CN104620154A - 显示面板、显示装置和制造方法 - Google Patents

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Abstract

为了提供高光利用效率、低消耗电力的能够高速响应并且低成本的显示面板，具备：软材料层(101)，该软材料层(101)设置在透明基板(104)与TFT基板(105)之间，根据对自身的电压施加而伸缩；像素电极(102)，该像素电极(102)具有与软材料层(101)一体地伸缩的柔软性；和上部电极(103)。

Description

显示面板、显示装置和制造方法
技术领域
本发明涉及显示图像的显示面板和具备显示面板的显示装置。另外，涉及显示图像的显示面板的制造方法。
背景技术
近年来，要求使液晶显示装置的消耗电力降低的技术。广为人知的液晶显示装置，使用显示面板进行图像显示，该显示面板具备使来自光源的光偏振的偏光板、和取向根据施加电压而变化的液晶，具有显示面板具备偏光板的构造。来自光源的光，由于透过上述的偏光板而衰减，光利用效率降低。因此，为了使光利用效率提高、使消耗电力降低，正在开发不需要偏光板的液晶显示装置。
例如，在专利文献1中，作为用于解决上述技术问题的技术，公开了使用如图14所示的、形状根据施加电压而变化的液晶弹性体，来控制显示面板的开口率的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:WO-2011-016265-A1
发明内容
发明要解决的技术问题
但是，根据上述专利文献1的显示面板，虽然能够实现光利用效率的提高和消耗电力的降低，但是响应速度有改善的余地。另外，在专利文献1的显示面板中，需要高精度的液晶取向控制，因此，有制造工序复杂化的技术问题。
本发明是为了解决上述的技术问题而做出的，其主要目的在于提供在避免制造工序的复杂化的同时、光利用效率和响应速度提高的显示面板。
用于解决技术问题的手段
为了解决上述的技术问题，本发明的一个方式的显示面板具备：多个栅极总线；多个源极总线；和显示元件，该显示元件设置在由上述多个栅极总线中的任意的栅极总线和上述多个源极总线中的任意的源极总线划定的像素区域，上述显示面板的特征在于，上述显示元件具备：晶体管，该晶体管具备栅极和源极，上述栅极与上述任意的栅极总线连接，上述源极与上述任意的源极总线连接；第一电极，该第一电极与上述晶体管的漏极连接；软材料，该软材料与上述第一电极接触地配置，根据自身被施加的电压而伸缩；和第二电极，该第二电极在上述软材料的与上述第一电极接触的一侧的相反侧与上述软材料一体地设置。
发明效果
根据本发明的一个方式，能够提供高光利用效率、低消耗电力的能够高速响应的显示面板。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的显示面板具备的显示元件(像素)的结构的图。
图2是表示本发明的第一实施方式的具备多个显示元件的显示面板的结构的图。
图3是表示本发明的第一实施方式的具备多个显示元件的显示面板的结构的图。
图4是表示本发明的第一实施方式的具备多个显示元件的显示面板的有源矩阵结构的图。
图5是表示具备本发明的第一实施方式的显示面板的显示装置和具备该显示装置的电子设备的整体结构的图。
图6是表示本发明的第一实施方式的显示装置具备的显示面板与光源或反射板的结构的图。
图7是表示本发明的第一实施方式的显示面板的具备彩色滤光片的情况下的结构的图。
图8是表示本发明的第二实施方式的显示面板具备的显示元件的结构的图。
图9是表示本发明的第二实施方式的显示面板具备的显示元件的结构的变形例的图。
图10是表示本发明的第三实施方式的显示面板和显示面板具备的显示元件的结构的图。
图11是将一般的人造肌肉EAP按材料分类，表示各自的驱动原理、特征和课题(解决的技术问题)的图。
图12是表示一般的介电聚合物(dielectric polymer)EAP的驱动力/密度与变形(应变)量的关系的图。
图13是表示IGZO TFT的结构的图。
图14是表示现有技术中的具备液晶弹性体的显示元件的结构的图。
具体实施方式
＜实施方式1＞
以下，参照图1至图7，对本发明的第一实施方式的显示面板、具备该显示面板的显示装置和具备该显示装置的电子设备进行说明。
(电子设备)
以下，参照图4和图5，对具备本实施方式的上述显示面板41的电子设备50的详细情况进行说明。此外，电子设备只要是具备显示图像的显示装置的电子设备即可，没有特别限定。例如便携式电话、智能手机、PDA(便携式信息终端)、电子书、笔记本型个人计算机等能够利用。
图4是表示具备多个显示元件(像素)10的显示面板41的有源矩阵结构的示意图。
显示面板41具备多个像素、多个栅极信号线(栅极总线)G和多个源极信号线(数据总线、源极总线)S。
