RU2454690C2 - Устройство отображения и электрическое устройство, использующее его - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к устройствам отображения. Изобретение (10) включает в себя верхнюю подложку (первую подложку) (2), нижнюю подложку (вторую подложку) (3) и проводящую жидкость (16), которая запечатывается в пространство (S) отображения, сформированное между верхней подложкой (2) и нижней подложкой (3) так, чтобы перемещаться в направлении эффективной области (Р1) отображения или неэффективной области (Р2) отображения. В устройстве (10) отображения сигнальный электрод (4), опорный электрод (5) и сканирующий электрод (6) сконфигурированы так, что напряжения в предварительно определенном диапазоне напряжений могут независимо прикладываться к соответствующим электродам. Одинаковые напряжения (третье напряжение и четвертое напряжение) прикладываются к опорному электроду (5) и сканирующему электроду (6), которые предусмотрены на нижней подложке (3) так, чтобы быть расположенными на стороне эффективной области (Р1) отображения и стороне неэффективной области (Р2) отображения соответственно. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 2 табл., 12 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к устройству отображения, которое отображает информацию, такую как изображения и символы, посредством перемещения проводящей жидкости, и электрическому устройству, использующему устройство отображения.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В последние годы, как демонстрируется посредством устройства отображения на основе электросмачивания, устройство отображения, которое отображает информацию с использованием явления переноса проводящей жидкости вследствие внешнего электрического поля, создано и введено в практическое использование.

В частности, такое традиционное устройство отображения включает в себя первый и второй электроды, первую и вторую подложки и цветную каплю, которая запечатывается в пространство отображения, сформированное между первой подложкой и второй подложкой, и служит в качестве проводящей жидкости, которая окрашивается в предварительно определенный цвет (см., например, JP 2004-252444 A). В этом традиционном устройстве отображения напряжение прикладывается к цветной капле через первый электрод и второй электрод, чтобы изменять форму цветной капли, тем самым изменяя цвет отображения на поверхности отображения.

Для вышеуказанного традиционного устройства отображения также предложена другая конфигурация, в которой первый электрод и второй электрод размещаются рядом на первой подложке и электрически изолированы от цветной капли, и третий электрод предусмотрен на второй подложке так, чтобы быть обращенным к первому электроду и второму электроду. Кроме того, светоэкранирующая бленда предусмотрена над первым электродом. Таким образом, сторона первого электрода и сторона второго электрода задаются как неэффективная область отображения и эффективная область отображения соответственно. При этой конфигурации напряжение прикладывается так, что разность потенциалов возникает между первым электродом и третьим электродом или между вторым электродом и третьим электродом. В этом случае, по сравнению со способом изменения формы цветной капли, цветную каплю можно перемещать в направлении первого электрода или второго электрода с высокой скоростью, и тем самым цвет отображения на поверхности отображения также может изменяться с высокой скоростью.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Проблема, разрешаемая изобретением

Тем не менее в вышеуказанном традиционном устройстве отображения конструкция становится большой и сложной, когда выполняется возбуждение матрицы.

В частности, в традиционном устройстве отображения напряжение с положительным потенциалом прикладывается к одному из первого электрода и второго электрода, при этом напряжение с отрицательным потенциалом всегда прикладывается к третьему электроду для каждой единицы отображения (пиксела). Затем цветной капле разрешается перемещаться в направлении первого электрода (неэффективной области отображения) или второго электрода (эффективной области отображения) при положительном потенциале. Следовательно, когда матричное возбуждение выполняется для множества пикселов в традиционном устройстве отображения, первый-третий электроды должны быть предусмотрены для каждого из пикселов, что делает конструкцию устройства отображения большой и сложной.

Матричное возбуждение может выполняться, если традиционное устройство отображения имеет конфигурацию, в которой множество пикселов совместно используют каждый из первого-третьего электродов и либо напряжение с положительным потенциалом, либо напряжение с отрицательным потенциалом может прикладываться к третьему электроду для каждого пиксела. Тем не менее такая конфигурация вызывает нестабильность проводящей жидкости и тем самым может приводить к ненужному смещению проводящей жидкости. Это может приводить к другой проблеме снижения качества отображения устройства отображения.

С учетом вышеприведенного, цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предоставлять устройство отображения, которое имеет превосходное качество отображения и может не допускать громоздкости и сложности конструкции, даже если выполняется матричное возбуждение, и электрическое устройство, использующее устройство отображения.

СРЕДСТВО РАЗРЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМ

Чтобы достигать вышеуказанной цели, устройство отображения настоящего изобретения включает в себя следующее: первую подложку, предусмотренную на стороне поверхности отображения; вторую подложку, предусмотренную на стороне поверхности не отображения первой подложки, так что предварительно определенное пространство отображения формируется между первой подложкой и второй подложкой; эффективную область отображения и неэффективную область отображения, которые заданы относительно пространства отображения; и проводящую жидкость, запечатанную в пространство отображения так, чтобы перемещаться в направлении эффективной области отображения или неэффективной области отображения. Устройство отображения способно к изменению цвета отображения на стороне поверхности отображения посредством перемещения проводящей жидкости. Устройство отображения включает в себя следующее: сигнальный электрод, который размещается в пространстве отображения так, чтобы входить в контакт с проводящей жидкостью; опорный электрод, который предусмотрен на одной из первой подложки и второй подложки так, чтобы быть электрически изолированным от проводящей жидкости и находиться на одной из стороны эффективной области отображения и стороны неэффективной области отображения; и сканирующий электрод, который предусмотрен на одной из первой подложки и второй подложки так, чтобы быть электрически изолированным от проводящей жидкости и опорного электрода и находиться на другой из стороны эффективной области отображения и стороны неэффективной области отображения. Сигнальный электрод, опорный электрод и сканирующий электрод сконфигурированы так, что напряжения в предварительно определенном диапазоне напряжений между первым напряжением и вторым напряжением могут независимо прикладываться к соответствующим электродам. Третье напряжение между первым напряжением и вторым напряжением прикладывается к опорному электроду, а четвертое напряжение, которое является по существу таким же, как третье напряжение, прикладывается к сканирующему электроду.

В вышеуказанном устройстве отображения напряжения в предварительно определенном диапазоне напряжений между первым напряжением и вторым напряжением могут независимо прикладываться к сигнальному электроду, опорному электроду и сканирующему электроду. При этой конфигурации, в отличие от традиционного примера, устройство отображения может предотвращать громоздкость и сложность конструкции, даже если выполняется матричное возбуждение. Кроме того, третье напряжение прикладывается к опорному электроду, и четвертое напряжение прикладывается к сканирующему электроду. Таким образом, можно подавлять ненужное смещение проводящей жидкости, даже если выполняется матричное возбуждение. Следовательно, устройство отображения может предотвращать снижение качества отображения вследствие смещения проводящей жидкости и иметь превосходное качество отображения.

В контексте настоящего изобретения четвертое напряжение, которое является по существу таким же, как третье напряжение, задано следующим образом. Когда напряжение в предварительно определенном диапазоне напряжений между первым напряжением и вторым напряжением прикладывается к сигнальному электроду в то время, когда третье напряжение и четвертое напряжение прикладываются к опорному напряжению и сканирующему напряжению, соответственно, четвертое напряжение может служить для того, чтобы подавлять ненужное смещение проводящей жидкости от текущего положения без перемещения проводящей жидкости, и имеет предварительно определенную ширину напряжения относительно третьего напряжения.

В вышеуказанном устройстве отображения предпочтительно, чтобы множество сигнальных электродов предусматривалось вдоль предварительно определенного направления компоновки, и множество опорных электродов и множество сканирующих электродов поочередно размещались так, чтобы пересекаться с множеством сигнальных электродов. Также предпочтительно, чтобы устройство отображения включало в себя следующее: часть приложения сигнального напряжения, которое подключается к множеству сигнальных электродов и прикладывает сигнальное напряжение в предварительно определенном диапазоне напряжений между первым напряжением и вторым напряжением к каждому из сигнальных электродов в соответствии с информацией, которая должна отображаться на стороне поверхности отображения; часть приложения опорного напряжения, которое подключается к множеству опорных электродов и подает одно из выбранного напряжения и невыбранного напряжения в каждый из опорных электродов, при этом выбранное напряжение дает возможность проводящей жидкости перемещаться в пространстве отображения в соответствии с сигнальным напряжением, а невыбранное напряжение запрещает перемещение проводящей жидкости в пространстве отображения; и часть приложения сканирующего напряжения, которое подключается к множеству сканирующих электродов и подает одно из выбранного напряжения и невыбранного напряжения в каждый из сканирующих электродов, при этом выбранное напряжение дает возможность проводящей жидкости перемещаться в пространстве отображения в соответствии с сигнальным напряжением, а невыбранное напряжение запрещает перемещение проводящей жидкости в пространстве отображения.

В этом случае устройство отображения с матричным возбуждением с превосходным качеством отображения может легко предоставляться.

В вышеуказанном устройстве отображения множество пикселных областей может быть предусмотрено на стороне поверхности отображения, множество пикселных областей может находиться в каждом из пересечений сигнальных электродов и сканирующих электродов, и пространство отображения в каждой из пикселных областей может быть разделена посредством разделителя.

В этом случае цвет отображения на стороне поверхности отображения может быть изменен для каждого пиксела посредством перемещения проводящей жидкости в каждом из пикселов на стороне поверхности отображения.

В вышеуказанном устройстве отображения множество пикселных областей может быть предусмотрено в соответствии с множеством цветов, которые позволяют демонстрировать полноцветные отображения на стороне поверхности отображения.

В этом случае отображение цветных изображений может выполняться посредством перемещения соответствующей проводящей жидкости надлежащим образом в каждом из пикселов.

В вышеуказанном устройстве отображения предпочтительно, чтобы изолирующая текучая среда, которая не смешивается с проводящей жидкостью, запечатывалась с возможностью перемещения в пространство отображения.

В этом случае скорость перемещения проводящей жидкости может легко повышаться.

В вышеуказанном устройстве отображения предпочтительно, чтобы диэлектрический слой формировался на поверхностях опорного электрода и сканирующего электрода.

В этом случае диэлектрический слой обеспечивает то, что электрическое поле, прикладываемое к проводящей жидкости, увеличивается, так что скорость перемещения проводящей жидкости может быть легко повышена.

В вышеуказанном устройстве отображения первая подложка и вторая подложка могут быть изготовлены из прозрачного листового материала, и задняя подсветка может быть предусмотрена на обратной стороне второй подложки.

