JP2006017792A - Fiber sheet for display - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fiber sheet for display, which uses a fiber element for display utilizing a hollow fiber, which does not require a complicated manufacturing step and with which forming into the sheet is easy. <P>SOLUTION: The fiber sheet comprises the fiber element for display containing a display medium in the hollow fiber and a solid fiber woven into each other. The display medium is visually recognized from the outside of the fiber sheet for display. The fiber sheet for display is fabricated by weaving the fiber element for display as the warp and the solid fiber as the weft into each other, or weaving the fiber element for display as the weft and the solid fiber as the warp into each other. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、パソコン、携帯電話、モバイル端末などのディスプレイとして使用されるか、またはそれらから情報を取得して、独立して運搬できる表示体、例えば電子ペーパーや電子書籍閲覧機などにも使用できる表示用繊維シートに関する。   The present invention can be used as a display of a personal computer, a mobile phone, a mobile terminal or the like, or can be used for a display body that can acquire information from them and can carry it independently, such as an electronic paper or an electronic book browsing machine. The present invention relates to a fiber sheet for display.

従来、いわゆる電子ペーパーと言われる繰り返し書き換えが可能な画像表示技術として、粒子の電気泳動、メモリー性を有する液晶、絶縁性トナーを利用した表示、着色粒子の回転、エレクトロクロミー等の技術が知られている。しかし、いずれの方式も、製造方法が複雑で、安価で品質の良い画像表示を達成することができないという問題があった。   Conventionally, as image display technology that can be rewritten repeatedly, so-called electronic paper, technologies such as particle electrophoresis, liquid crystal having memory properties, display using insulating toner, rotation of colored particles, electrochromy, etc. are known. It has been. However, each of the methods has a problem that the manufacturing method is complicated, and it is impossible to achieve an inexpensive and high-quality image display.

粒子の電気泳動を利用した表示法の基本原理を説明する。２枚の電極間に帯電粒子の分散媒を挟み込み、電極間に電圧を印加することで微粒子の運動を制御し、光学的反射特性を変化させて表示を行う方法である。図８にその概略図を示す。青色染料を溶解させた溶媒中に分散させた白色帯電微粒子が、反対の電荷を有する電極に動くことで、白／青の変化を示すことができる（例えば、非特許文献１参照。）。   The basic principle of the display method using particle electrophoresis will be described. In this method, a dispersion medium of charged particles is sandwiched between two electrodes and a voltage is applied between the electrodes to control the movement of the fine particles and change the optical reflection characteristics to display. FIG. 8 shows a schematic diagram thereof. When white charged fine particles dispersed in a solvent in which a blue dye is dissolved move to an electrode having the opposite charge, a white / blue change can be shown (for example, see Non-Patent Document 1).

電気泳動を利用したディスプレイとしては、例えば、帯電粒子分散媒を７０μｍ径のマイクロカプセルに封入する方法（例えば、特許文献１参照。）、（５０〜１５０）μｍ×（１２〜４０）μｍ×（８〜２５）μｍ（長×高×幅）の大きさのマイクロカップと呼ばれるセルに封入する方法（例えば、非特許文献２参照。）、および透明筒体に着色した泳動粒子と無色絶縁性液体、あるいは白色泳動粒子と着色絶縁性液体を封入した方法（例えば、特許文献２参照。）が提案されている。   As a display using electrophoresis, for example, a method of encapsulating a charged particle dispersion medium in a microcapsule having a diameter of 70 μm (see, for example, Patent Document 1), (50 to 150) μm × (12 to 40) μm × ( 8-25) a method of enclosing in a cell called a microcup having a size of μm (length × height × width) (for example, see Non-Patent Document 2), and electrophoretic particles colored in a transparent cylinder and a colorless insulating liquid Alternatively, a method in which white migrating particles and a colored insulating liquid are enclosed has been proposed (see, for example, Patent Document 2).

マイクロカプセル法は、基板上に塗工することにより表示層を簡単に設けることができる利点はあるが、複雑な化学反応を使って、泳動粒子を分散媒とともにマイクロカプセル化する手間が必要であり、製造工程が複雑化する。さらに、マイクロカプセル合成において、粒径分布がシャープなものを得ることが困難で、均一な表示素子をつくるのが難しい問題があった。   The microcapsule method has an advantage that a display layer can be easily provided by coating on a substrate, but it requires a labor to microencapsulate migrating particles together with a dispersion medium using a complicated chemical reaction. The manufacturing process becomes complicated. Furthermore, in the microcapsule synthesis, it is difficult to obtain a sharp particle size distribution, and it is difficult to produce a uniform display element.

マイクロカップ法は、基板表面に微細なエンボス加工を施し、エンボス面に泳動粒子分散液を均一に塗工するという極めて難しい製造工程があった。また、エンボス面に泳動粒子分散液を塗布した後に、ラミネートにより封止するという難しい製造工程もあった。   The microcup method has a very difficult manufacturing process in which fine embossing is performed on the substrate surface and the electrophoretic particle dispersion is uniformly applied to the embossed surface. In addition, there is a difficult manufacturing process in which the electrophoretic particle dispersion is applied to the embossed surface and then sealed with a laminate.

また、透明筒体を利用した方法は、透明筒体に泳動粒子分散液を充填するという難しい問題があった。そこで、本発明者らは、押出し法により透明筒体（透明中空繊維）を作製しながら、透明筒体内部に泳動粒子分散液を封入する方法を提案した（例えば、特許文献３参照。）。しかしながら、微細な透明中空繊維をシート化するには問題があった。   Further, the method using the transparent cylinder has a difficult problem of filling the transparent cylinder with the electrophoretic particle dispersion. Therefore, the present inventors have proposed a method of enclosing the electrophoretic particle dispersion in the transparent cylinder while producing a transparent cylinder (transparent hollow fiber) by an extrusion method (see, for example, Patent Document 3). However, there is a problem in forming a fine transparent hollow fiber into a sheet.

