(57)【要約】【課題】視野角特性の問題を解消することを目的とする。【解決手段】表示装置は、複数の固定開口３６が形成された遮光膜３４と、光Ｌの透過及び遮断を制御するための複数のシャッタ１４と、複数のシャッタ１４を、固定開口３６の上方の位置と固定開口３６から退避した位置との間を移動するように駆動する駆動部４０と、を有し、複数の固定開口３６は、それぞれ長手方向及び短手方向を有する長尺状であり、長手方向を第１方向Ｙに向けた第１グループの固定開口３６ａと、長手方向を第１方向Ｙに直交する第２方向Ｘに向けた第２グループの固定開口３６ｂと、を含み、複数のシャッタ１４は、第１グループの固定開口３６ａに対応して第２方向Ｘに直線駆動される第１グループのシャッタ１４ａと、第２グループの固定開口３６ｂに対応して第１方向Ｙに直線駆動される第２グループのシャッタ１４ｂと、を含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光がそれぞれ透過する複数の固定開口が形成された遮光膜と、
前記遮光膜から間隔をあけて配置され、前記複数の固定開口に対応して前記光の透過及び遮断を制御する複数のシャッタと、
前記複数のシャッタを、前記光を透過する位置と前記光を遮断する位置との間で移動させる駆動部と、
を有し、
前記複数の固定開口は、それぞれ長手方向及び短手方向を有する長尺状であり、前記長手方向を第１方向に向けた第１グループの前記固定開口と、前記長手方向を前記第１方向とは異なる第２方向に向けた第２グループの前記固定開口と、を含み、
前記複数のシャッタは、前記第１グループの前記固定開口に対応して前記第２方向に直線駆動される第１グループの前記シャッタと、前記第２グループの前記固定開口に対応して前記第１方向に直線駆動される第２グループの前記シャッタと、を含むことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載された表示装置において、
前記第１方向と前記第２方向とは直交することを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された表示装置において、
前記第１グループの前記固定開口の数は、前記第２グループの前記固定開口の数と等しいことを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載された表示装置において、
前記複数の固定開口は、前記第１グループの２つ以上の前記固定開口からなる少なくとも１列と、前記第２グループの２つ以上の前記固定開口からなる少なくとも１列と、が交互に配列されていることを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか１項に記載された表示装置において、
前記第１グループの少なくとも１つの前記固定開口が配置された第１領域と前記第２グループの少なくとも１つの前記固定開口が配列された第２領域が、列及び行の両方向に交互に配置されていることを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載された表示装置において、
前記複数のシャッタは、それぞれ、複数の駆動開口を有するように形成され、
前記複数の駆動開口をそれぞれ前記複数の固定開口と対向する位置に配置することで前記光が透過することを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項６に記載された表示装置において、
２つ以上のｎ個の前記シャッタが、前記ｎ個の前記駆動開口を有するように一体化されていることを特徴とする表示装置。
【請求項８】
請求項７に記載された表示装置において、
前記ｎ個の前記駆動開口は、一体化された前記ｎ個の前記シャッタの移動方向に直交して長くなるようにそれぞれ長手方向及び短手方向を有する長尺状であり、前記長手方向を揃えて短手方向に隣り合うように配列されていることを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＥＭＳディスプレイ（Micro Electro Mechanical System Display）は、液晶ディスプレイに取って代わると期待されているディスプレイである（特許文献１参照）。このディスプレイは、偏光を利用した液晶シャッタ方式とは異なり、固定開口及びシャッタを有するシャッターユニットによって機械的に光の透過窓を開閉することにより明暗を表示する。詳しくは、固定開口の上方にシャッタを配置することで光を遮り、固定開口の上方からシャッタを退避させることで光を透過させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１９７６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
固定開口は遮光膜に形成された開口からなり、シャッタは、遮光膜から間隔をあけて配置されることで駆動できるようになっている。そのため、シャッタが固定開口の上方から退避しているとき、画面に対して垂直に進む光は固定開口を透過するが、退避しているシャッタの方向に斜めに進む光はシャッタによって遮られてしまう。そのため、見る方向によって輝度が異なるという視野角特性の問題があった。
