CN105474079A - 显示单元 - Google Patents

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蛭子井明
川口裕人
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Abstract

一种显示器件，包括：电连接至第二电极层的第一电极层；以及形成在所述第一电极层和第二电极层之间的显示层，所述显示层包括多个磁性粒子和非磁性粒子。所述磁性粒子和非磁性粒子之中的至少一种粒子类型被电性改变，以能够响应于在所述第一电极层和第二电极层之间施加的电场而使所述粒子类型在所述显示层内移动。

Description

显示单元
相关申请的交叉引用
本申请要求享有2013年8月23日提交的日本优先权专利申请JP2013-173593的权益，该专利申请的全部内容并入本文以供参考。
技术领域
本技术涉及允许通过使用具有磁性笔尖的笔在其显示表面上绘制图画的显示单元。
背景技术
目前，一些已知的显示单元允许通过使用具有磁性笔尖的笔在其显示表面上绘制图画。一种示例性的显示单元具有布置在其显示表面下的多个微胶囊；每个微胶囊包含其中分散有白色颜料和磁性粒子的分散介质。由于从笔尖中的磁铁发出的磁场，这些磁性粒子被吸引到显示表面。以这种方式，在显示表面上绘制图画。例如通过沿后表面滑动磁铁，擦除以这种方式绘制的图画。
引用列表
专利文献
PTL1：JP2003-195365A
发明内容
技术问题
然而，如上所述的擦除方法难以一次性清除整个显示表面，而且不利的是，本应擦除的一些图画会残留未被擦除。专利文献1公开了一种通过将磁铁放置在远离显示表面预定距离处、并沿着平行于显示表面的方向设置磁铁的N和S极，来局部擦除创建的图画。令人遗憾的是，该方法具有如下缺点：因为穿过微胶囊的磁力线平行于显示表面，因此可能残留未擦除的图画。
所希望的是，提供一种能够一次性清除整个表面、并降低可能残留未擦除图画的风险的显示单元。
问题的解决方案
根据本技术一实施方式的显示单元包括：彼此相对且间隔开地布置的一对基板；设置在所述一对基板之间的间隙中的显示层；将电场施加至所述显示层的电极；以及在端部具有磁铁的笔。所述显示层依据磁场与电场的变化而改变它的显示。
在根据本技术的所述实施方式的显示单元中，所述显示层借助于分别从所述笔和所述电极输入的磁场和电场改变它的显示。因此，可以在擦除所述显示层上的显示时利用从所述电极输入的电场。
在另一实施方式中，一种显示器件包括电连接至第二电极层的第一电极层，以及形成在所述第一电极层和第二电极层之间的显示层，所述显示层包括多个磁性粒子和非磁性粒子。所述磁性粒子和非磁性粒子之中的至少一种粒子类型被电性改变，以使得所述粒子类型能够响应于在所述第一电极层和第二电极层之间施加的电场而在所述显示层内移动。
在另一实施方式，提供了一种用于制造显示器件的方法，该方法包括形成电连接至第二电极层的第一电极层，以及形成在所述第一电极层和第二电极层之间形成的显示层，所述显示层包括多个磁性粒子和非磁性粒子。所述磁性粒子和非磁性粒子之中的至少一种粒子类型被电性改变，以使得所述粒子类型能够响应于在所述第一电极层和第二电极层之间施加的电场而在所述显示层内移动。
在另一实施方式中，一种电子装置包括传感器器件和显示器件，所述显示器件邻近于所述传感器器件形成，并且可与所述传感器器件结合操作。所述显示器件包括电连接至第二电极层的第一电极层，以及形成在所述第一电极层和第二电极层之间的显示层，所述显示层包括多个磁性粒子和非磁性粒子。所述磁性粒子和非磁性粒子之中的至少一种粒子类型被电性改变，以使得所述粒子类型能够响应于在所述第一电极层和第二电极层之间施加的电场而在所述显示层内移动。
发明的有益效果
根据本技术的实施方式中的显示单元，可以在擦除显示层上的显示时使用从电极输入的电场。这使得与使用磁场清除表面相比，能够一次性清除整个表面，并且减少图画残留未擦除的风险。
应理解的是，上述概括说明及随后的详细说明都是示例性的和解释性的，旨在为所请求保护的本技术提供进一步的解释。
附图说明
图1是示出根据本技术第一实施方式的显示单元的示例性截面构造的视图。
图2是示出图1中的电极的示例性透视图的视图。
图3是示出图1中的电极的示例性透视图的视图。
图4是示出图1中的电极的示例性透视图的视图。
图5是示出图1中的显示像素的示例性截面构造的视图。
图6是示出当将磁场输入到显示层中时图1中的显示层的示例性性能的视图。
图7A是示出当将电场输入到显示层中时图1中的显示层的示例性性能的视图。
图7B是示出当将电场输入到显示层中时图1中的显示层的示例性性能的视图。
图7C是示出当将电场输入到显示层中时图1中的显示层的示例性性能的视图。
图7D是示出当将电场输入到显示层中时图1中的显示层的示例性性能的视图。
图7E是示出当将电场输入到显示层中时图1中的显示层的示例性性能的视图。
图8A是示出当将电场输入到显示层中时图1中的显示层的示例性性能的视图。
图8B是示出当将电场输入到显示层中时图1中的显示层的示例性性能的视图。
图8C是示出当将电场输入到显示层中时图1中的显示层的示例性性能的视图。
图8D是示出当将电场输入到显示层中时图1中的显示层的示例性性能的视图。
图8E是示出当将电场输入到显示层中时图1中的显示层的示例性性能的视图。
图9A是示出当将电场输入到显示层中时图1中的显示层的示例性性能的视图。
图9B是示出当将电场输入到显示层中时图1中的显示层的示例性性能的视图。
图9C是示出当将电场输入到显示层中时图1中的显示层的示例性性能的视图。
图9D是示出当将电场输入到显示层中时图1中的显示层的示例性性能的视图。
图9E是示出当将电场输入到显示层中时图1中的显示层的示例性性能的视图。
图10是示出根据本技术第二实施方式的显示单元的示例性截面构造的视图。
图11是示出沿平行于XZ平面的平面的图10中的显示像素的示例性截面构造的视图。
图12是示出沿平行于XY平面的平面的图10中的显示像素的示例性截面构造的视图。
图13是示出沿平行于XY平面的平面的图10中的显示像素的变型截面构造的视图。
图14是示出根据本技术第三实施方式的显示单元的示例性截面构造的视图。
图15是示出沿平行于XZ平面的平面的图14中的显示像素的示例性截面构造的视图。
图16是示出从箭头A-A的方向来看时，图15中的显示像素的示例性截面构造的视图。
图17是示出从箭头B-B的方向来看时，图15中的显示像素的示例性截面构造的视图。
图18是示出从箭头B-B的方向来看时，图15中的显示像素的示例性截面构造的视图。
图19是示出当将磁场输入到显示层中时图14中的显示层的示例性性能的视图。
图20A是示出当将电场输入到显示层中时图14中的显示层的示例性性能的视图。
图20B是示出当将电场输入到显示层中时图14中的显示层的示例性性能的视图。
图20C是示出当将电场输入到显示层中时图14中的显示层的示例性性能的视图。
图21是示出从箭头A-A的方向来看时，图15中的显示像素的变型截面构造的视图。
图22是示出从箭头B-B的方向来看时，图15中的显示像素的变型截面构造的视图。
图23是示出从箭头B-B的方向来看时，图15中的显示像素的变型截面构造的视图。
图24是示出根据本技术第四实施方式的显示单元的示例性截面构造的视图。
图25是示出图24中的传感器器件和驱动部件的示例性构造的视图。
图26是示出当笔接触图24中的显示单元的显示表面时显示面板和传感器器件的示例性截面构造的示意图。
图27是示出当笔按压图24中的显示单元的显示表面时显示面板和传感器器件的示例性截面构造的示意图。
图28是示出图24中的传感器器件和驱动部件的变型构造的视图。
具体实施方式
下文中将参考附图详细说明本技术的实施方式等等。将按照以下顺序作出说明。
1.第一实施方式
在显示层中提供微胶囊的示例
2.第二实施方式
在显示层中提供间隔物的示例
3.第二实施方式的变型例
间隔物具有柱形状的示例
4.第三实施方式
在显示层中提供纤维状构造体的示例
5.第三实施方式的变型例
间隔物具有柱形状的示例
6.第四实施方式
在显示面板的后表面上提供传感器器件的示例
(1.第一实施方式)
(构造)
图1示出根据本技术第一实施方式的显示单元的示例性截面构造。显示单元1例如包括显示面板10、驱动部件20、和笔30。显示面板10依据磁场或者电场的变化，来改变其显示。驱动部件20将电压施加至显示面板10，以改变显示面板10的显示。笔30将磁场施加至显示面板10，以改变显示面板10的显示。
(笔30)
