JP2006317667A - Display device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、1画素を構成する空間内においてシリコーンゴムなどの弾性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 an elastic body such as silicone rubber in a space constituting one pixel.
1画素を構成する空間内において物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着色液体(誘電体)および気泡を封入し、容器の一方側の外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、着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、容器の他方側の外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、着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 an object in a space constituting one pixel, a colored liquid (dielectric material) and bubbles are sealed in a container constituting one pixel, and the outer surface on one side of the container is enclosed. When a voltage is applied to the pair of first electrodes provided opposite to each other, the colored liquid is moved to one side in the container by the 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 opposite to each other on the outer surface of the liquid crystal, the colored liquid is moved to the other side in the container by electrostatic force, and the bubbles are moved to one side in the container. There is a display that is moved to the side and made to be a visible pixel only on one side of the container (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、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、容器内の一方側に着色液体があるとき、着色液体の色自体による色表示としているので、1画素に対応する着色液体の量を容器内の片側のみを常に必要十分に満たす量としなければならず、製造が困難であるという問題がある。 However, in the above 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 given, and the colored liquid is on one side in the container In some cases, since the color display is based on the color of the colored liquid itself, the amount of the colored liquid corresponding to one pixel must always be sufficient to satisfy only one side of the container, which is difficult to manufacture. There is.
そこで、この発明は、1画素を構成する空間内において表示を行なうために移動させる物体を、着色液体ではなく、シリコーンゴムなどの弾性体とすることにより、比較的容易に製造することができる表示装置を提供することを目的とする。 In view of this, in the present invention, a display that can be relatively easily manufactured by using an elastic body such as silicone rubber instead of a colored liquid as an object to be moved in a space constituting one pixel. An object is to provide an apparatus.
この発明は、上記目的を達成するため、表示装置において、表面側基板と裏面側基板とその間に設けられた側壁とによって囲まれた1画素を構成する空間と、前記空間内に表裏方向に移動可能に設けられた移動電極と、前記移動電極の前記表面側基板と対向する側の面に設けられた弾性変形可能な弾性層と、前記移動電極を前記弾性層と共に表裏方向に移動させる移動電極移動手段と、前記表面側基板の内面に設けられ、前記弾性層が押し付けられていないとき、光を散乱反射させ、前記弾性層が押し付けられているとき、光を透過させる作用面と、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, according to the present invention, in a display device, a space that constitutes one pixel surrounded by a front surface side substrate, a back surface side substrate, and a side wall provided therebetween, and moves in the front and back direction in the space. A movable electrode that can be provided, an elastic layer that is elastically deformable provided on a surface of the moving electrode that faces the surface-side substrate, and a movable electrode that moves the movable electrode in the front and back direction together with the elastic layer A moving means provided on the inner surface of the surface-side substrate, and having a working surface that scatters and reflects light when the elastic layer is not pressed and transmits light when the elastic layer is pressed. It is characterized by that.
この発明によれば、表面側基板の作用面に弾性層が押し付けられていないとき、作用面で光を散乱反射させることにより、白色表示を行ない、作用面に弾性層が押し付けられているとき、白色表示以外の色表示を行なうので、1画素を構成する空間内に弾性層を移動電極と共に表裏方向に移動可能に設ければよく、表示を行なうための移動物体として着色液体を用いる場合と比較して、比較的容易に製造することができる。 According to the present invention, when the elastic layer is not pressed against the working surface of the surface side substrate, white light is displayed by scattering and reflecting light on the working surface, and when the elastic layer is pressed against the working surface, Since color display other than white display is performed, it is only necessary to provide an elastic layer in the space constituting one pixel so as to be movable in the front and back direction together with the moving electrode. Compared with the case where a colored liquid is used as a moving object for display. Thus, it can be manufactured relatively easily.
