JPH11202803A

JPH11202803A - 表示装置及びその製造方法

Info

Publication number: JPH11202803A
Application number: JP10005725A
Authority: JP
Inventors: Takeo Yamazaki; 剛生山崎; Takayuki Yagi; 隆行八木; Tsutomu Ikeda; 勉池田; Hiroshi Matsuda; 宏松田; Etsuro Kishi; 悦朗貴志
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-01-14
Filing date: 1998-01-14
Publication date: 1999-07-30

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の微小回転体をキャビティを保持する基
板に散布させて、キャビティ内に微小回転体を収容する
場合、微小回転体が収容されていないキャビティがでて
きてしまい、画素欠陥が起きる問題が発生する。【解決手段】本発明は、前記課題を解決するために以
下の表示装置を採用した。光学的特性の異なる２つの表
面を有する複数の回転体と、該複数の回転体を支持する
支持フィルムと、を有し、該回転体を回転させることに
より表示を行う表示装置において、前記支持フィルム
は、ライン状の溝を複数有しており、該複数のライン状
の溝の夫々に前記複数の回転体が配列されている、構成
をとる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学的特性の異な
る２つの表面を有する回転体を回転させることにより表
示を行う表示装置、及び、その製造方法に関する発明で
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報機器の発達に伴い、低消費電
力且つ薄型の表示装置のニーズが増しており、これらニ
ーズに合わせた表示装置の研究、開発が盛んに行われて
いる。中でも液晶表示装置は、液晶分子の配列を電気的
に制御し、液晶の光学的特性を変化させる事ができ、上
記のニーズに対応できる表示装置として活発な開発が行
われ商品化されている。

【０００３】しかしながら、これらの液晶表示装置で
は、画面を見る角度や反射光による画面上の文字が見づ
らさや、光源のちらつき・低輝度等から生じる視覚へ負
担が未だ十分に解決されていない。この為、視覚への負
担の少ない新たな表示装置の研究が盛んに検討されてい
る。

【０００４】新たな表示装置として、 N. K. Sheridon
等により電界駆動による微小ボールの回転を利用した表
示装置が提案されている（"A Twisting Ball Displa
y"，Proc. of the SID，第18巻3/4号、289− 頁，1977
年、米国特許4126854号、同4143103号、同5389945号、
特開昭64-42683号）。この表示装置は、微小なボールを
用い、該微小ボールは一方の半球面が白色で、他方の半
球面が黒色となっていおり、前記微小ボールを支持体に
形成したキャビティ内に配し、各キャビティ内に高抵抗
な液体を充填して、この液体中で微小ボールが自由に回
転できるようにしたものである。

【０００５】この場合、液体の種類により、微小ボール
の黒色と白色の夫々の半球部分の相互の帯電状態が異な
り、外部電界を与える事によって、微小ボールの白色又
は黒色の半球面を観察する側にむけるように回転を制御
することができ、目的とする表示ができる。

【０００６】製造方法としては、微小ボールとシリコー
ンラバーを混ぜ合わせて固化させ、次にシリコーンオイ
ルに浸してシリコーンラバーを膨潤させて、微小ボール
周辺にオイルで満たされたキャビティ（空隙）を形成さ
せ。次に電極パターンが形成された2枚のガラス基板に
よってサンドウィッチすることにより製造される。

【０００７】この方法では、微小ボールとシリコーンラ
バーを混ぜ合わせる際の、シリコンラバー中における微
小ボールの分散状況の不均一さから、微小ボールの密度
や配置が不均一になり、表示むらが発生することがあっ
た。さらに、上記表示装置は、オイルによって膨潤した
状態のシリコーンラバーを２枚の基板で挟んだ構造と状
態になっているため、そのオイルによりガラス基板とシ
リコーンラバーとの密着性が非常に悪い。そのため、ポ
リマーフィルムなどを基板に用いてフレキシブルな構造
にすると、低密着性と柔らかさのために、シリコーンラ
バーがフレキシブル基板間を動いてしまい、微小ボール
の分布に偏りが生じ表示むらが発生することがあった。

