顯示元件和使用該顯示元件的電氣設備的製作方法

2023-10-18 01:21:09

專利名稱：顯示元件和使用該顯示元件的電氣設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及通過使導電性液體移動來顯示圖像和文字等信息的顯示元件和使用該顯示元件的電氣設備。
背景技術：
近年來，在顯示元件中，以電潤溼方式的顯示元件為代表，利用由外部電場引起的導電性液體的移動現象進行信息顯示的顯示元件正在被開發、被使用。具體而言，例如，如下述專利文獻1所記載的那樣，在上述那樣的現有的顯示元件中設置有第一和第二電極、第一和第二基板、以及作為導電性液體的著色液滴，該著色液滴被封入在形成於第一基板與第二基板之間的顯示用空間的內部，並且被著色為規定的顏色。而且，在該現有的顯示元件，經第一電極以及第二電極對著色液滴進行電場施加，由此使著色液滴的形狀發生變化，改變顯示面一側的顯示色。另外，在該現有的顯示元件，在第一基板上，以與著色液滴電絕緣的狀態並排設置第一電極和第二電極，並且，以與這些第一和第二電極相對的方式在第二基板一側設置第三電極。進一步，提案有，在第一電極的上方設置遮光用的遮光部件，由此將第一電極一側和第二電極一側分別設定為非有效顯示區域一側以及有效顯示區域一側，以使得在第一電極與第三電極之間或者第二電極與第三電極之間產生電位差的方式進行電壓施加。而且， 在該現有的顯示元件，與使著色液滴的形狀發生變化的情況相比，能夠使著色液滴高速地向第一電極一側或第二電極一側移動，顯示面一側的顯示色也被高速地改變。先行技術文獻專利文獻專利文獻1 特開2004-252444號公報

發明內容
發明所要解決的問題然而，在上述那樣的現有的顯示元件，像素區域被空間分隔部件(肋)完全分隔 (劃分)，在密閉的像素區域的內部空間內，使著色液滴(導電性液體)向第一電極一側(非有效顯示區域一側)或第二電極一側(有效顯示區域一側)移動。因此，在該現有的顯示元件中，存在難以實現著色液體的移動速度的提高的問題。鑑於上述問題，本發明的目的在於提供能夠提高導電性液體的移動速度的顯示元件和使用該顯示元件的電氣設備。用於解決問題的方式為實現上述目的，本發明提供一種顯示元件，其特徵在於，包括設置在顯示面一側的第一基板；第二基板，其設置在該第一基板的非顯示面一側，在該第二基板與上述第一基板之間形成規定的顯示用空間；對上述顯示用空間設定的有效顯示區域和非有效顯示區域；和導電性液體，其被封入在上述顯示用空間內部，能夠向上述有效顯示區域一側或者上述非有效顯示區域一側移動，該顯示元件通過使上述導電性液體移動，能夠改變上述顯示面一側的顯示色，上述顯示元件還包括多個信號電極，其按照與上述導電性液體接觸的方式，沿著規定的排列方向設置在上述顯示用空間的內部；多個參照電極，其按照設置在上述有效顯示區域一側和上述非有效顯示區域一側中的一側的方式，以與上述導電性液體電絕緣的狀態，設置在上述第一基板和上述第二基板中的一個基板一側，並且設置成與上述多個信號電極交叉；多個掃描電極，其按照設置在上述有效顯示區域一側和上述非有效顯示區域一側中的另一側的方式，以與上述導電性液體以及上述參照電極電絕緣的狀態，設置在上述第一基板和上述第二基板中的一個基板一側，並且設置成與上述多個信號電極交叉；在上述信號電極與上述掃描電極的交叉部設置的多個像素區域；和肋，其以按照上述多個像素區域中的各個像素區域分隔上述顯示用空間的內部的方式，設置在上述第一基板和上述第二基板中的一個基板一側，在上述肋，形成有能夠將相鄰的像素區域彼此連通的間隙部。在上述那樣構成的顯示元件，肋按照上述多個像素區域中的各個像素區域，按照將上述顯示用空間的內部分隔的方式設置在上述第一基板和上述第二基板中的一個基板一側。此外，肋形成有能夠將相鄰的像素區域彼此連通的間隙部。由此，與上述現有例不同，能夠在相鄰的像素區域之間形成上述間隙部，因此能夠使導電性液體圓滑地移動，能夠提高導電性液體的移動速度。