JPH07319405A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 固定子から移動子が落下しない構造で、安定
して動作する表示装置を提供すること。 【構成】 絶縁体１２、１３内に電極１４を並べた固定
子１１と、固定子１１の面に配置される抵抗体からなる
移動子１６とを有し、電極１４へ電圧を印加することで
移動子接触表面に静電気を発生させ、静電気力で移動子
１６を移動させる表示装置１０において、固定子１１の
移動子配置面前面に、移動子１６を覆うカバー１８を設
置してなるもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、表示装置に関するもの
であり、詳しくは、静電アクチュエータを応用した表示
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】静電アクチュエータは、特開平4-199084
号公報に記載の如く、絶縁体内に電極を並べた固定子
と、固定子の面に配置される抵抗体からなる移動子とを
有し、電極へ電圧を印加することで移動子接触表面に静
電気を発生させ、静電気力で移動子を移動させるもので
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】静電アクチュエータの
場合、静電気により移動子を移動させる。固定子電極へ
電源を供給中は移動子は静電力により固定子に吸着され
ている。固定子への電源供給を止めると、はじめは固定
子に蓄えられた電荷により移動子が吸着され続けるが、
電荷は時間経過とともに放電する。固定子を垂直に設置
した場合、固定子に電源が供給されている間、図１
（Ａ）のように、移動子は固定子面に吸着されている
が、電源を切った場合、図１（Ｂ）のように、移動子は
固定子面から固定子外にはがれ落ちるという問題を生じ
る。このようになると、次に動作させる場合、移動子を
固定子の面に再配置する必要が出てくる。

【０００４】また、静電アクチュエータを応用した表示
装置では、固定子と移動子は外環境に露出しているため
に、浮遊している塵ほこり等を固定子面に吸着し、ほこ
りが移動子同様動作するとともに、これらが移動子固定
子間に侵入した場合、接触表面に傷等を生じるために、
円滑な動作に悪影響を及ぼす。更に静電力を利用した静
電アクチュエータは、湿度の影響を多大に受けるために
湿度が変化する環境では最悪の場合、移動子は動作しな
い。このように、静電気を利用し移動子を動作させる装
置においては、固定子移動子がおかれる環境により移動
子が動作しない場合がある。

【０００５】本発明は、固定子から移動子が落下しない
構造で、安定して動作する表示装置を提供することを目
的としている。

【０００６】また、本発明は、塵・ほこり・ゴミ等を防
止し、湿度の影響を受けず安定して動作する表示装置を
提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、絶縁体内に電極を並べた固定子と、固定子の面に配
置される抵抗体からなる移動子とを有し、電極へ電圧を
印加することで移動子接触表面に静電気を発生させ、静
電気力で移動子を移動させる表示装置において、固定子
の移動子配置面前面に、移動子を覆うカバーを設置して
なるようにしたものである。

【０００８】請求項２に記載の本発明は、請求項１に記
載の本発明において更に、前記カバーが固定子の移動子
配置面前面にて、移動子密閉空間を形成するようにした
ものである。

