表示装置及び表示装置の製造方法
【課題】コントラストの改善を図ることが可能であり、製造が容易なアパーチャープレートを提供すること。
【解決手段】本発明の表示装置においては、（Ａ）透光性の基板１３０上に金属層１３２を形成し、（Ｂ）金属層１３２上に開口パターンが形成されたレジストマスク１３６を設け、この状態で金属層１３２の露出部分をエッチングして開口部１２６を形成し、（Ｃ）その後レジストマスク１３６を除去し、（Ｄ）金属層１３２の表面及び開口部１２６の側壁面を酸化して金属の酸化物層１３４を形成することにより、アパーチャープレートの表裏の反射率を異ならせる。酸化物層１３４は、レジストマスク１３６をアッシングするときに、レジスト除去と同時に形成することができる。
【解決手段】本発明の表示装置においては、（Ａ）透光性の基板１３０上に金属層１３２を形成し、（Ｂ）金属層１３２上に開口パターンが形成されたレジストマスク１３６を設け、この状態で金属層１３２の露出部分をエッチングして開口部１２６を形成し、（Ｃ）その後レジストマスク１３６を除去し、（Ｄ）金属層１３２の表面及び開口部１２６の側壁面を酸化して金属の酸化物層１３４を形成することにより、アパーチャープレートの表裏の反射率を異ならせる。酸化物層１３４は、レジストマスク１３６をアッシングするときに、レジスト除去と同時に形成することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メカニカルシャッターを用いた表示装置及びその作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術を応用したメカニカルシャッター（以下「ＭＥＭＳシャッター」という。）を用いた表示装置が注目されてきている。ＭＥＭＳシャッターを用いた表示装置（以下「ＭＥＭＳ表示装置」という。）とは、画素ごとに設けたＭＥＭＳシャッターを、トランジスタを用いて高速で開閉することによってシャッターを透過する光の量を制御し、画像の明暗の調整を行う表示装置である（例えば、特許文献１）。
【０００３】
ＭＥＭＳ表示装置においては時間階調方式を採用し、赤色、緑色及び青色のＬＥＤバックライトからの光を順次切り替えることにより画像の表示を行うことが主流である。よって、ＭＥＭＳ表示装置は、液晶表示装置に用いられる偏光フィルムやカラーフィルタなどを必要とせず、液晶表示装置と比較してバックライトの光の利用効率は約１０倍、消費電力は半分以下になり、また、色再現性が優れている点に特徴がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１９７６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図８に示すように、ＭＥＭＳシャッターを用いた表示装置９００は、ＭＥＭＳシャッターアレイ９０２の他に、アパーチャープレート９０４及びバックライト９０６を有している。
【０００６】
アパーチャープレート９０４は、ガラス基板９０８上に開口部９１２が形成された金属層９１０が設けられている。アパーチャープレート９０４は、金属層９１０がバックライト９０６の光を遮断し、開口部９１２においてのみ光が透過するように構成されている。
【０００７】
アパーチャープレート９０４は、バックライト９０６の光を有効利用するため、金属層９１０のガラス基板９０８側の面で反射率が高くなるようにされている。一方、ＭＥＭＳシャッターアレイ９０２側は表示画面側となり、ＭＥＭＳシャッターアレイ９０２側の不要な反射光を減少させるため、金属層９１０の反射率を低くする必要がある。
【０００８】
このような要件を満たすため、金属層９１０はガラス基板９０８側に反射率の高い第１の金属層９１４が用いられ、ＭＥＭＳシャッターアレイ９０２側には反射率の比較的低い第２の金属層９１６が形成された二層構造を採用している。反射率の高い第１の金属層９１４としては、銀やアルミニウムなどが適用され、反射率が比較的低い第２の金属層９１６としてはクロムなどが用いられている。
【０００９】
このため、アパーチャープレート９０４を作製するには、少なくとも二種類の金属層をガラス基板上に成膜し、開口部９１２を形成する必要があり、工程数が増加するばかりか、材料コストを増加させる要因となっている。また、図８に示すように金属層９１０の開口部９１２の端面では、反射率の高い第１の金属層９１４の端面が露出してしまうので、この部分でバックライト９０６の光が散乱されて（図８における“ａ”で示す散乱光）、コントラストを低下させる原因となっている。
【００１０】
そこで、本発明は、ＭＥＭＳシャッターを用いた表示装置において、コントラストの改善を図ることを目的としている。また、ＭＥＭＳシャッターを用いた表示装置に用いられるアパーチャープレートを容易に製造することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一実施形態は、表示面に向けて光を放射するバックライトと、バックライトの前面に設けられ、開閉動作により該バックライトから表示画面側に放射される光量を制御するＭＥＭＳシャッターが設けられたＭＥＭＳシャッターアレイと、バックライトとＭＥＭＳシャッターアレイとの間に設けられたアパーチャープレートとを有する表示装置である。この表示装置におけるアパーチャープレートは、ＭＥＭＳシャッターが設けられた位置に対応して開口部が形成された金属層を有しており、ＭＥＭＳシャッター側における金属層の表面に金属の酸化物層が形成されている。
【００１２】
この表示装置におけるアパーチャープレートは、ＭＥＭＳシャッターアレイ側とその反対側の面で反射率が異なるようにするため、金属層の一方の面に金属の酸化物層を設けている。そして、金属の酸化物層をＭＥＭＳシャッターアレイ側に向けられるようにアパーチャープレートを配設することで、表示面側から見た反射率を低減することができる。一方、アパーチャープレートのバックライト側の面では、金属層による反射面が形成され、バックライトの光を反射することができる。
【００１３】
このようなアパーチャープレートの態様において、金属層における開口部の側面にも、金属の酸化物層が形成されるようにしても良い。これにより、開口部の側壁部で光が散乱するのを防ぐことができる。
【００１４】
金属の酸化物層は、金属層を形成する金属材料の酸化物であることが好ましい。金属の酸化物層は金属層よりも反射率が低くなるので、表裏で反射率の異なるアパーチャープレートを得ることができる。
【００１５】
アパーチャープレートは、ＭＥＭＳシャッターアレイ側の面の反射率を５０％以下、好ましくは４０〜３０％以下とすることで、表示面が鏡面のように反射することを防ぐことができる。
【００１６】
このようなアパーチャープレートを構成する金属層は、銀又は銀合金で形成されていることが好ましい。銀は可視光域の反射率が高く、その酸化物である酸化銀の反射率は５０％以下であるからである。
【００１７】
本発明の一実施形態は、ＭＥＭＳシャッターアレイとアパーチャープレートとを有する表示装置の作製方法であって、透光性の基板上に金属層を形成し、金属層上に開口パターンが形成されたレジストマスクを設け、レジストマスクが設けられた状態で金属層の露出部分をエッチングして透光性の基板まで貫通する開口部を形成し、その後レジストマスクを除去し、金属層の表面及び開口部の側壁面を酸化することにより、アパーチャープレートの表裏の反射率を異ならせるようにする表示装置の作製方法である。