В этом случае, поскольку операция отображения выполняется с использованием света освещения, испускаемого из задней подсветки, надлежащая операция отображения может выполняться даже при недостаточном окружающем свете или в ночное время. Кроме того, эта конфигурация позволяет легко предоставлять устройство отображения с высокой яркостью, которое имеет большой диапазон затемнения и быстро допускает выполнение высокоточного контроля градации.

В устройстве отображения первая подложка может быть изготовлена из прозрачного листового материала, и вторая подложка может быть обеспечена светоотражательной частью.

В этом случае, поскольку светоотражательная часть отражает внешне падающий окружающий свет, чтобы выполнять операцию отображения, эта конфигурация позволяет легко предоставлять тонкое электрическое энергосберегающее устройство отображения.

В вышеуказанном устройстве отображения первая подложка может быть изготовлена из прозрачного листового материала, вторая подложка может быть обеспечена светоотражательной частью и прозрачной частью, которые размещаются рядом, и задняя подсветка может быть предусмотрена на обратной стороне светоотражательной части и прозрачной части.

В этом случае, поскольку операция отображения выполняется с использованием окружающего света, отражаемого посредством светоотражательной части, и света освещения, испускаемого из задней подсветки, эта конфигурация позволяет легко предоставлять устройство отображения с высокой яркостью, которое имеет большой диапазон затемнения и допускает быстрое выполнение высокоточного контроля градации при уменьшении потребляемой мощности задней подсветки.

В вышеуказанном устройстве отображения предпочтительно, чтобы каждое из третьего напряжения и четвертого напряжения являлось промежуточным значением напряжения между первым напряжением и вторым напряжением.

В этом случае проводящая жидкость может быть более стабильной, и качество отображения может надежно повышаться.

В вышеуказанном устройстве отображения неэффективная область отображения может быть задана посредством светоэкранирующего слоя, который предусмотрен на одной из первой подложки и второй подложки, и эффективная область отображения может быть задана посредством апертуры, сформированной в светоэкранирующем слое.

В этом случае эффективная область отображения и неэффективная область отображения могут быть надлежащим образом и надежно заданы относительно пространства отображения.

Электрическое устройство настоящего изобретения включает в себя дисплейную часть, которая отображает информацию, включающую в себя символы и изображения. Дисплейная часть включает в себя любое из вышеуказанных устройств отображения.

В электрическом устройстве, имеющем вышеуказанную конфигурацию, дисплейная часть использует устройство отображения, которое имеет превосходное качество отображения и может предотвращать громоздкость и сложность конструкции, даже если выполняется матричное возбуждение. Таким образом, высокопроизводительное электрическое устройство, которое включает в себя дисплейную часть с превосходным качеством отображения, может легко предоставляться.

ПРЕИМУЩЕСТВА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение может предоставлять устройство отображения, которое имеет превосходное качество отображения и может предотвращать громоздкость и сложность конструкции, даже если выполняется матричное возбуждение, и электрическое устройство, использующее устройство отображения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 является видом сверху для пояснения устройства отображения и устройства отображения изображений варианта осуществления 1 настоящего изобретения.

Фиг.2 является укрупненным видом сверху, показывающим основную конфигурацию верхней подложки на Фиг.1 при просмотре со стороны поверхности отображения.

Фиг.3 является укрупненным видом сверху, показывающим основную конфигурацию нижней подложки на Фиг.1 при просмотре со стороны поверхности неотображения.

Фиг.4A и 4B являются видами в поперечном сечении, показывающими основную конфигурацию устройства отображения на Фиг.1 во время отображения не CF цвета и отображения CF цвета, соответственно.

Фиг.5 является схемой для пояснения примера работы устройства отображения изображений.

Фиг.6 является схемой для пояснения более подробного примера работы устройства отображения изображений. Фиг.6A и 6B иллюстрируют начальное состояние и состояние следующей стадии после начального состояния, соответственно.

Фиг.7 является схемой для пояснения более подробного примера работы устройства отображения изображений. Фиг.7A и 7B последовательно иллюстрируют состояния последующих стадий после состояния, показанного на Фиг.6B.

Фиг.8 является временной диаграммой, показывающей величину прикладываемого напряжения и время приложения в более подробном примере работы устройства отображения изображений.

Фиг.9 является схемой для пояснения конкретного эффекта этого варианта осуществления. Фиг.9A и 9B являются схематическим видом сбоку устройства отображения и видом сверху, показывающим пикселную область устройства отображения, соответственно. Фиг.9C и 9D являются схематическим видом сбоку сравнительного продукта и видом сверху, показывающим пикселную область сравнительного продукта.

Фиг.10A и 10B являются видами в поперечном сечении, показывающими основную конфигурацию устройства отображения варианта осуществления 2 настоящего изобретения во время отображения не CF цвета и отображения CF цвета соответственно.

Фиг.11A и 11B являются видами в поперечном сечении, показывающими основную конфигурацию устройства отображения варианта осуществления 3 настоящего изобретения во время отображения не CF цвета и отображения CF цвета соответственно.

Фиг.12A и 12B являются видами в поперечном разрезе, показывающими основную конфигурацию модифицированного примера устройства отображения на Фиг.1 во время отображения не CF цвета и отображения CF цвета соответственно.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В дальнейшем в этом документе предпочтительные варианты осуществления устройства отображения и электрического устройства настоящего изобретения описываются со ссылкой на чертежи. В последующем описании настоящее изобретение применяется к устройству отображения изображений, включающему в себя дисплейную часть, которая может отображать цветные изображения. Размер и соотношение размеров каждого из составляющих элементов на чертежах точно не отражают размер и соотношение размеров фактических составляющих элементов.

(Первый вариант осуществления)

Фиг.1 является видом сверху для пояснения устройства отображения и устройства отображения изображений варианта осуществления 1 настоящего изобретения. На Фиг.1 устройство 1 отображения изображений этого варианта осуществления включает в себя дисплейную часть, использующую устройство 10 отображения настоящего изобретения. Дисплейная часть имеет прямоугольную поверхность отображения. Устройство 10 отображения включает в себя верхнюю подложку 2 и нижнюю подложку 3, которые расположены перекрывать друг друга в направлении, перпендикулярном листу по Фиг.1. Перекрытие между верхней подложкой 2 и нижней подложкой 3 формирует эффективную область отображения для поверхности отображения (как подробнее описано ниже).

В устройстве 10 отображения множество сигнальных электродов 4 разнесено с предварительно определенными интервалами и размещается в полосах в направлении X. Кроме того, в устройстве 10 отображения множество опорных электродов 5 и множество сканирующих электродов 6 поочередно размещаются в полосах в направлении Y. Сигнальные электроды 4 пересекаются с опорными электродами 5 и сканирующими электродами 6, и множество пикселных областей находится в каждом из пересечений сигнальных электродов 4 и сканирующих электродов 6.

Сигнальные электроды 4, опорные электроды 5 и сканирующие электроды 6 сконфигурированы так, что напряжения в предварительно определенном диапазоне напряжений между высоким напряжением (первым напряжением) и низким напряжением (вторым напряжением) могут независимо прикладываться к этим электродам (как подробнее описано ниже).

В устройстве 10 отображения пикселные области отделяются друг от друга посредством разделителей и предусматриваются в соответствии с множеством цветов, которые позволяют демонтировать полноцветное отображение на поверхности отображения, как подробнее описано ниже. Устройство 10 отображения изменяет цвет отображения на поверхности отображения посредством перемещения проводящей жидкости (как описано ниже) для каждого из множества из пикселов (ячеек отображения), размещаемых в матрице с использованием явления электросмачивания.

Один конец сигнальных электродов 4, опорных электродов 5 и сканирующих электродов 6 тянется за пределы эффективной области отображения поверхности отображения и формирует контактные выводы 4a, 5a и 6a соответственно.

Сигнальный формирователь 7 подключается к отдельным контактным выводам 4a сигнальных электродов 4 через провода 7a. Сигнальный формирователь 7 составляет часть приложения сигнального напряжения и прикладывает сигнальное напряжение Vd к каждому из сигнальных электродов 4 в соответствии с информацией, когда устройство 1 отображения изображений отображает информацию, включающую в себя символы и изображения, на поверхности отображения.

Опорный формирователь 8 подключается к отдельным контактным выводам 5a опорных электродов 5 через провода 8a. Опорный формирователь 8 составляет часть приложения опорного напряжения и прикладывает опорное напряжение Vr к каждому из опорных электродов 5, когда устройство 1 отображения изображений отображает информацию, включающую в себя символы и изображения, на поверхности отображения.

Сканирующий формирователь 9 подключается к отдельным контактным выводам 6а сканирующих электродов 6 через провода 9а. Сканирующий формирователь 9 составляет часть приложения сканирующего напряжения и прикладывает сканирующее напряжение Vs к каждому из сканирующих электродов 6, когда устройство 1 отображения изображений отображает информацию, включающую в себя символы и изображения, на поверхности отображения.

Сканирующий формирователь 9 прикладывает либо невыбранное напряжение, или выбранное напряжение к каждому из сканирующих электродов 6 как сканирующее напряжение Vs. Невыбранное напряжение запрещает перемещение проводящей жидкости, а выбранное напряжение позволяет проводящей жидкости перемещаться в соответствии с сигнальным напряжением Vd. Кроме того, опорный формирователь 8 работает согласно работе сканирующего формирователя 9. Опорный формирователь 8 управляется либо невыбранное напряжение, которое запрещает перемещение проводящей жидкости, либо выбранное напряжение, которое позволяет проводящей жидкости перемещаться в соответствии с сигнальным напряжением Vd, к каждому из опорных электродов 5 как опорное напряжение Vr.

В устройстве 1 отображения изображений сканирующий формирователь 9 подает выбранное напряжение в каждый из опорных электродов 5 последовательно, например, слева направо по Фиг.1, а опорный формирователь 8 подает выбранное напряжение в каждый из сканирующих электродов 6 последовательно слева направо по Фиг.1 синхронно с работой сканирующего формирователя 9. Таким образом, сканирующий формирователь 9 и опорный формирователь 8 выполняют свои соответствующие операции сканирования для каждой линии (как подробнее описано ниже).

Сигнальный формирователь 7, опорный формирователь 8 и сканирующий формирователь 9 включают в себя источник питания постоянного тока или источник питания переменного тока, который подает сигнальное напряжение Vd, опорное напряжение Vr и сканирующее напряжение Vs соответственно.

