(57)【要約】【課題】極性液体に異常が生じるのを防ぐことができる表示性能に優れた表示素子、及びこれを用いた電気機器を提供する。【解決手段】上部基板（第１の基板）２と、下部基板（第２の基板）３と、上部基板２及び下部基板３の間に形成された表示用空間の内部で有効表示領域側または非有効表示領域側に移動可能に封入された極性液体１６とを具備した表示素子において、複数の画素領域の外側で、かつ、上部基板２と下部基板３の外周部に枠状に設けられるとともに、上部基板２及び下部基板３の間を封止するシール剤Ｆを備える。また、複数の画素領域とシール剤Ｆとの間に設けられて、シール剤Ｆの成分ｆが複数の画素領域側に拡散するのを阻止する拡散阻止部３０を設ける。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示面側に設けられた第１の基板と、所定の表示用空間が前記第１の基板との間に形成されるように、当該第１の基板の非表示面側に設けられた第２の基板と、前記表示用空間に対して設定された有効表示領域及び非有効表示領域と、前記表示用空間の内部で前記有効表示領域側または前記非有効表示領域側に移動可能に封入された極性液体とを具備し、前記極性液体を移動させることにより、前記表示面側の表示色を変更可能に構成された表示素子であって、
前記極性液体と接触するように、前記表示用空間の内部に設置されるとともに、所定の配列方向に沿って設けられた複数の信号電極、
前記有効表示領域側及び前記非有効表示領域側の一方側に設置されるように、前記極性液体に対して電気的に絶縁された状態で、前記第１及び第２の基板の一方側に設けられるとともに、前記複数の信号電極と交差するように設けられた複数の走査電極、及び
前記複数の信号電極と前記複数の走査電極との交差部単位に設けられた複数の画素領域を備え、
前記複数の画素領域の外側で、かつ、前記第１及び第２の基板の外周部に枠状に設けられるとともに、前記第１及び第２の基板の間を封止するシール剤と、
前記複数の画素領域と前記シール剤との間に設けられて、前記シール剤の成分が前記複数の画素領域側に拡散するのを阻止する拡散阻止部
を備えていることを特徴とする表示素子。
【請求項２】
前記拡散阻止部では、その表面張力が前記複数の画素領域での表面張力よりも高い値に設定されている請求項１に記載の表示素子。
【請求項３】
前記複数の画素領域では、撥水膜が前記第１及び第２の基板の前記表示用空間側の各表面上に設けられ、
前記拡散阻止部では、撥水膜が前記第１及び第２の基板の前記表示用空間側の各表面上に設けられていない請求項２に記載の表示素子。
【請求項４】
前記第１及び第２の基板の前記表示用空間側の各表面上には、撥水膜が設けられるとともに、
前記拡散阻止部として、前記撥水膜上に設けられるとともに、当該撥水膜の表面張力よりも高い表面張力を有する極性材料が用いられている請求項２に記載の表示素子。
【請求項５】
前記第１及び第２の基板の前記表示用空間側の各表面上には、撥水膜が設けられるとともに、
前記拡散阻止部として、前記撥水膜に対して、親水化処理を施した親水化部が用いられている請求項２に記載の表示素子。
【請求項６】
前記拡散阻止部として、前記第１及び第２の基板の少なくとも一方側に設けられるとともに、前記第１及び第２の基板の一方側及び他方側の一方から他方に向かって突出した突起部材が用いられている請求項１〜５のいずれか１項に記載の表示素子。
【請求項７】
前記突起部材は、前記シール剤と密着している請求項６に記載の表示素子。
【請求項８】
前記複数の信号電極に接続されるとともに、前記複数の各信号電極に対して、前記表示面側に表示される情報に応じた所定の電圧範囲内の信号電圧を印加する信号電圧印加部と、
前記複数の走査電極に接続されるとともに、前記複数の各走査電極に対して、前記極性液体が前記信号電圧に応じて、前記表示用空間の内部を移動するのを許容する選択電圧と、前記極性液体が前記表示用空間の内部を移動するのを阻止する非選択電圧との一方の電圧を印加する走査電圧印加部を備えている請求項１〜７のいずれか１項に記載の表示素子。
【請求項９】
前記有効表示領域側及び前記非有効表示領域側の他方側に設置されるように、前記極性液体及び前記走査電極に対して電気的に絶縁された状態で、前記第１及び第２の基板の一方側に設けられるとともに、前記複数の信号電極と交差するように設けられた複数の参照電極と、
前記複数の参照電極に接続されるとともに、前記複数の各参照電極に対して、前記極性液体が前記信号電圧に応じて、前記表示用空間の内部を移動するのを許容する選択電圧と、前記極性液体が前記表示用空間の内部を移動するのを阻止する非選択電圧との一方の電圧を印加する参照電圧印加部とが設けられている請求項１〜８のいずれか１項に記載の表示素子。
【請求項１０】
前記参照電極及び前記走査電極の表面上には、誘電体層が積層されている請求項９に記載の表示素子。
【請求項１１】
前記複数の各画素領域に応じて、前記表示用空間の内部を区切るように、設けられたリブが設けられている請求項１〜１０のいずれか１項に記載の表示素子。
【請求項１２】
前記複数の画素領域が、前記表示面側でフルカラー表示が可能な複数の色に応じてそれぞれ設けられている請求項１〜１１のいずれか１項に記載の表示素子。
【請求項１３】
前記表示用空間の内部には、前記極性液体と混じり合わない絶縁性流体が当該表示用空間の内部を移動可能に封入されている請求項１〜１２のいずれか１項に記載の表示素子。
【請求項１４】
前記非有効表示領域は、前記第１及び第２の基板の一方側に設けられた遮光膜によって設定され、
前記有効表示領域は、前記遮光膜に形成された開口部によって設定されている請求項１〜１３のいずれか１項に記載の表示素子。
【請求項１５】
文字及び画像を含んだ情報を表示する表示部を備えた電気機器であって、
前記表示部に、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の表示素子を用いたことを特徴とする電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、極性液体を移動させることにより、画像や文字などの情報を表示する表示素子、及びこれを用いた電気機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、表示素子では、エレクトロウェッティング方式の表示素子に代表されるように、外部電界による極性液体の移動現象を利用して、情報の表示を行うものが開発され、実用化されている。
【０００３】
具体的にいえば、上記のような従来の表示素子では、例えば下記特許文献１に記載されているように、第１及び第２の基板の間に表示用空間を形成するとともに、リブ（仕切壁）によって当該表示用空間の内部を複数の各画素領域に応じて区切っていた。また、この従来の表示素子では、上記の各画素領域において、導電性液体（極性液体）が封入されるとともに、信号電極と、互いに平行に設けられた走査電極及び基準電極（参照電極）とが交差するように設けられていた。そして、この従来の表示素子では、各画素領域において、信号電極、走査電極、及び基準電極に対し電圧印加を適宜行うことにより、導電性液体を走査電極側または基準電極側に移動させて、表示面側の表示色を変更するようになっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００８／１５５９２５号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような従来の表示素子では、導電性液体（極性液体）に異常が生じるおそれがあり、さらにはこの導電性液体の異常によって表示性能の低下を発生するおそれがあった。
【０００６】
具体的にいえば、従来の表示素子では、第１及び第２の基板の外周部において、シール剤（封止剤）が枠状に設けられており、当該シール剤によって第１及び第２の基板の間を封止していた。また、従来の表示素子では、画素領域の内部での導電性液体の移動速度を向上させるために、画素領域はリブによって完全に密閉されておらず、例えば矩形状に構成された画素領域の四隅部に、隣接する画素領域の内部どうしが連通する隙間が設けられていた。
【０００７】
さらに、従来の表示素子では、導電性液体の移動速度を向上させるために、導電性液体とは混じり合わないオイル（絶縁性流体）を画素領域の内部に移動可能に封入していた。このため、従来の表示素子では、シール剤とオイルとが互いに接触することによって、シール剤の成分の一部がオイル中に溶出することがあった。これにより、従来の表示素子では、オイル中に溶出したシール剤の成分が導電性液体に含まれた顔料と化学反応を生じて、当該顔料を凝集させることがあった。この結果、従来の表示素子では、導電性液体に異常が生じるおそれがあった。また、この従来の表示素子では、凝集した顔料が導電性液体と第１及び第２の各基板との界面に固着して、導電性液体の駆動性能の著しい低下を招いたり、導電性液体が移動しなかったりして、表示性能の低下を発生するおそれがあった。
【０００８】
詳細にいえば、図２２に示すように、従来の表示素子は、第１の基板５２と、第２の基板５３を備えており、この従来の表示素子では、シール剤Ｆによって第１及び第２の基板５２、５３の間が封止されていた。また、この従来の表示素子では、第１及び第２の基板５２、５３の間に設けられた複数の各画素領域に応じて、リブ５５が形成されており、各画素領域内には、導電性液体５７が充填されていた。さらに、この導電性液体５７と混じり合わないオイル５８が、第１及び第２の基板５２、５３の間に封入されていた。また、この従来の表示素子では、導電性液体５７の移動特性を向上させるために、第１及び第２の基板５２及び５３の互いに対向する表面上に、撥水膜５４及び５６がそれぞれ形成されていた。
【０００９】
以上のような従来の表示素子では、オイル５８がシール剤Ｆと接触して、シール剤Ｆの一部の成分ｆがオイル５８中に溶出することがあった。そして、この従来の表示素子では、溶出したシール剤Ｆの成分ｆが導電性液体５７’に含まれた顔料と化学反応を起こし、当該導電性液体５７’を変質させた。すなわち、従来の表示素子では、導電性液体５７’に含まれた顔料を凝集させることがあった。この結果、この従来の表示素子では、導電性液体５７’に異常が生じるおそれがあったり、この導電性液体５７’の異常によって、表示性能の低下を発生するおそれがあったりした。
【００１０】
上記の課題を鑑み、本発明は、極性液体に異常が生じるのを防ぐことができる表示性能に優れた表示素子、及びこれを用いた電気機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するために、本発明にかかる表示素子は、表示面側に設けられた第１の基板と、所定の表示用空間が前記第１の基板との間に形成されるように、当該第１の基板の非表示面側に設けられた第２の基板と、前記表示用空間に対して設定された有効表示領域及び非有効表示領域と、前記表示用空間の内部で前記有効表示領域側または前記非有効表示領域側に移動可能に封入された極性液体とを具備し、前記極性液体を移動させることにより、前記表示面側の表示色を変更可能に構成された表示素子であって、
