JP2006313182A - Display device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、流体を移動させて表示を行なう表示装置に関する。 The present invention relates to a display device that performs display by moving a fluid.
液体を移動させて表示を行なう従来の表示装置には、1画素を構成する容器内に有色液体(誘電体)および気泡を封入し、容器の一方側の表裏両面に互いに対向して設けられた一対の第1の電極に電圧が印加されると、静電力により、有色液体を容器内の一方側に移動させるとともに、気泡を容器内の他方側に移動させ、容器の他方側の表裏両面に互いに対向して設けられた一対の第2の電極に電圧が印加されると、静電力により、有色液体を容器内の他方側に移動させるとともに、気泡を容器内の一方側に移動させ、容器の一方側のみを視認可能な画素とすることにより、表示を行なうようにしたものがある(例えば、特許文献1参照)。 In a conventional display device that performs display by moving a liquid, a colored liquid (dielectric material) and bubbles are sealed in a container constituting one pixel, and are provided opposite to each other on both the front and back surfaces of one side of the container. When a voltage is applied to the pair of first electrodes, the colored liquid is moved to one side in the container by electrostatic force, and the bubbles are moved to the other side in the container. When a voltage is applied to a pair of second electrodes provided to face each other, the colored liquid is moved to the other side in the container by the electrostatic force, and the bubbles are moved to one side in the container. There is one in which display is performed by making only one side of the pixel visible (see, for example, Patent Document 1).
ところで、上記従来の表示装置では、容器の一方側の表面側とは反対側を白色で不透明とし、容器内の一方側に気泡があるとき、白色表示とし、容器内の一方側に有色液体があるとき、有色液体の色自体による色表示としている。しかしながら、有色液体は例えば水にインクを溶かしたものであり、インク単体の吸収能力が低く、十分濃い光学濃度を得ることができないという問題がある。また、容器の一方側の表面にITOなどの透明導電材料からなる第1の電極が設けられているので、第1の電極で透明とはいっても数%の光の吸収があり、白い紙と同程度のペーパーホワイト表示を得ることができないという問題がある。 By the way, in the conventional display device, the side opposite to the surface side on one side of the container is white and opaque, and when there is a bubble on one side in the container, white display is performed, and a colored liquid is present on one side in the container. In some cases, the color display of the colored liquid itself is used. However, the colored liquid is obtained by, for example, dissolving ink in water, and has a problem that a sufficiently high optical density cannot be obtained because the absorption capacity of the ink alone is low. In addition, since the first electrode made of a transparent conductive material such as ITO is provided on the surface of one side of the container, even though it is transparent at the first electrode, it absorbs several percent of light, There is a problem that a paper white display of the same degree cannot be obtained.
そこで、この発明は、十分濃い光学濃度を得ることができるとともに、白い紙と同程度のペーパーホワイト表示を得ることが可能となる表示装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a display device that can obtain a sufficiently high optical density and can obtain a paper white display comparable to that of white paper.
この発明は、上記目的を達成するため、複数の画素を有する表示装置において、前記各画素に対応する領域に設けられた流路を有する透明な基板と、前記流路の一端部に接続され、前記流路内に有色液体からなる第1の流体を供給するとともにこの供給された第1の流体を回収する第1の流体供給回収手段と、前記流路の他端部に接続され、前記流路内に前記有色液体とは異なる色を有する第2の流体を供給するとともにこの供給された第2の流体を回収する第2の流体供給回収手段とを備えていることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, in the display device having a plurality of pixels, the present invention is connected to a transparent substrate having a flow path provided in a region corresponding to each pixel, and one end of the flow path. A first fluid supply / recovery means for supplying a first fluid made of a colored liquid into the flow path and recovering the supplied first fluid, and connected to the other end of the flow path, And a second fluid supply / recovery means for recovering the supplied second fluid while supplying a second fluid having a color different from that of the colored liquid into the passage. is there.
この発明によれば、透明な基板の各画素に対応する領域に設けられた流路内に有色液体からなる第1の流体あるいは有色液体とは異なる色を有する第2の流体を供給することにより、十分濃い光学濃度を得ることができるとともに、第2の流体として透明の流体を用いることにより、白い紙と同程度のペーパーホワイト表示を得ることが可能となる。 According to the present invention, the first fluid made of the colored liquid or the second fluid having a color different from the colored liquid is supplied into the flow path provided in the region corresponding to each pixel of the transparent substrate. A sufficiently high optical density can be obtained, and a paper white display comparable to that of white paper can be obtained by using a transparent fluid as the second fluid.
