(57)【要約】【課題】輝度又は反射率が高くカラー表示が可能であって、開口率、色再現能力、コントラスト、解像度、光利用効率が高く、部品点数が少なく、小型化、薄型化が容易であり集積化して製造することが容易で、製造工程が単純で配線が単純な表示装置を提供すること。【解決手段】傾き角度の変化により表示光が入射する面積が変調する、それぞれが表示画面に平行な３以上の方向に備わり異なった波長帯域の表示光を反射又は吸収する複数の、可動電極を有する可動部と、少なくとも表示画面に平行で異なる層に配置された配線に接続されたそれぞれが表示画面に平行な３以上の方向に備わった複数の第１固定電極と、画像表示側方向に備わった、透明な第２固定電極と、可動部を回転させて傾き角度を変調させる駆動手段とを備えた表示素子を複数配列して成り、駆動手段により可動部に表示光が入射する面積を変調させて反射又は吸収させる波長帯域を変調させて表示を変調する。【選択図】図１
2014010371.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示素子を複数配列して成る表示画面を備えた表示装置であって、各前記表示素子は、傾き角度の変化により表示光が入射する面積が変調する、それぞれが前記表示画面に少なくとも平行な３以上の方向に備わり異なった波長帯域の前記表示光を反射又は吸収する複数の可動部と、前記可動部を回転させて傾き角度を変調させることが可能な駆動手段と、を備え前記駆動手段により前記可動部に前記表示光が入射する面積を変調させて前記可動部に反射又は吸収させる前記表示光の波長帯域を変調させて表示を変調することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記表示光は外光を含むことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記表示素子の画像表示側方向と逆方向にバックライトを備え、前記表示光はバックライト光を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記バックライトは光強度が変調可能であることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記可動部は前記表示画面に少なくとも垂直に回転することを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記可動部は少なくとも画像表示側方向に回転する傾き角度の変化により前記表示光が入射する面積が増加することを特徴とする請求項１乃至請求項５のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項７】
前記可動部はカラー透明部を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項６のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項８】
前記可動部はシアン色、マゼンタ色、イエロー色の部分を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項７のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項９】
前記可動部は白色部を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項８のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記可動部は前記表示画面に対して垂直に複数積層されることを特徴とする請求項１乃至請求項９のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記可動部は片持ち梁になっていることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記表示素子はヒンジを有することを特徴とする請求項１乃至請求項１１のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記可動部はそれぞれが前記表示画面に少なくとも平行な４方に備わっていることを特徴とする請求項１乃至請求項１２のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記可動部は略正方形の各辺上に並んで備わっていることを特徴とする請求項１乃至請求項１３のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記可動部は平面充填された位相次元２の２次元図形の辺上に備わっていることを特徴とする請求項１乃至請求項１４のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１６】
前記駆動手段は静電気力によって前記可動部を回転させて傾き角度を変調させることが可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項１５のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１７】
前記可動部は可動電極を有し前記表示素子はそれぞれが前記表示画面に少なくとも平行な３以上の方向に備わった複数の第１固定電極を有し、前記表示素子は少なくとも画像表示側方向に、少なくとも透明な第２固定電極を有することを特徴とする請求項１６に記載の表示装置。
【請求項１８】
前記第１固定電極は平面充填された位相次元２の２次元図形の辺上に備わっていることを特徴とする請求項１７に記載の表示装置。
【請求項１９】
前記第１固定電極は略正方形の各辺上に並んで備わっていることを特徴とする請求項１８に記載の表示装置。
【請求項２０】
コンデンサによる静電吸引力によって前記可動部の傾き角度を保持させることが可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項１９のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項２１】
前記可動部と前記第１固定電極との間にコンデンサを形成して静電吸引力によって前記可動部の傾き角度を保持させることが可能であることを特徴とする請求項２０に記載の表示装置。
【請求項２２】
前記可動部は前記可動電極の、画像表示側方向への回転方向と逆方向に可動絶縁部を有することを特徴とする請求項２１に記載の表示装置。
【請求項２３】
前記可動部と前記第２固定電極との間にコンデンサを形成して静電吸引力によって前記可動部の傾き角度を保持させることが可能であることを特徴とする請求項２０乃至請求項２２のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項２４】
前記表示素子は前記第２固定電極の画像表示側方向と逆方向に少なくとも透明な固定絶縁部を有することを特徴とする請求項２３に記載の表示装置。
【請求項２５】
前記可動部が可動絶縁ストッパーを有し、前記可動絶縁ストッパーが接触し支えることによって電極同士が距離を保たれたコンデンサによる静電吸引力によって前記可動部の傾き角度を保持させることが可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項２４のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項２６】
前記駆動手段は電磁力によって前記可動部を回転させて傾き角度を変調させることが可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項２５のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項２７】
磁力によって前記可動部の傾き角度を保持させることが可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項２６のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項２８】
前記駆動手段は熱膨張力又は冷収縮力によって前記可動部を回転させて傾き角度を変調させることが可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項２７のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項２９】
前記駆動手段はエレクトレットによる静電吸引力によって前記可動部を回転させて傾き角度を変調させることが可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項２８のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項３０】
エレクトレットによる静電吸引力によって前記可動部の傾き角度を保持させることが可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項２９のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項３１】
前記可動部はカラー反射部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３０のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項３２】
前記可動部は赤色、緑色、青色の部分を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３１のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項３３】
前記表示素子の画像表示側方向と逆方向に黒色部を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３２のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項３４】
前記可動部は略正三角形の各辺上に並んで備わっていることを特徴とする請求項１乃至請求項３３のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項３５】
前記表示素子は機械的ヒンジを有することを特徴とする請求項１乃至請求項３４のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項３６】
可動部をエッチンング又はリフトオフ又はマスク蒸着により形成することを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項３７】
前記可動部を表示画面に対して垂直に複数積層させた状態で形成することを特徴とする請求項３６に記載の表示装置の製造方法。
【請求項３８】
前記可動部を犠牲層エッチングによって、連結された部分以外から分離させることを特徴とする請求項３６又は請求項３７のうちいずれか１項に記載の表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置及び表示装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、カラー発光型表示装置として透過型液晶ディスプレイ、ＣＲＴディスプレイ、ＦＥＤ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等が知られている。透過型液晶ディスプレイは主として色が固定されたカラーフィルターに対し光の入射の有無を変調する構造である。またＣＲＴディスプレイとＦＥＤは主としていずれも色が固定された蛍光体に対し電子の入射の有無を変調する構造である。またプラズマディスプレイは主として色が固定された蛍光体に対し紫外線の入射の有無を変調する構造である。有機ＥＬディスプレイは主として色が固定された発光層の発光の有無を変調する構造である。
【０００３】
従ってこれらはいずれも最小の１表示素子において黒色又は他の１色の２色しか表示できない。例として１つのピクセルに赤色、緑色、青色の３種類の表示素子を用意した場合、例えば赤色を表現する場合赤色を発光しそれ以外の２つの表示素子を黒色にして１つのピクセルで赤色を表現するため輝度及び開口率及び色再現能力が低い。他のカラーも同様である。また例えば赤色緑色青色全てを発光させ白色を表現するため、白色の輝度が低くコントラストも低い。また３つの表示素子を合わせて１つのピクセルを構成するため表示素子の３倍の大きさのピクセルによる表示となり、解像度が低い。またさらに透過型液晶ディスプレイにおいては光透過率４０％程度である偏光板を用いるので光利用効率が低いためさらに輝度も低く部品点数も多い。尚これらは発光型の表示を行う。
【０００４】
最近では視認性が良く低消費電力という特徴を備えた反射型の表示を行うカラー反射型表示装置の研究が盛んであり、電気泳動方式、トナー泳動方式、ツイストボール方式、双安定型ネマテック液晶方式等が知られている。これらは主としていずれもカラーの表示においては色の固定されたカラー粒子、若しくは色の固定されたカラーフィルターに対し反射光の入射の有無を変調する構造である。
【０００５】
従ってこれらはいずれも最小の１表示素子において黒色又は他の１色、若しくは白色又は他の１色の２色しか表示できない。例として１つのピクセルに赤色／黒色、緑色／黒色、青色／黒色の３種類の表示素子を用意した場合、例えば赤色を表現する場合赤色を反射しそれ以外の２つの表示素子を黒色にして１つのピクセルで赤色を表現するため反射率及び開口率及び色再現能力が低い。他のカラーも同様である。また例えば赤色緑色青色全てを反射させ白色を表現するため、白色の反射率が低くコントラストも低い。また３つの表示素子を合わせて１つのピクセルを構成するため表示素子の３倍の大きさのピクセルによる表示となり、解像度が低い。またさらに双安定型ネマテック液晶方式においては光透過率４０％程度である偏光板を用いるので光利用率が低いためさらに反射率が低く部品点数も多い。
【０００６】
また、カラー反射型表示装置として光干渉方式も知られているが、これは主としてカラーの表示においては最小の１表示素子が固定された２値に変調可能な薄膜と反射膜の距離により反射光を干渉させ白色及びカラー若しくは黒色の２色に変調する構造である。
【０００７】
カラーを表現する反射光の波長が増幅するためカラー粒子やカラーフィルターを使った場合よりも反射率に勝るが、やはり最小の１表示素子において黒色又は他の１色の２色しか表示できない。例として１つのピクセルに赤色、緑色、青色の３種類の表示素子を用意した場合、例えば赤色を表現する場合赤色を反射しそれ以外の２つの表示素子を黒色にして１つのピクセルで赤色を表現する。赤色の表示素子だけで仮に１００％の反射率を達成したとしても、そもそも赤色の表示素子は３分の１の面積しかなく開口率が低いため、１つのピクセルあたり３分の１より高い反射率を達成することができない。当然色再現能力も低い。他のカラーも同様である。また３つの表示素子を合わせて１つのピクセルを構成するため表示素子の３倍の大きさのピクセルによる表示となり、解像度が低い。反射型表示装置において反射率は表示素子への外光入射面積に略比例するため、表示素子の色が３分割されたことに起因して以上のカラー反射型表示装置は単色の反射率が３分の１以下に限られてくる。
【０００８】
最小の１表示素子において３色以上が表示できるカラー反射型表示装置としてコレステリック液晶方式、ゲスト−ホスト型液晶方式、ＥＣＢ型液晶方式等が知られている。これらの内コレステリック液晶方式は、棒状分子からなる螺旋構造を有し、螺旋ピッチが光学波長オーダーの場合には特定波長付近の可視光を選択的に反射するコレステリック液晶を利用して表示を変調する構造である。ゲスト−ホスト型液晶方式は、二色性色素を溶媒である液晶中へ溶解させ、液晶分子配向を電界で制御し色素分子の配向方向を同時に変化させ二色性色素における吸光係数の異方性を利用して表示を変調する構造である。ＥＣＢ型液晶方式は、液晶分子への印加電圧によってリタデーションを変化させ、位相差フィルムとの組合せによる複屈折効果により表示色を変調する構造である。
【０００９】
しかしコレステリック液晶方式、ゲスト−ホスト型液晶方式においてはフルカラーを表示するためには単色の液晶層を３枚分積層する必要があり反射率が低くなってしまう。またＥＣＢ型液晶方式は光透過率４０％程度である偏光板を用いるため反射率が低くさらに部品点数が多い。反射型表示装置においては表示光量が外光量に依存するため特に以上のような反射率の低さは大変大きな問題である。
【００１０】
一方、最小の１表示素子において３色以上が表示でき、反射率が高いカラー反射型表示装置として機械式マトリックス方式が知られている。これは主として１画素が１辺数センチ程度の立方体で構成されており、その４面に４種の色を付け、残りの２面を軸として回転させる構造である。また特開昭56-150786（権利抹消）に示された方式も知られており、これは画素を立方体ではなくペレット（板）状にし、複数の色のペレットを複数重ね、さらにこれらを階段状に重ねた画面にすることにより４色以上の表示をする構造である。しかしこれらはいずれも構造が複雑なので小型化には不向きであるといわれており、主に看板や広場の掲示板のような大型表示板を対象としたものである。
【００１１】
小型化が可能で最小の１表示素子において３色以上が表示でき、反射率が高い反射型表示装置として特許文献１に示される可動フィルム方式が知られている。これは主として白色固定部と、白色固定部に出し入れ可能なシアン色、マゼンタ色、イエロー色のカラーフィルムと、カラーフィルムの表面に対して垂直にカラーフィルムを支える片持ち梁状態の支持体を有し、この支持体を曲げることによりカラーフィルムを白色固定部から露出或いは隠すように駆動する構造である。
【００１２】
可動フィルム方式は小型化が可能で最小の１表示素子において白色、黒色、シアン色、マゼンタ色、イエロー色、赤色、青色、緑色が表示でき、白色やカラーにおいても反射率や開口率や色再現能力が高くコントラストも高い。また複数の表示素子で１ピクセルを構成するよりも高解像度であろう。しかし支持体を曲げてフィルムを駆動し易くするためには支持体を１表示素子の１０から１００倍の長さにする必要があり、結果表示画面に対して垂直に厚くなり薄型化が困難である。またそれゆえフラットな形状にならず、集積化して製造することが困難である。
【００１３】
一方、特許文献１の（第１４、１５段落、図３２）に示される方式は薄型化が可能である。これは主として電極のついた可動部を固定された電極との間で、静電気力によって動かし、２色の色を表示できるようになっている。すなわち、可動部の裏表に異なる色を塗布しておき、また、固定電極の方にも色を塗布しておき、可動部を動かすことによって２色の表示をする。可動部の片面及び固定電極の一方をアルミ薄膜による鏡面にしておいてもよい。
【００１４】
この方式だと実質１表示素子の固定電極若しくは可動部の長さしか表示画面に対して垂直に厚くならないので薄型化が可能である。ところが、この方式は最小の１表示素子において２色、あるいは可動部を２枚にすることにより３色の表示をすることしかできない。例として赤色／緑色／青色の３色の表示が可能な１種類の表示素子を用意した場合、白色、黒色を表示できずコントラストが極めて低い。
【００１５】
もう１つの例として１つのピクセルに赤色／白色／黒色、緑色／白色／黒色、青色／白色／黒色の３色の表示が可能な３種類の表示素子を用意した場合、赤色、緑色、青色を表現することは可能であるが例えば赤色を表現する場合赤色を反射しそれ以外の２つの表示素子を白色又は黒色にして１つのピクセルで赤色を表現するため開口率及び色再現能力が低い。緑色、青色も同様である。また以上のカラーを表示する場合３つの表示素子を合わせて１つのピクセルを構成するため表示素子の３倍の大きさのピクセルによる表示となり、解像度が低い。またこの場合３種類の表示素子を用意するためその分製造工程も複雑である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開平８−２７１９３３（第１４、１５段落、図３２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
以上の問題点を整理する。従前のカラー発光型表示装置においては輝度、開口率、色再現能力、コントラスト、解像度が低い。透過型液晶ディスプレイに至ってはさらに光利用効率が低いため輝度も低く部品点数も多い。カラー反射型表示装置において、カラー粒子若しくはカラーフィルターを用いた方式は反射率、開口率、色再現能力、コントラスト、解像度が低い。双安定型ネマテック液晶方式に至ってはさらに光利用効率が低いため反射率も低く部品点数も多い。光干渉方式においては反射率、開口率、色再現能力、解像度が低い。コレステリック液晶方式、ゲスト−ホスト型液晶方式、ＥＣＢ型液晶方式においては反射率が低い。またＥＣＢ型液晶方式に至ってはさらに光利用率が低く部品点数も多い。
機械式マトリックス方式や特開昭56-150786の方式においては小型化に不向きである。可動フィルム方式においては薄型化が困難であり、集積化して製造することが困難である。特許文献１の（第１４、１５段落、図３２）の方式においては１表示素子において４色以上の表示ができず、また白色、黒色を表示できずコントラストが極めて低いか若しくは、開口率や色再現能力や解像度が低く製造工程が複雑であるかのいずれかである。
【００１８】
本発明は上述のような問題点を勘案して案出されたものであり、輝度、開口率、色再現能力、コントラスト、解像度、光利用効率が高いカラー発光型表示か、若しくは反射率、開口率、色再現能力、コントラスト、解像度、光利用効率が高く、１表示素子において４色以上の表示が可能なカラー反射型表示のいずれかが可能であって、部品点数が少なく、小型化、薄型化が容易であり集積化して製造することが容易で、製造工程が単純な表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明は上記目的を達成するため、表示素子を複数配列して成る表示画面を備えた表示装置であって、各前記表示素子は、傾き角度の変化により表示光が入射する面積が変調する、それぞれが前記表示画面に少なくとも平行な３以上の方向に備わり異なった波長帯域の前記表示光を反射又は吸収する複数の可動部と、前記可動部を回転させて傾き角度を変調させることが可能な駆動手段と、を備え前記駆動手段により前記可動部に前記表示光が入射する面積を変調させて前記可動部に反射又は吸収させる前記表示光の波長帯域を変調させて表示を変調することを特徴とする。
【００２０】
また本発明は、可動部をエッチンング又はリフトオフ又はマスク蒸着により形成することを特徴とする。
【００２１】
ここで、表示光とは表示するための光を意味するものである。例えば外光、バックライト光を含む。
【００２２】
従って請求項１に記載の発明によれば、前記表示装置は前記表示光を反射した光、若しくは前記表示光のうち吸収されなかった光によって表示を行うことが可能ため、前記駆動手段が前記可動部に反射又は吸収させる前記表示光の波長帯域を変調させることにより表示の変調が可能である。
【００２３】
このとき、前記可動部は傾き角度の変調により表示光が入射する面積が変調するため、例えば前記可動部への表示光の入射を減少させて別の前記可動部への表示光の入射を増加させることができてどの前記可動部に表示光を入射させるかを選ぶことができるため最小の１表示素子において多くの色の表示が可能な構成にすることができる。
【００２４】
また、各前記表示素子は３以上の方向に備った前記可動部を有するため、例えば前記可動部を位相次元２の２次元図形の辺上に備えることができてスペースを効率よく使うことができて多くの前記可動部を備えることができるため最小の１表示素子において多くの色の表示が可能な構成にすることができる。また例えば最小の１表示素子に３以上の多くの前記可動部を備えることができるため最小の１表示素子において多くの色の表示が可能な構成にすることができる。
【００２５】
また、前記駆動手段は前記可動部を回転させて傾き角度を変調させることが可能であるため、例えば少ないスペースに前記可動部を備えることができて最小の１表示素子に多くの前記可動部を備えることができるため最小の１表示素子において多くの色の表示が可能な構成にすることができる。また例えば少ないスペースに前記可動部を備えることができるため前記表示画面に対して垂直に厚くならない構成にすることができる。また例えば回転させるため単純な構成にすることができる。
【発明の効果】
【００２６】
上述したように本発明に係る表示装置によれば最小の１表示素子において多くの色の表示が可能な構成にすることができるため輝度、開口率、色再現能力、コントラスト、解像度、光利用効率が高いカラー発光型表示か、若しくは反射率、開口率、色再現能力、コントラスト、解像度、光利用効率が高く、１表示素子において４色以上の表示が可能なカラー反射型表示のいずれかが可能で、部品点数が少なく、製造工程が単純な構成にすることができる。また単純な構成にすることができるため小型化が容易な構成にすることができる。また表示画面に対して垂直に厚くならない構成にすることができるため薄型化が容易であり集積化して製造することが容易な構成にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】表示素子１０の立体透視斜視図である。
【図２】表示素子１０の立体透視分離斜視図である。
【図３】表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の画像表示側方向からの正面透視図である。
【図４】表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。
【図５】本発明の実施形態における表示装置１００の概略全体配置図である。
【図６】表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。
【図７】表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。
【図８】表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。
【図９】表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。
【図１０】表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。
【図１１】表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。
【図１２】表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。
【図１３】表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。
【図１４】表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。
【図１５】表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。
【図１６】表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。
【図１７】表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。
【図１８】表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。
【図１９】表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。
【図２０】表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。
【図２１】可動部１ａ〜１ｄ及び第１固定電極２ａ〜２ｄ及び固定絶縁部３及び第２固定電極４の立体透視斜視図である。
【図２２】可動部１ａ〜１ｄ及び第１固定電極２ａ〜２ｄ及び固定絶縁部３及び第２固定電極４の立体透視斜視図である。
【図２３】可動部１ａ〜１ｄ及び第１固定電極２ａ〜２ｄ及び固定絶縁部３及び第２固定電極４の立体透視斜視図である。
【図２４】可動部１ａ〜１ｄ及び第１固定電極２ａ〜２ｄ及び固定絶縁部３及び第２固定電極４の立体透視斜視図である。
【図２５】可動部１ａ〜１ｄ及び第１固定電極２ａ〜２ｄ及び固定絶縁部３及び第２固定電極４の立体透視斜視図である。
【図２６】可動部１ａ〜１ｄ及び第１固定電極２ａ〜２ｄ及び固定絶縁部３及び第２固定電極４の立体透視斜視図である。
【図２７】可動部１ａ〜１ｄ及び第１固定電極２ａ〜２ｄ及び固定絶縁部３及び第２固定電極４の立体透視斜視図である。
【図２８】可動部１ａ〜１ｄ及び第１固定電極２ａ〜２ｄ及び固定絶縁部３及び第２固定電極４の立体透視斜視図である。
【図２９】可動部１ａ〜１ｄ及び第１固定電極２ａ〜２ｄ及び固定絶縁部３及び第２固定電極４の立体透視斜視図である。
【図３０】可動部１ａ〜１ｄ及び第１固定電極２ａ〜２ｄ及び固定絶縁部３及び第２固定電極４の立体透視斜視図である。
【図３１】可動部１ａ〜１ｄ及び第１固定電極２ａ〜２ｄ及び固定絶縁部３及び第２固定電極４の立体透視斜視図である。
【図３２】可動部１ａ〜１ｄ及び第１固定電極２ａ〜２ｄ及び固定絶縁部３及び第２固定電極４の立体透視斜視図である。
【図３３】可動部１ａ〜１ｄ及び第１固定電極２ａ〜２ｄ及び固定絶縁部３及び第２固定電極４の立体透視斜視図である。
【図３４】可動部１ａ〜１ｄ及び第１固定電極２ａ〜２ｄ及び固定絶縁部３及び第２固定電極４の立体透視斜視図である。
【図３５】エッチングによって固定絶縁部３及び第２固定電極４を製造する工程を示した断面図である。
【図３６】リフトオフによって固定絶縁部３及び第２固定電極４を製造する工程を示した断面図である。
【図３７】マスク蒸着によって固定絶縁部３及び第２固定電極４を製造する工程を示した断面図である。
【図３８】エッチングによってヒンジ８ａを製造する工程を示した断面図である。
【図３９】リフトオフによってヒンジ８ａを製造する工程を示した断面図である。
【図４０】マスク蒸着によってヒンジ８ａを製造する工程を示した断面図である。
【図４１】エッチングによって可動電極１ａ１及び可動絶縁部１ａ２を製造する工程を示した断面図である。
【図４２】リフトオフによって可動電極１ａ１及び可動絶縁部１ａ２を製造する工程を示した断面図である。
【図４３】マスク蒸着によって可動電極１ａ１及び可動絶縁部１ａ２を製造する工程を示した断面図である。
【図４４】フォトレジストによって鋳型を製造する工程を示した断面図である。
【図４５】めっきによって第１固定電極２ａ〜２ｄを製造する工程を示した断面図である。
【図４６】本発明の実施形態に係る変形例１の表示素子１０の立体透視分離斜視図である。
【図４７】本発明の実施形態に係る変形例１の表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。
【図４８】本発明の実施形態に係る変形例１の表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。
【図４９】本発明の実施形態に係る変形例２の表示素子１０の立体透視分離斜視図である。
【図５０】本発明の実施形態に係る変形例２の表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。
【図５１】本発明の実施形態に係る変形例３の表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。
【図５２】本発明の実施形態に係る変形例４の表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。
【図５３】本発明の実施形態に係る変形例５における表示装置１００の概略全体配置図である。
【図５４】本発明の実施形態に係る変形例５の表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。
【図５５】本発明の実施形態に係る変形例６における表示装置１００の概略全体配置図である。
【図５６】本発明の実施形態に係る変形例６の正三角柱状表示素子４９の立体透視斜視図である。
【図５７】本発明の実施形態に係る変形例７の表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。
