ホーム > 特許ランキング > 国立大学法人東海国立大学機構
知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
▶ 国立大学法人名古屋大学の特許一覧 ▶ 中部電力株式会社の特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024178100
(43)【公開日】2024-12-24
(54)【発明の名称】表示装置
(51)【国際特許分類】
G02F 1/1676 20190101AFI20241217BHJP
G02F 1/167 20190101ALI20241217BHJP
【ＦＩ】
G02F1/1676
G02F1/167
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2024055957
(22)【出願日】2024-03-29
(31)【優先権主張番号】P 2023096506
(32)【優先日】2023-06-12
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】504139662
【氏名又は名称】国立大学法人東海国立大学機構
(71)【出願人】
【識別番号】000213297
【氏名又は名称】中部電力株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100078721
【弁理士】
【氏名又は名称】石田 喜樹
(74)【代理人】
【識別番号】100124420
【弁理士】
【氏名又は名称】園田 清隆
(72)【発明者】
【氏名】栗本 宗明
(72)【発明者】
【氏名】田河 和真
(72)【発明者】
【氏名】熊澤 昌宏
【テーマコード（参考）】
2K101
【Ｆターム（参考）】
2K101AA04
2K101BA07
2K101BC02
2K101BC13
2K101BD04
2K101BE09
2K101BE32
2K101EC94
2K101EG52
(57)【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
【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。
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。
【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。
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。
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。
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。
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、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＳｒＴｉＯ３、ＢａＴｉＯ３、ＺｎＯ、ＨｆＯ、ＡｌＮ、ＳｉＣ、ＧａＮ、Ｇａ２Ｏ３、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。
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。
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。
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。
【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。
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】
【特許文献1】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。
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。
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。
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】
【図1】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3】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】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。
【図5】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Ｅｕ、並びに、第１導電膜及び第２導電膜間の中央部での電界Ｅｄを示す図である。
【図6】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Ｅｕ、並びに、第１導電膜及び第２導電膜間の中央部での電界Ｅｄを示す図である。
【図7】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。
【図8】第２実施例の模式的な断面図である。
【図9】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。
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。
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】
パネル部２は、表示装置１における表示部を構成する。
パネル部２は、第１の板としてのカバー板１０と、第１の電極としての第１導電膜１２と、を有する。
パネル部２は、第１の板としてのカバー板１０と、第１の電極としての第１導電膜１２と、を有する。
【0012】
カバー板１０は、透光性を有する板であり、ガラス製である。カバー板１０は、上下方向の大きさである厚みを除き、表示装置１の全体と同様の大きさを有する。尚、カバー板１０は、プラスチック製であっても良いし、他の材質であっても良い。
【0013】