(第1実施形態)
図1はこの発明の第1実施形態としての表示装置の1画素部分の斜視図を示し、図2は図1のII−II線にほぼ沿う断面図を示す。この表示装置は、透明なガラス、樹脂、セラミックなどからなるベース用基板1、イエロー用基板2、マゼンタ用基板3、シアン用基板4、ブラック用基板5およびカバー用基板6を備えている。基板1〜6は、この順で、接着剤(図示せず)を介して接着されて積層されている。基板1〜6の接着方法は、接着剤に限らず、陽極接合、拡散接合、表面活性化接合などであってもよい。図3〜図7は図1に示すベース用基板1、イエロー用基板2、マゼンタ用基板3、シアン用基板4、ブラック用基板5の平面図を示す。なお、図1〜図7には便宜上1画素のみの構造を示すが、本実施形態における表示装置は、この構造を有する画素が複数、例えば2次元のマトリクス状に配列されて構成され、基板1〜6は複数の画素に相当する大きさを有する。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a perspective view of one pixel portion of a display device as a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a cross-sectional view substantially along the line II-II in FIG. The display device includes a
ベース用基板1の下面の4辺部にはイエロー用、マゼンタ用、シアン用、ブラック用の流体供給回収装置(第1の流体供給回収手段、第2の流体供給回収手段)7Y、7M、7C、7Bが設けられている。流体供給回収装置7Y、7M、7C、7Bの構造については、後で詳述するが、ここでは図3を参照して簡単に説明する。図3に示すように、流体供給回収装置7Y、7M、7C、7Bは中空直方体形状のケース8Y、8M、8C、8Bを備えている。ケース8Y、8M、8C、8Bの上面両側には有色液体用移動孔9Y、9M、9C、9Bおよび透明液体用移動孔10Y、10M、10C、10Bが設けられている。
Yellow, magenta, cyan, and black fluid supply / recovery devices (first fluid supply / recovery means, second fluid supply / recovery means) 7Y, 7M, and 7C are provided on four sides of the lower surface of the
次に、ベース用基板1について、図3を参照して説明する。図3に示すように、ベース用基板1の右辺部中央の上側および下側には有色液体用移動孔21Yおよび透明液体用移動孔22Yが設けられている。ベース用基板1の右辺部上面の上側には有色液体用流路23Yが有色液体用移動孔21Yに接続されて設けられている。ベース用基板1の右辺部上面の下側には透明液体用流路24Yが透明液体用移動孔22Yに接続されて設けられている。
Next, the
ベース用基板1の下辺部中央の右側および左側には有色液体用移動孔21Mおよび透明液体用移動孔22Mが設けられている。ベース用基板1の下辺部上面の右側には有色液体用流路23Mが有色液体用移動孔21Mに接続されて設けられている。ベース用基板1の下辺部上面の左側には透明液体用流路24Mが透明液体用移動孔22Mに接続されて設けられている。
A colored liquid moving
ベース用基板1の左辺部中央の下側および上側には有色液体用移動孔21Cおよび透明液体用移動孔22Cが設けられている。ベース用基板1の左辺部上面の下側には有色液体用流路23Cが有色液体用移動孔21Cに接続されて設けられている。ベース用基板1の左辺部上面の上側には透明液体用流路24Cが透明液体用移動孔22Cに接続されて設けられている。
A colored liquid moving hole 21 </ b> C and a transparent liquid moving hole 22 </ b> C are provided below and above the center of the left side portion of the
ベース用基板1の上辺部中央の左側および右側には有色液体用移動孔21Bおよび透明液体用移動孔22Bが設けられている。ベース用基板1の上辺部上面の左側には有色液体用流路23Bが有色液体用移動孔21Bに接続されて設けられている。ベース用基板1の上辺部上面の右側には透明液体用流路24Bが透明液体用移動孔22Bに接続されて設けられている。
A colored liquid moving hole 21 </ b> B and a transparent liquid moving hole 22 </ b> B are provided on the left and right sides of the center of the upper side portion of the
有色液体用移動孔21Y、21M、21C、21B、透明液体用移動孔22Y、22M、22C、22B、有色液体用流路23Y、23M、23C、23Bおよび透明液体用流路24Y、24M、24C、24Bは、ウエットエッチングやサンドブラストなどにより形成されている。この場合、特に、有色液体用流路23Y、23M、23C、23Bおよび透明液体用流路24Y、24M、24C、24Bを形成するとき、まず、サンドブラストにより短時間で比較的粗い流路を形成し、次いで、ウエットエッチングにより流路をきれいにするようにしてもよい。なお、後述する液体用移動孔および流路の形成方法も同様である。
Colored liquid moving
ここで、図3に示すように、イエロー用流体供給回収装置7Yは、ベース用基板1の右辺部下面中央部に、その有色液体用移動孔9Yおよび透明液体用移動孔10Yを有色液体用移動孔21Yおよび透明液体用移動孔22Yに接続された状態で設けられている。マゼンタ用流体供給回収装置7Mは、ベース用基板1の下辺部下面中央部に、その有色液体用移動孔9Mおよび透明液体用移動孔10Mを有色液体用移動孔21Mおよび透明液体用移動孔22Mに接続された状態で設けられている。
Here, as shown in FIG. 3, the yellow fluid supply /
シアン用流体供給回収装置7Cは、ベース用基板1の左辺部下面中央部に、その有色液体用移動孔9Cおよび透明液体用移動孔10Cを有色液体用移動孔21Cおよび透明液体用移動孔22Cに接続された状態で設けられている。ブラック用流体供給回収装置7Bは、ベース用基板1の上辺部下面中央部に、その有色液体用移動孔9Bおよび透明液体用移動孔10Bを有色液体用移動孔21Bおよび透明液体用移動孔22Bに接続された状態で設けられている。
The cyan fluid supply /
次に、ベース用基板1の上面を覆うカバーとしての役目を兼ねているイエロー用基板2について、図4を参照して説明する。図4に示すように、イエロー用基板2の上面には蛇行した(複数の屈曲部を有する)微小なイエロー用流路25が設けられている。この場合、図4において、イエロー用流路25はイエロー用基板2の上面の下辺部、左辺部および上辺部を除く領域に設けられ、その両端部はイエロー用基板2の上面の右辺部上側および下側に設けられている。
Next, the
