JP5050343B2 - 表示媒体、表示素子、及び表示方法 - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1及び特許文献2の技術に示されるように、一対の電極間に分散媒及び電気泳動粒子を封入したマイクロカプセルを配送する方法や、磁性流体を内包したマイクロカプセルを使用した磁気泳動方式が報告されている。
また、電気泳動した微粒子を収容する複数の収容部を設け、各収容部に異なる色の微粒子を収容することで、フルカラー表字を行う技術も知られている(例えば、特許文献5参照。)。
また、特許文献6には、複数の色を表現するために、各々異なる色を表示するためのセルまたはマイクロカプセルを並列的に配設してカラー表示を行う方法が開示されている。
例えば、特許文献7の技術では、光透過性を有する粒子/媒体を含む電気泳動部を2層以上積層することにより、カラー表示を行っている。
本発明は、上記事実を考慮してなされたものであり、広い明度範囲の色を呈示可能な表示媒体、表示素子、及び表示方法を提供することを目的とする。
<3> 前記第1の異性粒子は、黒色粒子である上記<1>に記載の表示媒体である。
<6> 前記電荷移動性微粒子がプラズモン発色機能を有する金属コロイド粒子である上記<1>に記載の表示媒体である。
<8> 前記電荷移動性微粒子の体積平均粒子径が1nm〜100nmの範囲内である上記<1>に記載の表示媒体である。
<13> 前記第1の異性粒子は、黒色粒子である上記<10>に記載の表示素子である。
<17> 前記金属コロイド粒子が金又は銀である、上記<16>に記載の表示素子である。
<19> 前記電荷移動性微粒子の体積平均粒子径が2nm〜50nmの範囲内である上記<18>に記載の表示素子である。
本発明の表示媒体は、分散状態に応じた明度の発色性を呈する電荷移動性微粒子と、前記電荷移動性微粒子より移動度が小さく且つ前記電荷移動性微粒子の呈示可能な明度範囲より低い明度の色を呈する第1の異性粒子と、前記第1の異性粒子より移動度が小さく、前記電荷移動性微粒子の呈示可能な明度範囲より高い明度の色を呈し、且つ前記電荷移動性微粒子及び前記第1の異性粒子より体積平均粒子径が大きい第2の異性粒子と、を含む調光層を有する。
また、上記調光層と、該調光層内に電界を形成するための電界形成手段と、を備えることにより、表示素子として構成することができる。
従って、電荷移動性微粒子の分散状態に応じて呈示可能な明度範囲よりも、更に広い明度範囲の色を呈示することができる。
従って、電荷移動性微粒子の分散状態に応じて呈示可能な明度範囲よりも、更に広い明度範囲の色を呈示することができる。
本発明の表示媒体または表示素子に含まれる調光層は、分散状態に応じた明度の発色性を呈する電荷移動性微粒子と、電荷移動性微粒子より移動度が小さく且つ前記電荷移動性微粒子の呈示可能な明度範囲より低い明度の色を呈する第1の異性粒子と、を少なくとも含むと共に、第1の異性粒子より移動度が小さく、電荷移動性微粒子の呈示可能な明度範囲より高い明度の色を呈し、且つ前記電荷移動性微粒子及び前記第1の異性粒子より体積平均粒子径が大きい第2の異性粒子を含み、その他、必要に応じて絶縁性液体、高分子樹脂、高分子量顔料分散剤等を含んで構成されている。
調光層は、上記のような材料を含有する領域であり、表示素子として使用する場合には、種々の色を表示する機能を発揮する層である。
この電荷移動性微粒子と第1の異性粒子との移動度の差、及び第1の異性粒子と第2の異性粒子との移動度の差は、1×10-6cm2/Vs以上であることが好ましく、5×10-6cm2/Vs以上であることが更に好ましく、1×10-5cm2/Vsであることが特に好ましい。
移動距離の測定は、例えば、CCDによって粒子の移動や、移動に伴う色の変化を観察、計測することによって測定することができる。
