JP4701626B2 - 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っぱなしにする必要がある。

このように、表示状態を維持するために電圧を掛けっぱなしにする必要があるものでは液晶表示装置と同様であり、より低消費電力化した表示装置とすることが出来ない問題がある。

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電圧を掛け続ける必要なく、より低消費電力で高コントラストな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に係る表示装置では、第２，第３電極をゼロ電位とし、第１電極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電極をゼロ電位とし、第２電極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。

これによれば、表示を変更しないときには電位を掛けなくとも着色液体の表面張力などによって着色表示の状態か無着色表示の状態を維持でき、低消費電力で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に係る表示装置では、前記請求項１に係る表示装置にあって、前記移動ホールを、１画素領域に対応する水平隔壁の中心に設けたので、表示を変更しないときの着色液体の表面張力による安定状態をより高く維持できることになる。

本発明の請求項３に係る表示装置では、前記請求項１に係る表示装置にあって、前記移動ホールを、１画素領域に対応する水平隔壁の端に寄って設けたので、無着色表示の状態での移動ホールの開口に対応した着色部分をより目立たなくできることになる。

本発明の請求項４に係る表示装置では、前記請求項１または請求項２に係る表示装置にあって、前記上層空間の内部における前記移動ホールの上方の位置に、当該移動ホールの開口面を隠すホールカバーを設けたので、無着色表示の状態での移動ホールの開口に対応した着色部分を完全に無くすることができ、より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５に係る表示装置では、前記請求項１または請求項２に係る表示装置にあって、前記水平隔壁の外周縁に、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を設けたので、着色液体の移動に伴う表示の変更応答性を良くすることができることになる。

本発明の請求項６に係る表示装置では、前記請求項１に係る表示装置にあって、前記水平隔壁を介して上下分離された上層空間と下層空間を、１画素領域分横方向にずらして配置し、前記移動ホールを隣接画素との境界を形成する垂直隔壁の中を通して設けたので、移動ホールを通した着色液体の移動を斜め上下方向として表示の変更応答性を良くできるだけでなく、無着色表示の状態での移動ホールの開口に対応した着色部分を完全に無くすることができることになる。

本発明の請求項７に係る表示装置では、前記請求項１に係る表示装置にあって、前記移動ホールを、一方の隣接画素との境界を形成する垂直隔壁の中を通して設け、さらに同垂直隔壁の中を通して、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を設けるとの共に、前記電極を、前記通気孔の開口方向に対応する一部領域を除いた１画素領域の全領域に対応して設けたので、着色液体の移動に伴う気体の入れ替えをよりスムーズに行い、さらに表示の変更応答性を良くすることができることになる。

本発明の請求項８に係る表示装置では、第１，第３電極をゼロ電位とし、第２電極に正電位を掛けると、下面フィルムが第３電極を内蔵した水平隔壁に引き付けられるのに伴い着色液体が移動ホールを通して上面側に押し出されて上面フィルムに収容され着色表示の状態となり、第２，第３電極をゼロ電位とし、第１電極に正電位を掛けると、上面フィルムが第３電極を内蔵した水平隔壁に引き付けられるのに伴い着色液体が移動ホールを通して下面側に押し出されて下面フィルムに収容され無着色表示の状態となる。

これによれば、表示を変更しないときには電位を掛けなくとも着色液体の表面張力などによって着色表示の状態か無着色表示の状態を維持でき、しかも着色液体の移動に伴う気体の入れ替えを必要とせず、低消費電力で高コントラスト、且つ表示の変更応答性の良い表示装置を実現できることになる。

本発明の請求項９に係る表示装置では、前記請求項８に係る表示装置にあって、前記移動ホールを、隣接画素との境界部分に対応する水平隔壁の中を通して設けたので、無着色表示の状態での移動ホールの開口に対応した着色部分を完全に無くすることができることになる。

本発明の請求項１０に係る表示装置では、前記請求項８に係る表示装置にあって、前記第１電極を、導電性にした前記上面フィルムそれ自体とし、前記第２電極を、導電性にした前記下面フィルムそれ自体としたので、各電極電位の供給手段を簡素化できることになる。

本発明の請求項１に係る表示装置によれば、表示を変更しないときには電位を掛けなくとも着色液体の表面張力などによって着色表示の状態か無着色表示の状態を維持でき、低消費電力で高コントラストな表示装置を実現できる。

本発明の請求項２に係る表示装置によれば、前記請求項１に係る表示装置にあって、表示を変更しないときの着色液体の表面張力による安定状態をより高く維持できるようになる。

本発明の請求項３に係る表示装置によれば、前記請求項１に係る表示装置にあって、無着色表示の状態での移動ホールの開口に対応した着色部分をより目立たなくできるようになる。

本発明の請求項４に係る表示装置によれば、前記請求項１または請求項２に係る表示装置にあって、無着色表示の状態での移動ホールの開口に対応した着色部分を完全に無くすることができ、より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５に係る表示装置によれば、前記請求項１または請求項２に係る表示装置にあって、着色液体の移動に伴う表示の変更応答性を良くすることができるようになる。

本発明の請求項６に係る表示装置によれば、前記請求項１に係る表示装置にあって、移動ホールを通した着色液体の移動を斜め上下方向として表示の変更応答性を良くできるだけでなく、無着色表示の状態での移動ホールの開口に対応した着色部分を完全に無くすることができるようになる。

