JPH0968683A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来例に比較して製造工程が簡単であって製
造コストが安価であり、しかも立体的な表示を行うこと
ができる液晶表示装置を提供する。 【解決手段】 線形状の液晶表示素子１は、通電したと
きに発熱する発熱線２上に、熱変化により可逆的に発色
又は色変化する液晶層３を形成してなる。発熱線２の両
端は、スイッチＳＷ１を介して直流電源１０に電気的に
接続される。そして、上記液晶表示素子１を１個又は複
数個を備えて液晶表示装置が構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、通電により発色又
は色変化して液晶表示する液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２は、特開昭５１−１１７８９５号公
報の第２図において開示された従来例の液晶表示装置の
断面図である。図２１において、２１はガラス基板、２
２はガラス基板の上面に形成される発熱体、２３はスイ
ッチ２４を介して発熱体に直流電圧を印加する直流電
源、２５は温度により表示色が変化するコレステリック
液晶２６を封入し発熱体２２に密着形成されているカプ
セルである。

【０００３】以上のように構成された液晶表示装置にお
いて、スイッチ２４を閉状態にすると、発熱体２２は直
流電源２３により印加され発熱する。この発熱によりカ
プセル２５に封入された液晶２６の表示色は周囲温度に
より定まる表示色から発熱体２２の温度により定まる表
示色に変化する。この表示色の変化により所定のパター
ンを表示することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
の表示装置においては、基板２１と発熱体２２と液晶２
６とがそれぞれ面形状に形成されているので、製造工程
が複雑であって、製造コストが比較的高いという問題点
があった。また、表示装置が面状であるために、立体的
な表示を行うことができないという問題点があった。

【０００５】本発明の目的は以上の問題点を解決し、従
来例に比較して製造工程が簡単であって製造コストが安
価であり、しかも立体的な表示を行うことができる液晶
表示装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項１記
載の液晶表示装置は、通電したときに発熱する発熱線上
に、熱変化により可逆的に発色又は色変化する液晶層を
形成してなることを特徴とする。また、請求項２記載の
液晶表示装置は、請求項１記載の液晶表示装置におい
て、上記発熱線の両端に電気的に接続され、上記発熱線
に通電するための電源と、上記発熱線の少なくとも一端
と上記電源との間に電気的に接続されたスイッチとをさ
らに備えたことを特徴とする。

【０００７】以上のように構成された液晶表示装置にお
いて、上記スイッチを開状態から閉状態にしたとき、上
記電源より上記発熱線に通電され、上記発熱体が発熱す
る。これにより、上記液晶層は発色又は色変化する。さ
らに、上記スイッチを閉状態から開状態にしたとき、上
記液晶層は元の色に戻る。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明に係
る実施形態について説明する。

【０００９】図１は、本発明に係る一実施形態である液
晶表示素子１の外観を示す斜視図である。本実施形態の
液晶表示素子１は、図１に示すように、線形状を有し、
通電したときに発熱する発熱線２の外周表面上に、熱変
化により可逆的に発色又は色変化する液晶層３を形成し
てなることを特徴とする。

【００１０】発熱線２は、例えばニッケルクロム線、銅
クロム線、鉄クロム線、ステンレス線などの、直流電源
又は交流電源により通電することにより発熱する線材で
あって、発熱線２は発熱時に周囲温度からそれよりも高
い、例えば６０°Ｃ以上の発熱温度になる。液晶層３
は、例えばコレステリック液晶、カイラルネマチック液
晶、又は有機系感熱液晶などの液晶を、シリコーンゴム
に混練しかつ分散させて得る。

【００１１】例えば液晶層３がコレステリック液晶又は
カイラルネマチック液晶を含むときは、発熱線２の発熱
時に、液晶層３は、無色透明、すなわち発熱線２の周囲
の色が見える状態から、例えば赤色、青色、橙色、又は
黄色などの発色の色に発色する。

