JP3411586B2 - 表示装置及びその製造方法 - Google Patents

表示装置及びその製造方法

Info

Publication number
JP3411586B2
JP3411586B2 JP52595399A JP52595399A JP3411586B2 JP 3411586 B2 JP3411586 B2 JP 3411586B2 JP 52595399 A JP52595399 A JP 52595399A JP 52595399 A JP52595399 A JP 52595399A JP 3411586 B2 JP3411586 B2 JP 3411586B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
crosspiece
actuator
actuator substrate
pixel structure
pixel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP52595399A
Other languages
English (en)
Inventor
幸久 武内
七瀧  努
夏己 下河
隆嘉 赤尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NGK Insulators Ltd
Original Assignee
NGK Insulators Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NGK Insulators Ltd filed Critical NGK Insulators Ltd
Application granted granted Critical
Publication of JP3411586B2 publication Critical patent/JP3411586B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/02Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the intensity of light

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、消費電力が小さく、画面輝度の大きな表示
装置に関し、特に、入力される画像信号の属性に応じて
光導波板に対するアクチュエータ部の接触・離隔方向の
変位動作を制御して、光導波板の所定部位の漏れ光を制
御することにより、光導波板に画像信号に応じた映像を
表示させる表示装置の改良及びその製造方法に関するも
のである。
背景技術 従来から、表示装置として、陰極線管(CRT)や液晶
表示装置等の表示装置が知られている。
陰極線管としては、通常のテレビジョン受像機やコン
ピュータ用のモニタ装置等が知られているが、画面は明
るいものの、消費電力が大きく、また、画面の大きさに
比較して表示装置全体の奥行きが大きくなるという問題
がある。
一方、液晶表示装置は、装置全体を小型化でき、消費
電力が少ないという利点があるものの、画面の輝度が劣
り、画面視野角度が狭いという問題がある。
更にこれら陰極線管や液晶表示装置においては、カラ
ー画面にする場合、画素数を白黒画面の3倍にしなけれ
ばならず、このため、装置自体が複雑になり、消費電力
がかさみ、コストアップが避けられないという問題もあ
った。
そこで、本出願人は、前記問題を解決するべく、新規
な表示装置を提案した(例えば、特開平7−287176号公
報参照)。この表示装置は、図63に示すように、画素毎
に配列されたアクチュエータ部400を有し、各アクチュ
エータ部400は、圧電/電歪層402と該圧電/電歪層402
の上面及び下面にそれぞれ形成された上部電極404と下
部電極406とを具備したアクチュエータ部本体408と、該
アクチュエータ部本体408の下部に配設された振動部410
と固定部412からなるアクチュエータ基板414とを有して
構成されている。アクチュエータ部本体408の下部電極4
06は振動部410と接触しており、該振動部410により前記
アクチュエータ部本体408が支持されている。
前記アクチュエータ基板414は、振動部410及び固定部
412が一体となってセラミックスから構成され、更に、
アクチュエータ基板414には、前記振動部410が薄肉にな
るように凹部416が形成されている。
また、アクチュエータ部本体408の上部電極404には、
光導波板418との接触面積を所定の大きさにするための
変位伝達部420が接続されている。図63の例では、前記
変位伝達部420は、アクチュエータ部400が静止している
オフ選択状態あるいは非選択状態において、光導波板41
8に近接して配置され、オン選択状態において前記光導
波板418に光の波長以下の距離で接触するように配置さ
れている。
そして、前記光導波板418の例えば端部から光422を導
入する。この場合、光導波板418の屈折率の大きさを調
節することにより、全ての光422が光導波板418の前面及
び背面において透過することなく内部で全反射する。こ
の状態で、前記上部電極404及び下部電極406を通してア
クチュエータ部400に画像信号の属性に応じた電圧信号
を選択的に印加して、該アクチュエータ部400にオン選
択、オフ選択及び非選択の各種変位動作を行わせること
により、前記変位伝達部420の光導波板418への接触・離
隔が制御され、これにより、前記光導波板418の所定部
位の散乱光(漏れ光)424が制御されて、光導波板418に
画像信号に応じた映像の表示がなされる。
そして、この表示装置でカラー表示を行う場合は、例
えば三原色の光源を切り替えて、光導波板と変位伝達板
との接触時間を発色させる周期に同期させて、三原色の
発光時間を制御する、あるいは、三原色の発光時間を発
色させる周期に同期させて、光導波板と変位伝達板との
接触時間を制御するようにしている。
そのため、この提案例に係る表示装置においては、カ
ラー表示方式に適用させる場合であっても、画素数を白
黒画面の場合に比して増加させる必要がないという利点
がある。
本発明は、前記提案例に係る表示装置の構成を改良し
て以下に示す効果を奏する表示装置及びその製造方法を
提供することを目的とする。
(1)光導波板と画素構成体とのクリアランス(ギャッ
プ)を容易に形成でき、かつ、全画素にわたって均一に
形成することができる。
(2)前記ギャップの大きさを容易に制御することがで
きる。
(3)光導波板への画素構成体の貼り付きを防止するこ
とができ、応答速度の高速化を有効に図ることができ
る。
(4)所定の画素構成体が光導波板に接触した際に、当
該画素構成体に光が効率よく導入されるように、画素構
成体の接触面(光導波板との接触面)を平滑に形成する
ことができる。
(5)画素の応答速度を確保することができる。
(6)全画素にわたって均一な輝度を得ることができ
る。
(7)画素の輝度を向上させることができる。
発明の開示 本発明に係る表示装置は、光が導入される光導波板
と、該光導波板の一方の板面に対向して設けられ、かつ
多数の画素に対応した数のアクチュエータ部が配列され
たアクチュエータ基板と、前記アクチュエータ基板の各
アクチュエータ部上に形成された画素構成体と、前記光
導波板と前記アクチュエータ基板との間において、前記
画素構成体以外の部分に形成された桟とを設けて構成す
る(請求項1記載の発明)。
これにより、光導波板の例えば端部から導入される光
は、光導波板の屈折率の大きさを調節することにより、
全ての光が光導波板の前面及び背面において透過するこ
となく内部で全反射する。この状態において、アクチュ
エータ部の変位動作によって、画素構成体が光導波板側
に接近すると、それまで全反射していた光は、画素構成
体で反射し、散乱光となる。この散乱光は、その一部は
再度光導波板の中で反射するが、散乱光の大部分は光導
波板で反射されることなく、光導波板の前面を透過する
ことになる。
前記の例ではアクチュエータ部の変位動作によって、
画素構成体が光導波板に接近する方向に変位する場合を
示したが、その他、アクチュエータ部の変位動作によっ
て、画素構成体が光導波板から離反する方向に変位する
場合でも同様に適用させることができる。
このように、光導波板の背面にある画素構成体の光導
波板への接近、離反により、光導波板の前面における光
の発光(漏れ光)の有無を制御することができる。この
場合、光導波板に対して画素構成体を接近、離隔方向に
変位動作させる1つの単位を例えば1画素として考えれ
ば、この画素を多数マトリクス状に配列し、入力される
画像信号の属性に応じて各画素での変位動作を制御する
ことにより、陰極線管や液晶表示装置と同様に、光導波
板の前面に画像信号に応じた映像(文字や図形等)を表
示させることができる。
カラー表示方式に適用させる場合は、画素構成体に配
される着色層(例えば三原色フィルタや補色フィルタ、
あるいは有色散乱体等)の配色などの関係によって、例
えば互いに隣接する3つの画素構成体(RGB配列)や互
いに隣接する4つの画素構成体(市松配列等)にて1つ
の画素を構成させるようにすればよい。
そして、この発明に係る表示装置は、前記光導波板と
前記アクチュエータ基板との間において、前記画素構成
体以外の部分に桟を形成するようにしている。
桟を設けずに、光導波板とアクチュエータ基板とを画
面の周縁だけで固定した場合においては、アクチュエー
タ部の動きでアクチュエータ基板に振動が生じ、そのた
びに変位の基準が変化し、画素のオン/オフ動作とアク
チュエータ部の変位とが対応しなくなる場合が生じる。
しかし、本発明においては、上述のように桟を設ける
ようにしているため、あるアクチュエータ部が変位動作
したとしても、その振動は、桟によって吸収され、変位
の基準が変化するなどの不都合は生じなくなる。
また、画素構成体の周りに形成された複数の桟の光導
波板に対する支持によって、画素構成体と光導波板との
間のギャップを全画素にわたって均一にすることが容易
になる。しかも、桟の高さを任意に変更することによっ
て、前記ギャップの大きさを容易に制御することができ
る。その結果、全画素にわたって均一な輝度を得ること
ができる。
そして、前記構成において、前記アクチュエータ部
を、形状保持層と、該形状保持層に形成された少なくと
も一対の電極とを有する作動部と、該作動部を支持する
振動部と、該振動部を振動可能に支持する固定部とを有
して構成するようにしてもよい(請求項2記載の発
明)。
ここで、形状保持層を有するアクチュエータ部とは、
同じ電圧レベルにおいて、2つ乃至それ以上の変位状態
を少なくとも有するアクチュエータ部を指す。また、形
状保持層を有するアクチュエータ部の特徴は以下の通り
である。
(1)オフ状態からオン状態へのしきい値特性が形状保
持層が存在しない場合と比して急峻になるため、電圧の
振れ幅を狭くでき、回路側の負担を軽減することができ
る。
(2)オン状態及びオフ状態の差が明確になり、コント
ラストの向上につながる。
(3)しきい値のばらつきが小さくなり、電圧の設定範
囲に余裕が生まれる。なお、アクチュエータ部として
は、制御の容易性から、例えば上向きに変位するアクチ
ュエータ部(電圧無負荷で離隔状態、電圧印加時に接触
するもの)であることが望ましい。特に、表面に一対の
電極をもつ構造であることが望ましい。
(4)前記形状保持層としては、例えば圧電/電歪層や
反強誘電体層が好ましく用いられる。
また、前記構成において、前記桟を前記光導波板に固
着させるようにしてもよいし(請求項3記載の発明)、
前記光導波板と桟との間にギャップ形成層を設けるよう
にしてもよい(請求項4記載の発明)。このギャップ形
成層を設けた場合においては、画素構成体と光導波板と
の間のギャップを全画素にわたって均一にすることが更
に容易になり、前記ギャップの大きさも容易に制御する
ことが可能となる。
ギャップ形成層の構成材料としては、例えば金属膜
や、カーボンブラック、黒顔料、黒染料を含んだ膜、光
散乱性の低い透明な膜等が挙げられる。これにより、ギ
ャップ形成層がブラックマトリクスとしての機能を併せ
持つことができる。中でも、Cr、Al、Ni、Ag等の金属膜
をギャップ形成層として使うと、光の吸収が小さいた
め、光導波板を伝搬する光の減衰、散乱を抑制すること
ができ、特に好ましく用いられる。
また、カーボンブラック、黒顔料、黒染料を含んだ膜
をギャップ形成層として使うと、光の吸収性がよく、コ
ントラストを向上させることができる。また、光散乱性
の低い透明な膜をギャップ形成層として使うと、光吸収
性の良好な接着剤(あるいは黒染料や黒顔料を添加して
光吸収性を高めた接着剤)と組み合わせることで、光散
乱を抑え、コントラストを高めることができる。
また、ギャップ形成層の寸法としては、例えば、アク
チュエータ部が光導波板側に凸に変位する場合を例にと
ると、ギャップ量の小さい限界(最小値)は、画素のオ
フ時にエバネッセント効果による光の漏れが無視できる
程度に設定され、ギャップ量の大きな限界(最大値)
は、アクチュエータ部の変位によって、画素構成体が光
導波板に接触できる範囲で設定される。従って、ギャッ
プ形成層の厚みは、前記ギャップ量が前記範囲に形成さ
れるように調整されることとなる。但し、画素構成体と
桟との高さの差は、表示装置の各種実施例に応じて制御
可能であり、それに応じてギャップ形成層の厚みを最適
化させるとよい。
そして、前記構成において、前記桟を各画素構成体の
四方に形成するようにしてもよい(請求項5記載の発
明)。ここで、画素構成体の四方とは、例えば画素構成
体が平面ほぼ矩形あるいは楕円であれば、各コーナー部
に対応した位置などが挙げられ、1つの桟が隣接する画
素構成体と共有される形態を指す。この場合、画素構成
体単位に4つの桟が形成されたかたちとなるため、ある
アクチュエータ部の変位動作による振動が有効に吸収さ
れ、他のアクチュエータ部の変位動作に影響を与えるこ
とがほとんど皆無となる。その結果、すべての画素にお
けるオン動作/オフ動作と変位との対応関係が良好とな
り、入力される画像信号に応じた映像を忠実に表示させ
ることが可能となる。また、アクチュエータ基板と光導
波板との固着も強固なものとなる。
前記桟を少なくとも1つの画素構成体を囲む窓部を有
するように構成してもよい(請求項6記載の発明)。代
表的な構成例としては、例えば、桟自体を板状に形成
し、更に画素構成体に対応した位置に窓部(開口)を形
成する。これによって、画素構成体の側面全部が桟によ
って囲まれたかたちになり、アクチュエータ基板と光導
波板との固着が更に強固なものとなる。しかも、あるア
クチュエータ部の変位動作による振動が他のアクチュエ
ータ部の変位動作に影響を与えることが皆無となる。
また、前記桟の構成として、前記画素構成体の配列方
向に沿って延び、前記画素構成体の配列を囲むストライ
プ状の開口を有するようにしてもよい(請求項7記載の
発明)。また、前記画素構成体の配列方向に沿って延び
るライン状に形成するようにしてもよい(請求項8記載
の発明)。
また、前記桟を前記アクチュエータ基板と一体に形成
するようにしてもよい(請求項9記載の発明)。この場
合、桟が形成された部分の機械的強度を向上させること
が可能となり、アクチュエータ基板の剛性が高くなる。
その結果、例えばアクチュエータ基板を持ち運ぶ際や保
管時において、該アクチュエータ基板に形成されたアク
チュエータ部を前記桟で保護することができる。また、
桟を別体で形成する場合と比して、桟を硬化させる工程
を省くことができ、工数の削減を図ることができる。
また、前記桟としては、前記画素構成体の配列方向に
沿って延びるワイヤ部材で構成するようにしてもよい
(請求項10記載の発明)。
また、前記構成において、前記画素構成体の表面に凹
部を形成するようにしてもよい(請求項11記載の発
明)。この場合、画素構成体の光導波板に対向する面積
に応じて凹部の形成個数あるいは大きさを規定すること
によって、各画素構成体における光導波板に対する接触
面積をほとんど同じにすることが可能となり、全画素に
わたって均一な輝度を得ることができる。また、凹部の
存在によって、画素構成体と光導波板との密着性が緩和
され、画素構成体の光導波板からの離反がスムーズに行
われることになる。その結果、光導波板への画素構成体
の貼り付きを防止することができ、応答速度の高速化を
有効に図ることができる。
また、前記構成において、前記画素構成体の表面に段
差を形成するようにしてもよい(請求項12記載の発
明)。この場合、画素構成体に段差を設けることで、画
素構成体が光導波板に接触する部分の面積を全画素にお
いて一定にすることができ、全画素にわたって均一な輝
度を得ることができる。また、段差の存在によって、画
素構成体と光導波板との密着性が緩和されるため、光導
波板への画素構成体の貼り付きを防止することができ、
応答速度の高速化を有効に図ることができる。
また、前記構成において、前記画素構成体の表面を凹
形状にしてもよい(請求項13記載の発明)。アクチュエ
ータ部が変位する際、画素構成体の中央部分が最も変位
量が大きい傾向をもつ。そのため、画素構成体の表面を
凹形状にして該画素構成体の中央部分を凹ませること
で、アクチュエータ部が変位して画素構成体が光導波板
に接触する際に、画素構成体の表面が平坦に近くなり、
画素構成体の光導波板に対する接触面積を大きくするこ
とができる。
凹形状の湾曲の深さを大きくすると、画素構成体が光
導波板に接触した際に、画素構成体の中央部分が光導波
板に着かない状態となり、擬似的に画素構成体の表面に
凹部が形成された状態となる。そのため、画素構成体と
光導波板との密着性が緩和され、画素構成体の光導波板
からの離反がスムーズに行われることになる。その結
果、光導波板への画素構成体の貼り付きを防止すること
ができ、応答速度の高速化を有効に図ることができる。
なお、前記画素構成体の表面に凹部を形成する構成、
前記画素構成体の表面に段差を形成する構成並びに前記
画素構成体の表面を凹形状にする構成をそれぞれ単独で
実現させるようにしてもよいし、任意に組み合わせるよ
うにしてもよい。組み合わせることで、それぞれの構成
による相乗効果を得ることができる。
次に、本発明に係る表示装置の製造方法は、多数の画
素に対応した数のアクチュエータ部が配列されたアクチ
ュエータ基板のうち、前記アクチュエータ部以外の箇所
に複数の桟を形成する桟形成工程と、前記アクチュエー
タ基板の各アクチュエータ部上に画素構成体を形成する
画素形成工程と、少なくとも前記画素構成体が硬化して
いない状態で光導波板を貼り付け加圧した後、少なくと
も前記画素構成体を硬化させる加圧工程とを有すること
を特徴とする(請求項14記載の発明)。
ここで、画素構成体が硬化していない状態とは、画素
構成体が複数の積層膜で構成(多層構造)されている場
合においては、全部の積層膜が硬化していない状態や一
部の膜が硬化していない状態を含む。
この場合、アクチュエータ基板に対する画素構成体や
桟の精密な位置合わせと強力な接着力を得ることができ
る。しかも、光導波板を最後に貼り付けるため、光導波
板の清浄度を高く保つことができる。
また、本発明に係る表示装置の製造方法は、光導波板
のうち、多数の画素に対応した箇所以外の箇所に複数の
桟を形成する桟形成工程と、光導波板のうち、多数の画
素に対応した箇所に画素構成体を形成する画素形成工程
と、多数の画素に対応した数のアクチュエータ部が配列
されたアクチュエータ基板を前記桟及び画素構成体上に
貼り付け、前記光導波板とアクチュエータ基板とを互い
に接近する方向に加圧させる加圧工程とを有することを
特徴とする(請求項15記載の発明)。
この方法は、光導波板に画素構成体と桟を形成して、
アクチュエータ基板を貼り付ける方法である。直接光導
波板に画素構成体を形成するため、画素の面積(光導波
板への接触面積)を規定しやすいという利点があり、全
画素にわたって均一な輝度を得ることが容易になる。
また、本発明に係る表示装置の製造方法は、多数の画
素に対応した数のアクチュエータ部が配列されたアクチ
ュエータ基板のうち、前記アクチュエータ部以外の箇所
に複数の桟を形成する桟形成工程と、光導波板のうち、
多数の画素に対応した箇所に画素構成体を形成する画素
形成工程と、前記アクチュエータ基板の前記桟が形成さ
れた面と前記光導波板の前記画素構成体が形成された面
とを貼り合わせ、前記光導波板とアクチュエータ基板と
を互いに接近する方向に加圧させる加圧工程とを有する
ことを特徴とする(請求項16記載の発明)。
この方法は、光導波板に画素構成体を形成し、アクチ
ュエータ基板に桟を形成し、その後、これら光導波板と
アクチュエータ基板を貼り合わせるといものである。
この場合、画素構成体の形成と桟の形成とをそれぞれ
独立した工程で行うことができるため、画素構成体と桟
に関し、これらの材料選定の幅が広がり、製造コストや
工数を低減させることができる。また、平坦度の高い光
導波板上に画素構成体を形成するようにしているため、
画素構成体の大きさを揃えることが可能となる。
また、本発明に係る表示装置の製造方法は、光導波板
のうち、多数の画素に対応した箇所以外の箇所に複数の
桟を形成する桟形成工程と、多数の画素に対応した数の
アクチュエータ部が配列されたアクチュエータ基板のう
ち、各アクチュエータ部上に画素構成体を形成する画素
形成工程と、前記アクチュエータ基板の前記画素構成体
が形成された面と前記光導波板の前記桟が形成された面
とを貼り合わせ、前記光導波板とアクチュエータ基板と
を互いに接近する方向に加圧させる加圧工程とを有する
ことを特徴とする(請求項17記載の発明)。
この方法は、光導波板に桟を形成し、アクチュエータ
基板に画素構成体を形成し、その後、これら光導波板と
アクチュエータ基板を貼り合わせるというものである。
この場合も、画素構成体の形成と桟の形成とをそれぞ
れ独立した工程で行うことができるため、画素構成体と
桟に関し、これらの材料選定の幅が広がり、製造コスト
や工数を低減させることができる。また、平坦度の高い
光導波板上に桟を形成するようにしているため、桟の高
さを厳密に揃えることが可能となる。しかも、画素構成
体の形成において、障害物(桟など)が存在しないた
め、画素構成体を精度よく形成することができる。
また、本発明に係る表示装置の製造方法は、多数の画
素に対応した数のアクチュエータ部が配列され、かつ、
前記アクチュエータ部以外の箇所に複数の桟を一体に有
するアクチュエータ基板の各アクチュエータ部上に画素
構成体を形成する画素形成工程と、少なくとも前記画素
構成体が硬化していない状態で光導波板を貼り付け加圧
した後、少なくとも前記画素構成体を硬化させる加圧工
程とを有することを特徴とする(請求項18記載の発
明)。
この方法は、予め桟が一体に設けられたアクチュエー
タ基板に画素構成体を形成し、その後、光導波板を貼り
付け加圧するというものである。
この場合、アクチュエータ基板として、予め桟を一体
に有するアクチュエータ基板を用いるようにしているた
め、桟の部分の機械的強度が高く、これに伴って、アク
チュエータ基板の剛性が高くなる。その結果、例えばア
クチュエータ基板を持ち運ぶ際や保管時において、該ア
クチュエータ基板に形成されたアクチュエータ部を前記
桟で保護することができる。また、桟を別体で形成する
場合と比して、桟を硬化させる工程を省くことができ、
工数の削減を図ることができる。
これらの製造方法においては、少なくとも画素構成体
