(57)【要約】【課題】本発明は、カラーフィルタを利用せずにカラー映像を実現することができるディスプレイを提供する。【解決手段】本発明のディスプレイは、金属薄膜と、金属薄膜から所定間隔離隔されて配置された誘電性多重薄膜とを含む。ディスプレイの各画素は、それぞれ複数個のサブ画素を含み、それぞれのサブ画素において、金属薄膜と誘電性多重薄膜との間の所定間隔を異ならせてカラーを実現し、各サブ画素別に電源を印加してブラックモードを実現する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の一面に具備された誘電性多重薄膜と、
前記誘電性多重薄膜から所定間隔離隔されるように配置された金属薄膜と、
前記誘電性多重薄膜と前記金属薄膜との間の前記所定間隔を維持するように前記誘電性多重薄膜と前記金属薄膜とを支持するスペーサと、
を含むことを特徴とする干渉光変調器。
【請求項２】
前記スペーサの高さは、約５０〜約１０００ｎｍの範囲であることを特徴とする請求項１に記載の干渉光変調器。
【請求項３】
前記金属薄膜は、Ａｌ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ａｇ、Ａｕ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｕ、およびこれらの合金からなるグループから選択された少なくとも一つの物質からなることを特徴とする請求項１に記載の干渉光変調器。
【請求項４】
前記誘電性多重薄膜は、それぞれの屈折率に差がある複数の層が交互に配列されて構成されることを特徴とする請求項１に記載の干渉光変調器。
【請求項５】
前記基板は、ガラス基板であることを特徴とする請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載の干渉光変調器。
【請求項６】
前記金属薄膜の一面に酸化物層、窒化物層、またはこれらの化合物からなる誘電膜が具備されることを特徴とする請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載の干渉光変調器。
【請求項７】
前記誘電膜は、ＳｉＯ２層を含むことを特徴とする請求項６に記載の干渉光変調器。
【請求項８】
前記誘電性多重薄膜の各層は、厚さが約１０〜約１０００ｎｍの範囲であることを特徴とする請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載の干渉光変調器。
【請求項９】
前記基板と前記誘電性多重薄膜との間に透明電極が具備されることを特徴とする請求項１乃至８のうちのいずれか一項に記載の干渉光変調器。
【請求項１０】
基板と、
前記基板の一面に具備された誘電性多重薄膜と、
前記誘電性多重薄膜から所定間隔離隔されるように配置された金属薄膜と、
前記誘電性多重薄膜と前記金属薄膜との間の前記所定間隔を維持するように前記誘電性多重薄膜と前記金属薄膜とを支持するスペーサと、
前記基板または前記金属薄膜に向かって光を照射するためのバックライトユニットと、
を含むことを特徴とするディスプレイ。
【請求項１１】
前記スペーサの高さは、約５０〜約１０００ｎｍの範囲であることを特徴とする請求項１０に記載のディスプレイ。
【請求項１２】
前記金属薄膜は、Ａｌ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ａｇ、Ａｕ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｕ、およびこれらの合金からなるグループから選択された少なくとも一つの物質からなることを特徴とする請求項１０に記載のディスプレイ。
【請求項１３】
前記誘電性多重薄膜は、ぞれぞれの屈折率に差がある複数の層が交互に配列されて構成されることを特徴とする請求項１０に記載のディスプレイ。
【請求項１４】
前記基板は、ガラス基板であることを特徴とする請求項１０乃至１３のうちのいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項１５】
