JPH0266821A - Ｎｃａｐ液晶を組込んだスイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔関連出願〕 本出願は１９８８年８月３０日付出願２３８，５４４号
の部分継続であり、この出願自体は１９８８年６月１日
ウィリー等の出願２００，７９６号ｒＮＣＡＰ液晶を組
入れたスイッチ」の部分継続である。

関連する他の合衆国特許出願は以下の通りである。

１９８４年６月１２日付ファーガソン等の出願６２０．
３７８号ｒＮＣＡＰ液晶を組込んだ多機能スイッチ」　
（出願人：タリクコーポレーション）、１９８８年１２
月６日合衆国特許４，７８９，８５８号として公告。

１９８７年１１月４日付ファーガソン等の出願１１７．
２１４号ｒＮＣＡＰ液晶を組込んだ多機能スイッチ」　
（出願人：タリクコーポレーション）。

１９８６年１０月６日付ストソダードの出願９１５．３
５５号「透明電極構造」　（出願人：アンダスコーポレ
ーション）。

１９８８年６月３日付リッチ−等の出願２０２．７６３
号「透明導電性被膜」　（出願人：アンダスコーポレー
ション）。

〔発明の背景〕

本発明は一般的に液晶に関し、より特定的にはネマティ
ック曲線整列相（“ＮＣＡＰ”）液晶を組込んだスイッ
チに関する。

液晶は、（視覚表示装置を含む各種装置に使用されてい
る。液晶を、例えば視覚表示装置内に使用可能ならしめ
る液晶の特性は、液晶が比較的自由である即ち減勢或は
無電界状態にあるか、或は厳密に整列されている即ち付
勢或は電界印加状態にあるかに依存して、一方では光を
透過し、他方では光を散乱及び吸収（特に適切な染料と
組合わせた場合）の両方或は何れか一方を行う液晶の能
力である。液晶を横切って選択的に印加される電界を、
無電界状態と電界印加状態との間で切替えるのに使用す
ることができる。

液晶材料には３つの種類、即ちコレステリンク、ネマテ
ィック及びスメティックが存在する。本発明は、以下に
説明する好ましい実施例において、動作的にネマティッ
クである液晶材料の使用に関する。“動作的にネマティ
ック”とは、外部界が存在しない場合に液晶の構造ひず
みが、極めて強いツイスト　（コレステリック材料にお
ける如き）或は成層（スメティソク材料におけるが如き
）のようなバルク効果によるのではなく、その境界にお
ける液晶の配向によって支配されることを意味する。即
ち、例えば、ツイストを誘起させる傾向はあるが液晶材
料の境界整列の効果を打破することはできないキラル成
分を含む液晶材料は動作的にネマティックであると考え
られる。

動作的にネマティックな液晶材料のより詳細な説明は、
１９８６年１０月１４日公示のファーガソンの合衆国特
許４，６１８，９０３号「カプセル入り液晶及び方法」
　（出願人：マンチェスタＲ＆Ｄパートナーシップ）に
なされているので参照されたい。

１９８４年３月６日公示のファーガソンの合衆国特許４
，４３５，０４７号「カプセル入り液晶及び方法」（出
願人：マンチェスタＲ＆Ｄパートナーシップ）も参照さ
れたい。

ＮＣＡＰＣＡ相料及びその製造方法、及びＮＣＡＰ液晶
を使用した装置の詳細は前記合衆国特許４．４３５，０
４７号に記載されている。ＮＣＡＰ液晶装置は、典型的
にはある液晶材料に効力を生じさせる型の機能を与える
ことができるＮＣＡＰＣＡ相料で形成される装置である
。例えば、このようなＮＣＡＰ液晶装置は、電界の印加
及び除去に応答して可視光の選択的減衰を行う視覚表示
装置であってよい。

これらのＮＣＡＰ液晶装置は一般に、２つの電極（これ
らの電極はそれぞれ柔軟なサブストレート上に配置され
ている）間に位置定めされているＮＣＡＰＣＡ相料を含
む。これらの装置は、電子装置への情報の制御及び入力
の両方或は何れか一方を行うのに使用されるキーボード
、押し釦、或は押し釦のアレー、或は他の型の電気的ス
イッチ及び接点を含む電子装置に使用することができる
。

このような電子装置はオフ及びオン、起動及び停止、試
験及び非試験のような機能キーを任意数含むことができ
る。電子装置の複雑さが増すにつれて装置が遂行できる
機能の数、従って機能キー或は押し釦の数も増加するこ
とは明白である。空間的な制限及び他の理由から、特定
の電子装置の機能キー及び関連表示の数を制限すること
が有利である。これを行う一つの方法は、機能を表示す
る装置と機能キーとを一体化することである。

ＮＣＡＰ液晶は、情報を入力し表示するためのスイッチ
或は機能キーの一部として使用するのに特に適する。脱
型スイッチをＮＣＡＰ液晶表示装置と一体化して、情報
をスイッチの前面から見ることができるようにＮＣＡＰ
装置によって表示させることができる。ＮＣＡＰ装置の
柔軟なサブストレートに、例えば操作者が圧力を加えて
押下げることによって情報を入力し、表示を変化せしめ
ることが可能である。本発明の表示の質は、サブストレ
ートに圧力を加えることによって悪影響を受けることは
ない。事実、本発明の表示の高品質は、このような圧力
の印加によって変化することはない。

ＮＣＡＰ液晶を使用していない従来の液晶表示装置を用
いては、情報を入力する或は受けるための脱型スイッチ
を含む真に効果的な表示装置を組立てることは不可能で
あった。この理由は、下方に液晶材料が配置されている
スイッチの柔軟な表面の板を押下げると、液晶材料は圧
力を加えた位置から遠去かるように流れ、表示の質に悪
い影響を及ぼすからである。

