JP4595468B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、着色された液体を電極間で移動させて表示を行う表示装置に関する。

従来、低消費電力で表示動作する表示装置としては、液晶表示装置以外でも様々な表示装置が研究されているが、近年では、着色された誘電体の液体を電極間で挟み移動させ、着色の有無を視認させることで表示を行う表示装置が考えられている（例えば、特許文献１参照。）。

この表示装置は、複数の容器内の一部に着色液体を充填して容器内に気泡を形成し、着色液体を静電力による駆動手段で移動させることに伴い気泡の位置も移動させ、これを視認可能な容器の表示部を画素として用いるものである。
特開平０８−２５４９６２号公報

しかしながら、前記従来の着色液体を静電力によって移動させるようにした表示装置では、電極間に挟まれた着色液体と気泡は、その電極間の仕切のない同一の空間内において隣り合わせた位置となり、例えば空間内の一方に寄った電極により静電力を掛けると、着色液体が空間内の一方の側に寄って移動位置するのに伴い、これに入れ替わるように気泡が空間内の他方の側に寄って移動位置するものであるため、この着色液体と気泡の位置をある方向へ移動位置させた表示状態のまま維持するには、そのときの静電力を維持するための電圧を掛け続けなければならないという問題がある。

本発明は、前記のような問題に鑑みなされたもので、同一の表示内容を維持する場合には特に電圧を掛け続ける必要がなく、かつ、表示変更はより低電圧にて行える低消費電力で高コントラストの見やすい表示装置を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に記載の表示装置では、第２，第３電極板をゼロ電位とし、第１電極板に正電位を掛けることで上層空間に電場を与えると、誘電体の着色液体が移動ホールを通して上層空間へ移動されて着色表示の状態となり、第１，第３電極板をゼロ電位とし、第２電極板に正電位を掛けることで下層空間に電場を与えると、誘電体の着色液体が移動ホールを通して下層空間へ移動されて無着色表示の状態となるもので、着色液体の上層空間への移動に際しては第１電極板に設けた突起部に掛かる正電位によって移動ホールの周辺に集中した液体引き上げ力を作用させ、着色液体の下層空間への移動に際しては第２電極板に設けた突起部に掛かる正電位によって移動ホールの周辺に集中した液体引き下げ力を作用させる。

これによれば、着色表示または無着色表示の何れの状態においても、突起部の先端が移動ホールを通した対向空間にある誘電体の着色液体に近付くので、移動ホール周辺の着色液体に対し低い印加電圧で強い力を加えることができ、低消費電力で応答性が高く、安定表示且つ高コントラストな表示装置を実現できることになる。

本発明の請求項２に記載の表示装置では、第２，第３電極板をゼロ電位とし、第１電極板に正電位を掛けることで上層空間に電場を与えると、誘電体の着色液体が移動ホールを通して上層空間へ移動されるのに伴い該上層空間の気体が通気孔を通して下層空間へ逃がされて着色表示の状態となり、第１，第３電極板をゼロ電位とし、第２電極板に正電位を掛けることで下層空間に電場を与えると、誘電体の着色液体が移動ホールを通して下層空間へ移動されるのに伴い該上層空間の気体が通気孔を通して下層空間へ逃がされて無着色表示の状態となるもので、前記通気孔の範囲に対応する各電極板を電極未設部によって除くことで該通気孔を通した誘電体の着色液体への力の作用を小さくする。

これによれば、着色表示または無着色表示の何れの状態においても、通気孔の周辺を除いて強い液体移動力（保持力）を作用させることができ、着色液体と気体の移動循環がスムーズに行われ、低消費電力で応答性が高く、安定表示且つ高コントラストな表示装置を実現できることになる。

本発明の請求項３に記載の表示装置では、第２，第３電極板をゼロ電位とし、第１電極板に正電位を掛けることで上層空間に電場を与えると、誘電体の着色液体が移動ホールを通して上層空間へ移動されるのに伴い該上層空間の気体が通気孔を通して下層空間へ逃がされて着色表示の状態となり、第１，第３電極板をゼロ電位とし、第２電極板に正電位を掛けることで下層空間に電場を与えると、誘電体の着色液体が移動ホールを通して下層空間へ移動されるのに伴い該上層空間の気体が通気孔を通して下層空間へ逃がされて無着色表示の状態となるもので、前記通気孔の範囲に対応して設けた打ち消し電極によって各電極板に掛けた電位により作用する空間内の力を当該通気孔の範囲において打ち消す。

これによれば、着色表示または無着色表示の何れの状態においても、通気孔の周辺に対する液体移動力を極力抑えることができ、着色液体と気体の移動循環がスムーズに行われ、低消費電力で応答性が高く、安定表示且つ高コントラストな表示装置を実現できることになる。

本発明の請求項４に記載の表示装置では、前記請求項２または請求項３に記載の表示装置にあって、さらに、前記移動ホールの位置に対応した前記第１電極板上と第２電極板上にそれぞれ突起部を設けたことを特徴とする。

これによれば、着色表示または無着色表示の何れの状態においても、突起部の先端が移動ホールを通した対向空間にある誘電体の着色液体に近付くので、移動ホール周辺の着色液体に対し低い印加電圧で強い力を加えることができ、しかも着色液体と気体の移動循環がスムーズに行われ、より低消費電力で応答性が高く、安定表示且つ高コントラストな表示装置を実現できることになる。

本発明の請求項１に係る表示装置によれば、着色表示または無着色表示の何れの状態においても、突起電極の先端が移動ホールを通した対向空間にある誘電体の着色液体に近付くので、移動ホール周辺の着色液体に対し低い印加電位で強い力を加えることができ、低消費電力で応答性が高く、安定表示且つ高コントラストな表示装置を実現できるようになる。

本発明の請求項２に記載の表示装置によれば、着色表示または無着色表示の何れの状態においても、通気孔の周辺を除いて強い液体移動力（保持力）を作用させることができ、着色液体と気体の移動循環がスムーズに行われ、低消費電力で応答性が高く、安定表示且つ高コントラストな表示装置を実現できるようになる。

本発明の請求項３に記載の表示装置によれば、着色表示または無着色表示の何れの状態においても、通気孔の周辺に対する液体移動力を極力抑えることができ、着色液体と気体の移動循環がスムーズに行われ、低消費電力で応答性が高く、安定表示且つ高コントラストな表示装置を実現できるようになる。

本発明の請求項４に記載の表示装置によれば、前記請求項２または請求項３に記載の表示装置にあって、着色表示または無着色表示の何れの状態においても、突起電極の先端が移動ホールを通した対向空間にある誘電体の着色液体に近付くので、移動ホール周辺の着色液体に対し低い印加電圧で強い力を加えることができ、しかも着色液体と気体の移動循環がスムーズに行われ、より低消費電力で応答性が高く、安定表示且つ高コントラストな表示装置を実現できるようになる。

よって、本発明によれば、低消費電力で表示の変更および表示の安定維持が可能な高コントラストの見やすい表示装置を提供できる。

以下図面により本発明の実施の形態について説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る表示装置の１画素対応の構成を示す断面図である。

図２は、前記第１実施形態に係る表示装置の表示動作を説明するための断面図であり、同図（Ａ）は白色表示状態を示す断面図、同図（Ｂ）は黒色表示状態を示す断面図である。

この表示装置は、１画素につき１辺ｗの正方形の第１電極板（１）１１ａ、第２電極板（２）１１ｂを備え、この第１電極板（１）１１ａと第２電極板（２）１１ｂとは、この表示画素の周囲を正方形に囲む高さ２ｄ＋ｄｍの垂直隔壁（誘電体）１２に対応した空間を介して当該画素の表面側と裏面側とに平行にして対向配置される。

この第１電極板（１）１１ａと第２電極板（２）１１ｂとによる対向空間の中央部分には、当該各電極板（１）１１ａ，（２）１１ｂと同一の大きさの１辺ｗの正方形の第３電極板（３）１１ｃが平行配置されると共に、この第３電極板（３）１１ｃを間に挟み込んだ１辺ｗ×高さｄｍの正方形の水平隔壁（誘電体）１３が平行配置され、それぞれ高さｄの上層空間１４ａと下層空間１４ｂが形成される。