第１導電膜１２は、透光性及び導電性を有する膜であり、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）フィルム製である。第１導電膜１２は、カバー板１０の下面に付着されている。第１導電膜１２は、表示内容に対応するスリット１４を有している。図１では、スリット１４は、上側から下方へ見て“Ｘ”字状に形成されている。尚、第１導電膜１２の材質は、導電性ガラスであっても良いし、他の材質であっても良い。又、スリット１４の形状は、“Ｘ”字状以外であっても良い。
【0014】
ベース部４は、表示装置１の基礎を構成する。
ベース部４は、第２の板としてのベース板２０と、第２の電極としての第２導電膜２２と、フレーム２４と、流体２６と、複数の粒子２８と、を有する。尚、フレーム２４、流体２６、及び複数の粒子２８の少なくとも何れかは、パネル部２の構成要素と捉えられても良いし、独立した構成要素と捉えられても良い。
ベース部４は、第２の板としてのベース板２０と、第２の電極としての第２導電膜２２と、フレーム２４と、流体２６と、複数の粒子２８と、を有する。尚、フレーム２４、流体２６、及び複数の粒子２８の少なくとも何れかは、パネル部２の構成要素と捉えられても良いし、独立した構成要素と捉えられても良い。
【0015】
ベース板２０は、透光性を有する板であり、ガラス製である。ベース板２０は、上下方向の大きさである厚みを除き、表示装置１の全体と同様の大きさを有する。尚、ベース板２０はプラスチック製であっても良いし、他の材質であっても良い。又、ベース板２０は、透光性を有していなくても良い。
【0016】
第２導電膜２２は、透光性及び導電性を有する膜であり、ＩＴＯフィルム製である。第２導電膜２２は、ベース板２０の上面に付着されている。
尚、第２導電膜２２は、導電性ガラス製であっても良いし、他の材質であっても良い。
尚、第２導電膜２２は、導電性ガラス製であっても良いし、他の材質であっても良い。
【0017】
フレーム２４は、矩形枠状であり、プラスチック製であって、絶縁体である。フレーム２４の厚み以外の外形は、ベース板２０の厚み以外の外形と同様の大きさを有する。
フレーム２４は、第１導電膜１２の周縁部、及び第２導電膜２２の周縁部に接触している。フレーム２４は、第１導電膜１２、及び第２導電膜２２を、所定の間隔を有する状態で保持している。
尚、フレーム２４の材質は、プラスチック以外であっても良い。又、フレーム２４は、透光性を有していても良いし、有していなくても良い。フレーム２４は、絶縁体でなくても良いし、第１導電膜１２及び第２導電膜２２は、互いに通電しても良い。更に、フレーム２４は、第１導電膜１２の周縁部以外に接触していても良いし、第２導電膜２２の周縁部以外に接触していても良い。又更に、フレーム２４は、第１導電膜１２及び第２導電膜２２の少なくとも一方に代えて、あるいは第１導電膜１２及び第２導電膜２２の少なくとも一方と共に、カバー板１０及びベース板２０の少なくとも一方に接触していても良い。加えて、第１導電膜１２及び第２導電膜２２の少なくとも一方は、フレーム２４以外の部材に保持されても良い。
フレーム２４は、第１導電膜１２の周縁部、及び第２導電膜２２の周縁部に接触している。フレーム２４は、第１導電膜１２、及び第２導電膜２２を、所定の間隔を有する状態で保持している。
尚、フレーム２４の材質は、プラスチック以外であっても良い。又、フレーム２４は、透光性を有していても良いし、有していなくても良い。フレーム２４は、絶縁体でなくても良いし、第１導電膜１２及び第２導電膜２２は、互いに通電しても良い。更に、フレーム２４は、第１導電膜１２の周縁部以外に接触していても良いし、第２導電膜２２の周縁部以外に接触していても良い。又更に、フレーム２４は、第１導電膜１２及び第２導電膜２２の少なくとも一方に代えて、あるいは第１導電膜１２及び第２導電膜２２の少なくとも一方と共に、カバー板１０及びベース板２０の少なくとも一方に接触していても良い。加えて、第１導電膜１２及び第２導電膜２２の少なくとも一方は、フレーム２４以外の部材に保持されても良い。
【0018】
流体２６は、流動性を有する物体であって、ここではシリコーンオイルであり、絶縁性を有していて、フレーム２４内に充填される。流体２６は、第２導電膜２２、フレーム２４、第１導電膜１２、及びカバー板１０で囲まれた空間内に配置される。流体２６は、スリット１４の内方に配置されている。流体２６は、透光性を有する。
尚、流体２６は、純水等、シリコーンオイル以外であっても良い。又、図３に示されるように、変更例に係る表示装置１’のパネル部２’におけるスリット１４内の一部又は全部に、カバー板１０’の下面から下方へ突出するように形成されたカバー板１０の突出部１０Ｊが配置されていても良い。当該変更例において、実施形態と同様に成る部分には、同じ符号が付されている。
尚、流体２６は、純水等、シリコーンオイル以外であっても良い。又、図３に示されるように、変更例に係る表示装置１’のパネル部２’におけるスリット１４内の一部又は全部に、カバー板１０’の下面から下方へ突出するように形成されたカバー板１０の突出部１０Ｊが配置されていても良い。当該変更例において、実施形態と同様に成る部分には、同じ符号が付されている。
【0019】
各粒子２８は、泳動粒子である。分散媒である流体２６内には、各粒子２８が分散している。
各粒子２８は、集合することなく分散している場合、視認されない。ここで、各粒子２８が視認されないことには、流体２６の色の濃さが、流体２６単独の場合より一様に大きくなっている結果、各粒子２８の存在が認識されない場合が含まれる。
他方、各粒子２８は、局所的に集合して一定程度以上の濃度となった場合、周辺の光につき反射及び吸収の少なくとも一方を所定程度以上に行うことで、視認可能となる。
各粒子２８は、集合することなく分散している場合、視認されない。ここで、各粒子２８が視認されないことには、流体２６の色の濃さが、流体２６単独の場合より一様に大きくなっている結果、各粒子２８の存在が認識されない場合が含まれる。
他方、各粒子２８は、局所的に集合して一定程度以上の濃度となった場合、周辺の光につき反射及び吸収の少なくとも一方を所定程度以上に行うことで、視認可能となる。
【0020】
図２（Ａ）に示されるように、表示装置１の外部に所定態様の電界が存在しない場合、各粒子２８が流体２６内で分散しており、又流体２６、第１導電膜１２、及びカバー板１０が透光性を有するため、スリット１４の形状は視認されず、表示部には何も表示されない。尚、所定態様の電界が存在しない場合、あるいは常時、表示部において所定の表示がなされても良い。
【0021】