笔30用于例如通过接触或者按压显示面板10的显示表面10A，在显示表面10A上绘制图画。笔30例如具有棒状手柄31、和固定到手柄31的端部的磁铁32。手柄31是当用户使用笔30的时候由他或她的手抓握的部分。磁铁32具有棒状，并沿着与手柄31的延伸方向相同的方向延伸。磁铁32在其纵向上的各端部分别具有N和S极。因此，当笔30在显示面板10的显示表面10A上处于竖直位置的时候，磁铁32沿着其厚度方向(图1中的Z轴方向)发射穿过显示层13的磁场H(磁力线)，这将在下文中说明。例如，笔尖处的磁通密度可以优选为约50G至2000G，更优选为约200G至1000G。可以在笔30的笔尖处提供防止磁力线漫流(spreadingout)的部件。例如，该部件可以设置为覆盖笔尖的周边(笔尖处的一部分磁铁32的整个侧面)。防止磁力线漫流的上述部件例如可以由具有高相对磁导率的材料(例如，坡莫合金，软铁等等)制成。替代地，该部件也可以设置为覆盖磁铁32的整个侧面。在这种情形下，该部件起到磁轭的作用，由此能够增加笔尖处的磁通密度。
(显示面板10)
显示面板10的示例性组件可以是下基板11、下电极12、显示层13、上电极14、和上基板15。下基板11和上基板15两者支撑下电极12、显示层13和上电极14，并且布置为彼此相对并间隔开。显示层13依据磁场和电场的变化改变其显示，并且被设置在下基板11和上基板15之间的间隙中。上电极14和下电极12两者用于将电场施加至显示层13，并且布置为以显示层13位于两者之间的方式彼此面对。下电极12设置为更接近下基板11；上电极14设置为更接近上基板15。
下基板11例如可以由无机或者塑料材料制成。无机材料的范例可以包括玻璃、石英、硅和砷化镓。塑料材料的范例可以包括聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)和聚醚砜(PES)。下基板11例如可以由诸如晶片之类的具有高刚性的材料、或者诸如薄层玻璃或者膜之类的柔性材料制成。上基板15例如可以由上述用于下基板11的示例性材料之一制成。
下电极12例如可以由单一金属元素制成，比如铝(Al)，铬(Cr)，金(Au)，铂(Pt)，镍(Ni)，铜(Cu)，钨(W)，或者银(Ag)。替代地，下电极12例如可以由包含一种或多种上述示例性金属元素的合金(例如不锈钢(SUS))制成。下电极12例如可以由透射光的导电材料(透明电极材料)制成。透明电极材料的范例可以包括氧化铟锡(ITO)，氧化铟锌(IZO)，氧化锑锡(ATO)，掺氟氧化锡(FTO)，掺铝氧化锌(AZO)。下电极12例如透射光，并且例如可以由纳米金属线、碳纳米管(CNT)、或者窄金属线制成。上电极14例如可以由上述用于下电极12的示例性材料之一制成。
在下基板11和上基板15之中，至少上基板15透射光；在下电极12和上电极14之中，至少上电极14透射光。如果下基板11、下电极12、上电极14和上基板15全部透射光，则除了显示单元1的接近上基板15的表面(上表面)之外，还可以将显示单元1的接近下基板11的表面(下表面)用作显示表面10A。在下电极12和下基板11之中，至少下电极12可以吸收光，在这种情况下可获得高对比度。此外，在下电极12和下基板11之中，至少下电极12可以由反射光的材料制成，在这种情况下可获得高亮度。
图2、3和4示出下电极12和上电极14的示例性构造的透视图。如图2所示，例如下电极12和上电极14均是跨越面对显示表面10A的整个区域的片状电极。在这种情形下，例如，驱动部件20在下电极12和上电极14之间施加电压，一次性改变(例如擦除)显示层13的显示。
如图3所示，例如，下电极12可以包括沿第一方向(图3中的X轴方向)延伸的多个部分电极12A。此外，如图3所示，例如，上电极14可以包括沿第二方向(图3中的Y轴方向)延伸的多个部分电极14A，所述第二方向与所述第一方向交叉(例如正交)。在该布局中，例如，驱动部件20以简单的矩阵驱动方式驱动下电极12和上电极14，完全地或者部分地改变(例如擦除)显示层13的显示。在这种情形下，在彼此面对的部分电极12A和部分电极14A之间插入的一部分显示层13用作以简单矩阵驱动方式受到驱动的像素。以简单的矩阵驱动方式驱动的每一像素可以和下文中将说明的显示像素13A相同，或者可以对应于多个显示像素13A。
如图4所示，例如，下电极12可以包括在平面内二维布置的多个部分电极12A。此外，如图4所示，例如上电极14可以是跨越面对显示表面10A的整个区域的片状电极。在该布局中，例如，驱动部件20以有源矩阵驱动方式驱动多个部分电极12A，完全地或者部分地改变(例如擦除)显示层13的显示。在这种情形下，显示层13的面对对应部分电极12A的各部分用作以有源矩阵驱动方式驱动的像素。以有源矩阵驱动方式驱动的像素之一可以分配给下文中将说明的显示像素13A中的对应一个，或者分配给多个显示像素13A。替代地，以有源矩阵驱动方式驱动的多个像素可以分配给显示像素13A之一。
图5显示显示像素13A的示例性截面构造，显示像素13A是显示层13中的最小单元。多个显示像素13A被包含在显示层13中，并且在面对显示表面10A的区域中二维布置。每个显示像素13A具有分散介质133、和在分散介质133中提供的多个第一元件131和多个第二元件132。显示像素13A进一步具有微胶囊134，微胶囊134封装分散介质133以及多个第一元件131和多个第二元件132。
每个第一元件131是磁性体。所述磁性体的范例可以包括四氧化三铁、三氧化二铁、以及各种铁氧体。所述磁性体例如可以由金属制成，包括铁、锰、镍、钴和铬，或者由包含钴、镍、锰等等的合金制成。当第一元件131由上述示例性材料之一制成的时候，它用作具有用于深色显示的颜色(具体来讲，黑色或者任何类似颜色)的粒子。第一元件131是具有磁性体性质的粒子(即，磁性粒子)。磁性粒子可以具有例如约0.1微米至20微米的粒子直径。例如，第一元件131可以包含磁性体(即，磁性粒子)。替代地，例如，第一元件131可以是磁性粒子和树脂的混合物。
每个第二元件132是非磁性体。非磁性体例如可以是金属氧化物，包括氧化钛、氧化锌、氧化锆、钛酸钡和钛酸钾。非磁性体例如可以是无机盐，包括硫酸钡和碳酸钙，或者可以是有机化合物，包括聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidine)。当第二元件132由上述示例性材料之一制成的时候，它用作为浅色显示(具体来讲，白色或者任何类似颜色)设置的粒子。第二元件132是具有非磁性体性质的粒子(即，非磁性粒子)。非磁性粒子可以具有例如约0.1微米至1微米的粒子直径。第二元件132例如可以包含非磁性体(即，非磁性粒子)。替代地，例如，第二元件132例如可以包含非磁性粒子和树脂。
第一元件131和第二元件132之一或者两者是带电的。更具体地说，磁性粒子或者非磁性粒子之一或者两者被电性改变。将如下说明制造电性改变的磁性粒子的示例性方法。应当注意，也可以通过下文中将说明的相同方法制造电性改变的非磁性粒子。
溶液A是通过在约43g的水中溶解约42.624g氢氧化钠和约0.369g硅酸钠获得的。接下来，在搅拌溶液A的同时，向溶液A中添加约5g黑色磁性粒子(四氧化三铁)。随后，将结果获得的溶液A搅拌约15分钟，然后对其进行超声波搅拌(在约30摄氏度至35摄氏度下，约15分钟)。然后，对溶液A进行加热(至约90摄氏度)，然后在约2小时内，往溶液A中滴入约15cm3(＝毫升)的浓度约0.22mol/cm3的硫酸、以及约7.5cm3的其中溶解有约6.5mg硅酸钠和约1.3mg氢氧化钠的水溶液。然后，对结果获得的溶液A进行冷却(至室温)，之后，向溶液A中添加约1.8cm3的浓度约1mol/cm3的硫酸。随后，对溶液A进行离心分离(在大约3700rpm下，约30分钟)，然后进行倾析(decantation)。接下来，在乙醇中对结果获得的溶液A进行再次分散(re-dissipated)，然后交替进行两次的离心分离(在大约3700rpm下，约30分钟)和倾析。随后，向溶液A中添加由约5cm3乙醇和约0.5cm3水构成的液体混合物，然后进行超声波搅伴(约1小时)，以获得其中分散有黑色的硅烷涂布磁性粒子的溶液。
接下来，混合并搅伴(约7分钟)约3cm3水、约30cm3乙醇、和约4g的N-[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-N'-(4-乙烯基苯甲基)乙二胺盐酸盐(约40％的甲醇溶液)。然后，在结果获得的混合物溶液中，放入如上所述的全部分散溶液。随后，对混合物溶液进行搅拌(约10分钟)，然后进行离心分离(大约3500rpm，约30分钟)。随后，对混合物溶液进行倾析。然后，重复执行两次清洗操作，所述清洗操作是在乙醇中再次分散所述混合物溶液、并对其进行离心分离(在大约3500rpm下，约30分钟)。对结果获得的混合物溶液进行倾析，然后在减压环境中进行干燥(在室温下，约6小时)，并在减压环境中进一步干燥(在大约70摄氏度下，约2小时)结果，获得固体物质。
