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KR20040023551A - 복합 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

복합 표시 장치 및 그 구동 방법 Download PDF

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KR20040023551A
KR20040023551A KR1020030062578A KR20030062578A KR20040023551A KR 20040023551 A KR20040023551 A KR 20040023551A KR 1020030062578 A KR1020030062578 A KR 1020030062578A KR 20030062578 A KR20030062578 A KR 20030062578A KR 20040023551 A KR20040023551 A KR 20040023551A
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South Korea
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display
electro
optical element
light source
composite
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KR1020030062578A
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오제끼마사오
니이야마사또시
가와구찌가즈요시
스즈끼도시히꼬
이시끼마사노부
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옵트렉스 가부시키가이샤
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Publication date
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Abstract

(과제) 사용하지 않을 때에는 투명하여 개방감이 있고, 사용시에는 배후의 표시와 전기 광학 소자의 표시를 동시에 볼 수 있거나, 공간에 화상이 떠있는 듯한 인상을 줄 수 있는 복합 표시 장치를 제공한다.
(해결 수단) 제 1 표시체 (1) 와 관찰자 (14) 사이에 제 2 표시체를 배치하여 이루어지는 복합 표시 장치로서, 제 2 표시체를 전압 무인가시에 빛을 투과시키고, 전압 인가시에 빛을 산란시키는 전기 광학 소자 (2) 로 한다.

Description

복합 표시 장치 및 그 구동 방법{A COMPOSITE DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR DRIVING THE SAME}
본 발명은 유리와 같은 투명체를 기판으로 하는 전기 광학 소자를 사용하고,광산란을 이용하여 표시를 실시하는 복합 표시 장치에 관한 것이다.
CRT, PDP, 액정 표시 장치, LED 표시 장치 등의 표시 장치에 대해서는 표시부의 박형화나 평면화가 급속히 진행되고 있다. 예컨대 차량용 표시 장치에서는 투명체로 표시부의 배경을 볼 수 있는 것이 요망되고 있다. 눈길이나 한여름의 태양 아래에서도 정보를 얻을 수 있고, 또한 전방의 시계 (視界) 를 방해하는 일이 없기 때문이다.
또한 차량용 표시 장치에서는 계기반에 액정 디스플레이를 구비함과 동시에, 운전자의 전방 시야내에 정보를 투영 표시하는 헤드업 디스플레이 (이하, 간략히 HUD 라고 함) 를 사용하는 것이 알려져 있다. 이들 디스플레이는 각종 이상이 발생하였을 때에, 경보를 표시하여 운전자에게 알리기 위해 이용되고 있다.
또한, 최근에는 조종 안정성이나 쾌적한 주행 성능을 향상시키기 위해, GPS (글로벌 포지셔닝 시스템) 등의 측위 시스템을 이용한 네비게이션 시스템, 또는 엔진을 컴퓨터 제어할 때의 시스템 이상을 감시하는 자기 진단 장치 (다이아그노시스 장치) 등의 장치에 의한 다종류의 정보를 운전자에게 알리는 시스템이 탑재되는 추세에 있다.
HUD 는 앞유리에 배치된 하프 미러 또는 홀로그램 등의 투과성 반사면에 표시 유닛으로부터 투영한 영상을 투영 표시시키고, 관찰자가 그 표시를 육안으로 볼 수 있는 것이다.
그러나, 하프 미러 또는 홀로그램을 사용하고 있으므로, 시야각이 좁고 배경색에 색이 들어 투명감이 손상된다는 결점이나, 운전자가 전방으로부터 시선을 이동하지 않고 시인 가능한 이점을 갖는 반면, 표시 가능한 정보량이 적다는 결점이 있다.
또한, 상기한 표시 장치에서는 주간의 직사 일광이 앞유리에 들어왔을 때, 콘트라스트가 저하되고, 이상이 발생된 시점에서 HUD 와 인스트루먼트 패널 안의 액정 디스플레이를 동시에 표시하는 점에서, 주시 화면이 분산되어 운전자의 곁눈질을 유발하고 전방에 대한 주위를 소홀히 할 우려가 있었다.
또한, 표시체를 적층하여 신규한 표시를 하는 종래예로서, 미터의 문자반의 전방에 제 1 액정 패널을 배치함과 동시에, 문자반과 제 1 액정 패널 사이에, 산란형 제 2 액정 패널을 형성한 것이 알려져 있다. 제 2 액정 패널로서 광선 산란 상태와 광선 투과 상태를 전환할 수 있게 하는 PDLC (고분자 분산형 액정, polymer dispersed liquid crystal) 를 배치한 것이 있다 (예컨대 종래예 1 로서 일본 공개 특허 공보 평7-271310호 (2 ∼ 4 페이지, 도 1, 도 2) 참조).
상기 PDLC 에서 미터에 유사한 기술로는 조광 유리가 있는데, 이것은 전압을 인가함으로써 광선 투과 상태로 하고, 전압 무인가 상태에서는 광선 산란 상태가 되는 것이다.
상기 종래예 1 은 PDLC 를 광선 투과 상태로 하였을 때에는 제 1 액정 패널의 표시 내용에 추가하여 문자반의 표시 내용을 시인하도록 하고, PDLC 를 광선 산란 상태로 하였을 때에는 문자반의 정보는 보이지 않고 제 1 액정 패널의 표시 내용만 시인하도록 되어 있었다. 즉, 상기 PDLC 는 문자반에 대한 차폐판 역할을 하고 있다.
또한 PDLC 는 전압을 인가함으로써 광선 투과 상태로 하고, 전압 무인가시에 광선 산란 상태가 된다. 따라서, 전압을 인가하지 않은 상태, 예컨대 전원 OFF 시에는 광산란체가 존재하게 된다.
또한, 전기 광학 소자의 구동 방법에 관하여, 흑백 액정 패널과, 발광색이 적, 청, 녹으로 전환되는 광원을 조합하여 컬러 표시를 얻는 방식의 표시 장치가 알려져 있다 (예컨대 종래예 2 로서 일본 공개 특허 공보 소56-27198호 (도 3, 도 4) 참조). 이 방식은 필드 시퀀셜 컬러 방식이라 불리고 있다. 필드 시퀀셜 컬러 방식에서는 각각의 발광색에 따른 영상을 액정 패널에 차례로 표시시켜 구동한다. 따라서, 액정 패널의 응답이 충분히 고속일 필요가 있다.
필드 시퀀셜 컬러 방식에서는 1 필드의 1/3 의 시간에서 1 색을 표시할 필요가 있으므로, 예컨대 60 필드/초의 표시를 하는 경우에는 표시에 사용할 수 있는 시간은 약 5㎳ 정도가 된다. 따라서, 액정 자체에는 5㎳ 보다 짧은 응답 시간이 요망된다. 고속 응답을 실현할 수 있는 액정으로서, 강유전성 액정, 반강유전성 액정, 협소하게 갭화된 네마틱 (nematic) 액정, OCB 모드의 액정 등이 알려져 있다.
본 발명은 점등시에 배경 위에 새로운 표시 내용이 출현하고, 비점등시에는 그 존재가 최대한 눈에 띄지 않는 복합 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1 은 본 발명의 복합 표시 장치를 나타내는 모식적 외관도이고,
도 2 는 본 발명의 복합 표시 장치의 일례를 나타내는 모식적 단면도이고,
도 3 은 전기 광학 소자에 사용할 수 있는 경화성 화합물을 예시하는 도면이고,
도 4 는 본 발명의 다른 일 실시예의 표시 장치를 설명하는 모식적 단면도이고,
도 5 는 본 발명의 복합 표시 장치의 배치의 일례를 나타내는 모식도이고,
도 6 은 본 발명의 복합 표시 장치의 배치의 다른 일례를 나타내는 모식도이고,
도 7 은 본 발명의 복합 표시 장치의 배치의 다른 일례를 나타내는 모식도이고,
도 8 은 본 발명의 복합 표시 장치의 조명 수단의 일례를 나타내는 모식도이고,
도 9 는 본 발명의 복합 표시 장치의 조명 수단의 다른 일례를 나타내는 모식도이고,
도 10 은 본 발명의 복합 표시 장치의 조명 수단의 다른 일례를 나타내는 모식도이고,
도 11 은 본 발명의 복합 표시 장치의 배치의 다른 일례를 나타내는 모식도이고,
도 12 는 본 발명의 복합 표시 장치의 배치의 다른 일례를 나타내는 모식도이고,
도 13 은 본 발명의 복합 표시 장치의 표시 방법의 다른 일례를 나타내는 모식도이고,
도 14 는 본 발명의 다른 일 실시예를 설명하는 모식적 단면도이고,
도 15 는 본 발명에 사용하는 전기 광학 소자의 전압-투과율 특성을 나타내는 그래프이고,
도 16 은 본 발명의 복합 표시 장치의 사용의 일 태양을 나타내는 모식도이고,
도 17 은 본 발명에 사용하는 광원의 구성의 일례를 나타내는 모식도이고,
도 18 은 본 발명의 구성의 일례를 나타내는 개념도이고,
도 19 는 본 발명의 복합 표시 장치의 표시 상태를 나타내는 설명도이고,
도 20 은 본 발명의 복합 표시 장치의 표시 상태를 나타내는 도 19 와는 상이한 다른 설명도이고,
도 21 은 본 발명의 복합 표시 장치의 표시 상태를 나타내는 도 19, 20 과는 상이한 다른 설명도이고,
도 22 는 본 발명에서의 전기 광학 소자의 일 태양 (동작 상태) 을 나타내는 설명도이고,
도 23 은 본 발명에서의 전기 광학 소자의 다른 태양 (동작 상태) 을 나타내는 설명도이고,
도 24 는 본 발명에 관한 복합 표시 장치의 표시 상태를 나타내는 도 21, 22, 23 과는 상이한 다른 설명도이고,
도 25 는 본 발명의 다른 일 실시예를 나타내는 설명도이고,
도 26 은 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 설명도이고,
도 27 은 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 개념도이고,
도 28 은 도 27 에서 사용한 전기 광학 소자의 표시 상태를 나타내는 사시도이고,
도 29 는 도 27 에서 사용한 전기 광학 소자의 다른 표시 상태를 나타내는 사시도이고,
도 30 은 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 개념도이고,
도 31 은 본 발명의 전기 광학 소자를 나타내는 모식적 단면도이고,
도 32 는 본 발명의 복합 표시 장치의 적용예를 나타내는 모식적 단면도이고,
도 33 은 본 발명에 관한 복합 표시 장치의 표시의 일례를 나타내는 모식적이고,
도 34 는 본 발명에 관한 복합 표시 장치의 전기 광학 소자의 구동과 조명의관계를 나타내는 모식도이고,
도 35 는 본 발명에 관한 복합 표시 장치의 전기 광학 소자의 구동과 조명의 관계를 나타내는 모식도이고,
도 36 은 본 발명에 관한 복합 표시 장치의 전기 광학 소자의 구동과 조명의 관계를 나타내는 모식도이고,
도 37 은 본 발명에 관한 복합 표시 장치의 전기 광학 소자의 구동과 조명의 관계를 나타내는 모식도이고,
도 38 은 전기 광학 소자를 구동하는 구동 회로의 일 구성예를 나타내는 블록도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
11,11a,11b,11c: 표시 장치2,2A,2B: 전기 광학 소자
13: 조명14: 관찰자
15: 표시 장치의 배후의 배경21,22: 유리 기판
23,24: 투명 전극25,26: 배향막
27: 복합체층28: 실링층
29 실링 테두리30: 접착성 스페이서
즉, 본 발명의 태양 1 은 제 1 표시체와 관찰점 사이에 제 2 표시체를 배치하여 이루어지는 복합 표시 장치에 있어서, 제 2 표시체가 전압 무인가시에 빛을 투과하고, 전압 인가시에 빛을 산란하는 전기 광학 소자로 이루어지고, 전압 무인가시의 광선 투과율이 80% 이상인 것을 특징으로 하는 복합 표시 장치를 제공한다.
태양 2 는 산란시의 헤이즈값이 80% 이상인 태양 1 에 기재된 복합 표시 장치를 제공한다.
태양 3 은 제 1 표시체가 미러 또는 계기인 태양 1 또는 2 에 기재된 복합 표시 장치를 제공한다.
태양 4 는 제 1 표시체가 인물 또는 물체인 청구항 1 또는 2 에 기재된 복합 표시 장치를 제공한다.
태양 5 는 제 2 표시체가 복수 적층 배치되어 있는 태양 1, 2, 3 또는 4 에 기재된 복합 표시 장치를 제공한다.
태양 6 은 복수의 제 2 표시체의 표시 패턴이 동일하고, 일방의 제 2 표시체가 표시 상태에 있는 경우에는 타방의 제 2 표시체는 비표시 상태인 태양 5 에 기재된 복합 표시 장치를 제공한다.
태양 7 은 상기 전기 광학 소자가 투명 전극이 부착된 한쌍의 기판 사이에 복합체층을 끼운 것으로, 복합체층이 액정과 그 액정에 용해 가능한 경화성 화합물의 경화물을 포함하는 액정/경화 수지 복합체로 이루어지는 태양 1 ∼ 6 중 어느 하나에 기재된 복합 표시 장치를 제공한다.
