JP3499517B2 - ディスプレイ素子及びディスプレイ装置並びに光スイッチ素子及び光スイッチ装置 - Google Patents
ディスプレイ素子及びディスプレイ装置並びに光スイッチ素子及び光スイッチ装置Info
- Publication number
- JP3499517B2 JP3499517B2 JP2000229646A JP2000229646A JP3499517B2 JP 3499517 B2 JP3499517 B2 JP 3499517B2 JP 2000229646 A JP2000229646 A JP 2000229646A JP 2000229646 A JP2000229646 A JP 2000229646A JP 3499517 B2 JP3499517 B2 JP 3499517B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibrating
- optical waveguide
- actuator
- section
- waveguide plate
- 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
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
- G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
- G09F9/30—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
- G09F9/37—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements being movable elements
- G09F9/372—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements being movable elements the positions of the elements being controlled by the application of an electric field
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は、消費電力が小さ
く、画面輝度の大きなディスプレイ素子、光スイッチ素
子、及びこのディスプレイ素子、光スイッチ素子を用い
たディスプレイ装置、光スイッチ装置に関する。
く、画面輝度の大きなディスプレイ素子、光スイッチ素
子、及びこのディスプレイ素子、光スイッチ素子を用い
たディスプレイ装置、光スイッチ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】 従来から、ディスプレイ装置として、
ＣＲＴ（カソードレイチューブ）、液晶が知られてい
る。ＣＲＴとしては、通常のテレビが知られているが、
画面は明るいものの、消費電力が大きく、また画面の大
きさに比較してディスプレイ装置全体の奥行が大きくな
るという問題がある。
ＣＲＴ（カソードレイチューブ）、液晶が知られてい
る。ＣＲＴとしては、通常のテレビが知られているが、
画面は明るいものの、消費電力が大きく、また画面の大
きさに比較してディスプレイ装置全体の奥行が大きくな
るという問題がある。
【０００３】 一方、液晶はディスプレイが小型化で
き、消費電力が小さ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。さ
らに、これらＣＲＴ及び液晶は、カラー画面にする場
合、画素数が白黒画面に比べて３倍になり、装置が複雑
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。
き、消費電力が小さ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。さ
らに、これらＣＲＴ及び液晶は、カラー画面にする場
合、画素数が白黒画面に比べて３倍になり、装置が複雑
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。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、従来のディスプレイ装置、光スイッチ装置の問題を
解決し、消費電力が小さく、しかも小型化でき、さらに
画面輝度の大きなディスプレイ素子、光スイッチ素子及
びディスプレイ装置、光スイッチ装置を提供することに
ある。
は、従来のディスプレイ装置、光スイッチ装置の問題を
解決し、消費電力が小さく、しかも小型化でき、さらに
画面輝度の大きなディスプレイ素子、光スイッチ素子及
びディスプレイ装置、光スイッチ装置を提供することに
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】 即ち、本発明によれ
ば、圧電体膜と、前記圧電体膜の両面のそれぞれ少なく
とも一部を被覆する少なくとも１対の電極とを有するア
クチュエータ部と、前記１対の電極のいずれか一方の電
極に接して前記アクチュエータ部を支持する振動部と、
前記振動部が振動できるように前記振動部を固定する固
定部と、前記アクチュエータ部に接続する変位伝達部
と、前記変位伝達部に近接して配置され、光が導入され
る光導波板と、前記アクチュエータ部の存在しない部分
の少なくとも一部に、前記固定部及び前記光導波板を固
定する隙間形成部材と、を備えてなり、前記電極を通し
て前記アクチュエータ部へ電圧を印加して前記アクチュ
エータ部の静止と変位を行なわせ、前記変位伝達部の前
記光導波板への接触、離隔を制御することにより、前記
光導波板の所定部位の漏光を制御することを特徴とする
ディスプレイ素子（発明Ａ）、が提供される。
ば、圧電体膜と、前記圧電体膜の両面のそれぞれ少なく
とも一部を被覆する少なくとも１対の電極とを有するア
クチュエータ部と、前記１対の電極のいずれか一方の電
極に接して前記アクチュエータ部を支持する振動部と、
前記振動部が振動できるように前記振動部を固定する固
定部と、前記アクチュエータ部に接続する変位伝達部
と、前記変位伝達部に近接して配置され、光が導入され
る光導波板と、前記アクチュエータ部の存在しない部分
の少なくとも一部に、前記固定部及び前記光導波板を固
定する隙間形成部材と、を備えてなり、前記電極を通し
て前記アクチュエータ部へ電圧を印加して前記アクチュ
エータ部の静止と変位を行なわせ、前記変位伝達部の前
記光導波板への接触、離隔を制御することにより、前記
光導波板の所定部位の漏光を制御することを特徴とする
ディスプレイ素子（発明Ａ）、が提供される。
【０００６】 本発明においては、変位伝達部の光導波
板への接触が、面接触であることが好ましい。また、振
動部及び固定部が一体となって、セラミックスからなる
基体を構成し、基体には、振動部が肉薄になるように空
所が形成されていることが好ましい。また、振動部が、
振動部の全周に亘って固定部に保持されてなることが好
ましい。また、振動部が、振動部の少なくとも一部にて
固定部に保持されてなることが好ましい。また、変位伝
達部が、光導波板への接触、離隔動作により変形するも
のであることが好ましい。また、変位伝達部の材質が有
機樹脂であることが好ましい。また、変位伝達部と光導
波板との間に介在する透光性液体をさらに備えてなるこ
とが好ましい。さらに、アクチュエータ部が複数の部分
から構成されているとともに、振動部が薄板部とその間
に配設された厚板部とから構成されてなることが好まし
い。また、本発明によれば、圧電体膜と、前記圧電体膜
の両面のそれぞれ少なくとも一部を被覆する少なくとも
１対の電極とを有するアクチュエータ部と、前記１対の
電極のいずれか一方の電極に接して前記アクチュエータ
部を支持する振動部と、前記振動部が振動できるように
前記振動部を固定する固定部と、前記アクチュエータ部
に接続する変位伝達部と、前記変位伝達部に近接して配
置され、光が導入される光導波板と、を備えてなり、前
記電極を通して前記アクチュエータ部へ電圧を印加して
前記アクチュエータ部の静止と変位を行なわせ、前記変
位伝達部の前記光導波板への接触、離隔を制御すること
により、前記光導波板の所定部位の漏光を制御するディ
スプレイ素子が、複数配設されて構成されてなり、前記
アクチュエータ部の存在しない部分の少なくとも一部
に、前記固定部と前記光導波板とを固定する隙間形成部
材を有することを特徴とするディスプレイ装置（発明
Ｂ）、が提供される。なお、ディスプレイ装置の好まし
い態様は、上述のディスプレイ素子における場合と同様
である。また、本発明によれば、圧電体膜と、前記圧電
体膜の両面のそれぞれ少なくとも一部を被覆する少なく
とも１対の電極とを有するアクチュエータ部と、前記１
対の電極のいずれか一方の電極に接して前記アクチュエ
ータ部を支持する振動部と、前記振動部が振動できるよ
うに前記振動部を固定する固定部と、前記アクチュエー
タ部に接続する変位伝達部と、前記変位伝達部に近接し
て配置され、光が導入される光導波板と、を備えてな
り、前記電極を通して前記アクチュエータ部へ電圧を印
加して前記アクチュエータ部の静止と変位を行なわせ、
前記変位伝達部の前記光導波板への接触、離隔を制御す
ることにより、前記光導波板の所定部位の漏光を制御す
ることを特徴とする光スイッチ素子が提供される。な
お、光スイッチ素子の好ましい態様は、上述のディスプ
レイ素子における場合と同様である。また、本発明によ
れば、圧電体膜と、前記圧電体膜の両面のそれぞれ少な
くとも一部を被覆する少なくとも１対の電極とを有する
アクチュエータ部と、前記１対の電極のいずれか一方の
電極に接して前記アクチュエータ部を支持する振動部
と、前記振動部が振動できるように前記振動部を固定す
る固定部と、前記アクチュエータ部に接続する変位伝達
部と、前記変位伝達部に近接して配置され、光が導入さ
れる光導波板と、を備えてなり、前記電極を通して前記
アクチュエータ部へ電圧を印加して前記アクチュエータ
部の静止と変位を行なわせ、前記変位伝達部の前記光導
波板への接触、離隔を制御することにより、前記光導波
板の所定部位の漏光を制御する光スイッチ素子が複数配
設されて構成されてなることを特徴とする光スイッチ装
置が提供される。なお、光スイッチ装置の好ましい態様
は、上述のディスプレイ装置における場合と同様であ
る。
板への接触が、面接触であることが好ましい。また、振
動部及び固定部が一体となって、セラミックスからなる
基体を構成し、基体には、振動部が肉薄になるように空
所が形成されていることが好ましい。また、振動部が、
振動部の全周に亘って固定部に保持されてなることが好
ましい。また、振動部が、振動部の少なくとも一部にて
固定部に保持されてなることが好ましい。また、変位伝
達部が、光導波板への接触、離隔動作により変形するも
のであることが好ましい。また、変位伝達部の材質が有
機樹脂であることが好ましい。また、変位伝達部と光導
波板との間に介在する透光性液体をさらに備えてなるこ
とが好ましい。さらに、アクチュエータ部が複数の部分
から構成されているとともに、振動部が薄板部とその間
に配設された厚板部とから構成されてなることが好まし
い。また、本発明によれば、圧電体膜と、前記圧電体膜
の両面のそれぞれ少なくとも一部を被覆する少なくとも
１対の電極とを有するアクチュエータ部と、前記１対の
電極のいずれか一方の電極に接して前記アクチュエータ
部を支持する振動部と、前記振動部が振動できるように
前記振動部を固定する固定部と、前記アクチュエータ部
に接続する変位伝達部と、前記変位伝達部に近接して配
置され、光が導入される光導波板と、を備えてなり、前
記電極を通して前記アクチュエータ部へ電圧を印加して
前記アクチュエータ部の静止と変位を行なわせ、前記変
位伝達部の前記光導波板への接触、離隔を制御すること
により、前記光導波板の所定部位の漏光を制御するディ
スプレイ素子が、複数配設されて構成されてなり、前記
アクチュエータ部の存在しない部分の少なくとも一部
に、前記固定部と前記光導波板とを固定する隙間形成部
材を有することを特徴とするディスプレイ装置（発明
Ｂ）、が提供される。なお、ディスプレイ装置の好まし
い態様は、上述のディスプレイ素子における場合と同様
である。また、本発明によれば、圧電体膜と、前記圧電
体膜の両面のそれぞれ少なくとも一部を被覆する少なく
とも１対の電極とを有するアクチュエータ部と、前記１
対の電極のいずれか一方の電極に接して前記アクチュエ
ータ部を支持する振動部と、前記振動部が振動できるよ
うに前記振動部を固定する固定部と、前記アクチュエー
タ部に接続する変位伝達部と、前記変位伝達部に近接し
て配置され、光が導入される光導波板と、を備えてな
り、前記電極を通して前記アクチュエータ部へ電圧を印
加して前記アクチュエータ部の静止と変位を行なわせ、
前記変位伝達部の前記光導波板への接触、離隔を制御す
ることにより、前記光導波板の所定部位の漏光を制御す
ることを特徴とする光スイッチ素子が提供される。な
