JPH10293329A - ディスプレイ装置 - Google Patents

ディスプレイ装置

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JPH10293329A
JPH10293329A JP9100070A JP10007097A JPH10293329A JP H10293329 A JPH10293329 A JP H10293329A JP 9100070 A JP9100070 A JP 9100070A JP 10007097 A JP10007097 A JP 10007097A JP H10293329 A JPH10293329 A JP H10293329A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ショーウィンドウのガラス等に使用した場合
においても、ショーウィンドウに展示された物の色彩、
模様及び形状等の形態を容易に把握することができるデ
ィスプレイ装置を提供すること。 【解決手段】 回転粒子層Tは、不透明な境界面11を
有しその両側に透明部材4を有する分極粒子2を回転可
能に担持した粒子担持体13を、回転粒子層Tの面に沿
って多数配置している。そして、電界印加装置7は、境
界面11が回転粒子層Tに略垂直な方向に向くように分
極粒子2を駆動し、電界印加装置5は、境界面11が回
転粒子層Tに略平行な方向に向くように分極粒子2を駆
動する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、粒子を回転可能に
担持した粒子担持体を用いて、表示機能を構成したディ
スプレイ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、粒子回転型ディスプレイ装置にお
いては、特開平3―188489号公報、procee
dings of the SID,Vol.23,4
P.249(1982)及びproceedings
of the SID,Vol.18, P.289
(1977)に開示されているような、画像表示面に多
数配置された球状粒子を回転または停止させて画像を形
成する、いわゆるTBD(Twisting Ball
Display)方式が採用されている。
【0003】この方式は、材質の異なる二つの半球粒子
を接合した直径50μm程度の球状粒子を、その一方の
半球を着色した状態において絶縁溶液に浸すことによ
り、各半球面に電気二重層による電位差を生じさせ、球
状粒子の極方向に双極子モーメントを発生させ、この双
極子モーメントの方向を電界等によって制御するもので
あった。
【0004】すなわち、電界印加装置を用いて、画像表
示面に多数配置された球状粒子(以下、分極粒子とい
う)に、その画像表示面に対して略直交するような方向
の電界を印加して、画像を形成するものであった。
【0005】このTBD方式は、受光型の方式を採用し
ているので、CRT等の表示装置とは異なり、ちらつい
て目に負担を与えることがなかった。また、低電圧駆動
が可能であるので、消費電力も少なかった。さらに、メ
モリ効果を有するため、電界印加装置による印加電界を
切ったとしても、形成された画像は、そのまま維持され
ていた。
【0006】また、特願平9−21405号に開示して
いるディスプレイ装置においては、透明な分極粒子の半
球面を着色し、画像表示面に対して略垂直な方向及び略
平行な方向に電界を印加して、画像を形成するものであ
った。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような分極粒子及び電界印加装置を用いた粒子回転型
ディスプレイ装置においては、分極粒子が不透明である
か、もしくは分極粒子の半球面が着色されていたため、
画像表示面に光を透過させることができず、完全にクリ
アなディスプレイ装置を作製できないという問題があっ
た。
【0008】従って、本ディスプレイ装置をショーウィ
ンドウのガラス等に使用した場合には、ショーウィンド
ウに展示された物の色彩、模様及び形状等の形態を把握
することができないという問題があった。
【0009】本発明は、上述した問題を解決するために
なされたものであり、ショーウィンドウのガラス等に使
用した場合においても、ショーウィンドウに展示された
物の色彩、模様及び形状等の形態を容易に把握すること
ができるディスプレイ装置を提供することを目的として
いる。
