JP2014142394A - Display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はメカニカルシャッターを用いた表示装置に関する。 The present invention relates to a display device using a mechanical shutter.
MEMSディスプレイ(Micro Electro Mechanical System Display)は、液晶ディスプレイに取って代わると期待されているディスプレイである(特許文献1参照)。このディスプレイは、偏光を利用した液晶シャッター方式とは異なり、機械シャッター方式によって光が透過する開口部を開閉する。詳しくは、TFT(Thin Film Transistor)が形成されたTFT基板には画素ごとにシャッターが設けられており、このシャッターを水平方向に動作させることで、TFT基板に対向配置される基板の遮光膜に形成された開口部(固定開口)を開閉して画像を表示する。 A MEMS display (Micro Electro Mechanical System Display) is a display expected to replace a liquid crystal display (see Patent Document 1). Unlike a liquid crystal shutter system using polarized light, this display opens and closes an opening through which light is transmitted by a mechanical shutter system. Specifically, a TFT substrate on which a TFT (Thin Film Transistor) is formed is provided with a shutter for each pixel. By operating the shutter in the horizontal direction, a light shielding film on a substrate disposed opposite to the TFT substrate is provided. An image is displayed by opening and closing the formed opening (fixed opening).
シャッターは、固定開口が形成された遮光膜との間に間隙を設けて配置されることで駆動できるようになっている。シャッターが変位可能な距離は小さいため固定開口は細長い形状とし、その短手方向にシャッターを移動させる。 The shutter can be driven by being arranged with a gap between it and a light shielding film in which a fixed opening is formed. Since the distance that the shutter can be displaced is small, the fixed opening is elongated and the shutter is moved in the short direction.
上述のように固定開口とシャッターとの間には間隙が設けられている。そのためシャッターが閉状態の時に、シャッターと遮光膜との固定開口縁でのオーバーラップを充分に確保しないと、バックライト等の光源から遮光膜面に対し斜めに入射する光は、シャッターと遮光膜との間隙を通過し得る。この影響により、見る方向によって輝度が異なるという視野角特性の問題があった。また、この問題はシャッターの長手方向よりも短手方向のほうが、通過し得る光の割合が大きいため、より影響が大きくなる。 As described above, a gap is provided between the fixed opening and the shutter. Therefore, when the shutter is in the closed state, if the overlap between the shutter and the light shielding film at the fixed opening edge is not sufficiently secured, the light incident obliquely on the light shielding film surface from a light source such as a backlight is Can pass through the gap. Due to this influence, there is a problem of viewing angle characteristics that the luminance varies depending on the viewing direction. Further, this problem is more affected in the shorter direction than in the longitudinal direction of the shutter because the ratio of light that can pass is larger.
さらに、シャッターの変位量が制限されることから、シャッターは開状態にて固定開口の縁からの退避距離を大きくとれない。そのため、シャッターが固定開口を閉鎖する位置から退避している開状態において、画面に対して垂直に進む光や長手方向に沿って斜めに進む光は開口を通過するが、短手方向に沿って斜めに進む光は、固定開口脇に退避したシャッターで遮られ易く、この現象も視野角特性に大きな影響を与える。 Furthermore, since the amount of displacement of the shutter is limited, the retreat distance from the edge of the fixed opening cannot be increased when the shutter is open. Therefore, in the open state where the shutter is retracted from the position where the fixed opening is closed, the light traveling perpendicularly to the screen or the light traveling obliquely along the longitudinal direction passes through the opening, but along the lateral direction. The light traveling obliquely is easily blocked by the shutter retracted to the side of the fixed opening, and this phenomenon also has a great influence on the viewing angle characteristics.
