专利名称：显示元件和使用该显示元件的电气设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及使极性液体移动由此显示图像、文字等信息的显示元件和使用该显示元件的电气设备。
背景技术：
近年来，在显示元件中，以电润湿方式的显示元件为代表，利用基于外部电场的极性液体的移动现象进行信息的显示的元件被开发并被实用化。具体而言，在上述的现有的显示元件中，例如以下述专利文献I记载的方式，在第一基板和第二基板之间形成显示用空间，并且通过肋(分隔壁)将该显示用空间的内部按照多个各像素区域进行划分。另外，在该现有的显示元件中，在上述各像素区域，封入有导电性液体(极性液体)，并且信号电极与相互平行设置的扫描电极和基准电极(参照电极)交叉地设置。而且，在该现有的显示元件中，在各像素区域中，通过对信号电极、扫描电极和基准电极适当进行电压施加，使导电性液体向扫描电极一侧或者基准电极一侧移动，以变更显示面一侧的显示色。现有技术文献专利文献专利文献1:国际公开第2008/155926号手册
发明内容
发明想要解决的问题在上述的现有的显示元件中，通过调整对信号电极施加的电压的大小，使导电性液体(极性液体)的移动量变化，进行使显示面一侧的显示色为中间灰度的、所谓的灰度等级显示。但是，上述的现有的显示元件中，存在不能够高精度地进行显示色的变更的问题。特别是，在现有的显示元件中，当进行上述灰度等级显示时，存在不能够使导电性液体高精度地移动至所期望的位置而发生微妙的颜色偏差，导致显示品质的降低的情况。具体而言，在现有的显示元件中，为了提高在像素区域的内部的导电性液体的移动速度，像素区域并未被肋完全密闭，例如在构成为矩形状的像素区域的四角部设置有相邻的像素区域的内部彼此连通的间隙。并且，在现有的显示元件中，为了提高导电性液体的移动速度，将不与导电性液体混合的油(绝缘性流体)可移动地封入像素区域的内部。因此，在现有的显示元件中，基于上述间隙的大小、导电性液体、油的材质、或导电性液体的移动速度等，导电性液体因从相邻的像素区域流入的油而微量地移动。而且，在现有的显示元件中，如上述的方式，导电性液体微量移动的情况下，进行下一显不动作时，即使与该显不动作对应的电压被正确地施加于信号电极，也会存在导电性液体不能高精度地移动至在该显示动作中其所要位于的位置的情况。其结果是，在现有的显示元件中，存在产生微妙的颜色偏差而产生显示品质的降低的情况。
鉴于上述的课题，本发明的目的在于，提供一种即使在进行灰度等级显示时也能够防止显示品质降低的显示元件、和使用该显示元件的电气设备。用于解决课题的方法为了达成上述目的，本发明的显示元件其特征在于，包括设置于显示面一侧的第一基板；第二基板，其设置于上述第一基板的非显示面一侧，使得规定的显示用空间形成于上述第一基板与上述第二基板之间；在上述显示用空间设定的有效显示区域和非有效显示区域；和极性液体，其以能够向上述有效显示区域一侧或上述非有效显示区域一侧移动的方式被封入上述显示用空间的内部，上述显示元件构成为能够通过使上述极性液体移动来改变上述显示面一侧的显示色，上述显示元件包括多个信号电极，其以与上述极性液体接触的方式设置于上述显示用空间的内部，并且沿着规定的排列方向设置；多个参照电极，其以设置于上述有效显示区域一侧和上述非有效显示区域一侧中的一侧的方式，以与上述极性液体电绝缘的状态设置于上述第一基板和上述第二基板中的一个基板一侧，并且以与上述多个信号电极交叉的方式设置；多个扫描电极，其以设置于上述有效显示区域一侧和上述非有效显示区域一侧中的另一侧的方式，以与上述极性液体和上述参照电极电绝缘的状态设置于上述第一基板和上述第二基板中的一个基板一侧，并且以与上述多个信号电极交叉的方式设置；以上述信号电极与上述扫描电极的交叉部为单位设置的多个像素区域；肋，其以根据上述多个像素区域中的各像素区域气密地划分上述显示用空间的内部的方式，设置于上述第一基板和上述第二基板中的至少一个基板一侧；和绝缘性流体，其以能够移动的方式按每个上述像素区域被封入上述显示用空间的内部，并且不与上述极性液体混合，上述信号电极设置在上述第一基板和上述第二基板中的一个基板一侧，使得在上述显示用空间的内部，按每个上述像素区域使上述极性液体移动的情况下，在该显示用空间的内部的上述绝缘性流体的流路变大。