此外，也可以為如下方式在上述顯示元件，上述肋包括沿著與上述導電性液體的移動方向垂直的方向設置的第一肋部件；和沿著與上述導電性液體的移動方向平行的方向設置的第二肋部件，並且，在上述第一肋部件和上述第二肋部件中的至少一個肋部件一側形成有上述間隙部。在這種情況下，通過設置在第一肋部件和第二肋部件中的至少一個肋部件一側的間隙部，能夠使導電性液體圓滑地移動，提高導電性液體的移動速度。此外，也可以為如下方式在上述顯示元件，上述第一肋部件在上述垂直的方向被分割為多個，至少1個上述間隙部形成在分割後的第一肋部件之間。在這種情況下，至少1個間隙部形成於在垂直的方向被分割的第一肋部件之間， 通過該至少1個間隙部，能夠使導電性液體圓滑地移動，提高導電性液體的移動速度。此外，也可以為如下方式在上述顯示元件，上述第二肋部件在上述水平的方向被分割為多個，至少1個上述間隙部形成在分割後的第二肋部件之間。在這種情況下，至少1個間隙部形成於在垂直的方向被分割的第二肋部件之間， 通過該至少1個間隙部，能夠使導電性液體圓滑地移動，提高導電性液體的移動速度。此外，優選如下方式在上述顯示元件，上述第二肋部件按照上述間隙部形成在上述有效顯示區域與上述非有效顯示區域之間的方式，在上述水平的方向被分割為多個。在這種情況下，在導電性液體移動到有效顯示區域一側或非有效顯示區域一側時，在該導電性液體的移動開始處附近形成間隙部，能夠使導電性液體更圓滑地移動，更可靠地提高導電性液體的移動速度。此外，也可以為如下方式在上述顯示元件，上述肋具備沿著與上述導電性液體的移動方向垂直的方向設置的第一肋部件和沿著與上述導電性液體的移動方向平行的方向設置的第二肋部件，並且，在上述第一肋部件以及上述第二肋部件的各端部之間形成有上述間隙部。在這種情況下，間隙部在像素區域的角形成，通過該間隙部，能夠使導電性液體的移動圓滑地進行，提高導電性液體的移動速度。此外，也可以為如下方式在上述顯示元件，上述肋按照在該肋與上述第一基板和上述第二基板中的另一個基板一側之間形成上述間隙部的方式，設置在上述第一基板和上述第二基板中的一個基板一側。在這種情況下，通過在肋與第一基板和第二基板中的另一個基板一側之間形成的間隙部，能夠使導電性液體圓滑地移動，提高導電性液體的移動速度。此外，優選在上述顯示元件中包括信號電壓施加部，其與上述多個信號電極連接，並且根據在上述顯示面一側顯示的信息，對上述多個信號電極中的各個信號電極施加規定的電壓範圍內的信號電壓；參照電壓施加部，其與上述多個參照電極連接，並且對上述多個參照電極中的各個參照電極施加選擇電壓和非選擇電壓中的一個電壓，該選擇電壓是允許上述導電性液體根據上述信號電壓在上述顯示用空間的內部移動的電壓，該非選擇電壓是阻止上述導電性液體在上述顯示用空間的內部移動的電壓；和掃描電壓施加部，其與上述多個掃描電極連接，並且對上述多個掃描電極中的各個掃描電極施加選擇電壓和非選擇電壓中的一個電壓，該選擇電壓是允許上述導電性液體根據上述信號電壓在上述顯示用空間的內部移動的電壓，該非選擇電壓是阻止上述導電性液體在上述顯示用空間的內部移動的電壓。在這種情況下，能夠容易地構成具有出色的顯示品質的矩陣驅動方式的顯示元件，並且能夠恰當地改變各顯示區域的顯示色。此外，也可以為如下方式在上述顯示元件，上述多個像素區域根據在上述顯示面一側能夠進行全彩色顯示的多個顏色分別設置。在這種情況下，在多個像素中的各個像素，所對應的導電性液體恰當地移動，由此能夠進行彩色圖像顯示。此外，優選如下方式在上述顯示元件，與上述導電性液體不混合的絕緣性流體， 按照能夠在所述顯示用空間的內部移動的方式被封入在該顯示用空間的內部。在這種情況下，能夠容易地實現導電性液體的移動速度的高速化。此外，優選如下方式在上述顯示元件，在上述參照電極和上述掃描電極的表面上疊層有電介質層。在這種情況下，電介質層能夠可靠地加大施加於導電性液體的電場，能夠更加容易地提高該導電性液體的移動速度。此外，也可以為如下方式在上述顯示元件，上述非有效顯示區域通過設置在上述第一基板和上述第二基板中的一個基板一側的遮光膜被設定，上述有效顯示區域通過在上述遮光膜形成的開口部被設定。