【０００８】このような機械式の表示方法は、温度変
化、電気的ノイズに対して極めて安定であり、メモリ性
を有する為に表示中に電力を必要としない。さらに、ボ
ール表面の自然光の反射・散乱を利用して表示する為に
液晶装置・ブラウン管でみられるような光源のちらつき
等にて起こる眼疲労を抑えることができる。

【０００９】一方、最近では携帯型の情報機器が非常な
速さで開発され、普及している。これらの機器では、従
来の低消費電力、薄型だけでなく、より軽量で、且つあ
る程度機器形状に沿って設置できるフレキシブル性をも
った表示装置が必要であり、その開発が急務となってい
る。

【００１０】また、上記方法以外に、キャビティ形成方
法として、感光性ガラスをフォトリソグラフィ技術によ
って加工して、平面正方格子状の仕切り部を作製し、該
仕切り部内の空間に微小回転体を収納することが、特開
平6-102830号公報に開示されている。図７を用いて説明
する。

【００１１】表示装置７１を構成する表示部７２ａの表
示画面は、例えば平面正方格子状の仕切り部７３によっ
て複数の画像領域７４に分割されている。仕切り部７３
は、フォトリソグラフィ技術によって高精度な微細加工
が可能な感光性ガラス等からなる。

【００１２】また、表示部７２ａの表示画面には、例え
ば所定のガラスからなる透明板７５が設置されており、
各々の画素領域７４内に動作可能な状態で収容された微
小粒体７６ａが目視可能となっている。

【００１３】微小粒体７６ａは、例えば球状に形成され
た磁性体からなり、その直径は、例えば５０μｍ〜数百
μｍ程度である。また、微小粒体７６ａは、磁化されて
いるとともに、その磁極Ｎ，Ｓ毎に所定の色が付着され
ている。なお、本実施例においては、図面を見易くする
ため、例えば微小粒体７６ａにおいて磁極Ｎ側の着色面
をハッチングで示す。

【００１４】一方、表示装置７１の表示部７２ａを構成
する表示基板７１において各々の画素領域７４の下方に
は、例えば良電導性の金属からなるコイル（制御手段）
が形成されている。なお、表示基板７１は、絶縁材料か
らなる。

【００１５】コイル７２は、電流を流すことで磁界を形
成し、その磁界によって微小粒体７６ａの反転または非
反転動作を制御する手段であり、例えばスパッタリング
法等のような薄膜形成技術によって形成されている。

【００１６】すなわち、本実施例の表示装置７１は、各
々の微小粒体７６ａの反転または非反転動作を制御する
ことによって、各々の微小粒体７６ａの所定色を表示画
面に設定し、表示画面上に文字等のような所定の画像を
表現することが可能な構造になっている。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、平面格
子状に仕切り７３を形成することによりキャビティ（画
素領域７４）を形成する方法では、１つのキャビティ７
４空間内に１つの微小回転体７６ａが収容される形態を
とる。

【００１８】しかも、キャビティ７４空間の体積は、微
小回転体７６ａよりもわずかに大きい程度であり、更
に、キャビティ７４の形状が正方格子状であるので、仮
に、複数の微小回転体７６ａを表示基板１１上に散布し
て、転がして、仕切り７３で分割された複数のキャビテ
ィ７４内に微小回転体７６ａを収容させようとする場
合、微小回転体７６ａを収容していないキャビティ７４
が多数でてきてしまう問題が起こる。

【００１９】よって、キャビティ７４のうち、微小回転
体７６ａの収納されなかった部分は、画素欠陥となり表
示品位を低下させることがあった。このことから、作製
歩留まりが低下することがあった。

【００２０】以上のことから、表示むらがなく、表示品
位が高く、フレキシブルな表示装置を提供することは困
難であった。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点に
鑑みてなされたものであり、画素欠陥による表示ムラを
低減した表示装置を提供することを目的としている。こ
の目的は以下によって達成される。

【００２２】本発明の表示装置は、光学的特性の異なる
２つの表面を有する複数の回転体と、該複数の回転体を
支持する支持フィルムと、を有し、該回転体を回転させ
ることにより表示を行う表示装置において、前記支持フ
ィルムは、ライン状の溝を複数有しており、該複数のラ
イン状の溝の夫々に前記複数の回転体が配列されてい
る、構成をとる。

