(57)【要約】【課題】開口部での反射に起因する迷光を発生させることがないアパーチャプレートを、提供する。【解決手段】  Ａｌ系金属層５よりも、ＭＥＭＳシャッタ側に、Ｍｏ系金属層６を配置する。Ａｌ系金属層５、及び、Ｍｏ系金属層６には、夫々、開口５ａ，６ａが形成されている。この場合に重要なことは、前者の開口５ａは、後者６ａの開口よりも内寸が大きく、その段差を埋めるように、不透明な、焼成レジスト層９が、形成されていることである。【選択図】図４
2014142430.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を放射するバックライトユニットと開閉動作により前記バックライトユニットから放射される光の量を制御するＭＥＭＳシャッタが設けられたＭＥＭＳ基板との間に配置されるアパーチャプレートであって、
前記ＭＥＭＳシャッタが設けられた位置に対応して開口が形成された反射メタル層と、
前記反射メタル層よりも前記ＭＥＭＳシャッタ側に配置され、反射メタル層の開口よりも内寸が小さい為その内縁が全周に亘って前記反射メタル層の開口よりも内側にせり出している開口が形成されたオーバーハング層と、
前記反射メタル層の前記開口の内壁面及び前記オーバーハング層における当該開口よりも内側せり出した部分に接して設けられているとともに、当該オーバーハング層の開口の内壁面と面一な内壁面を有する筒状の不透明部材の層と
を備えたことを特徴とするアパーチャプレート。
【請求項２】
前記反射メタル層はアルミニウム系金属層である
ことを特徴とする請求項１記載のアパーチャプレート。
【請求項３】
前記オーバーハング層は前記ＭＥＭＳシャッタ側から入射する光を実質的に反射させない特性を有する層である
ことを特徴とする請求項１記載のアパーチャプレート。
【請求項４】
前記オーバーハング層はモリブデン系金属層である
ことを特徴とする請求項３記載のアパーチャプレート。
【請求項５】
前記オーバーハング層の表面及びその開口の内壁面に重ねて、酸化インジウム錫層が形成されている
ことを特徴とする請求項４記載のアパーチャプレート。
【請求項６】
前記不透明部材の層は、焼成されたレジスト層である
ことを特徴とする請求項１記載のアパーチャプレート。
【請求項７】
前記オーバーハング層は、酸化インジウム錫層であり、
前記オーバーハング層よりも前記反射メタル層側に、当該反射メタル層の開口と同形状であって当該開口に重ねて配置される開口が形成された、前記ＭＥＭＳシャッタ側から入射する光を実質的に反射させない特性を有する反射防止層を更に備えた
ことを特徴とする請求項１記載のアパーチャプレート。
【請求項８】
前記反射防止層はモリブデン系金属層である
ことを特徴とする請求項１記載のアパーチャプレート。
【請求項９】
光を放射するバックライトユニットと開閉動作により前記バックライトユニットから放射される光の量を制御するＭＥＭＳシャッタが設けられたＭＥＭＳ基板との間に配置されるアパーチャプレートの製造方法であって、
ガラス基板上に、前記ＭＥＭＳシャッタが設けられた位置に対応して開口が形成された反射メタル層と、当該反射メタル層よりも表側に位置するオーバーハング層とを含む複数の膜を形成し、
エッチングにより、前記反射メタル層における前記ＭＥＭＳシャッタが設けられた位置に対応して開口を形成するとともに、前記オーバーハング層における前記反射メタル層の開口に重なる位置に、当該反射メタル層の開口よりも内寸が小さい為その内縁が全周に亘って当該反射メタル層の開口よりも内側にせり出している開口を形成し、
前記反射メタル層の開口及び前記オーバーハング層の開口内を隈なく埋めるようにポジ型レジストを注入し、
前記オーバーハング層側から光を照射することにより、前記ポジ型レジストを感光させた後に、現像処理を施し、
残存したポジ型レジストを焼成する
ことを特徴とするアパーチャプレートの製造方法。
【請求項１０】