如上述方式构成的显示元件中，根据多个像素区域的各像素区域，显示用空间的内部通过肋被气密划分。由此，与上述现有例不同，能够防止绝缘性流体从相邻的像素区域流入，以防止发生来自相邻的像素区域的绝缘性流体导致的极性液体的微量的移动。另夕卜，将信号电极设置于第一基板和第二基板中的一个基板一侧，使得在显示用空间的内部，按每个像素区域使极性液体移动的情况下，在该显示用空间的内部的绝缘性流体的流路变大。即，在设置有参照电极和扫描电极的第一基板和第二基板中的一个基板一侧，在设置有信号电极的部分，当使极性液体移动时发生的伴随电润湿现象的极性液体的润湿性(接触角)不发生变化。因此，在信号电极的附近部分，能够确保不构成极性液体的流路而构成绝缘性流体的流路，增大该绝缘性流体的流路。该结果是，在变更显示色时使极性液体移动的情况下，能够使该极性液体圆滑且适当地移动。从而，与上述现有例不同，能够构成即使在进行灰度等级显示时也能够防止显示品质降低的显示元件。另外，在上述显示元件中，上述信号电极沿与上述极性液体的移动方向平行的方向呈直线状地设置。
在该情况下，能够沿与极性液体的移动方向平行的方向确保大的绝缘性流体的流路，能够使极性液体圆滑且适当地移动。另外，在上述显示元件中，优选上述肋包括沿与上述极性液体的移动方向垂直的方向设置的第一肋部件；和沿与上述极性液体的移动方向平行的方向设置的第二肋部件，当设上述第一基板和上述第二基板的间隔尺寸为H，划分上述像素区域的两个上述第二肋部件的间隔尺寸为W，上述第二肋部件和在与上述极性液体的移动方向垂直的方向上的上述信号电极的中心线之间的尺寸为X时，上述信号电极设置为满足下述不等式(I )，H/2 < X < W/4- (I)。在该情况下，能够可靠地防止信号电极与极性液体成为非接触状态，并且能够可靠地增大绝缘性流体的流路。另外，上述显示元件中，上述信号电极可以设置为相对于上述极性液体的移动方向具有规定的角度。在该情况下，能够可靠地防止信号电极与极性液体成为非接触状态，并且能够可靠地增大绝缘性流体的流路。另外，在上述显示元件中，上述信号电极可以设置为其一端部和另一端部在与上述极性液体的移动方向垂直的方向上分别成为在上述像素区域的一端部侧和另一端部侧。在该情况下，能够可靠地防止信号电极与极性液体成为非接触状态，并且能够可靠地增大绝缘性流体的流路。另外，上述显示元件中优选包括信号电压施加部，其与上述多个信号电极连接，并且根据显不于上述显不面一侧的信息，对上述多个信号电极中的各信号电极施加规定的电压范围内的信号电压；参照电压施加部，其与上述多个参照电极连接，并且对上述多个参照电极中的各个参照电极施加选择电压和非选择电压中的一个电压，上述选择电压是允许上述极性液体根据上述信号电压在上述显示用空间的内部移动的电压，上述非选择电压是阻止上述极性液体在上述显示用空间的内部移动的电压；和扫描电压施加部，其与上述多个扫描电极连接，并且对上述多个扫描电极中的各个扫描电极施加选择电压和非选择电压中的一个电压，上述选择电压是允许上述极性液体根据上述信号电压在上述显示用空间的内部移动的电压，上述非选择电压是阻止上述极性液体在上述显示用空间的内部移动的电压。在该情况下，能够容易构成具有优异的显示品质的矩阵驱动方式的显示元件，并且能够适当地变更各像素区域的显示色。另外，在上述显示元件中，上述多个像素区域在上述显示面一侧根据能够进行全彩色显示的多个颜色分别设置。在该情况下，在多个像素中的各像素使对应的极性液体适当地移动，由此能够进行彩色图像显示。另外，在上述显示元件中，优选在上述参照电极和上述扫描电极的表面上叠层有介电体层。在该情况下，能够可靠地增大介电体层对极性液体施加的电场，更加容易地提高该极性液体的移动速度。另外，在上述显示元件中，优选上述非有效显示区域通过设置于上述第一基板和上述第二基板中的一个基板一侧的遮光膜设定，上述有效显示区域通过形成于上述遮光膜的开口部设定。在该情况下，能够对显示用空间适当且可靠地设定有效显示区域和非有效显示区域。另外，本发明的电气设备，其特征在于上述电气设备包括显示包含文字和图像的信息的显示部，上述显示部使用任一显示元件。在如上述方式构成的电气设备，在显示部使用即使在进行灰度等级显示时也能够防止显示品质降低的显示元件，因此能够容易构成具备具有优异的显示品质的显示部的高性能的电气设备。发明效果根据本发明，能够提供即使在进行灰度等级显示时也能够防止显示品质降低的显示元件和使用该显示元件的电气设备。
