JP2012185464A - ２ｄ／３ｄ切換表示装置の回折格子構造 - Google Patents

Abstract

【課題】電流の伝導速度を高め、溶液型エレクトロクロミック材料の変色時の効率と均一度を向上させることができる、２Ｄ／３Ｄ切換表示装置の回折格子構造を提供すること。
【解決手段】第一透明基板と、第一透明導電膜と、第二透明基板と、第二透明導電膜と、溶液型エレクトロクロミック材料と、分離部材と、導線層とによって構成する。前記第二透明導電膜は、前記第一透明導電膜の一側に間隔を空けて設けられ、それにより、前記第一透明導電膜と前記第二透明導電膜の間に電位差が生じる。前記溶液型エレクトロクロミック材料は、前記第一透明導電膜と前記第二透明導電膜の間に設けられる。無機材料からなる前記分離部材は、前記第二透明導電膜の一面に設けられる。前記導線層は、前記第一透明導電膜及び／或いは前記第二透明導電膜の一側面の周縁に設けられる。
【選択図】図２

Description

本発明は装置に関し、特に金属導線を用いてフレームを生成することにより、透明導電膜が伝導する速度を速め、変色時の効率と均一度を高めることができる２Ｄ／３Ｄ切換表示装置の回折格子構造に関する。

従来の立体映像表示技術の原理では、両眼視差（Ｂｉｎｏｃｕｌａｒｄｉｓｐａｒｉｔｙ）を利用して、左右の目でそれぞれ異なる映像を受信し、最後に、大脳で一つの立体映像に融合させる。
裸眼立体表示技術で用いられる構造は、大きく、レンチキュラレンズ（Ｌｅｎｔｉｃｕｌａｒ）と視差バリア方式（Ｂａｒｒｉｅｒ）の二種類に分けられ、いずれも、エレクトロクロミック材料を用いてバリア（Ｂａｒｒｉｅｒ）の効果を達成し、立体映像或いは平面映像を切換表示する立体映像表示装置とする。

台湾特許第Ｍ３６８０８８号の「統合式エレクトロクロミック２Ｄ／３Ｄ表示器」、第Ｍ３７１９０２号の「２Ｄ平面映像／３Ｄ立体映像表示画面の切換表示装置」、台湾特許第Ｉ２９６７２３号の「立体映像を表示する液晶パネルに用いられるカラーフィルター及びその製造方法」及び米国特許第２００６０８７４９９号の「Ａｕｔｏｓｔｅｒｅｏｓｃｏｐｉｃ ３Ｄ ｄｉｓｐｌａｙ ｄｅｖｉｃｅ ａｎｄ ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｔｈｅｒｅｏｆ」等の特許においては、いずれもエレクトロクロミック材料（Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｓｍ、略称ＥＣ）を、立体映像を切換表示する視差バリア装置として用いている。前記エレクトロクロミック材料は、電流或いは電場の作用を利用して、光吸収或いは光散乱等の現象を生じさせ、前記エレクトロクロミック材料の色に可逆性変化を起こさせる。

この種のエレクトロクロミック材料は、適切に結合させることで、２Ｄ／３Ｄ表示を切り換える回折格子構造を形成する。図１を参照する。図１は、従来の回折格子構造の構造を示した概略図である。図に示すように、回折格子構造１は、第一基板１１と、第二基板１２と、エレクトロクロミック層１３と、電解質層１４とによってなる。
その内、第一基板１１の上表面には第一透明導電薄膜１１１が設けられ、第二基板１２の下表面には第二透明導電薄膜１２１が設けられ、エレクトロクロミック層１３と電解質層１４は、第一基板１１と第二基板１２の間に挟んで設けられる。その内、エレクトロクロミック層１３の材料は、遷移元素の酸化物或いは水酸化物或いはその化合物からなる無機固体薄膜、或いは、前記無機固体薄膜と有機化合物／電解質材料を混合させてなる複合材料、例えば、ＷＯ₃、Ｎｉ（ＯＨ）₂、プルシャンブルー等である。
また、電解質層１４の材質は、ほとんどが、固体電解質、液体電解質、及びゲル電解質である。それを使用すると、第一透明導電薄膜１１１及び／或いは第二透明導電薄膜１２１によって電子が、電解質層１４によってイオンがエレクトロクロミック層１３に提供され、イオンが結晶格子内に進入することで変色の効果が生じる。

しかしながら、前記第Ｍ３６８０８８号と第Ｍ３７１９０２号の構造は共通の欠点がある。
それは、いずれも、エレクトロクロミック材料が必要とする電解質層が足りないたいことである。
イオンをエレクトロクロミック層１３に提供することができる電解質層１が足りないことにより、エレクトロクロミック層１３は、スムーズに酸化或いは還元の可逆反応を発生させることができず、それにより、エレクトロクロミック層１３は着色或いは脱色等の変化をスムーズに行うことができなくなり、前記特許の実施を行うことができない。

また、回折格子構造１を視差バリア装置とする場合、透明の透明導電薄膜１１１、１２１及びエレクトロクロミック層１３が呈する柵状のパターンは、分層塗布、スパッタ、或いは、エッチング等の工程によって生成されるが、各層を重ねる際に正確に位置を合わせなければならず、正確でないと、各柵と柵の間に中空領域が形成され、光線透過、屈折或いは反射等の光学効果全体に影響が及ぶ。
従って、製造過程が相当複雑になる。しかも、一般的な２Ｄ表示に適用させた場合、映像品質に影響し、色差或いは輝度が不均一になる等の問題が生じる可能性がある。