予め前記反射メタル層の膜厚を前記オーバーハング層の膜厚よりも薄くしておき、
前記エッチングに際しては、
前記オーバーハング層に重ねてホトレジストを塗布し、
当該ホトレジストの層に対してフォトリソグラフィによって開口を形成し、
当該開口を通じてエッチング液を導入することによりウェットエッチングを施す
ことを特徴とする請求項９記載のアパーチャプレートの製造方法。
【請求項１１】
前記オーバーハング層は、酸化インジウム錫層であり、
前記エッチングに際しては、
前記オーバーハング層に重ねてホトレジストを塗布し、
当該ホトレジストの層に対してフォトリソグラフィによって開口を形成し、
当該開口を通じてエッチング液を導入することにより前記オーバーハング層に対してウェットエッチングを施して前記開口を形成した後に、
前記ホトレジストの層を除去し、
前記オーバーハング層に形成された開口を通じてエッチングガスを導入することにより前記反射メタル層に対してドライエッチングを施して前記開口を形成する
ことを特徴とする請求項９記載のアパーチャプレートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術を応用したメカニカルシャッタ（以下「ＭＥＭＳシャッタ」という。）と共に表示装置内で用いられるアパーチャプレート（ＭＥＭＳ用アパーチャプレート）及びその製法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＭＥＭＳシャッタ及びアパーチャプレートを用いた表示装置が、注目されてきている。このような表示装置（以下「ＭＥＭＳ表示装置」という。）では、画素ごとに、アパーチャプレートにバックライトが透過する開口部が形成されるとともに、各開口を覆うようにＭＥＭＳシャッタが設けられ、トランジスタを用いて高速で当該ＭＥＭＳシャッタが開閉されるとともにその開閉時間の比率が調整されることによって、微小な単位時間当たりの透過光量が制御され、よって、各画素の輝度値が調整される（特許文献１，特許文献２）。
【０００３】
図１５は、このようなＭＥＭＳ表示装置１００（但し、シャッタ２１０が閉じた状態にあるもの）における任意の一つの画素近傍の断面図である。この図１５に示すように、ＭＥＭＳ表示装置１００は、シャッタ２１０及び基板本体１０１からなるＭＥＭＳ基板１１０，及び、アパーチャプレート１４０を、有している。
【０００４】
図１５においては、シャッタ２１０は、空中に浮いているかのように描かれているが、実際には、図１５の断面の外において、図示せぬバネ及びアンカー部によって、基板本体１０１に支持されている。
【０００５】
基板本体１０１は、ガラス基板１２８の表面（図１５における下向きの面）上に、順番に、下地ＳｉＮ（窒化ケイ素）層１２９，下地ＳｉＯ（酸化ケイ素）層１２３，ゲート絶縁層１２４，層間絶縁膜１２５，内蔵遮光板１２６及び層間絶縁膜１２７を形成することにより、構成されている。これら各層のうち、内蔵遮光板１２６は遮光性を有する材料により形成されているが、他の層は全て透明材料から形成されている。そして、内蔵遮光板１２６には、各画素に対応した多数の開口１２６ａが形成されている。
【０００６】
シャッタ２１０は、基板本体１０１側から順番に、Ｓｉ半導体層１３１及びＡｌ系金属層１３２を積層したものをパッシベーション膜１３３で覆うことにより、構成されている。このうち、Ａｌ系金属層１３２は、シャッタ２１０が閉じられた時に、後述するアパーチャプレート１４０の開口１４４ａ，１４５ａを透過したバックライトのエネルギーがロスになることを防止し、その光エネルギーをアパーチャプレート１４０のガラス基板１４１内に戻してリサイクルすべく、バックライトを反射する為に、設けられている。
【０００７】
