JP2010185946A - Displaying medium and display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表示媒体及び表示装置に関する。 The present invention relates to a display medium and a display device.
近年、パーソナルコンピュータの普及、インターネットを始めとする情報化社会の発達により、電子情報の一時的な閲覧を目的とする、いわゆる短寿命文書としての紙の消費は、益々増加する傾向にあり、森林資源保護などの地球環境保全や事務環境改善などの理由から、紙に代わる書き換え可能な表示媒体の実現が望まれている。 In recent years, with the spread of personal computers and the development of the information society such as the Internet, the consumption of paper as so-called short-lived documents for the purpose of temporary browsing of electronic information has been increasing. Realization of a rewritable display medium instead of paper is desired for reasons such as conservation of the global environment such as resource protection and improvement of the office environment.
そこで、無電源でのメモリ性を有し、且つ外部装置によって短時間で画像を書き換えることができる紙に代わる表示媒体として、コレステリック液晶を用いた表示媒体が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In view of this, a display medium using cholesteric liquid crystal has been proposed as a display medium that replaces paper having memory characteristics with no power supply and capable of rewriting images in a short time by an external device (for example, Patent Document 1). reference).
特許文献1では、一対の電極間に複数の液晶層を設けた構成とし、各液晶層に含まれる液晶材料として、互いに異なるインピーダンスの液晶材料を用いている。これによって、一対の電極間に設けられた複数の液晶層を選択的に状態変化(プレーナーとフォーカルコニックとの間の状態変化)させている。
In
本発明は、本発明の構成を有さない場合に比べて、一対の電極間に設けられた複数の液晶層間の、フォーカルコニックとプレーナーとの間の状態変化の閾値の差が容易に調整される表示媒体、及び表示装置を提供することを目的とする。 In the present invention, the difference in threshold of state change between the focal conic and the planar between the plurality of liquid crystal layers provided between the pair of electrodes can be easily adjusted as compared with the case without the configuration of the present invention. It is an object to provide a display medium and a display device.
上記課題は、以下の本発明により達成される。すなわち、 The above-mentioned subject is achieved by the following present invention. That is,
請求項1に係る発明は、一対の電極と、前記一対の電極間に設けられ、互いにインピーダンスの異なる複数の液晶層と、を備え、前記複数の液晶層は、コレステリック液晶と、該コレステリック液晶を分散した分散媒と、を含み、前記複数の液晶層間における前記分散媒のインピーダンスが互いに異なる表示媒体である。
The invention according to
請求項2に係る発明は、前記複数の液晶層の内の少なくとも1層に含まれる前記分散媒は、誘電性を有する材料を含む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、前記複数の液晶層間における前記コレステリック液晶のインピーダンスが互いに異な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 claim 3 is the display medium according to
請求項4に係る発明は、前記複数の液晶層の各々の体積抵抗率が1×106Ωm以上1016Ωm以下である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。 According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the volume resistivity of each of the plurality of liquid crystal layers is 1 × 10 6 Ωm or more and 10 16 Ωm or less. It is a display medium of description.
請求項5に係る発明は、前記一対の電極間に設けられ、予め定められた波長領域の光を吸収することにより該光の強度分布に応じた電気的特性分布を示す光導電層を更に備えた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 further includes a photoconductive layer provided between the pair of electrodes and exhibiting an electrical characteristic distribution according to the intensity distribution of the light by absorbing light in a predetermined wavelength region. The display medium according to
請求項6に係る発明は、一対の電極と、前記一対の電極間に設けられ、互いにインピーダンスの異なる複数の液晶層と、を備え、前記複数の液晶層は、コレステリック液晶と、該コレステリック液晶を内包したマイクロカプセルと、該マイクロカプセルを分散した分散媒と、を含み、前記複数の液晶層間における前記分散媒のインピーダンスが互いに異なる表示媒体と、前記一対の電極に電圧を印加する電圧印加手段と、を備えた表示装置である。 The invention according to claim 6 includes a pair of electrodes and a plurality of liquid crystal layers provided between the pair of electrodes and having different impedances, and the plurality of liquid crystal layers includes the cholesteric liquid crystal and the cholesteric liquid crystal. A display medium including an encapsulated microcapsule and a dispersion medium in which the microcapsule is dispersed, wherein the impedance of the dispersion medium between the plurality of liquid crystal layers is different from each other, and a voltage applying unit that applies a voltage to the pair of electrodes. And a display device.
請求項7に係る発明は、一対の電極と、前記一対の電極間に設けられ、予め定められた波長領域の光を吸収することにより該光の強度分布に応じた電気的特性分布を示す光導電層と、前記一対の電極間に設けられ、互いにインピーダンスの異なる複数の液晶層と、を備え、前記複数の液晶層は、コレステリック液晶と、該コレステリック液晶を内包したマイクロカプセルと、該マイクロカプセルを分散した分散媒と、を含み、前記複数の液晶層間における前記分散媒のインピーダンスが互いに異なる表示媒体と、前記一対の電極に電圧を印加する電圧印加手段と、前記表示媒体へ画像データに応じた前記光を照射する照射手段と、を備えた表示装置である。 The invention according to claim 7 is a light which is provided between a pair of electrodes and between the pair of electrodes and exhibits an electrical characteristic distribution according to the intensity distribution of the light by absorbing light in a predetermined wavelength region. A conductive layer; and a plurality of liquid crystal layers provided between the pair of electrodes and having different impedances, the plurality of liquid crystal layers including a cholesteric liquid crystal, a microcapsule enclosing the cholesteric liquid crystal, and the microcapsule A dispersion medium in which the impedance of the dispersion medium between the plurality of liquid crystal layers is different from each other, voltage application means for applying a voltage to the pair of electrodes, and the display medium according to image data And an irradiation means for irradiating the light.
請求項1に記載の発明によれば、本発明の構成を有さない場合に比べて、一対の電極間に設けられた複数の液晶層間の、フォーカルコニックとプレーナーとの間の状態変化の閾値の差が容易に調整された表示媒体が提供される、という効果を奏する。 According to the first aspect of the present invention, the threshold value of the state change between the focal conic and the planar between the plurality of liquid crystal layers provided between the pair of electrodes as compared with the case without the configuration of the present invention. There is an effect that a display medium in which the difference is easily adjusted is provided.
請求項2に記載の発明によれば、本発明の構成を有さない場合に比べて、一対の電極間に設けられた複数の液晶層間の、フォーカルコニックとプレーナーとの間の状態変化の閾値の差が容易に調整された表示媒体が提供される、という効果を奏する。 According to the second aspect of the present invention, as compared with the case where the configuration of the present invention is not provided, the threshold value of the state change between the focal conic and the planar between the plurality of liquid crystal layers provided between the pair of electrodes. There is an effect that a display medium in which the difference is easily adjusted is provided.
請求項3に記載の発明によれば、本発明の構成を有さない場合に比べて、一対の電極間に設けられた複数の液晶層間の、フォーカルコニックとプレーナーとの間の状態変化の閾値の差が容易に増大する、という効果を奏する。 According to the third aspect of the present invention, as compared with the case where the configuration of the present invention is not provided, the threshold value of the state change between the focal conic and the planar between the plurality of liquid crystal layers provided between the pair of electrodes. There is an effect that the difference between the two increases easily.
請求項4に記載の発明によれば、本発明の構成を有さない場合に比べて、一対の電極間に設けられた複数の液晶層間の、フォーカルコニックとプレーナーとの間の状態変化の閾値の差が容易に調整され、且つ効果的且つ選択的に該状態変化の生じる表示媒体が提供される、という効果を奏する。 According to the fourth aspect of the present invention, as compared with the case where the configuration of the present invention is not provided, the threshold value of the state change between the focal conic and the planar between the plurality of liquid crystal layers provided between the pair of electrodes. It is possible to provide a display medium in which the difference between the two is easily adjusted and the state change occurs effectively and selectively.
請求項5に記載の発明によれば、光導電層が更に設けられた構成についても、一対の電極間に設けられた複数の液晶層間の、フォーカルコニックとプレーナーとの間の状態変化の閾値の差が容易に調整された表示媒体が提供される、という効果を奏する。 According to the fifth aspect of the present invention, in the configuration in which the photoconductive layer is further provided, the threshold value of the state change between the focal conic and the planar between the plurality of liquid crystal layers provided between the pair of electrodes is also provided. There is an effect that a display medium in which the difference is easily adjusted is provided.
請求項6に記載の発明によれば、本発明の構成を有さない場合に比べて、一対の電極間に設けられた複数の液晶層間の、フォーカルコニックとプレーナーとの間の状態変化の閾値の差が容易に調整された表示媒体に画像を書き込む表示装置が提供される、という効果を奏する。 According to the sixth aspect of the present invention, as compared with the case where the configuration of the present invention is not provided, the threshold value of the state change between the focal conic and the planar between the plurality of liquid crystal layers provided between the pair of electrodes. There is an effect that a display device for writing an image on a display medium in which the difference between the two is easily adjusted is provided.
請求項7に記載の発明によれば、本発明の構成を有さない場合に比べて、一対の電極間に設けられた複数の液晶層間の、フォーカルコニックとプレーナーとの間の状態変化の閾値の差が容易に調整された表示媒体に画像を書き込む表示装置が提供される、という効果を奏する。 According to the seventh aspect of the present invention, as compared with the case where the configuration of the present invention is not provided, the threshold value of the state change between the focal conic and the planar between the plurality of liquid crystal layers provided between the pair of electrodes. There is an effect that a display device for writing an image on a display medium in which the difference between the two is easily adjusted is provided.
本実施の形態の表示媒体は、一対の電極と、前記一対の電極間に設けられ、互いにインピーダンスの異なる複数の液晶層と、を備え、前記複数の液晶層は、コレステリック液晶と、該コレステリック液晶を分散した分散媒と、を含み、前記複数の液晶層間における前記分散媒のインピーダンスが互いに異なる表示媒体である。 The display medium according to the present embodiment includes a pair of electrodes and a plurality of liquid crystal layers provided between the pair of electrodes and having different impedances, and the plurality of liquid crystal layers includes the cholesteric liquid crystal and the cholesteric liquid crystal. And a dispersion medium in which the impedance of the dispersion medium between the plurality of liquid crystal layers is different from each other.
