JP2866728B2 - 表示装置およびその形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高輝度な表示装置を得るための構成および
その形成方法に関する。

〔従来の技術〕

第10図は、従来の透過型表示装置の一例を示す図であ
る。この装置では、バックライト部1002によって白色光
を供給し、TN型またはSTN型液晶1001の両側に偏光板100
3を配する構造を光シャッターとして用い、出てきた白
色光をカラーフィルター1004によって着色して、表示動
作を行う。しかし、このような透過型表示装置では、バ
ックライト部1002の体積が大きく、かつこの部分の消費
電力が大きいため、軽薄化・携帯化を行うことが困難で
あった。

第11図は、このようなバックライト部を必要としない
反射型表示装置の従来装置の一例である。この装置で
は、TN型またはSTN型液晶1101の両側に偏光板1103を配
する構造を光シャッターとして用い、出てきた白色光を
カラーフィルター1104によって着色することは、第10図
の場合と同様であるが、バックライトの代わりに反射板
1102を配して反射光のみを利用して表示動作を行う。こ
の反射光のみを利用する場合には光量が少ないため、透
過型表示装置の場合に比べて光シャッターの光利用効率
を大きく上げる必要があるが、TN型またはSTN型液晶110
1を単純に用いただけでは、本質的に必要な偏光板1103
の存在により反射光の利用効率が少なくとも半分以下に
下がり、高輝度化が困難であった。

これに対して、高分子分散型液晶は偏光板が不必要な
ため、反射光の利用効率が上がり、反射型カラー表示装
置を高輝度化できる可能性を有する。第12図に、この高
分子分散型液晶を用いた従来の反射型カラー表示装置の
一例を示す。この装置では、液晶1201と高分子1202の混
合物である高分子分散型液晶にさらに染料1203を加え、
その後方にカラー膜1204を配し、そのカラー膜1204の後
方に反射板1205を配してある。この従来の高分子分散型
液晶を用いた反射型表示装置では、黒色を出すための方
法として、第12図（ａ）に示す散乱モードで液晶1201と
高分子1202の屈折率の差により散乱した光を高分子1202
内または液晶1201内に含有させた染料1203に吸収させる
方法をとっていた。このため、第12図（ｂ）に示す透過
モードにおいて後方にあるカラー膜1204の色を発現させ
る際にも、染料1203により光が吸収されるため、輝度が
下がる問題があった。

さらに、第10図、第11図、および第12図の表示装置で
は、全て液晶を用いているので、駆動電圧の交流化の必
要があり、携帯に供するための電池駆動などが困難とな
る問題を有している。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上のように、従来の装置では、反射型カラー表示装
置での高輝度化の達成およびこれを携帯用に供すること
は困難であった。

本発明の目的は、反射型カラー表示装置として、高輝
度化を達成する構成法およびその形成方法を提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、本発明の表示装置は、
導電膜と、上記導電膜上に設けた真空、または気体もし
くは液体を満たしたギャップと、上記ギャップ上に設け
た透明導電膜と、上記ギャップ内に設けられ、上記ギャ
ップの高さよりも最大長が小さく、上記ギャップ内を自
由に動くことができる薄片とを含んで成ることを特徴と
する。

また、上記導電膜が黒色の導電膜であり、かつ上記薄
片が赤色、緑色、または青色の薄片であることを特徴と
する。

また、上記導電膜が赤色、緑色、または青色の導電膜
であり、かつ上記薄片が黒色の薄片であることを特徴と
する。

また、黒色の導電膜と、上記黒色の導電膜上に設けた
真空、または気体もしくは液体を満たしたギャップと、
上記ギャップ上に設けた透明導電膜と、上記透明導電膜
の上または下に設けた赤色、緑色、または青色のカラー
フィルターと、上記ギャップ内に設けられ、上記ギャッ
プの高さよりも最大長が小さく、上記ギャップ内を自由
に動くことができる金属光沢の表面を有する薄片とを含
んで成ることを特徴とする。