【００１８】
レジストマスクをアッシング法により除去することで、該レジストマスクの除去と同時に、金属層の表面及び開口部の側壁面の酸化を行うことができる。
【００１９】
金属膜の表面及び開口部の側壁面の酸化を、オゾン酸化法又は酸素ラジカルを生成するプラズマ酸化法で行うことができる。
【００２０】
このようなアパーチャープレートを構成する金属層は、銀又は銀合金で形成することが好ましい。銀は可視光域の反射率が高く、その酸化物である酸化銀の反射率は５０％以下であるからである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の一実施形態によれば、アパーチャープレートを構成する金属層の表面に金属の酸化物層を設けることで、該アパーチャープレートの表裏で反射率を異ならせることができる。このようなアパーチャープレートをＭＥＭＳシャッターを用いた表示装置に用いることにより、表示画面側が鏡面状に反射するのを防ぎ、その一方でバックライトの光を有効利用することができる。
【００２２】
また、アパーチャープレートの開口部の側壁面にも金属の酸化物層が形成されることで、該側壁部で光が散乱するのを防ぐことができ、コントラストの低下を防ぐことができる。
【００２３】
本発明の一実施形態によれば、アパーチャープレートにおいて、反射率の異なる複数の層を積層する必要がなく、一種類の金属層を成膜すれば良いので工程の簡略化を図ることができる。アパーチャープレートを構成する金属層の表面は、アッシング処理により、レジスト剥離と同時に酸化して低反射化することが可能である。そのため、金属酸化物層を形成するために特別な工程を追加する必要がなく、工程の簡略化を図ることができる。
【００２４】
また、金属層の表面のみならず、その金属層に形成される開口部の側面も酸化により低反射化することができる。これにより、アパーチャープレートの開口部での光散乱を防ぎ、コントラストを高めた表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係る表示装置の斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る表示装置の回路ブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る表示装置の断面構造を説明する図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るアパーチャープレートの作製方法の一例を説明する断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るアパーチャープレートの作製方法の一例を説明する断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る表示装置に用いるＭＥＭＳシャッターの構成を示す斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る表示装置の断面構造を説明する図である。
【図８】金属層が二層積層されたアパーチャープレートを有する表示装置の断面構造を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照しながら、本発明の表示装置の実施形態について説明する。なお、本発明の表示装置は、以下の実施形態に限定されることはなく、種々の変形を行ない実施することが可能である。
【００２７】
図１に本発明の一実施形態に係る表示装置１００の斜視図を示す。本発明の表示装置１００は、ＭＥＭＳシャッターアレイ１０２及びアパーチャープレート１０４を有している。本発明の表示装置１００には、コントローラ１１６（図２に図示）によって制御されるバックライト１０６からの光がアパーチャープレート１０４側から供給される。なお、コントローラ１１６及びバックライト１２２を含んで本発明の表示装置１００を構成するようにしてもよい。
【００２８】
表示部１０８は、ＭＥＭＳシャッターアレイ１０２とアパーチャープレート１０４を含んでいる。この表示部１０８を駆動するゲートドライバ１１０、データドライバ１１２及び端子１１４が適宜設けられている。なお、図１で示す例では、データドライバ１１２が表示部１０８を挟むように配置されているが、これに限定されるわけではない。
【００２９】
図２は、表示装置１００の回路ブロック図の一例を示す。表示装置１００には、コントローラ１１６から画像信号及び走査信号が、データドライバ１１２及びゲートドライバ１１０へ供給される。また、表示装置１００には、コントローラ１１６によって制御されるバックライト１０６から光が供給される。
【００３０】
表示部１０８は、マトリクス状に配置されたＭＥＭＳシャッター１１８、スイッチング素子１２２及び保持容量１２４を含む画素１２０が設けられている。データドライバ１１２は、スイッチング素子１２２へデータ線（Ｄ１、Ｄ２、・・・、Ｄｍ）を介してデータ信号を供給する。ゲートドライバ１１０は、スイッチング素子１２２へゲート線（Ｇ１、Ｇ２、・・・、Ｇｎ）を介してゲート信号を供給する。スイッチング素子１２２は、データ線（Ｄ１、Ｄ２、・・・、Ｄｍ）から供給されるデータ信号に基づきＭＥＭＳシャッター１１８を駆動する。
【００３１】
図３は表示部１０８の断面構造を示す。表示部１０８は、ＭＥＭＳシャッターアレイ１０２に設けられるＭＥＭＳシャッター１１８と、アパーチャープレート１０４の金属層１３２の開口部１２６が重なるように配設されている。
【００３２】
ＭＥＭＳシャッター１１８は透光性の基板１２８上に形成されている。ＭＥＭＳシャッター１１８は複数の部品から構成され、機械的な動作を伴うものである。ＭＥＭＳシャッター１１８の動作は、スイッチング素子１２２により制御される。ＭＥＭＳシャッター１１８は透光性の基板１２８上で水平方向にスライドして、アパーチャープレート１０４の開口部１２６から放射されるバックライト１０６の光を遮断又は通過させるように動作する。
【００３３】
表示部１０８は、画像信号に基づきＭＥＭＳシャッター１１８が開閉動作することにより、所定の画像を表示する。この場合、表示画面側には、このＭＥＭＳシャッター１１８の他、アパーチャープレート１０４の表面が向けられる。このアパーチャープレート１０４の表面の反射率が高いと外光を反射してしまい、コントラストを低下させてしまう。このため、アパーチャープレート１０４の表示画面側の反射率を低くしておく必要がある。
【００３４】
アパーチャープレート１０４の表示画面側の反射率は可視光域において５０％以下、好ましくは４０〜３０％以下とすることが望まれている。一方、アパーチャープレート１０４のバックライト側の面は、反射率を高めておくことが好ましい。これは、バックライトの光をアパーチャープレート１０４で反射させ、再度バックライト側に入射させることで光の有効利用を図るためである。
【００３５】
この相反する要求を実現するため、本発明に係るアパーチャープレート１０４は、金属層１３２と金属の酸化物層１３４で構成されている。すなわち、アパーチャープレート１０４は、反射率の高い金属層を用い、その金属層の表面に金属を酸化させた層を設けることにより低反射の表面を形成した構成を有している。
【００３６】
