JP7158208B2 - 電気流体ディスプレイ装置及び複合ディスプレイ装置 - Google Patents
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Description
本発明は、電気流体ディスプレイ装置及びこれを用いた複合ディスプレイ装置に関する。
近年、特許文献１に開示されているような、電気流体ディスプレイ（エレクトロフルイディックディスプレイ：Ｅｌｅｃｔｒｏｆｌｕｉｄｉｃ Ｄｉｓｐｌａｙ）が注目されている。
電気流体ディスプレイは一般に、各画素が、少なくとも一方が透明の、互いに対向する２枚の基板と、２枚の基板の間に設けられた遮蔽板を備えている。遮蔽板と透明な基板の間には、透明な基板の外側から基板を通して視認可能な露出空間が形成されている。遮蔽板と他方の基板の間には、外部から視認できない隠蔽空間が形成されている。露出空間と隠蔽空間は、互いに連通して設けられている。これら空間には、透明で極性を有さないオイルと、これと混合することのない、例えば黒等で着色されて極性を有する液体とが、封止されている。
露出空間と隠蔽空間には電極が設けられ、この電極に電圧を印加することで生じる電場により、液体とオイルの界面の、各空間を形成する壁部に接触する部分の接触角が変化し、液体やオイルが各空間内を移動容易な状態となる。液体は極性を有するため、電極に印加された電圧に伴い露出空間と隠蔽空間を移動する。
露出空間と隠蔽空間には電極が設けられ、この電極に電圧を印加することで生じる電場により、液体とオイルの界面の、各空間を形成する壁部に接触する部分の接触角が変化し、液体やオイルが各空間内を移動容易な状態となる。液体は極性を有するため、電極に印加された電圧に伴い露出空間と隠蔽空間を移動する。
露出空間は透明な基板の外側から視認されるため、黒等で着色された液体が露出空間を満たすように移動させることで、画素が黒く表示された状態を実現できる。逆に、液体が隠蔽空間を、オイルが露出空間を、それぞれ満たすように移動させることで、透明な基板の外側からはオイルを通して遮蔽板が視認されるため、画素が遮蔽板の色で、例えば白く表示された状態を実現できる。また、液体とオイルが露出空間を半分ずつ満たすように移動させることで、中間色を表現可能である。
電気流体ディスプレイにおいては、上記のように、露出空間内の液体の割合を変化させることで、階調を表現することができる。
電気流体ディスプレイにおいては、上記のように、露出空間内の液体の割合を変化させることで、階調を表現することができる。
従来では、例えば非自己照明の電子リーダにおいては、電気泳動技術を用いた電気泳動ディスプレイが用いられることが多い。電気泳動ディスプレイは、動画の表示や、階調のある画像の表示が困難である等の短所がある。これに対し、電気流体ディスプレイは、応答速度が速く動画を表示できる可能性があるし、上記のように階調を表現することもできる。したがって、電気流体ディスプレイは、例えば電気泳動ディスプレイに替わる新たなディスプレイとして、期待されている。
上記のような、従来の電気流体ディスプレイにおいては、ディスプレイを透過するような表現を行うことが難しい。
例えば、電気流体ディスプレイを構成する２枚の基板と遮蔽板を全て、透明な物質により形成したとする。この場合においては、隠蔽空間も基板や遮蔽板を通して外部から視認可能な状態となってしまうため、隠蔽空間に移動した着色された液体も、外部から視認されてしまう。したがって、上記のように隠蔽空間と露出空間が設けられた電気流体ディスプレイにおいて、最も透過率が高い状態を表現したとしても、それは、着色された液体が隠蔽空間と露出空間に同じ体積だけ移動し、隠蔽空間に位置する着色された液体と、露出空間に位置する着色された液体が重なって表示される場合である。すなわち、上記のような構造の電気流体ディスプレイでの最大透過率は、例えば５０％程度となる。
電気流体ディスプレイの透過率を高めることができれば、例えばデジタルサイネージ等にも適用可能となる。すなわち、電気流体ディスプレイの適用範囲の拡大のためにも、透過率を向上させることが望まれている。
例えば、電気流体ディスプレイを構成する２枚の基板と遮蔽板を全て、透明な物質により形成したとする。この場合においては、隠蔽空間も基板や遮蔽板を通して外部から視認可能な状態となってしまうため、隠蔽空間に移動した着色された液体も、外部から視認されてしまう。したがって、上記のように隠蔽空間と露出空間が設けられた電気流体ディスプレイにおいて、最も透過率が高い状態を表現したとしても、それは、着色された液体が隠蔽空間と露出空間に同じ体積だけ移動し、隠蔽空間に位置する着色された液体と、露出空間に位置する着色された液体が重なって表示される場合である。すなわち、上記のような構造の電気流体ディスプレイでの最大透過率は、例えば５０％程度となる。
電気流体ディスプレイの透過率を高めることができれば、例えばデジタルサイネージ等にも適用可能となる。すなわち、電気流体ディスプレイの適用範囲の拡大のためにも、透過率を向上させることが望まれている。
本発明が解決しようとする課題は、高い透過率により透過表示が可能な、電気流体ディスプレイ装置及び複合ディスプレイ装置を提供することである。
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。すなわち、本発明は、画素要素が、互いに対向して設けられた第１及び第２透明基板と、当該第１及び第２透明基板の少なくともいずれか一方の、前記画素要素の境界に設けられて、光を透過しない不透過領域を形成するブラックマトリクスと、前記第１及び第２透明基板の間に形成された、互いに連通する第１及び第２空間と、一方が着色され、他方が透明の、前記第１及び第２空間に封止された極性流体及び無極性流体と、前記第１及び第２空間の各々に設けられた第１及び第２電極と、を備えた電気流体ディスプレイ装置であって、前記第１空間は光を透過する透過領域に形成され、前記第２空間は前記不透過領域に形成されている、電気流体ディスプレイ装置を提供する。
上記のような構成によれば、第１及び第２の基板はいずれも透明な基板であり、第１空間はこれら第１及び第２透明基板を介して光を透過する透過領域に設けられているため、第１空間は外部から視認可能である。また、第２空間は、ブラックマトリクスにより形成された光を透過しない不透過領域に形成されている。このため、第１及び第２電極に電圧を印加することで、例えば着色された流体を第２空間に、及び透明な流体を透過領域に形成された第１空間に、それぞれ移動させることができる。この場合において、透過領域において外部から一方の基板を透過し、画素要素内部へ侵入した光は、第１空間を満たす透明な流体を透過した後に、他方の基板へ到達し、透過する。また、着色された流体はブラックマトリクスにより不透過領域に隠蔽されるため、透過領域に侵入した光を遮らない。これにより、透過性の高い電気流体ディスプレイ装置を実現可能である。
上記のような構成によれば、第１及び第２の基板はいずれも透明な基板であり、第１空間はこれら第１及び第２透明基板を介して光を透過する透過領域に設けられているため、第１空間は外部から視認可能である。また、第２空間は、ブラックマトリクスにより形成された光を透過しない不透過領域に形成されている。このため、第１及び第２電極に電圧を印加することで、例えば着色された流体を第２空間に、及び透明な流体を透過領域に形成された第１空間に、それぞれ移動させることができる。この場合において、透過領域において外部から一方の基板を透過し、画素要素内部へ侵入した光は、第１空間を満たす透明な流体を透過した後に、他方の基板へ到達し、透過する。また、着色された流体はブラックマトリクスにより不透過領域に隠蔽されるため、透過領域に侵入した光を遮らない。これにより、透過性の高い電気流体ディスプレイ装置を実現可能である。
本発明の一態様においては、前記第１及び第２空間の間には、当該第１及び第２空間を仕切る仕切体が設けられ、当該仕切体は２つの連通孔を備え、前記第１及び第２空間は、２つの前記連通孔により連通され、前記第１及び第２電極は、２つの前記連通孔の一方の側に偏って設けられている。
上記のような構成によれば、第１及び第２空間は２つの連通孔により連通されており、各電極は２つの連通孔の一方の側に偏って設けられている。このため、例えば一方の空間に極性流体が満たされ、他方の空間に無極性流体が満たされている場合に、電極に適切に電圧を印加することで、電極が偏って設けられた側の連通孔を介して極性流体を他方の空間へと通過させることができる。他方の空間に満たされていた無極性流体は、他方の空間へ流入した極性流体に押しだされるように、他方の連通孔を介して無極性流体が通過し、一方の空間へと移動する。このように、各流体の移動を容易に制御することができるため、階調を適切に表現可能である。
上記のような構成によれば、第１及び第２空間は２つの連通孔により連通されており、各電極は２つの連通孔の一方の側に偏って設けられている。このため、例えば一方の空間に極性流体が満たされ、他方の空間に無極性流体が満たされている場合に、電極に適切に電圧を印加することで、電極が偏って設けられた側の連通孔を介して極性流体を他方の空間へと通過させることができる。他方の空間に満たされていた無極性流体は、他方の空間へ流入した極性流体に押しだされるように、他方の連通孔を介して無極性流体が通過し、一方の空間へと移動する。このように、各流体の移動を容易に制御することができるため、階調を適切に表現可能である。
本発明の別の態様においては、前記第１透明基板の前記透過領域には、表面が前記第２透明基板に接近するように、透明な壁体が設けられ、前記第１空間は、前記透明な壁体の前記表面と前記第２透明基板の間に形成されている。
上記のような構成によれば、第１透明基板と第２透明基板の間の距離に依らず、各基板に直交する方向の第１空間の厚さを薄くしつつ、透過領域を形成することができる。このように第１空間を薄くすることで、第１空間の体積を低減し、各空間に封止される流体の量を低減可能である。すなわち、電極に電圧が印加された時に移動すべき流体の量が低減するため、反応が速くなり、画像表示速度を向上することが可能となる。
上記のような構成によれば、第１透明基板と第２透明基板の間の距離に依らず、各基板に直交する方向の第１空間の厚さを薄くしつつ、透過領域を形成することができる。このように第１空間を薄くすることで、第１空間の体積を低減し、各空間に封止される流体の量を低減可能である。すなわち、電極に電圧が印加された時に移動すべき流体の量が低減するため、反応が速くなり、画像表示速度を向上することが可能となる。