また、上記導電膜をアクティブマトリックスの画素電
極とすることを特徴とする。

また、第１の透明導電膜と、上記第１の透明導電膜上
に設けた真空、または気体もしくは液体を満たしたギャ
ップと、上記ギャップ上に設けた第２の透明導電膜と、
上記ギャップ内に設けられ、上記ギャップの高さよりも
最大長が小さく、上記ギャップ内を自由に動くことがで
きる薄片とを含んで成る表示装置が、反射板の上部に複
数個設置され、かつ上記各表示装置の上記薄片がそれぞ
れシアン色、イエロー色、マジェンダ色の薄片であるこ
とを特徴とする。

さらに、上記第１の透明導電膜をアクティブマトリッ
クスの画素電極とすることを特徴とする。

また、本発明の表示装置の形成方法は、絶縁基板上に
導電膜のパターンを形成する工程と、上記導電膜上にギ
ャップを構成するスペーサとなるべき絶縁膜のパターン
を形成する工程と、上記導電膜および上記絶縁膜を含む
上記絶縁基板上に第１の膜を形成し、上記第１の膜上に
薄片となるべき第２の膜を形成する工程と、上記第２の
膜を最大長が上記絶縁膜の厚さより小さくなるようにパ
ターニングする工程と、上記導電膜、上記絶縁膜、およ
び上記第２の膜を上記絶縁基板上に残したまま、上記第
１の膜を選択的にエッチング除去する工程と、上記導電
膜、上記絶縁膜および上記第２の膜を含む上記絶縁基板
上に、真空中、気体中、または液体中において、透明導
電膜を形成した透明基板を接着する工程とを含むことを
特徴とする。

また、絶縁基板上に導電膜のパターンを形成する工程
と、上記導電膜上にギャップを構成するスペーサとなる
べき絶縁膜のパターンを形成する工程と、上記導電膜お
よび上記絶縁膜を含む上記絶縁基板上に、揮発しやすい
液体中に混入した最大長が上記絶縁膜の厚さより小さい
第２の膜からなる薄片を散布し、上記液体を蒸発させる
工程と、上記導電膜、上記絶縁膜、および上記第２の膜
を含む上記絶縁基板上に、真空中、気体中、または液体
中において、透明導電膜を形成した透明基板を接着する
工程とを含むことを特徴とする。

さらに、絶縁基板上に導電膜のパターンを形成する工
程と、上記導電膜上に揮発しやすい液体中に混入したギ
ャップを構成するスペーサとなるべき絶縁体を散布し、
上記液体を蒸発させる工程と、上記導電膜および上記絶
縁体を含む絶縁基板上に、揮発しやすい液体中に混入し
た最大長が絶縁体の最小長より小さい第２の膜からなる
薄片を散布し、上記液体を蒸発させる工程と、上記導電
膜、上記絶縁体、および上記第２の膜を含む上記絶縁基
板上に、真空中、気体中、または液体中において、透明
導電膜を形成した透明基板を接着する工程とを含むこと
を特徴とする。

〔作用〕

すなわち、本発明では、導電膜と透明導電膜との間に
電圧を印加しない状態では薄片は寝ており、透明電極側
から見ると、薄片表面の光学的性質、例えばその色また
は反射光が見える。一方、導電膜と透明導電膜との間に
電圧を印加すると静電引力の作用によりギャップ内の薄
片が立ち、上記薄片の光学的性質はほとんど見えなくな
る。このように本発明の原理によれば、例えば着色また
は金属光沢による光の反射等の薄片の光学的性質が直流
電圧により制御でき、高輝度な反射型カラー表示装置が
実現できる。