第３電極板（３）１１ｃおよび水平隔壁１３の中心位置には、一辺ｈｗ（＜＜ｗ）の正方形の移動ホール１５が設けられ、上層空間１４ａと下層空間１４ｂとが一部連通される。

そして、前記第３電極板（３）１１ｃおよび水平隔壁１３に設けられた移動ホール１５の位置に対応する第１電極板（１）１１ａと第２電極板（２）１１ｂそれぞれの表面上の中心位置には、その突起部として、移動ホール１５の方向に突出した平板状の突起電極１８ａ，１８ｂが設けられる。この平板状の突起電極１８ａ，１８ｂは、例えば各電極板１１ａ，１１ｂと同じ導電材料からなり、ｄ／３〜ｄ／２の厚みに設定することで各電極頂部（先端部）を移動ホール１５に近付ける。

前記第１電極板（１）１１ａは透明電極であり、第１電極板（１）１１ａは画素表面を構成するガラス板１６により被覆される。また水平隔壁１３の壁面および垂直隔壁１２の壁面は、何れも白色に着色される。

そして、上層空間１４ａおよび下層空間１４ｂからなる一連の空間１４ａ，１４ｂの内部には、当該一連空間１４ａ，１４ｂの容積の略半分の量で黒色に着色した液体（誘電体）１７が封入される。

この表示装置では、後述にて説明するように、第１〜第３電極板（１）１１ａ〜（３）１１ｃに対して選択的に電圧を印加することで、着色液体（誘電体）１７を上層空間１４ａの側または下層空間１４ｂの側へ移動させ、図２（Ａ）に示すように、下層空間１４ｂの側へ移動させた場合には、画素表面からみて白色表示の状態となり、図２（Ｂ）に示すように、上層空間１４ａの側へ移動させた場合には、画素表面からみて黒色表示の状態となる。

なお、突起電極１８ａが透明電極の場合、着色液体（誘電体）１７を、図２（Ａ）に示すように、下層空間１４ｂの側へ移動させた場合には、移動ホール１５の位置に着色液体１７の見える状態となるが、当該移動ホール１５の面積ｈｗ²は白色着色された水平隔壁１３の全体面積ｗ²に比較して非常に小さいため、当該水平隔壁１３の白色に埋もれて認識されない。

また、突起電極１８ａが透明電極でない場合も、突起電極１８ａの面積ｈｗ²は全体面積ｗ²に比較して非常に小さいため、当該水平隔壁１３の白色あるいは着色液体１７の色に埋もれて認識されない。

次に、前記構成の第１実施形態の表示装置における表示動作について、より詳細に説明する。

誘電体である着色液体１７に電場が掛かると、この液体１７は分極する。分極した着色液体１７にかかっている電場が一様ではない(空間的に変化している)ところでは、着色液体１７はその分極の向きと電場成分の偏微分との関係に応じて電場から力を受ける。

着色液体１７の各部分が受ける力の大きさと向きは、着色液体１７の各部分の分極を双極子モーメントで近似し、各双極子モーメントの成分とそれぞれの双極子の位置での電場成分の偏微分とから考察できる。

双極子モーメントをＰ、電場をＥ、双極子が受ける力をＦとしたとき、
Ｆ＝（Ｐ・∇）Ｅ
である（Ｐ、Ｅ、Ｆはベクトル、∇はナブラ）。

このため、上層空間１４ａ、下層空間１４ｂ、移動ホール１５の中に適切な電場（電位の変化）を作り出すことで、着色液体１７を上層空間１４ａから下層空間１４ｂへ、あるいは下層空間１４ｂから上層空間１４ａへと移動させる原動力が得られる。

例えば第２電極板（２）１１ｂと第３電極板（３）１１ｃを０Ｖとし第１電極板（１）１１ａに１０Ｖの正電圧を印加した場合の画素内空間の電位分布は次のようになる。

上層空間１４ａでは、第１電極板（１）１１ａの１０Ｖから第３電極板（３）１１ｃの０Ｖ近くへと急激に電位が変化するが、移動ホール１５の位置に対応した中央付近の上層部分ではそれより緩やかに電位が変化し、下層部分で更になだらかに変化して第２電極板（２）１１ｂで０Ｖとなる。そして、移動ホール１５の下方あたりを除く下層空間１４ｂの電位はどこも略０Ｖである。

一方で、移動ホール１５の位置に対応した第１電極板（１）１１ａの中心には平板状の突起電極１８ａが設けられているため、上層空間１４ａにおける移動ホール１５の直上空間部分の電位はそれ以外の空間部分の電位より高くなる。

なお、同画素内空間の各電位分布に対応する各電場分布については、電位の傾きから求めることができるが、第１電極板（１）１１ａ側の上層空間１４ａの電場は非常に強く、第２電極板（２）１１ｂ側の下層空間１４ｂの電場は非常に弱い。その上で、前記平板状の突起電極１８ａが設けられた上層空間１４ａにおける移動ホール１５の直上空間部分の電場はそれ以外の空間部分の電場より非常に強くなる。

したがって、上層空間１４ａに対応する電場同士を比べると、突起電極１８ａにより空間が狭められていることで移動ホール１５の上あたりの電場はそれ以外の電場より強い。移動ホール１５の上下方向に対応した電場については、上層空間１４ａ、移動ホール１５内、下層空間１４ｂと下に行くほど電場は弱くなる。下層空間１４ｂでは移動ホール１５の下から外側にいくほど電場は弱くなり、移動ホール１５から離れた水平隔壁の下では電場は殆どない。

なお、この表示装置の画素空間内における電圧印加時の電位分布および電場分布のイメージについては、同一出願人による先行出願（特願２００４−１２８２５３号）の図３・図４などに記載例があるが、本願第１実施形態の表示装置では、移動ホール１５の位置に対応して突起電極１８ａ，１８ｂを設けているので、当該移動ホール１５の上方周辺から内部そして下方に至る範囲の電界（電場）はより強く現れる。

すなわち、図２（Ａ）に示すように、最初、着色液体１７がすべて下層空間１４ｂにあるときに、第２電極板（２）１１ｂと第３電極板（３）１１ｃを０Ｖにして第１電極板（１）に１０Ｖの正電圧を印加すると、上述した電場分布のイメージからも分かるように、移動ホール１５から離れたところの液体１７はほとんど分極しないが、移動ホール１５の直上から中と移動ホール１５の下とその周辺の液体１７が分極する。

この際、移動ホール１５の直上および該ホール１５内の液体１７と移動ホール１５の下方の液体１７には略上向き、また下層の液体１７で移動ホール１５の下方より外側の液体１７には概ね移動ホール１５の下方へと向かう力が加わる。これにより移動ホール１５にある液体１７は特に突起電極１８ａの方向へ導かれて上層空間１４ａへと上がり、また移動ホール１５の下方にある液体１７は当該移動ホール１５へと上がり、さらに移動ホール１５下方の外側にある液体１７は移動ホール１５の下方へと入って行く。

そして、移動ホール１５から上層空間１４ａに上がってきた着色液体１７は、同じ原理による力を受けて、その一部は更に上へ、一部は移動ホール１５の上から離れて第１電極板（１）１１ａと水平隔壁１３で挟まれた同空間１４ａの奥へと入って行く。

この際、移動ホール１５を後から次々と上がって上層空間１４ａである水平隔壁１３の上に入って来る着色液体１７に押される形で上層空間１４ａに既に上がった着色液体１７は端の方へと移動して行く。

一方、水平隔壁１３の下にある下層空間１４ｂでの大部分の着色液体１７については、当該下層空間１４ｂの電場は略零なので殆ど力を受けない。しかし、液体１７には表面張力によりひとつになろうとする力が働くので、これら下層部分の液体１７も、前記移動ホール１５を通り上層空間１４ａへと移動する液体１７に引っ張られて当該移動ホール１５の方向へと動いていく。

このように、第２電極板（２）１１ｂと第３電極板（３）１１ｃを０Ｖにして第１電極板（１）およびその突起電極１８ａに１０Ｖの正電圧を印加することにより得られる電場空間と着色液体１７の表面張力、および後ろから押される力などの総合作用の結果、全体としての着色液体１７は、電場の弱い下層空間１４ｂの領域から電場の強い上層空間１４ａの領域へと移動して行く。

一方で、着色液体１７がすべて上層空間１４ａにあるときに、これを全て下層空間１４ｂへと移動させる時には、第１電極板（１）１１ａと第３電極板（３）１１ｃに０Ｖ、第２電極板（２）１１ｂおよびその突起電極１８ｂに１０Ｖを印加すればよく、前記同様の原理によって着色液体１７は下層空間１４ｂへと移動する。

