JPH1185068A - Colored ball and display device and production of colored ball as well as production of display device - Google Patents
Colored ball and display device and production of colored ball as well as production of display deviceInfo
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- JPH1185068A JPH1185068A JP24673997A JP24673997A JPH1185068A JP H1185068 A JPH1185068 A JP H1185068A JP 24673997 A JP24673997 A JP 24673997A JP 24673997 A JP24673997 A JP 24673997A JP H1185068 A JPH1185068 A JP H1185068A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、着色ボールを回転
することにより表示を行う表示装置及びその表示装置に
用いられる着色ボール及び着色ボールの製造方法及び表
示装置の製造方法に関する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a display device for displaying by rotating a colored ball, a colored ball used in the display device, a method of manufacturing the colored ball, and a method of manufacturing the display device.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、情報機器の発達に伴い、低消費電
力且つ薄型の表示装置のニーズが増しており、これらニ
ーズに合わせた表示装置の研究、開発が盛んに行われて
いる。中でも液晶表示装置は、液晶分子の配列を電気的
に制御し液晶の光学的特性を変化させる事ができ、上記
のニーズに対応できる表示装置として活発な開発が行わ
れ商品化さてれいる。しかしながら、現在の液晶表示装
置には、画面を見る角度や、反射光により、画面上の文
字が見ずらく、また光源のちらつき・低輝度等から生じ
る視覚へ負担が、未だ十分に解決されていない。この
為、視覚への負担の少ない新たな表示装置の研究が盛ん
に検討されている。2. Description of the Related Art In recent years, with the development of information equipment, needs for low power consumption and thin display devices have increased, and research and development of display devices meeting these needs have been actively conducted. Among them, the liquid crystal display device is capable of electrically controlling the arrangement of liquid crystal molecules and changing the optical characteristics of the liquid crystal, and has been actively developed and commercialized as a display device capable of meeting the above needs. However, in the current liquid crystal display device, characters on the screen are difficult to see due to the angle at which the screen is viewed and reflected light, and the burden on vision caused by flickering and low brightness of the light source is still sufficiently solved. Absent. For this reason, research on a new display device with a small burden on vision is being actively studied.
【0003】新たな表示装置として、 N. K. Sheridon
等により電界駆動による微小ボールの回転を利用した表
示装置が提案されている("A Twisting Ball Displa
y",Proc. of the SID,第18巻3/4号、289−293 頁,19
77年、米国特許4126854号、同4143103号、同5389945
号、特開昭64-42683号)。この表示装置は、微小なボー
ルを用い、該ボールは一方の半球面が白色で、他方の半
球面が黒色となっていおり、前記ボールを支持体に形成
したキャビティ内に配し、各キャビティ内に高抵抗な液
体を充填して、この液体中でボールが自由に回転できる
ようにしたものである。この場合、液体の種類により、
ボールの黒色と白色の夫々の半球部分の相互の帯電状態
が異なり、外部電界を与える事によってボールの白色又
は黒色の半球面を観察する側にむけるよう回転を制御す
ることができ、目的とする表示ができる。[0003] As a new display device, NK Sheridon
For example, a display device using the rotation of a small ball driven by an electric field has been proposed ("A Twisting Ball Displa").
y ", Proc. of the SID, Vol. 18, No. 3/4, pp. 289-293, 19
1977, U.S. Pat.Nos. 4,126,854, 4,143,103, 5,389,945
No., JP-A-64-42683). This display device uses minute balls, one of which has a white hemisphere and the other hemisphere is black. The balls are arranged in cavities formed in a support, Is filled with a high-resistance liquid so that the ball can freely rotate in the liquid. In this case, depending on the type of liquid,
The charge states of the black and white hemispheres of the ball are different from each other, and by applying an external electric field, the rotation can be controlled so as to face the side where the white or black hemisphere of the ball is observed. Can be displayed.
【0004】このような機械式の表示方法は、温度変
化、電気的擾乱ノイズに対して極めて安定であり、メモ
リ性を有する為に表示中に電力を必要としない。さら
に、ボール表面の自然光の反射・散乱を利用して表示す
る為に液晶装置・ブラウン管でみられるような光源のち
らつき等にて起こる眼疲労を抑えることができる理想的
な表示装置である。[0004] Such a mechanical display method is extremely stable against temperature changes and electrical disturbance noise, and does not require power during display due to its memory properties. Further, the display is an ideal display device capable of suppressing eye fatigue caused by flickering of a light source as seen in a liquid crystal device or a cathode ray tube, for displaying by utilizing reflection and scattering of natural light on a ball surface.
【0005】ところで、ボール回転による表示装置に用
いる二色に着色された微小ボールの作製方法としては、
前述したSheridon等により、ガラスボールにTiO2を
高濃度に含有させガラスボールを白色化し、この白色ガ
ラスボール201の半球面に真空蒸着法を用いて絶縁性
の黒色層202を形成する方法が提案されている(図
7)。[0005] By the way, as a method for producing a two-colored minute ball used for a display device by ball rotation, there are the following methods.
The above-mentioned Sheridon et al. Have proposed a method in which TiO2 is contained in a glass ball at a high concentration to whiten the glass ball, and an insulating black layer 202 is formed on a hemispherical surface of the white glass ball 201 by using a vacuum deposition method. (FIG. 7).
【0006】また、斎藤等("A Newly Developed Elect
rical Twisting Ball Display", Proc. of the SID, p2
49-253, 1982)も同様な方法により二色ボールを形成し
ており、白色化したガラスボールの半球面に真空蒸着法
を用いてMgF2とSb2S3を同時蒸着し黒色層を成
膜して色分けしている。ガラスボールの白色化に際して
は、LiO2とTiO2とSiO2の3成分からなるガ
ラスを用いて、熱処理を行い光散乱が起こるように成分
分離し、異なる成分からなる表面状態を形成することに
より作製する。Also, Saito et al. ("A Newly Developed Elect
rical Twisting Ball Display ", Proc. of the SID, p2
49-253, 1982), a two-color ball is formed by the same method, and MgF2 and Sb2S3 are simultaneously deposited on a hemispherical surface of a whitened glass ball using a vacuum deposition method to form a black layer and color-code. doing. When the glass ball is whitened, it is manufactured by using a glass composed of three components of LiO 2, TiO 2 and SiO 2, performing heat treatment to separate components so that light scattering occurs, and forming a surface state composed of different components.
【0007】しかし、前記方法をとると、白色ガラスボ
ールを作製する場合、ガラス材料と白色材料の精密な組
成調節が必要とされ、製造プロセスが複雑になる問題が
生じる。However, when the above method is employed, when a white glass ball is produced, precise adjustment of the composition of the glass material and the white material is required, which causes a problem that the manufacturing process becomes complicated.
【0008】更に、ホスト液体中で2色の硬化可能液滴
を合流させ硬化させる方法、遠心力によって2色の硬化
可能液滴を合流させ、硬化、捕集する方法等が提案され
ている(特公平7−67754号公報、特開平5−27
9486号公報)。Further, a method of merging and curing two color curable droplets in a host liquid, a method of merging two color curable droplets by centrifugal force, and curing and collecting the liquid have been proposed. JP-B-7-67754, JP-A-5-27
No. 9486).
【0009】前者の方法は、ホスト液体中で液体から固
化しうる材料によって2色ボールが構成され、後者の方
法も、遠心力によて放射されている間に液体から球状固
体へと固化する材料を選択して使用する。In the former method, a two-color ball is constituted by a material which can be solidified from a liquid in a host liquid, and the latter method also solidifies from a liquid to a spherical solid while being radiated by centrifugal force. Select and use materials.