第１図は、本発明による反射型カラー表示装置の動作
原理を示す概略断面図である。本装置は、導電膜101上
にギャップ102を有し、このギャップ102上に透明導電膜
103を有し、かつギャップ102内に、ギャップ102の高さ
よりも最大長が小さく、上記ギャップ102内を自由に動
くことができる薄片104を配してある。105はギャップ10
2を形成するためのスペーサーである。第１図（ａ）
は、導電膜101と透明導電膜103間に電圧を加えていない
場合であり、ギャップ102内の薄片104はファン・デル・
ワールスカにより導電膜101上に安定に横たわる状態を
保っている。このため、透明導電膜103側から見た場合
には、薄片104に色が付いている場合には薄片104の色が
見え、または薄片104が金属光沢の表面により光を反射
する場合にはほとんどの光が反射される。第１図（ｂ）
は、導電膜101と透明導電膜103間に電圧を加えた場合で
ある。この場合にギャップ102内の薄片104が導電体なら
ば、薄片104は導電膜101と同電位に帯電し、その任意の
一端から静電引力により透明導電膜103方向に引かれ
る。また、ギャップ102内の薄片104が誘電体ならば、薄
片104は分極し、導電膜101に接している部分の反対側が
導電膜101と同電位となり、やはりその一端から静電引
力により透明導電膜103方向に引かれる。ここで、薄片1
04はギャップ102の高さよりも最大長が小さく、ギャッ
プ102内を自由に動くことができるため、導電体であっ
ても誘電体であっても上記静電引力によりギャップ102
内で立つことになる。このため、透明導電膜103側から
見た場合には、薄片104に色が付いている場合でも、薄
片104が光を反射する場合でも、ほとんどの光は入射し
た状態のまま透過する。さらに、本発明によれば、導電
膜101と透明導電膜103間に加える電圧の大きさにより、
薄片104の立ち具合いを連続的に制御できるため、薄片1
04の有する色または光を反射するという性質の発現の度
合を連続的に制御できる。

このように、本発明によれば、透明導電膜103方向か
ら見たとき、導電膜101と透明導電膜103間に印加する電
圧により、薄片104の有する色または光を反射するとい
う性質の発現の有無を制御でき、かつ光の通過路に余計
な光の吸収体や散乱体がほとんど無いため、これを以下
の実施例１〜８で説明するように表示装置に用いること
により、高輝度な表示装置を実現できる。

実施例1:装置 第２図は、本発明による反射型加法混色カラー表示装
置の一実施例を示す概略断面図である。本装置は、黒色
の導電膜201、例えばITO膜の裏面に黒色の顔料や染料を
形成した膜、表面を荒した金属膜、または炭素膜上に、
真空、または気体もしくは液体を満たしたギャップ202
を有し、このギャップ202上にスペーサー205を介して透
明導電膜203、例えばITO膜を有し、かつ上記ギャップ20
2内に、赤色、緑色、または青色の薄片504、例えば各色
の顔料や染料を不透明膜上に形成した薄片、または各色
のセロハン等の透明高分子膜を不透明膜上に形成した薄
片を配してある。第２図（ａ）は、導電膜201と透明導
電膜203間に電圧を加えていない場合であり、ギャップ2
02内の薄片204は導電膜上に横たわる状態となるため、
透明導電膜203側から見た場合には、薄片204の色が見え
る。第２図（ｂ）は、導電膜201と透明導電膜203間に電
圧を加えた場合であり、ギャップ202内の薄片204は、静
電引力によりギャップ202内で立つことになる。このた
め、ほとんどの光は透過し、黒色の導電膜201で吸収さ
れるため、透明導電膜203側から見た場合には黒く見え
る。

したがって、本実施例により、導電膜201と透明導電
膜203間に加える電圧を各画素毎に連続的に制御するこ
とにより、種々の色が加法混色の原理〔例えば応用光学
ハンドブック（吉永弘編、朝倉書店）を参照〕に従って
実現できることは明らかである。

実施例2:装置 第３図は、本発明による反射型加法混色カラー表示装
置の一実施例を示す概略断面図である。本装置は、赤
色、緑色、または青色の導電膜301、例えばITO膜の裏面
に各色の顔料や染料を形成した膜を例えばモザイク状に
配し、この導電膜301上に真空、または気体もしくは液
体を満たしたギャップ302を有し、このギャップ302上に
スペーサー305を介して透明導電膜303、例えばITO膜を
有し、かつギャップ302内に、黒色の薄片304、例えば黒
色の顔料や染料を形成した薄片、表面を荒した薄片、ま
たは炭素薄片を配してある。第３図（ａ）は、導電膜30
1と透明導電膜303間に電圧を加えていない場合であり、
ギャップ302内の薄片304は導電膜301上に横たわる状態
となるため、透明導電膜303側から見た場合には、薄片3
04の黒色が見える。第６図（ｂ）は、導電膜301と透明
導電膜303間に電圧を加えた場合であり、ギャップ302内
の薄片304は、静電引力によりギャップ302内で立つこと
になる。このため、ほとんどの光は透過し、下の赤色ま
たは緑色または青色の導電膜301の色がそのまま見え
る。

