(57)【要約】【課題】厚み寸法の増加が少なく、高密度のカラー表示が可能である画像表示装置を提供する。【解決手段】導電性材料の導電部３１ｎ〜６１ｎを有して位置が変化する可動部３１ａ〜６１ａと、上部開口部１３の周辺部に固定される固定部３１ｂ〜６１ｂと、可動部３１ａ〜６１ａと固定部３１ｂ〜６１ｂとに接続されて可動部３１〜６１を基板２２に対向する対向位置１３１〜１６１と基板２２に対向しない非対向位置１３２〜１６２との間で姿勢を変化させる屈曲部３１ｃ〜６１ｃとを有して、略平板状に形成された複数の有色部材３１〜６１を、基板２２上に設けられた複数の各セル領域１５に内に配置し、電極２３と有色部材３１〜６１の導電部３１ｎ〜６１ｎとの電位差により各セル領域１５に電界を発生させ、各セル領域１５された有色部材３１〜６１の位置を変化させて画像を表示する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
隔壁により少なくとも上部が仕切られて上部開口部が形成された複数のセル領域を基板上に設け、前記各セル領域に印加された電界により、各セル領域内に配置された有色部材の位置を変化させて画像を表示する表示装置であって、
各セル領域には、略平板状に形成された前記有色部材が複数枚用いられ、
前記各有色部材は、
少なくとも一部に導電性材料からなる導電部を有して、前記上部開口部に近似する形状及び寸法で、位置が変化する可動部と、
前記隔壁における前記上部開口部の周辺部に固定される固定部と、
前記可動部と前記固定部とに接続されて前記可動部を前記基板に対向する対向位置と前記基板に対向しない非対向位置との間で姿勢を変化させる屈曲部と
を有し、
前記電界は、電極と前記有色部材の導電部との電位差により発生される
ことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記電極は、前記表示装置における背面側の基板上に設けられる
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記各可動部における導電部の表面は、絶縁性の材料により覆われる
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記各セル領域内の、前記可動部を前記非対向位置にした場合の該可動部の端部近傍の前記基板上には、前記可動部を接触させて保持する可動部保持部を有する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
【請求項５】
前記可動部及び屈曲部は、前記電界が無く、且つ、前記可動部保持部に保持されない状態では、前記対向位置を維持できる強度を有する
ことを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記各セル領域内の、前記可動部保持部における前記可動部を離間させる方向に体積が変化する圧電素子を、前記可動部保持部に接して配置する
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記各有色部材の各固定部は、前記隔壁における前記上部開口部から各固定位置までの距離を各々異ならせて階層的に固定される
ことを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の表示装置。
【請求項８】
前記各有色部材の各固定部を、前記階層的に固定するために、絶縁材料により形成された間隔保持部材を前記各固定部間に有する
ことを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】
前記各セル領域の複数枚の有色部材は、各々色が異なる３枚以上であり、混色法による３原色に着色された３枚を含む
ことを特徴とする請求項１から８の何れかに記載の表示装置。
【請求項１０】
前記各セル領域の複数枚の有色部材は、各々色が異なる４枚以上であり、前記３原色に白色を加えた４枚を含む
ことを特徴とする請求項９に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記有色部材は、透光性材料を着色して形成される
ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記各セル領域の４枚以上の有色部材は、前記白色が、前記３原色よりも上側に配置されるように形成される
ことを特徴とする請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記各セル領域の複数枚の有色部材は、透光性材料を同色の淡色に着色される
ことを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載の表示装置。
【請求項１４】
前記各セル領域の複数枚の全有色部材の可動部は、画像表示の初期に、
前記対向位置から前記非対向位置に、下側に固定された有色部材から順に姿勢を変化させ、
その後の複数の可動部を前記対向位置に姿勢を変化させる場合には、上側に固定された有色部材から順に姿勢を変化させる
ことを特徴とする請求項７〜１３の何れかに記載の表示装置。
【請求項１５】
前記上部開口部は、正多角形であり、
前記上部開口部の周辺部は、前記正多角形の辺又はその近傍の部位であり、
前記各セル領域の前記複数枚の有色部材は、各々、前記正多角形における異なる辺又はその近傍の部位に固定される
ことを特徴とする請求項１〜１４の何れかに記載の表示装置。
【請求項１６】
前記有色部材が固定される前記正多角形における前記辺の近傍の部位は、該辺の両隣の辺における該辺側の部位である
ことを特徴とする請求項１５に記載の表示装置。
【請求項１７】
前記有色部材の前記可動部と前記固定部と前記屈曲部とは、可撓性を有する略平板状の材料により一体に構成される
ことを特徴とする請求項１〜１６の何れかに記載の表示装置。
【請求項１８】
前記屈曲部は、可撓性を有する略平板状の材料が、前記可動部の一方の面上と、前記固定部における前記一方の面と同じ側の面上とに積層されて構成される
ことを特徴とする請求項１〜１６の何れかに記載の表示装置。
【請求項１９】
前記電極と前記有色部材の導電部との間に、各可動部の駆動信号を印加する
ことを特徴とする請求項１〜１８の何れかに記載の表示装置。
【請求項２０】
前記駆動信号が、前記電極に設けられた半導体素子により、前記有色部材の表面に形成された導電部との間に印加されるアクティブマトリクス方式である
ことを特徴とする請求項１９に記載の表示装置。
【請求項２１】
前記駆動信号が、前記各セル領域の縦列又は横列の一方の列で共通する電極と、他方の列で共通する前記有色部材の表面に形成された導電部との間に印加されるパッシブマトリクス方式である
ことを特徴とする請求項１９に記載の表示装置。
【請求項２２】
表示基板と背面基板を備え、隔壁により少なくとも上部が仕切られて上部開口部が形成された複数のセル領域を片方の基板上に設け、前記各セル領域に印加された電界により各セル領域内に配置された有色部材の位置を変化させて画像を表示する表示装置の製造方法であって、
少なくとも一部に導電性材料からなる導電部を有して前記セル領域の開口の形状及び寸法に近似する形状及び寸法を有する平板状の可動部及び前記隔壁における前記上部開口部の周辺部に固定される固定部を少なくとも備える有色部材を複数形成する工程と、
前記各可動部の導電部との間に前記電界を発生させる電極を前記背面基板上に設ける工程と、
前記各有色部材の各固定部を、前記隔壁における前記上部開口部側に固定する工程
を有することを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項２３】
請求項１から２１の何れかの表示装置に使用される表示パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘電体の部分を有する板状の複数の可動部材を電界に応じて位置を変化させる画像表示装置及びその表示パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、透明基板と背面基板との間に立設された隔壁で仕切られた領域を設け、各基板の表面に各領域に対応する電極を各々設けると共に各領域内に誘電性の着色された帯電粒子を封入し、各領域に電界を印加することで帯電粒子を前面側と背面側との間で移動させ、それにより画像又は文字を表示する画像表示装置の表示パネルが知られている。しかし、帯電粒子を用いる画像表示装置の表示パネルは、表示を良好にするためには、粒子の帯電量及び粒子径の分布を制御し、散布充填する際の各セル内に均等に配置させることが困難である。
