JPS6329247B2 - - Google Patents

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JPS6329247B2
JPS6329247B2 JP55166940A JP16694080A JPS6329247B2 JP S6329247 B2 JPS6329247 B2 JP S6329247B2 JP 55166940 A JP55166940 A JP 55166940A JP 16694080 A JP16694080 A JP 16694080A JP S6329247 B2 JPS6329247 B2 JP S6329247B2
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JP
Japan
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display device
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porous body
auxiliary body
space
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JP55166940A
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Tadao Kobashi
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Priority to US06/324,576 priority patent/US4488785A/en
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/004Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements based on a displacement or a deformation of a fluid

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電気浸透によつて外光を透過、反射
制御する表示装置の改良に関するものである。
誘電体材料から成る多孔質体に、この誘電体材
料とほぼ等しい屈折率を有する液体材料を含浸さ
せた複合体を支持基材上に配置し、支持基材に対
して反対面側の、空間に面する少くとも多孔質体
表面部の液体量、すなわち液体含浸率を制御し
て、外光の透過や反射、特に透過を制御するに有
用な表示装置は、既に提案されている。
しかし、この種の装置では、良好なコントラス
トの透過、投映像を得るためには、外光の制御率
が低いため、シユレーリンレンズ系などを必要と
する難点を有していた。
本発明は、以上の技術的難点を背景として、透
過型、更には反射型の改良された表示装置の提供
を目的とする。
本発明の原理とする所は、前述の表示装置にお
いて、空間に面する多孔質体表面部上に粒状、線
状、平行格子状、メツシユ状の少くとも何れかの
補助体を配設し、この補助体の少くとも縁端部に
対する前記液体材料の濡れ付着量を、複合体に加
えられる電圧に関連した前記液体材料の電気浸透
によつて制御して、外光を制御する関係にある表
示装置にある。
ここに、多孔質体とは、実質的に厚み方向に貫
通する孔や間隙を有するものゝ総称である。
以下、実施例について本発明の態様に詳しく説
明する。
第1図は、本発明にかゝる表示装置の縦断面部
分構造と給電方式を示す図である。
図において、100は、表面に酸化錫等の透明
電極300を被着した透明ガラス板等の支持体2
00上に設置された複合体である。
複合体100は、例えば厚さが50〜200μm、
平均孔径が0.1〜8μm程度の厚み方向に実質的に
貫通する酢酸セルローズ誘電体から成るマイクロ
ポーラスメンブレンフイルタ等の多孔質体10
に、上記酢酸セルローズ誘電体の屈折率nd
1047とほぼ等しい屈折率を有し、且つ多孔質体1
0に対して電気浸透する透明な液体材料20を含
浸させて構成される。
液体材料20としては、例えばγ−メタクリロ
キシプロピルトリメトキシシラン(nd1.43)と
α−メチルナフタレン(nd1.62)との混合体か
ら成りnd1.47に調整された液体材料を用いる。
多孔質体10の表面には、酸化錫−インジウム
等の金属酸化物導電膜を薄くスパツター被着し、