したがって、本実施例により、導電膜301と透明導電
膜303間に加える電圧を各画素毎に連続的に制御するこ
とにより、種々の色が加法混色の原理に従って実現でき
ることは明らかである。

実施例3:装置 第４図は、本発明による反射型加法混色カラー表示装
置の一実施例を示す概略断面図である。本装置は、黒色
の導電膜401、例えばITO膜の裏面に黒色の顔料や染料を
形成した膜、表面を荒した金属膜、または炭素膜上に、
真空、または気体もしくは液体を満たしたギャップ402
を有し、このギャップ402上にスペーサー405を介して透
明導電膜403、例えばITO膜を有し、この透明導電膜403
上に赤色、緑色、または青色のカラーフィルター406、
例えば各色の顔料や染料からなる膜を例えばモザイク状
に配し、かつギャップ402内に、金属光沢の表面を有す
る薄片404、例えばAlやMoやCrの金属薄片を配してあ
る。第４図（ａ）は、導電膜401と透明導電膜403間に電
圧を加えていない場合であり、ギャップ402内の薄片404
は導電膜401上に横たわる状態となるため、光が金属光
沢の表面を有する薄片404に反射されるため、カラーフ
ィルター406側から見た場合には、カラーフィルター406
の色に見える。第４図（ｂ）は、導電膜401と透明導電
膜403間に電圧を加えた場合であり、ギャップ402内の薄
片404は、静電引力によりギャップ402内で立つことにな
る。このため、ほとんどの光は透過し、黒色の導電膜40
1で吸収されるため、カラーフィルター406側から見た場
合には黒く見える。

したがって、本実施例により、導電膜401と透明導電
膜403間に加える電圧を各画素毎に連続的に制御するこ
とにより、種々の色が加法混色の原理に従って実現でき
ることは明らかである。

実施例4:装置 第５図は、本発明による反射型減法混色カラー表示装
置の一実施例を示す概略断面図である。本装置は、第１
の装置505、第２の装置510、および第３の装置515、並
びに反射板516から成る。第１の装置505は、透明導電膜
501、例えばITO膜上に真空、または気体もしくは液体を
満たしたギャップ502を有し、このギャップ502上にスペ
ーサー505を介して透明導電膜503、例えばITO膜を有
し、かつギャップ502内に、シアン色の薄片504、例えば
ITO膜にシアン色の顔料や染料を形成した薄片、または
シアン色のセロハン等の透明高分子薄片を配してある。
第２の装置510は、透明導電膜506、例えばITO膜上に真
空、または気体もしくは液体を満たしたギャップ507を
有し、このギャップ507上にスペーサー505を介して透明
導電膜508、例えばITO膜を有し、かつギャップ507内
に、イエロー色の薄片509、例えばITO膜にイエロー色の
顔料や染料を形成した薄片、またはイエロー色のセロハ
ン等の透明高分子薄片を配してある。第３の装置515
は、透明導電膜511、例えばITO膜上に真空、または気体
もしくは液体を満たしたギャップ512を有し、このギャ
ップ512上にスペーサー505を介して透明導電膜513、例
えばITO膜を有し、かつギャップ512内に、マジェンダ色
の薄片514、例えばITO膜にマジェンダ色の顔料や染料を
形成した薄片、またはマジェンダ色のセロハン等の透明
高分子薄片を配してある。第５図（ａ）は、透明導電膜
501、506、511と透明導電膜503、508、513間に電圧を加
えていない場合であり、ギャップ502、507、512内の薄
片504、509、514は導電膜501、506、511上に横たわる状
態となるため、透明導電膜503側から見た場合には、薄
片504、509、514のそれぞれ色が重なって見えるため、
減法混色の原理（白色光から、例えば赤色、緑色、また
は青色を中心とする、可視域を３分割した波長達域の光
をフィルターにより取り除いていき、それぞれの取り除
く割合を変えることにより種々の色を実現する方法）か
ら黒色が発現する。第５図（ｂ）は、透明導電膜501、5
06と透明導電膜503、508間に電圧を加えず、かつ透明導
電膜511と透明導電膜513間に電圧を加えた場合であり、
ギャップ502、507内の薄片504、509は導電膜501、506上
に横たわる状態となり、かつギャップ512内の薄片514
は、静電引力によりギャップ512内で立つことになる。
このため、透明導電膜503側から見た場合には、薄片50
4、509のそれぞれ色が重なって見えるため、減法混色の
原理から青色が発現する。ここで、透明導電膜501、511
と透明導電膜503、513間に電圧を加えず、かつ透明導電
膜506と透明導電膜508間に電圧を加えた場合、または透
明導電膜511、506と透明導電膜513、508間に電圧を加え
ず、かつ透明導電膜501と透明導電膜503間に電圧を加え
た場合においても、第５図（ｂ）と同様な動作をし、減
法混色の原理により、それぞれ緑色または赤色が発現す
ることは明らかである。第５図（ｃ）は、透明導電膜50
1と透明導電膜503間に電圧を加えず、かつ透明導電膜50
6、511と透明導電膜508、513間に電圧を加えた場合であ
り、ギャップ502内の薄片504は導電膜501上に横たわる
状態となり、かつギャップ507、512内の薄片509、514
は、静電引力によりギャップ507、512内で立つことにな
る。このため、透明導電膜503側から見た場合には、薄
片504のシアン色が発現する。ここで、透明導電膜506と
透明導電膜508間に電圧を加えず、かつ透明導電膜501、
511と透明導電膜503、513間に電圧を加えた場合、また
は透明導電膜511と透明導電膜513間に電圧を加えず、か
つ透明導電膜506、501と透明導電膜508、503間に電圧を
加えた場合においても、第５図（ｃ）と同様な動作を
し、それぞれイエロー色、マジェンダ色が発現すること
は明らかである。第５図（ｄ）は、透明導電膜501、50
6、511と透明導電膜503、508、513間に電圧を加えた場
合であり、ギャップ502、507、512内の薄片504、509、5
14は、静電引力によりギャップ502、507、512内で立つ
ことになる。このため、光はほとんど透過し、透明導電
膜503側から見た場合には、反射板516の白色が見える。

