JPH116968A - 光制御装置 - Google Patents

光制御装置

Info

Publication number
JPH116968A
JPH116968A JP9159475A JP15947597A JPH116968A JP H116968 A JPH116968 A JP H116968A JP 9159475 A JP9159475 A JP 9159475A JP 15947597 A JP15947597 A JP 15947597A JP H116968 A JPH116968 A JP H116968A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
light
control device
opening
light control
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.)
Pending
Application number
JP9159475A
Other languages
English (en)
Inventor
Riki Matsuda
理樹 松田
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.)
Brother Industries Ltd
Original Assignee
Brother Industries 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 Brother Industries Ltd filed Critical Brother Industries Ltd
Priority to JP9159475A priority Critical patent/JPH116968A/ja
Publication of JPH116968A publication Critical patent/JPH116968A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像表示面全体に対する開口の占める開口率
を小さくすることなく、簡単な構造で、かつ少ない消費
電力により光の透過量を制御できる光制御装置を提供す
ること。 【解決手段】 空洞部13に対応した位置に設けられた
不透明な可動シャッター11は、空洞部13の位置以外
の部分にある上部電極2に電気的に接続されたヒンジ部
12により、揺動可能に支持され、図示しない電源は、
絶縁性の基板1の底部に設けられた下部電極21及びそ
の上方にある上部電極2に電荷を印加する。そして、可
動シャッターは、電源により印加された電荷の静電気力
によって、開口を開閉し、開口を開放した状態において
は、突起部24に接触して、光の透過量を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光の透過量を制御
する光制御装置に関し、特に、線状もしくはマトリック
ス状に配設された可動シャッターを静電気力により開閉
して、光の透過量を制御する光制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、光の透過量を制御する光制御装置
として、例えば、特開平6−250593号公報には、
微小機械式シャッターを用いて、光の透過量を制御する
装置が開示されている。
【0003】この装置は、基板上の一部に設けられた開
口と、その開口の上方に位置し、水平に移動することに
より開口を開閉する微小機械式シャッターと、その微小
機械式シャッターに電気的に接続された浮遊ゲートとか
ら構成されており、微小機械式シャッターは、浮遊ゲー
トに電荷を供給することにより、開口を開くように移動
し、浮遊ゲートから電荷を放電させることにより、開口
を閉じるように移動する。すなわち、本装置の微小機械
式シャッターは、浮遊ゲートとの静電気力によって、前
記開口を開閉し、光の透過量を制御していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光制御装置は、微小機械式シャッターが水平に移動しな
がら前記開口を開閉していたので、開口の領域と、その
開口が開放された状態において微小機械式シャッターが
退避する領域とを設ける必要があった。
【0005】従って、開口ごとに画素を構成し、その画
素を線状もしくはマトリクス状に配列して画像表示面を
構成するような場合には、画像表示面全体に対する開口
の占める開口率が非常に小さくなるという問題があっ
た。
【0006】また、本装置は、微小機械式シャッターを
開放もしくは閉鎖の状態に維持するために、電荷を微小
機械式シャッター及び浮遊ゲートに保持させる構造とし
なければならず、装置全体の構造が複雑になるという問
題があった。
【0007】さらに、本装置は、微小機械式シャッター
を開放もしくは閉鎖の状態に維持するために、電荷を微
小機械式シャッター及び浮遊ゲートに供給し続けなけれ
ばならず、消費電力が増加するという問題があった。
【0008】本発明は上述した問題を解決するためにな
されたものであり、画像表示面全体に対する開口の占め
る開口率を小さくすることなく、簡単な構造で、かつ少
ない消費電力により光の透過量を制御できる光制御装置
を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の請求項1に記載の光制御装置は、絶縁性の
基板の底部に設けられた第1の電極と、前記基板の一部
に上下に貫通するように設けられた開口と、前記基板の
上部であって、前記開口に対応した位置以外の部分に、
前記第一の電極の上方に対応した位置に設けられた第2
の電極と、前記開口に対応した位置に設けられ、前記第
2の電極に電気的に接続された軸により揺動可能に支持
された不透明な可動薄膜導体と、前記第1の電極及び前
記第2の電極に電荷を印加する電荷印加手段とを備え、
その電荷印加手段により印加された電荷の静電気力によ
って、前記可動薄膜導体を揺動させながら光の透過量を
制御するものを対象として、特に、前記開口を開放した
前記可動薄膜導体に接触してその揺動を規制する規制部
材を備えたことを特徴としている。
【0010】上記構成を有する本発明の請求項1に記載
の光制御装置において、開口に対応した位置に設けられ
た不透明な可動薄膜導体は、開口の位置以外の部分にあ
る第2の電極に電気的に接続された軸により、揺動可能
に支持され、電荷印加手段は、絶縁性の基板の底部に設
けられた第1の電極及びその上方にある第2の電極に電
荷を印加する。そして、可動薄膜導体は、電荷印加手段
により印加された電荷の静電気力によって、開口を開閉
し、開口を開放した状態においては、規制部材に接触し
て、光の透過量を制御する。
【0011】また、請求項2に記載の光制御装置は、前
記規制部材を、前記第1の電極に備えたことを特徴とし
ている。
【0012】上記構成を有する請求項2に記載の光制御
装置において、可動薄膜導体は、電荷印加手段により印
加された電荷の静電気力によって、開口を開閉し、開口
を開放した状態においては、第1の電極に備えられた規
制部材に接触するようにして、光の透過量を制御する。
【0013】また、請求項3に記載の光制御装置は、前
記規制部材及び前記可動薄膜導体の少なくともいずれか
一方の表面に、絶縁性の部材を被覆したことを特徴とし
ている。
【0014】上記構成を有する請求項3に記載の光制御
装置において、可動薄膜導体は、電荷印加手段により印
加された電荷の静電気力によって、開口を開閉し、開口
を開放した状態においては、絶縁性の部材を被覆された
規制部材に接触して、光を透過させる。一方、規制部材
に接触した後に開口を閉じる場合には、規制部材が導体
であっても、可動薄膜導体及び規制部材に同じ極性の電
荷を印加すれば、前記開口を閉じることができ、光を遮
断することができる。
【0015】さらに、請求項4に記載の光制御装置は、
前記第1の電極を、透明電極としたことを特徴としてい
る。
【0016】上記構成を有する請求項4に記載の光制御
装置において、電荷印加手段は、透明な第1の電極及び
その上方にある第2の電極に電荷を印加し、可動薄膜導
体は、その電荷印加手段により印加された電荷の静電気