【0010】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の請求項1に記載のディスプレイ装置は、不
透明な境界面を有しその両側に透明領域を有する粒子
と、その粒子を回転可能に担持した粒子担持体と、その
粒子担持体を表面に沿って多数配置した画像表示面と、
前記境界面が前記画像表示面に略垂直な方向に向くよう
に前記粒子を駆動する第1の駆動手段と、前記境界面が
前記画像表示面に略平行な方向に向くように前記粒子を
駆動する第2の駆動手段とを備えたことを特徴としてい
る。
【0011】上記構成を有する本発明の請求項1に記載
のディスプレイ装置において、画像表示面は、不透明な
境界面を有しその両側に透明領域を有する粒子を回転可
能に担持した粒子担持体を、表面に沿って多数配置して
いる。そして、第1の駆動手段は、境界面が画像表示面
に略垂直な方向に向くように粒子を駆動するので、画像
表示面に対して向こう側にある物の色彩、模様及び形状
等の形態を容易に把握することができ、また、第2の駆
動手段は、境界面が画像表示面に略平行な方向に向くよ
うに粒子を駆動するので、画像表示面に対して向こう側
にある物を容易に隠すことができる。
【0012】また、請求項2に記載のディスプレイ装置
は、前記境界面が、前記粒子の中心部を通る面としたこ
とを特徴としている。
【0013】上記構成を有する請求項2に記載のディス
プレイ装置において、境界面は、粒子の中心部を通って
いるので、境界面が画像表示面に略垂直な方向に向いた
場合には、ショーウィンドウに展示された物の色彩、模
様及び形状等の形態を容易に把握することができるとと
もに、特に、境界面が略水平な方向に向いた場合には、
ショーウィンドウの内部に展示された物を確実に隠すこ
とができる。
【0014】また、請求項3に記載のディスプレイ装置
は、前記境界面が、前記粒子の中心部から外れた部分を
通る面としたことを特徴としている。
【0015】上記構成を有する請求項3に記載のディス
プレイ装置において、境界面は、粒子の中心部から外れ
た部分を通っているので、境界面が画像表示面に略垂直
な方向に向いた場合には、ショーウィンドウに展示され
た物の色彩、模様及び形状等の形態を容易に把握するこ
とができるとともに、特に、境界面が略水平な方向に向
いた場合においても、ショーウィンドウの内部に展示さ
れた物の形態の一部を見ることができ、その物全体の形
態を容易に把握することができる。
【0016】さらに、請求項4に記載のディスプレイ装
置は、前記粒子が、前記境界面を境にして電気的に分極
された分極粒子としたことを特徴としている。
【0017】上記構成を有する請求項4に記載のディス
プレイ装置において、粒子は、境界面を境にして電気的
に分極されているので、粒子の方向は、外部の電界印加
装置を用いて電界を印加することにより、簡単に変更で
きる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
【0019】図1は、本発明の実施の形態のディスプレ
イ装置に使用する分極粒子を説明する説明図である。図
1において、粒子である分極粒子2は、不透明な境界面
11と、その境界面11の両側に透明領域である直径約
50ミクロンの透明部材4とを有し、球状に形成されて
いる。
【0020】また、この分極粒子2を作製する方法は、
例えば、特開平1―282589号公報に開示されてい
る手法を使用することができる。すなわち、帯電性の異
なる2種類の透明部材4の表面を着色した後、それらを
貼り合わせて板状、もしくは帯状とし、その後に所望の
大きさに粉砕する手法を使用することができる。
【0021】次に、分極粒子2を含むパネル8Aの製造
方法について説明する。
【0022】図2は、本実施の形態におけるワックスで
コーティングされた分極粒子と透明電極とを説明する説
明図である。図2において、まず、分極粒子2は、その
周りをワックス6等の有機溶媒に可溶な樹脂でコーティ
ングされる。このコーティングは、融解したワックス6
と分極粒子2との混合体の一粒ずつを、窒素ガスの圧力
によってノズルから噴出滴下することにより行われる。
また、コーティングする層厚は、ノズルの温度と窒素ガ
スの噴出圧力とによって、3〜15マイクロメートルに
調整される。ワックス6によるコーティングが終了した
後、そのコーティングした分極粒子2を直線状に並べら
れたITO(Indium Tin Oxide)等の
透明電極3とともに水中に沈殿させる。
