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TWI479192B - Display device - Google Patents

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TWI479192B
TWI479192B TW101117260A TW101117260A TWI479192B TW I479192 B TWI479192 B TW I479192B TW 101117260 A TW101117260 A TW 101117260A TW 101117260 A TW101117260 A TW 101117260A TW I479192 B TWI479192 B TW I479192B
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TW
Taiwan
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shutter
substrate
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wall
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TW101117260A
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TW201300830A (zh
Inventor
Takeomi Morita
Takahiko Muneyoshi
Hideki Nakagawa
Toshio Miyazawa
Katsumi Matsumoto
Original Assignee
Pixtronix Inc
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Publication date
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Publication of TW201300830A publication Critical patent/TW201300830A/zh
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    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/35—Optical coupling means having switching means
    • G02B6/351—Optical coupling means having switching means involving stationary waveguides with moving interposed optical elements
    • G02B6/353—Optical coupling means having switching means involving stationary waveguides with moving interposed optical elements the optical element being a shutter, baffle, beam dump or opaque element
    • G—PHYSICS
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Description

顯示裝置
本發明係關於一種顯示裝置。
MEMS顯示器(Micro Electro Mechanical System Display，微機電系統顯示器)係取代液晶顯示器而備受期待之顯示器(參照專利文獻1)。該顯示器與利用偏光之液晶擋閘方式不同，係以藉由機械擋閘方式開閉光之穿透窗而顯示影像。可藉由1擋閘之開閉，進行1像素之接通斷開動作。擋閘係藉由靜電引力而動作。
擋閘係配置於一對光穿透性基板之間的由密封件包圍之空間中，且以油填充該空間。油可防止用以驅動擋閘之彈簧的黏連，且可縮小與光穿透性基板之光折射率之差。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2008-197668號公報
作為MEMS顯示器之可靠性試驗之一，進行了所謂使試驗球落下於光穿透性基板上之試驗，結果發現會產生擋閘位移或脫離彈簧之現象。為了進行比較，對於未注入油之無油單元亦同樣地進行了試驗，結果未發現如此之破損。因此，確認擋閘之破損之原因係在於油流動。
