JPH10186249A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高解像度の画像を表示することができ、しかも
光の利用効率を高くして明るい画面を得ることができる
表示装置を提供する。 【解決手段】内部に各画素領域にそれぞれ対応する電解
液室４を設けた装置本体１の各電解液室４内に、前記画
素領域に対応させて、金属膜と電圧の印加により前記電
解液室４内の電解液ａとの間でイオンの授受を生じて体
積を変える導電性ポリマー膜とを積層してなり前記導電
性ポリマー膜の体積変化により前記金属膜が前記導電性
ポリマー膜とともに撓み変形する駆動片１１と、その撓
み変形によって起伏するシャッタ板１２ａとからなる遮
光素子１０を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、多数の画素領域
がマトリック状に配列する表示装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】多数の画素領域がマトリック状に配列す
る表示装置としては、一般に、液晶表示装置が利用され
ている。この液晶表示装置は、一対の透明基板間に液晶
層を挟持するとともに前記基板の内面に各画素領域の液
晶に電圧を印加するための透明電極を設けた液晶セルを
はさんで一対の偏光板を配置したものであり、前記液晶
セルの各画素領域への電圧の印加により液晶分子の配向
状態を変化させ、それにより各画素領域での光の透過率
を制御して画像を表示するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記液晶表示
装置は、その画素サイズを小さくして解像度の良い画像
を表示することができるが、入射光が、一方の偏光板の
偏光作用により直線偏光となって液晶層に入射し、液晶
の複屈折効果により偏光状態を変えて他方の偏光板に入
射して、この他方の偏光板を透過する偏光成分の光が出
射するため、透過光の減衰が大きく、したがって光の利
用効率が悪くて、明るい画面が得られないという問題を
もっている。

【０００４】この発明は、高解像度の画像を表示するこ
とができ、しかも光の利用効率を高くして明るい画面を
得ることができる表示装置を提供することを目的とした
ものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の表示装置は、
少なくとも各画素領域に対応する部分の表面が透明であ
り内部に各画素領域にそれぞれ対応する画素空間を設け
た装置本体の各画素空間内に電解液を充填するととも
に、これらの画素空間内に、金属膜と、電圧の印加によ
り前記電解液との間でイオンの授受を生じて体積を変え
る導電性ポリマー膜とを積層してなり前記導電性ポリマ
ー膜の体積変化により前記金属膜が前記導電性ポリマー
膜とともに撓み変形する駆動片と、この駆動片の撓み変
形によって起伏するシャッタ板とからなる遮光素子を設
けたことを特徴とするものである。

【０００６】この表示装置は、装置本体の電解液を充填
した各画素空間内に設けた前記遮光素子を電圧の印加に
よって起伏動作させ、この遮光素子の起伏により各画素
領域内の光の透過面積を制御して画像を表示するもので
ある。

【０００７】そして、この表示装置は、各画素領域内の
光の透過面積を遮光素子の起伏により制御するものであ
るが、前記遮光素子は、金属膜と電圧の印加により電解
液との間でイオンの授受を生じて体積を変える導電性ポ
リマー膜とを積層してなる駆動片の撓み変形によってシ
ャッタ板を起伏させるものであり、したがって、この遮
光素子は極く小さく形成できるから、画素サイズを充分
小さくして高解像度の画像を表示することができる。

【０００８】しかも、この表示装置は、前記遮光素子の
起伏動作によって光の透過を制御するものであるため、
液晶も偏光板も不要であり、したがって、遮光素子の起
き上がりにより開かれた領域を透過する光の減衰はほと
んどないから、光の利用効率を高くして、明るい画面を
得ることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】この発明の表示装置は、内部に所
定数の画素領域ごとにそれぞれ対応する画素空間を設け
た装置本体の各画素空間内に、電解液を充填するととも
に、電圧の印加により起伏動作して光の透過面積を制御
する遮光素子を設けたものであって、前記遮光素子を、
電圧の印加により電解液との間でイオンの授受を生じて
体積を変える導電性ポリマー膜と金属膜とを積層してな
る駆動片を用いた極く小さく形成できるものとすること
により、画素サイズを充分小さくして高解像度の画像を
表示することができるようにし、さらに、前記遮光素子
の起伏動作によって光の透過を制御することにより、液
晶も偏光板も不要として透過光の減衰をほとんどなく
し、光の利用効率を高くして明るい画面を得るようにし
たものである。

