JP2000155536A

JP2000155536A - 表示装置

Info

Publication number: JP2000155536A
Application number: JP26439699A
Authority: JP
Inventors: Yukihisa Takeuchi; 幸久武内; Natsuki Shimokawa; 夏己下河; Shigeki Okada; 茂樹岡田; Masaro Takahashi; 正郎高橋
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1998-09-18
Filing date: 1999-09-17
Publication date: 2000-06-06

Abstract

(57)【要約】【課題】コントラストの向上並びに表示画像の画質の向
上を図る。【解決手段】光が導入される光導波板６０の一主面に金
属薄膜６２が形成され、かつ、画素に対応する箇所に光
導波板６０を貫通する透光部２０が形成された光遮蔽板
１２と、該光遮蔽板１２の他主面に対向して設けられ、
透光部２０を通じて透過する光を入力信号に応じて選択
的に遮蔽するシャッタ部１３２とを有して構成する。シ
ャッタ部１３２としては、多数の透光部２０に対応して
設けられたアクチュエータ部１４を有し、該アクチュエ
ータ部１４の駆動にほぼ同期して透光部２０を透過する
光を遮蔽するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光遮蔽板に設けら
れた透光部を透過する光を入力信号に応じて選択的に遮
蔽することにより、光遮蔽板上に入力信号に応じた映像
を表示させる表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、表示装置として、陰極線管
（ＣＲＴ）や液晶表示装置等の表示装置が知られてい
る。

【０００３】陰極線管としては、通常のテレビジョン受
像機やコンピュータ用のモニタ装置等が知られている
が、画面は明るいものの、消費電力が大きく、また、画
面の大きさに比較して表示装置全体の奥行きが大きくな
るという問題がある。

【０００４】一方、液晶表示装置は、装置全体を小型化
でき、消費電力が少ないという利点があるものの、画面
の輝度が劣り、画面視野角度が狭いという問題がある。

【０００５】更にこれら陰極線管や液晶表示装置におい
ては、カラー画面にする場合、画素数を白黒画面の３倍
にしなければならず、このため、装置自体が複雑にな
り、消費電力がかさみ、コストアップが避けられないと
いう問題もあった。

【０００６】そこで、本出願人は、前記問題を解決する
べく、新規な表示装置を提案した（例えば、特開平７−
２８７１７６号公報参照）。この表示装置は、図３８に
示すように、画素毎に配列されたアクチュエータ部４０
０を有し、各アクチュエータ部４００は、圧電／電歪層
４０２と該圧電／電歪層４０２の上面及び下面にそれぞ
れ形成された上部電極４０４と下部電極４０６とを具備
したアクチュエータ部本体４０８と、該アクチュエータ
部本体４０８の下部に配設された振動部４１０と固定部
４１２からなるアクチュエータ基板４１４とを有して構
成されている。アクチュエータ部本体４０８の下部電極
４０６は振動部４１０と接触しており、該振動部４１０
により前記アクチュエータ部本体４０８が支持されてい
る。

【０００７】前記アクチュエータ基板４１４は、振動部
４１０及び固定部４１２が一体となってセラミックスか
ら構成され、更に、アクチュエータ基板４１４には、前
記振動部４１０が薄肉になるように凹部４１６が形成さ
れている。

【０００８】また、アクチュエータ部本体４０８の上部
電極４０４には、光導波板４１８との接触面積を所定の
大きさにするための変位伝達部４２０が接続されてい
る。図３８の例では、前記変位伝達部４２０は、アクチ
ュエータ部４００が静止しているオフ選択状態あるいは
非選択状態において、光導波板４１８に近接して配置さ
れ、オン選択状態において前記光導波板４１８に光の波
長以下の距離で接触するように配置されている。

【０００９】そして、前記光導波板４１８の例えば端部
から光４２２を導入する。この場合、光導波板４１８の
屈折率の大きさを調節することにより、全ての光４２２
が光導波板４１８の前面及び背面において透過すること
なく内部で全反射する。この状態で、前記上部電極４０
４及び下部電極４０６を通してアクチュエータ部４００
に画像信号の属性に応じた電圧信号を選択的に印加し
て、該アクチュエータ部４００にオン選択、オフ選択及
び非選択の各種変位動作を行わせることにより、前記変
位伝達部４２０の光導波板４１８への接触・離隔が制御
され、これにより、前記光導波板４１８の所定部位の散
乱光（漏れ光）４２４が制御されて、光導波板４１８に
画像信号に応じた映像の表示がなされる。

【００１０】そして、この表示装置でカラー表示を行う
場合は、例えば三原色の光源を切り替えて、光導波板と
変位伝達板との接触時間を発色させる周期に同期させ
て、三原色の発光時間を制御する、あるいは、三原色の
発光時間を発色させる周期に同期させて、光導波板と変
位伝達板との接触時間を制御するようにしている。

【００１１】そのため、この提案例に係る表示装置にお
いては、カラー表示方式に適用させる場合であっても、
画素数を白黒画面の場合に比して増加させる必要がない
という利点がある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記提案例
に係る表示装置の構成を改良してコントラストの向上並
びに表示画像の画質の向上を図ることができる表示装置
を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明に係る表示装置
は、光遮蔽板と、前記光遮蔽板に多数の画素に対応して
形成され、かつ、光を前記光遮蔽板の一主面に向けて透
過させる透光部と、前記光遮蔽板の他主面に対向して設
けられ、前記透光部を通じて透過する光を入力信号に応
じて選択的に遮蔽するシャッタ手段とを有して構成する
（請求項１記載の発明）。

【００１４】これにより、まず、シャッタ手段による光
遮蔽動作が行われていない場合、光は、光遮蔽板に設け
られた多数の透光部を通じて光遮蔽板の一主面から放射
されることになる。この段階で、入力信号によって特定
の画素が選択されると、当該画素に対応する透光部を通
じて透過している光がシャッタ手段によって遮蔽される
ことになる。

【００１５】逆に、シャッタ手段によって全ての透光部
に対する光遮蔽動作が行われている場合、光は、シャッ
タ手段によって遮蔽され、光遮蔽板の一主面から光は放
射されない状態となる。つまり、黒表示となる。この段
階で、入力信号によって特定の画素が選択されると、シ
ャッタ手段による当該画素に対応する透光部に対する光
遮蔽動作が解除され、これにより、当該透光部を通じて
光が光遮蔽板を透過し、光遮蔽板の一主面のうち、当該
透光部に対応する部分から光が放射されることになる。

【００１６】通常、ＣＲＴ等の表示装置においては、動
作状態にない場合（電源断の状態）での画面の黒表示と
動作状態での黒表示とで黒のレベルが異なる。これは、
動作状態の際における画素以外の部分からの微細な光の
放射によるもので、コントラストの低下をもたらす。

【００１７】一方、本発明に係る表示装置においては、
まず、光遮蔽板によって光を遮蔽することを前提として
おり、この光遮蔽板に特別に設けた多数の透光部を介し
てのみ光を選択的に放射させるようにしている。

【００１８】そのため、透光部以外の部分からの光の放
射はなく、動作状態にない場合での画面の黒表示と動作
状態での黒表示とで黒のレベルがほぼ同じになり、コン
トラストの向上に寄与すると共に、表示画像の画質の向
上にもつながる。

【００１９】そして、前記構成において、前記シャッタ
手段を、前記多数の透光部に対応して設けられたアクチ
ュエータ部と、前記アクチュエータ部の駆動にほぼ同期
して前記透光部を透過する光を遮蔽するシャッタ機構と
を有して構成してもよい（請求項２記載の発明）。

【００２０】この場合、入力信号によって特定の画素が
選択されると、当該画素に対応するアクチュエータ部が
駆動し、シャッタ機構は、当該アクチュエータ部の駆動
にほぼ同期して、当該画素に対応する透光部を透過する
光を遮蔽することとなる。

【００２１】また、前記構成において、前記シャッタ機
構を、前記アクチュエータ部上に形成された変位伝達部
を有して構成し、前記変位伝達部の前記光遮蔽板に対向
する部分に遮光部を設けるようにしてもよい（請求項３
記載の発明）。

【００２２】この場合、アクチュエータ部が駆動して変
位伝達部が透光部に到達した時点で、該変位伝達部の遮
光部によって当該透光部を透過する光が遮蔽されること
になる。

【００２３】また、前記変位伝達部の遮光部を、前記ア
クチュエータ部が駆動したとき、前記透光部から外部に
通じる光路を遮断する位置に設けるようにしてもよい
（請求項４記載の発明）。

【００２４】この場合、前記アクチュエータ部の駆動に
より前記遮光部が前記光遮蔽板の他主面に対してその法
線方向に変位することによって、前記光路を遮断するよ
うにしてもよい（請求項５記載の発明）。

【００２５】透光部の開口幅は、より光量を得るために
は大きい方が好ましい。アクチュエータ部は、高集積
化、細密化するほど得られる変位が小さくなる。一般
に、シャッタ手段としては、遮光板を光遮蔽板の他主面
あるいは一主面に沿ってスライドさせることにより、透
光部を透過する光を遮断することが考えられる。この方
式では、透光部の開口幅が大きければそれだけスライド
させるための変位を大きくする必要がある。しかし、本
発明では、遮光部を光遮蔽板の他主面に対してその法線
方向に変位させることによって、透光部を透過する光を
遮断するようにしているため、小さな変位で大口径の透
光部を遮蔽することが可能となる。

【００２６】そして、前記構成において、前記光遮蔽板
を、少なくともその一主面と前記透光部の内壁面を遮光
して構成するようにしてもよい（請求項６記載の発
明）。この場合、光遮蔽板を金属板で構成したり、光導
波板に光反射膜（金属膜）を形成して構成することが考
えられる。

【００２７】光導波板を用いた場合は、該光導波板の一
主面と前記透光部の内壁面を遮光し、前記光導波板の他
主面のうち、前記透光部の近傍に、前記光導波板に導入
された光を漏れ光として放出させるための光導出部を設
けて構成することができる（請求項７記載の発明）。

【００２８】この場合、光導波板の例えば端部から導入
された光のうち、一部の光が光導出部を通じて漏れ光と
して光導波板の他主面から放射されることになり、この
漏れ光によって前記透光部を透過すべき光が発生し、こ
の発生した光が透光部を通じて光遮蔽板の一主面から放
射されることになる。そして、入力信号によって特定の
画素が選択されると、当該画素に対応する透光部を通じ
て透過している光がシャッタ手段によって遮蔽されるこ
とになる。

【００２９】前記構成において、前記光導出部を、前記
光遮蔽板の他主面のうち、前記透光部の近傍に形成され
た中継体で構成するようにしてもよいし（請求項８記載
の発明）、前記光遮蔽板の他主面のうち、前記光導出部
を除く部分を遮光するようにしてもよい（請求項９記載
の発明）。ここで、中継体は、少なくとも蛍光体及び光
散乱体を含む意である。

【００３０】光遮蔽板に光導波板を用いたものは、発光
部の近傍において光源からの光を効率よく照射すること
が可能である点から好ましく、光導出部が形成されてい
れば更に好ましく、光導出部に中継体が形成されていれ
ば更に好ましい。

【００３１】また、前記光遮蔽板の他主面側に発光部を
配し、外部から導入された光を前記発光部に当てること
によって前記透光部を透過する光を発生させるようにし
てもよいし（請求項１０記載の発明）、前記光遮蔽板の
他主面側に発光部を配し、前記光導波板からの漏れ光を
前記発光部に当てることによって前記透光部を透過する
光を発生させるようにしてもよい（請求項１１記載の発
明）。

【００３２】この場合、前記発光部を各変位伝達部に対
応して設けられた発光体又は反射体にて構成するように
してもよい（請求項１２記載の発明）。

【００３３】また、前記構成において、前記アクチュエ
ータ部を、セラミックにて構成されたアクチュエータ基
板上に形成するようにしてもよい（請求項１３記載の発
明）。

【００３４】この場合、前記アクチュエータ基板を薄肉
のダイアフラム部として形成し、その上に一体的に前記
アクチュエータ部を形成するようにしてもよいし（請求
項１４記載の発明）、前記アクチュエータ基板に少なく
とも１つの空所を有し、その薄肉の部分をダイアフラム
部として形成し、その上に一体的にアクチュエータ部を
形成するようにしてもよい（請求項１５記載の発明）。

