JP2014010371A - Display device and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表示装置及び表示装置の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a display device and a method for manufacturing the display device.
従来、カラー発光型表示装置として透過型液晶ディスプレイ、CRTディスプレイ、FED、プラズマディスプレイ、有機ELディスプレイ等が知られている。透過型液晶ディスプレイは主として色が固定されたカラーフィルターに対し光の入射の有無を変調する構造である。またCRTディスプレイとFEDは主としていずれも色が固定された蛍光体に対し電子の入射の有無を変調する構造である。またプラズマディスプレイは主として色が固定された蛍光体に対し紫外線の入射の有無を変調する構造である。有機ELディスプレイは主として色が固定された発光層の発光の有無を変調する構造である。 Conventionally, transmissive liquid crystal displays, CRT displays, FEDs, plasma displays, organic EL displays and the like are known as color light emitting display devices. A transmissive liquid crystal display mainly has a structure for modulating the presence or absence of light incident on a color filter having a fixed color. Both the CRT display and the FED have a structure that modulates whether or not electrons are incident on a phosphor having a fixed color. The plasma display mainly has a structure that modulates the presence or absence of the incidence of ultraviolet rays on a phosphor having a fixed color. An organic EL display mainly has a structure for modulating the presence or absence of light emission of a light emitting layer having a fixed color.
従ってこれらはいずれも最小の1表示素子において黒色又は他の1色の2色しか表示できない。例として1つのピクセルに赤色、緑色、青色の3種類の表示素子を用意した場合、例えば赤色を表現する場合赤色を発光しそれ以外の2つの表示素子を黒色にして1つのピクセルで赤色を表現するため輝度及び開口率及び色再現能力が低い。他のカラーも同様である。また例えば赤色緑色青色全てを発光させ白色を表現するため、白色の輝度が低くコントラストも低い。また3つの表示素子を合わせて1つのピクセルを構成するため表示素子の3倍の大きさのピクセルによる表示となり、解像度が低い。またさらに透過型液晶ディスプレイにおいては光透過率40%程度である偏光板を用いるので光利用効率が低いためさらに輝度も低く部品点数も多い。尚これらは発光型の表示を行う。 Therefore, both of these can display only two colors of black or other one color in the smallest one display element. For example, when three types of display elements of red, green, and blue are prepared for one pixel, for example, when expressing red, red is emitted and the other two display elements are made black to express red with one pixel. Therefore, luminance, aperture ratio, and color reproduction ability are low. The same applies to the other colors. In addition, for example, since all red, green, and blue are emitted to express white, the brightness of white is low and the contrast is low. In addition, since the three display elements are combined to form one pixel, display is performed with pixels that are three times as large as the display elements, and the resolution is low. Further, in the transmissive liquid crystal display, since a polarizing plate having a light transmittance of about 40% is used, the light utilization efficiency is low, so that the luminance is low and the number of parts is large. These display a light-emitting display.
最近では視認性が良く低消費電力という特徴を備えた反射型の表示を行うカラー反射型表示装置の研究が盛んであり、電気泳動方式、トナー泳動方式、ツイストボール方式、双安定型ネマテック液晶方式等が知られている。これらは主としていずれもカラーの表示においては色の固定されたカラー粒子、若しくは色の固定されたカラーフィルターに対し反射光の入射の有無を変調する構造である。 Recently, research on color reflective display devices that perform reflective display with high visibility and low power consumption has been actively conducted. Electrophoresis method, toner migration method, twist ball method, bistable nematic liquid crystal method Etc. are known. All of these are structures that modulate the presence or absence of incident reflected light to color particles with fixed colors or color filters with fixed colors in color display.
従ってこれらはいずれも最小の1表示素子において黒色又は他の1色、若しくは白色又は他の1色の2色しか表示できない。例として1つのピクセルに赤色/黒色、緑色/黒色、青色/黒色の3種類の表示素子を用意した場合、例えば赤色を表現する場合赤色を反射しそれ以外の2つの表示素子を黒色にして1つのピクセルで赤色を表現するため反射率及び開口率及び色再現能力が低い。他のカラーも同様である。また例えば赤色緑色青色全てを反射させ白色を表現するため、白色の反射率が低くコントラストも低い。また3つの表示素子を合わせて1つのピクセルを構成するため表示素子の3倍の大きさのピクセルによる表示となり、解像度が低い。またさらに双安定型ネマテック液晶方式においては光透過率40%程度である偏光板を用いるので光利用率が低いためさらに反射率が低く部品点数も多い。 Accordingly, both of these can display only two colors of black or another color, or white or another color in the smallest one display element. For example, when three types of display elements of red / black, green / black, and blue / black are prepared for one pixel, for example, when expressing red, red is reflected and the other two display elements are made black. Since one pixel represents red, the reflectance, aperture ratio, and color reproduction ability are low. The same applies to the other colors. In addition, for example, since all red, green, and blue are reflected to express white, the reflectance of white is low and the contrast is low. In addition, since the three display elements are combined to form one pixel, display is performed with pixels that are three times as large as the display elements, and the resolution is low. Further, in the bistable nematic liquid crystal system, since a polarizing plate having a light transmittance of about 40% is used, the light utilization rate is low, so that the reflectance is further low and the number of parts is large.
また、カラー反射型表示装置として光干渉方式も知られているが、これは主としてカラーの表示においては最小の1表示素子が固定された2値に変調可能な薄膜と反射膜の距離により反射光を干渉させ白色及びカラー若しくは黒色の2色に変調する構造である。 An optical interference system is also known as a color reflection type display device. This is mainly because, in color display, the reflected light is reflected by the distance between a thin film that can be modulated to a binary value with a minimum one display element fixed and the reflection film. Is a structure that modulates the light into two colors of white and color or black.
カラーを表現する反射光の波長が増幅するためカラー粒子やカラーフィルターを使った場合よりも反射率に勝るが、やはり最小の1表示素子において黒色又は他の1色の2色しか表示できない。例として1つのピクセルに赤色、緑色、青色の3種類の表示素子を用意した場合、例えば赤色を表現する場合赤色を反射しそれ以外の2つの表示素子を黒色にして1つのピクセルで赤色を表現する。赤色の表示素子だけで仮に100%の反射率を達成したとしても、そもそも赤色の表示素子は3分の1の面積しかなく開口率が低いため、1つのピクセルあたり3分の1より高い反射率を達成することができない。当然色再現能力も低い。他のカラーも同様である。また3つの表示素子を合わせて1つのピクセルを構成するため表示素子の3倍の大きさのピクセルによる表示となり、解像度が低い。反射型表示装置において反射率は表示素子への外光入射面積に略比例するため、表示素子の色が3分割されたことに起因して以上のカラー反射型表示装置は単色の反射率が3分の1以下に限られてくる。 Since the wavelength of the reflected light that expresses the color is amplified, the reflectance is better than when color particles or color filters are used, but only the black or the other one color can be displayed on the smallest display element. For example, when three types of display elements of red, green, and blue are prepared for one pixel, for example, when expressing red, red is reflected and the other two display elements are made black to express red with one pixel. To do. Even if 100% reflectivity is achieved with only the red display element, the red display element has an area of only one third and a low aperture ratio, so the reflectivity is higher than one third per pixel. Cannot be achieved. Naturally the color reproduction ability is also low. The same applies to the other colors. In addition, since the three display elements are combined to form one pixel, display is performed with pixels that are three times as large as the display elements, and the resolution is low. In the reflective display device, the reflectance is substantially proportional to the area of incident external light on the display element. Therefore, the color reflective display device described above has a single color reflectance of 3 because the color of the display element is divided into three. It is limited to less than 1 / minute.
最小の1表示素子において3色以上が表示できるカラー反射型表示装置としてコレステリック液晶方式、ゲスト−ホスト型液晶方式、ECB型液晶方式等が知られている。これらの内コレステリック液晶方式は、棒状分子からなる螺旋構造を有し、螺旋ピッチが光学波長オーダーの場合には特定波長付近の可視光を選択的に反射するコレステリック液晶を利用して表示を変調する構造である。ゲスト−ホスト型液晶方式は、二色性色素を溶媒である液晶中へ溶解させ、液晶分子配向を電界で制御し色素分子の配向方向を同時に変化させ二色性色素における吸光係数の異方性を利用して表示を変調する構造である。ECB型液晶方式は、液晶分子への印加電圧によってリタデーションを変化させ、位相差フィルムとの組合せによる複屈折効果により表示色を変調する構造である。 Cholesteric liquid crystal type, guest-host type liquid crystal type, ECB type liquid crystal type and the like are known as color reflection type display devices capable of displaying three or more colors in one minimum display element. These cholesteric liquid crystal systems have a helical structure composed of rod-like molecules, and modulate the display using cholesteric liquid crystals that selectively reflect visible light near a specific wavelength when the helical pitch is in the optical wavelength order. Structure. In the guest-host type liquid crystal system, the dichroic dye is dissolved in the liquid crystal that is the solvent, the liquid crystal molecular orientation is controlled by the electric field, and the orientation direction of the dye molecules is changed at the same time, and the anisotropy of the extinction coefficient in the dichroic dye This is a structure that modulates the display by using. The ECB type liquid crystal system has a structure in which the retardation is changed by a voltage applied to liquid crystal molecules and the display color is modulated by a birefringence effect in combination with a retardation film.
しかしコレステリック液晶方式、ゲスト−ホスト型液晶方式においてはフルカラーを表示するためには単色の液晶層を3枚分積層する必要があり反射率が低くなってしまう。またECB型液晶方式は光透過率40%程度である偏光板を用いるため反射率が低くさらに部品点数が多い。反射型表示装置においては表示光量が外光量に依存するため特に以上のような反射率の低さは大変大きな問題である。 However, in the cholesteric liquid crystal type and the guest-host type liquid crystal type, in order to display full color, it is necessary to laminate three monochromatic liquid crystal layers, resulting in low reflectance. In addition, since the ECB type liquid crystal system uses a polarizing plate having a light transmittance of about 40%, the reflectance is low and the number of parts is large. In the reflective display device, since the display light amount depends on the external light amount, the low reflectance as described above is a very big problem.
一方、最小の1表示素子において3色以上が表示でき、反射率が高いカラー反射型表示装置として機械式マトリックス方式が知られている。これは主として1画素が1辺数センチ程度の立方体で構成されており、その4面に4種の色を付け、残りの2面を軸として回転させる構造である。また特開昭56-150786(権利抹消)に示された方式も知られており、これは画素を立方体ではなくペレット(板)状にし、複数の色のペレットを複数重ね、さらにこれらを階段状に重ねた画面にすることにより4色以上の表示をする構造である。しかしこれらはいずれも構造が複雑なので小型化には不向きであるといわれており、主に看板や広場の掲示板のような大型表示板を対象としたものである。 On the other hand, a mechanical matrix system is known as a color reflection type display device that can display three or more colors in one minimum display element and has a high reflectance. This is a structure in which one pixel is mainly composed of a cube having a side of several centimeters, and four colors are given to the four surfaces, and the other two surfaces are rotated as axes. In addition, the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 56-150786 (erasure of rights) is also known, in which pixels are formed in pellets (plates) instead of cubes, a plurality of pellets of multiple colors are stacked, and these are stepped. It is a structure that displays four or more colors by making the screen overlapped. However, these are all said to be unsuitable for downsizing due to their complicated structures, and are mainly intended for large display boards such as billboards and bulletin boards in plazas.
小型化が可能で最小の1表示素子において3色以上が表示でき、反射率が高い反射型表示装置として特許文献1に示される可動フィルム方式が知られている。これは主として白色固定部と、白色固定部に出し入れ可能なシアン色、マゼンタ色、イエロー色のカラーフィルムと、カラーフィルムの表面に対して垂直にカラーフィルムを支える片持ち梁状態の支持体を有し、この支持体を曲げることによりカラーフィルムを白色固定部から露出或いは隠すように駆動する構造である。
A movable film system shown in
可動フィルム方式は小型化が可能で最小の1表示素子において白色、黒色、シアン色、マゼンタ色、イエロー色、赤色、青色、緑色が表示でき、白色やカラーにおいても反射率や開口率や色再現能力が高くコントラストも高い。また複数の表示素子で1ピクセルを構成するよりも高解像度であろう。しかし支持体を曲げてフィルムを駆動し易くするためには支持体を1表示素子の10から100倍の長さにする必要があり、結果表示画面に対して垂直に厚くなり薄型化が困難である。またそれゆえフラットな形状にならず、集積化して製造することが困難である。
The movable film system can be miniaturized and can display white, black, cyan, magenta, yellow, red, blue, and green on the smallest single display element, and reflectivity, aperture ratio, and color reproduction in white and color. High ability and high contrast. In addition, the resolution may be higher than that of a single pixel composed of a plurality of display elements. However, in order to bend the support to facilitate driving the film, it is necessary to make the
一方、特許文献1の(第14、15段落、図32)に示される方式は薄型化が可能である。これは主として電極のついた可動部を固定された電極との間で、静電気力によって動かし、2色の色を表示できるようになっている。すなわち、可動部の裏表に異なる色を塗布しておき、また、固定電極の方にも色を塗布しておき、可動部を動かすことによって2色の表示をする。可動部の片面及び固定電極の一方をアルミ薄膜による鏡面にしておいてもよい。 On the other hand, the method shown in Patent Document 1 (14th and 15th paragraphs, FIG. 32) can be thinned. In this method, a movable part with electrodes is moved between a fixed electrode and an electrostatic force by an electrostatic force so that two colors can be displayed. In other words, different colors are applied to the front and back of the movable part, and colors are also applied to the fixed electrodes, and two colors are displayed by moving the movable part. One side of the movable part and one of the fixed electrodes may be mirrored with an aluminum thin film.
この方式だと実質1表示素子の固定電極若しくは可動部の長さしか表示画面に対して垂直に厚くならないので薄型化が可能である。ところが、この方式は最小の1表示素子において2色、あるいは可動部を2枚にすることにより3色の表示をすることしかできない。例として赤色/緑色/青色の3色の表示が可能な1種類の表示素子を用意した場合、白色、黒色を表示できずコントラストが極めて低い。 With this method, only the length of the fixed electrode or the movable portion of one display element becomes thicker perpendicular to the display screen, so that the thickness can be reduced. However, this method can display only three colors by using two colors or two movable parts in one minimum display element. For example, when one type of display element capable of displaying three colors of red / green / blue is prepared, white and black cannot be displayed and the contrast is extremely low.
もう1つの例として1つのピクセルに赤色/白色/黒色、緑色/白色/黒色、青色/白色/黒色の3色の表示が可能な3種類の表示素子を用意した場合、赤色、緑色、青色を表現することは可能であるが例えば赤色を表現する場合赤色を反射しそれ以外の2つの表示素子を白色又は黒色にして1つのピクセルで赤色を表現するため開口率及び色再現能力が低い。緑色、青色も同様である。また以上のカラーを表示する場合3つの表示素子を合わせて1つのピクセルを構成するため表示素子の3倍の大きさのピクセルによる表示となり、解像度が低い。またこの場合3種類の表示素子を用意するためその分製造工程も複雑である。 As another example, when three types of display elements capable of displaying three colors of red / white / black, green / white / black, and blue / white / black are prepared in one pixel, red, green, and blue are displayed. Although it is possible to express, for example, when expressing red, the red is reflected and the other two display elements are made white or black to express red with one pixel, so the aperture ratio and the color reproduction ability are low. The same applies to green and blue. Further, when displaying the above color, one pixel is formed by combining the three display elements, so that the display is performed with pixels three times as large as the display elements, and the resolution is low. In this case, since three types of display elements are prepared, the manufacturing process is complicated accordingly.
以上の問題点を整理する。従前のカラー発光型表示装置においては輝度、開口率、色再現能力、コントラスト、解像度が低い。透過型液晶ディスプレイに至ってはさらに光利用効率が低いため輝度も低く部品点数も多い。カラー反射型表示装置において、カラー粒子若しくはカラーフィルターを用いた方式は反射率、開口率、色再現能力、コントラスト、解像度が低い。双安定型ネマテック液晶方式に至ってはさらに光利用効率が低いため反射率も低く部品点数も多い。光干渉方式においては反射率、開口率、色再現能力、解像度が低い。コレステリック液晶方式、ゲスト−ホスト型液晶方式、ECB型液晶方式においては反射率が低い。またECB型液晶方式に至ってはさらに光利用率が低く部品点数も多い。
機械式マトリックス方式や特開昭56-150786の方式においては小型化に不向きである。可動フィルム方式においては薄型化が困難であり、集積化して製造することが困難である。特許文献1の(第14、15段落、図32)の方式においては1表示素子において4色以上の表示ができず、また白色、黒色を表示できずコントラストが極めて低いか若しくは、開口率や色再現能力や解像度が低く製造工程が複雑であるかのいずれかである。
Sort out the above problems. Conventional color light emitting display devices have low luminance, aperture ratio, color reproduction capability, contrast, and resolution. In the case of a transmissive liquid crystal display, since the light use efficiency is low, the luminance is low and the number of parts is large. In a color reflective display device, a method using color particles or a color filter has low reflectance, aperture ratio, color reproduction capability, contrast, and resolution. The bistable nematic liquid crystal system has a lower reflectivity and a higher number of parts due to its lower light utilization efficiency. The light interference method has low reflectivity, aperture ratio, color reproduction capability, and resolution. In the cholesteric liquid crystal system, guest-host liquid crystal system, and ECB liquid crystal system, the reflectance is low. Further, the ECB type liquid crystal system has a lower light utilization rate and a larger number of parts.
The mechanical matrix method and the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-150786 are not suitable for downsizing. In the movable film system, it is difficult to reduce the thickness, and it is difficult to integrate and manufacture. In the method of Patent Document 1 (14th, 15th paragraph, FIG. 32), one display element cannot display four or more colors, and white and black cannot be displayed, and the contrast is extremely low, or the aperture ratio or color Either the reproducibility or resolution is low and the manufacturing process is complicated.
本発明は上述のような問題点を勘案して案出されたものであり、輝度、開口率、色再現能力、コントラスト、解像度、光利用効率が高いカラー発光型表示か、若しくは反射率、開口率、色再現能力、コントラスト、解像度、光利用効率が高く、1表示素子において4色以上の表示が可能なカラー反射型表示のいずれかが可能であって、部品点数が少なく、小型化、薄型化が容易であり集積化して製造することが容易で、製造工程が単純な表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been devised in view of the above-described problems, and is a color light emitting display with high luminance, aperture ratio, color reproduction capability, contrast, resolution, and light utilization efficiency, or reflectance, aperture. High color rate, color reproducibility, contrast, resolution, light utilization efficiency, and any color reflective display that can display 4 colors or more on a single display element is possible. An object of the present invention is to provide a display device that can be easily manufactured, integrated and manufactured, and has a simple manufacturing process.
本発明は上記目的を達成するため、表示素子を複数配列して成る表示画面を備えた表示装置であって、各前記表示素子は、傾き角度の変化により表示光が入射する面積が変調する、それぞれが前記表示画面に少なくとも平行な3以上の方向に備わり異なった波長帯域の前記表示光を反射又は吸収する複数の可動部と、前記可動部を回転させて傾き角度を変調させることが可能な駆動手段と、を備え前記駆動手段により前記可動部に前記表示光が入射する面積を変調させて前記可動部に反射又は吸収させる前記表示光の波長帯域を変調させて表示を変調することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is a display device including a display screen in which a plurality of display elements are arranged, and each display element modulates an area on which display light is incident according to a change in tilt angle. It is possible to modulate a tilt angle by rotating a plurality of movable parts, each of which is provided in at least three directions parallel to the display screen and reflecting or absorbing the display light in different wavelength bands. Driving means, and modulating the display by modulating the wavelength band of the display light reflected or absorbed by the movable part by modulating the area where the display light is incident on the movable part by the driving means. And
また本発明は、可動部をエッチンング又はリフトオフ又はマスク蒸着により形成することを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the movable part is formed by etching, lift-off or mask vapor deposition.
ここで、表示光とは表示するための光を意味するものである。例えば外光、バックライト光を含む。 Here, display light means light for display. For example, it includes outside light and backlight light.
従って請求項1に記載の発明によれば、前記表示装置は前記表示光を反射した光、若しくは前記表示光のうち吸収されなかった光によって表示を行うことが可能ため、前記駆動手段が前記可動部に反射又は吸収させる前記表示光の波長帯域を変調させることにより表示の変調が可能である。 Therefore, according to the first aspect of the present invention, since the display device can perform display by the light reflected from the display light or the light not absorbed in the display light, the driving means is movable. The display can be modulated by modulating the wavelength band of the display light reflected or absorbed by the part.
このとき、前記可動部は傾き角度の変調により表示光が入射する面積が変調するため、例えば前記可動部への表示光の入射を減少させて別の前記可動部への表示光の入射を増加させることができてどの前記可動部に表示光を入射させるかを選ぶことができるため最小の1表示素子において多くの色の表示が可能な構成にすることができる。 At this time, since the area where the display light is incident on the movable part is modulated by modulating the tilt angle, for example, the incidence of the display light on the movable part is decreased to increase the incidence of the display light on another movable part. Since it is possible to select which movable portion the display light is incident on, it is possible to provide a configuration in which many colors can be displayed with the smallest one display element.
また、各前記表示素子は3以上の方向に備った前記可動部を有するため、例えば前記可動部を位相次元2の2次元図形の辺上に備えることができてスペースを効率よく使うことができて多くの前記可動部を備えることができるため最小の1表示素子において多くの色の表示が可能な構成にすることができる。また例えば最小の1表示素子に3以上の多くの前記可動部を備えることができるため最小の1表示素子において多くの色の表示が可能な構成にすることができる。
Moreover, since each said display element has the said movable part prepared in three or more directions, the said movable part can be provided on the edge | side of the two-dimensional figure of
また、前記駆動手段は前記可動部を回転させて傾き角度を変調させることが可能であるため、例えば少ないスペースに前記可動部を備えることができて最小の1表示素子に多くの前記可動部を備えることができるため最小の1表示素子において多くの色の表示が可能な構成にすることができる。また例えば少ないスペースに前記可動部を備えることができるため前記表示画面に対して垂直に厚くならない構成にすることができる。また例えば回転させるため単純な構成にすることができる。 Further, since the driving means can modulate the tilt angle by rotating the movable part, for example, the movable part can be provided in a small space, and a large number of the movable parts can be provided in one minimum display element. Since it can be provided, a structure capable of displaying many colors in the smallest one display element can be obtained. For example, since the movable part can be provided in a small space, it can be configured so as not to be thickly perpendicular to the display screen. Further, for example, since it is rotated, a simple configuration can be achieved.
上述したように本発明に係る表示装置によれば最小の1表示素子において多くの色の表示が可能な構成にすることができるため輝度、開口率、色再現能力、コントラスト、解像度、光利用効率が高いカラー発光型表示か、若しくは反射率、開口率、色再現能力、コントラスト、解像度、光利用効率が高く、1表示素子において4色以上の表示が可能なカラー反射型表示のいずれかが可能で、部品点数が少なく、製造工程が単純な構成にすることができる。また単純な構成にすることができるため小型化が容易な構成にすることができる。また表示画面に対して垂直に厚くならない構成にすることができるため薄型化が容易であり集積化して製造することが容易な構成にすることができる。 As described above, the display device according to the present invention can be configured to display a large number of colors with a minimum of one display element, so that luminance, aperture ratio, color reproduction capability, contrast, resolution, and light utilization efficiency are achieved. High color light emitting display or high reflectance, aperture ratio, color reproducibility, contrast, resolution, light use efficiency, and color reflective display that can display 4 colors or more in one display element. Thus, the number of parts is small and the manufacturing process can be simplified. In addition, since the configuration can be simple, the configuration can be easily reduced in size. In addition, since it can be configured so as not to be thick perpendicular to the display screen, it can be easily reduced in thickness and can be easily integrated and manufactured.
以下、本発明の実施の態様について図面を用いて詳細に説明する。但し本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って本発明は以下に示す実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。尚以下に説明する本発明の構成において同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用いその繰り返しの説明は省略する。尚全ての図において実線の矢印は本発明における表示装置の画像表示側を示している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following description, and it will be easily understood by those skilled in the art that modes and details can be variously changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, the present invention should not be construed as being limited to the description of the embodiments below. Note that in the structure of the present invention described below, the same portions or portions having similar functions are denoted by the same reference numerals in different drawings, and description thereof is not repeated. In all of the drawings, the solid arrow indicates the image display side of the display device according to the present invention.
以下、図1〜図5を参照して本実施形態の構成について説明する。 Hereinafter, the configuration of the present embodiment will be described with reference to FIGS.
図5は本発明の実施形態における表示装置100の概略全体配置図である。図5を参照すれば、本発明に係る表示装置100は透明基板12と、透明基板12の画像表示側と逆側に形成した略正方柱状の表示素子10がマトリクス状に複数並んで備わった表示素子アレイ11と、表示素子10同士の隙間を埋めて画像表示側に積層される基板群7と、表示素子アレイ11の画像表示側と逆側に形成した白色光を発する光強度が変調可能なバックライト9とを備えている。
FIG. 5 is a schematic overall layout diagram of the
図1は表示素子10の立体透視斜視図である。図2は表示素子10の立体透視分離斜視図である。図1及び図2を参照すれば表示素子10は、略正方形の各辺上に並んで備わった内側の側部である可動部1a〜1dと、それらを囲む1回り大きい略正方形の各辺上に並んで備わった外側の側部であり導電性材料から成る第1固定電極2a〜2dで囲まれており、また可動部1a〜1dの画像表示側方向の辺端に接続されたエラストマー材料から成るヒンジ8a〜8dを備えている。ヒンジ8a〜8dは導電性エラストマー材料又は絶縁性エラストマー材料のいずれから成ってもよい。また表示素子10は画像表示側の底部に略正方形の板状の透明絶縁性材料から成る固定絶縁部3を、固定絶縁部3のさらに画像表示側に略正方形の板状の透明導電性材料から成る第2固定電極4を備えている。
FIG. 1 is a three-dimensional perspective view of the
図3は表示素子10及び表示素子10の周りに備わった基板群7の画像表示側方向からの正面透視図である。図4は表示素子10及び表示素子10の周りに備わった基板群7の断面図である。尚、図4の図Iは図3における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図4の図IIは図3における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。図4を参照すれば基板群7は画像表示側から順に積層された第1基板5、第2基板6a〜6dを備えている。また、固定絶縁部3と第2固定電極4は第1基板5に接続されており、第2固定電極4は第1基板5に内蔵若しくは表面に配置された配線(図示せず)によって電源(図示せず)に電気的に接続されている。また、可動部1a〜1dは透明導電性材料から成る可動電極1a1〜1d1と、可動電極1a1〜1d1の第1固定電極2a〜2d側に備えられたシアン色、マゼンタ色、イエロー色の透明絶縁性材料及び白色の不透明絶縁性材料から成る可動絶縁部1a2〜1d2を備えている。可動電極1a1〜1d1と可動絶縁部1a2〜1d2はヒンジ8a〜8dによって第2基板6a〜6dに接続されている。尚可動電極1a1〜1d1は導電性エラストマー材料から成るヒンジ8a〜8d、又は絶縁性エラストマー材料から成るヒンジ8a〜8dに内蔵若しくは表面に配置された配線(図示せず)と、第2基板6a〜6dに内蔵若しくは表面に配置された配線(図示せず)によって電源に電気的に接続されている。また第1固定電極2a〜2dは第2基板6a〜6dに内蔵若しくは表面に配置された配線(図示せず)によって電源に電気的に接続されている。
FIG. 3 is a front perspective view of the
可動部1a〜1dは固定された根元であるヒンジ8a〜8dを回転軸として表示画面に対して少なくとも垂直又は少なくとも平行に回転自在な所謂片持ち梁状態になっている。そして可動部1a〜1dは表示素子10の表示画面に少なくとも平行な4方の側部に備わった、面積の広い面が表示画面と垂直な傾き角度に回転自在であり、この傾き角度を第1の傾き角度と表記する。また可動部1a〜1dは第1の傾き角度から画像表示側方向に回転することによって表示素子10の画像表示側の底部に備わった、面積の広い面が表示画面と平行な傾き角度に回転自在であり、この傾き角度を第2の傾き角度と表記する。可動部1a〜1dは第1の傾き角度において表示光入射面積が減少し、第2の傾き角度において表示光入射面積が増加する。
The movable portions 1a to 1d are in a so-called cantilever state that can rotate at least perpendicularly or at least parallel to the display screen with the hinges 8a to 8d, which are fixed bases, as rotation axes. The movable portions 1a to 1d are provided on at least four sides parallel to the display screen of the
尚第1固定電極2a〜2d及び第2固定電極4等が本発明の実施形態における駆動手段に相当する。
The first fixed electrodes 2a to 2d, the second
以下、図1、図6〜図34を参照して以上のように構成される本実施形態の作動について説明する。 Hereinafter, the operation of this embodiment configured as described above will be described with reference to FIGS. 1 and 6 to 34.
まず主に本実施形態の可動部1a〜1dの作動例について図面を参照して説明する。 First, an operation example of the movable parts 1a to 1d of the present embodiment will be described with reference to the drawings.
図21、図22、図23は可動部1a〜1d及び第1固定電極2a〜2d及び固定絶縁部3及び第2固定電極4の立体透視斜視図である。図9、図6は表示素子10及び表示素子10の周りに備わった基板群7の断面図である。図9の図I、図Ia、図Iab、図Iabc及び図6は図3における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図9の図II、図IIa、図IIab、図IIabcは図3における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。
21, 22, and 23 are three-dimensional perspective views of the movable portions 1 a to 1 d and the first fixed electrodes 2 a to 2 d, the fixed insulating
まず例として可動部1aを第1の傾き角度に保持させる作動について説明する。図1、図I、図IIは全ての可動部1a〜1dが第1の傾き角度にあるときを示している。このとき例えば、可動電極1a1と第1固定電極2aに逆の極性の電圧が継続して十分に印加されれば可動電極1a1と第1固定電極2aの間で可動絶縁部1a2をはさんでコンデンサを形成するため、その後電圧の印加を止めても可動部1aは第1の傾き角度を保持しうる。 First, as an example, an operation for holding the movable portion 1a at the first tilt angle will be described. 1, FIG. I, and FIG. II show when all the movable parts 1a to 1d are at the first tilt angle. At this time, for example, if a voltage of opposite polarity is continuously applied sufficiently to the movable electrode 1a1 and the first fixed electrode 2a, the capacitor is interposed between the movable electrode 1a1 and the first fixed electrode 2a with the movable insulating portion 1a2 interposed therebetween. Therefore, the movable portion 1a can maintain the first tilt angle even if the application of the voltage is stopped thereafter.
ここで可動電極1a1は長さc、幅lで第1固定電極2aと対向していると考え、可動絶縁部1a2の厚みをa、可動電極1a1の電圧をv1、第1固定電極2aの電圧をv2、可動絶縁部1a2の誘電率をε1とすると、このときのコンデンサによる保持力F1は数式1によって求められる。
Here believed movable electrode 1a1 faces the first fixed electrodes 2a length c, the width l, the thickness of the movable insulating portion 1a2 a, the voltage of the movable electrode 1a1 v 1, the first fixed electrode 2a When the voltage is v 2 and the dielectric constant of the movable insulating portion 1a2 is ε 1 , the holding force F 1 by the capacitor at this time can be obtained by
次に例として可動部1aを第1の傾き角度から第2の傾き角度へ回転させる作動について説明する。このとき例えば、電源から可動電極1a1と第1固定電極2aに同じ極性の電圧が印加され第2固定電極4に可動電極1a1と逆の極性の電圧が印加されれば静電気力によって可動部1aと第1固定電極2aに斥力が発生し、可動部1aと第2固定電極4に引力が発生する。するとヒンジ8aが弾性変形により屈曲し、可動部1aはヒンジ8aを回転軸として画像表示側方向に向かって回転して第2固定電極4に接近し第2の傾き角度に回転しうる。
Next, the operation | movement which rotates the movable part 1a from a 1st inclination angle to a 2nd inclination angle as an example is demonstrated. At this time, for example, if a voltage having the same polarity is applied from the power source to the movable electrode 1a1 and the first fixed electrode 2a and a voltage having the opposite polarity to the movable electrode 1a1 is applied to the second
図6は可動部1aが第1の傾き角度と第2の傾き角度の中間にあるときを示している。ここでは可動電極1a1と第2固定電極4が形成するコンデンサについて考える。ここで第2固定電極4と対向している可動電極1a1のヒンジ8aからの距離をx、幅をl、固定絶縁部3の厚みをb、空気中の誘電率をε0、固定絶縁部3の誘電率をε2、可動部1aと第1固定電極2aとのなす角度をθ、弾性変形により屈曲するヒンジ8aのたわみ量すなわち可動電極1a1と固定絶縁部3との最短距離をd1とする。ここでdxを微小な距離とすると、xからx+dxまでの微小コンデンサの静電容量C1(x)dxは数式2によって求められる。
FIG. 6 shows the time when the movable portion 1a is in the middle of the first tilt angle and the second tilt angle. Here, a capacitor formed by the movable electrode 1a1 and the second
ここで可動電極1a1は長さcで第2固定電極4と対向していると考え、可動電極1a1の電圧をv3、第2固定電極4の電圧をv4とすると、可動電極1a1と第2固定電極4が形成するコンデンサの静電エネルギーW1は数式3によって求められる。
Here, assuming that the movable electrode 1a1 has a length c and is opposed to the second
従って可動電極1a1と第2固定電極4が形成するコンデンサによって発生する可動部1aのθあたりのトルクT1(θ)は数式4によって求められる。
Therefore, the torque T 1 (θ) per θ of the movable portion 1a generated by the capacitor formed by the movable electrode 1a1 and the second
次に例として可動部1aを第2の傾き角度に保持させる作動について説明する。図21、図Ia、図IIaは可動部1aが第2の傾き角度にあり可動部1b、1c、1dが第1の傾き角度にあるときを示している。このとき例えば、可動電極1a1と第2固定電極4に逆の極性の電圧が継続して十分に印加されれば可動電極1a1と第2固定電極4の間で固定絶縁部3をはさんでコンデンサを形成するため、その後電圧の印加を止めても可動部1aは第2の傾き角度を保持しうる。
Next, the operation | movement which hold | maintains the movable part 1a to a 2nd inclination angle as an example is demonstrated. FIGS. 21, Ia, and IIa illustrate the case where the movable portion 1a is at the second inclination angle and the movable portions 1b, 1c, and 1d are at the first inclination angle. At this time, for example, if a voltage having a reverse polarity is continuously applied to the movable electrode 1a1 and the second
ここで可動電極1a1は長さc、幅lで第2固定電極4と対向していると考え、可動電極1a1の電圧をv5、第2固定電極4の電圧をv6とすると、電圧v5と電圧v3は同じ極性であることが望ましく、このときのコンデンサによる保持力F2は数式5によって求められる。
Here, assuming that the movable electrode 1a1 has a length c and a width l and is opposed to the second
次に例として可動部1aを第2の傾き角度から第1の傾き角度へ回転させる作動について説明する。このとき例えば、電源から可動電極1a1と第1固定電極2aに逆の極性の電圧が印加され第2固定電極4に可動電極1a1と同じ極性の電圧が印加されれば静電気力によって可動部1aと第1固定電極2aに引力が発生し、可動部1aと第2固定電極4に斥力が発生する。するとヒンジ8aが弾性変形により屈曲し、可動部1aはヒンジ8aを回転軸として表示画面に対して平行方向に向かって回転して第1固定電極2aに接近し第1の傾き角度に回転しうる。
Next, as an example, an operation for rotating the movable portion 1a from the second tilt angle to the first tilt angle will be described. At this time, for example, if a voltage having the opposite polarity is applied from the power source to the movable electrode 1a1 and the first fixed electrode 2a and a voltage having the same polarity as the movable electrode 1a1 is applied to the second
ここでは可動電極1a1と第1固定電極2aが形成するコンデンサについて考える。こここで第2固定電極4と対向している可動電極1a1のヒンジ8aからの距離をx、幅をl、弾性変形により屈曲するヒンジ8aのたわみ量すなわち第1固定電極2aと可動絶縁部1a2との最短距離をd2とする。ここでdxを微小な距離とすると、xからx+dxまでの微小コンデンサの静電容量C2(x)dxは数式6によって求められる。
Here, a capacitor formed by the movable electrode 1a1 and the first fixed electrode 2a is considered. Here, the distance from the hinge 8a of the movable electrode 1a1 facing the second
ここで可動電極1a1は長さcで第1固定電極2aと対向していると考え、可動電極1a1の電圧をv7、第1固定電極2aの電圧をv8とすると、可動電極1a1と第1固定電極2aが形成するコンデンサの静電エネルギーW2は数式7によって求められる。
Here, assuming that the movable electrode 1a1 has a length c and is opposed to the first fixed electrode 2a, and the voltage of the movable electrode 1a1 is v 7 and the voltage of the first fixed electrode 2a is v 8 , the movable electrode 1a1 and the first fixed electrode 2a The electrostatic energy W 2 of the capacitor formed by one fixed electrode 2 a is obtained by
従って可動電極1a1と第1固定電極2aが形成するコンデンサによって発生する可動部1aのθあたりのトルクT2(θ)は数式8によって求められる。
Therefore, the torque T 2 (θ) per θ of the movable portion 1a generated by the capacitor formed by the movable electrode 1a1 and the first fixed electrode 2a is obtained by
次に例として可動部1aがすでに第2の傾き角度にあるとき可動部1bも第2の傾き角度へ回転させ、積層させる作動について説明する。図21、図Ia、図IIaは可動部1aが第2の傾き角度にあり可動部1b、1c、1dが第1の傾き角度にあるときを示している。このとき例えば、電源から可動電極1b1と第1固定電極2bに同じ極性の電圧が印加され可動電極1a1に可動電極1b1と逆の極性の電圧が印加されれば静電気力によって可動部1bと第1固定電極2bに斥力が発生し、可動部1bと可動電極1a1に引力が発生する。するとヒンジ8bが弾性変形により屈曲し、可動部1bはヒンジ8bを回転軸として画像表示側方向に向かって回転して可動部1aに接近し第2の傾き角度に回転しうる。このとき可動電極1b1に印加する電圧と可動部1aを第2の傾き角度に保持させるために可動電極1a1に印加した電圧v1とは逆の極性であることが望ましい。 Next, as an example, the operation of laminating the movable portion 1b to the second tilt angle when the movable portion 1a is already at the second tilt angle will be described. FIGS. 21, Ia, and IIa illustrate the case where the movable portion 1a is at the second inclination angle and the movable portions 1b, 1c, and 1d are at the first inclination angle. At this time, for example, if a voltage having the same polarity is applied from the power source to the movable electrode 1b1 and the first fixed electrode 2b and a voltage having a polarity opposite to that of the movable electrode 1b1 is applied to the movable electrode 1a1, A repulsive force is generated in the fixed electrode 2b, and an attractive force is generated in the movable portion 1b and the movable electrode 1a1. Then, the hinge 8b is bent due to elastic deformation, and the movable portion 1b can rotate toward the image display side with the hinge 8b as a rotation axis to approach the movable portion 1a and rotate to the second tilt angle. In this case it is desirable that the voltage v 1 applied to the movable electrode 1a1 in order to hold the voltage and the movable portion 1a to be applied to the movable electrode 1b1 to second inclination angle was in the opposite polarity.
次に例として可動部1aがすでに第2の傾き角度にあるとき可動部1bも第2の傾き角度に積層を保持させる作動について説明する。図22、図Iab、図IIabは可動部1a、1bが第2の傾き角度にあり可動部1c、1dが第1の傾き角度にあるときを示している。このとき例えば、可動電極1b1と可動電極1a1に逆の極性の電圧が継続して十分に印加されれば可動電極1b1と可動電極1a1の間で可動絶縁部1a2をはさんでコンデンサを形成するため、その後電圧の印加を止めても可動部1bは第2の傾き角度を保持しうる。このとき可動電極1b1に印加する電圧と可動部1bを第2の傾き角度へ回転し、積層させるために可動電極1b1に印加した電圧とは同じ極性であることが望ましい。 Next, as an example, an operation will be described in which the movable portion 1b also holds the stack at the second tilt angle when the movable portion 1a is already at the second tilt angle. FIGS. 22, Iab, and IIab show the cases where the movable parts 1a and 1b are at the second inclination angle and the movable parts 1c and 1d are at the first inclination angle. At this time, for example, if a voltage of opposite polarity is continuously applied sufficiently to the movable electrode 1b1 and the movable electrode 1a1, a capacitor is formed between the movable electrode 1b1 and the movable electrode 1a1 with the movable insulating portion 1a2 interposed therebetween. After that, even if the voltage application is stopped, the movable portion 1b can maintain the second tilt angle. At this time, it is desirable that the voltage applied to the movable electrode 1b1 and the voltage applied to the movable electrode 1b1 to rotate and move the movable portion 1b to the second tilt angle have the same polarity.
次に例として可動部1aがすでに第2の傾き角度にあるとき可動部1bを第2の傾き角度から第1の傾き角度に積層をリセットさせる作動について説明する。このとき例えば、電源から可動電極1b1と第1固定電極2bに逆の極性の電圧が印加され可動電極1a1に可動電極1b1と同じ極性の電圧が印加されれば静電気力によって可動部1bと第1固定電極2bに引力が発生し、可動部1bと可動電極1a1に斥力が発生する。するとヒンジ8bが弾性変形により屈曲し、可動部1bはヒンジ8bを回転軸として表示画面に対して平行方向に向かって回転して第1固定電極2bに接近し第1の傾き角度に回転しうる。このとき可動電極1b1に印加する電圧と可動部1bを第2の傾き角度に積層を保持させるために可動電極1b1に印加した電圧とは逆の極性であることが望ましい。 Next, an operation for resetting the stacking of the movable part 1b from the second inclination angle to the first inclination angle when the movable part 1a is already at the second inclination angle will be described as an example. At this time, for example, if a voltage having the opposite polarity is applied from the power source to the movable electrode 1b1 and the first fixed electrode 2b and a voltage having the same polarity as the movable electrode 1b1 is applied to the movable electrode 1a1, An attractive force is generated in the fixed electrode 2b, and a repulsive force is generated in the movable portion 1b and the movable electrode 1a1. Then, the hinge 8b bends due to elastic deformation, and the movable portion 1b can rotate in the direction parallel to the display screen with the hinge 8b as a rotation axis to approach the first fixed electrode 2b and rotate to the first tilt angle. . At this time, it is desirable that the voltage applied to the movable electrode 1b1 and the voltage applied to the movable electrode 1b1 in order to hold the stack of the movable portion 1b at the second tilt angle are opposite in polarity.