アパーチャプレート１４０は、ガラス基板１４１の表面（図１５における上向きの面）上に、順番に、下地ＳｉＮ（窒化ケイ素）層１４２，下地ＳｉＯ（酸化ケイ素）層１４３，Ａｌ系金属層１４４及びＭｏ系金属層１４５を形成することにより、構成されている。これら各層のうち、Ａｌ系金属層１４４及びＭｏ系金属層１４５以外の層１４２，１４３は全て透明材料から形成されている。また、Ａｌ系金属層１４４及びＭｏ系金属層１４５を通じて、各画素に対応した多数の開口１４４ａ，１４５ａが形成されている。
【０００８】
アパーチャプレート１４０を構成するガラス基板１４１の側端面又は背面には、バックライトユニットが取り付けられており、当該バックライトユニットからガラス基板１４１内に、赤（Ｒ），緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の各原色のバックライトがフェーズ毎に順次切り替えられて、導入される。ここで、Ａｌ系金属層１４４を構成するアルミニウムは、屈折率が高い反射メタルであるので、下地ＳｉＯ（酸化ケイ素）層１４３との界面の反射率を高くしている。よって、可視光である各原色のバックライトは、ガラス基板１４１内で反射を繰り返すことによってガラス基板１４１の全域に行き渡り、各開口１４４ａ，１４５ａを通って、ＭＥＭＳ基板１１０の基板本体１０１に形成された開口１２６ａに向けて射出される。その結果、図１６に示すように、シャッタ２１０が開いていれば、バックライトが、対応する画素の開口１２６ａを通って観察者の目に届き、各画素の開口１２６ａから選択的に射出されるバックライトにより、当該観察者の網膜上に映像が形成されるのである。
【０００９】
なお、アパーチャプレート１４０を構成するＭｏ系金属層１４５は、その表面が多孔質性であって光の吸収率が高い反射率低減メタルであるので、迷光に対する反射防止コート膜として機能する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特表２００８−１９７６６８号公報
【特許文献２】特表２０１０−５１７０７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、実際には、ＭＥＭＳ基板１１０の基板本体１０１とアパーチャプレート１４０との間には、シリコンオイルが充填されている。そして、各層１４４，１４５が直接シリコンオイルに接していると、金属分子がイオン化してシリコンオイル中に溶出してしまい、当該金属イオンがシャッタ２１０の可動部に付着する等して、シャッタ２１０の動作が阻害されてしまう虞がある。従って、外部に向けて露出しているＭｏ系金属層１４５の表面，並びに、Ａｌ系金属層１４４及びＭｏ系金属層１４５の各開口１４４ａ，１４５ａの内壁面には、ＩＴＯ（酸化インジウム錫）膜１４６がコートされている必要がある。
【００１２】
このＩＴＯ膜１４６の形成は、スパッタリングによってなされるので、ＩＴＯ膜１４６が形成されるべき面は、鉛直方向における上向きになっていなければならない。従って、図１５に示すように、Ａｌ系金属層１４４及びＭｏ系金属層１４５の各開口１４４ａ，１４５ａの内壁面の形状は、シャッタ２１０側に広がった順テーパー形状（角錐台状の形状）とならざるを得ない。
【００１３】
しかしながら、Ａｌ系金属層１４４の各開口１４４ａの内壁面形状がテーパー形状であると、以下に説明するように、迷光に因る表示品質劣化の問題を生じる。即ち、図１５において一点鎖線にて示すように、シャッタ２１０が閉じた状態においては、上述したようにしてシャッタ２１０のＡｌ金属層１３２の表面で反射されたバックライトがＡｌ系金属層１４４の開口１４４ａの内壁面に入射すると、ガラス基板１４１に戻ることなく、ＭＥＭＳ基板１１０の基板本体１０１へ向けて強く反射してしまう。そして、その入射光の方向に依っては、一部の反射光が、シャッタ２１０の脇をすり抜けて、基板本体１０１における他のシャッタ２１０が閉じている画素の開口１２６ａを通り、外部へ漏洩してしまう可能性がある。その場合、漏洩した反射光が観察者の目に入ると、本来黒表示であるべき画素が薄明るく感じられてしまうので、コントラストが低下しているものと認識されてしまう。