【０００９】請求項３に記載の本発明は、請求項２に記
載の本発明において更に、前記移動子密閉空間に除湿手
段を備えてなるようにしたものである。

【００１０】

【作用】図２は透明な固定子の一例を示すものであり、
図３は図２の電極部分の一部分を拡大したものである。
また、図４は、表示装置の固定子と移動子とカバーフィ
ルムを示すものである。ここで、１０は表示装置、１１
は固定子、１２は絶縁支持体、１３は絶縁フィルム、１
４は電極、１５は駆動装置、１６は移動子、１７はスペ
ーサ、１８はカバーフィルムである。固定子１１は絶縁
支持体１２、絶縁フィルム１３内に絶縁被膜を施した導
電性材料を織状に並列或いは直交するようにした電極１
４を有し、これらの電極１４を複数相に配線している。
移動子１６は高抵抗体からなり固定子１１の表面に配置
される。駆動装置１５は、電極１４へ電圧を印加するこ
とで移動子接触表面に静電気を発生させ、静電気力で移
動子１６を移動させる。固定子１１の絶縁支持体１２は
表面抵抗が10¹⁵Ω／□以上を有するもので、メタクリス
酸樹脂、アクリル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネー
ト等の高表面抵抗率を有する板状の物が使用される。電
極１４は導電性材料にて構成され、銅、金、銀、錫、亜
鉛、アルミニウム、ステンレス等が使用され、これらの
表面にポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエステル、
ポリウレタン等の電線絶縁用絶縁被覆を施したものであ
る。電極１４は移動子１６を一定方向に動作させる場合
は、電極１４に直交するようにポリエステル、ナイロ
ン、グラスファイバー等の絶縁性の繊維にて織る。移動
子１６を上下左右に動作させる場合には、電極１４を２
方向に直交するように織る。カバーフィルム１８は固定
子１１と外周で接着され、固定子１１とカバーフィルム
１８の隙間に移動子１６が配置される。カバーフィルム
１８としては、ＰＥＴ、ポリプロピレン、ポリエチレン
等の高分子材料、ガラス等の無機材料のシート、板状、
樹脂性フィルム状の物を使用する。移動子１６は、表面
抵抗率10¹²〜10¹⁶Ω／□の高分子材料或いは、表面抵抗
率10¹²〜10¹⁶Ω／□の高分子材料のフィルム上に高抵抗
体を塗布したもので、フィルムは主に絶縁体支持体と同
様の材料或いは表面抵抗率が10¹⁵Ω／□以上の絶縁フィ
ルムが使用される。スペーサー１７はカバーフィルム１
８と同様の材料が使用でき、固定子１１・スペーサー１
７・カバーフィルム１８の接着には、エポキシ系接着
剤、熱融着、超音波接合等を用いる。表示装置１０にあ
っては、移動子１６の移動時には、駆動装置１５が固定
子１１の電極１４に電源を供給することにて、移動子１
６がカバーフィルム１８との間に隙間を介して固定子１
１上を移動する。駆動装置１５が固定子１１の電極１４
への電源を切ると、移動子１６は固定子１１からの吸引
力を受けないために固定子１１上から剥離するものとな
るが、カバーフィルム１８の存在により固定子１１の外
方にはがれ落ちることがない。

【００１１】図５の表示装置２０は、カバーフィルム１
８が固定子１１の移動子配置面前面の外周に連続して設
けられる接着剤２１に接着され、移動子密閉空間２２が
形成されたものである。また、図６の表示装置３０は、
カバーフィルム１８が固定子１１の移動子配置面前面の
外周に連続して設けられるスペーサー３１に接着材３２
にて接着され、移動子密閉空間３３が形成されたもので
ある。これらの移動子密閉空間２２、３３を有する表示
装置２０、３０においては、接着を行なう場合の周囲の
環境を特に湿度を30％以下の環境下で行ない、密閉され
た内部の湿度を内部にシリカゲル等を設置するか、又
は、除湿器を設けて、低湿度にて一定に保持する。表示
装置２０、３０にあっては、前記表示装置１０と同様に
駆動装置１５が固定子１１の電極１４への電極を切った
ときに、移動子１６が固定子１１の外方にはがれ落ちる
のをカバーフィルム１８が阻止する。また、移動子１６
が移動子密閉空間２２、３３に密閉されるから、固定子
１１と移動子１６との間に塵、ほこり、ゴミが侵入する
ことを防止する。また、移動子密閉空間２２、３３に除
湿手段を設けることにより、効率良い静電気駆動を確保
したものとする。

【００１２】

【実施例】

（第１実施例）（図７、図８） 図７は前述表示装置１０の具体例であり、固定子１１は
絶縁支持体１２に厚さ200 μm のＰＥＴフィルム、電極
１４は、一方をポリイミド被覆を施した直径80μm の銅
線、他方を直径が同様なポリエステル線にて平織りした
物で、その前面に厚さ12.5μm のＰＥＴフィルム１３を
エポキシ系接着剤１９にて密着するよう接着した。この
面に移動子１６を設置するとともに、外周にスペーサー
１７を設け、スペーサー１７前面にカバーフィルム１８
を設けた。スペーサー１７の厚みは移動子１６の厚みの
2〜 3倍程度の物を使用し、固定子１１とカバーフィル
ム１８に固定或いは接着される。これらを垂直に立て使
用した場合、動作中は移動子１６とカバーフィルム１８
の間は隙間が保持されるので接触による抵抗を受けずに
動作できる。電源を切った場合は移動子１６は固定子１
１からの吸引力を受けないために図８のように落下す
る。この場合、固定子電極面内に移動子１６が落下する
ので、次に電源を入れた場合、移動子１６は固定子１１
に容易に吸引される状態である。