したがって、本実施例により、導電膜501、506、511
と透明導電膜503、508、513間に加える電圧を各画素毎
に連続的に制御することにより、種々の色が減法混色の
原理に従って、実現できることは明らかである。

実施例5:装置 第１図、第２図、第３図、第４図、および第５図に実
施例を示した反射型カラー表示装置において、これらの
導電膜101、201、301、401、501、506、511を画素電極
とし、かつ例えば薄膜トランジスタをアクティブ素子と
するアクティブマトリックスを配して各画素を駆動する
ことにより、各画素の電圧を独立に制御できるため、同
装置のコントラスト比が高くでき、かつクロストークな
どを阻止できる。

その一実施例として、第６図に、第３図にアクティブ
マトリックスを適用した場合の概略断面図を示す。絶縁
基板617、例えばガラス基板またはプラスチック基板上
に、赤色、緑色、または青色の導電膜601、例えばITO膜
の裏面に各色の顔料や染料を形成した膜を画素電極とす
るアクティブマトリックスが形成されている。このアク
ティブマトリックス上に、真空、または気体もしくは液
体を満たしたギャップ602が形成され、このギャップ602
上にスペーサー605を介して透明導電膜603、例えばITO
膜を有し、かつ上記ギャップ602内に、黒色の薄片604、
例えば黒色の顔料や染料を形成した薄片、表面を荒した
薄片、または炭素薄片を配してある。このようなアクテ
ィブマトリックスを適用した構成が第１図、第２図、第
４図および第５図に示した実施例でも可能なことは明ら
かである。

さらに、第２図、第３図、第４図、第５図、および第
６図にその実施例を示した本発明において、隣の画素の
色の異なる薄片が混ざることを防止するために、各画素
にスペーサーを兼ねた壁などの障害物を設けることも極
めて有効である。