태양 8 은 상기 전기 광학 소자의 주연 (周緣) 의 외부 회로와의 접속 부분을 제외한 부분이 투명한 태양 1 ∼ 7 중 어느 하나에 기재된 복합 표시 장치를 제공한다.
태양 9 는 조명 수단을 구비하고, 배터리에 의해 상기 전기 광학 소자의 구동 전압이 공급되는 태양 1 ∼ 8 중 어느 하나에 기재된 복합 표시 장치를 제공한다.
태양 10 은 상기 전기 광학 소자의 표면에 반사 방지막 또는 자외선 차단막이 구비된 태양 1 ∼ 9 중 어느 하나에 기재된 복합 표시 장치를 제공한다.
태양 11 은 상기 전기 광학 소자가 투명한 전극이 부착된 한쌍의 기판 사이에 액정과 그 액정에 용해 가능한 경화성 화합물의 경화물로 이루어지는 복합체층이 끼워지고, 상기 복합체층 안에 접착성 스페이서가 배치되어 이루어지는 태양 1 ∼ 10 중 어느 하나에 기재된 복합 표시 장치를 제공한다.
태양 12 는 상기 전기 광학 소자를 조명하는 광원이 형성되고, 상기 광원은 2 이상의 광원색을 발하고, 상기 광원은 광원색을 차례로 발색하고, 각 광원색의 점등 주파수가 40㎐ 이상이고, 하나 또는 복수의 광원색의 상기 전기 광학 소자로의 조명에 연동하여 상기 전기 광학 소자의 표시면의 적어도 일부를 광산란 상태로 하고, 상기 하나 또는 복수의 광원색에 따른 표시색을 얻는 태양 1 ∼ 11 중 어느 하나에 기재된 복합 표시 장치를 제공한다.
태양 13 은 상기 광원이 적색, 청색, 녹색을 단독으로 발색 가능한 태양 12 에 기재된 복합 표시 장치를 제공한다.
태양 14 는 표시색이 8 색 이상인 태양 12 또는 13 에 기재된 복합 표시 장치를 제공한다.
태양 15 는 태양 1 ∼ 14 중 어느 하나에 기재된 복합 표시 장치의 구동 방법으로서, 상기 광원의 광원색의 변화와, 상기 전기 광학 소자의 표시 상태를 연동시키는 필드 시퀀셜 구동 방법을 사용하는 복합 표시 장치의 구동 방법을 제공한다.
태양 16 은 적어도 자동차의 속도 표시에 사용되는 태양 15 에 기재된 복합 표시 장치의 구동 방법을 제공한다.
[발명의 실시 형태]
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면, 실시예 등을 사용하여 설명한다.
도 1 및 도 18 은 본 발명의 복합 표시 장치의 일례를 나타내는 모식적 외관도이다. 도 1 의 예의 복합 표시 장치 (11) 에는 조명 (13A) 이 구비되고, 도시하지 않은 전원이나 구동 회로에 의해 전기 광학 소자 (2) 의 구동 전압 및 조명 (13A) 의 점등 전압이 공급된다.
본 발명에 관한 복합 표시 장치 (11) 는 통상시에는 전기 광학 소자 (2) 가 투명하여 보통 유리와 같다. 그러나, 외부로부터의 신호 등에 의해 전기 광학 소자 (2) 가 백색화에 의한 문자 및 도형을 떠오르는 것처럼 표시할 수 있는 것이다. 또한 문자 및 도형이 백색화됨으로써 색의 자극값이 저하되고, 관찰자 (14) 의 눈에 대해 부드러운 표시로 되는 점에서, 관찰자 (14) 의 표시 시인성 및 고급감이 증가하여 표시 품질이 향상된다. 또한, 표시 장치의 관찰자측 및 반관찰자측으로부터 들어오는 빛을 산란시킴으로써 밝은 표시가 가능해진다.
본 발명에서, 투명이란 빛의 투과율이 적어도 50% 이상인 상태를 가리킨다.본 발명에 사용하는 전기 광학 소자의 전압 무인가시의 광선 투과율은 80% 이상으로 한다. 광선 산란 상태란 헤이즈값이 80% 이상인 상태를 가리킨다.
조명 (13A) 으로서 착색광 조명을 사용함으로써, 전기 광학 소자 (2) 가 표시하는 백색화에 의한 문자나 도형에 색을 입힐 수 있다. 또한, 전기 광학 소자에 2 색성 색소를 함유시킴으로써, 산란시의 백색에 색을 입힐 수도 있다.
다음에, 도 18 을 참조하여 조명한다. 도 18 에 나타내는 바와 같이 제 1 표시체 (1) 와 관찰자 (14) 의 관찰점 사이에 제 2 표시체인 전기 광학 소자 (2) 를 배치한다.
본 발명에 사용하는 전기 광학 소자 (2) 는 투명 기판 (21,22) 에 끼워지는 복합체층이 광선 투과 상태와 광선 산란 상태를 반복하여 취할 수 있도록 한 것이다. 또 광선 투과 상태와 광선 산란 상태는 가시광에 대해 적용되는 상태이다. 광선 투과 상태로는 전기 광학 소자 (2) 로 표시를 하고 있지 않는 경우, 예컨대 전원 OFF 시에는 전기 광학 소자 (2) 의 배경측을 볼 수 있고, 개방감을 주도록 광선 투과율이 높은 편이 바람직하다. 기본적으로 광선 투과율 80% 이상으로 설정한다. 특히 85% 이상인 것이 바람직하다. 상기 개방감이나 투명감의 요구 정도에 따라 적절히 선택할 수 있다.
또한, 광선 산란 상태는 특별히 제한되지 않지만, 제 1 표시체 (1) 의 표시를 차폐할 목적인 경우, 산란성이 높은 편이 바람직하다. 헤이즈값이 80% 이상이 바람직하다. 헤이즈값은 스가 시험기 사 (Suga Test Instruments Co., Ltd) 의 HGM-3DP 로 측정하였다. 또 헤이즈는 JIS R3312, 7105 에서 규정하고 있고,헤이즈 ＝ (확산 투과율/전체 광선 투과율) ×100(%) 로 주어진다.
본 발명에서, 제 1 표시체란 열차, 자동차, 비행기 등의 운전석에 설치된 전기 광학 소자 (2) 를 통해 볼 수 있는 시계 방향의 풍경일 수도 있다. 예컨대 자동차에서는 계기판 위에 본 발명의 복합 표시 장치를 설치하고, 관찰자는 전기 광학 소자의 표시와 시계를 동일한 시계 방향에서 볼 수 있다.
또한, 사람과 사람이 대면하여 필요한 정보 교환을 하거나, 물품의 수수를 행하는 경우의 상대측의 인물 또는 물품을 제 1 표시체로서 포함하는 것이다. 은행, 역, 수퍼마켓, 백화점, 편의점 등에서의 레지스터, 카운터, 접수처에서의 역무 제공자가 상당한다.
또한, 제 1 표시체 (1) 는 관찰자가 시인해야 할 대상물일 수도 있다. 진열되어 있는 상품, 역무를 제공하고자 하는 인물, 티켓을 제공하는 발매기일 수도 있다. 본 발명에서는 관찰자가 제 1 표시체를 적절히 볼 수 있고, 또한 제 2 표시체에 특정한 정보를 표시할 수 있도록 구성된다.
또한, 전기 광학 소자 (2) 로의 광원의 입사 방향에 따라 다르기도 하지만, 차량용 스피드 미터 등의 앞면에 전기 광학 소자 (2) 를 배치하는 경우, 야간에는 스피드 미터 등으로부터의 광선을 이용하므로, 전방 산란의 비율이 높은 편이 바람직하다.
이 광선 투과 상태와 광선 산란 상태의 전환은 전기 광학 소자 (2) 가 복합체층 (27) 과, 복합체층 (27) 을 끼운 투명 전극 (23,24) 이 부착된 한쌍의 기판 (21,22) 을 구비하고, 투명 전극 (23,24) 사이에 전압을 인가하였을 때에는 복합체층 (27) 이 광선 산란 상태를 취하고, 투명 전극 (23,24) 사이의 전압 인가를 정지하였을 때에는 복합체층 (27) 이 광선 투과 상태를 취하도록 구성함으로써 실현할 수 있다. 25 와 26 은 배향막이다.
또한, 본 발명에서 전기 광학 소자의 주연의 외부 회로와의 접속 부분을 제외한 부분이 투명한 것이 중요하다. 전기 광학 재료의 주변 실링 재료로서 투명 재료를 사용하고, 또한 테두리체를 사용하는 경우에도 투명 테두리체를 채용한다. 이렇게 함으로써 문자나 도형이 배후의 배경 속에서 공중에 떠있는 것처럼 보이는 상태가 강조된다.
도 2 는 본 발명의 표시 장치의 전기 광학 소자의 일례를 나타내는 모식적 단면도이다. 도 2 에서, 한쌍의 기판 (21,22) 의 상대하는 면에는 투명 전극 (23,24) 이 형성된다. 또한 내측에는 배향막 (25,26) 이 형성된다. 그리고, 이 배향막 (25,26) 사이에 도시하지 않은 스페이서에 의해 두께를 제어한 복합체층 (27) 이 끼워진다. 28 은 실링층이다.
기판 (21,22) 으로서는 투명성을 확보할 수 있다면 특별히 한정되지 않고, 유리 기판이나 플라스틱 기판을 사용할 수 있다. 또한, 전기 광학 소자의 형상은 평면 형상일 필요는 없고 만곡된 형상이어도 된다.
기판 위에 형성하는 투명 전극 (23,24) 으로는 ITO (산화인듐 - 산화주석) 와 같은 금속 산화물 등의 투명한 전극 재료를 사용할 수 있다.
도 1 의 구성의 복합 표시 장치의 태양에서, 조명 (13A) 의 조명광을 임의의 색으로 변경함으로써, 문자 및 도형에 임의로 발색시킬 수 있다. 조명 (13A)은 전기 광학 소자 (2) 의 중심으로부터 연장되는 법선에 대해 45 ∼ 60°기울어진 각도로 배치되는 것이 바람직하다. 이러한 각도라면 관찰자 (14) 는 조명 (13A) 을 시인하지 못하고 배경 (15) 과 전기 광학 소자 (2) 를 동시에 볼 수 있다.
다음에, 도 31 은 본 발명에 사용하는 전기 광학 소자의 일례의 모식적 단면도이다. 도트 매트릭스형 전극을 구비하고 있다. 이 도 31 에서 한쌍의 기판 (101,108) 의 상대하는 면에는 투명 전극 (102,107) 이 형성된다. 또한 내측에는 배향막 (103,106) 이 형성된다. 그리고, 배향막 (103,106) 사이에 액정을 포함하고, 스페이서 (도시하지 않음) 에 의해 두께가 제어된 복합체층 (104) 이 끼워진다. 그리고, 실링층 (105) 에 의해 복합체층 (104) 이 밀봉된다.
기판 (101,108) 의 재질은 투명성을 확보할 수 있다면 특별히 한정되지 않는다. 기판 (101,108) 으로서 유리 기판이나 플라스틱 기판을 사용할 수 있다. 또한 전기 광학 소자 (2) 의 형상은 평면 형상일 필요는 없고 만곡되어 있어도 된다.
다음에 도 2 를 참조하여 전기 광학 소자의 구성에 대해 설명한다. 배향 처리가 완료된 한쌍의 기판의 배향 방향의 조합은 평행한 것이 바람직하다. 전극이 부착된 기판의 전극 표면 위에 수지 박막의 배향막 (25,26) 을 형성하고, 이것을 러빙 (rubbing) 하는 등의 방법으로 전극 표면의 액정을 배향시키는 기능을 부여시킨다. 액정으로서 유전율 이방성이 플러스인 액정을 사용하는 경우에는 전극 표면 위의 수지 박막을 러빙 처리하여 사용하는 편이 투명성 관점에서 바람직하다.
또한, 액정으로서 유전율 이방성이 마이너스인 액정을 사용하는 경우에는 기판 (21,22) 이 복합체층과 접촉하는 측에는 액정 분자의 프리틸트각이 기판 표면에 대해 60°이상이도록 하는 처리가 되어 있으면 배향 결함을 적게 할 수 있고, 투명성이 향상되므로 바람직하다. 이 때 러빙 처리는 하지 않아도 된다. 프리틸트각은 70°이상인 것이 보다 바람직하다. 또 이 프리틸트각은 기판 표면에 수직인 방향을 90°로 규정한 것이다.
상기 복합체층은 투명한 전극이 부착된 한쌍의 기판 사이에 액정과 그 액정에 용해 가능한 경화성 화합물을 함유하는 조성물을 끼우고, 열이나 자외선, 전자선 등의 수단을 이용하여 이 경화성 화합물을 경화시켜 복합체로 형성한 것이다.
복합체층에 포함되는 액정으로는 공지된 액정으로부터 적절히 선택할 수 있다. 배향층 등 소자의 구성을 바람직하게 형성함으로써, 액정은 플러스/마이너스 어느 것이나 사용할 수 있지만, 보다 높은 투명성이나 응답 속도의 면에서는 마이너스인 것이 바람직하다. 또한 구동 전압을 저하시키기 위해서는 유전율 이방성의 절대값이 큰 편이 바람직하다.
