JPS6030952B2 - 透光性強誘電体によるカラ−表示器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、透光性誘電体を利用したカラー表示器に関
する。

従来、透光性強談電体の両面に透明電極をくし型に配し
、隣設するくし型の電極にはカラー表示の際反対符号の
電圧が印加するように結線し、さらに、前記透光性強誘
電体を二枚の偏光板ではさんだカラー表示器が知られて
いた。

第１図は、従来の透光性強誘電体を用いたカラー表示器
の全体図を示す。

第１図の偏光板１、透明電極３を設けた透光性強誘電体
２および第２の偏光板４とから構成される。ついで、第
２図は、透光性強誘電体２の断面図を示し、透光性強誘
電体２の両面に透明導電膜３および５を配置し、その上
に、第１の偏光板１および４を位置させる。すなわち、
第１の偏光板１とこれに９０ｏ回転している第２の偏光
板４で透光性強談電体２をはさむ。セラミックのような
透光性強誘電体２の表面には透明導電膜３を配し、透光
性強誘電体２の裏面には表面と全く同一の透明導電膜５
を配置する。透明導電膜３は、くし型構造で、表示する
部分すなわち１セグメントは、第３図で示めすように一
対の透明導電膜８，９でなりたっており、透光性強誘電
体６の裏面も１セグメントに一対の〈し型透明導電膜で
なりたっている。第１の偏光板１、第２の偏光板４は、
クロスニコルで透明導電眼のくし方向に対して、４５ｏ
の角度で配置する。そして、透明導電膜の幅に対して電
極間隔は広くする。第４図において、図示したように電
圧印加すると透明導電膜によって形成した電極１０と電
極１２、また電極１１と電極１３の中間部分の透光性導
電体１４には、矢印の向きに、すなわち、表示器面に平
行に分極して表示状態となる。透光性強議電体セラミッ
ク例えば、ＰＬＺＴ（９％Ｌａ）は、二次電気光学効果
を第５図に示すように生じ、ＰはＴ（８％Ｌａ）は、一
次電気光学効果を第６図に示すように生じる。いま、偏
光板を互いに９００の角度にして透光性強誘電体をはさ
み、露場によって誘起された透光性強談電体内部の分極
方向を、偏光板に４５０の角度に配置した場合、光の入
射光に対する透過光の強度は、・ニしＳｉｎ２（竹△ｎ
１／＾） ，…，．｛１｝ここで、Ｌ・・
・・・・・・・入射光、１・・・・…・・透過光、１・
・・・・・・・・誘電体の厚さ、入・・・・・・・・・
光の波長である。

複屈折率△ｎは、亀場の強度Ｅ＝Ｖノｄ（Ｖは電圧、ｄ
は電極ギャップ）で制御される。いま、表示器を表示す
る場合に、表示する部分の電極に、例えば、第４図に示
すように電極１０，１２に正極、電極１１，１３に負極
を印加し、交互に電圧印加する。

透光性強誘電体１４は、電圧が印加された部分だけ分極
が譲記される。分極を譲起された部分は、１＝１がｉｎ
（ｍ△ｎｌ／入）によって透過する光の波長が選択され
る。ここで、光の波長は、複屈折率△ｎ、透光性強誘電
体の厚さ１によって決定される。‘１）式から、複屈折
率△ｎ、ＰＬＺＴの厚さ】を一定にすると、ある光の波
長で透過率１が最大になる。

すなわち、ｍ式は光の波長に選択性があることを意味す
る。今、［＝△ｎ×１とすると、光の透過光の色は次の
ようになる。一方、電気光学的材料ＰＷＴは、電界の強
さによって複屈折率△ｎが変化する。