【００３５】また、前記アクチュエータ部に、印加電界
に応じて前記光遮蔽板の他主面に対して接離方向に移動
する形状保持層と、該形状保持層に形成された少なくと
も一対の電極とを有する作動部とを有するようにしても
よい（請求項１６記載の発明）。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る表示装置のい
くつかの実施の形態例を図１〜図３７を参照しながら説
明する。

【００３７】第１の実施の形態に係る表示装置Ｄａは、
図１に示すように、光遮蔽板１２と、該光遮蔽板１２の
背面に対向して設けられ、かつ多数のアクチュエータ部
１４が画素に対応してマトリクス状あるいは千鳥状に配
列された駆動部１６を有して構成されている。

【００３８】各アクチュエータ部１４上にはそれぞれ変
位伝達部１８が積層されている。また、光遮蔽板１２に
は、光を該光遮蔽板１２の一主面に向けて透過させる多
数の透光部２０が形成されている。これら透光部２０
は、各アクチュエータ部１４に対応した位置に設けられ
ている。

【００３９】駆動部１６は、例えばセラミックスにて構
成されたアクチュエータ基板２２を有し、該アクチュエ
ータ基板２２の各画素に応じた位置にアクチュエータ部
１４が配設されている。前記アクチュエータ基板２２
は、一主面が光遮蔽板１２の背面に対向するように配置
されており、該一主面は連続した面（面一）とされてい
る。アクチュエータ基板２２の内部には、各画素に対応
した位置にそれぞれ後述する振動部を形成するための空
所２４が設けられている。各空所２４は、アクチュエー
タ基板２２の他端面に設けられた径の小さい貫通孔２２
ａを通じて外部と連通されている。

【００４０】前記アクチュエータ基板２２のうち、空所
２４の形成されている部分が薄肉とされ、それ以外の部
分が厚肉とされている。薄肉の部分は、外部応力に対し
て振動を受けやすい構造となって振動部２６として機能
し、空所２４以外の部分は厚肉とされて前記振動部２６
を支持する固定部２８として機能するようになってい
る。

【００４１】つまり、アクチュエータ基板２２は、図２
に示すように、最下層である基板層２２Ａと中間層であ
るスペーサ層２２Ｂと最上層である薄板層２２Ｃの積層
体であって、スペーサ層２２Ｂのうち、画素に対応する
箇所に前記空所２４が形成された一体構造体として把握
することができる。前記基板層２２Ａは、補強用基板と
して機能するほか、配線用の基板としても機能するよう
になっている。なお、前記アクチュエータ基板２２は、
一体焼成であっても、後付けであってもよい。

【００４２】また、図１に示すように、光遮蔽板１２と
アクチュエータ基板２２との間において、アクチュエー
タ部１４以外の部分に形成された桟３０を有して構成さ
れ、図１の例では、桟３０の上面に直接光遮蔽板１２が
固着された場合を示している。桟３０の材質は、熱、圧
力に対して変形しないものが好ましい。

【００４３】ここで、アクチュエータ部１４と変位伝達
部１８の具体例を図２〜図３７に基づいて説明する。

【００４４】まず、アクチュエータ部１４は、図２に示
すように、前記振動部２６と固定部２８のほか、該振動
部２６上に直接形成された圧電／電歪層や反強誘電体層
等の形状保持層３２と、該形状保持層３２の上面に形成
された一対の電極３４（ロー電極３４ａ及びカラム電極
３４ｂ）とを有する。

【００４５】一対の電極３４は、形状保持層３２に対し
て上下に形成した構造や片側だけに形成した構造でもか
まわない。

【００４６】一対の電極３４の平面形状としては、図３
に示すように、多数のくし歯が相補的に対峙した形状と
してもよく、その他、特開平１０−７８５４９号公報に
も示されているように、渦巻き状や多枝形状などを採用
することができる。

【００４７】形状保持層３２の平面形状を例えば楕円形
状とし、一対の電極３４をくし歯状に形成した場合は、
図４Ａ及び図４Ｂに示すように、形状保持層３２の長軸
に沿って一対の電極３４のくし歯が配列される形態や、
図５Ａ及び図５Ｂに示すように、形状保持層３２の短軸
に沿って一対の電極３４のくし歯が配列される形態など
がある。

【００４８】そして、図４Ａ及び図５Ａに示すように、
一対の電極３４のくし歯の部分が形状保持層３２の平面
形状内に含まれる形態や、図４Ｂ及び図５Ｂに示すよう
に、一対の電極３４のくし歯の部分が形状保持層３２の
平面形状からはみ出した形態などがある。図４Ｂ及び図
５Ｂに示す形態の方が、形状保持層３２に電界の加わる
領域を大きくすることができるため、アクチュエータ部
１４の屈曲変位において有利である。

【００４９】一対の電極３４としては、例えば図６に示
すように、形状保持層３２の下面に例えばロー電極３４
ａを形成し、形状保持層３２の上面にカラム電極３４ｂ
を形成するようにしてもよい。

【００５０】ここで、アクチュエータ部１４について図
７〜図１５を参照しながら説明する。

【００５１】まず、アクチュエータ部１４の電極構造と
しては、上述したように、形状保持層３２の上面に一対
の電極を形成するタイプ（以下、便宜的にタイガースキ
ンタイプと記す：図８参照）と、形状保持層３２の上下
に電極３４ａ及び３４ｂを形成するタイプ（以下、便宜
的にサンドイッチタイプと記す：図７参照）と、図９に
示すような積層タイプの３つのタイプが挙げられる。こ
れら３つのタイプは、アクチュエータ部１４を樹脂等に
より固定して使用したり、図２に示すように、アクチュ
エータ基板２２上に順次一体的に形成される膜型の素子
として使用される。

【００５２】その他、図１０及び図１１に示すタイプ
は、タイガースキンタイプ（図８参照）の変形例であ
り、一対の電極３４ａ及び３４ｂが形状保持層３２に埋
め込まれた構造を有し、形状保持層３２の深さ方向に対
してより均一に電界を加える際に有効となる。

【００５３】また、図１２及び図１３に、片持ち梁構造
のユニモルフタイプのアクチュエータについて示した。
これらのアクチュエータの形状保持層３２は、基板の振
動部２６から固定部２８にまでかかって形成されていて
もよいし、かかっていなくてもよいが、固定部２８にま
でかかっている方が剛性が増し、応答性が速くなるた
め、好ましい。

【００５４】この片持ち梁構造のユニモルフタイプのア
クチュエータを組み合わせた片持ち梁構造のアクチュエ
ータを組み合わせたタイプを図１４及び図１５に示す。

【００５５】一方、変位伝達部１８は、上面に発光体５
０が設けられた板部材１８ａと、アクチュエータ部１４
の変位を板部材１８ａに伝達するための変位伝達部材１
８ｂを有する。板部材１８ａの外形の大きさは、透光部
２０における開口の大きさよりも大きく設定され、該板
部材１８ａの周部には遮光部５２が設けられている。

【００５６】この遮光部５２としては、光を透過しにく
いもの、若しくは透過しないものならば何でもよく、例
えば光を反射、吸収するような金属やセラミックス、ゴ
ム、有機樹脂、有機接着フイルム、ガラス等が挙げられ
る。また、これらの中で光を透過するようなものであっ
ても、黒色等の顔料、染料を添加して着色してもよい
し、Ｃｒ、Ａｌ、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｚ
ｎ、Ｓｎ、Ｐｔ等の金属や合金等の薄膜を表面に形成
し、光を透過しないようにすることも可能である。

【００５７】前記変位伝達部材１８ｂは、アクチュエー
タ部１４の変位を直接光遮蔽板１２に伝達できる程度の
硬度を有するものが好ましい。従って、前記変位伝達部
材１８ｂの材質としては、ゴム、有機樹脂、有機接着フ
イルム、ガラス等が好ましいものとして挙げられるが、
電極層そのもの、あるいは圧電体ないしは上述したセラ
ミックス等の材質であってもよい。最も好ましくは、エ
ポキシ系、アクリル系、シリコーン系、ポリオレフィン
系等の有機樹脂又は有機接着フイルムがよい。更に、こ
れらにフィラーを混ぜて硬化収縮を抑制することも有効
である。

【００５８】板部材１８ａの材質としては、前記変位伝
達部材１８ｂの材料のほか、エポキシ系、アクリル系、
シリコーン系等の有機樹脂に高屈折率を有するセラミッ
ク粉末、例えばジルコニア粉末、チタニア粉末、酸化鉛
粉末、それらの混合粉末等を高分散させた材料が、発光
効率、平坦性維持の点で望ましい。この場合、樹脂重
量：セラミック粉末重量＝１：（０．１〜１０）がよ
い。更に、前記組成に平均粒径０．５〜１０μｍのガラ
ス粉末をセラミック粉末に対して１：（０．１〜１．
０）の割合で添加すると、光遮蔽板１２の面との接触
性、離型性が改良されるため好ましい。

【００５９】なお、前記板部材１８ａ及び遮光部５２
は、光遮蔽板１２と接触する部分（面）の平坦度、平滑
度を、アクチュエータ部１４の変位量に比較して十分小
さくすることが好ましく、具体的には、１μｍ以下、更
に好ましくは０．５μｍ以下、特に好ましくは０．１μ
ｍ以下である。但し、変位伝達部１８の光遮蔽板１２と
接触する部分（面）の平坦度は、変位伝達部１８が光遮
蔽板１２に接触した状態での隙間を減ずるために重要で
あって、接触した状態で当該接触部分が変形するもので
あれば前記平坦度に必ずしも限定されるものではない。

【００６０】前記変位伝達部１８のアクチュエータ部１
４への接続は、変位伝達部１８として上述した材料を使
用する場合には、接着剤を使って上述した材料の変位伝
達部１８を積層するか、上述した材料の溶液、ペースト
ないしスラリーをコーティングする等の方法によりアク
チュエータ部１４の上部に形成することにより行えばよ
い。

【００６１】前記変位伝達部１８をアクチュエータ部１
４に接続する場合は、好ましくは、変位伝達部材１８ｂ
の材料を接着剤として兼ねる材料とすればよい。

【００６２】ここで、第１の実施の形態に係る表示装置
Ｄａの前記変位伝達部１８を除く各構成部材、特に各構
成部材の材料等の選定について説明する。

【００６３】まず、光遮蔽板１２は、光源を通じて光が
導入される光導波板６０の一主面と各透光部２０の内壁
面が遮光されて構成されている。具体的には、光導波板
６０の一主面と各透光部２０の内壁面にＣｒ、Ａｌ、Ａ
ｇ等の金属薄膜（遮光膜）６２がめっき法やスパッタ法
あるいは蒸着法を用いて形成されている。

【００６４】光導波板６０の材質としては、例えばガラ
ス、石英、アクリル等の透光性プラスチック、透光性セ
ラミックスなど、あるいは異なる屈折率を有する材料の
複数層構造体、又は表面にコーティング層を設けたもの
などが一般的なものとして挙げられる。

【００６５】また、変位伝達部１８における板部材１８
ａの上面に形成される発光体５０としては、板部材１８
ａのほか、蛍光体や散乱体もしくは金属等を用いること
ができる。これらの中で光を反射させるようなものを用
いる場合、例えば金属を用いる場合においては、反射率
が高いという点でＣｒ、Ａｌ、Ａｇを用いることが好ま
しい。また、母材が光を透過、吸収するようなものであ
っても、その表面に上記の蛍光体や散乱体、金属膜を形
成することによって発光体５０を構成することができ
る。

【００６６】前記光遮蔽板１２の光導波板６０に入射さ
れる光１０としては、紫外域、可視域、赤外域のいずれ
でもよい。光源としては、白熱電球、重水素放電ラン
プ、蛍光ランプ、水銀ランプ、メタルハライドランプ、
ハロゲンランプ、キセノンランプ、トリチウムランプ、
発光ダイオード、レーザー、プラズマ光源、熱陰極管、
冷陰極管などが用いられる。

【００６７】振動部２６は、高耐熱性材料であることが
好ましい。その理由は、アクチュエータ部１４を有機接
着剤等の耐熱性に劣る材料を用いずに、固定部２８によ
って直接振動部２６を支持させる構造とする場合、少な
くとも形状保持層３２の形成時に、振動部２６が変質し
ないようにするため、振動部２６は、高耐熱性材料であ
ることが好ましい。