또한, 경화물로는 투명성을 갖고, 전압을 인가하였을 때에 액정만이 응답하도록 액정과 경화성 화합물이 분리되어 있는 편이 구동 전압을 낮출 수 있으므로 바람직하다.
이러한 구조를 갖는 경화물을 형성하기 위한 경화성 화합물로는 액정에 용해 가능한 경화성 화합물을 선택함으로써, 미경화시의 혼합물의 배향 상태를 제어할수 있게 되고, 경화물을 경화할 때에 높은 투명성을 유지할 수 있게 된다.
경화성 화합물로는 식 (1) 의 화합물이나 식 (2) 의 화합물을 예시할 수 있다.
A1-O-(R1)m-O-Z-O-(R2)nO-A2…식 (1)
A3-(OR3)o-O-Z'-O-(R4O)p-A4…식 (2)
여기서, A1, A2, A3, A4는 각각 독립적으로 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 글리시딜기 또는 알릴기이고, R1, R2, R3, R4는 각각 독립적으로 탄소수 2 ∼ 6 의 알킬렌기이고, Z, Z' 는 각각 독립적으로 2 가의 메소겐 구조부이고, m, n, o, p 는 각각 독립적으로 1 ∼ 10 의 정수이다.
식 (1), (2) 메소겐 구조 Z, Z' 와 경화 부위 A1, A2, A3, A4사이에, R1, R2, R3, R4를 포함하는 분자 운동성이 높은 옥시알킬렌 구조를 도입함으로써, 경화시에 경화 과정에서의 경화 부위의 분자 운동성을 향상시킬 수 있고, 단시간에 충분한 경화가 가능해진다.
식 (1), (2) 의 경화 부위 A1, A2, A3, A4로는 광경화나 열경화가 가능한 상기 관능기이면 어느 것이라도 좋다. 그 중에서도 경화시의 온도를 제어할 수 있는 점에서 광경화에 적합한 아크릴로일기, 메타크릴로일기가 바람직하다.
식 (1), (2) 의 R1, R2, R3및 R4의 탄소수에 대해서는 그 분자 운동성의 관점에서 1 ∼ 6 이 바람직하다. 그 중에서도 탄소수 2 의 에틸렌기 및 탄소수 3 의 프로필렌기가 더욱 바람직하다.
식 (1), (2) 의 메소겐 구조부 Z, Z' 로는 1,4-페닐렌기를 연결한 폴리페닐렌기를 예시할 수 있다. 이 1,4-페닐렌기의 일부 또는 전부를 1,4-시클로헥실렌기로 치환한 것이어도 된다. 또한, 이들 1,4-페닐렌기나 치환된 1,4-시클로헥실렌기의 수소원자의 일부 또는 전부가 탄소수 1 ∼ 2 의 알킬기, 할로겐원자, 카르복실기, 알콕시카르보닐기 등의 치환기로 치환되어 있어도 된다.
바람직한 메소겐 구조부 Z, Z' 로는 1,4-페닐렌기가 2 개 연결된 비페닐렌기 (이하, 1,4-페닐렌기가 2 개 연결된 비페닐렌기를 4,4-비페닐렌기라고도 함), 3 개 연결된 터페닐렌기, 및 이들 수소 원자의 1 ∼ 4 개가 탄소수 1 ∼ 2 의 알킬기, 불소원자, 염소원자 또는 카르복실기로 치환된 것을 들 수 있다. 가장 바람직한 것은 치환기를 갖지 않는 4,4-비페닐렌기이다. 메소겐 구조부를 구성하는 1,4-페닐렌기 또는 1,4-시클로헥실렌기끼리의 결합은 모두 단일 결합이어도 되고, 이하에 나타내는 어느 한 결합이어도 된다.
식 (1), (2) 의 m, n, o, p 는 각각 독립적으로 1 ∼ 10 인 것이 바람직하고, 1 ∼ 4 가 더욱 바람직하다. 너무 크면 액정과의 상용성이 저하되어 경화후의 전기 광학 소자의 투명성을 저하시키기 때문이다.
도 3 에는 본 발명에 사용할 수 있는 경화성 화합물의 예를 나타내고 있다. 액정과 경화성 화합물을 함유하는 조성물에는 상기 식 (1), (2) 로 표현되는 경화성 화합물을 포함하여 복수의 경화성 화합물을 함유해도 된다. 예컨대 이 조성물에 식 (1), (2) 에서 m, n, o, p 가 다른 복수의 경화성 화합물을 함유시키면 액정과의 상용성을 향상시킬 수 있는 경우가 있다.
액정과 경화성 화합물을 함유하는 조성물은 경화 촉매를 함유해도 된다. 광경화의 경우, 벤조인에테르계, 아세토페논계, 포스핀옥사이드계 등의 일반적으로 광경화성 수지에 사용되는 광중합 개시제를 사용할 수 있다. 열경화의 경우에는 경화 부위의 종류에 따라, 퍼옥사이드계, 티올계, 아민계, 산무수물계 등의 경화 촉매를 사용할 수 있고, 또한 필요에 따라 아민류 등의 경화 보조제도 사용할 수 있다.
경화 촉매의 함유량은 함유하는 경화성 화합물의 20 중량% 이하가 바람직하고, 경화후에 경화 수지의 높은 분자량이나 높은 비저항이 요구되는 경우에는 1 ∼ 10 중량% 로 하는 것이 더욱 바람직하다.
액정 분자를 기판 표면에 대해 프리틸트각이 60°이상이 되도록 배향시키는 처리 방법으로는 수직 배향제를 사용하는 방법이 있다. 수직 배향제는 예컨대 계면 활성제를 사용하는 방법이나, 알킬기나 플루오로알킬기를 포함하는 실란 커플링제 등으로 기판 계면을 처리하는 방법, 또는 닛산 화학 공업사 제조의 SE 1211 이나 JSR 사 제조의 JALS-682-R3 등의 시판중인 수직 배향제를 사용하는 방법이 있다. 수직 배향 상태에서 임의의 방향으로 액정 분자가 쓰러진 상태를 만들기 위해서는 공지된 어떠한 방법을 채용해도 된다. 수직 배향제를 러빙해도 된다. 또한, 전압이 기판에 대해 비스듬히 인가되도록 전극에 슬릿을 형성하거나 또는 전극 위에 삼각 기둥을 배치하는 방법을 채용해도 된다.
두 개의 기판 사이에 있는 복합체층의 두께는 스페이서 등으로 규정할 수 있다. 그 간격은 1 ∼ 50㎛ 가 바람직하고, 3 ∼ 30㎛ 가 더욱 바람직하다. 복합체층의 두께가 너무 얇으면 콘트라스트가 저하되고, 너무 두꺼우면 구동 전압이 상승되는 경향이 증대되므로 바람직하지 못한 경우가 많다.
실링재 (28) 로는 투명성이 높은 수지이면 공지된 어떠한 것을 사용할 수도 있다. 투명성이 높은 수지를 사용하면 복합 표시 장치의 전기 광학 소자는 전체면에 걸쳐 투명감이 향상되고, 문자나 도형이 공중에 떠있는 것처럼 보이는 상태가 강조된다. 예컨대 유리 기판을 사용한 경우에는 유리의 굴절률과 근사한 굴절률을 갖는 에폭시 수지나 아크릴 수지를 사용하면 공중에 투명한 유리가 떠있는 듯한 상태를 실현할 수 있게 된다.
상기한 바와 같이 제작된 복합 표시 장치는 표시 화소의 투과 상태와 산란 상태 사이의 응답 속도를 3㎳ 이하로 매우 빠르게 할 수 있다. 또한, 종래의 액정에 의한 산란 투과 모드와 비교하면 시야각 의존성이 양호하고, 비스듬히 봤을 때에도 매우 양호한 투과 상태를 얻을 수 있도록 할 수 있다. 예컨대 상기 예시한 조성의 경화성 화합물과 액정을 함유하는 복합체를 사용한 경우, 수직에서 40°기울여서 보았을 때에도 거의 헤이즈가 없도록 할 수 있다.
복합 표시 장치의 크기로는 대각선 길이가 10㎝ 정도인 것부터 3m 정도의 큰 것을 포함하여 어떠한 사이즈의 것이나 사용할 수 있다.
조명 수단으로는 메탈 할라이드 램프나 LED 광원 등을 사용할 수 있다. 또한 컬러 표시를 하고자 하는 경우에는 필드 시퀀셜 컬러 방식을 이용해도 된다. 이 경우의 광원으로는 고속 스위칭 가능한 LED 를 사용하는 것이 바람직하다.
표시체의 표리 표면에는 반사 방지막 또는 자외선 차단막을 형성하는 것이 바람직하다. 표시체의 표리에 SiO2나 TiO2등의 유전체 다층막으로 이루어지는 AR 코팅 (무반사 코팅) 처리를 함으로써, 기판 표면에서의 외광의 반사를 줄일 수 있고, 콘트라스트를 보다 향상시킬 수 있다.
또한 복합 표시 장치에 사용하는 전기 광학 소자의 구동 소자에 고개구율의 액티브 소자 (TFT 등의 3 단자 소자나 TFD 등의 2 단자 소자) 를 사용하고, 스태틱구동을 시킨 경우에는 고속 응답의 도트 매트릭스 표시가 가능하다.
본 발명의 복합 표시 장치에서, 전기 광학 소자 (2) 를 복수장 사용해도 된다. 복수장 사용한 경우의 예시로서 도 12 에 나타내는 바와 같이 완전 동일한 표시가 가능한 2 장의 전기 광학 소자 (2A 와 2B) 를 사용한다. 예컨대 전기 광학 소자 (2A) 에 메시지 등을 표시시키고, 전기 광학 소자 (2B) 에는 아무 것도 표시시키지 않는다. 다음에는, 전기 광학 소자 (2A) 에는 아무 것도 표시시키지 않고, 전기 광학 소자 (2B) 에 전기 광학 소자 (2A) 에 표시시킨 내용과 동일한 표시를 시킨다. 이것을 시간적으로 반복함으로써, 공간적으로 표시를 움직이게 할 수 있다. 종래 관찰자 (14) 에게 주의를 환기시킬 때에는 표시를 점멸시키는 방법 등을 이용하였으나, 이 방법을 이용하면 표시를 공간적으로 이동시키므로 관찰자 (14) 에게 주의를 촉구하는 효과가 크다.
또한, 전기 광학 소자를 보기에 좋게 하기 위해 조명 (13E) 을 형성해도 된다. 특히 조명 (13E) 의 배치로는 도 12 에 나타내는 바와 같이 전기 광학 소자 (2A) 의 면에 수직에서 45°내지 60°기울인 각도로 배치하는 것이 바람직하다. 이 각도이면 배경과 전기 광학 소자 (2A,2B) 를 동시에 볼 수 있다.
또한, 전기 광학 소자에 대한 내충격성을 증가시키기 위해, 상하 기판을 고정화시키는 것이 바람직하다. 예컨대 도 14 에 나타내는 바와 같이 접착형 스페이서 (30) 를 사용함으로써, 상하 기판을 고정시킬 수 있다. 접착형 스페이서는 투명성이 높은 재료를 선택하는 것이 바람직하다. 산란 표시할 필요가 없는 부분은 모두 접착성 수지로 채울 수도 있다. 또한 산란 표시할 필요가 있는장소라도 접착형 스페이서의 점유 면적을 조정함으로써 산란능을 조정할 수 있다. 도 14 의 그 밖의 부호는 도 2 와 동일하다.
본 발명에 관한 복합 표시 장치는 자동차용 표시 장치, 비행기의 조종석용 디스플레이, 쇼윈도나 전망대 등의 연출, 사무실이나 공장, 전시장 등의 접수처 근처에 설치되는 정보 표시, 게임기 등의 표시 장치 등으로 사용할 수 있다.
도 18 에서 제 1 표시체 (1) 는 기계식 표시기이어도 되고, 일반적인 액정 표시기와 같은 전기식 표시기여도 된다. 본 발명에 관한 복합 표시 장치는 제 1 표시체와 제 2 표시체를 조합하여 신규한 표시를 제공하는 것이다. 제 1 표시체에는 배경을 포함시킬 수 있다. 이들 표시 상태를 도면을 사용하여 설명한다.
도 19 는 차량용 스피드 미터를 나타내는 도면으로, 도 19(a) 는 제 1 표시체 (1) 의 표시와 제 2 표시체인 전기 광학 소자 (2) 의 표시가 조합된 표시이다. 또한, 도 19(b) 는 제 1 표시체 (1) 의 표시를 나타내고, 여기서는 스피드 미터의 테두리와 수치를 표시하고 있다 (고정 표시). 또한 도 19(c) 는 전기 광학 소자 (2) 의 표시를 나타내고, 여기서는 스피드 미터의 지침을 표시하고 있다. 또 파선으로 나타내는 지침은 상상선이고, 이러한 위치에 전기 광학 소자 (2) 의 화소를 형성하고, 지침이 둘레로 움직이는 것처럼 보이게 할 수 있다.