多个像素由多个栅极信号线G和多个源极信号线S划定。多个像素配设成包括多个像素列和多个像素行的所谓的格子状。
多个栅极信号线G在像素列方向(沿着像素列的方向)并列设置。多个栅极信号线G各自与多个像素行中的对应的像素行的各个显示元件10具备的TFT106的栅极电连接。
多个源极信号线S在像素行方向(沿着像素行的方向)并列设置，均与多个栅极信号线G中的各个栅极信号线G正交。多个源极信号线S各自与多个像素列中的对应的像素列的各个显示元件10具备的TFT106的源极电连接。
接着，参照图5，对本实施方式的电子设备50的结构例进行说明。图5是表示本实施方式的电子设备50的整体结构的图。
如图5所示，电子设备50具备显示装置40和系统侧控制部(控制装置)30。另外，如图5所示，显示装置40具备显示面板41、定时控制器(控制单元)42、电源电路43、上部电极驱动电路44、扫描线驱动电路45和信号线驱动电路46。
在本实施方式中，作为显示装置40采用有源矩阵型的显示装置。因而，本实施方式的显示面板41是有源矩阵型的显示面板，上述的其他构成要素是用于控制该显示面板的构成要素。
在图5所示的例子中，在显示面板41中，与设置有呈N列×M行配设的多个像素对应地，设置有N条源极信号线S和M条栅极信号线G。
(扫描线驱动电路)
扫描线驱动电路45依次选择多个栅极信号线G进行扫描。具体而言，扫描线驱动电路45依次选择多个栅极信号线G，对选择的栅极信号线G供给用于将该栅极信号线G上的各像素具备的开关元件(TFT)切换为导通的导通电压。
(信号线驱动电路)
信号线驱动电路46，在栅极信号线G被选择的期间，对该栅极信号线G上的各像素，从对应的源极信号线S供给与图像数据相应的源极信号。具体地进行说明，信号线驱动电路46根据被输入的图像信号，计算出应该对被选择的栅极信号线G上的各像素输出的电压的值，从源极输出放大器向各源极信号线S输出该值的电压。其结果，对被选择的栅极信号线G上的各像素供给源极信号，源极信号被写入。
(上部电极驱动电路)
上部电极驱动电路44，对在多个像素中的各个像素中设置的上部电极供给用于驱动该上部电极的规定的电压。
(定时控制器)
从系统侧控制部30对定时控制器(timing controller)42输入图像信号和控制信号。在此，图像信号包括时钟信号、同步信号、图像数据信号等。此外，图像可以是运动图像，也可以是静止图像。
如在图5中用实线箭头表示的那样，定时控制器42对各驱动电路输出用于各驱动电路同步地进行动作的各种控制信号。
例如，定时控制器42对扫描线驱动电路45供给栅极起动脉冲信号、栅极时钟信号GCK和栅极输出控制信号GOE。扫描线驱动电路45在接收栅极起动脉冲信号时，开始多个栅极信号线G的扫描。扫描线驱动电路45根据栅极时钟信号GCK和栅极输出控制信号GOE，对各栅极信号线G依次供给导通电压。
另外，定时控制器42对信号线驱动电路46输出源极起动脉冲信号、源极锁存选通信号和源极时钟信号。信号线驱动电路46，基于源极起动脉冲信号，将被输入的各像素的图像数据按照源极时钟信号存储在寄存器中，根据接下来的源极锁存选通信号，对各源极信号线S供给与图像数据相应的源极信号。
(电源电路)
如在图5中用虚线箭头表示的那样，电源电路43对扫描线驱动电路45、信号线驱动电路46和上部电极驱动电路44分别供给电压。
(系统侧控制部)
系统侧控制部30对显示装置40具备的定时控制器42输出图像信号和控制信号。
(关于显示元件)
接着，对本实施方式的显示面板41具备的显示元件(像素)10进行说明。图1是示意性地表示本实施方式的显示面板41具备的显示元件10的结构的截面图。
在以下的说明中，如图1的(a)所示，将与显示元件10和显示面板41平行的方向定义为x轴方向，将与显示面板41垂直的方向定义为z轴方向。另外，将与xy平面垂直的方向定义为y轴方向。另外，有时也将显示面板41的表示图像的光从像素射出的一侧称为正面侧。有时也将相对于显示面板41的上述正面侧沿z轴的相反侧称为背面侧。有时也将显示元件10的内部的与正面侧对应的一侧称为上部，将显示元件10的内部的与背面侧对应的一侧称为下部。
如图1的(a)所示，显示元件10具备软材料层101、像素电极102、上部电极103、透明基板104和TFT基板105，软材料层101、像素电极102和上部电极103设置在透明基板104与TFT基板105之间。
上部电极103与未图示的上部电极线(也称为对置电极总线)连接，由上述的上部电极驱动电路44对该上部电极线施加电压。
此外，在本实施方式中，软材料层101是透明的，即具有规定的透光率以上的透光率，但是这不是对本实施方式进行限定，也可以是不透明的。即，即使在使用不透明的软材料层101的情况下，也能够通过适当改变对该软材料层101施加的电压来调整开口率。
