專利名稱：顯示元件和使用其的電氣設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過使導(dǎo)電性液體移動(dòng)而顯示圖像和/或文字的顯示元件和使用其的電氣設(shè)備。
背景技術(shù)：
近年來，在顯示元件中，以電潤(rùn)濕方式的顯示元件為代表，利用由外部電場(chǎng)引起的導(dǎo)電性液體的移動(dòng)現(xiàn)象進(jìn)行信息的顯示的顯示元件被開發(fā)并被實(shí)用化。具體而言，在上述的現(xiàn)有的顯示元件中，例如下述專利文獻(xiàn)I所記載的那樣，在第一與第二基板之間形成有顯示用空間，并且通過肋(分隔壁)根據(jù)多個(gè)像素區(qū)域中的各像素區(qū)域?qū)υ擄@示用空間的內(nèi)部進(jìn)行劃分。此外，在該現(xiàn)有的顯示元件中，在上述各像素區(qū)域被封入導(dǎo)電性液體，并且信號(hào)電極與相互平行地設(shè)置的掃描電極和基準(zhǔn)電極(參照電極)交叉 地設(shè)置。而且，在該現(xiàn)有的顯示元件中，在各像素區(qū)域，通過對(duì)信號(hào)電極、掃描電極和基準(zhǔn)電極適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行電壓施加，使導(dǎo)電性液體向掃描電極ー側(cè)或基準(zhǔn)電極ー側(cè)移動(dòng)，以改變顯示面一側(cè)的顯示色?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本公開第2008/155925號(hào)手冊(cè)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的問題但是，在上述那樣的現(xiàn)有的顯示元件中，當(dāng)進(jìn)行電壓施加時(shí)，存在在相鄰的像素區(qū)域之間發(fā)生導(dǎo)電性液體的合并的問題。其結(jié)果是，在現(xiàn)有的顯示元件中存在如下問題像素區(qū)域內(nèi)的導(dǎo)電性液體的液量變?yōu)椴皇沁m當(dāng)?shù)牧慷l(fā)生點(diǎn)缺陷等顯示不良的問題。具體而言，在現(xiàn)有的顯示元件中，為了提高像素區(qū)域的內(nèi)部的導(dǎo)電性液體的移動(dòng)速度，像素區(qū)域并不被肋完全密封，例如在呈矩形狀構(gòu)成的像素區(qū)域的四個(gè)角設(shè)置有連通相鄰的像素區(qū)域的內(nèi)部的間隙。因此，在現(xiàn)有的顯示元件中，在相鄰的像素區(qū)域，在以未進(jìn)行電壓施加的狀態(tài)、在掃描電極ー側(cè)和基準(zhǔn)電極(參照電極)ー側(cè)共同地存在各像素區(qū)域內(nèi)的導(dǎo)電性液體的情況下，如果進(jìn)行電壓施加，則根據(jù)上述間隙的大小和施加電壓的大小等，存在它們的導(dǎo)電性液體由于電潤(rùn)濕現(xiàn)象而經(jīng)由對(duì)應(yīng)的間隙合并的情況。更詳細(xì)而言，當(dāng)進(jìn)行電壓施加時(shí)，在各像素區(qū)域內(nèi)的導(dǎo)電性液體，由于電潤(rùn)濕現(xiàn)象，相對(duì)于設(shè)置有掃描電極和基準(zhǔn)電極的第一或第二基板的表面的濕潤(rùn)性發(fā)生變化，與該表面的接觸角下降。因此，在現(xiàn)有的顯示元件中，各像素區(qū)域內(nèi)的導(dǎo)電性液體以與上述表面的接觸面積變大的方式在該表面上濕潤(rùn)擴(kuò)散，在設(shè)置于掃描電極ー側(cè)或基準(zhǔn)電極ー側(cè)的上述間隙成為一體。之后，在現(xiàn)有的顯示元件中，例如當(dāng)進(jìn)行與來自外部的視頻信號(hào)相應(yīng)的電壓施加時(shí)，合并狀態(tài)(一體化狀態(tài))的導(dǎo)電性液體侵入相鄰的像素區(qū)域中的一個(gè)像素區(qū)域的內(nèi)部。其結(jié)果是，在現(xiàn)有的顯示元件中，在一個(gè)和另一個(gè)像素區(qū)域，導(dǎo)電性液體的液量分別成為過剩和不足，在這些相鄰的像素區(qū)域的雙方，不能改變顯示顔色，而發(fā)生點(diǎn)缺陷等顯示不良。 鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于，提供能夠防止在進(jìn)行電壓施加時(shí)在相鄰的像素區(qū)域之間發(fā)生導(dǎo)電性液體的合并而能夠防止顯示不良的發(fā)生的顯示元件和使用其的電氣設(shè)備。用于解決問題的方式為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的顯示元件的特征在于，包括設(shè)置于顯示面ー側(cè)的第一基板；