が硬化していない状態で光導波板を貼り付け加圧するよ
うにしているため、加圧の際に、光導波板が桟と画素構
成体とをアクチュエータ基板側に押し付けるかたちにな
り、少なくとも前記画素構成体を硬化させた際に桟の上
面と画素構成体の上面とがほぼ同一面となる。
この場合、画素構成体の構成材料として、画素構成体
の硬化時に該画素構成体が収縮する材料を用いること
で、桟と画素構成体との硬化時に画素構成体と光導波板
との間にギャップを形成させることができる。
また、ギャップを形成するための別の方法としては、
例えば、光導波板を貼り付け加圧する際に、画素構成体
を加熱して膨脹させたり、アクチュエータ部を変位させ
て画素構成体を光導波板に接触させておくなどの方法
や、これらの組み合わせを採用することができる。その
後の桟と画素構成体の硬化時に、画素構成体が収縮して
あるいはアクチュエータ部の変位リセット(復元)によ
って画素構成体と光導波板との間に一定のギャップが形
成されることになる。
その他、自然状態で画素構成体が光導波板に接触する
形態とした場合は、アクチュエータ部の変位動作とし
て、画素構成体が光導波板から離反する方向に変位する
場合に適用させることができる。
これらの製造方法において、前記光導波板を貼り付け
る際に、桟は硬化しているか、あるいは一部硬化してい
ることが好ましい。この場合、桟がスペーサとして作用
し、アクチュエータ基板と光導波板との間の距離が規定
されることになる。
また、本発明に係る表示装置の製造方法は、多数の画
素に対応した数のアクチュエータ部が配列されたアクチ
ュエータ基板のうち、前記アクチュエータ部以外の箇所
に複数の桟を形成する桟形成工程と、前記アクチュエー
タ基板の各アクチュエータ部上に画素構成体を形成する
画素形成工程と、少なくとも前記画素構成体が硬化して
いない状態で板材を貼り付ける第1の貼付け工程と、前
記アクチュエータ基板と板材とを互いに接近する方向に
加圧した後、少なくとも前記画素構成体を硬化させる加
圧工程と、前記板材を除去した後、少なくとも前記桟上
に光導波板を貼り付ける第2の貼付け工程とを有するこ
とを特徴とする(請求項19記載の発明)。
この方法は、画素構成体と桟が形成されたアクチュエ
ータ基板に一旦板材を貼り付けて、画素構成体と桟の各
上面をほぼ同一面にした後に、板材を除去して、光導波
板を貼り付けるというものである。
この場合、アクチュエータ基板に対する画素構成体や
桟の精密な位置合わせと強力な接着力を得ることができ
る。
アクチュエータ基板に板材を貼り付け加圧した際に、
アクチュエータ基板に形成しておいた桟がスペーサとな
ってアクチュエータ基板と板材との間の距離が規定され
る。光導波板を貼り付ける際に、桟が硬化している、あ
るいは一部硬化している場合は、前記規定された距離
は、アクチュエータ基板と光導波板との間の距離に相当
することになる。
また、板材として平滑なものを用いた場合は、画素構
成体の表面に板材と同等の平滑な面が形成される。この
優れた平滑性は画素発光時の輝度向上に役立つ。板材に
は、離型剤を塗布しておくことが好ましい。
前記方法において、アクチュエータ基板への桟の形成
後に、桟のみの面出し(桟形成→面出し硬化)をしても
よい。板材を貼り付けた際に、桟が板材に当たらない部
分を補償し、アクチュエータ基板のうねりを吸収したか
たちで桟の高さを規定することができる。更に、画素構
成体の形成の際に、桟の上にも同時に画素構成体を形成
して面出しを行うようにしてもよい。この場合も、アク
チュエータ基板のうねりを吸収したかたちで桟の高さを
規定することができる。
また、本発明に係る表示装置の製造方法は、板材のう
ち、多数の画素に対応した箇所以外の箇所に複数の桟を
形成する桟形成工程と、板材のうち、多数の画素に対応
した箇所に画素構成体を形成する画素形成工程と、多数
の画素に対応した数のアクチュエータ部が配列されたア
クチュエータ基板を前記桟及び画素構成体上に貼り付け
る第1の貼付け工程と、前記板材とアクチュエータ基板
とを互いに接近する方向に加圧する加圧工程と、前記板
材を除去して前記桟及び前記画素構成体を前記アクチュ
エータ基板に転写した後、少なくとも前記桟上に光導波
板を貼り付ける第2の貼付け工程とを有することを特徴
とする(請求項20記載の発明)。
この方法は、板材に画素構成体と桟を形成し、それぞ
れ硬化させた後、あるいは硬化させないで、アクチュエ
ータ基板を貼り付け、その後、板材を除去して、光導波
板を貼り付けるというものである。
この場合、板材に桟及び画素構成体を形成する前に、
板材に例えば離型剤を塗布しておくことが好ましい。画
素構成体と桟をスムーズにアクチュエータ基板に転写さ
せることができる。
そして、この発明では、桟及び画素構成体が形成され
た板材にアクチュエータ基板を貼り付け加圧した際に、
板材に形成しておいた桟がスペーサとなってアクチュエ
ータ基板と板材との間の距離が規定されることになる。
板材に桟を形成した際に桟を硬化する、あるいは一部硬
化するようにすれば、この規定された距離はアクチュエ
ータ基板と光導波板との間の距離に相当することにな
る。
また、本発明に係る表示装置の製造方法は、多数の画
素に対応した数のアクチュエータ部が配列されたアクチ
ュエータ基板のうち、前記アクチュエータ部以外の箇所
に複数の桟を形成する桟形成工程と、板材のうち、多数
の画素に対応した箇所に画素構成体を形成する画素形成
工程と、前記アクチュエータ基板の前記桟が形成された
面と前記板材の前記画素構成体が形成された面とを貼り
合わせる第1の貼付け工程と、前記板材とアクチュエー
タ基板とを互いに接近する方向に加圧する加圧工程と、
前記板材を除去して前記画素構成体を前記アクチュエー
タ基板に転写した後、少なくとも前記桟上に光導波板を
貼り付ける第2の貼付け工程とを有することを特徴とす
る(請求項21記載の発明)。
この方法は、アクチュエータ基板に桟を形成し、板材
に画素構成体を形成し、これらアクチュエータ基板と板
材を貼り合わせてた後、板材を除去して、光導波板を貼
り付けるというものである。
この場合、画素構成体の形成と桟の形成とをそれぞれ
独立した工程で行うことができるため、画素構成体と桟
に関し、これらの材料選定の幅が広がり、製造コストや
工数を低減させることができる。また、平坦度の高い板
材上に画素構成体を形成するようにしているため、画素
構成体の大きさを揃えることが可能となる。
また、本発明に係る表示装置の製造方法は、多数の画
素に対応した数のアクチュエータ部が配列されたアクチ
ュエータ基板のうち、各アクチュエータ部上に画素構成
体を形成する画素形成工程と、板材のうち、多数の画素
に対応した箇所以外の箇所に複数の桟を形成する桟形成
工程と、前記アクチュエータ基板の前記画素構成体が形
成された面と前記板材の前記桟が形成された面とを貼り
合わせる第1の貼付け工程と、前記板材とアクチュエー
タ基板とを互いに接近する方向に加圧する加圧工程と、
前記板材を除去して前記桟を前記アクチュエータ基板に
転写した後、少なくとも前記桟上に光導波板を貼り付け
る第2の貼付け工程とを有することを特徴とする(請求
項22記載の発明)。
この方法は、アクチュエータ基板に画素構成体を形成
し、板材に桟を形成し、これらアクチュエータ基板と板
材を貼り合わせてた後、板材を除去して、光導波板を貼
り付けるというものである。
この場合も、画素構成体の形成と桟の形成とをそれぞ
れ独立した工程で行うことができるため、画素構成体と
桟に関し、これらの材料選定の幅が広がり、製造コスト
や工数を低減させることができる。また、平坦度の高い
板材上に桟を形成するようにしているため、桟の高さを
厳密に揃えることが可能となる。しかも、画素構成体の
形成において、障害物(桟など)が存在しないため、画
素構成体を精度よく形成することができる。
また、本発明に係る表示装置の製造方法は、多数の画
素に対応した数のアクチュエータ部が配列され、かつ、
前記アクチュエータ部以外の箇所に複数の桟を一体に有
するアクチュエータ基板の各アクチュエータ部上に画素
構成体を形成する画素形成工程と、少なくとも前記画素
構成体が硬化していない状態で板材を貼り付ける第1の
貼付け工程と、前記アクチュエータ基板と板材とを互い
に接近する方向に加圧した後、少なくとも前記画素構成
体を硬化させる加圧工程と、前記板材を除去した後、少
なくとも前記桟上に光導波板を貼り付ける第2の貼付け
工程とを有することを特徴とする(請求項23記載の発
明)。
この方法は、桟を一体に有するアクチュエータ基板に
画素構成体を形成した後、アクチュエータ基板に板材を
貼り合わせ、その後、板材を除去して、光導波板を貼り
付けるというものである。
この場合、アクチュエータ基板として、予め桟を一体
に有するアクチュエータ基板を用いるようにしているた
め、桟の部分の機械的強度が高く、これに伴って、アク
チュエータ基板の剛性が高くなる。その結果、例えばア
クチュエータ基板を持ち運ぶ際や保管時において、該ア
クチュエータ基板に形成されたアクチュエータ部を前記
桟で保護することができる。また、桟を別体で形成する
場合と比して、桟を硬化させる工程を省くことができ、
工数の削減を図ることができる。
また、本発明に係る表示装置の製造方法は、多数の画
素に対応した数のアクチュエータ部が配列されたアクチ
ュエータ基板のうち、各アクチュエータ部上に画素構成
体を形成する画素形成工程と、板部材の一方の面に、前
記アクチュエータ基板に形成されるべき桟と高さがほぼ
同じとされた寸法規定部材が多数形成された治具を用
い、該治具の前記寸法規定部材が形成された面と前記ア
クチュエータ基板の前記画素構成体が形成された面とを
貼り合わせる第1の貼付け工程と、前記治具とアクチュ
エータ基板とを互いに接近する方向に加圧する加圧工程
と、前記治具を取り外した後、前記アクチュエータ基板
のうち、前記アクチュエータ部以外の箇所に複数の桟を
形成する桟形成工程と、前記アクチュエータ基板の少な
くとも前記桟上に光導波板を貼り付ける第2の貼付け工
程とを有することを特徴とする(請求項24記載の発
明)。
この方法は、アクチュエータ基板に画素構成体を形成
した後、板部材に多数の寸法規定部材が設けられた治具
と前記アクチュエータ基板を貼り合わせ加圧することに
よって画素構成体の寸法を規定し、その後、治具を取り
外して、アクチュエータ基板に桟を形成した後、光導波
板を貼り付けるというものである。
この場合、前記治具を例えば金属などの剛性のある部
材で構成すれば、画素構成体が形成されたアクチュエー
タ基板のうねりを当該治具とアクチュエータ基板との貼
り合わせ加圧によって低減させることができ、その後の
桟の形成工程において、高精度に桟を形成することがで
きる。
また、本発明に係る表示装置の製造方法は、多数の画
素に対応した数のアクチュエータ部が配列されたアクチ
ュエータ基板のうち、各アクチュエータ部上に画素構成
体を形成する画素形成工程と、板部材の一方の面に、前
記アクチュエータ基板に形成されるべき桟と高さがほぼ
同じとされた寸法規定部材が多数形成された治具を用
い、該治具の前記寸法規定部材が形成された面と前記ア
クチュエータ基板の前記画素構成体が形成された面とを
貼り合わせる第1の貼付け工程と、前記治具とアクチュ
エータ基板とを互いに接近する方向に加圧する加圧工程
と、前記治具を取り外した後、光導波板のうち、多数の
画素に対応した箇所以外の箇所に複数の桟を形成する桟
形成工程と、前記アクチュエータ基板の前記画素構成体
が形成された面と前記光導波板の前記桟が形成された面
とを貼り合わせる第2の貼付け工程とを有することを特
徴とする(請求項25記載の発明)。
この方法は、アクチュエータ基板に画素構成体を形成
した後、板部材に多数の寸法規定部材が設けられた治具
と前記アクチュエータ基板を貼り合わせ加圧することに
よって画素構成体の寸法を規定し、治具を取り外した
後、光導波板に桟を形成して、該光導波板とアクチュエ
ータ基板とを貼り合わせるというものである。
この場合も、前記治具を例えば金属などの剛性のある
部材で構成すれば、画素構成体が形成されたアクチュエ
ータ基板のうねりを当該治具とアクチュエータ基板との
貼り合わせ加圧によって低減させることができ、その後
の光導波板との貼り合わせを高精度に行うことができ
る。また、平坦度の高い光導波板上に桟を形成するよう
にしているため、桟の高さを厳密に揃えることが可能と
なる。
また、本発明に係る表示装置の製造方法は、多数の画
素に対応した数のアクチュエータ部が配列されたアクチ
ュエータ基板のうち、各アクチュエータ部上に画素構成
体を形成する画素形成工程と、板部材の一方の面に、前
記アクチュエータ基板に形成されるべき桟と高さがほぼ
同じとされた寸法規定部材が多数形成された治具を用
い、該治具の前記寸法規定部材が形成された面のうち、
前記寸法規定部材が形成されていない部分であって、か
つ、多数の画素に対応した箇所以外の箇所に複数の桟を
形成する桟形成工程と、前記治具の前記寸法規定部材と
桟が形成された面と前記アクチュエータ基板の前記画素
構成体が形成された面とを貼り合わせる第1の貼付け工
程と、前記治具とアクチュエータ基板とを互いに接近す
る方向に加圧する加圧工程と、前記治具を取り外して前
記桟を前記アクチュエータ基板に転写した後、前記アク
チュエータ基板の少なくとも前記桟上に光導波板を貼り
付ける第2の貼付け工程とを有することを特徴とする
(請求項26記載の発明)。
この方法は、アクチュエータ基板に画素構成体を形成
し、板部材に多数の寸法規定部材が設けられた治具に桟
を形成し、これらアクチュエータ基板と治具とを貼り合
わせ加圧することによって桟と画素構成体の寸法を規定
し、その後、治具を取り外して、アクチュエータ基板に
桟を転写させた後、光導波板を貼り付けるというもので
ある。
この場合も、前記治具を例えば金属などの剛性のある
部材で構成すれば、画素構成体が形成されたアクチュエ
ータ基板のうねりを当該治具とアクチュエータ基板との
貼り合わせ加圧によって低減させることができ、高精度
に桟及び画素構成体を形成することができる。
また、本発明に係る表示装置の製造方法は、多数の画
素に対応した数のアクチュエータ部が配列されたアクチ
ュエータ基板のうち、前記アクチュエータ部以外の箇所
に複数の桟を形成する桟形成工程と、前記アクチュエー
タ基板の各アクチュエータ部上に画素構成体を形成する
画素形成工程と、板部材の一方の面に、前記アクチュエ
ータ基板に形成されるべき桟と高さがほぼ同じとされた
寸法規定部材が多数形成された治具を用い、該治具の前
記寸法規定部材が形成された面と前記アクチュエータ基
板の前記桟と前記画素構成体が形成された面とを貼り合
わせる第1の貼付け工程と、前記治具とアクチュエータ
基板とを互いに接近する方向に加圧する加圧工程と、前
記治具を取り外した後、前記アクチュエータ基板の少な
くとも前記桟上に光導波板を貼り付ける第2の貼付け工
程とを有することを特徴とする(請求項27記載の発
明)。
この方法は、アクチュエータ基板に画素構成体と桟を
形成し、該アクチュエータ基板と板部材に多数の寸法規
定部材が設けられた治具とを貼り合わせ加圧することに
よって桟と画素構成体の寸法を規定し、その後、治具を
取り外して、光導波板を貼り付けるというものである。
この場合も、前記治具を例えば金属などの剛性のある
部材で構成すれば、画素構成体と桟が形成されたアクチ
ュエータ基板のうねりを当該治具とアクチュエータ基板
との貼り合わせ加圧によって低減させることができ、高
精度に桟及び画素構成体を形成することができる。
また、本発明に係る表示装置の製造方法は、多数の画
素に対応した数のアクチュエータ部が配列されたアクチ
ュエータ基板のうち、前記アクチュエータ部以外の箇所
に複数の桟を形成する桟形成工程と、板部材の一方の面
に、前記アクチュエータ基板に形成されるべき桟と高さ
がほぼ同じとされた寸法規定部材が多数形成された治具
を用い、該治具の前記寸法規定部材が形成された面のう
ち、前記寸法規定部材が形成されていない部分であっ
て、かつ、多数の画素に対応した箇所に画素構成体を形
成する画素形成工程と、前記治具の前記寸法規定部材と
画素構成体が形成された面と前記アクチュエータ基板の
前記桟が形成された面とを貼り合わせる第1の貼付け工
程と、前記治具とアクチュエータ基板とを互いに接近す
る方向に加圧する加圧工程と、前記治具を取り外して前
記画素構成体を前記アクチュエータ基板に転写した後、
前記アクチュエータ基板の少なくとも前記桟上に光導波
板を貼り付ける第2の貼付け工程とを有することを特徴
とする(請求項28記載の発明)。
この方法は、アクチュエータ基板に桟を形成し、板部
材に多数の寸法規定部材が設けられた治具に画素構成体
を形成し、これらアクチュエータ基板と治具とを貼り合
わせ加圧することによって桟と画素構成体の寸法を規定
し、その後、治具を取り外して、アクチュエータ基板に
画素構成体を転写させた後、光導波板を貼り付けるとい
うものである。
この場合も、前記治具を例えば金属などの剛性のある
部材で構成すれば、画素構成体が形成されたアクチュエ
ータ基板のうねりを当該治具とアクチュエータ基板との
貼り合わせ加圧によって低減させることができ、高精度
に桟及び画素構成体を形成することができる。
本発明に係る表示装置の製造方法は、板部材の一方の
面に、前記アクチュエータ基板に形成されるべき桟と高
さがほぼ同じとされた寸法規定部材が多数形成された治
具を用い、該治具の前記寸法規定部材が形成された面の
うち、前記寸法規定部材が形成されていない部分であっ
て、かつ、多数の画素に対応した箇所以外の箇所に複数
の桟を形成する桟形成工程と、該治具の前記寸法規定部
材が形成された面のうち、前記寸法規定部材が形成され
ていない部分であって、かつ、多数の画素に対応した箇
所に画素構成体を形成する画素形成工程と、多数の画素
に対応した数のアクチュエータ部が配列されたアクチュ
エータ基板を前記治具上の前記桟及び画素構成体上に貼
り付ける第1の貼付け工程と、前記治具とアクチュエー
タ基板とを互いに接近する方向に加圧する加圧工程と、
前記治具を除去して前記桟及び前記画素構成体を前記ア
クチュエータ基板に転写した後、少なくとも前記桟上に
光導波板を貼り付ける第2の貼付け工程とを有すること
を特徴とする(請求項29記載の発明)。
この方法は、板部材に多数の寸法規定部材が設けられ
た治具に桟と画素構成体を形成し、該治具とアクチュエ
ータ基板とを貼り合わせ加圧することによって桟と画素
構成体の寸法を規定し、その後、治具を取り外して、ア
クチュエータ基板に桟と画素構成体を転写させた後、光
導波板を貼り付けるというものである。
この場合も、前記治具を例えば金属などの剛性のある
部材で構成すれば、アクチュエータ基板のうねりを当該
治具とアクチュエータ基板との貼り合わせ加圧によって
低減させることができ、アクチュエータ基板に対して高
精度に桟及び画素構成体を転写形成することができる。
これらの製造方法のうち、板材や治具に桟を形成する
製造方法においては、前記板材や治具に前記桟を構成す
る部材を液体の表面張力を利用して貼り合わせるように
してもよい(請求項30記載の発明)。この場合、その後
の板材や治具の除去を簡単に行うことができる。
これらの製造方法のうち、板材や治具に桟を形成する
製造方法においては、前記板材や治具の所要箇所に前記
桟を形成した後、該桟を硬化させるようにしてもよい
(請求項31記載の発明)。
そして、これらの製造方法の前記加圧工程において、
前記アクチュエータ基板と該アクチュエータ基板と加圧
されるべき部材とを加圧した状態で、少なくとも前記画
素構成体を硬化させるようにしてもよい(請求項32記載
の発明)。また、前記光導波板のうち、前記桟と対応す
る箇所にギャップ形成層を有するようにしてもよい(請
求項33記載の発明)。
また、これらの方法において、前記光導波板を貼り付
ける前に、予め前記桟上にギャップ形成層を形成してお
くようにしてもよい(請求項34記載の発明)。この場
合、ギャップ形成層の存在によって、画素構成体と光導
波板との間のギャップを全画素にわたって均一にするこ
とが更に容易になり、前記ギャップの大きさも容易に制
御することが可能となる。
また、板材や治具とアクチュエータ基板との貼り合わ
せ、あるいは光導波板とアクチュエータ基板との貼り合
わせにおいて、少なくとも画素構成体が硬化していない
状態で光導波板や板材又は治具を貼り付け加圧するよう
にした場合、その加圧の際に、光導波板や板材又は治具
が桟と画素構成体とをアクチュエータ基板側に押し付け
るかたちになり、少なくとも前記画素構成体を硬化させ
た際に桟の上面と画素構成体の上面とがほぼ同一面とな
る。
この場合、画素構成体の構成材料として、画素構成体
の硬化時に該画素構成体が収縮する材料を用いること
で、桟と画素構成体との硬化時に画素構成体と光導波板
との間にギャップを形成させることができる。
また、ギャップを形成するための別の方法としては、
例えば、光導波板を貼り付け加圧する際に、画素構成体
を加熱して膨脹させたり、アクチュエータ部を変位させ
て画素構成体を光導波板に接触させておくなどの方法
や、これらの組み合わせを採用することができる。その
後の桟と画素構成体の硬化時に、画素構成体が収縮して
あるいはアクチュエータ部の変位リセット(復元)によ
って画素構成体と光導波板との間に一定のギャップが形
成されることになる。
その他、自然状態で画素構成体が光導波板に接触する
形態とした場合は、アクチュエータ部の変位動作とし
て、画素構成体が光導波板から離反する方向に変位する
場合に適用させることができる。
これらの製造方法において、アクチュエータ基板に前
記板材あるいは光導波板を貼り付ける際に、桟は硬化し
ているか、あるいは一部硬化していることが好ましい。
この場合、桟がスペーサとして作用し、アクチュエータ
基板と板材あるいは光導波板との間の距離が規定される
ことになる。
前記アクチュエータ基板と該アクチュエータ基板と加
圧されるべき部材(光導波板や板材又は治具)との加圧
の際に、ギャップ形成のための前処理を行い、その後の
少なくとも前記画素構成体の硬化において、前記画素構
成体と前記光導波板との間に所定のギャップを形成する
ようにしてもよい(請求項35記載の発明)。
これは、すでに説明したように、光導波板や板材又は
治具を貼り付け加圧する際に、画素構成体を加熱して膨
脹させたり、アクチュエータ部を変位させて画素構成体
を光導波板や板材又は治具に接触させる方法である。こ
の方法を採用することによって、画素構成体と光導波板
との間に一定のギャップを形成することが容易になり、
全画素にわたって均一な輝度を得ることが可能となる。
特に、前記アクチュエータ基板と該アクチュエータ基
板と加圧されるべき部材(光導波板や板材又は治具)と
の加圧に真空包装法を用いることが好ましい(請求項36
記載の発明)。即ち、例えばアクチュエータ基板に反り
やうねりがあった場合であっても、アクチュエータ基板
と光導波板や板材又は治具とを均等に加圧することがで
き、これによって、光導波板や板材又は治具とアクチュ
エータ基板とが互いにならい合うことになるため、光導
波板を貼り付けた際に、最終的にすべての画素構成体と
光導波板との間に一定のギャップを形成することができ
る。
ここで、画素構成体の厚みがばらつくと、画素形成後
のアクチュエータ部の変位(変位量)が大きくばらつく
ことになるが、この方法では、画素構成体の厚みが全体
にわたって均一に形成されることから、このようなアク
チュエータ部の変位(変位量)のばらつきを抑えること
ができる。
また、画素構成体の厚みにばらつきが生じにくいこと