在這種情況下，能夠恰當且可靠地對顯示用空間設定有效顯示區域和非有效顯示區域。此外，本發明是一種電氣設備，該電氣設備具備顯示部，該顯示部顯示包含文字和圖像的信息，該電氣設備的特徵在於上述顯示部中使用上述任一項所述的顯示元件。在上述那樣構成的電氣設備中，在顯示部中使用能夠提高導電性液體的移動速度的顯示元件，因此能夠容易地構成能夠高速地改變各像素區域中的顯示色的高性能的電氣設備。發明的效果根據本發明，能夠提供能夠提高導電性液體的移動速度的顯示元件和使用該顯示元件的電氣設備。


圖1是說明本發明的第一實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看時的圖1所示的上部基板一側的主要部分結構的放大平面圖。圖3是表示從非顯示面一側看時的圖1所示的下部基板一側的主要部分結構的放大平面圖。圖4 (a)和圖4(b)分別是表示非CF著色顯示時以及CF著色顯示時的圖1所示的顯示元件的主要部分結構的截面圖。圖5是說明上述圖像顯示裝置的動作例的圖。圖6是表示在本發明的第二實施方式的顯示元件中，從非顯示面一側看時的下部基板一側的主要部分結構的放大平面圖。圖7是表示在本發明的第三實施方式的顯示元件中，從非顯示面一側看時的下部基板一側的主要部分結構的放大平面圖。圖8是表示在本發明的第四實施方式的顯示元件中，從非顯示面一側看時的下部基板一側的主要部分結構的放大平面圖。圖9(a)和圖9(b)分別是表示非CF著色顯示時以及CF著色顯示時的、本發明的第五實施方式的顯示元件的主要部分結構的圖。
具體實施例方式以下，參照附圖對本發明的顯示元件以及電氣設備的優選實施方式進行說明。另外，在以下的說明中，以在具備能夠進行彩色圖象顯示的顯示部的圖像顯示裝置中適用本發明的情況為例進行說明。此外，各圖中的部件的尺寸並不是忠實地表示實際的構成部件的尺寸和各構成部件的尺寸比例等的尺寸。(第一實施方式)圖1是說明本發明的第一實施方式的顯示元件和圖像顯示裝置的平面圖。圖1中， 在本實施方式的圖像顯示裝置1，設置有使用本發明的顯示元件10的顯示部，在該顯示部構成有矩形形狀的顯示面。即，顯示元件10具備以沿著與圖1的紙面垂直的方向相互重疊的方式配置的上部基板2和下部基板3，通過這些上部基板2和下部基板3的重疊部分形成上述顯示面的有效顯示區域(詳細情況後述。)。此外，在顯示元件10設置有多個信號電極4，該多個信號電極4相互隔開規定的間隔，且沿著X方向呈條形狀設置。另外，在顯示元件10設置有多個參照電極5和多個掃描電極6，該多個參照電極5和掃描電極6相互交替，且沿著Y方向呈條形狀設置。這些多個信號電極4、多個參照電極5以及多個掃描電極6以相互交叉的方式設置，在顯示元件10， 按信號電極4與掃描電極6的交叉部單位(在信號電極4與掃描電極6的交叉部)設定有多個像素區域中的各個像素區域。此外，這些多個信號電極4、多個參照電極5以及多個掃描電極6相互獨立，能夠施加作為第一電壓的高電壓(以下，稱為「H電壓」。)與作為第二電壓的低電壓(以下，稱為 「L電壓」。)之間的規定電壓範圍內的電壓(詳細情況後述。)。進一步，在顯示元件10，如在之後詳細說明的那樣，由肋分隔(隔開)上述多個像素區域的各個像素區域，並且，多個像素區域根據在所述顯示面一側能夠進行全彩色顯示的多個顏色分別設置。而且，在顯示元件10，按照多個呈矩陣狀設置的像素(顯示單元)中的每個像素，利用電潤溼現象使後述的導電性液體(導電液體)移動，改變顯示面一側的顯示色。此外，在多個信號電極4、多個參照電極5以及多個掃描電極6，各自的一端部側被引出至顯示面的有效顯示區域的外側，形成端子部^、5a以及6a。