他方、図２（Ｂ）に示されるように、表示装置１の外部に所定態様の電界が存在する場合、誘電泳動により、一部の粒子２８がスリット１４のエッジ１４Ｅに集合し、エッジ１４Ｅの形状に応じた粒子２８の集合部分がその部分の光の透過率を低下させて、エッジ１４Ｅの形状に応じた表示が視認可能となる。
粒子２８の誘電泳動は、エッジ１４Ｅ及びその近傍において外部の所定態様の電界により生じる電界勾配に基づいて行われる。エッジ１４Ｅでは、電界勾配が他の箇所に比べて大きくなっていて極大値を有しており、粒子２８には、電界勾配の方向に応じ、エッジ１４Ｅへ向かう力あるいはエッジ１４Ｅから遠ざかる力が働く。
粒子２８の誘電泳動は、エッジ１４Ｅ及びその近傍において外部の所定態様の電界により生じる電界勾配に基づいて行われる。エッジ１４Ｅでは、電界勾配が他の箇所に比べて大きくなっていて極大値を有しており、粒子２８には、電界勾配の方向に応じ、エッジ１４Ｅへ向かう力あるいはエッジ１４Ｅから遠ざかる力が働く。
【0022】
誘電泳動力ＦＤＥＰは、直流電界に係る電気泳動力と明確に区別された、電界中の粒子２８に働く力である。第１導電膜１２及び第２導電膜２２の基本構造は、互いに向かい合う平行平板電極であるところ、スリット１４の存在により、その部分において不均一な構造となり、不均一な電界が発生し得る不均一電界発生構造ＵＳとなっている。そして、不均一電界発生構造ＵＳに対して外部から交流電界が作用することにより、電界勾配の極大値が不均一電界発生構造ＵＳあるいはその隣接部において生じ、粒子２８に対し、電界勾配が極大となる部分あるいはその隣接部分に引きつけられて向かい、あるいは当該部分に反発して当該部分から遠ざかる誘電泳動力ＦＤＥＰが働く。尚、不均一電界発生構造ＵＳとして、スリット１４に代えて、あるいはスリット１４と共に、非平行電極等が用いられても良い。
誘電泳動力ＦＤＥＰは、次の式（１）で与えられる。ここで、Ｅは電界であり、πは円周率であり、εｍは流体２６の比誘電率であり、ε０は真空の誘電率であり、εｐは粒子２８の比誘電率であり、Ｄは粒子２８の直径である。
誘電泳動力ＦＤＥＰは、次の式（１）で与えられる。ここで、Ｅは電界であり、πは円周率であり、εｍは流体２６の比誘電率であり、ε０は真空の誘電率であり、εｐは粒子２８の比誘電率であり、Ｄは粒子２８の直径である。
【0023】
【数1】
【0024】
又、粒子２８の流体２６内での運動方程式は、次の式（２）で与えられる。ここで、ｖｒは粒子２８の移動速度であり、ｔは時間であり、ηは流体２６の粘度である。
【0025】
【数2】
【0026】
各粒子２８の直径Ｄは、どのようなものであっても良く、例えば２ｎｍ（ナノメートル）以上２ｍｍ（ミリメートル）以下である。
但し、直径Ｄが大きすぎると外部の所定の電界がない場合でも視認される可能性が増大し、直径Ｄが小さすぎると外部の所定態様の電界が存在したとしても泳動の速度が低くなりすぎて応答性が良好でなくなり表示に時間がかかりすぎる傾向がある。かような観点からすると、直径Ｄは、２ｎｍ以上０．２ｍｍ以下であることが好ましく、１０ｎｍ以上０．１ｍｍ以下であることがより好ましい。
尚、粒子２８は、厳密には球体でないことがあるところ、粒子２８の直径Ｄは、同体積の仮想的な球体から得たものであっても良いし、他の計算方法で得たものであっても良い。又、粒子２８の形状は、球体からかけ離れることはまれであり、球体に近似されたとしても各種の計算が精度良く行われる。
但し、直径Ｄが大きすぎると外部の所定の電界がない場合でも視認される可能性が増大し、直径Ｄが小さすぎると外部の所定態様の電界が存在したとしても泳動の速度が低くなりすぎて応答性が良好でなくなり表示に時間がかかりすぎる傾向がある。かような観点からすると、直径Ｄは、２ｎｍ以上０．２ｍｍ以下であることが好ましく、１０ｎｍ以上０．１ｍｍ以下であることがより好ましい。
尚、粒子２８は、厳密には球体でないことがあるところ、粒子２８の直径Ｄは、同体積の仮想的な球体から得たものであっても良いし、他の計算方法で得たものであっても良い。又、粒子２８の形状は、球体からかけ離れることはまれであり、球体に近似されたとしても各種の計算が精度良く行われる。
【0027】
又、外部の所定態様の電界に対する応答性を高めるには、誘電泳動力ＦＤＥＰは大きい方が好ましい。式（１）より、誘電泳動力ＦＤＥＰを大きくするためには、（Ａ）粒子２８の比誘電率εｐ及び流体２６の比誘電率εｍにつき、（εｐ－εｍ）の所定程度以上の大きさを確保したうえで、εｐ及びεｍ双方を大きくする、（Ｂ）粒子２８の直径Ｄを大きくする、（Ｃ）電界Ｅを大きくする、ことが考えられる。
特に（Ａ）の観点に鑑み、例えば、シリコーンオイルの比誘電率εｍは２である一方、純水の比誘電率εｍは８０であることから、流体２６として純水を用いることがより好ましい。又、シリカ（ＳｉＯ２）製の粒子２８の比誘電率εは３である一方、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）製の粒子２８の比誘電率εｍは１０であり、チタニア（ＴｉＯ２）製の粒子２８の比誘電率εｍは８０であり、ＳｒＴｉＯ３製の粒子２８の比誘電率εｍは３１０であり、ＢａＴｉＯ３製の粒子２８の比誘電率εｍは１０００～１００００であることから、粒子２８としてアルミナ、チタニア、ＳｒＴｉＯ３、及びＢａＴｉＯ３の少なくとも何れかを用いることがより好ましい。
例えば、シリコーンオイルとシリカの組合せでは、式（１）の右辺の一部である次の式（３）の値は、０．２９となる。又、純水とＢａＴｉＯ３（εｍ＝１０００）の組合せでは、式（３）の値は、６３となる。更に、シリコーンオイルとチタニアの組合せでは、式（３）の値は、１．９となる。
特に（Ａ）の観点に鑑み、例えば、シリコーンオイルの比誘電率εｍは２である一方、純水の比誘電率εｍは８０であることから、流体２６として純水を用いることがより好ましい。又、シリカ（ＳｉＯ２）製の粒子２８の比誘電率εは３である一方、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）製の粒子２８の比誘電率εｍは１０であり、チタニア（ＴｉＯ２）製の粒子２８の比誘電率εｍは８０であり、ＳｒＴｉＯ３製の粒子２８の比誘電率εｍは３１０であり、ＢａＴｉＯ３製の粒子２８の比誘電率εｍは１０００～１００００であることから、粒子２８としてアルミナ、チタニア、ＳｒＴｉＯ３、及びＢａＴｉＯ３の少なくとも何れかを用いることがより好ましい。
