JPS6336513B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電気的に光反射率や光透過率を制御
する表示装置の改良に関するものである。

従来、文字、図形、画像などのいわゆるパツシ
ブデイスプレイとしては、液晶表示装置が良く利
用されている。しかし、この種の表示装置は、動
作温度範囲が狭く、広画面のものが困難、応答速
度が遅い等、本質的に改良が困難な幾つかの問題
点を含んでいた。

以上の観点から、本発明者は、先に、少なくと
も一方の表面部に露出した多数個の微細な開口部
を有する膜または板状の誘電体材料からなる多孔
質体を含む表示用構体に液体材料を含浸させた複
合体が、前記開口部を有する一方の表面部が開放
空間に面するよう支持基材面上に設置され、例え
ば前記多孔質体と支持基材との間に第１の電極が
位置し、第２の電極を、第１の電極と隔絶して前
記多孔質体と支持基材との間、若しくは前記支持
基材に対して反対側の多孔質体表面の、何れかに
位置せしめると共に、前記第１及び第２の電極の
少なくとも何れかに対応して外光を制御する表示
部を前記多孔質体の開放空間に面する側の主面側
に有し、前記両電極間に信号電圧を印加する手段
を有し、この信号電圧に応じた前記多孔質体に対
する前記液体材料の移動により、前記表示部の液
体含浸率を制御して外光を制御する表示装置を提
案した。

この種の表示装置は、多孔質体に対する液体材
料の電気浸透現象を利用して、多孔質体表面の液
体含浸率を制御することにより外光を散乱させ、
乱反射、乱屈折をさせる。

多孔質体を形成する誘電体材料としては透光性
誘電体材料そのもので構成するか、透光性誘電体
材料を染料や顔料等で着色されたものが好まし
い。多孔質体は好ましくは一方の表面から対向す
る表面に実質的に貫通する孔や隙間等を有するも
のであれば材質は問わないが、特に平均孔径が
0.1μｍ〜1.0μｍ程度のセルローズエステル等のプ
ラスチツク材料から成るマイクロポーラスメンブ
レンフイルタ等が好適である。液体材料としては
好ましくは透光性で、特に多孔質体の構成材料で
ある透光性誘電体材料そのものとほぼ等しい光屈
析率を有するものが好適である。多孔質体の開放
空間に面する表面側に設置される第２の電極は、
好ましくは透光性にして液体浸透性であつて、例
えば金属酸化物の導電膜を被着形成したものであ
る。

開放空間に面する側の多孔質体表面には前記の
微細な開口部の複数個を含む点状、短冊状、線
状、網目状等の微細な陥没部を設けることができ
る。この陥没部は、多孔質体表面部における平均
開口径もしくは幅が15〜30ミクロンで、断面形状
が三角形もしくは台形状で深さと共に狭くなり、
その尖端部の平均口径または幅は３ミクロン以内
で鋭くとがり、その深さは10〜25ミクロン、その
配置密度は１インチ当り、100〜400個程度が好ま
しい。この場合には、外光の屈折散乱率を著しく
改善することができる。この構成においては、陥
没部の内面を含め、透光性にして液体浸透性の導
電膜から成る第２の電極を被着することができる
と同時に、陥没部を残して選択的に不透明インキ
や撥油剤等の不透明形成剤を塗布することができ
る。また、上記導電膜を被着せず、多孔質体表面
には上記陥没部を残して選択的に、必要な上記不
透明形成剤を塗布し、導電性インキから成る第２
の電極を塗布被着することができる。

多孔質体が着色された誘電体から成る時は反射
型の表示装置として、また多孔質体が透光性誘電
体材料から成る時は透過型および反射型の表示装
置として有用である。

この種の表示装置では、高沸点の液体材料の使
用により動作温度範囲が広く、表示用構体として
多孔質紙を利用するために容易に広画面のものが
得られ、さらに外光の制御が、電気浸透による約
１ミクロンと言う極めて小さな液体の移動で飽和
することから、液晶等の表示装置と比較して極め
て速い応答速度を持たせ得る等、数多くの長所を
保有している。

しかし、この種の装置では、従来の液晶表示装
置等とは異なつて、一方の表面が開放空間に面し
ていて、しかも液体材料が用いられ、更に多孔質
体の液体含浸率の電気的制御を原理としている。
そのため、長寿命の装置の構成には、液体材料の
蒸発、逸脱の防止、更には、常に均一な液体含浸
が、安定動作、広面積に亘つての均一画像表示に
不可欠な条件となる。

本発明は以上の様な問題点を背景として、改良
された有効なパツケージング構成の表示装置の提
供を目的とする。

本発明を更に具体的に述べると、前述の表示装
置において、前記開放空間に面する複合体表面か
ら隔たりをもつて、複合体表面に対向する補助支
持材が設置され、この補助支持材と前記支持基材
とは、その縁端部において必要なスペーサを介し
て接着剤等により封着され、その内縁端部には、
スポンジもしくは多孔質体の少くとも何れかの液
体含浸体を、前記複合体に接し、且つ前記補助支
持材と前記支持基材との間に介挿せしめたことを
特徴とする表示装置にある。

