(57)【要約】【課題】シャッターとアパチャープレートとの静電吸着を防ぎ、かつ外部からの電界の影響を抑え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、マトリクス状に配置され、スイッチング素子及び前記スイッチング素子によって駆動されるＭＥＭＳシャッターを有する複数の画素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基板と、開口部を有し、電気的にフローティング状態である複数の反射膜を有するアパチャープレートと、を備えることを特徴とする。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリクス状に配置され、スイッチング素子及び前記スイッチング素子によって駆動されるＭＥＭＳシャッターを有する複数の画素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基板と、
開口部を有し、電気的にフローティング状態である複数の反射膜を有するアパチャープレートと、を備えることを特徴とする、表示装置。
【請求項２】
前記複数の反射膜は、それぞれ、複数の開口部を有す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】
前記複数の反射膜は、それぞれ、前記複数の画素のうち一つ以上の画素に対応していることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記の反射膜上に、導電性の反射防止膜が形成されていることを特徴とする、請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項５】
第１の反射膜及び第２の反射膜を有し、
前記の第１の反射膜及び第２の反射膜の間に、絶縁層が介在しており、
前記の第１の反射膜は、前記の開口部を有し、互いに電気的に非接続になるように所定のクリアランスを開けて配置された複数の構成要素から成り、
前記の第２の反射膜は、前記のクリアランス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１に記載の表示装置。
【請求項６】
前記第２の反射膜が、一定の電位を有する外部電極に電気的に接続されていることを特徴とする、請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
マトリクス状に配置され、スイッチング素子及び前記スイッチング素子によって駆動されるＭＥＭＳシャッターを有する複数の画素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基板上に形成し、
前記薄膜トランジスタ及び端子が形成された前記の基板上にスイッチング素子及び端子を覆うパッシベーション膜を形成し、
前記のパッシベーション膜上に前記のＭＥＭＳシャッターを形成し、
開口部を有し、前記複数の画素のうち一つ以上の画素に対応している反射膜を、前記の基板に貼り合わされる側において互いに電気的にフローティング状態でアパチャープレート上に形成し、
前記の基板に前記のアパチャープレートを貼り合わせること、を含む、
表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記の反射膜上に、導電性の反射防止膜を形成することを特徴とする、請求項７に記載の表示装置の製造方法。
【請求項９】
第１の反射膜として、それぞれ表示領域の開口部を有し、１画素以上の画素単位の大きさを有する反射膜を、互いに電気的に非接続になるように所定のクリアランスを開けて、前記ＴＦＴ基板に貼り合わされる側にアパチャープレート上に形成する工程と、
前記のクリアランスに重なり合う位置に、第２の反射膜を形成する工程と、
前記の第１の反射膜及び第２の反射膜の間に、絶縁層を形成する工程と、を含むことを特徴とする、請求項７に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前記第２の反射膜を、一定の電位を有する外部電極に電気的に接続することを特徴とする、請求項９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、表示装置及びその製造方法、特に、メカニカルシャッターを用いた表示装置及びそ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に設けられた開口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１参照。）。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、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、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１／２以下になり、また、色再現性が優れている点に特徴がある。
