifluoromethanesulfonate, 1-dodecyl-3-methylimidazolium bromide, 1-dodecyl-3-methylimidazolium chloride, 1-dodecyl-3-methylimidazolium Lactate, 1-dodecyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate, 1-dodecyl-3-methylimidazolium bromide tetrafluoroborate, 1-dodecyl-3-methylimidazolium trifluoromethanesulfurate 1-ethyl-2,3-dimethylimidazolium bromide, 1-ethyl-2,3-dimethylimidazolium chloride, 1-ethyl-2,3-dimethylimidazolium lactate, hexafluorophosphate-1-ethyl- 2,3-dimethylimidazolium, 1-ethyl-2,3-dimethylimidazolium bromide tetrafluoroborate, 1-ethyl-2,3-dimethylimidazolium trifluoromethanesulfonate, 1-butyl-2,3-dimethylimidazolium Bromide, 1-butyl-2,3-dimethylimidazolium chloride, 1-butyl-2,3-dimethylimidazolium tetrafluoroborate hexafluorophosphate, -1-butyl-2,3-dimethylimidazolium trifluoromethanesulfonate , -1- Til-2,3-dimethylimidazolium lactate, 1-hexyl-2,3-dimethylimidazolium bromide, 1-hexyl-2,3-dimethylimidazolium chloride, 1-hexyl-2,3-dimethylimidazolium lactate, 1-hexyl-2,3-dimethylimidazolium hexafluorophosphate, 1-hexyl-2,3-dimethylimidazolium bromide tetrafluoroborate, 1-ethyl-2,3-dimethylimidazolium trifluoromethanesulfonate, 1- Octyl-2,3-dimethylimidazolium bromide, 1-octyl-2,3-dimethylimidazolium chloride, 1-octyl-2,3-dimethylimidazolium lactate, 1-octyl-2,3-hexafluorophosphate Dimethyl imidazole 1-octyl-2,3-dimethylimidazolium bromide tetrafluoroborate, 1-octyl-2,3-dimethylimidazolium trifluoromethanesulfonate, 1-decyl-2,3-dimethylimidazolium bromide, 1-decyl- 2,3-dimethylimidazolium chloride, 1-decyl-2,3-dimethylimidazolium lactate, 1-decyl-2,3-dimethylimidazolium hexafluorophosphate, 1-decyl-2,3-dimethylimidazolium Bromide tetrafluoroborate, 1-decyl-2,3-dimethylimidazolium trifluoromethanesulfonate, 1-dodecyl-2,3-dimethylimidazolium bromide, 1-dodecyl-2,3-dimethylimidazolium chloride, 1-dodecyl- 2 3-dimethylimidazolium lactate, 1-dodecyl-2,3-dimethylimidazolium hexafluorophosphate, 1-dodecyl-2,3-dimethylimidazolium bromide tetrafluoroborate, 1-dodecyl-2,3-dimethylimidazole Lithium trifluoromethanesulfonate, 1-ethylpyridinium bromide, 1-ethylpyridinium chloride, 1-ethylpyridinium lactate, 1-ethylpyridinium hexafluorophosphate, 1-ethylpyridinium tetrafluoroborate, 1-ethylpyridinium trifluoromethanesulfonate, 1 -Butylpyridinium bromide, 1-butylpyridinium chloride, 1-butylpyridinium lactate, 1-butylpyridinium hexafluorophosphate, 1-butylpyridinium tet Fluoroborate, 1-butylpyridinium trifluoromethanesulfonate, 1-hexylpyridinium bromide, 1-hexylpyridinium chloride, 1-hexylpyridinium lactate, hexafluorophosphate-1-hexylpyridinium, 1-hexylpyridinium tetrafluoroborate, 1-hexyl Pyridinium trifluoromethanesulfonate) and any mixtures thereof.
また、この刺激応答材料を上記溶媒に溶かした溶液には、必要に応じて、界面活性剤等を添加してもよい。界面活性剤を添加することで、溶解度変化を生起させる温度を調整することができるという効果が得られる。 Moreover, you may add surfactant etc. to the solution which melt | dissolved this irritation | stimulation response material in the said solvent as needed. By adding the surfactant, the effect of adjusting the temperature causing the solubility change can be obtained.
上記熱の作用により応答する刺激応答材料を、連結孔26Bを構成する管状体27Aを構成する材料として用いる以外は、上記第1の実施の形態で説明した中空構造体26と同様にして作製することで、コロイド粒子構造体29(図5参照)と同じ形状の第1の空間26Aと、第1の刺激として熱の作用により孔径の変化する管状体27Aによって形成されている連結孔26Bと、を有する、ネガ型の中空構造体90Aが作製される。
The stimuli-responsive material that responds by the action of heat is produced in the same manner as the
なお、中空構造体90Aの作製方法は、上記方法に限られるものではなく、上記の連結孔26B及び第1の空間26Aが設けられた構成の中空構造体で26が製造できればどのような方法を用いてもよい。
The manufacturing method of the
次に、本実施の形態の表示装置60及び書込装置64について説明する。
上述のように、表示装置60は、上記表示媒体62と、この表示媒体62に画像を表示するための書込装置64と、を含んで構成されている。
Next, the
As described above, the
書込装置64は、で電圧印加部14と、制御部67と、画像情報取得部17と、を含んで構成されている。
電圧印加部14は、制御部67に信号授受可能に接続されるとともに、表示電極24及び背面電極30に電圧印加可能に接続されている。加熱部材68及び温度検知部69各々は、制御部67に信号授受可能に接続されている。
The writing device 64 includes a
The
画像情報取得部17は、表示装置60及び書込装置64の外部から表示媒体62に表示する画像を示す画像情報を取得する。
The image
制御部67は、画像情報取得部17が取得した画像情報に応じて電圧印加部14から表示媒体62に印加する電圧を制御する。制御部67は、CPU67A、ROM67B、RAM67C、及び図示を省略するハードディスク等を含むマイクロコンピュータで構成されている。このCPU67Aは、ROM67Bや図示を省略するハードディスク等に記憶されているプログラムに従って表示媒体62への画像表示を行う。
The
なお、表示媒体62は、書込装置64に対して着脱可能に設けられていてもよいし、書込装置64に電気的に接続された状態で固定化されていてもよい。
表示媒体62を書込装置64に対して着脱可能に設けることによって、表示媒体62の交換が可能となり、1台の書込装置64を用いて複数の表示媒体62への画像表示が可能となる。
The
By providing the
以下に、本実施の形態における表示媒体62を備えた表示装置60の制御部67のCPU67Aで実行される処理を説明する。
Below, the process performed by CPU67A of the
制御部67のCPU67Aでは、図16に示す処理ルーチンによって示されるプログラムを制御部67内のROM67Bまたはハードディスク等から読み取ることによって、図16に示す処理を実行する。
The
なお、本実施の形態では、説明を簡略化するために、画像情報取得部17は、画像情報として、表示媒体62の特定の1つのセルに表示する画像の色を示す情報を取得するものとし、該画像情報に基づいた色を表示媒体62の対応する1つのセルに表示する場合を説明する。
In the present embodiment, in order to simplify the description, the image
なお、図16に示す処理ルーチンでは、表示媒体12に封入されている第1の粒子36としては、基板間に形成された電界によって基板間を移動する特性を有する第1の粒子36を用いた場合を説明する。
In the processing routine shown in FIG. 16, as the
また、本実施の形態では、電気泳動電圧情報と、閉鎖温度情報と、開口温度情報と、を予めROM67Bに記憶しているとして説明する。 In this embodiment, it is assumed that the electrophoresis voltage information, the closing temperature information, and the opening temperature information are stored in the ROM 67B in advance.
電気泳動電圧情報は、表示媒体62に表示する色を示す色情報に対応して予め記憶されている。
この電気泳動電圧情報とは、表示媒体62内の第1の粒子36が表示基板18と背面基板20との何れか一方の基板側から他方の基板側へ移動するための電圧の電圧値、電圧印加時間(以下、電気泳動時間と称する)、及び極性等を示す情報であり、第1の粒子36の構成や表示媒体62の構成等によって定まる。
The electrophoretic voltage information is stored in advance corresponding to the color information indicating the color displayed on the
The electrophoretic voltage information refers to the voltage value of the voltage for moving the
また、閉鎖温度情報とは、中空構造体90Aの連結孔26Bを開口状態から閉鎖状態へと変化させるために必要な、表示基板18と背面基板20との間に加える熱の温度、中空構造体90Aの連結孔26Bの孔径が狭くなって開口状態から閉鎖状態となるまでに必要な該温度の継続保持時間(以下、閉鎖時間と称する)等を示す情報である。この閉鎖温度情報は、連結孔26Bを構成する材料の溶解度パラメーターや、その他の特性、及び表示媒体12の構成等によって定まる。
The closed temperature information is the temperature of heat applied between the
また、開口温度情報とは、中空構造体90Aの連結孔26Bを閉鎖状態から開口状態へと変化させるために必要な、表示基板18と背面基板20との間に加える熱の温度、中空構造体90Aの連結孔26Bの孔径が拡がって閉鎖状態から開口状態となるまでに必要な該温度の継続保持時間(以下、開口時間と称する)等を示す情報である。この開口温度情報は、連結孔26Bを構成する材料の溶解度パラメーターや、その他の特性、及び表示媒体12の構成等によって定まる。
The opening temperature information is the temperature of heat applied between the
なお、上記中空構造体90Aの連結孔26Bを閉鎖状態から開口状態へと変化させるために必要な表示基板18と背面基板20との間に加える熱の温度と、中空構造体26の連結孔26Bを開口状態から閉鎖状態へと変化させるために必要な表示基板18と背面基板20との間に加える熱の温度と、は、互いに異なっており、好ましくは、10度以上異なることが好ましく、50度以上異なることが更に好ましい。
The temperature of heat applied between the
これらの温度が50度以上異なると、多くの生活環境下でメモリ性が得られると言う効果が得られる。 If these temperatures differ by 50 degrees or more, an effect is obtained that memory performance can be obtained in many living environments.
本実施の形態では、上記中空構造体90Aの連結孔26Bを閉鎖状態から開口状態へと変化させるためには、表示基板18と背面基板20との間に第1の温度を超える温度を印加する必要があり、中空構造体26の連結孔26Bを開口状態から閉鎖状態へと変化させるためには、表示基板18と背面基板20との間に該第1の温度より低い第2の温度未満の温度を印加する必要があるとして説明する。
そして、開口温度としては、該第1の温度を超える温度が予め定められており、閉鎖温度としては、該第2の温度未満の温度が予め定められているとする。
In the present embodiment, in order to change the connecting
The opening temperature is determined in advance as a temperature exceeding the first temperature, and the closing temperature is determined as a temperature lower than the second temperature.
さらに、この閉鎖温度は、使用環境の観点から、常温(10℃〜40℃)であることが好ましい。 Furthermore, it is preferable that this closing temperature is normal temperature (10 degreeC-40 degreeC) from a viewpoint of use environment.
これらの温度を満たすように、連結孔26Bを構成する刺激応答性材料を適宜選択すればよい。
What is necessary is just to select suitably the stimulus responsive material which comprises the
また、これらの電気泳動電圧情報、開口温度情報、及び凝集温度情報は、予め表示媒体62毎に測定して、予めROM67Bに記憶すればよい。
The electrophoretic voltage information, the opening temperature information, and the aggregation temperature information may be measured for each
制御部67のCPU67Aでは、所定時間毎に図16に示す処理ルーチンが実行されてステップ300へ進む。
ステップ300では、画像情報取得部17が画像情報を取得したか否かを判別し、否定されると本ルーチンを終了し、肯定されるとステップ302へ進む。
In the
In
ステップ302では、連結孔26Bの開口温度情報をROM67Bから読み取る。
In
次のステップ304では、ステップ300で取得した画像情報に含まれる色情報を読み取る。
In the next step 304, the color information included in the image information acquired in
次のステップ306では、上記ステップ304で読み取った色情報に対応する電気泳動電圧情報をROM67Bから読取り、次のステップ308では、上記ステップ302で読み取った開口温度情報を加熱部材68へ出力する。開口温度情報を受け付けた加熱部材68は、開口温度情報に応じた温度、及び開口時間に基づいて、該温度への発熱を開始する。
In the
次のステップ310では、表示媒体62内の温度が、上記ステップ302で読み取った開口温度情報に含まれる温度情報と同じ温度となったか否かを判別し、肯定されるまで否定判断を繰り返す。
In the
このステップ310の判断は、温度検知部69から入力された温度情報と、上記ステップ302で読み取った開口温度情報に含まれる温度情報とが同じであるか否かを判別することによって判断する。なお、「同じであるか否か」とは、この温度検知部69から入力された温度情報が、上記ステップ302で読み取った開口温度情報に含まれる温度情報に対して数%の誤差の範囲内で一致していればよく、完全な一致でなくてもよい。なお、この数%の値は、中空構造体90Aの特性や表示媒体62の配置条件等に応じて予め定めればよい。
The determination in
次のステップ311では、上記ステップ310で肯定されてから、該開口温度情報に含まれる開口時間を経過したか否かを判別し、肯定されるまで否定判断を繰り返し、肯定されるとステップ312へ進む。
In the
上記ステップ308〜ステップ311の処理が実行されることによる加熱部材68の加熱によって、表示基板18と背面基板20との間の領域が上記ステップ302で読み取った開口温度情報に応じた温度へと加熱され、且つ、この中空構造体90Aに温度が加えられた環境下において、連結孔26Bが閉鎖状態から開口状態となるまでこの加熱が継続される。
By heating the
このため、上記ステップ308〜ステップ311の処理によって、表示基板18と背面基板20との基板間に存在する中空構造体90Aの連結孔26Bが、開口状態となる。
For this reason, the
次のステップ312では、上記ステップ306で読み取った電気泳動電圧情報を電圧印加部14へ出力する。
電気泳動電圧情報を受け付けた電圧印加部14は、受け付けた電気泳動電圧情報に含まれる電圧値の電圧を、該電気泳動電圧情報に含まれる極性で、該電気泳動電圧情報に含まれる泳動時間継続して表示電極24と背面電極30とへ印加する電圧印加を開始する。