から、熱膨脹や収縮による画素構成体の変形にばらつき
がなくなり、熱を受けた場合でもギャップ量にばらつき
が生じにくいという利点がある。
また、前記アクチュエータ基板と該アクチュエータ基
板と加圧されるべき部材(光導波板や板材又は治具)と
の加圧に低圧プレス法を用いるようにしてもよい(請求
項37記載の発明)。この場合、アクチュエータ基板に加
わる応力が小さくなるため、アクチュエータ部の損傷等
を防止することができる。しかも、貼付けによるアクチ
ュエータ基板や光導波板の変形が少なく、残留応力が小
さいことから、ギャップの安定性や耐久性を向上させる
ことができる。
また、これらの方法において、前記第1の貼付け工程
で前記アクチュエータ基板に貼り付けられる部材(板材
や治具)として、前記画素構成体に対応する箇所にそれ
ぞれ凸部を有するものを使用し、前記板材や治具とアク
チュエータ基板との加圧時に、前記画素構成体の表面に
前記凸部に応じた凹部を形成するようにしてもよい(請
求項38記載の発明)。
また、これらの方法において、前記第1の貼付け工程
で前記アクチュエータ基板に貼り付けられる部材(板材
や治具)として、前記画素構成体に対応する箇所にそれ
ぞれ凸部を有するものを使用し、前記板材や治具とアク
チュエータ基板との加圧時に、前記画素構成体の表面に
前記凸部に応じた段差を形成するようにしてもよい(請
求項39記載の発明)。
また、これらの方法において、前記第1の貼付け工程
で前記アクチュエータ基板に貼り付けられる部材(板材
や治具)として、前記画素構成体に対応する箇所にそれ
ぞれ凸形状が形成されたものを使用し、前記板材や治具
とアクチュエータ基板との加圧時に、前記画素構成体の
表面に前記凸形状に応じた凹形状を形成するようにして
もよい(請求項40記載の発明)。
なお、桟及び画素構成体の形成は、膜形成法やセラミ
ックス焼結法を用いて行うようにしてもよい。この膜形
成法には、スクリーン印刷、フォトリソグラフィ法、フ
ィルム貼着法、スプレー・ディッピング、塗布、スタン
ピング(スタンプを押すように液体状の材料をのせる方
法)等の厚膜形成手法や、イオンビーム、スパッタリン
グ、真空蒸着、イオンプレーティング、CVD、めっき等
の薄膜形成手法がある。
また、画素構成体の表面に凹部や段差を形成する方法
としては、表面に凸部を有する板材を用いる。これに
は、ガラスで構成された板材に一般の薄膜形成法により
金属膜やレジスト膜を形成する方法が好ましく用いられ
る。凸部のパターンや高さを自由に変更できる利点があ
る。凸部の高さは、0.1〜2μm程度が好ましい。
画素構成体の表面に凹部や段差を形成する方法として
は、その他、画素構成体の表面に対する平面研磨やレー
ザによる表面加工を用いることもできる。レーザ加工
は、凹部を形成するだけでなく、加熱による表面改質の
効果もあり、しかも、加工パターンを任意に設計できる
ことから特に好ましく用いられる。
また、画素構成体の表面を凹形状にする方法として
は、画素構成体の硬化時にアクチュエータ部に電圧を印
加しておく方法や加熱する方法がある。板材で面出し硬
化中に加熱する方法と、板材の除去後に加熱する方法と
があり、画素構成体の材質により選択できる。加熱温度
は15℃〜150℃が用いられ、特に20℃〜80℃が好ましく
用いられる。
図面の簡単な説明 図1は、第1の実施の形態に係る表示装置を示す構成
図である。
図2は、アクチュエータ部と画素構成体の第1の構成
例を示す構成図である。
図3は、アクチュエータ部に形成される一対の電極の
平面形状の一例を示す図である。
図4Aは、形状保持層の長軸に沿って一対の電極のくし
歯を配列させた1つの例を示す説明図である。
図4Bは、他の例を示す説明図である。
図5Aは、形状保持層の短軸に沿って一対の電極のくし
歯を配列させた1つの例を示す説明図である。
図5Bは、他の例を示す説明図である。
図6は、アクチュエータ部に形成される一対の電極の
他の例を示す構成図である。
図7は、アクチュエータ部を空所側に凸となるよう
に、他方向に屈曲変位させる場合の表示装置を示す構成
図である。
図8は、アクチュエータ部と画素構成体の第2の構成
例を示す構成図である。
図9は、アクチュエータ部と画素構成体の第3の構成
例を示す構成図である。
図10は、アクチュエータ部と画素構成体の第4の構成
例を示す構成図である。
図11は、画素構成体の四方にそれぞれ桟を形成した場
合の構成を示す説明図である。
図12は、第1の変形例に係る桟の構成を示す説明図で
ある。
図13は、第2の変形例に係る桟の構成を示す説明図で
ある。
図14は、第3の変形例に係る桟の構成を示す説明図で
ある。
図15は、第4の変形例に係る桟の構成を示す説明図で
ある。
図16は、第5の変形例に係る桟の構成を示す説明図で
ある。
図17は、電圧変調方式の階調制御を説明するためのア
クチュエータ部の変位特性図である。
図18は、画素のドット面積と接触性並びにエバネッセ
ント効果による階調制御の原理を示す説明図である。
図19は、第2の実施の形態に係る表示装置を示す構成
図である。
図20は、第2の実施の形態に係る表示装置の変形例を
示す構成図である。
図21は、第3の実施の形態に係る表示装置を示す構成
図である。
図22は、第4の実施の形態に係る表示装置を示す構成
図である。
図23は、第5の実施の形態に係る表示装置を示す構成
図である。
図24は、第6の実施の形態に係る表示装置を示す構成
図である。
図25は、第1〜第6の形態に係る表示装置による大画
面表示装置を背面側から見て示す斜視図である。
図26A〜図26Cは、第1の製造方法を示す工程図であ
る。
図27A〜図27Cは、フォトリソグラフィ法の第1の方法
を示す工程図である。
図28A〜図28Cは、フォトリソグラフィ法の第2の方法
を示す工程図である。
図29は、フィルム貼付法を示す説明図である。
図30は、真空包装法を示す説明図である。
図31は、低圧プレス法を示す説明図である。
図32A〜図32Dは、第2の製造方法を示す工程図であ
る。
図33A〜図33Cは、第3の製造方法を示す工程図であ
る。
図34は、板材として凸部を有するものを使用して、画
素構成体に複数の凹部を形成した状態を示す説明図であ
る。
図35は、板材として凸部を有するものを使用して、画
素構成体に段差を形成した状態を示す説明図である。
図36は、板材として凸形状を有するものを使用して、
画素構成体に凹形状を形成した状態を示す説明図であ
る。
図37は、板材として凸部を有するものを使用して、画
素構成体の上端を桟の上端よりも高く形成した状態を示
す説明図である。
図38A及び図38Bは、第3及び第4の製造方法におい
て、桟の上面に直接光導波板を貼り付ける例を示す工程
図である。
図39A〜図39Dは、第4の製造方法を示す工程図であ
る。
図40A及び図40Bは、第3及び第4の製造方法におい
て、光導波板にギャップ形成層を形成した後に桟の上面
に光導波板を貼り付ける例を示す工程図である。
図41A〜図41Cは、第5の製造方法を示す工程図であ
る。
図42A〜図42Cは、第6の製造方法を示す工程図であ
る。
図43A及び図43Bは、第7の製造方法を示す工程図であ
る。
図44A〜図44Cは、第8の製造方法を示す工程図(その
1)である。
図45A及び図45Bは、第8の製造方法を示す工程図(そ
の2)である。
図46A〜図46Cは、第9の製造方法を示す工程図(その
1)である。
図46A及び図46Bは、第9の製造方法を示す工程図(そ
の2)である。
図48は、フィルムからなる桟を板材に対して液体(例
えば水)の表面張力を利用して貼り合わせた状態を示す
説明図である。
図49A〜図49Cは、第10の製造方法を示す工程図(その
1)である。
図50A及び図50Bは、第10の製造方法を示す工程図(そ
の2)である。
図51A〜図51Cは、第11の製造方法を示す工程図(その
1)である。
図52A及び図52Bは、第11の製造方法を示す工程図(そ
の2)である。
図53A〜図53Cは、第12の製造方法を示す工程図(その
1)である。
図54A及び図54Bは、第12の製造方法を示す工程図(そ
の2)である。
図55A〜図55Cは、第13の製造方法を示す工程図(その
1)である。
図56A及び図56Bは、第13の製造方法を示す工程図(そ
の2)である。
図57A〜図57Cは、第14の製造方法を示す工程図(その
1)である。
図58A及び図58Bは、第14の製造方法を示す工程図(そ
の2)である。
図59A〜図59Cは、第15の製造方法を示す工程図(その
1)である。
図60A及び図60Bは、第15の製造方法を示す工程図(そ
の2)である。
図61A〜図61Cは、第16の製造方法を示す工程図(その
1)である。
図62A及び図62Bは、第16の製造方法を示す工程図(そ
の2)である。
図63は、提案例に係る表示装置を示す構成図である。
発明を実施するための最良の形態 以下、本発明に係る表示装置及び表示装置の製造方法
のいくつかの実施の形態例を図1〜図62Bを参照しなが
ら説明する。
第1の実施の形態に係る表示装置Daは、図1に示すよ
うに、光源100からの光10が導入される光導波板12と、
該光導波板12の背面に対向して設けられ、かつ多数のア
クチュエータ部14が画素に対応してマトリクス状あるい
は千鳥状に配列された駆動部16を有して構成されてい
る。
各アクチュエータ部14上にはそれぞれ画素構成体102
が積層されている。画素構成体102は、光導波板12との
接触面積を大きくして画素に応じた面積にする機能を有
する。
駆動部16は、例えばセラミックスにて構成されたアク
チュエータ基板18を有し、該アクチュエータ基板18の各
画素に応じた位置にアクチュエータ部14が配設されてい
る。前記アクチュエータ基板18は、一主面が光導波板12
の背面に対向するように配置されており、該一主面は連
続した面(面一)とされている。アクチュエータ基板18
の内部には、各画素に対応した位置にそれぞれ後述する
振動部を形成するための空所20が設けられている。各空
所20は、アクチュエータ基板18の他端面に設けられた径
の小さい貫通孔18aを通じて外部と連通されている。
前記アクチュエータ基板18のうち、空所20の形成され
ている部分が薄肉とされ、それ以外の部分が厚肉とされ
ている。薄肉の部分は、外部応力に対して振動を受けや
すい構造となって振動部22として機能し、空所20以外の
部分は厚肉とされて前記振動部22を支持する固定部24と
して機能するようになっている。
つまり、アクチュエータ基板18は、最下層である基板
層18Aと中間層であるスペーサ層18Bと最上層である薄板
層18Cの積層体であって、スペーサ層18Bのうち、画素に
対応する箇所に空所20が形成された一体構造体として把
握することができる。基板層18Aは、補強用基板として
機能するほか、配線用の基板としても機能するようにな
っている。なお、前記アクチュエータ基板18は、一体焼
成であっても、後付けであってもよい。
ここで、アクチュエータ部14と画素構成体102の具体
例を図2〜図10に基づいて説明する。なお、図2〜図10
の例では、後述する桟70と光導波板12との間にギャップ
形成層50を設けた場合を示す。
まず、アクチュエータ部14は、図2に示すように、前
記振動部22と固定部24のほか、該振動部22上に直接形成
された圧電/電歪層や反強誘電体層等の形状保持層26
と、該形状保持層26の上面に形成された一対の電極28
(ロー電極28a及びカラム電極28b)とを有する。
一対の電極28は、形状保持層26に対して上下に形成し
た構造や片側だけに形成した構造でもかまわないが、ア
クチュエータ基板18と形状保持層26との接合性を有利に
するには、この例のように、アクチュエータ基板18と形
状保持層26とが段差のない状態で直接接するように、形
状保持層26の上部(アクチュエータ基板18とは反対側)
のみに一対の電極28を形成した方が好ましい。
一対の電極28の平面形状としては、図3に示すよう
に、多数のくし歯が相補的に対峙した形状としてもよ
く、その他、特開平10−78549号公報にも示されている
ように、渦巻き状や多枝形状などを採用することができ
る。
形状保持層26の平面形状を例えば楕円形状とし、一対
の電極28をくし歯状に形成した場合は、あ図4A及び図4B
に示すように、形状保持層26の長軸に沿って一対の電極
28のくし歯が配列される形態や、図5A及び図5Bに示すよ
うに、形状保持層26の短軸に沿って一対の電極28のくし
歯が配列される形態などがある。
そして、図4A及び図5Aに示すように、一対の電極28の
くし歯の部分が形状保持層26の平面形状内に含まれる形
態や、図4B及び図5Bに示すように、一対の電極28のくし
歯の部分が形状保持層28の平面形状からはみ出した形態
などがある。図4B及び図5Bに示す形成の方がアクチュエ
ータ部14の屈曲変位において有利である。
一対の電極28としては、例えば図6に示すように、形
状保持層26の下面に例えばロー電極28aを形成し、形状
保持層26の上面にカラム電極28bを形成するようにして
もよい。
この場合、図1に示すように、アクチュエータ部14を
光導波板12側に凸となるように、一方向に屈曲変位させ
ることが可能であり、その他、図7に示すように、アク
チュエータ部14を空所20側に凸となるように、他方向に
屈曲変位させることも可能である。
一方、画素構成体102は、例えば図2に示すように、
アクチュエータ部14上に形成された変位伝達部としての
白色散乱体32と色フィルタ40と透明層48の積層体で構成
することができる。
更に、図8に示すように、白色散乱体32の下層に光導
波板72を介在させるようにしてもよい。この場合、光反
射層72を金属等の導電層にて構成すると、アクチュエー
タ部14における一対の電極28a及び28b間が短絡するおそ
れがあるため、前記光反射層72とアクチュエータ部14間
に絶縁層74を形成することが望ましい。
画素構成体102の他の例としては、例えば図9に示す
ように、アクチュエータ部14上に形成された変位伝達部
を兼ねる有色散乱体44と透明層48の積層体で構成するこ
ともできる。この場合も図10に示すように、アクチュエ
ータ部14と有色散乱体44との間に光反射層72と絶縁層74
を介在させるようにしてもよい。
そして、この第1の実施の形態に係る表示装置Daにお
いては、図1に示すように、光導波板12とアクチュエー
タ基板18との間において、画素構成体102以外の部分に
形成された桟70を有して構成され、図1の例では、桟70
の上面に直接光導波板12が固着された場合を示してい
る。桟70の材質は、熱、圧力に対して変形しないものが
好ましい。
桟70は、例えば画素構成体102の四方に形成すること
ができる。ここで、画素構成体102の四方とは、図11に
示すように、例えば画素構成体102が平面ほぼ矩形ある
いは楕円であれば、各コーナー部に対応した位置などが
挙げられ、1つの桟70が隣接する画素構成体102と共有
される形態を示す。
次に、桟70の構成についてのいくつかの変形例を図12
〜図16を参照しながら説明する。
まず、第1の変形例に係る桟は、図12に示すように、
桟70に少なくとも1つの画素構成体102を囲む窓部70aを
有する。代表的な構成例としては、例えば、桟70自体を
板状に形成し、更に画素構成体102に対応した位置に画
素構成体102の外形形状に類似した形状の窓部(開口)7
0aを形成する。これによって、画素構成体102の側面全
部が桟70によって囲まれたかたちになり、アクチュエー
タ基板18と光導波板12との固着が更に強固なものとな
る。
第2の変形例に係る桟は、図13に示すように、画素構
成体の配列方向に沿って延び、かつ、前記画素構成体の
配列を囲むストライプ状の開口220を有する。各開口220
は、1列あるいはそれ以上の列が含まれる開口幅を有
し、本実施の形態では、1列の画素構成体102群が含ま
れる開口幅を有した例を示す。
第3の変形例に係る桟70は、図14に示すように、前記
画素構成体102の配列方向に沿ってライン状に延びた形
状を有する。この場合、図15に示す第4の変形例に係る
桟70のように、例えば断面形状がほぼ円形とされたワイ
ヤ部材222を用いてもよい。図15の例では、桟70を構成
するワイヤ部材222をアクチュエータ基板18に接着剤224
によって固着した例を示す。ワイヤ部材222の断面形状
としては、前記円形のほか、楕円や六角形や八角形など
の多角形がある。
第5の変形例に係る桟70は、図16に示すように、アク
チュエータ基板18のうち、画素構成体102以外の部分に
該アクチュエータ基板18と一体にセラミックスで形成さ
れた構成を有する。
この場合、アクチュエータ基板18における桟70が形成
された部分の機械的強度を向上させることが可能とな
り、アクチュエータ基板18の剛性が高くなる。その結
果、例えばアクチュエータ基板18を持ち運ぶ際や保管時
において、該アクチュエータ基板18に形成されたアクチ
ュエータ部14、特にその振動部22を前記桟70で保護する
ことができる。
ここで、表示装置Daの各構成部材、特に各構成部材の
材料等の選定について説明する。
まず、光導波板12に入射される光10としては、紫外
域、可視域、赤外域のいずれでもよい。光源100として
は、白熱電球、重水素放電ランプ、蛍光ランプ、水銀ラ
ンプ、メタルハライドランプ、ハロゲンランプ、キセノ
ンランプ、トリチウムランプ、発光ダイオード、レーザ
ー、プラズマ光源、熱陰極管、冷陰極管などが用いられ
る。
振動部22は、高耐熱性材料であることが好ましい。そ
の理由は、アクチュエータ部14を有機接着剤等の耐熱性
に劣る材料を用いずに、固定部24によって直接振動部22
を支持させる構造とする場合、少なくとも形状保持層26
の形成時に、振動部22が変質しないようにするため、振
動部22は、高耐熱性材料であることが好ましい。
また、振動部22は、アクチュエータ基板18上に形成さ
れる一対の電極28におけるロー電極28aに通じる配線
(例えば行選択線)とカラム電極28bに通じる配線(例
えば信号線)との電気的な分離を行うために、電気絶縁
材料であることが好ましい。
従って、振動部22は、高耐熱性の金属あるいはその金
属表面をガラス等のセラミック材料で被覆したホーロー
等の材料であってもよいが、セラミックスが最適であ
る。
振動部22を構成するセラミックスとしては、例えば安
定化された酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化
マグネシウム、酸化チタン、スピネル、ムライト、窒化
アルミニウム、窒化珪素、ガラス、これらの混合物等を
用いることができる。安定化された酸化ジルコニウム
は、振動部22の厚みが薄くても機械的強度が高いこと、
靭性が高いこと、形状保持層26及び一対の電極28との化
学反応性が小さいこと等のため、特に好ましい。安定化
された酸化ジルコニウムとは、安定化酸化ジルコニウム
及び部分安定化酸化ジルコニウムを包含する。安定化さ
れた酸化ジルコニウムでは、立方晶等の結晶構造をとる
ため、相転移を起こさない。
一方、酸化ジルコニウムは、1000℃前後で、単斜晶と
正方晶とで相転移し、この相転移のときにクラックが発
生する場合がある。安定化された酸化ジルコニウムは、
酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化イットリウ
ム、酸化スカンジウム、酸化イッテルビウム、酸化セリ
ウム又は希土類金属の酸化物等の安定化剤を、1〜30モ
ル%含有する。振動部22の機械的強度を高めるために、
安定化剤が酸化イットリウムを含有することが好まし
い。このとき、酸化イットリウムは、好ましくは1.5〜
6モル%含有し、更に好ましくは2〜4モル%含有する
ことであり、更に0.1〜5モル%の酸化アルミニウムが
含有されていることが好ましい。
また、結晶相は、立方晶+単斜晶の混合相、正方晶+
単斜晶の混合相、立方晶+正方晶+単斜晶の混合相など
であってもよいが、中でも主たる結晶相が、正方晶、又
は正方晶+立方晶の混合相としたものが、強度、靭性、
耐久性の観点から最も好ましい。
振動部22がセラミックスからなるとき、多数の結晶粒
が振動部22を構成するが、振動部22の機械的強度を高め
るため、結晶粒の平均粒径は、0.05〜2μmであること
が好ましく、0.1〜1μmであることが更に好ましい。
固定部24は、セラミックスからなることが好ましい
が、振動部22の材料と同一のセラミックスでもよいし、
異なっていてもよい。固定部24を構成するセラミックス
としては、振動部22の材料と同様に、例えば、安定化さ
れた酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化マグネ
シウム、酸化チタン、スピネル、ムライト、窒化アルミ
ニウム、窒化珪素、ガラス、これらの混合物等を用いる
ことができる。
特に、この第1の実施の形態に係る表示装置Daで用い
られるアクチュエータ基板18は、酸化ジルコニウムを主
成分とする材料、酸化アルミニウムを主成分とする材
料、又はこれらの混合物を主成分とする材料等が好適に
採用される。その中でも、酸化ジルコニウムを主成分と
したものが更に好ましい。
なお、焼結助剤として粘土等を加えることもあるが、
酸化珪素、酸化ホウ素等のガラス化しやすいものが過剰
に含まれないように、助剤成分を調節する必要がある。
なぜなら、これらガラス化しやすい材料は、アクチュエ
ータ基板18と形状保持層26とを接合させる上で有利では
あるものの、アクチュエータ基板18と形状保持層26との
反応を促進し、所定の形状保持層26の組成を維持するこ
とが困難となり、その結果、素子特性を低下させる原因
となるからである。
即ち、アクチュエータ基板18中の酸化珪素等は重量比
で3%以下、更に好ましくは1%以下となるように制限
することが好ましい。ここで、主成分とは、重量比で50
%以上の割合で存在する成分をいう。
形状保持層26は、上述したように、圧電/電歪層や反
強誘電体層等を用いることができるが、形状保持層26と
して圧電/電歪層を用いる場合、該圧電/電歪層として
は、例えば、ジルコン酸鉛、マグネシウムニオブ酸鉛、
ニッケルニオブ酸鉛、亜鉛ニオブ酸鉛、マンガンニオブ
酸鉛、マグネシウムタンタル酸鉛、ニッケルタンタル酸
鉛、アンチモンスズ酸鉛、チタン酸鉛、チタン酸バリウ
ム、マグネシウムタンブステン酸鉛、コバルトニオブ酸
鉛等、又はこれらの何れかの組合せを含有するセラミッ
クスが挙げられる。
主成分がこれらの化合物を50重量%以上含有するもの
であってもよいことはいうまでもない。また、前記セラ
ミックスのうち、ジルコン酸鉛を含有するセラミックス
は、形状保持層26を構成する圧電/電歪層の構成材料と
して最も使用頻度が高い。
また、圧電/電歪層をセラミックスにて構成する場
合、前記セラミックスに、更に、ランタン、カルシウ
ム、ストロンチウム、モリブデン、タングステン、バリ
ウム、ニオブ、亜鉛、ニッケル、マンガン等の酸化物、
若しくはこれらの何れかの組合せ、又は他の化合物を、
適宜、添加したセラミックスを用いてもよい。例えば、
マグネシウムニオブ酸鉛とジルコン酸鉛及びチタン酸鉛
とからなる成分と主成分とし、更にランタンやストロン
チウムを含有するセラミックスを用いることが好まし
い。
圧電/電歪層は、緻密であっても、多孔質であっても
よく、多孔質の場合、その気孔率は40%以下であること
が好ましい。
形状保持層26として反強誘電体層を用いる場合、該反
強誘電体層としては、ジルコン酸鉛を主成分とするも