图1是说明本发明的第一实施方式的显示元件和图像显示装置的平面图。图2是表示从显示面一侧观看时的图1所示的上部基板一侧的主要部分的结构的放大平面图。图3是表示从非显示面一侧观看时的图1所示的下部基板一侧的主要部分的结构的放大平面图。图4 (a)和图4 (b)分别是表示显示非CF着色时和显示CF着色时的、图1所示的显示元件的主要部分的结构的截面图。图5 Ca)是表示上述显示元件的一个像素区域的主要部分的结构的放大平面图，图5 (b)和图5 (C)是说明图5 Ca)所示的极性液体和油的动作的图。图6是说明上述图像显示装置的动作例的图。图7是表示本发明的第二实施方式的显示元件的、从非显示面一侧观看时的下部基板一侧的主要部分的结构的放大平面图。图8 (a)是表示图7所示的显示元件的一个像素区域的主要部分的结构的放大平面图，图8 (b)和图8 (C)是说明图8 (a)所示的极性液体和油的动作的图。图9是表示本发明的第三实施方式的显示元件的、从非显示面一侧观看时的下部基板一侧的主要部分的结构的放大平面图。图10 Ca)是表示图9所示的显示元件的一个像素区域的主要部分的结构的放大平面图，图10 (b)和图10 (C)是说明图10 (a)所示的极性液体和油的动作的图。图11是表示本发明的第四实施方式的显示元件的、从非显示面一侧观看时的下部基板一侧的主要部分的结构的放大平面图。图12 (a)是表示图11所示的显示元件的一个像素区域的主要部分的结构的放大平面图，图12 (b)和图12 (c)是说明图12 (a)所示的极性液体和油的动作的图。
具体实施例方式以下，参照附图对本发明的显示元件和电气设备的优选实施方式进行说明。另外，在以下的说明中，例示有在具备能够进行彩色图像显示的显示部的图像显示装置中应用本发明的情况，并进行说明。此外，各图中的结构部件的尺寸并非忠实地表现实际的结构部件的尺寸和各结构部件的尺寸比例等。[第一实施方式]图1是说明本发明的第一实施方式的显示元件和图像显示装置的平面图。在图1，在本实施方式的图像显示装置I设置有使用本发明的显示元件10的显示部，在该显示部构成有矩形的显示面。即，显示元件10包括以在与图1的纸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，由这些上部基板2与下部基板3的重叠部分形成上述显示面的有效显示区域(详细情况后述。)。另外，在显示元件10，多个信号电极4相互隔开规定的间隔且沿X方向设置为条纹状。此外，在显示元件10，多个参照电极5和多个扫描电极6相互交替且沿Y方向设置为条纹状。这些多个信号电极4与多个参照电极5和多个扫描电极6以相互交叉的方式设置，在显示元件10，多个像素区域中的各个像素区域以信号电极4与扫描电极6的交叉部为单位设置。另外，这些多个信号电极4、多个参照电极5和多个扫描电极6相互独立，以能够被施加作为第一电压的高(High)电压(以下称为“H电压”)与作为第二电压的低(Low)电压(以下称为“L电压”)之间的规定的电压范围内的电压的方式构成。并且，在显示元件10中，如后文所述，上述多个像素区域中的各像素区域通过肋(分隔壁)而被气密地划分，并且多个像素区域根据能够进行全彩色显示的多个色被分别设置在上述显示面一侧。而且，在显示元件10中，按矩阵状设置的多个像素(显示单元)中的每个像素，通过电润湿现象使后述的极性液体移动，变更在显示面一侧的显示色。另外，在多个信号电极4、多个参照电极5和多个扫描电极6中,各自的一端部侧被引出到显示面的有效显示区域的外侧，形成端子部4a、5a和6a。在多个信号电极4的各端子部4a，经配线7a与信号驱动器7连接。