【００１０】この発明の表示装置においては、前記画素
空間内に、前記遮光素子に対応させて半導体スイッチン
グ素子を設け、前記遮光素子の導電性ポリマー膜に印加
する電圧を、前記電解液を介して前記導電性ポリマー膜
に対向する電極と前記遮光素子の金属膜との間に、前記
半導体スイッチング素子を介して印加するのが好まし
く、このようにすれば、各画素領域の遮光素子の選択期
間に前記スイッチング素子のオンにより前記金属膜と電
極との間に印加された電圧を、前記スイッチング素子の
オフによってある程度の期間保持し、その保持電圧によ
って遮光素子を起伏動作させることができるため、前記
選択期間は極く短くてよく、したがって、高デューティ
で時分割駆動することができる。

【００１１】このように、電解液室内に半導体スイッチ
ング素子を設ける場合は、この半導体スイッチング素子
が電解液による悪影響を受けないように、前記電解液と
して、アンモニウム塩からなる有機塩の水溶液を用いる
のが望ましい。

【００１２】また、この発明の表示装置において、前記
画素空間内に、前記遮光素子が倒伏したときにこの遮光
素子で覆われる蛍光体膜を設ければ、遮光素子の起き上
がりにより開かれた領域を透過する光を前記蛍光体膜が
吸収して蛍光を発するため、高輝度の蛍光を出射させ
て、画面をより明るくすることができる。

【００１３】

【実施例】図１はこの発明の一実施例を示す表示装置の
一部分の断面図、図２はその装置本体の裏側基板の一部
分の平面図である。この表示装置は、多数の画素領域が
行方向（図２において左右方向）および列方向（図２に
おいて上下方向に並ぶ遮光素子の行）マトリックス状に
配列するマトリックス型のものであり、内部に所定数の
画素領域ごとにそれぞれ対応させて微小な画素空間４を
設けた装置本体１の各画素空間４内に電解液ａを充填す
るとともに、これらの画素空間（以下、電解液室とい
う）４内に、電圧の印加によって起伏動作する遮光素子
１０を設けた構成となっている。なお、この実施例で
は、前記装置本体１に、各画素領域にそれぞれ対応させ
て電解液室４を設け、これらの電解液室４内にそれぞれ
遮光素子１０を１つずつ設けている。

【００１４】まず、前記装置本体１について説明する
と、この装置本体１は、表基板２と裏基板３とからなっ
ており、電解液室４は、前記表基板２の裏面の各画素領
域に対応する部分を凹入させて形成されている。

【００１５】前記表基板２は、ＰＭＭＡ（ポリメタクリ
ル酸メチル）、ＰＣ（ポリカーボネイト）、ＡＰＯ（ア
モルファスポリオレフィン）などに代表される樹脂また
はガラスからなる透明基板であり、前記電解液室４は、
樹脂基板の場合はその成形時に形成し、ガラス基板の場
合はエッチングにより形成する。なお、電解液室４をエ
ッチングにより形成すれば、フォトリソグラフィ法を利
用してより高精度に電解液室４を形成することができ
る。

【００１６】前記電解液室４は、裏基板３上に基部を固
定して設けられる前記遮光素子１０の起伏動作部分の面
積および起き上がり高さに対して極く僅かに余裕をもた
せた平面積および高さを有する直方体状の室であり、そ
の表基板２の裏面に開口する縁部のうちの上記遮光素子
１０の基部側に対応する縁部には、遮光素子１０の基部
および後述する半導体スイッチング素子１５を収容する
ための突出し室４ａが形成され、この突出し室４ａの天
井面に、前記遮光素子１０に対向する固定電極５が設け
られている。

【００１７】前記固定電極５は、遮光素子１０にその駆
動電圧を印加するための対向電極となるものであり、各
電解液室４の突出し室４ａに設けられた各固定電極５
は、前記突出し室４ａの壁面に形成したリード部を介し
て各電解液室４の間の全ての隔壁部の端面（表基板２の
裏面）に形成した格子状配線（いずれも図示せず）につ
ながっており、この格子状配線を介して基準電位（例え
ば接地電位）に接続される。なお、前記固定電極５と前
記リード部および格子状配線は、電解液室４内に充填す
る電解液ａ中で電気化学的に不活性な金等の金属で形成
されている。