도 20 도 차량용 스피드 미터를 나타내는 도면으로, 도 20(a) 는 제 1 표시체 (1) 의 표시와 제 2 표시체인 전기 광학 소자 (2) 의 표시가 조합된 표시이다. 또한 도 20(b) 는 제 1 표시체 (1) 의 표시를 나타내고, 여기서는 스피드 미터의지침을 기계식 표시기로 나타내고 있다. 또한 도 20(c) 는 전기 광학 소자 (2) 의 표시를 나타내고,「55」와 스피드 미터의 수치를 디지털적으로 나타내고 있다. 또 전기 광학 소자 (2) 의 표시로는 간이 네비게이션 시스템과 같은 행선지를 나타내는 화살표 같은 것이어도 된다.
다음에, 도 21 을 설명한다. 도 21(a) 는 제 1 표시체 (1) 의 표시와 제 2 표시체인 전기 광학 소자 (2) 의 표시가 조합된 표시이다. 또한 도 21(b) 는 제 1 표시체 (1) 의 표시를 나타내고, 도 21(c) 는 전기 광학 소자 (2) 의 표시를 나타낸다. 또한 도 21(d) 도 전기 광학 소자의 표시를 나타내고 있다.
도 21 의 표시는 차량용 인스트루먼트 패널을 나타내는 것으로, 제 1 표시체 (1) 로 스피드, 타코미터를 나타내고 있다. 이 스피드, 타코미터의 표시체로는 기계식 표시기일 수도 있고, 전기식 표시기일 수도 있다. 또한 도 21(c) 는 상기 인스트루먼트 패널의 테두리를 나타내고, 해칭 부분이 광선 산란 상태이고, 흰 부분이 광선 투과 상태이다. 이 흰 부분 (광선 투과 부분) 에 제 1 표시체 (1) 의 각 미터, 방향 표시기를 배치함으로써, 도 21(a) 와 같은 인스트루먼트 패널 표시를 나타낼 수 있다. 또한 상기 광선 투과 부분에 소정 전압을 인가함으로써, 도 21(d) 와 같이 전기 광학 소자의 전체 표시 영역을 광선 산란 상태로 하고, 제 1 표시체 (1) 의 표시를 차폐할 수 있다.
다음에, 전기 광학 소자 (2) 를 제 1 표시체 (1) 의 차폐판으로 사용한 태양을 도 22, 도 23 을 참조하면서 설명한다. 도 22, 도 23 의 해칭 부분은 광선 산란 상태를 나타내고, 흰 부분은 광선 투과 상태를 나타낸다.
도 22(a) 는 전체 차폐 상태를 나타내고, 도 22(b) 는 중앙부만 광선 투과 부분이 되고, 도 22(c), 도 22(d) …로 차례로 광선 투과 부분의 외측 주위가 광선 투과 상태가 되는 것을 나타내고, 도 22(h) 에서 전체 영역이 광선 투과 상태가 된다. 따라서, 경시적으로 도 22(a) 내지 도 22(h) 로 이행함으로써, 제 1 표시체 (1) 가 중앙부로부터 서서히 보이게 된다. 또한 제 1 표시체 (1) 를 차폐하는 경우에는 일거에 차폐해도 되고, 도 22(h) 에서 도 22(a) 로 서서히 차폐하도록 해도 된다.
도 23(a) 는 전체 차폐 상태를 나타내고, 도 23(b), 도 23(c) …로 차례로, 커튼이 열리듯이 광선 투과 상태가 외측으로 퍼져나간다. 또 전기 광학 소자 (2) 의 표시는 파선으로 나타내는 1 개의 밴드 형상 부분을 하나의 화소로 형성해도 되고, 복수의 도트 (화소) 를 사용하여 파선으로 나타내는 밴드 형상 부분의 광선 투과, 산란 상태를 제어하도록 해도 된다.
또한, 도 24 도 차량용 인스트루먼트 패널의 표시를 나타내고 있다. 제 1 표시체 (1) 의 스피드 미터 등의 전방에서, 이들 계기류를 에워싸도록 본 발명에 관한 전기 광학 소자 (2) 를 배치하고 있다. 도면 중의 해칭 부분은 광선 투과 상태로서 투명하다. 따라서,「55」라는 디지털 수치가 아무 것도 없는 공간에 떠올라 표시되는 것처럼 보인다.
이렇게, 본 발명에 관한 복합 표시 장치를 이용함으로써, 광선 투과 상태에서는 전기 광학 소자 (2) 의 존재가 느껴지지 않는 투명체가 되고, 광선 산란 상태에서는 차폐판으로 사용하거나 표시체로 사용할 수 있다. 특히 표시체로 사용하는 경우, 그 표시가 아무 것도 없는 공간에 발생하는 듯한 인상을 줄 수 있다. 따라서, 본 발명은 지금까지 없던 완전히 새로운 표시 상태를 제공할 수 있다.
다음에, 다른 실시 형태로서 제 1 표시체 (1) 를 미러로 사용한 경우를 설명한다. 도 25 는 차량용 백미러의 전방에, 제 2 표시체로서의 전기 광학 소자 (2) 를 배치한다. 차량의 주행 중에는 전기 광학 소자 (2) 의 투명 전극 사이에 전압을 인가하지 않고 광선 투과 상태로 한다. 그렇게 함으로써 전기 광학 소자 (2) 는 투명하고, 백미러의 표시를 방해하지 않는다. 또 주행 중이라도 미러의 시계를 방해하지 않는 범위에서 전기 광학 소자 (2) 를 표시시켜도 된다.
또한 차량 후방에 관한 정보로는 후방 대물 거리 센서로부터 얻어지는 주행 중의 후속차와의 거리, 차량 주차시의 후진시의 벽면 등과의 거리, 발진시의 차량 후부의 물체 (사람, 장해물 등) 와의 거리 정보 등을 예시할 수 있다. 또한, 복수의 후방 대물 거리 센서를 차량에 배치한 경우, 센서의 위치에 대응시키도록 백미러의 부위 (예컨대 우단과 좌단) 에 각각의 거리 정보를 표시시킬 수 있으므로, 차량 후부의 장해물에 대한 위치 관계의 인지성이 향상된다. 또 이들 정보로서 거리 정보 뿐만 아니라, 후방 좌석 동승자에 대한 시각 정보나 네비게이션 시스템과 연동된 도착 예측 시간 등을 표시해도 된다.
차량 주차시의 후방 정보를 얻는 경우, 전기 광학 소자 (2) 의 표시 부분 이외에는 광선 투과 상태이므로, 백미러의 시인성을 방해하지도 않으며, 백미러를 보고 있는 것만으로 후방 상태 및 후방 대물 거리를 파악할 수 있다. 백미러를 제 1 표시체 (1) 로 함으로써 전기 광학 소자 (2) 의 표시부 (광선 산란부) 의 광선은 두 번 산란되게 되어 산란 강도가 증가하고, 콘트라스트가 높은 표시를 할 수 있다. 또 이 경우 전기 광학 소자 (2) 는 백미러의 전체면을 덮도록 배치해도 되고, 백미러의 일부분, 예컨대 우측 절반에 배치해도 된다.
또한 도 30 에 나타내는 바와 같이 관찰자 (14) 와 제 1 표시체 (1) 인 미러 사이에 전기 광학 소자 (2) 를 배치해도 된다. 이 미러는 상기 실시 형태의 백미러와는 달리, 인스트루먼트 패널 안의 스피드 미터 등의 계기를 비추고 있다. 미러를 통해 계기를 시인할 수 있으므로, 미러의 배치 각도 등에 따라 운전자 뿐 아니라 조수석에 있는 사람에게도 정보를 공급할 수 있고, 필요없는 정보는 미러 앞에 설치하는 전기 광학 소자 (2) 로 부분적으로 차폐할 수도 있다. 또한 도광체를 이용하는 광원이나 투사 광원 등의 조명 (13G) 을 배치해도 된다. 이 조명 (13G) 의 배치 위치는 관찰자 (14) 에게로 조명이 비춰지지 않는 위치에 배치하는 것이 바람직하다.
본 발명에 관한 전기 광학 소자가 충분한 산란성을 가질 때, 빛은 모든 방향으로 산란되므로, 관찰자 (14) 는 비스듬한 방향 등의 각종 방향으로부터 전기 광학 소자 (2) 의 표시를 볼 수 있다. 즉, 전기 광학 소자 (2) 의 시야각은 매우 넓다. 일반적으로 광선의 후방 산란의 경우 (전기 광학 소자 (2) 에 대해 제 1 표시체 (1) 측으로 산란하는 광선의 비율) 는 전방 산란의 비율 (전기 광학 소자 (2) 에 대해 제 1 표시체 (1) 와는 반대측으로 산란하는 광선의 비율) 에 비해 낮은 경우가 많으므로, 전기 광학 소자 (2) 를 비추는 조명은 관찰자 (14) 와는 반대측에 배치되는 것이 바람직하다.
도 24 에 나타내는 바와 같이, 전기 광학 소자 (2) 의 주변부를 투명하게 하면 표시가 배후의 경치 속에서 공중에 떠있는 것처럼 보이는 상태가 강조되므로 바람직하다. 이 목적을 달성하기 위해서는 전기 광학 소자 (2) 의 주변부를 투명한 수지층으로 실링하고, 테두리가 있는 경우에는 그 테두리를 투명하게 하는 것이 바람직하다.
실링제로는 투명성이 높은 수지이면 공지된 어떠한 것을 사용할 수도 있다. 투명성이 높은 수지를 사용하면 전기 광학 소자 (2) 는 전체면에 걸쳐 투명감이 높아지고, 표시가 공중에 떠있는 것처럼 보이는 상태가 강조된다. 예컨대 유리 기판을 사용한 경우에는 유리의 굴절률에 근사한 굴절률을 갖는 에폭시 수지나 아크릴 수지를 사용하면 공중에 투명한 유리가 떠있는 듯한 상태를 실현할 수 있게 된다.
전기 광학 소자 (2) 로는 대각선 길이가 3㎝ 정도인 작은 것부터 3m 정도인 큰 것을 포함하여 어떠한 사이즈의 것이나 사용할 수 있다. 또한 복수의 전기 광학 소자를 이어합쳐 보다 대형 표시면을 갖는 전기 광학 소자로 할 수도 있다.
또한, 전기 광학 소자 (2) 의 적어도 일방에 예컨대 SiO2와 TiO2처럼 굴절률이 다른 유전체 다층막으로 이루어지는 AR 코팅 (무반사 코팅) 처리를 하는 것이 바람직하다. 그럼으로써, 유리 기판 표면에서의 외광의 반사가 줄고, 콘트라스트가 향상된다. AR 코팅은 양면에 실시하는 편이 좋지만, 관찰자 (14) 측에만 실시해도 된다. 또한, 저반사성 플라스틱 필름을 붙여도 된다.
또 본 발명의 복합 표시 장치에서, 제 1 표시체 (1) 의 양면에도 AR 코팅을 실시하는 것이 바람직하다. 무반사화를 실현하는 다른 방법으로는 굴절률이 유리 등의 기판과 동등한 수지를 제 1 표시체 (1) 와 전기 광학 소자 (2) 사이에 충전시켜도 된다.
또한, 전기 광학 소자 (2) 의 복합체층 (27) 을 자외선으로부터 보호하기 위해, 전기 광학 소자 (2) 의 외측 표면에 UV 차단 필터를 배치해도 된다. 또 이 UV 차단 필터는 투명도가 높은 것이 바람직하다.
상기와 같은 AR 코팅 또는 UV 차단 필터로서, 플라스틱 필름을 사용하고, 이것을 관찰자 (14) 측에 붙이면 특히 차량용으로 사용한 경우의 승차 열상 방지 필름으로서의 기능을 겸하게 할 수도 있다.
또한, 다른 실시 형태로서 도 27 에 나타내는 바와 같이 제 1 표시체 (1) 와 관찰자 (14) 사이에 배치하는 전기 광학 소자 (2) 를 2 장 적층하도록 배치해도 된다. 동일 패턴이 입체적으로 이동하는 듯한 표시를 하기 위해서는 일방의 전기 광학 소자 (2A) 와 관찰자 (14) 측에 배치된 타방의 전기 광학 소자 (2B) 는 표시 패턴이 동일한 것이 바람직하다.
예컨대 일방의 전기 광학 소자 (2A) 가 도트 매트릭스형 표시 패턴이면 타방의 전기 광학 소자 (2B) 도 도트 매트릭스형으로 하고, 개개의 도트 (화소) 의 크기도 동일한 크기로 하는 것이 바람직하다. 또 관찰자에 대한 주의를 보다 환기시키기 위해 표시 패턴의 크기를 변경해도 된다. 예컨대 관찰자측의 전기 광학 소자의 표시 패턴의 사이즈를 크게 하면 표시가 다가오는 듯한 인상을 관찰자에게 줄 수 있다.