の、ジルコン酸鉛とスズ酸鉛とからなる成分を主成分と
するもの、更にはジルコン酸鉛に酸化ランタンを添加し
たもの、ジルコン酸鉛とスズ酸鉛とからなる成分に対し
てジルコン酸鉛やニオブ酸鉛を添加したものが望まし
い。
特に、下記の組成のようにジルコン酸鉛とスズ酸鉛か
らなる成分を含む反強誘電体膜をアクチュエータ部14の
ような膜型素子として適用する場合、比較的低電圧で駆
動することができるため、特に好ましい。
Pb0.99Nb0.02[(ZrxSn1-x1-yTiy0.98O3 但し、0.5<x<0.6,0.05<y<0.063,0.01<Nb<0.0
3 また、この反強誘電体膜は、多孔質であってもよく、
多孔質の場合には気孔率30%以下であることが望まし
い。
そして、前記アクチュエータ基板18における振動部22
の厚みと該振動部22上に形成される形状保持層26の厚み
は、同次元の厚みであることが好ましい。なぜなら、振
動部22の厚みが極端に形状保持層26の厚みより厚くなる
と(1桁以上異なると)、形状保持層26の焼成収縮に対
して、振動部22がその収縮を妨げるように働くため、形
状保持層26とアクチュエータ基板18界面での応力が大き
くなり、はがれ易くなる。反対に、厚みの次元が同程度
であれば、形状保持層26の焼成収縮にアクチュエータ基
板18(振動部22)が追従し易くなるため、一体化には好
適である。具体的には、振動部22の厚みは、1〜100μ
mであることが好ましく、3〜50μmが更に好ましく、
5〜20μmが更になお好ましい。一方、形状保持層26
は、その厚みとして5〜100μmが好ましく、5〜50μ
mが更に好ましく、5〜30μmが更になお好ましい。
前記形状保持層26上に形成される一対の電極28は、用
途に応じて適宜な厚さとするが、0.01〜50μmの厚さで
あることが好ましく、0.1〜5μmが更に好ましい。ま
た、前記一対の電極28は、室温で固体であって、導電性
の金属で構成されていることが好ましい。例えば、アル
ミニウム、チタン、クロム、鉄、コバルト、ニッケル、
銅、亜鉛、ニオブ、モリブデン、ルテニウム、ロジウ
ム、銀、スズ、タンタル、タングステン、イリジウム、
白金、金、鉛等を含有する金属単体又は合金が挙げられ
る。これらの元素を任意の組合せで含有していてもよい
ことはいうまでもない。
光導波板12は、その内部に導入された光10が前面及び
背面において光導波板12の外部に透過せずに全反射する
ような光屈折率を有するものであり、導入される光の波
長領域での透過率が均一で、かつ高いものであることが
必要である。このような特性を具備するものであれば、
特にその材質は制限されないが、具体的には、例えばガ
ラス、石英、アクリル等の透光性プラスチック、透光性
セラミックスなど、あるいは異なる屈折率を有する材料
の複数層構造体、又は表面にコーティング層を設けたも
のなどが一般的なものとして挙げられる。
また、画素構成体102に含まれる色フィルタ40及び有
色散乱体44等の着色層とは、特定の波長領域の光だけを
取り出すために用いられる層であり、例えば特定の波長
の光を吸収、透過、反射、散乱させることで発色させる
ものや、入射した光を別の波長のものに変換させるもの
などがある。透明体、半透明体及び不透明体を単独、も
しくは組み合わせて用いることができる。
構成は、例えば染料、顔料、イオンなどの色素や蛍光
体を、ゴム、有機樹脂、透光性セラミックス、ガラス、
液体等の内部に分散、溶解したものや、それらの表面に
塗布したもの、更には上述の色素や蛍光体等の粉末を焼
結させたり、プレスして固めたものなどがある。材質及
び構造については、これらを単独で用いてもよいし、こ
れらを組み合わせて用いてもよい。
色フィルタ40と有色散乱体44との違いは、光10を導入
した光導波板12に画素構成体102を接触させて発光状態
にしたときに、着色層のみでの反射、散乱による漏れ光
の輝度値が、画素構成体102及びアクチュエータ部14を
含めた全構成体の反射、散乱による漏れ光の輝度値の0.
5倍以上であれば、その着色層は有色散乱体44であると
定義し、0.5倍未満であればその着色層は色フィルタ40
であると定義する。
測定法の具体例を挙げると、光10が導入された光導波
板12の背面に、前記着色層単体を接触させたとき、該着
色層から該光導波板12を通過し、前面に漏れ出した光の
正面輝度がA(nt)であり、また、該着色層の光導波板
12と接する反対側の面に更に画素構成体102を接触させ
たとき、前面に漏れ出した光の正面輝度がB(nt)であ
ったとすると、A≧0.5×Bを満たすときは、前記着色
層は有色散乱体44であり、A<0.5×Bを満たすときは
色フィルタ40である。
上述の正面輝度とは、輝度を測定する輝度計と前記着
色層とを結ぶ線が、前記光導波板12の前記着色層と接す
る面に対して垂直であるように輝度計を配置(輝度計の
検出面は光導波板の板面に平行)して計測した輝度であ
る。
有色散乱体44の利点は、層の厚みにより色調や輝度が
変化しにくいことであり、そのための層形成法として、
層厚の厳密な制御は難しいが、コストが安いスクリーン
印刷など、多種の適用が可能である。
また、有色散乱体44が変位伝達部を兼ねることによ
り、層形成プロセスを簡略化できるほか、それら全体の
層厚を薄くできるため、表示装置全体の厚みを薄くする
ことが可能であり、また、アクチュエータ部14の変位量
低下の防止及び応答速度の向上が可能である。
色フィルタ40の利点は、光導波板12がフラットで表面
平滑性が高いため、光導波板12側に層を形成するときに
は、層形成が容易になり、プロセスの選択の幅が広が
り、安価になるだけでなく、色調、輝度に影響を及ぼす
層厚の制御が容易になる。
なお、色フィルタ40や有色散乱体44等の着色層の膜形
成法としては、特に制限はなく、公知の各種の膜形成法
を適用することができる。例えば光導波板12やアクチュ
エータ部14の面上に、チップ状、フィルム状の着色層を
直接貼り付けるフィルム貼着法ほか、着色層の原材料と
なる粉末、ペースト、液体、気体、イオン等を、スクリ
ーン印刷、フォトリソグラフィ法、スプレー・ディッピ
ング、塗布等の厚膜形成手法や、イオンビーム、スパッ
タリング、真空蒸着、イオンプレーティング、CVD、め
っき等の薄膜形成手法により成膜し、着色層を形成する
方法がある。
次に、第1の実施の形態に係る表示装置Daの動作を図
1を参照しながら簡単に説明する。まず、光導波板12の
例えば端部から光10が導入される。この場合、光導波板
12の屈折率の大きさを調節することにより、全ての光10
が光導波板12の前面及び背面において透過することなく
内部で全反射する。この場合、光導波板12の反射率nと
しては、1.3〜1.8が望ましく、1.4〜1.7がより望まし
い。
この状態において、あるアクチュエータ部14が選択状
態とされて、当該アクチュエータ部14が光導波板12側に
凸となるように屈曲変位、即ち、一方向に屈曲変位し
て、画素構成体102の端面が光導波板12に対して光10の
波長以下の距離で接触すると、それまで全反射していた
光10は、画素構成体102の表面で反射し、散乱光42とな
る。この散乱光42は、一部は再度光導波板12の中で反射
するが、散乱光42の大部分は光導波板12で反射されるこ
となく、光導波板12の前面(表面)を透過することにな
る。これによって、当該アクチュエータ部14に対応する
画素がオン状態となり、そのオン状態が発光というかた
ちで具現され、しかも、その発光色は画素構成体102に
含まれる色フィルタ40あるいは有色散乱体44の色に対応
したものとなる。
つまり、この表示装置Daは、画素構成体102の光導波
板12への接触の有無により、光導波板12の前面における
光の発光(漏れ光)の有無を制御することができる。特
に、この第1の実施の形態に係る表示装置Daでは、光導
波板12に対して画素構成体102を接近・離隔方向に変位
動作させる1つの単位を例えば1画素として考えれば、
この画素を多数マトリクス状、あるいは各行に関し千鳥
状に配列するようにしているため、入力される画像信号
の属性に応じて各画素での変位動作を制御することによ
り、陰極線管や液晶表示装置並びにプラズマディスプレ
イと同様に、光導波板12の前面、即ち、表示面に画像信
号に応じた映像(文字や図形等)を表示させることがで
きる。
そして、表示の階調制御においては、例えば電圧変調
方式や時間変調方式を採用することができる。例えば電
圧変調方式においては、例えば1つの行を選択している
場合において、当該選択行に配列される多数のアクチュ
エータ部14に対し、各アクチュエータ部14の階調に応じ
た電圧を印加する。各アクチュエータ部14は、印加され
た電圧のレベルに応じて一方向に変位し、図17の例で
は、電圧V1,V2,・・・Vnに対して変位量がZ1,Z2,・・・
Znというように、線形的に変位することになる。
そして、例えばアクチュエータ部14が変位量Z1ほど変
位した時点で、例えば図14に示すように、画素構成体10
2の一主面と光導波板12の背面との間の距離Dが光10
(光導波板12に導入される光10)の波長λに相当する距
離となり、例えば変位量Znほど変位した時点で、理想的
には画素構成体の一主面が光導波板12の背面に完全に密
着する。
画素構成体102が光導波板12の裏面に向かって接近
し、該画素構成体102の一主面と光導波板12の背面間の
距離が光10の波長λ以下となった場合、その距離が短く
なるにつれて光導波板12の表面から放射される散乱光の
光量が多くなり、当該アクチュエータ部14に対応する画
素の輝度レベルが高くなる。
この現象は、以下のエバネッセント効果で説明するこ
とができる。一般に、光導波板12における例えば背面の
周囲には、図18に示すように、光のしみ出し(エバネッ
セント波)による領域(エバネッセント領域)104が存
在する。そして、このエバネッセント領域104の深さdp
は、光導波板12と外部空間との界面(この例では、光導
波板12の背面)におけるエバネッセント波のエネルギー
値が1/eになる深さを示し、以下の(1)式で与えら
れ、また、エバネッセント波のエネルギーEは、以下の
(2)式で与えられる。
ここで、λは光10の波長を示し、θは図18に示すよう
に、光導波板12から外部空間に光10が入射するときの角
度(入射角)を表す。また、n1は光導波板12の光屈折率
を示し、n2は外部空間の光屈折率を示す。
前記(1)式により、前記深さdpは、光10の波長λが
増加するにつれて大きくなり、入射角θが臨界角に近づ
くほど大きくなることが予想できる。一方、エバネッセ
ント波のエネルギーEは、前記(2)式に示すように、
光導波板12の裏面に近づくほど大きく、前記光導波板12
の裏面から離れるに従って指数関数的に減衰する。画素
構成体102の表面にて反射される光(散乱光42)の光量
は、前記エバネッセント波のエネルギーEに比例するこ
とから、散乱光42の光量も、画素構成体102が光導波板1
2の裏面に近づくほど多くなり、前記光導波板12の裏面
から離れるに従って指数関数的に減少することになる。
このとき、アクチュエータ部14における形状保持層26
の形状保持効果により、当該アクチュエータ部14は、選
択時の変位量を保持し続け、当該画素の発光状態が一定
期間維持される。
そして、カラー表示方式に適用させる場合は、画素構
成体102に含まれる色フィルタ40(例えば三原色フィル
タや補色フィルタ)の配色などの関係によって、例えば
互いに隣接する3つの画素構成体(RGB配列)や互いに
隣接する4つの画素構成体(市松配列等)にて1つの画
素を構成させるようにすればよい。
このように、第1の実施の形態に係る表示装置Daにお
いては、光導波板12とアクチュエータ基板18との間にお
いて、画素構成体102以外の部分に桟0を形成するよう
にしている。
桟70を設けずに、光導波板12とアクチュエータ基板18
とを画面の周縁だけで固定した場合、アクチュエータ部
14の動きでアクチュエータ基板18に振動が生じ、そのた
びに変位の基準が変化し、画素のオン/オフ動作とアク
チュエータ部14の変位とが対応しなくなる場合が生じ
る。
しかし、この第1の実施の形態に係る表示装置Daにお
いては、上述のように桟70を設けるようにしているた
め、あるアクチュエータ部14が変位動作したとしても、
その振動は、桟70によって吸収され、変位の基準が変化
するなどの不都合は生じなくなる。
また、画素構成体102の周りに形成された桟70の光導
波板12に対する支持によって、画素構成体102と光導波
板12との間のギャップgを全画素にわたって均一にする
ことが容易になる。しかも、桟70の高さを任意に変更す
ることによって、前記ギャップgの大きさを容易に制御
することができる。その結果、全画素にわたって均一な
輝度を得ることができる。
特に、図11に示すように、桟70を各画素構成体102の
四方に形成する場合においては、画素構成体102単位に
4つの桟70が形成されたかたちとなるため、あるアクチ
ュエータ部14の変位動作による振動が有効に吸収され、
他のアクチュエータ部14の変位動作に影響を与えること
がほとんど皆無となる。その結果、すべての画素におけ
るオン動作/オフ動作と変位との対応関係が良好とな
り、入力される画像信号に応じた映像を忠実に表示させ
ることが可能となる。また、アクチュエータ基板18と光
導波板12との固着も強固なものとなる。
また、図12に示すように、桟70に少なくとも1つの画
素構成体102を囲む窓部70aを有するようにした場合にお
いては、画素構成体102の側面全部が桟70によって囲ま
れたかたちになり、アクチュエータ基板18と光導波板12
との固着が更に強固なものとなる。しかも、あるアクチ
ュエータ部14の変位動作による振動が他のアクチュエー
タ部14の変位動作に影響を与えることが皆無となる。
次に、第2の実施の形態に係る表示装置Dbについて図
19を参照しながら説明する。なお、図1と対応するもの
については同符号を付してその重複説明を省略する。
この第2の実施の形態に係る表示装置Dbは、図19に示
すように、第1の実施の形態に係る表示装置Da(図1参
照)とほぼ同じ構成を有するが、桟70の先端と光導波板
12間にギャップ形成層50が設けられている点で異なる。
このギャップ形成層50の存在により、該ギャップ形成
層50にて画素構成体102と光導波板12との間のギャップ
gを調整することができるため、全体の画素のギャップ
gを均一化できるという効果を有する。この場合、画素
構成体102の上面と桟70の上面(ギャップ形成層50と接
触する面)の位置を揃えておくと、前記ギャップgを調
整しやすいという利点がある。
これを実現する方法としては、例えば、平坦なガラス
面を用いて画素構成体102と桟70を同時に形成する方法
や、画素構成体102と桟70を形成した後、研磨して面出
しを行う方法などがある。
ここで、ギャップ形成層50の構成材料としては、例え
ば金属膜や、カーボンブラック、黒顔料、黒染料を含ん
だ膜、光散乱性の低い透明な膜等が挙げられる。これに
より、ギャップ形成層50がブラックマトリクスとしての
機能を併せ持つことができる。
中でも、Cr、Al、Ni、Ag等の金属膜をギャップ形成層
50として使うと、光の吸収が小さいため、光導波板を伝
搬する光の減衰、散乱を抑制することができ、特に好ま
しく用いられる。
また、カーボンブラック、黒顔料、黒染料を含んだ膜
をギャップ形成層50として使うと、光の吸収性がよく、
コントラストを向上させることができる。また、光散乱
性の低い透明な膜をギャップ形成層50として使うと、光
吸収性の良好な接着剤(あるいは黒染料や黒顔料を添加
して光吸収性を高めた接着剤)と組み合わせることで、
光散乱を抑え、コントラストを高めることができる。
また、ギャップ形成層50の寸法としては、例えば、ア
クチュエータ部14が光導波板12側に凸に変位する場合を
例にとると、ギャップ量gの小さい限界(最小値)は、
画素構成体102のオフ動作時にエバネッセント効果によ
る光の漏れが無視できる程度に設定され、ギャップ量g
の大きな限界(最大値)は、アクチュエータ部14の変位
によって、画素構成体102が光導波板12に接触できる範
囲に設定される。従って、ギャップ形成層50の厚みは、
前記ギャップ量gが前記範囲に形成されるように調整さ
れ、1〜5μm程度が特に好ましい。但し、画素構成体
102と桟70との高さの差は、表示装置の各種実施の形態
に応じて制御可能であり、それに応じてギャップ形成層
50の厚みを最適化させるとよい。
ところで、図19に示す第2の実施の形態に係る表示装
置Dbにおいては、ギャップ形成層50の幅を桟70の幅より
も大きくした例を示したが、その他、図20の変形例に係
る表示装置Dbaのように、ギャップ形成層50の幅を桟70
の幅よりも小さくするようにしてもよい。この場合、ギ
ャップ形成層50の光導波板12との接触面積が小さくなる
ため、不要な散乱光を低減でき、コントラストの向上を
図る上で有利となる。
次に、第3の実施の形態に係る表示装置Dcについて図
21を参照しながら説明する。なお、図19と対応するもの
については同符号を付してその重複説明を省略する。
この第3の実施の形態に係る表示装置Dcは、図21に示
すように、第2の実施の形態に係る表示装置Db(図19参
照)とほぼ同じ構成を有するが、画素構成体102の表面
に複数の凹部110が形成されている点で異なる。この凹
部110は、連続した溝として形成するようにしてもよ
い。
この第3の実施の形態に係る表示装置Dcによれば、画
素構成体102の光導波板12に対向する面積に応じて凹部1
10の形成個数あるいは大きさを規定することによって、
各画素構成体102における光導波板12に対する接触面積
をほとんど同じにすることが可能となり、全画素にわた
って均一な輝度を得ることができる。
また、凹部110の存在によって、画素構成体102と光導
波板12との密着性が緩和され、画素構成体102の光導波
板12からの離反がスムーズに行われることになる。その
結果、光導波板12への画素構成体102の貼り付きを防止
することができ、応答速度の高速化を有効に図ることが
できる。
次に、第4の実施の形態に係る表示装置Ddについて図
22を参照しながら説明する。なお、図19と対応するもの
については同符号を付してその重複説明を省略する。
この第4の実施の形態に係る表示装置Ddは、図22に示
すように、第2の実施の形態に係る表示装置Dbとほぼ同
じ構成を有するが、前記画素構成体102の周縁部に段差1
12が形成されている点で異なる。
この第4の実施の形態に係る表示装置Ddによれば、画
素構成体102の周縁部に段差112を設けることで、画素構
成体102が光導波板12に接触する部分の面積を全画素に
おいて一定にすることができ、全画素にわたって均一な
輝度を得ることができる。また、段差112の存在によっ
て、画素構成体102と光導波板12との密着性が緩和され
るため、光導波板12への画素構成体102の貼り付きを防
止することができ、応答速度の高速化を有効に図ること
ができる。
次に、第5の実施の形態に係る表示装置Deについて図
23を参照しながら説明する。なお、図19と対応するもの
については同符号を付してその重複説明を省略する。
この第5の実施の形態に係る表示装置Deは、図23に示
すように、第2の実施の形態に係る表示装置Dbとほぼ同
じ構成を有するが、画素構成体102の表面が凹形状114に
されている点で異なる。
アクチュエータ部14が変位する際、画素構成体102の
中央部分が最も変位量が大きい傾向をもつ。そのため、
画素構成体102の表面を凹形状114にして該画素構成体10
2の中央部分を例えば前記変位量に相当する深さだけ凹
ませることで、アクチュエータ部14が変位して画素構成
体102が光導波板12に接触する際に、画素構成体102の表
面が平坦に近くなり、画素構成体102の光導波板12に対
する接触面積を大きくすることができる。
この場合、凹形状114の湾曲の深さを大きくすると、
画素構成体102が光導波板12に接触した際に、画素構成
体102の中央部分が光導波板12に着かない状態となり、
擬似的に画素構成体102の表面に凹部が形成された状態
となる。そのため、画素構成体102と光導波板12との密
着性が緩和され、画素構成体102と光導波板12からの離
反がスムーズに行われることになる。その結果、光導波
板12への画素構成体102の貼り付きを防止することがで
き、応答速度の高速化を有効に図ることができる。
そして、第3の実施の形態に係る表示装置Dcの構成
(画素構成体102の表面に凹部110を形成する構成)と、
第4の実施の形態に係る表示装置Ddの構成(画素構成体
102の表面に段差112を形成する構成)並びに第5の実施
の形態に係る表示装置Deの構成(画素構成体102の表面
を凹形状114にする構成)をそれぞれ単独で実現させる
ようにしてもよいし、任意に組み合わせるようにしても
よい。組み合わせることで、それぞれの構成による相乗
効果を得ることができる。図24は、第3〜第5の実施の
形態に係る表示装置Dc〜Deの構成をすべて組み合わせた
第6の実施の形態に係る表示装置Dfの例を示す。
ところで、第1〜第6の実施の形態に係る表示装置Da
〜Dfは、単一で使用できるほか、図25に示すように、こ
れらの実施の形態に係る表示装置Da〜Dfを大画面表示装
置250の1つの表示素子252とすることも可能である。こ
の図25の例では、大画面の表示面積を有する導光板254
の背面に、表示素子252を縦方向に7個、横方向に18個
配列させた例を示す。この場合、導光板254は、ガラス
板やアクリル板等の可視光領域での光透過率が大であっ
て均一なものが使用され、各表示素子252間は、ワイヤ
ボンディングや半田付け、端面コネクタ、裏面コネクタ
等で接続することにより相互間の信号供給が行えるよう
になっている。
また、図25に示す大画面表示装置250においては、各
表示素子252に適用される表示装置として第1〜第6の
実施の形態に係る表示装置Da〜Dfを使用し、その画素の
並びを水平方向に32個、垂直方向に32個としたものを用
いている。これらの実施の形態に係る表示装置Da〜Dfに
おいて、各行に関する画素の並びを千鳥状とした場合、
画素の水平方向の配列ピッチを非常に小さくすることが
でき、水平方向及び垂直方向の画素の配列数を同一にし
た場合、全体的な平面形状は、縦長形状となる。
図25に示す大画面表示装置250においては、大型の導
光板254の板面に、光導波板12を含む表示素子252をマト
リクス状に配置した例を示したが、その他、大型の導光
板254を省略して、光導波板12を含む表示素子252をマト
リクス状に配置したもので大画面表示装置250を構成す
るようにしてもよい。この場合、マトリクス状に配され
た多数の光導波板12が前記大型の導光板254を兼用する
ことになる。前記構成のほか、大型の導光板254の板面
に、光導波板12を含まない表示素子252をマトリクス状
に配置して前記大画面表示装置250を構成するようにし
てもよい。
前記導光板254と光導波板12は屈折率が類似したもの
が好ましく、導光板254と光導波板12とを貼り合わせる
場合には、透明な接着剤を用いてもよい。この接着剤
は、光導波板12や導光板254と同様に、可視光領域で均
一で、高い透過率を有することが好ましく、また、屈折
率も導光板254や光導波板12と近いものに設定すること
が画面の明るさを確保する上で望ましい。
次に、第1〜第6の実施の形態に係る表示装置Da〜Df