本發明之目的在於防止因油流動導致之擋閘之破損。
(1)本發明之顯示裝置之特徵在於包括：空開間隔而配置之一對基板、填充於上述一對基板之間之油、配置於上述油內之擋閘、將上述擋閘向特定方向驅動(例如直線往復驅動)之配置於上述油內之驅動部、及於上述油內設置於上述一對基板中之一方上之壁部；且上述壁部係於上述擋閘之上述特定方向或正交於上述特定方向的方向上位於上述擋閘之旁邊，並於厚度方向上具有超過上述擋閘之高度，且至少一部分位於上述擋閘之側方。根據本發明，藉由設置壁部而可控制油之流動，因此可防止擋閘之破損。
(2)如(1)所記載之顯示裝置，其特徵亦可在於：上述壁部之至少一部分係於正交於上述擋閘之特定方向的方向上位於上述擋閘之相鄰兩方中之至少一方。
(3)如(2)所記載之顯示裝置，其特徵亦可在於：上述壁部之上述至少一部分之上述擋閘之上述特定方向的寬度超過上述擋閘之上述特定方向之長度。
(4)如(1)至(3)中任一項所記載之顯示裝置，其特徵亦可在於：上述壁部之至少一部分係於上述特定方向上位於上述擋閘之相鄰兩方中之至少一方。
(5)如(1)至(4)中任一項所記載之顯示裝置，其特徵亦可在於：上述壁部包含於相鄰彼此間空開間隔而設置之複數個分割壁部。
(6)如(1)至(5)中任一項所記載之顯示裝置，其特徵亦可在於：上述驅動部係設置於上述一對基板中之一方上， 且上述壁部係設置於設置有上述驅動部之一方之上述基板上。
(7)如(1)至(5)中任一項所記載之顯示裝置，其特徵亦可在於：上述驅動部係設置於上述一對基板中之一方上，且上述壁部係設置於除設有上述驅動部之一方之上述基板之外的其他上述基板上。
(8)如(1)至(5)中任一項所記載之顯示裝置，其特徵亦可在於：上述驅動部係設置於上述一對基板中之一方上，且上述壁部包括：設置於一方之上述基板上之底座部、及以與上述底座部相對向之方式設置於另一方之上述基板上之柱狀部。
(9)如(1)至(8)中任一項所記載之顯示裝置，其特徵亦可在於：包括排列複數行複數列之複數個上述擋閘，且彼此相鄰之上述擋閘係避開於上述特定方向及正交於上述特定方向的方向中之至少一個方向上平行移動之位置而排列。
以下，參照圖式說明本發明之實施形態。
圖1係本發明之實施形態之顯示裝置之側視圖。顯示裝置包括分別具有光穿透性之一對基板10、12(例如玻璃基板)。一對基板10、12以空開間隔(參照圖4)而相對向之方式配置。圖2係圖1所示之顯示裝置之俯視圖。於圖2中，以假想線而示出上側之基板10而表示內部構造。如圖2所示，於下側之基板12上設置有複數(多數)個擋閘14。
圖3係擋閘及其驅動部之俯視圖。擋閘14包含半導體或金屬等無機材料，且係包括驅動開口16之平板。光通過驅動開口16，並以擋閘14之驅動開口16以外之部分將光阻斷。驅動開口16成為於一方向上較長之形狀。再者，如圖1所示，光係自重疊於基板上之背光裝置18而供給。
擋閘14由第1彈簧20支持而自基板12浮起(參照圖4)。藉由複數個(於圖3中為4個)第1彈簧20來支持擋閘14。第1彈簧20係以第1固定部22固定於基板12上。
第1彈簧20包含可彈性變形之材料，並以可在平行於擋閘14之板面之方向上變形的方式配置。詳細而言，第1彈簧20包括：向離開擋閘14之方向(與驅動開口16之長度方向交叉(例如正交)之方向)延伸之第1部24、處於沿著驅動開口16之長度方向之方向上且自驅動開口16之長度方向之中央朝向外方向延伸之第2部26、及進而向離開擋閘14之方向(與驅動開口16之長度方向交叉(例如正交)之方向)延伸之第3部28。而且，擋閘14以於圖3中以箭頭表示之方式，以可於與驅動開口16之長度方向交叉(例如正交)之方向上移動之方式由第1彈簧20支持。
基板12上設置有由第2固定部30支持之第2彈簧32。第2彈簧32於較第1彈簧20之第2部26更遠離擋閘14之側，與該第2部26相對向。對第2固定部30施加電壓，並藉由因與第1彈簧20之第2部26之電位差產生之靜電引力，將第2部26向第2固定部30拉拽。若第2部26受到拉拽，則經由與第2部26為整體之第1部24，使擋閘14亦受到拉拽。即，第1彈 簧20及第2彈簧32係用以構成用以直線往復驅動擋閘14(用以於特定方向上驅動之)驅動部34者。驅動部34亦包含半導體或金屬等無機材料。
圖4係包含擋閘之部分之剖面圖。於上側之基板10上形成有遮光膜36。於遮光膜36中形成有固定開口38。擋閘14之上述之驅動開口16與遮光膜36之固定開口38係配置於相對向之位置上，且若二者連通則可使光通過，若藉由擋閘14之移動將遮光膜36之固定開口38遮蔽則可將光阻斷。換言之，以控制光向遮光膜36之固定開口38的通過及阻斷之方式，機械地驅動擋閘14。藉由相對應之1個驅動開口16及1個固定開口38構成1像素，並藉由多個像素來顯示影像。因此，設置有複數(多數)個擋閘14。擋閘14及驅動部34係配置於根據通過驅動開口16及固定開口38之光的有無及強弱而顯示影像之顯示區域中。
