JPH1039800A - 電気毛管カラーディスプレイシートを用いたカラー表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子カラーディスプレイシートを形成する方
法を提供する。 【解決手段】 ２枚のシート１２，１４間の間隙２２の
複数の組の導電性液滴２４を利用する電気毛管ディスプ
レイシート１０を開示する。それぞれの組の液滴２４は
それぞれのシート上で対応する電極１６を有する。それ
ぞれの組の液滴２４のそれぞれの液滴２４はその組内の
他の液滴２４とは混和しない。それぞれの液滴２４は個
々の電気接続を有する。それぞれの組のそれぞれの液滴
２４を選別的に起動することで、その組の少なくとも１
つの液滴はそれぞれの組の液滴が共有する間隙で拡大し
て画像のカラー画素を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電気毛管（electroc
apillary）カラーディスプレイシートに関し、特に２枚
の透明シート間の複数の組の染色有極液を利用し、電界
を直接それぞれの液滴に選択的に印加してそれぞれの組
の液滴が選択的に拡大して共有する間隙を占めるように
して画像のカラーオン、オフ画素を形成する、電気毛管
ディスプレイシートに関する。

【０００２】

【従来の技術】提案するシート形式の表示装置は、紙の
文書の属性を多く持つ薄いシートからなる。即ちそれは
紙のようであり、紙のような周囲光バルブ挙動性を持ち
（すなわち周囲光が明るければ明るいほどより容易に見
える）、紙のように柔軟性があり、紙のように持ち運び
ができ、紙のように書き込むことができ、紙のようにコ
ピーでき、ほとんど紙のような記録記憶性を有する。

【０００３】ディスプレイパネルがそれぞれの半球上に
異なる色を有する複数の球状粒子からなる「ねじりボー
ル（twisting ball）パネルディスプレイ」の名称の米
国特許４，１２６，８５４号のように、電子ディスプレ
イシートを形成する異なる方法がある。それぞれの球状
粒子に加える電界の方向により、半球の１つが表示され
る。この方法では、黒白のディスプレイシートに対し
て、それぞれのボールは黒の半球と白の半球を有する。
球状粒子の黒と白の半球を所望の像ないし文書を表示す
る形で選択することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の目的は
電子カラーディスプレイシートを形成する異なる方法を
提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】２枚のシート間の間隙の
複数の組の導電性液滴を利用する電気毛管ディスプレイ
シートを開示する。それぞれの組の液滴はそれぞれのシ
ート上で対応する電極を有する。それぞれの組の液滴の
それぞれの液滴はその組内の他の液滴とは混和しない。
それぞれの液滴は個々の電気接続を有する。それぞれの
組のそれぞれの液滴を選択的に活性化（activate）する
ことで、その組の少なくとも１つの液滴はそれぞれの組
の液滴が共有する間隙で拡大して画像のカラー画素を形
成する。

【０００６】

【実施例】図１に本発明の電気毛管ディスプレイシート
１０の断面図の拡大部分を示す。電気毛管ディスプレイ
シート１０は基板１２と透明シート１４からなる。基板
１２とシート１４は実質的に互いに平行で、互いに離間
している。

【０００７】複数の方形の透明な導電性の電極１６を基
板１２に配設する。基板はガラス、テフロン、ポリカー
ボネート、アクリルなどの材料で作り、電極は金、白
金、ステンレススチール、ニッケル、銀、インジウム／
酸化スズなどの材料で作ることができる。電極１６は方
形や円形などの異なる形状を持つことができる。本発明
の実施例では、電極１６は方形を持つように設計する。
基板１２と電極１６上には、低表面エネルギー絶縁体１
８の層がある。複数の高表面エネルギープレート２０は
低表面エネルギー絶縁体１８上に配置する。高表面エネ
ルギープレート２０のそれぞれは電極１６の上にくるよ
うに調心する。低表面エネルギー絶縁体１８は電極１６
を高表面エネルギープレート２０から絶縁する。