本発明の別の態様においては、前記画素要素は、前記画素要素の前記境界において前記画素要素の外部とを仕切る境界壁を備え、前記透明な壁体の側面は、前記透過領域と前記不透過領域の境界に設けられ、前記透明な壁体の前記側面と、前記境界壁により、前記第２空間が画定されている。
上記のような構成によれば、第２空間は、透過領域と不透過領域の境界に設けられた透明な壁体の側面により画定されているため、第２空間が確実に不透過領域に形成される。これにより、電気流体ディスプレイ装置の透過率が向上する。
上記のような構成によれば、第２空間は、透過領域と不透過領域の境界に設けられた透明な壁体の側面により画定されているため、第２空間が確実に不透過領域に形成される。これにより、電気流体ディスプレイ装置の透過率が向上する。
本発明の別の態様においては、前記画素要素は直方体状に形成され、前記第１透明基板に直交する直交方向から平面視した際に長方形状をなし、前記ブラックマトリクスは、前記長方形状の少なくとも長辺に沿って設けられ、前記第１空間は板状に形成され、前記第２透明基板に沿って前記第２透明基板の延在する方向に延在するように、かつ前記第１空間の長辺が前記長方形状の長辺に沿って延在するように設けられ、前記第２空間も板状に形成され、前記第２空間の長辺と短辺の各々が、前記長方形状の長辺と前記直交方向にそれぞれ沿って延在するように設けられている。
上記のような構成によれば、第１空間が画素要素の透過領域と略同一形状、略同一大きさとなるように形成することができる。
また、板状の第２空間の、各基板に直交する直交方向に延在する辺が、短辺となっている。例えば直交方向に延在する辺が長辺である場合には、第１及び第２基板間の間隔を不当に大きくとらなければならないことがある。また、例えば直交方向に延在する辺が厚さ方向の辺である場合には、長辺と短辺の双方が、各基板と平行に位置するため、各基板上における第２空間の面積が不当に大きくなり、結果的に透過率が低下する。上記の構成のように、直交方向に延在する辺を短辺方向とすることにより、基板間の間隔を適切な距離に維持し製造を容易とするとともに、各基板と平行に位置する辺を長辺と厚さ方向の辺として基板上に占める第２空間の面積を小さくし、透過率を高くすることができる。
上記のような構成によれば、第１空間が画素要素の透過領域と略同一形状、略同一大きさとなるように形成することができる。
また、板状の第２空間の、各基板に直交する直交方向に延在する辺が、短辺となっている。例えば直交方向に延在する辺が長辺である場合には、第１及び第２基板間の間隔を不当に大きくとらなければならないことがある。また、例えば直交方向に延在する辺が厚さ方向の辺である場合には、長辺と短辺の双方が、各基板と平行に位置するため、各基板上における第２空間の面積が不当に大きくなり、結果的に透過率が低下する。上記の構成のように、直交方向に延在する辺を短辺方向とすることにより、基板間の間隔を適切な距離に維持し製造を容易とするとともに、各基板と平行に位置する辺を長辺と厚さ方向の辺として基板上に占める第２空間の面積を小さくし、透過率を高くすることができる。
本発明の別の態様においては、前記第２空間の厚さ方向の辺の長さが、前記ブラックマトリクスの幅より小さい。
上記のような構成によれば、第２空間を確実にブラックマトリクスにより形成される不透過領域に隠蔽することが可能となる。これにより、電気流体ディスプレイ装置の透過率が向上する。
上記のような構成によれば、第２空間を確実にブラックマトリクスにより形成される不透過領域に隠蔽することが可能となる。これにより、電気流体ディスプレイ装置の透過率が向上する。
本発明の別の態様においては、電気流体ディスプレイ装置は、複数の画素を備え、各画素が、サブピクセルとして、前記極性流体及び前記無極性流体のいずれか一方が互いに異なる第１、第２、及び第３の色により着色された、第１、第２、及び第３の前記画素要素を備えている。
上記のような構成によれば、異なる色により着色された流体が封止された複数の画素要素により、電気流体ディスプレイの１つの画素を実現可能となるため、これらの異なる色を様々に組み合わせた、カラー表示が可能となる。
上記のような構成によれば、異なる色により着色された流体が封止された複数の画素要素により、電気流体ディスプレイの１つの画素を実現可能となるため、これらの異なる色を様々に組み合わせた、カラー表示が可能となる。
本発明の別の態様においては、上記のような電気流体ディスプレイ装置と、透明ディスプレイ装置と、を備え、前記電気流体ディスプレイ装置と前記透明ディスプレイ装置は、前記電気流体ディスプレイ装置の前記画素要素と、前記透明ディスプレイ装置の各画素を構成する各サブピクセルとが、互いに対応するように重ねて設けられている、複合ディスプレイ装置を提供する。
上記のような構成によれば、例えば電気流体ディスプレイ装置の全ての画素要素において、着色された流体を第２空間側に移動させて電気流体ディスプレイ装置を透過状態とすることで、複合ディスプレイ装置を透明ディスプレイ装置として使用可能である。この場合には、複合ディスプレイ装置を、例えばデジタルサイネージ用に好適に使用可能である。また、全ての画素要素において、着色された流体を第１空間側に移動させて電気流体ディスプレイ装置を不透過状態すなわち遮光状態とすることで、複合ディスプレイ装置を不透過型のディスプレイ装置として使用可能である。この場合には、複合ディスプレイ装置を、上記のようにデジタルサイネージ用に使用することが可能であるし、また、例えば通常のディスプレイとして映像を表示し視聴することも可能である。
このように、電気流体ディスプレイ装置に重ねて設けられた透明ディスプレイ装置の利用可能性が向上する。
上記のような構成によれば、例えば電気流体ディスプレイ装置の全ての画素要素において、着色された流体を第２空間側に移動させて電気流体ディスプレイ装置を透過状態とすることで、複合ディスプレイ装置を透明ディスプレイ装置として使用可能である。この場合には、複合ディスプレイ装置を、例えばデジタルサイネージ用に好適に使用可能である。また、全ての画素要素において、着色された流体を第１空間側に移動させて電気流体ディスプレイ装置を不透過状態すなわち遮光状態とすることで、複合ディスプレイ装置を不透過型のディスプレイ装置として使用可能である。この場合には、複合ディスプレイ装置を、上記のようにデジタルサイネージ用に使用することが可能であるし、また、例えば通常のディスプレイとして映像を表示し視聴することも可能である。
このように、電気流体ディスプレイ装置に重ねて設けられた透明ディスプレイ装置の利用可能性が向上する。
本発明の別の態様においては、上記のような複合ディスプレイ装置において、前記電気流体ディスプレイ装置の、前記極性流体及び前記無極性流体のいずれか一方が、黒で着色されている。
上記のような構成によれば、複合ディスプレイ装置を不透過型のディスプレイ装置として使用する場合に好適である。
上記のような構成によれば、複合ディスプレイ装置を不透過型のディスプレイ装置として使用する場合に好適である。
本発明の別の態様においては、上記のような複合ディスプレイ装置において、前記電気流体ディスプレイ装置が、前記透明ディスプレイ装置の、双方の表面に重ねて設けられている。
上記のような構成によれば、例えば双方の電気流体ディスプレイ装置を透過状態とすることで、複合ディスプレイ装置を透明ディスプレイ装置として使用可能である。また、透明ディスプレイ装置の双方の表面に電気流体ディスプレイ装置が設けられているため、任意の電気流体ディスプレイ装置を不透過状態とし、他方を透過状態とすることで、透明ディスプレイ装置に表示された画像を任意の方向へのみ表示、視認可能とすることができる。したがって、電気流体ディスプレイ装置に重ねて設けられた透明ディスプレイ装置の利用可能性が向上する。
上記のような構成によれば、例えば双方の電気流体ディスプレイ装置を透過状態とすることで、複合ディスプレイ装置を透明ディスプレイ装置として使用可能である。また、透明ディスプレイ装置の双方の表面に電気流体ディスプレイ装置が設けられているため、任意の電気流体ディスプレイ装置を不透過状態とし、他方を透過状態とすることで、透明ディスプレイ装置に表示された画像を任意の方向へのみ表示、視認可能とすることができる。したがって、電気流体ディスプレイ装置に重ねて設けられた透明ディスプレイ装置の利用可能性が向上する。
本発明によれば、高い透過率により透過表示が可能な、電気流体ディスプレイ装置及び複合ディスプレイ装置を提供することができる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
本実施形態における電気流体ディスプレイ装置は、画素要素が、互いに対向して設けられた第１及び第２透明基板と、第１及び第２透明基板の少なくともいずれか一方の、前記画素要素の境界に設けられて、光を透過しない不透過領域を形成するブラックマトリクスと、前記第１及び第２透明基板の間に形成された、互いに連通する第１及び第２空間と、一方が着色され、他方が透明の、前記第１及び第２空間に封止された極性流体及び無極性流体と、前記第１及び第２空間の各々に設けられた第１及び第２電極と、を備えた電気流体ディスプレイ装置であって、前記第１空間は光を透過する透過領域に形成され、前記第２空間は前記不透過領域に形成されている。
本実施形態における電気流体ディスプレイ装置は、画素要素が、互いに対向して設けられた第１及び第２透明基板と、第１及び第２透明基板の少なくともいずれか一方の、前記画素要素の境界に設けられて、光を透過しない不透過領域を形成するブラックマトリクスと、前記第１及び第２透明基板の間に形成された、互いに連通する第１及び第２空間と、一方が着色され、他方が透明の、前記第１及び第２空間に封止された極性流体及び無極性流体と、前記第１及び第２空間の各々に設けられた第１及び第２電極と、を備えた電気流体ディスプレイ装置であって、前記第１空間は光を透過する透過領域に形成され、前記第２空間は前記不透過領域に形成されている。
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態における電気流体ディスプレイ装置の模式的な平面図である。電気流体ディスプレイ装置１は、画像処理部２、ゲート線駆動部３、データ線駆動部４、及び表示部５を備えている。