일방의 전기 광학 소자 (2A) 가 도트 매트릭스형이고, 도 28 에 나타내는 바와 같이,「EMERGENCY」라는 표시를 형성한 경우, 타방의 전기 광학 소자 (2B) 도「EMERGENCY」라는 표시를 형성할 수 있도록 한다. 두 전기 광학 소자 (2A,2B) 에서 동일한 표시가 가능해지도록 적층 배치한 경우, 신규한 표시가 얻어지는 것을 도 28 을 참조하면서 설명한다. 도 28 은 전기 광학 소자 (2A,2B) 의 표시 상태를 나타낸 사시도이다. 또한, 전기 광학 소자 (2A,2B) 와 함께 전압 무인가시에는 빛을 투과하고 전압 인가시에는 빛을 산란한다.
도 28(a) 는 어느 특정 시간에서의 표시 상태를 나타내는 것으로, 일방의 전기 광학 소자 (2A) 에「EMERGENCY」라는 표시를 하고, 타방의 전기 광학 소자 (2B) 에는 아무 것도 표시하지 않는다. 도 28(b) 에서 나타내는 다음 시간에는 일방의 전기 광학 소자 (2A) 에는 아무 것도 표시하지 않고, 타방의 전기 광학 소자 (2B) 에「EMERGENCY」라는 표시를 한다.
또한, 도 28(c) 로 나타내는 다음 시간에는 일방의 전기 광학 소자 (2A) 에「EMERGENCY」라는 표시를 다시 하고, 타방의 전기 광학 소자 (2B) 에는 아무 것도 표시하지 않는다. 이를 시간적으로 반복함으로써, 공간적으로 표시를 이동시킬 수 있다. 종래의 평면적인 표시의 점멸에 비하면 입체적인 표시에 의해 관찰자 (14) 에게 보다 주의를 환기시킬 수 있다.
또한, 표시의 미장성, 어필성을 향상시키기 위해 제 1 표시체 (1) 와 전기 광학 소자 (2A) 사이에 조명 (13F) 을 형성하는 것이 바람직하다. 이 조명(13F) 은 제 1 표시체 (1) 의 시인성을 방해하지 않는 위치에 배치하는 것이 바람직하다. 이 시인성을 방해하지 않는 위치로는 조명 (13F) 을 투사 광원으로서, 도 27 에서 파선으로 나타내는 광원으로부터의 주광선 입사 각도 θ를 전기 광학 소자 (2A) 의 중앙부로서 전기 광학 소자 (2A) 의 표시면의 수선에 대해 45°∼ 60°가 되도록 비스듬하게 후방으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 조명 (13F) 으로서 복수의 색이 다른 광원을 사용함으로써, 어필성을 더욱 향상시킬 수 있다. 도 28 을 참조한다. 도 28(a) 의 시간에 적색을 발색하는 광원을 전기 광학 소자 (2A) 에 조사하고, 도 28(b) 의 시간에 녹색을 발색하는 광원을 전기 광학 소자 (2B) 에 조사하고, 또한 도 28(c) 의 시간에 적색의 광원을 전기 광학 소자 (2A) 에 조사한다. 즉, 표시 구동 상태와 조명을 동기시켜 표시함으로써 보다 주의를 환기시킬 수 있다.
또한 도 29 에 나타내는 바와 같이, 디지털 숫자부에는 황색 표시로 하기 위해 황색의 광원을 조사하고, 화살표 부분에는 적색 표시로 하기 위해 적색의 광원을 그 부분에 조사한다는 에어리어 조사를 해도 된다. 도 29 는 도 28 과 동일하게, 제 1 표시체 (1) 와 관찰자 (14) 사이에 2 장의 전기 광학 소자 (2A,2B) 를 배치한 것으로, 전기 광학 소자 (2A,2B) 의 표시 상태를 알기 쉽게 사시도적으로 나타낸 것이다. 도 29(a) 는 어느 특정 시간에서, 일방의 전기 광학 소자 (2A) 에 디지털 숫자「55」와 우측 방향을 나타내는「화살표」를 표시하고, 타방의 전기 광학 소자 (2B) 에는 아무 것도 표시하지 않은 상태를 나타내는 것이다.
다음 시간에서의 표시 상태를 나타내는 것이 도 29(b) 로서, 전기 광학 소자(2A) 의 디지털 숫자「55」는 그대로 표시 상태를 유지하고 있지만, 전기 광학 소자 (2A) 의「화살표」는 표시되어 있지 않고, 전기 광학 소자 (2B) 에 의해「화살표」가 표시되고 있다. 또한, 다음 시간에서의 표시 상태를 나타내는 도 29(c) 는 전기 광학 소자 (2A) 에 디지털 숫자 「55」와「화살표」를 표시하고, 전기 광학 소자 (2B) 에서는 아무 것도 표시하지 않은 상태를 나타내고 있다.
또 본 실시 형태에서는 예컨대 도 27 ∼ 도 29 와 같이 전기 광학 소자 (2) 를 2 장 적층 배치하는 것으로 설명하였으나, 2 장의 전기 광학 소자에 한정되지 않고 보다 많은 전기 광학 소자를 적층 배치해도 된다. 이 적층수를 많게 함으로써 표시의 공간 이동도가 증가되어 보다 입체적인 표시를 얻을 수 있다. 적층의 태양으로는 밀착된 두 개의 전기 광학 소자, 공기를 사이에 둔 두 개의 전기 광학 소자 및 투명 물질을 사이에 둔 두 개의 전기 광학 소자를 포함하는 것이다.
도 14 를 참조하여 설명한다. 본 발명에서의 전기 광학 소자 (2) 의 내충격성을 향상시키는 관점에서, 전기 광학 소자를 구성하는 투명 기판 (21,22) 을 접착성 스페이서 (30) 로 고정화하는 것이 바람직하다. 이 접착성 스페이서 (30) 는 구상의 스페이서 주위에 접착성 수지를 코팅한 것이어도 되지만, 접착성 수지로 이루어지는 기둥 형상의 스페이서가 고착성 면에서 바람직하다. 본 발명을 차량용 복합 표시체에 사용하는 경우, 차량 이동시 및 차량 엔진 가동시에, 복합 표시체는 진동 상태에 있기 때문에, 전기 광학 소자 (2) 의 투명 기판을 보다 강고하게 고정시킬 수 있으므로 특히 바람직하다.
접착성 스페이서 (30) 는 투명성이 높은 재료로 형성하는 것이 바람직하다.또한 접착성 스페이서 (30) 는 산란 표시시킬 필요가 없는 부분 (비표시부) 에 배치하는 것이 바람직하지만, 접착 스페이서 (30) 의 점유 면적을 최대한 적게 하거나 산란능을 조정함으로써 표시부에 배치해도 된다.
전기 광학 소자의 구동은 종래 공지의 기술, 스태틱 구동이나 듀티 구동의 범주에서 실시할 수 있다. 또한 TFT, TFD 등의 액티브 소자를 사용한 것일 수도 있다.
도 32 는 본 발명의 복합 표시 장치의 적용예를 나타내는 모식적 단면도이다. 도 32 에 나타내는 예에서는 자동차내의 인스트루먼트 패널 (5) 의 앞면에 전기 광학 소자 (2) 가 배치되고, 전기 광학 소자 (2) 와 인스트루먼트 패널 (5) 사이의 상부에 조명 (13) 이 배치되어 있다.
관찰자 (14; 이 예에서는 운전자) 는 핸들 (6) 너머로 시인되는 전기 광학 소자 (2) 의 투명부 (비표시부) 를 통해 인스트루먼트 패널 (5) 의 표시 내용을 시인할 수 있다. 또, 전기 광학 소자 (2) 의 중심 위치로부터 조명 (13) 을 바라본 각도는 전기 광학 소자 (2) 의 법선에 대해 약 45°기울어져 있다.
도 33 은 전기 광학 소자 (2) 의 표시 상태의 일례를 나타내는 설명도이다. 도 33 에 나타내는 예에서는 전기 광학 소자 (2) 에서의 상부에 긴급 메시지 등의 알람 표시용 표시부 (7) 가 형성되고, 좌측 하부에는 속도 표시용 표시부 (8), 우측 하부에는 방향 지시 등의 표시부 (9) 가 형성되어 있다. 표시부 (7,8,9) 이외의 부분은 투명부이고, 도 33 에는 나타나 있지 않지만, 투명부를 통해 인스트루먼트 패널 (5) 의 표시 내용을 시인할 수 있다.
다음에, 본 발명의 복합 표시 장치에서 사용되는 필드 시퀀셜 컬러 방식에서의 조명과 전기 광학 소자 (2) 의 구동의 관계를 도 34 내지 도 37 의 타이밍도를 사용하여 설명한다.
도 33 에 나타내는 전기 광학 소자 (2) 에서의 표시부 (8) 에 하얀 발색을, 표시부 (7) 에 빨간 발색을 시킨 경우를 상정한다. 조명 (13) 에서의 광원으로서 적 (R), 녹 (G), 청 (B) 의 3 색의 광원을 사용한다. 도 34 에 나타내는 바와 같이, 3 색을 차례로 점등하고, RGB 모두가 1 회 점등하는 주기를 1 프레임으로 한다. R 의 점등 시간, G 의 점등 시간, B 의 점등 시간 모두에 대해 표시부 (8) 가 산란 상태이면 표시부 (8) 는 하얀 발색을 한다. 표시부 (7) 가 R 의 점등 시간만 산란 상태이고 GB 의 점등 시간에서는 투명 상태이면 표시부 (7) 가 빨간 발색을 한다.
3 색의 광원의 점등 주기에 상당하는 1 프레임의 주기는 (1/40) 초 이하인 것이 바람직하다. 즉, 3 색의 광원의 점등 주파수에 상당하는 프레임 주파수가 40㎐ 이상인 것이 바람직하다. 40㎐ 미만이면 아물거림이 시인될 가능성이 있기 때문이다. 보다 바람직하게는 프레임 주파수를 50㎐ 이상, 더욱 바람직하게는 60㎐ 이상으로 한다.
상기와 같이 제작된 전기 광학 소자 (2; 도 31 의 단면도 참조) 는 광투과 상태와 광산란 상태를 취할 수 있는 복합체층 (104) 에 소정 전압 (예컨대 60V) 이 인가되고 있을 때에 광산란 상태가 되고, 복합체층 (104) 에 대해 전압이 인가되고 있지 않을 때에 광투과 상태가 된다.
따라서 도 34 에서, 산란 신호 ON 이란 투명 전극 (102,107) 사이에 소정 전압이 인가되고 있는 것에 상당하고, 투명 신호 ON 이란 투명 전극 (102,107) 사이의 전위차가 0V 인 상태에 상당한다.
또 복합체층 (104) 에 소정 전압이 인가되고 있을 때에 광투과 상태가 되고, 복합체층 (104) 에 대해 전압 무인가일 때에 광산란 상태가 되는 전기 광학 소자를 사용해도 된다. 이러한 전기 광학 소자를 사용하는 경우에는 산란 신호 ON 이란 투명 전극 (102,107) 사이의 전위차가 0V 인 상태에 상당하고, 투명 신호 ON 이란 투명 전극 (102,107) 사이에 소정 전압이 인가되고 있는 것에 상당한다.
또한, 이하 도 34 에 나타내는 광원 ON 및 광원 OFF 의 타이밍을 생성하기 위한 신호, 즉 광원 ON 및 광원 OFF 의 상승 및 하강을 각 광원에 지시하기 위한 신호를 전환 신호라고 한다.
도 38 은 전기 광학 소자 (2) 를 구동하는 구동 회로의 일 구성예를 나타내는 블록도이다. 도 38 에 나타내는 예에서는 표시부 (7) 를 구동하기 위한 일방의 투명 전극 (1021), 표시부 (8) 를 구동하기 위한 일방의 투명 전극 (1022) 및 표시부 (9) 를 구동하기 위한 일방의 투명 전극 (1023) 에 대해 타이밍 제어 회로 (201) 의 지시에 따라 구동 전압을 인가하는 행(行) 전극 구동 회로 (203) 와, 표시부 (7) 를 구동하기 위한 타방의 투명 전극 (1072), 표시부 (8) 를 구동하기 위한 타방의 투명 전극 (1071) 및 표시부 (9) 를 구동하기 위한 타방의 투명 전극 (1073) 에 대해, 타이밍 제어 회로 (201) 의 지시에 따라 구동 전압을 인가하는 열(列) 전극 구동 회로 (204) 가 형성되어 있다. 행 전극 구동 회로 (203) 와열 전극 구동 회로 (204) 에는 전압 생성 회로 (202) 로부터 구동 전압이 공급된다. 전압 생성 회로 (202) 는 차재의 배터리로부터 전력을 공급받는다.
또 투명 전극 (1021,1022,1023) 은 도 31 에 나타내는 투명 전극 (102) 에 상당하고, 투명 전극 (1071,1072,1073) 은 도 31 에 나타내는 투명 전극 (107) 에 상당한다. 또한 도 38 에서는 투명 전극 (1021,1022,1023,1071,1072,1073) 의 인출 부분만 나타나 있다.
타이밍 제어 회로 (201) 는 예컨대 도 34 에 예시된 타이밍으로 적색 광원 (31), 녹색 광원 (32) 및 청색 광원 (33) 을 점등시킨다. 즉, 적색 광원 (31), 녹색 광원 (32) 및 청색 광원 (33) 에 전환 신호를 부여한다. 표시부 (7) 가 도트 매트릭스로 구성되어 있는 경우에는 표시부 (7) 를 구동하기 위한 일방의 투명 전극 (1021) 과 표시부 (7) 를 구동하기 위한 타방의 투명 전극 (1072) 의 교점이 도트 (화소) 를 형성한다.