お、光スイッチ素子の好ましい態様は、上述のディスプ
レイ素子における場合と同様である。また、本発明によ
れば、圧電体膜と、前記圧電体膜の両面のそれぞれ少な
くとも一部を被覆する少なくとも１対の電極とを有する
アクチュエータ部と、前記１対の電極のいずれか一方の
電極に接して前記アクチュエータ部を支持する振動部
と、前記振動部が振動できるように前記振動部を固定す
る固定部と、前記アクチュエータ部に接続する変位伝達
部と、前記変位伝達部に近接して配置され、光が導入さ
れる光導波板と、を備えてなり、前記電極を通して前記
アクチュエータ部へ電圧を印加して前記アクチュエータ
部の静止と変位を行なわせ、前記変位伝達部の前記光導
波板への接触、離隔を制御することにより、前記光導波
板の所定部位の漏光を制御する光スイッチ素子が複数配
設されて構成されてなることを特徴とする光スイッチ装
置が提供される。なお、光スイッチ装置の好ましい態様
は、上述のディスプレイ装置における場合と同様であ
る。
【０００７】
【０００８】
【０００９】
【発明の実施の形態】 本発明の基本原理を図１に基づ
いて説明する。光導波板１の端部から導入される光２
は、光導波板１の屈折率の大きさを調節することによ
り、全ての光２が光導波板１の前面３および背面４にお
いて透過することなく全反射する。この状態において、
光導波板１の背面４に任意の物体（本発明では、変位伝
達部）５が光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２は、光導波板１の背面４の物体５の
表面まで透過する。このように、一旦物体５の表面に到
達した光２は、物体５の表面で反射して散乱光６とし
て、再度光導波板１の中に侵入するが、散乱光６の一部
は再度光導波板１の中で全反射するが、散乱光６の大部
分は反射することなく、光導波板１の前面３を透過する
ことになる。
いて説明する。光導波板１の端部から導入される光２
は、光導波板１の屈折率の大きさを調節することによ
り、全ての光２が光導波板１の前面３および背面４にお
いて透過することなく全反射する。この状態において、
光導波板１の背面４に任意の物体（本発明では、変位伝
達部）５が光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２は、光導波板１の背面４の物体５の
表面まで透過する。このように、一旦物体５の表面に到
達した光２は、物体５の表面で反射して散乱光６とし
て、再度光導波板１の中に侵入するが、散乱光６の一部
は再度光導波板１の中で全反射するが、散乱光６の大部
分は反射することなく、光導波板１の前面３を透過する
ことになる。
【００１０】 以上のことから明らかなように、光導波
板１の背面４にある物体５の接触の有無により、光導波
板１の前面３における光２の発光（漏光）の有無を制御
することができる。ここで、上記した発光の有無、即
ち、オン−オフを行なう単位を画素と考えれば、この画
素を縦横に複数配設し、画素のオン−オフを制御するこ
とにより、従来のＣＲＴ、液晶と同様に、任意の文字、
図形等を表示することができる。
板１の背面４にある物体５の接触の有無により、光導波
板１の前面３における光２の発光（漏光）の有無を制御
することができる。ここで、上記した発光の有無、即
ち、オン−オフを行なう単位を画素と考えれば、この画
素を縦横に複数配設し、画素のオン−オフを制御するこ
とにより、従来のＣＲＴ、液晶と同様に、任意の文字、
図形等を表示することができる。
【００１１】 次に、本発明をカラー画面に適用する場
合について説明する。人間の色の認識は、視覚神経に残
存する三原色の混合によって行なわれると考えられてい
る。そうとすると、同時に三原色の混合を行なう現行の
カラー表示と同様な作用、効果が、人間の視覚中におい
て達成される。本発明における発色の基本原理は以下の
通りである。発色の基本は、色の三原色であるＲ
（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の混合方式で規定される。
合について説明する。人間の色の認識は、視覚神経に残
存する三原色の混合によって行なわれると考えられてい
る。そうとすると、同時に三原色の混合を行なう現行の
カラー表示と同様な作用、効果が、人間の視覚中におい
て達成される。本発明における発色の基本原理は以下の
通りである。発色の基本は、色の三原色であるＲ
（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の混合方式で規定される。
【００１２】 ここで、発色させる周期をＴとして、Ｒ
ＧＢの最大発光時間を３分割することを考える。図２に
示すように、ＲＧＢの発光時間の比率が１：１：１であ
れば、白色光となり、図３に示すように、ＲＧＢの発光
時間の比率が４：１：５であれば、その比率に対応した
色になる。従って、発色させる時間の制御は、図１を参
照すれば、光導波板１と変位伝達部５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し
てもよいし、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１と変位伝達部５との接触時間を制御
することもできる。従って、本発明においては、カラー
画面にする場合であっても、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。
ＧＢの最大発光時間を３分割することを考える。図２に
示すように、ＲＧＢの発光時間の比率が１：１：１であ
れば、白色光となり、図３に示すように、ＲＧＢの発光
時間の比率が４：１：５であれば、その比率に対応した
色になる。従って、発色させる時間の制御は、図１を参
照すれば、光導波板１と変位伝達部５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し
てもよいし、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１と変位伝達部５との接触時間を制御
することもできる。従って、本発明においては、カラー
画面にする場合であっても、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。
【００１３】
【実施例】 以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳
細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限られるも
のではない。図１は本発明に係るディスプレイ素子（発
明Ａ）の一実施例を示す概要図で、左側の素子が通常状
態、右側の素子が励起状態を示している。図１におい
て、アクチュエータ部１０は、セラミックスからなる圧
電体膜１１と、この圧電体膜１１の各々の面を被覆する
１対の電極１２，１３とから構成されている。また、ア
クチュエータ部１０の下部には、振動部１４及び固定部
１５からなる基体１６が配設され、アクチュエータ部１
０の下部電極１３は振動部１４と接触して、振動部１４
により該アクチュエータ部１０が直接支持されている。
細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限られるも
のではない。図１は本発明に係るディスプレイ素子（発
明Ａ）の一実施例を示す概要図で、左側の素子が通常状
態、右側の素子が励起状態を示している。図１におい
て、アクチュエータ部１０は、セラミックスからなる圧
電体膜１１と、この圧電体膜１１の各々の面を被覆する
１対の電極１２，１３とから構成されている。また、ア
クチュエータ部１０の下部には、振動部１４及び固定部
１５からなる基体１６が配設され、アクチュエータ部１
０の下部電極１３は振動部１４と接触して、振動部１４
により該アクチュエータ部１０が直接支持されている。
【００１４】 基体１６は振動部１４及び固定部１５が
一体となってセラミックスから構成されることが好まし
く、さらに基体１６には、振動部１４が肉薄になるよう
に凹部１７が形成されていることが好ましい。ここで、
固定部１５は、振動部１４の外周を囲むように位置す
る。なお、振動部１４と固定部１５とは一体である必要
はなく、例えば、金属である固定部１５が、セラミック
スである別個の振動部１４を固定していてもよい。固定
部１５が金属の場合、固定部１５に接続する振動部１４
の表面をメタライズし、そのメタライズ層を固定部１５
にろうづけする。固定部１５は、ステンレス鋼、鉄等の
金属を用いてもよい。また、固定部１５は、振動部１４
の外周を囲むように位置するが、振動部１４の全周に亙
って固定部１５に保持されている必要はなく、振動部１
４の少なくとも一部にて固定部１５に保持されていれば
よい。図１では、振動部１４の一部にて固定部１５に保
持されている。
一体となってセラミックスから構成されることが好まし
く、さらに基体１６には、振動部１４が肉薄になるよう
に凹部１７が形成されていることが好ましい。ここで、
固定部１５は、振動部１４の外周を囲むように位置す
る。なお、振動部１４と固定部１５とは一体である必要
はなく、例えば、金属である固定部１５が、セラミック
スである別個の振動部１４を固定していてもよい。固定
部１５が金属の場合、固定部１５に接続する振動部１４
の表面をメタライズし、そのメタライズ層を固定部１５
にろうづけする。固定部１５は、ステンレス鋼、鉄等の
金属を用いてもよい。また、固定部１５は、振動部１４
の外周を囲むように位置するが、振動部１４の全周に亙
って固定部１５に保持されている必要はなく、振動部１
４の少なくとも一部にて固定部１５に保持されていれば
よい。図１では、振動部１４の一部にて固定部１５に保
持されている。
【００１５】 アクチュエータ部１０の上部電極１２に
は、光導波板１との接触面積を所定に大きくするため変
位伝達部５が接続されており、図１の例では、その変位
伝達部５は、アクチュエータ部１０が静止している通常
状態において、光導波板１に近接して配置され、励起状
態において光導波板１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。図１では、変位伝達部５が断面
三角形の部材からなる場合を示している。
は、光導波板１との接触面積を所定に大きくするため変
位伝達部５が接続されており、図１の例では、その変位
伝達部５は、アクチュエータ部１０が静止している通常
状態において、光導波板１に近接して配置され、励起状
態において光導波板１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。図１では、変位伝達部５が断面
三角形の部材からなる場合を示している。
【００１６】 図４は本発明に係るディスプレイ素子、
光スイッチ素子の他の実施例を示すもので、変位伝達部
５が板部材５ａと球状部材５ｂからなる場合を示してい
る。更に、図５は本発明に係るディスプレイ素子、光ス
イッチ素子の更に他の実施例を示すもので、変位伝達部
５が板部材５ａと球状部材５ｂからなることは図４の例
と同様であるが、さらにアクチュエータ部１０と基体１
６との位置関係を、図１、図４と逆にした場合を示して
いる。なお図５の場合にあっては、固定部１５が振動部
１４に必ずしも接着されている必要は無く、単に接触し
た状態にあっても構わない。また、図６に示す実施例は
図４の実施例と同一の位置関係を示すものであるが、ア
クチュエータ部１０の変位方向を図４の実施例と逆方向
にしたものである。
光スイッチ素子の他の実施例を示すもので、変位伝達部
５が板部材５ａと球状部材５ｂからなる場合を示してい
る。更に、図５は本発明に係るディスプレイ素子、光ス
イッチ素子の更に他の実施例を示すもので、変位伝達部
５が板部材５ａと球状部材５ｂからなることは図４の例
と同様であるが、さらにアクチュエータ部１０と基体１
６との位置関係を、図１、図４と逆にした場合を示して
いる。なお図５の場合にあっては、固定部１５が振動部
１４に必ずしも接着されている必要は無く、単に接触し
た状態にあっても構わない。また、図６に示す実施例は
図４の実施例と同一の位置関係を示すものであるが、ア
クチュエータ部１０の変位方向を図４の実施例と逆方向
にしたものである。
【００１７】 更に、図７は本発明に係るディスプレイ
素子、光スイッチ素子のさらに別の実施例を示すもの
で、圧電体膜１１と電極１２、１３からなるアクチュエ
ータ部１０が、一つのディスプレイ素子中において複数
の部分から成り、しかも振動部１４が薄板部３０とその
間に厚板部３１を配した構成からなる例を示している。
このような構成とすることで、薄板部３０の大きさを効
果的に小さくすることができ、好ましい。また、図１、
図４及び図５の場合には、変位伝達部５は、アクチュエ
ータ部１０が静止している通常状態において、光導波板
１に近接して配置され、励起状態において光導波板１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例
を示すものであるが、その逆に、図６、図７に示される