第二基板，其以規(guī)定的顯示用空間形成于上述第一基板與上述第二基板之間的方式設(shè)置于該第一基板的非顯不面ー側(cè)；在上述顯示用空間設(shè)定的有效顯示區(qū)域和非有效顯示區(qū)域；和導(dǎo)電性液體，其以能夠向上述有效顯示區(qū)域ー側(cè)或上述非有效顯示區(qū)域一側(cè)移動(dòng)的方式被封入上述顯示用空間的內(nèi)部，該顯示元件構(gòu)成為能夠通過使上述導(dǎo)電性液體移動(dòng)來改變上述顯示面一側(cè)的顯示色，該顯示元件還包括多個(gè)信號(hào)電極，其以與上述導(dǎo)電性液體接觸的方式設(shè)置于上述顯示用空間的內(nèi)部，并且沿著規(guī)定的排列方向設(shè)置；多個(gè)參照電極，其以設(shè)置于上述有效顯示區(qū)域ー側(cè)和上述非有效顯示區(qū)域ー側(cè)中的ー側(cè)的方式，以與上述導(dǎo)電性液體電絕緣的狀態(tài)設(shè)置于上述第一基板和上述第二基板中的ー個(gè)基板ー側(cè)，并且以與上述多個(gè)信號(hào)電極交叉的方式設(shè)置；多個(gè)掃描電極，其以設(shè)置于上述有效顯示區(qū)域ー側(cè)和上述非有效顯示區(qū)域ー側(cè)中的另ー側(cè)的方式，以與上述導(dǎo)電性液體和上述參照電極電絕緣的狀態(tài)設(shè)置于上述第一基板和上述第二基板中的ー個(gè)基板ー側(cè)，并且以與上述多個(gè)信號(hào)電極交叉的方式設(shè)置；和以上述信號(hào)電極與上述掃描電極的交叉部為單位設(shè)置的多個(gè)像素區(qū)域，在上述第一基板和上述第二基板的ー個(gè)基板ー側(cè)，以包圍上述多個(gè)像素區(qū)域中的各個(gè)像素區(qū)域的方式設(shè)置有低介電膜，該低介電膜與將上述參照電極與上述掃描電極電絕緣的絕緣部分相比，具有低的介電常數(shù)。在上述那樣構(gòu)成的顯示元件中，以包圍各像素區(qū)域的方式，在第一基板和第二基板中的ー個(gè)基板一側(cè)設(shè)置有低介電膜，該低介電膜與上述絕緣部分相比具有低的介電常數(shù)。由此，在進(jìn)行電壓施加吋，相對(duì)于導(dǎo)電性液體，令絕緣部分為親水性，低介電膜的部分的接觸角變化小，因此能夠?yàn)楸３謸芩缘臓顟B(tài)。其結(jié)果是，與上述現(xiàn)有例不同，能夠防止在進(jìn)行電壓施加時(shí)在相鄰的像素區(qū)域之間發(fā)生導(dǎo)電性液體的合并，能夠防止顯示不良的發(fā)生。此外，在上述顯示元件中，也可以在上述第一基板和上述第二基板中的至少ー個(gè)基板ー側(cè)，根據(jù)上述多個(gè)像素區(qū)域中的各個(gè)像素區(qū)域設(shè)置有對(duì)上述顯示用空間的內(nèi)部進(jìn)行劃分的肋。在這種情況下，能夠容易地防止在進(jìn)行電壓施加時(shí)因肋而在相鄰的像素區(qū)域之間發(fā)生導(dǎo)電性液體的合井。
此外，在上述顯示元件中，優(yōu)選在上述第一基板和上述第二基板中的ー個(gè)基板一側(cè)，上述肋設(shè)置于上述低介電膜上。在這種情況下，在進(jìn)行電壓施加吋，在根據(jù)電潤(rùn)濕現(xiàn)象導(dǎo)電性液體容易濕潤(rùn)擴(kuò)散的第一基板和第二基板中的ー個(gè)基板ー側(cè)，設(shè)置有上述低介電膜和肋，因此，能夠更容易地防止在進(jìn)行電壓施加時(shí)在相鄰的像素區(qū)域之間發(fā)生導(dǎo)電性液體的合并。此外,在上述顯示元件中，優(yōu)選上述肋包括在與上述導(dǎo)電性液體的移動(dòng)方向垂直的方向設(shè)置的第一肋部件；和在與上述導(dǎo)電性液體的移動(dòng)方向平行的方向設(shè)置的第二肋部件，并且上述第二肋部件在上述平行的方向被分割為多個(gè)。在這種情況下，能夠使導(dǎo)電性液體圓滑地移動(dòng)，提高導(dǎo)電性液體的移動(dòng)速度。此外,在上述顯不兀件中，優(yōu)選在上述第一基板和上述第二基板中的一個(gè)基板一
在這種情況下，能夠使得在進(jìn)行電壓施加時(shí)、相對(duì)于絕緣部分的導(dǎo)電性液體的親水性與相對(duì)于低介電膜的導(dǎo)電性液體的撥水性之間的差變得更顯著，能夠可靠地防止在進(jìn)行電壓施加時(shí)在相鄰的像素區(qū)域之間發(fā)生導(dǎo)電性液體的合并。此外，在上述顯示元件中，優(yōu)選如下方式多個(gè)上述信號(hào)電極沿規(guī)定的排列方向設(shè)置，多個(gè)上述參照電極和多個(gè)上述掃描電極以相互交替且與上述多個(gè)信號(hào)電極交叉的方式設(shè)置，該顯示元件包括信號(hào)電壓施加部，其與上述多個(gè)信號(hào)電極連接，并且根據(jù)在上述顯示面一側(cè)顯示的信息，對(duì)上述多個(gè)信號(hào)電極中的各個(gè)信號(hào)電極施加規(guī)定的電壓范圍內(nèi)的信號(hào)電壓；參照電壓施加部，其與上述多個(gè)參照電極連接，并且對(duì)上述多個(gè)參照電極中的各個(gè)參照電極施加選擇電壓和非選擇電壓中的ー個(gè)電壓，該選擇電壓是允許上述導(dǎo)電性液體根據(jù)上述信號(hào)電壓在上述顯示用空間的內(nèi)部移動(dòng)的電壓，該非選擇電壓是阻止上述導(dǎo)電性液體在上述顯示用空間的內(nèi)部移動(dòng)的電壓；和掃描電壓施加部，其與上述多個(gè)掃描電極連接，并且對(duì)上述多個(gè)掃描電極中的各個(gè)掃描電極施加選擇電壓和非選擇電壓中的ー個(gè)電壓，該選擇電壓是允許上述導(dǎo)電性液體根據(jù)上述信號(hào)電壓在上述顯示用空間的內(nèi)部移動(dòng)的電壓，該非選擇電壓是阻止上述導(dǎo)電性液體在上述顯示用空間的內(nèi)部移動(dòng)的電壓。在這種情況下，能夠構(gòu)成具有優(yōu)異的顯示品質(zhì)的矩陣驅(qū)動(dòng)方式的顯示元件。