(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光入射側から、半透過半反射性を有する第１の反射体と、透光性物質が充填される入射光の波長より充分に小さい径の複数の微細孔を有する透光性微細孔体と、完全反射性を有する第２の反射体とを順次備え、前記第１の反射体と前記第２の反射体とが、該両反射体間で前記入射光が多重反射を生じる共振構造を有してなり、
前記複数の微細孔に充填される前記透光性物質が、電気的に複素屈折率が変更可能な液晶であり、
表示ドットごとに、前記透光性微細孔体の平均複素屈折率が、前記透光性物質の複素屈折率が電気的に変更されることにより変更可能とされており、該平均複素屈折率の変更に応じて、前記両反射体間における前記入射光の多重反射光の多重干渉により吸収される光の波長が変更されて前記入射光を変調するものであり、前記第１の反射体から変調光が出射されて、画像表示が行われるものであることを特徴とする表示デバイス。
【請求項２】
光入射側から、半透過半反射性を有する第１の反射体と、透光性物質が充填される入射光の波長より充分に小さい径の複数の微細孔を有する透光性微細孔体と、半透過半反射性を有する第２の反射体とを順次備え、前記第１の反射体と前記第２の反射体とが、該両反射体間で前記入射光が多重反射を生じる共振構造を有してなり、
前記複数の微細孔に充填される前記透光性物質が、電気的に複素屈折率が変更可能な液晶であり、
表示ドットごとに、前記透光性微細孔体の平均複素屈折率が、前記透光性物質の複素屈折率が電気的に変更されることにより変更可能とされており、該平均複素屈折率の変更に応じて、前記両反射体間における前記入射光の多重反射光の多重干渉により吸収される光の波長が変更されて前記入射光を変調するものであり、前記第１の反射体及び前記第２の反射体の少なくとも一方から変調光が出射されて、画像表示が行われるものであることを特徴とする表示デバイス。
【請求項３】
光入射側から、半透過半反射性を有する第１の反射体と、透光性物質が充填される入射光の波長より充分に小さい径の複数の微細孔を有する透光性微細孔体と、完全反射性を有する第２の反射体とを順次備えてなり、
前記透光性微細孔体は前記複数の微細孔が前記第１の反射体側の面において開口したものであり、前記第１の反射体は前記複数の微細孔に各々連通する複数の貫通孔を有し、表示ドットごとに該貫通孔を介して前記微細孔に対して前記透光性物質が出入自在とされており、
表示ドットごとに、前記透光性微細孔体の平均複素屈折率が、前記貫通孔を介して前記透光性物質が出し入れされることにより、該透光性物質の種類及び量の少なくとも一方が変更可能とされており、該平均複素屈折率の変更に応じて吸収される光の波長が変更されて前記入射光を変調するものであり、前記第１の反射体から変調光が出射されて、画像表示が行われるものであることを特徴とする表示デバイス。
【請求項４】
光入射側から、半透過半反射性を有する第１の反射体と、透光性物質が充填される入射光の波長より充分に小さい径の複数の微細孔を有する透光性微細孔体と、半透過半反射性を有する第２の反射体とを順次備えてなり、
前記透光性微細孔体は前記複数の微細孔が前記第１の反射体側の面において開口したものであり、前記第１の反射体は前記複数の微細孔に各々連通する複数の貫通孔を有し、表示ドットごとに該貫通孔を介して前記微細孔に対して前記透光性物質が出入自在とされており、
表示ドットごとに、前記透光性微細孔体の平均複素屈折率が、前記貫通孔を介して前記透光性物質が出し入れされることにより、該透光性物質の種類及び量の少なくとも一方が変更可能とされており、該平均複素屈折率の変更に応じて吸収される光の波長が変更されて前記入射光を変調するものであり、前記第１の反射体及び前記第２の反射体の少なくとも一方から変調光が出射されて、画像表示が行われるものであることを特徴とする表示デバイス。
【請求項５】
光入射側から、半透過半反射性を有する第１の反射体と、透光性物質が充填される入射光の波長より充分に小さい径の複数の微細孔を有する透光性微細孔体と、完全反射性を有する第２の反射体とを順次備えてなり、
前記透光性微細孔体は前記複数の微細孔が前記第２の反射体側の面において開口したものであり、前記第２の反射体は前記複数の微細孔に各々連通する複数の貫通孔を有し、表示ドットごとに該貫通孔を介して前記微細孔に対して前記透光性物質が出入自在とされており、
表示ドットごとに、前記透光性微細孔体の平均複素屈折率が、前記貫通孔を介して前記透光性物質が出し入れされることにより、該透光性物質の種類及び量の少なくとも一方が変更可能とされており、該平均複素屈折率の変更に応じて吸収される光の波長が変更されて前記入射光を変調するものであり、前記第１の反射体から変調光が出射されて、画像表示が行われるものであることを特徴とする表示デバイス。
【請求項６】
光入射側から、半透過半反射性を有する第１の反射体と、透光性物質が充填される入射光の波長より充分に小さい径の複数の微細孔を有する透光性微細孔体と、半透過半反射性を有する第２の反射体とを順次備えてなり、
前記透光性微細孔体は前記複数の微細孔が前記第２の反射体側の面において開口したものであり、前記第２の反射体は前記複数の微細孔に各々連通する複数の貫通孔を有し、表示ドットごとに該貫通孔を介して前記微細孔に対して前記透光性物質が出入自在とされており、
表示ドットごとに、前記透光性微細孔体の平均複素屈折率が、前記貫通孔を介して前記透光性物質が出し入れされることにより、該透光性物質の種類及び量の少なくとも一方が変更可能とされており、該平均複素屈折率の変更に応じて吸収される光の波長が変更されて前記入射光を変調するものであり、前記第１の反射体及び前記第２の反射体の少なくとも一方から変調光が出射されて、画像表示が行われるものであることを特徴とする表示デバイス。
【請求項７】
前記微細孔は、前記第１の反射体側から前記第２の反射体側に向けて延びる略ストレート孔であることを特徴とする請求項３から６のいずれか１項に記載の表示デバイス。
【請求項８】
１個の前記微細孔が１個の表示ドットを構成していることを特徴とする請求項７に記載の表示デバイス。
【請求項９】
複数の前記微細孔が１個の表示ドットを構成していることを特徴とする請求項７に記載の表示デバイス。
【請求項１０】
前記透光性微細孔体は被陽極酸化金属体の一部を陽極酸化して得られる金属酸化物体からなり、前記第２の反射体は前記被陽極酸化金属体の非陽極酸化部分からなり、前記第１の反射体は前記透光性微細孔体に成膜された金属層からなることを特徴とする請求項３又は４に記載の表示デバイス。
【請求項１１】