【０００８】低表面エネルギー絶縁体１８はテフロン
（デュポン社）ないしシートとして接着ないしスパッタ
リングないし気相反応法により蒸着した他の過フッ素化
ポリマの層とすることができる。それらはまた、ダウ・
コーニング社製のシルガード１８４などのシリコンエラ
ストマでもよい。更にそれらは３Ｍ社製のフルオラッド
ＦＣ７２５などの過フッ素化ポリマを上塗りしたパリレ
ン（ユニオン・カーバイド社の製品）などの２層以上の
層構造とすることができる。高表面エネルギープレート
２０は蒸着したないしスパッタリングした金、白金、イ
ンジウム／酸化スズないしニッケルなどの材料から作
る。

【０００９】図２にディスプレイシート１０の上面図を
示す。シート１０の電極１６は、シート１０の表面の幅
Ｗと長さＬの両方に沿って平行線を形成するように互い
に隣り合って配設する。ｎ×ｎの寸法の電極１６は互い
に距離ｄ₁だけ離して配設する。それぞれの電極は画素
のサイズとして同一サイズを持つので、寸法ｎは画素の
サイズにより定義される。距離ｄ₁は０．００１ｎと
０．０５ｎの間の範囲にある。

【００１０】なお、電極１６並びに低表面エネルギー絶
縁体１８は全て透明である。高表面エネルギープレート
２０も透明とすることができる。

【００１１】図３に基板１２とシート１４を共に接合す
る方法例を示す。基板１２とシート１４は互いに適切に
離間し、ディスプレイシート１０の周囲を走るフレーム
１７に接合する。フレーム１７と基板１２、シート１４
がガラスの場合、接合は接合面に塗布し、その後、溶融
温度に加熱するガラスフリットにより行うことができ
る。接合は更にエポキシその他の接合樹脂で行うことも
できる。基板１２とシート１４が全てテフロンやマイラ
ーなどのプラスチック材料でできている場合は、接合は
従来技術でよく知られた手段で加熱溶接により行うこと
ができる。基板１２をシート１４と接合すると、基板１
２とシート１４の間の間隙は密閉間隙２２となる。間隙
２２は少なくとも液滴２４の最大高さ以上でなければな
らない。

【００１２】図１に戻り、液滴２４で占められていない
密閉間隙２２の残りの部分は空気あるいはダウ・コーニ
ング２００シリーズシリコンオイル、エキソン・イソパ
ーあるいは３Ｍフルオリネートなどの低表面エネルギー
液ｌ₂で満たされている。液体ｌ₁の液滴２４は水、アル
コール、フォルアミド、エチレングリコール及びそれら
の混合物その他の適切な液体でできている。液体ｌ₁、
ｌ₂の液滴２４は混和しない。

【００１３】本発明は「電気毛管」と呼ばれる概念に基
づいている。これは電界に対する表面張力の変化に関係
しており、「表面化学」（リロイド・オシポー、１導電
プレート９６２年、レインホールド出版社、ニューヨー
ク）で述べられている。図１に示す構造は、電気毛管の
概念に関係した効果を用いて液滴を拡大ないし縮小する
ことを意図したものである。本発明の開示実施例を理解
するため、電気毛管の概念を検討する必要がある。

【００１４】図４に表面３２上に２つの異なる種類の液
体の同一サイズの２つの液滴ａ、ｂを示す。図から分か
るように、液滴ｂは広がっており、液滴ａは玉になって
いる。その結果、液滴ｂは液滴ａが占める表面面積Ｓ₂
よりも大きな表面面積Ｓ₁を占めるようになる。２つの
液体が異なる表面面積を占める理由は、それぞれの液体
は表面と特定のエネルギー関係を持ち、所与の表面に対
して特定の接触角を生じるようになるからである。液体
と表面の間の相互作用エネルギーが低ければ低いほど、
接触角は大きくなり、占有面積は少なくなる。

【００１５】図５で、接触角αは表面の面３４と液滴３
８の正接線３６の間の角度である。所与の表面に対する
それぞれの液体の接触角は、表面張力などのその液体の
性質及び表面エネルギーなどの表面の性質に依存してい
る。

【００１６】図６に、接触角α₁、α₂を有する図４の２
つの液滴ａ、ｂを示す。液滴ｂのような一部の液体は鋭
い接触角α₂を持ち、液滴は大きな面積Ｓ₁を占めるよう
になる。しかし液滴ａのような一部の液体は鈍い接触角
α₁を持ち、それらの１つの同一サイズの液滴は、鋭い
接触角を有する液体が占める表面面積Ｓ₁よりもはるか
に小さな表面面積Ｓ₂を占めるようになる。