【００１８】また、前記表基板２の表面には、各画素領
域の間の部分に対応する格子状パターンの遮光膜（ブラ
ックマスク）６が、各電解液室４間の隔壁部および前記
突出し室４ａを覆い隠す幅に形成されている。

【００１９】一方、装置本体１の裏基板３はガラス等か
らなっており、この裏基板３の上（電解液室４内に対向
する面）に、前記電解液室４内に対応する遮光素子１０
と、これらの遮光素子１０にそれぞれ対応する半導体ス
イッチング素子１５とが設けられている。

【００２０】図３および図４は前記遮光素子１０の拡大
断面図および平面図であり、この遮光素子１０は、電圧
の印加により撓み変形する駆動片１１と、この駆動片１
１の撓み変形によって起伏するシャッタ板１２ａとから
なっている。

【００２１】前記駆動片１１は、平面形状が矩形状をな
す極く小さな薄片であり、この駆動片１１は電圧印加電
極を兼ねる金属膜１２の表面に、電圧の印加により上記
電解液ａとの間でイオンの授受を生じて体積を変える導
電性ポリマー膜１３を固着状態で積層して構成されてい
る。

【００２２】また、シャッタ板１２ａは、上記電解液室
４の平面積より僅かに小さい面積の方形または矩形板で
あり、このシャッタ板１２ａは、前記駆動片１１の金属
膜１２に一体に形成されている。

【００２３】なお、前記金属膜１２およびシャッタ板１
２ａは、上記電解液ａ中で電気化学的に不活性な金等の
金属からなる柔軟な曲げ性をもった極薄板で形成されて
おり、前記シャッタ板１２ａの表面は、光吸収性に優れ
た樹脂のコーティングにより光吸収処理されている。

【００２４】また、前記導電性ポリマー膜１３は、例え
ば、Ｐｙ（ピロール）にＤＢＳ（ドデシルベンゼンサル
ファネート）を混入したモノマー溶液に上記金属膜１２
の表面を浸し、この金属膜１２を電極とする電界重合に
より、金属膜１２面に、ＰＰｙ（ポリピロール）にＤＢ
Ｓをドープした導電性ポリマーを生成させて形成されて
いる。

【００２５】そして、前記遮光素子１０は、その基部、
つまり駆動片１１の基端部が、上記表基板２の各電解液
室４の突出し室４ａに対応するように位置決めして裏基
板３上に配置され、前記金属膜１２の基端部の裏面にお
いて裏基板３上に固定されている。なお、前記突出し室
４ａの天井面の固定電極５は、前記駆動片１１の導電性
ポリマー膜１３の表面に対向するように設けられてい
る。

【００２６】また、上記半導体スイッチング素子１５は
薄膜トランジスタからなっており、このスイッチング素
子１５は、前記遮光素子１０の基部の側方に、前記突出
し室４ａに対応するように位置決めして設けられてい
る。

【００２７】前記薄膜トランジスタからなるスイッチン
グ素子１５は、図３に示した等価回路で表されるもので
あり、その構造は図示しないが、裏基板３の上に形成さ
れたゲート電極と、このゲート電極を覆うゲート絶縁膜
と、このゲート絶縁膜の上に前記ゲート電極と対向させ
て形成されたｉ型半導体膜と、このｉ型半導体膜の両側
部の上にｎ型半導体膜を介して形成されたソース電極お
よびドレイン電極とからなっている。

【００２８】また、図では省略しているが、前記裏基板
３には、各遮光素子行（図２において左右方向に並ぶ遮
光素子の行）にそれぞれ沿わせて、その行の各遮光素子
１０に対応する各スイッチング素子１５にそのオン・オ
フを制御するゲート信号を供給するための走査線が配線
されるとともに、各遮光素子列（図２において上下方向
に並ぶ遮光素子の行）にそれぞれ沿わせて、その列の各
遮光素子１０に対応する各スイッチング素子１５に遮光
素子１０の起伏角を制御するデータ信号を供給するため
の信号線が配線されている。

【００２９】上記走査線は、上記裏基板３の表面に形成
されており、上記スイッチング素子１５のゲート電極は
前記走査線に一体に形成されている。また、前記スイッ
チング素子１５のゲート絶縁膜（透明膜）は、裏基板３
のほぼ全面にわたって形成されており、上記信号線は、
前記ゲート絶縁膜の上に形成されてスイッチング素子１
５のドレイン電極に接続されている。

【００３０】なお、前記走査線および信号線は、上記表
基板２の各電解液室４間の隔壁部に対応する部分に配線
されており、また、前記ゲート絶縁膜の上に配線された
信号線は、上記表基板２の上述した格子状配線と短絡し
ないように図示しない絶縁膜で覆われている。

【００３１】また、前記ゲート絶縁膜の上には、前記ス
イッチング素子１５のソース電極を上記遮光素子１０の
基部を固定する部分に延長して形成したリード線が形成
されており、前記遮光素子１０の金属膜１２の基端部
は、その裏面を前記ゲート絶縁膜およびその上の前記リ
ード線に導電性接着剤により接着固定され、このリード
線を介して前記スイッチング素子１５のソース電極に接
続されている。

【００３２】さらに、上記ゲート絶縁膜の表面には、前
記各遮光素子１０の背後にそれぞれ配置して、前記遮光
素子１０が倒伏したときにこの遮光素子１０のシャッタ
板で覆われる蛍光体膜１６が設けられている。

【００３３】なお、この実施例では、前記ゲート絶縁膜
の蛍光体膜１６を設ける領域の表面に光反射膜１７を形
成し、その上に蛍光体膜１６を形成している。また、こ
の実施例では、前記蛍光体膜１６として、複数の色蛍光
体膜、例えば赤の蛍光体膜と、緑の蛍光体膜と、青の蛍
光体膜とを用い、これら各色の色蛍光体膜１６を各画素
領域ごとに交互に並べて設けている。

【００３４】そして、装置本体１は、上記表基板２と裏
基板３とを互いに重ね合わせて接着するとともに、その
内部の各電解液室４に透明度の高い電解液ａを充填して
構成されている。

【００３５】なお、前記電解液ａは、表基板２と裏基板
３とを重ね合わせる前に各電解液室４に充填してもよい
が、各電解液室４の間の隔壁部に全ての電解液室４を連
通させる小孔または溝を設けておき、両基板２，３を接
着した後に、一般的な液晶セル内への液晶の充填法であ
る真空注入法を利用して、各電解液室４に電解液ａを充
填してもよい。

【００３６】また、この実施例では、前記電解液ａとし
て、アンモニウム塩からなる有機塩の水溶液、例えば、
ドデシルベンゼンスルフォン酸アンモニウム塩、パラト
ルエンスルフォン酸アンモニウム塩などのような、種々
のカルボン酸およびスルフォン酸とのアンモニウム塩の
水溶液を用いている。

【００３７】この実施例の表示装置は、その装置本体１
の表面側から自然光や室内照明光等の外光を取り込み、
その光を利用して表示するものであり、この表示装置
は、その各画素領域を行ごとに順次選択して選択行の半
導体スイッチング素子１５をオンさせ、それに同期して
各列の半導体スイッチング素子１５にデータ信号を供給
して時分割駆動される。

【００３８】そして、この表示装置は、その装置本体１
の各電解液室４内に画素領域に対応させて設けた遮光素
子１０を電圧の印加によって起伏動作させることによ
り、この遮光素子１０の起伏により各画素領域内の光の
透過面積を制御して画像を表示する。

【００３９】前記遮光素子１０は、その駆動片１１の金
属膜１２と前記電解液室４の突き出し室４ａに設けた固
定電極５との間に、半導体スイッチング素子１５を介し
てパルス電圧を印加することにより駆動される。

【００４０】すなわち、この遮光素子１０は、それに対
応する半導体スイッチング素子１５がオンする選択期間
に、前記スイッチング素子１５を介して駆動片１１の金
属膜１２にデータ信号を供給され、そのデータ信号の電
位と前記固定電極５の電位（基準電位）との差に応じた
電圧を印加されて起伏動作する。

【００４１】前記遮光素子１０の起伏動作を説明する
と、この遮光素子１０の駆動片１１は、金属膜１２と、
電圧の印加により電解液ａとの間でイオンの授受を生じ
て体積を変える導電性ポリマー膜１３とを積層したもの
であり、その導電性ポリマー膜１３には前記電解液ａを
介して上記固定電極５が対向しているため、前記金属膜
１２と固定電極５との間に一方の極性の電圧を印加する
と、導電性ポリマー膜１３から印加電圧値に応じた量の
イオンが電解液ａに移動し、そのイオン放出によって導
電性ポリマー膜１３の体積が変化する。

