JP2002365671A - 表示装置 - Google Patents
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Abstract
が可能な表示装置を提供する。 【解決手段】光透過性基板1上に細分化された不透明領
域を有し、かつ、該不透明領域上に、電界の作用により
光学的反射特性が変化する、電子的にアドレス可能なコ
ントラスト媒体5からなる表示部8を有する。なお、コ
ントラスト媒体は、着色液体と、該着色液体と光学特性
が異なる複数の微小球を封入したマイクロカプセル、透
明液体と各々光学特性が異なる2種以上の複数の微小球
を封入したマイクロカプセル、エレクトロクロミック材
料、回転可能な微小球、または回転可能なマイクロシリ
ンダー、コレステリック液晶またはネマチック液晶等か
ら選択することができる。
Description
ときに異なる模様を呈する表示装置に関する。
々から見たときに異なる模様を呈するパネルとしては、
特許第2617393号に開示されたものがある。該パ
ネルは透明、又は半透明な材料の一方の側と他方の側と
でデザインの有無又は種類が異なるようにデザインが形
成され、該デザインはシルエットパタ−ンに重ねられて
いるか又はシルエツトパタ−ンの部分を形成しているこ
とを特徴とし、黒色または暗色にデザインが形成された
側から他方への透視性が維持され、白色または明色にデ
ザインが形成された側から他方への透視性は遮られる現
象を利用している。
果が得られる。すなわち、パネル全体において他方の側
から一方の側への明瞭な透視を可能にしつつ、デザイン
により覆われた部分を除き,パネルの一方の側から他方
の側への明瞭な透視を維持する効果、他方の側から一方
の側へのパネル全体における透視を可能にしながら、一
方の側から他方の側への透視を全体的にさえぎる効果、
他方の側から一方の側への透視を全体的に又は部分的に
遮りながら、デザインされた部分を除き、一方の側から
他方の側への明瞭な透視を可能にする効果、または、両
側からの透視を全体的にさえぎる効果が得られる。前記
パネルは、これら視覚効果により、見る者に意外性に富
む印象を与えるため、広告板または案内板等人目をひき
つける用途へ有効に使用することが可能であり、また、
一方向への透視効果を利用した窓材への利用も可能であ
る。
ネルは以上述べてきたように種々の視覚効果を有するも
のの、デザインはインクを用いて着色されているため、
一旦形成されたデザイン及び視覚効果は固定され、変更
することができないという問題があった。
たものであって、表示デザインおよび視覚効果を変化さ
せることが可能な表示装置を提供することを目的とす
る。
光透過性基板上に細分化された不透明領域を有し、か
つ、該不透明領域上に、電界の作用により光学的反射特
性が変化する、電子的にアドレス可能なコントラスト媒
体からなる表示部を有することを特徴とする表示装置で
ある。
明であって、前記電子的にアドレス可能なコントラスト
媒体による表示が、電界を除去した後も保持されること
を特徴とする表示装置である。
明であって、前記電子的にアドレス可能なコントラスト
媒体が、着色液体と、該着色液体と光学特性が異なる複
数の微小球を封入したマイクロカプセルからなることを
特徴とする表示装置である。
明であって、前記電子的にアドレス可能なコントラスト
媒体が、透明液体と各々光学特性が異なる2種以上の複
数の微小球を封入したマイクロカプセルからなることを
特徴とする表示装置である。
明であって、前記電子的にアドレス可能なコントラスト
媒体が、エレクトロクロミック材料、回転可能な微小
球、または回転可能なマイクロシリンダーからなること
を特徴とする表示装置である。
明であって、前記電子的にアドレス可能なコントラスト
媒体が、高分子中に分散されたコレステリック液晶また
はネマチック液晶からなることを特徴とする表示装置で
ある。該表示装置は、電界による液晶分子の配向の変化
に基づく光透過状態と光散乱状態を利用するものであ
る。
明であって、前記電子的にアドレス可能なコントラスト
媒体が、マイクロカプセルに封入されたコレステリック
液晶またはネマチック液晶からなることを特徴とする表
示装置である。該表示装置は、電界による液晶分子の配
向の変化に基づく光透過状態と光散乱状態を利用するも
のである。
れかに記載の発明であって、前記不透明領域が導電性材
料からなり、電子的にアドレス可能なコントラスト媒体
のアドレスラインを兼ねることを特徴とする表示装置で