In the
The
次のステップ314では、ステップ312の処理終了から該ステップ312で電圧印加部14へ出力した電気泳動電圧情報に含まれる電圧泳動時間を経過したか否かを判別し、肯定されるまで否定判断を繰り返し、肯定されると、ステップ316へ進む。
In the
ステップ312〜ステップ314の処理によって、例えば、表示基板18側へ移動させるための電圧が表示電極24と背面電極30とに印加されて、第1の粒子36が表示基板18側または背面基板20側に到る。ここで、中空構造体90Aの連結孔26Bは、上記ステップ308〜ステップ311の処理によって開口状態であることから、中空構造体90Aの設けられている表示基板18側に到達した第1の粒子36は、中空構造体90Aの連結孔26Bを通過して第1の空間26A内に到る。
By the processing of
ステップ316では、ROM67Bから閉鎖温度情報を読み取り、次のステップ318において、読み取った閉鎖温度情報を、加熱部材68へ出力する。
In
閉鎖温度情報を受け付けた加熱部材68は、受け付けた閉鎖温度情報に含まれる温度情報の温度への加熱を凝集時間継続して行う処理を開始する。
The
次のステップ320では、表示媒体62の温度が上記ステップ316で読み取った閉鎖温度情報に含まれる温度情報の温度と一致するまで否定判断を繰り返し、肯定されるとステップ321へ進む。ステップ320の判断は、温度検知部69から入力された温度情報が、上記ステップ318で読み取った閉鎖温度情報に含まれる温度情報の温度と一致するか否かを判別することによって判断可能である。なお、この一致するか否かの判断は、完全一致を必ずしも指すものではなく、例えば、中空構造体90Aの特性によって、閉鎖温度情報の温度の数%の範囲内等で一致していればよく、中空構造体90Aの特性毎に定めればよい。
In the
次のステップ321では、上記ステップ318で閉鎖温度情報を加熱部材68へ出力してから、上記ステップ316で読み取った閉鎖温度情報に含まれる閉鎖時間を経過するまで否定判断を繰り返し、肯定されると、ステップ322へ進む。
In the
ステップ318〜ステップ321の処理によって、中空構造体90Aの連結孔26Bが開口状態から閉鎖状態へと変化する。
By the processing from
次のステップ321では、電圧印加停止を示す信号を電圧印加部14へ出力した後に、本ルーチンを終了する。電圧印加停止を示す信号を受け付けた電圧印加部14は、表示電極24と背面電極30とへの電圧印加を停止する。
In the
図16に示す上記ステップ300〜ステップ322の処理が実行されることによって、例えば、該処理ルーチンの実行される前には、第1の粒子36が背面基板20側に存在しており、且つ、上記ステップ300の処理で取得した画像情報に、第1の粒子36の色を示す色情報が含まれている場合には、上記ステップ300〜ステップ311の処理が行われることによって、中空構造体90Aの連結孔26Bは、孔の拡がりによって、第1の粒子36の通過の困難な状態である閉鎖状態(図17(A)参照)から、第1の粒子36の通過の可能な状態である開口状態(図17(B)参照)へと変化する。
By performing the processing of
さらに、上記ステップ312〜ステップ314の処理が実行されることによって、背面基板20側に存在していた第1の粒子36は分散媒42中を電気泳動して(図17(C)参照)、表示媒体62の中空構造体90Aの開口状態にある連結孔26Bを介して第1の空間26A内に到る(図17(D)参照)。
Further, by performing the processing of
ここで、さらに、ステップ316〜ステップ321の処理が実行されることによって、中空構造体90Aの連結孔26Bは、孔の狭まりによって、第1の粒子36の通過の可能な状態である開口状態(図17(D)参照)から、第1の粒子36の通過の困難な状態である閉鎖状態(図17(E)参照)へと変化する。
Here, by further executing the processing of
ここで、図17(E)に示すように、第1の空間26A内には第1の粒子36が到達した状態にある。このため、連結孔26Bが温度刺激により開口状態から閉鎖状態へと変化することによって、第1の粒子36は連結孔26Bを通過することが困難となり、第1の空間26A内に到達した第1の粒子36は第1の空間26A内に保持された状態となる。この状態で加熱部材68による加熱が停止されても、連結孔26Bの閉鎖状態は保持されるため、第1の空間26A内に到達した第1の粒子36は第1の空間26A内に保持される。
Here, as shown in FIG. 17E, the
このように、第1の粒子36が連結孔26Bを介して中空構造体90Aの第1の空間26A間を移動することや、中空構造体90Aの内部から外部へと移動することが抑制される。
従って、表示媒体62の濃度変化が抑制される。
As described above, the movement of the
Therefore, the density change of the
なお、反対に、上記ステップ300の処理で取得した画像情報に、表示媒体62の中間層38の色を示す色情報が含まれている場合には、上記ステップ302〜ステップ311の処理が行われることによって、例えば、表示基板18側に設けられた中空構造体90Aの連結孔26Bが図17(E)に示す閉鎖状態から、図17(D)に示す開口状態へと変化する。そして、この連結孔26Bが開口状態へと変化した後に、中空構造体90Aの第1の空間26A内に保持されていた第1の粒子36が、開口状態にある連結孔26Bを介して中空構造体90Aの外部へと電気泳動しはじめ(図17(C)参照)、さらに、中間層38の孔を介して背面基板20側へと到る(図17(B)参照)。そして。さらに、中空構造体90Aの連結孔26Bが開口状態(図17(B)参照)から閉鎖状態(図17(A)参照)へと変化する。これによって、表示基板18側から視認されたときには、中間層38の色が視認され、多色表示が可能となる。
さらに、表示基板18側に設けられている中空構造体90Aの連結孔26Bは第1の粒子36が背面基板20側に移動した後に、閉鎖状態とされることから、背面基板20側に移動した第1の粒子36群の色による表示媒体62の濃度変化が抑制される。
On the other hand, when the image information acquired in the processing of
Further, since the
(第4の実施の形態)
上記第3の実施の形態では、連結孔26Bが第1の刺激として熱の作用により開口状態または閉鎖状態へと変化する中空構造体90Aを用いると共に、第1の粒子36として、表示基板18と背面基板20との基板間に形成された電界によって基板間を移動するという特性を有する粒子を用いる場合を説明した。
本実施の形態では、中空構造体90Aについては第3の実施の形態と同様に、連結孔26Bが第1の刺激として熱の作用により開口状態または閉鎖状態へと変化する中空構造体90Aを用いるが、第1の粒子36として、表示基板18と背面基板20との間に形成された電界によって基板間を移動するという特性を有すると共に、第2の刺激として表示基板18と背面基板20との間に加えられた熱の作用により凝集または分散する特性を有する第1の粒子36Bを用いる場合を説明する。
(Fourth embodiment)
In the third embodiment, the
In the present embodiment, as with the third embodiment, the
本実施の形態に係る表示装置60Aは、図18に示すように、表示媒体62Aと、書込装置64と、を含んで構成されている。
As shown in FIG. 18, the
書込装置64は、電圧印加部14、画像情報取得部17、及び制御部71を含んで構成されている。電圧印加部14、及び画像情報取得部17は、制御部71に信号授受可能に接続されている。
The writing device 64 includes a
なお、表示媒体62Aが本発明の表示媒体に相当し、表示装置60Aが本発明の表示装置に相当し、書込装置64が、本発明の書込装置に相当する。また、電圧印加部14が、本発明の表示装置及び書込装置の電圧印加手段に相当する。
The
表示媒体62Aは、表示基板18、背面基板20、間隙部材34、分散媒42、中空構造体90A、中間層38、及び第1の粒子36Bを含んで構成されている。
The
また、表示媒体62Aの背面基板20の、表示基板18に向かい合う面とは反対側の面には、加熱部材68と、温度検知部69と、が設けられている。
In addition, a
なお、本実施の形態の表示媒体62A、書込装置64、及び表示装置60Aは、上記第3の実施の形態と同様の構成のため、同一部分には同一符号を付与して詳細な説明を省略する。
Since the
第1の粒子36Bは、表示基板18と背面基板20との基板間に形成された電界によって基板間を移動するという特性と共に、第2の刺激としての熱の作用によって凝集または分散する特性を更に有する粒子である。この第1の粒子36Bは、表示基板18と背面基板20との基板間に予め定められた泳動電圧範囲内及び泳動電圧範囲を超える電圧が印加されると分散媒42中を移動すると共に、第2の刺激としての熱の作用により凝集または分散する。
The
この第1の粒子36Bの熱の作用による分散媒42中の凝集及び分散は、第1の粒子36Bの、少なくとも分散媒42と接する面(表面)を構成する材料が熱の作用によって所定温度以下の低温で分散媒42に溶解し、該所定温度以上の高温で第1の粒子36Bの表面に析出することによって生じる。
The aggregation and dispersion of the
つまり、第1の粒子36Bの少なくとも表面を構成する材料を、所定温度、すなわち相転移温度を境に分散媒42中に溶解または析出する材料で構成することによって、所定温度以上の温度環境下では凝集し、所定温度未満の温度環境下では分散する第1の粒子36Bを調整する。
That is, by configuring the material constituting at least the surface of the
この第1の粒子36Bの分散及び凝集を生じさせるために表示基板18と背面基板20との基板間に加える熱の温度及び継続加熱時間は、第1の粒子36Bの表面を構成する材料の相転移温度や、分散媒42の種類等に応じて予め定めればよい。
In order to cause dispersion and aggregation of the
このような、電界により分散媒42中を電気泳動する特性及び、第2の刺激としての熱刺激により凝集及び分散する特性を有する第1の粒子36Bとしては、例えば、分散媒42中において、所定温度域に相点移転を有する高分子鎖を、上記第1の実施の形態で説明した電界の作用により基板間を移動する粒子として調整した第1の粒子36の表面上に修飾することで、上述のような熱刺激により分散状態または凝集状態となる第1の粒子36Bとする。
Examples of the
この特定の表面処理としては、例えばカップリング剤等による活性基の導入やプラズマ放電やコロナ放電やX線照射などによる表面活性化により第1の粒子36に所望の特性を有する官能基や高分子鎖を導入したり、所望の特性を有する材料でカプセル化すればよい。
As this specific surface treatment, for example, a functional group or a polymer having desired characteristics in the
例えば、プラズマ放電やコロナ放電やX線照射などによる表面活性化はほとんどの材料に適用することができ、感温性モノマー存在下で活性化表面を暴露することによって熱刺激により凝集及び分散する特性のこの第1の粒子36Bを得ることができる。電界により分散媒42中を電気泳動する特性を持たせるには感温性モノマーと電解質モノマーを共存させてもよく、段階的に修飾してもよく、あらかじめ粒子に帯電基を修飾しておいてもよい。
For example, surface activation by plasma discharge, corona discharge, X-ray irradiation, etc. can be applied to almost all materials, and the characteristics of aggregation and dispersion by thermal stimulation by exposing the activated surface in the presence of a temperature sensitive monomer This
次に、本実施の形態の表示装置60A及び書込装置64Aについて説明する。
上述のように、表示装置60Aは、上記表示媒体62Aと、この表示媒体62Aに画像を表示するための書込装置64Aと、を含んで構成されている。
Next, the
As described above, the
書込装置64Aは、電圧印加部14と、制御部71と、画像情報取得部17と、を含んで構成されている。
電圧印加部14は、制御部71に信号授受可能に接続されるとともに、表示電極24及び背面電極30に電圧印加可能に接続されている。加熱部材68及び温度検知部69各々は、制御部71に信号授受可能に接続されている。
The writing device 64 </ b> A includes the
The
画像情報取得部17は、表示装置60A及び書込装置64Aの外部から表示媒体62Aに表示する画像を示す画像情報を取得する。
The image
制御部71は、画像情報取得部17が取得した画像情報に応じて電圧印加部14から表示媒体62Aに印加する電圧を制御する。制御部71は、CPU71A、ROM71B、RAM71C、及び図示を省略するハードディスク等を含むマイクロコンピュータで構成されている。このCPU71Aは、ROM71Bや図示を省略するハードディスク等に記憶されているプログラムに従って表示媒体62Aへの画像表示を行う。
The
なお、表示媒体62Aは、書込装置64に対して着脱可能に設けられていてもよいし、書込装置64Aに電気的に接続された状態で固定化されていてもよい。
表示媒体62Aを書込装置64Aに対して着脱可能に設けることによって、表示媒体62Aの交換が可能となり、1台の書込装置64Aを用いて複数の表示媒体62Aへの画像表示が可能となる。
The
By providing the
以下に、本実施の形態における表示媒体62Aを備えた表示装置60Aの制御部71のCPU71Aで実行される処理を説明する。
Below, the process performed by CPU71A of the
制御部71のCPU71Aでは、図19に示す処理ルーチンによって示されるプログラムを制御部71内のROM71Bまたはハードディスク等から読み取ることによって、図19に示す処理を実行する。
The
なお、本実施の形態では、説明を簡略化するために、画像情報取得部17は、画像情報として、表示媒体62Aの特定の1つのセルに表示する画像の色を示す情報を取得するものとし、該画像情報に基づいた色を表示媒体62Aの対応する1つのセルに表示する場合を説明する。
In the present embodiment, in order to simplify the description, the image
また、本実施の形態では、電気泳動電圧情報と、閉鎖温度情報と、開口温度情報と、分散温度情報と、凝集温度情報と、を予めROM67Bに記憶しているとして説明する。 Further, in the present embodiment, it is assumed that the electrophoresis voltage information, the closing temperature information, the opening temperature information, the dispersion temperature information, and the aggregation temperature information are stored in the ROM 67B in advance.
電気泳動電圧情報は、表示媒体62Aに表示する色を示す色情報に対応して予め記憶されている。
この電気泳動電圧情報とは、表示媒体62A内の第1の粒子36Bが表示基板18と背面基板20との何れか一方の基板側から他方の基板側へ移動するための電圧の電圧値、電圧印加時間(以下、電気泳動時間と称する)、及び極性等を示す情報であり、第1の粒子36Bの構成や表示媒体62Aの構成等によって定まる。
The electrophoretic voltage information is stored in advance corresponding to the color information indicating the color displayed on the
The electrophoretic voltage information refers to the voltage value and voltage of the voltage for moving the
また、閉鎖温度情報及び開口温度情報については、上記実施の形態で説明したため、詳細な説明を省略する。 Further, since the closing temperature information and the opening temperature information have been described in the above embodiment, detailed description thereof is omitted.
分散温度情報とは、第1の粒子36Bを分散媒42中で分散状態とするために必要な温度、第1の粒子36Bが分散状態から凝集状態へと移行して目的とする凝集状態となるまでに必要な該温度の継続保持時間(以下、分散時間と称する)等を示す情報であり、第1の粒子36Bの表面を構成する材料の相転移温度や、分散媒42の種類、第1の粒子36Bのその他の特性、及び表示媒体62Aの構成等によって定まる。
The dispersion temperature information is a temperature necessary for bringing the
また、凝集温度情報とは、第1の粒子36Bを分散媒42中で凝集状態とするために必要な温度、第1の粒子36Bが分散状態から凝集状態へと移行して目的とする凝集状態となるまでに必要な該温度の継続保持時間(以下、凝集時間と称する)等を示す情報であり、第1の粒子36Bの表面を構成する材料の相転移温度や、分散媒42の種類、第1の粒子36Bのその他の特性、及び表示媒体62Aの構成等によって定まる。
Further, the aggregation temperature information is a temperature necessary for bringing the
なお、上記中空構造体90Aの連結孔26Bを閉鎖状態から開口状態へと変化させるために必要な表示基板18と背面基板20との間に加える熱の温度と、中空構造体26の連結孔26Bを開口状態から閉鎖状態へと変化させるために必要な表示基板18と背面基板20との間に加える熱の温度と、凝集温度情報に含まれる温度情報と、分散温度情報に含まれる温度情報と、互いに異なっており、好ましくは、10度以上異なることが好ましく、50度以上異なることが更に好ましい。
The temperature of heat applied between the
これらの温度が50度以上異なると、多くの生活環境下でメモリ性が得られると言う効果が得られる。 If these temperatures differ by 50 degrees or more, an effect is obtained that memory performance can be obtained in many living environments.