【0023】そして、水中に沈殿させた分極粒子2及び
透明電極3にポリビニルアルコール(PVA)等の水溶
性ポリマー水溶液を加えて乾燥させ、図2に示すような
分極粒子2を含んだ透明PVAからなるパネル8Aを得
る。
【0024】次に、パネル8Aを有機溶媒に浸すとワッ
クス6のみが溶解洗浄され、そこへ絶縁性溶媒10を注
入して、透明の液漏れ防止シール12を貼付する。この
ようにすれば、分極粒子2の周りの隙間は、絶縁性溶媒
10で満たされ、分極粒子2が電界等の印加により回転
可能となり、粒子担持体13が形成される。そして、図
3に示すような透明PVAからなるパネル8Bが完成す
る。
【0025】ここで、分極粒子2は、帯電性の異なる2
つの透明領域で構成されており、絶縁性溶媒10内で
は、電気二重層の原理により、各透明領域の表面電荷量
が異なるため、この分極粒子2に電界を印加した場合に
は、分極粒子2全体に双極子モーメントが発生する。従
って、分極粒子2は、この双極子モーメントにより回転
するのである。
【0026】図4は、本実施の形態における分極粒子の
境界面11の方向を変えるための制御を説明する説明図
である。この説明においては、境界面11を挟む一方の
半球面Xが負の電荷に分極され、他方の半球面Yが正の
電荷に分極されているとする。図4において、パネル8
Bを透明な電極Aと電極Bとの間に挟み、第2の駆動手
段である電界印加装置5により電極Bを正極、電極Aを
負極として電界Eを印加すると、半球面Xは、正極であ
る電極B側(上側)に向き、半球面Yは、負極である電
極A側(下側)に向く。従って、境界面11は、水平と
なり、光は、パネル8Bによって反射される。ここで、
電界の印加を解除しても、分極粒子2は、特開昭64―
42683号公報に開示されているように、分極粒子2
と絶縁溶媒10を取り囲む壁面に接触し自由な回転を行
わない。すなわち、電界の印加を解除しても、分極粒子
2は、回転せず、一種のメモリ効果を有する。
【0027】次に、第1の駆動手段である電界印加装置
7により、分極粒子2の左側の透明電極3を正極、右側
の透明電極3をアースして電界を印加すると、上側に向
いていた半球面Xは、正極である左側に向き、下側に向
いていた半球面Yは右側に向く。従って、境界面11
は、垂直となり、光は、パネル8Bに対して透過性を有
する。そして、前記同様に、電界の印加を解除しても、
分極粒子2の向きは維持される。
【0028】このように、パネル8B上に画像表示面と
して形成された分極粒子層Tは、その画像表示面に対し
て水平な方向の電界により、光の透過性が確保され、画
像表示面に対して垂直な方向の電界により、光の遮断性
が確保される。従って、境界面11の回転を制御するこ
とにより、任意の画像を形成でき、可視化させることが
できる。
【0029】次に、分極粒子2に電界を印加する方法に
ついて説明する。
【0030】図5は、本実施の形態における分極粒子を
駆動するための配線を示した図である。図5において、
電界印加装置5による電界の印加は、パネル8Bの一方
の面U及び他方の面Vに透明電極14をマトリックス状
に配線した状態において、面V側の透明電極14全体を
アースし、面Uの透明電極14に±100V程度の電位
を選択的に印加することにより行う。
【0031】また、電界印加装置7による電界の印加
は、パネル8Bに組み込まれた透明電極3を1本おき
に、もしくは数本おきにアースし、そのアースした透明
電極3以外の透明電極3に±100V程度の電位を選択
的に印加することにより行う。この場合、例えば、面U
及び面Vの電位をツェナダイオード等により高電位(例
えば、100V)に保持しておき、マトリックス電極1
4に0V、もしくは200Vを印加することによっても
行うことができる。この場合には、電源は1つで済み、
非常に経済的である。
【0032】また、透明電極14の配線を行わずに、図
6に示すように、パネル8B中の電極3の配線だけを行
い、電界印加装置16に電界を加えながら、その電界印
加装置16を回転粒子層20上を移動させることによ
り、任意の画像を形成するようにしてもよい。
【0033】さらに、図7に示すように、分極粒子18
の不透明な境界面が、粒子の中心から外れた部分を通る
ようにしてもよい。この場合、画像表示面に対して垂直
な方向に電界を印加して、分極粒子18の境界面11を
水平方向に向けた場合においても、部分的に光が透過す
るので、ショーウィンドウのガラス等に使用した場合に
おいても、常に、透明性を保持することができる。
