JP2671175B2 - 自己保持型表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、形状記憶性反強誘電
体素子を使用して電界の非印加時においても所望の文字
の表示状態を保つことができる自己保持型表示装置に関
する。

【０００２】

【従来技術】従来の表示装置としては、セグメント形式
やマトリックス状に配置された多数の発光素子を選択的
に発光駆動して所望の文字を表示する発光表示形式のも
の、あるいは表示色と背景色とに塗り分けられた回転体
を例えば７セグメント形式に配置し、夫々の回転体を電
磁石などにより選択的に回転させて所望の文字を表示す
る機械式表示形式のものが一般に知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た前者にあっては、表示状態を保つには発光素子に対す
る電源の印加状態を維持しなければならず、電源を備え
た場所あるいは表示装置にバックアップ用の電源を備え
た状態でしか使用できないとともにランプや発光ダイオ
ードなどの発光素子を発光駆動する表示装置にあっては
多くの電力を消費する問題を有している。

【０００４】また、後者にあっては、構成部品点数が多
くなって装置が大型化するとともに表示状態を保つには
回転体の回転状態を保持するためのストッパーなどの部
品を必要とし、構造が複雑化する問題を有している。

【０００５】本発明は、上記した従来の欠点を解決する
ために発明されたものであり、その目的とするところ
は、電界を印加した後に印加状態を中断した場合にあっ
ても所望の文字の表示状態を保って消費電力を零にする
ことができるとともに装置を簡易化することが可能な自
己保持型表示装置を提供することにある。

【０００６】

【問題点を解決するための手段】このため本発明は、押
圧箇所の光透過度を変更させて文字を視認可能にする光
透過度変更部材を備えた表示装置において、所望の文字
の表示形式に応じて配列され、電界を印可した際に電極
間方向へ伸長するとともに電界の印可を中断した後にお
いても伸長状態を維持する多数の形状記憶性反強誘電体
素子をその下端を固定して設け、前記光透過度変更部材
として前記形状記憶性反強誘電体素子に接触させて粗面
を有する樹脂シートまたはコレステリック液晶を封入し
たシートを設け、前記粗面を有する樹脂シートまたはコ
レステリック液晶を封入したシートに接触させかつ固定
させて透明板を設けたことを特徴としている。

【０００７】

【発明の作用】上記のように構成された本発明は、表示
しようとする所望の文字に応じて選択された形状記憶性
反強誘電体素子に電界が印加されると、電極間方向へ伸
長するとともに電界の印加中段後においてもその伸長状
態を保持し、光透過度変更部材、すなわち粗面を有する
樹脂シートまたはコレステリック液晶を封入した樹脂シ
ートを押圧して押圧箇所の光透過度を他の非押下箇所と
異ならせることにより所望の文字を表示させるとともに
表示状態を保持させる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に従って説明
する。

【０００９】先ず、実施例１を説明する。

【００１０】図１は自己保持型表示装置の概略を示す分
解斜視図である。

【００１１】図２は１セグメントの構成を示す略体縦断
面図である。

【００１２】図３は図２のＡ箇所を拡大して示す部分拡
大図である。

【００１３】自己保持型表示装置１のベース３は上面が
開放した箱形状に形成され、該ベース３の底面には絶縁
基板５が取り付けられている。

【００１４】前記絶縁基板５の上面には７セグメント位
置に対応する個別電極７および共通電極９が印刷配線さ
れている。

【００１５】そして前記個別電極７の端部に応じた絶縁
基板５には縦長形状に形成され、上下に夫々電極を有し
た７個の形状記憶性反強誘電体素子１１ａ〜１１ｇが、
７セグメント状に固着されている。

【００１６】各形状記憶性反強誘電体素子１１ａ〜１１
ｇの一方電極は対応する個別電極７に、また他方電極は
共通電極９に共通接続されている。

【００１７】前記形状記憶性反強誘電体素子１１ａ〜１
１ｇは電気双極子が反並行状態に配列された反強誘電相
で、外部から電界を印加したとき、電気双極子の配列が
並行状態になる強誘電相へ遷移する特性を有し、例えば
反強誘電体であるジルコン酸鉛（ＰｂＺｒＯ3 ）にニオ
ブ（Ｎｂ）、スズ（Ｓｎ）およびチタン（Ｔｉ）を添加
した形状記憶性セラミックスで構成される。

