(57)【要約】二組の内の一組が導電ワイヤ（１２）を含み、セル（１８）と前記セルを充填する電気光学的に活性な（ＥＯＡ）物質（２０）を有するフレキシブルな搬送ネットワーク（１６）を形成する二組のファイバと；前記導電ワイヤと電気的に接触して、前記搬送ネットワークの片側を覆う第１透明導電層（２２）と；前記ネットワーク（１６）の他の側を覆う第２導電層（２８）であって、前記導電ワイヤから絶縁されている（２６）第２導電層を含み、それにより前記第１導電層（２２）と前記第２導電層（２８）の間に電気光学的に活性なゾーンを形成するものとを含む電気光学ディスプレイ。前記ＥＯＡ物質（２０）および前記第２層は表示素子および画像を形成するスポットに置かれる。第１導電層（２２）は導電ワイヤに平行な別々なストリップに置かれるが、第２導電層（２８）は横方向のストリップに置かれ、これにより、重複するストリップの間で定義されるピクセルのマトリックスを形成する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともその一部分は横方向の導電素子を含む複数のファイバであって、その間に定義されるセルを有するフレキシブルな搬送ネットワークを形成する前記ファイバと；前記セルを充填する電気光学的に活性の（ＥＯＡ）物質の層と；その片側に前記搬送ネットワークを覆う第１導電層であって、透明または半透明であって、前記導電素子の少なくとも一部分と電気的に接触する前記第１導電層と；その反対側で、前記ネットワークをカバーし、前記導電素子から絶縁されている第２導電層を含み、これにより、前記第１導電層と前記第２導電層の間に電気光学的に活性なゾーン（ＥＯＡゾーン）を形成する、電気光学ディスプレイ。
【請求項２】
前記ファイバが、織物または縫製の配列によりインターロックしている請求項１記載の電気光学ディスプレイ。
【請求項３】
前記第２導電層が、透明または半透明である請求項１記載の電気光学ディスプレイ。
【請求項４】
別々のスポットまたは別々の電気光学的性質のスポット内に、前記単層ネットワーク・セルを前記ＥＯＡ物質が充填し、前記スポットが表示素子を構成する請求項１記載の電気光学ディスプレイ。
【請求項５】
前記第２導電層が別々のスポットに配置されて、これにより、前記ＥＯＡゾーンを個別に制御可能なディスプレイ素子に分割した請求項１記載の電気光学ディスプレイ。
【請求項６】
前記ファイバが少なくとも２組に組織され、第１組は少なくとも長手方向の導電素子を有するファイバを含み、前記第１組の前記ファイバは一般に互いに並行である請求項１記載の電気光学ディスプレイ。
【請求項７】
前記第１透明導電層が前記第１組の前記ファイバに平行な別々の長手方向のストリップに配置され、前記第１組内の前記導電素子の少なくとも一つに各ストリップが電気的に接触していて、前記導電素子の各々が前記ストリップの一つのみと接触していて、これにより前記ＥＯＡゾーンを前記ストリップと前記第２導電層の間に定義される複数の個別に制御可能なストリップ表示素子に分割する請求項６記載の電気光学ディスプレイ。
【請求項８】
前記第２導電層が前記長手方向ストリップを横切って別々の平行なストリップ内に配置され、これにより個別に制御可能な表示素子またはピクセルのマトリックスを形成し、各表示素子が長手方向ストリップと横方向ストリップの間の重複するエリア内で定義される請求項７記載の電気光学ディスプレイ。
【請求項９】
前記ＥＯＡ物質が別々の電気光学的性質のスポット内の前記搬送ネットワーク・セルを充填し、前記スポットが一般に前記ピクセルと一致する請求項８記載の電気光学ディスプレイ。
【請求項１０】
前記第２導電層が、前記長手方向ストリップを横切る別々の並行ストリップにおいて、少なくとも前記ディスプレイの一部を覆って配置され、これにより前記一部を覆う個別に制御可能なディスプレイ素子またはピクセルのマトリックスを形成し、また、任意の形の別々のスポットにおいて、前記ディスプレイの他の部分を覆って配置される請求項７記載の電気光学ディスプレイ。
