JP2000131627A - Optical modulation element and array type optical modulation element as well as plane display device - Google Patents

Optical modulation element and array type optical modulation element as well as plane display device

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JP2000131627A
JP2000131627A JP10305791A JP30579198A JP2000131627A JP 2000131627 A JP2000131627 A JP 2000131627A JP 10305791 A JP10305791 A JP 10305791A JP 30579198 A JP30579198 A JP 30579198A JP 2000131627 A JP2000131627 A JP 2000131627A
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light modulation
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Inventor
Koichi Kimura
宏一 木村
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Fuji Photo Film Co Ltd
富士写真フイルム株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve light utilization efficiency, to eliminate the need for a higher vacuum, to enable a larger area at a low cost, to make it possible to obtain higher image quality and to lower driving voltage. SOLUTION: The optical modulation element 20 displaces respective moving elements 15 to the prescribed extent in approximately parallel with a transparent substrate 1 between adjacent grid walls 5 by the effect of static electricity accompanying the voltage impression to the plural grid walls 5 which are pairing electrodes and the moving elements 15, thereby changing the relative positions of the respective moving elements 15 with respect to the optical modulation area 13 of the transparent substrate 1. As a result, the optical modulation element 20 executes the light modulation of the light introduced to the transparent substrate 1.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、静電気応力により可動子を位置変化させて光変調を行う光変調素子、及びアレイ型光変調素子、並びに、それを用いた平面表示装置に関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a position to change the mover by electrostatic stress light modulation device for performing optical modulation, and an array-type light modulation element, and relates to a flat display device using the same.

【0002】 [0002]

【従来の技術】入射光の振幅(強度)、位相又は進行方向などを制御して、画像やパターン化されたデータ等を処理・表示するものに、光変調素子がある。 BACKGROUND ART incident light amplitude (intensity), and controls the phase or direction of travel, in which processing and display pictures and patterned data and the like, there is a light modulation element. 光変調素子は、光を透過させる物質の屈折率を物質に印加する外場によって変化させ、屈折、回折、吸収、散乱等などの光学現象を介して、最終的にこの物質を透過又は反射する光の強度を制御する。 Light modulation element, the refractive index of a material that transmits light is changed by an external field applied to the material, refraction, diffraction, absorption, via the optical phenomena such as scattering, etc., finally transmits or reflects the substance to control the intensity of the light. この光変調素子の一つには、液晶の電気光学効果を利用した液晶光変調素子がある。 This one optical modulation element, there is a liquid crystal light modulation element using a liquid crystal electro-optic effect. この液晶光変調素子は、薄型の平面表示装置である液晶表示装置に好適に用いられている。 The liquid crystal light modulation device is preferably used for a liquid crystal display device is a flat display device thin.

【0003】液晶表示装置は、一対の導電性透明膜を形成した基板間に、基板と平行に且つ両基板間で90°ねじれた状態にするように配向したネマティック液晶を入れて封止し、これを直交した偏光板で挟んだ構造を有する。 The liquid crystal display device, between the substrate formed with the pair of conductive transparent films, sealed put oriented nematic liquid crystal to a state of twisted 90 ° between the substrate and parallel to and the substrates, having sandwiched by polarizing plates orthogonally this. この液晶表示装置による表示は、導電性透明膜に電圧を印加することで液晶分子の長軸方向が基板に対して垂直に配向され、バックライトからの光の透過率が変化することを利用して行われる。 Display by the liquid crystal display device, the long axis direction of liquid crystal molecules by applying voltage to the conductive transparent film is oriented perpendicular to the substrate, by utilizing the fact that the transmittance of light from the backlight is changed It is performed Te. 良好な動画像対応性を持たせるためには、TFT(薄膜トランジスタ)を用いたアクティブマトリクス液晶パネルが使用される。 In order to impart good moving image correspondence is an active matrix liquid crystal panel using a TFT (thin film transistor) is used.

【0004】プラズマ表示装置は、ネオン、ヘリウム、 [0004] The plasma display device, neon, helium,
キセノン等の希ガスを封入した二枚のガラス板の間に、 The two glass plates enclosing a rare gas such as xenon,
放電電極に相当する規則的に配列した直交方向の電極を多数配置し、それぞれの対向電極の交点部を単位画素とした構造を有する。 Multiple orthogonal direction of the electrode which is regularly arranged corresponding to the discharge electrodes are arranged, having the structure of the intersection portion of each of the counter electrodes and the unit pixel. このプラズマ表示装置による表示は、画像情報に基づき、それぞれの交点部を特定する対向電極に、選択的に電圧を印加することにより、交点部を放電発光させ、発生した紫外線により蛍光体を励起発光させて行われる。 Display by this plasma display device, based on image information, to the counter electrode to identify the respective intersections, selectively by applying a voltage, the intersection portion is discharged emitting excitation light emitting phosphor by the generated UV It is done by.

【0005】FEDは、微小間隔を介して一対のパネルを対向配置し、これらパネルの周囲を封止する平板状の表示管としての構造を有する。 [0005] The FED, a pair of panels disposed opposite via a small gap, having a structure as flat display tube to seal the periphery of the panels. 表示面側のパネルの内面には、蛍光膜が設けられ、背面パネル上には個々の単位発光領域毎に電界放出陰極が配列される。 The inner surface of the display surface panel, the fluorescent film is provided, the field emission cathode is arranged in each unit light emitting each region on the back panel. 代表的な電界放出陰極は、微小サイズのエミッタティプと称される錐状突起状の電界放出型マイクロカソードを有している。 Exemplary field emission cathode has a conical protruding field emission microcathodes called emitter Tipu of minute size.
このFEDによる表示は、エミッタティプを用いて電子を取り出し、これを蛍光体に加速照射することで、蛍光体を励起させて行われる。 The display by the FED takes out electrons by using an emitter Tipu, by accelerating irradiating this phosphor is performed by exciting the phosphor.

【0006】 [0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述した従来の平面表示装置には、以下に述べる種々の問題があった。 [SUMMARY OF THE INVENTION However, the conventional flat display device described above has various problems as described below. 即ち、液晶表示装置では、バックライトからの光を偏光板、透明電極、カラーフィルターの多数層に透過させるため、光利用効率が低下する問題があった。 That is, in the liquid crystal display device, for transmitting light from the backlight polarizer, the transparent electrodes, the multiple layers of the color filter, the light use efficiency is a problem of decrease. また、高品位型にはTFTが必要とされ、且つ二枚の基板間に液晶を注入して配向させなければならないことも相まって、大面積化が困難である。 Further, the high-grade type TFT is required, combined may be necessary and are oriented by injecting liquid crystal between two substrates, it is difficult to a large area. さらに、配向した液晶分子に光を透過させるため、視野角度が狭くなるという欠点があった。 Furthermore, for transmitting light to the liquid crystal molecules oriented, it has a drawback that the viewing angle becomes narrow.

【0007】プラズマ表示装置では、画素毎にプラズマを発生させるための隔壁形成により製造コストが高くなると共に、大重量となる欠点があった。 [0007] In the plasma display apparatus has a drawback that the manufacturing cost by forming barrier ribs for a plasma is generated for each pixel is increased, a larger weight. また、放電電極に相当する多数の電極を、単位画素毎に規則的に配列しなければならない。 Also, a number of electrodes corresponding to the discharge electrodes must be regularly arranged in each unit pixel. このため、高精細になると放電効率が低下し、また真空紫外線励起による蛍光体の発光効率が低いために、高電力効率で高精細、高輝度の画像が得難い欠点があった。 Therefore, the discharge efficiency becomes higher definition is lowered, also due to the low luminous efficiency of the phosphor by vacuum ultraviolet excitation, high resolution with high power efficiency, high-intensity image there is difficult to obtain disadvantages. さらに、駆動電圧が高く、駆動IC Further, high driving voltage, the driving IC
が高価な欠点もあった。 There was also expensive drawbacks.