本発明の請求項７に係る表示装置によれば、前記請求項１に係る表示装置にあって、着色液体の移動に伴う気体の入れ替えをよりスムーズに行い、さらに表示の変更応答性を良くすることができるようになる。

本発明の請求項８に係る表示装置によれば、表示を変更しないときには電位を掛けなくとも着色液体の表面張力などによって着色表示の状態か無着色表示の状態を維持でき、しかも着色液体の移動に伴う気体の入れ替えを必要とせず、低消費電力で高コントラスト、且つ表示の変更応答性の良い表示装置を実現できる。

本発明の請求項９に係る表示装置によれば、前記請求項８に係る表示装置にあって、無着色表示の状態での移動ホールの開口に対応した着色部分を完全に無くすることができるようになる。

本発明の請求項１０に係る表示装置によれば、前記請求項８に係る表示装置にあって、各電極電位の供給手段を簡素化できるようになる。

よって、本発明によれば、同一の表示内容を維持する場合には電圧を掛け続ける必要なく、より低消費電力で高コントラストな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。

前記第１電極板（１）１１ａは透明電極であり、この第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、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。

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。

図３は、前記第１実施形態の表示装置において第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イメージを示す図である。

この図３で示した電位分布イメージ図は、画素内空間断面の各点での電位を三次元的に表現した図である。

画素内空間断面の各点での電位は上方向の高さで表され、三次元の図の底面を構成する辺のうち、図示手前側の長辺（横軸）が第２電極板（２）１１ｂに対応する位置であり、当該軸上での電位は０Ｖとなる。また、図示奥側にあるこれと平行な長辺が第１電極板（１）１１ａに対応する位置であり、当該軸上での電位は１０Ｖとなる。すなわち、この２つの長辺に直交する短辺に沿う方向に、奥側が上層の電位、手前側が下層の電位、その半分あたりのところが水平隔壁層の電位となる。

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。

図４は、前記図３で示した画素内空間の電位分布イメージに対応する電場分布イメージを示す図である。

電場については、電位の傾きから求めることができる。

この図４における３次元の電場分布イメージ図では、上方向の高さが電場の強さ（大きさ・絶対値）を表すもので、第１電極板（１）１１ａ側の上層空間１４ａの電場は非常に強いが、第２電極板（２）１１ｂ側の下層空間１４ｂの電場は非常に弱いことが分かる。

上層空間１４ａに対応する電場同士を比べると、移動ホール１５の上あたりの電場はそれ以外の電場より弱い。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。

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、図４で示した電場分布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。この着色液体１７における分極の大雑把な方向は、図３で示した電位分布イメージから推測可能である。

この際、移動ホール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で挟まれた空間の奥へと入って行く。

この際、上層空間１４ａである水平隔壁１３の上に入って来た着色液体１７は、そこの強い電場により強く分極はするが、当該電場は端のあたりを除いて略一様なので特には力を受けない。しかし、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の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）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。

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間に電圧を掛ける必要が一切ない。

すなわち、例えば各電極板（１）１１ａ〜（３）１１ｃに対する印加電圧を全て０Ｖにした場合には、表示画素空間内のすべての点で電位は０Ｖであり電場が無いので、着色液体１７は電場から全く力を受けることはないが、次のような力が寄与して上層空間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。

すなわち、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。

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、前述した各種の力の寄与により、通常の重力や熱運動や振動などによる外力が加わった場合でも、この着色液体１７が他の層の空間へ勝手に移動してしまうのを阻止することができる。

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。

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、表示内容を変えない限りは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内の電場から発生する比較的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。

また、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は、表示内容が変更されない時でも電圧を掛けることになるが、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。

また、上層空間１４ａと下層空間１４ｂの形状が異なっていても、その空間容量が同じであればよい。

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。

（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１画素対応の構成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、一辺ｗの正方形の第１電極板（１）１１ａと第２電極板（２）１１ｂとに挟まれて上層空間１４ａと下層空間１４ｂとを分離する水平隔壁（誘電体）１３′および第３電極板（３）１１ｃ′を、縦×横がｗ×（ｗ−ｈｗ′）の長方形として表示領域の一方の側の垂直隔壁１２の内側面に寄せて配置し、移動ホール１５′は縦×横がｗ×ｈｗ′の細長い長方形の連通孔として表示領域の他方の端の垂直隔壁１２の内側面に沿わせて設ける。

また、第２実施形態の表示装置では、前記第１実施形態の表示装置とは逆に、水平隔壁１３′の表面を黒色とし、着色液体（誘電体）１７′を白色の液体１７′として、着色液体１７′を上層空間１４ａに移動させた状態で白色表示、下層空間１４ｂに移動させた状態で黒色表示とする。これにより、移動ホール１５′の面積が第１実施形態の移動ホール１５に較べて細長く広くても、着色液体１７′を下層空間１４ｂに移動させた黒色表示の際には、当該移動ホール１５′に対応した部分は表示領域の端の垂直隔壁１２の白色壁面に沿った白色となるので目立つことはない。

図６は、前記第２実施形態の表示装置において第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イメージを示す図である。

図７は、前記図６で示した画素内空間の電位分布イメージに対応する電場分布イメージを示す図である。

図６、図７にて示す通り、この際の電場は、第３電極板（３）１１ｃ′の上層側で最も強く、同第３電極板（３）１１ｃ′の下層側では殆どゼロとなり、移動ホール１５′を含めたその上下やその近傍には、上層の強い電場と下層の略ゼロの電場をなだらかにつなげるように傾きを持った電場となる。