【００１８】該形状記憶性セラミックスとしての形状記
憶性反強誘電体素子１１ａ〜１１ｇは電界を印加したと
き、反強誘電相から強誘電相へ遷移する際に歪みが生じ
て電極間方向へ延びるとともに電界の印加を中断した後
においてもこの伸長状態を保持する特性を有している。

【００１９】また、形状記憶性反強誘電体素子１１ａ〜
１１ｇは電極間方向へ伸長した状態で逆バイアス電界を
印加すると、初期状態に縮小する特性を有している。

【００２０】各形状記憶性反強誘電体素子１１ａ〜１１
ｇの上面には弾性変形可能な合成樹脂製ブロック１３ａ
〜１３ｇが夫々取り付けられている。これら合成樹脂製
ブロック１３ａ〜１３ｇは各セグメントに応じた横長形
状に形成されている。

【００２１】前記合成樹脂製ブロック１３ａ〜１３ｇの
上面には厚さ方向へ弾性変形可能で、光透過度変更部材
を構成する所望の色に着色された樹脂シート１５が、前
記合成樹脂製ブロック１３ａ〜１３ｇに対して可及的に
近接するように、その四周が前記ベース３に固着されて
いる。

【００２２】該樹脂シート１５の上面は凹凸状の粗面化
により光を乱反射するように形成されている。

【００２３】前記樹脂シート１５の上面には保護板とし
ての透明ガラス板１７が、樹脂シート１５の上面に大し
て可及的に近接するようにその四周がベース３に固着さ
れている。

【００２４】次に、上記のように構成された自己保持型
表示装置１の作用を説明する。

【００２５】図４は表示状態を示す略体拡大断面図であ
る。

【００２６】図５は記号の表示状態を示す説明図であ
る。

【００２７】例えば７セグメント形式で数字“６”を表
示する場合について説明する。

【００２８】今、数字“６”を７セグメント形式で表示
するのに必要な形状記憶性反強誘電体素子１１ａ〜１１
ｅ・１１ｇに対して所定パルス幅の電界を印加すると、
これら形状記憶性反強誘電体素子１１ａ〜１１ｅ・１１
ｇは電気双極子の配列が反並行状態から並行状態へ遷移
して電極間方向へ伸長し、電界の印加中断後においても
この伸長状態を維持する。

【００２９】上記した形状記憶性反強誘電体素子１１ａ
〜１１ｅ・１１ｇの伸長作用により合成樹脂製ブロック
１３ａ〜１３ｅ・１３ｇが上方へ押し上げられてこれら
合成樹脂製ブロック１３ａ〜１３ｅ・１３ｇに応じた樹
脂シート１５を透明ガラス板１７に圧着させる。

【００３０】この圧着作用によりこれら合成樹脂製ブロ
ック１３ａ〜１３ｅ・１３ｇに応じた樹脂シート１５が
厚さ方向へ弾性変形して粗面状から平面状へ変化するこ
とにより該箇所と他の箇所との光の透過度を異ならせて
視認可能にして数字“６”を表示させる。

【００３１】次に、上記のように表示された数字“６”
を消去するには伸長した形状記憶性反強誘電体素子１１
ａ〜１１ｅ・１１ｇに対して所定パルス幅の逆バイアス
電界を印加すると、これら形状記憶性反強誘電体素子１
１ａ〜１１ｅ・１１ｇは電極間方向へ縮小して透明ガラ
ス板１７に対する樹脂シート１５の必着を解除させる。

【００３２】これにより樹脂シート１５は弾性復帰によ
り粗面化するとともに透明ガラス板１７との間に空気を
流入させて光を乱反射させて視認不可能にすることによ
り表示を消去させる。

【００３３】このように本実施例は、表示しようとする
数字、文字に応じて選択された形状記憶性反強誘電体素
子１１ａ〜１１ｇに対して所定パルス幅の電界を印加し
て電極間方向へ伸長させるとともに電界の印加を中断し
た後においてもその伸長状態を保って粗面化した樹脂シ
ート１５を透明ガラス板１７に密着させることにより平
面化して粗面化部と平面化部との光の透過度を変化させ
ることにより所望の文字を表示させることができる。