【００４２】また、前記金属膜１２と固定電極５との間
に他方の極性の電圧を印加すると、電解液ａから導電性
ポリマー膜１３に印加電圧値に応じた量のイオンがドー
プされ、導電性ポリマー膜１３の体積がイオン放出時と
は逆に変化する。

【００４３】この導電性ポリマー膜１３のイオン放出時
およびドープ時の体積の変化量は、印加電圧値、つまり
導電性ポリマー膜１３からのイオンの放出量およびドー
プ量に対応する。

【００４４】そして、導電性ポリマー膜１３と電解液ａ
との間でのイオンの授受により導電性ポリマー膜１３の
体積が変化すると、その体積変化により金属膜１２が導
電性ポリマー膜１３とともに撓み変形して、駆動片１１
が円弧状に撓み変形する。

【００４５】すなわち、上記導電性ポリマー膜１３は、
電圧の印加によるイオンの放出およびドープによって体
積を変えるが、導電性ポリマー膜１３が固着状態で積層
されている金属膜１２は電圧を印加してもその体積は変
化しないため、導電性ポリマー膜１３の体積が小さくな
ると、この導電性ポリマー膜１３の縮小力によって金属
膜１２が導電性ポリマー膜１３とともに撓み変形して、
駆動片１１がその表面方向に反るように円弧状に撓み、
また前記導電性ポリマー膜１３の体積が元に戻ると、駆
動片１１が元のフラットな状態に戻る。

【００４６】この駆動片１１の撓み変形特性は、前記導
電性ポリマー膜１３の物性によって異なり、例えば、導
電性ポリマー膜１３が、イオン放出により収縮し、イオ
ンドープによって膨脹する物性のものである場合は、導
電性ポリマー膜１３からイオンを放出させる極性の電圧
を印加したときに、駆動片１１がその表面方向に反るよ
うに撓み変形する。

【００４７】また、導電性ポリマー膜１３が、イオン放
出により膨脹し、イオンドープによって縮小する物性の
ものである場合は、導電性ポリマー膜１３にイオンがド
ープされる極性の電圧を印加したときに、駆動片１１が
その表面方向に反るように撓み変形する。

【００４８】そして、前記駆動片１１はその基端部を裏
基板３に固定されているため、この駆動片１１の撓み変
形と元のフラットな状態への復帰により、シャッタ板１
２ａが、裏基板３面に対して図１および図３に実線で示
すように倒伏する状態と、同図に鎖線で示すようにほぼ
垂直に起き上がる状態とに起伏回動する。

【００４９】そして、前記遮光素子１０が倒伏した状態
にあるときは、装置本体１の表面側から画素領域に入射
した外光が、遮光素子１０のシャッタ板１２ａの光吸収
処理された表面で吸収され、黒の画素が表示される。

【００５０】また、前記遮光素子１０が起き上がると、
前記画素領域のうちの遮光素子１０の起き上がりにより
開かれた領域に入射した外光が前記シャッタ板１２ａで
吸収されることなく透過してその背後に設けられている
蛍光体膜１６に達し、この蛍光体膜１６が光を吸収して
高輝度の蛍光を発するため、その蛍光が前記開かれた領
域から装置本体１の表面側に出射して、前記蛍光の色の
画素が表示される。

【００５１】なお、画素領域に入射した外光および蛍光
体膜１６を出射した蛍光は、電解液室４内に充填されて
いる電解液ａ中を進むが、この電解液ａでの光の吸収は
ほとんどない。

【００５２】また、前記蛍光体膜１６が発する蛍光には
指向性がなく、したがって蛍光は裏面側にも出射する
が、この実施例では、図３に示したように蛍光体膜１６
を反射膜１７の上に形成しているため、蛍光体膜１６が
発する蛍光のほとんどを表面側に出射させることができ
る。

【００５３】さらに、前記蛍光体膜１６から出射する蛍
光は、指向性がないため、電解液ａ中を種々の方向に向
かって進むが、この実施例では、上記電解液室４を各画
素領域にそれぞれ対応させて設けているため、斜め方向
に向かう蛍光も電解液室４の内壁面で表面方向に反射さ
せてやることができ、したがって、蛍光体膜１６が発す
る蛍光を、効率良く表示装置の表面に出射させることが
できる。