이 경우, 타이밍 제어 회로 (201) 는 예컨대 적색 광원 (31), 녹색 광원 (32) 및 청색 광원 (33) 의 각각이 점등하고 있는 기간 (1 프레임의 1/3 시간) 에서, 투명 전극 (1021) 의 각각에 차례로 구동 전압이 인가되도록 행 전극 구동 회로 (203) 에 지시를 부여한다. 또한 투명 전극 (1072) 의 각각에 표시 데이터에 따라 구동 전압을 인가한다.
투명 전극 (1021) 및 투명 전극 (1072) 에 인가되는 구동 전압은 예컨대 ±30V 이고, 소정 타이밍으로 투명 전극 (1021) 의 구동 전압과 투명 전극 (1072) 의 구동 전압의 플러스 마이너스를 변경하여 교류 구동하는 것이 바람직하다.
표시부 (8,9) 가 복수의 세그먼트로 형성되는 경우에는 타이밍 제어 회로 (201) 는 도 34 에 예시된 산란 신호 ON 의 상태에서는 공통 전극에 상당하는 투명 전극 (1022,1023) 에 구동 전압 (예컨대 －30V) 이 인가되도록 행 전극 구동 회로 (203) 에 지시를 부여하고, 표시되어야 할 세그먼트에 접속되는 투명 전극 (1071,1073) 에 구동 전압 (예컨대 ＋30V) 이 인가되도록 열 전극 구동 회로 (204) 에 지시를 부여한다.
또 여기서는 표시부 (8,9) 가 복수의 세그먼트로 형성되는 경우를 예로 하였으나, 표시부 (8,9) 는 표시부 (7) 와 동일하게 도트 매트릭스로 형성될 수도 있다.
전환 신호의 입력과 거의 동시에 광원의 RGB 의 발색을 전환할 수 있으나, 표시부 (7,8,9) 는 산란 신호나 투명 신호의 입력 (구체적으로는 투명 전극 (1021,1022,1023,1071,1072,1073) 으로의 구동 전압 인가 개시 또는 구동 전압 소거) 에 대해 바로 변화시킬 수 없다. 전기 광학 소자의 응답성에 지연이 있기 때문이다. 산란 상태가 원하는 광원색 이외라도 유지되고 있으면 색의 혼색이 일어나 색 열화의 원인이 되므로, 산란 상태가 원하는 광원색 이외라도 유지되고 있는 상황의 발생을 회피할 필요가 있다. 따라서, 광원에 대한 전환 신호 입력의 타이밍과 표시부 (7,8,9) 에 대한 신호 입력 (구동 전압 인가 개시 또는 구동 전압 소거) 의 타이밍을 조정하는 것이 바람직하다.
예컨대 타이밍 제어 회로 (201) 가 도 35 에 나타내는 바와 같이, 표시부 (7) 에 대한 투명 신호 ON 의 개시 시간을 전환 신호에 대해 빠르게 하거나, 전환신호의 직전에 표시부 (8) 에 대해 산란 신호 ON 으로 하지 않는 OFF 기간을 형성하도록 타이밍 제어함으로써 색 열화를 저하시킬 수 있다. 또 도 35 에서도 표시부 (8) 를 하얗게 발색시키고, 표시부 (7) 를 빨갛게 발색시키는 예가 나타나 있다.
도 35 에 나타내는 OFF 기간을 길게 하면 산란 신호 ON 의 기간이 짧아져 표시부가 어두워진다. OFF 기간은 산란 상태가 원하는 광원색 이외라도 유지되고 있는 것에 기인하여 발생되는 혼색을 방지하면서 산란 신호 ON 의 기간을 될 수 있는 한 길게 하도록 2㎳ 정도가 바람직하다.
또한 타이밍 제어 회로 (201) 가 도 36 에 나타내는 바와 같이 각 광원 (31,32,33) 의 ON 시간과 다음의 ON 시간 사이에 OFF 시간을 형성하도록 타이밍 제어함으로써 색 열화를 저하시킬 수 있다. 또 도 36 에 나타내는 예에서는 도 35 에 나타내는 예와는 달리, 산란 신호 ON 의 기간은 단축되지 않았다. 또한 도 36 에 나타내는 예에서는 표시부 (8) 는 RB 혼색 발색하도록 시인되고, 표시부 (7) 는 GB 혼색 발색하도록 시인된다.
또한 타이밍 제어 회로 (201) 가 도 37 에 나타내는 바와 같이 각 광원 (31,32,33) 의 ON 시간과 다음의 ON 시간 사이에 OFF 시간을 형성하도록 타이밍 제어함과 동시에, 각 광원 (31,32,33) 이 OFF 가 되기 전에 산란 신호 ON 및 투명 신호 ON 이 개시되도록 타이밍 제어함으로써도 색 열화를 저하시킬 수 있다. 또 도 37 에 나타내는 예에서는 표시부 (8) 는 RB 혼색 발색하도록 시인되고, 표시부 (7) 는 GB 혼색 발색하도록 시인된다.
3 개의 광원 (31,32,33) 을 형성한 경우에는 전기 광학 소자 (2) 의 표시부에, 적색, RG 혼색, RB 혼색, RGB 혼색 (백색), 녹색, GB 혼색 및 청색의 7 색으로 발색시킬 수 있다. 즉, 투명을 포함하면 8 색으로 발색시킬 수 있다. 이렇게 하나의 전기 광학 소자 (2) 에서의 상이한 표시부에 있어서, 단색 표시와 혼색 표시를 동시에 하게 할 수 있다. 따라서, 멀티 컬러 표시를 쉽게 달성할 수 있다.
또한, 하나의 표시부에서 상이한 타이밍으로 표시색이 단색인 경우와 표시색이 멀티 컬러인 경우가 있도록 할 수도 있다. 예컨대 표시부 (7) 에서 어느 기간에서 적색 발광시키고, 다른 기간에서 RB 혼색 발색시키는 경우이다. 상이한 타이밍으로 표시색이 단색인 경우와 표시색이 멀티 컬러인 경우가 있도록 하면 예컨대 표시부를 알람 표시하는 표시부로서 사용하는 경우에, 알람의 종류에 따라 상이한 발색으로 알람 표시할 수 있다.
또한, 도 34 ∼ 도 37 에 나타내는 각 예의 각각에 있어서, 타이밍 제어 회로 (201) 가, 산란 신호 ON 인 기간의 길이는 기본적으로 1 종류이지만, 산란 신호 ON 인 기간의 길이를 가변으로 제어함으로써, 보다 많은 종류로 발색시킬 수 있다.
전기 광학 소자는 온도에 따라 응답 속도가 변화되므로, 점등 타이밍을 변화시켜도 된다. 특히 주위 온도가 저온역인 경우에는 전기 광학 소자의 응답 속도가 느려지므로, 프레임 주파수를 낮게 설정한다. 너무 낮은 주파수로 하면 플리커가 눈에 띄게 되므로 40㎐ 이상으로 사용한다. 또한 응답 속도가 느려지면 각 광원의 발색에 추종할 수 없게 되어 표시시의 각 순도가 저하된다. 어느온도 이하로 된 경우에는 각 광원의 연속 점등을 중지하고, 특정색만의 점등으로 전환하여 사용해도 된다.
각 광원색의 강도 균형을 잡기 위해서는 각 광원색의 강도 자체를 변경해도 되고, 각 광원색의 점등 시간을 변경해도 된다. 일반적으로 표시색으로서 백색 표시가 필요해지는 경우가 많다. 이 경우에는 각 광원색의 강도를 조정하여 백색을 만든다.
광원의 조명 방법으로는 도광판을 사용할 수 있다. 도 16 에 그 구성예를 모식적으로 나타낸다. 전기 광학 소자와 도광판은 광학적으로 접착되어 있다. 도광판으로는 예컨대 아크릴 수지로 3㎜ 두께이면 된다. 도광판의 주변부는 알루미늄 등의 금속 반사막을 형성해도 된다.
도광판의 단부로부터 광원의 빛을 입사시킨다. 광원은 냉음극관이나 LED 중 어느 것이나 좋지만 RGB 의 각 색을 고속으로 전환하여 점등시키기 위해서는 LED 가 사용하기 쉽다.
또한, LED 의 경우에는 도광판의 단부에 도 17 에 나타내는 바와 같이, 도광판의 단부에 장축 방향으로, 차례로 R52, G53, B54 와 같이 각 광원색을 발하는 광원을 배치하면 된다.
또 표시 양식으로는 도 33 에 세그먼트형의 것을 나타내고 있으나, 풀 도트 매트릭스형의 표시를 할 수도 있다.
또 본 실시 형태에서는 도 38 에 나타내는 바와 같이 조명 (13) 으로서 3 개의 광원 (31,32,33) 을 형성한 경우를 예시하였으나, 상이한 광원색을 발하는 2 개의 광원을 사용해도 된다. 2 개의 광원을 사용한 경우에도 필드 시퀀셜 컬러 방식에 의해 전기 광학 소자 (2) 에 있어서 광원색에 따른 다색의 표시색을 얻을 수 있다.
본 발명에 관한 복합 표시 장치는 자동차용 표시 장치 이외에, 비행기의 조종석용 디스플레이, 쇼윈도나 전망대 등의 연출, 사무실이나 공장, 전시장 등의 접수처 근처에 설치되는 정보 표시, 게임기 등의 화상 표시 장치 등으로 사용할 수 있다. 예컨대 게임기에 형성되어 있는 도안 등이 그려져 있는 가동 연출 부재의 전체면에 전기 광학 소자 (2) 를 설치하고, 가동 연출 부재의 동작 중에는 전기 광학 소자 (2) 의 전체 표시 화소를 투과 상태로 하고, 가동 연출 부재가 정지되어 있을 때에는 전기 광학 소자 (2) 의 표시부에 컬러 표시를 한다.
이하, 각 예를 설명한다. 실시예에서「부」는 중량부를 의미한다.
[실시예]
예 1
시아노계 네마틱 액정 (메르크사 제조 BL-006, 유전 이방성은 플러스) 95 부, 도 3 의 (c) 로 나타내는 미경화의 경화성 화합물을 5 부, 벤조인이소프로필에테르 0.15 부를 블렌드하고, 카이랄제 (메르크사 제조 S-811 과 메르크사 제조 C15 의 중량비 1 : 1 의 혼합물) 2.5 부를 용해한 혼합물을 조정하였다.
그리고, 투명 전극 위에 형성한 폴리이미드 박막을 일방향으로 러빙한 한쌍의 기판을 러빙 방향이 직교하도록 대향시키고, 직경이 13㎛ 인 수지 비즈를 미량 산포하고, 이 수지 비즈를 통해 4변에 약 1㎜ 의 폭으로 인쇄한 투명한 에폭시 수지에 의해 부착하여 제작한 전기 광학 셀에 상기 혼합물을 주입하였다. 이 셀을 25℃ 로 유지한 상태에서, 주파장이 약 365㎚ 의 Hg-Xe 램프에 의해 상측부터 3㎽/㎠, 하측부터 동일하게 약 3㎽/㎠ 의 자외선을 3 분간 조사하여 표시부 외의 주변이 투명한 전기 광학 소자를 얻었다.
도 3 의 (c) 의 화합물은 식 (1) 에서 A1, A2 가 아크릴로일기이고, R1, R2 가 프로필렌기이고, Z 의 메소겐 구조부가 4,4'-비페닐렌기이고, n, m 이 모두 1 인 경우에 상당한다.
이 액정 광학 소자에 구형파 50㎐, 50Vrms 의 전압을 10 분 인가후 전압을 제거하는 조작을 10 회 반복하였다. 그 후, 530㎚ 를 중심 파장으로 한 반치폭 약 20㎚ 의 측정 광원을 사용한 투과율 측정계 (광학계의 F 값: 11.5) 로 투과율을 측정한 결과, 전압을 인가하지 않은 상태에서 80% 이고, 이 값을 50Vrms 인가하였을 때의 투과율로 나눈 콘트라스트의 값은 28 이었다.
예 2
도 2 에 나타내는 모식적 단면도를 갖는 전기 광학 소자를 다음과 같이 제작하였다. 먼저, 유전율 이방성이 마이너스인 네마틱 액정 (칫소사 제조 AG-1016XX) 을 80 부, 도 3 의 (a) 로 나타내는 경화성 화합물을 20 부, 벤조인이소프로필에테르를 0.2 부 블렌드하고, 혼합 조성물을 조제하였다.
