JP3831475B2

JP3831475B2 - 電気毛管カラーディスプレイシートを用いたカラー表示装置

Info

Publication number: JP3831475B2
Application number: JP11317397A
Authority: JP
Inventors: ニコラス・ケイ・シェリドン
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1996-05-06
Filing date: 1997-04-30
Publication date: 2006-10-11
Anticipated expiration: 2017-04-30
Also published as: JPH1039800A; US5757345A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電気毛管（electrocapillary）カラーディスプレイシートに関し、特に２枚の透明シート間の複数の組の染色有極液を利用し、電界を直接それぞれの液滴に選択的に印加してそれぞれの組の液滴が選択的に拡大して共有する間隙を占めるようにして画像のカラーオン、オフ画素を形成する、電気毛管ディスプレイシートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
提案するシート形式の表示装置は、紙の文書の属性を多く持つ薄いシートからなる。即ちそれは紙のようであり、紙のような周囲光バルブ挙動性を持ち（すなわち周囲光が明るければ明るいほどより容易に見える）、紙のように柔軟性があり、紙のように持ち運びができ、紙のように書き込むことができ、紙のようにコピーでき、ほとんど紙のような記録記憶性を有する。
【０００３】
ディスプレイパネルがそれぞれの半球上に異なる色を有する複数の球状粒子からなる「ねじりボール（twisting ball）パネルディスプレイ」の名称の米国特許４，１２６，８５４号のように、電子ディスプレイシートを形成する異なる方法がある。それぞれの球状粒子に加える電界の方向により、半球の１つが表示される。この方法では、黒白のディスプレイシートに対して、それぞれのボールは黒の半球と白の半球を有する。球状粒子の黒と白の半球を所望の像ないし文書を表示する形で選択することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明の目的は電子カラーディスプレイシートを形成する異なる方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
２枚のシート間の間隙の複数の組の導電性液滴を利用する電気毛管ディスプレイシートを開示する。それぞれの組の液滴はそれぞれのシート上で対応する電極を有する。それぞれの組の液滴のそれぞれの液滴はその組内の他の液滴とは混和しない。それぞれの液滴は個々の電気接続を有する。それぞれの組のそれぞれの液滴を選択的に活性化（activate）することで、その組の少なくとも１つの液滴はそれぞれの組の液滴が共有する間隙で拡大して画像のカラー画素を形成する。
【０００６】
【実施例】
図１に本発明の電気毛管ディスプレイシート１０の断面図の拡大部分を示す。電気毛管ディスプレイシート１０は基板１２と透明シート１４からなる。基板１２とシート１４は実質的に互いに平行で、互いに離間している。
【０００７】
