JPH1138336A - 光スイッチング素子 - Google Patents
光スイッチング素子Info
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- JPH1138336A JPH1138336A JP19362197A JP19362197A JPH1138336A JP H1138336 A JPH1138336 A JP H1138336A JP 19362197 A JP19362197 A JP 19362197A JP 19362197 A JP19362197 A JP 19362197A JP H1138336 A JPH1138336 A JP H1138336A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 表示が明るく、且つ視角特性が良好な表示装
置が得られる光スイッチング素子を提供する。 【解決手段】 ガラス基板102上にはアルミニウムか
らなる反射電極104が各画素領域毎に形成されてい
る。反射電極104上には突起105が立設されてお
り、また反射電極104上には黒色の導電性インク10
6が付着している。基板102に対向して基板101が
配置されており、この基板101の対向面側にはITO
からなる対向電極103が形成されている。電圧無印加
時には、導電性インク106が反射電極104の表面を
覆って黒表示となる。一方、電圧印加時には、クーロン
力により導電性インク106は突起105の側面に沿っ
て対向電極103側に移動し、反射基板104の表面が
露出して白表示になる。
置が得られる光スイッチング素子を提供する。 【解決手段】 ガラス基板102上にはアルミニウムか
らなる反射電極104が各画素領域毎に形成されてい
る。反射電極104上には突起105が立設されてお
り、また反射電極104上には黒色の導電性インク10
6が付着している。基板102に対向して基板101が
配置されており、この基板101の対向面側にはITO
からなる対向電極103が形成されている。電圧無印加
時には、導電性インク106が反射電極104の表面を
覆って黒表示となる。一方、電圧印加時には、クーロン
力により導電性インク106は突起105の側面に沿っ
て対向電極103側に移動し、反射基板104の表面が
露出して白表示になる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、表示パネルなどに
適用可能な光スイッチング素子に関し、特に屋外で使用
する携帯端末の表示装置として好適な光スイッチング素
子に関する。
適用可能な光スイッチング素子に関し、特に屋外で使用
する携帯端末の表示装置として好適な光スイッチング素
子に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、情報機器の普及に伴い、各種の表
示装置が開発されている。なかでも、反射型表示装置は
光源が不要であるので、消費電力が少ないとともに装置
の小型化が可能である等の利点を有している。従来、反
射型表示装置としては、一対の透明電極間に液晶を封入
し、これを一対の偏光板で挟んだ構造の液晶表示装置
や、一対の透明電極の間に棒状の分子形状を有する色素
(二色性色素)と液晶とを混合して封入したゲスト・ホ
スト型液晶表示装置が開発されている。
示装置が開発されている。なかでも、反射型表示装置は
光源が不要であるので、消費電力が少ないとともに装置
の小型化が可能である等の利点を有している。従来、反
射型表示装置としては、一対の透明電極間に液晶を封入
し、これを一対の偏光板で挟んだ構造の液晶表示装置
や、一対の透明電極の間に棒状の分子形状を有する色素
(二色性色素)と液晶とを混合して封入したゲスト・ホ
スト型液晶表示装置が開発されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の反射型表示装置は、いずれも液晶による偏向制
御により光の透過量を制御するため、光の利用効率が低
いという欠点がある。また、液晶表示装置では複屈折に
より光の透過率を制御するため、表示パネルの正面では
良好な表示が得られるものの、斜め方向から見たときの
コントラストが低下し、視角特性が悪いという欠点もあ
る。
た従来の反射型表示装置は、いずれも液晶による偏向制
御により光の透過量を制御するため、光の利用効率が低
いという欠点がある。また、液晶表示装置では複屈折に