信号驱动器7是构成信号电压施加部的部件，在图像显示装置I在显示面显示包含文字和图像的信息的情况下，对多个信号电极4中的各个信号电极4施加与信息相应的信号电压Vd。另外，在多个参照电极5的各端子部5a，经配线8a与参照驱动器8连接。参照驱动器8是构成参照电压施加部的部件，在图像显示装置I在显示面显示包含文字和图像的信息的情况下，对多个参照电极5中的各个参照电极5施加参照电压Vr。另外，在多个扫描电极6的各端子部6a，经配线9a与扫描驱动器9连接。扫描驱动器9是构成扫描电压施加部的部件，在图像显示装置I在显示面显示包含文字和图像的信息的情况下，对多个扫描电极6中的各个扫描电极6施加扫描电压Vs。另外，在扫描驱动器9，将阻止上述极性液体移动的非选择电压与允许极性液体根据信号电压Vd移动的选择电压中的一个电压作为扫描电压Vs对多个扫描电极6中的各个扫描电极6施加。此外，参照驱动器8构成为参照扫描驱动器9的动作而动作，在参照驱动器8，将阻止上述极性液体移动的非选择电压与允许极性液体根据信号电压Vd移动的选择电压中的一个电压作为扫描电压Vr对多个参照电极5中的各个参照电极5施加。
而且，在图像显示装置1，扫描驱动器9例如对从图1的左侧至右侧的各扫描电极6依次施加选择电压，且参照驱动器8与扫描驱动器9的动作同步地对从图1的左侧至右侧的各参照电极5依次施加选择电压，由此进行每个行的扫描动作(详细情况后述)。另外，在信号驱动器7、参照驱动器8和扫描驱动器9包括直流电源或交流电源，供给对应的信号电压Vd、参照电压Vr和扫描电压Vs。另外，参照驱动器8以按每规定的时间(例如I帧)切换参照电压Vr的极性的方式构成。而且，扫描驱动器9以与参照电压Vr的极性的切换对应地切换扫描电压Vs的各极性的方式构成。这样，参照电压Vr和扫描电压Vs的各极性按每规定的时间被切换，因此，与总是对参照电极5和扫描电极6施加相同极性的电压的情况相比，能够防止这些参照电极5和扫描电极6的电荷的局部存在。进而，能够防止电荷的局部存在所引起的显示不良(残像现象)、可靠性(寿命下降)的不良影响。此处，还参照图2 图4，对显示元件10的像素结构进行具体的说明。图2是表示从显示面一侧观看时的图1所示的上部基板一侧的主要部分的结构的放大平面图。图3是表示从非显示面一侧观看时的图1所示的下部基板一侧的主要部分的结构的放大平面图。图4 (a)和图4 (b)是分别表示显示非CF着色时和显示CF着色时的、图1所示的显示元件的主要部分的结构的截面图。图5 (a)是表示上述显示元件的一个像素区域的主要部分的结构的放大平面图，图5 (b)和图5 (C)是说明图5 (a)所示的极性液体和油的动作的图。其中，在图2和图3中，为了图面的简单化，表示有在上述显示面设置的多个像素中的、配置在图1的左上端部的12个像素。在图2 图5中，显示元件10具备设置在显示面一侧的作为第一基板的上述上部基板2和设置在上部基板2的背面侧(非显示面一侧)的作为第二基板的上述下部基板3。另外，在显示元件10中，上部基板2和下部基板3相互隔开规定的间隔地被配置，由此，在这些上部基板2和下部基板3之间形成规定的显示用空间S。另外，在该显示用空间S的内部，上述极性液体16和不与该极性液体16混合的绝缘性的油17以能够在该显示用空间S的内部沿上述X方向(图2的左右方向)移动的方式被封入，极性液体16能够向后述的有效显示区域Pl —侧或非有效显示区域P2 —侧移动。并且，如在之后详述的那样，信号电极4设置在下部基板3 —侧，使得在显示用空间S的内部，在按每个上述像素区域P使极性液体16移动的情况下，作为在该显示用空间S的内部的绝缘性流体的油17的流路变大。而且，在显示用空间S的内部，能够根据极性液体16的移动，使油17向有效显示区域Pl —侧或者非有效显示区域P2 —侧圆滑且适当地移动。极性液体16例如能够使用包含作为溶剂的水和作为溶质的规定的电介质的水溶液。具体来讲，极性液体16例如使用lmmol/L的氯化钾(KCl)的水溶液。另外，极性液体16使用通过规定颜色例如自分散型颜料而着色为黑色的极性液体。另外，因为极性液体16被着色为黑色，所以该极性液体16在各像素作为允许光的透射或阻止光的透射的光闸发挥作用。即，在显示元件10的各像素，如在之后详述的那样，极性液体16在显不用空间S的内部向参照电极5 —侧(有效显不区域Pl —侧)或扫描电极