以下、実施例を示して本発明を詳しく説明す
る。第１図は、本発明にかかる表示装置の一実施
例の縦断面構造図で、第２図はその上面からの透
視図である。

図において、１００は前述の複合体で、表面に
第１の電極３００を被着した例えば透明ガラス板
等の支持基材２００の表面上に設置される。３０
１は３００に接続された給電線である。１４６，
１４７は第２の電極を形成する表示用電極で、そ
れぞれ、給電線２４６，２４７に接続されれ、電
極３００との間に選択的に信号電圧が印加、動作
される。

複合体１００は、前述の如く、多孔質体１０に
透光性液体材料１２０（点で表示）を含浸させて
構成されるが、透過型表示装置の構成には、例え
ば酢酸セルローズ（光屈折率n_d＝1.47）の透明誘
電体材料から成るマイクロポーラスメンブレンフ
イルタ、また反射型表示装置の構成には、上記の
構成の他、上記の誘電体材料を染料、もしくは顔
料を混合して着色されたマイクロポーラスメンブ
レンフイルタで構成する。

第１の電極３００は、透過型表示装置の場合に
は酸化錫等の透明導電膜、反射型表示装置の場合
にはアルミニウム等の金属反射導電膜や、黒鉛導
電塗料膜等の光反射電極で形成する。

複合体１００の支持基材２００に対して反対側
の表面１０１（すなわち多孔質体１１０表面）に
前述の陥没部が形成されない場合には、透過型、
反射型表示装置を問わず、酸化インジウムやヨウ
化第１銅等の、透光性にして液体浸透性の導電膜
をもつて表示用電極１４６，１４７が互いに絶縁
されて設けられる。前述の如く、多孔質体表面１
０１に、陥没部が表示すべき電極１４６，１４７
に対応して複数個が設けられる場合には、電極１
４６，１４７は上述の如く、透光性、液体浸透性
の導電膜を陥没部表面を含む多孔質体表面に被着
しても、あるいは、必要な不透明インキを介して
前記陥没部を残して選択的に黒鉛導電インキなど
を塗布被着しても良い。このような第２の電極構
成は、透過型、反射型表示装置の構成にも共通し
て使用できる。

多孔質体１１０に含浸される液体材料１２０
は、好ましくは透明で、多孔質体１１０を形成す
る透明誘電体材料とほぼ等しい光屈折率をもち、
電気浸透性の液体材料が選ばれる。

多孔質体１１０を形成する透明誘電体材料が酢
酸セルローズ（n_d＝1.47）とすると、γ−メタク
リロキシプロピルトクメトキシシラン（n_d＝
1.43）とα−メチルフタレン（n_d＝1.62）とを混
合してn_d＝1.47にほぼ等しく選んだ透明液体材料
は、良き液体材料１２０を形成し、前記多孔質体
１１０に対しては負電極方向に電気浸透する。

第１図、第２図において上記多孔質体１１０に
上記液体材料１２０を含浸させた複合体１００
は、屈折率の不整合がないため透明で、電極１４
６，１４７と電極３００が導線２４６，２４７と
導線３０１を介して等電位に保たれる時は電気浸
透は生ぜず、外光L₁は複合体１００を透過して
明るい透過出力光L_2Tを生じ、反射光L_2Rはほとん
ど生じない。

一方、導線２４６，２４７と導線３０７を介し
て電極１４６，１４７に対して電極３００側が負
なる信号電圧を印加すると、液体材料１２０は負
電極３００側に電気浸透し、複合体表面、すなわ
ち多孔質体表面１０１部の液体含浸率が低下し、
空間４００に露出したこの表面１０１部では、多
孔質体１１０を形成する微細孔に液体材料１２０
が存在せず空になるため、屈折率の不整合を生じ
る。従つて、外光L₁は、この表面１０１で光散
乱を生じ、透過光L_2Tは減少し、反射光L_2Rは増大
する。そして再び電極１４６，１４７と３００を
等電位にすれば、液体材料１２０は毛管現象によ
り元の状態に復帰し透明化する。

それゆえ、表示用電極１４６，１４７と電極３
００との間に信号電圧を選択的に印加すれば、電
極１４６，１４７の形状に対応した透過或いは反
射型のパターン表示が行なえることになる。

特に前記陥没部を設けると、その内部における
光散乱が効果的で、良好な透過或いは反射型の表
示装置が形成できる。

このように、本発明にかかる表示装置では、液
体含浸率の電気的な制御を原理とするため、広面
積に亘つて均一動作し、且つ安定であるために
は、多孔質体から成る表示用構体は常に一様な密
度で液体材料が含浸され得る状態にあつて、然も
この液体材料は蒸発等によつて失なわれることは
防止されねばならない。そのために本発明におい
ては、第１図に示す如く、支持基材２００に対し
て補助支持材２０１を設け、これらを厚さが例え
ば１〜３ミリ程度のスペーサ３２０介して接着剤
３１１で接着して密封し、その内側の周囲の少な
くとも一辺好ましくは全周囲に亘つて前記スペー
サ３２０よりも若干厚めのスポンジ体、海綿体、
多孔質状体等の液体含浸体３３０を介挿せしめ
て、前述の如く表面に表示用電極１４６，１４７
を設けた複合体１００を設置する。透光性の液体
材料１２０は複合体１００に含浸されると共に液
体含浸体３３０にも含浸される。