例えば、シリコーンオイルとシリカの組合せでは、式（１）の右辺の一部である次の式（３）の値は、０．２９となる。又、純水とＢａＴｉＯ３（εｍ＝１０００）の組合せでは、式（３）の値は、６３となる。更に、シリコーンオイルとチタニアの組合せでは、式（３）の値は、１．９となる。
【0028】
εｍε０｛（εｐ－εｍ）／（εｐ＋２εｍ）｝ （３）
【0029】
又、式（２）の観点からは、流体２６の粘度η、及び粒子２８の直径Ｄは小さい方が好ましいこととなる。直径Ｄは、式（１），（２）でのバランスをみて決定されることが好ましい。
更に、式（１），（２）に表されていないものの、実際には、粒子２８及び流体２６の比重、即ち（粒子２８の単位体積当たりの質量／流体２６の単位体積当たりの質量）が所定閾値以上に小さければ、粒子２８に作用する浮力が小さくなり、粒子２８の流体２６中での移動がより円滑になって粒子２８が動き易くなるため、好ましい。
各粒子２８の一部又は全部として、中空の粒子２８が用いられれば、流体２６及び粒子２８のみかけの比重が、中空の粒子ではなく中実の粒子２８が用いられる場合に比べて小さくなる。中空の粒子２８は、好ましくは密閉されている。即ち、中空の粒子２８の内部空間即ち中空部に対する流体２６の進入は、抑制されている。
例えば、直径Ｄが１００ｎｍ程度のシリカ製の粒子２８において、粒子２８の空隙率が大きくなるほど、粒子２８及び流体２６のみかけの比重が小さくなる。空隙率（％）は、粒子２８全体の体積に対する中空部の体積の百分率であり、（中空部の体積／全体の体積）×１００である。中実の、換言すれば空隙率０％のシリカ製の粒子２８における当該比重は２．２ｇ／ｍｌ（グラム毎ミリリットル、以下比重について同様）であるのに対し、空隙率１０％のシリカ製の中空の粒子２８における当該比重は１．９８ｇ／ｍｌであり、空隙率５０％のシリカ製の中空の粒子２８における当該比重は１．１ｇ／ｍｌであり、空隙率７０％のシリカ製の中空の粒子２８における当該比重は０．６６ｇ／ｍｌである。直径Ｄが１００ｎｍ程度のシリカ製の中空の粒子２８は、中空シリカナノ粒子と呼ばれ得る。
更に、式（１），（２）に表されていないものの、実際には、粒子２８及び流体２６の比重、即ち（粒子２８の単位体積当たりの質量／流体２６の単位体積当たりの質量）が所定閾値以上に小さければ、粒子２８に作用する浮力が小さくなり、粒子２８の流体２６中での移動がより円滑になって粒子２８が動き易くなるため、好ましい。
各粒子２８の一部又は全部として、中空の粒子２８が用いられれば、流体２６及び粒子２８のみかけの比重が、中空の粒子ではなく中実の粒子２８が用いられる場合に比べて小さくなる。中空の粒子２８は、好ましくは密閉されている。即ち、中空の粒子２８の内部空間即ち中空部に対する流体２６の進入は、抑制されている。
例えば、直径Ｄが１００ｎｍ程度のシリカ製の粒子２８において、粒子２８の空隙率が大きくなるほど、粒子２８及び流体２６のみかけの比重が小さくなる。空隙率（％）は、粒子２８全体の体積に対する中空部の体積の百分率であり、（中空部の体積／全体の体積）×１００である。中実の、換言すれば空隙率０％のシリカ製の粒子２８における当該比重は２．２ｇ／ｍｌ（グラム毎ミリリットル、以下比重について同様）であるのに対し、空隙率１０％のシリカ製の中空の粒子２８における当該比重は１．９８ｇ／ｍｌであり、空隙率５０％のシリカ製の中空の粒子２８における当該比重は１．１ｇ／ｍｌであり、空隙率７０％のシリカ製の中空の粒子２８における当該比重は０．６６ｇ／ｍｌである。直径Ｄが１００ｎｍ程度のシリカ製の中空の粒子２８は、中空シリカナノ粒子と呼ばれ得る。
【0030】
又、交流電界における電子の平均自由行程は、３８０ｎｍ程度である。ここで、電子の平均自由行程は、電子が他の電子にぶつからずに移動できる平均的な距離である。
そして、中空の粒子２８に係る放電の継続時間をゼロに近いものとして、表示装置１，１’が絶縁破壊される可能性を低減する観点から、粒子２８の中空部の直径は、電子の平均自由行程未満、例えば３５０ｎｍ以下であることが好ましく、１００ｎｍ以下であることが更に好ましい。
そして、中空の粒子２８に係る放電の継続時間をゼロに近いものとして、表示装置１，１’が絶縁破壊される可能性を低減する観点から、粒子２８の中空部の直径は、電子の平均自由行程未満、例えば３５０ｎｍ以下であることが好ましく、１００ｎｍ以下であることが更に好ましい。
【0031】
以上の第１形態及び図３の変更例に係る表示装置１，１’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及び第２導電膜２２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ＵＳを有している。粒子２８の一部又は全部は、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、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、即ちスリット１４のエッジ１４Ｅに集合する。
よって、電源装置がなくても表示可能な表示装置１，１’が提供される。又、外部の電源装置が不要であって、表示のための主要な構成要素が流体２６、粒子２８、第１導電膜１２及び第２導電膜２２であることから、より低コストである表示装置１，１’が提供される。
特に、高圧装置では、点検時等において、作業者は、稼働中で導通しているか、あるいは非稼働状態で非導通状態であるか判別したいことがある。この場合、作業者は、表示装置１，１’を当該装置の隣接位置に設置するだけで、表示装置１，１’のための電源を用意することなく、装置の稼働（表示あり）又は非稼働（表示なし）を判別することができ、手間及びコストが抑制された状態で装置の稼働の有無を判別することができる。
よって、電源装置がなくても表示可能な表示装置１，１’が提供される。又、外部の電源装置が不要であって、表示のための主要な構成要素が流体２６、粒子２８、第１導電膜１２及び第２導電膜２２であることから、より低コストである表示装置１，１’が提供される。
特に、高圧装置では、点検時等において、作業者は、稼働中で導通しているか、あるいは非稼働状態で非導通状態であるか判別したいことがある。この場合、作業者は、表示装置１，１’を当該装置の隣接位置に設置するだけで、表示装置１，１’のための電源を用意することなく、装置の稼働（表示あり）又は非稼働（表示なし）を判別することができ、手間及びコストが抑制された状態で装置の稼働の有無を判別することができる。
【0032】
又、表示装置１，１’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の一部又は全部は、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。