また、上層側において、移動ホール１５′の上方近辺では当該移動ホール１５′から横にずれるほど電場は強くなり、下層側において、移動ホール１５′の下方近辺では逆に当該移動ホール１５′から横にずれるほど電場は弱くなる。

この場合に、着色液体１７′は、前記第１実施形態で述べたのと同じ原理の力を受け、結果として電場の弱い領域から強い領域へと動いて最終的に上層空間１４ａへ移動し、その着色である白色を表示する。

このような構成にした第２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同様にして、表示内容を変えない限りは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ばかりでなく、移動ホール１５′を奥行き方向に長い長方形としたため、当該移動ホール１５′の何処でも略同様の電場状況が得られ、着色液体１７′に対し、より大きな力を与えて効率的に該液体１７′を移動させることができる。

また、この第２実施形態の表示装置によれば、移動ホール１５′を表示領域の端に沿って設けているので、上層空間１４ａおよび下層空間１４ｂでの着色液体１７′の移動は同一空間内の全液体１７′が一方向への移動となり、液体同士の押し合いや引き合いを避け、より効率的に該液体１７′を移動させることができる。

なお、移動ホール１５′を設けた側の垂直隔壁１２に対し、第１電極板（１）１１ａと第２電極板（２）１１ｂとを食い込ませて構成すれば、着色液体１７′に対しより強い電場による力を与えることができ、さらに高速に該液体１７′を移動させることができる。

（第３実施形態）
図８は、本発明の第３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、水平隔壁１３および第３電極板１１ｃの中央に設けられた移動ホール１５の位置に対応させて、上層空間１４ａの相対する垂直隔壁１２の内壁面間に懸架させるか、または水平隔壁１３上の図示しない位置で支持したホールカバー（誘電体）１８を設け、この表示領域を上方から見た場合に移動ホール１５に対応する開口部分が完全に隠れるようにして構成する。なお、ホールカバー１８の表面は白色とする。

なお、各電極板（１）１１ａ〜（３）１１ｃに選択的に電圧を掛けることによる上層空間１４ａと下層空間１４ｂにおける電位・電場の状態、およびこれに伴う着色液体１７の移動による白色表示（図８（Ａ）参照）と黒色表示（図８（Ｂ）参照）の表示動作については、前記第１実施形態の表示装置と略同様であるためその説明を省略する。

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同様にして、表示内容を変えない限りは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ばかりでなく、白色表示に際して着色液体１７が全て下層空間１４ｂへ移動し移動ホール１５の開口部分が黒色となっても、当該移動ホール１５の開口部分は上方から見て白色のホールカバー１８により隠されるので、白／黒さらに高コントラストで見やすい表示装置を実現することができる。

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（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１９ａ，１９ｂを設け、表示変更応答性の良い表示装置としてもよい。

（第４実施形態）
図９は、本発明の第４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。

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、一辺ｗの正方形の第３電極板（３）１１ｃｘおよび水平隔壁１３ｘ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１９ａ，１９ｂを設けて構成する。

この通気孔１９ａ，１９ｂは、そこを通って着色液体１７が移動するのを阻止するため、移動ホール１５の開口径に比較して十分小さい開口径とする。

なお、各電極板（１）１１ａ〜（３）１１ｃに選択的に電圧を掛けることによる上層空間１４ａと下層空間１４ｂにおける電位・電場の状態、およびこれに伴う着色液体１７の移動による白色表示と黒色表示の表示動作については、前記第１実施形態の表示装置と略同様であるためその説明を省略する。

すなわち、この第４実施形態の表示装置によれば、着色液体１７が下層空間１４ｂから移動ホール１５を介して上層空間１４ａへ移動する際には、当該着色液体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１９ａ，１９ｂを介して下層空間１４ｂへと入り込むようになり、着色液体１７が上層空間１４ａから移動ホール１５を介して下層空間１４ｂへ移動する際には、当該着色液体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１９ａ，１９ｂを介して上層空間１４ａへと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、前記第１実施形態の表示装置と同様にして、表示内容を変えない限りは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ばかりでなく、画素空間内が真空状態でない場合でも、着色液体１７の移動に応じて圧力となる気体を通気孔１９ａ，１９ｂを介して移動元の空間へ逃がすので、表示変更応答性の良い表示装置を実現できる。

（第５実施形態）
図１０は、本発明の第５実施形態に係る表示装置の隣接する２画素分の構成を示す断面図である。

この第５実施形態の表示装置では、１画素として対になる上層空間１４ａと下層空間１４ｂの配置位置を、垂直隔壁１２ｘを境界に左右に１画素分ずらして配置し、この上層空間１４ａと下層空間１４ｂとを連通して着色液体１７の移動を図る移動ホール１５ｘを、境界である垂直隔壁１２ｘの中を上下方向鍵型に通して設ける。

すなわち、各画素表面の第１電極板（１）１１ａおよび上層空間１４ａの位置に対して、当該画素の対となる下層空間１４ｂおよび第２電極板（２）１１ｂの位置は、隣の画素表面の第１電極板（１）１１ａおよび上層空間１４ａの位置の真下に配置される。