接下来，向上述的固体物质中添加约50cm3甲苯，从而获得溶液B，并使用辊磨机搅伴溶液B(约12小时)。结果获得的溶液B被转移到三颈烧瓶，然后将约1.7g丙烯酸2-乙基己基酯放进三颈烧瓶，并在氮气流中搅拌(约20分钟)。然后，搅拌溶液B(在大约50摄氏度下，约20分钟)，之后向溶液B中添加通过在约3cm3甲苯中溶解约0.01gAIBN获得的溶液C，然后加热溶液C(至约65摄氏度)。随后，搅拌溶液B(约1小时)，然后冷却至室温。然后，使溶液B与乙酸乙酯一起流入瓶子中，并进行离心分离(在大约3500rpm下，约30分钟)。随后，对瓶子中结果得到的溶液进行倾析。然后，重复执行三次清洗操作，所述清洗操作是在乙酸乙酯中再次分散所述瓶子中的成分、并对其进行离心分离(在大约3500rpm下，约30分钟)。随后，在减压环境中对结果获得的成分进行干燥(在室温下，约12小时)，并在减压环境中进一步干燥(在大约70摄氏度下，约2小时)。结果，获得由黑色磁性粒子制成的黑色电泳粒子。
每个微胶囊134例如可以由阿拉伯胶和明胶、聚氨酯树脂、尿素树脂等等的复合隔膜制成。分散介质133例如可以由水、酒精、酯类、酮类、脂肪族直链烃、脂肪族环烃、芳香族烃、卤代烃、羧化物等等制成。表面活性剂可以添加到分散介质133中。
(性能)
图6示出当将磁场H输入到显示层13中的时候显示层13的示例性能。如上所述，第一元件131是磁性体；第二元件132是非磁性体。因此，从笔30输入的磁场H沿着从下电极12至上电极14的方向，在第一元件131上施加磁力。结果，第一元件131朝着上电极14(或者上基板15)的方向移动，并且接触上电极14或者位置接近于上电极14。第二元件132并没有由于从笔30输入的磁场H而显著移动。然而，由于第一元件131聚集接近于上电极14，第二元件132被朝着下电极12(或者下基板11)推动。因而，当笔30与显示表面10A接触时，显示表面10A的与笔30接触的部分显现深色显示(例如，黑色显示)。
图7A、7B、7C、8A、8B、8C、9A、9B和9C示出当电场E输入到显示层13中的时候显示层13的示例性能。图7A至7C示出在第一元件131和第二元件132分别带正电和负电的情形中显示层13的示例性能。图8A至8C示出在第一元件131带正电而第二元件132不带电的情形中显示层13的示例性能。图9A至9C示出在第一元件131不带电而第二元件132带负电的情形中显示层13的示例性能。
在第一元件131和第二元件132分别带正电和负电的情形中，驱动部件20在上电极14和下电极12之间施加电压，使得上电极14的电位变得高于下电极12的电位。举例来说，如图7A或者7C所示，驱动部件20可以将正电压施加至上电极14，并将负电压或者地电压(0V)施加至下电极12。举另一个例子来说，如图7B所示，驱动部件20可以将地电压(0V)施加至上电极14，并将负电压施加至下电极12。举又一个例子来说，如图7D所示，驱动部件20可以将正电压施加至上电极14，并将比施加至上电极14的所述正电压低的正电压施加至下电极12。举又一个例子来说，如图7E所示，驱动部件20可以将负电压施加至上电极14，并将比施加至上电极14的所述负电压低的负电压施加至下电极12。以这种方式，在显示层13中产生从上电极14指向下电极12的电场E。作为响应，从下电极12和上电极14两者输入的电场E分别沿着从上电极14至下电极12以及从下电极12至上电极14的方向，在第一元件131和第二元件132上施加库仑力。结果，第一元件131朝着下电极12(或者下基板11)的方向移动，并且因此接触下电极12或者位置接近于下电极12。此外，第二元件132朝着上电极14(或者上基板151)的方向移动，并且接触上电极14或者靠近上电极14。因而，当在上电极14和下电极12之间施加如上所述的电压时，显示层13在以矩阵驱动方式驱动的各个像素中显现浅色显示(例如白色显示)。
在第一元件131带正电而第二元件132不带电的情形中，驱动部件20也在上电极14和下电极12之间施加电压，使得上电极14的电位变得高于下电极12的电位。举例来说，如图8A或者8C所示，驱动部件20可以将正电压施加至上电极14，并将负电压或者地电压(0V)施加至下电极12。举另一个例子来说，如图8B所示，驱动部件20可以将地电压(0V)施加至上电极14，并将负电压施加至下电极12。举又一个例子来说，如图8D所示，驱动部件20可以将正电压施加至上电极14，并将比施加至上电极14的所述正电压低的正电压施加至下电极12。举又一个例子来说，如图8E所示，驱动部件20可以将负电压施加至上电极14，并将比施加至上电极14的所述负电压低的负电压施加至下电极12。以这种方式，在显示层13中产生从上电极14指向下电极12的电场E。作为响应，从下电极12和上电极14两者输入的电场E沿着从上电极14至下电极12的方向施加到第一元件131上。与此相反，由于从下电极12和上电极14两者输入的电场E，第二元件132没有显著移动。然而，由于第一元件131聚集接近于下电极12，第二元件132被朝着上电极14推动。因而，当在上电极14和下电极12之间施加如上所述的电压时，显示层13在以矩阵驱动方式驱动的各个像素中显现浅色显示(例如白色显示)。
在第一元件131不带电而第二元件132带负电的情形中，驱动部件20也在上电极14和下电极12之间施加电压，使得上电极14的电位变得高于下电极12的电位。举例来说，如图9A或者9C所示，驱动部件20可以将正电压施加至上电极14，并将负电压或者地电压(0V)施加至下电极12。举另一个例子来说，如图9B所示，驱动部件20可以将地电压(0V)施加至上电极14，并将负电压施加至下电极12。举又一个例子来说，如图9D所示，驱动部件20可以将正电压施加至上电极14，并将比施加至上电极14的所述正电压低的正电压施加至下电极12。举又一个例子来说，如图9E所示，驱动部件20可以将负电压施加至上电极14，并将比施加至上电极14的所述负电压低的负电压施加至下电极12。以这种方式，在显示层13中产生从上电极14指向下电极12的电场E。作为响应，从下电极12和上电极14两者输入的电场E沿着从上电极14至下电极12的方向将库仑力施加到第二元件132上。第一元件131没有由于从下电极12和上电极14两者输入的电场E而显著移动。然而，由于第二元件132聚集接近于上电极14，第一元件131被朝着下电极12推动。因而，当在上电极14和下电极12之间施加如上所述的电压时，显示层13在以矩阵驱动方式驱动的各个像素中显现浅色显示(例如白色显示)。
总而言之，借助于由从笔30输入的磁场H引起的第一元件131的移动，显示层13能够改变它在各个微胶囊134(各个显示像素13A)中的显示(绘制图画)。此外，借助于由从下电极12和上电极14两者输入的电场E引起的第一元件131和第二元件132之中的带电元件的移动，显示层13还能够改变(擦除)整个显示表面10A的显示、或者以矩阵驱动方式驱动的各个像素中的显示。
在擦除显示时，通过将正电压和负电压分别施加至上电极14和下电极12，可以提高第一元件131和第二元件132的移动速度(擦除速度)。然而，存在这样的情况：由于某些约束条件，需要将上电极14和下电极12之一接地(0V)。然而，如图7B、7C、8B、8C、9B和9C所示，在这种情况下，可以通过使每个第一元件131和每个第二元件132之一或者两者带电，来擦除显示。此外，存在这样的情况：由于某些约束条件，难以使每个第一元件131和每个第二元件132两者都带电。即使在这种情形下，也能够通过在上电极14和下电极12之间施加电压使得上电极14的电位变得高于下电极12的电位，来擦除显示。
如果上电极14和下电极12之一或者两者构造为具有多个部分电极(12A和14A)，则在彼此面对的上电极14和下电极12之间插入的显示层13的一部分可用作以矩阵驱动方式驱动的像素。因此，驱动部件20可简单地通过使用以矩阵驱动方式驱动的像素之中的预定像素，使得上电极14和下电极12之间的电位差能够大于一阈值电位差，在该阈值电位差处，显示层13的显示开始从深色显示改变为浅色显示。以这种方式，可以通过增加电场E的对应部分，来部分地擦除显示。
例如，假定用户将清除显示表面10A上的预定区域的指令输入显示单元1。响应于该擦除指令，驱动部件20对以矩阵驱动方式驱动的像素之中的与所述预定区域对应的像素执行清除操作。更详细来讲，驱动部件20简单地使用以矩阵驱动方式驱动的像素之中的与所述预定区域对应的像素，使得上电极14和下电极12之间的电压差大于如上所述的阈值电压差。以这样的方式部分地增加电场E能够实现仅仅清除显示表面10A上的预定区域。
如果上基板15和上电极14均由具有低刚性的材料制成，并且驱动部件20在上电极14和下电极12之间施加低于上述阈值的电压差，则能够实现下述的部分清除。更具体地说，用户在他或她想要清除的一部分显示表面10A上，按压非磁性棒(例如，笔30的与笔尖相对的端部)等等。响应于此，显示层13的厚度被部分地减少，因此电场E的强度部分地超过上述阈值。以这样的方式部分地增加电场E也能够实现仅仅清除显示表面10A上的预定区域。
(效果)
接下来，将说明显示单元1的效果。显示单元1借助于从上电极14和下电极12两者输入的电场E，改变显示层13的显示。因此，可以利用从上电极14和下电极12两者输入的电场E，清除显示层13上的显示。例如，将电场E输入到全部显示层13里，能够一次性清除整个显示表面10A。此外，因为使用电场E清除显示表面10A，所以与使用磁场清除显示表面10A相比，可以减少图画残留未擦除的风险。