実施例6:形成方法 第７図は、本発明による反射型カラー表示装置の形成
方法の一実施例を示す概略工程断面である。（ａ）ま
ず、絶縁基板717、例えばガラス基板またはプラスチッ
ク基板上に導電膜701、例えばITO膜、ITO膜に所定の色
の顔料や染料を形成した膜、またはAl膜のパターンを形
成する。（ｂ）この導電膜701上にギャップ702を構成す
るスペーサとなるべき絶縁膜705、例えばシリコン酸化
膜または高分子膜のパターンを形成する。（ｃ）これら
の導電膜701および絶縁膜705を含む絶縁基板717上に第
１の膜707、例えばMo膜を形成し、この第１の膜707上に
薄片となるべき第２の膜704、例えばITO膜、ITO膜に所
定の色の顔料や染料を形成した膜、またはAl膜を形成す
る。（ｄ）この第２の膜704をその最大長が絶縁膜705の
厚さより小さくなるようにパターニングする。（ｅ）導
電膜701、絶縁膜705、および第２の膜704を残して第１
の膜707を選択的に除去できるエッチング法、例えば過
酸化水素水中でのエッチング法により、第２の膜704を
絶縁基板717上に残したまま第１の膜707を除去する。こ
こで、第２の膜704の大きさが高々数十μｍ以下の場合
には、エッチング時およびリンス時にできるだけ液に擾
乱を与えないようにすることで大部分の第２の膜704を
導電膜701上に容易に残すことができる。（ｆ）これら
の導電膜701、絶縁膜705、および第２の膜704を含む絶
縁基板717上に、真空中、気体中、または液体中におい
て、透明導電膜703、例えばITO膜を形成した透明基板71
8、例えばガラス基板またはプラスチック基板を接着
し、ギャップ702を形成する。

実施例7:形成方法 第８図は、本発明による反射型カラー表示装置の形成
方法の一実施例を示す概略工程断面である。

（ａ）まず、絶縁基板817、例えばガラス基板またはプ
ラスチック基板上に導電膜801、例えばITO膜、ITO膜に
所定の色の顔料や染料を形成した膜、またはAl膜のパタ
ーンを形成する。（ｂ）この導電膜801上にギャップ802
を構成するスペーサとなるべき絶縁膜805、例えばシリ
コン酸化膜または高分子膜のパターンを形成する。
（ｃ）揮発しやすい液体、例えばフロン液中に混入した
その最大長が絶縁膜の厚さより小さい第２の膜からなる
薄片804、例えばITO膜、ITO膜に所定の色の顔料や染料
を形成した膜、またはAl膜をその液体と一緒に散布し、
上記液体を蒸発させ、薄片804を導電膜801上に形成す
る。（ｄ）これらの導電膜801、絶縁膜805、および第２
の膜804を含む絶縁基板817上に、真空中、気体中、また
は液体中において、透明導電膜803、例えばITO膜を形成
した透明基板818、例えばガラス基板またはプラスチッ
ク基板を接着し、ギャップ802を形成する。

実施例8:形成方法 第９図は、本発明による反射型カラー表示装置の形成
方法の一実施例を示す概略工程断面である。（ａ）ま
ず、絶縁基板917、例えばガラス基板またはプラスチッ
ク基板上に導電膜901、例えばITO膜、ITO膜に所定の色
の顔料や染料を形成した膜、またはAl膜のパターンを形
成する。（ｂ）この導電膜901上に揮発しやすい液体、
例えばフロン液中に混入したギャップ902を構成するス
ペーサとなるべき絶縁体905、例えば酸化シリコンまた
は高分子体を散布し、上記液体を蒸発させる。（ｃ）揮
発しやすい液体、例えばフロン液中に混入したその最大
長が絶縁体905の厚さより小さい第２の膜からなる薄片9
04、例えばITO膜、ITO膜に所定の色の顔料や染料を形成
した膜、またはAl膜をその液体と一緒に散布し、上記液
体を蒸発させ、上記薄片904を導電膜901上に形成する。
（ｄ）これら導電膜901、絶縁膜905および第２の膜904
を含む絶縁基板917上に、真空中、気体中、または液体
中において、透明導電膜903、例えばITO膜を形成した透
明基板918、例えばガラス基板またはプラスチック基板
を接着し、ギャップ902を形成する。

これら第７図、第８図、および第９図に示した形成方
法の実施例が、第１図、第２図、第３図、第４図、第５
図、および第６図に示した本発明による反射型カラー表
示装置の実施例に容易に適用できることは明らかであ
る。