図３で示すように、アパーチャープレート１０４は、透光性の基板１３０の表面に金属層１３２が形成され、その金属層１３２の表面に酸化物層１３４が設けられた構造を有している。
【００３７】
金属層１３２の好適な一例は銀又は銀合金であり、酸化物層１３４は銀又は銀合金の酸化物である。銀は可視光域の光に対して高い反射率を有しており、これに対して酸化銀の反射率は５０％以下の特性を示す。金属材料としての銀及びその酸化物の光反射特性の違いを利用して、これを積層した構成とすることにより、バックライト１０６側の面では反射率が高く、表示画面側の面では反射率の低いアパーチャープレート１０４を実現している。
【００３８】
アパーチャープレート１０４は、金属層１３２に形成された開口部１２６の側壁面にも酸化物層１３４が形成されようにすることで、この部分も低反射化することができる。それにより、この開口部１２６の側壁面部分に入射した光が反射して散乱光となるのを防ぐことができる。すなわち、金属層１３２の開口部１２６におけるエッジ部での光散乱を防ぐことができ、コントラストの向上を図ることができる。
【００３９】
次に、図４（Ａ）〜（Ｄ）を参照して、本実施形態に係る本発明の表示装置に用いるアパーチャープレート１０４の製造方法を説明する。本実施の形態では、金属層１３２を構成する金属材料として銀を用いる場合を例示する。なお、本発明はこの例示に限定されず、可視光域の反射率が高い金属材料であって、その金属材料の変性物（例えば、酸化物又は窒化物、硫化物）の反射率が低いものであれば、銀以外の金属材料を適用することが可能である。
【００４０】
以下の説明では、（１）金属層のエッチングに用いるレジストマスクを剥離するとき、同時に金属層の表面を酸化する製造方法を図４で示し、（２）金属層のエッチングに用いるレジストマスクを剥離した後、別途、酸化処理を行って金属層の表面を酸化する製造方法を図５で説明する。
【００４１】
図４（Ａ）は、透光性の基板１３０として、例えばガラス基板を用いる。透光性の基板１３０上に金属層１３２を成膜する。金属層１３２は、真空蒸着法やスパッタリング法を用いて形成する。金属層は、銀又は銀合金を用いて形成する。金属層１３２はバックライトの光を遮断するために、５０ｎｍ以上、好ましくは１００ｎｍ以上の膜厚で形成する。
【００４２】
図４（Ｂ）は、金属層１３２に開口部を形成するため、レジストマスク１３６を形成する段階を示す。レジストマスク１３６は公知のフォトリソグラフィー法を使って形成すれば良い。レジストマスク１３６は金属層１３２に直接形成することができる。
【００４３】
図４（Ｃ）は、エッチングにより金属層１３２をエッチングする段階を示す。レジストマスク１３６で覆われていない領域の金属層１３２をエッチングして、透光性の基板１３０が露出する開口部１２６を形成する。金属層１３２は単層であるため、エッチングするときに、複雑な条件設定は不要である。
【００４４】
図４（Ｄ）は、レジストマスク１３６を剥離して、金属層１３２の表面を酸化する処理を行う段階である。この工程では、レジストマスク１３６を剥離するときに、同じ工程内で金属層１３２の表面も酸化処理をしてしまう。
【００４５】
例えば、レジストマスク１３６をアッシングにより除去する。アッシングは、酸素が導入された処理室内で紫外線等の光を照射してオゾンを生成し、レジストを除去する光励起アッシングと、酸素プラズマを利用してレジストを除去するプラズマアッシングのいずれも利用することができる。光励起アッシングでは、生成されたオゾンが紫外線を吸収し励起状態の酸素原子が生成され、この酸化力の強い酸素原子により金属層１３２の表面を酸化することができる。また、プラズマアッシングでは、活性な酸素ラジカルによって金属層１３２の表面に酸化物層１３４を形成することが可能である。
【００４６】
図５は、金属層のエッチングに用いるレジストマスクを剥離した後、別途、酸化処理を行って金属層の表面を酸化する製造方法を示す。
【００４７】
図５（Ａ）は、金属層１３２の上にレジストマスク１３６を形成する段階を示す。そして、図５（Ｂ）に示すように、金属層１３２をエッチングして開口部１２６を形成する。その後、図５（Ｃ）で示すように、レジストマスク１３６を剥離液で除去する。そして、図５（Ｄ）で示すように、基板１３０上に残存した金属層１３２の表面を、上記と同様なオゾンを用いた酸化処理、または酸素ラジカルによる酸化処理によって酸化物層１３４を形成する。
【００４８】
いずれの場合にも、金属層１３２の表面のみならず、開口部１２６における該金属層１３２の側面部も酸化され、酸化物層１３４を形成することができる。これにより、金属層１３２のみならず、開口部１２６の側壁面部の反射率も低下させることができる。
【００４９】
金属層１３２の表面に形成される酸化物層１３４の厚さに限定はないが、可視光域の反射率が５０％以下、好ましくは４０〜３０％以下となる膜厚で形成する。
【００５０】
以上、図４（Ａ）〜（Ｄ）を参照して説明した工程によれば、反射率の異なる複数の層を積層する必要がなく、一種類の金属層を成膜すれば良いといった利点がある。また、この工程では、アパーチャープレートを構成する金属層の表面を、レジスト剥離に伴うアッシング処理により同時に酸化処理して低反射化することが可能であるといった利点を有する。アパーチャープレートをこうせいする金属層の表面のみならず、その金属層に形成される開口部の側面も酸化により低反射化することができる。
【００５１】
次に、本発明に係る表示装置の他の構成要素としてＭＥＭＳシャッター１１８の構成について説明する。
【００５２】
図６は、表示装置１００に用いるＭＥＭＳシャッター１１８の構成を示す。ＭＥＭＳシャッター１１８は、シャッター１３８、第１バネ１４２、１４４、第２バネ１４６、１４８、並びに第１アンカー部１５０、１５２、第２アンカー部１５４、１５６を有している。これらは透光性の基板１２８に設けられている。シャッター１３８は、シャッター開口部１４０を有しており、シャッター１３８本体が遮光部となる。
【００５３】
シャッター１３８は非透光性の部材で形成され、そのシャッター開口部１４０と上述したアパーチャープレートの開口部とが略重なったときバックライトの光が透過し、シャッター１３８の部分が当該開口部と略重なるときバックライトの光は遮断されることになる。
【００５４】
シャッター１３８は、片側が第１バネ１４２を介して第１アンカー部１５０と接続されている。また、もう一方の側が第１バネ１４４を介して第１アンカー部１５２と接続されている。第１アンカー部１５０、１５２は、第１バネ１４２、１４４とともに、シャッター１３８を透光性の基板１２８の表面から浮遊した状態に支持する機能を有している。
【００５５】
第１アンカー部１５０は第１バネ１４２と電気的に接続されている。このため、第１アンカー部１５０にはバイアス電位が供給されると、第１バネ１４２も略同電位となる。これは、第１アンカー部１５２と第１バネ１４４との関係についても同様である。第２バネ１４６は、第２アンカー部１５４に接続されている。第２アンカー部１５４は、第２バネ１４６支持する機能を有する。第２アンカー部１５４は第２バネ１４６と電気的に接続されている。第２アンカー部１５４はグランド電位となっているため、第２バネ１４６もグランド電位となる。これは、第２アンカー部１５６と第２バネ１４８との関係についても同様である。
【００５６】