複数の方形の透明な導電性の電極１６を基板１２に配設する。基板はガラス、テフロン、ポリカーボネート、アクリルなどの材料で作り、電極は金、白金、ステンレススチール、ニッケル、銀、インジウム／酸化スズなどの材料で作ることができる。電極１６は方形や円形などの異なる形状を持つことができる。本発明の実施例では、電極１６は方形を持つように設計する。基板１２と電極１６上には、低表面エネルギー絶縁体１８の層がある。複数の高表面エネルギープレート２０は低表面エネルギー絶縁体１８上に配置する。高表面エネルギープレート２０のそれぞれは電極１６の上にくるように調心する。低表面エネルギー絶縁体１８は電極１６を高表面エネルギープレート２０から絶縁する。
【０００８】
低表面エネルギー絶縁体１８はテフロン（デュポン社）ないしシートとして接着ないしスパッタリングないし気相反応法により蒸着した他の過フッ素化ポリマの層とすることができる。それらはまた、ダウ・コーニング社製のシルガード１８４などのシリコンエラストマでもよい。更にそれらは３Ｍ社製のフルオラッドＦＣ７２５などの過フッ素化ポリマを上塗りしたパリレン（ユニオン・カーバイド社の製品）などの２層以上の層構造とすることができる。高表面エネルギープレート２０は蒸着したないしスパッタリングした金、白金、インジウム／酸化スズないしニッケルなどの材料から作る。
【０００９】
図２にディスプレイシート１０の上面図を示す。シート１０の電極１６は、シート１０の表面の幅Ｗと長さＬの両方に沿って平行線を形成するように互いに隣り合って配設する。ｎ×ｎの寸法の電極１６は互いに距離ｄ₁だけ離して配設する。それぞれの電極は画素のサイズとして同一サイズを持つので、寸法ｎは画素のサイズにより定義される。距離ｄ₁は０．００１ｎと０．０５ｎの間の範囲にある。
【００１０】
なお、電極１６並びに低表面エネルギー絶縁体１８は全て透明である。高表面エネルギープレート２０も透明とすることができる。
【００１１】
図３に基板１２とシート１４を共に接合する方法例を示す。基板１２とシート１４は互いに適切に離間し、ディスプレイシート１０の周囲を走るフレーム１７に接合する。フレーム１７と基板１２、シート１４がガラスの場合、接合は接合面に塗布し、その後、溶融温度に加熱するガラスフリットにより行うことができる。接合は更にエポキシその他の接合樹脂で行うこともできる。基板１２とシート１４が全てテフロンやマイラーなどのプラスチック材料でできている場合は、接合は従来技術でよく知られた手段で加熱溶接により行うことができる。基板１２をシート１４と接合すると、基板１２とシート１４の間の間隙は密閉間隙２２となる。間隙２２は少なくとも液滴２４の最大高さ以上でなければならない。
【００１２】
図１に戻り、液滴２４で占められていない密閉間隙２２の残りの部分は空気あるいはダウ・コーニング２００シリーズシリコンオイル、エキソン・イソパーあるいは３Ｍフルオリネートなどの低表面エネルギー液ｌ₂で満たされている。液体ｌ₁の液滴２４は水、アルコール、フォルアミド、エチレングリコール及びそれらの混合物その他の適切な液体でできている。液体ｌ₁、ｌ₂の液滴２４は混和しない。
【００１３】
本発明は「電気毛管」と呼ばれる概念に基づいている。これは電界に対する表面張力の変化に関係しており、「表面化学」（リロイド・オシポー、１導電プレート９６２年、レインホールド出版社、ニューヨーク）で述べられている。図１に示す構造は、電気毛管の概念に関係した効果を用いて液滴を拡大ないし縮小することを意図したものである。本発明の開示実施例を理解するため、電気毛管の概念を検討する必要がある。
【００１４】
図４に表面３２上に２つの異なる種類の液体の同一サイズの２つの液滴ａ、ｂを示す。図から分かるように、液滴ｂは広がっており、液滴ａは玉になっている。その結果、液滴ｂは液滴ａが占める表面面積Ｓ₂よりも大きな表面面積Ｓ₁を占めるようになる。２つの液体が異なる表面面積を占める理由は、それぞれの液体は表面と特定のエネルギー関係を持ち、所与の表面に対して特定の接触角を生じるようになるからである。液体と表面の間の相互作用エネルギーが低ければ低いほど、接触角は大きくなり、占有面積は少なくなる。