【００１７】更に図７で、広範な実験を通して、薄い絶
縁表面４８上にある液滴ｃと表面４８の真下の電極４９
間に電圧Ｖを印加すると、電界ができて接触角が変化す
ることが確認された。液体に印加する電圧によって接触
角を所望の角度に変更できる。

【００１８】図７は左から右に、電圧Ｖを印加する前、
電圧Ｖの印加中、電圧Ｖの除去後の液滴ｃを示してい
る。図から分かるように、電圧Ｖを印加する前は、液滴
ｃは玉になっており、鈍角α₃を有している。電圧Ｖの
印加中、液滴ｃの接触角は鋭角α₄に変化し、その結
果、液滴は拡大する。電圧Ｖの除去後、液滴の接触角は
その元の鈍角α₃に変化し、その結果、液滴は再び玉に
なる。

【００１９】なお、電圧をオフにすると、液滴と電極は
変化したままとなり、その結果、液滴は広がったままに
なる。しかし液滴と電極を放電すると、液体は玉にな
る。本明細書で「電界を除去」するということは「液体
と電極を放電する」ことを意味するものとする。更に本
明細書で「液滴を活性化する」ということは「接続プレ
ートを通して電圧を液滴に印加する」ことを意味し、
「液滴を不活性化（deactivate）する」ということは
「接続プレートを通して液滴に印加した電圧を除去す
る」ことを意味するものとする。

【００２０】接触角を鈍角から鋭角に変更することで、
液滴はその元の表面面積（電界を印加するまえに液滴が
占める表面面積）より大きな表面面積を占めるようにな
る。電圧を除去すると、液滴はその元の表面面積に再び
縮小する。実験では、導体に上塗りしたシリコンエラス
トマなどの表面で水や水銀などの液体に電圧Ｖを印加す
ると、その表面面積は１０倍以上増大し得ることが分か
った。更に、テフロン被覆パリレンなどの表面を利用す
ると、水ないし水銀の表面面積を２０から３０倍の範囲
で増大できる。

【００２１】本発明では電圧をかけることで液体の表面
面積を増大するという概念を利用して染色ないし着色し
た液体の表面面積を拡大して所望の表面面積を満たすよ
うにする。

【００２２】図１に戻り、本発明の実施例では、低表面
エネルギー絶縁体１８に対する染色ないし着色液滴液滴
２４の接触角が９０度以上となるように選択する。表面
に対する液体ｌ₁の接触角は、低い表面張力を持ち液体
ｌ₁と混和しない第２の液体ｌ₂が存在すれば、大きくな
ることがよく知られている。この現象を図８、９に示
す。

【００２３】図８で、液滴ｄが表面５０上にある。空気
５２に囲まれた液滴ｄは鋭い接触角α₅を持っている。
しかし図９では、図８の液滴ｄと同じ液滴ｄ’は異なる
液体５４に囲まれ、図８の表面５０と同じ表面５０’上
にある。図９から分かるように、液体５４により液滴
ｄ’は鈍角α₆を持つようになる。この効果を利用して
有用な有極液／低エネルギー表面の組み合わせの数を大
きく増大することができ、本発明の実施で非常に有用な
ものとなる。

【００２４】再び図１で、作動の際、個々にアドレス指
定可能な電圧Ｖを接続プレート２０を通してそれぞれの
液滴２４とそれに対応する電極１６に印加する。なお簡
潔にするため、１つの液滴２４とそれに対応する電極１
６に対する電圧Ｖ₁の接続だけしか図示していない。電
圧Ｖ₁はＡＣでもＤＣでもよい。ＤＣ電圧の場合は、電
極１６は電圧Ｖ₁の１つの極に接続し、電圧Ｖ₁の反対極
は接続プレート２０に接続する。接続プレート２０は液
滴２４への電気接続を提供するので、液滴２４は電極１
６の電位に比較して反対の電位を有する。