【図５８】本発明の実施形態に係る変形例７の機械的ヒンジ５３ａ〜５３ｄ及び可動部１ａ〜１ｄ及び第２基板６ａ〜６ｄの立体透視斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の態様について図面を用いて詳細に説明する。但し本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って本発明は以下に示す実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。尚以下に説明する本発明の構成において同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用いその繰り返しの説明は省略する。尚全ての図において実線の矢印は本発明における表示装置の画像表示側を示している。
【００２９】
以下、図１〜図５を参照して本実施形態の構成について説明する。
【００３０】
図５は本発明の実施形態における表示装置１００の概略全体配置図である。図５を参照すれば、本発明に係る表示装置１００は透明基板１２と、透明基板１２の画像表示側と逆側に形成した略正方柱状の表示素子１０がマトリクス状に複数並んで備わった表示素子アレイ１１と、表示素子１０同士の隙間を埋めて画像表示側に積層される基板群７と、表示素子アレイ１１の画像表示側と逆側に形成した白色光を発する光強度が変調可能なバックライト９とを備えている。
【００３１】
図１は表示素子１０の立体透視斜視図である。図２は表示素子１０の立体透視分離斜視図である。図１及び図２を参照すれば表示素子１０は、略正方形の各辺上に並んで備わった内側の側部である可動部１ａ〜１ｄと、それらを囲む１回り大きい略正方形の各辺上に並んで備わった外側の側部であり導電性材料から成る第１固定電極２ａ〜２ｄで囲まれており、また可動部１ａ〜１ｄの画像表示側方向の辺端に接続されたエラストマー材料から成るヒンジ８ａ〜８ｄを備えている。ヒンジ８ａ〜８ｄは導電性エラストマー材料又は絶縁性エラストマー材料のいずれから成ってもよい。また表示素子１０は画像表示側の底部に略正方形の板状の透明絶縁性材料から成る固定絶縁部３を、固定絶縁部３のさらに画像表示側に略正方形の板状の透明導電性材料から成る第２固定電極４を備えている。
【００３２】
図３は表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の画像表示側方向からの正面透視図である。図４は表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。尚、図４の図Iは図３における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図４の図IIは図３における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。図４を参照すれば基板群７は画像表示側から順に積層された第１基板５、第２基板６ａ〜６ｄを備えている。また、固定絶縁部３と第２固定電極４は第１基板５に接続されており、第２固定電極４は第１基板５に内蔵若しくは表面に配置された配線（図示せず）によって電源（図示せず）に電気的に接続されている。また、可動部１ａ〜１ｄは透明導電性材料から成る可動電極１ａ１〜１ｄ１と、可動電極１ａ１〜１ｄ１の第１固定電極２ａ〜２ｄ側に備えられたシアン色、マゼンタ色、イエロー色の透明絶縁性材料及び白色の不透明絶縁性材料から成る可動絶縁部１ａ２〜１ｄ２を備えている。可動電極１ａ１〜１ｄ１と可動絶縁部１ａ２〜１ｄ２はヒンジ８ａ〜８ｄによって第２基板６ａ〜６ｄに接続されている。尚可動電極１ａ１〜１ｄ１は導電性エラストマー材料から成るヒンジ８ａ〜８ｄ、又は絶縁性エラストマー材料から成るヒンジ８ａ〜８ｄに内蔵若しくは表面に配置された配線（図示せず）と、第２基板６ａ〜６ｄに内蔵若しくは表面に配置された配線（図示せず）によって電源に電気的に接続されている。また第１固定電極２ａ〜２ｄは第２基板６ａ〜６ｄに内蔵若しくは表面に配置された配線（図示せず）によって電源に電気的に接続されている。
【００３３】
可動部１ａ〜１ｄは固定された根元であるヒンジ８ａ〜８ｄを回転軸として表示画面に対して少なくとも垂直又は少なくとも平行に回転自在な所謂片持ち梁状態になっている。そして可動部１ａ〜１ｄは表示素子１０の表示画面に少なくとも平行な４方の側部に備わった、面積の広い面が表示画面と垂直な傾き角度に回転自在であり、この傾き角度を第１の傾き角度と表記する。また可動部１ａ〜１ｄは第１の傾き角度から画像表示側方向に回転することによって表示素子１０の画像表示側の底部に備わった、面積の広い面が表示画面と平行な傾き角度に回転自在であり、この傾き角度を第２の傾き角度と表記する。可動部１ａ〜１ｄは第１の傾き角度において表示光入射面積が減少し、第２の傾き角度において表示光入射面積が増加する。
【００３４】
尚第１固定電極２ａ〜２ｄ及び第２固定電極４等が本発明の実施形態における駆動手段に相当する。
【００３５】
以下、図１、図６〜図３４を参照して以上のように構成される本実施形態の作動について説明する。
【００３６】
まず主に本実施形態の可動部１ａ〜１ｄの作動例について図面を参照して説明する。
【００３７】
図２１、図２２、図２３は可動部１ａ〜１ｄ及び第１固定電極２ａ〜２ｄ及び固定絶縁部３及び第２固定電極４の立体透視斜視図である。図９、図６は表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。図９の図I、図Iａ、図Iａｂ、図Iａｂｃ及び図６は図３における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図９の図II、図IIａ、図IIａｂ、図IIａｂｃは図３における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。
【００３８】
まず例として可動部１ａを第１の傾き角度に保持させる作動について説明する。図１、図I、図IIは全ての可動部１ａ〜１ｄが第１の傾き角度にあるときを示している。このとき例えば、可動電極１ａ１と第１固定電極２ａに逆の極性の電圧が継続して十分に印加されれば可動電極１ａ１と第１固定電極２ａの間で可動絶縁部１ａ２をはさんでコンデンサを形成するため、その後電圧の印加を止めても可動部１ａは第１の傾き角度を保持しうる。
【００３９】
ここで可動電極１ａ１は長さｃ、幅ｌで第１固定電極２ａと対向していると考え、可動絶縁部１ａ２の厚みをａ、可動電極１ａ１の電圧をｖ１、第１固定電極２ａの電圧をｖ２、可動絶縁部１ａ２の誘電率をε１とすると、このときのコンデンサによる保持力Ｆ１は数式１によって求められる。
【００４０】
【数１】
2014010371.tif 000003
【００４１】
次に例として可動部１ａを第１の傾き角度から第２の傾き角度へ回転させる作動について説明する。このとき例えば、電源から可動電極１ａ１と第１固定電極２ａに同じ極性の電圧が印加され第２固定電極４に可動電極１ａ１と逆の極性の電圧が印加されれば静電気力によって可動部１ａと第１固定電極２ａに斥力が発生し、可動部１ａと第２固定電極４に引力が発生する。するとヒンジ８ａが弾性変形により屈曲し、可動部１ａはヒンジ８ａを回転軸として画像表示側方向に向かって回転して第２固定電極４に接近し第２の傾き角度に回転しうる。
【００４２】
図６は可動部１ａが第１の傾き角度と第２の傾き角度の中間にあるときを示している。ここでは可動電極１ａ１と第２固定電極４が形成するコンデンサについて考える。ここで第２固定電極４と対向している可動電極１ａ１のヒンジ８ａからの距離をｘ、幅をｌ、固定絶縁部３の厚みをｂ、空気中の誘電率をε０、固定絶縁部３の誘電率をε２、可動部１ａと第１固定電極２ａとのなす角度をθ、弾性変形により屈曲するヒンジ８ａのたわみ量すなわち可動電極１ａ１と固定絶縁部３との最短距離をｄ１とする。ここでｄｘを微小な距離とすると、ｘからｘ＋ｄｘまでの微小コンデンサの静電容量Ｃ１（ｘ）ｄｘは数式２によって求められる。
【００４３】
【数２】
2014010371.tif 000004
【００４４】
ここで可動電極１ａ１は長さｃで第２固定電極４と対向していると考え、可動電極１ａ１の電圧をｖ３、第２固定電極４の電圧をｖ４とすると、可動電極１ａ１と第２固定電極４が形成するコンデンサの静電エネルギーＷ１は数式３によって求められる。
【００４５】
【数３】
2014010371.tif 000005
【００４６】
従って可動電極１ａ１と第２固定電極４が形成するコンデンサによって発生する可動部１ａのθあたりのトルクＴ１（θ）は数式４によって求められる。  
【００４７】
【数４】
2014010371.tif 000006
【００４８】
次に例として可動部１ａを第２の傾き角度に保持させる作動について説明する。図２１、図Iａ、図IIａは可動部１ａが第２の傾き角度にあり可動部１ｂ、１ｃ、１ｄが第１の傾き角度にあるときを示している。このとき例えば、可動電極１ａ１と第２固定電極４に逆の極性の電圧が継続して十分に印加されれば可動電極１ａ１と第２固定電極４の間で固定絶縁部３をはさんでコンデンサを形成するため、その後電圧の印加を止めても可動部１ａは第２の傾き角度を保持しうる。
【００４９】
ここで可動電極１ａ１は長さｃ、幅ｌで第２固定電極４と対向していると考え、可動電極１ａ１の電圧をｖ５、第２固定電極４の電圧をｖ６とすると、電圧ｖ５と電圧ｖ３は同じ極性であることが望ましく、このときのコンデンサによる保持力Ｆ２は数式５によって求められる。
【００５０】
【数５】
2014010371.tif 000007
【００５１】
次に例として可動部１ａを第２の傾き角度から第１の傾き角度へ回転させる作動について説明する。このとき例えば、電源から可動電極１ａ１と第１固定電極２ａに逆の極性の電圧が印加され第２固定電極４に可動電極１ａ１と同じ極性の電圧が印加されれば静電気力によって可動部１ａと第１固定電極２ａに引力が発生し、可動部１ａと第２固定電極４に斥力が発生する。するとヒンジ８ａが弾性変形により屈曲し、可動部１ａはヒンジ８ａを回転軸として表示画面に対して平行方向に向かって回転して第１固定電極２ａに接近し第１の傾き角度に回転しうる。
【００５２】
ここでは可動電極１ａ１と第１固定電極２ａが形成するコンデンサについて考える。こここで第２固定電極４と対向している可動電極１ａ１のヒンジ８ａからの距離をｘ、幅をｌ、弾性変形により屈曲するヒンジ８ａのたわみ量すなわち第１固定電極２ａと可動絶縁部１ａ２との最短距離をｄ２とする。ここでｄｘを微小な距離とすると、ｘからｘ＋ｄｘまでの微小コンデンサの静電容量Ｃ２（ｘ）ｄｘは数式６によって求められる。
【００５３】
【数６】
2014010371.tif 000008
【００５４】
ここで可動電極１ａ１は長さｃで第１固定電極２ａと対向していると考え、可動電極１ａ１の電圧をｖ７、第１固定電極２ａの電圧をｖ８とすると、可動電極１ａ１と第１固定電極２ａが形成するコンデンサの静電エネルギーＷ２は数式７によって求められる。
【００５５】
【数７】
2014010371.tif 000009
【００５６】
従って可動電極１ａ１と第１固定電極２ａが形成するコンデンサによって発生する可動部１ａのθあたりのトルクＴ２（θ）は数式８によって求められる。
【００５７】
【数８】
2014010371.tif 000010
【００５８】
次に例として可動部１ａがすでに第２の傾き角度にあるとき可動部１ｂも第２の傾き角度へ回転させ、積層させる作動について説明する。図２１、図Iａ、図IIａは可動部１ａが第２の傾き角度にあり可動部１ｂ、１ｃ、１ｄが第１の傾き角度にあるときを示している。このとき例えば、電源から可動電極１ｂ１と第１固定電極２ｂに同じ極性の電圧が印加され可動電極１ａ１に可動電極１ｂ１と逆の極性の電圧が印加されれば静電気力によって可動部１ｂと第１固定電極２ｂに斥力が発生し、可動部１ｂと可動電極１ａ１に引力が発生する。するとヒンジ８ｂが弾性変形により屈曲し、可動部１ｂはヒンジ８ｂを回転軸として画像表示側方向に向かって回転して可動部１ａに接近し第２の傾き角度に回転しうる。このとき可動電極１ｂ１に印加する電圧と可動部１ａを第２の傾き角度に保持させるために可動電極１ａ１に印加した電圧ｖ１とは逆の極性であることが望ましい。
【００５９】
次に例として可動部１ａがすでに第２の傾き角度にあるとき可動部１ｂも第２の傾き角度に積層を保持させる作動について説明する。図２２、図Iａｂ、図IIａｂは可動部１ａ、１ｂが第２の傾き角度にあり可動部１ｃ、１ｄが第１の傾き角度にあるときを示している。このとき例えば、可動電極１ｂ１と可動電極１ａ１に逆の極性の電圧が継続して十分に印加されれば可動電極１ｂ１と可動電極１ａ１の間で可動絶縁部１ａ２をはさんでコンデンサを形成するため、その後電圧の印加を止めても可動部１ｂは第２の傾き角度を保持しうる。このとき可動電極１ｂ１に印加する電圧と可動部１ｂを第２の傾き角度へ回転し、積層させるために可動電極１ｂ１に印加した電圧とは同じ極性であることが望ましい。
【００６０】
次に例として可動部１ａがすでに第２の傾き角度にあるとき可動部１ｂを第２の傾き角度から第１の傾き角度に積層をリセットさせる作動について説明する。このとき例えば、電源から可動電極１ｂ１と第１固定電極２ｂに逆の極性の電圧が印加され可動電極１ａ１に可動電極１ｂ１と同じ極性の電圧が印加されれば静電気力によって可動部１ｂと第１固定電極２ｂに引力が発生し、可動部１ｂと可動電極１ａ１に斥力が発生する。するとヒンジ８ｂが弾性変形により屈曲し、可動部１ｂはヒンジ８ｂを回転軸として表示画面に対して平行方向に向かって回転して第１固定電極２ｂに接近し第１の傾き角度に回転しうる。このとき可動電極１ｂ１に印加する電圧と可動部１ｂを第２の傾き角度に積層を保持させるために可動電極１ｂ１に印加した電圧とは逆の極性であることが望ましい。
【００６１】
次に例として可動部１ａと可動部１ｂがすでに第２の傾き角度にあるとき可動部１ｃも第２の傾き角度へ回転させ、積層させる作動について説明する。図２２、図Iａｂ、図IIａｂは可動部１ａ、１ｂが第２の傾き角度にあり可動部１ｃ、１ｄが第１の傾き角度にあるときを示している。このとき例えば、電源から可動電極１ｃ１と第１固定電極２ｃに同じ極性の電圧が印加され可動電極１ｂ１に可動電極１ｃ１と逆の極性の電圧が印加されれば静電気力によって可動部１ｃと第１固定電極２ｃに斥力が発生し、可動部１ｃと可動電極１ｂ１に引力が発生する。するとヒンジ８ｃが弾性変形により屈曲し、可動部１ｃはヒンジ８ｃを回転軸として画像表示側方向に向かって回転して可動部１ｂに接近し第２の傾き角度に回転しうる。このとき可動電極１ｃ１に印加する電圧と可動部１ｂを第２の傾き角度に積層を保持させるために可動電極１ｂ１に印加した電圧とは逆の極性であることが望ましい。
【００６２】
次に例として可動部１ａと可動部１ｂがすでに第２の傾き角度にあるとき可動部１ｃも第２の傾き角度に積層を保持させる作動について説明する。図２３、図Iａｂｃ、図IIａｂｃは可動部１ａ、１ｂ、１ｃが第２の傾き角度にあり可動部１ｄが第１の傾き角度にあるときを示している。このとき例えば、可動電極１ｃ１と可動電極１ｂ１に逆の極性の電圧が継続して十分に印加されれば可動電極１ｃ１と可動電極１ｂ１の間で可動絶縁部１ｂ２をはさんでコンデンサを形成するため、その後電圧の印加を止めても可動部１ｃは第２の傾き角度を保持しうる。このとき可動電極１ｃ１に印加する電圧と可動部１ｃを第２の傾き角度へ回転し、積層させるために可動電極１ｃ１に印加した電圧とは同じ極性であることが望ましい。
【００６３】
次に例として可動部１ａと可動部１ｂがすでに第２の傾き角度にあるとき可動部１ｃを第２の傾き角度から第１の傾き角度に積層をリセットさせる作動について説明する。このとき例えば、電源から可動電極１ｃ１と第１固定電極２ｃに逆の極性の電圧が印加され可動電極１ｂ１に可動電極１ｃ１と同じ極性の電圧が印加されれば静電気力によって可動部１ｃと第１固定電極２ｃに引力が発生し、可動部１ｃと可動電極１ｂ１に斥力が発生する。するとヒンジ８ｃが弾性変形により屈曲し、可動部１ｃはヒンジ８ｃを回転軸として表示画面に対して平行方向に向かって回転して第１固定電極２ｃに接近し第１の傾き角度に回転しうる。このとき可動電極１ｃ１に印加する電圧と可動部１ｃを第２の傾き角度に積層を保持させるために可動電極１ｃ１に印加した電圧とは逆の極性であることが望ましい。
【００６４】
すなわち、可動部１ａ〜１ｄが第１の傾き角度にあるとき可動電極１ａ１〜１ｄ１と第１固定電極２ａ〜２ｄに逆の極性の電圧が継続して十分に印加されれば可動部１ａ〜１ｄは第１の傾き角度を保持しうる。また、可動部１ａ〜１ｄが第１の傾き角度にあるとき可動電極１ａ１〜１ｄ１と第１固定電極２ａ〜２ｄに同じ極性の電圧が印加され画像表示側の電極に可動電極１ａ１〜１ｄ１と逆の極性の電圧が印加されれば可動部１ａ〜１ｄは第２の傾き角度に回転しうる。また、可動部１ａ〜１ｄが第２の傾き角度にあるとき可動電極１ａ１〜１ｄ１と画像表示側の電極に逆の極性の電圧が継続して十分に印加されれば可動部１ａ〜１ｄは第２の傾き角度を保持しうる。また、可動部１ａ〜１ｄが第２の傾き角度にあるとき可動電極１ａ１〜１ｄ１と画像表示側の電極に同じ極性の電圧が印加され第１固定電極２ａ〜２ｄに可動電極と逆の極性の電圧が印加されれば可動部１ａ〜１ｄは第１の傾き角度に回転しうる。
【００６５】
すなわち可動電極１ａ１と第１固定電極２ａと第２固定電極４に印加する電圧の極性を変えることによる静電気力の変化により可動部１ａを第１又は第２の傾き角度に回転自在であり、保持させることが自在であり、また積層させることが自在であり、同様の構造である全ての可動電極１ａ１〜１ｄ１、第１固定電極２ａ〜２ｄ、可動部１ａ〜１ｄにおいても共通に自在である。
【００６６】
尚、上記第１の傾き角度に回転する作動、上記積層をリセットする作動は後から積層した可動部１ｂ〜１ｄの積層をリセットしてから行うことが望ましい。
【００６７】
尚、上記保持させる作動において時間経過によるコンデンサの電気エネルギー損失によって保持力が弱まる場合は、追加で電圧を印加するようにしてもよい。
【００６８】
図２４〜図３４は可動部１ａ〜１ｄ及び第１固定電極２ａ〜２ｄ及び固定絶縁部３及び第２固定電極４の立体透視斜視図である。図７〜図８、図１０〜図２０は表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。図１０〜図２０の図Iａｂｄ、図Iａｃ、図Iａｃｄ、図Iａｄ、図Iｂ、図Iｂｃ、図Iｂｃｄ、図Iｂｄ、図Iｃ、図Iｃｄ、図Iｄは図３における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面を示している。図７〜図８、図１０〜図２０の図IIａｂｄ、図IIａｃ、図IIａｃｄ、図IIａｄ、図IIｂ、図IIｂｃ、図IIｂｃｄ、図IIｂｄ、図IIｃ、図IIｃｄ、図IIｄは図３における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。図７〜図２０は可動部１ａ〜１ｄが第２の傾き角度に回転又は積層していく様子を順に示しており、同一符号の図は同一の状態を示している。
【００６９】
表示素子１０は上記の作動と同様にして例として以下の状態を達成できる。図２４、図Iａｂｄ、図IIａｂｄは可動部１ａ、１ｂ、１ｄが第２の傾き角度にあり可動部１ｃが第１の傾き角度にあるときを示している。図２５、図Iａｃ、図IIａｃは可動部１ａ、１ｃが第２の傾き角度にあり可動部１ｂ、１ｄが第１の傾き角度にあるときを示している。図２６、図Iａｃｄ、図IIａｃｄは可動部１ａ、１ｃ、１ｄが第２の傾き角度にあり可動部１ｂが第１の傾き角度にあるときを示している。図２７、図Iａｄ、図IIａｄは可動部１ａ、１ｄが第２の傾き角度にあり可動部１ｂ、１ｃが第１の傾き角度にあるときを示している。図２８、図Iｂ、図IIｂは可動部１ｂが第２の傾き角度にあり可動部１ａ、１ｃ、１ｄが第１の傾き角度にあるときを示している。図２９、図Iｂｃ、図IIｂｃは可動部１ｂ、１ｃが第２の傾き角度にあり可動部１ａ、１ｄが第１の傾き角度にあるときを示している。図３０、図Iｂｃｄ、図IIｂｃｄは可動部１ｂ、１ｃ、１ｄが第２の傾き角度にあり可動部１ａが第１の傾き角度にあるときを示している。図３１、図Iｂｄ、図IIｂｄは可動部１ｂ、１ｄが第２の傾き角度にあり可動部１ａ、１ｃが第１の傾き角度にあるときを示している。図３２、図Iｃ、図IIｃは可動部１ｃが第２の傾き角度にあり可動部１ａ、１ｂ、１ｄが第１の傾き角度にあるときを示している。図３３、図Iｃｄ、図IIｃｄは可動部１ｃ、１ｄが第２の傾き角度にあり可動部１ａ、１ｂが第１の傾き角度にあるときを示している。図３４、図Iｄ、図IIｄは可動部１ｄが第２の傾き角度にあり可動部１ａ、１ｂ、１ｃが第１の傾き角度にあるときを示している。
【００７０】
次に主に本実施形態の光学的作動例について説明する。
【００７１】
上述したように可動絶縁部１ａ２〜１ｃ２、はシアン色、マゼンタ色、イエロー色の透明絶縁性材料から成るため、第２の傾き角度にあるときカラーを表示でき、２色を積層させることにより赤色緑色青色を表示でき、３色を積層させることにより黒色を表示できる。また黒色以外の表示において、バックライト９を発光させることにより発光型表示が、可動絶縁部１ｄ２は白色の不透明絶縁性材料から成るため第２の傾き角度にあるとき反射型表示が行える。
【００７２】
すなわち全ての可動部１ａ〜１ｄが第１の傾き角度にあるときバックライトを発光させ白色の発光型表示が行える。可動部１ａが第２の傾き角度にあり可動部１ｂ、１ｃ、１ｄが第１の傾き角度にあるときバックライト９を発光させシアン色の発光型表示が行える。可動部１ａ、１ｂが第２の傾き角度にあり可動部１ｃ、１ｄが第１の傾き角度にあるときバックライト９を発光させ青色の発光型表示が行える。可動部１ａ、１ｂ、１ｃが第２の傾き角度にあり可動部１ｄが第１の傾き角度にあるとき黒色の表示が行える。可動部１ａ、１ｂ、１ｄが第２の傾き角度にあり可動部１ｃが第１の傾き角度にあるとき青色の反射型表示が行える。可動部１ａ、１ｃが第２の傾き角度にあり可動部１ｂ、１ｄが第１の傾き角度にあるときバックライト９を発光させ緑色の発光型表示が行える。可動部１ａ、１ｃ、１ｄが第２の傾き角度にあり可動部１ｂが第１の傾き角度にあるとき緑色の反射型表示が行える。可動部１ａ、１ｄが第２の傾き角度にあり可動部１ｂ、１ｃが第１の傾き角度にあるときシアン色の反射型表示が行える。可動部１ｂが第２の傾き角度にあり可動部１ａ、１ｃ、１ｄが第１の傾き角度にあるときバックライト９を発光させマゼンタ色の発光型表示が行える。可動部１ｂ、１ｃが第２の傾き角度にあり可動部１ａ、１ｄが第１の傾き角度にあるときバックライト９を発光させ赤色の発光型表示が行える。可動部１ｂ、１ｃ、１ｄが第２の傾き角度にあり可動部１ａが第１の傾き角度にあるとき赤色の反射型表示が行える。可動部１ｂ、１ｄが第２の傾き角度にあり可動部１ａ、１ｃが第１の傾き角度にあるときマゼンタ色の反射型表示が行える。可動部１ｃが第２の傾き角度にあり可動部１ａ、１ｂ、１ｄが第１の傾き角度にあるときバックライト９を発光させイエロー色の発光型表示が行える。可動部１ｃ、１ｄが第２の傾き角度にあり可動部１ａ、１ｂが第１の傾き角度にあるときイエロー色の反射型表示が行える。可動部１ｄが第２の傾き角度にあり可動部１ａ、１ｂ、１ｃが第１の傾き角度にあるとき白色の反射型表示が行える。
【００７３】
尚上記の全ての発光型表示においてバックライト９の光強度変調によって光強度変調が可能である。
【００７４】
以下、本実施形態の材料の例について説明する。
【００７５】
可動電極１ａ１〜１ｄ１及び第２固定電極４などの透明導電性材料としては例えば、Ｓｎ酸化物をドープしたＩｎ酸化物（ＩＴＯ）、ＦをドープしたＳｎ酸化物（ＦＴＯ）等Ｓｎを含んだものが低抵抗性などの点から好ましく、Ａｌ酸化物をドープしたＺｎ酸化物（ＡＺＯ）等も光学特性や電気特性が良好な透明導電膜を真空製膜法で容易に形成することができる点から好ましく、他の材料としてはＧａをドープしたＺｎ酸化物（ＧＺＯ）又はＴｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｅ、Ｚｒの酸化物やＭｇ水酸化物や導電性ポリマー等又はこれらの変形体又はこれらの材料の１又は複数種を組み合わせた材料も用いることができるがこれらに限定されない。
【００７６】
第１固定電極２ａ〜２ｄなどの透明である必要のない導電性材料としては例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｗ、Ｔａ等の金属単体か合金などが電気伝導性、加工性などの点から好ましく、他の材料としてはＳｎ、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｐｔ、ＩＴＯ、Ｓｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｈｆ、Ｉｒ、Ｎｂ、その他の金属、合金、リン合金、ＳｎＡｇ、ＳｎＡｇＣｕ、ＣｏＷＰ、ＣｏＷＢ、ＣｏＷＢＰ、ＮｉＰ、ＡｕＣｕ、シリサイド、グラファイト、ステンレス鋼、導電性ポリマー、はんだ材料、導電性酸化物又は半導体酸化物又はＲｕ酸化物、Ｉｒ酸化物、Ｒｈ酸化物、Ｔｉ酸化物、若しくはＴａ酸化物等の上記金属の酸化物の混合物等の混合酸化物からなる群から選択された導電性材料若しくは半導体材料、又は上記透明導電性材料であげた材料等又はこれらの変形体又はこれらの材料の１又は複数種を組み合わせた材料も用いることができるがこれらに限定されない。
【００７７】
ヒンジ８ａ〜８ｄなどのエラストマー材料として絶縁性エラストマー材料を用いる場合例えば、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エチレン−酢酸ビニル樹脂、エチレン−エチルアクリレート樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマルイミド樹脂、スチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリイソブチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、エポキシシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、フッ素シリコーン樹脂等の樹脂、あるいはブタジエンゴム、ブチルゴム、スチレンブタジエンゴム、ニトリルゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、シリコーンゴム等の合成ゴム、あるいは天然ゴム等、又はこれらの変形体又はこれらの材料の１又は複数種を組み合わせた材料、これらに可塑剤等を添加して弾性率を調整した材料等も用いることができるがこれらに限定されない。
【００７８】
ヒンジ８ａ〜８ｄなどのエラストマー材料として導電性エラストマー材料を用いる場合例えば、導電性ポリマー、若しくは上記絶縁性エラストマー材料をバインダーとして導電性のある粒子、又はワイヤーメッシュ、導電性の織物又は不織材等の充填材を含むか導電性ポリマーを混合することもできる。導電性粒子の具体例としては、カーボン、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ｎｉ、Ｔｉ、Ａｕ、Ａｇなどを粒子状に加工したもの、又はその合金、及び核材若しくはガラスビーズなどの無機物質粒子又はポリマー粒子の表面にメッキ、蒸着などによって金属導電層を形成した導電性粒子等、又はこれらの変形体又はこれらの材料の１又は複数種を組み合わせた材料も用いることができるがこれらに限定されない。
【００７９】
可動絶縁部１ａ２〜１ｄ２及び、固定絶縁部３などの透明絶縁性材料としては、ポリエチリンテレフタレート（ＰＥＴ）などのポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド樹脂、スチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリフェニルサルファイト樹脂などの有機ポリマー及びその共重合体、又はガラス、炭素繊維、マイカ、Ｓｉ酸化物、Ｓｉ窒化物、Ａｌ窒化物などの無機材料などが加工性、耐熱性、透明性などの点で好ましく、又はこれらの変形体又はこれらの材料の１又は複数種を組み合わせた材料も用いることができるがこれらに限定されない。
【００８０】
以下、図３５〜図４５を参照して本実施形態の製造方法の例について図面を参照して説明する。
【００８１】
まず固定絶縁部３及び第２固定電極４のエッチンング、リフトオフ、マスク蒸着での製造方法の例について別々に図面を参照して説明する。
【００８２】
図３５はエッチングによって固定絶縁部３及び第２固定電極４を製造する工程を示した断面図である。図Iｅ〜図Iｉは図３における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図IIｅ〜図IIｉは図３における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。
【００８３】
図Iｅ及び図IIｅを参照すれば、透明基板１２と、その上に積層された、開口部と該開口部に臨む部分に電気的に接続された配線を備えた第１基板５と全体に透明導電性材料が堆積され、開口部に第２固定電極４が、第１基板５の上に第１透明導電層１３が形成される。
【００８４】
図Iｆ及び図IIｆを参照すれば、全体に透明絶縁性材料が堆積され、第２固定電極４の上に固定絶縁部３が、第１透明導電層１３の上に第１透明絶縁層１４が形成される。
【００８５】
図Iｇ及び図IIｇを参照すれば、開口部すなわち固定絶縁部３の上だけに選択的に第１エッチングマスク１５が形成される。
【００８６】
図Iｈ及び図IIｈを参照すれば、第１エッチングマスク１５によって保護された第２固定電極４及び固定絶縁部３を除いて選択的に第１透明導電層１３及び第１透明絶縁層１４がエッチングされ除去される。
【００８７】
図Iｉ及び図IIｉを参照すれば、第１エッチングマスク１５が除去され、第２固定電極４及び固定絶縁部３が残る。
【００８８】
図３６はリフトオフによって固定絶縁部３及び第２固定電極４を製造する工程を示した断面図である。図Iｊ〜図Iｍは図３における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図IIｊ〜図IIｍは図３における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。
【００８９】
図Iｊ及び図IIｊを参照すれば、透明基板１２と、その上に積層された、開口部と該開口部に臨む部分に電気的に接続された配線を備えた第１基板５とに開口部を除いて第１基板５の上だけに選択的に第１リフトオフマスク１６が堆積される。尚第１リフトオフマスク１６は後の工程でリフトオフしやすくするため開口部に臨む部分は逆テーパ状になっていることが望ましい。
【００９０】
図Iｋ及び図IIｋを参照すれば、全体に透明導電性材料が堆積され、開口部に第２固定電極４が、第１リフトオフマスク１６の上に第２透明導電層１７が形成される。尚第１リフトオフマスク１６の開口部に臨む部分は被覆されないことが望ましい。
【００９１】
図Iｌ及び図IIｌを参照すれば、全体に透明絶縁性材料が堆積され、第２固定電極４の上に固定絶縁部３が、第２透明導電層１７の上に第２透明絶縁層１８が形成される。尚第１リフトオフマスク１６の開口部に臨む部分は被覆されないことが望ましい。
【００９２】
図Iｍ及び図IIｍを参照すれば、第１リフトオフマスク１６が除去され、同時に第２透明導電層１７及び第２透明絶縁層１８も同時に除去され、第２固定電極４及び固定絶縁部３が残る。
【００９３】
図３７はマスク蒸着によって固定絶縁部３及び第２固定電極４を製造する工程を示した断面図である。図Iｎ〜図Iｐは図３における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図IIｎ〜図IIｐは図３における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。
【００９４】
図Iｎ及び図IIｎを参照すれば、透明基板１２と、その上に積層された、開口部と該開口部に臨む部分に電気的に接続された配線を備えた第１基板５とに、開口部を除いてすなわち第１基板５の上だけに選択的に第１蒸着マスク１９が用意される。
【００９５】
図Iｏ及び図IIｏを参照すれば、第１蒸着マスク１９を通して透明導電性材料及び透明絶縁性材料が蒸着され、第１基板５を除いて開口部だけに選択的に第２固定電極４及び固定絶縁部３が積層されて形成される。
【００９６】
図Iｐ及び図IIｐを参照すれば、第１蒸着マスク１９が除去され、第２固定電極４及び固定絶縁部３が残る。
【００９７】
次にヒンジ８ａのエッチンング、リフトオフ、マスク蒸着での製造方法の例について別々に図面を参照して説明する。
【００９８】
図３８はエッチングによってヒンジ８ａを製造する工程を示した断面図である。図Iｑ〜図Iｔは図３における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図IIｑ〜図IIｔは図３における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。
【００９９】
図Iｑ及び図IIｑを参照すれば、開口部と該開口部に臨む部分に電気的に接続された配線を備えた第２基板６ａと全体に導電性エラストマー材料が堆積され、ヒンジ８ａとヒンジ８ａがある場所を除いた全体に第１導電性エラストマー層２０が形成される。