このように、本実施の形態の表示媒体においては、一対の電極間に設けられた複数の液晶層間において、各液晶層に含まれる分散媒のインピーダンスが互いに異なる。このため、一対の電極間に設けられた該複数の液晶層間のインピーダンスは互いに異なる値となる。従って、該一対の電極間に電圧が印加されると、該一対の電極間に設けられた複数の液晶層の各々にかかる分圧は互いに異なる値となる。このため、各液晶層における分散媒のインピーダンスを調整することによって、結果的に、一対の電極間に設けられた複数の液晶層間の、フォーカルコニックとプレーナーとの間の状態変化の閾値(詳細後述)の差が容易に調整され、一対の電極間に設けられた複数の液晶層の各々が容易に選択的に駆動(フォーカルコニックとプレーナーとの間の状態変化)される。 As described above, in the display medium of this embodiment, the impedance of the dispersion medium included in each liquid crystal layer is different between the plurality of liquid crystal layers provided between the pair of electrodes. For this reason, impedances between the plurality of liquid crystal layers provided between the pair of electrodes have different values. Therefore, when a voltage is applied between the pair of electrodes, the partial pressures applied to each of the plurality of liquid crystal layers provided between the pair of electrodes have different values. For this reason, by adjusting the impedance of the dispersion medium in each liquid crystal layer, as a result, the threshold value of the state change between the focal conic and the planar between the plurality of liquid crystal layers provided between the pair of electrodes (details will be described later). ) Are easily adjusted, and each of the plurality of liquid crystal layers provided between the pair of electrodes is easily and selectively driven (state change between the focal conic and the planar).
ここで、各液晶層において、本実施の形態のように分散媒のインピーダンスを調整せずに、コレステリック液晶の液晶材料としてインピーダンスの異なる材料を用いることによって、結果的に液晶層のインピーダンスを調整する方法も考えられるが、インピーダンスの異なる液晶材料として選択される液晶材料の種類は限定され、複数の液晶材料を混合することによってインピーダンスを調整する場合には各液晶材料間の相溶性の問題もあり、各液晶層のインピーダンスを容易に調整することは困難であった。 Here, in each liquid crystal layer, the impedance of the liquid crystal layer is adjusted by using materials having different impedances as the liquid crystal material of the cholesteric liquid crystal without adjusting the impedance of the dispersion medium as in the present embodiment. Although the method can be considered, the types of liquid crystal materials selected as liquid crystal materials having different impedances are limited, and there is a problem of compatibility between the liquid crystal materials when adjusting the impedance by mixing a plurality of liquid crystal materials. It was difficult to easily adjust the impedance of each liquid crystal layer.
一方、本実施の形態の表示媒体においては、液晶層中の分散媒自体のインピーダンスを調整することで、各液晶層のインピーダンスを調整することから、容易に各液晶層のインピーダンスが調整される。 On the other hand, in the display medium of this embodiment, the impedance of each liquid crystal layer is easily adjusted by adjusting the impedance of each liquid crystal layer by adjusting the impedance of the dispersion medium itself in the liquid crystal layer.
この分散媒のインピーダンスを調整する方法としては、詳細は後述するが、誘電性を有する材料(以下、誘電体と称する)を含有させる方法や、各液晶層に異なる静電容量の分散媒を使用する方法が挙げられる。分散媒に含有させる誘電体の種類や含有量等を調整することによって、分散媒の静電容量が容易に調整され、結果的にインピーダンスが容易に調整される。
また、分散媒のインピーダンスを調整する方法としては、導電性化合物を添加する方法が挙げられる。導電性化合物としては、無機化合物が挙げられる。
The method for adjusting the impedance of the dispersion medium will be described in detail later, but a method of containing a dielectric material (hereinafter referred to as a dielectric) or a dispersion medium having a different capacitance for each liquid crystal layer is used. The method of doing is mentioned. By adjusting the type and content of the dielectric contained in the dispersion medium, the electrostatic capacity of the dispersion medium is easily adjusted, and as a result, the impedance is easily adjusted.
Moreover, as a method for adjusting the impedance of the dispersion medium, a method of adding a conductive compound can be mentioned. Examples of the conductive compound include inorganic compounds.
また、各液晶層の分散媒のインピーダンスを調整すると共に、更に各液晶層の液晶材料のインピーダンスを調整すれば、各液晶層間のプレーナーとフォーカルコニックとの状態変化の閾値が更に広がる。 Further, by adjusting the impedance of the dispersion medium of each liquid crystal layer and further adjusting the impedance of the liquid crystal material of each liquid crystal layer, the threshold of state change between the planar layers and the focal conic between each liquid crystal layer is further expanded.
なお、上述のように、各液晶層の静電容量(インピーダンス)が調整されるが、調整された後の各液晶層は、絶縁性(体積抵抗率が1×106Ωm以上1016Ωm以下の範囲、以下同じとする)であることが望ましい。各液晶層が導電性(体積抵抗率が1×10−4Ωm以下、以下同じとする)であると、一対の電極間に電圧が印加されたときに、該一対の電極間に設けられた複数の各液晶層における上記状態変化が生じなくなる場合がある。 As described above, the capacitance (impedance) of each liquid crystal layer is adjusted, but each liquid crystal layer after adjustment is insulative (volume resistivity is 1 × 10 6 Ωm or more and 10 16 Ωm or less. Range, the same shall apply hereinafter). When each liquid crystal layer is conductive (volume resistivity is 1 × 10 −4 Ωm or less, hereinafter the same), when a voltage is applied between the pair of electrodes, the liquid crystal layer is provided between the pair of electrodes. In some cases, the above-described state change in each of the plurality of liquid crystal layers does not occur.
以下、本実施の形態における表示媒体及び表示装置の一の形態を具体的に説明する。 Hereinafter, one embodiment of the display medium and the display device in this embodiment will be described in detail.
図1に示すように、本実施の形態に係る表示装置17は、表示媒体10と、表示媒体10に画像を書き込む書込装置11と、を含んで構成されている。
As shown in FIG. 1, the
表示媒体10は、基板12と基板14との間に表示素子24と表示素子26とが基板15を介して積層された構成とされている。なお、本実施の形態では、表示媒体10には、2層の表示素子(表示素子24及び表示素子26)が積層されて構成されている場合を説明するが、表示媒体10には、電極間に複数の液晶層の積層された構成の表示素子24(詳細後述)が少なくとも1つ設けられた構成であればよく、該表示素子24が2つ以上設けられた構成であってもよいし、電極間に1つの液晶層の積層された構成の表示素子26が更に複数設けられた構成であってもよい。
The
表示素子24は、電極16Aと電極16Bとの間に、遮光層22R、液晶層20G、及び液晶層20Bが積層されて構成されている。表示素子26は、1対の電極18Aと電極18Bとの間に、遮光層22C及び液晶層20Rが積層されて構成されている。
The
液晶層20G、液晶層20B、及び液晶層20Rは、各々、電場によって特定の色の光の選択反射状態及び透過状態を変調する機能を有し、且つ選択した状態が無電場で保持される。これらの液晶層20G、液晶層20B、及び液晶層20Rは、各々電場によって特定の色の光の選択反射状態にあるときには、入射光のうち互いに異なる色の光を選択反射する。以下、液晶層20A、液晶層20B、及び液晶層20Cを総称する場合には、液晶層20と称して説明する。
Each of the liquid crystal layer 20G, the
なお、本実施の形態では、図1に示すように、表示素子24には、一対の電極間(電極16A及び電極16B間)に2層の液晶層が設けられている場合を説明するが(表示素子24における液晶層20G及び液晶層20B)、詳細を後述するように、各々の液晶層に含まれる分散媒のインピーダンスが異なるように調整されていることによって、各液晶層間のインピーダンスが異なる状態とされていればよく、1対の電極間に、3層以上の液晶層が設けられた構成であってもよい。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the
なお、表示媒体10が、本発明の表示媒体に相当し、液晶層20G、及び液晶層20Bが、本発明の表示媒体の液晶層に相当する。また、表示装置17が、本発明の表示装置に相当する。
The
液晶層20は、図2に示すように、内部にコレステリック液晶42を分散媒41中に分散された構成とされている。なお、コレステリック液晶はマイクロカプセル44に内包された構成でもよい。
As shown in FIG. 2, the
これらの液晶層20B、液晶層20G、及び液晶層20Rにおける、コレステリック液晶42の光の選択反射状態にあるときにおける選択反射波長領域(表示色波長領域)は、互いに異なる。例えば、液晶層20Bは、B(ブルー)色の光を選択反射するコレステリック液晶42により構成され、液晶層20Gは、G(グリーン)色の光を選択反射するコレステリック液晶42により構成され、液晶層20Rは、R(レッド)の色を選択反射するコレステリック液晶42により構成されている。
The selective reflection wavelength regions (display color wavelength regions) in the
これらの液晶層20B、液晶層20G、及び液晶層20R各々の反射波長領域(表示色波長領域)は、各液晶層20に含まれるコレステリック液晶42の螺旋ピッチにより調整される。コレステリック液晶42の螺旋ピッチは、ネマチック液晶に対するカイラル剤の添加量で調整される。また、コレステリック液晶42の螺旋ピッチの温度依存性を補償するために、捩じれ方向が異なる、または逆の温度依存性を示す複数のカイラル剤を添加する公知の手法を用いてもよい。
なお、液晶の光学的特性変化を補助する補助部材として、偏光板、位相差板、反射板などの受動光学部品と併用したり、液晶中に2色性色素を添加したりしてもよい。
The reflection wavelength region (display color wavelength region) of each of the
In addition, as an auxiliary member that assists in changing the optical characteristics of the liquid crystal, it may be used in combination with passive optical components such as a polarizing plate, a retardation plate, and a reflection plate, or a dichroic dye may be added to the liquid crystal.