イエロー用基板2の上面の右辺部上側に配置されたイエロー用流路25の一端部におけるイエロー用基板2には有色液体用移動孔26Yが設けられている。イエロー用基板2の上面の右辺部下側に配置されたイエロー用流路25の他端部におけるイエロー用基板2には透明液体用移動孔27Yが設けられている。
The
イエロー用基板2の下辺部右側および左側には有色液体用移動孔26Mおよび透明液体用移動孔27Mが設けられている。イエロー用基板2の左辺部下側および上側には有色液体用移動孔26Cおよび透明液体用移動孔27Cが設けられている。イエロー用基板2の上辺部左側および右側には有色液体用移動孔26Bおよび透明液体用移動孔27Bが設けられている。
A colored liquid moving
そして、イエロー用基板2の各液体用移動孔26Y、27Y、26M、27M、26C、27C、26B、27Bは、それぞれ、図3に示すベース用基板1の各液体用流路23Y、24Y、23M、24M、23C、24C、23B、24Bの一端部に接続されている。
Then, the
次に、イエロー用基板2の上面を覆うカバーとしての役目を兼ねているマゼンタ用基板3について、図5を参照して説明する。図5に示すように、マゼンタ用基板3の上面には蛇行した微小なマゼンタ用流路28が設けられている。この場合、図5において、マゼンタ用流路28はマゼンタ用基板3の上面の左辺部、上辺部および右辺部を除く領域に設けられ、その両端部はマゼンタ用基板3の上面の下辺部右側および左側に設けられている。
Next, the
マゼンタ用基板3の上面の下辺部右側に配置されたマゼンタ用流路28の一端部におけるマゼンタ用基板3には有色液体用移動孔29Cが設けられている。マゼンタ用基板3の上面の下辺部左側に配置されたマゼンタ用流路28の他端部におけるマゼンタ用基板3には透明液体用移動孔30Cが設けられている。
The
マゼンタ用基板3の左辺部下側および上側には有色液体用移動孔29Cおよび透明液体用移動孔30Cが設けられている。マゼンタ用基板3の上辺部左側および右側には有色液体用移動孔29Bおよび透明液体用移動孔30Bが設けられている。
A colored liquid moving hole 29 </ b> C and a transparent liquid moving hole 30 </ b> C are provided below and above the left side of the
そして、マゼンタ用基板3の各液体用移動孔29M、30M、29C、30C、29B、30Bは、それぞれ、図4に示すイエロー用基板2の各液体用移動孔26M、27M、26C、27C、26B、27Bに接続されている。
The liquid moving
次に、マゼンタ用基板3の上面を覆うカバーとしての役目を兼ねているシアン用基板4について、図6を参照して説明する。図6に示すように、シアン用基板4の上面には蛇行した微小なシアン用流路31が設けられている。この場合、図6において、シアン用流路31はシアン用基板4の上面の上辺部、右辺部および下辺部を除く領域に設けられ、その両端部はシアン用基板4の上面の左辺部下側および上側に設けられている。
Next, the
シアン用基板4の上面の下辺部上側に配置されたシアン用流路31の一端部におけるシアン用基板4には有色液体用移動孔32Cが設けられている。シアン用基板4の上面の左辺部上側に配置されたシアン用流路31の他端部におけるシアン用基板4には透明液体用移動孔33Cが設けられている。シアン用基板4の上辺部左側および右側には有色液体用移動孔32Bおよび透明液体用移動孔33Bが設けられている。
The
そして、シアン用基板4の各液体用移動孔32C、33C、32B、33Bは、それぞれ、図5に示すマゼンタ用基板3の各液体用移動孔29C、30C、29B、30Bに接続されている。
The liquid moving
次に、シアン用基板4の上面を覆うカバーとしての役目を兼ねているブラック用基板5について、図7を参照して説明する。図7に示すように、ブラック用基板5の上面には蛇行した微小なブラック用流路34が設けられている。この場合、図7において、ブラック用流路34はブラック用基板5の上面の右辺部、下辺部および左辺部を除く領域に設けられ、その両端部はブラック用基板5の上面の上辺部左側および右側に設けられている。
Next, the
ブラック用基板5の上面の上辺部左側に配置されたブラック用流路34の一端部におけるブラック用基板5には有色液体用移動孔35Bが設けられている。ブラック用基板5の上面の上辺部右側に配置されたブラック用流路34の他端部におけるブラック用基板5には透明液体用移動孔36Bが設けられている。
The
そして、ブラック用基板5の各液体用移動孔35B、36Bは、それぞれ、図6に示すシアン用基板4の各液体用移動孔32B、33Bに接続されている。なお、カバー用基板6はブラック用基板5の上面を覆うカバーである。なお、図2においては、イエロー用基板2、マゼンタ用基板3、シアン用基板4およびブラック用基板5に形成されるイエロー用流路25、マゼンタ用流路28、シアン用流路31およびブラック用流路34は、各基板の厚さの中間程度の深さに、溝状に設けられているとしたが、これに限らず、例えば、各基板が接合された2枚の基板からなり、上方の基板に貫通するように各流路が形成されるものであってもよい。
The liquid moving
ここで、図4に示すイエロー用基板2のイエロー用流路25の両端部の液体用移動孔26Y、27Yは、図3に示す液体用流路23Y、24Yおよび液体用移動孔21Y、22Yを介して、イエロー用液体供給回収装置7Yの液体用移動孔9Y、10Yに接続されている。
Here, the
図5に示すマゼンタ用基板3のマゼンタ用流路28の両端部の液体用移動孔29M、30Mは、図4に示す液体用移動孔26M、27M、図3に示す液体用流路23M、24Mおよび液体用移動孔21M、22Mを介して、マゼンタ用流体供給回収装置7Mの液体用移動孔9M、10Mに接続されている。
The liquid moving
図6に示すシアン用基板4のシアン用流路31の両端部の液体用移動孔32C、33Cは、図5に示す液体用移動孔29C、30C、図4に示す液体用移動孔26C、27C、図3に示す液体用流路23C、24Cおよび液体用移動孔21C、22Cを介して、シアン用流体供給回収装置7Cの液体用移動孔9C、10Cに接続されている。
Liquid moving
図7に示すブラック用基板5のブラック用流路34の両端部の液体用移動孔35B、36Bは、図6に示す液体用移動孔32B、33B、図5に示す液体用移動孔29B、30B、図4に示す液体用移動孔26B、27B、図3に示す液体用流路23B、24Bおよび液体用移動孔21B、22Bを介して、ブラック用流体供給回収装置7Bの液体用移動孔9B、10Bに接続されている。
The liquid movement holes 35B and 36B at both ends of the
次に、流体供給回収装置の動作について、イエロー用流体供給回収装置7Yを代表として説明する。図8および図9は図1に示すイエロー用流体供給回収装置の一例の動作状態を示す断面図である。図8に示すように、ケース8Yの上面および下面にはべた状の上側電極板11Yおよび下側電極板12Yが設けられている。ケース8Yの内部には短冊形状の可撓性電極板13Yが設けられている。
Next, the operation of the fluid supply / recovery device will be described with the yellow fluid supply /