【0008】FEDでは、放電を高効率且つ安定化させるために、パネル内を超高真空にする必要があり、プラズマ表示装置と同様に製造コストが高くなる欠点があった。 [0008] In FED, in order to high efficiency and stabilize the discharge, it is necessary to make the panel UHV, there is a disadvantage that the same manufacturing cost and a plasma display device is increased. また、電界放出した電子を加速して蛍光体へ照射するため、高電圧が必要となる不利もあった。 Further, in order to irradiate accelerated electrons field-emitted to the phosphor was also disadvantageous that a high voltage is required.

【0009】本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、光利用効率が良く、高真空化が不要で、且つ安価なコストで大面積化が可能であり、しかも、高画質が得られると共に、駆動電圧が低い光変調素子、及びアレイ型光変調素子、並びに、それを用いた平面表示装置を提供することを目的としている。 [0009] The present invention has been made in view of the above circumstances, well light utilization efficiency, a high vacuum of is unnecessary, it can have a large area with inexpensive cost, moreover, the image quality can be obtained , low driving voltage optical modulator element, and an array-type light modulation element, and has an object to provide a flat display device using the same.

【0010】 [0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するための本発明に係る請求項1の光変調素子は、変調する光に対して透明な透明基板と、該透明基板上に立設され導電性を有する固定壁と、前記透明基板上の固定壁の立設領域外に光変調領域となる開口部を残して敷設された遮光膜と、前記開口部上を略水平方向に移動可能に支持された遮光性及び導電性を有する可動子と、前記固定壁と前記可動子との間に電圧を印加することで、前記可動子を静電気力により移動させ、前記開口部を覆う遮光面積を変化させる可動子移動手段と、を備え、前記可動子の移動により前記光変調領域を通る光の透過率を変化させて光変調することを特徴とする。 Means for Solving the Problems An optical modulation element according to claim 1 according to the present invention for achieving the above object, a transparent transparent substrate the modulated light, conductive erected on the transparent substrate movably supporting a fixed wall having a gender, and a light shielding film which is laid, leaving an opening serving as a light modulation area to stand 設領 outside of the fixed wall on the transparent substrate, substantially horizontally over the opening and a mover having a light shielding property and conductivity is, by applying a voltage between said fixed wall mover, the mover is moved by electrostatic force, change the light shielding area covering the opening and a mover moving means for, by changing the transmittance of light through the optical modulation region, characterized in that the light modulated by the movement of the movable element.

【0011】この光変調素子では、各可動子を静電気の作用によって透明基板と略平行に変位させ、透明基板の光透過領域及び遮光領域に対する各可動子の相対位置を変化させる。 [0011] In this optical modulation element, each movable member is displaced parallel transparent substrate substantially by the action of static electricity, to change the relative position of each movable element of the transparent substrate to light transmissive region and a light-shielding region. これにより透明基板に入射する光を光変調する。 Thereby optical modulation of light incident on the transparent substrate. 即ち、各可動子を透明基板の光変調領域に重なる位置に移動させることにより、透明基板に導入された光を遮光する一方、各可動子を透明基板上の遮光膜に重なる位置に移動させることにより、透明基板に導入された光を光変調素子の上方に出射することができる。 That is, by moving a position overlapping each mover to the light modulating area of ​​the transparent substrate, while shielding the light introduced into the transparent substrate, it is moved to a position overlapping the light shielding film on the transparent substrate of each movable element Accordingly, it is possible to emit the light introduced into the transparent substrate over the light modulation element.

【0012】請求項2の光変調素子は、前記固定壁は、 [0012] Light modulation element according to claim 2, wherein the fixed wall,
所定間隔を空けて略平行に複数本立設され、各格子壁の間に前記遮光膜と前記可動子とをそれぞれ設けたことを特徴とする。 At predetermined intervals a plurality Hontate set substantially parallel, characterized in that the said movable element and said light-shielding film between each lattice walls respectively.

【0013】この光変調素子では、前記固定壁を所定間隔を空けて略平行に複数本立設し、各格子壁の間に遮光膜と可動子とをそれぞれ設けたことにより、複数の光変調領域に対して光の透過率を変化させることができる。 [0013] In this optical modulation element, by the fixed wall plurality Hontate set substantially in parallel at predetermined intervals, respectively provided a light shielding film and the movable element between each grid wall, a plurality of optical modulation region it is possible to change the transmittance of light to.
また、可動子の変位量を少なくすることができ、可動子も小型軽量化できることから、低電圧で高速な光変調を安定して行うことができる。 Further, it is possible to reduce the displacement amount of the movable element, since the movable member can be reduced in size and weight, it is possible to perform high-speed optical modulation at low voltages stably.

【0014】請求項3の光変調素子は、前記遮光膜が、 [0014] Light modulation element according to claim 3, wherein the light-shielding film,
隣接する前記格子壁の間で、一方の格子壁の側に接して他方の格子壁の側に開口部を形成するように敷設され、 Between adjacent said grid walls, it is laid against the side of one of the grid walls to form an opening in the side of the other grating wall,
前記可動子は前記開口部を覆うように前記他方の格子壁の側に設けられたことを特徴とする。 The mover is characterized in that provided on the side of the other grating wall to cover the opening.

【0015】この光変調素子では、隣接する格子壁の間で、一方の格子壁の側に接して他方の格子壁の側に開口部を形成するように遮光膜を敷設して、形成された開口部が覆われるように可動子を他方の格子壁の側に設けることにより、透明基板、格子壁、及び可動子の遮光領域を、セルフアライメントにより同時に形成することが可能となる。 [0015] In this optical modulation element, between adjacent grid walls, in contact with the side of one of the grid walls by laying a light-shielding film so as to form an opening in the side of the other grating wall, formed by providing the movable member so that the opening is covered on the side of the other grating wall, transparent substrate, the lattice walls, and the light shielding region of the movable element, it is possible to form simultaneously by self-alignment.

【0016】請求項4の光変調素子は、前記固定壁が、 The optical modulation element according to claim 4, wherein the fixed wall,
遮光性を有していることを特徴とする。 Characterized in that it has a light blocking property.

【0017】この光変調素子では、固定壁が遮光性を有していることで、光変調に寄与しない透明基板に導入される光を確実に遮光することができ、光変調能力を向上させることができる。 [0017] In this optical modulation element, by fixing wall has a light shielding property, light entering the transparent substrate which does not contribute to the light modulation can be reliably shielded from light, to improve the light modulation capability can.

【0018】請求項5の光変調素子は、前記可動子が、 The optical modulation element according to claim 5, wherein the movable element is,
前記透明基板に対して略垂直に形成された導電部と遮光部とからなることを特徴とする。 Characterized by comprising the substantially light-shielding portion vertically formed conductive portion with respect to the transparent substrate.

【0019】この光変調素子では、可動子の導電部及び遮光部を透明基板に対して略垂直に形成することで、導電部による静電気力の発生効率を向上させ、より安定して可動子が移動可能になる。 [0019] In this optical modulation element, by substantially perpendicularly form the conductive portion and the shielding portion of the movable element relative to the transparent substrate, thereby improving the generation efficiency of the electrostatic force by the conductive portion, and more stable armature It becomes movable.

【0020】請求項6の光変調素子は、前記可動子が、 The optical modulation element according to claim 6, wherein the mover,
前記透明基板に対して略垂直に形成された導電部と、前記透明基板に対して略水平に形成された遮光部とからなることを特徴とする。 Wherein a conductive portion which is substantially vertically formed, that composed of a shielding portion which is substantially horizontally formed with respect to said transparent substrate to said transparent substrate.