6一侧(非有效显示区域P2 —侧)滑动移动，由此，显示色被改变为黑色或RGB中的任一颜色。
另外，在油17中，例如使用包括自侧链高级醇、侧链高级脂肪酸、烷烃、硅油、匹配油中选出的一种或多种的无极性、且无色透明的油。此外，该油17伴随着极性液体16的滑动移动而在显示用空间S的内部移动。在上部基板2使用无碱玻璃基板等透明的玻璃材料或丙烯酸类树脂等透明的合成树脂等透明的透明片材。另外，在上部基板2的非显示面一侧的表面形成由彩色滤光片层11。并且，在上部基板2的非显示面一侧的表面，以覆盖彩色滤光片层11的方式设置有拨水膜12。另外，在下部基板3，与上部基板2同样地使用无碱玻璃基板等透明的玻璃材料、或丙烯酸类树脂等透明的合成树脂等的透明的透明片材。此外，在下部基板3的非显示面一侧的表面设置有上述参照电极5和上述扫描电极6，而且，以覆盖这些参照电极5和扫描电极6的方式形成有电介质层13。另外,在该介电体层13的显不面一侧的表面设置有肋14，其具有:沿Y方向、即与极性液体16的移动方向垂直的方向设置的第一肋部件14a ;和沿X方向、即与极性液体16的移动方向平行的方向设置的第二肋部件14b。该肋14设置为根据像素区域P将显示用空间S的内部气密地划分，如图3所例示的那样，按像素区域P构成为框状。另外，在下部基板3，信号电极4形成为在介电体层13的表面上贯通第一肋部件14a。并且，在下部基板3，以覆盖信号电极4、介电体层13以及第一和第二肋部件14a、14b的方式设置有拨水膜15。另外，在下部基板3的背面侧(非显示面一侧)整体组装有例如发出白色的照明光的背光源18，构成透射型的显示元件10。其中，背光源18能够使用冷阴极荧光管、LED等的光源。彩色滤光片(Color Filter)层11设置有红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的彩色滤光片部llr、llg和lib、以及作为遮光膜的黑矩阵部11s，构成RGB的各色的像素。S卩，在彩色滤光片层11，如图3所例示的那样，RGB的彩色滤光片部llr、llg、llb沿X方向依次设置，并且彩色滤光片部llr、llg、Ilb分别沿Y方向设置有4个，在X方向和Y方向上分别配置3个和4个、合计12个像素。另外，在显示元件10，如图3所例示的那样，在各像素区域P，在与像素的有效显示区域Pl对应的位置设置有RGB的任一彩色滤光片部I Ir、llg、I lb，在与非有效显示区域P2对应的位置设置有黑矩阵部11s。即，在显示元件10，对上述显示用空间S，通过黑矩阵部(遮光膜)1 Is设定非有效显示区域P2 (非开口部)，通过在该黑矩阵部IIs形成的开口部(SP任一彩色滤光片部I Ir、I Ig和Ilb)设定有效显示区域Pl。另外，在显示元件10，彩色滤光片部llr、llg、llb的各面积选择为与有效显示区域Pl的面积相同或稍小的值。另一方面，黑矩阵部IlS的面积选择为与非有效显示区域P2的面积相同或稍大的值。另外，在图2，为了明确相邻的像素的边界部而以虚线表示与相邻的像素相应的两个黑矩阵部Ils间的边界线，但是在实际的彩色滤光片层11并不存在黑矩阵部Ils间的边界线。另外，在显示元件10，显示用空间S通过作为上述分隔壁的肋14，以像素区域P为单位被划分。即，在显示元件10，各像素的显示用空间S，如图3所例示的，通过相互相对的两个第一肋部件14a和相互相对的两个第二肋部件14b被划分，按每个像素区域P设置有框状的肋14。并且，在显示元件10，第一和第二肋部件14a、14b设置为其顶端部与上部基板2抵接，肋14根据像素区域P将显示用空间S的内部气密地划分。另外，这些第一和第二肋部件14a、14b使用例如环氧树脂类抗蚀剂材料。拨水膜12、15使用透明的合成树脂，优选使用在施加电压时相对于极性液体16成为亲水层的、例如氟类树脂。