JPS63195688A - 静電式表示素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は静電式表示素子を多数個配設した静電式表示装
置に関するものであり、さらに詳しくは、この静電式表
示素子を構成する一対の固定電極板の形状に関するもの
である。

（従来技術およびその問題点） 静電式表示素子の従来の構造を第４図の斜視図並びに第
５図の第４図ｍ−ｍ断面図とともに説明する。

固定電極板１並びに２は金属板よりなり、互いに対向し
て設置され、各々の固定部１１．２１から上方に向かっ
て正円弧の曲線で互いに漸次近接して最近接部１２１．
２２１を形成した後、漸次離隔して先端部１３．２３に
至る湾曲部１２．２２を有し、かつ、その対向面には絶
縁性色彩膜１５．２５が先端部から下方に固定部１１．
２１近傍まで塗布されている。また固定部１１．２１の
下方には金属が露出したリード端子１４．２４が設けら
れている。前記固定電極板１．２間に有る可動電極フィ
ルム３は、柔軟な弾性フィルム３１の両面全体に金属膜
電極３２．３３を有し、鏡面化されている。この可動電
極フィルム３の下方部３４は、金属板よりなり下方がリ
ード端子化５０されているフィルムホルダ５に導電性接
着剤あるいは導電性塗料７により導通接着され、かつ絶
縁体よりなるスペーサ４１．４２と、その外側に有る固
定電極板１．２の固定部１１．２１に挾持され、ビス７
１．７２で固定することにより、２個の固定電極板並び
に可動電極フィルムが各々独立固定される。

これらリード端子１４．２４．５０に所定の電圧を印加
すると、可動電極フィルム３がいずれかの固定電極板に
吸引され、吸引されない側の固定電極板に塗装されてい
る色彩が表示される。この表示を矢印Ｈで示す開口部側
から見ることにより、表示状態を認識する。すなわち可
動電極フィルム３はシャッターと、吸引されない側の色
彩を反射させる役割を有している。上記表示を行う具体
的な電気回路図を第６図、第７図とともに説明する。第
６図に示すようにスイッチＳを固定電極板２側に接続す
ると固定電極板２の色彩２５が表示され、逆に第７図に
示すようにスイッチＳを固定電極板１側に接続すると固
定電極板１上の色彩１５が表示される。（フィルムホル
ダ、スペーサ省略）次に、この静電式表示素子の表示を
視認できうる角度（以下視認角度という）について説明
する。第７図に示すように、一方の固定電極板２に吸引
された可動電極フィルム３は正円弧の側方には吸引され
ているが、可動電極フィルム３の先端が、固定電極板２
の先端部に吸引されていることにより、正円弧上部では
可動電極フィルム３は固定電極板２から部分的に離れ、
直線的に固定電極板２の先端部に至っている。この発明
でいう視認角度とは、このように可動電極フィルムが一
方の固定電極板に吸引された時、固定電極板の最近接点
を通る接線に対して、可動電極フィルム非吸引側にいて
、この吸引された可動電極フィルムの反射色彩（他方の
固定電極板上の色彩が可動電極フィルムに反射された色
彩）を視認できうる範囲であり、この範囲を、吸引され
直線的に傾いた可動電極フィルムに対する垂線と、上記
固定電極板の最近接点を通る接線（尚、下記の座標系の
説明では、説明の簡単化の為、この垂線を座標軸として
いない。）とがなす角度の２倍の角度で表している。２
倍の角度となるのは、可動電極フィルムが他方の固定電
極板に吸引された時、可動電極フィルム非吸引側から視
認できうる角度も含むからである。

上記第７図の場合の各部分をｘ−ｙ座標系で表すと、第
８図に示すように表わせる。第８図において上記可動電
極フィルムが固定電極板から離れる点を接点Ａ（ｘ−ｙ
座標系の原点とする）８両固定電極板の最近接点をＢ、
固定電極板の円弧の中心点をＯ１可動電極フィルムの固
定電極板の先端部への吸引点をＸ２円弧と先端部の交点
をＹ（但し、このＹは後述の線分ＸＣ上にある）、Ａを
通る水平線（Ｘ軸）に対するＸからの垂線とこのＸ軸と
の交点をＣ，Ａを通りＸ軸に対する垂線（Ｘ軸）を半線
分ＡＣ，線分ＡＸ上の上方の任意の点Ｅから垂直に伸び
る半線分ＥＦと半線分ＡＧとの交点をＤとすると、 ＸＡＣ＝　　ＥＤＡ＝　　ＧＤＦ＝θ と表せる。上記した視認角度とは、この　ＧＤＦと、可
動電極フィルムが他方の固定電極板に吸引されたときに
できるＧＤＦ相当分との和（２θ）を示している。

