(57)【要約】【課題】対向基板とシャッターとの導通を容易に確認でき、大量生産された場合であっても、適切に動作させるために必要な導通を個々に確認することができる表示装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】本発明の表示装置は、スイッチング素子、前記スイッチング素子によって駆動されるＭＥＭＳシャッター、並びに前記スイッチング素子へ外部から信号を供給するための端子を有する透光性基板と、前記の透光性基板に対向して配置される対向基板と、第１表示領域と第２表示領域と、前記第２表示領域に設けられ、前記対向基板と前記のＭＥＭＳシャッターとの電気的な導通性を確認するテスト画素と、を備えることを特徴とする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチング素子、前記スイッチング素子によって駆動されるＭＥＭＳシャッター、並びに前記スイッチング素子へ外部から信号を供給するための端子を有する透光性基板と、
前記の透光性基板に対向して配置される対向基板と、
第１表示領域と第２表示領域と
前記第２表示領域に設けられ、前記対向基板と前記のＭＥＭＳシャッターとの電気的な導通性を確認するテスト画素と、を備えることを特徴とする、表示装置。
【請求項２】
前記の対向基板は、前記の透光性基板に対向する面側に導電性膜が形成されており、
前記テスト画素は、前記のＭＥＭＳシャッターから電気的に絶縁されたテスト画素用配線と、開口窓を有し且つ前記のテスト画素用配線に電気的に接続されるテスト画素用シャッターと、前記のテスト画素用配線に電気的に接続され且つ前記テスト画素用シャッターを電気的な引力で水平方向に動作させるテスト画素用第１電極と、前記の画像表示領域を構成するＭＥＭＳシャッターに電気的に接続され且つ前記テスト画素用シャッターを電気的な引力で水平方向に動作させるテスト画素用第２電極と、を有し、
テスト画素用導電材が、前記のテスト画素用第１電極及び前記のテスト画素用第２電極を、それぞれ前記の導電性膜に導通可能にできるように、前記のテスト画素用第１電極及び前記のテスト画素用第２電極と前記の導電性膜との間に配置さ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】
前記テスト画素用導電材は、テスト画素用第１導電材に電気的に接続された第１導電材と、テスト画素用第２導電材に電気的に接続された第２導電材と、を有することを特徴とする、請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記テスト画素用導電材は、前記の導電性膜上において、前記のテスト画素用第１電極の一部及び前記のテスト画素用第２電極の一部の上に重なり合う位置に形成されていることを特徴とする、請求項２に記載の表示装置。
【請求項５】
前記テスト画素用導電材は、前記の対向基板の表面上に積層されたレジスト膜と、該レジスト膜上に形成された導電性膜と、を有することを特徴とする、請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記のテスト画素用シャッター及びテスト画素用配線は、前記のテスト画素用第１電極及び前記のテスト画素用第２電極に電位差が無い状態において、前記の開口窓側から見て、前記の開口窓が前記テスト画素用配線に遮蔽される位置に形成されていることを特徴とする、請求項２乃至５のうち、いずれか１項に記載の表示装置。
【請求項７】
前記のテスト画素用配線及び前記の対向基板はそれぞれ、前記のテスト画素に対応する開口を有しており、
前記のテスト画素用配線及び前記の対向基板の開口はそれぞれ、前記のテスト画素用第１電極及び前記のテスト画素用第２電極に電位差が存在する状態において、前記のテスト画素用シャッターの開口窓側から見て、前記の開口窓に重なり合う位置に形成されていることを特徴とする、請求項２乃至５のうち、いずれかに記載の表示装置。
【請求項８】
スイッチング素子、前記スイッチング素子によって駆動されるＭＥＭＳシャッター、及び前記スイッチング素子へ外部から信号を供給するための端子を透光性基板上に配置し、
前記透光性基板と対向する対向基板を配置し、
画像表示領域以外において、前記対向基板と前記のＭＥＭＳシャッターとの電気的な導通性を確認するテスト画素を前記の透光性基板上に設け、
前記の透光性基板に対向するように対向基板を配置すること、を含む、
表示装置の製造方法。
【請求項９】
前記の対向基板上に、前記の透光性基板に対向する面側に導電性膜を形成し、
前記のＭＥＭＳシャッターから電気的に絶縁されるようにテスト画素用配線を形成し、
前記のテスト画素用配線に電気的に接続されるように、開口窓を有するテスト画素用シャッターを形成し、
前記テスト画素用シャッターを電気的な引力で水平方向に動作させる位置において、前記のテスト画素用配線に電気的に接続されるように、テスト画素用第１電極を形成し、