即ち、液晶の流れが液晶の電気的特性及び光学的特性に
変化、例えば偏光の変化及び複屈折の発生をもたらし、
表示の外見に悪影響する。例えばツイステンドネマテイ
ンク型液晶材料を使用した従来の液晶表示装置に圧力を
印加すると、この材料はその９０°ツイストを失って好
ましくない光学的効果を発生するので表示の質が劣化す
る。更に、この圧力を除去すると液晶材料はその元の位
置に戻って別の好ましくない光学的効果を発生する。

従来の液晶表示（ＮＣＡＰ液晶を使用しない表示）とは
異なり、本発明のスイッチ装置の一部を形成するＮＣＡ
Ｐ液晶は圧力に不感である。即ち、この装置の表示は圧
力を加えても好ましくない効果を発生しない。詳述すれ
ば、例えばカプセルに入れる等、離散した量の液晶材料
を封じ込めることによって、個々のカプセル或はカプセ
ル状容積を事実上独立した液晶装置として動作させるこ
とが可能となり、その結果本発明のスイッチ装置が実行
する表示は圧力に感応しない。換言すれば、カプセル入
り液晶材料は、表示の質に悪影響を及ばず程、圧力が加
えられた点から流れ去ることがないのである。或はＮＣ
ＡＰ液晶が、それを支持している柔軟なサブストレート
のたわみを実質的に理解できないとも云うことができる
。

以上に鑑みて、本発明の目的はＮＣＡＰ液晶を組込んで
効果的な表示を与えるようにしたキー或はスイッチを提
供することである。

本発明の別の目的は、表示される情報を制御された機能
或は操作に依存可能ならしめるように情報を入力及び表
示し、圧力に不感であるＮＣＡＰ液晶を含むキー或はス
イッチを提供することである。

〔発明の概要〕

以下の説明から明白となるように、本発明のスイッチは
液晶手段を含む。液晶手段は、液晶材料及び液晶材料の
ひずんだ整列を誘起するための封じ込め手段からなり、
この整列に応答して光の散乱及び吸収の少なくとも一方
を行い、また規定の入力に応答してこの散乱或は吸収の
量を減少させる。

規定入力は好ましくは電磁型であり、特定的には電界で
ある。電界を印加するための一対の電極が設けられてい
る。これらの電極は、液晶材料と封じ込め手段の組合せ
の両側に配置される。電極は第１及び第２の柔軟なサブ
ストレート上に保持される。電極を保持するサブストレ
ートは圧力の印加に応答してたわむような充分なたわみ
性を有する。

第３のサブストレートが第２のサブストレートの後方に
配置され、その上に形成された導体を有している。この
第３のサブストレートはスイッチの一部を形成しており
、圧力の印加に応答してスインチ機能を作動させるたわ
み部分を含む。第３のサブストレートの導体とは反対の
側に反射器手段が形成されている。反射器手段と第２の
サブストレート上の電極との間には空隙が形成される。

実質的に堅固なサブストレートが第３のサブストレート
の後方に配置される。第１、第２、及び第３のサブスト
レートの少なくとも一部分は圧力の印加に応答してこの
堅固なサブストレートに向ってたわんでスイッチ機能を
作動させ、表示に変化を生じさせる。表示は、圧力が印
加された時点に液晶手段へ電気入力を供給させることに
よって変化させることが可能となる。この圧力の少なく
とも一部が、たわみ中に液晶手段に印加される。

液晶手段はこの圧力の印加によって実質的に何等の影響
も受けず、圧力の印加中にもひずんだ整列を誘起し散乱
或は吸収量を減少させる能力を維持する。

水分及び酸素の両方或は何れか一方が液晶手段を汚染す
るのを阻止するために、反射器手段と第２の電極との間
に障壁を配置することができる。

スイッチは、第１のサブストレートを通過する紫外放射
の量を減少させる手段をも含むことができる。

また、スイッチは電圧発光パネルを含むことができる。

このパネルは逆光照明源を形成し、またスイッチ動作の
ための電気導体を担持する。

更にスイッチは、スイッチの操作者に触覚感を与えるた
めのドームのような適切な手段を膜スイツチ部分のサブ
ストレートの間に配置することができる。

〔実施例〕

以下に添付図面に基いて本発明の詳細な説明する。尚、
全ての図面を通して類似成分に対しては類似番号を付し
てある。

第１図及び第２図は、電気装置或は電子装置７のオン／
オフ機能のようなある機能を制御するようにしたスイッ
チ５を示す。本発明は、起動／停止、高／低、順／逆等
のようなある装置の殆んどどの機能をも制御し、表示さ
せるのに使用できることを理解されたい。また本発明は
、例えば計算機、通信機器、電子レンジ及び洗濯機のよ
うな家庭電化器具、コンピュータ援助設計装置、及びコ
ンピュータ援助製造装置のような多くの異なる型の装置
と共に使用できることも理解されたい。

第１図は語“ＯＮ”が表示されるオンモードにある装置
を示す。第２図は語“ＯＦＦ”が表示されるオフモード
にある装置を示す。

第３図に示すように、スイッチ５はＮＣＡＰ液晶セル６
及び脱型スイッチ部分８を含む。スイッチ部分８は柔軟
なサブストレート２０及び２２を含み、これらのサブス
トレート上には適切な導体が形成されている。充分な堅
固なサブストレート２４がサブストレート２２の背後に
配置されている。ＮＣＡＰセル６は、電極１３を有する
柔軟なサブストレート１２上に保持されているＮＣＡＰ
液晶材料１１を含む。セル６は更に、第２の柔軟なサブ
ストレート１８上に取付けられている第２の電極１４を
も含む。セル６及びスイッチ部分８はそれぞれ約０．３
８龍（１５ミル）厚である。