次に例として可動部1aと可動部1bがすでに第2の傾き角度にあるとき可動部1cも第2の傾き角度へ回転させ、積層させる作動について説明する。図22、図Iab、図IIabは可動部1a、1bが第2の傾き角度にあり可動部1c、1dが第1の傾き角度にあるときを示している。このとき例えば、電源から可動電極1c1と第1固定電極2cに同じ極性の電圧が印加され可動電極1b1に可動電極1c1と逆の極性の電圧が印加されれば静電気力によって可動部1cと第1固定電極2cに斥力が発生し、可動部1cと可動電極1b1に引力が発生する。するとヒンジ8cが弾性変形により屈曲し、可動部1cはヒンジ8cを回転軸として画像表示側方向に向かって回転して可動部1bに接近し第2の傾き角度に回転しうる。このとき可動電極1c1に印加する電圧と可動部1bを第2の傾き角度に積層を保持させるために可動電極1b1に印加した電圧とは逆の極性であることが望ましい。 Next, as an example, the operation of laminating the movable part 1c to the second tilt angle when the movable part 1a and the movable part 1b are already at the second tilt angle will be described. FIGS. 22, Iab, and IIab show the cases where the movable parts 1a and 1b are at the second inclination angle and the movable parts 1c and 1d are at the first inclination angle. At this time, for example, if a voltage having the same polarity is applied from the power source to the movable electrode 1c1 and the first fixed electrode 2c and a voltage having a polarity opposite to that of the movable electrode 1c1 is applied to the movable electrode 1b1, A repulsive force is generated in the fixed electrode 2c, and an attractive force is generated in the movable portion 1c and the movable electrode 1b1. Then, the hinge 8c bends due to elastic deformation, and the movable portion 1c can rotate toward the image display side with the hinge 8c as a rotation axis to approach the movable portion 1b and rotate to the second tilt angle. At this time, it is desirable that the voltage applied to the movable electrode 1c1 and the voltage applied to the movable electrode 1b1 in order to hold the stack of the movable portion 1b at the second tilt angle are opposite in polarity.
次に例として可動部1aと可動部1bがすでに第2の傾き角度にあるとき可動部1cも第2の傾き角度に積層を保持させる作動について説明する。図23、図Iabc、図IIabcは可動部1a、1b、1cが第2の傾き角度にあり可動部1dが第1の傾き角度にあるときを示している。このとき例えば、可動電極1c1と可動電極1b1に逆の極性の電圧が継続して十分に印加されれば可動電極1c1と可動電極1b1の間で可動絶縁部1b2をはさんでコンデンサを形成するため、その後電圧の印加を止めても可動部1cは第2の傾き角度を保持しうる。このとき可動電極1c1に印加する電圧と可動部1cを第2の傾き角度へ回転し、積層させるために可動電極1c1に印加した電圧とは同じ極性であることが望ましい。 Next, as an example, an operation will be described in which the movable portion 1c also holds the stack at the second tilt angle when the movable portion 1a and the movable portion 1b are already at the second tilt angle. 23, Iabc, and IIabc illustrate the cases where the movable portions 1a, 1b, and 1c are at the second tilt angle and the movable portion 1d is at the first tilt angle. At this time, for example, if a voltage of opposite polarity is continuously applied to the movable electrode 1c1 and the movable electrode 1b1, a capacitor is formed between the movable electrode 1c1 and the movable electrode 1b1 across the movable insulating portion 1b2. After that, even if the voltage application is stopped, the movable portion 1c can maintain the second tilt angle. At this time, it is desirable that the voltage applied to the movable electrode 1c1 and the voltage applied to the movable electrode 1c1 to rotate and move the movable portion 1c to the second tilt angle have the same polarity.
次に例として可動部1aと可動部1bがすでに第2の傾き角度にあるとき可動部1cを第2の傾き角度から第1の傾き角度に積層をリセットさせる作動について説明する。このとき例えば、電源から可動電極1c1と第1固定電極2cに逆の極性の電圧が印加され可動電極1b1に可動電極1c1と同じ極性の電圧が印加されれば静電気力によって可動部1cと第1固定電極2cに引力が発生し、可動部1cと可動電極1b1に斥力が発生する。するとヒンジ8cが弾性変形により屈曲し、可動部1cはヒンジ8cを回転軸として表示画面に対して平行方向に向かって回転して第1固定電極2cに接近し第1の傾き角度に回転しうる。このとき可動電極1c1に印加する電圧と可動部1cを第2の傾き角度に積層を保持させるために可動電極1c1に印加した電圧とは逆の極性であることが望ましい。 Next, an operation for resetting the stacking of the movable portion 1c from the second inclination angle to the first inclination angle when the movable portion 1a and the movable portion 1b are already at the second inclination angle will be described as an example. At this time, for example, if a voltage having opposite polarity is applied from the power source to the movable electrode 1c1 and the first fixed electrode 2c and a voltage having the same polarity as that of the movable electrode 1c1 is applied to the movable electrode 1b1, the movable portion 1c and the first An attractive force is generated in the fixed electrode 2c, and a repulsive force is generated in the movable portion 1c and the movable electrode 1b1. Then, the hinge 8c bends due to elastic deformation, and the movable portion 1c can rotate in the direction parallel to the display screen with the hinge 8c as a rotation axis to approach the first fixed electrode 2c and rotate to the first tilt angle. . At this time, it is desirable that the voltage applied to the movable electrode 1c1 and the voltage applied to the movable electrode 1c1 in order to keep the movable portion 1c stacked at the second tilt angle are opposite in polarity.
すなわち、可動部1a〜1dが第1の傾き角度にあるとき可動電極1a1〜1d1と第1固定電極2a〜2dに逆の極性の電圧が継続して十分に印加されれば可動部1a〜1dは第1の傾き角度を保持しうる。また、可動部1a〜1dが第1の傾き角度にあるとき可動電極1a1〜1d1と第1固定電極2a〜2dに同じ極性の電圧が印加され画像表示側の電極に可動電極1a1〜1d1と逆の極性の電圧が印加されれば可動部1a〜1dは第2の傾き角度に回転しうる。また、可動部1a〜1dが第2の傾き角度にあるとき可動電極1a1〜1d1と画像表示側の電極に逆の極性の電圧が継続して十分に印加されれば可動部1a〜1dは第2の傾き角度を保持しうる。また、可動部1a〜1dが第2の傾き角度にあるとき可動電極1a1〜1d1と画像表示側の電極に同じ極性の電圧が印加され第1固定電極2a〜2dに可動電極と逆の極性の電圧が印加されれば可動部1a〜1dは第1の傾き角度に回転しうる。 That is, when the movable parts 1a to 1d are at the first inclination angle, the movable parts 1a to 1d are sufficiently applied if voltages having opposite polarities are continuously applied to the movable electrodes 1a1 to 1d1 and the first fixed electrodes 2a to 2d. Can hold the first tilt angle. When the movable portions 1a to 1d are at the first tilt angle, voltages having the same polarity are applied to the movable electrodes 1a1 to 1d1 and the first fixed electrodes 2a to 2d, and the electrodes on the image display side are opposite to the movable electrodes 1a1 to 1d1. If the voltage of the polarity of is applied, the movable parts 1a to 1d can rotate to the second tilt angle. Further, when the movable parts 1a to 1d are at the second inclination angle, the movable parts 1a to 1d are in the first state if a voltage having the opposite polarity is continuously applied to the movable electrodes 1a1 to 1d1 and the electrode on the image display side. 2 tilt angles can be maintained. In addition, when the movable portions 1a to 1d are at the second tilt angle, voltages having the same polarity are applied to the movable electrodes 1a1 to 1d1 and the electrodes on the image display side, and the first fixed electrodes 2a to 2d have opposite polarities to the movable electrodes. When a voltage is applied, the movable parts 1a to 1d can rotate to the first tilt angle.
すなわち可動電極1a1と第1固定電極2aと第2固定電極4に印加する電圧の極性を変えることによる静電気力の変化により可動部1aを第1又は第2の傾き角度に回転自在であり、保持させることが自在であり、また積層させることが自在であり、同様の構造である全ての可動電極1a1〜1d1、第1固定電極2a〜2d、可動部1a〜1dにおいても共通に自在である。
That is, the movable portion 1a can be rotated to the first or second inclination angle by the change of the electrostatic force by changing the polarity of the voltage applied to the movable electrode 1a1, the first fixed electrode 2a, and the second
尚、上記第1の傾き角度に回転する作動、上記積層をリセットする作動は後から積層した可動部1b〜1dの積層をリセットしてから行うことが望ましい。 The operation of rotating to the first tilt angle and the operation of resetting the stacking are desirably performed after resetting the stacking of the movable portions 1b to 1d stacked later.
尚、上記保持させる作動において時間経過によるコンデンサの電気エネルギー損失によって保持力が弱まる場合は、追加で電圧を印加するようにしてもよい。 In the above holding operation, when the holding power is weakened due to the electrical energy loss of the capacitor over time, an additional voltage may be applied.
図24〜図34は可動部1a〜1d及び第1固定電極2a〜2d及び固定絶縁部3及び第2固定電極4の立体透視斜視図である。図7〜図8、図10〜図20は表示素子10及び表示素子10の周りに備わった基板群7の断面図である。図10〜図20の図Iabd、図Iac、図Iacd、図Iad、図Ib、図Ibc、図Ibcd、図Ibd、図Ic、図Icd、図Idは図3における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面を示している。図7〜図8、図10〜図20の図IIabd、図IIac、図IIacd、図IIad、図IIb、図IIbc、図IIbcd、図IIbd、図IIc、図IIcd、図IIdは図3における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。図7〜図20は可動部1a〜1dが第2の傾き角度に回転又は積層していく様子を順に示しており、同一符号の図は同一の状態を示している。
24 to 34 are three-dimensional perspective views of the movable parts 1a to 1d, the first fixed electrodes 2a to 2d, the fixed insulating
表示素子10は上記の作動と同様にして例として以下の状態を達成できる。図24、図Iabd、図IIabdは可動部1a、1b、1dが第2の傾き角度にあり可動部1cが第1の傾き角度にあるときを示している。図25、図Iac、図IIacは可動部1a、1cが第2の傾き角度にあり可動部1b、1dが第1の傾き角度にあるときを示している。図26、図Iacd、図IIacdは可動部1a、1c、1dが第2の傾き角度にあり可動部1bが第1の傾き角度にあるときを示している。図27、図Iad、図IIadは可動部1a、1dが第2の傾き角度にあり可動部1b、1cが第1の傾き角度にあるときを示している。図28、図Ib、図IIbは可動部1bが第2の傾き角度にあり可動部1a、1c、1dが第1の傾き角度にあるときを示している。図29、図Ibc、図IIbcは可動部1b、1cが第2の傾き角度にあり可動部1a、1dが第1の傾き角度にあるときを示している。図30、図Ibcd、図IIbcdは可動部1b、1c、1dが第2の傾き角度にあり可動部1aが第1の傾き角度にあるときを示している。図31、図Ibd、図IIbdは可動部1b、1dが第2の傾き角度にあり可動部1a、1cが第1の傾き角度にあるときを示している。図32、図Ic、図IIcは可動部1cが第2の傾き角度にあり可動部1a、1b、1dが第1の傾き角度にあるときを示している。図33、図Icd、図IIcdは可動部1c、1dが第2の傾き角度にあり可動部1a、1bが第1の傾き角度にあるときを示している。図34、図Id、図IIdは可動部1dが第2の傾き角度にあり可動部1a、1b、1cが第1の傾き角度にあるときを示している。
The
次に主に本実施形態の光学的作動例について説明する。 Next, an example of the optical operation of this embodiment will be mainly described.
上述したように可動絶縁部1a2〜1c2、はシアン色、マゼンタ色、イエロー色の透明絶縁性材料から成るため、第2の傾き角度にあるときカラーを表示でき、2色を積層させることにより赤色緑色青色を表示でき、3色を積層させることにより黒色を表示できる。また黒色以外の表示において、バックライト9を発光させることにより発光型表示が、可動絶縁部1d2は白色の不透明絶縁性材料から成るため第2の傾き角度にあるとき反射型表示が行える。
As described above, since the movable insulating portions 1a2 to 1c2 are made of a transparent insulating material of cyan, magenta, and yellow, the color can be displayed when the second inclination angle is reached, and the red color is obtained by stacking the two colors. Green blue can be displayed, and black can be displayed by stacking three colors. Further, in a display other than black, a light-emitting display can be performed by causing the
すなわち全ての可動部1a〜1dが第1の傾き角度にあるときバックライトを発光させ白色の発光型表示が行える。可動部1aが第2の傾き角度にあり可動部1b、1c、1dが第1の傾き角度にあるときバックライト9を発光させシアン色の発光型表示が行える。可動部1a、1bが第2の傾き角度にあり可動部1c、1dが第1の傾き角度にあるときバックライト9を発光させ青色の発光型表示が行える。可動部1a、1b、1cが第2の傾き角度にあり可動部1dが第1の傾き角度にあるとき黒色の表示が行える。可動部1a、1b、1dが第2の傾き角度にあり可動部1cが第1の傾き角度にあるとき青色の反射型表示が行える。可動部1a、1cが第2の傾き角度にあり可動部1b、1dが第1の傾き角度にあるときバックライト9を発光させ緑色の発光型表示が行える。可動部1a、1c、1dが第2の傾き角度にあり可動部1bが第1の傾き角度にあるとき緑色の反射型表示が行える。可動部1a、1dが第2の傾き角度にあり可動部1b、1cが第1の傾き角度にあるときシアン色の反射型表示が行える。可動部1bが第2の傾き角度にあり可動部1a、1c、1dが第1の傾き角度にあるときバックライト9を発光させマゼンタ色の発光型表示が行える。可動部1b、1cが第2の傾き角度にあり可動部1a、1dが第1の傾き角度にあるときバックライト9を発光させ赤色の発光型表示が行える。可動部1b、1c、1dが第2の傾き角度にあり可動部1aが第1の傾き角度にあるとき赤色の反射型表示が行える。可動部1b、1dが第2の傾き角度にあり可動部1a、1cが第1の傾き角度にあるときマゼンタ色の反射型表示が行える。可動部1cが第2の傾き角度にあり可動部1a、1b、1dが第1の傾き角度にあるときバックライト9を発光させイエロー色の発光型表示が行える。可動部1c、1dが第2の傾き角度にあり可動部1a、1bが第1の傾き角度にあるときイエロー色の反射型表示が行える。可動部1dが第2の傾き角度にあり可動部1a、1b、1cが第1の傾き角度にあるとき白色の反射型表示が行える。
That is, when all the movable parts 1a to 1d are at the first tilt angle, the backlight is caused to emit light and white light emitting display can be performed. When the movable portion 1a is at the second tilt angle and the movable portions 1b, 1c, and 1d are at the first tilt angle, the
尚上記の全ての発光型表示においてバックライト9の光強度変調によって光強度変調が可能である。
In all the above light emitting displays, the light intensity can be modulated by modulating the light intensity of the
以下、本実施形態の材料の例について説明する。 Hereinafter, the example of the material of this embodiment is demonstrated.
可動電極1a1〜1d1及び第2固定電極4などの透明導電性材料としては例えば、Sn酸化物をドープしたIn酸化物(ITO)、FをドープしたSn酸化物(FTO)等Snを含んだものが低抵抗性などの点から好ましく、Al酸化物をドープしたZn酸化物(AZO)等も光学特性や電気特性が良好な透明導電膜を真空製膜法で容易に形成することができる点から好ましく、他の材料としてはGaをドープしたZn酸化物(GZO)又はTi、Mo、W、Ce、Zrの酸化物やMg水酸化物や導電性ポリマー等又はこれらの変形体又はこれらの材料の1又は複数種を組み合わせた材料も用いることができるがこれらに限定されない。
Examples of transparent conductive materials such as the movable electrodes 1a1 to 1d1 and the second
第1固定電極2a〜2dなどの透明である必要のない導電性材料としては例えば、Al、Cu、Au、Ag、Ni、Cr、Fe、Mo、Ti、W、Ta等の金属単体か合金などが電気伝導性、加工性などの点から好ましく、他の材料としてはSn、Pd、Co、Pt、ITO、Si、Ru、Rh、Re、Os、Hf、Ir、Nb、その他の金属、合金、リン合金、SnAg、SnAgCu、CoWP、CoWB、CoWBP、NiP、AuCu、シリサイド、グラファイト、ステンレス鋼、導電性ポリマー、はんだ材料、導電性酸化物又は半導体酸化物又はRu酸化物、Ir酸化物、Rh酸化物、Ti酸化物、若しくはTa酸化物等の上記金属の酸化物の混合物等の混合酸化物からなる群から選択された導電性材料若しくは半導体材料、又は上記透明導電性材料であげた材料等又はこれらの変形体又はこれらの材料の1又は複数種を組み合わせた材料も用いることができるがこれらに限定されない。 Examples of conductive materials that do not need to be transparent, such as the first fixed electrodes 2a to 2d, include simple metals such as Al, Cu, Au, Ag, Ni, Cr, Fe, Mo, Ti, W, Ta, or alloys. Are preferable from the viewpoint of electrical conductivity, workability, etc., and other materials include Sn, Pd, Co, Pt, ITO, Si, Ru, Rh, Re, Os, Hf, Ir, Nb, other metals, alloys, Phosphorus alloy, SnAg, SnAgCu, CoWP, CoWB, CoWBP, NiP, AuCu, silicide, graphite, stainless steel, conductive polymer, solder material, conductive oxide or semiconductor oxide or Ru oxide, Ir oxide, Rh oxidation Conductive materials or semiconductor materials selected from the group consisting of mixed oxides such as oxides, Ti oxides, or mixtures of the above metal oxides such as Ta oxides, or Serial material combining one or more of the transparent conductive material like materials, etc., or these variants or these materials can also be used but not limited thereto.
ヒンジ8a〜8dなどのエラストマー材料として絶縁性エラストマー材料を用いる場合例えば、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エチレン−酢酸ビニル樹脂、エチレン−エチルアクリレート樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマルイミド樹脂、スチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリイソブチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、エポキシシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、フッ素シリコーン樹脂等の樹脂、あるいはブタジエンゴム、ブチルゴム、スチレンブタジエンゴム、ニトリルゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、シリコーンゴム等の合成ゴム、あるいは天然ゴム等、又はこれらの変形体又はこれらの材料の1又は複数種を組み合わせた材料、これらに可塑剤等を添加して弾性率を調整した材料等も用いることができるがこれらに限定されない。 When an insulating elastomer material is used as the elastomer material such as the hinges 8a to 8d, for example, polyester resin, polyamide resin, acrylic resin, polyurethane resin, ethylene-vinyl acetate resin, ethylene-ethyl acrylate resin, polyimide resin, bismalimide resin , Styrene resin, polyvinyl chloride resin, polyisobutylene resin, polyethylene resin, polypropylene resin, epoxy silicone resin, epoxy resin, silicone resin, fluororesin, fluorosilicone resin, or butadiene rubber, butyl rubber, styrene butadiene rubber, nitrile Synthetic rubber such as rubber, isoprene rubber, chloroprene rubber, ethylene propylene rubber, silicone rubber, etc., natural rubber, etc., or a variant thereof or one of these materials Materials combining several, but can also be used these materials by adding a plasticizer to adjust the elastic modulus, and the like.
ヒンジ8a〜8dなどのエラストマー材料として導電性エラストマー材料を用いる場合例えば、導電性ポリマー、若しくは上記絶縁性エラストマー材料をバインダーとして導電性のある粒子、又はワイヤーメッシュ、導電性の織物又は不織材等の充填材を含むか導電性ポリマーを混合することもできる。導電性粒子の具体例としては、カーボン、Cu、Cu合金、Ni、Ti、Au、Agなどを粒子状に加工したもの、又はその合金、及び核材若しくはガラスビーズなどの無機物質粒子又はポリマー粒子の表面にメッキ、蒸着などによって金属導電層を形成した導電性粒子等、又はこれらの変形体又はこれらの材料の1又は複数種を組み合わせた材料も用いることができるがこれらに限定されない。 When a conductive elastomer material is used as the elastomer material such as the hinges 8a to 8d, for example, a conductive polymer, or conductive particles using the insulating elastomer material as a binder, a wire mesh, a conductive woven fabric, or a non-woven material. Or a conductive polymer can be mixed. Specific examples of the conductive particles include carbon, Cu, Cu alloy, Ni, Ti, Au, Ag and the like processed into particles, or alloys thereof, and inorganic particles or polymer particles such as core material or glass beads. A conductive particle having a metal conductive layer formed on the surface thereof by plating, vapor deposition, or the like, or a deformed body thereof or a material combining one or more of these materials can also be used, but is not limited thereto.
可動絶縁部1a2〜1d2及び、固定絶縁部3などの透明絶縁性材料としては、ポリエチリンテレフタレート(PET)などのポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド樹脂、スチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリフェニルサルファイト樹脂などの有機ポリマー及びその共重合体、又はガラス、炭素繊維、マイカ、Si酸化物、Si窒化物、Al窒化物などの無機材料などが加工性、耐熱性、透明性などの点で好ましく、又はこれらの変形体又はこれらの材料の1又は複数種を組み合わせた材料も用いることができるがこれらに限定されない。
Transparent insulating materials such as the movable insulating portions 1a2 to 1d2 and the fixed insulating
以下、図35〜図45を参照して本実施形態の製造方法の例について図面を参照して説明する。 Hereinafter, an example of the manufacturing method of the present embodiment will be described with reference to the drawings with reference to FIGS.
まず固定絶縁部3及び第2固定電極4のエッチンング、リフトオフ、マスク蒸着での製造方法の例について別々に図面を参照して説明する。
First, an example of a manufacturing method by etching, lift-off, and mask deposition of the fixed insulating
図35はエッチングによって固定絶縁部3及び第2固定電極4を製造する工程を示した断面図である。図Ie〜図Iiは図3における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図IIe〜図IIiは図3における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。
FIG. 35 is a cross-sectional view showing a process of manufacturing the fixed insulating
図Ie及び図IIeを参照すれば、透明基板12と、その上に積層された、開口部と該開口部に臨む部分に電気的に接続された配線を備えた第1基板5と全体に透明導電性材料が堆積され、開口部に第2固定電極4が、第1基板5の上に第1透明導電層13が形成される。
Referring to FIG. Ie and FIG. IIe, the
図If及び図IIfを参照すれば、全体に透明絶縁性材料が堆積され、第2固定電極4の上に固定絶縁部3が、第1透明導電層13の上に第1透明絶縁層14が形成される。
Referring to FIGS. If and IIf, a transparent insulating material is deposited on the entire surface, the fixed insulating
図Ig及び図IIgを参照すれば、開口部すなわち固定絶縁部3の上だけに選択的に第1エッチングマスク15が形成される。
Referring to FIGS. Ig and IIg, the
図Ih及び図IIhを参照すれば、第1エッチングマスク15によって保護された第2固定電極4及び固定絶縁部3を除いて選択的に第1透明導電層13及び第1透明絶縁層14がエッチングされ除去される。
Referring to FIGS. Ih and IIh, the first transparent
図Ii及び図IIiを参照すれば、第1エッチングマスク15が除去され、第2固定電極4及び固定絶縁部3が残る。
Referring to FIGS. Ii and IIi, the
図36はリフトオフによって固定絶縁部3及び第2固定電極4を製造する工程を示した断面図である。図Ij〜図Imは図3における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図IIj〜図IImは図3における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。
FIG. 36 is a cross-sectional view showing a process of manufacturing the fixed insulating
図Ij及び図IIjを参照すれば、透明基板12と、その上に積層された、開口部と該開口部に臨む部分に電気的に接続された配線を備えた第1基板5とに開口部を除いて第1基板5の上だけに選択的に第1リフトオフマスク16が堆積される。尚第1リフトオフマスク16は後の工程でリフトオフしやすくするため開口部に臨む部分は逆テーパ状になっていることが望ましい。
Referring to FIG. Ij and FIG. IIj, the opening is formed in the
図Ik及び図IIkを参照すれば、全体に透明導電性材料が堆積され、開口部に第2固定電極4が、第1リフトオフマスク16の上に第2透明導電層17が形成される。尚第1リフトオフマスク16の開口部に臨む部分は被覆されないことが望ましい。
Referring to FIGS. Ik and IIk, a transparent conductive material is deposited on the entire surface, the second
図Il及び図IIlを参照すれば、全体に透明絶縁性材料が堆積され、第2固定電極4の上に固定絶縁部3が、第2透明導電層17の上に第2透明絶縁層18が形成される。尚第1リフトオフマスク16の開口部に臨む部分は被覆されないことが望ましい。
Referring to FIGS. 11 and II, a transparent insulating material is deposited on the entire surface, and the fixed insulating
図Im及び図IImを参照すれば、第1リフトオフマスク16が除去され、同時に第2透明導電層17及び第2透明絶縁層18も同時に除去され、第2固定電極4及び固定絶縁部3が残る。
Referring to FIGS. Im and IIm, the first lift-off
図37はマスク蒸着によって固定絶縁部3及び第2固定電極4を製造する工程を示した断面図である。図In〜図Ipは図3における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図IIn〜図IIpは図3における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。
FIG. 37 is a cross-sectional view showing a process of manufacturing the fixed insulating
図In及び図IInを参照すれば、透明基板12と、その上に積層された、開口部と該開口部に臨む部分に電気的に接続された配線を備えた第1基板5とに、開口部を除いてすなわち第1基板5の上だけに選択的に第1蒸着マスク19が用意される。
Referring to FIG. In and FIG. IIn, an opening is formed in the
図Io及び図IIoを参照すれば、第1蒸着マスク19を通して透明導電性材料及び透明絶縁性材料が蒸着され、第1基板5を除いて開口部だけに選択的に第2固定電極4及び固定絶縁部3が積層されて形成される。
Referring to FIGS. Io and IIo, a transparent conductive material and a transparent insulating material are vapor-deposited through a first
図Ip及び図IIpを参照すれば、第1蒸着マスク19が除去され、第2固定電極4及び固定絶縁部3が残る。
Referring to FIGS. Ip and IIp, the
次にヒンジ8aのエッチンング、リフトオフ、マスク蒸着での製造方法の例について別々に図面を参照して説明する。 Next, an example of a manufacturing method in the etching of the hinge 8a, lift-off, and mask deposition will be described separately with reference to the drawings.
図38はエッチングによってヒンジ8aを製造する工程を示した断面図である。図Iq〜図Itは図3における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図IIq〜図IItは図3における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。 FIG. 38 is a cross-sectional view showing a process of manufacturing the hinge 8a by etching. FIGS. Iq to It show cutting planes as viewed from the direction of the arrows of dashed-dotted lines I to I in FIG. 3, and FIGS. IIq to IIt show cutting planes as viewed from the direction of the arrows of dashed-dotted lines II to II in FIG.
図Iq及び図IIqを参照すれば、開口部と該開口部に臨む部分に電気的に接続された配線を備えた第2基板6aと全体に導電性エラストマー材料が堆積され、ヒンジ8aとヒンジ8aがある場所を除いた全体に第1導電性エラストマー層20が形成される。
Referring to FIGS. Iq and IIq, a conductive elastomer material is deposited on the second substrate 6a having an opening and a wiring electrically connected to a portion facing the opening, and the hinge 8a and the hinge 8a. The first
図Ir及び図IIrを参照すれば、ヒンジ8aの上だけに選択的に第2エッチングマスク21が形成される。
Referring to FIGS. Ir and IIr, the
図Is及び図IIsを参照すれば、第2エッチングマスク21によって保護されたヒンジ8aを除いて選択的に第1導電性エラストマー層20がエッチングされ除去される。
Referring to FIGS. Is and IIs, the first
図It及び図IItを参照すれば、第2エッチングマスク21が除去され、ヒンジ8aが残る。
Referring to FIGS. It and IIt, the
図39はリフトオフによってヒンジ8aを製造する工程を示した断面図である。図Iu〜図Iwは図3における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図IIu〜図IIwは図3における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。 FIG. 39 is a cross-sectional view showing a process of manufacturing the hinge 8a by lift-off. FIGS. Iu to Iw show cut surfaces as viewed from the direction of the arrows of dashed-dotted lines I to I in FIG. 3, and FIGS. IIu to IIw show the cut surfaces as viewed from the direction of the arrows of dashed-dotted lines II to II in FIG.
図Iu及び図IIuを参照すれば、開口部と該開口部に臨む部分に電気的に接続された配線を備えた第2基板6aとに、ヒンジ8aがあるべき場所を除いた全体に選択的に第2リフトオフマスク22が堆積される。尚第2リフトオフマスク22は後の工程でリフトオフしやすくするためヒンジ8aがあるべき場所に臨む部分は逆テーパ状になっていることが望ましい。
Referring to FIGS. Iu and IIu, the second substrate 6a having the opening and the wiring electrically connected to the portion facing the opening is selectively selected as a whole except where the hinge 8a should be. A second lift-off
図Iv及び図IIvを参照すれば、全体に導電性エラストマー材料が堆積され、ヒンジ8aと、第2リフトオフマスク22の上に第2導電性エラストマー層23が形成される。尚第2リフトオフマスク22のヒンジ8aがあるべき場所に臨む部分は被覆されないことが望ましい。
Referring to FIGS. Iv and IIv, a conductive elastomer material is deposited on the entire surface, and a second
図Iw及び図IIwを参照すれば、第2リフトオフマスク22が除去され、同時に第2導電性エラストマー層23も同時に除去され、ヒンジ8aが残る。
Referring to FIGS. Iw and IIw, the second lift-off
図40はマスク蒸着によってヒンジ8aを製造する工程を示した断面図である。図Ix〜図Izは図3における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図IIx〜図IIzは図3における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。 FIG. 40 is a cross-sectional view showing a process of manufacturing the hinge 8a by mask vapor deposition. FIGS. Ix to Iz show cut surfaces as viewed from the direction of the arrows of dashed-dotted lines I to I in FIG. 3, and FIGS. IIx to IIz show the cut surfaces as viewed from the direction of the arrows of dashed-dotted lines II to II in FIG.
図Ix及び図IIxを参照すれば、開口部と該開口部に臨む部分に電気的に接続された配線を備えた第2基板6aとの上に、ヒンジ8aがあるべき場所を除いた上だけに選択的に第2蒸着マスク24が用意される。
Referring to FIGS. Ix and IIx, only on the second substrate 6a having the opening and the wiring electrically connected to the portion facing the opening, except where the hinge 8a should be. A second
図Iy及び図IIyを参照すれば、第2蒸着マスク24を通して導電性エラストマー材料が蒸着され、ヒンジ8aだけが選択的に形成される。
Referring to FIGS. Iy and IIy, the conductive elastomer material is deposited through the
図Iz及び図IIzを参照すれば、第2蒸着マスク24が除去され、ヒンジ8aが残る。
Referring to FIGS. Iz and IIz, the
次に可動電極1a1及び可動絶縁部1a2の犠牲層エッチング及びエッチンング、犠牲層エッチング及びリフトオフ、犠牲層エッチング及びマスク蒸着での製造方法の例について別々に図面を参照して説明する。 Next, an example of a manufacturing method in sacrificial layer etching and etching, sacrificial layer etching and lift-off, sacrificial layer etching and mask deposition of the movable electrode 1a1 and the movable insulating portion 1a2 will be described separately with reference to the drawings.
図41は犠牲層エッチング及びエッチングによって可動電極1a1及び可動絶縁部1a2を製造する工程を示した断面図である。図Ief〜図Iekは図3における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図IIef〜図IIekは図3における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。 FIG. 41 is a cross-sectional view showing a process of manufacturing the movable electrode 1a1 and the movable insulating portion 1a2 by sacrificial layer etching and etching. FIGS. Ief to Iek show cut surfaces as viewed from the direction of the dashed line I to I in FIG. 3, and FIGS. IIef to IIek show the cut surfaces as viewed from the direction of the dashed line II to II in FIG.
図Ief及び図IIefを参照すれば、開口部と、ヒンジ8aと、該ヒンジ8aに臨む部分に電気的に接続された配線を備えた第2基板6aとに、ヒンジ8aが開口部に臨む部分を除いた全体に選択的に第1犠牲層25が堆積される。
Referring to FIG. Ief and FIG. IIef, the opening, the hinge 8a, and the portion of the hinge 8a that faces the opening are provided on the second substrate 6a that is electrically connected to the portion that faces the hinge 8a. A first
図Ieg及び図IIegを参照すれば、全体に透明導電性材料及びシアン色透明絶縁性材料が堆積され、開口部の第1犠牲層25の上に可動電極1a1及び可動絶縁部1a2が、第2基板6a及びヒンジ8aの上の第1犠牲層25の上に第3透明導電層26及び第1シアン色透明絶縁層27が積層されて形成される。
Referring to FIGS. Ieg and IIeg, a transparent conductive material and a cyan transparent insulating material are deposited on the entire surface, and the movable electrode 1a1 and the movable insulating portion 1a2 are formed on the first
図Ieh及び図IIehを参照すれば、可動絶縁部1a2の上だけに選択的に第3エッチングマスク28が形成される。
Referring to FIGS. Ieh and IIeh, the
図Iei及び図IIeiを参照すれば、第3エッチングマスク28によって保護された可動電極1a1及び可動絶縁部1a2を除いて選択的に第3透明導電層26及び第1シアン色透明絶縁層27がエッチングされ除去される。
Referring to FIGS. Iei and IIei, the third transparent
図Iej及び図IIejを参照すれば、第3エッチングマスク28が除去され、可動電極1a1及び可動絶縁部1a2及び第1犠牲層25が残る。
Referring to FIGS. Iej and IIej, the
図Iek及び図IIekを参照すれば、第1犠牲層25が除去され、可動電極1a1及び可動絶縁部1a2はヒンジ8aと連結された部分以外から分離され、ヒンジ8aを回転軸として回転自在になる。
Referring to FIGS. Iek and IIek, the first
図42は犠牲層エッチング及びリフトオフによって可動電極1a1及び可動絶縁部1a2を製造する工程を示した断面図である。図Iel〜図Ieoは図3における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図IIel〜図IIeoは図3における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。 FIG. 42 is a cross-sectional view illustrating a process of manufacturing the movable electrode 1a1 and the movable insulating portion 1a2 by sacrificial layer etching and lift-off. FIGS. Iel to Ieo show cut planes as viewed from the direction of the dashed line I to I in FIG. 3, and FIGS. IIel to IIeo show the cut planes as viewed from the direction of the dashed line II to II in FIG.
図Iel及び図IIelを参照すれば、開口部と、ヒンジ8aと、該ヒンジ8aに臨む部分に電気的に接続された配線を備えた第2基板6aとに、ヒンジ8aが開口部に臨む部分を除いた全体に選択的に第2犠牲層29が堆積される。
Referring to FIG. Iel and FIG. IIel, the opening, the hinge 8a, and the portion of the hinge 8a that faces the opening are provided in the second substrate 6a that is electrically connected to the portion that faces the hinge 8a. A second
図Iem及び図IIemを参照すれば、第2基板6a及びヒンジ8aの上の第2犠牲層29の上だけに選択的に第3リフトオフマスク30が堆積される。尚第3リフトオフマスク30は後の工程でリフトオフしやすくするため開口部に臨む部分は逆テーパ状になっていることが望ましい。
Referring to FIGS. Iem and IIem, a third lift-off
図Ien及び図IIenを参照すれば、全体に透明導電性材料及びシアン色透明絶縁性材料が堆積され、開口部の第2犠牲層29の上に可動電極1a1及び可動絶縁部1a2が、第3リフトオフマスク30上に第4透明導電層31及び第2シアン色透明絶縁層32が積層されて形成される。尚第3リフトオフマスク30が可動絶縁部1a2の上に臨む部分は被覆されないことが望ましい。
Referring to FIGS. Ien and IIen, a transparent conductive material and a cyan transparent insulating material are deposited on the entire surface, and the movable electrode 1a1 and the movable insulating portion 1a2 are formed on the second
図Ieo及び図IIeoを参照すれば、第2犠牲層29及び第3リフトオフマスク30が
除去され、同時に第4透明導電層31及び第2シアン色透明絶縁層32も除去され、可動電極1a1及び可動絶縁部1a2が残り、また同時に可動電極1a1及び可動絶縁部1a2はヒンジ8aと連結された部分以外から分離され、ヒンジ8aを回転軸として回転自在になる。
Referring to FIGS. Ieo and IIeo, the second
図43は犠牲層エッチング及びマスク蒸着によって可動電極1a1及び可動絶縁部1a2を製造する工程を示した断面図である。図Iep〜図Ietは図3における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図IIep〜図IIetは図3における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。 FIG. 43 is a cross-sectional view showing a process of manufacturing the movable electrode 1a1 and the movable insulating portion 1a2 by sacrificial layer etching and mask vapor deposition. FIGS. Iep to Iet show cut planes as viewed from the direction of the arrows of dashed-dotted lines I to I in FIG. 3, and FIGS. IIep to IIet show the cut planes as viewed from the directions of the dashed-dotted lines II to II in FIG.
図Iep及び図IIepを参照すれば、開口部と、ヒンジ8aと、該ヒンジ8aに臨む部分に電気的に接続された配線を備えた第2基板6aとに、ヒンジ8aが開口部に臨む部分を除いた全体に選択的に第3犠牲層33が堆積される。
Referring to FIGS. Iep and IIep, the opening, the hinge 8a, and the portion of the hinge 8a that faces the opening are provided on the second substrate 6a that is electrically connected to the portion that faces the hinge 8a. A third
図Ieq及び図IIeqを参照すれば、開口部を除いてすなわち第2基板6a及びヒンジ8aの上の第3犠牲層33の上だけに選択的に第3蒸着マスク34が用意される。
Referring to FIGS. Ieq and IIeq, the
図Ier及び図IIerを参照すれば、第3蒸着マスク34を通して透明導電性材料及びシアン色透明絶縁性材料が蒸着され、開口部の第3犠牲層33の上だけに選択的に可動電極1a1及び可動絶縁部1a2が積層されて形成される。
Referring to FIGS. Ier and IIer, a transparent conductive material and a cyan transparent insulating material are deposited through a
図Ies及び図IIesを参照すれば、第3蒸着マスク34が除去される。
Referring to FIGS. Ies and IIes, the
図Iet及び図IIetを参照すれば、第3犠牲層33が除去され、可動電極1a1及び可動絶縁部1a2が残り、また同時に可動電極1a1及び可動絶縁部1a2はヒンジ8aと連結された部分以外から分離され、ヒンジ8aを回転軸として回転自在になる。
Referring to FIGS. Iet and IIet, the third
尚第2固定電極4及び第1透明導電層13、導電性エラストマー材料から成る場合のヒンジ8a及び第1導電性エラストマー層20、可動電極1a1及び第3透明導電層26を構成する透明導電性材料や導電性エラストマー材料の堆積方法として例えば、スパッタリングや真空蒸着などのPVD(物理的気相成長法)、PECVD(プラズマ化学気相成長法)などのCVD(化学的気相成長法)、スプレーコーティング法、パウダーコーティング法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、ローラーコーティング法、ダイコート法、ブレードコート法、バーコート法、電解めっきや無電解めっきやゾル・ゲル法などのLPD(液相成長法)、ALD(原子層成長法)などを用いてもよいがこれらに限定されない。
The transparent conductive material constituting the second
尚固定絶縁部3及び第1透明絶縁層14、絶縁性エラストマー材料から成る場合のヒンジ8a、可動絶縁部1a2及び第1シアン色透明絶縁層27を構成する透明絶縁性材料や絶縁性エラストマー材料やシアン色透明絶縁性材料の堆積方法として例えば、スパッタリングや真空蒸着などのPVD、PECVDなどのCVD、スプレーコーティング法、パウダーコーティング法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、ローラーコーティング法、ダイコート法、ブレードコート法、バーコート法、ゾル・ゲル法などのLPD、熱酸化、FHD(火炎加水分解蒸着)などを用いてもよいがこれらに限定されない。
The fixed insulating
尚第1エッチングマスク15、第2エッチングマスク21、第3エッチングマスク28として例えば、フォトリソグラフィで形成したレジスト、又はパターニングされたポリシリコンの熱酸化などによって形成したSiO2、又はスパッタリングや真空蒸着などのPVD、PECVDなどのCVD、FHDなどで製膜しフォトリソグラフィ及びエッチングなどでパターニングしたSiN、SiC、SiO2、Pt、Ti、TiW、TiN、Al、Cr、Au、Ni、その他の硬質材料等又はこれらの変形体又はこれらの材料の1又は複数種を組み合わせた材料を用いてもよいがこれらに限定されない。
As the
尚第1透明導電層13及び第1透明絶縁層14、第1導電性エラストマー層20、第3透明導電層26及び第1シアン色透明絶縁層27をエッチングし除去する方法として例えば、ウェットエッチング、プラズマエッチングやRIE(反応性イオンエッチング)などのドライエッチングなどを用いてもよいがこれらに限定されない。ウェットエッチングのエッチング液として例えば、有機ポリマーなどをエッチングする場合は有機溶媒等、ITOなどをエッチング場合は塩化第2鉄水溶液、よう素酸水溶液、王水、シュウ酸水溶液などの酸性水溶液などを用いてもよいがこれらに限定されない。
As a method of etching and removing the first transparent
尚第1エッチングマスク15、第2エッチングマスク21、第3エッチングマスク28を除去する方法として例えば、ウェットエッチング、プラズマエッチングやRIEなどのドライエッチング、物理エッチング等のエッチング、又は機械研磨、化学研磨、CMP(化学機械研磨)、CP(接触平坦化)、レーザー研磨などの研磨、又はFIB(収束イオンビーム法)などを用いてもよいがこれらに限定されない。例えばSiO2などをウェットエッチングする場合はエッチング液として例えば、フッ化水素酸などを用いてもよいがこれらに限定されない。
As a method for removing the
尚第1リフトオフマスク16、第2リフトオフマスク22、第3リフトオフマスク30として例えば、フォトリソグラフィで形成したレジスト等であってもよいがこれらに限定されない。またこれらを除去する方法として例えば、ウェットエッチング、プラズマエッチングやRIEなどのドライエッチング、物理エッチング等のエッチング、又は機械研磨、化学研磨、CMP(化学機械研磨)、CP(接触平坦化)、レーザー研磨などの研磨、又はFIB(収束イオンビーム法)などを用いてもよいがこれらに限定されない。ウェットエッチングのエッチング液として他の部分のリフトオフを避けるために、十分に弱い作用を持つものが望ましく、例えば有機ポリマーなどをエッチングする場合は希釈アセトン等の有機溶媒などを用いてもよいがこれらに限定されない。
The first lift-off
尚リフトオフし易くするため第1リフトオフマスク16の開口部に臨む部分、及び第2リフトオフマスク22のヒンジ8aがあるべき場所に臨む部分、及び第3リフトオフマスク30の開口部に臨む部分は皮膜されないことが望ましい。このような第2固定電極4及び第2透明導電層17、固定絶縁部3及び第2透明絶縁層18、ヒンジ8a及び第2導電性エラストマー層23、可動電極1a1及び第4透明導電層31、可動絶縁部1a2及び第2シアン色透明絶縁層32を構成する透明導電性材料や透明絶縁性材料や導電性エラストマー材料やシアン色透明絶縁性材料の堆積方法として例えば、スパッタリングや真空蒸着などのPVD、スプレーコーティング法、パウダーコーティング法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、ローラーコーティング法、ダイコート法、ブレードコート法、バーコート法などを用いてもよいがこれらに限定されない。
In order to facilitate lift-off, the portion facing the opening of the first lift-off
尚第1蒸着マスク19、第2蒸着マスク24、第3蒸着マスク34として、例えば金属を含むものなどを用いてもよいがこれらに限定されない。
In addition, as the 1st
尚第1蒸着マスク19や第2蒸着マスク24や第3蒸着マスク34を通して透明導電性材料や透明絶縁性材料や導電性エラストマー材料やシアン色透明絶縁性材料を蒸着する方法として、例えばスパッタリングや真空蒸着などのPVDなどを用いてもよいがこれらに限定されない。
As a method of depositing a transparent conductive material, a transparent insulating material, a conductive elastomer material, or a cyan transparent insulating material through the first
尚第1犠牲層25及び第2犠牲層29及び第3犠牲層33としては他の部分よりも速く除去が可能なものであれば用途に応じてどのような材料が用いられてもよい。例えばTMAH等の強アルカリ液等で除去できるポリSi、Al、AlSi、AlCu、AlSiCu、アモルファスSi、多結晶Si、多孔質Si、二酸化Si等、フッ化水素の蒸気又はフッ化アンモニウムとの混合水溶液等で除去できるPSG、BPSG等、フッ化水素酸やフッ化水素酸緩衝液等で除去できるTi等、フッ化水素酸と過酸化水素水との混合溶液等で除去できるGe等、酢酸で希釈したフッ硝酸等で除去できるSiGe等、熱リン酸等で除去できるSi窒化物等、オゾンアッシング、プラズマアッシング等で除去できるレジスト等、水又は熱水等で除去できるポリビニルアルコール、セルロース、プルラン、ポリビニルピロリドンのホモポリマー及び共重合体、ゼラチン、ポリヒドロスチレン等の水溶性樹脂、又はアルカリ金属の酸化物、炭酸化物、硫酸化物あるいは水酸化物、若しくはアルカリ土類金属の酸化物、炭酸化物、硫酸化物あるいは水酸化物等、又はこれらの変形体又はこれらの材料の1又は複数種を組み合わせた材料を用いてもよいがこれらに限定されない。
As the first
また上記製造工程において、透明基板12及び第1基板5及び第2基板6aは各上記製造工程前に製造され配置されているが、この第2基板6aは各上記製造工程前、各上記製造工程中、各上記製造工程後のいずれに配置されてもよく、又各上記製造工程前、各上記製造工程中、各上記製造工程後のいずれに製造されてもよい。
Moreover, in the said manufacturing process, although the
以上のヒンジ8a及び可動電極1a1及び可動絶縁部1a2の製造工程を適用してヒンジ8b〜8d及び可動電極1b1〜1d1及び可動絶縁部1b2〜1d2を同様にして積層して製造する。その際上記のように一旦犠牲層を除去してから次の工程を行ってもよいが、可動電極1a1〜1c1及び可動絶縁部1a2〜1c2を製造する段階では上記の犠牲層を除去する工程を省き、ヒンジ8a〜8d及び可動電極1a1〜1d1及び可動絶縁部1a2〜1d2を全て製造し終えてから全ての犠牲層を最後に同時に除去してもよい。 The hinges 8b to 8d, the movable electrodes 1b1 to 1d1, and the movable insulating parts 1b2 to 1d2 are similarly laminated and manufactured by applying the manufacturing process of the hinge 8a, the movable electrode 1a1, and the movable insulating part 1a2. At this time, the sacrificial layer may be removed once as described above, and the next step may be performed. However, in the stage of manufacturing the movable electrodes 1a1 to 1c1 and the movable insulating portions 1a2 to 1c2, the step of removing the sacrificial layer is performed. It is possible to omit all the sacrificial layers at the same time after manufacturing the hinges 8a to 8d, the movable electrodes 1a1 to 1d1, and the movable insulating portions 1a2 to 1d2 all at the same time.