なお、本実施の形態では、閉鎖温度、粒子凝集温度、開口温度、粒子分散温度、閉鎖温度の順に温度が高くなるように、連結孔26Bを構成する刺激応答性材料、及び第1の粒子36Bを構成する材料を適宜選択されているとして説明する。またさらに、閉鎖温度は、常温の範囲内(10℃以上40℃以下)であるとして説明する。
In the present embodiment, the stimuli-responsive material constituting the
なお、これらの電気泳動電圧情報、開口温度情報、閉鎖温度情報、凝集温度情報、及び分散温度情報は、予め表示媒体62A毎に測定して、予めROM71Bに記憶すればよい。
The electrophoretic voltage information, the opening temperature information, the closing temperature information, the aggregation temperature information, and the dispersion temperature information may be measured in advance for each
制御部71のCPU71Aでは、所定時間毎に図19に示す処理ルーチンが実行されてステップ400へ進む。
ステップ400では、画像情報取得部17が画像情報を取得したか否かを判別し、否定されると本ルーチンを終了し、肯定されるとステップ402へ進む。
In the
In
ステップ402では、連結孔26Bの開口温度情報をROM71Bから読み取る。
In
次のステップ404では、ステップ400で取得した画像情報に含まれる色情報を読み取る。
In the next step 404, the color information included in the image information acquired in
次のステップ406では、上記ステップ404で読み取った色情報に対応する電気泳動電圧情報をROM71Bから読取る。
In the
次のステップ408では、粒子分散温度情報をROM71Bから読み取る。
In the
次のステップ410では、上記ステップ402で読み取った開口温度情報を加熱部材68へ出力する。開口温度情報を受け付けた加熱部材68は、開口温度情報に応じた温度、及び開口時間に基づいて、該温度への発熱を開始する。
In the
次のステップ412では、表示媒体62内の温度が、上記ステップ402で読み取った開口温度情報に含まれる温度情報と同じ温度となったか否かを判別し、肯定されるまで否定判断を繰り返す。
In the
このステップ412の判断は、温度検知部69から入力された温度情報と、上記ステップ402で読み取った開口温度情報に含まれる温度情報とが同じであるか否かを判別することによって判断する。なお、「同じであるか否か」とは、この温度検知部69から入力された温度情報が、上記ステップ402で読み取った開口温度情報に含まれる温度情報に対して数%の誤差の範囲内で一致していればよく、完全な一致でなくてもよい。なお、この数%の値は、中空構造体90Aの特性や表示媒体62の配置条件等に応じて予め定めればよい。
The determination in
上記ステップ410〜ステップ412の処理が実行されることによる加熱部材68の加熱によって、表示基板18と背面基板20との間の領域が上記ステップ402で読み取った開口温度情報に応じた温度へと加熱されて、連結孔26Bが閉鎖状態から開口状態となる。
By heating the
このため、上記ステップ410〜ステップ412の処理によって、表示基板18と背面基板20との基板間に存在する中空構造体90Aの連結孔26Bが、開口状態となる。
For this reason, the
次のステップ414では、上記ステップ408で読み取った粒子分散温度情報を加熱部材68へ出力する。粒子分散温度情報を受け付けた加熱部材68は、粒子分散温度情報に応じた温度、及び分散時間に基づいて、該温度への発熱を開始する。
In the next step 414, the particle dispersion temperature information read in
次のステップ414では、表示媒体62A内の温度が、上記ステップ408で読み取った粒子分散温度情報の温度と同じ温度となったか否かを判別し、肯定されるまで否定判断を繰り返す。
In the next step 414, it is determined whether or not the temperature in the
このステップ414の判断は、温度検知部69から入力された温度情報と、上記ステップ408で読み取った粒子分散温度情報とが同じであるか否かを判別することによって判断する。なお、「同じであるか否か」とは、この温度検知部69から入力された温度情報が、上記ステップ408で読み取った粒子分散情報に含まれる温度情報に対して数%の誤差の範囲内で一致していればよく、完全な一致でなくてもよい。なお、この数%の値は、第1の粒子36Bの特性や表示媒体62Aの配置条件等に応じて予め定めればよい。
The determination in step 414 is determined by determining whether the temperature information input from the
上記ステップ414〜ステップ416の処理によって、表示基板18と背面基板20との基板間に存在する第1の粒子36Bが分散媒42中で分散状態となる。
The
次のステップ418では、上記ステップ406で読み取った電気泳動電圧情報を電圧印加部14へ出力する。
電気泳動電圧情報を受け付けた電圧印加部14は、受け付けた電気泳動電圧情報に含まれる電圧値の電圧を、該電気泳動電圧情報に含まれる極性で、該電気泳動電圧情報に含まれる泳動時間継続して表示電極24と背面電極30とへ印加する電圧印加を開始する。
In the
The
次のステップ420では、ステップ418の処理終了から該ステップ418で電圧印加部14へ出力した電気泳動電圧情報に含まれる電圧泳動時間を経過したか否かを判別し、肯定されるまで否定判断を繰り返し、肯定されると、ステップ422へ進む。
In the
ステップ418〜ステップ420の処理によって、例えば、表示基板18側へ移動させるための電圧が表示電極24と背面電極30とに印加されて、第1の粒子36Bが表示基板18側または背面基板20側に到る。ここで、中空構造体90Aの連結孔26Bは、上記ステップ410〜ステップ412の処理によって開口状態であることから、中空構造体90Aの設けられている表示基板18側に到達した第1の粒子36Bは、中空構造体90Aの連結孔26Bを通過して第1の空間26A内に到る。
By the processing of
ステップ422では、ROM71Bから粒子凝集温度情報を読み取り、次のステップ424において、読み取った粒子凝集温度情報を、加熱部材68へ出力する。
In
粒子凝集温度情報を受け付けた加熱部材68は、受け付けた粒子凝集温度情報に含まれる温度情報の温度への加熱を凝集時間継続して行う処理を開始する。
The
次のステップ426では、表示媒体62Aの温度が上記ステップ422で読み取った凝集温度情報の温度と一致するまで否定判断を繰り返し、肯定されるとステップ428へ進む。ステップ426の判断は、温度検知部69から入力された温度情報が、上記ステップ422で読み取った凝集温度情報の温度と一致するか否かを判別することによって判断可能である。なお、この一致するか否かの判断は、完全一致を必ずしも指すものではなく、例えば、第1の粒子36Bの特性によって、凝集温度情報の温度の数%の範囲内等で一致していればよく、第1の粒子36Bの特性毎に定めればよい。
In the
ステップ424〜ステップ426の処理によって、第1の粒子36Bが凝集状態となる。
The
次のステップ428では、ROM71Bから閉鎖温度情報を読み取り、次のステップ430において、読み取った閉鎖温度情報を、加熱部材68へ出力する。
In the
閉鎖温度情報を受け付けた加熱部材68は、受け付けた閉鎖温度情報に含まれる温度情報の温度への加熱を閉鎖時間継続して行う処理を開始する。
The
次のステップ432では、表示媒体62の温度が上記ステップ428で読み取った閉鎖温度情報に含まれる温度情報の温度と一致するまで否定判断を繰り返し、肯定されるとステップ434へ進む。ステップ432の判断は、温度検知部69から入力された温度情報が、上記ステップ428で読み取った閉鎖温度情報に含まれる温度情報の温度と一致するか否かを判別することによって判断可能である。なお、この一致するか否かの判断は、完全一致を必ずしも指すものではなく、例えば、中空構造体90Aの特性によって、閉鎖温度情報の温度の数%の範囲内等で一致していればよく、中空構造体90Aの特性毎に定めればよい。
In the
ステップ428〜ステップ432の処理によって、中空構造体90Aの連結孔26Bが開口状態から閉鎖状態へと変化する。
By the processing from
次のステップ434では、電圧印加停止を示す信号を電圧印加部14へ出力した後に、本ルーチンを終了する。電圧印加停止を示す信号を受け付けた電圧印加部14は、表示電極24と背面電極30とへの電圧印加を停止する。
In the next step 434, a signal indicating that the voltage application is stopped is output to the
図19に示す上記ステップ400〜ステップ434の処理が実行されることによって、例えば、該処理ルーチンの実行される前には、第1の粒子36Bが背面基板20側に存在しており、且つ、上記ステップ400の処理で取得した画像情報に、第1の粒子36Bの色を示す色情報が含まれている場合には、上記ステップ400〜ステップ412の処理が行われることによって、中空構造体90Aの連結孔26Bは、孔の拡がりによって、第1の粒子36Bの通過の困難な状態である閉鎖状態(図20(A)参照)から、第1の粒子36Bの通過の可能な状態である開口状態(図20(B)参照)へと変化する。
By performing the processing of
さらに、上記ステップ414〜ステップ416の処理が実行されることによって、第1の粒子36Bが分散状態となる。
Furthermore, the
そして、上記ステップ418〜ステップ420の処理が実行されることによって、背面基板20側に存在していた第1の粒子36Bは分散媒42中を電気泳動して、表示媒体62Aの中空構造体90Aの開口状態にある連結孔26Bを介して第1の空間26A内に到る(図20(C)参照)。
Then, by executing the processing of
ここで、さらに、ステップ422〜ステップ426の処理が実行されることによって、第1の粒子36Bは凝集状態となる。ここで、御上記ステップ418〜ステップ420の処理によって、第1の粒子36Bは第1の空間26A内に到達していることから、第1の粒子36Bは、第1の空間26A内で凝集した状態となる(図20(D)参照)。
Here, the processing of
さらに、ステップ428〜ステップ432の処理が実行されることによって、中空構造体90Aの連結孔26Bは、第1の粒子36Bの通過の可能な状態である開口状態(図20(D)参照)から、第1の粒子36Bの通過の困難な状態である閉鎖状態(図20(E)参照)へと変化する。
Furthermore, by performing the processing of
図20(E)に示すように、第1の空間26A内には第1の粒子36Bが到達した状態にある。このため、連結孔26Bが温度刺激により開口状態から閉鎖状態へと変化することによって、第1の粒子36Bは連結孔26Bを通過することが困難となり、第1の空間26A内に到達した第1の粒子36Bは第1の空間26A内に保持された状態となる。この状態で加熱部材68による加熱が停止されても、連結孔26Bの閉鎖状態は保持される。
また、更に、第1の空間26A内に保持されている第1の粒子36Bは、第1の空間26A内で凝集した状態となっていることから、凝集状態となっていない場合に比べて、更に連結孔26Bを介して中空構造体90Aの外部へと移動することが抑制される。
As shown in FIG. 20E, the
Furthermore, since the
このように、第1の粒子36Bが連結孔26Bを介して中空構造体90Aの第1の空間26A間を移動することや、中空構造体90Aの内部から外部へと移動することが抑制される。従って、表示媒体62Aの濃度変化が抑制される。
In this way, the movement of the
なお、反対に、上記ステップ400の処理で取得した画像情報に、表示媒体62Aの中間層38の色を示す色情報が含まれている場合には、上記ステップ400〜ステップ412の処理が行われることによって、例えば、表示基板18側に設けられた中空構造体90Aの連結孔26Bが図20(E)に示す閉鎖状態から、図20(D)に示す開口状態へと変化する。そして、さらに、ステップ414〜ステップ420の処理が実行されることによって、第1の粒子36Bは凝集状態を解除されて分散状態となるとともに、分散状態となった第1の粒子36Bは、表示基板18側から背面基板20側へと移動し始める(図20(C)参照)。
On the other hand, when the image information acquired in the process of
そして、さらに、この第1の粒子36Bは、中間層38の孔を介して背面基板20側へと到る(図20(B)参照)。そして、さらに、ステップ422〜ステップ426の処理が実行されることによって、背面基板20側へ到った第1の粒子36Bは背面基板20側において凝集状態となる。このため、この凝集状態となった第1の粒子36Bは、中間層38の孔を通り抜けることが困難となるため、表示媒体62Aの濃度変化が抑制される。
Further, the
さらに、ステップ428〜ステップ432の処理によって、中空構造体90Aの連結孔26Bが開口状態(図20(B)参照)から閉鎖状態(図20(A)参照)へと変化する。これによって、表示基板18側から視認されたときには、中間層38の色が視認され、多色表示が可能となる。
さらに、表示基板18側に設けられている中空構造体90Aの連結孔26Bは、第1の粒子36Bが背面基板20側に移動した後に閉鎖状態とされ、さらに第1の粒子36Bは凝集状態とされることから、背面基板20側に移動した第1の粒子36Bの色が表示基板18側から視認されることが抑制され、表示媒体62Aの濃度変化が抑制される。
Furthermore, the processing of
Further, the
(第5の実施の形態)
上記第1の実施の形態及び上記第2の実施の形態では、中空構造体26の連結孔26Bは、第1の刺激として、電界の作用により開口状態または閉鎖状態へと変化する場合を説明した。本実施の形態では、中空構造体26の連結孔26Bは、第1の刺激として、光の作用により開口状態または閉鎖状態へと変化する場合を説明する。
(Fifth embodiment)
In the first embodiment and the second embodiment, the case where the
なお、本実施の形態は、上記実施の形態と同様の構成のため、同一部分には同一符号を付与して詳細な説明を省略する。 Since the present embodiment has the same configuration as that of the above embodiment, the same portions are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.
本実施の形態に係る表示装置70は、図21に示すように、表示媒体72と、書込装置74と、を含んで構成されている。なお、表示装置70は、上記説明した表示装置10と同一構成部分には同一番号を付与して詳細な説明を省略する。
As shown in FIG. 21, the
書込装置74は、電圧印加部14、画像情報取得部17、及び制御部77を含んで構成されている。電圧印加部14、及び画像情報取得部17は、制御部77に信号授受可能に接続されている。
The
なお、表示媒体72が本発明の表示媒体に相当し、表示装置70が本発明の表示装置に相当し、書込装置74が、本発明の書込装置に相当する。また、電圧印加部14が、本発明の表示装置及び書込装置の電圧印加手段に相当する。
The
表示媒体72は、画像表示面とされる表示基板18、表示基板18に間隙をもって対向する背面基板20、これらの基板間を所定間隔に保持すると共に、表示基板18と背面基板20との間を複数のセルに区画する間隙部材34、各セル内に封入された、分散媒42、中空構造体90B、中間層38、及び第1の粒子36を含んで構成されている。
The
また、表示媒体72の背面基板20の、表示基板18に向かい合う面とは反対側の面には、光照射部78が設けられている。
Further, a
光照射部78は、表示基板18と背面基板20との間に光を照射するための装置であって、制御部77に信号授受可能に接続されている。
光照射部78は、制御部77から入力された情報に基づいて、該情報に対応する特定の波長領域の光を選択的に表示基板18と背面基板20との間の領域に照射可能な装置であれば、どのような構成であってもよい。
The
The
なお、図示は、省略するが、表示媒体72には、光照射部78から照射された光の強度を測定するための光強度測定装置を設けても良い。この場合には、この光強度測定装置を制御部77に信号授受可能に接続すればよい。
Although illustration is omitted, the
なお、本実施の形態では、光照射部78は、表示媒体72と一体的に設けられている場合を説明するが、光照射部78は、書込装置74に一体的に設けられた構成であってもよい。この場合には、表示媒体72が書込装置74に装着された状態において、光照射部78が表示媒体72の表示基板18と背面基板20との間に光を照射することが可能な位置に設けられていればよい。
In the present embodiment, the case where the
表示媒体72の分散媒42中には、複数の第1の粒子36が封入されている。この第1の粒子36は、第1の実施の形態で説明したため説明を省略する。
A plurality of
中空構造体90Bは、第1の実施の形態で説明した中空構造体26と同様に、第1の空間26Aと連結孔26Bとを有している。
この中空構造体90Bにおいては、第1の刺激として、電界の作用に換えて、光の作用により連結孔26Bの孔径が変化する以外は、第1の実施の形態で説明した中空構造体26と同じ構成であるため、詳細な説明を省略する。
すなわち、本実施の形態の表示媒体62に設けられている中空構造体90Bの連結孔26Bは、第1の刺激として、光の作用により開口状態または閉鎖状態へと変化する。
The
In the
That is, the
このような中空構造体90Bを構成する材料、構成、及び製造方法は、第1の実施の形態で説明した中空構造体26と同一であるが、異なる点は、連結孔26Bを構成する管状体27A(図4参照)の構成材料が異なる点である。
The material, configuration, and manufacturing method of the
具体的には、中空構造体90Bの連結孔26Bを形作っている管状体27Aを調整するために用いる刺激応答材料として、光刺激により応答する材料であって、この光の作用によって結果的に連結孔26Bの孔径が変化する材料を用いればよい。
Specifically, as a stimulus responsive material used to adjust the
ここで、この連結孔26Bの孔径の光の作用による変化は、連結孔26Bを構成する管状体27Aを構成する材料に特定の波長領域の光が作用することで、光学異性化反応が生じることにより極性が変化して溶媒の溶解度が変化することによって生じる。
Here, the change of the hole diameter of the connecting
このような管状体27Aの光学異性化を生じさせて連結孔26Bを開口状態または閉鎖状態へ変化させるために、表示基板18と背面基板20との基板間に照射する光の波長や、光の照射時間は、管状体27Aを構成する材料や、溶媒(分散媒)や温度等によって異なるが、表示媒体72として構成したときに予め測定すればよい。
In order to cause optical isomerization of the
このような光の作用により変化する刺激応答材料としては、具体的には、トリアリールメタン誘導体やスピロベンゾピラン誘導体などの光によってイオン解離する基を有する高分子化合物の架橋物が好ましく、その例として、ビニル置換トリアリールメタンロイコ誘導体の架橋物、あるいは他の共重合体の架橋物などが挙げられる。また、アゾ基(特にアゾベンゼン構造)を有する化合物などの光によってシス−トランス異性化を生じる基を有する高分子化合物の架橋物が好ましい。その例としては、(メタ)アクリロイル基含有アゾベンゼンと(メタ)架橋物、あるいは他の共重合体の架橋物などが挙げられる。等が挙げられる。 As such a stimulus-responsive material that changes by the action of light, specifically, a crosslinked product of a polymer compound having a group that is ionically dissociated by light, such as a triarylmethane derivative or a spirobenzopyran derivative, is preferable. As such, a cross-linked product of a vinyl-substituted triarylmethane leuco derivative or a cross-linked product of another copolymer can be used. In addition, a crosslinked product of a polymer compound having a group that causes cis-trans isomerization by light, such as a compound having an azo group (particularly, an azobenzene structure) is preferable. Examples thereof include (meth) acryloyl group-containing azobenzene and (meth) cross-linked products, or cross-linked products of other copolymers. Etc.
これらの中でも、コストやハンドリング、安定性や液晶化合物への展開性の理由から、アゾベンゼンと(メタ)アクリルアミドとの共重合体の架橋物が好適に用いられる。 Among these, a crosslinked product of a copolymer of azobenzene and (meth) acrylamide is preferably used for reasons of cost, handling, stability, and developability to liquid crystal compounds.