メモリー性を有する液晶を利用したディスプレイとして、例えばネマチック液晶にカイラル剤を混合したものや、コレステリック液晶を利用した表示方式が提案されている。これらの液晶は、カラーフィルターや偏向板を必要としない干渉反射の原理を用い、液晶自身が外光を反射するなどの特徴を有している。   As a display using a liquid crystal having a memory property, for example, a display system using a nematic liquid crystal mixed with a chiral agent or a display system using a cholesteric liquid crystal has been proposed. These liquid crystals have the feature that the liquid crystal itself reflects external light using the principle of interference reflection that does not require a color filter or a deflecting plate.

これら液晶の表示原理を説明する。カイラル剤を配合した液晶は高分子を少量添加した高分子安定化、もしくは配向膜を着膜した界面安定化状態で電気的に双安定化状態になる。電界を印加していない状態では、図９（ａ）に示すようにプレーナー配向になり、液晶の螺旋ピッチに応じた色光を選択反射する。弱い電界を印加すると、図９（ｂ）に示すフォーカルコニック配向に変化し、光を透過させる。この状態で電界を解除するとフォーカルコニック配向を維持する。更に、高い電界を印加すると、図９（ｃ）に示すホメオトロピック配向になり、更に透明度が増すが、この状態から電界を解除するとプレーナー配向に変化する。このようにして、電界を制御することにより、プレーナー配向とフォーカルコニック配向を選択することができる（例えば、非特許文献３参照。）   The display principle of these liquid crystals will be described. A liquid crystal containing a chiral agent becomes electrically bistable in a stabilized state by adding a small amount of polymer or an interface stabilized state in which an alignment film is deposited. In the state where no electric field is applied, the planar alignment occurs as shown in FIG. 9A, and the color light according to the helical pitch of the liquid crystal is selectively reflected. When a weak electric field is applied, the focal conic orientation shown in FIG. 9B is changed and light is transmitted. When the electric field is released in this state, the focal conic orientation is maintained. Furthermore, when a high electric field is applied, the homeotropic orientation shown in FIG. 9C is obtained, and the transparency further increases. However, when the electric field is released from this state, the orientation changes to planar orientation. Thus, planar alignment and focal conic alignment can be selected by controlling the electric field (see, for example, Non-Patent Document 3).

光透過性の管に液晶材料を充填し、表示に用いる方法が提案されている（例えば、特許文献４参照。）。内部に液晶材料を充填した光透過性の管を複数本作製し、並行に配置した表示機器である。厚さが均一で外部からの水分、気体などの混入を防ぐことができる。光透過性の管は内径が１０〜１００μｍ、肉厚が２〜５０μｍを使用する。これらの管を電極に挟みこみ、表示を行う。本発明者らは、押出し法により透明筒体（透明中空繊維）を作製しながら、透明筒体内部に液晶材料を封入する方法を提案した（例えば、特許文献５参照。）。しかしながら、微細な透明中空繊維をシート化するには問題があった。   A method of filling a light-transmitting tube with a liquid crystal material and using it for display has been proposed (for example, see Patent Document 4). This is a display device in which a plurality of light transmissive tubes filled with a liquid crystal material are produced and arranged in parallel. It is uniform in thickness and can prevent entry of moisture, gas, etc. from the outside. The light transmissive tube has an inner diameter of 10 to 100 μm and a wall thickness of 2 to 50 μm. These tubes are sandwiched between electrodes and displayed. The present inventors have proposed a method of enclosing a liquid crystal material inside a transparent cylinder while producing a transparent cylinder (transparent hollow fiber) by an extrusion method (see, for example, Patent Document 5). However, there is a problem in forming a fine transparent hollow fiber into a sheet.

絶縁性トナーを用いた摩擦帯電型トナーディスプレイという方式が提案されている（例えば、特許文献６参照。）。図１０に示すように、一対の電極基板に挟まれた空間に、正極性に帯電した黒粒子と、負極性に帯電した白粒子が封入されている。基板間は距離を一定にするためにスペーサーが配置され、空気などの気体で満たされている。表示基板の電極に正極性、背面基板の電極に負極性のパルス電圧を印加して基板間に電界を発生させると、クーロン力によって負極性に帯電した白粒子は表示側へ、正極性に帯電した黒粒子は背面側へ移動する。この時、背面基板上に付着した黒粒子は、白粒子に遮られて見えない。印加する電界の極性を反対に切替えると、各粒子は電界に沿って基板間をそれぞれ反対の方向へ移動し、黒白表示が行われる。   A system called a triboelectric charging type toner display using an insulating toner has been proposed (for example, see Patent Document 6). As shown in FIG. 10, black particles charged to positive polarity and white particles charged to negative polarity are enclosed in a space between a pair of electrode substrates. Spacers are arranged between the substrates to keep the distance constant, and are filled with a gas such as air. When a positive voltage is applied to the electrodes on the display substrate and a negative voltage is applied to the electrodes on the back substrate to generate an electric field between the substrates, the white particles charged to the negative polarity by the Coulomb force are charged to the display side to the positive polarity The black particles moved to the back side. At this time, the black particles adhering to the back substrate are blocked by the white particles and cannot be seen. When the polarity of the applied electric field is switched to the opposite direction, each particle moves in the opposite direction between the substrates along the electric field, and black and white display is performed.