(关于显示装置的光源)
在图1所示的例子中，显示装置40在显示面板41的背面侧具备未图示的光源。显示元件10使来自上述光源的光透过或者遮断，在显示面板41的正面侧显示图像(透过型)。图6的(a)是表示透过型的显示面板41的结构的图。如图6的(a)所示，显示装置40在显示面板41的背面侧具备背光源模块111，作为显示元件10的光源使用。
另外，显示面板41也可以采用在背面侧具备反射板代替上述光源的结构。在该情况下，从显示面板41的正面侧入射的光被反射板反射并射出至正面侧。此时，显示元件10使上述反射后的光透过或者遮断，在显示面板41的正面侧显示图像(反射型)。图6的(b)是表示反射型的显示面板41的结构的图。如图6的(b)所示，显示装置40在显示面板41的背面侧具备反射板112。在该情况下，显示装置40将从显示面板41的正面侧透过的光由反射板112反射后的光作为显示面板41的光源使用。
在本实施方式中，使用透过型，但是这不是对本实施方式进行限定，也可以使用反射型。
(关于软材料的动作)
如图1的(b)所示，软材料层101与像素电极102的上部接触地设置，根据自身被施加的电压(上部电极103被施加的电压与像素电极102被施加的电压的电位差)，在保持大致一定的体积的同时，在与透明基板104平行的方向(与xy平面平行的方向)伸缩。
在软材料层101的上部设置有具有柔软性的上部电极103。上部电极103根据软材料层101的伸缩，与软材料层101一体地伸缩。在图1所示的例子中，上部电极103使用黑色的色素电极。以下，对不具备彩色滤光片的结构进行说明，但是也可以采用后述那样的具备彩色滤光片的结构。
如图1的(a)所示，在没有对显示元件10施加电压的状态下(通常时、电源断开时)，软材料层101和上部电极103的与xy平面平行的截面的截面积最小，因此，显示元件10的开口率最大，由显示元件10显示的图像的明亮度最大。这样，本实施方式的具有显示元件10的显示面板，是在没有施加电压的状态下开口率最大的常白的显示面板。
另一方面，如图1的(b)所示，在对显示元件10施加有软材料层101最大限度地变形的电压的状态下(电压施加时)，软材料层101和上部电极103的与xy平面平行的截面的截面积最大，透过显示元件10的光被遮断，由显示元件10显示的图像的明亮度最小。
显示元件10具备的软材料层101的变形量根据被施加的电压值而变化。信号线驱动电路46经由源极信号线S对显示元件10施加根据被输入的图像信号计算出的电压值，因此，为了显示具有期望的明亮度的图像，只要施加与其对应的电压即可。
专利文献1中公开了利用液晶弹性体的显示面板，但是液晶弹性体的变形量最高为20％左右，因此，显示面板的开口率小，灰度等级表现的控制困难。另一方面，在本实施方式中，通过控制软材料层101的伸缩，进行显示面板41的开口率的控制。软材料层101设置有与自身一体地伸缩的上部电极103，能够高效率地对软材料层101施加电压，因此，能够使软材料层101大幅地伸缩。因而，在本实施方式的显示面板中，能够使显示面板41显示的图像的灰度等级表现提高。
(关于显示面板)
图2的(a)是示意性地表示具备多个显示元件10的显示面板41的立体图。在图2的(a)中，仅表示了多个显示元件10中的相邻的3个显示元件10。如图2的(a)所示，多个显示元件10中的各个显示元件10分别设置有软材料层101和上部电极103。
如图2的(b)所示，当通过像素电极102和上部电极103对软材料层101施加电压时，各个软材料层101在保持一定的体积的同时，在与xy平面平行的方向伸长。
图3是示意性地表示具备多个显示元件10的显示面板41的结构的截面图。在图3中，表示了多个显示元件10中的邻接的4个显示元件10。图3的(a)所示的TFT106的漏极和像素电极102经由在绝缘膜107中设置的未图示的接触孔电连接。
如图3的(b)所示，当对软材料层101施加电压时，各个软材料层101在与xy平面平行的方向伸长。显示面板41通过利用由电压施加引起的软材料层101的伸缩，能够控制显示元件10的开口率，使显示图像变化。此时，通过分别设定对各个软材料层101施加的电压，能够使各个显示元件10显示的1像素量的图像相互不同。
(关于EAP)
在本实施方式中，作为上述的软材料层101的材料，使用人造肌肉EAP。图11是将主要的人造肌肉按材料分类，表示各自的驱动原理、特征和课题的图。介电聚合物EAP除了高速响应、高伸缩的特征以外，还具有透明性，因此，适合作为显示元件10的软材料层101的材料。
图12是表示一般的EAP的驱动力/密度与变形(应变)量的关系的图。
如图12所示，作为EAP的丙烯酸弹性体(acrylic elastomer)的最大变形量为400％，与其他的材料比较，具有较大的变形量。另外，作为对变形的响应特性，具有50kHz以上，具有能够高速地响应的特征。