第１バネ１４２に所定のバイアス電位が供給され、第２バネ１４６がグランド電位となると、この両者の電位差により第１バネ１４２と第２バネ１４６とが静電駆動され、互いが引き寄せあうように移動することでシャッター１３８が一方向にスライドする。また、第１バネ１４４にバイアス電位が供給され、且つ、第２バネ１４８にグランド電位が供給されと、第１バネ１４４と第２バネ１４８との間の電位差により、第１バネ１４４と第２バネ１４８とが静電駆動され、互いが引き寄せあうように移動し、シャッター１３８が一方向と反対側の方向にスライドする。
【００５７】
なお、図６で例示するＭＥＭＳシャッター１１８は、表示装置１００に用いることのできるＭＥＭＳシャッターの一例に過ぎず、スイッチング素子で駆動することができるＭＥＭＳシャッターであれば如何なる態様のものでも用いることができる。
【００５８】
本発明に係る表示装置では、アパーチャープレートの開口部から透過してくるバックライトの光を、図６に示すようなＭＥＭＳシャッターの開閉動作により、表示画面に透過してくる光の量を制御することにより階調表示をすることが可能となる。ＭＥＭＳシャッターは静電力で動くものであるので、高速動作が可能である。バックライトをＲ、Ｇ、Ｂ三色の順次駆動（フィールド・シーケンシャル駆動）することでカラー表示をすることが可能となる。この場合、液晶表示装置で必要な偏光板やカラーフィルタが不要となるので、バックライトの光を減衰させることなく利用することができる。また、本発明に係るアパーチャープレートは、表示面側及び開口部の端面の反射率が低減されているので、外光の反射及び開口部端での光の散乱が抑制され、コントラストの向上を図ることができる。さらに、アパーチャープレートのバックライト側の面は、高反射率を有しているので、バックライトの光を多重反射させ、光の有効利用を図ることができる。
【００５９】
以上の説明では、ＭＥＭＳシャッターアレイ１０２とアパーチャープレート１０４を別基板に形成して、これらを組み合わせる構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図７で示すように同一基板上にＭＥＭＳシャッターアレイ１０２とアパーチャープレート１０４を設けることもできる。
【００６０】
図７は、透光性の基板１５８上にまず、アパーチャープレート１０４が設けられる。アパーチャープレート１０４の金属層１３２は、図３で説明したように、金属層１３２の表面に酸化物層１３４が形成されたもので、画素に応じて開口部１２６が設けられている。金属層１３２は平坦化膜１６０で埋め込まれている。平坦化膜１６０は、例えば酸化シリコンなどの絶縁膜で形成されるものである。酸化物系の絶縁膜で金属層１３２を埋め込むことにより、酸化物層１３４から酸素が抜け還元されてしまうのを防ぐ効果を期待することができる。平坦化膜１６０の表面は、化学的機械研磨により平坦化加工することにより平坦化することができる。
【００６１】
この平坦化膜１６０の上にＭＥＭＳシャッターアレイ１０２が形成されている。ＭＥＭＳシャッター１１８の詳細は図６で示す例と同様である。ＭＥＭＳシャッター１１８は、アパーチャープレート１０４の開口部１２６の位置に合わせて配設されており、スイッチング素子１２２によりその動作が制御される。ＭＥＭＳシャッターアレイ１０２上には封止基板１６２が設けられている。
【００６２】
バックライト１０６は、透光性の基板１５８側に設けられている。このような構成の表示装置であっても、バックライト１０６側の面では反射率が高く、表示画面側の面では反射率の低いアパーチャープレート１０４の効果を発揮させることができる。すなわち、表示画面側の面では反射率が低く、その反対側の面では反射率が高いことにより、コントラストの低下を抑制し、バックライトから放射される光の有効利用を図ることができる。また、アパーチャープレート１０４の作製工程も図４で示すものと同様に作製できるので、作製工程を簡略化することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１００ 表示装置
１０２ ＭＥＭＳシャッターアレイ
１０４ アパーチャープレート
１０６ バックライト
１０８ 表示部
１１０ ゲートドライバ
１１２ データドライバ
１１４ 端子
１１６ コントローラ
１１８ ＭＥＭＳシャッター
１２０ 画素
１２２ スイッチング素子
１２４ 保持容量
１２６ 開口部
１２８ 基板
１３０ 基板
１３２ 金属層
１３４ 酸化物層
１３６ レジストマスク
１３８ シャッター
１４０ シャッター開口部
１４２ 第１バネ
１４４ 第１バネ
１４６ 第２バネ
１４８ 第２バネ
１５０ 第１アンカー部
１５２ 第１アンカー部
１５４ 第２アンカー部
１５６ 第２アンカー部
１５８ 基板
１６０ 平坦化膜
１６２ 封止基板
９００ 表示装置
９０２ ＭＥＭＳシャッターアレイ
９０４ アパーチャープレート
９０６ バックライト
９０８ ガラス基板
９１０ 金属層
９１２ 開口部
９１４ 第１の金属層
９１６ 第２の金属層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メカニカルシャッターを用いた表示装置及びその作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術を応用したメカニカルシャッター（以下「ＭＥＭＳシャッター」という。）を用いた表示装置が注目されてきている。ＭＥＭＳシャッターを用いた表示装置（以下「ＭＥＭＳ表示装置」という。）とは、画素ごとに設けたＭＥＭＳシャッターを、トランジスタを用いて高速で開閉することによってシャッターを透過する光の量を制御し、画像の明暗の調整を行う表示装置である（例えば、特許文献１）。
【０００３】
ＭＥＭＳ表示装置においては時間階調方式を採用し、赤色、緑色及び青色のＬＥＤバックライトからの光を順次切り替えることにより画像の表示を行うことが主流である。よって、ＭＥＭＳ表示装置は、液晶表示装置に用いられる偏光フィルムやカラーフィルタなどを必要とせず、液晶表示装置と比較してバックライトの光の利用効率は約１０倍、消費電力は半分以下になり、また、色再現性が優れている点に特徴がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１９７６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図８に示すように、ＭＥＭＳシャッターを用いた表示装置９００は、ＭＥＭＳシャッターアレイ９０２の他に、アパーチャープレート９０４及びバックライト９０６を有している。
【０００６】
アパーチャープレート９０４は、ガラス基板９０８上に開口部９１２が形成された金属層９１０が設けられている。アパーチャープレート９０４は、金属層９１０がバックライト９０６の光を遮断し、開口部９１２においてのみ光が透過するように構成されている。
【０００７】
アパーチャープレート９０４は、バックライト９０６の光を有効利用するため、金属層９１０のガラス基板９０８側の面で反射率が高くなるようにされている。一方、ＭＥＭＳシャッターアレイ９０２側は表示画面側となり、ＭＥＭＳシャッターアレイ９０２側の不要な反射光を減少させるため、金属層９１０の反射率を低くする必要がある。
【０００８】
このような要件を満たすため、金属層９１０はガラス基板９０８側に反射率の高い第１の金属層９１４が用いられ、ＭＥＭＳシャッターアレイ９０２側には反射率の比較的低い第２の金属層９１６が形成された二層構造を採用している。反射率の高い第１の金属層９１４としては、銀やアルミニウムなどが適用され、反射率が比較的低い第２の金属層９１６としてはクロムなどが用いられている。