互に絶縁された液体透過性にして透光性の電極3
1,32を設ける。
空間500に面する側の多孔質体表面、すなわ
ち本例では電極31,32上に導体、絶縁体を問
わぬ補助体400を接着及至は設置する。
補助体400は、粒状、線状、帯状、平行格子
状、メツシユ状の少くとも何れかの形状をもつも
のを使用する。
例えば粒状の場合は、ガラスやアルミナ等の平
均径が1〜40μm等の微粉末、線状の場合は、太
さが5〜40μm程度の金属細線、プラスチツクや
天然の短繊維及至は長繊維を使用する。また厚さ
が20〜150μm程度の導電体や絶縁体の帯状体、
またこれらの配列から成る平行格子状体、太さが
10〜30μm程度の金属線や絶縁物線を編組した例
えば200メツシユ以上のこまかい網体、及至は厚
さが10〜200μm程度の金属や絶縁体シートに口
径や幅が20〜160μm程度の孔や、スリツトを設
けた穿孔体などのメツシユ状の補助体400が使
用される。
第1図には、上部補助体400の断面が一括、
代表せしめて模式的に表示されている。
多孔質体10を形成する酢酸セルローズそのも
のは透明誘電体材料であるから、これとほぼ等い
屈折率(例えば小数点3桁目を4捨5入して2桁
目が一致する程度)の液体材料20の含浸によ
り、透明化する。
いま、図のように電極300に対して負のオン
電圧VBをセグメント電極31に印加すると、前
述の液体材料20は、多孔体10内をVBの振幅
に対応して負電極たる電極31側に矢印21の如
く電気浸透し、電極31を透過して、補助体40
0相互の間隙、及至は補助体400それ自身の孔
から成る空間部401に滲み出し、この空間部4
01を液体材料20で埋める。
この状態では、外光L1は空間部401を透過
し、明るい透過光LTが得られる。
一方、セグメント電極32の如く、電極300
側に対して正のオフ電圧VB′を印加すると、液体
材料20の多孔質体10内における電気浸透の向
きは、図の矢印22の如く逆転し、前記空間部4
01内の液体材料20は、電極32を通して多孔
質体10内に吸い込まれる。しかし、補助体40
0において、空間401に接する縁端部402の
表面における液体材料20の濡れ付着は、その付
着張力によつて強固である。そのため多孔質体1
0への電気浸透による吸い込みは、空間部401
の中央部の方が支配的である。この傾向は、補助
体400に対する液体材料20の濡れが良好、す
なわち親性にする程著しい。
従つて、図に例示するごとく、空間部401間
の液体材料10の表面23は空間500側に対し
て凹面となり、液体材料10による一種の凹レン
ズを形成することになる。
そのため、外光L1は、この凹レンズ効果によ
よつて、液面23で反射して反射光LR、更に空
間500側への透過光は著しく屈折され、直進透
過光LT′は減少し、暗いものとなる。
従つて、上記の表示装置を使用してスクリーン
上に透過投映すると、電極31,32の形状に対
応し、電極31部では明るく、電極32部では黒
く表示される。
オフ電圧VB′の振幅を大にすればする程、前記
液体凹レンズの半径は小となり、また空間部40
1の中央部では遂には多孔質体10の多孔質表面
が露出し、投映パターンは黒く表示される。
VB′をVBに切換えると電極32は図の電極31の
状態になるため、明るく表示される。したがつ
て、必要に応じて電極31,32の如きセグメン
ト電極を複数個、配置し、選択的にVB、やVB′を
印加すると、数字や文字、図形等の表示が行え
る。
このように、本発明の表示装置は、補助体40
0の縁端部402における液体材料20の濡れ付
着量を電気浸透で制御することを原理とする。従
つて、電極31,32、夫々の単位面積当りの空
間部401の個数、更にはこの個数と面積の積に
対応して光透過制御率を向上させることができ
る。この向上は、前述の如く、補助体400の幅
や口径を実質的に小にして達成される。また、補
助体400の実質的な厚みや径を前述の如く小に
することにより、光制御に必要な空間部401の
液体材料20の実質的な流出人量を小さくし、電
圧感度を挙げることができる。
前述の多孔質体10、液体材料20の例では、
オフVB′は多孔質体10の厚さ1μm当り、0.5〜
2Vで効果的に透過光制御動作させることができ
る。
一方、オン電圧VBの振幅が過大であると、空
間部401が充満されても更に液体材料20が補
給されるため、補助体400の空間500側表面
に溢れて移動、流失し、動作を不安定にする場合
があるので、濃淡を表示するために振幅変調され