此外，在上述顯示元件中，也可以如下方式上述多個(gè)像素區(qū)域在上述顯示面ー側(cè)根據(jù)能夠進(jìn)行全彩色顯示的多個(gè)顏色分別設(shè)置。在這種情況下，在多個(gè)像素中的各個(gè)像素，對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電性液體適當(dāng)?shù)匾苿?dòng)，由此，能夠進(jìn)行彩色圖像顯示。此外，在上述顯示元件，優(yōu)選如下方式在上述顯示用空間的內(nèi)部，以能夠在該顯示用空間的內(nèi)部移動(dòng)的方式封入有不與上述導(dǎo)電性液體混合的絕緣性流體。在這種情況下，能夠容易地實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電性液體的移動(dòng)速度的高速化。此外，在上述顯示元件，優(yōu)選如下方式在上述參照電極和上述掃描電極的表面上疊層有構(gòu)成上述絕緣部分的電介質(zhì)層。在這種情況下，能夠可靠地使電介質(zhì)層施加在導(dǎo)電性液體的電場(chǎng)變大，更容易地提高該導(dǎo)電性液體的移動(dòng)速度。此外，在上述顯示元件，也可以采用如下方式上述非有效顯示區(qū)域通過設(shè)置在上述第一基板和上述第二基板中的ー個(gè)基板ー側(cè)的遮光膜設(shè)定，上述有效顯示區(qū)域通過在上述遮光膜形成的開ロ部被設(shè)定。在這種情況下，能夠?qū)︼@示用空間適當(dāng)且可靠地設(shè)定有效顯示區(qū)域和非有效顯示區(qū)域。此外，本發(fā)明的電氣設(shè)備的特征在于 上述電氣設(shè)備包括顯示包含字符和圖像的信息的顯示部，在上述顯示部使用上述任一顯示元件。在上述那樣被構(gòu)成的電氣設(shè)備，在顯示部使用能夠在進(jìn)行電壓施加時(shí)防止在相鄰的像素區(qū)域之間發(fā)生導(dǎo)電性液體的合并而能夠防止顯示不良的發(fā)生的顯示元件，因此，能夠容易地構(gòu)成具有優(yōu)異的顯示性能的電氣設(shè)備。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，能夠提供能夠在進(jìn)行電壓施加時(shí)防止在相鄰的像素區(qū)域之間發(fā)生導(dǎo)電性液體的合并而能夠防止顯示不良的發(fā)生的顯示元件和具備它的電氣設(shè)備。


圖I是說明本發(fā)明的第一實(shí)施方式的顯示元件和圖像顯示裝置的平面圖。圖2是表示從顯示面一側(cè)觀看的情況下的圖I所示的上部基板ー側(cè)的主要部分結(jié)構(gòu)的放大平面圖。圖3是表示從非顯示面一側(cè)觀看的情況下的圖I所示的下部基板ー側(cè)的主要部分結(jié)構(gòu)的放大平面圖。圖4 (a)和圖4 (b)分別是表示非CF著色顯示時(shí)和CF著色顯示時(shí)的、圖I所示的顯示元件的主要部分結(jié)構(gòu)的截面圖。圖5是說明上述圖像顯示裝置的動(dòng)作例的圖。圖6是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的顯示元件的、從顯示面一側(cè)觀看的情況下的上部基板ー側(cè)的主要部分結(jié)構(gòu)的放大平面圖。圖7 Ca)是表示上述第二實(shí)施方式的顯示元件的、從非顯示面一側(cè)觀看的情況下的下部基板ー側(cè)的主要部分結(jié)構(gòu)的放大平面圖，圖7 (b)和圖7 (C)分別是表示圖7 (a)所示的低介電膜和肋的具體的結(jié)構(gòu)的放大平面圖。圖8 (a)和圖8 (b)分別是表示非CF著色顯示時(shí)和CF著色顯示時(shí)的、所述第二實(shí)施方式的顯示元件的主要部分結(jié)構(gòu)的截面圖。圖9 Ca)是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的顯示元件的、從非顯示面一側(cè)觀看的情況下的下部基板ー側(cè)的主要部分結(jié)構(gòu)的放大平面圖，圖9 (b)和圖9 (c)分別是表不圖9
(a)所示的低介電膜和肋的具體的結(jié)構(gòu)的放大平面圖。圖10 (a)和圖10 (b)分別是表示非CF著色顯示時(shí)和CF著色顯示時(shí)的、上述第三實(shí)施方式的顯示元件的主要部分結(jié)構(gòu)的截面圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的顯示元件和電氣設(shè)備的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行說明。另外，在以下的說明中，例示有在具備能夠進(jìn)行彩色圖像顯示的顯示部的圖像顯示裝置中應(yīng)用本發(fā)明的情況，并進(jìn)行說明 。此外，各圖中的結(jié)構(gòu)部件的尺寸并非忠實(shí)地表現(xiàn)實(shí)際的結(jié)構(gòu)部件的尺寸和各結(jié)構(gòu)部件的尺寸比例等。[第一實(shí)施方式]圖I是說明本發(fā)明的第一實(shí)施方式的顯示元件和圖像顯示裝置的平面圖。在圖1，在本實(shí)施方式的圖像顯示裝置I設(shè)置有使用本發(fā)明的顯示元件10的顯示部，在該顯示部構(gòu)成有矩形的顯示面。