また、従来のエレクトロクロミック材料は、より大きな駆動電圧が必要であり、変色効率も悪い。
また、エレクトロクロミック層１３を通電させた後、電気接続箇所に近い位置の変色効果は速く、電気接続箇所から遠い位置の変色効果は遅くなるため、使用時に変色が不均一になるという欠点がある。

このため、上述の欠点に鑑み、本発明者は、２Ｄ／３Ｄ切換表示装置の回折格子構造を提供する。
本発明は、溶液型エレクトロクロミック材料を採用するとともに、無機材料からなる分離部材を用いて前記溶液型エレクトロクロミック材料を分離して形成させる回折格子構造であり、それに加え、新しい設計である導線層を設けることにより、前記エレクトロクロミック材料の着色／退色（即ち変色）の速度と変色の均一度を大幅に高めることができる。

台湾特許第Ｍ３６８０８８号明細書 台湾特許第Ｍ３７１９０２号明細書 台湾特許第Ｉ２９６７２３号明細書 米国特許第２００６０８７４９９号明細書

本発明は、透明導電膜の外側に環設された導線層を用いることにより、電流の伝導速度を高め、溶液型エレクトロクロミック材料の変色時の効率と均一度を向上させることができる、２Ｄ／３Ｄ切換表示装置の回折格子構造を提供することを目的とする。

また、本発明は、導線層を透明導電薄膜に設ける際の披覆性を向上させることにより、使用する際にとれてしまうのを防ぐことができる２Ｄ／３Ｄ切換表示装置の回折格子構造を提供することを目的とする。

また、本発明は、回折格子構造の分離部材が耐有機溶媒の特性をもっており、使用寿命が長い２Ｄ／３Ｄ切換表示装置の回折格子構造を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明の２Ｄ／３Ｄ切換表示装置の回折格子構造は、第一透明基板と、第一透明導電膜と、第二透明基板と、第二透明導電膜と、溶液型エレクトロクロミック材料と、分離部材と、導線層とによって構成する。

第一透明導電膜は、前記第一透明基板の一側の表面に設けられる。

第二透明導電膜は、前記第二透明基板の一側の表面に設けられるとともに、前記第一透明導電膜の一側に間隔を空けて設けられ、それにより、前記第一透明導電膜と前記第二透明導電膜の間には電位差が生じる。

溶液型エレクトロクロミック材料は、前記第一透明導電膜と前記第二透明導電膜の間に設けられ、前記第一透明導電膜と前記第二透明導電膜の電気的導通によって色の変化が生じる。分離部材は、前記第二透明導電膜の一面に設けられる。

前記分離部材は無機材料からなり、前記分離部材を前記第一透明導電膜と前記第二透明導電膜の間に配置することにより、前記溶液型エレクトロクロミック材料を分離させる。

導線層は、前記第一透明導電膜及び／或いは前記第二透明導電膜の一側面の周縁に設けられる。

前記導線は、通電した後に、前記溶液型エレクトロクロミック材料と電気的導通が生じ、前記導線層はインピーダンスが低い特性を備えているため、電流が伝導する速度を速めることができるだけでなく、前記導線層を周縁に設けることにより、周縁から中央に放電されて距離が短くなり、変色効率が向上するとともに変色効果を更に均一にすることができる。

その内、前記溶液型エレクトロクロミック材料は、少なくとも一種類の無機エレクトロクロミック材料と少なくとも一種類の有機エレクトロクロミック材料を溶媒内に溶かしてなる。

前記無機エレクトロクロミック材料は、遷移元素の酸化物、硫化物、塩化物、水酸化物等の無機化合物である。
また、前記遷移元素は、スカンジウム族（ＩＩＩＢ）、バナジウム族（ＶＢ）、チタン族（IＶＢ）、クロム族（ＶＩＢ）、マンガン族（ＶＩＩＢ）、鉄系（ＶＩＩＩ）、銅族（ＩＢ）、亜鉛族（ＩＩＢ）、或いは、白金系（ＶＩＩＩ）材料、及びそれらの組合せの内の一つからなる。また、前記無機エレクトロクロミック材料は、ハロゲン族（ＶＩＩＡ）、酸素族（ＶＩＡ）、窒素族（ＶＡ）、炭素族（ＩＶＡ）、硼素族（ＩＩＩＡ）、アルカリ土類族（ＩＩＡ）、アルカリ金属族（ＩＡ）の酸化物、硫化物、塩化物、水酸化物等の無機化合物の内の一つである。

また、前記無機エレクトロクロミック材料は、塩化第一鉄（ＦｅＣｌ₂）、塩化第二鉄（ＦｅＣｌ₃）、三塩化チタン（ＴｉＣｌ₃）、四塩化チタン（ＴｉＣｌ₄）、三塩化ビスマス（ＢｉＣｌ₃）、或いは、塩化銅（ＣｕＣｌ₂）、或いは、臭化リチウム（ＬｉＢｒ）の内の一つである。また、前記有機エレクトロクロミック材料は、酸化還元指示薬、ｐＨ指示薬、或いは、その他の有機化合物である。また、前記溶媒の材質は、ジメチルスルホキシド［（ＣＨ₃）₂ＳＯ］、アセト酢酸（Ｃ₄Ｈ₆Ｏ₃）、水（Ｈ₂Ｏ）、γ−ブチロラクトン、アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル、グルタルアルデヒド、メチルグルタルアルデヒド、３，３’−オキシビスプロピオニトリル、ヒドロキシプロピオニトリル、ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン、スルホラン、３−メチルスルホラン 或いはそれらの組合せの内の一つである。