前記極性液体と接触するように、前記表示用空間の内部に設置されるとともに、所定の配列方向に沿って設けられた複数の信号電極、
前記有効表示領域側及び前記非有効表示領域側の一方側に設置されるように、前記極性液体に対して電気的に絶縁された状態で、前記第１及び第２の基板の一方側に設けられるとともに、前記複数の信号電極と交差するように設けられた複数の走査電極、及び
前記複数の信号電極と前記複数の走査電極との交差部単位に設けられた複数の画素領域を備え、
前記複数の画素領域の外側で、かつ、前記第１及び第２の基板の外周部に枠状に設けられるとともに、前記第１及び第２の基板の間を封止するシール剤と、
前記複数の画素領域と前記シール剤との間に設けられて、前記シール剤の成分が前記複数の画素領域側に拡散するのを阻止する拡散阻止部を備えていることを特徴とするものである。
【００１２】
上記のように構成された表示素子では、拡散阻止部が複数の画素領域とシール剤との間に設けられて、シール剤の成分が複数の画素領域側に拡散するのを阻止する。これにより、上記従来例と異なり、極性液体に異常が生じるのを防ぐことができる表示性能に優れた表示素子を構成することができる。
【００１３】
また、上記表示素子において、前記拡散阻止部では、その表面張力が前記複数の画素領域での表面張力よりも高い値に設定されていることが好ましい。
【００１４】
この場合、複数の画素領域での表面張力よりも高い値に設定された表面張力を有する拡散阻止部によってシール剤の成分を吸着することができ、当該シール剤の成分が複数の画素領域側に拡散するのを阻止することができる。
【００１５】
また、上記表示素子において、前記複数の画素領域では、撥水膜が前記第１及び第２の基板の前記表示用空間側の各表面上に設けられ、
前記拡散阻止部では、撥水膜が前記第１及び第２の基板の前記表示用空間側の各表面上に設けられていなくてもよい。
【００１６】
この場合、拡散阻止部での第１及び第２の基板の前記表示用空間側の各表面の表面張力を、複数の画素領域での表面張力よりも高い値にすることができ、シール剤の成分が複数の画素領域側に拡散するのを阻止することができる。
【００１７】
また、上記表示素子において、前記第１及び第２の基板の前記表示用空間側の各表面上には、撥水膜が設けられるとともに、
前記拡散阻止部として、前記撥水膜上に設けられるとともに、当該撥水膜の表面張力よりも高い表面張力を有する極性材料が用いられてもよい。
【００１８】
この場合、上記極性材料によってシール剤の成分を吸着することができ、当該シール剤の成分が複数の画素領域側に拡散するのを阻止することができる。
【００１９】
また、上記表示素子において、前記第１及び第２の基板の前記表示用空間側の各表面上には、撥水膜が設けられるとともに、
前記拡散阻止部として、前記撥水膜に対して、親水化処理を施した親水化部が用いられてもよい。
【００２０】
この場合、上記親水化部での表面張力を、複数の画素領域での表面張力よりも高い値にすることができ、シール剤の成分が複数の画素領域側に拡散するのを阻止することができる。
【００２１】
また、上記表示素子において、前記拡散阻止部として、前記第１及び第２の基板の少なくとも一方側に設けられるとともに、前記第１及び第２の基板の一方側及び他方側の一方から他方に向かって突出した突起部材が用いられていることが好ましい。
【００２２】
この場合、上記突起部材によってシール剤の成分が複数の画素領域側に拡散するのを阻止することができる。
【００２３】
また、上記表示素子において、前記突起部材は、前記シール剤と密着していることが好ましい。
【００２４】
この場合、突起部材がシール剤と密着しているので、当該シール剤の成分が溶出するのを抑えることができ、シール剤の成分が複数の画素領域側に拡散するのを容易に阻止することができる。
【００２５】
また、上記表示素子において、前記複数の信号電極に接続されるとともに、前記複数の各信号電極に対して、前記表示面側に表示される情報に応じた所定の電圧範囲内の信号電圧を印加する信号電圧印加部と、
前記複数の走査電極に接続されるとともに、前記複数の各走査電極に対して、前記極性液体が前記信号電圧に応じて、前記表示用空間の内部を移動するのを許容する選択電圧と、前記極性液体が前記表示用空間の内部を移動するのを阻止する非選択電圧との一方の電圧を印加する走査電圧印加部を備えていることが好ましい。
【００２６】
この場合、複数の各画素領域での階調表示を容易に行うことができる。
【００２７】
また、上記表示素子において、前記有効表示領域側及び前記非有効表示領域側の他方側に設置されるように、前記極性液体及び前記走査電極に対して電気的に絶縁された状態で、前記第１及び第２の基板の一方側に設けられるとともに、前記複数の信号電極と交差するように設けられた複数の参照電極と、
前記複数の参照電極に接続されるとともに、前記複数の各参照電極に対して、前記極性液体が前記信号電圧に応じて、前記表示用空間の内部を移動するのを許容する選択電圧と、前記極性液体が前記表示用空間の内部を移動するのを阻止する非選択電圧との一方の電圧を印加する参照電圧印加部とが設けられていることが好ましい。
【００２８】
この場合、スイッチング素子を画素領域毎に設けることなく、階調表示を行うときでも、表示品位が低下するのを防ぐことができるマトリクス駆動方式の表示素子を構成することができる。
【００２９】
また、上記表示素子において、前記参照電極及び前記走査電極の表面上には、誘電体層が積層されていることが好ましい。
【００３０】
この場合、誘電体層が極性液体に印加する電界を確実に大きくして、当該極性液体の移動速度をより容易に向上することができる。
【００３１】
また、上記表示素子において、前記複数の各画素領域に応じて、前記表示用空間の内部を区切るように、設けられたリブが設けられていることが好ましい。
【００３２】
この場合、リブにより、複数の各画素領域に応じて、表示用空間の内部を区切ることができ、複数の各画素領域の極性液体が隣接する画素領域の内部に移動するのを容易に防ぐことができる。
【００３３】
また、上記表示素子において、前記複数の画素領域が、前記表示面側でフルカラー表示が可能な複数の色に応じてそれぞれ設けられていることが好ましい。
【００３４】
この場合、複数の各画素において対応する極性液体が適切に移動されることにより、カラー画像表示を行うことができる。
【００３５】
また、上記表示素子において、前記表示用空間の内部には、前記極性液体と混じり合わない絶縁性流体が当該表示用空間の内部を移動可能に封入されていることが好ましい。
【００３６】
この場合、極性液体の移動速度の高速化を容易に図ることができる。
【００３７】
また、上記表示素子において、前記非有効表示領域は、前記第１及び第２の基板の一方側に設けられた遮光膜によって設定され、
前記有効表示領域は、前記遮光膜に形成された開口部によって設定されていることが好ましい。
【００３８】
この場合、表示用空間に対し、有効表示領域及び非有効表示領域を適切に、かつ、確実に設定することができる。
【００３９】
また、本発明の電気機器は、文字及び画像を含んだ情報を表示する表示部を備えた電気機器であって、
前記表示部に、上記いずれかの表示素子を用いたことを特徴とするものである。
【００４０】
上記のように構成された電気機器では、極性液体に異常が生じるのを防ぐことができる表示性能に優れた表示素子が表示部に用いられているので、優れた表示品位を有する表示部を備えた高性能な電気機器を容易に構成することができる。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によれば、極性液体に異常が生じるのを防ぐことができる表示性能に優れた表示素子、及びこれを用いた電気機器を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態にかかる表示素子、及び画像表示装置を説明する平面図である。
【図２】図２は、図１に示した表示素子における、有効表示領域、拡散阻止部の領域、及びシール剤による封止領域を説明する図である。
【図３】図３は、表示面側から見た場合での図１に示した上部基板側の要部構成を示す拡大平面図である。
【図４】図４は、非表示面側から見た場合での図１に示した下部基板側の要部構成を示す拡大平面図である。
【図５】図５（ａ）及び図５（ｂ）は、それぞれ非ＣＦ着色表示時及びＣＦ着色表示時における、図１に示した表示素子の要部構成を示す断面図である。
【図６】図６は、図１に示した表示素子の要部の製造工程を説明する図であり、図６（ａ）〜図６（ｃ）は、一連の主な製造工程を説明している。
【図７】図７は、図１に示した表示素子の要部の製造工程を説明する図であり、図７（ａ）〜図７（ｃ）は、図６（ｃ）に示した工程の終了後に行われる、一連の主な製造工程を説明している。
【図８】図８は、図２に示した拡散阻止部の作用効果を説明する図である。
【図９】図９は、上記画像表示装置の動作例を説明する図である。
【図１０】図１０は、本発明の第２の実施形態にかかる表示素子における、有効表示領域、拡散阻止部の領域、及びシール剤による封止領域を説明する図である。
【図１１】図１１は、図１０に示した表示素子の要部の製造工程を説明する図であり、図１１（ａ）〜図１１（ｃ）は、一連の主な製造工程を説明している。
【図１２】図１２は、本発明の第３の実施形態にかかる表示素子における、有効表示領域、拡散阻止部の領域、及びシール剤による封止領域を説明する図である。
【図１３】図１３は、本発明の第４の実施形態にかかる表示素子における、有効表示領域、拡散阻止部の領域、及びシール剤による封止領域を説明する図である。
【図１４】図１４は、図１３に示した表示素子の要部の製造工程を説明する図であり、図１４（ａ）〜図１４（ｃ）は、一連の主な製造工程を説明している。
【図１５】図１５は、本発明の第５の実施形態にかかる表示素子における、有効表示領域、拡散阻止部の領域、及びシール剤による封止領域を説明する図である。
【図１６】図１６は、図１５に示した表示素子の要部の製造工程を説明する図であり、図１６（ａ）〜図１６（ｃ）は、一連の主な製造工程を説明している。
【図１７】図１７は、図１５に示した拡散阻止部の作用効果を説明する図である。
【図１８】図１８は、本発明の第６の実施形態にかかる表示素子における、有効表示領域、拡散阻止部の領域、及びシール剤による封止領域を説明する図である。
【図１９】図１９は、図１８に示した表示素子の要部を説明する断面図である。
【図２０】図２０は、本発明の第７の実施形態にかかる表示素子における、有効表示領域、拡散阻止部の領域、及びシール剤による封止領域を説明する図である。