前記透光性微細孔体は、被陽極酸化金属体の全体を陽極酸化して得られる金属酸化物体、若しくは、被陽極酸化金属体の一部を陽極酸化し、さらに該被陽極酸化金属体の非陽極酸化部分を除去して得られる金属酸化物体からなり、前記第１の反射体及び前記第２の反射体はいずれも前記透光性微細孔体に成膜された金属層からなることを特徴とする請求項３から６のいずれか１項に記載の表示デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入射光を表示ドットごとに変調して出射させて表示を行う表示デバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特定波長の光を吸収して光を変調する光変調デバイスとして、例えば、エタロン等の干渉フィルタが実用化されている。従来の干渉フィルタは、平滑度や膜厚精度が高レベルに要求されるため製造が難しく高価であり、大面積化も困難であった。また、構造が固定化されているため光変調特性が固定化されており、吸収（透過）させたい光の波長が異なれば異なる干渉フィルタを用意しなければならず、光学系の設計変更等に柔軟に対応することができなかった。
【０００３】
かかる背景下、特許文献１には、１．０〜１．６μｍの径の細孔（ノード）を有する細孔体に流体を充填する光変調デバイスが開示されている。この光変調デバイスは、細孔径が光の波長よりも大きくフォトニック結晶構造を呈しており、フォトニック結晶の干渉効果により光を変調するデバイスである。
【０００４】
特許文献２には、光路方向に離間配置されかつ離間距離が変更可能な一対の透光性壁体を備えた容器内に流体を充填する光変調デバイスが開示されている。この光変調デバイスでは、一対の透光性壁体間で多重反射（共振）が生じて多重干渉が起こり、特定波長の光が吸収されて光が変調される。
【特許文献１】特表２００４−５３３６３５号公報
【特許文献２】特開２００１−１７４７１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１及び２に記載の光変調デバイスはいずれも、中に充填する流体を変更することで光変調特性を変更できるものの、エタロンのような高精細高分解な光変調が難しい。
【０００６】
本発明者はかかる事情に鑑みて研究を行い、高精細高分解な光変調を実施でき、光変調特性を変更することができ、しかも製造が容易で大面積化も可能な新規の光変調デバイスを発明した。本発明者はさらに研究を続けて、この光変調デバイスが、入射光を表示ドットごとに変調して出射させて画像表示を行う新規な表示デバイスとして応用できることを見出した。特許文献１及び２には、表示デバイスとしての応用については言及されておらず、従来は干渉フィルタ等の光変調デバイスを表示デバイスに応用するという発想自体なかった。
【０００７】
入射光を表示ドットごとに変調して出射させて表示を行う表示デバイスとしては、液晶層を挟持して対向配置される一対の電極付き基板を備えた液晶デバイスがある。液晶デバイスでは、偏光子を介して特定偏光を液晶層に入射させ、かつ液晶層を通った光を再び偏光子を介して観察者側に出射させる必要があり、偏光子で光が吸収される分、光の利用効率が良くない。また、液晶デバイスでフルカラー表示を行うには、カラーフィルタが必須であり、カラーフィルタで光が吸収される分、光の利用効率が良くない。
【０００８】
これに対して、本発明者が見出した新規な表示デバイスは、偏光子を用いることなく表示を行うことができ、カラーフィルタを用いることなくフルカラー表示を行うことができるものである。すなわち、本発明は、従来の液晶デバイスよりも光の利用効率が高い新規の表示デバイスを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の表示デバイスは、半透過半反射性を有する第１の反射体と、透光性物質が充填される入射光の波長より充分に小さい径の複数の微細孔を有する透光性微細孔体と、完全反射性又は半透過半反射性を有する第２の反射体とを順次備えてなり、
表示ドットごとに、前記透光性微細孔体の平均複素屈折率が変更可能とされ、該平均複素屈折率に応じて吸収される光の波長が変更可能とされて前記入射光が変調可能とされ、前記第１の反射体及び／又は前記第２の反射体から変調光が出射されて、画像表示が行われるものであることを特徴とするものである。
【００１０】
本明細書において、「半透過半反射性」とは透過性と反射性を有することを意味し、透過率と反射率は任意である。「入射光の波長より充分に小さい径」とは、入射光の最短波長の１／２以下の径と定義する。「透光性微細孔体の平均複素屈折率」とは、透光性微細孔体の複素屈折率とその微細孔内の物質（透光性物質を充填した状態では透光性物質、透光性物質を充填しない状態では空気）の複素屈折率とを合わせて平均化した平均複素屈折率を意味する。
【００１１】
本発明の表示デバイスにおいて、「透光性微細孔体の平均複素屈折率の表示ドットごとの変更」は、自動変更でも手動変更でも構わない。  
「表示ドット」はオンオフ可能な最小表示単位であり、白黒又はモノカラーデバイスの場合は１個の表示ドットにより１画素が構成され、フルカラーデバイスの場合はＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）等の異なる色光を出射する複数の表示ドットにより１画素が構成される。
【００１２】
本発明の表示デバイスにおいては、表示ドットごとに、前記微細孔に充填される前記透光性物質の複素屈折率を変更可能とし、該変更によって前記透光性微細孔体の平均複素屈折率を変更可能とすることができる。
【００１３】
本発明の表示デバイスにおいては、表示ドットごとに、前記微細孔に充填される前記透光性物質の種類及び／又は量を変更可能とし、該変更によって前記透光性微細孔体の平均複素屈折率を変更可能とすることができる。  
本明細書において、「透光性物質の種類の変更」には、透光性物質の成分を変更する他、成分は同一で濃度を変更する場合も含まれるものとする。
【００１４】
本発明の表示デバイスにおいて、前記微細孔は前記第１の反射体側から前記第２の反射体側に向けて延びる略ストレート孔であることが好ましく、この場合、１個の前記微細孔が１個の表示ドットを構成することもできるし、複数の前記微細孔が１個の表示ドットを構成することもできる。
【００１５】
本発明の表示デバイスの好適な態様としては、前記透光性微細孔体は被陽極酸化金属体の一部を陽極酸化して得られる金属酸化物体からなり、前記第２の反射体は前記被陽極酸化金属体の非陽極酸化部分からなり、前記第１の反射体は前記透光性微細孔体に成膜された金属層からなるものが挙げられる。
【００１６】
本発明の表示デバイスの他の好適な態様としては、前記透光性微細孔体は、被陽極酸化金属体の全体を陽極酸化して得られる金属酸化物体、若しくは、被陽極酸化金属体の一部を陽極酸化し、さらに該被陽極酸化金属体の非陽極酸化部分を除去して得られる金属酸化物体からなり、前記第１の反射体及び前記第２の反射体はいずれも前記透光性微細孔体に成膜された金属層からなるものが挙げられる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の表示デバイスは、光入射側から、半透過半反射性を有する第１の反射体と、透光性物質が充填される入射光の波長より充分に小さい径の複数の微細孔を有する透光性微細孔体と、完全反射性又は半透過半反射性を有する第２の反射体とを順次備え、表示ドットごとに透光性微細孔体の平均複素屈折率が変更可能とされたものである。
