JP6375730B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置に関する。

従来、帯電粒子の電気泳動を利用した表示装置が知られている。この表示装置は、給電を断っても電気泳動により分散した帯電粒子の分散状態を保持するため、帯電粒子を電気泳動させ表示領域に表示させた情報は、給電を断っても保持される。これに関連し、電気泳動を行うために電圧を印加するのに用いる共通電極部と画素電極部とを備えた情報表示パネルが、表示制御部に対して着脱可能である情報表示装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３−９２６２７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、共通電極部を備えた基板を、画素電極部を備えた基板から取り外すことができない。このような情報表示パネルでは、画素電極部を情報表示パネルに備える必要があり、利便性が低下する場合があった。

本発明の目的は、このような事情を考慮してなされたものであり、利便性を向上させた表示装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、第１基板と、第１電極部と、電気泳動により分散媒中を移動する有色の帯電粒子と、前記電気泳動が発生しない場合に前記帯電粒子の配置を保持する前記分散媒とが収容された部材と、対面する層と密着し、または前記対面する層から取り外し可能な第２基板と、が順に積層され、前記第１基板および前記第１電極部と、前記第２基板とのうち少なくとも一方が透明である表示部と、対面する前記第２基板と密着し、または前記第２基板から取り外し可能な第２電極部保護層と、第２電極部と、が順に積層された駆動部と、を備える表示装置であって、前記第２基板と前記第２電極部保護層とが同一の材質でなる表示装置である。

また、本発明の一態様において、前記第２基板と前記第２電極部保護層とが密着した状態で前記駆動部が前記第１電極部に電圧を印加すると共に、前記第２電極部のうち表示内容に応じた電圧印加をした場合には、前記電圧印加により発生した電界に応じて前記帯電粒子が電気泳動することにより所定の位置に移動し、前記電圧を印加しない状態で前記第２電極部保護層と前記第２基板との密着を解除した場合には、前記帯電粒子が前記所定の位置に配置された状態を保持するものとしてもよい。

本発明の一態様は、第１基板と、第１電極部と、電気泳動により分散媒中を移動する有色の帯電粒子と、前記電気泳動が発生しない場合に前記帯電粒子の配置を保持する前記分散媒とが収容された部材と、第２基板と、対面する層と密着し、または前記対面する層から取り外し可能な第２基板保護層と、が順に積層され、前記第１基板および前記第１電極部と、前記第２基板および第２基板保護層とのうち少なくとも一方が透明である表示部と、対面する前記第２基板保護層と密着し、または前記第２基板保護層から取り外し可能な第２電極部保護層と、第２電極部と、が順に積層された駆動部と、を備える表示装置であって、前記第２基板保護層と前記第２電極部保護層とが同一の材質でなる表示装置である。

また、本発明の態様は、前記第２電極部保護層と前記第２基板保護層とが密着した状態で前記駆動部が前記第１電極部に電圧を印加すると共に、前記第２電極部のうち表示内容に応じた電圧印加をした場合には、前記電圧の印加により発生した電界に応じて前記帯電粒子が電気泳動することにより所定の位置に移動し、前記電圧を印加しない状態で前記第２電極部保護層と前記第２基板保護層との密着を解除した場合には、前記帯電粒子が前記所定の位置に配置された状態を保持するものとしてもよい。

また、本発明の一態様は、第１基板と、第１電極部と、電気泳動により分散媒中を移動する有色の帯電粒子と、前記電気泳動が発生しない場合に前記帯電粒子の配置を保持する前記分散媒とが収容された部材と、対面する層と密着し、または前記対面する層から取り外し可能な第２基板と、が順に積層され、前記第１基板および前記第１電極部と、前記第２基板とのうち少なくとも一方が透明である表示部と、対面する前記第２基板と密着し、または前記第２基板から取り外し可能な第２電極部保護層と、第２電極部と、が順に積層された駆動部と、を備える表示装置であって、前記第２基板の前記第２電極部保護層と対面する面と、前記第２電極部保護層の前記第２基板と対面する面とのうち少なくとも一方の表面粗さは、１ｎｍ以上〜１０００ｎｍ以下である、表示装置である。

また、本発明の一態様は、前記第２基板と、前記第２電極部保護層とのうち少なくとも一方の剥離強度は、０Ｎ／２５ｍｍを超え、１Ｎ／２５ｍｍ以下であるものとしてもよい。
また、本発明の一態様は、前記第２基板と、前記第２電極部保護層とのうち少なくとも一方の材質は、ウレタン樹脂またはシリコーン樹脂であるものとしてもよい。

また、本発明の一態様は、第１基板と、第１電極部と、電気泳動により分散媒中を移動する有色の帯電粒子と、前記電気泳動が発生しない場合に前記帯電粒子の配置を保持する前記分散媒とが収容された部材と、第２基板と、対面する層と密着し、または前記対面する層から取り外し可能な第２基板保護層と、が順に積層され、前記第１基板および前記第１電極部と、前記第２基板および第２基板保護層とのうち少なくとも一方が透明である表示部と、対面する前記第２基板保護層と密着し、または前記第２基板保護層から取り外し可能な第２電極部保護層と、第２電極部と、が順に積層された駆動部と、を備える表示装置であって、前記第２基板保護層の前記第２電極部保護層と対面する面と、前記第２電極部保護層の前記第２基板保護層と対面する面とのうち少なくとも一方の表面粗さは、１ｎｍ以上〜１０００ｎｍ以下である、表示装置である。

また、本発明の一態様は、前記第２基板保護層と、前記第２電極部保護層とのうち少なくとも一方の剥離強度は、０Ｎ／２５ｍｍを超え、１Ｎ／２５ｍｍ以下であるものとしてもよい。
また、本発明の一態様は、前記第２基板保護層と、前記第２電極部保護層とのうち少なくとも一方の材質は、ウレタン樹脂またはシリコーン樹脂であるものとしてもよい。