【００１３】（第２実施例）（図９） 図９は前述表示装置２０の具体例であり、固定子１１は
絶縁支持体１２に厚さ200 μm のＰＥＴフィルム、電極
１４は、一方をポリイミド被覆を施した直径80μm の銅
線、他方を直径が同様なポリエステル線にて平織りした
物で、その前面に厚さ12.5μm のＰＥＴフィルム１３を
エポキシ系接着剤にて密着するように接着した。この固
定子電極面に直径15μm のプラスチック又はガラスビー
ズを極小量散布し、この面に移動子１６を設置し、更に
その前面に、カバーフィルム１８として移動子側に直径
15μm のプラスチック又はガラスビーズを散布した厚さ
20μm のＰＥＴフィルムを設置する。ガラスビーズは固
定子１１・移動子１６・カバー１８間の摩擦を低減する
ために散布する。固定子電極１４に電源を供給すると、
移動子１６は固定子１１からの静電力により吸引され
る。このとき移動子１６は静電力により大きな加速度で
固定子１１とカバーフィルム１８の間を移動する。カバ
ーフィルム１８は固定せずに置いたままでも良いが、固
定子１１に簡単に固定しても良い。

【００１４】（第３実施例）（図１０） 図１０は前述表示装置２０の他の具体例であり、絶縁体
支持体１２にクラレアクリル板パラグラス厚さ 3mm、電
極１４は、一方をポリイミド被膜を施した直径80μm の
銅線、他方を直径が同様なポリエステル線にて平織りし
た物で、ニシキ製プラキャストを絶縁支持体電極設置面
に塗布し、電極１４を設置後12.5μm のＰＥＴフィルム
１３で電極１４を挟むように接着し、固定子１１とし
た。この固定子電極面に直径20μm 以下のプラスチック
又はガラスビーズを散布し、周辺湿度が30％以下の環境
下にて、移動子１６を固定子１１中央に設置した後、固
定子１１の４隅周辺に幅 1mm程度にエポキシ系接着剤を
塗り、固定子１１と同一の大きさである100 μm のＰＥ
Ｔフィルム１８をこの上部に設置し、接着する。この場
合、移動子１６はＰＥＴフィルムで、ＯＨＰ用ペンにて
フィルム上に自由な色彩を施した後設置が可能である。
この表示装置２０によれば、移動子１６が移動子密閉空
間２２に密閉されるから、固定子１１と移動子１６との
間への塵、ほこり、ゴミの侵入を防止できる。

【００１５】（第４実施例）（図１１） 図１１は前述表示装置３０の具体例であり、表示装置２
０と同様に、絶縁体支持体１２にクラレアクリル板パラ
グラス厚さ 3mm、電極１４は、一方をポリイミド被膜を
施した直径80μm の銅線、他方を直径が同様なポリエス
テル線にて平織りした物で、ニシキ製プラキャストを絶
縁支持体電極設置面に塗布し、電極１４を設置後12.5μ
m のＰＥＴフィルム１３で電極１４を挟むように接着
し、固定子１１とした。この固定子電極面に直径20μm
以下のプラスチック又はガラスビーズを散布し、周辺湿
度が30％以下の環境下にて、移動子１６を固定子１１中
央に設置した後、固定子１１の４隅周辺に幅 1mm程度に
エポキシ系接着剤を塗り、固定子１１と同一の大きさで
ある100 μm のＰＥＴフィルム１８をこの上部に設置
し、接着する。この場合、移動子１６はＰＥＴフィルム
で、ＯＨＰ用ペンにてフィルム上に自由な色彩を施した
後設置が可能である。そして、表示装置３０にあって
は、固定子１１とカバーフィルム１８との接着部にスペ
ーサー３１を設け絶縁フィルム１３・カバー１８間に隙
間を設け、この隙間には不活性ガス・不活性液体３４等
を封入する。この構成によれば、固定子１１・移動子１
６間への塵・ほこり等の侵入が防止可能となる。