【００６８】また、振動部２６は、アクチュエータ基板
２２上に形成される一対の電極３４におけるロー電極３
４ａに通じる配線（例えば行選択線）とカラム電極３４
ｂに通じる配線（例えば信号線）との電気的な分離を行
うために、電気絶縁材料であることが好ましい。

【００６９】従って、振動部２６は、高耐熱性の金属あ
るいはその金属表面をガラス等のセラミック材料で被覆
したホーロー等の材料であってもよいが、セラミックス
が最適である。

【００７０】振動部２６を構成するセラミックスとして
は、例えば安定化された酸化ジルコニウム、酸化アルミ
ニウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、スピネル、ム
ライト、窒化アルミニウム、窒化珪素、ガラス、これら
の混合物等を用いることができる。安定化された酸化ジ
ルコニウムは、振動部２６の厚みが薄くても機械的強度
が高いこと、靭性が高いこと、形状保持層３２及び一対
の電極３４との化学反応性が小さいこと等のため、特に
好ましい。安定化された酸化ジルコニウムとは、安定化
酸化ジルコニウム及び部分安定化酸化ジルコニウムを包
含する。安定化された酸化ジルコニウムでは、立方晶等
の結晶構造をとるため、相転移を起こさない。

【００７１】一方、酸化ジルコニウムは、１０００℃前
後で、単斜晶と正方晶とで相転移し、この相転移のとき
にクラックが発生する場合がある。安定化された酸化ジ
ルコニウムは、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸
化イットリウム、酸化スカンジウム、酸化イッテルビウ
ム、酸化セリウム又は希土類金属の酸化物等の安定化剤
を、１〜３０モル％含有する。振動部２６の機械的強度
を高めるために、安定化剤が酸化イットリウムを含有す
ることが好ましい。このとき、酸化イットリウムは、好
ましくは１．５〜６モル％含有し、更に好ましくは２〜
４モル％含有することであり、更に０．１〜５モル％の
酸化アルミニウムが含有されていることが好ましい。

【００７２】また、結晶相は、立方晶＋単斜晶の混合
相、正方晶＋単斜晶の混合相、立方晶＋正方晶＋単斜晶
の混合相などであってもよいが、中でも主たる結晶相
が、正方晶、又は正方晶＋立方晶の混合相としたもの
が、強度、靭性、耐久性の観点から最も好ましい。

【００７３】振動部２６がセラミックスからなるとき、
多数の結晶粒が振動部２６を構成するが、振動部２６の
機械的強度を高めるため、結晶粒の平均粒径は、０．０
５〜２μｍであることが好ましく、０．１〜１μｍであ
ることが更に好ましい。

【００７４】固定部２８は、セラミックスからなること
が好ましいが、振動部２６の材料と同一のセラミックス
でもよいし、異なっていてもよい。固定部２８を構成す
るセラミックスとしては、振動部２６の材料と同様に、
例えば、安定化された酸化ジルコニウム、酸化アルミニ
ウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、スピネル、ムラ
イト、窒化アルミニウム、窒化珪素、ガラス、これらの
混合物等を用いることができる。

【００７５】特に、この第１の実施の形態に係る表示装
置Ｄａで用いられるアクチュエータ基板２２は、酸化ジ
ルコニウムを主成分とする材料、酸化アルミニウムを主
成分とする材料、又はこれらの混合物を主成分とする材
料等が好適に採用される。その中でも、酸化ジルコニウ
ムを主成分としたものが更に好ましい。

【００７６】なお、焼結助剤として粘土等を加えること
もあるが、酸化珪素、酸化ホウ素等のガラス化しやすい
ものが過剰に含まれないように、助剤成分を調節する必
要がある。なぜなら、これらガラス化しやすい材料は、
アクチュエータ基板２２と形状保持層３２とを接合させ
る上で有利ではあるものの、アクチュエータ基板２２と
形状保持層３２との反応を促進し、所定の形状保持層３
２の組成を維持することが困難となり、その結果、素子
特性を低下させる原因となるからである。

【００７７】即ち、アクチュエータ基板２２中の酸化珪
素等は重量比で３％以下、更に好ましくは１％以下とな
るように制限することが好ましい。ここで、主成分と
は、重量比で５０％以上の割合で存在する成分をいう。

【００７８】形状保持層３２は、上述したように、圧電
／電歪層や反強誘電体層等を用いることができるが、形
状保持層３２として圧電／電歪層を用いる場合、該圧電
／電歪層としては、例えば、ジルコン酸鉛、マグネシウ
ムニオブ酸鉛、ニッケルニオブ酸鉛、亜鉛ニオブ酸鉛、
マンガンニオブ酸鉛、マグネシウムタンタル酸鉛、ニッ
ケルタンタル酸鉛、アンチモンスズ酸鉛、チタン酸鉛、
チタン酸バリウム、マグネシウムタングステン酸鉛、コ
バルトニオブ酸鉛等、又はこれらの何れかの組合せを含
有するセラミックスが挙げられる。

【００７９】主成分がこれらの化合物を５０重量％以上
含有するものであってもよいことはいうまでもない。ま
た、前記セラミックスのうち、ジルコン酸鉛を含有する
セラミックスは、形状保持層３２を構成する圧電／電歪
層の構成材料として最も使用頻度が高い。

【００８０】また、圧電／電歪層をセラミックスにて構
成する場合、前記セラミックスに、更に、ランタン、カ
ルシウム、ストロンチウム、モリブデン、タングステ
ン、バリウム、ニオブ、亜鉛、ニッケル、マンガン等の
酸化物、若しくはこれらの何れかの組合せ、又は他の化
合物を、適宜、添加したセラミックスを用いてもよい。

【００８１】例えば、マグネシウムニオブ酸鉛とジルコ
ン酸鉛及びチタン酸鉛とからなる成分を主成分とし、更
にランタンやストロンチウムを含有するセラミックスを
用いることが好ましい。

【００８２】圧電／電歪層は、緻密であっても、多孔質
であってもよく、多孔質の場合、その気孔率は４０％以
下であることが好ましい。

【００８３】形状保持層３２として反強誘電体層を用い
る場合、該反強誘電体層としては、ジルコン酸鉛を主成
分とするもの、ジルコン酸鉛とスズ酸鉛とからなる成分
を主成分とするもの、更にはジルコン酸鉛に酸化ランタ
ンを添加したもの、ジルコン酸鉛とスズ酸鉛とからなる
成分に対してジルコン酸鉛やニオブ酸鉛を添加したもの
が望ましい。

【００８４】特に、下記の組成のようにジルコン酸鉛と
スズ酸鉛からなる成分を含む反強誘電体膜をアクチュエ
ータ部１４のような膜型素子として適用する場合、比較
的低電圧で駆動することができるため、特に好ましい。

【００８５】Ｐｂ0.99Ｎｂ0.02［（Ｚｒx Ｓｎ1-x ）1-
y Ｔｉy ］0.98Ｏ3 但し、0.5 ＜ｘ＜ 0.6，0.05＜ｙ＜ 0.063，0.01＜Ｎｂ
＜ 0.03 また、この反強誘電体膜は、多孔質であってもよく、多
孔質の場合には気孔率３０％以下であることが望まし
い。

【００８６】そして、前記アクチュエータ基板２２にお
ける振動部２６の厚みと該振動部２６上に形成される形
状保持層３２の厚みは、同次元の厚みであることが好ま
しい。なぜなら、振動部２６の厚みが極端に形状保持層
３２の厚みより厚くなると（１桁以上異なると）、形状
保持層３２の焼成収縮に対して、振動部２６がその収縮
を妨げるように働くため、形状保持層３２とアクチュエ
ータ基板２２との界面での応力が大きくなり、はがれ易
くなる。反対に、厚みの次元が同程度であれば、形状保
持層３２の焼成収縮にアクチュエータ基板２２（振動部
２６）が追従し易くなるため、一体化には好適である。
具体的には、振動部２６の厚みは、１〜１００μｍであ
ることが好ましく、３〜５０μｍが更に好ましく、５〜
２０μｍが更になお好ましい。一方、形状保持層３２
は、その厚みとして５〜１００μｍが好ましく、５〜５
０μｍが更に好ましく、５〜３０μｍが更になお好まし
い。

【００８７】前記形状保持層３２上に形成される一対の
電極３４は、用途に応じて適宜な厚さとするが、０．０
１〜５０μｍの厚さであることが好ましく、０．１〜５
μｍが更に好ましい。また、前記一対の電極３４は、室
温で固体であって、導電性の金属で構成されていること
が好ましい。例えば、アルミニウム、チタン、クロム、
鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、ニオブ、モリブデ
ン、ルテニウム、ロジウム、銀、スズ、タンタル、タン
グステン、イリジウム、白金、金、鉛等を含有する金属
単体又は合金が挙げられる。これらの元素を任意の組合
せで含有していてもよいことはいうまでもない。

【００８８】次に、第１の実施の形態に係る表示装置Ｄ
ａの動作について図１を参照しながら説明する。

【００８９】まず、例えば全てのアクチュエータ部１４
が自然状態、即ち、光遮蔽板１２に接近する方向に変位
動作を行っていない場合において、光導波板６０の例え
ば端部から光が導入されると、光導波板６０の一主面と
透光部２０の内壁面は金属薄膜６２によって遮光されて
いるため、導入された光は、光導波板６０の他主面を通
じて漏れる。この漏れ光が変位伝達部１８の上面に形成
された発光体５０に照射され、透過光として透光部２０
を通じて光導波板６０（光遮蔽板１２）の一主面から放
射されることになる。つまり、全画素が発光状態とされ
る。この場合、遮光部５２の表面に金属膜を形成して効
率よく発光体５０に光が導入されるようにすることも可
能であり、輝度の向上を実現させることができる。

【００９０】そして、画像信号等の入力信号によって特
定の画素が選択されると、当該画素に対応するアクチュ
エータ部１４が光遮蔽板１２の背面に向かって変位動作
し、対応する変位伝達部１８の板部材１８ａの上面（周
部の遮光部５２）が光遮蔽板１２の背面に接触すること
となる。このとき、対応する板部材１８ａの上面に形成
されている発光体５０は対応する透光部２０内に挿入さ
れる。

【００９１】これによって、当該発光体５０から放射さ
れていた光は、前記板部材１８ａと光遮蔽板１２との接
触によって遮蔽され、当該透光部２０からは光は放射さ
れないこととなる。つまり、当該画素は消光状態とな
る。

【００９２】従って、アクチュエータ部１４及び変位伝
達部１８は選択的に透光部２０を遮蔽するシャッタ手段
として機能し、変位伝達部１８の板部材１８ａの周部に
設けられた遮光部５２は前記シャッタ手段で駆動される
シャッタ機構を構成することになる。

【００９３】逆に、全てのアクチュエータ部１４が光遮
蔽板１２側に変位して全ての透光部２０に対する光遮蔽
動作が行われている場合、光は、遮光部５２と光遮蔽板
１２との接触によって遮蔽され、光遮蔽板１２の一主面
からは全く光は放射されない状態となる。つまり、黒表
示となる。この段階で、入力信号によって特定の画素が
選択されると、当該画素に対応するアクチュエータ部１
４が元の自然状態に復帰し、当該画素に対応する透光部
２０に対する光遮蔽動作が解除されることになる。これ
により、当該透光部２０を通じて光が光遮蔽板１２を透
過し、光遮蔽板１２の一主面のうち、当該透光部２０に
対応する部分から光が放射されることになる。

【００９４】つまり、この第１の実施の形態に係る表示
装置Ｄａにおいては、光遮蔽板１２の透光部２０に対し
て光を放射する発光体５０で構成された発光部１３０
と、透光部２０を通じての光の放射を選択的に遮蔽する
アクチュエータ部１４及び変位伝達部１８で構成された
シャッタ部１３２とが一体として構成されている。

【００９５】このように、光遮蔽板１２の背面にある変
位伝達部１８の接触の有無により、光遮蔽板１２の前面
に放射される発光の有無を制御することができる。特
に、第１の実施の形態に係る表示装置Ｄａでは、光遮蔽
板１２に対して変位伝達部１８を接触・離隔方向に変位
動作させる１つの単位を１画素とし、更にこの画素を多
数マトリクス状、あるいは各行に関し、千鳥状に配列す
るようにしているため、入力される画像信号の属性に応
じて各画素での変位動作を制御することにより、陰極線
管や液晶表示装置と同様に、光遮蔽板１２の前面に画像
信号に応じた映像（文字や図形等）を表示させることが
できる。