表示部５は、マトリクス状に整列して設けられた複数の画素８を備えている。ゲート線駆動部３と、整列された画素８の各行とは、ゲート線６により接続されている。データ線駆動部４と、整列された画素８の各列とは、データ線７により接続されている。
画像処理部２は、表示部５において表示する画像を生成し、ゲート線駆動部３及びデータ線駆動部４へ送信する。
ゲート線駆動部３とデータ線駆動部４は、画像を受信すると、画像を構成する各画素に対して、当該画素８に対応するゲート線６とデータ線７を適切に選択し、当該画素８によって表示しようとする画素値として適切な電圧を印加する。各画素８は、印加された電圧レベルに基づいて、階調表示する。
本実施形態においては、各画素８は、アクティブマトリクスにより駆動されている。
図１は、第１実施形態における電気流体ディスプレイ装置の模式的な平面図である。電気流体ディスプレイ装置１は、画像処理部２、ゲート線駆動部３、データ線駆動部４、及び表示部５を備えている。
表示部５は、マトリクス状に整列して設けられた複数の画素８を備えている。ゲート線駆動部３と、整列された画素８の各行とは、ゲート線６により接続されている。データ線駆動部４と、整列された画素８の各列とは、データ線７により接続されている。
画像処理部２は、表示部５において表示する画像を生成し、ゲート線駆動部３及びデータ線駆動部４へ送信する。
ゲート線駆動部３とデータ線駆動部４は、画像を受信すると、画像を構成する各画素に対して、当該画素８に対応するゲート線６とデータ線７を適切に選択し、当該画素８によって表示しようとする画素値として適切な電圧を印加する。各画素８は、印加された電圧レベルに基づいて、階調表示する。
本実施形態においては、各画素８は、アクティブマトリクスにより駆動されている。
各画素８は、例えば３つの画素要素１０を備えている。より詳細には、本実施形態においては、サブピクセルとして、例えば赤を表示する第１画素要素１０Ｒ、緑を表示する第２画素要素１０Ｇ、及び青を表示する第３画素要素１０Ｂを備えている。
各画素要素１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂは、構造的には同等に構成されている。本実施形態における電気流体ディスプレイ装置１は、後に説明するように一方が着色され、他方が透明の極性流体及び無極性流体の各々の位置を制御することにより階調を表現するものである。すなわち、これら画素要素１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂは、流体が互いに異なる第１、第２、及び第３の色（本実施形態においては例えば赤、緑、及び青）で着色されており、これにより各画素８は、これらの色を組み合わせたカラー表示が可能となっている。
したがって、以下では、画素要素１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂを特に区別せず、画素要素１０として説明する。
各画素要素１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂは、構造的には同等に構成されている。本実施形態における電気流体ディスプレイ装置１は、後に説明するように一方が着色され、他方が透明の極性流体及び無極性流体の各々の位置を制御することにより階調を表現するものである。すなわち、これら画素要素１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂは、流体が互いに異なる第１、第２、及び第３の色（本実施形態においては例えば赤、緑、及び青）で着色されており、これにより各画素８は、これらの色を組み合わせたカラー表示が可能となっている。
したがって、以下では、画素要素１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂを特に区別せず、画素要素１０として説明する。
図２は、光の透過方向を紙面における縦方向とした際の、画素要素１０の斜視図である。図３は、図２のＡ－Ａ部分の、より詳細には後述する第１空間Ｓ１を横断する位置においての横断面図である。図４（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、図３のＢ－Ｂ部分、Ｃ－Ｃ部分の縦断面図である。図５（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、図３のＤ－Ｄ部分、Ｆ－Ｆ部分の縦断面図である。図６は、後述する第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２の斜視図である。
画素要素１０は、第１透明基板１１、第２透明基板１２、ブラックマトリクス１３、境界壁１４、透明壁体１５、第１電極Ｅ１、及び第２電極Ｅ２を備えている。図２においては、境界壁１４は二点鎖線で示されており、境界壁１４を透視することにより内部の構造が主に描かれている。
画素要素１０は、第１透明基板１１、第２透明基板１２、ブラックマトリクス１３、境界壁１４、透明壁体１５、第１電極Ｅ１、及び第２電極Ｅ２を備えている。図２においては、境界壁１４は二点鎖線で示されており、境界壁１４を透視することにより内部の構造が主に描かれている。
第１透明基板１１と第２透明基板１２は、光の透過方向、すなわち画素要素１０の厚さ方向Ｚにおいて、間隔を開けて互いに対向して設けられている。
第１及び第２透明基板１１、１２は、透明な材質、例えばガラスや透明ポリイミド樹脂等により形成されている。
本実施形態においては、画素要素１０は直方体状に形成され、第１透明基板１１に直交する直交方向、すなわち画素要素１０の厚さ方向Ｚから平面視した際に、長辺１０ａと短辺１０ｂにより長方形状をなしている。
第１及び第２透明基板１１、１２は、透明な材質、例えばガラスや透明ポリイミド樹脂等により形成されている。
本実施形態においては、画素要素１０は直方体状に形成され、第１透明基板１１に直交する直交方向、すなわち画素要素１０の厚さ方向Ｚから平面視した際に、長辺１０ａと短辺１０ｂにより長方形状をなしている。
ブラックマトリクス１３は、第２透明基板１２の、第１透明基板１１側すなわち内側の表面１２ｂに設けられている。
ブラックマトリクス１３は、画素要素１０の境界部分に、画素要素１０の中心部分を囲んだ枠状となるように、略一定の幅で設けられている。このように、ブラックマトリクス１３は、画素要素１０の少なくとも長辺１０ａに、沿うように設けられている。
ブラックマトリクス１３は、透過性の低い材質、例えば低反射クロムや樹脂ブラックレジスト等により形成されている。これにより、図４、図５に示されるように、厚さ方向Ｚに光を透過しない不透過領域Ｒ２が形成されている。ブラックマトリクス１３が形成されていない領域においては、基本的に透過性の高い材質により画素要素１０が形成されて、光を透過する透過領域Ｒ１となっている。
ブラックマトリクス１３は、画素要素１０の境界部分に、画素要素１０の中心部分を囲んだ枠状となるように、略一定の幅で設けられている。このように、ブラックマトリクス１３は、画素要素１０の少なくとも長辺１０ａに、沿うように設けられている。
ブラックマトリクス１３は、透過性の低い材質、例えば低反射クロムや樹脂ブラックレジスト等により形成されている。これにより、図４、図５に示されるように、厚さ方向Ｚに光を透過しない不透過領域Ｒ２が形成されている。ブラックマトリクス１３が形成されていない領域においては、基本的に透過性の高い材質により画素要素１０が形成されて、光を透過する透過領域Ｒ１となっている。
第２透明基板１２に形成されたブラックマトリクス１３と、第１透明基板１１との間には、画素要素１０の中心部分を囲うように筒状に形成された境界壁１４が設けられている。より詳細には、境界壁１４は、図３に示されるように、長辺１０ａの延在する方向Ｘに延在する２つの境界壁１４Ａ、１４Ｂと、短辺１０ｂの延在する方向Ｙに延在する２つの境界壁１４Ｃ、１４Ｄを備えている。
境界壁１４の外側の側面１４ｄは、画素要素１０の外部、すなわち隣接する他の画素要素１０とを仕切る、画素要素１０の境界１４ｄとなっている。境界壁１４は、厚さがブラックマトリクス１３の幅と同等またはブラックマトリクス１３の幅以下となっている。したがって、境界壁１４の内側の側面１４ｃはブラックマトリクス１３の下に位置し、境界壁１４全体がブラックマトリクス１３に隠れて、厚さ方向Ｚに透過する光を境界壁１４が遮断しないようになっている。境界壁１４は、例えば樹脂により形成されている。
境界壁１４の外側の側面１４ｄは、画素要素１０の外部、すなわち隣接する他の画素要素１０とを仕切る、画素要素１０の境界１４ｄとなっている。境界壁１４は、厚さがブラックマトリクス１３の幅と同等またはブラックマトリクス１３の幅以下となっている。したがって、境界壁１４の内側の側面１４ｃはブラックマトリクス１３の下に位置し、境界壁１４全体がブラックマトリクス１３に隠れて、厚さ方向Ｚに透過する光を境界壁１４が遮断しないようになっている。境界壁１４は、例えば樹脂により形成されている。
図５に示されるように、長辺方向Ｘに延在する境界壁１４の一方１４Ａは特に薄く形成されており、内側側面１４ｃとブラックマトリクス１３の内側端部との間に間隔が設けられている。本実施形態においては、図５に示されるように、各画素要素１０がこの一方の境界壁１４Ａを備えているように説明されているが、これに限られない。例えば画素要素１０は実質的に境界壁１４Ａを備えておらず、隣接する他の画素要素１０の境界壁１４Ｂの外側側面１４ｄが、画素要素１０の当該方向における内側側面１４ｃとなっていても構わない。
透明壁体（透明な壁体）１５は、第１透明基板１１の第２透明基板１２を向く内側の表面１１ａに設けられている。透明壁体１５は、透明な樹脂などにより形成されている。
透明壁体１５は、略直方体状に形成されている。透明壁体１５は、第２透明基板１２を向く表面１５ａが第２透明基板１２に接近して、第２透明基板１２と表面１５ａの間に間隔が空くように設けられている。透明壁体１５の長辺方向Ｘ側の２つの長辺方向端面１５ｃは、境界壁１４Ｃ、１４Ｄの各々の内側側面１４ｃに接触している。
透明壁体１５の短辺方向Ｙ側の２つの短辺方向端面１５ｄ、１５ｅのうち、境界壁１４Ｂに対向する短辺方向第１端面１５ｄは、境界壁１４Ｂの内側側面１４ｃに接触している。
他方の、境界壁１４Ａに対向する短辺方向第２端面（側面）１５ｅは、図５各図に示されるように、ブラックマトリクス１３の内側の端部１３ｃの位置に、すなわち透過領域Ｒ１と不透過領域Ｒ２の境界１３ｃに設けられている。これにより、短辺方向第２端面１５ｅと境界壁１４Ａ側の内側側面１４ｃは、間隔を開けて対向している。