ある。
表す表示装置の断面の模式図を図1に示す。図1に示す
表示装置101は、光透過性基板上に多数に細分化された
不透明領域と、その上に電子的にアドレス指定可能な、
電界の作用により光学的反射特性が変化するコントラス
ト媒体を設置することよりなる表示部を積層させること
により構成される。
リレート(PA)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリ
カーボネート(PC)、ポリエチレンテレフタレート(PE
T)等の透明または半透明基材から適当に選択される。
いて印刷またはその他の手段により前記光透過性基材1
上に設置される。ここで不透明領域2は単一色の層であ
っても、絵柄が付与された層であってもよい。なお、不
透明領域を導電性材料で作成すれば、電子的にアドレス
可能なコントラスト媒体のアドレスラインを兼ねること
も可能である。
スズ(ITO)等の透明導電膜よりなる電極4、その上に電
界の作用により光学的反射特性が変化するコントラスト
媒体5、ITO等の透明導電膜より成る電極6、ガラス、P
A、PES、PC、PET等の透明基材より適当に選択される光
透過性基材7を順に積層させることにより構成される。
上に設置することにより、構成される。ここで、前記表
示部8は、コントラスト媒体5の透明又は半透明領域に臨
む境界が、不透明領域2における透明又は半透明領域と
の境界と見当ずれなきように設置される。
黒色または暗い色であり、コントラスト媒体5が白色ま
たは明色(黒色または暗色)から黒色または暗色(白色
または明色)への光学特性の変化が可能である場合、光
透過性基材1側から光透過性基材7側への明瞭な透視を、
コントラスト媒体5によるデザインの影響を受けること
なく維持しつつ、光透過性基材7側から光透過性基材1側
への透視を、黒色または暗色によるデザインにより覆わ
れた部分を除き、部分的にさえぎることが可能となる。
また、コントラスト媒体5が黄色、赤色、青色の3原色
のうちいずれかの色と白色との間での光学特性の変化が
可能である3種類の媒体を周期的にパターングして構成
される場合には、光透過性基材1側から光透過性基材7側
への明瞭な透視を、コントラスト媒体5によるデザイン
の影響を受けることなく維持しつつ、表示部8でカラー
のデザインを自由に形成することができる。
面白色または明色とした場合には、光透過性基材1側か
らの透視を維持しつつ、光透過性基材7側からの透視を
全体的にさえぎることができ、コントラスト媒体5によ
る表示を全面黒色または暗色とした場合には、両側から
の全体的な透視を維持することができる。
ンは、電気的に書き換えることが可能であり、文字情
報、絵柄等を必要に応じて更新することができる。
トロクロミック材料、分散媒と荷電粒子を封入して成る
マイクロカプセル、2色に塗り分けられ各々の色の領域
が異なる電荷を帯びた微小球、若しくはマイクロシリン
ダ、またはコレステリック液晶を用いる場合には、電界
を除去した後も書き換えたデザインは保持される。
であり、コントラスト媒体5が白色または明色(黒色ま
たは暗色)から黒色または暗色(白色または明色)への
光学特性の変化することが可能である場合、光透過性基
材1側から光透過性基材7側への透視を、全面的に遮りつ
つ、表示部8のデザインおよび光透過性基材7側から光透
過性基材1側への視覚特性を任意に調整することができ
る。
ば、光透過性基材7側から光透過性基材1側への視覚特性
および表示部8のデザインを表示装置形成後に変化させ
ることができる。
マトリックス駆動法により駆動する場合には、電極4は
画素電極として画素ごとに独立してパターニングされ、
図示しない薄膜トランジスタ、信号電極、および走査電
極を併設し、電極6は光透過性基材7上に一様に形成さ
れた共通電極とする。または電極4を共通電極とし、電
極6を図示しない薄膜トランジスタ、信号電極、および
走査電極を併設した画素電極とすることもできる。ここ
で、電極4を共通電極とする場合には、電極4は、光透過
性基材3を用いず、不透明領域2によって形成されたパタ
ーン上であって不透明領域2により細分化された光透過
性基材1の表面を含む全面に一様に形成してもよい。
ン、アモルファスシリコン、有機トランジスタ、その他
半導体材料から選択される。
直交するライン状の、ITO等の透明導電体からなる透明
電極により構成され、該両電極の交わる領域にコントラ
スト媒体5が形成される。
各々ITO等の透明導電体からなる独立した数種類のパタ
ーンにより形成され、各電極パターン毎に独立して電圧