【００５４】前記蛍光で表示される画素は、前記遮光素
子１０のシャッタ板１２ａの起き上がり角が大きくなる
のにともなって、つまり遮光素子１０の起き上がりによ
り開かれる光透過面積が大きくなるのにともなって明る
くなる。

【００５５】図５は、上記表示装置の１つの画素領域に
おける遮光素子１０のシャッタ板１２ａの起き上がり角
と表示画素Ｄとの関係を示しており、図５の（ａ）のよ
うにシャッタ板１２ａが完全に倒伏した全閉状態では、
画素領域に入射した外光Ａが遮光素子１０のシャッタ板
１２ａで吸収され、画素領域全体が黒である画素が表示
される。

【００５６】また、図５の（ｂ）のようにシャッタ板１
２ａが斜めに起き上がった状態では、画素領域のうちの
シャッタ板１２ａの起き上がりにより開かれた領域に入
射した外光Ａが蛍光体膜１６に達してこの蛍光体膜１６
に蛍光Ａ′を発生させるため、シャッタ板１２ａの起き
上がり角に応じた光透過面積に対応する画素領域の一側
の領域が高輝度の蛍光色になるが、他の領域（入射光が
シャッタ板１２ａで吸収される領域）は黒であり、した
がって、表示画素Ｄが、黒と蛍光色の混色画素として見
える。

【００５７】この場合、前記混色画素の明るさは、シャ
ッタ板１２ａの起き上がり角に応じて変化し、シャッタ
板１２ａの起き上がり角が小さくなるのにともなって黒
に近くなり、シャッタ板１２ａの起き上がり角が大きく
なるのにともなって蛍光色の度合いが強くなるため、遮
光素子１０への印加電圧を制御してシャッタ板１２ａの
起き上がり角を制御することにより、複数の階調の混色
画素を表示することができる。

【００５８】さらに、図５の（ｃ）のようにシャッタ板
１２ａがほぼ垂直に起き上がった全開状態、つまり光透
過面積が最も大きくなった状態では、画素領域に入射し
た外光Ａのほとんどが蛍光体膜１６に達してこの蛍光体
膜１６の全面から蛍光Ａ′が放射されるため、画素領域
全体が高輝度の蛍光色になった画素が表示される。

【００５９】そして、上記実施例では、前記蛍光体膜１
６として、赤の蛍光体膜と、緑の蛍光体膜と、青の蛍光
体膜とを用い、これら各色の色蛍光体膜１６を各画素領
域ごとに交互に並べて設けているため、フルカラー画像
等の多色カラー画像を表示することができる。

【００６０】上述したように、上記実施例の表示装置
は、装置本体１の各電解液室４内に画素領域に対応させ
て設けた遮光素子１０を電圧の印加によって起伏動作さ
せ、この遮光素子１０の起伏により各画素領域４内の光
の透過面積を制御して画像を表示するものである。

【００６１】そして、この表示装置は、各画素領域内の
光の透過面積を遮光素子１０の起伏により制御するもの
であるが、前記遮光素子１０は、金属膜１２と電圧の印
加により電解液ａとの間でイオンの授受を生じて体積を
変える導電性ポリマー膜１３とを積層してなる駆動片１
１の撓み変形によってシャッタ板１２ａを起伏させるも
のであり、したがって、この遮光素子１０は極く小さく
形成できるから、画素サイズを充分小さくして高解像度
の画像を表示することができる。

【００６２】しかも、この表示装置は、前記遮光素子１
０の起伏動作によって光の透過を制御するものであるた
め、一般に利用されている液晶表示装置に必要不可欠な
液晶も偏光板も不要であり、したがって、遮光素子１０
の起き上がりにより開かれた領域を透過する光の減衰は
ほとんどないから、光の利用効率を高くして、明るい画
面を得ることができる。