【請求項１１】
前記ディスプレイの前記他の部分における前記ＥＯＡ物質が、別々のスポットまたは別々の電気光学的性質のスポットの、前記搬送ネットワーク・セルを充填する請求項１０記載の電気光学ディスプレイ。
【請求項１２】
前記第２導電層に接触する複数の延伸した導電素子を含み、これにより前記第２導電層の導電性を強化した請求項１記載の電気光学ディスプレイ。
【請求項１３】
前記ネットワークと前記第２導電層の間に置かれた絶縁層により、前記第２導電層が前記第２導電素子から絶縁されている請求項１記載の電気光学ディスプレイ。
【請求項１４】
前記導電素子の各々の上に置かれた絶縁体により、前記第２導電層が前記導電素子から絶縁されている請求項１記載の電気光学ディスプレイ。
【請求項１５】
少なくともそれらの一部分が長手方向の導電素子を含む複数のファイバであって、その間に定義されたセルを有するフレキシブルな搬送ネットワークを形成する前記ファイバと；前記セルを充填する電気光学的に活性な（ＥＯＡ）物質の層と；その片側で前記ネットワークをカバーする導電層であって前記導電素子が前記導電層から絶縁されている前記導電層とを含み、これにより前記導電素子および前記導電層に隣接した電気光学的に活性なゾーン（ＥＯＡゾーン）を形成する電気光学ディスプレイ。
【請求項１６】
織物または編まれた配列内で前記ファイバがインターロックされている請求項１５記載の電気光学ディスプレイ。
【請求項１７】
前記導電層が透明または半透明である請求項１５記載の電気光学ディスプレイ。
【請求項１８】
別々のスポットまたは別々の電気光学的性質のスポットにおいて、前記ＥＯＡ物質が前記搬送ネットワーク・セルを充填し、前記スポットが表示素子を構成する請求項１５記載の電気光学ディスプレイ。
【請求項１９】
別々のスポットにおいて、前記搬送ネットワーク上に前記導電層が配置されて、これにより、前記ＥＯＡゾーンを個別に制御可能なディスプレイ素子に分割する請求項１５記載の電気光学ディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は柔軟な電気光学的ディスプレイに関し、特に、フレキシブル・ファイバで構築された構造に基づくディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気光学ディスプレイは、ある種の電界または電磁界がそれへ加えられるとその光学的状態が変わるように設計された装置である。そうしたディスプレイ上の可視画像は、電気光学的に活性な（ＥＯＡ）物質を含む複数の表示素子から形成される。「ＥＯＡ物質」という用語は、電界または電磁界の変化を受けると、その色、透明度、反射または他の光学的な性質を変化させたり、光を出したりできる物質、従って画像を表示するのにふさわしい物質を示す。フレキシブル電気光学ディスプレイは、フレキシブルなポリマ・フィルムで作ることができ、そこでは、ＥＯＡ物質と電極のパターンはポリマ基板上の薄い層の中に置かれ、または織物または布地の物質に編み込まれ、または縫い込まれたフレキシブルなファイバまたはストリップに基づき、そこでは電極が構成要素のファイバ内にある。織物のディスプレイは、織物の長さを制限しない既知の織物技術を使用して製造されるので、いくつかの長所を有する。織物のディスプレイは、一体のフィルム・ディスプレイよりも、一層柔軟で堅牢である。
【０００３】