この刺激応答材料の溶媒としては、刺激応答材料の光異性化反応において溶解度が変化するという機能を有していれば良く公知の溶媒が用いられるが、水や有機材料やそれらの混合物等が用いられる。具体的には、刺激応答材料の溶媒としては、水、有機溶媒(例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコールなどのアルコール類;アセトンやメチルエチルケトンなどのケトン類;エーテル類;エステル類;等の他、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホオキシド、アセトニトリル、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、テトラヒドロフラン、ピロリドン誘導体、)、油類(例えば、脂肪族、は芳香族系有機溶媒、シリコンオイル)、イオン液体(例えば、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムブロマイド、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムクロライド、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムラクテート、ヘキサフルオロリン酸−1−エチル−3−メチルイミダゾリウム、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムブロマイドテトラフルオロボレート、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムブロマイド、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムクロライド、ヘキサフルオロリン酸−1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、−1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート、−1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムラクテート、1−ヘキシル−3−メチルイミダゾリウムブロマイド、1−ヘキシル−3−メチルイミダゾリウムクロライド、1−ヘキシル−3−メチルイミダゾリウムラクテート、ヘキサフルオロリン酸−1−ヘキシル−3−メチルイミダゾリウム、1−ヘキシル−3−メチルイミダゾリウムブロマイドテトラフルオロボレート、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート、1−オクチル−3−メチルイミダゾリウムブロマイド、1−オクチル−3−メチルイミダゾリウムクロライド、1−オクチル−3−メチルイミダゾリウムラクテート、ヘキサフルオロリン酸−1−オクチル−3−メチルイミダゾリウム、1−オクチル−3−メチルイミダゾリウムブロマイドテトラフルオロボレート、1−オクチル−3−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート、1−デシル−3−メチルイミダゾリウムブロマイド、1−デシル−3−メチルイミダゾリウムクロライド、1−デシル−3−メチルイミダゾリウムラクテート、ヘキサフルオロリン酸−1−デシル−3−メチルイミダゾリウム、1−デシル−3−メチルイミダゾリウムブロマイドテトラフルオロボレート、1−デシル−3−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート、1−ドデシル−3−メチルイミダゾリウムブロマイド、1−ドデシル−3−メチルイミダゾリウムクロライド、1−ドデシル−3−メチルイミダゾリウムラクテート、ヘキサフルオロリン酸−1−ドデシル−3−メチルイミダゾリウム、1−ドデシル−3−メチルイミダゾリウムブロマイドテトラフルオロボレート、1−ドデシル−3−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムブロマイド、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムクロライド、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムラクテート、ヘキサフルオロリン酸−1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムブロマイドテトラフルオロボレート、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート、1−ブチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムブロマイド、1−ブチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムクロライド、ヘキサフルオロリン酸−1−ブチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、−1−ブチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート、−1−ブチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムラクテート、1−ヘキシル−2,3−ジメチルイミダゾリウムブロマイド、1−ヘキシル−2,3−ジメチルイミダゾリウムクロライド、1−ヘキシル−2,3−ジメチルイミダゾリウムラクテート、ヘキサフルオロリン酸−1−ヘキシル−2,3−ジメチルイミダゾリウム、1−ヘキシル−2,3−ジメチルイミダゾリウムブロマイドテトラフルオロボレート、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート、1−オクチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムブロマイド、1−オクチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムクロライド、1−オクチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムラクテート、ヘキサフルオロリン酸−1−オクチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム、1−オクチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムブロマイドテトラフルオロボレート、1−オクチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート、1−デシル−2,3−ジメチルイミダゾリウムブロマイド、1−デシル−2,3−ジメチルイミダゾリウムクロライド、1−デシル−2,3−ジメチルイミダゾリウムラクテート、ヘキサフルオロリン酸−1−デシル−2,3−ジメチルイミダゾリウム、1−デシル−2,3−ジメチルイミダゾリウムブロマイドテトラフルオロボレート、1−デシル−2,3−ジメチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート、1−ドデシル−2,3−ジメチルイミダゾリウムブロマイド、1−ドデシル−2,3−ジメチルイミダゾリウムクロライド、1−ドデシル−2,3−ジメチルイミダゾリウムラクテート、ヘキサフルオロリン酸−1−ドデシル−2,3−ジメチルイミダゾリウム、1−ドデシル−2,3−ジメチルイミダゾリウムブロマイドテトラフルオロボレート、1−ドデシル−2,3−ジメチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート、1-エチルピリジニウムブロマイド、1-エチルピリジニウムクロライド、1-エチルピリジニウムラクテート、ヘキサフルオロリン酸-1-エチルピリジニウム、1-エチルピリジニウムテトラフルオロボレート、1-エチルピリジニウムトリフルオロメタンスルホネート、1-ブチルピリジニウムブロマイド、1-ブチルピリジニウムクロライド、1-ブチルピリジニウムラクテート、ヘキサフルオロリン酸-1-ブチルピリジニウム、1-ブチルピリジニウムテトラフルオロボレート、1-ブチルピリジニウムトリフルオロメタンスルホネート、1-ヘキシルピリジニウムブロマイド、1-ヘキシルピリジニウムクロライド、1-ヘキシルピリジニウムラクテート、ヘキサフルオロリン酸-1-ヘキシルピリジニウム、1-ヘキシルピリジニウムテトラフルオロボレート、1-ヘキシルピリジニウムトリフルオロメタンスルホネート)やそれらの任意の混合物が挙げられる。 As the solvent for the stimulus responsive material, a known solvent may be used as long as it has a function of changing the solubility in the photoisomerization reaction of the stimulus responsive material, but water, an organic material, a mixture thereof, or the like is used. It is done. Specifically, as a solvent for the stimulus responsive material, water, an organic solvent (for example, alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol, butyl alcohol, ethylene glycol, propylene glycol; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; In addition to ethers; esters; and the like, dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, acetonitrile, ethylene carbonate, propylene carbonate, tetrahydrofuran, pyrrolidone derivatives), oils (for example, aliphatic, aromatic organic solvents, Silicone oil), ionic liquids (eg 1-ethyl-3-methylimidazolium bromide, 1-ethyl-3-methylimidazolium chloride, 1-ethyl-3-methylimidazolium lactate) 1-ethyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate, 1-ethyl-3-methylimidazolium bromide tetrafluoroborate, 1-ethyl-3-methylimidazolium trifluoromethanesulfonate, 1-butyl-3-methylimidazole 1-butyl-3-methylimidazolium chloride, 1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate hexafluorophosphate, 1-butyl-3-methylimidazolium trifluoromethanesulfonate, 1-butyl -3-methylimidazolium lactate, 1-hexyl-3-methylimidazolium bromide, 1-hexyl-3-methylimidazolium chloride, 1-hexyl-3-methylimidazolium lactate, hexafluoroline -1-hexyl-3-methylimidazolium, 1-hexyl-3-methylimidazolium bromide tetrafluoroborate, 1-ethyl-3-methylimidazolium trifluoromethanesulfonate, 1-octyl-3-methylimidazolium bromide, 1 -Octyl-3-methylimidazolium chloride, 1-octyl-3-methylimidazolium lactate, 1-octyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate, 1-octyl-3-methylimidazolium bromide tetrafluoroborate, 1-octyl-3-methylimidazolium trifluoromethanesulfonate, 1-decyl-3-methylimidazolium bromide, 1-decyl-3-methylimidazolium chloride, 1-decyl-3-methylimidazolium Mulactate, 1-decyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate, 1-decyl-3-methylimidazolium bromide tetrafluoroborate, 1-decyl-3-methylimidazolium trifluoromethanesulfonate, 1-dodecyl-3- Methylimidazolium bromide, 1-dodecyl-3-methylimidazolium chloride, 1-dodecyl-3-methylimidazolium lactate, hexafluorophosphate-1-dodecyl-3-methylimidazolium, 1-dodecyl-3-methylimidazole Rium bromide tetrafluoroborate, 1-dodecyl-3-methylimidazolium trifluoromethanesulfonate, 1-ethyl-2,3-dimethylimidazolium bromide, 1-ethyl-2,3-dimethylimidazolium chloride Id, 1-ethyl-2,3-dimethylimidazolium lactate, 1-ethyl-2,3-dimethylimidazolium hexafluorophosphate, 1-ethyl-2,3-dimethylimidazolium bromide tetrafluoroborate, 1- Ethyl-2,3-dimethylimidazolium trifluoromethanesulfonate, 1-butyl-2,3-dimethylimidazolium bromide, 1-butyl-2,3-dimethylimidazolium chloride, hexafluorophosphate-1-butyl-2, 3-dimethylimidazolium tetrafluoroborate, -1-butyl-2,3-dimethylimidazolium trifluoromethanesulfonate, -1-butyl-2,3-dimethylimidazolium lactate, 1-hexyl-2,3-dimethylimidazolium Bromide, 1- Xyl-2,3-dimethylimidazolium chloride, 1-hexyl-2,3-dimethylimidazolium lactate, 1-hexyl-2,3-dimethylimidazolium hexafluorophosphate, 1-hexyl-2,3-dimethyl Imidazolium bromide tetrafluoroborate, 1-ethyl-2,3-dimethylimidazolium trifluoromethanesulfonate, 1-octyl-2,3-dimethylimidazolium bromide, 1-octyl-2,3-dimethylimidazolium chloride, 1- Octyl-2,3-dimethylimidazolium lactate, 1-octyl-2,3-dimethylimidazolium hexafluorophosphate, 1-octyl-2,3-dimethylimidazolium bromide tetrafluoroborate, 1-octyl-2, 3-jime Tyrimidazolium trifluoromethanesulfonate, 1-decyl-2,3-dimethylimidazolium bromide, 1-decyl-2,3-dimethylimidazolium chloride, 1-decyl-2,3-dimethylimidazolium lactate, hexafluorophosphate -1-decyl-2,3-dimethylimidazolium, 1-decyl-2,3-dimethylimidazolium bromide tetrafluoroborate, 1-decyl-2,3-dimethylimidazolium trifluoromethanesulfonate, 1-dodecyl-2, 3-dimethylimidazolium bromide, 1-dodecyl-2,3-dimethylimidazolium chloride, 1-dodecyl-2,3-dimethylimidazolium lactate, hexafluorophosphate-1-dodecyl-2,3-dimethylimidazolium, 1 Dodecyl-2,3-dimethylimidazolium bromide tetrafluoroborate, 1-dodecyl-2,3-dimethylimidazolium trifluoromethanesulfonate, 1-ethylpyridinium bromide, 1-ethylpyridinium chloride, 1-ethylpyridinium lactate, hexafluoroline Acid-1-ethylpyridinium, 1-ethylpyridinium tetrafluoroborate, 1-ethylpyridinium trifluoromethanesulfonate, 1-butylpyridinium bromide, 1-butylpyridinium chloride, 1-butylpyridinium lactate, hexafluorophosphoric acid-1-butylpyridinium 1-butylpyridinium tetrafluoroborate, 1-butylpyridinium trifluoromethanesulfonate, 1-hexylpyridinium bromide, 1- Hexyl pyridinium chloride, 1-hexyl pyridinium lactate, hexafluorophosphate 1-hexyl pyridinium, 1-hexyl pyridinium tetrafluoro borate, 1-hexyl pyridinium trifluoromethanesulfonate) or any mixture thereof.
上記光の作用により応答する刺激応答材料を、連結孔26Bを構成する管状体27Aを構成する材料として用いる以外は、上記第1の実施の形態で説明した中空構造体26と同様にして作製することで、コロイド粒子構造体29(図5参照)と同じ形状の第1の空間26Aと、第1の刺激として光の作用により孔径の変化する管状体27Aによって形成されている連結孔26Bと、を有する、ネガ型の中空構造体90Bが作製される。
The stimuli-responsive material that responds by the action of light is produced in the same manner as the
なお、中空構造体90Bの作製方法は、上記方法に限られるものではなく、上記の連結孔26B及び第1の空間26Aが設けられた構成の中空構造体90Bが製造できればどのような方法を用いてもよい。
The manufacturing method of the
次に、本実施の形態の表示装置70及び書込装置74について説明する。
Next, the
上述のように、表示装置70は、上記表示媒体72と、この表示媒体72に画像を表示するための書込装置74と、を含んで構成されている。
As described above, the
書込装置74は、で電圧印加部14と、制御部77と、画像情報取得部17と、を含んで構成されている。
電圧印加部14は、制御部77に信号授受可能に接続されるとともに、表示電極24及び背面電極30に電圧印加可能に接続されている。光照射部78は、制御部77に信号授受可能に接続されている。
The
The
画像情報取得部17は、表示装置70及び書込装置74の外部から表示媒体72に表示する画像を示す画像情報を取得する。
The image
制御部77は、画像情報取得部17が取得した画像情報に応じて電圧印加部14から表示媒体72に印加する電圧を制御すると共に、光照射部78から表示媒体72内への光の照射を制御する。制御部77は、CPU77A、ROM77B、RAM77C、及び図示を省略するハードディスク等を含むマイクロコンピュータで構成されている。このCPU77Aは、ROM77Bや図示を省略するハードディスク等に記憶されているプログラムに従って表示媒体72への画像表示を行う。
The
なお、表示媒体72は、書込装置74に対して着脱可能に設けられていてもよいし、書込装置74に電気的に接続された状態で固定化されていてもよい。
表示媒体72を書込装置74に対して着脱可能に設けることによって、表示媒体72の交換が可能となり、1台の書込装置74を用いて複数の表示媒体72への画像表示が可能となる。
The
By providing the
以下に、本実施の形態における表示媒体72を備えた表示装置70の制御部77のCPU77Aで実行される処理を説明する。
Below, the process performed by CPU77A of the
制御部77のCPU77Aでは、図22に示す処理ルーチンによって示されるプログラムを制御部77内のROM77Bまたはハードディスク等から読み取ることによって、図22に示す処理を実行する。
The
なお、本実施の形態では、説明を簡略化するために、画像情報取得部17は、画像情報として、表示媒体72の特定の1つのセルに表示する画像の色を示す情報を取得するものとし、該画像情報に基づいた色を表示媒体72の対応する1つのセルに表示する場合を説明する。
In the present embodiment, in order to simplify the description, the image
なお、本実施の形態では、電気泳動電圧情報を予めROM77Bに記憶しているとして説明する。 In the present embodiment, it is assumed that the electrophoresis voltage information is stored in the ROM 77B in advance.
電気泳動電圧情報は、表示媒体72に表示する色を示す色情報に対応して予め記憶されている。
この電気泳動電圧情報とは、表示媒体72内の第1の粒子36が表示基板18と背面基板20との何れか一方の基板側から他方の基板側へ移動するための電圧の電圧値、電圧印加時間(以下、電気泳動時間と称する)、及び極性等を示す情報であり、第1の粒子36の上記泳動電圧範囲と、表示媒体72の構成と、によって定まる。
The electrophoretic voltage information is stored in advance corresponding to the color information indicating the color displayed on the
The electrophoretic voltage information refers to the voltage value of the voltage for moving the
なお、第1の粒子36のこれらの電気泳動電圧情報は、予め表示媒体72毎に測定して、予めROM77Bに記憶すればよい。
The electrophoretic voltage information of the
また、本実施の形態では、開口光情報と、閉鎖光情報と、を予めROM77Bに記憶しているとして説明する。 In this embodiment, it is assumed that aperture light information and closing light information are stored in the ROM 77B in advance.
この開口光情報とは、中空構造体90Bの連結孔26Bの孔径を拡げて、該連結孔26Bを閉鎖状態から開口状態へと変化させるために必要な光の波長領域(開口波長領域)を示す情報、及び該開口波長領域の光の照射時間等を示す情報である。
The aperture light information indicates a wavelength region (aperture wavelength region) of light necessary for expanding the diameter of the
また、この閉鎖光情報とは、中空構造体90Bの連結孔26Bの孔径を狭めて、該連結孔26Bを開口状態から閉鎖状態へと変化させるために必要な光の波長領域(閉鎖波長領域)を示す情報、及び該閉鎖波長領域の光の照射時間等を示す情報である。
The closed light information is a wavelength region (closed wavelength region) of light necessary for narrowing the diameter of the
なお、閉鎖波長領域と、開口波長領域は、互いに異なる波長領域であり、このような特性を有する材料を、上記刺激応答性材料として選択すればよい。具体的には、刺激応答性材料としてトリアリールメタン誘導体やスピロベンゾピラン誘導体などの光によってイオン解離する基を有する材料、その例として、ビニル置換トリアリールメタンロイコ誘導体の架橋物、あるいは他の共重合体の架橋物などが挙げられる。また、アゾ基(特にアゾベンゼン構造)を有する化合物などの光によってシス−トランス異性化を生じる基を有する材料、その例としては、(メタ)アクリロイル基含有アゾベンゼンと(メタ)架橋物、あるいは他の共重合体の架橋物などが挙げられる。 The closed wavelength region and the aperture wavelength region are different from each other, and a material having such characteristics may be selected as the stimulus-responsive material. Specifically, a material having a group that is ionically dissociated by light, such as a triarylmethane derivative or a spirobenzopyran derivative, as a stimuli-responsive material, for example, a cross-linked product of a vinyl-substituted triarylmethane leuco derivative, or other common materials Examples include crosslinked polymers. Further, a material having a group that causes cis-trans isomerization by light, such as a compound having an azo group (particularly an azobenzene structure), such as a (meth) acryloyl group-containing azobenzene and a (meth) crosslinked product, or other Examples include a crosslinked product of a copolymer.