(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画素部分の白色表示状態を示す断面図である。この表示装置は、ガラスや樹脂などの無色透明な材料からなる平面方形状の表面側透明板(基板)1および裏面側(透明)板(基板)2を備えている。表面側透明板1の内面には、サンドブラスト加工やマイクロブラスト加工などにより、細かな凸凹面(作用面)3が形成されている。すなわち、表面側透明板1はすりガラス状となっている。なお、表面側透明板1の側から視認する反射型表示装置の場合、裏面側(透明)板2は必ずしも無色透明である必要はない。
(First embodiment)
FIG. 1 is a sectional view showing a white display state of one pixel portion of a display device as a first embodiment of the present invention. This display device includes a flat rectangular front surface side transparent plate (substrate) 1 and a back surface side (transparent) plate (substrate) 2 made of a colorless and transparent material such as glass or resin. On the inner surface of the front-side
表面側透明板1の外面にはITOなどの透明導電材料からなる表面側電極板4および酸化シリコンなどからなる絶縁膜(保護膜)5が設けられている。裏面側(透明)板2の内面には銅、アルミニウムなどからなる裏面側電極板6および酸化シリコンなどからなる絶縁膜(保護膜)7が設けられている。
A front
両基板1、2は互いに対向して配置され、その間の周囲には側壁8が設けられている。そして、表面側透明板1の凸凹面(作用面)3、裏面側(透明)板2上の絶縁膜7および側壁8によって囲まれた空間により、1画素を構成する空間9が形成されている。空間9内には銅、アルミニウムなどからなる移動電極10が表裏方向に移動可能に設けられている。移動電極10の表面側透明板1と対向する側の面には例えばシリコーンゴムなどの弾性体からなる弾性層11が設けられている。ここでは、弾性層11は黒色であるとして説明する。
Both the
移動電極10および弾性層11の平面サイズは空間9の平面サイズよりもやや小さくなっており、移動電極10および弾性層11の周囲面と側壁8の内面との間には隙間12が設けられている。隙間12は、移動電極10および弾性層11の表裏方向への移動をスムーズにするとともに、空間9内に封入された空気の移動を許容するためのものである。
The plane size of the moving
そして、後で説明するように、図1に示す状態では白色表示となるが、裏面側電極板6と移動電極10間に電圧が印加された状態にあり、裏面側電極板6と移動電極10とには印加された電圧に対応する正負の電荷がそれぞれ誘導され、両極板の間に発生するクーロン力による引力により、移動電極10が弾性層11と共に裏面側に向かって移動し、移動電極10の下面が裏面側(透明)板2上の絶縁膜7の上面に当接された状態となっている。
As will be described later, in the state shown in FIG. 1, white display is performed, but a voltage is applied between the back-
次に、この表示装置の表示切り替え動作について説明する。図1に示す状態において、裏面側電極板6と移動電極10間への電圧の印加を停止し、表面側電極板4と移動電極10間に電圧が印加されると、表面側電極板4と移動電極10とには印加された電圧に対応する正負の電荷がそれぞれ誘導され、両極板の間に発生するクーロン力による引力により、移動電極10が弾性層11と共に表面側に向かって移動し、図2に示すように、弾性層11の表面側が表面側透明板1の凸凹面(作用面)3に適宜に弾性変形して押し付けられている状態となる。
Next, the display switching operation of this display device will be described. In the state shown in FIG. 1, when the application of voltage between the back surface
逆に、図2に示す状態において、表面側電極板4および移動電極10への電圧の印加を停止し、裏面側電極板6と移動電極10間に電圧が印加されると、裏面側電極板6と移動電極10とには印加された電圧に対応する正負の電荷がそれぞれ誘導され、両極板の間に発生するクーロン力による引力により、移動電極10が弾性層11と共に裏面側に向かって移動し、図1に示すように、移動電極10の下面が裏面側(透明)板2上の絶縁膜7の上面に当接する状態に戻る。
On the contrary, in the state shown in FIG. 2, when the voltage application to the front surface
次に、図1および図2にそれぞれ示す状態における表示状態について説明すると、図1に示す状態では、表面側透明板1の表面側から入射された外光が絶縁膜5、表面側電極板4および表面側透明板1を透過して表面側透明板1と空気との界面(凸凹面(作用面)3)で散乱反射され、この散乱反射光が上記とは逆の光路を経て表面側透明板1の表面側に出射され、白色表示となる。
Next, the display state in the state shown in FIGS. 1 and 2 will be described. In the state shown in FIG. 1, external light incident from the surface side of the surface-side
一方、図2に示す状態では、表面側透明板1の凸凹面(作用面)3に弾性層11の表面側が押し付けられているため、表面側透明板1と空気との界面での散乱反射は起こらず、表面側透明板1の表面側から入射された外光が絶縁膜5、表面側電極板4および表面側透明板1を透過して黒色の弾性層11で吸収され、黒色表示となる。
On the other hand, in the state shown in FIG. 2, since the surface side of the