【0021】この光変調素子では、可動子の導電部を透明基板に対して略垂直に、遮光部を透明基板に対して略水平に形成することで、導電部による静電気力の発生効率を向上させつつ、遮光部による遮光効率を高めて必要最小限の膜厚で良好な遮光性を得ることができる。 [0021] In this optical modulation element, substantially perpendicular to the conductive portion of the movable element relative to the transparent substrate, generally by horizontally formed, improving the generation efficiency of the electrostatic force by the conductive portion of the light shielding portion with respect to the transparent substrate while, it is possible to obtain good light-shielding properties with minimum thickness required to enhance the shielding effectiveness by the light shielding unit.

【0022】請求項7の光変調素子は、前記可動子移動手段が、各可動子の非動作時には前記可動子と固定壁との間の電位を一致させる一方、各可動子の動作時には該可動子の移動方向側の固定壁と前記可動子との間に異なる電位を印加することを特徴とする。 The optical modulation device according to claim 7, wherein the movable element moving means, while at the time of non-operation of the movable element to match the potential between the mover and the fixed wall, the movable during operation of the movable element and applying different potentials between the moving direction side of the fixed wall of the child and the mover.

【0023】この光変調素子では、各可動子の非動作時には、可動子と固定壁との間の電位が一致しているために静電気力は作用せずにニュートラル位置で静止する。 [0023] In this optical modulation device, at the time of non-operation of each movable member, the electrostatic force in the potential between the mover and the fixed wall is matched to rest in the neutral position without action.
また、各可動子の動作時には、可動子と固定壁との間が異なる電位となり、可動子は発生する静電吸引力により固定壁側に移動する。 Further, at the time of operation of the movable member, becomes different potentials between the movable element and the fixed wall, the movable element is moved to the stationary wall by the electrostatic attraction force generated. この移動によって正確且つ安定して光変調が行われる。 This accurately and stably light modulation is performed by the mobile.

【0024】請求項8の光変調素子は、前記可動子移動手段が、前記可動子に隣接する一方の固定壁を画像信号電極に接続すると共に、他方の固定壁を走査信号電極に接続し、前記可動子を近接する側の固定壁と同じ電極に接続することを特徴とする。 The optical modulation element according to claim 8, wherein the movable element moving means, connected to one of the fixed wall adjacent to said movable member while connected to the image signal electrode, the other fixed wall to the scan signal electrodes, It characterized in that it connected to the same electrode and the fixed wall on the side adjacent the movable element.

【0025】この光変調素子では、固定壁を交互に画像信号電極と走査信号電極に接続することにより、可動子の動作時に、可動子が極性の異なる側の固定壁に吸引されて移動することで光変調される。 [0025] In this optical modulation element, by connecting to the image signal electrode and the scan signal electrodes fixed wall alternately, during the operation of the movable member, the movable member moves is attracted to the different sides of the fixed wall polar in the light modulation.

【0026】請求項9の光変調素子は、前記可動子移動手段が、前記走査信号電極又は画像信号電極のいずれか一方の電極を前記固定壁に接続すると共に、他方の電極を前記可動子に接続することを特徴とする。 The optical modulation element according to claim 9, wherein the movable element moving means, either of the electrodes of the scanning signal electrodes and image signal electrodes while connected to the fixed wall, and the other electrode on the movable element characterized in that it connects.

【0027】この光変調素子では、走査信号電極又は画像信号電極のいずれか一方の電極に可動子が全て接続され、他方の電極に格子壁が全て接続されるので、配線構造及びその形成プロセスが簡略化される。 [0027] In this optical modulation device is connected mover all on one of the electrodes of the scan signal electrodes and image signal electrodes, since the lattice walls are all connected to the other electrode, the wiring structure and forming process It is simplified.

【0028】本発明に係る請求項10のアレイ型光変調素子は、請求項1〜請求項9のいずれか1項記載の光変調素子を、一次元又は二次元のマトリクス状に配置して構成したことを特徴とする。 The array-type light modulation element according to claim 10 according to the present invention, the light modulation element according to any one of claims 1 to 9, arranged in a one-dimensional or two-dimensional matrix structure characterized in that it was.

【0029】このアレイ型光変調素子では、一次元又は二次元のマトリクス状に配列された光変調素子を、画像情報に基づき選択的に駆動することで、画像情報の表示処理が可能になる。 [0029] In the array-type light modulation element, the optical modulation elements arranged in one-dimensional or two-dimensional matrix, to selectively driven based on image information, allowing the display processing of the image information.

【0030】本発明に係る請求項11の平面表示装置は、請求項10記載のアレイ型光変調素子と、該アレイ型光変調素子に対向配置した平面光源と、前記アレイ型光変調素子を挟み前記平面光源の反対側に設けた蛍光体と、を具備し、前記アレイ型光変調素子を透過した光によって前記蛍光体を発光表示させることを特徴とする。 The flat display device of claim 11 according to the present invention sandwiches an array type optical modulator according to claim 10, a flat light source that is disposed opposite to the array-type light modulation element, the array-type light modulation element wherein anda phosphor provided on the opposite side of the flat light source, characterized in that for the light-emitting display of the phosphor by light transmitted through the array-type light modulation element.

【0031】この平面表示装置では、電気機械動作によって可動子が透明基板上の遮光膜に重なり合うと、透明基板に導入された光は光変調領域を通過して光変調素子の上方へ出射され、出射した光が蛍光体を励起して画像情報に基づいた画像の表示を可能にする。 [0031] In this flat display device, when the movable element by an electromechanical operation overlap the light shielding film on the transparent substrate, light introduced into the transparent substrate is emitted through the light modulation area upward of the light modulation element, the emitted light excites the phosphor to allow display of the image based on the image information.

【0032】請求項12の平面表示装置は、前記平面光源が、前記光変調素子の透明基板を導光板とすると共に、該透明基板に光源からの光を導入して構成したことを特徴とする。 The flat display device according to claim 12, wherein the plane light source, as well as a transparent substrate a light guide plate of the optical modulator, characterized by being configured to introduce the light from the light source to the transparent substrate .

【0033】この平面表示装置では、光変調素子の透明基板を導光板として使用するため、平面表示装置の構成が簡略化され、装置の小型化、低コスト化を図ることができる。 [0033] In this flat display device, for use a transparent substrate of the optical modulator as a light guide plate, the structure of the flat display device is simplified, it is possible to achieve miniaturization of the device, cost reduction.

【0034】請求項13の平面表示装置は、前記平面光源から出射される光が、紫外光であることを特徴とする。 The flat display device according to claim 13, the light emitted from the flat light source, characterized in that it is ultraviolet light.

【0035】この平面表示装置では、蛍光体を励起することによる発光表示が可能となる。 [0035] In this flat display device, it is possible to light emitting display by exciting the phosphor.

【0036】 [0036]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る光変調素子及びアレイ型光変調素子並びに平面表示装置の好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the preferred embodiments with reference to the drawings of the optical modulation element and the array-type light modulation element as well as a flat display device according to the present invention. 図1に本発明に係る光変調素子の一部分を切り欠いた斜視図、図2に図1に示す光変調素子を単純マトリクス構成として配列したアレイ型光変調素子の平面図、図3に図1に示す光変調素子をアクティブマトリクス構成として配列したアレイ型光変調素子の平面図を示した。 Perspective view cut away a portion of the optical modulator according to the present invention in FIG. 1, a plan view of the array type optical modulator having an array of light modulating elements as a simple matrix arrangement shown in FIG. 1 in FIG. 2, FIG. 1 to FIG. 3 the light modulation element shown in shows a plan view of an array-type light modulation elements arranged as an active matrix configuration.