透明壁体１５は、略直方体状に形成されている。透明壁体１５は、第２透明基板１２を向く表面１５ａが第２透明基板１２に接近して、第２透明基板１２と表面１５ａの間に間隔が空くように設けられている。透明壁体１５の長辺方向Ｘ側の２つの長辺方向端面１５ｃは、境界壁１４Ｃ、１４Ｄの各々の内側側面１４ｃに接触している。
透明壁体１５の短辺方向Ｙ側の２つの短辺方向端面１５ｄ、１５ｅのうち、境界壁１４Ｂに対向する短辺方向第１端面１５ｄは、境界壁１４Ｂの内側側面１４ｃに接触している。
他方の、境界壁１４Ａに対向する短辺方向第２端面（側面）１５ｅは、図５各図に示されるように、ブラックマトリクス１３の内側の端部１３ｃの位置に、すなわち透過領域Ｒ１と不透過領域Ｒ２の境界１３ｃに設けられている。これにより、短辺方向第２端面１５ｅと境界壁１４Ａ側の内側側面１４ｃは、間隔を開けて対向している。
透明壁体１５の短辺方向第２端面１５ｅには、第２透明基板１２側の表面１５ａが境界壁１４Ａに向けて突出するように、直方体状の突出部１６が形成されている。突出部１６の先端面である突出端面１６ｃは、境界壁１４Ａの内側側面１４ｃに接触している。
突出部１６は、短辺方向第２端面１５ｅの長辺方向Ｘにおける中央部のみに形成されている。これにより、突出部１６の長辺方向Ｘにおける両端部１６ｄと、境界壁１４Ａの両側に位置する境界壁１４Ｃ、１４Ｄの各々の内側側面１４ｃとの間には、間隔が空けられている。
突出部１６は、短辺方向第２端面１５ｅの長辺方向Ｘにおける中央部のみに形成されている。これにより、突出部１６の長辺方向Ｘにおける両端部１６ｄと、境界壁１４Ａの両側に位置する境界壁１４Ｃ、１４Ｄの各々の内側側面１４ｃとの間には、間隔が空けられている。
上記のような構成により、画素要素１０の透過領域Ｒ１には、厚さ方向Ｚから平面視したときに、透過領域Ｒ１の全面にわたって、透明壁体１５が設けられている。
また、突出部１６は、境界壁１４Ａ側に位置するブラックマトリクス１３に隠蔽されており、不透過領域Ｒ２に位置するように設けられている。
また、突出部１６は、境界壁１４Ａ側に位置するブラックマトリクス１３に隠蔽されており、不透過領域Ｒ２に位置するように設けられている。
上記のような、第１透明基板１１、第２透明基板１２、境界壁１４、透明壁体１５及び仕切体１６の構造により、第１透明基板１１と第２透明基板１２の間に、２つの空間Ｓ１、Ｓ２が形成されている。
第１空間Ｓ１は、第２透明基板１２の内側表面１２ｂと、これに対向する透明壁体１５及び突出部１６の表面１５ａ（より正確には、後に説明する第１電極Ｅ１の表面）、及び各境界壁１４の内側側面１４ｃにより画定されている。
第２空間Ｓ２は、透明壁体１５の短辺方向第２端面（側面）１５ｅと、これに対向する境界壁１４Ａの内側側面１４ｃ、境界壁１４Ｃ、１４Ｄの内側側面１４ｃ、突出部１６の第１透明基板１１側の表面、及び第１透明基板１１の内側表面１１ａ（より正確には、後に説明する第２電極Ｅ２の表面）により画定されている。
第１空間Ｓ１は、第２透明基板１２の内側表面１２ｂと、これに対向する透明壁体１５及び突出部１６の表面１５ａ（より正確には、後に説明する第１電極Ｅ１の表面）、及び各境界壁１４の内側側面１４ｃにより画定されている。
第２空間Ｓ２は、透明壁体１５の短辺方向第２端面（側面）１５ｅと、これに対向する境界壁１４Ａの内側側面１４ｃ、境界壁１４Ｃ、１４Ｄの内側側面１４ｃ、突出部１６の第１透明基板１１側の表面、及び第１透明基板１１の内側表面１１ａ（より正確には、後に説明する第２電極Ｅ２の表面）により画定されている。
図６は、画素要素１０の、主に第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２の形状を斜視図として示したものである。本図に示されるように、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２の各々は、板状に、すなわち一方向の厚さが薄い直方体状に形成されている。
第１空間Ｓ１は、第２透明基板１２に沿って第２透明基板１２の延在する方向すなわち長辺方向Ｘ及び短辺方向Ｙに延在するように設けられている。なおかつ、第１空間Ｓ１は、長辺Ｓ１ａが図２に示される画素要素１０の長方形状の長辺１０ａに、すなわち長辺方向Ｘに沿って延在するように設けられている。第１空間Ｓ１の短辺Ｓ１ｂと厚さ方向の辺Ｓ１ｃは、それぞれ、短辺方向Ｙ、厚さ方向Ｚに延在するように設けられている。
第２空間Ｓ２は、長辺Ｓ２ａと短辺Ｓ２ｂの各々が、画素要素１０の長方形状の短辺１０ｂすなわち長辺方向Ｘと、直交方向すなわち厚さ方向Ｚに、それぞれ沿って延在するように設けられている。第２空間Ｓ２の厚さ方向の辺Ｓ２ｃは、短辺方向Ｙに延在するように設けられている。厚さ方向の辺Ｓ２ｃの長さは、ブラックマトリクス１３の幅よりも小さくなるように形成されている。
このように、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２は、厚さ方向Ｚを縦方向としたときに、第１空間Ｓ１は横向きに、第２空間Ｓ２は縦向きにされて、各々の長辺Ｓ１ａ、Ｓ２ａを挟んでＬ字形状になるように位置づけられている。
第１空間Ｓ１は、第２透明基板１２に沿って第２透明基板１２の延在する方向すなわち長辺方向Ｘ及び短辺方向Ｙに延在するように設けられている。なおかつ、第１空間Ｓ１は、長辺Ｓ１ａが図２に示される画素要素１０の長方形状の長辺１０ａに、すなわち長辺方向Ｘに沿って延在するように設けられている。第１空間Ｓ１の短辺Ｓ１ｂと厚さ方向の辺Ｓ１ｃは、それぞれ、短辺方向Ｙ、厚さ方向Ｚに延在するように設けられている。
第２空間Ｓ２は、長辺Ｓ２ａと短辺Ｓ２ｂの各々が、画素要素１０の長方形状の短辺１０ｂすなわち長辺方向Ｘと、直交方向すなわち厚さ方向Ｚに、それぞれ沿って延在するように設けられている。第２空間Ｓ２の厚さ方向の辺Ｓ２ｃは、短辺方向Ｙに延在するように設けられている。厚さ方向の辺Ｓ２ｃの長さは、ブラックマトリクス１３の幅よりも小さくなるように形成されている。
このように、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２は、厚さ方向Ｚを縦方向としたときに、第１空間Ｓ１は横向きに、第２空間Ｓ２は縦向きにされて、各々の長辺Ｓ１ａ、Ｓ２ａを挟んでＬ字形状になるように位置づけられている。
既に説明したように、境界壁１４Ａに対向する短辺方向第２端面（側面）１５ｅは、透過領域Ｒ１と不透過領域Ｒ２の境界１３ｃに設けられている。この結果として、第１空間Ｓ１は透過領域Ｒ１に形成されている。また、第２空間Ｓ２は、その厚さ方向の辺Ｓ２ｃの長さがブラックマトリクス１３の幅よりも小さく形成されているため、不透過領域Ｒ２に位置している。
第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２は、体積が略同等となるように、各辺の長さが定められて形成されている。
第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２は、体積が略同等となるように、各辺の長さが定められて形成されている。
ここで、突出部１６は、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２の間に設けられて、これらを仕切る仕切体１６として作用する。
既に説明したように、仕切体１６の長辺方向Ｘにおける両端部１６ｄと、境界壁１４Ａの両側に位置する境界壁１４Ｃ、１４Ｄの各々の内側側面１４ｃとの間には、間隔が空けられている。これらの間隔により、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２は互いに連通する。
このように、仕切体１６は、境界壁１４Ｃ側に設けられた間隔すなわち第１連通孔Ｈ１と、反対側の境界壁１４Ｄ側に設けられた間隔すなわち第２連通孔Ｈ２の、２つの連通孔Ｈ１、Ｈ２を備えている。これらの連通孔Ｈ１、Ｈ２により、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２が互いに連通している。
既に説明したように、仕切体１６の長辺方向Ｘにおける両端部１６ｄと、境界壁１４Ａの両側に位置する境界壁１４Ｃ、１４Ｄの各々の内側側面１４ｃとの間には、間隔が空けられている。これらの間隔により、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２は互いに連通する。
このように、仕切体１６は、境界壁１４Ｃ側に設けられた間隔すなわち第１連通孔Ｈ１と、反対側の境界壁１４Ｄ側に設けられた間隔すなわち第２連通孔Ｈ２の、２つの連通孔Ｈ１、Ｈ２を備えている。これらの連通孔Ｈ１、Ｈ２により、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２が互いに連通している。
第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２は、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２の各々に設けられている。
第１電極Ｅ１は、透明壁体１５と仕切体１６の表面１５ａ上に設けられている。第１電極Ｅ１は、境界壁１４Ｄ側に設けられた第２連通孔Ｈ２よりも境界壁１４Ｃ側の、透明壁体１５と仕切体１６の表面１５ａを覆うように設けられている。第１電極Ｅ１は、第１連通孔Ｈ１が形成された部分においては同様に切り欠かれている。
第２電極Ｅ２は、透明壁体１５の短辺方向第２端面１５ｅと境界壁１４Ａの内側側面１４ｃの間の、第１透明基板１１の内側表面１１ａ上に設けられている。第２電極Ｅ２は、第２連通孔Ｈ２よりも境界壁１４Ｃ側の、内側表面１１ａを覆うように設けられている。第２電極Ｅ２は、厚さ方向Ｚから平面視した際に第１連通孔Ｈ１と重なる部分については、第１電極Ｅ１と同様に切り欠かれている。
このように、第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２は、２つの連通孔Ｈ１、Ｈ２の一方の側Ｈ１に偏って設けられている。
第１電極Ｅ１は、透明壁体１５と仕切体１６の表面１５ａ上に設けられている。第１電極Ｅ１は、境界壁１４Ｄ側に設けられた第２連通孔Ｈ２よりも境界壁１４Ｃ側の、透明壁体１５と仕切体１６の表面１５ａを覆うように設けられている。第１電極Ｅ１は、第１連通孔Ｈ１が形成された部分においては同様に切り欠かれている。
