顯示元件和使用它的電氣設備的製作方法
2023-10-18 01:27:14 1
專利名稱：顯示元件和使用它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而顯示圖像和/或文字等的信息的顯示元件和使用它的電氣設備。
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的顯示的顯示元件被開發並被實用化。具體而言，在上述的現有的顯示元件中，例如下述專利文獻1所記載的那樣，在第一與第二基板之間形成顯示用空間，並且通過肋(分隔壁)將該顯示用空間的內部與多個像素區域中的各像素區域相應地進行劃分。此外，在該現有的顯示元件中，在上述各像素區域封入導電性液體，並且信號電極與相互平行地設置的掃描電極和基準電極(參考電極) 交叉地設置。而且，在該現有的顯示元件中，在各像素區域，通過對信號電極、掃描電極和基準電極適當地進行電壓施加，使導電性液體向掃描電極ー側或基準電極ー側移動，改變顯示面側的顯示色。現有技術文獻專利文獻專利文獻1 國際公開第2008/155926號手冊
發明內容
發明所要解決的問題但是，在上述那樣的現有的顯示元件中，當導電性液體漏出至像素區域的外部吋， 使多個信號電極短路，具有在沿著這些信號電極設置的多個像素區域中的各個像素區域可能發生顯示不良的問題。具體而言，在現有的顯示元件中，為了提高像素區域的內部的導電性液體的移動速度，像素區域並不被肋完全密封，從而在異常的衝擊或振動被施加至顯示元件的情況下等，存在導電性液體可能漏出至像素區域的外部的問題。此外，在現有的顯示元件中，掃描電極和基準電極與導電性液體電絕緣，與此相対，信號電極為了實現導電性液體的響應性的提高而設計成與導電性液體接觸。即，信號電極以不與導電性液體電絕緣的狀態被弓I出至像素區域的外部，與信號驅動器(信號電壓施加部)連接。因此，在現有的顯示元件中， 具有在受到異常的衝擊的情況下等，導電性液體漏出至像素區域的外部，該漏出的導電性液體可能使相鄰的多個、例如兩個信號電極短路的問題。其結果是，在現有的顯示元件中， 具有在沿著發生短路的多個信號電極設置的多個像素區域中的各像素區域可能產生線形的顯示不良的問題。如上所述，在現有的顯示元件中，當導電性液體漏出至像素區域的外部吋，不僅使該導電性液體漏出的像素區域，甚至使得導電性液體未漏出的正常狀態的像素區域也產生顯示不良的問題。
鑑於上述問題，本發明的目的在幹，提供即使在導電性液體漏出至像素區域的外部吋，也能夠將顯示不良抑制在最小限度的顯示元件和使用它的電氣設備。用於解決問題的方式為了達到上述目的，本發明的顯示元件的特徵在幹，包括設置在顯示面ー側的第一基板；第二基板，其以在與上述第一基板之間形成規定的顯示用空間的方式設置在該第一基板的非顯示面ー側；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；和以能夠向上述有效顯示區域ー側或上述非有效顯示區域一側移動的方式被封入在上述顯示用空間的內部的導電性液體，該顯示元件構成為能夠通過使上述導電性液體移動來改變上述顯示面一側的顯示色，該顯示元件包括多個信號電極，其以與上述導電性液體接觸的方式設置在上述顯示用空間的內部，並且沿著規定的排列方向設置；多個參考電極，其按照設置在上述有效顯示區域ー側和上述非有效顯示區域ー側中的ー側的方式，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ー個基板一側，並且以與上述多個信號電極交叉的方式設置；多個掃描電極，其按照設置在上述有效顯示區域ー側和上述非有效顯示區域ー側中的另ー側的方式，以與上述導電性液體和上述參考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ー個基板一側，並且以與上述多個信號電極交叉的方式設置；以上述信號電極與上述掃描電極的交叉部為單位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劃分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至少ー個基板ー側，該顯示元件設置有相對於被引出至上述像素區域的外部的上述信號電極的端部電絕緣的絕緣部件。在上述那樣構成的顯示元件中，絕緣部件將被引出至像素區域的外部的信號電極的端部電絕緣。由此，即使在顯示元件受到異常的衝擊或振動的情況下等，導電性液體漏出至像素區域的外部吋，也能夠防止多個信號電極通過漏出的導電性液體短路的情況，能夠防止線形的顯示不良的發生。