るオフ電圧VB′の最大振幅の例えば1/2以下程度
の一定値にオン電圧VBを選ぶことが望ましい。
また、空間部401の配置密度が高く、補助体
400の粒径や厚みが小なる場合には、液体材料
20の毛管現象等によつて、空間部401を液体
材料20で自然的に充満することができるため、
必要に応じてオン電圧VBの振幅は零にすること
もできる。
また、上記の液体材料20の溢出による移動、
流出を防止するためには、補助体400の空間5
00に面する側の表面上に、例えば弗素系ポリマ
ーを弗素系溶剤に溶解した流出防止防止剤(例え
ば3M社のフロラードFC−721等)等、実質的に
液体材料10を撥じく、いわゆる撥性剤600を
塗布することが有効で、動作の安定化が得られる
利点がある。
また、有効な光制御は、空間部401で行われ
る。従つて、補助体400を介しての透過光は、
投映像のコントラスト比等、画像品質を著しく損
傷する。この問間点は、補助体400を不透明材
料で形成して解決される。
補助体400は、絶縁性材料であるときは、電
極31,32上に限定されず、空間500に面す
る多孔質体10表面の全面に接着及至は設置する
ことができる。補助体400が導電体であるとき
は、点状、短繊維状である場合を除いて、セグメ
ント電極31,32上に限定して設置する。この
場合、補助体400そのものをセグメント電極と
して使用して、液体透過性の電極31,32を省
略することができる。
第2図は、本発明にかかる表示装置の他の実施
例の縦断面部分構造と給電方式を示す図である。
本例では帯状導電体をもつて平行格子状の補助
体410を形成したり、導電体導板に例えば円孔
状、短柵状等に孔を穿け、いわゆるメツシユ状に
補助体410を形成し、それ自身、複合体100
に電圧印加するための電極作用をも保有させる。
支持体200上の透光性電極は301,302と
複数に分割され、セグメント電極を形成し、選択
的にオン電圧VB、オフ電圧VB′が印加される。補
助体410の縁端部402は傾斜していて、空間
部401の空間500側の径及至幅φ1と比較し
て、多孔質体10側のそれらφ2は大に選ばれる。
斯くすることにより、オフ電圧VB′印加時の液
面23の有効面積が広くなり、しかも外光L1
対する液面23の湾曲度も大にすることができ
る。
すなわち、φ1=φ2の場合と比較してより効果
的に、空間部401間に液体材料20による湾曲
度の大きな凹レンズ形成され、効果的に透過率
LT′の減少制御が行える利点がある。
補助体410の構成例を挙げると、厚さが100
〜140μm程度の鉄などの金属板に、φ1が70〜
100μmφ2が140〜160μm程度の径の円孔を1イン
チ当り100個程度の密度でフオトエツチングして
メツシユ状に形成する。φ1とφ2の値を上記と反
対にしφ1>φ2とした場合には、液面23の湾曲
が少なく、透過光LT′の減少制御が不充分である
のに対して、第2図の如くφ1<φ2とした場合に
は、補助体410が不透明であり、不要な光透過
が阻止されることもあり、φ1=φ2の場合と比較
してもなお且つ、LT′の効果的な減少制御が行え
る。なお、本例では孔径が厚み方向に連続的に変
化しているが、段差をもつて不連続に変化させて
も良い。
なお、本実施例においても補助体410と多孔
質体10との間に液体浸透性の透光性電極を設置
して複合体100に信号電圧を印加し、動作させ
ることができる。
また、補助体410、更に上記透光性電極を、
電極301,302に対応して分割、セグメント
化し、これらに信号電圧を選択的に印加して、数
字、文字、図形等の投映表示を行うことができ
る。
なお、中間調のある固定パターンをオン、オフ
表示する場合には、夫々の必要な光透過に関連せ
しめて、空間部401の密度、更には大きさを変
えて構成し、パターン発生表示装置としても使用
できる。
以上の説明では、支持体200側から外光L1
を照射したが、反対に空間500側から照射して
も同様に動作させることができる。
また、主として透過、投映表示を例にとり説明
したが、電極300,301,302をアルミニ
ウム等の金属反射電極とすると、空間500側か
ら外光を照射して観察すると、オン電圧VB印加
部は黒く、オフ電圧VB′印加部は光の反射、屈折
により白く表示される。
また、多孔質体10そのものを着色しておく
と、VB印加部ではその着色反射光が表示観察さ
れ、VB′印加部は白く観察できるため、反射型の
表示装置としても使用できる。また、多孔質体の
対向する表面の何れか一方、及至は液体浸透性の