在本实施方式中，为了施加使EAP的变化量提高所需要的高电压，使用IGZO TFT作为TFT106。
(关于IGZO)
IGZO(注册商标)是氧化物半导的一种，其组成式是InGaZnOx。作为用于TFT的氧化物半导体使用IGZO的是IGZO TFT。图13是示意性地表示IGZO TFT的结构的截面图。如图13所示，IGZO TFT具备氧化物半导体61(InGaZnO类氧化物半导体)、栅极绝缘膜62、透明绝缘膜63、钝化膜(Pass)64、源极电极65、蚀刻阻挡层66和栅极(Gate)67。
IGZO TFT与Si类TFT比较，具有较高的带隙(Si类TFT：1.2V、IGZO TFT：约3.3eV)，因此，具有较高的结耐压，因此，能够施加高电压，能够使显示器的性能、特别是运动图像性能和灰度等级表现提高。另外，因为高的带隙，所以断开漏电特性优异，能够进行超低频驱动(0.01Hz)，能够使电子书籍等静止图像用途和与静止图像同样的主页浏览时的显示器驱动消耗电力大幅降低。另外，作为表示电子的移动难易度的指标的迁移率比非晶Si大，能够缩小晶体管尺寸，因此，能够提高开口率。另外，制作时需要的掩模个数，例如多晶Si为约10个，而IGZO为3个至5个，处理成本低，因此，能够以低成本实现高性能显示器。IGZO TFT不需要激光退火，因此，与多晶Si相比具有容易大画面化等特征。
在图3所示的例子中，通过使用作为人造肌肉EAP的丙烯酸弹性体作为软材料层101，实现了软材料层101的高速响应。另外，通过使用IGZO TFT作为TFT106，实现了高电压的施加。根据上述结构，能够实现要求高速显示的运动图像的显示，使显示元件的开口率和灰度等级表现提高。另外，通过超低频驱动，能够降低显示器驱动的消耗电力，能够实现超低消耗电力显示器。另外，丙烯酸弹性体为仅由聚合物构成的简单的结构，制造成本低廉，也容易实现大型化。另外，通过使用IGZO TFT作为TFT106，也容易实现显示器的大型化。
另外，根据上述结构，显示面板41不需要具备偏光板，因此，与以往的液晶显示器比较，光利用效率提高，并且能够降低背光源的消耗电力，能够实现超低消耗电力显示器。另外，因为是常白(电源断开时透过)，所以能够实现透明显示器。
(关于具备彩色滤光片的结构)
图7是表示在第一实施方式的显示面板41中具备彩色滤光片的情况下的结构的图。如图7所示，各个显示元件10在上部电极103与透明基板104之间具备彩色滤光片108。在图7所示的例子中，显示面板41的彩色滤光片108(a)使用R(Red：红色)的滤光片，彩色滤光片108(b)使用G(Green：绿色)的滤光片，彩色滤光片108(c)使用B(Blue：蓝色)的滤光片。如图7所示，通过使具备RGB3色中的任一颜色的彩色滤光片108的显示元件10周期性地排列，分别控制对各显示元件10的软材料层101施加的电压，能够实现彩色图像表现。
如图7所示，不对显示元件10施加电压或者电源断开时，显示元件10的软材料层101的xy平面上的截面积均成为最小的状态。在该情况下，具备RGB各色的彩色滤光片108的各显示元件10的开口率最大，因此，显示面板41上显示的图像的明亮度最大，显示RGB3色混合而成的白色。
同样，在对显示元件10施加有软材料层101最大限度地变形的电压值的状态下(电压施加时)，软材料层101的xy平面上的截面积最大。在该情况下，透过具备RGB各色的彩色滤光片108的显示元件10的光被遮断，因此，由显示面板41显示的图像的明亮度最小。另外，通过分别控制对各显示元件10施加的电压值，能够使显示面板显示的像素的色彩和色调变化。
(本实施方式的效果)
在本实施方式中，使用的显示面板的特征在于具备：根据自身被施加的电压而伸缩的软材料层101；和根据上述软材料层101的伸缩而一体地伸缩的上部电极103。通过上述软材料层101的伸缩来控制开口率，因此，能够实现显示面板41的高速响应、低成本和大型化。
＜实施方式2＞
以下，参照图8和图9，对本发明的第二实施方式的显示面板进行说明。此外，为说明方便起见，对于与第一实施方式的构成要素具有相同功能的构成要素，赋予相同的符号，省略其说明。在本实施方式中，主要说明作为与第一实施方式的大的不同点的显示元件10’的结构。
(显示面板的结构)
图8是示意性地表示本实施方式的显示面板41’具备的显示元件10’的结构的截面图。图8中的x轴方向、y轴方向和z轴方向的定义与第一实施方式的图1相同。如图8的(a)所示，显示元件10’具备软材料层101’、像素电极102、上部电极103、透明基板104和TFT基板105，软材料层101’、像素电极102和上部电极103设置在透明基板104与TFT基板105之间。
上部电极103与未图示的上部电极线连接，由上述的上部电极驱动电路44对该上部电极线施加电压。