【００１２】また、液晶層３が有機系感熱液晶を含むと
きは、発熱線２の発熱時に、液晶層３は例えば赤色、青
色、橙色、又は黄色などの元の色から無色透明に色変化
し、発熱線２の周囲の色が見えるようになる。さらに、
液晶層３に含まれる有機系感熱液晶に種々の色の顔料を
加えて着色してもよく、この場合、発熱線２の発熱時
に、液晶層３は、顔料の色と発色の色との混合色から、
顔料の色に色変化する。この有機系感熱液晶は、公知の
電子供与性呈色性有機化合物であり、例えば、ジアリー
ルフタリド類、ポリアリールアルビノール類、ロイコオ
ーラミン類、アシルオーラミン類、アリールオーラミン
類、ローダミンＢラクタム類、インドリン類、スピロピ
ラン類、フルオラン類などである。具体的には、クリス
タルバイレットラクトン、マラカイトグリーンラクト
ン、ミヒラーヒドロール、クリスタルバイオレットカー
ビノールなどである。これらの具体的な化合物名は、特
開平３−１３３７９号公報において開示されている。

【００１３】液晶層３を発熱線２の外周表面上に形成し
て線形状の液晶表示素子１を得る方法は以下の通りであ
る。好ましくは粘度５乃至１００ｐのシリコーンゴム中
に、液晶のシリコーンゴムに対する体積比２０乃至３０
％を有する液晶を混練しかつ分散させた後、この溶液中
に、例えば直径０．２ｍｍのニクロム線（又はニッケル
クロム線ともいう。）である発熱線２をディッピングし
た（浸した）後、発熱線２の外周表面上に液晶を常温
で、例えば２４時間放置して硬化させ又はそれよりも高
い温度で加熱して硬化させて、例えば約５０μｍの厚さ
を有する液晶層３を形成して、線形状の液晶表示素子１
を得る。本発明はこの形成方法に限らず、上記液晶が分
散したシリコーンゴムを発熱線２の外周表面上に塗布又
は押し出し成形してもよい。さらに、液晶を分散させる
上記シリコーンゴムの代わりにエポキシ樹脂などの合成
樹脂を用いてもよい。

【００１４】このように得られた線形状の液晶表示素子
１は、例えばニクロム線である発熱線２と同様の可撓性
を有し、柔軟に折り曲げすることができる。従って、線
形状の液晶表示素子１を、例えば各種文字、記号、図
形、模様などの任意の表示パターンの形状に加工して、
液晶表示装置として構成することができる。

【００１５】図３は、本発明の液晶表示素子１を用いた
液晶表示装置の応用例である道路案内板２０の正面図で
ある。図３に示すように、例えば海抜高に応じた起伏を
有する立体的な道路地図２１上に、当該道路地図２１上
の道路に沿ってかつその起伏に沿って上記線形状の液晶
表示素子１を折り曲げて、例えば接着剤を用いて接着す
ることにより、例えば、４本の液晶表示素子１ａ，１
ｂ，１ｃ，１ｄを設ける。

【００１６】図４は、図３の道路案内板２０の電気回路
を示す回路図である。図４に示すように、各液晶表示素
子１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの一端はともに電気的に接続
されて接地される一方、各液晶表示素子１ａ，１ｂ，１
ｃ，１ｄの他端はそれぞれスイッチＳＷ１，ＳＷ２，Ｓ
Ｗ３，ＳＷ４を介してともに電気的に接続された後、例
えば電池又は定電圧電源である直流電源１０の正極に電
気的に接続され、その直流電源１０の負極は接地され
る。