前記金属薄膜の一面に酸化物層、窒化物層、またはこれらの化合物からなる誘電膜が具備されることを特徴とする請求項１０乃至１３のうちのいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項１６】
前記誘電膜は、ＳｉＯ２層を含むことを特徴とする請求項１５に記載のディスプレイ。
【請求項１７】
前記誘電膜は、厚さが約１０〜約２００ｎｍの範囲であることを特徴とする請求項１５に記載のディスプレイ。
【請求項１８】
前記誘電性多重薄膜の各層は、厚さが約１０〜約１０００ｎｍの範囲であることを特徴とする請求項１０乃至１３のうちのいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項１９】
前記基板と前記誘電性多重薄膜との間に透明電極が具備されることを特徴とする請求項１０乃至１３のうちのいずれか一項に記載のディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、干渉光変調器およびこれを使用したディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、通信技術およびディスプレイ装置の発達によって携帯用端末機が多く開発されている。携帯用端末機としては、例えばＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、ＰＭＰ（Ｐｏｒｔａｂｌｅ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｐｌａｙｅｒ）、ＤＭＢ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ）等がある。このような携帯用端末機に使用されるフラットパネルディスプレイとしては、液晶ディスプレイが多く使用されている。液晶ディスプレイは、液晶の複屈折率を利用して光のスイッチングを実現し、カラーフィルタを利用してカラーを実現する。しかし、液晶ディスプレイは、光の偏光特性を利用するために光効率が低下し、さらに、カラーフィルタを利用するために光効率がさらに低下する問題がある。また、カラーフィルタは高価であるため、ディスプレイの製造単価が高くなる一要因になる。したがって、カラーフィルタを利用せずにカラー映像を実現することができるディスプレイが要求されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の技術的な課題は、上述したような従来の問題点を解決するためのものであり、光効率が改善された干渉光変調器を提供することにある。
【０００４】
本発明の他の技術的な課題は、光効率が改善されて、色純度が向上したディスプレイを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一実施形態によれば、基板、基板の一面に具備された誘電性多重薄膜、誘電性多重薄膜から離隔されるように配置された金属薄膜、および誘電性多重薄膜と金属薄膜との間の間隔を維持するように支持するスペーサを含む干渉光変調器が提供される。
【０００６】
スペーサの高さは、約５０〜約１０００ｎｍの範囲である。
【０００７】
金属薄膜は、Ａｌ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ａｇ、Ａｕ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｕ、およびこれらの合金からなるグループから選択された少なくとも一つの物質からなる。
【０００８】
誘電性多重薄膜は、それぞれの屈折率に差がある複数の層が交互に配列されて構成される。
【０００９】
基板は、ガラス基板で形成される。
【００１０】
金属薄膜の一面に酸化物層、窒化物層、またはこれらの化合物からなる誘電膜が具備される。
【００１１】
誘電膜は、ＳｉＯ２層を含んでもよい。
【００１２】
誘電性多重薄膜の各層は、厚さが約１０〜約１０００ｎｍの範囲である。
【００１３】