【0037】図1に示すように、絶縁性を有し変調しようとする光に対して透明な透明基板1上には、一定の間隔を隔てて複数の遮光膜3を形成してある。 As shown in FIG. 1, on a transparent transparent substrate 1 for light to be modulated has an insulating property, it is formed with a plurality of light-shielding film 3 at regular intervals. この遮光膜3は、透明基板下側からの光を遮光して上側への光出射を阻止している。 The light-shielding film 3 is to prevent the light emitted to the upper side and blocks light from the transparent substrate lower side. また、透明基板1上には隣接する遮光膜3の間に格子壁5を一方の遮光膜3に接して設けてある。 Further, on the transparent substrate 1 is provided in contact with the grid wall 5 between the light-shielding film 3 adjacent to the one light shielding film 3. 格子壁5の内部には、帯状の導電体(帯電体)8が形成されており、この導電体8の表面は絶縁体9によって被覆されている。 Inside the grid wall 5, the strip conductor has (charged body) 8 is formed, the surface of the conductor 8 is covered with an insulator 9. そして、格子壁5の上端面には遮光膜11が形成されている。 Then, the upper end face of the grid wall 5 light shielding film 11 is formed. 従って、透明基板1の下方から導入された光は、図1に示す状態においては格子壁5 Thus, light introduced from below the transparent substrate 1, the lattice wall 5 is in the state shown in FIG. 1
の上端面から出射されないようになっている。 So as not emitted from the upper end surface of the. この格子壁5は、光変調素子及び表示装置として用いた場合、コントラスト比を向上させるブラックマトリクスとして利用することができる。 The grid wall 5, when used as a light modulation device and a display device, can be used as a black matrix to improve the contrast ratio.

【0038】格子壁5と、格子壁5に接しない他方の遮光膜3との間には、光変調領域13が形成される。 [0038] The grid wall 5, between the other of the light-shielding film 3 not in contact with the grid wall 5, the light modulation area 13 is formed. 透明基板1の下方から導入された光は、この光変調領域13 Light introduced from below the transparent substrate 1, the optical modulation region 13
を通過して透明基板1の上側へ出射される。 It is emitted to the upper side of the transparent substrate 1 through the. この光変調領域13の上方には可動子15が配設される。 Above the optical modulation region 13 the movable element 15 is arranged. 可動子1 Mover 1
5は、長手方向の両端に断面積の小さくなったくびれ部15aを有しており、このくびれ部15aが脆弱部となって変形することで、可動子15が透明基板1に対して平行な方向に移動可能となっている。 5 has a smaller becomes constricted portion 15a of the cross-sectional area in the longitudinal ends, by the constricted portion 15a is deformed becomes fragile portion, parallel armature 15 with respect to the transparent substrate 1 and it is movable in the direction. 可動子15には、帯状の導電体(帯電体)18と、該導電体18の上面に遮光膜19とがそれぞれ形成されている。 The movable element 15, a strip-shaped conductor and (charging member) 18, a light-shielding film 19 are formed on the upper surface of the conductor conductor 18. この導電体18と遮光膜19とは、遮光性導電膜により一体に形成したものであっても良い。 The conductor 18 and the light shielding film 19, the light-shielding conductive film may be one formed integrally. 例えば、可動子15は、金属、金属化合物、高不純物ドープ半導体、導電性高分子等を用いることができ、それ自身に遮光性を付与しても良い。 For example, movable element 15 is a metal, metal compound, a high impurity doped semiconductor may be used a conductive polymer or the like may be given a light-shielding property in itself. また、絶縁体の周囲(特に可動子の側面)に導電性膜を形成しても良い。 It is also possible to form a conductive film around (particularly mover side) of the insulator. この可動子15は、ニュートラル状態のとき(各導電体が同電位で静電気力が作用しないとき)、光変調領域13上に配置され、光変調領域1 The movable element 15, (when the electrostatic force is not applied on each conductor same potential) when the neutral state, is disposed on the light modulation area 13, the light modulation region 1
3を通過した光が光変調素子20上側へ出射されることを阻止する。 3 the light which has passed through the blocking being emitted to the optical modulation element 20 upward.

【0039】このように構成された光変調素子20は、 The light modulation device 20 constructed as described above,
図2に一例として示す二次元のアレイ型光変調素子23 Figure 2 a two-dimensional showing an example array-type light modulation element 23
を形成することができる。 It can be formed. アレイ型光変調素子23は、 Array-type light modulation element 23,
複数の走査信号電極25を平行に配列すると共に、複数の画像信号電極29を走査信号電極25に直交させて平行に配列している。 As well as arranging in parallel a plurality of scan signal electrodes 25, are arranged in parallel are perpendicular to a plurality of image signal electrodes 29 to the scan signal electrode 25. 勿論、この例に限らず、光変調素子を一次元に配列したアレイ型光変調素子としても良い。 Of course, this is not limited to the example, the light modulation device may be an array-type light modulation elements arranged in one dimension.
この走査信号電極25,画像信号電極29、及び、これらに出力する信号を制御する図示しない制御装置が可動子移動手段に相当する。 The scan signal electrode 25, the image signal electrode 29 and, to control the signal to be output to these control device (not shown) corresponds to the movable member moving means. ここにおいて、図2は単純マトリクスの構成図であるが、図3に示すようにTFT等の半導体スイッチ28を画素毎に設けたアクティブマトリクスや、図示は省略するが、接点部を有する可撓薄膜の静電気動作により動作させる電気機械スイッチを画素毎に設けたアクティブマトリクスの構成でも良い。 Here, although FIG. 2 is a block diagram of a simple matrix, active matrix and in which a semiconductor switch 28 such as a TFT, as shown in FIG. 3 for each pixel, although not shown, the flexible thin film having a contact portion electromechanical switch operating by an electrostatic operation may be an active matrix structure in which for each pixel. 尚、図1の光変調素子は、主としてフォトリソによるパターニング、エッチング、メッキ、印刷、転写等の種々の薄膜プロセス、厚膜プロセスにより形成可能である。 The optical modulation device of FIG. 1 may be formed primarily patterning by photolithography, etching, plating, printing, various thin film transfer processes such as, by thick film processes.

【0040】次に、単純マトリクス構成における画素部について説明する。 Next, a description will be given pixel portion simple matrix configuration. 光変調素子20は、走査信号電極2 Light modulation element 20, the scanning signal electrode 2
5と画像信号電極29の交差部にそれぞれ設けてある。 The intersection of the 5 and the image signal electrode 29 are provided, respectively.
これらの各光変調素子20は、図4(a)に示すように、 Each of these light modulation elements 20, as shown in FIG. 4 (a),
1つの可動子15に隣接する2つの格子壁5のうち、一方の格子壁を画像信号電極に接続すると共に、他方の格子壁を走査信号電極に接続している。 Of the two lattice wall 5 adjacent to the one movable element 15, as well as connect one lattice wall image signal electrode, is connected to the other lattice walls to the scan signal electrode. そして、可動子は、近接する側の格子壁と同じ電極に接続している。 The movable element is connected to the same electrode as the adjacent side lattice walls. 即ち、2つの格子壁5に挟まれた可動子15と遮光膜3がそれぞれ1つの光変調部を形成している。 That is, the two lattice wall 5 to the movable element 15 and the light shielding film 3 is sandwiched respectively form one optical modulating section. このような素子構成と電極接続により、走査信号電極25に対する画像信号電極29の電圧が0[V]のときは、図4(a)に示すように可動子はニュートラル状態である遮光状態となり、Va[V]のときは、図4(b)に示すように可動子は静電気力により移動して光透過状態となる。 Such a device structure and the electrode connection, when the voltage of the image signal electrode 29 is 0 [V] to the scanning signal electrodes 25, the movable element as shown in FIG. 4 (a) becomes a light shielding state in the neutral state, when the va [V], the movable element as shown in FIG. 4 (b) a light transmitting state moved by electrostatic force.

【0041】次に、このように構成される光変調素子2 Next, thus configured optical modulator 2
0、及びアレイ型光変調素子23の具体的な駆動方法を説明する。 0, and explain the specific method for driving the array-type light modulation element 23. 図5(a)に示すように、走査信号電極25、 As shown in FIG. 5 (a), the scan signal electrode 25,
画像信号電極29が同電位(0[V])である場合は、 If the image signal electrode 29 are at the same potential (0 [V]) is
可動子15は光変調領域13の上方に重なって位置し、 Mover 15 is located to overlap above the light modulation area 13,
光変調領域13を通過した光の光変調素子20上側への出射を阻止する。 Preventing emission of the light modulation element 20 above the light passing through the light modulation area 13.