また、本発明の一態様は、前記表示部は、前記駆動部から取り外した状態で可撓性を有するものとしてもよい。
また、本発明の一態様は、前記部材に代え、対向する前記第１電極部と前記第２基板との間に隔壁を設け、前記第１電極部と、前記第２基板と、前記隔壁とにより形成された領域に、電気泳動により分散媒中を移動する有色の帯電粒子と、前記電気泳動が発生しない場合に前記帯電粒子の配置を保持する前記分散媒とが収容されたものとしてもよい。

本発明の一態様によれば、第２電極部保護層と第２基板とが密着することができるので、発生させた電界により、電気泳動で帯電粒子を所定の位置に移動させることができる。また、第２電極部保護層と第２基板との密着を解除した場合には、帯電粒子が所定の位置に配置された状態を保持することができる。さらに、本発明の一態様によれば、第２電極部保護層と、第２基板との少なくとも一方は、第２電極部保護層と第２基板とを密着させ、表示部を駆動部から取り外すときにおける帯電を抑制することができるので、帯電粒子が所定の位置に配置された状態を保持することができる。これにより、第２電極部を、表示部ごとに備える必要がないため、薄型化、軽量化、可撓性を実現することができる。また、表示部が第２電極部を備える必要がないので、表示部を複数枚使用する場合であっても駆動部は一つでよいため、全体のコストを抑えることができる。この結果、本発明の一態様によれば、利便性を向上させた表示装置１を提供することをことができる。

本発明の他の態様によれば、第２電極部保護層と第２基板保護層とが密着することができるので、発生させた電界により、電気泳動で帯電粒子を所定の位置に移動させることができる。また、第２電極部保護層と第２基板保護層との密着を解除した場合には、帯電粒子が所定の位置に配置された状態を保持することができる。さらに、本発明の一態様によれば、第２電極部保護層と、第２基板保護層との少なくとも一方は、第２電極部保護層と第２基板保護層とを密着させ、表示部を駆動部から取り外すときにおける帯電を抑制することができるので、帯電粒子が所定の位置に配置された状態を保持することができる。これにより、第２電極部を、表示部ごとに備える必要がないため、薄型化、軽量化、可撓性を実現することができる。また、表示部が第２電極部を備える必要がないので、表示部を複数枚使用する場合であっても駆動部は一つでよいため、全体のコストを抑えることができる。この結果、本発明の一態様によれば、利便性を向上させた表示装置を提供することをことができる

表示装置システムの構成を示す図。 表示装置１の側面図。 表示装置１の分解斜視図。 表示装置１の上面図。 第１実施形態の表示装置１の断面図。 第２実施形態の表示装置６１の断面図。 第３実施形態の表示装置７１の断面図。 第４実施形態の表示装置８１の断面図。 第５実施形態の表示装置９１の断面図。 第６実施形態の表示装置１５１の断面図。

（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態に係る表示装置１について、添付図面を参照しながら説明する。

図１は、表示装置システムの構成を示す図である。本実施形態の表示装置システムは、例えば、電気的に書き換え可能な、いわゆる電子ペーパーを実現するシステムである。表示装置システムは、表示装置１と、制御装置（制御部）５とを備える。表示装置１と、制御装置５とは、例えば、専用線などで接続され、通信可能である。表示装置１は、利用者Ｕによる制御装置５の操作に基づき、制御装置５から出力された信号により制御される。また、表示装置１は、制御装置５より出力された信号に基づく画像や文字等の各種情報を表示する。なお、本実施形態では、制御装置５を駆動部３０と別体としているが、制御装置５を、駆動部３０に備えてもよい。

図２は、表示装置１の側面図である。表示装置１は、表示部１０と、駆動部３０とを備えている。表示部１０は、表示部接続端子１１を備えている。また、駆動部３０は、駆動部接続端子３１を備えている。図２の上側は、表示部１０が駆動部３０に装着された状態を示す図である。この状態では、表示部接続端子１１と駆動部接続端子３１とが電気的に接続される。図２の下側は、表示部１０が駆動部３０から取り外された状態を示す図である。この状態では、表示部接続端子１１と駆動部接続端子３１との電気的な接続は解除される。なお、表示部接続端子１１と駆動部接続端子３１とは、図２のように、表示部１０が駆動部３０に装着された場合に、互いが接触することにより電気的に接続可能な配置であればよく、図示した配置に限定されない。また、表示部接続端子１１と、駆動部接続端子３１とは、表示部１０、駆動部３０それぞれの側の電位差を調整し、表示平面内の各座標の画素毎に印加すべき電圧を定めることできれば良いため、その構成によっては表示部接続端子１１と駆動部接続端子３１との位置合わせは必ずしも必須ではない。また或いは、いずれか一方の接続端子のみを有する表示装置１であってもよい。

図３は、表示装置１の分解斜視図である。図３では、表示部接続端子１１と駆動部接続端子３１との図示を省略している。表示部１０は、第１基板１４と、第１電極部１６と、部材１８と、第２基板２０とが、この順に積層されている。

第１基板１４は、例えば、透明なガラスや樹脂などで形成される。また、第１基板は、例えば、絶縁性の材料で構成される。第１基板１４を構成する樹脂材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）などが挙げられる。なお、第１基板１４は、例えば、可撓性のあるフィルム状またはシート状の樹脂基板によって形成されてもよい。

第１電極部１６は、表示部接続端子１１と電気的に接続されている。第１電極部１６は、例えば、全面を同一の電位とする共通電極である。第１電極部１６は、例えば、透明電極層（ＩＴＯ膜）などの導電性酸化物などで形成される。なお、表示装置１において、第１基板１４および第１電極部１６と、第２基板２０とのうち、少なくとも一方が、透明または光透過性が高いものであればよい。第１基板１４および第１電極部１６が透明または光透過性が高いものである場合、使用者は第１基板１４の側から（図中Ｙの正方向から）第１基板１４および第１電極部１６を透過して部材１８が表示する表示内容を視認することができる。一方、第２基板２０が透明または光透過性が高いものである場合、使用者は第２基板２０の側から（図中Ｙの負方向から）第２基板２０を透過して部材１８が表示する表示内容を視認することができる。一例として、第１実施形態では、第１基板１４および第１電極部１６と、第２基板２０との双方が、透明または光透過性が高いものとしている。

