特許ウォッチ

公開番号2024178100
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-24
出願番号2024055957
出願日2024-03-29
発明の名称表示装置
出願人国立大学法人東海国立大学機構,中部電力株式会社
代理人個人,個人
主分類G02F 1/1676 20190101AFI20241217BHJP(光学)
要約【課題】電源装置がなくても表示可能であり、より低コストである表示装置を提供する。
【解決手段】表示装置1は、第1導電膜12と、第2導電膜22と、第1導電膜12及び第2導電膜22の間に配置された流体26と、流体26内に配置された複数の粒子28と、を備えている。第1導電膜12は、第2導電膜22と向かい合っていると共に、スリット14を有しており、外部の交流電界が作用すると、スリット14のエッジ14E及びその隣接部分において不均一な電界を発生する。粒子28は、第1導電膜12及び第2導電膜22の少なくとも一方に対して直接交流電圧が付与されない状態においても、外部の交流電界により発生した不均一な電界により誘電泳動し、エッジ14E及びその隣接部分に集合する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
第１の電極と、
第２の電極と、
前記第１の電極及び前記第２の電極の間に配置された流体と、
前記流体内に配置された複数の粒子と、
を備えており、
前記第１の電極及び前記第２の電極の少なくとも一方は、外部の交流電界により不均一な電界を発生可能である不均一電界発生構造を有しており、
前記粒子の一部又は全部は、前記第１の電極及び前記第２の電極の少なくとも一方に対して直接交流電圧が付与されない状態においても、前記外部の交流電界により発生した前記不均一な電界により誘電泳動し、前記不均一な電界における電界勾配が極大となる部分及びその隣接部分である電界勾配極大部分に集合する
ことを特徴とする表示装置。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
第１の電極と、
第２の電極と、
前記第１の電極及び前記第２の電極の間に配置された流体と、
前記流体内に配置された複数の粒子と、
を備えており、
前記第１の電極は、前記第２の電極と向かい合っていると共に、スリットを有しており、外部の交流電界が作用すると、前記スリットのエッジ及びその隣接部分において不均一な電界を発生し、
前記粒子の一部又は全部は、前記第１の電極及び前記第２の電極の少なくとも一方に対して直接交流電圧が付与されない状態においても、前記外部の交流電界により発生した前記不均一な電界により誘電泳動し、前記エッジ及びその隣接部分に集合する
ことを特徴とする表示装置。
【請求項３】
第１の電極と、
第２の電極と、
前記第１の電極及び前記第２の電極の間に配置された流体と、
前記流体内に配置された複数の粒子と、
を備えており、
前記第１の電極は、前記第２の電極と向かい合っていると共に、前記第２の電極の側へ突出する内方突出部を有しており、外部の交流電界が作用すると、前記内方突出部の先端部及びその隣接部分において不均一な電界を発生し、
前記粒子の一部又は全部は、前記第１の電極及び前記第２の電極の少なくとも一方に対して直接交流電圧が付与されない状態においても、前記外部の交流電界により発生した前記不均一な電界により誘電泳動し、前記内方突出部の先端部及びその隣接部分に集合する
ことを特徴とする表示装置。
【請求項４】
前記粒子は、中空である
ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の表示装置。
【請求項５】
前記粒子の中空部の直径は、３５０ｎｍ以下である
ことを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記粒子の材質は、ＳｉＯ
２
、Ａｌ
２
Ｏ
３
、ＴｉＯ
２
、ＳｒＴｉＯ
３
、ＢａＴｉＯ
３
、ＺｎＯ、ＨｆＯ、ＡｌＮ、ＳｉＣ、ＧａＮ、Ｇａ
２
Ｏ
３
、及びダイヤモンド粒子の少なくとも何れかである
ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の表示装置。
【請求項７】
更に、第１の板と、第２の板と、フレームと、を備えており、
前記第１の電極は、第１導電膜であって、前記第１の板に付着されており、