在多個信號電極4的各端子部4a，經配線7a連接有信號驅動器7。信號驅動器 7是構成信號電壓施加部的部件，當圖像顯示裝置1在顯示面顯示包含文字和圖像的信息時，對多個信號電極4中的各個信號電極4施加與信息相應的信號電壓Vd。此外，在多個參照電極5的各端子部fe，經配線8a連接有參照驅動器8。參照驅動器8是構成參照電壓施加部的部件，當圖像顯示裝置1在顯示面顯示包含文字和圖像的信息時，對多個參照電極5中的各個參照電極5施加參照電壓Vr。此外，在多個掃描電極6的各端子部6a，經配線9a連接有掃描驅動器9。掃描驅動器9是構成掃描電壓施加部的部件，當圖像顯示裝置1在顯示面顯示包含文字和圖像的信息時，對多個掃描電極6中的各個掃描電極6施加掃描電壓Vs。此外，在掃描驅動器9，將非選擇電壓和選擇電壓中的一個電壓作為掃描電壓Vs 施加到多個掃描電極6中的各個掃描電極6，其中，該非選擇電壓是阻止上述導電性液體進行移動的電壓，該選擇電壓是允許導電性液體根據信號電壓Vd進行移動的電壓。此外，參照驅動器8參照掃描驅動器9的動作而動作，參照驅動器8將非選擇電壓和選擇電壓中的一個電壓作為參照電壓Vr施加到多個參照電極5中的各個參照電極5，其中，該非選擇電壓是阻止所述導電性液體進行移動的電壓，該選擇電壓是允許所述導電性液體根據所述信號電壓Vd進行移動的電壓。而且，在圖像顯示裝置1中，掃描驅動器9例如對從圖1的左側至右側的各個掃描電極6依次施加選擇電壓，並且，參照驅動器8與掃描驅動器9的動作同步，對從圖1的左側至右側的各個掃描電極6依次施加選擇電壓，由此進行每個線的掃描動作(詳細情況後述。) ο此外，信號驅動器7、參照驅動器8以及掃描驅動器9包括直流電源或交流電源，供給對應的信號電壓Vd、參照電壓Vr以及掃描電壓Vs。此外，參照驅動器8每經規定的時間(例如1幀)切換參照電壓Vr的極性。進一步，掃描驅動器9與參照電壓Vr的極性的切換相應地切換掃描電壓Vs的各極性。這樣，因為每經規定的時間切換參照電壓Vr以及掃描電壓Vs的各極性，所以與對參照電極5以及掃描電極6總施加相同極性的電壓時相比，能夠防止這些參照電極5以及掃描電極6中的電荷的局部聚積。進一步，能夠防止起因於電荷的局部聚積的顯示不良(圖像殘留現象) 和可靠性(壽命降低)方面的不良影響。在此，還參照圖2 圖4，具體說明顯示元件10的像素結構。圖2是表示從顯示面一側看時的圖1所示的上部基板一側的主要部分結構的放大平面圖，圖3是表示從非顯示面一側看時的圖1所示的下部基板一側的主要部分結構的放大平面圖。圖4(a)以及圖4(b)分別是表示非CF著色顯示時以及CF著色顯示時的圖1所示的顯示元件的主要部分結構的截面圖。另外，在圖2以及圖3中，為了簡化圖面，圖示設置在上述顯示面的多個像素中的配置在圖1的左上端部的12個像素。在圖2 圖4中，顯示元件10包括設置在顯示面一側的、作為第一基板的上述上部基板2和設置在上述上部基板2的背面一側(非顯示面一側)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和下部基板3相互隔開規定的間隔配置，由此，在這些上部基板2與下部基板3之間形成有規定的顯示用空間S。此外，在該顯示用空間S的內部，以能夠在該顯示用空間S的內部沿著上述X方向(圖4的左右方向)移動在的方式封入有上述導電性液體16和與該導電性液體16不混合的絕緣性的油17，導電性液體16能夠向後述的有效顯示區域Pl —側或非有效顯示區域P2 —側移動。在導電性液體16，例如使用包含作為溶劑的水、作為溶質的規定的電解質的水溶液。具體而言，例如在導電性液體16使用lmmol/L的氯化鉀(KCl)水溶液。此外，在導電性液體16，例如還使用利用自分散型顏料著色為黑色的材料。此外，因為導電性液體16被著色為黑色，所以該導電性液體16在各像素作為允許或者阻止光的透過的開閉部件(光閘)發揮作用。