可撓性電極板13Yの一端部はケース8Y内の一端部天井面に固着され、他端部はケース1内の他端部床面に固着され、途中の側面ほぼS字状に変形された部分よりも右側の部分はケース8Y内の天井面に接触され、側面ほぼS字状に変形された部分よりも左側の部分はケース8Y内の床面に接触されている。この場合、可撓性電極板13Yの側面ほぼS字状に変形された部分は、相対的に、その変形状態を維持したまま、図8において左右方向に移動可能となっている。
One end portion of the
そして、ケース8Y内は、可撓性電極板13Yの側面ほぼS字状に変形された部分により、有色液体用空間14Yおよび透明液体用空間15Yの2つに分離されている。ケース8Yの上面両側、それに対応する部分における上側電極板11Yおよび可撓性電極板13Yには有色液体用移動孔9Yおよび透明液体用移動孔10Yが有色液体用空間14Yおよび透明液体用空間15Yに連通されて設けられている。
Then, the inside of the
有色液体用空間14Y内および透明液体用空間15Y内には有色液体用タンク(第1の流体用タンク)16Yおよび透明液体用タンク(第2の流体用タンク)17Yが設けられている。有色液体用タンク16Yおよび透明液体用タンク17Yは、例えば、伸縮性を有する樹脂材料、あるいは、蛇腹構造などを有して、容量可変可能な袋状の構造を有している。そして、有色液体用タンク16Yの口部は有色液体用移動孔9Yに連通されている。透明液体用タンク17Yの口部は透明液体用移動孔10Yに連通されている。
A colored liquid tank (first fluid tank) 16Y and a transparent liquid tank (second fluid tank) 17Y are provided in the
有色液体用タンク16Y内および透明液体用タンク17Y内にはイエロー用有色液体(第1の流体)18Yおよび透明液体(第2の流体)19Yが収容されている。イエロー用有色液体18Yおよび透明液体19Yは互いに混ざり合わないものからなっている。例えば、イエロー用有色液体18Yの液体および透明液体19Yとして、水、シリコーンオイル、フロリナート(米国3M社製)などからなるフッ素系不活性液体のうちのいずれか2つを用いるようにしてもよい。
The
イエロー用有色液体18Yを色材は、当然のことながら、透明液体19Yに溶けず、それ自体の液体のみに溶けるものからなっている。例えば、イエロー用有色液体18Yの液体として水を用い、透明液体19Yとしてシリコーンオイルを用いる場合には、水にイエロー用水性顔料インキを溶かす。イエロー用有色液体18Yの液体としてシリコーンオイルを用い、透明液体19Yとして水を用いる場合には、シリコーンオイルにイエロー用油性顔料インキを溶かす。
As a matter of course, the color material of the
そして、図8に示す状態では、可撓性電極板13Yの側面ほぼS字状に変形された部分が左方向移動限位置に位置し、有色液体用タンク16Yの容積が最大となり、透明液体用タンク17Yの容積が最小となっているので、有色液体用タンク16Y内にイエロー用有色液体18Yが最大に収容され、透明液体用タンク17Y内から透明液体19Yが透明液体用移動孔10Y、図3に示す透明液体用移動孔22Y、透明液体用流路24Yおよび図4に示す透明液体用移動孔27Yを介して、イエロー用基板2のイエロー用流路25内の全体に供給されている。
In the state shown in FIG. 8, the side portion of the
この状態では、イエロー用有色液体18Yおよび透明液体19Yは互いに混ざり合わないものからなっているので、イエロー用有色液体18Yと透明液体19Yとの界面は、図4に示す有色液体用移動孔26Y内あるいは図3に示す有色液体用流路23Y内のどこかに位置するようになっている。
In this state, since the yellow colored liquid 18Y and the
次に、このイエロー用流体供給回収装置7Yの動作について説明する。まず、図8に示す状態において、下側電極板12Yが電気的にどことも接続されないオープン状態とされ、且つ、上側電極板11Yおよび可撓性電極板13Yに同符号の電圧(例えば正電圧、以下同じ)が印加されると、上側電極板11Yと可撓性電極板13Yとの間に発生するクーロン力による斥力により、可撓性電極板13Yの側面ほぼS字状に変形された部分が相対的に右側に向かって移動する。
Next, the operation of the yellow fluid supply /
そして、図9に示すように、可撓性電極板13Yの側面ほぼS字状に変形された部分が右方向移動限位置に到達すると、有色液体用タンク16Yの容積が最小となり、有色液体用タンク16Y内からイエロー有色液体18Yが有色液体用移動孔9Yを介して供給され、これに連動して、透明液体用タンク17Y内に透明液体19Yが透明液体用移動孔10Yを介して回収され、透明液体用タンク17Yの容積が最大となる。
Then, as shown in FIG. 9, when the portion of the
したがって、この場合には、図4に示すイエロー用基板2のイエロー用流路25内の全体に供給されていた透明液体19Yが透明液体用移動孔27Y、図3に示す透明液体用流路24Yおよび透明液体用移動孔22Y、10Yを介して、透明液体用タンク17Y内に回収され、且つ、有色液体用タンク16Y内からイエロー用有色液体18Yが有色液体用移動孔9Y、図3に示す有色液体用移動孔21Y、有色液体用流路23Yおよび図4に示す有色液体用移動孔26Yを介して、イエロー用基板2のイエロー用流路25内の全体に供給される。
Therefore, in this case, the
この場合、図4に示す有色液体用移動孔26Y内あるいは図3に示す有色液体用流路23Y内のどこかに位置していたイエロー用有色液体18Yと透明液体19Yとの界面は、図4に示すイエロー用基板2のイエロー用流路25内を透明液体用移動孔27Y側に向かって移動し、透明液体用移動孔27Y内あるいは図3に示す透明液体用流路24Y内のどこかに位置する状態となる。
In this case, the interface between the
一方、図9に示す状態において、上側電極板11Yが電気的にどことも接続されないオープン状態とされ、且つ、下側電極板12Yおよび可撓性電極板13Yに同符号の電圧が印加されると、下側電極板12Yと可撓性電極板13Yとの間に発生するクーロン力による斥力により、可撓性電極板13Yの側面ほぼS字状に変形された部分が相対的に左側に向かって移動する。
On the other hand, in the state shown in FIG. 9, when the
そして、図8に示すように、可撓性電極板13Yの側面ほぼS字状に変形された部分が左方向移動限位置に到達すると、透明液体用タンク17Yの容積が最小となり、透明液体用タンク17Y内から透明液体19Yが透明液体用移動孔10Yを介して供給され、これに連動して、有色液体用タンク16Y内にイエロー用有色液体18Yが有色液体用移動孔9Yを介して回収され、有色液体用タンク16Yの容積が最大となる。
Then, as shown in FIG. 8, when the portion of the