この場合も、下層空間１４ｂにおける移動ホール１５の直下部分の電場は、他の空間部分の電場に比べ、突起電極１８ｂによってその空間部分が狭められていることで強力になるので、移動ホール１５にある液体１７は特に突起電極１８ｂの方向へ導かれて下層空間１４ｂへと下がり、また移動ホール１５の上方にある液体１７は当該移動ホール１５へと入り、さらに移動ホール１５上方の外側にある液体１７は移動ホール１５の上方へと移って行く。

そして、この表示装置では、水平隔壁１３の非常に小さな（μｍ単位）移動ホール１５を介して上下分離した上層空間１４ａと下層空間１４ｂとの間での着色液体１７の移動によって表示の白／黒切り換えを行い、しかも移動ホール１５の直上部分と直下部分には突起電極１８ａ，１８ｂによって強い力が加わるようにしたので、着色液体１７を上層空間１４ａまたは下層空間１４ｂに移動させる場合の印加電圧を小さく設定することができる。

そして、この表示装置では、着色液体１７を一旦上層空間１４ａまたは下層空間１４ｂに移動させてしまうと、その状態を維持するのに各電極板（１）１１ａ〜（３）１１ｃ間に特に電圧を掛ける必要がない。

すなわち、上層空間１４ａまたは下層空間１４ｂに移動しきった着色液体１７は次のような力が寄与してその場所に止まる。

通常、液体（１７）には表面張力により一つになり丸まろうとする性質があるが、この表示画素空間内の着色１７の体積はとても小さいのでその影響は大きい。上層空間１４ａまたは下層空間１４ｂへと移動し終えて一つに纏まった液体１７が、移動ホール１５を通って再び他方の層の空間へと入り込むには、この表面張力によって一つになり丸まろうとする性質の力に逆らわなければならない。

この表示装置における着色液体１７の表面張力は、当該液体１７が現在の層の空間内に止まろうとする力として寄与する。また、移動ホール１５は非常に小さいので、ここを通過する着色液体１７は通過摩擦などによる抵抗力を受ける場合があり、この通過摩擦などによる抵抗力も当該液体１７が現在の層の空間内に止まろうとする力として寄与する。さらに、着色液体１７は、それが接している上下や横の面から引力(付着力)を受ける場合もあり、この面接触による引力(付着力)も当該液体１７が現在の層の空間内に止まろうとする力として寄与する。

熱運動や振動などによる外力が加わって、表示が乱されるかもしれないことに備えて電圧をかけておく場合にも、各電極板（１）１１ａ〜（３）１１ｃに対する印加電圧が低くても、移動ホール１５の直上部分と直下部分には、各突起電極１８ａ，１８ｂによって強い力を加えることができるので、着色液体１７を現在の層内に強く維持することができる。

図３は、前記第１実施形態に係る表示装置における液体移動量Ｌｍと電場エネルギＥｐとの関係を突起電極１８ａ，１８ｂがある場合Ａとない場合Ｂとで比較して示す図である。

液体が移動した場合のエネルギの変化を仮想仕事の原理で考察する。

仮想仕事ΔＷ＋電場のエネルギの変化量＝電源からのエネルギ補給
電場のエネルギＵ_Eは、
Ｕ_E＝∫(1/2)Ｅ・ＤdV＝∫(ε/2)Ｅ²dV＝∫(1/2ε)Ｄ²dV
で計算できる（Ｅ：電界（電場）強度、Ｄ：電束密度、ε：誘電率）。

電極の電位Ｖが一定の場合、仮想仕事による電場のエネルギの増加の２倍だけ、電源からエネルギの補給がある。よって、
仮想仕事ΔＷ＝電場のエネルギの変化量
の関係が成り立つ。

電場のエネルギが増大するように液体は移動しようとするため、エネルギの変化分を液体の移動量で割ったものが力の大きさに対応する。

従って、電場のエネルギＥｐの変化分が大きいほど液体に加わる力が大きくなるもので、図３に示すように、着色液体１７が下層空間１４ｂから上層空間１４ａへと移動する過程における電場のエネルギＥｐの変化は、突起電極１８ａ，１８ｂがある場合Ａの方がない場合Ｂに比べて明らかに大きく、着色液体１７に加わる力が大きいことが分かる。

このように、水平隔壁１３の移動ホール１５を介して上下分離した上層空間１４ａと下層空間１４ｂのそれぞれにおける着色液体１７の表面張力による静止力だけでなく、低印加電圧で強い力を与えるための電極構造など、前述した各種の力の寄与により、高速で反応のよい液体移動（表示切替）を実現することができる。

また、白色表示／黒色表示に応じて着色液体１７を移動させる空間を、水平隔壁１３の移動ホール１５を介して上下分離した上層空間１４ａと下層空間１４ｂとしたので、その空間が横に設けられている場合に比べて、表示として利用できる面積（開口率）を大きくとることができる。

突起電極１８ａ，１８ｂは移動ホール１５部に配置されるので、開口率は突起電極１８ａ，１８ｂがない場合と同等で悪影響はない。

したがって、前記構成の第１実施形態の表示装置によれば、表示内容を変えるときは小さな電力で大きな力を着色液体１７に作用させ、また表示内容を変えないときには特に電力を加える必要がなく、非常に低消費電力で、高コントラスト、且つ広い視野角の見やすい表示装置を実現できる。

また、前記構成の第１実施形態の表示装置によれば、表示変化に伴い着色液体（誘電体）１７の移動を開始する前の状態において、移動ホール１５の中にまで黒色液体１７が入る構成としたので、移動ホール１５の上方および下方に突起電極１８ａ，１８ｂを設けたことにも相まって、当該移動ホール１５内の電場から発生する強い力を移動開始最初から利用でき、着色液体１７全体の移動を速くすることができる。

また、各電極板１１ａ，１１ｂ，１１ｃを上層と下層を分離構成する広い領域に面して設けたので、当該各電極板１１ａ，１１ｂ，１１ｃの面積を広く、各電極板１１ａ，１１ｂ，１１ｃ間の距離を狭くでき、強い電場を広い領域に作り出すことができる。

また、着色液体（誘電体）１７の移動先の層の電極板から出た電気力線の一部が、移動ホール１５を通って移動元の層へと抜けて、当該移動元の層の電極板に広がりながら到達するように構成したので、移動元の層では液体１７を移動ホール１５へと導く力を、移動先の層では液体１７を移動ホール１５から離れる方向へと導く力を、それぞれ簡単に生み出すことができる。

なお、前記第１実施形態の表示装置において、移動ホール１５を設ける位置は水平隔壁１３および第３電極板（３）１１ｃの中央でなくてもよい。移動ホール１５の大きさや形状は異なっていてもよい。移動ホール１５は複数あってもよい。この場合、移動ホール１５の位置や形状に対応させて突起電極１８ａ，１８ｂの位置や形状も変えるようにする。

また、前述したように、強い衝撃などが加わっても表示が乱れないようにするために、表示内容が変更されない時でも電圧を掛けるようにしてもよい。その場合でも低消費電力化を図るため、表示を変更する時よりも弱い電圧を掛ける構成とする。あるいは、表示内容が変更されない時には、間欠的に電圧をかけて、乱されたかもしれない表示を一定時間ごとに復元する構成としてもよい。これらの場合にも突起電極１８ａ，１８ｂがあるために強い保持力があるので、突起電極１８ａ，１８ｂがない場合より弱い電圧で可能となる。

また、第１電極板（１）１１ａの下面や第２電極板（２）１１ｂの上面に、着色液体１７との間に入る誘電体の層を設けてもよい。

また、前記第１実施形態の表示装置では、第３電極板（３）１１ｃは水平隔壁１３の中に挟み込むようにして設けたが、水平隔壁１３の上面や下面に設けてもよい。

また、前記第１実施形態の表示装置において、各電極板（１）１１ａ〜（３）１１ｃには直流電圧を掛ける構成としたが、交流電圧を掛けてもよい。例えば着色液体１７を上層空間１４ａへ移動させる場合、第１電極板（１）１１ａには第３電極板（３）１１ｃと逆相で、第２電極板（２）１１ｂには第３電極板（３）１１ｃと同相で、３つの電極板に対し１０Ｖと０Ｖを一定周期で切り替えて掛ける構成とする。

また、前記第１実施形態の表示装置において、表示画素の平面形状は正方形として構成したが、長方形など他の形状であってもよい。

また、電極板の数は３つに限定されるものではなく、着色液体（誘電体）１７を上層空間１４ａと下層空間１４ｂとの間で電場の強さの違いにより移動させるものであれば、それ以上の極板数あるいはそれ以下の極板数であってもよい。