【００１５】
図５で、接触角αは表面の面３４と液滴３８の正接線３６の間の角度である。所与の表面に対するそれぞれの液体の接触角は、表面張力などのその液体の性質及び表面エネルギーなどの表面の性質に依存している。
【００１６】
図６に、接触角α₁、α₂を有する図４の２つの液滴ａ、ｂを示す。液滴ｂのような一部の液体は鋭い接触角α₂を持ち、液滴は大きな面積Ｓ₁を占めるようになる。しかし液滴ａのような一部の液体は鈍い接触角α₁を持ち、それらの１つの同一サイズの液滴は、鋭い接触角を有する液体が占める表面面積Ｓ₁よりもはるかに小さな表面面積Ｓ₂を占めるようになる。
【００１７】
更に図７で、広範な実験を通して、薄い絶縁表面４８上にある液滴ｃと表面４８の真下の電極４９間に電圧Ｖを印加すると、電界ができて接触角が変化することが確認された。液体に印加する電圧によって接触角を所望の角度に変更できる。
【００１８】
図７は左から右に、電圧Ｖを印加する前、電圧Ｖの印加中、電圧Ｖの除去後の液滴ｃを示している。図から分かるように、電圧Ｖを印加する前は、液滴ｃは玉になっており、鈍角α₃を有している。電圧Ｖの印加中、液滴ｃの接触角は鋭角α₄に変化し、その結果、液滴は拡大する。電圧Ｖの除去後、液滴の接触角はその元の鈍角α₃に変化し、その結果、液滴は再び玉になる。
【００１９】
なお、電圧をオフにすると、液滴と電極は変化したままとなり、その結果、液滴は広がったままになる。しかし液滴と電極を放電すると、液体は玉になる。本明細書で「電界を除去」するということは「液体と電極を放電する」ことを意味するものとする。更に本明細書で「液滴を活性化する」ということは「接続プレートを通して電圧を液滴に印加する」ことを意味し、「液滴を不活性化（deactivate）する」ということは「接続プレートを通して液滴に印加した電圧を除去する」ことを意味するものとする。
【００２０】
接触角を鈍角から鋭角に変更することで、液滴はその元の表面面積（電界を印加するまえに液滴が占める表面面積）より大きな表面面積を占めるようになる。電圧を除去すると、液滴はその元の表面面積に再び縮小する。実験では、導体に上塗りしたシリコンエラストマなどの表面で水や水銀などの液体に電圧Ｖを印加すると、その表面面積は１０倍以上増大し得ることが分かった。更に、テフロン被覆パリレンなどの表面を利用すると、水ないし水銀の表面面積を２０から３０倍の範囲で増大できる。
【００２１】
本発明では電圧をかけることで液体の表面面積を増大するという概念を利用して染色ないし着色した液体の表面面積を拡大して所望の表面面積を満たすようにする。
【００２２】
図１に戻り、本発明の実施例では、低表面エネルギー絶縁体１８に対する染色ないし着色液滴液滴２４の接触角が９０度以上となるように選択する。表面に対する液体ｌ₁の接触角は、低い表面張力を持ち液体ｌ₁と混和しない第２の液体ｌ₂が存在すれば、大きくなることがよく知られている。この現象を図８、９に示す。
【００２３】
図８で、液滴ｄが表面５０上にある。空気５２に囲まれた液滴ｄは鋭い接触角α₅を持っている。しかし図９では、図８の液滴ｄと同じ液滴ｄ’は異なる液体５４に囲まれ、図８の表面５０と同じ表面５０’上にある。図９から分かるように、液体５４により液滴ｄ’は鈍角α₆を持つようになる。この効果を利用して有用な有極液／低エネルギー表面の組み合わせの数を大きく増大することができ、本発明の実施で非常に有用なものとなる。
【００２４】