显示单元1借助于从笔30输入的磁场H，改变显示层13的显示。因此，可以利用从笔30输入的磁场H，在显示表面10A上绘制图画。从笔30输入磁场H能够增加对于在显示表面10A上绘制图画的响应速度。因而，如果显示单元1使用磁场H绘制图画并使用电场E清除显示表面10A，则显示单元能够快速绘制图画并一次性全部擦除图画，从而减少图画残留未擦除的风险。
如果显示单元1中的上电极14和下电极12之一或者两者构造为具有多个部分电极(12A和14A)，则在彼此面对的上电极14和下电极12之间插入的显示层13的一部分可用作以矩阵驱动方式驱动的像素。因此，通过为以矩阵驱动方式驱动的像素之中的预定像素设置上电极14和下电极12之间的电位差大于阈值电位差，可以仅仅清除显示表面10A上的预定区域。此外，通过为以矩阵驱动方式驱动的像素之中的全部像素设置上电极14和下电极12之间的电位差大于阈值电位差，可以清除整个显示表面10A。因而，通过将显示单元1中的上电极14和下电极12之一或者两者构造为具有多个部分电极(12A和14A)，可以部分地清除显示表面10A或者一次性清除整个显示表面10A。因此，在这种情形下，可以使得显示单元能够快速绘制图画并且一次性全部擦除图画或部分地擦除图画，并且减少图画残留未擦除的风险。
(2.第二实施方式)
(构造)
图10示出根据本技术第二实施方式的显示单元2的示例性截面构造。显示单元2基本上与如上在第一实施方式中所述的显示单元1相同，只除了提供显示层16而不是显示层13之外。因此，下文将主要详细说明显示层16，而与如上在第一实施方式中所述的显示单元1基本上相同的构造的说明将酌情略过。
图11示出沿平行于XZ平面的一平面的显示像素16A的示例性截面构造，显示像素16A是显示层16的最小单元。图12示出沿平行于XY平面的一平面的显示像素16A的示例性截面构造。在显示层16中，多个显示像素16A在面对显示表面10A的区域中二维布置。每个显示像素16A中的组件可以是分散介质133、以及在分散介质133中提供的多个第一元件131和第二元件132。此外，显示像素16A设有间隔物16B，间隔物16B用于将分散介质133空间分隔为多个区域。
间隔物16B限定一对基板(下基板11和上基板15)之间的间隙。如图12所示，例如，间隔物16B可以具有晶格形状，并将分散介质133空间分隔为多个正方形区域。替代地，间隔物16B例如可以将分散介质133空间分隔为多个六角形或者圆形区域。间隔物16B例如可以由绝缘材料制成。例如可以通过利用丝网印刷以正方形、六角形或者圆形的晶格形状印刷树脂材料、并随后利用紫外线或者加热来固化该树脂材料，形成间隔物16B。
(性能)
第二实施方式中的显示层16的性能基本上与如上在第一实施方式中所述的显示层13的性能相同。借助于由从笔30输入的磁场H引起的第一元件131的移动，显示层16能够改变其显示(绘制图画)。在这种情形下，第一元件131和第二元件132在由间隔物16B划分的每一显示像素16A中移动。这能够减少显示表面10A的反射系数的变化。此外，在显示层16中，由于从下电极12和上电极14两者输入的电场E，每个第一元件131和每个第二元件132中的带电元件移动。这能够在减少显示表面10A的反射系数的变化的同时，改变(擦除)显示。
(效果)
接下来，将说明第二实施方式中的显示单元2的效果。显示单元2借助于从上电极14和下电极12两者输入的电场E，改变显示层16的显示。因而，可以利用从上电极14和下电极12两者输入的电场E，擦除显示层16的显示。例如，通过将电场E输入到全部显示层16里，能够一次性清除整个显示表面10A。此外，因为使用电场E清除显示表面10A，所以与使用磁场清除表面相比，可以减少图画残留未擦除的风险。
显示单元2借助于从笔30输入的磁场H，改变显示层16的显示。因此，可以利用从笔30输入的磁场H在显示表面10A上绘制图画。从笔30输入磁场H能够增加对于在显示表面10A上绘制图画的响应速度。因而，如果显示单元2使用磁场H绘制图画并使用电场E清除显示表面10A，则显示单元能够快速绘制图画并一次性全部擦除图画，从而减少图画残留未擦除的风险。
如果显示单元2中的上电极14和下电极12之一或者两者构造为具有多个部分电极(12A和14A)，则在彼此面对的上电极14和下电极12之间插入的显示层16的一部分可用作以矩阵驱动方式驱动的像素。因此，通过为以矩阵驱动方式驱动的像素之中的预定像素设置上电极14和下电极12之间的电位差大于阈值电位差，可以仅仅清除显示表面10A上的预定区域。此外，通过为以矩阵驱动方式驱动的像素之中的全部像素设置上电极14和下电极12之间的电位差大于阈值电位差，可以清除整个显示表面10A。因而，通过将显示单元2中的上电极14和下电极12之一或者两者构造为具有多个部分电极(12A和14A)，可以部分地清除显示表面10A或者一次性清除整个显示表面10A。因此，在这种情形下，可以使得显示单元能够快速绘制图画并且一次性全部擦除图画或部分地擦除图画，并且减少图画残留未擦除的风险。
如果上基板15和上电极14均由具有低刚性的材料制成，并且驱动部件20在上电极14和下电极12之间施加低于上述阈值的电压差，则能够实现下述的部分清除。更具体地说，用户在他或她想要清除的一部分显示表面10A上按压非磁性棒(例如，笔30的与笔尖相对的端部)等等。响应于此，显示层16的厚度部分减少，因此电场E的强度部分地超过上述阈值。因而，以这样的方式部分地增加电场E也能够实现仅仅清除显示表面10A上的预定区域。
(3.第二实施方式的变型例)
在如上所述的第二实施方式中，间隔物16B例如可以具有柱形状，如图13所示。在这种情形下，间隔物16B不将分散介质133空间分隔为多个区域，而仅仅起到限定一对基板(下基板11和上基板15)之间的间隙的限制作用。该构造能够减少间隔物16B在显示层16中所占的比例，使得显示单元2更柔软。
(4.第三实施方式)
(构造)
图14示出根据本技术第三实施方式的显示单元3的示例性截面构造。显示单元3基本上与如上在第二实施方式中所述的显示单元2相同，只除了提供显示层17而不是显示层16之外。因此，下文将主要详细说明显示层17，而与如上在第二实施方式中所述的显示单元2基本上相同的构造的说明将酌情略过。
图15示出沿平行于XZ平面的一平面的显示像素17A的示例性截面构造，显示像素17A是显示层17的最小单元。图16示出当从箭头A-A的方向来看时平行于XY平面的显示像素17A的示例性截面构造。图17示出当从箭头B-B的方向来看时平行于XY平面的显示像素17A的示例性截面构造。
在显示层17中，多个显示像素17A在面对显示表面10A的区域中二维布置。每个显示像素17A中的组件可以是分散介质133、以及在分散介质133中提供的多个第一元件131和纤维状构造体135。此外，在显示像素17A中，间隔物16B限定一对基板(下基板11和上基板15)之间的间隙，并将分散介质133空间分隔为多个区域。纤维状构造体135构成多孔层，例如可以由长度远远大于其纤维直径(直径)的纤维材料制成。纤维状构造体135设置为与下电极12和上电极14两者间隔开(即，在下电极12和上电极14之间的间隙中并且位于两者之间的中间点处)。
纤维状构造体135具有与第一元件131相同的极性。更具体地说，通过具有与第一元件131相同极性的官能团，对纤维状构造体135的表面进行改性。显示层17根据每个第一元件131和纤维状构造体135之间的光学反射性质(以下简称为“反射性质”)的差异，形成对比度。具体来讲，当电场E被施加到显示层17中的第一元件131时，已被施加电场E的区域中的第一元件131经由纤维状构造体135中的细孔136移动。以这种方式，显示层17在浅色和深色显示之间切换。
每个第一元件131是带电的。更具体地说，构成每个第一元件131的磁性颗粒被电性改变。每个第一元件131是具有极性的带电粒子。具有受体或者施体的性质的官能团被键合到第一元件131的表面，下文中将对此详细说明。如果纤维状构造体135具有与第一元件131相反的极性，则在第一元件131穿过细孔136时第一元件131可能被吸引到细孔136或者可能阻碍移动，因此可能降低显示特性。然而，在第三实施方式中，具有与第一元件131相同极性的官能团被键合到纤维状构造体135的表面。结果，可防止第一元件131被吸引到细孔136。
除了胺官能团之外，纤维状构造体135的表面例如还键合至硅(Si)原子、钛原子和铝原子，或者硅氧烷(-Si-O-)、钛酸盐(-Ti-O-)，以及铝酸盐(-Al-O-)。每个胺官能团表示氨基、亚氨基或者酰胺基。尽管未对纤维状构造体135的表面特别显示，但是它可以具有与第一元件131相同的极性。此外，对于纤维状构造体135与每个上述官能团之间的键合类型没有限定；然而可优选共价键。由于第一元件131如上所述在纤维状构造体135中的细孔136中移动，所以第一元件131与纤维状构造体135被认为是相互接触。因此，如果纤维状构造体135与上述官能团之间的键合力很弱，则所述官能团可能丧失与纤维状构造体135之间的键合。