図18、図19はこの様子を示す従来のMEMSディスプレイの垂直断面の模式図であり、固定開口の短手方向に沿った断面である。図18において、TFT基板1上にビーム等(不図示)で支持されたシャッター2は、対向基板3の遮光膜4に設けられた開口部5(固定開口)を閉鎖する位置にある。開口部5には対向基板3の上に配置されたバックライトユニット(不図示)から光が入射し、シャッター2が開放状態のときには当該光は図18においてTFT基板1を下へ透過し表示面から出射する。一方、図18に示すように閉状態では基本的にはバックライトユニットから開口部5に入射した光はシャッター2により表示面への透過を阻止される(光線10a)。しかし、開口部5の垂線から傾斜を有する光線10bは遮光膜4とシャッター2との間隙をシャッター2や遮光膜4で反射して、又は直接に通過してTFT基板1側に漏れ出て迷光10cとなり得る。この迷光10cに起因して画素の明るさが見る方向に依存して変化し、視野角特性を劣化させ得る。例えば、図18に示した透過型のMEMSディスプレイでは、シャッター2で閉鎖され本来、黒表示となるべき画素が迷光10cにより斜めからは明るく見え、画像のコントラスト低下を生じる。また、遮光膜4で反射した光は散乱光成分を含み、例えば画面を正面から見た場合にも黒浮きによるコントラストの低下を生じ得る。また、漏れ出た光はバックライトユニットへ戻されず表示光として再利用されないので光の利用効率が低くなる。
18 and 19 are schematic views of a vertical section of a conventional MEMS display showing this state, and are cross sections along the short direction of the fixed opening. In FIG. 18, the
また、図19はシャッター2が開状態の時の問題点を示したものである。バックライトユニット(不図示)から開口部5に垂直に入射した光10dはそのままTFT基板1側に透過するが、開口部5の垂線から傾斜を持って入射される光線10eはシャッター2に遮られ、TFT基板1側に透過できない。この問題も視野角特性を劣化させる。
FIG. 19 shows a problem when the
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、MEMSディスプレイにおいて視野角特性やコントラストの向上を図ること、或いは透過型のMEMSディスプレイにおいてバックライトユニットが発生する光の利用効率を向上させることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and is intended to improve viewing angle characteristics and contrast in a MEMS display, or to improve the utilization efficiency of light generated by a backlight unit in a transmissive MEMS display. The purpose is to improve.
(1)本発明に係る表示装置は、画像表示に用いる光を通過可能な開口部が画素に対応して複数形成された基板と、前記開口部ごとに設けられ、駆動されて当該開口部を開閉可能なシャッターと、を有し、前記シャッターは、前記光が入射する入射面を凹面に形成されているものである。 (1) A display device according to the present invention includes a substrate on which a plurality of openings that can transmit light used for image display are formed corresponding to pixels, and is provided for each of the openings, and is driven to open the openings. A shutter that can be opened and closed, and the shutter has a concave incident surface on which the light is incident.
(2)上記(1)に記載された表示装置において、前記各開口部は、長手方向及び短手方向を有する細長い平面形状であり、前記シャッターの前記入射面は、少なくとも前記短手方向に沿って凹んでいることを特徴としてもよい。 (2) In the display device described in (1) above, each of the openings has an elongated planar shape having a longitudinal direction and a lateral direction, and the incident surface of the shutter is at least along the lateral direction. It may be characterized by being recessed.
(3)上記(2)に記載された表示装置において、前記シャッターの前記入射面は前記開口部の前記長手方向に沿って、前記短手方向より小さい曲率で凹んでいることを特徴としてもよい。 (3) In the display device described in (2) above, the entrance surface of the shutter may be recessed along the longitudinal direction of the opening with a smaller curvature than the transversal direction. .
(4)上記(3)に記載された表示装置において、前記シャッターは前記長手方向に延在された溝又は梁を有することを特徴としてもよい。 (4) In the display device described in (3), the shutter may include a groove or a beam extending in the longitudinal direction.