再び図１で、作動の際、個々にアドレス指定可能な電圧Ｖを接続プレート２０を通してそれぞれの液滴２４とそれに対応する電極１６に印加する。なお簡潔にするため、１つの液滴２４とそれに対応する電極１６に対する電圧Ｖ₁の接続だけしか図示していない。電圧Ｖ₁はＡＣでもＤＣでもよい。ＤＣ電圧の場合は、電極１６は電圧Ｖ₁の１つの極に接続し、電圧Ｖ₁の反対極は接続プレート２０に接続する。接続プレート２０は液滴２４への電気接続を提供するので、液滴２４は電極１６の電位に比較して反対の電位を有する。
【００２５】
電圧Ｖ₁をオンにすると、低表面エネルギー絶縁体１８の真下の電極１６の極に対する液滴２４の反対極により液滴２４の接触角は減少する。その結果、電圧Ｖ₁を活性化すると、対応する液滴２４は拡大し、大きな表面面積を占めるようになる。
【００２６】
なお本発明の実施例では、電極１６は開口部１９を有して電圧Ｖ₁を生成する電圧源から接続プレート２０への接続のための経路を提供する。しかし電極１６内に開口部を有する必要はない。電圧Ｖ₁を生成する電圧源は所望の経路を通して接続プレート２０に接続できる。なお、所望の経路により、接続プレート２０への接続は透明なものにする必要がある。
【００２７】
本発明の実施例では、液滴２４は低表面エネルギー絶縁体１８に対して９０度以上の接触角を有する液体から選択する。更に本発明の実施例では、低表面エネルギー絶縁体１８は約０．３ミクロンの厚さのＦＣ７２３フィルムにより上塗りした約０．２ミクロンの厚さのパリレンＣフィルムとなるように選択する。従って２０から４０ボルトの電圧を本発明の実施例の液滴に印加することで、液滴は拡大してその元の表面面積よりも２０倍大きい表面面積を占めるようになる。電圧Ｖ１を除去すると、液滴２４はその元の形の玉になり、広がっていたときよりも小さい表面面積を占めるようになる。
【００２８】
それぞれの液滴の液体量は、１つの液滴２４の表面面積がもとの面積の２０倍に拡大したときに、画像の画素の面積に等しい面積を占めるようになるように選択する。染色ないし着色した液体が黒であるとすると、液滴が広がった後は、黒の画素が形成される。しかし印加電圧により（電極が活性化され）形成された電界を除去し、液滴がその元の形に戻ると、元の表面面積は画素の表面面積よりもはるかに小さい（２０倍）ので、その元の形の液滴は拡がった時ほど目につかない。従ってそれぞれの電界は個々にアドレス指定可能なので、適切な電界を活性化、不活性化することで、電気毛管ディスプレイシート１０上に画像を表示できる。
【００２９】
なお液滴２４の大きさに比較した電極１６の大きさは、一定の比例に応じて描いてはいない。
【００３０】
液体ｌ₁、ｌ₂は同一ないしほぼ同じ比重を有することが非常に望ましい。それは機械的衝撃による破損に対する大きな免疫となる。機械的衝撃からの更なる免疫は、それぞれの液滴を部分的に囲むことで得ることができる。
【００３１】
図１０に本発明の別の電気毛管ディスプレイを示す。図１０で要素６２、６４、６６、６８、７０、７２、７４は図１の要素１２、１４、１６、１８、２０、２２、２４と同一でそれぞれ同じ目的を果たす。図１０で、剛性ないし半剛性で誘電性の透明ないし着色、染色した構造７３が図１の間隙２２内にある。構造７３は複数の空隙７６を有する。それぞれの空隙７６には１つの液滴７４が収納されている。空隙７６は更に電圧の印加により生じる液滴の形の変化に適応する。
【００３２】