また、前記第１実施形態の表示装置では、各電極板（１）１１ａ〜（３）１１ｃは何れも表示領域にぴったり当て嵌まる面積として構成したが、表示領域より狭い面積でもよい。あるいは、表示領域より広い面積として垂直隔壁１２に食い込むように構成してもよく、特に、第３電極板（３）１１ｃを大きくして着色液体１７の移動先の層から移動元の層に外側から電場が入り込むのを防ぐ構成としてもよい。

なお着色液体（誘電体）は青、赤等の黒以外の色の着色であって良いし、水平、垂直の隔壁も白以外の色で着色されても構わない。

図４は、本発明の第１実施形態の変形例に係る表示装置の構成・動作を示す断面図であり、同図（Ａ）は白色表示状態を示す断面図、同図（Ｂ）は黒色表示状態を示す断面図である。

この第１実施形態の変形例に係る表示装置において、前記図１、図２において示した第１実施形態の表示装置と同一の構成部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。

この第１実施形態の変形例に係る表示装置では、第３電極板（３）１１ｃおよび水平隔壁１３に設けられた移動ホール１５の位置に対応する第１電極板（１）１１ａと第２電極板（２）１１ｂそれぞれの表面上の中心位置に、前記突起部として、移動ホール１５の方向に鋭角に突出した角錐状の突起電極１９ａ，１９ｂを設ける。この角錐状の突起電極１９ａ，１９ｂは、例えば各電極板１１ａ，１１ｂと同じ電極材料からなり、ｄ／３〜ｄ／２の高さに設定することで各電極頂部（先端部）を移動ホール１５に近付ける。

これによれば、前記図１、図２において示した第１実施形態の表示装置における平板状の突起電極１８ａ，１８ｂに替えて、角錐状の突起電極１９ａ，１９ｂを設けて構成したので、局所的に電場の強度がより大きくなり、移動ホール１５の直上部分や直下部分に対して加える電位による力をより局所的に作用させることができ、低消費電力であってもより高速な液体移動（表示切替）性能およびその移動後のより強い液体保持性能が得られる。

（第２実施形態）
図５は、本発明の第２実施形態に係る表示装置の構成・動作を示す断面図であり、同図（Ａ）は白色表示状態を示す断面図、同図（Ｂ）は黒色表示状態を示す断面図である。

この第２実施形態の表示装置において、前記図１、図２で示した第１実施形態の表示装置と同一の構成部分については、それと同一の符号を付してその説明を省略する。

この第２実施形態の表示装置では、前記図１、図２で示した第１実施形態の表示装置における平板状の突起電極１８ａ，１８ｂに替えて、前記突起部として、当該突起電極１８ａ，１８ｂと同じ平板状でも垂直隔壁１２と同じあるいは同じ誘電体材料を含む類似の誘電体材料により構成された誘電体突起部１８ａ′，１８ｂ′を設けて構成する。

すなわち、この誘電体突起部１８ａ′，１８ｂ′の材料である誘電体の比誘電率を大きいものとすることで、前記第１実施形態の導電材料からなる突起電極１８ａ，１８ｂを設けた表示装置の場合とほぼ同様の電場作用を得ることができ、大きな電力を加える必要がなく、非常に低消費電力で、高コントラスト、且つ広い視野角の見やすい表示装置を実現できる。（垂直隔壁１２が例えば樹脂の場合、その比誘電率は真空や空気の数倍の値であり、十分な効果がある。）
なお、この第２実施形態における表示装置では、誘電体突起部１８ａ′，１８ｂ′を垂直隔壁１２と同じ材料により構成することで、当該垂直隔壁１２の形成工程と同じ工程にて形成することができ、製造が容易になる利点がある。

さらに、前記誘電体突起部は前記水平隔壁と同じあるいは同じ誘電体材料を含む類似の誘電体材料により構成されたものでもよい。

また、誘電体突起部１８ａ′，１８ｂ′の形状を第１実施形態の変形例のように鋭角に突出した角錐状にしてもよい。

（第３実施形態）
図６は、本発明の第３実施形態に係る表示装置の構成・動作を示す断面図であり、同図（Ａ）は白色表示状態を示す断面図、同図（Ｂ）は黒色表示状態を示す断面図である。

この第３実施形態の表示装置において、前記図１、図２で示した第１実施形態の表示装置と同一の構成部分については、それと同一の符号を付してその説明を省略する。

この第３実施形態の表示装置では、前記図１、図２で示した第１実施形態の表示装置における平板状の突起電極１８ａ，１８ｂに替えて、その高さを上下層空間１４，１４ｂそれぞれの高さｄに合わせ、その幅を移動ホール１５の孔径ｈｗより小さい例えばｈｗ／２とした、常に誘電体の着色液体１７と接触する長突起電極２０ａ，２０ｂを設けて構成する。

すなわち、この表示装置では、誘電体の着色液体１７は、下層空間１４ｂまたは上層空間１４ａの何れの空間に保持される場合でも移動ホール１５を満たす液体量で封入されるので、長突起電極２０ａ，２０ｂそれぞれの高さを上下層空間１４，１４ｂそれぞれの高さｄに合わせることで、液体移動先の空間１４ａ（１４ｂ）側にある長突起電極２０ａ（２０ｂ）の先端面を常に液体移動元の空間１４ｂ（１４ａ）に保持されている着色液体１７に移動ホール１５の部分で接触させておくことができる。

よって、各電極板（１）１１ａ，（２）１１ｂ，（３）１１ｃに選択的に電圧印加した液体移動の際には、その移動初期の時点から移動ホール１５に満たされている着色液体１７を先端として直接的に強い電場で強い力を与えることができ、より高速で応答の良い液体移動（表示切替）、ならびに移動後液体（表示）の安定した保持が可能になる。

図７は、前記第３実施形態に係る表示装置における液体移動量Ｌｍと電場エネルギＥｐとの関係を長突起電極２０ａ，２０ｂがある場合Ａとない場合Ｂとで比較して示す図である。

前記第１実施形態における表示装置においてその図３を用いて説明した通り、電場のエネルギＥｐの変化分が大きいほど液体に加わる力が大きくなるもので、この第３実施形態の表示装置では、図７に示すように、着色液体１７が下層空間１４ｂから上層空間１４ａへと移動する過程における電場のエネルギＥｐの変化は、長突起電極２０ａ，２０ｂがある場合Ａの方がない場合Ｂに比べて液体移動の初期時点から明らかに大きく、着色液体１７の移動開始から該液体１７に加わる力が非常に大きいことが分かる。

したがって、前記構成の第３実施形態の表示装置によれば、前記第１実施形態の表示装置と比較して、表示内容を変えるときはより小さな電力で大きな力を着色液体１７にその移動初期から作用させ、また表示内容を変えないときには特に電力を加える必要がなく、非常に低消費電力で、高コントラスト、且つ広い視野角の見やすい表示装置を実現できる。

なお、前記第１〜第３実施形態の表示装置では、その何れの場合でも画素内空間が真空あるいは略真空状態であることを前提に、着色液体１７の空間内移動による表示動作について述べたが、当該画素空間内が真空状態でない場合には、次の第４実施形態以降の表示装置において説明するように、上層空間１４ａまたは下層空間１４ｂへの移動ホール１５を介した着色液体１７の移動流入時に当該空間内の空気を他方の空間へ逃がす通気孔２１（２１ａ，２１ｂ）を設け、表示変更応答性の良い表示装置としてもよい。

また、長突起電極２０ａ，２０ｂを第２実施形態のように垂直隔壁１２と同じあるいは同じ誘電体材料を含む類似の誘電体材料により構成された誘電体長突起部としてもよい。

（第４実施形態）
図８は、本発明の第４実施形態に係る表示装置の構成・動作を示す断面図であり、同図（Ａ）は白色表示状態を示す断面図、同図（Ｂ）は黒色表示状態を示す断面図である。

この第４実施形態の表示装置において、前記図１、図２で示した第１実施形態の表示装置と同一の構成部分については、それと同一の符号を付してその説明を省略する。

この第４実施形態の表示装置では、突起電極１８ａ，１８ｂは設けない。

一方で、一辺ｗの正方形の第３電極板（３）１１ｃおよび水平隔壁１３の外周縁の垂直隔壁１２と接する部分において、移動ホール１５を中心にして相対する２箇所に通気孔２１ａ，２１ｂを設けると共に、当該通気孔２１ａ，２１ｂの孔径と対応する範囲で上層側の第１電極板（１）１１ａおよび下層側の第２電極板（２）１１ｂを無くした電極未設部１１ah，１１bhを設けて構成する。