如图8的(a)所示，在本实施方式中，软材料层101’没有被实施图案化加工，相对于多个显示元件10’一体地设置。即，在显示面板41’中，相对于任意的显示元件10’和与其相邻的显示元件10’，设置有一体的软材料层101’。软材料层101’根据自身被施加的电压，在保持大致一定的体积的同时，在与透明基板104平行的方向(与xy平面平行的方向)伸缩。
在软材料层101’的上部设置有具有柔软性的上部电极103。对多个显示元件10’中的各个显示元件10’分别设置有上部电极103。上部电极103根据软材料层101’的伸缩，与软材料层101’一体地伸缩。
在本实施方式中，使用不透明的色素电极作为上部电极103，但是本实施方式并不限定于此，也可以如后述的变形例那样，采用使用透明电极作为上部电极的结构。
(软材料的动作)
如图8的(a)所示，在没有对显示元件10’施加电压的状态下，与软材料层101’一体地伸缩的不透明的上部电极103的与xy平面平行的截面的截面积最小，因此，显示元件10’的开口率最大，由显示元件10’显示的图像的明亮度最大。这样，本实施方式的具有显示元件10’的显示面板，是在没有施加电压的状态下开口率最大的常白的显示面板。
另一方面，如图8的(b)所示，在对显示元件10’施加有软材料层101’最大限度地变形的电压的状态下(电压施加时)，软材料层101’的仅设置有上部电极103的区域，部分地向与xy平面平行的方向伸长(伴随上述伸缩，软材料层101’的没有设置上部电极103的区域被伸缩的区域推开，因此，向z轴方向伸长)。此时，透过显示元件10’的光被作为不透明的色素电极的上部电极103遮断，由显示元件10’显示的图像的明亮度最小。
显示元件10’具备的软材料层101’的变形量根据被施加的电压值而变化。信号线驱动电路46经由源极信号线S对显示元件10’施加根据被输入的图像信号计算出的电压值，因此，为了显示具有期望的明亮度的图像，只要施加与其对应的电压即可。
＜实施方式2的变形例＞
以下，参照图9对第二实施方式的一个变形例进行说明。
(显示面板的结构)
图9的(a)是表示在第二实施方式中代替上部电极103使用透明电极113的结构的图。如图9的(a)所示，在软材料层101’的上部，与软材料层101’一体地设置有覆盖透明电极113以外的区域的不透明的绝缘性色素109。上述软材料层101’和上部电极103的动作与第二实施方式相同。上述透明电极113和绝缘性色素109具有柔软性，根据软材料层101’的伸缩，与软材料层101’一体地伸缩。
(软材料的动作)
根据上述那样的结构，在没有对软材料层101’施加电压的状态下，不透明的绝缘性色素109的与xy平面平行的截面的截面积最大。此时，透过显示元件10’的光被绝缘性色素109遮断，因此，显示元件10’的开口率最小。此时，由显示元件10’显示的图像的明亮度最小。这样，本变形例的具备显示元件10’的显示面板41’是常黑的显示面板。
另外，在电压施加时，透明电极113的与xy平面平行的截面的截面积最大，显示元件10’的开口率最大。此时，由显示元件10’显示的图像的明亮度最大。显示元件10’具备的软材料层101’的变形量根据被施加的电压值而变化。信号线驱动电路46经由源极信号线S对显示元件10’施加根据被输入的图像信号计算出的电压值，因此，为了显示具有期望的明亮度的图像，只要施加与其对应的电压即可。
(本实施方式的效果)
在本实施方式中，使用显示面板41’，该显示面板41’的特征在于，具备：根据自身被施加的电压而伸缩的软材料层101’；和根据上述软材料层101’的伸缩而一体地伸缩的上部电极103。上述软材料层101’相对于多个显示元件10’一体地设置，因此，不需要图案化加工，具有低成本、容易大型化的效果。另外，通过代替上部电极103而使用透明或者不透明的色素电极，能够将电源断开时的显示面板41’的显示颜色设定为透明或者不透明，也能够用于透明显示器等。
＜实施方式3＞
以下，参照图10对本发明的第三实施方式的显示面板进行说明。此外，为说明方便起见，对于与实施方式1的构成要素具有相同功能的构成要素，赋予相同的符号，省略其说明。在本实施方式中，主要说明作为与第一实施方式的大的不同点的显示元件10”的结构。
(显示面板的结构)
图10是示意性地表示本实施方式的显示面板41”的结构的立体图。图10中的x轴方向、y轴方向和z轴方向的定义与第一实施方式的图2相同。如图10的(a)所示，显示面板41”具备的多个显示元件10”各自具备软材料层101”、像素电极102、色素电极114、透明基板104和TFT基板105，软材料层101”、像素电极102和上部电极103设置在透明基板104与TFT基板105之间。上部电极103与未图示的上部电极线(也称为对置电极总线)连接，由上述的上部电极驱动电路44对该上部电极线施加电压。