【図２１】図２１は、図２０に示した表示素子の要部の製造工程を説明する図であり、図２１（ａ）〜図２１（ｃ）は、一連の主な製造工程を説明している。
【図２２】図２２は、従来の表示素子での問題点を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下、本発明の表示素子及び電気機器の好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。尚、以下の説明では、カラー画像表示を表示可能な表示部を備えた画像表示装置に本発明を適用した場合を例示して説明する。また、各図中の構成部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各構成部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。
【００４４】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態にかかる表示素子、及び画像表示装置を説明する平面図である。図１において、本実施形態の画像表示装置１では、本発明の表示素子１０を用いた表示部が設けられており、この表示部には矩形状の表示面が構成されている。すなわち、表示素子１０は、図１の紙面に垂直な方向で互いに重ね合うように配置された上部基板２及び下部基板３を備えており、これらの上部基板２と下部基板３との重なり部分によって上記表示面の有効表示領域が形成されている（詳細は後述。）。
【００４５】
また、表示素子１０では、複数の信号電極４が互いに所定の間隔をおいて、かつ、Ｘ方向に沿ってストライプ状に設けられている。また、表示素子１０では、複数の参照電極５及び複数の走査電極６が、互いに交互に、かつ、Ｙ方向に沿ってストライプ状に設けられている。これら複数の信号電極４と、複数の参照電極５及び複数の走査電極６とは、互いに交差するように設けられており、表示素子１０では、信号電極４と走査電極６との交差部単位に、複数の各画素領域が設定されている。
【００４６】
また、これら複数の信号電極４、複数の参照電極５、及び複数の走査電極６は、互いに独立して、第１の電圧としてのＨｉｇｈ電圧（以下、“Ｈ電圧”という。）と、第２の電圧としてのＬｏｗ電圧（以下、“Ｌ電圧”という。）との間の所定の電圧範囲内の電圧が印加可能に構成されている（詳細は後述。）。
【００４７】
さらに、表示素子１０では、後に詳述するように、上記複数の各画素領域が仕切壁にて区切られるとともに、複数の画素領域が、上記表示面側でフルカラー表示が可能な複数の色に応じてそれぞれ設けられている。そして、表示素子１０では、マトリクス状に設けられた複数の画素（表示セル）毎に、エレクトロウェッティング現象にて後述の極性液体を移動させ、表示面側での表示色を変更するようになっている。
【００４８】
また、複数の信号電極４、複数の参照電極５、及び複数の走査電極６では、各々一端部側が表示面の有効表示領域の外側に引き出されて、端子部４ａ、５ａ、及び６ａが形成されている。
【００４９】
複数の信号電極４の各端子部４ａには、配線７ａを介して信号ドライバ７が接続されている。信号ドライバ７は、信号電圧印加部を構成するものであり、画像表示装置１が文字及び画像を含んだ情報を表示面に表示する場合に、複数の各信号電極４に対して、情報に応じた信号電圧Ｖｄを印加するように構成されている。
【００５０】
また、複数の参照電極５の各端子部５ａには、配線８ａを介して参照ドライバ８が接続されている。参照ドライバ８は、参照電圧印加部を構成するものであり、画像表示装置１が文字及び画像を含んだ情報を表示面に表示する場合に、複数の各参照電極５に対して、参照電圧Ｖｒを印加するように構成されている。
【００５１】
また、複数の走査電極６の各端子部６ａには、配線９ａを介して走査ドライバ９が接続されている。走査ドライバ９は、走査電圧印加部を構成するものであり、画像表示装置１が文字及び画像を含んだ情報を表示面に表示する場合に、複数の各走査電極６に対して、走査電圧Ｖｓを印加するように構成されている。
【００５２】
また、走査ドライバ９では、複数の各走査電極６に対して、上記極性液体が移動するのを阻止する非選択電圧と、極性液体が信号電圧Ｖｄに応じて移動するのを許容する選択電圧との一方の電圧を走査電圧Ｖｓとして印加するようになっている。また、参照ドライバ８は、走査ドライバ９の動作を参照して動作するように構成されており、参照ドライバ８は、複数の各参照電極５に対して、上記極性液体が移動するのを阻止する非選択電圧と、極性液体が信号電圧Ｖｄに応じて移動するのを許容する選択電圧との一方の電圧を参照電圧Ｖｒとして印加するようになっている。
【００５３】
そして、画像表示装置１では、走査ドライバ９が例えば図１の左側から右側の各走査電極６に対し、選択電圧を順次印加し、かつ、参照ドライバ８が走査ドライバ９の動作に同期して図１の左側から右側の各参照電極５に対し、選択電圧を順次印加することにより、ライン毎の走査動作が行われるように構成されている（詳細は後述。）。
【００５４】
また、信号ドライバ７、参照ドライバ８、及び走査ドライバ９には、直流電源または交流電源が含まれており、対応する信号電圧Ｖｄ、参照電圧Ｖｒ、及び走査電圧Ｖｓを供給するようになっている。
【００５５】
また、参照ドライバ８は、参照電圧Ｖｒの極性を所定の時間（例えば、１フレーム）毎に切り替えるように構成されている。さらに、走査ドライバ９は、参照電圧Ｖｒの極性の切り替えに対応して、走査電圧Ｖｓの各極性を切り替えるように構成されている。このように、参照電圧Ｖｒ及び走査電圧Ｖｓの各極性が所定の時間毎に切り替えられるので、参照電極５及び走査電極６に対して常時同じ極性の電圧を印加するときに比べて、これらの参照電極５及び走査電極６での電荷の局在化を防ぐことができる。さらに、電荷の局在化に起因する表示不良（残像現象）や信頼性（寿命低下）の悪影響を防止することができる。
【００５６】
次に、図２を参照して、本実施形態の表示素子１０の要部構成について具体的に説明する。
【００５７】
図２は、図１に示した表示素子における、有効表示領域、拡散阻止部の領域、及びシール剤による封止領域を説明する図である。
【００５８】
図２に示すように、本実施形態の表示素子１０では、有効表示領域Ａが中央部に設けられている。この有効表示領域Ａでは、上記複数の画素領域が設置されており、情報を実質的に表示する。また、有効表示領域Ａの周囲には、拡散阻止部３０の領域Ｂ（図２にハッチングにて図示）、及びシール剤Ｆによる封止領域Ｃ（図２にクロスハッチングにて図示）が当該有効表示領域Ａを囲むように順次設定されている。つまり、領域Ｂ、及び封止領域Ｃは、各々枠状に構成されており、封止領域Ｃは、上記上部基板（第１の基板）２と下部基板（第２の基板）３との重なり部分の最外周部に設定されている。
【００５９】
また、封止領域Ｃでは、複数の画素領域の外側で、かつ、上部基板２と下部基板３の外周部に枠状に設けられるとともに、これら上部基板２及び下部基板３の間を封止するシール剤Ｆが設けられている（詳細は後述。）。
【００６０】
また、領域Ｂでは、後に詳述するように、拡散阻止部３０が複数の画素領域とシール剤Ｆとの間に設けられており、シール剤Ｆの成分が複数の画素領域（有効表示領域Ａ）側に拡散するのを阻止するようになっている。
【００６１】
ここで、図３〜図５も参照して、表示素子１０の画素構造について具体的に説明する。
【００６２】
図３は、表示面側から見た場合での図１に示した上部基板側の要部構成を示す拡大平面図である。図４は、非表示面側から見た場合での図１に示した下部基板側の要部構成を示す拡大平面図である。図５（ａ）及び図５（ｂ）は、それぞれ非ＣＦ着色表示時及びＣＦ着色表示時における、図１に示した表示素子の要部構成を示す断面図である。なお、図３及び図４では、図面の簡略化のために、上記表示面に設けられた複数の画素のうち、図１の左上端部に配設された１２個の画素を図示している。
【００６３】
図３〜図５において、表示素子１０は、表示面側に設けられた第１の基板としての上記上部基板２と、上部基板２の背面側（非表示面側）に設けられた第２の基板としての上記下部基板３とを備えている。また、表示素子１０では、上部基板２と下部基板３が互いに所定の間隔をおいて配置されることにより、これら上部基板２及び下部基板３の間に所定の表示用空間Ｓが形成されている。また、この表示用空間Ｓの内部には、上記極性液体１６及びこの極性液体１６と混じり合わない絶縁性流体としてのオイル１７が当該表示用空間Ｓの内部で上記Ｘ方向（図５の左右方向）に移動可能に封入されており、極性液体１６は後述の有効表示領域Ｐ１側または非有効表示領域Ｐ２側に移動できるようになっている。
【００６４】
極性液体１６には、例えば溶媒としての水と、溶質としての所定の電解質を含んだ水溶液が用いられている。具体的には、例えば１ｍｍｏｌ／Ｌの塩化カリウム（ＫＣｌ）の水溶液が極性液体１６に用いられている。また、極性液体１６には、所定色、例えば自己分散型顔料によって黒色に着色されたものが使用されている。
【００６５】
また、極性液体１６は黒色に着色されているので、当該極性液体１６は、各画素において、光の透過を許容または阻止するシャッターとして機能するようになっている。つまり、表示素子１０の各画素では、後に詳述するように、極性液体１６が表示用空間Ｓの内部を参照電極５側（有効表示領域Ｐ１側）または走査電極６側（非有効表示領域Ｐ２側）にスライド移動することによって表示色が黒色またはＲＧＢのいずれかの色に変更されるよう構成されている。
【００６６】
また、オイル１７には、例えば側鎖高級アルコール、側鎖高級脂肪酸、アルカン炭化水素、シリコーンオイル、マッチングオイルから選択された１種または複数種からなる無極性で、かつ、無色透明なオイルが用いられている。また、このオイル１７は、極性液体１６のスライド移動に伴って、表示用空間Ｓの内部を移動するようになっている。
【００６７】
上部基板２には、無アルカリガラス基板などの透明なガラス材またはアクリル系樹脂などの透明な合成樹脂等の透明な透明シート材が用いられている。また、上部基板２の非表示面側の表面には、カラーフィルタ層１１及び信号電極４が順次形成されており、さらにはカラーフィルタ層１１及び信号電極４を覆うように撥水膜１２が設けられている。
【００６８】
また、下部基板３には、上部基板２と同様に、無アルカリガラス基板などの透明なガラス材またはアクリル系樹脂などの透明な合成樹脂等の透明な透明シート材が用いられている。また、下部基板３の表示面側の表面には、上記参照電極５及び上記走査電極６が設けられており、さらに、これらの参照電極５及び走査電極６を覆うように、誘電体層１３が形成されている。また、この誘電体層１３の表示面側の表面には、Ｙ方向及びＸ方向にそれぞれ平行となるように設けられた第１のリブ部材１４ａ及び第２のリブ部材１４ｂを有するリブ１４が設けられている。さらに、下部基板３では、誘電体層１３及びリブ１４を覆うように、撥水膜１５が設けられている。
【００６９】
また、下部基板３の背面側（非表示面側）には、例えば白色の照明光を発光するバックライト１８が一体的に組み付けられており、透過型の表示素子１０が構成されている。尚、バックライト１８には、冷陰極蛍光管やＬＥＤなどの光源が用いられている。
【００７０】
カラーフィルタ（Color Filter）層１１には、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）のカラーフィルタ部１１ｒ、１１ｇ、及び１１ｂと、遮光膜としてのブラックマトリクス部１１ｓとが設けられており、ＲＧＢの各色の画素を構成するようになっている。つまり、カラーフィルタ層１１では、図２に例示するように、ＲＧＢのカラーフィルタ部１１ｒ、１１ｇ、１１ｂがＸ方向に沿って順次設けられるとともに、各々４つのカラーフィルタ部１１ｒ、１１ｇ、１１ｂがＹ方向に沿って設けられており、Ｘ方向及びＹ方向にそれぞれ３個及び４個、合計１２個の画素が配設されている。
【００７１】
また、表示素子１０では、図３に例示するように、各画素領域Ｐにおいて、画素の有効表示領域Ｐ１に対応する箇所にＲＧＢのいずれかのカラーフィルタ部１１ｒ、１１ｇ、及び１１ｂが設けられ、非有効表示領域Ｐ２に対応する箇所にブラックマトリクス部１１ｓが設けられている。つまり、表示素子１０では、上記表示用空間Ｓに対し、ブラックマトリクス部（遮光膜）１１ｓによって非有効表示領域Ｐ２（非開口部）が設定され、そのブラックマトリクス部１１ｓに形成された開口部（つまり、いずれかのカラーフィルタ部１１ｒ、１１ｇ、及び１１ｂ）によって有効表示領域Ｐ１が設定されている。
【００７２】
また、表示素子１０では、カラーフィルタ部１１ｒ、１１ｇ、１１ｂの各面積は、有効表示領域Ｐ１の面積に対し、同一または若干小さい値が選択されている。一方、ブラックマトリクス部１１ｓの面積は、非有効表示領域Ｐ２の面積に対し、同一または若干大きい値が選択されている。尚、図２では、隣接する画素の境界部を明確にするために、隣接する画素に応じた２つのブラックマトリクス部１１ｓ間の境界線を点線にて示しているが、実際のカラーフィルタ層１１では、ブラックマトリクス部１１ｓ間の境界線は存在しない。
【００７３】
さらに、表示素子１０では、図３及び図４に示すように、複数の画素領域Ｐが設けられた有効表示領域Ａの外側に、領域Ｂ及び封止領域Ｃが順次設けられている。この封止領域Ｃでは、上述したように、シール剤Ｆが設けられており、表示素子１０の内部（有効表示領域Ａ及び領域Ｂ）側の空間を封止するようになっている。
【００７４】
また、領域Ｂには、上述したように、拡散阻止部３０が設けられている。具体的にいえば、複数の画素領域Ｐ（有効表示領域Ａ）では、撥水膜１２及び１５が上部基板２の表示用空間Ｓ側の表面上及び下部基板３の表示用空間Ｓ側の表面上にそれぞれ設けられている。一方、領域Ｂでは、撥水膜１２及び１５が上部基板２の表示用空間Ｓ側の表面上及び下部基板３の表示用空間Ｓ側の表面上にそれぞれ設けられておらず、本実施形態の表示素子１０では、拡散阻止部３０として、上部基板２の表示用空間Ｓ側の表面、下部基板３の表示用空間Ｓ側の表面、及びこれらの表面上に設置された信号電極４、参照電極５、及び走査電極６が用いられている。つまり、本実施形態の表示素子１０では、拡散阻止部３０の表面張力が複数の画素領域Ｐでの表面張力よりも高い値に設定されている。
【００７５】
具体的には、複数の画素領域Ｐでの表面張力、つまり撥水膜１２、１５の表面張力は、５〜３０（ｍＮ／ｍ）程度であるのに対して、拡散阻止部３０に配置される上部基板２、下部基板３、信号電極４、参照電極５、及び走査電極６は無機材料からなり、その表面張力は、一般的に数百〜数千（ｍＮ／ｍ）と極めて高い。これにより、本実施形態の表示素子１０では、拡散阻止部３０において、オイル１７中に溶出したシール剤Ｆの成分を吸着し、捕獲して、当該シール剤Ｆの成分が複数の画素領域Ｐ側に拡散するのを阻止することができる。
【００７６】
また、表示素子１０では、上記仕切壁としてのリブ１４により表示用空間Ｓが画素領域Ｐ単位に区切られている。すなわち、表示素子１０では、各画素の表示用空間Ｓは、図４に例示するように、互いに対向する２つの第１のリブ部材１４ａと、互いに対向する２つの第２のリブ部材１４ｂとによって区画されている。さらに、表示素子１０では、第１及び第２のリブ部材１４ａ、１４ｂによって極性液体１６が隣接する画素領域Ｐの表示用空間Ｓの内部に流入するのが防がれている。すなわち、第１及び第２のリブ部材１４ａ、１４ｂには、例えばエポキシ樹脂系レジスト材料が用いられており、これら第１及び第２のリブ部材１４ａ、１４ｂでは、隣接する画素間で極性液体１６の流入出が防止されるように、誘電体層１３からの突出高さ（リブ高さ）が決定されている。
【００７７】
尚、上記の説明では、枠状の四隅部に隙間を設けた構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば下部基板３上で枠状に構成されたリブを画素単位に設けてもよい。
【００７８】
撥水膜１２、１５には、透明な合成樹脂、好ましくは電圧印加時に極性液体１６に対し親水層となる、例えばフッ素系樹脂が使用されている。これにより、表示素子１０では、上部基板２及び下部基板３の表示用空間Ｓ側の各表面側での極性液体１６との間の濡れ性（接触角）を大きく変化させることができ、極性液体１６の移動速度の高速化を図ることができる。また、誘電体層１３は、例えばパリレンや窒化シリコン、酸化ハフニウム、酸化亜鉛、二酸化チタン、あるいは酸化アルミニウムを含有した透明な誘電体膜によって構成されている。尚、各撥水膜１２、１５の具体的な厚さ寸法は、数十ｎｍ〜数μｍであり、誘電体層１３の具体的な厚さ寸法は、数百ｎｍである。また、撥水膜１２は、信号電極４と極性液体１６とを電気的に絶縁することはなく、極性液体１６の応答性向上を阻害しないようになっている。
【００７９】
参照電極５及び走査電極６には、酸化インジウム系（ＩＴＯ）、酸化スズ系（ＳｎＯ2）、または酸化亜鉛系（ＡＺＯ、ＧＺＯ、あるいはＩＺＯ）などの透明な電極材料が用いられている。これらの各参照電極５及び各走査電極６は、スパッタ法等の公知の成膜方法により、下部基板３上に帯状に形成されている。
【００８０】
信号電極４には、Ｘ方向に平行となるように配置された線状配線が用いられている。また、この信号電極４には、ＩＴＯ等の透明電極材料が用いられている。さらに、信号電極４は、カラーフィルタ層１１上で、各画素領域ＰのＹ方向でのほぼ中心部を通るように設置されており、撥水膜１２を介して極性液体１６に電気的に接触するように構成されている。これにより、表示素子１０では、表示動作時での極性液体１６の応答性の向上が図られている。
【００８１】
上記のように構成された表示素子１０の各画素では、図５（ａ）に例示するように、極性液体１６がカラーフィルタ部１１ｒと参照電極５との間で保持されると、バックライト１８からの光が極性液体１６により遮光されて、黒色表示（非ＣＦ着色表示）が行われる。一方、図５（ｂ）に例示するように、極性液体１６がブラックマトリクス部１１ｓと走査電極６との間で保持されると、バックライト１８からの光は極性液体１６に遮光されることなく、カラーフィルタ部１１ｒを通過することにより、赤色表示（ＣＦ着色表示）が行われる。
【００８２】
ここで、図６及び図７を参照して、本実施形態の表示素子１０の製造工程を具体的に説明する。
【００８３】
図６は、図１に示した表示素子の要部の製造工程を説明する図であり、図６（ａ）〜図６（ｃ）は、一連の主な製造工程を説明している。図７は、図１に示した表示素子の要部の製造工程を説明する図であり、図７（ａ）〜図７（ｃ）は、図６（ｃ）に示した工程の終了後に行われる、一連の主な製造工程を説明している。なお、図６及び図７では、図面の簡略化のために、信号電極４、参照電極５、走査電極６、カラーフィルタ層１１、誘電体層１３、及び第２のリブ部材１４ｂの図示は省略している（後掲の図８、図１１、図１４、図１６、図１７、図１９、及び図２１においても、同様。）。
【００８４】
図６（ａ）において、上部基板２及び下部基板３には、各々例えば厚さ０．７ｍｍの無アルカリガラス基板が用いられており、互いに対向する側の表面（つまり、表示用空間Ｓに対向する表面）の全面を覆うように、レジスト膜ｒが形成されている。
【００８５】
続いて、図６（ｂ）に示すように、上部基板２及び下部基板３では、有効表示領域Ａ（複数の画素領域Ｐ）に対応する部分のレジスト膜ｒが剥離される。すなわち、上部基板２及び下部基板３の各レジスト膜ｒにおいて、領域Ｂ及び封止領域Ｃに対応する部分に対してのみ、マスキングが行われて、上部基板２及び下部基板３の各レジスト膜ｒの剥離処理が行われることにより、領域Ｂ及び封止領域Ｃに対応する部分のレジスト膜ｒが上部基板２及び下部基板３の各表面上に残される。
【００８６】
次に、図６（ｃ）に示すように、上部基板２及び下部基板３では、第１のリブ部材１４ａの形成工程が行われる。具体的には、例えばフォトリソ法を用いて、下部基板３の表面に対して、ＵＶ硬化樹脂を用いた第１のリブ部材１４ａが画素領域Ｐ単位に形成される。
【００８７】
続いて、図７（ａ）に示すように、上部基板２及び下部基板３では、撥水膜１２及び１５の成膜工程がそれぞれ行われる。つまり、上部基板２、下部基板３、第１のリブ部材１４ａ、及びレジスト膜ｒの各表面に対し、例えばフッ素系樹脂材をディッピング法によって塗布して、８０℃で３０分間焼成することにより、撥水膜１２及び１５が成膜される。撥水膜１２及び１５の各膜厚は、例えば６０ｎｍである。
【００８８】
次に、図７（ｂ）に示すように、上部基板２及び下部基板３では、レジスト膜ｒを剥離することにより、領域Ｂ及び封止領域Ｃに対応する部分の撥水膜１２及び１５のリフトオフ処理が行われる。すなわち、上部基板２及び下部基板３では、領域Ｂ及び封止領域Ｃに対応する部分において、レジスト膜ｒと撥水膜１２及び１５とが除去される。そして、例えばディスペンサ装置により、複数の各画素領域Ｐ内に極性液体１６が充填される。その後、下部基板３の封止領域Ｃに対応する部分上に、ＵＶ硬化樹脂及び／または熱硬化樹脂からなるシール剤Ｆが枠状に載置される。
【００８９】
尚、上記の説明以外に、感光性撥水材料を用いて、撥水膜１２及び１５を構成する場合、フォトリソグラフィーによるパターニングが可能であるため、レジスト膜ｒを形成することなく、有効表示領域Ａに対応する部分のみに、撥水膜１２及び１５を形成することができる。
【００９０】
その後、図７（ｃ）に示すように、上部基板２及び下部基板３では、シール剤Ｆが封止領域Ｃに硬化されることにより、上部基板２及び下部基板３が互いに貼り合わせられる。また、有効表示領域Ａと封止領域Ｃとの間の領域Ｂには、拡散阻止部３０が設けられている。
【００９１】
次に、図８も参照して、拡散阻止部３０の作用効果について具体的に説明する。
【００９２】
図８は、図２に示した拡散阻止部の作用効果を説明する図である。
【００９３】
図８において、本実施形態の表示素子１０では、シール剤Ｆの成分ｆがオイル１７中に溶出することがある。この成分ｆは、シール剤Ｆに含まれた重合開始剤、樹脂モノマー、未硬化モノマーなどであり、経年変化や周囲の光及び／または熱などの影響などによって、シール剤Ｆからオイル１７中に溶け出すことがある。このように溶け出した成分ｆは、有効表示領域Ａ（複数の画素領域Ｐ）に達する前に、領域Ｂに設けられた拡散阻止部３０によって、捕獲される。すなわち、拡散阻止部３０では、その表面張力が上述したように高い値に設定されており、オイル１７との界面において、高い極性を有する界面が構成されているので、図８に示すように、当該界面において、成分ｆを吸着（捕獲）できるようになっている。
【００９４】
また、拡散阻止部３０では、その表面張力が有効表示領域Ａでの撥水膜１２、１５の表面張力に比べて、５０ｍＮ／ｍ以上、好ましくは１００ｍＮ／ｍ以上となるように構成されており、成分ｆを容易に吸着できるようになっている。また、領域Ｂの図８の左右方向の寸法、つまり有効表示領域Ａと封止領域Ｃとの間の寸法は、１０μｍ以上、好ましくは１００μｍ以上に設定されており、拡散阻止部３０において、シール剤Ｆの成分ｆを確実に捕獲できるようになっている。
【００９５】
ここで、図９も参照して、上記のように構成された本実施形態の画像表示装置１の表示動作について具体的に説明する。
【００９６】
図９は、上記画像表示装置の動作例を説明する図である。
【００９７】
図９において、参照ドライバ８及び走査ドライバ９は、例えば同図の左側から右側に向かう所定の走査方向で、参照電極５及び走査電極６に対して、それぞれ参照電圧Ｖｒ及び走査電圧Ｖｓとして上記選択電圧を順次印加する。具体的には、参照ドライバ８及び走査ドライバ９は、参照電極５及び走査電極６に対して、選択電圧としてＨ電圧（第１の電圧）及びＬ電圧（第２の電圧）をそれぞれ順次印加して選択ラインとする走査動作を行う。また、この選択ラインでは、信号ドライバ７は外部からの画像入力信号に応じて、対応する信号電極４に対して、Ｈ電圧またはＬ電圧を信号電圧Ｖｄとして印加する。これにより、選択ラインの各画素では、極性液体１６が有効表示領域Ｐ１側または非有効表示領域Ｐ２側に移動されて、表示面側の表示色が変更される。
【００９８】
一方、非選択ライン、つまり残り全ての参照電極５及び走査電極６に対しては、参照ドライバ８及び走査ドライバ９は、それぞれ参照電圧Ｖｒ及び走査電圧Ｖｓとして上記非選択電圧を印加する。具体的には、参照ドライバ８及び走査ドライバ９は、残り全ての参照電極５及び走査電極６に対して、非選択電圧として、例えば上記Ｈ電圧とＬ電圧の中間の電圧である中間電圧（Ｍｉｄｄｌｅ電圧、以下、“Ｍ電圧”という。）を印加する。これにより、非選択ラインの各画素では、極性液体１６が有効表示領域Ｐ１側または非有効表示領域Ｐ２側で不必要な変動を生じることなく静止され、表示面側の表示色が変更されない。
【００９９】
上記のような表示動作を行う場合、参照電極５、走査電極６、及び信号電極４への印加電圧の組み合わせは、表１に示されるものとなる。さらに、極性液体１６の挙動及び表示面側の表示色は、表１に示すように、印加電圧に応じたものとなる。なお、表１では、Ｈ電圧、Ｌ電圧、及びＭ電圧をそれぞれ"Ｈ"、"Ｌ"、及び“Ｍ”にて略記している（後掲の表２でも同様。）。また、Ｈ電圧、Ｌ電圧、及びＭ電圧の具体的な値は、それぞれ例えば＋１６Ｖ、０Ｖ、及び＋８Ｖである。
【０１００】
【表１】
2014006412.tif 000003
【０１０１】
＜選択ラインでの動作＞
選択ラインでは、信号電極４に対して例えばＨ電圧が印加されているときでは、参照電極５と信号電極４との間では、共にＨ電圧が印加されているので、これらの参照電極５と信号電極４との間には、電位差が生じていない。一方、信号電極４と走査電極６との間では、走査電極６に対して、Ｌ電圧が印加されているので、電位差が生じている状態となる。このため、極性液体１６は、信号電極４に対して、電位差が生じている走査電極６側に表示用空間Ｓの内部を移動する。この結果、極性液体１６は、図５（ｂ）に例示したように、非有効表示領域Ｐ２側に移動した状態となり、オイル１７を参照電極５側に移動させて、バックライト１８からの照明光がカラーフィルタ部１１ｒに達するのを許容する。これにより、表示面側での表示色は、カラーフィルタ部１１ｒによる赤色表示（ＣＦ着色表示）の状態となる。また、画像表示装置１では、隣接するＲＧＢの３つの全画素において、それらの極性液体１６が非有効表示領域Ｐ２側に移動して、ＣＦ着色表示が行われたときに、当該ＲＧＢの画素からの赤色光、緑色光、及び青色光が白色光に混色して、白色表示が行われる。
【０１０２】
一方、選択ラインにおいて、信号電極４に対してＬ電圧が印加されているときでは、参照電極５と信号電極４との間では、電位差が生じ、信号電極４と走査電極６との間には、電位差が生じていない。従って、極性液体１６は、信号電極４に対して、電位差が生じている参照電極５側に表示用空間Ｓの内部を移動する。この結果、極性液体１６は、図５（ａ）に例示したように、有効表示領域Ｐ１側に移動した状態となり、バックライト１８からの照明光がカラーフィルタ部１１ｒに達するのを阻止する。これにより、表示面側での表示色は、極性液体１６による黒色表示（非ＣＦ着色表示）の状態となる。
【０１０３】
＜非選択ラインでの動作＞
非選択ラインでは、信号電極４に対して例えばＨ電圧が印加されているときでは、極性液体１６は現状の位置に静止した状態で維持されて、現状の表示色で維持される。すなわち、参照電極５及び走査電極６の双方に対して、Ｍ電圧が印加されているので、参照電極５と信号電極４との間の電位差及び走査電極６と信号電極４との間の電位差は、共に同じ電位差が生じるからである。この結果、表示色は、現状の黒色表示またはＣＦ着色表示から変更されずに維持される。
【０１０４】
同様に、非選択ラインにおいて、信号電極４に対してＬ電圧が印加されているときでも、極性液体１６は現状の位置に静止した状態で維持されて、現状の表示色で維持される。すなわち、参照電極５及び走査電極６の双方に対して、Ｍ電圧が印加されているので、参照電極５と信号電極４との間の電位差及び走査電極６と信号電極４との間の電位差は、共に同じ電位差が生じるからである。
【０１０５】
以上のように、非選択ラインにおいては、信号電極４がＨ電圧及びＬ電圧のいずれかの電圧であっても、極性液体１６は移動せずに、静止して、表示面側での表示色は変化しない。
【０１０６】
一方、選択ラインにおいては、信号電極４への印加電圧に応じて、上述のように、極性液体１６を移動させることができ、表示面側での表示色を変更させることができる。
【０１０７】
また、画像表示装置１では、表１に示した印加電圧の組み合わせによって、選択ライン上の各画素での表示色は、例えば図９に示すように、各画素に対応する信号電極４への印加電圧に応じて、カラーフィルタ部１１ｒ、１１ｇ、１１ｂによるＣＦ着色（赤色、緑色、あるいは青色）または極性液体１６による非ＣＦ着色（黒色）となる。また、参照ドライバ８及び走査ドライバ９が、それぞれ参照電極５及び走査電極６の選択ラインを、例えば図９の左から右へ走査動作を行う場合、画像表示装置１の表示部での各画素の表示色もまた同図９の左から右に向かって順次変化することとなる。したがって、参照ドライバ８及び走査ドライバ９による選択ラインの走査動作を高速で行うことにより、画像表示装置１において、表示部での各画素の表示色も高速に変化させることが可能となる。さらに、選択ラインの走査動作に同期させて信号電極４への信号電圧Ｖｄの印加を行うことにより、画像表示装置１では、外部からの画像入力信号に基づいて、動画像を含んだ種々の情報を表示することが可能となる。
【０１０８】
また、参照電極５、走査電極６、及び信号電極４への印加電圧の組み合わせは、表１に限定されるものではなく、表２に示すものでもよい。
【０１０９】
【表２】
2014006412.tif 000004
【０１１０】
すなわち、参照ドライバ８及び走査ドライバ９は、例えば同図の左側から右側に向かう所定の走査方向で、参照電極５及び走査電極６に対して、選択電圧としてＬ電圧（第２の電圧）及びＨ電圧（第１の電圧）をそれぞれ順次印加して選択ラインとする走査動作を行う。また、この選択ラインでは、信号ドライバ７は外部からの画像入力信号に応じて、対応する信号電極４に対して、Ｈ電圧またはＬ電圧を信号電圧Ｖｄとして印加する。
【０１１１】
一方、非選択ライン、つまり残り全ての参照電極５及び走査電極６に対しては、参照ドライバ８及び走査ドライバ９は、非選択電圧としてＭ電圧を印加する。
【０１１２】
＜選択ラインでの動作＞
選択ラインでは、信号電極４に対して例えばＬ電圧が印加されているときでは、参照電極５と信号電極４との間では、共にＬ電圧が印加されているので、これらの参照電極５と信号電極４との間には、電位差が生じていない。一方、信号電極４と走査電極６との間では、走査電極６に対して、Ｈ電圧が印加されているので、電位差が生じている状態となる。従って、極性液体１６は、信号電極４に対して、電位差が生じている走査電極６側に表示用空間Ｓの内部を移動する。この結果、極性液体１６は、図５（ｂ）に例示したように、非有効表示領域Ｐ２側に移動した状態となり、オイル１７を参照電極５側に移動させて、バックライト１８からの照明光がカラーフィルタ部１１ｒに達するのを許容する。これにより、表示面側での表示色は、カラーフィルタ部１１ｒによる赤色表示（ＣＦ着色表示）の状態となる。また、表１に示した場合と同様に、隣接するＲＧＢの３つの全画素において、ＣＦ着色表示が行われたときには、白色表示が行われる。
【０１１３】
一方、選択ラインにおいて、信号電極４に対してＨ電圧が印加されているときでは、参照電極５と信号電極４との間では、電位差が生じ、信号電極４と走査電極６との間には、電位差が生じていない。従って、極性液体１６は、信号電極４に対して、電位差が生じている参照電極５側に表示用空間Ｓの内部を移動する。この結果、極性液体１６は、図５（ａ）に例示したように、有効表示領域Ｐ１側に移動した状態となり、バックライト１８からの照明光がカラーフィルタ部１１ｒに達するのを阻止する。これにより、表示面側での表示色は、極性液体１６による黒色表示（非ＣＦ着色表示）の状態となる。
【０１１４】
＜非選択ラインでの動作＞
非選択ラインでは、信号電極４に対して例えばＬ電圧が印加されているときでは、極性液体１６は現状の位置に静止した状態で維持されて、現状の表示色で維持される。すなわち、参照電極５及び走査電極６の双方に対して、Ｍ電圧が印加されているので、参照電極５と信号電極４との間の電位差及び走査電極６と信号電極４との間の電位差は、共に同じ電位差が生じるからである。この結果、表示色は、現状の黒色表示またはＣＦ着色表示から変更されずに維持される。
【０１１５】
同様に、非選択ラインにおいて、信号電極４に対してＨ電圧が印加されているときでも、極性液体１６は現状の位置に静止した状態で維持されて、現状の表示色で維持される。すなわち、参照電極５及び走査電極６の双方に対して、Ｍ電圧が印加されているので、参照電極５と信号電極４との間の電位差及び走査電極６と信号電極４との間の電位差は、共に同じ電位差が生じるからである。
【０１１６】
以上のように、表２に示した場合でも、表１に示した場合と同様に、非選択ラインにおいては、信号電極４がＨ電圧及びＬ電圧のいずれかの電圧であっても、極性液体１６は移動せずに、静止して、表示面側での表示色は変化しない。
【０１１７】
一方、選択ラインにおいては、信号電極４への印加電圧に応じて、上述のように、極性液体１６を移動させることができ、表示面側での表示色を変更させることができる。
【０１１８】
また、本実施形態の画像表示装置１では、表１及び表２に示した印加電圧の組み合わせ以外に、信号電極４への印加電圧を、Ｈ電圧またはＬ電圧の２値だけではなく、これらのＨ電圧とＬ電圧との間の電圧を、表示面側に表示される情報に応じて変化させることもできる。すなわち、画像表示装置１では、信号電圧Ｖｄを制御することにより、階調表示が可能となる。これにより、表示性能に優れた表示素子１０を構成することができる。
【０１１９】
以上のように構成された本実施形態の表示素子１０では、拡散阻止部３０が複数の画素領域Ｐとシール剤Ｆとの間に設けられて、シール剤Ｆの成分ｆが複数の画素領域Ｐ側に拡散するのを阻止する。これにより、本実施形態では、上記従来例と異なり、極性液体１６に異常が生じるのを防ぐことができる表示性能に優れた表示素子１０を構成することができる。
【０１２０】
また、本実施形態の表示素子１０では、複数の画素領域Ｐにおいて、撥水膜１２及び１５がそれぞれ上部基板（第１の基板）２及び下部基板（第２の基板）３の表示用空間Ｓ側の表面上にそれぞれ設けられ、拡散阻止部３０では、撥水膜が上部基板２及び下部基板３の表示用空間Ｓ側の各表面上に設けられていない。これにより、本実施形態の表示素子１０では、拡散阻止部３０での上部基板２及び下部基板３の表示用空間Ｓ側の各表面の表面張力を、複数の画素領域Ｐでの表面張力よりも高い値にすることができ、シール剤Ｆの成分ｆが複数の画素領域Ｐ側に拡散するのを阻止することができる。
【０１２１】
また、本発明の発明者等による検証試験によれば、拡散阻止部３０を設けることにより、シール剤Ｆの成分ｆによる極性液体１６の異常の発生率を１％以下に低減できることが確認された。
【０１２２】
また、本実施形態の画像表示装置（電気機器）１では、極性液体１６に異常が生じるのを防ぐことができる表示性能に優れた表示素子１０が表示部に用いられているので、優れた表示品位を有する表示部を備えた高性能な画像表示装置（電気機器）１を容易に構成することができる。
【０１２３】
また、本実施形態の表示素子１０では、信号ドライバ（信号電圧印加部）７、参照ドライバ（参照電圧印加部）８、及び走査ドライバ（走査電圧印加部）９が信号電極４、参照電極５、及び走査電極６に対して、信号電圧Ｖｄ、参照電圧Ｖｒ、及び走査電圧Ｖｓを印加するようになっている。これにより、本実施形態では、優れた表示品位を有するマトリクス駆動方式の表示素子１０を容易に構成することができるとともに、各画素領域の表示色を適切に変更することができる。
【０１２４】
［第２の実施形態］
図１０は、本発明の第２の実施形態にかかる表示素子における、有効表示領域、拡散阻止部の領域、及びシール剤による封止領域を説明する図である。図１１は、図１０に示した表示素子の要部の製造工程を説明する図であり、図１１（ａ）〜図１１（ｃ）は、一連の主な製造工程を説明している。
【０１２５】
図において、本実施形態と上記第１の実施形態との主な相違点は、拡散阻止部として、撥水膜上に設けられるとともに、当該撥水膜の表面張力よりも高い表面張力を有する有機化合物からなる極性材料を用いた点である。なお、上記第１の実施形態と共通する要素については、同じ符号を付して、その重複した説明を省略する。
【０１２６】
すなわち、図１０に示すように、本実施形態の表示素子１０では、領域Ｂにおいて、拡散阻止部としての有機化合物からなる極性材料３１が枠状に設けられている。この極性材料３１は、上部基板２及び下部基板３の互いに対向する各表面側に設けられており、シール剤Ｆの成分ｆが複数の画素領域Ｐ側に拡散するのを阻止するようになっている。
【０１２７】
具体的にいえば、極性材料３１には、例えば極性が比較的高く、かつ、オイル１７と相溶性がないメラニン樹脂（表面張力値、例えば５２（ｍＮ／ｍ））ポリビニルブチラール（表面張力値、例えば５３．６（ｍＮ／ｍ））、ユリア樹脂（表面張力値、例えば４５（ｍＮ／ｍ））、エポキシ樹脂（表面張力値、例えば４６〜４７（ｍＮ／ｍ））、ポリ塩化ビニル（表面張力値、例えば４１．９〜６９（ｍＮ／ｍ））、ポリメタクリル酸エチル（表面張力値、例えば３９〜４１（ｍＮ／ｍ））、ポリ酢酸ビニル（表面張力値、例えば３６．５（ｍＮ／ｍ））、ナイロン（表面張力値、例えば４６（ｍＮ／ｍ））、ポリエチレンテレフタレート（表面張力値、例えば４３（ｍＮ／ｍ））、ポリビニルアルコール（表面張力値、例えば３７（ｍＮ／ｍ））などの樹脂が用いられている。これらの極性材料３１は、撥水膜１２及び１５より高い表面張力を有するため、オイル１７中に溶出した成分ｆを吸着できるようになっている。
【０１２８】
また、本実施形態の表示素子１０では、図１１（ａ）に示すように、上部基板２及び下部基板３に対して、それらの各表面の全面を覆うように、撥水膜１２及び１５がそれぞれ形成された後、例えば加熱ディスペンサ装置により、領域Ｂにおいて、撥水膜１２及び１５の各表面上に、これらの撥水膜１２及び１５の表面張力よりも高い表面張力を有する極性材料３１を形成する。
【０１２９】
次に、図１１（ｂ）に示すように、例えばディスペンサ装置により、複数の各画素領域Ｐ内に極性液体１６が充填される。その後、下部基板３の封止領域Ｃに対応する部分上に、ＵＶ硬化樹脂及び／または熱硬化樹脂からなるシール剤Ｆが枠状に載置される。
【０１３０】
その後、図１１（ｃ）に示すように、上部基板２及び下部基板３では、シール剤Ｆが封止領域Ｃに硬化されることにより、上部基板２及び下部基板３が互いに貼り合わせられる。また、有効表示領域Ａと封止領域Ｃとの間の領域Ｂには、拡散阻止部としての極性材料３１が設けられている。
【０１３１】
以上の構成により、本実施形態では、上記第１の実施形態と同様な作用・効果を奏することができる。また、本実施形態では、上部基板２及び下部基板３の表示用空間Ｓ側の表面上には、撥水膜１２及び１５が全面を覆うようにそれぞれ設けられる。また、本実施形態では、上記拡散阻止部として、撥水膜１２及び１５上に設けられるとともに、当該撥水膜１２及び１５の表面張力よりも高い表面張力を有する極性材料３１が用いられている。これにより、本実施形態では、極性材料３１によってシール剤Ｆの成分ｆを吸着することができ、当該シール剤Ｆの成分ｆが複数の画素領域Ｐ側に拡散するのを阻止することができる。
【０１３２】
尚、上記の説明以外に、撥水膜１２及び１５を有効表示領域Ａ及び領域Ｂの部分にのみ形成する構成でもよい（後掲の第３及び第４の各実施形態においても同様。）。
【０１３３】
［第３の実施形態］
図１２は、本発明の第３の実施形態にかかる表示素子における、有効表示領域、拡散阻止部の領域、及びシール剤による封止領域を説明する図である。
【０１３４】
図において、本実施形態と上記第２の実施形態との主な相違点は、拡散阻止部として、撥水膜上に設けられるとともに、当該撥水膜の表面張力よりも高い表面張力を有する無機化合物からなる極性材料を用いた点である。なお、上記第２の実施形態と共通する要素については、同じ符号を付して、その重複した説明を省略する。
【０１３５】
すなわち、図１２に示すように、本実施形態の表示素子１０では、領域Ｂにおいて、拡散阻止部としての無機化合物からなる極性材料３１’が枠状に設けられている。この極性材料３１’は、上部基板２及び下部基板３の互いに対向する各表面側に設けられており、シール剤Ｆの成分ｆが複数の画素領域Ｐ側に拡散するのを阻止するようになっている。
【０１３６】
具体的にいえば、極性材料３１’には、例えばオイル１７の腐食による変質のおそれがない金属や金属酸化膜、金属窒化膜等の無機材料が用いられている。また、極性材料３１’には、第２の実施形態のものと同様に、撥水膜１２、１５の表面張力よりも高い表面張力、具体的には数百〜数千（ｍＮ／ｍ）程度の表面張力を有するものが用いられており、オイル１７中に溶出した成分ｆを吸着できるようになっている。また、この極性材料３１’は、例えばマスクを用いた蒸着法により、領域Ｂにおいて、上部基板２及び下部基板３の表示用空間Ｓ側の表面全面を覆うようにそれぞれ設けられた撥水膜１２及び１５上に形成されている。
【０１３７】
以上の構成により、本実施形態では、上記第２の実施形態と同様な作用・効果を奏することができる。
【０１３８】
［第４の実施形態］
図１３は、本発明の第４の実施形態にかかる表示素子における、有効表示領域、拡散阻止部の領域、及びシール剤による封止領域を説明する図である。図１４は、図１３に示した表示素子の要部の製造工程を説明する図であり、図１４（ａ）〜図１４（ｃ）は、一連の主な製造工程を説明している。
【０１３９】
図において、本実施形態と上記第１の実施形態との主な相違点は、拡散阻止部として、撥水膜に対して、親水化処理を施した親水化部を用いた点である。なお、上記第１の実施形態と共通する要素については、同じ符号を付して、その重複した説明を省略する。
【０１４０】
つまり、図１３に示すように、本実施形態の表示素子１０では、領域Ｂにおいて、拡散阻止部としての親水化部３２が枠状に設けられている。この親水化部３２は、少なくとも領域Ｂにおいて、上部基板２及び下部基板３の表示用空間Ｓ側の表面上にそれぞれ設けられた撥水膜１２及び１５に対し、親水化処理を施すことにより、形成されたものである。また、このように親水化処理が施されているので、親水化部３２は、第２の実施形態のものと同様に、撥水膜１２、１５の表面張力よりも高い表面張力を有しており、オイル１７中に溶出した成分ｆを吸着できるようになっている。
【０１４１】
また、本実施形態の表示素子１０では、図１４（ａ）に示すように、上部基板２及び下部基板３に対して、それらの各表面の全面を覆うように、撥水膜１２及び１５がそれぞれ形成された後、領域Ｂ及び封止領域Ｃにおいて、例えばナトリウムナフタレン錯体などの親水化部材３２ａを撥水膜１２及び１５上に設けることにより、親水化部３２を形成する。
【０１４２】
次に、図１４（ｂ）に示すように、例えばディスペンサ装置により、複数の各画素領域Ｐ内に極性液体１６が充填される。その後、下部基板３の封止領域Ｃに対応する部分上に、ＵＶ硬化樹脂及び／または熱硬化樹脂からなるシール剤Ｆが枠状に載置される。
【０１４３】