其結果是，與上述現有技術例不同，能夠構成即使在導電性液體漏出至像素區域的外部時也能夠將顯示不良抑制在最小限度的顯示元件。此外，在上述顯示元件，也可以使用以覆蓋上述信號電極的上述端部的方式設置的絕緣膜作為上述絕緣部件。在這種情況下，能夠利用絕緣膜將被引出至像素區域的外部的信號電極的端部電絕緣。此外，在上述顯示元件，也可以使用以覆蓋上述信號電極的上述端部的方式、在該信號電極的設置方向延伸設置的上述肋的延伸設置部作為上述絕緣部件。在這種情況下，能夠利用肋的延伸設置部將被引出至像素區域的外部的信號電極的端部電絕緣。此外，在上述顯示元件，優選在上述絕緣部件的表面形成有撥水膜。
在這種情況下，能夠利用撥水膜防止漏出至像素區域的外部的導電性液體擴散。此外，在上述顯示元件，也可以使用設置在上述第一基板和上述第二基板之間的密封部件作為上述絕緣部件。在這種情況下，能夠利用密封部件將被引出至像素區域的外部的信號電極的端部電絕緣。此外，在上述顯示元件，優選上述密封部件在上述第一基板和上述第二基板的整個外周設置，將該第一基板和該第二基板之間密封。在這種情況下，能夠將使被引出至像素區域的外部的信號電極的端部電絕緣的密封部件兼用作將第一基板和第二基板間密封的密封部件，能夠容易地構成結構簡單的顯示元件。此外，本發明的顯示元件的特徵在幹，包括設置在顯示面ー側的第一基板；第二基板，其以在與上述第一基板之間形成規定的顯示用空間的方式設置在該第一基板的非顯示面ー側；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；和以能夠向上述有效顯示區域一側或非有效顯示區域一側移動的方式被封入在上述顯示用空間的內部的導電性液體，該顯示元件構成為能夠通過使上述導電性液體移動來改變上述顯示面一側的顯示色，該顯示元件包括多個信號電極，其以與上述導電性液體接觸的方式設置在上述顯示用空間的內部，並且沿著規定的排列方向設置；多個參考電極，其按照設置在上述有效顯示區域ー側和上述非有效顯示區域ー側中的ー側的方式，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ー個基板一側，並且以與上述多個信號電極交叉的方式設置；多個掃描電極，其按照設置在上述有效顯示區域ー側和上述非有效顯示區域ー側中的另ー側的方式，以與上述導電性液體和上述參考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ー個基板一側，並且以與上述多個信號電極交叉的方式設置；以上述信號電極與上述掃描電極的交叉部為單位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劃分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至少ー個基板ー側，在上述肋，以夾著被引出至上述像素區域的外部的上述信號電極的端部的方式設置有沿著該信號電極的設置方向延長的延長部分。在上述那樣構成的顯示元件中，在肋，以夾著被引出至像素區域的外部的信號電極的端部的方式，設置有沿著該信號電極的設置方向延長的延長部分。由此，即使在顯示元件受到異常的衝擊或振動的情況下等，導電性液體漏出至像素區域的外部吋，也能夠防止多個信號電極通過漏出的導電性液體短路的情況，能夠防止線形的顯示不良的發生。其結果是，與上述現有技術例不同，能夠構成即使在導電性液體漏出至像素區域的外部時也能夠將顯示不良抑制在最小限度的顯示元件。此外，在上述顯示元件，優選如下方式
多個上述信號電極沿著規定的排列方向設置，多個上述參考電極和多個上述掃描電極以相互交替且與上述多個信號電極交叉的方式設置，該顯示元件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；參考電壓施加部，其與上述多個參考電極連接，並且對上述多個參考電極中的各個參考電極施加選擇電壓和非選擇電壓中的ー個電壓，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ー個電壓，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，能夠構成具有優異的顯示品質的矩陣驅動方式的顯示元件。此外，在上述顯示元件，上述多個像素區域也可以在上述顯示面一側按照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，對應的導電性液體適當地移動，由此， 能夠進行彩色圖像顯示。