JP2000214393A - Optical modulator, array optical modulator and flat- panel display device - Google Patents

Optical modulator, array optical modulator and flat- panel display device

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JP2000214393A
JP2000214393A JP1203399A JP1203399A JP2000214393A JP 2000214393 A JP2000214393 A JP 2000214393A JP 1203399 A JP1203399 A JP 1203399A JP 1203399 A JP1203399 A JP 1203399A JP 2000214393 A JP2000214393 A JP 2000214393A
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JP1203399A
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Japanese (ja)
Inventor
Koichi Kimura
宏一 木村
Original Assignee
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 obtain an optical modulator and an array modulator providing superior light utilizing efficiency, unnecessitating a high degree of vacuum, enabling a large area at low cost, bringing a high quality picture, and operating at a low drive voltage, and also to obtain a flat-panel display device using such a modulator. SOLUTION: The optical modulator is equipped with a transparent substrate 1 which is transparent against modulating light, a conductive belt-like needle 8 which is plurally provided with prescribed spaces apart on a plane oppositely facing the transparent substrate 1 and which is partly supported with the transparent substrate 1, a first light-shield 15 provided in each needle 8, a conductive second light-shield 3 which is laid with an opening left in an optical modulating area 17 polymerizing on the needle 8 on the transparent substrate 1, and a needle moving means which transfers the needle 8 to a position polymerizing on the second light-shield 3, nearly parallely to the transparent substrate face by static electricity, by applying a voltage to the needle 8 and the second light-shield 3. Then, the optical modulation is carried out by changing the transmissitivity of light that passes through the optical modulation area 17 by the movement of the needle 8.

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 in position by changing the mover by electrostatic stress light modulation device for performing optical modulation, and an array-type light modulation element, and 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. 更に、駆動電圧が高く、駆動ICが高価な欠点もあった。 Furthermore, the driving voltage is high, the drive IC had 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 It is intended low driving voltage optical modulator element, and an array-type light modulation element, and 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、該透明基板に対向する平面上で所定間隔を空けて複数本設けられ、一部が透明基板に支持された導電性を有する帯状の可動子と、前記各可動子に設けた第1遮光部と、前記透明基板上の可動子と重合する光変調領域に開口部を残して敷設した第2遮光部と、前記可動子に電圧印加することで隣り合う片側の可動子同士を静電気力により吸引移動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。 Light modulation element according to claim 1 according to the present invention for achieving the above object In order to achieve the above, a transparent transparent substrate the modulated light, on a plane facing the transparent substrate a plurality of arranged at predetermined intervals, belt-shaped armature part has a conductive which is supported on a transparent substrate, a first light-shielding portion in which the provided to each movable member, and the movable element on the transparent substrate comprising a second light shielding portion which is laid, leaving an opening in the light modulation region to be polymerized, and a mover moving means for sucking moved by electrostatic force the mover each other on one side adjacent by voltage applied to the mover , said by the movement of the movable element to change the transmittance of light through the light modulation area, characterized in that the optical modulation.

【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、透明基板の光変調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 with respect to the optical modulation 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、 In other words,
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、各可動子同士を吸引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領域から光変調素子の上方に出射することができる。 By moving to a position overlapping each mover to the light modulating area of ​​the transparent substrate, while shielding the light introduced into the transparent substrate, by suction move each movable element together, the light introduced into the transparent substrate it can be emitted from the light modulation region above the light modulation elements. 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、 Further, it is possible to reduce the displacement amount of the movable element, since the movable element can be compact and lightweight,
低電圧で高速な光変調を安定して行うことができる。 The high-speed optical modulation at low voltages can be stably performed.

【0012】請求項2記載の光変調素子は、前記第1遮光部を、前記可動子の透明基板反対側の面に形成することを特徴とする。 [0012] Light modulation element according to claim 2 is the first light-shielding portion, and forming on the surface of the transparent substrate opposite the movable element.

【0013】この光変調素子では、透明基板、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でき、製造プロセスを簡略化できると共に、遮光時の漏れ光を極めて小さくすることができる。 [0013] In this optical modulation element, the transparent substrate, can be simultaneously formed by self-alignment of the light shielding region of the movable element, it is possible to simplify the manufacturing process, it is possible to minimize the leakage light at the time of shading.

【0014】請求項3記載の光変調素子は、前記可動子が、遮光性導電膜により形成されることを特徴とする。 [0014] Light modulation element according to claim 3, the mover, characterized in that it is formed by the light shielding conductive film.

【0015】この光変調素子では、可動子を遮光性導電膜により形成することで、遮光膜と導電体とを同時に形成でき、製造プロセスが簡略化される。 [0015] In this optical modulation element, by forming a light-shielding conductive film movable element, a light-shielding film and the conductor can be simultaneously formed, the manufacturing process is simplified.

【0016】請求項4記載の光変調装置は、前記可動子及び光変調領域を、前記可動子に対する光変調領域が、 The optical modulation device according to claim 4, wherein the said movable element and the light modulator region, the light modulation region with respect to the movable element,
該可動子の移動方向反対側の可動子に対する光変調領域に近接するように配置したことを特徴とする。 Characterized by being arranged to be close to the optical modulation region with respect to the moving direction opposite to the movable element of the movable element.

