JPH08101651A

JPH08101651A - 表示装置

Info

Publication number: JPH08101651A
Application number: JP6238272A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Edamura; 一弥枝村; Kazuya Akashi; 一弥明石; Hidenobu Anzai; 秀伸安齊; Yasubumi Otsubo; 泰文大坪
Original assignee: Fujikura Kasei Co Ltd; Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Kasei Co Ltd; Fujikura Ltd
Priority date: 1994-09-30
Filing date: 1994-09-30
Publication date: 1996-04-16

Abstract

(57)【要約】【目的】電界配列効果に基づく光機能性流体組成物を
用いて、透過光量を調製し、デジタル数字、アナログ図
形を表示できる表示装置を提供する。【構成】電界配列効果を有する固体粒子を電気絶縁性
媒体１９中に含有してなる電気感応型光機能性流体組成
物１６と、この電気感応型光機能性流体組成物１６を収
納し、対向する２面の少なくとも相対向する一部を透明
とした中空の収納体１８とを具備し、該収納体１８の透
明部分の一方の面に、１以上の透明導電層１７を形成
し、他方の面に、前記透明導電層に対向する１以上の透
明導電層１７を形成し、これら透明導電層１７を、二次
元平面において、略縦方向に沿って２本並設された一対
の帯状の縦部１７ａと、各縦部１７ａの端部間に掛け渡
され、略横方向に３本並設された棒状の横部１７ｂとに
区画形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、流体組成物を用いた
透過光量の制御機構を有する表示装置に関するものであ
り、特に電界を印加することによって透過光量を制御し
て、所望の文字や図形を表示する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、時計、ラジオ、ステレオ等の電化
製品にあっては、日時、温度等の数字がデジタル表示に
よって表されている。このデジタル表示として、例え
ば、電界を印加することによって、光学特性を制御し得
る流体組成物が応用されているものがあり、そのような
流体組成物として、液晶組成物、エレクトロクロミック
組成物などが知られている。

【０００３】これらは、例えば２枚の透明電極の間に挟
んで電界を印加すると、液晶混合物の場合は透過光の偏
光的性質を変化させ、またエレクトロクロミック組成物
の場合は、特定波長の透過光を吸収するなど、電気感応
型の光機能性を有するものであり、この特性を利用し
て、各種表示装置などとして盛んに用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の流体組
成物は、例えば液晶組成物の場合、表示装置の製造に際
して、偏光膜などの付属部品を必要とし、また透明電極
の間隔の厳密な管理を要するなど、多くの要因から表示
面積の増大に伴って製品が著しく高価なものとなり、ま
た、消費電力が大きく、大型ガラス板に用いるには不経
済であった。また、エレクトロクロミック組成物の場合
は、応答性が鈍く、かつ色が特定されるなどの問題があ
った。

【０００５】ところで本発明者らは、従来全く知られて
いない新規な電界配列性を有する電気感応型光機能性流
体組成物の研究を行っている。この組成物は、例えば電
気絶縁性の媒体中に固体粒子を分散させて得られる流体
であり、これに電界を印加すると固体粒子が誘電分極を
起こし、更に誘電分極に基づく静電引力によって互いに
電場方向に配位連結して整列し、鎖状体構造を示す性質
を持っている。また、固体粒子によっては電気泳動性を
有することにより、電界印加時に電極部分に電気泳動し
て配列配向し、配列塊状構造を示すものもある。

【０００６】このように、電界下における粒子の配向配
列を電界配列効果と呼び、そのような性質を有する固体
粒子を電界配列性粒子と呼ぶこととする。また、この電
気配列性粒子を主要構成材として、電気絶縁性媒体中に
分散して得られるのが電気感応型光機能性流体組成物で
ある。そして、本発明者らは、この新規な構造の電気感
応型光機能性流体組成物の研究を進めることにより本発
明に到達した。本発明は、この新規な構造の組成物を用
いて、透過光量を調整し、所望の文字、数字、図形など
を表示できる表示装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題は、電界配列性
粒子を電気絶縁性媒体中に含有してなる電気感応型光機
能性流体組成物と、この電気感応型光機能性流体組成物
を収納し、対向する２面の少なくとも相対向する一部を
透明とした中空の収納体とを具備し、前記収納体の透明
部分の一方の面に、１以上の透明導電層を形成し、前記
収納体の他方の面に、前記透明導電層に対向する１以上
の透明導電層を形成し、これら透明導電層は、二次元平
面において、略縦方向に沿って２本並設された一対の帯
状の縦部と、各縦部の端部間に掛け渡され、略横方向に
３本並設された帯状の横部とに区画形成してなる表示装
置によって解決できる。

【０００８】また、上記課題は、電界配列性粒子を電気
絶縁性媒体中に含有してなる電気感応型光機能性流体組
成物と、この電気感応型光機能性流体組成物を収納し、
対向する２面の少なくとも相対向する一部を透明とした
中空の収納体とを具備し、前記収納体の透明部分の一方
の面に、１以上の透明導電層を形成し、前記収納体の透
明部分の他方の面に、１以上の透明導電層を形成し、こ
れら透明導電層は、平面形状をほぼ円形とし、この円形
の中心部から放射線状に延びて該円形を分割する複数の
分割部に区画形成してなる表示装置によっても解決でき
る。

【０００９】また、前記電界配列性粒子が、有機高分子
化合物からなる芯体と、電界配列効果を有する無機物
（以下、電界配列性無機物と略す）を含む表層とによっ
て形成される無機・有機複合粒子であることが好まし
い。さらに、前記電界配列性無機物が、無機イオン交換
体、シリカゲル、または電気半導体性無機物、もしくは
それらの混合物であることが好ましい。また、前記表層
が、電界配列性無機物とともに色素粒子を含むものや、
前記芯体が、色素を含むものであってもよい。

【００１０】さらに、前記電気絶縁性媒体の動粘度は１
〜３０００ｃＳｔの範囲であるのが好ましい。また、前
記電気絶縁性媒体中の固体粒子の濃度は０．５〜１５重
量％の範囲であるのが好ましい。また、透明導電層から
電気感応型光機能性流体組成物中の固体粒子に印加され
る電圧は、０.１〜５.０ｋＶ／ｍｍの範囲であることが
好ましい。

【００１１】

【作用】本発明においては、特別な構造の電気感応型光
機能性流体組成物を中空の収納体に満たすととともに、
透明導電層を、二次元平面において、略縦方向に沿って
２本並設された一対の帯状の縦部と、各縦部の端部間に
掛け渡され、略横方向に３本並設された帯状の横部とに
区画形成するか、または、平面形状をほぼ円形とし、こ
の円形の中心部から放射線状に延びて該円形を分割する
複数の分割部に区画形成したので、この収納体の透明部
分に形成された透明導電層に通電して電気感応型光機能
性流体組成物に電界を印加することで、電気感応型光機
能性流体組成物中の無機・有機複合粒子などの固体粒子
が特定の方向に配向する。これにより、電圧が印加され
ていない状態では、収納体中に分散している固体粒子が
光を乱反射して、前記透明部分が不透明に見えるが、電
圧が印加されると、固体粒子が鎖状に配位連結して鎖状
体を形成し、この鎖状体が電界方向に平行して配列する
ので、その間隙を光が透過し、透明に見えるようにな
る。このため、透明導電層の図形パターンにより、デジ
タル表示、またはアナログ表示が可能になる。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図１は本発明の表示装置の第一の実施例を
示すもので、この例の表示装置Ａは、一対の透明基板１
５、１５を所定の間隔をあけて平行に配置し、これらの
間に液体状の電気感応型光機能性流体組成物１６を封入
し、透明基板１５、１５の相対向する内面側に形成した
透明導電層１７を被覆して構成されたものである。これ
ら透明導電層１７は、二次元平面において、略縦方向に
沿って２本並設された一対の帯状の縦部１７ａ、…と、
各縦部１７ａ、…の端部間に掛け渡され、略横方向に３
本並設された帯状の横部１７ｂ、…とによってデジタル
表示部の図形パターンに区画形成されている。このデジ
タル表示部の図形パターンが図では３つ並設されてい
る。前記透明基板１５、１５の外周縁部にはシール部材
２０が装着され、透明基板１５、１５とシール部材２０
により形成される板状の中空の透明の収納体１８の内部
に電気感応型光機能性流体組成物１６が封入されてい
る。また、透明基板１５、１５の外周縁部には、透明導
電層１７…に電気的に接続された電極部２１、２２が形
成され、各電極部２１と２２は電源２３にスイッチ２４
を介して接続されている。

【００１３】前記透明基板１５、１５は、内部に電気感
応型光機能性流体組成物１６を収納できるとともに運搬
や設置などに耐える強度を有する必要があるので、各種
のガラス基板、アクリル樹脂などからなる透明樹脂基板
等から構成することが好ましい。なお、透明基板１５、
１５は全体が透明である必要はなく、光を通過させる部
分のみを透明とした構造としても良い。従って、周縁部
のみを不透明の金属枠、樹脂枠などから構成し、その枠
の内部に透明のガラス基板や樹脂基板を嵌め込んだ構成
にしても良い。また、その形状は特に限定されるもので
はないが、通常は、板状のものが用いられる。

【００１４】透明導電層１７は、各透明基板１５、１５
の相対向する面に、それぞれ同一の形状に形成されてい
る。これら透明導電層１７の縦部１７ａと横部１７ｂと
の端部は、一方向に各々櫛歯状に並列して形成されてい
る。これら各透明導電層１７の櫛歯状端部に対応する位
置に、それぞれ電極２１、２２が配されている。これら
櫛歯状の電極２１、２２の間には、ゴムや合成樹脂など
から製作された絶縁部材４０がそれぞれ配されている。
すなわち、これら各透明導電層１７は、スタチック型表
示の形状に形成され、透明導電層１７の各縦部１７ａと
各横部１７ｂとにそれぞれ電界を印加することにより、
後述する電気流体レオロジー流体組成物１６を各縦部１
７ａと各横部１７ｂの任意の位置に移動させ、図３に示
すデジタル数字を表示することができる。

【００１５】前記電気感応型光機能性流体組成物１６
は、基本的に、電気絶縁性媒体１９中に図４に示す構造
の無機・有機複合粒子３０が分散されてなるものであ
り、この無機・有機複合粒子３０は、有機高分子化合物
からなる芯体３１と、この芯体３１の表面を覆った電界
配列効果を奏する電界配列性無機物３２からなる表層３
３とによって形成されている。

【００１６】このような電界配列性無機物３２としては
種々のものが知られているが、好ましい例としては多価
金属の水酸化物、ハイドロタルサイト類、多価金属の酸
性塩、ヒドロキシアパタイト、ナシコン型化合物、粘土
鉱物、チタン酸カリウム類、ヘテロポリ酸塩または不溶
性フェロシアン化物からなる無機イオン交換体及びシリ
カゲルと電気半導体性無機物を挙げることができる。こ
のような電界配列性無機物３２が有機高分子化合物から
なる芯体３１上に表層３３を形成するとき、電気感応型
光機能性流体組成物１６に電界配列性効果がもたらされ
る。また、上記の無機・有機複合粒子３０は、芯体３１
と同時に表層３３を形成する方法によって製せられたも
のであることが好ましい。

【００１７】前記無機・有機複合粒子３０の芯体３１と
して使用し得る有機高分子化合物の例としては、ポリ
（メタ）アクリル酸エステル、（メタ）アクリル酸エス
テル−スチレン共重合物、ポリスチレン、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ニトリルゴム、ブチルゴム、ＡＢ
Ｓ樹脂、ナイロン、ポリビニルブチレート、アイオノマ
ー、エチレン−酢酸ビニル共重合体、酢酸ビニル樹脂、
ポリカーボネート樹脂等の１種または２種以上の混合物
または共重合物を挙げることができる。

【００１８】無機・有機複合粒子３０の表層３３として
使用し得る好ましい電界配列性無機物３２は無機イオン
交換体、電気半導体性無機物またはシリカゲルである。
これらはその固体粒子を電気絶縁性媒体１９中に分散す
るとき、優れた電界配列効果を現す。無機イオン交換体
の例としては（１）多価金属の水酸化物、（２）ハイド
ロタルサイト類、（３）多価金属の酸性塩、（４）ヒド
ロキシアパタイト、（５）ナシコン型化合物、（６）粘
土鉱物、（７）チタン酸カリウム類、（８）ヘテロポリ
酸塩、及び（９）不溶性フェロシアン化物を挙げること
ができる。

【００１９】以下に、それぞれの無機イオン交換体につ
いて詳しく説明する。（１）多価金属の水酸化物。これらの化合物は、一般式
ＭＯ_x（ＯＨ）_y（Ｍは多価金属であり、ｘは零以上の数
であり、ｙは正数である）で表され、例えば、水酸化チ
タン、水酸化ジルコニウム、水酸化ビスマス、水酸化
錫、水酸化鉛、水酸化アルミニウム、水酸化タンタル、
水酸化ニオブ、水酸化モリブデン、水酸化マグネシウ
ム、水酸化マンガン、及び水酸化鉄等である。ここで、
例えば水酸化チタンとは含水酸化チタン（別名メタチタ
ン酸またはβチタン酸、ＴｉＯ（ＯＨ）₂）及び水酸化
チタン（別名オルソチタン酸またはαチタン酸、Ｔｉ
（ＯＨ）₄）の双方を含むものであり、他の化合物につ
いても同様である。

【００２０】（２）ハイドロタルサイト類。これらの化
合物は、一般式Ｍ₁₃Ａｌ₆（ＯＨ）₄₃（ＣＯ）₃・１２Ｈ
₂Ｏ（Ｍは二価の金属である）で表され、例えば二価の
金属ＭがＭｇ、ＣａまたはＮｉ等である。（３）多価金属の酸性塩。これらは例えばリン酸チタ
ン、リン酸ジルコニウム、リン酸錫、リン酸セリウム、
リン酸クロム、ヒ酸ジルコニウム、ヒ酸チタン、ヒ酸
錫、ヒ酸セリウム、アンチモン酸チタン、アンチモン酸
錫、アンチモン酸タンタル、アンチモン酸ニオブ、タン
グステン酸ジルコニウム、バナジン酸チタン、モリブデ
ン酸ジルコニウム、セレン酸チタン及びモリブデン酸錫
等である。

【００２１】（４）ヒドロキシアパタイト。これらは例
えばカルシウムアパタイト、鉛アパタイト、ストロンチ
ウムアパタイト、カドミウムアパタイト等である。（５）ナシコン型化合物。これらには例えば（Ｈ₃Ｏ）
Ｚｒ₂（ＰＯ₄）₃のようなものが含まれるが、本発明に
おいてはＨ₃ＯをＮａと置換したナシコン型化合物も使
用できる。（６）粘土鉱物。これらは例えばモンモリロナイト、セ
ピオライト、ベントナイト等であり、特にセピオライト
が好ましい。

【００２２】（７）チタン酸カリウム類。これらは一般
式ａＫ₂Ｏ・ｂＴｉＯ₂・ｎＨ₂Ｏ（ａは０＜ａ≦１を満
たす正数であり、ｂは１≦ｂ≦６を満たす正数であ
り、ｎは正数である）で表され、例えばＫ₂・ＴｉＯ₂・
２Ｈ₂Ｏ、Ｋ₂Ｏ・２ＴｉＯ₂・２Ｈ₂Ｏ、０．５Ｋ₂Ｏ・
ＴｉＯ₂・２Ｈ₂Ｏ、及びＫ₂Ｏ・２．５ＴｉＯ₂・２Ｈ₂
Ｏ等である。なお、上記化合物のうち、ａまたはｂが整
数でない化合物はａまたはｂが適当な整数である化合物
を酸処理し、ＫとＨとを置換することによって容易に合
成される。

【００２３】（８）ヘテロポリ酸塩。これらは一般式Ｈ
₃ＡＥ₁₂Ｏ₄₀・ｎＨ₂Ｏ（Ａはリン、ヒ素、ゲルマニウ
ム、またはケイ素であり、Ｅはモリブデン、タングステ
ン、またはバナジウムであり、ｎは正数である）で表さ
れ、例えばモリブドリン酸アンモニウム、及びタングス
トリン酸アンモニウムである。（９）不溶性フェロシアン化物。これらは次の一般式で
表される化合物である。Ｍ_b-pxaＡ［Ｅ（ＣＮ）₆］（Ｍ
はアルカリ金属または水素イオン、Ａは亜鉛、銅、ニッ
ケル、コバルト、マンガン、カドミウム、鉄（ＩＩＩ）
またはチタン等の重金属イオン、Ｅは鉄（ＩＩ）、鉄
（ＩＩＩ）、またはコバルト（ＩＩ）等であり、ｂは４
または３であり、ａはＡの価数であり、ｐは０〜ｂ／ａ
の正数である。）。これらには例えば、Ｃｓ₂Ｚｎ［Ｆ
ｅ（ＣＮ）₆］及びＫ₂Ｃｏ［Ｆｅ（ＣＮ）₆］等の不溶
性フェロシアン化合物が含まれる。

【００２４】上記（１）〜（６）の無機イオン交換体は
いずれもＯＨ基を有しており、これらの無機イオン交換
体のイオン交換サイトに存在するイオンの一部または全
部を別のイオンに置換したもの（以下、置換型無機イオ
ン交換体という）も、本発明における無機イオン交換体
に含まれるものである。即ち、前述の無機イオン交換体
をＲ−Ｍ¹（Ｍ¹は、イオン交換サイトのイオン種を表
す）と表すと、Ｒ−Ｍ¹におけるＭ¹の一部または全部
を、下記のイオン交換反応によって、Ｍ¹とは異なるイ
オン種Ｍ²に置換した置換型無機イオン交換体もまた、
本発明における無機イオン交換体である。ｘＲ−Ｍ¹＋ｙＭ²→Ｒｘ−（Ｍ²）ｙ＋ｘＭ¹ （ここでｘ、ｙはそれぞれイオン種Ｍ²、Ｍ¹の価数を表
す）。Ｍ¹はＯＨ基を有する無機イオン交換体の種類に
より異なるが、無機イオン交換体が陽イオン交換性を示
すものでは、一般にＭ¹はＨ⁺であり、この場合のＭ²は
アルカリ金属、アルカリ土類金属、多価典型金属、遷移
金属または希土類金属等、Ｈ⁺以外の金属イオンのいず
れか任意のものである。ＯＨ基を有する無機イオン交換
体が陰イオン交換性を示すものでは、Ｍ¹は一般にＯＨ^-
であり、その場合Ｍ²は例えばＩ、Ｃｌ、ＳＣＮ、Ｎ
Ｏ₂、Ｂｒ、Ｆ、ＣＨ₃ＣＯＯ、ＳＯ₄またはＣｒＯ₄等や
錯イオン等、ＯＨ^-以外の陰イオン全般の内の任意のも
のである。

【００２５】また、高温加熱処理によりＯＨ基を一旦失
ってはいるが、水に浸漬させるなどの操作によって再び
ＯＨ基を有するようになる無機イオン交換体について
は、その高温加熱処理後の無機イオン交換体等も本発明
に使用できる無機イオン交換体の一種であり、その具体
例としてはナシコン型化合物、例えば（Ｈ₃Ｏ）Ｚｒ
₂（ＰＯ₄）₃の加熱により得られるＨＺｒ₂（ＰＯ₄）₃や
ハイドロタルサイトの高温加熱処理物（５００〜７００
℃で加熱処理したもの）等がある。これらの無機イオン
交換体は一種類だけではなく、多種類を同時に表層とし
て用いることもできる。なお、上記の無機イオン交換体
として、多価金属の水酸化物、及び多価金属の酸性塩を
用いることが特に好ましい。

【００２６】前記無機・有機複合粒子３０の表層３３と
して使用し得る他の好ましい電界配列性無機物は、電気
伝導度が、室温にて１０³〜１０^-11Ω^-1／ｃｍの金属酸
化物、金属水酸化物、金属酸化水酸化物、無機イオン交
換体、またはこれらの少なくともいずれか１種に金属ド
ーピングしたもの、もしくは金属ドーピングの有無に拘
わらず、これらの少なくともいずれか１種を他の支持体
上に電気半導体層として施したもの等である。

【００２７】以下に、他の好ましい電界配列性無機物に
ついてさらに詳しく説明する。（Ａ）金属酸化物：例えばＳｎＯ₂、アモルファス型二
酸化チタン（出光石油化学社製）等である。（Ｂ）金属水酸化物：例えば水酸化チタン、水酸化ニオ
ブ等である。ここで水酸化チタンとは、含水酸化チタン
（石原産業社製）、メタチタン酸（別名βチタン酸、Ｔ
ｉＯ（ＯＨ）₂ ）およびオルソチタン酸（別名αチタン
酸、Ｔｉ（ＯＨ）₄ ）を含むものである。（Ｃ）金属酸化水酸化物：この例としては例えばＦｅＯ
（ＯＨ）（ゲーサイト）等を挙げることができる。

【００２８】（Ｄ）多価金属の水酸化物：先に（１）で
記載したものと同等である。（Ｅ）ハイドロタルサイト類：先に（２）で記載したも
のと同等である。（Ｆ）多価金属の酸性塩：先に（３）で記載したものと
同等である。（Ｇ）ヒドロキシアパタイト：先に（４）で記載したも
のと同等である。（Ｈ）ナシコン型化合物：先に（５）で記載したものと
同等である。（Ｉ）粘土鉱物：先に（６）で記載したものと同等であ
る。（Ｊ）チタン酸カリウム類：先に（７）で記載したもの
と同等である。（Ｋ）ヘテロポリ酸塩：先に（８）で記載したものと同
等である。（Ｌ）不溶性フェロシアン化物：先に（９）で記載した
ものと同等である。

【００２９】（Ｍ）金属ドーピング電界配列性無機物：
これは上記電界配列性無機物（Ａ）〜（Ｌ）の電気伝導
度を上げるために、アンチモン（Ｓｂ）等の金属を電界
配列性無機物にドーピングしたものであって、例として
はアンチモン（Ｓｂ）ドーピング酸化錫（ＳｎＯ₂）等
を挙げることができる。（Ｎ）他の支持体上に電気半導体層として電界配列性無
機物を施したもの：例えば支持体として酸化チタン、シ
リカ、アルミナ、シリカ−アルミナ等の無機物粒子、ま
たはポリエチレン、ポリプロピレン等の有機高分子粒子
を用い、これに電気半導体層としてアンチモン（Ｓｂ）
ドーピング酸化錫（ＳｎＯ₂）を施したもの等を挙げる
ことができる。このように電界配列性無機物が施された
粒子は全体として電界配列性無機物となっている。これ
らの電界配列性無機物は、１種類だけでなく、２種類ま
たはそれ以上を同時に表層として用いることもできる。

【００３０】前記の電気感応型光機能性流体組成物１６
に用いる電気絶縁性媒体１９としては、従来知られてい
る電界配列性流体に使用されているものが全て使用可能
である。例えば、塩化ジフェニル、セバチン酸ブチル、
芳香族ポリカルボン酸高級アルコールエステル、ハロフ
ェニルアルキルエーテル、トランス油、塩化パラフィ
ン、弗素系オイル、またはシリコン系オイルやフルオロ
シリコンオイル等、電気絶縁性及び電気絶縁破壊強度が
高く、化学的に安定でかつ無機・有機複合粒子を安定に
分散させ得るものであればいずれの流体も使用可能であ
り、またそれらの混合物を使用することもできる。

【００３１】この電気絶縁性媒体１９は、目的に応じて
着色することもできる。着色する場合は、選択された電
気絶縁性媒体１９に可溶であってその電気的特性を損な
わない種類と量の油溶性染料または分散性染料を用いる
ことが好ましい。電気絶縁性媒体１９には、この他に、
分散剤、界面活性剤、粘度調製剤、酸化防止剤、安定剤
などが含まれていてもよい。

【００３２】このような無機・有機複合粒子３０は種々
な方法によって製造することができる。例えば、有機高
分子化合物からなる粒子状の芯体３１と微粒子状の電界
配列性無機物３２をジェット気流によって搬送し、衝突
させる方法がある。この場合は粒子状の芯体３１の表面
に電界配列性無機物３２の微粒子が高速度で衝突し、固
着して表層３３を形成する。また、別の製法例として
は、粒子状の芯体３１を気体中に浮遊させておき、電界
配列性無機物の溶液を霧状にしてその表面に噴霧する方
法がある。この場合はその溶液が芯体３１の表面に付着
し乾燥することによって表層３３が形成される。

【００３３】しかし、無機・有機複合粒子３０を製造す
る好ましい製法例は、芯体３１と同時に表層３３を形成
する方法である。この方法は、例えば、芯体３１を形成
する有機高分子化合物のモノマーを重合媒体中で乳化重
合、懸濁重合または分散重合するに際して、微粒子状と
した電界配列性無機物３２を上記モノマー中、または重
合媒体中に存在させて行う、というものである。重合媒
体としては水が好ましいが、水と水溶性有機溶媒との混
合物を使用することができ、また有機系の貧溶媒を使用
することもできる。この方法によれば、重合媒体の中で
モノマーが重合して芯体粒子を形成すると同時に、微粒
子状の電界配列性無機物３２が芯体３１の表面に層状に
配向してこれを被覆し、表層３３を形成する。

【００３４】乳化重合または懸濁重合によって無機・有
機複合粒子を製造する場合には、モノマーの疎水性の性
質と電界配列性無機物３２の親水性の性質を組み合わせ
ることによって、電界配列性無機物３２の微粒子の大部
分を芯体粒子の表面に配向させることができる。この芯
体３１と表層３３との同時形成方法によれば、有機高分
子化合物からなる芯体粒子３１の表面に電界配列性無機
物粒子３２が緻密かつ強固に接着し、堅牢な無機・有機
複合粒子３０が形成される。

【００３５】本発明に使用する無機・有機複合粒子３０
の形状は必ずしも球形であることを要しないが、粒子状
の芯体３１が調節された乳化・懸濁重合方法によって製
造された場合は、得られる無機・有機複合粒子３０の形
状はほぼ球形となる。しかも球形状であれば、透過光量
を調節する際に光を全方向に散乱させることができるの
で、不定形のものよりも球形状のものが有利になる。無
機・有機複合粒子３０の粒径は特に限定されるものでは
ないが、０．１〜５００μｍ、特に５〜２００μｍ程度
とすることが好ましい。この際の微粒子状の電界配列性
無機物３２の粒径は特に限定されるものではないが、好
ましくは０．００５〜１００μｍであり、さらに好まし
くは０．０１〜１０μｍである。

【００３６】このような無機・有機複合粒子３０におい
て、表層３３を形成する電界配列性無機物３２と芯体３
１を形成する有機高分子化合物の重量比は特に限定され
るものではないが、（電界配列性無機物）：（有機高分
子化合物）比で（１〜６０）：（９９〜４０）の範囲、
特に（４〜３０）：（９６〜７０）の範囲であることが
好ましい。ここで、電界配列性無機物３２の重量比が１
％未満では得られた電気感応型光機能性流体組成物の電
界配列性効果が不充分であり、６０％を超えると得られ
た電気感応型光機能性流体組成物１６に過大な電流が流
れるようになる。これらの無機・有機複合粒子３０の比
重は、芯体３１に比較的比重の小さな有機高分子化合物
を使用することから、表層３３を形成する電界配列性無
機物３２の比重と比べて、相対的に小さくすることがで
きる。用いる有機高分子化合物と電界配列性無機物の種
類と比率とによって、無機・有機複合粒子３０の比重は
自在に調整可能であるが、一般的に、用いる電気絶縁性
媒体との関係から比重１．０〜２．０程度に調整され
る。この場合、電気絶縁性媒体との比重差が大きいと、
媒体中で電界配列性粒子が重力沈降し、均一分散ができ
なくなることもある。

【００３７】上記の無機・有機複合粒子３０の表層３３
または芯体３１は色素を含むものであってもよい。表層
３３に用いることのできる色素は顔料である。この顔料
は、芯体３１上に、上記の方法により電界配列性無機物
３２からなる表層３３を形成する際、電界配列性無機物
３２に混合して用いて、表層３３に含ませることが好ま
しい。芯体３１に色素を含ませる場合は、一般に合成樹
脂用として知られている染料または顔料のいずれも使用
可能である。この色素は、予め芯体３１を形成するモノ
マー中に混合した後にモノマーを重合するか、または芯
体３１となる合成樹脂に練り込んで芯体３１中に含ませ
ることができる。表層３３または芯体３１、またはその
双方に色素を含む無機・有機複合粒子３０は、これを用
いることによって、得られた電気感応型光機能性流体組
成物１６の電圧無負荷時の散乱光を任意の色に着色する
ことができる。

【００３８】上記のような各種の方法、特に芯体３１と
表層３３を同時に形成する方法によって製造された無機
・有機複合粒子３０は一般に、その表層３３の全部また
は一部分が有機高分子物質や、製造工程で使用された分
散剤、乳化剤その他の添加物質の薄膜で覆われていて、
電界配列性無機物３２微粒子の電界配列性効果が充分に
発揮されないこともある。この不活性物質の薄膜は該粒
子表面を研磨することによって容易に除去し得る。

【００３９】この無機・有機複合粒子３０表面の研磨
は、種々な方法で行うことができる。例えば、無機・有
機複合粒子３０を水などの分散媒体中に分散させて、こ
れを攪拌する方法によって行うことができる。この際、
分散媒体中に砂粒やボールなどの研磨材を混入して無機
・有機複合粒子３０と共に攪拌する方法、あるいは研削
砥石を用いて攪拌する方法等によって行うこともでき
る。例えばまた、分散媒体を使用せず、無機・有機複合
粒子３０と上記のような研磨材と、研削砥石を用いて乾
式で攪拌して行うこともできる。

【００４０】さらに好ましい研磨方法は、無機・有機複
合粒子３０をジェット気流等によって気流攪拌する方法
である。これは該粒子自体を相互に気相において激しく
衝突させて研磨する方法であり、他の研磨材を必要とせ
ず、粒子表面から剥離した不活性物質を分級によって容
易に分離し得る点で好ましい方法である。上記のジェッ
ト気流攪拌においては、それに用いられる装置の種類、
攪拌速度、無機・有機複合粒子の材質等により研磨条件
を特定するのが難しいが、一般的には６０００ｒｐｍの
攪拌速度で０．５〜１５分程度ジェット気流攪拌するの
が好ましい。

【００４１】本発明に用いる電気感応型光機能性流体組
成物１６は上記の無機・有機複合粒子３０を、必要なら
分散剤等、他の成分と共に電気絶縁性媒体１９中に均一
に攪拌混合して製造することができる。この攪拌機とし
ては、液状分散媒に固体粒子を分散させるために通常使
用されるものがいずれも使用できる。

【００４２】次に本発明に係る表示装置に用いる場合に
有効な無機・有機複合粒子濃度と電気絶縁性媒体１９の
動粘度と印加電圧について説明する。本発明において用
いる電気感応型光機能性流体組成物１６中における無機
・有機複合粒子３０の粒子濃度は、特に限定されるもの
ではないが０.５〜１５重量％であることが好ましい。
その粒子濃度が０.５重量％未満では充分な透過光制御
効果が得られず、１５重量％以上では粒子濃度が濃すぎ
て大量の無機・有機複合粒子３０が電気感応型光機能性
流体組成物１６の全体に分散することになるので、後述
の如く電場を印加して無機・有機複合粒子３０・・・を配
向制御しても透明感が得られなくなるおそれがある。

【００４３】次に、本発明において用いる電気絶縁性媒
体１９の動粘度は、１〜３０００ｃＳｔの範囲であるこ
とが好ましい。動粘度が１ｃＳｔより小さいと、分散媒
中に揮発成分が多量に混在し、電気感応型光機能性流体
の貯蔵安定性の面で不足を生じ、動粘度が３０００ｃＳ
ｔより大きいと、気泡が抜けにくくなり好ましくない
が、電気絶縁性媒体中に気泡を残留させると、通電時に
起泡内のミクロ領域で部分放電してスパークを引き起こ
し、絶縁劣化するおそれがある。なお、この動粘度の範
囲は、１０〜１０００ｃＳｔがより好ましい範囲、１０
〜１００ｃＳｔが更に好ましい範囲となる。

【００４４】次に、電気感応型光機能性流体組成物１６
に印加する電圧として例えば、０.１〜５.０ｋＶ／ｍ
ｍの範囲で任意の電界をかけることができるが、この範
囲よりも大きな電界を印加するようにしても良い。ま
た、この印加電圧の範囲において、０.２５〜１.５ｋＶ
／ｍｍの範囲とすることがより好ましい。

【００４５】次に、図１に示す表示装置Ａを使用して透
過光量の制御を行い、所望の表示を得る原理について説
明する。図５は、スイッチ２４を開放して透明導電層１
７、１７に通電していない状態を示すが、この状態で無
機・有機複合粒子３０には電界が作用していないので電
気絶縁性媒体１９中においてランダムに浮遊することに
なる。この状態で収納体１８に光を入射すると、光は無
機・有機複合粒子３０の存在により種々の方向に散乱さ
れるので、収納体１８は不透明状態となる。例えば、電
界配列性無機物３２として水酸化チタン系のものを用い
た場合は、白濁した色調となる。また、無機・有機複合
粒子の表層３３と芯体３のいずれか、または両方の色素
が含有されている場合は、収納体１８は、前記色素によ
って着色される。ここで、無機・有機複合粒子３０が球
形状であれば、光の散乱が全方向になされるので、特定
の方向に光が収束されたりするおそれが少ない。

【００４６】次に図６に示すようにスイッチ２４を閉じ
て透明導電層１７、１７に通電するならば、無数の無機
・有機複合粒子３０を透明導電層１７、１７の間で透明
導電層１７に垂直な方向に鎖状に結合させて鎖状体３
０’とすることができると同時に各鎖状体３０’を平行
に配向させることができる。即ち、電気絶縁性媒体１９
中に分散された無機・有機複合粒子３０の割合は前述し
た如く１０重量％前後以下の量であって全体としては少
ないので、これらが配向して鎖状体３０’を構成する
と、鎖状体３０’どうしの間には無機・有機複合粒子３
０の直径よりもかなり広い間隔があくことになり、これ
により収納体１８の厚さ方向に入射された光は、ほとん
ど減衰することなく収納体１８を通過する。従って収納
体１８を透明状態とすることができる。以上の操作によ
って、透明導電層１７、１７に通電するか否かによっ
て、収納体１８を不透明な状態から透明な状態に変化さ
せることができ、これにより所望の文字、数字、図形な
どを表示できる。

【００４７】従って前記構成の表示装置Ａを例えば、ガ
ラス板に用いるならば、電源からの電力のオンオフの切
り替えにより容易に不透明な状態から透明状態に切り換
えることができるようになり、ガラス板に、所望の文
字、数字、図形などを表示することができるようにな
る。しかも、前記表示装置Ａにあっては、０.１〜５.０
ｋＶ／ｍｍの電圧で高々数ｍＡ／ｍ²という極めて少な
い電流で駆動できるので、１０Ｗ／ｍ²程度も電力があ
れば充分に駆動することができ、省電力構造とすること
ができる。更に、透明導電層１７、１７に通電と同時
に、無機・有機複合粒子３０を配列できるので、充分な
応答性を得ることができる。また、電気感応型光機能性
流体組成物１６による透過光量制御を行うならば、特定
の周波数の光を吸収することなく全波長域で均一に透過
光量の制御ができるので、光吸収に起因する発熱などの
おそれがなく、エネルギー的に無駄のない表示装置がで
きる。

【００４８】更に、一度電界を印加して無機・有機複合
粒子３０・・・の配向を行うと、無機・有機複合粒子３０・
・・は電圧を切ってもしばらくの間その状態を維持するの
で、印加する電圧は間欠的で良くなり、その分省エネル
ギー駆動ができる。なお、無電界時の無機・有機複合粒
子３０の配向状態の維持時間は、無機・有機複合粒子３
０自体またはそれを分散させている電気絶縁性媒体１９
の動粘度に応じて適宜調節することができる。すなわ
ち、電気絶縁性媒体１９の動粘度を低くすれば維持時間
を短縮することができ、動粘度を高くすれば維持時間を
長くすることができる。

【００４９】前記の実施例においては、電界の印加によ
って無機・有機複合粒子３０が１列の鎖状体を形成して
平行に配列する現象について説明したが、無機・有機複
合粒子３０の数が１重量％を超えて多くなると、１列の
鎖状体３０’ではなく、鎖状体３０’が複数列相互に接
合し、図７に示す如くカラムＣを構成して配列するよう
になる。

【００５０】このカラムＣにおいては左右の鎖状体３
０’、３０’の無機・有機複合粒子３０は１つずつずれ
て互い違いに隣接する。これについて本発明者らは、図
８に示す如く＋極部分と−極部分に誘電分極している無
機・有機複合粒子が互い違いに隣接して＋極部分と−極
部分とが引き合って配列した方がエネルギー的に安定な
ためであると推定している。

【００５１】従って、無機・有機複合粒子３０の含有量
が多い場合は、多数のカラムＣが電極の間に形成される
ことになり、このカラムＣの生成により透過光量を増大
させる機構が作用する。そして、この場合、多量の無機
・有機複合粒子３０、…が複数のカラムＣにまとまるの
で、隣接するカラムＣどうしの間隔は大きくあくことに
なり、透過光量の増大機能は顕著になる。

【００５２】ところで、前記無機・有機複合粒子３０の
粒径を前述した如く０.１〜５００μｍの範囲、好まし
くは、５〜２００μｍの範囲としたのは、本願発明の無
機・有機複合粒子３０が機能上、光散乱型粒子あるいは
光反射型粒子であることに起因している。周知の如く可
視光の波長は３８０〜７８０ｎｍ、即ち、０.３８〜０.
７８μｍであるので、この程度の波長の光を散乱あるい
は反射させて前記の透過光制御を行うには、前記無機・
有機複合粒子３０の粒径を最低でも０.１μｍ以上、好
ましくは５μｍ以上とすることが必要になる。

【００５３】これに対し、ブラウン運動を起こすような
可視光の波長よりも小さな粒径、例えば、５ｎｍ〜数１
０ｎｍ（＝０.００５〜０.０２μｍ）程度の誘電性の超
微粒子を電気絶縁性媒体１９中に分散させた場合、電界
によりこの超微粒子を配向させ得ることも考えられる
が、その場合の光透過機構は前記の本願発明の例とは全
く異なり、無電界時に超微粒子が分散して光を完全に透
過させ、電界印加時に超微粒子が配向して光を散乱させ
て減衰することになり、全く異なった挙動を示すことに
なるので好ましくない。

【００５４】次に、前記のような超微粒子で誘電性を示
すものとしてＴｉＢａＯ₄の超微粒子を考えることがで
きるが、ＴｉＢａＯ₄は、比重が４〜６の範囲の物質で
あり、重いので、仮にＴｉＢａＯ₄粒子を光反射型にす
る目的でその粒径を大きしようとしても、電気絶縁性媒
体１９中で媒体との比重差により重力沈降するようにな
り、均一分散させることは到底できない。また、前記Ｔ
ｉＢａＯ₄粒子を電気絶縁性媒体１９中に均一に分散さ
せるためには、比重の大きな電気絶縁性媒体１９が要求
されるが、比重４〜６程度の電気絶縁性媒体は存在しな
い。これに対して本願発明の無機・有機複合粒子３０
は、前述したように比重を１.２前後に容易に調整でき
るので、一般に知られる多種類の電気絶縁性媒体を利用
することができる。

【００５５】次に、着色性の面から見ると、前記超微粒
子に着色することは困難であり、また、仮に着色できた
としても、粒子径が小さすぎるので、電気絶縁性媒体１
９に分散させた超微粒子の色を知覚可能なように発色さ
せることはできない。従って前記超微粒子を用いた場合
は、電気絶縁性媒体１９の色のみを発現させることがで
き、着色パターンは１つのみしか実現できない。例え
ば、赤色透明と赤色不透明との間での変化のみが実現可
能となる。

【００５６】これに対して本願発明によれば、媒体を赤
色透明、無機・有機複合粒子を白色とした場合に、白濁
不透明〜赤色透明の変色を実現でき、媒体を無色透明、
無機・有機複合粒子を青色とした場合に、青色不透明〜
無色透明の変色を実現でき、媒体を赤色、無機・有機複
合粒子を青色とした場合に、紫不透明〜赤色透明の変色
を実現でき、媒体を薄青色、粒子を黄色にした場合に黄
緑色不透明〜薄青色透明を実現できる。また、着色する
部分を見ても、無機・有機複合粒子３０の芯体３１と表
層３３と電気絶縁性媒体１９のいずれにも着色すること
ができ、着色バリエーションを容易に付けることができ
る。なお、無機・有機複合粒子３０の芯体３１の表面は
無機物で覆われるが、無機物どうしの隙間から色が漏れ
るので、芯体３１に着色した場合の色も電気感応型光機
能性流体の色に有効に反映される。

【００５７】また、無機・有機複合粒子３０の表層３３
に対して着色するには、無機・有機複合粒子３０を製造
する場合に用いる無機・有機複合粒子の中に必要数量の
着色無機顔料を混ぜて均一に混合し、これを用いて前述
した方法で無機・有機複合粒子３０を製造すれば良い。
このようにして製造した無機・有機複合粒子３０は、例
えば、図９に示すように、芯体３１の周囲に付着されて
いる無機・有機複合粒子の中の一部が着色無機顔料３
５、…で置換された構造を有するようになる。これによ
って、無機・有機複合粒子に着色することができる。

【００５８】（変形例）前記実施例では、透明導電層を
スタチック型の図形パターンに形成したが、図１０に示
すマトリクス型の図形パターンに形成してもよい。すな
わち、図１０に示すように、各透明導電層は、略縦方向
に２本並設された帯状の縦部１７ｃを電気的に接続し、
略横方向に３本並設された帯状の横部１７ｄを電気的に
接続した形状に形成されている。これら透明導電層の各
縦部１７ｃと横部１７ｄとの端部を一方向に櫛歯状に並
設し、この櫛歯状の各端部が、電極２２に接続されてい
る。これら電極２２の間には、絶縁部材４０が配されて
いる。これら透明導電層の各縦部１７ｃと各横部１７ｄ
に時間的差をつけて異なる電圧を送電することにより、
各縦部１７ｃと各横部１７ｄとに部分的に固体粒子を配
向させ、図１１に示すように、デジタル数字を表示する
ことができる。

【００５９】また、これら実施例では、スタチック型と
マトリクス型の図形パターンを形成し、数字を表示した
が、図１２に示すように、透明導電層に縦部と横部とを
形成し、さらに、略縦方向または略横方向に対して斜め
方向に延びる斜部を形成することにより、数字のほかに
アルファベットも表示することができる。さらに、前記
実施例では、一対の透明導電層を持った一層構造とした
が、二層以上の複数層構造としてもよい。このように複
数層構造の透明導電層を用いることにより、さらに複雑
な文字、図形を表示することができる。

【００６０】第二実施例次に、この発明の第二実施例を説明する。この第二実施
例は、アナログを表示するものであり、透明導電層の電
極パターンが異なり、その他の部分は第一実施例と同一
に構成されている。このアナログ表示の透明導電層は、
図１３に示すように、平面形状をほぼ円形とし、この円
形の中心部から放射線状に延びて該円形を分割する複数
の分割部５０、…に区画形成されている。ここで、図で
は、分割部５０、５０、…は、６０に均等に分割形成さ
れている。これら分割部５０、５０、…の周縁部は、図
では略すが、それぞれ電極に接続されている。このよう
な透明導電層を電気感応型光機能性流体組成物１６を介
して相対向して配設し、透明導電層の各分割部５０に電
界を印加することにより、図１４に示すように、アナロ
グ表示による時刻を表示することができる。

【００６１】このような表示装置は、電界配列性粒子を
電気絶縁性媒体中に含有してなる電気感応型光機能性流
体組成物と、この電気感応型光機能性流体組成物を収納
し、対向する２面の少なくとも相対向する一部を透明と
した中空の収納体とを具備し、前記収納体の透明部分の
一方の面に、１以上の表示部透明電極層を形成し、前記
収納体の透明部分の他方の面に、前記透明導電層に対向
する１以上の透明導電層を形成し、これら透明導電層
を、二次元平面において、略縦方向に沿って２本並設さ
れた一対の帯状の縦部と、各縦部の端部間に掛け渡さ
れ、略横方向に３本並設された帯状の横部とに区画形成
するか、または、平面形状をほぼ円形とし、この円形の
中心部から放射線状に延びて該円形を分割する複数の分
割部に区画形成したので、構造が簡単であり製造単価も
液晶を用いた従来装置よりも遥かに低コストで提供でき
る。ちなみに、先に説明した電気感応型光機能性流体組
成物は通常の液晶材料よりも単価において１／１０以下
できわめて安い。また、液晶を用いた装置においては、
液晶駆動のための種々の制御回路やＬＳＩを用いる必要
があるが、本発明に係る表示装置Ａにあっては、先にも
説明した通り簡単な構成で良く、電源まわりの電気回路
等も最低スイッチと配線のみで構成可能である。

【００６２】以下、実施例を示し、本発明の効果を明ら
かにする。「製造例」ガラスの表面にＩＴＯ（インジウム錫酸化
物）膜からなる透明導電層を、図２に示すように、二次
元平面において、一対の帯状の縦部を２本並設し、この
縦部の端部間に横部を掛け渡し、この横部を３本並設し
たデジタル表示部を３つ並設した状態に被覆した。この
透明導電層を被覆した厚さ１.０ｍｍのＩＴＯガラスを
２枚用意し、２枚のガラスを各々の透明導電層どうしを
向き合わせた状態で２ｍｍの間隔で平行に対向させ、周
縁部を樹脂製のシール部材でシールした。次にシール部
材の一部に注入孔を形成しておき、ここから液状の電気
感応型光機能性流体組成物を注入し、注入後に注入孔を
塞いで図１に示す構成の透過光量制御装置を完成させ
た。

【００６３】ここで用いた電気感応型光機能性流体組成
物の製造工程を以下に説明する。まず、水酸化チタン
（一般名；含水酸化チタン、石原産業株式会社製、Ｃ−
ＩＩ）、アクリル酸ブチル、１，３−ブチレングリコー
ルジメタクリレート及び重合開始剤の混合物を、第三リ
ン酸カルシウムを分散安定化剤として含有する水中に分
散し、６０℃で１時間攪拌下に懸濁重合を行った。得ら
れた生成物を濾過、酸洗浄し、さらに水洗後、乾燥して
無機・有機複合粒子を得た。上記で得られた無機・有機
複合粒子をジェット気流攪拌機（株式会社奈良機械製作
所製ハイブリダイザー）を用いてジェット気流攪拌し、
表面研磨してなる無機・有機複合粒子を得た。このもの
の比重は１．１５７、平均粒径は１３．７μｍであっ
た。前記無機・有機複合粒子を、種々の動粘度のシリコ
ーン油（東芝シリコーン株式会社製、ＴＳＦ４５１シリ
ーズ）中に、その含有率が種々の重量％となるように均
一に分散し、シリコーン油の動粘度が一定で種々の粒子
濃度の流体組成物と、粒子濃度が一定で種々の動粘度の
シリコーン油を電気絶縁性媒体とした電気感応型光機能
性流体組成物を得た。

【００６４】前記種々の電気感応型光機能性流体組成物
を用いて行った透過光制御実験の結果を図１５〜図１９
に示す。実験は、透明の収納体に入射した光の強度と収
納体を通過した光の強度をそれぞれ光センサで検出し、
それぞれを比較した結果を増加光としてｄＢｍ表示する
ことで行った。この場合、３.２ｄＢｍの増加が生じる
と光パワーで２.０９倍の増加を意味し、４.２ｄＢｍの
増加が生じると光パワーで２.６３倍の増加を意味す
る。図１５はシリコーン油（ベースオイル）の動粘度が
１０ｃＳｔの場合において、無機・有機複合粒子濃度と
印加電界をパラメータにとった際の増加光を測定した結
果を示す。同様に図１６はシリコーン油の動粘度が５０
ｃＳｔの場合の同様な試験結果、図１７はシリコーン油
の動粘度が１００ｃＳｔの場合の同様な試験結果を示
す。図１５〜図１７に示す結果から、０.５〜１５重量
％の無機・有機複合粒子濃度においては、０.２５〜１.
５ｋＶ／ｍｍの範囲で印加電界を大きくする方が増加光
のｄＢｍ値が増加している。従って本発明を実施するこ
とで透過光量の制御を行えることが実証できた。次に、
無機・有機複合粒子濃度が１.０重量％では印加電界を
３ｋＶ／ｍｍとしても増加光の割合は少ない。よって、
無機・有機複合粒子濃度を２.５重量％以上とすること
が好ましいことが判明した。

【００６５】次に図１８と図１９は、無機・有機複合粒
子濃度を５.０重量％に固定した場合において、シリコ
ーン油の動粘度と印加電界をパラメータにとって増加光
を測定した試験の結果と、同様な試験で無機・有機複合
粒子濃度を７.５重量％とした場合の試験結果を示して
いる。図１８と図１９に示す結果から、いずれの動粘度
のシリコーン油においても０.５〜３ｋＶ／ｍｍの範囲
で印加電界を大きくする方が増加光のｄＢｍ値が増加し
ていることが判明した。従って本発明を実施することで
透過光量の制御を行えることが実証できるとともに、印
加電界は０.２５〜１.５ｋＶ／ｍｍの範囲内で大きい方
がより大きな増加光とすることができることが判明し
た。

【００６６】また、図２０は、動粘度１０ｃＳｔのシリ
コーン油に７重量％の無機・有機複合粒子を分散させた
電気感応型光機能性流体組成物を用いた場合において、
電極への通電時間と透過光量の変化割合の関係を示すも
のである。透過光量の測定は、ＥＡ組成物を満たした透
明ガラス収納体の上方の光源から光を投入し、収納体の
下方に光センサを設置し、この光センサが受けた光パワ
ーを分析したものである。この図から明らかなように、
通電開始とほぼ同時に、又は測定開始約１秒後に通電を
始めて、それと同時に透過光量が増大し始め、３〜４秒
で透過光量が最大になって安定することが明らかであ
る。

【００６７】図２１は、動粘度１０ｃＳｔのシリコーン
油に対し、青色に着色した無機・有機複合粒子を４重量
％添加した電気感応型光機能性流体組成物を用いて透過
光量測定を行った場合の透過光量の周波数依存性を示
す。無機・有機複合粒子の着色は、無機・有機複合粒子
を製造する際にその表層を構成するＥＡ無機物の２０重
量％を青色顔料に置換することで行った。図において、
Ｅ＝０ｋＶで示される曲線は、無電界時の透過光量を示
し、Ｅ＝２ｋＶで示される曲線は、２ｋＶの電位を電極
に印加した際の透過光量を示す。

【００６８】図２１の両曲線の比較により明らかなよう
に、無電界時に波長の短い青色系の光を多く透過させた
青色系の電気感応型光機能性流体組成物が、電界付加時
に広い波長域で広く光を透過させるように変化してお
り、青色から無色透明に変化したことが明らかである。

【００６９】図２２は、青色の染料を０.１重量％添加
したジメチルシリコン油の電気絶縁性媒体を用い、この
電気絶縁性媒体のみ（無機・有機複合粒子を含まないも
の）の透過光量測定を行った場合の透過光量の周波数依
存性を説明するためのものである。なお、この電気絶縁
性媒体は肉眼では薄い青色に見える媒体である。図２２
において、光源スペクトルと媒体スペクトルを比較して
明らかなように、短波長の青色を示すスペクトル以外の
部分で光の吸収がなされていることが明らかであり、こ
のことから電気絶縁性媒体は青色を多く透過しているの
で、電気絶縁性媒体が青色になっていることが明らかで
ある。

【００７０】図２３は、青色の染料を０.１重量％添加
したジメチルシリコン油を電気絶縁性媒体に用い、それ
に対して黄色に着色した無機・有機複合粒子を５重量％
分散させて電気感応型光機能性流体組成物を形成し、こ
れを用いて透過光量測定を行った場合の透過光量の周波
数依存性を説明するためのものである。無機・有機複合
粒子を着色する際に用いた手段は前記の例と同等であ
り、今回は黄色の顔料を用いた。図２３は光源スペクト
ルとＥ＝０ｋＶ／ｍｍの場合の透過光スペクトルとＥ＝
１ｋＶ／ｍｍの場合の透過光スペクトルをそれぞれ示
す。この図から、無電界時に青色と黄色の混合色の黄緑
色不透明であったものが、電界印加時に無色透明に近い
青色透明状態に変化したことがわかる。以上のことか
ら、本発明によれば、種々のバリエーションの色を電気
感応型光機能性流体組成物に付けることができ、その色
をそれとは異なった色の透明状態または同じ色の透明状
態あるいは無色透明状態に変更できることが明らかにな
った。」