部材１８は、図５に示すように、電気泳動により分散媒中を移動する有色の帯電粒子５０、５２と、電気泳動が発生しない場合に帯電粒子５０、５２の配置を保持する分散媒５４とを収容している。部材１８は、格子状に第２基板２０に配置されている。帯電粒子５０、５２および分散媒５４の詳細については、図５等を参照して後述する。

第２基板２０は、感圧接着剤や感熱接着剤により部材１８と接着される。さらに、第２基板２０は、対面する層である駆動部３０側の第２電極部保護層３２と密着させること、および第２電極部保護層３２から取り外すことを繰り返し行うことができる材質により形成される。なお、第２基板２０自体が接着材の機能を有することで密着および取り外し可能な構成としてもよい。

駆動部３０は、第２電極部保護層３２と、第２電極部３４と、第２電極部基板３６が、この順に積層されている。第２電極部保護層３２は、第２電極部保護層３２と対面する第２基板２０と密着し、または取り外すことを繰り返し行うことができる。なお、第２電極部保護層３２と、第２基板２０とは、同一の材質で形成してもよい。第２電極部保護層３２、および／または第２基板２０の材質は、例えばウレタン樹脂や、シリコーン樹脂などである。第２電極部保護層３２、および／または第２基板２０は、例えば粘着性を有し、接着および取り外しが可能なウレタン樹脂被膜や、シリコーン樹脂被膜などである。また、第２電極部保護層３２、および／または第２基板２０は、イソシアネート、ポリエーテルジオールおよびポリエステルジオールから形成されるポリウレタンや、ポリマー接着材料と、塩、高分子電解質、ポリマー電解質、固体電解質、伝導性金属粉末、強磁性流体、非反応性溶媒、伝導性有機化合物、およびこれらの組み合わせから選択される添加物との混合物を含む接着層であってもよい。また、第２電極部保護層３２、および／または第２基板２０は、電極の画素表面と画素間の凹凸を吸収する柔軟性を有する材質であってよい。

第２電極部保護層３２および／または第２基板２０の表面平均粗さＲａは、１ｎｍ以上〜１０００ｎｍ以下であり、好ましくは２００ｎｍ程度である。第２電極部保護層３２および／または第２基板２０の表面平均粗さＲａは、ＪＩＳ−Ｂ０６０１（２００１）に準拠して、測定したときの値である。表面平均粗さＲａは、例えば、表面粗さ測定器（株式会社小坂研究所製サーブコーダーＳＥ３５００）を用いて、詳しくは、測定器の触針の半径は、２．０μｍ、荷重は、０．３ｍＮ、カットＯＦＦ値は、２．５ｍｍ、測定長さは、１２．５ｍｍ、送り速度は、０．５ｍ／ｍｉｎにおいて、測定したときの値である。このように、第２電極部保護層３２および／または第２基板２０の表面粗さを小さくすることで表示部１０が駆動部３０に装着された状態では、第２電極部保護層３２と、第２基板２０とを密着させることができる。

第２電極部保護層３２および／または第２基板２０の剥離強度は、０Ｎ／２５ｍｍを超え、１Ｎ／２５ｍｍ以下が好ましい。剥離強度は、ＪＩＳ−Ｚ−０２３７（２０００）に準拠して、測定したときの値である。例えば、以下のように、測定を行う。被覆体として、アクリル板（三菱レイヨン製：アクリライト（登録商標）３ｍｍ厚）５０ｍｍ×１５０ｍｍ、プリズムシート（レンズ部は三角柱からなり、三角柱の高さは２５μｍ、三角柱の幅５０μｍ）５０ｍｍ×１５０ｍｍを準備する。試験片として、フィルム製造時の巻き取り方向に１５０ｍｍ、フィルム製造時の巻き取り方向と直交する方向に２５ｍｍの試験片を切り出し、質量２０００ｇのゴムローラ（ローラ表面のスプリング硬さ８０Ｈｓ、厚さ６ｍｍのゴム層で被覆された、幅４５ｍｍ、直径（ゴム層を含む）９５ｍｍのもの）を用いて、５ｍｍ／秒の速さで１往復させて、被覆体上に試験片を圧着する。圧着後、温度２３度、相対湿度６５％の環境下で３０分放置したものを、株式会社島津製作所製の「オートグラフ（登録商標）」（ＡＧＳ−Ｊ）を用いて、３００ｍｍ／分の速度で、１８０度剥離した際の抵抗最大値を粘着力［ｃＮ／２５ｍｍ］とする。１８０度剥離とは、剥離時の抵抗値を測定する際のアクリル板とフィルムの剥離角度を１８０度に保持することである。また、第２電極部保護層３２および／または第２基板２０の表面抵抗率は１００ＭΩ以下であることが好ましい。このように、第２電極部保護層３２および／または第２基板２０の表面抵抗率を１００ＭΩ以下として、剥離強度を小さくすることで、表示部１０を駆動部３０から取り外すときに、第２電極部保護層３２と、第２基板２０とに生じる帯電を抑制することができる。

第２電極部３４は、駆動部接続端子３１と電気的に接続されている。第２電極部３４は、アドレスＸと、アドレスＹと、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）３８と、画素電極４０とを備える。第２電極部３４は、第２電極部基板３６上に配置されている。第２電極部３４のアドレスＸとアドレスＹとは、それぞれ棒状の電極である。アドレスＸとアドレスＹとは、格子状に並べられ、その交点で囲まれた領域Ａ（画素領域）を形成している。領域Ａごとに、アクティブ素子である薄膜トランジスタ３８と画素電極４０とを配置し、それぞれを電気的に接続している。制御装置５より出力された信号に基づき、あるアドレスＸとアドレスＹとに、電圧が印加されると、そのアドレスＸとアドレスＹとに対応する薄膜トランジスタ３８が作動し、その薄膜トランジスタ３８に対応する画素電極４０が駆動される。そして、第１電極部１６と、第２電極部３４のうち駆動された画素電極４０との間に、駆動に応じた正、または負の電界が発生する。なお、第１実施形態では、上述したようにアクティブマトリックス方式を用いているが、ドットマトリックス方式、アドレスＸとアドレスＹを用いず個々の第２電極部３４に対して直接、電圧を印加する方式等を用いてもよい。