より光の透過率を制御するため、表示パネルの正面では
良好な表示が得られるものの、斜め方向から見たときの
コントラストが低下し、視角特性が悪いという欠点もあ
る。
【0004】本発明の目的は、表示が明るく、且つ視角
特性が良好な表示装置が得られる光スイッチング素子を
提供することである。
特性が良好な表示装置が得られる光スイッチング素子を
提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記した課題は、相互に
対向して配置された第1及び第2の基板と、前記第1の
基板の対向面上に形成された第1の電極と、前記第1の
電極上に形成された突起と、前記第1の電極上に付着し
た導電性流動体と、前記第2の基板の対向面上に形成さ
れた第2の電極とを有し、前記第1及び第2の電極間に
電圧を印加することにより前記導電性流動体を前記突起
の側面に沿って移動させることを特徴とする光スイッチ
ング素子により解決する。
対向して配置された第1及び第2の基板と、前記第1の
基板の対向面上に形成された第1の電極と、前記第1の
電極上に形成された突起と、前記第1の電極上に付着し
た導電性流動体と、前記第2の基板の対向面上に形成さ
れた第2の電極とを有し、前記第1及び第2の電極間に
電圧を印加することにより前記導電性流動体を前記突起
の側面に沿って移動させることを特徴とする光スイッチ
ング素子により解決する。
【0006】以下、本発明の作用について説明する。本
発明においては、第1及び第2の基板が対向して配置さ
れており、第1の基板の対向面には第1の電極が形成さ
れ、第2の基板の対向面には第2の電極が形成されてい
る。また、第1の基板上には突起が形成されているとと
もに、導電性流動体が付着している。従って、第1及び
第2の電極間に電圧を印加していない状態では、第1の
電極の表面は導電性流動体に覆われる。
発明においては、第1及び第2の基板が対向して配置さ
れており、第1の基板の対向面には第1の電極が形成さ
れ、第2の基板の対向面には第2の電極が形成されてい
る。また、第1の基板上には突起が形成されているとと
もに、導電性流動体が付着している。従って、第1及び
第2の電極間に電圧を印加していない状態では、第1の
電極の表面は導電性流動体に覆われる。
【0007】一方、第1及び第2の電極間に電圧を印加
すると、クーロン力により導電性流動体には第2の電極
側に向かう方向に引力が発生し、導電性流動体は突起の
側面に沿って移動する。その結果、第1の電極の表面が
露出する。このように、本発明の光スイッチング素子で
は、導電性流動体に覆われた部分と第1の電極の表面が
露出した部分とのコントラストにより画像等の表示が可
能になる。また、本発明の光スイッチング素子は、液晶
による偏光制御により光の透過量を制御するものでない
ので、液晶を利用した従来の表示装置と異なり、光の利
用効率が高く、視角特性も優れている。
すると、クーロン力により導電性流動体には第2の電極
側に向かう方向に引力が発生し、導電性流動体は突起の
側面に沿って移動する。その結果、第1の電極の表面が
露出する。このように、本発明の光スイッチング素子で
は、導電性流動体に覆われた部分と第1の電極の表面が
露出した部分とのコントラストにより画像等の表示が可
能になる。また、本発明の光スイッチング素子は、液晶
による偏光制御により光の透過量を制御するものでない
ので、液晶を利用した従来の表示装置と異なり、光の利
用効率が高く、視角特性も優れている。
【0008】なお、導電性流動体としては、揮発し難い
液体に導電材料と顔料又は染料とを添加したものや、水
銀等を使用することができる。また、一旦突起の側面に
沿って移動した導電性流動体をより確実に第1の電極上
に戻すために、第1の電極の表面は前記導電性流動体に
対する親和性処理が施されていることが好ましい。
液体に導電材料と顔料又は染料とを添加したものや、水
銀等を使用することができる。また、一旦突起の側面に
沿って移動した導電性流動体をより確実に第1の電極上
に戻すために、第1の電極の表面は前記導電性流動体に
対する親和性処理が施されていることが好ましい。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、添付の図面を参照して説明する。 (第1の実施の形態)図1,図2は本発明の第1の実施
の形態の光スイッチング素子を示す断面図である。な
お、図1は電圧無印加時の状態、図2は電圧印加時の状