尽管未作特别限定，但可以优选在适度的条件下执行对纤维状构造体135改性的方法，或者对纤维状构造体135的表面进行处理的方法。例如，可以优选执行使用硅烷偶联剂的气相反应方法。原因在于，在纤维状构造体135中形成的间隙(细孔136)以及纤维状构造体135的结构对于第一元件131的移动而言是非常重要的，因此有必要对纤维状构造体135进行改性而不改变它的结构。纤维状构造体135形成多个细孔136。如图18所示，例如，纤维状构造体135可以包括多个第三元件137。在这种情形下，多个第三元件137由纤维状构造体135保持。
纤维状构造体135可以构造为具有单个随机扭曲纤维，多个随机盘绕的纤维，或者其组合。如果在显示层17中设置多个纤维状构造体135，则每个纤维状构造体135保持一个或多个第三元件137。
纤维状构造体135具有三维结构。原因在于，这种结构漫反射(多重散射)光(外部光)，可增加纤维状构造体135的反射系数，并能够以低厚度的纤维状构造体135来实现该增加的反射系数。因而，可以增加显示层17的对比度，并且可以减少移动第一元件131所需要的能量。此外，这种结构增加了细孔136的数量和平均直径，因此便于经由细孔136移动第一元件131。因此，增加了第一元件131的响应速度，并减少了移动第一元件131所需的能量。
在纤维状构造体135中包含多个第三元件137的原因是为了通过促进光的漫反射而增加纤维状构造体135的反射系数。因此，显示层17具有高对比度。
上述的纤维状构造体135例如可以由一种或多种聚合材料、无机材料等等制成，但是也可以由任何其他材料制成。所述聚合材料的范例可以包括尼龙、聚乳酸、聚酰胺、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯腈、聚环氧乙烷、聚乙烯咔唑、聚氯乙烯和聚氨基甲酸酯。所述聚合材料的范例可以包括聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚砜、聚乙烯基吡咯烷酮、聚偏二氟乙烯、聚六氟丙烯、醋酸纤维素、胶原、明胶、脱乙酰壳多糖及其共聚物。无机材料的范例可以包括氧化钛。在这些示例性材料之中，聚合材料特别优选。原因在于，由于聚合材料的低反应性(光学反应性等等)或者化学稳定性，聚合材料可防止纤维状构造体135的非期望降解反应。如果纤维状构造体135由高反应性的材料制成，纤维状构造体135的表面优选涂覆有任意保护层(未示出)。
尽管没有特别限定构成纤维状构造体135的纤维，但是每一纤维的长度可远远大于它的纤维直径，如上所述。更具体地说，构成纤维状构造体135的纤维可以是直的、盘绕的、或者中间弯折或弯曲的。替代地，构成纤维状构造体135的纤维不必一定要沿着仅仅一个方向延伸，也可在中间分叉为沿着一个或多个方向延伸。尽管未作特别限定，纤维状构造体135的形成方法例如可优选为相分离法、倒相法、静电(电场)纺丝法、熔融纺丝法、湿法纺丝法、干法纺丝法、凝胶纺丝法、溶胶-凝胶法、喷涂法等等。原因在于，这些方法使得能够容易且稳定地形成其长度远远大于其纤维直径的纤维材料。
尽管未作特别限定，纤维状构造体135的平均纤维直径可优选为尽可能小，在这种情况下，光容易被漫反射，并且每一细孔136的孔隙直径增加。然而，需要将确定所述平均纤维直径，以使得纤维状构造体135能保持第三元件137。考虑到这一点，纤维状构造体135的平均纤维直径例如可优选为约10微米或者更小。此外，尽管未作特别限定，平均纤维直径的下限例如可以是约0.1微米或者更小。该平均纤维直径可以通过微观观察测量，例如使用扫描电子显微镜等等测量。应当注意，可以任意地确定纤维状构造体135的平均长度。
具体来讲，构成纤维状构造体135的纤维可以是纳米纤维。这是因为，纳米纤维容易漫反射光，增加纤维状构造体135的反射系数，并且增加每一单位容积中的细孔136所占比例，促进第三元件137经由细孔136的移动。因此，进一步提高了对比度，并进一步减少了移动第一元件131所需的能量。纳米纤维指的是一种纤维直径约0.001微米至0.1微米、且其长度至少是纤维直径的100倍的纤维材料。这种纳米纤维可优选为通过静电纺纱方法形成，因为这种方法能够容易且稳定地形成具有小纤维直径的纤维状构造体135。
纤维状构造体135可优选为反射性质与第一元件131的反射性质不同。更具体地说，尽管没有特别限定纤维状构造体135的反射性质，整个纤维状构造体135优选为能至少遮蔽第一元件131。原因在于，如上所述，第一元件131和纤维状构造体135之间的反射性质差异形成对比度。因此，分散介质133中的透射光的纤维状构造体135(例如，无色透明的纤维状构造体135)不是优选的。然而，如果纤维状构造体135的反射性质是由非迁移粒子22的反射性质确定的，则它可以具有任意值。
尽管未作特别限定，细孔136的平均孔隙直径可优选为尽可能大，因为具有大直径的细孔136有利于第一元件131经由细孔136的移动。因此，细孔136的平均孔隙直径例如可优选为约0.01微米至10微米。此外，尽管未作特别限定，纤维状构造体135的厚度例如可以是约5微米至100微米，因为这种厚度可增强纤维状构造体135的遮蔽性质，并且有利于第一元件131经由细孔136的移动。
第三元件137被纤维状构造体135保持(固定)，并且不是电性迁移的粒子。形成每个第三元件137的材料与形成每个第一元件131的材料相同，并且可依据第三元件137所起的作用来选择，下文中将对此作出说明。只要被纤维状构造体135保持住，第三元件137可以从纤维状构造体135中部分地暴露出来或者嵌入纤维状构造体135中。
每个第三元件137的反射性质不同于每个第一元件131的反射性质。尽管没有限定第三元件137的反射性质，整个纤维状构造体135优选为能至少遮蔽第一元件131。原因在于，如上所述，第一元件131和纤维状构造体135之间的反射性质差异形成对比度。
形成每个第三元件137的材料是依据第三元件137所起到的形成对比度的作用来选择的。更具体地说，如果第三元件137用于浅色显示，则它们的材料与用于浅色显示的第一元件131的材料相同。如果第三元件137用于深色显示，则它们的材料与用于深色显示的第一元件131的材料相同。当第三元件137用于深色显示的时候，可优选从上述材料中选择金属氧化物，作为第三元件137的材料。原因在于，由金属氧化物制成的第三元件137能够提供优越的化学稳定性、固定特性、和光学反射性质。只要可以形成对比度，形成每个第三元件137的材料可以与形成每个第一元件131的材料相同或者不同。
(性能)
图19示出当将磁场H输入到显示层17中的时候显示层17的示例性能。如上所述，第一元件131是磁性体。因此，从笔30输入的磁场H沿着从下电极12至上电极14的方向将磁力施加到第一元件131上。结果，第一元件131经由纤维状构造体135中的细孔136朝向上电极14(或者上基板15)移动，并且接触上电极14或者位置接近于上电极14。纤维状构造体135并没有由于从笔30输入的磁场H而显著移动。然而，由于第一元件131聚集接近于上电极14，纤维状构造体135的上表面被第一元件131覆盖和隐藏。因而，当笔30与显示表面10A接触的时候，显示表面10A的被笔30接触的部分显现深色显示(例如，黑色显示)。
图20A、20B和20C示出当电场E输入到显示层17中的时候显示层17的示例性能。图20A至20C示出在第一元件131带正电的情形中显示层17的示例性能。在第一元件131带正电的情形中，驱动部件20在上电极14和下电极12之间施加电压，使得上电极14的电位变得高于下电极12的电位。举例来说，如图20A或者20C所示，驱动部件20可以将正电压施加至上电极14，并将负电压或者地电压(0V)施加至下电极12。举另一个例子来说，如图20B所示，驱动部件20可以将地电压(0V)施加至上电极14，并将负电压施加至下电极12。举又一个例子来说，驱动部件20可以将正电压施加至上电极14，并将比施加至上电极14的所述正电压低的正电压施加至下电极12。举又一个例子来说，驱动部件20可以将负电压施加至上电极14，并将比施加至上电极14的所述负电压低的负电压施加至下电极12。以这种方式，在显示层17中产生从上电极14指向下电极12的电场E。作为响应，从下电极12和上电极14两者输入的电场E沿着从上电极14至下电极12的方向将库仑力施加到第一元件131上。结果，第一元件131经由纤维状构造体135中的细孔136朝着下电极12(或者下基板11)的方向移动，并且因此接触下电极12或者靠近下电极12。纤维状构造体135并没有由于电场E而显著移动，但是由于第一元件131靠近下电极12聚集，纤维状构造体135的上表面暴露出。因而，当将如上所述的电压施加至上电极14和下电极12之间的时候，显示层17全部或者部分地显现浅色显示(例如，白色显示)。