第２電極Ｅ２は、透明壁体１５の短辺方向第２端面１５ｅと境界壁１４Ａの内側側面１４ｃの間の、第１透明基板１１の内側表面１１ａ上に設けられている。第２電極Ｅ２は、第２連通孔Ｈ２よりも境界壁１４Ｃ側の、内側表面１１ａを覆うように設けられている。第２電極Ｅ２は、厚さ方向Ｚから平面視した際に第１連通孔Ｈ１と重なる部分については、第１電極Ｅ１と同様に切り欠かれている。
このように、第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２は、２つの連通孔Ｈ１、Ｈ２の一方の側Ｈ１に偏って設けられている。
第１電極Ｅ１は、例えば酸化インジウムスズ等により形成された、透明電極である。
第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２は、例えばデータ線７に印加された電圧の値などにより、オン、オフの制御がなされる。
第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２は、例えばデータ線７に印加された電圧の値などにより、オン、オフの制御がなされる。
第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２には、２種類の流体Ｌ１、Ｌ２が封止されている。
流体Ｌ１は、極性を備えた極性流体Ｌ１である。極性流体Ｌ１は、当該画素要素１０により表示したい色により着色されている。
流体Ｌ２は、極性を備えていない、無極性流体Ｌ２である。無極性流体Ｌ２は、極性流体Ｌ１と混合することのない、例えばオイル等の、透明な液体である。
図３、図４、図５の各図においては、着色された極性流体Ｌ１は模様をつけて示されている。また、透明な無極性流体Ｌ２においては、これを透過してその先に有る構造が透けて見えるように図示されている。
流体Ｌ１は、極性を備えた極性流体Ｌ１である。極性流体Ｌ１は、当該画素要素１０により表示したい色により着色されている。
流体Ｌ２は、極性を備えていない、無極性流体Ｌ２である。無極性流体Ｌ２は、極性流体Ｌ１と混合することのない、例えばオイル等の、透明な液体である。
図３、図４、図５の各図においては、着色された極性流体Ｌ１は模様をつけて示されている。また、透明な無極性流体Ｌ２においては、これを透過してその先に有る構造が透けて見えるように図示されている。
極性流体Ｌ１と無極性流体Ｌ２は、略同等の体積が、互いに連通する第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２に封止されている。既に説明したように、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２は、体積が略同等となるように形成されている。したがって、例えば極性流体Ｌ１が第１空間Ｓ１に充満されている場合には、無極性流体Ｌ２が第２空間Ｓ２に充満された状態となっている。逆に、無極性流体Ｌ２が第１空間Ｓ１に充満されている場合には、極性流体Ｌ１が第２空間Ｓ２に充満された状態となっている。
次に、図１～図６、及び、図７～図１０を用いて、電気流体ディスプレイ装置１の作用を説明する。
図７は、極性流体Ｌ１が第１空間Ｓ１に、及び無極性流体Ｌ２が第２空間Ｓ２に、それぞれ充満された状態を示す説明図である。図８は、図７に示された状態から、極性流体Ｌ１が第２空間Ｓ２へ移動を開始した状態を示す説明図である。図９は、極性流体Ｌ１が第２空間Ｓ２に、及び無極性流体Ｌ２が第１空間Ｓ１に、それぞれ充満された状態を示す説明図である。図１０は、図９に示された状態から、極性流体Ｌ１が第１空間Ｓ１へ移動を開始した状態を示す説明図である。図７～図１０のいずれにおいても、（ａ）は図６におけるＧ－Ｇ部分の横断面図であり、（ｂ）は図６におけるＩ－Ｉ部分の横断面図である。
図７は、極性流体Ｌ１が第１空間Ｓ１に、及び無極性流体Ｌ２が第２空間Ｓ２に、それぞれ充満された状態を示す説明図である。図８は、図７に示された状態から、極性流体Ｌ１が第２空間Ｓ２へ移動を開始した状態を示す説明図である。図９は、極性流体Ｌ１が第２空間Ｓ２に、及び無極性流体Ｌ２が第１空間Ｓ１に、それぞれ充満された状態を示す説明図である。図１０は、図９に示された状態から、極性流体Ｌ１が第１空間Ｓ１へ移動を開始した状態を示す説明図である。図７～図１０のいずれにおいても、（ａ）は図６におけるＧ－Ｇ部分の横断面図であり、（ｂ）は図６におけるＩ－Ｉ部分の横断面図である。
本説明においては初期状態として、図７（ａ）に示されるような、極性流体Ｌ１が第１空間Ｓ１に充満された状態を考える。この場合においては、図７（ｂ）に示されるように、第２空間Ｓ２には無極性流体Ｌ２が充満されている。極性流体Ｌ１と無極性流体Ｌ２の界面は、例えば第１連通孔Ｈ１及び第２連通孔Ｈ２の内部またはその近傍に位置している。この状態においては、透過領域Ｒ１に設けられた第１空間Ｓ１には着色された極性流体Ｌ１が充満されているため、例えば第２透明基板１２の外側から画素要素１０を視たときには、極性流体Ｌ１の色が画素要素１０全体を覆うように表示されている。
この状態で、第１空間Ｓ１に設けられた第１電極Ｅ１をオンとし、第２空間Ｓ２に設けられた第２電極Ｅ２をオフとする。すると、エレクトロウェッティング現象により、上記電極Ｅ１、Ｅ２の操作により生じた電場によって、極性流体Ｌ１と無極性流体Ｌ２の界面の、各空間Ｓ１、Ｓ２の内壁に接触する部分の接触角が変化し、各流体Ｌ１、Ｌ２が移動しやすい状態となる。ここで、流体Ｌ１は極性を有しているため、極性流体Ｌ１は電圧が弱い方、すなわち第２電極Ｅ２の位置する第２空間Ｓ２へと移動しようとする。既に説明したように、電極Ｅ１、Ｅ２は、第１連通孔Ｈ１側に偏って設けられているため、極性流体Ｌ１は第１連通孔Ｈ１を通過して、図８に矢印Ｒ１、Ｒ２として示されるように、第２空間Ｓ２へと移動する。
極性流体Ｌ１の第２空間Ｓ２への移動により、第２空間Ｓ２を充満していた無極性流体Ｌ２は第２空間Ｓ２から押しだされ、極性流体Ｌ１が通過する第１連通孔Ｈ１とは反対側の第２連通孔Ｈ２を通過して、矢印Ｒ３、Ｒ４として示されるように、極性流体Ｌ１と入れ替わるように第１空間Ｓ１へと移動する。
極性流体Ｌ１が第２空間Ｓ２へと完全に移動した図９の状態となると、極性流体Ｌ１と無極性流体Ｌ２の移動は停止する。
図９に示された状態においては、透過領域Ｒ１に設けられた第１空間Ｓ１には透明の無極性流体Ｌ２が充満されている。また、透過領域Ｒ１を構成する、第１透明基板１１、第２透明基板１２、透明壁体１５、第１電極Ｅ１は、それぞれが透明な材質により形成されている。したがって、例えば第２透明基板１２の外側から画素要素１０を視たときには、第１透明基板１１の反対側まで透過するように表示されている。
図９に示された状態においては、透過領域Ｒ１に設けられた第１空間Ｓ１には透明の無極性流体Ｌ２が充満されている。また、透過領域Ｒ１を構成する、第１透明基板１１、第２透明基板１２、透明壁体１５、第１電極Ｅ１は、それぞれが透明な材質により形成されている。したがって、例えば第２透明基板１２の外側から画素要素１０を視たときには、第１透明基板１１の反対側まで透過するように表示されている。
図９に示された状態で、第１空間Ｓ１に設けられた第１電極Ｅ１をオフとし、第２空間Ｓ２に設けられた第２電極Ｅ２をオンとする。すると、エレクトロウェッティング現象により、各流体Ｌ１、Ｌ２が移動しやすい状態となり、極性流体Ｌ１は第１電極Ｅ１の位置する第１空間Ｓ１へと移動しようとする。電極Ｅ１、Ｅ２は、第１連通孔Ｈ１側に偏って設けられているため、極性流体Ｌ１は第１連通孔Ｈ１を通過して、図１０に矢印Ｒ５、Ｒ６として示されるように、第１空間Ｓ１へと移動する。
極性流体Ｌ１の第１空間Ｓ１への移動により、第１空間Ｓ１を充満していた無極性流体Ｌ２は第１空間Ｓ１から押しだされ、第２連通孔Ｈ２を通過して、矢印Ｒ７、Ｒ８として示されるように、極性流体Ｌ１と入れ替わるように第２空間Ｓ２へと移動する。
極性流体Ｌ１が第１空間Ｓ１へと完全に移動した図７の状態となると、極性流体Ｌ１と無極性流体Ｌ２の移動は停止する。
極性流体Ｌ１の第１空間Ｓ１への移動により、第１空間Ｓ１を充満していた無極性流体Ｌ２は第１空間Ｓ１から押しだされ、第２連通孔Ｈ２を通過して、矢印Ｒ７、Ｒ８として示されるように、極性流体Ｌ１と入れ替わるように第２空間Ｓ２へと移動する。
極性流体Ｌ１が第１空間Ｓ１へと完全に移動した図７の状態となると、極性流体Ｌ１と無極性流体Ｌ２の移動は停止する。
上記においては、説明を容易にするために、図７に示される状態から図９に示される状態に、あるいは逆方向に、流体Ｌ１、Ｌ２が移動するに際し、流体Ｌ１、Ｌ２は完全に一方の空間Ｓ１、Ｓ２に充満されるまで移動を停止しないように説明した。しかし、実際には、各電極Ｅ１、Ｅ２に印加する電圧を適切に調整することにより、例えば第１空間Ｓ１内の任意の割合が極性流体Ｌ１で満たされ、他を無極性流体Ｌ２が満たすように、均衡させることもできる。このようにして、電気流体ディスプレイ装置１は、任意の階調を表示することが可能である。
次に、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２の大きさの設定について説明する。
第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２は、既に説明したように、体積が略同等となるように形成されている。したがって、例えば図６に示される、第１空間Ｓ１の長辺Ｓ１ａ、短辺Ｓ１ｂ、厚さ方向の辺Ｓ１ｃの各々の長さが、第２空間Ｓ２の長辺Ｓ２ａ、短辺Ｓ２ｂ、厚さ方向の辺Ｓ２ｃの各々の長さと略同等となるように形成することで、本実施形態における電気流体ディスプレイ装置１を実現可能である。
第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２は、既に説明したように、体積が略同等となるように形成されている。したがって、例えば図６に示される、第１空間Ｓ１の長辺Ｓ１ａ、短辺Ｓ１ｂ、厚さ方向の辺Ｓ１ｃの各々の長さが、第２空間Ｓ２の長辺Ｓ２ａ、短辺Ｓ２ｂ、厚さ方向の辺Ｓ２ｃの各々の長さと略同等となるように形成することで、本実施形態における電気流体ディスプレイ装置１を実現可能である。