前記第２の電極は、第２導電膜であって、前記第２の板に付着されており、
前記フレームは、前記第１導電膜及び前記第１の板の少なくとも一方、並びに、前記第２導電膜及び前記第２の板の少なくとも一方を保持しており、
前記流体は、前記フレームの内方に配置されている
ことを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項８】
更に、第１の板と、第２の板と、内板と、フレームと、を備えており、
前記第１の電極は、更に膜状部を有しており、前記内方突出部は、前記膜状部から突出しており、前記膜状部は、前記第１の板に付着されており、
前記第２の電極は、第２導電膜であって、前記第２の板に付着されており、
前記内板は、前記膜状部における、前記第１の板と逆側に付着されており、
前記フレームは、前記第１の電極、前記第１の板及び前記内板の少なくとも何れか、並びに、前記第２導電膜及び前記第２の板の少なくとも一方を保持しており、
前記流体は、前記フレームの内方に配置されている
ことを特徴とする請求項３に記載の表示装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘電泳動現象を用いた表示装置に関する。
続きを表示（約 3,300 文字）【背景技術】
【０００２】
特開２００５－２４２３２０号公報（特許文献１）には、電気泳動表示装置が開示されている。
この表示装置は、複数の閉容器と、その内部に充填された流体と、流体中に分散された複数の帯電粒子と、閉空間内に電界を生じさせる一対の電極と、を備えており、閉容器の各々の帯電粒子の位置の分布により画像を形成する。
一対の電極は、閉容器内に不均一な電界強度の電界を生じさせる。又、一対の電極間に直流電圧を印加することにより、帯電粒子を、一対の電極の一方の電極面とその近傍に分布させ、一対の電極間に交流電圧を印加することにより、帯電粒子の比誘電率と流体の比誘電率との大小関係に応じて、帯電粒子を、電界強度の最大位置とその近傍若しくは最小位置とその近傍に分布させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００５－２４２３２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記表示装置では、画像を形成するための帯電粒子の分布の変更に、電極への直流電圧又は交流電圧の印加を要する。よって、上記表示装置では、画像の表示のために、直流電圧又は交流電圧を印加する電源装置が必要となる。
【０００５】
本発明の主な目的の一つは、電源装置がなくても表示可能な表示装置を提供することである。
又、本発明の主な目的の別の一つは、より低コストである表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書には、表示装置が開示される。この表示装置は、第１の電極を備えていても良い。表示装置は、第２の電極を備えていても良い。表示装置は、第１の電極及び第２の電極の間に配置された流体を備えていても良い。表示装置は、流体内に配置された複数の粒子を備えていても良い。第１の電極及び第２の電極の少なくとも一方は、外部の交流電界により不均一な電界を発生可能である不均一電界発生構造を有していても良い。粒子の一部又は全部は、第１の電極及び第２の電極の少なくとも一方に対して直接交流電圧が付与されない状態においても、外部の交流電界により発生した不均一な電界により誘電泳動しても良い。粒子の一部又は全部は、不均一な電界における電界勾配が極大となる部分及びその隣接部分である電界勾配極大部分に集合しても良い。
又、本明細書には、別の観点の表示装置が開示される。この表示装置は、第１の電極を備えていても良い。表示装置は、第２の電極を備えていても良い。表示装置は、第１の電極及び第２の電極の間に配置された流体を備えていても良い。表示装置は、流体内に配置された複数の粒子を備えていても良い。第１の電極は、第２の電極と向かい合っていても良い。第１の電極は、スリットを有していても良い。第１の電極は、外部の交流電界が作用すると、スリットのエッジ及びその隣接部分において不均一な電界を発生しても良い。粒子の一部又は全部は、第１の電極及び第２の電極の少なくとも一方に対して直接交流電圧が付与されない状態においても、外部の交流電界により発生した不均一な電界により誘電泳動しても良い。粒子の一部又は全部は、エッジ及びその隣接部分に集合しても良い。