此外，在上述顯示元件，優選如下方式在上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不與上述導電性液體混合的絕緣性流體。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，在上述顯示元件，優選如下方式在上述參考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，能夠可靠地使電介質層施加在導電性液體的電場變大，更容易地提高該導電性液體的移動速度。此外，在上述顯示元件，也可以採用如下方式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ー個基板ー側的遮光膜設定，上述有效顯示區域通過在上述遮光膜形成的開ロ部設定。在這種情況下，能夠對顯示用空間適當且可靠地設定有效顯示區域和非有效顯示區域。此外，本發明的電氣設備的特徵在於具備顯示包含文字和圖像的信息的顯示部，上述顯示部使用上述任一顯示元件。在上述這樣構成的電氣設備，顯示部使用即使在導電性液體漏出至像素區域的外部時也能夠將顯示不良抑制在最小限度的顯示元件，因此，能夠容易地構成具有抑制了顯示不良的發生的顯示部的、高性能的電氣設備。發明的效果根據本發明，能夠提供即使在導電性液體漏出至像素區域的外部時也能夠將顯示不良抑制在最小限度的顯示元件和具備它的電氣設備。
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是表示從顯示面側觀看的情況下的圖1所示的上部基板ー側的主要部分結構的放大平面圖。圖3是表示從非顯示面側觀看的情況下的圖1所示的下部基板ー側的主要部分結構的放大平面圖。圖4(a)和圖4(b)分別是非CF著色顯示時和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是表示上述顯示元件的主要部分結構的平面圖。
6(a)和圖6(b)分別是圖5的VIa-VIa線和VIb-VIb線截面圖。圖7(a)和圖7(b)是對導電性液體漏出至像素區域的外部時的、本實施方式的圖像顯示裝置和現有技術的圖像顯示裝置的顯示不良分別進行說明的圖。圖8是說明上述圖像顯示裝置的動作例的附圖。圖9是表示本發明的第二實施方式的顯示元件的主要部分結構的平面圖。圖10 (a)和圖10 (b)分別是圖9的Xa-Xa線和Xb-Xb線截面圖。圖11是說明本發明的第二實施方式的變形例的圖像顯示裝置的平面圖。圖12是表示本發明的第三實施方式的顯示元件的主要部分結構的平面圖。圖13(a)和圖13(b)分別是圖12的XIIIa-XIIIa線和XIIIb-XIIIb線截面圖。圖14是表示本發明的第四實施方式的顯示元件的主要部分結構的平面圖。圖15 (a)和圖15 (b)分別是圖14的XVa-XVa線和XVb-XVb線截面圖。圖16是對導電性液體漏出至像素區域的外部時的、本實施方式的圖像顯示裝置的顯示不良分別進行說明的附圖。
具體實施例方式以下，參照附圖對本發明的顯示元件和電氣設備的優選實施方式進行說明。另外， 在以下的說明中，舉例說明在具備能夠對彩色圖像顯示進行顯示的顯示部的圖像顯示裝置應用本發明的情況。此外，各圖中的構成部件的尺寸並非忠實地表現實際的構成部件的尺寸和各構成部件的尺寸比例等。[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。在圖1， 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的顯示面。即，顯示元件10具備以在與圖1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域(詳細情況後述。)。此外，在顯示元件10，多個信號電極4相互隔開規定的間隔且沿X方向設置為條形狀(條紋狀)。此外，在顯示元件10，多個參考電極5和多個掃描電極6相互交替且沿Y 方向設置為條形狀。這些多個信號電極4與多個參考電極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，多個像素區域中的各個像素區域以信號電極4與掃描電極6 的交叉部為單位設置。此外，這些多個信號電極4、多個參考電極5和多個掃描電極6相互獨立，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」)之間的規定的電壓範圍內的電壓的方式構成。