本实施方式的显示元件10”具有与第一实施方式相同的结构，但是，代替上部电极103，而具备C(Cyan：青色)、M(Magenta：品红色)和Y(Yellow：黄色)这3种颜色中的任1种颜色的色素电极114。
如图10的(b)所示，本实施方式的显示面板41”具有将具备相互不同的3种颜色的色素电极114的显示元件10”在z轴方向层叠的结构。在图10的(b)所示的例子中，色素电极114(a)使用C的色素电极，色素电极114(b)使用M的色素电极，色素电极114(c)使用Y的色素电极。
(彩色图像的显示)
在没有对显示面板41”的层叠的各个显示元件10”施加电压的状态下(通常时、电源断开时)，各个软材料层101”和色素电极114的与xy平面平行的截面的截面积最小，因此，显示元件10”的开口率最大。此时，由显示元件10”显示的图像的明亮度最大。这样，本实施方式的具有显示元件10”的显示面板，是在没有施加电压的状态下开口率最大的常白的显示面板。
另一方面，如图10的(b)所示，在对各个显示元件10”施加有软材料层101”最大限度地变形的电压的状态下，软材料层101”和色素电极114的与xy平面平行的截面的截面积最大。此时，透过各个显示元件10”的光依次透过显示元件10”具备的色素电极114，因此，显示面板41”显示的图像的明亮度最小。
显示元件10”具备的软材料层101”的变形量根据被施加的电压值而变化。信号线驱动电路46经由源极信号线S对显示元件10”施加根据被输入的图像信号计算出的电压值，因此，为了显示具有期望的明亮度的图像，只要施加与其对应的电压即可。另外，通过分别控制对各显示元件10”施加的电压值，能够使显示面板显示的像素的色彩和色调变化。
(本实施方式的效果)
在本实施方式中，使用显示面板41”，该显示面板41”的特征在于，具备：根据自身被施加的电压而伸缩的软材料层101”；和根据上述软材料层101”的伸缩而一体地伸缩的色素电极114。具有将显示元件10”层叠的结构，该显示元件10”具备具有相互不同的颜色的多个色素电极114，因此，与不具有层叠的结构的面积分割相比，开口率变为3倍，能够提高光利用效率。
另外，在各个显示元件10”的上部设置有透明基板104，在各个显示元件10”的下部设置有透明的TFT基板105。本实施方式的显示面板41”具有将上述显示元件10”层叠的结构，因此，能够削减透明基板104。更具体而言，这是因为：在图10的(b)所示的例子中，在下层设置有具有Y的色素电极114(c)的显示元件10”，在该显示元件10”的上部进一步设置具备M的色素电极114(b)的显示元件10”，因此，具备M的色素电极114(b)的显示元件10”的下部的TFT基板105起到具有Y的色素电极114(c)的显示元件10”的上部的透明基板104的作用。以下，通过同样地层叠显示元件10”，能够削减透明基板104，因此，能够使制造成本降低。
(总结)
为了解决上述的技术问题，本发明的方式1的显示面板具备：多个栅极总线；多个源极总线；和显示元件，该显示元件设置在由上述多个栅极总线中的任意的栅极总线和上述多个源极总线中的任意的源极总线划定的像素区域，上述显示面板的特征在于，上述显示元件具备：晶体管，该晶体管具备栅极和源极，上述栅极与上述任意的栅极总线连接，上述源极与上述任意的源极总线连接；第一电极，该第一电极与上述晶体管的漏极连接；软材料，该软材料与上述第一电极接触地配置，根据自身被施加的电压而伸缩；和第二电极，该第二电极在上述软材料的与上述第一电极接触的一侧的相反侧与上述软材料一体地设置。
如上述那样构成的显示面板具备的多个显示元件各自具备与通过施加电压而伸缩的软材料一体地伸缩的第二电极。上述显示元件，通过与软材料一体地伸缩的第二电极的伸缩，开口率变化。本发明的显示面板不需要偏光板，因此，能够提高光利用效率并且使消耗电力降低。另外，因为软材料与第二电极一体地设置，所以能够进行高效率的电压施加，因此能够提高软材料的响应速度。
因而，根据如上述那样构成的显示面板，能够在避免制造工序的复杂化的同时，实现高速响应、高光利用效率、低消耗电力。
另外，在本发明的方式2的显示面板中，优选：在上述方式1中，上述第二电极和上述软材料按每个显示元件分别设置。
如上述那样构成的显示面板，通过分别控制按每个显示元件分别设置的第二电极和软材料，能够使各个显示元件显示的图像的明亮度不同。
因而，根据如上述那样构成的显示面板，通过分别控制各个显示元件，能够适当地进行图像显示。
另外，在本发明的方式3的显示面板中，优选：在上述方式2中，上述软材料是透明的，上述第二电极是不透明的。
如上述那样构成的显示面板，能够通过与透明的软材料一体地伸缩的不透明的第二电极的伸缩，来控制显示面板的开口率。
因而，根据如上述那样构成的显示面板，能够适当地进行图像显示。