【0010】しかし、前記方法をとると、着色層形成部
と非形成部の境界が不明瞭となる問題が生じる。However, when the above method is adopted, there arises a problem that the boundary between the colored layer forming portion and the non-forming portion becomes unclear.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】図7に示したよう白色
ボール上に真空蒸着法により黒色層を成膜するボールの
二色化の方法は、薄膜形成を用いることで作製再現性が
高い方法である。しかしながら、黒色層を成膜する為の
白色のガラスボールは、商品化されておらず、容易には
手に入いらない。この為に白色の微小ボールを作製する
ことが必要となるが、ガラス材料の精密な組成調整、及
び球径均一化とその白色化の為の熱処理工程を行う専用
設備が必要となり、白色ボールを低コストに作製するこ
とを困難としている。この為に、表示装置の材料コスト
が高く、表示装置自体を安価に製造できないという課題
があった。このような機械式表示装置を商品化する上
で、着色ボールの低コスト化が望まれていた。As shown in FIG. 7, a method for dichroic formation of a ball in which a black layer is formed on a white ball by a vacuum deposition method is a method having high production reproducibility by using thin film formation. It is. However, white glass balls for forming a black layer have not been commercialized and are not easily available. For this purpose, it is necessary to produce white micro-balls, but it is necessary to precisely adjust the composition of the glass material, and to provide specialized equipment for performing a heat treatment process for uniformizing the sphere diameter and whitening the ball. It is difficult to manufacture at low cost. For this reason, there is a problem that the material cost of the display device is high and the display device itself cannot be manufactured at low cost. In commercializing such a mechanical display device, it has been desired to reduce the cost of colored balls.
【0012】そこで、本発明では、ガラス材料と白色材
料の精密な組成調節が必要とされない、製造プロセスが
簡易な表示装置を提供することを目的とする。Accordingly, an object of the present invention is to provide a display device which does not require precise composition adjustment of a glass material and a white material and has a simple manufacturing process.
【0013】[0013]
【課題を解決する為の手段】かかる目的を達成する本発
明の表示装置は、着色ボールが回転することにより表示
を行う表示装置であって、前記微小ボールの半球表面に
金属からなる光反射層と着色層が形成されている。A display device according to the present invention which achieves the above object is a display device which performs display by rotating a colored ball, wherein a light reflecting layer made of metal is provided on a hemispherical surface of the minute ball. And a colored layer.
【0014】微小ボールの半球のみに光反射層と着色層
を形成する際には、光透過な微小ボールを用いることと
なる。微小ボール上の光反射層上に着色層が形成されて
いる場合、観察側に着色層を向けることにより着色した
色の表示ができる。また、未着色側を観察側に向けた場
合には、入射光は、微小ボールを介して光反射層で反射
される。この時、微小ボールが球面レンズの役割を果た
し、光の入射方向とは異なる様々な方向に光が散乱さ
れ、白色に見える表示が可能となる。微小ボール上の着
色層上に光反射層が形成されている場合は観察側に未着
色層を向けることにより微小ボールを介して着色した色
の表示ができ、光反射層を観察側に向けた場合には微小
ボールに入射する光は微小ボールの球面形状の光反射層
で反射され、入射方向とは異なる方向に反射され、白色
の表示ができる。When the light reflecting layer and the colored layer are formed only on the hemisphere of the minute ball, a light transmitting minute ball is used. When a colored layer is formed on the light reflecting layer on the microball, a colored color can be displayed by directing the colored layer toward the observation side. When the uncolored side faces the observation side, the incident light is reflected by the light reflecting layer via the minute balls. At this time, the minute ball plays the role of a spherical lens, and the light is scattered in various directions different from the light incident direction, so that a display that looks white can be realized. When the light reflecting layer is formed on the colored layer on the micro-ball, by pointing the uncolored layer to the observation side, a colored color can be displayed through the micro-ball, and the light reflecting layer is turned to the observation side. In this case, the light incident on the minute ball is reflected by the light reflecting layer having a spherical shape of the minute ball, and is reflected in a direction different from the incident direction, so that white display can be performed.
【0015】微小ボールの一方の半球面に金属からなる
光反射層が、他方の半球面に着色層が形成されている場
合には、微小ボールが光透過である必要はない。When the light reflecting layer made of metal is formed on one hemisphere of the microball and the colored layer is formed on the other hemisphere, the microball does not need to be light transmitting.
【0016】以上より、微小ボールを白色にする必要が
なくなり、安価な透明な微小ボールを入手又は作製する
ことが可能となる。As described above, it is not necessary to make the fine balls white, and it is possible to obtain or manufacture inexpensive transparent fine balls.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】光反射層としては、白色表示を行
うために、光反射率が可視波長領域に渡り平坦であり、
且つ高い必要がある。可視波長領域で吸収又は透過する
場合には、その吸収または透過領域に起因する表示色が
現れるために白色とならない。また、反射率が低い場合
には、表示色が灰白色をなるため、コントラストが低下
し、好ましくない。この為、好ましい正反射率として
は、可視波長領域で80%以上となる。正反射率の高い
材料としてはAl、Pt、Ag等を用いることができ
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The light reflection layer has a flat light reflectance over a visible wavelength region in order to perform white display.
And it needs to be high. When the light is absorbed or transmitted in the visible wavelength region, the display color due to the absorption or transmission region appears, so that the color is not white. On the other hand, when the reflectance is low, the display color becomes gray-white, and the contrast is lowered, which is not preferable. Therefore, a preferable regular reflectance is 80% or more in the visible wavelength region. Al, Pt, Ag, or the like can be used as a material having a high regular reflectance.
【0018】本発明では、金属からなる光反射層を用い
ることにより、着色層のように顔料又は染料を含有させ
ることなく、色相を表示できる。In the present invention, the hue can be displayed without using a pigment or a dye unlike a colored layer by using a light reflecting layer made of a metal.
【0019】本発明の着色ボールの形成方法としては、
微小ボールの半球面に光反射層、又は着色層のいずれか
一方を形成した後に、他方の光反射層、又は着色層を形
成を形成すればよい。また、半球面の積層順序を交換す
ることにより、表示色を反転することも容易にできる。
着色層は、反射光の色、反射強度の差を用いることによ
り観察側からみて異なる色相を表示できればよい。微小
ボール表面上に着色層を被覆することにより、反射光の
色、反射強度等の光学的特性の異なる2つの表面を作り
出している。The method for forming the colored ball of the present invention includes:
After forming either the light reflecting layer or the colored layer on the hemispherical surface of the microball, the other light reflecting layer or the colored layer may be formed. In addition, by changing the stacking order of the hemispheres, the display colors can be easily inverted.
The colored layer only needs to be able to display different hues as viewed from the observation side by using the difference between the color of the reflected light and the reflection intensity. By coating a colored layer on the surface of the minute ball, two surfaces having different optical characteristics such as the color of reflected light and the reflection intensity are created.
【0020】白黒の表示を行う際、黒となる着色層の形
成では、カーボン、TiC、Sb2S3等を真空蒸着法
により成膜する、あるいはMgFとAlとを同時真空蒸
着し成膜する、あるいは、カーボンブラック、Fe3O
4等の黒色顔料を分散した樹脂や染料をスピンコート
法、スプレイ法、ディップ法等の塗布法を用いてボール
表面にコーティングし、形成する。When a black-and-white display is performed, a black colored layer is formed by depositing carbon, TiC, Sb2S3, or the like by a vacuum deposition method, or by simultaneously depositing MgF and Al by vacuum deposition, or Carbon black, Fe3O
A resin or a dye in which a black pigment such as No. 4 is dispersed is coated on the ball surface by using a coating method such as a spin coating method, a spraying method, or a dipping method to form.
【0021】着色層の形成方法としては、着色に用いる
材料に適する薄膜作製方法を用いて行われ、従来公知の
技術たとえば真空蒸着法、スパッタ法、化学気相成長
法、スピンナ塗布方法、ディップ塗布方法等の薄膜作製
技術を用いることができる。また、着色層としては、絶
縁性液体中で安定で、機械的強度が強く、ボール表面へ
の固着性の良い材料であることが好ましい。更に、着色
層の色は、黒色に限られることなく、イエロー、マゼン
タ、シアン等でも良い。The coloring layer is formed by using a thin film forming method suitable for the material used for coloring, and conventionally known techniques such as a vacuum deposition method, a sputtering method, a chemical vapor deposition method, a spinner coating method, and a dip coating. A thin film manufacturing technique such as a method can be used. The coloring layer is preferably a material that is stable in an insulating liquid, has high mechanical strength, and has good adhesion to the ball surface. Further, the color of the colored layer is not limited to black, but may be yellow, magenta, cyan, or the like.