また、垂直隔壁１２ｘの中を通して設けた移動ホール１５ｘについて、その断面開口面の形状は、垂直隔壁１２ｘより当然幅狭の正方形としてもよいし、垂直隔壁１２ｘの長さ方向に少し延びた長方形としてもよい。

なお、各画素の電極板（１）１１ａ〜（３）１１ｃｙに選択的に電圧を掛けることによる上層空間１４ａと下層空間１４ｂにおける電位・電場の状態、およびこれに伴う着色液体１７の移動による白色表示と黒色表示の表示動作については、着色液体１７が垂直隔壁１２ｘの中の移動ホール１５ｘを通して図示斜めの方向に上層空間１４ａと下層空間１４ｂとの間で行き来することを除いて、前記第１実施形態の表示装置と略同様であるためその説明を省略する。

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、前記第１実施形態の表示装置と同様にして、表示内容を変えない限りは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ばかりでなく、移動ホール１５ｘを垂直隔壁１２ｘの中を通して設けたので、着色液体１７が全て下層空間１４ｂへ移動した白色表示状態でも、表示面上に移動ホール１５ｘの開口部分が見えることはなく、より高コントラストで見やすく且つ開口率の高い表示装置を実現できる。

また、この第５実施形態の表示装置によれば、着色液体１７は上下層空間１４ａ，１４ｂ間を垂直隔壁１２ｘの中の移動ホール１２ｘを通して斜め方向に少ない抵抗でスムーズに移動するので、表示変更応答性の良い表示装置を実現できる。

なお、前記垂直隔壁１２ｘの中に設ける移動ホール１５ｘは、その上下方向にスロープ状にして設けることで、着色液体１７をよりスムーズに移動させることができ、さらに表示変更応答性の良い表示装置を実現できる。

（第６実施形態）
図１１は、本発明の第６実施形態に係る表示装置の１画素分の表示側面の構成を示す平断面図である。

この第６実施形態の表示装置において、前記図１０で示した第５実施形態の表示装置と同一の構成部分については、それと類似の符号を付してその説明を省略する。

すなわち、この第６実施形態の表示装置では、前記第５実施形態の表示装置と同様に、垂直隔壁１２ｘ′の一辺の中央部分に対して、上層空間１４ａと下層空間１４ｂとを連通する移動ホール１５ｘ′を設け、さらにこの移動ホール１５ｘ′を設けた同垂直隔壁１２ｘ′の一辺の両端部分に対して、２つの通気孔２０ａ，２０ｂを設ける。

なお、この移動ホール１５ｘ′および通気孔２０ａ，２０ｂは、何れも前記第５実施形態での移動ホール１５ｘ（図１０参照）と同様に垂直隔壁１２ｘ′の中を通して設けるので、この表示画素の表示面上方からは垂直隔壁１２ｘ′の上端面に隠されて見えない。

そして、第１電極板（１）１１ａ′と第３電極板（３）１１ｃｙ（図１０参照）の平面形状を、当該画素の表示領域に対応した正方形そのものではなく、前記隔壁１２ｘ′の両端に設けた通気孔２０ａ，２０ｂの直前位置からその開口方向へ予め設定された長さと幅の細長領域のみ無くした形状とする。これにより、移動ホール１５ｘ′を通して上層空間１４ａへ着色液体１７が移動される場合には、当該上層空間１４ａ内の気体を電極板（１）１１ａ′の無い空間両側の気体から順次通気孔２０ａ，２０ｂを通してスムーズに下層空間１４ｂへと逃がし速やかに黒色表示を行い、また、移動ホール１５ｘ′を通して下層空間１４ｂへ着色液体１７が移動される場合には、当該下層空間１４ａから通気孔２０ａ，２０ｂを通して上層空間１４ａへ逃げて来た気体を電極板（１）１１ａ′の無い空間両側からスムーズに取り入れ速やかに白色表示を行う構成とする。

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、前記第１実施形態の表示装置と同様にして、表示内容を変えない限りは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ばかりでなく、前記第５実施形態の表示装置と同様にして、移動ホール１５ｘ′や通気孔２０ａ，２０ｂを垂直隔壁１２ｘ′の中を通して設けたので、着色液体１７が全て下層空間１４ｂへ移動した白色表示状態でも、表示面上に移動ホール１５ｘ′や通気孔２０ａ，２０ｂの開口部分が見えることはなく、より高コントラストで見やすく且つ開口率の高い表示装置を実現できる。

しかも、この第６実施形態の表示装置によれば、前記通気孔２０ａ，２０ｂに対応する空間内両端の一部電極板を無くしたことで、着色液体１７の移動に応じて圧力となる気体を、当該電極板の無い空間両端から順次通気孔２０ａ，２０ｂを通してスムーズに液体移動元の空間へ逃がすことができ、画素空間内が真空状態でない場合でもさらに表示変更応答性の良い表示装置を実現できる。

なお、移動ホール１５ｘ′と通気孔２０ａ，２０ｂとを、垂直隔壁１２ｘ′の長さ方向に対応した細長の一体形状とし、電極板のある開口部分を液体１７の移動ホール、電極板の無い部分を通気孔として用いる構成としてもよい。

また、電極板の位置や数、形を変えたり、そこに掛ける電圧の強さを変えたりすることで電場を変化させ、着色液体１７の移動や気体の移動をよりスムーズに行うようにしてもよい。