進而，在顯示元件10，如在之後詳細說明的那樣，上述多個像素區域中的各像素區域通過分隔壁被劃分，並且，多個像素區域與能夠在上述顯示面側進行彩色顯示的多個顏色相應地分別設置。而且，在顯示元件10，按以矩陣狀設置的多個像素(顯示単元)的每個像素，利用電潤溼現象使後述的導電性液體移動，改變顯示面側的顯示色。此外，在多個信號電極4、多個參考電極5和多個掃描電極6，各自的ー個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4a、fe和6a。在多個信號電極4的各端子部4a，經配線7a與信號驅動器7連接。信號驅動器7 是構成信號電壓施加部的部件，在圖像顯示裝置1在顯示面顯示包含文字和圖像的信息的情況下，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，在多個參考電極5的各端子部fe，經配線8a與參考驅動器8連接。參考驅動器8是構成參考電壓施加部的部件，在圖像顯示裝置1在顯示面顯示包含文字和圖像的信息的情況下，對多個參考電極5中的各個參考電極5施加參考電壓Vr。此外，在多個掃描電極6的各端子部6a，經配線9a與掃描驅動器9連接。掃描驅動器9是構成掃描電壓施加部的部件，在圖像顯示裝置1在顯示面顯示包含文字和圖像的信息的情況下，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，將阻止上述導電性液體移動的非選擇電壓與允許導電性液體根據信號電壓Vd移動的選擇電壓中的一個電壓作為掃描電壓Vs對多個掃描電極6中的各個掃描電極6施加。此外，參考驅動器8構成為參照掃描驅動器9的動作而動作，在參考驅動器8，將阻止上述導電性液體移動的非選擇電壓與允許導電性液體根據信號電壓Vd移動的選擇電壓中的一個電壓作為掃描電壓Vr對多個參考電極5中的各個參考電極5施カロ。而且，在圖像顯示裝置1，掃描驅動器9例如對從圖1的左側至右側的各掃描電極 6依次施加選擇電壓，且參考驅動器8與掃描驅動器9的動作同步地對從圖1的左側至右側的各參考電極5依次施加選擇電壓，由此進行每個行的掃描動作(詳細情況後述)。此外，在信號驅動器7、參考驅動器8和掃描驅動器9包括直流電源或交流電源，供給對應的信號電壓Vd、參考電壓Vr和掃描電壓Vs。此外，參考驅動器8以按每規定的時間(例如1幀)切換參考電壓Vr的極性的方式構成。進而，掃描驅動器9以與參考電壓Vr的極性的切換對應地切換掃描電壓Vs的各極性的方式構成。這樣，參考電壓Vr和掃描電壓Vs的各極性按每規定的時間被切換，因此， 與對參考電極5和掃描電極6總施加相同極性的電壓時相比，能夠防止這些參考電極5和掃描電極6的電荷的局部存在。進而，能夠防止電荷的局部存在所引起的顯示不良(殘像現象)、可靠性(壽命下降)的不良影響。此處，還參照圖2 圖4，對顯示元件10的像素結構進行具體的說明。圖2是表示從顯示面側觀看的情況下的圖1所示的上部基板ー側的主要部分結構的放大平面圖，圖3是表示從非顯示面側觀看的情況下的圖1所示的下部基板ー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著色顯示時和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和圖3中，為了圖面的簡單化，圖中表示了設置在上述顯示面的多個像素中的、在圖1的左上端部排列的12個像素。在圖2 圖4，顯示元件10包括設置在顯示面側的作為第一基板的上述上部基板和設置在上部基板2的背面側(非顯示面側)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與下部基板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，上述導電性液體16和不與該導電性液體16混合的絕緣性的油17以能夠在該顯示用空間S的內部、 在上述X方向(圖4的左右方向)移動的方式被封入，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，例如使用含有作為溶劑的水和作為溶質(溶解物)的規定的電解質的水溶液。具體而言，例如在導電性液體16中使用lmmol/L的氯化鉀(KCl)的水溶液。 此外，在導電性液體16，例如使用利用自分散型顏料著色為黑色的液體。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在各像素作為允許光的透過或阻止光的透過的光閘發揮作用。