次に第1固定電極2a〜2dの電鋳での製造方法の例について図面を参照して説明する。 Next, an example of a method for manufacturing the first fixed electrodes 2a to 2d by electroforming will be described with reference to the drawings.
図44はフォトレジストによって鋳型を製造する工程を示した断面図である。図Ieu〜図Iewは図3における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図IIeu〜図IIewは図3における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。 FIG. 44 is a cross-sectional view showing a process of manufacturing a mold using a photoresist. FIGS. Ieu to Iew show cut surfaces as viewed from the direction of the dashed line I to I in FIG. 3, and FIGS. IIeu to IIew show the cut surfaces as viewed from the direction of the dashed line II to II in FIG.
図Ieu及び図IIeuを参照すれば、可動部1dと、ヒンジ8a〜8dと、第1固定電極2a〜2dがあるべき場所に臨む部分に電気的に接続された配線を備えた第2基板6a〜6dとに、厚膜レジスト層35が堆積される。
Referring to FIGS. Ieu and IIeu, the second substrate 6a having a movable portion 1d, hinges 8a to 8d, and wiring electrically connected to a portion facing the place where the first fixed electrodes 2a to 2d should be. A thick film resist
図Iev及び図IIevを参照すれば、第1固定電極2a〜2dがあるべき場所の上に選択的に遮光膜が形成されたフォトマスク36が用意される。その後上から第1固定電極2a〜2dがあるべき場所を除いた厚膜レジスト層35が選択的に露光される。
Referring to FIGS. Iev and IIev, a photomask 36 in which a light shielding film is selectively formed on a place where the first fixed electrodes 2a to 2d should be prepared. Thereafter, the thick film resist
図Iew及び図IIewを参照すれば、厚膜レジスト層35が現象され、露光されない厚膜レジスト層35が除去され、第1固定電極2a〜2dがあるべき場所以外の厚膜レジスト層35が鋳型として残る。
Referring to FIG. Iew and FIG. IIew, the thick resist
図45はめっきによって第1固定電極2a〜2dを製造する工程を示した断面図である。図Iex〜図Ieyは図3における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図IIex〜図IIeyは図3における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。 FIG. 45 is a cross-sectional view illustrating a process of manufacturing the first fixed electrodes 2a to 2d by plating. FIGS. Iex to Iey show cut surfaces as viewed from the direction of the dashed line I to I in FIG. 3, and FIGS. IIex to IIey show the cut surfaces as viewed from the direction of the dashed line II to II in FIG.
図Iex及び図IIexを参照すれば、鋳型である第1固定電極2a〜2dがあるべき場所以外の厚膜レジスト層35がめっきされ、第1固定電極2a〜2dだけが選択的に形成される。
Referring to FIG. Iex and FIG. IIex, the thick film resist
図Iey及び図IIeyを参照すれば、厚膜レジスト層35が除去され、第1固定電極2a〜2dが残る。
Referring to FIGS. Iey and IIey, the thick resist
尚厚膜レジスト層35としては例えば、SU8などのエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ノボラック樹脂、ドライフィルム等からなる光感光性の厚膜レジストなどを用いてもよく、また化学増幅型であってもよく、又はこれらの変形体又はこれらの材料の1又は複数種を組み合わせた材料を用いてもよいがこれらに限定されない。
The thick resist
尚厚膜レジスト層35の堆積方法として例えば、スピンコーティング法、スプレーコーティング法等であってもよく、またスピンコーティング法は厚膜を得るために数回塗り重ねてもよいがこれらに限定されない。
The thick resist
尚フォトマスク36として例えば、ガラス及び石英等の透明基板にCr、CrO、CrFなどの遮光膜を形成したもの、又はエマルジョンマスク等、又はこれらの変形体又はこれらの材料の1又は複数種を組み合わせた材料を用いてもよいがこれらに限定されない。 In addition, as the photomask 36, for example, a transparent substrate such as glass and quartz formed with a light-shielding film such as Cr, CrO, CrF, or an emulsion mask, or a modification thereof or a combination of one or more of these materials However, it is not limited to these.
尚厚膜レジスト層35の露光方法として例えば、コンタクト/プロキシミティ方式のように光学系を用いて投影せず露光するように示されているが、レンズプロジェクション方式、ミラープロジェクション方式等の投影露光方式を用いてもよく、またこれらに限定されない。また直接描画方式を用いてもよく、この場合フォトマスク36を省くことができる。また露光に紫外線、X線、電子ビーム、イオンビーム、レーザー線等などを用いてもよいがこれらに限定されない。
The exposure method for the thick resist
尚第1固定電極2a〜2dがあるべき場所以外の厚膜レジスト層35を鋳型として残す方法として、ポリイミドをO2により深堀RIEする方法などを用いてもよく、この場合フォトマスク36及び露光と現象プロセスを省くことができる。
As a method of leaving the thick film resist
尚第1固定電極2a〜2dをめっきして形成する方法として例えば、高速で厚膜めっきが可能な電解めっき等であってもよいがこれらに限定されない。またレジストのような非金属の鋳型に電解めっきするためには表面に導電性シード層を付着させる必要があり、第2基板6a〜6dを導電性シード層として利用したり、スパッタリングや蒸着、CVD、イオンプレーティング、無電解めっき、SAM(自己組織化単分子膜)形成などを用いて成膜した導電性シード層を用いてもよいがこれらに限定されない。 In addition, as a method for forming the first fixed electrodes 2a to 2d by plating, for example, electrolytic plating capable of high-speed thick film plating may be used, but the method is not limited thereto. In addition, in order to perform electroplating on a non-metallic mold such as a resist, it is necessary to attach a conductive seed layer to the surface, and the second substrates 6a to 6d can be used as the conductive seed layer, sputtering, vapor deposition, CVD, etc. A conductive seed layer formed by ion plating, electroless plating, SAM (self-assembled monomolecular film) formation, or the like may be used, but is not limited thereto.
尚厚膜レジスト層35を除去する方法として例えば、オゾンアッシング、プラズマアッシングなどを用いてもよいがこれらに限定されない。
For example, ozone ashing or plasma ashing may be used as a method for removing the thick resist
また固定絶縁部3及び第2固定電極4、ヒンジ8a〜2d、可動電極1a1〜1d1及び可動絶縁部1a2〜1d2及び第1固定電極2a〜2dは様々な製造方法があるため上記製造方法に限定されない。例えばフォトリソグラフィ、インクジェット法等の印刷法、ノズルプリンティング法等で選択的に製造してもよい。この場合エッチング、リフトオフ、マスク蒸着、電鋳を省くことができる。また上記製造方法の少なくとも一部を組み合わせてもよい。製造する順番も上記の記載に限定されず、例えば上記製造方法の逆又は任意の順番に製造してもよい。また各々を上記のように積層して製造せず各々別々の層に製造してからウェハ接合などで接合して製造してもよい。
In addition, the fixed insulating
以下、以上のように作動する本実施形態の効果について概括的に説明する。 Hereinafter, the effect of this embodiment which operates as described above will be described in general.
本実施形態において、表示光は外光とバックライト光の両方を含むため、反射型表示と発光型表示の両表示が可能である。また同一の電極に働く静電気力によって回転作動と保持作動を行うため、回路が単純である。またそれぞれの可動部1a〜1dはそれぞれの第2基板6a〜6dに、それぞれの第1固定電極2a〜2dはそれぞれの第2基板6a〜6dに、第2固定電極4は第1基板5に電気的に接続されているため、1つの第2基板6a〜6d及び第1基板5に2種類より多くの配線を備える必要がなく配線が単純である。
In the present embodiment, since the display light includes both external light and backlight light, both display of reflection type display and light emission type display are possible. In addition, since the rotating operation and the holding operation are performed by the electrostatic force acting on the same electrode, the circuit is simple. The movable parts 1a to 1d are respectively connected to the second substrates 6a to 6d, the first fixed electrodes 2a to 2d are respectively connected to the second substrates 6a to 6d, and the second
以下、本実施形態の各々の要素と効果を、個々に説明する。 Hereinafter, each element and effect of this embodiment will be described individually.
本実施形態において、表示光は外光を含む。そのため例えば、外光により視認性が良く低消費電力な反射型表示が可能な構成にすることができる。 In the present embodiment, the display light includes outside light. Therefore, for example, it is possible to obtain a reflective display with good visibility and low power consumption by external light.
本実施形態は、表示素子10の画像表示側方向と逆方向にバックライト9を備え、表示光はバックライト光を含む。そのため例えば、バックライト光により発光型表示が可能な構成にすることができる。
In the present embodiment, the
本実施形態において、バックライト9は光強度が変調可能である。そのため例えば、発光型表示において光強度を変調可能な構成にすることができる。
In the present embodiment, the
本実施形態において、可動部1a〜1dは表示画面に少なくとも垂直に回転する。そのため例えば、より少ないスペースに可動部1a〜1dを備えることができる。また例えば、より単純な構成にすることができる。 In the present embodiment, the movable parts 1a to 1d rotate at least perpendicularly to the display screen. Therefore, for example, the movable parts 1a to 1d can be provided in a smaller space. For example, a simpler configuration can be achieved.
本実施形態において、可動部1a〜1dは少なくとも画像表示側方向に回転する傾き角度の変化により表示光が入射する面積が増加する。そのため例えば、可動部1a〜1dは表示光が入射する面積が減少する傾き角度において視界を妨げず、視野角が広い構成にすることができる。 In the present embodiment, the movable portions 1a to 1d increase the area on which the display light is incident due to a change in the tilt angle that rotates at least in the image display side direction. Therefore, for example, the movable parts 1a to 1d can be configured to have a wide viewing angle without obstructing the field of view at an inclination angle at which the area on which the display light is incident is reduced.
本実施形態において、可動部1a〜1dはカラー透明部を含む。そのため例えば、可動部1a〜1dを積層させる場合はさらに多くの色を表示可能な構成にすることができる。また例えば、バックライト9を備える場合は特定波長帯域のバックライト光を吸収し、又別の特定波長帯域のバックライト光を透過してカラー発光型表示が可能な構成にすることができる。
In the present embodiment, the movable parts 1a to 1d include a color transparent part. Therefore, for example, when the movable parts 1a to 1d are stacked, a configuration capable of displaying more colors can be provided. Further, for example, when the
本実施形態において、可動部1a〜1dはシアン色、マゼンタ色、イエロー色の部分を含む。そのため例えば、シアン色、マゼンタ色、イエロー色の、色の三原色を表示可能な構成にすることができる。また例えば、可動部1a〜1dがカラー透明部を含む場合は可動部1a〜1dを2つ積層させることで赤色、緑色、青色の光の三原色を表示可能な構成にすることができ、より色再現能力が高い構成にすることができる。また例えば、可動部1a〜1dがカラー透明部を含む場合は可動部1a〜1dを3つ積層させることで黒色に近い色を表示可能な構成にすることができ、よりコントラストが高い構成にすることができる。 In the present embodiment, the movable portions 1a to 1d include cyan, magenta, and yellow portions. For this reason, for example, the three primary colors of cyan, magenta, and yellow can be displayed. In addition, for example, when the movable parts 1a to 1d include a color transparent part, the two primary parts of red, green, and blue light can be displayed by stacking two movable parts 1a to 1d. A configuration with high reproducibility can be achieved. In addition, for example, when the movable parts 1a to 1d include a color transparent part, it is possible to display a color close to black by stacking three movable parts 1a to 1d, and to have a structure with higher contrast. be able to.
本実施形態において、可動部1a〜1dは白色部を含む。そのため例えば、可動部1a〜1dの白色部が外光を反射することで、視認性が良く低消費電力な反射型表示が可能な構成にすることができる。また例えば、ペーパーホワイトを表示可能な構成にすることができ、よりコントラストが高い構成にすることができる。また例えば、白色部を含む可動部1a〜1dのさらに画像表示側方向にカラー透明部を含む可動部1a〜1dを積層させる場合はカラー反射部を備えなくてもカラー反射型表示が可能な構成にすることができる。 In the present embodiment, the movable parts 1a to 1d include a white part. Therefore, for example, the white portions of the movable portions 1a to 1d reflect outside light, so that a reflective display with good visibility and low power consumption can be achieved. Further, for example, a configuration capable of displaying paper white can be achieved, and a configuration with higher contrast can be achieved. Further, for example, when the movable portions 1a to 1d including the color transparent portion are stacked in the image display side direction of the movable portions 1a to 1d including the white portion, a configuration capable of color reflection display is provided without the color reflection portion. Can be.
本実施形態において、可動部1a〜1dは表示画面に対して垂直に複数積層される。そのため例えば、可動部1a〜1dがカラー透明部を含む場合はさらに多くの色を表示可能な構成にすることができる。また例えば、可動部1a〜1dが白色部とカラー透明部を含む場合は積層することでカラー反射部を備えなくてもカラー反射型表示が可能な構成にすることができる。 In the present embodiment, a plurality of movable parts 1a to 1d are stacked perpendicular to the display screen. Therefore, for example, when the movable parts 1a to 1d include a color transparent part, a configuration capable of displaying more colors can be provided. In addition, for example, when the movable parts 1a to 1d include a white part and a color transparent part, the color reflection type display can be achieved without stacking by providing the color reflection part.
本実施形態において、可動部1a〜1dは片持ち梁になっている。そのため例えば、可動部1a〜1dが単純な構造で回転自在な構成にすることができる。 In the present embodiment, the movable parts 1a to 1d are cantilever beams. Therefore, for example, the movable parts 1a to 1d can be configured to be rotatable with a simple structure.
本実施形態において、表示素子10はヒンジ8a〜8dを有する。そのため例えば、可動部1a〜1dがヒンジ8a〜8dを回転軸として繰り返し回転自在な構成にすることができる。
In the present embodiment, the
本実施形態において、可動部1a〜1dはそれぞれが表示画面に少なくとも平行な4方に備わっている。そのため例えば、可動部1a〜1dを四角形の辺上に備えることができ、最小の1表示素子10に4つの多くの可動部1a〜1dを備えることができるため、最小の1表示素子10においてさらに多くの色の表示が可能な構成にすることができる。
In the present embodiment, each of the movable parts 1a to 1d is provided in at least four directions parallel to the display screen. Therefore, for example, the movable parts 1a to 1d can be provided on the sides of the quadrangle, and since the smallest one
本実施形態において、可動部1a〜1dは略正方形の各辺上に並んで備わっている。そのため例えば、可動部1a〜1dは表示光が入射する面積が増加するとき該略正方形を略隙間なく覆うことができ、より輝度又は反射率、開口率、色再現能力、コントラストが高い構成にすることができる。 In the present embodiment, the movable parts 1a to 1d are provided side by side on each side of a substantially square shape. Therefore, for example, when the area where the display light is incident increases, the movable parts 1a to 1d can cover the substantially square without a substantial gap, and have a configuration with higher luminance or reflectance, aperture ratio, color reproduction capability, and contrast. be able to.
本実施形態において、可動部1a〜1dは平面充填された位相次元2の2次元図形の辺上に備わっている。そのため例えば、平面充填によってスペースを効率よく使うことが可能な構成にすることができる。
In the present embodiment, the movable parts 1a to 1d are provided on the sides of a two-dimensional figure of
本実施形態において、駆動手段は静電気力によって可動部1a〜1dを回転させて傾き角度を変調させることが可能である。そのため例えば、小型化可能で小型である程力が強く変調スピードが速い構成にすることができる。 In the present embodiment, the driving means can modulate the tilt angle by rotating the movable parts 1a to 1d by electrostatic force. Therefore, for example, the size can be reduced, and the smaller the size, the stronger the force and the faster the modulation speed.
本実施形態において、可動部1a〜1dは可動電極1a1〜1d1を含み表示素子10はそれぞれが表示画面に少なくとも平行な3以上の方向に備わった複数の第1固定電極2a〜2dを有し、表示素子10は少なくとも画像表示側方向に、少なくとも透明な第2固定電極4を有する。
In the present embodiment, the movable portions 1a to 1d include movable electrodes 1a1 to 1d1, and the
本実施形態において、第1固定電極2a〜2dは平面充填された位相次元2の2次元図形の辺上に備わっている。 In the present embodiment, the first fixed electrodes 2a to 2d are provided on the sides of a two-dimensional figure having a phase dimension of 2 filled in a plane.
本実施形態において、第1固定電極2a〜2dは略正方形の各辺上に並んで備わっている。 In the present embodiment, the first fixed electrodes 2a to 2d are provided side by side on the substantially square sides.
本実施形態は、コンデンサによる静電吸引力によって可動部1a〜1dの傾き角度を保持させることが可能である。そのため例えば、コンデンサによる静電吸引力は対向面積に比例するため保持力が強い構成にすることができる。また例えば、保持力はコンデンサによる静電吸引力であるためオンオフが可能な構成にすることができる。 In the present embodiment, the inclination angles of the movable parts 1a to 1d can be held by electrostatic attraction by a capacitor. Therefore, for example, since the electrostatic attraction force by the capacitor is proportional to the facing area, a configuration having a strong holding force can be achieved. Further, for example, since the holding force is an electrostatic attraction force by a capacitor, it can be configured to be turned on and off.
本実施形態は、可動部1a〜1dと第1固定電極2a〜2dとの間にコンデンサを形成して静電吸引力によって可動部1a〜1dの傾き角度を保持させることが可能である。 In the present embodiment, it is possible to form a capacitor between the movable parts 1a to 1d and the first fixed electrodes 2a to 2d and hold the inclination angles of the movable parts 1a to 1d by electrostatic attraction force.
本実施形態において、可動部1a〜1dは可動電極1a1〜1d1の、画像表示側方向への回転方向と逆方向に可動絶縁部1a2〜1d2を有する。そのため例えば、可動絶縁部1a2〜1d2に着色する構成にすることができる。 In the present embodiment, the movable portions 1a to 1d have movable insulating portions 1a2 to 1d2 in the direction opposite to the rotation direction of the movable electrodes 1a1 to 1d1 in the image display side direction. Therefore, for example, the movable insulating portions 1a2 to 1d2 can be colored.
本実施形態は、可動部1a〜1dと第2固定電極4との間にコンデンサを形成して静電吸引力によって可動部1a〜1dの傾き角度を保持させることが可能である。
In the present embodiment, it is possible to form a capacitor between the movable parts 1a to 1d and the second
本実施形態において、表示素子10は第2固定電極4の画像表示側方向と逆方向に少なくとも透明な固定絶縁部3を有する。
In the present embodiment, the
本実施形態の製造方法は、可動部1a〜1dをエッチンング又はリフトオフ又はマスク蒸着により形成する。そのため例えば、より小型に製造することができる。 In the manufacturing method of the present embodiment, the movable parts 1a to 1d are formed by etching, lift-off, or mask vapor deposition. Therefore, for example, it can be manufactured more compactly.
本実施形態の製造方法は、可動部1a〜1dを表示画面に対して垂直に複数積層させた状態で形成する。そのため例えば、単純な工程で製造することができる。 In the manufacturing method of the present embodiment, the movable parts 1a to 1d are formed in a state where a plurality of the movable parts 1a to 1d are stacked vertically to the display screen. Therefore, for example, it can be manufactured by a simple process.
本実施形態の製造方法は、可動部1a〜1dを犠牲層エッチングによって、連結された部分以外から分離させる。 In the manufacturing method of the present embodiment, the movable parts 1a to 1d are separated from parts other than the connected parts by sacrificial layer etching.
以下、図46〜図58を参照して、それぞれ、本実施形態に係る変形例1〜7について説明する。
Hereinafter, with reference to FIGS. 46 to 58,
〔変形例1〕
まず主に本実施形態に係る変形例1の構成について図面を参照して説明する。
[Modification 1]
First, the configuration of
図46は本発明の実施形態に係る変形例1の表示素子10の立体透視分離斜視図である。図47は本発明の実施形態に係る変形例1の表示素子10及び表示素子10の周りに備わった基板群7の断面図である。図48は本発明の実施形態に係る変形例1の表示素子10及び表示素子10の周りに備わった基板群7の断面図である。図46は図2の、図47は図4の、図48の図Iez〜Iezabc、図IIez〜IIezabcは図9の図I〜Iabc、図II〜IIabcの構成における可動電極1a1〜1d1の代わりに以下のものが備わっている。ヒンジ8a〜8d側方向と逆側の辺端部以外にはそれぞれのシアン色、マゼンタ色、イエロー色の透明導電性材料及び白色の不透明導電性材料から成る可動カラー透明電極及び可動カラー不透明電極37a〜37dが備わっている。またヒンジ8a〜8d側方向と逆側の辺端部には、ヒンジ8a〜8d側方向に対して垂直に可動カラー透明電極及び可動カラー不透明電極37a〜37dよりも厚いシアン色、マゼンタ色、イエロー色の透明絶縁性材料及び白色の不透明絶縁性材料から成る可動絶縁ストッパー38a〜38dが備わっている。また可動絶縁部1a2〜1d2と固定絶縁部3は備わっていない。尚、可動カラー透明電極及び可動カラー不透明電極37a〜37dはヒンジ8a〜8dに内蔵若しくは表面に配置された配線(図示せず)と第2基板6a〜6dに内蔵若しくは表面に配置された配線(図示せず)によって電源に電気的に接続されている。
FIG. 46 is a three-dimensional perspective separation perspective view of the
このとき可動部1a〜1dは第1又は第2の傾き角度にそれぞれヒンジ8a〜8dを回転軸として回転自在である。可動部1a〜1dは第1又は第2の傾き角度にあるとき可動絶縁ストッパー38a〜38dが接触し支えることによって距離を保たれ、可動絶縁ストッパー38a〜38dを除いて可動カラー透明電極及び可動カラー不透明電極37a〜37d及び第2固定電極4同士が接触しないようになっている。
At this time, the movable portions 1a to 1d are rotatable about the hinges 8a to 8d as rotation axes at the first or second inclination angle, respectively. When the movable parts 1a to 1d are at the first or second inclination angle, the movable insulating stoppers 38a to 38d are kept in contact with each other and supported, and the movable color transparent electrode and the movable color are removed except for the movable insulating stoppers 38a to 38d. The opaque electrodes 37a to 37d and the second
次に主に本実施形態に係る変形例1の作動例について説明する。
Next, an operation example of
例として図48を参照すれば、保持させる作動において可動部1a〜1dが第1又は第2の傾き角度にあるとき、可動カラー透明電極及び可動カラー不透明電極37a〜37d及び第2固定電極4同士に逆の極性の電圧が継続して十分に印加さる。すると可動絶縁ストッパー38a〜38dを除いて電極間に絶縁部が挿入されない非接触のコンデンサを形成するため、その後電圧の印加を止めても可動部1a〜1dは第1又は第2の傾き角度を保持しうる。すなわち可動部1a〜1dを第1又は第2の傾き角度に電極間に絶縁部が挿入されない非接触のコンデンサによって保持させることが自在である。
Referring to FIG. 48 as an example, when the movable portions 1a to 1d are at the first or second tilt angle in the holding operation, the movable color transparent electrodes and the movable color opaque electrodes 37a to 37d and the second
尚、コンデンサの絶縁抵抗を高めるために表示素子10内部を真空にしたりガスを封入したりしてもよい。
In order to increase the insulation resistance of the capacitor, the inside of the
次に主に本実施形態に係る変形例1の要素と効果について説明する。 Next, elements and effects of the first modification according to the present embodiment will be mainly described.
本実施形態に係る変形例1は、可動部1a〜1dが可動絶縁ストッパー38a〜38dを有し、可動絶縁ストッパー38a〜38dが接触し支えることによって電極同士が距離を保たれたコンデンサによる静電吸引力によって可動部1a〜1dの傾き角度を保持させることが可能である。そのため例えば、可動絶縁ストッパー38a〜38dが備わっているため可動絶縁部1a2〜1d2と固定絶縁部3を使うより使用する材料が少なくコストが低い構成にすることができる。また電極間に絶縁部が挿入されない非接触のコンデンサによって可動部1a〜1dが保持自在であるため、絶縁部に接触させた状態と比べ絶縁部の表面が帯電して保持力が低下することを防げる構成にすることができる。
In
〔変形例2〕
まず主に本実施形態に係る変形例2の構成について図面を参照して説明する。
[Modification 2]
First, a configuration of
図49は本発明の実施形態に係る変形例2の表示素子10の立体透視分離斜視図である。図50は本発明の実施形態に係る変形例2の表示素子10及び表示素子10の周りに備わった基板群7の断面図である。図49は図2の、図50は図4の構成における可動電極1a1〜1d1及び可動絶縁部1a2〜1d2の代わりに中心部と辺端部に以下のものが備わっている。中心部にはシアン色、マゼンタ色、イエロー色の透明材料及び白色不透明材料から成る可動カラー透明部43a〜43c及び可動白色不透明部43dが備わっている。辺端部には、それぞれのヒンジ8a〜8d側方向と逆側に磁極面がヒンジ8a〜8d側方向に平行な可動電磁石39a〜39dと、それぞれの可動電磁石39a〜39dの無い3方に磁極面がヒンジ8a〜8d側方向に平行な可動永久磁石42a〜42dとが備わっている。また第1固定電極2a〜2dの代わりに、磁極面を可動部1a〜1d側方向に向けた第1固定永久磁石40a〜40dが備わっている。また固定絶縁部3と第2固定電極4の代わりに、中央部に備わった透明材料から成る固定透明部44と、画像表示側方向と垂直な4方の辺端に備わった磁極面を画像表示側方向と逆方向に向けた第2固定永久磁石41とが備わっている。尚、可動電磁石39a〜39dは可動カラー透明部43a〜43c及び可動白色不透明部43dに内蔵若しくは表面に配置された配線(図示せず)とヒンジ8a〜8d又はヒンジ8a〜8dに内蔵若しくは表面に配置された配線(図示せず)と第2基板6a〜6dに内蔵若しくは表面に配置された配線(図示せず)によって電源に電気的に接続されている。
FIG. 49 is a three-dimensional perspective separation perspective view of the
このとき可動部1a〜1dは第1又は第2の傾き角度にそれぞれヒンジ8a〜8dを回転軸として回転自在である。可動部1a〜1dは第1の傾き角度にあるとき可動電磁石39a〜39d及び可動永久磁石42a〜42dと第1固定永久磁石40a〜40dが近づくようになっている。また可動部1a〜1dのうち1つだけが第2の傾き角度にあるとき可動電磁石39a〜39d及び可動永久磁石42a〜42dと第2固定永久磁石41が近づくようになっている。また可動部1a〜1dのうち2つ以上が第2の傾き角度に積層されるとき画像表示側方向に近い可動部1a〜1cの可動電磁石39a〜39cと画像表示側方向に遠い可動部1b〜1dの可動永久磁石42b〜42dが、画像表示側方向に近い可動部1a〜1cの可動永久磁石42a〜42cと画像表示側方向に遠い可動部1b〜1dの可動電磁石39b〜39d及び可動永久磁石42b〜42dが近づくようになっている。 At this time, the movable portions 1a to 1d are rotatable about the hinges 8a to 8d as rotation axes at the first or second inclination angle, respectively. When the movable portions 1a to 1d are at the first tilt angle, the movable electromagnets 39a to 39d and the movable permanent magnets 42a to 42d and the first fixed permanent magnets 40a to 40d are brought closer to each other. Further, when only one of the movable portions 1a to 1d is at the second tilt angle, the movable electromagnets 39a to 39d and the movable permanent magnets 42a to 42d and the second fixed permanent magnet 41 are brought closer to each other. Further, when two or more of the movable parts 1a to 1d are stacked at the second inclination angle, the movable electromagnets 39a to 39c of the movable parts 1a to 1c close to the image display side direction and the movable parts 1b to far from the image display side direction. The 1d movable permanent magnets 42b to 42d are movable permanent magnets 42a to 42c of the movable parts 1a to 1c close to the image display side direction, and the movable electromagnets 39b to 39d and the movable permanent magnets of the movable parts 1b to 1d far from the image display side direction. 42b-42d approaches.
また第1固定永久磁石40a〜40dにおける可動電磁石39a〜39d及び可動永久磁石42a〜42d側方向に向けた磁極面と第2固定永久磁石41における画像表示側方向に向けた磁極面と可動永久磁石42a〜42dにおける第1固定永久磁石40a〜40d側方向と逆方向に向けた磁極面との極性は同じ極性であることが望ましい。 The first fixed permanent magnets 40a to 40d have a magnetic pole surface facing the movable electromagnets 39a to 39d and the movable permanent magnets 42a to 42d, a magnetic pole surface facing the image display side of the second fixed permanent magnet 41, and the movable permanent magnet. It is desirable that the polarities of the magnetic pole faces in the direction opposite to the direction of the first fixed permanent magnets 40a to 40d in 42a to 42d are the same.
尚第1固定永久磁石40a〜40d及び第2固定永久磁石41等が本発明の本実施形態に係る変形例2の駆動手段に相当する。 The first fixed permanent magnets 40a to 40d, the second fixed permanent magnet 41, and the like correspond to the driving means of the second modification according to the present embodiment of the present invention.
次に主に本実施形態に係る変形例2の作動例について説明する。
Next, an operation example of
まず例として可動部1a〜1dのうち1つだけを第1の傾き角度に保持させる作動について説明する。可動部1a〜1dは第1の傾き角度にあるとき可動永久磁石42a〜42dと第1固定永久磁石40a〜40dとの磁力による引力により第1の傾き角度を保持しうる。 First, as an example, an operation of holding only one of the movable parts 1a to 1d at the first tilt angle will be described. When the movable parts 1a to 1d are at the first inclination angle, the first inclination angle can be maintained by the attractive force generated by the magnetic force between the movable permanent magnets 42a to 42d and the first fixed permanent magnets 40a to 40d.
次に例として可動部1a〜1dのうち1つだけを第1の傾き角度から第2の傾き角度へ回転させる作動について説明する。このとき例えば各々の可動電磁石39a〜39dに、向き合った可動電磁石39a〜39dと第1固定永久磁石40a〜40dの磁極面が同じ極性になるように電圧が印加される。すると可動電磁石39a〜39dと第1固定永久磁石40a〜40dとの磁力による斥力と可動電磁石39a〜39dと第2固定永久磁石41との磁力による引力の合力が可動永久磁石42a〜42dと第1固定永久磁石40a〜40dとの磁力による引力等の可動部1a〜1dを第1の傾き角度に保持させる力より大きくなったとき、可動部1a〜1dは第2の傾き角度に回転しうる。 Next, the operation | movement which rotates only one movable part 1a-1d from a 1st inclination angle to a 2nd inclination angle as an example is demonstrated. At this time, for example, a voltage is applied to each of the movable electromagnets 39a to 39d so that the magnetic pole surfaces of the opposed movable electromagnets 39a to 39d and the first fixed permanent magnets 40a to 40d have the same polarity. Then, the repulsive force due to the magnetic force of the movable electromagnets 39a to 39d and the first fixed permanent magnets 40a to 40d and the resultant force of the attractive force due to the magnetic force of the movable electromagnets 39a to 39d and the second fixed permanent magnet 41 are the same as the movable permanent magnets 42a to 42d. When the movable parts 1a to 1d such as attractive force due to the magnetic force with the fixed permanent magnets 40a to 40d become larger than the force that holds the movable parts 1a to 1d at the first inclination angle, the movable parts 1a to 1d can rotate to the second inclination angle.
次に例として可動部1a〜1dのうち1つだけを第2の傾き角度に保持させる作動について説明する。例えば可動部1a〜1dは第2の傾き角度にあるとき第2固定永久磁石41と可動永久磁石42a〜42dとの磁力による引力により第2の傾き角度を保持しうる。 Next, the operation | movement which hold | maintains only one of movable part 1a-1d to a 2nd inclination angle as an example is demonstrated. For example, when the movable parts 1a to 1d are at the second inclination angle, the second inclination angle can be maintained by the attractive force generated by the magnetic force between the second fixed permanent magnet 41 and the movable permanent magnets 42a to 42d.
次に例として可動部1a〜1dのうち1つだけを第2の傾き角度から第1の傾き角度へ回転させる作動について説明する。このとき例えば各々の可動電磁石39a〜39dに上記と逆の電圧が印加される。すると可動電磁石39a〜39dと第2固定永久磁石41との磁力による斥力と可動電磁石39a〜39dと第1固定永久磁石40a〜40dとの磁力による引力の合力が第2固定永久磁石41と可動永久磁石42a〜42dとの磁力による引力等の可動部1a〜1dを第2の傾き角度に保持させる力より大きくなったとき、可動部1a〜1dは第1の傾き角度に回転しうる。 Next, as an example, an operation of rotating only one of the movable parts 1a to 1d from the second tilt angle to the first tilt angle will be described. At this time, for example, a reverse voltage is applied to each of the movable electromagnets 39a to 39d. Then, the repulsive force due to the magnetic force between the movable electromagnets 39a to 39d and the second fixed permanent magnet 41 and the resultant force of the attractive force due to the magnetic force between the movable electromagnets 39a to 39d and the first fixed permanent magnets 40a to 40d are combined with the second fixed permanent magnet 41 and the movable permanent magnet. When the force of holding the movable parts 1a to 1d, such as the attractive force due to the magnetic force with the magnets 42a to 42d, becomes larger than the force that holds the second inclination angle, the movable parts 1a to 1d can rotate to the first inclination angle.
次に例として可動部1a〜1cのうちいずれかがすでに第2の傾き角度にあるとき、可動部1b〜1dも第2の傾き角度へ回転させ、積層させる作動について説明する。例えば後から積層する可動電磁石39b〜39dに、向き合った可動電磁石39b〜39dと第1固定永久磁石40b〜40dの磁極面が同じ極性になるように電圧が印加される。すると第1固定永久磁石40b〜40dとの間に磁力により斥力が発生し、すでに第2の傾き角度にある可動永久磁石42a〜42cとの間に磁力による引力が発生し、後から積層する可動部1b〜1dは第2の傾き角度に積層しうる。 Next, as an example, the operation of rotating and laminating the movable parts 1b to 1d to the second inclination angle when any of the movable parts 1a to 1c is already at the second inclination angle will be described. For example, a voltage is applied to the movable electromagnets 39b to 39d to be stacked later so that the magnetic pole surfaces of the movable electromagnets 39b to 39d and the first fixed permanent magnets 40b to 40d facing each other have the same polarity. Then, a repulsive force is generated by the magnetic force between the first fixed permanent magnets 40b to 40d, and an attractive force is generated between the movable permanent magnets 42a to 42c that are already at the second tilt angle, so that the movable layering is performed later. The parts 1b to 1d can be stacked at the second tilt angle.
次に例として可動部1a〜1cのうちいずれかがすでに第2の傾き角度にあるとき、後から積層した可動部1b〜1dも第2の傾き角度に積層を保持させる作動について説明する。このとき例えばすでに第2の傾き角度にある可動部1a〜1cの可動永久磁石42a〜42cと後から積層した可動部1b〜1dの可動永久磁石42b〜42dとの磁力による引力により後から積層した可動部1b〜1dは第2の傾き角度に積層を保持しうる。 Next, as an example, when any one of the movable parts 1a to 1c is already at the second inclination angle, the operation for holding the laminated parts at the second inclination angle for the movable parts 1b to 1d laminated later will be described. At this time, for example, the movable permanent magnets 42a to 42c of the movable parts 1a to 1c that are already at the second inclination angle and the movable permanent magnets 42b to 42d of the movable parts 1b to 1d that are laminated later are laminated later. The movable parts 1b to 1d can hold the stack at the second tilt angle.
次に例として可動部1a〜1cのうちいずれかがすでに第2の傾き角度にあるとき後から積層した可動部1b〜1dを第2の傾き角度から第1の傾き角度に積層をリセットさせる作動について説明する。このとき例えば後から積層した可動部1b〜1dの可動電磁石39b〜39dに上記と逆の電圧が印加される。するとすでに第2の傾き角度にある可動部1a〜1cの可動永久磁石42a〜42cとの間に磁力による斥力が発生し、第1固定永久磁石40b〜40dとの間に磁力による引力が発生し、後から積層した可動部1b〜1dは1の傾き角度へ積層をリセットしうる。 Next, as an example, when any one of the movable parts 1a to 1c is already at the second tilt angle, the stacking of the movable parts 1b to 1d stacked later is reset from the second tilt angle to the first tilt angle. Will be described. At this time, for example, a reverse voltage is applied to the movable electromagnets 39b to 39d of the movable portions 1b to 1d stacked later. Then, repulsive force due to magnetic force is generated between the movable permanent magnets 42a to 42c of the movable portions 1a to 1c that are already at the second inclination angle, and attractive force due to magnetic force is generated between the first fixed permanent magnets 40b to 40d. The movable parts 1b to 1d stacked later can reset the stacking to an inclination angle of 1.
すなわち可動永久磁石42a〜42cと第1固定永久磁石40b〜40dとの永久磁石の磁力と、可動電磁石39a〜39dに印加する電圧の極性を変えることによる電磁力の変化により可動部1a〜1dを第1又は第2の傾き角度に回転自在であり、保持させることが自在であり、また積層させることが自在である。 That is, the movable parts 1a to 1d are changed by the electromagnetic force change by changing the magnetic force of the permanent magnets of the movable permanent magnets 42a to 42c and the first fixed permanent magnets 40b to 40d and the polarity of the voltage applied to the movable electromagnets 39a to 39d. It can be rotated to the first or second tilt angle, can be held, and can be stacked.