ＰＬＺｒ（９％凶）セラミックスの場合には、露場の強
さ１０ＫＶ／ｃので複屈折率△ｎを６×１０−３である
。

したがって、ＰＷＴ（９％Ｌａ）セラミックスの厚さ１
００ｒで電極間ギャップ１００仏とした場合に透過光の
波長は、約４０００ムになり、青が強くなる。そして、
この際の印加電圧１００Ｖで、いま、印加電圧を９０Ｖ
（眺Ｖ／肌）にすると、複屈折率△ｎら４×１０‐３と
なり、透過光は、約８０００Ａが最大であることから、
表示は赤色になる。このように、約１０ボルトの電圧変
化によって色彩が大幅に変化する。第７図は電極に電圧
を印加する方法を示すもので、露場（破線）とＰＬＺＴ
の分極方向（矢印）を示す。

この種のＰＬＺＴ板の厚さは通常１００〜３００ムｍ電
極中５０〜１００山ｍである。第７図において、くし歯
状電極の交互に電圧を印加すると破線で示す雷場が発生
し、ＰＬＺＴの分極は電場にそって分極する。その結果
表示が行なわれる。表示された部分を消去するにはくし
歯電極に逆相の電界を印加し、分極そのものを消去する
方法がある。しかしＰＬＺＴは、一たん電圧を印加し、
次に逆相の電圧を印加して消去する動作を多数回くり返
すと、電極下のＰＬＺＴ部や、ＰＬＺＴ板の厚さ方向に
おける中心部分に空間電荷が発生し、消去されにくくな
る。本発明は従来の消去方法におけるかかる欠点を解決
することを目的とする。

以下図面に基づいて本発明にかかる消去方法を説明する
。第８図に示めすように、透光性強誘電体１９の表面の
電極１２，１３を正極に、裏面の電極１７，１８を負極
にして電圧印加する。

あるいは交番電圧によって、透光性強誘電体１９の表面
に電極１２，１３を負極に電圧印加する。この場合の分
極方向は、第９図に示めすように表示器面に垂直に、ま
たは、垂直に近い角度をもつので、複屈折率△ｎは表示
器面に垂直に入射する光に対して、ほぼ０である。した
がって、表示された部分が消去できる。さらに、Ｐ山Ｔ
の厚さ方向に電界を印力０することにより、電極下部お
よび、中心部の分極も垂直となり、後屈折率を０にする
ことができ完全に消去でき、従来のような消え残りがな
い。

第９図はＰはＴ板に垂直に電界を印加したときの霞場（
破線）とＰＬＺｒの分極万向（矢印）を示す。

ＰＬＺＴの複屈折率△ｎは分極方向に対して平行に光が
入射した場合は０となるため表示は消去されるのである
。以上述べたように本発明によれば従来のような消え残
りのない消去が行なえる透光性強誘電体を用いたカラー
表示器を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のカラー表示器断面図を示す。 第２図は、第１図カラー表示器の断面図を示めす。第３
図は、従釆の７セグメント数字表示におけるくし型透明
電極を示めす。第４図は、従来のカラー表示器において
電圧印加によって透光性強誘電体が横方向に分極した状
態を示めす。第５図は、透光性強誘電体の二次電気光学
効果を示めす複屈折率−亀場曲線である。第６図は、透
光性強誘電体の一次電気光学効果を示めす複屈折率−雷
場曲線である。第７図は従来例において横方向に分極さ
せた場合のＰＬＺｒの断面図である。第８図は本発明に
よる消去方法を示めす図である。第９図は、透光性強誘
電体が縦方向に分極した状態を示めす。１，４・・・・
・・偏光板、２，６，１４，１９・・・・・・透光性強
誘電体、３，５，７，８，９・・・・・・透明導電膜、
１０，１１，１２，１３，１５，１６，１７，１８・・
・・・・電極。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 透光性強誘電体の上面乃び下面の各々に互いに噛み
   合う１組のくし型透明電極を配し、前記透光性強誘電体
   の電気光学効果を視覚化する第１および第２の偏光板に
   よつて前記透光性強透電体をはさみ、前記くし型透明電
   極に印加する電圧変化によつてカラー制御したカラー表
   示器において、カラー表示の消去動作は、前記透光性強
   透電体板の上面及び下面に配置したくし型電極によつて
   、前記透光性強誘電体に対して垂直方向に電界を印加し
   て行なうことを特徴とするカラー表示器。