また、前記溶液型エレクトロクロミック材料は、有機エレクトロクロミック材料を溶媒内に溶かして生成することもでき、前記有機エレクトロクロミック材料はビオロゲンである。

また、前記分離部材は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）である。

また、前記導線層の材質は、金属導線であるか、或いは、第一被覆層、導電層、第二被覆層からなる重畳層導線層である。

以上の構造により、本発明を使用すると、一つ或いは二つの透明導電膜の外側（或いは内側）に環設された導線層により、前記導線層はインピーダンスが低い特性を備えているため、前記二つの透明導電膜の間の電流の伝導速度が速くなるとともに、周縁から中央に平均して放電されるため、前記溶液型エレクトロクロミック材料の変色時の効率と均一度を大幅に向上させることができる。
また、本発明は、前記導線層の前記第一被覆層を利用することにより、前記透明導電膜の間との披覆性が高く、しかも、前記導電層は前記第一被覆層上に付着しやすい。最後に、前記第二被覆層で前記導電層を被覆することにより、前記導線層全体が前記透明導電膜上に付着しやすくなってとれにくくなり、前記導線層がはがれる現象が生じるのを防ぐことができる。

また、前記第一透明導電膜及び／或いは前記第二透明導電膜の導電性を高めるために、前記第一透明基板及び／或いは前記第二透明基板には、さらに透明導電金属薄膜を設けることができる。前記透明導電金属薄膜は、前記第一透明導電膜及び／或いは前記第二透明導電膜を被覆する。なお、前記透明導電金属薄膜は、ナノ金属材料からなる薄膜状の構造体であり、前記ナノ金属材料は、ナノ銅、ナノ銀、或いは、ナノ銀管の内の一つである。

従来の回折格子構造の構造を示した概略図である。 本発明の実施例１を示した分解斜視図である。 本発明の実施例１を組み立てた後を示した断面図である。 本発明の実施例２を示した断面図である。 本発明の実施例３を示した断面図である。 本発明の実施例４を示した断面図である。 本発明の実施例１の別の実施形態を示した断面図である。 本発明の実施例２の別の実施形態を示した断面図である。

本発明の内容をはっきりと理解してもらえるよう、以下に図を参照しながら説明を行う。

図２と図３を参照する。
図２は、本発明の実施例１を示した分解斜視図であり、図３は、本発明の実施例１を組み立てた後を示した断面図である。
図に示すように、本発明の２Ｄ／３Ｄ切換表示装置の回折格子構造２は、第一透明基板２１と、第一透明導電膜２１１と、第二透明基板２２と、第二透明導電膜２２１と、溶液型エレクトロクロミック材料２３と、分離部材２４と、導線層２５とによってなる。

その内、第一透明導電膜２１１と第二透明導電膜２２１は、第一透明基材２１と第二透明基材２２に結合して使用され、第二透明導電膜２２１は、第一透明導電膜２１１の一側に間隔をあけて設けられ、それにより、第一透明導電膜２１１と第二透明導電膜２２１の間には電位差が生じる。

その内、第一透明導電膜２１と第二透明導電膜２２の材質は、酸化インジウムスズ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ，ＩＴＯ）、酸化インジウム・酸化亜鉛（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ，ＩＺＯ）、アルミニウムドープ酸化亜鉛（Ａｌ−ｄｏｐｅｄ ＺｎＯ，ＡＺＯ）、及びアンチモンドープ酸化スズ（Ａｎｔｉｍｏｎｙ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ，ＡＴＯ）からなる不純物添加酸化物（Ｉｍｐｕｒｉｔｙ−Ｄｏｐｅｄ Ｏｘｉｄｅｓ）の組合せの内の一つ、或いは、カーボンナノチューブ（ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅ）、ポリエチレンジオキシチオフェン（Ｐｏｌｙ−３，４−Ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ，ＰＥＤＯＴ）等の導電高分子材質である。

なお、第一透明導電膜２１と第二透明導電膜２２は、酸化インジウムスズ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ，ＩＴＯ）を用いるのが好ましく、それは高透光性と高導電性を備えており、本発明の二つの導電電極となる。また、第一透明基材２１と第二透明基材２２の材質は、プラスチック、高分子プラスチック、ガラスの内の一つであるか、或いは、樹脂、ポリエチレンテレフタラート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ，ＰＥＴ）、ポリカーボネート（Ｐｏｌｙ Ｃａｒｂｏｎａｔｅ，ＰＣ）、ポリエチレン（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ，ＰＥ）、ポリ塩化ビニル（Ｐｏｌｙ Ｖｉｎｙｌ Ｃｈｌｏｒｉｄｅ，ＰＶＣ）、ポリプロピレン（Ｐｏｌｙ Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ，ＰＰ）、ポリスチレン（Ｐｏｌｙ Ｓｔｙｒｅｎｅ，ＰＳ）、ポリメタクリル酸メチル樹脂（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ，ＰＭＭＡ）、或いはそれらの混合物であるプラスチックポリマーの内の一つである。

溶液型エレクトロクロミック材料２３は、第一透明導電膜２１１と第二透明導電膜２２１の間に充填され、第一透明導電膜２１１及び第二透明導電膜２２１の電気的導通によって色の変化が生じる。また、溶液型エレクトロクロミック材料２３は、少なくとも一種類の無機エレクトロクロミック材料と少なくとも一種類の有機エレクトロクロミック材料を溶媒内に溶かしてなる。