即，在顯示元件10的各像素，如在之後詳細說明的那樣，導電性液體16在顯示用空間S的內部向參照電極5—側(有效顯示區域 Pl—側)或掃描電極6—側(非有效顯示區域P2—側)滑行移動，由此，顯示色被改變為黑色或者RGB中的任一種顏色。此外，在油17，使用無極性而且無色透明的油，該無極性而且無色透明的油例如包含選自側鏈高級醇、側鏈高級脂肪酸、烷烴碳化氫、矽油、匹配油的一種或者多種。此外，該油17隨著導電性液體16的滑行移動，在顯示用空間S的內部移動。在上部基板2，使用無鹼玻璃基板等透明的玻璃材料或者丙烯系列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的非顯示面一側的表面，依次形成有彩色濾光片層11以及信號電極4，進一步，以覆蓋彩色濾光片層11以及信號電極4的方式設置有防水(不沾水，拔水)膜12。此外，在下部電極3，與上部電極2—樣，使用無鹼玻璃基板等透明的玻璃材料或者丙烯系列樹脂等透明的合成樹脂等、透明的透明片材。此外，在下部電極3的顯示面一側的表面，設置有上述參照電極5以及上述掃描電極6，進一步，以覆蓋這些參照電極5以及掃描電極6的方式形成有電介質層13。此外，在該電介質層13的顯示面一側的表面，設置有第一肋部件14a以及第二肋部件14b，該第一肋部件14a以及第二肋部件14b分別與Y方向以及X方向平行。進一步，在下部基板3，以覆蓋電介質層13、第一肋部件和第二肋部件 14a、14b的方式設置有防水膜15。此外，在下部基板3的背面一側(非顯示面一側)，例如發出白色照明光的背光源 18被一體地組裝，構成透射型(透過型)的顯示元件10。另外，在背光源18使用冷陰極螢光管或者LED等光源。在彩色濾光片(Color Filter)層11，設置有紅色(R)、綠色(G)和藍色(B)的彩色濾光片部IlrUlg和lib、以及作為遮光膜的黑矩陣部11s，構成RGB的各種顏色的像素。 即，在彩色濾光片層11，如圖2所例示的那樣，沿著X方向依次設置有RGB的彩色濾光片部 llr、llg、llb，並且，彩色濾光片部llr、llg、llb沿著Y方向各設置有4個，在X方向和Y方向分別配置有3個和4個、總計配置有12個像素。此外，在顯示元件10，如圖2所例示的那樣，在各像素區域P，在與像素的有效顯示區域Pl對應的位置設置有RGB中的任一個彩色濾光片部IlrUlg以及11b，在與非有效顯示區域P2對應的位置設置有黑矩陣部lis。即，在顯示元件10，對於上述顯示用空間S，通過黑矩陣部(遮光膜)lis設定有效顯示區域P2 (非開口部)，通過形成在該黑矩陣部lis 的開口部(即，任一個彩色濾光片部IlrUlg和lib)設定有效顯示區域PI。此外，在顯示元件10，彩色濾光片部IlrUlg以及lib的各面積被選擇為與有效顯示區域Pl的面積相同或者大一些的值。另一方面，黑矩陣部IlS的面積被選擇為與非有效顯示區域P2的面積相同或者小一些的值。另外，在圖2中，為了明確相鄰像素的邊界部分， 以虛線表示與相鄰的像素對應的兩個黑矩陣部lis間的邊界線，而在實際的彩色濾光片層 11，黑矩陣部lis間的邊界線並不存在。此外，在顯示元件10，通過具有上述第一肋部件以及第二肋部件14a、14b的作為分隔壁的肋14，將顯示用空間S的內部按顯示區域P單位分隔。即，在顯示元件10，如圖3 所示，各像素的顯示用空間S的內部被肋14以包圍所對應的像素區域P的方式分隔。具體而言，各像素的顯示用空間S的內部被以與Y方向(即，與導電性液體16的移動方向垂直的方向)平行的方式設置的兩條第一肋部件14a、和以與X方向(即，與導電性液體16的移動方向平行的方向)平行的方式設置的兩條第一肋部件14b分隔。此外，在肋14，各個第一肋部件以及第二肋部件肋部件14a、14b例如由環氧樹脂類抗蝕劑材料構成。此外，在肋14，各個第一肋部件以及第二肋部件14a、14b以與上部基板 2之間不產生縫隙的方式設置在下部基板3 —側的電介質層13上。