【００２３】好ましくは、前記回転体が前記ライン状の
溝に１列に配列されている、構成をとる。

【００２４】好ましくは、前記ライン状の溝の幅が、前
記回転体の直径よりも広く、前記回転体の直径の２倍よ
りも狭い、構成をとる。

【００２５】好ましくは、前記ライン状の溝の深さが、
前記回転体の直径よりも深い、構成をとる。

【００２６】好ましくは、前記溝が前記支持フィルムに
互いに平行に配置されている、構成をとる。

【００２７】好ましくは、前記回転体の形状が、円柱形
状である、構成をとる。

【００２８】好ましくは、前記円柱のかどの部分がテー
パー状である、構成をとる。

【００２９】好ましくは、前記円柱形状である回転体の
回転対称軸を、前記ライン状の溝に対して平行に配置す
る、構成をとる。

【００３０】本発明の製造方法は、光学的特性の異なる
２つの表面を有する複数の回転体と、該回転体を支持す
る支持フィルムと、を有し、該回転体を回転させること
により表示を行う表示装置の製造方法において、前記支
持フィルムに複数のライン状の溝を形成する工程と、該
支持フィルム上に前記複数の回転体を散布し、該複数の
ライン状の溝の夫々に該複数の回転体を収容させる工程
と、を有する、製法とする。

【００３１】好ましくは、更に、前記支持フィルムに振
動を加えながら、前記ライン状の溝に前記複数の回転体
を収容させる、製法とする。

【００３２】

【発明の実施の形態】本実施態様の表示装置の１例を図
１（ａ）、図１（ｂ）を用いて、説明する。図１（ａ）
は、表示装置の平面図である。図１（ｂ）は、図１
（ａ）を破線A-Aで切断した時の断面図である。

【００３３】着色層を形成した微小回転体101、第１の
フィルム102、第2のフィルム103、電極パターン104、透
明電極パターン105からなる。第１のフィルム102には、
ボールを支持するためのライン状の溝106が複数本形成
されている。溝106の中には、複数の微小回転体101とと
もに高抵抗の液体107が充填されている。電極パターン1
04は、第１のフィルム102の非接着面に縞状に形成され
ている。透明電極パターン105は、第２のフィルム103の
非接着面に縞状に、電極パターン104に直交するように
形成されている。

【００３４】複数の微小回転体を支持フィルム上に散布
して、複数のキャビティの夫々に微小回転体を複数収容
させようとする場合、従来技術の図７において、キャビ
ティが１つのキャビティに１つの微小回転体が収容され
る正方形状の構成をとる場合と比較すると、本実施態様
では、キャビティの形状をライン状の溝にしたことによ
り、キャビティの中に微小回転体を収容することが容易
となる。これにより、問題となっていた画素欠陥を抑制
することが可能となる。

【００３５】例えば、複数の微小回転体を支持フィルム
上に散布した時、キャビティが１つのキャビティに１つ
の微小回転体が収容される正方形状の場合、キャビティ
間には、仕切りがあるので、転がった微小回転体のう
ち、正方形状のキャビティ間を通過してしまい、キャビ
ティ内に収容されない微小回転体がでてくる。本実施態
様では、キャビティがライン状の溝106であるので、転
がった微小回転体101は、ライン状の溝106を通過するこ
とはなく、溝106に微小回転体101が引っ掛かり、微小回
転体101は、溝106内に落ちる。溝106内に落ちた微小回
転体101は、ライン状の溝106内を転がり、溝106内の収
容される。また、溝106内に収容された微小回転体101上
を支持フィルム103上を転がる微小回転体101が通過する
場合でも、微小回転体101は、転がる形状なので、支持
フィルム103上を転がる微小回転体101は、溝106内に収
容された微小回転体101に引っ掛かり、溝106の端面を転
がり、溝106内に落ち、溝106内に収容される。