【０００３】
ＭＥＭＳ表示装置においては、ＭＥＭＳシャッターを駆動するためのスイッチング素子、及びスイッチング素子を駆動するゲートドライバ等を構成するＴＦＴが基板上に形成される。基板上にはＴＦＴへ外部から信号を供給するための端子が同時に形成される。通常、ＭＥＭＳ表示装置においては、ＴＦＴ及び端子が形成されたＴＦＴ基板上にＴＦＴ及び端子を覆うパッシベーション膜（絶縁膜）を形成し、そのパッシベーション膜上にＭＥＭＳシャッターを形成する。ＭＥＭＳシャッターは、端子と電気的に接続される部分以外が絶縁膜で覆われる。このとき、ＭＥＭＳシャッターの可動部が中空構造を有することから、可動部の側部及び下部にも絶縁膜を形成するために、ＭＥＭＳシャッターを形成したＴＦＴ基板の全面にＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等により絶縁膜を形成する。その後、ＴＦＴ基板にアパチャープレートを貼り合わせる。ＴＦＴ基板に形成された端子には外部から信号を供給する必要があるため、アパチャープレートが端子上部を覆わないようにＴＦＴ基板とアパチャープレートとを貼り合わせる。
【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】
前記のスイッチング素子は、ＭＥＭＳシャッターのシャッター開電極およびシャッター閉電極のうちの１つへの電圧の印加を選択的に制御して、ピクセルに対応するシャッターと、前記のシャッター開電極およびシャッター閉電極のうちの１つとの間に電場を生成し、それにより、対応するシャッターを、基板に対してに対して水平方向に静電駆動する。このように、ＭＥＭＳシャッターはスイッチング素子からの静電気によって制御されているため、例えばシャッター電圧が変動した際に、その変動によるシャッターとアパチャープレートとの静電吸着が生ずるおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明は上述した問題を鑑みてなされたものであり、シャッター電圧の変動による、シャッターとアパチャープレートとの静電吸着を防ぎ、かつ外部からの電界の影響を抑え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】
【０００７】
本発明の一実施形態によると、マトリクス状に配置され、スイッチング素子及び前記スイッチング素子によって駆動されるＭＥＭＳシャッターを有する複数の画素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基板と、開口部を有し、電気的にフローティング状態である複数の反射膜を有するアパチャープレートと、を備えることを特徴とする、表示装置が提供される。
【０００８】
また、本発明の一実施形態によると、前記の構成に加えて、前記複数の反射膜は、それぞれ、複数の開口部を有するものを使用することができる。
【０００９】
また、本発明の一実施形態によると、前記の構成に加えて、前記複数の反射膜は、それぞれ、前記複数の画素のうち一つ以上の画素に対応しているものを使用することができる。
【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、前記の反射膜上に、導電性の反射防止膜を備えていても良い。
【００１１】
また、本発明の一実施形態によると、前記の反射膜を複数層に構成しても良い。すなわち、本発明の一実施形態として、前記の反射層が、前記の開口部を有し、互いに電気的に非接続になるように所定のクリアランスを開けて配置された複数の構成要素から成る第１の反射層として構成され、絶縁層が介在した状態で、前記のクリアランスに重なり合う位置に第２の反射膜を備える構造にしても良い。尚、前記第１の反射膜と第２の反射膜との間に絶縁層が介在した状態であれば、前記の第１の反射膜が前記第２の反射膜の上側に形成された構造にしても良い。
【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、前記第２の反射膜が、一定の電位を有する外部電極に電気的に接続しても良い。
【００１３】