(5)上記(1)〜(4)に記載された表示装置において、さらに、画像の表示面から見て前記基板より後ろに配置され、前記光を前記基板へ向けて出射する光源を有し、前記シャッターは、前記入射面を前記光源に向け、前記表示面から見て前記基板より手前に配置されることを特徴としてもよい。 (5) In the display device described in the above (1) to (4), the display device further includes a light source disposed behind the substrate as viewed from the image display surface and emitting the light toward the substrate. The shutter may be arranged in front of the substrate as viewed from the display surface with the incident surface facing the light source.
(6)上記(1)〜(4)に記載された表示装置において、画像の表示面に入射する外来光を前記光として用い、前記シャッターは、前記表示面から見て前記基板より後ろに配置され、前記開口部を閉鎖したときに、前記開口部を通過する前記外来光を反射することを特徴としてもよい。 (6) In the display device described in (1) to (4) above, external light incident on a display surface of an image is used as the light, and the shutter is disposed behind the substrate when viewed from the display surface. In addition, when the opening is closed, the extraneous light passing through the opening may be reflected.
本発明によれば、視野角特性やコントラストが向上したMEMSディスプレイが提供される。また、透過型のMEMSディスプレイにおいてはバックライトユニットが発生する光の利用効率の向上が図られる。 The present invention provides a MEMS display with improved viewing angle characteristics and contrast. Further, in the transmissive MEMS display, utilization efficiency of light generated by the backlight unit can be improved.
以下、本発明の実施の形態(以下実施形態という)について、図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described with reference to the drawings.
図1は実施形態である表示装置50の模式的な斜視図であり、図2は当該表示装置50の模式的な平面図である。
FIG. 1 is a schematic perspective view of a
表示装置50は透過型のMEMSディスプレイであり、TFT基板52、対向基板54及びバックライトユニット(不図示)を有する。TFT基板52、対向基板54及びバックライトユニットはこの順に重ね合わされる。TFT基板52及び対向基板54はガラス等の透明な基材からなる。TFT基板52の対向基板54側の面には表示部52a、駆動回路52b,52c、及び端子部52dが形成される。
The
図3は表示装置50の表示領域の模式的な平面図であり、対向基板54側から見た図である。TFT基板52の表示部52aは表示領域に対応して設けられる。表示部52aには、MEMSからなる複数のシャッター機構が画素に対応してマトリクス状に配列される。一方、対向基板54のTFT基板52側の面には遮光膜70が積層され、当該遮光膜70は表示領域内に画素に対応してマトリクス状に並ぶ複数の開口部72を形成される。シャッター機構は開口部72を開閉可能なシャッター部74を備え、駆動回路52b,52c,52dからの駆動信号に応じてシャッター部74を駆動し変位させる。
FIG. 3 is a schematic plan view of the display area of the
図3において、x方向がシャッター部74の変位方向であり、これに直交する方向をy方向とする。開口部72及びシャッター部74はx方向を短手方向としy方向を長手方向とする細長い平面形状であり、その形状は長方形とすることができる。シャッター部74は開口部72を閉鎖できるように開口部72より大きな平面形状とされる。なお、開口部72及びシャッター部74の短手方向の寸法はシャッター部74の駆動幅に起因する制約を受け、例えば、長手方向の寸法は100μm程度とすることができるのに対し短手方向の寸法は10μm程度とされる。
In FIG. 3, the x direction is the displacement direction of the