ように、アクチュエータ部１０が静止している状態で
は、変位伝達部５が光導波板１に光の波長以下の距離で
接触し、励起状態においては、変位伝達部５が光導波板
１に近接して配置（離隔）されるように構成することも
勿論可能である。なお、これら変位伝達部５の光導波板
１への接触、離隔は、圧電体の分極方向と駆動電界の方
向によって適宜制御することが可能である。
素子、光スイッチ素子のさらに別の実施例を示すもの
で、圧電体膜１１と電極１２、１３からなるアクチュエ
ータ部１０が、一つのディスプレイ素子中において複数
の部分から成り、しかも振動部１４が薄板部３０とその
間に厚板部３１を配した構成からなる例を示している。
このような構成とすることで、薄板部３０の大きさを効
果的に小さくすることができ、好ましい。また、図１、
図４及び図５の場合には、変位伝達部５は、アクチュエ
ータ部１０が静止している通常状態において、光導波板
１に近接して配置され、励起状態において光導波板１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例
を示すものであるが、その逆に、図６、図７に示される
ように、アクチュエータ部１０が静止している状態で
は、変位伝達部５が光導波板１に光の波長以下の距離で
接触し、励起状態においては、変位伝達部５が光導波板
１に近接して配置（離隔）されるように構成することも
勿論可能である。なお、これら変位伝達部５の光導波板
１への接触、離隔は、圧電体の分極方向と駆動電界の方
向によって適宜制御することが可能である。
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】 次に、ディスプレイ素子を構成する各部
を説明するが光スイッチ素子の場合も同様である。アク
チュエータ部１０が励起すると、即ち、上下電極１２，
１３に、図示しないリード部を通じて電圧印加が行なわ
れると、圧電体膜１１がその厚さ方向に屈曲変位が発現
し、それに連動して振動部１４が上下方向、即ち、光導
波板１及び凹部１７の方向に振動する。振動に好適な形
状のため、振動部１４は、板形状であることが好まし
く、この場合、板の厚さは、１〜１００μｍであること
が好ましく、３〜５０μｍが更に好ましく、５〜２０μ
ｍが更になお好ましい。
を説明するが光スイッチ素子の場合も同様である。アク
チュエータ部１０が励起すると、即ち、上下電極１２，
１３に、図示しないリード部を通じて電圧印加が行なわ
れると、圧電体膜１１がその厚さ方向に屈曲変位が発現
し、それに連動して振動部１４が上下方向、即ち、光導
波板１及び凹部１７の方向に振動する。振動に好適な形
状のため、振動部１４は、板形状であることが好まし
く、この場合、板の厚さは、１〜１００μｍであること
が好ましく、３〜５０μｍが更に好ましく、５〜２０μ
ｍが更になお好ましい。
【００２２】 振動部１４は、高耐熱性材料であること
が好ましい。アクチュエータ部１０を有機接着剤等の耐
熱性に劣る材料を介することなく、直接振動部１４が支
持する際、少なくとも圧電体膜１１の形成時に振動部１
４が変質しないようにするため、振動部１４は、高耐熱
性材料であることが好ましい。また、振動部１４は、こ
れに直接支持されるアクチュエータ部１０の上下電極１
２，１３及びこれらに接続されるリード、リード端子等
が振動部１４の表面に形成される際には、上下電極１
２，１３の電気的な分離をするために、振動部１４は電
気絶縁材料であることが好ましい。従って、振動部１４
は高耐熱性の金属或いはその金属表面をガラス等のセラ
ミックス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。
が好ましい。アクチュエータ部１０を有機接着剤等の耐
熱性に劣る材料を介することなく、直接振動部１４が支
持する際、少なくとも圧電体膜１１の形成時に振動部１
４が変質しないようにするため、振動部１４は、高耐熱
性材料であることが好ましい。また、振動部１４は、こ
れに直接支持されるアクチュエータ部１０の上下電極１
２，１３及びこれらに接続されるリード、リード端子等
が振動部１４の表面に形成される際には、上下電極１
２，１３の電気的な分離をするために、振動部１４は電
気絶縁材料であることが好ましい。従って、振動部１４
は高耐熱性の金属或いはその金属表面をガラス等のセラ
ミックス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。
【００２３】 振動部１４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、ムライト、窒化アルミ
ニウム、窒化珪素、ガラス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、振動部が薄くても機械
強度が高いこと、靱性が高いこと、圧電体膜及び電極と
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
るので、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。振動部の
機械強度を高めるため、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。更に、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、または正方晶＋立方晶の混合相
としたものが、強度、靱性、耐久性の観点から最も好ま
しい。
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、ムライト、窒化アルミ
ニウム、窒化珪素、ガラス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、振動部が薄くても機械
強度が高いこと、靱性が高いこと、圧電体膜及び電極と
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
るので、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。振動部の
機械強度を高めるため、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。更に、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、または正方晶＋立方晶の混合相
としたものが、強度、靱性、耐久性の観点から最も好ま
しい。
【００２４】 振動部１４を構成するセラミックスが、
０．５〜５重量％の酸化珪素を含有することが好まし
く、１〜３重量％の酸化珪素を含有することが更に好ま
しい。これは、アクチュエータ部１０を熱処理して形成
するとき、酸化珪素が、振動部１４とアクチュエータ部
１０との過剰な反応を避けて、良好なアクチュエータ特
性を得ることができる。また、振動部１４がセラミック
スからなるとき、多数の結晶粒が振動部を構成するが、
振動部の機械強度を高めるため、結晶粒の平均粒径は、
０．０５〜２μｍであることが好ましく、０．１〜１μ
ｍであることが更に好ましい。
０．５〜５重量％の酸化珪素を含有することが好まし
く、１〜３重量％の酸化珪素を含有することが更に好ま
しい。これは、アクチュエータ部１０を熱処理して形成
するとき、酸化珪素が、振動部１４とアクチュエータ部
１０との過剰な反応を避けて、良好なアクチュエータ特
性を得ることができる。また、振動部１４がセラミック
スからなるとき、多数の結晶粒が振動部を構成するが、
振動部の機械強度を高めるため、結晶粒の平均粒径は、
０．０５〜２μｍであることが好ましく、０．１〜１μ
ｍであることが更に好ましい。
【００２５】 固定部１５は、振動部１４が振動できる
ように、振動部１４の少なくとも一部を固定する。図１
の実施態様では、固定部１５は、セラミックスからなる
ことが好ましいが、振動部１４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１５を構
成するセラミックスとしては、振動部１４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、ムライト、窒化アルミニ
ウム、窒化珪素、ガラス等を用いることができる。
ように、振動部１４の少なくとも一部を固定する。図１
の実施態様では、固定部１５は、セラミックスからなる
ことが好ましいが、振動部１４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１５を構
成するセラミックスとしては、振動部１４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、ムライト、窒化アルミニ
ウム、窒化珪素、ガラス等を用いることができる。
【００２６】 凹部１７の形状は特に制限されない。凹
部１７の水平断面又は垂直断面の形状は、例えば、円
形、楕円形、若しくは、正方形及び長方形を含む多角
形、又は、これらの形状を組み合わせた複合形状であっ
てもよい。しかし、多角形等の形状のとき、コーナーが
丸みを帯びるように縁どりされていることが好ましい。
部１７の水平断面又は垂直断面の形状は、例えば、円
形、楕円形、若しくは、正方形及び長方形を含む多角
形、又は、これらの形状を組み合わせた複合形状であっ
てもよい。しかし、多角形等の形状のとき、コーナーが
丸みを帯びるように縁どりされていることが好ましい。
【００２７】 アクチュエータ部１０は、圧電体膜１１
と、この圧電体膜１１の一つの表面１１ｓの少なくとも
一部を被覆する上部電極１２と、圧電体膜１１の他の表
面１１ｔの少なくとも一部を被覆する下部電極１３とか
ら構成される。下部電極１３は、振動部１４の表面１４
ｓの少なくとも一部を被覆する。圧電体膜１１は、上部
電極１２，下部電極１３へ電圧を印加することにより屈
曲変位を発生するものであり、この場合、圧電体膜１１
は、その厚さ方向に屈曲変位が発現するものであること
が好ましい。圧電体膜１１が屈曲変位することにより、
振動部１４と共に変位伝達部５が圧電体膜１１の膜厚さ
の方向に振動し、変位伝達部５が光導波板１に接触す
る。
と、この圧電体膜１１の一つの表面１１ｓの少なくとも
一部を被覆する上部電極１２と、圧電体膜１１の他の表
面１１ｔの少なくとも一部を被覆する下部電極１３とか
ら構成される。下部電極１３は、振動部１４の表面１４
ｓの少なくとも一部を被覆する。圧電体膜１１は、上部
電極１２，下部電極１３へ電圧を印加することにより屈
曲変位を発生するものであり、この場合、圧電体膜１１
は、その厚さ方向に屈曲変位が発現するものであること
が好ましい。圧電体膜１１が屈曲変位することにより、
振動部１４と共に変位伝達部５が圧電体膜１１の膜厚さ
の方向に振動し、変位伝達部５が光導波板１に接触す
る。
【００２８】 圧電体膜１１の厚さは、５〜１００μｍ
であることが好ましく、５〜５０μｍが更に好ましく、
５〜３０μｍが更になお好ましい。圧電体膜１１には、
好適には圧電性セラミックスを用いることができるが、
電歪セラミックス又は強誘電体セラミックスであっても
よく、更には、分極処理が必要な材料であっても必要が
ない材料であってもよい。更にまた、セラミックスに限
定されず、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）に代表さ
れる高分子からなる圧電体ないしはこれら高分子とセラ
ミックスの複合体であっても良い。圧電体膜１１に用い
るセラミックスは、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、アンチモンスズ酸鉛、チタン酸
鉛、チタン酸バリウム、マグネシウムタングステン酸
鉛、コバルトニオブ酸鉛等、又はこれらの何れかの組み
合わせを含有するセラミックスが挙げられる。これらの
化合物が５０重量％以上を占める主成分であってもよい
ことはいうまでもない。また、ジルコン酸鉛を含有する
セラミックスは、好ましく用いられる。上記セラミック
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
かの組み合わせ、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、ジルコン酸鉛と、チタン酸鉛とからなる成分
を主成分とし、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。
であることが好ましく、５〜５０μｍが更に好ましく、
５〜３０μｍが更になお好ましい。圧電体膜１１には、
好適には圧電性セラミックスを用いることができるが、
電歪セラミックス又は強誘電体セラミックスであっても
よく、更には、分極処理が必要な材料であっても必要が
ない材料であってもよい。更にまた、セラミックスに限
定されず、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）に代表さ
れる高分子からなる圧電体ないしはこれら高分子とセラ
ミックスの複合体であっても良い。圧電体膜１１に用い