以上説明したように上記実施例では、導電膜上に、真
空、または気体もしくは液体を満たしたギャップを有
し、このギャップ上に透明導電膜を有し、かつ上記ギャ
ップ内に、上記ギャップの高さよりも最大長が小さく、
上記ギャップ内を自由に動くことができる薄片を配する
ことにより、第11図に示した従来法のように偏光板を必
要とせず、かつ第12図に示した従来法のように染料の影
響を受けない高輝度な反射型カラー表示装置を簡単な構
成で実現できる。さらに、上記実施例では静電力を用い
ているため、従来法に用いられている液晶と異なり、駆
動電圧の交流化の必要がなく、携帯用のための電池駆動
にも適し、かつ表示を液晶等の有害な物質を用いずに実
現できるという利点を有する。従って、軽薄化・携帯化
が可能で、かつ高輝度な反射型カラー表示装置を実現で
きる。

以上本発明を上記実施例に基づいて具体的に説明した
が、本発明は上記実地例に限定されるものではなく、そ
の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であるこ
とは勿論である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明では、偏光板を必要とせ
ず、かつ染料の影響を受けない高輝度な反射型カラー表
示装置を簡単な構成で実現できる。また、本発明では静
電力を用いているため、液晶と異なり駆動電圧の交流化
の必要がなく、携帯用のための電池駆動にも適し、かつ
表示を有害な物質を用いずに実現できる。従って、軽薄
化・携帯化が可能でかつ高輝度な反射型カラー表示装置
を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は、本発明による反射型カラー表示装置の
動作原理を示す概略断面図であり、ギャップに電圧を加
えていない場合を示す図、第１図（ｂ）は、本発明によ
る反射型カラー表示装置の動作原理を示す概略図であ
り、ギャップに電圧を加えた場合を示す図、第２図、第
３図、第４図、および第５図は、それぞれ第１図に示し
た本発明の動作原理を用いた反射型カラー表示装置の実
施例を示す概略断面図、第６図は、第２図に示した本発
明による反射型カラー表示装置にアクティブマトリック
スを適用して表示装置を構成した実施例を示す概略断面
図、第７図、第８図、および第９図は、それぞれ本発明
による反射型カラー表示装置の形成方法の実施例を示す
概略工程断面図、第10図は、現在広く用いられている透
過型表示装置の一例を示す図、第11図は、反射型表示装
置の一例を示す図、第12図は、高分子分散型液晶を用い
た従来の反射型表示装置の一例を示す図である。 101……導電膜、102……ギャップ 103……透明導電膜、104……薄片 201……導電膜、202……ギャップ 203……透明導電膜、204……薄片 301……導電膜、302……ギャップ 303……透明導電膜、304……薄片 401……導電膜、402……ギャップ 403……透明導電膜、404……薄片 406……カラーフィルター、501……導電膜 502……ギャップ、503……透明導電膜 504……薄片、505……第１の装置 506……導電膜、507……ギャップ 508……透明導電膜、509……薄片 510……第２の装置、511……導電膜 512……ギャップ、513……透明導電膜 514……薄片、515……第３の装置 516……反射板、601……導電膜 602……ギャップ、603……透明導電膜 604……薄片、617……絶縁基板 701……導電膜、702……ギャップ 703……透明導電膜、704……薄片 717……絶縁基板、705……絶縁膜 707……第１の膜、718……透明基板 801……導電膜、802……ギャップ 803……透明導電膜、804……薄片 817……絶縁基板、805……絶縁膜 817……透明基板、901……導電膜 902……ギャップ、903……透明導電膜 904……薄片、917……絶縁基板 905……絶縁膜、918……透明基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 謹矢 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G02B 26/02,26/08 G02F 1/01 G02F 1/17 G09F 9/00