の製造方法について図26A〜図62Bを参照しながら説明す
る。
まず、第1の製造方法は、図26Aに示すように、アク
チュエータ基板18の一主面のうち、アクチュエータ部14
が形成されていない部分に桟70を例えば膜形成法にて形
成する。桟70の材質としては、特に限定されないが、硬
化後の硬さが硬いものを用いることが好ましい。例えば
樹脂であれば、熱硬化性樹脂(一液性、二液性エポキシ
樹脂など)が好ましい。桟の厚みとしては50〜100μm
程度である。
ここで、膜形成法としては、例えばスクリーン印刷
法、フォトリソグラフィ法、フィルム貼着法などがあ
る。
フォトリソグラフィ法は、例えば図27A〜図27Cに示す
ように、桟70となる膜120を露光現像して桟70を形成す
る第1の方法と、図28A〜図28Cに示すように、マスク12
2の開口122aに桟70となる材料124を埋め込んで桟70を形
成する第2の方法とがある。
第1の方法は、例えば以下のような手順によって行わ
れる。まず、図27Aに示すように、アクチュエータ基板1
8上の全面に桟70となる膜120を均等に塗布した後、図27
Bに示すように、桟70を形成すべき部分に開口を有する
マスク130を介して桟70となる膜120を選択的に露光す
る。その後、図27Cに示すように、桟70となる膜120に対
して現像を行う。この現像によって桟70となる膜120の
うち、露光された部分が桟70として残存し、露光されて
いない部分が溶融されて除去されることになる。
桟70を構成する膜を塗布する方法としては、印刷によ
る塗布、スピナーによる塗布、DIP(浸漬法)、ロール
コータ、ガラス押さえ等を用いることができる。また、
フォトレジストと同様の機能を有する感光性フィルムを
適用することもできる。
一方、第2の方法は、以下のような手順で行われる。
まず、図28Aに示すように、フォトレジスト材料の塗
布、露光及び現像を施してアクチュエータ基板18上にフ
ォトレジストによるマスク122を形成する。このマスク1
22は、桟70を形成すべき部分に開口122aを有する。
その後、図28Bに示すように、マスク122の開口122a内
に桟70となる材料124を埋め込んだ後、図28Cに示すよう
に、マスク122を除去することにより、アクチュエータ
基板18上に桟70が形成されることになる。
前記第1の方法(塗布方法)は、感光が条件となるた
め、桟70を構成する膜120に対する材料の選択性が低く
なるが、第2の方法(埋込み方法)は、感光等を考慮し
なくてもよいため、桟70を構成する膜120に対する材料
の選択性の自由度が向上する。
フィルム貼付法は、図29に示すように、予めフィルム
(桟となる材料で形成されたフィルム:ドライフィルム
等)に対して切断あるいは打ち抜き等を行って桟70を作
製した後、桟70をアクチュエータ基板18に例えば接着剤
132を介して貼り付ける方法である。桟の貼り付けの際
には、例えば真空包装法、ラミネートプレス法などが用
いられる。
セラミックス焼結法は、例えばアクチュエータ基板18
上に1層目の桟70となる部分を例えば膜形成法で形成し
た後、焼成してアクチュエータ基板18と1層目の桟70を
一体化させておく方法である。
第1の製造方法の説明に戻り、図26Bに示すように、
アクチュエータ基板18の各アクチュエータ部14上にそれ
ぞれ画素構成体102を例えば膜形成法によって形成す
る。膜形成法は、図27A〜図29に示すような各種方法を
採用することができる。
そして、図26Cに示すように、アクチュエータ基板18
上の桟70及び画素構成体102を硬化させる前に、光導波
板12をアクチュエータ基板18上の桟70及び画素構成体10
2に押し当てて、光導波板12とアクチュエータ基板18と
を互いに接近する方向に加圧した後、その状態で桟70と
画素構成体102を硬化させて完成に至る。
この第1の製造方法では、少なくとも画素構成体102
が硬化していない状態でアクチュエータ基板18と光導波
板12とを加圧するため、加圧の際に、光導波板12が桟70
と画素構成体102とをアクチュエータ基板18側に押し付
けるかたちになり、予め形成された桟70がスペーサとな
って画素構成体102の厚みが規定される。その結果、少
なくとも画素構成体102を硬化させた際に桟70の上面と
画素構成体102の上面とがほぼ同一面となる。
この場合、画素構成体102の構成材料として、画素構
成体102の硬化時に該画素構成体102が収縮する材料を用
いることで、桟70と画素構成体102との硬化時に画素構
成体102と光導波板12との間に一定のギャップgを形成
させることができる。
また、ギャップgを形成するための別の方法として
は、例えば、光導波板12を貼り付け加圧する際に、画素
構成体102を加熱して膨脹させたり、アクチュエータ部1
4を変位させて画素構成体102を光導波板12に接触させる
ようにしておけばよい。その後の桟70と画素構成体102
の硬化時に、画素構成体102が収縮してあるいはアクチ
ュエータ部14の変位リセット(復元)によって画素構成
体102と光導波板12との間に一定のギャップgが形成さ
れることになる。
その他、自然状態で画素構成体102が光導波板12に接
触する形態とした場合は、例えば図7に示すように、ア
クチュエータ部14の変位動作として、画素構成体102が
光導波板12から離反する方向に変位する場合に適用させ
ることができる。
アクチュエータ基板18と光導波板12との加圧の方法と
しては、分銅による荷重、真空包装法、CIP法(静水圧
負荷法)、フリップチップボンダによる荷重、定値制御
や低圧プレス法などの各種荷重法がある。
この中で、真空包装法は、図30に示すように、アクチ
ュエータ基板18に光導波板12を押し当てたものを真空包
装袋140内に入れて袋140内を真空引きすることにより、
アクチュエータ基板18と光導波板12とを互いに加圧させ
る方法である。この場合、気泡の発生を抑制するため
に、接着剤や画素構成体に消泡剤を加えたり、硬化前に
脱泡処理を施しておくとよい。
図30に示す真空包装法やCIP法は、アクチュエータ基
板18に反りやうねりがあった場合であっても、アクチュ
エータ基板18と光導波板12とを均等に加圧することがで
き、これによって、光導波板12とアクチュエータ基板18
とが互いにならい合うことになるため、すべての画素構
成体102と光導波板12との間に一定のギャップgを形成
することができる。なお、真空包装法とCIP法とを組み
合わせるようにしてもよい。
低圧プレス法は、図31に示すように、アクチュエータ
基板18に光導波板12を押し当てたものを下型142と上型1
44との間に入れ、低圧でプレスする方法である。この場
合、アクチュエータ基板18に加わる応力が小さくなるた
め、アクチュエータ部14への損傷等を防止することがで
きる。
フリップチップボンダによる荷重を用いた方法は、位
置制御、加圧制御、加熱が可能であるため、好ましく用
いられる。
次に、第2の製造方法について図32A〜図32Dを参照し
ながら説明する。この第2の製造方法は、光導波板12に
画素構成体102と桟70を形成して、アクチュエータ基板1
8を貼り付け加圧する方法である。
まず、図32Aに示すように、光導波板12のうち、多数
の画素に対応した箇所以外の箇所に複数の桟70を例えば
膜形成法により形成した後、図32Bに示すように、光導
波板12のうち、多数の画素に対応した箇所に画素構成体
102を例えば膜形成法により形成する。
そして、図32Cに示すように、予め画素に対応する箇
所にアクチュエータ部14が形成されたアクチュエータ基
板18の一主面のうち、桟70に対応する位置とアクチュエ
ータ部14の上面に接着剤150を塗布する。
その後、光導波板12上の桟70及び画素構成体102を硬
化させる前に、アクチュエータ基板18の一主面側を光導
波板12上の桟70及び画素構成体102に押し当てて、光導
波板12とアクチュエータ基板18とを互いに接近する方向
に加圧した後、図32Dに示すように、その状態で桟70と
画素構成体102並びに接着剤150を硬化させて完成に至
る。
この第2の製造方法によれば、直接光導波板12に画素
構成体102を形成するため、画素の面積(光導波板12へ
の接触面積)を規定しやすいという利点があり、全画素
にわたって均一な輝度を得ることが容易になる。
この場合も、アクチュエータ部14が自然状態であると
きに画素構成体102が光導波板12に接触する形態となる
場合においては、図7に示すように、アクチュエータ部
14の変位動作として、画素構成体102が光導波板12から
離反する方向に変位する場合に適用させることができ
る。
また、光導波板12を貼り付け加圧する際に、画素構成
体102を加熱して膨脹させたり、アクチュエータ部14を
変位させて画素構成体102を光導波板12に接触させるよ
うにしておけば、桟70と画素構成体102との硬化時に画
素構成体102と光導波板12との間に一定のギャップgを
形成させることができる。
次に、第3の製造方法について図33A〜図33Cを参照し
ながら説明する。この第3の製造方法は、画素構成体10
2と桟70が形成されたアクチュエータ基板18に一旦板材2
00を貼り付けて、画素構成体102と桟70の各上面をほぼ
同一面にした後に、板材200を除去して、光導波板12を
貼り付けるというものである。
まず、図33Aに示すように、アクチュエータ基板18の
一主面のうち、アクチュエータ部14が形成されていない
部分に桟70を例えば膜形成法にて形成する。
その後、図33Bに示すように、アクチュエータ基板18
の各アクチュエータ部14上に画素構成体102を例えば膜
形成法によって形成する。
その後、図33Cに示すように、アクチュエータ基板18
上の桟70及び画素構成体102を硬化させる前に、板材200
をアクチュエータ基板18上の桟70及び画素構成体102に
押し当てて、板材200とアクチュエータ基板18とを互い
に接近する方向に加圧した後、その状態で桟70と画素構
成体102を硬化させる。
板材200としては、ガラス、セラミックス、金属等が
用いられる。中でもガラスが特に好ましく用いられる。
高い表面平滑性と適度な剛性を持つ板材が容易に入手で
きるからである。
板材の表面平滑性は、画素の輝度向上に役立つので、
Ra<0.1μmが好ましく、特にRa<0.01μmが好ましく
用いられる。
また、板材の剛性は、加圧工程にて塑性変形せず、弾
性変形によりアクチュエータ基板の反りにならうように
設定する。例えば、板材としてガラスを用い、加圧方法
として真空包装法を適用した場合では、板材の厚みはア
クチュエータ基板の厚みの0.5〜10倍程度が好ましい。
特に好ましくは、1〜5倍である。
一方、加圧法として、低圧プレス法を用いる場合は、
板材の変形量が少ない法が好ましいので、剛性と取り扱
いの容易性の観点で厚い方が好ましい。
板材200とアクチュエータ基板18との加圧の方法とし
ては、上述したように、分銅による荷重、真空包装法、
CIP(静水圧負荷法)、フリップチップボンダによる荷
重、定値制御や低圧プレス法などの各種荷重法を使用す
ることができる。
アクチュエータ基板18に板材200を貼り付け加圧した
際に、アクチュエータ基板18に形成しておいた桟70がス
ペーサとなってアクチュエータ基板18と板材200との間
の距離が規定される。加圧後に、あるいは加圧した状態
で桟70と画素構成体102を硬化させるようにしているた
め、この規定された距離はアクチュエータ基板18と光導
波板12との間の距離に相当することになる。
この場合、画素構成体102の構成材料として、画素構
成体102の硬化時に該画素構成体102が収縮する材料を用
いることで、桟70と画素構成体102との硬化時に画素構
成体102と板材200との間に一定のギャップgを形成させ
ることができる。これは、画素構成体102と光導波板12
との間に一定のギャップgが形成されることと等価であ
る。
また、画素構成体102の硬化時に該画素構成体102が収
縮する材料を用いない場合において、桟70と画素構成体
102との硬化時に画素構成体102と板材200との間にギャ
ップgを形成させるようにする場合は、例えば、板材20
0を貼り付け加圧する際に、画素構成体102を加熱して膨
脹させたり、アクチュエータ部14を変位させて画素構成
体102を板材200に接触させるようにしておけばよい。そ
の後の桟70と画素構成体102の硬化時に、画素構成体102
が収縮してあるいはアクチュエータ部14の変位リセット
(復元)によって画素構成体102と板材200との間に一定
のギャップgが形成されることになる。
その他、自然状態で画素構成体102が光導波板12に接
触する形態とした場合は、例えば図7に示すように、ア
クチュエータ部14の変位動作として、画素構成体102が
光導波板12から離反する方向に変位する場合に適用させ
ることができる。
そして、板材200として平滑なものを用いた場合は、
画素構成体102の表面に板材200と同等の平滑な面が形成
される。この優れた平滑性は画素発光時の輝度向上に役
立つ。
図34に示すように、板材200として、画素構成体102に
対応する箇所にそれぞれ複数の凸部202を有するものを
使用すれば、板材200とアクチュエータ基板18との加圧
時に、画素構成体102の表面に前記凸部202に応じた凹部
110が形成されることになり、図21に示す第3の実施の
形態に係る表示装置Dcを作製することが可能となる。
また、図35に示すように、板材200として、画素構成
体102の周縁部に対応する箇所にそれぞれ凸部204を有す
るものを使用すれば、板材200とアクチュエータ基板18
との加圧時に、画素構成体102の周縁部に前記凸部204に
応じた段差112が形成されることになり、図22に示す第
4の実施の形態に係る表示装置Ddを作製することが可能
となる。
また、図36に示すように、板材200として、画素構成
体102に対応する箇所にそれぞれ凸形状206が形成された
ものを使用すれば、板材200とアクチュエータ基板18と
の加圧時に、画素構成体102の表面に前記凸形状206に応
じた凹形状114が形成されることになり、図23に示す第
5の実施の形態に係る表示装置Deを作製することが可能
となる。
また、図37に示すように、板材200として、桟70に対
応する箇所にそれぞれ複数の凸部208を有するものを使
用すれば、板材200とアクチュエータ基板18との加圧時
に、画素構成体102の上端が桟70の上端よりも高く形成
されることになる。この場合、自然状態でオン状態を示
す例えば図7のように表示装置Daにおいて、画素構成体
102の光導波板12への接触がより完全となる。もちろ
ん、図7の表示装置Daにおいて、ギャップ形成層50のな
いものにも好ましく適用させることができる。
その他の効果として、ギャップ形成層50を厚く形成す
ることが可能となるため、ギャップ形成層50が光吸収層
として機能する場合、コントラスト等の画質向上を図る
上で有効となり、また、ギャップ形成層50に対する材料
選択の幅も広がる。もちろん、自然状態で画素構成体10
2が光導波板12から離反するタイプの表示装置にも適用
させることができる。
一方、板材200として、桟70に対応する箇所にそれぞ
れ複数の凹部を有するものを利用すれば、板材200とア
クチュエータ基板18との加圧時に画素構成体102の上端
が桟70の上端よりも低く形成されることになる。この場
合、ギャップ形成層50を有しない形態でも、精密なギャ
ップgを形成することができる。
図34〜図37に示す板材200の凸部202等については、後
述する第4の製造方法以降についても同様に言える。
その後、図38Aに示すように、前記板材200を除去した
後、アクチュエータ基板18上の桟70の上面に接着剤210
を例えば膜形成法によって塗布する。
接着剤は、光散乱を抑制することが必要であるため、
光吸収性の高いものとすることが好ましい。例えば、カ
ーボンブラック、黒顔料、黒染料を添加した接着剤を用
いるとよい。
そして、図38Bに示すように、接着剤210を硬化させる
前に、光導波板12をアクチュエータ基板18上の桟70に押
し当てて、光導波板12とアクチュエータ基板18とを互い
に接近する方向に加圧した後、その状態で接着剤210を
硬化させて完成に至る。
光導波板12とアクチュエータ基板18との加圧の方法と
しては、上述したように、分銅による荷重、真空包装
法、CIP(静水圧負荷法)、フリップチップボンダによ
る荷重、定値制御や低圧プレス法などの各種荷重法を使
用することが好ましい。
画素構成体102の表面に凹部110や段差112を形成した
り、画素構成体102の表面を凹形状114にする方法として
は、上述したように、表面に凸部202、204及び206を有
する板材200を用いることが好ましい。これには、ガラ
スで構成された板材200に一般の薄膜形成法により金属
膜やレジスト膜を形成する方法が好ましく用いられる。
凸部202、204および206のパターンや高さを自由に変更
できる利点がある。凸部202、204及び206の高さは、0.1
〜2μm程度が好ましい。
このうち、画素構成体102の表面に凹部110や段差112
を形成する方法としては、その他、画素構成体102の表
面に対する平面研磨やレーザによる表面加工を用いるこ
ともできる。レーザ加工は、凹部110や段差112を形成す
るだけでなく、加熱による表面改質の効果もあり、しか
も、加工パターンを任意に設計できることから特に好ま
しく用いられる。
一方、画素構成体102の表面を凹形状114にする方法と
しては、上述の方法のほかに、画素構成体102の硬化時
にアクチュエータ部14に電圧を印加しておく方法や加熱
する方法がある。板材200で面出し硬化中に加熱する方
法と、板材200の除去後に加熱する方法とがあり、画素
構成体102の材質により選択できる。加熱温度は15℃〜1
50℃が用いられ、特に20℃〜80℃が好ましく用いられ
る。
次に、第4の製造方法について図39A〜図39Dを参照し
ながら説明する。この第4の製造方法は、板材200に画
素構成体102と桟70を形成し、それぞれ硬化させた後
に、アクチュエータ基板18を貼り付け、その後、板材20
0を除去して、光導波板12を貼り付けるというものであ
る。
まず、図39Aに示すように、板材200のうち、多数の画
素に対応した箇所以外の箇所に桟70を例えば膜形成法に
より形成した後、桟70を硬化させる。次いで、図39Bに
示すように、板材200のうち、多数の画素に対応した箇
所に画素構成体102を例えば膜形成法により形成した
後、画素構成体102を硬化させる。
その後、図39Cに示すように、予め画素に対応する箇
所にアクチュエータ部14が形成されたアクチュエータ基
板18の一主面のうち、桟70に対応する位置とアクチュエ
ータ部14の上面に接着剤212を塗布する。
その後、前記接着剤212を硬化させる前に、アクチュ
エータ基板18の一主面側を板材200上の桟70及び画素構
成体102に押し当てて、板材200とアクチュエータ基板18
とを互いに接近する方向に加圧した後、その状態で接着
剤212を硬化させる。
その後、図39Dに示すように板材200を除去する。この
時点で、板材200に形成されていた桟70と画素構成体102
がアクチュエータ基板18に転写されたかたちとなる。従
って、図39Aに示すように、板材200に桟70及び画素構成
体102を形成する前に、板材200に例えば離型剤を塗布し
ておくことが好ましい。画素構成体102と桟70をスムー
ズにアクチュエータ基板18に転写させることができるか
らである。
その後、図38Aに示すように、アクチュエータ基板18
上の桟70の上面に接着剤210を例えば膜形成法によって
塗布する。
そして、図38Bに示すように、前記接着剤210が硬化す
る前に、光導波板12をアクチュエータ基板18上の桟70に
押し当てて、光導波板12とアクチュエータ基板18とを互
いに接近する方向に加圧した後、その状態で接着剤210
を硬化させて完成に至る。
図38A及び図38Bの例では、桟70の上面に直接光導波板
12を貼り付けた場合を示したが、その他、図40A及び図4
0Bに示す方法も採用することができる。
即ち、図40Aに示すように、アクチュエータ基板18上
の桟70の上面に接着剤210を例えば膜形成法によって塗
布する。
そして、図40Bに示すように、光導波板12のうち、桟
に対応する部分に、予めギャップ形成層50を例えば膜形
成法によって形成しておき、前記接着剤210を硬化させ
る前に、光導波板12をアクチュエータ基板18上の桟70に
押し当てて(ギャップ形成層50と桟70とを押し当て
る)、光導波板12とアクチュエータ基板18とを互いに接
近する方向に加圧した後、その状態で接着剤210を硬化
させて完成に至る。
図40A及び図40Bに示すように、ギャップ形成層50を設
けた場合においては、画素構成体102と光導波板12との
間のギャップgを全画素にわたって均一にすることが更
に容易になり、前記ギャップgの大きさも容易に制御す
ることが可能となる。
次に、第5の製造方法について図41A〜図41Cを参照し
ながら説明する。この第5の製造方法は、光導波板12に
画素構成体102を形成し、アクチュエータ基板18に桟70
を形成し、その後、これら光導波板12とアクチュエータ
基板18を貼り合わせ加圧するというものである。
まず、図41Aに示すように、光導波板12のうち、多数
の画素に対応した箇所に画素構成体102を例えば膜形成
法により形成した後、図41Bに示すように、アクチュエ
ータ基板18の一主面のうち、アクチュエータ部14が形成
されていない部分に桟70を例えば膜形成法にて形成す
る。その後、アクチュエータ基板18上の桟70の上面に接
着剤210を例えば膜形成法によって塗布する。
そして、図41Cに示すように、接着剤210を硬化させる
前に、アクチュエータ基板18の前記桟70が形成された面
と光導波板12の前記画素構成体102が形成された面とを
貼り合わせて、光導波板12とアクチュエータ基板18とを
互いに接近する方向に加圧した後、その状態で接着剤21
0を硬化させて完成に至る。
この第5の製造方法においては、画素構成体102の形
成と桟70の形成とをそれぞれ独立した工程で行うことが
できるため、画素構成体102と桟70に関し、これらの材
料選定の幅が広がり、製造コストや工数を低減させるこ
とができる。また、平坦度の高い光導波板12上に画素構
成体102を形成するようにしているため、画素構成体102
の大きさを揃えることが可能となる。
次に、第6の製造方法について図42A〜図42Cを参照し
ながら説明する。この第6の製造方法は、光導波板12に
桟70を形成し、アクチュエータ基板18に画素構成体102
を形成し、その後、これら光導波板12とアクチュエータ
基板18を貼り合わせ加圧するというものである。
まず、図42Aに示すように、光導波板12のうち、多数
の画素に対応した箇所以外の箇所に複数の桟70を例えば
膜形成法により形成した後、図42Bに示すように、アク
チュエータ基板18の一主面のうち、アクチュエータ部14
上に画素構成体102を例えば膜形成法にて形成する。そ
の後、光導波板12上の桟70の上面に接着剤212を例えば
膜形成法によって塗布する。又は、アクチュエータ基板
18の一主面のうち、アクチュエータ部14のない部分に接
着剤212を例えば膜形成法によって形成する。
その後、図42Cに示すように、接着剤212を硬化させる
前に、アクチュエータ基板18の前記画素構成体102が形
成された面と光導波板12の前記桟70が形成された面とを