【００３６】溝１０６の幅は、微小回転体１０１の回転
径よりも広いことが好ましい。溝１０６が、これよりも
狭いと微小回転体１０１を溝１０６の中に収容すること
が困難である。また、溝の幅は、微小回転体の回転径の
２倍よりも狭いことが好ましい。これにより、１本の溝
に対して、収容される微小回転体は１本のライン状とな
り、微小回転体を、均一な密度で、規則正しく配置する
ことができ、表示むらの発生を抑制することができる。

【００３７】更に、微小回転体１０１の複数がライン状
の溝１０６に１列に配列している場合、回転特性が悪く
なるのを防止できる効果を有する。

【００３８】微小回転体１０１の複数がライン状の溝１
０６に１列に配列している時、微小回転体１０６同志が
衝突することにより、回転特性が悪くなるのを低減でき
る効果を有する。微小回転体１０６の複数が１列に配列
されている場合、ライン方向にのみ隣接する微小回転体
１０６を有する。ライン方向に隣接する微小回転体１０
６同志でのみ衝突が起きる。それに対して、微小回転体
１０６の複数が複数列に渡って配置されている場合、四
方八方に隣接する微小回転体１０６があるので、四方八
方で隣接する微小回転体同志が衝突することになる。

【００３９】溝１０６の深さは、前記微小回転体１０１
の回転径よりも深いことが好ましい。これにより、微小
回転体１０１を溝１０６に収容することが容易となる。
また、表示装置作製時の２枚のフィルムを張り合わせる
工程において、溝を形成したフィルムと別のフィルムの
張り合わせ面を微小回転体の形状に合わせて加工した
り、アライメントを行う手間を省くことができ、作製工
程を簡略化することができる。

【００４０】微小回転体１０１として微小円柱を用い、
微小円柱の回転対称軸を溝１０６に対して平行に配置す
ることにより、微小回転体１０１の回転軸を固定され、
回転特性が安定するので、回転不良を減らすことができ
る。さらに、微小回転体１０１を、溝１０６内により高
密度に収容することができ、表示のコントラスト比を向
上させることができる。

【００４１】次に、着色層を形成した微小回転体１０１
の表示原理の1例を図１（ｂ）を用いて説明する。白色
の微小球の半球面に黒色の着色層を積層する。

【００４２】図１（ｂ）より、観察側から見て、微小回
転体１０１の黒色側が観察側に向いた場合には、自然光
が黒色の着色層にて反射され、黒色の着色層の色を見る
こととなり、微小回転体１０１の白色側が観察側に向い
た場合には、自然光が白色球にて反射され白色が見える
ことなる。微小回転体１０１の寸法としては、微小回転
体１０１の直径が表示装置としての一画素以下の大きさ
となるように、２００μｍ以下のものが好ましい。

【００４３】着色層は、反射光の色、反射強度の差を用
いることにより観察側からみて微小球材料と異なる色相
を表示できればよい。微小球表面上に着色層を被覆する
ことにより、反射光の色、反射強度等の光学的特性の異
なる２つの表面を作り出している。また、着色層として
は、電気抵抗か高く、絶縁性液体中で安定で、機械的強
度が強く、ボール表面への固着性の良い材料であること
が好ましい。更に、着色層の色は、白色及び黒色に限ら
れることなく、イエロー、マゼンタ、シアン等でも良
い。

【００４４】本実施態様の表示装置の駆動原理の一例を
図１（ｂ）を用いて説明する。高抵抗液体１０７中の粒
子は、粒子と液体の間で電荷の授受が行われ電気二重層
が形成され、粒子は正または負に帯電することが知られ
ている。本発明の微小回転体１０１では半球表面に黒色
の着色層が形成され、他の半球面は白色である為、２つ
の異なる物質からなる領域を有する。よって、高抵抗液
体１０７から微小回転体１０１表面に正イオン粒子又は
負イオン粒子が特異吸着して、微小回転体１０１表面
は、異なる２つの表面電荷状態を形成する。この為、高
抵抗液体１０７中では各領域で帯電特性が異なることと
なり、微小回転体１０１の極方向に双極子モーメントを
持つようになる。この微小回転体１０１に電場を印加す
ると微小回転体１０１にはその極方向を電界方法に揃え
ようとするトルクが働き、微小回転体１０１はいずれか
の半球面を一方向に揃える。白色の微小球領域がマイナ
ス帯電し、黒色層がプラス帯電しているとすると電源に
てプラスが印加された正極に白色の微小球が、マイナス
が印加された負極に着色層側がくる。