米国特許５，９６２，９６７、および日本公開特許公報２００１−０３４１９５は、長手方向の導体と発光または他のＥＯＡ物質のコーティングを含む、２組の交差するファイバから作られた織物ディスプレイを開示する。１組のファイバが他の組のファイバと重なる各交差点において、個別に制御できる表示素子（ピクセル）が形成される。そうしたディスプレイの可視画像は複数のピクセルから形成される。理解されるように、そうしたピクセルにおける光学的に活性な（発光する）ゾーンは、ファイバの直径による。
【０００４】
米国特許３，８０３，４３７は、交差する一組の絶縁ファイバに編み込まれた１組の導体ワイヤからなり、蛍光体の層で覆われたディスプレイを開示する。二つの隣接する導体の間に電圧が加えられると、表示素子なしに連続的に輝く表面が得られる。この構造においては、導体ワイヤの間の空間は、蛍光体の性質によって異なる所定の幅でなければならない。
【０００５】
米国特許３，５７１，６４７は、蛍光物質を浸透させた不導電性搬送織物と、前記織物の裏に置かれるフレキシブルな導電層の形の第１（共通）電極と、前記織物へ縫い込まれた絶縁ワイヤの形の第２電極とを含む織物ディスプレイを開示する。この第２電極は、種々のデザインに縫い込むことができ、静止画像または絵の表示素子を形成できる。各素子の発光ゾーンは、絶縁されたワイヤの縫い目の狭い近辺内にある。
【発明の開示】
【０００６】
本発明によれば、好ましくは織物または縫製にされて、それらのいくらかは導電ワイヤを含む複数のファイバを含む電気光学ディスプレイが供給される。これらのファイバは、その間に限定されるセルにより、フレキシブルな搬送ネットワークを形成する。ＥＯＡ物質の一つの層がこれらのセルを充填し、第１導電層がこの搬送ネットワークの片側をカバーする。この導電層は透明または半透明であって、導電ワイヤと電気的に接触している。第２導電層がネットワークの他の側をカバーするが、導電ワイヤから絶縁されている。電気光学的に活性なゾーン（ＥＯＡゾーン）が第１および第２の導電層の間に形成され、導電ワイヤが第１透明導電層に電力を供給する役をする。第２導電層もまた透明である。
【０００７】
本発明の一つの実施例によれば、別々のスポットまたは異なった電気光学的性質のスポットにおいて、ＥＯＡ物質が搬送ネットワーク・セルを充填する。これらのスポットは、一緒に制御されるディスプレイ要素を構成し、こうしていわゆる静止可視画像を形成する。
【０００８】
本発明のもう一つの実施例によれば、第２導電層は別々のスポット内でネットワーク上に置かれ、これによりＥＯＡゾーンを個別に制御可能なディスプレイ要素へ分割する。こうして、ダイナミックまたはアニメ化された（ａｎｉｍａｔｅｄ）可視画像を形成できる。
【０００９】
本発明の更なる実施例によれば、ディスプレイのファイバは二つまたはそれ以上の組に組織される。第１組は、一般に互いに並行に走る導電ワイヤを有するファイバを含む。第１透明導電層が、第１組のファイバへ並行に別々の長手方向のストリップに置かれる。各ストリップは第１組の一つまたはそれ以上の導電ワイヤと電気的に接触しているが、各導電ワイヤはただ一つのストリップと接触している。第２導電層は長手方向ストリップを横切って、別々の並行ストリップへ置かれ、これにより個別に制御可能なディスプレイ素子またはピクセルのダイナミックなマトリックスを形成し、各ピクセルは長手方向のストリップと横方向ストリップの間の重複するエリア内で定義される。各ピクセル内のＥＯＡ物質は、異なった電気光学的性質を有する。この方法により、ＲＧＢまたはＣＭＹＫカラー・ディスプレイを特別に得ることが出来る。
【００１０】
本発明のなお更なる実施例によれば、電気光学的ディスプレイは、その一部分に個別に制御可能なピクセルのダイナミックなマトリックスを有し、その他の部分においてダイナミックまたはアニメ化された画像を有し、同一ディスプレイの更に他の部分において静止画像を有する。
【００１１】