力によって、開口を開閉し、開口を開放した状態におい
ては、規制部材に接触するようにして、光の透過量を制
御する。そして、本装置の使用者は、反射光ではなく、
光制御装置の背面から照射された透過光により、画像を
認識することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
【0018】図1は、本発明の実施の形態における光制
御装置の概略構成を説明するための説明図であり、図2
は、本実施の形態の可動シャッター及び上部電極の接続
状態を説明するための説明図である。図1において、本
実施の形態の光制御装置9は、線状もしくはマトリクス
状に配列されて、画像表示装置の画像表示面3を構成す
るものであり、絶縁性の基板1の底部に設けられた透明
な第1の電極である下部電極21と、基板1上の一部に
設けられた開口である空洞部13と、空洞部13に対応
した位置以外の部分に、下部電極21の上方に対応した
位置に設けられた不透明な第2の電極である上部電極2
と、空洞部13に対応した位置に設けられ、上部電極2
に電気的に接続された軸であるヒンジ部12により揺動
可能に支持された不透明な可動薄膜導体である可動シャ
ッター11と、空洞部13を開放した状態において可動
シャッター11に接触する、基板1の底部に設けられた
規制部材である突起部24と、下部電極21及び上部電
極2に電荷を印加する図示しない電荷印加手段である電
源とから構成されている。
【0019】下部電極21は、ポリイミドからなる基板
1の底部に透明電極として形成される。
【0020】また、空洞部13は、ポリイミドからなる
基板1の裏面に成膜された酸化シリコンをマスクとし
て、ドライエッチングよって形成される。この製造方法
は、従来の半導体製造技術として周知であるので、ここ
では、詳細には説明しない。
【0021】また、上部電極2は、空洞部13に対応し
た位置以外の部分が不透明な金属膜で覆われているの
で、光は、上部電極2を透過しない。
【0022】また、可動シャッター11は、空洞部13
が形成された基板1にアルミニウム薄膜をエッチングす
ることにより形成され、図2に示すように、可動シャッ
ター11の中心から離れた非対称な位置で、ヒンジ部1
2により揺動可能となるように、上部電極2に電気的に
接続されている。但し、可動シャッター11は、その可
動シャッター11に外力が印加されない状態において
は、ヒンジ部12によって、画像表示面3に対して略水
平に保持され、画像表示面3上部から光が照射された場
合には、光は、画像表示面3の下部には透過されず、遮
断される。また、可動シャッター11に外力が印加され
た状態においては、可動シャッター11が空洞部13内
において揺動し、画像表示面3の上部から光が照射され
た場合には、光は、画像表示面3の下部に透過される。
【0023】また、突起部24は、下部電極21に透明
電極をエッチング加工し、一部を突起形状とすることに
より形成され、下部電極21に電気的に接続される。こ
の形成方法は、従来の技術として周知であるので、ここ
では詳細には説明しない。また、突起部24は、表面を
図示しない絶縁性の部材によって被覆されているととも
に、可動シャッター11が揺動し、画像表示面3に対し
て略垂直になった時にその可動シャッターに接触するよ
うな位置に設けられている。
【0024】また、光制御装置9は、電源により印加さ
れた電荷の静電気力によって、可動シャッターを揺動さ
せながら光の透過量を制御する。例えば、上部電極2に
正の電荷、下部電極21に負の電荷が電源によって印加
されると、上部電極2に電気的に接続されたヒンジ部1
2を介して、可動シャッター11にも正の電荷が供給さ
れ、可動シャッター11と下部電極21との間には、引
き合う静電気力が発生する。ここで、可動シャッター1
1は、非対称な位置においてヒンジ部12により支持さ
れているので、可動シャッター11全体に均一に外力が
加わったとしても、可動シャッター11は、空洞部13
の内部をヒンジ部12を中心に揺動する。揺動し始めた
可動シャッター11は、下部電極21に設けられた突起
部24に接触して停止し、その状態において画像表示面
3の上部から光が照射された場合には、光は、画像表示
面3の下部に透過される。
【0025】可動シャッター11が突起部24に接触す
ると、それらの間には、分子間力が発生し、電源が電荷
の印加を停止した後においても、その接触の状態が保持
される。
【0026】次に、上部電極2及び下部電極21に正の
電荷が電源によって印加されると、上部電極2に電気的
に接続されたヒンジ部12を介して、可動シャッター1
1にも正の電荷が供給され、突起部24は、絶縁性の部
材で被覆されているので、可動シャッター11と下部電
極21との間には、反発する静電気力が発生する。可動
シャッター11は、その反発する静電気力とヒンジ部1
2のねじれ力とが前記分子間力を超えた場合に、空洞部
13の内部をヒンジ部12を中心に揺動し、揺動し始め
た可動シャッター11は、画像表示面3に対して水平に
なるように復帰する。その状態において画像表示面3の
上部から光が照射された場合には、光は、画像表示面3
の下部に透過されず、遮断される。
【0027】なお、本実施の形態では、下部電極21を
透明電極としたが、不透明な電極としてもよい。この場
合には、本光制御装置の使用者は、反射光により所定の
画像を認識することができる。
【0028】また、本実施の形態では、突起部24を導
体で構成したが、半導体で構成してもよく、絶縁体で構
成してもよい。突起部24を絶縁体で構成した場合に
は、突起部24の近傍に下部電極21に電気的に接続さ
れた導体部を設ければよく、突起部24の被覆は不要と
なる。
【0029】また、本実施の形態では、突起部24は、
下部電極21に設けたが、基板1の底部に設けてもよ
い。この場合には、本光制御装置の使用者は、突起部2
4が形成し易い箇所を選択して、下部電極21、もしく
は基板1に突起部24を設ければよい。
【0030】さらに、本実施の形態においては、可動シ
ャッター11を画像表示面3に水平に復帰させる場合
に、上部電極2及び下部電極21に正の電荷を印加した
が、負の電荷を印加してもよい。
【0031】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明の請求項1に記載の光制御装置によれば、電荷印
加手段は、絶縁性の基板の底部に設けられた第1の電極
及びその上方にある第2の電極に電荷を印加し、可動薄
膜導体は、電荷印加手段により印加された電荷の静電気
力によって、開口を開閉し、開口を開放した状態におい
ては、規制部材に接触して、光の透過量を制御するの
で、画像表示面全体に対する開口の占める開口率を小さ
くすることなく、簡単な構造で、かつ少ない消費電力に
より光の透過量を制御することができる。
【0032】また、請求項2に記載の光制御装置によれ
ば、規制部材が、第1の電極に備えられているので、規
制部材を第1の電極とともに簡単に形成できるともに、
規制部材を第1の電極と同一の材料とすれば、規制部材
と第1の電極との電気的な接触を簡単に得ることができ
る。
【0033】また、請求項3に記載の光制御装置によれ
ば、可動薄膜導体は、電荷印加手段により印加された電
荷の静電気力によって、開口を開閉し、開口を開放した
状態においては、絶縁性の部材を被覆された規制部材に
接触するので、規制部材に接触した後に開口を閉じる場
合には、規制部材が導体であっても、可動薄膜導体及び
規制部材に同じ極性の電荷を印加すれば、前記開口を閉
じることができ、光を遮断することができる。
【0034】さらに、請求項4に記載の光制御装置によ
れば、第1の電極を透明電極としたので、本装置の使用
者は、反射光ではなく、光制御装置の背面から照射され
た透過光によっても、画像を認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における光制御装置の概略
構成を説明するための説明図である。
【図2】本実施の形態の可動シャッター及び上部電極の
接続状態を説明するための説明図である。
【符号の説明】
1 基板 2 上部電極 11 シャッター可動部 12 ヒンジ部 13 空洞部 21 下部電極 24 突起部 9 光制御装置