また、本発明の一実施形態によると、マトリクス状に配置され、スイッチング素子及び前記スイッチング素子によって駆動されるＭＥＭＳシャッターを有する複数の画素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基板上に形成し、前記薄膜トランジスタ及び端子が形成された前記の基板上にスイッチング素子を覆うパッシベーション膜を形成し、前記のパッシベーション膜上に前記のＭＥＭＳシャッターを形成し、開口部を有し、前記複数の画素のうち一つ以上の画素に対応している反射膜を、電気的にフローティング状態でアパチャープレート上に形成し、前記の基板に前記のアパチャープレートを貼り合わせること、を含む表示装置の製造方法が提供される。
【００１４】
また、本発明の一実施形態によると、前記の工程に加えて、導電性の反射防止膜を形成する工程を含んでいても良い。
【００１５】
また、本発明の一実施形態によると、前記の反射膜として、複数の反射膜を有するように形成しても良い。すなわち、本発明の一実施形態として、第１の反射膜として、それぞれ表示領域の開口部を有し、１画素以上の画素単位の大きさを有する反射膜を、互いに電気的に非接続になるように所定のクリアランスを開けて、アパチャープレート上に形成する工程と、前記のクリアランスに重なり合う位置に、第２の反射膜を形成する工程と、前記の第１の反射膜及び第２の反射膜の間に、絶縁層を形成する工程と、を含んでいても良い。尚、前記第１の反射膜と第２の反射膜との間に絶縁層が介在した状態であれば良く、前記の第２の反射膜を形成した後に、前記絶縁層を形成し、次いで、第１の反射膜を形成する工程を採用しても良い。
【００１６】
また、本発明の一実施形態によると、前記の工程に加えて、前記第２の反射膜が、一定の電位を有する外部電極に電気的に接続する工程を含んでいても良い。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の表示装置及びその製造方法によると、シャッター電圧の変動による、シャッターとアパチャープレートとの静電吸着を防ぎ、かつ外部からの電界の影響を抑えることができる。
【００１８】
従って、本発明の表示装置及びその製造方法によると、後述するシャッターのスタックアップ／スタックダウン現象の発生確率を減少させることができ、製品の歩留まりを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る表示装置のアパチャープレートの構成を示す平面図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る表示装置のアパチャープレートの構成を示す平面図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る表示装置のアパチャープレートの構成を示す平面図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る表示装置のアパチャープレートのＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係る表示装置のアパチャープレートの構成を示す平面図である。
【図６】（Ａ）は、本発明の第４実施形態に係る表示装置のアパチャープレートの構成断面図である。（Ｂ）は、要部拡大断面図である。
【図７】本発明の第４実施形態に係る表示装置の構成断面図である。
【図８】本発明の第５実施形態に係る表示装置のアパチャープレートの構成を示す構成断面図である。
【図９】本発明の第５実施形態に係る表示装置の構成断面図である。
【図１０】本発明の第６実施形態に係る表示装置のアパチャープレートの構成断面図である。
【図１１】本発明の第６実施形態に係る表示装置の構成断面図である。
【図１２】本発明の表示装置の概略構成を示す図であり、（ａ）は、本発明の表示装置の斜視図であり、（ｂ）は、本発明の表示装置の平面図である。
【図１３】図１２に係るＭＥＭＳ表示装置の概略的な回路ブロック図である。
【図１４】ＭＥＭＳシャッターの概略構成を示す図である。
【図１５】図１２のＭＥＭＳ表示装置に係るアパチャープレートの構成を示す平面図である。
【図１６】図１２のＭＥＭＳ表示装置の表示領域の構成断面図である。
【図１７】本発明の他のＭＥＭＳ表示装置の表示領域の構成断面図である。
【図１８】図１７に示すＭＥＭＳ表示装置において発生するシャッターの不具合を示す概念図である。
【図１９】図１７に示す不具合をシャッター駆動信号（波形Ａ）、シャッター飛び込み電圧波形（波形Ｂ）及び反射膜の電位（波形Ｃ）の経時変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について図を参照して説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施することができる。