したがって、この場合には、図4に示すイエロー用基板2のイエロー用流路25内の全体に供給されていたイエロー用有色液体18Yが有色液体用移動孔26Y、図3に示す有色液体用流路2YBおよび有色液体用移動孔21Y、9Yを介して、有色液体用タンク16Y内に回収され、且つ、透明液体用タンク17Y内から透明液体19Yが透明液体用移動孔10Y、図3に示す透明液体用移動孔22Y、透明液体用流路24Yおよび図4に示す透明液体用移動孔27Yを介して、イエロー用基板2のイエロー用流路25内の全体に供給される。
Therefore, in this case, the yellow colored liquid 18Y supplied to the whole of the
この場合、図4に示す透明液体用移動孔27Y内あるいは図3に示す透明液体用流路24Y内のどこかに位置していたイエロー用有色液体18Yと透明液体19Yとの界面は、図4に示すイエロー用基板2のイエロー用流路25内を有色液体用移動孔26Y側に向かって移動し、有色液体用移動孔26Y内あるいは図3に示す有色液体用流路23Y内のどこかに位置する状態となる。
In this case, the interface between the yellow colored liquid 18Y and the transparent liquid 19Y located somewhere in the transparent
以上のように、イエロー用流体供給回収装置7Yでは、図8に示す状態から図9に示す状態に移行すると、図4に示すイエロー用基板2のイエロー用流路25内の全体に供給されていた透明液体19Yを回収し、且つ、イエロー用有色液体18Yをイエロー用基板2のイエロー用流路25内の全体に供給し、その逆の場合には、イエロー用基板2のイエロー用流路25内の全体に供給されていたイエロー用有色液体18Yを回収し、且つ、透明液体19Yをイエロー用基板2のイエロー用流路25内の全体に供給するようになっている。
As described above, in the yellow fluid supply /
これと同様に、マゼンタ用流体供給回収装置7Mでは、図8に示すような状態から図9に示すような状態に移行すると、図6に示すシアン用基板4のシアン用流路31内の全体に供給されていた透明液体(第2の流体)を回収し、且つ、マゼンタ用有色液体(第1の流体)をシアン用基板4のシアン用流路31内の全体に供給し、その逆の場合には、シアン用基板4のシアン用流路31内の全体に供給されていたマゼンタ用有色液体を回収し、且つ、透明液体をシアン用基板4のシアン用流路31内の全体に供給するようになっている。
Similarly, in the magenta fluid supply /
また、シアン用流体供給回収装置7Cでは、図8に示すような状態から図9に示すような状態に移行すると、図5に示すマゼンタ用基板3のマゼンタ用流路28内の全体に供給されていた透明液体(第2の流体)を回収し、且つ、シアン用有色液体(第1の流体)をマゼンタ用基板3のマゼンタ用流路28内の全体に供給し、その逆の場合には、マゼンタ用基板3のマゼンタ用流路28内の全体に供給されていたシアン用有色液体を回収し、且つ、透明液体をマゼンタ用基板3のマゼンタ用流路28内の全体に供給するようになっている。
In the cyan fluid supply /
また、ブラック用流体供給回収装置7Bでは、図8に示すような状態から図9に示すような状態に移行すると、図7に示すブラック用基板5のブラック用流路34内の全体に供給されていた透明液体(第2の流体)を回収し、且つ、ブラック用有色液体(第1の流体)をブラック用基板5のブラック用流路34内の全体に供給し、その逆の場合には、ブラック用基板5のブラック用流路34内の全体に供給されていたブラック用有色液体を回収し、且つ、透明液体をブラック用基板5のブラック用流路34内の全体に供給するようになっている。
Further, in the black fluid supply /
次に、図1および図2に示す表示装置の表示動作について説明する。まず、イエロー用基板2、マゼンタ用基板3、シアン用基板4およびブラック用基板5の流路25、28、31、34内の全体に透明液体が供給されている場合には、後述の如く、白色表示となる。
Next, the display operation of the display device shown in FIGS. 1 and 2 will be described. First, when the transparent liquid is supplied to the
次に、上記白色表示状態において、イエロー用基板2のイエロー用流路25内の全体に供給されていた透明液体が回収され、このイエロー用流路25内の全体にイエロー用有色液体が供給された場合には、イエロー色表示となる。次に、上記白色表示状態において、マゼンタ用基板3のマゼンタ用流路28内の全体に供給されていた透明液体が回収され、このマゼンタ用流路28内の全体にマゼンタ用有色液体が供給された場合には、マゼンタ色表示となる。
Next, in the white display state, the transparent liquid supplied to the entire
次に、上記白色表示状態において、シアン用基板4のシアン用流路31内の全体に供給されていた透明液体が回収され、このシアン用流路31内の全体にシアン用有色液体が供給された場合には、シアン色表示となる。次に、上記白色表示状態において、ブラック用基板5のブラック用流路34内の全体に供給されていた透明液体が回収され、このブラック用流路34の全体にブラック用有色液体が供給された場合には、ブラック色表示となる。
Next, in the white display state, the transparent liquid supplied to the
ここで、紙の表示品位について説明する。紙は、一般的に、セルロースなどからなる繊維に白色材と呼ばれる透明粉体を混ぜたものであるが、べた状ではなく隙間があり、繊維および透明粉体の周囲に空気が存在する。そして、繊維および透明粉体の屈折率が1.3〜1.5および1.4〜1.7であるのに対し、その周囲の空気の屈折率が1.0であるので、この屈折率の差分により、入射光のランダムな散乱が繰り返され、出射光が白色に近づき、ペーパーホワイト表示となる。 Here, the display quality of paper will be described. Paper is generally a fiber made of cellulose or the like mixed with a transparent powder called white material, but is not solid and has a gap, and air exists around the fiber and the transparent powder. And since the refractive index of fiber and transparent powder is 1.3-1.5 and 1.4-1.7, while the refractive index of the surrounding air is 1.0, this refractive index. Due to this difference, random scattering of incident light is repeated, the emitted light approaches white, and a paper white display is obtained.