总而言之，借助于由从笔30输入的磁场H引起的第一元件131的移动，显示层17能够改变其显示(绘制图画)。在这种情形下，第一元件131和第三元件137在由间隔物16B划分的每一显示像素16A中移动。这能够减少显示表面10A的反射系数的变化。在显示层17中，由于从下电极12和上电极14两者输入的电场E，第一元件131移动。这能够在减少显示表面10A的反射系数的变化的同时，改变(擦除)显示。
(效果)
接下来，将说明显示单元3的效果。显示单元3借助于从上电极14和下电极12两者输入的电场E，改变显示层17的显示。因而，可以利用从上电极14和下电极12两者输入的电场E，擦除显示层17上的显示。例如，将电场E输入到全部显示层17中，能够一次性清除整个显示表面10A。此外，因为使用电场E清除显示表面10A，所以与使用磁场清除所述表面相比，可以减少图画残留未擦除的风险。
显示单元3借助于从笔30输入的磁场H改变显示层17的显示。因此，可以利用从笔30输入的磁场H在显示表面10A上绘制图画。从笔30输入磁场H能够增加对于在显示表面10A上绘制图画的响应速度。因而，如果显示单元3使用磁场H绘制图画并使用电场E清除显示表面10A，则显示单元能够快速绘制图画并一次性全部擦除图画，并且减少图画残留未擦除的风险。
如果显示单元3中的上电极14和下电极12之一或者两者构造为具有多个部分电极(12A和14A)，则在彼此面对的上电极14和下电极12之间插入的显示层17的一部分可用作以矩阵驱动方式驱动的像素。因此，通过为以矩阵驱动方式驱动的像素之中的预定像素设置上电极14和下电极12之间的电位差大于上述的阈值电位差，可以仅仅清除显示表面10A上的预定区域。此外，通过为以矩阵驱动方式驱动的像素之中的全部像素设置上电极14和下电极12之间的电位差大于阈值电位差，可以清除整个显示表面10A。因而，通过将显示单元3中的上电极14和下电极12之一或者两者构造为具有多个部分电极(12A和14A)，可以部分地清除显示表面10A或者一次性清除整个显示表面10A。因此，在这种情形下，可以提供一种显示单元，其能够快速绘制图画并且一次性全部擦除图画或部分地擦除图画，并且减少图画残留未擦除的风险。
如果上基板15和上电极14均由具有低刚性的材料制成，并且驱动部件20在上电极14和下电极12之间施加低于上述阈值的电压差，则能够实现下述的部分清除。更具体地说，用户在他或她想清除的一部分显示表面10A上，按压非磁性棒(例如，笔30的与笔尖相对的端部)等等。响应于此，显示层17的厚度部分减少，因此电场E的强度部分地超过上述阈值。以这样的方式部分地增加电场E也能够实现仅仅清除显示表面10A上的预定区域。
(5.第三实施方式的变型例)
图21示出第三实施方式中的显示像素17A的沿平行于XY平面的平面、并且沿图15中的箭头A-A获得的截面构造的变型例。图22和23示出显示像素17A的沿平行于XY平面的平面、并沿箭头B-B获得的示例性截面构造。
在如上所述的第三实施方式中，间隔物16B例如可以具有柱形状，如图21、22和23所示。在这种情形下，间隔物16B不将分散介质133空间分隔为多个区域，而是仅仅起到限定一对基板(下基板11和上基板15)之间的间隙的限制作用。这种构造减少间隔物16B在显示层17中所占的比例，从而使得显示单元3更柔软。
(6.第四实施方式)
(构造)
图24示出根据本技术第四实施方式的显示单元4的示例性截面构造。显示单元4是通过在根据上述各实施方式的显示单元1、2和3以及它们的变型例中的任意显示单元中的显示面板10的后部设置传感器器件40而构成的。在显示单元4中，驱动部件20除了驱动显示面板10之外，还驱动传感器器件40。因此，下文将主要详细说明传感器器件40以及驱动部件20，而显示单元4与显示单元1、2和3以及它们的变型例中的任意显示单元共有的特征将酌情省略说明。
图25示出传感器器件40的截面构造以及驱动部件20的功能块。传感器器件40设置为与下基板11相接触，并检测笔30按压上基板15时的压力。传感器器件40属于电容型，并且例如具有如下构造：在导电层41和47之间垂直地夹持电极基板40A。从导电层41一侧开始，电极基板40A例如按照如下顺序包括绝缘层42、多个下电极43、绝缘层44、多个上电极45和绝缘层46。传感器器件40例如具有在导电层41和电极基板40A之间的间隙，以及用于保持该间隙的多个间隔物48。此外，传感器器件40例如还具有在导电层47和电极基板40A之间的间隙，以及用于保持该间隙的多个间隔物49。多个间隔物48和49布置为当沿着传感器器件40的厚度方向来看时，相互不重叠。
导电层41和47起到屏蔽层的作用，用于防止传感器器件40与它的外部之间产生的电容变化对传感器器件40的内部造成影响。导电层41和47均保持在固定电位，例如地电位。导电层41和47每一个例如可利用由SUS或者铁制成的金属板来构成。导电层41和47每一个例如可通过在膜上形成由铝等等制成的薄金属膜，或者由碳、CNT、ITO、IZO、纳米金属线、窄银线等等制成的膜，来构成。例如，导电层47还可以用作下电极12。在这种情形下，可以设置下基板11来取代间隔物49，或者可以将下基板11设置在间隔物49和导电层47之间。
可以在与导电层41相对的位置处设置下电极43。下电极43可以是沿着第三方向(图25中的X轴方向)延伸的多个部分电极。具体来讲，下电极43和导电层41配置为检测在与第三方向正交的第四方向(图25中的Y轴方向)上的各坐标处的电容变化。可以在与导电层47相对的位置处设置上电极45。上电极45可以是沿着第四方向(图25中的Y轴方向)延伸的多个部分电极。具体来讲，上电极45和导电层47两者配置为检测在第三方向(图25中的X轴方向)上的各坐标处的电容变化。下电极43和上电极45每一个例如可通过在膜上形成由铝等等制成的薄金属膜，或者由碳、CNT、ITO、IZO制成的膜，纳米金属线、窄银线等等，来构成。
绝缘层42将导电层41与下电极43电气隔离。绝缘层44将下电极43与上电极45电气隔离。绝缘层46将上电极45与导电层47电气隔离。绝缘层42、绝缘层44和绝缘层46每一个例如可以由经过丝网印刷并被紫外线或加热固化后的硬膜漆(hardcoatagent)制成。替代地，绝缘层46例如也可以通过以光刻技术对旋涂的光敏性树脂进行构图而形成。
第四实施方式中的驱动部件20根据来自传感器器件40的输出产生绘制数据，并将所产生的绘制数据输出至外部。例如，如图25所示，驱动部件20包括检测电路21、计算部件22、存储部件23和输出部件24。
例如，检测电路21根据流经电极基板40A的电流的变化，感测传感器器件40的电容的变化。检测电路21例如包括对电极基板40A中包含的多个下电极43和上电极45进行切换的切换器件，将AC信号提供至电极基板40A的信号源，和电流-电压转换电路。所述切换器件例如可以是多路复用器。在多路复用器的一侧上提供的多个端子被逐一地连接至下电极43和上电极45中的对应端，而在多路复用器的另一侧上提供的单个端子被连接至所述信号源和电流-电压转换电路。
例如，检测电路21顺序地选择多个下电极43中的每一个以及多个上电极45中的每一个。由于这种选择方式，检测电路21顺序地将AC信号施加至多个下电极43中的每一个以及多个上电极45中的每一个。当笔30接触或者按压显示表面10A时，例如如图26或者27所示，电极基板40A的电容发生改变，这导致流经电极基板40A的电流发生改变。作为响应，例如，检测电路21将所述电流转变为电压变化，并将所述电压变化输出至计算部件22。当笔30接触显示表面10A时，电极基板40A的形状稍微改变，导致电极基板40A的电容发生改变。在图26中，示意性地示出了当笔30接触显示表面10A时显示面板10和传感器器件40的示例性截面构造；在图27中，示意性地示出了当笔30按压显示表面10A时显示面板10和传感器器件40的示例性截面构造。
计算部件22通过评估检测电路21的输出电压的变化，检测笔30接触或者按压显示表面10A的位置。此外，计算部件22根据检测电路21的所述输出电压的变化，推导出笔30按压显示表面10A的压力。计算部件22通过将推导出的位置数据(基于来自传感器器件40的输出而产生的附加数据)叠加到存储在存储部件23中的绘制数据上，建立绘制数据。计算部件22将所述通过将推导出的位置数据(基于来自传感器器件40的输出而产生的附加数据)叠加到在存储部件23中存储的绘制数据上而建立的绘制数据，存储到存储部件23中，并将该绘制数据输出至输出部件24。存储部件23存储来自计算部件22的绘制数据；输出部件24将来自计算部件22的绘制数据输出至外部。
(效果)
接下来，将说明显示单元4的效果。显示单元4通过使用电场E和磁场H在显示面板10上绘制图画。因此，例如通过使用电场E，能够一次性清除整个显示表面10A。在这种情形下，因为使用电场E清除显示表面10A，所以与使用磁场清除所述表面相比，可以减少图画残留未擦除的风险。此外，可以使用从笔30输入的磁场H在显示表面10A上绘制图画。从笔30输入磁场H能够增加对于在显示表面10A上绘制图画的响应速度。因而，如果显示单元4使用磁场H绘制图画并使用电场E清除显示表面10A，则能够提供一种显示单元，其能够快速绘制图画并一次性全部擦除图画，并且减少图画残留未擦除的风险。