しかし、実際には、第２空間Ｓ２の厚さ方向の辺Ｓ２ｃの長さは、ブラックマトリクス１３の幅により制限されて、第１空間Ｓ１の厚さ方向の辺Ｓ１ｃの長さよりも短くせざるを得ない場合もある。本実施形態においては、図６等に示されるように、第１空間Ｓ１の長辺Ｓ１ａと第２空間Ｓ２の長辺Ｓ２ａの長さは略等しい構成となっている。このため、第２空間Ｓ２の厚さ方向の辺Ｓ２ｃの長さを第１空間Ｓ１の厚さ方向の辺Ｓ１ｃの長さよりも短くすると、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２の体積を略同等にするためには、第２空間Ｓ２の短辺Ｓ２ｂの長さを第１空間Ｓ１の短辺Ｓ１ｂの長さよりも、長くしなければならない。
このような場合においては、第２空間Ｓ２の短辺Ｓ２ｂの長さは、第１空間Ｓ１の短辺Ｓ１ｂと厚さ方向の辺Ｓ１ｃの長さを乗算し、これを、例えばブラックマトリクス１３の幅等の、第２空間Ｓ２の望ましい厚さ方向の辺Ｓ２ｃの長さで除算することにより、導出することが可能である。
このような場合においては、第２空間Ｓ２の短辺Ｓ２ｂの長さは、第１空間Ｓ１の短辺Ｓ１ｂと厚さ方向の辺Ｓ１ｃの長さを乗算し、これを、例えばブラックマトリクス１３の幅等の、第２空間Ｓ２の望ましい厚さ方向の辺Ｓ２ｃの長さで除算することにより、導出することが可能である。
また、本実施形態においては、電気流体ディスプレイ装置１は図１を用いて説明したように、カラー表示が可能なものである。しかし、例えば第２実施形態として後に説明するように、電気流体ディスプレイ装置を既存の透過ディスプレイ装置と組み合わせて、複合ディスプレイ装置として使用することも考えられる。この場合においては、電気流体ディスプレイ装置を透過状態として表示させることで、複合ディスプレイ装置を透過ディスプレイ装置として使用することができる。更に、場合によっては電気流体ディスプレイ装置を不透過状態とさせて、複合ディスプレイ装置を片側からのみ視聴可能なディスプレイ装置として使用することもできる。
このように、透過ディスプレイ装置と組み合わせて使用される場合には、電気流体ディスプレイ装置は不透過状態として使用される際に、透過ディスプレイ装置の全面を、例えば黒などの単色、単階調で覆うように表示すればよい。すなわち、この場合に電気流体ディスプレイ装置に求められる機能は、透過状態と、単色が全面に表示された不透過状態の切り替えのみである。
したがって、理論的には、透過ディスプレイ装置と同等の面積の画素要素１０を１つ備えた電気流体ディスプレイ装置を用意し、これを透過ディスプレイ装置に重ねて設けることによって、複合ディスプレイ装置を実現することは可能である。
このように、透過ディスプレイ装置と組み合わせて使用される場合には、電気流体ディスプレイ装置は不透過状態として使用される際に、透過ディスプレイ装置の全面を、例えば黒などの単色、単階調で覆うように表示すればよい。すなわち、この場合に電気流体ディスプレイ装置に求められる機能は、透過状態と、単色が全面に表示された不透過状態の切り替えのみである。
したがって、理論的には、透過ディスプレイ装置と同等の面積の画素要素１０を１つ備えた電気流体ディスプレイ装置を用意し、これを透過ディスプレイ装置に重ねて設けることによって、複合ディスプレイ装置を実現することは可能である。
しかし、この場合においては、画素要素１０の厚さ方向Ｚの長さとして、透過ディスプレイ装置の幅と同等の長さが必要であり、電気流体ディスプレイ装置が巨大化し、製造自体が容易ではなくなる。
また、電気流体ディスプレイ装置は、流体Ｌ１、Ｌ２を移動させることにより表示を切り替えるため、画素要素１０が大きくなると流体Ｌ１、Ｌ２の移動に時間を要し、表示を切り替えた際の応答速度が望ましくないものとなる。
すなわち、上記のような大きすぎる画素要素１０は現実的なものではなく、電気流体ディスプレイ装置１が適切な性能を発揮するためには画素要素１０が適切な大きさに形成されていなければならない。
また、電気流体ディスプレイ装置は、流体Ｌ１、Ｌ２を移動させることにより表示を切り替えるため、画素要素１０が大きくなると流体Ｌ１、Ｌ２の移動に時間を要し、表示を切り替えた際の応答速度が望ましくないものとなる。
すなわち、上記のような大きすぎる画素要素１０は現実的なものではなく、電気流体ディスプレイ装置１が適切な性能を発揮するためには画素要素１０が適切な大きさに形成されていなければならない。
例えば、一実施例としては、例えば第１空間Ｓ１の長辺Ｓ１ａの長さを１１５μｍ、短辺Ｓ１ｂの長さを３５μｍ、第２空間Ｓ２の厚さ方向の辺Ｓ２ｃの長さを１０μｍとすることで、十分な応答速度を備え、かつ解像度の高い電気流体ディスプレイ装置１が実現可能である。
また、例えば第１空間Ｓ１の厚さ方向の辺Ｓ１ｃの長さは、着色した極性流体Ｌ１の濃度によって決定され得る。すなわち、流体Ｌ１に溶解する染料の濃度には上限があるため、電気流体ディスプレイ装置１において実現したい、不透過表示時における遮蔽性を高めようとすると、厚さ方向の辺Ｓ１ｃを長くする必要がある。
次に、上記の電気流体ディスプレイ装置１の効果について説明する。
本実施形態の電気流体ディスプレイ装置１は、画素要素１０が、互いに対向して設けられた第１及び第２透明基板１１、１２と、第１及び第２透明基板１１、１２の少なくともいずれか一方１２の、画素要素１０の境界１４ｄに設けられて、光を透過しない不透過領域Ｒ２を形成するブラックマトリクス１３と、第１及び第２透明基板１１、１２の間に形成された、互いに連通する第１及び第２空間Ｓ１、Ｓ２と、一方が着色され、他方が透明の、第１及び第２空間Ｓ１、Ｓ２に封止された極性流体Ｌ１及び無極性流体Ｌ２と、第１及び第２空間Ｓ１、Ｓ２の各々に設けられた第１及び第２電極Ｅ１、Ｅ２と、を備えた電気流体ディスプレイ装置１であって、第１空間Ｓ１は光を透過する透過領域Ｒ１に形成され、第２空間Ｓ２は不透過領域Ｒ２に形成されている。
上記のような構成によれば、第１及び第２の基板１１、１２はいずれも透明な基板であり、第１空間Ｓ１はこれら第１及び第２透明基板１１、１２を介して光を透過する透過領域Ｒ１に設けられているため、第１空間Ｓ１は外部から視認可能である。また、第２空間Ｓ２は、ブラックマトリクス１３により形成された光を透過しない不透過領域Ｒ２に形成されている。このため、第１及び第２電極Ｅ１、Ｅ２に電圧を印加することで、例えば着色された流体Ｌ１を第２空間Ｓ２に、及び透明な流体Ｌ２を透過領域Ｒ１に形成された第１空間Ｓ１に、それぞれ移動させることができる。この場合において、透過領域Ｒ１において外部から一方の基板１２を透過し、画素要素１０内部へ侵入した光は、第１空間Ｓ１を満たす透明な流体Ｌ１を透過した後に、他方の基板１１へ到達し、透過する。また、着色された流体Ｌ１はブラックマトリクス１３により不透過領域Ｒ２に隠蔽されるため、透過領域Ｒ１に侵入した光を遮らない。これにより、透過性の高い電気流体ディスプレイ装置１を実現可能である。
上記のような構成によれば、第１及び第２の基板１１、１２はいずれも透明な基板であり、第１空間Ｓ１はこれら第１及び第２透明基板１１、１２を介して光を透過する透過領域Ｒ１に設けられているため、第１空間Ｓ１は外部から視認可能である。また、第２空間Ｓ２は、ブラックマトリクス１３により形成された光を透過しない不透過領域Ｒ２に形成されている。このため、第１及び第２電極Ｅ１、Ｅ２に電圧を印加することで、例えば着色された流体Ｌ１を第２空間Ｓ２に、及び透明な流体Ｌ２を透過領域Ｒ１に形成された第１空間Ｓ１に、それぞれ移動させることができる。この場合において、透過領域Ｒ１において外部から一方の基板１２を透過し、画素要素１０内部へ侵入した光は、第１空間Ｓ１を満たす透明な流体Ｌ１を透過した後に、他方の基板１１へ到達し、透過する。また、着色された流体Ｌ１はブラックマトリクス１３により不透過領域Ｒ２に隠蔽されるため、透過領域Ｒ１に侵入した光を遮らない。これにより、透過性の高い電気流体ディスプレイ装置１を実現可能である。
また、第１及び第２空間Ｓ１、Ｓ２の間には、第１及び第２空間Ｓ１、Ｓ２を仕切る仕切体１６が設けられ、仕切体１６は２つの連通孔Ｈ１、Ｈ２を備え、第１及び第２空間Ｓ１、Ｓ２は、２つの連通孔Ｈ１、Ｈ２により連通され、第１及び第２電極Ｅ１、Ｅ２は、２つの連通孔Ｈ１、Ｈ２の一方Ｈ１の側に偏って設けられている。
上記のような構成によれば、第１及び第２空間Ｓ１、Ｓ２は２つの連通孔Ｈ１、Ｈ２により連通されており、各電極Ｅ１、Ｅ２は２つの連通孔Ｈ１、Ｈ２の一方Ｈ１の側に偏って設けられている。このため、例えば一方の空間に極性流体Ｌ１が満たされ、他方の空間に無極性流体Ｌ２が満たされている場合に、電極Ｅ１、Ｅ２に適切に電圧を印加することで、電極Ｅ１、Ｅ２が偏って設けられた側の連通孔Ｈ１を介して極性流体Ｌ１を他方の空間へと通過させることができる。他方の空間に満たされていた無極性流体Ｌ２は、他方の空間へ流入した極性流体Ｌ１に押しだされるように、他方の連通孔Ｈ２を介して無極性流体Ｌ２が通過し、一方の空間へと移動する。このように、各流体Ｌ１、Ｌ２の移動を容易に制御することができるため、階調を適切に表現可能である。
上記のような構成によれば、第１及び第２空間Ｓ１、Ｓ２は２つの連通孔Ｈ１、Ｈ２により連通されており、各電極Ｅ１、Ｅ２は２つの連通孔Ｈ１、Ｈ２の一方Ｈ１の側に偏って設けられている。このため、例えば一方の空間に極性流体Ｌ１が満たされ、他方の空間に無極性流体Ｌ２が満たされている場合に、電極Ｅ１、Ｅ２に適切に電圧を印加することで、電極Ｅ１、Ｅ２が偏って設けられた側の連通孔Ｈ１を介して極性流体Ｌ１を他方の空間へと通過させることができる。他方の空間に満たされていた無極性流体Ｌ２は、他方の空間へ流入した極性流体Ｌ１に押しだされるように、他方の連通孔Ｈ２を介して無極性流体Ｌ２が通過し、一方の空間へと移動する。このように、各流体Ｌ１、Ｌ２の移動を容易に制御することができるため、階調を適切に表現可能である。
また、第１透明基板１１の透過領域Ｒ１には、表面１５ａが第２透明基板１２に接近するように、透明壁体１５が設けられ、第１空間Ｓ１は、透明壁体１５の表面１５ａと第２透明基板１２の間に形成されている。
上記のような構成によれば、第１透明基板１１と第２透明基板１２の間の距離に依らず、各基板１１、１２に直交する方向Ｚの第１空間Ｓ１の厚さを薄くしつつ、透過領域Ｒ１を形成することができる。このように第１空間Ｓ１を薄くすることで、第１空間Ｓ１の体積を低減し、各空間Ｓ１、Ｓ２に封止される流体Ｌ１、Ｌ２の量を低減可能である。すなわち、電極Ｅ１、Ｅ２に電圧が印加された時に移動すべき流体Ｌ１、Ｌ２の量が低減するため、反応が速くなり、画像表示速度を向上することが可能となる。