【0022】本発明の表示装置の駆動原理の一例を図8
を用いて説明する。本発明の表示装置は着色層2及び光
反射層3の2層を形成した微小ボールと、該着色ボール
を回転自在に支持する支持体5と、微小ボールが自在に
回転できる為のキャビティ7とで構成された表示媒体
と、該着色ボールを回転し所望の着色層側を表示させる
為の電極6、6’と電源8より構成される駆動手段より
なる。また、該キャビテイは絶縁性液体で満たされてい
る。FIG. 8 shows an example of the driving principle of the display device of the present invention.
This will be described with reference to FIG. The display device according to the present invention includes a micro-ball having two layers of a colored layer 2 and a light-reflective layer 3, a support 5 for rotatably supporting the colored ball, and a cavity 7 for allowing the micro-ball to rotate freely. And a driving means comprising electrodes 6 and 6 ′ for rotating the colored balls to display a desired colored layer side and a power supply 8. Further, the cavity is filled with an insulating liquid.
【0023】液体中の粒子は、粒子と液体の間で電荷の
授受が行われ電気二重層が形成され、粒子は正または負
に帯電することが知られている。本発明の着色ボールで
は微小ボールの半球表面に着色層2及び光反射層3が形
成され、他の半球面は未着色である為、2つの異なる物
質からなる領域を有する。よって、絶縁性液体から着色
ボール表面に正イオン粒子又は負イオン粒子が特異吸着
して、着色ボール表面に表面電位が生じる。この為、絶
縁性液体中では各領域で帯電特性が異なることとなり、
着色ボールの極方向に双極子モーメントを持つようにな
る。この着色ボールに電場を印加すると着色ボールには
その極方向を電界方向に揃えようとするトルクが働き、
着色ボールはいずれかの半球面を一方向に揃える。図8
のように、未着色領域がマイナス帯電し、着色層2及び
光反射層3の2層がプラス帯電しているとすると電源8
にてプラスが印加された電極6’に未着色側が、マイナ
スが印加された電極6に着色側がくる。これにより図面
上部より本発明の表示装置を観察すると光反射層3が見
える。電界の方向を逆転すれば微小ボールは反転し、未
着色側を観察側に向け光透過であるボールを介して着色
層2が見える。It is known that particles in a liquid exchange electric charges between the particles and the liquid to form an electric double layer, and the particles are positively or negatively charged. In the colored ball of the present invention, the colored layer 2 and the light reflecting layer 3 are formed on the hemispherical surface of the microball, and the other hemispherical surface is uncolored, so that it has regions made of two different substances. Therefore, positive ion particles or negative ion particles are specifically adsorbed on the surface of the colored ball from the insulating liquid, and a surface potential is generated on the surface of the colored ball. For this reason, in the insulating liquid, the charging characteristics are different in each region,
It has a dipole moment in the polar direction of the colored ball. When an electric field is applied to the colored ball, a torque acts on the colored ball to align the pole direction with the electric field direction,
The colored ball aligns any hemisphere in one direction. FIG.
When the uncolored area is negatively charged and the colored layer 2 and the light reflecting layer 3 are positively charged as shown in FIG.
The uncolored side comes to the electrode 6 'to which plus is applied and the colored side to the electrode 6 to which minus is applied. Thus, when the display device of the present invention is observed from the upper part of the drawing, the light reflection layer 3 can be seen. When the direction of the electric field is reversed, the microballs are inverted, and the colored layer 2 can be seen through the light-transmitting ball with the uncolored side facing the observation side.
【0024】図9に示すように、着色ボール、絶縁性液
体で満たされたキャビティ7内を有する支持体5で構成
された表示媒体を整形し、表示媒体の上下面に複数の電
極を配置し、対向配置された電極間に電圧を印加するこ
とにより、該電圧の極性に従う表示色を表示することが
できる。As shown in FIG. 9, a display medium constituted by a support 5 having a colored ball and a cavity 7 filled with an insulating liquid is shaped, and a plurality of electrodes are arranged on upper and lower surfaces of the display medium. By applying a voltage between the opposed electrodes, a display color according to the polarity of the voltage can be displayed.
【0025】前記の絶縁性液体に用いる液体としては、
電気的絶縁性の高い液体であればよくトルエン、アセト
ン等の有機溶剤や水を用いることが可能であるが、キャ
ビティを満たす絶縁性液体が揮発しないよう、不揮発性
の液体を用いることが好ましい。特にシリコーンオイル
はイオンや不純物の含有量が低く、高抵抗な液体であり
好ましい。また、絶縁性液体は、着色ボールと接触し
て、着色ボール表面を界面活性化させ、異なる2つの帯
電電荷状態を誘発する性質を有する。As the liquid used for the insulating liquid,
An organic solvent such as toluene or acetone or water can be used as long as the liquid has a high electrical insulating property. However, a non-volatile liquid is preferably used so that the insulating liquid filling the cavity is not volatilized. Particularly, silicone oil is a liquid having a low content of ions and impurities and a high resistance, which is preferable. Further, the insulating liquid has a property of contacting the colored ball, activating the surface of the colored ball, and inducing two different charged states.
【0026】キャビティの寸法としては、着色ボールの
並進をなるべく防止し、メモリ性を有するため、着色ボ
ールより少し大きいぐらいが好ましい。The dimensions of the cavities are preferably slightly larger than the colored balls in order to prevent translation of the colored balls as much as possible and to have a memory property.
【0027】また、着色ボールを駆動するに用いる電極
としては、観察側からみて、微小ボールの表面に形成し
た着色層を観察できるよう、光透過であることが必要で
ある。この為、SnO2、TiO2、ZnO、ITO等
の透明導電膜を用いる。The electrode used to drive the colored ball needs to be light-transmitting so that the colored layer formed on the surface of the minute ball can be observed from the observation side. For this reason, a transparent conductive film such as SnO2, TiO2, ZnO, and ITO is used.
【0028】支持体(光透過シート)としては、着色ボ
ールの着色層を表示する為に、光学的に透明であること
が必要であり、ポリエチレン、ポリスチレン、等の硬質
の樹脂やシリコーンゴム、ガラス等を用いる。The support (light-transmitting sheet) needs to be optically transparent in order to display the colored layer of the colored ball, and is made of a hard resin such as polyethylene or polystyrene, silicone rubber, or glass. And so on.
【0029】本発明の表示装置は、着色ボールの回転を
利用して、キャラクタ、グラフィック、ビデオ等の画像
情報を表示する受光型表示装置に適用できる。また、紙
のように見れ、紙のように動かせ、画像を書き込め、画
像を複写でき、画像を読み込め、画像を消去できるペー
パーディスプレイにも適用できる。The display device of the present invention can be applied to a light-receiving display device that displays image information such as characters, graphics, and videos using the rotation of a colored ball. Further, the present invention can be applied to a paper display which can be viewed like paper, can be moved like paper, can write an image, can copy an image, can read an image, and can erase an image.
【0030】本発明は、別の実施形態をとっても良い。
本発明の第2の表示装置では、着色ボールを透明な絶縁
性液体と共に支持体(光透過シート)に形成されたキャ
ビティ(空洞)中に分散させる以外の構成をとる。着色
ボール間に単に絶縁性液体のみを介在させる構成をとる
ものである。The present invention may take other embodiments.
The second display device of the present invention has a configuration other than dispersing the colored balls together with the transparent insulating liquid in a cavity formed in a support (light transmitting sheet). In this case, only the insulating liquid is interposed between the colored balls.