よって、電源装置がなくても、スリット１４のエッジ１４Ｅ及びその隣接部に集まる粒子２８により表示可能な表示装置１，１’が、より低コストで提供される。
よって、電源装置がなくても、スリット１４のエッジ１４Ｅ及びその隣接部に集まる粒子２８により表示可能な表示装置１，１’が、より低コストで提供される。
【0033】
更に、粒子２８の一部又は全部が中空であれば、より良好な表示速度が得られる。
又、中空の粒子２８の一部又は全部における中空部の直径が３５０ｎｍ以下であれば、より円滑な表示が得られる。
更に、粒子２８の一部又は全部の材質が、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＳｒＴｉＯ３、ＢａＴｉＯ３、ＺｎＯ、ＨｆＯ、ＡｌＮ、ＳｉＣ、ＧａＮ、Ｇａ２Ｏ３、及びダイヤモンド粒子の少なくとも何れかであれば、より良好な表示速度が得られる。
又、中空の粒子２８の一部又は全部における中空部の直径が３５０ｎｍ以下であれば、より円滑な表示が得られる。
更に、粒子２８の一部又は全部の材質が、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＳｒＴｉＯ３、ＢａＴｉＯ３、ＺｎＯ、ＨｆＯ、ＡｌＮ、ＳｉＣ、ＧａＮ、Ｇａ２Ｏ３、及びダイヤモンド粒子の少なくとも何れかであれば、より良好な表示速度が得られる。
【0034】
加えて、表示装置１，１’は、カバー板１０，１０’と、ベース板２０と、フレーム２４と、を備えている。第１導電膜１２は、カバー板１０に付着されている。第２導電膜２２は、ベース板２０に付着されている。フレーム２４は、第１導電膜１２、並びに、第２導電膜２２を保持している。流体２６は、フレーム２４の内方に配置されている。
よって、表示装置１，１’が、より効率の良い構成となり、より一層形成し易いものとなる。
よって、表示装置１，１’が、より効率の良い構成となり、より一層形成し易いものとなる。
【0035】
図４（Ａ）は、本発明の実施の第２形態に係る表示装置１０１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４（Ｂ）は、図４（Ａ）の表示装置１０１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１０１は、パネル部を除き、第１形態の表示装置１と同様に成る。表示装置１０１における、表示装置１と同様に成る部分には、第１形態と同じ符号が付されて、適宜説明が省略される。尚、表示装置１０１は、表示装置１の変更例と同様の変更例を適宜有する。
表示装置１０１は、パネル部を除き、第１形態の表示装置１と同様に成る。表示装置１０１における、表示装置１と同様に成る部分には、第１形態と同じ符号が付されて、適宜説明が省略される。尚、表示装置１０１は、表示装置１の変更例と同様の変更例を適宜有する。
【0036】
表示装置１０１のパネル部１０２は、カバー板１０と、第１の電極としての第１導電体１１２と、内板１１４を有する。
【0037】
第１導電体１１２は、透光性及び導電性を有しており、ＩＴＯ製である。第１導電体１１２は、膜状部１１２Ｐと、内方突出部１１２Ｎと、を有する。
膜状部１１２Ｐは、スリット１４を有しておらず、内方突出部１１２Ｎと接続されることを除き、第１形態の第１導電膜１２と同様に成る。尚、膜状部１１２Ｐは、スリット１４を有していても良い。
内方突出部１１２Ｎは、膜状部１１２Ｐの内面から内方に突出する部分である。内方突出部１１２Ｎは、第２導電膜２２の側へ突出している。内方突出部１１２Ｎは、上方又は下方から見て、表示内容に対応する形状を有している。内方突出部１１２Ｎは、図４では、全体として下端部即ち先端部に行くほど細くなるようなテーパ状である。尚、内方突出部１１２Ｎは、先端部のみテーパ状であっても良いし、テーパ状でなくても良い。又、内方突出部１１２Ｎの数は、いくつでも良い。更に、内方突出部１１２Ｎは、膜状部１１２Ｐに代えて、あるいは膜状部１１２Ｐと共に、第２導電膜２２から突出していても良い。
膜状部１１２Ｐは、スリット１４を有しておらず、内方突出部１１２Ｎと接続されることを除き、第１形態の第１導電膜１２と同様に成る。尚、膜状部１１２Ｐは、スリット１４を有していても良い。
内方突出部１１２Ｎは、膜状部１１２Ｐの内面から内方に突出する部分である。内方突出部１１２Ｎは、第２導電膜２２の側へ突出している。内方突出部１１２Ｎは、上方又は下方から見て、表示内容に対応する形状を有している。内方突出部１１２Ｎは、図４では、全体として下端部即ち先端部に行くほど細くなるようなテーパ状である。尚、内方突出部１１２Ｎは、先端部のみテーパ状であっても良いし、テーパ状でなくても良い。又、内方突出部１１２Ｎの数は、いくつでも良い。更に、内方突出部１１２Ｎは、膜状部１１２Ｐに代えて、あるいは膜状部１１２Ｐと共に、第２導電膜２２から突出していても良い。
【0038】
内板１１４は、カバー板１０と同じガラス製であり、第１導電体１１２の下側に付着されている。内板１１４は、膜状部１１２Ｐにおける、カバー板１０と逆側に付着されている。内板１１４は、内方突出部１１２Ｎに接する部分を除き、内方突出部１１２Ｎと同様な上下方向の大きさ即ち厚さを有している。内方突出部１１２Ｎの先端は、内板１１４から露出している。
尚、内板１１４は、プラスチック製であっても良いし、他の材質であっても良い。又、内方突出部１１２Ｎの先端は、内板１１４から露出していなくても良い。
尚、内板１１４は、プラスチック製であっても良いし、他の材質であっても良い。又、内方突出部１１２Ｎの先端は、内板１１４から露出していなくても良い。
【0039】
表示装置１０１のベース部４におけるフレーム２４の上面は、内板１１４の下面と接触している。表示装置１０１のフレーム２４の厚さは、表示装置１のフレーム２４の厚さより薄い。尚、表示装置１０１のフレーム２４の厚さは、表示装置１のフレーム２４の厚さより薄くなくても良い。又、表示装置１０１のフレーム２４は、内板１１４に代えて、あるいは内板１１４と共に、カバー板１０及び第１導電体１１２の少なくとも一方を保持しても良い。
表示装置１０１のベース部４における流体２６及び複数の粒子２８は、膜状部１１２Ｐの下面及び内方突出部１１２Ｎの先端と、第２導電膜２２の上面との間に配置されている。
表示装置１０１のベース部４における流体２６及び複数の粒子２８は、膜状部１１２Ｐの下面及び内方突出部１１２Ｎの先端と、第２導電膜２２の上面との間に配置されている。