これらの閉鎖光情報及び開口光情報は、連結孔26Bを形成している管状体27Aを構成する材料の特性や、分散媒42の種類、及び表示媒体72の構成等によって定まる。
The closing light information and the opening light information are determined by the characteristics of the material constituting the
なお、これらの開口光情報及び閉鎖光情報は、予め表示媒体72毎に測定して、予めROM77Bに記憶すればよい。
The opening light information and the closing light information may be measured in advance for each
以下に、本実施の形態における表示媒体72を備えた表示装置70の制御部77のCPU77Aで実行される処理を説明する。
Below, the process performed by CPU77A of the
制御部77のCPU77Aでは、所定時間毎に図22に示す処理ルーチンが実行されてステップ500へ進む。
ステップ500では、画像情報取得部17が画像情報を取得したか否かを判別し、否定されると本ルーチンを終了し、肯定されるとステップ502へ進む。
In
In
ステップ502では、連結孔26Bの開口光情報をROM67Bから読み取る。
In
次のステップ504では、ステップ500で取得した画像情報に含まれる色情報を読み取る。
In the
次のステップ506では、上記ステップ504で読み取った色情報に対応する電気泳動電圧情報をROM77Bから読取る。
In the
次のステップ508では、上記ステップ502で読み取った開口光情報を含む光照射指示信号を光照射部78へ出力する。光照射指示信号を受け付けた光照射部78は、開口光情報に含まれる光の波長領域を示す分散波長領域情報に応じた波長領域、及び継続照射時間情報に基づいて、該波長領域の光の表示基板18と背面基板20との間への照射を開始。
In the
次のステップ510では、上記ステップ508で光照射指示信号を光照射部78へ出力してから、該ステップ508で出力した光照射指示信号の開口光情報に含まれる開口光照射時間を経過するまで否定判断を繰り返し、肯定されると、ステップ512へ進む。
In the
ステップ508〜ステップ510の処理によって、中空構造体90Bの連結孔26Bが閉鎖状態から開口状態へと変化する。
By the processing from
次のステップ512では、上記ステップ506で読み取った電気泳動電圧情報を電圧印加部14へ出力し、次のステップ514において、ステップ512の処理終了から該ステップ512で電圧印加部14へ出力した電気泳動電圧情報に含まれる電気泳動時間を経過したか否かを判別し、肯定されるまで否定判断を繰り返し、肯定されると、ステップ516へ進む。
In the next step 512, the electrophoretic voltage information read in
電気泳動電圧情報を受け付けた電圧印加部14は、受け付けた電気泳動電圧情報に含まれる電気泳動電圧値の電圧の表示電極24と背面電極30との間への印加を開始する。
The
ステップ512〜ステップ514の処理によって、例えば、表示基板18側へ移動させるための電圧が表示電極24と背面電極30とに印加されると、分散媒42中において分散状態とされた第1の粒子36は、第1の粒子36が表示基板18側に到り、中空構造体90Bの第1の空間26A内に到る。
For example, when a voltage for moving to the
ステップ516では、ROM77Bから閉鎖光情報を読み取り、次のステップ518において、読み取った閉鎖光情報を光照射部78へ出力する。
閉鎖光情報を受け付けた光照射部78は、受け付けた閉鎖光情報の閉鎖波長領域の波長領域の光を表示基板18と背面基板20との間に照射し始める。
In
The
次のステップ520では、上記ステップ518の処理において閉鎖光情報を光照射部78へ出力してから、該ステップ520で光照射部78へ出力した閉鎖光情報に示される光照射継続時間を経過するまで否定判断を繰り返し、肯定されると、ステップ522へ進む。
In the
ステップ518〜ステップ520の処理が実行されることによって、中空構造体90Bの連結孔26Bが開口状態から閉鎖状態へと変化する。
By executing the processing of
次に、ステップ522の処理によって、電圧印加停止を示す信号を電圧印加部14に出力した後に、ステップ524の処理によって光照射停止を示す信号を、光照射部78へ出力した後に、本ルーチンを終了する。
Next, after outputting a signal indicating the stop of voltage application to the
ステップ522の処理及びステップ524の処理が実行されることによって、電圧印加部14による電圧の印加が停止されるとともに、光照射部78による光照射が停止される。
By executing the processing of
図22に示す上記ステップ500〜ステップ524の処理が実行されることによって、例えば、該処理ルーチンの実行される前には、第1の粒子36が背面基板20側に存在しており、且つ、上記ステップ500の処理で取得した画像情報に、第1の粒子36の色を示す色情報が含まれている場合には、上記ステップ500〜ステップ510の処理が行われることによって、中空構造体90Bの連結孔26Bは、孔の拡がりによって、第1の粒子36の通過の困難な状態である閉鎖状態(図23(A)参照)から、第1の粒子36の通過の可能な状態である開口状態(図23(B)参照)へと変化する。
By performing the processing of
さらに、上記ステップ512〜ステップ514の処理が実行されることによって、背面基板20側に存在していた第1の粒子36は分散媒42中を電気泳動して(図23(C)参照)、表示媒体72の中空構造体90Bの開口状態にある連結孔26Bを介して第1の空間26A内に到る(図23(D)参照)。
Furthermore, the
ここで、さらに、ステップ516〜ステップ520の処理が実行されることによって、中空構造体90Bの連結孔26Bは、孔の狭まりによって、第1の粒子36の通過の可能な状態である開口状態(図23(D)参照)から、第1の粒子36の通過の困難な状態である閉鎖状態(図23(E)参照)へと変化する。
Here, by further executing the processing of
ここで、図23(E)に示すように、第1の空間26A内には第1の粒子36が到達した状態にある。このため、連結孔26Bが光刺激により開口状態から閉鎖状態へと変化することによって、第1の粒子36は連結孔26Bを通過することが困難となり、第1の空間26A内に保持された状態となる。この状態で光照射部78による光照射が停止されても、連結孔26Bの閉鎖状態は保持されるため、第1の空間26A内に到達した第1の粒子36は第1の空間26A内に保持される。
Here, as shown in FIG. 23E, the
このように、第1の粒子36が連結孔26Bを介して中空構造体90Bの第1の空間26A間を移動することや、中空構造体90Bの内部から外部へと移動することが抑制される。
従って、表示媒体72の濃度変化が抑制される。
In this way, the movement of the
Therefore, the density change of the
なお、反対に、上記ステップ500の処理で取得した画像情報に、表示媒体72の中間層38の色を示す色情報が含まれている場合には、上記ステップ502〜ステップ510の処理が行われることによって、例えば、表示基板18側に設けられた中空構造体90Bの連結孔26Bが図23(E)に示す閉鎖状態から、図23(D)に示す開口状態へと変化する。そして、この連結孔26Bが開口状態へと変化した後に、中空構造体90Bの第1の空間26A内に保持されていた第1の粒子36が、開口状態にある連結孔26Bを介して中空構造体90Bの外部へと電気泳動しはじめ(図23(C)参照)、さらに、中間層38の孔を介して背面基板20側へと到る(図23(B)参照)。そして。さらに、中空構造体90Bの連結孔26Bが開口状態(図23(B)参照)から閉鎖状態(図23(A)参照)へと変化する。これによって、表示基板18側から視認されたときには、中間層38の色が視認され、多色表示が可能となる。
On the other hand, when the image information acquired in the process of
さらに、表示基板18側に設けられている中空構造体90Bの連結孔26Bは第1の粒子36が背面基板20側に移動した後に、閉鎖状態とされることから、背面基板20側に移動した第1の粒子36群の色による表示媒体72の濃度変化が抑制される。
Further, since the
(第6の実施の形態)
上記第5の実施の形態では、連結孔26Bが第1の刺激として光の作用により開口状態または閉鎖状態へと変化する中空構造体90Bを用いると共に、第1の粒子36として、表示基板18と背面基板20との基板間に形成された電界によって基板間を移動する特性を有する粒子を用いる場合を説明した。
本実施の形態では、中空構造体90Bについては第5の実施の形態と同様に、連結孔26Bが第1の刺激として光の作用により開口状態または閉鎖状態へと変化する中空構造体90Bを用いるが、第1の粒子36として、表示基板18と背面基板20との間に形成された電界によって基板間を移動するという特性を有すると共に、第2の刺激として表示基板18と背面基板20との間に照射された光の作用により凝集または分散する特性を有する第1の粒子36Cを用いる場合を説明する。
(Sixth embodiment)
In the fifth embodiment, the
In the present embodiment, as with the fifth embodiment, as for the
本実施の形態に係る表示装置70Aは、図24に示すように、表示媒体72Aと、書込装置74Aと、を含んで構成されている。
As shown in FIG. 24, the
書込装置74Aは、電圧印加部14、画像情報取得部17、及び制御部79を含んで構成されている。電圧印加部14、及び画像情報取得部17は、制御部79に信号授受可能に接続されている。
The
なお、表示媒体72Aが本発明の表示媒体に相当し、表示装置70Aが本発明の表示装置に相当し、書込装置74Aが、本発明の書込装置に相当する。また、電圧印加部14が、本発明の表示装置及び書込装置の電圧印加手段に相当する。
The
表示媒体72Aは、表示基板18、背面基板20、間隙部材34、分散媒42、中空構造体90B、中間層38、及び第1の粒子36Cを含んで構成されている。
The
また、表示媒体72Aの背面基板20の、表示基板18に向かい合う面とは反対側の面には、光照射部78が設けられている。
In addition, a
なお、本実施の形態の表示媒体72A、書込装置74A、及び表示装置70Aは、上記第4の実施の形態と同様の構成のため、同一部分には同一符号を付与して詳細な説明を省略する。
Note that the
第1の粒子36Cは、表示基板18と背面基板20との基板間に形成された電界によって基板間を移動するという特性と共に、第2の刺激としての光の作用によって凝集または分散する特性を更に有する粒子である。この第1の粒子36Cは、表示基板18と背面基板20との基板間に予め定められた泳動電圧範囲内または泳動電圧範囲を超える電圧が印加されると分散媒42中を移動すると共に、第2の刺激としての光の作用により凝集または分散する。
The
詳細には、第1の粒子36Cは、所定の波長領域(以下、凝集波長領域と称する)の光を照射されると凝集し、凝集波長領域の範囲外の波長領域(以下、分散波長領域と称する)の光を照射されると分散媒42中に分散した状態となる特性を有している。
Specifically, the
この第1の粒子36Cの光の作用による分散媒42中の凝集及び分散は、第1の粒子36Cの、少なくとも分散媒42と接する面(表面)を構成する材料が特定の波長領域の光の作用によって分散媒42に溶解し、該波長領域とは異なる波長領域の光の作用によって第1の粒子36Cの表面に析出することによって生じる。
The aggregation and dispersion in the
つまり、第1の粒子36Cの少なくとも表面を構成する材料を、照射する光の波長領域に応じて、分散媒42中に溶解または析出する材料で構成することによって、照射する光の波長を調整することで凝集または分散する第1の粒子36Cを調整する。
That is, the wavelength of the light to be irradiated is adjusted by forming the material constituting at least the surface of the
この第1の粒子36Cの分散及び凝集を生じさせるために表示基板18と背面基板20との基板間に加える光の波長領域及び該波長領域の光の照射時間は、第1の粒子36Cの表面を構成する材料の特性や、分散媒42の種類等に応じて予め定めればよい。
In order to cause dispersion and aggregation of the
この電界により分散媒42中を電気泳動する特性及び、光刺激により凝集及び分散する特性を有する第1の粒子36Cとしては、例えば、上記第1の実施の形態で説明した説明した電界の作用により基板間を移動する粒子として調整した粒子表面を更に、光の照射により溶解度が変化する材料を修飾させることで、上述のような光刺激により分散状態または凝集状態となる第1の粒子36Cとすればよい。
As the
この特定の表面処理としては、第1の実施の形態で説明した第1の粒子36を、例えばカップリング剤等による活性基の導入やプラズマ放電やコロナ放電やX線照射などによる表面活性化により第1の粒子に所望の特性を有する官能基や高分子鎖を導入したり、所望の特性を有する材料でカプセル化すればよい。
As this specific surface treatment, the
具体的には、アゾベンゼン類、スピロピラン類、スピロオキサジン類、ジアリールエテン類、フルギド類、クロメン類などのフォトクロミック活性な材料を用いればよい。 Specifically, photochromic active materials such as azobenzenes, spiropyrans, spirooxazines, diarylethenes, fulgides, and chromenes may be used.
この第1の粒子36Cを作製する方法としては乳化重合法、懸濁重合法、膜乳化重合法、フォープフリー重合法、シード重合法、コア/シェル重合法、プラズマスプレー法、転動造粒法、押出し造粒法、圧縮造粒法、溶融造粒法、噴霧乾燥造粒法、流動層造粒法、破砕造粒法、攪拌造粒法、コーティング造粒法、液相造粒法、真空凍結造粒法などによって作製する。
The
なお、光の作用によって凝集または分散する第1の粒子36Cを用いる場合には、分散媒42は、第1の粒子36Cを形成する材料に応じて選択し、光照射により第1の粒子36Cがフォトクロミック転位の前後で溶解度が大きく変化する特性を有する液体が用いられ、上記第1の実施の形態で挙げた分散媒42から系中の電位勾配を得るために非電解質液体であることが好ましい。
In addition, when using the 1st particle |
次に、本実施の形態の表示装置70A及び書込装置74Aについて説明する。
Next, the
上述のように、表示装置70Aは、上記表示媒体72Aと、この表示媒体72Aに画像を表示するための書込装置74Aと、を含んで構成されている。
As described above, the
書込装置74Aは、電圧印加部14と、制御部79と、画像情報取得部17と、を含んで構成されている。
電圧印加部14は、制御部79に信号授受可能に接続されるとともに、表示電極24及び背面電極30に電圧印加可能に接続されている。光照射部78は、制御部79に信号授受可能に接続されている。
The
The
画像情報取得部17は、表示装置70A及び書込装置74Aの外部から表示媒体72Aに表示する画像を示す画像情報を取得する。
The image
制御部79は、画像情報取得部17が取得した画像情報に応じて電圧印加部14から表示媒体72Aに印加する電圧を制御すると共に、光照射部78から表示媒体72A内への光の照射を制御する。制御部79は、CPU79A、ROM79B、RAM79C、及び図示を省略するハードディスク等を含むマイクロコンピュータで構成されている。このCPU79Aは、ROM79Bや図示を省略するハードディスク等に記憶されているプログラムに従って表示媒体72Aへの画像表示を行う。
The
なお、表示媒体72Aは、書込装置74Aに対して着脱可能に設けられていてもよいし、書込装置74Aに電気的に接続された状態で固定化されていてもよい。
表示媒体72Aを書込装置74Aに対して着脱可能に設けることによって、表示媒体72Aの交換が可能となり、1台の書込装置74Aを用いて複数の表示媒体72Aへの画像表示が可能となる。
The
By providing the
以下に、本実施の形態における表示媒体72Aを備えた表示装置70Aの制御部79のCPU79Aで実行される処理を説明する。
Hereinafter, processing executed by the
制御部79のCPU79Aでは、図25に示す処理ルーチンによって示されるプログラムを制御部79内のROM79Bまたはハードディスク等から読み取ることによって、図25に示す処理を実行する。
The
なお、本実施の形態では、説明を簡略化するために、画像情報取得部17は、画像情報として、表示媒体72Aの特定の1つのセルに表示する画像の色を示す情報を取得するものとし、該画像情報に基づいた色を表示媒体72Aの対応する1つのセルに表示する場合を説明する。
In the present embodiment, in order to simplify the description, the image
なお、本実施の形態では、電気泳動電圧情報を予めROM79Bに記憶しているとして説明する。 In the present embodiment, it is assumed that electrophoretic voltage information is stored in the ROM 79B in advance.
電気泳動電圧情報は、表示媒体72Aに表示する色を示す色情報に対応して予め記憶されている。
この電気泳動電圧情報とは、表示媒体72A内の第1の粒子36Cが表示基板18と背面基板20との何れか一方の基板側から他方の基板側へ移動するための電圧の電圧値、電圧印加時間(以下、電気泳動時間と称する)、及び極性等を示す情報であり、第1の粒子36Cの上記泳動電圧範囲と、表示媒体72Aの構成と、によって定まる。
The electrophoretic voltage information is stored in advance corresponding to the color information indicating the color displayed on the
The electrophoretic voltage information refers to the voltage value and voltage of the voltage for moving the
なお、第1の粒子36Cのこれらの電気泳動電圧情報は、予め表示媒体72A毎に測定して、予めROM79Bに記憶すればよい。
The electrophoretic voltage information of the
また、本実施の形態では、更に、開口光情報と、閉鎖光情報と、分散光情報と、凝集光情報と、を予めROM79Bに記憶しているとして説明する。 Further, in the present embodiment, it is assumed that the aperture light information, the closing light information, the dispersed light information, and the aggregated light information are stored in the ROM 79B in advance.
開口光情報及び閉鎖光情報については、上記実施の形態で説明したため詳細な説明を省略する。 Since the opening light information and the closing light information have been described in the above embodiment, a detailed description thereof will be omitted.
分散光情報とは、表示媒体72A内の第1の粒子36Cを分散媒42中で分散させるために必要な光の波長領域(分散波長領域)を示す情報、及び該分散波長領域の光の照射時間等を示す情報である。
The dispersion light information is information indicating a wavelength region (dispersion wavelength region) of light necessary for dispersing the
また、この凝集光情報とは、表示媒体72A内の第1の粒子36Cを分散媒42中で凝集させるために必要な光の波長領域(凝集波長領域)を示す情報、及び該凝集波長領域の光の照射時間等を示す情報である。
The aggregated light information includes information indicating a wavelength region (aggregated wavelength region) of light necessary for aggregating the
これらの分散光情報及び凝集光情報は、第1の粒子36Cの表面を構成する材料の特性や、分散媒42の種類、及び表示媒体72Aの構成等によって定まる。
These dispersed light information and aggregated light information are determined by the characteristics of the material constituting the surface of the
なお、これらの開口光情報、閉鎖光情報、凝集光情報、及び分散光情報は、予め表示媒体72A毎に測定して、予めROM79Bに記憶すればよい。
The opening light information, closing light information, aggregated light information, and dispersed light information may be measured in advance for each
また、この開口光情報、閉鎖光情報、凝集光情報、及び分散光情報各々に含まれる波長領域を示す情報は、互いに異なるものとする。このため、表示媒体72Aは、開口波長領域、閉鎖波長領域、凝集波長領域、及び分散波長領域が互いに異なるように、中空構造体90Bの連結孔26Bを形つくっている管状体27Aを構成する刺激応答材料や、第1の粒子36Cを構成する材料を選択すればよい。
In addition, information indicating the wavelength region included in each of the aperture light information, the closed light information, the aggregated light information, and the dispersed light information is different from each other. For this reason, the
以下に、本実施の形態における表示媒体72Aを備えた表示装置70Aの制御部79のCPU79Aで実行される処理を説明する。
Hereinafter, processing executed by the
制御部79のCPU79Aでは、所定時間毎に図25に示す処理ルーチンが実行されてステップ600へ進む。
ステップ600では、画像情報取得部17が画像情報を取得したか否かを判別し、否定されると本ルーチンを終了し、肯定されるとステップ602へ進む。
In the
In
ステップ602では、連結孔26Bの開口光情報をROM79Bから読み取る。
In
次のステップ604では、ステップ600で取得した画像情報に含まれる色情報を読み取る。
In the next step 604, the color information included in the image information acquired in
次のステップ606では、上記ステップ604で読み取った色情報に対応する電気泳動電圧情報をROM79Bから読取る。
In the
次のステップ608では、分散光情報をROM79Bから読み取る。
In the
次のステップ610では、上記ステップ602で読み取った開口光情報を含む光照射指示信号を光照射部78へ出力する。光照射指示信号を受け付けた光照射部78は、開口光情報に含まれる光の波長領域を示す分散波長領域情報に応じた波長領域、及び継続照射時間情報に基づいて、該波長領域の光の表示基板18と背面基板20との間への照射を開始。
In the
次のステップ612では、上記ステップ610で光照射指示信号を光照射部78へ出力してから、該ステップ610で出力した光照射指示信号の開口光情報に含まれる開口光照射時間を経過するまで否定判断を繰り返し、肯定されると、ステップ612へ進む。
In the
ステップ610〜ステップ612の処理によって、中空構造体90Bの連結孔26Bが閉鎖状態から開口状態へと変化する。
By the processing from
次のステップ614では、上記ステップ608で読み取った分散光情報を含む光照射指示信号を光照射部78へ出力する。光照射指示信号を受け付けた光照射部78は、分散光情報に含まれる光の波長領域を示す分散波長領域情報に応じた波長領域、及び継続照射時間情報に基づいて、該波長領域の光の表示基板18と背面基板20との間への照射を開始。
In the next step 614, a light irradiation instruction signal including the dispersed light information read in
次のステップ616では、上記ステップ614で光照射指示信号を光照射部78へ出力してから、該ステップ614で出力した光照射指示信号の分散光情報に含まれる光照射時間を経過するまで否定判断を繰り返し、肯定されると、ステップ618へ進む。
In the
ステップ614〜ステップ616の処理によって、表示媒体72A内の第1の粒子36Cが分散媒42中で分散状態となる。
Through the processing of Step 614 to Step 616, the
次のステップ618では、上記ステップ606で読み取った電気泳動電圧情報を電圧印加部14へ出力し、次のステップ620において、ステップ618の処理終了から該ステップ618で電圧印加部14へ出力した電気泳動電圧情報に含まれる電気泳動時間を経過したか否かを判別し、肯定されるまで否定判断を繰り返し、肯定されると、ステップ622へ進む。
In the next step 618, the electrophoretic voltage information read in
電気泳動電圧情報を受け付けた電圧印加部14は、受け付けた電気泳動電圧情報に含まれる電気泳動電圧値の電圧の表示電極24と背面電極30との間への印加を開始する。
The
ステップ618〜ステップ620の処理によって、例えば、表示基板18側へ移動させるための電圧が表示電極24と背面電極30とに印加されると、分散媒42中において分散状態とされた第1の粒子36Cは、第1の粒子36Cが表示基板18側に到り、中空構造体90Bの第1の空間26A内に到る。
For example, when a voltage for moving to the
次のステップ622では、ROM79Bから凝集光情報を読み取り、次のステップ624において、読み取った凝集光情報を光照射部78へ出力する。
凝集光情報を受け付けた光照射部78は、受け付けた凝集光情報の凝集波長領域の波長領域の光を表示基板18と背面基板20との間に照射し始める。
In the next step 622, the aggregated light information is read from the
The
次のステップ626では、上記ステップ624の処理において凝集光情報を光照射部78へ出力してから、該ステップ624で光照射部78へ出力した凝集光情報に示される光照射継続時間を経過するまで否定判断を繰り返し、肯定されると、ステップ628へ進む。
In the
ステップ628では、ROM79Bから閉鎖光情報を読み取り、次のステップ630において、読み取った閉鎖光情報を光照射部78へ出力する。
閉鎖光情報を受け付けた光照射部78は、受け付けた閉鎖光情報の閉鎖波長領域の波長領域の光を表示基板18と背面基板20との間に照射し始める。
In step 628, the closing light information is read from the
The
次のステップ632では、上記ステップ630の処理において閉鎖光情報を光照射部78へ出力してから、該ステップ630で光照射部78へ出力した閉鎖光情報に示される光照射継続時間を経過するまで否定判断を繰り返し、肯定されると、ステップ634へ進む。
In the
ステップ628〜ステップ632の処理が実行されることによって、中空構造体90Bの連結孔26Bが開口状態から閉鎖状態へと変化する。
By executing the processing of Step 628 to Step 632, the
次に、ステップ634の処理によって、電圧印加停止を示す信号を電圧印加部14に出力した後に、ステップ636の処理によって光照射停止を示す信号を、光照射部78へ出力した後に、本ルーチンを終了する。
Next, after outputting a signal indicating the stop of voltage application to the
ステップ634の処理及びステップ636の処理が実行されることによって、電圧印加部14による電圧の印加が停止されるとともに、光照射部78による光照射が停止される。
By executing the processing of
図25に示す上記ステップ600〜ステップ636の処理が実行されることによって、例えば、該処理ルーチンの実行される前には、第1の粒子36Cが背面基板20側に存在しており、且つ、上記ステップ600の処理で取得した画像情報に、第1の粒子36Cの色を示す色情報が含まれている場合には、上記ステップ600〜ステップ612の処理が行われることによって、中空構造体90Bの連結孔26Bは、孔の拡がりによって、第1の粒子36Cの通過の困難な状態である閉鎖状態(図26(A)参照)から、第1の粒子36Cの通過の可能な状態である開口状態(図26(B)参照)へと変化する。
25, the
さらに、上記ステップ614〜ステップ616の処理が実行されることによって、背面基板20側に存在していた第1の粒子36Cは分散媒42中を電気泳動して、表示媒体72Aの中空構造体90Bの開口状態にある連結孔26Bを介して第1の空間26A内に到る(図26(C)参照)。
Further, by performing the processing of step 614 to step 616, the
ここで、さらに、ステップ622〜ステップ626の処理が実行されることによって、第1の粒子36Cは分散状態から凝集状態となる。上記ステップ614〜ステップ616の処理によって、第1の粒子36Cは、第1の空間26A内に到達していることから、この第1の空間26A内で凝集した状態となる(図26(D)参照)。
Here, by further executing the processing of step 622 to step 626, the
さらに、ステップ628〜ステップ632の処理が実行されることによって、中空構造体90Bの連結孔26Bは、孔の狭まりによって、第1の粒子36Cの通過の可能な状態である開口状態(図26(D)参照)から、第1の粒子36Cの通過の困難な状態である閉鎖状態(図26(E)参照)へと変化する。
Furthermore, the processing of step 628 to step 632 is executed, so that the
ここで、図26(E)に示すように、第1の空間26A内には第1の粒子36Cが到達した状態にある。このため、連結孔26Bが光刺激により開口状態から閉鎖状態へと変化することによって、第1の粒子36Cは連結孔26Bを通過することが困難となり、第1の空間26A内に保持された状態となる。この状態で光照射部78による光照射が停止されても、連結孔26Bの閉鎖状態は保持されるため、第1の空間26A内に到達した第1の粒子36Cは第1の空間26A内に保持される。
さらに、第1の空間26A内の第1の粒子36Cは、凝集した状態で第1の空間26A内に保持されているJことから、第1の粒子36Cは、更に、安定した状態で第1の区間2A内に保持される。
Here, as shown in FIG. 26E, the
Furthermore, since the
従って、表示媒体72Aの濃度変化が抑制される。
Therefore, the density change of the
なお、反対に、上記ステップ600の処理で取得した画像情報に、表示媒体72Aの中間層38の色を示す色情報が含まれている場合には、上記ステップ600〜ステップ612の処理が行われることによって、例えば、表示基板18側に設けられた中空構造体90Bの連結孔26Bが図26(E)に示す閉鎖状態から、図26(D)に示す開口状態へと変化する。そして、この連結孔26Bが開口状態へと変化した後に、中空構造体90Bの第1の空間26A内に凝集状態で保持されていた第1の粒子36Cが分散状態とされた後に、開口状態にある連結孔26Bを介して中空構造体90Bの外部へと電気泳動しはじめる(図26(C)参照)。さらに、この第1の粒子36Cは、中間層38の孔を介して背面基板20側へと到る(図26(B)参照)。そして。さらに、背面基板20側へと到った第1の粒子36Cが光照射によって凝集状態とされに、中空構造体90Bの連結孔26Bが開口状態(図26(B)参照)から閉鎖状態(図26(A)参照)へと変化する。これによって、表示基板18側から視認されたときには、中間層38の色が視認され、多色表示が可能となる。
On the other hand, when the image information acquired in the process of
さらに、表示基板18側に設けられている中空構造体90Bの連結孔26Bは第1の粒子36Cが背面基板20側に移動した後に、閉鎖状態とされることから、背面基板20側に移動した第1の粒子36Cの色による表示媒体72Aの濃度変化が抑制される。
Furthermore, since the
なお、上記第2の実施の形態、上記第4の実施の形態、及び上記第6の実施の形態では、第2の刺激によって分散または凝集する第1の粒子を用いる場合には、この第2の刺激の種類と、中空構造体の連結孔26Bを開口状態または閉鎖状態とするための第1の刺激の種類と、は同じである場合を説明したが、このような形態に限られない。
In the second embodiment, the fourth embodiment, and the sixth embodiment, when the first particles that are dispersed or aggregated by the second stimulus are used, the second particles are used. However, the present invention is not limited to such a form. However, the present invention is not limited to the above-described case where the type of stimulation is the same as the first type of stimulation for opening or closing the
すなわち、上記第2の実施の形態、上記第4の実施の形態、及び上記第6の実施の形態では、各々、第1の刺激と第2の刺激とが電界による刺激である場合、熱による刺激である場合、及び光による刺激である場合の各々である場合を説明したが、例えば、電界の刺激により開口状態または閉鎖状態となる中空構造体と、光の刺激により凝集状態または分散状態となる第1の粒子36とを組み合わせた形態の表示媒体としてもよい。この場合には、各第1の刺激及び第2の刺激各々を付与するための機構を、書込装置に設ければよい。
That is, in the second embodiment, the fourth embodiment, and the sixth embodiment, when the first stimulus and the second stimulus are stimuli caused by an electric field, respectively, In the case of a stimulus and a case of a stimulus by light, each case has been described. For example, a hollow structure that is opened or closed by stimulation of an electric field, and an aggregated or dispersed state by stimulation of light It is good also as a display medium of the form which combined the 1st particle |
以下、本発明を、実施例を挙げてさらに具体的に説明する。ただし、これら各実施例は、本発明を制限するものではない。なお、本実施例は、図1、図15、図24各々に示す表示媒体と同様な構成のものを作製し、評価した。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, these examples do not limit the present invention. In this example, a display medium having the same structure as that shown in FIGS. 1, 15, and 24 was manufactured and evaluated.
(実施例1)
まず、図15に示す表示媒体62を作製し、評価した。すなわち、実施例1では、中空構造体として、熱刺激により連結孔26Bが開口状態または閉鎖状態へと変化する中空構造体90Aが表示媒体62内に設けられている場合を説明する。
Example 1
First, the
まず、表示基板18側に設けられた中空構造体26を以下の手法で作製した。
First, the
表示基板18及び背面基板20として、ITOガラス基板(5cm×10cm、厚み2mm)を1枚ずつ用意した。
次に、この表示基板18を、体積平均一次粒径3.0μmの単分散ポリスチレン粒子(商品名:5300A、Duke Scientific社製)のエタノール懸濁液に浸透させて、ディップコート法を用いて基板上(表示基板18のITO面)に約15μmのポリスチレン粒子からなる最密充填型コロイド結晶層を作製した。
As the
Next, the
刺激応答性材料として、N−イソプロピルアクリルアミド6重量部、架橋剤N,N’−メチレンビスアクリルアミド(BIS)(和光純薬工業(株)製)0.01重量部、開始剤アセトアミノフェノン(和光純薬工業(株)製)0.1gを、溶媒としてのジオキサン100重量部に溶解し、十分に窒素置換し、溶液Fを得た。 As stimuli responsive materials, 6 parts by weight of N-isopropylacrylamide, 0.01 parts by weight of cross-linking agent N, N′-methylenebisacrylamide (BIS) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), initiator acetaminophenone (Wa) 0.1 g of Koyo Pure Chemical Industries, Ltd.) was dissolved in 100 parts by weight of dioxane as a solvent and sufficiently substituted with nitrogen to obtain Solution F.
上記最密充填型コロイド結晶層の形成された表示基板18を、秤量天秤に設置して、上記調整した溶液Fを滴下することで、当該最密充填型コロイド結晶層の粒子間隙に該溶液Fを充填し、さらに室温、常圧下で溶媒を揮散することによって、溶液Fの添加重量分が1/6になるまで溶媒を蒸散させた。さらに、この最密充填型コロイド結晶層へUV光を照射し、モノマーを重合させた。これによって、連結孔26Bを形成する管状体27Aを調整した。
The
さらにアクリル酸モノマー(和光純薬(株)製)、BISおよびアセトアミノフェノンの混合物をこの最密充填型コロイド結晶層へ滴下することによって、当該最密充填型コロイド結晶層の粒子間隙に該混合物を充填した後に、UV光照射により硬化処理をおこなった。得られた基板を十分な量のトルエンに浸漬し、ポリスチレン粒子をエッチングすることによって、厚さ15μmの中空構造体が表示基板18上に形成された。
Further, by dropping a mixture of acrylic acid monomer (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), BIS and acetaminophenone into the close-packed colloidal crystal layer, the mixture is introduced into the particle gap of the close-packed colloidal crystal layer. After being filled, a curing treatment was performed by UV light irradiation. A hollow structure having a thickness of 15 μm was formed on the
得られた中空構造体(中空構造体90A)を、温度25℃の環境下で、走査電子顕微鏡(SEM)により観察したところ、ポリスチレン粒子とほぼ同形状の空隙構造(第1の空間26Aに相当)が形成された多孔質体で、全ての孔が連結孔26Bを介して繋がっている事が観察された。この空隙構造を構成する孔、すなわち第1の空間26Aの長径は、3μm、空隙構造を構成する第1の空間26A間あるいは外部との間の連結孔26Bの孔径は1μmであった。
When the obtained hollow structure (
さらに、温度を1℃/秒の速度で上昇させていくと、温度20℃において最も連結孔26Bが大きい開口状態となり、温度40℃において最も連結孔26Bが小さい閉鎖状態となることが観察された。
Furthermore, when the temperature was increased at a rate of 1 ° C./second, it was observed that the connecting
この閉鎖状態における連結孔26Bの孔径は、0.3μmであり、開口状態における連結孔26Bの孔径は、1.2μmであった。
The hole diameter of the
また、この連結孔26Bは、このシリカ多孔質体(中空構造体90A)の表面から内部まで連続した空間を形成していた。このシリカ多孔質体(中空構造体90A)の膜厚から、この第1の空間26Aは約8層(周期)で構成されていると考えられる。
Further, the connecting
本実施例1の、表示基板18と背面基板20との基板間に形成された電界に応じて分散媒42中を移動する第1の粒子36としては、下記粒子を用いた。
詳細には、ビニルフェロセン3gに、色材として体積平均一次粒径0.1μmの青色顔料(大日本インキ化学社製:マイクロカプセル化顔料、MC Cyan)8.0gを添加し、これらを攪拌混合したアセトニトリル/水混合溶液を調整し、プラズマ重合により表面にポリビニルフェロセンが修飾された顔料を第1の粒子36として用いた。
The following particles were used as the
Specifically, 8.0 g of a blue pigment (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd .: Microencapsulated Pigment, MC Cyan) having a volume average primary particle size of 0.1 μm is added as a coloring material to 3 g of vinylferrocene, and these are stirred and mixed. The prepared acetonitrile / water mixed solution was prepared, and a pigment whose surface was modified with polyvinylferrocene by plasma polymerization was used as the
この第1の粒子36は負帯電状態で体積平均一次粒径は、100nmであった。この第1の粒子36を、分散媒42としてのシリコーンオイル中に分散させた分散液を用意した。なお、この分散液中の第1の粒子36の濃度は4体積%であった。
The
また、本実施例1では、中空構造体90Aの開口状態の連結孔26Bの孔径および中空構造体90Aの第1の空間26Aは、第1の粒子36の体積平均一次粒径(100nm)に対してそれぞれ5倍、30倍であった。
Further, in Example 1, the hole diameter of the
次に、中間層38として、酸化チタン粒子(体積平均一次粒径0.2μm)を60重量%で内部に分散した体積平均一次粒径10μmのポリメタクリル酸メチル粒子を利用し、背面基板20上に、このポリメタクリル酸メチル粒子をエタノールに5重量%で分散した分散液を塗布して、白色の粒子(第3の粒子41)からなる層を中間層38として形成した。この中間層38の厚みは、50μmであった。
Next, as the
次に、背面基板20に100μmの樹脂スペーサーを設けた後に、この樹脂スペーサーを介して、上記中空構造体90Aの形成された表示基板18を、中空構造体90Aと背面基板20のITO側の面とが向かい合うように重ねて、一部の開口部を残してサイドシールを行った。さらに開口部から減圧法によって、上記分散媒42に第1の粒子36を分散させた分散液を充填した後に、開口部をシールして評価用の表示媒体62を作製した。
Next, after providing a 100 μm resin spacer on the
本実施例1で作製した表示媒体62を、20℃の環境下で、表示電極24と背面電極30に、表示電極24がマイナス極となるようにして5Vの直流電圧を5秒印加したところ、中間層38による白色が表示された。この白色表示時の反射濃度を、X−rite社製X−rite404により測定したところ、約0.3であった。
When the
次に、この白色表示の状態から、さらに、20℃の環境下で、表示電極24がプラス極となるようにして5Vの直流電圧を5秒印加したところ、表示媒体62は青色を呈した。このときの濃度をX−rite社製X−rite404により測定したところ、約1.4であった。さらに20℃の環境を保持したところ、この青色は、約1分ほどで消色した。
Next, from this white display state, under a 20 ° C. environment, when a DC voltage of 5 V was applied for 5 seconds so that the
次に、上記と同様にして、20℃の環境下で、表示電極24がプラス極となるようにして5Vの直流電圧を5秒印加したところ、表示媒体62は青色を呈した。ここで、さらに、温度を40℃に上昇させてこの40℃の温度環境下に表示媒体62を置いた後に電圧印加を解除したところ、表示媒体62は青色を呈したままであり、且つ、3ヶ月以上該環境下に放置しても、消色は見られなかった。
また、40℃の環境下に表示媒体62をおいた直後の濃度と、3ヶ月放置後の濃度と、の各々をX−rite社製X−rite404により測定したところ、
双方とも約1.4であり、濃度低下の抑制が図られていた。
Next, in the same manner as described above, when a DC voltage of 5 V was applied for 5 seconds in an environment of 20 ° C. so that the
Further, when each of the concentration immediately after placing the
Both were about 1.4, and suppression of concentration reduction was achieved.
以上のことから、濃度低下を抑制することができるとともに、多色表示の可能な表示媒体62が得られた事が確認できた。
From the above, it has been confirmed that a decrease in density can be suppressed and a
(実施例2)
上記実施例1では、熱刺激により連結孔26Bが開口状態または閉鎖状態へと変化する中空構造体90Aが表示媒体62内に設けられている場合を説明したが、本実施例2では、光刺激により連結孔26Bが開口状態または閉鎖状態へと変化する中空構造体90B(図21参照)が表示媒体62内に設けられている場合を説明する。
(Example 2)
In the first embodiment, the case where the
本実施例2では、表示基板18側に設けられた中空構造体26を以下の手法で作製した。
In Example 2, the
表示基板18及び背面基板20として、ITOガラス基板(5cm×10cm、厚み2mm)を1枚ずつ用意した。
次に、この表示基板18を、体積平均一次粒径3.0μmの単分散ポリスチレン粒子(商品名:5300A、Duke Scientific社製)のエタノール懸濁液に浸透させて、ディップコート法を用いて基板上(表示基板18のITO面)に約15μmのポリスチレン粒子からなる最密充填型コロイド結晶層を作製した。
As the
Next, the
刺激応答性材料として、アクリルアミド6重量部、4−アクロイルアミノアゾベンゼン1重量部、架橋剤N,N’−メチレンビスアクリルアミド(BIS)(和光純薬工業(株)製)0.01重量部、開始剤アセトアミノフェノン(和光純薬工業(株)製)0.1gを、溶媒としてのジオキサン100重量部に溶解し、十分に窒素置換し、溶液Bを得た。
As stimulus-responsive materials, acrylamide 6 parts by weight, 4-
上記最密充填型コロイド結晶層の形成された表示基板18を、秤量天秤に設置して、上記調整した溶液Bを滴下することで、当該最密充填型コロイド結晶層の粒子間隙に該溶液Bを充填し、さらに室温、常圧下で溶媒を揮散することによって、溶液Bの添加重量分が1/6になるまで溶媒を蒸散させた。さらに、この最密充填型コロイド結晶層へUV光を照射し、モノマーを重合させた。これによって、連結孔26Bを形成する管状体27Aを調整した。
The
さらにアクリル酸モノマー(和光純薬(株)製)、BISおよびアセトアミノフェノンの混合物をこの最密充填型コロイド結晶層へ滴下することによって、当該最密充填型コロイド結晶層の粒子間隙に該混合物を充填した後に、UV光照射により硬化処理をおこなった。得られた基板を十分な量のトルエンに浸漬し、ポリスチレン粒子をエッチングすることによって、厚さ15μmの中空構造体が表示基板18上に形成された。
Further, by dropping a mixture of acrylic acid monomer (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), BIS and acetaminophenone into the close-packed colloidal crystal layer, the mixture is introduced into the particle gap of the close-packed colloidal crystal layer. After being filled, a curing treatment was performed by UV light irradiation. A hollow structure having a thickness of 15 μm was formed on the
得られた中空構造体(中空構造体90B)を、走査電子顕微鏡(SEM)により観察したところ、ポリスチレン粒子とほぼ同形状の空隙構造(第1の空間26Aに相当)が形成された多孔質体で、全ての孔が連結孔26Bを介して繋がっている事が観察された。この空隙構造を構成する孔、すなわち第1の空間26Aの長径は、3μm、空隙構造を構成する第1の空間26A間あるいは外部との間の連結孔26Bの孔径は0.7μmであった。
When the obtained hollow structure (
この中空構造体へ、光を照射し、この照射する光の波長を変化させていくと、可視光領域の光を照射したときに最も連結孔26Bが大きい開口状態となり、366nmの波長領域の光を照射したときに最も連結孔26Bが小さい閉鎖状態となることが観察された。
When this hollow structure is irradiated with light and the wavelength of the irradiated light is changed, the
この閉鎖状態における連結孔26Bの孔径は、0.4μmであり、開口状態における連結孔26Bの孔径は、1.1μmであった。
The hole diameter of the connecting
また、この連結孔26Bは、このシリカ多孔質体(中空構造体90B)の表面から内部まで連続した空間を形成していた。このシリカ多孔質体(中空構造体90B)の膜厚から、この第1の空間26Aは約8層(周期)で構成されていると考えられる。
Further, the connecting
本実施例2の、表示基板18と背面基板20との基板間に形成された電界に応じて分散媒42中を移動する第1の粒子36としては、実施例1と同じ第1の粒子36を用いた。
As the
なお、本実施例2では、中空構造体90Bの開口状態の連結孔26Bの孔径および中空構造体90Bの第1の空間26Aは、第1の粒子36の体積平均一次粒径(100nm)に対してそれぞれ5倍、30倍であった。
In Example 2, the diameter of the
次に、中間層38として、酸化チタン粒子(体積平均一次粒径0.2μm)を60重量%で内部に分散した体積平均一次粒径10μmのポリメタクリル酸メチル粒子を利用し、背面基板20上に、このポリメタクリル酸メチル粒子をエタノールに5重量%で分散した分散液を塗布して、白色の粒子(第3の粒子41)からなる層を中間層38として形成した。この中間層38の厚みは、50μmであった。
Next, as the
次に、背面基板20に100μmの樹脂スペーサーを設けた後に、この樹脂スペーサーを介して、上記中空構造体90Aの形成された表示基板18を、中空構造体90Bと背面基板20のITO側の面とが向かい合うように重ねて、一部の開口部を残してサイドシールを行った。さらに開口部から減圧法によって、上記分散媒42に第1の粒子36を分散させた分散液を充填した後に、開口部をシールして評価用の表示媒体72(図21参照)を作製した。
Next, after a 100 μm resin spacer is provided on the
本実施例2で作製した表示媒体72に、高圧水銀ランプとカラーフィルターを用いて366nmの光を3分間表示媒体62に照射した後に、該366nmの光を照射した状態で、表示電極24と背面電極30に、表示電極24がマイナス極となるようにして5Vの直流電圧を5秒印加したところ、中間層38による白色が表示された。この白色表示時の反射濃度を、X−rite社製X−rite404により測定したところ、約0.3であった。
The
次に、この白色表示の状態から、さらに、高圧水銀ランプとカラーフィルターを用いて366nmの光を1分間表示媒体62に照射した後に、該366nmの光を照射した状態で表示電極24がプラス極となるようにして5Vの直流電圧を5秒印加したところ、表示媒体62は青色を呈した。このときの濃度をX−rite社製X−rite404により測定したところ、約1.4であった。さらに366nmの光の照射を保持したところ、この青色は、約1分ほどで消色した。
Next, from this white display state, the
次に、上記と同様にして、高圧水銀ランプとカラーフィルターを用いて366nmの光を1分間表示媒体62に照射した後に、該366nmの光を照射した状態で表示電極24がプラス極となるようにして5Vの直流電圧を5秒印加したところ、表示媒体62は青色を呈した。ここで、さらに、可視光ランプを用いて可視光領域の光を表示媒体62に照射すると共に、該光の照射から3分後に電圧印加を解除したところ、表示媒体62は青色を呈したままであり、且つ、3ヶ月以上該環境下に放置しても、消色は見られなかった。
また、可視光領域の光を表示媒体62に照射した状態で該光の照射から1分後に電圧印加を解除した直後の濃度と、該可視光領域の光を照射した状態で3ヶ月放置した後の濃度と、の各々をX−rite社製X−rite404により測定したところ、双方とも約1.3であり、濃度低下の抑制が図られていた。
Next, in the same manner as described above, after irradiating the
Further, after irradiating the
以上のことから、濃度低下を抑制することができるとともに、多色表示の可能な表示媒体62が得られた事が確認できた。
From the above, it has been confirmed that a decrease in density can be suppressed and a
(実施例3)
上記実施例1では、熱刺激により連結孔26Bが開口状態または閉鎖状態へと変化する中空構造体90Aが表示媒体62内に設けられている場合を説明したが、本実施例3では、電気刺激により連結孔26Bが開口状態または閉鎖状態へと変化する中空構造体26(図1参照)が表示媒体12内に設けられている場合を説明する。
(Example 3)
In the first embodiment, the case where the
本実施例3では、表示基板18側に設けられた中空構造体26を以下の手法で作製した。
In Example 3, the
表示基板18及び背面基板20として、ITOガラス基板(5cm×10cm、厚み2mm)を1枚ずつ用意した。
次に、この表示基板18を、体積平均一次粒径3.0μmの単分散ポリスチレン粒子(商品名:5300A、Duke Scientific社製)のエタノール懸濁液に浸透させて、ディップコート法を用いて基板上(表示基板18のITO面)に約15μmのポリスチレン粒子からなる最密充填型コロイド結晶層を作製した。
As the
Next, the
刺激応答性材料として、N,N−ジメチルアミノエチルアクリレートメチルクロライドと、BISと、を、溶媒としての水100重量部に溶解し、十分に窒素置換し、溶液Hを得た。 As a stimulus-responsive material, N, N-dimethylaminoethyl acrylate methyl chloride and BIS were dissolved in 100 parts by weight of water as a solvent and sufficiently substituted with nitrogen to obtain Solution H.
上記最密充填型コロイド結晶層の形成された表示基板18を、秤量天秤に設置して、上記調整した溶液Bを滴下することで、当該最密充填型コロイド結晶層の粒子間隙に該溶液Hを充填し、さらに室温、常圧下で溶媒を揮散することによって、溶液Hの添加重量分が1/6になるまで溶媒を蒸散させた。さらに、この最密充填型コロイド結晶層へUV光を照射し、モノマーを重合させた。これによって、連結孔26Bを形成する管状体27Aを調整した。
The
さらにアクリル酸モノマー(和光純薬(株)製)、BISおよびアセトアミノフェノンの混合物をこの最密充填型コロイド結晶層へ滴下することによって、当該最密充填型コロイド結晶層の粒子間隙に該混合物を充填した後に、UV光照射により硬化処理をおこなった。得られた基板を十分な量のトルエンに浸漬し、ポリスチレン粒子をエッチングすることによって、厚さ15μmの中空構造体が表示基板18上に形成された。
Further, by dropping a mixture of acrylic acid monomer (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), BIS and acetaminophenone into the close-packed colloidal crystal layer, the mixture is introduced into the particle gap of the close-packed colloidal crystal layer. After being filled, a curing treatment was performed by UV light irradiation. A hollow structure having a thickness of 15 μm was formed on the
得られた中空構造体(中空構造体26)を、走査電子顕微鏡(SEM)により観察したところ、ポリスチレン粒子とほぼ同形状の空隙構造(第1の空間26Aに相当)が形成された多孔質体で、全ての孔が連結孔26Bを介して繋がっている事が観察された。この空隙構造を構成する孔、すなわち第1の空間26Aの長径は、3μm、空隙構造を構成する第1の空間26A間あるいは外部との間の連結孔26Bの孔径は1μmであった。
When the obtained hollow structure (hollow structure 26) was observed with a scanning electron microscope (SEM), a porous body in which a void structure (corresponding to the
この連結孔26Bは、このシリカ多孔質体(中空構造体26)の表面から内部まで連続した空間を形成していた。このシリカ多孔質体(中空構造体26)の膜厚から、この第1の空間26Aは約8層(周期)で構成されていると考えられる。
The
本実施例3の、表示基板18と背面基板20との基板間に形成された電界に応じて分散媒42中を移動する第1の粒子36としては、実施例1と同じ第1の粒子36を用いた。
As the
次に、中間層38として、酸化チタン粒子(体積平均一次粒径0.2μm)を60重量%で内部に分散した体積平均一次粒径10μmのポリメタクリル酸メチル粒子を利用し、背面基板20上に、このポリメタクリル酸メチル粒子をエタノールに5重量%で分散した分散液を塗布して、白色の粒子(第3の粒子41)からなる層を中間層38として形成した。この中間層38の厚みは、50μmであった。
Next, as the
次に、背面基板20に100μmの樹脂スペーサーを設けた後に、この樹脂スペーサーを介して、上記中空構造体90Aの形成された表示基板18を、中空構造体26と背面基板20のITO側の面とが向かい合うように重ねて、一部の開口部を残してサイドシールを行った。さらに開口部から減圧法によって、上記分散媒42に第1の粒子36を分散させた分散液を充填した後に、開口部をシールして評価用の表示媒体12(図1参照)を作製した。
Next, after providing a resin spacer of 100 μm on the
本実施例3で作製した表示媒体12の表示基板18と背面基板20との間に、表示電極24と背面電極30に、表示電極24に電圧を印加し、さらに印加する電圧の電圧値を変化させていくと、+3Vの電圧を印加したときに最も連結孔26Bが大きい開口状態となり、−3Vの電圧を印加したときに最も連結孔26Bが小さい閉鎖状態となることが観察された。
A voltage is applied to the
この閉鎖状態における連結孔26Bの孔径は、0.3μmであり、開口状態における連結孔26Bの孔径は、1.1μmであった。
The hole diameter of the connecting
次に、本実施例3で作製した表示媒体12に表示電極24と背面電極30に、表示電極24がマイナス極となるようにして3Vの電圧を10秒間印加した後に、表示電極24と背面電極30に表示電極24がマイナス極となるようにして5Vの直流電圧を5秒印加したところ、中間層38による白色が表示された。この白色表示時の反射濃度を、X−rite社製X−rite404により測定したところ、約0.3であった。
Next, after applying a voltage of 3 V to the
次に、この白色表示の状態から、表示電極24がプラス極となるようにして3Vの直流電圧を3秒間印加した後に、さらに5Vの直流電圧を5秒印加したところ、表示媒体62は青色を呈した。このときの濃度をX−rite社製X−rite404により測定したところ、約1.4であった。この青色は、約1分ほどで消色した。
Next, from this white display state, a 3V DC voltage was applied for 3 seconds so that the
次に、上記と同様にして、白色表示の状態から、表示電極24がプラス極となるようにして3Vの直流電圧を3秒間印加して連結孔26Bを開口状態とした後に、さらに5Vの直流電圧を5秒印加したところ、表示媒体62は青色を呈した。ここで、さらに、表示電極24がマイナス極となるようにして3Vの直流電圧を5秒間印加して連結孔26Bを閉鎖状態とした後に、電圧印加を解除したところ、表示媒体62は青色を呈したままであり、且つ、3ヶ月以上該環境下に放置しても、消色は見られなかった。
Next, in the same manner as described above, from the white display state, a direct current voltage of 3 V is applied for 3 seconds so that the
また、該電圧印加を解除した直後の濃度と、3ヶ月放置した後の濃度と、の各々をX−rite社製X−rite404により測定したところ、双方とも約1.3であり、濃度低下の抑制が図られていた。 Further, when the concentration immediately after the voltage application was canceled and the concentration after standing for 3 months were measured by X-rite 404 manufactured by X-rite, both were about 1.3, and the concentration decreased. Suppression was attempted.