以上のように、この表示装置では、表面側透明板1の凸凹面(作用面)3に弾性層11が押し付けられていないとき、凸凹面(作用面)3で光を散乱反射させることにより、白色表示を行ない、凸凹面(作用面)3に弾性層11が押し付けられているとき、散乱は起こらず、黒色表示を行なうので、1画素を構成する空間9内に弾性層11を移動電極10と共に表裏方向に移動可能に設ければよく、表示を行なうための移動物体として着色液体を用いて、空間9内に着色液体を適切な量注入しなければならない特許文献1の場合と比較して、比較的容易に製造することができる。
As described above, in this display device, when the
(第2実施形態)
図3はこの発明の第2実施形態としての表示装置の1画素部分の白色表示状態を示す断面図である。この表示装置において、図1に示す表示装置と異なる点は、裏面側(透明)板2の内面に裏面側電極板6および絶縁膜7を設けずに、その代わりに、裏面側(透明)板2と移動電極10との間に複数の圧縮コイルスプリング(弾性部材)13を設けた点である。
(Second Embodiment)
FIG. 3 is a sectional view showing a white display state of one pixel portion of a display device as a second embodiment of the present invention. In this display device, the difference from the display device shown in FIG. 1 is that the back-
そして、図3に示す白色表示状態では、表面側電極板4と移動電極10間の電圧が0の状態であり、圧縮コイルスプリング13は、移動電極10を含む弾性層11が表面側透明板1の凸凹面(作用面)3から裏面側にある程度離れた位置で平衡となっている。
In the white display state shown in FIG. 3, the voltage between the surface-
次に、この表示装置の表示切り替え動作について説明する。図3に示す状態において、表面側電極板4と移動電極10間に電圧が印加されると、表面側電極板4と移動電極10とには印加された電圧に対応する正負の電荷がそれぞれ誘導され、両極板の間にクーロン力による引力が発生する。すると、移動電極10は弾性層11と共に圧縮コイルスプリング13の力に抗して表面側に向かって移動し、図4に示すように、弾性層11の表面側が表面側透明板1の凸凹面(作用面)3に適宜に弾性変形して押し付けられている状態となる。この状態では、図2に示す場合と同様に、黒色表示となる。
Next, the display switching operation of this display device will be described. In the state shown in FIG. 3, when a voltage is applied between the surface
一方、図4に示す状態において、表面側電極板4と移動電極10間へ印加する電圧を0とすると、表面側電極板4と移動電極10との間に発生していたクーロン力による引力が消失する。すると、移動電極10は弾性層11と共に圧縮コイルスプリング13の力により裏面側に向かって移動し、図3に示すように、弾性層11が表面側透明板1の凸凹面(作用面)3から裏面側にある程度離れた位置で平衡状態となる。この状態では、図1に示す場合と同様に、白色表示となる。
On the other hand, in the state shown in FIG. 4, if the voltage applied between the surface-
(第3実施形態)
図5はこの発明の第3実施形態としての表示装置の1画素部分の黒色表示状態を示す断面図である。この表示装置において、図2に示す表示装置と異なる点は、表面側透明板1の外面に表面側電極板4および絶縁膜5を設けずに、その代わりに、裏面側の絶縁膜7と移動電極10との間に複数の圧縮コイルスプリング(弾性部材)13を設けた点である。
(Third embodiment)
FIG. 5 is a sectional view showing a black display state of one pixel portion of a display device as a third embodiment of the present invention. This display device differs from the display device shown in FIG. 2 in that the front-
そして、図5に示す黒色表示状態では、裏面側電極板6と移動電極10間の電圧が0の状態であり、移動電極10が弾性層11と共に圧縮コイルスプリング13の力により表面側に向かって付勢されていることにより、弾性層11の表面側が表面側透明板1の凸凹面(作用面)3に適宜に弾性変形して押し付けられている。
In the black display state shown in FIG. 5, the voltage between the back surface
次に、この表示装置の表示切り替え動作について説明する。図5に示す状態において、裏面側電極板6と移動電極10間に電圧が印加されると、裏面側電極板6と移動電極10とには印加した電圧に対応する正負の電荷がそれぞれ誘導され、両極板の間にクーロン力による引力が発生する。すると、移動電極10は弾性層11と共に圧縮コイルスプリング13の力に抗して裏面側に向かって移動し、図6に示すように、弾性層11が表面側透明板1の凸凹面(作用面)3から裏面側にある程度離れた位置で平衡状態となる。この状態では、図1に示す場合と同様に、白色表示となる。
Next, the display switching operation of this display device will be described. In the state shown in FIG. 5, when a voltage is applied between the back
一方、図6に示す状態において、裏面側電極板6と移動電極10間へ印加する電圧を0とすると、裏面側電極板6と移動電極10との間に発生していたクーロン力による引力が消失する。すると、移動電極10は弾性層11と共に圧縮コイルスプリング13の力により表面側に向かって移動し、図5に示すように、弾性層11の表面側が表面側透明板1の凸凹面(作用面)3に適宜に弾性変形して押し付けられている状態となる。この状態では、図2に示す場合と同様に、黒色表示となる。
On the other hand, in the state shown in FIG. 6, if the voltage applied between the back surface