【００２１】
［本発明に至る経緯］
図１２（ａ）及び（ｂ）に、本発明のＭＥＭＳ表示装置１００の概要的な構成図を示す。図１２（ａ）は、ＭＥＭＳ表示装置１００の斜視図であり、（ｂ）は、表示装置１００の平面図である。ＭＥＭＳ表示装置１００は、基板１１０及び対向基板１４０を有している。基板１１０は、表示部１０１ａ、駆動回路１０１ｂ、１０１ｃ及び１０１ｄ、並びに端子１０２からなる端子群１０１ｅを有している。基板１１０と対向基板１４０とは、シール材等を用いて接合される。尚、駆動回路１０１ｂ、１０１ｃ及び１０１ｄは、基板１１０上に形成した薄膜トランジスタで構成しても良いし、基板１１０上にドライバＩＣを搭載して構成しても良い。
【００２２】
図１３に、図１２に係るＭＥＭＳ表示装置１００の回路ブロック図の一例を概略的に示す。図１２に示すＭＥＭＳ表示装置１００には、コントローラ１０３から画像信号及び制御信号が供給される。また、図１２に示すＭＥＭＳ表示装置１００には、コントローラ１０３によって制御される図示しないバックライトから光が供給される。
【００２３】
図１３に示すとおり、表示部１０１ａは、ゲート線（Ｇ１、Ｇ２、・・・、Ｇｎ）とデータ線（Ｄ１、Ｄ２、・・・、Ｄｍ）との交点に対応する位置に、マトリクス状に配置されたＭＥＭＳシャッター１３０ａ、スイッチング素子（ＴＦＴ）１０４、及び保持容量１０５を有する画素１０６を有している。駆動回路１０１ｂ、１０１ｃは、データドライバであり、スイッチング素子１０４へデータ線（Ｄ１、Ｄ２、・・・、Ｄｍ）を介してデータ信号を供給する。駆動回路１０１ｄは、ゲートドライバであり、スイッチング素子１０４へゲート線（Ｇ１、Ｇ２、・・・、Ｇｎ）を介してゲート信号を供給する。なお、図１３に示す回路ブロックにおいては、図１３に示すように、データドライバである駆動回路１０１ｂ、１０１ｃが、表示部１０１ａを挟むように配置されているが、この構成に限定されるものではない。スイッチング素子１０４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１３０ａを駆動する。尚、本願発明の表示装置における駆動回路の構成は、図１３に示す構成に限定されるものではない。
【００２４】
ここで、図１４を参照して、ＭＥＭＳシャッター１３０ａの構成について説明する。図１４は、ＭＥＭＳ表示装置１００に用いるＭＥＭＳシャッター１３０ａの構成を示す図である。説明の便宜上、図１４には、一つのＭＥＭＳシャッター１３０ａを示すが、図１２のＭＥＭＳ表示装置１００には、基板１１０上に図１４に示すＭＥＭＳシャッター１３０ａがマトリクス状に配置される。
【００２５】
ＭＥＭＳシャッター１３０ａは、シャッター１３１、第１バネ１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃ、１３６ｄ、第２バネ１３７ａ、１３７ｂ、１３７ｃ、１３７ｄ、及びアンカー部１３８ａ、１３８ｂ、１３８ｃ、１３８ｄ、１３９ａ、１３９ｂを有している。シャッター１３１は複数の開口部１３４を有しており、シャッター１３１本体は遮光部となる。また、基板１１０には、複数の光透過部１１４が形成されている。基板１１０は、対向基板１４０が光を透過させる開口部（図５、図９等の開口２０２に相当する）を有していることから、対向基板１４０の開口部と基板１１０の光透過部１１４とが平面方向に概略重なり合うように配置され、シール材等を介して基板１１０に対向基板１４０が接合される。表示装置１００は、対向基板１４０の背面から供給されて対向基板１４０の開口部を透過する光が、シャッター１３１の開口部１３４を透過し、基板１１０の光透過部１１４を透過した後、人間の目に視認されるように構成される。
【００２６】
図１４に示すＭＥＭＳシャッター１３０ａの駆動方法の一例を説明する。シャッター１３１の一方の側は、第１バネ１３６ａ、１３６ｂを介してアンカー部１３８ａ、１３８ｂに接続されている。アンカー部１３８ａ、１３８ｂは、第１バネ１３６ａ、１３６ｂとともに、シャッター１３１を基板１１０の表面から浮遊した状態に支持する機能を有する。アンカー部１３８ａは第１バネ１３６ａと電気的に接続されており、且つ、アンカー部１３８ｂは第１バネ１３６ｂと電気的に接続されている。アンカー部１３８ａ、１３８ｂには、スイッチング素子１０４からバイアス電位が供給され、第１バネ１３６ａ、１３６ｂにバイアス電位が供給される。また、第２バネ１３７ａ、１３７ｂは、アンカー部１３９ａに電気的に接続されている。アンカー部１３９ａは、第２バネ１３７ａ、１３７ｂを基板１１０の表面から浮遊した状態に支持する機能を有する。アンカー部１３９ａには、グランド電位が供給され、第２バネ１３７ａ、１３７ｂにグランド電位が供給される。