【0031】本発明の第2の表示装置の1つの例を図1
0を用いて説明する。着色ボール1005は、光透過ボ
ールの半球表面に着色層及び光反射層が被覆されている
(図示せず)。第1の透明電極1001を有する第1の
透明基板1002と第1の透明基板と相対向し且つ第2
の透明電極1003を有する第2の透明基板1004と
の間の空間を封止部(図示せず)により閉じた空間で構
成し、この空間内の着色ボール1005間を絶縁性液体
1006で充填する。閉じた空間を絶縁性液体で充填
し、絶縁性液体中に着色ボールが分散された状態を示
す。つまり、着色ボール1005及び絶縁性液体100
6とで構成される表示媒体を透明電極を有する透明基板
等で閉じる構成をとる。One example of the second display device of the present invention is shown in FIG.
Explanation will be made using 0. The colored ball 1005 has a hemispherical surface of the light transmitting ball covered with a colored layer and a light reflective layer (not shown). A first transparent substrate 1002 having a first transparent electrode 1001 and a first transparent substrate 1002
The space between the second transparent substrate 1004 having the transparent electrode 1003 and the second transparent substrate 1004 is constituted by a space closed by a sealing portion (not shown), and the space between the colored balls 1005 in this space is filled with the insulating liquid 1006. . This shows a state in which a closed space is filled with an insulating liquid and colored balls are dispersed in the insulating liquid. That is, the colored ball 1005 and the insulating liquid 100
6 is closed by a transparent substrate or the like having a transparent electrode.
【0032】更に、本発明の表示装置は、反射光が可視
光波長領域以外の波長領域でも良い。例えば、室内が、
赤外光波長領域でも本発明の表示装置を適用できる。Further, in the display device of the present invention, the reflected light may be in a wavelength region other than the visible light wavelength region. For example, if the room is
The display device of the present invention can be applied to an infrared light wavelength region.
【0033】[0033]
【実施例】以下本発明の雌型基板及びその製造方法を図
1乃至図3の図面に示す実施例を用いて詳細に説明す
る。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a plan view of a female substrate according to the present invention; FIG.
【0034】(第1実施例)図1は本発明の第1実施例
の表示装置に用いる着色ボールの断面図である。図2は
自然光4を照射した時の観察側から見える着色ボールの
色を説明する図である。着色ボールは、可視光波長領域
にて透過な光透過ボール1からなり、半球面に着色層2
と光反射層3が積層して形成されている。図2より、観
察側から見て、着色ボールの未着色側が観察側に向いた
場合には着色層の色を見ることとなり(図2(a))、
着色ボールの光反射層側が観察側に向いた場合には自然
光4が着色ボールの球面形状の光反射層により反射さ
れ、入射方向以外の様々な方向に反射される(図2
(b))。(First Embodiment) FIG. 1 is a sectional view of a colored ball used in a display device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a view for explaining the color of the colored ball seen from the observation side when the natural light 4 is irradiated. The colored ball is composed of a light transmitting ball 1 that transmits light in a visible light wavelength region, and has a hemispherical colored layer 2.
And the light reflection layer 3 are laminated. From FIG. 2, when the uncolored side of the colored ball faces the observation side when viewed from the observation side, the color of the colored layer is seen (FIG. 2 (a)).
When the light reflecting layer side of the colored ball faces the observation side, the natural light 4 is reflected by the spherical light reflecting layer of the colored ball and is reflected in various directions other than the incident direction (FIG. 2).
(B)).
【0035】この為、透明な微小ボールの材料として
は、着色層の表示色を微小ボールを介して表示するため
に、微小ボールへ入射する光量が低下しないよう透過率
は高い程好ましく、着色層を表示するには微小ボール内
を光が往復する為、入射光量に対する反射光量の比が半
減しないよう透過率は70%以上のものが好ましい。For this reason, as a material of the transparent fine ball, in order to display the display color of the colored layer through the fine ball, the transmittance is preferably as high as possible so as not to reduce the amount of light incident on the fine ball. Since light travels back and forth in the microballs to display, the transmittance is preferably 70% or more so that the ratio of the amount of reflected light to the amount of incident light is not reduced by half.
【0036】透明な微小ボールの材料としては、可視光
波長領域で透過な材料であればよく、無機材料、有機材
料のどちらでも良く、透過性の高い二酸化シリコンを主
成分とする高いガラスは特に好ましい。微小ボールの寸
法としては、ボールの直径が表示装置としての一画素以
下の大きさとなるよう、200μm以下のものが好まし
い。また、球面形状の光反射層による反射にて、散乱と
同様の効果を得るにはボールの径はさらに小さい程良
い。微小ボールの形状としては、球体のような曲面形状
のものであれば良い。As a material of the transparent micro-ball, any material may be used as long as it is transparent in the visible light wavelength region. Either an inorganic material or an organic material may be used. preferable. The size of the minute ball is preferably 200 μm or less so that the diameter of the ball is one pixel or less as a display device. Further, in order to obtain the same effect as the scattering by the reflection by the spherical light reflecting layer, the smaller the diameter of the ball, the better. The shape of the minute ball may be a curved shape such as a sphere.
【0037】図3は本発明の着色ボールの形成方法の工
程を示す断面図である。本実施例では、光透過ボール2
1として、50μm直径のガラスボールを用いた。シリ
コンウエハからなる基板11上に、樹脂層12となる環
化ゴム系のフォトレジスト(商品名OMR83、東京応
化(株)製)をバーコート法によりガラスボールの半径
と略同等の厚みに塗布し、ガラスボールを散布し、該フ
ォトレジストに熱処理を施し硬化することにより図3
(a)に示す半球が埋め込まれ微小ボールを形成した。
次に、この表面にTiCをスパッタ法により100nm
成膜し黒色となる着色層22を形成した(図3
(b))。続けて、Alを前記着色層上に電子ビーム蒸
着法により200nm形成し光反射層23を形成した
(図3(c))。この後に、OMR剥離液(商品名、東
京応化(株)製)によりフォトレジストを溶解除去する
ことにより黒色の着色層と光反射層が積層された半球面
を有し他方の半球面が透明な微小ボールを形成すること
ができた。FIG. 3 is a sectional view showing the steps of the method for forming a colored ball of the present invention. In this embodiment, the light transmitting ball 2
As 1, a glass ball having a diameter of 50 μm was used. A cyclized rubber-based photoresist (trade name: OMR83, manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd.) serving as a resin layer 12 is applied on a substrate 11 made of a silicon wafer by a bar coating method to a thickness substantially equal to the radius of a glass ball. , A glass ball is sprinkled, and the photoresist is subjected to a heat treatment and cured to obtain the photoresist shown in FIG.
The hemisphere shown in (a) was embedded to form a microball.
Next, TiC was sputtered on this surface to a thickness of 100 nm.
The colored layer 22 was formed to be black by forming a film (FIG. 3
(B)). Subsequently, Al was formed on the colored layer by electron beam evaporation to a thickness of 200 nm to form the light reflecting layer 23 (FIG. 3C). Thereafter, the photoresist is dissolved and removed with an OMR stripper (trade name, manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd.) to form a hemispherical surface in which a black colored layer and a light reflecting layer are laminated, and the other hemispherical surface is transparent. Fine balls could be formed.