【0042】一方、図5(b)に示すように、走査時、画像信号電極29に画像信号電圧Vaが印加され、走査信号電極25に0[V]の電圧が印加された場合は、画像信号電極29と格子壁5の導電体8、及び走査信号電極25と可動子15の導電体18とに蓄えられた電荷相互間の静電吸引力によって、可動子15が格子壁5に吸引されて、図中矢印で示すように透明基板1に対して平行に移動する。 On the other hand, as shown in FIG. 5 (b), during the scanning, the image signal voltage Va is applied to the image signal electrode 29, if the voltage of the scan signal electrodes 25 0 [V] is applied, the image by electrostatic attraction between the charge mutual stored in the conductor 18 of the signal electrode 29 and the conductor 8 of the grid wall 5, and the scanning signal electrode 25 and the mover 15, the mover 15 is sucked to the grid wall 5 Te, moves parallel to the transparent substrate 1 as shown by an arrow in FIG. この結果、光変調領域13における可動子15による光の遮断がなくなり、透明基板1を通過した光が光変調領域13から出射され、2値の光変調が可能になる。 As a result, there is no light blocking by the movable element 15 in the light modulator region 13, the light passing through the transparent substrate 1 is emitted from the light modulation area 13, allowing the light modulation binary. この基本原理により、図2に示した単純マトリクス構造で2次元光変調アレイを駆動することができる。 The basic principle, it is possible to drive the two-dimensional light modulator array in a simple matrix structure shown in FIG. この例では、走査信号電極25と画像信号電極29 In this example, the scan signal electrode 25 and the image signal electrode 29
との電圧と、それによる可動子15の変位との関係がヒステリシス特性を有することを利用し、その特性に応じて適応な電圧を両電極25,29に印加することにより行われる。 Voltage and, with it by using it has a hysteresis characteristic relationship between the displacement of the movable element 15, it is carried out by applying an adaptive voltage to both electrodes 25 and 29 according to its characteristics.

【0043】尚、上記第1実施形態において、印加電圧を全て0[V]としたニュートラル位置を図4(a)に示す遮光位置に設定し、図4(a)に示す遮光位置と図4(b) Incidentally, in the first embodiment, the neutral position with all 0 [V] applied voltage is set to the light shielding position shown in FIG. 4 (a), the light blocking position and 4 shown in FIG. 4 (a) (b)
に示す光透過位置との2値制御とすると、透明基板1、 When binary control of light transmission position shown in the transparent substrate 1,
格子壁5、及び可動子15の遮光領域を、セルフアライメントにより同時に形成することが可能となる。 Grid wall 5, and the light shielding region of the movable element 15, can be formed simultaneously by self-alignment.

【0044】即ち、可動子15を透明基板1に対して遮光位置となるように位置させた状態(図4(a)に示す状態)で、可動子15及び透明基板1に、上方から金属薄膜等を蒸着することにより、透明基板1、格子壁5、及び可動子15の遮光領域を同時に形成することができる。 [0044] That is, in a state where the mover 15 is positioned such that the blocking position relative to the transparent substrate 1 (the state shown in FIG. 4 (a)), the movable element 15 and the transparent substrate 1, a metal thin film from above by depositing the like, the transparent substrate 1, it is possible to form the lattice wall 5, and the light shielding region of the movable element 15 at the same time. これにより、可動子15上の遮光膜19と透明基板1上の遮光膜3、及び格子壁5上の遮光膜11との位置合わせが不要となり(セルフアライメント)、製造プロセスを高い形成精度を保ちつつ簡単にすることでき、以て、製造コストを低減することができる。 Thus, the alignment of the light shielding film 3 and the light-shielding film 11 on the grid wall 5, on the light shielding film 19 and the transparent substrate 1 on the movable element 15 is not required (self-alignment), maintaining a high forming accuracy the manufacturing process while able to simplify, it can be more than Te, to reduce the manufacturing cost. また、漏れ光の極めて少ない遮光膜を得ることができる。 Further, it is possible to obtain a very small light-shielding film of the leaked light. 尚、上記例の他に、格子壁5と可動子15及び遮光膜3の配置は如何なる配置形態であっても良い。 In addition to the above example, the arrangement of the grid wall 5 and the movable element 15 and the light shielding film 3 may be any arrangement forms. また、それに伴う各電極の接続方法、及び印加電圧は本発明の主旨に添うものであれば如何なる組み合わせであっても良い。 The connection method of each electrode associated therewith, and the applied voltage may be any combination as long as it do so gist of the present invention. 例えば、 For example,
図6(a)に本実施形態の一変形例として示すように、遮光膜3を、格子壁5に右側に接する位置と左側に接する位置とで交互に敷設すると共に、これに合わせてニュートラル位置における可動子15の位置を、光変調領域1 As shown as a modification of this embodiment in FIG. 6 (a), the light shielding film 3, as well as laying alternate between a position in contact with the position and left in contact with the right side in a grid wall 5, the neutral position In accordance with this the position of the movable element 15 in the optical modulation region 1
3の上方に重なるように位置させる配置形態としても良い。 3 may be arranged form to position so as to overlap the upwardly. この配置形態によれば、画像信号電極に可動子が全て接続され、走査信号電極に格子壁のみが接続されるので、配線構造及びその形成プロセスが簡略化される。 According to this arrangement form, the mover are all connected to the image signal electrode, because only the lattice wall is connected to the scan signal electrodes, the wiring structure and forming process can be simplified.

【0045】また、図7に示すように、図6(a)のニュートラル状態における可動子側の格子壁を透明基板1上の遮光膜3で代用した構成としても良い。 Further, as shown in FIG. 7, it may be configured to substitute by the light shielding film 3 on the grid walls transparent substrate 1 of the movable section in the neutral state of FIG. 6 (a). この構成では、格子壁を1つおきに省略することができ、配線構造及びその形成プロセスがより簡略化される。 In this configuration, it is possible to omit the lattice walls placed one interconnect structure and forming process can be more simplified. 尚、図7においては、可動子を画像信号電極に接続し、格子壁を走査信号電極に接続した例を示しているが、可動子を走査信号電極に、格子壁を画像信号電極に接続した構成であっても良く、この場合も同様な動作が得られる。 In FIG. 7, to connect the movable element to the image signal electrode, an example of connecting the grid walls on the scanning signal electrodes, a mover to the scan signal electrodes, and connecting the grid walls on the image signal electrode It may be a configuration, again the same operation is obtained.

【0046】上記各構成の光変調素子は、透明基板上で高密度に配列することが可能であり、高い解像度を容易に得ることができる。 The light modulation element of each construction, it is possible to densely arranged transparent substrate, it is possible to obtain a high resolution easily. そして、1画素を格子状とすることで変調に必要な可動子の変位量を小さくできると共に、可動子も小型軽量化できる。 Then, with one pixel can be reduced the amount of displacement of the movable element necessary for modulation by a lattice shape, the movable element can be reduced in size and weight. 従って、低電圧で高速な光変調を安定して行うことが可能となる。 Therefore, it becomes possible to perform high-speed optical modulation at low voltages stably. さらに、本実施形態の光変調素子を図3に示すようなアクティブマトリクス構成で駆動する場合は、前例の走査信号電極を共通電極として例えば0[V]を印加し、画像信号電極には画素スイッチを通じて所望の電圧(例えば0[V] Furthermore, when driving the optical modulator of this embodiment in an active matrix configuration, as shown in FIG. 3, by applying a precedent scanning signal electrodes as a common electrode for example 0 [V], the pixel switch the image signal electrode desired voltage through (e.g. 0 [V]
〜Va[V])を印加することにより駆動できる。 Can be driven by applying a ~Va [V]). この場合では、より大きなコントラスト比を得ることができ、また、印加電圧の値、印加時間等を適宜設定することにより連続階調を得ることができる。 In this case, more it is possible to obtain a large contrast ratio can also be obtained value of the applied voltage, a continuous-tone by the application time or the like set as appropriate. 尚、本実施形態においては、1画素に6つの光変調領域を備えた構成を示しているが、これに限らず、任意の複数個の光変調領域を備えた構成としても良い。 In the present embodiment shows the configuration with six optical modulation region in one pixel is not limited thereto, and may be configured to include any of a plurality of optical modulation region. また、透明基板1上の遮光膜3は、光変調素子20とは別体にして設けられた他の透明基板上に敷設して、該他の透明基板と透明基板1 The light-shielding film 3 on the transparent substrate 1, the light modulation element 20 laying on the other transparent substrate provided with a separate, said other transparent substrate and the transparent substrate 1
とを位置合わせしつつ接合した構成としても良い。 Preparative may be configured joined while aligning. この構成では光変調素子20の作製プロセスが単純化される。 Preparation process of the optical modulator 20 in this configuration is simplified.