るセラミックスは、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、アンチモンスズ酸鉛、チタン酸
鉛、チタン酸バリウム、マグネシウムタングステン酸
鉛、コバルトニオブ酸鉛等、又はこれらの何れかの組み
合わせを含有するセラミックスが挙げられる。これらの
化合物が５０重量％以上を占める主成分であってもよい
ことはいうまでもない。また、ジルコン酸鉛を含有する
セラミックスは、好ましく用いられる。上記セラミック
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
かの組み合わせ、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、ジルコン酸鉛と、チタン酸鉛とからなる成分
を主成分とし、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。
【００２９】 圧電体膜１１は、緻密であっても、多孔
質であってもよく、多孔質のとき、気孔率は４０％以下
であることが好ましい。
質であってもよく、多孔質のとき、気孔率は４０％以下
であることが好ましい。
【００３０】 上下電極１２，１３は、用途に応じて適
宜な厚さとするが、０．１〜５０μｍの厚さであること
が好ましい。上部電極１２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。これらの元素が任意の組み合わせで含有してい
てもよいことはいうまでもない。
宜な厚さとするが、０．１〜５０μｍの厚さであること
が好ましい。上部電極１２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。これらの元素が任意の組み合わせで含有してい
てもよいことはいうまでもない。
【００３１】 下部電極１３は、白金、ルテニウム、ロ
ジウム、パラジウム、イリジウム、チタン、クロム、モ
リブデン、タンタル、タングステン、ニッケル、コバル
ト等の高融点の金属を含有する単体又は合金からなるこ
とが好ましい。また、これらの高融点金属が任意の組み
合わせで含有していてもよいことはいうまでもない。ま
た、白金、ロジウム、パラジウム等の白金族金属が含有
することが好ましく、白金、ロジウム、パラジウム等の
白金族金属、又はこれらの白金族金属を含有する、銀−
白金、白金−パラジウム等の合金を主成分とする電極材
料が好適に用いられる。下部電極１３は、圧電体膜１１
の熱処理の時に高温に晒される場合があるので、高温酸
化雰囲気に耐えられる金属であることが好ましい。ま
た、これらの高融点金属と、アルミナ、酸化ジルコニウ
ム、酸化ケイ素、ガラス等とを含有するサーメットであ
ってもよい。
ジウム、パラジウム、イリジウム、チタン、クロム、モ
リブデン、タンタル、タングステン、ニッケル、コバル
ト等の高融点の金属を含有する単体又は合金からなるこ
とが好ましい。また、これらの高融点金属が任意の組み
合わせで含有していてもよいことはいうまでもない。ま
た、白金、ロジウム、パラジウム等の白金族金属が含有
することが好ましく、白金、ロジウム、パラジウム等の
白金族金属、又はこれらの白金族金属を含有する、銀−
白金、白金−パラジウム等の合金を主成分とする電極材
料が好適に用いられる。下部電極１３は、圧電体膜１１
の熱処理の時に高温に晒される場合があるので、高温酸
化雰囲気に耐えられる金属であることが好ましい。ま
た、これらの高融点金属と、アルミナ、酸化ジルコニウ
ム、酸化ケイ素、ガラス等とを含有するサーメットであ
ってもよい。
【００３２】
【００３３】 アクチュエータ部１０の上部電極１２ま
たは振動部１４、あるいは積層アクチュエータ部２０に
接続される変位伝達部５は、アクチュエータ部１０また
は積層アクチュエータ部２０の変位に対応して、光導波
板１の背面４へ接触するものである。変位伝達部５が光
導波板１の背面４に接触すると、光導波板１内で全反射
していた光２が、光導波板１の背面４を透過して変位伝
達部５の表面まで透過し、変位伝達部５の表面で反射す
る。このように、変位伝達部５は光導波板１の背面４を
透過した光２を反射するため、さらには光導波板１との
接触面積を所定以上に大きくするために設けられるもの
である。即ち、変位伝達部５と光導波板１との接触面積
により、発光面積が規定される。なおここで、接触と
は、変位伝達部５と光導波板１とが光の波長以下の距離
に位置することを意味する。
たは振動部１４、あるいは積層アクチュエータ部２０に
接続される変位伝達部５は、アクチュエータ部１０また
は積層アクチュエータ部２０の変位に対応して、光導波
板１の背面４へ接触するものである。変位伝達部５が光
導波板１の背面４に接触すると、光導波板１内で全反射
していた光２が、光導波板１の背面４を透過して変位伝
達部５の表面まで透過し、変位伝達部５の表面で反射す
る。このように、変位伝達部５は光導波板１の背面４を
透過した光２を反射するため、さらには光導波板１との
接触面積を所定以上に大きくするために設けられるもの
である。即ち、変位伝達部５と光導波板１との接触面積
により、発光面積が規定される。なおここで、接触と
は、変位伝達部５と光導波板１とが光の波長以下の距離
に位置することを意味する。
【００３４】 変位伝達部５は、アクチュエータ部１０
の変位を直接光導波板１に伝達する程度の硬度のものが
望ましい。従って、上記の特性を満足するため、変位伝
達部５の材質としては、ゴム、有機樹脂、ガラス等が好
ましいものとして挙げられるが、電極層そのものあるい
は圧電体ないしは上記したセラミックス等の材質であっ
ても何等かまわない。また変位伝達部５は、その光導波
板１と接触する部分（面）の平坦度が、アクチュエータ
部１０の変位量に比較して十分に小さくすることが好ま
しく、具体的には、１μｍ以下、更に好ましくは０．５
μｍ以下、特に好ましくは０．１μｍ以下である。但
し、変位伝達部５の光導波板１と接触する部分（面）の
平坦度は、変位伝達部５が光導波板１に接触した状態で
の隙間を減ずるために重要であって、接触した状態で接
触部分が変形するものであれば上記平坦度に必ずしも限
定されるものではない。
の変位を直接光導波板１に伝達する程度の硬度のものが
望ましい。従って、上記の特性を満足するため、変位伝
達部５の材質としては、ゴム、有機樹脂、ガラス等が好
ましいものとして挙げられるが、電極層そのものあるい
は圧電体ないしは上記したセラミックス等の材質であっ
ても何等かまわない。また変位伝達部５は、その光導波
板１と接触する部分（面）の平坦度が、アクチュエータ
部１０の変位量に比較して十分に小さくすることが好ま
しく、具体的には、１μｍ以下、更に好ましくは０．５
μｍ以下、特に好ましくは０．１μｍ以下である。但
し、変位伝達部５の光導波板１と接触する部分（面）の
平坦度は、変位伝達部５が光導波板１に接触した状態で
の隙間を減ずるために重要であって、接触した状態で接
触部分が変形するものであれば上記平坦度に必ずしも限
定されるものではない。
【００３５】 また図８に示されるように、アクチュエ
ータ部１０あるいは変位伝達部５（図８では、上部電極
１２が変位伝達部を兼用する。）と光導波板１との間に
は、透光性の液体３２を介在させ、前記透光性液体３２
が光導波板１の一部を形成するように構成することも可
能である。この場合、透光性液体３２は、アクチュエー
タ部１０と光導波板１または変位伝達部５と光導波板１
との隙間を効果的に減ずるため、光のオン−オフ制御が
容易になる。ここで、透光性液体３２としては、例え
ば、低蒸気圧の有機溶剤、油などを挙げることができ、
また、透光性液体３２の蒸発を防止するために、アクチ
ュエータ部１０を光導波板１との間で気密に封止する構
造を採用することが好ましい。また、流動性を有する透
光性液体３２をアクチュエータ部１０の上に保持させる
に当たっては、例えば、アクチュエータ部１０の上側外
周部に適宜高さの壁を設けるなどの従来周知の技術を適
用することができるが、変位伝達部５の凹凸面あるいは
多孔部を利用し、これに含浸された状態で透光性液体３
２を保持することもできる。これらは透光性液体３２の
表面張力によって保持されるものである。
ータ部１０あるいは変位伝達部５（図８では、上部電極
１２が変位伝達部を兼用する。）と光導波板１との間に
は、透光性の液体３２を介在させ、前記透光性液体３２
が光導波板１の一部を形成するように構成することも可
能である。この場合、透光性液体３２は、アクチュエー
タ部１０と光導波板１または変位伝達部５と光導波板１
との隙間を効果的に減ずるため、光のオン−オフ制御が
容易になる。ここで、透光性液体３２としては、例え
ば、低蒸気圧の有機溶剤、油などを挙げることができ、
また、透光性液体３２の蒸発を防止するために、アクチ
ュエータ部１０を光導波板１との間で気密に封止する構
造を採用することが好ましい。また、流動性を有する透
光性液体３２をアクチュエータ部１０の上に保持させる
に当たっては、例えば、アクチュエータ部１０の上側外
周部に適宜高さの壁を設けるなどの従来周知の技術を適
用することができるが、変位伝達部５の凹凸面あるいは
多孔部を利用し、これに含浸された状態で透光性液体３
２を保持することもできる。これらは透光性液体３２の
表面張力によって保持されるものである。
【００３６】 本発明の光導波板１は、その内部に導入
された光が前面３および背面４において光導波板１の外
部に透過せず全反射するような屈折率を有するものであ
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、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、また表面にコ−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。
された光が前面３および背面４において光導波板１の外
部に透過せず全反射するような屈折率を有するものであ
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、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、また表面にコ−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。
【００３７】 本発明では、上記で説明したディスプレ
イ素子を所定数適宜に配設すれば、ディスプレイ素子の
オン−オフを制御することにより、従来のＣＲＴ、液晶
と同様に、任意の文字、図形等を表示することができる
ディスプレイ装置を提供できるものであるが、必ずしも
ディスプレイ素子は複数である必要は無く、１個のみで
良いことは云うまでもない。
イ素子を所定数適宜に配設すれば、ディスプレイ素子の
オン−オフを制御することにより、従来のＣＲＴ、液晶
と同様に、任意の文字、図形等を表示することができる
ディスプレイ装置を提供できるものであるが、必ずしも
ディスプレイ素子は複数である必要は無く、１個のみで
良いことは云うまでもない。
【００３８】 次に、本発明のディスプレイ素子の製造
方法を説明するが光スイッチ素子の場合も同様である。
基体１６は、グリーンシート又はグリーンテープである
成形層を、熱圧着等で積層して、次いで、焼結すること
で一体化できる。例えば、図１の基体１６では、２層の
グリーンシート又はグリーンテープを積層するが、その
第二層に、凹部１７となる所定形状の貫通孔を積層前に
予め設けておけばよい。また、成形型を用いる加圧成
形、鋳込み成形、射出成形等によって、成形層を作成
し、切削、研削加工、レーザー加工、プレス加工による
打ち抜き等の機械加工により、凹部等を設けてもよい。
方法を説明するが光スイッチ素子の場合も同様である。
基体１６は、グリーンシート又はグリーンテープである
成形層を、熱圧着等で積層して、次いで、焼結すること
で一体化できる。例えば、図１の基体１６では、２層の
グリーンシート又はグリーンテープを積層するが、その
第二層に、凹部１７となる所定形状の貫通孔を積層前に
予め設けておけばよい。また、成形型を用いる加圧成
形、鋳込み成形、射出成形等によって、成形層を作成
し、切削、研削加工、レーザー加工、プレス加工による
打ち抜き等の機械加工により、凹部等を設けてもよい。
【００３９】 振動部１４上に、アクチュエータ部１０
を形成する。金型を用いたプレス成形法又はスラリー原
料を用いたテープ成形法等によって圧電体を成形し、こ
の焼結前の圧電体を、焼結前の基板における振動部１４
に熱圧着で積層し、同時に焼結して、基板と圧電体膜を
形成する方法がある。この場合には電極１２、１３は後
述する膜形成法により、圧電体に予め形成しておく必要
がある。圧電体膜１１の焼結温度は、これを構成する材
料によって適宜定められるが、一般には、８００℃〜１
４００℃であり、好ましくは、１０００℃〜１４００℃
である。この場合、圧電体膜１１の組成を制御するため
に、圧電体膜材料の蒸発源の存在下に焼結することが好
ましい。
を形成する。金型を用いたプレス成形法又はスラリー原