【０００３】
それに対して、制御が困難な帯電粒子に代えて、不透明な可動シャッターを各領域内に設け、その可動シャッターを静電気力で駆動して表示させる画像表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、可動シャッターは、上部電極に電気的に接続されたヒンジ部を回転軸及び支持部としており、その上部電極と背面基板の下部電極との間に電圧を印加することにより下部電極側に電気的に吸引されて開いた状態になる。この状態では、画像表示装置は背面基板の色を表示する。各電極間の電圧印加を停止すると、可動シャッターは吸引力が無くなると共にヒンジ部の捩れの戻り応力により閉じた状態に戻る。この状態では、画像表示装置は可動シャッターの色を表示する。このように特許文献１の方法では、画像表示装置は、角領域毎に可動シャッターの色と、背面基板の色との２色を切り替えて表示することができる。
【０００４】
一方、３色以上の例としては、例えば、帯電粒子、電気泳動媒体、及び、背面基板を光透過性（透明）にすると共に、各帯電粒子の色を異ならせた表示パネルを複数個用意して積層配置した画像表示装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２では、各表示パネルの各帯電粒子の色を３原色の何れかの色として、表示面側から見た各表示領域には積層配置された３原色の領域の何れの領域の色も表示できるようにして、高密度のカラー表示を可能にしている。それに対して、従来のカラー画像表示装置は、３原色の各色の領域を横並びに配置していたため、表示面側から見た各表示領域は３原色の何れか１つのみの色となり、表示密度を向上させることが困難であった。
【特許文献１】特開平１１−２４９０３５号公報
【特許文献２】特開２００２−３３３６４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の可動シャッターを用いる方法では、３色以上のカラー表示は困難であった。また、特許文献２の方法では、３色以上を表示させるために表示パネルを積層するので、画像表示装置の厚み寸法が大きくなっていた。そこで本発明は、上記の課題を解決するために、厚み寸法の増加が少なく、高密度のカラー表示が可能である画像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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る表示装置は、隔壁により少なくとも上部が仕切られて上部開口部が形成された複数のセル領域を基板上に設け、各セル領域に印加された電界により、各セル領域内に配置された有色部材の位置を変化させて画像を表示する表示装置であって、各セル領域には、略平板状に形成された有色部材が複数枚用いられ、各有色部材は、少なくとも一部に導電材料からなる導電部を有して、上部開口部に近似する形状及び寸法で、位置が変化する可動部と、隔壁における上部開口部の周辺部に固定される固定部と、可動部と固定部とに接続されて可動部を基板に対向する対向位置と基板に対向しない非対向位置との間で姿勢を変化させる屈曲部とを有し、電界は、電極と有色部材の導電部との電位差により発生されることを特徴とする。本実施態様では、各セル領域の隔壁における上部に複数の有色部材の固定部を固定して、略平板状の可動部の位置を電界により基板に対向する対向位置と基板に対向しない非対向位置との間で変化させるので、複数の有色部材により多色（カラー）表示又は階調表示を実施することができる。
【０００７】
好ましくは、請求項２に係る本発明のように、電極が、表示装置における背面側の基板上に設けられるようにしてもよい。本実施態様では、複数の各有色部材から選択された何れかの有色部材を対向位置にした場合の表示色と、背面側の基板表面の表示色又は各セル領域内に注入された媒体の表示色とを切り替えて表示でき、有色部材の対向位置を上部開口部側に配置できるので、有色部材の表示色の視野角を広くし、反射光の光量の減少を抑制できる。
【０００８】
好ましくは、請求項３に係る本発明のように、各可動部における導電部の表面が、絶縁性の材料により覆われるようにしてもよい。本実施態様では、可動部の導電材料が絶縁性の材料により絶縁されるので、複数枚の各可動フィルムが接触しても電荷の移動を防ぐことができる。
【０００９】
好ましくは、請求項４に係る本発明のように、各セル領域内の、可動部を非対向位置にした場合の該可動部の端部近傍の基板上には、可動部を接触させて保持する可動部保持部を有するようにしてもよい。本実施態様では、各セル領域の下側に可動部を非対向位置状態にした時の保持部を有するので、電界を非印加時にも可動フィルムを表示面に非対向位置の状態に保持することができる。
【００１０】
好ましくは、請求項５に係る本発明のように、可動部及び屈曲部が、電界が無く、且つ、可動部保持部に保持されない状態では、対向位置を維持できる強度を有するようにしてもよい。本実施態様では、可動部が、力がかかっていない場合には、基板に対向する位置を維持可能な強度を有するので、屈曲部の捩れが戻る力を利用することができる。
【００１１】
好ましくは、請求項６に係る本発明のように、各セル領域内の、可動部保持部における可動部を離間させる方向に体積が変化する圧電素子を、可動部保持部に接して配置するようにしてもよい。本実施態様では、可動部保持部に圧電素子を設けるので、保持された可動部を保持部から離れやすくでき、離れるきっかけを作ることができる。
【００１２】
好ましくは、請求項７に係る本発明のように、各有色部材の各固定部が、隔壁における上部開口部から各固定位置までの距離を各々異ならせて階層的に固定されるようにしてもよい。本実施態様では、各有色部材の固定位置の開口部からの距離を異ならせて、各色の可動フィルムを階層的に固定するので、各可動部の位置が基板に対して対向な位置に変化した場合の各屈曲部及び各可動部が相互に干渉することを防止することができる。
【００１３】
好ましくは、請求項８に係る本発明のように、各有色部材の各固定部を、階層的に固定するために、絶縁材料により形成された間隔保持部材２５を各固定部間に有するようにしてもよい。本実施態様では、有色部材の取り付け高さを異ならせる間隔保持部材を有するので、各色の可動フィルムの階層的な固定が容易になり、製造工数を減らすことができる。
【００１４】
好ましくは、請求項９に係る本発明のように、各セル領域の複数枚の有色部材が、各々色が異なる３枚以上であり、混色法による３原色に着色された３枚を含むようにしてもよい。本実施態様では、有色部材が３原色を含むので、３原色によるカラー表示を可能にできる。
【００１５】
好ましくは、請求項１０に係る本発明のように、各セル領域の複数枚の有色部材が、各々色が異なる４枚以上であり、前記３原色に白色を加えた４枚を含むようにしてもよい。本実施態様では、有色部材が白色を含むので、減法混色法では表示できなかった白を表示することができる。
【００１６】
好ましくは、請求項１１に係る本発明のように、有色部材が、透光性材料を着色して形成されるようにしてもよい。本実施態様では、有色部材の下地が透明なので、２枚重ね又は３枚重ねにすることで、セル領域毎の表示色が有色部材単体の単一色に加えて混合色を表示できる。
【００１７】
好ましくは、請求項１２に係る本発明のように、各セル領域の４枚以上の有色部材では、白色が、３原色よりも上側に配置されるように形成されるようにしてもよい。本実施態様では、有色部材の白色が最上層に配置されるので、可動フィルムが透明ベースの場合でも、他の色の影響を受けることを少なくできる。
【００１８】
好ましくは、請求項１３に係る本発明のように、各セル領域の複数枚の有色部材は、透光性材料を同色の淡色に着色されるようにしてもよい。本実施態様では、複数の有色部材を各々別個に用いる場合の諧調表現に加えて、有色部材を同色の淡色に着色することから、重ねて表示することによる諧調表現を可能にできる。
【００１９】
好ましくは、請求項１４に係る本発明のように、各セル領域の複数枚の全有色部材の可動部が、画像表示の初期に、対向位置から非対向位置に、下側に固定された有色部材から順に姿勢を変化させ、その後の複数の可動部を対向位置に姿勢を変化させる場合には、上側に固定された有色部材から順に姿勢を変化させるようにしてもよい。本実施態様では、下側に変化させる場合には固定位置が下側の可動部から先に姿勢を変化させ、上側に変化させる場合には固定位置が上側の可動部から先に姿勢を変化させるように、複数の可動部の姿勢を変化させる順を決めることで、各有色部材が移動中に他の有色部材に干渉又は接触することを避けることができる。