本発明の他の実施形態によれば、基板、基板の一面に具備された誘電性多重薄膜、誘電性多重薄膜から離隔されるように配置された金属薄膜、誘電性多重薄膜と金属薄膜との間の間隔を維持するように支持するスペーサ、および基板または金属薄膜に向かって光を照射するためのバックライトユニットを含むディスプレイが提供される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明による干渉光変調器は、カラーフィルタを具備せずにカラーの光を出力するため、液晶や偏光フィルムを使用する液晶光変調器に比べて光効率が高い。また、ブラックを表示するｏｆｆモードで光の透過率を非常に低くすることによって、コントラスト比を向上させ、色純度を向上させることが可能となる。このような干渉光変調器が具備されたディスプレイは、カラーフィルタを利用せずにカラー映像を実現することによって、製造単価を節減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態による干渉光変調器の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態による干渉光変調を採用したディスプレイを示した図面である。
【図３】本発明の他の実施形態による干渉光変調器の断面図である。
【図４】二つの薄膜の間の間隔、反射率、および透過率を示した図面である。
【図５】図４に示された二つの薄膜の反射率がそれぞれ０．７であり、間隔が７００ｎｍであるときの波長に応じた透過率を示した図面である。
【図６】本発明の実施形態によるディスプレイにおいて、金属薄膜および誘電膜から構成された二重膜の波長に応じた反射率および透過率を示した図面である。
【図７】本発明の実施形態によるディスプレイにおいて、誘電性多重薄膜の波長に応じた反射率および透過率を示した図面である。
【図８Ａ】本発明の実施形態によるディスプレイにおいて、スペーサの高さが２００ｎｍであるときの波長に応じた反射率、透過率、および吸収率を示した図面である。
【図８Ｂ】本発明の実施形態によるディスプレイにおいて、スペーサの高さが２００ｎｍであるときの波長に応じたスペクトルを示した図面である。
【図８Ｃ】本発明の実施形態によるディスプレイにおいて、スペーサの高さが２００ｎｍであるときの色域を示した図面である。
【図９Ａ】本発明の実施形態によるディスプレイにおいて、スペーサの高さが１４０ｎｍであるときの波長に応じた反射率、透過率、および吸収率を示した図面である。
【図９Ｂ】本発明の実施形態によるディスプレイにおいて、スペーサの高さが１４０ｎｍであるときの波長に応じたスペクトルを示した図面である。
【図９Ｃ】本発明の実施形態によるディスプレイにおいて、スペーサの高さが１４０ｎｍであるときの色域を示した図面である。
【図１０Ａ】本発明の実施形態によるディスプレイにおいて、スペーサの高さが６４ｎｍであるときの波長に応じた反射率、透過率、および吸収率を示した図面である。
【図１０Ｂ】本発明の実施形態によるディスプレイにおいて、スペーサの高さが６４ｎｍであるときの波長に応じたスペクトルを示した図面である。
【図１０Ｃ】本発明の実施形態によるディスプレイにおいて、スペーサの高さが６４ｎｍであるときの色域を示した図面である。
【図１１】本発明の実施形態によるディスプレイの色域を示した図面である。
【図１２】本発明の実施形態によるディスプレイのブラックモードを示した図面である。
【図１３Ａ】本発明の実施形態によるディスプレイのブラックモードにおいて、波長に応じた透過率、反射率、および吸収率を示した図面である。
【図１３Ｂ】本発明の実施形態によるディスプレイのブラックモードにおいて、波長に応じたスペクトルを示した図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の一実施形態によるディスプレイは、多重薄膜による光の干渉を利用してカラーを実現し、スイッチング動作を実現して、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）構造を有してもよい。本発明は、カラーの実現のためのカラーフィルタを要求しない。
【００１７】
本発明の一実施形態による光変調器２０は、図１を参照すれば、基板４０、基板４０の一面に具備された誘電性多重薄膜３０、および誘電性多重薄膜３０から所定の間隔で離隔された金属薄膜２２を含む。金属薄膜２２および誘電性多重薄膜３０は、所定の間隔で離隔されており、その間の間隔を維持するように金属薄膜２２と誘電性多重薄膜３０との間にスペーサ２５が具備されている。
【００１８】
基板４０は、ガラス基板で構成され、誘電性多重薄膜３０は、それぞれの屈折率に差がある複数の層が交互に積層された構造を有する。つまり、屈折率に差がある第１層３１と第２層３２とが交互に２層以上積層されて構成されてもよい。例えば、誘電性多重薄膜３０は、ＴｉＯ２と低い屈折率をＴｉＯ２の屈折率よりも低い屈折率を有するＳｉＯ２とが交互に４層まで積層されてもよい。このように積層された誘電性多重薄膜３０は、可視光に対して高反射フィルムの役割を果たすが、誘電性多重薄膜３０が金属薄膜２２と所定の間隔だけ離隔されて配置される場合、誘電性多重薄膜３０は特定の波長に対して高い透過率を有する。ここで、透過率を高めるために、多重薄膜を６層または８層に積層してもよい。金属薄膜２２は、例えばＡｌ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ａｇ、Ａｕ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｕ、およびこれらの合金からなるグループから選択された少なくとも一つの物質からなる。金属薄膜２２は、光吸収率が少ない物質で形成する。
【００１９】
基板１０と誘電性多重薄膜３０との間に透明電極３５、例えばＩＴＯ電極が具備されて、金属薄膜２２が他の電極として使用されてもよい。一方、金属薄膜２２の一面に誘電膜２１がさらに具備されてもよい。誘電膜２１は、金属薄膜２２の表面に配置される。誘電膜２１は、酸化物、窒化物、またはこれらの化合物で形成される。例えば、誘電膜２１は、ＳｉＯ２で形成されてもよい。誘電膜２１は、例えば、厚さが１０〜２００ｎｍ程度であってもよい。誘電膜２１の厚さが薄いほど、ブラックモードでの光の透過率が低くなり、ブラックの実現に有利である。
【００２０】
以下、本発明の実施形態による光変調器の製造方法について説明する。ガラス基板４０の上部に透明電極３５を形成し、例えばＴｉＯ２とＳｉＯ２とを交互に積層して全部で４層を形成して、誘電性多重薄膜３０を形成する。そして、酸化物または窒化物をパターニングしてスペーサ２５を形成する。酸化物としては、例えばＳｉＯ２を利用してもよい。スペーサ２５の高さによって光変調器を透過して出力される光のカラーを調節することができる。パターニング後に、スペーサ２５にフォトレジストをコーティングして平坦化する。そして、スペーサ２５上に金属薄膜２２を形成し、その上に誘電膜２１を形成する。誘電膜２１および金属薄膜２２の厚さは、所望の反射特性によって決定され、例えば８０％以上の反射率を有するように誘電膜および金属薄膜の厚さを決定してもよい。また、金属薄膜２２は、可視光領域の光の吸収が少ない金属物質で形成されてもよい。誘電膜２１は、金属薄膜２２の破損を防止して支持する役割を果たすだけでなく、誘電膜２１の厚さを調節してブラックモードでの透過する光を最小限にすることによって、ブラックの実現を有利にする。つまり、誘電膜２１の厚さを薄くすることによって、ブラックモードでの光の透過率を非常に低くすることができる。
【００２１】
図２は、本発明の実施形態によるディスプレイを示した図面である。図２に示されたディスプレイは、光を照射するバックライトユニット１０、バックライトユニット１０の上部に具備された金属薄膜２２および誘電性多重薄膜３０を含む。図２では、バックライトユニット１０の上部に図１に示された光変調器２０をガラス基板４０が上部にくるように配置した。ガラス基板４０が上部に露出されるように配置することによって、外部環境から金属薄膜２２や誘電性多重薄膜３０を保護することができる。バックライトユニット１０には、光を光変調器２０の下部から直接照射する直下型、または光を光変調器２０の側部から照射して導光板（図示せず）を通じて光変調器２０側に照射するエッジ型のいずれも適用することができる。直下型バックライトユニットまたはエッジ型バックライトユニットは、すでに公知であるので、ここではその詳細な説明は省略する。
【００２２】
図２では、光変調器２０の基板４０が上部に露出されるように配置した例を示したが、図３のように、バックライトユニット１０の上部に基板４０がくるように配置することもできる。この場合、誘電膜２１を保護するために別途の保護膜（図示せず）をさらに具備してもよい。
【００２３】
ディスプレイは、複数個の画素を含み、各画素は、互いに異なるカラーの光が出力される複数個のサブ画素を含む。例えば、各画素は、赤色光を出力する第１サブ画素、緑色光を出力する第２サブ画素、および青色光を出力する第３サブ画素を含む。図２および図３は一つのサブ画素を示した図面である。金属薄膜２２および誘電性多重薄膜３０は、所定の間隔で離隔されており、その間の間隔を維持するように、金属薄膜２２と誘電性多重薄膜３０との間にスペーサ２５が具備されている。スペーサ２５の大きさは、光が透過する面積を広げるために、誘電性多重薄膜３０を支持することができる限度内で最小化されて、サブ画素の周縁部分に具備される。
【００２４】
金属薄膜２２は、例えばＡｌ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ａｇ、Ａｕ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｕ、およびこれらの合金からなるグループから選択された少なくとも一つの物質からなる。金属薄膜２２の一面には誘電膜２１が具備され、例えば、誘電膜２１は、酸化物、窒化物、またはこれらの化合物で形成される。例えば、誘電膜２１は、ＳｉＯ２層を含んでもよい。金属薄膜２２は、例えば、厚さが１０〜２０程度ｎｍであってもよく、ＳｉＯ２層は、例えば、厚さが１０〜２００ｎｍ程度であってもよい。
【００２５】
誘電性多重薄膜３０は、前述したように、相対的に高い屈折率を有する第１層３１と相対的に低い屈折率を有する第２層３２とが交互に積層された構造からなり、例えば、誘電性多重薄膜３０は、約７０〜８０％の反射率を有して、可視光領域での光の吸収率が少ないという特徴を有する。誘電性多重薄膜３０は、各層の厚さが１０〜１０００ｎｍ程度の範囲であってもよい。
【００２６】
誘電性多重薄膜３０と金属薄膜２２との間の間隔ｄ、つまりスペーサ２５の高さによって出力されるカラーの光が変化する。間隔ｄは、５０〜１０００ｎｍ程度の範囲内で多様に決定される。例えば、間隔ｄが２００ｎｍであるときには赤色光が出力され、１４０ｎｍであるときには緑色光が出力され、６４ｎｍであるときには青色光が出力される。
【００２７】
以下、本発明の実施形態によるディスプレイのカラーの実現について説明する。図４を参照すると、第１薄膜Ｍ１および第２薄膜Ｍ２が具備され、第１薄膜Ｍ１と第２薄膜Ｍ２との間が間隔Ｌだけ離隔されて配置されており、第１薄膜Ｍ１の反射率がｒ１、透過率がｔ１、第２薄膜Ｍ２の反射率がｒ２、透過率がｔ２である。第１薄膜および第２薄膜は、多重薄膜からなる。ここで、外部光源から光が第１薄膜Ｍ１を通じて第２薄膜Ｍ２に進行するとするとき、第１薄膜Ｍ１および第２薄膜Ｍ２を通過した光の透過率ｔは各薄膜の透過率、反射率、および間隔Ｌによる位相差（φ）によって下記の式１のように求められる。
【数１】
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（式１）
【００２８】
式１によれば、分母値が最小になるときに、透過率は最大になる。式１で、ｒ１、ｒ２が１に近い値を有し、位相差が１８０度の定数倍になるときに、分母値は最小になる。例えば、図５はｒ１＝０．７、ｒ２＝０．７、Ｌ＝７００ｎｍであるときの波長に応じた透過率を示した図面である。図４では、２つの薄膜についてのみ示したが、薄膜の厚さ、個数、および種類によって特定の透過波長のピーク位置および透過率が変化する。このような関係から、特定の波長における透過率が高いという特性を有するためには、可視光線領域での光の吸収率が小さな誘電体および金属物質を利用したり、誘電性多重薄膜の構成および厚さの組み合わせによって、反射特性が優れた多重薄膜を製作する必要がある。
【００２９】
本発明では、例えば誘電性多重薄膜３０と金属薄膜２２および誘電膜２１とからなる２重膜を含む。ここで、金属薄膜２２は、ＡｌまたはＡｇで形成され、厚さが１０〜２０ｎｍ程度であり、誘電膜２２は、ＳｉＯ２で形成され、厚さが１００ｎｍ程度である。Ａｌ金属薄膜の場合には約８０％、Ａｇ薄膜の場合には約９０％の反射率を有する。図６は、誘電性多重薄膜３０の波長に応じた透過率（Ｔ）および反射率（Ｒ）を示した図面である。ここでは、入射角θが０度である光に対する透過率および反射率を示している。誘電性多重薄膜３０は、ここでは、厚さｈ１が４６．３ｎｍのＴｉＯ２と厚さｈ２が８６．８１ｎｍのＳｉＯ２とが交互に全部で４層が配列された構造からなる。ｎ１はＴｉＯ２の屈折率を示し、ｎ２はＳｉＯ２の屈折率を示し、Ｋは相対的に高屈折率を有する薄膜および相対的に低屈折率を有する薄膜を一対にして積層した層の数を示したものであって、全部で４層の構造となり、Ｋ＝２である。図７は、ここでは、厚さｈ１が１０ｎｍであるＡｌ金属薄膜２２の波長に応じた反射率（Ｒ）、透過率（Ｔ）、および光の吸収率（Ａ）を示した図面である。上述の式１によれば、ディスプレイの下部側の薄膜および上部側の薄膜の反射率が高いときに、光の透過率が高くなる。図６および図７を参照すれば、誘電性多重薄膜３０の反射率および金属薄膜の反射率は、ほぼ６０％以上である。
【００３０】
図８Ａは、スペーサの高さが２００ｎｍであるときの波長に応じた反射率（Ｔ）、透過率（Ｔ）、および吸収率（Ａ）を示した図面である。図８Ａを参照すれば、赤色波長帯域の光の透過率が高く、残りの波長帯域の光は反射率が高い。図８Ｂは、スペーサの高さが２００ｎｍであるときの光変調器２０を透過した光のスペクトルを示した図面であって、ＣＣＦＬに対するスペクトルと比較して示した図面である。Ｒｅｓは、図８Ａの透過率（Ｔ）に図８Ａの光の吸収率（Ａ）を適用した結果のスペクトルを示す。図８Ｃは、スペーサの高さが２００ｎｍであるときの色域を示した図面である。
【００３１】
図９Ａは、スペーサの高さが１４０ｎｍであるときの波長に応じた反射率（Ｒ）、透過率（Ｔ）、および吸収率（Ａ）を示した図面である。図９Ｂは、スペーサの高さが１４０ｎｍであるときの光変調器２０を透過した光のスペクトル（Ｒｅｓ）を示した図面であって、ＣＣＦＬに対するスペクトルと比較して示した図面である。図９Ｃは、スペーサの高さが１４０ｎｍであるときの色域を示した図面である。
【００３２】
図１０Ａは、スペーサの高さが６４ｎｍであるときの波長に応じた反射率（Ｒ）、透過率（Ｔ）、および吸収率（Ａ）を示した図面である。図１０Ｂは、スペーサの高さが６４ｎｍであるときの光変調器２０を透過した光のスペクトル（Ｒｅｓ）を示した図面であって、ＣＣＦＬに対するスペクトルと比較して示した図面である。図１０Ｃは、スペーサの高さが６４ｎｍであるときの色域を示した図面である。
【００３３】
これらの図面を参照すれば、透過光の最大効率がほぼ７０％以上であり、透過光のバンド幅は５０ｎｍ以内と狭い。透過光のバンド幅が狭いので、カラー特性が優れている。本発明の実施形態による光変調器では、金属薄膜２２を除いては透明な誘電薄膜を使用するため、光の吸収はほとんど金属薄膜２２で発生する。バックライトユニットにはＣＣＦＬ光源を使用し、各サブ画素はスペーサの高さによって対応するカラーの光を出力する。誘電性多重薄膜３０では、入射光が反射および透過を繰り返しており、誘電性多重薄膜３０は、弱め合い干渉（destructive interface）および強め合い干渉（constructive interface）によって特定の波長の光だけを透過させるフィルタリング作用をする。本発明では、各薄膜の種類および厚さによってカラー特性を調節することができ、透過光のバンド幅が狭いため、高純度のカラーを実現することができる。また、カラーを実現するためにカラーフィルタが要求されないため、製造単価を節減することができ、カラーフィルタを通してカラーを実現するときに比べて光効率が向上する。
【００３４】
図１１は、本発明の実施形態によるディスプレイにおける色域を示した図面であって、色域が約６６．４％程度である。本発明では、液晶や偏光フィルムを使用しないのため、一般的なＬＣＤに比べて透過率が高い。
【００３５】
次に、本発明の実施形態によるディスプレイのブラックモード（ｏｆｆモード）について説明する。図１２を参照すれば、透明電極３５と金属薄膜２２との間に電圧を印加するときに、金属薄膜２２が引力によって誘電性多重薄膜３０にくっつくようになる。金属薄膜２２が誘電性多重薄膜３０にくっついて、金属薄膜と誘電性多重薄膜３０との間の間隔が変化すると、干渉条件が変化して、透過バンドがＵＶ領域にシフトするようになるので、可視光のいずれの波長の光も透過することができなくなり、ブラックが実現される。ここで、誘電性多重薄膜３０および誘電膜２１の厚さが薄い場合では、ブラックモードでの可視光の透過率が低くなる。誘電性多重薄膜３０および誘電膜２１は、ソフトな基板に積層するよりガラス基板等の固い基板に積層した方が、その厚さを薄く積層することができる。
【００３６】
図１３Ａは、ブラックモードにおける透過率、反射率、および吸収率を示した図面であって、ブラックモードで透過率が約０．５％未満になる。図１３Ｂは、ブラックモードにおけるスペクトルを示した図面である。本発明では、ブラックモード（ｏｆｆモード）では可視光の透過率が非常に低く、カラーが実現されるｏｎモードでの透過率は高いので、コントラスト比が高い。
【００３７】
このように、各画素別に電圧を印加したり印加しないことによって、ｏｎ−ｏｆｆ制御することができる。一方、各サブ画素は複数個のセルを含んで構成されてもよい。例えば、各サブ画素が１０〜２０個のセルを含んでもよく、各セルは、大きさが横および縦がそれぞれ約１０〜１５０μｍの範囲であってもよい。各セルは、図２に示されたサブ画素と実質的に同一な構造からなり、各セル別にｏｎ−ｏｆｆ制御することができるように構成されてもよい。そして、一つのサブ画素における複数個のセルを選択的にｏｎ−ｏｆｆ制御することによって、階調を表現してもよい。
【００３８】
本発明の実施形態によるディスプレイにおいて、バックライトユニット１０から照射された光が光変調器２０に入射するときに、入射光の入射角の範囲が大きくならないようにするのが好ましい。入射角の範囲が大きい場合、色分散が大きくなる問題が発生することがある。本発明では、バックライトユニット１０から照射される光が光変調器に対して約２０度の範囲内で入射されるように制御することによって、色分散が大きくならない。
【００３９】
本発明の実施形態による干渉光変調器は、カラーフィルタを具備せずにカラーの光を出力するので、液晶や偏光フィルムを使用する液晶光変調器に比べて光効率が高い。また、ブラックを表示するｏｆｆモードで光の透過率を非常に低くすることによって、コントラスト比を向上させ、色純度を向上させることが可能となる。このような干渉光変調器が具備されたディスプレイは、カラーフィルタを利用せずにカラー映像を実現することによって、製造単価を節減することができる。
【００４０】
前記実施形態は、例示的なものに過ぎず、当該技術分野における通常の知識を有する者であれば、これから多様な変形および均等な異なる実施が可能である。したがって、本発明の真の技術的な保護範囲は、下記の特許請求の範囲に記載された発明の技術的な思想によって決定されなければならない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
2010198018.tif 000014
【図９Ｂ】
2010198018.tif 000015
【図９Ｃ】
2010198018.tif 000016
【図１０Ａ】
2010198018.tif 000017
【図１０Ｂ】
2010198018.tif 000018
【図１０Ｃ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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