이어서, 투명 전극 위에 수직 배향용 폴리이미드막 (JSR 사 제조 JALS-682-R3) 을 형성한 길이 200㎜, 폭 200㎜, 두께 1.1㎜ 의 한쌍의 유리제 기판을 폴리이미드 박막이 대향하도록 설치하고, 그 간극에 직경 6㎛ 의 수지 비즈를 미량 배치한 후, 기판의 4변에 약 1㎜ 폭의 에폭시 수지층을 인쇄에 의해 형성하고, 이것을 부착하여 경화시키고, 전기 광학 소자 주변부가 투명한 수지층으로 실링되는 상태로 하였다. 구체적으로는 실링층의 일부를 해방시켜 두고, 실링층의 경화후, 이렇게 형성된 액정 셀 중에 상기 혼합 조성물을 주입하고, 그 후 실링층의 일부 해방부를 투명한 에폭시 수지로 밀봉하고, 경화시켜 도 2 에 나타내는 실링층 (28) 을 완성시켰다. 이어서, 수직 배향용 폴리이미드막의 작용에 의해 액정 분자가 기판면에 수직 방향으로 배향성을 나타내는 상태로 유지된 채 경화성 화합물을 경화시켜 복합체층을 형성하였다.
구체적으로는 이 주입된 액정 셀을 40℃ 로 유지한 상태에서, 주파장이 약 365㎚ 인 Hg-Xe 램프에 의해, 상측부터 2.5㎽/㎠, 하측부터 동일하게 약 2.5㎽/㎠ 의 자외선을 10 분간 조사하여 표시부 외의 주변이 투명한 수지층으로 실링된 전기 광학 소자를 얻었다.
또 도 4 에 나타내는 바와 같이 이 전기 광학 소자의 주변부에 기계적 강도의 향상이나 복합체층 등의 화학적 변질 방지를 위해 투명 수지의 실링 테두리 (29) 를 형성해도 된다. 이 경우, 전기 광학 소자는 투명한 수지층으로 이중으로 실링되게 된다.
전기 광학 소자의 복합체의 투과 광선 산란 상태의 상승 시간은 약 1.5㎳ 였고, 하강 시간은 약 2㎳ 였다.
관찰자 (14) 에 대해 복합 표시 장치는 도 1 에 나타내는 배치로 하고, 도시하지 않은 배터리에 의해 구동 전압을 공급시켰다. 또한, 전기 광학 소자의 관찰자측의 표면에 반사 방지막을 형성하였다. 그 결과, 관찰자 (14) 로부터는 전기 광학 소자 (2) 의 문자 및 도형 표시와, 전기 광학 소자의 배후의 배경 (15) 을 동시에 아물거림없이 볼 수 있었다. 복합 표시 장치의 전기 광학 소자는 그 표시부 이외에는 투명하므로, 공간에 백색의 문자 및 도형 표시가 떠있는 듯한 인상을 줄 수 있었다.
예 3
예 1 과 동일한 방법으로 제작한 전기 광학 소자 (2) 를 사용하여 복합 표시 장치를 구성하였다. 도시하지 않은 배터리에 의해 구동 전압을 공급하도록 하였다. 도 11 에 나타내는 바와 같이 자동차의 계기판 위의 위치에, 복합 표시 장치 (11a 또는 11b) 를 설치하였다. 운전자가 전방으로부터 시선을 이동하지 않고 시인할 수 있고, 또한 운전자의 곁눈질을 방지할 수 있다.
또한, 표시로는 차속 정보, 각종 경보, 차간 거리 정보, 수온계나 거리계 등의 정보를 각 색의 조명과의 조합에 의해 색별로 표시할 수 있고, 화살표 표시 등에 의한 간단한 네비게이션도 표시할 수 있다.
복합 표시 장치 (11) 의 형상은 목적에 따라 도 5, 6, 7 에 나타내는 형상으로 함으로써, 디자인성이 있는 표시를 할 수 있다.
또한, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 자동차의 앞좌석과 뒷좌석 사이에 복합 표시 장치 (11c) 를 설치해도 된다. 표시되지 않을 때에는 투명하므로 운전자와 뒷좌석에 앉은 사람이 서로를 볼 수 있어 소외감을 받지 않는다. 택시 등에서의 요금 표시나 서비스 등의 정보를 이용자에게 제공할 수 있다. 또한 이용자가 요금이나 서비스 내용 등을 쉽게 시인할 수 있다.
또한 자동차의 뒷유리측에 설치하여 메시지를 표시하도록 해도 된다. 후속 차량의 운전자에 대한 경고 정보, 예컨대 초보자 표시나 베이비 승차, 경로자 운전, 임시 면허 운전 등의 표시를 하게 할 수 있다. 표시 내용은 백미러를 통해 운전자측에서도 쉽게 확인할 수 있다.
예 4
예 1 과 동일한 방법으로 제작한 전기 광학 소자 (2) 와 각종 조명 (13) 을 조합한 일례로서 투명한 백라이트를 사용하였다. 예컨대 프런트 라이트를 역방향으로 한 구성으로 하여 이용하는 예를 도 8 에 나타낸다. 투사 광원을 사용한 예를 도 9 에 나타낸다. 프런트 라이트를 사용한 예를 도 10 에 나타낸다.
예 5
예 2 와 동일한 방법으로 제작한 전기 광학 소자 2 장과 도시하지 않은 배터리를 도 12 에 나타내는 바와 같이 배치하였다. 조명 (13E) 은 어레이 형상으로 배치한 LED 를 사용하고, 전기 광학 소자 (2A) 의 후방에 놓고, 전기 광학 소자 (2A) 의 중심에 약 45°각도로 입사하도록 하였다. 전기 광학 소자 (2A,2B) 는 2 장 모두 EMERGENCY 의 메시지 표시를 할 수 있도록 하였다. 도 13 에는 표시 방법예를 나타내고 있다. 도 13 의 (a) 와 (c) 는 관찰자 (14) 로부터 후방의 전기 광학 소자 (2A) 가 EMERGENCY 의 메시지 표시를 하고 있고, 전방의 전기 광학 소자 (2B) 는 아무 것도 표시하고 있지 않다. 도 13(b) 는 관찰자 (14) 로부터 전방의 전기 광학 소자 (2B) 가 EMERGENCY 의 메시지 표시를 하고 있고, 후방의 전기 광학 소자 (2A) 는 아무 것도 표시하고 있지 않다. 따라서 경시적으로 (a) →(b) →(c) 의 동작을 차례로 반복함으로써, 표시 장치 (11) 는 표시부 이외에는 투명하므로, 공간적으로 EMERGENCY 의 메시지 표시가 전후로 이동한 것처럼 보여 관찰자 (14) 의 주의를 크게 환기시키게 되었다.
또한, 이 때에 사용하는 조명은 적색이고, 표시 패턴에 따라서는 녹색이나 청색 조명도 사용하였다. 광원으로는 적색과 청색과 녹색의 3 색의 광원을 사용하였으나, 적색과 녹색을 동시에 조명함으로써 황색 표시도 실시하였다.
예 6
전기 광학 소자 (2) 를 만드는 방법으로서 예 2 와 동일하게 제작하였으나, 갭 제어용 수지 비즈 대신에 상하 기판을 접착 가능한 접착형 스페이서 (30) 를 사용하였다 (도 14 참조). 투명 전극에 수직 배향막 폴리이미드막을 형성한 기판에, 접착형 스페이서액을 도포하고, 포토리소법을 이용하여 패터닝하였다.
300㎛ ×300㎛ 의 피치로, 약 20㎛ ×20㎛ 의 단면적 사이즈로 높이 6㎛ 의 기둥 형상의 스페이서를 제작하였다. 그 다음에는 예 2 와 동일한 조작에 의해 제작하는데, 마지막에 열처리에 의해 상하 기판을 접착시켰다. 그럼으로써 전압 무인가시의 투명성이 충격 등에 의해 열화되는 현상이 큰 폭으로 감소하였다.
다음에, 본 발명의 구성으로서 전기 광학 소자 (2) 와 조합하는 제 1 표시체 (1) 로서 차량용 스피드 미터를 사용하여 도 19 와 같은 표시가 되도록 하였다. 그 결과, 전기 광학 소자 (2) 의 지침이 전기 광학 소자의 배후에 있는 고정 표시로 나타난 60 부근을 나타내고 있음이 관찰자 (14) 로부터 확실히 볼 수 있었다.
예 7
도 18 에 나타내는 단면 구성을 구비하는 전기 광학 소자 (2) 를 다음과 같이 작성하였다. 먼저, 유전율 이방성이 마이너스인 네마틱 액정 (칫소사 제조 AG-1016XX) 을 80 부, 도 3 의 (a) 로 나타내는 경화성 화합물을 20 부, 벤조인이소프로필에테르를 0.2 부 블렌드하여 혼합 조성물을 조제하였다.
이어서, 투명 전극 위에 수직 배향용 폴리이미드막 (JSR 사 제조 JALS-682-R3) 을 형성하였다. 길이 100㎜, 폭 100㎜, 두께 1.1㎜ 의 한쌍의 유리제의 기판을 폴리이미드 박막이 대향하도록 설치하고, 그 간극에 직경 6㎛ 의 수지 비즈를 미량 배치한 다음, 기판의 4변에 약 1㎜ 폭의 에폭시 수지층을 인쇄에 의해 형성하고, 이것을 부착하여 경화시키고, 전기 광학 소자 (2) 의 주변부가 투명한 수지층으로 실링되는 상태로 하였다. 구체적으로는 실링제의 일부를 해방시켜 두고, 실링제의 경화후, 이렇게 하여 형성된 액정 셀 중에 상기 혼합 조성물을 주입하고, 그 후 실링제의 일부 해방부를 에폭시 수지로 밀봉하고, 경화시켜 주변 실링재 (28) 를 완성시켰다.
이어서, 수직 배향용 폴리이미드막의 작용에 의해 경화성 화합물을 용해시킨 액정이 기판면에 수직 방향으로 배향을 나타내는 상태로 유지된 상태에서 경화성 화합물을 경화시켜 복합체층 (27) 을 형성하였다. 구체적으로는 이 주입된 액정 셀을 40℃ 로 유지한 상태에서, 주파장이 약 365㎚ 의 Hg-Xe 램프에 의해, 상측부터 2.5㎽/㎠, 하측부터 동일하게 약 2.5㎽/㎠ 의 자외선을 10 분간 조사하여 투명한 수지층으로 실링한 전기 광학 소자를 얻었다.
또, 이 전기 광학 소자의 주변부에 기계적 강도의 향상이나 복합체층 등의 화학적 변질 방지를 위해 투명 수지의 실링 테두리를 형성해도 된다. 이 경우, 전기 광학 소자는 투명한 수지층으로 이중으로 실링되게 된다.
전기 광학 소자 (2) 의 복합체층을 광선 투과 상태와 광선 산란 상태 사이에서 전환시키는 구동은 200㎐ 의 교류 구형파로, 전압은 0V 와 30V 의 전환으로 실시하였다. 상승 시간은 약 1.5㎳ 였고, 하강 시간은 약 2㎳ 였다.
제 1 표시체 (1) 로서 차량용 스피드 미터를 사용하고, 도 20 과 같은 표시가 되도록 하였다. 그 결과, 관찰자 (14) 로부터는 전기 광학 소자 (2) 의 디지털 수치 표시와, 전기 광학 소자의 배후에 있는 스피드 미터의 지침을 동시에 볼 수 있었다. 또한, 전기 광학 소자의 전압 무인가시는 완전히 광선 투과 상태가 되기 때문에, 전기 광학 소자를 사용하지 않을 때에는 개방감이 있고, 전기 광학 소자를 사용할 때에는 공간에 숫자가 떠있는 듯한 인상을 줄 수 있었다.
예 8
예 2 와 동일한 방법으로 전기 광학 소자 (2) 를 제작하였다. 이 전기 광학 소자 (2) 를 미러의 전체면을 덮도록 전방에 배치하여 전기 광학 소자를 예 1 및 예 7 과 각각 동일하게 구동시켰다. 전기 광학 소자의 투명 전극 사이에 전압을 인가하지 않은 부분은 투명 상태를 유지하여 미러의 시인성은 양호하였다. 또한 전압 인가부 즉 표시부는 광선 산란 상태가 되어 밝고 시인성이 높은 표시가 구동 조건의 각각에 대해 얻어졌다.
또 본 발명의 실시 형태로서 제 1 표시체를 계기나 미러 등의 물체로 설명하였으나, 도 25 에 나타내는 바와 같이 차량의 계기판 위에 전기 광학 소자 (2) 를 배치하는 태양도 포함한다. 이 태양에서, 제 1 표시체의 표시는 배경 자체이다. 본 발명에 관한 전기 광학 소자는 투명하므로, 표시부 이외에는 시인성이 양호하고 시계를 방해하는 경우는 없다.
예 9
예 2 와 동일한 방법으로 전기 광학 소자 (2) 를 2 개 제작하였다. 이 2 개의 전기 광학 소자를 도 27 에 나타내는 바와 같이, 제 1 표시체 (1) 인 인스트루먼트 패널 앞에 적층 배치하였다. 조명 (13F) 으로는 투사 광원으로서 적색의 LED 와 녹색의 LED 를 배열시켜 θ가 45°가 되도록 전기 광학 소자 (2A) 뒤쪽의 비스듬한 상방에 설치하였다.