前記テスト画素用シャッターを電気的な引力で水平方向に動作させる位置において、前記の画像表示領域を構成するＭＥＭＳシャッターに電気的に接続されるように、テスト画素用第２電極を形成し、
前記のテスト画素用第１電極及び前記のテスト画素用第２電極を、それぞれ前記の導電性膜に導通可能にできるように、前記のテスト画素用第１電極及び前記のテスト画素用第２電極と前記の導電性膜との間に、テスト画素用導電材を配置すること、を含む、
請求項８に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前記のテスト画素用第１導電材に電気的に接続された第１導電材を形成し、
前記のテスト画素用第２導電材に電気的に接続された第２導電材を形成し、
前記の第１導電材及び第２導電材を用いて、前記テスト画素用導電材を構成すること、を含む、請求項９に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１１】
前記の導電性膜上において、前記のテスト画素用第１電極の一部及び前記のテスト画素用第２電極の一部の上に重なり合う位置に、前記テスト画素用導電材を形成すること、を含む、請求項９に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１２】
前記の対向基板の表面上にレジスト膜を形成し、
該レジスト膜を、所定の膜厚になるまでに除去し、
残存したレジスト膜上に導電性膜を形成すること、を含む、
請求項１１に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１３】
前記のテスト画素用第１電極及び前記のテスト画素用第２電極に電位差が無い状態において、前記の開口窓側から見て、前記の開口窓が前記テスト画素用配線に遮蔽される位置に、前記のテスト画素用シャッター及びテスト画素用配線を形成することを含む、
請求項９乃至１２のうち、いずれか１項に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１４】
前記のテスト画素用配線及び前記の対向基板のそれぞれに、前記のテスト画素に対応する開口を形成し、
前記のテスト画素用配線及び前記の対向基板の開口はそれぞれ、前記のテスト画素用第１電極及び前記のテスト画素用第２電極に電位差が存在する状態において、前記のテスト画素用シャッターの開口窓側から見て、前記の開口窓に重なり合う位置に形成されていることを特徴とする、請求項９乃至１４のうち、いずれか１項に記載の表示装置の製造方法。
【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表示装置の製造方法
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、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）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】
前記のＭＥＭＳ表示装置は、複数のアパーチャと複数のシャッターとを有する基板を含むピクセルのアレイと、ピクセルに対して、シャッター開電極と、シャッター閉電極と、スイッチとを含む制御マトリクスを有する。また、各ピクセルは、少なくとも１つのアパーチャと、アパーチャに対応する少なくとも１つのシャッターとを含む。各シャッターは、シャッターの移動を、基板によって画定される平面に平行な平面に実質的に制限する、少なくとも１つの機械的支持を有する。制御マトリクスは、画像を形成するために基板の方へ向けられた光を変調するために、基板に接続される。
【０００６】
前記の構成を有するＭＥＭＳ表示装置を適切に動作させるためには、複数のアパーチャと複数のシャッターとを有する基板のシャッターに繋がっている電極と、対向基板との導通が維持されている必要がある。シャッター電位と対向基板の電位が異なる場合，静電力により，シャッターは対向基板に張り付いてしまう。よって、シャッターが対向基板側へ張り付くのを抑制するため、上述のシャッターに繋がっている電極と対向基板との導通が必要になる。前記の導通を確認する方法として、電気的抵抗を測定する方法がある。しかし、ＭＥＭＳ表示装置を大量生産する場合、全製品の抵抗の測定は生産性の向上を制限する原因になるおそれが高く、また、標本的な抵抗測定は製品の品質の向上或いは製品の信頼性を高める効果に乏しい。
【０００７】
本発明は上述した問題を鑑みてなされたものであり、前記のシャッターに繋がっている電極と対向基板との導通を容易に確認でき、大量生産された場合であっても、適切に動作させるために必要な導通を個々に確認することができる表示装置及びその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態によると、スイッチング素子、前記スイッチング素子によって駆動されるＭＥＭＳシャッター、並びに前記スイッチング素子へ外部から信号を供給するための端子を有する透光性基板と、前記の透光性基板に対向して配置される対向基板と、第１表示領域と第２表示領域と、前記第２表示領域に設けられ、前記の対向基板と前記のＭＥＭＳシャッターとの電気的な導通性を確認するテスト画素と、を備えることを特徴とする、表示装置が提供される。