即，在顯示元件10的各像素，如在之後詳述的那樣，導電性液體16在顯示用空間S的內部向參考電極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)滑動移動，由此，顯示色被改變為黒色或RGB 中的任ー顏色。此外，在油17，例如使用由從側鏈高級醇、側鏈高級脂肪酸、烷烴、矽油、匹配油中選擇的一種或多種構成的無極性、且無色透明的油。此外，該油17隨著導電性液體16的滑動移動在顯示用空間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的非顯示面側的表面，依次形成有彩色濾光片層11和信號電極4，進而，以覆蓋彩色濾光片層11和信號電極4的方式設置有撥水膜12。此外，在下部基板3，與上部基板2 —祥使用無鹼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，在下部基板3的非顯示面側的表面設置有上述參考電極5和上述掃描電極6，進而，以覆蓋這些參考電極5和掃描電極6的方式形成有電介質層13。此外，在該電介質層13的顯示面側的表面，設置有以與Y方向和 X方向分別平行的方式設置的肋Ha和14b。進而，在下部基板3，以覆蓋電介質層13和肋 14a、14b的方式設置有撥水膜15。此外，在下部基板3的背面側(非顯示面側)，例如一體地安裝有發出白色的照明光的背光源18，構成透過型的顯示元件10。另外，在背光源18使用冷陰極螢光管或LED等光源。在彩色濾光片(Color Filter)層11，設置有紅色(R)、緑色(G)和藍色(B)的彩色濾光片部llr、llg和lib以及作為遮光膜的黑矩陣部11s，構成RGB各顏色的像素。艮ロ， 在彩色濾光片層11，如圖2所例示的那樣，沿X方向依次設置有RGB彩色濾光片部llr、llg、 11b，沿Y方向設置有各四個彩色濾光片部llr、llg、llb，X方向和Y方向分別排列三個和四個，合計排列有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的任一彩色濾光片部1 Ir、llg、1 lb，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，對上述顯示用空間S，通過黑矩陣部 (遮光膜)lis設定非有效顯示區域P2 (非開ロ部)，通過在該黑矩陣部lis形成的開ロ部 (即任ー彩色濾光片部llr、lIg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llr、IlgUlb的各面積選擇為，相對於有效顯示區域Pl的面積，相同或大ー些的值。另ー方面，黑矩陣部IlS的面積選擇為相對於非有效顯示區域P2的面積，相同或小一些的值。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的兩個黑矩陣部lis間的邊界線，但是在實際的彩色濾光片層11並不存在黑矩陣部lis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14a、14b，以像素區域P為單位劃分。即，在顯示元件10，如圖3所例示的那樣，各像素的顯示用空間S通過彼此相對的兩個肋Ha和彼此相対的兩個肋14b被劃分。進而，在顯示元件10，利用肋14a、 14b防止導電性液體16流入相鄰的像素區域P的顯示用空間S的內部。S卩，在肋14a、14b 使用例如光固化性樹脂，在這些肋14a、14b，以防止導電性液體16在相鄰的像素間流出流入的方式決定從電介質層13突出的高度。另外，在上述的說明以外，也可以代替肋14a、14b，例如在下部基板3上以像素為単位設置構成為框狀的肋。此外，在上述的說明以外，如後述的第三和第四實施方式的各實施方式所示，也可以將肋14a、14b設置在上部基板(第一基板)2—側。進而，還可以將肋 1 和14b分別設置在上部基板(第一基板)2和下部基板(第二基板)3中的ー個基板一側和另ー個基板ー側。在撥水膜12、15，使用透明的合成樹脂、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 —側的各表面側的與導電性液體16之間的潤溼性(接觸角)大幅變化，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例如由含有聚對ニ甲苯和/或氮化矽、氧化鉿、氧化鋅、ニ氧化鈦、或者氧化鋁的透明的電介質膜構成。另外，各撥水膜12、15的具體的厚度尺寸為幾十nm 幾μ m，電介質層13 的具體的厚度尺寸為幾百nm。