すなわち、この第４実施形態の表示装置において、図８（Ａ）に示すように、例えば第１電極板（１）１１ａに１０Ｖ、第２および第３電極板（２）１１ｂ，（３）１１ｃに０Ｖを印加することで、着色液体１７を下層空間１４ｂから移動ホール１５を介して上層空間１４ａへ移動させる際には、各電極板（１）１１ａ〜（３）１１ｃの中心に位置する移動ホール１５内の着色液体１７には強く引き上げる力Ｍが加わる一方で、電極未設部１１ah，１１bhに位置する通気孔２１ａ，２１ｂ内の着色液体１７には非常に小さな力ｍしか加わらない。

これにより、着色液体１７の移動ホール１５からの引き上げおよび上層空間１４ａへの進入に伴い、当該上層空間１４ａにある気体は通気孔２１ａ，２１ｂを介して下層空間１４ｂへとスムーズに循環して入り込むようになる。

また、図８（Ｂ）に示すように、例えば第２電極板（２）１１ｂに１０Ｖ、第１および第３電極板（１）１１ａ，（３）１１ｃに０Ｖを印加することで、着色液体１７を上層空間１４ａから移動ホール１５を介して下層空間１４ｂへ移動させる際にも、各電極板（１）１１ａ〜（３）１１ｃの中心に位置する移動ホール１５内の着色液体１７には強く引き下げる力Ｍが加わる一方で、電極未設部１１ah，１１bhに位置する通気孔２１ａ，２１ｂ内の着色液体１７には非常に小さな力ｍしか加わらない。

これにより、着色液体１７の移動ホール１５からの引き下げおよび下層空間１４ｂへの進入に伴い、当該下層空間１４ｂにある気体は通気孔２１ａ，２１ｂを介して上層空間１４ａへとスムーズに循環して入り込むようになる。

したがって、前記構成の第４実施形態の表示装置によれば、水平隔壁１３に対して通気孔２１ａ，２１ｂを設けると共に当該通気孔２１ａ，２１ｂに対応する範囲で電極未設部１１ah，１１bhを設け、移動ホール１５の着色液体１７に対しより強い液体移動力を加える一方で通気孔２１ａ，２１ｂからの気体の抜けがよりスムーズに行われるようにしたので、前記第１実施形態の表示装置と同様にして、表示内容を変えるときは小さな電力で大きな移動力を着色液体１７に作用させ、また表示内容を変えないときには特に電力を加える必要がなく、非常に低消費電力で、高応答性、高コントラスト、且つ広い視野角の見やすい表示装置を実現できる。

（第５実施形態）
図９は、本発明の第５実施形態に係る表示装置の構成・動作を示す断面図であり、同図（Ａ）は白色表示状態を示す断面図、同図（Ｂ）は黒色表示状態を示す断面図である。

この第５実施形態の表示装置において、前記図８で示した第４実施形態の表示装置と同一の構成部分については、それと同一の符号を付してその説明を省略する。

この第５実施形態の表示装置では、前記第４実施形態の表示装置において水平隔壁１３の中心に設けられた移動ホール１５を通気孔２１とし、また同水平隔壁１３の一端と他端に設けられた通気孔２１ａ，２１ｂを移動ホール１５ａ，１５ｂとすると共に、当該中心位置の通気孔２１の孔径と対応する範囲で上層側の第１電極板（１）１１ａおよび下層側の第２電極板（２）１１ｂを無くした電極未設部１１ah，１１bhを設けて構成する。

すなわち、この第５実施形態の表示装置において、図９（Ａ）に示すように、例えば第１電極板（１）１１ａに１０Ｖ、第２および第３電極板（２）１１ｂ，（３）１１ｃに０Ｖを印加することで、着色液体１７を下層空間１４ｂから各移動ホール１５ａ，１５ｂを介して上層空間１４ａへ移動させる際には、各電極板（１）１１ａ〜（３）１１ｃによる印加電位が強く作用する各移動ホール１５ａ，１５ｂ内の着色液体１７には何れも強く引き上げる力Ｍが加わる一方で、中央の電極未設部１１ah，１１bhに対応位置する通気孔２１内の着色液体１７には非常に小さな力ｍしか加わらない。

これにより、着色液体１７の各移動ホール１５ａ，１５ｂからの引き上げおよび上層空間１４ａへの進入に伴い、当該上層空間１４ａにある気体はその中央にある通気孔２１を介して下層空間１４ｂへとスムーズに循環して入り込むようになる。

また、図９（Ｂ）に示すように、例えば第２電極板（２）１１ｂに１０Ｖ、第１および第３電極板（１）１１ａ，（３）１１ｃに０Ｖを印加することで、着色液体１７を上層空間１４ａから各移動ホール１５ａ，１５ｂを介して下層空間１４ｂへ移動させる際にも、各電極板（１）１１ａ〜（３）１１ｃによる印加電位が強く作用する各移動ホール１５ａ，１５ｂ内の着色液体１７には何れも強く引き下げる力Ｍが加わる一方で、中央の電極未設部１１ah，１１bhに対応位置する通気孔２１内の着色液体１７には非常に小さな力ｍしか加わらない。

これにより、着色液体１７の各移動ホール１５ａ，１５ｂからの引き下げおよび下層空間１４ｂへの進入に伴い、当該下層空間１４ｂにある気体はその中央にある通気孔２１を介して上層空間１４ａへとスムーズに循環して入り込むようになる。

したがって、前記構成の第５実施形態の表示装置によれば、水平隔壁１３の両端に移動ホール１５ａ，１５ｂを、中央に通気孔２１を設けると共に、当該通気孔２１に対応する範囲の第１電極板（１）１１ａと第２電極板（２）１１ｂの中央部に電極未設部１１ah，１１bhを設け、各移動ホール１５ａ，１５ｂの着色液体１７に対しより強い液体移動力を加える一方で中央の通気孔２１からよりスムーズに気体の抜けが行われるようにしたので、前記第１実施形態の表示装置と同様にして、表示内容を変えるときは小さな電力で大きな移動力を着色液体１７に作用させ、また表示内容を変えないときには特に電力を加える必要がなく、非常に低消費電力で、高応答性、高コントラスト、且つ広い視野角の見やすい表示装置を実現できる。

（第６実施形態）
図１０は、本発明の第６実施形態に係る表示装置の構成・動作を示す断面図であり、同図（Ａ）は白色表示状態を示す断面図、同図（Ｂ）は黒色表示状態を示す断面図である。

この第６実施形態の表示装置において、前記図８で示した第４実施形態の表示装置と同一の構成部分については、それと同一の符号を付してその説明を省略する。

この第６実施形態の表示装置では、前記第４実施形態の表示装置において水平隔壁１３の中心に設けられた移動ホール１５を水平隔壁１３の一端側の垂直隔壁１２と接する位置に１つ設けた移動ホール１５′とし、また前記第４実施形態の表示装置において同水平隔壁１３の一端と他端に設けられた通気孔２１ａ，２１ｂを水平隔壁１３の他端側の垂直隔壁１２と接する位置に１つ設けた通気孔２１′とすると共に、当該隔壁他端位置の通気孔２１′の孔径と対応する範囲で上層側の第１電極板（１）１１ａおよび下層側の第２電極板（２）１１ｂを無くした電極未設部１１ah，１１bhを設けて構成する。

すなわち、この第６実施形態の表示装置において、図１０（Ａ）に示すように、例えば第１電極板（１）１１ａに１０Ｖ、第２および第３電極板（２）１１ｂ，（３）１１ｃに０Ｖを印加することで、着色液体１７を下層空間１４ｂから隔壁一端の移動ホール１５′を介して上層空間１４ａへ移動させる際には、各電極板（１）１１ａ〜（３）１１ｃによる印加電位が強く作用する移動ホール１５′内の着色液体１７には強く引き上げる力Ｍが加わる一方で、電極未設部１１ah，１１bhに対応位置する通気孔２１′内の着色液体１７には非常に小さな力ｍしか加わらない。

これにより、隔壁一端の移動ホール１５′からの着色液体１７の引き上げおよび上層空間１４ａへの進入に伴い、当該上層空間１４ａにある気体はその反対側にある通気孔２１′を介して下層空間１４ｂへとスムーズに循環して入り込むようになる。