図3において、シャッター部74aは開口部72脇に退避され、当該開口部72は開状態でありバックライトユニットからの光を表示面側へ通過する。一方、シャッター部74bは開口部72を閉鎖し、バックライトユニットからの光が表示面側へ通過することを阻止する。
In FIG. 3, the
図4は表示装置50の概略の回路ブロック図である。制御部80は例えば、端子部52dの端子56及び図示しないフレキシブルプリント基板(Flexible printed circuit:FPC)により表示装置50に接続され、TFT基板52に形成された駆動回路52b,52c、及びバックライトユニット82に駆動を制御する制御信号及び電源を供給する。
FIG. 4 is a schematic circuit block diagram of the
TFT基板52の表示部52aには画素ごとにシャッター及び駆動機構84、TFT86及び保持容量88が配置される。また、水平方向に並ぶ画素群(画素行)ごとにゲート線90が設けられ、また垂直方向に並ぶ画素群(画素列)ごとにデータ線92が設けられる。各ゲート線90は対応する画素行に並ぶ各TFT86のゲートに共通に接続され、ゲート線駆動回路(駆動回路52b)からのゲート信号をTFT86に印加する。各データ線92は対応する画素列に並ぶ各TFT86のドレイン及びソースの一方に共通に接続され、データ線駆動回路(駆動回路52c)からのデータ信号をTFT86に供給する。ゲート線駆動回路はゲート線へ出力するゲート信号によりTFT86のオン/オフを制御し、オン状態のTFT86はデータ線駆動回路から供給されるデータ信号をシャッター及び駆動機構84へ印加する。
A shutter and drive
図5は画素ごとに設けられるシャッター及び駆動機構84の模式的な斜視図であり、図6はシャッター及び駆動機構84の模式的な平面図である。図において、シャッター部74の変位方向をx方向、これに直交する方向をy方向とする。シャッター及び駆動機構84は、シャッター部74、第1アクチュエータ部100a及び第2アクチュエータ部100bを有している。
FIG. 5 is a schematic perspective view of the shutter and drive
シャッター部74は移動することにより開口部72を開閉し、バックライトユニット82から表示面へ光を透過させたり遮断したりする。
The
第1アクチュエータ部100a及び第2アクチュエータ部100bはx方向に沿ってシャッター部74を挟んでy方向に対称に一対ずつ配置され、それぞれシャッター部74を引き寄せる。第1アクチュエータ部100a及び第2アクチュエータ部100bはそれぞれ、第1ビーム部102、第2ビーム部104、第1アンカー部106及び第2アンカー部108を有する。
A pair of
第1ビーム部102はその一方端をシャッター部74に連結され、他方端をTFT基板52に立設された第1アンカー部106に連結される。第1アンカー部106はシャッター部74及び第1ビーム部102をTFT基板52から浮かせて支持する。第1ビーム部102は屈曲した平面形状であり、x方向の位置が第2アンカー部108とシャッター部74との間でありy方向に伸びる作用部110を含む。
The
第2ビーム部104は、両端を第2アンカー部108に連結されたヘアピンのような平面形状であり、作用部110に対向して伸び、その折り返し部が作用部110に最も近づくように配置される。第2アンカー部108は第2ビーム部104をTFT基板52から浮かせて支持する。
The
駆動時には、第1ビーム部102及び第2ビーム部104にそれぞれ第1アンカー部106及び第2アンカー部108から異なる電圧を印加する。第1ビーム部102及び第2ビーム部104は互いの電位差によって生じる静電気力で引き合う。第1ビーム部102が第2ビーム部104に引き寄せられることで、第1ビーム部102に固定されたシャッター部74がx方向に移動する。
At the time of driving, different voltages are applied to the
図7は図6のVII−VII線に沿ったTFT基板52の模式的な垂直断面図である。シャッター部74は例えば、構造体120と金属膜122との積層体、及び絶縁膜124を有する。構造体120は例えば、アモルファスシリコン(α−Si)で形成される。金属膜122は遮光の機能を有する材料で形成され、例えば、アルミニウム(Al)にシリコン(Si)を少量混ぜたAlSi合金を用いることができる。絶縁膜124はシャッター部74、第1ビーム部102、第2ビーム部104及び第1アンカー部106相互間の電気的な短絡を防止するために設けられる。
FIG. 7 is a schematic vertical sectional view of the
図8は図6のVIII−VIII線に沿った表示装置50の模式的な垂直断面図である。本発明における表示装置50の特徴は、シャッター部74が、開口部72を閉鎖したときにバックライトユニット82からの光が入射する入射面を凹面に形成されていることにある。図7、図8に示す例では、当該入射面の垂直断面は放物線や円弧のように滑らかに湾曲している。
FIG. 8 is a schematic vertical sectional view of the