此外，撥水膜12不與信號電極4和導電性液體16電絕緣，從而不阻礙導電性液體16的響應性的提高。在參考電極5和掃描電極6，使用氧化銅類(ITO)、氧化錫類(SnO2)或氧化鋅類 (AZ0、GZ0、或ΙΖ0)等透明的電極材料。該各參考電極5和各掃描電極6利用濺射法等公知的成膜方法、呈帶狀形成在下部基板3上。在信號電極4，使用以與X方向平行的方式配置的線狀配線。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Y方向的大致中心部的方式設置，以經撥水膜12 與導電性液體16電接觸的方式構成。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電化學性不活潑的材料，以即使在向該信號電極4施加上述信號電壓Vd (例如40V)時也儘量不與導電性液體16發生電化學反應的方式構成。由此，能夠防止信號電極4的電解的發生，能夠提高顯示元件10的可靠性和壽命。具體而言，在信號電極4，使用含有金、銀、銅、鉬和鈀中的至少ー種的電極材料。此外，信號電極4通過將包含上述金屬材料的細線固定在彩色濾光片層11上、或使用絲網印刷法等將含有金屬材料的導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，在信號電極4，使用設置在像素的有效顯示區域Pl的下方的參考電極5的透過率確定其形狀。具體而言，在信號電極4，基於75% 95%左右的參考電極5的透過率決定信號電極4的形狀，使得相對於有效顯示區域Pl的面積、該有效顯示區域Pl上的信號電極4的佔用面積為30%以下、優選10%以下、更優選5%以下。進而，在信號電極4，被引出至像素區域P的外部的該信號電極4的端部通過絕緣部件被電絕緣，從而即使在導電性液體16漏出至像素區域P的外部吋，也能夠使顯示不良儘可能地為最小限度(詳細情況後述)。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，當導電性液體 16被保持在彩色濾光片層Ilr與參考電極5之間時，來自背光源18的光被導電性液體16 遮擋，進行黑色顯示(非CF著色顯示)。另ー方面，如圖4(b)所例示的那樣，當導電性液體 16被保持在黑矩陣部lis與掃描電極6之間時，來自背光源18的光不被導電性液體16遮擋，而是通過彩色濾光片部llr，由此來進行紅色顯示(CF著色顯示)。此處，還參照圖5 圖7，具體地說明利用絕緣部件對信號電極4的端部進行電絕緣的絕緣狀態及其效果。圖5是表示上述顯示元件的主要部分結構的平面圖。圖6(a)和圖6(b)分別是圖 5的VIa-VIa線和Vrt-Vrt線截面圖。圖7 (a)和圖7(b)是分別說明導電性液體漏出至像素區域的外部時的、本實施方式的圖像顯示裝置和現有技術的圖像顯示裝置的顯示不良的附圖。另外，在圖5 圖7，為了圖面的簡單化，圖示設置在上述顯示面的多個像素中的、配置在圖1的右上端部的9個像素(之後提出的圖9、圖10和圖12 圖16也相同。)。如圖5和圖6 (a)所示，信號電極4中從像素區域P的內部被引出至信號驅動器7 一側的端部，被設置在上部基板2的表面上的作為絕緣部件的絕緣膜19覆蓋。即，在信號電極4，被引出至像素區域P的外部的該信號電極4的端部通過絕緣膜19與上部基板2電絕緣。該絕緣膜19例如由ニ氧化矽構成。此外，絕緣膜19的具體的厚度尺寸為幾百nm。進而，絕緣膜19在上部基板2和下部基板3的整個外周設置，設置至密封這些上部基板2與下部基板3之間的密封部件(未圖示)的內側附近。此外，如圖6 (b)所示，在像素區域P的內部，信號電極4不被絕緣膜19覆蓋，如上所述，經撥水膜12與導電性液體16直接接觸。在以上那樣構成的本實施方式的圖像顯示裝置中，即使在起因於對顯示元件10 施加異常的衝擊或振動的情況等，導電性液體16漏出至像素區域P的外部吋，也能夠防止由於漏出的液體16而發生的多個信號電極的短路。S卩，如圖7(a)所例示的那樣，即使在導電性液體16x從右上的像素區域P向信號驅動器7 —側漏出、向相鄰的兩個信號電極4的下方移動時，這兩個信號電極4也被絕緣膜19電絕緣。因此，在相鄰的兩個信號電極4，能夠防止由於導電性液體16x而發生的短路。其結果是，在本實施方式的顯示元件10，如圖 7(a)中以虛線A所示，發生的顯示不良僅為導電性液體16x漏出的右上的像素區域P。艮ロ， 在本實施方式的顯示元件10，即使在導電性液體16x向信號驅動器7—側漏出，也能夠僅止於發生點缺陷的顯示不良，能夠使顯示不良為最小限度。
