JP2001042794A

JP2001042794A - 表示装置

Info

Publication number: JP2001042794A
Application number: JP21138699A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kinoshita; 隆木下; Yoshito Fukumoto; 吉人福本; Takayuki Hirano; 貴之平野; Yasushi Goto; 裕史後藤
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1999-07-26
Filing date: 1999-07-26
Publication date: 2001-02-16

Abstract

(57)【要約】【課題】視野角に依存せず、コントラストを高くとる
ことができると共に、機能性ゲルを使用することなしに
高生産性で、より一層高い反射率及び高い光利用効率を
得ることができる携帯用機器に適した表示装置を提供す
る。【解決手段】調光液１を保持する調光液保持手段であ
る容器２と、容器２から調光液１が供給される画素孔３
と、調光液１を画素孔３に注入し画素孔３から排出する
調光液駆動手段としての底膜４とを有し、この底膜４が
駆動されると容器２上方に押し上げられることにより容
器２の容積を減少さる。このように底膜４の変形により
容器２の容積を変化させ、調光液１を容器２から画素孔
３に注入し又は画素孔３から調光液保持手段に排出する
ことにより画素孔３における外部からの入射光の反射又
は散乱を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は携帯用表示装置に適
した表示装置に関し、特に、視野角に依存せず、コント
ラストを高くとることができ、高い反射率及び高い光利
用効率を有する表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光を利用した表示素子は、自ら発光する
受動型と、自らは発光しないで光を制御する能動型とに
大別される。能動型の表示素子としてはブラウン管（ca
thode-ray tube（ＣＲＴ））、発光ダイオード（light
emitting diode（ＬＥＤ））、エレクトロルミネッセン
ス（electroluminescence（ＥＬ））、蛍光表示管（vac
uum fluorescent display（ＶＦＤ））又はプラズマデ
ィスプレイ（Plasma display（ＰＤ））等がある。一
方、受動型の表示素子としては液晶表示素子（liquid c
rystal display（ＬＣＤ））等がある。液晶表示装置
は、薄型化及び低電力化に適しており、ワードプロセッ
サ又はパーソナルコンピュータ等のディスプレイとして
広く普及している。

【０００３】しかし、能動型の表示素子を使用した表示
装置及びバックライトを必要とするタイプの液晶表示等
は消費電力が高いため、携帯機器用のディスプレイ等に
使用するために、薄型化及び低電力化が求められてい
る。低電力であり、軽量の携帯用機器等に適した表示装
置としては、外部からの光を反射して表示する反射型の
表示装置がある。例えば、反射型の液晶表示装置（ＬＣ
Ｄ）は、バックライトが不要で消費電力が小さく、バッ
テリーにより駆動する携帯用機器に多用されている。

【０００４】しかし、液晶表示装置は、視野角によりコ
ントラストが変化するか又は白黒表示が逆転する色反転
が生じてしまう等、視覚特性がよくない。また、反射型
の表示装置では紙と同様の白い表示（ペーパホワイト）
を実現するために高い反射率及び光利用率が必要とされ
ているが、液晶表示装置は、液晶に対する光の反射率が
小さいこと及び配向膜に対する光の透過率が低いことに
より、反射率及び光利用率が低い。従って、反射型の液
晶表示装置は、明暗のコントラストが小さく極めて見に
くくなる等の問題点が多い。

【０００５】このような液晶表示装置の問題点を解決す
るために、機能性ゲルの変形を調光層のスイッチングを
する光のシャッタとして利用する表示装置が提案されて
いる（特開平９−１６００８１号公報）。図２０はその
公報に記載されている表示装置を示す斜視図である。こ
の表示装置において、各画素１０１はシリンダ状とし、
下部基板１０４、上部基板１０５及び側面１０２で区画
されたセルにより構成されている。この側面１０２に囲
まれたシリンダ状の画素１０１内には夫々着色された機
能性ゲル１０３が充填されている。下部基板１０４の表
面には、画素電極とこれに接続されたスイッチング素子
（図示せず）が形成され、上部基板１０５には、全面に
共通電極として透明電極が形成されている。このように
構成されたシリンダ開口面を黒色に着色し、機能性ゲル
を白色に着色する。そして電極に電圧を印加することに
より、機能性ゲルは膨潤してシリンダ開口部まで膨張
し、これにより画素１０１は白色を示し、電圧の印加を
停止すると、機能性ゲルは収縮して画素は黒を表示す
る。

【０００６】このように、機能性ゲルに電気的な信号を
送り、機能性ゲルの屈伸、収縮又は膨張等の変形によ
り、調光層に入射する光を調節することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来技術においては、上部基板全面に共通電極である透明
電極を形成する必要があり、透明電極の光吸収により、
光反射率及び光利用効率が低下する等の問題点があっ
た。

【０００８】また、調光層として特殊な機能性ゲルを使
用しなければならないこと、かつゲル体そのものに着色
又は染色をする必要があり、製造工程が複雑になるとい
う問題点もある。

【０００９】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであり、視野角に依存せず、コントラストを高くとる
ことができると共に、機能性ゲルを使用することなしに
高生産性で、より一層高い反射率及び高い光利用効率を
得ることができる携帯用機器に適した表示装置を提供す
ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る表示装置
は、画素を構成する複数個の画素孔と、調光液を保持す
る調光液保持手段と、前記調光液保持手段から前記調光
液を前記画素孔に注入し前記画素孔から排出する調光液
駆動手段と、を有し、前記画素孔内の前記調光液の状態
により各画素孔における外部からの入射光の反射又は散
乱を調整するものであることを特徴とする。

【００１１】本発明においては、色素を含むけん濁液も
しくは乳濁液又は色素をけん濁させたシリコンオイル等
の調光液を使用し、その調光液を画素孔内に注入するか
又は前記画素孔から排出することにより、調光液又は画
素孔表面で外部からの入射光を反射又は散乱して画素を
表示することができる。従って、特殊な機能性ゲル等を
使用しないので生産性が良い。また、光が入射する画素
孔の表示面に電極を形成する必要がなく、光を効率よく
画素孔内に入射させることができるため極めて高い光利
用率を得ることができる。

【００１２】また、前記画素孔は、表示面に対して傾斜
した側面と、前記調光液が供給されるための開口部が設
けられた底面とから構成され、前記画素孔の側面及び底
面の前記調光液により覆われる面積により、外部からの
入射光の反射又は散乱を連続的に調整するものであって
もよい。

【００１３】これにより、前記調光液駆動手段により前
記画素孔内に調光液を供給すると、画素孔の側面は傾斜
していることから調光液が画素孔を覆う面積を連続的に
変化させることができるため、画素孔に対する入射光の
反射又は散乱を連続的に調整することができ、従って、
コントラストの細かい調節をすることができる。

【００１４】また、前記画素孔は、表示面に対して垂直
な側面と、前記表示面に対して平行であって前記調光液
を供給するための開口部を有する底面とから構成され、
前記調光液により前記画素孔の底面を隠す状態か否かに
より外部からの入射光の反射又は散乱を調整するもので
あってもよい。