【0017】この光変調素子では、光変調に寄与しない領域を削減することで、開口率が向上し、単位面積当たりの光透過量が増大し、素子のスペース効率を高めることができる。 [0017] In this optical modulation element, by reducing the area not contributing to light modulation, the aperture ratio is improved, the light transmission amount per unit area increases, it is possible to enhance the space efficiency of the device.

【0018】請求項5記載の光変調装置は、前記第2遮光部が、前記可動子と前記透明基板との間に形成され一部が透明基板に支持されると共に略水平方向に移動可能な下段可動子であって、前記可動子である上段可動子と、前記下段可動子とを静電吸引して光変調を行うことを特徴とする。 The optical modulator of claim 5, wherein the second light shielding part, movable in substantially horizontal direction with a portion formed between the transparent substrate and the movable element is supported on a transparent substrate a lower movable member, the upper movable element is the movable element, wherein the lower armature and electrostatically attracted and performing optical modulation.

【0019】この光変調素子では、上下二段の可動子をそれぞれ重合する位置に移動させて光変調を行うため、 [0019] In this optical modulation device, for performing optical modulation by moving upper and lower positions of the movable member to a position to be polymerized, respectively,
光変調素子全体として可動格子の面積の約半分を光変調領域とすることができ、開口率が向上し、単位面積当たりの光透過量が増大し、素子のスペース効率を高めることができる。 About half of the area of ​​the movable grating can be optical modulation region as a whole an optical modulation device, the aperture ratio is improved, the light transmission amount per unit area increases, it is possible to enhance the space efficiency of the device.

【0020】請求項6記載の光変調素子は、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が変位しないように各可動子の電位差を低くする一方、各可動子の動作時には前記可動子が変位するように各可動子の電位差を高くするように電圧印加することを特徴とする。 The optical modulation element according to claim 6, wherein, while said movable member moving means, when not in operation in each mover to lower the potential of the movable element so that the mover is not displaced, the operation of each movable element sometimes the mover is characterized by a voltage applied to increase the potential difference between the movable element so as to be displaced.

【0021】この光変調素子では、各可動子の非動作時には、各可動子は電位差が低いために静電気力が作用せず、ニュートラル位置で静止する。 [0021] In this optical modulation element, when the non-operation of each movable member, the movable member does not act electrostatic force due to low potential difference, to rest in the neutral position. また、各可動子の動作時には、各可動子は電位差が高くなり、可動子は発生する静電吸引力により移動する。 Further, during operation of the movable elements, each movable element the potential difference is increased, the mover is moved by electrostatic suction 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.

【0022】請求項7の光変調素子は、前記可動子移動手段が、画像信号電極に接続された可動子に隣接する一方の可動子を走査信号電極に接続すると共に、他方の可動子を画像信号電極に接続することを特徴とする。 The optical modulation device according to claim 7, wherein the movable element moving means, the connecting one of the movable member adjacent to the movable element which is connected to the image signal electrode to the scanning signal electrodes, and the other of the mover image characterized in that connected to a signal electrode.

【0023】この光変調素子では、各可動子を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隣接する可動子に吸引されて移動することで光変調される。 [0023] In this optical modulation element, by connecting each movable element to the image signal electrode and the scan signal electrodes, when the operation of the movable element, that mover moves is attracted to different adjacent mover polar It is optically modulated. また、可動子の移動方向が一義的に決定されるため、安定した移動動作が行われる。 Further, since the moving direction of the movable element is uniquely determined, stable moving operation is performed.

【0024】本発明に係るアレイ型光変調素子は、請求項1〜請求項7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 the present invention, characterized in that the optical modulation element described in any one of claims 1 to 7, constituted by arranging one-dimensionally or two-dimensional matrix to.

【0025】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。 [0025] 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.

【0026】本発明に係る平面表示装置は、請求項8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 apparatus according to the present invention includes an array-type light modulation element according to claim 8, a flat light source that is disposed opposite to the array-type light modulation element, the planar light source sandwiching the array-type light modulation element anda phosphor provided on the opposite side, characterized in that for the light-emitting display of the phosphor by light transmitted through the array-type light modulation element.

【0027】この平面表示装置では、静電吸引動作によって隣り合う一対の可動子が相互に吸引されると、透明基板に導入された光が光変調領域から光変調素子の上側へ出射され、該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。 [0027] In this flat display device, when a pair of movable elements adjacent by electrostatic suction operation is suctioned with one another, light introduced into the transparent substrate is emitted from the light modulation region to the upper side of the light modulation element, the the emitted light excites the phosphor to allow the display of an image based on image information.

【0028】請求項10記載の平面光源は、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。 The planar light source according to claim 10, wherein the light emitted from the light source, characterized in that it is a ultraviolet light.

【0029】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。 [0029] In this flat display device, it is possible to light emitting display by exciting the phosphor.

【0030】 [0030]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る光変調素子、 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an optical modulation device according to the present invention,
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の好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。 And array-type light modulation element, and a preferred embodiment of the flat display device will be now described in detail using the same. 図1は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に示した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、 Figure 1 is a perspective view cut away a portion of the optical modulator according to the present invention, 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,
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。 The light modulation element shown in FIG. 1 in FIG. 3 shows a plan view of an array-type light modulation elements arranged as an active matrix configuration.