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】導電膜と、上記導電膜上に設けた真空、ま
   たは気体もしくは液体を満たしたギャップと、上記ギャ
   ップ上に設けた透明導電膜と、上記ギャップ内に設けら
   れ、上記ギャップの高さよりも最大長が小さく、上記ギ
   ャップ内を自由に動くことができる薄片とを含んで成る
   ことを特徴とする表示装置。
2. 【請求項２】上記導電膜が黒色の導電膜であり、かつ上
   記薄片が赤色、緑色、または青色の薄片であることを特
   徴とする請求項１記載の表示装置。
3. 【請求項３】上記導電膜が赤色、緑色、または青色の導
   電膜であり、かつ上記薄片が黒色の薄片であることを特
   徴とする請求項１記載の表示装置。
4. 【請求項４】黒色の導電膜と、上記黒色の導電膜上に設
   けた真空、または気体もしくは液体を満たしたギャップ
   と、上記ギャップ上に設けた透明導電膜と、上記透明導
   電膜の上または下に設けた赤色、緑色、または青色のカ
   ラーフィルターと、上記ギャップ内に設けられ、上記ギ
   ャップの高さよりも最大長が小さく、上記ギャップ内を
   自由に動くことができる金属光沢の表面を有する薄片と
   を含んで成ることを特徴とする表示装置。
5. 【請求項５】上記導電膜をアクティブマトリックスの画
   素電極とすることを特徴とする請求項１、２、３または
   ４記載の表示装置。
6. 【請求項６】第１の透明導電膜と、上記第１の透明導電
   膜上に設けた真空、または気体もしくは液体を満たした
   ギャップと、上記ギャップ上に設けた第２の透明導電膜
   と、上記ギャップ内に設けられ、上記ギャップの高さよ
   りも最大長が小さく、上記ギャップ内を自由に動くこと
   ができる薄片とを含んで成る表示装置が、反射板の上部
   に複数個設置され、かつ上記各表示装置の上記薄片がそ
   れぞれシアン色、イエロー色、マジェンダ色の薄片であ
   ることを特徴とする表示装置。
7. 【請求項７】上記第１の透明導電膜をアクティブマトリ
   ックスの画素電極とすることを特徴とする請求項６記載
   の表示装置。
8. 【請求項８】絶縁基板上に導電膜のパターンを形成する
   工程と、上記導電膜上にギャップを構成するスペーサと
   なるべき絶縁膜のパターンを形成する工程と、上記導電
   膜および上記絶縁膜を含む上記絶縁基板上に第１の膜を
   形成し、上記第１の膜上に薄片となるべき第２の膜を形
   成する工程と、上記第２の膜を最大長が上記絶縁膜の厚
   さより小さくなるようにパターニングする工程と、上記
   導電膜、上記絶縁膜、および上記第２の膜を上記絶縁基
   板上に残したまま、上記第１の膜を選択的にエッチング
   除去する工程と、上記導電膜、上記絶縁膜および上記第
   ２の膜を含む上記絶縁基板上に、真空中、気体中、また
   は液体中において、透明導電膜を形成した透明基板を接
   着する工程とを含むことを特徴とする表示装置の形成方
   法。
9. 【請求項９】絶縁基板上に導電膜のパターンを形成する
   工程と、上記導電膜上にギャップを構成するスペーサと
   なるべき絶縁膜のパターンを形成する工程と、上記導電
   膜および上記絶縁膜を含む上記絶縁基板上に、揮発しや
   すい液体中に混入した最大長が上記絶縁膜の厚さより小
   さい第２の膜からなる薄片を散布し、上記液体を蒸発さ
   せる工程と、上記導電膜、上記絶縁膜、および上記第２
   の膜を含む上記絶縁基板上に、真空中、気体中、または
   液体中において、透明導電膜を形成した透明基板を接着
   する工程とを含むことを特徴とする表示装置の形成方
   法。
10. 【請求項１０】絶縁基板上に導電膜のパターンを形成す
    る工程と、上記導電膜上に揮発しやすい液体中に混入し
    たギャップを構成するスペーサとなるべき絶縁体を散布
    し、上記液体を蒸発させる工程と、上記導電膜および上
    記絶縁体を含む絶縁基板上に、揮発しやすい液体中に混
    入した最大長が絶縁体の最小長より小さい第２の膜から
    なる薄片を散布し、上記液体を蒸発させる工程と、上記
    導電膜、上記絶縁体、および上記第２の膜を含む上記絶
    縁基板上に、真空中、気体中、または液体中において、
    透明導電膜を形成した透明基板を接着する工程とを含む
    ことを特徴とする表示装置の形成方法。