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁性の基板の底部に設けられた第1の
    電極と、 前記基板の一部に上下を貫通するように設けられた開口
    と、 前記基板の上部であって、前記開口に対応した位置以外
    の部分に、前記第一の電極の上方に対応した位置に設け
    られた第2の電極と、 前記開口に対応した位置に設けられ、前記第2の電極に
    電気的に接続された軸により揺動可能に支持された不透
    明な可動薄膜導体と、 前記第1の電極及び前記第2の電極に電荷を印加する電
    荷印加手段とを備え、 その電荷印加手段により印加された電荷の静電気力によ
    って、前記可動薄膜導体を揺動させながら光の透過量を
    制御する光制御装置において、 前記開口を開放した前記可動薄膜導体に接触してその揺
    動を規制する規制部材を備えたことを特徴とする光制御
    装置。
  2. 【請求項2】 前記規制部材を、前記第1の電極に備え
    たことを特徴とする請求項1に記載の光制御装置。
  3. 【請求項3】 前記規制部材及び前記可動薄膜導体の少
    なくともいずれか一方の表面に、絶縁性の部材を被覆し
    たことを特徴とする請求項1もしくは請求項2に記載の
    光制御装置。
  4. 【請求項4】 前記第1の電極を、透明電極としたこと
    を特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の
    光制御装置。
JP9159475A 1997-06-17 1997-06-17 光制御装置 Pending JPH116968A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9159475A JPH116968A (ja) 1997-06-17 1997-06-17 光制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9159475A JPH116968A (ja) 1997-06-17 1997-06-17 光制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH116968A true JPH116968A (ja) 1999-01-12