剛性構造７３はアクリルやポリカーボネートなどの透明プラスチックから射出成形その他の方法で作製できる。それはエポキシその他の樹脂から鋳造でき、大きな機械的衝撃中に液滴７４が同構造に当たる場合に液滴７４が容易に付着しない表面を持つようにすべきである。構造７３はダウ・コーニング・シルガード１８４などのシリコンエラストマから作製することも可能である。後者の場合、液滴７４を最初に配置し、液滴７４が占めない残りの間隙７８を、硬化剤を加えたまっすぐなエラストマで満たす。エラストマが硬化して導電性の液滴７４と電極６６間に周期的な電圧を印加すると、それにより液滴７４の周期的な変形が生じる。このエラストマの局所的な運動により液滴に近いエラストマ部分が硬化するのを防ぎ、残りのエラストマは硬化する。このようにして液滴の回りに空隙を作り、それらの空隙は誘電液で満たす。なお、ディスプレイをシート６４を通して見る場合、構造７３は透明でなければならない。
【００３３】
空隙７６内の液滴７４の回りの間隙７８は非導電性の染色透明液ｌ₃を満たすことができる。本発明の電気毛管ディスプレイシート１０は投影機に載せる透明ディスプレイとして利用して電気毛管ディスプレイシート１０の画像をスクリーンに投影できる。従ってスクリーン上では、拡大した液滴の投影像だけが電極の大きさにより暗い画素ないし部分画素として見られ、それらの液滴が拡がっていない場合は光は画素を通過するので、スクリーンに明るい箇所ができる。
【００３４】
見るために使用しないシートの表面に隣接して白い紙を配置すると、液滴に暗い染料ないし着色剤を使用した場合、紙状のディスプレイとなる。
【００３５】
ディスプレイシート１０及び６０では画像を表示し続けるためにはアドレス指定電圧（図１の電極１６と接続プレート２０及び図１０の電極６６と接続プレート７０に印加する電圧）のパターンの一定した印加が必要となる。アクティブマトリックスアドレス指定回路がそのような保持電圧パターンを提供できる。
【００３６】
しかし実験では、図７に示すように液滴に電圧を印加し、電圧源を突然取り除くと、液滴７４と電極６６に容量的に保存された電荷は、電荷が放電されるまで、電圧により変形した液滴の形を長期にわたり保持する。
【００３７】
図１で、持続的な電界あるいは保持電荷の使用に依存しない保持メカニズムを作製する１つの方法は、基板１２にチキソトロピー液を使用することである。そのような液体は静止状態下では高い粘性を持ち、動的せん断状態では非常に低い粘性を持つ。従ってアドレス指定されたときに液滴に突然存在する実質的な力により液滴の近傍の液ｌ₂の粘性が落ち、電極１６にかけてｌ₁の実質的に完全な拡大が可能になる。アドレス指定回路により供給される電圧はゆっくりと減少させることができ、液滴の近傍の液ｌ₃はその高い粘性状態にもどることができ、効果的に液滴をその拡大状態に無期限に保持できる。消去はアドレス指定電圧よりもおそらく高い電圧の振動電界により行う。それにより液滴内で振動を誘起することで液体の粘性の短期間の低下を生じる。
【００３８】
そのようなディスプレイの一部のアプリケーションについては、ペンや鉛筆で紙に書くことができるように、スタイラスでディスプレイ上に直接書き込めることが望ましい。
【００３９】
図１１にスタイラスと共に使用することを意図した容量性ディスプレイシートを示す。図１１で要素８２、８４、８６、８８、９０、９２、９４は図１の要素１２、１４、１６、１８、２０、２２、２４と同一でそれぞれ同じ目的を果たす。図１１では、複数の導電プレート９６が基板８２の表面９８上に配設されている。導電プレート９６のそれぞれは接続プレート９０への電気接続１００を有する。電気接続１００のそれぞれは、陰極管アドレス指定式静電書込み手段と共に使用するピンプレートの形の金属ないし導電性のプラスチックとすることができる。
【００４０】
電気接続１００は電荷を導電プレート９６から接続プレート９０そして最終的に液滴９４に転送する。全ての電極８６は電池などの電源Ｐの１つの端子に接続し、電源Ｐの他の端子はスタイラス１０２の導電チップに接続する。導電プレート９６は透明でなければならない。簡潔にするため、電源Ｐへの１つの電極８６の接続しか示していない。
【００４１】