與此相対，在未設置絕緣膜19的現有技術的圖像顯示裝置中，如圖7(b)所例示的那樣，存在向信號驅動器7 —側漏出的導電性液體16x使相鄰的兩個信號電極4a、4b短路的情況。這樣，如果兩個信號電極如、4b短路，則如圖7(b)中以虛線B所例示的那樣，在設置有這些信號電極如、4b的兩行的像素區域P發生顯示不良。即，在現有技術的圖像顯示裝置中，當導電性液體16x向信號驅動器7—側漏出吋，存在不能防止線形的顯示不良的發生的情況。此處，還參照圖8，對上述那樣構成的本實施方式的圖像顯示裝置1的顯示動作進行具體的說明。圖8是說明上述圖像顯示裝置的動作例的附圖。在圖8，參考驅動器8和掃描驅動器9，例如在從該圖的左側朝向右側的規定的掃描方向，對參考電極5和掃描電極6，分別作為參考電壓Vr和掃描電壓Vs依次施加上述選擇電壓。具體而言，參考驅動器8和掃描驅動器9，對參考電極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，進行選擇行的掃描動作。此外，在該選擇行，信號驅動器7與來自外部的圖像輸入信號相應地對對應的信號電極4施加 H電壓或L電壓作為信號電壓Vd。由此，在選擇行的各像素，導電性液體16向有效顯示區域Pl —側或非有效顯示區域P2 —側移動，顯示面側的顯示色被改變。另ー方面，對非選擇行、即剩餘的所有參考電極5和掃描電極6，參考驅動器8和掃描驅動器9分別作為參考電壓Vr和掃描電壓Vs施加上述非選擇電壓。具體而言，參考驅動器8和掃描驅動器9對剩餘的所有參考電極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「M電壓」)作為非選擇電壓。由此，在非選擇行的各像素，導電性液體16在有效顯示區域Pl —側或非有效顯示區域P2 —側不發生不必要的變動而靜止，顯示面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，施加向參考電極5、掃描電極6和信號電極 4的施加電壓的組合如表1所示。進而，導電性液體16的舉動和顯示面側的顯示色如表1 所示那樣與施加電壓相應。另外，在表1，將H電壓、L電壓和M電壓分別簡記為「H」、「L」、 「M」(與之後提出的表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、 OV 禾ロ +8V。[表1]
權利要求
1.一種顯示元件，其特徵在幹，包括 設置在顯示面ー側的第一基板；第二基板，其以在與所述第一基板之間形成規定的顯示用空間的方式設置在該第一基板的非顯示面ー側；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；和以能夠向所述有效顯示區域一側或所述非有效顯示區域一側移動的方式被封入在所述顯示用空間的內部的導電性液體，該顯示元件構成為能夠通過使所述導電性液體移動來改變所述顯示面一側的顯示色， 該顯示元件包括多個信號電極，其以與所述導電性液體接觸的方式設置在所述顯示用空間的內部，並且沿著規定的排列方向設置；多個參考電極，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 ー側的方式，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 ー個基板一側，並且以與所述多個信號電極交叉的方式設置；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ー側的方式，以與所述導電性液體和所述參考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ー個基板一側，並且以與所述多個信號電極交叉的方式設置； 以所述信號電極與所述掃描電極的交叉部為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劃分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至少ー個基板ー側，該顯示元件設置有相對於被引出至所述像素區域的外部的所述信號電極的端部電絕緣的絕緣部件。
2.如權利要求1所述的顯示元件，其特徵在幹作為所述絕緣部件，使用以覆蓋所述信號電極的所述端部的方式設置的絕緣膜。
3.如權利要求1所述的顯示元件，其特徵在幹作為所述絕緣部件，使用以覆蓋所述信號電極的所述端部的方式、在該信號電極的設置方向延伸設置的所述肋的延伸設置部。
4.如權利要求1 3中任一項所述的顯示元件，其特徵在於 在所述絕緣部件的表面形成有撥水膜。
5.如權利要求1所述的顯示元件，其特徵在於作為所述絕緣部件，使用設置在所述第一基板和所述第二基板之間的密封部件。
6.如權利要求5所述的顯示元件，其特徵在於所述密封部件在所述第一基板和所述第二基板的整個外周設置，將該第一基板和該第 ニ基板之間密封。
7.—種顯示元件，其特徵在幹，包括 設置在顯示面ー側的第一基板；第二基板，其以在與所述第一基板之間形成規定的顯示用空間的方式設置在該第一基板的非顯示面ー側；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；和以能夠向所述有效顯示區域一側或非有效顯示區域一側移動的方式被封入在所述顯示用空間的內部的導電性液體，該顯示元件構成為能夠通過使所述導電性液體移動來改變所述顯示面一側的顯示色， 該顯示元件包括多個信號電極，其以與所述導電性液體接觸的方式設置在所述顯示用空間的內部，並且沿著規定的排列方向設置；多個參考電極，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 ー側的方式，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 ー個基板一側，並且以與所述多個信號電極交叉的方式設置；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ー側的方式，以與所述導電性液體和所述參考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ー個基板一側，並且以與所述多個信號電極交叉的方式設置； 以所述信號電極與所述掃描電極的交叉部為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劃分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至少ー個基板ー側，在所述肋，以夾著被引出至所述像素區域的外部的所述信號電極的端部的方式設置有沿著該信號電極的設置方向延長的延長部分。
8.如權利要求1 7中任一項所述的顯示元件，其特徵在於 多個所述信號電極沿著規定的排列方向設置，多個所述參考電極和多個所述掃描電極以相互交替且與所述多個信號電極交叉的方式設置，該顯示元件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；參考電壓施加部，其與所述多個參考電極連接，並且對所述多個參考電極中的各個參考電極施加選擇電壓和非選擇電壓中的ー個電壓，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ー個電壓，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.如權利要求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在所述顯示面一側按照能夠進行全彩色顯示的多個顏色分別設置。
10.如權利要求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不與所述導電性液體混合的絕緣性流體。
11.如權利要求1 10中任一項所述的顯示元件，其特徵在於 在所述參考電極和所述掃描電極的表面上疊層有電介質層。
12.如權利要求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ー個基板ー側的遮光膜設定，所述有效顯示區域通過在所述遮光膜形成的開ロ部設定。
13.一種電氣設備，其特徵在幹具備顯示包含文字和圖像的信息的顯示部， 所述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
在包括上部基板(第一基板)(2)、下部基板(第二基板)(3)、和以能夠在上部基板(2)與下部基板(3)之間形成的顯示用空間(S)的內部向有效顯示區域(P1)一側或非有效顯示區域(P2)一側移動的方式被封入的導電性液體(16)的顯示元件(10)中，設置有相對於被引出至像素區域(P)的外部的信號電極(4)的端部電絕緣的絕緣膜(絕緣部件)(19)。
文檔編號G02F1/17GK102576178SQ20108004088
公開日2012年7月11日 申請日期2010年4月5日 優先權日2009年9月16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