【００２７】
また、シャッター１３１の他方の側は、第１バネ１３６ｃ、１３６ｄを介してアンカー部１３８ｃ、１３８ｄに接続されている。アンカー部１３８ｃ、１３８ｄは、第１バネ１３６ｃ、１３６ｄとともに、シャッター１３１を基板１１０の表面から浮遊した状態に支持する機能を有する。アンカー部１３８ｃは第１バネ１３６ｃと電気的に接続されており、且つ、アンカー部１３８ｄは第１バネ１３６ｄと電気的に接続されている。アンカー部１３８ｃ、１３８ｄには、スイッチング素子１０４からバイアス電位が供給され、第１バネ１３６ｃ、１３６ｄにバイアス電位が供給される。また、第２バネ１３７ｃ、１３７ｄは、アンカー部１３９ｂに電気的に接続されている。アンカー部１３９ｂは、第２バネ１３７ｃ、１３７ｄを基板１１０の表面から浮遊した状態に支持する機能を有する。アンカー部１３９ｂは第２バネ１３７ｃ、１３７ｄと電気的に接続されている。アンカー部１３９ｂには、グランド電位が供給され、第２バネ１３７ｃ、１３７ｄにグランド電位が供給される。尚、シャッターは導電性を持たせる場合、導電性を持たせない場合の何れもが有り得る。
【００２８】
上述したように、図１２乃至図１４に示したＭＥＭＳ表示装置においては、スイッチング素子１０４からアンカー部１３８ａ、１３８ｂにバイアス電位が供給され、第１バネ１３６ａ、１３６ｂにバイアス電位が供給され、且つ、アンカー部１３９ａには、グランド電位が供給され、第２バネ１３７ａ、１３７ｂにグランド電位が供給される。第１バネ１３６ａ、１３６ｂと第２バネ１３７ａ、１３７ｂとの間の電位差により、第１バネ１３６ａと第２バネ１３７ａとが静電駆動され、互いが引き寄せあうように移動し、且つ、第１バネ１３６ｂと第２バネ１３７ｂ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１３１が移動する。
【００２９】
また、同様に、スイッチング素子１０４からアンカー部１３８ｃ、１３８ｄにバイアス電位が供給され、第１バネ１３６ｃ、１３６ｄにバイアス電位が供給され、且つ、アンカー部１３９ｂには、グランド電位が供給され、第２バネ１３７ｃ、１３７ｄにグランド電位が供給される。第１バネ１３６ｃ、１３６ｄと第２バネ１３７ｃ、１３７ｄとの間の電位差により、第１バネ１３６ｃと第２バネ１３７ｃとが静電駆動され、互いが引き寄せあうように移動し、且つ、第１バネ１３６ｄと第２バネ１３７ｄ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１３１が移動する。
【００３０】
このようにシャッター１３１を静電力により駆動させることにより、シャッター１３１を高速動作させることが可能となる。従って、表示装置１００は、シャッター１３１の位置を高速駆動により変化させて開口部１３４を透過する光の量を制御することにより、階調表示が可能となる。また、バックライト１５０から放射される光をＲ、Ｇ、Ｂ三色の順次駆動（フィールド・シーケンシャル駆動）とすることにより、カラー表示をすることも可能となる。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１５０の光を減衰させることなく利用することも可能となる。
【００３１】
図１５は、ＭＥＭＳシャッターの動作を示す、ＭＥＭＳ表示装置のアパチャープレート２００の拡大平面図である。表示領域には開口２０２が複数存在し、各開口２０２の開閉は、矢印で示した水平方向へのシャッター２０３の動作を制御することによって行われる。尚、図１５は、開口２０２が全て開いた状態であるが、シャッター２０３が対応する開口２０２を覆えば、閉状態になる。
【００３２】
図１６及び図１７はシャッターの構成を示す。図１６のシャッター２０３（図１４のシャッター１３１に対応）と電極３０２（図１４のアンカー部１３８ａ乃至１３８ｄに対応）の間に電圧を印加することで、シャッター２０３を動作させることができる。図１７ではシャッター２０３（図１４のシャッター１３１に対応）と電極３０２（図１４のアンカー部１３８ａ及びｂ、或いはアンカー部１３８ｂ及びｃに対応）の間に電圧を印加することでシャッター２０３を右側に動作させ、同様にシャッター２０３と電極３０９（図１４のアンカー部１３８ｂ及びｃ、或いはアンカー部１３８ａ及びｂに対応）の間に電圧を印加することでシャッター２０３を左側に動作させる。
【００３３】