【0040】
図４（Ａ）に示されるように、表示装置１０１の外部に所定態様の電界が存在しない場合、各粒子２８が流体２６内で分散しており、又流体２６、第１導電体１１２、カバー板１０、及び内板１１４が透光性を有するため、内方突出部１１２Ｎの形状は視認されず、表示部には何も表示されない。尚、所定態様の電界が存在しない場合、あるいは常時、表示部において所定の表示がなされても良い。
【0041】
他方、図４（Ｂ）に示されるように、表示装置１０１の外部に所定態様の電界が存在する場合、誘電泳動により、一部の粒子２８が内方突出部１１２Ｎの先端及びその隣接部に集合し、内方突出部１１２Ｎの先端の形状に応じた粒子２８の集合部分がその部分の光の透過率を低下させて、内方突出部１１２Ｎの先端の形状に応じた表示が視認可能となる。
粒子２８の誘電泳動は、内方突出部１１２Ｎの先端及びその近傍において外部の所定態様の電界により生じる電界勾配に基づいて行われる。内方突出部１１２Ｎの先端では、電界勾配が他の箇所に比べて大きくなっていて極大値を有しており、粒子２８には、電界勾配の方向に応じ、内方突出部１１２Ｎの先端へ向かう力あるいは内方突出部１１２Ｎの先端から遠ざかる力が働く。
粒子２８の誘電泳動は、内方突出部１１２Ｎの先端及びその近傍において外部の所定態様の電界により生じる電界勾配に基づいて行われる。内方突出部１１２Ｎの先端では、電界勾配が他の箇所に比べて大きくなっていて極大値を有しており、粒子２８には、電界勾配の方向に応じ、内方突出部１１２Ｎの先端へ向かう力あるいは内方突出部１１２Ｎの先端から遠ざかる力が働く。
【0042】
以上の第２形態に係る表示装置１０１は、第１導電体１１２と、第２導電膜２２と、第１導電体１１２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導電体１１２及び第２導電膜２２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ＵＳを有している。粒子２８の一部又は全部は、第１導電体１１２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、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、即ち内方突出部１１２Ｎの先端に集合する。
よって、電源装置がなくても表示可能な表示装置１０１が提供される。又、外部の電源装置が不要であって、表示のための主要な構成要素が流体２６、粒子２８、第１導電体１１２及び第２導電膜２２であることから、より低コストである表示装置１０１が提供される。
よって、電源装置がなくても表示可能な表示装置１０１が提供される。又、外部の電源装置が不要であって、表示のための主要な構成要素が流体２６、粒子２８、第１導電体１１２及び第２導電膜２２であることから、より低コストである表示装置１０１が提供される。
【0043】
又、表示装置１０１は、更に、カバー板１０と、ベース板２０と、内板１１４と、フレーム２４と、を備えている。第１導電体１１２は、更に膜状部１１２Ｐを有している。内方突出部１１２Ｎは、膜状部１１２Ｐから突出している。膜状部１１２Ｐは、カバー板１０に付着されている。第２導電膜２２は、ベース板２０に付着されている。内板１１４は、膜状部１１２Ｐにおける、カバー板１０と逆側に付着されている。フレーム２４は、第１導電体１１２、カバー板１０及び内板１１４の少なくとも何れか、並びに、第２導電膜２２及びベース板２０の少なくとも一方を保持している。流体２６は、フレーム２４の内方に配置されている。
よって、表示装置１０１が、より効率の良い構成となり、より一層形成し易いものとなる。
よって、表示装置１０１が、より効率の良い構成となり、より一層形成し易いものとなる。
【実施例0044】
上述の実施形態に基づく実施例について、いくつかの試験が行われた。尚、本発明は、以下の実施例に限定されない。
【0045】
まず、コンピュータを用いたシミュレーションにより、第１形態において、スリット幅Ｌが０．２５ｍｍ，２．０ｍｍである各場合について、電界強度が計算された。
各種の条件は、次の通りに設定された。即ち、第１導電膜１２及び第２導電膜２２は、何れも厚さ１μｍ（マイクロメートル）のＩＴＯ膜とされ、それらの間の距離は、０．１ｍｍとされた。スリット１４のエッジ１４Ｅの角度は、９０°とされた。カバー板１０及びベース板２０は、何れも厚さ１ｍｍのガラス板とされた。流体２６は、シリコーンオイル（信越化学工業株式会社製３０ＣＳ）とされた。そして、第１導電膜１２の電位が５０Ｖ（ボルト）とされ、第２導電膜２２の電位が０Ｖとされた。又、遠方境界条件として、カバー板１０の上面から１ｍｍ離れた、当該上面と平行である仮想的な平面における電位は、０Ｖとされた。
尚、カバー板１０及びベース板２０並びに第１導電膜１２及び第２導電膜２２に係る左右方向の各大きさは、計算を容易にするため、スリット幅Ｌに比べて十分に大きいものとされた。又、カバー板１０及びベース板２０、第１導電膜１２及び第２導電膜２２、並びにスリット１４に係る前後方向の各大きさは、計算を容易にするため、スリット幅Ｌに比べて十分に大きいものとされた。
各種の条件は、次の通りに設定された。即ち、第１導電膜１２及び第２導電膜２２は、何れも厚さ１μｍ（マイクロメートル）のＩＴＯ膜とされ、それらの間の距離は、０．１ｍｍとされた。スリット１４のエッジ１４Ｅの角度は、９０°とされた。カバー板１０及びベース板２０は、何れも厚さ１ｍｍのガラス板とされた。流体２６は、シリコーンオイル（信越化学工業株式会社製３０ＣＳ）とされた。そして、第１導電膜１２の電位が５０Ｖ（ボルト）とされ、第２導電膜２２の電位が０Ｖとされた。又、遠方境界条件として、カバー板１０の上面から１ｍｍ離れた、当該上面と平行である仮想的な平面における電位は、０Ｖとされた。
尚、カバー板１０及びベース板２０並びに第１導電膜１２及び第２導電膜２２に係る左右方向の各大きさは、計算を容易にするため、スリット幅Ｌに比べて十分に大きいものとされた。又、カバー板１０及びベース板２０、第１導電膜１２及び第２導電膜２２、並びにスリット１４に係る前後方向の各大きさは、計算を容易にするため、スリット幅Ｌに比べて十分に大きいものとされた。
【0046】
図５は、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１２下面での電界Ｅｕ、並びに、第１導電膜１２及び第２導電膜２２間の中央部での電界Ｅｄを示す図である。図６は、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１２下面での電界Ｅｕ、並びに、第１導電膜１２及び第２導電膜２２間の中央部での電界Ｅｄを示す図である。