ところで、図2に示す黒色表示状態において、表面側電極板4および移動電極10への電圧の印加を停止し、表面側電極板4および移動電極10が電気的にはどことも接続されないオープン状態に適切にできれば、表面側電極板4と移動電極10とに誘導されていた正負の電荷がそれぞれ保持され、両極板の間に発生していたクーロン力による引力は消失しないが、上記オープン状態への切り替えの仕方や電荷のリーク等により、クーロン力による引力が消失しやすいので、弾性層11の表面側を表面側基板1の凸凹面(作用面)3に適宜に弾性変形させて押し付けられた状態を維持することができず、弾性層11を含む移動電極10が裏面側に向かって勝手に移動し、黒色表示状態がくずれてしまう現象が起こる。
By the way, in the black display state shown in FIG. 2, the application of the voltage to the surface
また、図4に示す黒色表示状態において、表面側電極板4と移動電極10間へ印加する電圧を0とするのではなく、表面側電極板4および移動電極10への電圧の印加を停止し、表面側電極板4および移動電極10が電気的にはどことも接続されないオープン状態に適切にできれば、表面側電極板4と移動電極10とに誘導されていた正負の電荷がそれぞれ保持され、両極板の間に発生していたクーロン力による引力は消失しないが、上記オープン状態への切り替えの仕方や電荷のリーク等により、クーロン力による引力が消失しやすいので、移動電極10が弾性層11と共に圧縮コイルスプリング13の力により裏面側に向かって移動し、図3に示す白色表示状態となり、黒色表示状態がくずれてしまう現象が起こる。
In the black display state shown in FIG. 4, the voltage applied between the surface
また、図6に示す白色表示状態において、裏面側電極板6と移動電極10間へ印加する電圧を0とするのではなく、裏面側電極板6および移動電極10への電圧の印加を停止し、裏面側電極板6および移動電極10が電気的にはどことも接続されないオープン状態に適切にできれば、裏面側電極板6と移動電極10とに誘導されていた正負の電荷がそれぞれ保持され、両極板の間に発生していたクーロン力による引力は消失しないが、上記オープン状態への切り替えの仕方や電荷のリーク等により、クーロン力による引力が消失しやすいので、移動電極10が弾性層11と共に圧縮コイルスプリング13の力により表面側に向かって移動し、図5に示す黒色表示状態となり、白色表示状態がくずれてしまう現象が起こる。
そこで、次に、所定の電圧の印加を停止しても、所定の表示状態を確実に維持することができる表示装置について説明する。
Further, in the white display state shown in FIG. 6, the voltage applied between the back
Therefore, a display device that can reliably maintain a predetermined display state even when application of a predetermined voltage is stopped will be described.
(第4実施形態)
図7はこの発明の第4実施形態としての表示装置の1画素部分の白色表示状態を示す断面図である。この表示装置において、図1に示す表示装置と異なる点は、移動電極10の裏面の相対向する2辺部に摺動部材支持部材14を設け、摺動部材支持部材14の外面に設けられた断面が半円形状の凹部内に円柱形状の摺動部材15を取り付け、摺動部材15と側壁8の内面との間に適度の摩擦を持たせた点である。
(Fourth embodiment)
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a white display state of one pixel portion of a display device as a fourth embodiment of the present invention. This display device is different from the display device shown in FIG. 1 in that a sliding
そして、この表示装置では、図7に示すように、裏面側電極板6と移動電極10との間に発生させるクーロン力による引力(摺動部材15と側壁8の内面との間の摩擦力に打ち勝つ程度の引力)により、弾性層11、摺動部材支持部材14および摺動部材15を含む移動電極10が裏面側に向かって移動し、摺動部材支持部材14の下面が裏面側(透明)板2上の絶縁膜7の上面に当接して、白色表示に切り換えた後には、裏面側電極板6と移動電極10間への電圧の印加を停止しても、摺動部材15と側壁8の内面との間の摩擦力により、摺動部材支持部材14の下面が裏面側(透明)板2上の絶縁膜7の上面に当接した状態を確実に維持することができる。
In this display device, as shown in FIG. 7, the attractive force (the frictional force between the sliding
一方、図8に示すように、表面側電極板4と移動電極10との間に発生させるクーロン力による引力(摺動部材15と側壁8の内面との間の摩擦力に打ち勝つ程度の引力)により、弾性層11、摺動部材支持部材14および摺動部材15を含む移動電極10が表面側に向かって移動し、弾性層11の表面側が表面側透明板1の凸凹面(作用面)3に適宜に弾性変形して押し付けられて、黒色表示に切り換えた後には、表面側電極板4と移動電極10間への電圧の印加を停止しても、摺動部材15と側壁8の内面との間の摩擦力により、弾性層11の表面側が表面側透明板1の凸凹面(作用面)3に適宜に弾性変形して押し付けられた状態を確実に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. 8, the attractive force due to the Coulomb force generated between the surface-
Therefore, in this display device, it is not necessary to apply power as long as the display contents are not changed, and the power consumption can be greatly reduced.