【０００９】
このため、アパーチャープレート９０４を作製するには、少なくとも二種類の金属層をガラス基板上に成膜し、開口部９１２を形成する必要があり、工程数が増加するばかりか、材料コストを増加させる要因となっている。また、図８に示すように金属層９１０の開口部９１２の端面では、反射率の高い第１の金属層９１４の端面が露出してしまうので、この部分でバックライト９０６の光が散乱されて（図８における“ａ”で示す散乱光）、コントラストを低下させる原因となっている。
【００１０】
そこで、本発明は、ＭＥＭＳシャッターを用いた表示装置において、コントラストの改善を図ることを目的としている。また、ＭＥＭＳシャッターを用いた表示装置に用いられるアパーチャープレートを容易に製造することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一実施形態は、表示面に向けて光を放射するバックライトと、バックライトの前面に設けられ、開閉動作により該バックライトから表示画面側に放射される光量を制御するＭＥＭＳシャッターが設けられたＭＥＭＳシャッターアレイと、バックライトとＭＥＭＳシャッターアレイとの間に設けられたアパーチャープレートとを有する表示装置である。この表示装置におけるアパーチャープレートは、ＭＥＭＳシャッターが設けられた位置に対応して開口部が形成された金属層を有しており、ＭＥＭＳシャッター側における金属層の表面に金属の酸化物層が形成されている。
【００１２】
この表示装置におけるアパーチャープレートは、ＭＥＭＳシャッターアレイ側とその反対側の面で反射率が異なるようにするため、金属層の一方の面に金属の酸化物層を設けている。そして、金属の酸化物層をＭＥＭＳシャッターアレイ側に向けられるようにアパーチャープレートを配設することで、表示面側から見た反射率を低減することができる。一方、アパーチャープレートのバックライト側の面では、金属層による反射面が形成され、バックライトの光を反射することができる。
【００１３】
このようなアパーチャープレートの態様において、金属層における開口部の側面にも、金属の酸化物層が形成されるようにしても良い。これにより、開口部の側壁部で光が散乱するのを防ぐことができる。
【００１４】
金属の酸化物層は、金属層を形成する金属材料の酸化物であることが好ましい。金属の酸化物層は金属層よりも反射率が低くなるので、表裏で反射率の異なるアパーチャープレートを得ることができる。
【００１５】
アパーチャープレートは、ＭＥＭＳシャッターアレイ側の面の反射率を５０％以下、好ましくは４０〜３０％以下とすることで、表示面が鏡面のように反射することを防ぐことができる。
【００１６】
このようなアパーチャープレートを構成する金属層は、銀又は銀合金で形成されていることが好ましい。銀は可視光域の反射率が高く、その酸化物である酸化銀の反射率は５０％以下であるからである。
【００１７】
本発明の一実施形態は、ＭＥＭＳシャッターアレイとアパーチャープレートとを有する表示装置の作製方法であって、透光性の基板上に金属層を形成し、金属層上に開口パターンが形成されたレジストマスクを設け、レジストマスクが設けられた状態で金属層の露出部分をエッチングして透光性の基板まで貫通する開口部を形成し、その後レジストマスクを除去し、金属層の表面及び開口部の側壁面を酸化することにより、アパーチャープレートの表裏の反射率を異ならせるようにする表示装置の作製方法である。
【００１８】
レジストマスクをアッシング法により除去することで、該レジストマスクの除去と同時に、金属層の表面及び開口部の側壁面の酸化を行うことができる。
【００１９】
金属膜の表面及び開口部の側壁面の酸化を、オゾン酸化法又は酸素ラジカルを生成するプラズマ酸化法で行うことができる。
【００２０】
このようなアパーチャープレートを構成する金属層は、銀又は銀合金で形成することが好ましい。銀は可視光域の反射率が高く、その酸化物である酸化銀の反射率は５０％以下であるからである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の一実施形態によれば、アパーチャープレートを構成する金属層の表面に金属の酸化物層を設けることで、該アパーチャープレートの表裏で反射率を異ならせることができる。このようなアパーチャープレートをＭＥＭＳシャッターを用いた表示装置に用いることにより、表示画面側が鏡面状に反射するのを防ぎ、その一方でバックライトの光を有効利用することができる。
【００２２】
また、アパーチャープレートの開口部の側壁面にも金属の酸化物層が形成されることで、該側壁部で光が散乱するのを防ぐことができ、コントラストの低下を防ぐことができる。
【００２３】
本発明の一実施形態によれば、アパーチャープレートにおいて、反射率の異なる複数の層を積層する必要がなく、一種類の金属層を成膜すれば良いので工程の簡略化を図ることができる。アパーチャープレートを構成する金属層の表面は、アッシング処理により、レジスト剥離と同時に酸化して低反射化することが可能である。そのため、金属酸化物層を形成するために特別な工程を追加する必要がなく、工程の簡略化を図ることができる。
【００２４】
また、金属層の表面のみならず、その金属層に形成される開口部の側面も酸化により低反射化することができる。これにより、アパーチャープレートの開口部での光散乱を防ぎ、コントラストを高めた表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係る表示装置の斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る表示装置の回路ブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る表示装置の断面構造を説明する図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るアパーチャープレートの作製方法の一例を説明する断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るアパーチャープレートの作製方法の一例を説明する断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る表示装置に用いるＭＥＭＳシャッターの構成を示す斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る表示装置の断面構造を説明する図である。
【図８】金属層が二層積層されたアパーチャープレートを有する表示装置の断面構造を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照しながら、本発明の表示装置の実施形態について説明する。なお、本発明の表示装置は、以下の実施形態に限定されることはなく、種々の変形を行ない実施することが可能である。
【００２７】
図１に本発明の一実施形態に係る表示装置１００の斜視図を示す。本発明の表示装置１００は、ＭＥＭＳシャッターアレイ１０２及びアパーチャープレート１０４を有している。本発明の表示装置１００には、コントローラ１１６（図２に図示）によって制御されるバックライト１０６からの光がアパーチャープレート１０４側から供給される。なお、コントローラ１１６及びバックライト１２２を含んで本発明の表示装置１００を構成するようにしてもよい。