即，顯示元件10包括以在與圖I的紙面垂直的方向相互重合的方式配置的上部基板2和下部基板3，由這些上部基板2與下部基板3的重疊部分形成上述顯示面的有效顯示區(qū)域(詳細(xì)情況后述。)。此外，在顯示元件10，多個(gè)信號(hào)電極4相互隔開規(guī)定的間隔且沿X方向設(shè)置為條紋狀。此外，在顯示元件10，多個(gè)參照電極5和多個(gè)掃描電極6相互交替且沿Y方向設(shè)置為條紋狀。這些多個(gè)信號(hào)電極4與多個(gè)參照電極5和多個(gè)掃描電極6以相互交叉的方式設(shè)置，在顯示元件10，多個(gè)像素區(qū)域中的各個(gè)像素區(qū)域以信號(hào)電極4與掃描電極6的交叉部為單位設(shè)置。此外,這些多個(gè)信號(hào)電極4、多個(gè)參照電極5和多個(gè)掃描電極6相互獨(dú)立，以能夠被施加作為第一電壓的高(High)電壓(以下稱為“H電壓”)和作為第二電壓的低(Low)電壓(以下稱為“L電壓”)之間的規(guī)定的電壓范圍內(nèi)的電壓的方式構(gòu)成。而且，在顯示元件10，如在之后詳細(xì)說明的那樣，上述多個(gè)像素區(qū)域中的各像素區(qū)域通過分隔壁被劃分，并且，多個(gè)像素區(qū)域根據(jù)能夠在上述顯示面一側(cè)進(jìn)行彩色顯示的多個(gè)顏色分別設(shè)置。而且，在顯示元件10，按以矩陣狀設(shè)置的多個(gè)像素(顯示単元)中的每個(gè)像素，通過電潤(rùn)濕現(xiàn)象使后述的導(dǎo)電性液體移動(dòng)，以改變?cè)陲@示面一側(cè)的顯示色。此外，在多個(gè)信號(hào)電極4、多個(gè)參照電極5和多個(gè)掃描電極6,各自的ー個(gè)端部側(cè)被引出至顯示面的有效顯示區(qū)域的外側(cè)，形成端子部4a、5a和6a。在多個(gè)信號(hào)電極4的各端子部4a，經(jīng)配線7a與信號(hào)驅(qū)動(dòng)器7連接。信號(hào)驅(qū)動(dòng)器7是構(gòu)成信號(hào)電壓施加部的部件，在圖像顯示裝置I在顯示面顯示包含文字和圖像的信息的情況下，對(duì)多個(gè)信號(hào)電極4中的各個(gè)信號(hào)電極4施加與信息相應(yīng)的信號(hào)電壓Vd。此外，在多個(gè)參照電極5的各端子部5a，經(jīng)配線8a與參照驅(qū)動(dòng)器8連接。參照驅(qū)動(dòng)器8是構(gòu)成參照電壓施加部的部件，在圖像顯示裝置I在顯示面顯示包含文字和圖像的信息的情況下，對(duì)多個(gè)參照電極5中的各個(gè)參照電極5施加參照電壓Vr。此外，在多個(gè)掃描電極6的各端子部6a，經(jīng)配線9a與掃描驅(qū)動(dòng)器9連接。掃描驅(qū)動(dòng)器9是構(gòu)成掃描電壓施加部的部件，在圖像顯示裝置I在顯示面顯示包含文字和圖像的信息的情況下，對(duì)多個(gè)掃描電極6中的各個(gè)掃描電極6施加掃描電壓Vs。此外，在掃描驅(qū)動(dòng)器9，將阻止上述導(dǎo)電性液體移動(dòng)的非選擇電壓與允許導(dǎo)電性液體根據(jù)信號(hào)電壓Vd移動(dòng)的選擇電壓中的一個(gè)電壓作為掃描電壓Vs對(duì)多個(gè)掃描電極6中的各個(gè)掃描電極6施加。此外，參照驅(qū)動(dòng)器8構(gòu)成為參照掃描驅(qū)動(dòng)器9的動(dòng)作而動(dòng)作，在參照驅(qū)動(dòng)器8，將阻止上述導(dǎo)電性液體移動(dòng)的非選擇電壓與允許導(dǎo)電性液體根據(jù)信號(hào)電壓Vd移動(dòng)的選擇電壓中的一個(gè)電壓作為掃描電壓Vr對(duì)多個(gè)參照電極5中的各個(gè)參照電極5施加。而且，在圖像顯示裝置1，掃描驅(qū)動(dòng)器9例如對(duì)從圖I的左側(cè)至右側(cè)的各掃描電極6依次施加選擇電壓，且參照驅(qū)動(dòng)器8與掃描驅(qū)動(dòng)器9的動(dòng)作同步地對(duì)從圖I的左側(cè)至右側(cè)的各參照電極5依次施加選擇電壓，由此進(jìn)行每個(gè)行的掃描動(dòng)作(詳細(xì)情況后述)。此外，在信號(hào)驅(qū)動(dòng)器7、參照驅(qū)動(dòng)器8和掃描驅(qū)動(dòng)器9包括直流電源或交流電源，供給對(duì)應(yīng)的信號(hào)電壓Vd、參照電壓Vr和掃描電壓Vs。此外，參照驅(qū)動(dòng)器8以按每規(guī)定的時(shí)間(例如I幀)切換參照電壓Vr的極性的方式構(gòu)成。而且，掃描驅(qū)動(dòng)器9以與參照電壓Vr的極性的切換對(duì)應(yīng)地切換掃描電壓Vs的各極性的方式構(gòu)成。這樣，參照電壓Vr和掃描電壓Vs的各極性按每規(guī)定的時(shí)間被切換，因此， 與總是對(duì)參照電極5和掃描電極6施加相同極性的電壓時(shí)相比，能夠防止這些參照電極5和掃描電極6的電荷的局部存在。進(jìn)而，能夠防止電荷的局部存在所引起的顯示不良(殘像現(xiàn)象)、可靠性(壽命下降)的不良影響。此處,還參照?qǐng)D2 圖4,對(duì)顯示元件10的像素結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體的說明。