そして、この第８図の場合、半線分ＥＦより上部で、線
分ＡＸ（可動電極フィルムの一部）に反射する対向する
固定電極板上の色彩を視認できる（言い換えればθの値
が一定の場合、　ＦＥＸが最大９０°未満で第７図にお
ける左側からの色彩を視認できうる範囲である）。この
正円弧の曲率半径を大きくするとθの値は大きくなるの
で、従来においては、このθの値を大きくする、即ち曲
率半径を大きくすることにより、視認角度（２θ）を大
きくしていた。

しかしながら曲率半径を大きくすると、線分ＡＸの長さ
が極端に大きくなり、線分ＡＸにに凹状のしなりが発生
し、対向する固定電極板の色彩を一部反射しなくなるこ
とがある。例えば、第８図において視認角度（２θ）を
１２０°に設定して静電式表示素子を設計した場合、湾
曲部を半径ＢＯ＝５１の正円弧にすれば、弧Ａ　Ｂ　−
２，６ｍｍとなるのに対し、線分Ａ　Ｘ　＝　８．６６
ｍｍと３倍以上の長さになっている。このような場合、
可動電極フイルム自体が静電式表示素子の駆動をスムー
ズにするよう柔軟にしであるので、凹状のしなりが生じ
る。

そして、この凹状のしなり部分に対向する固定電極板上
の色彩を反射させず、表示に明瞭さを欠くという欠点が
発生し、表示器としての性能を著しく害していた。また
上記線分ＡＸに凹状のしなりを生じさせない程度の寸法
（この寸法の限界は上記した様に弧ＡＢとの寸法比、材
質等による）に設定すると、視認角度が小さくなり、前
記した最近接点を通る接線から大なる角度で表示器を見
た場合、表示内容が視認できない場合があった。たとえ
ば、弧ＡＢと線分ＡＸの寸法比を１対１とし、湾曲部を
前記視認角度１２０°の場合と同じ、半径５ｍｍの正円
弧にすれば、視認角度は８２°と非常に小さくなってし
まう。

（発明の目的） 本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、可動電極フ
ィルムが凹状にしなることによる表示の不明瞭さを解消
し、表示を鮮明にするとともに、視認角度を拡大し、表
示器としての品質を大幅に向上させることを目的とする
ものである。

（発明の構成） 本発明による静電式表示素子は、互いに対向して設置さ
れ対向面に絶縁性色彩膜を有する一対の固定電極板と、
これら固定電極板間にあり柔軟な弾性フィルムの両面に
金属薄膜電極を有し鏡面化された可動電極フィルムと、
この可動電極フィルムの下端部両面を挾持しかつ電気的
接続を行うフィルムホルダと、各電極に電圧を印加する
リード端子とを有し、前記一対の固定電極板は下から順
に互いに対向する固定部と、最近接部と、曲率半径が漸
次減少する湾曲部と、略平行な先端部を有していること
を特徴とするものである。