【００１８】
かかる構成では、第１の反射体を透過して透光性微細孔体に入射した光が第１の反射体と第２の反射体との間で反射を繰り返して多重反射が効果的に起こり、多重反射光による多重干渉が効果的に起こり、特定波長の光を吸収する吸収特性を示す。この吸収特性により入射光が変調されて、第１の反射体及び／又は第２の反射体から変調光が出射される。
【００１９】
多重干渉条件は第１の反射体の平均複素屈折率と第２の反射体の平均複素屈折率と透光性微細孔体の平均複素屈折率及び厚みとに応じて変わる。表示ドットごとに透光性微細孔体の平均複素屈折率が変更可能な本発明の構成では、表示ドットごとに多重干渉条件が変更可能であり、表示ドットごとに光変調特性を変化させて透光性微細孔体の平均複素屈折率に応じた変調光を出射させて、画像表示を行うことができる。
【００２０】
本発明の表示デバイスでは、多重干渉によって特定波長において強い吸収特性を示すので、表示ドットごとに高分解な光変調を実施できる。また、入射光の波長より充分に小さい構造を光変調の最小単位として有しており、入射光の波長より充分に小さい径の１個又は複数の微細孔により１個の表示ドットを構成することができる。したがって、本発明によれば、高精細で表示品質に優れた表示デバイスを提供することができる。
【００２１】
本発明の表示デバイスは、構造による波長選択性を有しているので、偏光子を用いることなく表示を行うことができ、カラーフィルタを用いることなくフルカラー表示を行うことができ、従来の液晶デバイスよりも光の利用効率が高い表示デバイスである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
「第１実施形態」
図１〜図３を参照して、本発明に係る第１実施形態の表示デバイスの構成について説明する。図１は画素パターンを示す平面図、図２（ａ）は本実施形態の表示デバイスの１画素の厚み断面図（ハッチングは省略）、図２（ｂ）は変調光のスペクトル例、図３（ａ）〜（ｃ）は本実施形態の表示デバイスの製造工程図（斜視図）である。
【００２３】
図１に示す如く、本実施形態の表示デバイス１は、赤色光（波長６２５〜７４０ｎｍ）を出射する表示ドットＤＲと緑色光（波長５００〜５６５ｎｍ）を出射する表示ドットＤＧと青色光（波長４５０〜４８５ｎｍ）を出射する表示ドットＤＢとからなる画素Ｐが、マトリクス状に多数配置されたフルカラーデバイスである。表示ドットＤＲ〜ＤＢの配列パターンについては図示するものに限らず適宜設計できる。隣接する表示ドットＤＲ〜ＤＢ間には表示が行われないブラックマトリクス（ＢＭ）を設ける構成としてもよい。
【００２４】
表示デバイス１は、入射光Ｌ１として太陽光や室内光等の外光（白色光）を利用して表示を行うものである。バックライト、フロントライト等の光源を搭載して、光源から出射される光を利用することも可能であり、この場合、入射光Ｌ１の波長分布は適宜設計できる。
【００２５】
図２に示す如く、表示デバイス１は、光入射側（図示上側）から、半透過半反射性を有する第１の反射体１０と透光性微細孔体２０と半透過半反射性を有する第２の反射体３０とを順次備えたデバイス構造を有する。
【００２６】
図２（ａ）及び図３（ｃ）に示す如く、透光性微細孔体２０はアルミナ（Ａｌ２Ｏ３、透光性金属酸化物）からなり、第１の反射体１０側から第２の反射体３０側に延びる略ストレートな複数の微細孔２１が開孔されたものである。複数の微細孔２１はいずれも透光性微細孔体２０を貫通しており、第１の反射体１０側の面及び第２の反射体３０側の面において開口している。透光性微細孔体２０において、複数の微細孔２１は入射光Ｌ１の波長より充分に小さい径及びピッチで略規則的に配列されている。
【００２７】
本実施形態では、各微細孔２１に透光性物質２２が出入可能とされている。透光性物質２２としては特に制限されない。ただし、透光性物質２２を容易に出入可能であることから、流動性物質、すなわち液体や液晶等が好ましい。液体としては、水等の無機溶媒、アルコール（メタノール、エタノール等）等の有機溶媒、これらの混合液、無機溶媒及び／又は有機溶媒にグリセロールやショ糖等の溶質を溶解した各種溶液等が挙げられる。透光性物質２２として気体を用いてもよい。
【００２８】
複数の微細孔２１が１個の表示ドットを構成しており、異なる色光を出射する表示ドットＤＲ〜ＤＢの微細孔２１には異なる種類（複素屈折率）の透光性物質２２が充填されるようになっている。表示ドットＤＲ、ＤＧ、ＤＢの微細孔２１に充填される透光性物質２２に各々符号２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂを付してある。
【００２９】
本実施形態では、表示ドットＤＲ〜ＤＢの微細孔２１に充填する透光性物質２２の種類を変えることで、表示ドットＤＲ、ＤＧ、ＤＢから各々赤色光、緑色光、青色光が出射されるよう設計されている。また、表示ドットＤＲ〜ＤＢごとに微細孔２１に充填される透光性物質２２の量も制御可能であり、透光性物質２２の量によって階調表示が可能な構成になっている。
【００３０】
図３に示す如く、透光性微細孔体２０は、アルミニウム（Ａｌ）を主成分とし不純物を含んでいてもよい被陽極酸化金属体４０（好ましくは純度９０％以上）の一部を陽極酸化し、さらに陽極酸化後の被陽極酸化金属体４０の非陽極酸化部分４２及びその近傍部分をエッチング除去して、製造されたものである。
【００３１】
陽極酸化は、被陽極酸化金属体４０を陽極とし陰極と共に電解液に浸漬させ、陽極陰極間に電圧を印加することで実施できる。被陽極酸化金属体４０の形状は制限されず、板状等が好ましい。また、支持体の上に被陽極酸化金属体４０が層状に成膜されたものなど、支持体付きの形態で用いることも差し支えない。陰極としてはカーボンやアルミニウム等が使用される。電解液としては制限されず、硫酸、リン酸、クロム酸、シュウ酸、スルファミン酸、ベンゼンスルホン酸、アミドスルホン酸等の酸を、１種又は２種以上含む酸性電解液が好ましく用いられる。
【００３２】
図３に示す如く、被陽極酸化金属体４０を陽極酸化すると、表面４０ｓから該面に対して略垂直方向に酸化反応が進行し、金属酸化物体（Ａｌ２Ｏ３）４１が生成される。陽極酸化により生成される金属酸化物体４１は、多数の平面視略正六角形状の微細柱状体４１ａが隙間なく配列した構造を有するものとなる。各微細柱状体４１ａの略中心部には、表面４０ｓから深さ方向に略ストレートに延びる微細孔２１が開孔され、各微細柱状体４１ａの底面は丸みを帯びた形状となる。陽極酸化により生成される金属酸化物体の構造は、益田秀樹、「陽極酸化法によるメソポーラスアルミナの調製と機能材料としての応用」、材料技術Vol.15,No.10、1997年、p.34等に記載されている。
【００３３】