具体的には、両端を電極で挟まれた詳細を後述する調光層の分散液中に、電荷移動性微粒子、第1の異性粒子、または第2の異性粒子を充填し、これらの電極に電圧を印加することによって調光層内に形成された電界強度と、これらの電極に電界を印加した時間と、調光層中にこのような電界の形成が開始されてからの調光層の透過率または反射率の変化を、分光光度計、例えばキーエンス社製USB2000等によって測定することによって可能である。
調光層に含有される電荷移動性微粒子は、分散状態に応じた明度の発色性を呈する。
具体的には、電荷移動性微粒子は、調光層中の分散媒に分散されている状態と、分散されていない状態(例えば、凝集した状態)と、では異なる明度の色を呈し、分散状態では明度の高い発色性を示し、凝集状態となるほど濃い(明度の低い)発色性を示す。
ここで、上記「異なる明度の色」とは、その濃淡、即ち明度が異なる場合を示すが、色相の変化が含まれていても良い。
従って、この電荷移動性微粒子の分散状態を調製することで、所望の色相及び明度の発現を調整することができる。
以下、金属コロイド粒子を例に説明するがこれに限定されるものではない。
金属コロイド粒子(例えば、金コロイド粒子等)による発色は、電子のプラズマ振動に起因し、プラズモン吸収と呼ばれる発色機構によるものである。このプラズモン吸収による発色は、金属中の自由電子が光電場により揺さぶられ、粒子表面に電荷が現れ、非線形分極が生じるためであるとされている。この金属コロイド粒子による発色は、彩度や光線透過率が高く、耐久性等に優れている。
化学的方法は、特殊な装置を使わなくても良く、当該金属コロイド粒子の調製に有利であるため、一般例を後述するが、これらに限定されるものではない。
以下に、前記金属コロイド粒子の調製における金属の固体ゾルの一例について説明する。
固体ゾルの製造方法の一例を以下に述べるがこれに限定されるものではない。すなわち、金属化合物を溶媒に溶解し、高分子量顔料分散剤を加えた後、金属に還元して上記高分子量顔料分散剤で保護された金属コロイド粒子を形成し、その後、上記溶媒を除去することにより固体ゾルとするものである。
本発明における前記金属コロイド粒子の分散液の調製方法としては、水系、非極性溶媒系のいずれの形態でも調製することができる。例えば、金及び銀を用いた金属コロイド粒子の分散液は、以下の調製方法により調製することができるが、これに限定されるものではない。
この混合液に脂肪族アミン(例えば、ジメチルアミノエタノール)を加えて金イオンの還元反応を開始した後、前記有機溶媒を蒸発させ、金コロイド粒子と高分子量顔料分散剤からなる固体ゾルを得る。その後、デカンテーションにより固体ゾルを水で洗浄し、有機溶媒(例えば、エタノール)を加えて金コロイド粒子溶液を得る。
て1.5倍質量の高分子量顔料分散剤(例えば、ソルスパース24000)を有機溶媒(例えば、アセトン)に溶解させた溶液を混合、攪拌する。この混合液に脂肪族アミン(例えば、ジメチルアミノエタノール)を加えて銀イオンの還元反応を開始した後、有機溶媒を蒸発させ、銀コロイド粒子と高分子量顔料分散剤からなる固体ゾルを得る。その後、デカンテーションにより固体ゾルを水で洗浄し、有機溶媒(例えば、トルエン)を加えて溶媒系銀コロイド粒子溶液を得る。
このように、電荷移動性微粒子の調製方法を調整することにより、電荷移動性微粒子の移動度を所定値となるように調整することができる。更には、金属コロイド粒子の金属種や粒径、形状によっても、移動度を所定値となるように調整可能である。
即ち、所望の色相を得るために、調光層が厚い場合には含有量を多く、調光層が薄い場合には含有量を少なくすることができる。一般的には、調光層の全質量の0.01〜80質量%である。
調光層は、上記電荷移動性微粒子と、電荷移動性微粒子とは異なる特性を有する第1の異性粒子を少なくとも含んでいる。