【0031】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(第2遮光部)を形成してある。 As shown in FIG. 1, on a transparent transparent substrate 1 for light to be modulated it has an insulating property, a plurality of light-shielding film 3 at regular intervals (second light-shielding portion) It is formed. この遮光膜3は、透明基板下側から導入された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 by shielding the light introduced from the transparent substrate lower side. また、透明基板1上には一対の平行な帯状のスペーサ5が形成され、 The spacer 5 of a pair of parallel strip is formed on the transparent substrate 1,
このスペーサ5の上面には可撓性を有する薄膜状の格子体7が形成されている。 Thin-film grid 7 having flexibility is formed on the upper surface of the spacer 5. 格子体7は、透明基板1上で、 Grid 7, on the transparent substrate 1,
隣接する遮光膜3の間に配置される帯状の可動子8を複数形成しており、これら可動子8の長手方向両端を所定の間隔で支持することによりスリット(細長の間隙)9 A strip-shaped movable member 8 disposed between the light shielding film 3 adjacent and forming a plurality slits by supporting both longitudinal ends of the movable element 8 at a predetermined interval (gap elongated) 9
を形成している。 To form a. このため、透明基板1と可動子8とは、スペーサ3の厚み分の間隙を隔てて対向配置されている。 Therefore, the transparent substrate 1 and the movable element 8, which is disposed to face a gap corresponding to the thickness of the spacer 3. 可動子8は、可動子8の長手方向両端に断面積の小さくなったくびれ部11を有しており、このくびれ部11が脆弱部となって変形することで、可動子8が透明基板1に対して略平行方向に移動可能になっている。 Mover 8, longitudinal end has a neck portion 11 which is smaller in cross-sectional area, that the constricted portion 11 is deformed becomes fragile portion, the movable element 8 is a transparent substrate 1 of the movable element 8 and it is movable substantially in parallel to the.

【0032】そして、可動子8はX方向の断面形状が方形状となっており、少なくとも隣接する可動子8側の面には絶縁膜13を形成して接触によるショートを防止している。 [0032] Then, the movable element 8 is a X-direction cross-sectional shape rectangular shape, on the surface at least adjacent the mover 8 side to prevent a short circuit due to contact with an insulating film 13. また、同様に透明基板1側の反対面にも絶縁膜13を形成している。 Similarly, on the opposite surface of the transparent substrate 1 side to form an insulating film 13. この可動子8の断面は、その殆どが遮光性を有する導電膜(第1遮光部)15によって形成されているが、その構成は遮光性導電膜15に限らず、遮光膜と導電膜とを個別に形成するものであっても良い。 Cross-section of the movable element 8 is mostly formed by a conductive film (first light-shielding portion) 15 having a light-shielding property, the configuration is not limited to light-blocking, electrically conductive films 15, a light shielding film and the conductive film or it may be formed separately. 遮光性導電膜15としては、例えば金属、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る。 The light-blocking, electrically conductive films 15, for example metal, may be used metal compound, the high impurity doped semiconductor, a conductive polymer or the like. また、可動子8を遮光性絶縁体で形成し、その周囲に導電膜を形成しても良い。 Further, to form a movable element 8 in the light shielding insulator may be a conductive film is formed around it.

【0033】尚、前述の遮光膜3は、スリット9と同一幅かそれ以上の幅に形成されている。 [0033] The light-shielding film 3 described above are formed in the same width or more width and the slit 9. また、隣接する遮光膜3同士の間は、遮光膜3の形成されていない光変調領域17が形成される。 Further, between the light-shielding film 3 adjacent to the optical modulation region 17 is not formed in the light shielding film 3 is formed. 従って、図1における透明基板1の下側から導入された光は、スリット9に相当する位置では遮光膜3によって透過が阻止され、光変調領域1 Thus, light introduced from below the transparent substrate 1 in FIG. 1, the transmission by the light-shielding film 3 is prevented in the position corresponding to the slit 9, the optical modulation region 1
7に相当する位置では可動子8の遮光性導電膜15によって透過が阻止され、結局、図1における光変調素子2 In a position corresponding to 7 it is transmitted is blocked by the light-blocking, electrically conductive films 15 of the movable element 8, after all, the light modulation element 2 in FIG. 1
0の上側へは透過されないことになる。 0 will not be transmitted in the upward.

【0034】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に一例として示す単純マトリクス構成のアレイ型光変調素子23を形成することができる。 It is possible to form an array-type light modulation element 23 of the simple matrix configuration shown as an example in FIG. アレイ型光変調素子23は、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。 Array-type light modulation element 23, 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2 The scan signal electrode 25, an image signal electrode 2
9、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。 9, and, a control device (not shown) for controlling the signal output thereto corresponds to the movable member moving means. ここにおいて、 put it here,
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あっても良い。 Figure 2 is a block diagram of a simple matrix, but an 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 electrostatic behavior of thin flexible film having a contact portion it may be configured of an active matrix in which a electromechanical switch to operate for each pixel by.