図9は開口部72及びシャッター部74の模式的な垂直断面図であり、シャッター部74は開口部72を閉鎖している。開口部72を通過したバックライトユニット82からの入射光130はシャッター部74に当たって反射する。この反射光132は、開口部72を通過してバックライトユニット82に戻れば、バックライトユニット82内の反射膜等で反射されて再び開口部72を通過し画像表示に利用され得る。
FIG. 9 is a schematic vertical sectional view of the
ここで、シャッター部74のバックライトユニット82に向かう面は凹面に形成され、例えば、シャッター部74の表面への平行光線の入射光を集光させるように反射する働きを有する。当該表面は斜めの入射光も当該表面が遮光膜70に平行な平面である場合よりも開口部72の中央寄りの方向に反射する。従って、入射面が凹面に形成されたシャッター部74からの反射光132は開口部72に戻されやすく、バックライトユニット82から出射される光の再利用効率が向上する。換言すれば、シャッター部74が開口部72を閉鎖している状態にて遮光膜70とシャッター部74との間隙からの光の漏れ出しが少なくなり、望外に表示面から出射される迷光が減るので、従来課題とされていた上述の視野角特性の劣化を少なくすることができる。
Here, the surface of the
図10はシャッター部74の一例の模式的な斜視図である。なお、図10及び図11において、白抜きの矢印はシャッター部74の変位方向を表している。この例では、シャッター部74の入射面はその短手方向(x方向)と長手方向(y方向)とに同じ曲率で湾曲した凹面である。後述するようにシャッター部74は、基板上に積層された犠牲層の上に構造体120、金属膜122をCVD等により成膜しパターニングした後、犠牲層を除去する工程を経て形成される。シャッター部74の湾曲は構造体120、金属膜122の積層膜の膜内の応力により生じさせることができ、当該湾曲は成膜条件により制御することができる。成膜時に生じる膜内の応力は基本的には等方的であり、その場合、シャッター部74は本例のよう短手方向と長手方向とに基本的に同じ曲率で湾曲する。
FIG. 10 is a schematic perspective view of an example of the
図11はシャッター部74の他の例の模式的な斜視図である。この例では、シャッター部74の入射面はその長手方向に沿って短手方向より小さい曲率で凹んでいる。図10に示した短手方向と長手方向とに同じ曲率で湾曲するシャッター部74は、短手方向の寸法に対する長手方向の寸法の比Rの値が大きくなるほど、長手方向の中央部での窪み量(窪みの深さ)が短手方向の中央部での窪み量(窪みの深さ)に比べて大きくなる。つまり、遮光膜70とシャッター部74との間隙がシャッター部74の長辺の中央部にて拡大する。そのため、短手方向に傾いて入射する光が当該間隙から漏れ出て迷光となりやすくなる。そこで、比Rが大きい場合には、図11のように長手方向の曲率を短手方向より小さくすることで、長手方向の中央部での窪み量を小さくし、迷光の減少を図ることが好適である。
FIG. 11 is a schematic perspective view of another example of the
また、同じ理由から、シャッター部74の入射面は短手方向だけに湾曲させ長手方向には湾曲させない凹面としてもよい。
For the same reason, the incident surface of the
シャッター部74の入射面の短手方向と長手方向とで曲率の差を設けることは、シャッター部74の長手方向に溝又は梁を延在させて、シャッター部74を長軸方向の曲げに対する強度を増すことにより可能である。図12は長手方向に溝140を延在させたシャッター部74の一例を示す模式的な斜視図である。図13は長手方向に梁142を延在させたシャッター部74の一例を示す模式的な斜視図である。図12、図13では溝140、梁142は1本だけの例を示しているが、溝140、梁142は複数本設けてもよい。シャッター部74の長手方向の強度は溝140、梁142の断面形状や本数などで変えることができ、これにより長手方向の曲率を調整することができる。
Providing a difference in curvature between the short side direction and the long side direction of the incident surface of the
図14、図15は表示装置50の製造方法を説明する概略のプロセスフロー図である。図14、図15はシャッター部74に溝140を有する表示装置50の主な製造工程における模式的な垂直断面図を示しており、当該垂直断面図は表示装置50のTFT基板52及び対向基板54の図6のVII−VII線に沿った部分の断面を含んでいる。TFT基板52はその表面に第1の犠牲層150となるレジストを塗布される(工程a)。当該レジストは露光・現像工程によりパターニングされ、アンカー部を形成する部分などから当該レジストが除去される(工程b)。その上に第2の犠牲層152となるレジストが塗布され(工程c)、当該レジストは露光・現像工程によりパターニングされ、溝140を形成する部分などから当該レジストが除去される(工程d)。
14 and 15 are schematic process flow diagrams for explaining a method of manufacturing the