【００４５】高抵抗液体１０７に用いる液体としては、
電気的絶縁性の高い液体であればよくトルエン、アセト
ン等の有機溶剤や水を用いることが可能であるが、キャ
ビティである溝１０６を満たす高抵抗液体１０７が揮発
しないように、不揮発性の液体を用いることが好まし
い。特に透明なシリコーンオイルはイオンや不純物の含
有量が低く、高抵抗な液体であり好ましい。また、高抵
抗液体１０７は、着色ボールと接触して、微小回転体１
０１を界面活性化させ、異なる２つの帯電電荷状態を誘
発する性質を有する。

【００４６】また、微小回転体１０１を駆動するに用い
る電極１０４、１０５としては、観察側からみて、微小
回転体１０１の表面に形成した着色層を観察できるよう
に、どちらか一方が光透過性であることが必要である。
この為、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＩＴＯ等の透明
導電膜を用いる。

【００４７】微小回転体１０１を支持するための支持フ
ィルム１０２、１０３としては、微小回転体１０１の着
色層を表示する為に、光学的に透明であることが必要で
あり、ポリエチレン、ポリスチレン、等の硬質の樹脂や
シリコーンゴム、ガラス等を用いる。

【００４８】本実施態様の表示装置は、微小回転体１０
１の回転を利用して、キャラクタ、グラフィック、ビデ
オ等の画像情報を表示する受光型表示装置に適用でき
る。また、紙のように見れ、紙のように動かせ、画像を
書き込め、画像を複写でき、画像を読み込め、画像を消
去できるペーパー・ディスプレイにも適用できる。

【００４９】また、本実施態様に用いられる微小回転体
１０１は、微小回転体１０１自身が自発分極を持ち、巨
視的に電気双極子モーメントを有する構造体でも良い。
その場合、微小回転体１０１に形成される２つの異なる
表面電荷状態は、高抵抗液体１０７中に満たされること
により供給されるわけではないので、高抵抗液体１０７
をライン状の溝１０６内に注入する必要はない。

【００５０】（実施例）以下、本発明を実施例を用いて
詳細に説明する。

【００５１】(実施例１)図１に本実施例の表示装置の平
面図およびA-A断面図を示す。本実施例の表示装置は、
図１に示すとおり、ジルコニアボールの半球面にTiC黒
色層を形成した微小回転体１０１、ポリエチレンフタレ
ートよりなる第１のフィルム102、ポリエチレンフタレ
ートよりなる第2のフィルム103、Al電極パターン104、I
TO透明電極パターン105からなる。球状の微小回転体１
０１の直径は、30〜35μｍである。第１のフィルム102
には、微小回転体１０１を支持するためのライン状の溝
106が複数本形成されている。溝の幅は40μｍ、溝の深
さは40μｍである。溝の中には、微小回転体１０１とと
もに高抵抗の液体としてシリコーンオイル107が充填さ
れている。電極パターン104は、第１のフィルム102の非
接着面に縞状に形成されている。透明電極パターン105
は、第２のフィルム103の非接着面に縞状に、電極パタ
ーン104に直交するように形成されている。

【００５２】以下、本実施例の表示装置の作製方法を示
す。

【００５３】まず、フィルムに溝を形成するための型を
作製した。図2に型の作製方法を示す。

【００５４】面方位が(110)の単結晶シリコン基板201を
用意した。この基板を熱酸化することにより、基板両面
に、厚さ0.3μｍの二酸化シリコン膜202を形成した(図2
(a))。

【００５５】次に、表面の二酸化シリコン膜を、フォト
リソグラフィとHF水溶液によるエッチングにより、縞状
にパターニングした。このとき、縞状パターンは、単結
晶シリコン基板の(111)軸に対して直交するようパター
ニングした(図2(b))。