具體而言，如圖4所示， 第一肋部件以及第二肋部件14a、14b以覆蓋這些第一肋部件以及第二肋部件14a、14b的防水膜15與設置在上部基板2 —側的防水膜12相接的方式、形成在下部基板3 —側的電介質層13上。進一步，如圖3所示，在肋14，在第一肋部件以及第二肋部件14a、14b的各端部之間形成有能夠將相鄰的像素區域P彼此連通的間隙部K。S卩，在各像素區域P，在其4個角 (角部)分別設置4個間隙部K。另外，當以相互相對的兩條第一肋部件14a的內側表面間的尺寸為像素區域P的 X方向的橫向尺寸時，第二肋部件14b的X方向的尺寸在上述橫向尺寸的66% 96%的範圍內被設定。此外，該第二肋部件14b設置成相對於上述X方向的中心為左右對稱，因此，該第二肋部件14b的兩個端部的兩個間隙部K中的各個間隙部K的X方向的尺寸被設定為從上述橫向尺寸減去第二肋部件14b的X方向的尺寸而得的尺寸的二分之一，即上述橫向尺寸的2% 17%的範圍內。此外，當以相互相對的兩條第二肋部件14b的內側表面間的尺寸為像素區域P的 Y方向的縱向尺寸時，第一肋部件14a的Y方向的尺寸在上述縱向尺寸的34% 96%的範圍內被設定。此外，該第一肋部件Ha設置成相對於上述Y方向的中心為左右對稱，因此， 該第一肋部件Ha的兩個端部的兩個間隙部K中的各個間隙部K的Y方向的尺寸被設定為從上述縱向尺寸減去第一肋部件14a的Y方向的尺寸而得的尺寸的二分之一，即上述縱向尺寸的2% 33%的範圍內。在防水膜12、15，使用透明的合成樹脂，優選使用在電壓施加時對於導電性液體 16成為親水層的、例如氟類樹脂。由此，在顯示元件10，能夠使與上部基板2以及下部基板 3的顯示用空間S —側的各表面一側的導電性液體16之間的潤溼性(接觸角)發生大的變化，能夠實現導電性液體16的移動速度的高速化。此外，電介質層13例如由含有聚對二甲苯或氮化矽、氧化鉿、氧化鋅、二氧化鈦或者氧化鋁的、透明的電介質膜構成。另外，各個防水膜12、15的具體厚度尺寸為數百nm 數μ m,電介質層13的具體厚度尺寸為數百nm。 此外，防水膜12並不將信號電極4與導電性液體16電絕緣，不妨礙導電性液體16的響應性的提高。在參照電極5以及掃描電極6，使用氧化銦類(ΙΤ0)、氧化錫類(SnO2)或者氧化鋅類(AZ0、GZ0或者ΙΖ0)等透明的電極材料。這些參照電極5以及各掃描電極6中的各個電極通過濺射法等公開的成膜方法呈帶形形成在下部基板3上。在信號電極4使用以與X方向平行的方式配置的線形配線。此外，信號電極4在彩色濾光片層11上以通過各像素區域P的X方向上的大致中心部的方式設置，經防水膜12 與導電性液體16電接觸。由此，在顯示元件10，能夠實現顯示動作時的導電性液體16的響應性的提高。此外，在該信號電極4使用相對於導電性液體16在電化學性上非活性(不活潑) 的材料，使得即使在對該信號電極4施加上述信號電壓Vd(例如，40V)時也極力不發生與導電性液體16的電化學反應。由此，能夠防止信號電極4的電分解的發生，能夠提高顯示元件10的可靠性以及壽命。具體而言，在信號電極4使用含有金、銀、銅、鉬和鈀的至少一種的電極材料。此外，信號電極4通過將由上述金屬材料構成的細線固定在彩色濾光片層11上、或者使用絲網印刷法等將含有金屬材料的導電性膏體(膏狀)材料等墨材料載置在彩色濾光片層11 上等方式形成。進一步，在信號電極4，使用設置在像素的有效顯示區域Pl的下方的參照電極5的透射率(透過率)確定其形狀。具體而言，在信號電極4，根據75% 95%左右的參照電極 5的透射率決定像素電極4的形狀，使得該有效顯示區域Pl上的信號電極4的佔有面積相對於有效顯示區域Pl的面積為30%以下，優選為10%，更優選為5%。在上述那樣構成的顯示元件10的各像素，如圖4(a)所例示的那樣，如果導電性液體16被保持在彩色濾光片部Ilr與參照電極5之間，則來自背光源18的光被導電性液體 16遮擋，從而進行黑色顯示(非CF著色顯示)。