Family

ID=15694591

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9159475A Pending JPH116968A (ja) 1997-06-17 1997-06-17 光制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH116968A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000352943A (ja) * 1999-06-07 2000-12-19 Xerox Corp 超精密電気機械式シャッタ・アセンブリ及び同形成方法
JP5229599B1 (ja) * 2012-06-29 2013-07-03 貴央 山口 表示装置及び表示装置の製造方法
WO2014132460A1 (ja) * 2013-02-28 2014-09-04 Yamaguchi Takahisa 表示装置及び表示装置の製造方法
WO2024009340A1 (ja) * 2022-07-04 2024-01-11 株式会社日立ハイテク 光フィルタリングデバイス、memsシャッタ

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000352943A (ja) * 1999-06-07 2000-12-19 Xerox Corp 超精密電気機械式シャッタ・アセンブリ及び同形成方法
JP5229599B1 (ja) * 2012-06-29 2013-07-03 貴央 山口 表示装置及び表示装置の製造方法
WO2014132460A1 (ja) * 2013-02-28 2014-09-04 Yamaguchi Takahisa 表示装置及び表示装置の製造方法
WO2024009340A1 (ja) * 2022-07-04 2024-01-11 株式会社日立ハイテク 光フィルタリングデバイス、memsシャッタ

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6972884B2 (en) Mirror device, optical switch, electronic instrument and mirror device driving method
CN1258795C (zh) 静电驱动器及其调节方法以及使用该静电驱动器的设备
KR101168646B1 (ko) 도전성의 광을 흡수하는 마스크를 구비한 기기 및 그 제조방법
US7158278B2 (en) Display device based on bistable electrostatic shutter
KR101566433B1 (ko) 표시 장치
JPH06250593A (ja) 静電駆動マイクロシャッターおよびシャッターアレイ
US20040080484A1 (en) Display devices manufactured utilizing mems technology
EP2059845A2 (en) Electronic device based on electrowetting effect
CN103503149A (zh) 非晶氧化物半导体薄膜晶体管制造方法
US8786933B2 (en) Fabrication of a floating rocker MEMS device for light modulation
JPH116968A (ja) 光制御装置
KR100378656B1 (ko) 유도 전하 거울
CN101310206B (zh) 具有设定和锁存电极的mems开关
JPH1172722A (ja) 光開閉装置、表示装置及びこれらの製造方法
JPH1164745A (ja) 光制御装置
US20030082917A1 (en) Method of fabricating vertical actuation comb drives
JPH1164746A (ja) 光制御装置
CN113710037B (zh) 盖板组件和电子设备
KR100400231B1 (ko) 2축 구동 액튜에이터
JPH11326791A (ja) 空間光変調装置および空間光変調装置の制御方法
KR100288131B1 (ko) 로커-암 타입의 다결정실리콘 구조층 및 그 제조 방법
KR20050020701A (ko) 힌지리스 미러 장치 및 그 제어 방법
JP2000206426A (ja) 空間光変調素子
JPH11249035A (ja) 光制御装置
JP2005010192A (ja) 光制御デバイス、光スイッチング素子、空間光変調装置及びプロジェクタ