【００２８】
表示部１０８は、ＭＥＭＳシャッターアレイ１０２とアパーチャープレート１０４を含んでいる。この表示部１０８を駆動するゲートドライバ１１０、データドライバ１１２及び端子１１４が適宜設けられている。なお、図１で示す例では、データドライバ１１２が表示部１０８を挟むように配置されているが、これに限定されるわけではない。
【００２９】
図２は、表示装置１００の回路ブロック図の一例を示す。表示装置１００には、コントローラ１１６から画像信号及び走査信号が、データドライバ１１２及びゲートドライバ１１０へ供給される。また、表示装置１００には、コントローラ１１６によって制御されるバックライト１０６から光が供給される。
【００３０】
表示部１０８は、マトリクス状に配置されたＭＥＭＳシャッター１１８、スイッチング素子１２２及び保持容量１２４を含む画素１２０が設けられている。データドライバ１１２は、スイッチング素子１２２へデータ線（Ｄ１、Ｄ２、・・・、Ｄｍ）を介してデータ信号を供給する。ゲートドライバ１１０は、スイッチング素子１２２へゲート線（Ｇ１、Ｇ２、・・・、Ｇｎ）を介してゲート信号を供給する。スイッチング素子１２２は、データ線（Ｄ１、Ｄ２、・・・、Ｄｍ）から供給されるデータ信号に基づきＭＥＭＳシャッター１１８を駆動する。
【００３１】
図３は表示部１０８の断面構造を示す。表示部１０８は、ＭＥＭＳシャッターアレイ１０２に設けられるＭＥＭＳシャッター１１８と、アパーチャープレート１０４の金属層１３２の開口部１２６が重なるように配設されている。
【００３２】
ＭＥＭＳシャッター１１８は透光性の基板１２８上に形成されている。ＭＥＭＳシャッター１１８は複数の部品から構成され、機械的な動作を伴うものである。ＭＥＭＳシャッター１１８の動作は、スイッチング素子１２２により制御される。ＭＥＭＳシャッター１１８は透光性の基板１２８上で水平方向にスライドして、アパーチャープレート１０４の開口部１２６から放射されるバックライト１０６の光を遮断又は通過させるように動作する。
【００３３】
表示部１０８は、画像信号に基づきＭＥＭＳシャッター１１８が開閉動作することにより、所定の画像を表示する。この場合、表示画面側には、このＭＥＭＳシャッター１１８の他、アパーチャープレート１０４の表面が向けられる。このアパーチャープレート１０４の表面の反射率が高いと外光を反射してしまい、コントラストを低下させてしまう。このため、アパーチャープレート１０４の表示画面側の反射率を低くしておく必要がある。
【００３４】
アパーチャープレート１０４の表示画面側の反射率は可視光域において５０％以下、好ましくは４０〜３０％以下とすることが望まれている。一方、アパーチャープレート１０４のバックライト側の面は、反射率を高めておくことが好ましい。これは、バックライトの光をアパーチャープレート１０４で反射させ、再度バックライト側に入射させることで光の有効利用を図るためである。
【００３５】
この相反する要求を実現するため、本発明に係るアパーチャープレート１０４は、金属層１３２と金属の酸化物層１３４で構成されている。すなわち、アパーチャープレート１０４は、反射率の高い金属層を用い、その金属層の表面に金属を酸化させた層を設けることにより低反射の表面を形成した構成を有している。
【００３６】
図３で示すように、アパーチャープレート１０４は、透光性の基板１３０の表面に金属層１３２が形成され、その金属層１３２の表面に酸化物層１３４が設けられた構造を有している。
【００３７】
金属層１３２の好適な一例は銀又は銀合金であり、酸化物層１３４は銀又は銀合金の酸化物である。銀は可視光域の光に対して高い反射率を有しており、これに対して酸化銀の反射率は５０％以下の特性を示す。金属材料としての銀及びその酸化物の光反射特性の違いを利用して、これを積層した構成とすることにより、バックライト１０６側の面では反射率が高く、表示画面側の面では反射率の低いアパーチャープレート１０４を実現している。
【００３８】
アパーチャープレート１０４は、金属層１３２に形成された開口部１２６の側壁面にも酸化物層１３４が形成されようにすることで、この部分も低反射化することができる。それにより、この開口部１２６の側壁面部分に入射した光が反射して散乱光となるのを防ぐことができる。すなわち、金属層１３２の開口部１２６におけるエッジ部での光散乱を防ぐことができ、コントラストの向上を図ることができる。
【００３９】
次に、図４（Ａ）〜（Ｄ）を参照して、本実施形態に係る本発明の表示装置に用いるアパーチャープレート１０４の製造方法を説明する。本実施の形態では、金属層１３２を構成する金属材料として銀を用いる場合を例示する。なお、本発明はこの例示に限定されず、可視光域の反射率が高い金属材料であって、その金属材料の変性物（例えば、酸化物又は窒化物、硫化物）の反射率が低いものであれば、銀以外の金属材料を適用することが可能である。
【００４０】
以下の説明では、（１）金属層のエッチングに用いるレジストマスクを剥離するとき、同時に金属層の表面を酸化する製造方法を図４で示し、（２）金属層のエッチングに用いるレジストマスクを剥離した後、別途、酸化処理を行って金属層の表面を酸化する製造方法を図５で説明する。
【００４１】
図４（Ａ）は、透光性の基板１３０として、例えばガラス基板を用いる。透光性の基板１３０上に金属層１３２を成膜する。金属層１３２は、真空蒸着法やスパッタリング法を用いて形成する。金属層は、銀又は銀合金を用いて形成する。金属層１３２はバックライトの光を遮断するために、５０ｎｍ以上、好ましくは１００ｎｍ以上の膜厚で形成する。
【００４２】
図４（Ｂ）は、金属層１３２に開口部を形成するため、レジストマスク１３６を形成する段階を示す。レジストマスク１３６は公知のフォトリソグラフィー法を使って形成すれば良い。レジストマスク１３６は金属層１３２に直接形成することができる。
【００４３】
図４（Ｃ）は、エッチングにより金属層１３２をエッチングする段階を示す。レジストマスク１３６で覆われていない領域の金属層１３２をエッチングして、透光性の基板１３０が露出する開口部１２６を形成する。金属層１３２は単層であるため、エッチングするときに、複雑な条件設定は不要である。
【００４４】
図４（Ｄ）は、レジストマスク１３６を剥離して、金属層１３２の表面を酸化する処理を行う段階である。この工程では、レジストマスク１３６を剥離するときに、同じ工程内で金属層１３２の表面も酸化処理をしてしまう。
【００４５】
例えば、レジストマスク１３６をアッシングにより除去する。アッシングは、酸素が導入された処理室内で紫外線等の光を照射してオゾンを生成し、レジストを除去する光励起アッシングと、酸素プラズマを利用してレジストを除去するプラズマアッシングのいずれも利用することができる。光励起アッシングでは、生成されたオゾンが紫外線を吸収し励起状態の酸素原子が生成され、この酸化力の強い酸素原子により金属層１３２の表面を酸化することができる。また、プラズマアッシングでは、活性な酸素ラジカルによって金属層１３２の表面に酸化物層１３４を形成することが可能である。
【００４６】
図５は、金属層のエッチングに用いるレジストマスクを剥離した後、別途、酸化処理を行って金属層の表面を酸化する製造方法を示す。