貼り合わせて光導波板12とアクチュエータ基板18とを互
いに接近する方向に加圧した後、その状態で接着剤210
を硬化させて完成に至る。
この第6の製造方法においても、画素構成体102の形
成と桟70の形成とをそれぞれ独立した工程で行うことが
できるため、画素構成体102と桟70に関し、これらの材
料選定の幅が広がり、製造コストや工数を低減させるこ
とができる。また、平坦度の高い光導波板12上に桟70を
形成するようにしているため、桟70の高さを厳密に揃え
ることが可能となる。しかも、画素構成体102の形成に
おいて、障害物(桟70など)が存在しないため、画素構
成体102を精度よく形成することができる。
次に、第7の製造方法について図43A及び図43Bを参照
しながら説明する。この第7の製造方法は、予め桟70が
一体に設けられたアクチュエータ基板18に画素構成体10
2を形成し、その後、光導波板12を貼り付け加圧すると
いうものである。
まず、図43Aに示すように、アクチュエータ部14以外
の箇所に複数の桟70を一体に有するアクチュエータ基板
18の各アクチュエータ部14上に画素構成体102を形成す
る。その後、アクチュエータ基板18の桟70の上面に接着
剤210を例えば膜形成法によって塗布する。
そして、図43Bに示すように、アクチュエータ基板18
上の桟70及び画素構成体102を硬化させる前に、光導波
板12をアクチュエータ基板18上の桟70及び画素構成体10
2に押し当てて、光導波板12とアクチュエータ基板18と
を互いに接近する方向に加圧した後、その状態で桟70と
画素構成体102を硬化させて完成に至る。
この第7の製造方法においては、アクチュエータ基板
18として、予め桟70を一体に有するアクチュエータ基板
18を用いるようにしているため、桟70の部分の機械的強
度が高く、これに伴って、アクチュエータ基板18の剛性
が高くなる。その結果、例えばアクチュエータ基板18を
持ち運ぶ際や保管時において、該アクチュエータ基板18
に形成されたアクチュエータ部14、特に振動部22を前記
桟70で保護することができる。また、桟70を別体で形成
する場合と比して、桟70を硬化させる工程を省くことが
でき、工数の削減を図ることができる。
次に、第8の製造方法について図44A〜図45Bを参照し
ながら説明する。この第8の製造方法は、アクチュエー
タ基板18に桟70を形成し、板材200に画素構成体102を形
成し、これらアクチュエータ基板18と板材200を貼り合
わせ加圧した後、板材200を除去して、光導波板12を貼
り付け加圧するというものである。
まず、図44Aに示すように、板材200のうち、多数の画
素に対応した箇所に画素構成体102を形成した後、図44B
に示すように、アクチュエータ基板18のうち、前記アク
チュエータ部14以外の箇所に複数の桟70を形成する。
次いで、図44Cに示すように、アクチュエータ基板18
上の桟70及び画素構成体102を硬化させる前に、アクチ
ュエータ基板18の前記桟70が形成された面と板材200の
前記画素構成体102が形成された面とを貼り合わせて、
板材200とアクチュエータ基板18とを互いに接近する方
向に加圧した後、その状態で桟70と画素構成体102を硬
化させる。
その後、図45Aに示すように、前記板材200を除去して
画素構成体102をアクチュエータ基板18に転写させた
後、アクチュエータ基板18上の桟70の上面に接着剤210
を例えば膜形成法によって塗布する。
そして、図45Bに示すように、接着剤210を硬化させる
前に、光導波板12をアクチュエータ基板18上の桟70に押
し当てて、光導波板12とアクチュエータ基板18とを互い
に接近する方向に加圧した後、その状態で接着剤210を
硬化させて完成に至る。
この場合、画素構成体102の形成と桟70の形成とをそ
れぞれ独立した工程で行うことができるため、画素構成
体102と桟70に関し、これらの材料選定の幅が広がり、
製造コストや工数を低減させることができる。また、平
坦度の高い板材200上に画素構成体102を形成するように
しているため、画素構成体102の大きさを揃えることが
可能となる。
次に、第9の製造方法について図46A〜図47Bを参照し
ながら説明する。この第9の製造方法は、アクチュエー
タ基板18に画素構成体102を形成し、板材200に桟70を形
成し、これらアクチュエータ基板18と板材200を貼り合
わせ加圧した後、板材200を除去して、光導波板12を貼
り付け加圧するというものである。
まず、図46Aに示すように、板材200のうち、多数の画
素に対応した箇所以外の箇所に桟70を形成した後、図46
Bに示すように、アクチュエータ基板18の各アクチュエ
ータ部14上に画素構成体102を形成する。その後、板材2
00に形成された桟70の下面に接着剤212を例えば膜形成
法によって塗布する。接着剤212は桟70の上面ではな
く、アクチュエータ基板18のアクチュエータ部14以外の
ところに塗布してもよい。
次いで、図46Cに示すように、アクチュエータ基板18
上の画素構成体102を硬化させる前に、アクチュエータ
基板18の前記画素構成体102が形成された面と板材200の
前記桟70が形成された面とを貼り合わせて、板材200と
アクチュエータ基板18とを互いに接近する方向に加圧し
た後、その状態で画素構成体102を硬化させる。
その後、図47Aに示すように、前記板材200を除去して
桟70をアクチュエータ基板18に転写させた後、アクチュ
エータ基板18上の桟70の上面に接着剤210を例えば膜形
成法によって塗布する。
そして、図47Bに示すように、接着剤210を硬化させる
前に、光導波板12をアクチュエータ基板18上の桟70に押
し当てて、光導波板12とアクチュエータ基板18とを互い
に接近する方向に加圧した後、その状態で接着剤210を
硬化させて完成に至る。
この場合も、画素構成体102の形成と桟70の形成とを
それぞれ独立した工程で行うことができるため、画素構
成体102と桟70に関し、これらの材料選定の幅が広が
り、製造コストや工数を低減させることができる。ま
た、平坦度の高い板材200上に桟70を形成するようにし
ているため、桟70の高さを厳密に揃えることが可能とな
る。しかも、画素構成体102の形成において、障害物
(桟70など)が存在しないため、画素構成体102を精度
よく形成することができる。
特に、この第9の製造方法は、図13に示すように、ス
トライプ状の開口220を有する桟70や、図14に示すよう
に、ライン状の桟70を形成する場合に好適に使用され
る。即ち、フィルムを打抜き加工してストライプ状の開
口220を形成したり、フィルムを細かく切断してライン
状にする。
その後、図48に示すように、フィルムからなる桟70を
板材200に対して液体(例えば水)の表面張力を利用し
て貼り合わせる。これ以降は、図46Aに示す工程に続く
ことになる。この場合、板材200に対して桟70が液体の
表面張力のみで引っ付いているだけであるため、その後
の板材200の除去を簡単に行うことができる。
次に、第10の製造方法について図49A〜図50Bを参照し
ながら説明する。この第10の製造方法は、アクチュエー
タ基板18に画素構成体102を形成した後、板部材230に多
数の寸法規定部材232が設けられた治具234と前記アクチ
ュエータ基板18を貼り合わせ加圧することによって画素
構成体102の寸法を規定し、その後、治具234を取り外し
て、アクチュエータ基板18に桟70を形成した後、光導波
板12を貼り付け加圧するというものである。
まず、図49Aに示すように、アクチュエータ基板18の
各アクチュエータ部14上に画素構成体102を形成する。
その後、図49Bに示すように、板部材230の一方の面
に、前記アクチュエータ基板18に形成されるべき桟70と
高さがほぼ同じとされた寸法規定部材232が多数形成さ
れた治具234を用い、該治具234の寸法規定部材232が形
成された面とアクチュエータ基板18の前記画素構成体10
2が形成された面とを貼り合わせて、治具234とアクチュ
エータ基板18とを互いに接近する方向に加圧した後、そ
の状態で画素構成体102を硬化させる。
次いで、図49Cに示すように、前記治具234を取り外し
た後、図50Aに示すように、アクチュエータ基板18のう
ち、アクチュエータ部14以外の箇所に複数の桟70を形成
する。その後、アクチュエータ基板18上の桟70の上面に
接着剤210を例えば膜形成法によって塗布する。
そして、図50Bに示すように、接着剤210を硬化させる
前に、光導波板12をアクチュエータ基板18上の桟70に押
し当てて、光導波板12とアクチュエータ基板18とを互い
に接近する方向に加圧した後、その状態で接着剤210を
硬化させて完成に至る。
この第10の製造方法においては、前記治具234を例え
ば金属などの剛性のある部材で構成すれば、画素構成体
102が形成されたアクチュエータ基板18のうねりを当該
治具234とアクチュエータ基板18との貼り合わせ加圧に
よって低減させることができ、その後の桟70の形成工程
において、高精度に桟70を形成することができる。
次に、第11の製造方法について図51A〜図52Bを参照し
ながら説明する。この第11の製造方法は、アクチュエー
タ基板18に画素構成体102を形成した後、板部材230に多
数の寸法規定部材232が設けられた治具234と前記アクチ
ュエータ基板18を貼り合わせ加圧することによって画素
構成体102の寸法を規定し、治具234を取り外した後、光
導波板12に桟70を形成して、該光導波板12とアクチュエ
ータ基板18とを貼り合わせるというものである。
まず、図51Aに示すように、アクチュエータ基板18の
各アクチュエータ部14上に画素構成体102を形成する。
その後、図51Bに示すように、板部材230の一方の面
に、前記アクチュエータ基板18に形成されるべき桟70と
高さがほぼ同じとされて寸法規定部材2332が多数形成さ
れた治具234を用い、該治具234の寸法規定部材232が形
成された面とアクチュエータ基板18の前記画素構成体10
2が形成された面とを貼り合わせて、治具234とアクチュ
エータ基板18とを互いに接近する方向に加圧した後、そ
の状態で画素構成体102を硬化させる。
次いで、図51Cに示すように、前記治具234を取り外し
た後、図52Aに示すように、光導波板12のうち、多数の
画素に対応した箇所以外の箇所に桟70を形成した後、板
材上の桟70の下面に接着剤212を例えば膜形成法によっ
て塗布する。
そして、図52Bに示すように、接着剤212を硬化させる
前に、アクチュエータ基板18の前記画素構成体102が形
成された面と光導波板12の前記桟70が形成された面とを
貼り合わせて、光導波板12とアクチュエータ基板18とを
互いに接近する方向に加圧した後、その状態で接着剤21
2を硬化させて完成に至る。
この第11の製造方法においても、治具234を例えば金
属などの剛性のある部材で構成すれば、画素構成体102
が形成されたアクチュエータ基板18のうねりを当該治具
234とアクチュエータ基板18との貼り合わせ加圧によっ
て低減させることができ、その後の光導波板12との貼り
合わせを高精度に行うことができる。
前記光導波板12にギャップ形成層50があってもよい。
この場合、桟70の高さと寸法規定部材232の高さの差を
調節することによってギャップ量を容易に調整すること
が可能となる。
次に、第12の製造方法について図53A〜図54Bを参照し
ながら説明する。この第12の製造方法は、アクチュエー
タ基板18に画素構成体102を形成し、板部材230に多数の
寸法規定部材232が設けられた治具234に桟70を形成し、
これらアクチュエータ基板18と治具234とを貼り合わせ
加圧することによって桟70と画素構成体102の寸法を規
定し、その後、治具234を取り外して、アクチュエータ
基板18に桟70を転写させた後、光導波板12を貼り付ける
というものである。
まず、図53Aに示すように、前記治具234の寸法規定部
材232が形成された面のうち、寸法規定部材232が形成さ
れていない部分であって、かつ、多数の画素に対応した
箇所以外の箇所に複数の桟70を形成する。その後、治具
234に形成された桟70の下面に接着剤212を例えば膜形成
法によって塗布する。
また、アクチュエータ基板18の各アクチュエータ部14
上に画素構成体102を形成する。
次いで、図53Bに示すように、アクチュエータ基板18
上の画素構成体102を硬化させる前に、アクチュエータ
基板18の前記画素構成体102が形成された面と治具234の
前記桟70が形成された面とを貼り合わせて、治具234と
アクチュエータ基板18とを互いに接近する方向に加圧し
た後、その状態で画素構成体102を硬化させる。
その後、図53Cに示すように、前記治具234を除去して
桟70をアクチュエータ基板に転写させた後、図54Aに示
すように、アクチュエータ基板18上の桟70の上面に接着
剤210を例えば膜形成法によって塗布する。
そして、図54Bに示すように、接着剤210を硬化させる
前に、光導波板12をアクチュエータ基板18上の桟70を押
し当てて、光導波板12とアクチュエータ基板18とを互い
に接近する方向に加圧した後、その状態で接着剤210を
硬化させて完成に至る。
この場合も、前記治具234を例えば金属などの剛性の
ある部材で構成すれば、画素構成体102が形成されたア
クチュエータ基板18のうねりを当該治具234とアクチュ
エータ基板18との貼り合わせ加圧によって低減させるこ
とができ、高精度に桟70及び画素構成体102を形成する
ことができる。
次に、第13の製造方法について図55A〜図56Bを参照し
ながら説明する。この第13の製造方法は、アクチュエー
タ基板18に画素構成体102と桟70を形成し、該アクチュ
エータ基板18と板部材230に多数の寸法規定部材232が設
けられた治具234とを貼り合わせ加圧することによって
桟70と画素構成体102の寸法を規定し、その後、治具234
を取り外して、光導波板12を貼り付けるというものであ
る。
まず、図55Aに示すように、アクチュエータ基板18の
一主面のうち、アクチュエータ部14が形成されていない
部分に桟70を例えば膜形成法にて形成し、アクチュエー
タ基板18の各アクチュエータ部14上に画素構成体102を
例えば膜形成法によって形成する。
その後、図55Bに示すように、前記アクチュエータ基
板18上の桟70及び画素構成体102を硬化させる前に、治
具234をアクチュエータ基板18上の桟70及び画素構成体1
02に押し当てて、治具とアクチュエータ基板18とを互い
に接近する方向に加圧した後、その状態で桟70と画素構
成体102を硬化させる。
次いで、図55Cに示すように、前記治具234を取り外し
た後、図56Aに示すように、アクチュエータ基板18上の
桟70の上面に接着剤210を例えば膜形成法によって塗布
する。
そして、図56Bに示すように、接着剤210を硬化させる
前に、光導波板12をアクチュエータ基板18上の桟70に押
し当てて、光導波板12とアクチュエータ基板18とを互い
に接近する方向に加圧した後、その状態で接着剤210を
硬化させて完成に至る。
この場合も、前記治具234を例えば金属などの剛性の
ある部材で構成すれば、画素構成体102と桟70が形成さ
れてアクチュエータ基板18のうねりを当該治具234とア
クチュエータ基板18との貼り合わせ加圧によって低減さ
せることができ、高精度に桟70及び画素構成体102を形
成することができる。
次に、第14の製造方法について図57A〜図58Bを参照し
ながら説明する。この第14の製造方法は、アクチュエー
タ基板18に桟70を形成し、板部材230に多数の寸法規定
部材232が設けられた治具234に画素構成体102を形成
し、これらアクチュエータ基板18と治具234とを貼り合
わせ加圧することによって桟70と画素構成体102の寸法
を規定し、その後、治具234を取り外して、アクチュエ
ータ基板18に画素構成体102を転写させた後、光導波板1
2を貼り付けるというものである。
まず、図57Aに示すように、治具234の寸法規定部材23
2が形成された面のうち、該寸法規定部材232が形成され
ていない部分であって、かつ、多数の画素に対応した箇
所に画素構成体102を形成し、アクチュエータ基板18の
うち、前記アクチュエータ部14以外の箇所に複数の桟70
を形成する。
その後、図57Bに示すように、アクチュエータ基板18
に形成された桟70と治具234に形成された画素構成体102
を硬化させる前に、治具234の前記画素構成体102が形成
された面とアクチュエータ基板18の前記桟70が形成され
た面とを貼り合わせて、治具234とアクチュエータ基板1
8とを互いに接近する方向に加圧した後、その状態で桟7
0と画素構成体102を硬化させる。
その後、図57Cに示すように、前記治具234を除去して
画素構成体102をアクチュエータ基板18に転写させた
後、図58Aに示すように、アクチュエータ基板18上の桟7
0の上面に接着剤210を例えば膜形成法によって塗布す
る。
そして、図58Bに示すように、接着剤210を硬化させる
前に、光導波板12をアクチュエータ基板18上の桟70に押
し当てて、光導波板12とアクチュエータ基板18とを互い
に接近する方向に加圧した後、その状態で接着剤210を
硬化させて完成に至る。
この場合も、前記治具234を例えば金属などの剛性の
ある部材で構成すれば、画素構成体102が形成されたア
クチュエータ基板18のうねりを当該治具234とアクチュ
エータ基板18との貼り合わせ加圧によって低減させるこ
とができ、高精度に桟70及び画素構成体102を形成する
ことができる。
次に、第15の製造方法について図59A〜図60Bを参照し
ながら説明する。この第15の製造方法は、板部材230に
多数の寸法規定部材232が設けられた治具234に桟70と画
素構成体102を形成し、該治具234とアクチュエータ基板
18とを貼り合わせ加圧することによって桟70と画素構成
体102の寸法を規定し、その後、治具234を取り外して、
アクチュエータ基板18に桟70と画素構成体102を転写さ
せた後、光導波板12を貼り付けるというものである。
まず、図59Aに示すように、治具234の寸法規定部材23
2が形成された面のうち、寸法規定部材232が形成されて
いない部分であって、かつ、多数の画素に対応した箇所
以外の箇所に複数の桟70を形成し、該治具234の前記寸
法規定部材232が形成された面のうち、寸法規定部材232
が形成されていない部分であって、かつ、多数の画素に
対応した箇所に画素構成体102を形成する。
その後、図59Bに示すように、治具234に形成された桟
70及び画素構成体102を硬化させる前に、治具234とアク
チュエータ基板18とを貼り合わせて、治具234とアクチ
ュエータ基板18とを互いに接近する方向に加圧した後、
その状態で桟70と画素構成体102を硬化させる。
その後、図59Cに示すように、前記治具234を除去して
桟と画素構成体102をアクチュエータ基板18に転写させ
た後、図60Aに示すように、アクチュエータ基板18上の
桟70の上面に接着剤210を例えば膜形成法によって塗布
する。
そして、図60Bに示すように、接着剤210を硬化させる
前に、光導波板12をアクチュエータ基板18上の桟70に押
し当てて、光導波板12とアクチュエータ基板18とを互い
に接近する方向に加圧した後、その状態で接着剤210を
硬化させて完成に至る。
この場合も、前記治具234を例えば金属などの剛性の
ある部材で構成すれば、アクチュエータ基板18のうねり
を当該治具234とアクチュエータ基板18との貼り合わせ
加圧によって低減させることができ、アクチュエータ基
板18に対して高精度に桟70及び画素構成体102を転写形
成することができる。
次に、第16の製造方法について図61A〜図62Bを参照し
ながら説明する。この第16の製造方法は、桟70を一体に
有するアクチュエータ基板18に画素構成体102を形成し
た後、アクチュエータ基板18に板材200を貼り合わせ、
その後、板材200を除去して、光導波板12を貼り付ける
というものである。
まず、図62Aに示すように、アクチュエータ部14以外
の箇所に複数の桟70を一体に有するアクチュエータ基板
18の各アクチュエータ部14上に画素構成体102を形成す
る。
その後、図61Bに示すように、アクチュエータ基板18
上の画素構成体102を硬化させる前に、板材200をアクチ
ュエータ基板18上の桟70及び画素構成体102に押し当て
て、板材200とアクチュエータ基板18とを互いに接近す
る方向に加圧した後、その状態で画素構成体102を硬化
させる。
その後、図62Aに示すように、前記板材200を除去した
後、アクチュエータ基板18上の桟70の上面に接着剤210
を例えば膜形成法によって塗布する。
そして、図62Bに示すように、接着剤210を硬化させる
前に、光導波板12をアクチュエータ基板18上の桟70に押
し当てて、光導波板12とアクチュエータ基板18とを互い
に接近する方向に加圧した後、その状態で接着剤210を
硬化させて完成に至る。
この場合、アクチュエータ基板18として、予め桟70を
一体に有するアクチュエータ基板18を用いるようにして
いるため、例えばアクチュエータ基板18を持ち運ぶ際や
保管時において、該アクチュエータ基板18に形成された
アクチュエータ部14を前記桟70で保護することができ
る。また、桟70を別体で形成する場合と比して、桟70を
硬化させる工程を省くことができ、工数の削減を図るこ
とができる。
前記各実施の形態において、桟70を多層構造とするこ
とも可能である。この場合、膜形成法を使って多層構造
の桟70を形成する場合のほか、例えばセラミックス焼結
法と前記膜形成法を組み合わせた方法で多層構造の桟を
形成することも可能である。桟70を多層構造は、ギャッ
プ量の調整において有利となる。
また、例えば桟70上に接着剤を塗布する場合は、例え
ば光吸収性のある接着剤を用いることによって該接着剤
でギャップ形成層50の役割を果たすようにしてもよい
し、画素構成体102上あるいはアクチュエータ部14上に
接着剤を塗布する場合は、例えば光反射性のある接着剤
を用いることによって該接着剤を画素構成体102の一部
として機能させるようにしてもよい。
なお、この発明に係る表示装置及びその製造方法は、
上述の実施の形態に限らず、この発明の要旨を逸脱する
ことなく、種々の構成を採り得ることはもちろんであ
る。
産業上の利用可能性 以上説明したように、本発明に係る表示装置及びその
製造方法によれば、以下に示す効果を奏することができ
る。
(1)光導波板と画素構成体とのクリアランス(ギャッ
プ)を容易に形成でき、かつ、全画素にわたって均一に
形成することができる。
(2)前記ギャップの大きさを容易に制御することがで
きる。
(3)光導波板への画素構成体の貼り付きを防止するこ
とができ、応答速度の高速化を有効に図ることができ
る。
(4)所定の画素構成体が光導波板に接触した際に、当
該画素構成体に光が効率よく導入されるように、画素構
成体の接触面(光導波板との接触面)を平滑に形成する
ことができる。
(5)画素の応答速度を確保することができる。
(6)全画素にわたって均一な輝度を得ることができ
る。
(7)画素の輝度を向上させることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 26/08 G09F 9/30