由此，在显示元件10，能够使上部基板2和下部基板3的显示用空间S—侧的各表面一侧的与极性液体16之间的润湿性(接触角)大幅变化，能够实现极性液体16的移动速度的高速化。另外，电介质层13例如包括含有聚对二甲苯和氮化硅、氧化铪、氧化锌、二氧化钛、或者氧化铝的透明的电介质膜。另外，各拨水膜12、15的具体的厚度尺寸为几十nm 几ym,介电体层13的具体的厚度尺寸为数百nm。此外，拨水膜15不与信号电极4和极性液体16电绝缘，从而不阻碍极性液体16的响应性的提高。在参照电极5和扫描电极6，使用氧化铟类(ΙΤ0)、氧化锡类(SnO2)或氧化锌类(AZ0、GZ0、或ΙΖ0)等透明的电极材料。这些各参照电极5和各扫描电极6利用溅射法等周知的成膜方法、呈带状形成在下部基板3上。信号电极4能够使用以与X方向平行的方式配置的线状配线。另外，该信号电极4能够使用ITO等的透明电极材料，信号电极4利用溅射法、印刷法等的周知的成膜方法，在介电体层13上沿与极性液体16的移动方向平行的方向直线状地形成。另外，信号电极4在介电体层13上贯通第一肋部件14a，并且在显示用空间S的内部隔着拨水膜15与极性液体16电接触。由此,在显示元件10,能够实现在显示动作时的极性液体16的响应性的提闻。并且，信号电极4设置在下部基板3 —侧，使得在显示用空间S的内部，在按每个像素区域P使极性液体16移动的情况下，在该显示用空间S的内部的油17的流路变大。在此，也参照图5 (a)、图5 (b)和图5 (C)，对信号电极4的设置部位及其作用进行具体说明。如图3和图5 (a)所示，在Y方向、即与极性液体16的移动方向垂直的方向上，信号电极4不设置于中央部而设置于第二肋部件14b —侧。如上所述，通过将信号电极4设置在上述Y方向上的与中央部不同的位置，在显示用空间S的内部，使极性液体16移动的情况下，在该显示用空间S的内部的油17的流路变大。具体而言，设上部基板2和下部基板3的间隔尺寸为H (图4 (a))，设将像素区域P划分的两个第二肋部件14b的间隔尺寸为W (图5 (a))，设第二肋部件14b和在与极性液体16的移动方向垂直的方向上的信号电极4的中心线之间的尺寸为X (图5 (a))时,信号电极4以满足下述不等式(I)的方式设置，H/2 < X < W/4- (I)。如上所述，信号电极4以在各像素区域P满足上述不等式(I)的方式设置，因此，在该信号电极4的正上方和其附近部分，不构成极性液体16的流路，而构成油(绝缘性流体)17的流路。即，在设置有参照电极5和扫描电极6的下部基板(第一基板和第二基板中的一个)3 一侧，在设置有信号电极4的部分，当使极性液体16移动时发生的、伴随电润湿现象的极性液体16的润湿性(接触角)不发生变化。因此，在信号电极4的附近部分，不构成极性液体16的流路，能够确保作为油17的流路，能够增大该油17的流路。更具体而言，当对信号电极4、参照电极5和扫描电极6分别施加使极性液体16从图5 (a)所不的位置向该图5 (a)的左侧(彩色滤光片部Ilr 一侧)移动的电压时,在下部基板3上的覆盖参照电极5和扫描电极6的介电体层13的表面，除了设置有信号电极4的部分之外，由于电润湿现象,极性液体16相对于该表面的润湿性(接触角)发生变化。由此，如图5 (b)所例不的那样,极性液体16向没设置信号电极4的该图5 (b)的下侧部分一侧变形，并在箭头LI所示的方向上移动。该结果是，在显示用空间S的内部，在信号电极4的附近部分即该图5 (b)的上侧部分能够确保油17的流路，油17沿该流路在箭头L2所示的方向上移动。并且，如图5 (C)所例示的那样，极性液体16向该图5 (C)的下侧部分一侧变形，并在箭头LI所示的方向上移动。该结果是，在显示用空间S的内部，在信号电极4的附近部分即该图5 (c)的上侧部分能够进一步确保油17的流路，油17在箭头L2所示的方向上移动。另外，本实施方式中，如上述不等式(I)所示，信号电极4的尺寸X被设定为比H/2大的值，因此，能够可靠地防止信号电极4与极性液体16成为非接触状态。该结果是，当极性液体16移动时，能够可靠地防止极性液体16与信号电极4成为非接触状态，而不发生电润湿现象，导致该极性液体16停止移动。另外，在本实施方式中，如上述不等式(I)所示，信号电极4的尺寸X被设定为比W/4小的值，因此，能够可靠地增大油17的流路。该结果是，当极性液体16移动时，能够使极性液体16和油17圆滑且适当地移动。此外，在使上述尺寸X为H/2以下的值的情况下，存在信号电极4与极性液体16成为非接触状态的情况，导致当极性液体16移动时不发生电润湿现象，而不能够使该极性液体16移动。另外，在使上述尺寸X为W/4以上的值的情况下，信号电极4被设置于上述Y方向上的中央部附近，有可能导致不能够可靠地增大油17的流路。如上述方式构成的显示元件10的各像素中，如图4 Ca)所例示的那样，当极性液体16保持于彩色滤光片部Ilr与参照电极5之间时，来自背光源18的光被极性液体16遮光，进行黑色显示(显示非CF着色)。另一方面，如图4 (b)所例示的那样，极性液体16被保持于黑矩阵部Ils与扫描电极6之间时，来自背光源18的光不被极性液体16遮光，通过彩色滤光片部llr，由此进行红色显示(显示CF着色)。接着，也参照图6对如上述方式构成的本实施方式的图像显示装置I的显示动作具体地进行说明。图6是说明上述图像显示装置的动作例的图。在图6中，参照驱动器8和扫描驱动器9，例如在从该图的左侧朝向右侧的规定的扫描方向，对参照电极5和扫描电极6依次施加上述选择电压分别作为参照电压Vr和扫描电压Vs。具体而言，参照驱动器8和扫描驱动器9对参照电极5和扫描电极6分别依次施加H电压(第一电压)和L电压(第二电压)作为选择电压，进行选择线的扫描动作。此外，在该选择线，信号驱动器7根据来自外部的图像输入信号对对应的信号电极4施加H电压或L电压作为信号电压Vd。由此，在选择线的各像素，极性液体16向有效显示区域Pl —侧或非有效显示区域P2—侧移动，在显示面一侧的显示色被变更。另外，此时，油17根据极性液体16的移动，被移动至与该极性液体16的移动目标相反一侧的非有效显不区域P2 —侧或者有效显示区域Pl —侧。另一方面，参照驱动器8和扫描驱动器9分别对非选择线即剩余的所有参照电极5和扫描电极6施加上述非选择电压作为参照电压Vr和扫描电压Vs。具体而言，参照驱动器8和扫描驱动器9对剩余的所有参照电极5和扫描电极6例如施加上述H电压和L电压的中间的电压即中间电压(Middle电压，以下称为“Μ电压”)作为非选择电压。由此，在非选择线的各像素，极性液体16在有效显示区域Pl —侧或非有效显示区域Ρ2 —侧不发生不必要的变动而静止，在显示面一侧的显示色不被变更。在进行上述的显示动作的情况下，对参照电极5、扫描电极6和信号电极4的施加电压的组合，成为表I所示的内容。并且，极性液体16的行动和显示面一侧的显示色如表I所示，与施加电压对应。其中，表I中，将H电压、L电压和M电压各自简单记为“H”、“L”和“Μ” (在后述的表2中也同样。)。另外，H电压、L电压和M电压的具体的值各自例如为+16V.0V 和+ 8V。[表I]
权利要求
1.一种显示元件，其特征在于，包括: 设置于显不面一侧的第一基板； 第二基板，其设置于所述第一基板的非显示面一侧，使得规定的显示用空间形成于所述第一基板与所述第二基板之间； 在所述显示用空间设定的有效显示区域和非有效显示区域；和极性液体，其以能够向所述有效显示区域一侧或所述非有效显示区域一侧移动的方式被封入所述显示用空间的内部， 所述显示元件构成为能够通过使所述极性液体移动来改变所述显示面一侧的显示色， 所述显示元件包括: 多个信号电极，其以与所述极性液体接触的方式设置于所述显示用空间的内部，并且沿着规定的排列方向设置； 多个参照电极，其以设置于所述有效显示区域一侧和所述非有效显示区域一侧中的一侧的方式，以与所述极性液体电绝缘的状态设置于所述第一基板和所述第二基板中的一个基板一侧，并且以与所述多个信号电极交叉的方式设置； 多个扫描电极，其以设置于所述有效显示区域一侧和所述非有效显示区域一侧中的另一侧的方式，以与所述极性液体和所述参照电极电绝缘的状态设置于所述第一基板和所述第二基板中的一个基板一侧，并且以与所述多个信号电极交叉的方式设置； 以所述信号电极与所述扫描电极的交叉部为单位设置的多个像素区域； 肋，其以根据所述多个像素区域中的各像素区域气密地划分所述显示用空间的内部的方式，设置于所述第一基板和所述第二基板中的至少一个基板一侧；和 绝缘性流体，其以能够移动的方式按每个所述像素区域被封入所述显示用空间的内部，并且不与所述极性液体混合， 所述信号电极设置在所述第一基板和所述第二基板中的一个基板一侧，使得在所述显示用空间的内部，按每个所述像素区域使所述极性液体移动的情况下，在该显示用空间的内部的所述绝缘性流体的流路变大。