作動の際は、底面９８を通してスタイラス１０２が移動すると、電極８６の電荷と反対のスタイラス１０２のチップの電荷が電気接続１００を通して接続プレート９０に転送される。液滴９４と電極８６の電荷の反対極性により液滴９４は拡大し、電極８６の真上の表面８７を覆うようになる。電源の電圧により、液滴９４は拡大して電極８６の真上の領域全体を覆ったり、拡大が少なく電極８６の真上の領域を部分的に覆うようになる。従って電源からの電圧を適切に選択することでグレースケールを作ることができる。
【００４２】
電気毛管ディスプレイシートでは、画像は容量的に保持された電荷ないし間隙９２内のチキソトロピー液などの手段により保持される。
【００４３】
図１２で、図１１の画像の消去は、スタイラスの代わりに、好適にはソフトな導電ブラシのような広接触域電極１０４により行うことができる。広接触域電極１０４は全ての電極８６に接続する必要がある。簡潔にするため、広接触域電極１０４に対する１つの電極８６の接続だけを図示する。そこで広接触域電極１０４を表面９８上に配置することで、電極８６と接続プレート９０は短絡し、液滴はその元の形に戻り、画像が消去される。
【００４４】
本発明の電気毛管ディスプレイシートに変更を加えてフルカラー像を表示することができる。図１３に本発明の電気毛管カラーディスプレイシート１５０の部分上面図を示す。
【００４５】
図１４に、線Ａ−Ａに沿った図１３のカラーディスプレイシート１５０の拡大断面図を示す。図１４で要素１５２、１５４、１５６、１５８、１６１は図１の要素１２、１４、１６、１８、２２と同一でそれぞれ同じ目的を果たす。図１３、１４で、それぞれの電極１５６は画像の画素の面積と実質的に等しい面積を有する。更にそれぞれの電極１５６は低表面エネルギー絶縁体１５８上に配置された３つの別々の接続プレート１６０、１６２、１６４を有する。３つの非混和性液滴１７０、１７２、１７４は、それぞれが接続プレート１６０、１６２、１６４のそれぞれのものを覆うように接続プレート１６０、１６２、１６４上に配置されている。液滴１７０、１７２、１７４のそれぞれは、赤、青、緑の異なる色を有する。更に液滴１７０、１７２、１７４に占められていない間隙１６１の残りの部分は液体ｌ４で満たされている。
【００４６】
接続プレート１６０、１６２、１６４のそれぞれは液滴１７０、１７２、１７４のそれぞれに電気接続を提供する。図１４では簡潔にするため、１つの電極１５６とその接続プレート１６０、１６２、１６４の電気接続だけを示している。電極１５６と接続プレート１６０、１６２、１６４は電圧源生成電圧Ｖ₂に接続する。電圧Ｖ₂はＡＣでもＤＣでもよい。しかし図１４では、電圧Ｖ₂はＤＣ電圧として示す。電圧Ｖ₂の１つの極は電極１５６に接続し、反対側の極は個々のスィッチ１８０、１８２、１８４を通してそれぞれ接続プレート１６０、１６２、１６４に接続する。接続プレート１６０、１６２、１６４は液滴１７０、１７２、１７４に電気接続を提供するので、液滴１７０、１７２、１７４は電極１５６の電位に比較して反対の電位を有する。
【００４７】
作動の際、それぞれのスィッチＳ₁、Ｓ₂、Ｓ₃を閉じることで接続プレート１６０、１６２、１６４のそれぞれを活性化する。接続プレート１６０、１６２、１６４のそれぞれが活性化されると、そのそれぞれの液滴が拡大する。液滴１７０、１７２、１７４は同一表面（その対応する電極１５６の表面）を共有して拡大する。接続プレート１６０、１６２、１６４の１つを活性化すると、その対応する液滴が間隙１６１内で拡大し、電極１５６の全表面を占める。２つの接続プレート１６０、１６２、１６４を活性化すると、２つの対応する液滴が拡大して電極１５６の全表面を占める。２つの拡大した液滴は同一表面を共有し、それらは混和しないので、互いに混じらない。最後に３つの接続プレート１６０、１６２、１６４を全てを活性化すると、３つの液滴１７０、１７２、１７４が拡大し、電極１５６の全表面を占める。ここでも３つの液滴は同一表面を共有し、互いに混じらない。