図５及び図６において、横軸は、左右方向にとられる軸であって、スリット１４の左右方向中央地点を５ｍｍとするものであり、縦軸は、対応する横軸の地点での、ｋＶ／ｍｍ（キロボルト毎ミリメートル）を単位とする電界強度である。第１導電膜１２及び第２導電膜２２間の中央部は、第１導電膜１２下面から０．０５ｍｍだけ下方に離れた仮想的な平面に相当する。
又、図５及び図６において、電界Ｅｕは「－」でプロットされ、電界Ｅｄは「×」でプロットされている。
図５及び図６において、横軸は、左右方向にとられる軸であって、スリット１４の左右方向中央地点を５ｍｍとするものであり、縦軸は、対応する横軸の地点での、ｋＶ／ｍｍ（キロボルト毎ミリメートル）を単位とする電界強度である。第１導電膜１２及び第２導電膜２２間の中央部は、第１導電膜１２下面から０．０５ｍｍだけ下方に離れた仮想的な平面に相当する。
又、図５及び図６において、電界Ｅｕは「－」でプロットされ、電界Ｅｄは「×」でプロットされている。
【0047】
電界勾配は、電界Ｅｕから電界Ｅｄを減じた値を距離で割ったものであり、即ち、（Ｅｕ－Ｅｄ）／距離、であって、距離が同じ場合には、電界Ｅｕと電界Ｅｄの差が大きいほど、それに応じて大きくなる。
図５及び図６によれば、スリット１４のエッジ１４Ｅの地点で、電界Ｅｕが他の地点に比べて大きくなっており、電界勾配が大きくなっていることが分かる。従って、粒子２８が、外部の所定態様の電界が存在する場合に、エッジ１４Ｅに近寄るための力の発生源である電界勾配が、十分に生じていると言える。
又、図６のように、スリット幅Ｌが所定程度以上あれば、より十分な電界勾配が得られる。他方、スリット幅Ｌが広すぎると、スリット１４の左右方向での中央地点及びその隣接地点の電界勾配が小さくなり、当該地点に位置する粒子２８に力が作用し難くなる。かような観点から、スリット幅Ｌは、好ましくは０．５ｍｍ以上５０ｍｍ以下とされ、より好ましくは１ｍｍ以上３０ｍｍ以下とされる。
図５及び図６によれば、スリット１４のエッジ１４Ｅの地点で、電界Ｅｕが他の地点に比べて大きくなっており、電界勾配が大きくなっていることが分かる。従って、粒子２８が、外部の所定態様の電界が存在する場合に、エッジ１４Ｅに近寄るための力の発生源である電界勾配が、十分に生じていると言える。
又、図６のように、スリット幅Ｌが所定程度以上あれば、より十分な電界勾配が得られる。他方、スリット幅Ｌが広すぎると、スリット１４の左右方向での中央地点及びその隣接地点の電界勾配が小さくなり、当該地点に位置する粒子２８に力が作用し難くなる。かような観点から、スリット幅Ｌは、好ましくは０．５ｍｍ以上５０ｍｍ以下とされ、より好ましくは１ｍｍ以上３０ｍｍ以下とされる。
【0048】
次いで、上述の第１形態に係るスリット幅Ｌが２．０ｍｍである場合の計算における設定に準じて、表示装置１の実施例、即ち第１実施例が作成された。
第１実施例において当該設定と異なる点は、次の通りである。
第１導電膜１２に、周波数が６０Ｈｚ（ヘルツ）で電圧の実効値（ＲＭＳ）が５００Ｖである交流の電位が生じるようにする。第２導電膜２２は接地され、その電位は０である。粒子２８は、直径Ｄが１００ｎｍ程度のチタニアナノ粒子で、流体２６に対し０．１質量％の濃度で分散されている。カバー板１０及びベース板２０並びに第１導電膜１２及び第２導電膜２２に係る左右前後の各大きさは、全て左右５０ｍｍ程度、前後４０ｍｍ程度とされている。スリット１４の全体形状は、縦横比４：３程度である前後に長い“Ｘ”字状であり、スリット１４全体の左右方向の大きさは１０ｍｍ程度である。
第１実施例において当該設定と異なる点は、次の通りである。
第１導電膜１２に、周波数が６０Ｈｚ（ヘルツ）で電圧の実効値（ＲＭＳ）が５００Ｖである交流の電位が生じるようにする。第２導電膜２２は接地され、その電位は０である。粒子２８は、直径Ｄが１００ｎｍ程度のチタニアナノ粒子で、流体２６に対し０．１質量％の濃度で分散されている。カバー板１０及びベース板２０並びに第１導電膜１２及び第２導電膜２２に係る左右前後の各大きさは、全て左右５０ｍｍ程度、前後４０ｍｍ程度とされている。スリット１４の全体形状は、縦横比４：３程度である前後に長い“Ｘ”字状であり、スリット１４全体の左右方向の大きさは１０ｍｍ程度である。
【0049】
図７は、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１実施例では、スリット１４のエッジ１４Ｅを主要部として、交流電界に基づく粒子２８の誘電泳動による表示がなされている。
第１実施例では、電位付与開始から３分間程度経過した時点で表示が視認可能となり、５分間程度経過した時点で表示が十分に鮮明になった。
第１実施例に対し、更に、粒子２８を中空にしたり、流体２６の材質及び粒子２８の材質の少なくとも一方を変えたりする、といった変更が施されれば、表示が視認可能となる時間、及び表示が十分に鮮明になる時間の少なくとも一方は、より一層短縮することが可能である。
第１実施例では、スリット１４のエッジ１４Ｅを主要部として、交流電界に基づく粒子２８の誘電泳動による表示がなされている。
第１実施例では、電位付与開始から３分間程度経過した時点で表示が視認可能となり、５分間程度経過した時点で表示が十分に鮮明になった。
第１実施例に対し、更に、粒子２８を中空にしたり、流体２６の材質及び粒子２８の材質の少なくとも一方を変えたりする、といった変更が施されれば、表示が視認可能となる時間、及び表示が十分に鮮明になる時間の少なくとも一方は、より一層短縮することが可能である。
【0050】
又、第１実施例の表示装置１に対して電位の付与が停止されれば、スリット１４のエッジ１４Ｅに集合していた粒子２８は自然に分散し、表示装置１は、スリット１４の形状に基づく表示が行われない非表示状態となる。
【0051】
続いて、上述の第２形態の表示装置１０１に準じた実施例、即ち第２実施例が作成された。
第２実施例は、表示装置１０１の機能を簡易に確かめるため、図８及び図９に示されるように形成される。図８は、第２実施例の模式的な断面図である。図９は、第２実施例の表示の様子を示す、第２実施例を上側から下方へ見た場合の画像である。図９は、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。