通过将显示单元4中的上电极14和下电极12之一或者两者构造为具有多个部分电极(12A和14A)，可以部分地清除显示表面10A或者一次性清除整个显示表面10A。因此，在这种情形下，可以提供一种显示单元，其能够快速绘制图画并且一次性全部擦除图画或部分地擦除图画，并且减少图画残留未擦除的风险。
显示单元4中的传感器器件40产生与在显示面板10的显示表面10A上创建的图像对应的绘制数据。更具体地说，当通过笔30在显示表面10A上创建图画时，传感器器件40检测笔30在显示表面10A上的接触、或者笔30对于显示表面10A的按压，然后通过利用该检测结果来产生绘制数据。这意味着，显示面板10的存在并不会干扰上述绘制数据的生成。这是因为，在电极基板40A被导电层41和47电气屏蔽的同时，传感器器件40通过利用在电极基板40A和导电层41和47中的每一个之间产生的电容的变化来检测笔30在显示表面10A上的接触或者笔30对于显示表面10A的按压。
显示单元4中的绘制数据的产生是与显示面板10上的图画的显示同步的。然而，显示单元4中的绘制数据的产生、以及显示面板10上的图画的显示，两者都是通过笔30在显示表面10A上的接触或者笔30对于显示表面10A的按压来触发的。因此，不存在从显示面板10传送至传感器器件40、或者从传感器器件40传送至显示面板10的数据。从而，无需提供额外的同步电路，这有助于简化显示单元4中的电路构造。
显示单元4可以进一步包括模式设置部件25，模式设置部件25用于设置对显示表面10A上创建的图像进行擦除的模式(擦除模式)，例如如图28所示。在图28中，示出了其中在驱动部件20中设置模式设置部件25的示例；然而，模式设置部件25可以设置在显示面板10或者传感器器件40中。模式设置部件25可以具有用于设置擦除模式的界面按钮。在擦除模式中，当通过非磁性棒(例如，笔30的与笔尖相对的端部)按压想要清除的一部分显示表面10A时，驱动部件20基于来自传感器器件40的输出，将所述按压位置识别为期望擦除位置。此外，驱动部件20还在上电极14和下电极12之间施加电压，以便在所述期望擦除位置(擦除位置)处擦除显示表面10A上的图像。以这种方式，也可以部分地清除显示表面10A。
到目前为止，已经描述了本技术的各种实施方式及其变型例；然而，本技术不局限于那些实施方式等等，各种变型例和变动都是可行的。
应注意的是，本技术的实施方式还可以包括以下构造。
(1)
一种显示器件，包括：
第一电极层，所述第一电极层电连接至第二电极层；以及
显示层，所述显示层形成在所述第一电极层和第二电极层之间，所述显示层包括多个磁性粒子和非磁性粒子，
其中，所述磁性粒子和非磁性粒子之中的至少一种粒子类型被电性改变，以能够响应于在所述第一电极层和第二电极层之间施加的电场而使得所述粒子类型在所述显示层内移动。
(2)
根据(1)所述的显示器件，其中所述第一电极层包括沿着第一方向延伸的多个第一部分电极，所述第二电极层包括沿着与所述第一方向交叉的第二方向延伸的多个第二部分电极。
(3)
根据(1)所述的显示器件，其中所述第一电极层是片状电极，所述第二电极层包括在所述第二电极层的平面内二维布置的多个部分电极。
(4)
根据(1)所述的显示器件，其中所述第一电极层和第二电极层包括多个显示元件，每一显示元件包括多个磁性粒子和多个非磁性粒子。
(5)
根据(4)所述的显示器件，其中每一显示元件包括分散介质、在所述分散介质中设置的多个磁性和非磁性粒子、以及封装所述分散介质和所述多个磁性和非磁性粒子的微胶囊。
(6)
根据(1)所述的显示器件，其中所述磁性粒子包括选自由铁、锰、镍、钴、和铬构成的群组中的一种金属，或者包含钴、镍和锰的合金。
(7)
根据(6)所述的显示器件，其中所述磁性粒子包括四氧化三铁和三氧化二铁中的至少一种。
(8)
根据(1)所述的显示器件，其中所述非磁性粒子包括选自由以下材料构成的群组中的至少一种材料：
金属氧化物，包括氧化钛、氧化锌、氧化锆；
钛酸钡；
钛酸钾；
无机盐，包括硫酸钡和碳酸钙；以及
有机化合物，包括聚乙烯吡咯烷酮。
(9)
根据(1)所述的显示器件，其中所述磁性粒子具有深色或者浅色中的一种，所述非磁性粒子具有深色和浅色中的另一种。
(10)
根据(1)所述的显示器件，其中所述磁性粒子被电性改变为带正电。
(11)
根据(10)所述的显示器件，其中所述非磁性粒子被电性改变为带负电。
(12)
根据(10)所述的显示器件，其中所述非磁性粒子未被电性改变。
(13)
根据(1)所述的显示器件，其中所述非磁性粒子被电性改变为带负电。
(14)
根据(13)所述的显示器件，其中所述磁性粒子未被电性改变。
(15)
根据(1)所述的显示器件，其中所述显示层包括至少一个间隔物，所述间隔物将所述显示层划分为多个显示像素，每一显示像素包括分散介质、和在所述分散介质中设置的多个磁性和非磁性粒子。
(16)
根据(15)所述的显示器件，其中所述间隔物被形成为使得所述显示像素流体地相互连接。
(17)
根据(15)所述的显示器件，其中所述间隔物被形成为使得所述显示像素不是流体地相互连接。
(18)
根据(15)所述的显示器件，其中所述显示像素具有从包含矩形、三角形、正方形、六角形和圆形的组中选择的形状。
(19)
一种制造显示器件的方法，所述方法包括：
形成第一电极层，所述第一电极层电连接至第二电极层；以及
形成显示层，所述显示层形成在所述第一电极层和第二电极层之间，所述显示层包括多个磁性粒子和非磁性粒子，
其中，所述磁性粒子和非磁性粒子之中的至少一种粒子类型被电性改变，以使得所述粒子类型能够响应于在所述第一电极层和第二电极层之间施加的电场而在所述显示层内移动。
(20)
一种电子装置，包括：
传感器器件；和
显示器件，所述显示器件邻近于所述传感器器件形成，并且可与所述传感器器件结合操作，所述显示器件包括：
第一电极层，所述第一电极层电连接至第二电极层，以及
显示层，所述显示层形成在所述第一电极层和第二电极层之间，所述显示层包括多个磁性粒子和非磁性粒子，
其中，所述磁性粒子和非磁性粒子之中的至少一种粒子类型被电性改变，以使得所述粒子类型能够响应于在所述第一电极层和第二电极层之间施加的电场而在所述显示层内移动。
(21)
根据(20)所述的电子装置，其中所述传感器器件包括电容型压力传感器。
(22)
根据(20)所述的电子装置，其中所述传感器器件包括在第一传感器导电层和第二传感器导电层之间形成的电极基板。
(23)
根据(22)所述的电子装置，其中所述电极基板包括：
第一绝缘层；
多个传感器下电极；
第二绝缘层；
多个传感器上电极；和
第三绝缘层。
此外，本技术的实施方式还可以包括以下构造。
(1)
一种显示单元，包括：
彼此相对且间隔开地布置的一对基板；
设置在所述一对基板之间的间隙中的显示层，所述显示层配置为依据磁场与电场的变化而改变它的显示。
配置为将所述电场施加至所述显示层的电极；以及
在端部具有磁铁的笔。
(2)
根据(1)所述的显示单元，其中
所述显示层包括分散介质、在所述分散介质中设置的多个第一元件和多个第二元件，
每一个第一元件是磁性体或者包含磁性体，
每一个第二元件是非磁性体或者包含非磁性体，以及
每一个第一元件和每一个第二元件之一或者两者是带电的。
(3)
根据(2)所述的显示单元，其中
每一个第一元件是磁性粒子，以及
每一个第二元件是非磁性粒子或者非磁性的纤维状构造体。
(4)
根据(3)所述的显示单元，其中
每一个第二元件是非磁性粒子，
所述磁性粒子和非磁性粒子之一或者两者被电性改变。
(5)
根据(3)所述的显示单元，其中
每一个第二元件是纤维状构造体，以及
所述磁性粒子被电性改变。
(6)
根据(4)所述的显示单元，其中
所述显示层进一步包括多个微胶囊，每个微胶囊封装所述分散介质、所述多个第一元件和所述多个第二元件。
(7)
根据(6)所述的显示单元，其中
所述显示层通过由于从笔输入的磁场而导致的所述第一元件的移动、或者通过由于从电极输入的磁场而导致的所述第一元件和所述第二元件之中的带电元件的移动，来改变显示。
(8)
根据(4)所述的显示单元，其中
所述显示层进一步包括第一间隔物，所述第一间隔物限定所述一对基板之间的间隙，并且将所述分散介质空间分隔为多个区域。
(9)
根据(8)所述的显示单元，其中
所述显示层通过由于从笔输入的磁场而导致的所述第一元件的移动、或者通过由于从电极输入的磁场而导致的所述第一元件和所述第二元件之中的带电元件的移动，来改变显示。
(10)
根据(4)所述的显示单元，其中
所述显示层进一步包括多个第二间隔物，每个第二间隔物具有柱形状，并且限定所述一对基板之间的间隙。
(11)
根据(10)所述的显示单元，其中
所述显示层通过由于从笔输入的磁场而导致的所述第一元件的移动、或者通过由于从电极输入的磁场而导致的所述第一元件和所述第二元件之中的带电元件的移动，来改变显示。
(12)
根据(5)所述的显示单元，其中