【０００９】
尚、前記の第１表示領域は、画像表示領域或いはディスプレイ領域として、第２表示領域は一般的な画像が表示されない領域、例えば、ディスプレイ領域の外側の任意の領域を第２表示領域として定義することができる。
【００１０】
また、本発明の一実施形態によると、前記の構成に加えて、前記の対向基板は、前記の透光性基板に対向する面側に導電性膜が形成されており、前記テスト画素は、前記のＭＥＭＳシャッターから電気的に絶縁されたテスト画素用配線と、開口窓を有し且つ前記のテスト画素用配線に電気的に接続されるテスト画素用シャッターと、前記のテスト画素用配線に電気的に接続され且つ前記テスト画素用シャッターを電気的な引力で水平方向に動作させるテスト画素用第１電極と、前記の画像表示領域を構成するＭＥＭＳシャッターに電気的に接続され且つ前記テスト画素用シャッターを電気的な引力で水平方向に動作させるテスト画素用第２電極と、を有し、テスト画素用導電材が、前記のテスト画素用第１電極及び前記のテスト画素用第２電極を、それぞれ前記の導電性膜に導通可能にできるように、前記のテスト画素用配線及び画像表示領域を構成するＭＥＭＳシャッターに電気的に接続された配線と前記の導電性膜との間に配置されていても良い。
【００１１】
また、本発明の一実施形態によると、前記の構成に加えて、前記テスト画素用導電材は、テスト画素用第１導電材に電気的に接続された第１導電材と、テスト画素用第２導電材に電気的に接続された第２導電材と、を有するように構成されていても良い。
【００１２】
また、本発明の一実施形態によると、前記の構成に加えて、前記テスト画素用導電材は、前記の導電性膜上において、前記のテスト画素用第１電極の一部及び前記のテスト画素用第２電極の一部の上に重なり合う位置に形成されていても良い。
【００１３】
また、本発明の一実施形態によると、前記の構成に加えて、前記テスト画素用導電材は、前記の対向基板の表面上に積層されたレジスト膜と、該レジスト膜上に形成された導電性膜と、を有するように構成されていても良い。
【００１４】
また、本発明の一実施形態によると、前記の構成に加えて、前記のテスト画素用シャッター及びテスト画素用配線は、前記のテスト画素用第１電極及び前記のテスト画素用第２電極に電位差が無い状態において、前記の開口窓側から見て、前記の開口窓が前記テスト画素用配線に遮蔽される位置に形成されていても良い。
【００１５】
また、本発明の一実施形態によると、前記の構成に加えて、前記のテスト画素用配線及び前記の対向基板はそれぞれ、前記のテスト画素に対応する開口を有しており、前記のテスト画素用配線及び前記の対向基板の開口はそれぞれ、前記のテスト画素用第１電極及び前記のテスト画素用第２電極に電位差が存在する状態において、前記のテスト画素用シャッターの開口窓側から見て、前記の開口窓に重なり合う位置に形成されていても良い。
【００１６】
また、本発明の一実施形態によると、スイッチング素子、前記スイッチング素子によって駆動されるＭＥＭＳシャッター、及び前記スイッチング素子へ外部から信号を供給するための端子を透光性基板上に配置し、画像表示領域以外において、対向基板と前記のＭＥＭＳシャッターとの電気的な導通性を確認するテスト画素を前記の透光性基板上に設け、前記の透光性基板に対向するように対向基板を配置すること、を含む、表示装置の製造方法が提供される。
【００１７】
また、本発明の一実施形態によると、前記の工程に加えて、前記の対向基板上に、前記の透光性基板に対向する面側に導電性膜を形成し、前記の導電性膜に導通可能にできるように、前記のテスト画素用第１電極及び前記のテスト画素用第２電極と前記の導電性膜との間に、テスト画素用導電材を配置する工程を含んでいても良い。
【００１８】
すなわち、本発明の一実施形態として、前記のＭＥＭＳシャッターから電気的に絶縁されるようにテスト画素用配線を形成し、前記のテスト画素用配線に電気的に接続されるように、開口窓を有するテスト画素用シャッターを形成し、前記テスト画素用シャッターを電気的な引力で水平方向に動作させる位置において、前記のテスト画素用配線に電気的に接続されるように、テスト画素用第１電極を形成し、前記テスト画素用シャッターを電気的な引力で水平方向に動作させる位置において、前記の画像表示領域を構成するＭＥＭＳシャッターに電気的に接続されるように、テスト画素用第２電極を形成し、前記のテスト画素用第１電極及び前記のテスト画素用第２電極を、それぞれ前記の導電性膜に導通可能にできるように、前記のテスト画素用第１電極及び前記のテスト画素用第２電極と前記の導電性膜との間に、テスト画素用導電材を配置する工程、を含んでいても良い。