【００６３】また、上記実施例においては、前記電解液
室４内に、前記遮光素子１０に対応させて半導体スイッ
チング素子１５を設け、前記遮光素子１０の導電性ポリ
マー膜１３に印加する電圧を、前記電解液ａを介して前
記導電性ポリマー膜１３に対向する固定電極５と前記遮
光素子１０の金属膜１２との間に、前記半導体スイッチ
ング素子１５を介して印加するようにしているため、各
画素領域の遮光素子１０の選択期間に前記スイッチング
素子１５のオンにより前記金属膜１２と固定電極５との
間に印加された電圧を、前記スイッチング素子１５のオ
フによってある程度の期間保持し、その保持電圧によっ
て遮光素子１０を起伏動作させることができるため、前
記選択期間は極く短くてよく、したがって、高デューテ
ィで時分割駆動することができる。

【００６４】また、このように電解液室４内に半導体ス
イッチング素子１５を設けると、半導体スイッチング素
子１５が電解液ａにさらされるが、上記実施例では、前
記電解液ａとしてアンモニウム塩からなる有機塩の水溶
液を用いているため、半導体スイッチング素子１５が電
解液ａによる悪影響を受けることはない。

【００６５】すなわち、前記電解液ａに、一般に知られ
ているナトリウム等のアルカリ金属塩の水溶液を用いる
と、前記アルカリ金属塩が半導体スイッチング素子１５
の半導体膜等に作用してその特性を狂わせてしまうこと
があるが、電解液ａがアンモニウム塩からなる有機塩の
水溶液であれば、半導体スイッチング素子１５が電解液
ａにさらされても、その特性が電解液ａの影響により変
化することはない。

【００６６】さらに、上記実施例の表示装置において
は、前記電解液室４内に、前記遮光素子１０が倒伏した
ときにこの遮光素子１０で覆われる蛍光体膜１６を設け
ているため、遮光素子１０の起き上がりにより開かれた
領域を透過する光を前記蛍光体膜１６が吸収して蛍光を
発するから、高輝度の蛍光を出射させて、画面をより明
るくすることができる。

【００６７】そして上記実施例では、装置本体１に各画
素領域にそれぞれ対応させて電解液室４を設け、これら
の電解液室４内にそれぞれ遮光素子１０を１つずつ設け
ているため、前記蛍光体膜１６から出射する蛍光を電解
液室４の内壁面で表面方向に反射させて、効率良く表示
装置の表面に出射させることができる。

【００６８】また、このように電解液室４を各画素領域
にそれぞれ対応させて設けておけば、表示装置の製造過
程において基板２，３に付着したゴミ等の異物が電解液
ａ中に浮き上がって浮遊するようなことがあっても、そ
の浮遊範囲を１つの画素領域内にとどめることができ、
したがって、電解液ａ中の浮遊異物によって生じる影が
画面のあちこちに動きまわって表示品質を悪くするよう
なことはない。

【００６９】なお、上記実施例では、電解液室４の突出
し室４ａの天井面に固定電極５を設け、遮光素子１０の
駆動片１１の金属膜１２と前記固定電極５との間に電圧
を印加するようにしているが、前記固定電極５に代え
て、遮光素子１０の駆動片１１に、電解液ａが入り込む
隙間を存して導電性ポリマー膜１３と対向する電極を設
けてもよい。

【００７０】また、上記実施例では、装置本体１に各画
素領域にそれぞれ対応させて電解液室４を設け、これら
の電解液室４内にそれぞれ遮光素子１０を１つずつ設け
ているが、前記電解液室４を各画素領域列に対応する細
長室とし、その電解液室内に、その列の各画素領域にそ
れぞれ対応させて遮光素子１０を設けてもよく、また、
赤、緑、青の画素を表示する３つの画素領域を１組と
し、その各組ごとに電解液室を設けて、その電解液室内
に３つの遮光素子１０を配置してもよい。

【００７１】さらに、上記実施例では、装置本体１の表
基板２を透明材で形成しているが、前記装置本体１は、
少なくとも各画素領域に対応する部分の表面が透明であ
るものであればよい。

【００７２】また、上記実施例の表示装置は、赤の蛍光
体膜と、緑の蛍光体膜と、青の蛍光体膜とを備え、これ
ら各色の色蛍光体膜１６が入射光を吸収して発する赤、
緑、青の蛍光を出射させて多色カラー画像を表示するも
のであるが、前記蛍光体膜に代えてカラーフィルタを用
いても、カラー画像を表示することができる。

【００７３】さらにまた、この発明は、前記蛍光体膜ま
たはカラーフィルタを備えない、白黒画像の表示装置に
も適用できるし、また、外光を利用する反射型表示装置
に限らず、バックライトからの光を利用して表示する透
過型表示装置にも適用することができる。