第1の異性粒子は、電荷移動性微粒子とは異なる特性を有している。具体的には、第1の異性粒子は、調光層に含まれる電荷移動性微粒子の分散状態が変化されることにより呈示される該電荷移動性微粒子の呈示可能な明度範囲より低い明度の色を示す。また、第1の異性粒子の移動度は、電荷移動性微粒子の移動度より小さい。
第1の異性粒子が黒色である場合には、電荷移動性微粒子の呈示可能な明度範囲より低い明度範囲の中でも明度の低い黒色粒子を第1の異性粒子として調光層に含むことができるので、電荷移動性微粒子の呈示可能な明度範囲より低い明度範囲の中で明度の高い粒子を第1の異性粒子として含む場合に比べて、より広い明度範囲の明度の色を呈示することが可能となる。
同一調光層中に、第1の異性粒子と電荷移動性微粒子とが含まれ、後述する第2の異性粒子が含まれない場合には、第1の異性粒子の調光層中の体積充填率(Z)と、電荷移動性微粒子の調光層中の体積充填率(Y)と、の比率は、表示素子としての色相の観点からZ=Yであることが好ましい。ZがYよりも大きい場合には、明度が低くなりすぎてしまい、表示素子としては、全体に暗い表示になってしまう。また、ZがYよりも小さい場合には、明度が低くなりにくく、十分な明度変化が得られない。
例えば、カーボンブラック、鉄黒、マンガンフェライトブラック、コバルトフェライトブラック、銅クロムブラック、銅クロムマンガンブラック、黒色低次酸化チタン、アルミニウム紛、銅紛、鉛紛、錫紛、亜鉛紛等が挙げられる。これらの材料は、粉砕、造粒等の公知の方法によって粒子化したものを使用することが出来る。また、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリアクリレート、ポリメチルメタクリレート等の高分子材料に、上記材料を含有したものを使用することも可能である。
また、これらの製法により得られた球状粒子や不定形粒子の形状を揃えるために、熱処理を施してもよい。
粒度分布を揃える方法としては、上述の湿式製法における造粒条件を調整したり、一旦得られた粒子を分級操作する方法が挙げられる。
湿式製法における造粒条件を調整する場合には、水相中に、表示粒子を構成する材料を分散させた油相を分散させた際の攪拌速度を調整したり、界面活性剤を利用する場合には、その濃度を調整する等により粒子の粒度分布を制御することができる。
第1の異性粒子の移動度を所定の移動度(すなわち、上述のように電荷移動性微粒子より低いく、且つ第2の異性粒子より高い移動度)に調製する方法としては、電荷移動性微粒子の移動度の調整と同様な方法、すなわち、界面活性剤、顔料分散剤等の種類、これらの濃度、及びこれらを添加、撹拌している処理時間を適宜調整することによって、所定の移動度を示す第1の異性粒子を作製することができる。
調光層は、上記電荷移動性微粒子と、電荷移動性微粒子とは異なる特性を有する第1の異性粒子を少なくとも含み、更に第2の異性粒子を含む。
第2異性粒子は、電荷移動性微粒子とは異なる特性を有している。具体的には、第2の異性粒子は、調光層に含まれる電荷移動性微粒子の分散状態が変化されることにより呈示される該電荷移動性微粒子の呈示可能な明度範囲より高い明度の色を示す。また、第2の異性粒子は、第1の異性粒子及び電荷移動性微粒子より低い移動度を示す。また、第2の異性粒子は、電荷移動性微粒子及び第1の異性粒子より体積平均粒子径が大きい。
第2の異性粒子が白色である場合には、電荷移動性微粒子の呈示可能な明度範囲より高い明度範囲の中でも明度の高い白色粒子を第2の異性粒子として調光層に含むことができるので、電荷移動性微粒子の呈示可能な明度範囲より高い明度範囲の中で明度の低い粒子を第2の異性粒子として含む場合に比べて、より広い明度範囲の明度の色を呈示することが可能となる。