また、図９（Ｂ）に示すように、例えば第２電極板（２）１１ｂに１０Ｖ、第１および第３電極板（１）１１ａ，（３）１１ｃに０Ｖを印加することで、着色液体１７を上層空間１４ａから隔壁一端の移動ホール１５′を介して下層空間１４ｂへ移動させる際にも、各電極板（１）１１ａ〜（３）１１ｃによる印加電位が強く作用する移動ホール１５′内の着色液体１７には強く引き下げる力Ｍが加わる一方で、電極未設部１１ah，１１bhに対応位置する通気孔２１′内の着色液体１７には非常に小さな力ｍしか加わらない。

これにより、隔壁一端の移動ホール１５′からの着色液体１７の引き下げおよび下層空間１４ｂへの進入に伴い、当該下層空間１４ｂにある気体はその反対側にある通気孔２１′を介して上層空間１４ａへとスムーズに循環して入り込むようになる。

したがって、前記構成の第６実施形態の表示装置によれば、水平隔壁１３の一端に移動ホール１５′を、他端に通気孔２１′を設けると共に、当該通気孔２１′に対応する範囲の第１電極板（１）１１ａと第２電極板（２）１１ｂの他端位置に電極未設部１１ah，１１bhを設け、一端側にある移動ホール１５′の着色液体１７に対しより強い液体移動力を加える一方で反対端にある通気孔２１′からよりスムーズに気体の抜けが行われるようにしたので、前記第１実施形態の表示装置と同様にして、表示内容を変えるときは小さな電力で大きな移動力を着色液体１７に作用させ、また表示内容を変えないときには特に電力を加える必要がなく、非常に低消費電力で、高応答性、高コントラスト、且つ広い視野角の見やすい表示装置を実現できる。

（第７実施形態）
図１１は、本発明の第７実施形態に係る表示装置の構成・動作を示す断面図であり、同図（Ａ）は白色表示状態を示す断面図、同図（Ｂ）は黒色表示状態を示す断面図である。

この第７実施形態の表示装置において、前記図８で示した第４実施形態の表示装置と同一の構成部分については、それと同一の符号を付してその説明を省略する。

この第７実施形態の表示装置では、前記第４実施形態の表示装置において水平隔壁１３の両端位置の通気孔２１ａ，２１ｂにそれぞれ対応する範囲で第１電極板（１）１１ａの同一平面および第２電極板（２）１１ｂの同一平面にそれぞれ設けた電極未設部１１ah，１１bhに替えて、打ち消し電極２２ａ，２２ｂを設ける。

この打ち消し電極２２ａ，２２ｂには、それぞれその同一平面にある第１電極板（１）１１ａまたは第２電極板（２）１１ｂに対する電圧印加により上層空間１４ａまたは下層空間１４ｂに生じる電場による力を、通気孔２１ａ，２１ｂの範囲で打ち消すために例えばともに０Ｖの電圧を印加する。

すなわち、この第７実施形態の表示装置において、図１１（Ａ）に示すように、例えば第１電極板（１）１１ａに１０Ｖ、第２および第３電極板（２）１１ｂ，（３）１１ｃに０Ｖ、打ち消し電極２２ａ，２２ｂに０Ｖを印加することで、着色液体１７を下層空間１４ｂから移動ホール１５を介して上層空間１４ａへ移動させる際には、各電極板（１）１１ａ〜（３）１１ｃの中心に位置する移動ホール１５内の着色液体１７には強く引き上げる力Ｍが加わる一方で、打ち消し電極２２ａ，２２ｂが対応位置する通気孔２１ａ，２１ｂ内の着色液体１７にはその電場の打ち消し作用によって極めて小さな力ｍしか加わらない。

これにより、着色液体１７の移動ホール１５からのよりスムーズな引き上げおよび上層空間１４ａへの進入に伴い、当該上層空間１４ａにある気体は通気孔２１ａ，２１ｂを介して下層空間１４ｂへとよりスムーズに循環して入り込むようになる。

また、図１１（Ｂ）に示すように、例えば第２電極板（２）１１ｂに１０Ｖ、第１および第３電極板（１）１１ａ，（３）１１ｃに０Ｖ、打ち消し電極２２ａ，２２ｂに０Ｖを印加することで、着色液体１７を上層空間１４ａから移動ホール１５を介して下層空間１４ｂへ移動させる際にも、各電極板（１）１１ａ〜（３）１１ｃの中心に位置する移動ホール１５内の着色液体１７には強く引き下げる力Ｍが加わる一方で、打ち消し電極２２ａ，２２ｂが対応位置する通気孔２１ａ，２１ｂ内の着色液体１７にはその電場の打ち消し作用によって極めて小さな力ｍしか加わらない。

これにより、着色液体１７の移動ホール１５からのよりスムーズな引き下げおよび下層空間１４ｂへの進入に伴い、当該下層空間１４ｂにある気体は通気孔２１ａ，２１ｂを介して上層空間１４ａへとよりスムーズに循環して入り込むようになる。

したがって、前記構成の第７実施形態の表示装置によれば、水平隔壁１３に対して通気孔２１ａ，２１ｂを設けると共に当該通気孔２１ａ，２１ｂに対応する範囲で電場による力の打ち消し電極２２ａ，２２ｂを設け、移動ホール１５の着色液体１７に対しより強い液体移動力を加える一方で通気孔２１ａ，２１ｂ付近の電場による力を打ち消して気体の抜けがよりスムーズに行われるようにしたので、前記第１実施形態の表示装置と同様にして、表示内容を変えるときは小さな電力でより大きな移動力を着色液体１７に作用させ、また表示内容を変えないときには特に電力を加える必要がなく、非常に低消費電力で、高応答性、高コントラスト、且つ広い視野角の見やすい表示装置を実現できる。

（第８実施形態）
図１２は、本発明の第８実施形態に係る表示装置の構成・動作を示す断面図であり、同図（Ａ）は白色表示状態を示す断面図、同図（Ｂ）は黒色表示状態を示す断面図である。

この第８実施形態の表示装置において、前記図１１で示した第７実施形態の表示装置と同一の構成部分については、それと同一の符号を付してその説明を省略する。

この第８実施形態の表示装置では、前記第７実施形態の表示装置において水平隔壁１３の中心に設けられた移動ホール１５を通気孔２１とし、また同水平隔壁１３の一端と他端に設けられた通気孔２１ａ，２１ｂを移動ホール１５ａ，１５ｂとすると共に、当該中心位置の通気孔２１の孔径と対応する範囲で上層側の第１電極板（１）１１ａの中心位置および下層側の第２電極板（２）１１ｂの中心位置に打ち消し電極２２ａ，２２ｂを設ける。

この打ち消し電極２２ａ，２２ｂには、それぞれその同一平面にある第１電極板（１）１１ａまたは第２電極板（２）１１ｂに対する電圧印加により上層空間１４ａまたは下層空間１４ｂに生じる電場による力を、通気孔２１の範囲で打ち消すために例えばともに０Ｖの電圧を印加する。

すなわち、この第８実施形態の表示装置において、図１２（Ａ）に示すように、例えば第１電極板（１）１１ａに１０Ｖ、第２および第３電極板（２）１１ｂ，（３）１１ｃに０Ｖ、打ち消し電極２２ａ，２２ｂに０Ｖを印加することで、着色液体１７を下層空間１４ｂから各移動ホール１５ａ，１５ｂを介して上層空間１４ａへ移動させる際には、各電極板（１）１１ａ〜（３）１１ｃによる印加電位が強く作用する各移動ホール１５ａ，１５ｂ内の着色液体１７には何れも強く引き上げる力Ｍが加わる一方で、中央の打ち消し電極２２ａ，２２ｂが対応位置する通気孔２１内の着色液体１７にはその電場の打ち消し作用によって極めて小さな力ｍしか加わらない。

これにより、着色液体１７の各移動ホール１５ａ，１５ｂからのよりスムーズな引き上げおよび上層空間１４ａへの進入に伴い、当該上層空間１４ａにある気体はその中央にある通気孔２１を介して下層空間１４ｂへとよりスムーズに循環して入り込むようになる。