図４は、表示装置１の上面図である。図４は、表示装置１が作動することにより、情報を表示した状態の一例を示す図である。図４に示すように、表示部１０を上面（図中Ｙの正方向）から視認した場合には、黒で「Ｅ」が表され、その他の領域は白で表されている。また、表示部１０を駆動部３０から取り外した状態で、使用者が第２基板２０側（図中Ｙの負方向）から視認した場合には、白で「Ｅ」が表され、その他の領域は黒で表される。

図５は、第１実施形態の表示装置１の断面図である。図５を用いて、部材１８の詳細、および表示装置１の動作について説明する。

図５を用いて部材１８の詳細を説明する。部材１８は、電気泳動により分散媒５４中を移動する有色の帯電粒子５０、５２と、電気泳動が発生しない場合に帯電粒子５０、５２の配置を保持する分散媒５４とを収容している。部材１８は、例えば、メタクリル酸樹脂、ユリア樹脂、アラビアゴム等で形成された殻やカプセルなどの密閉された容器である。帯電粒子５０と帯電粒子５２は、帯電性および光学的反射率が異なる少なくとも２種類の表示媒体である。帯電粒子５０は、例えば、白色の表示媒体であって、正に帯電している。帯電粒子５２は、例えば、黒色の表示媒体であって、負に帯電している。これらの正負の関係は、逆であってもよい。

分散媒５４は、例えば、純水、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、脂環式炭化水素、各種エステル類、アルコール類、その他の樹脂などを単独もしくは適宜混合した液体である。帯電粒子５０、５２は、分散媒５４により分散された状態で、部材１８に封入されている。

図５を用いて表示装置１が情報を表示する動作を説明する。表示装置１は、電気泳動により、帯電粒子５０、５２が、所定の方向に移動することにより、情報を表示する表示装置である。

図５（ａ）は、第１実施形態の表示装置１が、電界を発生させていない状態を示す図である。この図に示す状態において、表示部１０は駆動部３０に装着されている。そのため、表示部接続端子１１と駆動部接続端子３１とは、電気的に接続されているが、電圧は印加されていないため電界は発生していない。この状態では、帯電粒子５０、５２は、部材１８内で不規則に配置されている。

図５（ｂ）は、第１実施形態の表示装置１が、電界を発生させた状態を示す図である。第１電極部１６と第２電極部３４との間に、電圧を印加し電界を発生させる。第２電極部３４側を負に帯電させた場合には、発生させた電界により、正に帯電した白色の帯電粒子５０は、負に帯電させた第２電極部３４側に引き寄せられ、負に帯電した黒色の帯電粒子５２は、第１電極部１６側に移動する。一方、第２電極部３４側を正に帯電させた場合には、発生させた電界により、負に帯電した黒色の帯電粒子５２は、正に帯電させた第２電極部３４側に引き寄せられ、正に帯電した白色の帯電粒子５０は、第１電極部１６側に移動する。

図５（ｂ）の例では、第２電極部３４−１から３４−３までを正に帯電させているため、部材１８−１から部材１８−３に収容された負に帯電した黒色の帯電粒子５２は、第２電極部３４側に引き寄せられている。また、部材１８−１から部材１８−３に収容された正に帯電した白色の帯電粒子５０は、第１電極部１６側に移動している。

さらに、第２電極部３４−４から３４−７までを負に帯電させているため、部材１８−４から部材１８−７に収容された正に帯電した白色の帯電粒子５０は、第２電極部３４側に引き寄せられている。そして、部材１８−４から部材１８−７に収容された負に帯電した黒色の帯電粒子５２は、第１電極部１６側に移動している。表示装置１は、第１電極部１６と第２電極部３４との間に、電圧を印加し電界を発生させ、電気泳動により帯電粒子５０、５２を移動させている。このように、表示装置１は、電気泳動により帯電粒子５０、５２を所定の方向に移動させ、黒または白の領域を表現することで、図４に示したように表示部１０に情報を表示する。なお、図５の例では、第２電極部３４に１つの部材１８を対応させているが、第２電極部３４に複数の部材１８を対応させて、複数の部材１８が収容する帯電粒子５０、５２を電気泳動させてもよい。

第１実施形態では、第２電極部保護層３２と第２基板２０とを密着させることにより、第１電極部１６と第２電極部３４との間に、１［Ｖ］〜２０［Ｖ］の低電圧の印加であっても、帯電粒子５０、５２を所定の方向に移動させることができる。第１電極部１６と第２電極部３４との間に、印加する電圧は、１５［Ｖ］が、好ましい。この結果、小さい消費電力で、所望の情報を表示装置１に表示させることができる。

ここで、第２電極部保護層３２と第２基板２０とが密着していない領域があるときには、所定の電圧を第１電極部１６と第２電極部３４との間に印加しても、電界が不均一に第２基板２０などに発生するため、帯電粒子５０、５２が所定の位置に移動しない領域が現れることがある。第１実施形態では、第２電極部保護層３２と第２基板２０とを密着させることにより、第２基板２０に所望の電界を安定的に発生させ、帯電粒子５０、５２を所定の位置に移動させ、鮮明な画像を表示することができる。

図５（ｃ）は、第１実施形態の表示装置１の表示部１０を駆動部３０から取り外した状態を示す図である。図５（ｃ）では、図５（ｂ）で示したように、電気泳動により帯電粒子５０、５２を所定の方向に移動させ、表示部１０に情報を表示させた後、第１電極部１６と第２電極部３４への電圧の印加を停止した状態で表示部１０を駆動部３０から取り外した状態を示している。表示部１０に情報を表示させた後、第１電極部１６と第２電極部３４との間への電圧の印加を停止しても、部材１８近傍にある第２基板２０などの電極の特性（正負の極性）が変わらなければ、分散媒５４の粘性によって、帯電粒子５０、５２が移動した後の配置が維持される。このため、表示部１０を駆動部３０から取り外しても、帯電粒子５０、５２の配置は維持され、表示部１０に表示された情報は、表示部１０を駆動部３０に装着していた状態と変わらないものとなる。