さらに、前記第６実施形態の表示装置では、前記第５実施形態の表示装置に基づいて、１画素単位の上層空間１４ａと下層空間１４ｂとを左右にずらした場合の構成について説明したが、上層空間１４ａと下層空間１４ｂとを上下に位置対応させた場合でも、前記第６実施形態同様の通気および電極板の変形手法により、スムーズな液体１７と気体の移動入れ替えによる表示変更応答性の良い表示装置を実現できる。

なお、前記第１〜第６実施形態の表示装置では、第１電極板１１ａと第３電極板１１ｃとの間に上層空間１４ａを、第２電極板１１ｂと第３電極板１１ｃとの間に下層空間１４ｂを、垂直隔壁１２をスペーサとして固定的に設け、この上層空間１４ａと下層空間１４ｂとの間で着色液体（誘電体）１７を移動させることで表示の白／黒変更を行うものとし、着色液体（誘電体）１７の移動をスムーズに行わせるために、各空間１４ａ，１４ｂを真空または略真空の空間とするか、あるいは液体１７の移動に伴い気体を入れ替わり移動させるための通気孔１９ａ，１９ｂ（２０ａ，２０ｂ）を設けて構成したが、次の第７以降の実施形態にて説明する通り、水平隔壁２３の上面側と下面側のそれぞれを１画素分の着色液体２７の移動に応じてその１画素領域に対応して膨らんだり萎んだりするように予め弛みＸを持たせた上面フィルム２４ａと下面フィルム２４ｂで被い、固定的な空間を持たずに着色液体２７の上下面間（表裏面間）での移動により表示動作する構成としてもよい。

（第７実施形態）
図１２は、本発明の第７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は、この表示装置の表示画面の大きさに対応した縦横寸法の水平隔壁（誘電体）２３を備え、この水平隔壁２３には、各画素領域（ｗ）の中心位置に対応して幅（ｈｗ）の移動ホール２５が設けられる。また、水平隔壁２３には、その全面に渡り第３電極板２１ｃが挟み込まれて内蔵される。

水平隔壁２３の上面（表面）側と下面（裏面）側には、それぞれ上面フィルム２４ａと下面フィルム２４ｂが重ねられ、１画素領域の周縁部分において所定の弛みＸを持たせた状態で、各画素領域間の境界部分においてのみ接着により水平隔壁２３に固定した接着領域２２ａ，２２ｂとされる。

ここで、前記１画素領域の周縁部分において上面フィルム２４ａと下面フィルム２４ｂにそれぞれ与えられる所定の弛みＸとは、所定量の着色液体２７が上面（表面）側と下面（裏面）側に移動した場合に、その着色液体２７の所定量の流入に応じた容積まで当該フィルムが膨らむことのできる弛みとする。

上面フィルム２４ａと下面フィルム２４ｂの表面には、それぞれその１画素領域に対応した縦横寸法の第１電極板２１ａと第２電極板２１ｂが積層して貼り付けられる。なお、この表示装置の表示面側となる上面フィルム２４ａおよび第１電極板２１ａには、透明の材料のものが使用される。

つまり、上面フィルム２４ａと下面フィルム２４ｂには、それぞれその１画素領域に対応した第１電極板２１ａと第２電極板２１ｂが貼り付けられるので、着色液体２７が流入して膨らんだときは勿論、着色液体２７が流出して萎んだときでもその１画素領域に対応した範囲では弛みのない状態が維持され、周縁部分においてのみ弛みＸが形成される。

なお、水平隔壁２３の表面は白色とされ、着色液体２７は黒色とされる。

次に、前記構成の第７実施形態の表示装置による表示動作について説明する。

図１２（Ａ）に示すように、着色液体２７を水平隔壁２３の下面側へ移動させた白色表示状態とするには、例えば第２，第３電極板（２）２１ｂ，（３）２１ｃを電位ゼロにし、第１電極板（１）２１ａに正電位を掛ける。

すると、第１電極板（１）２１ａに正電荷が、第２電極板（２）２１ｂと第３電極板（３）２１ｃに負電荷が現れることにより、第１電極板（１）２１ａは、第２電極板（２）２１ｂと第３電極板（３）２１ｃから引力を受ける。この際、第２電極板（２）２１ｂは第３電極板（３）２１ｃから斥力、第１電極板（１）２１ａから引力を受けるが、それを差し引きした合力としては斥力が残る。

これにより、第１電極板（１）２１ａは第３電極板（３）２１ｃに引き付けられ、第２電極板（２）２１ｂは第３電極板（３）２１ｃから離れようとするので、第１電極板（１）２１ａが設けられている上面フィルム２４ａが水平隔壁２３に引き付けられて着色液体２７を移動ホール２５から下面側へと追いやり、移動ホール２５から下面側へ流入してきた着色液体２７により下面フィルム２４ｂがその弛みＸを引き伸ばされて下方向へと膨らむ。そして、着色液体２７の上面側から下面側への移動が完了することで、透明の上面フィルム２４ａおよび第１電極板（１）２１ａが表面白色の水平隔壁２３に密着し、白色表示の状態となる。

一方、図１２（Ｂ）に示すように、着色液体２７を水平隔壁２３の上面側へ移動させた黒色表示状態とするには、前記白色表示の場合とは逆に、例えば第１，第３電極板（１）２１ａ，（３）２１ｃを電位ゼロにし、第２電極板（２）２１ｂに正電位を掛ける。