電荷移動性微粒子の呈示可能な明度範囲より低い明度の色を呈する第2の異性粒子は、該明度範囲より高い明度の色を呈する第1の異性粒子に比べて、調光層の明度変化に対する影響が小さいことから、第1の異性粒子より大きい体積平均粒子径とすることにより、明度の低い領域についても呈示することが可能となる。
また、第2の異性粒子の平均体積粒子径が電荷移動性微粒子及び第1の異性粒子より大きいと、電荷移動性微粒子及び第1の異性粒子が、第2の異性粒子同士の間隙を移動しやすくなり、電荷移動性微粒子による色表示の応答性及び第1の異性粒子による明度変化の応答性を向上させることができる。
また、第2の異性粒子の体積平均粒子径(X)は、上述のように、第1の移動性微粒子の体積平均粒子径(Z)よりも大きいことが好ましく、それらの比(X/Z)が、2〜50000であることが好ましく、20〜10000であることがより好ましい。
また、これらの製法により得られた球状粒子や不定形粒子の形状を揃えるために、熱処理を施してもよい。
粒度分布を揃える方法としては、上述の湿式製法における造粒条件を調整したり、一旦得られた粒子を分級操作する方法が挙げられる。
湿式製法における造粒条件を調整する場合には、水相中に、表示粒子を構成する材料を分散させた油相を分散させた際の攪拌速度を調整したり、界面活性剤を利用する場合には、その濃度を調整する等により粒子の粒度分布を制御することができる。
第2の異性粒子の移動度を所定の移動度(すなわち、上述のように電荷移動性微粒子より低く、且つ第1の異性粒子より低い移動度)に調製する方法としては、電荷移動性微粒子の移動度の調整と同様な方法、すなわち、界面活性剤、顔料分散剤等の種類、これらの濃度、及びこれらを添加、撹拌している処理時間を適宜調整することによって、所定の移動度を示す第2の異性粒子を作製することができる。
上記電荷移動性微粒子、上記第1の異性粒子、及び上記第2の異性粒子を調光層中に分散させるための分散媒としては、絶縁性液体を用いることができる。
電荷移動性微粒子(金属コロイド粒子)は、高分子樹脂に分散されていることも好ましい。該高分子樹脂としては、高分子ゲル、ネットワークポリマー等であることも好ましい。
上記高分子量顔料分散剤としては特に限定されないが、以下に説明するものを好適に使用することができる。
以下、本発明の表示素子の構成について図1を参照しつつ説明する。尚、後述の図面の説明に関し、同様の機能を有する部材には、全図を通して同じ符合を付与し、その説明を省略する。
図1(A)に示すように、本発明の表示素子10は、調光層18を含んで構成される表示媒体12と、調光層18内に電界を形成するための電圧印加部14と、を含んで構成されている。
間隙部材26は、背面基板16と表示基板20との間隙を所定間隔となるように保持し、背面基板16と表示基板20との間に複数設けられている。
すなわち、間隙部材26によって、背面基板16と表示基板20との間の領域を、複数の区画に区切ることにより、調光層18は、複数の調光単位セルに分割することができる。
具体的には、酸化錫−酸化インジウム(ITO)、酸化錫、酸化亜鉛などに代表される金属酸化物層が好ましく用いられる。また、電極は、これらの材料を単独で用いて形成されていてもよいし、複数種の材料を積層したものであってもよい。
なお、第1の電極22及び第2の電極24の厚みや大きさは、表示媒体12によって様々なものが利用でき、特に限定されるものではない。
また、調光層18内に含まれる電荷移動性微粒子30より移動度が低くなるように、該電荷移動性微粒子30と同一の調光単位セル内に含まれる第1の異性粒子32の移動度を調製すると共に、同一の調光単位セル内に含まれる第2の異性粒子34の移動度を第1の異性粒子32より小さくなるように調製する方法としては、上述のように、
界面活性剤、及び電荷移動性微粒子30の表面処理剤等の種類、濃度、及び撹拌処理時間を適宜調整することによって調製することができる。