本発明の最後の実施例によれば、電気光学的ディスプレイは、フレキシブルな搬送ネットワーク内に配置された長手方向導電素子を含む複数のファイバと、セルを充填するＥＯＡ物質と、ネットワークの片側をカバーし導電素子から絶縁されている導電層とを含む。この場合、ＥＯＡゾーンは、導電素子および導電層に隣接した「ポケット」内に形成される。
【００１２】
本発明の電気光学ディスプレイは、その両面に導体層を有するセルラ・ネットワークに基づき、ＥＯＡ物質を信頼性高く収納する堅牢で柔軟な構造を提供する。
【００１３】
これらのディスプレイにおいて、ＥＯＡ物質の全質量は光学的効果をもたらすために使用され、一つのディスプレイ内で、進行するテキストまたはアニメーションのように、静止画像が動的画像に結合される。エレクトロ・ルミネッセント（ＥＬ）ディスプレイのように、高電圧を使用する織り込みディスプレイにおいては、導電ファイバのコーティング層の欠陥から起こる電気的破壊を回避できる。本発明の他の重要な長所は、搬送ネットワーク構造をよく知られた効率的な織物または縫製の方法で製作できることと、透明導電層を限定された導電性のポリマから作れることと、また任意の形とサイズのディスプレイ素子またはマトリックス・ピクセルを印刷技術により得られることである。
【実施例】
【００１４】
図１および図２を参照すると、電気光学的ディスプレイ構造１０は、複数の導電ファイバ（ワイヤ）１２および非導電ファイバ１４を含む。これらのファイバはフレキシブルな搬送ネットワーク１６を形成し、搬送ネットワーク１６は織物または編まれていて、ファイバの間で定義されるセル１８を有する。電気光学的にアクティブな（ＥＯＡ）物質の層２０がセル１８を充填している。いかなる限定も無しに、図の中のこのネットワークは直交して示され、ＥＯＡ物質はエレクトロ・ルミネッセント（ＥＬ）として示される。透明または半透明の導電層２２が搬送ネットワークの片側に置かれ、ワイヤ１２と電気的に接触している。絶縁層２６がネットワーク１６のもう一つの側をカバーして、第２導電層２８が絶縁層２６をカバーする。適当な電気信号が導電ワイヤ１２および第２導電層２８へ与えられると、第１導電層２２および第２導電層２８の間に定義される電気光学的にアクティブなゾーン（ＥＯＡゾーン）３０が光を放出する。
【００１５】
図１に示す場合において、連続的な導電層２２および２８の間に形成されるＥＯＡゾーンが、ディスプレイ全体にまたがることが理解されよう。そうしたディスプレイは、連続的な発光パネルである。高電圧を使用する織物のＥＬディスプレイの場合は、導電層の間に形成されるＥＯＡゾーンは、先行技術で知られた交差するファイバの間に形成されるＥＯＡゾーンよりも、導電ファイバのコーティング層内の欠陥から発生する電気的破壊が起こりにくい。
【００１６】
明らかにＥＯＡ物質２０は、種々の電気光学的性質、たとえば、種々の色のスポット（図示なし）に置かれ、または、空間により分けられたスポットに置かれる。こうして発光パネルは静止画像を表示できる。
【００１７】
第２導電層２８もまた、図２に示すように別々のスポット２８ａ、２８ｂ、２８ｃに置かれ、これによりディスプレイ素子２９ａ、２９ｂ、２９ｃを形成し、これらは適当な配線を通じて個別に制御される。図２において、素子２９ｂは点灯しているが、素子２９ａと２９ｃは点灯していない。こうして発光パネルがダイナミックな画像とアニメーションを表示する。
【００１８】