【００５６】次に、TMAH（水酸化テトラメチルアンモニ
ウム）水溶液を用いて、二酸化シリコン膜をマスクとし
て、結晶異方性エッチングを行い、基板に垂直な溝203
を形成した。最後に、 HF水溶液を用いて基板両面の二
酸化シリコン膜202を除去し、型を作製した(図2(c))。
図3に作製した型の模式図を示す。

【００５７】次に、表示装置を作製した。表示装置の作
製方法を図４に示す。

【００５８】まず膜厚80μｍのポリエチレンフタレート
からなる熱可塑性の第1のフィルム401を基板上で250℃
に加熱して軟化させた。次に、作製した型402をフィル
ム401に押し込むことにより、溝403を形成した(図4(a)
〜図４(c))。

【００５９】次に上記フィルムの非加工面に、縞状のＡ
ｌからなる電極パターン404を100μｍピッチで形成し
た。

【００６０】次に、上記フィルムの溝403に2色に着色さ
れた微小回転体である2色ボール405を投入した。投入
は、多量の2色ボール405と上記フィルム401を容器に入
れ、振動を加えることにより行った。2色ボール405とし
ては、直径30μｍから35μｍのジルコニアボールに対し
て、半球面にTiCが被覆されたものを用いた(図4(d))。
次に、上記フィルムの溝内を高抵抗液体として、低粘度
シリコーンオイル406で満たした（図4(e)）。次に、膜
厚40μｍのポリエチレンテレフタレートからなる第2の
フィルム407を第1のフィルム403表面に張り合わせ、両
フィルムの周囲を局所的に加熱して融着し、密封した。
次に、第2のフィルム407の非接着面に対して第1のフィ
ルム403と同様に縞状のＩＴＯからなる透明電極パター
ン408を、第1のフィルムの電極パターン404と直交する
ように100μｍピッチで形成した。

【００６１】以上の方法で作製した表示装置のフィルム
上下の電極パターンに対して100Vの直流電圧をパターン
状に印加したところ、2色ボール405が回転し、負極面が
黒表示、正極面が白表示となり、良好な表示を行うこと
ができた。このとき、微小回転体である2色ボール405の
応答速度は50m/sであった。また、この表示装置を繰り
返し曲げてフレキシブル性を調べたところ、表示への影
響、破損等は全く生じなかった。

【００６２】また、本実施例の表示装置は、フィルムに
微小回転体保持するための溝を形成したことにより、微
小回転体をフィルム内に効率よく、規則正しく、均一な
密度な配置することができた。このことから、従来の表
示装置で問題となっていた、表示品位の低下が起こらな
くなった。また、キャビティの形状をライン状の溝にし
たことにより、キャビティ内への微小回転体の収容が容
易となり、従来の表示装置で問題となっていた画素欠陥
が減り、作製歩留まりを向上させることができた。

【００６３】（実施例２）本実施例では、円柱形の微小
回転体を用いて表示装置を作製した。図５（ａ）、
（ｂ）を用いて説明する。

【００６４】微小回転体としては、底面部の直径が30μ
ｍ〜35μｍ、高さが50μｍのジルコニア製の円柱回転体
501を用いた。微小回転体の側面を表示面とした。表示
面のうち約半分の領域は、スパッタ蒸着法により、TiC
黒色層502を300nm形成することにより黒色に着色した。

【００６５】上記円柱形回転体を用いて、実施例１と同
様な方法で、表示装置を作製した。微小回転体５０１
は、その回転対称軸503が溝に対して平行になるように
配置した。

【００６６】本実施例の表示装置のフィルム上下の電極
パターンに対して100Vの直流電圧をパターン状に印加し
たところ、円柱形回転体５０１が回転し、負極面が黒表
示、正極面が白表示となり、良好な表示を行うことがで
きた。このとき円柱回転体５０１の応答速度は45m/sで
あった。また、この表示装置を繰り返し曲げてフレキシ
ブル性を調べたところ、表示への影響、破損等は全く生
じなかった。

【００６７】本実施例では、微小回転体を円柱形とした
ことにより、回転軸が固定され、回転特性を安定させる
ことができ、実施例１の表示装置と比較して回転不良率
を減少させることができた。また、円柱回転体の形状か
ら、球体の微小回転体と比較して溝の中に密に配置する
ことが可能となった。このことから、本実施例の表示装
置は、実施例１の表示装置と比較して、コントラスト比
を向上させることができた。