(第5実施形態)
図9はこの発明の第5実施形態としての表示装置の1画素部分の白色表示状態を示す断面図である。この表示装置において、図1に示す表示装置と異なる点は、側壁8の表面側の相対向する2箇所および裏面側の相対向する2箇所に表面側永久磁石16および裏面側永久磁石17を設け、移動電極10の下面の相対向する周囲部に鉄などからなる磁性部材18を設けた点である。
(Fifth embodiment)
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a white display state of one pixel portion of a display device as a fifth embodiment of the present invention. This display device is different from the display device shown in FIG. 1 in that a front surface side
そして、この表示装置では、図9に示すように、裏面側電極板6と移動電極10との間に発生させるクーロン力による引力(表面側永久磁石16と磁性部材18との間に発生する磁力による引力に打ち勝つ程度の引力)により、弾性層11および磁性部材18を含む移動電極10が裏面側に向かって移動し、磁性部材18の下面が裏面側(透明)板2上の絶縁膜7の上面に当接して、白色表示に切り換えた後には、裏面側電極板6と移動電極10間への電圧の印加を停止しても、互いに対向する位置に位置する裏面側永久磁石17と磁性部材18との間に発生する磁力による引力により、磁性部材18の下面が裏面側(透明)板2上の絶縁膜7の上面に当接した状態を確実に維持することができる。
In this display device, as shown in FIG. 9, an attractive force (a magnetic force generated between the front-side
一方、図10に示すように、表面側電極板4と移動電極10との間に発生させるクーロン力による引力(裏面側永久磁石17と磁性部材18との間に発生する磁力による引力に打ち勝つ程度の引力)により、弾性層11および磁性部材18を含む移動電極10が表面側に向かって移動し、弾性層11が表面側透明板1の凸凹面(作用面)3に適宜に弾性変形して押し付けられて、黒色表示に切り換えた後には、表面側電極板4と移動電極10間への電圧の印加を停止しても、互いに対向する位置に位置する表面側永久磁石16と磁性部材18との間に発生する磁力による引力により、弾性層11の表面側が表面側透明板1の凸凹面(作用面)3に適宜に弾性変形して押し付けられた状態を確実に維持することができる。
On the other hand, as shown in FIG. 10, the attractive force due to the Coulomb force generated between the front surface
したがって、この表示装置でも、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。なお、側壁8の表面側の相対向する2箇所および裏面側の相対向する2箇所に鉄などからなる表面側磁性部材および裏面側磁性部材を設け、移動電極10の下面の相対向する周囲部に永久磁石を設けるようにしてもよい。
また、上記実施形態では永久磁石を用いる構成で説明したが、磁力を発生させるものであれば、電磁石等のものであってもよい。
Therefore, even in this display device, it is not necessary to apply power as long as the display contents are not changed, and the power consumption can be greatly reduced. In addition, a front surface side magnetic member and a back surface side magnetic member made of iron or the like are provided at two opposite positions on the front surface side of the
Moreover, although the said embodiment demonstrated the structure which uses a permanent magnet, as long as a magnetic force is generated, things, such as an electromagnet, may be sufficient.
(第6実施形態)
図11はこの発明の第6実施形態としての表示装置の1画素部分の白色表示状態を示す断面図である。この表示装置において、図1に示す表示装置と異なる点は、側壁8の内面の表面側の相対向する2箇所および裏面側の相対向する2箇所に表面側親水膜19および裏面側親水膜20を設け、表面側親水膜19および裏面側親水膜20の各表面に表面側水膜21および裏面側水膜22を付着させ、移動電極10の下面に設けられた移動体支持板23の周囲面の相対向する2箇所に移動体親水膜24を設けた点である。この場合、側壁8の内面の表面側親水膜19および裏面側親水膜20が設けられた部分以外は疎水面となっている。
(Sixth embodiment)
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a white display state of one pixel portion of a display device as a sixth embodiment of the present invention. This display device is different from the display device shown in FIG. 1 in that the surface-side
そして、この表示装置では、図11に示すように、裏面側電極板6と移動電極10との間に発生させるクーロン力による引力(表面側親水膜19と移動体親水膜24との間に介在された表面側水膜21の凝集力に打ち勝つ程度の引力)により、弾性層11、移動体支持板23および移動体親水膜24を含む移動電極10が裏面側に向かって移動し、移動体支持板23の下面が裏面側(透明)板2上の絶縁膜7の上面に当接して、白色表示に切り換えた後には、裏面側電極板6と移動電極10間への電圧の印加を停止しても、互いに対向するように位置する裏面側親水膜20と移動体親水膜24との間に介在された裏面側水膜22の凝集力(水の凝集力は一般的に小さいが、ナノメートル、マイクロメートルの世界では比較的大きい)により、移動体支持板23の下面が裏面側(透明)板2上の絶縁膜7の上面に当接した状態を確実に維持することができる。
In this display device, as shown in FIG. 11, the attractive force due to the Coulomb force generated between the back surface
一方、図12に示すように、表面側電極板4と移動電極10との間に発生させるクーロン力による引力(裏面側親水膜20と移動体親水膜24との間に介在された裏面側水膜22の凝集力に打ち勝つ程度の引力)により、弾性層11、移動体支持板23および移動体親水膜24を含む移動電極10が表面側に向かって移動し、弾性層11の表面側が表面側透明板1の凸凹面(作用面)3に適宜に弾性変形して押し付けられて、黒色表示に切り換えた後には、表面側電極板4と移動電極10間への電圧の印加を停止しても、互いに対向するように位置する表面側親水膜19と移動体親水膜24との間に介在された表面側水膜21の凝集力により、弾性層11の表面側が表面側透明板1の凸凹面(作用面)3に適宜に弾性変形して押し付けられた状態を確実に維持することができる。
したがって、この表示装置でも、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. 12, the attractive force due to the Coulomb force generated between the front surface
Therefore, even in this display device, it is not necessary to apply power as long as the display contents are not changed, and the power consumption can be greatly reduced.