圖2是表示從顯示面一側(cè)觀看的情況下的圖I所示的上部基板ー側(cè)的主要部分結(jié)構(gòu)的放大平面圖，圖3是表示從非顯示面一側(cè)觀看的情況下的圖I所示的下部基板ー側(cè)的主要部分結(jié)構(gòu)的放大平面圖。圖4 (a)和圖4 (b)分別是表示非CF著色顯示時(shí)和CF著色顯示時(shí)的、圖I所示的顯示元件的主要部分結(jié)構(gòu)的截面圖。另外，在圖2和圖3中，為了圖面的簡(jiǎn)單化，圖中表示了設(shè)置在上述顯示面的多個(gè)像素中的、在圖I的左上端部排列的12個(gè)像素(之后說明的圖6、圖7和圖9也同樣)。在圖2 圖4，顯示元件10包括設(shè)置于在顯示面ー側(cè)的作為第一基板的上述上部基板2和設(shè)置于上部基板2的背面?zhèn)?非顯示面ー側(cè))的作為第二基板的上述下部基板3。此外，在顯示元件10，上部基板2與下部基板3相互隔開規(guī)定的間隔配置，由此，在這些上部基板2與下部基板3之間形成有規(guī)定的顯示用空間S。此外，在該顯示用空間S的內(nèi)部，上述導(dǎo)電性液體16和不與該導(dǎo)電性液體16混合的絕緣性的油17以能夠在該顯示用空間S的內(nèi)部、在上述X方向(圖4的左右方向)移動(dòng)的方式被封入，導(dǎo)電性液體16能夠向后述的有效顯示區(qū)域Pl —側(cè)或非有效顯示區(qū)域P2 —側(cè)移動(dòng)。在導(dǎo)電性液體16中，例如使用含有作為溶劑的水和作為溶質(zhì)的規(guī)定的電解質(zhì)的水溶液。具體而言，例如在導(dǎo)電性液體16中使用lmmol/L的氯化鉀(KCl)的水溶液。此外，在導(dǎo)電性液體16，例如使用通過自分散型顏料而著色為黑色的液體。此外，因?yàn)閷?dǎo)電性液體16被著色為黑色，所以該導(dǎo)電性液體16在各像素作為允許光的透過或阻止光的透過的光閘發(fā)揮作用。即，在顯示元件10的各像素，如在之后詳述的那樣，導(dǎo)電性液體16在顯示用空間S的內(nèi)部向參照電極5 —側(cè)(有效顯示區(qū)域Pl —側(cè))或掃描電極6 —側(cè)(非有效顯示區(qū)域P2 —側(cè))滑動(dòng)移動(dòng)，由此，顯示色被改變?yōu)辄\色或RGB中的任ー顏色。此外，在油17中，例如使用包括自側(cè)鏈高級(jí)醇、側(cè)鏈高級(jí)脂肪酸、烷烴、硅油、匹配油中選出的ー種或多種的無極性、且無色透明的油。此外，該油17隨著導(dǎo)電性液體16的滑動(dòng)移動(dòng)在顯示用空間S的內(nèi)部移動(dòng)。在上部基板2使用無堿玻璃基板等透明的玻璃材料或丙烯酸類樹脂等透明的合成樹脂等透明的透明片材。此外，在上部基板2的非顯示面ー側(cè)的表面，依次形成有彩色濾光片層11和信號(hào)電極4。此外,在彩色濾光片層11的非顯不面ー側(cè)的表面，設(shè)置有肋14,該肋14具有以與Y方向和X方向分別平行的方式設(shè)置的第一肋部件14al、14a2和第二肋部件14b。換言之，第一肋部件14al、14a2在與導(dǎo)電性液體16的移動(dòng)方向垂直的方向設(shè)置，第二肋部件14b在與導(dǎo)電性液體16的移動(dòng)方向平行的方向設(shè)置。此外，如圖2所示，這些第一肋部件14al、14a2以夾著信號(hào)電極4的方式形成。而且，在上部基板2，以覆蓋彩色濾光片層11、信號(hào)電極4和肋14的方式設(shè)置有撥水膜12。此外，在下部基板3，與上部基板2同樣地使用無堿玻璃基板等透明的玻璃材料、或丙烯酸類樹脂等透明的合成樹脂等的透明的透明片材。此外，在下部基板3的非顯示面ー側(cè)的表面設(shè)置有上述參照電極5和上述掃描電極6，而且，以覆蓋這些參照電極5和掃描電極6的方式形成有電介質(zhì)層13。此外,在該電介質(zhì)層13的顯不面ー側(cè)的表面,設(shè)置有低介電膜15,該低介電膜15具有以與Y方向和X方向分別平行的方式設(shè)置的第一低介電膜15a和第二低介電膜15b。這些第一和第二低介電膜15a和15b分別以與第一肋部件14al、14a2和第二肋部件14b相対的方式設(shè)置，如圖3所示，低介電膜15以包圍后述的各像素區(qū)域P的方式設(shè)置。而且，在下部基板3，以覆蓋電介質(zhì)層13和低介電膜15的方式設(shè)置有撥水膜18。 此外，在下部基板3的背面?zhèn)?非顯示面ー側(cè))，例如一體地安裝有發(fā)出白色的照明光的背光源19，構(gòu)成透過型的顯示元件10。另外，在背光源19能夠使用冷陰極熒光管或LED等光源。在彩色濾光片(Color Filter)層11，設(shè)置有紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色(B)的彩色濾光片部llr、llg和Ilb以及作為遮光膜的黑矩陣部11s，構(gòu)成RGB各顔色的像素。S卩，在彩色濾光片層11，如圖2所例示的那樣，沿X方向依次設(shè)置有RGB彩色濾光片部I Ir、Hg、11b，沿Y方向各設(shè)置有四個(gè)彩色濾光片部llr、llg、11b，即X方向和Y方向分別排列三個(gè)和四個(gè)，合計(jì)排列有12個(gè)像素。此外，在顯示元件10，如圖2所例示的那樣，在各像素區(qū)域P，在與像素的有效顯示區(qū)域Pl對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置有RGB的任一彩色濾光片部I Ir、llg、I lb，在與非有效顯示區(qū)域P2對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置有黑矩陣部11s。