透光性電極上等にカラーインクを塗布すると、カ
ラー表示も行える。
以上、詳しく述べたように、本発明は、補助体
の少くとも縁端部に対する液体材料の濡れ付着量
を電気浸透制御する表示装置にあり、シユリーレ
ンズ系によらず透過型、更には反射型の良好な外
光の制御が行え、産業上、新しい表示装置として
の発展が期待できる。
【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
の縦断面部分構造と給電方式を示す図、第2図
は、本発明にかゝる表示装置の他の実施例の縦断
面部分構造と給電方式を示す図である。 10……多孔質体、20……液体インク、23
……液体面、31,32……液体透過性の透光性
電極、100……複合体、200……支持体、3
00,301,302……電極、400,410
……補助体、401……空間部、402……縁端
部、500……空間、600……撥性剤、L1
…外光、LT,LT′……透過光、VB,VB′……信号
電圧。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 誘電体材料から成る多孔質体に、前記誘電体
    材料とほぼ等しい屈折率を有する液体材料を含浸
    させた複合体に電圧を印加し、前記多孔質体に対
    する前記液体材料の電気浸透により、少くとも前
    記多孔質体の空間に面する側の表面部の液体量を
    制御して外光を制御する関係にある表示装置にお
    いて、前記表面部上に粒状、線状、帯状、平行格
    子状、メツシユ状の少くとも何れかの補助体を配
    設し、この補助体の少くとも縁端部に対する前記
    液体材料の濡れ付着量を、前記電圧に関連した前
    記液体材料の電気浸透によつて制御して、外光を
    制御する関係にある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、前記空間に面する側の多孔質体表面部に
    は、前記液体材料透過性の透光性電極が被着さ
    れ、この電極上に前記補助体を配設したことを特
    徴とする表示装置。 3 特許請求の範囲第1項または第2項に記載の
    表示装置において、前記補助体は、不透明である
    ことを特徴とする表示装置。 4 特許請求の範囲第1項に記載の表示装置にお
    いて、前記補助体はメツシユ状及至は平行格子状
    の導電体から成り、前記複合体に電圧を印加する
    電極であることを特徴とする表示装置。 5 特許請求の範囲第1項、第2項または第4項
    に記載の表示装置において、前記補助体はメツシ
    ユ及至は平行格子状であり、夫々の開孔部の径及
    至幅は前記多孔質体表面部側に対して、その反対
    面側が小なることを特徴とする表示装置。 6 特許請求の範囲第1項、第2項または第4項
    に記載の表示装置において前記補助体の前記多孔
    質体に対する反対側表面を、前記液体材料に対し
    て実質的に撥性にせしことを特徴とする表示装
    置。
JP55166940A 1980-11-26 1980-11-26 Display device Granted JPS5789725A (en)

Priority Applications (3)

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JP55166940A JPS5789725A (en) 1980-11-26 1980-11-26 Display device
US06/324,576 US4488785A (en) 1980-11-26 1981-11-24 Display device having juxtaposed capillary openings for generating variable surface concavities
GB8135345A GB2088077B (en) 1980-11-26 1981-11-24 Display device

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JPS5789725A JPS5789725A (en) 1982-06-04
JPS6329247B2 true JPS6329247B2 (ja) 1988-06-13

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