その内、前記無機エレクトロクロミック材料は、遷移元素の酸化物、硫化物、塩化物、水酸化物等の無機化合物であり、前記遷移元素は、銅族（ＩＢ）、亜鉛族（ＩＩＢ）、スカンジウム族（ＩＩＩＢ）、チタン族（ＩＶＢ）、バナジウム族（ＶＢ）、クロム族（ＶＩＢ）、マンガン族（ＶＩＩＢ）、鉄系（ＶＩＩＩＢ）、白金系（第５、６周期ＶＩＩＩＢ）材料、及びその組合せの内の一つである。前記無機エレクトロクロミック材料は、ハロゲン族（ＶＩＩＡ）、酸素族（ＶＩＡ）、窒素族（ＶＡ）、炭素族（ＩＶＡ）、硼素族（ＩＩＩＡ）、アルカリ土類族（ＩＩＡ）、アルカリ金属族（ＩＡ）の酸化物、硫化物、塩化物、水酸化物等の無機化合物の内の一つであるか、或いは、前記無機エレクトロクロミック材料は、塩化第一鉄（ＦｅＣｌ₂）、塩化第二鉄（ＦｅＣｌ₃）、三塩化チタン（ＴｉＣｌ₃）、四塩化チタン（ＴｉＣｌ₄）、三塩化ビスマス（ＢｉＣｌ₃）、塩化銅（ＣｕＣｌ₂）、臭化リチウム（ＬｉＢｒ）の内の一つである。前記有機エレクトロクロミック材料は、酸化還元指示薬、或いは、ｐＨ指示薬、或いは、その他の有機化合物である。

前記酸化還元指示薬は、メチレンブルー（Ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ ｂｌｕｅ，Ｃ₁₆Ｈ₁₈ＣｌＮ₃Ｓ・３Ｈ₂Ｏ）、ビオロゲン（Ｖｉｏｌｏｇｅｎ）、Ｎ−ヒドロキシベンズアニリド（Ｃ₁₃Ｈ₁₁ＮＯ₂）、ジフェニルアミン−４−スルホン酸ナトリウム（Ｃ₁₂Ｈ₁₀ＮＮａＯ₃Ｓ）、２，６−ジクロロフェノールインドフェノールナトリウムエタノール溶液（Ｃ₁₂Ｈ₆Ｃｌ₂ＮＮａＯ₂）、或いは、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−メチルフェニル）−Ｐ−フェニレンジアミン（Ｃ₂₀Ｈ₂₀Ｎ₂）の内の一つである。前記ｐＨ指示薬は、バリアミンブルーＢジアゾニウム塩（Ｖａｒｉａｍｉｎｅ Ｂｌｕｅ，Ｂ Ｄｉａｚｏｎｉｕｍ ｓａｌｔ，Ｃ₁₃Ｈ₁₂ＣｌＮ₃Ｏ）である。

前記有機化合物は、７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン（７，７，８，８−Ｔｅｔｒａｃｙａｎｏｑｕｉｎｏｄｉｍｅｔｈａｎｅ）、或いは、フェロセン［Ｆｅ（Ｃ₅Ｈ₅）₂］の内の一つである。溶液型エレクトロクロミック材料２３を調合する前記溶媒の材質は、ジメチルスルホキシド［（ＣＨ₃）₂ＳＯ］、アセト酢酸（Ｃ₄Ｈ₆Ｏ₃）、水（Ｈ₂Ｏ）、γ−ブチロラクトン、アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル、グルタルアルデヒド、メチルグルタルアルデヒド、３，３’−オキシビスプロピオニトリル、ヒドロキシプロピオニトリル、ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン、スルホラン、３−メチルスルホラン、或いは、その組合せの内の一つである。

以上により、溶液型エレクトロクロミック材料２３は、有機エレクトロクロミック材料と無機エレクトロクロミック材料の互いに補う効能を利用することにより、それ自体に酸化と還元反応の特性を同時にもたせることができ、前記透明導電素子が電子を提供し、電子が移動して伝わることにより、エレクトロクロミック材料内のイオン価数が変わり、変色する。この種の駆動方法は、従来のエレクトロクロミック材料と比較し、電子とイオンが同時に進入と退出を行うことにより変色メカニズムを達成するため、本発明は、変色が速く均一で、駆動電圧が小さく、寿命が長いという利点をもつ。

液体エレクトロクロミック素子の変色原理を更に明確にするために、鉄系（ＶＩＩＩＢ）の塩化第一鉄（ＦｅＣｌ₂）、及び、メチレンブルーを例に挙げて説明を行う。

溶媒をジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）として、互いに補うシステムをもつエレクトロクロミック溶液を形成させる。塩化第一鉄結晶体の顆粒の色は青色（Ｆｅ²⁺）であり、表面が酸化すると赤褐色（Ｆｅ³⁺は淡い黄色）を形成する。塩化第一鉄を溶媒内に溶かした場合、酸化により、Ｆｅ²⁺からＦｅ³⁺になり、溶媒は淡い黄色になる。