【００１５】これにより、前記調光液駆動手段により前
記画素孔内に調光液を少量供給するだけで調光液は画素
孔の底面を覆うため、入射光の反射又は散乱を調整する
画素孔の底面の状態を敏速に変えることができ、明確な
コントラストをとることができる。

【００１６】また、前記画素孔が第１層に設けられた第
１の画素孔と前記第１層の下層の第２の層に設けられた
第２の画素孔とから構成され、前記調光液が前記第１及
び第２の画素孔から前記調光液保持手段に排出されたと
き、前記第１の画素孔の底面に設けられた開口部を通過
する入射光が、前記第２の画素孔の底面に設けられた開
口部に達しないものであってもよい。

【００１７】これにより、前記画素孔の調光液が排出さ
れたとき、画素孔表面のみを使用して入射光の反射又は
散乱を調整することができる。

【００１８】また、前記画素孔には、入射光の反射もし
くは散乱を調整するためか又は前記調光液との濡れ性を
制御するためのフッ素樹脂等からなる表面保護膜を形成
することができ、これにより、画素孔の材質で入射光を
調整できないときは表面保護膜を形成することにより、
適切な画素表面を得ることもできる。

【００１９】更に、前記画素孔の上部開口部上に、外部
から前記画素孔又は調光液を保護するための透明な保護
プレートを有することができ、これにより、防塵及び防
水等の保護作用の他、画素のコントラストを調節するこ
ともできる。

【００２０】更にまた、前記調光液保持手段は熱によっ
て膨張又は収縮する第１の容器であり、前記調光液駆動
手段が前記第１の容器に設置された加熱手段であり、前
記加熱手段により前記第１の容器の容積が膨張又は収縮
するものであってもよく、これにより、加熱手段として
通電発熱する抵抗体又は電磁波の吸収体とこの吸収体に
電磁波を照射して加熱する照射手段とからなるもの等を
使用し、前記抵抗体に電気を流すか又は前記吸収体に電
磁波を照射するかして前記抵抗体又は前記吸収体を発熱
させて前記第１の容器を加熱し、その容積を膨張又は収
縮させることにより調光液を画素孔に注入するか又は画
素孔から排出することができる。

【００２１】また、前記調光液が熱によって膨張又は収
縮する液体であり、前記調光液駆動手段が前記調光液を
加熱する加熱手段であって、前記加熱手段により加熱さ
れた前記調光液の体積が膨張又は収縮するものであって
もよく、これにより、調光液を画素孔に注入するか又は
画素孔から排出することができる。

【００２２】更に、前記調光液駆動手段が揮発性の溶液
と、前記揮発性の溶液を加熱する加熱手段と、前記溶液
及び加熱手段を封入する第２の容器とを有し、前記調光
液保持手段の底部と前記第２の容器の上部とが伸縮可能
な薄膜を共有して連結されていてもよい。

【００２３】これにより、熱膨張率が異なる複数の薄膜
からなる積層構造を有するか又は形状記憶合金から形成
される薄膜等を使用し、加熱手段により溶液が加熱され
揮発して調光液保持手段の底部である前記伸縮可能な薄
膜を持ち上げ、調光液を画素孔へ注入することができ
る。

【００２４】また、前記調光液駆動手段が気体と、前記
気体を加熱する加熱手段と、前記気体及び加熱手段を封
入する第３の容器とを有し、前記調光液保持手段の底部
と前記第３の容器の上部とが伸縮可能な薄膜を共有して
連結されていてもよく、これにより、加熱手段により気
体が加熱され膨張して調光液保持手段の底部である前記
伸縮可能な薄膜を持ち上げ、調光液を画素孔へ注入する
ことができる。

【００２５】更に、前記調光液駆動手段は、前記調光液
保持手段の１部を形成する加熱により変形する薄膜と、
前記薄膜を加熱する加熱手段と、を有してもよく、これ
により、加熱手段により加熱された調光液保持手段の１
部を形成する前記薄膜が変形して調光液を画素孔へ注入
することができる。

【００２６】更にまた、前記調光液駆動手段が、前記調
光液保持手段内に設けられた１対の電極と、これらの電
極に挟まれた薄膜とを有し、前記薄膜が前記１対の電極
間に印加される電界により体積を膨張又は収縮するもの
であってもよく、これにより、膨張又は収縮した薄膜に
より調光液を画素孔へ注入するか又は画素孔からから排
出することができる。

【００２７】また、前記調光液駆動手段は、前記調光液
保持手段内に固定され前記調光液を透過することができ
る孔を有した第１の電極と、前記第１の電極に対して可
動に設けられた第２の電極とを有し、前記第２の電極は
第１の電極と向かい合う上層の誘電体膜とその下層の導
体膜との積層膜であって、前記第１及び第２の電極間に
電界を印加することにより前記第２の電極が前記第１の
電極に対して相対的に移動し、これにより前記調光液保
持手段における調光液を収納する空間の体積が変化する
ように構成してもよい。

【００２８】更に、前記調光液駆動手段は、前記調光液
保持手段内に固定され前記調光液を透過することができ
る孔を有した第１の電極と、前記第１の電極に対して可
動に設けられ誘電体膜又は誘電体膜と導体膜との積層膜
である中間膜と、前記中間膜を間に挟んで前記第１の電
極に対向する第２の電極と、を有し、前記第１の電極及
び第２の電極間に電界を印加することにより前記中間膜
が前記第１の電極又は前記第２の電極に対して相対的に
移動し、これにより前記調光液保持手段における調光液
を収納する空間の体積が変化するように構成してもよ
い。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例に係る表示
装置について、添付の図面を参照して具体的に説明す
る。図１（ａ）は本発明の第１の実施例に係る表示装置
の構成を示す断面図、（ｂ）は（ａ）と同じ状態におけ
る画素孔の上面図、（ｃ）及び（ｅ）は表示装置の駆動
例を示す断面図、（ｄ）及び（ｆ）は夫々（ｃ）及び
（ｅ）と同じ状態における画素孔の上面図である。

【００３０】図１（ａ）に示すように、適宜の基板９に
は複数個の画素孔３が設けられており、この画素孔３の
下部に調光液保持手段としての容器２が形成されてい
る。容器２は、その内部に調光液１を保持し、その底部
に調光液１を画素孔３に供給する調光液駆動手段として
の可動な底膜４を有する。画素孔３は、表示面７に対し
て傾斜した側面５と、表示面７に対して平行な底面とを
有し、この底面には容器２に連通する開口部６が設けら
れている。調光液１としては、例えば色素を含むけん濁
液又は色素を含む乳濁液がある。調光液駆動手段である
可動な底膜４は調光液１が保持されている容器２内の上
方へ押し上げられることにより容器２の容積を変化さ
せ、これにより画素孔３に調光液１を供給する。また、
画素孔３の側面５は、入射光の反射又は散乱を調節する
ための適切な画素孔表面を得るために表面保護膜８が形
成されている。