料を用いたテープ成形法等によって圧電体を成形し、こ
の焼結前の圧電体を、焼結前の基板における振動部１４
に熱圧着で積層し、同時に焼結して、基板と圧電体膜を
形成する方法がある。この場合には電極１２、１３は後
述する膜形成法により、圧電体に予め形成しておく必要
がある。圧電体膜１１の焼結温度は、これを構成する材
料によって適宜定められるが、一般には、８００℃〜１
４００℃であり、好ましくは、１０００℃〜１４００℃
である。この場合、圧電体膜１１の組成を制御するため
に、圧電体膜材料の蒸発源の存在下に焼結することが好
ましい。
【００４０】 一方、膜形成法では、振動部１４に、下
部電極１３、圧電体膜１１、及び上部電極１２をこの順
序に積層して、アクチュエータ部１０を形成する。公知
の膜形成法、例えば、スクリーン印刷のごとき厚膜法、
ディッピング等の塗布法、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、化学蒸着法（Ｃ
ＶＤ）、メッキ等の薄膜法等が適宜用いられるが、これ
らに何等限定されるものではない。下部電極１３、図示
しないリードおよび端子パッドは、スクリーン印刷によ
って、同時に印刷塗布することができる。また、圧電体
膜１１は、好ましくは、スクリーン印刷等の厚膜形成方
法によって形成する。これらの手法は、圧電体膜の材料
からなるセラミック粒子を主成分とするペーストやスラ
リーを用いて、基板上に膜形成することができ、良好な
圧電体特性が得られる。また、このように圧電体膜を膜
形成法によって形成すると、接着剤を用いることなく、
アクチュエータ部１０と振動部１４とを一体的に接合す
ることができるため、信頼性、再現性に優れ、更に、集
積化し易いことから、特に好ましい。また、そのような
膜の形状は、適当なパターンを形成してもよい。スクリ
ーン印刷法、フォトリソグラフィ法等によって、パター
ン形成してもよく、また、レーザー加工法、スライシン
グ、超音波加工等の機械加工法を用い、不必要な部分を
除去してパターン形成してもよい。中でもスクリーン印
刷法が工業的観点から最も好ましい。
部電極１３、圧電体膜１１、及び上部電極１２をこの順
序に積層して、アクチュエータ部１０を形成する。公知
の膜形成法、例えば、スクリーン印刷のごとき厚膜法、
ディッピング等の塗布法、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、化学蒸着法（Ｃ
ＶＤ）、メッキ等の薄膜法等が適宜用いられるが、これ
らに何等限定されるものではない。下部電極１３、図示
しないリードおよび端子パッドは、スクリーン印刷によ
って、同時に印刷塗布することができる。また、圧電体
膜１１は、好ましくは、スクリーン印刷等の厚膜形成方
法によって形成する。これらの手法は、圧電体膜の材料
からなるセラミック粒子を主成分とするペーストやスラ
リーを用いて、基板上に膜形成することができ、良好な
圧電体特性が得られる。また、このように圧電体膜を膜
形成法によって形成すると、接着剤を用いることなく、
アクチュエータ部１０と振動部１４とを一体的に接合す
ることができるため、信頼性、再現性に優れ、更に、集
積化し易いことから、特に好ましい。また、そのような
膜の形状は、適当なパターンを形成してもよい。スクリ
ーン印刷法、フォトリソグラフィ法等によって、パター
ン形成してもよく、また、レーザー加工法、スライシン
グ、超音波加工等の機械加工法を用い、不必要な部分を
除去してパターン形成してもよい。中でもスクリーン印
刷法が工業的観点から最も好ましい。
【００４１】 また、作製される圧電体膜、上部電極及
び下部電極の形状は、何等限定されるものではなく、用
途に応じて如何なる形状を採用してもよい。例えば、三
角形、四角形等の多角形、円、楕円、円環等の曲線形
状、櫛形状、格子状又はこれらを組み合わせた特殊形状
であってもよい。そして、このようにして基板状に形成
されたそれぞれの膜（１１、１２、１３）は、各膜の形
成の都度、熱処理して、基板と一体構造となるようにし
てもよく、又は、これらの膜を形成した後に、これらの
膜を同時に熱処理して、各膜が基板に一体的に接合せし
めてもよい。なお、薄膜法により上部電極又は下部電極
を形成する場合には、これらの電極を一体化するために
は、必ずしも熱処理を必要としない。
び下部電極の形状は、何等限定されるものではなく、用
途に応じて如何なる形状を採用してもよい。例えば、三
角形、四角形等の多角形、円、楕円、円環等の曲線形
状、櫛形状、格子状又はこれらを組み合わせた特殊形状
であってもよい。そして、このようにして基板状に形成
されたそれぞれの膜（１１、１２、１３）は、各膜の形
成の都度、熱処理して、基板と一体構造となるようにし
てもよく、又は、これらの膜を形成した後に、これらの
膜を同時に熱処理して、各膜が基板に一体的に接合せし
めてもよい。なお、薄膜法により上部電極又は下部電極
を形成する場合には、これらの電極を一体化するために
は、必ずしも熱処理を必要としない。
【００４２】 変位伝達部５に前記した材料を利用する
場合にあっては、アクチュエータ部１０と変位伝達部５
との接続は、接着剤を使って前記した材料の変位伝達部
材を積層するか、前記材料の溶液ないしスラリーをコー
ティングする等の方法によりアクチュエータ部１０の上
部に形成することにより行なえば良い。その後、変位伝
達部５を概ねアクチュエータ部１０の形状と同一になる
ように切断させることは必ずしも必要ではないが、アク
チュエータ部１０の変位を効率良くするには、変位伝達
部５の層を切断するか、あるいは切り欠きを設けること
が好ましい。変位伝達部５と光導波板１との組立後の所
定距離は、アクチュエータ部１０の変位量に比較して小
さくする必要があるのはいうまでもないが、アクチュエ
ータ部１０の存在しない部分に所定の大きさの隙間形成
部材を設けて、固定部１５と光導波板１とを緊密に固定
することが好ましい。
場合にあっては、アクチュエータ部１０と変位伝達部５
との接続は、接着剤を使って前記した材料の変位伝達部
材を積層するか、前記材料の溶液ないしスラリーをコー
ティングする等の方法によりアクチュエータ部１０の上
部に形成することにより行なえば良い。その後、変位伝
達部５を概ねアクチュエータ部１０の形状と同一になる
ように切断させることは必ずしも必要ではないが、アク
チュエータ部１０の変位を効率良くするには、変位伝達
部５の層を切断するか、あるいは切り欠きを設けること
が好ましい。変位伝達部５と光導波板１との組立後の所
定距離は、アクチュエータ部１０の変位量に比較して小
さくする必要があるのはいうまでもないが、アクチュエ
ータ部１０の存在しない部分に所定の大きさの隙間形成
部材を設けて、固定部１５と光導波板１とを緊密に固定
することが好ましい。
【００４３】
【００４４】 本発明における画素の大きさは０．３ｍ
ｍ角〜３ｍｍ角相当とすることが望ましく、大画素の場
合には比較的大画面表示に適することになる。また、本
発明の装置においては、Ｎ（縦）×Ｍ（横）の複数のデ
ィスプレイ素子を配置する場合、必ずしも全素子を一体
に取り扱う必要はなく、（Ｎ／ａ）×（Ｍ／ｂ）単位の
部分に分割したものとして、ａ×ｂの部分を配置する構
成としても良い。光スイッチ素子の場合も同様である
ｍ角〜３ｍｍ角相当とすることが望ましく、大画素の場
合には比較的大画面表示に適することになる。また、本
発明の装置においては、Ｎ（縦）×Ｍ（横）の複数のデ
ィスプレイ素子を配置する場合、必ずしも全素子を一体
に取り扱う必要はなく、（Ｎ／ａ）×（Ｍ／ｂ）単位の
部分に分割したものとして、ａ×ｂの部分を配置する構
成としても良い。光スイッチ素子の場合も同様である
【００４５】 以上、本発明のディスプレイ素子及びデ
ィスプレイ装置について幾つかの実施例に基づいて、具
体的に説明してきたが、本発明の光スイッチ素子及び光
スイッチ装置の場合も同様である。また、本発明は、上
記実施例に何等限定されて解釈されるべきものではな
く、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、当業者の
知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加えう
るものである。
ィスプレイ装置について幾つかの実施例に基づいて、具
体的に説明してきたが、本発明の光スイッチ素子及び光
スイッチ装置の場合も同様である。また、本発明は、上
記実施例に何等限定されて解釈されるべきものではな
く、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、当業者の
知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加えう
るものである。
【００４６】
【発明の効果】 以上説明したように、本発明によれ
ば、圧電体膜、圧電体層の圧電効果による変位を利用し
て発光を制御しているため、応答速度が速く、消費電力
が小さく、小型化することができ、しかも画面輝度が大
きいディスプレイ素子、光スイッチ素子及びディスプレ
イ装置、光スイッチ装置を提供することができる。ま
た、カラー画面の場合でも、画素数を白黒画面に比して
増加させる必要がない。
ば、圧電体膜、圧電体層の圧電効果による変位を利用し
て発光を制御しているため、応答速度が速く、消費電力
が小さく、小型化することができ、しかも画面輝度が大
きいディスプレイ素子、光スイッチ素子及びディスプレ
イ装置、光スイッチ装置を提供することができる。ま
た、カラー画面の場合でも、画素数を白黒画面に比して
増加させる必要がない。
【図１】 本発明に係るディスプレイ素子（発明Ａ）の
一実施例を示す概要図。
一実施例を示す概要図。
【図２】 ＲＧＢの発光時間の比率の一例を示す説明
図。
図。
【図３】 ＲＧＢの発光時間の比率の他の例を示す説明
図。
図。
【図４】 本発明に係るディスプレイ素子、光スイッチ
素子の他の実施例を示す概要図。
素子の他の実施例を示す概要図。
【図５】 本発明に係るディスプレイ素子、光スイッチ
素子の更に他の実施例を示す概要図。
素子の更に他の実施例を示す概要図。
【図６】 本発明に係るディスプレイ素子、光スイッチ
素子の更に他の実施例を示す概要図。
素子の更に他の実施例を示す概要図。
【図７】 本発明に係るディスプレイ素子、光スイッチ
素子の更に他の実施例を示す概要図。
素子の更に他の実施例を示す概要図。
【図８】 本発明に係るディスプレイ素子、光スイッチ
素子の更に他の実施例を示す概要図。
素子の更に他の実施例を示す概要図。
１…光導波板、２…光、３…光導波板の前面、４…光導
波板の背面、５…変位伝達部（任意の物体）、６…散乱
光、１０…アクチュエータ部、１１…圧電体膜、１２…
上部電極、１３…下部電極、１４…振動部、１５…固定
部、１６…基体、１７…凹部、３０…薄板部、３１…厚
板部、３２…透光性液体。
波板の背面、５…変位伝達部（任意の物体）、６…散乱
光、１０…アクチュエータ部、１１…圧電体膜、１２…
上部電極、１３…下部電極、１４…振動部、１５…固定
部、１６…基体、１７…凹部、３０…薄板部、３１…厚
板部、３２…透光性液体。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ヒュウ フローバッハ
アメリカ合衆国、94025 カリフォルニ
ア州、 メンロ パーク 404−69、
ラヴェンズウッド アヴェニュー 333、
エスアールアイ インターナショナル
内
(72)発明者 エリック ジェー． シュレイダー
アメリカ合衆国、94025 カリフォルニ
ア州、 メンロ パーク 404−69、
ラヴェンズウッド アヴェニュー 333、
エスアールアイ インターナショナル
内
(72)発明者 ロナルド イー． ペルリン
アメリカ合衆国、94025 カリフォルニ
ア州、 メンロ パーク 404−69、
ラヴェンズウッド アヴェニュー 333、
エスアールアイ インターナショナル
内
(56)参考文献 特開 昭54−142089（ＪＰ，Ａ)
特開 昭57−63501（ＪＰ，Ａ)
特許3187669（ＪＰ，Ｂ２)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02B 26/08
Claims (42)
- 【請求項１】 圧電体膜と、前記圧電体膜の両面のそれ
ぞれ少なくとも一部を被覆する少なくとも１対の電極と
を有するアクチュエータ部と、前記１対の電極のいずれ
か一方の電極に接して前記アクチュエータ部を支持する
振動部と、前記振動部が振動できるように前記振動部を
固定する固定部と、前記アクチュエータ部に接続する変
位伝達部と、前記変位伝達部に近接して配置され、光が
導入される光導波板と、前記アクチュエータ部の存在し
ない部分の少なくとも一部に、前記固定部及び前記光導
波板を固定する隙間形成部材と、を備えてなり、 前記電極を通して前記アクチュエータ部へ電圧を印加し
て前記アクチュエータ部の静止と変位を行なわせ、前記
変位伝達部の前記光導波板への接触、離隔を制御するこ
とにより、前記光導波板の所定部位の漏光を制御するこ
とを特徴とするディスプレイ素子。 - 【請求項２】 前記変位伝達部の前記光導波板への接触
が、面接触である請求項１記載のディスプレイ素子。 - 【請求項３】 前記振動部及び前記固定部が一体となっ
てセラミックスからなる基体を構成し、前記基体には、
前記振動部が肉薄になるように空所が形成されてなる請
求項１又は２記載のディスプレイ素子。 - 【請求項４】 前記振動部は、前記振動部の全周に亘っ
て前記固定部に保持されてなる請求項１〜３のいずれか
１項に記載のディスプレイ素子。 - 【請求項５】 前記振動部は、前記振動部の少なくとも
一部にて前記固定部に保持されてなる請求項１〜３のい
ずれか１項に記載のディスプレイ素子。 - 【請求項６】 前記変位伝達部が、前記光導波板への接
触、離隔動作により変形するものである請求項１〜５の
いずれか１項に記載のディスプレイ素子。 - 【請求項７】 前記変位伝達部の材質が有機樹脂である
請求項１〜６のいずれか１項に記載のディスプレイ素
子。 - 【請求項８】 前記変位伝達部と前記光導波板との間に
介在する透光性液体をさらに備えてなる請求項１〜７の
いずれか１項に記載のディスプレイ素子。 - 【請求項９】 前記アクチュエータ部が複数の部分から
構成されてなるとともに、前記振動部が薄板部とその間
に配設された厚板部とから構成されてなる請求項１〜８
のいずれか１項に記載のディスプレイ素子。 - 【請求項１０】 圧電体膜と、前記圧電体膜の両面のそ
れぞれ少なくとも一部を被覆する少なくとも１対の電極
とを有するアクチュエータ部と、前記１対の電極のいず
れか一方の電極に接して前記アクチュエータ部を支持す
る振動部と、前記振動部が振動できるように前記振動部
を固定する固定部と、前記アクチュエータ部に接続する
変位伝達部と、前記変位伝達部に近接して配置され、光
が導入される光導波板と、を備えてなり、前記電極を通
して前記アクチュエータ部へ電圧を印加して前記アクチ
ュエータ部の静止と変位を行なわせ、前記変位伝達部の
前記光導波板への接触、離隔を制御することにより、前
記光導波板の所定部位の漏光を制御するディスプレイ素
子が、複数配設されて構成されてなり、前記アクチュエ
ータ部の存在しない部分の少なくとも一部に、前記固定
部と前記光導波板とを固定する隙間形成部材を有するこ
とを特徴とするディスプレイ装置。 - 【請求項１１】 前記変位伝達部の前記光導波板への接
触が、面接触である請求項１０記載のディスプレイ装
置。 - 【請求項１２】 前記振動部及び前記固定部が一体とな
ってセラミックスからなる基体を構成し、前記基体に
は、前記振動部が肉薄になるように空所が形成されてな
る請求項１０又は１１記載のディスプレイ装置。 - 【請求項１３】 前記振動部は、前記振動部の全周に亘
って前記固定部に保持されてなる請求項１０〜１２のい
ずれか１項に記載のディスプレイ装置。 - 【請求項１４】 前記振動部は、前記振動部の少なくと
も一部にて前記固定部に保持されてなる請求項１０〜１
２のいずれか１項に記載のディスプレイ装置。 - 【請求項１５】 前記変位伝達部が、前記光導波板への
接触、離隔動作により変形するものである請求項１０〜
１４のいずれか１項に記載のディスプレイ装置。 - 【請求項１６】 前記変位伝達部の材質が有機樹脂であ
る請求項１０〜１５のいずれか１項に記載のディスプレ
イ装置。 - 【請求項１７】 前記ディスプレイ素子が、前記変位伝
達部と前記光導波板との間に介在する透光性液体をさら
に備えてなる請求項１０〜１６のいずれか１項に記載の
ディスプレイ装置。 - 【請求項１８】 前記ディスプレイ素子が、それぞれ複
数の部分から構成された前記アクチュエータ部を備えて
なるとともに、前記振動部が薄板部とその間に配設され
た厚板部とから構成されてなる請求項１０〜１７のいず
れか１項に記載のディスプレイ装置。 - 【請求項１９】 前記ディスプレイ素子の前記圧電体膜
が、それぞれ独立して構成されてなる請求項１０〜１８
のいずれか１項に記載のディスプレイ装置。 - 【請求項２０】 前記ディスプレイ素子の前記変位伝達
部が、それぞれ独立して構成されてなる請求項１０〜１
９のいずれか１項に記載のディスプレイ装置。 - 【請求項２１】 圧電体膜と、前記圧電体膜の両面のそ
れぞれ少なくとも一部を被覆する少なくとも１対の電極
とを有するアクチュエータ部と、前記１対の電極のいず
れか一方の電極に接して前記アクチュエータ部を支持す
る振動部と、前記振動部が振動できるように前記振動部
を固定する固定部と、前記アクチュエータ部に接続する
変位伝達部と、前記変位伝達部に近接して配置され、光
が導入される光導波板と、を備えてなり、 前記電極を通して前記アクチュエータ部へ電圧を印加し
て前記アクチュエータ部の静止と変位を行なわせ、前記
変位伝達部の前記光導波板への接触、離隔を制御するこ
とにより、前記光導波板の所定部位の漏光を制御するこ
とを特徴とする光スイッチ素子。 - 【請求項２２】 前記変位伝達部の前記光導波板への接
触が、面接触である請求項２１記載の光スイッチ素子。 - 【請求項２３】 前記振動部及び前記固定部が一体とな
ってセラミックスからなる基体を構成し、前記基体に
は、前記振動部が肉薄になるように空所が形成されてな
る請求項２１又は２２記載の光スイッチ素子。 - 【請求項２４】 前記振動部が、前記振動部の全周に亘
って前記固定部に保持されてなる請求項２１〜２３のい
ずれか１項に記載の光スイッチ素子。 - 【請求項２５】 前記振動部が、前記振動部の少なくと
も一部にて前記固定部に保持されてなる請求項２１〜２
３のいずれか１項に記載の光スイッチ素子。 - 【請求項２６】 前記変位伝達部が、前記光導波板への
接触、離隔動作により変形するものである請求項２１〜
２５のいずれか１項に記載の光スイッチ素子。 - 【請求項２７】 前記変位伝達部の材質が有機樹脂であ
る請求項２１〜２６のいずれか１項に記載の光スイッチ
素子。 - 【請求項２８】 前記アクチュエータ部の存在しない部
分の少なくとも一部に、前記固定部及び前記光導波板を
固定する隙間形成部材をさらに備えてなる請求項２１〜
２７のいずれか１項に記載の光スイッチ素子。 - 【請求項２９】 前記変位伝達部と前記光導波板との間
に介在する透光性液体をさらに備えてなる請求項２１〜
２８のいずれか１項に記載の光スイッチ素子。 - 【請求項３０】 前記アクチュエータ部が複数の部分か
ら構成されてなるとともに、前記振動部が薄板部とその
間に配設された厚板部とから構成されてなる請求項２１
〜２９のいずれか１項に記載の光スイッチ素子。 - 【請求項３１】 圧電体膜と、前記圧電体膜の両面のそ
れぞれ少なくとも一部を被覆する少なくとも１対の電極
とを有するアクチュエータ部と、前記１対の電極のいず
れか一方の電極に接して前記アクチュエータ部を支持す
る振動部と、前記振動部が振動できるように前記振動部
を固定する固定部と、前記アクチュエータ部に接続する
変位伝達部と、前記変位伝達部に近接して配置され、光
が導入される光導波板と、を備えてなり、前記電極を通
して前記アクチュエータ部へ電圧を印加して前記アクチ
ュエータ部の静止と変位を行なわせ、前記変位伝達部の
前記光導波板への接触、離隔を制御することにより、前
記光導波板の所定部位の漏光を制御する光スイッチ素子
が複数配設されて構成されてなることを特徴とする光ス
イッチ装置。 - 【請求項３２】 前記変位伝達部の前記光導波板への接
触が、面接触である請求項３１記載の光スイッチ装置。 - 【請求項３３】 前記振動部及び前記固定部が一体とな
ってセラミックスからなる基体を構成し、前記基体に
は、前記振動部が肉薄になるように空所が形成されてな
る請求項３１又は３２記載の光スイッチ装置。 - 【請求項３４】 前記振動部が、前記振動部の全周に亘
って前記固定部に保持されてなる請求項３１〜３３のい
ずれか１項に記載の光スイッチ装置。 - 【請求項３５】 前記振動部が、前記振動部の少なくと
も一部にて前記固定部に保持されてなる請求項３１〜３
３のいずれか１項に記載の光スイッチ装置。 - 【請求項３６】 前記変位伝達部が、前記光導波板への
接触、離隔動作により変形するものである請求項３１〜
３５のいずれか１項に記載の光スイッチ装置。 - 【請求項３７】 前記変位伝達部の材質が有機樹脂であ
る請求項３１〜３６のいずれか１項に記載の光スイッチ
装置。 - 【請求項３８】 前記光スイッチ素子が、前記アクチュ
エータ部の存在しない部分の少なくとも一部に、前記固
定部と前記光導波板とを固定する隙間形成部材をさらに
備えてなる請求項３１〜３７のいずれか１項に記載の光
スイッチ装置。 - 【請求項３９】 前記光スイッチ素子が、前記変位伝達
部と前記光導波板との間に介在する透光性液体をさらに
備えてなる請求項３１〜３８のいずれか１項に記載の光
スイッチ装置。 - 【請求項４０】 前記光スイッチ素子が、それぞれ複数
の部分から構成された前記アクチュエータ部を備えてな
るとともに、前記振動部が薄板部とその間に配設された
厚板部とから構成されてなる請求項３１〜３９のいずれ
か１項に記載の光スイッチ装置。 - 【請求項４１】 前記光スイッチ素子の前記圧電体膜
が、それぞれ独立して構成されてなる請求項３１〜４０
のいずれか１項に記載の光スイッチ装置。 - 【請求項４２】 前記光スイッチ素子の前記変位伝達部
が、それぞれ独立して構成されてなる請求項３１〜４１
のいずれか１項に記載の光スイッチ装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US22101594A | 1994-04-01 | 1994-04-01 | |
| US08/221,015 | 1994-04-01 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29972094A Division JP3187669B2 (ja) | 1994-04-01 | 1994-12-02 | ディスプレイ素子及びディスプレイ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001100123A JP2001100123A (ja) | 2001-04-13 |
| JP3499517B2 true JP3499517B2 (ja) | 2004-02-23 |
Family
ID=22825984
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29972094A Expired - Fee Related JP3187669B2 (ja) | 1994-04-01 | 1994-12-02 | ディスプレイ素子及びディスプレイ装置 |
| JP2000229646A Expired - Fee Related JP3499517B2 (ja) | 1994-04-01 | 2000-07-28 | ディスプレイ素子及びディスプレイ装置並びに光スイッチ素子及び光スイッチ装置 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29972094A Expired - Fee Related JP3187669B2 (ja) | 1994-04-01 | 1994-12-02 | ディスプレイ素子及びディスプレイ装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5636072A (ja) |
| EP (3) | EP1168283A1 (ja) |
| JP (2) | JP3187669B2 (ja) |
| DE (2) | DE69524266T2 (ja) |
Families Citing this family (72)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5771321A (en) * | 1996-01-04 | 1998-06-23 | Massachusetts Institute Of Technology | Micromechanical optical switch and flat panel display |
| JP3585310B2 (ja) * | 1996-02-20 | 2004-11-04 | 日本碍子株式会社 | マルチダイヤフラム構造体の製造法 |
| TW357271B (en) * | 1996-02-26 | 1999-05-01 | Seiko Epson Corp | Light regulator, display and the electronic machine |
| JP3517535B2 (ja) * | 1996-07-10 | 2004-04-12 | 日本碍子株式会社 | 表示装置 |
| WO1998019201A1 (en) * | 1996-10-29 | 1998-05-07 | Xeotron Corporation | Optical device utilizing optical waveguides and mechanical light-switches |
| US6091182A (en) | 1996-11-07 | 2000-07-18 | Ngk Insulators, Ltd. | Piezoelectric/electrostrictive element |
| WO1998024130A1 (fr) * | 1996-11-29 | 1998-06-04 | Ngk Insulators, Ltd. | Element ceramique, procede de fabrication d'un element ceramique, ceramique, dispositif de relais, et condensateur |
| 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 |
| US6028978A (en) * | 1996-12-16 | 2000-02-22 | Ngk Insulators, Ltd. | Display device having a colored layer disposed between a displacement transmitting section and an optical waveguide plate |
| 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 |
| JPH10307541A (ja) | 1997-05-07 | 1998-11-17 | Ngk Insulators Ltd | 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 |
| JP3437743B2 (ja) | 1997-07-18 | 2003-08-18 | 日本碍子株式会社 | ディスプレイの駆動装置及びディスプレイの駆動方法 |
| GB2328312B (en) | 1997-08-14 | 1999-08-04 | John Quentin Phillipps | Mirror controlled display device |
| EP0967507A4 (en) * | 1997-11-06 | 2005-03-02 | Ngk Insulators Ltd | DISPLAY AND ITS MANUFACTURING PROCESS |
| WO1999028890A1 (en) * | 1997-11-29 | 1999-06-10 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Display device comprising a light guide |
| WO1999036823A1 (fr) * | 1998-01-20 | 1999-07-22 | Seiko Epson Corporation | Dispositif de commutation optique, et dispositif d'affichage et de projection d'images |
| EP0969306B1 (en) * | 1998-01-20 | 2005-05-11 | Seiko Epson Corporation | Optical switching device and image display device |
| US6146716A (en) * | 1998-06-26 | 2000-11-14 | Sri International | Conservatively printed displays and methods relating to same |
| JP3762568B2 (ja) * | 1998-08-18 | 2006-04-05 | 日本碍子株式会社 | ディスプレイの駆動装置及びディスプレイの駆動方法 |
| EP0994373A1 (en) * | 1998-09-18 | 2000-04-19 | Ngk Insulators, Ltd. | Display device comprising actuators |
| KR100420741B1 (ko) * | 1998-10-13 | 2004-03-02 | 세이코 엡슨 가부시키가이샤 | 마이크로머신 및 그 제조방법 |
| US6690344B1 (en) | 1999-05-14 | 2004-02-10 | Ngk Insulators, Ltd. | Method and apparatus for driving device and display |
| DE19931008C1 (de) * | 1999-07-06 | 2000-08-31 | Daimler Chrysler Ag | Fahrzeugleuchteneinheit mit einem Lichtleitersystem |
| US6700554B2 (en) * | 1999-12-04 | 2004-03-02 | Lg. Philips Lcd Co., Ltd. | Transmissive display device using micro light modulator |
| JP3571693B2 (ja) * | 1999-12-27 | 2004-09-29 | 日本碍子株式会社 | 表示装置 |
| EP1158333A1 (en) * | 1999-12-27 | 2001-11-28 | Ngk Insulators, Ltd. | Display and method for manufacturing the same |
| WO2001048534A1 (fr) * | 1999-12-27 | 2001-07-05 | Ngk Insulators, Ltd. | Dispositif d'affichage et procede de fabrication correspondant |
| KR20010112456A (ko) * | 2000-02-24 | 2001-12-20 | 요트.게.아. 롤페즈 | 광 가이드를 포함한 디스플레이 디바이스 |
| JP2001324960A (ja) * | 2000-03-10 | 2001-11-22 | Ngk Insulators Ltd | ディスプレイシステム及びディスプレイの管理方法 |
| US6453100B1 (en) | 2000-03-27 | 2002-09-17 | Ngk Insulators, Ltd. | Display device and method for producing the same |
| EP1253458B1 (en) * | 2000-12-22 | 2009-12-02 | Ngk Insulators, Ltd. | Optical switch |
| JP2002196263A (ja) * | 2000-12-26 | 2002-07-12 | Ngk Insulators Ltd | ディスプレイ装置 |
| JP2002258179A (ja) | 2000-12-27 | 2002-09-11 | Ngk Insulators Ltd | 反射型表示装置 |
| JP2002287042A (ja) * | 2001-03-27 | 2002-10-03 | Ngk Insulators Ltd | 表示装置 |
| US7102632B2 (en) * | 2001-06-05 | 2006-09-05 | Eastman Kodak Company | Method for saving power in an organic electroluminescent display |
| US6879753B2 (en) | 2001-06-15 | 2005-04-12 | Ngk Insulators, Ltd. | Display device |
| JP4074493B2 (ja) | 2001-08-31 | 2008-04-09 | 日本碍子株式会社 | セラミック素子 |
| US20030043449A1 (en) * | 2001-09-03 | 2003-03-06 | Ngk Insulators, Ltd. | Display device and method for producing the same |
| US6798959B2 (en) | 2001-09-03 | 2004-09-28 | Ngk Insulators, Ltd. | Display device and method for producing the same |
| JP2003076286A (ja) * | 2001-09-06 | 2003-03-14 | Ngk Insulators Ltd | ディスプレイ装置用の冷却システム |
| EP1459281B1 (en) * | 2001-12-10 | 2006-06-14 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Display panel comprising a light guide |
| US20050162357A1 (en) * | 2002-01-22 | 2005-07-28 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Display device comprising a light guide |
| JP2005300560A (ja) | 2002-02-22 | 2005-10-27 | Mitsuteru Kimura | ディスプレイ装置 |
| JP2005521096A (ja) * | 2002-03-26 | 2005-07-14 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 光伝送プレート及び光吸収手段を有するディスプレイ装置 |
| CN1656408A (zh) * | 2002-05-21 | 2005-08-17 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 包括光导板的显示面板 |
| US7006061B2 (en) | 2002-06-04 | 2006-02-28 | Ngk Insulators, Ltd. | Display device |
| US20030227447A1 (en) | 2002-06-04 | 2003-12-11 | Ngk Insulators, Ltd. | Display device |
| TW200413776A (en) | 2002-11-05 | 2004-08-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Display element and display using the same |
| WO2004107298A1 (en) * | 2003-05-22 | 2004-12-09 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Line-at-a-time foil display |
| JP3810788B2 (ja) | 2003-06-20 | 2006-08-16 | シャープ株式会社 | 表示装置 |
| JP2005301222A (ja) | 2004-03-19 | 2005-10-27 | Sharp Corp | 表示装置 |
| KR20060116102A (ko) * | 2005-05-09 | 2006-11-14 | 삼성전자주식회사 | 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시 장치 |
| US7751663B2 (en) | 2006-09-21 | 2010-07-06 | Uni-Pixel Displays, Inc. | Backside reflection optical display |
| US20100081032A1 (en) * | 2007-06-29 | 2010-04-01 | Subhasish Mukerjee | Glass Seal Containing Zirconia Powder and Fiber for a Solid Oxide Fuel Cell Stack |
| WO2009006318A1 (en) | 2007-06-29 | 2009-01-08 | Artificial Muscle, Inc. | Electroactive polymer transducers for sensory feedback applications |
| US20100214282A1 (en) | 2009-02-24 | 2010-08-26 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Apparatus for providing light source modulation in dual modulator displays |