【００２５】電圧Ｖ₁をオンにすると、低表面エネルギ
ー絶縁体１８の真下の電極１６の極に対する液滴２４の
反対極により液滴２４の接触角は減少する。その結果、
電圧Ｖ₁を活性化すると、対応する液滴２４は拡大し、
大きな表面面積を占めるようになる。

【００２６】なお本発明の実施例では、電極１６は開口
部１９を有して電圧Ｖ₁を生成する電圧源から接続プレ
ート２０への接続のための経路を提供する。しかし電極
１６内に開口部を有する必要はない。電圧Ｖ₁を生成す
る電圧源は所望の経路を通して接続プレート２０に接続
できる。なお、所望の経路により、接続プレート２０へ
の接続は透明なものにする必要がある。

【００２７】本発明の実施例では、液滴２４は低表面エ
ネルギー絶縁体１８に対して９０度以上の接触角を有す
る液体から選択する。更に本発明の実施例では、低表面
エネルギー絶縁体１８は約０．３ミクロンの厚さのＦＣ
７２３フィルムにより上塗りした約０．２ミクロンの厚
さのパリレンＣフィルムとなるように選択する。従って
２０から４０ボルトの電圧を本発明の実施例の液滴に印
加することで、液滴は拡大してその元の表面面積よりも
２０倍大きい表面面積を占めるようになる。電圧Ｖ１を
除去すると、液滴２４はその元の形の玉になり、広がっ
ていたときよりも小さい表面面積を占めるようになる。

【００２８】それぞれの液滴の液体量は、１つの液滴２
４の表面面積がもとの面積の２０倍に拡大したときに、
画像の画素の面積に等しい面積を占めるようになるよう
に選択する。染色ないし着色した液体が黒であるとする
と、液滴が広がった後は、黒の画素が形成される。しか
し印加電圧により（電極が活性化され）形成された電界
を除去し、液滴がその元の形に戻ると、元の表面面積は
画素の表面面積よりもはるかに小さい（２０倍）ので、
その元の形の液滴は拡がった時ほど目につかない。従っ
てそれぞれの電界は個々にアドレス指定可能なので、適
切な電界を活性化、不活性化することで、電気毛管ディ
スプレイシート１０上に画像を表示できる。

【００２９】なお液滴２４の大きさに比較した電極１６
の大きさは、一定の比例に応じて描いてはいない。

【００３０】液体ｌ₁、ｌ₂は同一ないしほぼ同じ比重を
有することが非常に望ましい。それは機械的衝撃による
破損に対する大きな免疫となる。機械的衝撃からの更な
る免疫は、それぞれの液滴を部分的に囲むことで得るこ
とができる。

【００３１】図１０に本発明の別の電気毛管ディスプレ
イを示す。図１０で要素６２、６４、６６、６８、７
０、７２、７４は図１の要素１２、１４、１６、１８、
２０、２２、２４と同一でそれぞれ同じ目的を果たす。
図１０で、剛性ないし半剛性で誘電性の透明ないし着
色、染色した構造７３が図１の間隙２２内にある。構造
７３は複数の空隙７６を有する。それぞれの空隙７６に
は１つの液滴７４が収納されている。空隙７６は更に電
圧の印加により生じる液滴の形の変化に適応する。

【００３２】剛性構造７３はアクリルやポリカーボネー
トなどの透明プラスチックから射出成形その他の方法で
作製できる。それはエポキシその他の樹脂から鋳造で
き、大きな機械的衝撃中に液滴７４が同構造に当たる場
合に液滴７４が容易に付着しない表面を持つようにすべ
きである。構造７３はダウ・コーニング・シルガード１
８４などのシリコンエラストマから作製することも可能
である。後者の場合、液滴７４を最初に配置し、液滴７
４が占めない残りの間隙７８を、硬化剤を加えたまっす
ぐなエラストマで満たす。エラストマが硬化して導電性
の液滴７４と電極６６間に周期的な電圧を印加すると、
それにより液滴７４の周期的な変形が生じる。このエラ
ストマの局所的な運動により液滴に近いエラストマ部分
が硬化するのを防ぎ、残りのエラストマは硬化する。こ
のようにして液滴の回りに空隙を作り、それらの空隙は
誘電液で満たす。なお、ディスプレイをシート６４を通
して見る場合、構造７３は透明でなければならない。