【００３１】次に、本実施例の動作原理を説明する。先
ず、図１（ａ）に示すように、底膜４が容器２の最も下
面にあるときは、図１（ｂ）に示すように、画素は画素
孔３に形成された表面保護膜８による反射又は散乱によ
り表示される。次に、図１（ｃ）に示すように、底膜４
が駆動され容器２の容積を縮小させることによって調光
液１は画素孔３に注入され、図１（ｄ）に示すように、
画素は画素孔３の側面５及び注入された調光液１によっ
て表示されるようになる。更に、底膜４が容器２の最上
部まで持ち上がると、図１（ｅ）に示すように、画素は
調光液１のみによって表示される。このように、本実施
例の表示装置によれば、側面５が表示面７に対して傾斜
した構成であり、また、底膜４により容器２の容積を調
節することができるため、画素孔３内に供給される調光
液１が画素孔３の側面５に形成された表面保護膜８を覆
う面積を連続的に変化させることができる。従って、連
続的に、かつ、細かいコントラストの違いを表示するこ
とができる。

【００３２】また、本実施例においては、調光液駆動手
段として抵抗体１０による加熱手段をとることができ
る。この場合は、容器２の底部は可動な底膜４の代わり
に、抵抗体１０が形成される。図２は抵抗体１０を示す
模式図である。この図に示すような抵抗体１０を調光液
１を保持する容器２の底部に設け、電流を流すことによ
り抵抗体１０を発熱させ、調光液１の体積を膨張させ
る。抵抗体１０により調光液１が加熱され調光液１が膨
張すると、図１（ｂ）から（ｄ）を経て更には（ｆ）へ
と、その加熱度合いによって画素孔３に注入される調光
液１の注入量が変化することによって可動な底膜４と同
様の効果を奏する。

【００３３】また、加熱手段として抵抗体１０の代わり
に電磁波の吸収体を設け、この電磁波の吸収体に電磁波
を照射することにより加熱してもよい。

【００３４】次に、本実施例に係る表示装置の作製方法
を示す。本実施例の表示装置は、画素孔部となる基板１
００、調光液保持手段として使用される容器となる基板
２００及び調光液駆動手段を設けた基板３００の３種類
の基板を組み合わせることで構成されている。

【００３５】本実施例では画素孔、調光液及び調光液を
保持する容器となる基板をシリコンウエハで作製した。
図３（ａ）乃至（ｄ）は本実施例で使用する基板１００
の作製方法を工程順に示す断面図である。先ず、図３
（ａ）に示すように、湿式酸化炉によりシリコンウエハ
１２の表裏両面上にシリコン酸化膜１３及びシリコン酸
化膜１４を形成し、更にシリコン酸化膜１３及びシリコ
ン酸化膜１４の上にフォトレジスト膜（図示せず）を形
成する。

【００３６】次に、図３（ｂ）に示すように、片面のシ
リコン酸化膜１３の上に形成されたフォトレジスト膜に
対して、フォトリソグラフィにより画素孔の位置に対応
する開口１５を形成する。次に、０．５体積％希フッ酸
で開口１５に露出する酸化膜を除去し、剥離液でレジス
ト膜を剥離することにより画素パターンを有する酸化膜
のマスクがシリコンウエ１２に形成される。

【００３７】続いて、図３（ｃ）に示すように、この基
板をＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムシドロキシ
ド）又は水酸化カリウム（ＫＯＨ）溶液中に保持するこ
とで酸化膜１３の開口１５から露出したシリコンウエハ
１２の一部を異方性エッチングにより傾斜を持った開口
部１６に加工する。

【００３８】その後、ＢＨＦ溶液によりマスクのシリコ
ン酸化膜１３及びシリコン酸化膜１４を除去することに
より、図３（ｄ）に示すように、開口部１６を形成した
基板１００を作製することができる。このとき基板１０
０の開口部１６の表面上に表面保護膜としてフッ素樹脂
の膜を形成した場合は、この基板１００を使用して白色
の表面保護膜を有する画素孔を形成することができる。

【００３９】次に、基板２００の作製方法を示す。図４
（ａ）乃至（ｅ）は基板２００の作製方法を工程順に示
す断面図である。先ず、図４（ａ）に示すように、シリ
コンウエハ１７を使用し、図４（ｂ）に示すように、基
板１００の場合と同様に、シリコンウエハ１７の表裏両
面上にシリコン酸化膜１８及びシリコン酸化膜１９のマ
スクを形成し、シリコンウエハ１７の表面上のシリコン
酸化膜１８の画素孔に対応する位置に開口２０を形成す
る。

【００４０】そして、図４（ｃ）に示すように、このシ
リコンウエハ１７をＳＦ₆及びＣＨＦ₃からなるプラズマ
を使用して異方性エッチングすることによりシリコンウ
エハ１７の表面に対して垂直な側面を持つ開口部２１が
得られる。

【００４１】その後、図４（ｅ）に示すように、シリコ
ンウエハ１７の裏面上のシリコン酸化膜１９の表面上に
フォトレジスト膜２２を形成した後、ＢＨＦでシリコン
ウエハ１７の表面上の酸化膜１８をエッチングすること
により薄膜酸化膜であるシリコン酸化膜１９を底面とす
る容器が形成された基板２００を作製することができ
る。

【００４２】次に、基板３００の作製方法を示す。図５
（ａ）乃至（ｄ）は基板３００の作製方法を工程順に示
す断面図、（ｅ）は基板３００に形成する抵抗体の模式
図である。先ず、図５（ａ）に示すように、シリコンウ
エハ２３の表面上に酸化膜２４を形成し、その上層にリ
ンドープ・ポリシリコン膜２５を成膜する。

【００４３】次に、図５（ｂ）に示すように、リンドー
プ・ポリシリコン膜２５の上に、図５（ｅ）に示すよう
なパターンのフォトレジストからなるマスク２６を形成
する。

【００４４】その後、図５（ｃ）に示すように、塩素ガ
スからなるプラズマを使用し、リンドープ・ポリシリコ
ン膜２５を異方性エッチングすることにより抵抗体２７
の配線を形成する。

【００４５】そして、図５（ｄ）に示すように、レジス
トからなるマスク２６を剥離液で剥離することにより、
図５（ｅ）に示すようなパターンからなる抵抗体が形成
された基板３００を作製することができる。

【００４６】次に、調光液の封入方法について説明す
る。本実施例の表示装置は基板１００、基板２００及び
基板３００夫々１枚ずつから構成されている。図６
（ａ）乃至（ｃ）は本実施例に係る表示装置の組み立て
工程を示す断面図、（ｄ）は本実施例の表示装置の変形
例を示す断面図である。

【００４７】先ず、図６（ａ）に示すように、調光液と
して使用する色素をけん濁させたシリコンオイル２８中
に基板２００及び基板３００を保持し、基板３００に形
成されている抵抗体２７が基板２００の容器中に含まれ
るように位置を決めてシリコンオイル２８中で接着す
る。このとき、基板２００の基板３００と接する部分に
はエポキシ系の接着剤を塗布し、基板２００と基板３０
０とが接着することによりシリコンオイル２８を調光液
とした表示素子が得られる。