【0047】次に、本発明に係る光変調素子の第2実施形態を説明する。 Next, a description will be given of a second embodiment of the optical modulation device according to the present invention. 図8に本実施形態に係る光変調素子の遮光状態及び透過状態を示す要部断面図を示した。 The light-shielding state and transmission state of the optical modulation device according to this embodiment has a fragmentary cross-sectional view shown in FIG. 本実施形態の光変調素子30では、各可動子16の格子壁5の反対側端部に導電体18aを垂設した構成となっている。 In the optical modulation device 30 of the present embodiment has a configuration obtained by vertically conductor 18a at the opposite end of the grid walls 5 of each movable member 16. このように導電体18aを薄肉化することで各可動子16の軽量化を図ることができ、以て、光変調を行う際の可動子16の移動動作に良好な高速応答性を持たせることができる。 Thus the conductor 18a can reduce the weight of the respective movable member 16 by thinning than Te, the moving operation of the movable member 16 when performing light modulation be provided with good high-speed response can. また、印加電圧を全て0[V]としたニュートラル位置を図8(a)に示す遮光位置に設定することで、2値の光変調を可能にしている。 Further, the neutral position with all 0 [V] applied voltage by setting the blocking position shown in FIG. 8 (a), and enables the optical modulation binary.

【0048】これらの各光変調素子20は、図8(a)に示すように、1つの可動子16に隣接する2つの格子壁5のうち、一方の格子壁を画像信号電極に接続すると共に、他方の格子壁を走査信号電極に接続している。 [0048] Each of these light modulation elements 20, as shown in FIG. 8 (a), of the two gratings wall 5 adjacent to the one of the movable member 16, as well as connect one lattice wall image signal electrode connects the other lattice walls to the scan signal electrode. そして、可動子は、近接する側の格子壁と同じ電極に接続している。 The movable element is connected to the same electrode as the adjacent side lattice walls. 即ち、2つの格子壁5に挟まれた可動子15と遮光膜3がそれぞれ1つの光変調部を形成している。 That is, the two lattice wall 5 to the movable element 15 and the light shielding film 3 is sandwiched respectively form one optical modulating section.

【0049】この光変調素子30による光変調動作を以下に説明する。 [0049] illustrating the light modulation operation by the optical modulator 30 below. 図8(a)に示すように、各格子壁5及び各可動子16の導電体8,18aの電圧が共に0[V] As shown in FIG. 8 (a), the voltage of the conductor 8,18a of each grid wall 5 and the movable member 16 are both 0 [V]
となるニュートラル状態においては、各可動子16は、 In each movable member 16 is the neutral condition to be,
くびれ部15aの弾性力によって光変調領域13の上方で静止する。 To rest above the light modulation area 13 by the elastic force of the constricted portion 15a. これにより、透明基板1下方から導入された光は、光変調領域13を通過するが、可動子16の遮光膜19により遮光される(遮光状態)。 Thus, light introduced from the transparent substrate 1 below is passes through the light modulation area 13, is shielded by the light shielding film 19 of the movable member 16 (light blocking state).

【0050】一方、図8(b)に示すように、各格子壁5 On the other hand, as shown in FIG. 8 (b), each grid wall 5
及び各可動子16の導電体8,18aにそれぞれ、所定の駆動電圧Va及び電圧0[V]を交互に印加すると、 And each conductor 8,18a of each movable member 16, is applied a predetermined drive voltage Va and voltage 0 [V] alternately,
各可動子16は、静電気力の作用によって隣接する格子壁5側に吸引されて移動し、光変調領域13の上方を開口する。 Each movable member 16 is moved are attracted to the grid wall 5 side adjacent the action of electrostatic forces, an opening above the light modulation area 13. これにより、透明基板1下方から導入された光は、光変調領域13を通過して光変調素子40の上方に出射される(光透過状態)。 Thus, light introduced from the transparent substrate 1 downward, passes through the light modulation area 13 is emitted over the light modulation element 40 (light transmission state). そして、再び各格子壁5及び各可動子16の導電体8,18aへの印加電圧を0 Then, again the voltage applied to the conductor 8,18a of each grid wall 5 and the movable member 16 0
[V]にすると、各可動子15は、くびれ部15aの弾性力によって図8(a)に示すニュートラル位置に戻る。 When the [V], each movable element 15 is returned to the neutral position shown in Figure 8 (a) by the elastic force of the constricted portion 15a.

【0051】尚、本実施形態においては、図9に示すように、各格子壁5及び各可動子16の導電体位置をアンバランスにすることで、各格子壁5の導電体8に印加する電圧を全て0[V]、各可動子16の導電体18aに印加する電圧を全てVaとすることもできる。 [0051] In the present embodiment, as shown in FIG. 9, by unbalanced conductor positions of each grid wall 5 and the movable member 16, is applied to the conductor 8 of the grid wall 5 all the voltage 0 [V], may be all the voltage applied to the conductor 18a of the movable member 16 Va. この場合は、配線プロセスが単純となると共に、格子壁5と可動子16の導電体同士の距離がより短くなるので、低電圧駆動で高速応答が可能となる。 In this case, the wiring process becomes simple, since the distance of the conductive bodies of grid walls 5 and the movable member 16 becomes shorter, thereby enabling high-speed response at a low voltage.

【0052】次に、上述の光変調素子を用いて平面表示装置を構成した第3実施形態を説明する。 Next, a description will be given of a third embodiment constructed a flat display device using the above-described light modulation elements. 図10に本発明に係る平面表示装置40の断面図を示した。 It shows a cross-sectional view of the flat display device 40 according to the present invention in FIG. 10. 本実施形態の光変調素子としては第1実施形態の光変調素子20 As the light modulation device of this embodiment the light modulation device of the first embodiment 20
を一例として用いている。 It is used as an example. 本実施形態の平面表示装置4 Flat display device of Embodiment 4
0の構成では、光変調素子20の透明基板1の下面に紫外線出力部となる紫外線平面光源31を配設している。 The 0 configuration, and an ultraviolet plane light source 31 comprising an ultraviolet output section on the lower surface of the transparent substrate 1 of the optical modulator 20 is disposed.
そして、光変調素子20の上方には前面板35が設けられ、該前面板35の光変調素子20側の面には蛍光体3 The front plate 35 is provided above the light modulation device 20, the phosphor 3 on the surface of the light modulation element 20 side of the front plate 35
3a、33b、…が各光変調素子20毎に設けてある。 3a, 33b, ... it is provided for each light modulator element 20.
また、各蛍光体の間にはブラックマトリクス34が設けられ、表示画像のコントラストを向上させている。 Also, the black matrix 34 is provided between the respective phosphors, thereby improving the contrast of a displayed image. このような平面表示装置40の構成により、平面光源31からの光は透明基板1内に進入し、光変調素子の光透過時においては図10における透明基板1の上面へ導かれる。 Such a structure of the flat display device 40, light enters the transparent substrate 1 from the flat light source 31, at the time of light transmission of the optical modulator is guided to the upper surface of the transparent substrate 1 in FIG. 10. そして、光変調素子20からの光が蛍光体に照射されることで、蛍光体は励起して発光し、所望の画像が形成される。 Then, the light from the light modulation element 20 is irradiated to the phosphor, the phosphor emits light by excitation, a desired image is formed. 上記蛍光体としては、三原色(例えばR、 As the phosphor, the three primary colors (e.g. R,
G、B)の蛍光体を順次設けてカラー画像を表示可能にしても良く、単色の蛍光体だけで構成してモノクロ画像表示用としても良い。 G, may be a phosphor are sequentially provided a color image of B) to be displayed may be monochrome image display constituted only monochromatic phosphor.