【００３３】空隙７６内の液滴７４の回りの間隙７８は
非導電性の染色透明液ｌ₃を満たすことができる。本発
明の電気毛管ディスプレイシート１０は投影機に載せる
透明ディスプレイとして利用して電気毛管ディスプレイ
シート１０の画像をスクリーンに投影できる。従ってス
クリーン上では、拡大した液滴の投影像だけが電極の大
きさにより暗い画素ないし部分画素として見られ、それ
らの液滴が拡がっていない場合は光は画素を通過するの
で、スクリーンに明るい箇所ができる。

【００３４】見るために使用しないシートの表面に隣接
して白い紙を配置すると、液滴に暗い染料ないし着色剤
を使用した場合、紙状のディスプレイとなる。

【００３５】ディスプレイシート１０及び６０では画像
を表示し続けるためにはアドレス指定電圧（図１の電極
１６と接続プレート２０及び図１０の電極６６と接続プ
レート７０に印加する電圧）のパターンの一定した印加
が必要となる。アクティブマトリックスアドレス指定回
路がそのような保持電圧パターンを提供できる。

【００３６】しかし実験では、図７に示すように液滴に
電圧を印加し、電圧源を突然取り除くと、液滴７４と電
極６６に容量的に保存された電荷は、電荷が放電される
まで、電圧により変形した液滴の形を長期にわたり保持
する。

【００３７】図１で、持続的な電界あるいは保持電荷の
使用に依存しない保持メカニズムを作製する１つの方法
は、基板１２にチキソトロピー液を使用することであ
る。そのような液体は静止状態下では高い粘性を持ち、
動的せん断状態では非常に低い粘性を持つ。従ってアド
レス指定されたときに液滴に突然存在する実質的な力に
より液滴の近傍の液ｌ₂の粘性が落ち、電極１６にかけ
てｌ₁の実質的に完全な拡大が可能になる。アドレス指
定回路により供給される電圧はゆっくりと減少させるこ
とができ、液滴の近傍の液ｌ₃はその高い粘性状態にも
どることができ、効果的に液滴をその拡大状態に無期限
に保持できる。消去はアドレス指定電圧よりもおそらく
高い電圧の振動電界により行う。それにより液滴内で振
動を誘起することで液体の粘性の短期間の低下を生じ
る。

【００３８】そのようなディスプレイの一部のアプリケ
ーションについては、ペンや鉛筆で紙に書くことができ
るように、スタイラスでディスプレイ上に直接書き込め
ることが望ましい。

【００３９】図１１にスタイラスと共に使用することを
意図した容量性ディスプレイシートを示す。図１１で要
素８２、８４、８６、８８、９０、９２、９４は図１の
要素１２、１４、１６、１８、２０、２２、２４と同一
でそれぞれ同じ目的を果たす。図１１では、複数の導電
プレート９６が基板８２の表面９８上に配設されてい
る。導電プレート９６のそれぞれは接続プレート９０へ
の電気接続１００を有する。電気接続１００のそれぞれ
は、陰極管アドレス指定式静電書込み手段と共に使用す
るピンプレートの形の金属ないし導電性のプラスチック
とすることができる。

【００４０】電気接続１００は電荷を導電プレート９６
から接続プレート９０そして最終的に液滴９４に転送す
る。全ての電極８６は電池などの電源Ｐの１つの端子に
接続し、電源Ｐの他の端子はスタイラス１０２の導電チ
ップに接続する。導電プレート９６は透明でなければな
らない。簡潔にするため、電源Ｐへの１つの電極８６の
接続しか示していない。

【００４１】作動の際は、底面９８を通してスタイラス
１０２が移動すると、電極８６の電荷と反対のスタイラ
ス１０２のチップの電荷が電気接続１００を通して接続
プレート９０に転送される。液滴９４と電極８６の電荷
の反対極性により液滴９４は拡大し、電極８６の真上の
表面８７を覆うようになる。電源の電圧により、液滴９
４は拡大して電極８６の真上の領域全体を覆ったり、拡
大が少なく電極８６の真上の領域を部分的に覆うように
なる。従って電源からの電圧を適切に選択することでグ
レースケールを作ることができる。