態を示す。
て、添付の図面を参照して説明する。 (第1の実施の形態)図1,図2は本発明の第1の実施
の形態の光スイッチング素子を示す断面図である。な
お、図1は電圧無印加時の状態、図2は電圧印加時の状
態を示す。
【0010】透明ガラス基板101,102は約10μ
mの間隔をおいて配置されている。ガラス基板102上
は複数の画素領域に分割されており、各画素領域毎に反
射電極104が形成されている。この反射電極104は
光を反射する例えばアルミニウム膜からなり、その表面
には親油処理が施されている。反射電極104上には、
断面形状が台形の複数本の棒状の突起105が立設され
ている。また、反射電極104上には、黒色の導電性イ
ンク106が付着している。この導電性インク106
は、反射電極104及び突起105の表面に付着して反
射電極104側に保持されている。
mの間隔をおいて配置されている。ガラス基板102上
は複数の画素領域に分割されており、各画素領域毎に反
射電極104が形成されている。この反射電極104は
光を反射する例えばアルミニウム膜からなり、その表面
には親油処理が施されている。反射電極104上には、
断面形状が台形の複数本の棒状の突起105が立設され
ている。また、反射電極104上には、黒色の導電性イ
ンク106が付着している。この導電性インク106
は、反射電極104及び突起105の表面に付着して反
射電極104側に保持されている。
【0011】なお、突起105は棒状のものに限らず、
例えば上から見て枠状に形成されていてもよい。この場
合は、導電性インク106は枠状に形成された突起10
5の内側に入れられる。一方、基板101の対向面側に
はITO(インジウム酸化スズ)等の透明導電体からな
る対向電極103が表示領域の全面に亘って形成されて
いる。この対向電極103の表面は、親水処理が施され
ている。
例えば上から見て枠状に形成されていてもよい。この場
合は、導電性インク106は枠状に形成された突起10
5の内側に入れられる。一方、基板101の対向面側に
はITO(インジウム酸化スズ)等の透明導電体からな
る対向電極103が表示領域の全面に亘って形成されて
いる。この対向電極103の表面は、親水処理が施され
ている。
【0012】そして、反射電極104はスイッチ108
を介して電源107の一方の負極側に接続され、電源1
07の正極側は対向電極103に接続されている。この
ように構成された本実施の形態の光スイッチング素子に
おいて、スイッチ108がオフ状態のときは、図1に示
すように、導電性インク106は反射電極104に付着
して反射電極104の表面を覆っており、基板101側
から入射した光はインク106により吸収され、当該画
素は黒表示となる。
を介して電源107の一方の負極側に接続され、電源1
07の正極側は対向電極103に接続されている。この
ように構成された本実施の形態の光スイッチング素子に
おいて、スイッチ108がオフ状態のときは、図1に示
すように、導電性インク106は反射電極104に付着
して反射電極104の表面を覆っており、基板101側
から入射した光はインク106により吸収され、当該画
素は黒表示となる。
【0013】一方、スイッチ108がオン状態になる
と、対向電極103は正に帯電し、導電性インク106
は負に帯電して、これらの間にクーロン力(引力)が発
生する。このクーロン力により導電性インク106は突
起105の側面に沿って対向電極103側に移動し、反
射電極104の表面が露出する。これにより、基板10
1側から入射した光は反射電極104の表面で反射さ
れ、当該画素は白表示となる。
と、対向電極103は正に帯電し、導電性インク106
は負に帯電して、これらの間にクーロン力(引力)が発
生する。このクーロン力により導電性インク106は突
起105の側面に沿って対向電極103側に移動し、反
射電極104の表面が露出する。これにより、基板10
1側から入射した光は反射電極104の表面で反射さ
れ、当該画素は白表示となる。
【0014】その後、スイッチ108を再度オフ状態に
すると、導電性インク106は反射電極104との間の
表面張力により反射電極104側に移動し、反射電極1
04の表面は導電性インク106により覆われて、再び
黒表示になる。このように、本実施の形態の光スイッチ
ング素子は、各画素毎にスイッチ108のオン−オフを
制御して黒表示又は白表示を行うことにより、所望の画
像を表示することができる。
すると、導電性インク106は反射電極104との間の
表面張力により反射電極104側に移動し、反射電極1
04の表面は導電性インク106により覆われて、再び
黒表示になる。このように、本実施の形態の光スイッチ
ング素子は、各画素毎にスイッチ108のオン−オフを
制御して黒表示又は白表示を行うことにより、所望の画
像を表示することができる。
【0015】なお、対向電極103と反射電極104と
の間の電位差が大きすぎると、導電性インク106は突
起105から離れて対向電極103側に移動し、対向電
極103の表面を覆ってしまう。また、対向電極103
と反射電極104との間の電位差が小さすぎると、導電
性インク106が殆ど移動せず、反射電極104が露出
しない。このため、電源107の電圧は、電圧を印加し
たときに導電性インク106が移動して反射電極104
の表面が露出し、且つ、導電性インク106が突起10
5から離れて対向電極103側に移動しない程度とする
ことが必要である。
の間の電位差が大きすぎると、導電性インク106は突
起105から離れて対向電極103側に移動し、対向電
極103の表面を覆ってしまう。また、対向電極103
と反射電極104との間の電位差が小さすぎると、導電
性インク106が殆ど移動せず、反射電極104が露出
しない。このため、電源107の電圧は、電圧を印加し
たときに導電性インク106が移動して反射電極104
の表面が露出し、且つ、導電性インク106が突起10
5から離れて対向電極103側に移動しない程度とする
ことが必要である。
【0016】以下、上述の光スイッチング素子の製造方
法について説明する。まず、厚さが1mmのガラス基板
101上にITOをスパッタして、透明導電体からなる
対向電極103を形成する。そして、この対向電極10
3の表面を親水処理する。親水処理は、例えば界面活性
剤等で対向電極103の表面を拭くことにより行う。
法について説明する。まず、厚さが1mmのガラス基板
101上にITOをスパッタして、透明導電体からなる
対向電極103を形成する。そして、この対向電極10
3の表面を親水処理する。親水処理は、例えば界面活性
剤等で対向電極103の表面を拭くことにより行う。
【0017】一方、厚さが1mmのガラス基板102上
にアルミニウムをスパッタして、反射電極104を形成
する。そして、この反射電極104の表面を親油処理す
る。親油処理は、例えば反射電極104の表面に油脂又
は樹脂系の皮膜系をコーティングすることにより行う。
次に、反射電極104上に感光性のアクリル系樹脂を約
8μmの厚さに塗布してアクリル樹脂膜を形成する。次
に、このアクリル樹脂膜の上の突起105を形成すべき
領域をマスクで遮光し、全面に紫外線を照射する。その
後、マスクを除去し、現像処理を行う。これにより、紫
外線で露光されなかった部分のアクリル樹脂膜が残存
し、この残存したアクリル樹脂膜が突起105となる。
にアルミニウムをスパッタして、反射電極104を形成
する。そして、この反射電極104の表面を親油処理す
る。親油処理は、例えば反射電極104の表面に油脂又
は樹脂系の皮膜系をコーティングすることにより行う。
次に、反射電極104上に感光性のアクリル系樹脂を約
8μmの厚さに塗布してアクリル樹脂膜を形成する。次
に、このアクリル樹脂膜の上の突起105を形成すべき
領域をマスクで遮光し、全面に紫外線を照射する。その
後、マスクを除去し、現像処理を行う。これにより、紫
外線で露光されなかった部分のアクリル樹脂膜が残存
し、この残存したアクリル樹脂膜が突起105となる。
【0018】次に、基板102上に黒色の導電性インク
106を滴下し、基板102を回転させて各反射電極1
04上に導電性インク106を均一に付着させる。次い
で、基板101と基板102との間に径が一定のスペー
サを散布し、基板101,102を重ね合わせて基板縁
部をシール材(図示せず)で封止する。これにより、本
実施の形態の光スイッチング素子が完成する。
106を滴下し、基板102を回転させて各反射電極1
04上に導電性インク106を均一に付着させる。次い
で、基板101と基板102との間に径が一定のスペー
サを散布し、基板101,102を重ね合わせて基板縁
部をシール材(図示せず)で封止する。これにより、本
実施の形態の光スイッチング素子が完成する。
【0019】本実施の形態においては、反射電極104
と対向電極103との間に印加される電圧をオン−オフ
することにより、反射電極104の表面を露出させた
り、反射電極104の表面を導電性インク106で覆っ
て、画素毎の表示を行うので、液晶を使用した光スイッ
チング素子と異なり、光の利用効率が高く、表示の認識
性が高い。また、液晶表示装置のような視角の方向依存
性がない。これにより、小型で消費電極が少なく、携帯
端末のディスプレイとして好適な表示装置が得られる。
と対向電極103との間に印加される電圧をオン−オフ
することにより、反射電極104の表面を露出させた
り、反射電極104の表面を導電性インク106で覆っ
て、画素毎の表示を行うので、液晶を使用した光スイッ
チング素子と異なり、光の利用効率が高く、表示の認識
性が高い。また、液晶表示装置のような視角の方向依存
性がない。これにより、小型で消費電極が少なく、携帯
端末のディスプレイとして好適な表示装置が得られる。
【0020】(第2の実施の形態)図3,図4は本発明
の第2の実施の形態を示す断面図である。なお、図3は
電圧無印加時の状態、図4は電圧印加時の状態を示す。
また、図3,図4において、図1,図2と同一物には同
一符号を付してその詳しい説明は省略する。本実施の形
態においては、基板102の表面に光吸収性のブラック
ポリイミド膜102aが被着されている。また、このブ
ラックポリイミド膜102a上にはITOからなる透明
電極114が各画素毎に分割して形成されている。
の第2の実施の形態を示す断面図である。なお、図3は
電圧無印加時の状態、図4は電圧印加時の状態を示す。
また、図3,図4において、図1,図2と同一物には同
一符号を付してその詳しい説明は省略する。本実施の形
態においては、基板102の表面に光吸収性のブラック
ポリイミド膜102aが被着されている。また、このブ
ラックポリイミド膜102a上にはITOからなる透明
電極114が各画素毎に分割して形成されている。
【0021】透明電極114上には、第1の実施の形態
と同様に1画素毎に複数の突起105が立設されている
とともに、導電性流動体として水銀116が付着してい
る。本実施の形態においては、図3に示すように、スイ
ッチ108がオフ状態のときには透明基板114の表面
が水銀115で覆われ、基板101側から入射した光は
水銀116で反射される。従って、スイッチ108がオ
フ状態のときは、白表示になる。
と同様に1画素毎に複数の突起105が立設されている
とともに、導電性流動体として水銀116が付着してい
る。本実施の形態においては、図3に示すように、スイ
ッチ108がオフ状態のときには透明基板114の表面
が水銀115で覆われ、基板101側から入射した光は
水銀116で反射される。従って、スイッチ108がオ
フ状態のときは、白表示になる。
【0022】一方、図4に示すように、スイッチ108
がオン状態のときは、対向電極103が正に帯電し、水
銀116は負に帯電する。これにより、水銀116に対
向電極側103に向かうクーロン力が発生し、水銀11
6は突起105の側面に沿って対向電極103側に移動
し、ブラックポリイミド膜102aが露出する。従っ
て、このときは黒表示となる。
がオン状態のときは、対向電極103が正に帯電し、水
銀116は負に帯電する。これにより、水銀116に対
向電極側103に向かうクーロン力が発生し、水銀11
6は突起105の側面に沿って対向電極103側に移動
し、ブラックポリイミド膜102aが露出する。従っ
て、このときは黒表示となる。
【0023】本実施の形態においても、白表示のときは
水銀116により入射光がほぼ100%反射され、光の
利用効率が高い。また、本実施の形態の光スイッチング
素子は、液晶表示装置と異なり視角の方向依存性がな
く、表示の認識性が高い。なお、上述の各実施の形態に
おいては、第1の電極(反射電極204又は透明電極1
14)を画素毎に分割した形状とし、第2の電極(対向
電極)は基板101の表示領域の全面に亘って形成され
ているとしたが、第2の電極が基板102の表示領域の
全面に亘って形成されており、第2の電極が各画素毎に
分割されていてもよい。
水銀116により入射光がほぼ100%反射され、光の
利用効率が高い。また、本実施の形態の光スイッチング
素子は、液晶表示装置と異なり視角の方向依存性がな
く、表示の認識性が高い。なお、上述の各実施の形態に
おいては、第1の電極(反射電極204又は透明電極1
14)を画素毎に分割した形状とし、第2の電極(対向
電極)は基板101の表示領域の全面に亘って形成され
ているとしたが、第2の電極が基板102の表示領域の
全面に亘って形成されており、第2の電極が各画素毎に
分割されていてもよい。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光スイッ
チング素子は、第1及び第2の基板の各対向面に配置さ
れた第1及び第2の電極間に電圧を印加することにより
導電性流動体を第1の電極上に形成された突起の側面に
沿って移動させるので、光の利用効率が優れ、且つ斜め
方向からの視角特性が優れている。これにより、小型で
消費電力が少なく、携帯用端末のディスプレイとして好
適な表示装置が得られるという効果を奏する。
チング素子は、第1及び第2の基板の各対向面に配置さ
れた第1及び第2の電極間に電圧を印加することにより
導電性流動体を第1の電極上に形成された突起の側面に
沿って移動させるので、光の利用効率が優れ、且つ斜め
方向からの視角特性が優れている。これにより、小型で
消費電力が少なく、携帯用端末のディスプレイとして好
適な表示装置が得られるという効果を奏する。
【図1】本発明の第1の実施の形態の光スイッチング素
子を示す断面図であり、電圧無印加時の状態を示す。
子を示す断面図であり、電圧無印加時の状態を示す。
【図2】本発明の第1の実施の形態の光スイッチング素
子を示す断面図であり、電圧印加時の状態を示す。
子を示す断面図であり、電圧印加時の状態を示す。
【図3】本発明の第2の実施の形態の光スイッチング素
子を示す断面図であり、電圧無印加時の状態を示す。
子を示す断面図であり、電圧無印加時の状態を示す。
【図4】本発明の第2の実施の形態の光スイッチング素
子を示す断面図であり、電圧印加時の状態を示す。
子を示す断面図であり、電圧印加時の状態を示す。
101,102 ガラス基板 102a ブラックポリイミド膜 103 対向電極 104 反射電極 105 突起 106 導電性インク 114 透明電極 116 水銀
Claims (5)
- 【請求項1】 相互に対向して配置された第1及び第2
の基板と、 前記第1の基板の対向面上に形成された第1の電極と、 前記第1の電極上に形成された突起と、 前記第1の電極上に付着した導電性流動体と、 前記第2の基板の対向面上に形成された第2の電極とを
有し、 前記第1及び第2の電極間に電圧を印加することにより
前記導電性流動体を前記突起の側面に沿って移動させる
ことを特徴とする光スイッチング素子。 - 【請求項2】 前記第1の電極の表面は前記導電性流動
体に対する親和性処理が施されていることを特徴とする
請求項1に記載の光スイッチング素子。 - 【請求項3】 前記導電性流動体は顔料又は染料が添加
されたものからなり、前記第1の電極は光を反射するも
のからなり、前記第2の基板及び前記第2の電極はいず
れも透明であることを特徴とする請求項1に記載の光ス
イッチング素子。 - 【請求項4】 前記第1及び第2の電極は透明導電体膜
からなり、前記第1の基板は透明でなく、前記第2の基
板は透明であることを特徴とする請求項1に記載の光ス
イッチング素子。 - 【請求項5】 前記導電性流動体は水銀からなることを
特徴とする請求項3に記載の光スイッチング素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19362197A JPH1138336A (ja) | 1997-07-18 | 1997-07-18 | 光スイッチング素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19362197A JPH1138336A (ja) | 1997-07-18 | 1997-07-18 | 光スイッチング素子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1138336A true JPH1138336A (ja) | 1999-02-12 |
Family
ID=16310993
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19362197A Withdrawn JPH1138336A (ja) | 1997-07-18 | 1997-07-18 | 光スイッチング素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1138336A (ja) |
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