（発明の実施例） 本発明による実施例を図面とともに説明する。

尚、従来例と同じ構造部分については同番号を付して説
明する。

第１図は静電式表示素子の斜視図、第２図の第１図／−
／断面図である。

固定電極板１並びに２は金属板よりなり、互いに対向し
て設置され、下より順に各々平行に対向する固定部１１
．２１、固定部上端から垂直に内側に向った最近接部１
６１，２６１　、最近接部から楕円弧の短軸近傍から長
軸近傍に向かう部分の曲率（すなわち曲率半径が漸次減
少する）でもって離隔する湾曲部１６．２６　、湾曲部
上端から略平行な先端部１３．２３を有し、かつその対
向面には２色の絶縁性色彩膜１５．２５が先端部から下
方に固定部１１．２１近傍まで塗布されている。また固
定部１１．２１の下方には金属が露出したリード端子１
４．２４が設けられている。前記固定電極板１．２間に
有る可動電極フィルム３は柔軟で薄い弾性フィルム３１
　（例えばポリカーボネイト）の両面全体に金属薄膜電
極３２．３３を有し、鏡面化されている。この可動電極
フィルム３の下方端３４は２個の導電性ゴム（導電性エ
ラストマの一種）５１．５２により挾持されるが、可動
電極フィルムの下端を導電性ゴム５１．５２の下端から
　１．５ｍｍ〜２．５ｍｍ引き、上げておく。これによ
りこれら導電性ゴム５１．５２は可動電極フィルム３の
下方で密着しているので相互の導通が得られ、可動電極
フィルム両面に導通が得られる。そして導電性ゴム５１
の可動電極フィルム３の挟持面と反対面にリード端子板
６を密着させ、その外側をスペーサ４１．４２で挟持し
、さらにその外側を固定電極板ｌ、２の固定部１１．２
１で挾持し、ビス７１．７２で固定することにより、２
つの固定電極板並びに可動電極フィルムが各々独立固定
される。

次に従来例に示したのと同じように、上記各部分をｘ−
ｙ座標系で表すと、第３図のように表せる。各点の記号
は第８図の従来例の記号にダッシュをつけて表している
。この図より明らかなように、湾曲部が楕円弧である為
、弧ＡＢに対する線分ＡＸの寸法比はかなり小さくなっ
ている。例えば、従来例と同じく視認角度を１２０°に
設定して静電式表示素子を設計した場合、Ｙ　Ｏ＝　１
２ｍｍ、　ＢＯ＝５１の楕円弧にすれば、弧ＡＢは９．
９ｍｍになるのに対し、線分ＡＸは６．１８ｍｎ＋と非
常に短くなり、しなり等の発生は激減する。また上記し
た楕円形の固定電極板で、弧ＡＢと線分ＡＸの寸法比を
従来例と同じく１対１にした場合、得られる視認角度は
約１４０°と極めて良好な視認角度を得ている。これら
寸法は表示素子の大きさ、奥行きの大きさ、可動電極フ
ィルムのＡＸ間の距Ｎ（しなりの発生の許容値）等を勘
案して決定すればよい。

尚、上記実施例では、湾曲部を楕円弧（短軸近傍から長
軸近傍に向かう部分）としたが、下から上方に曲率半径
が漸次減少する構造であれば、同じ作用効果が実現でき
る。

（発明の作用並びに効果） 本発明によれば、一対の固定電極板の湾曲部を、楕円弧
の短軸近傍から長軸近傍に向かう部分等のように、曲率
半径が漸次減少する構造としたので、吸引された可動電
極フィルムの線分ＡＸに相当する寸法に対する弧ＡＢに
相当する寸法の比がかなり小さくなるので（上記実施例
では寸法比１以下になっている）、実質上線分ＡＸに相
当する寸法が短くなり、凹状のしなりが発生しにくく、
よって表示の明瞭さが向上し、表示器の性能が著しく向
上した。

また吸引された可動電極フィルムの傾きが小さくなるの
で、視認角度が従来例に比べて大幅に向上した。

さらに、可動電極フィルムのＡＢに相当する寸法（固定
電極板に主として静電吸引力が働く部分）が大きくとれ
（すなわち面積が広くとれる）、かつこのＡＢに相当す
る部分は固定電極板に近接している割合が多いので、可
動電極フィルムの吸引動作の信頼性も大幅に向上した。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の実施例を示す図、第３図は本
発明の実施例をｘ−ｙ座標系で表した図、第４図、第５
図は従来例を示す図、第６図、第７図は動作原理を示す
図、第８図は従来例をＸ−ｙ座標系で表した図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 互いに対向して設置された対向面に絶縁性色彩膜を有す
   る一対の固定電極板と、これら固定電極間にあって柔軟
   な弾性フィルムの両面に金属薄膜電極を有し鏡面化され
   た可動電極フィルムと、この可動電極フィルムの下端部
   両面を挾持し、かつ電気的接続を行うフィルムホルダと
   、各電極に電圧を印加するリード端子とを有する静電式
   表示素子において、前記一対の固定電極板は、下から順
   に互いに対向する固定部と、最近接部と、曲率半径が漸
   次減少することにより離隔する湾曲部と、略平行な先端
   部を有していることを特徴とする静電式表示素子。