その後、図１４（ｃ）に示すように、上部基板２及び下部基板３では、シール剤Ｆが封止領域Ｃに硬化されることにより、上部基板２及び下部基板３が互いに貼り合わせられる。また、領域Ｂ及び封止領域Ｃには、拡散阻止部としての親水化部３２が設けられている。
【０１４４】
尚、上記の説明以外に、領域Ｂの部分のみに対して、親水化部材３２ａを撥水膜１２及び１５上に設けて、親水化部３２を形成してもよい。
【０１４５】
以上の構成により、本実施形態では、上記第１の実施形態と同様な作用・効果を奏することができる。また、本実施形態では、上部基板２及び下部基板３の表示用空間Ｓ側の表面上には、撥水膜１２及び１５が全面を覆うようにそれぞれ設けられる。また、本実施形態では、上記拡散阻止部として、撥水膜１２及び１５に対して、親水化処理を施した親水化部３２が用いられている。これにより、本実施形態では、親水化部３２での表面張力を、複数の画素領域Ｐでの表面張力よりも高い値にすることができ、シール剤Ｆの成分ｆが複数の画素領域Ｐ側に拡散するのを阻止することができる。
【０１４６】
［第５の実施形態］
図１５は、本発明の第５の実施形態にかかる表示素子における、有効表示領域、拡散阻止部の領域、及びシール剤による封止領域を説明する図である。図１６は、図１５に示した表示素子の要部の製造工程を説明する図であり、図１６（ａ）〜図１６（ｃ）は、一連の主な製造工程を説明している。
【０１４７】
図において、本実施形態と上記第１の実施形態との主な相違点は、拡散阻止部として、下部基板側に設けられるとともに、下部基板から上部基板に向かって突出した突起部材を用いた点である。なお、上記第１の実施形態と共通する要素については、同じ符号を付して、その重複した説明を省略する。
【０１４８】
つまり、図１５に示すように、本実施形態の表示素子１０では、領域Ｂにおいて、拡散阻止部としての突起部材３３が枠状に設けられている。この突起部材３３は、下部基板３から上部基板２に向かって突出するように、下部基板３の表示用空間Ｓ側の表面側に設けられたものであり、オイル１７中に溶出した成分ｆが複数の画素領域Ｐ側に拡散するのを阻止するようになっている。
【０１４９】
また、本実施形態の表示素子１０では、図１６（ａ）に示すように、下部基板３の表面に対して、例えばフォトリソ法を用いて、ＵＶ硬化樹脂を用いた第１のリブ部材１４ａが画素領域Ｐ単位に形成される。また、この第１のリブ部材１４ａの形成と同時に、領域Ｂにおいて、例えばＵＶ硬化樹脂を用いた突起部材３３が、フォトリソ法によって形成される。その後、上部基板２及び下部基板３に対して、それらの各表面の全面を覆うように、撥水膜１２及び１５がそれぞれ形成される。
【０１５０】
次に、図１６（ｂ）に示すように、例えばディスペンサ装置により、複数の各画素領域Ｐ内に極性液体１６が充填される。その後、下部基板３の封止領域Ｃに対応する部分上に、ＵＶ硬化樹脂及び／または熱硬化樹脂からなるシール剤Ｆが枠状に載置される。
【０１５１】
その後、図１６（ｃ）に示すように、上部基板２及び下部基板３では、シール剤Ｆが封止領域Ｃに硬化されることにより、上部基板２及び下部基板３が互いに貼り合わせられる。また、有効表示領域Ａと封止領域Ｃとの間の領域Ｂには、拡散阻止部としての突起部材３３が設けられている。
【０１５２】
次に、図１７も参照して、突起部材３３の作用効果について具体的に説明する。
【０１５３】
図１７は、図１５に示した拡散阻止部の作用効果を説明する図である。
【０１５４】
図１７に示すように、本実施形態の表示素子１０では、突起部材（拡散阻止部）３３が領域Ｂに設けられている。これにより、本実施形態の表示素子１０では、オイル１７中に溶出したシール剤Ｆの成分ｆが複数の画素領域Ｐ側に進行するのを阻害することができ、当該シール剤Ｆの成分ｆの複数の画素領域Ｐ側に拡散するのを阻止することができる。
【０１５５】
以上の構成により、本実施形態では、上記第１の実施形態と同様な作用・効果を奏することができる。また、本実施形態では、拡散阻止部として、下部基板３に設けられるとともに、当該下部基板３から上部基板２に向かって突出した突起部材３３が用いられている。これにより、本実施形態では、突起部材３３によってシール剤Ｆの成分ｆが複数の画素領域Ｐ側に拡散するのを阻止することができる。
【０１５６】
［第６の実施形態］
図１８は、本発明の第６の実施形態にかかる表示素子における、有効表示領域、拡散阻止部の領域、及びシール剤による封止領域を説明する図である。図１９は、図１８に示した表示素子の要部を説明する断面図である。
【０１５７】
図において、本実施形態と上記第５の実施形態との主な相違点は、拡散阻止部として、下部基板側に設けられるとともに、下部基板から上部基板に向かって突出した突起部材、及び上部基板側に設けられるとともに、上部基板から下部基板に向かって突出した突起部材を用いた点である。なお、上記第５の実施形態と共通する要素については、同じ符号を付して、その重複した説明を省略する。
【０１５８】
つまり、図１８に示すように、本実施形態の表示素子１０では、領域Ｂにおいて、拡散阻止部としての突起部材３３ａ及び３３ｂが各々枠状に設けられている。
【０１５９】
また、図１９に示すように、突起部材３３ａは、下部基板３から上部基板２に向かって突出するように、下部基板３の表示用空間Ｓ側の表面側に設けられている。一方、突起部材３３ｂは、上部基板２から下部基板３に向かって突出するように、上部基板２の表示用空間Ｓ側の表面側に設けられている。そして、本実施形態の表示素子１０では、突起部材３３ａ、３３ｂにより、オイル１７中に溶出した成分ｆが複数の画素領域Ｐ側に拡散するのを阻止するようになっている。
【０１６０】
以上の構成により、本実施形態では、上記第５の実施形態と同様な作用・効果を奏することができる。また、本実施形態では、領域Ｂにおいて、拡散阻止部としての突起部材３３ａ及び３３ｂが各々枠状に設けられているので、第５の実施形態のものに比べて、オイル１７中に溶出した成分ｆが複数の画素領域Ｐ側に拡散するのを容易に阻止することができる。
【０１６１】
［第７の実施形態］
図２０は、本発明の第７の実施形態にかかる表示素子における、有効表示領域、拡散阻止部の領域、及びシール剤による封止領域を説明する図である。図２１は、図２０に示した表示素子の要部の製造工程を説明する図であり、図２１（ａ）〜図２１（ｃ）は、一連の主な製造工程を説明している。
【０１６２】
図において、本実施形態と上記第５の実施形態との主な相違点は、シール剤と密着するように突起部材を設けた点である。なお、上記第５の実施形態と共通する要素については、同じ符号を付して、その重複した説明を省略する。
【０１６３】
つまり、図２０に示すように、本実施形態の表示素子１０では、領域Ｂにおいて、拡散阻止部としての突起部材３３ｃが枠状に設けられている。この突起部材３３ｃは、下部基板３から上部基板２に向かって突出するように、下部基板３の表示用空間Ｓ側の表面側に設けられたものであり、オイル１７中に溶出した成分ｆが複数の画素領域Ｐ側に拡散するのを阻止するようになっている。また、この突起部材３３ｃは、第５の実施形態のものと異なり、封止領域Ｃに設けられたシール剤Ｆと密着するように設けられている。
【０１６４】
また、本実施形態の表示素子１０では、図２１（ａ）に示すように、下部基板３の表面に対して、例えばフォトリソ法を用いて、ＵＶ硬化樹脂を用いた第１のリブ部材１４ａが画素領域Ｐ単位に形成される。また、この第１のリブ部材１４ａの形成と同時に、領域Ｂにおいて、例えばＵＶ硬化樹脂を用いた突起部材３３ｃが、フォトリソ法によって形成される。その後、上部基板２及び下部基板３に対して、それらの各表面の全面を覆うように、撥水膜１２及び１５がそれぞれ形成される。
【０１６５】
次に、図２１（ｂ）に示すように、例えばディスペンサ装置により、複数の各画素領域Ｐ内に極性液体１６が充填される。その後、下部基板３の封止領域Ｃに対応する部分上に、ＵＶ硬化樹脂及び／または熱硬化樹脂からなるシール剤Ｆが枠状に載置される。
【０１６６】
その後、図２１（ｃ）に示すように、上部基板２及び下部基板３では、シール剤Ｆが封止領域Ｃに硬化されることにより、上部基板２及び下部基板３が互いに貼り合わせられる。また、有効表示領域Ａと封止領域Ｃとの間の領域Ｂには、拡散阻止部としての突起部材３３が封止領域Ｃに設けられたシール剤Ｆと密着するように設けられている。
【０１６７】
以上の構成により、本実施形態では、上記第５の実施形態と同様な作用・効果を奏することができる。また、本実施形態では、突起部材３３ｃは、シール剤Ｆと密着するように設けられているので、当該シール剤Ｆの成分ｆが溶出するのを抑えることができ、シール剤Ｆの成分ｆが複数の画素領域Ｐ側に拡散するのを容易に阻止することができる。
【０１６８】
尚、上記の実施形態はすべて例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって規定され、そこに記載された構成と均等の範囲内のすべての変更も本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１６９】
例えば、上記の説明では、表示部を備えた画像表示装置に本発明を適用した場合について説明したが、本発明は文字及び画像を含んだ情報を表示する表示部が設けられた電気機器であれば何等限定されるものではなく、例えば電子手帳等のＰＤＡなどの携帯情報端末、パソコンやテレビなどに付随する表示装置、あるいは電子ペーパーその他、各種表示部を備えた電気機器に好適に用いることができる。
【０１７０】
また、上記の説明では、極性液体への電界印加に応じて、当該極性液体を移動させるエレクトロウェッティング方式の表示素子を構成した場合について説明したが、本発明の表示素子は、これに限定されるものではなく、外部電界を利用して、表示用空間の内部で極性液体を動作させることにより、表示面側の表示色を変更可能な電界誘導型の表示素子であれば何等限定されるものではなく、電気浸透方式、電気泳動方式、誘電泳動方式などの他の方式の電界誘導型表示素子に適用することができる。
【０１７１】
但し、上記各実施形態のように、エレクトロウェッティング方式の表示素子を構成する場合の方が、極性液体を低い駆動電圧で高速に移動させることが可能となる。また、エレクトロウェッティング方式の表示素子では、極性液体の移動に応じて表示色が変更されており、液晶層などの複屈折材料を用いた液晶表示装置等と異なり、情報表示に使用される、バックライトからの光や外光の光利用効率に優れた高輝度な表示素子を容易に構成できる点でも好ましい。さらには、画素毎にスイッチング素子を設ける必要がないので、構造簡単で高性能なマトリクス駆動方式の表示素子を低コストで構成できる点でも好ましい。
【０１７２】