【００２０】
好ましくは、請求項１５に係る本発明のように、上部開口部が、正多角形であり、上部開口部の周辺部は、正多角形の辺又はその近傍の部位であり、各セル領域の複数枚の有色部材は、各々、正多角形における異なる辺又はその近傍の部位に固定されるようにしてもよい。本実施態様では、上部開口部を正多角形に設け、有色部材を異なる辺に固定するので、各有色部材の形状を正方形以外の形状にすることができ、各有色部材を姿勢の変化が可能であるように隔壁に固定できる。
【００２１】
好ましくは、請求項１６に係る本発明のように、有色部材が固定される正多角形における辺の近傍の部位は、該辺の両隣の辺における該辺側の部位であるようにしてもよい。本実施態様では、屈曲部がその辺の両隣の側辺の手前側端部に固定されるので、屈曲部が捩れ軸になり、捩れの戻り力を利用することができる。
【００２２】
好ましくは、請求項１７に係る本発明のように、有色部材の可動部と固定部と屈曲部とは、可撓性を有する略平板状の材料により一体に構成されるようにしてもよい。本実施態様では、有色部材を一体成型するので、製造工程を簡略化できる。
【００２３】
好ましくは、請求項１８に係る本発明のように、屈曲部は、可撓性を有する略平板状の材料が、可動部の一方の面上と、固定部における一方の面と同じ側の面上とに積層されて構成されるようにしてもよい。本実施態様では、有色部材の屈曲部を別体で積層形成するので、可動部が曲がりやすくなり、屈曲部が曲がった時に外側に膨らむ量を減らし、各可動フィルムの固定間隔を減らし、表示装置の厚みを減少させることができる。
【００２４】
好ましくは、請求項１９に係る本発明のように、電極と有色部材の導電部との間に、各可動部の駆動信号を印加するようにしてもよい。本実施態様では、電極と有色部材の導電材料の間に駆動信号を印加するので、固定電極が背面側のみであっても可動フィルムを駆動することができる。
【００２５】
好ましくは、請求項２０に係る本発明のように、駆動信号が、電極に設けられた半導体素子により、有色部材の表面に形成された導電部との間に印加されるアクティブマトリクス方式であるようにしてもよい。本実施態様では、アクティブマトリクス方式で表示するので、反応速度を早くできる。
【００２６】
好ましくは、請求項２１に係る本発明のように、駆動信号が、各セル領域の縦列又は横列の一方の列で共通する電極と、他方の列で共通する有色部材の表面に形成された導電部との間に印加されるパッシブマトリクス方式であるようにしてもよい。本実施態様では、パッシブマトリクス方式で表示するので、構成を簡略にしてコストダウンすることができる。
【００２７】
上記課題を解決するために、本発明の請求項２２に係る表示装置の製造方法は、上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る表示装置は、表示基板と背面基板を備え、隔壁により少なくとも上部が仕切られて上部開口部が形成された複数のセル領域を片方の基板上に設け、各セル領域に印加された電界により各セル領域内に配置された有色部材の位置を変化させて画像を表示する表示装置の製造方法であって、少なくとも一部に導電材料からなる導電部を有してセル領域の開口の形状及び寸法に近似する形状及び寸法を有する平板状の可動部及び隔壁における上部開口部の周辺部に固定される固定部を少なくとも備える有色部材を複数形成する工程と、各可動部の導電部との間に電界を発生させる電極を背面基板上に設ける工程と、各有色部材の各固定部を、隔壁における上部開口部側に固定する工程を有することを特徴とする。本実施態様では、各セル領域の隔壁における上部に複数の有色部材の固定部を固定して、略平板状の可動部の位置を電界により基板に対向する対向位置と基板に対向しない非対向位置との間で変化させるので、複数の有色部材により多色（カラー）表示又は階調表示を実施することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の画像表示装置によれば、厚み寸法の増加が少なく、高密度のカラー表示又は諧調表示が可能である画像表示装置とその表示パネルを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の画像表示装置の実施の形態について、以下に図面を用いながら詳細に説明する。
【００３０】
図１（ａ）は、本発明の第１実施形態の画像表示装置における表示パネルの主要部の概略構成を示す上面図であり、（ｂ）が（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、（ｃ）が（ａ）のＡ’−Ａ’断面図である。
本実施形態の画像表示装置は、画像データに従って画像を表示させる表示パネル１１と、その表示パネル１１を電圧駆動することにより表示内容を制御する駆動回路２（図２を用いて後述）を備えている。駆動回路２は、例えば、表示パネル１１の画素毎に印加する電圧の印加と非印加を制御することで、画素毎の発色を制御してよい。また、画像表示装置には、その他にも、全体制御部、電源部、画像データ記憶部、指示入力部、各種外部／内部インターフェース、各種接続線及び制御バス等を備えるが、本発明に関係する主要部ではないため、本明細書及び図面では記載を省略する。
【００３１】
表示パネル１１は、略板状に形成された表示基板２１と、着色材料又は着色された透明材料が略板状に形成された複数の有色部材３１、４１、５１、及び、６１とを含む。有色部材３１、４１、５１、及び、６１は、各々色が異なる部材であり、カラー表示の場合は、例えば、加法混色法の３原色Ｒ、Ｇ、Ｂ（赤、緑、青）とＢｋ（黒）、又は、減法混色法の３原色Ｃ、Ｍ、Ｙ（シアン、マゼンタ、イエロー）とＷ（白）としてもよい。本実施形態では、一例として、有色部材３１をＷ（白）、有色部材４１をＢ（青）、有色部材５１をＧ（緑）、及び、有色部材６１をＲ（赤）とする。
【００３２】
本実施形態の複数枚の有色部材３１、４１、５１、及び、６１は、各々色が異なる３枚以上とすることができ、例えば、混色法による３原色に着色された３枚を含むようにしてもよい。その場合は、有色部材３１、４１、５１、及び、６１が３原色を含むので、３原色によるカラー表示が可能になる。
【００３３】
又は、本実施形態の複数枚の有色部材３１、４１、５１、及び、６１は、各々色が異なる４枚以上とすることができ、例えば、３原色に白色を加えた４枚を含むようにしてもよい。その場合は、有色部材３１、４１、５１、及び、６１が白色を含むので、減法混色法では表示できない白を表示することができる。
【００３４】
又は、本実施形態の複数枚の有色部材３１、４１、５１、及び、６１は、透光性材料（透明材料）を着色して形成されるようにしてもよい。その場合、有色部材３１、４１、５１、及び、６１の下地が透明なので、２枚重ね又は３枚重ねにすることで、セル領域１５毎の表示色として、有色部材３１、４１、５１、及び、６１単体の単一色に加えて混合色を表示できる。
【００３５】
又は、本実施形態の複数枚の有色部材３１、４１、５１、及び、６１では、白色が、３原色よりも上側に配置されるように形成されるようにしてもよい。その場合、有色部材３１の白色が最上層に配置されるので、可動フィルムが透明ベースの場合でも、他の色の影響を受けることを少なくできる。
【００３６】
又は、本実施形態の複数枚の有色部材３１、４１、５１、及び、６１は、透光性材料を同色の淡色に着色されるようにしてもよい。その場合、複数の有色部材３１、４１、５１、及び、６１を各々別個に用いる場合の諧調表現に加えて、有色部材３１、４１、５１、及び、６１が同色の淡色に着色されることから、重ねて表示することによる諧調表現が可能になる。
【００３７】
透明材料としては、例えば、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ：ポリメチルメタクリレート、アクリル樹脂）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）等を用いてもよい。透明材料に着色する場合は、例えば、白の場合はＰＭＭＡに白色の酸化チタンを含有させ、黒の場合はＰＭＭＡに黒色のカーボンブラックを含有させてもよい。
【００３８】
尚、各有色部材３１、４１、５１、及び、６１は、着色された色以外は同様の構成である。そのため、以下の各有色部材３１、４１、５１、及び、６１の構成についての説明では、特に必要な場合以外は、代表として有色部材６１の構成についてのみ記載し、記載した符号６１を符号３１、４１、又は、５１に読み替えることで記載を省略する。
【００３９】
有色部材６１は、可動部６１ａと、固定部６１ｂと、屈曲部６１ｃとを有する。有色部材６１は、表示パネル１１の各表示画素（セル領域）の少なくとも一部に対応するように配列されて、その一端に設けられた固定部６１ｂが上部開口部１３の周辺部の表示基板２１における隔壁２４における上部開口部１３の周辺部に固定される。
【００４０】
本実施形態の上部開口部１３は、図１（ａ）に示した正方形に限らず、正三角形、正六角形、正八角形等の正多角形であってもよい。その場合の、上部開口部１３の周辺部は、正多角形の辺又はその近傍の部位であり、各セル領域１５の複数枚の有色部材６１は、各々、正多角形における異なる辺又はその近傍の部位に固定される。また、正六角形、正八角形等の場合は、一つ置きの辺に有色部材が固定される。このように上部開口部１３を正多角形に設け、有色部材６１を異なる辺に固定する場合、各有色部材３１、４１、５１、及び、６１の形状は正方形を含む上部開口部１３（正多角形）の形状になり、各有色部材３１、４１、５１、及び、６１を姿勢の変化が可能であるように隔壁２４に固定できる。
【００４１】
有色部材６１は、その部材の色を発色させるための表示基板２１に平行に対向する状態（対向位置１６１）と、その部材の色を発色させないための表示基板２１に垂直な非対向状態（非対向位置１６２）に、位置（又は姿勢）を変化させることができる可動部６１ａを有する。可動部６１ａは、上部開口部１３に近似する形状及び寸法で、帯電が可能な誘電体部６１ｍと導電材料からなる導電部６１ｎを有しており、印加される電圧により電界が発生し、その電界に応じて位置を変化できる。すなわち、電界の印加により位置が変化し、可動部６１ａは、段階を発生させるための電極として機能する導電材料からなる導電部６１ｎを有し、可動部６１ａの残りの部分は、電界中で位置を変化させるための帯電が可能な誘電体部６１ｍである。
【００４２】
電界は、下部電極２３と有色部材６１の導電部６１ｎとの電位差により発生される。下部電極２３は、表示装置における背面側の基板２２上に設けられるようにしてもよい。可動部６１ａと固定部６１ｂとの間には、他の部分よりも屈曲性の高い屈曲部６１ｃが設けられてもよい。
【００４３】
屈曲部６１ｃは、可動部６１ａと固定部６１ｂとに接続されて、可動部６１ａを、表示基板２１又は背面基板２２に対向する対向位置１６１と、表示基板２１又は背面基板２２に対向しない非対向位置１６２との間で姿勢を変化させる。屈曲部６１ｃの屈曲性は、可撓性を有する材料を適切な厚みに形成すること等により得るようにしてよい。これにより可動部６１ａは、印加される電界に応じて、表示基板２１に対向する対向位置１６１と、表示基板２１と対向しない非対向位置１６２とに姿勢を変化させることができる。
【００４４】
また、屈曲部６１ｃの屈曲性については、可撓性を有する材料の厚みの他にも、屈曲部６１ｃの形状及び加工により得てもよく、有色部材６１の側面の回動軸となるように屈曲部６１ｃを設けて、その捩れによる屈曲性とその復元力を用いてもよい。本実施形態では、可動部６１ａ及び屈曲部６１ｃは、電界が無く、且つ、可動部保持部２６に保持されない状態では、対向位置１６１を維持できる強度を有する。このようにすることで、可動部６１ａが、力がかかっていない場合には、表示基板２１又は背面基板２２に対向する位置を維持可能な強度を有するので、屈曲部６１ｃの捩れが戻る力を利用することができる。
【００４５】
本実施形態では、有色部材６１の可動部６１ａの位置を移動させる電界を発生させるため、背面基板２２上に少なくとも各セル領域の縦列又は横列に共通の下部電極２３が設けられると共に、各有色部材６１には、電極として機能する導電部６１ｎが形成される。導電部６１ｎは、高分子材料等の誘電体部６１ｍに接着、又は、蒸着させてもよい。又、可動部６１ａを含む導電部６１ｎの表面を、絶縁性の材料により覆って絶縁被膜６１ｐを形成してもよい。本実施態様では、可動部６１ａの導電材料が絶縁被膜６１ｐにより絶縁されるので、複数枚の各可動部６１ａが接触しても電荷の移動を防ぐことができる。この電極となる導電部６１ｎの材料としては、例えば、透明電極に用いられる酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）等を用いてもよい。
【００４６】
本実施形態では、有色部材６１の固定部６１ｂを表示基板２１に固定するために、固定部６１ｂの上側に間隔保持部材２５を配置すると共に下側に隔壁２４を配置して、表示基板２１と隔壁２４との間に固定部６１ｂを挟み込んでいる。また、他の有色部材５１の固定部５１ｂ、有色部材４１の固定部４１ｂ、有色部材３１の固定部３１ｂも、間隔保持部材２５を間に挟んで、表示基板２１と隔壁２４との間に積層されることで固定されている。又、その固定には接着剤を用いてもよい。接着剤は、硬化時に透明性を有するものであればよく、例えば、紫外線等による光硬化性を有するアクリル樹脂系の接着剤を用いてもよい。
【００４７】
本実施形態では、有色部材６１の可動部６１ａは、駆動回路２から信号が入力していない状態では対向位置１６１となるように設けられており、駆動信号が入力すると、背面基板２２上の下部電極２３に、有色部材６１の可動部６１ａにおける導電部６１ｎが吸引されることで、非対向位置１６２に移動する。つまり、可動部６１ａを非対向位置１６２に移動させる場合には、駆動回路２は、背面基板２２上の下部電極２３と、有色部材６１の導電部６１ｎとに異なる極性の電圧信号を出力することで、異なる極性の電界が吸引しあうことで可動部６１ａを移動させる。
【００４８】
非対向位置１６２に移動した可動部６１ａは、誘電体部６１ｍに帯電した電荷と可動部保持部２６との間の分子間力等により、可動部保持部２６に接触した非対向位置１６２が維持される。本実施形態では、可動部６１ａを接触させて保持する可動部保持部２６は、各セル領域１５内の、可動部６１ａを非対向位置１６２にした場合の該可動部６１ａの端部６１ｑ近傍の背面基板２２上に設けられる。このように各セル領域１５の下側に可動部６１ａを非対向位置１６２状態にした時の保持部を有することで、電界を非印加時にも可動フィルムを表示面に非対向位置１６２の状態に保持することができる。
【００４９】
本実施形態では、各有色部材６１の各固定部６１ｂは、隔壁２４における上部開口部１３から各固定位置までの距離を各々異ならせて階層的に固定される。このようにすることで、各有色部材６１の固定位置の開口部からの距離が異なり、各色の可動フィルムを階層的に固定できるので、各可動部６１ａの位置が表示基板２１又は背面基板２２に対して対向する位置に変化した場合の各屈曲部６１ｃ及び各可動部６１ａが相互に干渉することを防止することができる。
【００５０】
また、本実施形態では、各有色部材６１の各固定部６１ｂを、階層的に固定するために、絶縁材料により形成された間隔保持部材２５が各固定部６１ｂ間に設けられる。このように、有色部材６１の取り付け高さを異ならせる間隔保持部材２５を有することで、各色の可動フィルムの階層的な固定を容易にして、製造工数を減らすことができる。
【００５１】
この非対向位置１６２の可動部６１ａを対向位置１６１に戻す場合には、可動部６１ａと可動部保持部２６との間の分子間力をキャンセルすることで、屈曲部６１ｃの可撓性（弾性）による変形が元に戻ろうとする復元力により、可動部６１ａを対向位置１６１に戻すようにしてもよい。又、可動部６１ａと可動部保持部２６との間の分子間力をキャンセルするためには、例えば、可動部保持部２６の場所に図８を用いて後述する圧電素子１７０を設け、圧電素子１７０により可動部６１ａを押し出すことにより分子間力をキャンセルすればよい。
【００５２】
本実施態様では、複数の各有色部材６１、５１、４１、及び、３１から選択された何れかの有色部材を対向位置１６１、１５１、１４１、及び、１３１と何れかにした場合の表示色と、背面側の基板２２表面の表示色又は各セル領域１５内に注入された媒体の表示色とを切り替えて表示でき、有色部材６１、５１、４１、及び、３１の対向位置１６１、１５１、１４１、及び、１３１を上部開口部１３側に配置できるので、有色部材６１の表示色の視野角を広くし、反射光の光量の減少を抑制できる。
【００５３】
このように本実施形態の表示装置の表示パネル１１は、隔壁２４により仕切られて上部開口部１３が形成されており、複数のセル領域１５が背面基板２２上に設けられている。表示パネル１１の各セル領域１５には、電界が印加され、略平板状に形成されて各々異なる色の複数枚の有色部材３１、４１、５１、及び、６１が用いられる。表示パネル１１は、各セル領域１５内に配置された有色部材３１、４１、５１、及び、６１の位置を変化させて画像を表示する。
【００５４】
従って、本実施態様では、各セル領域１５の隔壁２４における上部に複数の有色部材６１の固定部６１ｂを固定して、略平板状の可動部６１ａの位置を電界により表示基板２１又は背面基板２２に対向する対向位置１６１と、表示基板２１又は背面基板２２に対向しない非対向位置１６２との間で変化させるので、複数の有色部材６１により多色（カラー）表示又は階調表示を実施することができる。
【００５５】
次に、上述した表示パネル１１の駆動回路２について説明する。図２は、本実施形態の表示パネルの駆動回路の一例としてアクティブマトリクス方式の駆動回路を示す回路図である。図２において、表示パネル１１の駆動回路２は、表示基板２１の視認性を妨げない箇所、例えば、図１に示す表示基板２１上等に実装される。表示パネル１１では、一画素（セル領域１５）毎に且つ各有色部材６１毎に画素電極７５がマトリクス状に設けられる。各画素電極７５には、薄膜トランジスタ９０（Thin Film Transistor：以下、「ＴＦＴ」という）がそれぞれ接続される。各ＴＦＴ９０は、スイッチング素子として機能するものであり、互いに平行な複数のゲート線７１及びソース線７２の交差部近傍にそれぞれ配設される。そして、各ＴＦＴ９０のゲート９１がゲート線７１に接続してあり、各ＴＦＴ９０のドレイン９２がソース線７２に接続される。
【００５６】
また、制御装置８０は、ゲートパルス印加手段（以下、「ゲートドライバ」という）８１及びソースパルス印加手段（以下、「ソースドライバ」という）８２を備える。ゲートドライバ８１には、上述した複数のゲート線７１が接続され、ソースドライバ８２には、上述した複数のソース線７２が接続される。
【００５７】
さらに、制御装置８０は、ホスト制御部８３及びコントローラ部８４を備える。ホスト制御部８３のハードウエア構成には、表示パネル１１の主制御を行なうＣＰＵ、制御プログラム等記憶したＲＯＭ、フラグやデータ等を一時的に記憶するＲＡＭ、画像の書き換えを制御するためのタイミング信号を生成するタイミングジェネレータ等が含まれる。
【００５８】
一方、コントローラ部８４には、ホスト制御部８３からの指示に基づいて、ゲートドライバ８１及びソースドライバ８２を制御するための様々な制御手段が設けられる。コントローラ部８４のハードウエア構成には、ＩＰＤ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等が含まれる。なお、ホスト制御部８３は、表示パネル１１の制御を行うだけでなく、コントローラ部８４への画像書き換え指示や、書き換え前後の画像データの送信等も行う。
【００５９】
上記した構成を有する駆動回路２では、ゲートドライバ８１からゲート線７１にオフ電圧が印加された場合に、そのゲート線７１に接続された全てのＴＦＴ９０がオフの状態となる。一方、ゲートドライバ８１からゲート線７１にオン電圧が印加された場合には、そのゲート線７１に接続された全てのＴＦＴ９０がオンの状態となる。このように、ゲート線７１に印加する電圧を制御することによって、ＴＦＴ９０のオン・オフの制御を行う。
【００６０】
オンの状態となっているＴＦＴ９０に接続されたソース線７２に、ソースドライバ８２から正の電圧が印加されると、このＴＦＴ９０に接続された画素電極７５に正の電圧が印加される。一方、ソースドライバ８２から負の電圧が印加されると、このＴＦＴ９０に接続された画素電極７５に負の電圧が印加される。
【００６１】
ゲートドライバ８１及びソースドライバ８２から、ゲート線７１及びソース線７２に表示タイミングに合わせて所定のパルス電圧を印加することによって、それぞれの画素電極７５が所定の駆動電圧になる。また、背面基板２２に共通の下部電極２３には、各画素共通の電圧(例えば０Ｖ)が印加されるため、画素電極７５と共通の下部電極２３との間に電界が発生し、各有色部材３１、４１、５１、及び、６１を移動させることができる。以上のようにして、各画素（セル領域１５）毎の各有色部材３１、４１、５１、及び、６１をそれぞれ独立に制御することで、各画素（セル領域１５）毎に表示色を異ならせて高密度の画像を表示することができる。
【００６２】
尚、図２ではアクティブマトリクス方式の表示パネルの駆動回路を示したが、パッシブマトリクスの場合には、例えば、図２からトランジスタを削除して、ゲートドライバ８１とソースドライバ８２を、各々縦列と横列のドライバとして、各画素（セル領域１５）毎で、各有色部材６１毎に電圧を供給することで、各画素（セル領域１５）毎に表示色を異ならせて高密度の画像を表示することができる。本実施形態では、下部電極２３と有色部材６１の導電部６１ｎとの間に、各可動部の駆動信号を印加する。本実施態様では、電極２３と有色部材６１の導電材料の間に駆動信号を印加するので、固定の下部電極２３が背面側のみであっても可動フィルムを駆動することができる。
【００６３】
本実施形態では、駆動信号は、下部電極２３に設けられた半導体素子により、有色部材６１の表面に形成された導電部６１ｎとの間に印加されるアクティブマトリクス方式であるようにしてもよい。その場合、アクティブマトリクス方式で表示するので、反応速度を早くできる。
【００６４】
本実施形態では、駆動信号は、各セル領域１５の縦列又は横列の一方の列で共通する電極２３と、他方の列で共通する有色部材６１の表面に形成された導電部６１ｎとの間に印加されるパッシブマトリクス方式であるようにしてもよい。その場合、パッシブマトリクス方式で表示するので、構成を簡略にしてコストダウンすることができる。
【００６５】
図３（ａ）、（ｂ）は、本実施形態の表示パネルに用いられる有色部材の屈曲部の形成位置を変えた例を示す上面図である。図４（ａ）は図３（ａ）の有色部材のＢ−Ｂ断面図であり、（ｂ）は図３（ｂ）の有色部材のＣ−Ｃ断面図であり、（ｃ）が図３（ｂ）の屈曲部を固定部及び可動部に対する別体にして、屈曲部を固定部及び可動部と接続した例を示す断面図である。
【００６６】
図３（ａ）及び図４（ａ）に示した有色部材６１は、屈曲部６１ｃが、回動する可動部６１ａの両側面の辺に形成される場合である。この場合の屈曲部６１ｃは、捩れの方向に変形するため、屈曲部６１ｃの幅は比較的狭くなる。また、この場合の屈曲部６１ｃは、可動部６１ａの側面における固定部６１ｂ側端の近傍に形成される。これは、可動部６１を各セル領域毎に複数用いる場合には、屈曲部６１ｃは、その可動部６１ａの側面の中でも固定部６１ｂ側端の近傍に形成しないと、他の可動部の形状を上部開口部１３に近似させた形状及び寸法にすることが困難になるためである。本実施形態では、有色部材６１の可動部６１ａと固定部６１ｂと屈曲部６１ｃとは、可撓性を有する略平板状の材料により一体に構成される。これにより、有色部材６１を一体成型するので、製造工程を簡略化できる。
【００６７】
図３（ｂ）及び図４（ｂ）に示した有色部材６１は、屈曲部６１ｃが、回動する可動部６１ａの固定部６１ｂ側の辺に形成される場合である。この場合の屈曲部６１ｃは、折れ曲がる方向に変形するため、屈曲部６１ｃの幅は上記図３（ａ）及び図４（ａ）に示した捩れの場合の有色部材６１と比べて比較的広くすることができる。又、屈曲部６１ｃの数も、図示した２つに限らず、例えば中央部に１つ設けてもよいし、３つ以上に細分化してもよい。また、図３（ｂ）では、図１の有色部材６１の屈曲部６１ｃのみを、有色部材６１の固定部６１ｂ側の一辺の幅寸法よりも狭く形成するか薄く形成して、屈曲部６１ｃの弾性の応力範囲を制御している。有色部材６１の屈曲部６１ｃを狭く又は薄く形成するには、例えば、有色部材６１における屈曲部６１ｃのみを、機械的に切削するか、マスキングとエッチング処理等により化学的に切削して形成してもよい。
【００６８】
図４（ｃ）に示した有色部材６１は、図３（ｂ）及び図４（ｂ）に示した有色部材６１のように折れ曲がる方向に変形するが、屈曲部６１ｃが可動部６１ａ及び固定部６１ｂと一体に形成されていないで、別体の屈曲部６１ｃが可動部６１ａ及び固定部６１ｂの各々の少なくとも一部に積層されるように接着されている。本例の屈曲部６１ｃは、その部分の誘電体部６１ｍが除去された代わりに接着されるが、導電部６１ｎと絶縁被膜６１ｐはそのまま残される。本実施形態の屈曲部６１ｃは、可撓性を有する略平板状の材料が、可動部６１ａの一方の面上と、固定部６１ｂにおける一方の面と同じ側の面上とに積層されて構成される。これにより、有色部材６１の屈曲部６１ｃを別体で積層形成するので、可動部６１ａが曲がりやすくなり、屈曲部６１ｃが曲がった時に外側に膨らむ量を減らし、各可動フィルムの固定間隔を減らし、表示装置の厚みを減少させることができる。
【００６９】
本実施形態の有色部材３１、４１、５１、及び、６１が固定される正多角形における辺の近傍の部位は、その辺の両隣の辺における該固定される辺側の部位であるようにしてもよい。本実施態様では、屈曲部６１ｃがその辺の両隣の側辺の手前側端部６１ｑに固定されるので、屈曲部６１ｃが捩れ軸になり、捩れの戻り力を利用することができる。
【００７０】
本実施形態では、上記した各例の屈曲部６１ｃの形状及び寸法は、例えば、電圧印加（ＯＮ）時には有色部材６１を非対向位置１６２に移動させて分子間力等によりその状態を維持でき、電圧非印加（ＯＦＦ）時には有色部材６１を対向位置１６１に移動させて屈曲部６１ｃの弾性強度等によりその状態を維持できるように、実験又は演算等により規定された範囲内の値に制御される。本実施形態では、このように各可動部６１ａにおける導電部６１ｎの表面が、絶縁性の材料６１ｐにより覆われるようにしてもよい。この場合、可動部６１ａの導電材料が絶縁性の材料６１ｐにより絶縁されるので、複数枚の各可動フィルムが接触しても電荷の移動を防ぐことができる。
【００７１】
図５は、図３（ａ）及び図４（ａ）の有色部材の可動部が非対向位置になった状態を示す斜視図である。図５の可動部６１ａは、固定部６１ｂに対して、屈曲部６１ｃを回転軸として９０度下側に回動させた状態になっている。この場合の導電部６１ｎには、背面基板２２上の下部電極２３とは異なる極性の電圧が印加され、下部電極２３に導電部６１ｎが引きつけられることで可動部６１ａが下側に回動されている。また、この場合の屈曲部６１ｃには、捩れが発生している。
【００７２】
図６は、１つのセル領域内に図５の状態の有色部材とそれと同様な状態の２つの有色部材を対向配置するように各固定部を積層した場合を示す斜視図である。固定部６１ｂは、上部開口部１３の周辺の隔壁２４上に積層され、固定部５１ｂは、固定部６１ｂ上に積層される。さらに固定部４１ｂ等が積層された後、各固定部は隔壁２４と表示基板２１との間に挟み込まれて固定される。図６では、正方形の上部開口部１３の対向する２辺部分に対して２つの有色部材を対向配置した場合を示すが、残りの２辺部分にも、他の２色の有色部材が対向配置される。
【００７３】
図７は、マトリクス状に並んだ複数のセル領域の各々に図６の２つの有色部材の各固定部を対向配置して積層した場合を示す展開図である。図７では、２つの有色部材を対向配置で積層した場合を示すが、さらに他の２色の有色部材が上記２つの有色部材とは直交する位置の対向配置となるように積層される。
【００７４】
図８（ａ）、（ｂ）は、図１（ｂ）及び図６に示された可動部保持部の一例をさらに詳しく示す側面図である。図８（ａ）は、背面基板２２上から突出すると共に隔壁２４の表面からも突出する導電部材２６ａ及びその表面に形成される絶縁部材２６ｂからなる可動部保持部２６の例である。この場合は、可動部６１ａ及び５１ａの端部６１ｑ及び５１ｑは、可動部保持部２６に接触して、分子間力等によりその状態が保持される。また、駆動回路２から可動部６１ａの導電部６１ｎに、背面基板２２上の下部電極２３と同じ極性の電圧信号を出力し、背面基板２２上の下部電極２３と反発する力を可動部６１ａに発生させることにより、可動部６１ａ及び５１ａの端部６１ｑ及び５１ｑを、可動部保持部２６に保持された状態から離れやすくすることができる。
【００７５】
図８（ｂ）は、背面基板２２上から突出すると共に隔壁２４の表面からも突出する導電部材２６ａ及びその表面の一部に形成される圧電素子１７０とさらにその表面に形成される電極１８０からなる可動部保持部２６の例である。圧電素子１７０は、可動部保持部２６における可動部６１ａを離間させる方向に体積が変化するものであり、各セル領域１５内の可動部保持部２６に接して配置するようにしてもよい。この場合は、可動部保持部２６に圧電素子１７０を設け、圧電素子１７０に通電することにより、可動部６１ａ及び５１ａの端部６１ｑ及び５１ｑを、可動部保持部２６に保持された状態から離れやすくすることができる。
【００７６】
図９は、図２の駆動回路により各下部電極２３及び各導電部３１ｎ、４１ｎ、５１ｎ、６１ｎに供給されるパルス波形を示す波形図である。縦軸が電圧を示し、横軸が時間を示す。又、上の横５列が表示をＯＮさせる場合であり、下の横５列が表示をＯＦＦさせる場合である。電極の項の縦列の項目には、各々、その項目の横列が、各導電部又は下部電極のうちのどの電極であるかを示す名称が示されている。電極の項目で「３１（Ｗ）」は、白色に着色された可動部３１ａの導電部３１ｎを示し、「４１（Ｂ）」は青色に着色された可動部４１ａの導電部４１ｎを示し、「５１（Ｇ）」は緑色に着色された可動部５１ａの導電部５１ｎを示し、「６１（Ｒ）」は赤色に着色された可動部６１ａの導電部６１ｎを示し、「下部電極」は背面基板２２上の下部電極２３を示す。
【００７７】
リセットパルスの項の縦列は、リセットする場合に各電極に印加されるパルス波形を示し、（Ｒ）表示の項の縦列は、赤（Ｒ）の可動部６１ａを表示状態にさせる場合に各電極に印加されるパルス波形を示し、（Ｇ）表示の項の縦列は、緑（Ｇ）の可動部５１ａを表示状態にさせる場合に各電極に印加されるパルス波形を示す。（Ｂ）表示の項の縦列は、青（Ｂ）の可動部４１ａを表示状態にさせる場合に各電極に印加されるパルス波形を示し、（Ｗ）表示の項の縦列は、白（Ｗ）の可動部３１ａを表示状態にさせる場合に各電極に印加されるパルス波形を示す。（Ｂｋ）表示の項の縦列は、黒（Ｂｋ）を表示するために赤（Ｒ）の可動部６１ａ、緑（Ｇ）の可動部５１ａ、及び、青（Ｂ）の可動部４１ａを表示状態にさせる場合に各電極に印加されるパルス波形を示し、（Ｒ＋Ｇ）表示の項の縦列は、赤（Ｒ）の可動部６１ａ、及び、緑（Ｇ）の可動部５１ａを表示状態にさせる場合に各電極に印加されるパルス波形を示す。
【００７８】
リセットパルスは、表示をＯＮする場合もＯＦＦする場合も共通の信号が各電極に入力される。まず最初のパルスタイミングで、上部開口部１３から見て最下層に位置する赤（Ｒ）の可動部６１ａの導電部６１ｎと下部電極２３とに各々異なる極性の電圧パルスを印加する。これにより最下層の赤（Ｒ）の可動部６１ａが対向位置１６１から非対向位置１６２に移動し、その位置で可動部保持部２６により保持される。次の２番目のパルスタイミングで、上部開口部１３から見て下から２番目の層に位置する緑（Ｇ）の可動部５１ａの導電部５１ｎと下部電極２３とに各々異なる極性の電圧パルスを印加する。これにより下から２番目の層の緑（Ｇ）の可動部５１ａが対向位置１５１から非対向位置１５２に移動し、その位置で可動部保持部２６により保持される。
【００７９】
さらに次の３番目のパルスタイミングで、上部開口部１３から見て下から３番目の層に位置する青（Ｂ）の可動部４１ａの導電部４１ｎと下部電極２３とに各々異なる極性の電圧パルスを印加する。これにより下から３番目の層の青（Ｂ）の可動部４１ａが対向位置１４１から非対向位置１４２に移動し、その位置で可動部保持部２６により保持される。最後の４番目のパルスタイミングで、上部開口部１３から見て最上層に位置する白（Ｗ）の可動部３１ａの導電部３１ｎと下部電極２３とに各々異なる極性の電圧パルスを印加する。これにより最上層の白（Ｗ）の可動部３１ａが対向位置１３１から非対向位置１３２に移動し、その位置で可動部保持部２６により保持される。
【００８０】
上記したリセットの後に、赤（Ｒ）表示をＯＮする場合には、赤（Ｒ）の可動部６１ａの導電部６１ｎと下部電極２３とに各々同じ極性の電圧パルスを印加する。それと同時に、緑（Ｇ）の可動部５１ａの導電部５１ｎ、青（Ｂ）の可動部４１ａの導電部４１ｎ、及び、白（Ｗ）の可動部３１ａの導電部３１ｎには、導電部６１ｎ及び下部電極２３と異なる極性の電圧パルスを印加する。その後、赤（Ｒ）表示をＯＦＦする場合には、赤（Ｒ）の可動部６１ａの導電部６１ｎと下部電極２３とに各々異なる極性の電圧パルスを印加する。このＯＦＦする場合は、緑（Ｇ）の可動部５１ａの導電部５１ｎ、青（Ｂ）の可動部４１ａの導電部４１ｎ、及び、白（Ｗ）の可動部３１ａの導電部３１ｎには、電圧パルスを印加しない。
【００８１】
上記したリセットの後に、緑（Ｇ）表示をＯＮする場合には、緑（Ｇ）の可動部５１ａの導電部５１ｎと下部電極２３とに各々同じ極性の電圧パルスを印加する。それと同時に、赤（Ｒ）の可動部６１ａの導電部６１ｎ、青（Ｂ）の可動部４１ａの導電部４１ｎ、及び、白（Ｗ）の可動部３１ａの導電部３１ｎには、導電部５１ｎ及び下部電極２３と異なる極性の電圧パルスを印加する。その後、緑（Ｇ）表示をＯＦＦする場合には、緑（Ｇ）の可動部５１ａの導電部５１ｎと下部電極２３とに各々異なる極性の電圧パルスを印加する。このＯＦＦする場合は、赤（Ｒ）の可動部６１ａの導電部６１ｎ、青（Ｂ）の可動部４１ａの導電部４１ｎ、及び、白（Ｗ）の可動部３１ａの導電部３１ｎには、電圧パルスを印加しない。
【００８２】
上記したリセットの後に、青（Ｂ）表示をＯＮする場合には、青（Ｂ）の可動部４１ａの導電部４１ｎと下部電極２３とに各々同じ極性の電圧パルスを印加する。それと同時に、緑（Ｇ）の可動部５１ａの導電部５１ｎ、赤（Ｒ）の可動部６１ａの導電部６１ｎ、及び、白（Ｗ）の可動部３１ａの導電部３１ｎには、導電部４１ｎ及び下部電極２３と異なる極性の電圧パルスを印加する。その後、青（Ｂ）表示をＯＦＦする場合には、青（Ｂ）の可動部４１ａの導電部４１ｎと下部電極２３とに各々異なる極性の電圧パルスを印加する。このＯＦＦする場合は、緑（Ｇ）の可動部５１ａの導電部５１ｎ、赤（Ｒ）の可動部６１ａの導電部６１ｎ、及び、白（Ｗ）の可動部３１ａの導電部３１ｎには、電圧パルスを印加しない。
【００８３】
上記したリセットの後に、白（Ｗ）表示をＯＮする場合には、白（Ｗ）の可動部３１ａの導電部３１ｎと下部電極２３とに各々同じ極性の電圧パルスを印加する。それと同時に、緑（Ｇ）の可動部５１ａの導電部５１ｎ、青（Ｂ）の可動部４１ａの導電部４１ｎ、及び、赤（Ｒ）の可動部６１ａの導電部６１ｎには、導電部３１ｎ及び下部電極２３と異なる極性の電圧パルスを印加する。その後、白（Ｗ）表示をＯＦＦする場合には、白（Ｗ）の可動部３１ａの導電部３１ｎと下部電極２３とに各々異なる極性の電圧パルスを印加する。このＯＦＦする場合は、緑（Ｇ）の可動部５１ａの導電部５１ｎ、青（Ｂ）の可動部４１ａの導電部４１ｎ、及び、赤（Ｒ）の可動部６１ａの導電部６１ｎには、電圧パルスを印加しない。
【００８４】
上記したリセットの後に、黒（Ｂｋ）表示をＯＮする場合には、最初の１番目のパルスタイミングで青（Ｂ）の可動部４１ａの導電部４１ｎと下部電極２３に各々同じ極性の電圧パルスを印加する。次の２番目のパルスタイミングで緑（Ｇ）の可動部５１ａの導電部５１ｎと下部電極２３に各々同じ極性の電圧パルスを印加する。さらに次の３番目のパルスタイミングで赤（Ｒ）の可動部６１ａの導電部６１ｎと、下部電極２３に各々同じ極性の電圧パルスを印加する。又、１番目から３番目までのパルスタイミングと同時に、白（Ｗ）の可動部３１ａの導電部３１ｎには、導電部３１ｎ及び下部電極２３と異なる極性の電圧パルスを印加する。その後、黒（Ｂｋ）表示をＯＦＦする場合には、最初の１番目のパルスタイミングで赤（Ｒ）の可動部６１ａの導電部６１ｎと下部電極２３に各々異なる極性の電圧パルスを印加する。次の２番目のパルスタイミングで緑（Ｇ）の可動部５１ａの導電部５１ｎと下部電極２３に各々異なる極性の電圧パルスを印加する。さらに次の３番目のパルスタイミングで青（Ｂ）の可動部４１ａの導電部４１ｎと、下部電極２３に各々異なる極性の電圧パルスを印加する。このＯＦＦする場合は、白（Ｗ）の可動部３１ａの導電部３１ｎには、電圧パルスを印加しない。
【００８５】
上記したリセットの後に、（Ｒ＋Ｇ）表示をＯＮする場合には、最初の１番目のパルスタイミングで緑（Ｇ）の可動部５１ａの導電部５１ｎと下部電極２３に各々同じ極性の電圧パルスを印加する。次の２番目のパルスタイミングで赤（Ｒ）の可動部６１ａの導電部６１ｎと下部電極２３に各々同じ極性の電圧パルスを印加する。又、１番目から２番目までのパルスタイミングと同時に、白（Ｗ）の可動部３１ａの導電部３１ｎと青（Ｂ）の可動部４１ａの導電部４１ｎには、導電部６１ｎ、導電部５１ｎ及び下部電極２３と異なる極性の電圧パルスを印加する。その後、（Ｒ＋Ｇ）表示をＯＦＦする場合には、最初の１番目のパルスタイミングで赤（Ｒ）の可動部６１ａの導電部６１ｎと下部電極２３に各々異なる極性の電圧パルスを印加する。次の２番目のパルスタイミングで緑（Ｇ）の可動部５１ａの導電部５１ｎと下部電極２３に各々異なる極性の電圧パルスを印加する。このＯＦＦする場合は、白（Ｗ）の可動部３１ａの導電部３１ｎと青（Ｂ）の可動部４１ａの導電部４１ｎには、電圧パルスを印加しない。
【００８６】
本実施形態の各セル領域１５の複数枚の全有色部材３１、４１、５１、及び、６１の可動部３１ａ、４１ａ、５１ａ、及び、６１ａは、画像表示の初期に、下側に固定された有色部材６１から順に、対向位置１３１、１４１、１５１、及び、１６１から非対向位置１３２、１４２、１５２、及び、１６２に姿勢を変化させる。その後、複数の可動部３１ａ、４１ａ、５１ａ、及び、６１ａの一つ以上が、対向位置１３１、１４１、１５１、及び、１６１に姿勢を変化される。その場合には、上側に固定された有色部材３１ａから順に姿勢を変化させるようにする。このように、下側に変化させる場合には固定位置が下側の可動部６１ａから先に姿勢を変化させ、上側に変化させる場合には固定位置が上側の可動部３１ａから先に姿勢を変化させる。このように複数の可動部３１ａ、４１ａ、５１ａ、及び、６１ａの姿勢を変化させる順を決めることで、各有色部材３１ａ、４１ａ、５１ａ、及び、６１が移動中に他の有色部材と干渉又は接触することを避けることができる。
【００８７】
図１０（ａ）〜（ｆ）は、図１、３、４に示した有色部材の製造例を示す断面図である。図１０（ａ）は、基板１２４上に有色部材６１の導電部６１ｎを形成し、さらにその上に誘電体部６１ｍを積層するように形成した状態を示す。基板１２４は、隔壁２４を形成する材料を用いる基板である。図１０（ｂ）は、有色部材６１の上にレジストを積層するように形成した状態を示す。このレジストは、後工程で有色部材６１をエッチング処理する際の薬剤に対する耐腐食性を有し、マスキングしての露光によりマスキング画像の現像が可能である材質である。図１０（ｃ）は、有色部材６１上のレジストに対してマスキングしての露光によりマスキング画像を現像した状態を示す。この場合のマスキング画像は、例えば、図３（ａ）又は図３（ｂ）に示したような有色部材６１のパターンを図７のようにマトリクス状に配置したものであってよい。図１０（ｄ）は、現像したレジストを用いて有色部材６１の誘電体部６１ｍと導電部６１ｎとをエッチング処理した状態を示す。図１０（ｅ）は、有色部材６１上のレジストを剥離した状態を示す。図１０（ｆ）は、セル領域毎の各有色部材６１のパターンの間に絶縁部材６１ｓを蒸着した状態を示す。
【００８８】
図１１（ａ）〜（ｆ）と図１２（ｇ）〜（ｉ）は、図１、６に示した隔壁２４の製造例を示す断面図である。図１１（ａ）は、図１０（ｆ）の状態と同様に、基板１２４の上面に有色部材６１のパターンが形成された状態を示す。図１１（ｂ）は、基板１２４の下面に基板１２４のエッチング処理に対抗する第１のレジスト層１１０を形成した状態を示す。このレジストは、後工程で基板１２４をエッチング処理する際の薬剤に対する耐腐食性を有し、マスキングしての露光によりマスキング画像の現像が可能である材質である。図１１（ｃ）は、基板１２４の下面に第１のレジスト層１１０のエッチング処理に対抗する第２のレジスト層１２０を形成した状態を示す。このレジストは、後工程で第１のレジスト層１１０をエッチング処理する際の薬剤に対する耐腐食性を有し、マスキングしての露光によりマスキング画像の現像が可能である材質である。
【００８９】
図１１（ｄ）は、第２のレジスト層１２０に対してマスキングしての露光によりマスキング画像を現像した状態を示す。この場合のマスキング画像は、例えば、図３（ａ）又は図３（ｂ）に示した有色部材６１における可動部６１ａの周辺部（固定部６１ｂ等）のパターンを図７のようにマトリクス状に配置したものであってよい。図１１（ｅ）は、現像した第２のレジスト層１２０を用いて第１のレジスト層１１０をエッチング処理した状態を示す。図１１（ｆ）は、現像した第２のレジスト層１２０を剥離した状態を示す。図１２（ｇ）は、エッチング処理した第１のレジスト層１１０を用いて基板１２４をエッチング処理して隔壁２４を形成した状態を示す。図１２（ｈ）は、エッチング処理した第１のレジスト層１１０を剥離した状態を示す。図１２（ｉ）は、上記と同様な工程により、図１０（ｆ）上部開口部１３側に間隔保持部材２５を形成した状態を示す。その場合、基板１２４に代えて、間隔保持部材２５の材料の基板とする。その基板上には、有色部材５１、４１、及び、３１のパターンが形成される。
【００９０】
さらに図１０（ｆ）の各有色部材６１のパターン上に、上記した図１２（ｉ）の間隔保持部材２５を有する有色部材５１、４１、及び、３１のパターンを積層する。ただし、有色部材６１の固定部６１ｂと、有色部材５１の固定部５１ｂとは、上部開口部１３側から見て上部開口部１３の周辺部の４辺の何れかに重なる位置に配置される。また、上部開口部１３側から見て有色部材５１の可動部５１ａ及び固定部５１ｂの向きは、図７に示したように有色部材６１とは逆向きになり、上部開口部１３の周辺部の４辺のうち、有色部材６１の固定部６１ｂが固定される辺と、有色部材５１の固定部５１ｂが固定される辺は対向する位置となる。また、有色部材４１の固定部４１ｂ及び有色部材３１の固定部３１ｂは、上部開口部１３の周辺部の４辺のうち、有色部材６１の固定部６１ｂ及び有色部材５１の固定部５１ｂと各々直交する位置の辺で、お互いが対向する位置の辺に配置される。
【００９１】
図１３（ａ）〜（ｆ）は、図８（ａ）に示した可動部保持部２６の製造例を示す断面図である。図１３（ａ）は、背面基板２２上に電極２３を積層するように形成した状態を示す。電極２３は、図７に示したように列状に形成してもよい。図１３（ｂ）は、電極２３の上に可動部保持部２６の導電部材２６ａを、例えば、蒸着により形成した状態を示す。導電部材２６ａは、上記した方法と同様に、導電部材２６ａの層を設けた後にレジスト層を設けて、露光とエッチング処理により形成してもよい。図１３（ｃ）は、電極２３上の各導電部材２６ａの間に、レジスト層１３０を設けた状態を示す。図１３（ｄ）は、レジスト層１３０に対してマスキングしての露光及び現像により絶縁部材形成空間部１４０を形成した状態を示す。図１３（ｅ）は、レジスト層１３０中の絶縁部材形成空間部１４０に対して絶縁部材２６ｂを蒸着により形成した状態を示す。図１３（ｆ）は、レジスト層１３０を剥離した状態を示す。
【００９２】
図１４（ａ）〜（ｆ）は、図８（ｂ）に示した可動部保持部２６の製造例を示す断面図である。図１４（ａ）は、背面基板２２上に電極２３を積層するように形成した状態を示す。電極２３は、図７に示したように列状に形成してもよい。図１４（ｂ）は、電極２３の上に可動部保持部２６の導電部材２６ａを、例えば、蒸着により形成した状態を示す。導電部材２６ａは、上記した方法と同様に、導電部材２６ａの層を設けた後にレジスト層を設けて、露光とエッチング処理により形成してもよい。図１４（ｃ）は、電極２３上の各導電部材２６ａの間に、レジスト層１３０を設けた状態を示す。図１４（ｄ）は、レジスト層１３０に対してマスキングしての露光及び現像により圧電素子形成空間部１５０を形成した状態を示す。図１４（ｅ）は、レジスト層１３０中の圧電素子形成空間部１５０に対して圧電素子１７０を蒸着により形成した状態を示す。図１４（ｆ）は、図１４（ｄ）、（ｅ）と同様な工程により圧電素子１７０の表面に電極１８０を形成し、その後、レジスト層１３０を剥離した状態を示す。
【００９３】
本実施形態の各セル領域１５に印加された電界により各セル領域１５内に配置された有色部材６１の位置を変化させて画像を表示する表示装置における表示パネル１１の製造方法では、表示基板２１と背面基板２２を備え、隔壁２４により少なくとも上部が仕切られて上部開口部１３が形成された複数のセル領域１５が片方の基板２１または２２上に設けられる。その製造方法では、少なくとも以下の工程を有する。
（Ａ）少なくとも一部に導電材料からなる導電部６１ｎを有してセル領域１５の開口の形状及び寸法に近似する形状及び寸法を有する平板状の可動部６１ａ及び隔壁２４における上部開口部１３の周辺部に固定される固定部６１ｂを少なくとも備える有色部材６１を複数形成する工程、
（Ｂ）各可動部６１ａの導電部６１ｎとの間に電界を発生させる電極２３を背面基板２２上に設ける工程、
（Ｃ）各有色部材６１の各固定部６１ｂを、隔壁２４における上部開口部１３側に固定する工程。
これにより、各セル領域１５の隔壁２４における上部に複数の有色部材３１、４１、５１、及び、６１の各固定部３１ｂ、４１ｂ、５１ｂ、及び、６１ｂが固定され、略平板状の可動部３１ａ、４１ａ、５１ａ、及び、６１ａの位置を電界により表示基板２１又は背面基板２２に対向する対向位置１３１、１４１、１５１、及び、１６１と表示基板２１又は背面基板２２に対向しない非対向位置１３２、１４２、１５２、及び、１６２との間で変化させるので、複数の有色部材３１、４１、５１、及び、６１により多色（カラー）表示又は階調表示を実施することができる。
【００９４】
このように本実施形態の画像表示装置によれば、厚み寸法の増加が少なく、高密度のカラー表示又は諧調表示が可能である画像表示装置とその表示パネルを提供することができる。
【００９５】
以上、本発明の画像表示装置を表示パネルの実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載された範囲には限定されない。本発明の画像表示装置は、例えば、背面基板２２上には電極２３を設けないで、外部電極と各可動部６１ａの導電部６１ｎにより有色部材に電界を印加する場合にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】（ａ）は本発明の第１実施形態の画像表示装置における表示パネルの主要部の概略構成を示す上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、（ｃ）が（ａ）のＡ’−Ａ’断面図である。
【図２】本実施形態の表示パネルの駆動回路の一例としてアクティブマトリクス方式の駆動回路を示す回路図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は本実施形態の表示パネルに用いられる有色部材の例を示す上面図である。
【図４】（ａ）は図３（ａ）の有色部材のＢ−Ｂ断面図であり、（ｂ）は図３（ｂ）の有色部材のＣ−Ｃ断面図であり、（ｃ）は図３（ｂ）の屈曲部を別体にした例を示す断面図である。
【図５】図３（ａ）の有色部材の可動部の位置を動かした場合の斜視図である。
【図６】１つのセル領域内に２つの有色部材を対向配置した場合を示す斜視図である。
【図７】マトリクス状に並んだ複数のセル領域の各々に２つの有色部材を対向配置した場合を示す斜視図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）は本実施形態の表示パネルに用いられる可動部保持部の一例を示す側面図である。
【図９】図２の駆動回路により各下部電極及び各導電部に供給されるパルス波形を示す波形図である。
【図１０】（ａ）〜（ｆ）は図１、３、４に示した有色部材の製造例を示す断面図である。
【図１１】（ａ）〜（ｆ）は図１、６に示した隔壁の製造例の一部を示す断面図である。
【図１２】（ｇ）〜（ｉ）は図１、６に示した隔壁の製造例の一部を示す断面図である。
【図１３】（ａ）〜（ｆ）は図８（ａ）に示した可動部保持部の製造例を示す断面図である。
【図１４】（ａ）〜（ｆ）は図８（ｂ）に示した可動部保持部の製造例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００９７】
２  駆動回路、
１１  表示パネル、
１３  上部開口部、
１５  セル領域、
２１  表示基板、
２２  背面側の基板（背面基板）、
２３  下部電極、
２４  隔壁、
３１、４１、５１、及び、６１  有色部材、
３１ａ、４１ａ、５１ａ、及び、６１ａ  可動部、
３１ｂ、４１ｂ、５１ｂ、及び、６１ｂ  固定部、
３１ｃ、４１ｃ、５１ｃ、及び、６１ｃ  屈曲部、
３１ｍ、４１ｍ、５１ｍ、及び、６１ｍ  誘電体部、
３１ｎ、４１ｎ、５１ｎ、及び、６１ｎ  導電部、
７１  ゲート線、
７２  ソース線、
７５  画素電極、
８０  制御装置、
８１  ゲートドライバ、
８２  ソースドライバ、
８３  ホスト制御部、
８４  コントローラ部、
９０  薄膜トランジスタ、
９１  ゲート、
９２  ドレイン、
１３２、１４２、１５２、及び、１６２  非対向位置、
１３１、１４１、１５１、及び、１６１  対向位置、
１４０  絶縁部材形成空間部、
１５０  圧電素子形成空間部、
１７０  圧電素子、
１８０  電極。
【図１】
2009300714.tif 000003
【図２】
2009300714.tif 000004
【図３】
2009300714.tif 000005
【図４】
2009300714.tif 000006
【図５】
2009300714.tif 000007
【図６】
2009300714.tif 000008
【図７】
2009300714.tif 000009
【図８】
2009300714.tif 000010
【図９】
2009300714.tif 000011
【図１０】
2009300714.tif 000012
【図１１】
2009300714.tif 000013
【図１２】
2009300714.tif 000014
【図１３】
2009300714.tif 000015
【図１４】
2009300714.tif 000016