【００７４】

【発明の効果】この発明の表示装置は、少なくとも各画
素領域に対応する部分の表面が透明であり内部に所定数
の画素領域ごとにそれぞれ対応する電解液室を設けた装
置本体の各電解液室内に、前記画素領域に対応させて、
金属膜と、電圧の印加により前記電解液室内の電解液と
の間でイオンの授受を生じて体積を変える導電性ポリマ
ー膜とを積層してなり前記導電性ポリマー膜の体積変化
により前記金属膜が前記導電性ポリマー膜とともに撓み
変形する駆動片と、この駆動片の撓み変形によって起伏
するシャッタ板とからなる遮光素子を設けたものである
から、高解像度の画像を表示することができ、しかも光
の利用効率を高くして明るい画面を得ることができる。

【００７５】また、この発明の表示装置において、前記
電解液室内に、前記遮光素子に対応させて半導体スイッ
チング素子を設け、前記遮光素子の導電性ポリマー膜に
印加する電圧を、前記電解液を介して前記導電性ポリマ
ー膜に対向する電極と前記遮光素子の金属膜との間に、
前記半導体スイッチング素子を介して印加するようにす
れば、各画素領域の遮光素子の選択期間に前記スイッチ
ング素子のオンにより前記金属膜と電極との間に印加さ
れた電圧を、前記スイッチング素子のオフによってある
程度の期間保持し、その保持電圧によって遮光素子を起
伏動作させることができるため、前記選択期間は極く短
くてよく、したがって、高デューティで時分割駆動する
ことができる。

【００７６】このように、電解液室内に半導体スイッチ
ング素子を設ける場合、前記電解液として、アンモニウ
ム塩からなる有機塩の水溶液を用いれば、前記半導体ス
イッチング素子が電解液による悪影響を受けることはな
く、信頼性を高めることができる。

【００７７】また、この発明の表示装置において、前記
画素空間内に、前記遮光素子が倒伏したときにこの遮光
素子で覆われる蛍光体膜を設ければ、遮光素子の起き上
がりにより開かれた領域を透過する光を前記蛍光体膜が
吸収して蛍光を発するため、高輝度の蛍光を出射させ
て、画面をより明るくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す表示装置の一部分の
断面図。

【図２】前記装置本体の裏側基板の一部分の平面図。

【図３】遮光素子の拡大断面図。

【図４】遮光素子の拡大平面図。

【図５】前記表示装置の１つの画素領域における遮光素
子のシャッタ板の起き上がり角と表示画素との関係を示
す図。

【符号の説明】

１…装置本体 ４…電界液室（画素領域） ａ…電界液 １０…遮光素子 １１…駆動片 １２…金属膜 １３…導電性ポリマー膜 １２ａ…シャッタ板 １５…半導体スイッチング素子 １６…蛍光体膜

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多数の画素領域からなる表示装置であっ
   て、少なくとも各画素領域に対応する部分の表面が透明
   であり内部に各画素領域にそれぞれ対応する画素空間を
   設けた装置本体の各画素空間内に電解液を充填するとと
   もに、これらの画素空間内に、前記金属膜と、電圧の印
   加により前記電解液との間でイオンの授受を生じて体積
   を変える導電性ポリマー膜とを積層してなり前記導電性
   ポリマー膜の体積変化により前記金属膜が前記導電性ポ
   リマー膜とともに撓み変形する駆動片と、この駆動片の
   撓み変形によって起伏するシャッタ板とからなる遮光素
   子を設けたことを特徴とする表示装置。
2. 【請求項２】前記画素空間内に、前記遮光素子に対応さ
   せて半導体スイッチング素子が設けられており、前記電
   圧は、前記電解液を介して前記導電性ポリマー膜に対向
   する電極と前記遮光素子の金属膜との間に、前記半導体
   スイッチング素子を介して印加されることを特徴とする
   請求項１に記載の表示装置。
3. 【請求項３】前記電解液は、アンモニウム塩からなる有
   機塩の水溶液であることを特徴とする請求項２に記載の
   表示装置。
4. 【請求項４】前記遮光素子の背後に、前記遮光素子が倒
   伏したときにこの遮光素子で覆われる蛍光体膜が設けら
   れていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。