【００９６】ここで、カラー表示させる場合について説
明する。第１の実施の形態に係る表示装置Ｄａの発色の
原理は、現行のカラー表示方式と同様に、色の三原色で
あるＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の混合方式で規定す
ることができる。いま、発色させる周期をＴとして、Ｒ
ＧＢの最大発光時間を３分割することを考えた場合、図
１６Ａに示すように、ＲＧＢの発光時間の比率が１：
１：１であれば、白色光となり、図１６Ｂに示すよう
に、ＲＧＢの発光時間の比率が４：１：５であれば、そ
の比率に応じた中間色になる。従って、発色させる時間
の制御は、光遮蔽板１２と変位伝達部１８との接触時間
を発色させる周期Ｔに同期させて、三原色の発光時間を
制御してもよいし、三原色の発光時間を発色させる周期
Ｔに同期させて、光遮蔽板１２と変位伝達部１８との接
触時間を制御することもできる。

【００９７】この場合、カラー表示方式に適用させる場
合であっても、画素数を白黒画面の場合に比して増加さ
せる必要がないという利点がある。なお、ＲＧＢの切り
換えは、機械的シャッタやスイッチのＯＮ／ＯＦＦを使
用することにより実現できる。

【００９８】また、カラー表示のための他の方法として
は、例えば、光遮蔽板１２の一主面において、それぞれ
透光部２０に対応する箇所に数画素単位に着色層（例え
ば三原色フィルタや補色フィルタ、あるいは有色散乱体
等）の配色などの関係によって、例えば互いに隣接する
３つの透光部（ＲＧＢ配列）や互いに隣接する４つの透
光部（市松配列等）にて１つの画素を構成させるように
すればよい。ここで、有色散乱体とは、不透明体で、例
えば樹脂等に顔料などの色素を分散させたものをいう。

【００９９】この場合、光源を切り替えなくても着色層
によって散乱光を着色することができるため、規定の１
フィールド期間に複数枚の画像を表示させる必要がなく
なり、駆動タイミングに余裕をもたせることができる。
これにより、アクチュエータ部１４として応答速度の遅
いものを用いても十分に対応でき、しかも、高輝度化並
びに製造コスト及び消費電力の低減化を図ることができ
る。

【０１００】通常、ＣＲＴ等の表示装置においては、動
作状態にない場合（電源断の状態）での画面の黒表示と
動作状態での黒表示とで黒のレベルが異なる。これは、
動作状態の際における画素以外の部分からの微細な光の
放射によるもので、コントラストの低下をもたらす。

【０１０１】一方、第１の実施の形態に係る表示装置Ｄ
ａにおいては、まず、光遮蔽板１２によって光を遮蔽す
ることを前提としており、この光遮蔽板１２に特別に設
けた多数の透光部２０を介してのみ光を選択的に放射さ
せるようにしている。

【０１０２】そのため、透光部２０以外の部分からの光
の放射はなく、しかも、光導波板６０の欠陥等による一
主面側への漏れ光が皆無となり、光導波板６０に導入さ
れた光１０を効率よく利用することができる。また、動
作状態にない場合での画面の黒表示と動作状態での黒表
示とで黒のレベルがほぼ同じになり、コントラストの向
上に寄与すると共に、表示画像の画質の向上にもつなが
る。

【０１０３】また、画素毎にアクチュエータ部１４と変
位伝達部１８が形成されたアクチュエータ基板２２と光
遮蔽板１２とが重ね合わされるというように、平面状の
もの同士が重ね合わされて発光部１３０とシャッタ部１
３２を具備した表示装置Ｄａが構成されるため、表示装
置Ｄａの高集積化、細密化、量産化、均一化を図る上で
有利となる。

【０１０４】次に、第２の実施の形態に係る表示装置Ｄ
ｂについて図１７を参照しながら説明する。なお、図１
と対応するものについては同符号を付して重複説明を省
略する。

【０１０５】この第２の実施の形態に係る表示装置Ｄｂ
は、図１７に示すように、第１の実施の形態に係る表示
装置Ｄａ（図１参照）とほぼ同じ構成を有するが、光遮
蔽板１２を構成する光導波板６０の他主面のうち、各透
光部２０の近傍に、該光導波板６０に導入された光を漏
れ光としてより積極的に放出させるためのリング状の中
継体７０が設けられている点で異なる。この中継体７０
としては例えば散乱体や蛍光体で構成することができ
る。

【０１０６】この第２の実施の形態に係る表示装置Ｄｂ
の動作を図１７を参照しながら簡単に説明すると、ま
ず、光導波板６０の例えば端部から光が導入される。こ
の場合、光導波板６０の屈折率の大きさを調節すること
により、全ての光が光導波板６０の前面及び背面におい
て透過することなく内部で全反射する。光導波板６０の
反射率ｎとしては、１．３〜１．８が望ましく、１．４
〜１．７が望ましい。

【０１０７】この全反射される光のうち、一部の光が中
継体７０を通じて漏れ光として光導波板６０の他主面か
ら放射されることになり、この漏れ光が変位伝達部１８
の上面に形成された発光体５０に照射され、透過光とし
て透光部２０を通じて光導波板６０（光遮蔽板１２）の
一主面から放射されることになる。つまり、全画素が発
光状態とされる。この場合、遮光部５２の表面に金属膜
を形成して効率よく発光体５０に光が導入されるように
することも可能であり、輝度の向上を実現させることが
できる。

【０１０８】そして、画像信号等の入力信号によって特
定の画素が選択されると、当該画素に対応するアクチュ
エータ部１４が光遮蔽板１２の背面に向かって変位動作
し、対応する変位伝達部１８の板部材１８ａの上面（周
部の遮光部５２）が中継体７０に接触することとなる。
このとき、対応する板部材１８ａの上面に形成されてい
る発光体５０は対応する透光部２０内に挿入される。

【０１０９】これによって、当該発光体５０から放射さ
れていた光は、前記遮光部５２と中継体７０との接触に
よって遮蔽され、当該透光部２０からは光は放射されな
いこととなる。つまり、当該画素は消光状態となる。

【０１１０】このように、この第２の実施の形態に係る
表示装置Ｄｂにおいても、透光部２０以外の部分からの
光の放射はなく、しかも、光導波板６０の欠陥等による
一主面側への漏れ光が皆無となり、光導波板６０に導入
された光１０を効率よく利用することができる。また、
動作状態にない場合での画面の黒表示と動作状態での黒
表示とで黒のレベルがほぼ同じになり、コントラストの
向上に寄与すると共に、表示画像の画質の向上にもつな
がる。

【０１１１】次に、第３の実施の形態に係る表示装置Ｄ
ｃについて図１８を参照しながら説明する。なお、図１
７と対応するものについては同符号を付して重複説明を
省略する。

【０１１２】この第３の実施の形態に係る表示装置Ｄｃ
は、図１８に示すように、第２の実施の形態に係る表示
装置Ｄｂ（図１７参照）とほぼ同じ構成を有するが、前
記光導波板６０の他主面のうち、中継体７０を除く部分
にＣｒ、Ａｌ、Ａｇ等の金属薄膜（遮光膜）７２がめっ
き法やスパッタ法あるいは蒸着法を用いて形成されてい
る点で異なる。前記金属薄膜７２は鏡面加工されている
ことが好ましい。

【０１１３】この第３の実施の形態に係る表示装置Ｄｃ
の動作を図１８を参照しながら簡単に説明すると、ま
ず、光導波板６０の例えば端部から光が導入される。こ
の場合、光導波板６０に導入された光は、光導波板６０
の一主面と他主面に形成された金属薄膜６２及び７２に
よって全反射される。そして、全反射される光のうち、
一部の光が光導波板６０の他主面に設けられた中継体７
０を通じて漏れ光として光導波板６０の他主面から放射
されることになり、この漏れ光が変位伝達部１８の上面
に形成された発光体５０に照射され、透過光として透光
部２０を通じて光導波板６０（光遮蔽板１２）の一主面
から放射されることになる。つまり、全画素が発光状態
とされる。この場合、遮光部５２の表面に金属膜を形成
して効率よく発光体５０に光が導入されるようにするこ
とも可能であり、輝度の向上を実現させることができ
る。

【０１１４】そして、画像信号等の入力信号によって特
定の画素が選択されると、当該画素に対応するアクチュ
エータ部１４が光遮蔽板１２の背面に向かって変位動作
し、対応する変位伝達部１８の板部材１８ａの上面（周
部の遮光部５２）が中継体７０と金属薄膜７２に接触す
ることとなる。このとき、対応する板部材１８ａの上面
に形成されている発光体５０は対応する透光部２０内に
挿入される。

【０１１５】これによって、当該発光体５０から放射さ
れていた光は、前記遮光部５２と中継体７０及び金属薄
膜７２との接触によって遮蔽され、当該透光部２０から
は光は放射されないこととなる。つまり、当該画素は消
光状態となる。

【０１１６】このように、第３の実施の形態に係る表示
装置Ｄｃにおいても、前記第２の実施の形態に係る表示
装置Ｄｂと同様に、透光部２０以外の部分からの光の放
射はなく、しかも、光導波板６０の欠陥等による一主面
側への漏れ光が皆無となり、光導波板６０に導入された
光１０を効率よく利用することができる。また、動作状
態にない場合での画面の黒表示と動作状態での黒表示と
で黒のレベルがほぼ同じになり、コントラストの向上に
寄与すると共に、表示画像の画質の向上にもつながる。

【０１１７】次に、第４の実施の形態に係る表示装置Ｄ
ｄについて図１９を参照しながら説明する。なお、図１
と対応するものについては同符号を付して重複説明を省
略する。

【０１１８】この第４の実施の形態に係る表示装置Ｄｄ
は、図１９に示すように、第１の実施の形態に係る表示
装置Ｄａ（図１参照）とほぼ同じ構成を有するが、前記
光導波板６０の他主面のうち、前記透光部２０の近傍が
光導波板６０の露出部分７４とし、該露出部分７４を除
く部分にＣｒ、Ａｌ、Ａｇ等の金属薄膜（遮光膜）７２
がめっき法やスパッタ法あるいは蒸着法を用いて形成さ
れている点で異なる。つまり、光導波板６０の他主面の
うち、金属薄膜７２が形成されていない露出部分７４は
光導波板６０の他主面が露出された部分とされる。な
お、前記金属薄膜７２は鏡面加工されていることが好ま
しい。

【０１１９】この第４の実施の形態に係る表示装置Ｄｄ
の動作を図１９を参照しながら簡単に説明すると、ま
ず、光導波板６０の例えば端部から光が導入される。こ
の場合、光導波板６０に導入された光は、光導波板６０
の一主面と他主面に形成された金属薄膜６２及び７２に
よって全反射される。そして、全反射される光のうち、
一部の光が光導波板６０の他主面に設けられた露出部分
７４を通じて漏れ光として光導波板６０の他主面から放
射されることになり、この漏れ光が変位伝達部２８の上
面に形成された発光体５０に照射され、透過光として透
光部２０を通じて光導波板６０（光遮蔽板１２）の一主
面から放射されることになる。つまり、全画素が発光状
態とされる。この場合、遮光部５２の表面に金属膜を形
成して効率よく発光体５０に光が導入されるようにする
ことも可能であり、輝度の向上を実現させることができ
る。

【０１２０】そして、画像信号等の入力信号によって特
定の画素が選択されると、当該画素に対応するアクチュ
エータ部１４が光遮蔽板１２の背面に向かって変位動作
し、対応する変位伝達部１８の板部材１８ａの上面（周
部の遮光部５２）が金属薄膜７２に接触することとな
る。このとき、対応する板部材１８ａの上面に形成され
ている発光体５０は対応する透光部２０内に挿入され
る。

【０１２１】これによって、当該発光体５０から放射さ
れていた光は、前記遮光部５２と金属薄膜７２との接触
によって遮蔽され、当該透光部２０からは光は放射され
ないこととなる。つまり、当該画素は消光状態となる。

【０１２２】このように、第４の実施の形態に係る表示
装置Ｄｄにおいても、前記第１の実施の形態に係る表示
装置Ｄａと同様に、透光部２０以外の部分からの光の放
射はなく、しかも、光導波板６０の欠陥等による一主面
側への漏れ光が皆無となり、光導波板６０に導入された
光１０を効率よく利用することができる。また、動作状
態にない場合での画面の黒表示と動作状態での黒表示と
で黒のレベルがほぼ同じになり、コントラストの向上に
寄与すると共に、表示画像の画質の向上にもつながる。

【０１２３】次に、第５の実施の形態に係る表示装置Ｄ
ｅについて図２０を参照しながら説明する。なお、図１
と対応するものについては同符号を記してその重複説明
を省略する。

【０１２４】この第５の実施の形態に係る表示装置Ｄｅ
は、図２０に示すように、第１の実施の形態に係る表示
装置Ｄａ（図１参照）と同様の構成を有するが、光遮蔽
板１２が金属板１００で構成されている点と、アクチュ
エータ部１４の電極構造が下部電極３４ａと上部電極３
４ｂによるサンドイッチ構造である点と、光源からの光
１０がアクチュエータ基板２２と金属板１００間に導入
される点と、変位伝達部１８自体が発光体５０と遮光部
５２を構成している点で異なる。

【０１２５】この第５の実施の形態に係る表示装置Ｄｅ
の動作を簡単に説明する。まず、アクチュエータ基板２
２と金属板１００との間に光１０が導入されると、アク
チュエータ基板２２と金属板１００との間で光１０が反
射し、これら反射光のうち、一部の光１０が変位伝達部
１８（発光体５０を構成）に照射され、透過光として透
光部２０を通じて金属板１００の一主面から放射される
ことになる。つまり、全画素が発光状態とされる。

【０１２６】そして、画像信号等の入力信号によって特
定の画素が選択されると、当該画素に対応するアクチュ
エータ部１４が金属板１００の背面に向かって変位動作
し、対応する変位伝達部１８が金属板１００の他主面に
接触することとなる。

【０１２７】これによって、当該変位伝達部１８（発光
体５０）から放射されていた光は、当該変位伝達部１８
と金属板１００との接触によって遮蔽され、当該透光部
２０からは光は放射されないこととなる。つまり、当該
画素は消光状態となる。

【０１２８】この第５の実施の形態に係る表示装置Ｄｅ
においても、透光部２０以外の部分からの光の放射はな
く、動作状態にない場合での画面の黒表示と動作状態で
の黒表示とで黒のレベルがほぼ同じになり、コントラス
トの向上に寄与すると共に、表示画像の画質の向上にも
つながる。

【０１２９】ここで、金属板１００は少なくともアクチ
ュエータ部１４側の面（他主面）が、鏡面加工されてい
ることが望ましい。それは、光源からの光１０がアクチ
ュエータ基板２２と金属板１００との間に入射されるた
めに、金属板１００の表面にて光１０を反射させ、減衰
を少なくするためである。また、変位伝達部１８を金属
板１００に接触させる場合において、その接触状態を良
好にすること、即ち、光１０を良好に遮蔽することがで
きるという利点もある。

【０１３０】前記金属板１００の他主面には、光の反射
を促すために、スパッタ、蒸着、金属めっき等により、
金属膜（図示せず）を形成するようにしてもよい。この
ことから、上述の例では、光遮蔽板１２として金属板１
００を用いたが、金属に限らず、透光部２０が形成する
ことができるものであれば材質は問わない。例えば光を
透過するもの（セラミックス、ガラス、プラスチック、
結晶体等）を用いるようにしてもよい。

【０１３１】変位伝達部１８は、透光部２０を通じて漏
れる光を遮断し、かつ、発光時には透光部２０を通じて
光を放射（反射や散乱を含む）させるために、表面に金
属膜を形成する、もしくは金属等により形成されること
が好ましい。

【０１３２】アクチュエータ基板２２は、光遮蔽板１２
と同様に、導入される光の反射を促すために金属膜を形
成することがより好ましいが、この場合は、配線及び電
極を絶縁する必要がある。

【０１３３】次に、第６の実施の形態に係る表示装置Ｄ
ｆについて図２１を参照しながら説明する。なお、図２
０と対応するものについては同符号を付してその重複説
明を省略する。

【０１３４】この第６の実施の形態に係る表示装置Ｄｆ
は、図２１に示すように、第５の実施の形態に係る表示
装置Ｄｅ（図２０参照）とほぼ同じ構成を有するが、変
位伝達部１８の上面に発光体５０が形成されている点
と、アクチュエータ部１４を動作させた場合に、アクチ
ュエータ部１４が下向きに変位する点で異なる。

【０１３５】アクチュエータ部１４の変位方向は、形状
保持層３２の材料特性及び駆動波形等により決定される
ものであり、形状保持層３２の材料選定及び駆動波形等
を適宜調整することにより、所定の変位方向が得られ
る。例えば、表示装置Ｄｆの形状保持層３２に強誘電体
材料を用いた場合、分極方向と同じ方向に電界を加える
ことにより、下向きの変位が得られる。

【０１３６】そして、アクチュエータ部１４が自然状態
にあるときは、変位伝達部１８の上面（遮光部）が金属
板１００の他主面に接触するため、金属板１００とアク
チュエータ基板２２間に導入された光１０は遮蔽され、
透光部２０を通じて光は放射されない。アクチュエータ
部１４が動作して下方に変位したときは、変位伝達部１
８の上面（遮光部）が金属板１００の他主面から離反す
るため、金属板１００とアクチュエータ基板２２間に導
入された光１０が発光体５０に照射され、透過光として
透光部２０を通じて金属板１００の一主面から放射され
ることになる。

【０１３７】この場合も、透光部２０以外の部分からの
光の放射はなく、動作状態にない場合での画面の黒表示
と動作状態での黒表示とで黒のレベルがほぼ同じにな
り、コントラストの向上に寄与すると共に、表示画像の
画質の向上にもつながる。

【０１３８】次に、第７及び第８の実施の形態に係る表
示装置Ｄｇ及びＤｈについて図２２及び図２３を参照し
ながら説明する。なお、図１と対応するものについては
同符号を付してその重複説明を省略する。

【０１３９】この第７及び第８の実施の形態に係る表示
装置Ｄｇ及びＤｈは、図２２及び図２３に示すように、
それぞれ第１の実施の形態に係る表示装置Ｄａ（図１参
照）と同様の構成を有するが、変位伝達部１８の板部材
１８ａが金属板で構成されて、該板部材１８ａが発光体
５０として機能すると共に遮光部５２としても機能して
いる点で異なる。

【０１４０】第７の実施の形態に係る表示装置Ｄｇは、
図２２に示すように、アクチュエータ部１４を動作させ
た場合に、アクチュエータ部１４が上向きに変位するタ
イプであり、第８の実施の形態に係る表示装置Ｄｈは、
図２３に示すように、アクチュエータ部１４が下向きに
変位するタイプである。

【０１４１】アクチュエータ部１４の変位方向は、形状
保持層３２の材料特性と形状、アクチュエータ基板２２
の構造、電極形状及び駆動波形等により決定されるもの
であり、それらを適宜調整することにより、所定の変位
方向が得られる。

【０１４２】第７の実施の形態に係る表示装置Ｄｇにお
いては、図２２に示すように、アクチュエータ部１４が
自然状態にあるときは、変位伝達部１８の板部材１８ａ
が光遮蔽板１２から離反した状態となるため、光遮蔽板
１２の他主面を通じて漏れた光１０が、板部材１８ａで
反射されて透光部２０を通じて光が放射されることにな
る。アクチュエータ部１４が動作して上方に変位したと
きは、板部材１８ａが光遮蔽板１２の他主面に接触する
ため、光遮蔽板１２の他主面を通じて漏れた光１０は遮
蔽され、透光部２０を通じて光は放射されない。

【０１４３】一方、第８の実施の形態に係る表示装置Ｄ
ｈにおいては、図２３に示すように、アクチュエータ部
１４が自然状態にあるときは、板部材１８ａが光遮蔽板
１２の他主面に接触しているため、光遮蔽板１２の他主
面を通じて漏れた光１０は遮蔽され、透光部２０を通じ
て光は放射されない。アクチュエータ部１４が動作して
下方に変位したときは、板部材１８ａが光遮蔽板１２か
ら離反した状態となるため、光遮蔽板１２の他主面を通
じて漏れた光１０が、板部材１８ａで反射されて透光部
２０を通じて光が放射されることになる。

【０１４４】これら第７及び第８の実施の形態に係る表
示装置Ｄｇ及びＤｈにおいても、透光部２０以外の部分
からの光の放射はなく、しかも、光導波板６０の欠陥等
による一主面側への漏れ光が皆無となり、光導波板６０
に導入された光１０を効率よく利用することができる。
また、動作状態にない場合での画面の黒表示と動作状態
での黒表示とで黒のレベルがほぼ同じになり、コントラ
ストの向上に寄与すると共に、表示画像の画質の向上に
もつながる。

【０１４５】前記板部材１８ａに金属板を用いた例を示
したが、その他、セラミックス、ガラス、結晶体、プラ
スチック等の板材に金属膜等の光反射膜を形成したもの
を用いてもよい。

【０１４６】光を透光部２０に誘導するために反射を用
いる場合は、板部材１８ａの表面を鏡面加工することが
好ましく、散乱させて誘導させる場合は、板部材１８ａ
の表面を適度に粗く形成しておくことが好ましい。

【０１４７】また、第５の実施の形態に係る表示装置Ｄ
ｅと同様に、アクチュエータ基板２２上に金属膜等の光
反射膜を形成することがより好ましい。

【０１４８】次に、第９の実施の形態に係る表示装置Ｄ
ｉについて図２４を参照しながら説明する。なお、図２
０と対応するものについては同符号を付してその重複説
明を省略する。

【０１４９】この第９の実施の形態に係る表示装置Ｄｉ
は、図２４に示すように、第５の実施の形態に係る表示
装置Ｄｅ（図２０参照）と同様の構成を有するが、アク
チュエータ基板２２として平板状のものを用い、アクチ
ュエータ部１４として図９に示す積層タイプを用いた点
で異なる。図示の例では、アクチュエータ基板２２と金
属板１００間に導入された光１０を透光部２０に誘導さ
せるために、アクチュエータ部１４上に薄い遮光板（金
属板）１０２を配置した場合を示しているが、その他、
セラミックス、ガラス、プラスチックや結晶体等に金属
膜を形成したものを用いることができる。

【０１５０】また、導入された光１０の反射を促すため
に、アクチュエータ基板２２上に金属膜等の光反射膜１
０４を形成することが好ましい。この場合、配線及び電
極を絶縁する必要がある。アクチュエータ部１４が自然
状態にあるときは、遮光板１０２が金属板１００から離
反した状態となるため、金属板１００とアクチュエータ
基板２２間に導入された光１０が遮光板１０２で反射さ
れ、透光部２０を通じて光が放射されることになる。ア
クチュエータ部１４が動作して上方に変位したときは、
遮光板１０２が金属板１００の他主面に接触するため、
金属板１００とアクチュエータ基板２２間に導入された
光１０は遮蔽され、透光部２０を通じて光は放射されな
い。

【０１５１】この第９の実施の形態においても、透光部
２０以外の部分からの光の放射はなく、動作状態にない
場合での画面の黒表示と動作状態での黒表示とで黒のレ
ベルがほぼ同じになり、コントラストの向上に寄与する
と共に、表示画像の画質の向上にもつながる。

【０１５２】次に、第１０の実施の形態に係る表示装置
Ｄｊについて図２５を参照しながら説明する。なお、図
１８と対応するものについては同符号を付してその重複
説明を省略する。

【０１５３】この第１０の実施の形態に係る表示装置Ｄ
ｊは、図２５に示すように、第３の実施の形態に係る表
示装置Ｄｃ（図１８参照）と同様の構成を有するが、ア
クチュエータ基板２２として平板状で、かつ、画素に対
応した部分に開口１０６を有するものを用いている点
と、アクチュエータ部１４が片持ち梁構造（図１３参
照）を有し、その電極構造がタイガースキン構造であっ
て、電極自体が形状保持層３２に埋め込まれた構造（図
１１参照）を有している点と、変位伝達部１８自体が発
光体５０と遮光部５２の機能を有している点と、アクチ
ュエータ部１４を動作させた場合に、アクチュエータ部
１４が下向きに変位する点で異なる。

【０１５４】そして、アクチュエータ部１４が自然状態
にあるときは、変位伝達部１８の上面（遮光部５２）が
光遮蔽板１２の他主面に形成された中継体７０に接触す
るため、中継体７０を通じての漏れ光の放射がなくな
り、透光部２０を通じての光の放射がなくなる。アクチ
ュエータ部１４が動作して下方に変位したときは、変位
伝達部１８の上面（遮光部５２）が光遮蔽板１２の他主
面から離反するため、中継体７０を通じての漏れ光が変
位伝達部１８の上面で反射し、透光部２０を通じて光が
放射されることになる。

【０１５５】この場合も、透光部２０以外の部分からの
光の放射はなく、しかも、光導波板６０の欠陥等による
一主面側への漏れ光が皆無となり、光導波板６０に導入
された光１０を効率よく利用することができる。また、
動作状態にない場合での画面の黒表示と動作状態での黒
表示とで黒のレベルがほぼ同じになり、コントラストの
向上に寄与すると共に、表示画像の画質の向上にもつな
がる。

【０１５６】次に、第１１の実施の形態に係る表示装置
Ｄｋについて図２６を参照しながら説明する。なお、図
２５と対応するものについては同符号を付してその重複
説明を省略する。

【０１５７】この第１１の実施の形態に係る表示装置Ｄ
ｋは、図２６に示すように、第１０の実施の形態に係る
表示装置Ｄｊ（図２５参照）と同様の構成を有するが、
アクチュエータ部１４の電極構造がサンドイッチ構造で
ある点と、アクチュエータ部１４の形状保持層３２が振
動部２６から固定部２８の一部にかけて形成されている
点と、変位伝達部１８上に発光体５０が形成されている
点と、アクチュエータ部１４を動作させた場合に、アク
チュエータ部１４が上向きに変位する点で異なる。

【０１５８】アクチュエータ部１４上の変位伝達部１８
は、一方向（図２６では右方向）に向かって下り傾斜と
されたテーパ面１０８を有し、アクチュエータ部１４が
自然状態のとき、変位伝達部１８の右側が光遮蔽板１２
から最も離れた状態となる。そして、変位伝達部１８の
上面、即ち、遮光部はアクチュエータ部１４が上向きに
変位したときに、光遮蔽板１２に密着されるようになっ
ている。

【０１５９】更に、光遮蔽板１２の他主面のうち、アク
チュエータ部１４が自然状態にあるときに変位伝達部１
８との間隔が最も大きい部分に中継体７０が形成されて
いる。

【０１６０】そして、アクチュエータ部１４が自然状態
にあるときは、変位伝達部１８の上面（遮光部）が光遮
蔽板１２から離反した状態となるため、光遮蔽板１２の
他主面を通じて漏れた光１０が発光体５０に照射され、
透過光として透光部２０を通じて光遮蔽板１２の一主面
から放射されることになる。アクチュエータ部１４が動
作して上方に変位したときは、変位伝達部１８の上面
（遮光部）が中継体７０に接触するため、中継体７０を
通じての漏れ光の放射がなくなり、透光部２０を通じて
の光の放射がなくなる。

【０１６１】この第１１の実施の形態に係る表示装置Ｄ
ｋにおいても、透光部２０以外の部分からの光の放射は
なく、しかも、光導波板６０の欠陥等による一主面側へ
の漏れ光が皆無となり、光導波板６０に導入された光１
０を効率よく利用することができる。また、動作状態に
ない場合での画面の黒表示と動作状態での黒表示とで黒
のレベルがほぼ同じになり、コントラストの向上に寄与
すると共に、表示画像の画質の向上にもつながる。

【０１６２】特に、この表示装置Ｄｋは、アクチュエー
タ部１４がアクチュエータ基板２２の振動部２６から固
定部２８にかけて形成された形となっているため、図２
５に示す第１０の実施の形態に係る表示装置Ｄｊのよう
に、固定部２８にかかっていないものに比べて、剛性が
増し、応答速度が速くなるという利点がある。

【０１６３】次に、第１２の実施の形態に係る表示装置
Ｄｍについて図２７を参照しながら説明する。なお、図
２２と対応するものについては同符号を付してその重複
説明を省略する。

【０１６４】この第１２の実施の形態に係る表示装置Ｄ
ｍは、図２７に示すように、第７の実施の形態に係る表
示装置Ｄｇ（図２２参照）とほぼ同じ構成を有するが、
光遮蔽板１２が金属板１００で構成されている点と、ア
クチュエータ基板２２に多数の開口部１１０が形成さ
れ、これら開口部１１０を通じて光１０が入射される点
で異なる。

【０１６５】光源としては、アクチュエータ基板２２の
背面から各種光源により光１０を照射するようにしても
よいし、光ファイバ等によって個々の開口部１１０から
光１０を入射するようにしてもよい。

【０１６６】そして、アクチュエータ部１４が自然状態
にあるときは、板部材１８ａが金属板１００から離反し
た状態となるため、アクチュエータ基板２２の裏面から
開口部１１０を通じて導入された光１０が板部材１８ａ
で反射され、透光部２０を通じて光が放射されることに
なる。アクチュエータ部１４が動作して上方に変位した
ときは、板部材１８ａが金属板１００の他主面に接触す
るため、アクチュエータ基板２２の裏面から開口部１１
０を通じて導入された光１０は遮蔽され、透光部２０を
通じて光は放射されない。

【０１６７】この場合も、透光部２０以外の部分からの
光の放射はなく、動作状態にない場合での画面の黒表示
と動作状態での黒表示とで黒のレベルがほぼ同じにな
り、コントラストの向上に寄与すると共に、表示画像の
画質の向上にもつながる。

【０１６８】次に、第１３の実施の形態に係る表示装置
Ｄｎについて図２８を参照しながら説明する。なお、図
２６と対応するものについては同符号を付してその重複
説明を省略する。

【０１６９】この第１３の実施の形態に係る表示装置Ｄ
ｎは、図２８に示すように、第１１の実施の形態に係る
表示装置Ｄｋとほぼ同じ構成を有するが、光遮蔽板１２
が金属板１００で構成されている点と、振動部２６の上
下にそれぞれアクチュエータ部１４が設けられたバイモ
ルフタイプの構造を有する点と、振動部２６の自由端と
対向する固定部２８との間に光１０を導入するための開
口１１２を有する点と、変位伝達部１８自体が発光体５
０と遮光部の機能を有している点で異なる。

【０１７０】また、この表示装置Ｄｎは、アクチュエー
タ基板２２の裏面から入射された光１０を効率よく透光
部２０側に伝達させるためにその光路となる部分、即
ち、振動部２６の自由端、上下のアクチュエータ部１４
における各自由端並びに桟３０、固定部２８及び開口１
１２が連続する部分に光反射膜１１４が形成され、特
に、各アクチュエータ部１４と光反射膜１１４との間に
は絶縁膜１１６が形成されている。

【０１７１】そして、アクチュエータ部１４が自然状態
にあるときは、変位伝達部１８の上面（遮光部）が金属
板１００から離反した状態となるため、アクチュエータ
基板２２の裏面から開口１１２を通じて導入された光１
０が変位伝達部１８の上面で反射され、透光部２０を通
じて光が放射されることになる。アクチュエータ部１４
が動作して上方に変位したときは、変位伝達部１８の上
面（遮光部）が金属板１００の他主面に接触するため、
アクチュエータ基板２２の裏面から開口１１２を通じて
導入された光１０は遮蔽され、透光部２０を通じて光は
放射されない。

【０１７２】この表示装置Ｄｎにおいても、透光部２０
以外の部分からの光の放射はなく、動作状態にない場合
での画面の黒表示と動作状態での黒表示とで黒のレベル
がほぼ同じになり、コントラストの向上に寄与すると共
に、表示画像の画質の向上にもつながる。

【０１７３】次に、第１４の実施の形態に係る表示装置
Ｄｐについて図２９を参照しながら説明する。なお、図
２７と対応するものについては同符号を付してその重複
説明を省略する。

【０１７４】この第１４の実施の形態に係る表示装置Ｄ
ｐは、図２９に示すように、第１２の実施の形態に係る
表示装置Ｄｍ（図２７参照）と同様の構成を有するが、
アクチュエータ部１４の電極構造がサンドイッチ構造で
ある点と、アクチュエータ基板２２の裏面に導光板１２
０が配置されている点で異なる。

【０１７５】導光板１２０の一主面のうち、アクチュエ
ータ基板２２の開口部１１０に対応する部分に中継体１
２２（発光体や散乱体）が形成され、その他の面に光反
射膜１２４（金属膜）が形成され、導光板１２０の他主
面にも光反射膜１２４（金属膜）が形成されている。ま
た、開口部１１０の内壁面にも光反射膜１２４が形成さ
れている。

【０１７６】この場合、導光板１２０の端部から光１０
が導入される。導光板１２０に導入された光１０は、導
光板１２０の一主面と他主面に形成された光反射膜１２
４によって全反射される。そして、全反射される光１０
のうち、一部の光１０が導光板１２０の一主面に設けら
れた中継体１２２を通じて漏れ光として導光板１２０の
一主面から放射されて金属板１００とアクチュエータ基
板２２間に導入されることになる。

【０１７７】そして、アクチュエータ部１４が自然状態
にあるときは、板部材１８ａが金属板１００から離反し
た状態となるため、導光板１２０から金属板１００とア
クチュエータ基板２２間に導入された光１０が、板部材
１８ａで反射されて透光部２０を通じて光が放射される
ことになる。アクチュエータ部１４が動作して上方に変
位したときは、板部材１８ａが金属板１００の他主面に
接触するため、導光板１２０から金属板１００とアクチ
ュエータ基板２２間に導入された光１０は遮蔽され、透
光部２０を通じて光は放射されない。

【０１７８】この場合も、透光部２０以外の部分からの
光の放射はなく、動作状態にない場合での画面の黒表示
と動作状態での黒表示とで黒のレベルがほぼ同じにな
り、コントラストの向上に寄与すると共に、表示画像の
画質の向上にもつながる。

【０１７９】次に、第１５の実施の形態に係る表示装置
Ｄｑについて図３０を参照しながら説明する。なお、図
１９と対応するものについては同符号を付してその重複
説明を省略する。

【０１８０】この第１５の実施の形態に係る表示装置Ｄ
ｑは、図３０に示すように、第４の実施の形態に係る表
示装置Ｄｄと同様の構成を有するが、透光部２０に対し
て光を放射する発光部１３０と、透光部２０を通じての
光の放射を選択的に遮蔽するシャッタ部１３２とが分離
されて構成されている点で異なる。

【０１８１】具体的には、発光部１３０は、光遮蔽板１
２の透光部２０に対向して設置された支柱１３４と、該
支柱１３４上に形成された受け台１３６と、該受け台１
３６上に形成された発光体５０とから構成されている。
支柱１３４は、発光体５０と透光部２０との距離を規定
するための部材として機能する。

【０１８２】また、シャッタ部１３２は、発光体５０の
両側に設けられた２つのアクチュエータ部１４と、各ア
クチュエータ部１４上に形成された変位伝達部１８とを
有して構成されている。この場合、変位伝達部１８の板
部材１８ａと光遮蔽板１２の他主面における光導波板６
０の露出部分７４とが互いに対向するように配置されて
いる。

【０１８３】もちろん、シャッタ部１３２は、発光部１
３０を囲むように形成されたリング状のアクチュエータ
部１４と、該アクチュエータ部１４上に形成されたリン
グ状の変位伝達部１８を有して構成することもできる。

【０１８４】また、アクチュエータ基板２２のうち、発
光部１３０に対応する部分がそれぞれ固定部２８とさ
れ、アクチュエータ部１４が上方に変位しても発光部１
３０は上方に変位しない形態となっている。

【０１８５】そして、アクチュエータ部１４が自然状態
にあるときは、変位伝達部１８の板部材１８ａが光遮蔽
板１２から離反した状態となるため、光遮蔽板１２の他
主面を通じて漏れた光１０が発光部１３０における発光
体５０に照射され、透過光として光遮蔽板１２の一主面
から放射されることになる。アクチュエータ部１４が動
作して上方に変位したときは、変位伝達部１８の板部材
１８ａが光遮蔽板１２に接触するため、前記露出部分７
４を通じての漏れ光の放射がなくなり、透光部２０を通
じての光の放射がなくなる。

【０１８６】この表示装置Ｄｑにおいても、透光部２０
以外の部分からの光の放射はなく、しかも、光導波板６
０の欠陥等による一主面側への漏れ光が皆無となり、光
導波板６０に導入された光１０を効率よく利用すること
ができる。また、動作状態にない場合での画面の黒表示
と動作状態での黒表示とで黒のレベルがほぼ同じにな
り、コントラストの向上に寄与すると共に、表示画像の
画質の向上にもつながる。

【０１８７】特に、この表示装置Ｄｑにおいては、発光
部１３０の構成とシャッタ部１３２の構成を個々に設定
することができるため、それぞれ独立して発光に有利な
ように、発光部１３０を配置し、遮光に有利なように、
シャッタ部１３２を配置することができるという利点が
ある。

【０１８８】次に、第１６の実施の形態に係る表示装置
Ｄｒについて図３１を参照しながら説明する。なお、図
３０と対応するものについては同符号を付してその重複
説明を省略する。

【０１８９】この第１６の実施の形態に係る表示装置Ｄ
ｒは、図３１に示すように、第１５の実施の形態に係る
表示装置Ｄｑ（図３０参照）と同様の構成を有するが、
光遮蔽板１２の他主面のうち、透光部２０に近接する部
分に中継体７０が形成されている点と、光遮蔽板１２の
一主面のうち、透光部２０に対応する部分に色フィルタ
１４０が形成されている点と、アクチュエータ基板２２
のうち、発光部１３０に対応する部分が固定部２８とさ
れていない点（振動部２６上に直接発光部１３０が形成
されている点）と、アクチュエータ部１４上に変位伝達
部１８が形成されていない点で異なる。

【０１９０】つまり、アクチュエータ部１４の構造が片
持ち梁構造のアクチュエータを組み合わせたタイプとな
っており、この場合、アクチュエータ部１４が上方に変
位すると、発光部１３０も同時に上方に変位することと
なる。また、受け台１３６の平面上の大きさは、透光部
２０の開口幅とほぼ同じに設定されている。

【０１９１】そして、アクチュエータ部１４が自然状態
にあるときは、発光部１３０の受け台１３６が光遮蔽板
１２から離反した状態となるため、光遮蔽板１２の他主
面を通じて漏れた光が発光体５０に照射され、透過光と
して透光部２０を通じて光遮蔽板１２の一主面から放射
されることになる。アクチュエータ部１４が動作して上
方に変位したときは、発光部１３０の受け台１３６が光
遮蔽板１２の透光部２０を塞ぐ形になるため、光遮蔽板
１２の他主面を通じて漏れた光１０は遮蔽され、透光部
２０を通じて光は放射されない。

【０１９２】この表示装置Ｄｒにおいても、透光部２０
以外の部分からの光の放射はなく、しかも、光導波板６
０の欠陥等による一主面側への漏れ光が皆無となり、光
導波板６０に導入された光１０を効率よく利用すること
ができる。また、動作状態にない場合での画面の黒表示
と動作状態での黒表示とで黒のレベルがほぼ同じにな
り、コントラストの向上に寄与すると共に、表示画像の
画質の向上にもつながる。

【０１９３】次に、第１７の実施の形態に係る表示装置
Ｄｓについて図３２を参照しながら説明する。なお、図
２２と対応するものについては同符号を付してその重複
説明を省略する。

【０１９４】この第１７の実施の形態に係る表示装置Ｄ
ｓは、図３２に示すように、第３の実施の形態に係る表
示装置Ｄｃと同様の構成を有するが、変位伝達部１８の
板部材１８ａの平面上の大きさが透光部２０の開口幅と
ほぼ同じに設定されている点と、各透光部２０の内壁面
にも発光体１４２が形成されている点で異なる。

【０１９５】そして、アクチュエータ部１４が自然状態
にあるときは、変位伝達部１８の板部材１８ａが光遮蔽
板１２から離反した状態となるため、中継体７０を通じ
て漏れた光１０が発光体５０に照射され、そのまま透過
光として光遮蔽板１２の一主面から放射され、更に、前
記透過光の一部が透光部２０の内壁面に形成された発光
体１４２に照射された後に光遮蔽板１２の一主面から放
射されることになる。アクチュエータ部１４が動作して
上方に変位したときは、板部材１８ａが透光部２０を塞
ぐ形になるため、中継体７０を通じて漏れた光１０は遮
蔽され、透光部２０を通じて光は放射されない。

【０１９６】この表示装置Ｄｓにおいても、透光部２０
以外の部分からの光の放射はなく、しかも、光導波板６
０の欠陥等による一主面側への漏れ光が皆無となり、光
導波板６０に導入された光１０を効率よく利用すること
ができる。また、動作状態にない場合での画面の黒表示
と動作状態での黒表示とで黒のレベルがほぼ同じにな
り、コントラストの向上に寄与すると共に、表示画像の
画質の向上にもつながる。

【０１９７】なお、この第１７の実施の形態に係る表示
装置Ｄｓおいて、光遮蔽板１２の透光部２０内壁面に発
光体１４２を形成した例を示したが、上述した第１〜第
１６の実施の形態に係る表示装置Ｄａ〜Ｄｒ並びに後述
する第１８〜第２２の実施の形態に係る表示装置Ｄｔ〜
Ｄｘにおいても同様に適用させることができる。

【０１９８】次に、第１８の実施の形態に係る表示装置
Ｄｔについて図３３を参照しながら説明する。なお、図
１と対応するものについては同符号を付してその重複説
明を省略する。

【０１９９】この第１８の実施の形態に係る表示装置Ｄ
ｔは、図３３に示すように、第１の実施の形態に係る表
示装置Ｄａと同様の構成を有するが、光遮蔽板１２が金
属板１００で構成されている点と、変位伝達部１８の変
位伝達部材１８ｂが絶縁体としてアクチュエータ部１４
を覆うように形成されている点と、アクチュエータ基板
２２のうち、板部材１８ａを除く全面に光反射膜１４４
が形成されている点と、金属板１００の一主面側に透明
板１４６（ガラス、プラスチック、結晶体等の光を透過
するもの）が積層されている点と、該透明板１４６の一
主面のうち、透光部２０に対応する部分に色フィルタ１
４０が形成されている点と、光源からの光１０が金属板
１００とアクチュエータ基板２２間に導入される点で異
なる。

【０２００】そして、アクチュエータ部１４が自然状態
にあるときは、変位伝達部１８の板部材１８ａが金属板
１００から離反した状態となるため、金属板１００とア
クチュエータ基板２２間に導入された光１０が発光体５
０に照射され、透過光として透光部２０を通じて金属板
１００の一主面から放射されることになる。アクチュエ
ータ部１４が動作して上方に変位したときは、板部材１
８ａが金属板１００の他主面に接触するため、金属板１
００とアクチュエータ基板２２間に導入された光１０は
遮蔽され、透光部２０を通じて光は放射されない。

【０２０１】この表示装置Ｄｔにおいても、透光部２０
以外の部分からの光の放射はなく、動作状態にない場合
での画面の黒表示と動作状態での黒表示とで黒のレベル
がほぼ同じになり、コントラストの向上に寄与すると共
に、表示画像の画質の向上にもつながる。

【０２０２】次に、第１９の実施の形態に係る表示装置
Ｄｕについて図３４を参照しながら説明する。なお、図
３３と対応するものについては同符号を付してその重複
説明を省略する。

【０２０３】この第１９の実施の形態に係る表示装置Ｄ
ｕは、図３４に示すように、第１８の実施の形態に係る
表示装置Ｄｔ（図３３参照）とほぼ同じ構成を有する
が、アクチュエータ基板２２の全面に光反射膜１４４が
形成されている点と、板部材１８ａ及び発光体５０が存
在しない点で異なる。つまり、光反射膜１４４自体が発
光部１３０として機能すると共に、金属板１００の透光
部２０を選択的に遮蔽するシャッタ部１３２としても機
能する。

【０２０４】そして、アクチュエータ部１４が自然状態
にあるときは、光反射膜１４４が金属板１００から離反
した状態となるため、金属板１００とアクチュエータ基
板２２間に導入された光１０が光反射膜１４４で反射さ
れ、透光部２０を通じて光が放射されることになる。ア
クチュエータ部１４が動作して上方に変位したときは、
光反射膜１４４が金属板１００の他主面に接触するた
め、金属板１００とアクチュエータ基板２２間に導入さ
れた光１０は遮蔽され、透光部２０を通じて光は放射さ
れない。

【０２０５】この表示装置Ｄｕにおいても、透光部２０
以外の部分からの光の放射はなく、動作状態にない場合
での画面の黒表示と動作状態での黒表示とで黒のレベル
がほぼ同じになり、コントラストの向上に寄与すると共
に、表示画像の画質の向上にもつながる。

【０２０６】次に、第２０の実施の形態に係る表示装置
Ｄｖについて図３５を参照しながら説明する。なお、図
３０と対応するものについては同符号を付してその重複
説明を省略する。

【０２０７】この第２０の実施の形態に係る表示装置Ｄ
ｖは、図３５に示すように、第１５の実施の形態に係る
表示装置Ｄｑ（図３０参照）とほぼ同じ構成を有する
が、光遮蔽板１２を構成する光導波板６０のうち、透光
部２０の下部に対応する部分がテーパ面１５０とされ、
光遮蔽板１２の他主面に向かって末広状とされている点
と、変位伝達部１８の板部材１８ａが透光部２０におけ
る前記テーパ面１５０の傾きに合わせて傾斜されている
点と、前記透光部２０の前記テーパ面１５０に中継体７
０が形成されている点で異なる。

【０２０８】そして、アクチュエータ部１４が自然状態
にあるときは、変位伝達部１８の板部材１８ａが光遮蔽
板１２から離反した状態となるため、中継体７０を通じ
て漏れた光１０が、発光部１３０における発光体５０に
照射され、透過光として透光部２０を通じて光遮蔽板１
２の一主面から放射されることになる。この場合、透光
部２０の下部がテーパ面１５０とされて傾きを持ってお
り、しかも、テーパ面１５０の部分に中継体７０が形成
されているため、中継体７０を通じて漏れた光１０が効
率よく発光体５０に導かれることになる。これは、輝度
の向上につながる。

【０２０９】一方、アクチュエータ部１４が動作して上
方に変位したときは、変位伝達部１８の板部材１８ａが
中継体７０に接触するため、該中継体７０を通じての漏
れ光の放射がなくなり、透光部２０を通じての光の放射
がなくなる。

【０２１０】この表示装置Ｄｖにおいても、透光部２０
以外の部分からの光の放射はなく、しかも、光導波板６
０の欠陥等による一主面側への漏れ光が皆無となり、光
導波板６０に導入された光１０を効率よく利用すること
ができる。また、動作状態にない場合での画面の黒表示
と動作状態での黒表示とで黒のレベルがほぼ同じにな
り、コントラストの向上に寄与すると共に、表示画像の
画質の向上にもつながる。

【０２１１】次に、第２１の実施の形態に係る表示装置
Ｄｗについて図３６を参照しながら説明する。なお、図
３５と対応するものについては同符号を付してその重複
説明を省略する。

【０２１２】この第２１の実施の形態に係る表示装置Ｄ
ｗは、図３６に示すように、第２０の実施の形態に係る
表示装置Ｄｖ（図３５参照）と同様の構成を有するが、
アクチュエータ基板２２として、平板状で、かつ、画素
に対応した部分に窓１５２を有するものを用いている点
と、シャッタ部１３２に、発光体５０の両側に２つのア
クチュエータ部１４が設けられている点と、アクチュエ
ータ部１４が片持ち梁構造（図１３参照）を有し、アク
チュエータ部１４を動作させた場合に、アクチュエータ
部１４が上向きに変位する点で異なる。

【０２１３】もちろん、シャッタ部１３２は、発光部１
３０を囲むように形成されたリング状のアクチュエータ
部１４と、該アクチュエータ部１４上に形成されたリン
グ状の変位伝達部１８を有して構成することもできる。

【０２１４】そして、アクチュエータ部１４が自然状態
にあるときは、変位伝達部１８の板部材１８ａが光遮蔽
板１２から離反した状態となるため、中継体７０を通じ
て漏れた光１０が、発光部１３０における発光体５０に
照射され、透過光として透光部２０を通じて光遮蔽板１
２の一主面から放射されることになる。この場合も、第
２０の実施の形態に係る表示装置Ｄｖと同様に、透光部
２０の下部がテーパ面１５０とされて傾きを持ってお
り、しかも、テーパ面１５０の部分に中継体７０が形成
されているため、中継体７０を通じて漏れた光が効率よ
く発光体５０に導かれることになる。これは、輝度の向
上につながる。

【０２１５】一方、アクチュエータ部１４が動作して上
方に変位したときは、変位伝達部１８の板部材１８ａが
中継体７０に接触するため、該中継体７０を通じての漏
れ光の放射がなくなり、透光部２０を通じての光の放射
がなくなる。

【０２１６】この表示装置Ｄｗにおいても、透光部２０
以外の部分からの光の放射はなく、しかも、光導波板６
０の欠陥等による一主面側への漏れ光が皆無となり、光
導波板６０に導入された光１０を効率よく利用すること
ができる。また、動作状態にない場合での画面の黒表示
と動作状態での黒表示とで黒のレベルがほぼ同じにな
り、コントラストの向上に寄与すると共に、表示画像の
画質の向上にもつながる。

【０２１７】次に、第２２の実施の形態に係る表示装置
Ｄｘについて図３７を参照しながら説明する。なお、図
１８と対応するものについては同符号を付してその重複
説明を省略する。

【０２１８】この第２２の実施の形態に係る表示装置Ｄ
ｘは、図３７に示すように、第３の実施の形態に係る表
示装置Ｄｃ（図１８参照）とほぼ同じ構成を有するが、
光遮蔽板１２のうち、透光部２０の上部がテーパ面１５
４とされ、光遮蔽板１２の一主面に向かって透光部２０
の開口幅が拡大するようになっている点で異なる。

【０２１９】そして、アクチュエータ部１４が自然状態
にあるときは、変位伝達部１８の板部材１８ａが光遮蔽
板１２から離反した状態となるため、光遮蔽板１２の他
主面に形成された中継体７０を通じて漏れた光１０が、
発光体５０に照射され、透過光として透光部２０を通じ
て光遮蔽板１２の一主面から放射されることになる。

【０２２０】一方、アクチュエータ部１４が動作して上
方に変位したときは、板部材１８ａが中継体７０を塞ぐ
形になるため、中継体７０を通じての漏れ光の放射がな
くなり、透光部２０を通じての光の放射がなくなる。

【０２２１】この表示装置Ｄｘにおいても、透光部２０
以外の部分からの光の放射はなく、しかも、光導波板６
０の欠陥等による一主面側への漏れ光が皆無となり、光
導波板６０に導入された光１０を効率よく利用すること
ができる。また、動作状態にない場合での画面の黒表示
と動作状態での黒表示とで黒のレベルがほぼ同じにな
り、コントラストの向上に寄与すると共に、表示画像の
画質の向上にもつながる。

【０２２２】特に、この表示装置Ｄｘにおいては、透光
部２０の上部がテーパ面１５４とされて傾きを持ってい
ることから、広い視野角を得ることができる。

【０２２３】なお、この発明に係る表示装置は、上述の
実施の形態に限らず、この発明の要旨を逸脱することな
く、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

【０２２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る表示
装置によれば、光遮蔽板と、前記光遮蔽板に多数の画素
に対応して形成され、かつ、光を前記光遮蔽板の一主面
に向けて透過させる透光部と、前記光遮蔽板の他主面に
対向して設けられ、前記透光部を通じて透過する光を入
力信号に応じて選択的に遮蔽するシャッタ手段とを有す
るようにしている。そのため、コントラストの向上並び
に表示画像の画質の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態に係る表示装置を示す構成図
である。

【図２】アクチュエータ部に形成される一対の電極の１
つの例を示す構成図である。

【図３】アクチュエータ部に形成される一対の電極の平
面形状の一例を示す図である。

【図４】図４Ａは形状保持層の長軸に沿って一対の電極
のくし歯を配列させた１つの例を示す説明図であり、図
４Ｂは他の例を示す説明図である。

【図５】図５Ａは形状保持層の短軸に沿って一対の電極
のくし歯を配列させた１つの例を示す説明図であり、図
５Ｂは他の例を示す説明図である。

【図６】アクチュエータ部に形成される一対の電極の他
の例を示す構成図である。

【図７】アクチュエータ部の１つの電極構造（サンドイ
ッチタイプ）を示す断面図である。

【図８】アクチュエータ部の他の電極構造（タイガース
キンタイプ）を示す断面図である。

【図９】アクチュエータ部の更に他の電極構造（積層タ
イプ）を示す断面図である。

【図１０】タイガースキンタイプの他の例を示す断面図
である。

【図１１】タイガースキンタイプの更に他の例を示す断
面図である。

【図１２】サンドイッチタイプにおける片持ち梁構造の
ユニモルフタイプのアクチュエータを示す断面図であ
る。

【図１３】タイガースキンタイプにおける片持ち梁構造
のユニモルフタイプのアクチュエータを示す断面図であ
る。

【図１４】サンドイッチタイプおいて、片持ち梁構造を
組み合わせたユニモルフタイプのアクチュエータを示す
断面図である。

【図１５】タイガースキンタイプにおいて、片持ち梁構
造を組み合わせたユニモルフタイプのアクチュエータを
示す断面図である。

【図１６】図１６Ａはカラー表示方式に適用する場合の
ＲＧＢの発光時間の比率を１：１：１とした場合のタイ
ミングチャートであり、図１６Ｂは前記ＲＧＢの発光時
間の比率を４：１：５とした場合のタイミングチャート
である。

【図１７】第２の実施の形態に係る表示装置を示す構成
図である。

【図１８】第３の実施の形態に係る表示装置を示す構成
図である。

【図１９】第４の実施の形態に係る表示装置を示す構成
図である。

【図２０】第５の実施の形態に係る表示装置を示す構成
図である。

【図２１】第６の実施の形態に係る表示装置を示す構成
図である。

【図２２】第７の実施の形態に係る表示装置を示す構成
図である。

【図２３】第８の実施の形態に係る表示装置を示す構成
図である。

【図２４】第９の実施の形態に係る表示装置を示す構成
図である。

【図２５】第１０の実施の形態に係る表示装置を示す構
成図である。

【図２６】第１１の実施の形態に係る表示装置を示す構
成図である。

【図２７】第１２の実施の形態に係る表示装置を示す構
成図である。

【図２８】第１３の実施の形態に係る表示装置を示す構
成図である。

【図２９】第１４の実施の形態に係る表示装置を示す構
成図である。

【図３０】第１５の実施の形態に係る表示装置を示す構
成図である。

【図３１】第１６の実施の形態に係る表示装置を示す構
成図である。

【図３２】第１７の実施の形態に係る表示装置を示す構
成図である。

【図３３】第１８の実施の形態に係る表示装置を示す構
成図である。

【図３４】第１９の実施の形態に係る表示装置を示す構
成図である。

【図３５】第２０の実施の形態に係る表示装置を示す構
成図である。

【図３６】第２１の実施の形態に係る表示装置を示す構
成図である。

【図３７】第２２の実施の形態に係る表示装置を示す構
成図である。

【図３８】提案例に係る表示装置を示す構成図である。

【符号の説明】

Ｄａ〜Ｄｘ…表示装置１２…光遮蔽板１４…アクチュエータ部１８…変位伝達部１８ａ…板部材１８ｂ…変位伝達部
材２０…透光部２２…アクチュエー
タ基板２４…空所２６…振動部２８…固定部３０…桟５０…発光体５２…遮光部６０…光導波板６２、７２…金属薄
膜７０…中継体７４…露出部分１００…金属板１０２…遮光板（金
属板）１０４…光反射膜１０６…開口１０８…テーパ面１１０…開口部１１２…開口１１４…光反射膜１１６…絶縁膜１２０…導光板１２２…中継体１２４…光反射膜１３０…発光部１３２…シャッタ部１３４…支柱１３６…受け台１４０…色フィルタ１４２…発光体１４４…光反射膜１４６…透明板１５０…テーパ面１５２…窓１５４…テーパ面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０９Ｆ 9/37 Ｇ０９Ｆ 9/37 Ｃ３０４３０４ (72)発明者岡田茂樹愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号日本碍子株式会社内 (72)発明者高橋正郎愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号日本碍子株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光遮蔽板と、前記光遮蔽板に多数の画素に対応して形成され、かつ、
光を前記光遮蔽板の一主面に向けて透過させる透光部
と、前記光遮蔽板の他主面に対向して設けられ、前記透光部
を通じて透過する前記光を入力信号に応じて選択的に遮
蔽するシャッタ手段とを有することを特徴とする表示装
置。
【請求項２】請求項１記載の表示装置において、前記シャッタ手段は、前記多数の透光部に対応して設け
られたアクチュエータ部と、前記アクチュエータ部の駆動にほぼ同期して前記透光部
を透過する光を遮蔽するシャッタ機構とを有することを
特徴とする表示装置。
【請求項３】請求項２記載の表示装置において、前記シャッタ機構は、前記アクチュエータ部上に形成さ
れた変位伝達部を有して構成され、前記変位伝達部は、前記光遮蔽板に対向する部分に遮光
部を有することを特徴とする表示装置。
【請求項４】請求項３記載の表示装置において、前記変位伝達部の遮光部は、前記アクチュエータ部が駆
動したとき、前記透光部から外部に通じる光路を遮断す
る位置に設けられていることを特徴とする表示装置。
【請求項５】請求項４記載の表示装置において、前記アクチュエータ部の駆動により前記遮光部が前記光
遮蔽板の他主面に対してその法線方向に変位することに
よって、前記光路を遮断することを特徴とする表示装
置。
【請求項６】請求項１〜５のいずれか１項に記載の表示
装置において、前記光遮蔽板は、少なくともその一主面と前記透光部の
内壁面が遮光されて構成されていることを特徴とする表
示装置。
【請求項７】請求項６記載の表示装置において、前記光遮蔽板は、光が導入される光導波板の一主面と前
記透光部の内壁面が遮光されて構成され、前記光導波板の他主面のうち、前記透光部の近傍に、前
記光導波板に導入された光を漏れ光として放出させるた
めの光導出部を有することを特徴とする表示装置。
【請求項８】請求項７記載の表示装置において、前記光導出部は、前記光導波板の他主面のうち、前記透
光部の近傍に形成された中継体で構成されていることを
特徴とする表示装置。
【請求項９】請求項７又は８記載の表示装置において、前記光導波板の他主面のうち、前記光導出部を除く部分
が遮光されていることを特徴とする表示装置。
【請求項１０】請求項６記載の表示装置において、前記光遮蔽板の他主面側に発光部が配され、前記透光部を透過する光は、外部から導入された光が前
記発光部に当たることによって発生することを特徴とす
る表示装置。
【請求項１１】請求項７〜９のいずれか１項に記載の表
示装置において、前記光遮蔽板の他主面側に発光部が配され、前記透光部を透過する光は、前記光導波板からの漏れ光
が前記発光部に当たることによって発生することを特徴
とする表示装置。
【請求項１２】請求項１０又は１１記載の表示装置にお
いて、前記発光部は、各変位伝達部に対応して設けられた発光
体又は反射体にて構成されていることを特徴とする表示
装置。
【請求項１３】請求項２〜１２のいずれか１項に記載の
表示装置において、前記アクチュエータ部は、セラミックにて構成されたア
クチュエータ基板上に形成されていることを特徴とする
表示装置。
【請求項１４】請求項１３記載の表示装置において、前記アクチュエータ基板が薄肉のダイアフラム部として
形成され、その上に一体的に前記アクチュエータ部が形
成されていることを特徴とする表示装置。
【請求項１５】請求項１３記載の表示装置において、前記アクチュエータ基板は少なくとも１つの空所を有
し、その薄肉の部分がダイアフラム部として形成され、
その上に一体的にアクチュエータ部が形成されているこ
とを特徴とする表示装置。
【請求項１６】請求項１３〜１５のいずれか１項に記載
の表示装置において、前記アクチュエータ部は、印加電界に応じて前記光遮蔽
板の他主面に対して接離方向に移動する形状保持層と、
該形状保持層に形成された少なくとも一対の電極とを有
する作動部とを有することを特徴とする表示装置。