【００４８】
１つの液滴だけを拡大するならば、画素（電極１５６の表面）はその液滴の色として見られるようになる。２つの液滴を拡大した場合は、画素はそれら２つの液滴の色の組み合わせとして見られる。最後に３つの液滴全てを拡大した場合は、画素はそれら３つの色の組み合わせとして見られる。画素に望ましい色如何により、適切な色の液滴を拡大できる。
【００４９】
なお、それぞれの液滴に印加する電圧は計時することができる。言い換えればスィッチＳ₁、Ｓ₂、Ｓ₃は異なる時間に閉じることができる。スィッチＳ₁、Ｓ₂、Ｓ₃を計時することで、液滴を異なる時間に拡大できる。例えばスィッチ₁がスィッチ₂の前に閉じ、スィッチ₂がスィッチ₃前に閉じるならば、液滴１７０が液滴１７２前に拡大し、液滴１７２は液滴１７４前に拡大する。これにより液滴１７０が拡大し、電極１５６の（共有間隙）の全表面を満たし始める。スィッチ₂を適切に計時することで、液滴１７２は拡大して液滴１７０で満たされていない領域を満たし始める。スィッチを適切に計時することで色の間でことなる割合を持つオプションがもたらされる。
【００５０】
更にそれぞれの液滴に印加する電圧量を変えると、それぞれの液滴に拡大が変化する。これによっても色の割合を変える別の手段がもたらされる。従ってスィッチＳ₁、Ｓ₂、Ｓ₃を計時し、それぞれの液滴に印加する電圧を変えるならば、異なる濃淡の異なる色を生成することができる。
【００５１】
スィッチＳ₁、Ｓ₂、Ｓ₃を開くと液滴１７０、１７２、１７４が再び収縮し、液滴は非混和性なので、それらは３つの別々の液滴に戻る。
【００５２】
図１４では、間隙１６１は透明な非導電液ｌ₄で満たされ、インクｌ_R、ｌ_B、ｌ_Gは導電非混和液である。導電（有極）液は少なくとも部分的に非混和性であることは一般的に事実であるが、経験的には適切な表面活性剤を組み合わせた非導電液ｌ₄が存在すれば、インクｌ_R、ｌ_B、ｌ_Gが特に液ｌ₄とほぼ等しい比重を持つならばそれらに高度の非混和性を効率的に与えられることが分かっている。この種の安定性は油中水形エマルジョンに見られる。
【００５３】
図１４の電気毛管カラーディスプレイシート１５０では、接続プレート１６０、１６２、１６４を活性化するのにスィッチＳ₁、Ｓ₂、Ｓ₃を使用する。しかし接続プレート１６０、１６２、１６４に個々の電気接続を与えることのできるどのようなアドレス指定可能な設計によってもスィッチＳ₁、Ｓ₂、Ｓ₃と置き換えることができる。
【００５４】
なお、本明細書で開示したカラー容量性エネルギーディスプレイシートは図１０の開示した実施例も利用できる。
【００５５】
また本発明の電気毛管カラーディスプレイシートでは、赤、青、緑インクは色のスペクトルを創出できるどのような３つの補色にも置き換えることができる。
【００５６】
更に構成や組み合わせの詳細や要素や材料の配置の数々の変更は、以下の本発明の特許請求項の真の趣旨や範囲から逸脱せずに行うことができることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の白黒電気毛管ディスプレイシートの断面図の拡大部分を示す。
【図２】図１の電気毛管ディスプレイシートの上面図である。
【図３】図１の基板１２とシート１４を共に接合する方法例を示す。
【図４】表面上の２つの異なる種類の液体の２つの同一サイズの液滴を示す。
【図５】液滴の正接線と接触面の間の角度である表接触角を示す。
【図６】接触角を有する図４の２つの液滴を示す。