【００３４】このため、一旦、表示状態にしてから以後
は表示に必要な電力を零にすることができるとともに装
置自体の構造を簡素化および小型化することができる。

【００３５】

【００３６】

【００３７】

【００３８】

【００３９】

【００４０】

【００４１】

【００４２】

【００４３】

【００４４】次に、実施例２を説明する。

【００４５】図６は実施例２の実施例を示す略体拡大断
面図である。

【００４６】図７は表示状態を示す説明図である。

【００４７】実施例２は実施例１の樹脂シート１５に代
えてコレステリック液晶が封入された樹脂シート、すな
わち液晶板７１を使用して構成している。

【００４８】コレステリック液晶は可視光の波長とほぼ
一致するピッチの平行状態になった液晶分子が層構造
で、かつ層相互の液晶分子は順に偏位している。

【００４９】他の構成は実施例１の実施例と同様であ
り、図に同一符号を付してその説明を省略する。

【００５０】所望の文字などに応じて選択された形状記
憶性反強誘電体素子１１ａ〜１１ｇに対して所定パルス
幅の電界を印加すると、選択された形状記憶性反強誘電
体素子１１ａ〜１１ｇは電極間方向へ伸長して対応する
合成樹脂製ブロック１３ａ〜１３ｇを介して液晶板７１
を押圧する。

【００５１】この押圧により各層における液晶分子の配
列ピッチが変化して光の透過状態が変化して非押下箇所
との色相が変化することにより所望の文字を視認可能に
して表示させる。

【００５２】また、表示された文字を消去するには、形
状記憶性反強誘電体素子１１ａ〜１１ｇに対して逆バイ
アスの電界を印加して電極間方向へ縮小させると、液晶
板７１の押圧を解除し、該箇所の液晶配列を元の状態へ
変化させることにより視認不可能にさせることにより文
字を消去させる。

【００５３】上記した実施例１〜２の説明にあっては、
形状記憶性反強誘電体素子１１ａ〜１１ｇを７セグメン
ト状に配列して所望の文字をセグメント形式で表示させ
るものとしたが、例えば多数の形状記憶性反強誘電体素
子をドットマトリックス状に配置して所望の文字をマト
リックス形式で表示するものであってもよい。

【００５４】

【００５５】

【００５６】

【発明の効果】このため本発明は、形状記憶性反強誘電
体素子をその下端を固定して設け、光透過度変更部材と
して粗面を有する樹脂シートまたはコレステリック液晶
を封入したシート（液晶板）を前記形状記憶性反強誘電
体素子に接触させて設けたことにより、電界を印加した
後に印加状態を中断した場合にあっても所望の文字の表
示状態を保って消費電力を零にすることができるととも
に装置を簡易化し小型化することが可能な自己保持型表
示装置を提供することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】名称の概略を示す分解斜視図である。

【図２】１セグメントの構成を示す略体縦断面図であ
る。

【図３】図２のＡ箇所を拡大して示す部分拡大図であ
る。

【図４】表示状態を示す略体拡大断面図である。

【図５】記号の表示状態を示す説明図である。

【図６】実施例２を示す略体拡大断面図である。

【図７】表示状態を示す説明図である。 １：自己保持型表示装置 １１ａ〜１１ｇ：形状記憶性反強誘電体素子 １５：光透過度変更部材としての弾性シート

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】押圧箇所の光透過度を変更させて文字を視
   認可能にする光透過度変更部材を備えた表示装置におい
   て、所望の文字の表示形式に応じて配列され、電界を印
   可した際に電極間方向へ伸長するとともに電界の印可を
   中断した後においても伸長状態を維持する多数の形状記
   憶性反強誘電体素子をその下端を固定して設け、前記光
   透過度変更部材として不透明な材料であるコレステリッ
   ク液晶を封入した１枚のシートを前記多数の形状記憶性
   反強誘電体素子に接触させて設けるとともに、透明板を
   前記コレステリック液晶を封入したシートに接触させか
   つ固定させて設け、前記多数の形状記憶性反強誘電体素
   子が前記透明板越しに見えないようにしたことを特徴と
   する自己保持型表示装置。
2. 【請求項２】前記光透過度変更部材として、前記不透明
   な材料であるコレステリック液晶を封入した１枚のシー
   トの替わりに、上面全体を粗面化することにより光を乱
   反射するように形成した１枚の樹脂シートを設けた請求
   項１の自己保持型表示装置。