【００４８】続いて、図６（ｂ）に示すように、基板３
００に接着された基板２００に、基板１００の開口部１
６を基板２００のシリコンオイル２８が入っている部分
の上に重なるようにして接着した後、０．５体積％希フ
ッ酸溶液４０に保持すると、基板１００の開口部１６に
おいて、露出した基板２００の酸化膜１９が除去され
る。これにより、開口部１６は画素孔となる。なお、こ
のとき、シリコンオイル２８とフッ酸溶液４０とは混じ
り合わないため、シリコンオイルは溶液の中に保持され
る。

【００４９】次に、図６（ｃ）に示すように、シリコン
酸化膜１９の除去後、表面のフッ酸溶液を水洗いで除去
し、乾燥させることにより表示装置が得られる。

【００５０】また、図６（ｄ）に示すように、本実施例
において、画素孔の材質のみで適切な画素孔表面が得ら
れないとき又は調光液との漏れ性を制御する目的で基板
１００の開口部１６に表面保護膜８を形成した基板を使
用して、上述と同様の方法で表示装置を作製してもよ
い。

【００５１】次に、本発明の第２の実施例について説明
する。図７は本実施例に係る表示装置の構造を示す断面
図である。なお、図７に示す第２の実施例において、図
１に示す第１の実施例と同一の構成要素には、同一の符
号を付してその詳細な説明は省略する。図７に示すよう
に、本実施例では、表示面７に対して傾斜した側面から
なる画素孔の代わりに、表示面７に垂直な側面３０と、
表示面７に平行な底面３２を有し、この表面に容器２に
連通する開口部３１が形成された画素孔２９を使用す
る。適宜の基板９ａには複数個の画素孔２９が設けられ
ており、画素孔２９の側面３０及び底面３２上には表面
保護膜８が形成されている。その画素孔２９の下部に形
成されている容器２は、その内部に調光液１を保持し、
その底部に調光液１を画素孔２９に供給する調光液駆動
手段として底膜４を有する。第１の実施例と同様、容器
２の底部の底膜４が容器２上方に押し上げられ、これに
より容器２の容積が減少し調光液１が画素孔２９に注入
されるものとする。

【００５２】また、第１の実施例と同様に、調光液駆動
手段としては抵抗体に電流を流すことによって加熱をす
る加熱手段又は電磁波の吸収体に電磁波を照射すること
によって加熱をする加熱手段等を使用することができ、
このような加熱手段により調光液１の体積を膨張させ、
調光液１を画素孔２９に注入してもよい。

【００５３】次に、この表示装置の動作の説明をする。
底膜４が駆動すると、画素孔２９の下に設けられた容器
２に満たされている調光液１は底膜４が持ち上がること
によって押し上げられ、調光液１は画素孔２９の開口部
３１から画素孔２９内に注入される。これにより画素孔
２９の底面３２が隠される状態となり、外部からの入射
光は調光液１によって反射又は散乱される。また、底膜
４が駆動を止め元の位置に戻ると、画素孔２９内に注入
されていた調光液１は容器２内に排出されることにより
画素孔２９は底面３２を表す状態となり、外部からの入
射光は画素孔２９の表面保護膜８によって反射又は散乱
される。従って、調光液１と表面保護膜８とによって画
素のコントラストを変化させ、表示がされる。

【００５４】このような形状の画素孔２９を使用するこ
とにより、調光液の導入量が第１の実施例より少量でよ
く、従って、迅速かつ明確なコントラストを得ることが
できる。

【００５５】次に、本発明の第３の実施例について説明
する。図８は第３の実施例に係る表示装置の構造を示す
断面図である。なお、図８に示す第３の実施例におい
て、図１に示す第１の実施例と同一の構成要素には、同
一の符号を付してその詳細な説明は省略する。図８に示
すように、本実施例は第１の実施例で使用した画素孔３
上面に画素孔３又は調光液１の保護を目的とした透明な
保護プレート３３を設けたものである。

【００５６】図８に示すように、適宜の基板９には複数
個の画素孔３が設けられており、この画素孔３の下部に
調光液保持手段としての容器２が形成されている。容器
２は、その内部に調光液１を保持し、その底部に調光液
１を画素孔３に供給する調光液駆動手段としての可動な
底膜４を有する。画素孔３は、表示面７に対して傾斜し
た側面５と、表示面７に対して平行な底面とを有し、こ
の底面には容器２に連通する開口部６が設けられてい
る。この画素孔３の外部からの入射光が入射される上面
部分に透明な保護プレート３３を設置する。

【００５７】本実施例においては、プレート３３上に調
光液の駆動に必要な電極等の形成が不要なため、入射光
の損失を最小限に抑えることができる。

【００５８】次に、本発明の第４の実施例について説明
する。図９は本実施例に係る表示装置の構造を示す断面
図である。なお、図９に示す第４の実施例において、図
１に示す第１の実施例と同一の構成要素には、同一の符
号を付してその詳細な説明は省略する。図９に示すよう
に、本実施例の画素孔は複数個の第１の画素孔３４を有
する上層の基板９ｂとその下層に設けられた複数個の第
２の画素孔３５を有する基板９ｃとの２層からなる。画
素孔３４及び画素孔３５は第１の実施例と同様に、傾斜
した側面５と開口部３６及び開口部３７とを夫々有する
底面があり、画素孔３４及び画素孔３５の表面上には表
面保護膜８が設けられている。また、下層の画素孔３５
の下部に調光液１を保持する容器２が形成されている。
容器２はその内部に調光液１を保持し、その底部に調光
液１を画素孔３４及び画素孔３５内に供給する調光液駆
動手段としての可動な底膜４を有する。そして、下層の
画素孔３５は調光液１を容器２に保持した状態におい
て、上層の画素孔３４の上面から光を入射したときの入
射光が画素孔３４の開口部３６を通過して下層の画素孔
の開口部３７へ届かないように配置されている。

【００５９】このように、上層の画素孔３４の開口部３
６と、下層の画素孔３５の開口部３７とを入射光に対し
てずらした構成として張り合わせることにより、底膜４
が駆動しないときは、上層の画素孔３４の開口部３６か
ら下層の画素孔３５の開口部３７の下に保持されている
調光液１の表面が見えなくなる。これにより、調光液１
の表面に入射光が届かないため画素のコントラストを画
素孔３４及び画素孔３５の表面（表面保護膜８）のみで
表示することができる。従って、底膜４の駆動前後にお
いてコントラストが大きなものとなり、表示装置に表示
される画素がより鮮明になる。

【００６０】次に、本発明の第５の実施例について説明
する。図１０は第５の実施例に係る表示装置の構造を示
す図であって、（ａ）は調光液駆動手段の駆動前の状態
を示す断面図、（ｂ）は光調液駆動手段の駆動後の状態
を示す断面図である。なお、図１０に示す第５の実施例
において、図１に示す第１の実施例と同一の構成要素に
は、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。