加えて、本明細書には、更に別の観点の表示装置が開示される。この表示装置は、第１の電極を備えていても良い。表示装置は、第２の電極を備えていても良い。表示装置は、第１の電極及び第２の電極の間に配置された流体を備えていても良い。表示装置は、流体内に配置された複数の粒子を備えていても良い。第１の電極は、第２の電極と向かい合っていても良い。第１の電極は、第２の電極の側へ突出する内方突出部を有していても良い。第１の電極は、外部の交流電界が作用すると、内方突出部の先端部及びその隣接部分において不均一な電界を発生しても良い。粒子の一部又は全部は、第１の電極及び第２の電極の少なくとも一方に対して直接交流電圧が付与されない状態においても、外部の交流電界により発生した不均一な電界により誘電泳動しても良い。粒子の一部又は全部は、内方突出部の先端部及びその隣接部分に集合しても良い。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の主な効果の一つは、電源装置がなくても表示可能な表示装置が提供されることである。
又、本発明の主な効果の別の一つは、より低コストである表示装置が提供されることである。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の第１形態に係る表示装置が２つの主な部分毎に分解された状態で示される図である。
図２（Ａ）は、図１の表示装置の模式的な断面図であって、外部に電界が存在しない場合の図であり、図２（Ｂ）は、図１の表示装置の模式的な断面図であって、外部に電界が存在する場合の図である。
本発明の変更例に係る表示装置の模式的な断面図である。
図４（Ａ）は、本発明の第２形態に係る表示装置の模式的な断面図であって、外部に電界が存在しない場合の図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）の表示装置の模式的な断面図であって、外部に電界が存在する場合の図である。
スリット幅Ｌが０．２５ｍｍである場合の第１形態のシミュレーションにおける、第１導電膜下面での電界Ｅ
ｕ
、並びに、第１導電膜及び第２導電膜間の中央部での電界Ｅ
ｄ
を示す図である。
スリット幅Ｌが２．０ｍｍである場合の第１形態のシミュレーションにおける、第１導電膜下面での電界Ｅ
ｕ
、並びに、第１導電膜及び第２導電膜間の中央部での電界Ｅ
ｄ
を示す図である。
電位付与開始から１０分間経過した後における第１実施例の表示の様子を示す画像である。
第２実施例の模式的な断面図である。
通電開始から１分間経過した後における第２実施例の表示の様子を示す画像である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態及びその変更例が、適宜図面に基づいて説明される。
尚、本発明は、下記の形態及び変更例に限定されない。
【００１０】
図１は、本発明の実施の第１形態に係る表示装置１が２つの主な部分毎に分解された状態で示される図である。図２（Ａ）は、図１の表示装置１の模式的な断面図であって、外部に電界が存在しない場合の図である。図２（Ｂ）は、図１の表示装置１の模式的な断面図であって、外部に電界が存在する場合の図である。
表示装置１は、全体として平板状であり、パネル部２と、ベース部４と、を有する。尚、表示装置１は、全体として曲板状であっても良いし、ブロック状であっても良いし、その他の形状であっても良い。
表示装置１は、外部に所定態様の電界が存在する場合に表示部における表示を行い、外部に所定態様の電界が存在しない場合に表示部における表示を行わないものであり、電源装置不要で所定態様の電界の存在を検出する電界検出器として使用可能である。所定態様の電界は、例えば下限電界強度以上の交流電界である。ここでの下限電界強度は、表示装置１における表示が可能な最小限の電界強度であり、表示装置１が反応可能でありあるいは検出可能である最小限の電界強度である。尚、表示装置１は、電界検出器以外として使用されても良い。
表示装置１における各種の方向につき、便宜のため、各図に示される通りとする。尚、表示装置１はどのような向きにおいても使用可能である。例えば、表示装置１は、表示装置１の前後方向が鉛直方向を向いていて立てられている状態においても使用可能である。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許