【0035】ここで、単純マトリクス構成における画素部について説明する。 [0035] Here will be described a pixel portion simple matrix configuration. 光変調素子20は、走査信号電極25と画像信号電極29の交差部にそれぞれ設けてある。 Light modulation element 20, is provided at intersections of the scanning signal electrode 25 and the image signal electrode 29. 図4はアレイ型光変調素子23内の各光変調素子2 Figure 4 is the light modulation elements 2 of the array-type light modulation element 23
0に対する配線を示している。 It shows the wiring for 0. 図4によれば、走査信号ラインに接続される可動子と画像信号ラインに接続される可動子が1つの組となって、それぞれ複数組が形成されるように各電極25,29と可動子8とが接続されている。 According to FIG. 4, taken mover and one set that is connected to the movable element and the image signal line connected to the scanning signal lines, and each of the electrodes 25 and 29 as each of the plurality of sets are formed the movable element 8 and are connected. これら各組がそれぞれ1つの光変調部を形成している。 These each set are respectively formed with one light modulating unit. このような素子構成と電極接続により、走査信号電極25と画像信号電極29の電圧が0[V]のときは、図4(a)に示すように可動子8はニュートラル状態である遮光状態となり、いずれか一方の電極電圧が駆動電圧Va[V]のときは、図4(b)に示すように可動子8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 scan signal electrode 25 and the image signal electrode 29 is 0 [V], becomes the light shielding state armature 8 is the neutral state as shown in FIG. 4 (a) , either when one electrode voltage of the drive voltage Va [V], the movable element 8 as shown in FIG. 4 (b) a light transmitting state moved by electrostatic force.

【0036】次に、このように構成される光変調素子2 [0036] 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8は光変調領域17の上方に重なって位置し、光変調領域17を通過した光の光変調素子20上側への出射を阻止する。 Mover 8 is overlapped above the light modulation area 17 located to prevent the emission of the light modulation element 20 above the light passing through the light modulation area 17.

【0037】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、静電吸引力によって、異なる電極に接続された可動子8同士が吸引されて、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 to the image signal electrode 29 is applied, if the voltage of the scan signal electrodes 25 0 [V] is applied, electrostatic the electrostatic attractive force, between the movable element 8 connected to different electrodes is sucked, it is moved parallel to the transparent substrate 1 as shown by an arrow in FIG. この結果、光変調領域17における可動子8による光の遮光がなくなり、透明基板1を通過した光が光変調領域17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 shielding by the movable element 8 in the light modulation area 17, the light passing through the transparent substrate 1 is emitted from the light modulation area 17, 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次元光変調アレイ素子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 device with 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との電圧と、それによる可動子8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。 In this example, the scan signal electrode 25 and the voltage of the image signal electrode 29, it by using the fact that having a hysteresis characteristic relationship between the displacement of the movable member 8, the electrodes 25 adaptive voltage in accordance with the characteristics , it is carried out by applying 29.

【0038】尚、上記第1実施形態において、可動子が変位しない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)に示す光透過位置との2値制御とすると、透明基板1及び可動子8 [0038] In the above first embodiment, the neutral position of the movable element is not displaced set blocking position shown in FIG. 4 (a), shown in shading position and FIG. 4 (b) shown in FIG. 4 (a) When binary control of light transmission position, the transparent substrate 1 and the movable element 8
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。 The light shielding region of, it is possible to form simultaneously by self-alignment.

【0039】次に、このセルフアライメントによる光変調素子の形成方法を具体的に説明する。 Next, concretely describing a method of forming a light-modulating device according to the self-alignment. 図1の光変調素子は、主としてフォトリソグラフィーによるパターニング、エッチング、選択メッキ、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することができる。 Light modulating element of Figure 1 mainly patterning by photolithography, etching, selective plating, printing, various thin film transfer processes such as can be formed by a thick film process. これらの形成プロセスによれば光変調部の高密度配列が可能となる。 According to these formation processes enables high-density array of light modulator is corrected. そこで、光変調素子の形成方法の一例として、フォトリソグラフィー及びエッチングによる方法を図6を用いて説明する。 Therefore, as an example of a method of forming the light modulation element will be described with reference to FIG. 6 a method according to photolithography and etching.

【0040】まず、図6(a)において、変調する光に対して透明な基板、例えばガラス等の透明基板1上に犠牲層31としてレジスト膜を塗布により成膜する。 [0040] First, in FIG. 6 (a), a resist film formed by coating as a sacrificial layer 31 on a transparent substrate 1 such as a transparent substrate such as glass the modulated light. レジストの他にも、可動子の材料によってはアルミ等の金属も使用できる。 In addition to the resist, depending on the material of the movable element metal may be used such as aluminum. 次に、犠牲層31の上面に遮光性導電膜3 Then, light-blocking, electrically conductive films 3 on the upper surface of the sacrificial layer 31
2を成膜する。 2 is formed. この遮光性導電膜32の好適な例としては、例えばアルミ、クロム等の金属を蒸着した蒸着膜、 Preferable examples of the light-blocking, electrically conductive films 32, for example aluminum, deposited film formed by depositing a metal such as chromium,
或いは導電性高分子等を成膜した膜等が挙げられる。 Or film or the like by forming a conductive polymer, and the like.
尚、図示は省略するが、犠牲層31のパターニングにより、可動子8の支持部となる箇所のみレジストを現像除去する。 Although not shown, by patterning the sacrificial layer 31, the resist only portions serving as the supporting portion of the movable element 8 is developed and removed.

【0041】そして、図6(b)に示すように、遮光性導電膜32をフォトリソグラフィー、エッチングによりパターニングすることで遮光性導電体32aを帯状に形成する。 [0041] Then, as shown in FIG. 6 (b), photolithography and light-shielding conductive film 32 to form the light-blocking, electrically conductive material 32a by patterning by etching a strip. このパターニングにより可動子の形状が決定される。 The shape of the movable element is determined by the patterning.