また、上記の説明では、信号電極、走査電極、及び参照電極と、信号ドライバ（信号電圧印加部）、走査ドライバ（走査電圧印加部）、及び参照ドライバ（参照電圧印加部）とを用いた構成について説明した。しかしながら、本発明は、複数の画素領域の外側で、かつ、第１及び第２の基板の外周部に枠状に設けられるとともに、第１及び第２の基板の間を封止するシール剤と、複数の画素領域とシール剤との間に設けられて、シール剤の成分が複数の画素領域側に拡散するのを阻止する拡散阻止部を設けたものであれば何等限定されない。
【０１７３】
具体的にいえば、複数の信号電極と複数の走査電極とを互いに交差するように、マトリクス状に設けるとともに、信号電極と走査電極との交差部単位に設けられた複数の画素領域毎に、スイッチング素子、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を設置する。そして、薄膜トランジスタのゲートに走査電極を接続して走査電圧印加部から電圧印加を行うよう構成する。さらに、薄膜トランジスタのソースに信号電極を接続して信号電圧印加部から電圧印加を行うよう構成するとともに、画素領域毎に設けた画素電極に薄膜トランジスタのドレインを接続して信号電極からの電圧を供給することで極性液体の移動動作を行わせるよう構成するものでよい。
【０１７４】
但し、上記の各実施形態のように、参照電極及び参照ドライバ（参照電圧印加部）を設ける場合の方が、スイッチング素子を画素領域毎に設けることなく、階調表示を行うときでも、表示品位が低下するのを防ぐことができるマトリクス駆動方式の表示素子を構成することができる点で好ましい。
【０１７５】
また、上記の説明では、バックライトを備えた透過型の表示素子を構成した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、拡散反射板などの光反射部を有する反射型や、前記光反射部とバックライトとを併用した半透過型の表示素子にも適用することができる。
【０１７６】
また、上記の説明では、塩化カリウムの水溶液を極性液体に用いた場合について説明したが、本発明の極性液体はこれに限定されるものではない。具体的にいえば、極性液体には、塩化亜鉛、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、アルカリ金属水酸化物、酸化亜鉛、塩化ナトリウム、リチウム塩、リン酸、アルカリ金属炭酸塩、酸素イオン伝導性を有するセラミックスなどの電解質を含んだものを使用することができる。また、溶媒には、水以外に、アルコール、アセトン、ホルムアミド、エチレングリコールなどの有機溶媒を使用することもできる。さらに、本発明の極性液体には、ピリジン系、脂環族アミン系、または脂肪族アミン系などの陽イオンと、フッ化物イオンやトリフラート等のフッ素系などの陰イオンとを含んだイオン液体（常温溶融塩）を使用することもできる。
【０１７７】
また、本発明の極性液体には、導電性を有する導電性液体と、所定以上の比誘電率、好ましくは１５以上の比誘電率を有する高誘電性を有する液体が含まれている。
【０１７８】
但し、上記の各実施形態のように、所定の電解質を溶かした水溶液を極性液体に使用する場合の方が、取扱性に優れるとともに、製造が簡単な表示素子を容易に構成することができる点で好ましい。
【０１７９】
また、上記の説明では、無極性のオイルを用いた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、極性液体と混じり合わない絶縁性流体であればよく、例えばオイルに代えて、空気を使用してもよい。また、オイルとして、シリコーンオイル、脂肪系炭化水素などを使用することができる。また、本発明の絶縁性流体には、所定以下の比誘電率、好ましくは５以下の比誘電率を有する流体が含まれている。
【０１８０】
但し、上記の各実施形態のように、極性液体と相溶性がない無極性のオイルを用いた場合の方が、空気と極性液体とを用いる場合よりは、無極性のオイル中で極性液体の液滴がより移動し易くなって、当該極性液体を高速移動させることが可能となり、表示色を高速に切り換えられる点で好ましい。
【０１８１】
また、上記の説明では、信号電極を上部基板（第１の基板）側または下部基板（第２の基板）側に設け、参照電極及び走査電極を下部基板側に設けた場合について説明した。しかしながら、本発明は、極性液体と接触するように、表示用空間の内部に信号電極を設置し、かつ、極性液体及び互いに電気的に絶縁された状態で、走査電極及び参照電極を第１及び第２の基板の一方側に設けるものであればよい。具体的にいえば、例えば信号電極を第１及び第２の基板の中間部分に設けるとともに、参照電極及び走査電極を第１の基板側に設けてもよい。
【０１８２】
また、上記の説明では、参照電極及び走査電極を有効表示領域側及び非有効表示領域側にそれぞれ設置した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、参照電極及び走査電極を非有効表示領域側及び有効表示領域側にそれぞれ設置してもよい。
【０１８３】
また、上記の説明では、参照電極及び走査電極を下部基板（第２の基板）の表示面側の表面に設けた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、絶縁材料からなる上記第２の基板の内部に埋設した参照電極及び走査電極を用いることもできる。このように構成した場合には、第２の基板を誘電体層として兼用させることができ、当該誘電体層の設置を省略することができる。さらに、誘電体層を兼用した第１及び第２の基板上に信号電極を直接的に設け、表示用空間の内部に当該信号電極を設置する構成でもよい。
【０１８４】
また、上記の説明では、透明な電極材料を用いて参照電極及び走査電極を構成した場合について説明したが、本発明は参照電極及び走査電極のうち、画素の有効表示領域に対向するように設置される一方の電極だけを透明な電極材料によって構成すればよく、有効表示領域に対向されない他方の電極には、アルミニウム、銀、クロム、その他の金属などの不透明な電極材料を使用することができる。
【０１８５】
また、上記の説明では、帯状の参照電極及び走査電極を用いた場合について説明したが、本発明の参照電極及び走査電極の各形状はこれに何等限定されない。例えば透過型に比べて、情報表示に用いられる光の利用効率が低下する反射型の表示素子では、線状や網状などの光ロスが生じ難い形状としてもよい。
【０１８６】
また、上記の説明では、信号電極に線状配線を用いた場合について説明したが、本発明の信号電極はこれに限定されるものではなく、網状配線などの他の形状に形成された配線も使用することができる。
【０１８７】
また、上記の説明では、黒色に着色された極性液体及びカラーフィルタ層を用いて、ＲＧＢの各色の画素を表示面側に設けた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数の画素領域が、表示面側でフルカラー表示が可能な複数の色に応じてそれぞれ設けられているものであればよい。具体的には、ＲＧＢ、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、及びイエロー（Ｙ）のＣＭＹ、またはＲＧＢＹＣなどに着色された複数色の極性液体を用いることもできる。
【０１８８】
また、上記の説明では、カラーフィルタ層を上部基板（第１の基板）の非表示面側の表面に形成した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１の基板の表示面側の表面や下部基板（第２の基板）側にカラーフィルタ層を設置することもできる。このように、カラーフィルタ層を用いる場合の方が、複数色の極性液体を用意する場合に比べて、製造簡単な表示素子を容易に構成できる点で好ましい。また、このカラーフィルタ層に含まれたカラーフィルタ部（開口部、遮光膜の開口部分）及びブラックマトリクス部（遮光膜）により、表示用空間に対し、有効表示領域及び非有効表示領域をそれぞれ適切に、かつ、確実に設定することができる点でも好ましい。
【０１８９】
また、上記第１の実施形態では、有効表示領域（複数の画素領域）における、第１及び第２の基板の表示用空間側の各表面上に撥水膜を設け、拡散阻止部の領域における、第１及び第２の基板の表示用空間側の各表面上には撥水膜を設けていない構成について説明した。また、上記第２及び第３の各実施形態では、拡散阻止部として、撥水膜の表面張力よりも高い表面張力を有する極性材料を用いた構成について説明した。また、上記第４の実施形態では、拡散阻止部として、撥水膜に対して、親水化処理を施した親水化部を用いた構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、拡散阻止部での表面張力が複数の画素領域での表面張力よりも高い値に設定されているものであればよく、当該拡散阻止部によってシール剤の成分を吸着することができ、シール剤の成分が複数の画素領域側に拡散するのを阻止することができる。
【０１９０】
また、上記第５及び第７の各実施形態では、第２の基板側に突起部材（拡散阻止部）を設ける構成について説明し、第６の実施形態では、第１及び第２の各基板側に突起部材（拡散阻止部）を設ける構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、第１及び第２の基板の少なくとも一方側に設けられるとともに、第１及び第２の基板の一方側及び他方側の一方から他方に向かって突出した突起部材を用いたものであればよい。例えば有効表示領域（複数の画素領域）の内部側を気密に区切るように、先端部が互いに密接するよう形成された突起部材を、第１及び第２の各基板に設ける構成でもよい。
【０１９１】
また、上記の説明以外に、上記第１〜第７の各実施形態を適宜組み合わせたものでよい。
【産業上の利用可能性】
【０１９２】
本発明は、極性液体に異常が生じるのを防ぐことができる表示性能に優れた表示素子、及びこれを用いた電気機器に対して有用である。
【符号の説明】
【０１９３】
１  画像表示装置（電気機器）
２  上部基板（第１の基板）
３  下部基板（第２の基板）
４  信号電極
５  参照電極
６  走査電極
７  信号ドライバ（信号電圧印加部）
８  参照ドライバ（参照電圧印加部）
９  走査ドライバ（走査電圧印加部）
１０  表示素子
１１  カラーフィルタ層
１１ｒ、１１ｇ、１１ｂ  カラーフィルタ部（開口部）
１１ｓ  ブラックマトリクス部（遮光膜）
１２、１５  撥水膜
１３  誘電体層
１４  リブ
１６  極性液体
１７  オイル（絶縁性流体）
３０  拡散阻止部
３１、３１’  極性材料（拡散阻止部）
３２  親水化部（拡散阻止部）
３３、３３ａ、３３ｂ、３３ｃ  突起部材（拡散阻止部）
Ｓ  表示用空間
Ｐ  画素領域
Ｐ１  有効表示領域
Ｐ２  非有効表示領域
Ｆ  シール剤
ｆ  成分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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