また、第２電極部保護層３２と、第２基板２０とのうち少なくとも一方は、表示部１０を駆動部３０から取り外すときにおける帯電を抑制可能な材料で形成される。このような材料により、例えば、剥離帯電や摩擦帯電を抑制することができる。ここで、第２電極部保護層３２と第２基板２０の両方に帯電を抑制する機能がない場合には、表示部１０を駆動部３０から取り外すと、第２電極部保護層３２または第２基板２０に帯電などが生じる場合がある。この場合、第２基板２０の電極の特性が変わり、帯電粒子５０、５２が電極の特性の変化に応じて移動、分散することがある。これにより、表示部１０が表示していた情報が変化してしまう。これに対し、第１実施形態では、第２電極部保護層３２と第２基板２０のうち少なくとも一方は、表示部１０と駆動部３０の着脱時における帯電を抑制するため、電圧を印加しない状態で第２電極部保護層３２と第２基板２０との密着を解除した場合であっても、帯電粒子５０、５２が所定の位置に移動した状態を保持する。

このように、表示装置１は、第２電極部保護層３２と第２基板２０とが密着することができるので、小さい消費電力で、電気泳動で帯電粒子５０、５２を正確に配置することができる。さらに、表示装置１は、第２電極部保護層３２と第２基板２０との密着を解除した場合であっても、帯電粒子５０、５２の電気泳動による移動に影響を与える部材１８や第２基板２０などの電極の特性の変化や帯電を抑制するため、帯電粒子５０、５２の配置を保持することができ、表示部１０に表示されている情報を維持した状態で、表示部１０を駆動部３０から取り外すことができる。これにより、第２電極部３４を、表示部１０ごとに備える必要がないため、薄型化、軽量化、可撓性を実現することができる。また、表示部１０が第２電極部３４を備える必要がないので、表示部１０を複数枚使用する場合であっても駆動部３０は一つでよいため、全体のコストを抑えることができる。これらの結果、利便性を向上させることができる。

（第２実施形態）
以下、第２実施形態について説明する。ここでは、第１実施形態との相違点を中心に説明し、第１実施形態と共通する機能等についての説明は省略する。第２実施形態では、第２基板２０よりも外側（第２電極部保護層３２に対向する側）に、第２基板保護層２２を備えている。なお、第２電極部保護層３２と、第２基板保護層２２とは、同一の材質としてもよい。

第２電極部保護層３２、および／または第２基板保護層２２の材質は、例えば、ウレタン樹脂や、シリコーン樹脂などである。第２電極部保護層３２、および／または第２基板保護層２２は、例えば粘着性を有し、接着および取り外しが可能なウレタン樹脂被膜や、シリコーン樹脂被膜などである。また、第２電極部保護層３２、および／または第２基板保護層２２は、イソシアネート、ポリエーテルジオールおよびポリエステルジオールから形成されるポリウレタンや、ポリマー接着材料と、塩、高分子電解質、ポリマー電解質、固体電解質、伝導性金属粉末、強磁性流体、非反応性溶媒、伝導性有機化合物、およびこれらの組み合わせから選択される添加物との混合物を含む接着層であってもよい。また、第２電極部保護層３２、および／または第２基板保護層２２は、電極の画素表面と画素間の凹凸を吸収する柔軟性を有する材質であってよい。

第２電極部保護層３２および／または第２基板保護層２２の表面平均粗さＲａは、１ｎｍ以上〜１０００ｎｍ以下であり、好ましくは２００ｎｍ程度である。このように、第２電極部保護層３２および／または第２基板保護層２２の表面粗さを小さくすることで表示部１０が駆動部３０に装着された状態では、第２電極部保護層３２と、第２基板保護層２２とを密着させることができる。

第２電極部保護層３２および／または第２基板保護層２２の剥離強度は、０Ｎ／２５ｍｍを超え、１Ｎ／２５ｍｍ以下が好ましい。また、第２電極部保護層３２および／または第２基板保護層２２の表面抵抗率は１００ＭΩ以下であることが好ましい。このように、第２電極部保護層３２および／または第２基板保護層２２の表面抵抗率を１００ＭΩ以下として、剥離強度を小さくすることで、表示部１０を駆動部３０から取り外すときに、第２電極部保護層３２と、第２基板保護層２２とに生じる帯電を抑制することができる。

図６は、第２実施形態の表示装置６１の断面図である。図６を用いて、第２実施形態について説明する。第２実施形態の表示装置６１では、表示部１０が駆動部３０に装着された状態では、第２電極部保護層３２と第２基板保護層２２が密着し、電界を通過させることができる。

図６（ａ）は、第２実施形態の表示装置６１が、電界を発生させていない状態を示す図である。この図に示す状態において、表示部１０は駆動部３０に装着されている。そのため、表示部接続端子１１と駆動部接続端子３１とは、電気的に接続されているが、電圧は印加されていないため電界は発生していない。この状態では、帯電粒子５０、５２は、部材１８内で不規則に配置されている。

図６（ｂ）は、第２実施形態の表示装置６１が、電界を発生させた状態を示す図である。第１電極部１６と第２電極部３４との間に、電圧を印加し電界を発生させる。第２電極部３４側を負に帯電させた場合には、発生させた電界により、正に帯電した白色の帯電粒子５０は、負に帯電させた第２電極部３４側に引き寄せられ、負に帯電した黒色の帯電粒子５２は、第１電極部１６側に移動する。一方、第２電極部３４側を正帯電させた場合には、発生させた電界により、負に帯電した黒色の帯電粒子５２は、正帯電させた第２電極部３４側に引き寄せられ、正に帯電した白色の帯電粒子５０は、第１電極部１６側に移動する。