Claims (40)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光が導入される光導波板と、 該光導波板の一方の板面に対向して設けられ、かつ多数
    の画素に対応した数のアクチュエータ部が配列されたア
    クチュエータ基板と、 前記アクチュエータ基板の各アクチュエータ部上に形成
    された画素構成体と、 前記光導波板と前記アクチュエータ基板との間におい
    て、前記画素構成体以外の部分に形成された桟とを有す
    ることを特徴とする表示装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載の表示装置において、 前記アクチュエータ部は、形状保持層と、該形状保持層
    に形成された少なくとも一対の電極とを有する作動部
    と、該作動部を支持する振動部と、該振動部を振動可能
    に支持する固定部とを有することを特徴とする表示装
    置。
  3. 【請求項3】請求項1又は2記載の表示装置において、 前記桟は前記光導波板に固着されていることを特徴とす
    る表示装置。
  4. 【請求項4】請求項1又は2記載の表示装置において、 前記光導波板と桟との間にギャップ形成層が設けられて
    いることを特徴とする表示装置。
  5. 【請求項5】請求項1〜4のいずれか1項に記載の表示
    装置において、 前記桟は、各画素構成体の四方に形成されていることを
    特徴とする表示装置。
  6. 【請求項6】請求項1〜5のいずいれか1項に記載の表
    示装置において、 前記桟は、少なくとも1つの画素構成体を囲む窓部を有
    することを特徴とする表示装置。
  7. 【請求項7】請求項1〜5のいずいれか1項に記載の表
    示装置において、 前記桟は、前記画素構成体の配列方向に沿って延び、前
    記画素構成体の配列を囲むストライプ状の開口を有する
    ことを特徴とする表示装置。
  8. 【請求項8】請求項1〜5のいずいれか1項に記載の表
    示装置において、 前記桟は、前記画素構成体の配列方向に沿って延びるラ
    イン状に形成されていることを特徴とする表示装置。
  9. 【請求項9】請求項1〜8のいずいれか1項に記載の表
    示装置において、 前記桟は、前記アクチュエータ基板と一体に形成されて
    いることを特徴とする表示装置。
  10. 【請求項10】請求項1〜8のいずいれか1項に記載の
    表示装置において、 前記桟は、前記画素構成体の配列方向に沿って延びるワ
    イヤ部材で構成されていることを特徴とする表示装置。
  11. 【請求項11】請求項1〜10のいずれか1項に記載の表
    示装置において、 前記画素構成体の表面に凹部が形成されていることを特
    徴とする表示装置。
  12. 【請求項12】請求項1〜11のいずいれか1項に記載の
    表示装置において、 前記画素構成体の表面に段差が形成されていることを特
    徴とする表示装置。
  13. 【請求項13】請求項1〜12のいずいれか1項に記載の
    表示装置において、 前記画素構成体の表面が凹形状であることを特徴とする
    表示装置。
  14. 【請求項14】多数の画素に対応した数のアクチュエー
    タ部が配列されたアクチュエータ基板のうち、前記アク
    チュエータ部以外の箇所に複数の桟を形成する桟形成工
    程と、 前記アクチュエータ基板の各アクチュエータ部上に画素
    構成体を形成する画素形成工程と、 少なくとも前記画素構成体が硬化していない状態で光導
    波板を貼り付け加圧した後、少なくとも前記画素構成体
    を硬化させる加圧工程とを有することを特徴とする表示
    装置の製造方法。
  15. 【請求項15】光導波板のうち、多数の画素に対応した
    箇所以外の箇所に複数の桟を形成する桟形成工程と、 光導波板のうち、多数の画素に対応した箇所に画素構成
    体を形成する画素形成工程と、 多数の画素に対応した数のアクチュエータ部が配列され
    たアクチュエータ基板を前記桟及び画素構成体上に貼り
    付け、前記光導波板とアクチュエータ基板とを互いに接
    近する方向に加圧させる加圧工程とを有することを特徴
    とする表示装置の製造方法。
  16. 【請求項16】多数の画素に対応した数のアクチュエー
    タ部が配列されたアクチュエータ基板のうち、前記アク
    チュエータ部以外の箇所に複数の桟を形成する桟形成工
    程と、 光導波板のうち、多数の画素に対応した箇所に画素構成
    体を形成する画素形成工程と、 前記アクチュエータ基板の前記桟が形成された面と前記
    光導波板の前記画素構成体が形成された面とを貼り合わ
    せ、前記光導波板とアクチュエータ基板とを互いに接近
    する方向に加圧させる加圧工程とを有することを特徴と
    する表示装置の製造方法。
  17. 【請求項17】光導波板のうち、多数の画素に対応した
    箇所以外の箇所に複数の桟を形成する桟形成工程と、 多数の画素に対応した数のアクチュエータ部が配列され
    たアクチュエータ基板のうち、各アクチュエータ部上に
    画素構成体を形成する画素形成工程と、 前記アクチュエータ基板の前記画素構成体が形成された
    面と前記光導波板の前記桟が形成された面とを貼り合わ
    せ、前記光導波板とアクチュエータ基板とを互いに接近
    する方向に加圧させる加圧工程とを有することを特徴と
    する表示装置の製造方法。
  18. 【請求項18】多数の画素に対応した数のアクチュエー
    タ部が配列され、かつ、前記アクチュエータ部以外の箇
    所に複数の桟を一体に有するアクチュエータ基板の各ア
    クチュエータ部上に画素構成体を形成する画素形成工程
    と、 少なくとも前記画素構成体が硬化していない状態で光導
    波板を貼り付け加圧した後、少なくとも前記画素構成体
    を硬化させる加圧工程とを有することを特徴とする表示
    装置の製造方法。
  19. 【請求項19】多数の画素に対応した数のアクチュエー
    タ部が配列されたアクチュエータ基板のうち、前記アク
    チュエータ部以外の箇所に複数の桟を形成する桟形成工
    程と、 前記アクチュエータ基板の各アクチュエータ部上に画素
    構成体を形成する画素形成工程と、 少なくとも前記画素構成体が硬化していない状態で板材
    を貼り付ける第1の貼付け工程と、 前記アクチュエータ基板と板材とを互いに接近する方向
    に加圧した後、少なくとも前記画素構成体を硬化させる
    加圧工程と、 前記板材を除去した後、少なくとも前記桟上に光導波板
    を貼り付ける第2の貼付け工程とを有することを特徴と
    する表示装置の製造方法。
  20. 【請求項20】板材のうち、多数の画素に対応した箇所
    以外の箇所に複数の桟を形成する桟形成工程と、 板材のうち、多数の画素に対応した箇所に画素構成体を
    形成する画素形成工程と、 多数の画素に対応した数のアクチュエータ部が配列され
    たアクチュエータ基板を前記桟及び画素構成体上に貼り
    付ける第1の貼付け工程と、 前記板材とアクチュエータ基板とを互いに接近する方向
    に加圧する加圧工程と、 前記板材を除去して前記桟及び前記画素構成体を前記ア
    クチュエータ基板に転写した後、少なくとも前記桟上に
    光導波板を貼り付ける第2の貼付け工程とを有すること
    を特徴とする表示装置の製造方法。
  21. 【請求項21】多数の画素に対応した数のアクチュエー
    タ部が配列されたアクチュエータ基板のうち、前記アク
    チュエータ部以外の箇所に複数の桟を形成する桟形成工
    程と、 板材のうち、多数の画素に対応した箇所に画素構成体を
    形成する画素形成工程と、 前記アクチュエータ基板の前記桟が形成された面と前記
    板材の前記画素構成体が形成された面とを貼り合わせる
    第1の貼付け工程と、 前記板材とアクチュエータ基板とを互いに接近する方向
    に加圧する加圧工程と、 前記板材を除去して前記画素構成体を前記アクチュエー
    タ基板に転写した後、少なくとも前記桟上に光導波板を
    貼り付ける第2の貼付け工程とを有することを特徴とす
    る表示装置の製造方法。
  22. 【請求項22】多数の画素に対応した数のアクチュエー
    タ部が配列されたアクチュエータ基板のうち、各アクチ
    ュエータ部上に画素構成体を形成する画素形成工程と、 板材のうち、多数の画素に対応した箇所以外の箇所に複
    数の桟を形成する桟形成工程と、 前記アクチュエータ基板の前記画素構成体が形成された
    面と前記板材の前記桟が形成された面とを貼り合わせる
    第1の貼付け工程と、 前記板材とアクチュエータ基板とを互いに接近する方向
    に加圧する加圧工程と、 前記板材を除去して前記桟を前記アクチュエータ基板に
    転写した後、少なくとも前記桟上に光導波板を貼り付け
    る第2の貼付け工程とを有することを特徴とする表示装
    置の製造方法。
  23. 【請求項23】多数の画素に対応した数のアクチュエー
    タ部が配列され、かつ、前記アクチュエータ部以外の箇
    所に複数の桟を一体に有するアクチュエータ基板の各ア
    クチュエータ部上に画素構成体を形成する画素形成工程
    と、 少なくとも前記画素構成体が硬化していない状態で板材
    を貼り付ける第1の貼付け工程と、 前記アクチュエータ基板と板材とを互いに接近する方向
    に加圧した後、少なくとも前記画素構成体を硬化させる
    加圧工程と、 前記板材を除去した後、少なくとも前記桟上に光導波板
    を貼り付ける第2の貼付け工程とを有することを特徴と
    する表示装置の製造方法。
  24. 【請求項24】多数の画素に対応した数のアクチュエー
    タ部が配列されたアクチュエータ基板のうち、各アクチ
    ュエータ部上に画素構成体を形成する画素形成工程と、 板部材の一方の面に、前記アクチュエータ基板に形成さ
    れるべき桟と高さがほぼ同じとされた寸法規定部材が多
    数形成された治具を用い、該治具の前記寸法規定部材が
    形成された面と前記アクチュエータ基板の前記画素構成
    体が形成された面とを貼り合わせる第1の貼付け工程
    と、 前記治具とアクチュエータ基板とを互いに接近する方向
    に加圧する加圧工程と、 前記治具を取り外した後、前記アクチュエータ基板のう
    ち、前記アクチュエータ部以外の箇所に複数の桟を形成
    する桟形成工程と、 前記アクチュエータ基板の少なくとも前記桟上に光導波
    板を貼り付ける第2の貼付け工程とを有することを特徴
    とする表示装置の製造方法。
  25. 【請求項25】多数の画素に対応した数のアクチュエー
    タ部が配列されたアクチュエータ基板のうち、各アクチ
    ュエータ部上に画素構成体を形成する画素形成工程と、 板部材の一方の面に、前記アクチュエータ基板に形成さ
    れるべき桟と高さがほぼ同じとされた寸法規定部材が多
    数形成された治具を用い、該治具の前記寸法規定部材が
    形成された面と前記アクチュエータ基板の前記画素構成
    体が形成された面とを貼り合わせる第1の貼付け工程
    と、 前記治具とアクチュエータ基板とを互いに接近する方向
    に加圧する加圧工程と、 前記治具を取り外した後、光導波板のうち、多数の画素
    に対応した箇所以外の箇所に複数の桟を形成する桟形成
    工程と、 前記アクチュエータ基板の前記画素構成体が形成された
    面と前記光導波板の前記桟が形成された面とを貼り合わ
    せる第2の貼付け工程とを有することを特徴とする表示
    装置の製造方法。
  26. 【請求項26】多数の画素に対応した数のアクチュエー
    タ部が配列されたアクチュエータ基板のうち、各アクチ
    ュエータ部上に画素構成体を形成する画素形成工程と、 板部材の一方の面に、前記アクチュエータ基板に形成さ
    れるべき桟と高さがほぼ同じとされた寸法規定部材が多
    数形成された治具を用い、該治具の前記寸法規定部材が
    形成された面のうち、前記寸法規定部材が形成されてい
    ない部分であって、かつ、多数の画素に対応した箇所以
    外の箇所に複数の桟を形成する桟形成工程と、 前記治具の前記寸法規定部材と桟が形成された面と前記
    アクチュエータ基板の前記画素構成体が形成された面と
    を貼り合わせる第1の貼付け工程と、 前記治具とアクチュエータ基板とを互いに接近する方向
    に加圧する加圧工程と、 前記治具を取り外して前記桟を前記アクチュエータ基板
    に転写した後、前記アクチュエータ基板の少なくとも前
    記桟上に光導波板を貼り付ける第2の貼付け工程とを有
    することを特徴とする表示装置の製造方法。
  27. 【請求項27】多数の画素に対応した数のアクチュエー
    タ部が配列されたアクチュエータ基板のうち、前記アク
    チュエータ部以外の箇所に複数の桟を形成する桟形成工
    程と、 前記アクチュエータ基板の各アクチュエータ部上に画素
    構成体を形成する画素形成工程と、 板部材の一方の面に、前記アクチュエータ基板に形成さ
    れるべき桟と高さがほぼ同じとされた寸法規定部材が多
    数形成された治具を用い、該治具の前記寸法規定部材が
    形成された面と前記アクチュエータ基板の前記桟と前記
    画素構成体が形成された面とを貼り合わせる第1の貼付
    け工程と、 前記治具とアクチュエータ基板とを互いに接近する方向
    に加圧する加圧工程と、 前記治具を取り外した後、前記アクチュエータ基板の少
    なくとも前記桟上に光導波板を貼り付ける第2の貼付け
    工程とを有することを特徴とする表示装置の製造方法。
  28. 【請求項28】多数の画素に対応した数のアクチュエー
    タ部が配列されたアクチュエータ基板のうち、前記アク
    チュエータ部以外の箇所に複数の桟を形成する桟形成工
    程と、 板部材の一方の面に、前記アクチュエータ基板に形成さ
    れるべき桟と高さがほぼ同じとされた寸法規定部材が多
    数形成された治具を用い、該治具の前記寸法規定部材が
    形成された面のうち、前記寸法規定部材が形成されてい
    ない部分であって、かつ、多数の画素に対応した箇所に
    画素構成体を形成する画素形成工程と、 前記治具の前記寸法規定部材と画素構成体が形成された
    面と前記アクチュエータ基板の前記桟が形成された面と
    を貼り合わせる第1の貼付け工程と、 前記治具とアクチュエータ基板とを互いに接近する方向
    に加圧する加圧工程と、 前記治具を取り外して前記画素構成体を前記アクチュエ
    ータ基板に転写した後、前記アクチュエータ基板の少な
    くとも前記桟上に光導波板を貼り付ける第2の貼付け工
    程とを有することを特徴とする表示装置の製造方法。
  29. 【請求項29】板部材の一方の面に、前記アクチュエー
    タ基板に形成されるべき桟と高さがほぼ同じとされた寸
    法規定部材が多数形成された治具を用い、該治具の前記
    寸法規定部材が形成された面のうち、前記寸法規定部材
    が形成されていない部分であって、かつ、多数の画素に
    対応した箇所以外の箇所に複数の桟を形成する桟形成工
    程と、 該治具の前記寸法規定部材が形成された面のうち、前記
    寸法規定部材が形成されていない部分であって、かつ、
    多数の画素に対応した箇所に画素構成体を形成する画素
    形成工程と、 多数の画素に対応した数のアクチュエータ部が配列され
    たアクチュエータ基板を前記治具上の前記桟及び画素構
    成体に貼り付ける第1の貼付け工程と、 前記治具とアクチュエータ基板とを互いに接近する方向
    に加圧する加圧工程と、 前記治具を除去して前記桟及び前記画素構成体を前記ア
    クチュエータ基板に転写した後、少なくとも前記桟上に
    光導波板を貼り付ける第2の貼付け工程とを有すること
    を特徴とする表示装置の製造方法。
  30. 【請求項30】請求項20、22、25、26又は29記載の表示
    装置の製造方法において、 前記桟の形成は、前記桟を構成する部材を液体の表面張
    力を利用して貼り合わせることにより行われることを特
    徴とする表示装置の製造方法。
  31. 【請求項31】請求項20、22、25、26又は29記載の表示
    装置の製造方法において、 前記桟形成工程は、前記板材の所要箇所に前記桟を形成
    した後、該桟を硬化させることを含むことを特徴とする
    表示装置の製造方法。
  32. 【請求項32】請求項14〜31のいずれか1項に記載の表
    示装置の製造方法において、 前記加圧工程は、前記アクチュエータ基板と該アクチュ
    エータ基板と加圧されるべき部材とを加圧した状態で、
    少なくとも前記画素構成体を硬化させることを含むこと
    を特徴とする表示装置の製造方法。
  33. 【請求項33】請求項14〜32のいずれか1項に記載の表
    示装置の製造方法において、 前記光導波板は、前記桟と対応する箇所にギャップ形成
    層を有することを特徴とする表示装置の製造方法。
  34. 【請求項34】請求項14〜32のいずれか1項に記載の表
    示装置の製造方法において、 前記光導波板を貼り付ける前に、予め前記桟上にギャッ
    プ形成層を形成しておくことを特徴とする表示装置の製
    造方法。
  35. 【請求項35】請求項14〜34のいずれか1項に記載の表
    示装置の製造方法において、 前記アクチュエータ基板と該アクチュエータ基板と加圧
    されるべき部材との加圧の際に、ギャップ形成のための
    前処理を行い、その後の少なくとも前記画素構成体の硬
    化において、前記画素構成体と前記光導波板との間に所
    定のギャップを形成することを特徴とする表示装置の製
    造方法。
  36. 【請求項36】請求項14〜35のいずれか1項に記載の表
    示装置の製造方法において、 前記アクチュエータ基板と該アクチュエータ基板と加圧
    されるべき部材との加圧に真空包装法を用いることを特
    徴とする表示装置の製造方法。
  37. 【請求項37】請求項14〜35のいずれか1項に記載の表
    示装置の製造方法において、 前記アクチュエータ基板と該アクチュエータ基板と加圧
    されるべき部材との加圧に低圧プレス法を用いることを
    特徴とする表示装置の製造方法。
  38. 【請求項38】請求項19〜37のいずれか1項に記載の表
    示装置の製造方法において、 前記第1の貼付け工程で前記アクチュエータ基板に貼り
    付けられる部材として、前記画素構成体に対応する箇所
    にそれぞれ凸部を有するものを使用し、 前記第1の貼付け工程後の加圧工程での加圧時に、前記
    画素構成体の表面に前記凸部に応じた凹部を形成するこ
    とを特徴とする表示装置の製造方法。
  39. 【請求項39】請求項19〜38のいずれか1項に記載の表
    示装置の製造方法において、 前記第1の貼付け工程で前記アクチュエータ基板に貼り
    付けられる部材として、前記画素構成体に対応する箇所
    にそれぞれ凸部を有するものを使用し、 前記第1の貼付け工程後の加圧工程での加圧時に、前記
    画素構成体の表面に前記凸部に応じた段差を形成するこ
    とを特徴とする表示装置の製造方法。
  40. 【請求項40】請求項19〜39のいずれか1項に記載の表
    示装置の製造方法において、 前記第1の貼付け工程で前記アクチュエータ基板に貼り
    付けられる部材として、前記画素構成体に対応する箇所
    にそれぞれ凸形状が形成されたものを使用し、 前記第1の貼付け工程後の加圧工程での加圧時に、前記
    画素構成体の表面に前記凸形状に応じた凹形状を形成す
    ることを特徴とする表示装置の製造方法。
JP52595399A 1997-11-06 1998-11-06 表示装置及びその製造方法 Expired - Fee Related JP3411586B2 (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30462597 1997-11-06
JP9-304625 1997-11-06
JP10-232123 1998-08-18
JP23212398 1998-08-18
PCT/JP1998/005009 WO1999024859A1 (fr) 1997-11-06 1998-11-06 Affichage et procede de fabrication de ce dernier