次に主に本実施形態に係る変形例2の要素と効果について説明する。
Next, elements and effects of
本実施形態に係る変形例2において、駆動手段は電磁力によって可動部1a〜1dを回転させて傾き角度を変調させることが可能である。また本実施形態に係る変形例2は、磁力によって可動部1a〜1dの傾き角度を保持させることが可能である。そのため例えば、可動カラー透明部43a〜43c及び可動白色不透明部43dを中央部としてその辺端に可動電磁石39a〜39dと、可動永久磁石42a〜42dとが備わっており、また固定透明部44を中央部としてその辺端に第2固定永久磁石41が備わっている場合は可動カラー透明部43a〜43c及び可動白色不透明部43d、固定透明部44に透明電極を使う必要がなくコストが低い構成にすることができる。また電磁力によって可動部1a〜1dが回転、積層自在であるため、可動電磁石39a〜39dにさえ電圧をかければよく電気回路が単純であり、斥力が強く、駆動電圧が低く出力が線形で強い構成にすることができる。また磁力によって可動部1a〜1dを保持させることが可能であるため、保持力の時間経過による低下が極めて少ない構成にすることができる。
In the second modification according to the present embodiment, the driving means can modulate the tilt angle by rotating the movable parts 1a to 1d by electromagnetic force. Moreover, the
〔変形例3〕
次に主に本実施形態に係る変形例3の構成について図面を参照して説明する。
[Modification 3]
Next, a configuration of
図51は本発明の実施形態に係る変形例3における表示素子10及び表示素子10の周りに備わった基板群7の断面図である。図51は図4の構成におけるヒンジ8a〜8dの代わりに、熱膨張係数が高い高膨張率層と該高膨張率層より熱膨張係数が低い低膨張率層とが積層されており、その積層側方向と垂直に第2基板6a〜6dと可動部1a〜1dを接続するバイメタル45a〜45dが備わっている。またバイメタル45a〜45dにおける高膨張率層が画像表示側方向に備わっていれば高膨張率層に電流が流されない状態では可動部1a〜1dは第2の傾き角度にあることが望ましく、高膨張率層が画像表示側方向と逆方向に備わっていれば高膨張率層に電流が流されない状態では可動部1a〜1dは第1の傾き角度にあることが望ましい。尚バイメタル45a〜45dの高膨張率層は、第2基板6a〜6dに内蔵若しくは表面に配置された配線(図示せず)によって電源に電気的に接続されている。
51 is a cross-sectional view of the
このとき可動部1a〜1dは第1又は第2の傾き角度にそれぞれバイメタル45a〜45dを回転軸として回転自在である。 At this time, the movable parts 1a to 1d are rotatable at the first or second tilt angle with the bimetals 45a to 45d as the rotation axis, respectively.
尚バイメタル45a〜45d等が本発明の本実施形態に係る変形例3の駆動手段に相当する。 The bimetals 45a to 45d and the like correspond to the driving means of the third modification according to the present embodiment of the present invention.
次に主に本実施形態に係る変形例3の作動例について説明する。
Next, an operation example of
まず例として可動部1a〜1dのうち1つだけを高膨張率層に電流が流されない状態の傾き角度に保持させる作動について説明する。例えば電流が流されない高膨張率層が画像表示側方向に備わっており可動部1a〜1dが第2の傾き角度にあるとき、可動電極1a1〜1d1と第2固定電極4に逆の極性の電圧が継続して十分に印加される。すると可動電極1a1〜1d1と第2固定電極4の間で固定絶縁部3をはさんでコンデンサを形成するため、その後可動部1a〜1dは第2の傾き角度を保持しうる。また電流が流されない高膨張率層が画像表示側方向と逆方向に備わっており可動部1a〜1dが第1の傾き角度にあるとき、可動電極1a1〜1d1と第1固定電極2a〜2dに逆の極性の電圧が継続して十分に印加される。すると可動電極1a1〜1d1と第1固定電極2a〜2dの間で可動絶縁部1a2〜1d2をはさんでコンデンサを形成するため、その後可動部1a〜1dは第1の傾き角度を保持しうる。
First, as an example, an operation for holding only one of the movable parts 1a to 1d at an inclination angle in a state where no current is passed through the high expansion coefficient layer will be described. For example, when a high expansion coefficient layer in which no current flows is provided in the image display side direction and the movable portions 1a to 1d are at the second inclination angle, voltages having opposite polarities are applied to the movable electrodes 1a1 to 1d1 and the second
次に例として可動部1a〜1dのうち1つだけを高膨張率層に電流が流された状態の傾き角度へ回転させる作動について説明する。電源から各々のバイメタル45a〜45dの高膨張率層に電流が流されると、高膨張率層がジュール熱により熱膨張し、可動部1a〜1dは低膨張率層側に回転しうる。例えば高膨張率層が画像表示側方向に備わっていれば可動部1a〜1dはバイメタル45a〜45dを回転軸として第1固定電極2a〜2dに接近し第1の傾き角度に回転しうる。また高膨張率層が画像表示側方向と逆方向に備わっていれば可動部1a〜1dはバイメタル45a〜45dを回転軸として第2固定電極4に接近し第2の傾き角度に回転しうる。
Next, as an example, an operation of rotating only one of the movable parts 1a to 1d to an inclination angle in a state where a current is passed through the high expansion coefficient layer will be described. When a current flows from the power source to the high expansion coefficient layers of the bimetals 45a to 45d, the high expansion coefficient layers thermally expand due to Joule heat, and the movable parts 1a to 1d can rotate to the low expansion coefficient layer side. For example, if the high expansion coefficient layer is provided in the image display side direction, the movable parts 1a to 1d can approach the first fixed electrodes 2a to 2d and rotate to the first inclination angle with the bimetals 45a to 45d as the rotation axis. If the high expansion coefficient layer is provided in the direction opposite to the image display side direction, the movable parts 1a to 1d can approach the second
次に例として可動部1a〜1dのうち1つだけを高膨張率層に電流が流された状態の傾き角度に保持させる作動について説明する。例えば電流が流された高膨張率層が画像表示側方向に備わっており可動部1a〜1dが第1の傾き角度にあるとき、可動電極1a1〜1d1と第1固定電極2a〜2dに逆の極性の電圧が継続して十分に印加される。すると可動電極1a1〜1d1と第1固定電極2a〜2dの間で可動絶縁部1a2〜1d2をはさんでコンデンサを形成するため、その後高膨張率層の熱が冷めて冷収縮しても可動部1a〜1dは第1の傾き角度を保持しうる。また電流が流された高膨張率層が画像表示側方向と逆方向に備わっており可動部1a〜1dが第2の傾き角度にあるとき、可動電極1a1〜1d1と第2固定電極4に逆の極性の電圧が継続して十分に印加される。すると可動電極1a1〜1d1と第2固定電極4の間で固定絶縁部3をはさんでコンデンサを形成するため、その後高膨張率層の熱が冷めて冷収縮しても可動部1a〜1dは第2の傾き角度を保持しうる。
Next, as an example, an operation of holding only one of the movable parts 1a to 1d at an inclination angle in a state where a current is passed through the high expansion coefficient layer will be described. For example, when a high expansion coefficient layer through which an electric current is applied is provided in the image display side direction and the movable parts 1a to 1d are at the first inclination angle, the movable electrodes 1a1 to 1d1 and the first fixed electrodes 2a to 2d are opposite to each other. Polarity voltage is continuously applied sufficiently. Then, a capacitor is formed between the movable electrodes 1a1 to 1d1 and the first fixed electrodes 2a to 2d with the movable insulating portions 1a2 to 1d2 sandwiched therebetween. 1a to 1d can hold the first tilt angle. In addition, when the high expansion coefficient layer through which an electric current is applied is provided in the direction opposite to the image display side direction and the movable portions 1a to 1d are at the second inclination angle, the movable electrodes 1a1 to 1d1 and the second
次に例として可動部1a〜1dのうち1つだけを高膨張率層に電流が流されない状態の傾き角度へ回転させる作動について説明する。例えば高膨張率層が画像表示側方向に備わっており可動部1a〜1dが第1の傾き角度にあり高膨張率層の熱が冷めているときは高膨張率層が冷収縮する。そして可動電極1a1〜1d1と第1固定電極2a〜2dとがアースされると、コンデンサによる保持力がなくなるため、可動部1a〜1dはバイメタル45a〜45dを回転軸として第2固定電極4に接近し第2の傾き角度に回転しうる。また高膨張率層が画像表示側方向と逆方向に備わっており可動部1a〜1dが第2の傾き角度にあり高膨張率層の熱が冷めているときは高膨張率層が冷収縮する。そして可動電極1a1〜1d1と第2固定電極4とがアースされると、コンデンサによる保持力がなくなるため、可動部1a〜1dはバイメタル45a〜45dを回転軸として第1固定電極2a〜2dに接近し第1の傾き角度に回転しうる。
Next, as an example, an operation of rotating only one of the movable parts 1a to 1d to an inclination angle in a state where no current is passed through the high expansion coefficient layer will be described. For example, when the high expansion coefficient layer is provided in the image display side direction and the movable parts 1a to 1d are at the first inclination angle and the heat of the high expansion coefficient is cooled, the high expansion coefficient layer is cold contracted. When the movable electrodes 1a1 to 1d1 and the first fixed electrodes 2a to 2d are grounded, the holding force by the capacitor is lost, so the movable parts 1a to 1d approach the second
次に例として可動部1a〜1cのうちいずれかがすでに第2の傾き角度にあるとき、可動部1b〜1dも第2の傾き角度へ回転させ、積層させる作動について説明する。例えば上記と同様にして、後から積層する可動部1b〜1dの高膨張率層が画像表示側方向に備わっている場合は可動電極1b1〜1d1と第1固定電極2b〜2dとがアースされるか、又は後から積層する可動部1b〜1dの高膨張率層が画像表示側方向と逆方向に備わっている場合は高膨張率層に電流が流されると、後から積層する可動部1b〜1dは第2の傾き角度に積層しうる。 Next, as an example, the operation of rotating and laminating the movable parts 1b to 1d to the second inclination angle when any of the movable parts 1a to 1c is already at the second inclination angle will be described. For example, in the same manner as described above, when the high expansion coefficient layers of the movable portions 1b to 1d to be stacked later are provided in the image display side direction, the movable electrodes 1b1 to 1d1 and the first fixed electrodes 2b to 2d are grounded. Alternatively, when the high expansion coefficient layers of the movable parts 1b to 1d to be stacked later are provided in the direction opposite to the image display side direction, when a current is passed through the high expansion coefficient layer, the movable parts 1b to 1 to be stacked later 1d can be stacked at the second tilt angle.
次に例として可動部1a〜1cのうちいずれかがすでに第2の傾き角度にあるとき、可動部1b〜1dも第2の傾き角度に積層を保持させる作動について説明する。例えばすでに第2の傾き角度にある可動部1a〜1cの可動電極1a1〜1c1と後から積層した可動部1b〜1dの可動電極1b1〜1d1とに逆の極性の電圧が継続して十分に印加される。すると第2の傾き角度にある可動部1a〜1cの可動絶縁部1a2〜1c2をはさんでコンデンサを形成するため、その後高膨張率層の熱が冷めて冷収縮しても、高膨張率層に電流が流されない状態であっても、後から積層する可動部1b〜1dは第2の傾き角度に積層を保持しうる。 Next, as an example, when any one of the movable parts 1a to 1c is already at the second inclination angle, the operation of causing the movable parts 1b to 1d to hold the stack at the second inclination angle will be described. For example, voltages having opposite polarities are continuously applied sufficiently to the movable electrodes 1a1 to 1c1 of the movable parts 1a to 1c that are already at the second inclination angle and the movable electrodes 1b1 to 1d1 of the movable parts 1b to 1d that are stacked later. Is done. Then, since the capacitor is formed by sandwiching the movable insulating portions 1a2 to 1c2 of the movable portions 1a to 1c at the second inclination angle, even if the heat of the high expansion coefficient layer is cooled and then cold contracted, the high expansion coefficient layer Even in a state where no current is passed through, the movable portions 1b to 1d to be stacked later can hold the stack at the second tilt angle.
次に例として可動部1a〜1cのうちいずれかがすでに第2の傾き角度にあるとき、可動部1b〜1dを第2の傾き角度から第1の傾き角度に積層をリセットさせる作動について説明する。例えば後から積層した可動部1b〜1dの高膨張率層が画像表示側方向に備わっている場合は高膨張率層に電流が流されると熱膨張する。又は後から積層した可動部1b〜1dの高膨張率層が画像表示側方向と逆方向に備わっている場合は高膨張率層の熱が冷めているとき高膨張率層は冷収縮する。そして後から積層した可動部1b〜1dの可動電極1b1〜1d1にすでに第2の傾き角度にある可動部1a〜1cと同じ極性の電圧が印加されれば、コンデンサによる保持力がなくなるため、後から積層した可動部1b〜1dは第1の傾き角度へ積層をリセットしうる。 Next, as an example, the operation of resetting the stacking of the movable parts 1b to 1d from the second inclination angle to the first inclination angle when any of the movable parts 1a to 1c is already at the second inclination angle will be described. . For example, when the high expansion coefficient layers of the movable parts 1b to 1d that are stacked later are provided in the image display side direction, thermal expansion occurs when a current is passed through the high expansion coefficient layer. Alternatively, when the high expansion coefficient layers of the movable portions 1b to 1d laminated later are provided in the direction opposite to the image display side direction, the high expansion coefficient layer is cold-shrinked when the heat of the high expansion coefficient layer is cooled. If a voltage having the same polarity as that of the movable portions 1a to 1c already at the second inclination angle is applied to the movable electrodes 1b1 to 1d1 of the movable portions 1b to 1d stacked later, the holding force by the capacitor is lost. The movable parts 1b to 1d laminated from the above can reset the lamination to the first tilt angle.
すなわちバイメタル45a〜45dの高膨張率層に電流が流されるか電流が流されないことによる熱膨張力又は冷収縮力により可動部1a〜1dを第1又は第2の傾き角度に回転自在であり積層させることが自在であり、また静電気力により保持させることが自在である。 That is, the movable parts 1a to 1d can be rotated to the first or second inclination angle by the thermal expansion force or the cold contraction force caused by current flowing or not flowing through the high expansion coefficient layers of the bimetals 45a to 45d. It can be freely held and can be held by electrostatic force.
次に主に本実施形態に係る変形例3の要素と効果について説明する。
Next, elements and effects of
本実施形態に係る変形例3において、駆動手段は熱膨張力又は冷収縮力によって可動部1a〜1dを回転させて傾き角度を変調させることが可能である。そのため例えば、斥力が強く、変化量が大きい構成にすることができる。 In the third modification according to the present embodiment, the drive unit can modulate the tilt angle by rotating the movable parts 1a to 1d by the thermal expansion force or the cold contraction force. Therefore, for example, it can be set as a structure with a strong repulsive force and a large change amount.
〔変形例4〕
次に主に本実施形態に係る変形例4の構成について図面を参照して説明する。
[Modification 4]
Next, a configuration of
図52は本発明の実施形態に係る変形例4の表示素子10及び表示素子10の周りに備わった基板群7の断面図である。図52は図4の構成における第2固定電極4の代わりに半永久的に電荷を帯びた面を画像表示側方向と逆方向に向けた固定透明エレクトレット46が備わっている。
FIG. 52 is a cross-sectional view of the
尚第1固定電極2a〜2d及び固定透明エレクトレット46等が本発明の本実施形態に係る変形例4の駆動手段に相当する。 The first fixed electrodes 2a to 2d, the fixed transparent electret 46, and the like correspond to the driving means of the fourth modification according to this embodiment of the present invention.
次に主に本実施形態に係る変形例4の作動例について説明する。
Next, an operation example of
まず例として可動部1a〜1dのうち1つだけを第1の傾き角度に保持させる作動について説明する。例えば可動電極1a1〜1d1と第1固定電極2a〜2dに逆の極性の電圧が継続して十分に印加されれば可動電極1a1〜1d1と第1固定電極2a〜2dの間で可動絶縁部1a2〜1d2をはさんでコンデンサを形成するため、その後電圧の印加を止めても可動部1a〜1dは第1の傾き角度を保持しうる。 First, as an example, an operation of holding only one of the movable parts 1a to 1d at the first tilt angle will be described. For example, if a voltage having a reverse polarity is continuously applied sufficiently to the movable electrodes 1a1 to 1d1 and the first fixed electrodes 2a to 2d, the movable insulating portion 1a2 between the movable electrodes 1a1 to 1d1 and the first fixed electrodes 2a to 2d. Since the capacitor is formed across ˜1d2, the movable portions 1a to 1d can maintain the first tilt angle even if the application of the voltage is stopped thereafter.
次に例として可動部1a〜1dのうち1つだけを第1の傾き角度から第2の傾き角度へ回転させる作動について説明する。このとき例えば、電源から可動電極1a1〜1d1と第1固定電極2a〜2dとに固定透明エレクトレット46の電荷を帯びた面の極性と逆の極性の電圧が印加されれば静電気力によって可動部1a〜1dと第1固定電極2a〜2dに斥力が発生し、可動部1a〜1dと固定透明エレクトレット46に引力が発生する。すると 可動部1a〜1dは固定透明エレクトレット46に接近し第2の傾き角度に回転しうる。 Next, the operation | movement which rotates only one movable part 1a-1d from a 1st inclination angle to a 2nd inclination angle as an example is demonstrated. At this time, for example, if a voltage having a polarity opposite to the polarity of the charge-carrying surface of the fixed transparent electret 46 is applied to the movable electrodes 1a1 to 1d1 and the first fixed electrodes 2a to 2d from the power source, the movable part 1a is caused by electrostatic force. ˜1d and the first fixed electrodes 2a to 2d generate repulsive force, and the movable parts 1a to 1d and the fixed transparent electret 46 generate attractive force. Then, the movable parts 1a to 1d can approach the fixed transparent electret 46 and rotate to the second inclination angle.
次に例として可動部1a〜1dのうち1つだけを第2の傾き角度に保持させる作動について説明する。このとき例えば、可動電極1a1〜1d1に固定透明エレクトレット46の電荷を帯びた面の極性と逆の極性の電圧が継続して十分に印加されれば可動電極1a1〜1d1と固定透明エレクトレット46の間で固定絶縁部3をはさんでコンデンサを形成するため、その後電圧の印加を止めても可動部1a〜1dは第2の傾き角度を保持しうる。
Next, the operation | movement which hold | maintains only one of movable part 1a-1d to a 2nd inclination angle as an example is demonstrated. At this time, for example, if a voltage having a polarity opposite to the polarity of the charged surface of the fixed transparent electret 46 is continuously applied to the movable electrodes 1a1 to 1d1, the gap between the movable electrodes 1a1 to 1d1 and the fixed transparent electret 46 is sufficient. Since the capacitor is formed across the fixed insulating
次に例として可動部1a〜1dのうち1つだけを第2の傾き角度から第1の傾き角度へ回転させる作動について説明する。このとき例えば、電源から可動電極1a1〜1d1に固定透明エレクトレット46の電荷を帯びた面の極性と同じ極性の電圧が印加され第1固定電極2a〜2dに逆の極性の電圧が印加されれば静電気力によって可動部1a〜1dと第1固定電極2a〜2dに引力が発生し、可動部1a〜1dと固定透明エレクトレット46に斥力が発生する。すると 可動部1a〜1dは第1固定電極2a〜2dに接近し第1の傾き角度に回転しうる。 Next, as an example, an operation of rotating only one of the movable parts 1a to 1d from the second tilt angle to the first tilt angle will be described. At this time, for example, if a voltage having the same polarity as that of the charged surface of the fixed transparent electret 46 is applied from the power source to the movable electrodes 1a1 to 1d1, and a voltage having the opposite polarity is applied to the first fixed electrodes 2a to 2d. An attractive force is generated in the movable parts 1 a to 1 d and the first fixed electrodes 2 a to 2 d by electrostatic force, and a repulsive force is generated in the movable parts 1 a to 1 d and the fixed transparent electret 46. Then, the movable parts 1a to 1d can approach the first fixed electrodes 2a to 2d and rotate to the first inclination angle.
次に例として可動部1a〜1cがすでに第2の傾き角度にあるとき可動部1b〜1dも第2の傾き角度へ回転させ、積層させる作動について説明する。例えば、電源から、後から積層する可動電極1b1〜1d1と第1固定電極2b〜2dとにすでに第2の傾き角度にある可動電極1a1〜1c1と逆の極性の電圧が印加されれば静電気力によって第2の傾き角度に回転しうる。
Next, as an example, the operation of laminating the movable parts 1b to 1d to the second inclination angle when the movable parts 1a to 1c are already at the second inclination angle will be described. For example, if a voltage having a polarity opposite to that of the movable electrodes 1a1 to 1c1 having the second inclination angle is applied to the movable electrodes 1b1 to 1d1 and the first fixed electrodes 2b to 2d to be stacked later from the power source, the electrostatic force Can rotate to the second tilt angle.
次に例として可動部1a〜1cがすでに第2の傾き角度にあるとき可動部1b〜1dも第2の傾き角度に積層を保持させる作動について説明する。このとき例えば、後から積層した可動電極1b1〜1d1に、すでに第2の傾き角度にある可動電極1a1〜1c1と逆の極性の電圧が継続して十分に印加されれば可動絶縁部1b2〜1d2をはさんでコンデンサを形成するため、その後電圧の印加を止めても第2の傾き角度を保持しうる。 Next, as an example, an operation will be described in which when the movable parts 1a to 1c are already at the second inclination angle, the movable parts 1b to 1d also hold the stack at the second inclination angle. At this time, for example, if a voltage having a polarity opposite to that of the movable electrodes 1a1 to 1c1 already at the second inclination angle is continuously applied to the movable electrodes 1b1 to 1d1 stacked later, the movable insulating portions 1b2 to 1d2 Therefore, the second tilt angle can be maintained even if the voltage application is stopped thereafter.
次に例として可動部1a〜1cがすでに第2の傾き角度にあるとき可動部1b〜1dを第2の傾き角度から第1の傾き角度に積層をリセットさせる作動について説明する。このとき例えば、電源から、後から積層した可動電極1b1〜1d1にすでに第2の傾き角度にある可動電極1a1〜1c1と同じ極性の電圧が印加され第1固定電極2b〜2dに逆の極性の電圧が印加されれば静電気力によって第1の傾き角度に回転しうる。 Next, an operation for resetting the stacking of the movable parts 1b to 1d from the second inclination angle to the first inclination angle when the movable parts 1a to 1c are already at the second inclination angle will be described as an example. At this time, for example, a voltage having the same polarity as that of the movable electrodes 1a1 to 1c1 already at the second inclination angle is applied from the power source to the movable electrodes 1b1 to 1d1 stacked later, and the first fixed electrodes 2b to 2d have the opposite polarity. If a voltage is applied, it can rotate to the first tilt angle by electrostatic force.
すなわち固定透明エレクトレット46に帯びた電荷と、可動電極1a1〜1c1及び第1固定電極2b〜2dに印加する電圧の極性を変えることによる静電気力の変化により可動部1a〜1dを第1又は第2の傾き角度に回転自在であり、保持させることが自在であり、また積層させることが自在である。 That is, the movable portions 1a to 1d are changed to the first or second by the change in electrostatic force by changing the charge applied to the fixed transparent electret 46 and the polarity of the voltage applied to the movable electrodes 1a1 to 1c1 and the first fixed electrodes 2b to 2d. It is possible to rotate at an inclination angle of, and it is possible to hold it and to stack it.
次に主に本実施形態に係る変形例4の要素と効果について説明する。
Next, elements and effects of
本実施形態に係る変形例4において、駆動手段はエレクトレットによる静電吸引力によって可動部1a〜1dを回転させて傾き角度を変調させることが可能である。また本実施形態に係る変形例4は、エレクトレットによる静電吸引力によって可動部1a〜1dの傾き角度を保持させることが可能である。そのため例えば、半永久的に電荷を帯びた固定透明エレクトレット46が可動部1a〜1dの回転、保持を担うため可動電極1a1〜1c1及び第1固定電極2b〜2dにだけ電圧をかければよく電気回路が単純であり、電力を節約できる構成にすることができる。また固定透明エレクトレット46の電荷によって可動部1a〜1dを保持させることが可能であるため、保持力の時間経過による低下が少ない構成にすることができる。
In the modified example 4 according to the present embodiment, the driving unit can modulate the tilt angle by rotating the movable parts 1a to 1d by the electrostatic attraction force by the electret. Moreover, the
〔変形例5〕
次に主に本実施形態に係る変形例5の構成について図面を参照して説明する。
[Modification 5]
Next, a configuration of Modification Example 5 according to the present embodiment will be mainly described with reference to the drawings.
図53は本発明の実施形態に係る変形例5における表示装置100の概略全体配置図である。図53は図5の構成におけるバックライト9の代わりに黒色板48が備わっている。図54は本発明の実施形態に係る変形例5の表示素子10及び表示素子10の周りに備わった基板群7の断面図である。図54は図4の構成における可動絶縁部1a2〜1c2の代わりに赤色、緑色、青色の不透明絶縁性材料から成る可動カラー反射絶縁部47a〜47cが備わっている。
FIG. 53 is a schematic overall layout diagram of the
次に主に本実施形態に係る変形例5の作動例について説明する。
Next, an operation example of
可動カラー反射絶縁部47a〜47c及び可動絶縁部1d2は赤色、緑色、青色及び白色の不透明絶縁性材料から成るため1つだけ第1の傾き角度にあるとき積層せず反射型のカラー及び白色を表示できる。また全ての可動部1a〜1dが第1の傾き角度にあるとき画像表示側方向から黒色板48が見え、黒色を表示できる。
The movable color reflective insulating portions 47a to 47c and the movable insulating portion 1d2 are made of opaque insulating materials of red, green, blue and white, so that only one of them has a reflective color and white color when they are at the first tilt angle. Can be displayed. Further, when all the movable parts 1a to 1d are at the first tilt angle, the
すなわち全ての可動部1a〜1dが第1の傾き角度にあるとき黒色の表示が行える。可動部1aが第2の傾き角度にあり可動部1b、1c、1dが第1の傾き角度にあるとき赤色の反射型表示が行える。可動部1bが第2の傾き角度にあり可動部1a、1c、1dが第1の傾き角度にあるとき緑色の反射型表示が行える。可動部1cが第2の傾き角度にあり可動部1a、1b、1dが第1の傾き角度にあるとき青色の反射型表示が行える。可動部1dが第2の傾き角度にあり可動部1a、1b、1cが第1の傾き角度にあるとき白色の反射型表示が行える。 That is, when all the movable parts 1a to 1d are at the first tilt angle, black display can be performed. When the movable portion 1a is at the second tilt angle and the movable portions 1b, 1c, 1d are at the first tilt angle, red reflective display can be performed. When the movable portion 1b is at the second tilt angle and the movable portions 1a, 1c, and 1d are at the first tilt angle, green reflective display can be performed. When the movable portion 1c is at the second tilt angle and the movable portions 1a, 1b, and 1d are at the first tilt angle, blue reflective display can be performed. When the movable portion 1d is at the second tilt angle and the movable portions 1a, 1b, and 1c are at the first tilt angle, white reflective display can be performed.
次に主に本実施形態に係る変形例5の要素と効果について説明する。
Next, elements and effects of
本実施形態に係る変形例5において、可動部1a〜1dはカラー反射部を有する。また本実施形態に係る変形例5において、可動部1a〜1dは赤色、緑色、青色の部分を含む。また本実施形態に係る変形例5は、表示素子10の画像表示側方向と逆方向に黒色部を備える。そのため例えば、可動部1a〜1cが1つだけ第1の傾き角度にあれば積層しなくても反射型の光の三原色のカラー表示が行える構成にすることができる。また可動部1a〜1cを3つ積層しなくても黒色が表現できる構成にすることができる。
In the
〔変形例6〕
次に主に本実施形態に係る変形例6の構成について図面を参照して説明する。
[Modification 6]
Next, a configuration of
図55は本発明の実施形態に係る変形例6における表示装置100の概略全体配置図である。図55は図5の構成における表示素子アレイ11の代わりに略正三角柱状の正三角柱状表示素子49が正三角充填状に複数並んで備わった正三角充填状表示素子アレイ50を備えている。図56は本発明の実施形態に係る変形例6の正三角柱状表示素子49の立体透視斜視図である。図56を参照すれば正三角柱状表示素子49は、略正三角形の各辺上に並んで備わった内側の側部である可動部1a〜1cと、それらを囲む1回り大きい略正三角形の各辺上に並んで備わった外側の側部である第1固定電極2a〜2cで囲まれておりまた可動部1a〜1cの画像表示側方向の辺端に接続されたヒンジ8a〜8cを備えている。また正三角柱状表示素子49は画像表示側の底部に略三角形の板状の透明絶縁性材料から成る略三角板状固定絶縁部51を、略三角板状固定絶縁部51のさらに画像表示側に略三角形の板状の透明導電性材料から成る略三角板状固定電極52を備えている。
FIG. 55 is a schematic overall layout diagram of the
次に主に本実施形態に係る変形例6の作動例について説明する。
Next, an operation example of
上述したように可動絶縁部1a2〜1c2、はシアン色、マゼンタ色、イエロー色の透明絶縁性材料から成るため、第1の傾き角度にあるときバックライト9を発光させることによりカラーを発光型表示でき、2色を積層させバックライト9を発光させることにより赤色緑色青色を発光型表示でき、3色を積層させることにより黒色を表示できる。
As described above, since the movable insulating portions 1a2 to 1c2 are made of a transparent insulating material of cyan, magenta, and yellow, the
すなわち全ての可動部1a〜1cが第1の傾き角度にあるときバックライトを発光させ白色の発光型表示が行える。可動部1aが第2の傾き角度にあり可動部1b、1cが第1の傾き角度にあるときバックライト9を発光させシアン色の発光型表示が行える。可動部1a、1bが第2の傾き角度にあり可動部1cが第1の傾き角度にあるときバックライト9を発光させ青色の発光型表示が行える。全ての可動部1a〜1cが第2の傾き角度にあるとき黒色の表示が行える。可動部1a、1cが第2の傾き角度にあり可動部1bが第1の傾き角度にあるときバックライト9を発光させ緑色の発光型表示が行える。可動部1bが第2の傾き角度にあり可動部1a、1cが第1の傾き角度にあるときバックライト9を発光させマゼンタ色の発光型表示が行える。可動部1b、1cが第2の傾き角度にあり可動部1aが第1の傾き角度にあるときバックライト9を発光させ赤色の発光型表示が行える。可動部1cが第2の傾き角度にあり可動部1a、1bが第1の傾き角度にあるときバックライト9を発光させイエロー色の発光型表示が行える。
That is, when all the movable parts 1a to 1c are at the first tilt angle, the backlight is emitted, and white light emitting display can be performed. When the movable portion 1a is at the second tilt angle and the movable portions 1b and 1c are at the first tilt angle, the
次に主に本実施形態に係る変形例6の要素と効果について説明する。
Next, elements and effects of
本実施形態に係る変形例6において、可動部1a〜1cは略正三角形の各辺上に並んで備わっている。そのため例えば、可動部1d及びヒンジ8dを備える必要がなくコストが低い構成にすることができる。
In the
〔変形例7〕
次に主に本実施形態に係る変形例7の構成について図面を参照して説明する。
[Modification 7]
Next, a configuration of Modification Example 7 according to the present embodiment will be mainly described with reference to the drawings.
図57は本発明の実施形態に係る変形例7の表示素子10及び表示素子10の周りに備わった基板群7の断面図である。図57は図4の構成におけるヒンジ8a〜8dの代わりに導電性材料から成る機械的ヒンジ53a〜53dを備えている。図58は本発明の実施形態に係る変形例7の機械的ヒンジ53a〜53d及び可動部1a〜1d及び第2基板6a〜6dの立体透視斜視図である。図58を参照すれば機械的ヒンジ53a〜53dは軸孔を備え第2基板6a〜6dと連結された固定部53a1〜53d1と、固定部53a1〜53d1と分離され、該軸孔に回転可能に挿入され可動部1a〜1dと連結された軸棒53a2〜53d2とを備えている。
FIG. 57 is a cross-sectional view of the
次に主に本実施形態に係る変形例7の作動例について説明する。
Next, an operation example of
機械的ヒンジ53a〜53dは可動部1a〜1dに回転する力が加わると、軸棒53a2〜53d2が可動部1a〜1dと一緒に回転し、所謂機械構造によってヒンジ効果を達成する。可動部1a〜1dはそれぞれ機械的ヒンジ53a〜53dを回転軸として回転自在である。 When a rotational force is applied to the movable parts 1a to 1d of the mechanical hinges 53a to 53d, the shaft rods 53a2 to 53d2 rotate together with the movable parts 1a to 1d, thereby achieving a hinge effect by a so-called mechanical structure. The movable parts 1a to 1d are rotatable about the mechanical hinges 53a to 53d, respectively.
次に主に本実施形態に係る変形例7の要素と効果について説明する。 Next, elements and effects of Modification Example 7 according to the present embodiment will be mainly described.
本実施形態に係る変形例7において、表示素子10は機械的ヒンジ53a〜53dを有する。そのため例えば、機械的ヒンジ53a〜53dが機械構造を有しているため弾性が極めて少なく、可動部1a〜1dの傾き角度の保持を打ち消す力が働きにくい構成にすることができる。
In the
尚、本発明は以上の実施形態に限定されるものではなく、以下のようにしても同様に実施できるものである。 In addition, this invention is not limited to the above embodiment, It can implement similarly also as follows.
前記可動部はいかなる部分が着色されていてもよく、例えば着色された前記可動電極と透明な前記可動絶縁部から成るもので代替されてもよい。また色はいかなる色であってもよく、例えば紫色、ピンク色、蛍光色、金属光沢のある色、構造色等、若しくは他の適当な任意の色で代替されてもよい。またいかなる方向に回転する傾き角度の変化により前記表示光が入射する面積が増加してもよく、例えば少なくとも画像表示側方向と逆方向に回転する傾き角度の変化により前記表示光が入射する面積が増加するもので代替されてもよい。
またいかなる位置に備わっていてもよく、例えば略六角形の各辺上等、若しくは他の適当な任意の位置に備わっているもので代替されてもよい。またいかなる形状であってもよく、例えば略円形の板状や略八角形の板状等、若しくは他の適当な任意の形状で代替されてもよい。またいかなるものであってもよく、例えばミラー、ダイクロイックミラー、ビームスプリッター、ロングパスフィルター、ショートパスフィルター、バンドパスフィルター等、若しくは他の適当な任意のもので代替されてもよい。また何種類で、いかなる組み合わせで、いかなる順番で、何個であってもよい。
Any part of the movable part may be colored, and for example, it may be replaced with a colored movable electrode and a transparent movable insulating part. The color may be any color, and may be replaced with, for example, purple, pink, fluorescent, metallic gloss, structural color, or any other suitable color. Further, the area where the display light is incident may be increased by changing the tilt angle rotating in any direction. For example, the area where the display light is incident is changed at least by changing the tilt angle rotating in the direction opposite to the image display side direction. It may be replaced by an increase.
Further, it may be provided at any position, and for example, it may be replaced by one provided on each side of a substantially hexagonal shape or any other appropriate position. Further, it may be any shape, and may be replaced with, for example, a substantially circular plate shape, a substantially octagonal plate shape, or any other appropriate shape. It may be anything, and may be replaced by, for example, a mirror, a dichroic mirror, a beam splitter, a long pass filter, a short pass filter, a band pass filter, or any other appropriate one. Further, any number, any combination, any number, and any number may be used.
前記駆動手段はいかなるものであってもよく、例えば圧電効果、圧縮気体、形状記憶合金などによって駆動するもので代替されてもよくそれらの全体又は一部を組み合わせてもよい。 The driving means may be any one, and may be replaced with one driven by, for example, a piezoelectric effect, compressed gas, shape memory alloy, or the like, or may be combined in whole or in part.
前記第1固定電極はいかなるものであってもよく、例えばレジスト等の絶縁性材料の表面に導電性材料をめっきしたもの等、若しくは他の適当な任意のもので代替されてもよい。 The first fixed electrode may be of any type, and may be replaced with, for example, a conductive material plated on the surface of an insulating material such as a resist, or any other appropriate one.
前記ヒンジはいかなるものであってもよく、例えば弾性の無いヒンジ、内蔵若しくは表面に配置された配線を備えた絶縁性材料から成るヒンジ等、若しくは他の適当な任意のもので代替されてもよい。 The hinge may be anything, such as a non-elastic hinge, a hinge made of an insulating material with a built-in or surface-mounted wiring, etc., or any other suitable one. .
前記バックライトはいかなるものであってもよく、例えば1つ又は複数の表示素子ごとに分割されており個々にオンオフや光強度の変調が可能なもの等、若しくは他の適当な任意のもので代替されてもよい。 The backlight may be any type, for example, one or more display elements that are divided into individual display elements that can be individually turned on / off or modulated in light intensity, or any other suitable one. May be.
前記基板群及び前記透明基板は任意の要素であり必須要素ではないため備えられていなくてもよく、またいかなるものであってもよい。 The substrate group and the transparent substrate are optional elements and are not essential elements, and thus may not be provided, or may be anything.
1a :可動部
1a1 :可動電極
1a2 :可動絶縁部
1b :可動部
1b1 :可動電極
1b2 :可動絶縁部
1c :可動部
1c1 :可動電極
1c2 :可動絶縁部
1d :可動部
1d1 :可動電極
1d2 :可動絶縁部
2a :第1固定電極(駆動手段)
2b :第1固定電極(駆動手段)
2c :第1固定電極(駆動手段)
2d :第1固定電極(駆動手段)
3 :固定絶縁部
4 :第2固定電極(駆動手段)
5 :第1基板
6a :第2基板
6b :第2基板
6c :第2基板
6d :第2基板
7 :基板群
8a :ヒンジ
8b :ヒンジ
8c :ヒンジ
8d :ヒンジ
9 :バックライト
10 :表示素子
11 :表示素子アレイ
12 :透明基板
13 :第1透明導電層
14 :第1透明絶縁層
15 :第1エッチングマスク
16 :第1リフトオフマスク
17 :第2透明導電層
18 :第2透明絶縁層
19 :第1蒸着マスク
20 :第1導電性エラストマー層
21 :第2エッチングマスク
22 :第2リフトオフマスク
23 :第2導電性エラストマー層
24 :第2蒸着マスク
25 :第1犠牲層
26 :第3透明導電層
27 :第1シアン色透明絶縁層
28 :第3エッチングマスク
29 :第2犠牲層
30 :第3リフトオフマスク
31 :第4透明導電層
32 :第2シアン色透明絶縁層
33 :第3犠牲層
34 :第3蒸着マスク
35 :厚膜レジスト層
36 :フォトマスク
37a :可動カラー透明電極
37b :可動カラー透明電極
37c :可動カラー透明電極
37d :可動白色不透明電極
38a :可動絶縁ストッパー
38b :可動絶縁ストッパー
38c :可動絶縁ストッパー
38d :可動絶縁ストッパー
39a :可動電磁石
39b :可動電磁石
39c :可動電磁石
39d :可動電磁石
40a :第1固定永久磁石(駆動手段)
40b :第1固定永久磁石(駆動手段)
40c :第1固定永久磁石(駆動手段)
40d :第1固定永久磁石(駆動手段)
41 :第2固定永久磁石(駆動手段)
42a :可動永久磁石
42b :可動永久磁石
42c :可動永久磁石
42d :可動永久磁石
43a :可動カラー透明部
43b :可動カラー透明部
43c :可動カラー透明部
43d :可動白色不透明部
44 :固定透明部
45a :バイメタル(駆動手段)
45b :バイメタル(駆動手段)
45c :バイメタル(駆動手段)
45d :バイメタル(駆動手段)
46 :固定透明エレクトレット(駆動手段)
47a :可動カラー反射絶縁部
47b :可動カラー反射絶縁部
47c :可動カラー反射絶縁部
48 :黒色板
49 :正三角柱状表示素子
50 :正三角充填状表示素子アレイ
51 :三角板状固定絶縁部
52 :三角板状固定電極
53a :機械的ヒンジ
53a1 :固定部
53a2 :軸棒
53b :機械的ヒンジ
53b1 :固定部
53b2 :軸棒
53c :機械的ヒンジ
53c1 :固定部
53c2 :軸棒
53d :機械的ヒンジ
53d1 :固定部
53d2 :軸棒
100 :表示装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a: Movable part 1a1: Movable electrode 1a2: Movable insulating part 1b: Movable part 1b1: Movable electrode 1b2: Movable insulating part 1c: Movable part 1c1: Movable electrode 1c2: Movable insulating part 1d: Movable part 1d1: Movable electrode 1d2: Movable Insulating part 2a: first fixed electrode (driving means)
2b: First fixed electrode (driving means)
2c: first fixed electrode (driving means)
2d: first fixed electrode (driving means)
3: Fixed insulation part 4: 2nd fixed electrode (drive means)
5: 1st board | substrate 6a: 2nd board | substrate 6b: 2nd board | substrate 6c: 2nd board | substrate 6d: 2nd board | substrate 7: Board | substrate group 8a: Hinge 8b: Hinge 8c: Hinge 8d: Hinge 9: Backlight 10: Display element 11 : Display element array 12: transparent substrate 13: first transparent conductive layer 14: first transparent insulating layer 15: first etching mask 16: first lift-off mask 17: second transparent conductive layer 18: second transparent insulating layer 19: 1st vapor deposition mask 20: 1st conductive elastomer layer 21: 2nd etching mask 22: 2nd lift-off mask 23: 2nd conductive elastomer layer 24: 2nd vapor deposition mask 25: 1st sacrificial layer 26: 3rd transparent conductive Layer 27: first cyan transparent insulating layer 28: third etching mask 29: second sacrificial layer 30: third lift-off mask 31: fourth transparent conductive layer 32: second cyan color Transparent insulating layer 33: third sacrificial layer 34: third deposition mask 35: thick film resist layer 36: photomask 37a: movable color transparent electrode 37b: movable color transparent electrode 37c: movable color transparent electrode 37d: movable white opaque electrode 38a : Movable insulation stopper 38b: Movable insulation stopper 38c: Movable insulation stopper 38d: Movable insulation stopper 39a: Movable electromagnet 39b: Movable electromagnet 39c: Movable electromagnet 39d: Movable electromagnet 40a: First fixed permanent magnet (drive means)
40b: First fixed permanent magnet (driving means)
40c: 1st fixed permanent magnet (drive means)
40d: First fixed permanent magnet (driving means)
41: Second fixed permanent magnet (driving means)
42a: Movable permanent magnet 42b: Movable permanent magnet 42c: Movable permanent magnet 42d: Movable permanent magnet 43a: Movable color transparent part 43b: Movable color transparent part 43c: Movable color transparent part 43d: Movable white opaque part 44: Fixed transparent part 45a : Bimetal (drive means)
45b: Bimetal (driving means)
45c: Bimetal (driving means)
45d: Bimetal (driving means)
46: Fixed transparent electret (driving means)
47a: Movable color reflection insulating part 47b: Movable color reflection insulating part 47c: Movable color reflection insulating part 48: Black plate 49: Regular triangular columnar display element 50: Regular triangular filled display element array 51: Triangular plate fixed insulating part 52: Triangular plate fixed electrode 53a: mechanical hinge 53a1: fixed part 53a2: shaft bar 53b: mechanical hinge 53b1: fixed part 53b2: shaft bar 53c: mechanical hinge 53c1: fixed part 53c2: shaft bar 53d: mechanical hinge 53d1: Fixed portion 53d2: Shaft bar 100: Display device
本発明は、表示装置及び表示装置の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a display device and a method for manufacturing the display device.