カラー・アニメ画像の一例を図３Ａ（前面図）と３Ｂ（背面図）に示す。ディスプレイ構造３０は、図１の構造に似ていて、導電ワイヤ１２と非導電ファイバ１４とその間のセルで作られた搬送ネットワークを含む。ＥＯＡ物質の層３２がセルを充填するが、それは、異なった色のスポット３２ａ、３２ｂ、．．．、３２ｈにおいてネットワーク上に置かれる。透明導電層２２が搬送ネットワークの前側に置かれ、ワイヤ１２と電気的に接触している。絶縁層２６がネットワークの後ろ側をカバーし、第２導電層３４が絶縁層２６をカバーする。図１におけるように第２導電層は連続的でなく、ギャップまたは絶縁３６により分離されてスポット３４ａ、３４ｂ、．．．、３４ｈに置かれる。導電スポット３４は、平面図において、一般にそれぞれのＥＯＡ物質スポット３２と一致し、これにより、各導電スポット３４と導電層２２の間のＥＯＡゾーンにより一つのディスプレイ素子を形成する。適当な配線とコントローラを使用して、所望の順序にディスプレイ素子のオン／オフを切り替える。理解すべきは、ディスプレイ構造３０は、ＥＯＡ物質３２のスポットの境界が第２導電層３４もスポットの境界と一致しない場合も、作動することである。
【００１９】
図４を参照すると、本発明のもう一つの実施例が示されているが、これはセルを有するフレキシブルな搬送ネットワークに基づいていて、これらのセルを充填するＥＯＡ２０の同一の層およびネットワークの下に絶縁層２６を有する点において、図１に示した構造に類似した電気光学ディスプレイ構造４０を示す。しかしながら、この場合全ての導電ファイバ（ワイヤ）４２は、互いに一般的に平行な一方向に走っているファイバの一つの組に組織されていて、一方非導電ファイバ４４は、導電ワイヤ４２に対して交差する方向および並行の両方であり得る。透明導電層が、構造４０上で、導電ワイヤ４２に平行な別々の長手方向ストリップ５２内で配置されている。各ストリップ５２は、少なくとも一つの導電ワイヤ４２と電気的に接触しているが、各導電ワイヤ４２は、ただ一つのストリップ５２と接触している。明らかに、第２の連続導電層２８が（図１の場合のように）絶縁層２６の上に置かれた場合はＥＯＡゾーンが得られて、ストリップ５２と第２導電層２８（図４に図示なし）の間に定義される複数の個別に制御可能なストリップ・ディスプレイ素子を構成する。
【００２０】
図４で、長手方向ストリップ５２を横切って別々に並行なストリップ５８において、絶縁層２６上に置かれた第２導電層が示されている。これにより個別に制御可能なピクセルのダイナミックなマトリックスが形成される。たとえばピクセル６０は、長手方向ストリップ５２ａと交差方向ストリップ５８ａの間の重複エリア内に定義される。この得られたピクセルのサイズは、先行技術のディスプレイのようにファイバの直径により限定されず、またはネットワーク・セルのサイズにより限定されない。実際、搬送ネットワークはファイバの直径に対応するＥＯＡ層の厚さのみを決定するが、一方、ストリップ内の導電層の印刷により、任意の大きさのサイズの表示素子が生成される。隣接するピクセル内のＥＯＡ物質は、異なる種類、たとえば、赤、緑、およびブルーの色であり、これによりカラー・ディスプレイを形成する。
【００２１】
第２導電層５８および絶縁層２６もまた、たとえば両面ディスプレイを得るために透明であり得る。この場合は、ストリップ５８に接触して狭い金属導電ストリップ６２を印刷することにより、横方向ストリップ５８ａ、５８ｂなどの、より良い導電性を備えることが出来る。
【００２２】
図５Ａ（正面図）および図５Ｂ（背面図）を参照すると、本発明の更にもう一つの実施例が、一つのユニット内に静的と動的なディスプレイを組み合わせたディスプレイ構造７０として示されている。この組み合わせディスプレイ構造７０は、ＥＯＡ物質で充填したセルを有する搬送ネットワーク、および一方向指向の導電ファイバ４２を含む。透明導電層２２がネットワークの正面を覆い、絶縁層２６がネットワークの背面を覆い、第２導電層２８が絶縁層を覆う。ディスプレイ構造７０は、二種類の二つまたはそれ以上のエリアへ分割される。エリアＩは、図３に類似した方法で構成される：ＥＯＡ物質の層が、別々のスポットまたは別々の電気光学的性質のスポット７２、７４、７６、および７８に置かれる。透明度導電層２２はエリアＩを一つの連続的スポットとしてカバーするが、一方第２導電層は別々のスポット２８ａ、２８ｂ、２８ｃに置かれる。それにより、エリアＩは複数の静止画像を有するディスプレイを構成する。