【００６１】図１０（ａ）に示すように、適宜の基板９
には複数個の画素孔３が設けられており、この画素孔３
の下部に調光液保持手段として、調光液１を保持する第
１の容器４５が設けられており、その第１の容器４５と
揮発性の溶液４６を保持した第２の容器４７とが薄膜４
８を介して接着されている。図１０では、第２の容器４
７内に揮発性の溶液４６を加熱するための抵抗体４９が
設けられている例を示している。抵抗体４９には電流を
流すための電気回路が接続されており、この電気回路か
ら抵抗体４９に電流を流すことによって、図１０（ｂ）
に示すように抵抗体４９が加熱され、第２の容器４７内
に保持されている揮発性の溶液４６が揮発することによ
り気泡５０が形成され、薄膜４８を押し上げる。これに
より、第１の容器４５内の調光液１が開口部６から画素
孔３に注入される。

【００６２】なお、第２の容器４７に保持する溶液は揮
発性の溶液ではなく、熱膨張性を有する溶液でもよい。
この場合は、抵抗体４９にり熱膨張性の溶液が膨張する
ことによって薄膜４８を持ち上げ、これにより調光液１
を画素孔３内に注入することができる。

【００６３】また、加熱手段は抵抗体で形成する他にも
電磁波の吸収体及び導波路で構成することによって、こ
れに照射される電磁波で発熱させることもできる。

【００６４】次に、本実施例に係る薄膜駆動用の溶液及
び調光液の封入方法について説明する。図１１（ａ）乃
至（ｄ）は本実施例に係る表示装置の組み立て方法を工
程順に示す断面図である。本実施例の表示装置は、第１
の実施例で作製したものと同様である１枚の基板１００
と、２枚の基板２００と、１枚の基板３００とから構成
される。

【００６５】先ず、図１１（ａ）に示すように、エチル
アルコールの溶液５１の中に基板２００ａ及び基板３０
０を保持し、基板３００の抵抗体２７が基板２００ａの
容器中に含まれるように配置し溶液内で接着する。この
とき、基板２００ａの基板３００と接する部分にはエポ
キシ系の接着剤が貼付されている。基板２００ａと基板
３００を接着した後、これをエチルアルコールの溶液５
１から取り出して乾燥する。

【００６６】次に、図１１（ｂ）に示すように、接着し
た基板２００ａ及び基板３００をもう１つの基板２００
ｂと共に調光液として使用する色素をけん濁させたシリ
コンオイル５２中に保持し、図１１（ａ）に示す方法と
同様の方法で接着することによりシリコンオイル５２を
調光液とした表示素子が得られる。

【００６７】以下、第１の実施例と同様に、図１１
（ｃ）に示すように、表面にフッ素樹脂による表面保護
膜（図示せず）が形成された基板１００の開口部１６を
画素孔となるよう基板２００ｂの上に重ねて配置し、接
着した後、０．５体積％希フッ酸溶液４０に保持するこ
とにより基板１００の開口部１６から露出した基板２０
０ｂの酸化膜１９ｂを除去する。このとき、シリコンオ
イル５２とフッ酸溶液４０とは混じり合わないため、シ
リコンオイル５２はフッ酸溶液４０の中に保持される。

【００６８】次に、図１１（ｄ）に示すように、基板２
００ｂの酸化膜１９ｂの除去後、表面のフッ酸溶液４０
を水洗いで除去し、乾燥させることによって基板２００
ａの酸化膜１９ａからなる薄膜を駆動薄膜とした表示装
置が得られる。

【００６９】次に、本実施例に係る表示装置について、
画素を駆動した結果を示す。図１２は画素１つに対して
抵抗体に印加した電流で画素を駆動した結果を示す。グ
ラフの横軸は抵抗体に印加した電流の大きさ、縦軸は表
示素子の上部から観察される調光液の面積が画素孔の面
積に占める割合を示している。図１２に示すように、電
流を印加しない状態では、調光液１は画素孔３の底部の
開口部６の下にあるもののみであり、調光液１によって
反射又は散乱される入射光はほとんどない。従って、画
素は表示装置の表面保護膜８によって表示される。抵抗
体４９に電流を印加すると、印加電流が増加するに連れ
て駆動溶液を保持する容器内で気体の膨張が起こり、酸
化膜で形成された駆動用薄膜が調光液を押し上げるため
に、３０μＡでは画素孔に対する調光液占有率が７０％
を超え、グラフ図中に示すように、画素の黒色化が見ら
れるようになる。更に、高い印加電流である６０μＡに
おいては、調光液占有率は９０％を超え、グラフ図中に
示すように、画素は黒色に観察された。なお、図１２の
画素を示す図は模式的に示してあるため、調光液占有率
と模式図の画素に対する黒色部分の面積比は若干異な
る。

【００７０】これにより、電流による画素の書き換えが
可能であることが確認された。また電流を停止すると調
光液の面積は徐々に減少し、印加する前の状態に復帰す
ることも確認された。

【００７１】次に、本実施例を利用した表示装置の表示
例を示す。図１３は本実施例で作製された１０×１０画
素の表示装置の表示例である。ここでは数字の１が表示
されたときの各画素の状態を例示している。画素数、調
光液の種類、加熱手段による加熱の仕方及び画素子の形
状などを変えることにより、より複雑な表示が可能とな
る。なお、図１３においても、画素の調光液占有面積が
１００％ではない場合においても画素が黒色に観察され
る場合は、便宜上、画素全面を黒色で塗りつぶして示し
た。

【００７２】次に、本発明の第６の実施例について説明
する。図１４は本実施例に係る表示装置を示す図であっ
て、（ａ）は調光液駆動手段の駆動前の状態を示す断面
図、（ｂ）は光調液駆動手段の駆動後の状態を示す断面
図、（ｃ）は調光液の駆動に使用する抵抗体を示す模式
図である。なお、図１４に示す第６の実施例において、
図１１に示す第５の実施例と同一の構成要素には、同一
の符号を付してその詳細な説明は省略する。図１４
（ａ）に示すように、本実施例では第５の実施例と同様
な表示装置において、調光液駆動手段として使用した第
２の容器に保持する揮発性の溶液の代わりに気体５４を
使用するものである。適宜の基板９に表面保護膜８を有
し、傾斜のある側面５と開口部６を有した底面とからな
る複数個の画素孔３が形成されており、その画素孔３の
下部に調光液１を保持した第１の容器４５が設けられて
おり、その第１の容器４５と気体５４を保持した第２の
容器４７とが薄膜４８を介して接着されている。本実施
例では、気体５４を加熱するために、図１４（ｃ）に示
す抵抗体４９が第２の容器４７内に設けられている例を
示している。抵抗体４９には電流を流すための電気回路
が接続されており、この電気回から抵抗体４９に電流を
流すことによって、図１４（ｂ）に示すように、抵抗体
４９が加熱され、第２の容器４７内に保持されている気
体５４が膨張することにより薄膜４８を押し上げる。こ
れにより、第１の容器の容積が減少し第１の容器４５内
の調光液１が開口部４２から画素孔３に注入される。