なお、図2では、説明を簡略化するために、調光単位セルが背面基板16の板面に沿った方向に3個配列された構成である場合を説明するが、画素数に応じて複数設けるようにすることが好ましい。具体的には、各画素毎にR、G、B各々を呈示可能な調光単位セルを複数設けるようにすればよい。
間隙部材26は、背面基板16と表示基板20との間隙を所定間隔となるように保持すると共に、背面基板16と表示基板20との間の領域を複数の区画(調光単位セル181〜調光単位セル183)に区切るために、背面基板16と表示基板20との間に複数設けられている。
なお、この第1の電極22及び第2の電極24の交差する領域の少なくとも1つが各調光単位セル181〜調光単位セル183各々に対応して設けられるようにすればよい。
なお、図1の例では、電荷移動性微粒子30は、分散状態において赤色を呈し、第1の異性粒子32は黒色粒子であり、第2の異性粒子34は白色粒子であるものとして説明する。
また、図1の例では、電荷移動性微粒子30、第1の異性粒子32、及び第2の異性粒子34の全てが、調光層18内を移動可能に充填されているものとして説明する。
このような状態では、調光層18内の視認方向Xに近い領域では、第1の異性粒子32と第2の異性粒子34とが分散された状態にあることから、視認方向Xから視認されると、第1の異性粒子32と第2の異性粒子34との混合色、すなわち黒色と白色との混合色である灰色が、表示媒体12の色として呈示される。
なお、図3に示す構成は、図1に示す構成と、第2の異性粒子が調光層内を移動不可能となるように充填されている点以外は、同一の構成であるため、同一構成には同一番号を付与して詳細な説明を省略する。
第2の異性粒子35は、第1の異性粒子32及び電荷移動性微粒子30より体積平均粒子径が大きく、且つ調光層19内を移動不可能となるような体積平均粒子径及び充填量となるように調製され、第2の異性粒子35間の隙間を介して、第1の異性粒子32と電荷移動性微粒子30とが、表示基板20側から背面基板側16、または背面基板16側から表示基板20側へと移動可能となるように充填されている。
このように、電荷移動性微粒子30及び第1の異性粒子32の双方が、背面基板16側へと移動されると、第2の異性粒子35は、調光層19内を移動不可能となるような体積平均粒子形及び充填量で充填されていることから、視認方向X側から視認されると、第2の異性粒子35による白色が、表示媒体13の色として呈示される。
本発明の表示媒体の一例を、図3を参考にして説明する。
まず、厚さ0.7mmのガラスからなる背面基板16上に第1の電極22としてITOをスパッタリング法により50nmの厚さで成膜し、フォトリソグラフィー法、及びドライエッチンング法によりライン状にパターンニングした(線幅:300μm)。
続いて、第1の電極22が形成された背面基板16上に、光感光性ポリイミドワニスを用いて隔壁のための層を塗布したのち、露光、及びウエットエッチングを行うことにより高さ50μm幅20μmの複数の間隙部材26を形成した。
また、厚さ200μmのポリエチレンテレフタレート(PET)からなる表示基板20上に第2の電極24としてITOをスパッタリング法により50nmの厚さで成膜し、フォトリソグラフィー法、及びドライエッチンング法によりライン状にパターンニングした。線幅はおよそ300μmとした。
なお、第1の電極22及び第2の電極24には、第1の電極22と第2の電極24とに電圧を印加することにより調光層19内に電界を形成するための電圧印加部14を授受可能に接続し、表示素子11を作製した。
また、調光層19中の金コロイド粒子の体積充填率は、1.0vol%であり、第1の異性粒子としての黒色粒子の体積充填率は、1.0vol%であり、第2の異性粒子としての白色粒子(酸化チタン)の体積充填率は、75vol%であった。
この帯電状態、及び移動度は、各粒子を種類毎に調光層19内に封入して上記表示素子11を作製し、該表示素子の第1の電極22及び第2の電極24に、3Vの電圧を印加した時の粒子の移動に伴う色(反射スペクトル)の変化を、キーエンス社製USB2000を用いて観察、測定する事によって得られた。
1wt%塩化金酸1mlと蒸留水79mlの混合溶液を70℃に保ち、1wt%クエン酸4mlと1wt%タンニン酸4mlの混合溶液を攪拌しながら加えた。その後、100℃で20分間加熱した後、金濃度として1.0wt%まで濃縮し、金コロイド粒子の分散した水溶液を調製した。このようにして調製した金コロイド粒子は、体積平均粒子径10nm、移動度2.1×10-6cm2/Vs、分散状態における色は赤色を示していた。
体積平均粒子径20μmのカーボン含有架橋含有架橋ポリメチルメタクリレートの球状微粒子(積水化成品工業製テクポリマーMBX−20−ブラック)を更に粉砕、分級することによって、体積平均粒子径100nmの第1の異性粒子を得た。この第1の異性粒子の移動度は1.1×10-6cm2/Vsであった。
イソプロピルメトキシシラン処理したチタニアの微粉末を重量比100対0.4の割合で混合した体積平均粒子径20μmの酸化チタン含有架橋ポリメチルメタクリレートの球状微粒子(積水化成品工業製テクポリマーMBX−20−ホワイト)を分級したものを使用した。この第2に異性粒子は、電界印加によってもほとんど移動せず、移動度1.0×10-7cm2/Vs以下であった。
視認方向Xから視認すると、金コロイド粒子30の分散状態において発色される赤色が、表示媒体13の色として視認された。
このような、金コロイド粒子30及び第1の異性粒子32の表示基板20側への移動に伴い、表示媒体13の色は、図3(A)に示すような金コロイド粒子30が調光層19内に分散された状態の赤色に比べて除々に明度が低くなり、濃赤色に変化することが観察された。
このような、金コロイド粒子30及び第1の異性粒子32の背面基板16側への移動に伴い、表示媒体13の色は、図3(B)に示すような状態による濃赤色から、金コロイド粒子30が第1の異性粒子32より高速に背面基板16側に移動することにより(図3(C)参照)、灰色に変化した後に、更に第1の異性粒子32もまた背面基板16側に移動することにより(図3(D)参照)、白色に変化した。
実施例2では、実施例1と同様に、本発明の表示媒体13の一例を、図3を参考に説明する。なお、実施例1とは、調光層19内に含まれる粒子の移動度の差が異なる(3.2×10−6cm2/Vs)である場合を説明する。
なお、電圧印加部14としては、実施例1と同様に、横河電機製FG110を用いた。
2−エチルヘキシル酸銀のシクロヘキサン溶液(0.05wt%)の10mlに、ドデシル硫酸ナトリウムのエタノール溶液(0.5wt%)を5ml加えて撹拌した後、アスコルビン酸のエタノール溶液(0.02wt%)を5ml加え、50℃で10分間加熱した。このようにして作製した銀コロイド溶液を銀粒子濃度として1.0wt%まで濃縮した。このようにして調製した銀コロイド粒子は、体積平均粒子径5nm、移動度4.3×10-6cm2/Vs、分散状態における色は黄色を示していた。
実施例1と同様にして調製した。
(第2の異性粒子の調製)
実施例1と同様にして調製した。
このような、銀コロイド粒子30及び第1の異性粒子32の表示基板20側への移動に伴い、表示媒体13の色は、図3(A)に示すような銀コロイド粒子30が調光層19内に分散された状態の黄色に比べて除々に明度が低くなり、濃黄色に変化した。
このような、銀コロイド粒子30及び第1の異性粒子32の背面基板16側への移動に伴い、表示媒体13の色は、図3(B)に示すような状態による濃黄色から、銀コロイド粒子30が第1の異性粒子32より高速に背面基板16側に移動することにより(図3(C)参照)、灰色に変化した後に、更に第1の異性粒子32もまた背面基板16側に移動することにより(図3(D)参照)、白色に変化した。
本発明の表示媒体の一例を、図2を参考に説明する。
まず、厚さ0.7mmのガラスからなる背面基板16上に第1の電極22としてITOをスパッタリング法により40nmの厚さで成膜し、フォトリソグラフィー法、及びドライエッチンング法によりライン状に、20μm毎にパターンニングした(電極線幅:200μm、第1の電極22間距離20μm)。
また、厚さ200μmのポリエチレンテレフタレート(PET)からなる表示基板20上に第2の電極24としてITOを、フォトリソグラフィー法、及びドライエッチンング法によりライン状に、20μm毎にパターンニングした(電極線幅:200μm、第1の電極22間距離20μm)。
なお、第1の電極22と第2の電極24との交差する領域が、各調光単位セル181〜調光単位セル183内に少なくとも1つ含まれるように構成した。このように構成することで、各調光単位セル181〜調光単位セル183毎に、形成される電界を調整可能となるように構成した。
・白色粒子(第2の異性粒子):実施例1と同様にして調製した。
・電圧印加部14:横河電機製FG110を用いた。
この帯電状態は、実施例1と同様にして測定した。
1wt%塩化金酸1mlと蒸留水79mlの混合溶液を70℃に保ち、1wt%クエン酸4mlと1wt%タンニン酸4mlの混合溶液を攪拌しながら加えた。その後、100℃で20分間加熱した後、金濃度として1.0wt%まで濃縮し、金コロイド粒子の分散した水溶液を調製した。このようにして調製した金コロイド粒子は、体積平均粒子径10nm、移動度2.1×10-6cm2/Vs、分散状態における色は赤色を示していた。
1wt%塩化金酸1mlと蒸留水79mlの混合溶液を60℃に保ち、0.005wt%クエン酸4mlと1wt%タンニン酸4mlの混合溶液を攪拌しながら加えた。その後、ラウリル硫酸エステルナトリウムを金コロイド粒子に対して0.6wt%となるように加えて、100℃で30分間加熱した後、金濃度として0.1wt%まで濃縮し、金コロイド粒子の分散した水溶液を調製した。このようにして調製した金コロイド粒子は、体積平均粒子径50nm、移動度3.0×10-6cm2/Vs、分散状態における色は緑色を示していた。
1wt%塩化金酸1mlと蒸留水79mlの混合溶液を60℃に保ち、0.1wt%クエン酸4mlと1wt%タンニン酸4mlの混合溶液を攪拌しながら加えた。その後、100℃で30分間加熱した後、金濃度として0.1wt%まで濃縮し、金コロイド粒子の分散した水溶液を調製した。このようにして調製した金コロイド粒子は、体積平均粒子径35nm、移動度5.1×10-6cm2/Vs、分散状態における色は青色を示していた。
実施例1と同様にして調製した。
(上第2の異性粒子の調製)
実施例1と同様にして調製した。
このような粒子の移動に伴い、調光単位セル181及び調光単位セル183は、各々赤色及び青色各々を呈する状態から、灰色に変化した後に、白色に除々に変化した。
このような粒子の移動に伴い、調光層182は、緑色を呈する状態から、除々に明度が低くなり、濃緑色に除々に変化した。
比較例1では、調光層19中に、第1の異性粒子32としての黒色粒子と、第2の異性粒子35としての白色粒子を含まない以外は、実施例1と同様にして、表示媒体13及び表示素子11を作製した。
このような、金コロイド粒子30の表示基板20側への移動に伴い、表示媒体13の色は、金コロイド粒子30が調光層19内に分散された状態の赤色に比べて除々に明度が低くなり、濃赤色に変化した。
このような、金コロイド粒子30の背面基板16側への移動に伴い、表示媒体13の色は、上記濃赤色から、該濃赤色より明度の高い赤色に変化した後に、再度濃赤色に変化した。
この明度の高い赤色に変化したときの明度を反射スペクトル強度としてキーエンス社製USB2000を用いて測定したところ、反射強度は30%であった。
14 電圧印加部
12、13、15 表示媒体
18、19 調光層
22 第1の電極
24 第2の電極
30、30R、30G、30B 電荷移動性微粒子
32 第1の異性粒子
34、35 第2の異性粒子
Claims (20)
- 分散状態に応じた明度の発色性を呈する電荷移動性微粒子と、前記電荷移動性微粒子より移動度が小さく且つ前記電荷移動性微粒子の呈示可能な明度範囲より低い明度の色を呈する第1の異性粒子と、前記第1の異性粒子より移動度が小さく、前記電荷移動性微粒子の呈示可能な明度範囲より高い明度の色を呈し、且つ前記電荷移動性微粒子及び前記第1の異性粒子より体積平均粒子径が大きい第2の異性粒子と、を含む調光層を有する表示媒体。
- 前記電荷移動性微粒子の移動度は、前記第1の異性粒子の移動度に比べて1×10-6cm2/Vs以上大きい請求項1に記載の表示媒体。
- 前記第1の異性粒子は、黒色粒子である請求項1に記載の表示媒体。
- 前記第1の異性粒子の移動度は、前記第2の異性粒子の移動度に比べて1×10-6cm2/Vs以上大きい請求項1に記載の表示媒体。
- 前記第2の異性粒子は、白色粒子である請求項1に記載の表示媒体。
- 前記電荷移動性微粒子がプラズモン発色機能を有する金属コロイド粒子である請求項1に記載の表示媒体。
- 前記金属コロイド粒子が金又は銀である、請求項6に記載の表示媒体。
- 前記電荷移動性微粒子の体積平均粒子径が1nm〜100nmの範囲内である請求項1に記載の表示媒体。
- 前記電荷移動性微粒子の体積平均粒子径が2nm〜50nmの範囲内である請求項8に記載の表示媒体。
- 分散状態に応じた明度の発色性を呈する電荷移動性微粒子と、前記電荷移動性微粒子より移動度が小さく且つ前記電荷移動性微粒子の呈示可能な明度範囲より低い明度の色を呈する第1の異性粒子と、前記第1の異性粒子より移動度が小さく、前記電荷移動性微粒子の呈示可能な明度範囲より高い明度の色を呈し、且つ前記電荷移動性微粒子及び前記第1の異性粒子より体積平均粒子径が大きい第2の異性粒子と、を含む調光層と、
前記調光層内に電界を形成する電界形成手段と、
を備えた表示素子。 - 前記電界形成手段は、前記調光層を介して対向配置された少なくとも一対の電極を含む請求項10に記載の表示素子。
- 前記電荷移動性微粒子の移動度は、前記第1の異性粒子の移動度に比べて1×10-6cm2/Vs以上大きい請求項10に記載の表示素子。
- 前記第1の異性粒子は、黒色粒子である請求項10に記載の表示素子。
- 前記第1の異性粒子の移動度は、前記第2の異性粒子の移動度に比べて1×10-6cm2/Vs以上大きい請求項10に記載の表示素子。
- 前記第2の異性粒子は、白色粒子である請求項10に記載の表示素子。
- 前記電荷移動性微粒子がプラズモン発色機能を有する金属コロイド粒子である請求項10に記載の表示素子。
- 前記金属コロイド粒子が金又は銀である、請求項16に記載の表示素子。
- 前記電荷移動性微粒子の体積平均粒子径が1nm〜100nmの範囲内である請求項10に記載の表示素子。
- 前記電荷移動性微粒子の体積平均粒子径が2nm〜50nmの範囲内である請求項18に記載の表示素子。
- 分散状態に応じた明度の発色性を呈する電荷移動性微粒子と、前記電荷移動性微粒子より移動度が小さく且つ前記電荷移動性微粒子の呈示可能な明度範囲より低い明度を呈する第1の異性粒子と、前記第1の異性粒子より移動度が小さく、前記電荷移動性微粒子の呈示可能な明度範囲より高い明度の色を呈し、且つ前記電荷移動性微粒子及び前記第1の異性粒子より体積平均粒子径が大きい第2の異性粒子と、を調光層内に分散する工程と、
前記電荷移動性微粒子、前記第1の異性粒子、及び前記第2の異性粒子を、前記調光層内の予め定められた表示方向に移動させる工程と、
を有する表示方法。
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