(57)【要約】ディスプレイパネル（２１）は、光導波路の第１プレート（２）と、第２プレート（４）と、これら両プレート間にあり、光を光導波路プレート（２）から局所的に分離する可動素子（３）とを有する。光導波路の第１プレート（２）、第２プレート（４）及び可動素子（３）にそれぞれ関連する電極（５，６及び２５）に電圧が印加されると、可動素子（３）が局部的に光導波路プレート（２）又は第２プレート（４）と接触する。光導波路の第１プレート（２）と第１電極（５）との間に、光導波路の第１プレート（２）の第１屈折率より低い第２屈折率を有する層（５１）が存在しており、且つ第１電極（５）と可動素子（３）との間に光導波路の第１プレート（２）が位置していれば、光導波路の第１プレート（２）を通って移動する光の吸収が低減され、パワー効率が向上したディスプレイパネル（２１）が得られる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１屈折率を有する光導波路の第１プレートと、
この光導波路の第１プレートに対向する第２プレートと、
前記光導波路の第１プレート及び前記第２プレートにそれぞれ関連する第１及び第２電極と、
前記光導波路の第１プレートと前記第２プレートとの間に配置され、第３電極が設けられた可動素子であって、前記光導波路の第１プレートから局所的に光を分離するようにする可動素子と
を有し、前記電極に電圧を印加することにより、前記可動素子を前記光導波路の第１プレートに局所的に接触させるようになっているディスプレイパネルにおいて、
前記光導波路の第１プレートと前記第１電極との間に、前記第１屈折率より低い第２屈折率を有する層が存在しており、前記第１電極と前記可動素子との間に前記光導波路の第１プレートが配置されてていることを特徴とするディスプレイパネル。
【請求項２】
請求項１に記載のディスプレイパネルにおいて、
前記第２屈折率を有する層が、気体層又は真空層を有することを特徴とするディスプレイパネル。
【請求項３】
請求項２に記載のディスプレイパネルにおいて、
前記第１電極が第３プレートにより担持されていることを特徴とするディスプレイパネル。
【請求項４】
請求項１に記載のディスプレイパネルにおいて、
前記可動素子の、前記第２プレートに面する表面に絶縁層が設けられていることを特徴とするディスプレイパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、
第１屈折率を有する光導波路の第１プレートと、
この光導波路の第１プレートに対向する第２プレートと、
前記光導波路の第１プレート及び前記第２プレートにそれぞれ関連する第１及び第２電極と、
前記光導波路の第１プレートと前記第２プレートとの間に配置され、第３電極が設けられた可動素子であって、前記光導波路の第１プレートから局所的に光を分離するようにする可動素子と
を有し、前記電極に電圧を印加することにより、前記可動素子を前記光導波路の第１プレートに局所的に接触させるようになっているディスプレイパネルに関するものである。
【０００２】
上述した種類のディスプレイパネルの例は、国際公開パンフレットWO99/28890の明細書から既知である。
【０００３】
この既知のディスプレイパネルは、光導波路を光導波路プレートの形態で有しており、動作中には、この中に光源から発生された光が捕捉されて当該プレートが光導波路を形成する。この光導波路プレートの、可動素子に面する表面、及び第２プレートの、可動素子に面する表面には、それぞれ第１及び第２電極が配置されている。第１及び第２電極並びに第３電極に対して電圧を印加することにより、可動素子が光導波路プレートと局所的に接触する、或いは可動素子が光導波路プレートから離れる。第１及び第２電極の、可動素子に面する表面には絶縁層が設けられており、第１及び第２電極と第３電極との間が直接電気接触しないようになっている。
【０００４】
この既知のディスプレイパネルには、光導波路プレート内に結合した光のうちかなり少ない部分しか、光導波路プレートから局所的に分離されないという欠点がある。その理由は、光導波路プレート内に結合した光のうちかなり多くの部分が、光導波路プレートを通って移動する間に吸収されてしまうためである。従って、この既知のパネルでは、動作中、かなり多量の光を発生する光源を動作させるためにかなり多くのエネルギーが必要となる。
【０００５】
本発明の目的は、頭書に記載した種類のディスプレイパネルであって、パワー効率が向上した、即ち同等の量の光を光導波路から分離させるのに必要とする電力を減少させることができるディスプレイパネルを提供することにある。この目的は、光導波路の第１プレートと第１電極との間に、前記第１屈折率より低い第２屈折率を有する層を設け、第１電極と可動素子との間に光導波路の第１プレートを配置することにより達成される。
【０００６】
本発明は、光導波路により案内される光のうち一部しか第１電極に到達しないようにすれば、光導波路を通って光が移動する間に第１電極によって吸収される光の量が少なくなるという認識に基づいたものである。第１屈折率より低い第２屈折率を有する層を導入しておけば、光の一部が第１電極に到達する前に既に反射される。このことは、光導波路プレートの表面上に第１電極が位置しているために、光導波路プレートにより案内される光がこれらの第１電極に到達してしまう前述した国際公開パンフレットWO99/28890の明細書から既知のディスプレイパネルと相違するものである。さらに、本発明においては、第１電極の、可動素子に面する表面の絶縁層を省略することができるため、この絶縁層により光が吸収されることがない。
【０００７】
例えば２マイクロメートルの厚さとする上記第２屈折率を有する層は、例えば通常のガラス又は石英からなる光導波路が有する約１．５の屈折率よりも小さい、約１．４の屈折率を有する、例えばシリコン樹脂のような固体材料を含むものとしうる。しかし、この層が気体層又は真空層を有するようにする場合には、この層は、例えば空隙である。この層は、真空の空隙とすることもできる。この場合、第１電極は光導波路と接触しない。第１電極は、互いに並んで延在する金属ワイヤ又は細条により設けることができる。しかし、第１電極を第３プレートにより担持する場合には、第１電極は第３プレートにおける固定位置に存在させる。所望に応じ、この第３プレートを光導波路の第１プレートに対して整列させることができる。
【０００８】
本発明の例では、可動素子の、第２プレートに面する表面に絶縁層を設け、第２プレートにおける第２電極上の誘電体層を省略する。
【０００９】
本発明の上述した及びその他の観点を、図面を参照した説明により更に明らかなものとする。
図面は線図的なものであり、実際の寸法に比例して描いていない。全ての図面において対応する部分を同じ参照符号により示す。
図１において、ディスプレイパネル２１は、光導波路の第１プレート２と、可動素子３と、第２プレート４と、層５１とを有している。この層５１の、光導波路２側とは反対側に第１電極５が配置されている。この層５１の屈折率は光導波路２の屈折率よりも低い。第２プレート４の可動素子３に面する側に第２電極６が配置されている。光導波路２にはカバー部材７が連結されており、それにより空所８が形成されている。ディスプレイパネル２１は更に光源９を有する。この光源９により発生された光が光導波路２内に結合される。
【００１０】
図２においては、層５１が気体層、例えば空隙を有する。ディスプレイパネル２１は、更に第３プレート５０を有する。この第３プレート５０の、光導波路２に面する側に第１電極５が配置されている。第３プレート５０は、例えば、互いに並んで延在する金属ワイヤ又は細条により第１電極５を設ける場合には省略することができる。光導波路２内に結合した光は光導波路２内を移動し、内面反射のために、図３に示す状態が起きない限り光導波路２から漏出し得ない。図３は、可動素子３が局部的に光導波路２に対接している状態を示す。この状態において一部の光が可動素子３に入射する。この可動素子３が入射した光を散乱することにより、ディスプレイパネル２１から光が放出される。図３においては、この光を直線の矢印により示している。
【００１１】
図４では、可動素子３が、スペーサ１２及び１３により光導波路２及び第２プレート４間に配置されている。この可動素子３の一部が第３電極２５である。第３電極２５は、可動素子３の、光導波路２に面する側に設けたり、可動素子３の、第２プレート４に面する側に設けたり、或いは可動素子３のバルクの一部とすることもできる。第１及び第２電極５及び６並びに可動素子３上の第３電極２５に電圧を印加することにより、電気的な力Ｆが発生し、これにより可動素子３を光導波路２に押圧する。可動素子３と光導波路２とが接触することにより、その接触した位置において光を光導波路２から放出させ且つ可動素子３に入射させる。この光が可動素子３において散乱されディスプレイパネル２１から放出される。図４では、第３電極２５は、可動素子３の、第２プレート４に面する表面に存在している。このため、第３電極２５と第２電極６とが直接電気接触しないように、第２電極６に絶縁層１１が被覆されている。この絶縁層１１は、可動素子３の、第２プレート４に面する表面を絶縁性にする場合には不要である。この場合、第３電極２５は、例えば、図５に示すように可動素子３内に埋め込むか、或いは可動素子３の、光導波路プレート２に面する表面に設ける。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、ディスプレイパネルの線図的断面図である。
【図２】図２は、他のディスプレイパネルの線図的断面図である。
【図３】図３は、図２のディスプレイパネルの一部を示す線図である。
【図４】図４は、他のディスプレイパネルの一部を示す線図である。
【図５】図５は、更に他のディスプレイパネルの一部を示す線図である。
【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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【国際調査報告】
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