【００２３】
エリアＩＩは図４に類似した方法で組織される。透明導電層が導電ワイヤ４２に平行な横方向ストリップ５２内に、それらに電気的に接触して配置される。第２導電層が、横方向導電ストリップ５２を横切って、ストリップ５８内に配置される。これにより、個別に制御可能なピクセル６０のダイナミック・マトリックスが、エリアＩＩの中に形成される。エリアＩＩの中のＥＯＡ物質は一様であって、単色のマトリックス・ディスプレイをもたらし、またはピクセルが種々の色を有して、カラー・ディスプレイを生み出す。こうして一つのフレキシブル・ディスプレイは、ロゴ、装飾的な発光パネルなどの静止画像と、アニメーションおよび／または本文のような動的画像の両方を含み得る。
【００２４】
本発明の異なった面が図６に提示されてディスプレイ構造８０の断面を示すが、これは搬送ネットワークの正面上に透明導体層がない点において、図１の構造について単純化して示すものである。それは、ファイバの間に定義されるセルを有するフレキシブルな搬送ネットワークを形成する複数の導電ファイバ１２と非導電ファイバ１４を含む。ＥＯＡ物質の層２０がこれらのセルを充填する。この構造は、ネットワークの背面をカバーする絶縁層２６と、絶縁層２６をカバーする導電層２８を有し、導電層２８は、スポット２８ａ、２８ｂ、２８ｃに配置される。このディスプレイは、ＥＯＡ層を保護および／またはシールするために、ネットワーク上に配置されたオプションの透明層８２を有することがある。この場合、ＥＯＡゾーン８４は、導電ファイバ１２および導電層２８に隣接する「ポケット」内に形成される。しかしながら、これらのＥＯＡゾーンは、図１の透明導電層２２により形成されたものよりも小さい。
【００２５】
導電ファイバが、各々それら自身の絶縁層（図６に番号８６で示したような）を有する場合は、絶縁層２６なしにこの構造が作用できることを理解すべきである。また、図１ないし図５に示す正面透明導電層を有するこのディスプレイ構造は、図６に示すように、そうした層なしに実現できる。
【００２６】
特定の実施例について説明を提供してきたが、本発明の範囲から逸脱することなく、種々の変更を成しうることを考えている。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
本発明とその実際の実行方法を理解するために、添付図面を参照しながら、非制限的な例によって、以上に好ましい実施例を説明してきた。
【図１】本発明の一つの実施例による電気光学ディスプレイ構造の切り欠き透視図である。
【図２】図１に示した構造の概略の断面図である。
【図３Ａ】本発明のもう一つの実施例によるアニメ表示構造の正面図である。
【図３Ｂ】本発明のもう一つの実施例によるアニメ表示構造の背面図である。
【図４】本発明の更なる実施例による電気光学ディスプレイ構造の透視切り欠き図である。
【図５Ａ】本発明のなお更なる実施例による組み合わせ電気光学ディスプレイの正面図である。
【図５Ｂ】本発明のなお更なる実施例による組み合わせ電気光学ディスプレイの背面図である。
【図６】本発明のもう一つの面による簡略化されたディスプレイ構造の概略の断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【国際公開パンフレット】
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2004534277.tif 000025
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【国際調査報告】
2004534277.tif 000027
2004534277.tif 000028