トナーディスプレイの製造には、ＩＴＯ電極付き表示基板上に黒粒子と白粒子混合物を一様に散布する工程がある。水系塗料、溶剤系塗料のような塗工、乾燥工程が使用できず、基板上に黒粒子、白粒子を散布することは非常に高度な技術が要求されている。本発明者らは、押出し法により透明中空繊維を作製しながら、透明中空繊維内部に粒子を封入する方法を提案した（例えば、特許文献７参照。）。しかしながら、微細な透明中空繊維をシート化するには問題があった。   In manufacturing a toner display, there is a step of uniformly dispersing a mixture of black particles and white particles on a display substrate with an ITO electrode. Coating and drying processes such as water-based paints and solvent-based paints cannot be used, and very high technology is required to spray black particles and white particles on a substrate. The present inventors have proposed a method of encapsulating particles inside a transparent hollow fiber while producing the transparent hollow fiber by an extrusion method (see, for example, Patent Document 7). However, there is a problem in forming a fine transparent hollow fiber into a sheet.

以上の従来技術より透明筒体を利用したディスプレイは、微細な筒体をシート化するのに問題があり、その解決が望まれていた。
米国特許６１２０５８８号明細書 特開２０００−３５２９４４号公報 特願２００４−１０６１９号 特開昭４９−９６６９４号公報 特願２００４−０２６０５２号 特開２００２−２２９０７３号公報 特願２００４−３１１８３号 デジタルペーパーの最新技術、（株）シーエムシー、２００１、Ｐ．１９〜３７ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ ２００３ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｐａｐｅｒｓ，Ｖｏｌ３４，Ｂｏｏｋ２，Ｐ８３８〜８４１ 日本画像学会、ＪａｐａｎＨａｒｄｃｏｐｙ２０００論文集、２０００、Ｐ．８９〜９２ From the above prior art, a display using a transparent cylinder has a problem in forming a fine cylinder into a sheet, and a solution has been desired.
US Pat. No. 6,120,588 JP 2000-352944 A Japanese Patent Application No. 2004-10619 JP-A 49-96694 Japanese Patent Application No. 2004-026052 JP 2002-229073 A Japanese Patent Application No. 2004-31183 The latest technology of digital paper, CMC Corporation, 2001, p. 19-37 Society for Information Display 2003 International Symposium Digest of Technical papers, Vol34, Book2, P838-841 The Imaging Society of Japan, Japan Hardcopy 2000 Proceedings, 2000, p. 89-92

本発明の目的は、以上の如き状況から、中空繊維を利用した表示用繊維素子を用い、複雑な製造工程を必要とせず、シート化が容易な表示用繊維シートを提供することである。   An object of the present invention is to provide a display fiber sheet that uses a display fiber element using hollow fibers and does not require a complicated manufacturing process and can be easily formed into a sheet.

本発明は、以下の発明を包含する。
（１）中空繊維内に表示媒体を内包する表示用繊維素子と、非中空繊維とを互いに製織した繊維シートであって、外部から前記表示媒体を視認することが可能であることを特徴とする表示用繊維シート。
（２）前記表示用繊維素子を経糸とし、非中空繊維を緯糸として製織した（１）項に記載の表示用繊維シート。
（３）前記表示用繊維素子を緯糸とし、非中空繊維を経糸として製織した（１）項に記載の表示用繊維シート。
（４）前記表示媒体が、電界印加時に電界方向の力を受ける極性電荷を有する誘電体微粒子を液体に分散させた分散液である（１）項に記載の表示用繊維シート。
（５）前記表示媒体が、液晶である（１）項に記載の表示用繊維シート。
（６）前記表示媒体が、電界により、気体中を飛翔移動可能な粒子である（１）項に記載の表示用繊維シート。
（７）前記中空繊維、および非中空繊維の少なくとも一方が、導電性顔料を含有する（１）項〜（６）項のいずれか１項に記載の表示用繊維シート。
（８）前記表示用繊維シートが、少なくとも一方が透明な一対の電極基板間に挟まれている（１）項〜（７）項のいずれか１項に記載の表示用繊維シート。 The present invention includes the following inventions.
(1) A fiber sheet in which a display fiber element that encloses a display medium in hollow fibers and a non-hollow fiber are woven together, and the display medium can be visually recognized from the outside. Fiber sheet for display.
(2) The display fiber sheet according to item (1), wherein the display fiber element is woven using warps and non-hollow fibers as wefts.
(3) The display fiber sheet according to item (1), wherein the display fiber element is woven using wefts and non-hollow fibers as warps.
(4) The display fiber sheet according to (1), wherein the display medium is a dispersion in which dielectric fine particles having polar charges that receive a force in an electric field direction when an electric field is applied are dispersed in a liquid.
(5) The display fiber sheet according to item (1), wherein the display medium is liquid crystal.
(6) The display fiber sheet according to (1), wherein the display medium is particles that can fly and move in a gas by an electric field.
(7) The display fiber sheet according to any one of (1) to (6), wherein at least one of the hollow fiber and the non-hollow fiber contains a conductive pigment.
(8) The fiber sheet for display according to any one of (1) to (7), wherein the fiber sheet for display is sandwiched between a pair of electrode substrates at least one of which is transparent.

本発明により、中空繊維を利用した表示用繊維素子を用いて、複雑な工程を必要とせず、シート化の容易な表示用繊維シートを提供することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to provide a display fiber sheet that can be easily formed into a sheet without using a complicated process using a display fiber element using hollow fibers.