Опорный формирователь 8 переключает полярность опорного напряжения Vr с предварительно определенными временными интервалами (например, 1 кадр). Кроме того, сканирующий формирователь 9 переключает полярность сканирующего напряжения Vs в соответствии с переключением полярности опорного напряжения Vr. Таким образом, поскольку полярности опорного напряжения Vr и сканирующего напряжения Vs переключаются с предварительно определенными временными интервалами, локализация зарядов в опорных электродах 5 и сканирующих электродах 6 может предотвращаться, по сравнению со случаем, когда напряжения с одинаковой полярностью всегда прикладываются к опорным электродам 5 и сканирующим электродам 6. Кроме того, можно предотвращать неблагоприятный результат нарушения отображения (явление послеизображения) и низкую надежность (уменьшение срока службы) вследствие локализации зарядов.

Пикселная структура устройства 10 отображения описывается подробно со ссылкой на Фиг.2-4, а также Фиг.1.

Фиг.2 является укрупненным видом сверху, показывающим основную конфигурацию верхней подложки на Фиг.1 при просмотре со стороны поверхности отображения. Фиг.3 является укрупненным видом сверху, показывающим основную конфигурацию нижней подложки на Фиг.1 при просмотре со стороны поверхности неотображения. Фиг.4A и 4B являются видами в поперечном разрезе, показывающими основную конфигурацию устройства отображения на Фиг.1 в течение отображения не CF цвета и отображения CF цвета соответственно. В целях упрощения Фиг.2 и 3 показывает двенадцать пикселов, размещенных в верхнем левом углу, из множества пикселов на поверхности отображения на Фиг.1.

На Фиг.2-4 устройство 10 отображения включает в себя верхнюю подложку 2, которая предусмотрена на стороне поверхности отображения и служит в качестве первой подложки, и нижнюю подложку 3, которая предусмотрена на обратной стороне (т.е. на стороне поверхности неотображения) верхней подложки 2 и служит в качестве второй подложки. В устройстве 10 отображения верхняя подложка 2 и нижняя подложка 3 находятся на предварительно определенном расстоянии друг от друга так, что предварительно определенное пространство S отображения формируется между верхней подложкой 2 и нижней подложкой 3. Проводящая жидкость 16 и изолирующее масло 17, которое не смешивается с проводящей жидкостью 16, запечатаны в пространство S отображения и могут перемещаться в направлении X (боковом направлении по Фиг.4). Проводящая жидкость 16 может перемещаться в направлении эффективной области P1 отображения или неэффективной области P2 отображения, как описано ниже.

Проводящая жидкость 16 может быть, например, водным раствором, включающим в себя воду в качестве растворителя и предварительно определенный электролит в качестве растворенного вещества. В частности, 1 ммоль/л водного раствора хлористого калия (KCl) может использоваться в качестве проводящей жидкости 16. Кроме того, проводящая жидкость 16 раскрашивается в черный цвет с помощью красителя или пигмента.

Проводящая жидкость 16 раскрашивается в черный цвет и, следовательно, выступает в качестве затвора, который разрешает или предотвращает пропускание света. Когда проводящая жидкость 16 скользя перемещается в пространство S отображения в направлении опорного электрода 5 (т.е. эффективной области P1 отображения) или сканирующего электрода 6 (т.е. неэффективной области P2 отображения), цвет отображения каждого пиксела устройства 10 отображения изменяется на черный или любой цвет RBG, как подробнее описано ниже.

Масло 17 может быть, например, неполярным, бесцветным и прозрачным маслом, включающим в себя одно или более чем одно, выбранное из высшего спирта с боковой цепью, высшей жирной кислоты с боковой цепью, алифатического углеводорода, силиконового масла и подобранного масла. Масло 17 сдвигается в пространстве S отображения по мере того, как проводящая жидкость 16 скользя перемещается.

Верхняя подложка 2 может быть, например, прозрачным стеклянным материалом, таким как нещелочная стеклянная подложка, или прозрачным листовым материалом, таким как прозрачная синтетическая смола (например, акриловая смола). Слой 11 цветного светофильтра и гидрофобная пленка 12 формируются в этом порядке на поверхности верхней подложки 2, которая обращена к стороне поверхности неотображения. Кроме того, сигнальные электроды 4 предусмотрены на гидрофобной пленке 12.

Аналогично верхней подложке 2 нижняя подложка 3 может быть, например, прозрачным стеклянным материалом, таким как нещелочная стеклянная подложка, или прозрачным листовым материалом, таким как прозрачная синтетическая смола (например, акриловая смола). Опорные электроды 5 и сканирующие электроды 6 предусмотрены на поверхности нижней подложки 3, которая обращена к стороне поверхности отображения. Кроме того, диэлектрический слой 13 формируется, чтобы покрывать опорные электроды 5 и сканирующие электроды 6. Ребра 14a и 14b формируются параллельно направлению Y и направлению X, соответственно, на поверхности диэлектрического слоя 13, которая обращена к стороне поверхности отображения. В нижней подложке 3 гидрофобная пленка 15 дополнительно формируется, чтобы покрывать диэлектрический слой 13 и ребра 14a, 14b.

Задняя подсветка 18, которая испускает, например, белый свет освещения, интегрально прикрепляется к обратной стороне (т.е. стороне поверхности неотображения) нижней подложки 3, тем самым предоставляя устройство 10 отображения пропускающего типа.

Слой 11 цветного светофильтра включает в себя красный (R), зеленый (G) и синий (B) цветные светофильтры 11r, 11g и 11b и черную матрицу 11s, служащую в качестве светоэкранирующего слоя, тем самым составляя пикселы R-, G- и B-цветов. В слое 11 цветного светофильтра, как показано на Фиг.2, R-, G- и B-цветные светофильтры 11r, 11g и 11b последовательно размещаются в столбцах в направлении X, и каждый столбец включает в себя четыре цветных светофильтра в направлении Y. Таким образом, всего двенадцать пикселов размещается в трех столбцах (направление X) и четырех строках (направление Y).

Как показано на Фиг.2, в каждой из пикселных областей P устройства 10 отображения, любой из R-, G- и B-цветных светофильтров 11r, 11g и 11b предусмотрен в части, соответствующей эффективной области P1 отображения, а черная матрица 11s предусмотрена в части, соответствующей неэффективной области P2 отображения для пиксела. Другими словами, относительно пространства S отображения, неэффективная область P2 отображения (неапертурная область) задается посредством черной матрицы (светоэкранирующего слоя) 11s, а эффективная область P1 отображения задается посредством апертуры (т.е. любого из цветных светофильтров 11r, 11g и 11b), сформированной в этой черной матрице 11s.

В устройстве 10 отображения площадь каждого из цветных светофильтров 11r, 11g и 11b является такой же или немного большей, чем эффективной области P1 отображения. С другой стороны, площадь черной матрицы 11s является такой же или немного меньшей, чем неэффективной области P2 отображения. На Фиг.2 граница между двумя черными матрицами 11s, соответствующими смежным пикселам, указывается посредством пунктирной линии, чтобы пояснить границу между смежными пикселами. Фактически, тем не менее, граница не присутствует между черными матрицами 11s слоя 11 цветного светофильтра.

В устройстве 10 отображения пространство S отображения разделено на пикселные области P посредством ребер 14a, 14b, служащих в качестве разделителей, как описано выше. В частности, как показано на Фиг.3, пространство S отображения каждого пиксела разделена посредством двух противоположных ребер 14a и двух противоположных ребер 14b. Кроме того, в устройстве 10 отображения, ребра 14a, 14b предотвращают протекание проводящей жидкости 16 в пространство S отображения смежных пикселных областей P. Ребра 14a, 14b изготовлены, например, из светоотверждаемой смолы, и высота ребер 14a, 14b, выступающих из диэлектрического слоя 13, определяется так, чтобы предотвращать протекание проводящей жидкости 16 между смежными пикселами.

Помимо вышеприведенного описания, например, рамкообразные ребра могут формироваться для каждого пиксела на нижней подложке 3 вместо ребер 14a, 14b. Кроме того, верхушка рамкообразных ребер может плотно соприкасаться с верхней подложкой 2, так что смежные пикселные области P герметично отделяются друг от друга. Когда верхушка ребер приходит в близкий контакт с верхней подложкой 2, сигнальные электроды 4 выполнены с возможностью пронизывать ребра и, тем самым, могут быть размещены в пространстве S отображения.

Гидрофобные пленки 12, 15 изготовлены, например, из прозрачной синтетической смолы и, предпочтительно, фторполимера, который функционирует как гидрофильный слой для проводящей жидкости 16, когда напряжение прикладывается. Это позволяет значительно изменять смачиваемость (контактный угол) между проводящей жидкостью 16 и каждой из поверхностей верхней и нижней подложек 2, 3, которые обращены к пространству S отображения. Таким образом, скорость перемещения проводящей жидкости 16 может повышаться. Диэлектрический слой 13 может быть, например, прозрачной диэлектрической пленкой, содержащей парилен, нитрид кремния, оксид гафния, оксид цинка, диоксид титана или оксид алюминия.

Опорные электроды 5 и сканирующие электроды 6 изготовлены, например, из материалов прозрачных электродов, таких как оксиды индия (ITO), оксиды олова (SnO₂) и оксиды цинка (AZO, GZO или IZO). Опорные электроды 5 и сканирующие электроды 6 формируются в полосах на нижней подложке 3 известным способом пленкообразования, таким как напыление.

Сигнальные электроды 4 могут быть, например, линейной проводкой, которая размещена параллельно направлению X. Сигнальные электроды 4 размещаются на гидрофобной пленке 12 так, чтобы тянуться практически через центр каждой из пикселных областей P в направлении Y и далее приходить в непосредственный контакт с проводящей жидкостью 16 посредством прохождения через проводящую жидкость 16. Это позволяет улучшать чувствительность проводящей жидкости 16 в ходе операции отображения.

Прозрачная гидрофобная пленка (не показана), изготовленная, например, из фторполимера, формируется на поверхностях сигнальных электродов 4 и позволяет проводящей жидкости 16 перемещаться плавно. Эта гидрофобная пленка не изолирует электрически сигнальные электроды 4 от проводящей жидкости 16 и, следовательно, не создает помехи для улучшения чувствительности проводящей жидкости 16.

Помимо вышеприведенного описания, слой 11 цветного светофильтра, сигнальные электроды 4 и гидрофобная пленка 12 могут формироваться в этом порядке на поверхности верхней подложки 2, которая обращена к стороне поверхности неотображения.

Материал, который является электрохимически инертным к проводящей жидкости 16, используется для сигнальных электродов 4. Следовательно, даже если сигнальное напряжение Vd (например, 40 В) прикладывается к сигнальным электродам 4, электрохимическая реакция между сигнальными электродами 4 и проводящей жидкостью 16 может быть минимизирована. Таким образом, можно предотвращать электролиз сигнальных электродов 4 и повышать надежность и срок службы устройства 10 отображения.