また、図１２（Ｂ）に示すように、例えば第２電極板（２）１１ｂに１０Ｖ、第１および第３電極板（１）１１ａ，（３）１１ｃに０Ｖ、打ち消し電極２２ａ，２２ｂに０Ｖを印加することで、着色液体１７を上層空間１４ａから各移動ホール１５ａ，１５ｂを介して下層空間１４ｂへ移動させる際にも、各電極板（１）１１ａ〜（３）１１ｃによる印加電位が強く作用する各移動ホール１５ａ，１５ｂ内の着色液体１７には何れも強く引き下げる力Ｍが加わる一方で、中央の打ち消し電極２２ａ，２２ｂが対応位置する通気孔２１内の着色液体１７にはその電場の打ち消し作用によって極めて小さな力ｍしか加わらない。

これにより、着色液体１７の各移動ホール１５ａ，１５ｂからのよりスムーズな引き下げおよび下層空間１４ｂへの進入に伴い、当該下層空間１４ｂにある気体はその中央にある通気孔２１を介して上層空間１４ａへとよりスムーズに循環して入り込むようになる。

したがって、前記構成の第８実施形態の表示装置によれば、水平隔壁１３の両端に移動ホール１５ａ，１５ｂを、中央に通気孔２１を設けると共に、当該通気孔２１に対応する範囲の第１電極板（１）１１ａと第２電極板（２）１１ｂの中央部に打ち消し電極２２ａ，２２ｂを設け、各移動ホール１５ａ，１５ｂの着色液体１７に対しより強い液体移動力を加える一方で通気孔２１付近の電場による力を打ち消して気体の抜けがよりスムーズに行われるようにしたので、前記第１実施形態の表示装置と同様にして、表示内容を変えるときは小さな電力でより大きな移動力を着色液体１７に作用させ、また表示内容を変えないときには特に電力を加える必要がなく、非常に低消費電力で、高応答性、高コントラスト、且つ広い視野角の見やすい表示装置を実現できる。

（第９実施形態）
図１３は、本発明の第９実施形態に係る表示装置の構成・動作を示す断面図であり、同図（Ａ）は白色表示状態を示す断面図、同図（Ｂ）は黒色表示状態を示す断面図である。

この第９実施形態の表示装置において、前記図８で示した第４実施形態の表示装置と同一の構成部分については、それと同一の符号を付してその説明を省略する。

この第９実施形態の表示装置では、前記図８で示した第４実施形態の表示装置における第３電極板（３）１１ｃおよび水平隔壁１３に設けられた移動ホール１５の位置に対応する第１電極板（１）１１ａと第２電極板（２）１１ｂそれぞれの表面上の中心位置に、前記図１，図２で示した第１実施形態の表示装置と同様に、前記突起部として、移動ホール１５の方向に突出した平板状の突起電極１８ａ，１８ｂを設ける。この平板状の突起電極１８ａ，１８ｂは、例えば各電極板１１ａ，１１ｂと同じ導電材料からなり、ｄ／３〜ｄ／２の厚みに設定することで各電極頂部（先端部）を移動ホール１５に近付ける。

すなわち、この第９実施形態の表示装置によれば、前記第４実施形態の表示装置において説明したように、通気孔２１ａ，２１ｂを設けると共に該通気孔２１ａ，２１ｂの範囲に対応した電極未設部１１ah，１１bhを設けたことにより得られる上下層空間１４ａ，１４ｂの間での着色液体１７と気体のよりスムーズな移動循環作用に加えて、前記第１実施形態の表示装置において説明したように、平板状の突起電極１８ａ，１８ｂを設けたことにより得られる移動ホール１５の直上部分または直下部分の着色液体１７に対する強力な移動力の作用を相乗させることができる。

したがって、前記構成の第９実施形態の表示装置によれば、水平隔壁１３に対して通気孔２１ａ，２１ｂを設けると共に当該通気孔２１ａ，２１ｂに対応する範囲で電極未設部１１ah，１１bhを設け、さらに移動ホール１５に対応する第１電極板（１）１１ａおよび第２電極板（２）１１ｂの中央位置には平板状の突起電極１８ａ，１８ｂを設けることで、移動ホール１５の着色液体１７に対しより強い液体移動力を加える一方で通気孔２１ａ，２１ｂからの気体の抜けがよりスムーズに行われるようにしたので、前記第１実施形態や第４実施形態の表示装置にも増して、表示内容を変えるときは小さな電力で大きな移動力を着色液体１７に作用させ、また表示内容を変えないときには特に電力を加える必要がなく、非常に低消費電力で、高応答性、高コントラスト、且つ広い視野角の見やすい表示装置を実現できる。

（第１０実施形態）
図１４は、本発明の第１０実施形態に係る表示装置の構成・動作を示す断面図であり、同図（Ａ）は白色表示状態を示す断面図、同図（Ｂ）は黒色表示状態を示す断面図である。

この第１０実施形態の表示装置において、前記図１３で示した第９実施形態の表示装置と同一の構成部分については、それと同一の符号を付してその説明を省略する。

この第１０実施形態の表示装置では、前記図１３で示した第９実施形態の表示装置における平板状の突起電極１８ａ，１８ｂに替えて、前記図５で示した第２実施形態の表示装置と同様に、前記突起部として、当該突起電極１８ａ，１８ｂと同じ平板状でも垂直隔壁１２と同じあるいは同じ誘電体材料を含む類似の誘電体材料により構成された誘電体突起部１８ａ′，１８ｂ′を設けて構成する。

すなわち、この誘電体突起部１８ａ′，１８ｂ′の材料である誘電体の比誘電率を大きいものとすることで、前記第９実施形態の導電材料からなる突起電極１８ａ，１８ｂを設けた表示装置の場合と同様の電場作用を得ることができ、大きな電力を加える必要がなく、非常に低消費電力で、高コントラスト、且つ広い視野角の見やすい表示装置を実現できる。

なお、この第１０実施形態における表示装置では、誘電体突起部１８ａ′，１８ｂ′を垂直隔壁１２と同じ材料により構成することで、当該垂直隔壁１２の形成工程と同じ工程にて形成することができ、製造が容易になる利点がある。

（第１１実施形態）
図１５は、本発明の第１１実施形態に係る表示装置の構成・動作を示す断面図であり、同図（Ａ）は白色表示状態を示す断面図、同図（Ｂ）は黒色表示状態を示す断面図である。

この第１１実施形態の表示装置において、前記図１３で示した第９実施形態の表示装置と同一の構成部分については、それと同一の符号を付してその説明を省略する。

この第１１実施形態の表示装置では、第１電極板（１）１１ａおよび第２電極板（２）１１ｂを蒸着形成する前段の工程において、水平隔壁１３の中央に設ける移動ホール１５の位置に対応させた上層（１４ａ）の天面中央位置および下層（１４ｂ）の底面中央位置に対して予め平板状の誘電体突起部１８ａ′，１８ｂ′を形成する。そして、この誘電体突起部１８ａ′，１８ｂ′の形成工程の後に、前記第１電極板（１）１１ａおよび第２電極板（２）１１ｂを蒸着形成する工程を実施することで、前記突起部として、前記移動ホール１５の位置に対応させた第１電極板（１）１１ａの突起電極１１ａ′および第２電極板（２）１１ｂの突起電極１１ｂ′が必然的に形成されるよう製造する。

すなわち、この第１１実施形態における表示装置では、誘電体突起部１８ａ′，１８ｂ′を垂直隔壁１２と同じ材料により予め同時に構成することで、工程数を増やさずにその後の電極１１ａ，１１ｂの形成工程において突起電極１１ａ′，１１ｂ′を共に形成することができ、製造が容易になる利点がある。

なお、この第１１実施形態の表示装置における着色液体１７の移動に伴う作用・効果については、前記図１３における第９実施形態の表示装置と同様である。

つまり、この第１１実施形態の表示装置によれば、水平隔壁１３に対して通気孔２１ａ，２１ｂを設けると共に当該通気孔２１ａ，２１ｂに対応する範囲で電極未設部１１ah，１１bhを設け、さらに移動ホール１５に対応する第１電極板（１）１１ａおよび第２電極板（２）１１ｂの中央位置には突起電極１１ａ′，１１ｂ′を形成することで、移動ホール１５の着色液体１７に対しより強い液体移動力を加える一方で通気孔２１ａ，２１ｂからの気体の抜けがよりスムーズに行われるようにしたので、前記第１実施形態や第４実施形態の表示装置にも増して、表示内容を変えるときは小さな電力で大きな移動力を着色液体１７に作用させ、また表示内容を変えないときには特に電力を加える必要がなく、非常に低消費電力で、高応答性、高コントラスト、且つ広い視野角の見やすい表示装置を実現できる。