另外，在本发明的方式4的显示面板中，可以构成为：在上述方式1中，上述软材料相对于多个显示元件一体地设置，上述第二电极按每个显示元件分别设置。
在如上述那样构成的显示面板中，软材料没有被实施图案化加工，相对于多个显示元件一体地设置。即，在显示面板中，相对于任意的显示元件和与其相邻的显示元件，设置有一体的软材料。上述多个显示元件中的各个显示元件，通过与软材料一体地伸缩的第二电极的伸缩，开口率变化。
因而，根据如上述那样构成的显示面板，不需要对软材料实施精密的加工，因此，能够实现低成本和显示面板的大型化。
另外，在本发明的方式5的显示面板中，优选：在上述方式4中，上述软材料是透明的，上述第二电极是不透明的。
在如上述那样构成的显示面板中，软材料没有被实施图案化加工，相对于多个显示元件一体地设置。即，在显示面板中，相对于任意的显示元件和与其相邻的显示元件，设置有一体的软材料。上述多个显示元件中的各个显示元件，通过与软材料一体地伸缩的第二电极的伸缩，开口率变化。
如上述那样构成的显示面板，能够通过与透明的软材料一体地伸缩的不透明的第二电极的伸缩，来控制显示面板的开口率。
因而，根据如上述那样构成的显示面板，能够适当地进行图像显示。
另外，在本发明的方式6的显示面板中，可以构成为：在上述方式4中，上述软材料和上述第二电极是透明的，在上述软材料的与上述第一电极接触的一侧的相反侧，与上述软材料一体地设置有覆盖上述第二电极以外的区域的不透明的层。
根据如上述那样构成的显示面板，能够通过与透明的软材料一体地伸缩的不透明的第二电极的伸缩，来控制显示面板的开口率。
因而，根据如上述那样构成的显示面板，能够适当地进行图像显示。
另外，本发明的方式7的显示面板，优选在上述方式1至6中的任一个方式中，具备：具备红色的彩色滤光片的上述显示元件；具备绿色的彩色滤光片的上述显示元件；和具备蓝色的彩色滤光片的上述显示元件。
根据如上述那样构成的显示面板，能够显示彩色图像。
另外，本发明的方式8的显示面板可以为通过将以下的显示面板层叠而形成的显示面板：上述方式2或4中的显示面板，其中，上述第二电极使青(C)色的光透过；上述方式2或4中的显示面板，其中，上述第二电极使品红(M)色的光透过；和上述实施方式2或4中的显示面板，其中，上述第二电极使黄(Y)色的光透过。
根据如上述那样构成的显示面板，能够在使开口率提高的同时显示彩色图像。
另外，在本发明的方式9的显示面板中，优选：在上述方式1至8中的任一个方式中，上述晶体管为具有以氧化物半导体作为材料的半导体层的TFT(Thin Film Transistor：薄膜晶体管)。
氧化物半导体TFT被利用于高精细液晶显示器和有机EL显示器等，具有载流子迁移率高、特性偏差小、材料和工艺低成本等特征。
因而，根据如上述那样构成的显示面板，能够使响应速度和灰度等级表现提高，并且实现低成本。
另外，在本发明的方式10的显示面板中，优选：在上述方式9中，上述氧化物半导体为InGaZnO类氧化物半导体。
在如上述那样构成的显示面板中，使用作为InGaZnO类氧化物半导体的IGZO的IGZO TFT，与Si类TFT比较具有较高的结耐压，因此，能够施加高电压，能够使显示器的性能、特别是提高运动图像性能和灰度等级表现提高。
因而，根据如上述那样构成的显示面板，能够使响应速度和灰度等级表现提高。
另外，在本发明的方式11的显示面板中，优选：在上述方式1至10中的任一个方式中，上述软材料为介电聚合物EAP(Electro ActivePolymer：电活性聚合物)。
在如上述那样构成的显示面板中，介电聚合物具有高速响应、高伸缩的特征。
因而，根据如上述那样构成的显示面板，能够实现高速响应的提高、开口率的提高和低消耗电力。
另外，在本发明的方式12的显示面板中，优选：在上述方式11中，上述介电聚合物为丙烯酸弹性体。
作为介电聚合物的丙烯酸弹性体，与其他的材料相比具有较大的变形量。另外，具有能够高速地响应的特征。
因而，根据如上述那样构成的显示面板，能够实现高速响应的提高、开口率的进一步提高和低消耗电力。
另外，本发明的方式13的显示装置优选具备：上述方式1至12中的任一个方式中的显示面板；和对该显示面板照射光的光源。
根据如上述那样构成的显示装置，能够利用自身具备的光源，因此，能够提高在暗处的视认性。
另外，本发明的方式14的显示装置可以构成为具备：上述方式1至12中的任一个方式中的显示面板；和与该显示面板平行地配置的反射板。
根据如上述那样构成的显示装置，因为将环境中存在的光作为光源使用，所以能够使消耗电力降低。
另外，本发明的方式15的显示面板的制造方法，为制造上述方式1中的显示面板的制造方法，其特征在于，包括按每个显示元件分别形成上述第二电极和上述软材料的工序。
根据上述的显示面板制造方法，能够得到与上述显示面板同样的效果。