従来、カラー発光型表示装置として透過型液晶ディスプレイ、CRTディスプレイ、FED、プラズマディスプレイ、有機ELディスプレイ等が知られている。透過型液晶ディスプレイは主として色が固定されたカラーフィルターに対し光の入射の有無を変調する構造である。またCRTディスプレイとFEDは主としていずれも色が固定された蛍光体に対し電子の入射の有無を変調する構造である。またプラズマディスプレイは主として色が固定された蛍光体に対し紫外線の入射の有無を変調する構造である。有機ELディスプレイは主として色が固定された発光層の発光の有無を変調する構造である。 Conventionally, transmissive liquid crystal displays, CRT displays, FEDs, plasma displays, organic EL displays and the like are known as color light emitting display devices. A transmissive liquid crystal display mainly has a structure for modulating the presence or absence of light incident on a color filter having a fixed color. Both the CRT display and the FED have a structure that modulates whether or not electrons are incident on a phosphor having a fixed color. The plasma display mainly has a structure that modulates the presence or absence of the incidence of ultraviolet rays on a phosphor having a fixed color. An organic EL display mainly has a structure for modulating the presence or absence of light emission of a light emitting layer having a fixed color.
従ってこれらはいずれも最小の1表示素子において黒色又は他の1色の2色しか表示できない。例として1つのピクセルに赤色、緑色、青色の3種類の表示素子を用意した場合、例えば赤色を表現する場合赤色を発光しそれ以外の2つの表示素子を黒色にして1つのピクセルで赤色を表現するため輝度及び開口率及び色再現能力が低い。他のカラーも同様である。また例えば赤色緑色青色全てを発光させ白色を表現するため、白色の輝度が低くコントラストも低い。また3つの表示素子を合わせて1つのピクセルを構成するため表示素子の3倍の大きさのピクセルによる表示となり、解像度が低い。またさらに透過型液晶ディスプレイにおいては光透過率40%程度である偏光板を用いるので光利用効率が低いためさらに輝度も低く部品点数も多い。尚これらは発光型の表示を行う。 Therefore, both of these can display only two colors of black or other one color in the smallest one display element. For example, when three types of display elements of red, green, and blue are prepared for one pixel, for example, when expressing red, red is emitted and the other two display elements are made black to express red with one pixel. Therefore, luminance, aperture ratio, and color reproduction ability are low. The same applies to the other colors. In addition, for example, since all red, green, and blue are emitted to express white, the brightness of white is low and the contrast is low. In addition, since the three display elements are combined to form one pixel, display is performed with pixels that are three times as large as the display elements, and the resolution is low. Further, in the transmissive liquid crystal display, since a polarizing plate having a light transmittance of about 40% is used, the light utilization efficiency is low, so that the luminance is low and the number of parts is large. These display a light-emitting display.
最近では視認性が良く低消費電力という特徴を備えた反射型の表示を行うカラー反射型表示装置の研究が盛んであり、電気泳動方式、トナー泳動方式、ツイストボール方式、双安定型ネマテック液晶方式等が知られている。これらは主としていずれもカラーの表示においては色の固定されたカラー粒子、若しくは色の固定されたカラーフィルターに対し反射光の入射の有無を変調する構造である。 Recently, research on color reflective display devices that perform reflective display with high visibility and low power consumption has been actively conducted. Electrophoresis method, toner migration method, twist ball method, bistable nematic liquid crystal method Etc. are known. All of these are structures that modulate the presence or absence of incident reflected light to color particles with fixed colors or color filters with fixed colors in color display.
従ってこれらはいずれも最小の1表示素子において黒色又は他の1色、若しくは白色又は他の1色の2色しか表示できない。例として1つのピクセルに赤色/黒色、緑色/黒色、青色/黒色の3種類の表示素子を用意した場合、例えば赤色を表現する場合赤色を反射しそれ以外の2つの表示素子を黒色にして1つのピクセルで赤色を表現するため反射率及び開口率及び色再現能力が低い。他のカラーも同様である。また例えば赤色緑色青色全てを反射させ白色を表現するため、白色の反射率が低くコントラストも低い。また3つの表示素子を合わせて1つのピクセルを構成するため表示素子の3倍の大きさのピクセルによる表示となり、解像度が低い。またさらに双安定型ネマテック液晶方式においては光透過率40%程度である偏光板を用いるので光利用率が低いためさらに反射率が低く部品点数も多い。 Accordingly, both of these can display only two colors of black or another color, or white or another color in the smallest one display element. For example, when three types of display elements of red / black, green / black, and blue / black are prepared for one pixel, for example, when expressing red, red is reflected and the other two display elements are made black. Since one pixel represents red, the reflectance, aperture ratio, and color reproduction ability are low. The same applies to the other colors. In addition, for example, since all red, green, and blue are reflected to express white, the reflectance of white is low and the contrast is low. In addition, since the three display elements are combined to form one pixel, display is performed with pixels that are three times as large as the display elements, and the resolution is low. Further, in the bistable nematic liquid crystal system, since a polarizing plate having a light transmittance of about 40% is used, the light utilization rate is low, so that the reflectance is further low and the number of parts is large.
また、カラー反射型表示装置として光干渉方式も知られているが、これは主としてカラーの表示においては最小の1表示素子が固定された2値に変調可能な薄膜と反射膜の距離により反射光を干渉させ白色及びカラー若しくは黒色の2色に変調する構造である。 An optical interference system is also known as a color reflection type display device. This is mainly because, in color display, the reflected light is reflected by the distance between a thin film that can be modulated to a binary value with a minimum one display element fixed and the reflection film. Is a structure that modulates the light into two colors of white and color or black.
カラーを表現する反射光の波長が増幅するためカラー粒子やカラーフィルターを使った場合よりも反射率に勝るが、やはり最小の1表示素子において黒色又は他の1色の2色しか表示できない。例として1つのピクセルに赤色、緑色、青色の3種類の表示素子を用意した場合、例えば赤色を表現する場合赤色を反射しそれ以外の2つの表示素子を黒色にして1つのピクセルで赤色を表現する。赤色の表示素子だけで仮に100%の反射率を達成したとしても、そもそも赤色の表示素子は3分の1の面積しかなく開口率が低いため、1つのピクセルあたり3分の1より高い反射率を達成することができない。当然色再現能力も低い。他のカラーも同様である。また3つの表示素子を合わせて1つのピクセルを構成するため表示素子の3倍の大きさのピクセルによる表示となり、解像度が低い。反射型表示装置において反射率は表示素子への外光入射面積に略比例するため、表示素子の色が3分割されたことに起因して以上のカラー反射型表示装置は単色の反射率が3分の1以下に限られてくる。 Since the wavelength of the reflected light that expresses the color is amplified, the reflectance is better than when color particles or color filters are used, but only the black or the other one color can be displayed on the smallest display element. For example, when three types of display elements of red, green, and blue are prepared for one pixel, for example, when expressing red, red is reflected and the other two display elements are made black to express red with one pixel. To do. Even if 100% reflectivity is achieved with only the red display element, the red display element has an area of only one third and a low aperture ratio, so the reflectivity is higher than one third per pixel. Cannot be achieved. Naturally the color reproduction ability is also low. The same applies to the other colors. In addition, since the three display elements are combined to form one pixel, display is performed with pixels that are three times as large as the display elements, and the resolution is low. In the reflective display device, the reflectance is substantially proportional to the area of incident external light on the display element. Therefore, the color reflective display device described above has a single color reflectance of 3 because the color of the display element is divided into three. It is limited to less than 1 / minute.
最小の1表示素子において3色以上が表示できるカラー反射型表示装置としてコレステリック液晶方式、ゲスト−ホスト型液晶方式、ECB型液晶方式等が知られている。これらの内コレステリック液晶方式は、棒状分子からなる螺旋構造を有し、螺旋ピッチが光学波長オーダーの場合には特定波長付近の可視光を選択的に反射するコレステリック液晶を利用して表示を変調する構造である。ゲスト−ホスト型液晶方式は、二色性色素を溶媒である液晶中へ溶解させ、液晶分子配向を電界で制御し色素分子の配向方向を同時に変化させ二色性色素における吸光係数の異方性を利用して表示を変調する構造である。ECB型液晶方式は、液晶分子への印加電圧によってリタデーションを変化させ、位相差フィルムとの組合せによる複屈折効果により表示色を変調する構造である。 Cholesteric liquid crystal type, guest-host type liquid crystal type, ECB type liquid crystal type and the like are known as color reflection type display devices capable of displaying three or more colors in one minimum display element. These cholesteric liquid crystal systems have a helical structure composed of rod-like molecules, and modulate the display using cholesteric liquid crystals that selectively reflect visible light near a specific wavelength when the helical pitch is in the optical wavelength order. Structure. In the guest-host type liquid crystal system, the dichroic dye is dissolved in the liquid crystal that is the solvent, the liquid crystal molecular orientation is controlled by the electric field, and the orientation direction of the dye molecules is changed at the same time, and the anisotropy of the extinction coefficient in the dichroic dye This is a structure that modulates the display by using. The ECB type liquid crystal system has a structure in which the retardation is changed by a voltage applied to liquid crystal molecules and the display color is modulated by a birefringence effect in combination with a retardation film.
しかしコレステリック液晶方式、ゲスト−ホスト型液晶方式においてはフルカラーを表示するためには単色の液晶層を3枚分積層する必要があり反射率が低くなってしまう。またECB型液晶方式は光透過率40%程度である偏光板を用いるため反射率が低くさらに部品点数が多い。反射型表示装置においては表示光量が外光量に依存するため特に以上のような反射率の低さは大変大きな問題である。 However, in the cholesteric liquid crystal type and the guest-host type liquid crystal type, in order to display full color, it is necessary to laminate three monochromatic liquid crystal layers, resulting in low reflectance. In addition, since the ECB type liquid crystal system uses a polarizing plate having a light transmittance of about 40%, the reflectance is low and the number of parts is large. In the reflective display device, since the display light amount depends on the external light amount, the low reflectance as described above is a very big problem.
一方、最小の1表示素子において3色以上が表示でき、反射率が高いカラー反射型表示装置として機械式マトリックス方式が知られている。これは主として1画素が1辺数センチ程度の立方体で構成されており、その4面に4種の色を付け、残りの2面を軸として回転させる構造である。また特開昭56-150786(権利抹消)に示された方式も知られており、これは画素を立方体ではなくペレット(板)状にし、複数の色のペレットを複数重ね、さらにこれらを階段状に重ねた画面にすることにより4色以上の表示をする構造である。しかしこれらはいずれも構造が複雑なので小型化には不向きであるといわれており、主に看板や広場の掲示板のような大型表示板を対象としたものである。 On the other hand, a mechanical matrix system is known as a color reflection type display device that can display three or more colors in one minimum display element and has a high reflectance. This is a structure in which one pixel is mainly composed of a cube having a side of several centimeters, and four colors are given to the four surfaces, and the other two surfaces are rotated as axes. In addition, the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 56-150786 (erasure of rights) is also known, in which pixels are formed in pellets (plates) instead of cubes, a plurality of pellets of multiple colors are stacked, and these are stepped. It is a structure that displays four or more colors by making the screen overlapped. However, these are all said to be unsuitable for downsizing due to their complicated structures, and are mainly intended for large display boards such as billboards and bulletin boards in plazas.
小型化が可能で最小の1表示素子において3色以上が表示でき、反射率が高い反射型表示装置として特許文献1に示される可動フィルム方式が知られている。これは主として白色固定部と、白色固定部に出し入れ可能なシアン色、マゼンタ色、イエロー色のカラーフィルムと、カラーフィルムの表面に対して垂直にカラーフィルムを支える片持ち梁状態の支持体を有し、この支持体を曲げることによりカラーフィルムを白色固定部から露出或いは隠すように駆動する構造である。
A movable film system shown in
可動フィルム方式は小型化が可能で最小の1表示素子において白色、黒色、シアン色、マゼンタ色、イエロー色、赤色、青色、緑色が表示でき、白色やカラーにおいても反射率や開口率や色再現能力が高くコントラストも高い。また複数の表示素子で1ピクセルを構成するよりも高解像度であろう。しかし支持体を曲げてフィルムを駆動し易くするためには支持体を1表示素子の10から100倍の長さにする必要があり、結果表示画面に対して垂直に厚くなり薄型化が困難である。またそれゆえフラットな形状にならず、集積化して製造することが困難である。
The movable film system can be miniaturized and can display white, black, cyan, magenta, yellow, red, blue, and green on the smallest single display element, and reflectivity, aperture ratio, and color reproduction in white and color. High ability and high contrast. In addition, the resolution may be higher than that of a single pixel composed of a plurality of display elements. However, in order to bend the support to facilitate driving the film, it is necessary to make the
一方、特許文献1の(第14、15段落、図32)に示される方式は薄型化が可能である。これは主として電極のついた可動部を固定された電極との間で、静電気力によって動かし、2色の色を表示できるようになっている。すなわち、可動部の裏表に異なる色を塗布しておき、また、固定電極の方にも色を塗布しておき、可動部を動かすことによって2色の表示をする。可動部の片面及び固定電極の一方をアルミ薄膜による鏡面にしておいてもよい。 On the other hand, the method shown in Patent Document 1 (14th and 15th paragraphs, FIG. 32) can be thinned. In this method, a movable part with electrodes is moved between a fixed electrode and an electrostatic force by an electrostatic force so that two colors can be displayed. In other words, different colors are applied to the front and back of the movable part, and colors are also applied to the fixed electrodes, and two colors are displayed by moving the movable part. One side of the movable part and one of the fixed electrodes may be mirrored with an aluminum thin film.
この方式だと実質1表示素子の固定電極若しくは可動部の長さしか表示画面に対して垂直に厚くならないので薄型化が可能である。ところが、この方式は最小の1表示素子において2色、あるいは可動部を2枚にすることにより3色の表示をすることしかできない。例として赤色/緑色/青色の3色の表示が可能な1種類の表示素子を用意した場合、白色、黒色を表示できずコントラストが極めて低い。 With this method, only the length of the fixed electrode or the movable portion of one display element becomes thicker perpendicular to the display screen, so that the thickness can be reduced. However, this method can display only three colors by using two colors or two movable parts in one minimum display element. For example, when one type of display element capable of displaying three colors of red / green / blue is prepared, white and black cannot be displayed and the contrast is extremely low.
もう1つの例として1つのピクセルに赤色/白色/黒色、緑色/白色/黒色、青色/白色/黒色の3色の表示が可能な3種類の表示素子を用意した場合、赤色、緑色、青色を表現することは可能であるが例えば赤色を表現する場合赤色を反射しそれ以外の2つの表示素子を白色又は黒色にして1つのピクセルで赤色を表現するため開口率及び色再現能力が低い。緑色、青色も同様である。また以上のカラーを表示する場合3つの表示素子を合わせて1つのピクセルを構成するため表示素子の3倍の大きさのピクセルによる表示となり、解像度が低い。またこの場合3種類の表示素子を用意するためその分製造工程も複雑である。 As another example, when three types of display elements capable of displaying three colors of red / white / black, green / white / black, and blue / white / black are prepared in one pixel, red, green, and blue are displayed. Although it is possible to express, for example, when expressing red, the red is reflected and the other two display elements are made white or black to express red with one pixel, so the aperture ratio and the color reproduction ability are low. The same applies to green and blue. Further, when displaying the above color, one pixel is formed by combining the three display elements, so that the display is performed with pixels three times as large as the display elements, and the resolution is low. In this case, since three types of display elements are prepared, the manufacturing process is complicated accordingly.
以上の問題点を整理する。従前のカラー発光型表示装置においては輝度、開口率、色再現能力、コントラスト、解像度が低い。透過型液晶ディスプレイに至ってはさらに光利用効率が低いため輝度も低く部品点数も多い。カラー反射型表示装置において、カラー粒子若しくはカラーフィルターを用いた方式は反射率、開口率、色再現能力、コントラスト、解像度が低い。双安定型ネマテック液晶方式に至ってはさらに光利用効率が低いため反射率も低く部品点数も多い。光干渉方式においては反射率、開口率、色再現能力、解像度が低い。コレステリック液晶方式、ゲスト−ホスト型液晶方式、ECB型液晶方式においては反射率が低い。またECB型液晶方式に至ってはさらに光利用率が低く部品点数も多い。
機械式マトリックス方式や特開昭56-150786の方式においては小型化に不向きである。可動フィルム方式においては薄型化が困難であり、集積化して製造することが困難である。特許文献1の(第14、15段落、図32)の方式においては1表示素子において4色以上の表示ができず、また白色、黒色を表示できずコントラストが極めて低いか若しくは、開口率や色再現能力や解像度が低く製造工程が複雑であるかのいずれかである。
Sort out the above problems. Conventional color light emitting display devices have low luminance, aperture ratio, color reproduction capability, contrast, and resolution. In the case of a transmissive liquid crystal display, since the light use efficiency is low, the luminance is low and the number of parts is large. In a color reflective display device, a method using color particles or a color filter has low reflectance, aperture ratio, color reproduction capability, contrast, and resolution. The bistable nematic liquid crystal system has a lower reflectivity and a higher number of parts due to its lower light utilization efficiency. The light interference method has low reflectivity, aperture ratio, color reproduction capability, and resolution. In the cholesteric liquid crystal system, guest-host liquid crystal system, and ECB liquid crystal system, the reflectance is low. Further, the ECB type liquid crystal system has a lower light utilization rate and a larger number of parts.
The mechanical matrix method and the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-150786 are not suitable for downsizing. In the movable film system, it is difficult to reduce the thickness, and it is difficult to integrate and manufacture. In the method of Patent Document 1 (14th, 15th paragraph, FIG. 32), one display element cannot display four or more colors, and white and black cannot be displayed, and the contrast is extremely low, or the aperture ratio or color Either the reproducibility or resolution is low and the manufacturing process is complicated.
本発明は上述のような問題点を勘案して案出されたものであり、輝度、開口率、色再現能力、コントラスト、解像度、光利用効率が高いカラー発光型表示か、若しくは反射率、開口率、色再現能力、コントラスト、解像度、光利用効率が高く、1表示素子において4色以上の表示が可能なカラー反射型表示のいずれかが可能であって、部品点数が少なく、小型化、薄型化が容易であり集積化して製造することが容易で、製造工程が単純な表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been devised in view of the above-described problems, and is a color light emitting display with high luminance, aperture ratio, color reproduction capability, contrast, resolution, and light utilization efficiency, or reflectance, aperture. High color rate, color reproducibility, contrast, resolution, light utilization efficiency, and any color reflective display that can display 4 colors or more on a single display element is possible. An object of the present invention is to provide a display device that can be easily manufactured, integrated and manufactured, and has a simple manufacturing process.
又さらに、本発明は配線が単純な表示装置を提供することを目的とする。Still another object of the present invention is to provide a display device with simple wiring.
本発明は上記目的を達成するため、表示素子を複数配列して成る表示画面を備えた表示装置であって、各前記表示素子は、傾き角度の変化により表示光が入射する面積が変調する、それぞれが前記表示画面に少なくとも平行な3以上の方向に備わり異なった波長帯域の前記表示光を反射又は吸収する複数の、可動電極を有する可動部と、少なくとも表示画面に平行で異なる層に配置された配線に接続されたそれぞれが前記表示画面に少なくとも平行な3以上の方向に備わった複数の第1固定電極と、少なくとも画像表示側方向に備わった、少なくとも透明な第2固定電極と、前記可動部を回転させて傾き角度を変調させることが可能な駆動手段と、を備え前記駆動手段により前記可動部に前記表示光が入射する面積を変調させて前記可動部に反射又は吸収させる前記表示光の波長帯域を変調させて表示を変調することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is a display device including a display screen in which a plurality of display elements are arranged, and each display element modulates an area on which display light is incident according to a change in tilt angle. A plurality of movable parts each having movable electrodes that reflect or absorb the display light in different wavelength bands provided in at least three directions parallel to the display screen, and are arranged in different layers at least parallel to the display screen. A plurality of first fixed electrodes each provided in three or more directions parallel to the display screen, at least a transparent second fixed electrode provided at least in the image display side direction, and the movable Driving means capable of modulating the tilt angle by rotating the part, and modulating the area where the display light is incident on the movable part by the driving means to the movable part Morphism or a wavelength band of the absorbed causes the display light is modulated, characterized in that to modulate the display.
また本発明は、可動部をエッチンング又はリフトオフ又はマスク蒸着により形成することを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the movable part is formed by etching, lift-off or mask vapor deposition.
ここで、表示光とは表示するための光を意味するものである。例えば外光、バックライト光を含む。 Here, display light means light for display. For example, it includes outside light and backlight light.
従って請求項1に記載の発明によれば、前記表示装置は前記表示光を反射した光、若しくは前記表示光のうち吸収されなかった光によって表示を行うことが可能ため、前記駆動手段が前記可動部に反射又は吸収させる前記表示光の波長帯域を変調させることにより表示の変調が可能である。 Therefore, according to the first aspect of the present invention, since the display device can perform display by the light reflected from the display light or the light not absorbed in the display light, the driving means is movable. The display can be modulated by modulating the wavelength band of the display light reflected or absorbed by the part.
このとき、前記可動部は傾き角度の変調により表示光が入射する面積が変調するため、例えば前記可動部への表示光の入射を減少させて別の前記可動部への表示光の入射を増加させることができてどの前記可動部に表示光を入射させるかを選ぶことができるため最小の1表示素子において多くの色の表示が可能な構成にすることができる。 At this time, since the area where the display light is incident on the movable part is modulated by modulating the tilt angle, for example, the incidence of the display light on the movable part is decreased to increase the incidence of the display light on another movable part. Since it is possible to select which movable portion the display light is incident on, it is possible to provide a configuration in which many colors can be displayed with the smallest one display element.
また、各前記表示素子は3以上の方向に備った前記可動部を有するため、例えば前記可動部を位相次元2の2次元図形の辺上に備えることができてスペースを効率よく使うことができて多くの前記可動部を備えることができるため最小の1表示素子において多くの色の表示が可能な構成にすることができる。また例えば最小の1表示素子に3以上の多くの前記可動部を備えることができるため最小の1表示素子において多くの色の表示が可能な構成にすることができる。
Moreover, since each said display element has the said movable part prepared in three or more directions, the said movable part can be provided on the edge | side of the two-dimensional figure of
また、前記駆動手段は前記可動部を回転させて傾き角度を変調させることが可能であるため、例えば少ないスペースに前記可動部を備えることができて最小の1表示素子に多くの前記可動部を備えることができるため最小の1表示素子において多くの色の表示が可能な構成にすることができる。また例えば少ないスペースに前記可動部を備えることができるため前記表示画面に対して垂直に厚くならない構成にすることができる。また例えば回転させるため単純な構成にすることができる。 Further, since the driving means can modulate the tilt angle by rotating the movable part, for example, the movable part can be provided in a small space, and a large number of the movable parts can be provided in one minimum display element. Since it can be provided, a structure capable of displaying many colors in the smallest one display element can be obtained. For example, since the movable part can be provided in a small space, it can be configured so as not to be thickly perpendicular to the display screen. Further, for example, since it is rotated, a simple configuration can be achieved.
また、前記第1固定電極は少なくとも表示画面に平行で異なる層に配置された配線に接続されているため、少なくとも表示画面に平行で異なる層に配置された配線を含む構成にすることができる。In addition, since the first fixed electrode is connected to wiring disposed at a different layer parallel to at least the display screen, the first fixed electrode can include at least wiring disposed at a different layer parallel to the display screen.
上述したように本発明に係る表示装置によれば最小の1表示素子において多くの色の表示が可能な構成にすることができるため輝度、開口率、色再現能力、コントラスト、解像度、光利用効率が高いカラー発光型表示か、若しくは反射率、開口率、色再現能力、コントラスト、解像度、光利用効率が高く、1表示素子において4色以上の表示が可能なカラー反射型表示のいずれかが可能で、部品点数が少なく、製造工程が単純な構成にすることができる。また単純な構成にすることができるため小型化が容易な構成にすることができる。また表示画面に対して垂直に厚くならない構成にすることができるため薄型化が容易であり集積化して製造することが容易な構成にすることができる。また少なくとも表示画面に平行で異なる層に配置された配線を含むため配線が単純な構成にすることができる。 As described above, the display device according to the present invention can be configured to display a large number of colors with a minimum of one display element, so that luminance, aperture ratio, color reproduction capability, contrast, resolution, and light utilization efficiency are achieved. High color light emitting display or high reflectance, aperture ratio, color reproducibility, contrast, resolution, light use efficiency, and color reflective display that can display 4 colors or more in one display element. Thus, the number of parts is small and the manufacturing process can be simplified. In addition, since the configuration can be simple, the configuration can be easily reduced in size. In addition, since it can be configured so as not to be thick perpendicular to the display screen, it can be easily reduced in thickness and can be easily integrated and manufactured. In addition, since the wiring includes at least wirings that are parallel to the display screen and arranged in different layers, the wirings can be made simple.
以下、本発明の実施の態様について図面を用いて詳細に説明する。但し本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って本発明は以下に示す実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。尚以下に説明する本発明の構成において同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用いその繰り返しの説明は省略する。尚全ての図において実線の矢印は本発明における表示装置の画像表示側を示している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following description, and it will be easily understood by those skilled in the art that modes and details can be variously changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, the present invention should not be construed as being limited to the description of the embodiments below. Note that in the structure of the present invention described below, the same portions or portions having similar functions are denoted by the same reference numerals in different drawings, and description thereof is not repeated. In all of the drawings, the solid arrow indicates the image display side of the display device according to the present invention.
以下、図1〜図5を参照して本実施形態の構成について説明する。 Hereinafter, the configuration of the present embodiment will be described with reference to FIGS.
図5は本発明の実施形態における表示装置100の概略全体配置図である。図5を参照すれば、本発明に係る表示装置100は透明基板12と、透明基板12の画像表示側と逆側に形成した略正方柱状の表示素子10がマトリクス状に複数並んで備わった表示素子アレイ11と、表示素子10同士の隙間を埋めて画像表示側に積層される基板群7と、表示素子アレイ11の画像表示側と逆側に形成した白色光を発する光強度が変調可能なバックライト9とを備えている。
FIG. 5 is a schematic overall layout diagram of the
図1は表示素子10の立体透視斜視図である。図2は表示素子10の立体透視分離斜視図である。図1及び図2を参照すれば表示素子10は、略正方形の各辺上に並んで備わった内側の側部である可動部1a〜1dと、それらを囲む1回り大きい略正方形の各辺上に並んで備わった外側の側部であり導電性材料から成る第1固定電極2a〜2dで囲まれており、また可動部1a〜1dの画像表示側方向の辺端に接続されたエラストマー材料から成るヒンジ8a〜8dを備えている。ヒンジ8a〜8dは導電性エラストマー材料又は絶縁性エラストマー材料のいずれから成ってもよい。また表示素子10は画像表示側の底部に略正方形の板状の透明絶縁性材料から成る固定絶縁部3を、固定絶縁部3のさらに画像表示側に略正方形の板状の透明導電性材料から成る第2固定電極4を備えている。
FIG. 1 is a three-dimensional perspective view of the
図3は表示素子10及び表示素子10の周りに備わった基板群7の画像表示側方向からの正面透視図である。図4は表示素子10及び表示素子10の周りに備わった基板群7の断面図である。尚、図4の図Iは図3における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図4の図IIは図3における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。図4を参照すれば基板群7は画像表示側から順に積層された第1基板5、第2基板6a〜6dを備えている。また、固定絶縁部3と第2固定電極4は第1基板5に接続されており、第2固定電極4は第1基板5に内蔵若しくは表面に配置された配線(図示せず)によって電源(図示せず)に電気的に接続されている。また、可動部1a〜1dは透明導電性材料から成る可動電極1a1〜1d1と、可動電極1a1〜1d1の第1固定電極2a〜2d側に備えられたシアン色、マゼンタ色、イエロー色の透明絶縁性材料及び白色の不透明絶縁性材料から成る可動絶縁部1a2〜1d2を備えている。可動電極1a1〜1d1と可動絶縁部1a2〜1d2はヒンジ8a〜8dによって第2基板6a〜6dに接続されている。尚可動電極1a1〜1d1は導電性エラストマー材料から成るヒンジ8a〜8d、又は絶縁性エラストマー材料から成るヒンジ8a〜8dに内蔵若しくは表面に配置された配線(図示せず)と、第2基板6a〜6dに内蔵若しくは表面に配置された配線(図示せず)によって電源に電気的に接続されている。また第1固定電極2a〜2dは第2基板6a〜6dに内蔵若しくは表面に配置された配線(図示せず)によって電源に電気的に接続されている。
FIG. 3 is a front perspective view of the
可動部1a〜1dは固定された根元であるヒンジ8a〜8dを回転軸として表示画面に対して少なくとも垂直又は少なくとも平行に回転自在な所謂片持ち梁状態になっている。そして可動部1a〜1dは表示素子10の表示画面に少なくとも平行な4方の側部に備わった、面積の広い面が表示画面と垂直な傾き角度に回転自在であり、この傾き角度を第1の傾き角度と表記する。また可動部1a〜1dは第1の傾き角度から画像表示側方向に回転することによって表示素子10の画像表示側の底部に備わった、面積の広い面が表示画面と平行な傾き角度に回転自在であり、この傾き角度を第2の傾き角度と表記する。可動部1a〜1dは第1の傾き角度において表示光入射面積が減少し、第2の傾き角度において表示光入射面積が増加する。
The movable portions 1a to 1d are in a so-called cantilever state that can rotate at least perpendicularly or at least parallel to the display screen with the hinges 8a to 8d, which are fixed bases, as rotation axes. The movable portions 1a to 1d are provided on at least four sides parallel to the display screen of the
尚第1固定電極2a〜2d及び第2固定電極4等が本発明の実施形態における駆動手段に相当する。
The first fixed electrodes 2a to 2d, the second
以下、図1、図6〜図34を参照して以上のように構成される本実施形態の作動について説明する。 Hereinafter, the operation of this embodiment configured as described above will be described with reference to FIGS. 1 and 6 to 34.
まず主に本実施形態の可動部1a〜1dの作動例について図面を参照して説明する。 First, an operation example of the movable parts 1a to 1d of the present embodiment will be described with reference to the drawings.
図21、図22、図23は可動部1a〜1d及び第1固定電極2a〜2d及び固定絶縁部3及び第2固定電極4の立体透視斜視図である。図9、図6は表示素子10及び表示素子10の周りに備わった基板群7の断面図である。図9の図I、図Ia、図Iab、図Iabc及び図6は図3における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図9の図II、図IIa、図IIab、図IIabcは図3における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。
21, 22, and 23 are three-dimensional perspective views of the movable portions 1 a to 1 d and the first fixed electrodes 2 a to 2 d, the fixed insulating
まず例として可動部1aを第1の傾き角度に保持させる作動について説明する。図1、図I、図IIは全ての可動部1a〜1dが第1の傾き角度にあるときを示している。このとき例えば、可動電極1a1と第1固定電極2aに逆の極性の電圧が継続して十分に印加されれば可動電極1a1と第1固定電極2aの間で可動絶縁部1a2をはさんでコンデンサを形成するため、その後電圧の印加を止めても可動部1aは第1の傾き角度を保持しうる。 First, as an example, an operation for holding the movable portion 1a at the first tilt angle will be described. 1, FIG. I, and FIG. II show when all the movable parts 1a to 1d are at the first tilt angle. At this time, for example, if a voltage of opposite polarity is continuously applied sufficiently to the movable electrode 1a1 and the first fixed electrode 2a, the capacitor is interposed between the movable electrode 1a1 and the first fixed electrode 2a with the movable insulating portion 1a2 interposed therebetween. Therefore, the movable portion 1a can maintain the first tilt angle even if the application of the voltage is stopped thereafter.
ここで可動電極1a1は長さc、幅lで第1固定電極2aと対向していると考え、可動絶縁部1a2の厚みをa、可動電極1a1の電圧をv1、第1固定電極2aの電圧をv2、可動絶縁部1a2の誘電率をε1とすると、このときのコンデンサによる保持力F1は数式1によって求められる。
Here believed movable electrode 1a1 faces the first fixed electrodes 2a length c, the width l, the thickness of the movable insulating portion 1a2 a, the voltage of the movable electrode 1a1 v 1, the first fixed electrode 2a When the voltage is v 2 and the dielectric constant of the movable insulating portion 1a2 is ε 1 , the holding force F 1 by the capacitor at this time can be obtained by
次に例として可動部1aを第1の傾き角度から第2の傾き角度へ回転させる作動について説明する。このとき例えば、電源から可動電極1a1と第1固定電極2aに同じ極性の電圧が印加され第2固定電極4に可動電極1a1と逆の極性の電圧が印加されれば静電気力によって可動部1aと第1固定電極2aに斥力が発生し、可動部1aと第2固定電極4に引力が発生する。するとヒンジ8aが弾性変形により屈曲し、可動部1aはヒンジ8aを回転軸として画像表示側方向に向かって回転して第2固定電極4に接近し第2の傾き角度に回転しうる。
Next, the operation | movement which rotates the movable part 1a from a 1st inclination angle to a 2nd inclination angle as an example is demonstrated. At this time, for example, if a voltage having the same polarity is applied from the power source to the movable electrode 1a1 and the first fixed electrode 2a and a voltage having the opposite polarity to the movable electrode 1a1 is applied to the second
図6は可動部1aが第1の傾き角度と第2の傾き角度の中間にあるときを示している。ここでは可動電極1a1と第2固定電極4が形成するコンデンサについて考える。ここで第2固定電極4と対向している可動電極1a1のヒンジ8aからの距離をx、幅をl、固定絶縁部3の厚みをb、空気中の誘電率をε0、固定絶縁部3の誘電率をε2、可動部1aと第1固定電極2aとのなす角度をθ、弾性変形により屈曲するヒンジ8aのたわみ量すなわち可動電極1a1と固定絶縁部3との最短距離をd1とする。ここでdxを微小な距離とすると、xからx+dxまでの微小コンデンサの静電容量C1(x)dxは数式2によって求められる。
FIG. 6 shows the time when the movable portion 1a is in the middle of the first tilt angle and the second tilt angle. Here, a capacitor formed by the movable electrode 1a1 and the second
ここで可動電極1a1は長さcで第2固定電極4と対向していると考え、可動電極1a1の電圧をv3、第2固定電極4の電圧をv4とすると、可動電極1a1と第2固定電極4が形成するコンデンサの静電エネルギーW1は数式3によって求められる。
Here, assuming that the movable electrode 1a1 has a length c and is opposed to the second
従って可動電極1a1と第2固定電極4が形成するコンデンサによって発生する可動部1aのθあたりのトルクT1(θ)は数式4によって求められる。
Therefore, the torque T 1 (θ) per θ of the movable portion 1a generated by the capacitor formed by the movable electrode 1a1 and the second
次に例として可動部1aを第2の傾き角度に保持させる作動について説明する。図21、図Ia、図IIaは可動部1aが第2の傾き角度にあり可動部1b、1c、1dが第1の傾き角度にあるときを示している。このとき例えば、可動電極1a1と第2固定電極4に逆の極性の電圧が継続して十分に印加されれば可動電極1a1と第2固定電極4の間で固定絶縁部3をはさんでコンデンサを形成するため、その後電圧の印加を止めても可動部1aは第2の傾き角度を保持しうる。
Next, the operation | movement which hold | maintains the movable part 1a to a 2nd inclination angle as an example is demonstrated. FIGS. 21, Ia, and IIa illustrate the case where the movable portion 1a is at the second inclination angle and the movable portions 1b, 1c, and 1d are at the first inclination angle. At this time, for example, if a voltage having a reverse polarity is continuously applied to the movable electrode 1a1 and the second
ここで可動電極1a1は長さc、幅lで第2固定電極4と対向していると考え、可動電極1a1の電圧をv5、第2固定電極4の電圧をv6とすると、電圧v5と電圧v3は同じ極性であることが望ましく、このときのコンデンサによる保持力F2は数式5によって求められる。
Here, assuming that the movable electrode 1a1 has a length c and a width l and is opposed to the second
次に例として可動部1aを第2の傾き角度から第1の傾き角度へ回転させる作動について説明する。このとき例えば、電源から可動電極1a1と第1固定電極2aに逆の極性の電圧が印加され第2固定電極4に可動電極1a1と同じ極性の電圧が印加されれば静電気力によって可動部1aと第1固定電極2aに引力が発生し、可動部1aと第2固定電極4に斥力が発生する。するとヒンジ8aが弾性変形により屈曲し、可動部1aはヒンジ8aを回転軸として表示画面に対して平行方向に向かって回転して第1固定電極2aに接近し第1の傾き角度に回転しうる。
Next, as an example, an operation for rotating the movable portion 1a from the second tilt angle to the first tilt angle will be described. At this time, for example, if a voltage having the opposite polarity is applied from the power source to the movable electrode 1a1 and the first fixed electrode 2a and a voltage having the same polarity as the movable electrode 1a1 is applied to the second
ここでは可動電極1a1と第1固定電極2aが形成するコンデンサについて考える。こここで第2固定電極4と対向している可動電極1a1のヒンジ8aからの距離をx、幅をl、弾性変形により屈曲するヒンジ8aのたわみ量すなわち第1固定電極2aと可動絶縁部1a2との最短距離をd2とする。ここでdxを微小な距離とすると、xからx+dxまでの微小コンデンサの静電容量C2(x)dxは数式6によって求められる。
Here, a capacitor formed by the movable electrode 1a1 and the first fixed electrode 2a is considered. Here, the distance from the hinge 8a of the movable electrode 1a1 facing the second
ここで可動電極1a1は長さcで第1固定電極2aと対向していると考え、可動電極1a1の電圧をv7、第1固定電極2aの電圧をv8とすると、可動電極1a1と第1固定電極2aが形成するコンデンサの静電エネルギーW2は数式7によって求められる。
Here, assuming that the movable electrode 1a1 has a length c and is opposed to the first fixed electrode 2a, and the voltage of the movable electrode 1a1 is v 7 and the voltage of the first fixed electrode 2a is v 8 , the movable electrode 1a1 and the first fixed electrode 2a The electrostatic energy W 2 of the capacitor formed by one fixed electrode 2 a is obtained by
従って可動電極1a1と第1固定電極2aが形成するコンデンサによって発生する可動部1aのθあたりのトルクT2(θ)は数式8によって求められる。
Therefore, the torque T 2 (θ) per θ of the movable portion 1a generated by the capacitor formed by the movable electrode 1a1 and the first fixed electrode 2a is obtained by
次に例として可動部1aがすでに第2の傾き角度にあるとき可動部1bも第2の傾き角度へ回転させ、積層させる作動について説明する。図21、図Ia、図IIaは可動部1aが第2の傾き角度にあり可動部1b、1c、1dが第1の傾き角度にあるときを示している。このとき例えば、電源から可動電極1b1と第1固定電極2bに同じ極性の電圧が印加され可動電極1a1に可動電極1b1と逆の極性の電圧が印加されれば静電気力によって可動部1bと第1固定電極2bに斥力が発生し、可動部1bと可動電極1a1に引力が発生する。するとヒンジ8bが弾性変形により屈曲し、可動部1bはヒンジ8bを回転軸として画像表示側方向に向かって回転して可動部1aに接近し第2の傾き角度に回転しうる。このとき可動電極1b1に印加する電圧と可動部1aを第2の傾き角度に保持させるために可動電極1a1に印加した電圧v1とは逆の極性であることが望ましい。 Next, as an example, the operation of laminating the movable portion 1b to the second tilt angle when the movable portion 1a is already at the second tilt angle will be described. FIGS. 21, Ia, and IIa illustrate the case where the movable portion 1a is at the second inclination angle and the movable portions 1b, 1c, and 1d are at the first inclination angle. At this time, for example, if a voltage having the same polarity is applied from the power source to the movable electrode 1b1 and the first fixed electrode 2b and a voltage having a polarity opposite to that of the movable electrode 1b1 is applied to the movable electrode 1a1, A repulsive force is generated in the fixed electrode 2b, and an attractive force is generated in the movable portion 1b and the movable electrode 1a1. Then, the hinge 8b is bent due to elastic deformation, and the movable portion 1b can rotate toward the image display side with the hinge 8b as a rotation axis to approach the movable portion 1a and rotate to the second tilt angle. In this case it is desirable that the voltage v 1 applied to the movable electrode 1a1 in order to hold the voltage and the movable portion 1a to be applied to the movable electrode 1b1 to second inclination angle was in the opposite polarity.
次に例として可動部1aがすでに第2の傾き角度にあるとき可動部1bも第2の傾き角度に積層を保持させる作動について説明する。図22、図Iab、図IIabは可動部1a、1bが第2の傾き角度にあり可動部1c、1dが第1の傾き角度にあるときを示している。このとき例えば、可動電極1b1と可動電極1a1に逆の極性の電圧が継続して十分に印加されれば可動電極1b1と可動電極1a1の間で可動絶縁部1a2をはさんでコンデンサを形成するため、その後電圧の印加を止めても可動部1bは第2の傾き角度を保持しうる。このとき可動電極1b1に印加する電圧と可動部1bを第2の傾き角度へ回転し、積層させるために可動電極1b1に印加した電圧とは同じ極性であることが望ましい。 Next, as an example, an operation will be described in which the movable portion 1b also holds the stack at the second tilt angle when the movable portion 1a is already at the second tilt angle. FIGS. 22, Iab, and IIab show the cases where the movable parts 1a and 1b are at the second inclination angle and the movable parts 1c and 1d are at the first inclination angle. At this time, for example, if a voltage of opposite polarity is continuously applied sufficiently to the movable electrode 1b1 and the movable electrode 1a1, a capacitor is formed between the movable electrode 1b1 and the movable electrode 1a1 with the movable insulating portion 1a2 interposed therebetween. After that, even if the voltage application is stopped, the movable portion 1b can maintain the second tilt angle. At this time, it is desirable that the voltage applied to the movable electrode 1b1 and the voltage applied to the movable electrode 1b1 to rotate and move the movable portion 1b to the second tilt angle have the same polarity.
次に例として可動部1aがすでに第2の傾き角度にあるとき可動部1bを第2の傾き角度から第1の傾き角度に積層をリセットさせる作動について説明する。このとき例えば、電源から可動電極1b1と第1固定電極2bに逆の極性の電圧が印加され可動電極1a1に可動電極1b1と同じ極性の電圧が印加されれば静電気力によって可動部1bと第1固定電極2bに引力が発生し、可動部1bと可動電極1a1に斥力が発生する。するとヒンジ8bが弾性変形により屈曲し、可動部1bはヒンジ8bを回転軸として表示画面に対して平行方向に向かって回転して第1固定電極2bに接近し第1の傾き角度に回転しうる。このとき可動電極1b1に印加する電圧と可動部1bを第2の傾き角度に積層を保持させるために可動電極1b1に印加した電圧とは逆の極性であることが望ましい。 Next, an operation for resetting the stacking of the movable part 1b from the second inclination angle to the first inclination angle when the movable part 1a is already at the second inclination angle will be described as an example. At this time, for example, if a voltage having the opposite polarity is applied from the power source to the movable electrode 1b1 and the first fixed electrode 2b and a voltage having the same polarity as the movable electrode 1b1 is applied to the movable electrode 1a1, An attractive force is generated in the fixed electrode 2b, and a repulsive force is generated in the movable portion 1b and the movable electrode 1a1. Then, the hinge 8b bends due to elastic deformation, and the movable portion 1b can rotate in the direction parallel to the display screen with the hinge 8b as a rotation axis to approach the first fixed electrode 2b and rotate to the first tilt angle. . At this time, it is desirable that the voltage applied to the movable electrode 1b1 and the voltage applied to the movable electrode 1b1 in order to hold the stack of the movable portion 1b at the second tilt angle are opposite in polarity.