【0053】尚、平面表示装置40の光変調素子20 [0053] The optical modulation device of the flat display device 40 20
は、透明基板1と前面板35との間を脱気した後、希ガスを封入して全体を封止し、外乱の影響を防止して安定化を図るものであっても良い。 After degassing the space between the transparent substrate 1 and the face plate 35, to seal the whole it was sealed a rare gas, or may be stabilized by preventing the effect of disturbance. また、第2実施形態における光変調素子30に対しても同様にして平面表示装置40に適用することができる。 Also it is applied in the same manner with respect to the optical modulator 30 to the flat display device 40 in the second embodiment.

【0054】次に、このように構成された平面表示装置40の作用を説明する。 Next, the operation of the flat display device 40 having such a configuration. 走査信号電極25、画像信号電極29が同電位の場合、可動子15は、光変調領域13 When the scan signal electrode 25, the image signal electrode 29 at the same potential, the movable element 15, the light modulation area 13
の上方に重なって位置し、平面光源31からの光は、可動子15と、遮光性導電膜3とで阻止され、透明基板1 'S overlap upwardly located, light from the planar light source 31, the movable element 15 is blocked by the light-blocking, electrically conductive films 3, the transparent substrate 1
の上面側へは透過しない。 The to the upper side does not transmit.

【0055】走査時、画像信号電極29と走査信号電極25との間に十分な電圧が印加されると、静電吸引力によって、1画素領域内の各可動子15が格子壁5に向かって一斉に移動する。 [0055] During scanning, a sufficient voltage is applied between the image signal electrode 29 and the scanning signal electrode 25, the electrostatic attraction force, and the movable element 15 of one pixel region toward the grid wall 5 to move in unison. この結果、可動子15による光の遮断がなくなり、透明基板1を通った光が光変調領域1 As a result, there is no interruption of the light by the movable element 15, the light light passing through the transparent substrate 1 modulation region 1
3から出射される。 3 is emitted from. 出射した光は、蛍光体33a、33 Light emitted is phosphor 33a, 33
bを励起して、画像情報に基づいた画像を表示する。 Exciting the b, and displays an image based on image information.

【0056】この光変調素子が2値で制御される場合、 [0056] If the optical modulation element is controlled by two values,
1画面を表示するフィールド周期を複数のサブフィールドに分割し、各々のサブフィールドで独立に2値制御を行って多階調を得る駆動方法によってフルカラー表示が可能である。 The field period for displaying one screen is divided into a plurality of sub-fields, it is possible to display full-color driving method of obtaining a multi-gradation by performing binary control independently in each subfield. また、アクティブマトリクス駆動方法によれば様々な連続階調の光変調が可能で、フルカラー表示が可能となる。 Also, possible optical modulation of a variety of continuous tone according to the active matrix driving method, full-color display is possible.

【0057】このように、上述の平面表示装置50によれば、透明基板1から出射された光が、直接蛍光体33 [0057] Thus, according to the flat display device 50 described above, the light emitted from the transparent substrate 1, directly phosphor 33
a、33bを照射して励起するので、光利用効率を向上させることができる。 a, since the excitation by irradiating 33b, it is possible to improve the light use efficiency. また、蛍光体は散乱発光するので、液晶分子の配向により光を透過させる液晶表示装置に比べ、視野角度を広くすることができる。 Further, since the phosphor is scattered emission, compared with a liquid crystal display device that transmits light by the orientation of the liquid crystal molecules, it is possible to widen the field of view angle. さらに、アレイ化が容易であるので、製造コストを安価にできる。 Furthermore, since the arraying is facilitated, so the manufacturing cost.
そして、可動子15の材料に低弾性材料、例えばポリイミド等の高分子を用いたり、形状を最適化することにより、プラズマ表示装置等に比べて十分駆動電圧を低くすることができる。 The low modulus material to the material of the movable element 15, or using the polymer of polyimide, for example, by optimizing the shape, can be lowered enough drive voltage compared to a plasma display device or the like.

【0058】 [0058]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係る光変調素子によれば、各可動子を静電気の作用によって透明基板に対して略平行に変位させ、透明基板上の光変調領域との相対位置を変化させることにより、透明基板に導入される光を変調する。 As described in more detail, according to the present invention, according to the optical modulation device according to the present invention, each movable element is substantially parallel to the displacement with respect to the transparent substrate by the action of static electricity, the optical modulation region on a transparent substrate changing the relative position of the result, to modulate the light that is introduced into the transparent substrate. 従って、低コストで駆動電圧を低く抑えることができると共に、光変調に要する可動子の必要変位量を小さくすることができ、優れた高速応答性を確保することができる。 Therefore, it is possible to reduce the driving voltage at a low cost, it is possible to reduce the necessary amount of displacement of the movable element necessary for optical modulation, it is possible to ensure excellent high-speed response. また、導電体を必要最小限に小型化することにより、可動子が軽量化され、 Furthermore, by downsizing the required minimum conductor, the movable element is light weight,
より高速な応答性を得ることができる。 It can be obtained faster response.

【0059】そして、本発明に係るアレイ型光変調素子は、光変調素子を一次元又は二次元のマトリクス状に配置して構成することで、一次元又は二次元の光変調を簡便に行うことができる。 [0059] Then, the array-type light modulation element according to the present invention, the optical modulation element by configured by arranging in a one-dimensional or two-dimensional matrix, simple manner that the optical modulation of the one-dimensional or two-dimensional can. さらに、プラズマ表示のように画素毎にプラズマを発生させるための隔壁形成や、FE Further, the partition wall formation and for generating a plasma for each pixel as a plasma display, FE
Dのように超高真空化が不要となるので、軽量化、且つ大面積化が容易となり、製造コストも安価にできる。 Since such ultra-high vacuum of D is not required, light weight, and it is easy to a large area, it can be made cheaper production costs.

【0060】そして、本発明に係る平面表示装置は、透明基板から出射された光が、直接蛍光体を励起するので、光利用効率の低減を抑止しつつ高輝度で、視野角依存性の無い表示を行うことができる。 [0060] Then, the flat display apparatus according to the present invention, light emitted from the transparent substrate, so excited directly phosphor, while suppressing a reduction in light utilization efficiency at high brightness, no viewing angle dependency it is possible to perform the display.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明に係る光変調素子の一部分を切り欠いた斜視図である。 1 is a perspective view cut away a portion of the optical modulator according to the present invention.

【図2】図1の光変調素子を単純マトリクス構成として配列したアレイ型光変調素子の平面図である。 2 is a plan view of an array-type light modulation element having an array of light modulating elements as a simple matrix arrangement of FIG.

【図3】図1の光変調素子をアクティブマトリクス構成として配列したアレイ型光変調素子の平面図である。 3 is a plan view of an array-type light modulation element having an array of light modulation elements as the active matrix arrangement of FIG.

【図4】光変調素子の走査信号ライン及び画像信号ラインとの結線状態を示す結線図である。 4 is a connection diagram showing a connection state between the scan signal of the optical modulator lines and image signal lines.

