JP5381662B2 - 表示装置 - Google Patents
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Description
図1に示すように、本実施形態に係る表示装置10は、表示媒体12と、表示媒体12に電圧を印加する電圧印加部16と、電圧印加部16の駆動を制御する制御部18と、を含んで構成されている。制御部18は、電圧印加部16に信号授受可能に接続されている。
表示基板20と背面基板22との基板間には、分散媒36が充填されており、分散媒36中には、白色粒子38と、表示基板20と背面基板22との基板間に形成された電界に応じて該基板間を移動する粒子群40と、が分散されている。
一方、画素電極26は、背面基板22の面方向に沿って、間隔を空けて行方向及び列方向の双方に向かって複数配列された状態とされている。これらの複数の画素電極26は、各々独立して電圧印加部16に電気的に接続されており、電圧印加部16から独立して電圧を印加される構成とされている。
なお、表示電極24は、表示基板20に埋め込んでもよいし、同様に、画素電極26は背面基板22に埋め込んでもよい。この場合、表示基板20、背面基板22の材料が、粒子群40の帯電特性に影響を及ぼすことがあるので、粒子群40の組成等に応じて選択する必要がある。
この絶縁層28及び絶縁層30を構成する材料としては、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスチレン、ポリイミド、エポキシ、ポリイソシアネート、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリブタジエン、ポリメチルメタクリレート、共重合ナイロン、紫外線硬化アクリル樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。
なお、「電界強度」とは、単位距離あたりの電位差(V/m)(以下、単に「電位差」と称する)を示している。
このため、表示媒体12では、表示電極24と画素電極26との間に、粒子群40が背面基板22側から表示基板20側へ移動する電位差となるように電圧が印加されることで、粒子群40による色が表示される。また、表示基板20と背面基板22との間に、粒子群40が表示基板20側から背面基板22側へ移動する電位差となるように電圧が印加されることで、白色粒子38による色が表示される。
そして、図1に示すように、全ての粒子群40が背面基板22側に位置されている状態から、複数の画素電極26(例えば、画素電極261、画素電極262、画素電極263)のうちの、画素電極261及び画素電極263に対応する領域に存在する粒子群40を表示基板20側へ移動させて画像表示させるものとする。
この場合には、凸部電極34には、第2の電圧として、10V以下の電圧を印加すればよい。
なお、図6(A)に示す例は、誘電率2.42で高さ10μmの凸部36の上に凸部電極34を設け、分散媒38の誘電率を2.42としたときのシミュレーション結果である。また、図6(B)に示す例は、凸部電極34を設けない構成とした以外は図6(A)と同じ構成としたときのシミュレーション結果であり、図6(C)は、凸部36を設けない以外は図6(A)と同じ構成としたときのシミュレーション結果である。
図6(A)に示すように、画素電極261及び画素電極263に、15Vの電圧を印加すると共に、凸部電極34に15Vの電圧を印加したときの電界シミュレーションによって示される等電位曲線は、凸部電極34を設けない構成を想定した電界シミュレーションによって示される等電位曲線である図6(B)及び凸部32及び凸部電極34の無い構成を想定した電界シミュレーションによって示される等電位曲線である図6(C)に比べて、画素電極26の面に垂直な方向(垂直方向)の電界成分が大きく、且つ電気力線の広がりが小さいことが分かる。
粒子群40は、等電位曲線によって示される等電位面に垂直に移動することから、本実施の形態の表示装置10によれば、隣の画素電極26に対応する領域へと粒子群40が移動することが抑制されると考えられる。また、表示基板20側(表示電極24側)における粒子群40の広がりが抑制され、画素広がりや解像度低下が抑制されると考えられる。
なお、図6(D)に示す例は、分散媒38の誘電率を2.42とし、凸部36の誘電率を20としたときのシミュレーション結果である。図6(D)に示すように、凸部電極34を凸部32の下部に設けた構成とし、凸部32の誘電率を分散媒38の誘電率より大きくした場合には、図6(A)に示す構成より更に、画素電極26の面に垂直な方向(垂直方向)の電界成分が大きく、且つ電気力線の広がりが更に小さいことが分かる。
なお、この効果の確認は、表示媒体12の濃度を測定することによって実現される。
上記第1の実施の形態では、表示媒体12に含まれる粒子群40は1種類であるものとして説明したが、本実施の形態では、基板間を電界に応じて移動する粒子群として、基板間において移動を開始する電界強度の異なる複数種類の粒子群を用いた形態を説明する。
このため、これらの粒子群41Y、粒子群41C、及び粒子群41Mは、各々の種類の粒子群が移動する電位差となるように基板間に電圧が印加されることで移動する。
この場合には、上記第3の電圧の印加によって、上記特定の画素に対応する位置に設けられた画素電極261には、表示電極24との電位差が粒子群41Mのみが表示基板20側へ移動する電位差となるように、電圧が印加される。そして、上記他の画素に対応する位置に設けられた画素電極262及び画素電極263には、表示電極24との電位差が粒子群41C及び粒子群41Mのみが表示基板20側へ移動する電位差となるように、電圧が印加される。
なお、「電圧印加を解除する」とは、本実施の形態においても、対応する電極へ印加する電圧の電圧値を0Vとする場合や、対応する電極を開放(オープン)状態にすることを示している。
そして、表示電極24に印加する電圧を0Vまたは表示電極24を接地し、画素電極26に印加する電圧を0Vから連続的に変化させて電位差を発生させたときに、粒子群41Yは電圧値V1(例えば5Vとする)以上の電圧の印加により基板間を移動し、粒子群41Cは電圧値V2(例えば、10Vとする)以上の電圧の印加により基板間を移動し、粒子群41Mは電圧値V3(例えば15Vとする)以上の電圧の印加により基板間を移動するものとする。
このため、複数種類の粒子群41のうちの少なくとも1種類を背面基板22側から表示基板20側へ移動させる場合に、凸部電極34に印加される第4の電圧の電圧値としては、電位差V1(5V)の絶対値を用いるものとして説明する。なお、第4の電圧として凸部電極34に印加される電圧の極性は、第3の電圧の印加時に画素電極26に印加される電圧の極性と同じである。
12、12A 表示媒体
16、16A 電圧印加部
18、18A 制御部
20 表示基板
22 背面基板
24 表示電極
26、261〜263 画素電極
32 凸部
34 凸部電極
36 分散媒
40 粒子群
41、41M、41Y、41C 粒子群
Claims (4)
- 少なくとも透光性を有する第1の基板と、
前記第1の基板に向かい合うように配置された第2の基板と、
前記第1の基板に配置された第1の電極と、
前記第2の基板に該第2の基板の面方向に沿って間隔をあけて行方向及び列方向の双方に向かって配置された複数の第2の電極と、
前記複数の第2の電極間の各々に配置され、前記第1の基板側に向かって突出した凸部と、
前記凸部に設けられた第3の電極と、
前記第1の基板と第2の基板との基板間に封入され、該基板間に電界が形成されることにより移動する粒子群と、
前記第2の基板側から前記第1の基板側へ前記粒子群を移動させるときに、画像情報に基づいて、前記第1の電極と、前記複数の第2の電極のうちの前記第2の基板側から前記第1の基板側へ前記粒子群を移動させる画素に対応する位置に設けられた第2の電極と、に、前記粒子群が前記第2の基板側から前記第1の基板側へ移動する電位差となるように第1の電圧を印加し、
該第1の電圧の印加より前に、前記第1の電圧の印加によって前記第2の電極に印加される電圧と同極性で、前記第1の電極との電位差の絶対値が、0を超え且つ前記第1の電圧を印加された前記第1の電極と前記第2の電極との電位差のうちの最も小さい電位差の絶対値以下となるように、前記第3の電極へ第2の電圧を印加する電圧印加装置と、
を備えた表示装置。 - 前記電圧印加装置は、前記第1の電圧及び前記第2の電圧を印加した後に、前記第1の電極と前記第2の電極への前記第1の電圧の印加を解除するより前に、前記第3の電極への前記第2の電圧の印加を解除する請求項1に記載の表示装置。
- 少なくとも透光性を有する第1の基板と、
前記第1の基板に向かい合うように配置された第2の基板と、
前記第1の基板に配置された第1の電極と、
前記第2の基板に該第2の基板の面方向に沿って間隔をあけて行方向及び列方向の双方に向かって配置された複数の第2の電極と、
前記複数の第2の電極間の各々に配置され、前記第1の基板側に向かって突出した凸部と、
前記凸部に設けられた第3の電極と、
前記第1の基板と第2の基板との基板間に封入され、前記基板間において移動を開始する電界強度の異なる複数種類の粒子群と、
前記第2の基板側から前記第1の基板側へ前記複数種類の粒子群のうちの少なくとも1種類を移動させるときに、画像情報に基づいて、前記第1の電極と、前記複数の第2の電極のうちの前記第2の基板側から前記第1の基板側へ前記複数種類の粒子群のうちの少なくとも1種類を移動させる画素に対応する位置に設けられた第2の電極と、に、該画素に対応する該第2の電極毎に前記複数種類の粒子群のうちの移動対象の種類の粒子群が前記第2の基板側から前記第1の基板側へ移動する電位差となるように第3の電圧を印加し、
該第3の電圧の印加より前に、前記第3の電圧の印加によって該第2の電極に印加される電圧と同極性で、前記第1の電極との電位差の絶対値が、0を超え且つ前記第3の電圧を印加された前記第1の電極と前記第2の電極との電位差のうちの最も小さい電位差の絶対値以下となるように、前記第3の電極へ第4の電圧を印加する電圧印加装置と、
を備えた表示装置。 - 前記電圧印加装置は、前記第3の電圧及び前記第4の電圧を印加した後に、前記第1の電極と前記第2の電極への前記第3の電圧の印加を解除するより前に、前記第3の電極への前記第4の電圧の印加を解除する請求項3に記載の表示装置。
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