第一透明導電膜２１１と第二透明導電膜２２１によって電子が提供され、透明導電膜のメチレンブルー分子に近づくと、電子を獲得することにより還元反応が生じ、メチレンブルーは遊離基に変わり、また、外電圧がとりのぞかれた時、Ｆｅ³⁺とメチレンブルー遊離基の電位エネルギーが違くなり、即ち、メチレンブルー遊離基の電位エネルギーはＦｅ³⁺より低くなり、電子は自動的にメチレンブルー遊離基からＦｅ³⁺に伝わり、淡い黄色のＦｅ³⁺は還元されて青色のＦｅ²⁺となり、溶液型エレクトロクロミック材料２３は、還元により価数が変化する関係で、淡い黄色から青色に変わり、それにより、色が変化する効果を達成し、視差回折格子を形成する。

また、第一透明導電膜２１１と第二透明導電膜２２１内の電子が、電気ショート或いは逆電圧により離れると、溶液型エレクトロクロミック材料２３は、酸化により価数が変化する関係で、青色から淡い黄色に変わり、脱色の効果を達成することができる。

また、溶液型エレクトロクロミック材料２３は、有機エレクトロクロミック材料を溶媒内に溶かして生成することもできる。

その内、溶液型エレクトロクロミック材料２３に関して、有機エレクトロクロミック材料を溶媒内に溶かして生成する場合、前記有機エレクトロクロミック材料の好ましい実施例はビオロゲン（Ｖｉｏｌｏｇｅｎ）であり、前記ビオロゲンのＲ置換基の炭素鎖の長さ、或いは、構造が異なることにより、異なる色が生じる。

そのＲ置換基は、Ｍｅｔｈｙｌ、Ｅｔｈｙｌ、Ｐｒｏｐｙｌ、Ｂｕｔｙｌ、Ｐｅｎｔｙｌ、Ｈｅｘｙｌ、Ｈｅｐｔｙｌ、Ｏｃｔｙｌ、Ｉｓｏ−ｐｅｎｔｙｌ、或いは、Ｂｅｎｚｙｌの内の一つである。
なお、前記ビオロゲンでよく見られるのは、１，１’−ジメチル−４，４’−ビピリジニウムジクロリド水和物（１，１’−Ｄｉｍｅｔｈｙｌ−４，４’−ｂｉｐｙｒｉｄｉｎｉｕｍ Ｄｉｃｈｌｏｒｉｄｅ Ｈｙｄｒａｔｅ，ＭＶ）、１，１’−ジヘプチル−４，４’−ビピリジニウムジブロミド（１，１’−Ｄｉｈｅｐｔｙｌ−４，４’−ｂｉｐｙｒｉｄｉｎｉｕｍ Ｄｉｂｒｏｍｉｄｅ，ＨＶ）、１，１’−ジベンジル−４，４’−ビピリジニウムジクロリド水和物（１，１’−Ｄｉｂｅｎｚｙｌ−４，４’−ｂｉｐｙｒｉｄｉｎｉｕｍ Ｄｉｃｈｌｏｒｉｄｅ Ｈｙｄｒａｔｅ，ＢＶ）、１，１’−ビス（２，４−ジニトロフェニル）−４，４’−ビピリジニウムジクロリド（１，１’−Ｂｉｓ（２、４−ｄｉｎｉｔｒｏｐｈｅｎｙｌ）−４，４’−ｂｉｐｙｒｉｄｉｎｉｕｍ Ｄｉｃｈｌｏｒｉｄｅ）、１，１’−ジ−ｎ−オクチル−４，４’−ビピリジニウムジブロミド（１，１’−Ｄｉ−ｎ−ｏｃｔｙｌ−４，４’−ｂｉｐｙｒｉｄｉｎｉｕｍ Ｄｉｂｒｏｍｉｄｅ，Ｏｃｔｙｌ）、１，１’−ジフェニル−４，４’−ビピリジニウムジクロリド（１，１’−Ｄｉｐｈｅｎｙｌ−４，４’−ｂｉｐｙｒｉｄｉｎｉｕｍ Ｄｉｃｈｌｏｒｉｄｅ）、４，４’−ビピリジル（４，４’−Ｂｉｐｙｒｉｄｙｌ）等である。

分離部材２４は、第二透明導電膜２２１の一面に設けられるとともに、柵状のパターンを形成する。一般的にフォトレジスト等の材料からなる分離部材は、溶液型エレクトロクロミック材料２３内では、フォトレジストが有機材料であるため有機溶媒内で溶解しやすく、その使用寿命が短くなる。本発明の分離部材２４は、無機材料からなり、最良の実施例は二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）を採用する。

分離部材２４は、第一透明導電膜２１１と第二透明導電膜２２１の間に配置することで、溶液型エレクトロクロミック材料２３を分離させる。溶液型エレクトロクロミック材料２３は、分離部材２４の柵状のパターンの隙間内に充填させ、それにより、通電した後、溶液型エレクトロクロミック材料２３に著色或いは脱色等の変化が生じる。

以上のように、分離部材２４と溶液型エレクトロクロミック材料２３は、２Ｄ／３Ｄ表示映像を切り換える効果をもつ視差バリア（Ｂａｒｒｉｅｒ）を形成する。

導線層２５は、第二透明基板２２の一側面の周縁に設けられる。図に示すように、第二透明基板２２の周縁には、まず、導線層２５を環設した後、さらに、第二透明基板２２の表面に第二透明導電膜２２１を敷設し、第二透明導電膜２２１に導線層２５の表面を被覆させる。