また、紙に印刷されたインク単体での吸収能力は低いが、紙に印刷されたインクは繊維または透明粉体の表面を薄く覆っているため、紙の屈折率差分構造により、入射光のランダムな散乱が繰り返されることにより、吸収回数が増大し、出射光が十分濃い光学濃度に近づき、高濃度表示となる。 In addition, although the absorption capacity of the ink alone printed on the paper is low, the ink printed on the paper thinly covers the surface of the fiber or transparent powder. By repeating such scattering, the number of absorptions increases, the emitted light approaches a sufficiently high optical density, and high density display is achieved.
一方、上記表示装置では、白色表示状態において、イエロー用基板2、マゼンタ用基板3、シアン用基板4およびブラック用基板5の上面に蛇行して設けられた微小な流路25、28、31、34内の全体に透明液体が供給されている。この場合、透明なガラス、樹脂、セラミックなどからなるイエロー用基板2、マゼンタ用基板3、シアン用基板4およびブラック用基板5の屈折率が1.6〜2.5であるのに対し、透明液体の屈折率が1.3程度であるので、この屈折率の差分により、蛇行した微小な流路25、28、31、34の部分で入射光のランダムな散乱が繰り返され、出射光が白色に近づき、ペーパーホワイト表示となる。
On the other hand, in the display device, in the white display state, the
また、イエロー色表示状態、マゼンタ色表示状態、シアン色表示状態およびブラック色表示状態においては、イエロー用基板2、マゼンタ用基板3、シアン用基板4およびブラック用基板5の流路25、28、31、34内の全体に供給されている有色液体単体での吸収能力は低いが、イエロー用基板2、マゼンタ用基板3、シアン用基板4およびブラック用基板5の屈折率が1.6〜2.5であるのに対し、イエロー用有色液体、マゼンタ用有色液体、シアン用有色液体およびブラック用有色液体の屈折率が1.3程度であるので、この屈折率の差分により、蛇行した微小な流路25、28、31、34の部分で入射光のランダムな散乱が繰り返されることにより、吸収回数が増大し、出射光が十分濃い光学濃度に近づき、高濃度表示となる。
In the yellow color display state, the magenta color display state, the cyan color display state, and the black color display state, the
ところで、図8に示すイエロー用流体供給回収装置7Yでは、下側電極板12Yと可撓性電極板13Yとの間に発生するクーロン力による斥力により、可撓性電極板13Yの側面ほぼS字状に変形された部分を左方向移動限位置に到達させて、白色表示に切り換えた後には、下側電極板12Yおよび可撓性電極板13Yへの電圧の印加を停止しても、その間に発生していたクーロン力による斥力が消失するだけであり、可撓性電極板13Yの側面ほぼS字状に変形された部分が左方向移動限位置に位置した状態を維持することができる。
Incidentally, in the yellow fluid supply /
一方、図9に示すように、上側電極板11Yと可撓性電極板13Yとの間に発生するクーロン力による斥力により、可撓性電極板13Yの側面ほぼS字状に変形された部分を右方向移動限位置に到達させて、イエロー色表示に切り換えた後には、上側電極板11Yおよび可撓性電極板13Yへの電圧の印加を停止しても、その間に発生していたクーロン力による斥力が消失するだけであり、可撓性電極板13Yの側面ほぼS字状に変形された部分が右方向移動限位置に位置した状態を維持することができる。したがって、この表示装置では、表示内容を変えない限りは電力を加える必要はなく、非常に低消費電力化することができる。
On the other hand, as shown in FIG. 9, the side surface of the
また、この表示装置では、イエロー用基板2、マゼンタ用基板3およびシアン用基板4の流路25、28、31内にイエロー用有色液体、マゼンタ用有色液体およびシアン用有色液体を適宜に供給すると、補色表示原理に基づくフルカラー表示を行なうことができる。この場合、3つの流路25、28、31内に供給する各有色液体の量を調整すると、階調表現を行なうことができる。図10は有色液体の量を調整する場合の一例を示す断面図である。
In this display device, when the yellow colored liquid, the magenta colored liquid, and the cyan colored liquid are appropriately supplied into the
3つの流路25、28、31内に供給する各有色液体の量を調整する場合には、一例として、図8に示す流体供給回収装置7Yを参照して説明すると、図8に示す状態において、上側電極板11Yおよび可撓性電極板13Yに同符号の電圧が印加され、可撓性電極板13Yの側面ほぼS字状に変形された部分が右側に向かって移動し、そして、例えば図10に示すように、可撓性電極板13Yの側面ほぼS字状に変形された部分がケース8Y内のほぼ中央部に到達した時点で、上側電極板11Yおよび可撓性電極板13Yへの電圧の印加を停止すると、イエロー用有色液体7Yがイエロー用基板2のイエロー用流路25内のほぼ半分に供給される。
In the case of adjusting the amount of each colored liquid supplied into the three
また、ブラック色表示の場合には、イエロー用基板2、マゼンタ用基板3およびシアン用基板4の流路25、28、31内への有色液体および透明液体の供給はどうでもよいが、イエロー用基板2、マゼンタ用基板3およびシアン用基板4の流路25、28、31内の全体に有色液体または透明液体を供給しておくと、次の色表示の制御を行ないやすくすることができる。
In the case of black color display, the supply of the colored liquid and the transparent liquid into the
なお、ブラック色表示のためのブラック用基板5およびブラック用流体供給回収装置7Bなどを省略し、イエロー用基板2、マゼンタ用基板3およびシアン用基板4の流路25、28、31内の全体にイエロー用有色液体、マゼンタ用有色液体およびシアン用有色液体を同時に供給し、これによりブラック色表示を行なうようにしてもよい。しかしながら、ブラック用有色液体によるブラック色表示を行なうと、色再現性を向上させることができる。
The
(第2実施形態)