上記のような構成によれば、第１透明基板１１と第２透明基板１２の間の距離に依らず、各基板１１、１２に直交する方向Ｚの第１空間Ｓ１の厚さを薄くしつつ、透過領域Ｒ１を形成することができる。このように第１空間Ｓ１を薄くすることで、第１空間Ｓ１の体積を低減し、各空間Ｓ１、Ｓ２に封止される流体Ｌ１、Ｌ２の量を低減可能である。すなわち、電極Ｅ１、Ｅ２に電圧が印加された時に移動すべき流体Ｌ１、Ｌ２の量が低減するため、反応が速くなり、画像表示速度を向上することが可能となる。
また、画素要素１０は、画素要素１０の境界において画素要素１０の外部とを仕切る境界壁１４を備え、透明壁体１５の側面１５ｅは、透過領域Ｒ１と不透過領域Ｒ２の境界に設けられ、透明壁体１５の側面１５ｅと、境界壁１４により、第２空間Ｓ２が画定されている。
上記のような構成によれば、第２空間Ｓ２は、透過領域Ｒ１と不透過領域Ｒ２の境界に設けられた透明壁体１５の側面１５ｅにより画定されているため、第２空間Ｓ２が確実に不透過領域Ｒ２に形成される。これにより、電気流体ディスプレイ装置１の透過率が向上する。
上記のような構成によれば、第２空間Ｓ２は、透過領域Ｒ１と不透過領域Ｒ２の境界に設けられた透明壁体１５の側面１５ｅにより画定されているため、第２空間Ｓ２が確実に不透過領域Ｒ２に形成される。これにより、電気流体ディスプレイ装置１の透過率が向上する。
また、画素要素１０は直方体状に形成され、第１透明基板１１に直交する直交方向Ｚから平面視した際に長方形状をなし、ブラックマトリクス１３は、長方形状の少なくとも長辺１０ａに沿って設けられ、第１空間Ｓ１は板状に形成され、第２透明基板１２に沿って第２透明基板１２の延在する方向Ｘ、Ｙに延在するように、かつ第１空間Ｓ１の長辺Ｓ１ａが長方形状の長辺１０ａに沿って延在するように設けられ、第２空間Ｓ２も板状に形成され、第２空間Ｓ２の長辺Ｓ２ａと短辺Ｓ２ｂの各々が、長方形状の長辺１０ａと直交方向Ｚにそれぞれ沿って延在するように設けられている。
上記のような構成によれば、第１空間Ｓ１が画素要素１０の透過領域Ｒ１と略同一形状、略同一大きさとなるように形成することができる。
また、板状の第２空間Ｓ２の、各基板１１、１２に直交する直交方向Ｚに延在する辺が、短辺Ｓ２ｂとなっている。例えば直交方向Ｚに延在する辺が長辺Ｓ２ａである場合には、第１及び第２基板間１１、１２の間隔を不当に大きくとらなければならないことがある。また、例えば直交方向Ｚに延在する辺が厚さ方向の辺Ｓ２ｃである場合には、長辺Ｓ２ａと短辺Ｓ２ｂの双方が、各基板１１、１２と平行に位置するため、各基板１１、１２上における第２空間Ｓ２の面積が不当に大きくなり、結果的に透過率が低下する。上記の構成のように、直交方向Ｚに延在する辺を短辺方向Ｓ２ｂとすることにより、基板１１、１２間の間隔を適切な距離に維持し製造を容易とするとともに、各基板１１、１２と平行に位置する辺を長辺Ｓ２ａと厚さ方向の辺Ｓ２ｃとして基板１１、１２上に占める第２空間Ｓ２の面積を小さくし、透過率を高くすることができる。
上記のような構成によれば、第１空間Ｓ１が画素要素１０の透過領域Ｒ１と略同一形状、略同一大きさとなるように形成することができる。
また、板状の第２空間Ｓ２の、各基板１１、１２に直交する直交方向Ｚに延在する辺が、短辺Ｓ２ｂとなっている。例えば直交方向Ｚに延在する辺が長辺Ｓ２ａである場合には、第１及び第２基板間１１、１２の間隔を不当に大きくとらなければならないことがある。また、例えば直交方向Ｚに延在する辺が厚さ方向の辺Ｓ２ｃである場合には、長辺Ｓ２ａと短辺Ｓ２ｂの双方が、各基板１１、１２と平行に位置するため、各基板１１、１２上における第２空間Ｓ２の面積が不当に大きくなり、結果的に透過率が低下する。上記の構成のように、直交方向Ｚに延在する辺を短辺方向Ｓ２ｂとすることにより、基板１１、１２間の間隔を適切な距離に維持し製造を容易とするとともに、各基板１１、１２と平行に位置する辺を長辺Ｓ２ａと厚さ方向の辺Ｓ２ｃとして基板１１、１２上に占める第２空間Ｓ２の面積を小さくし、透過率を高くすることができる。
また、第２空間Ｓ２の厚さ方向Ｓ２ｃの辺の長さが、ブラックマトリクス１３の幅より小さい。
上記のような構成によれば、第２空間Ｓ２を確実にブラックマトリクス１３により形成される不透過領域Ｒ２に隠蔽することが可能となる。これにより、電気流体ディスプレイ装置１の透過率が向上する。
上記のような構成によれば、第２空間Ｓ２を確実にブラックマトリクス１３により形成される不透過領域Ｒ２に隠蔽することが可能となる。これにより、電気流体ディスプレイ装置１の透過率が向上する。
また、電気流体ディスプレイ装置１は、複数の画素８を備え、各画素８が、サブピクセルとして、極性流体Ｌ１及び無極性流体Ｌ２のいずれか一方が互いに異なる第１、第２、及び第３の色により着色された、第１、第２、及び第３の画素要素１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂを備えている。
上記のような構成によれば、異なる色により着色された流体Ｌ１が封止された複数の画素要素１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂにより、電気流体ディスプレイ１の１つの画素８を実現可能となるため、これらの異なる色を様々に組み合わせた、カラー表示が可能となる。
上記のような構成によれば、異なる色により着色された流体Ｌ１が封止された複数の画素要素１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂにより、電気流体ディスプレイ１の１つの画素８を実現可能となるため、これらの異なる色を様々に組み合わせた、カラー表示が可能となる。
［第２実施形態］
次に、第２実施形態を説明する。図１１は、第２実施形態における複合ディスプレイ装置の模式的な分解斜視図である。
本第２実施形態における複合ディスプレイ装置３０は、第１実施形態として説明したような電気流体ディスプレイ装置３１と、透明ディスプレイ装置４０とを備えている。本実施形態においては、電気流体ディスプレイ装置３１は調光パネルとして使用される。
次に、第２実施形態を説明する。図１１は、第２実施形態における複合ディスプレイ装置の模式的な分解斜視図である。
本第２実施形態における複合ディスプレイ装置３０は、第１実施形態として説明したような電気流体ディスプレイ装置３１と、透明ディスプレイ装置４０とを備えている。本実施形態においては、電気流体ディスプレイ装置３１は調光パネルとして使用される。
透明ディスプレイ装置４０は、例えば透明有機ＥＬディスプレイ等の、映像を表示しない部分においては透過表示されるディスプレイである。
透明ディスプレイ装置４０は、複数の画素４１を備えている。複数の画素４１の各々は、例えば赤を表示する第１サブピクセル４２Ｒ、緑を表示する第２サブピクセル４２Ｇ、及び青を表示する第３サブピクセル４２Ｂを備えている。
透明ディスプレイ装置４０は、複数の画素４１を備えている。複数の画素４１の各々は、例えば赤を表示する第１サブピクセル４２Ｒ、緑を表示する第２サブピクセル４２Ｇ、及び青を表示する第３サブピクセル４２Ｂを備えている。
電気流体ディスプレイ装置３１は、第１実施形態と同様に、複数の画素要素３２を備えている。本実施形態における画素要素３２は、第１実施形態における画素要素１０とは、全ての画素要素３２の極性流体Ｌ１が、遮光に適する単一の色、例えば黒により着色されている点が異なっている。
また、本実施形態における画素要素３２は、パッシブマトリクスにより駆動されている。
上記以外に置いては、画素要素３２は、構造的に画素要素１０と同様に構成されている。
電気流体ディスプレイ装置３１は、透明ディスプレイ装置４０のサブピクセル４２Ｒ、４２Ｇ、４２Ｂと同じ数の画素要素３２を備えている。
また、本実施形態における画素要素３２は、パッシブマトリクスにより駆動されている。
上記以外に置いては、画素要素３２は、構造的に画素要素１０と同様に構成されている。
電気流体ディスプレイ装置３１は、透明ディスプレイ装置４０のサブピクセル４２Ｒ、４２Ｇ、４２Ｂと同じ数の画素要素３２を備えている。
電気流体ディスプレイ装置３１と透明ディスプレイ装置４０は、互いに密着するように重ねられている。電気流体ディスプレイ装置３１の各画素要素３２は、このように電気流体ディスプレイ装置３１と透明ディスプレイ装置４０を重ねた複合ディスプレイ装置３０を平面視した際に、透明ディスプレイ装置４０の対応するサブピクセル４２Ｒ、４２Ｇ、４２Ｂが同じ平面位置に位置するように設けられている。
このように、本実施形態における複合ディスプレイ装置３０は、電気流体ディスプレイ装置３１と透明ディスプレイ装置４０を備え、電気流体ディスプレイ装置３１と透明ディスプレイ装置４０は、電気流体ディスプレイ装置３１の画素要素３２と、透明ディスプレイ装置４０の各画素４１を構成する各サブピクセル４２Ｒ、４２Ｇ、４２Ｂとが、互いに対応するように重ねて設けられている。
上記のような構成によれば、例えば電気流体ディスプレイ装置３１の全ての画素要素３２において、着色された流体Ｌ１を第１実施形態において説明したような第２空間Ｓ２側に移動させて電気流体ディスプレイ装置３１を透過状態とすることで、複合ディスプレイ装置３０を透明ディスプレイ装置として使用可能である。この場合には、複合ディスプレイ装置３０を、例えばデジタルサイネージ用に好適に使用可能である。また、全ての画素要素３２において、着色された流体Ｌ１を第１空間Ｓ１側に移動させて電気流体ディスプレイ装置３１を不透過状態すなわち遮光状態とすることで、複合ディスプレイ装置３０を不透過型のディスプレイ装置として使用可能である。この場合には、複合ディスプレイ装置３０を、上記のようにデジタルサイネージ用に使用することが可能であるし、また、例えば通常のディスプレイとして映像を表示し視聴することも可能である。
このように、電気流体ディスプレイ装置３１に重ねて設けられた透明ディスプレイ装置４０の利用可能性が向上する。
上記のような構成によれば、例えば電気流体ディスプレイ装置３１の全ての画素要素３２において、着色された流体Ｌ１を第１実施形態において説明したような第２空間Ｓ２側に移動させて電気流体ディスプレイ装置３１を透過状態とすることで、複合ディスプレイ装置３０を透明ディスプレイ装置として使用可能である。この場合には、複合ディスプレイ装置３０を、例えばデジタルサイネージ用に好適に使用可能である。また、全ての画素要素３２において、着色された流体Ｌ１を第１空間Ｓ１側に移動させて電気流体ディスプレイ装置３１を不透過状態すなわち遮光状態とすることで、複合ディスプレイ装置３０を不透過型のディスプレイ装置として使用可能である。この場合には、複合ディスプレイ装置３０を、上記のようにデジタルサイネージ用に使用することが可能であるし、また、例えば通常のディスプレイとして映像を表示し視聴することも可能である。