このように形成された2層構造の犠牲層150,152の表面に構造体120を構成するCVD膜154、及び図7の金属膜122となる金属膜156が順番に積層される(工程e)。例えば、CVD膜154として、α−Si膜が化学気相成長(Chemical Vapor Deposition:CVD)法で形成される。また金属膜156としてAlSi膜が蒸着される。
The
さらにその上にレジスト158が塗布され(工程f)、当該レジスト158は露光・現像工程によりパターニングされ、第1ビーム部102、第2ビーム部104を形成する部分などから当該レジストが除去される(工程g)。
Further, a resist 158 is applied thereon (step f), the resist 158 is patterned by an exposure / development step, and the resist is removed from the portions where the
パターニングされたレジスト158をマスクとして用い、まず金属膜156をエッチングして除去し(工程h)、さらにCVD膜154をエッチングする(工程i)。ここで、CVD膜154のエッチングの方法及びエッチング量は、第1の犠牲層150の上面や第2の犠牲層152の上面に積層されたCVD膜154を除去しつつ、第2の犠牲層152の段差部の側面に積層されたCVD膜154を残存させるように設計される。例えば、異方性エッチングにより第2の犠牲層152の段差部の側面にCVD膜154を残存させることが可能である。
Using the patterned resist 158 as a mask, the
レジスト158からなるエッチングマスクの開口領域におけるCVD膜154の残存部分160は第1ビーム部102及び第2ビーム部104となる。一方、シャッター部74や第1アンカー部106となる部分はレジスト158で覆われ、CVD膜154及び金属膜156はエッチングされずに残る。
The remaining
しかる後、アッシング処理を行って第1の犠牲層150及び第2の犠牲層152を形成するレジストを除去する(工程j)。さらに図には示していないが、CVD法により絶縁膜124が形成される。
Thereafter, an ashing process is performed to remove the resist for forming the first
以上の工程を経て、TFT基板52上に第1ビーム部102、第2ビーム部104、第1アンカー部106、第2アンカー部108及びスペーサ162が形成される。ここで、シャッター部74はその下の第1の犠牲層150及び第2の犠牲層152を除去されると、それ自身の応力により変形する。CVD膜154及び金属膜156の成膜条件はこの変形によりシャッター部74の入射面が凹面になるように設定される。例えば、金属膜156が引っ張り応力を生じるように形成され、これによりシャッター部74を凹面に反らせることが可能である。また、シャッター部74の長手方向に伸びる溝140を形成することで長手方向の反りを短手方向より小さくすることができる。
Through the above steps, the
一方、対向基板54はその表面に遮光膜70及び反射防止膜164を積層され、これら膜に開口部72が形成される。この開口部72が形成された対向基板54がTFT基板52に貼り合わせられる(工程k)。TFT基板52と対向基板54との間にはスペーサ162,166により間隔が設けられ、TFT基板52と対向基板54との間の空間内にてシャッター及び駆動機構84が動作し、シャッター部74を変位させる。
On the other hand, the
[変形例]
(1)上述の実施形態では、溝140や梁142はシャッター部74の長手方向だけに設けられているが、短手方向の反りの曲率を制御するために短手方向に伸びる溝140や梁142を設けてもよい。
[Modification]
(1) In the above-described embodiment, the
(2)上述の実施形態では、シャッター及び駆動機構84は第1アクチュエータ部100a及び第2アクチュエータ部100bをそれぞれ一対ずつ備え、各対の第1ビーム部102をシャッター部74の長辺の中央部に連結する構成であった。しかし、シャッター及び駆動機構84は当該構成に限定されない。例えば、シャッター及び駆動機構84は第1アクチュエータ部100a及び第2アクチュエータ部100bをそれぞれ1つずつ備え、それらの第1ビーム部102をシャッター部74の一方の短辺に連結する構成であってもよい。
(2) In the above-described embodiment, the shutter and drive
(3)図16は本発明に係る表示装置50の変形例の模式的な垂直断面図である。上述の実施形態ではバックライトユニット82は対向基板54側に配置されていた。これに対し、図16に示す構成では、バックライトユニット82はTFT基板52側に配置される。すなわち、バックライトユニット82から光は、TFT基板52のシャッター及び駆動機構84等が形成される面とは反対側の面からTFT基板52に入射し、対向基板54の開口部72を通過して表示面から出射する。