【００４７】
図５（Ａ）は、金属層１３２の上にレジストマスク１３６を形成する段階を示す。そして、図５（Ｂ）に示すように、金属層１３２をエッチングして開口部１２６を形成する。その後、図５（Ｃ）で示すように、レジストマスク１３６を剥離液で除去する。そして、図５（Ｄ）で示すように、基板１３０上に残存した金属層１３２の表面を、上記と同様なオゾンを用いた酸化処理、または酸素ラジカルによる酸化処理によって酸化物層１３４を形成する。
【００４８】
いずれの場合にも、金属層１３２の表面のみならず、開口部１２６における該金属層１３２の側面部も酸化され、酸化物層１３４を形成することができる。これにより、金属層１３２のみならず、開口部１２６の側壁面部の反射率も低下させることができる。
【００４９】
金属層１３２の表面に形成される酸化物層１３４の厚さに限定はないが、可視光域の反射率が５０％以下、好ましくは４０〜３０％以下となる膜厚で形成する。
【００５０】
以上、図４（Ａ）〜（Ｄ）を参照して説明した工程によれば、反射率の異なる複数の層を積層する必要がなく、一種類の金属層を成膜すれば良いといった利点がある。また、この工程では、アパーチャープレートを構成する金属層の表面を、レジスト剥離に伴うアッシング処理により同時に酸化処理して低反射化することが可能であるといった利点を有する。アパーチャープレートをこうせいする金属層の表面のみならず、その金属層に形成される開口部の側面も酸化により低反射化することができる。
【００５１】
次に、本発明に係る表示装置の他の構成要素としてＭＥＭＳシャッター１１８の構成について説明する。
【００５２】
図６は、表示装置１００に用いるＭＥＭＳシャッター１１８の構成を示す。ＭＥＭＳシャッター１１８は、シャッター１３８、第１バネ１４２、１４４、第２バネ１４６、１４８、並びに第１アンカー部１５０、１５２、第２アンカー部１５４、１５６を有している。これらは透光性の基板１２８に設けられている。シャッター１３８は、シャッター開口部１４０を有しており、シャッター１３８本体が遮光部となる。
【００５３】
シャッター１３８は非透光性の部材で形成され、そのシャッター開口部１４０と上述したアパーチャープレートの開口部とが略重なったときバックライトの光が透過し、シャッター１３８の部分が当該開口部と略重なるときバックライトの光は遮断されることになる。
【００５４】
シャッター１３８は、片側が第１バネ１４２を介して第１アンカー部１５０と接続されている。また、もう一方の側が第１バネ１４４を介して第１アンカー部１５２と接続されている。第１アンカー部１５０、１５２は、第１バネ１４２、１４４とともに、シャッター１３８を透光性の基板１２８の表面から浮遊した状態に支持する機能を有している。
【００５５】
第１アンカー部１５０は第１バネ１４２と電気的に接続されている。このため、第１アンカー部１５０にはバイアス電位が供給されると、第１バネ１４２も略同電位となる。これは、第１アンカー部１５２と第１バネ１４４との関係についても同様である。第２バネ１４６は、第２アンカー部１５４に接続されている。第２アンカー部１５４は、第２バネ１４６支持する機能を有する。第２アンカー部１５４は第２バネ１４６と電気的に接続されている。第２アンカー部１５４はグランド電位となっているため、第２バネ１４６もグランド電位となる。これは、第２アンカー部１５６と第２バネ１４８との関係についても同様である。
【００５６】
第１バネ１４２に所定のバイアス電位が供給され、第２バネ１４６がグランド電位となると、この両者の電位差により第１バネ１４２と第２バネ１４６とが静電駆動され、互いが引き寄せあうように移動することでシャッター１３８が一方向にスライドする。また、第１バネ１４４にバイアス電位が供給され、且つ、第２バネ１４８にグランド電位が供給されと、第１バネ１４４と第２バネ１４８との間の電位差により、第１バネ１４４と第２バネ１４８とが静電駆動され、互いが引き寄せあうように移動し、シャッター１３８が一方向と反対側の方向にスライドする。
【００５７】
なお、図６で例示するＭＥＭＳシャッター１１８は、表示装置１００に用いることのできるＭＥＭＳシャッターの一例に過ぎず、スイッチング素子で駆動することができるＭＥＭＳシャッターであれば如何なる態様のものでも用いることができる。
【００５８】
本発明に係る表示装置では、アパーチャープレートの開口部から透過してくるバックライトの光を、図６に示すようなＭＥＭＳシャッターの開閉動作により、表示画面に透過してくる光の量を制御することにより階調表示をすることが可能となる。ＭＥＭＳシャッターは静電力で動くものであるので、高速動作が可能である。バックライトをＲ、Ｇ、Ｂ三色の順次駆動（フィールド・シーケンシャル駆動）することでカラー表示をすることが可能となる。この場合、液晶表示装置で必要な偏光板やカラーフィルタが不要となるので、バックライトの光を減衰させることなく利用することができる。また、本発明に係るアパーチャープレートは、表示面側及び開口部の端面の反射率が低減されているので、外光の反射及び開口部端での光の散乱が抑制され、コントラストの向上を図ることができる。さらに、アパーチャープレートのバックライト側の面は、高反射率を有しているので、バックライトの光を多重反射させ、光の有効利用を図ることができる。
【００５９】
以上の説明では、ＭＥＭＳシャッターアレイ１０２とアパーチャープレート１０４を別基板に形成して、これらを組み合わせる構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図７で示すように同一基板上にＭＥＭＳシャッターアレイ１０２とアパーチャープレート１０４を設けることもできる。
【００６０】
図７は、透光性の基板１５８上にまず、アパーチャープレート１０４が設けられる。アパーチャープレート１０４の金属層１３２は、図３で説明したように、金属層１３２の表面に酸化物層１３４が形成されたもので、画素に応じて開口部１２６が設けられている。金属層１３２は平坦化膜１６０で埋め込まれている。平坦化膜１６０は、例えば酸化シリコンなどの絶縁膜で形成されるものである。酸化物系の絶縁膜で金属層１３２を埋め込むことにより、酸化物層１３４から酸素が抜け還元されてしまうのを防ぐ効果を期待することができる。平坦化膜１６０の表面は、化学的機械研磨により平坦化加工することにより平坦化することができる。
【００６１】
この平坦化膜１６０の上にＭＥＭＳシャッターアレイ１０２が形成されている。ＭＥＭＳシャッター１１８の詳細は図６で示す例と同様である。ＭＥＭＳシャッター１１８は、アパーチャープレート１０４の開口部１２６の位置に合わせて配設されており、スイッチング素子１２２によりその動作が制御される。ＭＥＭＳシャッターアレイ１０２上には封止基板１６２が設けられている。
【００６２】
バックライト１０６は、透光性の基板１５８側に設けられている。このような構成の表示装置であっても、バックライト１０６側の面では反射率が高く、表示画面側の面では反射率の低いアパーチャープレート１０４の効果を発揮させることができる。すなわち、表示画面側の面では反射率が低く、その反対側の面では反射率が高いことにより、コントラストの低下を抑制し、バックライトから放射される光の有効利用を図ることができる。また、アパーチャープレート１０４の作製工程も図４で示すものと同様に作製できるので、作製工程を簡略化することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１００ 表示装置