В частности, сигнальные электроды 4 изготовлены, например, из электродного материала, включающего в себя, по меньшей мере, одно из золота, серебра, меди, платины и палладия. Сигнальные электроды 4 могут быть сформированы посредством фиксации тонких проводов, изготовленных из вышеуказанного материала из металла, на слое 11 цветного светофильтра или посредством установки материала пасты, такого как проводящая паста, содержащая материал из металла, на слое 11 цветного светофильтра с помощью трафаретной печати и т.п.

Форма сигнального электрода 4 определяется с использованием коэффициента пропускания опорного электрода 5, находящегося ниже эффективной области P1 отображения пиксела. В частности, на основе коэффициента пропускания приблизительно 75-95% опорного электрода 5, форма сигнального электрода 4 определяется так, что занимаемая область сигнального электрода 4 на эффективной области P1 отображения составляет 30% или менее, предпочтительно 10% или менее, и более предпочтительно 5% или менее площади эффективной области P1 отображения.

В каждом пикселе устройства 10 отображения, имеющего вышеуказанную конфигурацию, как показано на Фиг.4A, когда проводящая жидкость 16 удерживается между цветным светофильтром 11r и опорным электродом 5, свет от задней подсветки 18 блокируется посредством проводящей жидкости 16, так что отображение черного отображение не CF цвета выполняется. С другой стороны, как показано на Фиг.4B, когда проводящая жидкость 16 удерживается между черной матрицей 11s и сканирующим электродом 6, свет от задней подсветки 18 не блокируется посредством проводящей жидкости 16 и проходит через цветной светофильтр 11r, так что отображение красного отображение CF цвета выполняется.

В дальнейшем в этом документе операция отображения устройства 1 отображения изображений этого варианта осуществления, имеющего вышеуказанную конфигурацию, описывается подробно со ссылкой на Фиг.5-8, а также Фиг.1-4.

Ссылаясь на Фиг.5, сначала описываются базовые операции устройства 1 отображения изображений.

Фиг.5 является схемой для пояснения примера работы устройства 1 отображения изображений.

На Фиг.5 опорный формирователь 8 и сканирующий формирователь 9 прикладывают выбранные напряжения (т.е. опорное напряжение Vr и сканирующее напряжение Vs) к опорным электродам 5 и сканирующим электродам 6 последовательно в предварительно определенном направлении сканирования, например слева направо по Фиг.5, соответственно. В частности, опорный формирователь 8 и сканирующий формирователь 9 выполняют свои операции сканирования, чтобы определять выбранную линию, посредством приложения высокого напряжения (первого напряжения) и низкого напряжения (второго напряжения) как выбранных напряжений к опорным электродам 5 и сканирующим электродам 6 последовательно, соответственно. В этой выбранной линии сигнальный формирователь 7 прикладывает высокое или низкое напряжение (т.е. сигнальное напряжение Vd) к соответствующим сигнальным электродам 4 в соответствии с внешним сигналом ввода изображения. Таким образом, в каждом из пикселов выбранной линии проводящая жидкость 16 перемещается в направлении эффективной области P1 отображения или неэффективной области P2 отображения, и цвет отображения на поверхности отображения изменяется соответствующим образом.

С другой стороны, опорный формирователь 8 и сканирующий формирователь 9 прикладывают невыбранные напряжения (т.е. опорное напряжение Vr и сканирующее напряжение Vs) к невыбранным линиям, а именно ко всем оставшимся опорным электродам 5 и сканирующим электродам 6, соответственно. В частности, опорный формирователь 8 и сканирующий формирователь 9 прикладывают средние напряжения (третьи и четвертые напряжения), которые могут быть промежуточными значениями напряжения между высоким напряжением и низким напряжением, как невыбранные напряжения ко всем оставшимся опорным электродам 5 и сканирующим электродам 6, соответственно. Таким образом, в каждом из пикселов невыбранных линий проводящая жидкость 16 остается неподвижной без ненужного смещения от эффективной области P1 отображения или неэффективной области P2 отображения, и цвет отображения на поверхности отображения остается неизмененным.

Таблица 1 показывает комбинации напряжений, прикладываемых к опорным электродам 5, сканирующим электродам 6 и сигнальным электродам 4 в вышеуказанной операции отображения. Как показано в таблице 1, поведение проводящей жидкости 16 и цвет отображения на поверхности отображения зависит от прикладываемых напряжений. В таблице 1 высокое напряжение, низкое напряжение и среднее напряжение сокращены как "H", "L" и "M" соответственно (то же применимо для следующей таблицы 2).

Таблица 1
	Опорный электрод	Сканирующий электрод	Сигнальный электрод	Поведение проводящей жидкости и цвет отображения на поверхности отображения
Выбранная линия	H	L	H	Проводящая жидкость перемещается в направлении сканирующего электрода. Отображение CF цвета
			L	Проводящая жидкость перемещается в направлении опорного электрода. Отображение черного.
Невыбранная линия	M	M	H	Проводящая жидкость неподвижна (не перемещается)
			L	Отображение черного или CF цвета

<Работа выбранной линии>

В выбранной линии, например, когда высокое напряжение прикладывается к сигнальным электродам 4, нет разности потенциалов между опорным электродом 5 и сигнальными электродами 4, поскольку высокое напряжение прикладывается к обоим из этих электродов. С другой стороны, разность потенциалов между сигнальными электродами 4 и сканирующим электродом 6 возникает, поскольку низкое напряжение прикладывается к сканирующему электроду 6. Следовательно, проводящая жидкость 16 перемещается в пространстве S отображения в направлении сканирующего электрода 6, что создает разность потенциалов от сигнальных электродов 4. Следовательно, проводящая жидкость 16 перемещена в направлении неэффективной области P2 отображения, как показано на Фиг.4B, и позволяет свету освещения, испускаемому от задней подсветки 18, достигать цветного светофильтра 11r посредством сдвигания масла 17 в направлении опорного электрода 5. Таким образом, цвет отображения на поверхности отображения становится отображением красного (отображением CF цвета) вследствие цветного светофильтра 11r. В устройстве 1 отображения изображений, когда отображение CF цвета выполняется во всех трех смежных R-, G- и B-пикселах в результате перемещения проводящей жидкости 16 в направлении неэффективной области P2 отображения, красный, зеленый и синий цвета света от соответствующих R-, G- и B-пикселов смешиваются в белый свет, приводя в результате к отображению белого.

В выбранной линии, когда низкое напряжение прикладывается к сигнальным электродам 4, разность потенциалов возникает между опорным электродом 5 и сигнальными электродами 4, но не между сигнальными электродами 4 и сканирующим электродом 6. Следовательно, проводящая жидкость 16 перемещается в пространстве S отображения в направлении опорного электрода 5, что создает разность потенциалов от сигнальных электродов 4. Следовательно, проводящая жидкость 16 перемещена в направлении эффективной области P1 отображения, как показано на Фиг.4A, и предотвращает достижение светом освещения, испускаемым от задней подсветки 18, цветного светофильтра 11r. Таким образом, цвет отображения на поверхности отображения становится отображением черного (т.е. отображением не CF цвета) вследствие присутствия проводящей жидкости 16.

<Работа невыбранной линии>

В невыбранных линиях, например, когда высокое напряжение прикладывается к сигнальным электродам 4, проводящая жидкость 16 остается неподвижной в одном положении, и текущий цвет отображения сохраняется. Поскольку средние напряжения прикладываются как к опорным электродам 5, так и к сканирующим электродам 6, разность потенциалов между опорными электродами 5 и сигнальными электродами 4 является такой же, как разность потенциалов между сканирующими электродами 6 и сигнальными электродами 4. Следовательно, цвет отображения сохраняется без изменения от отображения черного или отображения CF цвета в текущем состоянии.

Аналогично, в невыбранных линиях, даже когда низкое напряжение прикладывается к сигнальным электродам 4, проводящая жидкость 16 остается неподвижной в одном положении, и текущий цвет отображения сохраняется. Поскольку средние напряжения прикладываются как к опорным электродам 5, так и к сканирующим электродам 6, разность потенциалов между опорными электродами 5 и сигнальными электродами 4 является такой же, как разность потенциалов между сканирующими электродами 6 и сигнальными электродами 4.

Как описано выше, в невыбранных линиях, проводящая жидкость 16 не перемещается, а остается неподвижной, и цвет отображения на поверхности отображения остается неизмененным независимо от того, приложено высокое или низкое напряжение к сигнальным электродам 4.

С другой стороны, в выбранной линии, проводящая жидкость 16 может перемещаться в соответствии с напряжением, прикладываемым к сигнальным электродам 4, как описано выше, и цвет отображения на поверхности отображения может быть изменен соответствующим образом.

В устройстве 1 отображения изображений, в зависимости от комбинаций прикладываемых напряжений в таблице 1, цвет отображения каждого пиксела в выбранной линии может быть, например, цветами CF (красным, зеленым или синим), формируемыми посредством цветных светофильтров 11r, 11g и 11b, или цветом не CF (черным) благодаря проводящей жидкости 16 в соответствии с напряжением, прикладываемым к сигнальным электродам 4, соответствующим отдельным пикселам, как показано на Фиг.5. Когда опорный формирователь 8 и сканирующий формирователь 9 определяют выбранную линию опорного электрода 5 и сканирующего электрода 6 посредством выполнения операций их сканирования, например, слева направо по Фиг.5, цвета отображения пикселов в дисплейной части устройства 1 отображения изображений также изменяются последовательно слева направо по Фиг.5. Следовательно, если опорный формирователь 8 и сканирующий формирователь 9 выполняют операции сканирования с высокой скоростью, цвета отображения пикселов в дисплейной части устройства 1 отображения изображений также могут изменяться с высокой скоростью. Кроме того, посредством приложения сигнального напряжения Vd к сигнальным электродам 4 синхронно с операцией сканирования для выбранной линии, устройство 1 отображения изображений может отображать различную информацию, включающую в себя динамические изображения, на основе внешнего сигнала ввода изображения.

Комбинации напряжений, прикладываемых к опорным электродам 5, сканирующим электродам 6 и сигнальным электродам 4, не ограничены таблицей 1 и могут быть такими, как показано в таблице 2.