即，在顯示元件10，對(duì)上述顯示用空間S，通過黑矩陣部(遮光膜)IIs設(shè)定非有效顯示區(qū)域P2 (非開ロ部)，通過在該黑矩陣部IIs形成的開ロ部(SP任一彩色濾光片部I Ir、I Ig和Ilb)設(shè)定有效顯示區(qū)域Pl。此外，在顯示元件10，彩色濾光片部llr、llg、llb的各面積選擇為與有效顯示區(qū)域Pl的面積相同或稍小的值。另ー方面，黑矩陣部IlS的面積選擇為與非有效顯示區(qū)域P2的面積相同或稍大的值。另外，在圖2，為了明確相鄰的像素的邊界部而以虛線表示與相鄰的像素相應(yīng)的兩個(gè)黑矩陣部Ils間的邊界線，但是在實(shí)際的彩色濾光片層11并不存在黑矩陣部Ils間的邊界線。此外，在顯示元件10，顯示用空間S通過作為上述分隔壁的肋14，以像素區(qū)域P為單位劃分。即，在顯示元件10，如圖2所例示的那樣，各像素的顯示用空間S通過彼此相對(duì)的兩個(gè)第一肋部件14al、14a2和彼此相対的兩個(gè)第二肋部件14b被劃分。而且，在顯示元件10，利用肋14防止導(dǎo)電性液體16流入相鄰的像素區(qū)域P的顯示用空間S的內(nèi)部。S卩，在肋14使用例如光固化性樹脂，肋14從電介質(zhì)層13突出的高度以防止導(dǎo)電性液體16在相鄰的像素間流出流入的方式?jīng)Q定。
另外，在上述的說明以外，也可以代替第一肋部件14al、14a2和第二肋部件14b，例如在上部基板2上以像素為單位設(shè)置構(gòu)成為框狀的肋。在該情況下，可以在肋設(shè)置使信號(hào)電極4插通的貫通孔。此外，在上述的說明以外，如后述的第二和第三實(shí)施方式的各實(shí)施方式所示，也可以將肋14設(shè)置在下部基板(第一基板)3—側(cè)。而且，還可以將第一肋部件和第二肋部件分別設(shè)置在上部基板(第一基板)2和下部基板(第二基板)3中的ー個(gè)基板一側(cè)和另ー個(gè)基板ー側(cè)。在撥水膜12、18中，使用透明的合成樹脂，優(yōu)選使用在施加電壓時(shí)相對(duì)于導(dǎo)電性液體16成為親水層的、例如氟類樹脂。由此，在顯示元件10，能夠使上部基板2和下部基板3的顯示用空間S —側(cè)的各表面一側(cè)的與導(dǎo)電性液體16之間的潤(rùn)濕性(接觸角)大幅變化，能夠?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)電性液體16的移動(dòng)速度的高速化。另外，各撥水膜12、18的具體的厚度尺寸為幾十nm 幾μπι。此外，撥水膜12不與信號(hào)電極4和導(dǎo)電性液體16電絕緣，從而不阻礙導(dǎo)電性液體16的響應(yīng)性的提高。此外，電介質(zhì)層13例如包括含有氮化硅、氧化鉿、ニ氧化鈦、或者氧化鋁的透明的電介質(zhì)膜。此外，在電介質(zhì)層13使用比介電常數(shù)例如為7 100左右的高介電常數(shù)的電介 質(zhì)，電介質(zhì)層13構(gòu)成將參照電極5和掃描電極6電絕緣的絕緣部分。另外，電介質(zhì)層13的具體的厚度尺寸為幾百nm。此外，低介電膜15例如包括氧化硅等透明的電介質(zhì)膜。此外，在該低介電膜15使用與電介質(zhì)層(絕緣部分)13相比介電常數(shù)低的、例如2 4左右的比介電常數(shù)的材料。而且，在本實(shí)施方式中，在顯示元件10的電源為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，即向信號(hào)電極4、參照電極5和掃描電極6施加電壓時(shí),低介電膜15和電介質(zhì)層(絕緣部分)13相對(duì)于導(dǎo)電性液體16分別成為撥水性和親水性，能夠防止在相鄰的像素區(qū)域P之間發(fā)生導(dǎo)電性液體16的合并。另外，低介電膜15的具體的厚度尺寸為幾百nm。在參照電極5和掃描電極6，使用氧化銦類(ΙΤ0)、氧化錫類(SnO2)或氧化鋅類(AZ0、GZ0、或ΙΖ0)等透明的電極材料。該各參照電極5和各掃描電極6利用濺射法等周知的成膜方法、呈帶狀形成在下部基板3上。在信號(hào)電極4，使用以與X方向平行的方式配置的線狀配線。此外，信號(hào)電極4在彩色濾光片層11上以通過各像素區(qū)域P的Y方向的大致中心部的方式設(shè)置，以經(jīng)撥水膜12與導(dǎo)電性液體16電接觸的方式構(gòu)成。由此，在顯示元件10，能夠?qū)崿F(xiàn)顯示動(dòng)作時(shí)的導(dǎo)電性液體16的響應(yīng)性的提高。此外，在該信號(hào)電極4，使用相對(duì)于導(dǎo)電性液體16電化學(xué)性不活潑的材料，以即使在向該信號(hào)電極4施加上述信號(hào)電壓Vd (例如40V)時(shí)也盡量不與導(dǎo)電性液體16發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的方式構(gòu)成。由此，能夠防止信號(hào)電極4的電解的發(fā)生，能夠提高顯示元件10的可靠性和壽命。具體而言，在信號(hào)電極4，使用含有金、銀、銅、鉬和鈀中的至少ー種的電極材料。