【００７３】このように、調光液の駆動手段として気体
５４を使用することにより表示装置の軽量化を図ること
ができる。

【００７４】次に、本発明の第７の実施例について説明
する。図１５は本実施例に係る表示装置の構造を示す図
であって、（ａ）は調光液駆動手段の駆動前の状態を示
す断面図、（ｂ）は光調液駆動手段の駆動後の状態を示
す断面図である。なお、図１５に示す第７の実施例にお
いて、図１４に示す第６の実施例と同一の構成要素に
は、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。図
１５（ａ）に示すように、適宜の基板９に複数個の画素
孔３が形成されており、画素孔３は表面保護膜８を有し
た傾斜のある側面５と開口部６を有した底面からなる。
この画素孔３の下部に、調光液１を保持した第１の容器
４５が形成されており、その第１の容器４５と気体５４
を保持した第２の容器４７とが薄膜４８を介して接着さ
れている。この薄膜４８には、気体５４を加熱するため
の抵抗体４９が薄膜４８の表面に直接配設されている。
第５及び第６の実施例においては第２の容器４６内の揮
発した溶液による気泡又は気体が抵抗体４９により膨張
することにより薄膜を押し上げ、これをもって調光液駆
動手段としていたが、本実施例の調光液駆動手段は薄膜
４８を直接加熱するものである。

【００７５】本実施例において使用される駆動用薄膜４
８は、熱膨張率の異なる複数の薄膜の積層構造で構成さ
れているものであって、例えば、第１の容器４５側から
第２の容器４７側へ向かって熱膨張率の小さいものとす
れば、駆動用薄膜４８が抵抗体４９で加熱されることに
より薄膜４８が第１の容器４５側へ押し上げられ調光液
１を画素孔３内に注入する。また、この駆動用の薄膜４
８は形状記憶合金から形成されていてもよい。

【００７６】このように、薄膜４８を直接加熱すること
により熱膨張して薄膜４８が持ち上がると共に第２の容
器４７内の気体５４が膨張することにより、調光液１の
駆動を速くすることができる。

【００７７】また、駆動用の薄膜４８に設置する抵抗体
４９は、調光液１側に設置されていてもよい。この場合
は、調光液１として抵抗体４９による加熱によって熱膨
張する液体を選べば、調光液１及び薄膜４８が共に調光
液１を画素孔３に供給する駆動手段となるため、より速
いスイッチングをすることができるようになる。

【００７８】次に、本発明の第８の実施例について説明
する。図１６は本実施例に係る表示装置を示す図であっ
て、（ａ）は調光液駆動手段の駆動前の状態を示す断面
図、（ｂ）は光調液駆動手段の駆動後の状態を示す断面
図、（ｃ）は本実施例の変形例を示す断面図である。な
お、図１６に示す第８の実施例において、図１に示す第
１の実施例と同一の構成要素には、同一の符号を付して
その詳細な説明は省略する。図１６（ａ）に示すよう
に、適宜の基板９に複数個の画素孔３が形成されてお
り、画素孔３は、傾斜した側面５と開口部６を有する底
面とから構成され、その表面は表面保護膜８で覆われて
いる。画素孔３の下部には調光液１を保持するための調
光液保持手段である容器２が設けられている。本実施例
で使用する調光液駆動手段としては、加熱手段に加え、
熱膨張性薄膜５６を使用する。図１６（ｂ）に示すよう
に、本実施例では熱膨張性薄膜５６を容器２の底面の加
熱手段５７の上に形成しているので、加熱手段５７が発
熱すると、熱膨張性薄膜５６の体積が膨張することによ
って容器２の容積を減少させ、調光液１を画素孔３に注
入する。本実施例のような駆動手段を使用することによ
り熱膨張率の小さな調光液も使用可能となる。

【００７９】また、熱膨張性薄膜は図１６（ｃ）に示す
ように容器２の内壁全てを覆ってもよい。これより、製
造工程における簡便さを図ることができる。

【００８０】次に、本発明の第９の実施例について説明
する。図１７は本実施例に係る表示装置を示す（ａ）は
調光液駆動手段の駆動前の状態を示す断面図、（ｂ）は
光調液駆動手段の駆動後の状態を示す断面図である。な
お、図１７に示す第９の実施例において、図１に示す第
１の実施例と同一の構成要素には、同一の符号を付して
その詳細な説明は省略する。図１７（ａ）に示すよう
に、適宜の基板９に複数個形成された画素孔３は、表示
面７に対して傾斜した側面５と表示面７に平行な開口部
６が設けられた底面とを有し、その表面は表面保護膜８
で覆われている。画素孔３の下部には調光液１を保持す
るための調光液保持手段である容器２が設けられてい
る。本実施例では、第８の実施例で使用した熱膨張性薄
膜の代わりに、調光液駆動手段を１対の電極５８及び電
極５９と電界による体積膨張を伴う誘電体薄膜６０とか
らなる構成とする。調光液１を保持する容器２内に、１
対の電極５８及び電極５９に挟まれた誘電体膜層６０を
設置する。誘電体膜層としては、例えばピエゾ効果を持
つ薄膜が使用できる。この電極５８と電極５９との間に
電界を発生させ誘電体膜の体積を膨張させることによっ
て、容器２の容積を減少させ、調光液１を画素孔３に注
入する手段とする。

【００８１】次に、本発明の第１０の実施例について説
明する。図１８は本実施例に係る表示装置を示す図であ
って、（ａ）は調光液駆動手段の駆動前の状態を示す断
面図、（ｂ）は光調液駆動手段の駆動後の状態を示す断
面図である。なお、図１８に示す第１０の実施例におい
て、図１４に示す第６の実施例と同一の構成要素には、
同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。図１８
（ａ）に示すように、適宜の基板９に複数個の画素孔３
が設けられており、この画素孔３の下部に調光液１を保
持するための第１の容器４５が形成されている。画素孔
３は、表示面７に対して傾斜した側面５と、表示面７に
対して平行な底面とを有し、この底面には第１の容器４
５に連通する開口部６が設けられている。そして、第１
の容器４５とその下に形成されている第２の容器４７と
は、上面が電極６１でその下面に電極６２を重ねた１対
の電極を介して接着されている。電極６２の下部に設け
られた電極６１は駆動薄膜として働き、電極６２と向か
い合う電極６１の上層の誘電体膜６１ａとその下層の導
体膜６１ｂとの積層構造から形成されている。この誘電
体膜６１ａとしては、例えばチタン酸・ジルコン酸鉛Ｐ
ｂＴｉＯ₃・ＰｂＺｒＯ₃（所謂ＰＺＴ；米国ヴァーニト
ロン社商標）等の圧電効果を利用したもの等を使用する
ことができる。他方の電極６２は調光液１を透過するこ
とができる空孔を有する固定された電極である。

【００８２】図１８（ａ）は、駆動薄膜である電極６１
の駆動前を示しており、このとき電極６１は第２の容器
４７内まで湾曲した状態となっており、この電極６１か
らなる駆動薄膜を底面とし、駆動薄膜と第１の容器４５
とによって調光液１の保持手段を形成している。

【００８３】このように構成された表示装置において、
電極６１及び電極６２に電界を印加して駆動薄膜である
電極６１を駆動すると、図１８（ｂ）に示すように、駆
動薄膜である電極６１が電極６２に吸着する。このこと
により電極６１によって仕切られた第１の容器４５の空
間、即ち、調光液１を収納する空間の体積が減少し、調
光液１が画素孔３内に注入される。即ち、この表示装置
は、電界が印加されていないときは画素孔３の表面保護
膜８により入射光が反射又は散乱し、電界が印加される
ことにより調光液１が画素孔３内に注入され、調光液１
による入射光の反射又は散乱により画素が表示される。