【図5】第1実施形態の光変調素子の各動作状態を説明する要部断面図である。 Figure 5 is a fragmentary cross-sectional view illustrating each operation state of the optical modulation element of the first embodiment.

【図6】第1実施形態の光変調素子における変形例を示す要部断面図である。 6 is a fragmentary cross-sectional view showing a modification of the optical modulation device of the first embodiment.

【図7】第1実施形態の光変調素子における他の変形例を示す要部断面図である。 7 is a fragmentary cross-sectional view showing another modification of the optical modulation device of the first embodiment.

【図8】第2実施形態の光変調素子の各動作状態を説明する要部断面図である。 8 is a fragmentary cross-sectional view illustrating each operation state of the optical modulation element of the second embodiment.

【図9】第2実施形態の光変調素子の変形例を示す要部断面図である。 9 is a fragmentary cross-sectional view showing a modification of the optical modulation element of the second embodiment.

【図10】平面表示装置の構成を示す要部断面図である。 10 is a fragmentary cross-sectional view showing the structure of a flat display device.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 透明基板 3 遮光性導電膜 5 格子壁 8、18,18a 導電体 13 光変調領域 15、16 可動子 20、30 光変調素子 23 アレイ型光変調素子 25 走査信号電極 29 画像信号電極 31 紫外線平面光源 33a、33b 蛍光体 40 平面表示装置 1 transparent substrate 3 light-blocking, electrically conductive films 5 lattice wall 8,18,18a conductor 13 light modulation regions 15 and 16 the movable element 20, 30 optical modulator 23 array-type light modulation element 25 scanning signal electrode 29 image signal electrode 31 UV plane light source 33a, 33b phosphor 40 flat display device

Claims (13)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 変調する光に対して透明な透明基板と、 該透明基板上に立設され導電性を有する固定壁と、 前記透明基板上の固定壁の立設領域外に光変調領域となる開口部を残して敷設された遮光膜と、 前記開口部上を略水平方向に移動可能に支持された遮光性及び導電性を有する可動子と、 前記固定壁と前記可動子との間に電圧を印加することで、前記可動子を静電気力により移動させ、前記開口部を覆う遮光面積を変化させる可動子移動手段と、を備え、 前記可動子の移動により前記光変調領域を通る光の透過率を変化させて光変調することを特徴とする光変調素子。 And 1. A transparent transparent substrate the modulated light, a fixed wall having conductivity are erected on the transparent substrate, a light modulation region standing 設領 outside of the fixed wall on the transparent substrate a light shielding film which is laid, leaving an opening made, and a mover having a movably supported shielding and conductivity over the opening in a substantially horizontal direction, between the movable element and the fixed wall by applying a voltage, the mover is moved by electrostatic force, and a mover moving means for changing the light-shielding area covering the opening, of the light passing through the light modulation area by the movement of said movable element the transmittance is changed in the light modulation element, characterized in that the light modulation.
  2. 【請求項2】 前記固定壁は、所定間隔を空けて略平行に複数本立設され、各格子壁の間に前記遮光膜と前記可動子とをそれぞれ設けたことを特徴とする請求項1記載の光変調素子。 Wherein said fixed wall is a plurality Hontate set substantially in parallel at predetermined intervals, according to claim 1, wherein said light shielding film and a movable element that is provided respectively between each grid wall of the light modulation element.
  3. 【請求項3】 前記遮光膜は、隣接する前記格子壁の間で、一方の格子壁の側に接して他方の格子壁の側に開口部を形成するように敷設され、前記可動子は前記開口部を覆うように前記他方の格子壁の側に設けられたことを特徴とする請求項2記載の光変調素子。 Wherein the light shielding film, between the grid walls adjacent, laid in contact with the side of one of the grid walls to form an opening in the side of the other grating wall, the mover is the light modulation element according to claim 2, characterized in that provided on the side of the other grating wall so as to cover the opening.
  4. 【請求項4】 前記固定壁は、遮光性を有していることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項記載の光変調素子。 Wherein said fixed wall is a light modulation element according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it has a light blocking property.
  5. 【請求項5】 前記可動子は、前記透明基板に対して略垂直に形成された導電部と遮光部とからなることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項記載の光変調素子。 Wherein said movable element is light according to claim 1 any one of claims 4, characterized in that it consists of said light-shielding portion conductive portion which is substantially vertically formed to the transparent substrate modulation element.
  6. 【請求項6】 前記可動子は、前記透明基板に対して略垂直に形成された導電部と、前記透明基板に対して略水平に形成された遮光部とからなることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項記載の光変調素子。 Wherein said movable element, claims, characterized in that it consists the conductive portion which is formed substantially perpendicular to the transparent substrate, a light shielding portion formed substantially horizontally with respect to said transparent substrate light modulation element according to any one of 1 to claim 4.
  7. 【請求項7】 前記可動子移動手段は、各可動子の非動作時には前記可動子と固定壁との間の電位を一致させる一方、各可動子の動作時には該可動子の移動方向側の固定壁と前記可動子との間に異なる電位を印加することを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか1項記載の光変調素子。 Wherein said movable member moving means, while at the time of non-operation of the movable element to match the potential between the mover and the fixed wall, fixing the moving direction of the movable element during operation of the movable element light modulation element according to any one of claims 1 to 6, characterized in applying different potentials between the walls and the armature.
  8. 【請求項8】 前記可動子移動手段は、前記可動子に隣接する一方の固定壁を画像信号電極に接続すると共に、 Wherein said movable member moving means is adapted to connect one of the fixed wall adjacent to the movable element to an image signal electrode,
    他方の固定壁を走査信号電極に接続し、前記可動子を近接する側の固定壁と同じ電極に接続することを特徴とする請求項7記載の光変調素子。 Other fixed wall connected to the scanning signal electrodes, the light modulating device according to claim 7, characterized in that connected to the same electrode and the fixed wall on the side adjacent the movable element.
  9. 【請求項9】 前記可動子移動手段は、前記走査信号電極又は画像信号電極のいずれか一方の電極を前記固定壁に接続すると共に、他方の電極を前記可動子に接続することを特徴とする請求項7記載の光変調素子。 Wherein said movable member moving means is adapted to connect one of the electrodes of the scanning signal electrodes and image signal electrodes to the fixed wall, characterized by connecting the other electrode on the movable element light modulation element according to claim 7 wherein.
  10. 【請求項10】 請求項1〜請求項9のいずれか1項記載の光変調素子を、一次元又は二次元のマトリクス状に配置して構成したことを特徴とするアレイ型光変調素子。 10. The method of claim 1 wherein the light modulation element according to any one of claim 9, the array-type light modulation element characterized by being configured by arranging in a one-dimensional or two-dimensional matrix.
  11. 【請求項11】 請求項10記載のアレイ型光変調素子と、 該アレイ型光変調素子に対向配置した平面光源と、 前記アレイ型光変調素子を挟み前記平面光源の反対側に設けた蛍光体と、を具備し、 前記アレイ型光変調素子を透過した光によって前記蛍光体を発光表示させることを特徴とする平面表示装置。 11. A array-type light modulation element according to claim 10, wherein, the flat light source that is disposed opposite to the array-type light modulation element, a phosphor provided on the opposite side of the plane light source sandwiching the array-type light modulation element If, comprising a flat display device, characterized in that for the light-emitting display of the phosphor by light transmitted through the array-type light modulation element.
  12. 【請求項12】 前記平面光源は、前記光変調素子の透明基板を導光板とすると共に、該透明基板に光源からの光を導入して構成したことを特徴とする請求項11記載の平面表示装置。 12. The planar light source, together with a transparent substrate a light guide plate of the light modulation device, a flat display according to claim 11, characterized by being configured to introduce the light from the light source to the transparent substrate apparatus.
  13. 【請求項13】 前記光源から出射される光が、紫外光であることを特徴とする請求項11又は請求項12記載の平面表示装置。 13. The light emitted from the light source, flat display device according to claim 11 or claim 12, wherein the is ultraviolet light.
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