2.如权利要求1所述的显示元件，其特征在于: 所述信号电极沿与所述极性液体的移动方向平行的方向呈直线状地设置。
3.如权利要求2所述的显示元件，其特征在于: 所述肋包括:沿与所述极性液体的移动方向垂直的方向设置的第一肋部件；和沿与所述极性液体的移动方向平行的方向设置的第二肋部件， 当设所述第一基板和所述第二基板的间隔尺寸为H，划分所述像素区域的两个所述第二肋部件的间隔尺寸为W，所述第二肋部件和在与所述极性液体的移动方向垂直的方向上的所述信号电极的中心线之间的尺寸为X时， 所述信号电极设置为满足下述不等式(I )， H/2 < X < W/4- (I)。
4.如权利要求1所述的显示元件，其特征在于: 所述信号电极设置为相对于所述极性液体的移动方向具有规定的角度。
5.如权利要求1所述的显示元件，其特征在于: 所述信号电极设置为其一端部和另一端部在与所述极性液体的移动方向垂直的方向上分别成为所述像素区域的一端部侧和另一端部侧。
6.如权利要求1 5中任一项所述的显示元件，其特征在于，包括: 信号电压施加部，其与所述多个信号电极连接，并且根据显示于所述显示面一侧的信息，对所述多个信号电极中的各信号电极施加规定的电压范围内的信号电压； 参照电压施加部，其与所述多个参照电极连接，并且对所述多个参照电极中的各个参照电极施加选择电压和非选择电压中的一个电压，所述选择电压是允许所述极性液体根据所述信号电压在所述显示用空间的内部移动的电压，所述非选择电压是阻止所述极性液体在所述显示用空间的内部移动的电压；和 扫描电压施加部，其与所述多个扫描电极连接，并且对所述多个扫描电极中的各个扫描电极施加选择电压和非选择电压中的一个电压，所述选择电压是允许所述极性液体根据所述信号电压在所述显示用空间的内部移动的电压，所述非选择电压是阻止所述极性液体在所述显示用空间的内部移动的电压。
7.如权利要求1 6中任一项所述的显示元件，其特征在于: 所述多个像素区域在所述显示面一侧根据能够进行全彩色显示的多个颜色分别设置。
8.如权利要求1 7中任一项所述的显示元件，其特征在于: 在所述参照电极和所述扫描电极的表面上叠层有介电体层。
9.如权利要求1 8中任 一项所述的显示元件，其特征在于: 所述非有效显示区域通过设置于所述第一基板和所述第二基板中的一个基板一侧的遮光膜设定， 所述有效显示区域通过形成于所述遮光膜的开口部设定。
10.一种电气设备，其特征在于: 所述电气设备包括显示包含文字和图像的信息的显示部， 所述显示部使用权利要求1 9中任一项所述的显示元件。
全文摘要
在具备上部基板(第一基板)(2)、下部基板(第二基板)(3)、和以能够移动到有效显示区域(P1)一侧或者非有效显示区域(P2)一侧的方式被封入显示用空间(S)的内部的极性液体(16)的显示元件(10)中，具备以根据多个的各像素区域(P)气密地划分显示用空间(S)的内部的方式设置于下部基板(3)的肋(14)；和以能够移动的方式按每个像素区域(P)被封入显示用空间(S)的内部并且不与极性液体(16)混合的油(绝缘性流体)(17)。另外，在下部基板(3)一侧设置信号电极(4)，使得在显示用空间(S)的内部，按每个像素区域(P)使极性液体(16)移动的情况下，在该显示用空间(S)的内部的油(17)的流路变大。
文档编号G02F1/17GK103080826SQ20118004156
公开日2013年5月1日 申请日期2011年5月10日 优先权日2010年8月27日
发明者松冈俊树, 寺西知子, 植木俊, 友利拓马 申请人:夏普株式会社