【００１６】（第５実施例）（図１２、図１３） 図１２、図１３の表示装置４０は、絶縁支持体１２にク
ラレアクリル板パラグラス厚さ3mm 、電極１４は、ポリ
イミド被膜を施した直径80μm の銅線を直交するように
織った物を３相配線し、絶縁支持体同様の大きさの厚さ
が12.5μm のＰＥＴフィルム１３の間に設置し、ニシキ
製プラキャストにて接着し固定子１１とする。これらを
密閉が可能なカバーケース４１内に設置し密閉する。密
閉されたケース４１内は図１３のように静電気に対し好
条件となる真空或いは不活性ガス、不活性液体４２等を
封入できる。

【００１７】（第６実施例）（図１４） 図１４の表示装置５０は、表示装置４０と同様に、絶縁
支持体１２にクラレアクリル板パラグラス厚さ3mm 、電
極１４は、ポリイミド被膜を施した直径80μmの銅線を
直交するように織った物を３相配線し、絶縁支持体同様
の大きさの厚さが12.5μm のＰＥＴフィルム１３の間に
設置し、ニシキ製プラキャストにて接着し固定子１１と
する。これらを密閉が可能なカバーケース４１内に設置
し密閉する。密閉されたケース４１内は図１３のように
静電気に対し好条件となる真空或いは不活性ガス、不活
性液体４２等を封入できる。更に、図１４のように除湿
手段５１をケース４１と通気可能なようにベース５２内
に設け、内部を除湿する。除湿手段としてはベース５２
内にシリカゲルを設置するか、外部との換気を行なう場
合にほこり等を取り込まないようにフィルターと有する
除湿器により内部を除湿する。このような構成では、塵
・ほこり・湿度等の影響を受けない。よって効率良い静
電気駆動が可能となる。

【００１８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、固定子か
ら移動子が落下しない構造で、安定して動作する表示装
置を得ることができる。また、本発明によれば、塵・ほ
こり・ゴミ等を防止し、湿度の影響を受けず安定して動
作する表示装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は表示装置における移動子の固定子への吸
着状態と落下状態とを示す模式図である。

【図２】図２は透明な固定子の一例を示す模式図であ
る。

【図３】図３は図２の電極部分の一部分を拡大して示す
模式図である。

【図４】図４は表示装置の固定子と移動子とカバーフィ
ルムを示す模式図である。

【図５】図５はカバーフィルムが固定子の外周に連続し
て設けられる接着剤に接着される表示装置を示す模式図
である。

【図６】図６はカバーフィルムが固定子の外周に連続し
て設けられるスペーサーに接着剤にて接着される表示装
置を示す模式図である。

【図７】図７は第１実施例の表示装置を示す模式図であ
る。

【図８】図８はカバーフィルムによる移動子の落下防止
状態を示す模式図である。

【図９】図９は第２実施例の表示装置を示す模式図であ
る。

【図１０】図１０は第３実施例の表示装置を示す模式図
である。

【図１１】図１１は第４実施例の表示装置を示す模式図
である。

【図１２】図１２は第５実施例の表示装置を示す模式図
である。

【図１３】図１３は第５実施例の表示装置において移動
子密閉空間に不活性液体を封入した物を示す模式図であ
る。

【図１４】図１４は第６実施例の表示装置を示す模式図
である。

【符号の説明】

１０、２０、３０、４０、５０ 表示装置 １１ 固定子 １２ 絶縁支持体 １３ 絶縁フィルム １４ 電極 １６ 移動子 １８ カバーフィルム ２２、３３ 移動子密閉空間 ４１ カバーケース ５１ 除湿手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁体内に電極を並べた固定子と、固定
   子の面に配置される抵抗体からなる移動子とを有し、 電極へ電圧を印加することで移動子接触表面に静電気を
   発生させ、静電気力で移動子を移動させる表示装置にお
   いて、 固定子の移動子配置面前面に、移動子を覆うカバーを設
   置してなることを特徴とする表示装置。
2. 【請求項２】 前記カバーが固定子の移動子配置面前面
   にて、移動子密閉空間を形成する請求項１記載の表示装
   置。
3. 【請求項３】 前記移動子密閉空間に除湿手段を備えて
   なる請求項２記載の表示装置。