【０１００】
図Iｒ及び図IIｒを参照すれば、ヒンジ８ａの上だけに選択的に第２エッチングマスク２１が形成される。
【０１０１】
図Iｓ及び図IIｓを参照すれば、第２エッチングマスク２１によって保護されたヒンジ８ａを除いて選択的に第１導電性エラストマー層２０がエッチングされ除去される。
【０１０２】
図Iｔ及び図IIｔを参照すれば、第２エッチングマスク２１が除去され、ヒンジ８ａが残る。
【０１０３】
図３９はリフトオフによってヒンジ８ａを製造する工程を示した断面図である。図Iｕ〜図Iｗは図３における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図IIｕ〜図IIｗは図３における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。
【０１０４】
図Iｕ及び図IIｕを参照すれば、開口部と該開口部に臨む部分に電気的に接続された配線を備えた第２基板６ａとに、ヒンジ８ａがあるべき場所を除いた全体に選択的に第２リフトオフマスク２２が堆積される。尚第２リフトオフマスク２２は後の工程でリフトオフしやすくするためヒンジ８ａがあるべき場所に臨む部分は逆テーパ状になっていることが望ましい。
【０１０５】
図Iｖ及び図IIｖを参照すれば、全体に導電性エラストマー材料が堆積され、ヒンジ８ａと、第２リフトオフマスク２２の上に第２導電性エラストマー層２３が形成される。尚第２リフトオフマスク２２のヒンジ８ａがあるべき場所に臨む部分は被覆されないことが望ましい。
【０１０６】
図Iｗ及び図IIｗを参照すれば、第２リフトオフマスク２２が除去され、同時に第２導電性エラストマー層２３も同時に除去され、ヒンジ８ａが残る。
【０１０７】
図４０はマスク蒸着によってヒンジ８ａを製造する工程を示した断面図である。図Iｘ〜図Iｚは図３における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図IIｘ〜図IIｚは図３における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。
【０１０８】
図Iｘ及び図IIｘを参照すれば、開口部と該開口部に臨む部分に電気的に接続された配線を備えた第２基板６ａとの上に、ヒンジ８ａがあるべき場所を除いた上だけに選択的に第２蒸着マスク２４が用意される。
【０１０９】
図Iｙ及び図IIｙを参照すれば、第２蒸着マスク２４を通して導電性エラストマー材料が蒸着され、ヒンジ８ａだけが選択的に形成される。
【０１１０】
図Iｚ及び図IIｚを参照すれば、第２蒸着マスク２４が除去され、ヒンジ８ａが残る。
【０１１１】
次に可動電極１ａ１及び可動絶縁部１ａ２の犠牲層エッチング及びエッチンング、犠牲層エッチング及びリフトオフ、犠牲層エッチング及びマスク蒸着での製造方法の例について別々に図面を参照して説明する。
【０１１２】
図４１は犠牲層エッチング及びエッチングによって可動電極１ａ１及び可動絶縁部１ａ２を製造する工程を示した断面図である。図Iｅｆ〜図Iｅｋは図３における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図IIｅｆ〜図IIｅｋは図３における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。
【０１１３】
図Iｅｆ及び図IIｅｆを参照すれば、開口部と、ヒンジ８ａと、該ヒンジ８ａに臨む部分に電気的に接続された配線を備えた第２基板６ａとに、ヒンジ８ａが開口部に臨む部分を除いた全体に選択的に第１犠牲層２５が堆積される。
【０１１４】
図Iｅｇ及び図IIｅｇを参照すれば、全体に透明導電性材料及びシアン色透明絶縁性材料が堆積され、開口部の第１犠牲層２５の上に可動電極１ａ１及び可動絶縁部１ａ２が、第２基板６ａ及びヒンジ８ａの上の第１犠牲層２５の上に第３透明導電層２６及び第１シアン色透明絶縁層２７が積層されて形成される。
【０１１５】
図Iｅｈ及び図IIｅｈを参照すれば、可動絶縁部１ａ２の上だけに選択的に第３エッチングマスク２８が形成される。
【０１１６】
図Iｅｉ及び図IIｅｉを参照すれば、第３エッチングマスク２８によって保護された可動電極１ａ１及び可動絶縁部１ａ２を除いて選択的に第３透明導電層２６及び第１シアン色透明絶縁層２７がエッチングされ除去される。
【０１１７】
図Iｅｊ及び図IIｅｊを参照すれば、第３エッチングマスク２８が除去され、可動電極１ａ１及び可動絶縁部１ａ２及び第１犠牲層２５が残る。
【０１１８】
図Iｅｋ及び図IIｅｋを参照すれば、第１犠牲層２５が除去され、可動電極１ａ１及び可動絶縁部１ａ２はヒンジ８ａと連結された部分以外から分離され、ヒンジ８ａを回転軸として回転自在になる。
【０１１９】
図４２は犠牲層エッチング及びリフトオフによって可動電極１ａ１及び可動絶縁部１ａ２を製造する工程を示した断面図である。図Iｅｌ〜図Iｅｏは図３における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図IIｅｌ〜図IIｅｏは図３における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。
【０１２０】
図Iｅｌ及び図IIｅｌを参照すれば、開口部と、ヒンジ８ａと、該ヒンジ８ａに臨む部分に電気的に接続された配線を備えた第２基板６ａとに、ヒンジ８ａが開口部に臨む部分を除いた全体に選択的に第２犠牲層２９が堆積される。
【０１２１】
図Iｅｍ及び図IIｅｍを参照すれば、第２基板６ａ及びヒンジ８ａの上の第２犠牲層２９の上だけに選択的に第３リフトオフマスク３０が堆積される。尚第３リフトオフマスク３０は後の工程でリフトオフしやすくするため開口部に臨む部分は逆テーパ状になっていることが望ましい。
【０１２２】
図Iｅｎ及び図IIｅｎを参照すれば、全体に透明導電性材料及びシアン色透明絶縁性材料が堆積され、開口部の第２犠牲層２９の上に可動電極１ａ１及び可動絶縁部１ａ２が、第３リフトオフマスク３０上に第４透明導電層３１及び第２シアン色透明絶縁層３２が積層されて形成される。尚第３リフトオフマスク３０が可動絶縁部１ａ２の上に臨む部分は被覆されないことが望ましい。
【０１２３】
図Iｅｏ及び図IIｅｏを参照すれば、第２犠牲層２９及び第３リフトオフマスク３０が
除去され、同時に第４透明導電層３１及び第２シアン色透明絶縁層３２も除去され、可動電極１ａ１及び可動絶縁部１ａ２が残り、また同時に可動電極１ａ１及び可動絶縁部１ａ２はヒンジ８ａと連結された部分以外から分離され、ヒンジ８ａを回転軸として回転自在になる。
【０１２４】
図４３は犠牲層エッチング及びマスク蒸着によって可動電極１ａ１及び可動絶縁部１ａ２を製造する工程を示した断面図である。図Iｅｐ〜図Iｅｔは図３における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図IIｅｐ〜図IIｅｔは図３における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。
【０１２５】
図Iｅｐ及び図IIｅｐを参照すれば、開口部と、ヒンジ８ａと、該ヒンジ８ａに臨む部分に電気的に接続された配線を備えた第２基板６ａとに、ヒンジ８ａが開口部に臨む部分を除いた全体に選択的に第３犠牲層３３が堆積される。
【０１２６】
図Iｅｑ及び図IIｅｑを参照すれば、開口部を除いてすなわち第２基板６ａ及びヒンジ８ａの上の第３犠牲層３３の上だけに選択的に第３蒸着マスク３４が用意される。
【０１２７】
図Iｅｒ及び図IIｅｒを参照すれば、第３蒸着マスク３４を通して透明導電性材料及びシアン色透明絶縁性材料が蒸着され、開口部の第３犠牲層３３の上だけに選択的に可動電極１ａ１及び可動絶縁部１ａ２が積層されて形成される。
【０１２８】
図Iｅｓ及び図IIｅｓを参照すれば、第３蒸着マスク３４が除去される。
【０１２９】
図Iｅｔ及び図IIｅｔを参照すれば、第３犠牲層３３が除去され、可動電極１ａ１及び可動絶縁部１ａ２が残り、また同時に可動電極１ａ１及び可動絶縁部１ａ２はヒンジ８ａと連結された部分以外から分離され、ヒンジ８ａを回転軸として回転自在になる。
【０１３０】
尚第２固定電極４及び第１透明導電層１３、導電性エラストマー材料から成る場合のヒンジ８ａ及び第１導電性エラストマー層２０、可動電極１ａ１及び第３透明導電層２６を構成する透明導電性材料や導電性エラストマー材料の堆積方法として例えば、スパッタリングや真空蒸着などのＰＶＤ（物理的気相成長法）、ＰＥＣＶＤ（プラズマ化学気相成長法）などのＣＶＤ（化学的気相成長法）、スプレーコーティング法、パウダーコーティング法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、ローラーコーティング法、ダイコート法、ブレードコート法、バーコート法、電解めっきや無電解めっきやゾル・ゲル法などのＬＰＤ（液相成長法）、ＡＬＤ（原子層成長法）などを用いてもよいがこれらに限定されない。
【０１３１】
尚固定絶縁部３及び第１透明絶縁層１４、絶縁性エラストマー材料から成る場合のヒンジ８ａ、可動絶縁部１ａ２及び第１シアン色透明絶縁層２７を構成する透明絶縁性材料や絶縁性エラストマー材料やシアン色透明絶縁性材料の堆積方法として例えば、スパッタリングや真空蒸着などのＰＶＤ、ＰＥＣＶＤなどのＣＶＤ、スプレーコーティング法、パウダーコーティング法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、ローラーコーティング法、ダイコート法、ブレードコート法、バーコート法、ゾル・ゲル法などのＬＰＤ、熱酸化、ＦＨＤ（火炎加水分解蒸着）などを用いてもよいがこれらに限定されない。
【０１３２】
尚第１エッチングマスク１５、第２エッチングマスク２１、第３エッチングマスク２８として例えば、フォトリソグラフィで形成したレジスト、又はパターニングされたポリシリコンの熱酸化などによって形成したＳｉＯ２、又はスパッタリングや真空蒸着などのＰＶＤ、ＰＥＣＶＤなどのＣＶＤ、ＦＨＤなどで製膜しフォトリソグラフィ及びエッチングなどでパターニングしたＳｉＮ、ＳｉＣ、ＳｉＯ２、Ｐｔ、Ｔｉ、ＴｉＷ、ＴｉＮ、Ａｌ、Ｃｒ、Ａｕ、Ｎｉ、その他の硬質材料等又はこれらの変形体又はこれらの材料の１又は複数種を組み合わせた材料を用いてもよいがこれらに限定されない。
【０１３３】
尚第１透明導電層１３及び第１透明絶縁層１４、第１導電性エラストマー層２０、第３透明導電層２６及び第１シアン色透明絶縁層２７をエッチングし除去する方法として例えば、ウェットエッチング、プラズマエッチングやＲＩＥ（反応性イオンエッチング）などのドライエッチングなどを用いてもよいがこれらに限定されない。ウェットエッチングのエッチング液として例えば、有機ポリマーなどをエッチングする場合は有機溶媒等、ＩＴＯなどをエッチング場合は塩化第２鉄水溶液、よう素酸水溶液、王水、シュウ酸水溶液などの酸性水溶液などを用いてもよいがこれらに限定されない。
【０１３４】
尚第１エッチングマスク１５、第２エッチングマスク２１、第３エッチングマスク２８を除去する方法として例えば、ウェットエッチング、プラズマエッチングやＲＩＥなどのドライエッチング、物理エッチング等のエッチング、又は機械研磨、化学研磨、ＣＭＰ（化学機械研磨）、ＣＰ（接触平坦化）、レーザー研磨などの研磨、又はＦＩＢ（収束イオンビーム法）などを用いてもよいがこれらに限定されない。例えばＳｉＯ２などをウェットエッチングする場合はエッチング液として例えば、フッ化水素酸などを用いてもよいがこれらに限定されない。
【０１３５】
尚第１リフトオフマスク１６、第２リフトオフマスク２２、第３リフトオフマスク３０として例えば、フォトリソグラフィで形成したレジスト等であってもよいがこれらに限定されない。またこれらを除去する方法として例えば、ウェットエッチング、プラズマエッチングやＲＩＥなどのドライエッチング、物理エッチング等のエッチング、又は機械研磨、化学研磨、ＣＭＰ（化学機械研磨）、ＣＰ（接触平坦化）、レーザー研磨などの研磨、又はＦＩＢ（収束イオンビーム法）などを用いてもよいがこれらに限定されない。ウェットエッチングのエッチング液として他の部分のリフトオフを避けるために、十分に弱い作用を持つものが望ましく、例えば有機ポリマーなどをエッチングする場合は希釈アセトン等の有機溶媒などを用いてもよいがこれらに限定されない。
【０１３６】
尚リフトオフし易くするため第１リフトオフマスク１６の開口部に臨む部分、及び第２リフトオフマスク２２のヒンジ８ａがあるべき場所に臨む部分、及び第３リフトオフマスク３０の開口部に臨む部分は皮膜されないことが望ましい。このような第２固定電極４及び第２透明導電層１７、固定絶縁部３及び第２透明絶縁層１８、ヒンジ８ａ及び第２導電性エラストマー層２３、可動電極１ａ１及び第４透明導電層３１、可動絶縁部１ａ２及び第２シアン色透明絶縁層３２を構成する透明導電性材料や透明絶縁性材料や導電性エラストマー材料やシアン色透明絶縁性材料の堆積方法として例えば、スパッタリングや真空蒸着などのＰＶＤ、スプレーコーティング法、パウダーコーティング法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、ローラーコーティング法、ダイコート法、ブレードコート法、バーコート法などを用いてもよいがこれらに限定されない。
【０１３７】
尚第１蒸着マスク１９、第２蒸着マスク２４、第３蒸着マスク３４として、例えば金属を含むものなどを用いてもよいがこれらに限定されない。
【０１３８】
尚第１蒸着マスク１９や第２蒸着マスク２４や第３蒸着マスク３４を通して透明導電性材料や透明絶縁性材料や導電性エラストマー材料やシアン色透明絶縁性材料を蒸着する方法として、例えばスパッタリングや真空蒸着などのＰＶＤなどを用いてもよいがこれらに限定されない。
【０１３９】
尚第１犠牲層２５及び第２犠牲層２９及び第３犠牲層３３としては他の部分よりも速く除去が可能なものであれば用途に応じてどのような材料が用いられてもよい。例えばＴＭＡＨ等の強アルカリ液等で除去できるポリＳｉ、Ａｌ、ＡｌＳｉ、ＡｌＣｕ、ＡｌＳｉＣｕ、アモルファスＳｉ、多結晶Ｓｉ、多孔質Ｓｉ、二酸化Ｓｉ等、フッ化水素の蒸気又はフッ化アンモニウムとの混合水溶液等で除去できるＰＳＧ、ＢＰＳＧ等、フッ化水素酸やフッ化水素酸緩衝液等で除去できるＴｉ等、フッ化水素酸と過酸化水素水との混合溶液等で除去できるＧｅ等、酢酸で希釈したフッ硝酸等で除去できるＳｉＧｅ等、熱リン酸等で除去できるＳｉ窒化物等、オゾンアッシング、プラズマアッシング等で除去できるレジスト等、水又は熱水等で除去できるポリビニルアルコール、セルロース、プルラン、ポリビニルピロリドンのホモポリマー及び共重合体、ゼラチン、ポリヒドロスチレン等の水溶性樹脂、又はアルカリ金属の酸化物、炭酸化物、硫酸化物あるいは水酸化物、若しくはアルカリ土類金属の酸化物、炭酸化物、硫酸化物あるいは水酸化物等、又はこれらの変形体又はこれらの材料の１又は複数種を組み合わせた材料を用いてもよいがこれらに限定されない。
【０１４０】
また上記製造工程において、透明基板１２及び第１基板５及び第２基板６ａは各上記製造工程前に製造され配置されているが、この第２基板６ａは各上記製造工程前、各上記製造工程中、各上記製造工程後のいずれに配置されてもよく、又各上記製造工程前、各上記製造工程中、各上記製造工程後のいずれに製造されてもよい。
【０１４１】
以上のヒンジ８ａ及び可動電極１ａ１及び可動絶縁部１ａ２の製造工程を適用してヒンジ８ｂ〜８ｄ及び可動電極１ｂ１〜１ｄ１及び可動絶縁部１ｂ２〜１ｄ２を同様にして積層して製造する。その際上記のように一旦犠牲層を除去してから次の工程を行ってもよいが、可動電極１ａ１〜１ｃ１及び可動絶縁部１ａ２〜１ｃ２を製造する段階では上記の犠牲層を除去する工程を省き、ヒンジ８ａ〜８ｄ及び可動電極１ａ１〜１ｄ１及び可動絶縁部１ａ２〜１ｄ２を全て製造し終えてから全ての犠牲層を最後に同時に除去してもよい。
【０１４２】
次に第１固定電極２ａ〜２ｄの電鋳での製造方法の例について図面を参照して説明する。
【０１４３】
図４４はフォトレジストによって鋳型を製造する工程を示した断面図である。図Iｅｕ〜図Iｅｗは図３における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図IIｅｕ〜図IIｅｗは図３における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。
【０１４４】
図Iｅｕ及び図IIｅｕを参照すれば、可動部１ｄと、ヒンジ８ａ〜８ｄと、第１固定電極２ａ〜２ｄがあるべき場所に臨む部分に電気的に接続された配線を備えた第２基板６ａ〜６ｄとに、厚膜レジスト層３５が堆積される。
【０１４５】
図Iｅｖ及び図IIｅｖを参照すれば、第１固定電極２ａ〜２ｄがあるべき場所の上に選択的に遮光膜が形成されたフォトマスク３６が用意される。その後上から第１固定電極２ａ〜２ｄがあるべき場所を除いた厚膜レジスト層３５が選択的に露光される。
【０１４６】
図Iｅｗ及び図IIｅｗを参照すれば、厚膜レジスト層３５が現象され、露光されない厚膜レジスト層３５が除去され、第１固定電極２ａ〜２ｄがあるべき場所以外の厚膜レジスト層３５が鋳型として残る。
【０１４７】
図４５はめっきによって第１固定電極２ａ〜２ｄを製造する工程を示した断面図である。図Iｅｘ〜図Iｅｙは図３における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図IIｅｘ〜図IIｅｙは図３における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。
【０１４８】
図Iｅｘ及び図IIｅｘを参照すれば、鋳型である第１固定電極２ａ〜２ｄがあるべき場所以外の厚膜レジスト層３５がめっきされ、第１固定電極２ａ〜２ｄだけが選択的に形成される。
【０１４９】
図Iｅｙ及び図IIｅｙを参照すれば、厚膜レジスト層３５が除去され、第１固定電極２ａ〜２ｄが残る。
【０１５０】
尚厚膜レジスト層３５としては例えば、ＳＵ８などのエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ノボラック樹脂、ドライフィルム等からなる光感光性の厚膜レジストなどを用いてもよく、また化学増幅型であってもよく、又はこれらの変形体又はこれらの材料の１又は複数種を組み合わせた材料を用いてもよいがこれらに限定されない。
【０１５１】
尚厚膜レジスト層３５の堆積方法として例えば、スピンコーティング法、スプレーコーティング法等であってもよく、またスピンコーティング法は厚膜を得るために数回塗り重ねてもよいがこれらに限定されない。
【０１５２】
尚フォトマスク３６として例えば、ガラス及び石英等の透明基板にＣｒ、ＣｒＯ、ＣｒＦなどの遮光膜を形成したもの、又はエマルジョンマスク等、又はこれらの変形体又はこれらの材料の１又は複数種を組み合わせた材料を用いてもよいがこれらに限定されない。
【０１５３】
尚厚膜レジスト層３５の露光方法として例えば、コンタクト／プロキシミティ方式のように光学系を用いて投影せず露光するように示されているが、レンズプロジェクション方式、ミラープロジェクション方式等の投影露光方式を用いてもよく、またこれらに限定されない。また直接描画方式を用いてもよく、この場合フォトマスク３６を省くことができる。また露光に紫外線、Ｘ線、電子ビーム、イオンビーム、レーザー線等などを用いてもよいがこれらに限定されない。
【０１５４】
尚第１固定電極２ａ〜２ｄがあるべき場所以外の厚膜レジスト層３５を鋳型として残す方法として、ポリイミドをＯ２により深堀ＲＩＥする方法などを用いてもよく、この場合フォトマスク３６及び露光と現象プロセスを省くことができる。
【０１５５】
尚第１固定電極２ａ〜２ｄをめっきして形成する方法として例えば、高速で厚膜めっきが可能な電解めっき等であってもよいがこれらに限定されない。またレジストのような非金属の鋳型に電解めっきするためには表面に導電性シード層を付着させる必要があり、第２基板６ａ〜６ｄを導電性シード層として利用したり、スパッタリングや蒸着、ＣＶＤ、イオンプレーティング、無電解めっき、ＳＡＭ（自己組織化単分子膜）形成などを用いて成膜した導電性シード層を用いてもよいがこれらに限定されない。
【０１５６】
尚厚膜レジスト層３５を除去する方法として例えば、オゾンアッシング、プラズマアッシングなどを用いてもよいがこれらに限定されない。
【０１５７】
また固定絶縁部３及び第２固定電極４、ヒンジ８ａ〜２ｄ、可動電極１ａ１〜１ｄ１及び可動絶縁部１ａ２〜１ｄ２及び第１固定電極２ａ〜２ｄは様々な製造方法があるため上記製造方法に限定されない。例えばフォトリソグラフィ、インクジェット法等の印刷法、ノズルプリンティング法等で選択的に製造してもよい。この場合エッチング、リフトオフ、マスク蒸着、電鋳を省くことができる。また上記製造方法の少なくとも一部を組み合わせてもよい。製造する順番も上記の記載に限定されず、例えば上記製造方法の逆又は任意の順番に製造してもよい。また各々を上記のように積層して製造せず各々別々の層に製造してからウェハ接合などで接合して製造してもよい。
【０１５８】
以下、以上のように作動する本実施形態の効果について概括的に説明する。
【０１５９】
本実施形態において、表示光は外光とバックライト光の両方を含むため、反射型表示と発光型表示の両表示が可能である。また同一の電極に働く静電気力によって回転作動と保持作動を行うため、回路が単純である。またそれぞれの可動部１ａ〜１ｄはそれぞれの第２基板６ａ〜６ｄに、それぞれの第１固定電極２ａ〜２ｄはそれぞれの第２基板６ａ〜６ｄに、第２固定電極４は第１基板５に電気的に接続されているため、１つの第２基板６ａ〜６ｄ及び第１基板５に２種類より多くの配線を備える必要がなく配線が単純である。
【０１６０】
以下、本実施形態の各々の要素と効果を、個々に説明する。
【０１６１】
本実施形態において、表示光は外光を含む。そのため例えば、外光により視認性が良く低消費電力な反射型表示が可能な構成にすることができる。
【０１６２】
本実施形態は、表示素子１０の画像表示側方向と逆方向にバックライト９を備え、表示光はバックライト光を含む。そのため例えば、バックライト光により発光型表示が可能な構成にすることができる。
【０１６３】
本実施形態において、バックライト９は光強度が変調可能である。そのため例えば、発光型表示において光強度を変調可能な構成にすることができる。
【０１６４】
本実施形態において、可動部１ａ〜１ｄは表示画面に少なくとも垂直に回転する。そのため例えば、より少ないスペースに可動部１ａ〜１ｄを備えることができる。また例えば、より単純な構成にすることができる。
【０１６５】
本実施形態において、可動部１ａ〜１ｄは少なくとも画像表示側方向に回転する傾き角度の変化により表示光が入射する面積が増加する。そのため例えば、可動部１ａ〜１ｄは表示光が入射する面積が減少する傾き角度において視界を妨げず、視野角が広い構成にすることができる。
【０１６６】
本実施形態において、可動部１ａ〜１ｄはカラー透明部を含む。そのため例えば、可動部１ａ〜１ｄを積層させる場合はさらに多くの色を表示可能な構成にすることができる。また例えば、バックライト９を備える場合は特定波長帯域のバックライト光を吸収し、又別の特定波長帯域のバックライト光を透過してカラー発光型表示が可能な構成にすることができる。
【０１６７】
本実施形態において、可動部１ａ〜１ｄはシアン色、マゼンタ色、イエロー色の部分を含む。そのため例えば、シアン色、マゼンタ色、イエロー色の、色の三原色を表示可能な構成にすることができる。また例えば、可動部１ａ〜１ｄがカラー透明部を含む場合は可動部１ａ〜１ｄを２つ積層させることで赤色、緑色、青色の光の三原色を表示可能な構成にすることができ、より色再現能力が高い構成にすることができる。また例えば、可動部１ａ〜１ｄがカラー透明部を含む場合は可動部１ａ〜１ｄを３つ積層させることで黒色に近い色を表示可能な構成にすることができ、よりコントラストが高い構成にすることができる。
【０１６８】
本実施形態において、可動部１ａ〜１ｄは白色部を含む。そのため例えば、可動部１ａ〜１ｄの白色部が外光を反射することで、視認性が良く低消費電力な反射型表示が可能な構成にすることができる。また例えば、ペーパーホワイトを表示可能な構成にすることができ、よりコントラストが高い構成にすることができる。また例えば、白色部を含む可動部１ａ〜１ｄのさらに画像表示側方向にカラー透明部を含む可動部１ａ〜１ｄを積層させる場合はカラー反射部を備えなくてもカラー反射型表示が可能な構成にすることができる。
【０１６９】
本実施形態において、可動部１ａ〜１ｄは表示画面に対して垂直に複数積層される。そのため例えば、可動部１ａ〜１ｄがカラー透明部を含む場合はさらに多くの色を表示可能な構成にすることができる。また例えば、可動部１ａ〜１ｄが白色部とカラー透明部を含む場合は積層することでカラー反射部を備えなくてもカラー反射型表示が可能な構成にすることができる。
【０１７０】
本実施形態において、可動部１ａ〜１ｄは片持ち梁になっている。そのため例えば、可動部１ａ〜１ｄが単純な構造で回転自在な構成にすることができる。
【０１７１】
本実施形態において、表示素子１０はヒンジ８ａ〜８ｄを有する。そのため例えば、可動部１ａ〜１ｄがヒンジ８ａ〜８ｄを回転軸として繰り返し回転自在な構成にすることができる。
【０１７２】
本実施形態において、可動部１ａ〜１ｄはそれぞれが表示画面に少なくとも平行な４方に備わっている。そのため例えば、可動部１ａ〜１ｄを四角形の辺上に備えることができ、最小の１表示素子１０に４つの多くの可動部１ａ〜１ｄを備えることができるため、最小の１表示素子１０においてさらに多くの色の表示が可能な構成にすることができる。
【０１７３】
本実施形態において、可動部１ａ〜１ｄは略正方形の各辺上に並んで備わっている。そのため例えば、可動部１ａ〜１ｄは表示光が入射する面積が増加するとき該略正方形を略隙間なく覆うことができ、より輝度又は反射率、開口率、色再現能力、コントラストが高い構成にすることができる。
【０１７４】
本実施形態において、可動部１ａ〜１ｄは平面充填された位相次元２の２次元図形の辺上に備わっている。そのため例えば、平面充填によってスペースを効率よく使うことが可能な構成にすることができる。
【０１７５】
本実施形態において、駆動手段は静電気力によって可動部１ａ〜１ｄを回転させて傾き角度を変調させることが可能である。そのため例えば、小型化可能で小型である程力が強く変調スピードが速い構成にすることができる。
【０１７６】
本実施形態において、可動部１ａ〜１ｄは可動電極１ａ１〜１ｄ１を含み表示素子１０はそれぞれが表示画面に少なくとも平行な３以上の方向に備わった複数の第１固定電極２ａ〜２ｄを有し、表示素子１０は少なくとも画像表示側方向に、少なくとも透明な第２固定電極４を有する。
【０１７７】
本実施形態において、第１固定電極２ａ〜２ｄは平面充填された位相次元２の２次元図形の辺上に備わっている。
【０１７８】
本実施形態において、第１固定電極２ａ〜２ｄは略正方形の各辺上に並んで備わっている。
【０１７９】
本実施形態は、コンデンサによる静電吸引力によって可動部１ａ〜１ｄの傾き角度を保持させることが可能である。そのため例えば、コンデンサによる静電吸引力は対向面積に比例するため保持力が強い構成にすることができる。また例えば、保持力はコンデンサによる静電吸引力であるためオンオフが可能な構成にすることができる。
【０１８０】
本実施形態は、可動部１ａ〜１ｄと第１固定電極２ａ〜２ｄとの間にコンデンサを形成して静電吸引力によって可動部１ａ〜１ｄの傾き角度を保持させることが可能である。
【０１８１】
本実施形態において、可動部１ａ〜１ｄは可動電極１ａ１〜１ｄ１の、画像表示側方向への回転方向と逆方向に可動絶縁部１ａ２〜１ｄ２を有する。そのため例えば、可動絶縁部１ａ２〜１ｄ２に着色する構成にすることができる。
【０１８２】
本実施形態は、可動部１ａ〜１ｄと第２固定電極４との間にコンデンサを形成して静電吸引力によって可動部１ａ〜１ｄの傾き角度を保持させることが可能である。
【０１８３】
本実施形態において、表示素子１０は第２固定電極４の画像表示側方向と逆方向に少なくとも透明な固定絶縁部３を有する。
【０１８４】
本実施形態の製造方法は、可動部１ａ〜１ｄをエッチンング又はリフトオフ又はマスク蒸着により形成する。そのため例えば、より小型に製造することができる。
【０１８５】
本実施形態の製造方法は、可動部１ａ〜１ｄを表示画面に対して垂直に複数積層させた状態で形成する。そのため例えば、単純な工程で製造することができる。
【０１８６】
本実施形態の製造方法は、可動部１ａ〜１ｄを犠牲層エッチングによって、連結された部分以外から分離させる。
【０１８７】
以下、図４６〜図５８を参照して、それぞれ、本実施形態に係る変形例１〜７について説明する。
【０１８８】
〔変形例１〕
まず主に本実施形態に係る変形例１の構成について図面を参照して説明する。
【０１８９】
図４６は本発明の実施形態に係る変形例１の表示素子１０の立体透視分離斜視図である。図４７は本発明の実施形態に係る変形例１の表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。図４８は本発明の実施形態に係る変形例１の表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。図４６は図２の、図４７は図４の、図４８の図Iｅｚ〜Iｅｚａｂｃ、図IIｅｚ〜IIｅｚａｂｃは図９の図I〜Iａｂｃ、図II〜IIａｂｃの構成における可動電極１ａ１〜１ｄ１の代わりに以下のものが備わっている。ヒンジ８ａ〜８ｄ側方向と逆側の辺端部以外にはそれぞれのシアン色、マゼンタ色、イエロー色の透明導電性材料及び白色の不透明導電性材料から成る可動カラー透明電極及び可動カラー不透明電極３７ａ〜３７ｄが備わっている。またヒンジ８ａ〜８ｄ側方向と逆側の辺端部には、ヒンジ８ａ〜８ｄ側方向に対して垂直に可動カラー透明電極及び可動カラー不透明電極３７ａ〜３７ｄよりも厚いシアン色、マゼンタ色、イエロー色の透明絶縁性材料及び白色の不透明絶縁性材料から成る可動絶縁ストッパー３８ａ〜３８ｄが備わっている。また可動絶縁部１ａ２〜１ｄ２と固定絶縁部３は備わっていない。尚、可動カラー透明電極及び可動カラー不透明電極３７ａ〜３７ｄはヒンジ８ａ〜８ｄに内蔵若しくは表面に配置された配線（図示せず）と第２基板６ａ〜６ｄに内蔵若しくは表面に配置された配線（図示せず）によって電源に電気的に接続されている。
【０１９０】
このとき可動部１ａ〜１ｄは第１又は第２の傾き角度にそれぞれヒンジ８ａ〜８ｄを回転軸として回転自在である。可動部１ａ〜１ｄは第１又は第２の傾き角度にあるとき可動絶縁ストッパー３８ａ〜３８ｄが接触し支えることによって距離を保たれ、可動絶縁ストッパー３８ａ〜３８ｄを除いて可動カラー透明電極及び可動カラー不透明電極３７ａ〜３７ｄ及び第２固定電極４同士が接触しないようになっている。
【０１９１】
次に主に本実施形態に係る変形例１の作動例について説明する。
【０１９２】
例として図４８を参照すれば、保持させる作動において可動部１ａ〜１ｄが第１又は第２の傾き角度にあるとき、可動カラー透明電極及び可動カラー不透明電極３７ａ〜３７ｄ及び第２固定電極４同士に逆の極性の電圧が継続して十分に印加さる。すると可動絶縁ストッパー３８ａ〜３８ｄを除いて電極間に絶縁部が挿入されない非接触のコンデンサを形成するため、その後電圧の印加を止めても可動部１ａ〜１ｄは第１又は第２の傾き角度を保持しうる。すなわち可動部１ａ〜１ｄを第１又は第２の傾き角度に電極間に絶縁部が挿入されない非接触のコンデンサによって保持させることが自在である。
【０１９３】
尚、コンデンサの絶縁抵抗を高めるために表示素子１０内部を真空にしたりガスを封入したりしてもよい。
【０１９４】
次に主に本実施形態に係る変形例１の要素と効果について説明する。
【０１９５】
本実施形態に係る変形例１は、可動部１ａ〜１ｄが可動絶縁ストッパー３８ａ〜３８ｄを有し、可動絶縁ストッパー３８ａ〜３８ｄが接触し支えることによって電極同士が距離を保たれたコンデンサによる静電吸引力によって可動部１ａ〜１ｄの傾き角度を保持させることが可能である。そのため例えば、可動絶縁ストッパー３８ａ〜３８ｄが備わっているため可動絶縁部１ａ２〜１ｄ２と固定絶縁部３を使うより使用する材料が少なくコストが低い構成にすることができる。また電極間に絶縁部が挿入されない非接触のコンデンサによって可動部１ａ〜１ｄが保持自在であるため、絶縁部に接触させた状態と比べ絶縁部の表面が帯電して保持力が低下することを防げる構成にすることができる。
【０１９６】
〔変形例２〕
まず主に本実施形態に係る変形例２の構成について図面を参照して説明する。
【０１９７】