所述显示层进一步包括第三间隔物，所述第三间隔物限定所述一对基板之间的间隙，并且将所述分散介质空间分隔为多个区域。
(13)
根据(12)所述的显示单元，其中
所述显示层通过由于从笔输入的磁场而导致的所述第一元件的移动、或者通过由于从电极输入的磁场而导致的所述第一元件和所述第二元件之中的带电元件的移动，来改变显示。
(14)
根据(5)所述的显示单元，其中
所述显示层进一步包括多个第四间隔物，每个第四间隔物具有柱形状，并且限定所述一对基板之间的间隙。
(15)
根据(14)所述的显示单元，其中
所述显示层通过由于从笔输入的磁场而导致的所述第一元件的移动、或者通过由于从电极输入的磁场而导致的所述第一元件和所述第二元件之中的带电元件的移动，来改变显示。
(16)
根据(1)至(15)中任一项所述的显示单元，还包括第一驱动部件，所述第一驱动部件配置为通过将电压施加至所述电极，改变所述显示层中的显示
(17)
根据(16)所述的显示单元，其中
所述电极包括第一电极和第二电极，所述第一电极设置为接近所述一对基板中的一个，所述第二电极设置为接近所述一对基板中的另一个，以及
所述第一驱动部件配置为通过在所述第一电极和第二电极之间施加电压，全部或者部分地擦除所述显示层中的显示。
(18)
根据(16)所述的显示单元，其中
所述第一电极包括沿着第一方向延伸的多个第一部分电极，
所述第二电极包括沿着第二方向延伸的多个第二部分电极，所述第二方向与所述第一方向交叉，以及
所述第一驱动部件配置为通过以简单的矩阵驱动方式驱动所述第一电极和所述第二电极，全部或者部分地擦除所述显示层中的显示。
(19)
根据(17)所述的显示单元，其中
所述第一电极或者所述第二电极包括二维布置的多个第三部分电极，以及
所述第一驱动部件配置为通过以有源矩阵驱动方式驱动所述多个第三部分电极，全部或者部分地擦除所述显示层中的显示。
(20)
根据(17)所述的显示单元，其中
所述第一驱动部件配置为在所述第一电极和所述第二电极之间施加电位差，所述电位差小于一阈值，在所述阈值处，所述显示层中的显示开始从深色显示变为浅色显示。
(21)
根据(16)所述的显示单元，其中
所述一对基板中的每一基板、所述第一电极和所述第二电极透射光。
(22)
根据(17)所述的显示单元，其中
所述第一电极、以及所述一对基板中的接近所述第一电极的一个基板均透射光，以及
所述第二电极、以及所述一对基板中的接近所述第二电极的一个基板的其中之一或者两者吸收光。
(23)
根据(17)所述的显示单元，其中
所述第一电极、以及所述一对基板中的接近所述第一电极的一个基板均透射光，以及
所述第二电极、以及所述一对基板中的接近所述第二电极的一个基板的其中之一或者两者反射光。
(24)
根据(17)所述的显示单元，进一步包括：
传感器部件，所述传感器部件设置为与所述一对基板中的接近所述第二电极的一个基板相接触，所述传感器部件配置为检测笔对所述一对基板中的接近所述第一电极的一个基板按压的压力。
第二驱动部件，所述第二驱动部件配置为基于来自所述传感器部件的输出产生绘制数据，并将所述绘制数据输出到它的外部。
(25)
根据(22)所述的显示单元，进一步包括存储部件，所述存储部件配置为存储所述绘制数据，
其中所述第二驱动部件配置为通过将基于来自所述传感器部件的输出而产生的附加数据叠加到存储在所述存储部件中的绘制数据上，来产生所述绘制数据，并将所产生的绘制数据存储到所述存储部件中。
(26)
根据(17)所述的显示单元，进一步包括模式设置部件，所述模式设置部件配置为设置对所述显示表面上创建的图像进行擦除的擦除模式，
其中，在所述擦除模式中，所述第二驱动部件配置为基于来自传感器部件的输出而定位擦除位置，并在所述第一电极和第二电极之间施加电压，以擦除所述擦除位置处的显示表面上的图像。
本领域技术人员应理解的是，可根据设计要求及其他因素作出各种修改、组合、子组合和变化，只要它们涵盖在所述权利要求及其等效物的范围之内。
附图标记列表
1，2，3，4显示单元
10显示面板
10A显示表面
11下基板
12，43下电极
12A，14A部分电极
13，16，17显示层
13A，16A，17A显示像素13A
14，45上电极
15上基板
16B，48，49间隔物
20驱动部件
21检测电路
22计算部件
23存储部件
24输出部件
25模式设置部件
30笔
31手柄
32磁铁
40传感器器件
40A电极基板
41，47导电层
42，44，46绝缘层
131第一元件
132第二元件
133分散介质
134微胶囊
135纤维状构造体
136细孔
137第三元件
E电场
GND地电位
H磁场

Claims (23)

1.一种显示器件，包括：
第一电极层，所述第一电极层电连接至第二电极层；以及
显示层，所述显示层形成在所述第一电极层和第二电极层之间，所述显示层包括多个磁性粒子和非磁性粒子，
其中，所述磁性粒子和非磁性粒子之中的至少一种粒子类型被电性改变，以能够响应于在所述第一电极层和第二电极层之间施加的电场而使得所述粒子类型在所述显示层内移动。
2.根据权利要求1所述的显示器件，其中所述第一电极层包括沿着第一方向延伸的多个第一部分电极，所述第二电极层包括沿着与所述第一方向交叉的第二方向延伸的多个第二部分电极。
3.根据权利要求1所述的显示器件，其中所述第一电极层是片状电极，所述第二电极层包括在所述第二电极层的平面内二维布置的多个部分电极。
4.根据权利要求1所述的显示器件，其中所述第一电极层和第二电极层包括多个显示元件，每一显示元件包括多个磁性粒子和多个非磁性粒子。
5.根据权利要求4所述的显示器件，其中每一显示元件包括分散介质、在所述分散介质中设置的多个磁性和非磁性粒子、以及封装所述分散介质和所述多个磁性和非磁性粒子的微胶囊。
6.根据权利要求1所述的显示器件，其中所述磁性粒子包括选自由铁、锰、镍、钴、和铬构成的群组中的一种金属，或者包含钴、镍和锰的合金。
7.根据权利要求6所述的显示器件，其中所述磁性粒子包括四氧化三铁和三氧化二铁中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的显示器件，其中所述非磁性粒子包括选自由以下材料构成的群组中的至少一种材料：
金属氧化物，包括氧化钛、氧化锌、氧化锆；
钛酸钡；
钛酸钾；
无机盐，包括硫酸钡和碳酸钙；以及
有机化合物，包括聚乙烯吡咯烷酮。
9.根据权利要求1所述的显示器件，其中所述磁性粒子具有深色或者浅色中的一种，所述非磁性粒子具有深色和浅色中的另一种。
10.根据权利要求1所述的显示器件，其中所述磁性粒子被电性改变为带正电。
11.根据权利要求10所述的显示器件，其中所述非磁性粒子被电性改变为带负电。
12.根据权利要求10所述的显示器件，其中所述非磁性粒子未被电性改变。
13.根据权利要求1所述的显示器件，其中所述非磁性粒子被电性改变为带负电。
14.根据权利要求13所述的显示器件，其中所述磁性粒子未被电性改变。
15.根据权利要求1所述的显示器件，其中所述显示层包括至少一个间隔物，所述间隔物将所述显示层划分为多个显示像素，每一显示像素包括分散介质、和在所述分散介质中设置的多个磁性和非磁性粒子。
16.根据权利要求15所述的显示器件，其中所述间隔物被形成为使得所述显示像素流体地相互连接。
17.根据权利要求15所述的显示器件，其中所述间隔物被形成为使得所述显示像素不是流体地相互连接。
18.根据权利要求15所述的显示器件，其中所述显示像素具有从包含矩形、三角形、正方形、六角形和圆形的组中选择的形状。
19.一种制造显示器件的方法，所述方法包括：
形成第一电极层，所述第一电极层电连接至第二电极层；以及
形成显示层，所述显示层形成在所述第一电极层和第二电极层之间，所述显示层包括多个磁性粒子和非磁性粒子，
其中，所述磁性粒子和非磁性粒子之中的至少一种粒子类型被电性改变，以使得所述粒子类型能够响应于在所述第一电极层和第二电极层之间施加的电场而在所述显示层内移动。
20.一种电子装置，包括：
传感器器件；和
显示器件，所述显示器件邻近于所述传感器器件形成，并且可与所述传感器器件结合操作，所述显示器件包括：
第一电极层，所述第一电极层电连接至第二电极层，以及
显示层，所述显示层形成在所述第一电极层和第二电极层之间，所述显示层包括多个磁性粒子和非磁性粒子，
其中，所述磁性粒子和非磁性粒子之中的至少一种粒子类型被电性改变，以使得所述粒子类型能够响应于在所述第一电极层和第二电极层之间施加的电场而在所述显示层内移动。
21.根据权利要求20所述的电子装置，其中所述传感器器件包括电容型压力传感器。
22.根据权利要求20所述的电子装置，其中所述传感器器件包括在第一传感器导电层和第二传感器导电层之间形成的电极基板。
23.根据权利要求22所述的电子装置，其中所述电极基板包括：
第一绝缘层；
多个传感器下电极；
第二绝缘层；
多个传感器上电极；和
第三绝缘层。
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