ＭＥＭＳディスプレイにおいて、ＭＥＭＳシャッターに発生する不良モードがいくつか挙げられるが、その中にスタックアップ／スタックダウン現象がある。これは、宙に釣り上げられているシャッターがアパチャープレート２００側或いはＴＦＴ基板３００側に貼り付き動かなくなる現象である。これが起こる原因として、元々のシャッターの完成位置の不均一さ、シャッターを支えるばねの剛性の弱さ、駆動信号のシャッターへの飛び込みなどが挙げられる。
【００３４】
図１８は、図１７のシャッター２０３と電極３０９の間に電圧を印加した時に起こる、前記のスタックアップ／スタックダウン現象、具体的には、駆動信号のシャッターへの「飛び込み」による不具合例を描いたものである。
【００３５】
図１７において、アパチャープレート２００側にある反射膜２０１は、広い波長帯域で光を反射させるために、アルミニウムや銀等の導電性の材料が用いられて構成されている。そして、スペーサー３０６及びスペーサー受け台３０７を介して、反射膜２０１及びシャッター２０３は同電位になるように接続されている。電極３０９に電圧を印加するとシャッター２０３は左方向に移動する。
【００３６】
しかし、図１９に示された波形Aのような駆動信号に対して、シャッターの電位は波形Bのように変動するため、反射膜２０１及びシャッター２０３間に電位差が発生する。このような急激な電圧変化によりシャッター２０３はアパチャープレート２００側に強く引っぱられ、、図１８に示すように、場合によりシャッター２０３はアパチャープレート２００と接触して、シャッター２０３が所望の動作をしなくなるという問題が生じていることが確認された。
【００３７】
以上のような考察に基づき、本発明者は、以下に示す本発明の実施の形態に係る表示装置及びその製造方法に至った。
【００３８】
［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１に示されるように、第１実施形態の表示装置に係るアパチャープレート２００は、１つの開口２０２が形成された１枚の反射膜２０１が、前記アパチャープレート２００の前記ＴＦＴ基板に貼り合わされる側において、ディスプレイの画素毎に配置されている。画素毎に配置された前記の反射膜２０１は、互いに電気的に非接続の状態になるように一定のクリアランスを開けて格子状に配置されている。
【００３９】
図１に示す各反射膜２０１は電気的に非接続の状態であるため、シャッターを駆動する電圧を印加する際にシャッターの電位が図２１の「波形Ｂ」のように変化しても、シャッターと反射膜２０１との間に電位差は変化しない。よってシャッターと反射膜２０１間に静電気力が発生せず、シャッターがアパチャープレー２００と接触することを防ぐことができる。
［第２の実施形態］
【００４０】
図２は、本発明の第２実施形態の表示装置に係るアパチャープレート２００であって、縦２画素×横２画素の４画素単位の大きさの反射膜２０１が、前記アパチャープレート２００の前記ＴＦＴ基板に貼り合わされる側に配置されている。各反射膜２０１は、開口２０２が４つ形成されており、互いに電気的に非接続の状態になるように一定のクリアランスを開けて格子状に配置されている。
【００４１】
図２の示す各反射膜２０１も電気的に非接続の状態であるため、シャッターの電位がパルス状に変化しても、シャッターと反射膜２０１との間に電位差は変化しない。よってシャッターと反射膜２０１間に静電気力が発生せず、シャッターがアパチャープレー２００と接触することを防ぐことができる。
［第３の実施形態］
【００４２】
図３は、本発明の第３実施形態の表示装置に係るアパチャープレート２００であって、反射膜２０１上に反射防止膜２０４がコーティングされている。図３に示されるアパチャープレート２００は、第１実施形態或いは第２実施形態の表示装置に係るアパチャープレート２００の反射膜２０１上に反射防止膜２０４を形成することによって、製造することができる。
【００４３】
図４は、図３のＩＶ−ＩＶ断面図であって、前記の第１実施形態の表示装置に係るアパチャープレート２００を用いて製造されたものを示す。尚、図３及び図４に示されるアパチャープレート２００の反射防止膜２０４上に、透明な絶縁性の保護膜２０５をコーティング等の一般的な方法によって形成しても良い。
［第４の実施形態］
【００４４】
図５は、本発明の第４実施形態の表示装置に係るアパチャープレート２００の平面構造図である。本実施形態のアパチャープレート２００は、前記ＴＦＴ基板に貼り合わされる側において、ディスプレイの画素毎に、１つの開口２０２が形成された第１の反射膜２０１が、第２の反射膜２０６を含む層上に配置される構造を有する。尚、本実施形態のアパチャープレート２００の最上層は、図６に示されるように透明な絶縁性の保護膜２０５が設けられるが、図５において、前記の保護膜２０５が省略されて記載されている。