次に例として可動部1aと可動部1bがすでに第2の傾き角度にあるとき可動部1cも第2の傾き角度へ回転させ、積層させる作動について説明する。図22、図Iab、図IIabは可動部1a、1bが第2の傾き角度にあり可動部1c、1dが第1の傾き角度にあるときを示している。このとき例えば、電源から可動電極1c1と第1固定電極2cに同じ極性の電圧が印加され可動電極1b1に可動電極1c1と逆の極性の電圧が印加されれば静電気力によって可動部1cと第1固定電極2cに斥力が発生し、可動部1cと可動電極1b1に引力が発生する。するとヒンジ8cが弾性変形により屈曲し、可動部1cはヒンジ8cを回転軸として画像表示側方向に向かって回転して可動部1bに接近し第2の傾き角度に回転しうる。このとき可動電極1c1に印加する電圧と可動部1bを第2の傾き角度に積層を保持させるために可動電極1b1に印加した電圧とは逆の極性であることが望ましい。 Next, as an example, the operation of laminating the movable part 1c to the second tilt angle when the movable part 1a and the movable part 1b are already at the second tilt angle will be described. FIGS. 22, Iab, and IIab show the cases where the movable parts 1a and 1b are at the second inclination angle and the movable parts 1c and 1d are at the first inclination angle. At this time, for example, if a voltage having the same polarity is applied from the power source to the movable electrode 1c1 and the first fixed electrode 2c and a voltage having a polarity opposite to that of the movable electrode 1c1 is applied to the movable electrode 1b1, A repulsive force is generated in the fixed electrode 2c, and an attractive force is generated in the movable portion 1c and the movable electrode 1b1. Then, the hinge 8c bends due to elastic deformation, and the movable portion 1c can rotate toward the image display side with the hinge 8c as a rotation axis to approach the movable portion 1b and rotate to the second tilt angle. At this time, it is desirable that the voltage applied to the movable electrode 1c1 and the voltage applied to the movable electrode 1b1 in order to hold the stack of the movable portion 1b at the second tilt angle are opposite in polarity.
次に例として可動部1aと可動部1bがすでに第2の傾き角度にあるとき可動部1cも第2の傾き角度に積層を保持させる作動について説明する。図23、図Iabc、図IIabcは可動部1a、1b、1cが第2の傾き角度にあり可動部1dが第1の傾き角度にあるときを示している。このとき例えば、可動電極1c1と可動電極1b1に逆の極性の電圧が継続して十分に印加されれば可動電極1c1と可動電極1b1の間で可動絶縁部1b2をはさんでコンデンサを形成するため、その後電圧の印加を止めても可動部1cは第2の傾き角度を保持しうる。このとき可動電極1c1に印加する電圧と可動部1cを第2の傾き角度へ回転し、積層させるために可動電極1c1に印加した電圧とは同じ極性であることが望ましい。 Next, as an example, an operation will be described in which the movable portion 1c also holds the stack at the second tilt angle when the movable portion 1a and the movable portion 1b are already at the second tilt angle. 23, Iabc, and IIabc illustrate the cases where the movable portions 1a, 1b, and 1c are at the second tilt angle and the movable portion 1d is at the first tilt angle. At this time, for example, if a voltage of opposite polarity is continuously applied to the movable electrode 1c1 and the movable electrode 1b1, a capacitor is formed between the movable electrode 1c1 and the movable electrode 1b1 across the movable insulating portion 1b2. After that, even if the voltage application is stopped, the movable portion 1c can maintain the second tilt angle. At this time, it is desirable that the voltage applied to the movable electrode 1c1 and the voltage applied to the movable electrode 1c1 to rotate and move the movable portion 1c to the second tilt angle have the same polarity.
次に例として可動部1aと可動部1bがすでに第2の傾き角度にあるとき可動部1cを第2の傾き角度から第1の傾き角度に積層をリセットさせる作動について説明する。このとき例えば、電源から可動電極1c1と第1固定電極2cに逆の極性の電圧が印加され可動電極1b1に可動電極1c1と同じ極性の電圧が印加されれば静電気力によって可動部1cと第1固定電極2cに引力が発生し、可動部1cと可動電極1b1に斥力が発生する。するとヒンジ8cが弾性変形により屈曲し、可動部1cはヒンジ8cを回転軸として表示画面に対して平行方向に向かって回転して第1固定電極2cに接近し第1の傾き角度に回転しうる。このとき可動電極1c1に印加する電圧と可動部1cを第2の傾き角度に積層を保持させるために可動電極1c1に印加した電圧とは逆の極性であることが望ましい。 Next, an operation for resetting the stacking of the movable portion 1c from the second inclination angle to the first inclination angle when the movable portion 1a and the movable portion 1b are already at the second inclination angle will be described as an example. At this time, for example, if a voltage having opposite polarity is applied from the power source to the movable electrode 1c1 and the first fixed electrode 2c and a voltage having the same polarity as that of the movable electrode 1c1 is applied to the movable electrode 1b1, the movable portion 1c and the first An attractive force is generated in the fixed electrode 2c, and a repulsive force is generated in the movable portion 1c and the movable electrode 1b1. Then, the hinge 8c bends due to elastic deformation, and the movable portion 1c can rotate in the direction parallel to the display screen with the hinge 8c as a rotation axis to approach the first fixed electrode 2c and rotate to the first tilt angle. . At this time, it is desirable that the voltage applied to the movable electrode 1c1 and the voltage applied to the movable electrode 1c1 in order to keep the movable portion 1c stacked at the second tilt angle are opposite in polarity.
すなわち、可動部1a〜1dが第1の傾き角度にあるとき可動電極1a1〜1d1と第1固定電極2a〜2dに逆の極性の電圧が継続して十分に印加されれば可動部1a〜1dは第1の傾き角度を保持しうる。また、可動部1a〜1dが第1の傾き角度にあるとき可動電極1a1〜1d1と第1固定電極2a〜2dに同じ極性の電圧が印加され画像表示側の電極に可動電極1a1〜1d1と逆の極性の電圧が印加されれば可動部1a〜1dは第2の傾き角度に回転しうる。また、可動部1a〜1dが第2の傾き角度にあるとき可動電極1a1〜1d1と画像表示側の電極に逆の極性の電圧が継続して十分に印加されれば可動部1a〜1dは第2の傾き角度を保持しうる。また、可動部1a〜1dが第2の傾き角度にあるとき可動電極1a1〜1d1と画像表示側の電極に同じ極性の電圧が印加され第1固定電極2a〜2dに可動電極と逆の極性の電圧が印加されれば可動部1a〜1dは第1の傾き角度に回転しうる。 That is, when the movable parts 1a to 1d are at the first inclination angle, the movable parts 1a to 1d are sufficiently applied if voltages having opposite polarities are continuously applied to the movable electrodes 1a1 to 1d1 and the first fixed electrodes 2a to 2d. Can hold the first tilt angle. When the movable portions 1a to 1d are at the first tilt angle, voltages having the same polarity are applied to the movable electrodes 1a1 to 1d1 and the first fixed electrodes 2a to 2d, and the electrodes on the image display side are opposite to the movable electrodes 1a1 to 1d1. If the voltage of the polarity of is applied, the movable parts 1a to 1d can rotate to the second tilt angle. Further, when the movable parts 1a to 1d are at the second inclination angle, the movable parts 1a to 1d are in the first state if a voltage having the opposite polarity is continuously applied to the movable electrodes 1a1 to 1d1 and the electrode on the image display side. 2 tilt angles can be maintained. In addition, when the movable portions 1a to 1d are at the second tilt angle, voltages having the same polarity are applied to the movable electrodes 1a1 to 1d1 and the electrodes on the image display side, and the first fixed electrodes 2a to 2d have opposite polarities to the movable electrodes. When a voltage is applied, the movable parts 1a to 1d can rotate to the first tilt angle.
すなわち可動電極1a1と第1固定電極2aと第2固定電極4に印加する電圧の極性を変えることによる静電気力の変化により可動部1aを第1又は第2の傾き角度に回転自在であり、保持させることが自在であり、また積層させることが自在であり、同様の構造である全ての可動電極1a1〜1d1、第1固定電極2a〜2d、可動部1a〜1dにおいても共通に自在である。
That is, the movable portion 1a can be rotated to the first or second inclination angle by the change of the electrostatic force by changing the polarity of the voltage applied to the movable electrode 1a1, the first fixed electrode 2a, and the second
尚、上記第1の傾き角度に回転する作動、上記積層をリセットする作動は後から積層した可動部1b〜1dの積層をリセットしてから行うことが望ましい。 The operation of rotating to the first tilt angle and the operation of resetting the stacking are desirably performed after resetting the stacking of the movable portions 1b to 1d stacked later.
尚、上記保持させる作動において時間経過によるコンデンサの電気エネルギー損失によって保持力が弱まる場合は、追加で電圧を印加するようにしてもよい。 In the above holding operation, when the holding power is weakened due to the electrical energy loss of the capacitor over time, an additional voltage may be applied.
図24〜図34は可動部1a〜1d及び第1固定電極2a〜2d及び固定絶縁部3及び第2固定電極4の立体透視斜視図である。図7〜図8、図10〜図20は表示素子10及び表示素子10の周りに備わった基板群7の断面図である。図10〜図20の図Iabd、図Iac、図Iacd、図Iad、図Ib、図Ibc、図Ibcd、図Ibd、図Ic、図Icd、図Idは図3における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面を示している。図7〜図8、図10〜図20の図IIabd、図IIac、図IIacd、図IIad、図IIb、図IIbc、図IIbcd、図IIbd、図IIc、図IIcd、図IIdは図3における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。図7〜図20は可動部1a〜1dが第2の傾き角度に回転又は積層していく様子を順に示しており、同一符号の図は同一の状態を示している。
24 to 34 are three-dimensional perspective views of the movable parts 1a to 1d, the first fixed electrodes 2a to 2d, the fixed insulating
表示素子10は上記の作動と同様にして例として以下の状態を達成できる。図24、図Iabd、図IIabdは可動部1a、1b、1dが第2の傾き角度にあり可動部1cが第1の傾き角度にあるときを示している。図25、図Iac、図IIacは可動部1a、1cが第2の傾き角度にあり可動部1b、1dが第1の傾き角度にあるときを示している。図26、図Iacd、図IIacdは可動部1a、1c、1dが第2の傾き角度にあり可動部1bが第1の傾き角度にあるときを示している。図27、図Iad、図IIadは可動部1a、1dが第2の傾き角度にあり可動部1b、1cが第1の傾き角度にあるときを示している。図28、図Ib、図IIbは可動部1bが第2の傾き角度にあり可動部1a、1c、1dが第1の傾き角度にあるときを示している。図29、図Ibc、図IIbcは可動部1b、1cが第2の傾き角度にあり可動部1a、1dが第1の傾き角度にあるときを示している。図30、図Ibcd、図IIbcdは可動部1b、1c、1dが第2の傾き角度にあり可動部1aが第1の傾き角度にあるときを示している。図31、図Ibd、図IIbdは可動部1b、1dが第2の傾き角度にあり可動部1a、1cが第1の傾き角度にあるときを示している。図32、図Ic、図IIcは可動部1cが第2の傾き角度にあり可動部1a、1b、1dが第1の傾き角度にあるときを示している。図33、図Icd、図IIcdは可動部1c、1dが第2の傾き角度にあり可動部1a、1bが第1の傾き角度にあるときを示している。図34、図Id、図IIdは可動部1dが第2の傾き角度にあり可動部1a、1b、1cが第1の傾き角度にあるときを示している。
The
次に主に本実施形態の光学的作動例について説明する。 Next, an example of the optical operation of this embodiment will be mainly described.
上述したように可動絶縁部1a2〜1c2、はシアン色、マゼンタ色、イエロー色の透明絶縁性材料から成るため、第2の傾き角度にあるときカラーを表示でき、2色を積層させることにより赤色緑色青色を表示でき、3色を積層させることにより黒色を表示できる。また黒色以外の表示において、バックライト9を発光させることにより発光型表示が、可動絶縁部1d2は白色の不透明絶縁性材料から成るため第2の傾き角度にあるとき反射型表示が行える。
As described above, since the movable insulating portions 1a2 to 1c2 are made of a transparent insulating material of cyan, magenta, and yellow, the color can be displayed when the second inclination angle is reached, and the red color is obtained by stacking the two colors. Green blue can be displayed, and black can be displayed by stacking three colors. Further, in a display other than black, a light-emitting display can be performed by causing the
すなわち全ての可動部1a〜1dが第1の傾き角度にあるときバックライトを発光させ白色の発光型表示が行える。可動部1aが第2の傾き角度にあり可動部1b、1c、1dが第1の傾き角度にあるときバックライト9を発光させシアン色の発光型表示が行える。可動部1a、1bが第2の傾き角度にあり可動部1c、1dが第1の傾き角度にあるときバックライト9を発光させ青色の発光型表示が行える。可動部1a、1b、1cが第2の傾き角度にあり可動部1dが第1の傾き角度にあるとき黒色の表示が行える。可動部1a、1b、1dが第2の傾き角度にあり可動部1cが第1の傾き角度にあるとき青色の反射型表示が行える。可動部1a、1cが第2の傾き角度にあり可動部1b、1dが第1の傾き角度にあるときバックライト9を発光させ緑色の発光型表示が行える。可動部1a、1c、1dが第2の傾き角度にあり可動部1bが第1の傾き角度にあるとき緑色の反射型表示が行える。可動部1a、1dが第2の傾き角度にあり可動部1b、1cが第1の傾き角度にあるときシアン色の反射型表示が行える。可動部1bが第2の傾き角度にあり可動部1a、1c、1dが第1の傾き角度にあるときバックライト9を発光させマゼンタ色の発光型表示が行える。可動部1b、1cが第2の傾き角度にあり可動部1a、1dが第1の傾き角度にあるときバックライト9を発光させ赤色の発光型表示が行える。可動部1b、1c、1dが第2の傾き角度にあり可動部1aが第1の傾き角度にあるとき赤色の反射型表示が行える。可動部1b、1dが第2の傾き角度にあり可動部1a、1cが第1の傾き角度にあるときマゼンタ色の反射型表示が行える。可動部1cが第2の傾き角度にあり可動部1a、1b、1dが第1の傾き角度にあるときバックライト9を発光させイエロー色の発光型表示が行える。可動部1c、1dが第2の傾き角度にあり可動部1a、1bが第1の傾き角度にあるときイエロー色の反射型表示が行える。可動部1dが第2の傾き角度にあり可動部1a、1b、1cが第1の傾き角度にあるとき白色の反射型表示が行える。
That is, when all the movable parts 1a to 1d are at the first tilt angle, the backlight is caused to emit light and white light emitting display can be performed. When the movable portion 1a is at the second tilt angle and the movable portions 1b, 1c, and 1d are at the first tilt angle, the
尚上記の全ての発光型表示においてバックライト9の光強度変調によって光強度変調が可能である。
In all the above light emitting displays, the light intensity can be modulated by modulating the light intensity of the
以下、本実施形態の材料の例について説明する。 Hereinafter, the example of the material of this embodiment is demonstrated.
可動電極1a1〜1d1及び第2固定電極4などの透明導電性材料としては例えば、Sn酸化物をドープしたIn酸化物(ITO)、FをドープしたSn酸化物(FTO)等Snを含んだものが低抵抗性などの点から好ましく、Al酸化物をドープしたZn酸化物(AZO)等も光学特性や電気特性が良好な透明導電膜を真空製膜法で容易に形成することができる点から好ましく、他の材料としてはGaをドープしたZn酸化物(GZO)又はTi、Mo、W、Ce、Zrの酸化物やMg水酸化物や導電性ポリマー等又はこれらの変形体又はこれらの材料の1又は複数種を組み合わせた材料も用いることができるがこれらに限定されない。
Examples of transparent conductive materials such as the movable electrodes 1a1 to 1d1 and the second
第1固定電極2a〜2dなどの透明である必要のない導電性材料としては例えば、Al、Cu、Au、Ag、Ni、Cr、Fe、Mo、Ti、W、Ta等の金属単体か合金などが電気伝導性、加工性などの点から好ましく、他の材料としてはSn、Pd、Co、Pt、ITO、Si、Ru、Rh、Re、Os、Hf、Ir、Nb、その他の金属、合金、リン合金、SnAg、SnAgCu、CoWP、CoWB、CoWBP、NiP、AuCu、シリサイド、グラファイト、ステンレス鋼、導電性ポリマー、はんだ材料、導電性酸化物又は半導体酸化物又はRu酸化物、Ir酸化物、Rh酸化物、Ti酸化物、若しくはTa酸化物等の上記金属の酸化物の混合物等の混合酸化物からなる群から選択された導電性材料若しくは半導体材料、又は上記透明導電性材料であげた材料等又はこれらの変形体又はこれらの材料の1又は複数種を組み合わせた材料も用いることができるがこれらに限定されない。 Examples of conductive materials that do not need to be transparent, such as the first fixed electrodes 2a to 2d, include simple metals such as Al, Cu, Au, Ag, Ni, Cr, Fe, Mo, Ti, W, Ta, or alloys. Are preferable from the viewpoint of electrical conductivity, workability, etc., and other materials include Sn, Pd, Co, Pt, ITO, Si, Ru, Rh, Re, Os, Hf, Ir, Nb, other metals, alloys, Phosphorus alloy, SnAg, SnAgCu, CoWP, CoWB, CoWBP, NiP, AuCu, silicide, graphite, stainless steel, conductive polymer, solder material, conductive oxide or semiconductor oxide or Ru oxide, Ir oxide, Rh oxidation Conductive materials or semiconductor materials selected from the group consisting of mixed oxides such as oxides, Ti oxides, or mixtures of the above metal oxides such as Ta oxides, or Serial material combining one or more of the transparent conductive material like materials, etc., or these variants or these materials can also be used but not limited thereto.
ヒンジ8a〜8dなどのエラストマー材料として絶縁性エラストマー材料を用いる場合例えば、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エチレン−酢酸ビニル樹脂、エチレン−エチルアクリレート樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマルイミド樹脂、スチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリイソブチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、エポキシシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、フッ素シリコーン樹脂等の樹脂、あるいはブタジエンゴム、ブチルゴム、スチレンブタジエンゴム、ニトリルゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、シリコーンゴム等の合成ゴム、あるいは天然ゴム等、又はこれらの変形体又はこれらの材料の1又は複数種を組み合わせた材料、これらに可塑剤等を添加して弾性率を調整した材料等も用いることができるがこれらに限定されない。 When an insulating elastomer material is used as the elastomer material such as the hinges 8a to 8d, for example, polyester resin, polyamide resin, acrylic resin, polyurethane resin, ethylene-vinyl acetate resin, ethylene-ethyl acrylate resin, polyimide resin, bismalimide resin , Styrene resin, polyvinyl chloride resin, polyisobutylene resin, polyethylene resin, polypropylene resin, epoxy silicone resin, epoxy resin, silicone resin, fluororesin, fluorosilicone resin, or butadiene rubber, butyl rubber, styrene butadiene rubber, nitrile Synthetic rubber such as rubber, isoprene rubber, chloroprene rubber, ethylene propylene rubber, silicone rubber, etc., natural rubber, etc., or a variant thereof or one of these materials Materials combining several, but can also be used these materials by adding a plasticizer to adjust the elastic modulus, and the like.
ヒンジ8a〜8dなどのエラストマー材料として導電性エラストマー材料を用いる場合例えば、導電性ポリマー、若しくは上記絶縁性エラストマー材料をバインダーとして導電性のある粒子、又はワイヤーメッシュ、導電性の織物又は不織材等の充填材を含むか導電性ポリマーを混合することもできる。導電性粒子の具体例としては、カーボン、Cu、Cu合金、Ni、Ti、Au、Agなどを粒子状に加工したもの、又はその合金、及び核材若しくはガラスビーズなどの無機物質粒子又はポリマー粒子の表面にメッキ、蒸着などによって金属導電層を形成した導電性粒子等、又はこれらの変形体又はこれらの材料の1又は複数種を組み合わせた材料も用いることができるがこれらに限定されない。 When a conductive elastomer material is used as the elastomer material such as the hinges 8a to 8d, for example, a conductive polymer, or conductive particles using the insulating elastomer material as a binder, a wire mesh, a conductive woven fabric, or a non-woven material. Or a conductive polymer can be mixed. Specific examples of the conductive particles include carbon, Cu, Cu alloy, Ni, Ti, Au, Ag and the like processed into particles, or alloys thereof, and inorganic particles or polymer particles such as core material or glass beads. A conductive particle having a metal conductive layer formed on the surface thereof by plating, vapor deposition, or the like, or a deformed body thereof or a material combining one or more of these materials can also be used, but is not limited thereto.
可動絶縁部1a2〜1d2及び、固定絶縁部3などの透明絶縁性材料としては、ポリエチリンテレフタレート(PET)などのポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド樹脂、スチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリフェニルサルファイト樹脂などの有機ポリマー及びその共重合体、又はガラス、炭素繊維、マイカ、Si酸化物、Si窒化物、Al窒化物などの無機材料などが加工性、耐熱性、透明性などの点で好ましく、又はこれらの変形体又はこれらの材料の1又は複数種を組み合わせた材料も用いることができるがこれらに限定されない。
Transparent insulating materials such as the movable insulating portions 1a2 to 1d2 and the fixed insulating
以下、図35〜図45を参照して本実施形態の製造方法の例について図面を参照して説明する。 Hereinafter, an example of the manufacturing method of the present embodiment will be described with reference to the drawings with reference to FIGS.
まず固定絶縁部3及び第2固定電極4のエッチンング、リフトオフ、マスク蒸着での製造方法の例について別々に図面を参照して説明する。
First, an example of a manufacturing method by etching, lift-off, and mask deposition of the fixed insulating
図35はエッチングによって固定絶縁部3及び第2固定電極4を製造する工程を示した断面図である。図Ie〜図Iiは図3における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図IIe〜図IIiは図3における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。
FIG. 35 is a cross-sectional view showing a process of manufacturing the fixed insulating
図Ie及び図IIeを参照すれば、透明基板12と、その上に積層された、開口部と該開口部に臨む部分に電気的に接続された配線を備えた第1基板5と全体に透明導電性材料が堆積され、開口部に第2固定電極4が、第1基板5の上に第1透明導電層13が形成される。
Referring to FIG. Ie and FIG. IIe, the
図If及び図IIfを参照すれば、全体に透明絶縁性材料が堆積され、第2固定電極4の上に固定絶縁部3が、第1透明導電層13の上に第1透明絶縁層14が形成される。
Referring to FIGS. If and IIf, a transparent insulating material is deposited on the entire surface, the fixed insulating
図Ig及び図IIgを参照すれば、開口部すなわち固定絶縁部3の上だけに選択的に第1エッチングマスク15が形成される。
Referring to FIGS. Ig and IIg, the
図Ih及び図IIhを参照すれば、第1エッチングマスク15によって保護された第2固定電極4及び固定絶縁部3を除いて選択的に第1透明導電層13及び第1透明絶縁層14がエッチングされ除去される。
Referring to FIGS. Ih and IIh, the first transparent
図Ii及び図IIiを参照すれば、第1エッチングマスク15が除去され、第2固定電極4及び固定絶縁部3が残る。
Referring to FIGS. Ii and IIi, the
図36はリフトオフによって固定絶縁部3及び第2固定電極4を製造する工程を示した断面図である。図Ij〜図Imは図3における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図IIj〜図IImは図3における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。
FIG. 36 is a cross-sectional view showing a process of manufacturing the fixed insulating
図Ij及び図IIjを参照すれば、透明基板12と、その上に積層された、開口部と該開口部に臨む部分に電気的に接続された配線を備えた第1基板5とに開口部を除いて第1基板5の上だけに選択的に第1リフトオフマスク16が堆積される。尚第1リフトオフマスク16は後の工程でリフトオフしやすくするため開口部に臨む部分は逆テーパ状になっていることが望ましい。
Referring to FIG. Ij and FIG. IIj, the opening is formed in the
図Ik及び図IIkを参照すれば、全体に透明導電性材料が堆積され、開口部に第2固定電極4が、第1リフトオフマスク16の上に第2透明導電層17が形成される。尚第1リフトオフマスク16の開口部に臨む部分は被覆されないことが望ましい。
Referring to FIGS. Ik and IIk, a transparent conductive material is deposited on the entire surface, the second
図Il及び図IIlを参照すれば、全体に透明絶縁性材料が堆積され、第2固定電極4の上に固定絶縁部3が、第2透明導電層17の上に第2透明絶縁層18が形成される。尚第1リフトオフマスク16の開口部に臨む部分は被覆されないことが望ましい。
Referring to FIGS. 11 and II, a transparent insulating material is deposited on the entire surface, and the fixed insulating
図Im及び図IImを参照すれば、第1リフトオフマスク16が除去され、同時に第2透明導電層17及び第2透明絶縁層18も同時に除去され、第2固定電極4及び固定絶縁部3が残る。
Referring to FIGS. Im and IIm, the first lift-off
図37はマスク蒸着によって固定絶縁部3及び第2固定電極4を製造する工程を示した断面図である。図In〜図Ipは図3における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図IIn〜図IIpは図3における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。
FIG. 37 is a cross-sectional view showing a process of manufacturing the fixed insulating
図In及び図IInを参照すれば、透明基板12と、その上に積層された、開口部と該開口部に臨む部分に電気的に接続された配線を備えた第1基板5とに、開口部を除いてすなわち第1基板5の上だけに選択的に第1蒸着マスク19が用意される。
Referring to FIG. In and FIG. IIn, an opening is formed in the
図Io及び図IIoを参照すれば、第1蒸着マスク19を通して透明導電性材料及び透明絶縁性材料が蒸着され、第1基板5を除いて開口部だけに選択的に第2固定電極4及び固定絶縁部3が積層されて形成される。
Referring to FIGS. Io and IIo, a transparent conductive material and a transparent insulating material are vapor-deposited through a first
図Ip及び図IIpを参照すれば、第1蒸着マスク19が除去され、第2固定電極4及び固定絶縁部3が残る。
Referring to FIGS. Ip and IIp, the
次にヒンジ8aのエッチンング、リフトオフ、マスク蒸着での製造方法の例について別々に図面を参照して説明する。 Next, an example of a manufacturing method in the etching of the hinge 8a, lift-off, and mask deposition will be described separately with reference to the drawings.
図38はエッチングによってヒンジ8aを製造する工程を示した断面図である。図Iq〜図Itは図3における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図IIq〜図IItは図3における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。 FIG. 38 is a cross-sectional view showing a process of manufacturing the hinge 8a by etching. FIGS. Iq to It show cutting planes as viewed from the direction of the arrows of dashed-dotted lines I to I in FIG. 3, and FIGS. IIq to IIt show cutting planes as viewed from the direction of the arrows of dashed-dotted lines II to II in FIG.
図Iq及び図IIqを参照すれば、開口部と該開口部に臨む部分に電気的に接続された配線を備えた第2基板6aと全体に導電性エラストマー材料が堆積され、ヒンジ8aとヒンジ8aがある場所を除いた全体に第1導電性エラストマー層20が形成される。
Referring to FIGS. Iq and IIq, a conductive elastomer material is deposited on the second substrate 6a having an opening and a wiring electrically connected to a portion facing the opening, and the hinge 8a and the hinge 8a. The first
図Ir及び図IIrを参照すれば、ヒンジ8aの上だけに選択的に第2エッチングマスク21が形成される。
Referring to FIGS. Ir and IIr, the
図Is及び図IIsを参照すれば、第2エッチングマスク21によって保護されたヒンジ8aを除いて選択的に第1導電性エラストマー層20がエッチングされ除去される。
Referring to FIGS. Is and IIs, the first
図It及び図IItを参照すれば、第2エッチングマスク21が除去され、ヒンジ8aが残る。
Referring to FIGS. It and IIt, the
図39はリフトオフによってヒンジ8aを製造する工程を示した断面図である。図Iu〜図Iwは図3における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図IIu〜図IIwは図3における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。 FIG. 39 is a cross-sectional view showing a process of manufacturing the hinge 8a by lift-off. FIGS. Iu to Iw show cut surfaces as viewed from the direction of the arrows of dashed-dotted lines I to I in FIG. 3, and FIGS. IIu to IIw show the cut surfaces as viewed from the direction of the arrows of dashed-dotted lines II to II in FIG.
図Iu及び図IIuを参照すれば、開口部と該開口部に臨む部分に電気的に接続された配線を備えた第2基板6aとに、ヒンジ8aがあるべき場所を除いた全体に選択的に第2リフトオフマスク22が堆積される。尚第2リフトオフマスク22は後の工程でリフトオフしやすくするためヒンジ8aがあるべき場所に臨む部分は逆テーパ状になっていることが望ましい。
Referring to FIGS. Iu and IIu, the second substrate 6a having the opening and the wiring electrically connected to the portion facing the opening is selectively selected as a whole except where the hinge 8a should be. A second lift-off
図Iv及び図IIvを参照すれば、全体に導電性エラストマー材料が堆積され、ヒンジ8aと、第2リフトオフマスク22の上に第2導電性エラストマー層23が形成される。尚第2リフトオフマスク22のヒンジ8aがあるべき場所に臨む部分は被覆されないことが望ましい。
Referring to FIGS. Iv and IIv, a conductive elastomer material is deposited on the entire surface, and a second
図Iw及び図IIwを参照すれば、第2リフトオフマスク22が除去され、同時に第2導電性エラストマー層23も同時に除去され、ヒンジ8aが残る。
Referring to FIGS. Iw and IIw, the second lift-off
図40はマスク蒸着によってヒンジ8aを製造する工程を示した断面図である。図Ix〜図Izは図3における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図IIx〜図IIzは図3における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。 FIG. 40 is a cross-sectional view showing a process of manufacturing the hinge 8a by mask vapor deposition. FIGS. Ix to Iz show cut surfaces as viewed from the direction of the arrows of dashed-dotted lines I to I in FIG. 3, and FIGS. IIx to IIz show the cut surfaces as viewed from the direction of the arrows of dashed-dotted lines II to II in FIG.
図Ix及び図IIxを参照すれば、開口部と該開口部に臨む部分に電気的に接続された配線を備えた第2基板6aとの上に、ヒンジ8aがあるべき場所を除いた上だけに選択的に第2蒸着マスク24が用意される。
Referring to FIGS. Ix and IIx, only on the second substrate 6a having the opening and the wiring electrically connected to the portion facing the opening, except where the hinge 8a should be. A second
図Iy及び図IIyを参照すれば、第2蒸着マスク24を通して導電性エラストマー材料が蒸着され、ヒンジ8aだけが選択的に形成される。
Referring to FIGS. Iy and IIy, the conductive elastomer material is deposited through the
図Iz及び図IIzを参照すれば、第2蒸着マスク24が除去され、ヒンジ8aが残る。
Referring to FIGS. Iz and IIz, the
次に可動電極1a1及び可動絶縁部1a2の犠牲層エッチング及びエッチンング、犠牲層エッチング及びリフトオフ、犠牲層エッチング及びマスク蒸着での製造方法の例について別々に図面を参照して説明する。 Next, an example of a manufacturing method in sacrificial layer etching and etching, sacrificial layer etching and lift-off, sacrificial layer etching and mask deposition of the movable electrode 1a1 and the movable insulating portion 1a2 will be described separately with reference to the drawings.
図41は犠牲層エッチング及びエッチングによって可動電極1a1及び可動絶縁部1a2を製造する工程を示した断面図である。図Ief〜図Iekは図3における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図IIef〜図IIekは図3における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。 FIG. 41 is a cross-sectional view showing a process of manufacturing the movable electrode 1a1 and the movable insulating portion 1a2 by sacrificial layer etching and etching. FIGS. Ief to Iek show cut surfaces as viewed from the direction of the dashed line I to I in FIG. 3, and FIGS. IIef to IIek show the cut surfaces as viewed from the direction of the dashed line II to II in FIG.
図Ief及び図IIefを参照すれば、開口部と、ヒンジ8aと、該ヒンジ8aに臨む部分に電気的に接続された配線を備えた第2基板6aとに、ヒンジ8aが開口部に臨む部分を除いた全体に選択的に第1犠牲層25が堆積される。
Referring to FIG. Ief and FIG. IIef, the opening, the hinge 8a, and the portion of the hinge 8a that faces the opening are provided on the second substrate 6a that is electrically connected to the portion that faces the hinge 8a. A first
図Ieg及び図IIegを参照すれば、全体に透明導電性材料及びシアン色透明絶縁性材料が堆積され、開口部の第1犠牲層25の上に可動電極1a1及び可動絶縁部1a2が、第2基板6a及びヒンジ8aの上の第1犠牲層25の上に第3透明導電層26及び第1シアン色透明絶縁層27が積層されて形成される。
Referring to FIGS. Ieg and IIeg, a transparent conductive material and a cyan transparent insulating material are deposited on the entire surface, and the movable electrode 1a1 and the movable insulating portion 1a2 are formed on the first
図Ieh及び図IIehを参照すれば、可動絶縁部1a2の上だけに選択的に第3エッチングマスク28が形成される。
Referring to FIGS. Ieh and IIeh, the
図Iei及び図IIeiを参照すれば、第3エッチングマスク28によって保護された可動電極1a1及び可動絶縁部1a2を除いて選択的に第3透明導電層26及び第1シアン色透明絶縁層27がエッチングされ除去される。
Referring to FIGS. Iei and IIei, the third transparent
図Iej及び図IIejを参照すれば、第3エッチングマスク28が除去され、可動電極1a1及び可動絶縁部1a2及び第1犠牲層25が残る。
Referring to FIGS. Iej and IIej, the
図Iek及び図IIekを参照すれば、第1犠牲層25が除去され、可動電極1a1及び可動絶縁部1a2はヒンジ8aと連結された部分以外から分離され、ヒンジ8aを回転軸として回転自在になる。
Referring to FIGS. Iek and IIek, the first
図42は犠牲層エッチング及びリフトオフによって可動電極1a1及び可動絶縁部1a2を製造する工程を示した断面図である。図Iel〜図Ieoは図3における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図IIel〜図IIeoは図3における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。 FIG. 42 is a cross-sectional view illustrating a process of manufacturing the movable electrode 1a1 and the movable insulating portion 1a2 by sacrificial layer etching and lift-off. FIGS. Iel to Ieo show cut planes as viewed from the direction of the dashed line I to I in FIG. 3, and FIGS. IIel to IIeo show the cut planes as viewed from the direction of the dashed line II to II in FIG.
図Iel及び図IIelを参照すれば、開口部と、ヒンジ8aと、該ヒンジ8aに臨む部分に電気的に接続された配線を備えた第2基板6aとに、ヒンジ8aが開口部に臨む部分を除いた全体に選択的に第2犠牲層29が堆積される。
Referring to FIG. Iel and FIG. IIel, the opening, the hinge 8a, and the portion of the hinge 8a that faces the opening are provided in the second substrate 6a that is electrically connected to the portion that faces the hinge 8a. A second
図Iem及び図IIemを参照すれば、第2基板6a及びヒンジ8aの上の第2犠牲層29の上だけに選択的に第3リフトオフマスク30が堆積される。尚第3リフトオフマスク30は後の工程でリフトオフしやすくするため開口部に臨む部分は逆テーパ状になっていることが望ましい。
Referring to FIGS. Iem and IIem, a third lift-off
図Ien及び図IIenを参照すれば、全体に透明導電性材料及びシアン色透明絶縁性材料が堆積され、開口部の第2犠牲層29の上に可動電極1a1及び可動絶縁部1a2が、第3リフトオフマスク30上に第4透明導電層31及び第2シアン色透明絶縁層32が積層されて形成される。尚第3リフトオフマスク30が可動絶縁部1a2の上に臨む部分は被覆されないことが望ましい。
Referring to FIGS. Ien and IIen, a transparent conductive material and a cyan transparent insulating material are deposited on the entire surface, and the movable electrode 1a1 and the movable insulating portion 1a2 are formed on the second
図Ieo及び図IIeoを参照すれば、第2犠牲層29及び第3リフトオフマスク30が
除去され、同時に第4透明導電層31及び第2シアン色透明絶縁層32も除去され、可動電極1a1及び可動絶縁部1a2が残り、また同時に可動電極1a1及び可動絶縁部1a2はヒンジ8aと連結された部分以外から分離され、ヒンジ8aを回転軸として回転自在になる。
Referring to FIGS. Ieo and IIeo, the second
図43は犠牲層エッチング及びマスク蒸着によって可動電極1a1及び可動絶縁部1a2を製造する工程を示した断面図である。図Iep〜図Ietは図3における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図IIep〜図IIetは図3における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。 FIG. 43 is a cross-sectional view showing a process of manufacturing the movable electrode 1a1 and the movable insulating portion 1a2 by sacrificial layer etching and mask vapor deposition. FIGS. Iep to Iet show cut planes as viewed from the direction of the arrows of dashed-dotted lines I to I in FIG. 3, and FIGS. IIep to IIet show the cut planes as viewed from the directions of the dashed-dotted lines II to II in FIG.
図Iep及び図IIepを参照すれば、開口部と、ヒンジ8aと、該ヒンジ8aに臨む部分に電気的に接続された配線を備えた第2基板6aとに、ヒンジ8aが開口部に臨む部分を除いた全体に選択的に第3犠牲層33が堆積される。
Referring to FIGS. Iep and IIep, the opening, the hinge 8a, and the portion of the hinge 8a that faces the opening are provided on the second substrate 6a that is electrically connected to the portion that faces the hinge 8a. A third
図Ieq及び図IIeqを参照すれば、開口部を除いてすなわち第2基板6a及びヒンジ8aの上の第3犠牲層33の上だけに選択的に第3蒸着マスク34が用意される。
Referring to FIGS. Ieq and IIeq, the
図Ier及び図IIerを参照すれば、第3蒸着マスク34を通して透明導電性材料及びシアン色透明絶縁性材料が蒸着され、開口部の第3犠牲層33の上だけに選択的に可動電極1a1及び可動絶縁部1a2が積層されて形成される。
Referring to FIGS. Ier and IIer, a transparent conductive material and a cyan transparent insulating material are deposited through a
図Ies及び図IIesを参照すれば、第3蒸着マスク34が除去される。
Referring to FIGS. Ies and IIes, the
図Iet及び図IIetを参照すれば、第3犠牲層33が除去され、可動電極1a1及び可動絶縁部1a2が残り、また同時に可動電極1a1及び可動絶縁部1a2はヒンジ8aと連結された部分以外から分離され、ヒンジ8aを回転軸として回転自在になる。
Referring to FIGS. Iet and IIet, the third
尚第2固定電極4及び第1透明導電層13、導電性エラストマー材料から成る場合のヒンジ8a及び第1導電性エラストマー層20、可動電極1a1及び第3透明導電層26を構成する透明導電性材料や導電性エラストマー材料の堆積方法として例えば、スパッタリングや真空蒸着などのPVD(物理的気相成長法)、PECVD(プラズマ化学気相成長法)などのCVD(化学的気相成長法)、スプレーコーティング法、パウダーコーティング法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、ローラーコーティング法、ダイコート法、ブレードコート法、バーコート法、電解めっきや無電解めっきやゾル・ゲル法などのLPD(液相成長法)、ALD(原子層成長法)などを用いてもよいがこれらに限定されない。
The transparent conductive material constituting the second
尚固定絶縁部3及び第1透明絶縁層14、絶縁性エラストマー材料から成る場合のヒンジ8a、可動絶縁部1a2及び第1シアン色透明絶縁層27を構成する透明絶縁性材料や絶縁性エラストマー材料やシアン色透明絶縁性材料の堆積方法として例えば、スパッタリングや真空蒸着などのPVD、PECVDなどのCVD、スプレーコーティング法、パウダーコーティング法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、ローラーコーティング法、ダイコート法、ブレードコート法、バーコート法、ゾル・ゲル法などのLPD、熱酸化、FHD(火炎加水分解蒸着)などを用いてもよいがこれらに限定されない。
The fixed insulating
尚第1エッチングマスク15、第2エッチングマスク21、第3エッチングマスク28として例えば、フォトリソグラフィで形成したレジスト、又はパターニングされたポリシリコンの熱酸化などによって形成したSiO2、又はスパッタリングや真空蒸着などのPVD、PECVDなどのCVD、FHDなどで製膜しフォトリソグラフィ及びエッチングなどでパターニングしたSiN、SiC、SiO2、Pt、Ti、TiW、TiN、Al、Cr、Au、Ni、その他の硬質材料等又はこれらの変形体又はこれらの材料の1又は複数種を組み合わせた材料を用いてもよいがこれらに限定されない。
As the
尚第1透明導電層13及び第1透明絶縁層14、第1導電性エラストマー層20、第3透明導電層26及び第1シアン色透明絶縁層27をエッチングし除去する方法として例えば、ウェットエッチング、プラズマエッチングやRIE(反応性イオンエッチング)などのドライエッチングなどを用いてもよいがこれらに限定されない。ウェットエッチングのエッチング液として例えば、有機ポリマーなどをエッチングする場合は有機溶媒等、ITOなどをエッチング場合は塩化第2鉄水溶液、よう素酸水溶液、王水、シュウ酸水溶液などの酸性水溶液などを用いてもよいがこれらに限定されない。
As a method of etching and removing the first transparent
尚第1エッチングマスク15、第2エッチングマスク21、第3エッチングマスク28を除去する方法として例えば、ウェットエッチング、プラズマエッチングやRIEなどのドライエッチング、物理エッチング等のエッチング、又は機械研磨、化学研磨、CMP(化学機械研磨)、CP(接触平坦化)、レーザー研磨などの研磨、又はFIB(収束イオンビーム法)などを用いてもよいがこれらに限定されない。例えばSiO2などをウェットエッチングする場合はエッチング液として例えば、フッ化水素酸などを用いてもよいがこれらに限定されない。
As a method for removing the
尚第1リフトオフマスク16、第2リフトオフマスク22、第3リフトオフマスク30として例えば、フォトリソグラフィで形成したレジスト等であってもよいがこれらに限定されない。またこれらを除去する方法として例えば、ウェットエッチング、プラズマエッチングやRIEなどのドライエッチング、物理エッチング等のエッチング、又は機械研磨、化学研磨、CMP(化学機械研磨)、CP(接触平坦化)、レーザー研磨などの研磨、又はFIB(収束イオンビーム法)などを用いてもよいがこれらに限定されない。ウェットエッチングのエッチング液として他の部分のリフトオフを避けるために、十分に弱い作用を持つものが望ましく、例えば有機ポリマーなどをエッチングする場合は希釈アセトン等の有機溶媒などを用いてもよいがこれらに限定されない。
The first lift-off
尚リフトオフし易くするため第1リフトオフマスク16の開口部に臨む部分、及び第2リフトオフマスク22のヒンジ8aがあるべき場所に臨む部分、及び第3リフトオフマスク30の開口部に臨む部分は皮膜されないことが望ましい。このような第2固定電極4及び第2透明導電層17、固定絶縁部3及び第2透明絶縁層18、ヒンジ8a及び第2導電性エラストマー層23、可動電極1a1及び第4透明導電層31、可動絶縁部1a2及び第2シアン色透明絶縁層32を構成する透明導電性材料や透明絶縁性材料や導電性エラストマー材料やシアン色透明絶縁性材料の堆積方法として例えば、スパッタリングや真空蒸着などのPVD、スプレーコーティング法、パウダーコーティング法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、ローラーコーティング法、ダイコート法、ブレードコート法、バーコート法などを用いてもよいがこれらに限定されない。
In order to facilitate lift-off, the portion facing the opening of the first lift-off
尚第1蒸着マスク19、第2蒸着マスク24、第3蒸着マスク34として、例えば金属を含むものなどを用いてもよいがこれらに限定されない。
In addition, as the 1st
尚第1蒸着マスク19や第2蒸着マスク24や第3蒸着マスク34を通して透明導電性材料や透明絶縁性材料や導電性エラストマー材料やシアン色透明絶縁性材料を蒸着する方法として、例えばスパッタリングや真空蒸着などのPVDなどを用いてもよいがこれらに限定されない。
As a method of depositing a transparent conductive material, a transparent insulating material, a conductive elastomer material, or a cyan transparent insulating material through the first
尚第1犠牲層25及び第2犠牲層29及び第3犠牲層33としては他の部分よりも速く除去が可能なものであれば用途に応じてどのような材料が用いられてもよい。例えばTMAH等の強アルカリ液等で除去できるポリSi、Al、AlSi、AlCu、AlSiCu、アモルファスSi、多結晶Si、多孔質Si、二酸化Si等、フッ化水素の蒸気又はフッ化アンモニウムとの混合水溶液等で除去できるPSG、BPSG等、フッ化水素酸やフッ化水素酸緩衝液等で除去できるTi等、フッ化水素酸と過酸化水素水との混合溶液等で除去できるGe等、酢酸で希釈したフッ硝酸等で除去できるSiGe等、熱リン酸等で除去できるSi窒化物等、オゾンアッシング、プラズマアッシング等で除去できるレジスト等、水又は熱水等で除去できるポリビニルアルコール、セルロース、プルラン、ポリビニルピロリドンのホモポリマー及び共重合体、ゼラチン、ポリヒドロスチレン等の水溶性樹脂、又はアルカリ金属の酸化物、炭酸化物、硫酸化物あるいは水酸化物、若しくはアルカリ土類金属の酸化物、炭酸化物、硫酸化物あるいは水酸化物等、又はこれらの変形体又はこれらの材料の1又は複数種を組み合わせた材料を用いてもよいがこれらに限定されない。
As the first
また上記製造工程において、透明基板12及び第1基板5及び第2基板6aは各上記製造工程前に製造され配置されているが、この第2基板6aは各上記製造工程前、各上記製造工程中、各上記製造工程後のいずれに配置されてもよく、又各上記製造工程前、各上記製造工程中、各上記製造工程後のいずれに製造されてもよい。
Moreover, in the said manufacturing process, although the
以上のヒンジ8a及び可動電極1a1及び可動絶縁部1a2の製造工程を適用してヒンジ8b〜8d及び可動電極1b1〜1d1及び可動絶縁部1b2〜1d2を同様にして積層して製造する。その際上記のように一旦犠牲層を除去してから次の工程を行ってもよいが、可動電極1a1〜1c1及び可動絶縁部1a2〜1c2を製造する段階では上記の犠牲層を除去する工程を省き、ヒンジ8a〜8d及び可動電極1a1〜1d1及び可動絶縁部1a2〜1d2を全て製造し終えてから全ての犠牲層を最後に同時に除去してもよい。 The hinges 8b to 8d, the movable electrodes 1b1 to 1d1, and the movable insulating parts 1b2 to 1d2 are similarly laminated and manufactured by applying the manufacturing process of the hinge 8a, the movable electrode 1a1, and the movable insulating part 1a2. At this time, the sacrificial layer may be removed once as described above, and the next step may be performed. However, in the stage of manufacturing the movable electrodes 1a1 to 1c1 and the movable insulating portions 1a2 to 1c2, the step of removing the sacrificial layer is performed. It is possible to omit all the sacrificial layers at the same time after manufacturing the hinges 8a to 8d, the movable electrodes 1a1 to 1d1, and the movable insulating portions 1a2 to 1d2 all at the same time.