サブストレート１２．１８及び２０は、矢印Ａによって
図式的に示すような圧力が加えられた時、スイッチの後
方に向って、即ち堅固なサブストレート２４に向ってた
わむ、或は変形するようになっている。後述するように
、サブストレート１２．１８．２０及び２２は、典型的
なキーボードの操作者が加え得る圧力によってたわむよ
うな充分なたわみ性を有するポリマフィルムとすること
ができる。好ましくは、これらのサブストレートは薄い
ポリエステルフィルムである。

ＮＣＡＰ液晶材料１１は、多くの容積の動作的にネマテ
ィックの液晶を収容する封じ込め媒体を含むことができ
る。液晶は、無電界状態において光を吸収するために多
色性染料を含むことが好ましい。多（の容積は離散した
或は相互に接続された空洞或はカプセルであってよい。

相互接続用チャンネル或は通路も液晶材料を収容してい
て差支えない。この構造の詳細に関しては１９８７年１
１月１７日付の合衆国特許４，７０７，０８０号「カプ
セル入り液晶材料、装置及び方法」　（出願人：マンチ
ェスタＲ＆Ｄパートナーシップ）を参照されたい。

これらの相互接続用通路の存否は、本発明によるスイッ
チの性能に影響を与えない。即ち、たとえ相互接続用通
路が存在しているとしても、ＮＣＡＰＣＡ相料はスイッ
チの作動中に加えられる圧力には不感なのである。

図示の実施例においては、電極１３は電気的に絶縁され
た２つの導体パターン１３ａ及び１３ｂ（第１図及び第
２図参照）からなり、各導体は選択的に付勢することが
できる。導体１３ａは付勢されると語“ＯＮ”を表示す
るように成形でき、導体１３ｂは付勢されると語“ＯＦ
Ｆ”を表示するように成形できる。

勿論、電極１３が他の導体パターンであってもよく、例
えば電極１３を複数の５×７ドソトマトリソクス文字と
し、周知のようにしてマトリックスの個々の導電性セグ
メントを選択的に付勢して語“ＯＮ”或は“ＯＦＦ”の
何れかを表示させてもよい。更に、このようなドントマ
トリソクスは２つの機能よりも多くの表示或は他の情報
の表示を含む他の所望のアルファベソＩ・或は数値表示
を表示するように駆動することも可能である。表示ば、
電極１３及び１４にまたがって電界が印加されているか
否かに依存して視認できる或はできないグラフィックス
或はカラーの形状であってもよい。

柔軟なサブストレート１２．１８、及び電極１３．１４
は光学的に透過性であるので、ＮＣＡＰセル６は電極１
３及び１４にまたがって印加される電界に応答してセル
を通る光の透過を制御することができる。

■或はそれ以上の層に配列された複数のＮＣＡＰ液晶は
、ＮＣＡＰ液晶が電極１３及びサブストレーＩ・１２に
付着するようにサブストレート１２に塗布する。サブス
トレート１２は毎平方１００オーム以下のインジウム錫
酸化物（ＩＴＯ）の層を予備被膜した柔軟なポリエステ
ルフィルムであってよい。サブストレート１２は約０．
１８ｍｍ（７ミル）厚である。

ニッケル（Ｎｌ）のような導電性材料の層をＩＴＯの層
の頂部の上へ沈積させることができる。

次でこれら２つの層にエツチング操作を施してＩＴＯＯ
層に例えば電極セグメント１３ａ及び１３ｂを形成させ
、Ｎｌ／ＩＴＯ層に導電性セグメントに給電するだめの
バスを形成させる。当然導電性セグメントは表示の視認
領域内にある。

方パスは非視認領域内にあろう。ＮＩ／ＩＴＯ層を予備
被膜したポリエステルフィルムは、カリフォルニア側力
ノガバークのアンダスコーポレーションから入手できる
。このフィルム及びエツチング操作例の詳細は前記出願
９１５，３５５号に記載されている。

サブストレート１８も、電極１４を形成するために毎平
方１００オーム以下のＩＴＯ層を予備被膜した柔軟なポ
リエステルフィルムであってよい。

このサブストレート１８は約０．０１０ｍｍ（４ミル）
厚でよい。このフィルムもアンダスコーポレーション或
はカリフォルニア州パロアルトのサウスウォールコーポ
レーションから入手できる。

前述のように、スイッチ部分８はサブストレート２０及
び２２を含む。サブストレート２０は一方の側に形成さ
れた反射器２６を、また他方の側に形成された共通電極
２８を有していてよい。反射器２６は所望色の螢光塗料
からなることができる。反射器層は約０．０２ｍ（１ミ
ル）厚となるようにサブストレート２０の表面に塗布す
る。オン状態では液晶セル６によって透過された光は反
射器２６によって反射され、電子装置７を操作している
人、或はスイッチの視認側３１の前或は視認側上に位置
する観測機器のような観測者３０に可視となる。

サブストレート２２は、その表面に形成されたスイッチ
パターン電極３２を有する。周知の如く、電極３２はス
イッチ動作のためのどのような所望パターンを有してい
ても差支えなく、例えば電極３２は組指型パターンを有
していてよい。スイッチスペーサ接着剤の層３４を共通
電極２８とパターン電極３２との間に配置することがで
きる。この層３４は、フィルムの両面に、例えばミネソ
タ州セントボールの３Ｍコーポレーションから市販され
ている３１，１４６７のような適当な接着剤を塗布した
ポリエステルフィルムからなることができる。この層は
約０．１３ｍ（５ミル）厚である。スイッチに、例えば
操作者による圧力が加えられていない場合には、層３４
は電極２８と３２とを物理的にも電気的にも分離させて
いる。しかし層３４には適切な切抜きが設けであるので
、電極２８と３２とを電気的に接触させることは可能で
ある。即ち、適当な圧力がスイッチに加えられると、ド
ームの形状であってよい電極２８は層３４内の切抜き即
ち開口を通して電極３２の例えば組指型パターンの指に
またがって接触し、スイッチ機能を作動させる。膜スィ
ッチの概要に関しては１９８７年７月２８日付の合衆国
特許４，６８３，３６０号を参照されたい。