図６（ｂ）の例では、第２電極部３４−１から３４−２までを正に帯電させているため、部材１８−１、１８−２に収容された負に帯電した黒色の帯電粒子５２は、第２電極部３４側に引き寄せられている。また、部材１８−１、１８−２に収容された正に帯電した白色の帯電粒子５０は、第１電極部１６側に移動している。さらに、第２電極部３４−３から３４−７までを負に帯電させているため、部材１８−３から１８−７に収容された正に帯電した白色の帯電粒子５０は、第２電極部３４側に引き寄せられている。そして、部材１８−３から１８−７に収容された負に帯電した黒色の帯電粒子５２は、第１電極部１６側に移動している。表示装置６１は、電気泳動により帯電粒子５０、５２を移動させ、黒または白の領域を表示することで、図４に示したように表示部１０に情報を表示する。

図６（ｃ）は、第２実施形態の表示装置６１の表示部１０を駆動部３０から取り外した状態を示す図である。図６（ｃ）では、図６（ｂ）で示したように、電気泳動により帯電粒子５０、５２を所定の方向に分散、移動させ、表示部１０に情報を表示させた後、第１電極部１６と第２電極部３４との間への、電圧の印加を停止した状態で表示部１０を駆動部３０から取り外した状態を示している。表示部１０に情報を表示させた後、第１電極部１６と第２電極部３４との間への電圧の印加を停止しても、第１電極部１６または第２電極部３４の電極の特性（正負の極性）が変わらなければ、分散媒５４の粘性によって、帯電粒子５０、５２が移動した後の配置が維持される。このため、表示部１０を駆動部３０から取り外しても、帯電粒子５０、５２の配置は維持され、表示部１０に表示された情報は、表示部１０を駆動部３０に装着していた状態と変わらないものとなる。

第１実施形態では、第２電極部保護層３２と、第２基板２０とが密着した状態で電界を発生させ、帯電粒子５０、５２を移動させていたが、第２実施形態では、第２電極部保護層３２と第２基板保護層２２とが密着した状態で電界を発生させ、帯電粒子５０、５２を電気泳動により所定の位置に移動させている。そして、帯電粒子５０、５２が所定の位置に移動した後、電圧を印加しない状態で第２電極部保護層３２と第２基板保護層２２との密着を解除した場合には、帯電粒子５０、５２は所定の位置に配置された状態を保持する。

また、第１実施形態では、第２電極部保護層３２と、第２基板２０と、のうち少なくとも一方は、第２電極部保護層３２と第２基板２０とを密着させ、表示部１０を駆動部３０から取り外すときにおける帯電を抑制していたが、第２実施形態では、第２電極部保護層３２と、第２基板保護層２２とのうち少なくとも一方を、第２電極部保護層３２と第２基板保護層２２とを密着させ、表示部１０を駆動部３０から取り外すときにおける帯電を抑制する。

第２実施形態の表示装置６１は、第２電極部保護層３２と第２基板保護層２２とを密着させることにより、第１電極部１６と第２電極部３４との間に、１［Ｖ］から２０［Ｖ］の低電圧を印加しても、帯電粒子５０、５２を所定の方向に移動させることができる。第１電極部１６と第２電極部３４との間に、印加する電圧は、１５［Ｖ］が、好ましい。この結果、小さい消費電力で、所望の情報を表示装置６１に表示させることができ、第２基板２０に所望の電界を安定的に発生させ、帯電粒子５０、５２を所定の位置に移動させ、鮮明な画像を表示することができる。

また、第２電極部保護層３２と、第２基板保護層２２とのうち少なくとも一方は、表示部１０を駆動部３０から取り外すときにおける帯電を抑制可能な材料で形成されるため、電圧を印加しない状態で第２電極部保護層３２と第２基板２０との密着を解除した場合であっても、帯電粒子５０、５２が所定の位置に移動した状態を保持することができる。

以上説明した第２実施形態の表示装置６１によれば、第１実施形態と同様、薄型化、軽量化、可撓性を実現することができる。また、表示部１０が第２電極部３４を備える必要がないので、表示部１０を複数枚使用する場合であっても駆動部３０は一つでよいため、全体のコストを抑えることができる。これらの結果、利便性を向上させることができる。また、第２基板保護層２２を第２基板２０に取り付けることによって、表示部１０の耐久性を向上させることができる。

（第３実施形態）
以下、第３実施形態について説明する。ここでは、第２実施形態との相違点を中心に説明し、第２実施形態と共通する機能等についての説明は省略する。図７は、第３実施形態の表示装置７１の断面図である。表示装置７１は、防水または撥水などの効果がある第１基板１４Ａと第２基板保護層２２Ａとを備える。また、表示装置７１は、第１電極部１６の面方向の端部と第２基板２０の面方向の端部との間に、防水または撥水などの効果があるシール部７０を備えている。このシール部７０は、第１電極部１６の面方向の端部と第２基板２０の面方向の端部と、第１電極部１６と第２基板２０とにより形成された領域Ｂとを水密にしている。なお、シール部７０の配置については、適宜変更できる。シール部７０は、例えば、第１電極部１６の面方向の端部または第２基板２０の面方向の端部のうちいずれか一方を、覆うように配置してもよい。

このように、表示装置７１は、防水または撥水などの効果がある第１基板１４Ａと第２基板保護層２２Ａと、第１電極部１６の面方向の端部と第２基板２０の面方向の端部との間に水密、防水または撥水などの効果があるシール部７０とを備えているため、表示部１０が水分や湿気の影響を受けることを軽減、防止することができる。これにより、表示装置７１は、第１電極部１６や第２基板２０の電気的特性が変化することを防止することができ、帯電粒子５０、５２が電気泳動することにより、表示した情報を長期的に維持することができる。また、第２実施形態と同様の効果を奏することもできる。

（第４実施形態）
以下、第４実施形態について説明する。ここでは、第２実施形態との相違点を中心に説明し、第２実施形態と共通する機能等についての説明は省略する。図８は、第４実施形態の表示装置８１の断面図である。表示装置８１は、防水または撥水などの効果がある第１基板１４Ａと第２基板保護層２２Ａとを備えた。また、表示装置８１は、第１基板１４Ａと、第１電極部１６と、第２基板２０と、第２基板保護層２２Ａと、第１電極部１６と第２基板２０とにより形成された領域Ｂの端部とを水密にしたパウチ８０（シール部）を備える。なお、パウチ８０の配置については、適宜変更できる。シール部８０は、例えば、第１基板１４Ａや第２基板保護層２２Ａの周縁部を接合して形成してもよい。これにより、シール部を簡便に形成することができる。