此外，信號(hào)電極4通過將包含上述金屬材料的細(xì)線固定在彩色濾光片層11上、或使用絲網(wǎng)印刷法等將含有金屬材料的導(dǎo)電性膏狀材料等墨水材料載置在彩色濾光片層11上等而形成。此外，在信號(hào)電極4的形狀使用設(shè)置于像素的有效顯示區(qū)域Pl的下方的參照電極5的透過率來確定。具體而言，在信號(hào)電極4，基于75% 95%左右的參照電極5的透過率來決定信號(hào)電極4的形狀，使得相對(duì)于有效顯示區(qū)域Pl的面積、該有效顯示區(qū)域Pl上的信號(hào)電極4的占用面積為30%以下，優(yōu)選10%以下，進(jìn)ー步優(yōu)選5%以下。在上述那樣構(gòu)成的顯示元件10的各像素，如圖4 Ca)所例示的那樣，當(dāng)導(dǎo)電性液體16被保持在彩色濾光片層Ilr與參照電極5之間時(shí),來自背光源19的光被導(dǎo)電性液體16遮擋，進(jìn)行黑色顯示(非CF著色顯示)。另ー方面，如圖4(b)所例示的那樣，當(dāng)導(dǎo)電性液體16被保持在黑矩陣部Ils與掃描電極6之間時(shí),來自背光源19的光不被導(dǎo)電性液體16遮擋，而是通過彩色濾光片部llr，由此來進(jìn)行紅色顯示(CF著色顯示)。此處，還參照?qǐng)D5，對(duì)上述那樣構(gòu)成的本實(shí)施方式的圖像顯示裝置I的顯示動(dòng)作進(jìn)行具體的說明。
圖5是說明上述圖像顯示裝置的動(dòng)作例的圖。在圖5，參照驅(qū)動(dòng)器8和掃描驅(qū)動(dòng)器9，例如在從該圖的左側(cè)朝向右側(cè)的規(guī)定的掃描方向，對(duì)參照電極5和掃描電極6，分別作為參照電壓Vr和掃描電壓Vs依次施加上述選擇電壓。具體而言，參照驅(qū)動(dòng)器8和掃描驅(qū)動(dòng)器9，對(duì)參照電極5和掃描電極6，分別依次施加H電壓(第一電壓)和L電壓(第二電壓)作為選擇電壓，進(jìn)行選擇線的掃描動(dòng)作。此外，在該選擇線，信號(hào)驅(qū)動(dòng)器7與來自外部的圖像輸入信號(hào)相應(yīng)地對(duì)對(duì)應(yīng)的信號(hào)電極4施加H電壓或L電壓作為信號(hào)電壓Vd。由此，在選擇線的各像素，導(dǎo)電性液體16向有效顯示區(qū)域Pl一側(cè)或非有效顯示區(qū)域P2 —側(cè)移動(dòng)，在顯示面一側(cè)的顯示色被改變。另ー方面，對(duì)非選擇線、即剩余的所有參照電極5和掃描電極6，參照驅(qū)動(dòng)器8和掃描驅(qū)動(dòng)器9分別作為參照電壓Vr和掃描電壓Vs施加上述非選擇電壓。具體而言，參照驅(qū)動(dòng)器8和掃描驅(qū)動(dòng)器9對(duì)剩余的所有參照電極5和掃描電極6例如施加上述H電壓和L電壓的中間的電壓即中間電壓(Middle電壓，以下稱為“Μ電壓”)作為非選擇電壓。由此，在非選擇線的各像素，導(dǎo)電性液體16在有效顯示區(qū)域Pl —側(cè)或非有效顯示區(qū)域Ρ2 —側(cè)不發(fā)生不必要的變動(dòng)而靜止，在顯示面一側(cè)的顯示色不被改變。在進(jìn)行上述那樣的顯示動(dòng)作的情況下，施加向參照電極5、掃描電極6和信號(hào)電極4的施加電壓的組合如表I所示。而且，導(dǎo)電性液體16的舉動(dòng)和在顯示面一側(cè)的顯示色如表I所示那樣與施加電壓相應(yīng)。另外，在表1，將H電壓、L電壓和M電壓分別簡(jiǎn)記為“H”、“L”、“M”(與之后提出的表2相同)。此外，H電壓、L電壓和M電壓的具體的值分別例如為+16V.0V 和 +8V。[表I]
權(quán)利要求
1.一種顯示元件，其特征在于，包括 設(shè)置于顯示面ー側(cè)的第一基板； 第二基板，其以規(guī)定的顯示用空間形成于所述第一基板與所述第二基板之間的方式設(shè)置于該第一基板的非顯示面ー側(cè)； 在所述顯示用空間設(shè)定的有效顯示區(qū)域和非有效顯示區(qū)域；和導(dǎo)電性液體，其以能夠向所述有效顯示區(qū)域一側(cè)或所述非有效顯示區(qū)域一側(cè)移動(dòng)的方式被封入所述顯示用空間的內(nèi)部， 該顯示元件構(gòu)成為能夠通過使所述導(dǎo)電性液體移動(dòng)來改變所述顯示面一側(cè)的顯示色， 該顯示元件還包括 多個(gè)信號(hào)電極，其以與所述導(dǎo)電性液體接觸的方式設(shè)置于所述顯示用空間的內(nèi)部，并且沿著規(guī)定的排列方向設(shè)置； 多個(gè)參照電極，其以設(shè)置于所述有效顯示區(qū)域一側(cè)和所述非有效顯示區(qū)域一側(cè)中的一側(cè)的方式，以與所述導(dǎo)電性液體電絕緣的狀態(tài)設(shè)置于所述第一基板和所述第二基板中的一個(gè)基板ー側(cè)，并且以與所述多個(gè)信號(hào)電極交叉的方式設(shè)置； 多個(gè)掃描電極，其以設(shè)置于所述有效顯示區(qū)域一側(cè)和所述非有效顯示區(qū)域ー側(cè)中的另ー側(cè)的方式，以與所述導(dǎo)電性液體和所述參照電極電絕緣的狀態(tài)設(shè)置于所述第一基板和所述第二基板中的ー個(gè)基板ー側(cè)，并且以與所述多個(gè)信號(hào)電極交叉的方式設(shè)置；和以所述信號(hào)電極與所述掃描電極的交叉部為單位設(shè)置的多個(gè)像素區(qū)域， 在所述第一基板和所述第二基板的ー個(gè)基板ー側(cè)，以包圍所述多個(gè)像素區(qū)域中的各個(gè)像素區(qū)域的方式設(shè)置有低介電膜，該低介電膜與將所述參照電極與所述掃描電極電絕緣的絕緣部分相比，具有低的介電常數(shù)。