一對基板10、12係藉由圖2所示之密封材料40空開間隔而固定。密封材料40密接於一對基板10、12之彼此相對向之面上。又，密封材料40如圖2所示，以包括縫隙42而包圍空間之方式形成。端封44阻塞密封材料40之縫隙42，並將密封材料40包圍之空間密封，從而形成密封空間。
如圖4所示，於密封空間中填充油46(例如聚矽氧油)。擋閘14及驅動部34係配置於油46內。藉由油46可抑制擋閘14及驅動部34之運動所導致的振動，亦可防止第1彈簧20與第2彈簧32之黏連。於基板10、12包含玻璃之情形時，若使用與玻璃折射率接近之油46，則可藉由填充油46，而 減少於與一對基板10、12之界面上的光之反射。
如圖3所示，顯示裝置包括保持一對基板10、12間之間隔的分隔件48。圖5係顯示裝置之包含分隔件之部分的剖面圖。分隔件48亦設置於油46內。分隔件48如圖3所示，自擋閘14向傾斜方向偏移。具體而言，分隔件48避開自擋閘14向驅動方向偏移之位置、且避開向正交於驅動方向之方向偏移之位置而配置。分隔件48妨礙油46之流動，但未妨礙油46向對擋閘14產生影響最大之方向(擋閘14之驅動方向或正交於其之方向)之流動。
如圖5所示，分隔件48包含設置於上側之基板10上的第1分隔件部50、及設置於下側之基板12上的第2分隔件部52。第1分隔件部50包含樹脂。第2分隔件部52包括2層樹脂部54、56、及覆蓋於其表面之包含半導體膜或金屬膜之無機部58。於第1分隔件部50與第2分隔件部52之間空開間隙，且油46進入二者之間。若施加使基板10、12接近之力，則第1分隔件部50與第2分隔件部52之間隙變窄，使二者之間的油46流動。
如圖3所示，除了分隔件48以外，於基板12上亦設置有壁部60。壁部60亦配置於油46內。壁部60包含第1壁部62及第2壁部64。
第1壁部62係於正交於擋閘14之驅動方向的方向(於圖3中為左右方向)上位於擋閘14之旁邊(相鄰兩方或相鄰一方)。第1壁部62之長度(擋閘14之驅動方向之寬度)超過擋閘14之驅動方向之長度(寬度)。進而，較佳為，第1壁部62 之長度(寬度)為擋閘14進行直線往復驅動之區域的長度(寬度)以上。藉此，不論驅動之擋閘14位於哪一位置上，第1壁部62始終配置於擋閘14之側方。
第2壁部64係於擋閘14之驅動方向(於圖3中為上下方向)上位於擋閘14之旁邊(相鄰兩方或相鄰一方)。第2壁部64係配置於一對分隔件48之間。於分隔件48與第2壁部64之間存在間隙。又，第2壁部64包含複數個分割壁部66。於彼此相鄰之分割壁部66之間存在間隙。油46自該間隙流動，但即便如此油46之流動亦受到分割壁部66的控制。
根據本實施形態，由於藉由設置有壁部60而抑制油46之流動，故可防止擋閘14之破損。
圖6係表示包含壁部之部分之縱剖面之圖。壁部60係設置於設有驅動部34之一方之基板12上。壁部60具有於厚度方向上超過擋閘14之高度。壁部60至少一部分位於擋閘14之側方。
或者，作為變形例，如圖7所示，亦可將壁部160設置於除設有驅動部34之一方之基板12之外之其他基板10上。於此情形時，壁部160亦具有於厚度方向上超過擋閘14之高度。即，壁部160自圖7中位於上側之基板10向下方向延伸，通過擋閘14之側方，進而向其下方延伸。
或者，作為另一變形例，如圖8所示，壁部260亦可由設置於一方之基板12上之底座部268、及以與底座部268相對向之方式設置於另一方之基板10上之柱狀部270而構成。於此情形時，壁部260之一部分係位於擋閘14之側方。再 者，既可使底座部268及柱狀部270之間存在間隙，亦可使二者密接。圖8所示之壁部260亦發揮作為一對之基板10、12之分隔件之功能。
進而作為另一變形例，如圖9所示，於較分隔件48更接近擋閘14之位置(例如第1固定部22之旁邊)配置有壁部360。於此情形時，亦可使驅動部34之一部分(第1固定部22)與壁部360成為一體。
圖10係說明另一實施形態之顯示裝置之圖。於該例中，複數個擋閘414排列有複數行複數列。彼此相鄰之擋閘414係避開於驅動方向及正交於驅動方向的方向中之至少一個方向上平行移動之位置而排列。具體而言，擋閘414之各列(於圖10中為上下方向)上以一列排列，但於行方向(於圖10中為左右方向)上係傾斜地排列。即，擋閘414係配置為鋸齒狀。
於該例中，亦藉由壁部460抑制油46之流動。壁部460係於正交於擋閘414之驅動方向之側，配置於各擋閘414之一方之旁邊。於擋閘414之相反則之旁邊設置有分隔件448。
圖11係又一實施形態之顯示裝置之圖。於該例中，複數個擋閘514排列有複數行複數列。擋閘514之各列(於圖11中為上下方向)上以一列排列，但於行方向(於圖11中為左右方向)上傾斜地排列。即，彼此相鄰之擋閘514係避開於驅動方向及正交於驅動方向之方向中的至少一個方向上平行移動之位置而排列。