그리고, 도 28 에 나타내는 바와 같이 전기 광학 소자 (2A) 에「EMERGENCY」라는 문자를 표시하고, 그 시간에는 전기 광학 소자 (2B) 에 아무 것도 표시하지 않았다. 또한 다음 시간에 전기 광학 소자 (2A) 에는 아무 것도 표시하지 않고, 전기 광학 소자 (2B) 에「EMERGENCY」라는 표시를 하고, 이들 표시를 반복하였다. 또한, 전기 광학 소자 (2A) 에 표시시키고 있는 시간에는 도시하지 않은 셔터의 개폐에 의해 전기 광학 소자 (2A) 에 적색광을 조사하여 적색의「EMERGENCY」라는 표시를 하고, 전기 광학 소자 (2B) 에 표시시키고 있는 시간에는 셔터의 개폐에 의해 전기 광학 소자 (2B) 에 녹색광을 조사하여 녹색의「EMERGENCY」라는 표시를 형성하도록 하였다. 이렇게 함으로써 공간적으로 표시가 이동하는 표시와 함께, 이들 표시가 표시 장소에 따라 색이 달라지는 지금까지 없던 표시와 함께 관찰자에 대해 어필성이 풍부한 표시를 얻을 수 있었다.
예 10
전기 광학 소자 (2) 로서 상하의 투명 기판 (21,22) 의 고착성을 향상시키기 위해 예 2 의 수지 비즈 대신에 양 기판 사이에 투명한 기둥 형상의 접착성 스페이서를 배치한 것 이외에는 예 2 와 동일한 방법으로 전기 광학 소자 (2) 를 제작하였다. 이 기둥 형상 접착성 스페이서의 제조 방법을 상세히 기술한다. 접착성 스페이서는 투명 기판 위에 투명 전극, 수직 배향막을 형성한 후, 투명한 접착성 스페이서를 스핀 코팅법으로 전체면에 도포하고 건조시켰다. 그 후, 개개의 접착성 스페이서의 간격이 300㎛, 접착성 스페이서의 크기가 직경 20㎛, 높이 6㎛ 가 되도록 포토리소법을 이용하여 접착성 스페이서를 형성하였다. 그리고 2 장의 투명 기판을 주변 실링재를 통해 부착한 후, 온풍로내에 소정 시간 투입하고 양 투명 기판을 고착시켜 제작하였다.
얻어진 전기 광학 소자는 진동이나 충격에 의해서도 투명성을 유지하는 우수한 것이었다. 이 전기 광학 소자를 도 30 에 나타내는 바와 같이 스피드 미터가 비춰지는 제 1 표시체의 미러와 관찰자 사이에 배치하였다. 전기 광학 소자의 전압 무인가부에서는 투명성이 높아 스피드 미터의 문자를 확실히 시인할 수 있었다.
예 11
다음에, 필드 시퀀셜 컬러 방식을 사용한 본 발명의 복합 표시 장치의 예를 설명한다.
조명 (13) 으로서 적 (R), 녹 (G), 청 (B) 의 3 종류의 LED 광원을 사용하였다. 광원과 전기 광학 소자의 구동 신호의 관계는 도 35 의 타이밍 차트에 나타낸다. 프레임 주파수를 60㎐, OFF 기간을 2msec 로 하였다.
그리고, 도 32 에 나타내는 바와 같은 차량용 인스트루먼트 패널 (5) 의 앞면에 전기 광학 소자 (2) 를 배치하고, 전기 광학 소자 (2) 와 인스트루먼트 패널 (5) 사이의 상부에 조명 (13) 을 배치하였다. 조명 (13) 의 설치 위치를 전기 광학 소자 (2) 의 중심으로부터 연장되는 법선에 대해 약 45°기울어진 위치로 하였다. 그리고, 도 33 에 나타내는 바와 같은 패턴을 전기 광학 소자 (2) 에 표시시켰다. 즉, 상부의 표시부 (7) 를 긴급 메시지 등의 도트 표시 가능한 표시부로 하고, 좌측 하부의 표시부 (8) 를 속도 표시 표시부, 우측 하부의 표시부 (9) 를 방향 지시 등의 표시부로 하였다.
필드 시퀀셜 컬러 방식을 사용함으로써, 각 장소에서 원하는 발색을 동시에 얻을 수 있다. 예컨대 상부의 표시부 (7) 에 적색 표시, 좌측 하부의 표시부 (8) 에 녹색 표시, 우측 하부의 표시부 (9) 에 청색 표시를 하도록 하였다. 표시 내용에 따라 색을 변경할 수도 있었다. 색을 변경함으로써 주의 환기 능력이 향상되었다. 또한 표시로서의 참신성도 있어 흥미로운 표시를 얻을 수 있었다. 또한 투명부로부터는 배경에 있는 인스트루먼트 패널 (5) 의 표시를 볼 수 있어 입체적인 표시를 실현할 수 있었다.
또한 표시로서 차속 정보, 각종 경보, 차간 거리 정보, 수온계나 거리계 등의 정보를 색별로 표시할 수 있고, 화살표 표시 등에 의한 간단한 네비게이션도 표시할 수 있었다.
예 12
도 31 에 나타내는 단면 구성을 구비하는 전기 광학 소자 (2) 의 조성 조건을 예 1 및 예 2 와 각각 동일하게 하였다.
이어서, 투명 전극 (102,107) 위에 수직 배향용 폴리이미드막 (JSR 사 제조 JALS-682-R3) 을 형성하였다. 길이 200㎜, 폭 200㎜, 두께 1.1㎜ 의 한쌍의 유리제 기판 (101,108) 을 폴리이미드 박막이 대향하도록 설치하고, 그 간극에 미량의 직경 6㎛ 의 수지 비즈를 배치한 다음, 기판 (101,108) 의 4변에 약 1㎜ 폭의 에폭시 수지층을 인쇄에 의해 형성하고, 이것을 부착하여 경화시키고, 전기 광학 소자 (2) 의 주변부가 투명한 수지의 실링층 (105) 으로 실링되는 상태로 하였다.
실링층 (105) 의 일부를 해방시켜 두고, 실링층 (105) 의 경화후, 이렇게 형성된 셀 속에 상기 혼합 조성물을 주입하여 전기 광학 셀을 얻은 후, 실링층 (105) 의 해방부를 투명한 에폭시 수지로 밀봉하고, 경화시켜 도 31 에 나타내는 실링층 (105) 을 완성시켰다. 다음에, 수직 배향용 폴리이미드막의 작용에 의해 액정 분자가 기판면에 수직 방향으로 배향성을 나타내는 상태로 유지된 상태에서 경화성 조성물을 경화시켜 복합체층 (104) 을 형성하였다.
구체적으로는 주입된 혼합 조성물을 40℃ 로 유지한 상태에서, 주파장이 약 365㎚ 의 Hg-Xe 램프에 의해 상측부터 2.5㎽/㎠, 하측부터 동일하게 약 2.5㎽/㎠ 의 자외선을 10 분간 조사하여 예 1 과 예 2 의 조성을 각각 갖는 두 개의 전기 광학 소자 (2) 를 얻었다.
다음에, 개구각 5°로 설정한 광학계로 광학 특성 (인가 전압-투과율 특성) 을 평가하였다. 그 평가 결과를 도 15 에 나타낸다. 유리 기판의 표면에 AR 처리를 실시하지 않은 것이다. 전압 무인가시의 투과율은 약 84% 였다. 또한 40V 의 전압을 인가한 경우의 투과율은 각각 약 3% 였다.
전기 광학 소자의 복합체층 (104) 의 투과 광선 산란 상태의 상승 시간은 약 1.5㎳ 였고, 하강 시간은 약 2㎳ 였다.
배치나 표시예 등을 예 11 과 동일하게 하였으며, 동일한 결과가 얻어졌다.
예 13
예 12 와 동일한 방법으로 제작한 2 장의 전기 광학 소자 (2) 를 공간을 두고 적층하여 표시에 이용하였다. 예컨대 후방의 전기 광학 소자가 EMERGENCY 의 메시지 표시를 하고 전방의 전기 광학 소자는 아무런 표시를 하지 않는 상태와, 전방의 전기 광학 소자가 EMERGENCY 의 메시지 표시를 하고 후방의 전기 광학 소자는 아무런 표시를 하지 않는 상태를 반복함으로써, 공간적으로 EMERGENCY 의 메시지 표시가 전후로 이동한 것처럼 보였다.
예 14
전기 광학 소자 (2) 를 예 12 와 동일하게 제작하였으나, 갭 제어용 수지 비즈 대신에, 상하 기판 (101,108) 을 접착 가능한 접착형 스페이서를 사용하였다. 투명 전극 (102,107) 에 수직 배향막 폴리이미드막을 형성한 기판 (101,108) 에 접착형 스페이서액을 도포하고, 포토리소법을 이용하여 패터닝하였다. 300㎛ ×300㎛ 의 피치로, 약 20㎛ ×20㎛ 의 단면적 사이즈로 높이 6㎛ 의 기둥 형상의스페이서를 제작하였다. 그 다음에는 예 2 와 동일한 공정을 이용하였으나, 마지막에 열처리에 의해 상하 기판 (101,108) 을 접착시켰다. 그럼으로써 전압 무인가시의 투명성이 충격 등에 의해 열화되는 현상이 큰 폭으로 감소되었다.
본 발명의 표시 장치에 따르면 사용시에 배후의 배경과 광학 소자 위에 표시하는 문자 및 도형을 동시에 볼 수 있는 투명감 있는 표시를 실현할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 사용하지 않을 때에는 투명하여 그 존재 자체가 눈에 거슬리거나 압박감을 주는 일이 적어 개방감이 있고, 사용시에는 전기 광학 소자의 표시와 배후의 표시 (배경) 를 동시에 볼 수 있는 신규한 표시를 할 수 있다. 또한, 전기 광학 소자의 표시부 이외에는 투명하므로, 마치 공간에 화상이나 메시지가 떠있는 듯한 인상을 주는 표시를 실현할 수 있다.
또한, 본 발명의 필드 시퀀셜 구동 방식을 사용한 복합 표시 장치에 따르면 전기 광학 소자의 임의의 부분에 2 색 이상의 발색을 동시에 하게 할 수 있고, 비표시부는 유리처럼 투명하고 배경을 볼 수 있는 표시를 실현할 수 있다.

Claims (16)

  1. 제 1 표시체와 관찰점 사이에 제 2 표시체를 배치하여 이루어지는 복합 표시 장치에 있어서, 제 2 표시체가 전압 무인가시에 빛을 투과하고, 전압 인가시에 빛을 산란하는 전기 광학 소자로 이루어지고, 전압 무인가시의 광선 투과율이 80% 이상인 것을 특징으로 하는 복합 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    산란시의 헤이즈값이 80% 이상인 것을 특징으로 하는 복합 표시 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 표시체는 미러 또는 계기인 것을 특징으로 하는 복합 표시 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 표시체는 인물 또는 물체인 것을 특징으로 하는 복합 표시 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 표시체가 복수 적층 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 복합 표시 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    복수의 제 2 표시체의 표시 패턴이 동일하고, 일방의 제 2 표시체가 표시 상태에 있는 경우에는 타방의 제 2 표시체는 비표시 상태인 것을 특징으로 하는 복합 표시 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 광학 소자는 투명 전극이 부착된 한쌍의 기판 사이에 복합체층을 끼운 것이고, 복합체층은 액정과 그 액정에 용해 가능한 경화성 화합물의 경화물을 포함하는 액정/경화 수지 복합체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 표시 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 광학 소자의 주연 (周緣) 의 외부 회로와의 접속 부분을 제외한 부분이 투명한 것을 특징으로 하는 복합 표시 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    조명 수단을 구비하고, 배터리에 의해 상기 전기 광학 소자의 구동 전압이 공급되는 것을 특징으로 하는 복합 표시 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 광학 소자의 표면에 반사 방지막 또는 자외선 차단막이 구비된 것을 특징으로 하는 복합 표시 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 광학 소자는, 투명한 전극이 부착된 한쌍의 기판 사이에 액정과 그 액정에 용해 가능한 경화성 화합물의 경화물로 이루어지는 복합체층이 끼워지고, 상기 복합체층 안에 접착성 스페이서가 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 표시 장치.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 광학 소자를 조명하는 광원이 형성되고,
    상기 광원은 2 이상의 광원색을 발하고,
    상기 광원은 광원색을 차례로 발색하고, 각 광원색의 점등 주파수가 40㎐ 이상이고, 하나 또는 복수의 광원색의 상기 전기 광학 소자로의 조명에 연동하여 상기 전기 광학 소자의 표시면의 적어도 일부를 광산란 상태로 하고, 상기 하나 또는 복수의 광원색에 따른 표시색을 얻는 것을 특징으로 하는 복합 표시 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 광원이 적색, 청색, 녹색을 단독으로 발색 가능한 것을 특징으로 하는 복합 표시 장치.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    표시색이 8 색 이상인 것을 특징으로 하는 복합 표시 장치.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 기재된 복합 표시 장치의 구동 방법으로서,
    상기 광원의 광원색의 변화와, 상기 전기 광학 소자의 표시 상태를 연동시키는 필드 시퀀셜 구동 방법을 사용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 표시 장치의 구동 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    적어도, 자동차의 속도 표시에 사용되는 것을 특징으로 하는 복합 표시 장치의 구동 방법.
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