【００４５】
図５及び図６から分かるように、第２の反射膜２０６が規則正しく所定の間隔で、アパチャープレート２００の表面上に形成されている。そして、前記のアパチャープレート２００の表面及び第２の反射膜２０６が、絶縁膜２０７で覆われている。更に、前記の絶縁膜２０７上において、開口部２０２を有する第１の反射膜２０１は、その縁端が第２の反射膜２０６に沿うように配置されて、前記の第２の反射膜２０６の真上において隣接する他の第１の反射膜２０１の縁端から、互いに離隔して配置されている。
【００４６】
尚、隣接する第１の反射膜２０１間から光が漏れるのを防ぎ、ディスプレイのコントラストを向上するため、第２の反射膜２０６の幅は、隣接する２つの第１の反射膜２０１の間のクリアランス２１０と同程度の大きさを有する必要がある。
【００４７】
尚、第４の実施形態の表示装置は、次のように製造される。まず、第２の反射膜２０６をアパチャープレート２００上に前記のように配置し、絶縁膜２０７で第２の反射膜２０６及びアパチャープレート２００の表面を被覆する。次いで、第１の反射膜２０１を前記のように配置して、第１の反射膜２０１を反射防止膜２０４で被覆し、前記の第１の反射膜２０１が形成されたアパチャープレート２００の面側全体を透明な保護膜２０５で覆う。
【００４８】
図７は、図５及び図６に示すアパチャープレート２００を備える本実施形態の表示装置の断面構成図である。図７に示されるように、前記のアパチャープレート２００と前記ＴＦＴ基板３００とを、前記の保護膜２０５とＭＥＭＳシャッターを対向させた状態で、シリコンオイル等のオイルを充填する空間４１０が形成されるようにシール材４００を用いて接合する。更に、第２の反射膜２０６は、前記のアパチャープレート２００の縁端近傍に形成された部分から、配線３２１を介して前記のＴＦＴ基板３００に形成された電極３２０と電気的に接続される。
【００４９】
図７に示す表示装置の構成において、前記の電極３２０は、前記のＭＥＭＳシャッターに印加される電圧と同電位にする以外に、接地電位或いは電源電圧等、一定の電圧に維持することが可能である。前記の第２の反射膜２０６を一定の電圧に維持するによって、表示装置外部からの電界を遮蔽することができるので、シャッターに不要な電界がかかるのを回避し、表示装置外部に電界を発生することを防止することができる。
［第５の実施形態］
【００５０】
図８は、本発明の第５実施形態の表示装置に係るアパチャープレート２００の断面構造図である。尚、本実施形態の表示装置に係るアパチャープレート２００の平面視は、図１又は図３と同様に図示できる。
【００５１】
本実施形態のアパチャープレート２００は、図５乃至図７に示される第２の反射膜２０６のパターンが形成され、ディスプレイの画素毎に１つの開口２０２が形成された第１の反射膜２０１が配置されている点で、第４実施形態の表示装置に係るアパチャープレート２００の構造と共通する。また、第１の反射膜と第２の反射膜２０６との位置関係、すなわち、隣接する第１の反射膜２０１間のクリアランス２１０の垂直方向に第２の反射膜２０６が形成される点においても、第５実施形態は、第４実施形態と共通している。
【００５２】
一方、本実施形態のアパチャープレート２００は、前記の第２の反射膜２０６を含む層が第１の反射膜２０１を含む層上に配置される構造を有する点で、第４の実施形態と相違する。第５の実施形態は、第１の反射膜２０１を含む層を形成した後に第２の反射膜２０６が形成される。そのため、第１の反射膜２０１の１枚当たりのサイズ、形状及び配置パターンは、第４の実施形態のように第２の反射膜２０６の層厚及び線幅を予め考慮する等の制約が無く適宜変更し易いという利点がある。
【００５３】
第５の実施形態の表示装置は、次のように製造される。まず、アパチャープレート２００の表面上に、所定のクリアランス２１０で互いに離隔するように第１の反射膜２０１をディスプレイの画素毎に配置し、前記の第１の反射膜２０１を反射防止膜２０４で被覆した後、アパチャープレート２００の面側全体を絶縁膜２０７で覆う。
【００５４】
前記の絶縁膜２０７上に、隣接する第１の反射膜２０１間のクリアランス２１０の垂直方向に第２の反射膜２０６を形成し、前記の第２の反射膜２０６が埋設される膜厚で、透明な保護膜２０５を絶縁膜２０７上に積層する。
【００５５】
図９は、図８に示すアパチャープレート２００を備える本実施形態の表示装置の断面構成図である。第４の実施形態と同様に、前記のアパチャープレート２００と前記ＴＦＴ基板３００とを、シリコンオイル等のオイルを充填する空間４１０が形成されるようにシール材４００を用いて接合する。更に、第２の反射膜２０６は、前記のアパチャープレート２００の縁端近傍に形成された部分から、配線３２１を介して一定の電圧の電極３２０と電気的に接続される。
［第６の実施形態］
【００５６】
図１０は、本発明の第６実施形態の表示装置に係るアパチャープレート２００の断面構造図である。尚、本実施形態の表示装置に係るアパチャープレート２００の平面視は、図１又は図３と同様に図示できる。
【００５７】
本実施形態のアパチャープレート２００は、ディスプレイの画素毎に１つの開口２０２が形成された第１の反射膜２０１がアパチャープレート２００上に配置され、第２の反射膜２０６を含む層が前記の第１の反射膜２０１を含む層上に配置される構造を有する点で、第５実施形態の表示装置に係るアパチャープレート２００の構造と共通する。また、隣接する第１の反射膜２０１間のクリアランス２１０の垂直方向に第２の反射膜２０６が形成される点においても、第６実施形態は、第５実施形態と共通している。
【００５８】
一方、本実施形態のアパチャープレート２００は、反射防止膜２０４が前記の第１の反射膜２０１を直接被覆しておらず、絶縁膜２０７内に埋設されていない構造を有する点で、第５の実施形態と相違する。第６の実施形態は、第１の反射膜２０１を含む層を形成した後、第２の反射膜２０６及び反射防止膜２０４が形成される。そのため、第１の反射膜２０１の１枚当たりのサイズ、形状及び配置パターンは、第４の実施形態のように第２の反射膜２０６の層厚及び線幅を予め考慮する等の制約が無く適宜変更し易いという利点がある。また、実際の製造工程における製造条件、保護膜２０５及び絶縁膜２０７等の成膜の物性等を考慮して、第２の反射膜２０６のサイズ及び膜厚を決定することができる。
【００５９】
第６の実施形態の表示装置は、次のように製造される。まず、第５の実施形態と同様にして、アパチャープレート２００の表面上に第１の反射膜２０１をディスプレイの画素毎に配置し、アパチャープレート２００の面側全体を絶縁膜２０７で覆う。
【００６０】
前記の絶縁膜２０７上に、隣接する第１の反射膜２０１間のクリアランス２１０の垂直方向に第２の反射膜２０６を形成し、前記の第２の反射膜２０６の周りにおいて、第１の反射膜２０１を覆うように反射防止膜２０４を設ける。次いで、前記の反射防止膜２０４が埋設される膜厚で、透明な保護膜２０５を絶縁膜２０７上に積層する。
【００６１】
図１１は、図１０に示すアパチャープレート２００を備える本実施形態の表示装置の断面構成図である。第４及び第５の実施形態と同様に、前記のアパチャープレート２００と前記ＴＦＴ基板３００とをシール材４００を用いて接合する。更に、第２の反射膜２０６は、前記のアパチャープレート２００の縁端近傍に形成された部分から、配線３２１を介して一定の電圧の電極３２０と電気的に接続される。
【００６２】
図７、図９及び図１１に示された本発明の第４乃至第６の実施形態に係る表示装置は、図示しないバックライトが、アパチャープレート２００の背面側、すなわち、ＴＦＴ基板３００と接合されていない表面側の近傍に設けられている。本発明の第４乃至第６の実施形態に係る表示装置は、ディスプレイの画素毎に設けられた開口２０２以外の部分からバックライトの光が漏れ出ることを防止する機能を有する、そのため、本発明の第４乃至第６の実施形態に係る表示装置は、スタックアップ／スタックダウン現象等、駆動信号のシャッターへの「飛び込み」による不具合を防止できる上に、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。
【符号の説明】
【００６３】
１００  ＭＥＭＳ表示装置
１０１ａ  表示部
１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ  駆動回路
１０２  端子
１０３  コントローラ
１０４  スイッチング素子（ＴＦＴ）
１１０  基板
１３０ａ  ＭＥＭＳシャッター
１３１  シャッター
１３４  開口部
１４０  対向基板
１５０  バックライト
２００  アパチャープレート
２０１  反射膜
２０２  開口
２０３  シャッター
２０４  反射防止膜
２０５  保護膜
２０６  第２の反射膜
２０７  絶縁膜
２１０  クリアランス
３００  ＴＦＴ基板
３０２  電極
３０６  スペーサー
３０９  電極
３２０  電極
３２１  配線
４００  シール材
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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