【0042】さらに、図6(c)に示すように、パターニングされた遮光性導電体32aの上に絶縁膜33を形成する。 [0042] Further, as shown in FIG. 6 (c), an insulating film 33 on the patterned light-blocking, electrically conductive body 32a. この絶縁膜33としては、酸化シリコン、窒化シリコン、ポリイミド、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等が好適な例として挙げられる。 As the insulating film 33, silicon oxide, silicon nitride, polyimide, acrylic resin, epoxy resin and the like as a preferable example.

【0043】その後、可動子を構成する遮光性導電体3 [0043] Thereafter, light-blocking, electrically conductive material 3 constituting the movable element
2aの側面側の絶縁膜33aが残されるようにホトレジストをパターニングして絶縁体33をエッチングすることで、図6(d)に示すように側面側33a及び上面側3 By the side of the insulating film 33a of 2a is etched by patterning the photoresist insulator 33 as left, side surface 33a and the upper side 3 as shown in FIG. 6 (d)
3bに絶縁膜が形成された可動子8が犠牲層31上に得られる。 Mover 8 having an insulating film formed on 3b is obtained on the sacrificial layer 31. 尚、この絶縁膜33を感光性樹脂(例えば感光性ポリイミド等)により形成することで、前述のホトレジストを省略することができる。 Incidentally, by forming the the insulating film 33 a photosensitive resin (e.g., photosensitive polyimide etc.), can be omitted aforementioned photoresist. エッチングは材料により好適な方法が用いられるが、RIE等の異方性ドライエッチングが寸法精度向上のため特に好ましい。 While etching the preferred method is used by the material, anisotropic dry etching such as RIE is particularly preferred for dimensional accuracy.

【0044】そして、図6(e)に示すように犠牲層31 [0044] Then, the sacrificial As shown in FIG. 6 (e) layer 31
を除去する。 It is removed. 除去方法としては、犠牲層31の材料及び可動子8を構成する材料によって種々のエッチング方法が好適に選択され、例えば、アセトン等の溶剤、アルカリ系溶剤、酸、アルカリ水溶液等によるウェットエッチング、又はプラズマによるアッシングにより除去することができる。 As removal method is selected Various etching methods suitably by the material constituting the material and the movable element 8 of the sacrificial layer 31, for example, a solvent such as acetone, an alkaline solvent, acid, wet etching using an alkaline aqueous solution or the like, or it can be removed by ashing using a plasma.

【0045】最後に、図6(f)に示すように第2遮光部としての遮光膜3を、例えばアルミ、クロム等の金属、 [0045] Finally, the light shielding film 3 as a second light-shielding portion as shown in FIG. 6 (f), for example, aluminum, metals such as chromium,
又は絶縁性の黒色顔料等を基板1のほぼ全体に蒸着等により成膜する。 Or insulating black pigment or the like is formed by vapor deposition or the like to substantially the entire substrate 1. これにより、隣接する可動子8間の透明基板1上に遮光膜3が形成されると共に、可動子8上には遮光性導電膜15が形成され、ニュートラル位置における可動子8と遮光膜3との隙間が殆どなくなり、漏れ光の極めて少ない遮光膜が形成でき、以て、高精度の露光アライメントが不要となる。 Thus, the light shielding film 3 on the transparent substrate 1 between the movable element 8 adjacent is formed, on the movable element 8 light-blocking, electrically conductive films 15 is formed, the armature 8 in the neutral position and the light shielding film 3 the gap is almost no, very little light shielding film of the leak light can be formed, than Te, high accuracy of the exposure alignment is not required. 尚、図6(f)に示す構成の場合は、遮光性導電膜32を単なる導電膜で形成しても良い。 In the case of the configuration shown in FIG. 6 (f), a light-shielding conductive film 32 may be formed by mere conductive film.

【0046】また、上記プロセスはあくまでも一例であり、他の方法であっても良い。 [0046] Further, the above process is only an example, it may be other methods. また、素子の構成もこれに限らず、遮光性と導電性を有する可動子間に静電気力を発生させ、可動子同士の移動に伴って素子の光透過率が変化する構成であれば如何なる構成であっても良い。 The configuration of the elements is not limited thereto, to generate an electrostatic force between the movable element having a light shielding property and conductivity, any configuration with the configuration where the light transmittance of the element is changed with the movement of the movable element between it may be.

【0047】以上説明したように、本実施形態の光変調素子は、帯状の可動子8同士を略平行に配置するので、 [0047] As described above, the optical modulator of this embodiment, since substantially parallel to the strip-shaped armature 8 between,
静電誘導に寄与する面積を大きく稼ぐことができ、その結果、十分な静電吸引力によって可動子8を電気機械動作させることができ、高速且つ安定した動作を得ることができる。 Can make large area contributing to the electrostatic induction, as a result, the movable element 8 can be electromechanical operation, it is possible to obtain a high speed and stable operation with sufficient electrostatic attraction. また、隣接する可動子8同士が接するまでの距離だけを可動子8が平行移動して光変調を行うため、 Also, in order to perform optical modulation by translating the distance to between the adjacent armature 8 is in contact armature 8,
可動子8の変位量が小さくなり、以て、応答速度をより高速にすることができる。 Displacement of the movable member 8 is reduced, than Te, it can be a response speed faster. 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、F Further, the partition wall formation and for generating a plasma for each pixel as a plasma display, F
EDのように超高真空化が不要となるので、簡単な構成により軽量化、且つ大面積化を容易とすることができ、 Since such ultra-high vacuum of ED becomes unnecessary, weight reduction, may facilitate large area and with a simple configuration,
製造コストの低減を図ることができる。 It is possible to reduce the manufacturing cost.