【００６８】（実施例３）本実施例では、かどの部分に
テーパーを有した円柱回転体６０１を用いて表示装置を
作製した。図６（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。

【００６９】テーパー付円柱回転体601は、以下の方法
で作製した。まず、底面部の直径が30〜35μｍ、高さが
50μｍのアルミナ製の円柱を用意した。このアルミナ円
柱をふっ酸(HF)液中に、浸漬しながらエッチングを行
い、円柱形のかどの部分にテーパー603を形成した。次
に、表示面のうち約半分の領域にスパッタ蒸着法によ
り、TiC黒色層602を300nm形成することにより、テーパ
ー付円柱回転体６０１を形成した。

【００７０】テーパー付円柱形微小回転体６０１を用い
て、実施例１と同様な方法で、表示装置を作製した。微
小回転体は、その回転対称軸604が溝に対して平行にな
るように配置した。

【００７１】本実施例の表示装置のフィルム上下の電極
パターンに対して100Vの直流電圧をパターン状に印加し
たところ、テーパー付円柱形微小回転体６０１が回転
し、負極面が黒表示、正極面が白表示となり、良好な表
示を行うことができた。このとき、テーパー付円柱形微
小回転体６０１の応答速度は、55m/sであった。また、
この表示装置を繰り返し曲げてフレキシブル性を調べた
ところ、表示への影響、破損等は全く生じなかった。

【００７２】本実施例では、円柱回転体にテーパーを形
成することにより、溝の内壁と回転体の接触面積、およ
び隣接する回転体どうしの接触面積を減少させることが
できた。これにより、実施例２と比較して、同じ駆動電
圧で微小回転体の応答速度を向上させることができた。

【００７３】（実施例４）図８は本発明の実施例１を利
用した表示装置の一例の概略構成を示すものである。図
８（ａ）は平面図、図８（ｂ）は断面図である。先ず、
透明な下部ＩＴＯ電極２１０２で全面を被覆された厚さ
１００μｍのＰＥＴフィルム２１０１上に、実施例１で
述べた着色ボール２１０３を分散させて成るゴムシート
２１０４を厚さ１００μｍに形成した。係るシート上
に、所望の形状にパターニングされた透明な上部ＩＴＯ
電極２１０６を有する厚さ１００μｍのＰＥＴフィルム
２１０５を、上部ＩＴＯ電極２１０６が前記ゴムシート
２１０４と対向する向きに圧着した。上部ＩＴＯ電極２
１０６の形状・サイズは、所望の解像度に合わせて選択
する必要があるが、本実施例では簡単にするため、従来
公知の７セグメント・タイプを用いた。各上部電極２１
０６とパルス発生器２１０７を接続し、波高値１００
Ｖ、パルス幅５０ｍｓの矩形波を全電極に印加して、全
面を白色状態とした。次に、上部ＩＴＯ電極２１０６の
内、任意のものをスイッチ２１０８で選択した上で、先
程とは逆極性のパルスを印加したところ、選択した上部
ＩＴＯ電極に相当する個所のみ着色ボール２１０３が回
転し黒色化し、セグメント形状の組み合わせを利用した
表示（数字やアルファベットの一部）が可能であること
を確認した。また、係る黒色表示セグメントに先程のパ
ルスとは逆極性のパルス（最初のパルスと同極性）を印
加したところ、黒色表示が再度白色表示に戻ることを確
認した。