於該例中，亦藉由壁部560來控制油46之流動。壁部560 係於擋閘514之驅動方向側，配置於各擋閘514之相鄰兩方。該壁部560兼具分隔件之功能。
本發明並不限定於上述之實施形態而可進行各種變形。例如，於上述之實施形態中，在背光裝置18之側配置形成擋閘14之基板12，但亦可為如圖12所示之構造：於背光裝置18之側配置形成遮光膜36與固定開口38之基板10。進而，實施形態中所說明之構成可以實質上相同之構成、發揮相同作用效果之構成或可達成相同目的之構成來進行替換。
10‧‧‧基板
12‧‧‧基板
14‧‧‧擋閘
16‧‧‧驅動開口
18‧‧‧背光裝置
20‧‧‧第1彈簧
22‧‧‧第1固定部
24‧‧‧第1部
26‧‧‧第2部
28‧‧‧第3部
30‧‧‧第2固定部
32‧‧‧第2彈簧
34‧‧‧驅動部
36‧‧‧遮光膜
38‧‧‧固定開口
40‧‧‧密封材料
42‧‧‧縫隙
44‧‧‧端封
46‧‧‧油
48‧‧‧分隔件
50‧‧‧第1分隔件部
52‧‧‧第2分隔件部
54‧‧‧樹脂部
56‧‧‧樹脂部
58‧‧‧無機部
60‧‧‧壁部
62‧‧‧第1壁部
64‧‧‧第2壁部
66‧‧‧分割壁部
160‧‧‧壁部
260‧‧‧壁部
268‧‧‧底座部
270‧‧‧柱狀部
360‧‧‧壁部
414‧‧‧擋閘
448‧‧‧分隔件
460‧‧‧壁部
514‧‧‧擋閘
560‧‧‧壁部
圖1係本發明之實施形態之顯示裝置之側視圖。
圖2係圖1所示之顯示裝置之俯視圖。
圖3係擋閘及其驅動部之俯視圖。
圖4係包含顯示裝置之擋閘之部分之剖面圖。
圖5係包含顯示裝置之分隔件之部分之剖面圖。
圖6係表示包含壁部之部分之縱剖面之圖。
圖7係表示包含壁部之變形例之部分之縱剖面的圖。
圖8係表示包含壁部之另一變形例之部分之縱剖面的圖。
圖9係表示壁部之又一變形例之俯視圖。
圖10係說明另一實施形態之顯示裝置之圖。
圖11係說明又一實施形態之顯示裝置之圖。
圖12係說明實施形態之顯示裝置之變形例之圖。
14‧‧‧擋閘
16‧‧‧驅動開口
20‧‧‧第1彈簧
22‧‧‧第1固定部
24‧‧‧第1部
26‧‧‧第2部
28‧‧‧第3部
30‧‧‧第2固定部
32‧‧‧第2彈簧
34‧‧‧驅動部
48‧‧‧分隔件
60‧‧‧壁部
62‧‧‧第1壁部
64‧‧‧第2壁部
66‧‧‧分割壁部

Claims (11)

  1. 一種顯示裝置，其包含：一第一基板；相對向於該第一基板之一第二基板；填充於該第一及第二基板之間之油；配置於該油內之複數個擋閘，其中每一擋閘包括：配置於該油內且經組態以將該擋閘向一預定方向驅動之一靜電致動器；及與該擋閘相關聯之一壁，其中該壁設置於該油中且於該第一及第二基板之一者上，該壁位於該擋閘旁邊、具有沿著該擋閘之該預定方向延伸之一形狀、且於該擋閘之一厚度方向上具有超過該擋閘高度之一高度。
  2. 請求項1之顯示裝置，其中該壁之至少一部分係於正交於該特定方向的一方向上位於該擋閘之至少一側上。
  3. 如請求項2之顯示裝置，其中該壁之該至少一部分於該擋閘之該預定方向上具有一寬度，該寬度大於該擋閘於該特定方向上之一長度。
  4. 如請求項1之顯示裝置，其中該壁具有於該特定方向上位於該擋閘之至少一側上之至少一部分。
  5. 如請求項1之顯示裝置，其中該壁包含於相鄰彼此間空開一間隔而設置之複數個分割壁部。
  6. 如請求項1之顯示裝置，其中該靜電致動器及該壁皆設置於該第一基板上。
  7. 如請求項1之顯示裝置，其中該靜電致動器係設置於該第一基板上；且其中該壁係設置於該第二基板上。
  8. 如請求項1之顯示裝置，其中該靜電致動器係設置於該第一基板上；且其中該壁包括：設置於該第一基板上之一底座部；及設置於該第二基板上以與該底座部相對的柱狀部。
  9. 如請求項6至8中任一項之顯示裝置，其進一步包含與該第一及第二基板相對向之背光單元，其中該第一基板係配置於與該背光單元之側的相反側。
  10. 如請求項6至8中任一項之顯示裝置，其進一步包含與該第一及第二基板相對向之背光單元，其中該第一基板係配置於該背光單元之側。
  11. 如請求項1至8中任一項之顯示裝置，其中該顯示裝置包括於該第一及第二基板之間排列有複數行複數列之複數個該等擋閘；且其中該複數個擋閘之彼此相鄰之擋閘係避開於該特定方向及正交於該特定方向的一方向中之至少一個方向上平行移動之位置而排列。
TW101117260A 2011-05-17 2012-05-15 Display device TWI479192B (zh)

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