また、導線層２５は、金属、或いは、合金材質、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、及びその合金である。
また、導線層２５は、第一被覆層２５１と、導電層２５２と、第二被覆層２５３とを重ねてなり、導線層２５の第一被覆層２５１と第二被覆層２５２の材質は、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、クロム（Ｃｒ）、及びその合金等の披覆性が優れた金属材質の内の一つである。
第一被覆層２５１によって、第二透明基板２２に対する付着効果を高めることができるとともに、第二被覆層２５３によって導電層２５２に対する披覆性と保護性を向上させることができ、それにより、使用した際にはがれる現象が生じるのを防ぐことができる。

また、導電層２５２は、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、及び、その合金等の導電性が優れた金属材質の内の一つである。そのため、導線層２５は、前記透明導電膜に比べかなり低いインピーダンスをもち、それにより、電流の伝導速度が速くなり、溶液型エレクトロクロミック材料２３の変色時の速度と均一度が高まる効果が生じる。なお、導線層２５の具体的な好ましい実施例は、Ｃｒ／Ａｌ／Ｃｒ、或いは、Ｍｏ／Ａｌ／Ｍｏ等の配列方法である。

図４を参照する。
図４は、本発明の実施例２を示した断面図である。
図に示すように、その構造は、実施例１とほぼ同じであり、第一透明基板２１の一側の周縁に、同様に導線層２５が設けられる点だけが異なる。

導線層２５は、同様に金属或いはその合金材質からなるか、或いは、第一被覆層２５１と、導電層２５２と、第二被覆層２５３とを重ねてなる。その製造過程は、上述したように、まず、第一透明基板２１に導線層２５を環設し、最後に、第一透明基板２１の表面に第一透明導電膜２１１を敷設し、導線層２５の表面を被覆する。

以上の構成により、実施例１と比較して、電流を第一、第二透明導電膜２１１、２２１の表面に更に速く伝導させることができ、溶液型エレクトロクロミック材料２３の変色効率を大幅に向上させて、２Ｄ／３Ｄの表示を素早く切り換える効果と、変色をより均一にするという目的を達成することができる。

図５を参照する。
図５は、本発明の実施例３を示した断面図である。
図に示すように、実施例１と比較して異なる箇所は、導線層２５の製造順序が、第二透明導電膜２２１と置き換えられる点である。
即ち、まず、第二透明基板２２の表面に第二透明導電膜２２１を設け、さらに、第二透明導電膜２２１の表面の周縁に導線層２５を環設する。実施例１と同様に、導線層２５は、単純な金属材質、或いは、合金材質からなるか、或いは、第一被覆層２５１と、導電層２５２と、第二被覆層２５３とを重ねてなる。

図６を参照する。
図６は、本発明の実施例４を示した断面図である。
実施例４は、実施例３の第一透明基板２１の表面に、更に導線層２５を設けている。
本実施例では、第一透明基板２１の一側面に、まず、第一透明導電膜２１１を設け、さらに、透明導電膜２１１に、導線層２５を環設する。第一、第二透明導電薄膜２１１、２２１の電流が伝導する速度は、導線層２５を設けることにより、大幅に速くなる。

図７を参照する。
図７は、本発明の実施例１の別の実施形態を示した断面図である。
第一透明導電膜２１１の導電性を高めるために、第一透明基板２１の一側の表面に、さらに、透明導電金属薄膜２６が設けられる。

透明導電金属薄膜２６は、ナノ金属材料からなる薄膜状の構造体であり、透明導電金属薄膜２６のナノ金属材料は、網状、或いは、最大エントロピーで、薄膜層内に均一に分布される。
注意が必要なのは、前記ナノ金属材料は、ナノ銅、ナノ銀、或いは、ナノ銀管の内の一つであり、透明導電金属薄膜２６は厚さが３５０ｎｍ以下に制御された透明薄膜であるため、金属の導電特性をもつがその透光度には影響がなく、実施例１と比較すると、透明導電金属薄膜２６を設けた場合、第一透明導電薄膜２１１の電流が伝導する速度が更に速くなる、という点である。

図８を参照する。
図８は、本発明の実施例２の別の実施形態を示した断面図である。
第二透明基板２２の一側の表面にも、透明導電金属薄膜２６が設けられる。
その材質、厚さ、及び、その機能は上述と同様であるため、ここでは記載を省略する。

また、本発明の実施例３と実施例４も同様に、第一透明基板２１及び／或いは第二透明基板２２の表面に透明導電金属薄膜２６を設けることができ（図示せず）、第一透明導電膜２１１及び／或いは第二透明導電膜２２１を利用して更に優れた導電性をもたせることができる。
注意が必要なのは、導線層２５と透明導電金属薄膜２６と第一透明導電膜２１１（或いは、第二透明導電膜２２１）の重畳層の関係は、上述の各実施例に限定されるわけではなく、重ねる位置をどのように組み換えても、本発明は導線層２５と透明導電金属薄膜２６によって電荷伝導速度と伝導均一度を高めることができる、という点である。

上述したことをまとめると、本発明の２Ｄ／３Ｄ切換表示装置の回折格子構造２は、使用する際、第一透明導電膜２１１及び／或いは第二透明導電膜２２１の外側（或いは内側）に環設された導線層２５により、或いは、透明導電金属薄膜２６により、溶液型エレクトロクロミック材料２３の変色効率を大幅に高めることができ、それにより、２Ｄ／３Ｄ表示を素早く切り換える効果を達成することができる。

また、導線層２５の第一被覆層２５１により、第一透明基板２１、第一透明導電膜２１１、或いは、第二透明基板２２、第二透明導電膜２２１の披覆性を高めることができ、しかも、導電層２５２は第一被覆層２５１に更に付着しやくなる。