サブストレート２０及び２２も柔軟であり、マイラ■の
ようなポリエステルフィルム材料で形成することができ
る。電極２８及び３２は例えば銀或は炭素のような適当
な導電性材料であってよい。

これらの電極はそれぞれのサブストレート」二にスクリ
ーン印刷その他の技法によって形成させることができる
。

サブストレート２４は実質的に堅固であり、スイッチの
背後のスチフナになっている。このサブストレー１へ２
４は約０．７６〜２．５４＋ｎ（３０〜１００ミル）厚
のポリカーボネート材料或はフェノール材料で形成して
よい。

周知のようにサブストレート２４には、例えば接着剤を
裏に塗布した金属テープがその縁に沿って配置されてい
る。このテープは接地されているのでサブストレート２
４は電気的に接地され、静電気放電（Ｅ　Ｓ　Ｄ）シー
ルドとして働らく。ＥＳＤシールドは、例えば操作者に
よる圧力の印加によってスイッチを動作させる時にスイ
ッチ内に誘起する静電荷からスイッチエレクトロニクス
を保護する。このような静電荷はスイッチエレクトロニ
クスを通過せずに接地される。３Ｍ４６７のような適当
な接着剤を、サブストレート２２とサブストレート２４
とを結合するのに使用する。

サブストレート２４は、例えばアルミニウムのような金
属サブストレートからなっていてもよい。

金属サブストレートはスイッチの背面のスチフナとなり
、もし接地すればＥＳＤシールドとなる。

スイッチ５は、スイッチの前面に位置するグラフィック
オーバーレイ４０を含んでいてもよい。

このグラフィックオーバーレイは約０．１３ｍｍ（５ミ
ル）厚である。このグラフィックオーバーレイは本発明
のスイッチによって確立される表示を縁取りする適当な
形状、輪郭、穴、及び切抜きを有する型板を形成するこ
とができる。グラフィックオーバーレイは裏側にスクリ
ーン印刷された図形を、また表側に形成された耐摩耗被
膜を有するポリカーボネート或はポリエステルフィルム
からなることができる。このような材料はウィスコンシ
ン州マジソンのテクラインコーポレーテソドから商品名
マーノット■として市販されている。グラフィックオー
バーレイは黒のような任意の所望色であっても、或は多
色であってもよい。グラフィックオーバーレイはその中
に形成された適当な開口を有しており、この開口を通し
て例えば語“ＯＮ”及び“ＯＦＦ”のような表示を見る
ことができる。

スイッチは更に紫外（ＵＶ）光吸収材料の層４２も含む
。層４２はグラフィックオーバーレイ４０とサブストレ
ート１８との間に配置することができ、例えば３Ｍから
発売されているＹ　９７２１或はオハイオ州ストウのマ
ソクタソクから市販されている接着剤２１０４のような
適当な光学接着剤４４によってグラフィックオーバーレ
イ４０に接着する。光学接着剤４４及び層４２は共に光
学的に透過性である。層４２はＵＶ抑制剤を含む約０．
０５〜０．０８ｍ１（２〜３ミル）厚のアクリルの層か
らなる。このような材料は、例えば商品名トランスフレ
クチイブシート／ＵＶフィルタ（ＰＵＶＦ０３０）とし
て市販され、日本国東京のニット−から入手可能である
。層４２は、この層を設けなければ液晶材料を黄ばませ
てその光学的性能に悪影響を及ぼす紫外光を吸収する。

更にスイッチ５は、サブストレート１２と反射器２６と
の間に配置された水分障壁４６をも含むことができる。

水分障壁は光学的に透過性であり、ＴＴ○で被膜された
ポリエステルの層からなっていてよい。この材料はアン
ダス或はサウスウォールから入手できる。障壁は水が液
晶セル内へ漏洩するのを防ぎ、液晶材料の光学的及び電
気的特性に悪影響を及ばずのを防ぐ。即ち、電極１３を
形成するためのエソチング工程中、サブストレート１２
上の電極で被膜された層はサブストレートまでエツチン
グされる。水は電極被膜が存在しない領域においてサブ
ストレート１２を通して漏洩或は浸入できるから、障壁
４６を設けるのである。

光学接着剤４４のような光学接着剤５０を使用して水分
障壁４６とサブストレート１２とを結合することができ
る。障壁４６は酸素が液晶材料内へ漏洩して汚染するの
を防くこともできる。

スイッチ５は、型打抜き空隙接着剤層５２を水分障壁４
６と反射器２６との間に含むことができる。これは３Ｍ
４６７のような接着材料の層であり、電極１３の電極パ
ターンに整合する切抜き或は窓を型打抜き加工による等
で形成してある。従って、空隙或は空間が、反射器２６
とＮＣＡＰ液晶セル６の活動領域即ち例えば電極セグメ
ント１３ａ及び１３ｂのような電極１３の電極セグメン
トとの間に形成される。反射器２６と電極１３との間に
空隙を設けることによって表示はより明るくなり、スイ
ッチのオン状態とオフ状態との間のコントラストがより
良くなる。

周知のように、電圧はスイッチング回路（図示せず）に
よって電極１３及び１４に、従ってＮＣＡＰ液晶セルの
液晶材料１１にまたがって選択的に印加することができ
る。このような単独の或は複数のスイッチング機能を遂
行する回路は公知であるので説明は省略する。図示のよ
うに、適当な電気リード或は接続１５が電極１３及び１
４を適当な回路へ接続している。同様に電気リード或は
相互接続３８がスイッチ電極２８及び３２を例えば装置
７のようなオン及びオフ機能を制御する回路へ接続して
いる。