上記第6実施形態では、側壁8の内面の表面側の相対向する2箇所および裏面側の相対向する2箇所に表面側親水膜19および裏面側親水膜20を設け、側壁8の内面の表面側親水膜19および裏面側親水膜20が設けられた部分以外は疎水面とし、移動電極10の下面に設けられた移動体支持板23の周囲面の相対向する2箇所に移動体親水膜24を設け、表面側親水膜19および裏面側親水膜20の各表面に表面側水膜21および裏面側水膜22を付着させるようにしたが、逆に、表面側親水膜19および裏面側親水膜20の代わりに、それぞれ表面側親油膜および裏面側親油膜を設け、側壁8の内面の表面側親油膜および裏面側親油膜が設けられた部分以外は親水面とし、表面側水膜21および裏面側水膜22の代わりに表面側油膜および裏面側油膜を付着させる構成にしてもよい。
In the sixth embodiment, the surface-side
(その他の実施形態)
図1、図7、図9および図11に示す白色表示状態から図2、図8、図10および図12に示す黒色表示状態に切り換えるとき、表面側電極板4と移動電極10間に電圧を印加し、表面側電極板4と移動電極10間にクーロン力による引力を発生させるとともに、移動電極10に印加した電圧により誘導される電荷と同符号の電荷が裏面側電極板6に誘導されるように、表面側電極板4と裏面側電極板6間にも表面側電極板4と移動電極10間と同極性の電圧を印加し、裏面側電極板6と移動電極10との間にクーロン力による斥力を発生させるようにしてもよい。
(Other embodiments)
When switching from the white display state shown in FIGS. 1, 7, 9 and 11 to the black display state shown in FIGS. 2, 8, 10 and 12, a voltage is applied between the surface
また、図2、図8、図10および図12に示す黒色表示状態から図1、図7、図9および図11に示す白色表示状態に切り換えるとき、裏面側電極板6と移動電極10間に電圧を印加し、裏面側電極板6と移動電極10間にクーロン力による引力を発生させるとともに、移動電極10に印加した電圧により誘導される電荷と同符号の電荷が表面側電極板4に誘導されるように、裏面側電極板6と表面側電極板4間にも裏面側電極板6と移動電極10間と同極性の電圧を印加し、表面側電極板4と移動電極10との間にクーロン力による斥力を発生させるようにしてもよい。
Further, when switching from the black display state shown in FIGS. 2, 8, 10 and 12 to the white display state shown in FIGS. 1, 7, 9 and 11, a gap is formed between the
また、図1、図2および図7〜図12に示す表示装置において、裏面側電極板6(と絶縁膜7)を省略し、表面側電極板4と移動電極10に同符号の電荷が誘導されるように、基準となる電位(例えばGND)に対して、表面側電極板4と移動電極10にそれぞれ同極性の電圧を印加し、表面側電極板4と移動電極10との間にクーロン力による斥力を発生させると、図1、図7、図9および図11に示すような白色表示状態となり、一方、表面側電極板4と移動電極10間に電圧を印加し、表面側電極板4と移動電極10との間にクーロン力による引力を発生させると、図2、図8、図10および図12に示すような黒色表示状態となるようにしてもよい。
Further, in the display device shown in FIGS. 1, 2, and 7 to 12, the back-side electrode plate 6 (and the insulating film 7) is omitted, and charges of the same sign are induced in the front-
また、図1、図2および図7〜図12に示す表示装置において、表面側電極板4(と絶縁膜5)を省略し、裏面側電極板6と移動電極10間に電圧を印加し、裏面側電極板6と移動電極10との間にクーロン力による引力を発生させると、図1、図7、図9および図11に示すような白色表示状態となり、一方、裏面側電極板6と移動電極10に同符号の電荷が誘導されるように、基準となる電位(例えばGND)に対して、裏面側電極板6と移動電極10にそれぞれ同極性の電圧を印加し、裏面側電極板6と移動電極10との間にクーロン力による斥力を発生させると、図2、図8、図10および図12に示すような黒色表示状態となるようにしてもよい。
Further, in the display device shown in FIGS. 1, 2, and 7 to 12, the front side electrode plate 4 (and the insulating film 5) is omitted, and a voltage is applied between the back
また、図3、図4に示す表示装置において、裏面側(透明)基板2の内面に裏面側電極板6と絶縁膜7を設け、図3に示す白色表示状態から図4に示す黒色表示状態に切り換えるとき、表面側電極板4と移動電極10間に電圧を印加し、表面側電極板4と移動電極10間にクーロン力による引力を発生させるとともに、移動電極10に印加した電圧により誘導される電荷と同符号の電荷が裏面側電極板6に誘導されるように、表面側電極板4と裏面側電極板6間にも表面側電極板4と移動電極10間と同極性の電圧を印加し、裏面側電極板6と移動電極10との間にクーロン力による斥力を発生させるようにしてもよい。