第２実施例は、表示装置１０１の機能を簡易に確かめるため、図８及び図９に示されるように形成される。図８は、第２実施例の模式的な断面図である。図９は、第２実施例の表示の様子を示す、第２実施例を上側から下方へ見た場合の画像である。図９は、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。
【0052】
即ち、透光性を有する０．７ｍｍ厚のガラス製のカバー板１０の下面に、真鍮製の４つの画鋲が付着される。各画鋲は、板状の頭部と、頭部から下方に突出する針と、を有している。３つの画鋲は、カバー板１０の辺縁部に配置される。図８では、これらの３つの画鋲の内の２つが左右に示されている。残りの１つの画鋲は、カバー板１０の中央に配置される。各画鋲の頭部は、互いにＩＴＯ製の導電性膜で連結されている。各針の先端部は、テーパ状である。各針の先端は、巨視的には尖っており、微視的には直径数十μｍの半球状となっている。
又、半径１０ｍｍの円形で０．７ｍｍ厚のガラス製のベース板２０の上面に、ＩＴＯ製の第２導電膜２２が付着される。第２導電膜２２は、アース線ＧＮＤにより接地されている。
各画鋲の頭部の下面と第２導電膜２２の上面との間隔は、１０ｍｍである。
又、半径１０ｍｍの円形で０．７ｍｍ厚のガラス製のベース板２０の上面に、ＩＴＯ製の第２導電膜２２が付着される。第２導電膜２２は、アース線ＧＮＤにより接地されている。
各画鋲の頭部の下面と第２導電膜２２の上面との間隔は、１０ｍｍである。
【0053】
第２導電膜２２の上面には、内径の直径が１０ｍｍであるリング状のフレーム２４が置かれている。フレーム２４の厚さは、０．０５ｍｍである。フレーム２４の上面には、テープＴＰが置かれている。テープＴＰは、中央の画鋲における針の先端部の位置を調整し確認するための目印として、上側から下方へ見て半径１０ｍｍの円形に内接する三角形状としている。中央の画鋲における針の先端部の上下方向における位置は、フレーム２４の上面と合致するように調整される。中央の画鋲における針の先端部の前後左右方向における位置は、フレーム２４の内径の中心と合致するように調整される。又、フレーム２４の上面であって、テープＴＰの外方には、中央以外の３つの画鋲における針の先端が接している。
フレーム２４の内方には、粒子２８入りの流体２６が滴下されている。流体２６はシリコーン油である。粒子２８は、チタニアである。粒子２８の平均径は、直径で３５ｎｍである。粒子２８の流体２６に係る質量濃度は、０．１ｗｔ％である。粒子２８入りの流体２６は、フレーム２４の上面内側の上方に至る量において滴下される。中央の画鋲における針の先端部は、粒子２８入りの流体２６内に入っている。粒子２８入りの流体２６は、左右の画鋲には達していない。
フレーム２４の内方には、粒子２８入りの流体２６が滴下されている。流体２６はシリコーン油である。粒子２８は、チタニアである。粒子２８の平均径は、直径で３５ｎｍである。粒子２８の流体２６に係る質量濃度は、０．１ｗｔ％である。粒子２８入りの流体２６は、フレーム２４の上面内側の上方に至る量において滴下される。中央の画鋲における針の先端部は、粒子２８入りの流体２６内に入っている。粒子２８入りの流体２６は、左右の画鋲には達していない。
【0054】
第２実施例では、各画鋲の頭部と第２導電膜２２との間の空気が、内板１１４の役割を担う。
又、第２実施例では、各画鋲の互いに連結された頭部及び導電性膜が、膜状部１１２Ｐとなる。
更に、第２実施例では、中央の画鋲の針が内方突出部１１２Ｎとなる。
又更に、中央以外の３つの画鋲の針は、内方突出部１１２Ｎを保持する保持部となり、フレーム２４と同様の役割を担う。
又、第２実施例では、各画鋲の互いに連結された頭部及び導電性膜が、膜状部１１２Ｐとなる。
更に、第２実施例では、中央の画鋲の針が内方突出部１１２Ｎとなる。
又更に、中央以外の３つの画鋲の針は、内方突出部１１２Ｎを保持する保持部となり、フレーム２４と同様の役割を担う。
【0055】
かような第２実施例におけるカバー板１０の上面から７ｍｍ上方に、通電可能なステンレススチール製の鋼板が、電界付与のため配置された。
当該鋼板の前後左右の大きさは、カバー板１０と同様である。又、当該鋼板の厚さは、０．５ｍｍである。
当該鋼板の前後左右の大きさは、カバー板１０と同様である。又、当該鋼板の厚さは、０．５ｍｍである。
【0056】
第２実施例では、内方突出部１１２Ｎの先端を中心として、交流電界に基づく粒子２８の誘電泳動によるドット状の表示がなされている。かような表示は、図９では、黒いカバー板１０の中央におけるグレーのドットとして行われている。
第２実施例では、電位付与開始から１分間程度経過した時点で表示が視認可能となり（図９）、５分間程度経過した時点で表示が十分に鮮明になった。
第２実施例に対し、更に、粒子２８を中空にしたり、流体２６の材質及び粒子２８の材質の少なくとも一方を変えたり、内方突出部１１２Ｎの先端を更に尖らせたりする、といった変更が施されれば、表示が視認可能となる時間、及び表示が十分に鮮明になる時間の少なくとも一方は、より一層短縮することが可能である。又、針状の内方突出部１１２Ｎの数が増加すれば、複数のドットによる多彩な表示が行える。
第２実施例では、電位付与開始から１分間程度経過した時点で表示が視認可能となり（図９）、５分間程度経過した時点で表示が十分に鮮明になった。
第２実施例に対し、更に、粒子２８を中空にしたり、流体２６の材質及び粒子２８の材質の少なくとも一方を変えたり、内方突出部１１２Ｎの先端を更に尖らせたりする、といった変更が施されれば、表示が視認可能となる時間、及び表示が十分に鮮明になる時間の少なくとも一方は、より一層短縮することが可能である。又、針状の内方突出部１１２Ｎの数が増加すれば、複数のドットによる多彩な表示が行える。
【0057】
又、第２実施例の表示装置１０１に近接した鋼板に対する通電が停止されれば、内方突出部１１２Ｎの先端に集合していた粒子２８は自然に分散し、表示装置１０１は、内方突出部１１２Ｎの形状に基づく表示が行われない非表示状態となる。
【符号の説明】
【0058】
１，１’，１０１・・表示装置、１０，１０’・・カバー板（第１の板）、１２・・第１導電膜（第１の電極）、１４・・スリット（不均一電界発生構造）、１４Ｅ・・（スリットの）エッジ、２０・・ベース板（第２の板）、２２・・第２導電膜（第２の電極）、２４・・フレーム、２６・・流体、２８・・粒子、１１２・・第１導電体（第１の電極）、１１２Ｎ・・内方突出部、１１２Ｐ・・膜状部、１１４・・内板、ＵＳ・・不均一電界発生構造。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