規則配列構造の金属酸化物体４１を生成する場合の好適な陽極酸化条件例としては、電解液としてシュウ酸を用いる場合、電解液濃度０．５Ｍ、液温１４〜１６℃、印加電圧４０〜４０±０．５Ｖ等が挙げられる。この条件で生成される微細孔２１は例えば孔径が３０〜９５ｎｍ、ピッチが１００ｎｍ程度である。
【００３４】
透光性微細孔体２０は、非陽極酸化部分４２を残さず被陽極酸化金属体４０の全体を陽極酸化することでも製造できる。
【００３５】
第１の反射体１０及び第２の反射体３０はいずれも金属層からなり、透光性微細孔体２０への金属蒸着等によって成膜されたものである。透光性微細孔体２０には透光性微細孔体２０を貫通する複数の微細孔２１が開孔されているので、図２（ａ）に示す如く、微細孔２１の開孔部分には金属が成膜されず、第１の反射体１０及び第２の反射体３０は透光性微細孔体２０の複数の微細孔２１に各々連通する複数の貫通孔１１、３１を有している。貫通孔１１、３１は透光性微細孔体２０の微細孔２１と同じパターンで開孔されるので、貫通孔１１、３１は入射光Ｌ１の波長より充分に小さい径及びピッチで略規則的に配列されている。
【００３６】
第１の反射体１０と第２の反射体３０とは同一材質でも異なる材質でもよい。第１の反射体１０及び第２の反射体３０の材質は、反射性を有する金属であれば制限なく、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、及びこれらの合金等が挙げられ、２種以上の金属を含むものであってもよい。第１の反射体１０及び第２の反射体３０は、不純物として金属以外の任意成分を含むものであってもよい。
【００３７】
本実施形態では、第２の反射体３０に透光性セル５０が接合されている。透光性セル５０の第２の反射体３０側の面は透光性物質２２が透過するようになっている。透光性セル５０は表示ドットＤＲ、ＤＧ、ＤＢと同じパターンで区画されたセル室５０Ｒ、５０Ｇ、５０Ｂを有しており、セル室５０Ｒ、５０Ｇ、５０Ｂに各々透光性物質２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂが充填されている。セル室５０Ｒ、５０Ｇ、５０Ｂには各々透光性物質２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂを微細孔２１に注入するためのポンプ６０Ｒ、６０Ｇ、６０Ｂが接続されている。ポンプ６０Ｒ〜６０Ｂは１個の制御コントローラ７０に接続されており、表示ドットＤＲ〜ＤＢごとに駆動制御されるようになっている。
【００３８】
ポンプ６０Ｒ〜６０Ｂとしては特に制限なく、電気流体力学式ポンプ、電気浸透式ポンプ、電気泳動ポンプ、熱毛管現象ポンプ、電気ウエッティングポンプ、電気毛管現象ポンプ等が挙げられる。表示ドットごとにポンプの種類を変えてもよい。
【００３９】
本実施形態の表示デバイス１では、表示ドットＤＲ〜ＤＢごとに、セル室５０Ｒ〜５０Ｂに充填された透光性物質２２Ｒ〜２２Ｂがポンプ６０Ｒ〜６０Ｂによって押し出されて、第２の反射体３０の貫通孔３１を介して透光性微細孔体２０の微細孔２１に注入され、その注入量も制御されるようになっている。透光性微細孔体２０の微細孔２１だけでなく、第１の反射体１０の貫通孔１１及び／又は第２の反射体３０の貫通孔３１にも、透光性物質２２Ｒ〜２２Ｂを注入することができる。図２（ａ）は、いずれの表示ドットＤＲ〜ＤＢについても、第１の反射体１０の貫通孔１１及び第２の反射体３０の貫通孔３１にも透光性物質２２Ｒ〜２２Ｂが注入され、透光性物質２２Ｒ〜２２Ｂが最大限充填された場合について図示してある。
【００４０】
透光性微細孔体２０において、複数の微細孔２１は入射光Ｌ１の波長より充分に小さい径及びピッチで開孔されているので、微細孔２１に透光性物質２２Ｒ〜２２Ｂが充填される前の空の透光性微細孔体２０も、微細孔２１に透光性物質２２Ｒ〜２２Ｂが充填された透光性微細孔体２０も、いわゆる電磁メッシュシールド効果により光に対しては薄膜として作用する。
【００４１】
同様に、第１の反射体１０及び第２の反射体３０において、貫通孔１１、３１は入射光Ｌ１の波長より充分に小さい径及びピッチで開孔されているので、貫通孔１１、３１に透光性物質２２Ｒ〜２２Ｂが充填される前の空の第１の反射体１０及び第２の反射体３０も、貫通孔１１、３１に透光性物質２２Ｒ〜２２Ｂが充填された第１の反射体１０及び第２の反射体３０も、光に対しては薄膜として作用する。
【００４２】
また、第１の反射体１０及び第２の反射体３０は反射性金属からなるが貫通孔１１、３１を有しているので光透過性を有し、半透過半反射性を有する。第１の反射体１０の透過率と反射率は、材質、厚み、貫通孔の開孔密度により決まり、第２の反射体３０の透過率と反射率も同様である。
【００４３】
図２（ａ）に示す如く、表示デバイス１に入射光Ｌ１が入射すると、第１の反射体１０の透過率と反射率に応じて、一部は第１の反射体１０の表面で反射され（図示略）、一部は第１の反射体１０を透過して透光性微細孔体２０に入射する。透光性微細孔体２０に入射した光は、第１の反射体１０と第２の反射体３０との間で反射を繰り返す。すなわち、表示デバイス１は、第１の反射体１０と第２の反射体３０との間で多重反射が起こる共振構造を有している。
【００４４】
かかるデバイスでは、多重反射光による多重干渉が起こり、特定波長の光が選択的に吸収される吸収特性を示す。多重干渉条件は第１の反射体１０の平均複素屈折率と第２の反射体３０の平均複素屈折率と透光性微細孔体２０の平均複素屈折率及び厚みとに応じて変わるので、これらファクターに応じて特定波長の光を吸収する吸収特性を示す。
【００４５】
上記吸収特性によって入射光Ｌ１が変調され、変調光Ｌ２が出射される。特に、第１の反射体１０、透光性微細孔体２０、及び第２の反射体３０のうち少なくとも１つを複素誘電率の虚数部が０でない光吸収体により構成すると、吸収ピークがシャープになり、特定波長の光に対して強い吸収を示すものとなる。本実施形態では、金属層である第１の反射体１０及び第２の反射体３０が光吸収体である。
【００４６】
表示デバイス１では、透光性微細孔体２０内における多重反射回数（フィネスＦ）が最大となるよう、光インピーダンスマッチングを取ったデバイス構造とすることが好ましい。フィネスＦは一般的に下記式で表され、反射体の反射率Ｒが大きい程、フィネスＦは大きくなり、吸収ピークがシャープになる傾向にある。
フィネスＦ＝πＲ１／２／（１−Ｒ）
【００４７】
本実施形態の表示デバイス１は、表示ドットＤＲ〜ＤＢに各々異なる種類（複素屈折率）の透光性物質２２Ｒ〜２２Ｂが注入されるようになっているので、透光性物質２２の充填状態における透光性微細孔体２０の平均複素屈折率が表示ドットＤＲ〜ＤＢによって異なり、多重干渉により吸収される光のピーク波長λが異なっている。
【００４８】
入射光Ｌ１が略垂直入射光の場合、任意の表示ドットの任意のタイミングにおける、第１の反射体１０の平均複素屈折率をｎ１−ｉｋ１、透光性微細孔体２０の平均複素屈折率をｎ２、第２の反射体３０の平均複素屈折率をｎ３−ｉｋ３、透光性微細孔体２０の厚みをｄとする（ｋ１及びｋ３は消衰係数であり、−ｉｋ１及び−ｉｋ３は虚数部を示す。本実施形態では、透光性微細孔体２０の平均複素屈折率の虚数部は０である。）。  
本発明者は、入射光Ｌ１が略垂直入射光の場合、任意の表示ドットの任意のタイミングにおける多重干渉により吸収される光のピーク波長（吸収ピーク波長）λは、透光性微細孔体２０の平均複素屈折率ｎ２と厚みｄとに大きく依存し、これらは概ね下記式の関係にあることを見出している。すなわち、本発明者は、任意の表示ドットの任意のタイミングにおける多重干渉による吸収ピーク波長λは下記式で表される波長の付近に現れ、下記式で表される波長の付近で、第１の反射体１０の平均複素屈折率ｎ１−ｉｋ１と、第２の反射体３０の平均複素屈折率ｎ３−ｉｋ３と、透光性微細孔体２０の平均複素屈折率ｎ２及び厚みｄとに応じて変わることを見出している。  
ｎ２ｄ≒（ｍ＋１）／２×λ、
λ≒（ｍ＋１）×２ｎ２ｄ
式中、ｍは任意の整数（０，±１，±２，・・・・）である。
【００４９】
多重干渉条件は、第１の反射体１０の平均複素屈折率と、第２の反射体３０の平均複素屈折率と、透光性微細孔体２０の平均複素屈折率（透光性微細孔体２０の平均複素屈折率は透光性物質２２Ｒ〜２２Ｂの複素屈折率と充填量によって変わる）及び厚みによって変わるので、これらファクターが、透光性物質２２の充填状態において表示ドットＤＲ〜ＤＢから各々赤色光、緑色光、青色光が出射されるよう設計されている。
【００５０】
微細孔２１に充填された透光性物質２２の量によって透光性微細孔体２０の平均複素屈折率ｎ２が変化するので、ある１個の表示ドットに着目した場合、微細孔２１に透光性物質２２が充填されていない状態が最暗状態（オフ状態）、透光性物質２２が最大限充填された状態が最明状態（オン状態）であり、微細孔２１に充填された透光性物質２２の量によって階調表示が可能である。
【００５１】
本実施形態では、以上のように表示ドットＤＲ〜ＤＢごとに透光性物質２２Ｒ〜２２Ｂの出入を実施することで透光性微細孔体２０の平均複素屈折率が変更され、この平均複素屈折率に応じて吸収される光の波長が変更されて入射光Ｌ１が変調されて、表示ドットＤＲ、ＤＧ、ＤＢから観察者側に変調光Ｌ２（Ｒ）、Ｌ２（Ｇ）、Ｌ２（Ｂ）が各々出射され、画像表示が行われる。変調光Ｌ２（Ｒ）、Ｌ２（Ｇ）、Ｌ２（Ｂ）は、透光性物質２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂが充填されないオフ状態において暗光であり、透光性物質２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂが充填されたオン状態において、各々赤色光、青色光、緑色光である。
【００５２】
本実施形態では、第１の反射体１０及び第２の反射体３０がいずれも半透過半反射性を有するので、第１の反射体１０の平均複素屈折率と第２の反射体３０の平均複素屈折率と透光性微細孔体２０の平均複素屈折率及び厚みとに応じて、第１の反射体１０から変調光Ｌ２が出射される反射型デバイス、第２の反射体３０から変調光Ｌ２が出射される透過型デバイス、及び第１の反射体１０及び第２の反射体３０から変調光Ｌ２が出射される半透過半反射型デバイスのいずれかとなる。図２（ａ）は反射型デバイスについて図示してある。表示デバイス１では、必要に応じて、反射型デバイス、透過型デバイス、半透過半反射型デバイスのうちいずれかを選択することもできる。
【００５３】
透光性微細孔体２０の厚みｄは制限されない。例えば、厚みｄを３００ｎｍ以下とすることで、可視光波長領域の吸収ピーク波長を１つとすることができ、好ましい。
【００５４】
反射型の条件で、表示ドットＤＲにおいて、透光性物質２２Ｒが充填されない最暗状態（オフ状態）と透光性物質２２Ｒが最大限充填された最明状態（オン状態）における変調光Ｌ２（Ｒ）のスペクトル例を図２（ｂ）に示す（λ１、λ２は吸収ピーク波長である。）。透光性物質２２Ｒの出入によって吸収ピーク波長が変わり、変調光Ｌ２（Ｒ）のスペクトルが変化してオンオフを実施できることが示されている。表示ドットＤＧ、ＤＢにおいても同様である。
【００５５】
本実施形態の表示デバイス１は以上のように構成されている。
【００５６】
本実施形態の表示デバイス１は、光入射側から、半透過半反射性を有する第１の反射体１０と透光性物質２２（２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂ）が充填される入射光Ｌ１の波長より充分に小さい径の複数の微細孔２１を有する透光性微細孔体２０と、半透過半反射性を有する第２の反射体３０とを順次備え、表示ドットＤＲ〜ＤＢごとに透光性微細孔体２０の平均複素屈折率が変更可能とされたものである。
【００５７】
かかる構成では、第１の反射体１０を透過して透光性微細孔体２０に入射した光が第１の反射体１０と第２の反射体３０との間で反射を繰り返して多重反射が効果的に起こり、多重反射光による多重干渉が効果的に起こり、特定波長の光を吸収する吸収特性を示す。この吸収特性により入射光Ｌ１が変調されて、第１の反射体１０及び／又は第２の反射体３０から変調光Ｌ２が出射される。
【００５８】
多重干渉条件は第１の反射体１０の平均複素屈折率と第２の反射体３０の平均複素屈折率と透光性微細孔体２０の平均複素屈折率及び厚みとに応じて変わる。表示ドットＤＲ〜ＤＢごとに透光性微細孔体２０の平均複素屈折率が変更可能な本実施形態の構成では、表示ドットＤＲ〜ＤＢごとに多重干渉条件が変更可能であり、表示ドットＤＲ〜ＤＢごとに光変調特性を変化させて透光性微細孔体２０の平均複素屈折率に応じた変調光Ｌ２を出射させて、画像表示を行うことができる。
【００５９】
複数の微細孔２１が規則配列した透光性微細孔体２０を有する本実施形態の表示デバイス１では、光変調構造の面内均一性に優れ、デバイスの全面に渡って安定な表示が行える。また、多重干渉によって特定波長において強い吸収特性を示すので、表示ドットＤＲ〜ＤＢごとに高分解な光変調を実施できる。また、入射光Ｌ１の波長より充分に小さい構造を光変調の最小単位として有しており、入射光Ｌ１の波長より充分に小さい径の複数の微細孔２１により１個の表示ドットＤＲ〜ＤＢを構成している。したがって、本実施形態によれば、高精細で表示品質に優れた表示デバイス１を安定的に提供することができる。  
本実施形態では、１個の微細孔２１が１個の表示ドットＤＲ〜ＤＢを構成することも可能であり、この場合最も画素数を多く取れる。
【００６０】
本実施形態の表示デバイス１は、構造による波長選択性を有しているので、偏光子を用いることなく表示を行うことができ、カラーフィルタを用いることなくフルカラー表示を行うことができ、従来の液晶デバイスよりも光の利用効率が高い表示デバイスである。光の利用効率が高いことは、同じ光量の入射光で比較した場合、従来の液晶デバイスよりも高輝度表示ができることを意味する。
【００６１】
本実施形態では、多重反射光による多重干渉が効果的に起こり、表示ドットＤＲ〜ＤＢごとに高精細高分解な光変調を実施できるが、反射光の干渉が起こる条件であれば、透光性微細孔体２０内における反射回数は任意であり少なくてもよい。
【００６２】
本実施形態では第２の反射体３０側から透光性物質２２を出入する構成についてのみ説明したが、本発明はかかる構成に限定されない。透光性微細孔体２０をなす複数の微細孔２１が、第１の反射体１０側から第２の反射体側３０に向けて延び、第１の反射体１０側の面及び第２の反射体３０側の面において開口した略ストレート孔であり、第１の反射体１０及び第２の反射体３０が透光性微細孔体２０の微細孔２１と同じパターンで開孔された貫通孔１１、３１を有しているので、第１の反射体１０側及び／又は第２の反射体３０側から透光性物質２２を出入し、表示ドットＤＲ〜ＤＢごとに透光性物質２２の種類及び／又は量を変更することができる。
【００６３】
本実施形態の表示デバイス１は、透光性微細孔体２０を２つの反射体１０、３０で挟む構造を有し、陽極酸化を利用して簡易に製造でき、大面積化も容易である。  
本実施形態の表示デバイス１は構造による波長選択性を有するので、デバイスの劣化（退色等）が起こりにくく、長期使用安定性にも優れる。
【００６４】
なお、本実施形態では、異なる色光を出射する表示ドットＤＲ〜ＤＢに充填する透光性物質２２の種類を変え、表示ドットＤＲ〜ＤＢごとに充填する透光性物質２２の量を制御する構成としたが、本発明はかかる構成に限らず、表示ドットＤＲ〜ＤＢごとに透光性微細孔体２０の平均複素屈折率を変更可能とすれば、同様に画像表示を行える。
【００６５】
すなわち、（１）表示ドットＤＲ〜ＤＢごとに透光性微細孔体２０の微細孔２１に充填する透光性物質２２の種類及び／又は量を変更可能とすれば、表示ドットＤＲ〜ＤＢごとに透光性微細孔体２０の平均複素屈折率を変更することができ、画像表示を実施できる。「透光性物質２２の種類の変更」には、透光性物質２２の成分を変更する他、成分は同一で濃度を変更する場合も含まれる。
【００６６】
１個の表示ドットに対しては１種類の透光性物質２２のみを充填する場合について説明したが、同じ表示ドットに対してタイミングによって充填する透光性物質２２の種類を変更してオンオフや階調表示を行う構成としてもよい。
【００６７】
また、透光性物質２２が液晶等の場合には、（２）表示ドットＤＲ〜ＤＢごとに透光性微細孔体２０の微細孔２１に充填された透光性物質２２の複素屈折率を電気的に変更して、表示ドットＤＲ〜ＤＢごとに透光性微細孔体２０の平均複素屈折率を変更することもできる。この場合、第１の反射体１０及び第２の反射体３０を電極とし、従来の液晶デバイスと同様のパッシブマトリクス型又はアクティブマトリクス型の電極及び駆動構造を取ることで、表示ドットＤＲ〜ＤＢごとの駆動が可能である。透光性物質２２として液晶を用い、従来の液晶デバイスと同様に駆動する場合も、本発明の表示デバイスでは、従来の液晶デバイスと表示機構が全く異なっており、偏光子やカラーフィルタを用いることなく、表示を行うことができる。
【００６８】
上記構成（１）と（２）とを組み合わせて、透光性微細孔体２０の平均複素屈折率を変更することもできる。また、構成（１）及び／又は（２）に合わせて、（３）表示ドットＤＲ〜ＤＢによって透光性微細孔体２０の厚みを変える構成とし、表示ドットＤＲ〜ＤＢごとに多重干渉条件を変更する構成としてもよい。構成（１）及び／又は（２）に合わせて、（４）微細孔２１の径を変えるなどして表示ドットＤＲ〜ＤＢによって微細孔２１の開口率（＝微細孔２１の合計開口面積／透光性微細孔体２０の全面積）を変えて、表示ドットＤＲ〜ＤＢごとに多重干渉条件を変更する構成としてもよい。
【００６９】
本実施形態ではフルカラーデバイスについてのみ説明したが、１個の表示ドットにより１画素を構成することで、モノカラーデバイス、白黒デバイスにも適用可能である。
【００７０】
「第２実施形態」
次に、図４に基づいて、本発明に係る第２実施形態の表示デバイスの構成について説明する。本実施形態は第１実施形態と基本構造は同様であるので、同じ構成要素には同じ参照符号を付し、説明は省略する。図４（ａ）は第１実施形態の図２（ａ）に対応した断面図、図４（ｂ）は変調光（バンドパスフィルタ入射前）のスペクトル例、図４（ｃ）はバンドパスフィルタの透過特性を示すスペクトル例である。本実施形態では、反射型デバイスを例として説明する。
【００７１】
図４（ａ）に示す如く、本実施形態の表示デバイス２は、上記第１実施形態の表示デバイス１の光出射側（第１の反射体１０側）に、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）８０を設けたものである。バンドパスフィルタ８０は、表示ドットＤＲ、ＤＧ、ＤＢに対応したパターンで形成された特定波長の光のみを選択的に透過する３種のマイクロフィルタ８０Ｒ、８０Ｇ、８０Ｂにより構成されている。
【００７２】
入射光Ｌ１の入射方向とバンドパスフィルタ８０の位置は、入射光Ｌ１がバンドパスフィルタ８０を透過せずに第１の反射体１０に入射し、第１の反射体１０から出射された変調光Ｌ２がバンドパスフィルタ８０を透過して観察者側に出射されるよう設計されている。
【００７３】
表示ドットＤＲにおいて、第１の反射体１０から出射されマイクロフィルタ８０Ｒに入射する前の変調光Ｌ２（Ｒ）の最暗状態（オフ状態）と最明状態（オン状態）のスペクトル例を図４（ｂ）に示す（第１実施形態で図２（ｂ）に示したのと同じ図である）。図４（ｃ）にマイクロフィルタ８０Ｒの透過特性を示すスペクトル例を示す。
【００７４】
マイクロフィルタ８０Ｒは、オフ状態の変調光Ｌ２（Ｒ）の吸収ピーク波長λ１の光を選択的に透過するよう設計されており、オフ状態では変調光Ｌ２（Ｒ）はマイクロフィルタ８０Ｒに吸収されて観察者側には出射されない。オン状態の変調光Ｌ２（Ｒ）は波長λ１の光を多く含むので、オン状態では変調光Ｌ２（Ｒ）はマイクロフィルタ８０を透過して観察者側に出射され視認される。表示ドットＤＧ、ＤＢでも同様である。
【００７５】
本実施形態の表示デバイス２によれば、上記第１実施形態の表示デバイス１と同様に画像表示を行うことができる。さらに、本実施形態では、オフ状態の変調光Ｌ２の吸収ピーク波長の光を選択的に透過するバンドパスフィルタ８０を設ける構成としているので、オフ状態には観察者側に光が出射されず、オンオフのコントラストを向上させることができる。
【００７６】
「第３実施形態」
次に、図５に基づいて、本発明に係る第３実施形態の表示デバイスの構成について説明する。本実施形態は第１実施形態と基本構造は同様であるので、同じ構成要素には同じ参照符号を付し、説明は省略する。図５（ａ）は第１実施形態の図２（ａ）に対応した断面図、図５（ｂ）は表示を行っているときの上面図（第１の反射体１０側から見た図）である。
【００７７】
本実施形態の表示デバイス３は、第１実施形態と同様、光入射側（図示上側）から、第１の反射体１０と透光性微細孔体２０と第２の反射体３０とを順次備えたデバイス構造を有するが、第１実施形態と異なり、透光性微細孔体２０の微細孔２１が貫通孔ではなく、第２の反射体３０が完全反射性を有するデバイスである。透光性微細孔体２０の微細孔２１は、第１の反射体１０側の面においてのみ開口し、第２の反射体３０側は閉じられている。
【００７８】
透光性微細孔体２０は、図３に示した被陽極酸化金属体４０の一部を陽極酸化して得られる金属酸化物体（Ａｌ２Ｏ３）４１からなり、第２の反射体３０は図３に示した被陽極酸化金属体４０の非陽極酸化部分（Ａｌ）４２からなり、第１の反射体１０は透光性微細孔体２０に成膜された金等の金属層からなるデバイスである。  
本実施形態では、第２の反射体３０が完全反射体であるので、第１実施形態と異なり、第１の反射体１０から変調光Ｌ２が出射される反射型デバイスのみが得られる。
【００７９】
第１、第２実施形態の表示デバイス１、２は、表示ドットごとの透光性微細孔体２０の平均複素屈折率の変更が自動制御とされていたのに対し、本実施形態は、手動で任意の表示ドットの透光性微細孔体２０の平均複素屈折率を変更して表示を行うものである。本実施形態では、透光性微細孔体２０の１個の微細孔２１が１個の表示ドットＤ及び１個の画素Ｐを構成している。
【００８０】
本実施形態の表示デバイス３では、微細孔２１に透光性物質２２が充填されていない空状態で使用する。図５（ｂ）に示す如く、空状態の表示デバイス３の第１の反射体１０側の表面に対して、先端に透光性物質２２を含ませた棒状やペン状等のライティング用ツール（例えば綿棒）９０あるいは指を接触させ、文字・記号・図形など任意のパターンで自由に摺動させる。これによって、任意の表示ドットＤの微細孔２１内に透光性物質２２が充填され、その部分の透光性微細孔体２０の平均複素屈折率が変更されて吸収波長が変化する。透光性物質２２が充填された部分は他の部分（微細孔２１が空の部分）とは異なるコントラストや色を呈することとなり、画像が表示される。図は「ＦＵＪＩ」を表示させた場合の例である。複素屈折率の異なる複数種の透光性物質２２を用いて以上の操作を繰り返すことで、種々の色の画像を表示させることもできる。
【００８１】
透光性物質２２としては特に制限なく、第１実施形態で例示したものが使用できる。アルコール又はその水溶液等の揮発性の高い液体を使用すれば、微細孔２１内に充填された透光性物質２２が画像表示後に比較的速く自然揮発して元の状態に戻り、繰り返し使用が容易にできる。  
表示させた画像を保持させたい場合には、水等の揮発性の低い液体を使用し、表示デバイス３の表面をガラス板で覆うなどして、透光性物質２２の自然揮発を防止すればよい。この場合も、透光性物質２２を乾燥等により除去すれば、繰り返し使用が可能である。
【００８２】
本実施形態の表示デバイス３は、以上のように簡易に手動で画像を表示させることができるもので、簡易メモパッド等として好適に使用できる。
【００８３】
本実施形態の表示デバイス３は、第１実施形態と同様、光入射側から、第１の反射体１０と透光性微細孔体２０と第２の反射体３０とを順次備え、表示ドットＤごとに透光性微細孔体２０の平均複素屈折率が変更可能とされたものであるので、表示ドットＤごとに多重干渉条件が変更可能であり、手動で表示ドットＤごとに光変調特性を変化させて透光性微細孔体２０の平均複素屈折率に応じた変調光Ｌ２を出射させて、画像表示を行うことができる。
【００８４】
第１実施形態と同様、複数の微細孔２１が規則配列した透光性微細孔体２０を有する本実施形態の表示デバイス３においても、光変調構造の面内均一性に優れ、デバイスの全面に渡って安定な表示が行える。また、多重干渉によって特定波長において強い吸収特性を示すので、表示ドットＤごとに高分解な光変調を実施できる。また、入射光Ｌ１の波長より充分に小さい構造を光変調の最小単位として有しており、入射光Ｌ１の波長より充分に小さい径の１個の微細孔２１により１個の表示ドットＤを構成している。したがって、本実施形態によっても、高精細で表示品質に優れた表示デバイス３を安定的に提供することができる。
【００８５】
第１実施形態と同様、本実施形態の表示デバイス３は、構造による波長選択性を有しているので、偏光子を用いることなく表示を行うことができ、カラーフィルタを用いることなくフルカラー表示を行うことができ、従来の液晶デバイスよりも光の利用効率が高い表示デバイスである。
【００８６】
第１実施形態と同様、本実施形態の表示デバイス１は、透光性微細孔体２０を２つの反射体１０、３０で挟む構造を有し、陽極酸化を利用して簡易に製造でき、大面積化も容易である。  
第１実施形態と同様、本実施形態の表示デバイス１は構造による波長選択性を有するので、デバイスの劣化（退色等）が起こりにくく、長期使用安定性にも優れる。
【００８７】
（設計変更）
本発明は上記実施形態に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において適宜設計変更できる。
【００８８】
上記実施形態では、透光性微細孔体２０の形成に用いる被陽極酸化金属体４０の主成分としてＡｌのみを挙げたが、陽極酸化可能で生成される金属酸化物が透光性を有するものであれば、任意の金属が使用できる。Ａｌ以外では、Ｔｉ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｓｉ、Ｉｎ、Ｚｎ等が使用できる。被陽極酸化金属体４０は、陽極酸化可能な金属を２種以上含むものであってもよい。
【００８９】
陽極酸化を利用することで、複数の微細孔２１が規則配列した透光性微細孔体２０を簡易に製造でき、大面積化も容易である。また、構造規則性に優れた透光性微細孔体２０を簡易に製造できるので、光変調構造の面内均一性に優れ、デバイスの全面に渡って安定な表示が行える。
【００９０】
このように陽極酸化を利用することは好ましいが、本発明は陽極酸化に限らず、他の微細孔形成技術を利用して製造されたものであってもよい。例えば、透光性基体に集束イオンビーム（ＦＩＢ）や電子ビーム（ＥＢ）等の電子描画技術により任意のパターンの微細孔（貫通孔でも貫通しない孔（凹部）でもよい）を描画する、完全反射性又は半透過半反射性の基体の表面にリソグラフィー技術により任意の凹凸パターンの透光性微細孔体を形成する（この場合凹部が微細孔となる）等の方法を用いることで、本発明の表示デバイスを製造することができる。陽極酸化以外の方法を用いることで、透光性微細孔体２０の材質や微細孔２１の開孔パターン等の設計自由度が広がる。
【００９１】
第１の反射体１０及び第２の反射体３０の材質は、金属に限らず、反射性を有する材質であればよい。
【００９２】
透光性微細孔体２０における微細孔２１の形状は任意である。上記実施形態では、円柱状の略ストレート孔のみを挙げたが、三角柱状、四角柱状等の角柱状でもよく、柱状にも限らない。微細孔２１はランダム形状であってもよい。  
微細孔２１の配列パターンも任意である。複数の微細孔２１が第１の反射体１０の光入射面に平行な方向に一次元配列したものでも、二次元配列したものでもよい。上記実施形態は、複数の微細孔２１が第１の反射体１０の光入射面に平行な方向に二次元配列した例である。また、複数の微細孔２１が第１の反射体１０の光入射面に平行な方向に二次元配列し、さらにこの二次元配列が厚み方向にも繰り返される三次元配列構造であってもよい。微細孔２１の配列はランダム配列でもよい。
【実施例】
【００９３】
本発明に係る実施例について説明する。
【００９４】
（実施例）
＜表示デバイスの製造＞
下記手順にて、第３実施形態の表示デバイスを製造した。Ａｌを主成分とする被陽極酸化金属体４０の一部を陽極酸化して、厚みｄ＝２５０ｎｍ、微細孔２１の開口率（＝微細孔２１の合計開口面積／透光性微細孔体２０の全面積）が１／２の透光性微細孔体（Ａｌ２Ｏ３）２０を形成し、透光性微細孔体２０と非陽極酸化部分（Ａｌ）からなる第２の反射体３０とからなるナノ構造体（図３（ｂ）参照）を得た。このナノ構造体の表面に金を蒸着して第１の反射体１０を成膜し、反射型の表示デバイス３を製造した。
【００９５】
物質の複素屈折率は入射光の波長によって異なる。参考までに、波長６００ｎｍの条件におけるＡｕ、Ａｌ２Ｏ３、Ａｌの複素屈折率、第１の反射体１０の平均複素屈折率、微細孔２１に透光性物質２２を充填しない空状態（空気（屈折率ｎ＝１）が入った状態、後記条件１）の透光性微細孔体２０の平均複素屈折率、第２の反射体３０の平均複素屈折率を以下に示しておく。第１の反射体１０の平均複素屈折率は、微細孔２１の開口率を考慮して算出してある。第２の反射体３０は孔がないので、その平均複素屈折率はＡｌの複素屈折率と同じである。  
Ａｕの複素屈折率：０．１７５−ｉ３．１０、
Ａｌ２Ｏ３の複素屈折率：１．７６７、
Ａｌの複素屈折率：０．９７−ｉ６．００、
第１の反射体１０の平均複素屈折率ｎ１−ｉｋ１：０．７２５−ｉ３．１０、
透光性微細孔体２０（空状態）の平均複素屈折率ｎ２：１．２５６、
第２の反射体３０の平均複素屈折率ｎ３−ｉｋ３：０．９７−ｉ６．００。
【００９６】
＜評価＞
透光性微細孔体２０の微細孔２１に透光性物質２２を充填しない空状態（空気（屈折率ｎ＝１）が入った状態）について、分光計器製「ポリクロメータ−Ｍ２５型」を用い、白色光（キセノン光源）を照射して反射光スペクトルを測定した（条件１）。反射強度は別途取得したアルミナの反射光スペクトルでもって規格化した。  
透光性微細孔体２０のすべての微細孔２１に透光性物質２２を充填し、透光性物質２２の種類を変えて同様の評価を行った。充填する透光性物質２２としては、水（屈折率ｎ＝１．３３、条件２）とエタノール（純度１００％、屈折率ｎ＝１．３６、条件３）を用いた。  
各条件における透光性微細孔体２０の平均複素屈折率ｎ２は、以下の通りであった。条件１：１．２５６、条件２：１．４７６、条件３：１．４９６。
【００９７】
＜結果＞
得られた反射光スペクトルを図６に示す。図６に示す如く、微細孔２１に透光性物質を充填しない空状態（空気が入った状態、条件１）、微細孔２１に水を充填した状態（条件２）、微細孔２１にエタノールを充填した状態（条件３）では、いずれも多重干渉による吸収が見られ、条件によって異なる吸収ピーク波長を有する反射光スペクトルが得られた。吸収ピーク波長λは、条件１：７３０ｎｍ、条件２：８０４ｎｍ、条件３：８１０ｎｍであった。条件１と条件２、条件１と条件３では、吸収ピーク波長λの相違により異なる色の反射光が出射されていることが肉眼でも確認された。
【００９８】
以上の評価から、透光性微細孔体２０の平均複素屈折率に応じて特定波長の光に対して吸収特性を示すデバイスが得られ（実施例では反射光スペクトルが白色光を入射したときの変調光スペクトルである。）、透光性微細孔体２０の微細孔２１に充填する透光性物質２２の種類を変更することで透光性微細孔体２０の平均複素屈折率を簡易に変更することができ、光変調特性を簡易に変更することができることが示された。
【００９９】
第３実施形態で説明した如く、微細孔２１内を空にした状態で、綿棒に水を含ませてデバイスの表面に接触させ任意のパターンで摺動させることで、文字等の画像を表示させることができた。エタノールを使用しても同様に表示を行うことができた。
【０１００】
＜フルカラーの表示デバイスへの応用＞
波長６００ｎｍの条件で、透光性微細孔体２０の厚みｄを３００ｎｍ、２５０ｎｍ、２２０ｎｍと変えて、上記と同様の計算を実施すると、実際のものとは異なるが一応計算上の吸収ピーク波長λが求められる。  
厚みｄ＝３００ｎｍのとき、計算上の吸収ピーク波長λ＝６３７．８ｎｍ（変調光としては赤色光に相当）である。厚みｄ＝２５０ｎｍのとき、計算上の吸収ピーク波長λ＝５３１．４７ｎｍ（変調光としては緑色光に相当）である。厚みｄ＝２２０ｎｍのとき、計算上の吸収ピーク波長λ＝４６７．７ｎｍ（変調光としては青色光に相当）である。  
上記計算結果から、上記実施例の表示デバイスにおいて、例えば、異なる色光を出射する表示ドットによって透光性微細孔体２０の厚みｄを変え、表示ドットごとに同一又は異なる透光性物質２２の出入を実施することで、フルカラーの表示デバイスが得られることが示された。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明は、画像表示を行う表示デバイスとして利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明に係る第１実施形態の表示デバイスの画素パターンを示す平面図
【図２】（ａ）は本発明に係る第１実施形態の表示デバイスの１画素の厚み断面図、（ｂ）は変調光のスペクトル例
【図３】（ａ）〜（ｃ）は図２（ａ）の表示デバイスの製造工程図
【図４】（ａ）は本発明に係る第２実施形態の表示デバイスの１画素の厚み断面図、（ｂ）は変調光（バンドパスフィルタ入射前）のスペクトル例、（ｃ）はバンドパスフィルタの透過特性を示すスペクトル例
【図５】（ａ）は本発明に係る第３実施形態の表示デバイスの厚み断面図、（ｂ）は表示を行っているときの上面図
【図６】本発明に係る実施例の評価結果を示す図
【符号の説明】
【０１０３】
１、２、３  表示デバイス
１０  第１の反射体
１１  貫通孔
２０  透光性微細孔体
２１  微細孔
２２  透光性物質
２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂ  透光性物質
３０  第２の反射体
３１  貫通孔
４０  被陽極酸化金属体
４１  金属酸化物体
４２  非陽極酸化部分
Ｄ、ＤＲ、ＤＧ、ＤＢ  表示ドット
Ｌ１  入射光
Ｌ２、Ｌ２（Ｒ）、Ｌ２（Ｇ）、Ｌ２（Ｂ）  変調光
【図１】
0004550008.tif 000002
【図２】
0004550008.tif 000003
【図３】
0004550008.tif 000004
【図４】
0004550008.tif 000005
【図５】
0004550008.tif 000006
【図６】
0004550008.tif 000007