Таблица 2
	Опорный электрод	Сканирующий электрод	Сигнальный электрод	Поведение проводящей жидкости и цвет отображения на поверхности отображения
Выбранная линия	L	H	L	Проводящая жидкость перемещается в направлении сканирующего электрода. Отображение CF цвета
			H	Проводящая жидкость перемещается в направлении опорного электрода. Отображение черного.
Невыбранная линия	M	M	H	Проводящая жидкость неподвижна (не перемещается)
			L	Отображение черного или CF цвета

Опорный формирователь 8 и сканирующий формирователь 9 выполняют свои операции сканирования, чтобы определять выбранную линию, посредством приложения низкого напряжения (второго напряжения) и высокого напряжения (первого напряжения) как выбранных напряжений к опорным электродам 5 и сканирующим электродам 6 последовательно в предварительно определенном направлении сканирования, например, слева направо по Фиг.5, соответственно. В этой выбранной линии сигнальный формирователь 7 прикладывает высокое или низкое напряжение (т.е. сигнальное напряжение Vd) к соответствующим сигнальным электродам 4 в соответствии с внешним сигналом ввода изображения.

С другой стороны, опорный формирователь 8 и сканирующий формирователь 9 прикладывают средние напряжения как невыбранные напряжения к невыбранным линиям, а именно ко всем оставшимся опорным электродам 5 и сканирующим электродам 6.

<Работа выбранной линии>

В выбранной линии, например, когда низкое напряжение прикладывается к сигнальным электродам 4, нет разности потенциалов между опорным электродом 5 и сигнальными электродами 4, поскольку низкое напряжение прикладывается к обоим из этих электродов. С другой стороны, разность потенциалов между сигнальными электродами 4 и сканирующим электродом 6 возникает, поскольку высокое напряжение прикладывается к сканирующему электроду 6. Следовательно, проводящая жидкость 16 перемещается в пространстве S отображения в направлении сканирующего электрода 6, что создает разность потенциалов от сигнальных электродов 4. Следовательно, проводящая жидкость 16 перемещена в направлении неэффективной области P2 отображения, как показано на Фиг.4B, и позволяет свету освещения, испускаемому от задней подсветки 18, достигать цветного светофильтра 11r посредством сдвигания масла 17 в направлении опорного электрода 5. Таким образом, цвет отображения на поверхности отображения становится отображением красного (т.е. отображением CF цвета) вследствие цветного светофильтра 11r. Как таблица 1, когда отображение CF цвета выполняется во всех трех смежных R-, G- и B-пикселах, выполняется отображение белого.

В выбранной линии, когда высокое напряжение прикладывается к сигнальным электродам 4, разность потенциалов возникает между опорным электродом 5 и сигнальными электродами 4, но не между сигнальными электродами 4 и сканирующим электродом 6. Следовательно, проводящая жидкость 16 перемещается в пространстве S отображения в направлении опорного электрода 5, что создает разность потенциалов от сигнальных электродов 4. Следовательно, проводящая жидкость 16 перемещена в направлении эффективной области P1 отображения, как показано на Фиг.4A, и предотвращает достижение светом освещения, испускаемым из задней подсветки 18, цветного светофильтра 11r. Таким образом, цвет отображения на поверхности отображения становится отображением черного (т.е. отображением не CF цвета) вследствие присутствия проводящей жидкости 16.

<Работа невыбранной линии>

В невыбранных линиях, например, когда низкое напряжение прикладывается к сигнальным электродам 4, проводящая жидкость 16 остается неподвижной в одном положении, и текущий цвет отображения сохраняется. Поскольку средние напряжения прикладываются как к опорным электродам 5, так и к сканирующим электродам 6, разность потенциалов между опорными электродами 5 и сигнальными электродами 4 является такой же, как разность потенциалов между сканирующими электродами 6 и сигнальными электродами 4. Следовательно, цвет отображения сохраняется без изменения с отображения черного или отображения CF цвета в текущем состоянии.

Аналогично, в невыбранных линиях, даже когда высокое напряжение прикладывается к сигнальным электродам 4, проводящая жидкость 16 остается неподвижной в одном положении, и текущий цвет отображения сохраняется. Поскольку средние напряжения прикладываются как к опорным электродам 5, так и к сканирующим электродам 6, разность потенциалов между опорными электродами 5 и сигнальными электродами 4 является такой же, как разность потенциалов между сканирующими электродами 6 и сигнальными электродами 4.

В невыбранных линиях, как показано в таблице 2, аналогично таблице 1, проводящая жидкость 16 не перемещается, а остается неподвижной, и цвет отображения на поверхности отображения остается неизмененным независимо от того, прикладывается высокое или низкое напряжение к сигнальным электродам 4.

С другой стороны, в выбранной линии, проводящая жидкость 16 может перемещаться в соответствии с напряжением, прикладываемым к сигнальным электродам 4, как описано выше, и цвет отображения на поверхности отображения может изменяться соответствующим образом.

В устройстве 1 отображения изображений этого варианта осуществления, отличных от комбинаций прикладываемых напряжений, показанных в таблицах 1 и 2, напряжение, прикладываемое к сигнальным электродам 4, не только имеет два значения высокого напряжения и низкого напряжения, но также и может изменяться между высоким напряжением и низким напряжением в соответствии с информацией, которая должна отображаться на поверхности отображения. Таким образом, устройство 1 отображения изображений может выполнять отображение с градацией посредством управления сигнальным напряжением Vd. Таким образом, устройство 10 отображения может достигать превосходной характеристики отображения.

Затем операция отображения для каждой линии устройства 1 отображения изображений этого варианта осуществления описывается подробнее со ссылкой на Фиг.6 и 7. В целях упрощения в последующем описании упоминается компоновка пикселов (3×3) в направлении X и направлении Y.

Фиг.6 является схемой для пояснения более подробного примера работы устройства отображения изображений. Фиг.6A и 6B иллюстрируют начальное состояние и состояние после начального состояния соответственно. Фиг.7 является схемой для пояснения более подробного примера работы устройства отображения изображений. Фиг.7A и 7B последовательно иллюстрируют состояния после состояния, показанного на Фиг.6B. Фиг.6 и 7 показывает поведение проводящей жидкости 16 в каждом пикселе при просмотре со стороны верхней подложки 2 и не включает в себя масло 17 и т.п.

Как показано на Фиг.6A, девять пикселов предусмотрены в промежутках, которые находятся в каждом из пересечений сигнальных электродов 41, 42 и 43 и пары опорного и сканирующего электродов 51, 61, пары опорного и сканирующего электродов 52, 62 и пары опорного и сканирующего электродов 53, 63. Каждый из промежутков окружен посредством ребер 14a, 14b. В начальном состоянии по Фиг.6A напряжение не прикладывается к сигнальным электродам 41-43, опорным электродам 51-53 и сканирующим электродам 61-63. В начальном состоянии проводящая жидкость 16 размещается на стороне эффективной области P1 отображения в каждом из пикселов, как показано на Фиг.6A.

Затем, на Фиг.6B, когда левый столбец пикселов выбирается в качестве выбранной линии, высокое напряжение и низкое напряжение прикладываются к опорному электроду 51 и сканирующему электроду 61 соответственно. Таким образом, проводящей жидкости 16 разрешается перемещаться. В это время, например, если низкое напряжение прикладывается к сигнальным электродам 41, 43, а высокое напряжение прикладывается к сигнальному электроду 42, как показано на Фиг.6B, только проводящая жидкость 16 пиксела во второй строке перемещается в направлении сканирующего электрода 61, т.е. неэффективной области P2 отображения, так что отображение CF цвета выполняется. Проводящая жидкость 16 пикселов в первой и третьей строках остается на стороне опорного электрода 51, т.е. стороне эффективной области P1 отображения, так что отображение не CF цвета выполняется.

С другой стороны, поскольку средний и правый столбцы пикселов - это невыбранные линии, средние напряжения прикладываются к опорным электродам 52, 53 и сканирующим электродам 62, 63. Следовательно, даже если вышеуказанные напряжения прикладываются к сигнальным электродам 41-43, проводящая жидкость 16 соответствующих пикселов не перемещается.

Затем, на Фиг.7A, когда средний столбец пикселов выбирается в качестве выбранной линии, высокое напряжение и низкое напряжение прикладываются к опорному электроду 52 и сканирующему электроду 62 соответственно. Таким образом, проводящей жидкости 16 разрешается перемещаться. В это время, например, если высокое напряжение прикладывается к сигнальным электродам 41, 43, и низкое напряжение прикладывается к сигнальному электроду 42, как показано на Фиг.7A, проводящая жидкость 16 пикселов в первой и третьей строках перемещается в направлении сканирующего электрода 62, т.е. неэффективной области P2 отображения, так что отображение CF цвета выполняется. Проводящая жидкость 16 пиксела во второй строке остается на стороне опорного электрода 52, т.е. стороне эффективной области P1 отображения, так что отображение не CF цвета выполняется.

С другой стороны, поскольку левый и правый столбцы пикселов - это невыбранные линии, средние напряжения прикладываются к опорным электродам 51, 53 и сканирующим электродам 61, 63. Следовательно, даже если вышеуказанные напряжения прикладываются к сигнальным электродам 41-43, проводящая жидкость 16 соответствующих пикселов не перемещается.

Затем, на Фиг.7B, когда правый столбец пикселов выбирается в качестве выбранной линии, высокое напряжение и низкое напряжение прикладываются к опорному электроду 53 и сканирующему электроду 63 соответственно. Таким образом, проводящей жидкости 16 разрешается перемещаться. В это время, например, если низкое напряжение прикладывается к сигнальным электродам 41, 43, и высокое напряжение прикладывается к сигнальному электроду 42, как показано на Фиг.7В, проводящая жидкость 16 пиксела во второй строке перемещается в направлении сканирующего электрода 63, т.е. неэффективной области Р2 отображения, так что отображение CF цвета выполняется. Проводящая жидкость 16 пикселов в первой и третьей строках остается на стороне опорного электрода 53, т.е. стороне эффективной области Р1 отображения, так что отображение не CF цвета выполняется.

С другой стороны, поскольку левый и средний столбцы пикселов - это невыбранные линии, средние напряжения прикладываются к опорным электродам 51, 52 и сканирующим электродам 61, 62. Следовательно, даже если вышеуказанные напряжения прикладываются к сигнальным электродам 41-43, проводящая жидкость 16 соответствующих пикселов не перемещается.

Затем перемещение проводящей жидкости 16 в любом из пикселов описывается подробно со ссылкой на Фиг.8. Последующее описание ссылается на пиксел во второй строке левого столбца пикселов (называемый пикселом (2, 1) в последующем) из пикселов, показанных на Фиг.6 и 7.

Фиг.8 является временной диаграммой, показывающей величину прикладываемого напряжения и время приложения в более подробном примере работы устройства отображения изображений.