なお、本願発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。さらに、前記各実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、各実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されたり、幾つかの構成要件が組み合わされても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除されたり組み合わされた構成が発明として抽出され得るものである。

本発明の第１実施形態に係る表示装置の１画素対応の構成を示す断面図。 前記第１実施形態に係る表示装置の表示動作を説明するための断面図であり、同図（Ａ）は白色表示状態を示す断面図、同図（Ｂ）は黒色表示状態を示す断面図。 前記第１実施形態に係る表示装置における液体移動量Ｌｍと電場エネルギＥｐとの関係を突起電極１８ａ，１８ｂがある場合Ａとない場合Ｂとで比較して示す図。 本発明の第１実施形態の変形例に係る表示装置の構成・動作を示す断面図であり、同図（Ａ）は白色表示状態を示す断面図、同図（Ｂ）は黒色表示状態を示す断面図。 本発明の第２実施形態に係る表示装置の構成・動作を示す断面図であり、同図（Ａ）は白色表示状態を示す断面図、同図（Ｂ）は黒色表示状態を示す断面図。 本発明の第３実施形態に係る表示装置の構成・動作を示す断面図であり、同図（Ａ）は白色表示状態を示す断面図、同図（Ｂ）は黒色表示状態を示す断面図。 前記第３実施形態に係る表示装置における液体移動量Ｌｍと電場エネルギＥｐとの関係を長突起電極２０ａ，２０ｂがある場合Ａとない場合Ｂとで比較して示す図。 本発明の第４実施形態に係る表示装置の構成・動作を示す断面図であり、同図（Ａ）は白色表示状態を示す断面図、同図（Ｂ）は黒色表示状態を示す断面図。 本発明の第５実施形態に係る表示装置の構成・動作を示す断面図であり、同図（Ａ）は白色表示状態を示す断面図、同図（Ｂ）は黒色表示状態を示す断面図。 本発明の第６実施形態に係る表示装置の構成・動作を示す断面図であり、同図（Ａ）は白色表示状態を示す断面図、同図（Ｂ）は黒色表示状態を示す断面図。 本発明の第７実施形態に係る表示装置の構成・動作を示す断面図であり、同図（Ａ）は白色表示状態を示す断面図、同図（Ｂ）は黒色表示状態を示す断面図。 本発明の第８実施形態に係る表示装置の構成・動作を示す断面図であり、同図（Ａ）は白色表示状態を示す断面図、同図（Ｂ）は黒色表示状態を示す断面図。 本発明の第９実施形態に係る表示装置の構成・動作を示す断面図であり、同図（Ａ）は白色表示状態を示す断面図、同図（Ｂ）は黒色表示状態を示す断面図。 本発明の第１０実施形態に係る表示装置の構成・動作を示す断面図であり、同図（Ａ）は白色表示状態を示す断面図、同図（Ｂ）は黒色表示状態を示す断面図。 本発明の第１１実施形態に係る表示装置の構成・動作を示す断面図であり、同図（Ａ）は白色表示状態を示す断面図、同図（Ｂ）は黒色表示状態を示す断面図。

符号の説明

１１ａ…第１電極板（１）
１１ａ′，１１ｂ′…突起電極
１１ah，１１bh…電極未設部
１１ｂ…第２電極板（２）
１１ｃ…第３電極板（３）
１２ …垂直隔壁（誘電体）
１３ …水平隔壁（誘電体）
１４ａ…上層空間
１４ｂ…下層空間
１５、１５ａ，１５ｂ、１５′…移動ホール
１６ …ガラス板
１７ …着色液体（誘電体）
１８ａ，１８ｂ…平板状突起電極
１８ａ′，１８ｂ′…誘電体突起部
１９ａ，１９ｂ…角錐状突起電極
２０ａ，２０ｂ…長突起電極
２１、２１ａ，２１ｂ、２１′…通気孔
２２ａ，２２ｂ…打ち消し電極

Claims (11)

1. 水平隔壁を介して１画素単位で上下分離された上層空間および下層空間と、
   前記上層空間に前記水平隔壁に対向して設けられた第１電極板と、
   前記下層空間に前記水平隔壁に対向して設けられた第２電極板と、
   前記水平隔壁に内蔵された第３電極板と、
   前記水平隔壁および第３電極板を貫通して設けられ、前記上層空間と下層空間とを連通させる移動ホールと、
   この移動ホールの位置に対応した前記第１電極板上と第２電極板上にそれぞれ設けられた突起部と、
   前記空間内に封入され、前記第１乃至第３電極板に対し選択的に電位を掛けることにより、前記移動ホールを通して前記上層空間または下層空間の何れか一方の空間に移動する誘電体の着色液体と、
   を備えたことを特徴とする表示装置。
2. 水平隔壁を介して１画素単位で上下分離された上層空間および下層空間と、
   前記上層空間に前記水平隔壁に対向して設けられた第１電極板と、
   前記下層空間に前記水平隔壁に対向して設けられた第２電極板と、
   前記水平隔壁に内蔵された第３電極板と、
   前記水平隔壁および第３電極板を貫通して設けられ、前記上層空間と下層空間とを連通させる移動ホールと、
   前記空間内に封入され、前記第１乃至第３電極板に対し選択的に電位を掛けることにより、前記移動ホールを通して前記上層空間または下層空間の何れか一方の空間に移動する誘電体の着色液体と、
   前記水平隔壁および第３電極板を貫通して設けられ、前記移動ホールを通した着色液体の移動に伴い液体移動先の空間の気体を液体移動元の空間へ逃がす通気孔と、
   この通気孔に対応した範囲で前記第１電極板および第２電極板がそれぞれ除かれてなる電極未設部と、
   を備えたことを特徴とする表示装置。
3. 水平隔壁を介して１画素単位で上下分離された上層空間および下層空間と、
   前記上層空間に前記水平隔壁に対向して設けられた第１電極板と、
   前記下層空間に前記水平隔壁に対向して設けられた第２電極板と、
   前記水平隔壁に内蔵された第３電極板と、
   前記水平隔壁および第３電極板を貫通して設けられ、前記上層空間と下層空間とを連通させる移動ホールと、
   前記空間内に封入され、前記第１乃至第３電極板に対し選択的に電位を掛けることにより、前記移動ホールを通して前記上層空間または下層空間の何れか一方の空間に移動する誘電体の着色液体と、
   前記水平隔壁および第３電極板を貫通して設けられ、前記移動ホールを通した着色液体の移動に伴い液体移動先の空間の気体を液体移動元の空間へ逃がす通気孔と、
   この通気孔に対応した範囲で前記第１電極板および第２電極板それぞれの同一平面に設けられ、当該電極板に掛けた電位により作用する空間内の力を打ち消すための電位が掛けられる打ち消し電極と、
   を備えたことを特徴とする表示装置。
4. さらに、
   前記移動ホールの位置に対応した前記第１電極板上と第２電極板上にそれぞれ設けられた突起部を備えた、
   ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の表示装置。
5. 前記突起部の形状は、前記移動ホールの平面形状に対応した平面形状を有する直方体または角錐体であることを特徴とする請求項１または請求項４に記載の表示装置。
6. 前記突起部の突起長さは、その先端が対向する空間に移動された誘電体の着色液体に接触する突起長さとして設けられたことを特徴とする請求項１または請求項４に記載の表示装置。
7. 前記移動ホールは、１画素領域に対応する水平隔壁の中心に設けられ、
   前記通気孔は、前記水平隔壁の両端に設けられてなる、
   ことを特徴とする請求項２または請求項３または請求項４に記載の表示装置。
8. 前記移動ホールは、１画素領域に対応する水平隔壁の両端に設けられ、
   前記通気孔は、前記水平隔壁の中心に設けられてなる、
   ことを特徴とする請求項２または請求項３または請求項４に記載の表示装置。
9. 前記移動ホールは、１画素領域に対応する水平隔壁の一端側に設けられ、
   前記通気孔は、前記水平隔壁の他端側に設けられてなる、
   ことを特徴とする請求項２または請求項３または請求項４に記載の表示装置。
10. 前記突起部は、導電材料からなる突起電極であることを特徴とする請求項１、請求項４乃至請求項６のいずれか一項に記載の表示装置。
11. 前記上層空間及び前記下層空間を平面方向に区切る垂直隔壁をさらに備え、
    前記突起部は、前記垂直隔壁または前記水平隔壁と同じ誘電体材料を含む誘電体突起部であることを特徴とする請求項１、請求項４乃至請求項６のいずれか一項に記載の表示装置。

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