例としてもし装置７がオフモードであれば、電圧は共通
電極１４と電極セグメン）１３ｂとにまたがって、従っ
てそれらの間に位置するＮＣＡＰ液晶材料を横切って印
加され、ＮＣＡＰ液晶の分子は語“ＯＦＦ”を表示する
ように光を透過させ得る所望の整列となり、語“ＯＦＦ
”が反射器の色で現われる。反対にもし電極１３ａに電
圧が印加されなければ、セグメント１３ａと電極１４と
の間の液晶材料はオフ状態であり、この状態では液晶材
料及び染料は光の散乱及び吸収の両方及び何れか一方を
行うので語“ＯＮ”は暗くなる。スイッチ５の前面を押
して装置７をオンにすると、電極セグメント１３ａが付
勢され電極セグメント１３ｂが減勢されるので語“ＯＮ
”が所望色で表示され、該“ＯＦＦ”は暗くなる。

上述のように、スイッチ５はその前面に“Ａ”で示すよ
うな圧力を加えることによって作動する。

このようにするとＮＣＡＰセル６の液晶材料１１に圧力
が印加され、それが膜スイツチ部分８へ伝えられて電極
（導体）２８と３２とが接触し、スイッチ機能が作動す
ると共にＮＣＡＰセル６によって与えられる表示が変化
する。勿論、スイッチの前面から後側サブストレート２
４までのスインチ層は全て柔軟な材料製とずべきことが
好ましい。

第４図は第３図のスイッチの改良型を示す。即ち、スイ
ッチ５（第３図）が離散した１４層を含む（反射器及び
その関連サブストレートを１層と計算する）のに対して
、スイッチ１００　（第４図）は９層しか含んでいない
。即ち第４図のスイッチ１００はより簡単であり、製造
に関してより経済的である。

スイッチ５と同様に、スイッチ１００はグラフィックオ
ーバーレイ１４０、ＮＣＡＰ液晶１０６、及び脱型スイ
ッチ部分１０８を含む。

ＮＣＡＰ液晶セル１０６は、柔軟なサブスＩ・レート１
１２と１１８との間に配置されているＮＣＡＰＣＡ相料
１１１を含む。共通電極１１４はサブストレート１１８
上に形成され、パターン化された電極１１３はサブスト
レート１１２上に形成されている。適当なり一ド１１５
がこれらの電極を外部回路に接続する。

しかし、スイッチ１００においてはＵＶ阻止層４２は排
除されている。その代りに、ＵＶ阻止材料がザブスト！
・−ト１１８内に混合されている。

スイッチ５におけるのと同様に、このＵＶ阻止材料が紫
外放射を吸収する。

サブストレート１１８は、電極１１４を形成するために
ＩＴＯで被膜されたポリエステルフィルムで形成するこ
とができる。しかし、ＵＶ光を吸収するために、このポ
リエステルフィルムにはＵＶ抑止材料が添加されている
。このようなサブストレートは、日本国東京のトーレか
らＱ−３７の名称で市販されている。このサブストレー
トは、紫外放射阻止機能を遂行する２−ヒドロキシ−４
ｎ−オクチルオキシベンゾフェノンのようなＵ■抑止剤
を混合したポリエステルフィルムからなる。

水分及び酸素の両方或は何れか一方の障壁層４６もスイ
ッチ１００から排除されている。しかしこの障壁はサブ
ストレート１１２の一部として設けられている。即ち、
サブストレート１１２は水分及び酸素の両方或は何れか
一方のための障壁を形成する錫酸化物のような透明で非
導電性の材料で被膜された柔軟なポリエステルフィルＪ
１の層からなる。電極を形成させるために、Ｉ’ｌ”Ｏ
のような透明で導電性の材料を非導電性層の上面に沈積
してある。この材料はアンダスコーポレーションから市
販されており、前記出願２０２，７６３号に説明されて
いる。前述のように、Ｎｌのような導電材料をＩＴＯの
上面に沈積させて電極に給電するだめのバスを形成させ
ることができる。

光学接着剤１４４がグラフィックオーバーレイ１４０を
サブストレート１１８に結合している。

スイッチ５に使用されているのに類似の型打抜き空隙接
着剤１５２をザブストレー１−１１２と、スイッチ部分
１０８のサブストレー１−１２０上の反射器１２６との
間に配置する。

スイッチ部分１０８の構造もまた簡略化されている。ス
イッチ部分１０８ば柔軟なサブストレート１２０及び充
分に堅固なサブストレート１２４だげからなり、これら
の間にスイッチ５に使用されているものと類似のスイッ
チスペーサ接着剤１３６が配置されている。前述のよう
に、サブストレード１２０は薄いポリエステルフィルム
でよく、またサブストレート１２４はポリカーボネート
、フェノール或は金属材料で形成することができる。

サブストレート１２４はＥＳＤシールドを形成し、また
スイッチの後面のスチフナになっている。

共通電極１２８はサブストレート１２４上に形成され、
パターン化された電極１３２は柔軟なサブストレート１
２０上に形成されている。電極１２８及び１３２は単独
の或は複数のり一部１３８によってスイッチング回路へ
接続される。

スイッチの別の実施例を第５図に示す。スイッチ２００
はグラフィックオーバーレイ２４０、ＮＣＡＰ液晶セル
２０６及び脱型スイッチ部分２０８を含む。

ＮＣＡＰ液晶セル２０６は、柔軟なサブストレーｌ−２
１２と２１８との間に配置されているＮＣＡＰ液晶材料
２１１からなる。パターン化された電極２１３はサブス
トレート２１２上に形成され、共通電極２１４はサブス
トレート２１８上に形成されている。