【００１９】
また、本発明の一実施形態によると、前記の工程に加えて、前記のテスト画素用第１導電材に電気的に接続された第１導電材を形成し、前記のテスト画素用第２導電材に電気的に接続された第２導電材を形成し、前記の第１導電材及び第２導電材を用いて、前記テスト画素用導電材を構成する工程、を含んでいても良い。
【００２０】
また、本発明の一実施形態によると、前記の工程に加えて、前記の導電性膜上において、前記のテスト画素用第１電極の一部及び前記のテスト画素用第２電極の一部の上に重なり合う位置に、前記テスト画素用導電材を形成する工程、を含んでいても良い。
【００２１】
また、本発明の一実施形態によると、前記の工程に加えて、前記の対向基板の表面上にレジスト膜を形成し、該レジスト膜を、所定の膜厚になるまでに除去し、残存したレジスト膜上に導電性膜を形成する工程、を含んでいても良い。
【００２２】
また、本発明の一実施形態によると、前記の工程に加えて、前記のテスト画素用第１電極及び前記のテスト画素用第２電極に電位差が無い状態において、前記の開口窓側から見て、前記の開口窓が前記テスト画素用配線に遮蔽される位置に、前記のテスト画素用シャッター及びテスト画素用配線を形成する工程、を含んでいても良い。
【００２３】
また、本発明の一実施形態によると、前記の工程に加えて、前記のテスト画素用第１電極及び前記のテスト画素用第２電極に電位差が存在する状態において、前記のテスト画素に対応するように、前記のテスト画素用シャッターの開口窓側から見て、前記の開口窓に重なり合う位置に、前記のテスト画素用配線及び前記の対向基板のそれぞれに開口を形成する工程、を含んでいても良い。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によると、スイッチング素子とＭＥＭＳシャッターとの間に設けられたテスト画素の点灯状態を目視にて確認することによって、前記対向基板と前記のＭＥＭＳシャッターとの電気的な導通性を確認できる表示装置及びその製造方法を提供できる。そのため、本発明の一実施形態に係るＭＥＭＳ表示装置を大量生産する場合であっても、ＭＥＭＳシャッターを適切に動作させるために必要な、対向基板とＭＥＭＳシャッターとの電気的な導通性を瞬時に判定することができる。
【００２５】
また、前記のテスト画素は、画像表示領域若しくはディスプレイの画面以外の部分に設けられており、表示装置が正常に機能する限りにおいて点灯しないので、画質に悪影響を与えることは無い。
【００２６】
従って、本発明の表示装置及びその製造方法によれば、電気抵抗を測定するための特別な工程を追加する必要が無く、また、製造コストの上昇を招くこと無く、製品の品質の向上或いは製品の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【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に用いるＭＥＭＳシャッターの構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る表示装置を構成する表示部の断面構造図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る表示部の境界近傍の断面構造図であって、正常に機能している状態を示す。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る表示部の境界近傍の断面構造図であって、ＭＥＭＳシャッター及び対向基板が導通していない状態を示す。
【図７】本発明の第２の実施形態を構成する導電材の拡大図である。
【図８】（Ａ）は、図７の導電材を構成する導電膜Ａ５を構成する工程、（Ｂ）は、図７の導電材を構成するレジストマスクを形成する工程、（Ｃ）は、導電膜Ａ５に開口部を形成する工程、（Ｄ）は、レジストマスク上にＩＴＯ膜１３６ａを形成する工程を示す製造工程図である。
【図９】（Ａ）は、本発明の第３の実施形態を構成するテスト画素のシャッター及びテスト画素用配線の断面構造図であって、ＭＥＭＳシャッター及び対向基板との導通が正しく行われている状態を示す概略図であって、（Ｂ）は、前記のＭＥＭＳシャッター及び対向基板が導通しない状態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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、テスト画素２００が前記の表示部１０８とデータドライバ１１２との間に設けられている。なお、図１で示す例では、テスト画素２００が設けられている箇所が、データドライバ１１２と表示部１０８との間の一部の箇所に配置されているが、表示部１０８がテスト画素２００以外の領域に配置されている限り、図１の配置に限定されるわけではない。
【００３１】