【００７４】（実施例５）実施例４で用いた７セグメン
ト・タイプの構成に変えて、下部電極２１１２、上部電
極２１１３をストライプ状のＩＴＯ電極で構成した。ス
トライプ状のＩＴＯ電極幅及びその電極間の間隔は、４
０μｍとした。下部電極２１１２と上部電極２１１３と
は互いに直交するように配置した表示装置を作成した。
係る表示装置の概略構成を図９（ａ），（ｂ）に示す。
全下部電極２１１２と全上部電極２１１３に不図示のパ
ルス発生器を用いて波高値１００Ｖ，パルス幅５０ｍｓ
の矩形波を加えて、全面を白色状態とした。次に任意の
下部電極２１１２と上部電極２１１３とを選び、係る電
極間に上記パルス発生器を用いて逆極性のパルスを印加
したところ、両電極が交差する領域において、着色ボー
ル２１０３が回転して、黒色化した。すなわちパルス印
加する電極の組み合わせを選択することにより、所望の
領域を黒色表示できることを確かめた。また、さらに黒
色表示をもたらすパルスとは逆極性のパルスを印加する
ことにより、黒色表示部分が再度白色表示に戻ることを
確認した。

【００７５】

【発明の効果】以上に説明したように本発明は次のよう
な効果を持つ。

【００７６】微小回転体を支持するためのキャビティの
形状を溝にしたことにより、微小回転体のキャビティへ
の収容が容易になった。

【００７７】また、溝に収容する微小回転体の形状を円
柱形にしたことにより、回転軸が固定され回転特性が安
定したので、回転不良をへらすことができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の表示装置の平面図およびA-A断面図を
示す図である。

【図２】本発明に用いられるフィルムに溝を形成するた
めの型の作製方法を示す図である。

【図３】本発明に用いられるフィルムに溝を形成するた
めの型の模式図である。

【図４】本発明の表示装置の作製方法を示す図である。

【図５】本実施例２に用いられる円柱状の微小回転体を
示す図である。

【図６】本実施例３に用いられるテーパー付き円柱状の
微小回転体を示す図である。

【図７】従来の表示装置を示す図である。

【図８】本実施例４に用いられる表示装置を示す図であ
る。

【図９】本実施例５に用いられる表示装置を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０１微小回転体１０２第１のフィルム１０３第２のフィルム１０４電極パターン１０５透明電極パターン１０６溝１０７高抵抗液体２０１（１１０）単結晶シリコン基板２０２二酸化シリコン膜２０３溝４０１第１のフィルム４０２型４０３溝４０４電極４０５２色ボール４０６シリコーンオイル４０７第２のフィルム４０８透明電極４０１円柱回転体４０２ＴｉＣ黒色層４０３回転対称軸５０１円柱回転体５０２ＴＩＣ黒色層５０３回転対称軸６０１テーパー付き円柱回転体６０２ＴｉＣ黒色層６０３テーパー６０４回転対称軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松田宏東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者貴志悦朗東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光学的特性の異なる２つの表面を有する
複数の回転体と、該複数の回転体を支持する支持フィル
ムと、を有し、該回転体を回転させることにより表示を
行う表示装置において、前記支持フィルムは、ライン状の溝を複数有しており、
該複数のライン状の溝の夫々に前記複数の回転体が配列
されていることを特徴とする表示装置。
【請求項２】前記回転体が前記ライン状の溝に１列に
配列されている請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】前記ライン状の溝の幅が、前記回転体の
直径よりも広く、前記回転体の直径の２倍よりも狭い請
求項１又は請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】前記ライン状の溝の深さが、前記回転体
の直径よりも深い請求項１〜３に記載の表示装置。
【請求項５】前記溝が前記支持フィルムに互いに平行
に配列されている請求項１〜４に記載の表示装置。
【請求項６】前記回転体の形状が、円柱形状である請
求項１〜５に記載の表示装置。
【請求項７】前記円柱のかどの部分がテーパー状であ
る請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】前記円柱形状である回転体の回転対称軸
を、前記ライン状の溝に対して平行に配置する請求項６
又は請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】光学的特性の異なる２つの表面を有する
複数の回転体と、該回転体を支持する支持フィルムと、
を有し、該回転体を回転させることにより表示を行う表
示装置の製造方法において、前記支持フィルムに複数のライン状の溝を形成する工程
と、該支持フィルム上に前記複数の回転体を散布し、該
複数のライン状の溝の夫々に該複数の回転体を収容させ
る工程と、を有することを特徴とする表示装置の製造方
法。
【請求項１０】更に、前記支持フィルムに振動を加え
ながら、前記ライン状の溝に前記複数の回転体を収容さ
せる請求項９に記載の表示装置の製造方法。