コレステリック液晶42は、図3(A)に示すように、螺旋軸がセル表面に垂直になり、入射光に対して上記の選択反射現象を起こすプレーナー、同図(B)に示すように、螺旋軸がほぼセル表面に平行になり、入射光を少し前方散乱させながら透過させるフォーカルコニック、及び同図(C)に示すように、螺旋構造がほどけて液晶ダイレクタが電界方向を向き、入射光をほぼ完全に透過させるホメオトロピック、の3つの状態を示す。
As shown in FIG. 3A, the
上記の3つの状態のうち、プレーナー及びフォーカルコニックは、無電圧で双安定に存在する。したがって、コレステリック液晶の配向状態は、該液晶層20を挟む電極間に印加された電圧に対して一義的に決まらず、プレーナーが初期状態の場合には、印加される電圧の増加に伴って、プレーナー、フォーカルコニック、ホメオトロピックの順に変化し、フォーカルコニックが初期状態の場合には、印加される電圧の増加に伴って、フォーカルコニック、ホメオトロピックの順に変化する(図4参照)。
Of the above three states, the planar and focal conic exist bistable with no voltage. Therefore, the orientation state of the cholesteric liquid crystal is not uniquely determined with respect to the voltage applied between the electrodes sandwiching the
一方、液晶層20にかかる分圧が急激にゼロとなった場合には、プレーナーとフォーカルコニックはそのままの状態を維持し、ホメオトロピックはプレーナーに変化する特性を有している(図4参照)。このため、液晶層20は、最終的な相状態としては、プレーナー(選択反射状態)、またはフォーカルコニック(透過状態)が選択される。
On the other hand, when the partial pressure applied to the
詳細には、電極間に電圧を印加した後に電圧印加を解除することで、液晶層20にかかっていた分圧が急激にゼロとされたときの液晶層20は、図4に示すようなスイッチング挙動を示す。電圧印加解除前に電極間(例えば、電極16A及び電極16B間)に印加されていた電圧がVfh(上側閾値電圧)以上のときには、電圧印加解除後にはコレステリック液晶はホメオトロピックからプレーナーに変化した選択反射状態となり、Vpf(下閾値電圧)とVfhとの間のときには、フォーカルコニックによる透過状態となり、Vpf以下のときには、電圧印加前の状態を継続した状態、すなわちプレーナーによる選択反射状態又はフォーカルコニックによる透過状態となる。
Specifically, by applying a voltage between the electrodes and then releasing the voltage application, the
なお、図4中、縦軸は正規化光反射率であり、最大光反射率を100、最小光反射率を0として、光反射率を正規化している。また、プレーナー、フォーカルコニックおよびホメオトロピックの各状態間には、遷移領域が存在するため、正規化光反射率が50以上の場合を選択反射状態、正規化光反射率が50未満の場合を透過状態と定義し、プレーナーとフォーカルコニックの状態変化の閾値の電圧を上側閾値電圧Vpfとし、フォーカルコニックとホメオトロピックの状態変化の閾値の電圧を下側閾値電圧Vfhとした。
そして、本実施の形態では「フォーカルコニックとホメオトロピックとの間の状態変化の閾値」とは、この上側閾値電圧Vpf及び下側閾値電圧Vfhを示している。
In FIG. 4, the vertical axis represents the normalized light reflectance, and the light reflectance is normalized with the maximum light reflectance being 100 and the minimum light reflectance being 0. In addition, there is a transition region between the planar, focal conic, and homeotropic states, so that the normalized light reflectance is 50 or more when the selective light reflection state is less than 50 and the normalized light reflectance is less than 50. The state is defined as a state, a threshold voltage for planar and focal conic state change is defined as an upper threshold voltage Vpf, and a threshold voltage for focal conic and homeotropic state change is defined as a lower threshold voltage Vfh.
In the present embodiment, the “threshold for changing state between focal conic and homeotropic” indicates the upper threshold voltage Vpf and the lower threshold voltage Vfh.
コレステリック液晶42は、光学活性化合物を含む液晶材料であり、1)ネマチック液晶にカイラル剤と呼ばれる光学活性化合物等を添加する方法、2)コレステロール誘導体などのようにそれ自身光学活性な液晶材料を用いる方法などによって得られる。前者の場合、ネマチック液晶材料としては、シアノビフェニル系、フェニルシクロヘキサン系、フェニルベンゾエート系、シクロヘキシルベンゾエート系、アゾメチン系、アゾベンゼン系、ピリミジン系、ジオキサン系、シクロヘキシルシクロヘキサン系、スチルベン系、トラン系など公知のネマチック液晶含有組成物が利用される。カイラル剤としてはコレステロール誘導体や、2−メチルブチル基などの光学活性基を有する化合物等が利用される。
The
コレステリック液晶42には、色素、粒子などの添加物を加えてもよい。また、架橋性高分子や水素結合性ゲル化剤などを用いてゲル化したものでもよく、また、高分子液晶、中分子液晶、低分子液晶のいずれでもよく、またこれらの混合物でもよい。コレステリック液晶の螺旋ピッチは、カイラル剤の種類や添加量、液晶の材質によって変化させることが可能である。選択反射の波長は可視波長域の他、紫外波長域や赤外波長域でもよい。
Additives such as pigments and particles may be added to the
コレステリック液晶42は、粒子化した後に分散媒41中に分散される。
粒子化方法としては、少なくともコレステリック液晶からなる分散相を、分散相と相溶しない連続相、例えば、水相中にドロップ状に乳化分散させる方法が挙げられる。
乳化手段としては、分散相と連続相とを混合した後、ホモジナイザ−などの機械的な剪断力で分散相を微小な液滴として分散させる方法や、分散相を連続相中に多孔質膜を通して押出し、微小な液滴として分散させる膜乳化法やマイクロチャネル法などを採用することができる。特に後者の膜乳化法やマイクロチャネル法は、乳化液滴の粒径ばらつきが小さくなり、均一な粒径の液晶ドロップを形成することができるため好ましい。なお、乳化時の連続相中に、乳化を安定させるための界面活性剤や保護コロイドを微量混合しておいてもよい。
コレステリック液晶42はマイクロカプセル44で内包されてもよく、その材料としては、高分子材料が用いられる。
The
Examples of the particle formation method include a method of emulsifying and dispersing at least a dispersed phase composed of cholesteric liquid crystal in a continuous phase that is incompatible with the dispersed phase, for example, an aqueous phase.
As the emulsification means, after mixing the dispersed phase and the continuous phase, a method of dispersing the dispersed phase as fine droplets by mechanical shearing force such as a homogenizer, or passing the dispersed phase through the porous film in the continuous phase A membrane emulsification method, a microchannel method, or the like that is extruded and dispersed as fine droplets can be employed. In particular, the latter film emulsification method and the microchannel method are preferable because the dispersion of the particle size of the emulsified droplets is reduced and a liquid crystal drop having a uniform particle size can be formed. A small amount of a surfactant or protective colloid for stabilizing the emulsification may be mixed in the continuous phase during emulsification.
The
マイクロカプセル44を構成する高分子材料としては、例えば、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ブチラールの一部がホルマールやアセトアセタール等で変性された部分アセタール化ポリビニルブチラール樹脂等のポリビニルアセタール系樹脂、スチレン、メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、エチルスチレン等を重合して得られるポリスチレン系樹脂、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリメタクリル酸ブチル、ポリメタクリル酸2-エチルヘキシル、ポリメタクリル酸ラウリル等のメタクリル酸エステル系重合体、ポリアリレート樹脂(ビスフェノールAとフタル酸の重縮合体等)、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、変性エーテル型ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリビニルピリジン樹脂、セルロース系樹脂、ポリウレタン樹脂、クマリン樹脂、テンペル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ヒドロキシル変性塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、カルボキシル変性塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体等の塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−アルキッド樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド、ゼラチン等のポリペプチドなどが挙げられる。これらの高分子は、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、圧力や曲げなどの機械強度に優れる点と表示特性に優れる点の理由から、ポリウレタン樹脂とメラミン樹脂が好適に用いられる。
Examples of the polymer material constituting the
Among these, a polyurethane resin and a melamine resin are preferably used because of excellent mechanical strength such as pressure and bending and excellent display characteristics.
上記高分子から構成されたマイクロカプセル44中にコレステリック液晶42を内包する方法としては、マイクロカプセル法が挙げられる。
As a method of encapsulating the
上記マイクロカプセル法としては、1)コレステリック液晶42を分散した高分子水溶液を相分離させてコレステリック液晶42の液晶滴表面にマイクロカプセル44としての皮膜を形成する相分離法、2)高分子とコレステリック液晶42とを共通溶媒に溶解して、これを水相中に分散して溶媒を蒸発させる液中乾燥法、3)コレステリック液晶42と油溶性モノマーAとの混合溶液(油相液)を水相中に分散して、これに水溶性モノマーBを添加して、モノマーAとモノマーBとを界面重合反応させて皮膜を形成する界面重合法、4)コレステリック液晶42中又は水相中にモノマーを溶解して加熱等によって重合させて析出した高分子でマイクロカプセル44としての皮膜を形成するin situ重合法などが利用される。
As the microcapsule method, 1) a phase separation method in which an aqueous polymer solution in which
−相分離法−
相分離法では、上記に挙げたマイクロカプセル44を構成する高分子として、2種類の水溶性高分子;例えば、ゼラチンとアラビアゴム、たんぱく質と多糖類、たんぱく質とたんぱく質、たんぱく質と核酸、多糖類と核酸などの水溶液を、pHや温度を制御して濃厚相と希薄相に相分離させるコンプレックス・コアセルベーション法や、ポリビニルアルコールやゼラチンやアルキルセルロースなどの水溶性高分子溶液に、水と相溶する有機溶媒;例えば、アルコールやアセトンなどを添加して相分離させるシンプル・コアセルベーション法が利用される。
-Phase separation method-
In the phase separation method, as the polymer constituting the
−液中乾燥法−
液中乾燥法では、上記に挙げたマイクロカプセル44を構成する高分子を液晶と共に低沸点溶媒に溶解し、これを水相中に分散し、減圧又は加熱して溶媒を揮発させる方法などが利用される。
-In-liquid drying method-
In the in-liquid drying method, the above-described polymer constituting the
−界面重合法−
界面重合法では、油溶性モノマーAとしては、塩基酸ハライド、ハロホルメート、イソシアネート、イソチオシアネート、ケテン、カルボジイミド、エポキシ、グリシジルエーテル、オキサゾリン、エチレンイミン、ラクトンなどの官能基を複数有する多価化合物が、水溶性モノマーBとしては、アミン、アルコール、カルボン酸、メルカプタン、フェノールなどの官能基を複数有する多価化合物が利用される。
-Interfacial polymerization method-
In the interfacial polymerization method, the oil-soluble monomer A includes a polyvalent compound having a plurality of functional groups such as basic acid halide, haloformate, isocyanate, isothiocyanate, ketene, carbodiimide, epoxy, glycidyl ether, oxazoline, ethyleneimine, and lactone. As the water-soluble monomer B, a polyvalent compound having a plurality of functional groups such as amine, alcohol, carboxylic acid, mercaptan and phenol is used.
−in situ重合法−
in situ重合法では、1)油溶性のモノマーAとモノマーCとを重合させる方法や、2)ラジカル重合性モノマーのような単独で重合可能なモノマーDを利用する方法などで行う。1)の場合、モノマーAとしては界面重合法の項で述べたモノマーAが同様に利用できて、塩基酸ハライド、ハロホルメート、イソシアネート、イソチオシアネート、ケテン、カルボジイミド、エポキシ、グリシジルエーテル、オキサゾリン、エチレンイミン、ラクトンなどの官能基を1分子内に複数有する多価化合物が利用できる。モノマーCとしては、アミン、アルコール、カルボン酸、メルカプタン、フェノールなどの官能基を1分子内に複数有する多価化合物が利用される。2)の場合、モノマーDとしては、多価エポキシ化合物、多価イソシアネート化合物、不飽和炭化水素化合物;例えば、スチレン、イソプレン、ブタジエン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、アクリル酸誘導体、メタクリル酸誘導体などが利用される。また、水相から壁材を形成することもでき、この場合はメラミン/ホルムアルデヒドなどの水溶性モノマーを利用する。
-In situ polymerization method-
The in situ polymerization method is performed by 1) a method of polymerizing an oil-soluble monomer A and a monomer C, or 2) a method of using a monomer D that can be polymerized alone such as a radical polymerizable monomer. In the case of 1), the monomer A described in the section of the interfacial polymerization method can be similarly used as the monomer A, and basic acid halide, haloformate, isocyanate, isothiocyanate, ketene, carbodiimide, epoxy, glycidyl ether, oxazoline, ethyleneimine A polyvalent compound having a plurality of functional groups such as lactone in one molecule can be used. As the monomer C, a polyvalent compound having a plurality of functional groups such as amine, alcohol, carboxylic acid, mercaptan and phenol in one molecule is used. In the case of 2), the monomer D includes a polyvalent epoxy compound, a polyvalent isocyanate compound, an unsaturated hydrocarbon compound; for example, styrene, isoprene, butadiene, vinyl chloride, vinylidene chloride, acrylonitrile, acrylic acid derivatives, methacrylic acid derivatives, etc. Is used. A wall material can also be formed from the aqueous phase, in which case a water-soluble monomer such as melamine / formaldehyde is used.
形成されるコレステリック液晶粒子の平均粒径は、4μm以上20μm以下であることが望ましく、5μm以上9μm以下であることがより好適である。
平均粒径が4μmに満たないと、良好な表示コントラストが得られない場合がある。20μmを超えると、液晶層表面の凹凸がかなり大きくなり平坦な面とすることができない場合や駆動電圧が高くなるという問題がある。
なお、上記マイクロカプセル44の平均粒径は、コールターカウンターを用いて、体積平均粒径として測定する。
The average particle size of the formed cholesteric liquid crystal particles is preferably 4 μm or more and 20 μm or less, and more preferably 5 μm or more and 9 μm or less.
If the average particle size is less than 4 μm, good display contrast may not be obtained. If it exceeds 20 μm, the unevenness of the surface of the liquid crystal layer becomes considerably large, and there is a problem that the flat surface cannot be obtained or the driving voltage becomes high.
The average particle size of the
分散媒41としては、コレステリック液晶42を保持し、表示媒体10の変形によるコレステリック液晶42の流動(画像の変化)を抑制する機能を有するものであり、コレステリック液晶42の構成材料に溶解せず、また該構成材料と相溶しない液体を溶剤とする高分子材料が好適に用いられる。また、分散媒41としては、外力に耐える強度をもち、透明材料であることが望まれる。
The
上記特性を有する分散媒41としては、水溶性高分子材料、たとえばゼラチン、ポリビニルアルコール、セルロース誘導体、ポリアクリル酸系ポリマー、エチレンイミン、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリルアミド、ポリスチレンスルホン酸塩、ポリアミジン、イソプレン系スルホン酸ポリマーや、あるいは水性エマルジョン化できる材料、たとえばフッ素樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、または、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、オレフィン樹脂、ビニル樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂などの樹脂や、ガラス、セラミックなどが利用される。分散媒41は必ずしも無色である必要はなく、表示効果を考慮して所望の色に着色してもよい。
Examples of the
なお、この分散媒41は、最終組成物ではなく、その前駆体の形で用いてもよい。例えば、樹脂であればモノマーやオリゴマーの形態で、ガラスやセラミックであれば金属アルコキシドなどのゾル−ゲル材料の形態で使用してもよい。この場合、表示媒体10の形成工程において、基板上に液晶層20の構成材料を塗布した後に、加熱、紫外線照射、電子線照射などの硬化処理によって、分散媒41の前駆体を最終組成物へ転換する工程が必要となる。
The
ここで、上述のように、本実施の形態の表示媒体10においては、一対の電極間に設けられた複数の液晶層である液晶層20B及び液晶層20Gの、各々に含まれる分散媒41のインピーダンスが互いに異なる。
Here, as described above, in the
この一対の電極間に設けられた複数の液晶層における分散媒41のインピーダンスを、互いに異なる値に調整するための方法としては、上述のように、分散媒41に誘電体を添加する方法が挙げられる。すなわち、一対の電極間に設けられた複数の液晶層20(液晶層20B及び液晶層20G)における分散媒41中に含まれる誘電体の種類、及び誘電体の含有量等を調整することによって、液晶層20間のインピーダンスが異なる値となるように調整される。
As a method for adjusting the impedance of the
なお、一対の電極間に設けられた複数の液晶層(液晶層20B及び液晶層20G)の全てにおける分散媒41に高誘電体を添加し、その添加量や高誘電体の種類を調整することで、結果的に該複数の液晶層間の分散媒41のインピーダンスが異なる値となるように調整してもよいし、液晶層20B及び液晶層20Gの内の何れか一方の分散媒41にのみ高誘電体を添加することで液晶層間の静電容量(結果的にはインピーダンス)が異なる値となるように調整してもよい。
Note that a high dielectric is added to the
分散媒41中に添加される誘電体としては、効果的に分散媒41の静電容量を調整することによってインピーダンスを調整する観点から、高誘電体を用いることが望ましい。
As the dielectric added to the
この高誘電体としては、具体的には、BaTiO3、SrTiO3、CaSnO3、BaSnO3、BaZrO3、などのチタン酸バリウム系強誘電体、ジルコン酸チタン酸鉛系、TiO2、MgTiO3などが挙げられる。中でも、誘電率が非常に大きいことから、チタン酸バリウム系強誘電体を用いることが望ましい。 Specific examples of the high dielectric material include BaTiO 3 , SrTiO 3 , CaSnO 3 , BaSnO 3 , BaZrO 3 , and other barium titanate ferroelectrics, lead zirconate titanate, TiO 2 , MgTiO 3, and the like. Is mentioned. Among these, since the dielectric constant is very large, it is desirable to use a barium titanate ferroelectric.
上記分散媒41に含まれる高誘電体の粒径は重要である。高誘電体の粒径が大きいと分散媒41中に安定に分散させることが難しくなるし、また得られる液晶層20の透明性が失われてしまう。そのため、分散媒41中に含まれる高誘電体の平均粒径は200nm(0.1μm)以下、好ましくは100nm以下、特に50nm以下が好ましい。
The particle size of the high dielectric contained in the
この高誘電体の平均粒径の測定は、ナノトラック粒度分布測定装置 UPA−EX150(日機装(株)製)を用い、動的光散乱法により、得られた高誘電体分散物の体積平均粒径を測定した。測定条件は、高誘電体の分散物10μlに水10mlを加えて希釈して調整したサンプルを25℃で測定した。 The average particle size of the high dielectric material is measured by a dynamic light scattering method using a nanotrack particle size distribution analyzer UPA-EX150 (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). The diameter was measured. Measurement conditions were measured at 25 ° C. for a sample prepared by diluting 10 μl of a high dielectric dispersion with 10 ml of water.
また、上記分散媒41、及び高誘電体の添加された分散媒41の静電容量(F)は、下記方法によって測定される。
具体的には、周波数に対する静電容量の変化を、インピーダンスアナライザ(東陽テクニカ社製,126096W)で測定する。
The electrostatic capacity (F) of the
Specifically, the change in capacitance with respect to frequency is measured with an impedance analyzer (Toyo Technica Co., Ltd., 126096W).
上記高誘電体(分散媒41中に分散された静電容量の高い添加剤)を分散媒41中に分散させる方法としては、通常の分散方法が制限なく用いられる。
As a method for dispersing the high dielectric material (the additive having a high electrostatic capacity dispersed in the dispersion medium 41) in the
なお、静電容量の高い液晶層20を得るためには、分散媒41になるべく多くの高誘電体を含有させることが好ましいが、液晶層20自体は、透明性を失わない範囲で添加量を調整することが望ましい。
In order to obtain the
具体的には、分散媒41中に含まれる高誘電体の含有量は、20%以下(体積比率)であることが望ましく、10%以下であることがより望ましい。
Specifically, the content of the high dielectric material contained in the
液晶層20の形成方法としては、スクリーン印刷、凸版印刷、凹版印刷、平板印刷、フレクソ印刷などの印刷法や、スピンコート法、バーコート法、ディップコート法、ロールコート法、ナイフコート法、ダイコート法などの塗布法を用い、各々の方法に適した印刷装置、塗布装置等を用いて行えばよい
液晶層20の層厚としては5μm以上30μm以下とすることが望ましい。
The
The layer thickness of the
基板12、基板14、及び基板15各々は、絶縁性を有している。また、基板12、基板14、及び基板15各々は、透明(波長380nm以上780nm以下の光の80%以上を透過する)とされている。
Each of the
基板12、基板15、及び基板14には、ガラス及びシリコン等の無機シート、またはポリエチレンテレフタレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、及びポリエチレンナフタレート等の高分子フィルムが好適に用いられる。
For the
電極16A、電極16B、電極18A、及び電極18Bは、導電性(体積抵抗で2000Ωcm以下、以下これに準ずる)を有すると共に、透明とされている。
The
電極16A、電極16B、電極18A、及び電極18Bには、ITO(Indium Tin Oxide)、Auなどの金属膜、SnO2、ZnO等の酸化物、ポリピロールなどの導電性高分子の膜などの電気導電体が用いられる。これらの電極16A、電極16B、電極18A、及び電極18Bは、スパッタリング、印刷、CVD、蒸着などにより設けられる。
The
遮光層22R及び遮光層22Cは、各々の層と同じ電極間に挟まれている液晶層20に画像が表示されたときに、表示媒体10の非表示面側(図1では、表示媒体10の矢印Xに対して反対側)から入射される外光と、表示画像とを光学分離し、画質の劣化を抑制する。
When the image is displayed on the
遮光層22R、及び遮光層22Cには、外部光源からの光や入射光、外光の波長の光などを吸収する材料が用いられ、例えば顔料を分散した樹脂、染料を溶解した樹脂、染料で染色した樹脂などの樹脂色材が利用される。
For the
具体的には、遮光層22Cは、該遮光層22Cと同じ電極間(電極18A及び電極18B)間に積層されている液晶層20Rの選択反射状態における色(本実施の形態では赤色とする。)を吸収する。また、遮光層22Rは、該遮光層22Rと同じ電極間(電極16A及び電極16B)間に積層されている液晶層20B及び液晶層20Gの選択反射状態における色(本実施の形態では青色及び緑色とする。)を吸収する。
Specifically, the light shielding layer 22C has a color in the selective reflection state of the
上記のように構成された表示媒体10の表示素子26においては、制御部39の制御によって電圧印加部28Bが制御されて、電圧印加部28Bから電極18A及び電極18B間に電圧が印加されると、電極18Aと電極18Bとの間に積層された、液晶層20Rを含む各層には、それぞれの分圧が印加される。そして、この液晶層20Rへ印加される電圧分布の変化によって、液晶層20Rにおける液晶の配向が変化し、液晶層20Rに画像が表示・記録される。
In the
一方、1対の電極間に複数の液晶層の積層された表示素子24では、制御部39の制御によって電圧印加部28Aが制御されて、電圧印加部28Aから電極16A及び電極16B間に電圧が印加されると、電極16Aと電極16Bとの間に積層された各層には、それぞれの分圧が印加される。このとき、本実施の形態では上記説明したように、一対の電極間に設けられた複数の液晶層としての液晶層20B及び液晶層20Gは、各々含まれる分散媒41の静電容量が異なることから、インピーダンスが互いに異なり、液晶層20B及び液晶層20Gのインピーダンスは互いに異なる。このため、液晶層20Bに係る分圧と、液晶層20Gに係る分圧は異なる値となる。
On the other hand, in the
例えば、液晶層20B及び液晶層20Gの内の、液晶層20Gにおける分散媒41にのみ、上記に説明した高誘電体が含有されているとする。この場合には、表示媒体10の電極16A及び電極16Bに印加した電圧と、表示媒体10の液晶層20Bにおける正規化反射率との関係は、図5に示す線図60Bの関係を示し、該電極16A及び電極16Bに印加した電圧と、表示媒体10の液晶層20Gにおける正規化反射率との関係は、図5に示す線図60Gの関係となる。
For example, it is assumed that the high dielectric described above is contained only in the
すなわち、分散媒41のインピーダンスの調整を行なわなかった場合には、液晶層20G及び液晶層20Bにおけるフォーカルコニックとホメオトロピックとの間の状態変化の閾値である上側閾値、及びプレーナーとフォーカルコニックとの間の状態変化の閾値である下側閾値は、各々同じ値となると考えられる。
一方、本実施の形態の表示媒体10では、液晶層20Gと液晶層20Bとの各々に含まれる分散媒41のインピーダンスが互いに異なる値となるように調整されている。このため、図5に示すように、高誘電体が添加されることで高容量化(静電容量が高くなるように調整された)分散媒41を有する液晶層20Gにおける、フォーカルコニックとホメオトロピックとの間の状態変化の閾値である上側閾値としての電圧値G2と、分散媒41への高誘電体の非添加の液晶層20Bにおけるフォーカルコニックとホメオトロピックとの間の状態変化の閾値である上側閾値としての電圧値B2とは、異なる値(図5ではB2<G2の関係)となり、これらの閾値の差が容易に増大することとなる。
That is, when the impedance of the
On the other hand, in the
同様に、図5に示すように、高誘電体が添加されることで高容量化(静電容量が高くなるように調整された)分散媒41を有する液晶層20Gにおける、プレーナーとフォーカルコニックとの間の状態変化の閾値である下側閾値としての電圧値G1と、液晶層20Bにおける該状態変化の閾値である下側閾値としての電圧値B2とは、異なる値(図5ではB1<G1)となり、これらの閾値の差が容易に増大することとなる。
Similarly, as shown in FIG. 5, in the liquid crystal layer 20G having the
なお、上記実施の形態では、一対の電極間に積層された複数の液晶層(液晶層20B及び液晶層20G)について、液晶層に含まれる分散媒41の静電容量が互いに異なるように調整することによって、インピーダンスが異なる値に調整され、これによって該複数の液晶層間の静電容量(及びインピーダンス)が異なるように調整する場合を説明したが、さらに、各液晶層に含まれるコレステリック液晶42の構成材料(液晶材料)を適宜選択することによって、コレステリック液晶42自体のインピーダンスが異なるように更に調整してもよい。
In the above embodiment, the plurality of liquid crystal layers (the
このように、分散媒41の静電容量の調整に加えて更に、マイクロカプセル44に内包されているコレステリック液晶42の静電容量(結果的にはインピーダンス)を調整することで、各液晶層20間の上記状態変化の閾値(上側閾値、下側閾値)の差の更なる増大が図れる。
In this manner, in addition to the adjustment of the capacitance of the
なお、上記液晶層20の静電容量(F)は、下記方法によって測定される。
具体的には、周波数に対する静電容量の変化を、インピーダンスアナライザ(東陽テクニカ社製,126096W)で測定する。
The capacitance (F) of the
Specifically, the change in capacitance with respect to frequency is measured with an impedance analyzer (Toyo Technica Co., Ltd., 126096W).
なお、本実施の形態では、一対の電極間に設けられた複数の液晶層としては、2層である場合を説明した。具体的には、電極16A及び電極16B間には、1層の光導電層24Rと、2層の液晶層20B及び液晶層20Gが設けられている場合を説明した。しかし、この一対の電極間に設けられる複数の液晶層は、各液晶層に含まれる分散媒41のインピーダンスが互いに異なることによって、各液晶層間の電気抵抗値が異なるように調整されていればよく、3層以上であってもよいことはいうまでもない。
Note that in this embodiment, the case where the plurality of liquid crystal layers provided between the pair of electrodes is two layers has been described. Specifically, the case where one
次に、上記表示媒体10に画像を書き込む書込装置11、及び表示媒体10及び書込装置11を備えた表示装置17について説明する。
Next, the
図1に示すように、表示装置17は、書込装置11及び上記表示媒体10を備えている。書込装置11は、制御部39、及び電圧印加部28を含んで構成されている。電圧印加部28は、制御部39に信号授受可能に接続されている。
As shown in FIG. 1, the
なお本実施の形態では、電圧印加部28が、電圧印加手段に相当する。
In the present embodiment, the
制御部39は、CPU(中央演算処理装置)、ROM(Read Only Memory)、及びRAM(Random Access Memory)を含むマイクロコンピュータとして構成されており、書込装置11内の装置各部を制御する。
The
電圧印加部28は、電圧印加部28A及び電圧印加部28Bを含んで構成されている。電圧印加部28Aは、表示媒体10の電極16A及び電極16Bに信号授受可能に接続されており、電極16A及び電極16Bに電圧を印加する。電圧印加部28Bは、表示媒体10の電極18A及び電極18Bに信号授受可能に接続されており、電極18A及び電極18Bに電圧を印加する。
The
書込装置11には、表示媒体10を装着するためのスロット(図示省略)が設けられており、このスロット(図示省略)に表示媒体10が装着されることで、スロット(図示省略)に設けられたコネクタ(図示省略)等を介して表示媒体10の電極16A及び電極16Bが電圧印加部28Aに電気的に接続され、表示媒体10の電極18A及び電極18Bが電圧印加部28Bに電気的に接続されるように構成されている。
The
電圧印加部28は、制御部39から入力された信号に基づいた電圧を、表示媒体10の電極16A及び電極16B、及び電極18A及び電極18Bに印加可能に構成されていればよいが、より速い速度表示を行う観点から、AC出力が可能であり且つ高いスルーレートを有することが好ましい。電圧印加部28としては、例えば、バイポーラ高電圧アンプなどが用いられる。
The
上記構成の表示装置17においては、制御部39の制御によって、電圧印加部28により各々の表示素子24及び表示素子26の電極16A及び電極16B、または電極18A及び電極18Bの何れかに電圧を印加することによって、表示媒体10に画像が形成される。
In the
ここで、上述のように、表示媒体10の一対の電極16A及び電極16B間に設けられた複数の液晶層(液晶層20B及び液晶層20G)は、該液晶層20B及び液晶層20Gにおける分散媒41のインピーダンスが互いに異なる値となるように調整されることで、互いに異なる電気抵抗値となるように調整されている。このため、一対の電極間に設けられた複数の液晶層(液晶層20B及び液晶層20G)間の、フォーカルコニックとプレーナーとの間の状態変化の閾値の差が広がった状態とされている、従って、表示装置17では、電極16A及び電極16B間に、各液晶層20B及び液晶層20Gの印加電圧と正規化反射率との関係(図5参照)に応じて、フォーカルコニックとプレーナーとの間の状態変化が選択的に生じる電圧値の電圧を印加することで、液晶層20B及び液晶層20Gの内の何れか一方のみをフォーカルコニックへ状態変化またはプレーナーへ状態変化させたり、双方をフォーカルコニックまたはプレーナーへ状態変化させることが可能となる。
Here, as described above, the plurality of liquid crystal layers (the
なお、上記実施の形態で説明した表示媒体10において、更に、光導電層を備えた構成の表示媒体としてもよい。
Note that the
この場合には、例えば、図6に示すように、図1で説明した表示媒体10における表示素子24及び表示素子26の各々に、更に光導電層を備えた構成の表示媒体10A(図6参照)とすればよい。また、この表示媒体10Aと、表示媒体10Aに画像を書込む書込装置11Aと、を備えた表示装置13とすればよい。
In this case, for example, as shown in FIG. 6, each of the
書込装置11Aは、光照射部34、制御部38、電圧印加部40を含んで構成されている。光照射部34、電圧印加部40は、制御部38に信号授受可能に接続されている。
The
表示媒体10Aは、基板12と基板14との間に表示素子30と表示素子32とが基板15を介して積層されて構成されている。
The
表示素子30は、電極16Aと電極16Bとの間に、光導電層24R、遮光層22R、液晶層20G、及び液晶層20Bが積層されて構成されている。表示素子32は、1対の電極18Aと電極18Bとの間に、光導電層26C、遮光層22C、及び液晶層20Rが積層されて構成されている。
The
なお、表示媒体10Aは、上記図1を用いて説明した表示媒体10に光導電層24R及び光導電層26Cが設けられている以外は、表示媒体10と同じ構成であるため、同じ機能を有する部分には同じ符号を付与して詳細な説明を省略する。
The
光導電層24R及び光導電層26Cは、照射された光に対して互いに異なる吸収波長領域を有しており、電場下で吸収波長領域の波長領域の光を照射されると、内部光電効果による自由電子の移動が発生し、光の強度に応じて電気抵抗値が小さくなる性質を有する。
The
例えば、光導電層26Cと同じ電極間(図1では、電極18A及び電極18Bの電極間)に挟まれた状態で積層されている液晶層20Rが選択反射状態にあるときの色が赤色であるとすると、光導電層26Cとしては、赤色の光を吸収することにより電気抵抗値が変化するシアンの色の光導電層を、光導電層26Cとして用いる。
For example, the color when the
同様に、光導電層24Rと同じ電極間(図1では電極16A及び電極16Bの電極間)に挟まれている液晶層20B及び液晶層20Gの各々が選択反射状態にあるときの色が各々ブルー、及びグリーンであるとすると、光導電層24Rとしては、青色の光を吸収することにより電気抵抗値が変化する赤い色の光導電層を、光導電層24Rとして用いる。
Similarly, the color when the
これによって、例えば、電圧印加部40A(詳細後述)から電極16A及び電極16Bへ電圧が印加されると共に、光照射部34から光導電層24Rへ青色の光が照射されることで、該電極16A及び電極16B間に印加された電圧による、光導電層24Rへの光照射による電気的特性分布に応じて分布した分圧が液晶層20B及び液晶層20Gへ印加されることとなる。
Thereby, for example, a voltage is applied to the
ここで、液晶層20B及び液晶層20Gについて、色成分の調整材料(例えば、カイラル剤の添加量)以外の構成材料が同じであれば、液晶層20B及び液晶層20Gにかかる分圧はほぼ同じ値となる。しかし、本実施の形態の表示媒体10Aにおいては、上述のように、液晶層20B及び液晶層20Gに含まれる分散媒41のインピーダンスを調整することで互いにインピーダンスが異なるように調整されていることから、電極16A及び電極16B間に設けられた液晶層20B及び液晶層20Gの液晶層間の、フォーカルコニックとプレーナーとの間の状態変化の閾値には差が生じており、一対の電極間に設けられた複数の液晶層の各々が容易に選択的に駆動(フォーカルコニックとプレーナーとの間の状態変化)される。
Here, for the
これらの光導電層24R及び光導電層26Cとしては、(a)無機半導体材料として、アモルファス・シリコンや、ZnSe、CdSなどの化合物半導体により構成される層、(b)有機半導体材料として、アントラセン、ポリビニルカルバゾールなどにより構成される層、(c)光照射によって電荷を発生する電荷発生材料及び電界によって電荷移動を生ずる電荷輸送材料の混合物や積層体により構成される層などが挙げられる。
The
なお、光導電層24R及び光導電層26Cは、上述のように、内部光電効果を有し、照射された光の強度に応じて電気抵抗値が変化することから、交流駆動が可能であり、且つ照射された光に対して対称駆動することが望ましく、この観点から、図6に示すように、光導電層24Rは、電荷輸送層(CTL)24Bを上下から挟むように一対の電荷発生層(CGL)24A及び電荷発生層24Cが積層された3層構造であることが望ましい。光導電層26Cもまた、電荷輸送層26Bを上下から挟むように一対の電荷発生層26A及び電荷発生層26Dが積層された3層構造であることが望ましい。
Note that the
電荷発生層24A、電荷発生層24C、電荷発生層26A、及び電荷発生層26Dは、書込装置11Aから書込みのために照射される露光光(詳細後述)を吸収して自由電子を発生させる機能を有する層である。電荷発生層24A、電荷発生層24C、電荷発生層26A、及び電荷発生層26D各々を構成する電荷発生材料としては、例えば、ペリレン系、フタロシアニン系、ビスアゾ系、ジチオピトケロピロール系、スクワリリウム系、アズレニウム系、チアピリリウム・ポリカーボネート系化合物などが挙げられる。
The
上記電荷輸送層24B及び電荷輸送層26Bを構成する電荷輸送材料としては、例えば、トリニトロフルオレン系、ポリビニルカルバゾール系、オキサジアゾール系、ピラリゾン系、ヒドラゾン系、スチルベン系、トリフェニルアミン系、トリフェニルメタン系、ジアミン系化合物や、LiClO4を添加したポリビニルアルコ−ルやポリエチレンオキシド等が、また電荷発生材と電荷輸送材との複合体として、積層体、混合物、マイクロカプセルなどが挙げられる。
Examples of the charge transport material constituting the
次に、上記表示媒体10Aに画像を書き込む書込装置11A、及び表示媒体10A及び書込装置11Aを備えた表示装置13について説明する。
Next, the
図6に示すように、表示装置13は、書込装置11A及び上記表示媒体10Aを備えている。書込装置11Aは、光照射部34、制御部38、電圧印加部40を含んで構成されている。光照射部34、電圧印加部40は、制御部38に信号授受可能に接続されている。なお、光照射部34が本発明の表示装置の照射手段に相当し、電圧印加部40が、電圧印加手段に相当する。
As shown in FIG. 6, the
制御部38は、CPU(中央演算処理装置)、ROM(Read Only Memory)、及びRAM(Random Access Memory)を含むマイクロコンピュータとして構成されており、書込装置11A内の装置各部を制御する。
The
電圧印加部40は、電圧印加部40A及び電圧印加部40Bを含んで構成されている。電圧印加部40Aは、表示媒体10Aの電極16A及び電極16Bに信号授受可能に接続されており、電極16A及び電極16Bに電圧を印加する。電圧印加部40Bは、表示媒体10Aの電極18A及び電極18Bに信号授受可能に接続されており、電極18A及び電極18Bに電圧を印加する。
The
書込装置11Aには、表示媒体10Aを装着するためのスロット(図示省略)が設けられており、このスロット(図示省略)に表示媒体10Aが装着されることで、スロット(図示省略)に設けられたコネクタ(図示省略)等を介して表示媒体10Aの電極16A及び電極16Bが電圧印加部40Aに電気的に接続され、表示媒体10Aの電極18A及び電極18Bが電圧印加部40Bに電気的に接続されるように構成されている。
また、表示媒体10Aが書込装置11Aの図示を省略するスロットに装着されると、光照射部34は、表示媒体10Aの基板14側から基板12側へ向かって露光光を照射可能な状態となる。
The
In addition, when the
電圧印加部40は、制御部38から入力された信号に基づいた電圧を、表示媒体10Aの電極16A及び電極16B、及び電極18A及び電極18Bに印加可能に構成されていればよいが、より速い速度表示を行う観点から、AC出力が可能であり且つ高いスルーレートを有することが好ましい。電圧印加部40としては、例えば、バイポーラ高電圧アンプなどが用いられる。
The
光照射部34は、表示媒体10Aの複数の光導電層(光導電層24R及び光導電層26C)に光を照射し、表示媒体10Aに含まれる光導電層の数と同じ種類数の、互いに異なる波長領域の光を出射する複数の光源を含んで構成されている。
The
上記構成の表示装置13においては、制御部38の制御によって、電圧印加部40により各々の表示素子30及び表示素子32の電極16A及び電極16B、または電極18A及び電極18Bの何れかに電圧を印加しつつ、光照射部34から表示媒体10Aの光導電層24R及び光導電層26Cへ青色または赤色の像様に相当する光を表示媒体10Aの基板14側から基板12側へ向かって照射することによって、表示媒体10Aに画像が形成される。
In the
ここで、上述のように、表示媒体10Aの一対の電極16A及び電極16B間に設けられた複数の液晶層(液晶層20B及び液晶層20G)は、該液晶層20B及び液晶層20Gにおける分散媒41のインピーダンスが互いに異なる値となるように調整されることで、互いに異なるインピーダンスとなるように調整されている。このため、一対の電極間に設けられた複数の液晶層(液晶層20B及び液晶層20G)間の、フォーカルコニックとプレーナーとの間の状態変化の閾値には差が生じた状態とされている、従って、表示装置13では、電極16A及び電極16B間に、各液晶層20B及び液晶層20Gの印加電圧と正規化反射率との関係(図5参照)に応じて、フォーカルコニックとプレーナーとの間の状態変化が選択的に生じる電圧値の電圧を印加することで、液晶層20B及び液晶層20Gの内の何れか一方のみをフォーカルコニックへ状態変化またはプレーナーへ状態変化させたり、双方をフォーカルコニックまたはプレーナーへ状態変化させることが可能となる。
Here, as described above, the plurality of liquid crystal layers (the
以下、本発明を、実施例を挙げて更に具体的に説明する。ただし、これらの各実施例は、本発明を制限するものではない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, these examples do not limit the present invention.
―液晶塗布液の準備―
コレステリック液晶マイクロカプセル塗料として、以下の塗料を用意した。
―Preparation of liquid crystal coating solution―
The following paints were prepared as cholesteric liquid crystal microcapsule paints.
――コレステリック液晶マイクロカプセル塗料G1(緑色の液晶層20G用の塗料)――
ネマチック液晶E44(メルク社製)にカイラル剤R1011(メルク社製)とカイラル剤R811(メルク社製)を適量添加して選択反射のピーク波長が530nmになるようにコレステリック液晶を調製した。これらにそれぞれポリイソシアネート化合物タケネートD−110N(武田薬品工業社製)と酢酸エチルを加えて油相組成物を調製し、これを、1%ポリビニルアルコール水溶液中に投入し、撹拌・乳化して10μm径のo/w型エマルジョンを調製した。これを60℃で3時間加熱することによって、内部にコレステリック液晶を内包した、ポリウレタンから構成されたマイクロカプセルを得た。このマイクロカプセルを遠沈回収後、マイクロカプセルを分散する分散媒としてのポリビニルアルコール水溶液(ポリビニルアルコール100質量%に対して、高誘電体としてのBaTiO3(体積平均粒径150nm)を7.7質量%加えてコレステリック液晶マイクロカプセル塗料Gを得た。
--Cholesteric liquid crystal microcapsule paint G1 (paint for green liquid crystal layer 20G)-
An appropriate amount of chiral agent R1011 (manufactured by Merck) and chiral agent R811 (manufactured by Merck) was added to nematic liquid crystal E44 (manufactured by Merck) to prepare a cholesteric liquid crystal so that the peak wavelength of selective reflection was 530 nm. Polyisocyanate compound Takenate D-110N (manufactured by Takeda Pharmaceutical Co., Ltd.) and ethyl acetate were added to each to prepare an oil phase composition, which was put into a 1% polyvinyl alcohol aqueous solution, stirred and emulsified to be 10 μm. A diameter o / w emulsion was prepared. This was heated at 60 ° C. for 3 hours to obtain a microcapsule composed of polyurethane in which cholesteric liquid crystal was encapsulated. After the microcapsules are collected by centrifugation, a polyvinyl alcohol aqueous solution as a dispersion medium for dispersing the microcapsules (BaTiO 3 (volume average particle size 150 nm) as a high dielectric is 7.7 masses with respect to 100 mass% of polyvinyl alcohol). % To obtain a cholesteric liquid crystal microcapsule paint G.
――コレステリック液晶マイクロカプセル塗料G2(緑色の液晶層20G用の塗料)――
上記コレステリック液晶マイクロカプセル塗料G1の調整において、該塗料G1では、マイクロカプセルを分散する分散媒としてのポリビニルアルコール水溶液に対して、高誘電体としてのBaTiO3を加えたが、該分散媒に該高誘電体を添加しなかった以外は、上記塗料B1と同じ方法によりコレステリック液晶マイクロカプセル塗料G2を調整した。
--Cholesteric liquid crystal microcapsule paint G2 (paint for green liquid crystal layer 20G)-
In the preparation of the cholesteric liquid crystal microcapsule coating G1, in the coating G1, BaTiO 3 as a high dielectric was added to a polyvinyl alcohol aqueous solution as a dispersion medium for dispersing the microcapsules. A cholesteric liquid crystal microcapsule coating G2 was prepared by the same method as the coating B1 except that no dielectric was added.
――コレステリック液晶マイクロカプセル塗料B(青色の液晶層20B用の塗料)――
上記コレステリック液晶マイクロカプセル塗料G2の調整において用いたカイラル剤R1011(メルク社製)とカイラル剤R811(メルク社製)の添加量を調整して、選択反射のピーク波長が470nmになるようにコレステリック液晶マイクロカプセル塗料Bを調製した。
--Cholesteric liquid crystal microcapsule paint B (paint for blue
The cholesteric liquid crystal is adjusted so that the peak wavelength of selective reflection becomes 470 nm by adjusting the addition amount of the chiral agent R1011 (manufactured by Merck) and the chiral agent R811 (manufactured by Merck) used in the adjustment of the cholesteric liquid crystal microcapsule coating G2. Microcapsule paint B was prepared.
―液晶塗布液の静電容量の測定―
上記コレステリック液晶マイクロカプセル塗料G1、コレステリック液晶マイクロカプセル塗料G2、コレステリック液晶マイクロカプセル塗料Bの各々を、10mm×10mmパターンのITO電極の形成されたPET樹脂フィルム上にアプリケート塗布後に乾燥することにより12μm厚の液晶層を形成した後に、さらに対向基板として10mm×10mmパターンのITO電極の形成されたPET樹脂フィルムを重ね合わせた。これによって、コレステリック液晶マイクロカプセル塗料G1から構成された液晶層が一対の電極によって挟まれた状態のサンプル1、コレステリック液晶マイクロカプセル塗料G2から構成された液晶層が一対の電極によって挟まれた状態のサンプル2、コレステリック液晶マイクロカプセル塗料Bから構成された液晶層が一対の電極によって挟まれた状態のサンプル3を形成した。
そして、各サンプル1〜サンプル3の各々について、各々の電極にACバイアス電圧(振幅1V)を印加し、該電圧の周波数を、1.0×102Hzから1.0×103Hzへと変化させたときの各液晶層の静電容量(F)を、インピーダンスアナライザ(東陽テクニカ社製,126096W)を用いて測定した。
―Measurement of capacitance of liquid crystal coating solution―
Each of the cholesteric liquid crystal microcapsule paint G1, the cholesteric liquid crystal microcapsule paint G2, and the cholesteric liquid crystal microcapsule paint B is applied to a PET resin film on which an ITO electrode having a 10 mm × 10 mm pattern is applied and dried, and then dried to 12 μm. After forming a thick liquid crystal layer, a PET resin film on which an ITO electrode having a 10 mm × 10 mm pattern was further formed as a counter substrate. As a result, the liquid crystal layer composed of the cholesteric liquid crystal microcapsule coating G1 is sandwiched between the pair of electrodes, and the liquid crystal layer composed of the cholesteric liquid crystal microcapsule coating G2 is sandwiched between the pair of electrodes.
For each of
図7に示すように、サンプル1については、線図70によって示される測定結果が得られ、サンプル2及びサンプル3については、線図72によって示される測定結果が得られた。
また、100Hzのときの静電容量の値を比較したところ、サンプル1については5.74×10−10Fであり、サンプル2及びサンプル3については3.46×10−10Fであった。このため、分散媒への高誘電体の添加によって静電容量が約1.7倍に容易に調整されたことが分かる。このため、インピーダンスが異なる値となるように容易に調整されたといえる。
As shown in FIG. 7, the measurement result shown by the diagram 70 was obtained for the
Moreover, when the value of the electrostatic capacitance at 100 Hz was compared, it was 5.74 × 10 −10 F for
従って、分散媒に高誘電体を添加した液晶層(サンプル1)と、分散媒への高誘電体の非添加の液晶層(サンプル2及びサンプル3)と、の静電容量(結果的にはインピーダンス)が該高誘電体の添加によって容易に異なる値とされた、という結果が得られた。
Therefore, the electrostatic capacity (resulting in the liquid crystal layer (sample 1) in which the high dielectric material is added to the dispersion medium) and the liquid crystal layer (
(実施例1)
―表示媒体の作製―
実施例1では、図1に示す表示媒体において、表示素子24及び表示素子26の内の、表示素子24のみを備えた構成の表示媒体を作製した。具体的には、
市販の10mm×10mmパターンのITO蒸着PET樹脂フィルムを基板14及び電極16Bとし、この上に、遮光層22Rとして、ピロロピロール顔料を分散させた部分けん化ポリビニルアルコール(PVA)の水溶液を1.2μm厚にスピンコートした。
Example 1
―Preparation of display media―
In Example 1, a display medium having only the
A commercially available ITO-deposited PET resin film having a 10 mm × 10 mm pattern is used as the
一方、電極16AとしてのITO電極の形成されたPET樹脂フィルム(基板12に相当)を用意した。
On the other hand, a PET resin film (corresponding to the substrate 12) on which an ITO electrode was formed as the
さらに、同フィルムの電極16A上に、上記調整したコレステリック液晶マイクロカプセル塗料B(青色の液晶層20B用の塗料、分散媒への高誘電体添加無し)をアプリケート塗布して乾燥することにより12μm厚の液晶層20Bを形成した後に、さらに、上記調整したコレステリック液晶マイクロカプセル塗料G1(緑色の液晶層20G用の塗料、分散媒への高誘電体添加有り)をアプリケート塗布して乾燥することにより12μm厚の液晶層20Gを形成した。
Further, the above-prepared cholesteric liquid crystal microcapsule coating B (coating for the blue
そして、得られた2枚の基板を、上記形成した液晶層20Gと、上記形成した遮光層22Rとが向かい合わせとなるように、アクリル樹脂系接着シートを用いて貼り合わせることによって、表示媒体1を作製した。
Then, the obtained two substrates are bonded using an acrylic resin adhesive sheet so that the formed liquid crystal layer 20G and the formed
―評価―
――表示媒体1の電気光学応答特性の測定――
本実施例1で作製した表示媒体1について、図1に示す書込装置11を用いて、上記と同様にして電圧印加を行なった。
―Evaluation―
--Measurement of electro-optic response characteristics of
A voltage was applied to the
そして、電極16Aと電極16Bに、リセット電圧として、500VのACバイアス電圧(振幅500V、周波数100Hz)の矩形波を200m秒印加した後に、電極16A及び電極16B間に印加する矩形波の電圧を0Vから400Vまで少しずつ上昇させて、各電圧値の電圧を200m秒間印加した後に電圧を急激に0Vとしたときの反射率を、積分球型分光測色計(CM2002型、ミノルタ社製)にて測定したところ、正規化反射率と印加電圧との関係は、図8のようになった。図8の線図74は、530nmの反射率を正規化した値、線図72は、470nmの反射率を正規化した値である。
このため、液晶層20Gの下側閾値(正規化反射率が0.1の値、プレーナーとフォーカルコニックとの状態変化の閾値)は163Vであり、上側閾値(正規化反射率が0.9の値、フォーカルコニックとホメオトロピックとの状態変化の閾値)は、259Vであった。
液晶層20Bの下側閾値(正規化反射率が0.1の値、プレーナーとフォーカルコニックとの状態変化の閾値)は143Vであり、上側閾値(正規化反射率が0.9の値、フォーカルコニックとホメオトロピックとの状態変化の閾値)は、277Vであった。
Then, after applying a rectangular wave of 500 V AC bias voltage (amplitude 500 V,
For this reason, the lower threshold value of the liquid crystal layer 20G (the normalized reflectivity is 0.1, the state change threshold value between the planar and the focal conic) is 163 V, and the upper threshold value (normalized reflectivity is 0.9). Value, threshold of change of state between focal conic and homeotropic) was 259V.
The lower threshold value of the
なお、電圧印加部28としては、松定プレシジョン社製高圧アンプを用いると共に、ナショナルインスツルメンツ社製波形発生ボードを組み込んだパーソナルコンピュータを、制御部39に相当する機能を有する装置として用いた。
As the
従って、本実施例1で調整した表示媒体1における液晶層20G及び液晶層20Bの内、液晶層20Bに比べて、分散媒に高誘電体を添加した構成の液晶層20Gの方が、上側閾値及び下側閾値の双方の増加が見られ、これらの液晶層20G及び液晶層20B間の閾値の差が容易に調整されたといえる。
Therefore, among the liquid crystal layer 20G and the
―表示媒体への書込評価―
本実施例1で作製した表示媒体1について、図1に示す書込装置11を用いて、電極16Aと電極16Bに周波数100Hz、400Vの対称矩形波パルス電圧を200ms印加したところ、表示媒体が透明となった。
―Evaluation of writing to display media―
With respect to the
次に、パルス電圧の電圧値を105Vとしたところ、表示媒体が緑色となった。また周波数100Hzで矩形波のリセット電圧を400Vを200ms印加後に、パルス電圧の電圧値を255Vとしたところ、表示媒体が青色となった。このため、一対の電極間に積層された複数の液晶層である液晶層20B及び液晶層20Gが容易に選択的に駆動されたといえる。
Next, when the voltage value of the pulse voltage was 105 V, the display medium turned green. Further, after applying 400 V of a rectangular wave reset voltage at a frequency of 100 Hz for 200 ms and setting the voltage value of the pulse voltage to 255 V, the display medium turned blue. For this reason, it can be said that the
(比較例1)
―表示媒体の作製―
実施例1では、液晶層20Gとして上記調整したコレステリック液晶マイクロカプセル塗料G1(高誘電体添加有り)を用いたが、本比較例1では、該塗料G1に代えて、上記調整したコレステリック液晶マイクロカプセルG2(高誘電体添加無し)を用いた以外は、実施例1と同じ条件及び同じ作製方法により表示媒体2を調整した。
(Comparative Example 1)
―Preparation of display media―
In Example 1, the adjusted cholesteric liquid crystal microcapsule coating G1 (with a high dielectric material added) was used as the liquid crystal layer 20G. In Comparative Example 1, the adjusted cholesteric liquid crystal microcapsule was used instead of the coating G1. A
―評価―――表示媒体2(分散媒への高誘電体添加無し)の電気光学応答特性の測定――
本比較例1で作製した表示媒体2について、図1に示す書込装置11を用いて、上記と同様にして電圧印加を行なった。
―Evaluation ――― Measurement of electro-optic response characteristics of Display Medium 2 (without adding high dielectric material to dispersion medium) ―
A voltage was applied to the
そして、電極16Aと電極16Bに、リセット電圧として、500VのACバイアス(振幅500V、周波数100Hz)の矩形波を200m秒印加した後に、電極16A及び電極16B間に印加する矩形波の電圧を0Vから400Vまで少しずつ上昇させて、各電圧値の電圧を
200秒間印加した後に電圧を急激に0Vとしたときの反射率を、積分球型分光測色計(CM2002型、ミノルタ社製)にて測定したところ、正規化反射率と印加電圧との関係は、図9のようになった。図9の線図76は、530nmの反射率を正規化した値、線図74は、470nmの反射率を正規化した値である。
液晶層20Gの下側閾値(正規化反射率が0.1の値、プレーナーとフォーカルコニックとの状態変化の閾値)は151Vであり、上側閾値(正規化反射率が0.9の値、フォーカルコニックとホメオトロピックとの状態変化の閾値)は、268Vであった。
正規化反射率(Y値)と印加電圧との関係は、図9の線図74に示される値となり、線図76と重なっていた。このため、液晶層20Bの下側閾値(正規化反射率が0.1の値、プレーナーとフォーカルコニックとの状態変化の閾値)は153V、及び上側閾値(正規化反射率が0.9の値、フォーカルコニックとホメオトロピックとの状態変化の閾値)は267V、共に液晶層20Gとほぼ同じ値であった。
Then, after applying a rectangular wave with an AC bias of 500 V (amplitude 500 V,
The lower threshold value of the liquid crystal layer 20G (normalized reflectance is a value of 0.1, the threshold of state change between the planar and focal conic) is 151 V, and the upper threshold value (normalized reflectance is a value of 0.9, focal The state change threshold between conic and homeotropic) was 268V.
The relationship between the normalized reflectance (Y value) and the applied voltage is the value shown in the diagram 74 of FIG. 9 and overlaps the diagram 76. Therefore, the lower threshold value (value of normalized reflectance is 0.1, the threshold value of state change between the planar and the focal conic) is 153 V, and the upper threshold value (value of normalized reflectance is 0.9). , The threshold of change in state between focal conic and homeotropic) was 267 V, both of which were almost the same as those of the liquid crystal layer 20G.
従って、一対の電極間に設けられた複数の液晶層の全てについて分散媒への高誘電体の添加を行なわなかった比較例1では、これらの液晶層20G及び液晶層20B間の状態変化閾値の差はみられなかった。
Therefore, in Comparative Example 1 in which the high dielectric material was not added to the dispersion medium for all of the plurality of liquid crystal layers provided between the pair of electrodes, the state change threshold value between these
―表示媒体への書込評価―
本比較例1で作製した表示媒体2について、図1に示す書込装置11を用いて、電極16Aと電極16Bに周波数100Hz、400Vの対称矩形波パルス電圧を200ms印加したところ、表示媒体が透明となった。
―Evaluation of writing to display media―
With respect to the
次に、パルス電圧の電圧値を変化させたが、何れの電圧を印加した場合についても、液晶層20G特有の色である緑色、液晶層20B特有の色である青色の表示がなされることはなかった。
このため、一対の電極間に積層された複数の液晶層である液晶層20B及び液晶層20Gの選択的に駆動は、比較例1では実現されなかった。
Next, although the voltage value of the pulse voltage was changed, no matter which voltage is applied, green that is a color peculiar to the liquid crystal layer 20G and blue that is a peculiar color to the
For this reason, the selective driving of the
10、10A 表示媒体
13、17 表示装置
16A、16B 電極
20B、20G 液晶層
24R、26C 光導電層
34 光照射部
40 電圧印加部
10,
Claims (7)
前記一対の電極間に設けられ、互いにインピーダンスの異なる複数の液晶層と、
を備え、
前記複数の液晶層は、コレステリック液晶と、該コレステリック液晶を分散した分散媒と、を含み、前記複数の液晶層間における前記分散媒のインピーダンスが互いに異なる表示媒体。 A pair of electrodes;
A plurality of liquid crystal layers provided between the pair of electrodes and having different impedances;
With
The plurality of liquid crystal layers include a cholesteric liquid crystal and a dispersion medium in which the cholesteric liquid crystal is dispersed, and the impedance of the dispersion medium between the plurality of liquid crystal layers is different from each other.
前記一対の電極間に設けられ、互いにインピーダンスの異なる複数の液晶層と、
を備え、
前記複数の液晶層は、コレステリック液晶と、該コレステリック液晶を内包したマイクロカプセルと、該マイクロカプセルを分散した分散媒と、を含み、前記複数の液晶層間における前記分散媒のインピーダンスが互いに異なる表示媒体と、
前記一対の電極に電圧を印加する電圧印加手段と、
を備えた表示装置。 A pair of electrodes;
A plurality of liquid crystal layers provided between the pair of electrodes and having different impedances;
With
The plurality of liquid crystal layers include a cholesteric liquid crystal, a microcapsule enclosing the cholesteric liquid crystal, and a dispersion medium in which the microcapsule is dispersed, and display media having different impedances of the dispersion medium between the plurality of liquid crystal layers When,
Voltage applying means for applying a voltage to the pair of electrodes;
A display device comprising:
前記一対の電極間に設けられ、予め定められた波長領域の光を吸収することにより該光の強度分布に応じた電気的特性分布を示す光導電層と、
前記一対の電極間に設けられ、互いにインピーダンスの異なる複数の液晶層と、
を備え、
前記複数の液晶層は、コレステリック液晶と、該コレステリック液晶を内包したマイクロカプセルと、該マイクロカプセルを分散した分散媒と、を含み、前記複数の液晶層間における前記分散媒のインピーダンスが互いに異なる表示媒体と、
前記一対の電極に電圧を印加する電圧印加手段と、
前記表示媒体へ画像データに応じた前記光を照射する照射手段と、
を備えた表示装置。 A pair of electrodes;
A photoconductive layer provided between the pair of electrodes and exhibiting an electrical characteristic distribution according to an intensity distribution of the light by absorbing light in a predetermined wavelength region;
A plurality of liquid crystal layers provided between the pair of electrodes and having different impedances;
With
The plurality of liquid crystal layers include a cholesteric liquid crystal, a microcapsule enclosing the cholesteric liquid crystal, and a dispersion medium in which the microcapsule is dispersed, and display media having different impedances of the dispersion medium between the plurality of liquid crystal layers When,
Voltage applying means for applying a voltage to the pair of electrodes;
Irradiating means for irradiating the display medium with the light according to image data;
A display device comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009028547A JP2010185946A (en) | 2009-02-10 | 2009-02-10 | Displaying medium and display device |
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JP2009028547A JP2010185946A (en) | 2009-02-10 | 2009-02-10 | Displaying medium and display device |
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Publication Number | Publication Date |
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2009
- 2009-02-10 JP JP2009028547A patent/JP2010185946A/en active Pending
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