【0048】次に、光変調素子の他の構成を示す第2実施形態を説明する。 Next, a description will be given of a second embodiment showing another configuration of the light modulation element. 図7に本実施形態の光変調素子40 Light modulation device of this embodiment in FIG 40
の構成と各電極への配線状態を示した。 It showed wiring state of the structure and the electrodes. 図7(a)に示すように、光変調素子40は、第1実施形態と同様に走査信号ラインに接続される可動子と画像信号ラインに接続される可動子が1つの組となって、それぞれ複数組が形成されるように各電極25,29と可動子8とが接続されている。 As shown in FIG. 7 (a), the light modulation element 40 is movable element connected to the movable element and the image signal line connected to the same scanning signal line and the first embodiment is a one set, each electrode 25 and 29 and the movable element 8 is connected to each of the plurality of sets are formed. そして、これら各組がそれぞれ1つの光変調部を形成している。 Then, we each set are respectively formed with one light modulating unit. 本実施形態における光変調素子40 The light modulation element in this embodiment 40
では、同一ライン(電極)に接続される隣接した可動子の配置間隔を狭め、即ち、隣接する可動子及び該可動子に対応する光変調領域を近接配置することで、図7(b) In narrowing the arrangement interval between adjacent mover is connected to the same line (electrode), i.e., by close proximity the light modulation regions corresponding to the adjacent mover and mover, and FIG. 7 (b)
に示す光変調時の開口率をより向上させている。 And further improve the aperture ratio of the time of light modulation shown. これにより、光変調素子40の単位面積当たりの光透過量を増大させることができ、素子のスペース効率を高めることができる。 Thus, it is possible to increase the amount of transmitted light per unit area of ​​the light modulation element 40, it is possible to enhance the space efficiency of the device.

【0049】次に、光変調素子の他の構成を示す第3実施形態を説明する。 Next, a description will be given of a third embodiment showing another configuration of the light modulation element. 図8に本実施形態の光変調素子50 Light modulation device of this embodiment in FIG. 8 50
の構成と各電極への配線状態を、図9に各可動子の拡大断面を示した。 The wiring condition of the structure and the electrodes showed enlarged cross section of the movable element in FIG. 図8(a)に示すように、光変調素子50 As shown in FIG. 8 (a), the light modulation element 50
は、上下2段の可動子8a,8bを備えており、走査信号ラインに接続される可動子と画像信号ラインに接続される可動子とが1つの組となって、それぞれ複数組を形成すると共に、上段可動子8aに隣接する下段可動子8 Upper and lower two stages of armature 8a, provided with a 8b, and a movable member connected to the movable element and the image signal line connected to the scanning signal line is a one set, respectively form a plurality of sets together, the lower armature 8 adjacent to the upper movable element 8a
bのいずれか一方がその上段可動子8aと同じ電極に接続されるように各電極25,29と、可動子8a、8b Each electrode 25 and 29 as one of b is connected to the same electrode and its upper armature 8a, the movable element 8a, 8b
を接続している。 It is connected to. そして、これら各組がそれぞれ1つの光変調部を形成している。 Then, we each set are respectively formed with one light modulating unit. この光変調素子50においては、図8(b)に示す光変調時に、走査信号電極に0 In this optical modulator 50, upon light modulation shown in FIG. 8 (b), the scan signal electrodes 0
[V]、画像信号電極にVa[V]を印加すると、各組の可動子同士に静電力が働き、それぞれ吸引される。 [V], is applied to Va [V] to the image signal electrode, serves electrostatic force to each set of armature together, is sucked respectively. すると、図示したように可動子8a,8bは透明基板1に対して水平方向に移動して重合し、この重合により開口された光変調領域17から光が出射される。 Then, the movable element 8a as shown, 8b are polymerized to move horizontally with respect to the transparent substrate 1, light is emitted from the light modulation area 17 which is opened by the polymerization.

【0050】尚、この場合のくびれ部11は、断面形状を垂直方向が長手方向となる長方形に形成する等の断面二次モーメントの調整や、異方性弾性体を用いること等により、垂直方向よりも水平方向に変位が容易となるように形成している。 [0050] Incidentally, the constricted portion 11 in this case, adjustment of the second moment, such to form a rectangular cross-sectional shape in the vertical direction becomes the longitudinal direction, such as by using an anisotropic elastic body, vertical is displaced in the horizontal direction are formed so as to be easier than. 尚、可動子8a,8bの構造としては、図9(a)に示すように、少なくとも上段可動子8a As the structure of the movable element 8a, 8b, as shown in FIG. 9 (a), at least the upper armature 8a
の導電膜32の透明基板1側の面に絶縁層34を形成した構成としても良く、図9(b)に示すように上段可動子8aと下段可動子8bとが対面する側の少なくともいずれか一方の面に絶縁層34を形成した構成としても良い。 Of the surface of the transparent substrate 1 side of the conductive film 32 may have a structure in which an insulating layer 34, at least one of the side facing the upper stage mover 8a and lower armature 8b as shown in FIG. 9 (b) one surface may have a structure in which an insulating layer 34. また、上段可動子8aと下段可動子8bとが接触しない構成であれば絶縁層34を設けない構成であっても良い。 Further, it may be a not an insulating layer 34 configured with the configuration in which the upper movable element 8a and the lower movable member 8b is not contacted.

【0051】この光変調素子50によれば、光変調時の開口率が向上するため、単位面積当たりの光透過量を増大させることができ、素子のスペース効率を高められると共に、静電吸引に寄与する面積が増大して、より安定した光変調動作が可能となる。 [0051] According to the light modulation device 50, since the aperture ratio of the time of light modulation can be improved, it is possible to increase the amount of transmitted light per unit area, with enhanced space efficiency of the device, the electrostatic attraction area contributing is increased, thereby enabling more stable optical modulation operation.

【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4実施形態を説明する。 Next, a description will be given of a fourth 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60の断面図を示した。 It shows a cross-sectional view of the flat display device 60 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2 The light modulator of this embodiment, the first embodiment the light modulation element 2
0を一例として用いている。 0 is used as an example. 本実施形態の平面表示装置60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61を配設している。 In the configuration of the flat display device 60 of the present embodiment, the ultraviolet plane light source 61 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62が設けられ、該前面板62の光変調素子20側の面には蛍光体63a、63b、…が各光変調素子20毎に設けてある。 Then, above the light modulation device 20 has a front plate 62 is provided, on a surface of the light modulation element 20 side of the front plate 62 phosphor 63a, 63 b, ... 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65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 65 is provided between the respective phosphors, thereby improving the contrast of a displayed image.

【0053】このような平面表示装置60の構成により、平面光源61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の上面に導かれる。 [0053] Such a structure of the flat display device 60, light enters the transparent substrate 1 from the flat light source 61, 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63a,63b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 phosphor 63a, to 63 b, 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、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。 Examples of the phosphor, the three primary colors (e.g. R, G, B) phosphor sequentially may permit displaying a color image by providing a may be a monochrome image display constituted only monochromatic phosphor.

【0054】尚、平面表示装置60の光変調素子20 [0054] The optical modulation device of the flat display device 60 20
は、透明基板1と前面板62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 62, to seal the whole it was sealed a rare gas, or may be stabilized by preventing the effect of disturbance. また、第2、第3実施形態における光変調素子40,50に対しても同様にして平面表示装置60に適用することができる。 Further, it is possible to second, applied in the same manner with respect to the optical modulation element 40 and 50 to the planar display apparatus 60 according to the third embodiment.

【0055】次に、このように構成された平面表示装置60の作用を説明する。 Next, the operation of the flat display device 60 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8は、光変調領域17の上方に重なって位置し、平面光源61からの光は、可動子8と、遮光性導電膜3とで阻止され、透明基板1の上面側へは透過しない。 Scanning signal electrodes 25, when the image signal electrode 29 at the same potential, the movable element 8 is overlapped above the light modulation area 17 located, the light from the planar light source 61, the movable element 8, the light-shielding conductive film 3 is blocked by a, not transmitted in the upper surface of the transparent substrate 1.

【0056】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8がお互いに吸着する方向に一斉に移動する。 [0056] During scanning, a sufficient voltage is applied between the image signal electrode 29 and the scanning signal electrode 25, the electrostatic attraction force, the direction in which the movable element 8 in one pixel region are adsorbed to each other to move in unison. この結果、可動子8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 8, the light modulating the light through the transparent substrate 1 region 1
7から出射される。 7 is emitted from. 出射した光は、蛍光体63a、63 Light emitted is phosphor 63a, 63
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.

【0057】この光変調素子が2値で制御される場合、 [0057] 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.

【0058】このように、上述の平面表示装置60によれば、透明基板1から出射された光が、直接蛍光体63 [0058] Thus, according to the flat display device 60 described above, light emitted from the transparent substrate 1 is directly phosphor 63
a、63b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 irradiation with 63 b, 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8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 8, 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.

【0059】 [0059]

【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互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 mutual position of the result, to modulate the light that is introduced into the transparent substrate. 従って、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と共に、駆動電圧が低く抑えられ駆動電力を低減することができる。 Therefore, 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, the drive voltage can be reduced suppressed to drive power low. また、可動子同士を静電吸引するだけの簡単な原理により光変調が行えるため、光変調素子の構成を簡略化でき、製造プロセスが簡便化され、以て、コスト低減を図ることができる。 Also, since that enables light modulation by a simple principle that only electrostatically attracted the armature to each other, can simplify the configuration of the light modulation element, the manufacturing process is simplified, can be more than Te, reducing the cost. また、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して行うことができる。 Further, 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, can be carried out easily the light modulation of one-dimensional or two-dimensional . 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。 The flat display device according to the present invention, light emitted from the transparent substrate, so excited directly phosphor, while suppressing a reduction in light use efficiency, and displays no viewing angle dependency in a high intensity be able to. 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、FEDのように超高真空化が不要となるので、軽量化、且つ大画面化が容易となり、製造コストも安価にできる。 Further, the partition wall formation and for generating a plasma for each pixel as a plasma display, since as ultra-high vacuum of FED becomes unnecessary, weight reduction, and it is easy to screen size, inexpensive manufacturing cost it can.

【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】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.

【図6】光変調素子を形成するまでのプロセスの一例を説明する要部断面図である。 Figure 6 is a fragmentary cross-sectional view illustrating an example of a process up to the formation of a light modulation element.

【図7】第2実施形態の光変調素子の構成と、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平面図である。 [7] the configuration of the light modulation element of the second embodiment and is a plan view showing a connection state of the scanning signal lines and image signal lines.

【図8】第3実施形態の光変調素子の構成と、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平面図である。 [8] configuration of the optical modulation device of the third embodiment and is a plan view showing a connection state of the scanning signal lines and image signal lines.

【図9】第3実施形態の光変調素子の要部断面図である。 9 is a fragmentary cross-sectional view of the optical modulator of the third embodiment.

【図10】本発明に係る平面表示装置の構成を示す要部断面図である。 Is a fragmentary cross-sectional view showing the configuration of a flat display device according to the invention; FIG.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 透明基板 3 遮光膜(第2遮光部) 7 格子体 8 可動子 15 遮光性導電膜(第1遮光部) 20,40,50 光変調素子 23 アレイ型光変調素子 25 走査信号ライン 29 画像信号ライン 60 平面表示装置 61 平面光源 63a,63b 蛍光体 1 transparent substrate 3 light shielding film (second light-shielding portion) 7 grate 8 mover 15 light-blocking, electrically conductive films (first light-shielding portion) 20, 40, 50 optical modulator 23 array-type light modulation element 25 scanning signal lines 29 image signals line 60 flat panel display 61 flat light source 63a, 63b phosphor

Claims (10)

    【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、 該透明基板に対向する平面上で所定間隔を空けて複数本設けられ、一部が透明基板に支持された導電性を有する帯状の可動子と、 前記各可動子に設けた第1遮光部と、 前記透明基板上の可動子と重合する光変調領域に開口部を残して敷設した第2遮光部と、 前記可動子に電圧印加することで、隣り合う片側の可動子同士を静電気力により吸引移動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 plurality provided at predetermined intervals on a plane opposing the transparent substrate, strip-shaped part having a conductivity supported on a transparent substrate and of the movable element, said a first light shielding portion provided in the movable element, a second light shielding portion which is laid, leaving an opening in the light modulation region to polymerize the movable element on the transparent substrate, voltage to the movable element by applying to, it includes a movable element moving means for the movable element to each other on one side adjacent to the suction moved by electrostatic force, and said by the movement of the movable element to change the transmittance of light through the light modulation area light modulation light modulation element, characterized by.
  2. 【請求項2】 前記第1遮光部は、前記可動子の透明基板反対側の面に形成することを特徴とする請求項1記載の光変調素子。 Wherein said first light-shielding portion, the light modulation element according to claim 1, wherein the forming the surface of the transparent substrate opposite the movable element.
  3. 【請求項3】 前記可動子は、遮光性導電膜により形成されることを特徴とする請求項1記載の光変調素子。 Wherein the movable element, an optical modulation device according to claim 1, characterized in that it is formed by the light shielding conductive film.
  4. 【請求項4】 前記可動子及び光変調領域は、前記可動子に対する光変調領域が、該可動子の移動方向反対側の可動子に対する光変調領域に近接するように配置した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 movable element and the light modulator region, the light modulation region with respect to the movable element, characterized in that arranged so as to be close to the optical modulation region with respect to the moving direction opposite to the movable element of the movable element light modulation element according to any one of claims 1 to 3.
  5. 【請求項5】 前記第2遮光部は、前記可動子と前記透明基板との間に形成され一部が透明基板に支持されると共に略水平方向に移動可能な下段可動子であって、前記可動子である上段可動子と、前記下段可動子とを静電吸引して光変調を行う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 second light-shielding portion is a lower movable element movable in a substantially horizontal direction with a portion formed between the transparent substrate and the movable element is supported on a transparent substrate, wherein and upper armature is movable element, an optical modulation element according to any one of claims 1 to 3, characterized in that for performing optical modulation with electrostatically attracted and said lower movable element.
  6. 【請求項6】 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が変位しないように各可動子の電位差を低くする一方、各可動子の動作時には前記可動子が変位するように各可動子の電位差を高くするように電圧印加することを特徴とする請求項1〜請求項5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 each movable member to reduce the potential difference between the movable element so that the mover is not displaced, so that the mover is displaced during operation of the movable element light modulation element according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the voltage applied to increase the potential difference between the movable element.
  7. 【請求項7】 前記可動子移動手段は、画像信号電極に接続された可動子に隣接する一方の可動子を走査信号電極に接続すると共に、他方の可動子を画像信号電極に接続することを特徴とする請求項6記載の光変調素子。 Wherein said movable member moving means is adapted to connect one of the movable member adjacent to the movable element which is connected to the image signal electrode to the scanning signal electrodes, to connect the other of the mover to the image signal electrode light modulation element according to claim 6, wherein.
  8. 【請求項8】 請求項1〜請求項7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。 8. claims 1 an optical modulation device according to any one of claim 7, the array-type light modulation element characterized by being configured by arranging in a one-dimensional or two-dimensional matrix.
  9. 【請求項9】 請求項8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。 9. A claim 8 array-type light modulation element, comprising: a 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.
  10. 【請求項10】 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9記載の平面表示装置。 10. A light emitted from the light source, flat display apparatus according to claim 9, characterized in that the ultraviolet light.
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