Further, in the display device shown in FIGS. 3 and 4, the back
また、図3、図4に示す表示装置において、表面側電極板4(と絶縁膜5)を省略し、裏面側(透明)基板2の内面に裏面側電極板6を設け、裏面側電極板6と移動電極10に同符号の電荷が誘導されるように、基準となる電位(例えばGND)に対して、裏面側電極板6と移動電極10にそれぞれ同極性の電圧を印加し、裏面側電極板6と移動電極10との間にクーロン力による斥力を発生させると、図4に示すような黒色表示状態となるようにしてもよい。
3 and 4, the front surface side electrode plate 4 (and the insulating film 5) is omitted, and the rear surface
また、図5、図6に示す表示装置において、表面側透明基板1の外面に表面側電極板4(と絶縁膜5)を設け、図5に示す黒色表示状態から図6に示す白色表示状態に切り換えるとき、裏面側電極板6と移動電極10間に電圧を印加し、裏面側電極板6と移動電極10間にクーロン力による引力を発生させるとともに、移動電極10に印加した電圧により誘導される電荷と同符号の電荷が表面側電極板4に誘導されるように、裏面側電極板6と表面側電極板4にも裏面側電極板6と移動電極10間と同極性の電圧を印加し、表面側電極板4と移動電極10との間にクーロン力による斥力を発生させるようにしてもよい。
Further, in the display device shown in FIGS. 5 and 6, the surface side electrode plate 4 (and the insulating film 5) is provided on the outer surface of the surface side
また、図5、図6に示す表示装置において、裏面側電極板6(と絶縁膜7)を省略し、表面側透明基板1の外面に表面側電極板4(と絶縁膜5)を設け、表面側電極板4と移動電極10に同符号の電荷が誘導されるように、基準となる電位(例えばGND)に対して、表面側電極板4と移動電極10にそれぞれ同極性の電圧を印加し、表面側電極板4と移動電極10との間にクーロン力による斥力を発生させると、図6に示すような白色表示状態となるようにしてもよい。
5 and 6, the back side electrode plate 6 (and the insulating film 7) is omitted, and the front side electrode plate 4 (and the insulating film 5) is provided on the outer surface of the front side
また、上記第4〜第6実施形態では、表示維持の状態において、全ての電極板4、6、10への電圧の印加を停止(オープンに)するとして説明したが、全ての電極板4、6、10を同電位、例えば0V(GND)にしてクーロン力が発生しないようにしてもよい。この場合も、停止(オープンに)する場合と同様に、電力は消費しない。
In the fourth to sixth embodiments, the application of voltage to all the
さらに、上記各実施形態では、弾性層11は黒色であるとして説明したが、これに限らず、それ以外の青色、赤色などの他色のものを用いてもよい。例えば、シリコーンゴムの場合は、成形時に配合する顔料により、色を変えることが可能である。あるいは、それ自体に色が付いていない弾性体を着色して用いてもよい。
Further, in each of the above embodiments, the
また、弾性層11を無色透明とし、弾性層11と移動電極10との間に黒色、青色、赤色などの有色層を設けるようにしてもよい。この場合、表面側透明板1の凸凹面(作用面)3に弾性層11が押し付けられていないときは、散乱反射により白色表示となり、表面側透明板1の凸凹面(作用面)3に弾性層11が押し付けられているときは、散乱反射は起こらず、弾性層11と移動電極10との間に設けられた有色層の色による有色表示となる。
The
さらに、上記各実施形態では、移動電極と弾性層は別体として説明したが、移動電極が例えば、網状のもので、弾性層と一体になっているようなもの、あるいは、導電性微粒子が弾性層に含まれているようなもので、電圧が印加可能なようになっている機能弾性体であってもよい。 Further, in each of the embodiments described above, the moving electrode and the elastic layer have been described as separate bodies. However, the moving electrode is, for example, a net-like one that is integrated with the elastic layer, or the conductive fine particles are elastic. It may be a functional elastic body that is included in the layer and to which a voltage can be applied.