図４９は本発明の実施形態に係る変形例２の表示素子１０の立体透視分離斜視図である。図５０は本発明の実施形態に係る変形例２の表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。図４９は図２の、図５０は図４の構成における可動電極１ａ１〜１ｄ１及び可動絶縁部１ａ２〜１ｄ２の代わりに中心部と辺端部に以下のものが備わっている。中心部にはシアン色、マゼンタ色、イエロー色の透明材料及び白色不透明材料から成る可動カラー透明部４３ａ〜４３ｃ及び可動白色不透明部４３ｄが備わっている。辺端部には、それぞれのヒンジ８ａ〜８ｄ側方向と逆側に磁極面がヒンジ８ａ〜８ｄ側方向に平行な可動電磁石３９ａ〜３９ｄと、それぞれの可動電磁石３９ａ〜３９ｄの無い３方に磁極面がヒンジ８ａ〜８ｄ側方向に平行な可動永久磁石４２ａ〜４２ｄとが備わっている。また第１固定電極２ａ〜２ｄの代わりに、磁極面を可動部１ａ〜１ｄ側方向に向けた第１固定永久磁石４０ａ〜４０ｄが備わっている。また固定絶縁部３と第２固定電極４の代わりに、中央部に備わった透明材料から成る固定透明部４４と、画像表示側方向と垂直な４方の辺端に備わった磁極面を画像表示側方向と逆方向に向けた第２固定永久磁石４１とが備わっている。尚、可動電磁石３９ａ〜３９ｄは可動カラー透明部４３ａ〜４３ｃ及び可動白色不透明部４３ｄに内蔵若しくは表面に配置された配線（図示せず）とヒンジ８ａ〜８ｄ又はヒンジ８ａ〜８ｄに内蔵若しくは表面に配置された配線（図示せず）と第２基板６ａ〜６ｄに内蔵若しくは表面に配置された配線（図示せず）によって電源に電気的に接続されている。
【０１９８】
このとき可動部１ａ〜１ｄは第１又は第２の傾き角度にそれぞれヒンジ８ａ〜８ｄを回転軸として回転自在である。可動部１ａ〜１ｄは第１の傾き角度にあるとき可動電磁石３９ａ〜３９ｄ及び可動永久磁石４２ａ〜４２ｄと第１固定永久磁石４０ａ〜４０ｄが近づくようになっている。また可動部１ａ〜１ｄのうち１つだけが第２の傾き角度にあるとき可動電磁石３９ａ〜３９ｄ及び可動永久磁石４２ａ〜４２ｄと第２固定永久磁石４１が近づくようになっている。また可動部１ａ〜１ｄのうち２つ以上が第２の傾き角度に積層されるとき画像表示側方向に近い可動部１ａ〜１ｃの可動電磁石３９ａ〜３９ｃと画像表示側方向に遠い可動部１ｂ〜１ｄの可動永久磁石４２ｂ〜４２ｄが、画像表示側方向に近い可動部１ａ〜１ｃの可動永久磁石４２ａ〜４２ｃと画像表示側方向に遠い可動部１ｂ〜１ｄの可動電磁石３９ｂ〜３９ｄ及び可動永久磁石４２ｂ〜４２ｄが近づくようになっている。
【０１９９】
また第１固定永久磁石４０ａ〜４０ｄにおける可動電磁石３９ａ〜３９ｄ及び可動永久磁石４２ａ〜４２ｄ側方向に向けた磁極面と第２固定永久磁石４１における画像表示側方向に向けた磁極面と可動永久磁石４２ａ〜４２ｄにおける第１固定永久磁石４０ａ〜４０ｄ側方向と逆方向に向けた磁極面との極性は同じ極性であることが望ましい。
【０２００】
尚第１固定永久磁石４０ａ〜４０ｄ及び第２固定永久磁石４１等が本発明の本実施形態に係る変形例２の駆動手段に相当する。
【０２０１】
次に主に本実施形態に係る変形例２の作動例について説明する。
【０２０２】
まず例として可動部１ａ〜１ｄのうち１つだけを第１の傾き角度に保持させる作動について説明する。可動部１ａ〜１ｄは第１の傾き角度にあるとき可動永久磁石４２ａ〜４２ｄと第１固定永久磁石４０ａ〜４０ｄとの磁力による引力により第１の傾き角度を保持しうる。
【０２０３】
次に例として可動部１ａ〜１ｄのうち１つだけを第１の傾き角度から第２の傾き角度へ回転させる作動について説明する。このとき例えば各々の可動電磁石３９ａ〜３９ｄに、向き合った可動電磁石３９ａ〜３９ｄと第１固定永久磁石４０ａ〜４０ｄの磁極面が同じ極性になるように電圧が印加される。すると可動電磁石３９ａ〜３９ｄと第１固定永久磁石４０ａ〜４０ｄとの磁力による斥力と可動電磁石３９ａ〜３９ｄと第２固定永久磁石４１との磁力による引力の合力が可動永久磁石４２ａ〜４２ｄと第１固定永久磁石４０ａ〜４０ｄとの磁力による引力等の可動部１ａ〜１ｄを第１の傾き角度に保持させる力より大きくなったとき、可動部１ａ〜１ｄは第２の傾き角度に回転しうる。
【０２０４】
次に例として可動部１ａ〜１ｄのうち１つだけを第２の傾き角度に保持させる作動について説明する。例えば可動部１ａ〜１ｄは第２の傾き角度にあるとき第２固定永久磁石４１と可動永久磁石４２ａ〜４２ｄとの磁力による引力により第２の傾き角度を保持しうる。
【０２０５】
次に例として可動部１ａ〜１ｄのうち１つだけを第２の傾き角度から第１の傾き角度へ回転させる作動について説明する。このとき例えば各々の可動電磁石３９ａ〜３９ｄに上記と逆の電圧が印加される。すると可動電磁石３９ａ〜３９ｄと第２固定永久磁石４１との磁力による斥力と可動電磁石３９ａ〜３９ｄと第１固定永久磁石４０ａ〜４０ｄとの磁力による引力の合力が第２固定永久磁石４１と可動永久磁石４２ａ〜４２ｄとの磁力による引力等の可動部１ａ〜１ｄを第２の傾き角度に保持させる力より大きくなったとき、可動部１ａ〜１ｄは第１の傾き角度に回転しうる。
【０２０６】
次に例として可動部１ａ〜１ｃのうちいずれかがすでに第２の傾き角度にあるとき、可動部１ｂ〜１ｄも第２の傾き角度へ回転させ、積層させる作動について説明する。例えば後から積層する可動電磁石３９ｂ〜３９ｄに、向き合った可動電磁石３９ｂ〜３９ｄと第１固定永久磁石４０ｂ〜４０ｄの磁極面が同じ極性になるように電圧が印加される。すると第１固定永久磁石４０ｂ〜４０ｄとの間に磁力により斥力が発生し、すでに第２の傾き角度にある可動永久磁石４２ａ〜４２ｃとの間に磁力による引力が発生し、後から積層する可動部１ｂ〜１ｄは第２の傾き角度に積層しうる。
【０２０７】
次に例として可動部１ａ〜１ｃのうちいずれかがすでに第２の傾き角度にあるとき、後から積層した可動部１ｂ〜１ｄも第２の傾き角度に積層を保持させる作動について説明する。このとき例えばすでに第２の傾き角度にある可動部１ａ〜１ｃの可動永久磁石４２ａ〜４２ｃと後から積層した可動部１ｂ〜１ｄの可動永久磁石４２ｂ〜４２ｄとの磁力による引力により後から積層した可動部１ｂ〜１ｄは第２の傾き角度に積層を保持しうる。
【０２０８】
次に例として可動部１ａ〜１ｃのうちいずれかがすでに第２の傾き角度にあるとき後から積層した可動部１ｂ〜１ｄを第２の傾き角度から第１の傾き角度に積層をリセットさせる作動について説明する。このとき例えば後から積層した可動部１ｂ〜１ｄの可動電磁石３９ｂ〜３９ｄに上記と逆の電圧が印加される。するとすでに第２の傾き角度にある可動部１ａ〜１ｃの可動永久磁石４２ａ〜４２ｃとの間に磁力による斥力が発生し、第１固定永久磁石４０ｂ〜４０ｄとの間に磁力による引力が発生し、後から積層した可動部１ｂ〜１ｄは１の傾き角度へ積層をリセットしうる。
【０２０９】
すなわち可動永久磁石４２ａ〜４２ｃと第１固定永久磁石４０ｂ〜４０ｄとの永久磁石の磁力と、可動電磁石３９ａ〜３９ｄに印加する電圧の極性を変えることによる電磁力の変化により可動部１ａ〜１ｄを第１又は第２の傾き角度に回転自在であり、保持させることが自在であり、また積層させることが自在である。
【０２１０】
次に主に本実施形態に係る変形例２の要素と効果について説明する。
【０２１１】
本実施形態に係る変形例２において、駆動手段は電磁力によって可動部１ａ〜１ｄを回転させて傾き角度を変調させることが可能である。また本実施形態に係る変形例２は、磁力によって可動部１ａ〜１ｄの傾き角度を保持させることが可能である。そのため例えば、可動カラー透明部４３ａ〜４３ｃ及び可動白色不透明部４３ｄを中央部としてその辺端に可動電磁石３９ａ〜３９ｄと、可動永久磁石４２ａ〜４２ｄとが備わっており、また固定透明部４４を中央部としてその辺端に第２固定永久磁石４１が備わっている場合は可動カラー透明部４３ａ〜４３ｃ及び可動白色不透明部４３ｄ、固定透明部４４に透明電極を使う必要がなくコストが低い構成にすることができる。また電磁力によって可動部１ａ〜１ｄが回転、積層自在であるため、可動電磁石３９ａ〜３９ｄにさえ電圧をかければよく電気回路が単純であり、斥力が強く、駆動電圧が低く出力が線形で強い構成にすることができる。また磁力によって可動部１ａ〜１ｄを保持させることが可能であるため、保持力の時間経過による低下が極めて少ない構成にすることができる。
【０２１２】
〔変形例３〕
次に主に本実施形態に係る変形例３の構成について図面を参照して説明する。
【０２１３】
図５１は本発明の実施形態に係る変形例３における表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。図５１は図４の構成におけるヒンジ８ａ〜８ｄの代わりに、熱膨張係数が高い高膨張率層と該高膨張率層より熱膨張係数が低い低膨張率層とが積層されており、その積層側方向と垂直に第２基板６ａ〜６ｄと可動部１ａ〜１ｄを接続するバイメタル４５ａ〜４５ｄが備わっている。またバイメタル４５ａ〜４５ｄにおける高膨張率層が画像表示側方向に備わっていれば高膨張率層に電流が流されない状態では可動部１ａ〜１ｄは第２の傾き角度にあることが望ましく、高膨張率層が画像表示側方向と逆方向に備わっていれば高膨張率層に電流が流されない状態では可動部１ａ〜１ｄは第１の傾き角度にあることが望ましい。尚バイメタル４５ａ〜４５ｄの高膨張率層は、第２基板６ａ〜６ｄに内蔵若しくは表面に配置された配線（図示せず）によって電源に電気的に接続されている。
【０２１４】
このとき可動部１ａ〜１ｄは第１又は第２の傾き角度にそれぞれバイメタル４５ａ〜４５ｄを回転軸として回転自在である。
【０２１５】
尚バイメタル４５ａ〜４５ｄ等が本発明の本実施形態に係る変形例３の駆動手段に相当する。
【０２１６】
次に主に本実施形態に係る変形例３の作動例について説明する。
【０２１７】
まず例として可動部１ａ〜１ｄのうち１つだけを高膨張率層に電流が流されない状態の傾き角度に保持させる作動について説明する。例えば電流が流されない高膨張率層が画像表示側方向に備わっており可動部１ａ〜１ｄが第２の傾き角度にあるとき、可動電極１ａ１〜１ｄ１と第２固定電極４に逆の極性の電圧が継続して十分に印加される。すると可動電極１ａ１〜１ｄ１と第２固定電極４の間で固定絶縁部３をはさんでコンデンサを形成するため、その後可動部１ａ〜１ｄは第２の傾き角度を保持しうる。また電流が流されない高膨張率層が画像表示側方向と逆方向に備わっており可動部１ａ〜１ｄが第１の傾き角度にあるとき、可動電極１ａ１〜１ｄ１と第１固定電極２ａ〜２ｄに逆の極性の電圧が継続して十分に印加される。すると可動電極１ａ１〜１ｄ１と第１固定電極２ａ〜２ｄの間で可動絶縁部１ａ２〜１ｄ２をはさんでコンデンサを形成するため、その後可動部１ａ〜１ｄは第１の傾き角度を保持しうる。
【０２１８】
次に例として可動部１ａ〜１ｄのうち１つだけを高膨張率層に電流が流された状態の傾き角度へ回転させる作動について説明する。電源から各々のバイメタル４５ａ〜４５ｄの高膨張率層に電流が流されると、高膨張率層がジュール熱により熱膨張し、可動部１ａ〜１ｄは低膨張率層側に回転しうる。例えば高膨張率層が画像表示側方向に備わっていれば可動部１ａ〜１ｄはバイメタル４５ａ〜４５ｄを回転軸として第１固定電極２ａ〜２ｄに接近し第１の傾き角度に回転しうる。また高膨張率層が画像表示側方向と逆方向に備わっていれば可動部１ａ〜１ｄはバイメタル４５ａ〜４５ｄを回転軸として第２固定電極４に接近し第２の傾き角度に回転しうる。
【０２１９】
次に例として可動部１ａ〜１ｄのうち１つだけを高膨張率層に電流が流された状態の傾き角度に保持させる作動について説明する。例えば電流が流された高膨張率層が画像表示側方向に備わっており可動部１ａ〜１ｄが第１の傾き角度にあるとき、可動電極１ａ１〜１ｄ１と第１固定電極２ａ〜２ｄに逆の極性の電圧が継続して十分に印加される。すると可動電極１ａ１〜１ｄ１と第１固定電極２ａ〜２ｄの間で可動絶縁部１ａ２〜１ｄ２をはさんでコンデンサを形成するため、その後高膨張率層の熱が冷めて冷収縮しても可動部１ａ〜１ｄは第１の傾き角度を保持しうる。また電流が流された高膨張率層が画像表示側方向と逆方向に備わっており可動部１ａ〜１ｄが第２の傾き角度にあるとき、可動電極１ａ１〜１ｄ１と第２固定電極４に逆の極性の電圧が継続して十分に印加される。すると可動電極１ａ１〜１ｄ１と第２固定電極４の間で固定絶縁部３をはさんでコンデンサを形成するため、その後高膨張率層の熱が冷めて冷収縮しても可動部１ａ〜１ｄは第２の傾き角度を保持しうる。
【０２２０】
次に例として可動部１ａ〜１ｄのうち１つだけを高膨張率層に電流が流されない状態の傾き角度へ回転させる作動について説明する。例えば高膨張率層が画像表示側方向に備わっており可動部１ａ〜１ｄが第１の傾き角度にあり高膨張率層の熱が冷めているときは高膨張率層が冷収縮する。そして可動電極１ａ１〜１ｄ１と第１固定電極２ａ〜２ｄとがアースされると、コンデンサによる保持力がなくなるため、可動部１ａ〜１ｄはバイメタル４５ａ〜４５ｄを回転軸として第２固定電極４に接近し第２の傾き角度に回転しうる。また高膨張率層が画像表示側方向と逆方向に備わっており可動部１ａ〜１ｄが第２の傾き角度にあり高膨張率層の熱が冷めているときは高膨張率層が冷収縮する。そして可動電極１ａ１〜１ｄ１と第２固定電極４とがアースされると、コンデンサによる保持力がなくなるため、可動部１ａ〜１ｄはバイメタル４５ａ〜４５ｄを回転軸として第１固定電極２ａ〜２ｄに接近し第１の傾き角度に回転しうる。
【０２２１】
次に例として可動部１ａ〜１ｃのうちいずれかがすでに第２の傾き角度にあるとき、可動部１ｂ〜１ｄも第２の傾き角度へ回転させ、積層させる作動について説明する。例えば上記と同様にして、後から積層する可動部１ｂ〜１ｄの高膨張率層が画像表示側方向に備わっている場合は可動電極１ｂ１〜１ｄ１と第１固定電極２ｂ〜２ｄとがアースされるか、又は後から積層する可動部１ｂ〜１ｄの高膨張率層が画像表示側方向と逆方向に備わっている場合は高膨張率層に電流が流されると、後から積層する可動部１ｂ〜１ｄは第２の傾き角度に積層しうる。
【０２２２】
次に例として可動部１ａ〜１ｃのうちいずれかがすでに第２の傾き角度にあるとき、可動部１ｂ〜１ｄも第２の傾き角度に積層を保持させる作動について説明する。例えばすでに第２の傾き角度にある可動部１ａ〜１ｃの可動電極１ａ１〜１ｃ１と後から積層した可動部１ｂ〜１ｄの可動電極１ｂ１〜１ｄ１とに逆の極性の電圧が継続して十分に印加される。すると第２の傾き角度にある可動部１ａ〜１ｃの可動絶縁部１ａ２〜１ｃ２をはさんでコンデンサを形成するため、その後高膨張率層の熱が冷めて冷収縮しても、高膨張率層に電流が流されない状態であっても、後から積層する可動部１ｂ〜１ｄは第２の傾き角度に積層を保持しうる。
【０２２３】
次に例として可動部１ａ〜１ｃのうちいずれかがすでに第２の傾き角度にあるとき、可動部１ｂ〜１ｄを第２の傾き角度から第１の傾き角度に積層をリセットさせる作動について説明する。例えば後から積層した可動部１ｂ〜１ｄの高膨張率層が画像表示側方向に備わっている場合は高膨張率層に電流が流されると熱膨張する。又は後から積層した可動部１ｂ〜１ｄの高膨張率層が画像表示側方向と逆方向に備わっている場合は高膨張率層の熱が冷めているとき高膨張率層は冷収縮する。そして後から積層した可動部１ｂ〜１ｄの可動電極１ｂ１〜１ｄ１にすでに第２の傾き角度にある可動部１ａ〜１ｃと同じ極性の電圧が印加されれば、コンデンサによる保持力がなくなるため、後から積層した可動部１ｂ〜１ｄは第１の傾き角度へ積層をリセットしうる。
【０２２４】
すなわちバイメタル４５ａ〜４５ｄの高膨張率層に電流が流されるか電流が流されないことによる熱膨張力又は冷収縮力により可動部１ａ〜１ｄを第１又は第２の傾き角度に回転自在であり積層させることが自在であり、また静電気力により保持させることが自在である。
【０２２５】
次に主に本実施形態に係る変形例３の要素と効果について説明する。
【０２２６】
本実施形態に係る変形例３において、駆動手段は熱膨張力又は冷収縮力によって可動部１ａ〜１ｄを回転させて傾き角度を変調させることが可能である。そのため例えば、斥力が強く、変化量が大きい構成にすることができる。
【０２２７】
〔変形例４〕
次に主に本実施形態に係る変形例４の構成について図面を参照して説明する。
【０２２８】
図５２は本発明の実施形態に係る変形例４の表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。図５２は図４の構成における第２固定電極４の代わりに半永久的に電荷を帯びた面を画像表示側方向と逆方向に向けた固定透明エレクトレット４６が備わっている。
【０２２９】
尚第１固定電極２ａ〜２ｄ及び固定透明エレクトレット４６等が本発明の本実施形態に係る変形例４の駆動手段に相当する。
【０２３０】
次に主に本実施形態に係る変形例４の作動例について説明する。
【０２３１】
まず例として可動部１ａ〜１ｄのうち１つだけを第１の傾き角度に保持させる作動について説明する。例えば可動電極１ａ１〜１ｄ１と第１固定電極２ａ〜２ｄに逆の極性の電圧が継続して十分に印加されれば可動電極１ａ１〜１ｄ１と第１固定電極２ａ〜２ｄの間で可動絶縁部１ａ２〜１ｄ２をはさんでコンデンサを形成するため、その後電圧の印加を止めても可動部１ａ〜１ｄは第１の傾き角度を保持しうる。
【０２３２】
次に例として可動部１ａ〜１ｄのうち１つだけを第１の傾き角度から第２の傾き角度へ回転させる作動について説明する。このとき例えば、電源から可動電極１ａ１〜１ｄ１と第１固定電極２ａ〜２ｄとに固定透明エレクトレット４６の電荷を帯びた面の極性と逆の極性の電圧が印加されれば静電気力によって可動部１ａ〜１ｄと第１固定電極２ａ〜２ｄに斥力が発生し、可動部１ａ〜１ｄと固定透明エレクトレット４６に引力が発生する。すると  可動部１ａ〜１ｄは固定透明エレクトレット４６に接近し第２の傾き角度に回転しうる。
【０２３３】
次に例として可動部１ａ〜１ｄのうち１つだけを第２の傾き角度に保持させる作動について説明する。このとき例えば、可動電極１ａ１〜１ｄ１に固定透明エレクトレット４６の電荷を帯びた面の極性と逆の極性の電圧が継続して十分に印加されれば可動電極１ａ１〜１ｄ１と固定透明エレクトレット４６の間で固定絶縁部３をはさんでコンデンサを形成するため、その後電圧の印加を止めても可動部１ａ〜１ｄは第２の傾き角度を保持しうる。
【０２３４】
次に例として可動部１ａ〜１ｄのうち１つだけを第２の傾き角度から第１の傾き角度へ回転させる作動について説明する。このとき例えば、電源から可動電極１ａ１〜１ｄ１に固定透明エレクトレット４６の電荷を帯びた面の極性と同じ極性の電圧が印加され第１固定電極２ａ〜２ｄに逆の極性の電圧が印加されれば静電気力によって可動部１ａ〜１ｄと第１固定電極２ａ〜２ｄに引力が発生し、可動部１ａ〜１ｄと固定透明エレクトレット４６に斥力が発生する。すると  可動部１ａ〜１ｄは第１固定電極２ａ〜２ｄに接近し第１の傾き角度に回転しうる。
【０２３５】
次に例として可動部１ａ〜１ｃがすでに第２の傾き角度にあるとき可動部１ｂ〜１ｄも第２の傾き角度へ回転させ、積層させる作動について説明する。例えば、電源から、後から積層する可動電極１ｂ１〜１ｄ１と第１固定電極２ｂ〜２ｄとにすでに第２の傾き角度にある可動電極１ａ１〜１ｃ１と逆の極性の電圧が印加されれば静電気力によって第２の傾き角度に回転しうる。
【０２３６】
次に例として可動部１ａ〜１ｃがすでに第２の傾き角度にあるとき可動部１ｂ〜１ｄも第２の傾き角度に積層を保持させる作動について説明する。このとき例えば、後から積層した可動電極１ｂ１〜１ｄ１に、すでに第２の傾き角度にある可動電極１ａ１〜１ｃ１と逆の極性の電圧が継続して十分に印加されれば可動絶縁部１ｂ２〜１ｄ２をはさんでコンデンサを形成するため、その後電圧の印加を止めても第２の傾き角度を保持しうる。
【０２３７】
次に例として可動部１ａ〜１ｃがすでに第２の傾き角度にあるとき可動部１ｂ〜１ｄを第２の傾き角度から第１の傾き角度に積層をリセットさせる作動について説明する。このとき例えば、電源から、後から積層した可動電極１ｂ１〜１ｄ１にすでに第２の傾き角度にある可動電極１ａ１〜１ｃ１と同じ極性の電圧が印加され第１固定電極２ｂ〜２ｄに逆の極性の電圧が印加されれば静電気力によって第１の傾き角度に回転しうる。
【０２３８】
すなわち固定透明エレクトレット４６に帯びた電荷と、可動電極１ａ１〜１ｃ１及び第１固定電極２ｂ〜２ｄに印加する電圧の極性を変えることによる静電気力の変化により可動部１ａ〜１ｄを第１又は第２の傾き角度に回転自在であり、保持させることが自在であり、また積層させることが自在である。
【０２３９】
次に主に本実施形態に係る変形例４の要素と効果について説明する。
【０２４０】
本実施形態に係る変形例４において、駆動手段はエレクトレットによる静電吸引力によって可動部１ａ〜１ｄを回転させて傾き角度を変調させることが可能である。また本実施形態に係る変形例４は、エレクトレットによる静電吸引力によって可動部１ａ〜１ｄの傾き角度を保持させることが可能である。そのため例えば、半永久的に電荷を帯びた固定透明エレクトレット４６が可動部１ａ〜１ｄの回転、保持を担うため可動電極１ａ１〜１ｃ１及び第１固定電極２ｂ〜２ｄにだけ電圧をかければよく電気回路が単純であり、電力を節約できる構成にすることができる。また固定透明エレクトレット４６の電荷によって可動部１ａ〜１ｄを保持させることが可能であるため、保持力の時間経過による低下が少ない構成にすることができる。
【０２４１】
〔変形例５〕
次に主に本実施形態に係る変形例５の構成について図面を参照して説明する。
【０２４２】
図５３は本発明の実施形態に係る変形例５における表示装置１００の概略全体配置図である。図５３は図５の構成におけるバックライト９の代わりに黒色板４８が備わっている。図５４は本発明の実施形態に係る変形例５の表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。図５４は図４の構成における可動絶縁部１ａ２〜１ｃ２の代わりに赤色、緑色、青色の不透明絶縁性材料から成る可動カラー反射絶縁部４７ａ〜４７ｃが備わっている。
【０２４３】
次に主に本実施形態に係る変形例５の作動例について説明する。
【０２４４】
可動カラー反射絶縁部４７ａ〜４７ｃ及び可動絶縁部１ｄ２は赤色、緑色、青色及び白色の不透明絶縁性材料から成るため１つだけ第１の傾き角度にあるとき積層せず反射型のカラー及び白色を表示できる。また全ての可動部１ａ〜１ｄが第１の傾き角度にあるとき画像表示側方向から黒色板４８が見え、黒色を表示できる。
【０２４５】
すなわち全ての可動部１ａ〜１ｄが第１の傾き角度にあるとき黒色の表示が行える。可動部１ａが第２の傾き角度にあり可動部１ｂ、１ｃ、１ｄが第１の傾き角度にあるとき赤色の反射型表示が行える。可動部１ｂが第２の傾き角度にあり可動部１ａ、１ｃ、１ｄが第１の傾き角度にあるとき緑色の反射型表示が行える。可動部１ｃが第２の傾き角度にあり可動部１ａ、１ｂ、１ｄが第１の傾き角度にあるとき青色の反射型表示が行える。可動部１ｄが第２の傾き角度にあり可動部１ａ、１ｂ、１ｃが第１の傾き角度にあるとき白色の反射型表示が行える。
【０２４６】
次に主に本実施形態に係る変形例５の要素と効果について説明する。
【０２４７】
本実施形態に係る変形例５において、可動部１ａ〜１ｄはカラー反射部を有する。また本実施形態に係る変形例５において、可動部１ａ〜１ｄは赤色、緑色、青色の部分を含む。また本実施形態に係る変形例５は、表示素子１０の画像表示側方向と逆方向に黒色部を備える。そのため例えば、可動部１ａ〜１ｃが１つだけ第１の傾き角度にあれば積層しなくても反射型の光の三原色のカラー表示が行える構成にすることができる。また可動部１ａ〜１ｃを３つ積層しなくても黒色が表現できる構成にすることができる。
【０２４８】
〔変形例６〕
次に主に本実施形態に係る変形例６の構成について図面を参照して説明する。
【０２４９】
図５５は本発明の実施形態に係る変形例６における表示装置１００の概略全体配置図である。図５５は図５の構成における表示素子アレイ１１の代わりに略正三角柱状の正三角柱状表示素子４９が正三角充填状に複数並んで備わった正三角充填状表示素子アレイ５０を備えている。図５６は本発明の実施形態に係る変形例６の正三角柱状表示素子４９の立体透視斜視図である。図５６を参照すれば正三角柱状表示素子４９は、略正三角形の各辺上に並んで備わった内側の側部である可動部１ａ〜１ｃと、それらを囲む１回り大きい略正三角形の各辺上に並んで備わった外側の側部である第１固定電極２ａ〜２ｃで囲まれておりまた可動部１ａ〜１ｃの画像表示側方向の辺端に接続されたヒンジ８ａ〜８ｃを備えている。また正三角柱状表示素子４９は画像表示側の底部に略三角形の板状の透明絶縁性材料から成る略三角板状固定絶縁部５１を、略三角板状固定絶縁部５１のさらに画像表示側に略三角形の板状の透明導電性材料から成る略三角板状固定電極５２を備えている。
【０２５０】
次に主に本実施形態に係る変形例６の作動例について説明する。
【０２５１】
上述したように可動絶縁部１ａ２〜１ｃ２、はシアン色、マゼンタ色、イエロー色の透明絶縁性材料から成るため、第１の傾き角度にあるときバックライト９を発光させることによりカラーを発光型表示でき、２色を積層させバックライト９を発光させることにより赤色緑色青色を発光型表示でき、３色を積層させることにより黒色を表示できる。
【０２５２】
すなわち全ての可動部１ａ〜１ｃが第１の傾き角度にあるときバックライトを発光させ白色の発光型表示が行える。可動部１ａが第２の傾き角度にあり可動部１ｂ、１ｃが第１の傾き角度にあるときバックライト９を発光させシアン色の発光型表示が行える。可動部１ａ、１ｂが第２の傾き角度にあり可動部１ｃが第１の傾き角度にあるときバックライト９を発光させ青色の発光型表示が行える。全ての可動部１ａ〜１ｃが第２の傾き角度にあるとき黒色の表示が行える。可動部１ａ、１ｃが第２の傾き角度にあり可動部１ｂが第１の傾き角度にあるときバックライト９を発光させ緑色の発光型表示が行える。可動部１ｂが第２の傾き角度にあり可動部１ａ、１ｃが第１の傾き角度にあるときバックライト９を発光させマゼンタ色の発光型表示が行える。可動部１ｂ、１ｃが第２の傾き角度にあり可動部１ａが第１の傾き角度にあるときバックライト９を発光させ赤色の発光型表示が行える。可動部１ｃが第２の傾き角度にあり可動部１ａ、１ｂが第１の傾き角度にあるときバックライト９を発光させイエロー色の発光型表示が行える。
【０２５３】
次に主に本実施形態に係る変形例６の要素と効果について説明する。
【０２５４】
本実施形態に係る変形例６において、可動部１ａ〜１ｃは略正三角形の各辺上に並んで備わっている。そのため例えば、可動部１ｄ及びヒンジ８ｄを備える必要がなくコストが低い構成にすることができる。
【０２５５】
〔変形例７〕
次に主に本実施形態に係る変形例７の構成について図面を参照して説明する。
【０２５６】
図５７は本発明の実施形態に係る変形例７の表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。図５７は図４の構成におけるヒンジ８ａ〜８ｄの代わりに導電性材料から成る機械的ヒンジ５３ａ〜５３ｄを備えている。図５８は本発明の実施形態に係る変形例７の機械的ヒンジ５３ａ〜５３ｄ及び可動部１ａ〜１ｄ及び第２基板６ａ〜６ｄの立体透視斜視図である。図５８を参照すれば機械的ヒンジ５３ａ〜５３ｄは軸孔を備え第２基板６ａ〜６ｄと連結された固定部５３ａ１〜５３ｄ１と、固定部５３ａ１〜５３ｄ１と分離され、該軸孔に回転可能に挿入され可動部１ａ〜１ｄと連結された軸棒５３ａ２〜５３ｄ２とを備えている。
【０２５７】
次に主に本実施形態に係る変形例７の作動例について説明する。
【０２５８】
機械的ヒンジ５３ａ〜５３ｄは可動部１ａ〜１ｄに回転する力が加わると、軸棒５３ａ２〜５３ｄ２が可動部１ａ〜１ｄと一緒に回転し、所謂機械構造によってヒンジ効果を達成する。可動部１ａ〜１ｄはそれぞれ機械的ヒンジ５３ａ〜５３ｄを回転軸として回転自在である。
【０２５９】
次に主に本実施形態に係る変形例７の要素と効果について説明する。
【０２６０】
本実施形態に係る変形例７において、表示素子１０は機械的ヒンジ５３ａ〜５３ｄを有する。そのため例えば、機械的ヒンジ５３ａ〜５３ｄが機械構造を有しているため弾性が極めて少なく、可動部１ａ〜１ｄの傾き角度の保持を打ち消す力が働きにくい構成にすることができる。
【０２６１】
尚、本発明は以上の実施形態に限定されるものではなく、以下のようにしても同様に実施できるものである。
【０２６２】
前記可動部はいかなる部分が着色されていてもよく、例えば着色された前記可動電極と透明な前記可動絶縁部から成るもので代替されてもよい。また色はいかなる色であってもよく、例えば紫色、ピンク色、蛍光色、金属光沢のある色、構造色等、若しくは他の適当な任意の色で代替されてもよい。またいかなる方向に回転する傾き角度の変化により前記表示光が入射する面積が増加してもよく、例えば少なくとも画像表示側方向と逆方向に回転する傾き角度の変化により前記表示光が入射する面積が増加するもので代替されてもよい。
またいかなる位置に備わっていてもよく、例えば略六角形の各辺上等、若しくは他の適当な任意の位置に備わっているもので代替されてもよい。またいかなる形状であってもよく、例えば略円形の板状や略八角形の板状等、若しくは他の適当な任意の形状で代替されてもよい。またいかなるものであってもよく、例えばミラー、ダイクロイックミラー、ビームスプリッター、ロングパスフィルター、ショートパスフィルター、バンドパスフィルター等、若しくは他の適当な任意のもので代替されてもよい。また何種類で、いかなる組み合わせで、いかなる順番で、何個であってもよい。
【０２６３】
前記駆動手段はいかなるものであってもよく、例えば圧電効果、圧縮気体、形状記憶合金などによって駆動するもので代替されてもよくそれらの全体又は一部を組み合わせてもよい。
【０２６４】
前記第１固定電極はいかなるものであってもよく、例えばレジスト等の絶縁性材料の表面に導電性材料をめっきしたもの等、若しくは他の適当な任意のもので代替されてもよい。
【０２６５】
前記ヒンジはいかなるものであってもよく、例えば弾性の無いヒンジ、内蔵若しくは表面に配置された配線を備えた絶縁性材料から成るヒンジ等、若しくは他の適当な任意のもので代替されてもよい。
【０２６６】
前記バックライトはいかなるものであってもよく、例えば1つ又は複数の表示素子ごとに分割されており個々にオンオフや光強度の変調が可能なもの等、若しくは他の適当な任意のもので代替されてもよい。
【０２６７】
前記基板群及び前記透明基板は任意の要素であり必須要素ではないため備えられていなくてもよく、またいかなるものであってもよい。
【符号の説明】
【０２６８】
１ａ      ：可動部
１ａ１    ：可動電極
１ａ２    ：可動絶縁部
１ｂ      ：可動部
１ｂ１    ：可動電極
１ｂ２    ：可動絶縁部
１ｃ      ：可動部
１ｃ１    ：可動電極
１ｃ２    ：可動絶縁部
１ｄ      ：可動部
１ｄ１    ：可動電極
１ｄ２    ：可動絶縁部
２ａ      ：第１固定電極（駆動手段）
２ｂ      ：第１固定電極（駆動手段）
２ｃ      ：第１固定電極（駆動手段）
２ｄ      ：第１固定電極（駆動手段）
３        ：固定絶縁部
４        ：第２固定電極（駆動手段）
５        ：第１基板
６ａ      ：第２基板
６ｂ      ：第２基板
６ｃ      ：第２基板
６ｄ      ：第２基板
７        ：基板群
８ａ      ：ヒンジ
８ｂ      ：ヒンジ
８ｃ      ：ヒンジ
８ｄ      ：ヒンジ
９        ：バックライト
１０      ：表示素子
１１      ：表示素子アレイ
１２      ：透明基板
１３      ：第１透明導電層
１４      ：第１透明絶縁層
１５      ：第１エッチングマスク
１６      ：第１リフトオフマスク
１７      ：第２透明導電層
１８      ：第２透明絶縁層
１９      ：第１蒸着マスク
２０      ：第１導電性エラストマー層
２１      ：第２エッチングマスク
２２      ：第２リフトオフマスク
２３      ：第２導電性エラストマー層
２４      ：第２蒸着マスク
２５      ：第１犠牲層
２６      ：第３透明導電層
２７      ：第１シアン色透明絶縁層
２８      ：第３エッチングマスク
２９      ：第２犠牲層
３０      ：第３リフトオフマスク
３１      ：第４透明導電層
３２      ：第２シアン色透明絶縁層
３３      ：第３犠牲層
３４      ：第３蒸着マスク
３５      ：厚膜レジスト層
３６      ：フォトマスク
３７ａ    ：可動カラー透明電極
３７ｂ    ：可動カラー透明電極
３７ｃ    ：可動カラー透明電極
３７ｄ    ：可動白色不透明電極
３８ａ    ：可動絶縁ストッパー
３８ｂ    ：可動絶縁ストッパー
３８ｃ    ：可動絶縁ストッパー
３８ｄ    ：可動絶縁ストッパー
３９ａ    ：可動電磁石
３９ｂ    ：可動電磁石
３９ｃ    ：可動電磁石
３９ｄ    ：可動電磁石
４０ａ    ：第１固定永久磁石（駆動手段）
４０ｂ    ：第１固定永久磁石（駆動手段）
４０ｃ    ：第１固定永久磁石（駆動手段）
４０ｄ    ：第１固定永久磁石（駆動手段）
４１      ：第２固定永久磁石（駆動手段）
４２ａ    ：可動永久磁石
４２ｂ    ：可動永久磁石
４２ｃ    ：可動永久磁石
４２ｄ    ：可動永久磁石
４３ａ    ：可動カラー透明部
４３ｂ    ：可動カラー透明部
４３ｃ    ：可動カラー透明部
４３ｄ    ：可動白色不透明部
４４      ：固定透明部
４５ａ    ：バイメタル（駆動手段）
４５ｂ    ：バイメタル（駆動手段）
４５ｃ    ：バイメタル（駆動手段）
４５ｄ    ：バイメタル（駆動手段）
４６      ：固定透明エレクトレット（駆動手段）
４７ａ    ：可動カラー反射絶縁部
４７ｂ    ：可動カラー反射絶縁部
４７ｃ    ：可動カラー反射絶縁部
４８      ：黒色板
４９      ：正三角柱状表示素子
５０      ：正三角充填状表示素子アレイ
５１      ：三角板状固定絶縁部
５２      ：三角板状固定電極
５３ａ    ：機械的ヒンジ
５３ａ１  ：固定部
５３ａ２  ：軸棒
５３ｂ    ：機械的ヒンジ
５３ｂ１  ：固定部
５３ｂ２  ：軸棒
５３ｃ    ：機械的ヒンジ
５３ｃ１  ：固定部
５３ｃ２  ：軸棒
５３ｄ    ：機械的ヒンジ
５３ｄ１  ：固定部
５３ｄ２  ：軸棒
１００    ：表示装置
【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８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年2月2日(2013.2.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置及び表示装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、カラー発光型表示装置として透過型液晶ディスプレイ、ＣＲＴディスプレイ、ＦＥＤ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等が知られている。透過型液晶ディスプレイは主として色が固定されたカラーフィルターに対し光の入射の有無を変調する構造である。またＣＲＴディスプレイとＦＥＤは主としていずれも色が固定された蛍光体に対し電子の入射の有無を変調する構造である。またプラズマディスプレイは主として色が固定された蛍光体に対し紫外線の入射の有無を変調する構造である。有機ＥＬディスプレイは主として色が固定された発光層の発光の有無を変調する構造である。
【０００３】
従ってこれらはいずれも最小の１表示素子において黒色又は他の１色の２色しか表示できない。例として１つのピクセルに赤色、緑色、青色の３種類の表示素子を用意した場合、例えば赤色を表現する場合赤色を発光しそれ以外の２つの表示素子を黒色にして１つのピクセルで赤色を表現するため輝度及び開口率及び色再現能力が低い。他のカラーも同様である。また例えば赤色緑色青色全てを発光させ白色を表現するため、白色の輝度が低くコントラストも低い。また３つの表示素子を合わせて１つのピクセルを構成するため表示素子の３倍の大きさのピクセルによる表示となり、解像度が低い。またさらに透過型液晶ディスプレイにおいては光透過率４０％程度である偏光板を用いるので光利用効率が低いためさらに輝度も低く部品点数も多い。尚これらは発光型の表示を行う。
【０００４】
最近では視認性が良く低消費電力という特徴を備えた反射型の表示を行うカラー反射型表示装置の研究が盛んであり、電気泳動方式、トナー泳動方式、ツイストボール方式、双安定型ネマテック液晶方式等が知られている。これらは主としていずれもカラーの表示においては色の固定されたカラー粒子、若しくは色の固定されたカラーフィルターに対し反射光の入射の有無を変調する構造である。
【０００５】
従ってこれらはいずれも最小の１表示素子において黒色又は他の１色、若しくは白色又は他の１色の２色しか表示できない。例として１つのピクセルに赤色／黒色、緑色／黒色、青色／黒色の３種類の表示素子を用意した場合、例えば赤色を表現する場合赤色を反射しそれ以外の２つの表示素子を黒色にして１つのピクセルで赤色を表現するため反射率及び開口率及び色再現能力が低い。他のカラーも同様である。また例えば赤色緑色青色全てを反射させ白色を表現するため、白色の反射率が低くコントラストも低い。また３つの表示素子を合わせて１つのピクセルを構成するため表示素子の３倍の大きさのピクセルによる表示となり、解像度が低い。またさらに双安定型ネマテック液晶方式においては光透過率４０％程度である偏光板を用いるので光利用率が低いためさらに反射率が低く部品点数も多い。
【０００６】
また、カラー反射型表示装置として光干渉方式も知られているが、これは主としてカラーの表示においては最小の１表示素子が固定された２値に変調可能な薄膜と反射膜の距離により反射光を干渉させ白色及びカラー若しくは黒色の２色に変調する構造である。
【０００７】
カラーを表現する反射光の波長が増幅するためカラー粒子やカラーフィルターを使った場合よりも反射率に勝るが、やはり最小の１表示素子において黒色又は他の１色の２色しか表示できない。例として１つのピクセルに赤色、緑色、青色の３種類の表示素子を用意した場合、例えば赤色を表現する場合赤色を反射しそれ以外の２つの表示素子を黒色にして１つのピクセルで赤色を表現する。赤色の表示素子だけで仮に１００％の反射率を達成したとしても、そもそも赤色の表示素子は３分の１の面積しかなく開口率が低いため、１つのピクセルあたり３分の１より高い反射率を達成することができない。当然色再現能力も低い。他のカラーも同様である。また３つの表示素子を合わせて１つのピクセルを構成するため表示素子の３倍の大きさのピクセルによる表示となり、解像度が低い。反射型表示装置において反射率は表示素子への外光入射面積に略比例するため、表示素子の色が３分割されたことに起因して以上のカラー反射型表示装置は単色の反射率が３分の１以下に限られてくる。
【０００８】
最小の１表示素子において３色以上が表示できるカラー反射型表示装置としてコレステリック液晶方式、ゲスト−ホスト型液晶方式、ＥＣＢ型液晶方式等が知られている。これらの内コレステリック液晶方式は、棒状分子からなる螺旋構造を有し、螺旋ピッチが光学波長オーダーの場合には特定波長付近の可視光を選択的に反射するコレステリック液晶を利用して表示を変調する構造である。ゲスト−ホスト型液晶方式は、二色性色素を溶媒である液晶中へ溶解させ、液晶分子配向を電界で制御し色素分子の配向方向を同時に変化させ二色性色素における吸光係数の異方性を利用して表示を変調する構造である。ＥＣＢ型液晶方式は、液晶分子への印加電圧によってリタデーションを変化させ、位相差フィルムとの組合せによる複屈折効果により表示色を変調する構造である。
【０００９】
しかしコレステリック液晶方式、ゲスト−ホスト型液晶方式においてはフルカラーを表示するためには単色の液晶層を３枚分積層する必要があり反射率が低くなってしまう。またＥＣＢ型液晶方式は光透過率４０％程度である偏光板を用いるため反射率が低くさらに部品点数が多い。反射型表示装置においては表示光量が外光量に依存するため特に以上のような反射率の低さは大変大きな問題である。
【００１０】
一方、最小の１表示素子において３色以上が表示でき、反射率が高いカラー反射型表示装置として機械式マトリックス方式が知られている。これは主として１画素が１辺数センチ程度の立方体で構成されており、その４面に４種の色を付け、残りの２面を軸として回転させる構造である。また特開昭56-150786（権利抹消）に示された方式も知られており、これは画素を立方体ではなくペレット（板）状にし、複数の色のペレットを複数重ね、さらにこれらを階段状に重ねた画面にすることにより４色以上の表示をする構造である。しかしこれらはいずれも構造が複雑なので小型化には不向きであるといわれており、主に看板や広場の掲示板のような大型表示板を対象としたものである。
【００１１】
小型化が可能で最小の１表示素子において３色以上が表示でき、反射率が高い反射型表示装置として特許文献１に示される可動フィルム方式が知られている。これは主として白色固定部と、白色固定部に出し入れ可能なシアン色、マゼンタ色、イエロー色のカラーフィルムと、カラーフィルムの表面に対して垂直にカラーフィルムを支える片持ち梁状態の支持体を有し、この支持体を曲げることによりカラーフィルムを白色固定部から露出或いは隠すように駆動する構造である。
【００１２】
可動フィルム方式は小型化が可能で最小の１表示素子において白色、黒色、シアン色、マゼンタ色、イエロー色、赤色、青色、緑色が表示でき、白色やカラーにおいても反射率や開口率や色再現能力が高くコントラストも高い。また複数の表示素子で１ピクセルを構成するよりも高解像度であろう。しかし支持体を曲げてフィルムを駆動し易くするためには支持体を１表示素子の１０から１００倍の長さにする必要があり、結果表示画面に対して垂直に厚くなり薄型化が困難である。またそれゆえフラットな形状にならず、集積化して製造することが困難である。
【００１３】
一方、特許文献１の（第１４、１５段落、図３２）に示される方式は薄型化が可能である。これは主として電極のついた可動部を固定された電極との間で、静電気力によって動かし、２色の色を表示できるようになっている。すなわち、可動部の裏表に異なる色を塗布しておき、また、固定電極の方にも色を塗布しておき、可動部を動かすことによって２色の表示をする。可動部の片面及び固定電極の一方をアルミ薄膜による鏡面にしておいてもよい。
【００１４】
この方式だと実質１表示素子の固定電極若しくは可動部の長さしか表示画面に対して垂直に厚くならないので薄型化が可能である。ところが、この方式は最小の１表示素子において２色、あるいは可動部を２枚にすることにより３色の表示をすることしかできない。例として赤色／緑色／青色の３色の表示が可能な１種類の表示素子を用意した場合、白色、黒色を表示できずコントラストが極めて低い。
【００１５】
もう１つの例として１つのピクセルに赤色／白色／黒色、緑色／白色／黒色、青色／白色／黒色の３色の表示が可能な３種類の表示素子を用意した場合、赤色、緑色、青色を表現することは可能であるが例えば赤色を表現する場合赤色を反射しそれ以外の２つの表示素子を白色又は黒色にして１つのピクセルで赤色を表現するため開口率及び色再現能力が低い。緑色、青色も同様である。また以上のカラーを表示する場合３つの表示素子を合わせて１つのピクセルを構成するため表示素子の３倍の大きさのピクセルによる表示となり、解像度が低い。またこの場合３種類の表示素子を用意するためその分製造工程も複雑である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開平８−２７１９３３（第１４、１５段落、図３２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
以上の問題点を整理する。従前のカラー発光型表示装置においては輝度、開口率、色再現能力、コントラスト、解像度が低い。透過型液晶ディスプレイに至ってはさらに光利用効率が低いため輝度も低く部品点数も多い。カラー反射型表示装置において、カラー粒子若しくはカラーフィルターを用いた方式は反射率、開口率、色再現能力、コントラスト、解像度が低い。双安定型ネマテック液晶方式に至ってはさらに光利用効率が低いため反射率も低く部品点数も多い。光干渉方式においては反射率、開口率、色再現能力、解像度が低い。コレステリック液晶方式、ゲスト−ホスト型液晶方式、ＥＣＢ型液晶方式においては反射率が低い。またＥＣＢ型液晶方式に至ってはさらに光利用率が低く部品点数も多い。
機械式マトリックス方式や特開昭56-150786の方式においては小型化に不向きである。可動フィルム方式においては薄型化が困難であり、集積化して製造することが困難である。特許文献１の（第１４、１５段落、図３２）の方式においては１表示素子において４色以上の表示ができず、また白色、黒色を表示できずコントラストが極めて低いか若しくは、開口率や色再現能力や解像度が低く製造工程が複雑であるかのいずれかである。
【００１８】
本発明は上述のような問題点を勘案して案出されたものであり、輝度、開口率、色再現能力、コントラスト、解像度、光利用効率が高いカラー発光型表示か、若しくは反射率、開口率、色再現能力、コントラスト、解像度、光利用効率が高く、１表示素子において４色以上の表示が可能なカラー反射型表示のいずれかが可能であって、部品点数が少なく、小型化、薄型化が容易であり集積化して製造することが容易で、製造工程が単純な表示装置を提供することを目的とする。
【００１９】
又さらに、本発明は配線が単純な表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は上記目的を達成するため、表示素子を複数配列して成る表示画面を備えた表示装置であって、各前記表示素子は、傾き角度の変化により表示光が入射する面積が変調する、それぞれが前記表示画面に少なくとも平行な３以上の方向に備わり異なった波長帯域の前記表示光を反射又は吸収する複数の、可動電極を有する可動部と、少なくとも表示画面に平行で異なる層に配置された配線に接続されたそれぞれが前記表示画面に少なくとも平行な３以上の方向に備わった複数の第１固定電極と、少なくとも画像表示側方向に備わった、少なくとも透明な第２固定電極と、前記可動部を回転させて傾き角度を変調させることが可能な駆動手段と、を備え前記駆動手段により前記可動部に前記表示光が入射する面積を変調させて前記可動部に反射又は吸収させる前記表示光の波長帯域を変調させて表示を変調することを特徴とする。
【００２１】
また本発明は、可動部をエッチンング又はリフトオフ又はマスク蒸着により形成することを特徴とする。
【００２２】
ここで、表示光とは表示するための光を意味するものである。例えば外光、バックライト光を含む。
【００２３】
従って請求項１に記載の発明によれば、前記表示装置は前記表示光を反射した光、若しくは前記表示光のうち吸収されなかった光によって表示を行うことが可能ため、前記駆動手段が前記可動部に反射又は吸収させる前記表示光の波長帯域を変調させることにより表示の変調が可能である。
【００２４】
このとき、前記可動部は傾き角度の変調により表示光が入射する面積が変調するため、例えば前記可動部への表示光の入射を減少させて別の前記可動部への表示光の入射を増加させることができてどの前記可動部に表示光を入射させるかを選ぶことができるため最小の１表示素子において多くの色の表示が可能な構成にすることができる。
【００２５】
また、各前記表示素子は３以上の方向に備った前記可動部を有するため、例えば前記可動部を位相次元２の２次元図形の辺上に備えることができてスペースを効率よく使うことができて多くの前記可動部を備えることができるため最小の１表示素子において多くの色の表示が可能な構成にすることができる。また例えば最小の１表示素子に３以上の多くの前記可動部を備えることができるため最小の１表示素子において多くの色の表示が可能な構成にすることができる。
【００２６】
また、前記駆動手段は前記可動部を回転させて傾き角度を変調させることが可能であるため、例えば少ないスペースに前記可動部を備えることができて最小の１表示素子に多くの前記可動部を備えることができるため最小の１表示素子において多くの色の表示が可能な構成にすることができる。また例えば少ないスペースに前記可動部を備えることができるため前記表示画面に対して垂直に厚くならない構成にすることができる。また例えば回転させるため単純な構成にすることができる。
【００２７】
また、前記第１固定電極は少なくとも表示画面に平行で異なる層に配置された配線に接続されているため、少なくとも表示画面に平行で異なる層に配置された配線を含む構成にすることができる。
【発明の効果】
【００２８】
上述したように本発明に係る表示装置によれば最小の１表示素子において多くの色の表示が可能な構成にすることができるため輝度、開口率、色再現能力、コントラスト、解像度、光利用効率が高いカラー発光型表示か、若しくは反射率、開口率、色再現能力、コントラスト、解像度、光利用効率が高く、１表示素子において４色以上の表示が可能なカラー反射型表示のいずれかが可能で、部品点数が少なく、製造工程が単純な構成にすることができる。また単純な構成にすることができるため小型化が容易な構成にすることができる。また表示画面に対して垂直に厚くならない構成にすることができるため薄型化が容易であり集積化して製造することが容易な構成にすることができる。また少なくとも表示画面に平行で異なる層に配置された配線を含むため配線が単純な構成にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】表示素子１０の立体透視斜視図である。
【図２】表示素子１０の立体透視分離斜視図である。
【図３】表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の画像表示側方向からの正面透視図である。
【図４】表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。
【図５】本発明の実施形態における表示装置１００の概略全体配置図である。
【図６】表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。
【図７】表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。
【図８】表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。
【図９】表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。
【図１０】表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。
【図１１】表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。
【図１２】表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。
【図１３】表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。
【図１４】表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。
【図１５】表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。
【図１６】表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。
【図１７】表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。
【図１８】表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。
【図１９】表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。
【図２０】表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。
【図２１】可動部１ａ〜１ｄ及び第１固定電極２ａ〜２ｄ及び固定絶縁部３及び第２固定電極４の立体透視斜視図である。
【図２２】可動部１ａ〜１ｄ及び第１固定電極２ａ〜２ｄ及び固定絶縁部３及び第２固定電極４の立体透視斜視図である。
【図２３】可動部１ａ〜１ｄ及び第１固定電極２ａ〜２ｄ及び固定絶縁部３及び第２固定電極４の立体透視斜視図である。
【図２４】可動部１ａ〜１ｄ及び第１固定電極２ａ〜２ｄ及び固定絶縁部３及び第２固定電極４の立体透視斜視図である。
【図２５】可動部１ａ〜１ｄ及び第１固定電極２ａ〜２ｄ及び固定絶縁部３及び第２固定電極４の立体透視斜視図である。
【図２６】可動部１ａ〜１ｄ及び第１固定電極２ａ〜２ｄ及び固定絶縁部３及び第２固定電極４の立体透視斜視図である。
【図２７】可動部１ａ〜１ｄ及び第１固定電極２ａ〜２ｄ及び固定絶縁部３及び第２固定電極４の立体透視斜視図である。
【図２８】可動部１ａ〜１ｄ及び第１固定電極２ａ〜２ｄ及び固定絶縁部３及び第２固定電極４の立体透視斜視図である。
【図２９】可動部１ａ〜１ｄ及び第１固定電極２ａ〜２ｄ及び固定絶縁部３及び第２固定電極４の立体透視斜視図である。
【図３０】可動部１ａ〜１ｄ及び第１固定電極２ａ〜２ｄ及び固定絶縁部３及び第２固定電極４の立体透視斜視図である。
【図３１】可動部１ａ〜１ｄ及び第１固定電極２ａ〜２ｄ及び固定絶縁部３及び第２固定電極４の立体透視斜視図である。
【図３２】可動部１ａ〜１ｄ及び第１固定電極２ａ〜２ｄ及び固定絶縁部３及び第２固定電極４の立体透視斜視図である。
【図３３】可動部１ａ〜１ｄ及び第１固定電極２ａ〜２ｄ及び固定絶縁部３及び第２固定電極４の立体透視斜視図である。
【図３４】可動部１ａ〜１ｄ及び第１固定電極２ａ〜２ｄ及び固定絶縁部３及び第２固定電極４の立体透視斜視図である。
【図３５】エッチングによって固定絶縁部３及び第２固定電極４を製造する工程を示した断面図である。
【図３６】リフトオフによって固定絶縁部３及び第２固定電極４を製造する工程を示した断面図である。
【図３７】マスク蒸着によって固定絶縁部３及び第２固定電極４を製造する工程を示した断面図である。
【図３８】エッチングによってヒンジ８ａを製造する工程を示した断面図である。
【図３９】リフトオフによってヒンジ８ａを製造する工程を示した断面図である。
【図４０】マスク蒸着によってヒンジ８ａを製造する工程を示した断面図である。
【図４１】エッチングによって可動電極１ａ１及び可動絶縁部１ａ２を製造する工程を示した断面図である。
【図４２】リフトオフによって可動電極１ａ１及び可動絶縁部１ａ２を製造する工程を示した断面図である。
【図４３】マスク蒸着によって可動電極１ａ１及び可動絶縁部１ａ２を製造する工程を示した断面図である。
【図４４】フォトレジストによって鋳型を製造する工程を示した断面図である。
【図４５】めっきによって第１固定電極２ａ〜２ｄを製造する工程を示した断面図である。
【図４６】本発明の実施形態に係る変形例１の表示素子１０の立体透視分離斜視図である。
【図４７】本発明の実施形態に係る変形例１の表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。
【図４８】本発明の実施形態に係る変形例１の表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。
【図４９】本発明の実施形態に係る変形例２の表示素子１０の立体透視分離斜視図である。
【図５０】本発明の実施形態に係る変形例２の表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。
【図５１】本発明の実施形態に係る変形例３の表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。
【図５２】本発明の実施形態に係る変形例４の表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。
【図５３】本発明の実施形態に係る変形例５における表示装置１００の概略全体配置図である。
【図５４】本発明の実施形態に係る変形例５の表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。
【図５５】本発明の実施形態に係る変形例６における表示装置１００の概略全体配置図である。
【図５６】本発明の実施形態に係る変形例６の正三角柱状表示素子４９の立体透視斜視図である。
【図５７】本発明の実施形態に係る変形例７の表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。
【図５８】本発明の実施形態に係る変形例７のヒンジ機構５３ａ〜５３ｄ及び可動部１ａ〜１ｄ及び第２基板６ａ〜６ｄの立体透視斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の態様について図面を用いて詳細に説明する。但し本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って本発明は以下に示す実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。尚以下に説明する本発明の構成において同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用いその繰り返しの説明は省略する。尚全ての図において実線の矢印は本発明における表示装置の画像表示側を示している。
【００３１】
以下、図１〜図５を参照して本実施形態の構成について説明する。
【００３２】
図５は本発明の実施形態における表示装置１００の概略全体配置図である。図５を参照すれば、本発明に係る表示装置１００は透明基板１２と、透明基板１２の画像表示側と逆側に形成した略正方柱状の表示素子１０がマトリクス状に複数並んで備わった表示素子アレイ１１と、表示素子１０同士の隙間を埋めて画像表示側に積層される基板群７と、表示素子アレイ１１の画像表示側と逆側に形成した白色光を発する光強度が変調可能なバックライト９とを備えている。
【００３３】
図１は表示素子１０の立体透視斜視図である。図２は表示素子１０の立体透視分離斜視図である。図１及び図２を参照すれば表示素子１０は、略正方形の各辺上に並んで備わった内側の側部である可動部１ａ〜１ｄと、それらを囲む１回り大きい略正方形の各辺上に並んで備わった外側の側部であり導電性材料から成る第１固定電極２ａ〜２ｄで囲まれており、また可動部１ａ〜１ｄの画像表示側方向の辺端に接続されたエラストマー材料から成るヒンジ８ａ〜８ｄを備えている。ヒンジ８ａ〜８ｄは導電性エラストマー材料又は絶縁性エラストマー材料のいずれから成ってもよい。また表示素子１０は画像表示側の底部に略正方形の板状の透明絶縁性材料から成る固定絶縁部３を、固定絶縁部３のさらに画像表示側に略正方形の板状の透明導電性材料から成る第２固定電極４を備えている。
【００３４】
図３は表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の画像表示側方向からの正面透視図である。図４は表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。尚、図４の図Iは図３における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図４の図IIは図３における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。図４を参照すれば基板群７は画像表示側から順に積層された第１基板５、第２基板６ａ〜６ｄを備えている。また、固定絶縁部３と第２固定電極４は第１基板５に接続されており、第２固定電極４は第１基板５に内蔵若しくは表面に配置された配線（図示せず）によって電源（図示せず）に電気的に接続されている。また、可動部１ａ〜１ｄは透明導電性材料から成る可動電極１ａ１〜１ｄ１と、可動電極１ａ１〜１ｄ１の第１固定電極２ａ〜２ｄ側に備えられたシアン色、マゼンタ色、イエロー色の透明絶縁性材料及び白色の不透明絶縁性材料から成る可動絶縁部１ａ２〜１ｄ２を備えている。可動電極１ａ１〜１ｄ１と可動絶縁部１ａ２〜１ｄ２はヒンジ８ａ〜８ｄによって第２基板６ａ〜６ｄに接続されている。尚可動電極１ａ１〜１ｄ１は導電性エラストマー材料から成るヒンジ８ａ〜８ｄ、又は絶縁性エラストマー材料から成るヒンジ８ａ〜８ｄに内蔵若しくは表面に配置された配線（図示せず）と、第２基板６ａ〜６ｄに内蔵若しくは表面に配置された配線（図示せず）によって電源に電気的に接続されている。また第１固定電極２ａ〜２ｄは第２基板６ａ〜６ｄに内蔵若しくは表面に配置された配線（図示せず）によって電源に電気的に接続されている。
【００３５】
可動部１ａ〜１ｄは固定された根元であるヒンジ８ａ〜８ｄを回転軸として表示画面に対して少なくとも垂直又は少なくとも平行に回転自在な所謂片持ち梁状態になっている。そして可動部１ａ〜１ｄは表示素子１０の表示画面に少なくとも平行な４方の側部に備わった、面積の広い面が表示画面と垂直な傾き角度に回転自在であり、この傾き角度を第１の傾き角度と表記する。また可動部１ａ〜１ｄは第１の傾き角度から画像表示側方向に回転することによって表示素子１０の画像表示側の底部に備わった、面積の広い面が表示画面と平行な傾き角度に回転自在であり、この傾き角度を第２の傾き角度と表記する。可動部１ａ〜１ｄは第１の傾き角度において表示光入射面積が減少し、第２の傾き角度において表示光入射面積が増加する。
【００３６】
尚第１固定電極２ａ〜２ｄ及び第２固定電極４等が本発明の実施形態における駆動手段に相当する。
【００３７】
以下、図１、図６〜図３４を参照して以上のように構成される本実施形態の作動について説明する。
【００３８】
まず主に本実施形態の可動部１ａ〜１ｄの作動例について図面を参照して説明する。
【００３９】
図２１、図２２、図２３は可動部１ａ〜１ｄ及び第１固定電極２ａ〜２ｄ及び固定絶縁部３及び第２固定電極４の立体透視斜視図である。図９、図６は表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。図９の図I、図Iａ、図Iａｂ、図Iａｂｃ及び図６は図３における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図９の図II、図IIａ、図IIａｂ、図IIａｂｃは図３における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。
【００４０】
まず例として可動部１ａを第１の傾き角度に保持させる作動について説明する。図１、図I、図IIは全ての可動部１ａ〜１ｄが第１の傾き角度にあるときを示している。このとき例えば、可動電極１ａ１と第１固定電極２ａに逆の極性の電圧が継続して十分に印加されれば可動電極１ａ１と第１固定電極２ａの間で可動絶縁部１ａ２をはさんでコンデンサを形成するため、その後電圧の印加を止めても可動部１ａは第１の傾き角度を保持しうる。
【００４１】
ここで可動電極１ａ１は長さｃ、幅ｌで第１固定電極２ａと対向していると考え、可動絶縁部１ａ２の厚みをａ、可動電極１ａ１の電圧をｖ１、第１固定電極２ａの電圧をｖ２、可動絶縁部１ａ２の誘電率をε１とすると、このときのコンデンサによる保持力Ｆ１は数式１によって求められる。
【００４２】
【数１】
2014010371.tif 000069
【００４３】
次に例として可動部１ａを第１の傾き角度から第２の傾き角度へ回転させる作動について説明する。このとき例えば、電源から可動電極１ａ１と第１固定電極２ａに同じ極性の電圧が印加され第２固定電極４に可動電極１ａ１と逆の極性の電圧が印加されれば静電気力によって可動部１ａと第１固定電極２ａに斥力が発生し、可動部１ａと第２固定電極４に引力が発生する。するとヒンジ８ａが弾性変形により屈曲し、可動部１ａはヒンジ８ａを回転軸として画像表示側方向に向かって回転して第２固定電極４に接近し第２の傾き角度に回転しうる。
【００４４】
図６は可動部１ａが第１の傾き角度と第２の傾き角度の中間にあるときを示している。ここでは可動電極１ａ１と第２固定電極４が形成するコンデンサについて考える。ここで第２固定電極４と対向している可動電極１ａ１のヒンジ８ａからの距離をｘ、幅をｌ、固定絶縁部３の厚みをｂ、空気中の誘電率をε０、固定絶縁部３の誘電率をε２、可動部１ａと第１固定電極２ａとのなす角度をθ、弾性変形により屈曲するヒンジ８ａのたわみ量すなわち可動電極１ａ１と固定絶縁部３との最短距離をｄ１とする。ここでｄｘを微小な距離とすると、ｘからｘ＋ｄｘまでの微小コンデンサの静電容量Ｃ１（ｘ）ｄｘは数式２によって求められる。
【００４５】
【数２】
2014010371.tif 000070
【００４６】
ここで可動電極１ａ１は長さｃで第２固定電極４と対向していると考え、可動電極１ａ１の電圧をｖ３、第２固定電極４の電圧をｖ４とすると、可動電極１ａ１と第２固定電極４が形成するコンデンサの静電エネルギーＷ１は数式３によって求められる。
【００４７】
【数３】
2014010371.tif 000071
【００４８】
従って可動電極１ａ１と第２固定電極４が形成するコンデンサによって発生する可動部１ａのθあたりのトルクＴ１（θ）は数式４によって求められる。  
【００４９】
【数４】
2014010371.tif 000072
【００５０】
次に例として可動部１ａを第２の傾き角度に保持させる作動について説明する。図２１、図Iａ、図IIａは可動部１ａが第２の傾き角度にあり可動部１ｂ、１ｃ、１ｄが第１の傾き角度にあるときを示している。このとき例えば、可動電極１ａ１と第２固定電極４に逆の極性の電圧が継続して十分に印加されれば可動電極１ａ１と第２固定電極４の間で固定絶縁部３をはさんでコンデンサを形成するため、その後電圧の印加を止めても可動部１ａは第２の傾き角度を保持しうる。
【００５１】
ここで可動電極１ａ１は長さｃ、幅ｌで第２固定電極４と対向していると考え、可動電極１ａ１の電圧をｖ５、第２固定電極４の電圧をｖ６とすると、電圧ｖ５と電圧ｖ３は同じ極性であることが望ましく、このときのコンデンサによる保持力Ｆ２は数式５によって求められる。
【００５２】
【数５】
2014010371.tif 000073
【００５３】
次に例として可動部１ａを第２の傾き角度から第１の傾き角度へ回転させる作動について説明する。このとき例えば、電源から可動電極１ａ１と第１固定電極２ａに逆の極性の電圧が印加され第２固定電極４に可動電極１ａ１と同じ極性の電圧が印加されれば静電気力によって可動部１ａと第１固定電極２ａに引力が発生し、可動部１ａと第２固定電極４に斥力が発生する。するとヒンジ８ａが弾性変形により屈曲し、可動部１ａはヒンジ８ａを回転軸として表示画面に対して平行方向に向かって回転して第１固定電極２ａに接近し第１の傾き角度に回転しうる。
【００５４】
ここでは可動電極１ａ１と第１固定電極２ａが形成するコンデンサについて考える。こここで第２固定電極４と対向している可動電極１ａ１のヒンジ８ａからの距離をｘ、幅をｌ、弾性変形により屈曲するヒンジ８ａのたわみ量すなわち第１固定電極２ａと可動絶縁部１ａ２との最短距離をｄ２とする。ここでｄｘを微小な距離とすると、ｘからｘ＋ｄｘまでの微小コンデンサの静電容量Ｃ２（ｘ）ｄｘは数式６によって求められる。
【００５５】
【数６】
2014010371.tif 000074
【００５６】
ここで可動電極１ａ１は長さｃで第１固定電極２ａと対向していると考え、可動電極１ａ１の電圧をｖ７、第１固定電極２ａの電圧をｖ８とすると、可動電極１ａ１と第１固定電極２ａが形成するコンデンサの静電エネルギーＷ２は数式７によって求められる。
【００５７】
【数７】
2014010371.tif 000075
【００５８】
従って可動電極１ａ１と第１固定電極２ａが形成するコンデンサによって発生する可動部１ａのθあたりのトルクＴ２（θ）は数式８によって求められる。
【００５９】
【数８】
2014010371.tif 000076
【００６０】
次に例として可動部１ａがすでに第２の傾き角度にあるとき可動部１ｂも第２の傾き角度へ回転させ、積層させる作動について説明する。図２１、図Iａ、図IIａは可動部１ａが第２の傾き角度にあり可動部１ｂ、１ｃ、１ｄが第１の傾き角度にあるときを示している。このとき例えば、電源から可動電極１ｂ１と第１固定電極２ｂに同じ極性の電圧が印加され可動電極１ａ１に可動電極１ｂ１と逆の極性の電圧が印加されれば静電気力によって可動部１ｂと第１固定電極２ｂに斥力が発生し、可動部１ｂと可動電極１ａ１に引力が発生する。するとヒンジ８ｂが弾性変形により屈曲し、可動部１ｂはヒンジ８ｂを回転軸として画像表示側方向に向かって回転して可動部１ａに接近し第２の傾き角度に回転しうる。このとき可動電極１ｂ１に印加する電圧と可動部１ａを第２の傾き角度に保持させるために可動電極１ａ１に印加した電圧ｖ１とは逆の極性であることが望ましい。
【００６１】
次に例として可動部１ａがすでに第２の傾き角度にあるとき可動部１ｂも第２の傾き角度に積層を保持させる作動について説明する。図２２、図Iａｂ、図IIａｂは可動部１ａ、１ｂが第２の傾き角度にあり可動部１ｃ、１ｄが第１の傾き角度にあるときを示している。このとき例えば、可動電極１ｂ１と可動電極１ａ１に逆の極性の電圧が継続して十分に印加されれば可動電極１ｂ１と可動電極１ａ１の間で可動絶縁部１ａ２をはさんでコンデンサを形成するため、その後電圧の印加を止めても可動部１ｂは第２の傾き角度を保持しうる。このとき可動電極１ｂ１に印加する電圧と可動部１ｂを第２の傾き角度へ回転し、積層させるために可動電極１ｂ１に印加した電圧とは同じ極性であることが望ましい。
【００６２】
次に例として可動部１ａがすでに第２の傾き角度にあるとき可動部１ｂを第２の傾き角度から第１の傾き角度に積層をリセットさせる作動について説明する。このとき例えば、電源から可動電極１ｂ１と第１固定電極２ｂに逆の極性の電圧が印加され可動電極１ａ１に可動電極１ｂ１と同じ極性の電圧が印加されれば静電気力によって可動部１ｂと第１固定電極２ｂに引力が発生し、可動部１ｂと可動電極１ａ１に斥力が発生する。するとヒンジ８ｂが弾性変形により屈曲し、可動部１ｂはヒンジ８ｂを回転軸として表示画面に対して平行方向に向かって回転して第１固定電極２ｂに接近し第１の傾き角度に回転しうる。このとき可動電極１ｂ１に印加する電圧と可動部１ｂを第２の傾き角度に積層を保持させるために可動電極１ｂ１に印加した電圧とは逆の極性であることが望ましい。
【００６３】
次に例として可動部１ａと可動部１ｂがすでに第２の傾き角度にあるとき可動部１ｃも第２の傾き角度へ回転させ、積層させる作動について説明する。図２２、図Iａｂ、図IIａｂは可動部１ａ、１ｂが第２の傾き角度にあり可動部１ｃ、１ｄが第１の傾き角度にあるときを示している。このとき例えば、電源から可動電極１ｃ１と第１固定電極２ｃに同じ極性の電圧が印加され可動電極１ｂ１に可動電極１ｃ１と逆の極性の電圧が印加されれば静電気力によって可動部１ｃと第１固定電極２ｃに斥力が発生し、可動部１ｃと可動電極１ｂ１に引力が発生する。するとヒンジ８ｃが弾性変形により屈曲し、可動部１ｃはヒンジ８ｃを回転軸として画像表示側方向に向かって回転して可動部１ｂに接近し第２の傾き角度に回転しうる。このとき可動電極１ｃ１に印加する電圧と可動部１ｂを第２の傾き角度に積層を保持させるために可動電極１ｂ１に印加した電圧とは逆の極性であることが望ましい。
【００６４】
次に例として可動部１ａと可動部１ｂがすでに第２の傾き角度にあるとき可動部１ｃも第２の傾き角度に積層を保持させる作動について説明する。図２３、図Iａｂｃ、図IIａｂｃは可動部１ａ、１ｂ、１ｃが第２の傾き角度にあり可動部１ｄが第１の傾き角度にあるときを示している。このとき例えば、可動電極１ｃ１と可動電極１ｂ１に逆の極性の電圧が継続して十分に印加されれば可動電極１ｃ１と可動電極１ｂ１の間で可動絶縁部１ｂ２をはさんでコンデンサを形成するため、その後電圧の印加を止めても可動部１ｃは第２の傾き角度を保持しうる。このとき可動電極１ｃ１に印加する電圧と可動部１ｃを第２の傾き角度へ回転し、積層させるために可動電極１ｃ１に印加した電圧とは同じ極性であることが望ましい。
【００６５】
次に例として可動部１ａと可動部１ｂがすでに第２の傾き角度にあるとき可動部１ｃを第２の傾き角度から第１の傾き角度に積層をリセットさせる作動について説明する。このとき例えば、電源から可動電極１ｃ１と第１固定電極２ｃに逆の極性の電圧が印加され可動電極１ｂ１に可動電極１ｃ１と同じ極性の電圧が印加されれば静電気力によって可動部１ｃと第１固定電極２ｃに引力が発生し、可動部１ｃと可動電極１ｂ１に斥力が発生する。するとヒンジ８ｃが弾性変形により屈曲し、可動部１ｃはヒンジ８ｃを回転軸として表示画面に対して平行方向に向かって回転して第１固定電極２ｃに接近し第１の傾き角度に回転しうる。このとき可動電極１ｃ１に印加する電圧と可動部１ｃを第２の傾き角度に積層を保持させるために可動電極１ｃ１に印加した電圧とは逆の極性であることが望ましい。
【００６６】
すなわち、可動部１ａ〜１ｄが第１の傾き角度にあるとき可動電極１ａ１〜１ｄ１と第１固定電極２ａ〜２ｄに逆の極性の電圧が継続して十分に印加されれば可動部１ａ〜１ｄは第１の傾き角度を保持しうる。また、可動部１ａ〜１ｄが第１の傾き角度にあるとき可動電極１ａ１〜１ｄ１と第１固定電極２ａ〜２ｄに同じ極性の電圧が印加され画像表示側の電極に可動電極１ａ１〜１ｄ１と逆の極性の電圧が印加されれば可動部１ａ〜１ｄは第２の傾き角度に回転しうる。また、可動部１ａ〜１ｄが第２の傾き角度にあるとき可動電極１ａ１〜１ｄ１と画像表示側の電極に逆の極性の電圧が継続して十分に印加されれば可動部１ａ〜１ｄは第２の傾き角度を保持しうる。また、可動部１ａ〜１ｄが第２の傾き角度にあるとき可動電極１ａ１〜１ｄ１と画像表示側の電極に同じ極性の電圧が印加され第１固定電極２ａ〜２ｄに可動電極と逆の極性の電圧が印加されれば可動部１ａ〜１ｄは第１の傾き角度に回転しうる。
【００６７】
すなわち可動電極１ａ１と第１固定電極２ａと第２固定電極４に印加する電圧の極性を変えることによる静電気力の変化により可動部１ａを第１又は第２の傾き角度に回転自在であり、保持させることが自在であり、また積層させることが自在であり、同様の構造である全ての可動電極１ａ１〜１ｄ１、第１固定電極２ａ〜２ｄ、可動部１ａ〜１ｄにおいても共通に自在である。
【００６８】
尚、上記第１の傾き角度に回転する作動、上記積層をリセットする作動は後から積層した可動部１ｂ〜１ｄの積層をリセットしてから行うことが望ましい。
【００６９】
尚、上記保持させる作動において時間経過によるコンデンサの電気エネルギー損失によって保持力が弱まる場合は、追加で電圧を印加するようにしてもよい。
【００７０】
図２４〜図３４は可動部１ａ〜１ｄ及び第１固定電極２ａ〜２ｄ及び固定絶縁部３及び第２固定電極４の立体透視斜視図である。図７〜図８、図１０〜図２０は表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。図１０〜図２０の図Iａｂｄ、図Iａｃ、図Iａｃｄ、図Iａｄ、図Iｂ、図Iｂｃ、図Iｂｃｄ、図Iｂｄ、図Iｃ、図Iｃｄ、図Iｄは図３における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面を示している。図７〜図８、図１０〜図２０の図IIａｂｄ、図IIａｃ、図IIａｃｄ、図IIａｄ、図IIｂ、図IIｂｃ、図IIｂｃｄ、図IIｂｄ、図IIｃ、図IIｃｄ、図IIｄは図３における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。図７〜図２０は可動部１ａ〜１ｄが第２の傾き角度に回転又は積層していく様子を順に示しており、同一符号の図は同一の状態を示している。
【００７１】
表示素子１０は上記の作動と同様にして例として以下の状態を達成できる。図２４、図Iａｂｄ、図IIａｂｄは可動部１ａ、１ｂ、１ｄが第２の傾き角度にあり可動部１ｃが第１の傾き角度にあるときを示している。図２５、図Iａｃ、図IIａｃは可動部１ａ、１ｃが第２の傾き角度にあり可動部１ｂ、１ｄが第１の傾き角度にあるときを示している。図２６、図Iａｃｄ、図IIａｃｄは可動部１ａ、１ｃ、１ｄが第２の傾き角度にあり可動部１ｂが第１の傾き角度にあるときを示している。図２７、図Iａｄ、図IIａｄは可動部１ａ、１ｄが第２の傾き角度にあり可動部１ｂ、１ｃが第１の傾き角度にあるときを示している。図２８、図Iｂ、図IIｂは可動部１ｂが第２の傾き角度にあり可動部１ａ、１ｃ、１ｄが第１の傾き角度にあるときを示している。図２９、図Iｂｃ、図IIｂｃは可動部１ｂ、１ｃが第２の傾き角度にあり可動部１ａ、１ｄが第１の傾き角度にあるときを示している。図３０、図Iｂｃｄ、図IIｂｃｄは可動部１ｂ、１ｃ、１ｄが第２の傾き角度にあり可動部１ａが第１の傾き角度にあるときを示している。図３１、図Iｂｄ、図IIｂｄは可動部１ｂ、１ｄが第２の傾き角度にあり可動部１ａ、１ｃが第１の傾き角度にあるときを示している。図３２、図Iｃ、図IIｃは可動部１ｃが第２の傾き角度にあり可動部１ａ、１ｂ、１ｄが第１の傾き角度にあるときを示している。図３３、図Iｃｄ、図IIｃｄは可動部１ｃ、１ｄが第２の傾き角度にあり可動部１ａ、１ｂが第１の傾き角度にあるときを示している。図３４、図Iｄ、図IIｄは可動部１ｄが第２の傾き角度にあり可動部１ａ、１ｂ、１ｃが第１の傾き角度にあるときを示している。
【００７２】
次に主に本実施形態の光学的作動例について説明する。
【００７３】
上述したように可動絶縁部１ａ２〜１ｃ２、はシアン色、マゼンタ色、イエロー色の透明絶縁性材料から成るため、第２の傾き角度にあるときカラーを表示でき、２色を積層させることにより赤色緑色青色を表示でき、３色を積層させることにより黒色を表示できる。また黒色以外の表示において、バックライト９を発光させることにより発光型表示が、可動絶縁部１ｄ２は白色の不透明絶縁性材料から成るため第２の傾き角度にあるとき反射型表示が行える。
【００７４】
すなわち全ての可動部１ａ〜１ｄが第１の傾き角度にあるときバックライトを発光させ白色の発光型表示が行える。可動部１ａが第２の傾き角度にあり可動部１ｂ、１ｃ、１ｄが第１の傾き角度にあるときバックライト９を発光させシアン色の発光型表示が行える。可動部１ａ、１ｂが第２の傾き角度にあり可動部１ｃ、１ｄが第１の傾き角度にあるときバックライト９を発光させ青色の発光型表示が行える。可動部１ａ、１ｂ、１ｃが第２の傾き角度にあり可動部１ｄが第１の傾き角度にあるとき黒色の表示が行える。可動部１ａ、１ｂ、１ｄが第２の傾き角度にあり可動部１ｃが第１の傾き角度にあるとき青色の反射型表示が行える。可動部１ａ、１ｃが第２の傾き角度にあり可動部１ｂ、１ｄが第１の傾き角度にあるときバックライト９を発光させ緑色の発光型表示が行える。可動部１ａ、１ｃ、１ｄが第２の傾き角度にあり可動部１ｂが第１の傾き角度にあるとき緑色の反射型表示が行える。可動部１ａ、１ｄが第２の傾き角度にあり可動部１ｂ、１ｃが第１の傾き角度にあるときシアン色の反射型表示が行える。可動部１ｂが第２の傾き角度にあり可動部１ａ、１ｃ、１ｄが第１の傾き角度にあるときバックライト９を発光させマゼンタ色の発光型表示が行える。可動部１ｂ、１ｃが第２の傾き角度にあり可動部１ａ、１ｄが第１の傾き角度にあるときバックライト９を発光させ赤色の発光型表示が行える。可動部１ｂ、１ｃ、１ｄが第２の傾き角度にあり可動部１ａが第１の傾き角度にあるとき赤色の反射型表示が行える。可動部１ｂ、１ｄが第２の傾き角度にあり可動部１ａ、１ｃが第１の傾き角度にあるときマゼンタ色の反射型表示が行える。可動部１ｃが第２の傾き角度にあり可動部１ａ、１ｂ、１ｄが第１の傾き角度にあるときバックライト９を発光させイエロー色の発光型表示が行える。可動部１ｃ、１ｄが第２の傾き角度にあり可動部１ａ、１ｂが第１の傾き角度にあるときイエロー色の反射型表示が行える。可動部１ｄが第２の傾き角度にあり可動部１ａ、１ｂ、１ｃが第１の傾き角度にあるとき白色の反射型表示が行える。
【００７５】
尚上記の全ての発光型表示においてバックライト９の光強度変調によって光強度変調が可能である。
【００７６】
以下、本実施形態の材料の例について説明する。
【００７７】
可動電極１ａ１〜１ｄ１及び第２固定電極４などの透明導電性材料としては例えば、Ｓｎ酸化物をドープしたＩｎ酸化物（ＩＴＯ）、ＦをドープしたＳｎ酸化物（ＦＴＯ）等Ｓｎを含んだものが低抵抗性などの点から好ましく、Ａｌ酸化物をドープしたＺｎ酸化物（ＡＺＯ）等も光学特性や電気特性が良好な透明導電膜を真空製膜法で容易に形成することができる点から好ましく、他の材料としてはＧａをドープしたＺｎ酸化物（ＧＺＯ）又はＴｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｅ、Ｚｒの酸化物やＭｇ水酸化物や導電性ポリマー等又はこれらの変形体又はこれらの材料の１又は複数種を組み合わせた材料も用いることができるがこれらに限定されない。
【００７８】
第１固定電極２ａ〜２ｄなどの透明である必要のない導電性材料としては例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｗ、Ｔａ等の金属単体か合金などが電気伝導性、加工性などの点から好ましく、他の材料としてはＳｎ、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｐｔ、ＩＴＯ、Ｓｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｈｆ、Ｉｒ、Ｎｂ、その他の金属、合金、リン合金、ＳｎＡｇ、ＳｎＡｇＣｕ、ＣｏＷＰ、ＣｏＷＢ、ＣｏＷＢＰ、ＮｉＰ、ＡｕＣｕ、シリサイド、グラファイト、ステンレス鋼、導電性ポリマー、はんだ材料、導電性酸化物又は半導体酸化物又はＲｕ酸化物、Ｉｒ酸化物、Ｒｈ酸化物、Ｔｉ酸化物、若しくはＴａ酸化物等の上記金属の酸化物の混合物等の混合酸化物からなる群から選択された導電性材料若しくは半導体材料、又は上記透明導電性材料であげた材料等又はこれらの変形体又はこれらの材料の１又は複数種を組み合わせた材料も用いることができるがこれらに限定されない。
【００７９】
ヒンジ８ａ〜８ｄなどのエラストマー材料として絶縁性エラストマー材料を用いる場合例えば、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エチレン−酢酸ビニル樹脂、エチレン−エチルアクリレート樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマルイミド樹脂、スチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリイソブチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、エポキシシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、フッ素シリコーン樹脂等の樹脂、あるいはブタジエンゴム、ブチルゴム、スチレンブタジエンゴム、ニトリルゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、シリコーンゴム等の合成ゴム、あるいは天然ゴム等、又はこれらの変形体又はこれらの材料の１又は複数種を組み合わせた材料、これらに可塑剤等を添加して弾性率を調整した材料等も用いることができるがこれらに限定されない。
【００８０】
ヒンジ８ａ〜８ｄなどのエラストマー材料として導電性エラストマー材料を用いる場合例えば、導電性ポリマー、若しくは上記絶縁性エラストマー材料をバインダーとして導電性のある粒子、又はワイヤーメッシュ、導電性の織物又は不織材等の充填材を含むか導電性ポリマーを混合することもできる。導電性粒子の具体例としては、カーボン、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ｎｉ、Ｔｉ、Ａｕ、Ａｇなどを粒子状に加工したもの、又はその合金、及び核材若しくはガラスビーズなどの無機物質粒子又はポリマー粒子の表面にメッキ、蒸着などによって金属導電層を形成した導電性粒子等、又はこれらの変形体又はこれらの材料の１又は複数種を組み合わせた材料も用いることができるがこれらに限定されない。
【００８１】
可動絶縁部１ａ２〜１ｄ２及び、固定絶縁部３などの透明絶縁性材料としては、ポリエチリンテレフタレート（ＰＥＴ）などのポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド樹脂、スチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリフェニルサルファイト樹脂などの有機ポリマー及びその共重合体、又はガラス、炭素繊維、マイカ、Ｓｉ酸化物、Ｓｉ窒化物、Ａｌ窒化物などの無機材料などが加工性、耐熱性、透明性などの点で好ましく、又はこれらの変形体又はこれらの材料の１又は複数種を組み合わせた材料も用いることができるがこれらに限定されない。
【００８２】
以下、図３５〜図４５を参照して本実施形態の製造方法の例について図面を参照して説明する。
【００８３】
まず固定絶縁部３及び第２固定電極４のエッチンング、リフトオフ、マスク蒸着での製造方法の例について別々に図面を参照して説明する。
【００８４】
図３５はエッチングによって固定絶縁部３及び第２固定電極４を製造する工程を示した断面図である。図Iｅ〜図Iｉは図３における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図IIｅ〜図IIｉは図３における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。
【００８５】
図Iｅ及び図IIｅを参照すれば、透明基板１２と、その上に積層された、開口部と該開口部に臨む部分に電気的に接続された配線を備えた第１基板５と全体に透明導電性材料が堆積され、開口部に第２固定電極４が、第１基板５の上に第１透明導電層１３が形成される。
【００８６】
図Iｆ及び図IIｆを参照すれば、全体に透明絶縁性材料が堆積され、第２固定電極４の上に固定絶縁部３が、第１透明導電層１３の上に第１透明絶縁層１４が形成される。
【００８７】
図Iｇ及び図IIｇを参照すれば、開口部すなわち固定絶縁部３の上だけに選択的に第１エッチングマスク１５が形成される。
【００８８】
図Iｈ及び図IIｈを参照すれば、第１エッチングマスク１５によって保護された第２固定電極４及び固定絶縁部３を除いて選択的に第１透明導電層１３及び第１透明絶縁層１４がエッチングされ除去される。
【００８９】
図Iｉ及び図IIｉを参照すれば、第１エッチングマスク１５が除去され、第２固定電極４及び固定絶縁部３が残る。
【００９０】
図３６はリフトオフによって固定絶縁部３及び第２固定電極４を製造する工程を示した断面図である。図Iｊ〜図Iｍは図３における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図IIｊ〜図IIｍは図３における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。
【００９１】
図Iｊ及び図IIｊを参照すれば、透明基板１２と、その上に積層された、開口部と該開口部に臨む部分に電気的に接続された配線を備えた第１基板５とに開口部を除いて第１基板５の上だけに選択的に第１リフトオフマスク１６が堆積される。尚第１リフトオフマスク１６は後の工程でリフトオフしやすくするため開口部に臨む部分は逆テーパ状になっていることが望ましい。
【００９２】
図Iｋ及び図IIｋを参照すれば、全体に透明導電性材料が堆積され、開口部に第２固定電極４が、第１リフトオフマスク１６の上に第２透明導電層１７が形成される。尚第１リフトオフマスク１６の開口部に臨む部分は被覆されないことが望ましい。
【００９３】
図Iｌ及び図IIｌを参照すれば、全体に透明絶縁性材料が堆積され、第２固定電極４の上に固定絶縁部３が、第２透明導電層１７の上に第２透明絶縁層１８が形成される。尚第１リフトオフマスク１６の開口部に臨む部分は被覆されないことが望ましい。
【００９４】
図Iｍ及び図IIｍを参照すれば、第１リフトオフマスク１６が除去され、同時に第２透明導電層１７及び第２透明絶縁層１８も同時に除去され、第２固定電極４及び固定絶縁部３が残る。
【００９５】
図３７はマスク蒸着によって固定絶縁部３及び第２固定電極４を製造する工程を示した断面図である。図Iｎ〜図Iｐは図３における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図IIｎ〜図IIｐは図３における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。
【００９６】
図Iｎ及び図IIｎを参照すれば、透明基板１２と、その上に積層された、開口部と該開口部に臨む部分に電気的に接続された配線を備えた第１基板５とに、開口部を除いてすなわち第１基板５の上だけに選択的に第１蒸着マスク１９が用意される。
【００９７】
図Iｏ及び図IIｏを参照すれば、第１蒸着マスク１９を通して透明導電性材料及び透明絶縁性材料が蒸着され、第１基板５を除いて開口部だけに選択的に第２固定電極４及び固定絶縁部３が積層されて形成される。
【００９８】
図Iｐ及び図IIｐを参照すれば、第１蒸着マスク１９が除去され、第２固定電極４及び固定絶縁部３が残る。
【００９９】
次にヒンジ８ａのエッチンング、リフトオフ、マスク蒸着での製造方法の例について別々に図面を参照して説明する。
【０１００】
図３８はエッチングによってヒンジ８ａを製造する工程を示した断面図である。図Iｑ〜図Iｔは図３における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図IIｑ〜図IIｔは図３における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。
【０１０１】
図Iｑ及び図IIｑを参照すれば、開口部と該開口部に臨む部分に電気的に接続された配線を備えた第２基板６ａと全体に導電性エラストマー材料が堆積され、ヒンジ８ａとヒンジ８ａがある場所を除いた全体に第１導電性エラストマー層２０が形成される。
【０１０２】
図Iｒ及び図IIｒを参照すれば、ヒンジ８ａの上だけに選択的に第２エッチングマスク２１が形成される。
【０１０３】
図Iｓ及び図IIｓを参照すれば、第２エッチングマスク２１によって保護されたヒンジ８ａを除いて選択的に第１導電性エラストマー層２０がエッチングされ除去される。
【０１０４】
図Iｔ及び図IIｔを参照すれば、第２エッチングマスク２１が除去され、ヒンジ８ａが残る。
【０１０５】
図３９はリフトオフによってヒンジ８ａを製造する工程を示した断面図である。図Iｕ〜図Iｗは図３における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図IIｕ〜図IIｗは図３における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。
【０１０６】
図Iｕ及び図IIｕを参照すれば、開口部と該開口部に臨む部分に電気的に接続された配線を備えた第２基板６ａとに、ヒンジ８ａがあるべき場所を除いた全体に選択的に第２リフトオフマスク２２が堆積される。尚第２リフトオフマスク２２は後の工程でリフトオフしやすくするためヒンジ８ａがあるべき場所に臨む部分は逆テーパ状になっていることが望ましい。
【０１０７】
図Iｖ及び図IIｖを参照すれば、全体に導電性エラストマー材料が堆積され、ヒンジ８ａと、第２リフトオフマスク２２の上に第２導電性エラストマー層２３が形成される。尚第２リフトオフマスク２２のヒンジ８ａがあるべき場所に臨む部分は被覆されないことが望ましい。
【０１０８】
図Iｗ及び図IIｗを参照すれば、第２リフトオフマスク２２が除去され、同時に第２導電性エラストマー層２３も同時に除去され、ヒンジ８ａが残る。
【０１０９】
図４０はマスク蒸着によってヒンジ８ａを製造する工程を示した断面図である。図Iｘ〜図Iｚは図３における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図IIｘ〜図IIｚは図３における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。
【０１１０】
図Iｘ及び図IIｘを参照すれば、開口部と該開口部に臨む部分に電気的に接続された配線を備えた第２基板６ａとの上に、ヒンジ８ａがあるべき場所を除いた上だけに選択的に第２蒸着マスク２４が用意される。
【０１１１】
図Iｙ及び図IIｙを参照すれば、第２蒸着マスク２４を通して導電性エラストマー材料が蒸着され、ヒンジ８ａだけが選択的に形成される。
【０１１２】
図Iｚ及び図IIｚを参照すれば、第２蒸着マスク２４が除去され、ヒンジ８ａが残る。
【０１１３】
次に可動電極１ａ１及び可動絶縁部１ａ２の犠牲層エッチング及びエッチンング、犠牲層エッチング及びリフトオフ、犠牲層エッチング及びマスク蒸着での製造方法の例について別々に図面を参照して説明する。
【０１１４】
図４１は犠牲層エッチング及びエッチングによって可動電極１ａ１及び可動絶縁部１ａ２を製造する工程を示した断面図である。図Iｅｆ〜図Iｅｋは図３における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図IIｅｆ〜図IIｅｋは図３における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。
【０１１５】
図Iｅｆ及び図IIｅｆを参照すれば、開口部と、ヒンジ８ａと、該ヒンジ８ａに臨む部分に電気的に接続された配線を備えた第２基板６ａとに、ヒンジ８ａが開口部に臨む部分を除いた全体に選択的に第１犠牲層２５が堆積される。
【０１１６】
図Iｅｇ及び図IIｅｇを参照すれば、全体に透明導電性材料及びシアン色透明絶縁性材料が堆積され、開口部の第１犠牲層２５の上に可動電極１ａ１及び可動絶縁部１ａ２が、第２基板６ａ及びヒンジ８ａの上の第１犠牲層２５の上に第３透明導電層２６及び第１シアン色透明絶縁層２７が積層されて形成される。
【０１１７】
図Iｅｈ及び図IIｅｈを参照すれば、可動絶縁部１ａ２の上だけに選択的に第３エッチングマスク２８が形成される。
【０１１８】
図Iｅｉ及び図IIｅｉを参照すれば、第３エッチングマスク２８によって保護された可動電極１ａ１及び可動絶縁部１ａ２を除いて選択的に第３透明導電層２６及び第１シアン色透明絶縁層２７がエッチングされ除去される。
【０１１９】
図Iｅｊ及び図IIｅｊを参照すれば、第３エッチングマスク２８が除去され、可動電極１ａ１及び可動絶縁部１ａ２及び第１犠牲層２５が残る。
【０１２０】
図Iｅｋ及び図IIｅｋを参照すれば、第１犠牲層２５が除去され、可動電極１ａ１及び可動絶縁部１ａ２はヒンジ８ａと連結された部分以外から分離され、ヒンジ８ａを回転軸として回転自在になる。
【０１２１】
図４２は犠牲層エッチング及びリフトオフによって可動電極１ａ１及び可動絶縁部１ａ２を製造する工程を示した断面図である。図Iｅｌ〜図Iｅｏは図３における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図IIｅｌ〜図IIｅｏは図３における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。
【０１２２】
図Iｅｌ及び図IIｅｌを参照すれば、開口部と、ヒンジ８ａと、該ヒンジ８ａに臨む部分に電気的に接続された配線を備えた第２基板６ａとに、ヒンジ８ａが開口部に臨む部分を除いた全体に選択的に第２犠牲層２９が堆積される。
【０１２３】
図Iｅｍ及び図IIｅｍを参照すれば、第２基板６ａ及びヒンジ８ａの上の第２犠牲層２９の上だけに選択的に第３リフトオフマスク３０が堆積される。尚第３リフトオフマスク３０は後の工程でリフトオフしやすくするため開口部に臨む部分は逆テーパ状になっていることが望ましい。
【０１２４】
図Iｅｎ及び図IIｅｎを参照すれば、全体に透明導電性材料及びシアン色透明絶縁性材料が堆積され、開口部の第２犠牲層２９の上に可動電極１ａ１及び可動絶縁部１ａ２が、第３リフトオフマスク３０上に第４透明導電層３１及び第２シアン色透明絶縁層３２が積層されて形成される。尚第３リフトオフマスク３０が可動絶縁部１ａ２の上に臨む部分は被覆されないことが望ましい。
【０１２５】
図Iｅｏ及び図IIｅｏを参照すれば、第２犠牲層２９及び第３リフトオフマスク３０が
除去され、同時に第４透明導電層３１及び第２シアン色透明絶縁層３２も除去され、可動電極１ａ１及び可動絶縁部１ａ２が残り、また同時に可動電極１ａ１及び可動絶縁部１ａ２はヒンジ８ａと連結された部分以外から分離され、ヒンジ８ａを回転軸として回転自在になる。
【０１２６】
図４３は犠牲層エッチング及びマスク蒸着によって可動電極１ａ１及び可動絶縁部１ａ２を製造する工程を示した断面図である。図Iｅｐ〜図Iｅｔは図３における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図IIｅｐ〜図IIｅｔは図３における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。
【０１２７】
図Iｅｐ及び図IIｅｐを参照すれば、開口部と、ヒンジ８ａと、該ヒンジ８ａに臨む部分に電気的に接続された配線を備えた第２基板６ａとに、ヒンジ８ａが開口部に臨む部分を除いた全体に選択的に第３犠牲層３３が堆積される。
【０１２８】
図Iｅｑ及び図IIｅｑを参照すれば、開口部を除いてすなわち第２基板６ａ及びヒンジ８ａの上の第３犠牲層３３の上だけに選択的に第３蒸着マスク３４が用意される。
【０１２９】
図Iｅｒ及び図IIｅｒを参照すれば、第３蒸着マスク３４を通して透明導電性材料及びシアン色透明絶縁性材料が蒸着され、開口部の第３犠牲層３３の上だけに選択的に可動電極１ａ１及び可動絶縁部１ａ２が積層されて形成される。
【０１３０】
図Iｅｓ及び図IIｅｓを参照すれば、第３蒸着マスク３４が除去される。
【０１３１】
図Iｅｔ及び図IIｅｔを参照すれば、第３犠牲層３３が除去され、可動電極１ａ１及び可動絶縁部１ａ２が残り、また同時に可動電極１ａ１及び可動絶縁部１ａ２はヒンジ８ａと連結された部分以外から分離され、ヒンジ８ａを回転軸として回転自在になる。
【０１３２】
尚第２固定電極４及び第１透明導電層１３、導電性エラストマー材料から成る場合のヒンジ８ａ及び第１導電性エラストマー層２０、可動電極１ａ１及び第３透明導電層２６を構成する透明導電性材料や導電性エラストマー材料の堆積方法として例えば、スパッタリングや真空蒸着などのＰＶＤ（物理的気相成長法）、ＰＥＣＶＤ（プラズマ化学気相成長法）などのＣＶＤ（化学的気相成長法）、スプレーコーティング法、パウダーコーティング法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、ローラーコーティング法、ダイコート法、ブレードコート法、バーコート法、電解めっきや無電解めっきやゾル・ゲル法などのＬＰＤ（液相成長法）、ＡＬＤ（原子層成長法）などを用いてもよいがこれらに限定されない。
【０１３３】
尚固定絶縁部３及び第１透明絶縁層１４、絶縁性エラストマー材料から成る場合のヒンジ８ａ、可動絶縁部１ａ２及び第１シアン色透明絶縁層２７を構成する透明絶縁性材料や絶縁性エラストマー材料やシアン色透明絶縁性材料の堆積方法として例えば、スパッタリングや真空蒸着などのＰＶＤ、ＰＥＣＶＤなどのＣＶＤ、スプレーコーティング法、パウダーコーティング法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、ローラーコーティング法、ダイコート法、ブレードコート法、バーコート法、ゾル・ゲル法などのＬＰＤ、熱酸化、ＦＨＤ（火炎加水分解蒸着）などを用いてもよいがこれらに限定されない。
【０１３４】
尚第１エッチングマスク１５、第２エッチングマスク２１、第３エッチングマスク２８として例えば、フォトリソグラフィで形成したレジスト、又はパターニングされたポリシリコンの熱酸化などによって形成したＳｉＯ２、又はスパッタリングや真空蒸着などのＰＶＤ、ＰＥＣＶＤなどのＣＶＤ、ＦＨＤなどで製膜しフォトリソグラフィ及びエッチングなどでパターニングしたＳｉＮ、ＳｉＣ、ＳｉＯ２、Ｐｔ、Ｔｉ、ＴｉＷ、ＴｉＮ、Ａｌ、Ｃｒ、Ａｕ、Ｎｉ、その他の硬質材料等又はこれらの変形体又はこれらの材料の１又は複数種を組み合わせた材料を用いてもよいがこれらに限定されない。
【０１３５】
尚第１透明導電層１３及び第１透明絶縁層１４、第１導電性エラストマー層２０、第３透明導電層２６及び第１シアン色透明絶縁層２７をエッチングし除去する方法として例えば、ウェットエッチング、プラズマエッチングやＲＩＥ（反応性イオンエッチング）などのドライエッチングなどを用いてもよいがこれらに限定されない。ウェットエッチングのエッチング液として例えば、有機ポリマーなどをエッチングする場合は有機溶媒等、ＩＴＯなどをエッチング場合は塩化第２鉄水溶液、よう素酸水溶液、王水、シュウ酸水溶液などの酸性水溶液などを用いてもよいがこれらに限定されない。
【０１３６】
尚第１エッチングマスク１５、第２エッチングマスク２１、第３エッチングマスク２８を除去する方法として例えば、ウェットエッチング、プラズマエッチングやＲＩＥなどのドライエッチング、物理エッチング等のエッチング、又は機械研磨、化学研磨、ＣＭＰ（化学機械研磨）、ＣＰ（接触平坦化）、レーザー研磨などの研磨、又はＦＩＢ（収束イオンビーム法）などを用いてもよいがこれらに限定されない。例えばＳｉＯ２などをウェットエッチングする場合はエッチング液として例えば、フッ化水素酸などを用いてもよいがこれらに限定されない。
【０１３７】
尚第１リフトオフマスク１６、第２リフトオフマスク２２、第３リフトオフマスク３０として例えば、フォトリソグラフィで形成したレジスト等であってもよいがこれらに限定されない。またこれらを除去する方法として例えば、ウェットエッチング、プラズマエッチングやＲＩＥなどのドライエッチング、物理エッチング等のエッチング、又は機械研磨、化学研磨、ＣＭＰ（化学機械研磨）、ＣＰ（接触平坦化）、レーザー研磨などの研磨、又はＦＩＢ（収束イオンビーム法）などを用いてもよいがこれらに限定されない。ウェットエッチングのエッチング液として他の部分のリフトオフを避けるために、十分に弱い作用を持つものが望ましく、例えば有機ポリマーなどをエッチングする場合は希釈アセトン等の有機溶媒などを用いてもよいがこれらに限定されない。
【０１３８】
尚リフトオフし易くするため第１リフトオフマスク１６の開口部に臨む部分、及び第２リフトオフマスク２２のヒンジ８ａがあるべき場所に臨む部分、及び第３リフトオフマスク３０の開口部に臨む部分は皮膜されないことが望ましい。このような第２固定電極４及び第２透明導電層１７、固定絶縁部３及び第２透明絶縁層１８、ヒンジ８ａ及び第２導電性エラストマー層２３、可動電極１ａ１及び第４透明導電層３１、可動絶縁部１ａ２及び第２シアン色透明絶縁層３２を構成する透明導電性材料や透明絶縁性材料や導電性エラストマー材料やシアン色透明絶縁性材料の堆積方法として例えば、スパッタリングや真空蒸着などのＰＶＤ、スプレーコーティング法、パウダーコーティング法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、ローラーコーティング法、ダイコート法、ブレードコート法、バーコート法などを用いてもよいがこれらに限定されない。
【０１３９】
尚第１蒸着マスク１９、第２蒸着マスク２４、第３蒸着マスク３４として、例えば金属を含むものなどを用いてもよいがこれらに限定されない。
【０１４０】
尚第１蒸着マスク１９や第２蒸着マスク２４や第３蒸着マスク３４を通して透明導電性材料や透明絶縁性材料や導電性エラストマー材料やシアン色透明絶縁性材料を蒸着する方法として、例えばスパッタリングや真空蒸着などのＰＶＤなどを用いてもよいがこれらに限定されない。
【０１４１】
尚第１犠牲層２５及び第２犠牲層２９及び第３犠牲層３３としては他の部分よりも速く除去が可能なものであれば用途に応じてどのような材料が用いられてもよい。例えばＴＭＡＨ等の強アルカリ液等で除去できるポリＳｉ、Ａｌ、ＡｌＳｉ、ＡｌＣｕ、ＡｌＳｉＣｕ、アモルファスＳｉ、多結晶Ｓｉ、多孔質Ｓｉ、二酸化Ｓｉ等、フッ化水素の蒸気又はフッ化アンモニウムとの混合水溶液等で除去できるＰＳＧ、ＢＰＳＧ等、フッ化水素酸やフッ化水素酸緩衝液等で除去できるＴｉ等、フッ化水素酸と過酸化水素水との混合溶液等で除去できるＧｅ等、酢酸で希釈したフッ硝酸等で除去できるＳｉＧｅ等、熱リン酸等で除去できるＳｉ窒化物等、オゾンアッシング、プラズマアッシング等で除去できるレジスト等、水又は熱水等で除去できるポリビニルアルコール、セルロース、プルラン、ポリビニルピロリドンのホモポリマー及び共重合体、ゼラチン、ポリヒドロスチレン等の水溶性樹脂、又はアルカリ金属の酸化物、炭酸化物、硫酸化物あるいは水酸化物、若しくはアルカリ土類金属の酸化物、炭酸化物、硫酸化物あるいは水酸化物等、又はこれらの変形体又はこれらの材料の１又は複数種を組み合わせた材料を用いてもよいがこれらに限定されない。
【０１４２】
また上記製造工程において、透明基板１２及び第１基板５及び第２基板６ａは各上記製造工程前に製造され配置されているが、この第２基板６ａは各上記製造工程前、各上記製造工程中、各上記製造工程後のいずれに配置されてもよく、又各上記製造工程前、各上記製造工程中、各上記製造工程後のいずれに製造されてもよい。
【０１４３】
以上のヒンジ８ａ及び可動電極１ａ１及び可動絶縁部１ａ２の製造工程を適用してヒンジ８ｂ〜８ｄ及び可動電極１ｂ１〜１ｄ１及び可動絶縁部１ｂ２〜１ｄ２を同様にして積層して製造する。その際上記のように一旦犠牲層を除去してから次の工程を行ってもよいが、可動電極１ａ１〜１ｃ１及び可動絶縁部１ａ２〜１ｃ２を製造する段階では上記の犠牲層を除去する工程を省き、ヒンジ８ａ〜８ｄ及び可動電極１ａ１〜１ｄ１及び可動絶縁部１ａ２〜１ｄ２を全て製造し終えてから全ての犠牲層を最後に同時に除去してもよい。
【０１４４】
次に第１固定電極２ａ〜２ｄの電鋳での製造方法の例について図面を参照して説明する。
【０１４５】
図４４はフォトレジストによって鋳型を製造する工程を示した断面図である。図Iｅｕ〜図Iｅｗは図３における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図IIｅｕ〜図IIｅｗは図３における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。
【０１４６】
図Iｅｕ及び図IIｅｕを参照すれば、可動部１ｄと、ヒンジ８ａ〜８ｄと、第１固定電極２ａ〜２ｄがあるべき場所に臨む部分に電気的に接続された配線を備えた第２基板６ａ〜６ｄとに、厚膜レジスト層３５が堆積される。
【０１４７】
図Iｅｖ及び図IIｅｖを参照すれば、第１固定電極２ａ〜２ｄがあるべき場所の上に選択的に遮光膜が形成されたフォトマスク３６が用意される。その後上から第１固定電極２ａ〜２ｄがあるべき場所を除いた厚膜レジスト層３５が選択的に露光される。
【０１４８】
図Iｅｗ及び図IIｅｗを参照すれば、厚膜レジスト層３５が現象され、露光されない厚膜レジスト層３５が除去され、第１固定電極２ａ〜２ｄがあるべき場所以外の厚膜レジスト層３５が鋳型として残る。
【０１４９】
図４５はめっきによって第１固定電極２ａ〜２ｄを製造する工程を示した断面図である。図Iｅｘ〜図Iｅｙは図３における一点鎖線IからIの矢印方向から見た切断面、図IIｅｘ〜図IIｅｙは図３における一点鎖線IIからIIの矢印方向から見た切断面を示している。
【０１５０】
図Iｅｘ及び図IIｅｘを参照すれば、鋳型である第１固定電極２ａ〜２ｄがあるべき場所以外の厚膜レジスト層３５がめっきされ、第１固定電極２ａ〜２ｄだけが選択的に形成される。
【０１５１】
図Iｅｙ及び図IIｅｙを参照すれば、厚膜レジスト層３５が除去され、第１固定電極２ａ〜２ｄが残る。
【０１５２】
尚厚膜レジスト層３５としては例えば、ＳＵ８などのエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ノボラック樹脂、ドライフィルム等からなる光感光性の厚膜レジストなどを用いてもよく、また化学増幅型であってもよく、又はこれらの変形体又はこれらの材料の１又は複数種を組み合わせた材料を用いてもよいがこれらに限定されない。
【０１５３】
尚厚膜レジスト層３５の堆積方法として例えば、スピンコーティング法、スプレーコーティング法等であってもよく、またスピンコーティング法は厚膜を得るために数回塗り重ねてもよいがこれらに限定されない。
【０１５４】
尚フォトマスク３６として例えば、ガラス及び石英等の透明基板にＣｒ、ＣｒＯ、ＣｒＦなどの遮光膜を形成したもの、又はエマルジョンマスク等、又はこれらの変形体又はこれらの材料の１又は複数種を組み合わせた材料を用いてもよいがこれらに限定されない。
【０１５５】
尚厚膜レジスト層３５の露光方法として例えば、コンタクト／プロキシミティ方式のように光学系を用いて投影せず露光するように示されているが、レンズプロジェクション方式、ミラープロジェクション方式等の投影露光方式を用いてもよく、またこれらに限定されない。また直接描画方式を用いてもよく、この場合フォトマスク３６を省くことができる。また露光に紫外線、Ｘ線、電子ビーム、イオンビーム、レーザー線等などを用いてもよいがこれらに限定されない。
【０１５６】
尚第１固定電極２ａ〜２ｄがあるべき場所以外の厚膜レジスト層３５を鋳型として残す方法として、ポリイミドをＯ２により深堀ＲＩＥする方法などを用いてもよく、この場合フォトマスク３６及び露光と現象プロセスを省くことができる。
【０１５７】
尚第１固定電極２ａ〜２ｄをめっきして形成する方法として例えば、高速で厚膜めっきが可能な電解めっき等であってもよいがこれらに限定されない。またレジストのような非金属の鋳型に電解めっきするためには表面に導電性シード層を付着させる必要があり、第２基板６ａ〜６ｄを導電性シード層として利用したり、スパッタリングや蒸着、ＣＶＤ、イオンプレーティング、無電解めっき、ＳＡＭ（自己組織化単分子膜）形成などを用いて成膜した導電性シード層を用いてもよいがこれらに限定されない。
【０１５８】
尚厚膜レジスト層３５を除去する方法として例えば、オゾンアッシング、プラズマアッシングなどを用いてもよいがこれらに限定されない。
【０１５９】
また固定絶縁部３及び第２固定電極４、ヒンジ８ａ〜２ｄ、可動電極１ａ１〜１ｄ１及び可動絶縁部１ａ２〜１ｄ２及び第１固定電極２ａ〜２ｄは様々な製造方法があるため上記製造方法に限定されない。例えばフォトリソグラフィ、インクジェット法等の印刷法、ノズルプリンティング法等で選択的に製造してもよい。この場合エッチング、リフトオフ、マスク蒸着、電鋳を省くことができる。また上記製造方法の少なくとも一部を組み合わせてもよい。製造する順番も上記の記載に限定されず、例えば上記製造方法の逆又は任意の順番に製造してもよい。また各々を上記のように積層して製造せず各々別々の層に製造してからウェハ接合などで接合して製造してもよい。
【０１６０】
以下、以上のように作動する本実施形態の効果について概括的に説明する。
【０１６１】
本実施形態において、表示光は外光とバックライト光の両方を含むため、反射型表示と発光型表示の両表示が可能である。また同一の電極に働く静電気力によって回転作動と保持作動を行うため、回路が単純である。またそれぞれの可動部１ａ〜１ｄはそれぞれの第２基板６ａ〜６ｄに、それぞれの第１固定電極２ａ〜２ｄはそれぞれの第２基板６ａ〜６ｄに、第２固定電極４は第１基板５に電気的に接続されているため、１つの第２基板６ａ〜６ｄ及び第１基板５に２種類より多くの配線を備える必要がなく配線が単純である。
【０１６２】
以下、本実施形態の各々の要素と効果を、個々に説明する。
【０１６３】
本実施形態において、表示光は外光を含む。そのため例えば、外光により視認性が良く低消費電力な反射型表示が可能な構成にすることができる。
【０１６４】
本実施形態は、表示素子１０の画像表示側方向と逆方向にバックライト９を備え、表示光はバックライト光を含む。そのため例えば、バックライト光により発光型表示が可能な構成にすることができる。
【０１６５】
本実施形態において、バックライト９は光強度が変調可能である。そのため例えば、発光型表示において光強度を変調可能な構成にすることができる。
【０１６６】
本実施形態において、可動部１ａ〜１ｄは表示画面に少なくとも垂直に回転する。そのため例えば、より少ないスペースに可動部１ａ〜１ｄを備えることができる。また例えば、より単純な構成にすることができる。
【０１６７】
本実施形態において、可動部１ａ〜１ｄは少なくとも画像表示側方向に回転する傾き角度の変化により表示光が入射する面積が増加する。そのため例えば、可動部１ａ〜１ｄは表示光が入射する面積が減少する傾き角度において視界を妨げず、視野角が広い構成にすることができる。
【０１６８】
本実施形態において、可動部１ａ〜１ｄはカラー透明部を含む。そのため例えば、可動部１ａ〜１ｄを積層させる場合はさらに多くの色を表示可能な構成にすることができる。また例えば、バックライト９を備える場合は特定波長帯域のバックライト光を吸収し、又別の特定波長帯域のバックライト光を透過してカラー発光型表示が可能な構成にすることができる。
【０１６９】
本実施形態において、可動部１ａ〜１ｄはシアン色、マゼンタ色、イエロー色の部分を含む。そのため例えば、シアン色、マゼンタ色、イエロー色の、色の三原色を表示可能な構成にすることができる。また例えば、可動部１ａ〜１ｄがカラー透明部を含む場合は可動部１ａ〜１ｄを２つ積層させることで赤色、緑色、青色の光の三原色を表示可能な構成にすることができ、より色再現能力が高い構成にすることができる。また例えば、可動部１ａ〜１ｄがカラー透明部を含む場合は可動部１ａ〜１ｄを３つ積層させることで黒色に近い色を表示可能な構成にすることができ、よりコントラストが高い構成にすることができる。
【０１７０】
本実施形態において、可動部１ａ〜１ｄは白色部を含む。そのため例えば、可動部１ａ〜１ｄの白色部が外光を反射することで、視認性が良く低消費電力な反射型表示が可能な構成にすることができる。また例えば、ペーパーホワイトを表示可能な構成にすることができ、よりコントラストが高い構成にすることができる。また例えば、白色部を含む可動部１ａ〜１ｄのさらに画像表示側方向にカラー透明部を含む可動部１ａ〜１ｄを積層させる場合はカラー反射部を備えなくてもカラー反射型表示が可能な構成にすることができる。
【０１７１】
本実施形態において、可動部１ａ〜１ｄは表示画面に対して垂直に複数積層される。そのため例えば、可動部１ａ〜１ｄがカラー透明部を含む場合はさらに多くの色を表示可能な構成にすることができる。また例えば、可動部１ａ〜１ｄが白色部とカラー透明部を含む場合は積層することでカラー反射部を備えなくてもカラー反射型表示が可能な構成にすることができる。
【０１７２】
本実施形態において、可動部１ａ〜１ｄは片持ち梁になっている。そのため例えば、可動部１ａ〜１ｄが単純な構造で回転自在な構成にすることができる。
【０１７３】
本実施形態において、表示素子１０はヒンジ８ａ〜８ｄを有する。そのため例えば、可動部１ａ〜１ｄがヒンジ８ａ〜８ｄを回転軸として繰り返し回転自在な構成にすることができる。
【０１７４】
本実施形態において、可動部１ａ〜１ｄは平面充填された位相次元２の２次元図形の辺上に備わっている。そのため例えば、平面充填によってスペースを効率よく使うことが可能な構成にすることができる。
【０１７５】
本実施形態において、可動部１ａ〜１ｄはそれぞれが表示画面に少なくとも平行な４方に備わっている。そのため例えば、可動部１ａ〜１ｄを四角形の辺上に備えることができ、最小の１表示素子１０に４つの多くの可動部１ａ〜１ｄを備えることができるため、最小の１表示素子１０においてさらに多くの色の表示が可能な構成にすることができる。
【０１７６】
本実施形態において、可動部１ａ〜１ｄは略正方形の各辺上に並んで備わっている。そのため例えば、可動部１ａ〜１ｄは表示光が入射する面積が増加するとき該略正方形を略隙間なく覆うことができ、より輝度又は反射率、開口率、色再現能力、コントラストが高い構成にすることができる。
【０１７７】
本実施形態において、第１固定電極２ａ〜２ｄは平面充填された位相次元２の２次元図形の辺上に備わっている。
【０１７８】
本実施形態において、第１固定電極２ａ〜２ｄは略正方形の各辺上に並んで備わっている。
【０１７９】
本実施形態において、駆動手段は静電気力によって可動部１ａ〜１ｄを回転させて傾き角度を変調させることが可能である。そのため例えば、小型化可能で小型である程力が強く変調スピードが速い構成にすることができる。
【０１８０】
本実施形態は、コンデンサによる静電吸引力によって可動部１ａ〜１ｄの傾き角度を保持させることが可能である。そのため例えば、コンデンサによる静電吸引力は対向面積に比例するため保持力が強い構成にすることができる。また例えば、保持力はコンデンサによる静電吸引力であるためオンオフが可能な構成にすることができる。
【０１８１】
本実施形態は、可動部１ａ〜１ｄと第１固定電極２ａ〜２ｄとの間にコンデンサを形成して静電吸引力によって可動部１ａ〜１ｄの傾き角度を保持させることが可能である。
【０１８２】
本実施形態において、可動部１ａ〜１ｄは可動電極１ａ１〜１ｄ１の、画像表示側方向への回転方向と逆方向に可動絶縁部１ａ２〜１ｄ２を有する。そのため例えば、可動絶縁部１ａ２〜１ｄ２に着色する構成にすることができる。
【０１８３】
本実施形態は、可動部１ａ〜１ｄと第２固定電極４との間にコンデンサを形成して静電吸引力によって可動部１ａ〜１ｄの傾き角度を保持させることが可能である。
【０１８４】
本実施形態において、表示素子１０は第２固定電極４の画像表示側方向と逆方向に少なくとも透明な固定絶縁部３を有する。
【０１８５】
本実施形態の製造方法は、可動部１ａ〜１ｄをエッチンング又はリフトオフ又はマスク蒸着により形成する。そのため例えば、より小型に製造することができる。
【０１８６】
本実施形態の製造方法は、可動部１ａ〜１ｄを表示画面に対して垂直に複数積層させた状態で形成する。そのため例えば、単純な工程で製造することができる。
【０１８７】
本実施形態の製造方法は、可動部１ａ〜１ｄを犠牲層エッチングによって、連結された部分以外から分離させる。
【０１８８】
以下、図４６〜図５８を参照して、それぞれ、本実施形態に係る変形例１〜７について説明する。
【０１８９】
〔変形例１〕
まず主に本実施形態に係る変形例１の構成について図面を参照して説明する。
【０１９０】
図４６は本発明の実施形態に係る変形例１の表示素子１０の立体透視分離斜視図である。図４７は本発明の実施形態に係る変形例１の表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。図４８は本発明の実施形態に係る変形例１の表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。図４６は図２の、図４７は図４の、図４８の図Iｅｚ〜Iｅｚａｂｃ、図IIｅｚ〜IIｅｚａｂｃは図９の図I〜Iａｂｃ、図II〜IIａｂｃの構成における可動電極１ａ１〜１ｄ１の代わりに以下のものが備わっている。ヒンジ８ａ〜８ｄ側方向と逆側の辺端部以外にはそれぞれのシアン色、マゼンタ色、イエロー色の透明導電性材料及び白色の不透明導電性材料から成る可動カラー透明電極及び可動カラー不透明電極３７ａ〜３７ｄが備わっている。またヒンジ８ａ〜８ｄ側方向と逆側の辺端部には、ヒンジ８ａ〜８ｄ側方向に対して垂直に可動カラー透明電極及び可動カラー不透明電極３７ａ〜３７ｄよりも厚いシアン色、マゼンタ色、イエロー色の透明絶縁性材料及び白色の不透明絶縁性材料から成る可動絶縁ストッパー３８ａ〜３８ｄが備わっている。また可動絶縁部１ａ２〜１ｄ２と固定絶縁部３は備わっていない。尚、可動カラー透明電極及び可動カラー不透明電極３７ａ〜３７ｄはヒンジ８ａ〜８ｄに内蔵若しくは表面に配置された配線（図示せず）と第２基板６ａ〜６ｄに内蔵若しくは表面に配置された配線（図示せず）によって電源に電気的に接続されている。
【０１９１】
このとき可動部１ａ〜１ｄは第１又は第２の傾き角度にそれぞれヒンジ８ａ〜８ｄを回転軸として回転自在である。可動部１ａ〜１ｄは第１又は第２の傾き角度にあるとき可動絶縁ストッパー３８ａ〜３８ｄが接触し支えることによって距離を保たれ、可動絶縁ストッパー３８ａ〜３８ｄを除いて可動カラー透明電極及び可動カラー不透明電極３７ａ〜３７ｄ及び第２固定電極４同士が接触しないようになっている。
【０１９２】
次に主に本実施形態に係る変形例１の作動例について説明する。
【０１９３】
例として図４８を参照すれば、保持させる作動において可動部１ａ〜１ｄが第１又は第２の傾き角度にあるとき、可動カラー透明電極及び可動カラー不透明電極３７ａ〜３７ｄ及び第２固定電極４同士に逆の極性の電圧が継続して十分に印加さる。すると可動絶縁ストッパー３８ａ〜３８ｄを除いて電極間に絶縁部が挿入されない非接触のコンデンサを形成するため、その後電圧の印加を止めても可動部１ａ〜１ｄは第１又は第２の傾き角度を保持しうる。すなわち可動部１ａ〜１ｄを第１又は第２の傾き角度に電極間に絶縁部が挿入されない非接触のコンデンサによって保持させることが自在である。
【０１９４】
尚、コンデンサの絶縁抵抗を高めるために表示素子１０内部を真空にしたりガスを封入したりしてもよい。
【０１９５】
次に主に本実施形態に係る変形例１の要素と効果について説明する。
【０１９６】
本実施形態に係る変形例１は、可動部１ａ〜１ｄが可動絶縁ストッパー３８ａ〜３８ｄを有し、可動絶縁ストッパー３８ａ〜３８ｄが接触し支えることによって電極同士が距離を保たれたコンデンサによる静電吸引力によって可動部１ａ〜１ｄの傾き角度を保持させることが可能である。そのため例えば、可動絶縁ストッパー３８ａ〜３８ｄが備わっているため可動絶縁部１ａ２〜１ｄ２と固定絶縁部３を使うより使用する材料が少なくコストが低い構成にすることができる。また電極間に絶縁部が挿入されない非接触のコンデンサによって可動部１ａ〜１ｄが保持自在であるため、絶縁部に接触させた状態と比べ絶縁部の表面が帯電して保持力が低下することを防げる構成にすることができる。
【０１９７】
〔変形例２〕
まず主に本実施形態に係る変形例２の構成について図面を参照して説明する。
【０１９８】
図４９は本発明の実施形態に係る変形例２の表示素子１０の立体透視分離斜視図である。図５０は本発明の実施形態に係る変形例２の表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。図４９は図２の、図５０は図４の構成における可動電極１ａ１〜１ｄ１及び可動絶縁部１ａ２〜１ｄ２の代わりに中心部と辺端部に以下のものが備わっている。中心部にはシアン色、マゼンタ色、イエロー色の透明材料及び白色不透明材料から成る可動カラー透明部４３ａ〜４３ｃ及び可動白色不透明部４３ｄが備わっている。辺端部には、それぞれのヒンジ８ａ〜８ｄ側方向と逆側に磁極面がヒンジ８ａ〜８ｄ側方向に平行な可動電磁石３９ａ〜３９ｄと、それぞれの可動電磁石３９ａ〜３９ｄの無い３方に磁極面がヒンジ８ａ〜８ｄ側方向に平行な可動永久磁石４２ａ〜４２ｄとが備わっている。また第１固定電極２ａ〜２ｄの代わりに、磁極面を可動部１ａ〜１ｄ側方向に向けた第１固定永久磁石４０ａ〜４０ｄが備わっている。また固定絶縁部３と第２固定電極４の代わりに、中央部に備わった透明材料から成る固定透明部４４と、画像表示側方向と垂直な４方の辺端に備わった磁極面を画像表示側方向と逆方向に向けた第２固定永久磁石４１とが備わっている。尚、可動電磁石３９ａ〜３９ｄは可動カラー透明部４３ａ〜４３ｃ及び可動白色不透明部４３ｄに内蔵若しくは表面に配置された配線（図示せず）とヒンジ８ａ〜８ｄ又はヒンジ８ａ〜８ｄに内蔵若しくは表面に配置された配線（図示せず）と第２基板６ａ〜６ｄに内蔵若しくは表面に配置された配線（図示せず）によって電源に電気的に接続されている。
【０１９９】
このとき可動部１ａ〜１ｄは第１又は第２の傾き角度にそれぞれヒンジ８ａ〜８ｄを回転軸として回転自在である。可動部１ａ〜１ｄは第１の傾き角度にあるとき可動電磁石３９ａ〜３９ｄ及び可動永久磁石４２ａ〜４２ｄと第１固定永久磁石４０ａ〜４０ｄが近づくようになっている。また可動部１ａ〜１ｄのうち１つだけが第２の傾き角度にあるとき可動電磁石３９ａ〜３９ｄ及び可動永久磁石４２ａ〜４２ｄと第２固定永久磁石４１が近づくようになっている。また可動部１ａ〜１ｄのうち２つ以上が第２の傾き角度に積層されるとき画像表示側方向に近い可動部１ａ〜１ｃの可動電磁石３９ａ〜３９ｃと画像表示側方向に遠い可動部１ｂ〜１ｄの可動永久磁石４２ｂ〜４２ｄが、画像表示側方向に近い可動部１ａ〜１ｃの可動永久磁石４２ａ〜４２ｃと画像表示側方向に遠い可動部１ｂ〜１ｄの可動電磁石３９ｂ〜３９ｄ及び可動永久磁石４２ｂ〜４２ｄが近づくようになっている。
【０２００】
また第１固定永久磁石４０ａ〜４０ｄにおける可動電磁石３９ａ〜３９ｄ及び可動永久磁石４２ａ〜４２ｄ側方向に向けた磁極面と第２固定永久磁石４１における画像表示側方向に向けた磁極面と可動永久磁石４２ａ〜４２ｄにおける第１固定永久磁石４０ａ〜４０ｄ側方向と逆方向に向けた磁極面との極性は同じ極性であることが望ましい。
【０２０１】
尚第１固定永久磁石４０ａ〜４０ｄ及び第２固定永久磁石４１等が本発明の本実施形態に係る変形例２の駆動手段に相当する。
【０２０２】
次に主に本実施形態に係る変形例２の作動例について説明する。
【０２０３】
まず例として可動部１ａ〜１ｄのうち１つだけを第１の傾き角度に保持させる作動について説明する。可動部１ａ〜１ｄは第１の傾き角度にあるとき可動永久磁石４２ａ〜４２ｄと第１固定永久磁石４０ａ〜４０ｄとの磁力による引力により第１の傾き角度を保持しうる。
【０２０４】
次に例として可動部１ａ〜１ｄのうち１つだけを第１の傾き角度から第２の傾き角度へ回転させる作動について説明する。このとき例えば各々の可動電磁石３９ａ〜３９ｄに、向き合った可動電磁石３９ａ〜３９ｄと第１固定永久磁石４０ａ〜４０ｄの磁極面が同じ極性になるように電圧が印加される。すると可動電磁石３９ａ〜３９ｄと第１固定永久磁石４０ａ〜４０ｄとの磁力による斥力と可動電磁石３９ａ〜３９ｄと第２固定永久磁石４１との磁力による引力の合力が可動永久磁石４２ａ〜４２ｄと第１固定永久磁石４０ａ〜４０ｄとの磁力による引力等の可動部１ａ〜１ｄを第１の傾き角度に保持させる力より大きくなったとき、可動部１ａ〜１ｄは第２の傾き角度に回転しうる。
【０２０５】
次に例として可動部１ａ〜１ｄのうち１つだけを第２の傾き角度に保持させる作動について説明する。例えば可動部１ａ〜１ｄは第２の傾き角度にあるとき第２固定永久磁石４１と可動永久磁石４２ａ〜４２ｄとの磁力による引力により第２の傾き角度を保持しうる。
【０２０６】
次に例として可動部１ａ〜１ｄのうち１つだけを第２の傾き角度から第１の傾き角度へ回転させる作動について説明する。このとき例えば各々の可動電磁石３９ａ〜３９ｄに上記と逆の電圧が印加される。すると可動電磁石３９ａ〜３９ｄと第２固定永久磁石４１との磁力による斥力と可動電磁石３９ａ〜３９ｄと第１固定永久磁石４０ａ〜４０ｄとの磁力による引力の合力が第２固定永久磁石４１と可動永久磁石４２ａ〜４２ｄとの磁力による引力等の可動部１ａ〜１ｄを第２の傾き角度に保持させる力より大きくなったとき、可動部１ａ〜１ｄは第１の傾き角度に回転しうる。
【０２０７】
次に例として可動部１ａ〜１ｃのうちいずれかがすでに第２の傾き角度にあるとき、可動部１ｂ〜１ｄも第２の傾き角度へ回転させ、積層させる作動について説明する。例えば後から積層する可動電磁石３９ｂ〜３９ｄに、向き合った可動電磁石３９ｂ〜３９ｄと第１固定永久磁石４０ｂ〜４０ｄの磁極面が同じ極性になるように電圧が印加される。すると第１固定永久磁石４０ｂ〜４０ｄとの間に磁力により斥力が発生し、すでに第２の傾き角度にある可動永久磁石４２ａ〜４２ｃとの間に磁力による引力が発生し、後から積層する可動部１ｂ〜１ｄは第２の傾き角度に積層しうる。
【０２０８】
次に例として可動部１ａ〜１ｃのうちいずれかがすでに第２の傾き角度にあるとき、後から積層した可動部１ｂ〜１ｄも第２の傾き角度に積層を保持させる作動について説明する。このとき例えばすでに第２の傾き角度にある可動部１ａ〜１ｃの可動永久磁石４２ａ〜４２ｃと後から積層した可動部１ｂ〜１ｄの可動永久磁石４２ｂ〜４２ｄとの磁力による引力により後から積層した可動部１ｂ〜１ｄは第２の傾き角度に積層を保持しうる。
【０２０９】
次に例として可動部１ａ〜１ｃのうちいずれかがすでに第２の傾き角度にあるとき後から積層した可動部１ｂ〜１ｄを第２の傾き角度から第１の傾き角度に積層をリセットさせる作動について説明する。このとき例えば後から積層した可動部１ｂ〜１ｄの可動電磁石３９ｂ〜３９ｄに上記と逆の電圧が印加される。するとすでに第２の傾き角度にある可動部１ａ〜１ｃの可動永久磁石４２ａ〜４２ｃとの間に磁力による斥力が発生し、第１固定永久磁石４０ｂ〜４０ｄとの間に磁力による引力が発生し、後から積層した可動部１ｂ〜１ｄは１の傾き角度へ積層をリセットしうる。
【０２１０】
すなわち可動永久磁石４２ａ〜４２ｃと第１固定永久磁石４０ｂ〜４０ｄとの永久磁石の磁力と、可動電磁石３９ａ〜３９ｄに印加する電圧の極性を変えることによる電磁力の変化により可動部１ａ〜１ｄを第１又は第２の傾き角度に回転自在であり、保持させることが自在であり、また積層させることが自在である。
【０２１１】
次に主に本実施形態に係る変形例２の要素と効果について説明する。
【０２１２】
本実施形態に係る変形例２において、駆動手段は電磁力によって可動部１ａ〜１ｄを回転させて傾き角度を変調させることが可能である。また本実施形態に係る変形例２は、磁力によって可動部１ａ〜１ｄの傾き角度を保持させることが可能である。そのため例えば、可動カラー透明部４３ａ〜４３ｃ及び可動白色不透明部４３ｄを中央部としてその辺端に可動電磁石３９ａ〜３９ｄと、可動永久磁石４２ａ〜４２ｄとが備わっており、また固定透明部４４を中央部としてその辺端に第２固定永久磁石４１が備わっている場合は可動カラー透明部４３ａ〜４３ｃ及び可動白色不透明部４３ｄ、固定透明部４４に透明電極を使う必要がなくコストが低い構成にすることができる。また電磁力によって可動部１ａ〜１ｄが回転、積層自在であるため、可動電磁石３９ａ〜３９ｄにさえ電圧をかければよく電気回路が単純であり、斥力が強く、駆動電圧が低く出力が線形で強い構成にすることができる。また磁力によって可動部１ａ〜１ｄを保持させることが可能であるため、保持力の時間経過による低下が極めて少ない構成にすることができる。
【０２１３】
〔変形例３〕
次に主に本実施形態に係る変形例３の構成について図面を参照して説明する。
【０２１４】
図５１は本発明の実施形態に係る変形例３における表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。図５１は図４の構成におけるヒンジ８ａ〜８ｄの代わりに、熱膨張係数が高い高膨張率層と該高膨張率層より熱膨張係数が低い低膨張率層とが積層されており、その積層側方向と垂直に第２基板６ａ〜６ｄと可動部１ａ〜１ｄを接続するバイメタル４５ａ〜４５ｄが備わっている。またバイメタル４５ａ〜４５ｄにおける高膨張率層が画像表示側方向に備わっていれば高膨張率層に電流が流されない状態では可動部１ａ〜１ｄは第２の傾き角度にあることが望ましく、高膨張率層が画像表示側方向と逆方向に備わっていれば高膨張率層に電流が流されない状態では可動部１ａ〜１ｄは第１の傾き角度にあることが望ましい。尚バイメタル４５ａ〜４５ｄの高膨張率層は、第２基板６ａ〜６ｄに内蔵若しくは表面に配置された配線（図示せず）によって電源に電気的に接続されている。
【０２１５】
このとき可動部１ａ〜１ｄは第１又は第２の傾き角度にそれぞれバイメタル４５ａ〜４５ｄを回転軸として回転自在である。
【０２１６】
尚バイメタル４５ａ〜４５ｄ等が本発明の本実施形態に係る変形例３の駆動手段に相当する。
【０２１７】
次に主に本実施形態に係る変形例３の作動例について説明する。
【０２１８】
まず例として可動部１ａ〜１ｄのうち１つだけを高膨張率層に電流が流されない状態の傾き角度に保持させる作動について説明する。例えば電流が流されない高膨張率層が画像表示側方向に備わっており可動部１ａ〜１ｄが第２の傾き角度にあるとき、可動電極１ａ１〜１ｄ１と第２固定電極４に逆の極性の電圧が継続して十分に印加される。すると可動電極１ａ１〜１ｄ１と第２固定電極４の間で固定絶縁部３をはさんでコンデンサを形成するため、その後可動部１ａ〜１ｄは第２の傾き角度を保持しうる。また電流が流されない高膨張率層が画像表示側方向と逆方向に備わっており可動部１ａ〜１ｄが第１の傾き角度にあるとき、可動電極１ａ１〜１ｄ１と第１固定電極２ａ〜２ｄに逆の極性の電圧が継続して十分に印加される。すると可動電極１ａ１〜１ｄ１と第１固定電極２ａ〜２ｄの間で可動絶縁部１ａ２〜１ｄ２をはさんでコンデンサを形成するため、その後可動部１ａ〜１ｄは第１の傾き角度を保持しうる。
【０２１９】
次に例として可動部１ａ〜１ｄのうち１つだけを高膨張率層に電流が流された状態の傾き角度へ回転させる作動について説明する。電源から各々のバイメタル４５ａ〜４５ｄの高膨張率層に電流が流されると、高膨張率層がジュール熱により熱膨張し、可動部１ａ〜１ｄは低膨張率層側に回転しうる。例えば高膨張率層が画像表示側方向に備わっていれば可動部１ａ〜１ｄはバイメタル４５ａ〜４５ｄを回転軸として第１固定電極２ａ〜２ｄに接近し第１の傾き角度に回転しうる。また高膨張率層が画像表示側方向と逆方向に備わっていれば可動部１ａ〜１ｄはバイメタル４５ａ〜４５ｄを回転軸として第２固定電極４に接近し第２の傾き角度に回転しうる。
【０２２０】
次に例として可動部１ａ〜１ｄのうち１つだけを高膨張率層に電流が流された状態の傾き角度に保持させる作動について説明する。例えば電流が流された高膨張率層が画像表示側方向に備わっており可動部１ａ〜１ｄが第１の傾き角度にあるとき、可動電極１ａ１〜１ｄ１と第１固定電極２ａ〜２ｄに逆の極性の電圧が継続して十分に印加される。すると可動電極１ａ１〜１ｄ１と第１固定電極２ａ〜２ｄの間で可動絶縁部１ａ２〜１ｄ２をはさんでコンデンサを形成するため、その後高膨張率層の熱が冷めて冷収縮しても可動部１ａ〜１ｄは第１の傾き角度を保持しうる。また電流が流された高膨張率層が画像表示側方向と逆方向に備わっており可動部１ａ〜１ｄが第２の傾き角度にあるとき、可動電極１ａ１〜１ｄ１と第２固定電極４に逆の極性の電圧が継続して十分に印加される。すると可動電極１ａ１〜１ｄ１と第２固定電極４の間で固定絶縁部３をはさんでコンデンサを形成するため、その後高膨張率層の熱が冷めて冷収縮しても可動部１ａ〜１ｄは第２の傾き角度を保持しうる。
【０２２１】
次に例として可動部１ａ〜１ｄのうち１つだけを高膨張率層に電流が流されない状態の傾き角度へ回転させる作動について説明する。例えば高膨張率層が画像表示側方向に備わっており可動部１ａ〜１ｄが第１の傾き角度にあり高膨張率層の熱が冷めているときは高膨張率層が冷収縮する。そして可動電極１ａ１〜１ｄ１と第１固定電極２ａ〜２ｄとがアースされると、コンデンサによる保持力がなくなるため、可動部１ａ〜１ｄはバイメタル４５ａ〜４５ｄを回転軸として第２固定電極４に接近し第２の傾き角度に回転しうる。また高膨張率層が画像表示側方向と逆方向に備わっており可動部１ａ〜１ｄが第２の傾き角度にあり高膨張率層の熱が冷めているときは高膨張率層が冷収縮する。そして可動電極１ａ１〜１ｄ１と第２固定電極４とがアースされると、コンデンサによる保持力がなくなるため、可動部１ａ〜１ｄはバイメタル４５ａ〜４５ｄを回転軸として第１固定電極２ａ〜２ｄに接近し第１の傾き角度に回転しうる。
【０２２２】
次に例として可動部１ａ〜１ｃのうちいずれかがすでに第２の傾き角度にあるとき、可動部１ｂ〜１ｄも第２の傾き角度へ回転させ、積層させる作動について説明する。例えば上記と同様にして、後から積層する可動部１ｂ〜１ｄの高膨張率層が画像表示側方向に備わっている場合は可動電極１ｂ１〜１ｄ１と第１固定電極２ｂ〜２ｄとがアースされるか、又は後から積層する可動部１ｂ〜１ｄの高膨張率層が画像表示側方向と逆方向に備わっている場合は高膨張率層に電流が流されると、後から積層する可動部１ｂ〜１ｄは第２の傾き角度に積層しうる。
【０２２３】
次に例として可動部１ａ〜１ｃのうちいずれかがすでに第２の傾き角度にあるとき、可動部１ｂ〜１ｄも第２の傾き角度に積層を保持させる作動について説明する。例えばすでに第２の傾き角度にある可動部１ａ〜１ｃの可動電極１ａ１〜１ｃ１と後から積層した可動部１ｂ〜１ｄの可動電極１ｂ１〜１ｄ１とに逆の極性の電圧が継続して十分に印加される。すると第２の傾き角度にある可動部１ａ〜１ｃの可動絶縁部１ａ２〜１ｃ２をはさんでコンデンサを形成するため、その後高膨張率層の熱が冷めて冷収縮しても、高膨張率層に電流が流されない状態であっても、後から積層する可動部１ｂ〜１ｄは第２の傾き角度に積層を保持しうる。
【０２２４】
次に例として可動部１ａ〜１ｃのうちいずれかがすでに第２の傾き角度にあるとき、可動部１ｂ〜１ｄを第２の傾き角度から第１の傾き角度に積層をリセットさせる作動について説明する。例えば後から積層した可動部１ｂ〜１ｄの高膨張率層が画像表示側方向に備わっている場合は高膨張率層に電流が流されると熱膨張する。又は後から積層した可動部１ｂ〜１ｄの高膨張率層が画像表示側方向と逆方向に備わっている場合は高膨張率層の熱が冷めているとき高膨張率層は冷収縮する。そして後から積層した可動部１ｂ〜１ｄの可動電極１ｂ１〜１ｄ１にすでに第２の傾き角度にある可動部１ａ〜１ｃと同じ極性の電圧が印加されれば、コンデンサによる保持力がなくなるため、後から積層した可動部１ｂ〜１ｄは第１の傾き角度へ積層をリセットしうる。
【０２２５】
すなわちバイメタル４５ａ〜４５ｄの高膨張率層に電流が流されるか電流が流されないことによる熱膨張力又は冷収縮力により可動部１ａ〜１ｄを第１又は第２の傾き角度に回転自在であり積層させることが自在であり、また静電気力により保持させることが自在である。
【０２２６】
次に主に本実施形態に係る変形例３の要素と効果について説明する。
【０２２７】
本実施形態に係る変形例３において、駆動手段は熱膨張力又は冷収縮力によって可動部１ａ〜１ｄを回転させて傾き角度を変調させることが可能である。そのため例えば、斥力が強く、変化量が大きい構成にすることができる。
【０２２８】
〔変形例４〕
次に主に本実施形態に係る変形例４の構成について図面を参照して説明する。
【０２２９】
図５２は本発明の実施形態に係る変形例４の表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。図５２は図４の構成における第２固定電極４の代わりに半永久的に電荷を帯びた面を画像表示側方向と逆方向に向けた固定透明エレクトレット４６が備わっている。
【０２３０】
尚第１固定電極２ａ〜２ｄ及び固定透明エレクトレット４６等が本発明の本実施形態に係る変形例４の駆動手段に相当する。
【０２３１】
次に主に本実施形態に係る変形例４の作動例について説明する。
【０２３２】
まず例として可動部１ａ〜１ｄのうち１つだけを第１の傾き角度に保持させる作動について説明する。例えば可動電極１ａ１〜１ｄ１と第１固定電極２ａ〜２ｄに逆の極性の電圧が継続して十分に印加されれば可動電極１ａ１〜１ｄ１と第１固定電極２ａ〜２ｄの間で可動絶縁部１ａ２〜１ｄ２をはさんでコンデンサを形成するため、その後電圧の印加を止めても可動部１ａ〜１ｄは第１の傾き角度を保持しうる。
【０２３３】
次に例として可動部１ａ〜１ｄのうち１つだけを第１の傾き角度から第２の傾き角度へ回転させる作動について説明する。このとき例えば、電源から可動電極１ａ１〜１ｄ１と第１固定電極２ａ〜２ｄとに固定透明エレクトレット４６の電荷を帯びた面の極性と逆の極性の電圧が印加されれば静電気力によって可動部１ａ〜１ｄと第１固定電極２ａ〜２ｄに斥力が発生し、可動部１ａ〜１ｄと固定透明エレクトレット４６に引力が発生する。すると  可動部１ａ〜１ｄは固定透明エレクトレット４６に接近し第２の傾き角度に回転しうる。
【０２３４】
次に例として可動部１ａ〜１ｄのうち１つだけを第２の傾き角度に保持させる作動について説明する。このとき例えば、可動電極１ａ１〜１ｄ１に固定透明エレクトレット４６の電荷を帯びた面の極性と逆の極性の電圧が継続して十分に印加されれば可動電極１ａ１〜１ｄ１と固定透明エレクトレット４６の間で固定絶縁部３をはさんでコンデンサを形成するため、その後電圧の印加を止めても可動部１ａ〜１ｄは第２の傾き角度を保持しうる。
【０２３５】
次に例として可動部１ａ〜１ｄのうち１つだけを第２の傾き角度から第１の傾き角度へ回転させる作動について説明する。このとき例えば、電源から可動電極１ａ１〜１ｄ１に固定透明エレクトレット４６の電荷を帯びた面の極性と同じ極性の電圧が印加され第１固定電極２ａ〜２ｄに逆の極性の電圧が印加されれば静電気力によって可動部１ａ〜１ｄと第１固定電極２ａ〜２ｄに引力が発生し、可動部１ａ〜１ｄと固定透明エレクトレット４６に斥力が発生する。すると  可動部１ａ〜１ｄは第１固定電極２ａ〜２ｄに接近し第１の傾き角度に回転しうる。
【０２３６】
次に例として可動部１ａ〜１ｃがすでに第２の傾き角度にあるとき可動部１ｂ〜１ｄも第２の傾き角度へ回転させ、積層させる作動について説明する。例えば、電源から、後から積層する可動電極１ｂ１〜１ｄ１と第１固定電極２ｂ〜２ｄとにすでに第２の傾き角度にある可動電極１ａ１〜１ｃ１と逆の極性の電圧が印加されれば静電気力によって第２の傾き角度に回転しうる。
【０２３７】
次に例として可動部１ａ〜１ｃがすでに第２の傾き角度にあるとき可動部１ｂ〜１ｄも第２の傾き角度に積層を保持させる作動について説明する。このとき例えば、後から積層した可動電極１ｂ１〜１ｄ１に、すでに第２の傾き角度にある可動電極１ａ１〜１ｃ１と逆の極性の電圧が継続して十分に印加されれば可動絶縁部１ｂ２〜１ｄ２をはさんでコンデンサを形成するため、その後電圧の印加を止めても第２の傾き角度を保持しうる。
【０２３８】
次に例として可動部１ａ〜１ｃがすでに第２の傾き角度にあるとき可動部１ｂ〜１ｄを第２の傾き角度から第１の傾き角度に積層をリセットさせる作動について説明する。このとき例えば、電源から、後から積層した可動電極１ｂ１〜１ｄ１にすでに第２の傾き角度にある可動電極１ａ１〜１ｃ１と同じ極性の電圧が印加され第１固定電極２ｂ〜２ｄに逆の極性の電圧が印加されれば静電気力によって第１の傾き角度に回転しうる。
【０２３９】
すなわち固定透明エレクトレット４６に帯びた電荷と、可動電極１ａ１〜１ｃ１及び第１固定電極２ｂ〜２ｄに印加する電圧の極性を変えることによる静電気力の変化により可動部１ａ〜１ｄを第１又は第２の傾き角度に回転自在であり、保持させることが自在であり、また積層させることが自在である。
【０２４０】
次に主に本実施形態に係る変形例４の要素と効果について説明する。
【０２４１】
本実施形態に係る変形例４において、駆動手段はエレクトレットによる静電吸引力によって可動部１ａ〜１ｄを回転させて傾き角度を変調させることが可能である。また本実施形態に係る変形例４は、エレクトレットによる静電吸引力によって可動部１ａ〜１ｄの傾き角度を保持させることが可能である。そのため例えば、半永久的に電荷を帯びた固定透明エレクトレット４６が可動部１ａ〜１ｄの回転、保持を担うため可動電極１ａ１〜１ｃ１及び第１固定電極２ｂ〜２ｄにだけ電圧をかければよく電気回路が単純であり、電力を節約できる構成にすることができる。また固定透明エレクトレット４６の電荷によって可動部１ａ〜１ｄを保持させることが可能であるため、保持力の時間経過による低下が少ない構成にすることができる。
【０２４２】
〔変形例５〕
次に主に本実施形態に係る変形例５の構成について図面を参照して説明する。
【０２４３】
図５３は本発明の実施形態に係る変形例５における表示装置１００の概略全体配置図である。図５３は図５の構成におけるバックライト９の代わりに黒色板４８が備わっている。図５４は本発明の実施形態に係る変形例５の表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。図５４は図４の構成における可動絶縁部１ａ２〜１ｃ２の代わりに赤色、緑色、青色の不透明絶縁性材料から成る可動カラー反射絶縁部４７ａ〜４７ｃが備わっている。
【０２４４】
次に主に本実施形態に係る変形例５の作動例について説明する。
【０２４５】
可動カラー反射絶縁部４７ａ〜４７ｃ及び可動絶縁部１ｄ２は赤色、緑色、青色及び白色の不透明絶縁性材料から成るため１つだけ第１の傾き角度にあるとき積層せず反射型のカラー及び白色を表示できる。また全ての可動部１ａ〜１ｄが第１の傾き角度にあるとき画像表示側方向から黒色板４８が見え、黒色を表示できる。
【０２４６】
すなわち全ての可動部１ａ〜１ｄが第１の傾き角度にあるとき黒色の表示が行える。可動部１ａが第２の傾き角度にあり可動部１ｂ、１ｃ、１ｄが第１の傾き角度にあるとき赤色の反射型表示が行える。可動部１ｂが第２の傾き角度にあり可動部１ａ、１ｃ、１ｄが第１の傾き角度にあるとき緑色の反射型表示が行える。可動部１ｃが第２の傾き角度にあり可動部１ａ、１ｂ、１ｄが第１の傾き角度にあるとき青色の反射型表示が行える。可動部１ｄが第２の傾き角度にあり可動部１ａ、１ｂ、１ｃが第１の傾き角度にあるとき白色の反射型表示が行える。
【０２４７】
次に主に本実施形態に係る変形例５の要素と効果について説明する。
【０２４８】
本実施形態に係る変形例５において、可動部１ａ〜１ｄはカラー反射部を有する。また本実施形態に係る変形例５において、可動部１ａ〜１ｄは赤色、緑色、青色の部分を含む。また本実施形態に係る変形例５は、表示素子１０の画像表示側方向と逆方向に黒色部を備える。そのため例えば、可動部１ａ〜１ｃが１つだけ第１の傾き角度にあれば積層しなくても反射型の光の三原色のカラー表示が行える構成にすることができる。また可動部１ａ〜１ｃを３つ積層しなくても黒色が表現できる構成にすることができる。
【０２４９】
〔変形例６〕
次に主に本実施形態に係る変形例６の構成について図面を参照して説明する。
【０２５０】
図５５は本発明の実施形態に係る変形例６における表示装置１００の概略全体配置図である。図５５は図５の構成における表示素子アレイ１１の代わりに略正三角柱状の正三角柱状表示素子４９が正三角充填状に複数並んで備わった正三角充填状表示素子アレイ５０を備えている。図５６は本発明の実施形態に係る変形例６の正三角柱状表示素子４９の立体透視斜視図である。図５６を参照すれば正三角柱状表示素子４９は、略正三角形の各辺上に並んで備わった内側の側部である可動部１ａ〜１ｃと、それらを囲む１回り大きい略正三角形の各辺上に並んで備わった外側の側部である第１固定電極２ａ〜２ｃで囲まれておりまた可動部１ａ〜１ｃの画像表示側方向の辺端に接続されたヒンジ８ａ〜８ｃを備えている。また正三角柱状表示素子４９は画像表示側の底部に略三角形の板状の透明絶縁性材料から成る略三角板状固定絶縁部５１を、略三角板状固定絶縁部５１のさらに画像表示側に略三角形の板状の透明導電性材料から成る略三角板状固定電極５２を備えている。
【０２５１】
次に主に本実施形態に係る変形例６の作動例について説明する。
【０２５２】
上述したように可動絶縁部１ａ２〜１ｃ２、はシアン色、マゼンタ色、イエロー色の透明絶縁性材料から成るため、第１の傾き角度にあるときバックライト９を発光させることによりカラーを発光型表示でき、２色を積層させバックライト９を発光させることにより赤色緑色青色を発光型表示でき、３色を積層させることにより黒色を表示できる。
【０２５３】
すなわち全ての可動部１ａ〜１ｃが第１の傾き角度にあるときバックライトを発光させ白色の発光型表示が行える。可動部１ａが第２の傾き角度にあり可動部１ｂ、１ｃが第１の傾き角度にあるときバックライト９を発光させシアン色の発光型表示が行える。可動部１ａ、１ｂが第２の傾き角度にあり可動部１ｃが第１の傾き角度にあるときバックライト９を発光させ青色の発光型表示が行える。全ての可動部１ａ〜１ｃが第２の傾き角度にあるとき黒色の表示が行える。可動部１ａ、１ｃが第２の傾き角度にあり可動部１ｂが第１の傾き角度にあるときバックライト９を発光させ緑色の発光型表示が行える。可動部１ｂが第２の傾き角度にあり可動部１ａ、１ｃが第１の傾き角度にあるときバックライト９を発光させマゼンタ色の発光型表示が行える。可動部１ｂ、１ｃが第２の傾き角度にあり可動部１ａが第１の傾き角度にあるときバックライト９を発光させ赤色の発光型表示が行える。可動部１ｃが第２の傾き角度にあり可動部１ａ、１ｂが第１の傾き角度にあるときバックライト９を発光させイエロー色の発光型表示が行える。
【０２５４】
次に主に本実施形態に係る変形例６の要素と効果について説明する。
【０２５５】
本実施形態に係る変形例６において、可動部１ａ〜１ｃは略正三角形の各辺上に並んで備わっている。そのため例えば、可動部１ｄ及びヒンジ８ｄを備える必要がなくコストが低い構成にすることができる。
【０２５６】
〔変形例７〕
次に主に本実施形態に係る変形例７の構成について図面を参照して説明する。
【０２５７】
図５７は本発明の実施形態に係る変形例７の表示素子１０及び表示素子１０の周りに備わった基板群７の断面図である。図５７は図４の構成におけるヒンジ８ａ〜８ｄの代わりに導電性材料から成るヒンジ機構５３ａ〜５３ｄを備えている。図５８は本発明の実施形態に係る変形例７のヒンジ機構５３ａ〜５３ｄ及び可動部１ａ〜１ｄ及び第２基板６ａ〜６ｄの立体透視斜視図である。図５８を参照すればヒンジ機構５３ａ〜５３ｄは軸孔を備え第２基板６ａ〜６ｄと連結された固定部５３ａ１〜５３ｄ１と、固定部５３ａ１〜５３ｄ１と分離され、該軸孔に回転可能に挿入され可動部１ａ〜１ｄと連結された軸棒５３ａ２〜５３ｄ２とを備えている。
【０２５８】
次に主に本実施形態に係る変形例７の作動例について説明する。
【０２５９】
ヒンジ機構５３ａ〜５３ｄは可動部１ａ〜１ｄに回転する力が加わると、軸棒５３ａ２〜５３ｄ２が可動部１ａ〜１ｄと一緒に回転し、所謂機械構造によってヒンジ効果を達成する。可動部１ａ〜１ｄはそれぞれヒンジ機構５３ａ〜５３ｄを回転軸として回転自在である。
【０２６０】
次に主に本実施形態に係る変形例７の要素と効果について説明する。
【０２６１】
本実施形態に係る変形例７において、表示素子１０はヒンジ機構５３ａ〜５３ｄを有する。そのため例えば、ヒンジ機構５３ａ〜５３ｄが機械構造を有しているため弾性が極めて少なく、可動部１ａ〜１ｄの傾き角度の保持を打ち消す力が働きにくい構成にすることができる。
【０２６２】
尚、本発明は以上の実施形態に限定されるものではなく、以下のようにしても同様に実施できるものである。
【０２６３】
前記可動部はいかなる部分が着色されていてもよく、例えば着色された前記可動電極と透明な前記可動絶縁部から成るもので代替されてもよい。また色はいかなる色であってもよく、例えば紫色、ピンク色、蛍光色、金属光沢のある色、構造色等、若しくは他の適当な任意の色で代替されてもよい。またいかなる方向に回転する傾き角度の変化により前記表示光が入射する面積が増加してもよく、例えば少なくとも画像表示側方向と逆方向に回転する傾き角度の変化により前記表示光が入射する面積が増加するもので代替されてもよい。
またいかなる位置に備わっていてもよく、例えば略六角形の各辺上等、若しくは他の適当な任意の位置に備わっているもので代替されてもよい。またいかなる形状であってもよく、例えば略円形の板状や略八角形の板状等、若しくは他の適当な任意の形状で代替されてもよい。またいかなるものであってもよく、例えばミラー、ダイクロイックミラー、ビームスプリッター、ロングパスフィルター、ショートパスフィルター、バンドパスフィルター等、若しくは他の適当な任意のもので代替されてもよい。また何種類で、いかなる組み合わせで、いかなる順番で、何個であってもよい。
【０２６４】
前記駆動手段はいかなるものであってもよく、例えば圧電効果、圧縮気体、形状記憶合金などによって駆動するもので代替されてもよくそれらの全体又は一部を組み合わせてもよい。
【０２６５】
前記第１固定電極はいかなるものであってもよく、例えばレジスト等の絶縁性材料の表面に導電性材料をめっきしたもの等、若しくは他の適当な任意のもので代替されてもよい。
【０２６６】
前記ヒンジはいかなるものであってもよく、例えば弾性の無いヒンジ、内蔵若しくは表面に配置された配線を備えた絶縁性材料から成るヒンジ等、若しくは他の適当な任意のもので代替されてもよい。
【０２６７】
前記バックライトはいかなるものであってもよく、例えば1つ又は複数の表示素子ごとに分割されており個々にオンオフや光強度の変調が可能なもの等、若しくは他の適当な任意のもので代替されてもよい。
【０２６８】
前記基板群及び前記透明基板は任意の要素であり必須要素ではないため備えられていなくてもよく、またいかなるものであってもよい。
【符号の説明】
【０２６９】
１ａ      ：可動部
１ａ１    ：可動電極
１ａ２    ：可動絶縁部
１ｂ      ：可動部
１ｂ１    ：可動電極
１ｂ２    ：可動絶縁部
１ｃ      ：可動部
１ｃ１    ：可動電極
１ｃ２    ：可動絶縁部
１ｄ      ：可動部
１ｄ１    ：可動電極
１ｄ２    ：可動絶縁部
２ａ      ：第１固定電極（駆動手段）
２ｂ      ：第１固定電極（駆動手段）
２ｃ      ：第１固定電極（駆動手段）
２ｄ      ：第１固定電極（駆動手段）
３        ：固定絶縁部
４        ：第２固定電極（駆動手段）
５        ：第１基板
６ａ      ：第２基板
６ｂ      ：第２基板
６ｃ      ：第２基板
６ｄ      ：第２基板
７        ：基板群
８ａ      ：ヒンジ
８ｂ      ：ヒンジ
８ｃ      ：ヒンジ
８ｄ      ：ヒンジ
９        ：バックライト
１０      ：表示素子
１１      ：表示素子アレイ
１２      ：透明基板
１３      ：第１透明導電層
１４      ：第１透明絶縁層
１５      ：第１エッチングマスク
１６      ：第１リフトオフマスク
１７      ：第２透明導電層
１８      ：第２透明絶縁層
１９      ：第１蒸着マスク
２０      ：第１導電性エラストマー層
２１      ：第２エッチングマスク
２２      ：第２リフトオフマスク
２３      ：第２導電性エラストマー層
２４      ：第２蒸着マスク
２５      ：第１犠牲層
２６      ：第３透明導電層
２７      ：第１シアン色透明絶縁層
２８      ：第３エッチングマスク
２９      ：第２犠牲層
３０      ：第３リフトオフマスク
３１      ：第４透明導電層
３２      ：第２シアン色透明絶縁層
３３      ：第３犠牲層
３４      ：第３蒸着マスク
３５      ：厚膜レジスト層
３６      ：フォトマスク
３７ａ    ：可動カラー透明電極
３７ｂ    ：可動カラー透明電極
３７ｃ    ：可動カラー透明電極
３７ｄ    ：可動白色不透明電極
３８ａ    ：可動絶縁ストッパー
３８ｂ    ：可動絶縁ストッパー
３８ｃ    ：可動絶縁ストッパー
３８ｄ    ：可動絶縁ストッパー
３９ａ    ：可動電磁石
３９ｂ    ：可動電磁石
３９ｃ    ：可動電磁石
３９ｄ    ：可動電磁石
４０ａ    ：第１固定永久磁石（駆動手段）
４０ｂ    ：第１固定永久磁石（駆動手段）
４０ｃ    ：第１固定永久磁石（駆動手段）
４０ｄ    ：第１固定永久磁石（駆動手段）
４１      ：第２固定永久磁石（駆動手段）
４２ａ    ：可動永久磁石
４２ｂ    ：可動永久磁石
４２ｃ    ：可動永久磁石
４２ｄ    ：可動永久磁石
４３ａ    ：可動カラー透明部
４３ｂ    ：可動カラー透明部
４３ｃ    ：可動カラー透明部
４３ｄ    ：可動白色不透明部
４４      ：固定透明部
４５ａ    ：バイメタル（駆動手段）
４５ｂ    ：バイメタル（駆動手段）
４５ｃ    ：バイメタル（駆動手段）
４５ｄ    ：バイメタル（駆動手段）
４６      ：固定透明エレクトレット（駆動手段）
４７ａ    ：可動カラー反射絶縁部
４７ｂ    ：可動カラー反射絶縁部
４７ｃ    ：可動カラー反射絶縁部
４８      ：黒色板
４９      ：正三角柱状表示素子
５０      ：正三角充填状表示素子アレイ
５１      ：三角板状固定絶縁部
５２      ：三角板状固定電極
５３ａ    ：ヒンジ機構
５３ａ１  ：固定部
５３ａ２  ：軸棒
５３ｂ    ：ヒンジ機構
５３ｂ１  ：固定部
５３ｂ２  ：軸棒
５３ｃ    ：ヒンジ機構
５３ｃ１  ：固定部
５３ｃ２  ：軸棒
５３ｄ    ：ヒンジ機構
５３ｄ１  ：固定部
５３ｄ２  ：軸棒
１００    ：表示装置
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示素子を複数配列して成る表示画面を備えた表示装置であって、各前記表示素子は、傾き角度の変化により表示光が入射する面積が変調する、それぞれが前記表示画面に少なくとも平行な３以上の方向に備わり異なった波長帯域の前記表示光を反射又は吸収する複数の、可動電極を有する可動部と、少なくとも表示画面に平行で異なる層に配置された配線に接続されたそれぞれが前記表示画面に少なくとも平行な３以上の方向に備わった複数の第１固定電極と、少なくとも画像表示側方向に備わった、少なくとも透明な第２固定電極と、前記可動部を回転させて傾き角度を変調させることが可能な駆動手段と、を備え前記駆動手段により前記可動部に前記表示光が入射する面積を変調させて前記可動部に反射又は吸収させる前記表示光の波長帯域を変調させて表示を変調することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記表示光は外光を含むことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記表示素子の画像表示側方向と逆方向にバックライトを備え、前記表示光はバックライト光を含むことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記バックライトは光強度が変調可能であることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記可動部は前記表示画面に少なくとも垂直に回転することを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記可動部は少なくとも画像表示側方向に回転する傾き角度の変化により前記表示光が入射する面積が増加することを特徴とする請求項１乃至請求項５のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項７】
前記可動部はカラー透明部を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項６のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項８】
前記可動部はカラー反射部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項６のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項９】
前記可動部はシアン色、マゼンタ色、イエロー色の部分を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項８のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記可動部は赤色、緑色、青色の部分を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項８のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記可動部は白色部を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項１０のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記可動部は前記表示画面に対して垂直に複数積層されることを特徴とする請求項１乃至請求項１１のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記可動部は片持ち梁になっていることを特徴とする請求項１乃至請求項１２のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記表示素子はヒンジを有することを特徴とする請求項１乃至請求項１３のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記可動部は略正三角形の各辺上に並んで備わっていることを特徴とする請求項１乃至請求項１４のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１６】
前記可動部は平面充填された位相次元２の２次元図形の辺上に備わっていることを特徴とする請求項１乃至請求項１４のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１７】
前記可動部はそれぞれが前記表示画面に少なくとも平行な４方に備わっていることを特徴とする請求項１６に記載の表示装置。
【請求項１８】
前記可動部は略正方形の各辺上に並んで備わっていることを特徴とする請求項１７に記載の表示装置。
【請求項１９】
前記第１固定電極は平面充填された位相次元２の２次元図形の辺上に備わっていることを特徴とする請求項１６に記載の表示装置。
【請求項２０】
前記第１固定電極は略正方形の各辺上に並んで備わっていることを特徴とする請求項１９に記載の表示装置。
【請求項２１】
前記駆動手段は静電気力によって前記可動部を回転させて傾き角度を変調させることが可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項２０のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項２２】
コンデンサによる静電吸引力によって前記可動部の傾き角度を保持させることが可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項２１のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項２３】
前記可動部と前記第１固定電極との間にコンデンサを形成して静電吸引力によって前記可動部の傾き角度を保持させることが可能であることを特徴とする請求項２２に記載の表示装置。
【請求項２４】
前記可動部は前記可動電極の、画像表示側方向への回転方向と逆方向に可動絶縁部を有することを特徴とする請求項２３に記載の表示装置。
【請求項２５】
前記可動部と前記第２固定電極との間にコンデンサを形成して静電吸引力によって前記可動部の傾き角度を保持させることが可能であることを特徴とする請求項２２乃至請求項２４のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項２６】
前記表示素子は前記第２固定電極の画像表示側方向と逆方向に少なくとも透明な固定絶縁部を有することを特徴とする請求項２５に記載の表示装置。
【請求項２７】
前記可動部が可動絶縁ストッパーを有し、前記可動絶縁ストッパーが接触し支えることによって電極同士が距離を保たれたコンデンサによる静電吸引力によって前記可動部の傾き角度を保持させることが可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項２６のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項２８】
前記表示素子の画像表示側方向と逆方向に黒色部を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項２７のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項２９】
前記表示素子はヒンジ機構を有することを特徴とする請求項１乃至請求項２８のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項３０】
請求項１に記載の表示装置の製造方法であって、可動部をエッチンング又はリフトオフ又はマスク蒸着により形成することを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項３１】
前記可動部を表示画面に対して垂直に複数積層させた状態で形成することを特徴とする請求項３０に記載の表示装置の製造方法。
【請求項３２】
前記可動部を犠牲層エッチングによって、連結された部分以外から分離させることを特徴とする請求項３０又は請求項３１のうちいずれか１項に記載の表示装置の製造方法。