が印加される。
れず、コントラスト媒体の特性、および表示装置の用途
等から最適な方法が選択される。
表示装置の断面の模式図を図2に示す。図2に示す表示
装置102は、図1に示す表示装置101における表示部8と
同様にして構成される表示部14および表示部21を、間に
不透明領域15を挟んで、積層することにより構成され
る。ここで不透明領域15を形成する材料としては光の遮
蔽性の高い材料が用いられる。
スト媒体11およびコントラスト媒体18の透明または半透
明領域に臨む境界が、不透明領域15における透明または
半透明領域との境界と見当ずれなきように設置される。
側から光透過性基材20側への透視性および光透過性基材
20側から光透過性基材9側への透視性をコントラスト媒
体11およびコントラスト媒体18の光学特性を適当に選択
することにより、それぞれ独立に制御することが可能に
なる。例えば、コントラスト媒体11による表示を全面白
色または明色とし、コントラスト媒体18による表示を全
面黒色または暗色とした場合には、光透過性基材20側か
らの透視を維持しつつ、光透過性基材9側からの透視を
全体的にさえぎることができ、コントラスト媒体11によ
る表示を全面黒色または暗色とし、コントラスト媒体18
による表示を全面白色または明色とした場合には、光透
過性基材9側からの透視を維持しつつ、光透過性基材20
側からの透視を全体的にさえぎることができる。また、
コントラスト媒体11および18を全面黒色または暗色とし
た場合には両側からの全体的な透視を維持することがで
き、コントラスト媒体11および18を全面白色または明色
とした場合には両側からの透視を全体的に遮ることがで
きる。
トラスト媒体を全面黒色および白色表示が可能なコント
ラスト媒体とし、他方のコントラスト媒体をカラー表示
が可能なコントラスト媒体とした場合には、一方から他
方への透視性を制御しつつ、他方のデザインを自由に書
き換えることができる。
ンはそれぞれ独立に電気的に書き換えることが可能であ
り、文字情報、絵柄等を必要に応じて更新することがで
き、一方のデザインが他方のデザインの影響を受けるこ
ともない。
レクトロクロミック材料、分散媒と荷電粒子を封入して
成るマイクロカプセル、2色に塗り分けられ各々の色の
領域が異なる電荷を帯びた微小球、若しくはマイクロシ
リンダ、またはコレステリック液晶を含む場合には、電
界を除去した後も書き換えたデザインは保持される。
ば、表示装置形成後に各表示部のデザインを自由に書き
換えることが可能であることに加え、一方の表示部側か
ら他方の表示部側への視覚特性を任意に調整することが
可能となる。
媒体11およびコントラスト媒体18の駆動は、表示装置10
1の場合と同様に、アクティブマトリックス駆動法、時
分割駆動法、スタティック駆動法、およびその他駆動法
の中から、使用するコントラスト媒体の特性、及び表示
装置の用途等から最適な方法が選択される。
マトリックス駆動法にて駆動する場合には、電極12は画
素電極として画素ごとに独立してパターニングされ、図
示しない薄膜トランジスタ、信号電極、および走査電極
を併設し、電極10は光透過性基材9上に一様に形成され
た共通電極とする。または電極12を共通電極とし、電極
10を図示しない薄膜トランジスタ、信号電極、および走
査電極を併設した画素電極とすることもできる。ここ
で、電極12を共通電極とする場合には、電極12は、光透
過性基材13を用いず、不透明領域15によって形成された
パターン上であって不透明領域15により細分化された光
透過性基材16の表面を含む全面に一様に形成してもよ
い。
マトリックス駆動法にて駆動する場合には、電極17は画
素電極として画素ごとに独立してパターニングされ、図
示しない薄膜トランジスタ、信号電極、および走査電極
を併設し、電極19は光透過性基材20上に一様に形成され
た共通電極とする。または電極17を共通電極とし、電極
19を図示しない薄膜トランジスタ、信号電極、および走
査電極を併設した画素電極とすることもできる。ここ
で、電極17を共通電極とする場合には、電極17は、光透
過性基材16を用いず、不透明領域15によって形成された
パターン上であって不透明領域15により細分化された光
透過性基材13の表面を含む全面に一様に形成してもよ
い。
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
て、透明分散媒中に白色粒子と黒色粒子を封入した、マ
イクロカプセルを用いた表示装置103を示す。