【００８４】このような圧電効果を利用した薄膜を電極
として使用し、薄膜駆動手段を構成することによって、
調光液の駆動を加熱による駆動よりも速やかにすること
ができ、より複雑な画素表示をすることができる。ま
た、駆動に溶液等を使用しないため、表示装置の軽量化
を図ることができる。

【００８５】次に、本発明の第１１の実施例について説
明する。図１９は本実施例に係る表示装置を示す図であ
って、（ａ）は調光液駆動手段の駆動前の状態を示す断
面図、（ｂ）は光調液駆動手段の駆動後の状態を示す断
面図である。なお、図１９に示す第１１の実施例におい
て、図１８に示す第１０の実施例と同一の構成要素に
は、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。図
１９（ａ）に示すように、適宜の基板９に複数個形成さ
れた画素孔３にはその下部に調光液１を保持するための
第１の容器４５が設けられており、第１の容器４５とそ
の下に設けられた第２の容器４７とは、電極６２を介し
て接続されている。電極６２は、調光液１を透過するこ
とができる空孔を有する固定された電極である。電極６
２の下部には電極６２に対して可動である中間膜６３が
設けられており、この中間膜６３を挟んで電極６２に対
向する電極６４が第２の容器４７の底部に設置されてい
る。中間膜６３は誘電体からなる誘電体膜で、例えばチ
タン酸・ジルコン酸鉛固溶体ＰｂＴｉＯ₃・ＰｂＺｒＯ₃
等の圧電効果を利用したもの等を使用することができ
る。図１９（ａ）は、駆動薄膜である中間膜６３の駆動
前を示しており、このとき中間膜６３は第２の容器４７
内まで湾曲した状態となっており、この中間膜６３から
なる駆動薄膜を底面とし、駆動薄膜と第１の容器４５と
によって調光液１の保持手段を形成している。

【００８６】このように構成された表示装置を駆動する
と、電極６２と電極６４との間に電界が印加され、図１
９（ｂ）に示すように、中間膜６３の圧電効果により中
間膜６３が電極６２に吸着される。これにより、中間膜
６３によって仕切られた容器４７の空間、即ち、調光液
１を収納する空間の体積が減少し、調光液１が画素孔３
内に注入される。即ち、この表示装置は、電界が印加さ
れていないときは画素孔３の表面保護膜８により入射光
が反射又は散乱し、電界が印加されることにより調光液
１が画素孔３内に注入され、調光液１による入射光の反
射又は散乱により画素が表示される。

【００８７】本発明も第１０の実施例と同様の圧電効果
を利用することができ、第１０の実施例と同様の効果を
奏する。

【００８８】また、中間膜６３は誘電体膜と導電体膜と
から形成される積層構造としてもよく、例えば、第１０
の実施例と同様に、上層が誘電体膜で下層が導電体膜か
らなる積層構造としてもよい。この場合、誘電体膜が電
極６２と向かい合うように構成すると、電極６２と中間
膜とで１対の電極を形成し、更に、中間膜と電極６４と
で１対の電極を形成する。従って、調光液１を駆動する
中間膜６３の駆動を、電極６２と中間膜とを使用するか
又は電極６４と中間膜とを使用することにより、独立し
て行うこともできる。即ち、電極６２と中間膜６３の間
に電界を印加して中間膜を電極６２に吸着させることで
調光液１を画素孔３に注入し、電極６４と中間膜の間に
電界を印加して中間膜を電極６４に吸着させることで調
光液１を画素孔３から排出する。

【００８９】このように、電極６３を設けることにより
本実施例の調光液駆動手段として使用している薄膜の上
下方向への駆動を独立にかつ迅速に行うことができる。
また、電極６２と電極６４とを使用することにより圧電
効果を高めることができる。

【００９０】なお、第１乃至第４の実施例に示した、調
光液駆動手段である底膜４は、容器２の側壁を摺動して
移動することにより容器２の容積を変化させるものであ
ってもよい。

【００９１】また、本発明は、これらの実施例に限定す
るものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々変形して
実施することができる。

【００９２】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
調光液の画素孔内の状態によって、外部からの入射光の
反射又は散乱を調整するため、視野角に依存せず、コン
トラストを高くとることができ、また、光が入射する画
素孔表面に電極を設ける必要がないので、より高い反射
率及び光利用効率を得ることができる。しかも、この表
示装置は、特殊な機能性ゲル等を使用せず、調光液とし
て色素をけん濁させたシリコンオイル等を使用すること
ができるため、低コスト及び高生産性であるという利点
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の第１の実施例に係る表示装置
の構成を表す断面図、（ｂ）は（ａ）の状態における画
素孔の上面図、（ｃ）、（ｅ）は表示装置の駆動例を示
す断面図、（ｄ）、（ｆ）は夫々（ｃ）、（ｅ）と同じ
状態における画素孔の平面図である。

【図２】本発明の第１の実施例に係る加熱手段の１例を
示す模式図である。

【図３】本発明の第１の実施例に係る基板１００の作製
方法を工程順に示す断面図である。

【図４】本発明の第１の実施例に係る基板２００の作製
方法を工程順に示す断面図である。

【図５】（ａ）乃至（ｄ）は本発明の第１の実施例に係
る基板３００の作製方法を工程順に示す断面図、（ｅ）
は基板３００に形成する抵抗体を示す模式図である。

【図６】本発明の第１の実施例に係る表示装置の組み立
て方法を工程順示す断面図である。

【図７】本発明の第２の実施例に係る表示装置の構造を
示す断面図である。

【図８】本発明の第３の実施例に係る表示装置の構造を
示す断面図である。

【図９】本発明の第４の実施例に係る表示装置の構造を
示す断面図である。

【図１０】本発明の第５の実施例に係る表示装置の構造
を示す（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）の光調液駆動手
段を駆動させたときの状態を示す断面図である。

【図１１】本発明の第５の実施例に係る表示装置の組み
立て方法を工程順示す断面図である。

【図１２】本発明の第５の実施例に係る表示装置の抵抗
体に印加した電流に対する画素の駆動結果を示す。

【図１３】本発明の第５の実施例で作製された１０×１
０画素の表示装置の表示例である。

【図１４】本発明の第６の実施例に係る表示装置の駆動
前後を表す断面図である。

【図１５】本発明の第７の実施例に係る表示装置の駆動
前後を表す断面図である。

【図１６】本発明の第８の実施例に係る表示装置の駆動
前後を表す断面図である。

【図１７】本発明の第９の実施例に係る表示装置の駆動
前後を表す断面図である。

【図１８】本発明の第１０の実施例に係る表示装置の駆
動前後を表す断面図である。

【図１９】本発明の第１１の実施例に係る表示装置の駆
動前後を表す断面図である。

【図２０】従来の特開平９−１６００８１号公報に記載
された表示装置の構造を示す斜視図である。

【符号の説明】

１；調光液２、４５、４７；容器３、２９、３４、３５；画素孔４；底膜５、３０、４１；側面６、１６、２１、３１、３６、３７、４２；開口部７；表示面８；表面保護膜９、９ａ、９ｂ、９ｃ；基板１０、２７、４９；抵抗体１２、１７、２３；シリコンウエハ１３、１４、１８、１９、２４；酸化膜１５、２０；開口２２；フォトレジスト２５；リンドープ・ポリシリコン膜２６；マスク２８、５２；シリコンオイル３２；底面３３；保護プレート４５；第１の容器４６；揮発性の溶液４７；第２の容器４８；薄膜５０；気泡５１；エチルアルコール溶液５３；酸化膜５４；気体５６；熱膨張性薄膜５７；加熱手段５８、５９、６１、６２、６４；電極６０、６１ａ；誘電体膜６１ｂ；導体膜１０１；画素１０２；側面１０３；機能性ゲル１０４；下部基板１０５；上部基板