Как показано на Фиг.8A-8C, когда низкое напряжение, высокое напряжение и высокое напряжение прикладываются к сканирующему электроду 61, опорному электроду 51 и сигнальному электроду 42 в период времени между T1 и T2, соответственно, проводящая жидкость 16 пиксела (2, 1) переходит из начального состояния по Фиг.6A в состояние по Фиг.6B.

Затем средние напряжения прикладываются к сканирующему электроду 61 и опорному электроду 51 в периоды времени между T2 и T3 и между T3 и T4. Следовательно, пиксел (2, 1) содержится в невыбранной линии, которая запрещает перемещение проводящей жидкости 16. Хотя низкое напряжение и высокое напряжение прикладываются к сигнальному электроду 42 в течение периодов времени между T2 и T3 и между T3 и T4, соответственно, проводящая жидкость 16 пиксела (2, 1) остается в состоянии по Фиг.6B, и цвет отображения пиксела (2, 1) остается неизмененным, как показано на Фиг.7A и 7B.

Конкретные значения высокого напряжения, среднего напряжения и низкого напряжения составляют, например, +8 В, 0 В и -8 В соответственно. Каждый из периодов времени между T1 и T2, между T2 и T3 и между T3 и T4 составляет приблизительно 0,5 секунды. Допуски высокого напряжения и низкого напряжения составляют приблизительно +30 В и приблизительно -30 В соответственно.

В устройстве 10 отображения этого варианта осуществления, имеющего вышеуказанную конфигурацию, напряжения в предварительно определенном диапазоне напряжений между высоким напряжением (первым напряжением) и низким напряжением (вторым напряжением) могут независимо прикладываться к сигнальным электродам 4, опорным электродам 5 и сканирующим электродам 6. Таким образом, в отличие от традиционного примера, устройство 10 отображения может предотвращать громоздкость и сложность конструкции, даже если выполняется матричное возбуждение. Кроме того, одинаковые средние напряжения (третье и четвертое напряжения) прикладываются к опорным электродам 5 и сканирующим электродам 6. Таким образом, можно подавлять ненужное смещение проводящей жидкости 16, даже если выполняется матричное возбуждение. Следовательно, устройство 10 отображения может предотвращать снижение качества отображения вследствие смещения проводящей жидкости 16 и иметь превосходное качество отображения.

В дальнейшем в этом документе результаты проверочных испытаний, осуществляемых авторами настоящего изобретения, описываются подробно со ссылкой на Фиг.9.

Фиг.9 является схемой для пояснения конкретного эффекта этого варианта осуществления. Фиг.9A и 9B являются схематическим видом сбоку устройства отображения и видом сверху, показывающим пикселную область устройства отображения, соответственно. Фиг.9C и 9D являются схематическим видом сбоку сравнительного продукта и видом сверху, показывающим пикселную область сравнительного продукта.

В проверочных испытаниях с использованием устройства отображения этого варианта осуществления, показанного на Фиг.9A, и сравнительного продукта, показанного на Фиг.9C, поведение проводящей жидкости подтверждено, когда напряжения приложены следующим образом. Затем, в то время когда проводящая жидкость остается на стороне неэффективной области отображения, размер эффективной области отображения, в которой эта проводящая жидкость визуально не наблюдается, т.е. площадь апертуры, сравнивается.

В частности, Фиг.9B показывает эффективную область P1 отображения в пикселной области P устройства отображения этого варианта осуществления, например, когда низкое напряжение приложено к сигнальному электроду 4, и среднее напряжение приложено к опорному электроду 5 и сканирующему электроду 6. Фиг.9D показывает эффективную область Px1 отображения относительно неэффективной области Px2 отображения в пикселной области Px сравнительного продукта, например, когда низкое напряжение приложено к сигнальному электроду 4x, а высокое напряжение приложено к опорному электроду 5x и сканирующему электроду 6x. Проверочные испытания осуществлены посредством сравнения площади эффективной области P1 отображения (Фиг.9B) с площадью эффективной области Px1 отображения (Фиг.9D).

Результаты подтвердили, что площадь апертуры устройства отображения этого варианта осуществления увеличена примерно на 25% по сравнению со сравнительным продуктом. Как показано на Фиг.9A и 9C, разность потенциалов между сигнальным электродом 4 и опорным электродом 5 устройства отображения этого варианта осуществления составляет половину разности потенциалов между сигнальным электродом 4x и опорным электродом 5x сравнительного продукта. Следовательно, по сравнению со сравнительным продуктом, устройство отображения этого варианта осуществления позволяет улучшать смачиваемость проводящей жидкости 16 и уменьшать количество проводящей жидкости 16, распространяющейся в пространстве отображения. Следовательно, как показано на Фиг.9A и 9C, черная матрица 11s устройства отображения этого варианта осуществления может быть меньше черной матрицы 11sx сравнительного примера, а эффективная область P1 отображения может быть больше.

В примере по Фиг.9A низкое напряжение приложено к сигнальному электроду 4, и среднее напряжение приложено к опорному электроду 5 и сканирующему электроду 6. Тем не менее, даже если высокое напряжение прикладывается к сигнальному электроду 4, и среднее напряжение прикладывается к опорному электроду 5 и сканирующему электроду 6, разность потенциалов между сигнальным электродом 4 и опорным электродом 5 устройства отображения этого варианта осуществления может составлять половину разности потенциалов между сигнальным электродом 4x и опорным электродом 5x сравнительного продукта. Другими словами, даже если высокое напряжение прикладывается к сигнальному электроду 4, ненужное смещение проводящей жидкости 16 может подавляться, как в случае подачи низкого напряжения на сигнальный электрод 4, тем самым увеличивая эффективную область P1 отображения.

В устройстве отображения изображений (электрическом устройстве) 1 этого варианта осуществления устройство 10 отображения используется в дисплейной части. Следовательно, можно легко предоставлять устройство 1 отображения изображений, включающее в себя дисплейную часть с превосходным качеством отображения.

В устройстве 10 отображения этого варианта осуществления множество опорных электродов 5 и множество сканирующих электродов 6 поочередно размещаются на нижней подложке (второй подложке) 3, чтобы пересекаться с множеством сигнальных электродов 4. Кроме того, в устройстве 10 отображения этого варианта осуществления сигнальный формирователь (часть приложения сигнального напряжения) 7, опорный формирователь (часть приложения опорного напряжения) 8 и сканирующий формирователь (часть приложения сканирующего напряжения) 9 прикладывают сигнальное напряжение Vd, опорное напряжение Vr и сканирующее напряжение Vs к сигнальным электродам 4, опорным электродам 5 и сканирующим электродам 6 соответственно. Таким образом, этот вариант осуществления может предоставлять устройство 10 отображения с матричным возбуждением с превосходным качеством отображения.

В устройстве 10 отображения этого варианта осуществления, поскольку операция отображения выполняется с использованием света освещения, испускаемого из задней подсветки 18, надлежащая операция отображения может выполняться даже при недостаточном окружающем свете или в ночное время. Кроме того, этот вариант осуществления может легко предоставлять устройство отображения с высокой яркостью, которое имеет большой диапазон затемнения и быстро допускает выполнение высокоточного регулирования градации.

(Второй вариант осуществления)

Фиг.10A и 10B являются видами в поперечном сечении, показывающими основную конфигурацию устройства отображения варианта осуществления 2 настоящего изобретения в течение отображения не CF цвета и отображения CF цвета соответственно. На фигурах этот вариант осуществления отличается от варианта осуществления 1 главным образом тем, что устройство отображения отражательного типа выполнено посредством обеспечения пластины диффузного отражения на обратной стороне нижней подложки. Компоненты, идентичные компонентам варианта осуществления 1, обозначаются идентичными ссылочными номерами, и их пояснение не повторяется.

Как показано на Фиг.10, в этом варианте осуществления, пластина 19 диффузного отражения предусмотрена интегрально на обратной стороне нижней подложки 3, и, тем самым, устройство 10 отображения отражательного типа конфигурируется. Пластина 19 диффузного отражения включает в себя прозрачную смолу, такую как акриловая смола, и множество типов мелких частиц, которые включены в смолу и отличаются друг от друга по показателю преломления. Пластина 19 диффузного отражения функционирует в качестве светоотражательной части для отражения окружающего света, который поступает со стороны верхней подложки 2 (т.е. стороны поверхности отображения), обратно к стороне поверхности отображения. Кроме того, в качестве множества типов мелких частиц, пластина 19 диффузного отражения включает в себя мелкие частицы оксида титана и оксида алюминия, имеющие большой показатель преломления, и мелкие частицы полых полимеров, имеющие малый показатель преломления, тем самым эффективно отражая окружающий свет к стороне поверхности отображения.

В устройстве 10 отображения этого варианта осуществления, как показано на Фиг.10A, когда проводящая жидкость 16 удерживается между цветным светофильтром 11r и опорным электродом 5, окружающий свет со стороны поверхности отображения блокируется посредством проводящей жидкости 16, так что отображение черного (отображение не CF цвета) выполняется. С другой стороны, как показано на Фиг.10B, когда проводящая жидкость 16 удерживается между черной матрицей 11s и сканирующим электродом 6, окружающий свет со стороны поверхности отображения не блокируется посредством проводящей жидкости 16, достигает пластины 19 диффузного отражения и отражается обратно к стороне поверхности отображения посредством пластины 19 диффузного отражения. Затем отраженный свет проходит через цветной светофильтр 11r, так что отображение красного (отображение CF цвета) выполняется.

При вышеуказанной конфигурации этот вариант осуществления может иметь эффекты, сопоставимые с эффектами варианта осуществления 1. Кроме того, поскольку пластина 19 диффузного отражения (светоотражательная часть) отражает внешне падающий окружающий свет, чтобы выполнять операцию отображения, этот вариант осуществления может легко предоставлять тонкое электрическое энергосберегающее устройство 10 отображения и устройство 1 отображения изображений.

В вышеприведенном описании пластина 19 диффузного отражения предусмотрена на обратной стороне нижней подложки 3. Тем не менее настоящее изобретение не ограничено этим, пока светоотражательная часть предусмотрена на второй подложке, которая находится на стороне поверхности неотображения. Например, когда белая пластина, которая изготовлена из синтетической смолы и имеет функцию отражения, используется для того, чтобы формировать диэлектрический слой 13, диэлектрический слой также может служить в качестве пластины диффузного отражения. Кроме того, когда такая белая пластина используется для того, чтобы формировать нижнюю подложку 3, нижняя подложка также может служить в качестве пластины диффузного отражения.