すると、前記白色表示の場合と同様の原理により、第２電極板（２）２１ｂは第３電極板（３）２１ｃに引き付けられ、第１電極板（１）２１ａは第３電極板（３）２１ｃから離れようとするので、第２電極板（２）２１ｂが設けられている下面フィルム２４ｂが水平隔壁２３に引き付けられて着色液体２７を移動ホール２５から上面側へと追いやり、移動ホール２５から上面側へ流入してきた着色液体２７により上面フィルム２４ａがその弛みＸを引き伸ばされて上方向へと膨らむ。そして、着色液体２７の下面側から上面側への移動が完了することで、透明の上面フィルム２４ａおよび第１電極板（１）２１ａを介した着色液体２７による黒色表示の状態となる。

そして、前記黒表示状態と白表示状態の何れの状態にあって、全電極板（１）２１ａ〜（３）２１ｃに掛ける電位をゼロにしても、この表示状態を反転しようとする電気力は発生しないので、着色液体２７の表面張力、水平隔壁２３および上下面フィルム２４ａ，２４ｂとの付着力などによりその表示状態は維持される。これにより、表示の変更を行わないときには電力を与えなくても、あるいは、表示切り替え時よりも非常に小さな電力を与えるだけで、白色または黒色の表示を維持できる。

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、表示内容を変えない限りは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。

しかも、この第７実施形態の表示装置によれば、着色液体２７を上下面間で移動収容するための空間を固定的に設けず、着色液体２７の移動量に応じて所定の弛みＸを持たせた上面フィルム２４ａと下面フィルム２４ｂを膨らませたり萎ませたりすることにより、当該着色液体２７をその移動先で収容維持する構成としたので、空間内に存在する気体の処理を考慮する必要なく、より表示変更応答性の高い表示装置を実現できる。

（第８実施形態）
図１３は、本発明の第８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り、同図（Ａ）は黒表示状態を示す断面図、同図（Ｂ）は黒色表示から白色表示への変化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１２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、それと類似の符号を付してその説明を省略する。

すなわち、この第８実施形態の表示装置では、水平隔壁２３′の厚みをその各画素領域（ｗ）に対応する範囲の厚みよりも、上下面フィルム２４ａ，２４ｂの接着領域２２ａ，２２ｂがある画素境界部分の厚みを増やし、この画素境界部分の水平隔壁２３′の中を通した移動ホール２８ａ，２８ｂを設ける。この画素境界部分の水平隔壁２３′の中を通した移動ホール２８ａ，２８ｂは、画素領域外周の数カ所、例えば画像領域の各１辺に１箇所ずつ設けられる。

このように構成された第８実施形態の表示装置において、第２電極板（２）２１ｂと第３電極板（３）２１ｃ′を電位ゼロとし、第１電極板２１ａに電位を掛けると、前記第７実施形態での表示装置と同様の原理により、第１電極板（１）２１ａは第３電極板（３）２１ｃに引き付けられ、第２電極板（２）２１ｂは第３電極板（３）２１ｃから離れようとするので、第１電極板（１）２１ａが設けられている上面フィルム２４ａが水平隔壁２３′に引き付けられて着色液体２７を移動ホール２８ａ，２８ｂから下面側へと追いやり、移動ホール２８ａ，２８ｂから下面側へ流入してきた着色液体２７により下面フィルム２４ｂがその弛みＸを引き伸ばされて下方向へと膨らむ。そして、着色液体２７の上面側から下面側への移動が完了することで、透明の上面フィルム２４ａおよび第１電極板（１）２１ａが表面白色の水平隔壁２３′に密着し、白色表示の状態となる。

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、表示内容を変えない限りは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ばかりでなく、前記第７実施形態の表示装置と同様に、着色液体２７を上下面間で移動収容するための空間を固定的に設けず、着色液体２７の移動量に応じて所定の弛みＸを持たせた上面フィルム２４ａと下面フィルム２４ｂを膨らませたり萎ませたりすることにより、当該着色液体２７をその移動先で収容維持する構成としたので、空間内に存在する気体の処理を考慮する必要なく、より表示変更応答性の高い表示装置を実現できる。しかも、移動ホール２８ａ，２８ｂを画素境界部分の水平隔壁２３′の中を通して設けたので、着色液体２７が全て下面側へ移動した白色表示状態でも、表示面上に移動ホール２８ａ，２８ｂの開口部分が見えることはなく、より高コントラストで見やすく且つ開口率の高い表示装置を実現できる。

なお、前記第７，第８実施形態の表示装置では、上面フィルム２４ａと下面フィルム２４ｂには、その画素領域の周縁部において所定の弛みＸを持たせ、着色液体２７の上下面間での移動に応じてストレス無く膨らませたり萎ませたりする構成としたが、上下面フィルム２４ａ，２４ｂの材料自体に伸縮性を持たせて弛みＸを持たせずに、当該フィルム自体の伸縮性により着色液体２７の移動に応じた膨張と収縮が得られる構成としてもよい。

（第９実施形態）
図１４は、本発明の第９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。

この第９実施形態の表示装置において、前記図１２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。

すなわち、この第９実施形態の表示装置では、前記第７，第８実施形態の表示装置において備えた第１電極板（１）２１ａと第２電極板（２）２１ｂに替えて、上面フィルム２４ａ′と下面フィルム２４ｂ′それ自体を導電性の材料として上面側および下面側から選択的に電位を掛ける構成とする。

この場合、上面フィルム２４ａ′と下面フィルム２４ｂ′は、そのそれぞれが一枚の導電性フィルムなので全画素領域で導通することになり、第３電極板（３）２１ｃにのみ各画素毎に異なる電位を与えることで各画素における白色／黒色の表示を切り替える。

例えば導電性の上面フィルム２４ａ′を正電位、下面フィルム２４ｂ′をゼロ電位とした状態で、第３電極板（３）２１ｃを正電位にすると、下面フィルム２４ｂ′が水平隔壁２３に引き付けられると共に、上面フィルム２４ａ′には水平隔壁２３から離れるようにした力が作用することで、着色液体２７が上面側に流入して上面フィルム２４ａ′が膨らみ黒色表示の状態となる。一方、第３電極板（３）２１ｃをゼロ電位にすると、上面フィルム２４ａ′が水平隔壁２３に引き付けられると共に、下面フィルム２４ｂ′には水平隔壁２３から離れるようにした力が作用することで、着色液体２７が下面側に流入して下面フィルム２４ｂ′が膨らみ白色表示の状態となる。

これによれば、前記第７実施形態同様の効果が得られるだけでなく、表示装置の全画素領域において、上面フィルム２４ａ′と下面フィルム２４ｂ′にそれぞれ掛けるべき電位は共通のものとなり、第３電極板（３）２１ｃに対して掛ける電位のみ各画素毎に切り替えればよいので、この表示装置に対する電位供給手段の構成を簡素化することができる。

なお、この第９実施形態の表示装置では、導電性の上面フィルム２４ａ′と下面フィルム２４ｂ′との間に電流が流れてしまわないように、着色液体２７の絶縁性を高くするか、または各導電性上下面フィルム２４ａ′，２４ｂ′の水平隔壁２３側のフィルム面に対して、絶縁性フィルムを貼り合わせるなどする必要がある。

（第１０実施形態）
図１５は、本発明の第１０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。

この第１０実施形態の表示装置において、前記図１２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。

すなわち、この第１０実施形態の表示装置では、当該表示装置の上面側の全画素領域については、スペーサ２９ａを介して透明の第４電極板（４）３０ａにより被い、また下面側の全画素領域については、スペーサ２９ｂを介して第５電極板（５）３０ｂにより被って構成する。なお、スペーサ２９ａ，２９ｂは、上面フィルム２４ａや下面フィルム２４ｂが着色液体２７の流入により膨らんだ際に、その空間を固定的に確保する高さとするが、この空間は密閉空間ではなく、上面フィルム２４ａや下面フィルム２４ｂの膨らみ／萎みに伴う気体の流出／流入を全く妨げない。

そして、前記透明第４電極板（４）３０ａの表面は、さらに透明のガラス板２６により被って構成する。

このように構成された第１０実施形態の表示装置において、表面最上部の第４電極板（４）３０ａおよび下面最上部の第５電極板（５）３０ｂには、その何れにも常時正電位を掛けることで、第２，第３電極板（２）２１ｂ，（３）２１ｃをゼロ電位、第１電極板（１）２１ａを正電位とした白色表示動作時には、第１電極板（１）２１ａが水平隔壁２３に引き付けられ、また第２電極板（２）２１ｂが水平隔壁２３から離れる力に合わせて当該第２電極板（２）２１ｂが第５電極板（５）３０ｂに引き付けられる力を強く作用させ、着色液体２７を上面側から強力に吸い出し素早く白色表示に切り替えることができる。

そして、この第１０実施形態の表示装置では、表示領域の全体をガラス板２６により被う構成としたので、外部からの影響を受け易い上面フィルム２４ａを損傷から保護することができる。

（第１１実施形態）
図１６は、本発明の第１１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。

この第１１実施形態の表示装置において、前記図１５で示した第１０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、前記第１０実施形態の表示装置と同様に、その下面側にはスペーサ２９ｂを介して第５電極板（５）３０ｂを設けたままとしている一方で、上面側には第１電極板（１）２１ａ、およびスペーサ２９ａを介した第４電極板３０ａの何れの電極板も設けない構成とする。

そして、白色表示を行う場合には、第２，第３電極板（２）２１ｂ，（３）２１ｃをゼロ電位にすると共に、第５電極板（５）３０ｂを正電位とすることで、第２電極板（２）２１ｂが第５電極板（５）３０ｂに引き付けられる力を作用させ、着色液体２７を上面側から下面側へと吸い出して移動させる。

一方、黒色表示を行う場合には、第３電極板（３）２１ｃをゼロ電位にすると共に、第２，第５電極板（２）２１ｂ，（５）３０ｂを正電位とすることで、第２電極板（２）２１ｂが第５電極板（５）３０ｂから離れて第３電極板（３）２１ｃに引き付けられる力を作用させ、着色液体２７を下面側から上面側へと押し出して移動させる。

このような構成にした第１１実施形態の表示装置によれば、前記第７実施形態同様の効果が得られるだけでなく、表面側の極板構成を簡素化できるのと共に、より見やすい表示画面とした表示装置を実現できる。

（第１２実施形態）
図１７は、本発明の第１２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１２実施形態の表示装置において、前記図１６で示した第１１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１２実施形態の表示装置では、前記第１１実施形態の表示装置に較べて、着色液体２７′の量を増量するのと共に、この増量した着色液体２７′の下面フィルム２４ｂでの収容容積に合わせて、スペーサ２９ｂ′により下面側に確保する空間を高くする。

なお、上面フィルム２４ａと下面フィルム２４ｂの弛みＸについては、前記第７〜第１１実施形態それぞれの表示装置での弛みＸと同一であるため、着色液体２７′の全量が上面側に押し出されて上面フィルム２４ａに収容された状態、また下面側に吸い出されて下面フィルム２４ｂに収容された状態では、各フィルム２４ａ，２４ｂは若干の伸びを伴って膨らみ、例えば図１７（Ｂ）に示すように、フィルム接着領域２２ａのある横方向へも広がって膨らむようになる。

このような構成の第１２実施形態の表示装置によれば、前記第７実施形態および第１１実施形態同様の効果が得られるだけでなく、黒色表示状態での開口率を拡大した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実施形態の表示装置において第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イメージを示す図。 前記図３で示した画素内空間の電位分布イメージに対応する電場分布イメージを示す図。 本発明の第２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２実施形態の表示装置において第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イメージを示す図。 前記図６で示した画素内空間の電位分布イメージに対応する電場分布イメージを示す図。 本発明の第３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４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。 本発明の第５実施形態に係る表示装置の隣接する２画素分の構成を示す断面図。 本発明の第６実施形態に係る表示装置の１画素分の表示側面の構成を示す平断面図。 本発明の第７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１画素対応の構成を示す断面図であり、同図（Ａ）は黒表示状態を示す断面図、同図（Ｂ）は黒色表示から白色表示への変化状態を示す断面図。 本発明の第９実施形態に係る表示装置の１画素対応の構成を示す断面図。 本発明の第１０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。 本発明の第１１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。 本発明の第１２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、１１ａ′…第１電極板（１）
１１ｂ…第２電極板（２）
１１ｃ、１１ｃ′、１１ｃｘ、１１ｃｙ…第３電極板（３）
１２、１２ｘ、１２ｘ′…垂直隔壁（誘電体）
１３、１３′、１３ｘ、１３ｙ…水平隔壁（誘電体）
１４ａ…上層空間
１４ｂ…下層空間
１５、１５′、１５ｘ、１５ｘ′…移動ホール
１６ …ガラス板
１７、１７′…着色液体（誘電体）
１８ …ホールカバー（誘電体）
１９ａ，１９ｂ、２０ａ，２０ｂ…通気孔
２１ａ…第１電極板（１）
２１ｂ…第２電極板（２）
２１ｃ、２１ｃ′…第３電極板（３）
２２ａ，２２ｂ…接着領域
２３、２３′…水平隔壁
２４ａ…上面フィルム
２４ａ′…導電性上面フィルム
２４ｂ…下面フィルム
２４ｂ′…導電性下面フィルム
Ｘ …フィルム弛み
２５、２８ａ，２８ｂ…移動ホール
２６ …ガラス板
２７、２７′…着色液体
２９ａ，２９ｂ、２９ｂ′…スペーサ
３０ａ…第４電極板（４）
３０ｂ…第５電極板（５）

Claims (10)

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、
   前記上層空間に設けられた第１電極と、
   前記下層空間に設けられた第２電極と、
   前記水平隔壁に内蔵された第３電極と、
   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. 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たことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記移動ホールは、１画素領域に対応する水平隔壁の端に寄って設けたことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
4. さらに、
   前記上層空間の内部における前記移動ホールの上方の位置に設けられ、当該移動ホールの開口面を隠すホールカバーを備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の表示装置。
5. さらに、
   前記水平隔壁の外周縁に設けられ、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を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の表示装置。
6. 前記水平隔壁を介して上下分離された上層空間と下層空間は、１画素領域分横方向にずれて配置され、前記移動ホールは隣接画素との境界を形成する垂直隔壁の中を通して設けたことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
7. 前記移動ホールは、一方の隣接画素との境界を形成する垂直隔壁の中を通して設けられ、
   さらに、同垂直隔壁の中を通して設けられ、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を備え、
   前記電極は、前記通気孔の開口方向に対応する一部領域を除いた１画素領域の全領域に対応して設けられることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
8. 水平隔壁と、
   この水平隔壁の表面側および裏面側にそれぞれ重ねて設けられると共に、各画素領域の外周部においてのみ接着固定され所定の弛みを持たされた上面フィルムおよび下面フィルムと、
   前記上面フィルムに設けられた第１電極と、
   前記下面フィルムに設けられた第２電極と、
   前記水平隔壁に内蔵された第３電極と、
   前記水平隔壁と上面フィルムとの境界と同水平隔壁と下面フィルムとの境界とを連通させる移動ホールと、
   前記水平隔壁とフィルムとの境界に同フィルムの持つ所定の弛みに応じて封入され、前記第１乃至第３電極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水平隔壁と上面フィルムとの境界または同水平隔壁と下面フィルムとの境界の何れか一方の境界に移動する着色液体と、
   を備えたことを特徴とする表示装置。
9. 前記移動ホールは、隣接画素との境界部分に対応する水平隔壁の中を通して設けたことを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
10. 前記第１電極は、導電性にした前記上面フィルムそれ自体であり、
    前記第２電極は、導電性にした前記下面フィルムそれ自体である、
    ことを特徴とする請求項８に記載の表示装置。

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