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP3411586B2 true JP3411586B2 (ja) 2003-06-03

Family

ID=26530299

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP52595399A Expired - Fee Related JP3411586B2 (ja) 1997-11-06 1998-11-06 表示装置及びその製造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6724973B1 (ja)
EP (1) EP0967507A4 (ja)
JP (1) JP3411586B2 (ja)
CN (1) CN1246930A (ja)
WO (1) WO1999024859A1 (ja)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3904240B2 (ja) * 1996-11-29 2007-04-11 日本碍子株式会社 セラミック素子
EP1158332A1 (en) 1999-12-27 2001-11-28 Ngk Insulators, Ltd. Display and method for manufacturing the same
US6453100B1 (en) * 2000-03-27 2002-09-17 Ngk Insulators, Ltd. Display device and method for producing the same
JP2002258179A (ja) 2000-12-27 2002-09-11 Ngk Insulators Ltd 反射型表示装置
JP4783675B2 (ja) * 2000-12-27 2011-09-28 日本碍子株式会社 反射型表示装置
US6879753B2 (en) 2001-06-15 2005-04-12 Ngk Insulators, Ltd. Display device
US6798959B2 (en) 2001-09-03 2004-09-28 Ngk Insulators, Ltd. Display device and method for producing the same
US8063551B1 (en) * 2004-12-29 2011-11-22 E.I. Du Pont De Nemours And Company Pixel intensity homogeneity in organic electronic devices
US7486854B2 (en) 2006-01-24 2009-02-03 Uni-Pixel Displays, Inc. Optical microstructures for light extraction and control
US7751663B2 (en) * 2006-09-21 2010-07-06 Uni-Pixel Displays, Inc. Backside reflection optical display
GB2457690A (en) * 2008-02-21 2009-08-26 Sharp Kk Viewer position tracking display
JP5657286B2 (ja) * 2010-06-25 2015-01-21 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置
KR102062722B1 (ko) * 2013-03-25 2020-01-07 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치, 이를 이용한 모바일 기기 및 표시 장치 제조 방법
CN106681063B (zh) 2016-10-28 2019-08-16 京东方科技集团股份有限公司 显示面板及其制作方法、显示装置
CN106707643B (zh) * 2017-01-03 2019-09-10 京东方科技集团股份有限公司 像素结构及其驱动方法和显示装置
CN106876534B (zh) * 2017-01-23 2019-07-02 陕西电子信息集团光电科技有限公司 一种倒装芯片级led光源的封装方法
CN110136592B (zh) * 2018-02-09 2020-07-24 京东方科技集团股份有限公司 像素结构、显示面板、显示装置及显示方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2565514A (en) 1947-12-01 1951-08-28 Int Standard Electric Corp Radiation intensity modulator
US2997922A (en) 1958-04-24 1961-08-29 Edward K Kaprelian Light valve
US3376092A (en) 1964-02-13 1968-04-02 Kollsman Instr Corp Solid state display composed of an array of discrete elements having movable surfaces
US3698793A (en) 1971-03-11 1972-10-17 Kollsman Instr Corp Solid state display
US4113360A (en) 1977-03-28 1978-09-12 Siemens Aktiengesellschaft Indicating device for illustrating symbols of all kinds
JPS54142089A (en) * 1978-04-27 1979-11-05 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Picture display unit
ES2043600T3 (es) * 1985-12-18 1994-01-01 Canon Kk Dispositivo de cristal liquido.
JP2886588B2 (ja) 1989-07-11 1999-04-26 日本碍子株式会社 圧電/電歪アクチュエータ
US5210455A (en) 1990-07-26 1993-05-11 Ngk Insulators, Ltd. Piezoelectric/electrostrictive actuator having ceramic substrate having recess defining thin-walled portion
US5319491A (en) 1990-08-10 1994-06-07 Continental Typographics, Inc. Optical display
JP3162584B2 (ja) 1994-02-14 2001-05-08 日本碍子株式会社 圧電/電歪膜型素子及びその製造方法
JP3187669B2 (ja) 1994-04-01 2001-07-11 日本碍子株式会社 ディスプレイ素子及びディスプレイ装置
US5771321A (en) * 1996-01-04 1998-06-23 Massachusetts Institute Of Technology Micromechanical optical switch and flat panel display
JP3517535B2 (ja) * 1996-07-10 2004-04-12 日本碍子株式会社 表示装置
AU5156198A (en) * 1996-10-29 1998-05-22 Xeotron Corporation Optical device utilizing optical waveguides and mechanical light-switches
US6211853B1 (en) * 1996-12-16 2001-04-03 Ngk Insulators, Ltd. Optical waveguide display with voltage-modulated controlled movable actuators which cause light leakage in waveguide at each display element to provide gradation in a display image
EP0853252B1 (en) 1996-12-16 2004-03-10 Ngk Insulators, Ltd. Display device
JPH10326088A (ja) * 1997-03-24 1998-12-08 Ngk Insulators Ltd ディスプレイの駆動装置及びディスプレイの駆動方法
JP3224209B2 (ja) 1997-05-07 2001-10-29 日本碍子株式会社 ディスプレイ用光導波板
WO1998054609A1 (fr) 1997-05-30 1998-12-03 Ngk Insulators, Ltd. Afficheur
JP3787983B2 (ja) * 1997-06-18 2006-06-21 セイコーエプソン株式会社 光スイッチング素子、画像表示装置及び投射装置

Also Published As

Publication number Publication date
US6724973B1 (en) 2004-04-20
CN1246930A (zh) 2000-03-08
EP0967507A4 (en) 2005-03-02
WO1999024859A1 (fr) 1999-05-20
EP0967507A1 (en) 1999-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3411586B2 (ja) 表示装置及びその製造方法
EP0818700B1 (en) Display device
EP0994373A1 (en) Display device comprising actuators
EP1220190B1 (en) Reflective display device
US20060197413A9 (en) Actuator Device
US6295403B1 (en) Optical waveguide plate for display
US7444052B2 (en) Display device
EP1245988A2 (en) Display apparatus
US20020175599A1 (en) Piezoelectric/electrostrictive device and method for fabricating the same
US6922274B2 (en) Display device and method for producing the same
US6453100B1 (en) Display device and method for producing the same
JP3224209B2 (ja) ディスプレイ用光導波板
JP4783558B2 (ja) アクチュエータ装置
US6879753B2 (en) Display device
US20030025442A1 (en) Display device and method for producing the same
JP2001343599A (ja) 表示装置及びその製造方法
JP2005057250A (ja) アクチュエータ装置及びその製造方法
JP3605278B2 (ja) 表示装置
US20030026564A1 (en) Display device and method for producing the same
JP4243201B2 (ja) 光変調素子及び光変調素子アレイ、並びに画像形成装置及び平面表示装置
JP3782879B2 (ja) 表示装置
WO2001073730A1 (fr) Afficheur et procede de fabrication
JP2001343598A (ja) 表示装置及びその製造方法
JP2000155536A (ja) 表示装置
JP2004045445A (ja) 表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090320

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090320

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100320

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100320

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110320

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120320

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130320

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140320

Year of fee payment: 11

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees