JPH09189889A - 光遮蔽装置及びそれを備えた情報伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で透過率が高く、さらに応答速度
も速く、開口率も大きい安価な光遮蔽装置を提供すると
共に、このような光遮蔽装置を備えた高性能なプリンタ
ー、表示素子等の情報伝達装置を提供する。 【解決手段】 透明容器１に密封された液状の不透明な
導電性物質３を透明容器１の内部に設けられた電極配線
２の通電にて気化させて気泡４を発生させることによ
り、微小な光透過領域Ｒにおける導電性物質３の透過率
を高して光を透過させるようにする。また、電極配線２
を透明導電膜にて形成することにより、光の透過を妨げ
ないようにする。なお、電極配線２を不透明な金属材料
にて形成した場合には、金属電極配線の、気泡４に臨む
部分に光通過部を形成することにより、光の透過を妨げ
ないようにする。さらに、通電をパルス的に切り換える
ことにより応答速度を速くする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリンター、表示
素子等に設けられる光遮蔽装置に関し、特に透過率を変
えて光を選択的に透過させるものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のプリンター、表示素子（ディスプ
レー）においては、光遮蔽装置の一例である液晶シャッ
ターを用いて微小範囲のみ透過率を変化させることによ
り光源から出射した光を選択的に透過させて感光体に潜
像を形成したり、図や文字等を表示するように構成され
たものがある。

【０００３】図９は、このような液晶シャッターの原理
図である。同図において、５０は液晶分子であり、上下
２枚のガラス基板５１，５１上の配向のための溝５２に
沿って配列されている。ここで、このガラス基板５１，
５１の溝５２，５２は９０度ずれているため、液晶分子
５０はねじれた形で封じ込められている。

【０００４】ところで、このような構成の液晶シャッタ
ーにおいて、ガラス基板５１，５１間に電界がない場合
には、上の偏光板５３に入射した光Ｌのうち偏光板５３
を通過した一方向に振動する入射光Ｌ₁ は液晶分子５０
のねじれに影響されて９０度曲げられながら同図の矢印
に示すように下の偏光板５４を通過するようになり、こ
のとき液晶の透過率は最大となる。

【０００５】一方、図１０に示すようにガラス基板５
１，５１に配置された図示しない電極に電圧が印加され
てガラス基板５１，５１間に電界が発生している場合に
は、液晶分子５０のねじれがなくなるため、上の偏光板
５３を通過した入射光Ｌ₁ は曲げられることなく液晶分
子５０の隙間をそのまま素通りし、下の偏光板５４によ
って遮断されるようになり、このとき液晶の透過率は非
常に小さくなる。

【０００６】このように、従来の液晶シャッターはその
両端に配置された電極に印加された電圧によって液晶を
透過する光の偏光状態を変える一方、両側に偏光板５
３，５４を配して透過する光の透過率を変えるようにし
ている。そして、この電極を微小部位に分割し、それぞ
れの電極に独立して電圧を印加することで、微小部位の
光の透過率を変化させるマイクロシャッターとしての機
能を満たしていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の液晶シャッターにおいて、液晶の偏光状態でシャッ
ターの役目を担うためには偏光板（フィルター）が不可
欠であるが、このように偏光板を用いた場合、液晶を透
過する光量が大幅に減少してしまうため、このような光
遮蔽装置を透過タイプの表示素子に用いた場合、周囲の
明るいところでは画像がみずらくなる。ここで、画像を
見やすくするためにバックライトの光量を増加するよう
にすると、光源の寿命が短くなるという問題点があっ
た。

【０００８】また、偏光板を用いた場合には構成が複雑
となるために素子が高価になる一方、偏光の状態によっ
て透過率を変化させているため、表示素子として用いる
場合には見る角度によって明るさ、色などが変化して視
野角が狭くなり、画像が見にくくなるという問題点もあ
った。

【０００９】さらに、液晶の偏光状態が変化するのに時
間がかかるために表示素子においては、動画や画面のス
クロール表示に適さず、プリンターに応用した場合には
プリント出力の高速化を図るには複雑な構成が必要とな
るという間題点があった。

【００１０】一方、近年、液晶は画像の表示性能を向上
するために各画素ごとにＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を
搭載するなどして表示速度を早くし、テレビなどの動画
の表示にも使ったり、印加電圧を制御して階調性をもた
せてきれいな画像表示ができるなど、非常に広い分野で
利用されているが、このＴＦＴの製造は工程が複雑にな
るため、製品の歩留まりが悪く、構成も複雑となるため
素子の製造コストが上昇する一方、ＴＦＴの部分は光が
透過しないため、その分透過率が減少するという問題点
もあった。

【００１１】そこで、本発明はこのような問題点を解決
するためになされたものであり、簡単な構成で透過率が
高く、さらに応答速度も速く、開口率も大きい安価な光
遮蔽装置を提供することを目的とするものである。ま
た、このような光遮蔽装置を備えた高性能なプリンタ
ー、表示素子等の情報伝達装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、透過率を変え
て光を選択的に遮断する光遮蔽装置において、液状の不
透明な導電性物質と、前記不透明な導電性物質を密封し
た透明容器と、前記透明容器の内部に設けられ、微小な
光透過領域内の前記導電性物質に通電して該導電性物質
を加熱気化させる一方、通電の停止により気化した前記
導電性物質を凝縮させる電極配線と、を備え、前記光透
過領域に光を透過させる際には前記電極配線の通電にて
前記光透過領域内の導電性物質を気化させて前記光透過
領域における透過率を高くし、光を遮蔽する際には前記
通電の停止にて前記気化した導電性物質を凝縮させて透
過率を低くするようにしたことを特長とするものであ
る。また本発明は、前記電極配線を前記透明容器の外面
を形成する対向した２枚の透明基板の内面にそれぞれ設
けたことを特徴とするものである。

【００１３】また本発明は、前記電極配線の通電及び停
止の切り換えをパルス的に行うことを特徴とするもので
ある。

【００１４】また本発明は、前記電極配線を透明導電膜
にて形成したことを特徴とするものである。

【００１５】また本発明は、前記電極配線を不透明な金
属材料にて形成する一方、光の透過を妨げないよう該金
属電極配線の、前記気泡に臨む部分に光通過部を形成し
たことを特徴とするものである。

【００１６】また本発明は、前記光通過部を丸穴形状と
したことを特徴とするものである。また本発明は、前記
導電性物質を水性とし、前記透明容器の透明基板の内面
には発水性材料による透明なコーティングを施したこと
を特徴とするものである。また本発明は、前記導電性物
質を疎水性とし、前記透明容器の透明基板の内面には親
水性材料による透明なコーティングもしくは前記疎水性
の導電性物質に対して濡れにくい透明材料によるコーテ
ィングを施したことを特徴とするものである。

【００１７】また本発明は、データ信号及び走査方式信
号を出力するグラフィックコントローラと、走査線アド
レスデータ及び走査方式信号を出力する情報信号制御回
路と、走査電極及び情報電極を有する光遮蔽装置とを備
え、光源から出射した光を前記光遮蔽装置により選択的
に感光体ドラムに照射する構成の露光工程を有する情報
伝達装置において、前記光遮蔽装置を請求項１乃至８記
載の光遮蔽装置とすると共に前記光源を直線状とする一
方、該光遮蔽装置に微小な光透過領域を直線状に多数形
成すると共に該光遮蔽装置を前記直線状の光源と平行に
配置したことを特徴とするものである。

【００１８】また本発明は、データ信号及び走査方式信
号を出力するグラフィックコントローラと、走査線アド
レスデータ及び走査方式信号を出力する情報信号制御回
路と、走査電極及び情報電極を有する光遮蔽装置とを備
え、光源から出射した光を前記光遮蔽装置により選択的
に透過させて画像を表示する構成の情報伝達装置におい
て、前記光遮蔽装置を請求項１乃至８記載の光遮蔽装置
とすると共に前記光源を平面状とする一方、該光遮蔽装
置に微小な光透過領域を平面状に多数形成すると共に該
光遮蔽装置を前記平面状の電源と平行に配置したことを
特徴とするものである。

【００１９】また本発明は、前記光遮蔽装置は、前記電
極配線を前記透明基板の内面にストライプ状に形成する
と共に、前記透明基板を前記電極配線が交差する状態で
配置する一方、前記各透明基板の特定の配線間に通電し
て特定の前記微小な光透過領域の導電性物質を気化さ
せ、透過率を変化させる構成としたことを特徴とするも
のである。

【００２０】このように構成することにより、透明容器
に密封された液状の不透明な導電性物質を透明容器の内
部に設けられた電極配線の通電にて気化させることがで
き、これにより微小な光透過領域における導電性物質の
透過率が高くなり光を透過させることができる。一方、
通電を停止することにより気化した導電性物質を凝縮さ
せて透過率を低くすることができ、これにより光を選択
的に遮断することができる。

【００２１】また、電極配線を透明容器の外面を形成す
る対向した２枚の透明基板の内面にそれぞれ設けること
により、構造を簡単にすることができる。さらに、電極
配線の通電及び停止の切り換えをパルス的に行うことに
より、応答速度を速くすることができる。またさらに、
電極配線を透明導電膜にて形成することにより、光の透
過を妨げないようにすることができる。

【００２２】また、電極配線を不透明な金属材料にて形
成した場合には、金属電極配線の、気泡に臨む部分に光
通過部を形成することにより、光の透過を妨げないよう
にすることができる。そして、この光通過部を丸穴形状
とすることにより、透過率の減少を抑えることができ
る。

【００２３】また、導電性物質を水性とした場合には、
透明容器の透明基板の内面に発水性材料による透明なコ
ーティングを施すことにより、導電性物質が光路上に留
まらないようにすることができる。さらに、導電性物質
を疎水性とした場合には、透明容器の透明基板の内面に
親水性材料による透明なコーティングもしくは疎水性の
導電性物質に対して濡れにくい透明材料によるコーティ
ングを施すことにより、導電性物質が光路上に留まらな
いようにすることができる。

【００２４】また、光源から出射した光を光遮蔽装置に
より選択的に感光体ドラムに照射する構成の露光工程を
有する情報伝達装置において、光源を直線状とすると共
に微小な光透過領域が直線状に多数形成された光遮蔽装
置を直線状の光源と平行に配置することにより、構造を
簡単にすることができる。

【００２５】また、光源から出射した光を光遮蔽装置に
より選択的に透過させて画像を表示する構成の情報伝達
装置において、光源を平面状とすると共に微小な光透過
領域が平面状に多数形成された光遮蔽装置を平面状の電
源と平行に配置することにより、構造を簡単にすること
ができる。

【００２６】また、電極配線を透明基板の内面に電極配
線をストライプ状に形成すると共に透明基板を電極配線
が交差する状態で配置して各透明基板の特定の配線間に
通電することにより、簡単な構造で特定の微小範囲の導
電性物質を気化させ、透過率を変化させることができ
る。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態を説明する。

【００２８】図１は、本発明に係る光遮蔽装置の第１の
実施形態を示す断面図であり、同図において１００は光
遮蔽装置であるマイクロシャッター（以下シャッターと
いう）であり、１はシャッター１００の本体を形成する
透明容器である透明ガラスセル（以下セルという）であ
る。また、２はセル１の内部に設けられた電極配線であ
る電力供給電極（以下電極という）、３はセル１の内部
に密封された液状の不透明な導電性物質（以下不透明液
体という）、４は不透明液体３が気化して発生した気泡
である。

【００２９】なお、このセル１の光の透過率はセル１の
外面を形成する対向した２枚の透明基板である上下のガ
ラス１ａ，１ａの表面反射を除けば満たされた不透明液
体３の吸収係数とセル厚によって変化する。

【００３０】ところで、このように構成されたシャッタ
ー１００において、セル１内部の気泡４は、図示しない
外部電源より電極２を通じて微小な光透過領域Ｒ内の不
透明液体３に通電して不透明液体３を加熱することによ
り不透明液体３が気化して発生するようになっており、
このように気泡４が発生すると、光透過領域Ｒ内には不
透明液体３に代わって気泡４が存在するようになる。

【００３１】そして、このように光透過領域Ｒ内に気泡
４が存在するようになると、図示しないバックライトか
らの光は、同図の矢印に示すように気泡４内を透過する
ようになる。ここで、気泡４の光吸収係数は不透明液体
３の光吸収係数に比べて非常に小さいため、シャッター
１００の透過率が高くなる。

【００３２】一方、不透明液体３への通電を停止すると
不透明液体３の加熱が停止され、気化した不透明液体３
が凝縮するようになり、これにより気泡４が収縮し、ガ
ラス１ａ，１ａ間には再び不透明液体３が存在するよう
になり透過率は低くなる。

【００３３】このように、光を透過させる際には不透明
液体３に通電して気泡４を発生させることにより透過率
を高くし、光を遮断する際には通電を停止して気泡４を
収縮させることにより透過率を低くすることができる。
これにより、従来の液晶を用いた構成のように配向膜、
偏光フイルター等を使用することなくシャッター機能を
得ることができ、視野角も広くすることができる。

【００３４】なお、本実施形態においては、不透明液体
３への通電はパルス的に行うようにしており、これによ
り透過率をパルス的に変化させることができ、応答速度
の速いシャッターを構成することができるようにしてい
る。

【００３５】ところで、不透明液体３が気化して体積膨
張する速度は供給電力に依存するので、印加する電流ま
たは通電時間を制御して供給電力を大きくすれば、透過
率変化速度を早くすることができる。さらに、これに加
えて不透明液体３の吸収係数及びセル厚さを所定の値と
すれば、透過率の変化をほぼ０％〜１００％に変化させ
ることができる。

【００３６】なお、本実施形態において、使用する不透
明液体３としては透過率を変化させる使用波長に対して
吸収係数が大、低粘度で加熱に適当な導電性を有し、か
つ加熱冷却に対する特性安定性に優れるものであればど
のような液体でも良い。また、不透明であれば色の付い
た液体であっても良く、白色光源とこの液体の色を光の
３原色（赤、青、緑）や補色（シアン、マゼンタ、イエ
ロー）にして重ね合わせれば様々な色を表示することが
できる。

【００３７】一方、本実施形態では、ガラス１ａ，１ａ
の内面に電極２を設けることにより構造を簡単にするよ
うにしている。なお、この電極２として使用する配線材
料はＡｌ，Ｃｕ等抵抗の低い金属であっても、抵抗の低
い透明導電膜であっても良いが、透明導電膜とすれば発
生した気泡４の大きさだけで透過率が決まるので極めて
大きな開口率が得られる。

【００３８】さらに、不透明液体３の気化が起こるとこ
ろでは瞬間的に数百度に加熱されるため、本実施形態で
はガラス基板１ａを用いているが、加熱時間はごく短時
間であるので基板はさほど熱に対する耐久性がないもの
でも使用が可能であることから透明で絶縁性を有する基
板であればプラスチック等の安価な基板を用いてもよ
い。

【００３９】次に、本発明に係る第２の実施形態を説明
する。

【００４０】図２は本発明に係る光遮蔽装置の第２の実
施形態を示す断面図であり、同図において、３０は水性
の不透明液体（以下不透明液体という）であり、５は不
透明液体３０に接するガラス基板１ａ，１ａの内面に施
された発水性材料によるコーティングである。なお、同
図において、図１と同一符号は同一部分を示している。

【００４１】このような構成のシャッター１００におい
て、不透明液体３０に対して図示しない外部電源、配線
及び電極２を通して通電すると、光透過領域Ｒ内の不透
明液体３０が加熱されて気化し、気泡４が発生する。こ
のとき、不透明液体３０は水性であるのに対し、同図の
矢印に示す光が透過する上下のガラス基板１ａ，１ａの
内面には発水性のコーティング５が形成されているた
め、気泡４が発生した際に光透過領域Ｒ内に形成される
光路に不透明液体３０が留まることはない。

【００４２】そして、このように光路に不透明液体３０
が留まらないようにすることにより、透過率を高めるこ
とができると共に透過率の再現性を向上させることがで
きる。ここで、このように透過率の再現性を向上させる
とにより、既述したように発生させる気泡４の大きさを
制御することによる透過率の制御を確実に行うことが可
能となる。

【００４３】なお、本実施形態においては、ガラス基板
１ａ，１ａの内面に施すコーティング５の材料としては
水性の不透明液体３０に対して濡れにくい透明な材料で
あればどのような種類の材料でも良く、このような材料
でコーティング５を施せば不透明液体３０が気化した
際、ガラス基板１ａ，１ａ内面に付着する不透明液体３
０が光路から除去されやすくなり透過率が向上する。

【００４４】ところで、これまでの説明においては、セ
ル１の内部に水性の不透明液体３０を密封する場合につ
いて述べてきたが、本実施形態はこれに限らず疎水性の
不透明液体をセル１の内部に密封するようにしてもよ
い。そして、このように疎水性の不透明液体を密封する
場合には、本発明に係る第３の実施形態を示す図３のよ
うにガラス基板１ａ，１ａ内面に親水性材料によるコー
ティング５’を施すか、この疎水性を有する不透明液体
３０’に対して濡れにくい透明材料によるコーティング
５’を施すようにしても同様の効果が得られる。

【００４５】なお、この疎水性の不透明液体３０’とし
て表面張力の大きな不透明液体を用いるようにすればコ
ーティング５’を施すことがなくともほぼ同様な効果が
得られる。

【００４６】次に、本発明に係る第４の実施形態につい
て説明する。

【００４７】図４は本発明に係る光遮蔽装置の第４の実
施形態を示す断面図であり、同図において、２０は透明
導電膜、６は不透明液体３に通電するための直流電源、
７はスイッチである。なお、同図において、図１と同一
符号は同一部分を示している。

【００４８】このような構成のシャッター１００におい
て、スイッチ７をＯＮとすると直流電源６により光透過
領域Ｒ内の不透明液体３に通電されるが、不透明液体３
の抵抗はパルス的な通電にて気化する程度の熱を発生す
るように調整されていることから、この通電にて不透明
液体３は気化し、気泡４が発生する。一方、このように
気泡４が発生した時点でスイッチ７を切ると加熱が停止
されて不透明液体３が凝縮し、気泡４は収縮する。

【００４９】ここで、このように気泡４が発生している
状態では既述したようにシャッター１００の透過率が上
昇し、消滅した時点で透過率は不透明液体３の吸収係数
とセル厚の関係で決まる透過率になる。

【００５０】なお、本実施形態では透明導電膜２０，２
０を不透明液体３を挟む上下の透明ガラス１ａ、１ａの
内面に施しているため、シャッター機構を有する構成を
多数セル１内に形成する際に配線の構成を単純化するこ
とができる。これは、特に表示素子等に応用する場合に
有利となるものである。

【００５１】ところで、本実施形態では上下の透明導電
膜２０，２０は透明導電性材料を用いているが、この導
電性材料としては抵抗が低く、耐熱性、耐久性に優れた
材料を選択することが必要になる。ここで、このような
導電性材料としては、例えばタングステン、モリブデ
ン、金、アルミ、銅等の金属材料があるが、これらの金
属材料は紫外から可視にかけて透明ではないため、これ
らの金属材料を使用した場合には気泡発生時の透過率が
減少するという不具合がある。

【００５２】そこで、このような金属材料を使用する場
合には、図５に示すように金属導電膜２０’の、発生す
る気泡４に臨む部分に丸穴形状の光通過部であるリング
部分２１を形成し、このリング部分２１を光が透過する
ようにする。これにより、金属材料を使用した場合で
も、光の透過が妨げられることはなくなり気泡発生時の
透過率が減少するのを防ぐことができる。

【００５３】なお、透明電極を用いる場合にも、このよ
うなリング部分を形成すれば低抵抗かつ高透過率が得ら
れる。また、電極形状については本実施の形態で示した
リング状以外にも、光の透過を妨げないコの字型など様
々な形状が適用できる。

【００５４】さらに、本実施形態において、既述した第
２の実施形態で示したものと同様に、光の透過部に不透
明液体３０に対して濡れにくいコーティングを施すこと
は有効であるが、電極２を透明導電膜２０とした場合に
は透明導電膜２０の表面にコーティングを施す必要があ
る。このため、透明導電膜２０にコーティングされる材
料は導電性を有したものでなければならないが、透明導
電膜２０でない電極２を用いる場合はコーティングはガ
ラス基板１ａの表面の電極以外の部分に施せば良く、ま
たコーティング材料は導電性を有する必要はない。

【００５５】次に、このような構成のシャッター１００
を情報伝達装置に適用したものについて説明する。

【００５６】図６は、これまで説明したシャッター１０
０を情報伝達装置の一例である感光体ドラムを備えたプ
リンターに適用した例を示す図であり、同図において８
は直線状の光源、９は矢印方向に回転する感光体ドラ
ム、１０はシャッター１００の上部電極、１１は下部電
極、１０１はシャッター１００に直線状に多数形成され
た微小な光透過領域を示している。なお、同図におい
て、感光体ドラム１０の帯電機構、現像機構、転写機
構、定着機構等は省略している。

【００５７】ところで、このような構成のプリンターに
おいて、後述する図８に示す駆動制御回路からの信号に
基づき、感光体ドラム９を回転させながらシャッター１
００を駆動するようにしており、これにより光源８から
出射した光Ｌは、光透過領域１０１を同図の矢印に示す
ように選択的に透過するようになっている。そして、こ
の光透過領域１０１を透過した光Ｌ₁ は、帯電している
感光体ドラム１０を照射して光照射部のみを除電し、画
像信号に基づく潜像をドラム１０上に形成するようにな
っている。なお、この後、トナー現像、転写、定着工程
をへてプリント用紙上に像を形成するようになってい
る。

【００５８】ところで、本実施形態のように光源８を直
線状とすると共に微小な光透過領域１０１が直線状に多
数形成されたシャッター１００を直線状の光源８と平行
に配置することにより、構造を簡単にすることができ
る。また、電極１０，１１を上下に分割することで電極
構造を非常に単純な構成にできると共に、電極１０，１
１の形状も単純な矩形状とすることができるので製造に
際して安価な印刷工程で形成することも可能である。そ
して、このような高透過率、小型、高速シャッター機能
を有するシャッター１００を用いることにより、高性能
プリンターを安価に製造できる。

【００５９】一方、図７はシャッター１００を情報伝達
装置の一例であるカラーディスプレーに適用した例を示
す図であり、同図において、１３はシャッター１００の
平面状の光源８’に面する側のガラス基板（以下第１ガ
ラス基板という）、１４はこの第１ガラス基板１３に縦
ストライプ状に形成されている第１配線、１５はシャッ
ター１００のカラーフィルター１８に面する側のガラス
基板（以下第２ガラス基板という）、１６は第２ガラス
基板１８に横ストライプ状に形成されている第２配線、
１７は不透明液体である。

【００６０】なお、第１ガラス基板１３、第１配線１
４、第２ガラス基板１５、第２配線１６、不透明液体１
７はシャッター１００を構成する部材であって、密封用
側面板、電源部、外部からの電力供給用配線等は省略し
ている。また、カラーフィルター１８の配置方法は液晶
タイプのフルカラーディスプレーで採用されているもの
と同様で、様々な配列方法があるが、どの方法によって
も良い。さらに、本実施形態ではカラーフィルター１８
を第２ガラス基板１５の表面に形成しているが、光源
８’とシャッター１００との間に設置しても良い。

【００６１】ところで、本実施形態において、シャッタ
ー１００は、微小な光透過領域（図６参照）を多数平面
状に形成すると共に、第１ガラス基板１３及び第２ガラ
ス基板１５を第１及び第２配線１４，１６が交差するよ
うな状態で配置するようにしている。そして、これら第
１及び第２配線１４，１６の所定箇所に電圧を印加して
所定の光透過領域の不透明液体１７に通電するようにす
れば、光透過領域の導電性物質を気化させることがで
き、透過率を変化させることができる。

【００６２】そして、このような構成のシャッター１０
０を適用したカラーディスプレーにおいては、画像信号
及び色信号に基づいて第１及び第２配線１４，１６間に
電圧を印加することにより不透明液体１７に通電し、各
画素毎に光源８’から出た白色光の透過率を制御するよ
うになっている。また、透過率が増加する状態をＯＮ、
透過しない状態をＯＦＦとし、ＯＮ，ＯＦＦの状態を画
像信号、色信号に基づいて横方向にスキャンすることに
より、カラー画像を表示することができるようになって
いる。

【００６３】このように、第１及び第２配線１４，１６
をストライプ状に構成すると共にこれら配線１４，１６
を交差状態で保持する構成とすれば、非常に単純な構成
でも階調制御及びフルカラー表示を容易に達成でき、カ
ラーディスプレー等の表示素子を安価に製造することが
可能である。ここで、この第１及び第２配線１４，１６
をストライプ状に構成すると共にこれら配線１４，１６
を交差状態で保持する構成は、既述したプリンターにも
適用することができる（図６参照）。

【００６４】なお、不透明液体６に通電する電流の大き
さ又は通電時間等を制御することによって、発生する気
泡の大きさ、形等を制御することができ、これに応じて
各画素の透過率を制御して階調性を持たせることができ
る。また、階調の方法としては、この他に表示面積に応
じて階調表示を実現するなどしても良い。

【００６５】一方、本実施形態において、光源８’を平
面状とすると共にシャッター１００を平面状の電源８’
と平行に配置するようにしており、これにより構造を簡
単にすることができると共に、非常に薄型な表示素子が
形成できる。

【００６６】さらに、マイクロシャッターの既述したよ
うな安価で薄型、高透過率、高開口率、高視野角、高速
シャッター機能等の特徴を生かして高性能の表示素子を
安価に製造できる。また、カラーフィルターを付加する
ことによって赤、緑、青の３原色を表示できる構成とし
てフルカラーの表示も可能となる。さらに、構成が簡単
なことから大画面、薄型、軽量の表示素子も容易に製造
できる。

【００６７】ところで、不透明液体１７を挟む第１及び
第２配線１４，１６を施した第１及び第２ガラス基板１
３，１５は製造工程において真空に排気するなどの必要
がないため薄くでき、軽量化を図ることができる。

【００６８】なお、本実施形態ではガラス基板を用いて
いるが、透明で絶縁性を有していればプラスチック等の
安価な材料を用いることもできる。また、本実施形態に
おいては電極材料としては開口率を大きくとることがで
きるようＩＴＯ等の透明導電膜を用いているが、不透明
でもＷ、Ｔａ、Ａｌ，Ｃｕなど抵抗が低いものであれば
既述したように電極の形状をリング状（図４参照）又は
矩形状とすればどのような材料でも開口率を大きくとる
ことができる。

【００６９】最後に、これまで述べてきたプリンター、
カラーディスプレー等の情報伝達装置における光遮蔽装
置の駆動構成について、図８を用いて簡単に説明する。
本発明に係るプリンター、カラーディスプレー等の情報
伝達装置においては、同図に示すようにシャッター１０
０には走査信号印加回路４０２及び情報信号印加回路４
０３が接続されており、これらの走査信号印加回路４０
２及び情報信号印加回路４０３には駆動制御回路４０４
及びグラフィックコントローラ４０５が順に接続されて
いる。そして、グラフィックコントローラ４０５からは
データと走査方式信号とが、駆動制御回路４０４を介し
て走査信号制御回路４０６及び情報信号制御回路４０７
へ送信されるようになっている。

【００７０】このうちのデータは、これらの走査信号制
御回路４０６及び情報信号制御回路４０７によって走査
線アドレスデータと表示データに変換され、また他方の
走査方式信号は、そのまま走査信号印加回路４０２及び
情報信号印加回路４０３に送られるようになっている。

【００７１】さらに、走査信号印加回路４０２は、走査
線アドレスデータによって決まる走査電極に走査方式信
号によって決まる波形の走査信号を印加し、また情報信
号印加回路４０３は、表示データによって送られる白又
は黒の表示内容と走査方式信号の２つによって決まる波
形の情報信号を印加するように構成されている。

【００７２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば容
器内に密封された不透明液体を電極配線により加熱気化
させることにより、光の透過率を選択的に変化させるこ
とができるので、簡単な構成で光遮蔽装置を製造でき
る。また、この光遮蔽装置は液晶を用いた構成に比べて
配向膜、偏光フイルター等を必要とせず、透過率をほぼ
１００％にでき、視野角も広くすることができる。さら
に、電極を透明導電膜で形成すれば光の透過を遮る構成
部材をなくすことができるため、開口率も大きくとれ
る。

【００７３】一方、このような構成の光遮蔽装置を用い
ることにより、非常に簡単な構成でプリント出力が可能
になり、安価で高性能なプリンターが実現できる。ま
た、非常に簡単な構成で画像表示素子が構成でき、安価
で高性能な軽量、薄型フルカラーディスプレーが実現で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光遮蔽装置の第１の実施形態を示
す断面図。

【図２】本発明に係る光遮蔽装置の第２の実施形態を示
す断面図。

【図３】本発明に係る光遮蔽装置の第３の実施形態を示
す断面図。

【図４】本発明に係る光遮蔽装置の第４の実施形態を示
す断面図。

【図５】上記第４の実施形態の光遮蔽装置の電極の平面
図。

【図６】上記光遮蔽装置をプリンターに応用した例を示
す図。

【図７】上記光遮蔽装置を応用した表示素子の概略図。

【図８】情報伝達装置の構成を示す図。

【図９】従来の液晶シャッターにおける非通電時の液晶
の状態と光の透過との関係を示す図。

【図１０】従来の液晶シャッターにおける通電時の液晶
の状態と光の透過との関係を示す図。

【符号の説明】

１ 透明ガラスセル ２，１０，１１ 電力供給電極 ３，１７，３０，３０’不透明液体 ４ 気泡 ５，５’ コーティング ９ 感光体ドラム １３ 第１ガラス基板 １４ 第１配線 １５ 第２ガラス基板 １６ 第２配線 ２０ 透明導電膜 ２１ リング部分 １００ 光遮蔽装置 １０１，Ｒ 光透過領域 ４０５ グラフィックコントローラ ４０７ 情報信号制御回路

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透過率を変えて光を選択的に遮断する光
   遮蔽装置において、 液状の不透明な導電性物質と、 前記不透明な導電性物質を密封した透明容器と、 前記透明容器の内部に設けられ、微小な光透過領域内の
   前記導電性物質に通電して該導電性物質を加熱気化させ
   る一方、通電の停止により気化した前記導電性物質を凝
   縮させる電極配線と、 を備え前記光透過領域に光を透過させる際には前記電極
   配線の通電にて前記光透過領域内の導電性物質を気化さ
   せて前記光透過領域における透過率を高くし、光を遮蔽
   する際には前記通電の停止にて前記気化した導電性物質
   を凝縮させて透過率を低くするようにしたことを特長と
   する光遮蔽装置。
2. 【請求項２】 前記電極配線を前記透明容器の外面を形
   成する対向した２枚の透明基板の内面にそれぞれ設けた
   ことを特徴とする請求項１記載の光遮蔽装置。
3. 【請求項３】 前記電極配線の通電及び停止の切り換え
   をパルス的に行うことを特徴とする請求項１及び２記載
   の光遮蔽装置。
4. 【請求項４】 前記電極配線を透明導電膜にて形成した
   ことを特徴とする請求項１乃至３記載の光遮蔽装置。
5. 【請求項５】 前記電極配線を不透明な金属材料にて形
   成する一方、光の透過を妨げないよう該金属電極配線
   の、前記気泡に臨む部分に光通過部を形成したことを特
   徴とする請求項１乃至３記載の光遮蔽装置。
6. 【請求項６】 前記光通過部を丸穴形状としたことを特
   徴とする請求項５記載の光遮蔽装置。
7. 【請求項７】 前記導電性物質を水性とし、前記透明容
   器の透明基板の内面には発水性材料による透明なコーテ
   ィングを施したことを特徴とする請求項１乃至６記載の
   光遮蔽装置。
8. 【請求項８】 前記導電性物質を疎水性とし、前記透明
   容器の透明基板の内面には親水性材料による透明なコー
   ティングもしくは前記疎水性の導電性物質に対して濡れ
   にくい透明材料によるコーティングを施したことを特徴
   とする請求項１乃至６記載の光遮蔽装置。
9. 【請求項９】 データ信号及び走査方式信号を出力する
   グラフィックコントローラと、走査線アドレスデータ及
   び走査方式信号を出力する情報信号制御回路と、走査電
   極及び情報電極を有する光遮蔽装置とを備え、光源から
   出射した光を前記光遮蔽装置により選択的に感光体ドラ
   ムに照射する構成の露光工程を有する情報伝達装置にお
   いて、 前記光遮蔽装置を請求項１乃至８記載の光遮蔽装置とす
   ると共に前記光源を直線状とする一方、該光遮蔽装置に
   微小な光透過領域を直線状に多数形成すると共に該光遮
   蔽装置を前記直線状の光源と平行に配置したことを特徴
   とする情報伝達装置。
10. 【請求項１０】 データ信号及び走査方式信号を出力す
    るグラフィックコントローラと、走査線アドレスデータ
    及び走査方式信号を出力する情報信号制御回路と、走査
    電極及び情報電極を有する光遮蔽装置とを備え、光源か
    ら出射した光を前記光遮蔽装置により選択的に透過させ
    て画像を表示する構成の情報伝達装置において、 前記光遮蔽装置を請求項１乃至８記載の光遮蔽装置とす
    ると共に前記光源を平面状とする一方、該光遮蔽装置に
    微小な光透過領域を平面状に多数形成すると共に該光遮
    蔽装置を前記平面状の電源と平行に配置したことを特徴
    とする情報伝達装置。
11. 【請求項１１】 前記光遮蔽装置は、前記電極配線を前
    記透明基板の内面にストライプ状に形成すると共に、前
    記透明基板を前記電極配線が交差する状態で配置する一
    方、前記各透明基板の特定の配線間に通電して特定の前
    記微小な光透過領域の導電性物質を気化させ、透過率を
    変化させる構成としたことを特徴とする請求項９又は１
    ０記載の情報伝達装置。