【００７１】次に表１と表２は、動粘度５０ｃＳｔのシ
リコーン油（ベースオイル）を用い、無機・有機複合粒
子の濃度を５.０重量％とした場合に得られた増加光に
ついて、透過光の波長毎に調査した結果を示す。

【００７２】

【表１】

【００７３】

【表２】

【００７４】表１と表２に示す結果から、本発明に係る
表示装置を用いて透過光量の制御を行う場合、４００〜
１１００ｎｍの広い波長域において均一な増加光が得ら
れており、本発明により、広範な光波長域において均一
の透過光量の調節ができることが明らかになった。な
お、通常、可視光の波長域は４８０〜７８０ｎｍとされ
ているので、可視光の波長のほぼ全域と、それよりも波
長の長い赤外線領域において、本発明の装置は均一な透
過光制御性能を有することが明らかになった。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、収
納体に収納した電気感応型光機能性流体組成物に電界を
印加することで固体粒子を配向させることができ、これ
により収納体の透明部分を透過する光の量を制御できる
ので、通電制御するのみの操作で所望の表示を得ること
ができる。すなわち、透明導電層を、二次元平面におい
て、略縦方向に沿って２本並設された一対の帯状の縦部
と、各縦部の端部間に掛け渡され、略横方向に３本並設
された帯状の横部とに区画形成したので、これら縦部と
横部とにそれぞれ固体粒子を配向させることができる。
このため、数字等の各種のデジタルを表示することがで
きる。

【００７６】また、透明導電層を、平面形状をほぼ円形
とし、この円形の中心部から放射線状に延びて該円形を
分割する複数の分割部に区画形成したので、この分割部
に固体粒子を配向させることができる。このため、時計
の針のような各種のアナログを表示することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係る表示装置の一実施例を
示す断面図である。

【図２】図２は、透明導電層の図形パターンを示す平
面図である。

【図３】図３は、デジタル表示を示す平面図である。

【図４】図４は、本発明で用いられる無機・有機複合
粒子の一例を示す断面図である。

【図５】図１に示す表示装置の透明導電層に対する非
通電状態における無機・有機複合粒子の分散状態を示す
説明図である。

【図６】図１に示す透過光量制御装置の透明導電層に
対する通電状態における無機・有機複合粒子の配向状態
を示す説明図である。

【図７】図７は、鎖状体がカラムを構成した状態を示
す説明図である。

【図８】図８は、図７に示す無機・有機複合粒子の誘
電分極を示す説明図である。

【図９】図９は、無機・有機複合粒子の着色状態を示
す説明図である。

【図１０】図１０は、図２の変形例を示す平面図であ
る。

【図１１】図１１は、図１０のデジタル表示を示す平
面図である。

【図１２】図１２は、図２の別の変形例を示す平面図
である。

【図１３】図１３は、第二実施例の透明導電層を示す
平面図である。

【図１４】図１４は、図１３のアナログ表示を示す平
面図である。

【図１５】実施例の装置において、１０ｃＳｔの動粘
度の電気絶縁性媒体を用いた場合の光透過性を粒子濃度
と印加電圧をパラメータにとって示した図である。

【図１６】実施例の装置において、５０ｃＳｔの動粘
度の電気絶縁性媒体を用いた場合の光透過性を粒子濃度
と印加電圧をパラメータにとって示した図である。

【図１７】実施例の装置において、１００ｃＳｔの動
粘度の電気絶縁性媒体を用いた場合の光透過性を粒子濃
度と印加電圧をパラメータにとって示した図である。

【図１８】実施例の装置において、粒子濃度５.０重
量％の無機・有機複合粒子を用いた場合の光透過性を印
加電圧と電気絶縁性媒体の動粘度をパラメータにとって
示した図である。

【図１９】実施例の装置において、粒子濃度７.５重
量％の無機・有機複合粒子を用いた場合の光透過性を印
加電圧と電気絶縁性媒体の動粘度をパラメータにとって
示した図である。

【図２０】実施例の装置において、動粘度１０ｃＳｔ
のシリコーン油に７重量％の無機・有機複合粒子を分散
させた電気感応型光機能性流体組成物を用い、電極への
通電時間と透過光量の変化割合の関係を示す図である。

【図２１】実施例の装置において、動粘度１０ｃＳｔ
のシリコーン油に対し、青色に着色した無機・有機複合
粒子を４重量％添加した電気感応型光機能性流体組成物
を用いて透過光量測定を行った場合の透過光量の周波数
依存性を示す図である。

【図２２】実施例の装置において、青色の染料を０.
１重量％添加したジメチルシリコン油の電気絶縁性媒体
を用い、これのみの透過光量測定を行った場合の透過光
量の周波数依存性を説明する説明図である。

【図２３】実施例の装置において、青色の染料を０.
１重量％添加したジメチルシリコン油を電気絶縁性媒体
に用い、それに対して黄色に着色した無機・有機複合粒
子を５重量％分散させて電気感応型光機能性流体組成物
を形成し、これを用いて透過光量測定を行った場合の透
過光量の周波数依存性を説明する図である。

【符号の説明】

１５・・・透明基板、１６・・・電気感応型光機能性流体組成
物、１７・・・透明導電層、１７ａ…縦部、１７ｂ…横
部、１８・・・収納体、１９・・・電気絶縁性媒体、２０・・・
シール部材、２１・・・電極部、３０・・・無機・有機複合粒
子、３１・・・芯体、３２・・・無機・有機複合粒子、３３・・
・表層、５０…分割部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者安齊秀伸東京都江東区木場１丁目５番１号株式会社フジクラ内 (72)発明者大坪泰文千葉県千葉市稲毛区小仲台９丁目21番１号 206

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電界配列性粒子を電気絶縁性媒体中に含
有してなる電気感応型光機能性流体組成物と、この電気
感応型光機能性流体組成物を収納し、対向する２面の少
なくとも相対向する一部を透明とした中空の収納体とを
具備し、前記収納体の透明部分の一方の面に、１以上の透明導電
層を形成し、前記収納体の透明部分の他方の面に、前記
透明導電層に対向する１以上の透明導電層を形成し、これら透明導電層は、二次元平面において、略縦方向に
沿って２本並設された一対の帯状の縦部と、各縦部の端
部間に掛け渡され、略横方向に３本並設された帯状の横
部とに区画形成されていることを特徴とする表示装置。
【請求項２】電界配列性粒子を電気絶縁性媒体中に含
有してなる電気感応型光機能性流体組成物と、この電気
感応型光機能性流体組成物を収納し、対向する２面の少
なくとも相対向する一部を透明とした中空の収納体とを
具備し、前記収納体の透明部分の一方の面に、１以上の透明導電
層を形成し、前記収納体の透明部分の他方の面に、前記
透明導電層に対向する１以上の透明導電層を形成し、これら透明導電層は、平面形状をほぼ円形とし、この円
形の中心部から放射線状に延びて該円形を分割する複数
の分割部に区画形成されていることを特徴とする表示装
置。
【請求項３】前記電界配列性粒子が、有機高分子化合
物からなる芯体と、電界配列効果を有する無機物を含む
表層とによって形成される無機・有機複合粒子であるこ
とを特徴とする請求項１または２記載の表示装置。
【請求項４】前記表層、芯体、電気絶縁性媒体の少な
くとも一つには、色素が含まれていることを特徴とする
請求項１ないし３のいずれか一つに記載の表示装置。