Вариант осуществления 3

Фиг.11A и 11B являются видами в поперечном сечении, показывающими основную конфигурацию устройства отображения варианта осуществления 3 настоящего изобретения в течение отображения не CF цвета и отображения CF цвета соответственно. На фигурах этот вариант осуществления отличается от варианта осуществления 1 главным образом тем, что устройство отображения полупропускающего типа выполнено посредством обеспечения полупропускающей пластины на обратной стороне нижней подложки. Полупропускающая пластина имеет часть диффузного отражения и прозрачную часть, которые размещаются рядом. Компоненты, идентичные компонентам варианта осуществления 1, обозначаются идентичными ссылочными номерами, и их пояснение не повторяется.

Как показано на Фиг.11, в этом варианте осуществления, полупропускающая пластина 20 предусмотрена интегрально на обратной стороне нижней подложки 3, и тем самым устройство 10 отображения полупропускающего типа конфигурируется. Полупропускающая пластина 20 имеет прозрачную часть 20a и часть 20b диффузного отражения (служащую в качестве светоотражательной части), которые размещаются рядом в боковом направлении по Фиг.11. В частности, прозрачная часть 20a и часть 20b диффузного отражения предусмотрены на поверхности обратной стороны нижней подложки 3, чтобы разделять эффективную область P1 отображения (Фиг.2) пиксела на две части. Прозрачная часть 20a изготовлена, например, из прозрачной синтетической смолы, такой как акриловая смола, и позволяет свету освещения от задней подсветки 18 проходить через нее. Аналогично пластине 19 диффузного отражения на Фиг.10, часть 20b диффузного отражения включает в себя прозрачную смолу, содержащую множество типов мелких частиц, и служит для того, чтобы рассеивать и отражать окружающий свет, который поступает со стороны поверхности отображения.

В устройстве 10 отображения этого варианта осуществления, как показано на Фиг.11A, когда проводящая жидкость 16 удерживается между цветным светофильтром 11r и опорным электродом 5, окружающий свет со стороны поверхности отображения и свет освещения от задней подсветки 18 блокируется посредством проводящей жидкости 16, так что отображение черного (отображения не CF цвета) выполняется. С другой стороны, как показано на Фиг.11B, когда проводящая жидкость 16 удерживается между черной матрицей 11s и сканирующим электродом 6, окружающий свет со стороны поверхности отображения не блокируется посредством проводящей жидкости 16, достигает части 20b диффузного отражения и отражается обратно к стороне поверхности отображения посредством части 20b диффузного отражения. Затем отраженный свет проходит через цветной светофильтр 11r. Кроме того, свет освещения от задней подсветки 18 также проходит через цветной светофильтр 11r. Таким образом, в устройстве 10 отображения этого варианта осуществления, отображение красного (отображение CF цвета) выполняется с использованием окружающего света и света освещения.

При вышеуказанной конфигурации этот вариант осуществления может иметь эффекты, сопоставимые с эффектами варианта осуществления 1. Кроме того, поскольку операция отображения выполняется с использованием окружающего света, отражаемого посредством части 20b диффузного отражения (светоотражательной части), и света освещения, испускаемого от задней подсветки 18, этот вариант осуществления может легко обеспечивать устройство 10 отображения с высокой яркостью, которое имеет большой диапазон затемнения и допускает быстрое выполнение высокоточного регулирования градации при уменьшении потребляемой мощности задней подсветкой 18, и устройство 1 отображения изображений.

В вышеприведенном описании полупропускающая пластина 20, имеющая прозрачную часть 20а и часть 20b диффузного отражения, предусмотрена на обратной стороне нижней подложки 3. Тем не менее настоящее изобретение не ограничено этим, пока светоотражательная часть и прозрачная часть размещаются рядом на второй подложке, которая находится на стороне поверхности неотображения. Например, когда белая пластина, которая изготовлена из синтетической смолы, снабжена прозрачной частью и имеет функцию отражения, используется для того, чтобы формировать нижнюю подложку 3, нижняя подложка также может служить в качестве полупропускающей пластины.

Следует отметить, что вышеописанные варианты осуществления являются иллюстративными, а не ограничивающими. Технический объем настоящего изобретения задается посредством прилагаемой формулы изобретения, и все изменения, которые находятся в пределах диапазона эквивалентности формулы изобретения, имеют намерение содержаться в нем.

Например, в вышеприведенном описании, настоящее изобретение применяется к устройству отображения изображений, включающему в себя дисплейную часть, которая может отображать цветные изображения.

Тем не менее настоящее изобретение не ограничено этим, пока оно применяется к электрическому устройству с дисплейной частью, которая отображает информацию, включающую в себя символы и изображения. Например, настоящее изобретение является подходящим для различных электрических устройств с дисплейными частями, таких как персональный цифровой помощник, такое как электронный органайзер, устройство отображения для персонального компьютера или телевизионного приемника и электронная бумага.

В вышеприведенном описании используется устройство отображения на основе электросмачивания, в котором проводящая жидкость перемещается в соответствии с приложением электрического поля к проводящей жидкости. Тем не менее настоящее изобретение не ограничено этим, пока оно является устройством отображения, индуцированного электрическим полем, которое может изменять цвет отображения на поверхности отображения посредством перемещения проводящей жидкости в пространство отображения при использовании внешнего электрического поля. Например, настоящее изобретение может применяться к другим типам устройств отображения индуцированного электрическим полем, таких как электроосмотического типа, электрофоретического типа и диэлектрофоретического типа.

Как описано в каждом из вышеприведенных вариантов осуществления, устройство отображения на основе электросмачивания является предпочтительным, поскольку проводящая жидкость может перемещаться с высокой скоростью и при низком напряжении возбуждения. Кроме того, поскольку три различных электрода используются для того, чтобы перемещать скользя проводящую жидкость, устройство отображения на основе электросмачивания может достигать как высокой скорости переключения цвета отображения на поверхности отображения, так и энергосбережения проще, чем в устройстве отображения, в котором форма проводящей жидкости изменяется. В устройстве отображения на основе электросмачивания цвет отображения изменяется с перемещением проводящей жидкости. Следовательно, в отличие от жидкокристаллического устройства отображения и т.п., нет зависимости от угла обзора. Кроме того, поскольку переключающее устройство не обязательно должно быть предусмотрено для каждого пиксела, высокопроизводительное устройство отображения с матричным возбуждением, имеющее простую конструкцию, может достигаться при низких затратах. Дополнительно, устройство отображения на основе электросмачивания не использует двулучепреломляющий материал, такой как жидкокристаллический слой. Следовательно, можно легко предоставлять устройство отображения с высокой яркостью с превосходной эффективностью использования света от задней подсветки или окружающего света, используемого для информационного дисплея.

В вышеприведенном описании сигнальные электроды предусмотрены на верхней подложке (первой подложке), а опорные электроды и сканирующие электроды предусмотрены на нижней подложке (второй подложке). Тем не менее настоящее изобретение не ограничено этим и может иметь конфигурацию, в которой напряжения в предварительно определенном диапазоне напряжений между первым напряжением и вторым напряжением могут независимо прикладываться к сигнальным электродам, опорным электродам и сканирующим электродам, сигнальные электроды размещаются в пространстве отображения так, чтобы соприкасаться с проводящей жидкостью, а опорные электроды и сканирующие электроды предусмотрены на одной из первой подложки и второй подложки так, чтобы быть электрически изолированными от проводящей жидкости и друг от друга. В частности, например, сигнальные электроды могут быть предусмотрены на второй подложке или на ребрах, а опорные электроды и сканирующие электроды могут быть предусмотрены на первой подложке.

В вышеприведенном описании опорные электроды и сканирующие электроды находятся на стороне эффективной области отображения и стороне неэффективной области отображения соответственно. Тем не менее настоящее изобретение не ограничено этим, и опорные электроды и сканирующие электроды могут находиться на стороне неэффективной области отображения и стороне эффективной области отображения соответственно.

В вышеприведенном описании опорные электроды и сканирующие электроды предусмотрены на поверхности нижней подложки (второй подложки), которая обращена к стороне поверхности отображения. Тем не менее настоящее изобретение не ограничено этим и может использовать опорные электроды и сканирующие электроды, которые скрыты во второй подложке, изготовленной из изоляционного материала. В этом случае вторая подложка также может служить в качестве диэлектрического слоя, что позволяет исключать формирование диэлектрического слоя. Кроме того, сигнальные электроды могут быть предусмотрены непосредственно на первой и второй подложках, служащих в качестве диэлектрических слоев, и тем самым могут быть размещены в пространстве отображения.

В вышеприведенном описании одинаковые средние напряжения (третье и четвертое напряжения) прикладываются к опорным электродам и сканирующим электродам. Тем не менее настоящее изобретение не ограничено этим пока третье напряжение между первым напряжением и вторым напряжением прикладывается к опорным электродам, и четвертое напряжение, которое является по существу таким же как третье напряжение, прикладывается к сканирующим электродам.

Как описано в каждом из вышеописанных вариантов осуществления, приложение среднего напряжения, которое является промежуточным значением напряжения между высоким напряжением (первым напряжением) и низким напряжением (вторым напряжением), является предпочтительным, поскольку проводящая жидкость может быть более стабильной, и качество отображения может надежно повышаться.

В вышеприведенном описании опорные электроды и сканирующие электроды изготовлены из материалов для прозрачных электродов. Тем не менее настоящее изобретение не ограничено этим при условии, что любое одно из опорных электродов и сканирующих электродов, которые расположены обращенными к эффективным областям отображения пикселов, изготовлены из материалов для прозрачных электродов. Другие электроды, которые не обращены к эффективным областям отображения, могут быть изготовлены из материалов для непрозрачных электродов, таких как алюминий, серебро, хром и другие металлы.

В вышеприведенном описании опорные электроды и сканирующие электроды имеют форму полос. Тем не менее формы опорных электродов и сканирующих электродов настоящего изобретения не ограничены этим. Например, устройство отображения отражательного типа может использовать линейные или сетчатые электроды, которые, вероятно, не вызывают потери света, поскольку эффективность использования света, используемого для информационного дисплея, ниже в устройстве отображения отражательного типа, чем в устройстве отображения пропускающего типа.

В вышеприведенном описании сигнальные электроды являются линейной проводкой. Тем не менее сигнальные электроды настоящего изобретения не ограничены этим и могут быть проводкой с другими формами, такими как сетчатая проводка.

Как описано в каждом из вышеописанных вариантов осуществления, предпочтительно, чтобы форма сигнальных электродов определялась с использованием коэффициента пропускания опорных электродов и сканирующих электродов, которые являются прозрачными электродами. Это обусловлено тем, что даже если сигнальные электроды изготовлены из непрозрачного материала, можно предотвратить появление теней сигнальных электродов на поверхности отображения, и тем самым снижение качества отображения может подавляться. Использование линейной проводки является более предпочтительным, поскольку снижение качества отображения может надежно подавляться.