【0038】この着色した着色ボールを、前述したSh
eridon等と同様な方法で、エラストマー中に分散
させてシート状の表示媒体を作製した。具体的には、2
液型シリコーンゴム(ダウコーニング社製シルポット1
84)中に前記着色ボールを分散させた。次にガラス基
板上でこの分散系を厚さ約100μmの膜状に伸ばし、
該シリコーンゴムを100℃、1時間の条件で加熱硬化
させた。次に上記着色ボール分散硬化ゴムシートをガラ
ス基板より剥離し、粘度1csのシリコーンオイル(東
芝シリコーン社製)中に24時間浸漬して該ゴムシート
を膨潤させ、着色ボールの周囲にキャビティ(隙間5−
10μm)を形成させた。次に、前記ゴムシートをIT
O電極膜付きガラス基板で挟持させて、表示装置を作製
した。該表示装置に±100Vの電界を印加すると、着
色ボールがキャビティ内で回転することにより、電界の
極性に応じて観察側に光反射層を形成した半球面、また
は未着色の半球面が現れた。応答速度は50ms以下で
あった。詳しくは、観察側の電極が(+)極になるよう
に電界を印加すると未着色な半球面が現れるように回転
し、観察側から見て黒色を表示した。電界を逆極性にす
ると、光反射層のある半球面が現れ、図2(b)に示す
ように入射光が散乱され白色を表示した。この際、コン
トラスト比は約6:1であった。また視野角特性は±8
5°以上であった。すなわち、本発明の表示装置では、
透明な微小ボールの半球面にのみ着色層と光反射層を順
次形成したボールを用いることにより、従来技術の白色
ボールに黒色層を形成した着色ボールを用いた表示装置
と同等の表示を提供できることを確認した。本発明の表
示装置では、従来にない、応答速度が早く、ITO電極
に電圧を印加し続けなくてもメモリ性があり、曲げ耐性
のあるフレキシブルな新規の表示装置を実現することが
できた。The colored ball is then shrunk to the Sh
In the same manner as in Eridon et al., a sheet-shaped display medium was prepared by dispersing in an elastomer. Specifically, 2
Liquid silicone rubber (Silpot 1 manufactured by Dow Corning)
84) The colored balls were dispersed therein. Next, this dispersion is stretched into a film having a thickness of about 100 μm on a glass substrate,
The silicone rubber was cured by heating at 100 ° C. for one hour. Next, the colored ball-dispersed and cured rubber sheet was peeled off from the glass substrate, and immersed in silicone oil having a viscosity of 1 cs (manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.) for 24 hours to swell the rubber sheet. −
10 μm). Next, the rubber sheet is
A display device was manufactured by being sandwiched between glass substrates with an O electrode film. When an electric field of ± 100 V is applied to the display device, the colored ball rotates in the cavity, so that a hemispherical surface having a light reflecting layer or an uncolored hemispherical surface appears on the observation side according to the polarity of the electric field. . The response speed was 50 ms or less. Specifically, when an electric field was applied so that the electrode on the observation side became a (+) pole, the electrode rotated so that an uncolored hemispherical surface appeared, and displayed black when viewed from the observation side. When the electric field was reversed, a hemispherical surface with a light reflecting layer appeared, and the incident light was scattered and displayed white as shown in FIG. 2 (b). At this time, the contrast ratio was about 6: 1. Viewing angle characteristics are ± 8
5 ° or more. That is, in the display device of the present invention,
By using a ball in which a colored layer and a light reflecting layer are sequentially formed only on the hemispherical surface of a transparent fine ball, it is possible to provide a display equivalent to a display device using a colored ball in which a black layer is formed on a conventional white ball. It was confirmed. According to the display device of the present invention, a new flexible display device that has a high response speed, has a memory function even when voltage is not continuously applied to the ITO electrode, and has a bending resistance, which has not existed in the past, can be realized.
【0039】この表示装置に用いる着色ボールは、白色
の微小ボールを用いておらず、安価に入手することが可
能なガラスボールを使用でき、さらに着色する工程も微
小ボールの半球面のみに所望の色の着色層を形成する工
程で可能であり、2色表示可能な着色ボールを作製する
ことが容易となった。これにより表示装置の価格を低く
おさえることが可能となった。また、本発明の製造方法
を用いると、着色層形成部と非形成部(未着色部)の境
界が明瞭となり、従来に比べて、表示装置のコントラス
トを向上させることができた。The colored balls used in this display device do not use white fine balls, but glass balls that can be obtained at low cost can be used. Further, the coloring step is performed only on the hemispherical surface of the fine balls. This is possible in the step of forming a colored layer, and it is easy to produce a colored ball capable of displaying two colors. This has made it possible to keep the price of the display device low. Further, when the manufacturing method of the present invention was used, the boundary between the colored layer forming portion and the non-forming portion (uncolored portion) became clear, and the contrast of the display device could be improved as compared with the related art.
【0040】(第2実施例)第1実施例の着色層と光反
射層の積層の順序を交換した以外は図3に示した第1実
施例の工程と同様の方法により半球面を着色した微小ボ
ールを形成した。この微小ボールを第1実施例と同様
に、エラストマー中に混合し、これをシート状に成形し
硬化して、シリコーンオイルに浸漬して膨潤させること
によりキャビティを形成し、シート状の表示装置を作製
した。該表示装置をITO電極が形成されたガラス基板
に挟み電界を印加した。観察側の電極への電界が(+)
の場合には未着色な半球面があらわれ、光反射層により
入射光が散乱され観察側から見て表示装置が白色となっ
た。電界の極性を変えると、着色層のある半球面があら
われ黒色となった。(Second Embodiment) A hemisphere was colored in the same manner as in the first embodiment shown in FIG. 3 except that the order of lamination of the colored layer and the light reflecting layer of the first embodiment was changed. A minute ball was formed. These micro balls are mixed in an elastomer in the same manner as in the first embodiment, molded into a sheet, cured, immersed in silicone oil and swollen to form a cavity, and a sheet-shaped display device is formed. Produced. The display device was sandwiched between glass substrates on which ITO electrodes were formed, and an electric field was applied. Electric field to the observation side electrode is (+)
In the case of (1), an uncolored hemispherical surface appeared, the incident light was scattered by the light reflection layer, and the display device turned white when viewed from the observation side. When the polarity of the electric field was changed, a hemispherical surface with a colored layer appeared and became black.
【0041】(第3実施例)図4は本発明の第3実施例
の表示装置に用いる着色ボールの断面図である。微小ボ
ール41の一方の半球面に着色層42を形成し他方に光
反射層43を形成してある。観察側に着色層42が向い
た場合には着色層の色を表示でき、光反射層が向いた場
合には球面反射により入射光が散乱され白色を表示でき
る。ボールの表面は着色層と光反射層を形成する為、特
に光透過な微小ボールを用いなくてもよい。(Third Embodiment) FIG. 4 is a sectional view of a colored ball used in a display device according to a third embodiment of the present invention. The colored layer 42 is formed on one hemispherical surface of the microball 41, and the light reflecting layer 43 is formed on the other. When the colored layer 42 faces the observation side, the color of the colored layer can be displayed, and when the light reflecting layer faces, the incident light is scattered by spherical reflection and white can be displayed. Since a colored layer and a light reflecting layer are formed on the surface of the ball, it is not necessary to use a light-transmitting minute ball.
【0042】図5は本発明の着色ボールの形成方法の工
程を示す断面図である。本実施例では、微小ボール41
として、50μm直径のジルコニアビーズ(東ソー
(株)製)を用いた。まず、シリコンウエハからなる基
板31上に、ポリアミック酸の溶液を微小ボールの半径
と略同等の厚みに塗布し、微小ボールを散布し、熱処理
を施すことにより半球が埋め込まれた微小ボールとポリ
イミドからなる第1樹脂層32を形成した。次に、この
表面にTiCをスパッタ法により100nm成膜し黒色
となる着色層43を形成した(図5(a))。この後、
第2樹脂層33となる環化ゴム系の樹脂溶液(商品名O
BC、東京応化(株)製)をバーコート法により塗布
し、基板34で上から押し当てつつ、該フォトレジスト
に熱処理を施し硬化して図5(b)に示す樹脂層で挟ま
れた微小ボールを形成した。次に、第1樹脂層をTMA
H(Tetramethyl ammoniumhydroxide)水溶液にて溶解
し、図5(c)に示す第2樹脂層に半球が埋め込まれた
微小ボールを形成した。この微小ボールの未着色面に、
Alを電子ビーム蒸着法により200nm形成し光反射
層23を形成した(図6(d))。この後に、OMR剥
離液(商品名、東京応化(株)製)により第2樹脂層を
溶解除去することにより黒色の着色層と光反射層が半球
面毎に形成された着色ボールを形成することができた
(図6(e))。FIG. 5 is a sectional view showing the steps of the method for forming a colored ball of the present invention. In the present embodiment, the minute balls 41
Zirconia beads (manufactured by Tosoh Corporation) having a diameter of 50 μm were used. First, a solution of polyamic acid is applied on a substrate 31 made of a silicon wafer to a thickness substantially equal to the radius of the microballs, and the microballs are dispersed and heat-treated. A first resin layer 32 was formed. Next, a 100-nm thick TiC film was formed on the surface by a sputtering method to form a colored layer 43 which became black (FIG. 5A). After this,
A cyclized rubber-based resin solution (trade name O
BC, manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd.) is applied by a bar coating method, and the photoresist is subjected to a heat treatment and cured while being pressed from above with a substrate 34, and is cured by being sandwiched between resin layers shown in FIG. 5 (b). A ball was formed. Next, the first resin layer is formed of TMA.