【図７】電界を印加する前、電界の印加中、電界の除去後の液滴の３つの段階を示す。
【図８】空気で包囲され、鋭い接触角を有する液滴を示す。
【図９】異なる液体に包囲された図８の液滴を示し、液体が存在すると図８の液滴は鋭角を有する。
【図１０】本発明の別の白黒電気毛管ディスプレイシートを示す。
【図１１】スタイラスで使用するようにした電気毛管ディスプレイシートを示す。
【図１２】図１１のディスプレイシートを消去する方法を示す。
【図１３】本発明の電気毛管カラーディスプレイシートの部分上面図である。
【図１４】図１３の電気毛管カラーディスプレイの線Ａ−Ａに沿った断面図である。
【符号の説明】
１０電気毛管ディスプレイシート、１２基板、１４透明シート、１６、電極、１７フレーム、１８低表面エネルギー絶縁体、２０高表面エネルギープレート、２２間隙、２４液滴、３２，３４表面、３６正接線、４８表面、４９電極、５０，５０’ 表面、５２空気、５４液体、６２基板、６４透明シート、６６電極、６８低表面エネルギー絶縁体、７０高表面エネルギープレート、７２間隙、７３染色した構造、７４液滴、７６空隙、７８間隙、８２基板、８４透明シート、８６電極、８８低表面エネルギー絶縁体、９０高表面エネルギープレート、９２間隙、９４表面、９６導電プレート、９８表面、１００電気接続、１０２スタイラス、１０４広接触域電極、１５０カラーディスプレイシート、１５２基板、１５４透明シート、１５６電極、１５８低表面エネルギー絶縁体、１６０，１６２，１６４接続プレート、１６１間隙、１７０，１７２，１７４非混和性液滴

Claims

第１のシートと、
第２のシートと、
前記第１のシートは外面と内面を持ち、
前記第２のシートは外面と内面を持ち、
前記第１のシートの前記内面と前記第２のシートの前記内面の間の密閉間隙と、
前記第１のシートは前記内面に第１のタイプの電極手段を有し、
絶縁層と、
前記絶縁層は前記第１のタイプの電極手段上にあり、
１組の少なくとも２つの第２のタイプの電極手段は前記絶縁層上にあり、前記密閉間隙に露出し、
前記絶縁層は、前記１組の少なくとも２つの第２のタイプの電極手段を前記第１のタイプの電極手段から絶縁するように構築して配列し、
前記１組の少なくとも２つの第２のタイプの電極手段は前記第１のタイプの電極手段上にあり、
第１の色の液体の液滴と、
第２の色の液体の液滴と、
前記第１の色の液体の前記液滴は、前記１組の少なくとも２つの第２のタイプの電極手段の１つの電極手段を覆う前記密閉間隙にあり、
前記第２の色の液体の前記液滴は、前記１組の少なくとも２つの第２のタイプの電極手段の他の電極手段を覆う前記密閉間隙にあり、
前記第１のタイプの電極手段を活性化する第１の手段と、
前記１組の少なくとも２つの第２のタイプの前記１つの電極手段を活性化する手段と、
前記１組の少なくとも２つの第２のタイプの前記他の電極手段を活性化する手段とからなり、
前記第１のタイプの電極手段と前記１組の少なくとも２つの第２のタイプの電極手段とは、前記第１のタイプの電極手段と、前記１組の少なくとも２つの第２のタイプの電極手段の前記１つの電極手段とを活性化したときに、第１の色の前記液滴が拡大し、前記第１のタイプの電極手段と、前記１組の少なくとも２つの第２のタイプの電極手段の前記他の電極手段とを活性化したときに、第２の色の前記液滴が拡大し、前記第１のタイプの電極手段と、前記１組の少なくとも２つの第２のタイプの電極手段の前記１つの電極手段と、前記１組の少なくとも２つの前記第２のタイプの電極手段の前記他の電極手段とを活性化したときに、第１の色の前記液滴と第２の色の前記液滴の両方が拡大するように、互いに及び前記第１の色の液滴と、前記第２の色の液滴に関して構築され、配置されているカラー表示装置。