【００４２】電気毛管ディスプレイシートでは、画像は
容量的に保持された電荷ないし間隙９２内のチキソトロ
ピー液などの手段により保持される。

【００４３】図１２で、図１１の画像の消去は、スタイ
ラスの代わりに、好適にはソフトな導電ブラシのような
広接触域電極１０４により行うことができる。広接触域
電極１０４は全ての電極８６に接続する必要がある。簡
潔にするため、広接触域電極１０４に対する１つの電極
８６の接続だけを図示する。そこで広接触域電極１０４
を表面９８上に配置することで、電極８６と接続プレー
ト９０は短絡し、液滴はその元の形に戻り、画像が消去
される。

【００４４】本発明の電気毛管ディスプレイシートに変
更を加えてフルカラー像を表示することができる。図１
３に本発明の電気毛管カラーディスプレイシート１５０
の部分上面図を示す。

【００４５】図１４に、線Ａ−Ａに沿った図１３のカラ
ーディスプレイシート１５０の拡大断面図を示す。図１
４で要素１５２、１５４、１５６、１５８、１６１は図
１の要素１２、１４、１６、１８、２２と同一でそれぞ
れ同じ目的を果たす。図１３、１４で、それぞれの電極
１５６は画像の画素の面積と実質的に等しい面積を有す
る。更にそれぞれの電極１５６は低表面エネルギー絶縁
体１５８上に配置された３つの別々の接続プレート１６
０、１６２、１６４を有する。３つの非混和性液滴１７
０、１７２、１７４は、それぞれが接続プレート１６
０、１６２、１６４のそれぞれのものを覆うように接続
プレート１６０、１６２、１６４上に配置されている。
液滴１７０、１７２、１７４のそれぞれは、赤、青、緑
の異なる色を有する。更に液滴１７０、１７２、１７４
に占められていない間隙１６１の残りの部分は液体ｌ４
で満たされている。

【００４６】接続プレート１６０、１６２、１６４のそ
れぞれは液滴１７０、１７２、１７４のそれぞれに電気
接続を提供する。図１４では簡潔にするため、１つの電
極１５６とその接続プレート１６０、１６２、１６４の
電気接続だけを示している。電極１５６と接続プレート
１６０、１６２、１６４は電圧源生成電圧Ｖ₂に接続す
る。電圧Ｖ₂はＡＣでもＤＣでもよい。しかし図１４で
は、電圧Ｖ₂はＤＣ電圧として示す。電圧Ｖ₂の１つの極
は電極１５６に接続し、反対側の極は個々のスィッチ１
８０、１８２、１８４を通してそれぞれ接続プレート１
６０、１６２、１６４に接続する。接続プレート１６
０、１６２、１６４は液滴１７０、１７２、１７４に電
気接続を提供するので、液滴１７０、１７２、１７４は
電極１５６の電位に比較して反対の電位を有する。

【００４７】作動の際、それぞれのスィッチＳ₁、Ｓ₂、
Ｓ₃を閉じることで接続プレート１６０、１６２、１６
４のそれぞれを活性化する。接続プレート１６０、１６
２、１６４のそれぞれが活性化されると、そのそれぞれ
の液滴が拡大する。液滴１７０、１７２、１７４は同一
表面（その対応する電極１５６の表面）を共有して拡大
する。接続プレート１６０、１６２、１６４の１つを活
性化すると、その対応する液滴が間隙１６１内で拡大
し、電極１５６の全表面を占める。２つの接続プレート
１６０、１６２、１６４を活性化すると、２つの対応す
る液滴が拡大して電極１５６の全表面を占める。２つの
拡大した液滴は同一表面を共有し、それらは混和しない
ので、互いに混じらない。最後に３つの接続プレート１
６０、１６２、１６４を全てを活性化すると、３つの液
滴１７０、１７２、１７４が拡大し、電極１５６の全表
面を占める。ここでも３つの液滴は同一表面を共有し、
互いに混じらない。