【００１７】以上のように構成された道路案内板２０に
おいて、例えば、液晶表示素子１ａに沿った道路を表示
したい場合は、スイッチＳＷ１を開状態から閉状態に
し、このとき、液晶表示素子１ａの発熱線２に直流電源
が通電されて、発熱線２は発熱して、その温度は周囲温
度からそれよりも高い発熱温度に変化する。これによ
り、発熱線２の外周表面上に形成された液晶層３は上述
のように、発色又は色変化する。これにより、液晶表示
素子１ａに沿った道路を表示することができる。他の液
晶表示素子１ｂ，１ｃ，１ｄに沿った道路を表示したい
場合も同様の操作で表示することができる。

【００１８】本発明者による上記道路案内板２０の試作
によれば、各液晶表示素子１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの長
さは１ｍであり、直流電源１０の電源電圧は１２Ｖであ
った。この試作では、シリコン樹脂中にコレステリック
液晶を分散させて、この溶液中に直径０．２ｍｍのニク
ロム線をディッピングさせて乾燥させた後、厚さ約５０
μｍの液晶層３を得た。この試作品の道路案内板２０で
は、良好な発色が得られ、室内に設けて道路案内板２０
から約５ｍだけ離れた位置から見て良好な視認性が得ら
れた。なお、良好な視認性を得るためには、背面の道路
地図２１は、発色の色とは異なって際立たせるために、
なるべく白色又は白色に近い色にすることが好ましい。

【００１９】液晶層３は好ましくは５０μｍ乃至２００
μｍの厚さを有する。液晶層３が例えば５０μｍの厚さ
を有するときは、発熱線２の長さ当たり１２Ｖ／ｍの直
流電圧を印加することが好ましい。また、液晶層３が例
えば２００μｍの厚さを有するときは、発熱線２の長さ
当たり１６Ｖ／ｍの直流電圧を印加することが好まし
い。すなわち、当該液晶表示装置の視認性を改善するた
めには、液晶層３の厚さをより厚くすることが好ましい
が、液晶層３の外部表面までの熱伝導させるためにより
高い電圧を印加することが必要である。

【００２０】以上説明したように、本発明に係る実施形
態の液晶表示装置においては、発熱線２に対して液晶層
３を形成するだけで液晶表示装置を構成することができ
るので、従来例の液晶表示装置に比較して製造工程が簡
単であって、安価な製造コストで製造することができ
る。また、発熱線２は柔軟性に富むために、任意の表示
パターンに加工することができ、例えば、立体的な表示
パターンに加工することができ、立体的な表示を行うこ
とができる。

【００２１】以上の実施形態においては、道路地図２１
は海抜高に応じた起伏を有する立体的な地図であるが、
本発明はこれに限らず、平面であってもよい。

【００２２】

【発明の効果】以上詳述したように本発明に係る液晶表
示装置によれば、通電したときに発熱する発熱線上に、
熱変化により可逆的に発色又は色変化する液晶層を形成
してなる。本発明に係る液晶表示装置においては、発熱
線に対して液晶層を形成するだけて液晶表示装置を構成
することができるので、従来例の液晶表示装置に比較し
て製造工程が簡単であって、安価な製造コストで製造す
ることができる。また、発熱線は柔軟性に富むために、
任意の表示パターンに加工することができ、例えば、立
体的な表示パターンに加工することができ、立体的な表
示を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る一実施形態である液晶表示素子
の外観を示す斜視図である。

【図２】 従来例の液晶表示装置の断面図である。

【図３】 本発明の液晶表示素子を用いた液晶表示装置
の応用例である道路案内板の正面図である。

【図４】 図３の道路案内板の電気回路を示す回路図で
ある。

【符号の説明】 １，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ…液晶表示素子、 ２…発熱線、 ３…液晶層、 １０…直流電源、 ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４…スイッチ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通電したときに発熱する発熱線上に、熱
   変化により可逆的に発色又は色変化する液晶層を形成し
   てなることを特徴とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】 上記発熱線の両端に電気的に接続され、
   上記発熱線に通電するための電源と、 上記発熱線の少なくとも一端と上記電源との間に電気的
   に接続されたスイッチとをさらに備えたことを特徴とす
   る請求項１記載の液晶表示装置。