フロントページの続き (72)発明者平野貴之兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者後藤裕史兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内Ｆターム(参考） 5C094 AA06 AA10 AA12 AA43 AA44 BA41 BA62 BA66 BA81 BA84 BA87 BA99 CA19 CA25 EA10 ED11 ED13 FA01 FA02 GA02 GA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画素を構成する複数個の画素孔と、調光
液を保持する調光液保持手段と、前記調光液保持手段か
ら前記調光液を前記画素孔に注入し前記画素孔から排出
する調光液駆動手段と、を有し、前記画素孔内の前記調
光液の状態により各画素孔における外部からの入射光の
反射又は散乱を調整するものであることを特徴とする表
示装置。
【請求項２】前記画素孔は、表示面に対して傾斜した
側面と、前記調光液が供給されるための開口部が設けら
れた底面とから構成され、前記画素孔の側面及び底面の
前記調光液により覆われる面積により、外部からの入射
光の反射又は散乱を連続的に調整するものであることを
特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】前記画素孔は、表示面に対して垂直な側
面と、前記表示面に対して平行であって前記調光液を供
給するための開口部を有する底面とから構成され、前記
調光液により前記画素孔の底面を隠す状態か否かにより
外部からの入射光の反射又は散乱を調整するものである
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】前記画素孔が第１層に設けられた第１の
画素孔と前記第１層の下層の第２の層に設けられた第２
の画素孔とから構成され、前記調光液が前記第１及び第
２の画素孔から前記調光液保持手段に排出されたとき、
前記第１の画素孔の底面に設けられた開口部を通過する
入射光が、前記第２の画素孔の底面に設けられた開口部
に達しないものであることを特徴とする請求項１乃至３
のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項５】前記画素孔には、入射光の反射又は散乱
を調整するための表面保護膜が形成されていることを特
徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の表示装
置。
【請求項６】前記画素孔は、前記調光液との濡れ性を
制御するための表面保護膜が形成されていることを特徴
とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の表示装
置。
【請求項７】前記表面保護膜がフッ素樹脂であること
を特徴とする請求項５又は６に記載の表示装置。
【請求項８】前記画素孔の上部開口部上に、外部から
前記画素孔又は調光液を保護するための透明な保護プレ
ートを有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれ
か１項に記載の表示装置。
【請求項９】前記調光液保持手段は熱によって膨張又
は収縮する第１の容器であり、前記調光液駆動手段が前
記第１の容器に設置された加熱手段であり、前記加熱手
段により前記第１の容器の容積が膨張又は収縮すること
を特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の表
示装置。
【請求項１０】前記調光液が熱によって膨張又は収縮
する液体であり、前記調光液駆動手段が前記調光液を加
熱する加熱手段であって、前記加熱手段により前記調光
液の体積が膨張又は収縮することを特徴とする請求項１
乃至８のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１１】前記調光液駆動手段が揮発性の溶液
と、前記揮発性の溶液を加熱する加熱手段と、前記溶液
及び加熱手段を封入する第２の容器とを有し、前記調光
液保持手段の底部と前記第２の容器の上部とが伸縮可能
な薄膜を共有して連結されていることを特徴とする請求
項１乃至８のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１２】前記調光液駆動手段が気体と、前記気
体を加熱する加熱手段と、前記気体及び加熱手段を封入
する第３の容器とを有し、前記調光液保持手段の底部と
前記第３の容器の上部とが伸縮可能な薄膜を共有して連
結されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれ
か１項に記載の表示装置。
【請求項１３】前記調光液駆動手段は、前記調光液保
持手段の１部を形成する加熱により変形する薄膜と、前
記薄膜を加熱する加熱手段と、を有することを特徴とす
る請求項１乃至８のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１４】前記調光液駆動手段が、前記調光液保
持手段内に設けられた１対の電極と、これらの電極に挟
まれた薄膜とを有し、前記薄膜は前記１対の電極間に印
加される電界により体積を膨張又は収縮することを特徴
とする請求項１乃至８のにいずれか１項に記載の表示装
置。
【請求項１５】前記薄膜は、熱膨張率が異なる複数の
薄膜からなる積層構造を有していることを特徴とする請
求項１１乃至１４のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１６】前記薄膜は、形状記憶合金から形成さ
れることを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれか１
項に記載の表示装置。
【請求項１７】前記加熱手段は、通電発熱する抵抗体
を有することを特徴とする請求項９乃至１３のいずれか
１項に記載の表示装置。
【請求項１８】前記加熱手段は、電磁波の吸収体と、
この吸収体に電磁波を照射して加熱する照射手段とを有
することを特徴とする請求項９乃至１３のいずれか１項
に記載の表示装置。
【請求項１９】前記調光液駆動手段は、前記調光液保
持手段内に固定され前記調光液を透過することができる
孔を有した第１の電極と、前記第１の電極に対して可動
に設けられた第２の電極とを有し、前記第２の電極は第
１の電極と向かい合う上層の誘電体膜とその下層の導体
膜との積層膜であって、前記第１及び第２の電極間に電
界を印加することにより前記第２の電極が前記第１の電
極に対して相対的に移動し、これにより前記調光液保持
手段における調光液を収納する空間の体積が変化するこ
とを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の
表示装置。
【請求項２０】前記調光液駆動手段は、前記調光液保
持手段内に固定され前記調光液を透過することができる
孔を有した第１の電極と、前記第１の電極に対して可動
に設けられ誘電体膜又は誘電体膜と導体膜との積層膜で
ある中間膜と、前記中間膜を間に挟んで前記第１の電極
に対向する第２の電極と、を有し、前記第１の電極及び
第２の電極間に電界を印加することにより前記中間膜が
前記第１の電極又は前記第２の電極に対して相対的に移
動し、これにより前記調光液保持手段における調光液を
収納する空間の体積が変化することを特徴とする請求項
１乃至８のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項２１】前記調光液は色素を含むけん濁液又は
乳濁液であることを特徴とする請求項１乃至２０のいず
れか１項に記載の表示装置。
【請求項２２】前記調光液は色素をけん濁させたシリ
コンオイルであることを特徴とする請求項１乃至２０の
いずれか１項に記載の表示装置。