水分障壁２４６も設けてよい。水分障壁２４Ｇは、スイ
ッチ５と同様にＩＴＯで被膜されたポリエステルの層か
らなっていてよい。

膜スイツチ部分２０８は電圧発光（ＥＬ）パネル２５０
及び後部サブストレート２２４を含むことができる。後
部サブストレート２２４は充分に堅固であり、ＥＬパネ
ル２５０はスイッチの前面に“Ａ”で示すような圧力を
印加することによってスイッチを作動可能ならしめるよ
うに柔軟である。

スイッチパターン電極２３２はＥＬパネル２５０の一方
の表面上に形成され、共通電極２２８はサブストレート
２２４の対向表面上に形成されている。前述のように、
スイッチスペーサ接着剤層２３６はこれら２つの電極間
に配置されていて、操作者がスイッチに圧力を加えない
時には画電極を離間させている。

反射器２２６は、ＥＬパネル２５０のパターン化された
電極２３２とは反対の側に形成されている。型打抜き空
隙接着剤層２５２は、反射器２２６と水分障壁２４６と
の間に配置することができる。

他の実施例と同様に、空隙接着剤層２５２は反射器２２
６と液晶セル２０６の電気的に活動的な領域との間に空
間を提供する。

ＥＩ−パネル自体は公知であり、従って詳細な説明は省
略する。要するに、ＥＬパネル２５０は、電界によって
励起された時に光を放出する電圧発光燐光体を含む薄く
平坦な表示パネルである。この表示パネルは典型的には
２枚の電極被膜されたサブストレートを含み、それらの
間に単一の或は複数の誘導材料の層及び電圧発光燐光材
料が配置されている。Ｅ　Ｌパネルは１９８８年４月２
６日付の合衆国特許４，７４０，７８１号に記載されて
いる。

スイッチ２００内に使用することが可能なＥ　Ｌパネル
の例は、ニューハンプシャー州レバノンのルミネセント
システムズイン了１−ボレーテッドから市販されている
ものである。これらのパネルは用途に応じて異なる寸法
のものが入手できる。

前述のように、液晶セル電極及びスイッチ電極を適当な
回路に接続するための電気接続（図示せず）が設けられ
ている。周知のように、例えばリード２５１．２５３の
ような電気接続がＥＬパネル２５０の電極と電源２５５
との間になされていてＥＬパネルを作動させる。スイッ
チ２５７はパネル２５０にまたがって電界を印加するか
否かを決定する。好ましくは、ＥＬパネルは６０Ｈｚ、
６０ボルトの源によって駆動する。これはＮＣＡＰセル
を駆動する電源と同一であってよい。

ＥＬパネル２５０は膜スイツチ部分２０８の上側サブス
トレートとして働らく。更に、電界が印加された時、Ｅ
Ｌパネルは逆光源となる。これば、例えば極めで暗い部
屋或は夜間のように充分な周囲光が存在しない場合に改
善された光学的動作特性を有するスイッチ２００を提供
する。因みに、反射器２２６は例えば日中のように明る
い光の中では反射器として働らき、暗い光状態の下では
トランスフレフタとして働ら（。

スイッチ２００は、障壁２４６を除去し、Ｅ　Ｌパネル
２５０を水分及び酸素の両方或は何れか一方のだめの障
壁として働かせるように変更しても差支えない。

スイッチの更に別の実施例を第６図に示す。このスイッ
チ３００はグラフィソクオーハーレイ３４０、ＮＣＡＰ
液晶セル３０６、及び脱型スイッチ部分３０８を含む。

ＮＣＡＰセル３０６は、柔軟なサブストレート３１２と
３１８との間に配置されているＮＣＡＰ液晶材料３１１
からなる。パターン化された電極３１３はサブストレー
ト３１２上に形成され、共通電極３１４はサブストレー
ト３１８上に形成されている。水分或は酸素障壁３４６
を設けることができる。

脱型スイッチ部分３０８は、柔軟なサブストレート３２
０及び充分に堅固なサブストレート３２４を含み、それ
らの間にスイッチスペーサ接着剤３３６及び複数のプラ
スチック製或は金属製ドーム３４−０が配置されている
。（単一の或は複数のドームを膜スイツチ内に使用する
ことは周知である。）サブストレート３２０は薄いポリ
エステルフィルムでよく、サブストレート３２４はポリ
カーボネート、フェノール或は金属材料でよい。

共通電極３２８はサブストレート３２０の表面上に形成
し、パターン化された電極３３２はサブストレート３２
４の対向表面上に形成することができる。パターンは組
指型導体からなっていてよい。

反射器３２６はサブストレート３２０のｔ極３２８とは
反対の側に形成させることができる。

型打抜き空隙接着剤層３５２を反射器３２６と障壁３４
６との間に配置することができる。他の実施例と同様に
、空隙接着剤層３５２は反射器３２６と液晶セル３０６
の電気的に活動的な領域との間に空間を提供する。

前述のように、スイッチスペーサ接着剤層３３６が膜ス
ィッチ３０８の電極３２８と３３２との間に配置され、
操作者が加えるような圧力がスイッチに印加されていな
い時にはこれらの電極を離間させている。

また前述のように、例えばプラスチック或しま金属材料
製の単一の或は複数のドームを膜スィッチ３０８のサブ
ストレート３２０と３２４との間に配置することができ
る。これらのドームは、“Ａ”で示すようにスイッチに
圧力を加える時に、スイッチの操作者に触覚感を与える
。例えば、ドームの厚さは約０．１３ｍ（５ミル）であ
ってよい。

これらのドームは前記の他の実施例にも利用できる。変
形として、例えばスイッチの前部に、即ち例えばオーバ
ーレイ上に、或はオーバーレイとＮＣＡＰセル３０６と
の間に、エンボス加工することによってドームを形成さ
せることもできる。