В вышеприведенном описании проводящая жидкость - это водный раствор из хлористого калия, и сигнальные электроды включают в себя, по меньшей мере, одно из золота, серебра, меди, платины и палладия. Тем не менее настоящее изобретение не ограничено этим, пока материал, который является электрохимически инертным к электропроводящей жидкости, используется для сигнальных электродов, которые размещаются в пространстве отображения и входят в контакт с проводящей жидкостью. В частности, проводящая жидкость может быть, например, материалом, включающим в себя электролит, таким как хлорид цинка, гидрооксид калия, гидрооксид натрия, гидрооксид щелочного металла, оксид цинка, хлорид натрия, литиевая соль, фосфорная кислота, карбонат щелочного металла или керамика с ионной проводимостью кислорода. Растворитель может быть, например, органическим растворителем, таким как спирт, ацетон, формамид или этиленгликоль, отличным от воды. Проводящая жидкость настоящего изобретения также может быть ионной жидкостью (плавящейся при комнатной температуре солью), включающей в себя катионы на основе пиридина, алициклического амина или алифатического амина и анионы фтора, такие как ионы фтора или трифлат.

Как описано в каждом из вышеописанных вариантов осуществления, водный раствор, в котором растворяется предварительно определенный электролит, является предпочтительным для проводящей жидкости, поскольку устройство отображения может иметь превосходные свойства обработки и также может быть легко изготовлено.

Сигнальные электроды настоящего изобретения могут быть в пассивном состоянии, включая в себя тело электрода, состоящее из проводящего металла, такого как алюминий, никель, железо, кобальт, хром, титан, тантал, ниобий или их сплав, и оксидную пленку, расположенную так, чтобы покрывать поверхность тела электрода.

Как описано в каждом из вышеописанных вариантов осуществления, сигнальные электроды, включающие в себя, по меньшей мере, одно из золота, серебра, меди, платины и палладия, являются предпочтительными, поскольку эти металлы имеют низкую склонность к ионизации и позволяют не только упрощать сигнальные электроды, но также и надежно предотвращать электрохимическую реакцию между сигнальными электродами и проводящей жидкостью. Таким образом, устройство отображения может легко предотвращать снижение надежности и иметь длительный срок службы. Кроме того, при использовании металлов, имеющих низкую склонность к ионизации, поверхностное натяжение на интерфейсе между сигнальными электродами и проводящей жидкостью может быть относительно малым. Следовательно, когда проводящая жидкость не перемещается, она может легко удерживаться в стабильном состоянии в зафиксированном положении.

В вышеприведенном описании используется неполярное масло. Тем не менее настоящее изобретение не ограничено этим. Например, воздух может использоваться вместо масла, пока он является изолирующей текучей средой, которая не смешивается с проводящей жидкостью. Кроме того, силиконовое масло или алифатический углеводород также могут использоваться в качестве масла.

Как описано в каждом из вышеописанных вариантов осуществления, неполярное масло, которое не совместимо с проводящей жидкостью, является предпочтительным, поскольку капли проводящей жидкости перемещаются более легко в неполярном масле по сравнению с использованием воздуха и проводящей жидкости. Следовательно, проводящая жидкость может перемещаться с высокой скоростью, и цвет отображения может переключаться с высокой скоростью.

В вышеприведенном описании проводящая жидкость черного цвета и слой цветного светофильтра используются для того, чтобы формировать пикселы R-, G- и B-цветов на стороне поверхности отображения. Тем не менее настоящее изобретение не ограничено этим, пока множество пикселных областей предусмотрено в соответствии с множеством цветов, которые делают возможным демонстрировать полноцветное отображение на поверхности отображения. В частности, проводящие жидкости с различными цветами, такие как RGB, CMY, состоящая из голубого (C), пурпурного (M) и желтого (Y), или RGBYC, также могут использоваться.

В вышеприведенном описании слой цветного светофильтра формируется на поверхности верхней подложки (первой подложки), которая обращена к стороне поверхности неотображения. Тем не менее настоящее изобретение не ограничено этим, и слой цветного светофильтра может формироваться на поверхности первой подложки, которая обращена к стороне поверхности отображения, или на нижней подложке (второй подложке). В частности, как показано на Фиг.12A и 12B, слой 11 цветного светофильтра может формироваться на поверхности нижней подложки (второй подложки) 3, которая обращена к стороне поверхности отображения. Таким образом, слой цветного светофильтра является предпочтительным по сравнению с использованием проводящих жидкостей с различными цветами, поскольку устройство отображения может быть легко изготовлено. Кроме того, слой цветного светофильтра также является предпочтительным, поскольку эффективная область отображения и неэффективная область отображения могут быть надлежащим образом и надежно заданы относительно пространства отображения посредством цветного светофильтра (апертуры) и черной матрицы (светоэкранирующего слоя), включенной в слой цветного светофильтра, соответственно.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ

Настоящее изобретение полезно для устройства отображения, которое имеет превосходное качество отображения и может предотвращать громоздкость и сложность конструкции, даже если выполняется матричное возбуждение, и высокопроизводительного электрического устройства, использующего устройство отображения.

Claims (12)

1. Устройство отображения, которое содержит первую подложку, предусмотренную на стороне поверхности отображения, вторую подложку, предусмотренную на стороне поверхности неотображения первой подложки, так что предварительно определенное пространство отображения формируется между первой подложкой и второй подложкой, эффективную область отображения и неэффективную область отображения, которые заданы относительно пространства отображения, и проводящую жидкость, запечатанную в пространстве отображения так, чтобы перемещаться в направлении эффективной области отображения или неэффективной области отображения, и которое способно к изменению цвета отображения на стороне поверхности отображения посредством перемещения проводящей жидкости,
при этом устройство отображения содержит:
по меньшей мере, один сигнальный электрод, который размещен в пространстве отображения так, чтобы входить в контакт с проводящей жидкостью;
по меньшей мере, один опорный электрод, который предусмотрен на одной из первой подложки и второй подложки так, чтобы быть электрически изолированным от проводящей жидкости и быть расположенным на одной из стороны эффективной области отображения и стороны неэффективной области отображения; и
по меньшей мере, один сканирующий электрод, который предусмотрен на одной из первой подложки и второй подложки так, чтобы быть электрически изолированным от проводящей жидкости и опорного электрода и быть расположенным на другой из стороны эффективной области отображения и стороны неэффективной области отображения, и
при этом, по меньшей мере, один сигнальный электрод, по меньшей мере, один опорный электрод и, по меньшей мере, один сканирующий электрод сконфигурированы так, что напряжения в предварительно определенном диапазоне напряжений между первым напряжением и вторым напряжением могут быть независимо приложены к соответствующим электродам, при этом обеспечена возможность управления сигнальным напряжением, и
третье напряжение между первым напряжением и вторым напряжением прикладывают в периоды времени к, по меньшей мере одному, опорному электроду, а четвертое напряжение, которое является по существу таким же, как третье напряжение, прикладывают в периоды времени к, по меньшей мере, одному сканирующему электроду.

2. Устройство отображения по п.1, в котором множество сигнальных электродов предусмотрено вдоль предварительно определенного направления расположения, и
множество опорных электродов и множество сканирующих электродов поочередно размещены так, чтобы пересекаться с множеством сигнальных электродов, и
при этом устройство отображения содержит:
часть приложения сигнального напряжения, которая подключена к множеству сигнальных электродов и прикладывает сигнальное напряжение в предварительно определенном диапазоне напряжений между первым напряжением и вторым напряжением к каждому из сигнальных электродов в соответствии с информацией, которая должна отображаться на стороне поверхности отображения;
часть приложения опорного напряжения, которая подключена к множеству опорных электродов и прикладывает одно из выбранного напряжения и невыбранного напряжения к каждому из опорных электродов, при этом выбранное напряжение позволяет проводящей жидкости перемещаться в пространстве отображения в соответствии с сигнальным напряжением, а невыбранное напряжение сдерживает перемещение проводящей жидкости в пространстве отображения; и
часть приложения сканирующего напряжения, которая подключена к множеству сканирующих электродов и прикладывает одно из выбранного напряжения и невыбранного напряжения к каждому из сканирующих электродов, при этом выбранное напряжение позволяет проводящей жидкости перемещаться в пространстве отображения в соответствии с сигнальным напряжением, а невыбранное напряжение сдерживает перемещение проводящей жидкости в пространстве отображения.

3. Устройство отображения по п.2, в котором множество пиксельных областей предусмотрено на стороне поверхности отображения,
множество пиксельных областей расположено в каждом из пересечений сигнальных электродов и сканирующих электродов, и
пространство отображения в каждой из пиксельных областей разделено посредством разделителя.

4. Устройство отображения по п.3, в котором множество пиксельных областей предусмотрено в соответствии с множеством цветов, которые дают возможность демонстрировать полноцветное отображение на стороне поверхности отображения.

5. Устройство отображения по любому из пп.1-4, в котором изолирующая текучая среда, которая не смешивается с проводящей жидкостью, запечатывается с возможностью перемещения в пространство отображения.

6. Устройство отображения по любому из пп.1-4, в котором диэлектрический слой сформирован на поверхностях опорного электрода и сканирующего электрода.

7. Устройство отображения по любому из пп.1-4, в котором первая подложка и вторая подложка изготовлены из прозрачного листового материала, и задняя подсветка предусмотрена на обратной стороне второй подложки.

8. Устройство отображения по любому из пп.1-4, в котором первая подложка изготовлена из прозрачного листового материала, и вторая подложка обеспечена светоотражательной частью.

9. Устройство отображения по любому из пп.1-4, в котором первая подложка изготовлена из прозрачного листового материала,
вторая подложка обеспечена светоотражательной частью и прозрачной частью, которые размещаются рядом, и
задняя подсветка предусмотрена на обратной стороне светоотражательной части и прозрачной части.

10. Устройство отображения по любому из пп.1-4, в котором каждое из третьего напряжения и четвертого напряжения является промежуточным значением напряжения между первым напряжением и вторым напряжением.

11. Устройство отображения по любому из пп.1-4, в котором неэффективная область отображения задана посредством светоэкранирующего слоя, который предусмотрен на одной из первой подложки и второй подложки, и
эффективная область отображения задана посредством апертуры, сформированной в светоэкранирующем слое.

12. Электрическое устройство, содержащее дисплейную часть, которая отображает информацию, включающую в себя символы и изображения, при этом дисплейная часть содержит устройство отображения по любому из пп.1-11.

Images