ついて説明する。
り移動させることにより見る者にコントラスト変化を起
こさせる公知の電気泳動表示用のものを用いた。すなわ
ち、白色粒子はポリアミド樹脂中に酸化チタンを、黒色
粒子はポリスチレン樹脂中にカーボンブラックを、それ
ぞれ分散、固定させ、平均粒径7μmの帯電粒子とし
た。
ホン酸の一部ナトリウム塩水溶液と液体分散媒である脂
肪族炭化水素溶媒の1:1水溶液100cc中に、上記
方法により製造された帯電粒子を加え、ホモジナイザー
で6000回転、5分間攪拌して、水溶液中に白色帯電
粒子および黒色帯電粒子を含む液体分散媒が均一に分散
したエマルションを得た。
販のメラミン粉末を加え、水酸化ナトリウム溶液によっ
てpH9.0に調製し、水温60℃で30分間加熱して
メラミン/ホルムアルデヒドプレポリマーを得た。次
に、上記エマルションにメラミン/ホルムアルデヒドプ
レポリマーを加え、アジホモミキサーなどによって10
0〜300回転で攪拌しつつ水温が80℃になるように
加熱した状態で5時間保持し、その後pH7に調製して
常温まで冷却した。
子を含む液体分散媒のまわりにメラミン/ホルムアルデ
ヒド樹脂からなる壁部材が析出し、帯電粒子を内包す
る、平均粒子径40〜70μmのマイクロカプセル27が
得られた。
27をアルカリ現像可能なネガ型フォトレジストからなる
樹脂26中に分散させた混合物を、PETからなる光透過性
基板24上の片側にあらかじめITOから成る画素電極25、
図示しない薄膜トランジスタ、信号電極および走査電極
をパターニングした面に塗布、乾燥後、前記画素電極25
と重なる部分のみ遮光されないフォトマスクを密着させ
て紫外線を露光した。続けて未露光部をアルカリ現像に
より除去し、前記画素電極25上にマイクロカプセル27を
含む層を形成した。
27を含む層の上に、あらかじめITOからなる透明共通電
極28を積層したPETからなる光透過性基板29を、透明共
通電極28側がマイクロカプセル27を含む層と接触する向
きで貼り合わせ、表示部30とした。なお、この表示部30
のみでも、画素電極25を不透明領域とみなして表示装置
とすることもできる。
透明領域23を、前記画素電極25およびマイクロカプセル
27を含む層と同一のパターンを、黒色インキを印刷する
ことにより形成した。
23つき光透過性基板22の不透明領域23が形成されている
面とを貼り合わせることにより、表示装置103を得た。
このとき前記マイクロカプセル27を含む層のパターン
と、不透明領域23のパターンとの見当ずれがないように
貼り合わせた。
れば、光透過性基板22側から光透過性基板29側への透視
を維持しつつ、光透過性基板29から光透過性基板22側へ
の透視性は任意に調整することができた。すなわち、光
透過性基板29側から見たマイクロカプセルの表示を黒色
表示とした場合には透視性が得られ、白色表示とした場
合には透視をさえぎることができた。また、本装置103
によれば、光透過性基板29側の表示は、電気的に接続さ
れたマイクロカプセルにより、そのデザインを自由に書
き換えることができた。このとき光透過性基板22側へは
マイクロカプセルにより形成されたデザインの影響が及
ぼされることもなかった。
体は、電界を除去した後も書き換えたデザインを保持し
た。
て、透明分散媒中に白色粒子と黒色粒子を封入したマイ
クロカプセルと、黄色、赤色、青色のいずれかの色に着
色された分散媒中に白色粒子を封入した3種のマイクロ
カプセルを用いた表示装置104を示す。
脂で表面処理した粒径3μm酸化チタン粒子を分散させ
た分散系を封入した、粒径40μmのマイクロカプセル
44を調製した。同様にして、赤色分散媒と酸化チタン粒
子を封入したマイクロカプセル45、および黄色分散媒と
酸化チタン粒子を封入したマイクロカプセル46を調製し
た。
を封入したマイクロカプセル44とアルカリ現像可能なネ
ガ型フォトレジストからなる樹脂41との混合物を、PET
からなる光透過性基板39上の片側にあらかじめITOから
成る画素電極40、図示しない薄膜トランジスタ、信号電
極および走査電極をパターニングした面に塗布、乾燥し
た。
極の内、1つのみに重なる部分のみが遮光されないフォ
トマスクを密着させて紫外線を露光した。続けて未露光
部をアルカリ現像により除去し、前記画素電極40上にマ
イクロカプセル44を含む層を形成した。
を封入したマイクロカプセル45、および黄色着色分散媒
と酸化チタンを封入したマイクロカプセル46を含む層を
順次形成した。
及び46をパターニングした層の上に、あらかじめITOか
らなる透明共通電極42を積層したPESからなる光透過
性基板43を、透明共通電極42側がマイクロカプセル44、
45、及び46を含む層と接触する向きで貼り合わせ、表示
部47とした。
37を形成した。このときマイクロカプセル34を含む層お
よび画素電極32は、前記表示部47における画素電極40お
よびマイクロカプセル44、45、及び46を含む各層と同一
のパターンとした。
に、不透明領域38を、前記画素電極32およびマイクロカ
プセル34を含む層と同じパターンで見当ずれのなきよ
う、黒色インキを印刷することにより形成した。なお、
該不透明領域38は表示部37を形成する前に、光透過性基
板36上に印刷してもよい。
38を表示部47と、貼り合わせることにより表示装置104
を得た。このとき、不透明領域38のパターンと表示部47
におけるマイクロカプセル44、45、及び46を含む各層の
パターンが見当ずれのないように貼り合わせた。
れば、光透過性基板31側から光透過性基板43側への透視
性をマイクロカプセル34の光学特性を適当に選択するこ
とにより制御できた。例えば、マイクロカプセル34によ
る表示を全面白色とした場合には、表示部47のデザイン
の影響を受けることなく光透過性基板31側からの透視を
全体的にさえぎることができ、全面黒色とした場合に
は、表示部47のデザインの影響を受けることなく光透過
性基板31側からの全体的な透視を維持することができ
た。
はそれぞれ独立に電気的に書き換えることが可能であ
り、文字情報、絵柄等を必要に応じて更新することがで
き、一方のデザインが他方のデザインの影響を受けるこ
ともない。
体は、電界を除去した後も書き換えたデザインを保持し
た。
方向または両方向からの透視性、及びデザインを自由に
書き換えることが可能な表示装置が得られる。
る。
る。
クロカプセル 28…共通電極 29…光透過性基板 30…表示部 31…光透過性基板 32…画素電極 33…樹脂 34…透明分散媒と黒色および白色粒子を封入したマイ
クロカプセル 35…共通電極 36…光透過性基板 37…表示部 38…不透明領域 39…光透過性基板 40…画素電極 41…樹脂 42…共通電極 43…光透過性基板 44…青色着色分散媒と白色粒子を封入したマイクロカ
プセル 45…赤色着色分散媒と白色粒子を封入したマイクロカ
プセル 46…黄色着色分散媒と白色粒子を封入したマイクロカ
プセル 47…表示部 101…本発明の第1の実施の形態に係る表示装置 102…本発明の第2の実施の形態に係る表示装置 103…本発明の実施例1に係る表示装置 104…本発明の実施例2に係る表示装置
Claims (8)
- 【請求項1】光透過性基板上に細分化された不透明領域
を有し、かつ、該不透明領域上に、電界の作用により光
学的反射特性が変化する、電子的にアドレス可能なコン
トラスト媒体からなる表示部を有することを特徴とする
表示装置。 - 【請求項2】前記電子的にアドレス可能なコントラスト
媒体による表示が、電界を除去した後も保持されること
を特徴とする請求項1記載の表示装置。 - 【請求項3】前記電子的にアドレス可能なコントラスト
媒体が、着色液体と、該着色液体と光学特性が異なる複
数の微小球を封入したマイクロカプセルからなることを
特徴とする請求項1記載の表示装置。 - 【請求項4】前記電子的にアドレス可能なコントラスト
媒体が、透明液体と各々光学特性が異なる2種以上の複
数の微小球を封入したマイクロカプセルからなることを
特徴とする請求項1記載の表示装置。 - 【請求項5】前記電子的にアドレス可能なコントラスト
媒体が、エレクトロクロミック材料、回転可能な微小
球、または回転可能なマイクロシリンダーからなること
を特徴とする請求項1記載の表示装置。 - 【請求項6】前記電子的にアドレス可能なコントラスト
媒体が、高分子中に分散されたコレステリック液晶また
はネマチック液晶からなることを特徴とする請求項1記
載の表示装置。 - 【請求項7】前記電子的にアドレス可能なコントラスト
媒体が、マイクロカプセルに封入されたコレステリック
液晶またはネマチック液晶からなることを特徴とする請
求項1記載の表示装置。 - 【請求項8】前記不透明領域が導電性材料からなり、電
子的にアドレス可能なコントラスト媒体のアドレスライ
ンを兼ねることを特徴とする請求項1〜7の何れかに記
載の表示装置。
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