接着剤３１１としては、エポキシ樹脂、セルロ
ーズ系接着剤、シアノアクリレート系樹脂が用い
られ、スペーサ３２０としては、ポリエステルフ
イルム、酢酸セルローズフイルム等が用いられ
る。液体含浸体３３０としては、透光性液体材料
に化学的に侵されないものが選ばれ、ポリウレタ
ンフオーム、ガラスウール等が用いられる。

支持基材２００及び補助支持材２０１は透明ガ
ラス板を用いる。支持基材２００上に被着される
電極３００は透過型表示には前述の如く透光性電
極、反射型表示には金属蒸着電極等が用いられ
る。なお前述のように電極３００には給電のため
の電極線３０１が接続され、表示電極１４６，１
４７はそれぞれ電極線２４６，２４７に接続され
て外部に引き出されている。

本実施例によると、複合体１００は封止された
空間４００内に保持される（複合体１００から見
ればこの空間４００が開放空間を形成する）た
め、液体材料１２０の蒸発による逸散が防止でき
ると共に、複合体１００に含浸される液体材料１
２０が不足すると液体含浸体３３０から不足分が
供給され、一方、余分の場合には、液体含浸体３
３０に吸収され、液体含浸の不均一性が改善され
るため、常に安定な均一動作を可能とする。な
お、互いに独立して選択的に動作される表示部
（すなわち表示電極１４６，１４７）の面積が大
きい時、それぞれの表示部を囲むように液体含浸
体３３１を設けると、更に一層、動作の均一化が
はかられる。

なお、液体含浸体３３０，３３１の材質は透明
不透明を問わないが、表示パターンを見易くする
ためには、黒色等、不透明に構成することが望ま
しい。

透光性の液体材料の注入は、補助支持材２０１
にあけられた注入孔２０２より行ない、必要な注
入が終つた状態で、エポキシ樹脂などの封止剤２
０３でこの注入孔２０２を封止すれば良い。

なお、本実施例では第２の電極は表示用電極１
４６，１４７の如く、開放空間４００側に設置さ
れた例を示したが、第１及び第２の電極は、互い
に絶縁されて支持基材２００表示上に隣り合うよ
う配置し、これらの間に信号電圧を印加するよう
にしても良く、本発明はこの場合にも同様に実施
できる。

以上、説明したように本発明は、電気浸透現象
を利用した透過型もしくは反射型の表示装置にあ
つて、補助支持材により複合体を封止することに
より、液体材料の蒸発、逸脱を防止し、液体含浸
体の導入により、動作の均一性を改善したもの
で、長寿命で広画面に亘つての均一表示動作を可
能とするもので、産業上極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にかかる表示装置の一実施例
を示す断面図、第２図はその上面図である。 １００……複合体、１１０……多孔質体、１２
０……液体材料、１４６，１４７……第２電極た
る表示用電極、２００……支持基材、２０１……
補助支持材、２０２……注入孔、２４６，２４
７，３０１……給電線、３００……第１電極、３
１１……接着剤、３２０……スペーサ、３３０，
３３１……液体含浸体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少くとも一方の表面部に露出した多数個の微
   細な開口部を有する膜もしくは板状の誘電体材料
   から成る多孔質体を含む表示用構体に液体材料を
   含浸させた複合体が、前記開口部を有する多孔質
   体の一方の表面部が開放空間に面するよう支持基
   材面上に設置されると共に、前記複合体に信号電
   圧を印加するための電極が設置され、この電極の
   少くとも何れかに対応して外光を制御する表示部
   を前記多孔質体の一方の表面部側に有し、前記電
   極を介して複合体に信号電圧を印加する手段を有
   し、この信号電圧に応じた前記多孔質体に対する
   前記液体材料の移動により、前記表示部の液体含
   浸率を制御して外光を制御する表示装置におい
   て、前記開放空間に面する前記複合体表面の上方
   に補助支持材を設けると共に、この補助支持材と
   前記支持基材とはその縁端部においてスペーサを
   介して接着剤により封着され、またこの封着され
   た縁端部のさらに内側には、前記複合体に接触す
   ると共に前記補助支持材と前記支持基材との間に
   介挿されて、前記複合体に前記液体材料を供給す
   るためのスポンジ状もしくは多孔質の液体含浸体
   を設けたことを特徴とする表示装置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の表示装置にお
   いて、前記複合体には選択的に動作される複数個
   の表示部を有し、この表示部を囲んで前記液体含
   浸体が、前記複合体と前記補助支持材との間に介
   挿されたことを特徴とする表示装置。