以上のことから、濃度低下を抑制することができるとともに、多色表示の可能な表示媒体12が得られた事が確認できた。
From the above, it was confirmed that the density reduction could be suppressed and the
(実施例4)
上記実施例1では、熱刺激により連結孔26Bが開口状態または閉鎖状態へと変化する中空構造体90Aが表示媒体62内に設けられている場合を説明したが、本実施例4では、分散媒42のpHの変化により連結孔26Bが開口状態または閉鎖状態へと変化する中空構造体26(図1参照)が表示媒体12内に設けられている場合を説明する。
Example 4
In the first embodiment, the case where the
本実施例4では、表示基板18側に設けられた中空構造体26を以下の手法で作製した。
In Example 4, the
表示基板18及び背面基板20として、ITOガラス基板(5cm×10cm、厚み2mm)を1枚ずつ用意した。
次に、この表示基板18を、体積平均一次粒径3.0μmの単分散ポリスチレン粒子(商品名:5300A、Duke Scientific社製)のエタノール懸濁液に浸透させて、ディップコート法を用いて基板上(表示基板18のITO面)に約15μmのポリスチレン粒子からなる最密充填型コロイド結晶層を作製した。
As the
Next, the
刺激応答性材料として、アクリル酸6重量部、架橋剤N,N’−メチレンビスアクリルアミド(BIS)(和光純薬工業(株)製)0.01重量部、開始剤アセトアミノフェノン(和光純薬工業(株)製)0.1gを、溶媒としてのジオキサン100重量部に溶解し、十分に窒素置換し、溶液Iを得た。 As stimuli-responsive materials, acrylic acid 6 parts by weight, cross-linking agent N, N′-methylenebisacrylamide (BIS) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 0.01 part by weight, initiator acetaminophenone (Wako Pure Chemical) 0.1 g (manufactured by Kogyo Co., Ltd.) was dissolved in 100 parts by weight of dioxane as a solvent and sufficiently substituted with nitrogen to obtain Solution I.
上記最密充填型コロイド結晶層の形成された表示基板18を、秤量天秤に設置して、上記調整した溶液Iを滴下することで、当該最密充填型コロイド結晶層の粒子間隙に該溶液Iを充填し、さらに室温、常圧下で溶媒を揮散することによって、溶液Iの添加重量分が1/6になるまで溶媒を蒸散させた。さらに、この最密充填型コロイド結晶層へUV光を照射し、モノマーを重合させた。これによって、連結孔26Bを形成する管状体27Aを調整した。
The
さらにアクリル酸モノマー(和光純薬(株)製)、BISおよびアセトアミノフェノンの混合物をこの最密充填型コロイド結晶層へ滴下することによって、当該最密充填型コロイド結晶層の粒子間隙に該混合物を充填した後に、UV光照射により硬化処理をおこなった。得られた基板を十分な量のトルエンに浸漬し、ポリスチレン粒子をエッチングすることによって、厚さ15μmの中空構造体が表示基板18上に形成された。
Further, by dropping a mixture of acrylic acid monomer (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), BIS and acetaminophenone into the close-packed colloidal crystal layer, the mixture is introduced into the particle gap of the close-packed colloidal crystal layer. After being filled, a curing treatment was performed by UV light irradiation. A hollow structure having a thickness of 15 μm was formed on the
得られた中空構造体(中空構造体26)を、走査電子顕微鏡(SEM)により観察したところ、ポリスチレン粒子とほぼ同形状の空隙構造(第1の空間26Aに相当)が形成された多孔質体で、全ての孔が連結孔26Bを介して繋がっている事が観察された。この空隙構造を構成する孔、すなわち第1の空間26Aの長径は、3μm、空隙構造を構成する第1の空間26A間あるいは外部との間の連結孔26Bの孔径は1μmであった。
When the obtained hollow structure (hollow structure 26) was observed with a scanning electron microscope (SEM), a porous body in which a void structure (corresponding to the
この連結孔26Bは、このシリカ多孔質体(中空構造体26)の表面から内部まで連続した空間を形成していた。このシリカ多孔質体(中空構造体26)の膜厚から、この第1の空間26Aは約8層(周期)で構成されていると考えられる。
The
本実施例4の、表示基板18と背面基板20との基板間に形成された電界に応じて分散媒42中を移動する第1の粒子36としては、実施例1と同じ第1の粒子36を用いた。
なお、第1の粒子36を分散する分散媒42としては、本実施例4では、水を用いた。
As the
In the fourth embodiment, water is used as the
次に、中間層38として、酸化チタン粒子(体積平均一次粒径0.2μm)を60重量%で内部に分散した体積平均一次粒径10μmのポリメタクリル酸メチル粒子を利用し、背面基板20上に、このポリメタクリル酸メチル粒子をエタノールに5重量%で分散した分散液を塗布して、白色の粒子(第3の粒子41)からなる層を中間層38として形成した。この中間層38の厚みは、50μmであった。
Next, as the
次に、背面基板20に100μmの樹脂スペーサーを設けた後に、この樹脂スペーサーを介して、上記中空構造体26の形成された表示基板18を、中空構造体26と背面基板20のITO側の面とが向かい合うように重ねて、一部の開口部を残してサイドシールを行った。さらに開口部から減圧法によって、上記分散媒42に第1の粒子36を分散させた分散液を充填した後に、開口部をシールして評価用の表示媒体12(図1参照)を作製した。
Next, after providing a resin spacer of 100 μm on the
本実施例4で作製した表示媒体12の表示基板18と背面基板20との間に、表示電極24と背面電極30に、表示電極24がマイナス極となるようにして電圧を印加し、さらに印加する電圧の電圧値を変化させていくと、電圧を印加しない状態において最も連結孔26Bが大きい開口状態となり、表示電極24がプラス極となるように3Vの電圧を印加してから30秒経過したときに最も連結孔26Bが小さい閉鎖状態となることが観察された。
これは、3Vの電圧の印加されたときに、分散媒42としての水の電気分解によるpHの低下が生じ、この分散媒42のpHの低下により連結孔26Bの収縮が生じて開口状態から閉鎖状態へと変化したためと考えられる。
A voltage is applied to the
This is because when a voltage of 3 V is applied, the pH of the
この閉鎖状態における連結孔26Bの孔径は、0.3μmであり、開口状態における連結孔26Bの孔径は、1μmであった。
The hole diameter of the
次に、本実施例4で作製した表示媒体12に表示電極24と背面電極30に、表示電極24と背面電極30に表示電極24がマイナス極となるようにして5Vの直流電圧を5秒印加したところ、中間層38による白色が表示された。この白色表示時の反射濃度を、X−rite社製X−rite404により測定したところ、約0.3であった。
Next, a DC voltage of 5 V is applied to the
次に、この白色表示の状態から、表示電極24がプラス極となるようにして5Vの直流電圧を5秒印加したところ、表示媒体62は青色を呈した。このときの濃度をX−rite社製X−rite404により測定したところ、約1.4であった。さらに、電圧印加を停止した後に放置したところ、この青色は、約1分ほどで消色した。
Next, from this white display state, when a DC voltage of 5 V was applied for 5 seconds so that the
次に、上記と同様にして、白色表示の状態から、5Vの直流電圧を5秒印加したところ、表示媒体62は青色を呈した。ここで、さらに、表示電極24がプラス極となるようにして3Vの直流電圧を30秒間印加して連結孔26Bを閉鎖状態とした後に、電圧印加を解除したところ、表示媒体62は青色を呈したままであり、且つ、3ヶ月以上該環境下に放置しても、消色は見られなかった。
Next, in the same manner as described above, when a DC voltage of 5 V was applied for 5 seconds from the state of white display, the
また、該電圧印加を解除した直後の濃度と、3ヶ月放置した後の濃度と、の各々をX−rite社製X−rite404により測定したところ、双方とも約1.3であり、濃度低下の抑制が図られていた。 Further, when the concentration immediately after the voltage application was canceled and the concentration after standing for 3 months were measured by X-rite 404 manufactured by X-rite, both were about 1.3, and the concentration decreased. Suppression was attempted.
以上のことから、濃度低下を抑制することができるとともに、多色表示の可能な表示媒体12が得られた事が確認できた。
From the above, it was confirmed that the density reduction could be suppressed and the
(比較例1)
中空構造体として、下記中空構造体を用いた以外は、実施例1と同様にして表示媒体を作製し、評価を行った。
(Comparative Example 1)
A display medium was produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the following hollow structure was used as the hollow structure.
本比較例1では、表示基板18側に設けられた中空構造体を以下の手法で作製した。
In this comparative example 1, a hollow structure provided on the
表示基板18及び背面基板20として、ITOガラス基板(5cm×10cm、厚み2mm)を1枚ずつ用意した。
次に、この表示基板18を、体積平均一次粒径3.0μmの単分散ポリスチレン粒子(商品名:5300A、Duke Scientific社製)のエタノール懸濁液に浸透させて、ディップコート法を用いて基板上(表示基板18のITO面)に約15μmのポリスチレン粒子からなる最密充填型コロイド結晶層を作製した。
As the
Next, the
この最密充填型コロイド結晶層を鋳型として、SiO2粒子懸濁水溶液(SiO2粒子の体積平均一次粒径6nm、濃度10重量%、商品名:カタロイド。触媒化成工業(株))をディップコート法により、当該構造体の粒子間隙に充填し、さらに500℃で1時間加熱することでポリスチレン粒子を分解させてコロイド結晶構造を消失させると共に、厚さ約15μmのシリカ多孔質体(ネガ型構造体)を得た。
Using this close-packed colloidal crystal layer as a template, a SiO 2 particle suspension aqueous solution (volume average primary particle size of SiO 2 particles 6 nm,
得られたシリカ多孔質体(中空構造体)を走査電子顕微鏡(SEM)により観察したところ、ポリスチレン粒子とほぼ同形状の空隙構造(第1の空間26Aに相当)が形成された多孔質体で、全ての孔が連結孔26Bを介して繋がっている事が観察された。この空隙構造を構成する孔、すなわち第1の空間26Aの長径は、3μm、空隙構造を構成する第1の空間26A間あるいは外部との間の連結孔26Bの長径は500nmであった。
また、この連結孔26Bは、このシリカ多孔質体(中空構造体)の表面から内部まで連続した空間を形成していた。このシリカ多孔質体(中空構造体)の膜厚から、この第1の空間26Aは約8層(周期)で構成されていると考えられる。
When the obtained porous silica (hollow structure) was observed with a scanning electron microscope (SEM), it was a porous body in which a void structure (corresponding to the
Further, the connecting
本比較例1で作製した表示媒体を、20℃の環境下で、表示電極24と背面電極30に、表示電極24がマイナス極となるようにして5Vの直流電圧を5秒印加したところ、中間層38による白色が表示された。この白色表示時の反射濃度を、X−rite社製X−rite404により測定したところ、約0.3であった。
When the display medium manufactured in Comparative Example 1 was applied to the
次に、この白色表示の状態から、さらに、20℃の環境下で、表示電極24がプラス極となるようにして5Vの直流電圧を5秒印加したところ、表示媒体62は青色を呈した。このときの濃度をX−rite社製X−rite404により測定したところ、約1.4であった。さらに20℃の環境を保持したところ、この青色は、約1分ほどで消色した。このため、比較例1の構成では、上記実施例1〜4に比べて、濃度低下を抑制することは困難であるといえる。
Next, from this white display state, under a 20 ° C. environment, when a DC voltage of 5 V was applied for 5 seconds so that the
10、10A、10B、10C、60、60A、70、70A 表示装置
12、12A、12B、12C、62、62A、72、72A 表示媒体
13、13C、64、64A、74、74A 書込装置
14 電圧印加部
16、50、67、71、77、79 制御部
17 画像情報取得部
18 表示基板
20 背面基板
26A 第1の空間
26、90A、90B 中空構造体
26B 連結孔
31 拘束層
36、36A、36B、36C 第1の粒子
38 中間層
42 分散媒
68 加熱部材
69 温度検知部
78 光照射部
10, 10A, 10B, 10C, 60, 60A, 70,
Claims (29)
前記表示基板に間隙をもって対向して配置された背面基板と、
前記表示基板と前記背面基板との基板間に封入され、該基板間に電界が形成されることにより該電界に応じて前記表示基板と前記背面基板との間を移動する第1の粒子と、
前記表示基板と前記背面基板との基板間に封入された分散媒と、
前記表示基板の前記背面基板との対向面側に少なくとも面方向に配列されると共に少なくとも前記第1の粒子が複数存在しうる第1の空間と、第1の刺激の付与により孔径が変化すると共に少なくとも該孔径が最も大きい開口状態において前記第1の空間と外部とを連通し、少なくとも該開口状態において前記第1の粒子が外部から前記第1の空間内へと入り込むために該第1の粒子が通過する連結孔と、を含み、少なくとも可視光領域の光を透過する中空構造体と、
を備えた表示媒体。 A display substrate that transmits at least visible light; and
A rear substrate disposed facing the display substrate with a gap;
First particles encapsulated between the display substrate and the back substrate and moving between the display substrate and the back substrate according to the electric field by forming an electric field between the substrates;
A dispersion medium sealed between the display substrate and the back substrate;
A first space that is arranged at least in the surface direction of the display substrate facing the rear substrate and in which at least a plurality of the first particles can exist, and the pore diameter changes due to the application of the first stimulus. At least the first particle communicates with the outside in the open state with the largest pore diameter, and the first particle enters the first space from the outside in at least the open state. A hollow structure that includes a coupling hole through which the light passes, and transmits at least light in the visible light region,
A display medium comprising:
前記第1の刺激を付与する第1の刺激付与手段と、
画像情報に応じて前記電圧印加手段及び前記第1の刺激付与手段を制御する制御手段と、
を備えた書込装置。 A display substrate that transmits at least light in a visible light region, a back substrate disposed opposite to the display substrate with a gap, and a substrate between the display substrate and the back substrate, wherein an electric field is generated between the substrates. First particles that move between the display substrate and the back substrate in response to the electric field, a dispersion medium sealed between the display substrate and the back substrate, and the display A first space in which at least a plurality of the first particles are arranged in the surface direction of the substrate facing the rear substrate, and a pore diameter is changed by applying a first stimulus, and at least the first space; The first space communicates with the outside in the opening state having the largest pore diameter, and the first particles pass because the first particles enter the first space from the outside in at least the opening state. Do A voltage applying means for applying a voltage between the display substrate and the back substrate of a display medium comprising a connecting hole, and a hollow structure body that transmits at least light in a visible light region;
First stimulus applying means for applying the first stimulus;
Control means for controlling the voltage applying means and the first stimulus applying means according to image information;
A writing device comprising:
前記連結孔が孔径の最も小さい閉鎖状態となる刺激を付与するように前記第1の刺激付与手段を制御することを特徴とする請求項22または請求項23に記載の書込装置。 The control means, after controlling the voltage application means to apply a voltage for moving the first particles to the display substrate side or the back substrate side between the display substrate and the back substrate,
The writing device according to claim 22 or 23, wherein the first stimulus applying unit is controlled so as to apply a stimulus in which the connection hole is in a closed state having a smallest hole diameter.
前記表示媒体の前記表示基板と前記背面基板との基板間に電圧を印加する電圧印加手段と、
前記第1の刺激を付与する第1の刺激付与手段と、
画像情報に応じて前記電圧印加手段及び前記第1の刺激付与手段を制御する制御手段と、
を備えた表示装置。 A display substrate that transmits at least light in a visible light region, a back substrate disposed opposite to the display substrate with a gap, and a substrate between the display substrate and the back substrate, wherein an electric field is generated between the substrates. First particles that move between the display substrate and the back substrate in response to the electric field, a dispersion medium sealed between the display substrate and the back substrate, and the display A first space in which at least a plurality of the first particles are arranged in the surface direction of the substrate facing the rear substrate, and a pore diameter is changed by applying a first stimulus, and at least the first space; The first space communicates with the outside in the opening state having the largest pore diameter, and the first particles pass because the first particles enter the first space from the outside in at least the opening state. Do A hollow structure that includes at least a visible light region and includes a coupling hole, and a display medium comprising:
Voltage applying means for applying a voltage between the display substrate and the back substrate of the display medium;
First stimulus applying means for applying the first stimulus;
Control means for controlling the voltage applying means and the first stimulus applying means according to image information;
A display device comprising:
前記連結孔が孔径の最も小さい閉鎖状態となる刺激を付与するように前記第1の刺激付与手段を制御することを特徴とする請求項26または請求項27に記載の表示装置。 The control means, after controlling the voltage application means to apply a voltage for moving the first particles to the display substrate side or the back substrate side between the display substrate and the back substrate,
28. The display device according to claim 26 or 27, wherein the first stimulus applying unit is controlled so as to apply a stimulus in which the connection hole is in a closed state having a smallest hole diameter.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007319979A JP2009145419A (en) | 2007-12-11 | 2007-12-11 | Display medium, writing device, and display device |
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Publications (1)
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