另一方面，如圖4(b)所例示的那樣，如果導電性液體16被保持在黑矩陣部lis與掃描電極6之間，則來自背光源18的光不被導電性液體16遮擋，而通過彩色濾光片部llr，由此進行紅色顯示(CF著色顯示)。在此，還參照圖5，對上述那樣構成的本實施方式的液晶顯示裝置1的顯示動作進行具體說明。圖5是說明上述圖像顯示裝置的動作例的圖。在圖5中，參照驅動器8以及掃描驅動器9例如在該圖的從左側起朝向右側的規定的掃描方向，分別對參照電極5以及掃描電極6依次施加作為參照電壓Vr以及掃描電壓 Vs的上述選擇電壓。具體而言，參照驅動器8以及掃描驅動器9進行如下的掃描動作，即， 分別對參照電極5以及掃描電極6依次施加作為選擇電壓的H電壓(第一電壓)以及L電壓(第二電壓)，作為選擇線。此外，在該選擇線，信號驅動器7根據來自外部的圖像輸入信號，向對應的信號電極4施加作為信號電壓Vd的H電壓或者L電壓。由此，在選擇線的各像素，導電性液體16向有效顯示區域Pl —側或者非有效顯示區域P2 —側移動，顯示面一側的顯示色被改變。另一方面，對於非選擇線、即剩餘的所有的參照電極5以及掃描電極6，參照驅動器8以及掃描驅動器9分別施加作為參照電壓Vr以及掃描電壓Vs的上述非選擇電壓。具體而言，參照驅動器8以及掃描驅動器9對於剩餘的所有的參照電極5以及掃描電極6，例如施加作為上述H電壓與L電壓的中間的電壓的中間電壓(Middle電壓，以下稱為「M電壓」。)作為非選擇電壓。由此，在非選擇線的各像素，導電性液體16在有效顯示區域Pl — 側或者非有效顯示區域P2 —側不發生不必要的變動而靜止，顯示面一側的顯示色不被改變。在進行上述那樣的顯示動作的情況下，對參照電極5、掃描電極6以及信號電極4 施加的施加電壓的組合如表1所示。進一步，如表1所示，導電性液體16的舉動(動作) 以及顯示面一側的顯示色與施加電壓相對應。另外，在表1中，分別將H電壓、L電壓以及 M電壓簡寫為「H」、「L」以及「M」(在之後的表2中也相同。)。此夕卜，H電壓、L電壓以及M 電壓的具體的值分別例如是+16V、0V以及+8V。(表1)
權利要求
1.一種顯示元件，其特徵在於，包括 設置在顯示面一側的第一基板；第二基板，其設置在該第一基板的非顯示面一側，在該第二基板與所述第一基板之間形成規定的顯示用空間；對所述顯示用空間設定的有效顯示區域和非有效顯示區域；和導電性液體，其被封入在所述顯示用空間內部，能夠移動到所述有效顯示區域一側或者所述非有效顯示區域一側，通過使所述導電性液體移動，能夠改變所述顯示面一側的顯示色， 所述顯示元件還包括多個信號電極，其按照與所述導電性液體接觸的方式，沿著規定的排列方向設置在所述顯示用空間的內部；多個參照電極，其按照設置在所述有效顯示區域一側和所述非有效顯示區域一側中的一側的方式，以與所述導電性液體電絕緣的狀態，設置在所述第一基板和所述第二基板中的一個基板一側，並且設置成與所述多個信號電極交叉；多個掃描電極，其按照設置在所述有效顯示區域一側和所述非有效顯示區域一側中的另一側的方式，以與所述導電性液體以及所述參照電極電絕緣的狀態，設置在所述第一基板和所述第二基板中的一個基板一側，並且設置成與所述多個信號電極交叉； 按所述信號電極與所述掃描電極的交叉部單位設置的多個像素區域；和肋，其以按照所述多個像素區域中的各個像素區域分隔所述顯示用空間的內部的方式，設置在所述第一基板和所述第二基板中的一個基板一側， 在所述肋，形成有能夠將相鄰的像素區域彼此連通的間隙部。
2.根據權利要求1所述的顯示元件，其特徵在於所述肋包括沿著與所述導電性液體的移動方向垂直的方向設置的第一肋部件；和沿著與所述導電性液體的移動方向平行的方向設置的第二肋部件，並且，在所述第一肋部件和所述第二肋部件中的至少一個肋部件一側形成有所述間隙部。