【００４８】１つの液滴だけを拡大するならば、画素
（電極１５６の表面）はその液滴の色として見られるよ
うになる。２つの液滴を拡大した場合は、画素はそれら
２つの液滴の色の組み合わせとして見られる。最後に３
つの液滴全てを拡大した場合は、画素はそれら３つの色
の組み合わせとして見られる。画素に望ましい色如何に
より、適切な色の液滴を拡大できる。

【００４９】なお、それぞれの液滴に印加する電圧は計
時することができる。言い換えればスィッチＳ₁、Ｓ₂、
Ｓ₃は異なる時間に閉じることができる。スィッチＳ₁、
Ｓ₂、Ｓ₃を計時することで、液滴を異なる時間に拡大で
きる。例えばスィッチ₁がスィッチ₂の前に閉じ、スィッ
チ₂がスィッチ₃前に閉じるならば、液滴１７０が液滴１
７２前に拡大し、液滴１７２は液滴１７４前に拡大す
る。これにより液滴１７０が拡大し、電極１５６の（共
有間隙）の全表面を満たし始める。スィッチ₂を適切に
計時することで、液滴１７２は拡大して液滴１７０で満
たされていない領域を満たし始める。スィッチを適切に
計時することで色の間でことなる割合を持つオプション
がもたらされる。

【００５０】更にそれぞれの液滴に印加する電圧量を変
えると、それぞれの液滴に拡大が変化する。これによっ
ても色の割合を変える別の手段がもたらされる。従って
スィッチＳ₁、Ｓ₂、Ｓ₃を計時し、それぞれの液滴に印
加する電圧を変えるならば、異なる濃淡の異なる色を生
成することができる。

【００５１】スィッチＳ₁、Ｓ₂、Ｓ₃を開くと液滴１７
０、１７２、１７４が再び収縮し、液滴は非混和性なの
で、それらは３つの別々の液滴に戻る。

【００５２】図１４では、間隙１６１は透明な非導電液
ｌ₄で満たされ、インクｌ_R、ｌ_B、ｌ_Gは導電非混和液で
ある。導電（有極）液は少なくとも部分的に非混和性で
あることは一般的に事実であるが、経験的には適切な表
面活性剤を組み合わせた非導電液ｌ₄が存在すれば、イ
ンクｌ_R、ｌ_B、ｌ_Gが特に液ｌ₄とほぼ等しい比重を持つ
ならばそれらに高度の非混和性を効率的に与えられるこ
とが分かっている。この種の安定性は油中水形エマルジ
ョンに見られる。

【００５３】図１４の電気毛管カラーディスプレイシー
ト１５０では、接続プレート１６０、１６２、１６４を
活性化するのにスィッチＳ₁、Ｓ₂、Ｓ₃を使用する。し
かし接続プレート１６０、１６２、１６４に個々の電気
接続を与えることのできるどのようなアドレス指定可能
な設計によってもスィッチＳ₁、Ｓ₂、Ｓ₃と置き換える
ことができる。

【００５４】なお、本明細書で開示したカラー容量性エ
ネルギーディスプレイシートは図１０の開示した実施例
も利用できる。

【００５５】また本発明の電気毛管カラーディスプレイ
シートでは、赤、青、緑インクは色のスペクトルを創出
できるどのような３つの補色にも置き換えることができ
る。

【００５６】更に構成や組み合わせの詳細や要素や材料
の配置の数々の変更は、以下の本発明の特許請求項の真
の趣旨や範囲から逸脱せずに行うことができることを理
解すべきである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の白黒電気毛管ディスプレイシートの
断面図の拡大部分を示す。

