JP2007072228A - 表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 表面の2つの領域の色が互いに異なる表示用回転体をオイル中で回転させて表示を行なう表示装置において、オイルの低粘度化に限界があっても、オイル中での表示用回転体の回転をより一層スムーズにする。
【解決手段】 エラストマーからなる支持体7内に設けられた球形状の空間8内には球形状の表示用回転体9が回転可能に配置され、空間8の内面と表示用回転体9との間の隙間にはオイル10が充填されている。この場合、オイル10には二酸化モリブデン等からなる固体潤滑剤11が添加されている。これにより、オイル10の低粘度化に限界があっても、オイル10中での表示用回転体9の回転をより一層スムーズにすることができる。なお、表示用回転体は円柱形状であってもよい。
【選択図】 図1
【解決手段】 エラストマーからなる支持体7内に設けられた球形状の空間8内には球形状の表示用回転体9が回転可能に配置され、空間8の内面と表示用回転体9との間の隙間にはオイル10が充填されている。この場合、オイル10には二酸化モリブデン等からなる固体潤滑剤11が添加されている。これにより、オイル10の低粘度化に限界があっても、オイル10中での表示用回転体9の回転をより一層スムーズにすることができる。なお、表示用回転体は円柱形状であってもよい。
【選択図】 図1
Description
この発明は、表面の2つ以上の領域の色が互いに異なる表示用回転体を液体中で回転させて表示を行なう表示装置に関する。
表示用回転体を液体中で回転させて表示を行なう従来の表示装置には、支持体内に設けられた球形状の空間内に、球形状の粒子の各半分ずつを互いに異なる色および帯電性とされた表示用回転体が回転可能に配置され、且つ、空間内での表示用回転体の回転をスムーズにするために、空間の内面と表示用回転体との間の隙間に液体が充満され、支持体の表面側および裏面側にそれぞれ設けられた電極への電圧印加を制御することにより、表示用回転体を180°回転させてその一方の色の半球部あるいは他方の色の半球部が表面側となるようにしたものがある(例えば、特許文献1参照)。
ところで、上記従来の表示装置では、支持体の空間の内面と表示用回転体との間の隙間に充填された液体中での表示用回転体の回転をより一層スムーズにするための1つとして、液体(オイル)の粘度を低くすることが考えられるが、オイルの低粘度化には限界があるため、高速応答や低電圧化に限界があるという問題があった。
そこで、この発明は、液体の低粘度化に限界があっても、液体中での表示用回転体の回転をより一層スムーズに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。
この発明は、上記目的を達成するため、表面の2つ以上の領域の色が互いに異なる表示用回転体を液体中で印加電圧の制御により回転させて表示を行なう表示装置において、前記液体に固体潤滑剤が添加されていることを特徴とするものである。
この発明によれば、液体に固体潤滑剤を添加しているので、固体潤滑剤を含む液体による表示用回転体に対する摩擦力が低減し、これにより液体の低粘度化に限界があっても、液体中での表示用回転体の回転をより一層スムーズにすることができ、ひいては高速応答や低電圧化を図ることが可能となる。
(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、ガラスや樹脂等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。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。
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、ガラスや樹脂等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。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。
表面側透明板1の内面(裏面側(透明)板2との対向面)にはITO等の透明導電材料からなる平面方形状の表面側電極3および酸化シリコン等からなる絶縁膜(保護膜)4が設けられている。裏面側(透明)板2の内面(表面側透明板1との対向面)には銅、アルミニウム等からなる平面方形状の裏面側電極5および酸化シリコン等からなる絶縁膜(保護膜)6が設けられている。
両透明板1、2は互いに対向して配置され、その絶縁膜4、6間には支持体7が設けられている。支持体7は、シリコーン系エラストマー、フッ素系の熱可塑性エラストマー等のエラストマーからなっている。支持体7内には複数の球形状の空間8が設けられている。支持体7の空間8内には球形状の表示用回転体9が回転可能に配置されている。表示用回転体9は、球形状の粒子の各半分ずつを互いに異なる色および帯電性とされたものからなっている。