【0034】なお、本実施の形態においては、電界を印
加して、分極粒子2の方向を変更したが、磁界を印加し
て、その方向を変更するようにしてもよい。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項1
に記載のディスプレイ装置によれば、画像表示面は、不
透明な境界面を有しその両側に透明領域を有する粒子を
回転可能に担持した粒子担持体を、表面に沿って多数配
置しており、第1の駆動手段が、境界面が画像表示面に
略垂直な方向に向くように粒子を駆動し、第2の駆動手
段が、境界面が画像表示面に略平行な方向に向くように
粒子を駆動するので、本発明のディスプレイ装置をショ
ーウィンドウのガラス等に使用した場合においても、境
界面が画像表示面に略垂直な方向に向いた場合には、シ
ョーウィンドウに展示された物の色彩、模様及び形状等
の形態を容易に把握することができ、境界面が画像表示
面に略平行な方向に向いた場合には、ショーウィンドウ
に展示された物を容易に隠すことができる。
【0036】また、請求項2に記載のディスプレイ装置
によれば、境界面が、粒子の中心部を通っているので、
境界面が画像表示面に略垂直な方向に向いた場合には、
ショーウィンドウに展示された物の色彩、模様及び形状
等の形態を容易に把握することができるとともに、特
に、境界面が略水平な方向に向いた場合には、ショーウ
ィンドウの内部に展示された物を確実に隠すことができ
る。
【0037】また、請求項3に記載のディスプレイ装置
によれば、境界面が、粒子の中心部から外れた部分を通
っているので、境界面が画像表示面に略垂直な方向に向
いた場合には、ショーウィンドウに展示された物の色
彩、模様及び形状等の形態を容易に把握することができ
るとともに、特に、境界面が略水平な方向に向いた場合
においても、ショーウィンドウの内部に展示された物の
形態の一部を見ることができ、その物全体の形態を容易
に把握することができる。
【0038】さらに、請求項4に記載のディスプレイ装
置によれば、粒子が、境界面を境にして電気的に分極さ
れているので、粒子の方向は、外部の電界印加装置を用
いて電界を印加することにより、簡単に変更できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態のディスプレイ装置に使用
する分極粒子を説明する説明図である。
【図2】本実施の形態におけるワックスでコーティング
された分極粒子と透明電極とを説明する説明図である。
【図3】本実施の形態における絶縁溶媒で満たされた分
極粒子を含むポリビニルアルコールパネルを説明する説
明図である。
【図4】本実施の形態における分極粒子の境界面の方向
を変えるための制御を説明する説明図である。
【図5】本実施の形態における分極粒子を駆動するため
の配線を示した図である。
【図6】他の実施の形態における分極粒子を駆動する電
界印加装置を説明する説明図である。
【図7】他の実施の形態における分極粒子の境界面が粒
子の中心部から外れた部分を通る場合を説明する説明図
である。
【符号の説明】
2 分極粒子 4 透明部材 5 電界印加装置 7 電界印加装置 11 境界面 13 粒子担持体 T 分極粒子層

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 不透明な境界面を有しその両側に透明領
    域を有する粒子と、 その粒子を回転可能に担持した粒子担持体と、 その粒子担持体を表面に沿って多数配置した画像表示面
    と、 前記境界面が前記画像表示面に略垂直な方向に向くよう
    に前記粒子を駆動する第1の駆動手段と、 前記境界面が前記画像表示面に略平行な方向に向くよう
    に前記粒子を駆動する第2の駆動手段とを備えたことを
    特徴とするディスプレイ装置。
  2. 【請求項2】 前記境界面は、前記粒子の中心部を通る
    面としたことを特徴とする請求項1に記載のディスプレ
    イ装置。
  3. 【請求項3】 前記境界面は、前記粒子の中心部から外
    れた部分を通る面としたことを特徴とする請求項1に記
    載のディスプレイ装置。
  4. 【請求項4】 前記粒子は、前記境界面を境にして電気
    的に分極された分極粒子としたことを特徴とする請求項
    1乃至請求項3のいずれかに記載のディスプレイ装置。
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