次に第1固定電極2a〜2dの電鋳での製造方法の例について図面を参照して説明する。 Next, an example of a method for manufacturing the first fixed electrodes 2a to 2d by electroforming will be described with reference to the drawings.
図44はフォトレジストによって鋳型を製造する工程を示した断面図である。図Ieu〜図Iewは図3における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図IIeu〜図IIewは図3における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。 FIG. 44 is a cross-sectional view showing a process of manufacturing a mold using a photoresist. FIGS. Ieu to Iew show cut surfaces as viewed from the direction of the dashed line I to I in FIG. 3, and FIGS. IIeu to IIew show the cut surfaces as viewed from the direction of the dashed line II to II in FIG.
図Ieu及び図IIeuを参照すれば、可動部1dと、ヒンジ8a〜8dと、第1固定電極2a〜2dがあるべき場所に臨む部分に電気的に接続された配線を備えた第2基板6a〜6dとに、厚膜レジスト層35が堆積される。
Referring to FIGS. Ieu and IIeu, the second substrate 6a having a movable portion 1d, hinges 8a to 8d, and wiring electrically connected to a portion facing the place where the first fixed electrodes 2a to 2d should be. A thick film resist
図Iev及び図IIevを参照すれば、第1固定電極2a〜2dがあるべき場所の上に選択的に遮光膜が形成されたフォトマスク36が用意される。その後上から第1固定電極2a〜2dがあるべき場所を除いた厚膜レジスト層35が選択的に露光される。
Referring to FIGS. Iev and IIev, a photomask 36 in which a light shielding film is selectively formed on a place where the first fixed electrodes 2a to 2d should be prepared. Thereafter, the thick film resist
図Iew及び図IIewを参照すれば、厚膜レジスト層35が現象され、露光されない厚膜レジスト層35が除去され、第1固定電極2a〜2dがあるべき場所以外の厚膜レジスト層35が鋳型として残る。
Referring to FIG. Iew and FIG. IIew, the thick resist
図45はめっきによって第1固定電極2a〜2dを製造する工程を示した断面図である。図Iex〜図Ieyは図3における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図IIex〜図IIeyは図3における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。 FIG. 45 is a cross-sectional view illustrating a process of manufacturing the first fixed electrodes 2a to 2d by plating. FIGS. Iex to Iey show cut surfaces as viewed from the direction of the dashed line I to I in FIG. 3, and FIGS. IIex to IIey show the cut surfaces as viewed from the direction of the dashed line II to II in FIG.
図Iex及び図IIexを参照すれば、鋳型である第1固定電極2a〜2dがあるべき場所以外の厚膜レジスト層35がめっきされ、第1固定電極2a〜2dだけが選択的に形成される。
Referring to FIG. Iex and FIG. IIex, the thick film resist
図Iey及び図IIeyを参照すれば、厚膜レジスト層35が除去され、第1固定電極2a〜2dが残る。
Referring to FIGS. Iey and IIey, the thick resist
尚厚膜レジスト層35としては例えば、SU8などのエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ノボラック樹脂、ドライフィルム等からなる光感光性の厚膜レジストなどを用いてもよく、また化学増幅型であってもよく、又はこれらの変形体又はこれらの材料の1又は複数種を組み合わせた材料を用いてもよいがこれらに限定されない。
The thick resist
尚厚膜レジスト層35の堆積方法として例えば、スピンコーティング法、スプレーコーティング法等であってもよく、またスピンコーティング法は厚膜を得るために数回塗り重ねてもよいがこれらに限定されない。
The thick resist
尚フォトマスク36として例えば、ガラス及び石英等の透明基板にCr、CrO、CrFなどの遮光膜を形成したもの、又はエマルジョンマスク等、又はこれらの変形体又はこれらの材料の1又は複数種を組み合わせた材料を用いてもよいがこれらに限定されない。 In addition, as the photomask 36, for example, a transparent substrate such as glass and quartz formed with a light-shielding film such as Cr, CrO, CrF, or an emulsion mask, or a modification thereof or a combination of one or more of these materials However, it is not limited to these.
尚厚膜レジスト層35の露光方法として例えば、コンタクト/プロキシミティ方式のように光学系を用いて投影せず露光するように示されているが、レンズプロジェクション方式、ミラープロジェクション方式等の投影露光方式を用いてもよく、またこれらに限定されない。また直接描画方式を用いてもよく、この場合フォトマスク36を省くことができる。また露光に紫外線、X線、電子ビーム、イオンビーム、レーザー線等などを用いてもよいがこれらに限定されない。
The exposure method for the thick resist
尚第1固定電極2a〜2dがあるべき場所以外の厚膜レジスト層35を鋳型として残す方法として、ポリイミドをO2により深堀RIEする方法などを用いてもよく、この場合フォトマスク36及び露光と現象プロセスを省くことができる。
As a method of leaving the thick film resist
尚第1固定電極2a〜2dをめっきして形成する方法として例えば、高速で厚膜めっきが可能な電解めっき等であってもよいがこれらに限定されない。またレジストのような非金属の鋳型に電解めっきするためには表面に導電性シード層を付着させる必要があり、第2基板6a〜6dを導電性シード層として利用したり、スパッタリングや蒸着、CVD、イオンプレーティング、無電解めっき、SAM(自己組織化単分子膜)形成などを用いて成膜した導電性シード層を用いてもよいがこれらに限定されない。 In addition, as a method for forming the first fixed electrodes 2a to 2d by plating, for example, electrolytic plating capable of high-speed thick film plating may be used, but the method is not limited thereto. In addition, in order to perform electroplating on a non-metallic mold such as a resist, it is necessary to attach a conductive seed layer to the surface, and the second substrates 6a to 6d can be used as the conductive seed layer, sputtering, vapor deposition, CVD, etc. A conductive seed layer formed by ion plating, electroless plating, SAM (self-assembled monomolecular film) formation, or the like may be used, but is not limited thereto.
尚厚膜レジスト層35を除去する方法として例えば、オゾンアッシング、プラズマアッシングなどを用いてもよいがこれらに限定されない。
For example, ozone ashing or plasma ashing may be used as a method for removing the thick resist
また固定絶縁部3及び第2固定電極4、ヒンジ8a〜2d、可動電極1a1〜1d1及び可動絶縁部1a2〜1d2及び第1固定電極2a〜2dは様々な製造方法があるため上記製造方法に限定されない。例えばフォトリソグラフィ、インクジェット法等の印刷法、ノズルプリンティング法等で選択的に製造してもよい。この場合エッチング、リフトオフ、マスク蒸着、電鋳を省くことができる。また上記製造方法の少なくとも一部を組み合わせてもよい。製造する順番も上記の記載に限定されず、例えば上記製造方法の逆又は任意の順番に製造してもよい。また各々を上記のように積層して製造せず各々別々の層に製造してからウェハ接合などで接合して製造してもよい。
In addition, the fixed insulating
以下、以上のように作動する本実施形態の効果について概括的に説明する。 Hereinafter, the effect of this embodiment which operates as described above will be described in general.
本実施形態において、表示光は外光とバックライト光の両方を含むため、反射型表示と発光型表示の両表示が可能である。また同一の電極に働く静電気力によって回転作動と保持作動を行うため、回路が単純である。またそれぞれの可動部1a〜1dはそれぞれの第2基板6a〜6dに、それぞれの第1固定電極2a〜2dはそれぞれの第2基板6a〜6dに、第2固定電極4は第1基板5に電気的に接続されているため、1つの第2基板6a〜6d及び第1基板5に2種類より多くの配線を備える必要がなく配線が単純である。
In the present embodiment, since the display light includes both external light and backlight light, both display of reflection type display and light emission type display are possible. In addition, since the rotating operation and the holding operation are performed by the electrostatic force acting on the same electrode, the circuit is simple. The movable parts 1a to 1d are respectively connected to the second substrates 6a to 6d, the first fixed electrodes 2a to 2d are respectively connected to the second substrates 6a to 6d, and the second
以下、本実施形態の各々の要素と効果を、個々に説明する。 Hereinafter, each element and effect of this embodiment will be described individually.
本実施形態において、表示光は外光を含む。そのため例えば、外光により視認性が良く低消費電力な反射型表示が可能な構成にすることができる。 In the present embodiment, the display light includes outside light. Therefore, for example, it is possible to obtain a reflective display with good visibility and low power consumption by external light.
本実施形態は、表示素子10の画像表示側方向と逆方向にバックライト9を備え、表示光はバックライト光を含む。そのため例えば、バックライト光により発光型表示が可能な構成にすることができる。
In the present embodiment, the
本実施形態において、バックライト9は光強度が変調可能である。そのため例えば、発光型表示において光強度を変調可能な構成にすることができる。
In the present embodiment, the
本実施形態において、可動部1a〜1dは表示画面に少なくとも垂直に回転する。そのため例えば、より少ないスペースに可動部1a〜1dを備えることができる。また例えば、より単純な構成にすることができる。 In the present embodiment, the movable parts 1a to 1d rotate at least perpendicularly to the display screen. Therefore, for example, the movable parts 1a to 1d can be provided in a smaller space. For example, a simpler configuration can be achieved.
本実施形態において、可動部1a〜1dは少なくとも画像表示側方向に回転する傾き角度の変化により表示光が入射する面積が増加する。そのため例えば、可動部1a〜1dは表示光が入射する面積が減少する傾き角度において視界を妨げず、視野角が広い構成にすることができる。 In the present embodiment, the movable portions 1a to 1d increase the area on which the display light is incident due to a change in the tilt angle that rotates at least in the image display side direction. Therefore, for example, the movable parts 1a to 1d can be configured to have a wide viewing angle without obstructing the field of view at an inclination angle at which the area on which the display light is incident is reduced.
本実施形態において、可動部1a〜1dはカラー透明部を含む。そのため例えば、可動部1a〜1dを積層させる場合はさらに多くの色を表示可能な構成にすることができる。また例えば、バックライト9を備える場合は特定波長帯域のバックライト光を吸収し、又別の特定波長帯域のバックライト光を透過してカラー発光型表示が可能な構成にすることができる。
In the present embodiment, the movable parts 1a to 1d include a color transparent part. Therefore, for example, when the movable parts 1a to 1d are stacked, a configuration capable of displaying more colors can be provided. Further, for example, when the
本実施形態において、可動部1a〜1dはシアン色、マゼンタ色、イエロー色の部分を含む。そのため例えば、シアン色、マゼンタ色、イエロー色の、色の三原色を表示可能な構成にすることができる。また例えば、可動部1a〜1dがカラー透明部を含む場合は可動部1a〜1dを2つ積層させることで赤色、緑色、青色の光の三原色を表示可能な構成にすることができ、より色再現能力が高い構成にすることができる。また例えば、可動部1a〜1dがカラー透明部を含む場合は可動部1a〜1dを3つ積層させることで黒色に近い色を表示可能な構成にすることができ、よりコントラストが高い構成にすることができる。 In the present embodiment, the movable portions 1a to 1d include cyan, magenta, and yellow portions. For this reason, for example, the three primary colors of cyan, magenta, and yellow can be displayed. In addition, for example, when the movable parts 1a to 1d include a color transparent part, the two primary parts of red, green, and blue light can be displayed by stacking two movable parts 1a to 1d. A configuration with high reproducibility can be achieved. In addition, for example, when the movable parts 1a to 1d include a color transparent part, it is possible to display a color close to black by stacking three movable parts 1a to 1d, and to have a structure with higher contrast. be able to.
本実施形態において、可動部1a〜1dは白色部を含む。そのため例えば、可動部1a〜1dの白色部が外光を反射することで、視認性が良く低消費電力な反射型表示が可能な構成にすることができる。また例えば、ペーパーホワイトを表示可能な構成にすることができ、よりコントラストが高い構成にすることができる。また例えば、白色部を含む可動部1a〜1dのさらに画像表示側方向にカラー透明部を含む可動部1a〜1dを積層させる場合はカラー反射部を備えなくてもカラー反射型表示が可能な構成にすることができる。 In the present embodiment, the movable parts 1a to 1d include a white part. Therefore, for example, the white portions of the movable portions 1a to 1d reflect outside light, so that a reflective display with good visibility and low power consumption can be achieved. Further, for example, a configuration capable of displaying paper white can be achieved, and a configuration with higher contrast can be achieved. Further, for example, when the movable portions 1a to 1d including the color transparent portion are stacked in the image display side direction of the movable portions 1a to 1d including the white portion, a configuration capable of color reflection display is provided without the color reflection portion. Can be.
本実施形態において、可動部1a〜1dは表示画面に対して垂直に複数積層される。そのため例えば、可動部1a〜1dがカラー透明部を含む場合はさらに多くの色を表示可能な構成にすることができる。また例えば、可動部1a〜1dが白色部とカラー透明部を含む場合は積層することでカラー反射部を備えなくてもカラー反射型表示が可能な構成にすることができる。 In the present embodiment, a plurality of movable parts 1a to 1d are stacked perpendicular to the display screen. Therefore, for example, when the movable parts 1a to 1d include a color transparent part, a configuration capable of displaying more colors can be provided. In addition, for example, when the movable parts 1a to 1d include a white part and a color transparent part, the color reflection type display can be achieved without stacking by providing the color reflection part.
本実施形態において、可動部1a〜1dは片持ち梁になっている。そのため例えば、可動部1a〜1dが単純な構造で回転自在な構成にすることができる。 In the present embodiment, the movable parts 1a to 1d are cantilever beams. Therefore, for example, the movable parts 1a to 1d can be configured to be rotatable with a simple structure.
本実施形態において、表示素子10はヒンジ8a〜8dを有する。そのため例えば、可動部1a〜1dがヒンジ8a〜8dを回転軸として繰り返し回転自在な構成にすることができる。
In the present embodiment, the
本実施形態において、可動部1a〜1dは平面充填された位相次元2の2次元図形の辺上に備わっている。そのため例えば、平面充填によってスペースを効率よく使うことが可能な構成にすることができる。
In the present embodiment, the movable parts 1a to 1d are provided on the sides of a two-dimensional figure of
本実施形態において、可動部1a〜1dはそれぞれが表示画面に少なくとも平行な4方に備わっている。そのため例えば、可動部1a〜1dを四角形の辺上に備えることができ、最小の1表示素子10に4つの多くの可動部1a〜1dを備えることができるため、最小の1表示素子10においてさらに多くの色の表示が可能な構成にすることができる。In the present embodiment, each of the movable parts 1a to 1d is provided in at least four directions parallel to the display screen. Therefore, for example, the movable parts 1a to 1d can be provided on the sides of the quadrangle, and since the smallest one
本実施形態において、可動部1a〜1dは略正方形の各辺上に並んで備わっている。そのため例えば、可動部1a〜1dは表示光が入射する面積が増加するとき該略正方形を略隙間なく覆うことができ、より輝度又は反射率、開口率、色再現能力、コントラストが高い構成にすることができる。In the present embodiment, the movable parts 1a to 1d are provided side by side on each side of a substantially square shape. Therefore, for example, when the area where the display light is incident increases, the movable parts 1a to 1d can cover the substantially square without a substantial gap, and have a configuration with higher luminance or reflectance, aperture ratio, color reproduction capability, and contrast. be able to.
本実施形態において、第1固定電極2a〜2dは平面充填された位相次元2の2次元図形の辺上に備わっている。In the present embodiment, the first fixed electrodes 2a to 2d are provided on the sides of a two-dimensional figure having a phase dimension of 2 filled in a plane.
本実施形態において、第1固定電極2a〜2dは略正方形の各辺上に並んで備わっている。 In the present embodiment, the first fixed electrodes 2a to 2d are provided side by side on the substantially square sides.
本実施形態において、駆動手段は静電気力によって可動部1a〜1dを回転させて傾き角度を変調させることが可能である。そのため例えば、小型化可能で小型である程力が強く変調スピードが速い構成にすることができる。 In the present embodiment, the driving means can modulate the tilt angle by rotating the movable parts 1a to 1d by electrostatic force. Therefore, for example, the size can be reduced, and the smaller the size, the stronger the force and the faster the modulation speed.
本実施形態は、コンデンサによる静電吸引力によって可動部1a〜1dの傾き角度を保持させることが可能である。そのため例えば、コンデンサによる静電吸引力は対向面積に比例するため保持力が強い構成にすることができる。また例えば、保持力はコンデンサによる静電吸引力であるためオンオフが可能な構成にすることができる。 In the present embodiment, the inclination angles of the movable parts 1a to 1d can be held by electrostatic attraction by a capacitor. Therefore, for example, since the electrostatic attraction force by the capacitor is proportional to the facing area, a configuration having a strong holding force can be achieved. Further, for example, since the holding force is an electrostatic attraction force by a capacitor, it can be configured to be turned on and off.
本実施形態は、可動部1a〜1dと第1固定電極2a〜2dとの間にコンデンサを形成して静電吸引力によって可動部1a〜1dの傾き角度を保持させることが可能である。 In the present embodiment, it is possible to form a capacitor between the movable parts 1a to 1d and the first fixed electrodes 2a to 2d and hold the inclination angles of the movable parts 1a to 1d by electrostatic attraction force.
本実施形態において、可動部1a〜1dは可動電極1a1〜1d1の、画像表示側方向への回転方向と逆方向に可動絶縁部1a2〜1d2を有する。そのため例えば、可動絶縁部1a2〜1d2に着色する構成にすることができる。 In the present embodiment, the movable portions 1a to 1d have movable insulating portions 1a2 to 1d2 in the direction opposite to the rotation direction of the movable electrodes 1a1 to 1d1 in the image display side direction. Therefore, for example, the movable insulating portions 1a2 to 1d2 can be colored.
本実施形態は、可動部1a〜1dと第2固定電極4との間にコンデンサを形成して静電吸引力によって可動部1a〜1dの傾き角度を保持させることが可能である。
In the present embodiment, it is possible to form a capacitor between the movable parts 1a to 1d and the second
本実施形態において、表示素子10は第2固定電極4の画像表示側方向と逆方向に少なくとも透明な固定絶縁部3を有する。
In the present embodiment, the
本実施形態の製造方法は、可動部1a〜1dをエッチンング又はリフトオフ又はマスク蒸着により形成する。そのため例えば、より小型に製造することができる。 In the manufacturing method of the present embodiment, the movable parts 1a to 1d are formed by etching, lift-off, or mask vapor deposition. Therefore, for example, it can be manufactured more compactly.
本実施形態の製造方法は、可動部1a〜1dを表示画面に対して垂直に複数積層させた状態で形成する。そのため例えば、単純な工程で製造することができる。 In the manufacturing method of the present embodiment, the movable parts 1a to 1d are formed in a state where a plurality of the movable parts 1a to 1d are stacked vertically to the display screen. Therefore, for example, it can be manufactured by a simple process.
本実施形態の製造方法は、可動部1a〜1dを犠牲層エッチングによって、連結された部分以外から分離させる。 In the manufacturing method of the present embodiment, the movable parts 1a to 1d are separated from parts other than the connected parts by sacrificial layer etching.
以下、図46〜図58を参照して、それぞれ、本実施形態に係る変形例1〜7について説明する。
Hereinafter, with reference to FIGS. 46 to 58,
〔変形例1〕
まず主に本実施形態に係る変形例1の構成について図面を参照して説明する。
[Modification 1]
First, the configuration of
図46は本発明の実施形態に係る変形例1の表示素子10の立体透視分離斜視図である。図47は本発明の実施形態に係る変形例1の表示素子10及び表示素子10の周りに備わった基板群7の断面図である。図48は本発明の実施形態に係る変形例1の表示素子10及び表示素子10の周りに備わった基板群7の断面図である。図46は図2の、図47は図4の、図48の図Iez〜Iezabc、図IIez〜IIezabcは図9の図I〜Iabc、図II〜IIabcの構成における可動電極1a1〜1d1の代わりに以下のものが備わっている。ヒンジ8a〜8d側方向と逆側の辺端部以外にはそれぞれのシアン色、マゼンタ色、イエロー色の透明導電性材料及び白色の不透明導電性材料から成る可動カラー透明電極及び可動カラー不透明電極37a〜37dが備わっている。またヒンジ8a〜8d側方向と逆側の辺端部には、ヒンジ8a〜8d側方向に対して垂直に可動カラー透明電極及び可動カラー不透明電極37a〜37dよりも厚いシアン色、マゼンタ色、イエロー色の透明絶縁性材料及び白色の不透明絶縁性材料から成る可動絶縁ストッパー38a〜38dが備わっている。また可動絶縁部1a2〜1d2と固定絶縁部3は備わっていない。尚、可動カラー透明電極及び可動カラー不透明電極37a〜37dはヒンジ8a〜8dに内蔵若しくは表面に配置された配線(図示せず)と第2基板6a〜6dに内蔵若しくは表面に配置された配線(図示せず)によって電源に電気的に接続されている。
FIG. 46 is a three-dimensional perspective separation perspective view of the
このとき可動部1a〜1dは第1又は第2の傾き角度にそれぞれヒンジ8a〜8dを回転軸として回転自在である。可動部1a〜1dは第1又は第2の傾き角度にあるとき可動絶縁ストッパー38a〜38dが接触し支えることによって距離を保たれ、可動絶縁ストッパー38a〜38dを除いて可動カラー透明電極及び可動カラー不透明電極37a〜37d及び第2固定電極4同士が接触しないようになっている。
At this time, the movable portions 1a to 1d are rotatable about the hinges 8a to 8d as rotation axes at the first or second inclination angle, respectively. When the movable parts 1a to 1d are at the first or second inclination angle, the movable insulating stoppers 38a to 38d are kept in contact with each other and supported, and the movable color transparent electrode and the movable color are removed except for the movable insulating stoppers 38a to 38d. The opaque electrodes 37a to 37d and the second
次に主に本実施形態に係る変形例1の作動例について説明する。
Next, an operation example of
例として図48を参照すれば、保持させる作動において可動部1a〜1dが第1又は第2の傾き角度にあるとき、可動カラー透明電極及び可動カラー不透明電極37a〜37d及び第2固定電極4同士に逆の極性の電圧が継続して十分に印加さる。すると可動絶縁ストッパー38a〜38dを除いて電極間に絶縁部が挿入されない非接触のコンデンサを形成するため、その後電圧の印加を止めても可動部1a〜1dは第1又は第2の傾き角度を保持しうる。すなわち可動部1a〜1dを第1又は第2の傾き角度に電極間に絶縁部が挿入されない非接触のコンデンサによって保持させることが自在である。
Referring to FIG. 48 as an example, when the movable portions 1a to 1d are at the first or second tilt angle in the holding operation, the movable color transparent electrodes and the movable color opaque electrodes 37a to 37d and the second
尚、コンデンサの絶縁抵抗を高めるために表示素子10内部を真空にしたりガスを封入したりしてもよい。
In order to increase the insulation resistance of the capacitor, the inside of the
次に主に本実施形態に係る変形例1の要素と効果について説明する。 Next, elements and effects of the first modification according to the present embodiment will be mainly described.
本実施形態に係る変形例1は、可動部1a〜1dが可動絶縁ストッパー38a〜38dを有し、可動絶縁ストッパー38a〜38dが接触し支えることによって電極同士が距離を保たれたコンデンサによる静電吸引力によって可動部1a〜1dの傾き角度を保持させることが可能である。そのため例えば、可動絶縁ストッパー38a〜38dが備わっているため可動絶縁部1a2〜1d2と固定絶縁部3を使うより使用する材料が少なくコストが低い構成にすることができる。また電極間に絶縁部が挿入されない非接触のコンデンサによって可動部1a〜1dが保持自在であるため、絶縁部に接触させた状態と比べ絶縁部の表面が帯電して保持力が低下することを防げる構成にすることができる。
In
〔変形例2〕
まず主に本実施形態に係る変形例2の構成について図面を参照して説明する。
[Modification 2]
First, a configuration of
図49は本発明の実施形態に係る変形例2の表示素子10の立体透視分離斜視図である。図50は本発明の実施形態に係る変形例2の表示素子10及び表示素子10の周りに備わった基板群7の断面図である。図49は図2の、図50は図4の構成における可動電極1a1〜1d1及び可動絶縁部1a2〜1d2の代わりに中心部と辺端部に以下のものが備わっている。中心部にはシアン色、マゼンタ色、イエロー色の透明材料及び白色不透明材料から成る可動カラー透明部43a〜43c及び可動白色不透明部43dが備わっている。辺端部には、それぞれのヒンジ8a〜8d側方向と逆側に磁極面がヒンジ8a〜8d側方向に平行な可動電磁石39a〜39dと、それぞれの可動電磁石39a〜39dの無い3方に磁極面がヒンジ8a〜8d側方向に平行な可動永久磁石42a〜42dとが備わっている。また第1固定電極2a〜2dの代わりに、磁極面を可動部1a〜1d側方向に向けた第1固定永久磁石40a〜40dが備わっている。また固定絶縁部3と第2固定電極4の代わりに、中央部に備わった透明材料から成る固定透明部44と、画像表示側方向と垂直な4方の辺端に備わった磁極面を画像表示側方向と逆方向に向けた第2固定永久磁石41とが備わっている。尚、可動電磁石39a〜39dは可動カラー透明部43a〜43c及び可動白色不透明部43dに内蔵若しくは表面に配置された配線(図示せず)とヒンジ8a〜8d又はヒンジ8a〜8dに内蔵若しくは表面に配置された配線(図示せず)と第2基板6a〜6dに内蔵若しくは表面に配置された配線(図示せず)によって電源に電気的に接続されている。
FIG. 49 is a three-dimensional perspective separation perspective view of the
このとき可動部1a〜1dは第1又は第2の傾き角度にそれぞれヒンジ8a〜8dを回転軸として回転自在である。可動部1a〜1dは第1の傾き角度にあるとき可動電磁石39a〜39d及び可動永久磁石42a〜42dと第1固定永久磁石40a〜40dが近づくようになっている。また可動部1a〜1dのうち1つだけが第2の傾き角度にあるとき可動電磁石39a〜39d及び可動永久磁石42a〜42dと第2固定永久磁石41が近づくようになっている。また可動部1a〜1dのうち2つ以上が第2の傾き角度に積層されるとき画像表示側方向に近い可動部1a〜1cの可動電磁石39a〜39cと画像表示側方向に遠い可動部1b〜1dの可動永久磁石42b〜42dが、画像表示側方向に近い可動部1a〜1cの可動永久磁石42a〜42cと画像表示側方向に遠い可動部1b〜1dの可動電磁石39b〜39d及び可動永久磁石42b〜42dが近づくようになっている。 At this time, the movable portions 1a to 1d are rotatable about the hinges 8a to 8d as rotation axes at the first or second inclination angle, respectively. When the movable portions 1a to 1d are at the first tilt angle, the movable electromagnets 39a to 39d and the movable permanent magnets 42a to 42d and the first fixed permanent magnets 40a to 40d are brought closer to each other. Further, when only one of the movable portions 1a to 1d is at the second tilt angle, the movable electromagnets 39a to 39d and the movable permanent magnets 42a to 42d and the second fixed permanent magnet 41 are brought closer to each other. Further, when two or more of the movable parts 1a to 1d are stacked at the second inclination angle, the movable electromagnets 39a to 39c of the movable parts 1a to 1c close to the image display side direction and the movable parts 1b to far from the image display side direction. The 1d movable permanent magnets 42b to 42d are movable permanent magnets 42a to 42c of the movable parts 1a to 1c close to the image display side direction, and the movable electromagnets 39b to 39d and the movable permanent magnets of the movable parts 1b to 1d far from the image display side direction. 42b-42d approaches.
また第1固定永久磁石40a〜40dにおける可動電磁石39a〜39d及び可動永久磁石42a〜42d側方向に向けた磁極面と第2固定永久磁石41における画像表示側方向に向けた磁極面と可動永久磁石42a〜42dにおける第1固定永久磁石40a〜40d側方向と逆方向に向けた磁極面との極性は同じ極性であることが望ましい。 The first fixed permanent magnets 40a to 40d have a magnetic pole surface facing the movable electromagnets 39a to 39d and the movable permanent magnets 42a to 42d, a magnetic pole surface facing the image display side of the second fixed permanent magnet 41, and the movable permanent magnet. It is desirable that the polarities of the magnetic pole faces in the direction opposite to the direction of the first fixed permanent magnets 40a to 40d in 42a to 42d are the same.
尚第1固定永久磁石40a〜40d及び第2固定永久磁石41等が本発明の本実施形態に係る変形例2の駆動手段に相当する。 The first fixed permanent magnets 40a to 40d, the second fixed permanent magnet 41, and the like correspond to the driving means of the second modification according to the present embodiment of the present invention.
次に主に本実施形態に係る変形例2の作動例について説明する。
Next, an operation example of
まず例として可動部1a〜1dのうち1つだけを第1の傾き角度に保持させる作動について説明する。可動部1a〜1dは第1の傾き角度にあるとき可動永久磁石42a〜42dと第1固定永久磁石40a〜40dとの磁力による引力により第1の傾き角度を保持しうる。 First, as an example, an operation of holding only one of the movable parts 1a to 1d at the first tilt angle will be described. When the movable parts 1a to 1d are at the first inclination angle, the first inclination angle can be maintained by the attractive force generated by the magnetic force between the movable permanent magnets 42a to 42d and the first fixed permanent magnets 40a to 40d.
次に例として可動部1a〜1dのうち1つだけを第1の傾き角度から第2の傾き角度へ回転させる作動について説明する。このとき例えば各々の可動電磁石39a〜39dに、向き合った可動電磁石39a〜39dと第1固定永久磁石40a〜40dの磁極面が同じ極性になるように電圧が印加される。すると可動電磁石39a〜39dと第1固定永久磁石40a〜40dとの磁力による斥力と可動電磁石39a〜39dと第2固定永久磁石41との磁力による引力の合力が可動永久磁石42a〜42dと第1固定永久磁石40a〜40dとの磁力による引力等の可動部1a〜1dを第1の傾き角度に保持させる力より大きくなったとき、可動部1a〜1dは第2の傾き角度に回転しうる。 Next, the operation | movement which rotates only one movable part 1a-1d from a 1st inclination angle to a 2nd inclination angle as an example is demonstrated. At this time, for example, a voltage is applied to each of the movable electromagnets 39a to 39d so that the magnetic pole surfaces of the opposed movable electromagnets 39a to 39d and the first fixed permanent magnets 40a to 40d have the same polarity. Then, the repulsive force due to the magnetic force of the movable electromagnets 39a to 39d and the first fixed permanent magnets 40a to 40d and the resultant force of the attractive force due to the magnetic force of the movable electromagnets 39a to 39d and the second fixed permanent magnet 41 are the same as the movable permanent magnets 42a to 42d. When the movable parts 1a to 1d such as attractive force due to the magnetic force with the fixed permanent magnets 40a to 40d become larger than the force that holds the movable parts 1a to 1d at the first inclination angle, the movable parts 1a to 1d can rotate to the second inclination angle.
次に例として可動部1a〜1dのうち1つだけを第2の傾き角度に保持させる作動について説明する。例えば可動部1a〜1dは第2の傾き角度にあるとき第2固定永久磁石41と可動永久磁石42a〜42dとの磁力による引力により第2の傾き角度を保持しうる。 Next, the operation | movement which hold | maintains only one of movable part 1a-1d to a 2nd inclination angle as an example is demonstrated. For example, when the movable parts 1a to 1d are at the second inclination angle, the second inclination angle can be maintained by the attractive force generated by the magnetic force between the second fixed permanent magnet 41 and the movable permanent magnets 42a to 42d.
次に例として可動部1a〜1dのうち1つだけを第2の傾き角度から第1の傾き角度へ回転させる作動について説明する。このとき例えば各々の可動電磁石39a〜39dに上記と逆の電圧が印加される。すると可動電磁石39a〜39dと第2固定永久磁石41との磁力による斥力と可動電磁石39a〜39dと第1固定永久磁石40a〜40dとの磁力による引力の合力が第2固定永久磁石41と可動永久磁石42a〜42dとの磁力による引力等の可動部1a〜1dを第2の傾き角度に保持させる力より大きくなったとき、可動部1a〜1dは第1の傾き角度に回転しうる。 Next, as an example, an operation of rotating only one of the movable parts 1a to 1d from the second tilt angle to the first tilt angle will be described. At this time, for example, a reverse voltage is applied to each of the movable electromagnets 39a to 39d. Then, the repulsive force due to the magnetic force between the movable electromagnets 39a to 39d and the second fixed permanent magnet 41 and the resultant force of the attractive force due to the magnetic force between the movable electromagnets 39a to 39d and the first fixed permanent magnets 40a to 40d are combined with the second fixed permanent magnet 41 and the movable permanent magnet. When the force of holding the movable parts 1a to 1d, such as the attractive force due to the magnetic force with the magnets 42a to 42d, becomes larger than the force that holds the second inclination angle, the movable parts 1a to 1d can rotate to the first inclination angle.
次に例として可動部1a〜1cのうちいずれかがすでに第2の傾き角度にあるとき、可動部1b〜1dも第2の傾き角度へ回転させ、積層させる作動について説明する。例えば後から積層する可動電磁石39b〜39dに、向き合った可動電磁石39b〜39dと第1固定永久磁石40b〜40dの磁極面が同じ極性になるように電圧が印加される。すると第1固定永久磁石40b〜40dとの間に磁力により斥力が発生し、すでに第2の傾き角度にある可動永久磁石42a〜42cとの間に磁力による引力が発生し、後から積層する可動部1b〜1dは第2の傾き角度に積層しうる。 Next, as an example, the operation of rotating and laminating the movable parts 1b to 1d to the second inclination angle when any of the movable parts 1a to 1c is already at the second inclination angle will be described. For example, a voltage is applied to the movable electromagnets 39b to 39d to be stacked later so that the magnetic pole surfaces of the movable electromagnets 39b to 39d and the first fixed permanent magnets 40b to 40d facing each other have the same polarity. Then, a repulsive force is generated by the magnetic force between the first fixed permanent magnets 40b to 40d, and an attractive force is generated between the movable permanent magnets 42a to 42c that are already at the second tilt angle, so that the movable layering is performed later. The parts 1b to 1d can be stacked at the second tilt angle.
次に例として可動部1a〜1cのうちいずれかがすでに第2の傾き角度にあるとき、後から積層した可動部1b〜1dも第2の傾き角度に積層を保持させる作動について説明する。このとき例えばすでに第2の傾き角度にある可動部1a〜1cの可動永久磁石42a〜42cと後から積層した可動部1b〜1dの可動永久磁石42b〜42dとの磁力による引力により後から積層した可動部1b〜1dは第2の傾き角度に積層を保持しうる。 Next, as an example, when any one of the movable parts 1a to 1c is already at the second inclination angle, the operation for holding the laminated parts at the second inclination angle for the movable parts 1b to 1d laminated later will be described. At this time, for example, the movable permanent magnets 42a to 42c of the movable parts 1a to 1c that are already at the second inclination angle and the movable permanent magnets 42b to 42d of the movable parts 1b to 1d that are laminated later are laminated later. The movable parts 1b to 1d can hold the stack at the second tilt angle.
次に例として可動部1a〜1cのうちいずれかがすでに第2の傾き角度にあるとき後から積層した可動部1b〜1dを第2の傾き角度から第1の傾き角度に積層をリセットさせる作動について説明する。このとき例えば後から積層した可動部1b〜1dの可動電磁石39b〜39dに上記と逆の電圧が印加される。するとすでに第2の傾き角度にある可動部1a〜1cの可動永久磁石42a〜42cとの間に磁力による斥力が発生し、第1固定永久磁石40b〜40dとの間に磁力による引力が発生し、後から積層した可動部1b〜1dは1の傾き角度へ積層をリセットしうる。 Next, as an example, when any one of the movable parts 1a to 1c is already at the second tilt angle, the stacking of the movable parts 1b to 1d stacked later is reset from the second tilt angle to the first tilt angle. Will be described. At this time, for example, a reverse voltage is applied to the movable electromagnets 39b to 39d of the movable portions 1b to 1d stacked later. Then, repulsive force due to magnetic force is generated between the movable permanent magnets 42a to 42c of the movable portions 1a to 1c that are already at the second inclination angle, and attractive force due to magnetic force is generated between the first fixed permanent magnets 40b to 40d. The movable parts 1b to 1d stacked later can reset the stacking to an inclination angle of 1.
すなわち可動永久磁石42a〜42cと第1固定永久磁石40b〜40dとの永久磁石の磁力と、可動電磁石39a〜39dに印加する電圧の極性を変えることによる電磁力の変化により可動部1a〜1dを第1又は第2の傾き角度に回転自在であり、保持させることが自在であり、また積層させることが自在である。 That is, the movable parts 1a to 1d are changed by the electromagnetic force change by changing the magnetic force of the permanent magnets of the movable permanent magnets 42a to 42c and the first fixed permanent magnets 40b to 40d and the polarity of the voltage applied to the movable electromagnets 39a to 39d. It can be rotated to the first or second tilt angle, can be held, and can be stacked.