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。尚、本発明の表示装置において、画素はスイッチング素子（１２２）がひとつだけでなく、複数ある場合もある。例えば、複数のTFTと容量を含んだ画素回路を持つ場合がある。
【００３２】
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。また、データドライバ１１２と表示部１０８との間の一部の箇所に、テスト画素２００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（ＴＦＴ）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。また、ＭＥＭＳシャッター１１８の配線は、テスト画素２００は、電気的に接続されている。
【００３３】
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。
【００３４】
図３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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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を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。
【００３８】
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。
【００３９】
なお、図３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。
【００４０】
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３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。尚、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。
【００４１】
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、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。
【００４２】
図４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が対になるように配設されている。
【００４３】
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、及び図示しない画素回路により制御される。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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
この相反する要求を実現するため、前記のアパーチャープレート１０４は、例えば金属層１３２と酸化物層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（低反射膜層）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。尚、アパーチャプレート１０４の低反射膜層の材料は酸化物層に限らない。低反射率であれば非酸化物の材料を用いても良い。
【００４７】
図４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。
【００４８】
上述の通り、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。
【００４９】
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。
【００５０】
本発明の一実施形態に係る表示装置１００が所望の機能を果たすように適切に動作させるために、ＭＥＭＳシャッター１１８及び対向基板との導通が維持されている必要がある。この導通の確認を容易にするべく、本発明の一実施形態に係る表示装置１００は、以下に示す本発明の実施の形態に示されるテスト画素を備える。
【００５１】
［第１の実施形態］
本発明の第１実施形態について説明する。図５及び図６は、図４に示される表示部１０８の境界近傍の構造を表しており、表示部１０８の外側において表示部１０８に近接して、テスト画素が設けられている。
【００５２】
前記のテスト画素２００として、図３に示されるＭＥＭＳシャッター１１８と同一の構造のものを使用することができる。すなわち、図５及び図６の左側のシャッターＳ１１、第２電極Ｓ１２及び第１電極Ｓ１３は、図３におけるシャッター１３８、第１アンカー部１５０（或いは、第１アンカー部１５２）及び第１アンカー部１５２（或いは第１アンカー部１５０）にそれぞれ対応する。
【００５３】
しかしながら、前記のテスト画素２００は、表示部１０８を構成するＭＥＭＳシャッター１１８に対して異なる制御方法が採用される。すなわち、テスト画素２００を駆動する第１電極Ｓ１３と、前記の第１電極Ｓ１３に電気的に接続されるテスト画素用配線Ｌ２が、表示部１０８のＭＥＭＳシャッター１１８から絶縁されており、シャッターＳ１１が第１電極Ｓ１３及びテスト画素用配線Ｌ２と同電位になるように電気的に接続されている。一方、第２電極Ｓ１２は、テスト画素用配線Ｌ１を介して、表示部１０８を構成するＭＥＭＳシャッター１１８の少なくともいずれかと電気的に接続されている。
【００５４】
すなわち、前記のテスト画素用シャッターＳ１１は、テスト画素用配線Ｌ２に電気的に接続された第１電極Ｓ１３と、前記の表示部１０８を構成するＭＥＭＳシャッター１１８に電気的に接続された第２電極Ｓ１２から、それぞれ電気的な引力を受けて水平方向に動作する。
【００５５】
一方、アパーチャープレート１０４は、表示部１０８の外側において、透光性の基板１２８に対向するようにその表面に導電性膜Ａ５が形成されている。テスト画素２００の第１電極Ｓ１３及び第２電極Ｓ１２は、テスト画素用導電材Ｄ２及びＤ１にそれぞれ電気的に接続されており、一定の条件下において前記の導電性膜Ａ５を介して導通可能になるように構成されている。尚、アパーチャープレート１０４には、前記のテスト画素用シャッターＳ１１の位置に合わせて開口部１２６が形成されている。尚、導電性膜Ａ５と金属層１３２とは、同じ材料で同層に形成されても良い。また、テスト画素に対向するアパーチャプレートの構造は，表示領域内の構造と同構造としても良い。
【００５６】
テスト画素２００の第１電極Ｓ１３及び第２電極Ｓ１２が一定の条件下において前記の導電性膜Ａ５を介して導通可能になる条件として、アパーチャープレート１０４或いは透光性の基板１３０と、ＭＥＭＳシャッターアレイ１０２との接合性を挙げることができる。このような接合性の良否を判定するため、例えば、前記の導電材Ｄ２及びＤ１を、前記配線Ｌ２及びＬ１から所定の長さでそれぞれ立設する。前記の所定の長さとして、ＭＥＭＳシャッター１１８が形成される透光性の基板１２８及びアパーチャープレート１０４を構成する透光性の基板１３０の間のクリアランスを維持するスペーサ３００と同程度の長さにすることができる。
【００５７】
このように構成することによって、アパーチャープレート１０４或いは透光性の基板１３０及びＭＥＭＳシャッターアレイ１０２が確実に接合されている場合、前記の導電材Ｄ２及びＤ１は、前記の導電性膜Ａ５にそれぞれ良好に接触する。従って、前記配線Ｌ１が任意の電位になっても、テスト画素２００の第１電極Ｓ１３及び第２電極Ｓ１２は、導電性膜Ａ５を介して電気的に接続しているので、テスト画素２００の第１電極Ｓ１３、第２電極Ｓ１２及びシャッターＳ１１は同電位になる。
【００５８】
前記のように、テスト画素２００の第１電極Ｓ１３、第２電極Ｓ１２及びシャッターＳ１１が同電位であれば、シャッターＳ１１は動作せず、アパーチャープレート１０４に形成された開口部１２６を通過した光４００ａは、シャッターＳ１１によって遮られ、一部が反射光４００ｂとなって戻される。
【００５９】
前記のアパーチャープレート１０４或いは透光性の基板１３０及びＭＥＭＳシャッターアレイ１０２が接合不良であると、図６に示されるように、前記の導電材Ｄ２及びＤ１は、前記の導電性膜Ａ５に対して接触不良を起こす。そのため、前記配線Ｌ１及び配線Ｌ２間の導通性は確保されず、テスト画素２００の第１電極Ｓ１３及び第２電極Ｓ１２間に電位差が発生して、シャッターＳ１１は静電力により電極Ｓ１２に引っ張られて移動する。
【００６０】
このように、前記のアパーチャープレート１０４或いは透光性の基板１３０及びＭＥＭＳシャッターアレイ１０２が接合不良である場合、シャッターＳ１１は電極に引き寄せられる。そのため，シャッターＳ１１の開口窓を通り、光４００ａはＭＥＭＳシャッターアレイ１０２から外部へ透過する。テスト画素２００は輝点として、目視により確認できる。
【００６１】
以上、第１の実施形態において、１つのテスト画素を用いて説明したが、２つ以上のテスト画素を用いることも可能である。例えば、前記の表示部１０８とデータドライバ１１２との間に、テスト画素を同一方向に複数個並列することもできる。
【００６２】
［第２の実施形態］
前記の導電材Ｄ２及びＤ１は、図７に示すように、導電性膜Ａ５において、前記の第１電極Ｓ１３の一部及び前記の第２電極Ｓ１２の一部の上に重なり合う位置に形成することによって、単一の導電材Ｄ３として構成することも可能である。
【００６３】
前記の導電材Ｄ３は、例えば、次のように形成することができる。まず、図８（Ａ）に示すように、透光性の基板１３０として、例えばガラス基板を用い、透光性の基板１３０上に導電性膜Ａ５を真空蒸着法やスパッタリング法を用いて形成する。
【００６４】
導電性膜Ａ５に開口部１２６を形成するため、図８（Ｂ）に示すように、レジストマスク１３６を形成する。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、導電性膜Ａ５上に直接形成することができる。
【００６５】
図８（Ｃ）に示すように、レジストマスク１３６で覆われていない領域の導電性膜Ａ５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。
【００６６】
図８（Ｄ）は、図８（Ｃ）の後、レジストマスク１３６をアッシングにより除去し、再度レジスト（レジストマスク１３６）を形成し、前記の第１電極Ｓ１３の一部及び前記の第２電極Ｓ１２の一部の上に重なり合う位置に形成された箇所のみ残した状態を示している。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。
【００６７】
図８（Ｄ）に示されたレジストマスク１３６と、開口部１２６を除く導電性膜Ａ５上に例えばＩＴＯ膜１３６ａを形成する。このようにして、図７に示される形状の導電材Ｄ３を製造することができる。尚、図７は、図５に対応しており、アパーチャープレート１０４或いは透光性の基板１３０及びＭＥＭＳシャッターアレイ１０２が確実に接合されている場合を示す。
【００６８】
［第３の実施形態］
ところで、図３のＭＥＭＳシャッター１１８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ように構成されている。そこで、図９（Ａ）に示されるように、前記の第２電極Ｓ１２及び第１電極Ｓ１３に電位差が無い状態において、シャッター開口部１４０がテスト画素用配線Ｌ２に遮蔽される位置に形成されるように、テスト画素用配線Ｌ２をテスト画素用配線Ｌ１の近傍まで延長することができる。尚、図９において、基板１３０側の開口部１２６の位置はと基板１２８側の開口Ｌ２１１の位置とが、平面的に見て一致した構成にしても良い。
【００６９】
第３の実施形態において、テスト画素２００が機能するためには、図９（Ｂ）に示されるように、前記の第２電極Ｓ１２及び第１電極Ｓ１３に電位差が存在する状態において、アパーチャープレート１０４の透光性の基板１３０の導電性膜Ａ５の開口１２６を通過した光４００ａが外部へ放出される必要がある。
【００７０】
そのため、図９（Ｂ）に示されるように、前記のテスト画素用配線Ｌ２が第２電極Ｓ１２側に平行移動した状態において、前記のテスト画素用配線Ｌ２は、基板１３０の導電性膜Ａ５の開口１２６及びシャッター開口部１４０に重なる位置に、開口Ｌ２１１を備えていることが好ましい。
【００７１】
図９（Ａ）は、ＭＥＭＳシャッター１１８及び対向基板（基板１２８）との導通が正しく行われている場合、シャッターＳ１１は、シャッター開口部１４０がテスト画素用配線Ｌ２と平面的に重なるように配置する。このため、光４００ａはシャッターＳ１１によって遮光されて一部が反射光４００ｂとして反射される。このように、第３の実施形態の表示装置が正常に機能している場合、テスト画素２００は黒く見えるので、ディスプレイの表示に影響を与えない。基板１３０側の開口部１２６の位置はと基板１２８側の開口Ｌ２１１の位置とが、平面的に見て一致した構成においては、光はシャッター１４０によってて遮蔽される。
【００７２】
一方、ＭＥＭＳシャッター１１８及び対向基板（基板１２８）が導通していない場合、図９（Ｂ）に示されるように、シャッターＳ１１は、第２電極Ｓ１２側に引き寄せられる。そのため、光４００ａは、前記の配線Ｌ２の開口Ｌ２１１とシャッターの開口部１４０を通り、光は表示装置の外部へ透過する。従って、テスト画素２００は輝点となり、目視により、前記の導通性を容易に判定することができる。
【００７３】
以上説明したように、本発明の実施形態に係るテスト画素は、画像表示領域若しくはディスプレイの画面以外の部分に設けられており、表示装置が正常に機能する限りにおいて点灯しないので、画質に悪影響を与えることは無い。
【００７４】
従って、本発明の表示装置及びその製造方法によれば、電気抵抗を測定するための特別な工程を追加する必要が無く、また、製造コストの上昇を招くこと無く、製品の品質の向上或いは製品の信頼性を高めることができる。
【符号の説明】
【００７５】
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
２００  テスト画素
３００  スペーサ
Ｓ１２  第２電極
Ｓ１３  第１電極
Ａ５  導電性膜
Ｌ１  テスト画素用配線
Ｌ２  テスト画素用配線
Ｄ１  テスト画素用導電材
Ｄ２  テスト画素用導電材
Ｄ３  テスト画素用導電材
Ｌ２１  開口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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