最後に、第二被覆層２５３で導電層２５２を被覆することにより、導線層２５全体が透明基板２１、２２或いは透明導電膜２１１、２２１に付着しやすくなってとれにくくなり、導線層２５を使用する際にはがれる現象を防ぐことができる。

以上で述べた内容は、本発明の好ましい実施例にすぎず、本発明の実施範囲を限定するものではない。その他、例えば、前記透明導電膜の材質、サイズ、或いは形状等、或いは前記溶液型エレクトロクロミック材料の調合方法、或いは、配合比率等の変更は、いずれも本発明の範囲内に含まれる。
従って、当技術領域に対して通常の知識を有する者、或いは当技術を熟知した者による、本発明の主旨を逸脱しない範囲において行われた同様の効果をもつ変更は、いずれも特許請求の範囲に含まれるものとする。

１ 回折格子構造
１１ 第一基板
１１１ 第一透明導電薄膜
１２ 第二基板
１２１ 第二透明導電薄膜
１３ エレクトロクロミック層
１４ 電解質層
２ 回折格子構造
２１ 第一透明基板
２１１ 第一透明導電膜
２２ 第二透明基板
２２１ 第二透明導電膜
２３ 溶液型エレクトロクロミック材料
２４ 分離部材
２５ 導線層
２５１ 第一被覆層
２５２ 導電層
２５３ 第二被覆層
２６ 透明導電金属薄膜

Claims (22)