このように、表示装置８１は、防水または撥水などの効果がある第１基板１４Ａと第２基板保護層２２Ａとを備え、さらに第１基板１４Ａと、第１電極部１６と、第２基板２０と、第２基板保護層２２Ａと、第１電極部１６と第２基板２０とにより形成された領域Ｂの端部とを水密にしたパウチ８０を備えているため、表示部１０が水分や湿気の影響を受けることを軽減することができる。これにより、表示装置８１は、第１電極部１６や第２基板２０の電気的特性が変化することを防止することができ、帯電粒子５０、５２が電気泳動により移動して表示した情報を、長期的に維持することができる。また、第２実施形態と同様の効果を奏することもできる。

（第５実施形態）
以下、第５実施形態について説明する。ここでは、第１実施形態との相違点を中心に説明し、第１実施形態と共通する機能等についての説明は省略する。図９は、第５実施形態の表示装置９１の断面図である。第５実施形態の表示装置９１は、駆動部３０と、感圧センサや光反射式センセなどの位置検出センサ１３０とを駆動部基体９０に配置している。また、表示部１０を所定の方向に移動させるためのローラ１００、１１０、１２０を備えている。ローラ１００、１１０、１２０は、それぞれの回転軸１０１、１１１、１２１の回転に応じて回転する。また、回転軸１２１は、ローラ１２０の回転角変位量を検出するためのロータリエンコーダ１４０を備えている。

図９の例では、例えば、ローラ１００、１１０、１２０は、図９の矢印Ｚ１方向に回転する。表示部１０が、進入口の近傍に配置されると、表示部１０は、ローラ１００、１１０、１２０の回転により、図８の右側（図中Ｚの正方向）から矢印Ｚ２（図中Ｚの負）方向へ移動する。ローラ１１０は、例えば、ローラ１１０と駆動部基体９０との間を通過する表示部１０に所定の圧力を加える。これにより、表示部１０が備える第２基板２０と第２電極部保護層３２とは密着する。また、位置検出センサ１３０とロータリエンコーダ１４０とにより検出された信号を、制御装置５が受け取り、制御装置５は表示部１０の位置、移動を検知して、移動量を算出する。第２基板２０と第２電極部保護層３２とが密着した状態で、制御装置５は、表示部１０の位置と移動に応じて、表示する画像に対応する信号を、駆動部３０へ出力する。駆動部３０は、制御装置５より出力された信号に基づき、第１電極部１６と第２電極部３４との間に電圧を印加することで、電界を発生させ、電気泳動により帯電粒子５０、５２を所定の位置に移動させる。さらに、表示部１０の移動方向後方の端部が、ローラ１００、１１０、１２０の回転に基づき、排出口の近傍に送られると、自動的に第２基板２０と第２電極部保護層３２との密着は解除される。また、表示部１０は、駆動部３０と別体になる。

このように、表示装置９１は、駆動部３０を備える駆動部基体９０と、表示部１０を所定の方向に送るローラ１００、１１０、１２０と、位置検出センサ１３０と、ロータリエンコーダ１４０とを備える。そして、表示装置９１が電界を発生させる位置で第２基板２０と第２電極部保護層３２とは密着する。また、前述したように、表示部１０は、駆動部３０と自動的に別体となる。これにより、表示部１０を所定の位置に配置すれば、所望の情報を表示部１０に表示させることができる。また、利用者が、表示部１０を駆動部３０から取り外す必要がないため、利用者の利便性を向上させることができる。さらに、表示部１０の部材１８と同じ面積の第２電極部３４を設ける必要がないため、表示装置９１を配置する場所について空間的制限がある場合であっても、表示装置９１を利用することができる。また、第１実施形態と同様の効果を奏することもできる。

（第６実施形態）
以下、第６実施形態について説明する。ここでは、第１実施形態との相違点を中心に説明し、第１実施形態と共通する機能等についての説明は省略する。図１０は、第６実施形態の表示装置１５１の断面図である。第６実施形態の表示装置１５１は、部材１８に代えて、第１電極部１６と第２基板２０との間に、複数の隔壁１５０を設けている。第１電極部１６と、隔壁１５０と、第２基板２０とで形成された領域Ｃに、電気泳動により分散媒中を移動する有色の帯電粒子５０、５２と、電気泳動が発生しない場合に帯電粒子５０、５２の配置を保持する分散媒５４とが収容されている。

電気泳動に必要な電界を発生させるために、所定の電圧を第１電極部１６と第２電極部３４との間に印加した場合に、第１電極部１６と、第２基板２０と、隔壁１５０とにより形成された領域Ｃに収容された帯電粒子５０、５２の電気泳動が起こり、表示部１０は所望の情報を表示する。また、表示部１０が情報を表示後、表示部１０が表示した情報を維持した状態で、表示部１０を駆動部３０から取り外すことができる。このように、第６実施形態の表示装置１５１は、第１の実施形態と同様の効果を奏することもできる。

１…表示装置、５…制御装置、１０…表示部、１１…表示部接続端子、１４、１４Ａ…第１基板、１６…第１電極部、１８…部材、２０…第２基板、２２、２２Ａ…第２基板保護層、３０…駆動部、３１…駆動部接続端子、３２…第２電極部保護層、３４…第２電極部、３６…第２電極部基板、３８…薄膜トランジスタ、４０…画素電極、５０、５２…帯電粒子、５４…分散媒、６１…表示装置、７０…シール部、７１…表示装置、８０…パウチ、８１…表示装置、９０…駆動部基体、９１…表示装置、１００…ローラ、１０１…回転軸、１１０…ローラ、１１１…回転軸、１２０…ローラ、１２１…回転軸、１３０…位置検出センサ、１４０…ロータリエンコーダ、１５０…隔壁、１５１…表示装置

Claims (12)

1. 第１基板と、
   第１電極部と、
   電気泳動により分散媒中を移動する有色の帯電粒子と、前記電気泳動が発生しない場合に前記帯電粒子の配置を保持する前記分散媒とが収容された部材と、
   対面する層と密着し、または前記対面する層から取り外し可能な第２基板と、
   が順に積層され、
   前記第１基板および前記第１電極部と、前記第２基板とのうち少なくとも一方が透明である表示部と、
   対面する前記第２基板と密着し、または前記第２基板から取り外し可能な第２電極部保護層と、
   第２電極部と、
   が順に積層された駆動部と、
   を備える表示装置であって、
   前記第２基板と前記第２電極部保護層とが同一の材質でなる表示装置。
2. 前記第２基板と前記第２電極部保護層とが密着した状態で前記駆動部が前記第１電極部に電圧を印加すると共に、前記第２電極部のうち表示内容に応じた電圧印加をした場合には、前記電圧印加により発生した電界に応じて前記帯電粒子が電気泳動することにより所定の位置に移動し、前記電圧を印加しない状態で前記第２電極部保護層と前記第２基板との密着を解除した場合には、前記帯電粒子が前記所定の位置に配置された状態を保持する、
   請求項１記載の表示装置。
3. 第１基板と、
   第１電極部と、
   電気泳動により分散媒中を移動する有色の帯電粒子と、前記電気泳動が発生しない場合に前記帯電粒子の配置を保持する前記分散媒とが収容された部材と、
   第２基板と、
   対面する層と密着し、または前記対面する層から取り外し可能な第２基板保護層と、
   が順に積層され、
   前記第１基板および前記第１電極部と、前記第２基板および第２基板保護層とのうち少なくとも一方が透明である表示部と、
   対面する前記第２基板保護層と密着し、または前記第２基板保護層から取り外し可能な第２電極部保護層と、
   第２電極部と、
   が順に積層された駆動部と、
   を備える表示装置であって、
   前記第２基板保護層と前記第２電極部保護層とが同一の材質でなる表示装置。
4. 前記第２電極部保護層と前記第２基板保護層とが密着した状態で前記駆動部が前記第１電極部に電圧を印加すると共に、前記第２電極部のうち表示内容に応じた電圧印加をした場合には、前記電圧の印加により発生した電界に応じて前記帯電粒子が電気泳動することにより所定の位置に移動し、前記電圧を印加しない状態で前記第２電極部保護層と前記第２基板保護層との密着を解除した場合には、前記帯電粒子が前記所定の位置に配置された状態を保持する、
   請求項３記載の表示装置。
5. 第１基板と、
   第１電極部と、
   電気泳動により分散媒中を移動する有色の帯電粒子と、前記電気泳動が発生しない場合に前記帯電粒子の配置を保持する前記分散媒とが収容された部材と、
   対面する層と密着し、または前記対面する層から取り外し可能な第２基板と、
   が順に積層され、
   前記第１基板および前記第１電極部と、前記第２基板とのうち少なくとも一方が透明である表示部と、
   対面する前記第２基板と密着し、または前記第２基板から取り外し可能な第２電極部保護層と、
   第２電極部と、
   が順に積層された駆動部と、
   を備える表示装置であって、
   前記第２基板の前記第２電極部保護層と対面する面と、前記第２電極部保護層の前記第２基板と対面する面とのうち少なくとも一方の表面粗さは、１ｎｍ以上〜１０００ｎｍ以下である、表示装置。
6. 前記第２基板と、前記第２電極部保護層とのうち少なくとも一方の剥離強度は、０Ｎ／
   ２５ｍｍを超え、１Ｎ／２５ｍｍ以下である、
   請求項１、２および請求項５の何れか１項に記載の表示装置。
7. 前記第２基板と、前記第２電極部保護層とのうち少なくとも一方の材質は、ウレタン樹
   脂またはシリコーン樹脂である、
   請求項１、２、５および請求項６の何れか１項に記載の表示装置。
8. 第１基板と、
   第１電極部と、
   電気泳動により分散媒中を移動する有色の帯電粒子と、前記電気泳動が発生しない場合に前記帯電粒子の配置を保持する前記分散媒とが収容された部材と、
   第２基板と、
   対面する層と密着し、または前記対面する層から取り外し可能な第２基板保護層と、
   が順に積層され、
   前記第１基板および前記第１電極部と、前記第２基板および第２基板保護層とのうち少なくとも一方が透明である表示部と、
   対面する前記第２基板保護層と密着し、または前記第２基板保護層から取り外し可能な第２電極部保護層と、
   第２電極部と、
   が順に積層された駆動部と、
   を備える表示装置であって、
   前記第２基板保護層の前記第２電極部保護層と対面する面と、前記第２電極部保護層の前記第２基板保護層と対面する面とのうち少なくとも一方の表面粗さは、１ｎｍ以上〜１０００ｎｍ以下である、表示装置。
9. 前記第２基板保護層と、前記第２電極部保護層とのうち少なくとも一方の剥離強度は、０Ｎ／２５ｍｍを超え、１Ｎ／２５ｍｍ以下である、
   請求項３、４、および請求項８の何れか１項に記載の表示装置。
10. 前記第２基板保護層と、前記第２電極部保護層とのうち少なくとも一方の材質は、ウレ
    タン樹脂またはシリコーン樹脂である、
    請求項３、４、８および請求項９の何れか１項に記載の表示装置。
11. 前記表示部は、前記駆動部から取り外した状態で可撓性を有する、
    請求項１から請求項１０の何れか１項に記載の表示装置。
12. 前記部材に代え、対向する前記第１電極部と前記第２基板との間に隔壁を設け、前記第１電極部と、前記第２基板と、前記隔壁とにより形成された領域に、電気泳動により分散媒中を移動する有色の帯電粒子と、前記電気泳動が発生しない場合に前記帯電粒子の配置を保持する前記分散媒とが収容された、
    請求項１から請求項１１の何れか１項に記載の表示装置。

Images