【図２】 図１の電気毛管ディスプレイシートの上面図
である。

【図３】 図１の基板１２とシート１４を共に接合する
方法例を示す。

【図４】 表面上の２つの異なる種類の液体の２つの同
一サイズの液滴を示す。

【図５】 液滴の正接線と接触面の間の角度である表接
触角を示す。

【図６】 接触角を有する図４の２つの液滴を示す。

【図７】 電界を印加する前、電界の印加中、電界の除
去後の液滴の３つの段階を示す。

【図８】 空気で包囲され、鋭い接触角を有する液滴を
示す。

【図９】 異なる液体に包囲された図８の液滴を示し、
液体が存在すると図８の液滴は鋭角を有する。

【図１０】 本発明の別の白黒電気毛管ディスプレイシ
ートを示す。

【図１１】 スタイラスで使用するようにした電気毛管
ディスプレイシートを示す。

【図１２】 図１１のディスプレイシートを消去する方
法を示す。

【図１３】 本発明の電気毛管カラーディスプレイシー
トの部分上面図である。

【図１４】 図１３の電気毛管カラーディスプレイの線
Ａ−Ａに沿った断面図である。

【符号の説明】

１０ 電気毛管ディスプレイシート、１２ 基板、１４
透明シート、１６ 、電極、１７ フレーム、１８
低表面エネルギー絶縁体、２０ 高表面エネルギープレ
ート、２２ 間隙、２４ 液滴、３２，３４ 表面、３
６ 正接線、４８表面、４９ 電極、５０，５０’ 表
面、５２ 空気、５４ 液体、６２ 基板、６４ 透明
シート、６６ 電極、６８ 低表面エネルギー絶縁体、
７０ 高表面エネルギープレート、７２ 間隙、７３
染色した構造、７４ 液滴、７６空隙、７８ 間隙、８
２ 基板、８４ 透明シート、８６ 電極、８８ 低表
面エネルギー絶縁体、９０ 高表面エネルギープレー
ト、９２ 間隙、９４ 表面、９６ 導電プレート、９
８ 表面、１００ 電気接続、１０２ スタイラス、１
０４ 広接触域電極、１５０ カラーディスプレイシー
ト、１５２ 基板、１５４ 透明シート、１５６ 電
極、１５８ 低表面エネルギー絶縁体、１６０，１６
２，１６４ 接続プレート、１６１ 間隙、１７０，１
７２，１７４ 非混和性液滴

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１のシートと、 第２のシートと、 前記第１のシートは外面と内面を持ち、 前記第２のシートは外面と内面を持ち、 前記第１のシートの前記内面と前記第２のシートの前記
   内面の間の密閉間隙と、 前記第１のシートは前記内面に第１のタイプの電極手段
   を有し、 絶縁層と、 前記絶縁層は前記第１のタイプの電極手段上にあり、 １組の少なくとも２つの第２のタイプの電極手段は前記
   絶縁層上にあり、前記密閉間隙に露出し、 前記絶縁層は、前記１組の少なくとも２つの第２のタイ
   プの電極手段を前記第１のタイプの電極手段から絶縁す
   るように構築して配列し、 前記１組の少なくとも２つの第２のタイプの電極手段は
   前記第１のタイプの電極手段上にあり、 第１の色の液体の液滴と、 第２の色の液体の液滴と、 前記第１の色の液体の前記液滴は、前記１組の少なくと
   も２つの第２のタイプの電極手段の１つの電極手段を覆
   う前記密閉間隙にあり、 前記第２の色の液体の前記液滴は、前記１組の少なくと
   も２つの第２のタイプの電極手段の他の電極手段を覆う
   前記密閉間隙にあり、 前記第１のタイプの電極手段を活性化する第１の手段
   と、 前記１組の少なくとも２つの第２のタイプの前記１つの
   電極手段を活性化する手段と、 前記１組の少なくとも２つの第２のタイプの前記他の電
   極手段を活性化する手段とからなり、 前記第１のタイプの電極手段と前記１組の少なくとも２
   つの第２のタイプの電極手段とは、前記第１のタイプの
   電極手段と、前記１組の少なくとも２つの第２のタイプ
   の電極手段の前記１つの電極手段とを活性化したとき
   に、第１の色の前記液滴が拡大し、前記第１のタイプの
   電極手段と、前記１組の少なくとも２つの第２のタイプ
   の電極手段の前記他の電極手段とを活性化したときに、
   第２の色の前記液滴が拡大し、前記第１のタイプの電極
   手段と、前記１組の少なくとも２つの第２のタイプの電
   極手段の前記１つの電極手段と、前記１組の少なくとも
   ２つの前記第２のタイプの電極手段の前記他の電極手段
   とを活性化したときに、第１の色の前記液滴と第２の色
   の前記液滴の両方が拡大するように、互いに及び前記第
   １の色の液滴と、前記第２の色の液滴に関して構築さ
   れ、配置されているカラー表示装置。