図11〜図15はそれぞれこの発明の第2実施形態としての表示装置の1画素部分のベース用基板1、イエロー用基板2、マゼンタ用基板3、シアン用基板4およびブラック用基板5の平面図を示す。まず、図11に示すように、ベース用基板1の右上角部、右下角部、左下角部および左上角部には有色液体用流路23Y、23M、23C、23Bの各一端部が配置されている。ベース用基板1の中央部における右上、右下、左下、左上には透明液体用流路24Y、24M、24C、24Bの各一端部が配置されている。
(Second Embodiment)
FIGS. 11 to 15 are plan views of a
次に、図12に示すように、イエロー用基板2の上面には渦巻状の(複数の屈曲部を有する)微小なイエロー用流路25が設けられている。この場合、図12において、イエロー用流路25はイエロー用基板2の上面の下辺部および左辺部を除く領域に設けられ、その外端部はイエロー用基板2の上面の右上角部に配置され、その内端部はイエロー用基板2の上面中央部の右上に配置されている。イエロー用流路25の外端部におけるイエロー用基板2には有色液体用移動孔26Yが設けられている。イエロー用流路25の内端部におけるイエロー用基板2には透明液体用移動孔27Yが設けられている。
Next, as shown in FIG. 12, on the upper surface of the
図12において、イエロー用基板2の右下角部、左下角部および左上角部には有色液体用移動孔26M、26C、26Bが設けられている。イエロー用基板2の中央部の右下、左下および左上には透明液体用移動孔27M、27C、27Bが設けられている。各液体用移動孔26Y、26M、26C、26B、27Y、27M、27C、27Bは、それぞれ、図11に示す各液体用流路23Y、23M、23C、23B、24Y、24M、24C、24Bの一端部に接続されている。
In FIG. 12, colored liquid moving holes 26 </ b> M, 26 </ b> C, and 26 </ b> B are provided in the lower right corner, the lower left corner, and the upper left corner of the
次に、図13に示すように、マゼンタ用基板3の上面には渦巻状の微小なマゼンタ用流路28が設けられている。この場合、図13において、マゼンタ用流路28はマゼンタ用基板3の上面の左辺部および上辺部を除く領域に設けられ、その外端部はマゼンタ用基板3の上面の右下角部に配置され、その内端部はマゼンタ用基板3の中央部の右下に配置されている。マゼンタ用流路28の外端部におけるマゼンタ用基板3には有色液体用移動孔29Mが設けられている。マゼンタ用流路28の内端部におけるマゼンタ用基板3には透明液体用移動孔30Mが設けられている。
Next, as shown in FIG. 13, a spiral
図13において、マゼンタ用基板3の左下角部および左上角部には有色液体用移動孔29C、29Bが設けられている。マゼンタ用基板3の中央部の左下および左上には透明液体用移動孔30C、30Bが設けられている。各液体用移動孔29M、29C、29B、30M、30C、30Bは、それぞれ、図12に示す各液体用移動孔26M、26C、26B、27M、27C、27Bに接続されている。
In FIG. 13, colored liquid moving holes 29 </ b> C and 29 </ b> B are provided in the lower left corner and the upper left corner of the
次に、図14に示すように、シアン用基板4の上面には渦巻状の微小なシアン用流路31が設けられている。この場合、図14において、シアン用流路31はシアン用基板4の上面の上辺部および右辺部を除く領域に設けられ、その外端部はシアン用基板4の上面の左下角部に配置され、その内端部はシアン用基板4の上面中央部の左下に設けられている。シアン用流路31の外端部におけるシアン用基板4には有色液体用移動孔32Cが設けられている。シアン用流路31の内端部におけるシアン用基板4には透明液体用移動孔33Cが設けられている。
Next, as shown in FIG. 14, a spiral small
図14において、シアン用基板4の左上角部には有色液体用移動孔32Bが設けられている。シアン用基板4の中央部の左上には透明液体用移動孔33Bが設けられている。各液体用移動孔32C、32B、33C、33Bは、それぞれ、図13に示す各液体用移動孔29C、29B、30C、30Bに接続されている。
In FIG. 14, a colored liquid moving hole 32 </ b> B is provided in the upper left corner of the
次に、図15に示すように、ブラック用基板5の上面には渦巻状の微小なブラック用流路34が設けられている。この場合、図15において、ブラック用流路34はブラック用基板5の上面の右辺部および下辺部を除く領域に設けられ、その外端部はブラック用基板5の左上角部に配置され、その内端部はブラック用基板5の中央部の左上に配置されている。ブラック用流路34の外端部におけるブラック用基板5には有色液体用移動孔35Bが設けられている。ブラック用流路34の内端部におけるブラック用基板5には透明液体用移動孔36Bが設けられている。各液体用移動孔35B、36Bは、それぞれ、図14に示す各液体用移動孔32B、33Bに接続されている。
Next, as shown in FIG. 15, a spiral micro
ここで、図12に示すイエロー用基板2のイエロー用流路25の両端部の液体用移動孔26Y、27Yは、図11に示す液体用流路23Y、24Yおよび液体用移動孔21Y、22Yを介して、イエロー用流体供給回収装置7Yの液体用移動孔9Y、10Yに接続されている。
Here, the
図13に示すマゼンタ用基板3のマゼンタ用流路28の両端部の液体用移動孔29M、30Mは、図12に示す液体用移動孔26M、27M、図11に示す液体用流路23M、24Mおよび液体用移動孔21M、22Mを介して、マゼンタ用流体供給回収装置7Mの液体用移動孔9M、10Mに接続されている。
Liquid moving
図14に示すシアン用基板4のシアン用流路31の両端部の液体用移動孔32C、33Cは、図13に示す液体用移動孔29C、30C、図12に示す液体用移動孔26C、27C、図11に示す液体用流路23C、24Cおよび液体用移動孔21C、22Cを介して、シアン用流体供給回収装置7Cの液体用移動孔9C、10Cに接続されている。
Liquid moving
図15に示すブラック用基板5のブラック用流路34の両端部の液体用移動孔35B、36Bは、図14に示す液体用移動孔32B、33B、図13に示す液体用移動孔29B、30B、図12に示す液体用移動孔26B、27B、図11に示す液体用流路23B、24Bおよび液体用移動孔21B、22Bを介して、ブラック用流体供給回収装置7Bの液体用移動孔9B、10Bに接続されている。
The liquid movement holes 35B and 36B at both ends of the