3.根據權利要求2所述的顯示元件，其特徵在於所述第一肋部件在所述垂直的方向被分割為多個，至少1個所述間隙部形成在分割後的第一肋部件之間。
4.根據權利要求2或3所述的顯示元件，其特徵在於所述第二肋部件在所述水平的方向被分割多個，至少1個所述間隙部形成在分割後的第二肋部件之間。
5.根據權利要求2 4中任一項所述的顯示元件，其特徵在於所述第二肋部件，按照至少在所述有效顯示區域與所述非有效顯示區域之間形成所述間隙部的方式，在所述水平的方向被分割為多個。
6.根據權利要求1 5中任一項所述的顯示元件，其特徵在於所述肋包括沿著與所述導電性液體的移動方向垂直的方向設置的第一肋部件；和沿著與所述導電性液體的移動方向平行的方向設置的第二肋部件，並且，在所述第一肋部件以及所述第二肋部件的各端部之間形成有所述間隙部。
7.根據權利要求1 6中任一項所述的顯示元件，其特徵在於所述肋，按照在該肋與所述第一基板和所述第二基板中的另一基板一側之間形成所述間隙部的方式，設置在所述第一基板和所述第二基板中的一個基板一側。
8.根據權利要求1 7中任一項所述的顯示元件，其特徵在於，包括信號電壓施加部，其與所述多個信號電極連接，並且根據在所述顯示面一側顯示的信息，對所述多個信號電極中的各個信號電極施加規定的電壓範圍內的信號電壓；參照電壓施加部，其與所述多個參照電極連接，並且對所述多個參照電極中的各個參照電極施加選擇電壓和非選擇電壓中的一個電壓，該選擇電壓是允許所述導電性液體根據所述信號電壓在所述顯示用空間的內部移動的電壓，該非選擇電壓是阻止所述導電性液體在所述顯示用空間的內部移動的電壓；和掃描電壓施加部，其與所述多個掃描電極連接，並且對所述多個掃描電極中的各個掃描電極施加選擇電壓和非選擇電壓中的一個電壓，該選擇電壓是允許所述導電性液體根據所述信號電壓在所述顯示用空間的內部移動的電壓，該非選擇電壓是阻止所述導電性液體在所述顯示用空間的內部移動的電壓。
9.根據權利要求1 8中任一項所述的顯示元件，其特徵在於所述多個像素區域，根據在所述顯示面一側能夠進行全彩色顯示的多個顏色分別設置。
10.根據權利要求1 9中任一項所述的顯示元件，其特徵在於在所述顯示用空間的內部，以能夠在該顯示用空間的內部移動的方式封入有與所述導電性液體不混合的絕緣性流體。
11.根據權利要求1 10中任一項所述的顯示元件，其特徵在於 在所述參照電極和所述掃描電極的表面上疊層有電介質層。
12.根據權利要求1 11中任一項所述的顯示元件，其特徵在於所述非有效顯示區域通過設置在所述第一基板和所述第二基板中的一個基板一側的遮光膜被設定，所述有效顯示區域通過在所述遮光膜形成的開口部被設定。
13.一種電氣設備，其特徵在於該電氣設備具備顯示部，該顯示部顯示包含文字和圖像的信息，該顯示部使用權利要求1 12中任一項所述的顯示元件。
全文摘要
本發明提供顯示元件和使用該顯示元件的電氣設備。顯示元件(10)包括上部基板(第一基板)(2)；下部基板(第二基板)(3)；導電性液體(16)，其被封入在形成於上部基板(2)與下部基板(3)之間的顯示用空間(S)的內部，能夠向有效顯示區域(P1)一側或者非顯示有效顯示區域(P2)一側移動，在該顯示元件(10)設置有肋(14)，該肋(14)以按照多個各像素區域(P)分隔顯示用空間(S)的內部的方式，設置在顯示用空間(3)一側。此外，在肋(14)，設置有沿著與導電性液體(16)的移動方向垂直的方向設置的第一肋部件(14a)和沿著與導電性液體(16)的移動方向平行的方向設置的第二肋部件(14b)，在第一肋部件以及第二肋部件(14a、14b)的各端部之間形成有間隙部(K)。
文檔編號G09F9/30GK102326123SQ200980157259
公開日2012年1月18日 申請日期2009年9月24日 優先權日2009年2月20日
發明者中村浩三, 友利拓馬, 松岡俊樹, 植木俊 申請人:夏普株式會社