Устройство отображения и электрическое устройство, использующее его

Устройство отображения и электрическое устройство, использующее его

Иллюстрации

Показать все

Реферат

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 н