| EP2239793A1 (de) | 2009-04-11 | 2010-10-13 | Bayer MaterialScience AG | Elektrisch schaltbarer Polymerfilmaufbau und dessen Verwendung |
| CN102563545B (zh) | 2010-12-17 | 2015-05-06 | 杜比实验室特许公司 | 用于显示器的量子点调制 |
| WO2012118916A2 (en) | 2011-03-01 | 2012-09-07 | Bayer Materialscience Ag | Automated manufacturing processes for producing deformable polymer devices and films |
| WO2012129357A2 (en) * | 2011-03-22 | 2012-09-27 | Bayer Materialscience Ag | Electroactive polymer actuator lenticular system |
| EP2828901B1 (en) | 2012-03-21 | 2017-01-04 | Parker Hannifin Corporation | Roll-to-roll manufacturing processes for producing self-healing electroactive polymer devices |
| KR20150031285A (ko) | 2012-06-18 | 2015-03-23 | 바이엘 인텔렉쳐 프로퍼티 게엠베하 | 연신 공정을 위한 연신 프레임 |
| KR102118309B1 (ko) | 2012-09-19 | 2020-06-03 | 돌비 레버러토리즈 라이쎈싱 코오포레이션 | 양자점/리모트 인광 디스플레이 시스템 개선 |
| US9590193B2 (en) | 2012-10-24 | 2017-03-07 | Parker-Hannifin Corporation | Polymer diode |
| RU2744992C2 (ru) | 2013-03-08 | 2021-03-18 | Долби Лабораторис Лайсэнзин Корпорейшн | Способы для дисплея с двойной модуляцией с преобразованием света |
| CN111243533B (zh) | 2014-03-26 | 2022-11-25 | 杜比实验室特许公司 | 各种显示器中的全局光补偿 |
| EP3633663B1 (en) | 2014-08-21 | 2024-06-19 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Techniques for dual modulation with light conversion |
| KR20160089722A (ko) | 2015-01-20 | 2016-07-28 | 삼성전자주식회사 | 화면 표시 장치 및 방법 |
| CN106710637A (zh) * | 2016-11-30 | 2017-05-24 | 南京航空航天大学 | 一种基于压电叠堆的微位移定位机构 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3654476A (en) * | 1967-05-15 | 1972-04-04 | Bell Telephone Labor Inc | Solid-state television camera devices |
| US4113360A (en) * | 1977-03-28 | 1978-09-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Indicating device for illustrating symbols of all kinds |
| US4280756A (en) * | 1979-01-02 | 1981-07-28 | Itek Corporation | Piezoelectric bi-morph mirror actuator |
| DE3018099A1 (de) * | 1980-05-12 | 1981-11-19 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Vorrichtung zur mehrfarbigen optischen darstellung von informationen |
| JPH07108102B2 (ja) * | 1990-05-01 | 1995-11-15 | 日本碍子株式会社 | 圧電／電歪膜型アクチュエータの製造方法 |
| US5210455A (en) * | 1990-07-26 | 1993-05-11 | Ngk Insulators, Ltd. | Piezoelectric/electrostrictive actuator having ceramic substrate having recess defining thin-walled portion |
| JPH0498102A (ja) * | 1990-08-16 | 1992-03-30 | Canon Inc | 積層圧電変位素子、それを用いた走査型トンネル顕微鏡及び記録再生装置 |
| DE69223096T2 (de) * | 1991-07-18 | 1998-05-28 | Ngk Insulators Ltd | Piezoelektrischer/elektrostriktiver Element mit einem keramischen Substrat aus stabilisiertem Zirkoniumdioxid |
| US5268611A (en) * | 1992-03-16 | 1993-12-07 | Rockwell International Corporation | Anisotropic transducer |
| JP2665106B2 (ja) * | 1992-03-17 | 1997-10-22 | 日本碍子株式会社 | 圧電／電歪膜型素子 |
-
1994
- 1994-12-02 JP JP29972094A patent/JP3187669B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-03-31 EP EP01120967A patent/EP1168283A1/en not_active Withdrawn
- 1995-03-31 DE DE69524266T patent/DE69524266T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-03-31 EP EP99107101A patent/EP0927984B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-03-31 EP EP95302191A patent/EP0675477B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-03-31 DE DE69513427T patent/DE69513427T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-04-12 US US08/420,783 patent/US5636072A/en not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-10-21 US US08/734,195 patent/US5774257A/en not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-07-28 JP JP2000229646A patent/JP3499517B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5636072A (en) | 1997-06-03 |
| DE69524266D1 (de) | 2002-01-10 |
| DE69513427D1 (de) | 1999-12-30 |
| DE69524266T2 (de) | 2002-07-04 |
| JP3187669B2 (ja) | 2001-07-11 |
| EP0927984B1 (en) | 2001-11-28 |
| EP1168283A1 (en) | 2002-01-02 |
| EP0675477B1 (en) | 1999-11-24 |
| JPH07287176A (ja) | 1995-10-31 |
| DE69513427T2 (de) | 2000-05-04 |
| US5774257A (en) | 1998-06-30 |
| EP0675477A1 (en) | 1995-10-04 |
| EP0927984A1 (en) | 1999-07-07 |
| JP2001100123A (ja) | 2001-04-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3499517B2 (ja) | ディスプレイ素子及びディスプレイ装置並びに光スイッチ素子及び光スイッチ装置 | |
| EP0818700B1 (en) | Display device | |
| US6091182A (en) | Piezoelectric/electrostrictive element | |
| US6476540B2 (en) | Ceramic element, method for producing ceramic element, display device, relay device, and capacitor | |
| EP1237205B1 (en) | Piezoelectric/electrostrictive device for light reflection and method for fabricating the same | |
| US20060197413A9 (en) | Actuator Device | |
| JP3529993B2 (ja) | 圧電素子 | |
| US6724973B1 (en) | Display and its manufacturing method | |
| US20070090729A1 (en) | Piezoelectric/electrostrictive film and method for producing the same | |
| US6879753B2 (en) | Display device | |
| US6919667B2 (en) | Piezoelectric/electrostrictive film device | |
| JPH11339561A (ja) | セラミック素子、セラミック素子の製造方法、表示装置、リレー装置及びコンデンサ | |
| JP2005057250A (ja) | アクチュエータ装置及びその製造方法 | |
| CN1132138C (zh) | 显示元件和显示设备 | |
| JPH11194723A (ja) | 表示装置 | |
| KR100208690B1 (ko) | 향상된 반사능을 갖는 광로 조절 장치 및 이의 제조 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20031125 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081205 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081205 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091205 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091205 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101205 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111205 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121205 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131205 Year of fee payment: 10 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |