アクティブマトリクス装置、スイッチング素子の製造方法、電気光学表示装置、および電子機器
【課題】省電力化を図りつつ、開口率をより向上させることができるアクティブマトリクス装置、スイッチング素子の製造方法、電気光学表示装置、および電子機器を提供すること。
【解決手段】本発明のアクティブマトリクス装置１０は、基板５０の一方の面側に設けられた複数の画素電極８と、各画素電極８に対応して設けられ、画素電極８に接続された固定電極３と、固定電極３に対向して設けられ、固定電極３側へ変位可能な可動電極５と、可動電極５に静電ギャップを介して対向して設けられた駆動電極２とを備えるスイッチング素子１と、各可動電極５に接続された第１の配線１１と、各駆動電極２に接続された第２の配線１２とを有し、固定電極３、可動電極５および駆動電極２は、基板５０の板面に沿った方向で互いに異なる位置に配置され、可動電極５は、基板５０の板面に沿った方向で固定電極３側に変位するように構成されている。
【解決手段】本発明のアクティブマトリクス装置１０は、基板５０の一方の面側に設けられた複数の画素電極８と、各画素電極８に対応して設けられ、画素電極８に接続された固定電極３と、固定電極３に対向して設けられ、固定電極３側へ変位可能な可動電極５と、可動電極５に静電ギャップを介して対向して設けられた駆動電極２とを備えるスイッチング素子１と、各可動電極５に接続された第１の配線１１と、各駆動電極２に接続された第２の配線１２とを有し、固定電極３、可動電極５および駆動電極２は、基板５０の板面に沿った方向で互いに異なる位置に配置され、可動電極５は、基板５０の板面に沿った方向で固定電極３側に変位するように構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクティブマトリクス装置、スイッチング素子の製造方法、電気光学表示装置、および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、アクティブマトリクス駆動方式を採用するＬＣＤ（Liquid Crystal Display）パネルには、複数の画素電極と、前記各画素電極に対応して設けられたスイッチング素子と、各スイッチング素子に接続された配線とを備えるアクティブマトリクス装置が設けられている（例えば、特許文献１参照。）。
一般に、アクティブマトリクス装置では、スイッチング素子としてＴＦＴが用いられている。ＴＦＴは、その半導体層にａ−Ｓｉ薄膜やｐ−Ｓｉ薄膜が用いられるが、これらは光導電性を有しているため、光が入射すると、光リークが生じ、ＴＦＴのオフ抵抗が低下したり、ＴＦＴの閾値がシフトしたりするおそれがある。
【０００３】
前述したような光リークによる問題を解決するには、一般に、ＴＦＴへの光を遮光するブラックマトリクスのような遮光層を設ける手法が採られるが、このような遮光層を設けると、パネルの開口率が低くなり、パネルを通過する光量が少なくなってしまう。
そこで、特許文献１にかかるアクティブマトリクス装置（電気光学表示装置用バックプレーン）では、前述したようなＴＦＴに代えてメカニカルなスイッチング素子を用いている。このようなメカニカルなスイッチング素子は光リークが生じない。そのため、遮光層を設ける必要がなく、開口率を大きくすることができる。また、メカニカルなスイッチング素子は、ＴＦＴのような温度による特性変動を生じないため、優れたスイッチング特性を有する。
【０００４】
特許文献１にかかるスイッチング素子では、片持ばりにアクチュエータ電極が対向して設けられ、アクチュエータ電極に通電することにより、アクチュエータ電極と片持ばりとの間に静電引力を生じさせ、片持ばりを変位させて画素電極と接触させる。これにより、画素電極と配線とを導通状態とすることができる。
しかしながら、かかるアクティブマトリクス装置では、各スイッチング素子が基板上に設けられているが、各スイッチング素子に備えられた片持ばりが板状をなし、その板面が基板の板面に平行となっているため、片持ばりの板面の面積分だけ開口率が低下してしまう。そのため、かかるアクティブマトリクス装置は、メカニカルなスイッチング素子を用いることによる効果（開口率の向上）を十分に発揮することができなかった。
仮に、開口率を大きくするために片持ばりの板面の面積を小さくすると、片持ばりとアクチュエータ電極との対向面積の減少に伴って、これらの間に生じる静電引力も小さくなってしまうため、スイッチング素子の駆動電圧を大きくする必要がある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−６７８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、省電力化を図りつつ、開口率をより向上させることができるアクティブマトリクス装置、スイッチング素子の製造方法、電気光学表示装置、および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のアクティブマトリクス装置は、基板の一方の面側に設けられた複数の画素電極と、
前記各画素電極に対応して設けられ、前記画素電極に接続された固定電極と、前記固定電極に対し接触／離反するように変位可能に設けられた可動電極と、前記可動電極に静電ギャップを介して設けられた駆動電極とを備えるスイッチング素子と、
前記各可動電極に接続された第１の配線と、
前記各駆動電極に接続された第２の配線とを有し、
前記可動電極と前記駆動電極との間に電圧を印加することにより、前記可動電極と前記駆動電極との間に静電引力を生じさせ、これにより、前記可動電極を変位させて、前記可動電極と前記固定電極とを接触させ、前記第１の配線と前記画素電極とを導通状態とするように構成され、
前記固定電極、前記可動電極および前記駆動電極は、前記基板の板面に沿った方向で互いに異なる位置に配置され、前記可動電極は、前記基板の板面に沿った方向で前記固定電極側に変位するように構成されていることを特徴とする。
これにより、省電力化を図りつつ、開口率をより向上させることができるアクティブマトリクス装置を提供することができる。
【０００８】
本発明のアクティブマトリクス装置では、前記固定電極、前記可動電極、および前記駆動電極は、それぞれ、薄板状をなし、その板面が前記基板の板面に対しほぼ直角となるように設置されていることが好ましい。
これにより、基板を平面視したときに、可動電極と固定電極と駆動電極とのそれぞれの面積を極めて小さくすることができる。その結果、極めて高い開口率を得ることができる。
【０００９】
本発明のアクティブマトリクス装置では、前記固定電極、前記可動電極、および前記駆動電極は、それぞれ、前記第１の配線または前記第２の配線に平行な方向に延在していることが好ましい。
これにより、基板を平面視したときに、スイッチング素子と画素電極とが重なる領域の面積を小さくすることができる。その結果、開口率を向上させることができる。
【００１０】
本発明のアクティブマトリクス装置では、前記可動電極は、片持ち支持され、その自由端側が変位するように構成され、前記固定電極は、前記可動電極の自由端側の端部に対向するように設置され、前記駆動電極は、前記固定電極よりも前記可動電極の固定端側の部分に対向するように設置されていることが好ましい。
これにより、スイッチング素子の構造を簡単なものとすることができる。また、駆動電極が可動電極の固定端側に対向するため、可動電極が駆動電極側に変位（曲げ変形）したときに、可動電極が元の状態に復帰しようとする反力が大きい。そのため、駆動電極と可動電極との固着を確実に防止することができる。
【００１１】
本発明のアクティブマトリクス装置では、前記固定電極と前記可動電極と前記駆動電極とは、前記可動電極と前記駆動電極とが離間した状態のまま、前記可動電極が前記固定電極に接触するように配設されていることが好ましい。
これにより、可動電極と駆動電極との固着を防止することができる。
本発明のアクティブマトリクス装置では、前記可動電極と前記固定電極との対向面のうちの少なくとも一方の面上には、前記可動電極と前記駆動電極との接触を阻止するように突起が形成されていることが好ましい。
これにより、より確実かつ簡単に、可動電極と駆動電極とが離間した状態のまま、可動電極と固定電極とを接触させることができる。
【００１２】
本発明のアクティブマトリクス装置では、前記各スイッチング素子毎に前記可動電極と前記駆動電極と前記固定電極とを収納する収納部を有し、該収納部が気密空間を形成していることが好ましい。
これにより、スイッチング素子の各部の劣化を防止することができる。そのため、長期にわたり優れたスイッチング特性を発揮することができる。
【００１３】
本発明のアクティブマトリクス装置では、前記複数の画素電極は、前記複数のスイッチング素子に対し前記基板の厚さ方向にて異なる位置に設けられ、前記各画素電極は、平面視したときに、対応する前記スイッチング素子を包含するように設置されていることが好ましい。
これにより、開口率を向上させることができる。
本発明のアクティブマトリクス装置では、前記第１の配線は、前記基板に沿って互いに平行に複数設けられ、前記第２の配線は、前記各第１の配線に交差するとともに、前記基板に沿って互いに平行に複数設けられ、前記各スイッチング素子は、前記各第１の配線と前記各第２の配線との交点付近に設けられていることが好ましい。
これにより、マトリクス状に配列された複数の画素電極に対応して複数のスイッチング素子を配列することができる。
【００１４】
本発明のスイッチング素子の製造方法は、本発明のアクティブマトリクス装置に備えられたスイッチング素子の製造方法であって、
前記基板の一方の面側に、前記基板の板面に垂直な壁面を備える段差部を形成する工程と、
前記壁面上に第１の電極を形成する工程と、
前記第１の電極を覆うように、絶縁性を有する絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層を介して前記第１の電極に対向するように、前記絶縁層上に第２の電極を形成する工程と、
前記絶縁層の一部を除去して、前記第１の電極と前記第２の電極との間に静電ギャップを形成とするとともに、前記第２の電極を前記第１の電極に対し接触／離反するように変位可能とする工程とを有し、
前記第１の電極を前記駆動電極とし、前記第２の電極を前記可動電極とすることを特徴とする。
【００１５】
駆動電極と可動電極とを同一層から形成した場合、駆動電極と可動電極との間の距離は、フォトリソグラフィーを用いて形成し得るラインまたはスペースの最小幅により限界があり、その最小幅内にスイッチング素子を１つしか形成することができない。これに対し、本発明のスイッチング素子の製造方法によれば、駆動電極と可動電極との間の距離は、フォトリソグラフィーを用いて形成し得るラインまたはスペースの最小幅により制限されずに、その最小幅内に、２つのスイッチング素子を形成することができる。したがって、本発明のスイッチング素子を用いて周辺回路等を形成した場合、そのデザインサイズを縮小化することができる。
【００１６】
また、絶縁層の厚さで可動電極と駆動電極との間の距離（すなわち静電ギャップ）の大きさを規定することができる。そのため、静電ギャップを小さくすることができる。その結果、スイッチング素子の駆動電圧を低減することができ、また、スイッチング素子の設置スペースが小さく、アクティブマトリクス装置の設計自由度を高めることができる。また、可動電極と駆動電極との間の距離を高精度に規定することができ、その結果、安定したスイッチング特性を実現することができる。
【００１７】
本発明の電気光学表示装置は、本発明のアクティブマトリクス装置を備えることを特徴とする。
これにより、省電力化を図りつつ、高品位な画像を表示することができる。
本発明の電子機器は、本発明の電気光学表示装置を備えることを特徴とする。
これにより、省電力化を図りつつ、高品位な画像を表示することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明のアクティブマトリクス装置、電気光学表示装置、スイッチング素子の製造方法、および電子機器の好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態にかかるアクティブマトリクス装置を示す平面図、図２は、図１中のＡ−Ａ線断面図、図３は、図１に示すアクティブマトリクス装置に備えられたスイッチング素子を説明するための拡大平面図、図４は、図３に示すスイッチング素子を説明するための斜視図、図５は、図３に示すスイッチング素子の作動を説明するための図である。なお、以下の説明では、説明の便宜上、図１中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言い、図２中および図４中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
【００１９】
（アクティブマトリクス装置）
図１に示すアクティブマトリクス装置１０は、複数の第１の配線１１と、この複数の第１の配線１１に交差するように設けられた複数の第２の配線１２と、各第１の配線１１と各第２の配線１２との交点付近に設けられた複数のスイッチング素子１と、各スイッチング素子１に対応して設けられた複数の画素電極８とを有し、これらが基板５０上に設けられている。
【００２０】
基板５０は、アクティブマトリクス装置１０を構成する各部（各層）を支持するもの（支持体）である。
基板５０には、例えば、ガラス基板、ポリイミド、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）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）等で構成されるプラスチック基板（樹脂基板）、石英基板、シリコン基板、ガリウム砒素基板等を用いることができる。
【００２１】
また、基板５０の平均厚さは、その構成材料等によって若干異なり、特に限定されないが、１０〜２０００μｍ程度であるのが好ましく、３０〜３００μｍ程度であるのがより好ましい。基板５０の厚さが薄すぎると、基板５０の強度が低下し、支持体としての機能が損なわれるおそれがあり、一方、基板５０の厚さが厚過ぎると、軽量化の観点から好ましくない。
【００２２】
複数の第１の配線１１は、基板５０に沿って互いに平行に設けられ、複数の第２の配線１２は、各第１の配線１１に交差するとともに、基板５０に沿って互いに平行に設けられている。
本実施形態では、複数の第１の配線１１と複数の第２の配線１２は、互いに直交するように配列されている。そして、複数の第１の配線１１は、行選択のためのものであり、複数の第２の配線１２は、列選択のためのものである。すなわち、第１の配線１１および第２の配線１２のうち、一方がデータ線であり、他方が走査線である。このような複数の第１の配線１１と複数の第２の配線１２を用いて行選択および列選択を行うことにより、選択的に所望のスイッチング素子１を作動（可動電極５と駆動電極２との間に電圧を印加）させることができる。
【００２３】
このように配列された各第１の配線１１と各第２の配線１２との交点付近に各スイッチング素子１を設けることで、マトリクス状に配列された複数の画素電極８に対応して複数のスイッチング素子１を配列することができる。
このような各第１の配線１１および各第２の配線１２の構成材料は、それぞれ、導電性を有するものであれば、特に限定されず、例えば、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｃｕまたはこれらを含む合金等の導電性材料、ＩＴＯ、ＦＴＯ、ＡＴＯ、ＳｎＯ２等の導電性酸化物、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、フラーレン等の炭素系材料、ポリアセチレン、ポリピロール、ＰＥＤＯＴ（ｐｏｌｙ−ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）のようなポリチオフェン、ポリアニリン、ポリ（ｐ−フェニレン）、ポリフルオレン、ポリカルバゾール、ポリシランまたはこれらの誘導体等の導電性高分子材料等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。なお、前述した導電性高分子材料は、通常、酸化鉄、ヨウ素、無機酸、有機酸、ポリスチレンサルフォニック酸などの高分子でドープされ導電性を付与された状態で用いられる。これらの中でも、各第１の配線１１および各第２の配線１２の構成材料としては、それぞれ、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐｔまたはこれらを含む合金を主とするものが好適に用いられる。これらの金属材料を用いると、電解あるいは無電解メッキ法を用いて、容易かつ安価に各第１の配線１１および各第２の配線１２を形成することができる。また、アクティブマトリクス装置１０の特性を向上することができる。
【００２４】
図２に示すように、本実施形態では、基板５０の一方の面（上面）上には、スイッチング素子１の各部を形成するための第１の絶縁層４１が設けられている。
そして、この第１の絶縁層４１上には、後述するスイッチング素子１の各電極と接続するための端子６１、６２、６３が設けられているとともに、これらの端子６１、６２、６３を覆うように第２の絶縁層７１が設けられている。
【００２５】
さらに、この第２の絶縁層７１上には、前述した複数の第２の配線１２が設けられているとともに、この複数の第２の配線１２を覆うように第３の絶縁層７２が設けられている。
また、この第３の絶縁層７２上には、前述した複数の第１の配線１１が設けられているとともに、この複数の第１の配線を覆うように第４の絶縁層７３が設けられている。
【００２６】
これらの絶縁層４１、７１、７２、７３は、それぞれ、一部が除去されていて、後述するスイッチング素子１の駆動部分を収納する収納部（除去部）１３が形成されている。
また、第２の絶縁層７１には、端子６１と第１の配線１１との接続のための貫通電極１１１と、端子６２と画素電極８との接続のための貫通電極部８１と、端子６３と第２の配線１２との接続のための貫通電極部１２１とがそれぞれ貫通している。
【００２７】
また、第３の絶縁層７２には、端子６１と第１の配線１１との接続のための貫通電極１１１と、端子６２と画素電極８との接続のための貫通電極部８１とがそれぞれ貫通している。
また、第４の絶縁層７３には、端子６２と画素電極８との接続のための貫通電極部８１が貫通している。
【００２８】
このような絶縁層４１、７１、７２、７３の構成材料としては、それぞれ、絶縁性を有するものであれば、特に限定されず、各種有機材料（特に有機高分子材料）や、各種無機材料を用いることができる。
絶縁性を有する有機材料としては、例えば、ポリスチレン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリビニルフェニレン、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）のようなアクリル系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のようなフッ素系樹脂、ポリビニルフェノールあるいはノボラック樹脂のようなフェノール系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリブテンなどのオレフィン系樹脂等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２９】
一方、絶縁性を有する無機材料としては、例えば、シリカ（ＳｉＯ２）、窒化珪素、酸化アルミ、酸化タンタル等の金属酸化物、チタン酸バリウムストロンチウム、ジルコニウムチタン酸鉛等の金属複合酸化物が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
各画素電極８は、前述した基板５０の一方の面側に設けられ、アクティブマトリクス装置１０を用いて後述する液晶パネル１００を構築した際に、各画素を駆動させるための電圧を印加する一方の電極を構成するものである。
【００３０】
本実施形態では、平面視にて、互いに隣接する２つの第１の配線１１と、互いに隣接する２つの第２の配線１２とで囲まれた領域内に、画素電極８が設けられている。
特に、複数の画素電極８は、複数のスイッチング素子１に対し基板５０の厚さ方向にて異なる位置（上方）に設けられ、各画素電極８は、平面視したときに、対応するスイッチング素子１を包含するように設置されている。これにより、各画素電極８の面積を最大限大きくすることができ、開口率を向上させることができる。
【００３１】
画素電極８の構成材料としては、例えば、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｓｃ、Ｙ、Ｙｂ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｃｓ、Ｒｂ等の金属、これらを含むＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ、ＣｕＬｉ等の合金、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＳｎＯ2、Ｓｂ含有ＳｎＯ2、Ａｌ含有ＺｎＯ等の酸化物等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。特に、アクティブマトリクス装置１０を後述するような透過型の液晶パネル１００に組み込む場合には、画素電極８の構成材料としては、前述したものの中でも、透明材料が選択される。
【００３２】
また、各画素電極８の下面（基板５０側の面）の一部は、前述した収納部１３の壁面の一部を構成しており、各画素電極８には、後述する製造工程において収納部１３を形成するに際しエッチング液を供給するための貫通孔（図示せず）が形成されている。この貫通孔は、封止層９によって封止されている。
封止層９の構成材料は、上記貫通孔を封止する機能を有するものであれば、特に限定されず、各種有機材料、各種無機材料を用いることができるが、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリビニルアルコール、ポリテトラフルオロエチレン等の高分子材料を用いるのが好ましい。これにより、後述する液晶パネル１００のように配光膜を兼ねることができる。
【００３３】
このような各画素電極８には、各画素電極８に対応して設けられたスイッチング素子１が前述した端子６２および貫通電極部８１を介して接続されている。このスイッチング素子１の作動を制御することにより、後述する液晶パネル１００において各画素の駆動が制御される。
各スイッチング素子１は、図３および図４に示すように、対応する第２の配線１２に電気的に接続された駆動電極２と、対応する画素電極８に電気的に接続された固定電極３と、対応する第１の配線１１に電気的に接続された可動電極（スイッチ片）５とを有している。
【００３４】
以下、スイッチング素子１を構成する各部を順次詳細に説明する。
駆動電極２は、薄板状をなし、その板面が基板５０の板面に対しほぼ直角となるように設けられ、平面視にてＬ字状をなしていて、第１の配線１１に沿って延びる部分と第２の配線に沿って延びる部分とを有している。
また、駆動電極２は、基板５０および画素電極８のそれぞれに対し離間している。言い換えると、駆動電極２は、収納部１３の底面および上面のそれぞれに対し離間している。
【００３５】
このような駆動電極２は、後述するように可動電極５に静電ギャップを介して対向して設けられている。
この駆動電極２は、可動電極５との間に電圧を印加する（電位差を生じさせる）ことにより、可動電極５との間（静電ギャップ）に静電引力を生じさせるものである。
このような駆動電極２は、前述した貫通電極部１２１および端子６３を介して第２の配線１２に電気的に接続されている。本実施形態では、駆動電極２と端子６３とが一体的に形成されている。
【００３６】
このような駆動電極２の構成材料は、導電性を有するものであれば、特に限定されず、例えば、前述した各第１の配線１１および各第２の配線１２の構成材料と同様のものを用いることができる。
また、駆動電極２の厚さは、それぞれ、特に限定されないが、１０〜１０００ｎｍ程度とするのが好ましく、５０〜５００ｎｍ程度とするのがより好ましい。
【００３７】
固定電極３は、薄板状をなし、その板面が基板５０の板面に対しほぼ直角となるように設けられ、平面視にて直線状をなしていて、前述した駆動電極２に間隔を隔てて設けられている。
また、固定電極３は、基板５０の厚さ方向において、前述した駆動電極２とほぼ同位置に設けられている。
【００３８】
この固定電極３は、可動電極５と接触することにより、第１の配線１１と電気的に接続されるものである。
このような固定電極３は、前述した端子６２および貫通電極部８１を介して画素電極８に電気的に接続されている。
このような固定電極３の構成材料は、導電性を有するものであれば、特に限定されず、例えば、前述した各第１の配線１１および各第２の配線１２の構成材料と同様のものを用いることができる。
【００３９】
また、固定電極３の厚さは、特に限定されないが、１０〜１０００ｎｍ程度とするのが好ましく、５０〜５００ｎｍ程度とするのがより好ましい。
可動電極５は、薄板状をなし、その板面が基板５０の板面に対しほぼ直角となるように設けられ、平面視にて主に第２の配線１１に沿って延びていて、前述した駆動電極２および固定電極３に対向するように設けられている。
【００４０】
また、可動電極５は、基板５０の厚さ方向において、前述した駆動電極２および固定電極３とほぼ同位置に設けられている。
この可動電極５は、長手形状（すなわち帯状）をなし、その長手方向での第１の配線１１側の端（図３にて左側の端）５１が固定され、片持ち支持されている。これにより、可動電極５は、その自由端５２側が駆動電極２および固定電極３側（下側）へ変位可能となっている。
【００４１】
また、可動電極５の先端部、すなわち、可動電極５の固定電極３との対向部分には、突起５３が形成されている。
この突起５３は、可動電極５と駆動電極２との接触を阻止するように形成され、可動電極５と駆動電極２との固着を防止する固着防止手段を構成する。これにより、可動電極５と駆動電極２とが離間した状態のまま、可動電極５が固定電極３に接触することができる。
【００４２】
このようにして、可動電極５は、固定電極３に対して接触／離反するように変位可能に設けられている。
このような可動電極５の構成材料は、導電性を有するとともに、弾性変形可能なものであれば、特に限定されないが、例えば、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコン、シリコンカーバイトのようなシリコン材料、ステンレス鋼、チタン、アルミニウムのような金属材料、またはこれらの各材料の１種または２種以上を組み合わせた複合材料等が挙げられる。
【００４３】
本実施形態では、前述したような駆動電極２、固定電極３、および可動電極５は、画素電極８と基板５０との間に形成された収納部１３内に収納されている。
収納部１３内は、減圧状態としてもよいし、非酸化性のガスを充填してもよし、絶縁性の液体を充填してもよい。
また、このような収納部１３は気密空間を形成している。これにより、スイッチング素子１の各部の劣化を防止することができる。そのため、長期にわたり優れたスイッチング特性を発揮することができる。また、可動電極５の外部からの影響を防止するため、スイッチング素子は１安定した駆動特性を発揮することができる。また、各スイッチング素子１毎に収納部１３が設けられているので、スイッチング素子１間の影響も防止することができる。
【００４４】
このような各スイッチング素子１では、可動電極５と駆動電極２との間に電圧が印加されていないときには、図３および図４に示すように、可動電極５と固定電極３とが離間していて第１の配線１１から画素電極８への通電が遮断状態となっている。
そして、可動電極５と駆動電極２との間に電圧が印加されることにより、可動電極５と駆動電極２との間に静電引力を生じさせ、図５に示すように、可動電極５と固定電極３とを接触させて第１の配線１１から画素電極８への通電を導通状態とする。
【００４５】
このようなメカニカルなスイッチング素子１は、ＴＦＴに比し優れた耐光性を有する。また、かかるスイッチング素子１は、ＴＦＴのような光リークを生じない。そのため、スイッチング素子１を遮光するためのブラックマトリクスのような遮光層を設ける必要がなく、アクティブマトリクス装置１０における開口率を大きくすることができる。また、かかるスイッチング素子１は、温度による特性変動がないため、アクティブマトリクス装置１０の冷却機構を簡易化することができる。さらに、かかるスイッチング素子１は、ＴＦＴに比し高速にスイッチング動作させることができる。
【００４６】
以上説明したようなスイッチング素子１では、固定電極３、可動電極５および駆動電極２が基板５０の板面に沿った方向で互いに異なる位置に配置され、可動電極５が基板５０の板面に沿った方向で固定電極３側に変位するように構成されている。
このように構成することで、前述したように各電極の電極面の面積（特に、可動電極５と駆動電極２との対向面の面積）を大きくしても、平面視での各電極の面積を抑えることができる。そのため、スイッチング素子１の駆動電圧を大きくすることなく、開口率を向上させることができる。すなわち、省電力化を図りつつ、メカニカルなスイッチング素子を用いる利点を最大限発揮させ、開口率をより向上させることができる。
【００４７】
特に、本実施形態では、固定電極３、可動電極５、および駆動電極２は、それぞれ、薄板状をなし、その板面が基板５０の板面に対しほぼ直角となるように設置されているため、基板５０を平面視したときに、可動電極５と固定電極３と駆動電極２とのそれぞれの面積を極めて小さくすることができる。その結果、極めて高い開口率を得ることができる。
しかも、固定電極３、可動電極５、および駆動電極２は、それぞれ、第１の配線１１または第２の配線１２に平行な方向に延在しているため、基板５０を平面視したときに、スイッチング素子１と画素電極８とが重なる領域の面積を小さくすることができる。その結果、開口率を向上させることができる。
【００４８】
ここで、前述したように、可動電極５は、片持ち支持され、その自由端５２側が変位するように構成され、固定電極２は、可動電極５の自由端５２側の端部に対向するように設置され、駆動電極３は、固定電極２よりも可動電極５の固定端５１側の部分に対向するように設置されている。そして、固定電極２と駆動電極３と可動電極５とは、図５に示すように、可動電極５と駆動電極２とが離間した状態のまま、可動電極５が固定電極３に接触するようになっている。これにより、可動電極５と駆動電極５との固着を防止することができる。
【００４９】
特に、前述したように可動電極５を片持ち支持した構造とすることにより、スイッチング素子１の構造を簡単なものとすることができる。また、駆動電極２が可動電極５の固定端側に対向するため、可動電極５が駆動電極２側に変位（曲げ変形）したときに、可動電極５が元の状態に復帰しようとする反力が大きい。そのため、駆動電極２と可動電極５との固着を確実に防止することができる。
【００５０】
（アクティブマトリクス装置の製造方法）
次に、図６ないし図８を参照しつつ、本実施形態のアクティブマトリクス装置１０の製造方法の一例を説明する。
図６ないし図８は、それぞれ、図１および図２に示すアクティブマトリクス装置の製造方法（各スイッチング素子の製造方法）を説明するための図である。なお、図６および図７は、それぞれ、左側が図３に対応する平面図を示し、右側が図２に対応する断面図を示しており、図８は、図２に対応する断面図を示している。また、以下の説明では、説明の便宜上、図６および図７中の右側の図中、および、図８中において、上側を「上」、下側を「下」、左側を「左」、右側を「右」と言う。
【００５１】
アクティブマトリクス装置１０の製造方法は、［Ａ］基板５０上に第１の絶縁層４１となるべき第１の絶縁膜を形成する工程と、［Ｂ］駆動電極２と固定電極３と可動電極５と端子６１、６２、６３とを形成する工程と、［Ｃ］第２の絶縁膜と第２の配線１２と第３の絶縁膜と第１の配線１１と第４の絶縁膜と画素電極８とをこの順で形成する工程と、［Ｄ］収納部１３を形成する工程と、［Ｅ］封止層９を形成する工程とを有する。
【００５２】
以下、各工程を順次詳細に説明する。
［Ａ］
まず、基板５０を用意し、この基板５０上に、図６（ａ）に示すように、第１の絶縁膜４１Ａを形成する。
この第１の絶縁膜４１Ａは、後述する工程［Ｆ］により第１の絶縁層４１となるものである。
【００５３】
例えば、第１の絶縁膜４１Ａを有機絶縁材料で構成する場合、第１の絶縁膜４１Ａは、有機絶縁材料またはその前駆体を含む溶液を基板５０上に塗布（供給）した後、必要に応じて、この塗膜に対して後処理（例えば加熱、赤外線の照射、超音波の付与等）を施すことにより形成することができる。
有機絶縁材料またはその前駆体を含む溶液を基板５０上へ塗布（供給）する方法としては、例えば、塗布法、印刷法等を用いることができる。
また、第１の絶縁膜４１Ａを無機材料で構成する場合、第１の絶縁膜４１Ａは、例えば、熱酸化法、ＣＶＤ法、ＳＯＧ法等により形成することができる。また、原材料にポリシラザンを用いることで、第１の絶縁膜４１Ａとして、シリカ膜、窒化珪素膜を湿式プロセスで成膜することが可能である。
【００５４】
［Ｂ］
−Ｂ１−
次に、図６（ｂ）に示すように、第１の絶縁膜４１Ａ上に、溝４１１を形成する。これにより、第１の絶縁膜４１Ｂが得られる。
ここで、溝４１１は、その底面が基板５０に達しないような深さで形成する。
【００５５】
この溝４１１は、基板５０の板面に直角な側面を有する横断面形状（四角形）をなしていて、その側面は、後述するようにスイッチング素子１の各電極２、３、５を形成するための面である。
溝４１１の形成方法（第１の絶縁膜４１Ａの一部を除去する方法）としては、特に限定されず、例えば、プラズマエッチング、リアクティブイオンエッチング、ビームエッチング、光アシストエッチング等の物理的エッチング法、ウェットエッチング等の化学的エッチング法等のうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００５６】
このとき、第１の絶縁膜４１Ａ上に、フォトリソグラフィー法により、溝４１１の形状に対応する形状の開口を有するレジスト層を形成する。このレジスト層をマスクとして用いて、第１の絶縁膜４１Ａの不要部分を除去する。
その後、レジスト層を除去することにより、溝４１１が得られる。
なお、駆動電極２および固定電極３等は、それぞれ、例えば、導電性粒子を含有するコロイド液（分散液）、導電性ポリマーを含有する液体（溶液または分散液）等の液状材料を基板５０上に供給して被膜を形成した後、必要に応じて、この被膜に対して後処理（例えば加熱、赤外線の照射、超音波の付与等）を施すことにより形成することもできる。
【００５７】
−Ｂ２−
次に、図７（ａ）に示すように、第１の絶縁膜４１Ｂ上に、導電性膜６４を形成する。
この導電性膜６４は、スイッチング素子１の各電極２、３、５および端子６１、６２、６３となるべきものである。
この導電性膜６４の構成材料は、前述したスイッチング素子１の各電極２、３、５の構成材料を用いることができる。
【００５８】
また、導電性膜６４の形成方法としては、特に限定されず、プラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤ、レーザーＣＶＤのような化学蒸着法（ＣＶＤ）、真空蒸着、スパッタリング（低温スパッタリング）、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、電解メッキ、浸漬メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、ゾル・ゲル法、ＭＯＤ法、薄膜の接合等を用いることができる。
導電性膜６４をシリコンを主材料として構成する場合、例えば、α―Ｓｉ（アモルファスシリコン）材料やシリコンカーバイトをＣＶＤで形成することができる。
【００５９】
−Ｂ３−
次に、図７（ｂ）に示すように、導電性膜６４の一部（不要部分）を除去する。これにより、駆動電極２と固定電極３と可動電極５と端子６１、６２、６３とが得られる。
導電性膜６４の一部を除去する方法としては、特に限定されず、前述した工程−Ｂ１−と同様の方法を用いることができる。
【００６０】
［Ｃ］
次に、図８（ａ）に示すように、第２の絶縁膜７１Ａと第２の配線１２と第３の絶縁膜７２Ａと第１の配線１１と第４の絶縁膜７３Ａと画素電極８とをこの順で形成する。ここで、第２の絶縁層７１の形成時に、第１の絶縁膜４１Ｂの溝４１１部が埋められて、第１の絶縁膜４１Ｃが得られる。
【００６１】
ここで、第２の絶縁膜７１Ａは、第２の絶縁層７１となるべきものであり、第３の絶縁膜７２Ａは、第３の絶縁層７２となるべきものであり、第４の絶縁膜７３Ａは、第４の絶縁層７３となるべきものである。
第２の配線１２と第１の配線１１と画素電極８との形成方法は、それぞれ、特に限定されず、前述した工程［Ａ］および工程−Ｂ１−と同様の方法を用いることができる。
【００６２】
なお、前述した工程−Ｂ２−にて導電性膜６４をシリコンを主材料として構成した場合、第１の配線１１や導電層６をＡｌを主材料として構成するときには、Ａｌ−Ｓｉ合金（Ｓｉ含有量２％）を用いるのが好ましい。
また、第２の絶縁膜７１Ａと第３の絶縁膜７２Ａと第４の絶縁膜７３Ａとの形成方法は、それぞれ、前述した工程［Ａ］と同様の方法を用いることができる。
【００６３】
［Ｄ］
次に、画素電極８に形成された貫通孔（図示せず）を通じて、第１の絶縁膜４１Ｃと第２の絶縁膜７１Ａと第３の絶縁膜７２Ａと第４の絶縁膜７３Ａとをウェットエッチングして、図８（ｂ）に示すように、収納部１３を形成する。これにより、第１の絶縁層４１と第２の絶縁層７１と第３の絶縁層７２と第４の絶縁層７３とが得られる。
【００６４】
より具体的に説明すると、画素電極８の貫通孔（図示せず）が露出するように開口を有するマスクを画素電極８上に形成し、このマスクを介してウェットエッチングすることにより、第１の絶縁膜４１Ｃと第２の絶縁膜７１Ａと第３の絶縁膜７２Ａと第４の絶縁膜７３Ａとのそれぞれの一部を除去して、第１の絶縁層４１と第２の絶縁層７１と第３の絶縁層７２と第４の絶縁層７３とを形成する。これにより、駆動電極２と固定電極３と可動電極５とを収容する収納部１３が形成される。
その後、マスクを除去する。
【００６５】
［Ｅ］
次に、図８（ｃ）に示すように、複数の画素電極８を覆うように封止層９を形成する。これにより、アクティブマトリクス装置１０（スイッチング素子１）を得る。
以上説明したようにして、アクティブマトリクス装置１０を製造することができる。
【００６６】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態を説明する。
図９は、本発明の第２実施形態にかかるアクティブマトリクス装置に備えられたスイッチング素子の概略構成を示す図、図１０ないし図１２は、それぞれ、図９に示すスイッチング素子の製造方法を説明するための図、図１３は、図９に示すスイッチング素子の応用例の一例であるインバータ回路を示す図である。なお、図９（ａ）は、本発明の第２実施形態にかかるスイッチング素子の平面図、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。また、図１０ないし図１２は、それぞれ、図９（ｂ）に対応する断面図を示している。
【００６７】
以下、第２実施形態について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。また、図９では、前述した第１実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
本実施形態のスイッチング素子は、その製造方法およびこれに伴う構成が異なる以外は、前述した第１実施形態でのスイッチング素子と同様である。
【００６８】
図９に示すスイッチング素子１Ａは、駆動電極２と、固定電極３と、可動電極５Ａとを備え、これらが基板５０の一方の面側に設けられている。
このようなスイッチング素子１Ａの主要部（すなわち駆動電極２と固定電極３と可動電極５Ａとのそれぞれの主要部）は、基板５０上に設けられた収納部１３Ａ内に収納されている。この収納部１３Ａは、基板５０上に設けられた絶縁層４１Ｄを基板５０の厚さ方向に貫通するように形成されている。
【００６９】
絶縁層４１Ｄは、第１の層４１２と第２の層４１３と第３の層４１４とで構成されている。
第１の層４１２は、基板５０の板面に垂直な壁面４１５を備え、この壁面４１５上には、駆動電極２が形成されている。また、第１の層４１２は、基板５０の板面に垂直でかつ壁面４１５と平行な壁面４１６を備え、この壁面４１６上には、固定電極３が形成されている。なお、第１の層４１２と第２の層４１３と第３の層４１４とについては、後述する製造方法の説明にて詳述する。
【００７０】
このような駆動電極２および固定電極３に対向するように、可動電極５Ａが設けられている。
可動電極５Ａは、長手形状（すなわち帯状）をなし、その長手方向での一端（図９（ａ）にて左側の端）が固定され、片持ち支持されている。これにより、可動電極５Ａは、その自由端側が駆動電極２および固定電極３側（下側）へ変位可能となっている。
【００７１】
また、可動電極５Ａの固定電極３との対向部分、すなわち、可動電極５Ａの先端部には、固定電極３の電極面と略平行な平坦面５３Ａが形成されている。このような平坦面５３Ａを可動電極５Ａに設けることにより、可動電極５Ａと固定電極３とが接触したときに、その接触面積を大きくすることができる。これにより、可動電極５Ａと固定電極３とが所望時に確実に接触し、スイッチング素子１Ａの信頼性を向上させることができる。
【００７２】
次に、前述したように構成されたスイッチング素子１Ａの製造方法を説明する。なお、以下の説明では、本発明のスイッチング素子の製造方法の一例として、スイッチング素子１Ａの製造方法を説明する。
スイッチング素子１Ａの製造方法は、［１］基板５０上に段差部を形成する工程と、［２］段差部の壁面上に第１の電極を形成する工程と、［３］第１の電極を覆うように絶縁層を形成する工程と、［４］絶縁層上に第２の電極を形成する工程と、［５］絶縁層の一部を除去する工程とを有し、第１の電極を駆動電極とし、第２の電極を可動電極とする。
【００７３】
以下、各工程［１］〜［５］を順次詳細に説明する。
［１］
まず、図１０（ａ）に示すように、基板５０上に、第１の層４１２を形成する。これにより、基板５０の一方の面側に、基板５０の板面に垂直な壁面４１５を備える段差部が形成される。
【００７４】
第１の層４１２は、絶縁膜を形成し、その絶縁膜の一部を除去することで形成することができる。絶縁膜の形成方法としては、前述した第１実施形態のスイッチング素子１の製造方法における工程［Ａ］の第１の絶縁膜４１Ａの形成方法と同様の方法を用いることができる。また、絶縁膜の一部を除去する方法としては、前述した第１実施形態のスイッチング素子１の製造方法における工程Ｂ１の溝４１１の形成方法と同様の方法を用いることができる。
【００７５】
［２］
２−１
次いで、図１０（ｂ）に示すように、第１の層４１２を覆うように、第１の電極層６５を形成する。
このとき、第１の電極層６５は、壁面４１５、４１６上を覆うように形成される。
第１の電極層６５の形成方法としては、前述した第１実施形態のスイッチング素子１の製造方法における工程Ｂ２の導電性膜６４の形成方法と同様の方法を用いることができる。
【００７６】
２−２
その後、図１０（ｃ）に示すように、第１の電極層６５の一部を除去（パターンニング）して、第１の電極６５Ａを形成する。
第１の電極６５Ａは、駆動電極２と同一形状および同一寸法で形成されている。すなわち、本工程では、駆動電極２が形成される。また、本工程では、図示しないが、第１の電極層６５をパターンニングすることで、固定電極３も形成される。
第１の電極層６５の一部を除去する方法としては、前述した第１実施形態のスイッチング素子１の製造方法における工程Ｂ３の導電性膜６４の一部を除去する方法と同様の方法を用いることができ、特に、等方性エッチングを用いるのが好ましい。
このようにして、壁面４１５上に第１の電極６５Ａが形成される。
【００７７】
［３］
次に、図１１（ａ）に示すように、第１の電極６５Ａを覆うように、絶縁性を有する絶縁層４１３Ａを形成する。
絶縁層４１３Ａは、その一部が後述する工程［５］において除去され、前述した第２の層４１３となるもの（犠牲層）である。
【００７８】
絶縁層４１３Ａの形成方法としては、前述した第１実施形態のスイッチング素子１の製造方法における工程［Ａ］の第１の絶縁膜４１Ａの形成方法と同様の方法を用いることができる。
また、絶縁層４１３Ａの厚さは、前述した駆動電極２と可動電極５Ａとの間の距離（すなわち静電ギャップ）に対応したものとなっている。これにより、後述する工程［５］において、絶縁層４１３Ａの一部を除去したときに、駆動電極２と可動電極５Ａとの間の距離を絶縁層４１３Ａの厚さで規定することができる。
【００７９】
また、図示しないが、絶縁層４１３Ａは、固定電極３も覆うように形成されている。
また、本工程［３］では、後述する工程［５］（犠牲層除去）に用いるエッチングに対し耐性を有する膜を形成しておき、その膜上に絶縁層４１３Ａを形成するのが好ましい。これにより、後述する工程［５］において、第１の電極６５Ａや基板５０等がエッチングされるのを防止することができる。
【００８０】
［４］
４−１
次に、図１１（ｂ）に示すように、絶縁層４１３Ａ上に第２の電極層６６を形成する。
第２の電極層６６の形成方法としては、前述した第１実施形態のスイッチング素子１の製造方法における工程Ｂ２の導電性膜６４の形成方法と同様の方法を用いることができる。
【００８１】
４−２
その後、図１１（ｃ）に示すように、第２の電極層６６の一部を除去して、第２の電極６６Ａを形成する。
第２の電極層６６の一部を除去する方法としては、前述した第１実施形態のスイッチング素子１の製造方法における工程Ｂ３の導電性膜６４の一部を除去する方法と同様の方法を用いることができ、特に、異方性エッチングを用いるのが好ましい。
【００８２】
第２の電極６６Ａは、可動電極５Ａと同一形状および同一寸法で形成されている。すなわち、本工程では、可動電極５Ａが形成される。
このようにして、絶縁層４１３Ａを介して第１の電極６５Ａ（駆動電極２）に対向するように、絶縁層４１３Ａ上に第２の電極６６Ａ（可動電極５Ａ）が形成される。
また、図示しないが、第２の電極６６Ａは、絶縁層４１３Ａを介して固定電極３にも対向するように形成されている。
【００８３】
［５］
５−１
次に、図１２（ａ）に示すように、第３の層４１４を形成する。
第３の層４１４は、絶縁膜を形成し、その絶縁膜の一部を除去することで形成することができる。絶縁膜の形成方法としては、前述した第１実施形態のスイッチング素子１の製造方法における工程［Ａ］の第１の絶縁膜４１Ａの形成方法と同様の方法を用いることができる。また、絶縁膜の一部を除去する方法としては、前述した第１実施形態のスイッチング素子１の製造方法における工程Ｂ１の溝４１１の形成方法と同様の方法を用いることができる。
【００８４】
５−２
次いで、図１２（ｂ）に示すように、絶縁層４１３Ａの一部を除去する。このとき、絶縁層４１３Ａのうち、第１の電極６５Ａ（駆動電極２）と第２の電極６６Ａ（可動電極５Ａ）との間の部分、および、第２の電極６６Ａ（可動電極５Ａ）の周囲の部分を除去する。
【００８５】
これにより、第２の層４１３が形成され、第１の電極６５Ａ（駆動電極２）と第２の電極６６Ａ（可動電極５Ａ）との間に静電ギャップを形成とするとともに、第２の電極６６Ａ（可動電極５Ａ）を第１の電極６５Ａ（駆動電極２）に対し接触／離反するように変位可能とする。
また、図示しないが、絶縁層４１３Ａのうち、固定電極３と第２の電極６６Ａ（可動電極５Ａ）との間の部分も除去される。
【００８６】
絶縁層４１３Ａの一部を除去する方法としては、等方性エッチングを用いることができる。また、絶縁層４１３Ａの一部を除去する際には、第３の層４１４の開口４１７を通じて等方性エッチングを行うが、その等方性エッチングに先立ち、異方性エッチングを用いるのが好ましい。すなわち、異方性エッチング、等方性エッチングの順で第３の層４１４の開口４１７を通じてエッチングを行うのが好ましい。これにより、絶縁層４１３Ａのサイドエッチングの量を少なく（不本意なサイドエッチングが生じるのを防止）することができる。
【００８７】
以上のようにして、駆動電極２と可動電極５Ａとが静電ギャップを介して対向するとともに、可動電極５Ａを駆動電極２に対し接触／離反するように変位可能に構成されたスイッチング素子１Ａが得られる。
以上説明したようなスイッチング素子１Ａの製造方法によれば、絶縁層４１３Ａの厚さで可動電極５Ａと駆動電極２との間の距離（すなわち静電ギャップ）の大きさを規定することができる。そして、絶縁層４１３Ａの厚さはフォトリソグラフィーを用いて形成し得るラインまたはスペースの最小幅よりも小さくすることができる。そのため、静電ギャップを小さくすることができる。その結果、スイッチング素子１Ａの駆動電圧を低減することができ、また、スイッチング素子１Ａの設置スペースが小さく、スイッチング素子１Ａを用いたアクティブマトリクス装置の設計自由度を高めることができる。また、絶縁層４１３Ａの厚さはフォトリソグラフィーを用いて形成し得るラインまたはスペースの幅の寸法精度に比し高精度で規定することができる。そのため、前述したようにして製造されたスイッチング素子１Ａは、可動電極５Ａと駆動電極２との間の距離を高精度に規定することができ、その結果、素子ごとの静電ギャップのバラツキが少なく、安定したスイッチング特性を実現することができる。
【００８８】
また、前述した第１実施形態では、駆動電極２と可動電極５とを同一層（導電性膜６４）から形成するため、駆動電極２と可動電極５との間の距離は、フォトリソグラフィーを用いて形成し得るラインまたはスペースの最小幅による限界があり、その最小幅内にスイッチング素子を１つしか形成することができない。これに対し、本実施形態にかかるスイッチング素子１Ａの製造方法によれば、駆動電極２と可動電極５Ａとの間の距離は、フォトリソグラフィーを用いて形成し得るラインまたはスペースの最小幅による制限を受けずに、その最小幅内に、２つのスイッチング素子を形成することができる。したがって、かかるスイッチング素子を用いて周辺回路等を形成した場合、そのデザインサイズを縮小化することができる。
【００８９】
例えば、このようなスイッチング素子１Ａと同様の構成のスイッチング素子は、図１３に示すように、駆動電極２および固定電極３を共通として２つ組み合わせることで、インバータ回路を構成することができる。また、かかるスイッチング素子は、その組み合わせにより、その他ロジック回路を構成することができる。図１３に示すインバータ回路は、Ｖｉｎが（Ｖｄｄ＋Ｖｓｓ）／２−ΔＶｔであるときに、Ｖｄｄを出力し、Ｖｉｎが（Ｖｄｄ＋Ｖｓｓ）／２＋ΔＶｔであるときに、Ｖｓｓを出力する。このようなロジック回路は、ΔＶｔｈが（Ｖｄｄ−Ｖｓｓ）／２以下であれば、ＣＭＯＳ回路で構成したロジック回路のような貫通電流（リーク電流）を生じないため、極めて信頼性の高いものとなる。
【００９０】
（電気光学表示装置）
次に、本発明の電気光学表示装置の一例として、前述したアクティブマトリクス装置１０を備える液晶パネルを説明する。
図１４は、本発明の電気光学表示装置を液晶パネルに適用した場合の実施形態を示す縦断面図である。
【００９１】
図１４に示すように、電気光学表示装置である液晶パネル１００は、前述したアクティブマトリクス装置１０と、アクティブマトリクス装置１０に接合された配向膜６０と、液晶パネル用対向基板２０と、液晶パネル用対向基板２０に接合された配向膜４０と、配向膜６０と配向膜４０との空隙に封入された液晶よりなる液晶層９０と、アクティブマトリクス装置（液晶駆動装置）１０の外表面（上面）側に接合された偏光膜７０と、液晶パネル用対向基板２０の外表面（下面）側に接合された偏光膜８０とを有している。
【００９２】
液晶パネル用対向基板２０は、マイクロレンズ基板２０１と、かかるマイクロレンズ基板２０１の表層２０２上に設けられ、開口２０３が形成されたブラックマトリックス２０４と、表層２０２上にブラックマトリックス２０４を覆うように設けられた透明導電膜（共通電極）２０９とを有している。
マイクロレンズ基板２０１は、凹曲面を有する複数（多数）の凹部（マイクロレンズ用凹部）２０５が設けられたマイクロレンズ用凹部付き基板（第１の基板）２０６と、かかるマイクロレンズ用凹部付き基板２０６の凹部２０５が設けられた面に樹脂層（接着剤層）２０７を介して接合された表層２０２とを有しており、また、樹脂層２０７では、凹部２０５内に充填された樹脂によりマイクロレンズ２０８が形成されている。
【００９３】
ここで、アクティブマトリクス装置１０は、液晶層９０の液晶を駆動する装置である。
このアクティブマトリクス装置１０のスイッチング素子１は、図示しない制御回路に接続され、画素電極８へ供給する電流を制御する。これにより、画素電極８の充放電が制御される。
配向膜６０は、アクティブマトリクス装置１０の画素電極８に接合されており、配向膜４０は、液晶パネル用対向基板２０の液晶層９０にされている。ここで、配向膜６０は、前述したアクティブマトリクス装置１０の封止層９を兼ねている。
【００９４】
配向膜４０、６０は、それぞれ、液晶層９０を構成する液晶分子の（電圧無印加時における）配向状態を規制する機能を有する。
配向膜４０、６０は、特に限定されないが、通常、主として、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリビニルアルコール、ポリテトラフルオロエチレン等の高分子材料で構成されたものである。前記高分子材料の中でも特に、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂が好ましい。配向膜４０、６０が、主として、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂で構成されたものであると、製造工程において簡便に高分子膜を形成できるとともに、耐熱性、耐薬品性などに優れた特性を有するものとなる。
【００９５】
また、配向膜４０、６０としては、通常、上記のような材料で構成された膜に、液晶層９０を構成する液晶分子の配向を規制する配向機能を付与するための処理が施されたものが用いられる。配向機能を付与するための処理法としては、例えば、ラビング法、光配向法等が挙げられる。
このような配向膜は、その平均厚さが２０〜１２０ｎｍであるのが好ましく、３０〜８０ｎｍであるのがより好ましい。
【００９６】
液晶層９０は液晶分子を含有しており、画素電極８の充放電に対応して、かかる液晶分子、すなわち液晶の配向が変化する。
かかる液晶分子としては、ネマチック液晶、スメクチック液晶など配向し得るものであればいかなる液晶分子を用いても構わないが、ＴＮ型液晶パネルの場合、ネマチック液晶を形成させるものが好ましく、例えば、フェニルシクロヘキサン誘導体液晶、ビフェニル誘導体液晶、ビフェニルシクロヘキサン誘導体液晶、テルフェニル誘導体液晶、フェニルエーテル誘導体液晶、フェニルエステル誘導体液晶、ビシクロヘキサン誘導体液晶、アゾメチン誘導体液晶、アゾキシ誘導体液晶、ピリミジン誘導体液晶、ジオキサン誘導体液晶、キュバン誘導体液晶等が挙げられる。さらに、これらネマチック液晶分子にモノフルオロ基、ジフルオロ基、トリフルオロ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基などのフッ素系置換基を導入した液晶分子も含まれる。
【００９７】
このような液晶パネル１００では、通常、１個のマイクロレンズ２０８と、かかるマイクロレンズ２０８の光軸Ｑに対応したブラックマトリックス２０４の１個の開口２０３と、１個の画素電極８と、かかる画素電極８に接続された１個のスイッチング素子１とが、１画素に対応している。
液晶パネル用対向基板２０側から入射した入射光Ｌは、マイクロレンズ用凹部付き基板２０６を通り、マイクロレンズ２０８を通過する際に集光されつつ、樹脂層２０７、表層２０２、ブラックマトリックス２０４の開口２０３、透明導電膜２０９、液晶層９０、画素電極８、基板５０を透過する。このとき、マイクロレンズ基板２０１の入射側に偏光膜８０が設けられているため、入射光Ｌが液晶層９０を透過する際に、入射光Ｌは直線偏光となっている。その際、この入射光Ｌの偏光方向は、液晶層９０の液晶分子の配向状態に対応して制御される。したがって、液晶パネル１００を透過した入射光Ｌを偏光膜７０に透過させることにより、出射光の輝度を制御することができる。
【００９８】
このような液晶パネル１００は、前述したようにマイクロレンズ２０８を有しており、しかも、マイクロレンズ２０８を通過した入射光Ｌは、集光されてブラックマトリックス２０４の開口２０３を通過する。一方、ブラックマトリックス２０４の開口２０３が形成されていない部分では、入射光Ｌは遮光される。したがって、液晶パネル１００では、画素以外の部分から不要光が漏洩することが防止され、かつ、画素部分での入射光Ｌの減衰が抑制される。このため、液晶パネル１００は、画素部で高い光の透過率を有する。
【００９９】
以上説明したようなアクティブマトリクス装置１０を備える液晶パネル１００によれば、優れた信頼性を有するとともに、高品位な画像を表示することができる。
なお、本発明の電気光学表示装置は、このような液晶パネルへの適用に限定されるものではなく、電気泳動表示装置、有機または無機ＥＬ表示装置等に適用することもできる。
【０１００】
（電子機器）
次に、本発明の電子機器の例として、前述した液晶パネル１００を備える電子機器を図１５ないし図１８に示す第１〜４の例に基づき説明する。
（第１の例）
図１５は、本発明の電子機器の第１の例であるモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
【０１０１】
この図において、パーソナルコンピュータ１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
このパーソナルコンピュータ１１００においては、表示ユニット１１０６が、前述の液晶パネル１００と、図示しないバックライトとを備えている。バックライトからの光を液晶パネル１００に透過させることにより画像（情報）を表示し得るものである。
【０１０２】
（第２の例）
図１６は、本発明の電子機器の第２の例である携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６とともに、前述の液晶パネル１００と、図示しないバックライトとを備えている。
【０１０３】
（第３の例）
図１７は、本発明の電子機器の第３の例であるディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
【０１０４】
ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、前述の液晶パネル１００と、図示しないバックライトとが設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、液晶パネル１００は、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。
ケースの内部には、回路基板１３０８が設置されている。この回路基板１３０８は、撮像信号を格納（記憶）し得るメモリが設置されている。
【０１０５】
また、ケース１３０２の正面側（図示の構成では裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
撮影者が液晶パネル１００に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、回路基板１３０８のメモリに転送・格納される。
【０１０６】
また、このディジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示のように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニタ１４３０が、データ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピュータ１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、回路基板１３０８のメモリに格納された撮像信号が、テレビモニタ１４３０や、パーソナルコンピュータ１４４０に出力される構成になっている。
【０１０７】
（第４の例）
図１８は、本発明の電子機器の第４の例である投射型表示装置（液晶プロジェクター））の光学系を模式的に示す図である。
同図に示すように、投射型表示装置３００は、光源３０１と、複数のインテグレータレンズを備えた照明光学系と、複数のダイクロイックミラー等を備えた色分離光学系（導光光学系）と、赤色に対応した（赤色用の）液晶ライトバルブ（液晶光シャッターアレイ）２４０と、緑色に対応した（緑色用の）液晶ライトバルブ（液晶光シャッターアレイ）２５０と、青色に対応した（青色用の）液晶ライトバルブ（液晶光シャッターアレイ）２６０と、赤色光のみを反射するダイクロイックミラー面２１１および青色光のみを反射するダイクロイックミラー面２１２が形成されたダイクロイックプリズム（色合成光学系）２１０と、投射レンズ（投射光学系）２２０とを有している。
【０１０８】
また、照明光学系は、インテグレータレンズ３０２および３０３を有している。色分離光学系は、ミラー３０４、３０６、３０９、青色光および緑色光を反射する（赤色光のみを透過する）ダイクロイックミラー３０５、緑色光のみを反射するダイクロイックミラー３０７、青色光のみを反射するダイクロイックミラー（または青色光を反射するミラー）３０８、集光レンズ３１０、３１１、３１２、３１３および３１４とを有している。
【０１０９】
液晶ライトバルブ２５０は、前述した液晶パネル１００を備えている。液晶ライトバルブ２４０および２６０も、液晶ライトバルブ２５０と同様の構成となっている。これら液晶ライトバルブ２４０、２５０および２６０が備えている液晶パネル１００は、図示しない駆動回路にそれぞれ接続されている。
なお、投射型表示装置３００では、ダイクロイックプリズム２１０と投射レンズ２２０とで、光学ブロック２００が構成されている。また、この光学ブロック２００と、ダイクロイックプリズム２１０に対して固定的に設置された液晶ライトバルブ２４０、２５０および２６０とで、表示ユニット２３０が構成されている。
【０１１０】
以下、投射型表示装置３００の作用を説明する。
光源３０１から出射された白色光（白色光束）は、インテグレータレンズ３０２および３０３を透過する。この白色光の光強度（輝度分布）は、インテグレータレンズ３０２および３０３により均一にされる。光源３０１から出射される白色光は、その光強度が比較的大きいものであるのが好ましい。これにより、スクリーン３２０上に形成される画像をより鮮明なものとすることができる。また、投射型表示装置３００では、耐光性に優れた液晶パネル１００を用いているため、光源３０１から出射される光の強度が大きい場合であっても、優れた長期安定性が得られる。
【０１１１】
インテグレータレンズ３０２および３０３を透過した白色光は、ミラー３０４で図１８中左側に反射し、その反射光のうちの青色光（Ｂ）および緑色光（Ｇ）は、それぞれダイクロイックミラー３０５で図１８中下側に反射し、赤色光（Ｒ）は、ダイクロイックミラー３０５を透過する。
ダイクロイックミラー３０５を透過した赤色光は、ミラー３０６で図１８中下側に反射し、その反射光は、集光レンズ３１０により整形され、赤色用の液晶ライトバルブ２４０に入射する。
【０１１２】
ダイクロイックミラー３０５で反射した青色光および緑色光のうちの緑色光は、ダイクロイックミラー３０７で図１８中左側に反射し、青色光は、ダイクロイックミラー３０７を透過する。
ダイクロイックミラー３０７で反射した緑色光は、集光レンズ３１１により整形され、緑色用の液晶ライトバルブ２５０に入射する。
【０１１３】
また、ダイクロイックミラー３０７を透過した青色光は、ダイクロイックミラー（またはミラー）３０８で図１８中左側に反射し、その反射光は、ミラー３０９で図１８中上側に反射する。前記青色光は、集光レンズ３１２、３１３および３１４により整形され、青色用の液晶ライトバルブ２６０に入射する。
このように、光源３０１から出射された白色光は、色分離光学系により、赤色、緑色および青色の三原色に色分離され、それぞれ、対応する液晶ライトバルブに導かれ、入射する。
【０１１４】
この際、液晶ライトバルブ２４０が有する液晶パネル１００の各画素（スイッチング素子１とこれに接続された画素電極８）は、赤色用の画像信号に基づいて作動する駆動回路（駆動手段）により、スイッチング制御（オン／オフ）、すなわち変調される。
同様に、緑色光および青色光は、それぞれ、液晶ライトバルブ２５０および２６０に入射し、それぞれの液晶パネル１００で変調され、これにより緑色用の画像および青色用の画像が形成される。この際、液晶ライトバルブ２５０が有する液晶パネル１００の各画素は、緑色用の画像信号に基づいて作動する駆動回路によりスイッチング制御され、液晶ライトバルブ２６０が有する液晶パネル１００の各画素は、青色用の画像信号に基づいて作動する駆動回路によりスイッチング制御される。
【０１１５】
これにより赤色光、緑色光および青色光は、それぞれ、液晶ライトバルブ２４０、２５０および２６０で変調され、赤色用の画像、緑色用の画像および青色用の画像がそれぞれ形成される。
前記液晶ライトバルブ２４０により形成された赤色用の画像、すなわち液晶ライトバルブ２４０からの赤色光は、面２１３からダイクロイックプリズム２１０に入射し、ダイクロイックミラー面２１１で図１８中左側に反射し、ダイクロイックミラー面２１２を透過して、出射面２１６から出射する。
【０１１６】
また、前記液晶ライトバルブ２５０により形成された緑色用の画像、すなわち液晶ライトバルブ２５０からの緑色光は、面２１４からダイクロイックプリズム２１０に入射し、ダイクロイックミラー面２１１および２１２をそれぞれ透過して、出射面２１６から出射する。
また、前記液晶ライトバルブ２６０により形成された青色用の画像、すなわち液晶ライトバルブ２６０からの青色光は、面２１５からダイクロイックプリズム２１０に入射し、ダイクロイックミラー面２１２で図１８中左側に反射し、ダイクロイックミラー面２１１を透過して、出射面２１６から出射する。
【０１１７】
このように、前記液晶ライトバルブ２４０、２５０および２６０からの各色の光、すなわち液晶ライトバルブ２４０、２５０および２６０により形成された各画像は、ダイクロイックプリズム２１０により合成され、これによりカラーの画像が形成される。この画像は、投射レンズ２２０により、所定の位置に設置されているスクリーン３２０上に投影（拡大投射）される。
【０１１８】
以上説明したような液晶パネル１００を備える電子機器によれば、優れた信頼性を有するとともに、高品位な画像を表示することができる。
なお、本発明の電子機器は、図１５のパーソナルコンピュータ（モバイル型パーソナルコンピュータ）、図１６の携帯電話機、図１７のディジタルスチルカメラ、図１８の投射型表示装置の他にも、例えば、テレビや、ビデオカメラ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器（例えば金融機関のキャッシュディスペンサー、自動券売機）、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電表示装置、超音波診断装置、内視鏡用表示装置）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレータなどが挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示部、モニタ部として、前述した本発明の電気光学表示装置が適用可能なことは言うまでもない。
【０１１９】
以上のようにアクティブマトリクス装置１０を備えた電気光学表示装置や電子機器は、省電力化を図りつつ、高品位な画像を表示することができる。
以上、本発明のアクティブマトリクス装置、電気光学表示装置および電子機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、本発明のアクティブマトリクス装置、電気光学表示装置および電子機器では、各部の構成は、同様の機能を発揮する任意の構成のものに置換することができ、また、任意の構成を付加することもできる。
【０１２０】
例えば、前述した実施形態では、第１の配線１１および第２の配線１２がスイッチング素子１に対し基板５０と反対側に設けられていた（すなわち、第１の配線１１および第２の配線１２と基板５０との間にスイッチング素子１が設けられていた）が、第１の配線１１および第２の配線１２がスイッチング素子１と基板５０との間に設けられていてもよい。この場合、前述した製造工程において、第２の配線１２、第３の絶縁膜７２Ａ、第１の配線１１および第４の絶縁膜７３Ａの形成を第１の絶縁膜４１Ａの形成前に行い、適宜貫通電極部を形成すればよい。
【０１２１】
また、前述した実施形態では、基板５０の厚さ方向においてスイッチング素子１の各電極２、３、５の形成位置（中心位置）がほぼ一致するものについて説明したが、可動電極５に対し固定電極３および駆動電極２がそれぞれ対向していれば、これに限定されず、基板５０の厚さ方向においてスイッチング素子１の各電極２、３、５の形成位置（中心位置）がずれていてもよい。この場合、例えば、前述した製造工程において、溝４１１の側面上には、可動電極５のみを形成し、溝４１１の壁面上に絶縁膜を形成して溝４１１よりも若干浅く幅狭の溝を形成し、その溝の側面上（絶縁膜上）に固定電極３や駆動電極２を形成すればよい。
【０１２２】
また、前述した実施形態では、投射型表示装置（電子機器）は、３個の液晶パネルを有するものであり、これらの全てに本発明の電気光学表示装置を適用したものについて説明したが、少なくともこれらのうち１個が、本発明にかかる電気光学表示装置（液晶パネル）であればよい。この場合、少なくとも、青色用の液晶ライトバルブに用いられる液晶パネルに本発明を適用するのが好ましい。
また、前述した実施形態では、透過型の電気光学表示装置に本発明を適用した例を説明したが、本発明は、これに限定されず、ＬＣＯＳ（Liquid crystal on silicon）のような反射型の電気光学表示装置に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかるアクティブマトリクス装置を示す平面図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１に示すアクティブマトリクス装置に備えられたスイッチング素子を説明するための拡大平面図である。
【図４】図３に示すスイッチング素子を説明するための斜視図である。
【図５】図３に示すスイッチング素子の作動を説明するための図である。
【図６】図１および図２に示すアクティブマトリクス装置の製造方法を説明するための図である。
【図７】図１および図２に示すアクティブマトリクス装置の製造方法を説明するための図である。
【図８】図１および図２に示すアクティブマトリクス装置の製造方法を説明するための図である。
【図９】本発明の第２実施形態にかかるアクティブマトリクス装置に備えられたスイッチング素子の概略構成を示す図である。
【図１０】図９に示すスイッチング素子の製造方法を説明するための図である。
【図１１】図９に示すスイッチング素子の製造方法を説明するための図である。
【図１２】図９に示すスイッチング素子の製造方法を説明するための図である。
【図１３】図９に示すスイッチング素子の応用例の一例であるインバータ回路を示す図である。
【図１４】本発明の電気光学表示装置の一例たる液晶パネルの構成を示す縦断面図である。
【図１５】本発明の電子機器の第１の例であるモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
【図１６】本発明の電子機器の第２の例である携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
【図１７】本発明の電子機器の第３の例であるディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。
【図１８】本発明の電子機器の第４の例である投射型表示装置の光学系を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【０１２４】
１、１Ａ‥‥スイッチング素子 ２‥‥駆動電極 ３‥‥固定電極 ４１‥‥第１の絶縁層 ４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ‥‥第１の絶縁膜 ４１Ｄ‥‥絶縁層 ４１１‥‥溝 ４１２‥‥第１の層 ４１３‥‥第２の層 ４１４‥‥第３の層 ４１３Ａ‥‥絶縁層 ４１５、４１６‥‥壁面 ４１７‥‥開口 ５、５Ａ‥‥可動電極 ５１‥‥固定端 ５２‥‥自由端 ５３‥‥突起 ５３Ａ‥‥平坦面 ６‥‥導電層 ６１、６２、６３‥‥端子 ６４‥‥導電性膜 ６５‥‥第１の電極層 ６５Ａ‥‥第１の電極 ６６‥‥第２の電極層 ６６Ａ‥‥第２の電極 ７１‥‥第２の絶縁層 ７１Ａ‥‥第２の絶縁膜 ７２‥‥第３の絶縁層 ７２Ａ‥‥第３の絶縁膜 ７３‥‥第４の絶縁層 ７３Ａ‥‥第４の絶縁膜 ８‥‥画素電極 １１１‥‥貫通電極 ８１、１２１‥‥貫通電極部 ８２‥‥貫通孔 ９‥‥封止層 １０‥‥アクティブマトリクス装置 １１‥‥第１の配線 １２‥‥第２の配線 １３、１３Ａ‥‥収納部 １００‥‥液晶パネル ９０‥‥液晶層 ６０‥‥配向膜 ５０‥‥基板 ４０‥‥配向膜 ２０９‥‥透明導電膜 ７０‥‥偏光膜 ８０‥‥偏光膜 ２０１‥‥マイクロレンズ基板 ２０６‥‥マイクロレンズ用凹部付き基板 ２０５‥‥凹部 ２０８‥‥マイクロレンズ ２０２‥‥表層 ２０７‥‥樹脂層 ２０‥‥液晶パネル用対向基板 ２０４‥‥ブラックマトリックス ２０３‥‥開口 １１００‥‥パーソナルコンピュータ １１０２‥‥キーボード １１０４‥‥本体部 １１０６‥‥表示ユニット １２００‥‥携帯電話機 １２０２‥‥操作ボタン １２０４‥‥受話口 １２０６‥‥送話口 １３００‥‥ディジタルスチルカメラ １３０２‥‥ケース（ボディー） １３０４‥‥受光ユニット １３０６‥‥シャッタボタン １３０８‥‥回路基板 １３１２‥‥ビデオ信号出力端子 １３１４‥‥データ通信用の入出力端子 １４３０‥‥テレビモニタ １４４０‥‥パーソナルコンピュータ ３００‥‥投射型表示装置 ３０１‥‥光源 ３０２、３０３‥‥インテグレータレンズ ３０４、３０６、３０９‥‥ミラー ３０５、３０７、３０８‥‥ダイクロイックミラー ３１０〜３１４‥‥集光レンズ ３２０‥‥スクリーン ２００‥‥光学ブロック ２１０‥‥ダイクロイックプリズム ２１１、２１２‥‥ダイクロイックミラー面 ２１３〜２１５‥‥面 ２１６‥‥出射面 ２２０‥‥投射レンズ ２３０‥‥表示ユニット ２４０、２５０、２６０‥‥液晶ライトバルブ Ｌ‥‥入射光
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクティブマトリクス装置、スイッチング素子の製造方法、電気光学表示装置、および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、アクティブマトリクス駆動方式を採用するＬＣＤ（Liquid Crystal Display）パネルには、複数の画素電極と、前記各画素電極に対応して設けられたスイッチング素子と、各スイッチング素子に接続された配線とを備えるアクティブマトリクス装置が設けられている（例えば、特許文献１参照。）。
一般に、アクティブマトリクス装置では、スイッチング素子としてＴＦＴが用いられている。ＴＦＴは、その半導体層にａ−Ｓｉ薄膜やｐ−Ｓｉ薄膜が用いられるが、これらは光導電性を有しているため、光が入射すると、光リークが生じ、ＴＦＴのオフ抵抗が低下したり、ＴＦＴの閾値がシフトしたりするおそれがある。
【０００３】
前述したような光リークによる問題を解決するには、一般に、ＴＦＴへの光を遮光するブラックマトリクスのような遮光層を設ける手法が採られるが、このような遮光層を設けると、パネルの開口率が低くなり、パネルを通過する光量が少なくなってしまう。
そこで、特許文献１にかかるアクティブマトリクス装置（電気光学表示装置用バックプレーン）では、前述したようなＴＦＴに代えてメカニカルなスイッチング素子を用いている。このようなメカニカルなスイッチング素子は光リークが生じない。そのため、遮光層を設ける必要がなく、開口率を大きくすることができる。また、メカニカルなスイッチング素子は、ＴＦＴのような温度による特性変動を生じないため、優れたスイッチング特性を有する。
【０００４】
特許文献１にかかるスイッチング素子では、片持ばりにアクチュエータ電極が対向して設けられ、アクチュエータ電極に通電することにより、アクチュエータ電極と片持ばりとの間に静電引力を生じさせ、片持ばりを変位させて画素電極と接触させる。これにより、画素電極と配線とを導通状態とすることができる。
しかしながら、かかるアクティブマトリクス装置では、各スイッチング素子が基板上に設けられているが、各スイッチング素子に備えられた片持ばりが板状をなし、その板面が基板の板面に平行となっているため、片持ばりの板面の面積分だけ開口率が低下してしまう。そのため、かかるアクティブマトリクス装置は、メカニカルなスイッチング素子を用いることによる効果（開口率の向上）を十分に発揮することができなかった。
仮に、開口率を大きくするために片持ばりの板面の面積を小さくすると、片持ばりとアクチュエータ電極との対向面積の減少に伴って、これらの間に生じる静電引力も小さくなってしまうため、スイッチング素子の駆動電圧を大きくする必要がある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−６７８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、省電力化を図りつつ、開口率をより向上させることができるアクティブマトリクス装置、スイッチング素子の製造方法、電気光学表示装置、および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のアクティブマトリクス装置は、基板の一方の面側に設けられた複数の画素電極と、
前記各画素電極に対応して設けられ、前記画素電極に接続された固定電極と、前記固定電極に対し接触／離反するように変位可能に設けられた可動電極と、前記可動電極に静電ギャップを介して設けられた駆動電極とを備えるスイッチング素子と、
前記各可動電極に接続された第１の配線と、
前記各駆動電極に接続された第２の配線とを有し、
前記可動電極と前記駆動電極との間に電圧を印加することにより、前記可動電極と前記駆動電極との間に静電引力を生じさせ、これにより、前記可動電極を変位させて、前記可動電極と前記固定電極とを接触させ、前記第１の配線と前記画素電極とを導通状態とするように構成され、
前記固定電極、前記可動電極および前記駆動電極は、前記基板の板面に沿った方向で互いに異なる位置に配置され、前記可動電極は、前記基板の板面に沿った方向で前記固定電極側に変位するように構成されていることを特徴とする。
これにより、省電力化を図りつつ、開口率をより向上させることができるアクティブマトリクス装置を提供することができる。
【０００８】
本発明のアクティブマトリクス装置では、前記固定電極、前記可動電極、および前記駆動電極は、それぞれ、薄板状をなし、その板面が前記基板の板面に対しほぼ直角となるように設置されていることが好ましい。
これにより、基板を平面視したときに、可動電極と固定電極と駆動電極とのそれぞれの面積を極めて小さくすることができる。その結果、極めて高い開口率を得ることができる。
【０００９】
本発明のアクティブマトリクス装置では、前記固定電極、前記可動電極、および前記駆動電極は、それぞれ、前記第１の配線または前記第２の配線に平行な方向に延在していることが好ましい。
これにより、基板を平面視したときに、スイッチング素子と画素電極とが重なる領域の面積を小さくすることができる。その結果、開口率を向上させることができる。
【００１０】
本発明のアクティブマトリクス装置では、前記可動電極は、片持ち支持され、その自由端側が変位するように構成され、前記固定電極は、前記可動電極の自由端側の端部に対向するように設置され、前記駆動電極は、前記固定電極よりも前記可動電極の固定端側の部分に対向するように設置されていることが好ましい。
これにより、スイッチング素子の構造を簡単なものとすることができる。また、駆動電極が可動電極の固定端側に対向するため、可動電極が駆動電極側に変位（曲げ変形）したときに、可動電極が元の状態に復帰しようとする反力が大きい。そのため、駆動電極と可動電極との固着を確実に防止することができる。
【００１１】
本発明のアクティブマトリクス装置では、前記固定電極と前記可動電極と前記駆動電極とは、前記可動電極と前記駆動電極とが離間した状態のまま、前記可動電極が前記固定電極に接触するように配設されていることが好ましい。
これにより、可動電極と駆動電極との固着を防止することができる。
本発明のアクティブマトリクス装置では、前記可動電極と前記固定電極との対向面のうちの少なくとも一方の面上には、前記可動電極と前記駆動電極との接触を阻止するように突起が形成されていることが好ましい。
これにより、より確実かつ簡単に、可動電極と駆動電極とが離間した状態のまま、可動電極と固定電極とを接触させることができる。
【００１２】
本発明のアクティブマトリクス装置では、前記各スイッチング素子毎に前記可動電極と前記駆動電極と前記固定電極とを収納する収納部を有し、該収納部が気密空間を形成していることが好ましい。
これにより、スイッチング素子の各部の劣化を防止することができる。そのため、長期にわたり優れたスイッチング特性を発揮することができる。
【００１３】
本発明のアクティブマトリクス装置では、前記複数の画素電極は、前記複数のスイッチング素子に対し前記基板の厚さ方向にて異なる位置に設けられ、前記各画素電極は、平面視したときに、対応する前記スイッチング素子を包含するように設置されていることが好ましい。
これにより、開口率を向上させることができる。
本発明のアクティブマトリクス装置では、前記第１の配線は、前記基板に沿って互いに平行に複数設けられ、前記第２の配線は、前記各第１の配線に交差するとともに、前記基板に沿って互いに平行に複数設けられ、前記各スイッチング素子は、前記各第１の配線と前記各第２の配線との交点付近に設けられていることが好ましい。
これにより、マトリクス状に配列された複数の画素電極に対応して複数のスイッチング素子を配列することができる。
【００１４】
本発明のスイッチング素子の製造方法は、本発明のアクティブマトリクス装置に備えられたスイッチング素子の製造方法であって、
前記基板の一方の面側に、前記基板の板面に垂直な壁面を備える段差部を形成する工程と、
前記壁面上に第１の電極を形成する工程と、
前記第１の電極を覆うように、絶縁性を有する絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層を介して前記第１の電極に対向するように、前記絶縁層上に第２の電極を形成する工程と、
前記絶縁層の一部を除去して、前記第１の電極と前記第２の電極との間に静電ギャップを形成とするとともに、前記第２の電極を前記第１の電極に対し接触／離反するように変位可能とする工程とを有し、
前記第１の電極を前記駆動電極とし、前記第２の電極を前記可動電極とすることを特徴とする。
【００１５】
駆動電極と可動電極とを同一層から形成した場合、駆動電極と可動電極との間の距離は、フォトリソグラフィーを用いて形成し得るラインまたはスペースの最小幅により限界があり、その最小幅内にスイッチング素子を１つしか形成することができない。これに対し、本発明のスイッチング素子の製造方法によれば、駆動電極と可動電極との間の距離は、フォトリソグラフィーを用いて形成し得るラインまたはスペースの最小幅により制限されずに、その最小幅内に、２つのスイッチング素子を形成することができる。したがって、本発明のスイッチング素子を用いて周辺回路等を形成した場合、そのデザインサイズを縮小化することができる。
【００１６】
また、絶縁層の厚さで可動電極と駆動電極との間の距離（すなわち静電ギャップ）の大きさを規定することができる。そのため、静電ギャップを小さくすることができる。その結果、スイッチング素子の駆動電圧を低減することができ、また、スイッチング素子の設置スペースが小さく、アクティブマトリクス装置の設計自由度を高めることができる。また、可動電極と駆動電極との間の距離を高精度に規定することができ、その結果、安定したスイッチング特性を実現することができる。
【００１７】
本発明の電気光学表示装置は、本発明のアクティブマトリクス装置を備えることを特徴とする。
これにより、省電力化を図りつつ、高品位な画像を表示することができる。
本発明の電子機器は、本発明の電気光学表示装置を備えることを特徴とする。
これにより、省電力化を図りつつ、高品位な画像を表示することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明のアクティブマトリクス装置、電気光学表示装置、スイッチング素子の製造方法、および電子機器の好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態にかかるアクティブマトリクス装置を示す平面図、図２は、図１中のＡ−Ａ線断面図、図３は、図１に示すアクティブマトリクス装置に備えられたスイッチング素子を説明するための拡大平面図、図４は、図３に示すスイッチング素子を説明するための斜視図、図５は、図３に示すスイッチング素子の作動を説明するための図である。なお、以下の説明では、説明の便宜上、図１中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言い、図２中および図４中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
【００１９】
（アクティブマトリクス装置）
図１に示すアクティブマトリクス装置１０は、複数の第１の配線１１と、この複数の第１の配線１１に交差するように設けられた複数の第２の配線１２と、各第１の配線１１と各第２の配線１２との交点付近に設けられた複数のスイッチング素子１と、各スイッチング素子１に対応して設けられた複数の画素電極８とを有し、これらが基板５０上に設けられている。
【００２０】
基板５０は、アクティブマトリクス装置１０を構成する各部（各層）を支持するもの（支持体）である。
基板５０には、例えば、ガラス基板、ポリイミド、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）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）等で構成されるプラスチック基板（樹脂基板）、石英基板、シリコン基板、ガリウム砒素基板等を用いることができる。
【００２１】
また、基板５０の平均厚さは、その構成材料等によって若干異なり、特に限定されないが、１０〜２０００μｍ程度であるのが好ましく、３０〜３００μｍ程度であるのがより好ましい。基板５０の厚さが薄すぎると、基板５０の強度が低下し、支持体としての機能が損なわれるおそれがあり、一方、基板５０の厚さが厚過ぎると、軽量化の観点から好ましくない。
【００２２】
複数の第１の配線１１は、基板５０に沿って互いに平行に設けられ、複数の第２の配線１２は、各第１の配線１１に交差するとともに、基板５０に沿って互いに平行に設けられている。
本実施形態では、複数の第１の配線１１と複数の第２の配線１２は、互いに直交するように配列されている。そして、複数の第１の配線１１は、行選択のためのものであり、複数の第２の配線１２は、列選択のためのものである。すなわち、第１の配線１１および第２の配線１２のうち、一方がデータ線であり、他方が走査線である。このような複数の第１の配線１１と複数の第２の配線１２を用いて行選択および列選択を行うことにより、選択的に所望のスイッチング素子１を作動（可動電極５と駆動電極２との間に電圧を印加）させることができる。
【００２３】
このように配列された各第１の配線１１と各第２の配線１２との交点付近に各スイッチング素子１を設けることで、マトリクス状に配列された複数の画素電極８に対応して複数のスイッチング素子１を配列することができる。
このような各第１の配線１１および各第２の配線１２の構成材料は、それぞれ、導電性を有するものであれば、特に限定されず、例えば、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｃｕまたはこれらを含む合金等の導電性材料、ＩＴＯ、ＦＴＯ、ＡＴＯ、ＳｎＯ２等の導電性酸化物、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、フラーレン等の炭素系材料、ポリアセチレン、ポリピロール、ＰＥＤＯＴ（ｐｏｌｙ−ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）のようなポリチオフェン、ポリアニリン、ポリ（ｐ−フェニレン）、ポリフルオレン、ポリカルバゾール、ポリシランまたはこれらの誘導体等の導電性高分子材料等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。なお、前述した導電性高分子材料は、通常、酸化鉄、ヨウ素、無機酸、有機酸、ポリスチレンサルフォニック酸などの高分子でドープされ導電性を付与された状態で用いられる。これらの中でも、各第１の配線１１および各第２の配線１２の構成材料としては、それぞれ、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐｔまたはこれらを含む合金を主とするものが好適に用いられる。これらの金属材料を用いると、電解あるいは無電解メッキ法を用いて、容易かつ安価に各第１の配線１１および各第２の配線１２を形成することができる。また、アクティブマトリクス装置１０の特性を向上することができる。
【００２４】
図２に示すように、本実施形態では、基板５０の一方の面（上面）上には、スイッチング素子１の各部を形成するための第１の絶縁層４１が設けられている。
そして、この第１の絶縁層４１上には、後述するスイッチング素子１の各電極と接続するための端子６１、６２、６３が設けられているとともに、これらの端子６１、６２、６３を覆うように第２の絶縁層７１が設けられている。
【００２５】
さらに、この第２の絶縁層７１上には、前述した複数の第２の配線１２が設けられているとともに、この複数の第２の配線１２を覆うように第３の絶縁層７２が設けられている。
また、この第３の絶縁層７２上には、前述した複数の第１の配線１１が設けられているとともに、この複数の第１の配線を覆うように第４の絶縁層７３が設けられている。
【００２６】
これらの絶縁層４１、７１、７２、７３は、それぞれ、一部が除去されていて、後述するスイッチング素子１の駆動部分を収納する収納部（除去部）１３が形成されている。
また、第２の絶縁層７１には、端子６１と第１の配線１１との接続のための貫通電極１１１と、端子６２と画素電極８との接続のための貫通電極部８１と、端子６３と第２の配線１２との接続のための貫通電極部１２１とがそれぞれ貫通している。
【００２７】
また、第３の絶縁層７２には、端子６１と第１の配線１１との接続のための貫通電極１１１と、端子６２と画素電極８との接続のための貫通電極部８１とがそれぞれ貫通している。
また、第４の絶縁層７３には、端子６２と画素電極８との接続のための貫通電極部８１が貫通している。
【００２８】
このような絶縁層４１、７１、７２、７３の構成材料としては、それぞれ、絶縁性を有するものであれば、特に限定されず、各種有機材料（特に有機高分子材料）や、各種無機材料を用いることができる。
絶縁性を有する有機材料としては、例えば、ポリスチレン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリビニルフェニレン、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）のようなアクリル系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のようなフッ素系樹脂、ポリビニルフェノールあるいはノボラック樹脂のようなフェノール系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリブテンなどのオレフィン系樹脂等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２９】
一方、絶縁性を有する無機材料としては、例えば、シリカ（ＳｉＯ２）、窒化珪素、酸化アルミ、酸化タンタル等の金属酸化物、チタン酸バリウムストロンチウム、ジルコニウムチタン酸鉛等の金属複合酸化物が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
各画素電極８は、前述した基板５０の一方の面側に設けられ、アクティブマトリクス装置１０を用いて後述する液晶パネル１００を構築した際に、各画素を駆動させるための電圧を印加する一方の電極を構成するものである。
【００３０】
本実施形態では、平面視にて、互いに隣接する２つの第１の配線１１と、互いに隣接する２つの第２の配線１２とで囲まれた領域内に、画素電極８が設けられている。
特に、複数の画素電極８は、複数のスイッチング素子１に対し基板５０の厚さ方向にて異なる位置（上方）に設けられ、各画素電極８は、平面視したときに、対応するスイッチング素子１を包含するように設置されている。これにより、各画素電極８の面積を最大限大きくすることができ、開口率を向上させることができる。
【００３１】
画素電極８の構成材料としては、例えば、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｓｃ、Ｙ、Ｙｂ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｃｓ、Ｒｂ等の金属、これらを含むＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ、ＣｕＬｉ等の合金、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＳｎＯ2、Ｓｂ含有ＳｎＯ2、Ａｌ含有ＺｎＯ等の酸化物等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。特に、アクティブマトリクス装置１０を後述するような透過型の液晶パネル１００に組み込む場合には、画素電極８の構成材料としては、前述したものの中でも、透明材料が選択される。
【００３２】
また、各画素電極８の下面（基板５０側の面）の一部は、前述した収納部１３の壁面の一部を構成しており、各画素電極８には、後述する製造工程において収納部１３を形成するに際しエッチング液を供給するための貫通孔（図示せず）が形成されている。この貫通孔は、封止層９によって封止されている。
封止層９の構成材料は、上記貫通孔を封止する機能を有するものであれば、特に限定されず、各種有機材料、各種無機材料を用いることができるが、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリビニルアルコール、ポリテトラフルオロエチレン等の高分子材料を用いるのが好ましい。これにより、後述する液晶パネル１００のように配光膜を兼ねることができる。
【００３３】
このような各画素電極８には、各画素電極８に対応して設けられたスイッチング素子１が前述した端子６２および貫通電極部８１を介して接続されている。このスイッチング素子１の作動を制御することにより、後述する液晶パネル１００において各画素の駆動が制御される。
各スイッチング素子１は、図３および図４に示すように、対応する第２の配線１２に電気的に接続された駆動電極２と、対応する画素電極８に電気的に接続された固定電極３と、対応する第１の配線１１に電気的に接続された可動電極（スイッチ片）５とを有している。
【００３４】
以下、スイッチング素子１を構成する各部を順次詳細に説明する。
駆動電極２は、薄板状をなし、その板面が基板５０の板面に対しほぼ直角となるように設けられ、平面視にてＬ字状をなしていて、第１の配線１１に沿って延びる部分と第２の配線に沿って延びる部分とを有している。
また、駆動電極２は、基板５０および画素電極８のそれぞれに対し離間している。言い換えると、駆動電極２は、収納部１３の底面および上面のそれぞれに対し離間している。
【００３５】
このような駆動電極２は、後述するように可動電極５に静電ギャップを介して対向して設けられている。
この駆動電極２は、可動電極５との間に電圧を印加する（電位差を生じさせる）ことにより、可動電極５との間（静電ギャップ）に静電引力を生じさせるものである。
このような駆動電極２は、前述した貫通電極部１２１および端子６３を介して第２の配線１２に電気的に接続されている。本実施形態では、駆動電極２と端子６３とが一体的に形成されている。
【００３６】
このような駆動電極２の構成材料は、導電性を有するものであれば、特に限定されず、例えば、前述した各第１の配線１１および各第２の配線１２の構成材料と同様のものを用いることができる。
また、駆動電極２の厚さは、それぞれ、特に限定されないが、１０〜１０００ｎｍ程度とするのが好ましく、５０〜５００ｎｍ程度とするのがより好ましい。
【００３７】
固定電極３は、薄板状をなし、その板面が基板５０の板面に対しほぼ直角となるように設けられ、平面視にて直線状をなしていて、前述した駆動電極２に間隔を隔てて設けられている。
また、固定電極３は、基板５０の厚さ方向において、前述した駆動電極２とほぼ同位置に設けられている。
【００３８】
この固定電極３は、可動電極５と接触することにより、第１の配線１１と電気的に接続されるものである。
このような固定電極３は、前述した端子６２および貫通電極部８１を介して画素電極８に電気的に接続されている。
このような固定電極３の構成材料は、導電性を有するものであれば、特に限定されず、例えば、前述した各第１の配線１１および各第２の配線１２の構成材料と同様のものを用いることができる。
【００３９】
また、固定電極３の厚さは、特に限定されないが、１０〜１０００ｎｍ程度とするのが好ましく、５０〜５００ｎｍ程度とするのがより好ましい。
可動電極５は、薄板状をなし、その板面が基板５０の板面に対しほぼ直角となるように設けられ、平面視にて主に第２の配線１１に沿って延びていて、前述した駆動電極２および固定電極３に対向するように設けられている。
【００４０】
また、可動電極５は、基板５０の厚さ方向において、前述した駆動電極２および固定電極３とほぼ同位置に設けられている。
この可動電極５は、長手形状（すなわち帯状）をなし、その長手方向での第１の配線１１側の端（図３にて左側の端）５１が固定され、片持ち支持されている。これにより、可動電極５は、その自由端５２側が駆動電極２および固定電極３側（下側）へ変位可能となっている。
【００４１】
また、可動電極５の先端部、すなわち、可動電極５の固定電極３との対向部分には、突起５３が形成されている。
この突起５３は、可動電極５と駆動電極２との接触を阻止するように形成され、可動電極５と駆動電極２との固着を防止する固着防止手段を構成する。これにより、可動電極５と駆動電極２とが離間した状態のまま、可動電極５が固定電極３に接触することができる。
【００４２】
このようにして、可動電極５は、固定電極３に対して接触／離反するように変位可能に設けられている。
このような可動電極５の構成材料は、導電性を有するとともに、弾性変形可能なものであれば、特に限定されないが、例えば、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコン、シリコンカーバイトのようなシリコン材料、ステンレス鋼、チタン、アルミニウムのような金属材料、またはこれらの各材料の１種または２種以上を組み合わせた複合材料等が挙げられる。
【００４３】
本実施形態では、前述したような駆動電極２、固定電極３、および可動電極５は、画素電極８と基板５０との間に形成された収納部１３内に収納されている。
収納部１３内は、減圧状態としてもよいし、非酸化性のガスを充填してもよし、絶縁性の液体を充填してもよい。
また、このような収納部１３は気密空間を形成している。これにより、スイッチング素子１の各部の劣化を防止することができる。そのため、長期にわたり優れたスイッチング特性を発揮することができる。また、可動電極５の外部からの影響を防止するため、スイッチング素子は１安定した駆動特性を発揮することができる。また、各スイッチング素子１毎に収納部１３が設けられているので、スイッチング素子１間の影響も防止することができる。
【００４４】
このような各スイッチング素子１では、可動電極５と駆動電極２との間に電圧が印加されていないときには、図３および図４に示すように、可動電極５と固定電極３とが離間していて第１の配線１１から画素電極８への通電が遮断状態となっている。
そして、可動電極５と駆動電極２との間に電圧が印加されることにより、可動電極５と駆動電極２との間に静電引力を生じさせ、図５に示すように、可動電極５と固定電極３とを接触させて第１の配線１１から画素電極８への通電を導通状態とする。
【００４５】
このようなメカニカルなスイッチング素子１は、ＴＦＴに比し優れた耐光性を有する。また、かかるスイッチング素子１は、ＴＦＴのような光リークを生じない。そのため、スイッチング素子１を遮光するためのブラックマトリクスのような遮光層を設ける必要がなく、アクティブマトリクス装置１０における開口率を大きくすることができる。また、かかるスイッチング素子１は、温度による特性変動がないため、アクティブマトリクス装置１０の冷却機構を簡易化することができる。さらに、かかるスイッチング素子１は、ＴＦＴに比し高速にスイッチング動作させることができる。
【００４６】
以上説明したようなスイッチング素子１では、固定電極３、可動電極５および駆動電極２が基板５０の板面に沿った方向で互いに異なる位置に配置され、可動電極５が基板５０の板面に沿った方向で固定電極３側に変位するように構成されている。
このように構成することで、前述したように各電極の電極面の面積（特に、可動電極５と駆動電極２との対向面の面積）を大きくしても、平面視での各電極の面積を抑えることができる。そのため、スイッチング素子１の駆動電圧を大きくすることなく、開口率を向上させることができる。すなわち、省電力化を図りつつ、メカニカルなスイッチング素子を用いる利点を最大限発揮させ、開口率をより向上させることができる。
【００４７】
特に、本実施形態では、固定電極３、可動電極５、および駆動電極２は、それぞれ、薄板状をなし、その板面が基板５０の板面に対しほぼ直角となるように設置されているため、基板５０を平面視したときに、可動電極５と固定電極３と駆動電極２とのそれぞれの面積を極めて小さくすることができる。その結果、極めて高い開口率を得ることができる。
しかも、固定電極３、可動電極５、および駆動電極２は、それぞれ、第１の配線１１または第２の配線１２に平行な方向に延在しているため、基板５０を平面視したときに、スイッチング素子１と画素電極８とが重なる領域の面積を小さくすることができる。その結果、開口率を向上させることができる。
【００４８】
ここで、前述したように、可動電極５は、片持ち支持され、その自由端５２側が変位するように構成され、固定電極２は、可動電極５の自由端５２側の端部に対向するように設置され、駆動電極３は、固定電極２よりも可動電極５の固定端５１側の部分に対向するように設置されている。そして、固定電極２と駆動電極３と可動電極５とは、図５に示すように、可動電極５と駆動電極２とが離間した状態のまま、可動電極５が固定電極３に接触するようになっている。これにより、可動電極５と駆動電極５との固着を防止することができる。
【００４９】
特に、前述したように可動電極５を片持ち支持した構造とすることにより、スイッチング素子１の構造を簡単なものとすることができる。また、駆動電極２が可動電極５の固定端側に対向するため、可動電極５が駆動電極２側に変位（曲げ変形）したときに、可動電極５が元の状態に復帰しようとする反力が大きい。そのため、駆動電極２と可動電極５との固着を確実に防止することができる。
【００５０】
（アクティブマトリクス装置の製造方法）
次に、図６ないし図８を参照しつつ、本実施形態のアクティブマトリクス装置１０の製造方法の一例を説明する。
図６ないし図８は、それぞれ、図１および図２に示すアクティブマトリクス装置の製造方法（各スイッチング素子の製造方法）を説明するための図である。なお、図６および図７は、それぞれ、左側が図３に対応する平面図を示し、右側が図２に対応する断面図を示しており、図８は、図２に対応する断面図を示している。また、以下の説明では、説明の便宜上、図６および図７中の右側の図中、および、図８中において、上側を「上」、下側を「下」、左側を「左」、右側を「右」と言う。
【００５１】
アクティブマトリクス装置１０の製造方法は、［Ａ］基板５０上に第１の絶縁層４１となるべき第１の絶縁膜を形成する工程と、［Ｂ］駆動電極２と固定電極３と可動電極５と端子６１、６２、６３とを形成する工程と、［Ｃ］第２の絶縁膜と第２の配線１２と第３の絶縁膜と第１の配線１１と第４の絶縁膜と画素電極８とをこの順で形成する工程と、［Ｄ］収納部１３を形成する工程と、［Ｅ］封止層９を形成する工程とを有する。
【００５２】
以下、各工程を順次詳細に説明する。
［Ａ］
まず、基板５０を用意し、この基板５０上に、図６（ａ）に示すように、第１の絶縁膜４１Ａを形成する。
この第１の絶縁膜４１Ａは、後述する工程［Ｆ］により第１の絶縁層４１となるものである。
【００５３】
例えば、第１の絶縁膜４１Ａを有機絶縁材料で構成する場合、第１の絶縁膜４１Ａは、有機絶縁材料またはその前駆体を含む溶液を基板５０上に塗布（供給）した後、必要に応じて、この塗膜に対して後処理（例えば加熱、赤外線の照射、超音波の付与等）を施すことにより形成することができる。
有機絶縁材料またはその前駆体を含む溶液を基板５０上へ塗布（供給）する方法としては、例えば、塗布法、印刷法等を用いることができる。
また、第１の絶縁膜４１Ａを無機材料で構成する場合、第１の絶縁膜４１Ａは、例えば、熱酸化法、ＣＶＤ法、ＳＯＧ法等により形成することができる。また、原材料にポリシラザンを用いることで、第１の絶縁膜４１Ａとして、シリカ膜、窒化珪素膜を湿式プロセスで成膜することが可能である。
【００５４】
［Ｂ］
−Ｂ１−
次に、図６（ｂ）に示すように、第１の絶縁膜４１Ａ上に、溝４１１を形成する。これにより、第１の絶縁膜４１Ｂが得られる。
ここで、溝４１１は、その底面が基板５０に達しないような深さで形成する。
【００５５】
この溝４１１は、基板５０の板面に直角な側面を有する横断面形状（四角形）をなしていて、その側面は、後述するようにスイッチング素子１の各電極２、３、５を形成するための面である。
溝４１１の形成方法（第１の絶縁膜４１Ａの一部を除去する方法）としては、特に限定されず、例えば、プラズマエッチング、リアクティブイオンエッチング、ビームエッチング、光アシストエッチング等の物理的エッチング法、ウェットエッチング等の化学的エッチング法等のうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００５６】
このとき、第１の絶縁膜４１Ａ上に、フォトリソグラフィー法により、溝４１１の形状に対応する形状の開口を有するレジスト層を形成する。このレジスト層をマスクとして用いて、第１の絶縁膜４１Ａの不要部分を除去する。
その後、レジスト層を除去することにより、溝４１１が得られる。
なお、駆動電極２および固定電極３等は、それぞれ、例えば、導電性粒子を含有するコロイド液（分散液）、導電性ポリマーを含有する液体（溶液または分散液）等の液状材料を基板５０上に供給して被膜を形成した後、必要に応じて、この被膜に対して後処理（例えば加熱、赤外線の照射、超音波の付与等）を施すことにより形成することもできる。
【００５７】
−Ｂ２−
次に、図７（ａ）に示すように、第１の絶縁膜４１Ｂ上に、導電性膜６４を形成する。
この導電性膜６４は、スイッチング素子１の各電極２、３、５および端子６１、６２、６３となるべきものである。
この導電性膜６４の構成材料は、前述したスイッチング素子１の各電極２、３、５の構成材料を用いることができる。
【００５８】
また、導電性膜６４の形成方法としては、特に限定されず、プラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤ、レーザーＣＶＤのような化学蒸着法（ＣＶＤ）、真空蒸着、スパッタリング（低温スパッタリング）、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、電解メッキ、浸漬メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、ゾル・ゲル法、ＭＯＤ法、薄膜の接合等を用いることができる。
導電性膜６４をシリコンを主材料として構成する場合、例えば、α―Ｓｉ（アモルファスシリコン）材料やシリコンカーバイトをＣＶＤで形成することができる。
【００５９】
−Ｂ３−
次に、図７（ｂ）に示すように、導電性膜６４の一部（不要部分）を除去する。これにより、駆動電極２と固定電極３と可動電極５と端子６１、６２、６３とが得られる。
導電性膜６４の一部を除去する方法としては、特に限定されず、前述した工程−Ｂ１−と同様の方法を用いることができる。
【００６０】
［Ｃ］
次に、図８（ａ）に示すように、第２の絶縁膜７１Ａと第２の配線１２と第３の絶縁膜７２Ａと第１の配線１１と第４の絶縁膜７３Ａと画素電極８とをこの順で形成する。ここで、第２の絶縁層７１の形成時に、第１の絶縁膜４１Ｂの溝４１１部が埋められて、第１の絶縁膜４１Ｃが得られる。
【００６１】
ここで、第２の絶縁膜７１Ａは、第２の絶縁層７１となるべきものであり、第３の絶縁膜７２Ａは、第３の絶縁層７２となるべきものであり、第４の絶縁膜７３Ａは、第４の絶縁層７３となるべきものである。
第２の配線１２と第１の配線１１と画素電極８との形成方法は、それぞれ、特に限定されず、前述した工程［Ａ］および工程−Ｂ１−と同様の方法を用いることができる。
【００６２】
なお、前述した工程−Ｂ２−にて導電性膜６４をシリコンを主材料として構成した場合、第１の配線１１や導電層６をＡｌを主材料として構成するときには、Ａｌ−Ｓｉ合金（Ｓｉ含有量２％）を用いるのが好ましい。
また、第２の絶縁膜７１Ａと第３の絶縁膜７２Ａと第４の絶縁膜７３Ａとの形成方法は、それぞれ、前述した工程［Ａ］と同様の方法を用いることができる。
【００６３】
［Ｄ］
次に、画素電極８に形成された貫通孔（図示せず）を通じて、第１の絶縁膜４１Ｃと第２の絶縁膜７１Ａと第３の絶縁膜７２Ａと第４の絶縁膜７３Ａとをウェットエッチングして、図８（ｂ）に示すように、収納部１３を形成する。これにより、第１の絶縁層４１と第２の絶縁層７１と第３の絶縁層７２と第４の絶縁層７３とが得られる。
【００６４】
より具体的に説明すると、画素電極８の貫通孔（図示せず）が露出するように開口を有するマスクを画素電極８上に形成し、このマスクを介してウェットエッチングすることにより、第１の絶縁膜４１Ｃと第２の絶縁膜７１Ａと第３の絶縁膜７２Ａと第４の絶縁膜７３Ａとのそれぞれの一部を除去して、第１の絶縁層４１と第２の絶縁層７１と第３の絶縁層７２と第４の絶縁層７３とを形成する。これにより、駆動電極２と固定電極３と可動電極５とを収容する収納部１３が形成される。
その後、マスクを除去する。
【００６５】
［Ｅ］
次に、図８（ｃ）に示すように、複数の画素電極８を覆うように封止層９を形成する。これにより、アクティブマトリクス装置１０（スイッチング素子１）を得る。
以上説明したようにして、アクティブマトリクス装置１０を製造することができる。
【００６６】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態を説明する。
図９は、本発明の第２実施形態にかかるアクティブマトリクス装置に備えられたスイッチング素子の概略構成を示す図、図１０ないし図１２は、それぞれ、図９に示すスイッチング素子の製造方法を説明するための図、図１３は、図９に示すスイッチング素子の応用例の一例であるインバータ回路を示す図である。なお、図９（ａ）は、本発明の第２実施形態にかかるスイッチング素子の平面図、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。また、図１０ないし図１２は、それぞれ、図９（ｂ）に対応する断面図を示している。
【００６７】
以下、第２実施形態について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。また、図９では、前述した第１実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
本実施形態のスイッチング素子は、その製造方法およびこれに伴う構成が異なる以外は、前述した第１実施形態でのスイッチング素子と同様である。
【００６８】
図９に示すスイッチング素子１Ａは、駆動電極２と、固定電極３と、可動電極５Ａとを備え、これらが基板５０の一方の面側に設けられている。
このようなスイッチング素子１Ａの主要部（すなわち駆動電極２と固定電極３と可動電極５Ａとのそれぞれの主要部）は、基板５０上に設けられた収納部１３Ａ内に収納されている。この収納部１３Ａは、基板５０上に設けられた絶縁層４１Ｄを基板５０の厚さ方向に貫通するように形成されている。
【００６９】
絶縁層４１Ｄは、第１の層４１２と第２の層４１３と第３の層４１４とで構成されている。
第１の層４１２は、基板５０の板面に垂直な壁面４１５を備え、この壁面４１５上には、駆動電極２が形成されている。また、第１の層４１２は、基板５０の板面に垂直でかつ壁面４１５と平行な壁面４１６を備え、この壁面４１６上には、固定電極３が形成されている。なお、第１の層４１２と第２の層４１３と第３の層４１４とについては、後述する製造方法の説明にて詳述する。
【００７０】
このような駆動電極２および固定電極３に対向するように、可動電極５Ａが設けられている。
可動電極５Ａは、長手形状（すなわち帯状）をなし、その長手方向での一端（図９（ａ）にて左側の端）が固定され、片持ち支持されている。これにより、可動電極５Ａは、その自由端側が駆動電極２および固定電極３側（下側）へ変位可能となっている。
【００７１】
また、可動電極５Ａの固定電極３との対向部分、すなわち、可動電極５Ａの先端部には、固定電極３の電極面と略平行な平坦面５３Ａが形成されている。このような平坦面５３Ａを可動電極５Ａに設けることにより、可動電極５Ａと固定電極３とが接触したときに、その接触面積を大きくすることができる。これにより、可動電極５Ａと固定電極３とが所望時に確実に接触し、スイッチング素子１Ａの信頼性を向上させることができる。
【００７２】
次に、前述したように構成されたスイッチング素子１Ａの製造方法を説明する。なお、以下の説明では、本発明のスイッチング素子の製造方法の一例として、スイッチング素子１Ａの製造方法を説明する。
スイッチング素子１Ａの製造方法は、［１］基板５０上に段差部を形成する工程と、［２］段差部の壁面上に第１の電極を形成する工程と、［３］第１の電極を覆うように絶縁層を形成する工程と、［４］絶縁層上に第２の電極を形成する工程と、［５］絶縁層の一部を除去する工程とを有し、第１の電極を駆動電極とし、第２の電極を可動電極とする。
【００７３】
以下、各工程［１］〜［５］を順次詳細に説明する。
［１］
まず、図１０（ａ）に示すように、基板５０上に、第１の層４１２を形成する。これにより、基板５０の一方の面側に、基板５０の板面に垂直な壁面４１５を備える段差部が形成される。
【００７４】
第１の層４１２は、絶縁膜を形成し、その絶縁膜の一部を除去することで形成することができる。絶縁膜の形成方法としては、前述した第１実施形態のスイッチング素子１の製造方法における工程［Ａ］の第１の絶縁膜４１Ａの形成方法と同様の方法を用いることができる。また、絶縁膜の一部を除去する方法としては、前述した第１実施形態のスイッチング素子１の製造方法における工程Ｂ１の溝４１１の形成方法と同様の方法を用いることができる。
【００７５】
［２］
２−１
次いで、図１０（ｂ）に示すように、第１の層４１２を覆うように、第１の電極層６５を形成する。
このとき、第１の電極層６５は、壁面４１５、４１６上を覆うように形成される。
第１の電極層６５の形成方法としては、前述した第１実施形態のスイッチング素子１の製造方法における工程Ｂ２の導電性膜６４の形成方法と同様の方法を用いることができる。
【００７６】
２−２
その後、図１０（ｃ）に示すように、第１の電極層６５の一部を除去（パターンニング）して、第１の電極６５Ａを形成する。
第１の電極６５Ａは、駆動電極２と同一形状および同一寸法で形成されている。すなわち、本工程では、駆動電極２が形成される。また、本工程では、図示しないが、第１の電極層６５をパターンニングすることで、固定電極３も形成される。
第１の電極層６５の一部を除去する方法としては、前述した第１実施形態のスイッチング素子１の製造方法における工程Ｂ３の導電性膜６４の一部を除去する方法と同様の方法を用いることができ、特に、等方性エッチングを用いるのが好ましい。
このようにして、壁面４１５上に第１の電極６５Ａが形成される。
【００７７】
［３］
次に、図１１（ａ）に示すように、第１の電極６５Ａを覆うように、絶縁性を有する絶縁層４１３Ａを形成する。
絶縁層４１３Ａは、その一部が後述する工程［５］において除去され、前述した第２の層４１３となるもの（犠牲層）である。
【００７８】
絶縁層４１３Ａの形成方法としては、前述した第１実施形態のスイッチング素子１の製造方法における工程［Ａ］の第１の絶縁膜４１Ａの形成方法と同様の方法を用いることができる。
また、絶縁層４１３Ａの厚さは、前述した駆動電極２と可動電極５Ａとの間の距離（すなわち静電ギャップ）に対応したものとなっている。これにより、後述する工程［５］において、絶縁層４１３Ａの一部を除去したときに、駆動電極２と可動電極５Ａとの間の距離を絶縁層４１３Ａの厚さで規定することができる。
【００７９】
また、図示しないが、絶縁層４１３Ａは、固定電極３も覆うように形成されている。
また、本工程［３］では、後述する工程［５］（犠牲層除去）に用いるエッチングに対し耐性を有する膜を形成しておき、その膜上に絶縁層４１３Ａを形成するのが好ましい。これにより、後述する工程［５］において、第１の電極６５Ａや基板５０等がエッチングされるのを防止することができる。
【００８０】
［４］
４−１
次に、図１１（ｂ）に示すように、絶縁層４１３Ａ上に第２の電極層６６を形成する。
第２の電極層６６の形成方法としては、前述した第１実施形態のスイッチング素子１の製造方法における工程Ｂ２の導電性膜６４の形成方法と同様の方法を用いることができる。
【００８１】
４−２
その後、図１１（ｃ）に示すように、第２の電極層６６の一部を除去して、第２の電極６６Ａを形成する。
第２の電極層６６の一部を除去する方法としては、前述した第１実施形態のスイッチング素子１の製造方法における工程Ｂ３の導電性膜６４の一部を除去する方法と同様の方法を用いることができ、特に、異方性エッチングを用いるのが好ましい。
【００８２】
第２の電極６６Ａは、可動電極５Ａと同一形状および同一寸法で形成されている。すなわち、本工程では、可動電極５Ａが形成される。
このようにして、絶縁層４１３Ａを介して第１の電極６５Ａ（駆動電極２）に対向するように、絶縁層４１３Ａ上に第２の電極６６Ａ（可動電極５Ａ）が形成される。
また、図示しないが、第２の電極６６Ａは、絶縁層４１３Ａを介して固定電極３にも対向するように形成されている。
【００８３】
［５］
５−１
次に、図１２（ａ）に示すように、第３の層４１４を形成する。
第３の層４１４は、絶縁膜を形成し、その絶縁膜の一部を除去することで形成することができる。絶縁膜の形成方法としては、前述した第１実施形態のスイッチング素子１の製造方法における工程［Ａ］の第１の絶縁膜４１Ａの形成方法と同様の方法を用いることができる。また、絶縁膜の一部を除去する方法としては、前述した第１実施形態のスイッチング素子１の製造方法における工程Ｂ１の溝４１１の形成方法と同様の方法を用いることができる。
【００８４】
５−２
次いで、図１２（ｂ）に示すように、絶縁層４１３Ａの一部を除去する。このとき、絶縁層４１３Ａのうち、第１の電極６５Ａ（駆動電極２）と第２の電極６６Ａ（可動電極５Ａ）との間の部分、および、第２の電極６６Ａ（可動電極５Ａ）の周囲の部分を除去する。
【００８５】
これにより、第２の層４１３が形成され、第１の電極６５Ａ（駆動電極２）と第２の電極６６Ａ（可動電極５Ａ）との間に静電ギャップを形成とするとともに、第２の電極６６Ａ（可動電極５Ａ）を第１の電極６５Ａ（駆動電極２）に対し接触／離反するように変位可能とする。
また、図示しないが、絶縁層４１３Ａのうち、固定電極３と第２の電極６６Ａ（可動電極５Ａ）との間の部分も除去される。
【００８６】
絶縁層４１３Ａの一部を除去する方法としては、等方性エッチングを用いることができる。また、絶縁層４１３Ａの一部を除去する際には、第３の層４１４の開口４１７を通じて等方性エッチングを行うが、その等方性エッチングに先立ち、異方性エッチングを用いるのが好ましい。すなわち、異方性エッチング、等方性エッチングの順で第３の層４１４の開口４１７を通じてエッチングを行うのが好ましい。これにより、絶縁層４１３Ａのサイドエッチングの量を少なく（不本意なサイドエッチングが生じるのを防止）することができる。
【００８７】
以上のようにして、駆動電極２と可動電極５Ａとが静電ギャップを介して対向するとともに、可動電極５Ａを駆動電極２に対し接触／離反するように変位可能に構成されたスイッチング素子１Ａが得られる。
以上説明したようなスイッチング素子１Ａの製造方法によれば、絶縁層４１３Ａの厚さで可動電極５Ａと駆動電極２との間の距離（すなわち静電ギャップ）の大きさを規定することができる。そして、絶縁層４１３Ａの厚さはフォトリソグラフィーを用いて形成し得るラインまたはスペースの最小幅よりも小さくすることができる。そのため、静電ギャップを小さくすることができる。その結果、スイッチング素子１Ａの駆動電圧を低減することができ、また、スイッチング素子１Ａの設置スペースが小さく、スイッチング素子１Ａを用いたアクティブマトリクス装置の設計自由度を高めることができる。また、絶縁層４１３Ａの厚さはフォトリソグラフィーを用いて形成し得るラインまたはスペースの幅の寸法精度に比し高精度で規定することができる。そのため、前述したようにして製造されたスイッチング素子１Ａは、可動電極５Ａと駆動電極２との間の距離を高精度に規定することができ、その結果、素子ごとの静電ギャップのバラツキが少なく、安定したスイッチング特性を実現することができる。
【００８８】
また、前述した第１実施形態では、駆動電極２と可動電極５とを同一層（導電性膜６４）から形成するため、駆動電極２と可動電極５との間の距離は、フォトリソグラフィーを用いて形成し得るラインまたはスペースの最小幅による限界があり、その最小幅内にスイッチング素子を１つしか形成することができない。これに対し、本実施形態にかかるスイッチング素子１Ａの製造方法によれば、駆動電極２と可動電極５Ａとの間の距離は、フォトリソグラフィーを用いて形成し得るラインまたはスペースの最小幅による制限を受けずに、その最小幅内に、２つのスイッチング素子を形成することができる。したがって、かかるスイッチング素子を用いて周辺回路等を形成した場合、そのデザインサイズを縮小化することができる。
【００８９】
例えば、このようなスイッチング素子１Ａと同様の構成のスイッチング素子は、図１３に示すように、駆動電極２および固定電極３を共通として２つ組み合わせることで、インバータ回路を構成することができる。また、かかるスイッチング素子は、その組み合わせにより、その他ロジック回路を構成することができる。図１３に示すインバータ回路は、Ｖｉｎが（Ｖｄｄ＋Ｖｓｓ）／２−ΔＶｔであるときに、Ｖｄｄを出力し、Ｖｉｎが（Ｖｄｄ＋Ｖｓｓ）／２＋ΔＶｔであるときに、Ｖｓｓを出力する。このようなロジック回路は、ΔＶｔｈが（Ｖｄｄ−Ｖｓｓ）／２以下であれば、ＣＭＯＳ回路で構成したロジック回路のような貫通電流（リーク電流）を生じないため、極めて信頼性の高いものとなる。
【００９０】
（電気光学表示装置）
次に、本発明の電気光学表示装置の一例として、前述したアクティブマトリクス装置１０を備える液晶パネルを説明する。
図１４は、本発明の電気光学表示装置を液晶パネルに適用した場合の実施形態を示す縦断面図である。
【００９１】
図１４に示すように、電気光学表示装置である液晶パネル１００は、前述したアクティブマトリクス装置１０と、アクティブマトリクス装置１０に接合された配向膜６０と、液晶パネル用対向基板２０と、液晶パネル用対向基板２０に接合された配向膜４０と、配向膜６０と配向膜４０との空隙に封入された液晶よりなる液晶層９０と、アクティブマトリクス装置（液晶駆動装置）１０の外表面（上面）側に接合された偏光膜７０と、液晶パネル用対向基板２０の外表面（下面）側に接合された偏光膜８０とを有している。
【００９２】
液晶パネル用対向基板２０は、マイクロレンズ基板２０１と、かかるマイクロレンズ基板２０１の表層２０２上に設けられ、開口２０３が形成されたブラックマトリックス２０４と、表層２０２上にブラックマトリックス２０４を覆うように設けられた透明導電膜（共通電極）２０９とを有している。
マイクロレンズ基板２０１は、凹曲面を有する複数（多数）の凹部（マイクロレンズ用凹部）２０５が設けられたマイクロレンズ用凹部付き基板（第１の基板）２０６と、かかるマイクロレンズ用凹部付き基板２０６の凹部２０５が設けられた面に樹脂層（接着剤層）２０７を介して接合された表層２０２とを有しており、また、樹脂層２０７では、凹部２０５内に充填された樹脂によりマイクロレンズ２０８が形成されている。
【００９３】
ここで、アクティブマトリクス装置１０は、液晶層９０の液晶を駆動する装置である。
このアクティブマトリクス装置１０のスイッチング素子１は、図示しない制御回路に接続され、画素電極８へ供給する電流を制御する。これにより、画素電極８の充放電が制御される。
配向膜６０は、アクティブマトリクス装置１０の画素電極８に接合されており、配向膜４０は、液晶パネル用対向基板２０の液晶層９０にされている。ここで、配向膜６０は、前述したアクティブマトリクス装置１０の封止層９を兼ねている。
【００９４】
配向膜４０、６０は、それぞれ、液晶層９０を構成する液晶分子の（電圧無印加時における）配向状態を規制する機能を有する。
配向膜４０、６０は、特に限定されないが、通常、主として、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリビニルアルコール、ポリテトラフルオロエチレン等の高分子材料で構成されたものである。前記高分子材料の中でも特に、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂が好ましい。配向膜４０、６０が、主として、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂で構成されたものであると、製造工程において簡便に高分子膜を形成できるとともに、耐熱性、耐薬品性などに優れた特性を有するものとなる。
【００９５】
また、配向膜４０、６０としては、通常、上記のような材料で構成された膜に、液晶層９０を構成する液晶分子の配向を規制する配向機能を付与するための処理が施されたものが用いられる。配向機能を付与するための処理法としては、例えば、ラビング法、光配向法等が挙げられる。
このような配向膜は、その平均厚さが２０〜１２０ｎｍであるのが好ましく、３０〜８０ｎｍであるのがより好ましい。
【００９６】
液晶層９０は液晶分子を含有しており、画素電極８の充放電に対応して、かかる液晶分子、すなわち液晶の配向が変化する。
かかる液晶分子としては、ネマチック液晶、スメクチック液晶など配向し得るものであればいかなる液晶分子を用いても構わないが、ＴＮ型液晶パネルの場合、ネマチック液晶を形成させるものが好ましく、例えば、フェニルシクロヘキサン誘導体液晶、ビフェニル誘導体液晶、ビフェニルシクロヘキサン誘導体液晶、テルフェニル誘導体液晶、フェニルエーテル誘導体液晶、フェニルエステル誘導体液晶、ビシクロヘキサン誘導体液晶、アゾメチン誘導体液晶、アゾキシ誘導体液晶、ピリミジン誘導体液晶、ジオキサン誘導体液晶、キュバン誘導体液晶等が挙げられる。さらに、これらネマチック液晶分子にモノフルオロ基、ジフルオロ基、トリフルオロ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基などのフッ素系置換基を導入した液晶分子も含まれる。
【００９７】
このような液晶パネル１００では、通常、１個のマイクロレンズ２０８と、かかるマイクロレンズ２０８の光軸Ｑに対応したブラックマトリックス２０４の１個の開口２０３と、１個の画素電極８と、かかる画素電極８に接続された１個のスイッチング素子１とが、１画素に対応している。
液晶パネル用対向基板２０側から入射した入射光Ｌは、マイクロレンズ用凹部付き基板２０６を通り、マイクロレンズ２０８を通過する際に集光されつつ、樹脂層２０７、表層２０２、ブラックマトリックス２０４の開口２０３、透明導電膜２０９、液晶層９０、画素電極８、基板５０を透過する。このとき、マイクロレンズ基板２０１の入射側に偏光膜８０が設けられているため、入射光Ｌが液晶層９０を透過する際に、入射光Ｌは直線偏光となっている。その際、この入射光Ｌの偏光方向は、液晶層９０の液晶分子の配向状態に対応して制御される。したがって、液晶パネル１００を透過した入射光Ｌを偏光膜７０に透過させることにより、出射光の輝度を制御することができる。
【００９８】
このような液晶パネル１００は、前述したようにマイクロレンズ２０８を有しており、しかも、マイクロレンズ２０８を通過した入射光Ｌは、集光されてブラックマトリックス２０４の開口２０３を通過する。一方、ブラックマトリックス２０４の開口２０３が形成されていない部分では、入射光Ｌは遮光される。したがって、液晶パネル１００では、画素以外の部分から不要光が漏洩することが防止され、かつ、画素部分での入射光Ｌの減衰が抑制される。このため、液晶パネル１００は、画素部で高い光の透過率を有する。
【００９９】
以上説明したようなアクティブマトリクス装置１０を備える液晶パネル１００によれば、優れた信頼性を有するとともに、高品位な画像を表示することができる。
なお、本発明の電気光学表示装置は、このような液晶パネルへの適用に限定されるものではなく、電気泳動表示装置、有機または無機ＥＬ表示装置等に適用することもできる。
【０１００】
（電子機器）
次に、本発明の電子機器の例として、前述した液晶パネル１００を備える電子機器を図１５ないし図１８に示す第１〜４の例に基づき説明する。
（第１の例）
図１５は、本発明の電子機器の第１の例であるモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
【０１０１】
この図において、パーソナルコンピュータ１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
このパーソナルコンピュータ１１００においては、表示ユニット１１０６が、前述の液晶パネル１００と、図示しないバックライトとを備えている。バックライトからの光を液晶パネル１００に透過させることにより画像（情報）を表示し得るものである。
【０１０２】
（第２の例）
図１６は、本発明の電子機器の第２の例である携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６とともに、前述の液晶パネル１００と、図示しないバックライトとを備えている。
【０１０３】
（第３の例）
図１７は、本発明の電子機器の第３の例であるディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
【０１０４】
ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、前述の液晶パネル１００と、図示しないバックライトとが設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、液晶パネル１００は、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。
ケースの内部には、回路基板１３０８が設置されている。この回路基板１３０８は、撮像信号を格納（記憶）し得るメモリが設置されている。
【０１０５】
また、ケース１３０２の正面側（図示の構成では裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
撮影者が液晶パネル１００に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、回路基板１３０８のメモリに転送・格納される。
【０１０６】
また、このディジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示のように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニタ１４３０が、データ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピュータ１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、回路基板１３０８のメモリに格納された撮像信号が、テレビモニタ１４３０や、パーソナルコンピュータ１４４０に出力される構成になっている。
【０１０７】
（第４の例）
図１８は、本発明の電子機器の第４の例である投射型表示装置（液晶プロジェクター））の光学系を模式的に示す図である。
同図に示すように、投射型表示装置３００は、光源３０１と、複数のインテグレータレンズを備えた照明光学系と、複数のダイクロイックミラー等を備えた色分離光学系（導光光学系）と、赤色に対応した（赤色用の）液晶ライトバルブ（液晶光シャッターアレイ）２４０と、緑色に対応した（緑色用の）液晶ライトバルブ（液晶光シャッターアレイ）２５０と、青色に対応した（青色用の）液晶ライトバルブ（液晶光シャッターアレイ）２６０と、赤色光のみを反射するダイクロイックミラー面２１１および青色光のみを反射するダイクロイックミラー面２１２が形成されたダイクロイックプリズム（色合成光学系）２１０と、投射レンズ（投射光学系）２２０とを有している。
【０１０８】
また、照明光学系は、インテグレータレンズ３０２および３０３を有している。色分離光学系は、ミラー３０４、３０６、３０９、青色光および緑色光を反射する（赤色光のみを透過する）ダイクロイックミラー３０５、緑色光のみを反射するダイクロイックミラー３０７、青色光のみを反射するダイクロイックミラー（または青色光を反射するミラー）３０８、集光レンズ３１０、３１１、３１２、３１３および３１４とを有している。
【０１０９】
液晶ライトバルブ２５０は、前述した液晶パネル１００を備えている。液晶ライトバルブ２４０および２６０も、液晶ライトバルブ２５０と同様の構成となっている。これら液晶ライトバルブ２４０、２５０および２６０が備えている液晶パネル１００は、図示しない駆動回路にそれぞれ接続されている。
なお、投射型表示装置３００では、ダイクロイックプリズム２１０と投射レンズ２２０とで、光学ブロック２００が構成されている。また、この光学ブロック２００と、ダイクロイックプリズム２１０に対して固定的に設置された液晶ライトバルブ２４０、２５０および２６０とで、表示ユニット２３０が構成されている。
【０１１０】
以下、投射型表示装置３００の作用を説明する。
光源３０１から出射された白色光（白色光束）は、インテグレータレンズ３０２および３０３を透過する。この白色光の光強度（輝度分布）は、インテグレータレンズ３０２および３０３により均一にされる。光源３０１から出射される白色光は、その光強度が比較的大きいものであるのが好ましい。これにより、スクリーン３２０上に形成される画像をより鮮明なものとすることができる。また、投射型表示装置３００では、耐光性に優れた液晶パネル１００を用いているため、光源３０１から出射される光の強度が大きい場合であっても、優れた長期安定性が得られる。
【０１１１】
インテグレータレンズ３０２および３０３を透過した白色光は、ミラー３０４で図１８中左側に反射し、その反射光のうちの青色光（Ｂ）および緑色光（Ｇ）は、それぞれダイクロイックミラー３０５で図１８中下側に反射し、赤色光（Ｒ）は、ダイクロイックミラー３０５を透過する。
ダイクロイックミラー３０５を透過した赤色光は、ミラー３０６で図１８中下側に反射し、その反射光は、集光レンズ３１０により整形され、赤色用の液晶ライトバルブ２４０に入射する。
【０１１２】
ダイクロイックミラー３０５で反射した青色光および緑色光のうちの緑色光は、ダイクロイックミラー３０７で図１８中左側に反射し、青色光は、ダイクロイックミラー３０７を透過する。
ダイクロイックミラー３０７で反射した緑色光は、集光レンズ３１１により整形され、緑色用の液晶ライトバルブ２５０に入射する。
【０１１３】
また、ダイクロイックミラー３０７を透過した青色光は、ダイクロイックミラー（またはミラー）３０８で図１８中左側に反射し、その反射光は、ミラー３０９で図１８中上側に反射する。前記青色光は、集光レンズ３１２、３１３および３１４により整形され、青色用の液晶ライトバルブ２６０に入射する。
このように、光源３０１から出射された白色光は、色分離光学系により、赤色、緑色および青色の三原色に色分離され、それぞれ、対応する液晶ライトバルブに導かれ、入射する。
【０１１４】
この際、液晶ライトバルブ２４０が有する液晶パネル１００の各画素（スイッチング素子１とこれに接続された画素電極８）は、赤色用の画像信号に基づいて作動する駆動回路（駆動手段）により、スイッチング制御（オン／オフ）、すなわち変調される。
同様に、緑色光および青色光は、それぞれ、液晶ライトバルブ２５０および２６０に入射し、それぞれの液晶パネル１００で変調され、これにより緑色用の画像および青色用の画像が形成される。この際、液晶ライトバルブ２５０が有する液晶パネル１００の各画素は、緑色用の画像信号に基づいて作動する駆動回路によりスイッチング制御され、液晶ライトバルブ２６０が有する液晶パネル１００の各画素は、青色用の画像信号に基づいて作動する駆動回路によりスイッチング制御される。
【０１１５】
これにより赤色光、緑色光および青色光は、それぞれ、液晶ライトバルブ２４０、２５０および２６０で変調され、赤色用の画像、緑色用の画像および青色用の画像がそれぞれ形成される。
前記液晶ライトバルブ２４０により形成された赤色用の画像、すなわち液晶ライトバルブ２４０からの赤色光は、面２１３からダイクロイックプリズム２１０に入射し、ダイクロイックミラー面２１１で図１８中左側に反射し、ダイクロイックミラー面２１２を透過して、出射面２１６から出射する。
【０１１６】
また、前記液晶ライトバルブ２５０により形成された緑色用の画像、すなわち液晶ライトバルブ２５０からの緑色光は、面２１４からダイクロイックプリズム２１０に入射し、ダイクロイックミラー面２１１および２１２をそれぞれ透過して、出射面２１６から出射する。
また、前記液晶ライトバルブ２６０により形成された青色用の画像、すなわち液晶ライトバルブ２６０からの青色光は、面２１５からダイクロイックプリズム２１０に入射し、ダイクロイックミラー面２１２で図１８中左側に反射し、ダイクロイックミラー面２１１を透過して、出射面２１６から出射する。
【０１１７】
このように、前記液晶ライトバルブ２４０、２５０および２６０からの各色の光、すなわち液晶ライトバルブ２４０、２５０および２６０により形成された各画像は、ダイクロイックプリズム２１０により合成され、これによりカラーの画像が形成される。この画像は、投射レンズ２２０により、所定の位置に設置されているスクリーン３２０上に投影（拡大投射）される。
【０１１８】
以上説明したような液晶パネル１００を備える電子機器によれば、優れた信頼性を有するとともに、高品位な画像を表示することができる。
なお、本発明の電子機器は、図１５のパーソナルコンピュータ（モバイル型パーソナルコンピュータ）、図１６の携帯電話機、図１７のディジタルスチルカメラ、図１８の投射型表示装置の他にも、例えば、テレビや、ビデオカメラ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器（例えば金融機関のキャッシュディスペンサー、自動券売機）、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電表示装置、超音波診断装置、内視鏡用表示装置）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレータなどが挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示部、モニタ部として、前述した本発明の電気光学表示装置が適用可能なことは言うまでもない。
【０１１９】
以上のようにアクティブマトリクス装置１０を備えた電気光学表示装置や電子機器は、省電力化を図りつつ、高品位な画像を表示することができる。
以上、本発明のアクティブマトリクス装置、電気光学表示装置および電子機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、本発明のアクティブマトリクス装置、電気光学表示装置および電子機器では、各部の構成は、同様の機能を発揮する任意の構成のものに置換することができ、また、任意の構成を付加することもできる。
【０１２０】
例えば、前述した実施形態では、第１の配線１１および第２の配線１２がスイッチング素子１に対し基板５０と反対側に設けられていた（すなわち、第１の配線１１および第２の配線１２と基板５０との間にスイッチング素子１が設けられていた）が、第１の配線１１および第２の配線１２がスイッチング素子１と基板５０との間に設けられていてもよい。この場合、前述した製造工程において、第２の配線１２、第３の絶縁膜７２Ａ、第１の配線１１および第４の絶縁膜７３Ａの形成を第１の絶縁膜４１Ａの形成前に行い、適宜貫通電極部を形成すればよい。
【０１２１】
また、前述した実施形態では、基板５０の厚さ方向においてスイッチング素子１の各電極２、３、５の形成位置（中心位置）がほぼ一致するものについて説明したが、可動電極５に対し固定電極３および駆動電極２がそれぞれ対向していれば、これに限定されず、基板５０の厚さ方向においてスイッチング素子１の各電極２、３、５の形成位置（中心位置）がずれていてもよい。この場合、例えば、前述した製造工程において、溝４１１の側面上には、可動電極５のみを形成し、溝４１１の壁面上に絶縁膜を形成して溝４１１よりも若干浅く幅狭の溝を形成し、その溝の側面上（絶縁膜上）に固定電極３や駆動電極２を形成すればよい。
【０１２２】
また、前述した実施形態では、投射型表示装置（電子機器）は、３個の液晶パネルを有するものであり、これらの全てに本発明の電気光学表示装置を適用したものについて説明したが、少なくともこれらのうち１個が、本発明にかかる電気光学表示装置（液晶パネル）であればよい。この場合、少なくとも、青色用の液晶ライトバルブに用いられる液晶パネルに本発明を適用するのが好ましい。
また、前述した実施形態では、透過型の電気光学表示装置に本発明を適用した例を説明したが、本発明は、これに限定されず、ＬＣＯＳ（Liquid crystal on silicon）のような反射型の電気光学表示装置に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかるアクティブマトリクス装置を示す平面図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１に示すアクティブマトリクス装置に備えられたスイッチング素子を説明するための拡大平面図である。
【図４】図３に示すスイッチング素子を説明するための斜視図である。
【図５】図３に示すスイッチング素子の作動を説明するための図である。
【図６】図１および図２に示すアクティブマトリクス装置の製造方法を説明するための図である。
【図７】図１および図２に示すアクティブマトリクス装置の製造方法を説明するための図である。
【図８】図１および図２に示すアクティブマトリクス装置の製造方法を説明するための図である。
【図９】本発明の第２実施形態にかかるアクティブマトリクス装置に備えられたスイッチング素子の概略構成を示す図である。
【図１０】図９に示すスイッチング素子の製造方法を説明するための図である。
【図１１】図９に示すスイッチング素子の製造方法を説明するための図である。
【図１２】図９に示すスイッチング素子の製造方法を説明するための図である。
【図１３】図９に示すスイッチング素子の応用例の一例であるインバータ回路を示す図である。
【図１４】本発明の電気光学表示装置の一例たる液晶パネルの構成を示す縦断面図である。
【図１５】本発明の電子機器の第１の例であるモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
【図１６】本発明の電子機器の第２の例である携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
【図１７】本発明の電子機器の第３の例であるディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。
【図１８】本発明の電子機器の第４の例である投射型表示装置の光学系を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【０１２４】
１、１Ａ‥‥スイッチング素子 ２‥‥駆動電極 ３‥‥固定電極 ４１‥‥第１の絶縁層 ４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ‥‥第１の絶縁膜 ４１Ｄ‥‥絶縁層 ４１１‥‥溝 ４１２‥‥第１の層 ４１３‥‥第２の層 ４１４‥‥第３の層 ４１３Ａ‥‥絶縁層 ４１５、４１６‥‥壁面 ４１７‥‥開口 ５、５Ａ‥‥可動電極 ５１‥‥固定端 ５２‥‥自由端 ５３‥‥突起 ５３Ａ‥‥平坦面 ６‥‥導電層 ６１、６２、６３‥‥端子 ６４‥‥導電性膜 ６５‥‥第１の電極層 ６５Ａ‥‥第１の電極 ６６‥‥第２の電極層 ６６Ａ‥‥第２の電極 ７１‥‥第２の絶縁層 ７１Ａ‥‥第２の絶縁膜 ７２‥‥第３の絶縁層 ７２Ａ‥‥第３の絶縁膜 ７３‥‥第４の絶縁層 ７３Ａ‥‥第４の絶縁膜 ８‥‥画素電極 １１１‥‥貫通電極 ８１、１２１‥‥貫通電極部 ８２‥‥貫通孔 ９‥‥封止層 １０‥‥アクティブマトリクス装置 １１‥‥第１の配線 １２‥‥第２の配線 １３、１３Ａ‥‥収納部 １００‥‥液晶パネル ９０‥‥液晶層 ６０‥‥配向膜 ５０‥‥基板 ４０‥‥配向膜 ２０９‥‥透明導電膜 ７０‥‥偏光膜 ８０‥‥偏光膜 ２０１‥‥マイクロレンズ基板 ２０６‥‥マイクロレンズ用凹部付き基板 ２０５‥‥凹部 ２０８‥‥マイクロレンズ ２０２‥‥表層 ２０７‥‥樹脂層 ２０‥‥液晶パネル用対向基板 ２０４‥‥ブラックマトリックス ２０３‥‥開口 １１００‥‥パーソナルコンピュータ １１０２‥‥キーボード １１０４‥‥本体部 １１０６‥‥表示ユニット １２００‥‥携帯電話機 １２０２‥‥操作ボタン １２０４‥‥受話口 １２０６‥‥送話口 １３００‥‥ディジタルスチルカメラ １３０２‥‥ケース（ボディー） １３０４‥‥受光ユニット １３０６‥‥シャッタボタン １３０８‥‥回路基板 １３１２‥‥ビデオ信号出力端子 １３１４‥‥データ通信用の入出力端子 １４３０‥‥テレビモニタ １４４０‥‥パーソナルコンピュータ ３００‥‥投射型表示装置 ３０１‥‥光源 ３０２、３０３‥‥インテグレータレンズ ３０４、３０６、３０９‥‥ミラー ３０５、３０７、３０８‥‥ダイクロイックミラー ３１０〜３１４‥‥集光レンズ ３２０‥‥スクリーン ２００‥‥光学ブロック ２１０‥‥ダイクロイックプリズム ２１１、２１２‥‥ダイクロイックミラー面 ２１３〜２１５‥‥面 ２１６‥‥出射面 ２２０‥‥投射レンズ ２３０‥‥表示ユニット ２４０、２５０、２６０‥‥液晶ライトバルブ Ｌ‥‥入射光
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の一方の面側に設けられた複数の画素電極と、
前記各画素電極に対応して設けられ、前記画素電極に接続された固定電極と、前記固定電極に対し接触／離反するように変位可能に設けられた可動電極と、前記可動電極に静電ギャップを介して設けられた駆動電極とを備えるスイッチング素子と、
前記各可動電極に接続された第１の配線と、
前記各駆動電極に接続された第２の配線とを有し、
前記各スイッチング素子は、前記可動電極と前記駆動電極との間に電圧を印加することにより、前記可動電極と前記駆動電極との間に静電引力を生じさせ、これにより、前記可動電極を変位させて、前記可動電極と前記固定電極とを接触させ、前記第１の配線と前記画素電極とを導通状態とするように構成され、
前記固定電極、前記可動電極および前記駆動電極は、前記基板の板面に沿った方向で互いに異なる位置に配置され、前記可動電極は、前記基板の板面に沿った方向で前記固定電極側に変位するように構成されていることを特徴とするアクティブマトリクス装置。
【請求項２】
前記固定電極、前記可動電極、および前記駆動電極は、それぞれ、薄板状をなし、その板面が前記基板の板面に対しほぼ直角となるように設置されている請求項１に記載のアクティブマトリクス装置。
【請求項３】
前記固定電極、前記可動電極、および前記駆動電極は、それぞれ、前記第１の配線または前記第２の配線に平行な方向に延在している請求項１または２に記載のアクティブマトリクス装置。
【請求項４】
前記可動電極は、片持ち支持され、その自由端側が変位するように構成され、前記固定電極は、前記可動電極の自由端側の端部に対向するように設置され、前記駆動電極は、前記固定電極よりも前記可動電極の固定端側の部分に対向するように設置されている請求項１ないし３のいずれかに記載のアクティブマトリクス装置。
【請求項５】
前記固定電極と前記可動電極と前記駆動電極とは、前記可動電極と前記駆動電極とが離間した状態のまま、前記可動電極が前記固定電極に接触するように配設されている請求項１ないし４のいずれかに記載のアクティブマトリクス装置。
【請求項６】
前記可動電極と前記固定電極との対向面のうちの少なくとも一方の面上には、前記可動電極と前記駆動電極との接触を阻止するように突起が形成されている請求項５に記載のアクティブマトリクス装置。
【請求項７】
前記各スイッチング素子毎に前記可動電極と前記駆動電極と前記固定電極とを収納する収納部を有し、該収納部が気密空間を形成している請求項１ないし６のいずれかに記載のアクティブマトリクス装置。
【請求項８】
前記複数の画素電極は、前記複数のスイッチング素子に対し前記基板の厚さ方向にて異なる位置に設けられ、前記各画素電極は、平面視したときに、対応する前記スイッチング素子を包含するように設置されている請求項１ないし７のいずれかに記載のアクティブマトリクス装置。
【請求項９】
前記第１の配線は、前記基板に沿って互いに平行に複数設けられ、前記第２の配線は、前記各第１の配線に交差するとともに、前記基板に沿って互いに平行に複数設けられ、前記各スイッチング素子は、前記各第１の配線と前記各第２の配線との交点付近に設けられている請求項１ないし８のいずれかに記載のアクティブマトリクス装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかに記載のアクティブマトリクス装置に備えられたスイッチング素子の製造方法であって、
前記基板の一方の面側に、前記基板の板面に垂直な壁面を備える段差部を形成する工程と、
前記壁面上に第１の電極を形成する工程と、
前記第１の電極を覆うように、絶縁性を有する絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層を介して前記第１の電極に対向するように、前記絶縁層上に第２の電極を形成する工程と、
前記絶縁層の一部を除去して、前記第１の電極と前記第２の電極との間に静電ギャップを形成とするとともに、前記第２の電極を前記第１の電極に対し接触／離反するように変位可能とする工程とを有し、
前記第１の電極を前記駆動電極とし、前記第２の電極を前記可動電極とすることを特徴とするスイッチング素子の製造方法。
【請求項１１】
請求項１ないし９のいずれかに記載のアクティブマトリクス装置を備えることを特徴とする電気光学表示装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の電気光学表示装置を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１】
基板の一方の面側に設けられた複数の画素電極と、
前記各画素電極に対応して設けられ、前記画素電極に接続された固定電極と、前記固定電極に対し接触／離反するように変位可能に設けられた可動電極と、前記可動電極に静電ギャップを介して設けられた駆動電極とを備えるスイッチング素子と、
前記各可動電極に接続された第１の配線と、
前記各駆動電極に接続された第２の配線とを有し、
前記各スイッチング素子は、前記可動電極と前記駆動電極との間に電圧を印加することにより、前記可動電極と前記駆動電極との間に静電引力を生じさせ、これにより、前記可動電極を変位させて、前記可動電極と前記固定電極とを接触させ、前記第１の配線と前記画素電極とを導通状態とするように構成され、
前記固定電極、前記可動電極および前記駆動電極は、前記基板の板面に沿った方向で互いに異なる位置に配置され、前記可動電極は、前記基板の板面に沿った方向で前記固定電極側に変位するように構成されていることを特徴とするアクティブマトリクス装置。
【請求項２】
前記固定電極、前記可動電極、および前記駆動電極は、それぞれ、薄板状をなし、その板面が前記基板の板面に対しほぼ直角となるように設置されている請求項１に記載のアクティブマトリクス装置。
【請求項３】
前記固定電極、前記可動電極、および前記駆動電極は、それぞれ、前記第１の配線または前記第２の配線に平行な方向に延在している請求項１または２に記載のアクティブマトリクス装置。
【請求項４】
前記可動電極は、片持ち支持され、その自由端側が変位するように構成され、前記固定電極は、前記可動電極の自由端側の端部に対向するように設置され、前記駆動電極は、前記固定電極よりも前記可動電極の固定端側の部分に対向するように設置されている請求項１ないし３のいずれかに記載のアクティブマトリクス装置。
【請求項５】
前記固定電極と前記可動電極と前記駆動電極とは、前記可動電極と前記駆動電極とが離間した状態のまま、前記可動電極が前記固定電極に接触するように配設されている請求項１ないし４のいずれかに記載のアクティブマトリクス装置。
【請求項６】
前記可動電極と前記固定電極との対向面のうちの少なくとも一方の面上には、前記可動電極と前記駆動電極との接触を阻止するように突起が形成されている請求項５に記載のアクティブマトリクス装置。
【請求項７】
前記各スイッチング素子毎に前記可動電極と前記駆動電極と前記固定電極とを収納する収納部を有し、該収納部が気密空間を形成している請求項１ないし６のいずれかに記載のアクティブマトリクス装置。
【請求項８】
前記複数の画素電極は、前記複数のスイッチング素子に対し前記基板の厚さ方向にて異なる位置に設けられ、前記各画素電極は、平面視したときに、対応する前記スイッチング素子を包含するように設置されている請求項１ないし７のいずれかに記載のアクティブマトリクス装置。
【請求項９】
前記第１の配線は、前記基板に沿って互いに平行に複数設けられ、前記第２の配線は、前記各第１の配線に交差するとともに、前記基板に沿って互いに平行に複数設けられ、前記各スイッチング素子は、前記各第１の配線と前記各第２の配線との交点付近に設けられている請求項１ないし８のいずれかに記載のアクティブマトリクス装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかに記載のアクティブマトリクス装置に備えられたスイッチング素子の製造方法であって、
前記基板の一方の面側に、前記基板の板面に垂直な壁面を備える段差部を形成する工程と、
前記壁面上に第１の電極を形成する工程と、
前記第１の電極を覆うように、絶縁性を有する絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層を介して前記第１の電極に対向するように、前記絶縁層上に第２の電極を形成する工程と、
前記絶縁層の一部を除去して、前記第１の電極と前記第２の電極との間に静電ギャップを形成とするとともに、前記第２の電極を前記第１の電極に対し接触／離反するように変位可能とする工程とを有し、
前記第１の電極を前記駆動電極とし、前記第２の電極を前記可動電極とすることを特徴とするスイッチング素子の製造方法。
【請求項１１】
請求項１ないし９のいずれかに記載のアクティブマトリクス装置を備えることを特徴とする電気光学表示装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の電気光学表示装置を備えることを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２００９−１３４２５６（Ｐ２００９−１３４２５６Ａ）
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２０３５７９（Ｐ２００８−２０３５７９）
【出願日】平成２０年８月６日（２００８．８．６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月６日（２００８．８．６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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