It was dissolved in an aqueous solution of H (Tetramethyl ammoniumhydroxide) to form microballs in which hemispheres were embedded in the second resin layer shown in FIG. 5C. On the uncolored surface of this micro ball,
Al was formed to a thickness of 200 nm by electron beam evaporation to form a light reflection layer 23 (FIG. 6D). Thereafter, the second resin layer is dissolved and removed with an OMR stripper (trade name, manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd.) to form a colored ball in which a black colored layer and a light reflecting layer are formed for each hemisphere. (FIG. 6 (e)).
【0043】この着色した着色ボールを、第1実施例と
同様の方法により、エラストマー中に混合し、これをシ
ート状に成形し硬化して、このエラストマーシートをシ
リコーンオイルに浸漬して膨潤させることにより各着色
ボールの周囲にキャビティを形成し、シート状の表示装
置を作製した。該表示装置をITO電極が形成されたガ
ラス基板に挟み電界を印加すると、着色ボールがキャビ
ティ内で回転することにより、電界の極性に応じて観察
側に光反射層を形成した半球面、又は着色層の半球面が
現れた。光反射層による入射光の散乱により白色表示が
でき、TiCの着色層により黒色表示ができた。すなわ
ち、本発明の表示装置により、従来の白色ボールに黒色
層を形成した二色ボールと同様の表示を行うことができ
た。本発明の表示装置では、従来にない、応答速度が早
く、ITO電極に電圧を印加し続けなくてもメモリ性が
あり、曲げ耐性のあるフレキシブルな新規の表示装置を
実現することができた。このことにより表示装置の価格
を低くおさえることが可能となった。また、本発明の製
造方法を用いると、着色層形成部と非形成部(未着色
部)の境界が明瞭となり、従来に比べて、表示装置のコ
ントラストを向上させることができた。This colored ball is mixed with an elastomer in the same manner as in the first embodiment, molded into a sheet, cured, and swelled by dipping the elastomer sheet in silicone oil. Thus, a cavity was formed around each of the colored balls, thereby producing a sheet-shaped display device. When the display device is sandwiched between a glass substrate on which an ITO electrode is formed and an electric field is applied, the colored ball rotates in the cavity, and a hemispherical surface having a light reflection layer formed on the observation side according to the polarity of the electric field, or colored. The hemisphere of the layer appeared. White display was possible by scattering of incident light by the light reflection layer, and black display was possible by the colored layer of TiC. That is, the display device of the present invention was able to perform the same display as a conventional two-color ball in which a black layer was formed on a white ball. According to the display device of the present invention, a novel display device which has a response speed which is unprecedented, has memory properties even without continuously applying a voltage to the ITO electrode, and has bending resistance can be realized. This has made it possible to keep the price of the display device low. Further, when the manufacturing method of the present invention was used, the boundary between the colored layer forming portion and the non-forming portion (uncolored portion) became clear, and the contrast of the display device could be improved as compared with the related art.
【0044】(第4実施例)図11は本発明の第1の実
施形態を利用した表示装置の一例の概略構成を示すもの
である。図11(a)は平面図、図11(b)は断面図
である。先ず、透明な下部ITO電極2102で全面を
被覆された厚さ100μmのPETフィルム2101上
に、実施例1で述べた着色ボール2103を分散させて
成るゴムシート2104を厚さ100μmに形成した。
係るシート上に、所望の形状にパターニングされた透明
な上部ITO電極2106を有する厚さ100μmのP
ETフィルム2105を、上部ITO電極2106が前
記ゴムシート2104と対向する向きに圧着した。上部
ITO電極2106の形状・サイズは、所望の解像度に
合わせて選択する必要があるが、本実施例では簡単にす
るため、従来公知の7セグメント・タイプを用いた。各
上部電極2106とパルス発生器2107を接続し、波
高値100V、パルス幅50msの矩形波を全電極に印
加して、全面を白色状態とした。次に、上部ITO電極
2106の内、任意のものをスイッチ2108で選択し
た上で、先程とは逆極性のパルスを印加したところ、選
択した上部ITO電極に相当する個所のみ着色ボール2
103が回転し黒色化し、セグメント形状の組み合わせ
を利用した表示(数字やアルファベットの一部)が可能
であることを確認した。また、係る黒色表示セグメント
に先程のパルスとは逆極性のパルス(最初のパルスと同
極性)を印加したところ、黒色表示が再度白色表示に戻
ることを確認した。(Fourth Embodiment) FIG. 11 shows a schematic configuration of an example of a display device using the first embodiment of the present invention. FIG. 11A is a plan view, and FIG. 11B is a cross-sectional view. First, a 100 μm thick rubber sheet 2104 formed by dispersing the colored balls 2103 described in Example 1 was formed on a 100 μm thick PET film 2101 entirely covered with a transparent lower ITO electrode 2102.
On such a sheet, a 100 μm-thick P having a transparent upper ITO electrode 2106 patterned in a desired shape.
The ET film 2105 was pressed in a direction in which the upper ITO electrode 2106 faces the rubber sheet 2104. It is necessary to select the shape and size of the upper ITO electrode 2106 according to the desired resolution, but in the present embodiment, a conventionally known 7-segment type was used for simplicity. Each upper electrode 2106 was connected to a pulse generator 2107, and a rectangular wave having a peak value of 100 V and a pulse width of 50 ms was applied to all the electrodes, and the whole surface was brought into a white state. Next, an arbitrary one of the upper ITO electrodes 2106 is selected by a switch 2108, and a pulse having a polarity opposite to that of the previous one is applied.
It was confirmed that 103 rotated and turned black, and it was possible to display (a part of a number or alphabet) using a combination of segment shapes. Further, when a pulse having the opposite polarity (the same polarity as the first pulse) was applied to the black display segment, it was confirmed that the black display returned to the white display again.
【0045】(第5の実施例)実施例4で用いた7セグ
メント・タイプの構成に変えて、下部電極2112、上
部電極2113をストライプ状のITO電極で構成し
た。ストライプ状のITO電極幅及びその電極間の間隔
は、40μmとした。下部電極2112と上部電極21
13とは互いに直交するように配置した表示装置を作成
した。係る表示装置の概略構成を図12の(a),
(b)に示す。全下部電極2112と全上部電極211
3に不図示のパルス発生器を用いて波高値100V,パ
ルス幅50msの矩形波を加えて、全面を白色状態とし
た。次に任意の下部電極2112と上部電極2113と
を選び、係る電極間に上記パルス発生器を用いて逆極性
のパルスを印加したところ、両電極が交差する領域にお
いて、着色ボール2103が回転して、黒色化した。す
なわちパルス印加する電極の組み合わせを選択すること
により、所望の領域を黒色表示できることを確かめた。
また、さらに黒色表示をもたらすパルスとは逆極性のパ
ルスを印加することにより、黒色表示部分が再度白色表
示に戻ることを確認した。(Fifth Embodiment) Instead of the 7-segment type configuration used in the fourth embodiment, the lower electrode 2112 and the upper electrode 2113 are composed of stripe-shaped ITO electrodes. The width of the stripe-shaped ITO electrode and the interval between the electrodes were 40 μm. Lower electrode 2112 and upper electrode 21
13, a display device arranged orthogonal to each other was prepared. The schematic configuration of such a display device is shown in FIG.
(B). All lower electrodes 2112 and all upper electrodes 211
A rectangular wave having a peak value of 100 V and a pulse width of 50 ms was applied to 3 using a pulse generator (not shown), and the entire surface was made white. Next, an arbitrary lower electrode 2112 and an upper electrode 2113 are selected, and a pulse of opposite polarity is applied between the electrodes using the above-described pulse generator. In a region where both electrodes intersect, the colored ball 2103 rotates. , And turned black. That is, it was confirmed that a desired region can be displayed in black by selecting a combination of electrodes to which a pulse is applied.
In addition, it was confirmed that by applying a pulse having a polarity opposite to that of a pulse that causes black display, the black display portion returns to white display again.
【0046】[0046]
【発明の効果】以上説明したように、着色ボールが回転
することにより表示を行う表示装置において、微小ボー
ルが2次元的に近接し複数配列されており、前記微小ボ
ールの半球表面に金属からなる光反射層と着色層を形成
することで、微小ボールを白色にする必要がなくなり、
白色化の工程を踏まない安価な微小ボールを用いること
ができ、表示装置の価格を低く抑えることが可能となっ
た。As described above, in a display device which performs display by rotating a colored ball, a plurality of minute balls are arranged two-dimensionally close to each other, and a metal is formed on the hemispherical surface of the minute ball. By forming the light reflecting layer and the colored layer, it is not necessary to make the micro balls white,
Inexpensive micro balls that do not go through the whitening process can be used, and the price of the display device can be kept low.
【0047】また、ガラス材料と白色材料の精密な組成
調節が必要とされない、製造プロセスが安易な表示装置
を提供できた。Further, it was possible to provide a display device which does not require precise adjustment of the composition of the glass material and the white material and whose manufacturing process is easy.
【0048】本発明の着色ボールの形成方法としては、
微小ボールの半球面に光反射層又は着色層のいずれか一
方を形成した後に、他方の層を形成すればよく、半球面
のみに着色層と光反射層を順次積層していくため作製が
容易であった。さらに、着色層と光反射層との積層順序
を交換することにより、表示色を反転することも可能で
あった。The method for forming the colored ball of the present invention is as follows.
After forming either the light reflecting layer or the colored layer on the hemispherical surface of the microball, the other layer may be formed. Since the colored layer and the light reflecting layer are sequentially laminated only on the hemispherical surface, fabrication is easy. Met. Further, by changing the stacking order of the colored layer and the light reflecting layer, it was possible to invert the display color.
【図1】本発明の第1の表示装置に用いる微小ボールの
断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a minute ball used for a first display device of the present invention.
【図2】本発明の第1実施例の観察側から見える微小ボ
ールの表示色を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a display color of a minute ball seen from an observation side according to the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第1実施例の微小ボールの形成工程を
示す図である。FIG. 3 is a view showing a process of forming a micro ball according to the first embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第3実施例の表示装置に用いる微小ボ
ールの断面図である。FIG. 4 is a sectional view of a minute ball used in a display device according to a third embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第3実施例の微小ボールの形成工程を
示す図である。FIG. 5 is a view showing a process of forming micro balls according to a third embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第3実施例の微小ボールの形成工程を
示す図である。FIG. 6 is a view showing a process of forming micro balls according to a third embodiment of the present invention.
【図7】従来例の微小ボールを説明する断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a microball of a conventional example.
【図8】本発明の動作原理を説明する断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating the operation principle of the present invention.
【図9】本発明の表示装置を説明する断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a display device of the present invention.
【図10】本発明の第2の表示装置を説明する断面図で
あるFIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a second display device of the present invention.
【図11】本発明の実施例4に用いられる表示装置の図
である。FIG. 11 is a diagram of a display device used in Embodiment 4 of the present invention.
【図12】本発明の実施例5に用いられる表示装置の図
である。FIG. 12 is a diagram of a display device used in Embodiment 5 of the present invention.
1、21 光透過ボール 2、22、42 着色層 3、23、43 光反射層 4 自然光 11、31、34 基板 12 樹脂層 32 第1樹脂層 33 第2樹脂層 41 微小ボール 201 白色ガラスボール 202 黒色層 5 支持体(光透過シート) 8 電源 6、6’ 電極 9、9’ ガラス基板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 21 Light transmission ball 2, 22, 42 Coloring layer 3, 23, 43 Light reflection layer 4 Natural light 11, 31, 34 Substrate 12 Resin layer 32 1st resin layer 33 2nd resin layer 41 Micro ball 201 White glass ball 202 Black layer 5 Support (light transmitting sheet) 8 Power supply 6, 6 'Electrode 9, 9' Glass substrate
Claims (24)
着色ボールを回転させることにより表示を行う表示装置
において、 前記着色ボールは、帯電電荷状態が異なる2つの表面を
有しており、 一方の表面は、光透過材料からなるボールの一部表面に
着色層及び金属からなる光反射層の2層が被覆されてお
り、他方の表面は、該光透過材料からなるボール表面が
露出していることを特徴とする表示装置。1. A display device for performing display by rotating a colored ball having two surfaces having different optical characteristics, wherein the colored ball has two surfaces having different charged states. Has a colored layer and a metal light-reflective layer coated on a part of the surface of a ball made of a light-transmitting material, and the other surface has a ball surface made of the light-transmitting material exposed. A display device.
ボールの半球表面に前記着色層及び前記光反射層の2層
が被覆されている請求項1に記載の表示装置。2. The display device according to claim 1, wherein the one surface has a hemispherical surface of a ball made of a light transmitting material covered with two layers of the coloring layer and the light reflecting layer.
層が積層されている層である請求項1又は請求項2に記
載の表示装置。3. The display device according to claim 1, wherein the two layers are layers in which the light reflection layer is stacked on the coloring layer.
層が積層されている層である請求項1又は請求項2に記
載の表示装置。4. The display device according to claim 1, wherein the two layers are layers in which the coloring layer is stacked on the light reflecting layer.
光波長領域透過材料からなる請求項1〜4に記載の表示
装置。5. The display device according to claim 1, wherein the ball made of a light transmitting material is made of a visible light wavelength region transmitting material.
シリコンを主成分とするガラスからなる請求項1〜5に
記載の表示装置。6. The display device according to claim 1, wherein the ball made of the light transmitting material is made of glass containing silicon dioxide as a main component.
着色ボールを回転させることにより表示を行う表示装置
において、 前記着色ボールは、一方の表面に着色層、他方の表面に
金属からなる光反射層が被覆されているため、帯電電荷
状態が異なる2つの表面を有していることを特徴とする
表示装置。7. A display device which performs display by rotating a colored ball having two surfaces having different optical characteristics, wherein the colored ball has a colored layer on one surface and a light made of metal on the other surface. A display device characterized by having two surfaces having different charge states because the reflective layer is covered.
置に用いられることを特徴とする着色ボール。8. A colored ball used for the display device according to claim 1. Description:
着色ボールの製造方法において、 光透過材料からなるボールの一部表面に着色層を形成す
る工程と、該着色層上に金属からなる光反射層を形成す
る工程と、を有することを特徴とする着色ボールの製造
方法。9. A method for producing a colored ball having two surfaces having different optical characteristics, wherein a step of forming a colored layer on a partial surface of a ball made of a light transmitting material, and a step of forming a metal on the colored layer Forming a light reflecting layer.
表面に着色層を形成する工程は、該光透過材料からなる
ボールの半球表面に該着色層を形成する工程である請求
項9に記載の着色ボールの製造方法。10. The method according to claim 9, wherein the step of forming a colored layer on a partial surface of the ball made of the light transmitting material is a step of forming the colored layer on a hemispherical surface of the ball made of the light transmitting material. Of manufacturing colored balls.
からなるボールを埋め込む工程と、該光透過材料からな
るボールが露出した表面上に前記着色層を形成する工程
と、該着色層上に前記光反射層を形成する工程と、該フ
ォトレジスト層を除去する工程と、を有する請求項9又
は請求項10に記載の着色ボールの製造方法。11. A step of embedding a ball made of the light transmitting material on a photoresist layer, a step of forming the colored layer on a surface where the ball made of the light transmitting material is exposed, and The method for producing a colored ball according to claim 9, further comprising a step of forming a light reflecting layer and a step of removing the photoresist layer.
た着色ボールを回転させることにより表示を行う表示装
置の製造方法において、 光透過材料からなるボールの一部表面に着色層を形成す
る工程と、該着色層上に金属からなる光反射層を形成す
る工程と、該着色層及び該光反射層が形成されたボール
を表示媒体内に分散させる工程と、該表示媒体表面上に
電極を形成する工程とを有することを特徴とする表示装
置の製造方法。12. A method for manufacturing a display device in which a display is performed by rotating a colored ball having two surfaces having different optical characteristics, wherein a colored layer is formed on a partial surface of the ball made of a light transmitting material. Forming a light reflecting layer made of metal on the coloring layer, dispersing the ball on which the coloring layer and the light reflecting layer are formed in a display medium, and forming an electrode on the display medium surface. Forming a display device.
表面に着色層を形成する工程は、該光透過材料からなる
ボールの半球表面に該着色層を形成する工程である請求
項12に記載の表示装置の製造方法。13. The method according to claim 12, wherein the step of forming a colored layer on a partial surface of the ball made of the light transmitting material is a step of forming the colored layer on a hemispherical surface of the ball made of the light transmitting material. A method for manufacturing a display device.
からなるボールを埋め込む工程と、該光透過材料からな
るボールが露出した表面上に前記着色層を形成する工程
と、該着色層上に前記光反射層を形成する工程と、該フ
ォトレジスト層を除去する工程と、を有する請求項12
又は請求項13に記載の表示装置の製造方法。14. A step of embedding a ball made of the light transmitting material on a photoresist layer, a step of forming the colored layer on a surface where the ball made of the light transmitting material is exposed, and 13. The method according to claim 12, further comprising: forming a light reflecting layer; and removing the photoresist layer.
A method for manufacturing a display device according to claim 13.
た着色ボールの製造方法において、 光透過材料からなるボールの一部表面に金属からなる光
反射層を形成する工程と、該光反射層上に着色層を形成
する工程と、を有することを特徴とする着色ボールの製
造方法。15. A method for manufacturing a colored ball having two surfaces having different optical characteristics, wherein a step of forming a light reflecting layer made of metal on a partial surface of a ball made of a light transmitting material; Forming a colored layer thereon. A method for producing a colored ball, comprising:
表面に光反射層を形成する工程は、該光透過材料からな
るボールの半球表面に該光反射層を形成する工程である
請求項15に記載の着色ボールの製造方法。16. The step of forming a light reflecting layer on a partial surface of a ball made of a light transmitting material is a step of forming the light reflecting layer on a hemispherical surface of a ball made of a light transmitting material. 3. The method for producing a colored ball according to item 1.
からなるボールを埋め込む工程と、該光透過材料からな
るボールが露出した表面上に前記光反射層を形成する工
程と、該光反射層上に前記着色層を形成する工程と、該
フォトレジスト層を除去する工程と、を有する請求項1
5又は請求項16に記載の着色ボールの製造方法。17. A step of embedding a ball made of the light transmitting material on a photoresist layer; a step of forming the light reflecting layer on a surface where the ball made of the light transmitting material is exposed; Forming the colored layer on the substrate, and removing the photoresist layer.
A method for producing a colored ball according to claim 5 or claim 16.
た着色ボールを回転させることにより表示を行う表示装
置の製造方法において、 光透過材料からなるボールの一部表面に金属からなる光
反射層を形成する工程と、該光反射層上に着色層を形成
する工程と、該着色層及び該光反射層が形成されたボー
ルを表示媒体内に分散させる工程と、該表示媒体表面上
に電極を形成する工程とを有することを特徴とする表示
装置の製造方法。18. A method of manufacturing a display device in which a display is performed by rotating a colored ball having two surfaces having different optical characteristics, wherein a light reflecting layer made of a metal is formed on a partial surface of the ball made of a light transmitting material. Forming a colored layer on the light reflecting layer, dispersing the ball on which the colored layer and the light reflecting layer are formed in a display medium, and forming an electrode on the display medium surface. Forming a display device.
表面に光反射層を形成する工程は、該光透過材料からな
るボールの半球表面に該光反射層を形成する工程である
請求項18に記載の表示装置の製造方法。19. The step of forming a light reflecting layer on a partial surface of a ball made of a light transmitting material is a step of forming the light reflecting layer on a hemispherical surface of a ball made of the light transmitting material. 6. The method for manufacturing a display device according to claim 1.
からなるボールを埋め込む工程と、該光透過材料からな
るボールが露出した表面上に前記光反射層を形成する工
程と、該光反射層上に前記着色層を形成する工程と、該
フォトレジスト層を除去する工程と、を有する請求項1
8又は請求項19に記載の表示装置の製造方法。20. A step of embedding a ball made of the light transmitting material on a photoresist layer; a step of forming the light reflecting layer on a surface where the ball made of the light transmitting material is exposed; Forming the colored layer on the substrate, and removing the photoresist layer.
A method of manufacturing a display device according to claim 8.
た着色ボールの製造方法において、 一方の表面に着色層を形成する工程と、他方の表面に金
属からなる光反射層を形成する工程と、を有する着色ボ
ールの製造方法。21. A method of manufacturing a colored ball having two surfaces having different optical characteristics, wherein a step of forming a colored layer on one surface and a step of forming a light reflecting layer made of metal on the other surface. And a method for producing a colored ball.
埋め込む工程と、該ボールが露出した表面上に前記着色
層又は前記光反射層を形成する工程と、該着色層又は該
光反射層を形成したボール表面上に第2のフォトレジス
ト層を被覆する工程と、該第1のフォトレジスト層を除
去する工程と、露出したボール表面上に該光反射層又は
該着色層を形成する工程と、該第2のフォトレジスト層
を除去する工程と、を有する請求項21に記載の着色ボ
ールの製造方法。22. A step of embedding a ball on a first photoresist layer, a step of forming the colored layer or the light reflecting layer on a surface where the ball is exposed, and a step of forming the colored layer or the light reflecting layer. Covering the formed ball surface with a second photoresist layer, removing the first photoresist layer, and forming the light reflecting layer or the colored layer on the exposed ball surface. 22. The method for producing a colored ball according to claim 21, further comprising: removing the second photoresist layer.
た着色ボールを回転させることにより表示を行う表示装
置の製造方法において、 一方の表面に着色層を形成する工程と、他方の表面に金
属からなる光反射層を形成する工程と、該着色層及び該
光反射層が形成されたボールを表示媒体内に分散させる
工程と、該表示媒体表面上に電極を形成する工程と、を
有する表示装置の製造方法。23. A method for manufacturing a display device in which a display is performed by rotating a colored ball having two surfaces having different optical characteristics, wherein a step of forming a colored layer on one surface and a step of forming a metal layer on the other surface are performed. A display comprising: forming a light-reflective layer comprising: a step of dispersing a ball on which the colored layer and the light-reflective layer are formed in a display medium; and forming an electrode on the surface of the display medium. Device manufacturing method.
埋め込む工程と、該ボールが露出した表面上に前記着色
層又は前記光反射層を形成する工程と、該着色層又は該
光反射層を形成したボール表面上に第2のフォトレジス
ト層を被覆する工程と、該第1のフォトレジスト層を除
去する工程と、露出したボール表面上に該光反射層又は
該着色層を形成する工程と、該第2のフォトレジスト層
を除去する工程と、を有する請求項23に記載の表示装
置の製造方法。24. A step of embedding a ball on a first photoresist layer; a step of forming the colored layer or the light reflecting layer on a surface where the ball is exposed; Covering the formed ball surface with a second photoresist layer, removing the first photoresist layer, and forming the light reflecting layer or the colored layer on the exposed ball surface. 24. The method of manufacturing a display device according to claim 23, further comprising: removing the second photoresist layer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24673997A JPH1185068A (en) | 1997-09-11 | 1997-09-11 | Colored ball and display device and production of colored ball as well as production of display device |
Applications Claiming Priority (1)
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- 1997-09-11 JP JP24673997A patent/JPH1185068A/en not_active Withdrawn
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