1. 第一透明基板と、第一透明導電膜と、第二透明基板と、第二透明導電膜と、溶液型エレクトロクロミック材料と、分離部材と、導線層とによって構成する２Ｄ／３Ｄ切換表示装置の回折格子構造であって、
   前記第一透明導電膜は、前記第一透明基板の一側の表面に設けられ、
   前記第二透明導電膜は、前記第二透明基板の一側の表面に設けられるとともに、前記第一透明導電膜の一側に間隔を空けて設けられ、それにより、前記第一透明導電膜と前記第二透明導電膜の間に電位差が生じ、
   前記溶液型エレクトロクロミック材料は、前記第一透明導電膜と前記第二透明導電膜の間に設けられ、前記第一透明導電膜と前記第二透明導電膜の電気的導通によって色の変化が生じ、
   前記分離部材は、前記第二透明導電膜の一面に設けられ、前記分離部材は無機材料からなり、前記分離部材を前記第一透明導電膜と前記第二透明導電膜の間に配置させることにより、前記溶液型エレクトロクロミック材料は分離され、
   前記導線層は、前記第一透明導電膜及び／或いは前記第二透明導電膜の一側面の周縁に設けられ、前記導線層は、通電した後、前記溶液型エレクトロクロミック材料と電気的導通が生じ、それにより電流が伝導する速度が速まり、前記溶液型エレクトロクロミック材料の変色時の効率と均一度が向上することを特徴とする、
   ２Ｄ／３Ｄ切換表示装置の回折格子構造。
2. 前記第一透明導電膜と前記第二透明導電膜の材質は、酸化インジウムスズ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ，ＩＴＯ）、酸化インジウム・酸化亜鉛（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ，ＩＺＯ）、アルミニウムドープ酸化亜鉛（Ａｌ−ｄｏｐｅｄ ＺｎＯ，ＡＺＯ）、及び、アンチモンドープ酸化スズ（Ａｎｔｉｍｏｎｙ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ，ＡＴＯ）からなる不純物添加酸化物（Ｉｍｐｕｒｉｔｙ−Ｄｏｐｅｄ Ｏｘｉｄｅｓ）の組合せの内の一つ、或いは、カーボンナノチューブ（ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅ）、ポリエチレンジオキシチオフェン（Ｐｏｌｙ−３，４−Ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ，ＰＥＤＯＴ）等の導電高分子材質であることを特徴とする、請求項１に記載の２Ｄ／３Ｄ切換表示装置の回折格子構造。
3. 前記溶液型エレクトロクロミック材料は、少なくとも一種類の無機エレクトロクロミック材料と少なくとも一種類の有機エレクトロクロミック材料を溶媒内に溶かしてなることを特徴とする、請求項１に記載の２Ｄ／３Ｄ切換表示装置の回折格子構造。
4. 前記無機エレクトロクロミック材料は、遷移元素の酸化物、硫化物、塩化物、水酸化物等の無機化合物であることを特徴とする、請求項３に記載の２Ｄ／３Ｄ切換表示装置の回折格子構造。
5. 前記遷移元素は、スカンジウム族（ＩＩＩＢ）、バナジウム族（ＶＢ）、チタン族（IＶＢ）、クロム族（ＶＩＢ）、マンガン族（ＶＩＩＢ）、鉄系（ＶＩＩＩ）、銅族（ＩＢ）、亜鉛族（ＩＩＢ）、或いは、白金系（ＶＩＩＩ）材料、及びその組合せの内の一つからなることを特徴とする、請求項４に記載の２Ｄ／３Ｄ切換表示装置の回折格子構造。
6. 前記無機エレクトロクロミック材料は、ハロゲン族（ＶＩＩＡ）、酸素族（ＶＩＡ）、窒素族（ＶＡ）、炭素族（ＩＶＡ）、硼素族（ＩＩＩＡ）、アルカリ土類族（ＩＩＡ）、アルカリ金属族（ＩＡ）の酸化物、硫化物、塩化物、水酸化物等の無機化合物の内の一つであることを特徴とする、請求項３に記載の２Ｄ／３Ｄ切換表示装置の回折格子構造。
7. 前記無機エレクトロクロミック材料は、塩化第一鉄（ＦｅＣｌ₂）、塩化第二鉄（ＦｅＣｌ₃）、三塩化チタン（ＴｉＣｌ₃）、四塩化チタン（ＴｉＣｌ₄）、三塩化ビスマス（ＢｉＣｌ₃）、或いは、塩化銅（ＣｕＣｌ₂）、或いは、臭化リチウム（ＬｉＢｒ）の内の一つであることを特徴とする、請求項３に記載の２Ｄ／３Ｄ切換表示装置の回折格子構造。
8. 前記有機エレクトロクロミック材料は、酸化還元指示薬、ｐＨ指示薬、或いは、その他の有機化合物であることを特徴とする、請求項３に記載の２Ｄ／３Ｄ切換表示装置の回折格子構造。
9. 前記酸化還元指示薬は、メチレンブルー（Ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ ｂｌｕｅ，Ｃ₁₆Ｈ₁₈ＣｌＮ₃Ｓ・３Ｈ₂Ｏ）、ビオロゲン（Ｖｉｏｌｏｇｅｎ）、Ｎ−ヒドロキシベンズアニリド（Ｃ₁₃Ｈ₁₁ＮＯ₂）、ジフェニルアミン−４−スルホン酸ナトリウム（Ｃ₁₂Ｈ₁₀ＮＮａＯ₃Ｓ）、２，６−ジクロロフェノールインドフェノールナトリウムエタノール溶液（Ｃ₁₂Ｈ₆Ｃｌ₂ＮＮａＯ₂）、或いは、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−メチルフェニル）−Ｐ−フェニレンジアミン（Ｃ₂₀Ｈ₂₀Ｎ₂）の内の一つであることを特徴とする、請求項８に記載の２Ｄ／３Ｄ切換表示装置の回折格子構造。
10. 前記ｐＨ指示薬は、バリアミンブルーＢジアゾニウム塩（Ｖａｒｉａｍｉｎｅ Ｂｌｕｅ，Ｂ Ｄｉａｚｏｎｉｕｍ ｓａｌｔ，Ｃ₁₃Ｈ₁₂ＣｌＮ₃Ｏ）であることを特徴とする、請求項８に記載の２Ｄ／３Ｄ切換表示装置の回折格子構造。
11. 前記有機化合物は、７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン（７，７，８，８−Ｔｅｔｒａｃｙａｎｏｑｕｉｎｏｄｉｍｅｔｈａｎｅ）、或いは、フェロセン［Ｆｅ（Ｃ₅Ｈ₅）₂］の内の一つであることを特徴とする、請求項８に記載の２Ｄ／３Ｄ切換表示装置の回折格子構造。
12. 前記溶媒の材質は、ジメチルスルホキシド［（ＣＨ₃）₂ＳＯ］、アセト酢酸（Ｃ₄Ｈ₆Ｏ₃）、水（Ｈ₂Ｏ）、γ−ブチロラクトン、アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル、グルタルアルデヒド、メチルグルタルアルデヒド、３，３’−オキシビスプロピオニトリル、ヒドロキシプロピオニトリル、ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン、スルホラン、３−メチルスルホラン、或いは、その組合せの内の一つであることを特徴とする、請求項３に記載の２Ｄ／３Ｄ切換表示装置の回折格子構造。
13. 前記溶液型エレクトロクロミック材料は、有機エレクトロクロミック材料を溶媒内に溶かして生成されることを特徴とする、請求項１に記載の２Ｄ／３Ｄ切換表示装置の回折格子構造。
14. 前記有機エレクトロクロミック材料はビオロゲンであることを特徴とする、請求項１３に記載の２Ｄ／３Ｄ切換表示装置の回折格子構造。
15. 前記分離部材は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）であることを特徴とする、請求項１に記載の２Ｄ／３Ｄ切換表示装置の回折格子構造。
16. 前記導線層は、金属材質、或いは、合金材質であることを特徴とする、請求項１に記載の２Ｄ／３Ｄ切換表示装置の回折格子構造。
17. 前記導線層は、第一被覆層と、導電層と、第二被覆層とを重ねてなることを特徴とする、請求項１に記載の２Ｄ／３Ｄ切換表示装置の回折格子構造。
18. 前記第一被覆層と前記第二被覆層の材質は、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、クロム（Ｃｒ）、及び、その合金等披覆性が優れた金属材質の内の一つであることを特徴とする、請求項１７に記載の２Ｄ／３Ｄ切換表示装置の回折格子構造。
19. 前記導電層は、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）及その合金等の導電性が優れた金属材質の内の一つであることを特徴とする、請求項１７に記載の２Ｄ／３Ｄ切換表示装置の回折格子構造。
20. 前記第一透明基板及び／或いは前記第二透明基板の一側の表面には、さらに、透明導電金属薄膜が設けられ、前記透明導電金属薄膜は、前記第一透明導電膜及び／或いは前記第二透明導電膜を被覆することを特徴とする、請求項１に記載の２Ｄ／３Ｄ切換表示装置の回折格子構造。
21. 前記透明導電金属薄膜は、ナノ金属材料からなる薄膜状の構造体であることを特徴とする、請求項２０に記載の２Ｄ／３Ｄ切換表示装置の回折格子構造。
22. 前記ナノ金属材料は、ナノ銅、ナノ銀、或いは、ナノ銀管の内の一つであることを特徴とする、請求項２１に記載の２Ｄ／３Ｄ切換表示装置の回折格子構造。

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