このように、電気流体ディスプレイ装置３１に重ねて設けられた透明ディスプレイ装置４０の利用可能性が向上する。
また、電気流体ディスプレイ装置３１の極性流体Ｌ１が、黒で着色されている。
上記のような構成によれば、複合ディスプレイ装置３０を不透過型のディスプレイ装置として使用する場合に好適である。
上記のような構成によれば、複合ディスプレイ装置３０を不透過型のディスプレイ装置として使用する場合に好適である。
また、電気流体ディスプレイ装置３１の画素要素３２が、パッシブマトリクスにより駆動されている。
上記のような構成によれば、電気流体ディスプレイ装置３１の製造が容易となり、製造コストを低減できる。
上記のような構成によれば、電気流体ディスプレイ装置３１の製造が容易となり、製造コストを低減できる。
［第２実施形態の変形例］
次に、図１２を用いて、上記第２実施形態として示した複合ディスプレイ装置３０の変形例を説明する。図１２は、本変形例における複合ディスプレイ装置の模式的な分解斜視図である。本変形例における透明ディスプレイ装置５０は、第２実施形態として示した複合ディスプレイ装置３０とは、電気流体ディスプレイ装置３１が、透明ディスプレイ装置４０の、双方の表面に重ねて設けられている点が異なっている。
次に、図１２を用いて、上記第２実施形態として示した複合ディスプレイ装置３０の変形例を説明する。図１２は、本変形例における複合ディスプレイ装置の模式的な分解斜視図である。本変形例における透明ディスプレイ装置５０は、第２実施形態として示した複合ディスプレイ装置３０とは、電気流体ディスプレイ装置３１が、透明ディスプレイ装置４０の、双方の表面に重ねて設けられている点が異なっている。
上記のような構成によれば、例えば双方の電気流体ディスプレイ装置３１を透過状態とすることで、複合ディスプレイ装置５０を透明ディスプレイ装置として使用可能である。また、透明ディスプレイ装置５０の双方の表面に電気流体ディスプレイ装置３１が設けられているため、任意の電気流体ディスプレイ装置３１を不透過状態とし、他方を透過状態とすることで、透明ディスプレイ装置５０に表示された画像を任意の方向へのみ表示、視認可能とすることができる。したがって、電気流体ディスプレイ装置３１に重ねて設けられた透明ディスプレイ装置４０の利用可能性が向上する。
本変形例が、既に説明した第２実施形態と同様な他の効果を奏することは言うまでもない。
なお、本発明の電気流体ディスプレイ装置及び複合ディスプレイ装置は、図面を参照して説明した上述の各実施形態及び各変形例に限定されるものではなく、その技術的範囲において他の様々な変形例が考えられる。
例えば、上記各実施形態及び変形例においては、ブラックマトリクス１３は第２透明基板１２側に設けられていたが、第１透明基板１１側に設けられていても構わない。
また、上記各実施形態及び変形例においては、極性流体Ｌ１が着色されていたが、無極性流体Ｌ２が着色されていても構わない。
また、上記各実施形態及び変形例においては、極性流体Ｌ１が着色されていたが、無極性流体Ｌ２が着色されていても構わない。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記各実施形態及び各変形例で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
１、３１ 電気流体ディスプレイ装置
８ 画素
１０、３２ 画素要素
１０Ｒ 第１画素要素
１０Ｇ 第２画素要素
１０Ｂ 第３画素要素
１０ａ 長辺
１０ｂ 短辺
１１ 第１透明基板
１２ 第２透明基板
１３ ブラックマトリクス
１３ｃ 内側の端部（透過領域と不透過領域の境界）
１４ 境界壁
１４ｄ 外側側面（画素要素の境界）
１５ 透明壁体（透明な壁体）
１５ａ 表面
１５ｅ 短辺方向第２端面（側面）
１６ 突出部（仕切体）
３０、５０ 複合ディスプレイ装置
４０ 透明ディスプレイ装置
４２Ｒ 第１サブピクセル（サブピクセル）
４２Ｇ 第２サブピクセル（サブピクセル）
４２Ｂ 第３サブピクセル（サブピクセル）
Ｘ 画素要素の長辺方向（第２透明基板の延在する方向）
Ｙ 画素要素の短辺方向（第２透明基板の延在する方向）
Ｚ 画素要素の厚さ方向（直交方向）
Ｒ１ 透過領域
Ｒ２ 不透過領域
Ｓ１ 第１空間
Ｓ１ａ 長辺
Ｓ１ｂ 短辺
Ｓ１ｃ 厚さ方向の辺
Ｓ２ 第２空間
Ｓ２ａ 長辺
Ｓ２ｂ 短辺
Ｓ２ｃ 厚さ方向の辺
Ｌ１ 極性流体
Ｌ２ 無極性流体
Ｅ１ 第１電極
Ｅ２ 第２電極
Ｈ１ 第１連通孔（連通孔、一方の側）
Ｈ２ 第２連通孔（連通孔）
８ 画素
１０、３２ 画素要素
１０Ｒ 第１画素要素
１０Ｇ 第２画素要素
１０Ｂ 第３画素要素
１０ａ 長辺
１０ｂ 短辺
１１ 第１透明基板
１２ 第２透明基板
１３ ブラックマトリクス
１３ｃ 内側の端部（透過領域と不透過領域の境界）
１４ 境界壁
１４ｄ 外側側面（画素要素の境界）
１５ 透明壁体（透明な壁体）
１５ａ 表面
１５ｅ 短辺方向第２端面（側面）
１６ 突出部（仕切体）
３０、５０ 複合ディスプレイ装置
４０ 透明ディスプレイ装置
４２Ｒ 第１サブピクセル（サブピクセル）
４２Ｇ 第２サブピクセル（サブピクセル）
４２Ｂ 第３サブピクセル（サブピクセル）
Ｘ 画素要素の長辺方向（第２透明基板の延在する方向）
Ｙ 画素要素の短辺方向（第２透明基板の延在する方向）
Ｚ 画素要素の厚さ方向（直交方向）
Ｒ１ 透過領域
Ｒ２ 不透過領域
Ｓ１ 第１空間
Ｓ１ａ 長辺
Ｓ１ｂ 短辺
Ｓ１ｃ 厚さ方向の辺
Ｓ２ 第２空間
Ｓ２ａ 長辺
Ｓ２ｂ 短辺
Ｓ２ｃ 厚さ方向の辺
Ｌ１ 極性流体
Ｌ２ 無極性流体
Ｅ１ 第１電極
Ｅ２ 第２電極
Ｈ１ 第１連通孔（連通孔、一方の側）
Ｈ２ 第２連通孔（連通孔）
Claims (9)
- 画素要素が、
互いに対向して設けられた第１及び第２透明基板と、
当該第１及び第２透明基板の少なくともいずれか一方の、前記画素要素の境界に設けられて、光を透過しない不透過領域を形成するブラックマトリクスと、
前記第１及び第２透明基板の間に形成された、互いに連通する第１及び第２空間と、
一方が着色され、他方が透明の、前記第１及び第２空間に封止された極性流体及び無極性流体と、
前記第１及び第２空間の各々に設けられた第１及び第２電極と、
を備えた電気流体ディスプレイ装置であって、
前記第１空間は光を透過する透過領域に形成され、前記第２空間は前記不透過領域に形成され、
前記第１及び第２空間の間には、当該第１及び第２空間を仕切る仕切体が設けられ、
当該仕切体は２つの連通孔を備え、前記第１及び第２空間は、２つの前記連通孔により連通され、
前記第１及び第２電極は、２つの前記連通孔の一方の側に偏って設けられている、電気流体ディスプレイ装置。 - 画素要素が、
互いに対向して設けられた第１及び第２透明基板と、
当該第１及び第２透明基板の少なくともいずれか一方の、前記画素要素の境界に設けられて、光を透過しない不透過領域を形成するブラックマトリクスと、
前記第１及び第２透明基板の間に形成された、互いに連通する第１及び第２空間と、
一方が着色され、他方が透明の、前記第１及び第２空間に封止された極性流体及び無極性流体と、
前記第１及び第２空間の各々に設けられた第１及び第２電極と、
を備えた電気流体ディスプレイ装置であって、
前記第１空間は光を透過する透過領域に形成され、前記第２空間は前記不透過領域に形成され、
前記第１透明基板の前記透過領域には、表面が前記第２透明基板に接近するように、透明な壁体が設けられ、
前記第１空間は、前記透明な壁体の前記表面と前記第２透明基板の間に形成されている、電気流体ディスプレイ装置。 - 前記画素要素は、前記画素要素の前記境界において前記画素要素を外部から仕切る境界壁を備え、
前記透明な壁体の側面は、前記透過領域と前記不透過領域の境界に設けられ、
前記透明な壁体の前記側面と、前記境界壁により、前記第２空間が画定されている、請求項２に記載の電気流体ディスプレイ装置。 - 画素要素が、
互いに対向して設けられた第１及び第２透明基板と、
当該第１及び第２透明基板の少なくともいずれか一方の、前記画素要素の境界に設けられて、光を透過しない不透過領域を形成するブラックマトリクスと、
前記第１及び第２透明基板の間に形成された、互いに連通する第１及び第２空間と、
一方が着色され、他方が透明の、前記第１及び第２空間に封止された極性流体及び無極性流体と、
前記第１及び第２空間の各々に設けられた第１及び第２電極と、
を備えた電気流体ディスプレイ装置であって、
前記第１空間は光を透過する透過領域に形成され、前記第２空間は前記不透過領域に形成され、
前記画素要素は直方体状に形成され、前記第１透明基板に直交する直交方向から平面視した際に長方形状をなし、
前記ブラックマトリクスは、前記長方形状の少なくとも長辺に沿って設けられ、
前記第１空間は板状に形成され、前記第２透明基板に沿って前記第２透明基板の延在する方向に延在するように、かつ前記第１空間の長辺が前記長方形状の長辺に沿って延在するように設けられ、
前記第２空間も板状に形成され、前記第２空間の長辺と短辺の各々が、前記長方形状の長辺と前記直交方向にそれぞれ沿って延在するように設けられている、電気流体ディスプレイ装置。 - 前記第２空間の厚さ方向の辺の長さが、前記ブラックマトリクスの幅より小さい、請求項４に記載の電気流体ディスプレイ装置。
- 複数の画素を備え、
各画素が、サブピクセルとして、前記極性流体及び前記無極性流体のいずれか一方が互いに異なる第１、第２、及び第３の色により着色された、第１、第２、及び第３の前記画素要素を備えている、請求項１から５のいずれか一項に記載の電気流体ディスプレイ装置。 - 請求項１から５のいずれか一項に記載の電気流体ディスプレイ装置と、
透明ディスプレイ装置と、
を備え、
前記電気流体ディスプレイ装置と前記透明ディスプレイ装置は、前記電気流体ディスプレイ装置の前記画素要素と、前記透明ディスプレイ装置の各画素を構成する各サブピクセルとが、互いに対応するように重ねて設けられている、複合ディスプレイ装置。 - 前記電気流体ディスプレイ装置の、前記極性流体及び前記無極性流体のいずれか一方が、黒で着色されている、請求項７に記載の複合ディスプレイ装置。
- 前記電気流体ディスプレイ装置が、前記透明ディスプレイ装置の、双方の表面に重ねて設けられている、請求項７または８に記載の複合ディスプレイ装置。
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