2.如權(quán)利要求I所述的顯示元件，其特征在干 在所述第一基板和所述第二基板中的至少ー個(gè)基板ー側(cè)，根據(jù)所述多個(gè)像素區(qū)域中的各個(gè)像素區(qū)域設(shè)置有對(duì)所述顯示用空間的內(nèi)部進(jìn)行劃分的肋。
3.如權(quán)利要求2所述的顯示元件，其特征在于 在所述第一基板和所述第二基板中的ー個(gè)基板ー側(cè)，所述肋設(shè)置于所述低介電膜上。
4.如權(quán)利要求2或3所述的顯示元件，其特征在于 所述肋包括在與所述導(dǎo)電性液體的移動(dòng)方向垂直的方向設(shè)置的第一肋部件；和在與所述導(dǎo)電性液體的移動(dòng)方向平行的方向設(shè)置的第二肋部件，并且所述第二肋部件在所述平行的方向被分割為多個(gè)。
5.如權(quán)利要求I 4中任一項(xiàng)所述的顯示元件，其特征在于 在所述第一基板和所述第二基板中的ー個(gè)基板ー側(cè)，以至少覆蓋所述絕緣部分和所述低介電膜的方式設(shè)置有撥水膜。
6.如權(quán)利要求I 5中任一項(xiàng)所述的顯示元件，其特征在于 多個(gè)所述信號(hào)電極沿規(guī)定的排列方向設(shè)置， 多個(gè)所述參照電極和多個(gè)所述掃描電極以相互交替且與所述多個(gè)信號(hào)電極交叉的方式設(shè)置， 該顯示元件包括 信號(hào)電壓施加部，其與所述多個(gè)信號(hào)電極連接，并且根據(jù)在所述顯示面一側(cè)顯示的信息，對(duì)所述多個(gè)信號(hào)電極中的各個(gè)信號(hào)電極施加規(guī)定的電壓范圍內(nèi)的信號(hào)電壓； 參照電壓施加部，其與所述多個(gè)參照電極連接，并且對(duì)所述多個(gè)參照電極中的各個(gè)參照電極施加選擇電壓和非選擇電壓中的ー個(gè)電壓，該選擇電壓是允許所述導(dǎo)電性液體根據(jù)所述信號(hào)電壓在所述顯示用空間的內(nèi)部移動(dòng)的電壓，該非選擇電壓是阻止所述導(dǎo)電性液體在所述顯示用空間的內(nèi)部移動(dòng)的電壓；和 掃描電壓施加部，其與所述多個(gè)掃描電極連接，并且對(duì)所述多個(gè)掃描電極中的各個(gè)掃描電極施加選擇電壓和非選擇電壓中的一個(gè)電壓，該選擇電壓是允許所述導(dǎo)電性液體根據(jù)所述信號(hào)電壓在所述顯示用空間的內(nèi)部移動(dòng)的電壓，該非選擇電壓是阻止所述導(dǎo)電性液體在所述顯示用空間的內(nèi)部移動(dòng)的電壓。
7.如權(quán)利要求I 6中任一項(xiàng)所述的顯示元件，其特征在于 所述多個(gè)像素區(qū)域在所述顯示面一側(cè)根據(jù)能夠進(jìn)行全彩色顯示的多個(gè)顏色分別設(shè)置。
8.如權(quán)利要求I 7中任一項(xiàng)所述的顯示元件，其特征在于 在所述顯示用空間的內(nèi)部，以能夠在該顯示用空間的內(nèi)部移動(dòng)的方式封入有不與所述導(dǎo)電性液體混合的絕緣性流體。
9.如權(quán)利要求I 8中任一項(xiàng)所述的顯示元件，其特征在于 在所述參照電極和所述掃描電極的表面上疊層有構(gòu)成所述絕緣部分的電介質(zhì)層。
10.如權(quán)利要求I 9中任一項(xiàng)所述的顯示元件，其特征在于 所述非有效顯示區(qū)域通過設(shè)置于所述第一基板和所述第二基板中的ー個(gè)基板ー側(cè)的遮光膜設(shè)定， 所述有效顯示區(qū)域通過形成于所述遮光膜的開ロ部設(shè)定。
11.ー種電氣設(shè)備，其特征在于 所述電氣設(shè)備包括顯示包含文字和圖像的信息的顯示部， 所述顯示部使用權(quán)利要求I 10中任一項(xiàng)所述的顯示元件。
全文摘要
一種顯示元件(10)，其包括上部基板(第一基板)(2)；下部基板(第二基板)(3)；和以能夠向有效顯示區(qū)域(P1)一側(cè)或非有效顯示區(qū)域(P2)一側(cè)移動(dòng)的方式被封入在上部基板(2)與下部基板(3)之間形成的顯示用空間(S)的內(nèi)部的導(dǎo)電性液體(16)，該顯示元件(10)還包括以信號(hào)電極(4)與掃描電極(6)的交叉部為單位設(shè)置的多個(gè)像素區(qū)域(P)，在下部基板(3)一側(cè)以包圍多個(gè)像素區(qū)域(P)中的各個(gè)像素區(qū)域(P)的方式設(shè)置有低介電膜(15a、15b)，該低介電膜(15a、15b)與將參照電極(5)和掃描電極(6)電絕緣的電介質(zhì)層(絕緣部分)(13)相比，具有低的介電常數(shù)。
文檔編號(hào)G02F1/17GK102695984SQ20108005979
公開日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2010年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月28日
發(fā)明者中村浩三, 友利拓馬, 松岡俊樹, 植木俊 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社