另外，本发明的方式16的显示面板的制造方法，为制造上述方式1中的显示面板的制造方法，其特征在于，包括：相对于多个显示元件一体地形成上述软材料的工序；和按每个显示元件分别形成上述第二电极的工序。
根据上述的显示面板制造方法，能够得到与上述显示面板同样的效果。
(附加事项)
本发明并不限定于上述的各实施方式，能够在权利要求表示的范围内进行各种变更，将在不同的实施方式中分别公开的技术手段适当组合而得到的实施方式也包含在本发明的技术范围内。另外，通过将在各实施方式中分别公开的技术手段组合，能够形成新的技术特征。
产业上的可利用性
本发明的显示装置能够利用于液晶显示装置、有机EL显示装置和电子纸等采用有源矩阵方式的各种显示装置。
符号说明
10  显示元件(像素)
101 软材料层(软材料)
102 像素电极(第一电极、下部电极)
103 上部电极(第二电极、对置电极)
104 透明基板
105 TFT基板
106 TFT(晶体管)
107 绝缘膜
108 彩色滤光片
109 绝缘性色素
111 背光源模块
112 反射板
113 透明电极
114 色素电极
30  系统侧控制部
40  显示装置
41  显示面板
42  定时控制器
43  电源电路
44  上部电极驱动电路
45  扫描线驱动电路
46  信号线驱动电路
50  电子设备
61  氧化物半导体(InGaZnO类氧化物半导体)
62  栅极绝缘膜(GI)
63  透明绝缘膜(JAS)
64  钝化膜(Pass)
65  源极电极(SE)
66  蚀刻阻挡层(ES)
67  栅极(Gate)

Claims (16)

1.一种显示面板，其具备：
多个栅极总线；
多个源极总线；和
显示元件，该显示元件设置在由所述多个栅极总线中的任意的栅极总线和所述多个源极总线中的任意的源极总线划定的像素区域，
所述显示面板的特征在于：
所述显示元件具备：
晶体管，该晶体管具备栅极和源极，所述栅极与所述任意的栅极总线连接，所述源极与所述任意的源极总线连接；
第一电极，该第一电极与所述晶体管的漏极连接；
软材料，该软材料与所述第一电极接触地配置，根据自身被施加的电压而伸缩；和
第二电极，该第二电极在所述软材料的与所述第一电极接触的一侧的相反侧与所述软材料一体地设置。
2.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于：
所述第二电极和所述软材料按每个显示元件分别设置。
3.如权利要求2所述的显示面板，其特征在于：
所述软材料是透明的，
所述第二电极是不透明的。
4.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于：
所述软材料相对于多个显示元件一体地设置，
所述第二电极按每个显示元件分别设置。
5.如权利要求4所述的显示面板，其特征在于：
所述软材料是透明的，
所述第二电极是不透明的。
6.如权利要求4所述的显示面板，其特征在于：
所述软材料和所述第二电极是透明的，
在所述软材料的与所述第一电极接触的一侧的相反侧，与所述软材料一体地设置有覆盖所述第二电极以外的区域的不透明的层。
7.如权利要求1至6中任一项所述的显示面板，其特征在于，具备：
具备红色的彩色滤光片的所述显示元件；
具备绿色的彩色滤光片的所述显示元件；和
具备蓝色的彩色滤光片的所述显示元件。
8.一种显示面板，其特征在于，通过将以下的显示面板层叠而形成：
权利要求2或4所述的显示面板，其中，所述第二电极使青色的光透过；
权利要求2或4所述的显示面板，其中，所述第二电极使品红色的光透过；和
权利要求2或4所述的显示面板，其中，所述第二电极使黄色的光透过。
9.如权利要求1至8中任一项所述的显示面板，其特征在于：
所述晶体管为具有以氧化物半导体作为材料的半导体层的TFT。
10.如权利要求9所述的显示面板，其特征在于：
所述氧化物半导体为InGaZnO类氧化物半导体。
11.如权利要求1至10中任一项所述的显示面板，其特征在于：
所述软材料为介电聚合物。
12.如权利要求11所述的显示面板，其特征在于：
所述介电聚合物为丙烯酸弹性体。
13.一种显示装置，其特征在于，具备：
权利要求1至12中任一项所述的显示面板；和对该显示面板照射光的光源。
14.一种显示装置，其特征在于，具备：
权利要求1至12中任一项所述的显示面板；和与该显示面板平行地配置的反射板。
15.一种制造方法，其为制造权利要求1所述的显示面板的制造方法，其特征在于：
包括按每个显示元件分别形成所述第二电极和所述软材料的工序。
16.一种制造方法，其为制造权利要求1所述的显示面板的制造方法，其特征在于，包括：
相对于多个显示元件一体地形成所述软材料的工序；和
按每个显示元件分别形成所述第二电极的工序。
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