次に主に本実施形態に係る変形例2の要素と効果について説明する。
Next, elements and effects of
本実施形態に係る変形例2において、駆動手段は電磁力によって可動部1a〜1dを回転させて傾き角度を変調させることが可能である。また本実施形態に係る変形例2は、磁力によって可動部1a〜1dの傾き角度を保持させることが可能である。そのため例えば、可動カラー透明部43a〜43c及び可動白色不透明部43dを中央部としてその辺端に可動電磁石39a〜39dと、可動永久磁石42a〜42dとが備わっており、また固定透明部44を中央部としてその辺端に第2固定永久磁石41が備わっている場合は可動カラー透明部43a〜43c及び可動白色不透明部43d、固定透明部44に透明電極を使う必要がなくコストが低い構成にすることができる。また電磁力によって可動部1a〜1dが回転、積層自在であるため、可動電磁石39a〜39dにさえ電圧をかければよく電気回路が単純であり、斥力が強く、駆動電圧が低く出力が線形で強い構成にすることができる。また磁力によって可動部1a〜1dを保持させることが可能であるため、保持力の時間経過による低下が極めて少ない構成にすることができる。
In the second modification according to the present embodiment, the driving means can modulate the tilt angle by rotating the movable parts 1a to 1d by electromagnetic force. Moreover, the
〔変形例3〕
次に主に本実施形態に係る変形例3の構成について図面を参照して説明する。
[Modification 3]
Next, a configuration of
図51は本発明の実施形態に係る変形例3における表示素子10及び表示素子10の周りに備わった基板群7の断面図である。図51は図4の構成におけるヒンジ8a〜8dの代わりに、熱膨張係数が高い高膨張率層と該高膨張率層より熱膨張係数が低い低膨張率層とが積層されており、その積層側方向と垂直に第2基板6a〜6dと可動部1a〜1dを接続するバイメタル45a〜45dが備わっている。またバイメタル45a〜45dにおける高膨張率層が画像表示側方向に備わっていれば高膨張率層に電流が流されない状態では可動部1a〜1dは第2の傾き角度にあることが望ましく、高膨張率層が画像表示側方向と逆方向に備わっていれば高膨張率層に電流が流されない状態では可動部1a〜1dは第1の傾き角度にあることが望ましい。尚バイメタル45a〜45dの高膨張率層は、第2基板6a〜6dに内蔵若しくは表面に配置された配線(図示せず)によって電源に電気的に接続されている。
51 is a cross-sectional view of the
このとき可動部1a〜1dは第1又は第2の傾き角度にそれぞれバイメタル45a〜45dを回転軸として回転自在である。 At this time, the movable parts 1a to 1d are rotatable at the first or second tilt angle with the bimetals 45a to 45d as the rotation axis, respectively.
尚バイメタル45a〜45d等が本発明の本実施形態に係る変形例3の駆動手段に相当する。 The bimetals 45a to 45d and the like correspond to the driving means of the third modification according to the present embodiment of the present invention.
次に主に本実施形態に係る変形例3の作動例について説明する。
Next, an operation example of
まず例として可動部1a〜1dのうち1つだけを高膨張率層に電流が流されない状態の傾き角度に保持させる作動について説明する。例えば電流が流されない高膨張率層が画像表示側方向に備わっており可動部1a〜1dが第2の傾き角度にあるとき、可動電極1a1〜1d1と第2固定電極4に逆の極性の電圧が継続して十分に印加される。すると可動電極1a1〜1d1と第2固定電極4の間で固定絶縁部3をはさんでコンデンサを形成するため、その後可動部1a〜1dは第2の傾き角度を保持しうる。また電流が流されない高膨張率層が画像表示側方向と逆方向に備わっており可動部1a〜1dが第1の傾き角度にあるとき、可動電極1a1〜1d1と第1固定電極2a〜2dに逆の極性の電圧が継続して十分に印加される。すると可動電極1a1〜1d1と第1固定電極2a〜2dの間で可動絶縁部1a2〜1d2をはさんでコンデンサを形成するため、その後可動部1a〜1dは第1の傾き角度を保持しうる。
First, as an example, an operation for holding only one of the movable parts 1a to 1d at an inclination angle in a state where no current is passed through the high expansion coefficient layer will be described. For example, when a high expansion coefficient layer in which no current flows is provided in the image display side direction and the movable portions 1a to 1d are at the second inclination angle, voltages having opposite polarities are applied to the movable electrodes 1a1 to 1d1 and the second
次に例として可動部1a〜1dのうち1つだけを高膨張率層に電流が流された状態の傾き角度へ回転させる作動について説明する。電源から各々のバイメタル45a〜45dの高膨張率層に電流が流されると、高膨張率層がジュール熱により熱膨張し、可動部1a〜1dは低膨張率層側に回転しうる。例えば高膨張率層が画像表示側方向に備わっていれば可動部1a〜1dはバイメタル45a〜45dを回転軸として第1固定電極2a〜2dに接近し第1の傾き角度に回転しうる。また高膨張率層が画像表示側方向と逆方向に備わっていれば可動部1a〜1dはバイメタル45a〜45dを回転軸として第2固定電極4に接近し第2の傾き角度に回転しうる。
Next, as an example, an operation of rotating only one of the movable parts 1a to 1d to an inclination angle in a state where a current is passed through the high expansion coefficient layer will be described. When a current flows from the power source to the high expansion coefficient layers of the bimetals 45a to 45d, the high expansion coefficient layers thermally expand due to Joule heat, and the movable parts 1a to 1d can rotate to the low expansion coefficient layer side. For example, if the high expansion coefficient layer is provided in the image display side direction, the movable parts 1a to 1d can approach the first fixed electrodes 2a to 2d and rotate to the first inclination angle with the bimetals 45a to 45d as the rotation axis. If the high expansion coefficient layer is provided in the direction opposite to the image display side direction, the movable parts 1a to 1d can approach the second
次に例として可動部1a〜1dのうち1つだけを高膨張率層に電流が流された状態の傾き角度に保持させる作動について説明する。例えば電流が流された高膨張率層が画像表示側方向に備わっており可動部1a〜1dが第1の傾き角度にあるとき、可動電極1a1〜1d1と第1固定電極2a〜2dに逆の極性の電圧が継続して十分に印加される。すると可動電極1a1〜1d1と第1固定電極2a〜2dの間で可動絶縁部1a2〜1d2をはさんでコンデンサを形成するため、その後高膨張率層の熱が冷めて冷収縮しても可動部1a〜1dは第1の傾き角度を保持しうる。また電流が流された高膨張率層が画像表示側方向と逆方向に備わっており可動部1a〜1dが第2の傾き角度にあるとき、可動電極1a1〜1d1と第2固定電極4に逆の極性の電圧が継続して十分に印加される。すると可動電極1a1〜1d1と第2固定電極4の間で固定絶縁部3をはさんでコンデンサを形成するため、その後高膨張率層の熱が冷めて冷収縮しても可動部1a〜1dは第2の傾き角度を保持しうる。
Next, as an example, an operation of holding only one of the movable parts 1a to 1d at an inclination angle in a state where a current is passed through the high expansion coefficient layer will be described. For example, when a high expansion coefficient layer through which an electric current is applied is provided in the image display side direction and the movable parts 1a to 1d are at the first inclination angle, the movable electrodes 1a1 to 1d1 and the first fixed electrodes 2a to 2d are opposite to each other. Polarity voltage is continuously applied sufficiently. Then, a capacitor is formed between the movable electrodes 1a1 to 1d1 and the first fixed electrodes 2a to 2d with the movable insulating portions 1a2 to 1d2 sandwiched therebetween. 1a to 1d can hold the first tilt angle. In addition, when the high expansion coefficient layer through which an electric current is applied is provided in the direction opposite to the image display side direction and the movable portions 1a to 1d are at the second inclination angle, the movable electrodes 1a1 to 1d1 and the second
次に例として可動部1a〜1dのうち1つだけを高膨張率層に電流が流されない状態の傾き角度へ回転させる作動について説明する。例えば高膨張率層が画像表示側方向に備わっており可動部1a〜1dが第1の傾き角度にあり高膨張率層の熱が冷めているときは高膨張率層が冷収縮する。そして可動電極1a1〜1d1と第1固定電極2a〜2dとがアースされると、コンデンサによる保持力がなくなるため、可動部1a〜1dはバイメタル45a〜45dを回転軸として第2固定電極4に接近し第2の傾き角度に回転しうる。また高膨張率層が画像表示側方向と逆方向に備わっており可動部1a〜1dが第2の傾き角度にあり高膨張率層の熱が冷めているときは高膨張率層が冷収縮する。そして可動電極1a1〜1d1と第2固定電極4とがアースされると、コンデンサによる保持力がなくなるため、可動部1a〜1dはバイメタル45a〜45dを回転軸として第1固定電極2a〜2dに接近し第1の傾き角度に回転しうる。
Next, as an example, an operation of rotating only one of the movable parts 1a to 1d to an inclination angle in a state where no current is passed through the high expansion coefficient layer will be described. For example, when the high expansion coefficient layer is provided in the image display side direction and the movable parts 1a to 1d are at the first inclination angle and the heat of the high expansion coefficient is cooled, the high expansion coefficient layer is cold contracted. When the movable electrodes 1a1 to 1d1 and the first fixed electrodes 2a to 2d are grounded, the holding force by the capacitor is lost, so the movable parts 1a to 1d approach the second
次に例として可動部1a〜1cのうちいずれかがすでに第2の傾き角度にあるとき、可動部1b〜1dも第2の傾き角度へ回転させ、積層させる作動について説明する。例えば上記と同様にして、後から積層する可動部1b〜1dの高膨張率層が画像表示側方向に備わっている場合は可動電極1b1〜1d1と第1固定電極2b〜2dとがアースされるか、又は後から積層する可動部1b〜1dの高膨張率層が画像表示側方向と逆方向に備わっている場合は高膨張率層に電流が流されると、後から積層する可動部1b〜1dは第2の傾き角度に積層しうる。 Next, as an example, the operation of rotating and laminating the movable parts 1b to 1d to the second inclination angle when any of the movable parts 1a to 1c is already at the second inclination angle will be described. For example, in the same manner as described above, when the high expansion coefficient layers of the movable portions 1b to 1d to be stacked later are provided in the image display side direction, the movable electrodes 1b1 to 1d1 and the first fixed electrodes 2b to 2d are grounded. Alternatively, when the high expansion coefficient layers of the movable parts 1b to 1d to be stacked later are provided in the direction opposite to the image display side direction, when a current is passed through the high expansion coefficient layer, the movable parts 1b to 1 to be stacked later 1d can be stacked at the second tilt angle.
次に例として可動部1a〜1cのうちいずれかがすでに第2の傾き角度にあるとき、可動部1b〜1dも第2の傾き角度に積層を保持させる作動について説明する。例えばすでに第2の傾き角度にある可動部1a〜1cの可動電極1a1〜1c1と後から積層した可動部1b〜1dの可動電極1b1〜1d1とに逆の極性の電圧が継続して十分に印加される。すると第2の傾き角度にある可動部1a〜1cの可動絶縁部1a2〜1c2をはさんでコンデンサを形成するため、その後高膨張率層の熱が冷めて冷収縮しても、高膨張率層に電流が流されない状態であっても、後から積層する可動部1b〜1dは第2の傾き角度に積層を保持しうる。 Next, as an example, when any one of the movable parts 1a to 1c is already at the second inclination angle, the operation of causing the movable parts 1b to 1d to hold the stack at the second inclination angle will be described. For example, voltages having opposite polarities are continuously applied sufficiently to the movable electrodes 1a1 to 1c1 of the movable parts 1a to 1c that are already at the second inclination angle and the movable electrodes 1b1 to 1d1 of the movable parts 1b to 1d that are stacked later. Is done. Then, since the capacitor is formed by sandwiching the movable insulating portions 1a2 to 1c2 of the movable portions 1a to 1c at the second inclination angle, even if the heat of the high expansion coefficient layer is cooled and then cold contracted, the high expansion coefficient layer Even in a state where no current is passed through, the movable portions 1b to 1d to be stacked later can hold the stack at the second tilt angle.
次に例として可動部1a〜1cのうちいずれかがすでに第2の傾き角度にあるとき、可動部1b〜1dを第2の傾き角度から第1の傾き角度に積層をリセットさせる作動について説明する。例えば後から積層した可動部1b〜1dの高膨張率層が画像表示側方向に備わっている場合は高膨張率層に電流が流されると熱膨張する。又は後から積層した可動部1b〜1dの高膨張率層が画像表示側方向と逆方向に備わっている場合は高膨張率層の熱が冷めているとき高膨張率層は冷収縮する。そして後から積層した可動部1b〜1dの可動電極1b1〜1d1にすでに第2の傾き角度にある可動部1a〜1cと同じ極性の電圧が印加されれば、コンデンサによる保持力がなくなるため、後から積層した可動部1b〜1dは第1の傾き角度へ積層をリセットしうる。 Next, as an example, the operation of resetting the stacking of the movable parts 1b to 1d from the second inclination angle to the first inclination angle when any of the movable parts 1a to 1c is already at the second inclination angle will be described. . For example, when the high expansion coefficient layers of the movable parts 1b to 1d that are stacked later are provided in the image display side direction, thermal expansion occurs when a current is passed through the high expansion coefficient layer. Alternatively, when the high expansion coefficient layers of the movable portions 1b to 1d laminated later are provided in the direction opposite to the image display side direction, the high expansion coefficient layer is cold-shrinked when the heat of the high expansion coefficient layer is cooled. If a voltage having the same polarity as that of the movable portions 1a to 1c already at the second inclination angle is applied to the movable electrodes 1b1 to 1d1 of the movable portions 1b to 1d stacked later, the holding force by the capacitor is lost. The movable parts 1b to 1d laminated from the above can reset the lamination to the first tilt angle.
すなわちバイメタル45a〜45dの高膨張率層に電流が流されるか電流が流されないことによる熱膨張力又は冷収縮力により可動部1a〜1dを第1又は第2の傾き角度に回転自在であり積層させることが自在であり、また静電気力により保持させることが自在である。 That is, the movable parts 1a to 1d can be rotated to the first or second inclination angle by the thermal expansion force or the cold contraction force caused by current flowing or not flowing through the high expansion coefficient layers of the bimetals 45a to 45d. It can be freely held and can be held by electrostatic force.
次に主に本実施形態に係る変形例3の要素と効果について説明する。
Next, elements and effects of
本実施形態に係る変形例3において、駆動手段は熱膨張力又は冷収縮力によって可動部1a〜1dを回転させて傾き角度を変調させることが可能である。そのため例えば、斥力が強く、変化量が大きい構成にすることができる。 In the third modification according to the present embodiment, the drive unit can modulate the tilt angle by rotating the movable parts 1a to 1d by the thermal expansion force or the cold contraction force. Therefore, for example, it can be set as a structure with a strong repulsive force and a large change amount.
〔変形例4〕
次に主に本実施形態に係る変形例4の構成について図面を参照して説明する。
[Modification 4]
Next, a configuration of
図52は本発明の実施形態に係る変形例4の表示素子10及び表示素子10の周りに備わった基板群7の断面図である。図52は図4の構成における第2固定電極4の代わりに半永久的に電荷を帯びた面を画像表示側方向と逆方向に向けた固定透明エレクトレット46が備わっている。
FIG. 52 is a cross-sectional view of the
尚第1固定電極2a〜2d及び固定透明エレクトレット46等が本発明の本実施形態に係る変形例4の駆動手段に相当する。 The first fixed electrodes 2a to 2d, the fixed transparent electret 46, and the like correspond to the driving means of the fourth modification according to this embodiment of the present invention.
次に主に本実施形態に係る変形例4の作動例について説明する。
Next, an operation example of
まず例として可動部1a〜1dのうち1つだけを第1の傾き角度に保持させる作動について説明する。例えば可動電極1a1〜1d1と第1固定電極2a〜2dに逆の極性の電圧が継続して十分に印加されれば可動電極1a1〜1d1と第1固定電極2a〜2dの間で可動絶縁部1a2〜1d2をはさんでコンデンサを形成するため、その後電圧の印加を止めても可動部1a〜1dは第1の傾き角度を保持しうる。 First, as an example, an operation of holding only one of the movable parts 1a to 1d at the first tilt angle will be described. For example, if a voltage having a reverse polarity is continuously applied sufficiently to the movable electrodes 1a1 to 1d1 and the first fixed electrodes 2a to 2d, the movable insulating portion 1a2 between the movable electrodes 1a1 to 1d1 and the first fixed electrodes 2a to 2d. Since the capacitor is formed across ˜1d2, the movable portions 1a to 1d can maintain the first tilt angle even if the application of the voltage is stopped thereafter.
次に例として可動部1a〜1dのうち1つだけを第1の傾き角度から第2の傾き角度へ回転させる作動について説明する。このとき例えば、電源から可動電極1a1〜1d1と第1固定電極2a〜2dとに固定透明エレクトレット46の電荷を帯びた面の極性と逆の極性の電圧が印加されれば静電気力によって可動部1a〜1dと第1固定電極2a〜2dに斥力が発生し、可動部1a〜1dと固定透明エレクトレット46に引力が発生する。すると 可動部1a〜1dは固定透明エレクトレット46に接近し第2の傾き角度に回転しうる。 Next, the operation | movement which rotates only one movable part 1a-1d from a 1st inclination angle to a 2nd inclination angle as an example is demonstrated. At this time, for example, if a voltage having a polarity opposite to the polarity of the charge-carrying surface of the fixed transparent electret 46 is applied to the movable electrodes 1a1 to 1d1 and the first fixed electrodes 2a to 2d from the power source, the movable part 1a is caused by electrostatic force. ˜1d and the first fixed electrodes 2a to 2d generate repulsive force, and the movable parts 1a to 1d and the fixed transparent electret 46 generate attractive force. Then, the movable parts 1a to 1d can approach the fixed transparent electret 46 and rotate to the second inclination angle.
次に例として可動部1a〜1dのうち1つだけを第2の傾き角度に保持させる作動について説明する。このとき例えば、可動電極1a1〜1d1に固定透明エレクトレット46の電荷を帯びた面の極性と逆の極性の電圧が継続して十分に印加されれば可動電極1a1〜1d1と固定透明エレクトレット46の間で固定絶縁部3をはさんでコンデンサを形成するため、その後電圧の印加を止めても可動部1a〜1dは第2の傾き角度を保持しうる。
Next, the operation | movement which hold | maintains only one of movable part 1a-1d to a 2nd inclination angle as an example is demonstrated. At this time, for example, if a voltage having a polarity opposite to the polarity of the charged surface of the fixed transparent electret 46 is continuously applied to the movable electrodes 1a1 to 1d1, the gap between the movable electrodes 1a1 to 1d1 and the fixed transparent electret 46 is sufficient. Since the capacitor is formed across the fixed insulating
次に例として可動部1a〜1dのうち1つだけを第2の傾き角度から第1の傾き角度へ回転させる作動について説明する。このとき例えば、電源から可動電極1a1〜1d1に固定透明エレクトレット46の電荷を帯びた面の極性と同じ極性の電圧が印加され第1固定電極2a〜2dに逆の極性の電圧が印加されれば静電気力によって可動部1a〜1dと第1固定電極2a〜2dに引力が発生し、可動部1a〜1dと固定透明エレクトレット46に斥力が発生する。すると 可動部1a〜1dは第1固定電極2a〜2dに接近し第1の傾き角度に回転しうる。 Next, as an example, an operation of rotating only one of the movable parts 1a to 1d from the second tilt angle to the first tilt angle will be described. At this time, for example, if a voltage having the same polarity as that of the charged surface of the fixed transparent electret 46 is applied from the power source to the movable electrodes 1a1 to 1d1, and a voltage having the opposite polarity is applied to the first fixed electrodes 2a to 2d. An attractive force is generated in the movable parts 1 a to 1 d and the first fixed electrodes 2 a to 2 d by electrostatic force, and a repulsive force is generated in the movable parts 1 a to 1 d and the fixed transparent electret 46. Then, the movable parts 1a to 1d can approach the first fixed electrodes 2a to 2d and rotate to the first inclination angle.
次に例として可動部1a〜1cがすでに第2の傾き角度にあるとき可動部1b〜1dも第2の傾き角度へ回転させ、積層させる作動について説明する。例えば、電源から、後から積層する可動電極1b1〜1d1と第1固定電極2b〜2dとにすでに第2の傾き角度にある可動電極1a1〜1c1と逆の極性の電圧が印加されれば静電気力によって第2の傾き角度に回転しうる。
Next, as an example, the operation of laminating the movable parts 1b to 1d to the second inclination angle when the movable parts 1a to 1c are already at the second inclination angle will be described. For example, if a voltage having a polarity opposite to that of the movable electrodes 1a1 to 1c1 having the second inclination angle is applied to the movable electrodes 1b1 to 1d1 and the first fixed electrodes 2b to 2d to be stacked later from the power source, the electrostatic force Can rotate to the second tilt angle.
次に例として可動部1a〜1cがすでに第2の傾き角度にあるとき可動部1b〜1dも第2の傾き角度に積層を保持させる作動について説明する。このとき例えば、後から積層した可動電極1b1〜1d1に、すでに第2の傾き角度にある可動電極1a1〜1c1と逆の極性の電圧が継続して十分に印加されれば可動絶縁部1b2〜1d2をはさんでコンデンサを形成するため、その後電圧の印加を止めても第2の傾き角度を保持しうる。 Next, as an example, an operation will be described in which when the movable parts 1a to 1c are already at the second inclination angle, the movable parts 1b to 1d also hold the stack at the second inclination angle. At this time, for example, if a voltage having a polarity opposite to that of the movable electrodes 1a1 to 1c1 already at the second inclination angle is continuously applied to the movable electrodes 1b1 to 1d1 stacked later, the movable insulating portions 1b2 to 1d2 Therefore, the second tilt angle can be maintained even if the voltage application is stopped thereafter.
次に例として可動部1a〜1cがすでに第2の傾き角度にあるとき可動部1b〜1dを第2の傾き角度から第1の傾き角度に積層をリセットさせる作動について説明する。このとき例えば、電源から、後から積層した可動電極1b1〜1d1にすでに第2の傾き角度にある可動電極1a1〜1c1と同じ極性の電圧が印加され第1固定電極2b〜2dに逆の極性の電圧が印加されれば静電気力によって第1の傾き角度に回転しうる。 Next, an operation for resetting the stacking of the movable parts 1b to 1d from the second inclination angle to the first inclination angle when the movable parts 1a to 1c are already at the second inclination angle will be described as an example. At this time, for example, a voltage having the same polarity as that of the movable electrodes 1a1 to 1c1 already at the second inclination angle is applied from the power source to the movable electrodes 1b1 to 1d1 stacked later, and the first fixed electrodes 2b to 2d have the opposite polarity. If a voltage is applied, it can rotate to the first tilt angle by electrostatic force.
すなわち固定透明エレクトレット46に帯びた電荷と、可動電極1a1〜1c1及び第1固定電極2b〜2dに印加する電圧の極性を変えることによる静電気力の変化により可動部1a〜1dを第1又は第2の傾き角度に回転自在であり、保持させることが自在であり、また積層させることが自在である。 That is, the movable portions 1a to 1d are changed to the first or second by the change in electrostatic force by changing the charge applied to the fixed transparent electret 46 and the polarity of the voltage applied to the movable electrodes 1a1 to 1c1 and the first fixed electrodes 2b to 2d. It is possible to rotate at an inclination angle of, and it is possible to hold it and to stack it.
次に主に本実施形態に係る変形例4の要素と効果について説明する。
Next, elements and effects of
本実施形態に係る変形例4において、駆動手段はエレクトレットによる静電吸引力によって可動部1a〜1dを回転させて傾き角度を変調させることが可能である。また本実施形態に係る変形例4は、エレクトレットによる静電吸引力によって可動部1a〜1dの傾き角度を保持させることが可能である。そのため例えば、半永久的に電荷を帯びた固定透明エレクトレット46が可動部1a〜1dの回転、保持を担うため可動電極1a1〜1c1及び第1固定電極2b〜2dにだけ電圧をかければよく電気回路が単純であり、電力を節約できる構成にすることができる。また固定透明エレクトレット46の電荷によって可動部1a〜1dを保持させることが可能であるため、保持力の時間経過による低下が少ない構成にすることができる。
In the modified example 4 according to the present embodiment, the driving unit can modulate the tilt angle by rotating the movable parts 1a to 1d by the electrostatic attraction force by the electret. Moreover, the
〔変形例5〕
次に主に本実施形態に係る変形例5の構成について図面を参照して説明する。
[Modification 5]
Next, a configuration of Modification Example 5 according to the present embodiment will be mainly described with reference to the drawings.
図53は本発明の実施形態に係る変形例5における表示装置100の概略全体配置図である。図53は図5の構成におけるバックライト9の代わりに黒色板48が備わっている。図54は本発明の実施形態に係る変形例5の表示素子10及び表示素子10の周りに備わった基板群7の断面図である。図54は図4の構成における可動絶縁部1a2〜1c2の代わりに赤色、緑色、青色の不透明絶縁性材料から成る可動カラー反射絶縁部47a〜47cが備わっている。
FIG. 53 is a schematic overall layout diagram of the
次に主に本実施形態に係る変形例5の作動例について説明する。
Next, an operation example of
可動カラー反射絶縁部47a〜47c及び可動絶縁部1d2は赤色、緑色、青色及び白色の不透明絶縁性材料から成るため1つだけ第1の傾き角度にあるとき積層せず反射型のカラー及び白色を表示できる。また全ての可動部1a〜1dが第1の傾き角度にあるとき画像表示側方向から黒色板48が見え、黒色を表示できる。
The movable color reflective insulating portions 47a to 47c and the movable insulating portion 1d2 are made of opaque insulating materials of red, green, blue and white, so that only one of them has a reflective color and white color when they are at the first tilt angle. Can be displayed. Further, when all the movable parts 1a to 1d are at the first tilt angle, the
すなわち全ての可動部1a〜1dが第1の傾き角度にあるとき黒色の表示が行える。可動部1aが第2の傾き角度にあり可動部1b、1c、1dが第1の傾き角度にあるとき赤色の反射型表示が行える。可動部1bが第2の傾き角度にあり可動部1a、1c、1dが第1の傾き角度にあるとき緑色の反射型表示が行える。可動部1cが第2の傾き角度にあり可動部1a、1b、1dが第1の傾き角度にあるとき青色の反射型表示が行える。可動部1dが第2の傾き角度にあり可動部1a、1b、1cが第1の傾き角度にあるとき白色の反射型表示が行える。 That is, when all the movable parts 1a to 1d are at the first tilt angle, black display can be performed. When the movable portion 1a is at the second tilt angle and the movable portions 1b, 1c, 1d are at the first tilt angle, red reflective display can be performed. When the movable portion 1b is at the second tilt angle and the movable portions 1a, 1c, and 1d are at the first tilt angle, green reflective display can be performed. When the movable portion 1c is at the second tilt angle and the movable portions 1a, 1b, and 1d are at the first tilt angle, blue reflective display can be performed. When the movable portion 1d is at the second tilt angle and the movable portions 1a, 1b, and 1c are at the first tilt angle, white reflective display can be performed.
次に主に本実施形態に係る変形例5の要素と効果について説明する。
Next, elements and effects of
本実施形態に係る変形例5において、可動部1a〜1dはカラー反射部を有する。また本実施形態に係る変形例5において、可動部1a〜1dは赤色、緑色、青色の部分を含む。また本実施形態に係る変形例5は、表示素子10の画像表示側方向と逆方向に黒色部を備える。そのため例えば、可動部1a〜1cが1つだけ第1の傾き角度にあれば積層しなくても反射型の光の三原色のカラー表示が行える構成にすることができる。また可動部1a〜1cを3つ積層しなくても黒色が表現できる構成にすることができる。
In the
〔変形例6〕
次に主に本実施形態に係る変形例6の構成について図面を参照して説明する。
[Modification 6]
Next, a configuration of
図55は本発明の実施形態に係る変形例6における表示装置100の概略全体配置図である。図55は図5の構成における表示素子アレイ11の代わりに略正三角柱状の正三角柱状表示素子49が正三角充填状に複数並んで備わった正三角充填状表示素子アレイ50を備えている。図56は本発明の実施形態に係る変形例6の正三角柱状表示素子49の立体透視斜視図である。図56を参照すれば正三角柱状表示素子49は、略正三角形の各辺上に並んで備わった内側の側部である可動部1a〜1cと、それらを囲む1回り大きい略正三角形の各辺上に並んで備わった外側の側部である第1固定電極2a〜2cで囲まれておりまた可動部1a〜1cの画像表示側方向の辺端に接続されたヒンジ8a〜8cを備えている。また正三角柱状表示素子49は画像表示側の底部に略三角形の板状の透明絶縁性材料から成る略三角板状固定絶縁部51を、略三角板状固定絶縁部51のさらに画像表示側に略三角形の板状の透明導電性材料から成る略三角板状固定電極52を備えている。
FIG. 55 is a schematic overall layout diagram of the
次に主に本実施形態に係る変形例6の作動例について説明する。
Next, an operation example of
上述したように可動絶縁部1a2〜1c2、はシアン色、マゼンタ色、イエロー色の透明絶縁性材料から成るため、第1の傾き角度にあるときバックライト9を発光させることによりカラーを発光型表示でき、2色を積層させバックライト9を発光させることにより赤色緑色青色を発光型表示でき、3色を積層させることにより黒色を表示できる。
As described above, since the movable insulating portions 1a2 to 1c2 are made of a transparent insulating material of cyan, magenta, and yellow, the
すなわち全ての可動部1a〜1cが第1の傾き角度にあるときバックライトを発光させ白色の発光型表示が行える。可動部1aが第2の傾き角度にあり可動部1b、1cが第1の傾き角度にあるときバックライト9を発光させシアン色の発光型表示が行える。可動部1a、1bが第2の傾き角度にあり可動部1cが第1の傾き角度にあるときバックライト9を発光させ青色の発光型表示が行える。全ての可動部1a〜1cが第2の傾き角度にあるとき黒色の表示が行える。可動部1a、1cが第2の傾き角度にあり可動部1bが第1の傾き角度にあるときバックライト9を発光させ緑色の発光型表示が行える。可動部1bが第2の傾き角度にあり可動部1a、1cが第1の傾き角度にあるときバックライト9を発光させマゼンタ色の発光型表示が行える。可動部1b、1cが第2の傾き角度にあり可動部1aが第1の傾き角度にあるときバックライト9を発光させ赤色の発光型表示が行える。可動部1cが第2の傾き角度にあり可動部1a、1bが第1の傾き角度にあるときバックライト9を発光させイエロー色の発光型表示が行える。
That is, when all the movable parts 1a to 1c are at the first tilt angle, the backlight is emitted, and white light emitting display can be performed. When the movable portion 1a is at the second tilt angle and the movable portions 1b and 1c are at the first tilt angle, the
次に主に本実施形態に係る変形例6の要素と効果について説明する。
Next, elements and effects of
本実施形態に係る変形例6において、可動部1a〜1cは略正三角形の各辺上に並んで備わっている。そのため例えば、可動部1d及びヒンジ8dを備える必要がなくコストが低い構成にすることができる。
In the
〔変形例7〕
次に主に本実施形態に係る変形例7の構成について図面を参照して説明する。
[Modification 7]
Next, a configuration of Modification Example 7 according to the present embodiment will be mainly described with reference to the drawings.
図57は本発明の実施形態に係る変形例7の表示素子10及び表示素子10の周りに備わった基板群7の断面図である。図57は図4の構成におけるヒンジ8a〜8dの代わりに導電性材料から成るヒンジ機構53a〜53dを備えている。図58は本発明の実施形態に係る変形例7のヒンジ機構53a〜53d及び可動部1a〜1d及び第2基板6a〜6dの立体透視斜視図である。図58を参照すればヒンジ機構53a〜53dは軸孔を備え第2基板6a〜6dと連結された固定部53a1〜53d1と、固定部53a1〜53d1と分離され、該軸孔に回転可能に挿入され可動部1a〜1dと連結された軸棒53a2〜53d2とを備えている。
FIG. 57 is a cross-sectional view of the
次に主に本実施形態に係る変形例7の作動例について説明する。
Next, an operation example of
ヒンジ機構53a〜53dは可動部1a〜1dに回転する力が加わると、軸棒53a2〜53d2が可動部1a〜1dと一緒に回転し、所謂機械構造によってヒンジ効果を達成する。可動部1a〜1dはそれぞれヒンジ機構53a〜53dを回転軸として回転自在である。 When the rotating force is applied to the movable parts 1a to 1d, the hinge mechanisms 53a to 53d rotate the shaft bars 53a2 to 53d2 together with the movable parts 1a to 1d, thereby achieving a hinge effect by a so-called mechanical structure. The movable parts 1a to 1d are rotatable about the hinge mechanisms 53a to 53d, respectively.
次に主に本実施形態に係る変形例7の要素と効果について説明する。 Next, elements and effects of Modification Example 7 according to the present embodiment will be mainly described.
本実施形態に係る変形例7において、表示素子10はヒンジ機構53a〜53dを有する。そのため例えば、ヒンジ機構53a〜53dが機械構造を有しているため弾性が極めて少なく、可動部1a〜1dの傾き角度の保持を打ち消す力が働きにくい構成にすることができる。
In Modification Example 7 according to this embodiment, the
尚、本発明は以上の実施形態に限定されるものではなく、以下のようにしても同様に実施できるものである。 In addition, this invention is not limited to the above embodiment, It can implement similarly also as follows.
前記可動部はいかなる部分が着色されていてもよく、例えば着色された前記可動電極と透明な前記可動絶縁部から成るもので代替されてもよい。また色はいかなる色であってもよく、例えば紫色、ピンク色、蛍光色、金属光沢のある色、構造色等、若しくは他の適当な任意の色で代替されてもよい。またいかなる方向に回転する傾き角度の変化により前記表示光が入射する面積が増加してもよく、例えば少なくとも画像表示側方向と逆方向に回転する傾き角度の変化により前記表示光が入射する面積が増加するもので代替されてもよい。
またいかなる位置に備わっていてもよく、例えば略六角形の各辺上等、若しくは他の適当な任意の位置に備わっているもので代替されてもよい。またいかなる形状であってもよく、例えば略円形の板状や略八角形の板状等、若しくは他の適当な任意の形状で代替されてもよい。またいかなるものであってもよく、例えばミラー、ダイクロイックミラー、ビームスプリッター、ロングパスフィルター、ショートパスフィルター、バンドパスフィルター等、若しくは他の適当な任意のもので代替されてもよい。また何種類で、いかなる組み合わせで、いかなる順番で、何個であってもよい。
Any part of the movable part may be colored, and for example, it may be replaced with a colored movable electrode and a transparent movable insulating part. The color may be any color, and may be replaced with, for example, purple, pink, fluorescent, metallic gloss, structural color, or any other suitable color. Further, the area where the display light is incident may be increased by changing the tilt angle rotating in any direction. For example, the area where the display light is incident is changed at least by changing the tilt angle rotating in the direction opposite to the image display side direction. It may be replaced by an increase.
Further, it may be provided at any position, and for example, it may be replaced by one provided on each side of a substantially hexagonal shape or any other appropriate position. Further, it may be any shape, and may be replaced with, for example, a substantially circular plate shape, a substantially octagonal plate shape, or any other appropriate shape. It may be anything, and may be replaced by, for example, a mirror, a dichroic mirror, a beam splitter, a long pass filter, a short pass filter, a band pass filter, or any other appropriate one. Further, any number, any combination, any number, and any number may be used.
前記駆動手段はいかなるものであってもよく、例えば圧電効果、圧縮気体、形状記憶合金などによって駆動するもので代替されてもよくそれらの全体又は一部を組み合わせてもよい。 The driving means may be any one, and may be replaced with one driven by, for example, a piezoelectric effect, compressed gas, shape memory alloy, or the like, or may be combined in whole or in part.
前記第1固定電極はいかなるものであってもよく、例えばレジスト等の絶縁性材料の表面に導電性材料をめっきしたもの等、若しくは他の適当な任意のもので代替されてもよい。 The first fixed electrode may be of any type, and may be replaced with, for example, a conductive material plated on the surface of an insulating material such as a resist, or any other appropriate one.
前記ヒンジはいかなるものであってもよく、例えば弾性の無いヒンジ、内蔵若しくは表面に配置された配線を備えた絶縁性材料から成るヒンジ等、若しくは他の適当な任意のもので代替されてもよい。 The hinge may be anything, such as a non-elastic hinge, a hinge made of an insulating material with a built-in or surface-mounted wiring, etc., or any other suitable one. .
前記バックライトはいかなるものであってもよく、例えば1つ又は複数の表示素子ごとに分割されており個々にオンオフや光強度の変調が可能なもの等、若しくは他の適当な任意のもので代替されてもよい。 The backlight may be any type, for example, one or more display elements that are divided into individual display elements that can be individually turned on / off or modulated in light intensity, or any other suitable one. May be.
前記基板群及び前記透明基板は任意の要素であり必須要素ではないため備えられていなくてもよく、またいかなるものであってもよい。 The substrate group and the transparent substrate are optional elements and are not essential elements, and thus may not be provided, or may be anything.
1a :可動部
1a1 :可動電極
1a2 :可動絶縁部
1b :可動部
1b1 :可動電極
1b2 :可動絶縁部
1c :可動部
1c1 :可動電極
1c2 :可動絶縁部
1d :可動部
1d1 :可動電極
1d2 :可動絶縁部
2a :第1固定電極(駆動手段)
2b :第1固定電極(駆動手段)
2c :第1固定電極(駆動手段)
2d :第1固定電極(駆動手段)
3 :固定絶縁部
4 :第2固定電極(駆動手段)
5 :第1基板
6a :第2基板
6b :第2基板
6c :第2基板
6d :第2基板
7 :基板群
8a :ヒンジ
8b :ヒンジ
8c :ヒンジ
8d :ヒンジ
9 :バックライト
10 :表示素子
11 :表示素子アレイ
12 :透明基板
13 :第1透明導電層
14 :第1透明絶縁層
15 :第1エッチングマスク
16 :第1リフトオフマスク
17 :第2透明導電層
18 :第2透明絶縁層
19 :第1蒸着マスク
20 :第1導電性エラストマー層
21 :第2エッチングマスク
22 :第2リフトオフマスク
23 :第2導電性エラストマー層
24 :第2蒸着マスク
25 :第1犠牲層
26 :第3透明導電層
27 :第1シアン色透明絶縁層
28 :第3エッチングマスク
29 :第2犠牲層
30 :第3リフトオフマスク
31 :第4透明導電層
32 :第2シアン色透明絶縁層
33 :第3犠牲層
34 :第3蒸着マスク
35 :厚膜レジスト層
36 :フォトマスク
37a :可動カラー透明電極
37b :可動カラー透明電極
37c :可動カラー透明電極
37d :可動白色不透明電極
38a :可動絶縁ストッパー
38b :可動絶縁ストッパー
38c :可動絶縁ストッパー
38d :可動絶縁ストッパー
39a :可動電磁石
39b :可動電磁石
39c :可動電磁石
39d :可動電磁石
40a :第1固定永久磁石(駆動手段)
40b :第1固定永久磁石(駆動手段)
40c :第1固定永久磁石(駆動手段)
40d :第1固定永久磁石(駆動手段)
41 :第2固定永久磁石(駆動手段)
42a :可動永久磁石
42b :可動永久磁石
42c :可動永久磁石
42d :可動永久磁石
43a :可動カラー透明部
43b :可動カラー透明部
43c :可動カラー透明部
43d :可動白色不透明部
44 :固定透明部
45a :バイメタル(駆動手段)
45b :バイメタル(駆動手段)
45c :バイメタル(駆動手段)
45d :バイメタル(駆動手段)
46 :固定透明エレクトレット(駆動手段)
47a :可動カラー反射絶縁部
47b :可動カラー反射絶縁部
47c :可動カラー反射絶縁部
48 :黒色板
49 :正三角柱状表示素子
50 :正三角充填状表示素子アレイ
51 :三角板状固定絶縁部
52 :三角板状固定電極
53a :ヒンジ機構
53a1 :固定部
53a2 :軸棒
53b :ヒンジ機構
53b1 :固定部
53b2 :軸棒
53c :ヒンジ機構
53c1 :固定部
53c2 :軸棒
53d :ヒンジ機構
53d1 :固定部
53d2 :軸棒
100 :表示装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a: Movable part 1a1: Movable electrode 1a2: Movable insulating part 1b: Movable part 1b1: Movable electrode 1b2: Movable insulating part 1c: Movable part 1c1: Movable electrode 1c2: Movable insulating part 1d: Movable part 1d1: Movable electrode 1d2: Movable Insulating part 2a: first fixed electrode (driving means)
2b: First fixed electrode (driving means)
2c: first fixed electrode (driving means)
2d: first fixed electrode (driving means)
3: Fixed insulation part 4: 2nd fixed electrode (drive means)
5: 1st board | substrate 6a: 2nd board | substrate 6b: 2nd board | substrate 6c: 2nd board | substrate 6d: 2nd board | substrate 7: Board | substrate group 8a: Hinge 8b: Hinge 8c: Hinge 8d: Hinge 9: Backlight 10: Display element 11 : Display element array 12: transparent substrate 13: first transparent conductive layer 14: first transparent insulating layer 15: first etching mask 16: first lift-off mask 17: second transparent conductive layer 18: second transparent insulating layer 19: 1st vapor deposition mask 20: 1st conductive elastomer layer 21: 2nd etching mask 22: 2nd lift-off mask 23: 2nd conductive elastomer layer 24: 2nd vapor deposition mask 25: 1st sacrificial layer 26: 3rd transparent conductive Layer 27: first cyan transparent insulating layer 28: third etching mask 29: second sacrificial layer 30: third lift-off mask 31: fourth transparent conductive layer 32: second cyan color Transparent insulating layer 33: third sacrificial layer 34: third deposition mask 35: thick film resist layer 36: photomask 37a: movable color transparent electrode 37b: movable color transparent electrode 37c: movable color transparent electrode 37d: movable white opaque electrode 38a : Movable insulation stopper 38b: Movable insulation stopper 38c: Movable insulation stopper 38d: Movable insulation stopper 39a: Movable electromagnet 39b: Movable electromagnet 39c: Movable electromagnet 39d: Movable electromagnet 40a: First fixed permanent magnet (drive means)
40b: First fixed permanent magnet (driving means)
40c: 1st fixed permanent magnet (drive means)
40d: First fixed permanent magnet (driving means)
41: Second fixed permanent magnet (driving means)
42a: Movable permanent magnet 42b: Movable permanent magnet 42c: Movable permanent magnet 42d: Movable permanent magnet 43a: Movable color transparent part 43b: Movable color transparent part 43c: Movable color transparent part 43d: Movable white opaque part 44: Fixed transparent part 45a : Bimetal (drive means)
45b: Bimetal (driving means)
45c: Bimetal (driving means)
45d: Bimetal (driving means)
46: Fixed transparent electret (driving means)
47a: Movable color reflection insulating part 47b: Movable color reflection insulating part 47c: Movable color reflection insulating part 48: Black plate 49: Regular triangular columnar display element 50: Regular triangular filled display element array 51: Triangular plate fixed insulating part 52: Triangular plate-shaped fixed electrode 53a: hinge mechanism 53a1: fixed portion 53a2: shaft bar 53b: hinge mechanism 53b1: fixed portion 53b2: shaft bar 53c: hinge mechanism 53c1: fixed portion 53c2: shaft bar 53d: hinge mechanism 53d1: fixed portion 53d2: Shaft bar 100: Display device
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