以下、本発明について詳しく説明する。
図１は本発明に係る表示用繊維シートの一実施形態を示す平面図である。図１において、本実施形態の表示用繊維シート１は、複数本の経糸（表示用繊維素子）３が、経糸送出部（図示せず）から等間隔で送られ、この経糸の垂直方向から、緯糸（非中空繊維）２が送り込まれることによって織られている。緯糸２に囲まれている経糸部分Ｐが、表示部分となる。同図に示すように、本実施形態の表示用繊維シートにおいて、緯糸に囲まれている経糸部Ｐの面積率（シート全表面積に対するＰの割合）を大きくするためには、中空繊維径、非中空繊維径、および両繊維の間隔等の調整が重要である。 The present invention will be described in detail below.
FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a display fiber sheet according to the present invention. In FIG. 1, the display fiber sheet 1 of the present embodiment has a plurality of warps (display fiber elements) 3 sent at equal intervals from a warp sending section (not shown), and from the vertical direction of the warps, The weft (non-hollow fiber) 2 is woven by being fed. A warp portion P surrounded by the weft 2 is a display portion. As shown in the figure, in the fiber sheet for display of this embodiment, in order to increase the area ratio of the warp portion P surrounded by the weft (the ratio of P to the total surface area of the sheet), the hollow fiber diameter, It is important to adjust the hollow fiber diameter and the distance between both fibers.

図２、および図３は、図１におけるＡ１−Ａ２、Ｂ１−Ｂ２断面図である。本実施形態の表示用繊維シートは、経糸（表示用繊維素子）部分の直径を緯糸（非中空繊維）の直径よりも大きくして、さらに密に織ることにより、表示部分の有効面積がより大きくなる。   2 and 3 are cross-sectional views taken along lines A1-A2 and B1-B2 in FIG. The display fiber sheet of this embodiment has a larger effective area of the display portion by making the diameter of the warp (display fiber element) portion larger than the diameter of the weft (non-hollow fiber) and weaving more closely. Become.

表示部分の有効面積を大きくするには、表示用繊維素子を形成する中空繊維の直径を大きくし、非中空繊維の直径を小さくするか、あるいは、中空繊維の間隔を狭くして、非中空繊維の間隔を広くするのがよい。但し、非中空繊維の直径を小さくし過ぎたり、非中空繊維の間隔を過度に広くすると、表示シートの強度が不十分となるおそれがあり、表示面積とシート強度のバランスには注意する必要がある。   In order to increase the effective area of the display portion, the diameter of the hollow fiber forming the display fiber element is increased, the diameter of the non-hollow fiber is decreased, or the interval between the hollow fibers is decreased, so that the non-hollow fiber It is better to widen the interval. However, if the diameter of the non-hollow fiber is too small or the interval between the non-hollow fibers is excessively wide, the strength of the display sheet may be insufficient, and it is necessary to pay attention to the balance between the display area and the sheet strength. is there.

上記表示部Ｐの面積割合、シート強度等の点から、中空繊維の直径（外径）は５０μｍ以上が好ましく、５０〜２００μｍがより好ましい。また中空繊維の肉厚は薄い方が駆動の面から好ましく、中空繊維外径の１／３以下が好ましい。一方、非中空繊維の直径は５０μｍ以下が好ましく、１０〜４０μｍがより好ましい。製織された表示用繊維シートにおいて、中空繊維の間隔は２０μｍ以下が好ましく、１〜１５μｍがより好ましい。また、非中空繊維の間隔は５０μｍ以上が好ましく、５０〜５００μｍがより好ましい。
本発明において、適宜、緯糸として中空繊維（表示用繊維素子）を用い、経糸として非中空繊維を用いて、製織することも勿論可能である。 In view of the area ratio of the display portion P, sheet strength, and the like, the diameter (outer diameter) of the hollow fiber is preferably 50 μm or more, and more preferably 50 to 200 μm. The hollow fiber is preferably thin in view of driving, and is preferably 1/3 or less of the outer diameter of the hollow fiber. On the other hand, the diameter of the non-hollow fiber is preferably 50 μm or less, and more preferably 10 to 40 μm. In the woven display fiber sheet, the interval between the hollow fibers is preferably 20 μm or less, and more preferably 1 to 15 μm. Moreover, 50 micrometers or more are preferable and the space | interval of a non-hollow fiber has more preferable 50-500 micrometers.
In the present invention, it is of course possible to use a hollow fiber (display fiber element) as a weft and a non-hollow fiber as a warp.

図１の形態の表示用繊維シートを駆動させる一番目の方法としては、図４（ａ）（ｂ）に示すように、上下基板にストライプ状の電極を設け、図５に示すように上下基板のストライプ状電極が直行するように位置させる。そして、直行したストライプ状電極間に表示用繊維シートを挟み込む。上下基板上のストライプ状電極の交差部に、図１に表示した緯糸で囲まれる経糸部分が重なるように設置するのがよい。   As the first method of driving the display fiber sheet in the form of FIG. 1, stripe electrodes are provided on the upper and lower substrates as shown in FIGS. 4A and 4B, and the upper and lower substrates as shown in FIG. The striped electrodes are positioned so as to be orthogonal. Then, the display fiber sheet is sandwiched between the striped electrodes that are orthogonal to each other. It is preferable to install the warp portion surrounded by the wefts shown in FIG. 1 at the intersection of the striped electrodes on the upper and lower substrates.

上下基板上の電極に電圧を印加することにより、表示用繊維シート内の画素部分に存在する泳動粒子が電界の向きに泳動を起こして表示を行う。液晶の場合は、その配向状態を変えることで表示を行う。あるいは、飛翔移動可能な粒子が移動することで表示を行う。中空繊維と非中空繊維が交差する非表示部は、実質的には表示に寄与しない。   By applying a voltage to the electrodes on the upper and lower substrates, the migrating particles present in the pixel portion in the display fiber sheet cause a migration in the direction of the electric field to perform display. In the case of liquid crystal, display is performed by changing the alignment state. Alternatively, the display is performed by moving the flying movable particles. The non-display portion where the hollow fiber and the non-hollow fiber intersect does not substantially contribute to the display.

図１の形態の表示用繊維シートを駆動させる二番目の方法は、主に泳動粒子を駆動させる方法である。図６のシート流れ方向断面図に示すように、下基板に第１の電極、第２の電極を設ける方法である。第１電極は画素境界部に、第２電極は画素部に配置する。中空繊維内に充填された泳動粒子は、表示状態の場合は第２電極上に集まり、非表示の場合は第１電極上に集まる。中空繊維と非中空繊維の接触部を第１電極上に配置することより良好な表示が得られる。   The second method of driving the display fiber sheet in the form of FIG. 1 is a method of mainly driving the migrating particles. As shown in the sheet flow direction cross-sectional view of FIG. 6, the first electrode and the second electrode are provided on the lower substrate. The first electrode is disposed at the pixel boundary portion, and the second electrode is disposed at the pixel portion. The migrating particles filled in the hollow fibers gather on the second electrode in the display state, and gather on the first electrode in the non-display state. A better display can be obtained by arranging the contact portion between the hollow fiber and the non-hollow fiber on the first electrode.

表示用繊維素子の作製例について説明する。図７に示すような押出し用ノズルを使用する。押出しノズルとして、ノズル部１、ノズル部２を有する。ノズル部１は、泳動粒子を分散した分散液、液晶、または飛翔移動可能な粒子と気体を押出す部分であり、ノズル部２は、中空繊維用材料を押出す部分である。このようなノズルを使用して、加熱しながら同時に押出し、延伸して所定の直径になるように延伸して中空繊維化する。   An example of manufacturing a display fiber element will be described. An extrusion nozzle as shown in FIG. 7 is used. As an extrusion nozzle, it has a nozzle part 1 and a nozzle part 2. The nozzle part 1 is a part that extrudes a dispersion liquid in which electrophoretic particles are dispersed, liquid crystal, or particles that can fly and move, and a gas, and the nozzle part 2 is a part that extrudes a hollow fiber material. Using such a nozzle, it is extruded at the same time while being heated, and is drawn to a predetermined diameter and drawn into a hollow fiber.

上下基板に使用できる材料としては、一般にガラスを用いるが、透明プラスティック、例えばポリエーテルスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、またはアクリル系ではポリメチルメタクリレート、あるいはスチレン系ではスチレン−アクリロニトリル共重合体を用いてもよい。電極板の極線はＩＴＯを蒸着したものが好ましい。下側に設置する基板は特に透明性を必要としないので、金属など不透明な電極材料を用いても構わない。   As a material that can be used for the upper and lower substrates, glass is generally used. However, a transparent plastic such as a polyethersulfone resin, a polycarbonate resin, or an acrylic-based polymethyl methacrylate, or a styrene-based styrene-acrylonitrile copolymer may be used. . The electrode plate is preferably formed by depositing ITO. Since the substrate placed on the lower side does not require transparency, an opaque electrode material such as metal may be used.

本発明の泳動粒子としては、電気泳動粒子が使用される。電気泳動用粒子としては、周知のコロイド粒子、種々の有機顔料、無機顔料、染料、金属紛、ガラス、あるいは樹脂等の粉砕微粉末等が挙げられるが、所望の組成、色調、粒子径が実現できるものであればいかなるものでもよい。   Electrophoretic particles are used as the electrophoretic particles of the present invention. Examples of the particles for electrophoresis include well-known colloidal particles, various organic pigments, inorganic pigments, dyes, metal powders, glass, fine powders such as resins, etc., but the desired composition, color tone, and particle diameter are realized. Anything can be used.

有機顔料の中でも、縣濁重合法、乳化重合法、界面重合法、溶液重合法、分散重合法等により合成される重合体粒子は、その製造過程で様々な細工ができる利点がある。具体的な重合粒子の組成材料はメタクリル酸系、アクリル酸系、スチレン系、アクリロニトリル系、酢酸ビニル系、塩化ビニル系、ナイロン系、およびウレタン系等の樹脂を使用することができる。   Among organic pigments, polymer particles synthesized by a suspension polymerization method, an emulsion polymerization method, an interfacial polymerization method, a solution polymerization method, a dispersion polymerization method, and the like have an advantage that they can be variously crafted during the production process. As a specific composition material for the polymer particles, methacrylic acid-based, acrylic acid-based, styrene-based, acrylonitrile-based, vinyl acetate-based, vinyl chloride-based, nylon-based, and urethane-based resins can be used.

無機顔料としては、カーボンブラック、酸化チタン、亜鉛華、硫化亜鉛、酸化アンチモン、炭酸カルシウム、鉛白、タルク、シリカ、ケイ酸カルシウム、アルミナホワイト、カドミウムイエロー、カドミウムレッド、カドミウムオレンジ、チタンイエロー、紺青、群青、コバルトブルー、コバルトグリーン、コバルトバイオレット、酸化鉄、カーボンブラック、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、銅粉、アルミニウム粉などが挙げられる。   Inorganic pigments include carbon black, titanium oxide, zinc white, zinc sulfide, antimony oxide, calcium carbonate, lead white, talc, silica, calcium silicate, alumina white, cadmium yellow, cadmium red, cadmium orange, titanium yellow, and bitumen. , Ultramarine, cobalt blue, cobalt green, cobalt violet, iron oxide, carbon black, manganese ferrite black, cobalt ferrite black, copper powder, aluminum powder and the like.

電気泳動粒子を分散する液体としては、種々の絶縁性液体が使用され、例えば、シリコーン系オイル、脂肪族炭化水素系オイル、芳香族炭化水素系オイル、脂環式炭化水素系オイル、ハロゲン化炭化水素系オイル、各種エステル類、またはその他の種々の油等を単独、または適宜混合したものが使われる。   As the liquid for dispersing the electrophoretic particles, various insulating liquids are used. For example, silicone oil, aliphatic hydrocarbon oil, aromatic hydrocarbon oil, alicyclic hydrocarbon oil, halogenated carbon A hydrogen-based oil, various esters, or other various oils are used alone or as appropriate mixed.

重合体泳動粒子や無機系泳動粒子を分散する液体の着色には、アゾ系、ビスアゾ系、トリアゾ系、アントラキノン系、トリフェニルメタン系、スチルベン系、フェロシアン化合物、酸化コバルト化合物、フタロシアニン化合物、イソインドリノン化合物、モリブテン化合物などの各顔料や染料などが挙げられる。   Coloring of liquids that disperse polymer electrophoretic particles and inorganic electrophoretic particles can be performed by azo, bisazo, triazo, anthraquinone, triphenylmethane, stilbene, ferrocyanide, cobalt oxide, phthalocyanine, Examples thereof include pigments and dyes such as indolinone compounds and molybdenum compounds.

液晶は正の誘電異方性を有するネマチック液晶に、カイラル剤と呼ばれる末端基として、光学活性の２−メチルブチル基、２−メチルブトキシ基、または４−メチルヘキシル基などが結合された液晶を添加することにより得ることができる。螺旋ピッチはカイラル剤の添加量によって決まる。具体的には、シアノビフェニル系ネマチック液晶、例えばメルク社製Ｅ８に対して、右旋回カイラル剤、例えばメルク社製のＣＢ１５を、それぞれ、質量比で５０％、４０％、３０％添加することによって、各々、ブルー反射、グリーン反射、レッド反射の液晶を得ることができる。配向させるために、これらの液晶に、重合後に液晶とほぼ同一の屈折率が得られる高分子前駆体、例えばノーランド社製ＮＯＡ６５を添加するのがよい。   Liquid crystal is added to nematic liquid crystal having positive dielectric anisotropy and liquid crystal with optically active 2-methylbutyl group, 2-methylbutoxy group, or 4-methylhexyl group bonded as a terminal group called chiral agent. Can be obtained. The helical pitch is determined by the amount of chiral agent added. Specifically, a right-turn chiral agent, for example, CB15 manufactured by Merck, is added to a cyanobiphenyl-based nematic liquid crystal, for example, E8 manufactured by Merck, respectively, by mass ratio of 50%, 40%, and 30%. Thus, liquid crystals of blue reflection, green reflection and red reflection can be obtained. In order to align, it is preferable to add to these liquid crystals a polymer precursor capable of obtaining almost the same refractive index as the liquid crystals after polymerization, for example, NOA65 manufactured by Norland.

電界により、気体中を飛翔移動可能な粒子としては、例えば周知の電子写真プロセスに使用されているトナー粒子が使用できる。係る粒子用のバインダーポリマーとしてはスチレン−アクリル共重合体、ポリエステル樹脂である。着色剤はカーボンブラック、ランプブラック、デュポンオイルレッド、オリエントオイルレッド、ローズベンガル、キノリンイエロー、クロームイエロー、ウルトラマリンブルー、アニリンブルー、マラカイトグリーンオキサレート等が使用できる。帯電制御剤は正帯電用として、ニグロシン系、四級アンモニウム塩化物、トリフェニルメタン系等が、負帯電用としてモノアゾ系染料のＣｒ錯体、ＣｒやＺｎのサリチル酸塩が用いられる。これらの粒子を空気、窒素等の不活性気体とともに中空繊維に充填する。   For example, toner particles used in a well-known electrophotographic process can be used as particles that can fly and move in a gas by an electric field. The binder polymer for such particles is a styrene-acrylic copolymer or a polyester resin. As the colorant, carbon black, lamp black, Dupont oil red, Orient oil red, rose bengal, quinoline yellow, chrome yellow, ultramarine blue, aniline blue, malachite green oxalate and the like can be used. As the charge control agent, nigrosine, quaternary ammonium chloride, triphenylmethane, or the like is used for positive charge, and monoazo dye Cr complex, Cr or Zn salicylate is used for negative charge. These particles are filled into a hollow fiber together with an inert gas such as air or nitrogen.

中空繊維としては、透明度が高い透明中空繊維が好ましい。具体的な中空繊維用材料としては、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン系共重合体（ＡＢＳ系樹脂）、フッ素系樹脂（例えば、４フッ化エチレン樹脂）、シリコーン系樹脂、ナイロン系樹脂、塩化ビニル系樹脂を挙げることができる。   As a hollow fiber, a transparent hollow fiber with high transparency is preferable. Specific hollow fiber materials include polyester resins, polyolefin resins, acrylic resins, urethane resins, polystyrene resins, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers (ABS resins), fluorine resins (for example, (Tetrafluoroethylene resin), silicone resin, nylon resin, and vinyl chloride resin.

非中空繊維用材料としては、ポリエステル、アクリル、ナイロン、セルロース、ウレタン、ポリエチレン、絹などの公知の繊維材料を使用することが可能である。   As the non-hollow fiber material, it is possible to use known fiber materials such as polyester, acrylic, nylon, cellulose, urethane, polyethylene, and silk.

中空繊維、あるいは非中空繊用材料中に配合できる導電性着顔料としては、各種のカーボンブラック、アセチレンブラック、フタロシアニン系着色剤が挙げられるが、透明導電性材料がコンマしい。透明導電性材料として透明性シリカ導電材、透明性チタン導電材が挙げられる。   Examples of conductive pigments that can be incorporated into the hollow fiber or non-hollow fiber material include various carbon blacks, acetylene blacks, and phthalocyanine colorants, but transparent conductive materials are comma. Examples of the transparent conductive material include a transparent silica conductive material and a transparent titanium conductive material.

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。なお実施例中の「部」は、特に断らない限り、「質量部」を意味する。
実施例１
（１）泳動粒子分散液の製造
絶縁性オイル（商品名：アイソパーＧ、モービルエクソンケミカル社製）９２．３部、赤染料（商品名：Ｓｕｄａｎ Ｒｅｄ ７Ｂ、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製）０．１部、酸化チタン（商品名：ＣＲ９５３、石原産業社製）７．６部を混合、分散した。
（２）泳動粒子分散液を充填した中空繊維の製造
図７に示すような口金を用い、上記（１）で作製した泳動粒子分散液と、中空繊維用材料であるＰＥＴを、外径が２００μｍになるように押出し成型して、表示用繊維素子を得た。
（３）表示シートの作製
上記（２）で作製した表示用繊維素子を経糸に、直径２０μｍの非中空のナイロン繊維を緯糸にして平織した。経糸の間隔は２０μｍ、緯糸の間隔は１００μｍにした。
（４）駆動評価
図５に示すようなストライプ状電極を作製したガラス基板を、直交するように設置し、その間に上記（３）で作製した表示シートを挟んだ。電源装置で上基板電極を−７０Ｖ、下基板電極を０Ｖに印加ところ白表示を示した。電圧を逆転すると赤表示になった。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited to these Examples. In the examples, “part” means “part by mass” unless otherwise specified.
Example 1
(1) Production of electrophoretic particle dispersion 92.3 parts of insulating oil (trade name: Isopar G, manufactured by Mobile Exxon Chemical Company), 0.1 part of red dye (trade name: Sudan Red 7B, manufactured by Aldrich Chemical Company), 7.6 parts of titanium oxide (trade name: CR953, manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) were mixed and dispersed.
(2) Production of Hollow Fiber Filled with Electrophoretic Particle Dispersion Liquid Using a die as shown in FIG. 7, the outer diameter of the electrophoretic particle dispersion liquid prepared in the above (1) and PET, which is a hollow fiber material, is 200 μm. Extrusion molding was performed to obtain a display fiber element.
(3) Production of display sheet A plain weave was used with the display fiber element produced in (2) above as a warp and a non-hollow nylon fiber having a diameter of 20 μm as a weft. The warp spacing was 20 μm and the weft spacing was 100 μm.
(4) Driving evaluation A glass substrate on which stripe-shaped electrodes as shown in FIG. 5 were produced was placed so as to be orthogonal, and the display sheet produced in (3) above was sandwiched therebetween. When the upper substrate electrode was applied to -70V and the lower substrate electrode was applied to 0V in the power supply device, white display was shown. When the voltage was reversed, it turned red.

実施例２
（１）液晶の調製
グリーンの色光を選択反射する表示層のコレステリック液晶として、正の誘電率異方性を有するネマチック液晶（商品名：Ｅ４８、メルク社製）５８部、右旋回のカイラル剤（商品名：ＣＢ１５、メルク社製）４２部、チオール系ＵＶ重合高分子前駆体（商品名：ＮＯＡ６５、ノーランド社製）１５部を混合した。
（２）液晶を充填した中空繊維の製造
図７に示すような口金を用い、上記（１）で調整した液晶と、中空繊維用材料であるＰＥＴを、外径が７０μｍになるように押出し成型して、ＵＶ照射装置でＵＶ照射し、表示用繊維素子を得た。
（３）表示シートの作製
実施例１と同じ操作を行った。
（４）駆動評価
実施例１と同じ操作を行った。電源装置で上基板電極を３００Ｖ、下基板電極を０Ｖに印加ところグリーンから白に表示が変化した。さらに電圧をかけたところ、７００Ｖで透明になった。電圧をオフにしたところ、元のグリーン色を表示した。 Example 2
(1) Preparation of liquid crystal 58 parts of nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy (trade name: E48, manufactured by Merck & Co., Inc.) as a cholesteric liquid crystal of a display layer that selectively reflects green color light, right-turning chiral agent 42 parts (trade name: CB15, manufactured by Merck) and 15 parts of thiol-based UV polymerized polymer precursor (trade name: NOA65, manufactured by Norland) were mixed.
(2) Production of hollow fiber filled with liquid crystal Using a die as shown in FIG. 7, the liquid crystal prepared in (1) above and PET, which is a hollow fiber material, are extruded so that the outer diameter is 70 μm. Then, UV irradiation was performed with a UV irradiation apparatus to obtain a display fiber element.
(3) Production of display sheet The same operation as in Example 1 was performed.
(4) Drive evaluation The same operation as Example 1 was performed. When the upper substrate electrode was applied to 300 V and the lower substrate electrode was applied to 0 V in the power supply device, the display changed from green to white. When further voltage was applied, it became transparent at 700V. When the voltage was turned off, the original green color was displayed.

実施例３
（１）気体中を飛翔移動可能な粒子の作製
３％アルギン酸ナトリウム水溶液（試薬）１００部、着色剤としてマゼンタ系顔料（水性エナメル赤、株式会社アサヒペン製）１部を混合、分散した。分散液を市販スプレイに取り、３％塩化カルシウム水溶液に接触するように噴霧した。得られた粒子を乾燥して、直径３０μｍのイエロー固体粒子を得た。次に、３％アルギン酸ナトリウム水溶液（試薬）１００部、ナイロンフィラー１４部、水５６部を混合、分散した。分散液を市販スプレイに取り、３％塩化カルシウム水溶液に接触するように噴霧した。得られた粒子を乾燥した後、０．１Ｍ濃度のＥＤＴＡ水溶液で数分浸漬させ、蒸留水で洗浄後に直径３５μｍの白色固体粒子を得た。
（２）粒子を充填した中空繊維の製造
図７に示すような口金を用い、上記（１）で作製したマゼンタ粒子および白粒子と、中空繊維用材料であるＰＥＴを、外径が２００μｍになるように、空気と共に押出し成型して、表示用繊維素子を得た。
（３）表示シートの作製
実施例１と同じ操作を行った。
（４）駆動評価
実施例１と同じ操作を行った。電源装置で上基板電極を１０００Ｖ、下基板電極を０Ｖに印加ところ白を表示した。次に、上基板電極を−１０００Ｖ、下基板電極を０Ｖに印加ところ白からマゼンタに表示が変化した。 Example 3
(1) Production of particles capable of flying and moving in gas 100 parts of a 3% aqueous sodium alginate solution (reagent) and 1 part of a magenta pigment (aqueous enamel red, manufactured by Asahi Pen Co., Ltd.) as a colorant were mixed and dispersed. The dispersion was taken in a commercial spray and sprayed into contact with a 3% calcium chloride aqueous solution. The obtained particles were dried to obtain yellow solid particles having a diameter of 30 μm. Next, 100 parts of 3% aqueous sodium alginate (reagent), 14 parts of nylon filler, and 56 parts of water were mixed and dispersed. The dispersion was taken in a commercial spray and sprayed into contact with a 3% calcium chloride aqueous solution. The obtained particles were dried and then immersed for several minutes in an EDTA aqueous solution having a concentration of 0.1 M. After washing with distilled water, white solid particles having a diameter of 35 μm were obtained.
(2) Production of Hollow Fiber Filled with Particles Using a die as shown in FIG. 7, the outer diameter of the magenta particles and white particles produced in (1) above and PET, which is a hollow fiber material, is 200 μm. Thus, it extrude-molded with air and obtained the fiber element for a display.
(3) Production of display sheet The same operation as in Example 1 was performed.
(4) Drive evaluation The same operation as Example 1 was performed. When the upper substrate electrode was applied to 1000 V and the lower substrate electrode was applied to 0 V with the power supply device, white was displayed. Next, when the upper substrate electrode was applied to -1000 V and the lower substrate electrode was applied to 0 V, the display changed from white to magenta.

本発明の表示用繊維シートは、パソコン、携帯電話、モバイル端末などのディスプレイとして使用されるか、またはそれらから情報を取得して、独立して運搬できる表示体、例えば電子ペーパーや電子書籍閲覧機などにも利用できる可能性がある。   The display fiber sheet of the present invention can be used as a display for a personal computer, a mobile phone, a mobile terminal, or the like, or can obtain information from them and can carry it independently, such as an electronic paper or an electronic book browsing machine. There is a possibility that it can also be used.

本発明の表示用繊維シートを説明する図。The figure explaining the fiber sheet for a display of this invention. 本発明の表示用繊維シートの断面を説明する図。The figure explaining the cross section of the fiber sheet for a display of this invention. 本発明の表示用繊維シートの断面を説明する図。The figure explaining the cross section of the fiber sheet for a display of this invention. 本発明の表示用繊維シートを駆動させる電極基板を説明する図。The figure explaining the electrode substrate which drives the fiber sheet for a display of this invention. 本発明の表示用繊維シートを駆動させる方法を説明する図。The figure explaining the method to drive the fiber sheet for a display of this invention. 本発明の表示用繊維シートを駆動させる方法を説明する、シート流れ方向断面図。The sheet flow direction sectional drawing explaining the method of driving the fiber sheet for a display of this invention. 表示用繊維素子の作製を説明する図。The figure explaining preparation of the fiber element for a display. 電気泳動を利用した表示を説明する図。The figure explaining the display using electrophoresis. コレステリック液晶を利用した表示を説明する図。The figure explaining the display using a cholesteric liquid crystal. 飛翔移動可能な粒子を利用した表示を説明する図。The figure explaining the display using the particle | grains which can fly and move.

Claims (8)

中空繊維内に表示媒体を内包する表示用繊維素子と、非中空繊維とを互いに製織した繊維シートであって、外部から前記表示媒体を視認することが可能であることを特徴とする表示用繊維シート。   A display fiber comprising a display fiber element including a display medium in a hollow fiber and a non-hollow fiber woven together, the display medium being visible from the outside. Sheet. 前記表示用繊維素子を経糸とし、非中空繊維を緯糸として製織した請求項１記載の表示用繊維シート。   The display fiber sheet according to claim 1, wherein the display fiber element is woven using warps and non-hollow fibers as wefts. 前記表示用繊維素子を緯糸とし、非中空繊維を経糸として製織した請求項１記載の表示用繊維シート。   The display fiber sheet according to claim 1, wherein the display fiber element is woven using wefts and non-hollow fibers as warps. 前記表示媒体が、電界印加時に電界方向の力を受ける極性電荷を有する誘電体微粒子を液体に分散させた分散液である請求項１記載の表示用繊維シート。   The display fiber sheet according to claim 1, wherein the display medium is a dispersion liquid in which dielectric fine particles having polar charges receiving a force in an electric field direction when an electric field is applied are dispersed in a liquid. 前記表示媒体が、液晶である請求項１記載の表示用繊維シート。   The display fiber sheet according to claim 1, wherein the display medium is a liquid crystal. 前記表示媒体が、電界により、気体中を飛翔移動可能な粒子である請求項１記載の表示用繊維シート。   The display fiber sheet according to claim 1, wherein the display medium is particles capable of flying and moving in a gas by an electric field. 前記中空繊維、および非中空繊維の少なくとも一方が、導電性顔料を含有する請求項１〜６のいずれかに記載の表示用繊維シート。   The display fiber sheet according to any one of claims 1 to 6, wherein at least one of the hollow fiber and the non-hollow fiber contains a conductive pigment. 前記表示用繊維シートが、少なくとも一方が透明な一対の電極基板間に挟まれている請求項１〜７のいずれかに記載の表示用繊維シート。


The display fiber sheet according to claim 1, wherein at least one of the display fiber sheets is sandwiched between a pair of transparent electrode substrates.

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