(その他の実施形態)
図16、図17はこの発明の第3実施形態、第4実施形態としての表示装置の1画素部分のイエロー用基板2の平面図を示す。上記第1実施形態では、例えば、図4に示すように、蛇行した微小なイエロー用流路25を一筆書き状としているが、これに限らず、例えば、図16に示すこの発明の第3実施形態のように、有色液体移動用孔26Yと透明液体移動用孔27Yとの間において2つの蛇行した微小なイエロー用流路25a、25bに分岐するようにしてもよい。
(Other embodiments)
16 and 17 are plan views of the
また、上記第2実施形態では、例えば、図12に示すように、渦巻状の微小なイエロー用流路25を一筆書き状としているが、これに限らず、例えば、図17に示すこの発明の第4実施形態のように、有色液体移動用孔26Yと透明液体移動用孔27Yとの間において2つの渦巻状の微小なイエロー用流路25a、25bに分岐するようにしてもよい。
Further, in the second embodiment, for example, as shown in FIG. 12, the spiral micro flow path for yellow 25 is a single stroke, but the present invention is not limited to this. For example, the present invention shown in FIG. As in the fourth embodiment, two spiral
このように、2つ(またはそれ以上)のイエロー用流路25a、25bに分岐した場合には、何らかの理由により、一の流路が詰まっても、他の流路で液体の流れによる表示動作を続行することができる。
In this way, when branching into two (or more)
また、例えば、上記第1実施形態では、図1に示すように、ベース用基板1上にイエロー用基板2、マゼンタ用基板3、シアン用基板4およびブラック用基板5をこの順で積層しているが、イエロー用基板2、マゼンタ用基板3、シアン用基板4およびブラック用基板5の積層順序は、これに限定されるものではなく、どのような積層順序であってもよい。また、イエロー用基板2、マゼンタ用基板3、シアン用基板4およびブラック用基板5の各枚数は、1枚に限らず、2枚以上としてもよく、また、同枚数ではなく、異なる枚数としてもよい。
Further, for example, in the first embodiment, as shown in FIG. 1, a
また、例えば、図8において、イエロー用有色液体18Yの液体および透明液体19Yとして共に水を用い、図4に示すイエロー用基板2のイエロー用流路25内においてイエロー用有色液体18Yと透明液体19Yとの間にシリコーンオイルまたは空気を若干介在させるようにしてもよい。また、例えば、図8において、イエロー用有色液体18Yの液体および透明液体19Yとして共にシリコーンオイルを用い、図4に示すイエロー用基板2のイエロー用流路25内においてイエロー用有色液体18Yと透明液体19Yとの間に水または空気を若干介在させるようにしてもよい。さらに、例えば、図8において、透明液体19Yの代わりに、空気(透明流体)を用いるようにしてもよい。
Further, for example, in FIG. 8, water is used as the yellow colored liquid 18Y and the
また、上記各実施形態においては、各基板の流路内に透明液体を第2の流体として供給して白色表示を行なう構成としたが、白色とは異なる色の表示に設定するものであってもよい。その場合、第2の流体として、各流路に供給される有色液体とは異なる色を有する流体を供給するものであってもよい。 In each of the above embodiments, a transparent liquid is supplied as the second fluid into the flow path of each substrate to perform white display. However, the display is set to a color different from white. Also good. In that case, a fluid having a color different from the colored liquid supplied to each flow path may be supplied as the second fluid.
1 ベース用基板
2 イエロー用基板
3 マゼンタ用基板
4 シアン用基板
5 ブラック用基板
6 カバー用基板
7Y イエロー用流体供給回収装置
7M マゼンタ用流体供給回収装置
7C シアン用流体供給回収装置
7B ブラック用流体供給回収装置
16Y 有色液体用タンク
17Y 透明液体用タンク
18Y イエロー用有色液体
19Y 透明液体
25 イエロー用流路
28 マゼンタ用流路
31 シアン用流路
34 ブラック用流路
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記各画素に対応する領域に設けられた流路を有する透明な基板と、
前記流路の一端部に接続され、前記流路内に有色液体からなる第1の流体を供給するとともにこの供給された第1の流体を回収する第1の流体供給回収手段と、
前記流路の他端部に接続され、前記流路内に前記有色液体とは異なる色を有する第2の流体を供給するとともにこの供給された第2の流体を回収する第2の流体供給回収手段と、
を備えていることを特徴とする表示装置。 In a display device having a plurality of pixels,
A transparent substrate having a flow path provided in a region corresponding to each pixel;
A first fluid supply / recovery means connected to one end of the flow path, supplying a first fluid made of a colored liquid into the flow path and recovering the supplied first fluid;
A second fluid supply / recovery that is connected to the other end of the flow path, supplies a second fluid having a color different from the colored liquid into the flow path, and collects the supplied second fluid. Means,
A display device comprising:
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