(3) FIG. 16 is a schematic vertical sectional view of a modification of the
この構成においても、バックライトユニット82からの光が入射するシャッター部74の入射面は凹面に形成される。但し、当該入射面はTFT基板52側を向く点が上述の実施形態と相違する。
Also in this configuration, the incident surface of the
(4)上述の実施形態の表示装置50は、バックライトユニット82からの出射光を画像表示に用いる透過型の表示装置であった。一方、本発明はバックライトユニット82からの光ではなく外界からの光を画像表示に用いる反射型の表示装置に適用することもできる。
(4) The
図17は本発明に係る反射型のMEMSディスプレイである表示装置200の模式的な垂直断面図である。表示装置200において上記表示装置50と同様の構成要素には同一の符号を付す。表示装置200において、対向基板54は画像表示面側に配置され、TFT基板52は背面側に配置される。シャッター部74により開口部72が閉鎖されている画素では、開口部72を通過した外来光202はシャッター部74で反射されて再び開口部72を通過して表示面からの出射光204となる。シャッター部74の光の入射面、つまり対向基板54側を向く面は凹面に形成される。これにより、開口部72から入射した外来光202は開口部72に戻されやすく画像表示に有効に利用され、コントラストが向上する。
FIG. 17 is a schematic vertical sectional view of a display device 200 which is a reflective MEMS display according to the present invention. In the display device 200, the same components as those of the
上述した透過型の表示装置50の実施形態では、シャッター部74の入射面を凹面に形成することでバックライトユニット82からの斜め入射光130が迷光になりにくく反射光132が開口部72に戻されやすいと説明した。これは見方を変えると反射光132の向かう方向から入射した光は入射光130がやってきた方向へ反射されるということである。このことから反射型の表示装置200においては、シャッター部74の入射面が凹面である場合はそれが平面である場合よりも、開口部72への入射光が開口部72から斜め方向へ出射されやすいと言える。すなわち、シャッター部74の入射面を凹面とすることで視野角特性が向上する。
In the embodiment of the
なお、図17に示した表示装置200とはTFT基板52及び対向基板54の配置を逆にして、TFT基板52のシャッター及び駆動機構84等が形成された面とは反対側の面を画像表示面側に向けて配置した反射型の表示装置も考えられる。この構成では外来光はシャッター部74のTFT基板52側を向く面に入射し、この入射面が凹面に形成される。
17, the arrangement of the
50,200 表示装置、52 TFT基板、52a 表示部、52b,52c 駆動回路、52d 端子部、54 対向基板、56 端子、70 遮光膜、72 開口部、74 シャッター部、80 制御部、82 バックライトユニット、84 シャッター及び駆動機構、90 ゲート線、92 データ線、100a 第1アクチュエータ部、100b 第2アクチュエータ部、102 第1ビーム部、104 第2ビーム部、106 第1アンカー部、108 第2アンカー部、110 作用部、120 構造体、122 金属膜、124 絶縁膜、140 溝、142 梁、150 第1の犠牲層、152 第2の犠牲層、154 CVD膜、156 金属膜、158 レジスト。 50, 200 display device, 52 TFT substrate, 52a display unit, 52b, 52c drive circuit, 52d terminal unit, 54 counter substrate, 56 terminal, 70 light shielding film, 72 opening, 74 shutter unit, 80 control unit, 82 backlight Unit, 84 shutter and driving mechanism, 90 gate line, 92 data line, 100a first actuator part, 100b second actuator part, 102 first beam part, 104 second beam part, 106 first anchor part, 108 second anchor Part, 110 working part, 120 structure, 122 metal film, 124 insulating film, 140 groove, 142 beam, 150 first sacrificial layer, 152 second sacrificial layer, 154 CVD film, 156 metal film, 158 resist.
Claims (6)
前記開口部ごとに設けられ、駆動されて当該開口部を開閉可能なシャッターと、
を有し、