１０２ ＭＥＭＳシャッターアレイ
１０４ アパーチャープレート
１０６ バックライト
１０８ 表示部
１１０ ゲートドライバ
１１２ データドライバ
１１４ 端子
１１６ コントローラ
１１８ ＭＥＭＳシャッター
１２０ 画素
１２２ スイッチング素子
１２４ 保持容量
１２６ 開口部
１２８ 基板
１３０ 基板
１３２ 金属層
１３４ 酸化物層
１３６ レジストマスク
１３８ シャッター
１４０ シャッター開口部
１４２ 第１バネ
１４４ 第１バネ
１４６ 第２バネ
１４８ 第２バネ
１５０ 第１アンカー部
１５２ 第１アンカー部
１５４ 第２アンカー部
１５６ 第２アンカー部
１５８ 基板
１６０ 平坦化膜
１６２ 封止基板
９００ 表示装置
９０２ ＭＥＭＳシャッターアレイ
９０４ アパーチャープレート
９０６ バックライト
９０８ ガラス基板
９１０ 金属層
９１２ 開口部
９１４ 第１の金属層
９１６ 第２の金属層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を放射するバックライトの前面に設けられ、開閉動作により前記バックライトから表示画面側に放射される光量を制御するＭＥＭＳシャッターが設けられたＭＥＭＳシャッターアレイと、
前記バックライトと前記ＭＥＭＳシャッターアレイとの間に設けられたアパーチャープレートと、を有し、
前記アパーチャープレートは、前記ＭＥＭＳシャッターが設けられた位置に対応して開口部が形成された金属層を有し、前記金属層の前記ＭＥＭＳシャッター側の表面に金属の酸化物層が形成されていることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記金属層における前記開口部の側面にも、金属の酸化物層が設けられてい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】
前記金属の酸化物層が、前記金属層を形成する金属材料の酸化物であ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】
前記アパーチャープレートの前記ＭＥＭＳシャッターアレイ側の面の反射率が５０％以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載の表示装置。
【請求項５】
前記金属層が、銀又は銀合金で形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項６】
ＭＥＭＳシャッターアレイとアパーチャープレートとを有する表示装置の作製方法であって、
透光性の基板上に金属層を形成し、
前記金属層上に開口パターンが形成されたレジストマスクを設け、
前記レジストマスクが設けられた状態で前記金属層の露出部分をエッチングし、前記透光性の基板まで貫通する開口部を形成し、
前記レジストマスクを除去し、
前記金属層の表面及び前記開口部の側壁面を酸化することにより、前記アパーチャープレートの表裏の反射率を異ならせるようにすることを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項７】
前記レジストマスクをアッシング法により除去することで、該レジストマスクの除去と同時に、前記金属層の表面及び前記開口部の側壁面の酸化を行うことを特徴とする請求項６に記載の表示装置の作製方法。
【請求項８】
前記金属膜の表面及び前記開口部の側壁面の酸化を、オゾン酸化法又は酸素ラジカルを生成するプラズマ酸化法で行うことを特徴とする請求項６に記載の表示装置の作製方法。
【請求項９】
前記金属層を、銀又は銀合金を用いて形成することを特徴とする請求項６乃至８のいずれか一項に記載の表示装置の作製方法。
【請求項１】
光を放射するバックライトの前面に設けられ、開閉動作により前記バックライトから表示画面側に放射される光量を制御するＭＥＭＳシャッターが設けられたＭＥＭＳシャッターアレイと、
前記バックライトと前記ＭＥＭＳシャッターアレイとの間に設けられたアパーチャープレートと、を有し、
前記アパーチャープレートは、前記ＭＥＭＳシャッターが設けられた位置に対応して開口部が形成された金属層を有し、前記金属層の前記ＭＥＭＳシャッター側の表面に金属の酸化物層が形成されていることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記金属層における前記開口部の側面にも、金属の酸化物層が設けられてい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】
前記金属の酸化物層が、前記金属層を形成する金属材料の酸化物であ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】
前記アパーチャープレートの前記ＭＥＭＳシャッターアレイ側の面の反射率が５０％以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載の表示装置。
【請求項５】
前記金属層が、銀又は銀合金で形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項６】
ＭＥＭＳシャッターアレイとアパーチャープレートとを有する表示装置の作製方法であって、
透光性の基板上に金属層を形成し、
前記金属層上に開口パターンが形成されたレジストマスクを設け、
前記レジストマスクが設けられた状態で前記金属層の露出部分をエッチングし、前記透光性の基板まで貫通する開口部を形成し、
前記レジストマスクを除去し、
前記金属層の表面及び前記開口部の側壁面を酸化することにより、前記アパーチャープレートの表裏の反射率を異ならせるようにすることを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項７】
前記レジストマスクをアッシング法により除去することで、該レジストマスクの除去と同時に、前記金属層の表面及び前記開口部の側壁面の酸化を行うことを特徴とする請求項６に記載の表示装置の作製方法。
【請求項８】
前記金属膜の表面及び前記開口部の側壁面の酸化を、オゾン酸化法又は酸素ラジカルを生成するプラズマ酸化法で行うことを特徴とする請求項６に記載の表示装置の作製方法。
【請求項９】
前記金属層を、銀又は銀合金を用いて形成することを特徴とする請求項６乃至８のいずれか一項に記載の表示装置の作製方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２３７８６５（Ｐ２０１２−２３７８６５Ａ）
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０６５２０（Ｐ２０１１−１０６５２０）
【出願日】平成２３年５月１１日（２０１１．５．１１）
【出願人】（５０２３５６５２８）株式会社ジャパンディスプレイイースト (2,552)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１１日（２０１１．５．１１）
【出願人】（５０２３５６５２８）株式会社ジャパンディスプレイイースト (2,552)
【Ｆターム（参考）】
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