以上に本発明の若干の特定実施例を説明したが、本発明
がこれらの実施例に限定されるものではなく、特許請求
の範囲にのみ限定されるものであることを理解されたい
。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明によるスイッチが発生できる
表示を図式的に示し、 第３図乃至第５図は本発明によるスイッチの図式的断面
図であり、 第６図は触覚感を与える手段を含む本発明によるスイッ
チの図式的断面図である。 ５．１００，２００，３００・・・・・・スイッチ、６
．１０６，２０６，３０６・・・・・・ＮＣＡＰ液晶セ
ル、 ７・・・・・・電気（電子）装置、 ８．１０８，２０８，３０８・・・・・・成型スイッチ
部分、 ＬＬ　１１１，２１１．．３１１・・・・・・ＮＣＡＰ
液晶材料、 １２．１１２，２１２，３１２・・・・・・柔軟なサブ
ストレート、 １３．１１３，２１３，３１３・・・・・・電極セグメ
ント　（セル）、 １４．１１４，２１４，３１４・・・・・・共通電極（
セル）、 １５．１１５・・・・・・リード、 １８．１１８，２１８．３１８・・・・・・柔軟なサブ
ストレート、 ２０．１２０，２２０，３２０・・・・・・柔軟なサブ
ストレート、 ２２・・・・・・柔軟なサブストレート、２４．１２４
，２２４，３２４・・・・・・堅固なサブストレート、 ２６．１２６，２２６，３２６・・・・・・反射器、３
０・・・・・・観測者、　　　　３１・・・・・・視認
側、３２’　１３２，２３２，３３２・・・・・・パタ
ーン電極（スイッチ）、 ４・・・・・・スペーサ、 ６．１３６，２３６，３３６・・・・・・スペーサ、８
．１３８・・・・・・リード、 ０　１４０．２４０，３４０・・・・・・グラフィ・ツ
クオーバーレイ、 ４２・・・・・・紫外光吸収層、 ４４．１４４・・・・・・光学接着剤、４６．２４６，
３４６・・・・・・水分・酸素障壁、５０・・・・・・
光学接着剤、 ５２．１５２，２５２，３５２・・・・・・型打抜き空
隙層、 ２５１．２５３・・・・・・リード、２５５・・・・・
・電源、２５７・・・・・・スイッチ、　　　　３４０
・・・・・・ドーム。 ２５０・・・・・・ＥＬパネル、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、表面に形成された第１の電極を有し、圧力の印加に
   応答してたわむような充分なたわみ性を有し、それ自体
   を通して表示を見得るようにした第１の柔軟なサブスト
   レート； 液晶材料と該液晶材料にひずんだ整列を誘起させるため
   の封じ込め手段との組合せを含み、このような整列に応
   答して光の散乱及び吸収の少なくとも一方を行い、また
   電界に応答して散乱或は吸収の量を減少させる液晶手段
   ； 第１のサブストレートの後方に配置され、表面に形成さ
   れた第２の電極を有し、前記圧力の印加に応答してたわ
   むような充分なたわみ性を有し、前記第１のサブストレ
   ートとの間に前記液晶手段を挟んでいる第２の柔軟なサ
   ブストレート； 第２のサブストレートの後方に配置され、表面に形成さ
   れた導体を有し、前記圧力の印加に応答してスイッチ機
   能を作動させるための柔軟な部分を含みスイッチの一部
   を形成している第３のサブストレート； 第３のサブストレートの前記導体とは反対側の表面に形
   成されている反射器手段； 反射器と第２の電極との間に空隙を形成させる手段；及
   び 第３のサブストレートの後方に配置されている充分に堅
   固なサブストレート を具備し； 第１、第２及び第３のサブストレートの少なくとも一部
   分が前記圧力の印加に応答して堅固なサブストレートに
   向ってたわみ、前記スイッチ機能を作動させて表示に変
   化を生ぜしめ；サブストレートのたわみ中に前記圧力の
   少なくとも一部分が液晶手段に印加されるが、液晶手段
   はこの圧力の印加中もひずんだ整列を誘起して光の散乱
   或は吸収の量を減少させる能力を保持して圧力の印加に
   は実質的に影響されないようにした スイッチ。 ２、第２の電極があるパターンを形成し、空隙手段が該
   パターンの形状を近似する切抜きを有する部材からなる
   請求項１記載のスイッチ。 ３、反射器手段が螢光塗料からなる請求項２記載のスイ
   ッチ。 ４、サブストレートのたわみ中に触覚感を与えるための
   手段をも含む請求項１記載のスイッチ。 ５、反射器手段と第２の電極との間に配置され、水分が
   液晶手段を汚染するのを防ぐための障壁をも含む請求項
   １記載のスイッチ。 ６、液晶材料が多色性染料を含む請求項５記載のスイッ
   チ。 ７、第１のサブストレートを通過する紫外光の量を減少
   させる手段をも含む請求項６記載のスイッチ。 ８、第１のサブストレートの第１の電極とは反対側の表
   面に接するグラフィックオーバーレイをも含む請求項７
   記載のスイッチ。 ９、第３のサブストレートと堅固なサブストレートとの
   間に配置され、圧力の印加中に第１の導体と電気的に接
   触する第２の導体を表面に形成され、スイッチの一部を
   形成している第４のサブストレートをも含む請求項８記
   載のスイッチ。 １０、第１の導体と第２の導体との間に配置され、圧力
   が印加されない時に両導体間に間隔を維持するための手
   段をも含む請求項９記載のスイッチ。 １１、堅固なサブストレートが静電気放電シールドとし
   て作用する請求項５或は１０記載のスイッチ。 １２、透明な導電性材料を第２のサブストレートに付着
   させて第２の電極を形成し、該導電性材料に金属を付着