1 表面側透明板(基板)
2 裏面側(透明)板(基板)
3 凸凹面(作用面)
4 表面側電極板
5 絶縁膜(保護膜)
6 裏面側電極板
7 絶縁膜(保護膜)
8 側壁
9 空間
10 移動電極
11 弾性層
12 隙間
13 圧縮コイルスプリング(弾性部材)
14 摺動部材支持部材
15 摺動部材
16 表面側永久磁石
17 裏面側永久磁石
18 磁性部材
19 表面側親水膜
20 裏面側親水膜
21 表面側水膜
22 裏面側水膜
23 移動体支持板
24 移動体親水膜
1 Surface side transparent plate (substrate)
2 Back side (transparent) plate (substrate)
3 Uneven surface (working surface)
4 Surface
6 Back
8
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記空間内に表裏方向に移動可能に設けられた移動電極と、
前記移動電極の前記表面側基板と対向する側の面に設けられた弾性変形可能な弾性層と、
前記移動電極を前記弾性層と共に表裏方向に移動させる移動電極移動手段と、
前記表面側基板の内面に設けられ、前記弾性層が押し付けられていないとき、光を散乱反射させ、前記弾性層が押し付けられているとき、光を透過させる作用面と、
を備えていることを特徴とする表示装置。 A space constituting one pixel surrounded by a front surface side substrate, a back surface side substrate, and a side wall provided therebetween;
A moving electrode provided in the space so as to be movable in the front-back direction;
An elastically deformable elastic layer provided on a surface of the moving electrode facing the surface-side substrate;
Moving electrode moving means for moving the moving electrode together with the elastic layer in the front and back direction;
Provided on the inner surface of the surface-side substrate, when the elastic layer is not pressed, it scatters and reflects light, and when the elastic layer is pressed, a working surface that transmits light;
A display device comprising:
前記移動電極と、
前記表面側基板に設けられた表面側電極および前記裏面側基板に設けられた裏面側電極のうちの少なくともいずれか一方と、
に電圧を印加する電圧印加手段
を有することを特徴とする表示装置。 The display device according to claim 1, wherein the moving electrode moving unit includes:
The moving electrode;
At least one of a front surface side electrode provided on the front surface side substrate and a back surface side electrode provided on the back surface side substrate; and
A display device comprising voltage applying means for applying a voltage to the display.
平衡状態で前記弾性層を前記表面側基板の前記作用面から離れた位置に保持する、または、平衡状態で前記弾性層を前記表面側基板の前記作用面に押し付ける位置に保持する弾性部材
を有することを特徴とする表示装置。 The display device according to claim 1, wherein the moving electrode moving unit includes:
An elastic member that holds the elastic layer at a position away from the working surface of the surface-side substrate in an equilibrium state, or holds the elastic layer at a position that presses the elastic layer against the working surface of the surface-side substrate in an equilibrium state. A display device characterized by that.
前記弾性層が前記表面側基板の前記作用面から離れて位置するとき、この状態を維持する、または、前記弾性層が前記表面側基板の前記作用面に押し付けられるように位置するとき、この状態を維持する弾性層位置維持手段
を有することを特徴とする表示装置。 The display device according to claim 1,
This state is maintained when the elastic layer is positioned away from the working surface of the surface-side substrate, or when the elastic layer is positioned so as to be pressed against the working surface of the surface-side substrate. An elastic layer position maintaining means for maintaining
前記側壁の表面側および裏面側に設けられた表面側磁石および裏面側磁石と、前記弾性層および前記移動電極を支持する支持部材の周囲面側に設けられた磁性部材とを有する、または、
前記側壁の表面側および裏面側に設けられた表面側磁性部材および裏面側磁性部材と、前記弾性層および前記移動電極を支持する支持部材の周囲面側に設けられた磁石とを有する、
ことを特徴とする表示装置。 The display device according to claim 6, wherein the elastic layer position maintaining means is
A front surface side magnet and a back surface side magnet provided on the front surface side and the back surface side of the side wall, and a magnetic member provided on a peripheral surface side of a support member that supports the elastic layer and the moving electrode, or
A front surface side magnetic member and a back surface side magnetic member provided on the front surface side and the back surface side of the side wall, and a magnet provided on the peripheral surface side of the support member that supports the elastic layer and the moving electrode,
A display device characterized by that.
前記側壁の内面の表面側および裏面側に設けられた表面側親水膜および裏面側親水膜と、前記弾性層および前記移動電極を支持する支持部材の周囲面側に設けられた移動体親水膜と、前記表面側親水膜および前記裏面側親水膜の各表面に設けられた表面側水膜および裏面側水膜とを有する、または、
前記側壁の内面の表面側および裏面側に設けられた表面側親油膜および裏面側親油膜と、前記弾性層および前記移動電極を支持する支持部材の周囲面側に設けられた移動体親油膜と、前記表面側親油膜および前記裏面側親油膜の各表面に設けられた表面側油膜および裏面側油膜とを有する、
ことを特徴とする表示装置。 The display device according to claim 6, wherein the elastic layer position maintaining means is
A surface-side hydrophilic film and a back-side hydrophilic film provided on the front surface side and the back surface side of the inner surface of the side wall; and a moving body hydrophilic film provided on the peripheral surface side of the support member that supports the elastic layer and the moving electrode. A surface-side water film and a back-side water film provided on each surface of the surface-side hydrophilic film and the back-side hydrophilic film, or
A surface-side lipophilic film and a back-side lipophilic film provided on the front surface side and the back surface side of the inner surface of the side wall; and a moving body lipophilic film provided on the peripheral surface side of the support member that supports the elastic layer and the moving electrode; The surface side oil film and the back side oil film provided on each surface of the surface side lipophilic film and the back side lipophilic film,
A display device characterized by that.
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