【０００５】
本発明は、視野角特性の問題を解消することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明に係る表示装置は、光がそれぞれ透過する複数の固定開口が形成された遮光膜と、前記遮光膜から間隔をあけて配置され、前記複数の固定開口に対応して前記光の透過及び遮断を制御する複数のシャッタと、前記複数のシャッタを、前記固定開口の上方の位置と前記固定開口から退避した位置との間（即ち、前記光を透過する位置と前記光を遮断する位置との間）を移動するように駆動する駆動部と、を有し、前記複数の固定開口は、それぞれ長手方向及び短手方向を有する長尺状であり、前記長手方向を第１方向に向けた第１グループの前記固定開口と、前記長手方向を前記第１方向とは異なる（例えば直交する）第２方向に向けた第２グループの前記固定開口と、を含み、前記複数のシャッタは、前記第１グループの前記固定開口に対応して前記第２方向に直線駆動される第１グループの前記シャッタと、前記第２グループの前記固定開口に対応して前記第１方向に直線駆動される第２グループの前記シャッタと、を含むことを特徴とする。本発明によれば、長尺状の複数の固定開口を、向きを変えて配置するので、見る方向によって輝度が異なるという視野角特性の問題を解消することができる。
【０００７】
（２）（１）に記載された表示装置において、前記第１グループの前記固定開口の数は、前記第２グループの前記固定開口の数と等しいことを特徴としてもよい。
【０００８】
（３）（１）又は（２）に記載された表示装置において、前記複数の固定開口は、前記第１グループの２つ以上の前記固定開口からなる少なくとも１列と、前記第２グループの２つ以上の前記固定開口からなる少なくとも１列と、が交互に配列されていることを特徴としてもよい。
【０００９】
（４）（１）又は（２）に記載された表示装置において、前記第１グループの少なくとも１つの前記固定開口が配置された第１領域と前記第２グループの少なくとも１つの前記固定開口が配列された第２領域が、列及び行の両方向に交互に配置されていることを特徴としてもよい。
【００１０】
（５）（１）から（４）のいずれか１項に記載された表示装置において、前記複数のシャッタは、それぞれ、複数の駆動開口を有するように形成され、前記複数の駆動開口をそれぞれ前記複数の固定開口と対向する位置に配置することで前記光が透過することを特徴としてもよい。
【００１１】
（６）（５）に記載された表示装置において、２つ以上のｎ個の前記シャッタが、前記ｎ個の前記駆動開口を有するように一体化されていることを特徴としてもよい。
【００１２】
（７）（６）に記載された表示装置において、前記ｎ個の前記駆動開口は、一体化された前記ｎ個の前記シャッタの移動方向に直交して長くなるようにそれぞれ長手方向及び短手方向を有する長尺状であり、前記長手方向を揃えて短手方向に隣り合うように配列されていることを特徴としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る表示装置の概略を示す断面図である。
【図２】シャッタ及びその駆動部を示す図である。
【図３】シャッタの一部が固定開口の上方を覆う位置（固定開口と駆動開口がずれた位置）にある状態を示す平面図である。
【図４】シャッタが固定開口から退避した位置（固定開口と駆動開口が連通した位置）にある状態を示す平面図である。
【図５】固定開口と駆動開口が連通したときの第１グループのシャッタを示す図である。
【図６】固定開口と駆動開口が連通したときの第２グループのシャッタを示す図である。
【図７】本実施形態に係る表示装置の明るさの特性を示すグラフである。
【図８】本発明の実施形態に係る表示装置の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係る表示装置の概略を示す断面図である。図２は、表示装置の内部構造の一部を拡大した斜視図である。図３及び図４は、表示装置の内部構造の平面図である。
【００１５】
表示装置は、一対の光透過性基板１０，１２（例えばガラス基板）を有する。一対の光透過性基板１０，１２は、間隔をあけて対向するように配置されている。一方の光透過性基板１０には、他方の光透過性基板１２に対向する側に遮光膜３４が形成されている。遮光膜３４には、図２に示すように、光がそれぞれ透過する複数の固定開口３６が形成されている。
【００１６】
複数の固定開口３６は、それぞれ長手方向及び短手方向を有する長尺状である。図３に示すように、複数の固定開口３６は、長手方向を第１方向Ｙに向けた第１グループの固定開口３６ａと、長手方向を第１方向Ｙに直交する第２方向Ｘに向けた第２グループの固定開口３６ｂと、を含む。尚、第１方向Ｙと第２方向Ｘとのなす角は、直交に限定されるものではない。第１グループの固定開口３６ａの数は、第２グループの固定開口３６ｂの数と等しい。複数の固定開口３６は、第１グループの２つ以上の固定開口３６ａからなる少なくとも１列と、第２グループの２つ以上の固定開口３６ｂからなる少なくとも１列と、が交互に配列されている。
【００１７】
言い換えると、第１グループの少なくとも１つ（図３の例では３つ）の固定開口３６ａがそれぞれ配置された複数の第１領域４４が少なくとも１列に並び、第２グループの少なくとも１つ（図３の例では３つ）の固定開口３６ｂがそれぞれ配列された複数の第２領域４６が１列に並び、行方向には第１領域４４の列と第２領域４６の列は交互に配置されている。
【００１８】
図２に示すように、複数のシャッタ１４が、遮光膜３４から間隔をあけて配置されている。シャッタ１４は、固定開口３６に対応して光の透過及び遮断を制御する。シャッタ１４が固定開口３６を覆うことで光は遮断され、シャッタ１４が固定開口３６の上方を避けることで光が透過する。駆動開口１６を有するシャッタ１４であれば、駆動開口１６と固定開口３６が一致することで、即ち駆動開口１６を固定開口３６の上方に（固定開口３６と対向する位置に）配置することで光が透過する。図２の例では、１つの固定開口３６と１つの駆動開口１６が対応している。あるいは、駆動開口を有しないシャッタ（図示せず）であれば、シャッタが固定開口の上方から退避することで光が透過する。
【００１９】
図２の例では、複数のシャッタ１４が一体化されている。複数のシャッタ１４は、複数の駆動開口１６を有する。すなわち、２つ以上のｎ個のシャッタ１４が、ｎ個の駆動開口１６を有するように一体化されている。ｎ個の駆動開口１６は、一体化されたｎ個のシャッタ１４の移動方向に直交して長くなるようにそれぞれ長手方向及び短手方向を有する長尺状であり、長手方向を揃えて短手方向に隣り合うように配列されている。
【００２０】
図３又は図４に示すように、複数のシャッタ１４は、第１グループの固定開口３６ａに対応して第２方向Ｘに直線駆動される第１グループのシャッタ１４ａと、第２グループの固定開口３６ｂに対応して第１方向Ｙに直線駆動される第２グループのシャッタ１４ｂと、を含む。
【００２１】
シャッタ１４は、一方の光透過性基板１０に設けられている。図２は、シャッタ１４及びその駆動部４０を示す図である。シャッタ１４は、駆動開口１６を有するプレートである。駆動開口１６で光が通過し、駆動開口１６以外の部分で光を遮断する。駆動開口１６は一方向に長い形状になっている。なお、光は、図１に示すように、光透過性基板１０に重ねられたバックライト１８から供給される。
【００２２】
シャッタ１４は、第１バネ２０に支持されて光透過性基板１０から浮くようになっている。複数（図２では４つ）の第１バネ２０によってシャッタ１４が支持されている。第１バネ２０は、第１アンカー部２２で光透過性基板１０に固定されている。
【００２３】
第１バネ２０は、弾性変形可能な材料からなり、シャッタ１４の板面に平行な方向に変形できるように配置されている。詳しくは、第１バネ２０は、シャッタ１４から離れる方向（駆動開口１６の長さ方向に交差（例えば直交）する方向）に延びる第１部２４と、駆動開口１６の長さ方向に沿った方向であって駆動開口１６の長さ方向の中央から外方向に向かって延びる第２部２６と、さらにシャッタ１４から離れる方向（駆動開口１６の長さ方向に交差（例えば直交）する方向）に延びる第３部２８と、を有する。そして、シャッタ１４は、図２に矢印で示すように、駆動開口１６の長さ方向に交差（例えば直交）する方向に移動できるようになっている。
【００２４】
光透過性基板１０には、第２アンカー部３０に支持された第２バネ３２が設けられている。第２バネ３２は、第１バネ２０の第２部２６よりもシャッタ１４から離れた側で、この第２部２６に対向するようになっている。第２アンカー部３０に電圧を印加し、第１バネ２０の第２部２６との電位差による静電引力によって、第２部２６が第２アンカー部３０に引き寄せられるようになっている。第２部２６が引き寄せられると、第２部２６と一体的な第１部２４を介して、シャッタ１４も引き寄せられる。つまり、第１バネ２０及び第２バネ３２は、シャッタ１４を機械的に駆動するための駆動部４０を構成するためのものである。
【００２５】
シャッタ１４の上述した駆動開口１６と遮光膜３４の固定開口３６が連通すれば光が通過し、シャッタ１４の移動によって遮光膜３４の固定開口３６が遮蔽されると光が遮断される。言い換えると、遮光膜３４の固定開口３６への光の通過及び遮断を制御するように、シャッタ１４は機械的に駆動される。対応する１つの駆動開口１６及び１つの固定開口３６によって１画素が構成され、多数の画素によって画像が表示されるようになっている。そのため、複数（多数）のシャッタ１４が設けられている。
【００２６】
一対の光透過性基板１０，１２は、図１に示すシール材３８によって間隔をあけて固定されている。シール材３８は一対の光透過性基板１０，１２に密着している。また、シール材３８によって、一対の光透過性基板１０，１２の間に封止空間が区画されている。
【００２７】
図１に示すように、封止空間にはオイル４２（例えばシリコーンオイル４２）が満たされている。シャッタ１４及び駆動部４０は、オイル４２内に配置されている。オイル４２によってシャッタ１４及び駆動部４０の動きによる振動を抑えることができる。また、オイル４２を満たすことで、誘電率が上がり、静電引力による駆動電圧を低下させることができる。
【００２８】
次に、本実施形態に係る表示装置の作用効果を説明する。本実施形態では、駆動部４０によって、複数のシャッタ１４は、固定開口３６の上方の位置と固定開口３６から退避した位置との間を移動する。図３は、シャッタ１４が固定開口３６の上方を覆う位置（固定開口３６と駆動開口１６がずれた位置）にある状態を示している。図４は、シャッタ１４が固定開口３６の上方から退避した位置（固定開口３６と駆動開口１６が連通した位置）にある状態を示している。
【００２９】
図５は、固定開口３６ａと駆動開口１６ａが連通したときの第１グループのシャッタ１４ａを示す図である。固定開口３６ａを透過する光は、固定開口３６ａに対して（遮光膜３４の表面に対して）垂直に進行する光Ｌvと、固定開口３６ａに対して（遮光膜３４の表面に対して）斜めに進行する光がある。斜めに進行する光は、第１方向Ｙに（第１方向Ｙに延びる面に沿って）傾斜する光Ｌyと、第２方向Ｘに（第２方向Ｘに延びる面に沿って）傾斜する光Ｌxを含む。
【００３０】
固定開口３６ａと駆動開口１６ａが連通しているので、固定開口３６ａを垂直に（遮光膜３４の表面に直交する方向に）透過した光Ｌvは、さらに駆動開口１６ａを透過する。第１方向Ｙに傾斜する光Ｌyも、固定開口３６ａから、駆動開口１６ａの長手方向に傾くので、駆動開口１６ａを透過する。これに対して、第２方向Ｘに傾斜する光Ｌxは、固定開口３６ａを透過しても、駆動開口１６ａの短手方向に進むので、シャッタ１４によって進行が遮断される。そのため、第１グループのシャッタ１４ａで制御される画素は、第１方向Ｙに斜めに見ると明るく、第２方向Ｘに斜めに見ると暗く見える。
【００３１】
図６は、固定開口３６ｂと駆動開口１６ｂが連通したときの第２グループのシャッタ１４ｂを示す図である。固定開口３６ｂと駆動開口１６ｂが連通しているので、固定開口３６ｂを垂直に（遮光膜３４の表面に直交する方向に）透過した光Ｌvは、さらに駆動開口１６ｂを透過する。第２方向Ｘに傾斜する光Ｌxも、固定開口３６ｂから、駆動開口１６ｂの長手方向に傾くので、駆動開口１６ｂを透過する。これに対して、第１方向Ｙに傾斜する光Ｌyは、固定開口３６ｂを透過しても、駆動開口１６ｂの短手方向に進むので、シャッタ１４によって進行が遮断される。そのため、第２グループのシャッタ１４ｂで制御される画素は、第２方向Ｘに斜めに見ると明るく、第１方向Ｙに斜めに見ると暗く見える。
【００３２】
このように、第１グループのシャッタ１４ａ及び第２グループのシャッタ１４ｂは、異なる（正反対の）特性を有するので、両者を併せると、方向に起因する輝度の差が減少する。図７は、本実施形態に係る表示装置の明るさの特性を示すグラフである。横軸に第１方向Ｙ又は第２方向Ｘの測定角を示し、縦軸に測定軸が０°（垂直）のときの輝度を１．０としたときの輝度比を表している。グラフから、第１方向Ｙ及び第２方向Ｘのいずれでも輝度比には大きな差がないことが分かる。
【００３３】
本実施形態によれば、長尺状の複数の固定開口３６を、向きを変えて配置するので、見る方向によって輝度が異なるという視野角特性の問題を解消することができる。
【００３４】
図８は、本発明の実施形態に係る表示装置の変形例を示す図である。この例では、第１グループの少なくとも１つ（図８の例では３つ）の固定開口１３６ａが配置された第１領域１４４と第２グループの少なくとも１つ（図８の例では３つ）の固定開口１３６ｂが配列された第２領域１４６が、列及び行の両方向に交互に配置されている。その他の内容は、上記実施形態で説明した内容が該当する。
【００３５】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、実施形態で説明した構成は、実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えることができる。
【符号の説明】
【００３６】
１０  光透過性基板、１２  光透過性基板、１４  シャッタ、１４ａ  第１グループのシャッタ、１４ｂ  第２グループのシャッタ、１６  駆動開口、１６ａ  駆動開口、１６ｂ  駆動開口、１８  バックライト、２０  第１バネ、２２  第１アンカー部、２４  第１部、２６  第２部、２８  第３部、３０  第２アンカー部、３２  第２バネ、３４  遮光膜、３６  固定開口、３６ａ  第１グループの固定開口、３６ｂ  第２グループの固定開口、３８  シール材、４０  駆動部、４２  オイル、４４  第１領域、４６  第２領域、１３６ａ  固定開口、１３６ｂ  固定開口、１４４  第１領域、１４６  第２領域、Ｌv  光、Ｌx  光、Ｌy  光。
【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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