   させて少なくとも１つのバスを形成する請求項５或は１
   ０記載のスイッチ。 １３、サブストレートのたわみ中に触覚感を与える手段
   をも含む請求項５、７或は８記載のスイッチ。 １４、表面に形成された第１の電極を有し、圧力の印加
   に応答してたわむような充分なたわみ性を有し、それ自
   体を通して表示を見得るようにした第１の柔軟なサブス
   トレート； 液晶材料と該液晶材料にひずんだ整列を誘起させるため
   の封じ込め手段との組合せを含み、このような整列に応
   答して光の散乱及び吸収の少なくとも一方を行い、また
   電界に応答して散乱或は吸収の量を減少する液晶手段； 第１のサブストレートの後方に配列され、表面に形成さ
   れた第２の電極を有し、前記圧力の印加に応答してたわ
   むような充分なたわみ性を有し、前記第１のサブストレ
   ートとの間に前記液晶手段を挟み、水分が液晶手段を汚
   染するのを防ぐための障壁を形成する手段を組込んだ第
   ２の柔軟なサブストレート； 第２のサブストレートの後方に配置され、表面に形成さ
   れた第１の導体を有し、前記圧力の印加に応答してスイ
   ッチ機能を作動させるための柔軟な部分を含み、スイッ
   チの一部を形成している第３のサブストレート；及び 第３のサブストレートの後方に且つ該サブストレートか
   ら離間して配置され、表面に形成された第２の導体を有
   し、スイッチの一部を形成している充分に堅固なサブス
   トレート を具備し； 第１、第２及び第３のサブストレートの少なくとも一部
   分が前記圧力の印加に応答して堅固なサブストレートに
   向ってたわみ、前記スイッチ機能を作動させて表示に変
   化を生ぜしめ；サブストレートのたわみ中に前記圧力の
   少なくとも一部が液晶手段に印加されるが、液晶手段は
   この圧力の印加中もひずんだ整列を誘起して光の散乱或
   は吸収の量を減少させる能力を保持して圧力の印加には
   実質的に影響されないようにした スイッチ。 １５、第１のサブストレートが該サブストレートを通過
   する紫外放射の量を減少させる手段を混合してある請求
   項１４記載のスイッチ。 １６、第３のサブストレートの第１の導体とは反対側表
   面に形成された反射器手段、及び 該反射器と第２のサブストレートとの間に配置され、両
   者の間に空隙を確立する手段をも含む請求項１５記載の
   スイッチ。 １７、第２の電極があるパターンを形成し、空隙手段が
   該パターンの形状を近似する切抜きを有する部材からな
   る請求項１６記載のスイッチ。 １８、液晶材料が多色性染料を含む請求項１６記載のス
   イッチ。 １９、反射器手段が螢光塗料からなる請求項１８記載の
   スイッチ。 ２０、第１のサブストレートの第１の電極とは反対側表
   面に接するグラフィックオーバーレイをも含む請求項１
   ９記載のスイッチ。 ２１、堅固なサブストレートが静電気放電シールドとし
   て作用する請求項２０記載のスイッチ。 ２２、第１の導体と第２の導体との間に配置され、圧力
   が印加されない時に両導体間に間隔を維持するための手
   段をも含む請求項２１記載のスイッチ。 ２３、サブストレートのたわみ中に触覚感を与える手段
   をも含む請求項１４記載のスイッチ。 ２４、ある表示を生ぜしめるために ｉ）液晶材料と該液晶材料にひずんだ整列を誘起させる
   ための封じ込め手段との組合せを含み、このような整列
   に応答して光の散乱及び吸収の少なくとも一方を行い、
   また電気的入力に応答して散乱或は吸収の量を減少する
   液晶手段、及び ｉｉ）前記液晶手段を保持する柔軟なサブストレート手
   段 を含む表示手段；及び 表示手段の後方に配置され、該表示手段のための逆光源
   を提供し且つスイッチ機能を作動させるために柔軟な電
   圧発光パネルを含むスイッチ手段 を含み； 表示手段のサブストレート手段の少なくとも一部が圧力
   の印加によってたわみ、電圧発光パネルをたわませて前
   記スイッチ機能を作動させつつ圧力の少なくとも一部を
   液晶手段へ印加し、液晶手段はこの圧力の印加中もひず
   んだ整列を誘起して光の散乱或は吸収の量を減少させる
   能力を保持して圧力の印加には実質的に影響されないよ
   うにした スイッチ。 ２５、電圧発光パネルの後方に且つ該パネルから離間し
   て配置され、スイッチ手段の一部を形成している充分に
   堅固なサブストレートをも含み、電圧発光パネルは堅固
   なサブストレートに近い側の表面に形成された第１の導
   体を有し、堅固なサブストレートは表面に形成された第
   ２の導体を有する請求項２４記載のスイッチ。 ２６、第１の導体と第２の導体との間に配置され、圧力
   が印加されない時に両導体間に間隔を維持するための手
   段をも含む請求項２５記載のスイッチ。 ２７、電圧発光パネルの第１の導体とは反対側表面に形
   成されている反射器手段をも含む請求項２５記載のスイ
   ッチ。 ２８、反射器手段と表示手段との間に空隙を形成させる
   手段をも含む請求項２７記載のスイッチ。 ２９、表示手段と電圧発光パネルとの間に配置され、液
   晶手段の汚染を防ぐための障壁をも含む請求項２８記載
   のスイッチ。 ３０、表示手段の上面に配置されているグラフィックオ
   ーバーレイをも含む請求項２９記載のスイッチ。 ３１、電圧発光パネルが、液晶手段の汚染を防ぐための
   障壁を形成している請求項２４記載のスイッチ。 ３２、圧力の印加中に触覚感を与える手段をも含む請求
   項２４記載のスイッチ。