前記シャッターは、前記光が入射する入射面を凹面に形成されていること、
を特徴とする表示装置。 A substrate on which a plurality of openings capable of transmitting light used for image display are formed corresponding to pixels;
A shutter that is provided for each opening and is driven to open and close the opening;
Have
The shutter has a concave incident surface on which the light is incident,
A display device.
前記各開口部は、長手方向及び短手方向を有する細長い平面形状であり、
前記シャッターの前記入射面は、少なくとも前記短手方向に沿って凹んでいること、
を特徴とする表示装置。 The display device according to claim 1,
Each of the openings has an elongated planar shape having a longitudinal direction and a lateral direction,
The incident surface of the shutter is recessed at least along the short direction;
A display device.
前記シャッターの前記入射面は前記開口部の前記長手方向に沿って、前記短手方向より小さい曲率で凹んでいること、を特徴とする表示装置。 The display device according to claim 2,
The display device, wherein the entrance surface of the shutter is recessed along the longitudinal direction of the opening with a smaller curvature than the lateral direction.
前記シャッターは前記長手方向に延在された溝又は梁を有すること、を特徴とする表示装置。 The display device according to claim 3,
The display device, wherein the shutter has a groove or a beam extending in the longitudinal direction.
画像の表示面から見て前記基板より後ろに配置され、前記光を前記基板へ向けて出射する光源を有し、
前記シャッターは、前記入射面を前記光源に向け、前記表示面から見て前記基板より手前に配置されること、
を特徴とする表示装置。 In the display device according to any one of claims 1 to 4,
A light source disposed behind the substrate as viewed from the image display surface and emitting the light toward the substrate;
The shutter is disposed in front of the substrate when viewed from the display surface with the incident surface facing the light source;
A display device.
画像の表示面に入射する外来光を前記光として用い、
前記シャッターは、前記表示面から見て前記基板より後ろに配置され、前記開口部を閉鎖したときに、前記開口部を通過する前記外来光を反射すること、
を特徴とする表示装置。 In the display device according to any one of claims 1 to 4,
Using extraneous light incident on the display surface of the image as the light,
The shutter is disposed behind the substrate when viewed from the display surface, and reflects the extraneous light passing through the opening when the opening is closed;
A display device.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105700243A (en) * | 2016-04-29 | 2016-06-22 | 京东方科技集团股份有限公司 | Display panel and display device thereof |
-
2013
- 2013-01-22 JP JP2013009051A patent/JP2014142394A/en active Pending
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