ここで、一例として、図1において、白い半円と黒い半円とで示す表示用回転体9では、白い半円で示す半球部がメタクリル酸メチルポリマーに二酸化チタン等の白色顔料を添加したものによって形成された負帯電性の白色部9aとなっており、黒い半円で示す半球部がメタクリル酸メチルポリマーにカーボンブラック等の黒色顔料を添加したものによって形成された正帯電性の黒色部9bとなっている。
支持体7の空間8の内面と表示用回転体9との間の隙間にはシリコーンオイル等からなるオイル(液体)10が充填されている。この場合、オイル10には固体潤滑剤11が添加されている。固体潤滑剤11は二硫化モリブデン単体、フッ素樹脂単体あるいはその両者を含むものからなっている。固体潤滑剤11が添加されたオイル10はコロイド状となっている。
ここで、支持体7の部分の形成方法の一例について説明する。まず、シリコーン系エラストマー等のエラストマー中に複数の表示用回転体9を分散させ、板状とすることにより、支持体形成体を形成する。次に、支持体形成体をコロイド状の固体潤滑剤11を含むオイル10中に浸漬すると、支持体形成体が膨潤して表示用回転体9の周囲に、表示用回転体9よりもやや大きめで同一形状の空間8が形成され、且つ、この空間8内に固体潤滑剤11を含むオイル10が充填され、これにより支持体7の部分が形成される。
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、表面側電極3および裏面側電極5にそれぞれ正負の電圧が印加された状態にあり、表示用回転体9の黒色部9bと白色部9a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、その間に発生するクーロン力による引力および斥力により、表示用回転体9が回転し、表示用回転体9の白色部9aが表面側電極3と対向する状態となっている。
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5および表面側電極3にそれぞれ正負の電圧が印加されると、表示用回転体9の黒色部9bと白色部9a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、その間に発生するクーロン力による引力および斥力により、表示用回転体9が180°回転し、図2に示すように、表示用回転体9の黒色部9bが表面側電極3と対向する状態となり、黒表示となる。
逆に、図2に示す状態において、表面側電極3および裏面側電極5にそれぞれ正負の電圧が印加されると、表示用回転体9の黒色部9bと白色部9a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、その間に発生するクーロン力による引力および斥力により、表示用回転体9が180°回転し、図1に示すように、表示用回転体9の白色部9aが表面側電極3と対向する状態となり、白色表示となる。
ところで、この表示装置では、オイル10に表面が滑らかな固体潤滑剤11を添加しているので、表示用回転体9と固体潤滑剤11とが点接触することにより、固体潤滑剤11を含むオイル10による表示用回転体9に対する摩擦力が低減し、これによりオイル10の低粘度化に限界があっても、オイル10中での表示用回転体9の回転をより一層スムーズにすることができ、ひいては高速応答や低電圧化を図ることが可能となる。
なお、オイル(液体)10の粘度は、温度が減少すると増加するが、加成性を有する。一方、二酸化モリブデン、フッ素樹脂等からなる固体潤滑剤11の温度依存性は、表示装置の最低動作温度である−30℃程度でもほとんどない。したがって、オイル10に固定潤滑剤11を添加すると、オイル10の粘度の温度依存性が低減し、表示装置を比較的低温で使用しても、オイル10の粘度の増加を適宜に抑制することができる。
(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、表面側透明板1の内面側に設けられた絶縁膜4と裏面側(透明)板2の内面側に設けられた絶縁膜6との間に各画素用空間を形成するための熱硬化性のエポキシ系樹脂や感光性アクリル樹脂等からなる側壁12を設け、側壁12内における両透明板1、2間に表示用回転体9および固定潤滑剤11を含むオイル10を充填した点である。(ある程度の強度が保たれれば、側壁12を表示装置の画素単位に設ける必要はなく、開口率を下げないためには表示装置の外枠のみにあるのが望ましい。)
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、表面側透明板1の内面側に設けられた絶縁膜4と裏面側(透明)板2の内面側に設けられた絶縁膜6との間に各画素用空間を形成するための熱硬化性のエポキシ系樹脂や感光性アクリル樹脂等からなる側壁12を設け、側壁12内における両透明板1、2間に表示用回転体9および固定潤滑剤11を含むオイル10を充填した点である。(ある程度の強度が保たれれば、側壁12を表示装置の画素単位に設ける必要はなく、開口率を下げないためには表示装置の外枠のみにあるのが望ましい。)
(第3実施形態)
図4はこの発明の第3実施形態としての表示装置の1画素部分の一部を示す斜視図である。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、支持体21内に複数の円柱形状の空間22を互いに平行するように設け、支持体7の空間8内に円柱形状の表示用回転体23を回転可能に配置し、支持体21の空間22の内面と表示用回転体23との間の隙間に固体潤滑剤(図示せず)を含むオイル(液体)24を充填した点である。
図4はこの発明の第3実施形態としての表示装置の1画素部分の一部を示す斜視図である。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、支持体21内に複数の円柱形状の空間22を互いに平行するように設け、支持体7の空間8内に円柱形状の表示用回転体23を回転可能に配置し、支持体21の空間22の内面と表示用回転体23との間の隙間に固体潤滑剤(図示せず)を含むオイル(液体)24を充填した点である。
この場合、表示用回転体9は、円柱形状の粒子の径方向の各半分ずつを互いに異なる色および帯電性とされたもの、すなわち、負帯電性の白色部23aおよび正帯電性の黒色部23bとされたものからなっている。また、支持体21の空間22は、円柱形状の表示用回転体23よりもその径方向および軸方向にやや大きめの円柱形状となっている。
(その他の実施形態)
なお、図3に示すような表示装置において、球形状の表示用回転体9の代わりに、図4に示すような円柱形状の表示用回転体23を用いるようにしてもよい。また、表示用回転体は、球形状、円柱形状のいずれであっても、表面の色は2つに分ける例を示したが、3色以上であってもよい。
なお、図3に示すような表示装置において、球形状の表示用回転体9の代わりに、図4に示すような円柱形状の表示用回転体23を用いるようにしてもよい。また、表示用回転体は、球形状、円柱形状のいずれであっても、表面の色は2つに分ける例を示したが、3色以上であってもよい。
また、上記各実施形態において、絶縁膜(保護膜)4、6を設ける構造で説明したが、支持体7、または、オイル(液体)10の絶縁性が十分に高い場合には絶縁膜(保護膜)4、6は必要ない。
1 表面側透明板(基板)
2 裏面側(透明)板(基板)
3 表面側電極
4 絶縁膜(保護膜)
5 裏面側電極
6 絶縁膜(保護膜)
7 支持体
8 空間
9 表示用回転体
9a 白色部
9b 黒色部
10 オイル(液体)
11 固体潤滑剤
12 側壁
21 支持体
22 空間
23 表示用回転体
23a 白色部
23b 黒色部
24 オイル(液体)
2 裏面側(透明)板(基板)
3 表面側電極
4 絶縁膜(保護膜)
5 裏面側電極
6 絶縁膜(保護膜)
7 支持体
8 空間
9 表示用回転体
9a 白色部
9b 黒色部
10 オイル(液体)
11 固体潤滑剤
12 側壁
21 支持体
22 空間
23 表示用回転体
23a 白色部
23b 黒色部
24 オイル(液体)
Claims (5)
- 表面の2つ以上の領域の色が互いに異なる表示用回転体を液体中で印加電圧の制御により回転させて表示を行なう表示装置において、前記液体に固体潤滑剤が添加されていることを特徴とする表示装置。
- 請求項1に記載の発明において、前記表示用回転体は球形状の粒子の各半分ずつが互いに異なる色および帯電性とされたものからなることを特徴とする表示装置。
- 請求項1に記載の発明において、前記表示用回転体は円柱形状の粒子の径方向の各半分ずつが互いに異なる色および帯電性とされたものからなることを特徴とする表示装置。
- 請求項1に記載の発明において、前記液体は、前記表示用回転体よりもやや大きめで同一形状の支持体内の空間に充填されていることを特徴とする表示装置。
- 請求項1に記載の発明において、前記液体は、一対の基板とその間に設けられた側壁とによって囲まれた空間内に充填されていることを特徴とする表示装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005260050A JP2007072228A (ja) | 2005-09-08 | 2005-09-08 | 表示装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2014174396A (ja) * | 2013-03-11 | 2014-09-22 | Dainippon Printing Co Ltd | ツイストボール型電子ペーパー |
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2005
- 2005-09-08 JP JP2005260050A patent/JP2007072228A/ja active Pending
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