【００１４】
また、図１６において一点鎖線にて示すように、シャッタ２１０が開いている状態においては、基板本体１０１の開口１２６ａから入り込んだ外光が、Ａｌ系金属層１４４の開口１４４ａの内壁面に入射すると、Ｍｏ系金属層１４５によって吸収されることなく、当該内壁面の方向及び入射方向に依存する方向へ、当該外光が強く反射し、場合に依っては複数回の反射を経て、同じ開口１２６ａから外部へ戻ってしまう可能性がある。その場合、反射した外光が観察者の目に入ると、ぎらつきが発生して表示品質の低下を招いてしまう。
【００１５】
また、図１６において二点鎖線にて示すように、他の画素についてのＭＥＭＳ基板１１０の開口１２６ａから入り込んだ外光が、Ａｌ系金属層１４４の開口１４４ａの内壁面にて強く反射し、当該他の画素についての開口１２６ａ若しくは更に他の画素についての開口１２６ａから外部へ戻ってしまう可能性がある。この場合、反射光が射出された開口１２６ａのシャッタ２１０が閉じているならば、観察者の目にはコントラストの低下として認識され、当該開口１２６ａのシャッタ２１０が開いているならば、観察者の目にはぎらつきと認識されてしまう。
【００１６】
以上に説明した迷光に因る表示品質劣化の問題は、ドライエッチングによる加工を行うことにより、開口１４４ａの内壁面の傾斜を垂直（即ち、角筒面状）に加工したとしても、当該内壁面に斜めに光が入射した場合には、微小な凹凸等の原因に因って発生してしまう。
【００１７】
そこで、本発明の課題は、開口部での反射に起因する迷光を発生させることがないアパーチャプレート，及び、そのようなアパーチャユニットの製法を、提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明によるアパーチャユニットは、光を放射するバックライトユニットと開閉動作により前記バックライトユニットから放射される光の量を制御するＭＥＭＳシャッタが設けられたＭＥＭＳ基板との間に配置されるアパーチャプレートであって、前記ＭＥＭＳシャッタが設けられた位置に対応して開口が形成された反射メタル層と、前記反射メタル層よりも前記ＭＥＭＳシャッタ側に配置され、反射メタル層の開口よりも内寸が小さい為その内縁が全周に亘って前記反射メタル層の開口よりも内側にせり出している開口が形成されたオーバーハング層と、前記反射メタル層の前記開口の内壁面及び前記オーバーハング層における当該開口よりも内側せり出した部分に接して設けられているとともに、当該オーバーハング層の開口の内壁面と面一な内壁面を有する筒状の不透明部材の層とを、備えたことを特徴とする。
また、本発明によるアパーチャプレートの製造方法は、光を放射するバックライトユニットと開閉動作により前記バックライトユニットから放射される光の量を制御するＭＥＭＳシャッタが設けられたＭＥＭＳ基板との間に配置されるアパーチャプレートの製造方法であって、ガラス基板上に、前記ＭＥＭＳシャッタが設けられた位置に対応して開口が形成された反射メタル層と、当該反射メタル層よりも表側に位置するオーバーハング層とを含む複数の膜を形成し、エッチングにより、前記反射メタル層における前記ＭＥＭＳシャッタが設けられた位置に対応して開口を形成するとともに、前記オーバーハング層における前記反射メタル層の開口に重なる位置に、当該反射メタル層の開口よりも内寸が小さい為その内縁が全周に亘って当該反射メタル層の開口よりも内側にせり出している開口を形成し、前記反射メタル層の開口及び前記オーバーハング層の開口内を隈なく埋めるようにポジ型レジストを注入し、前記オーバーハング層側から光を照射することにより、前記ポジ型レジストを感光させた後に、現像処理を施し、残存したポジ型レジストを焼成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように構成された本発明によるアパーチャプレート及び本発明の方法によって製造されたアパーチャプレートによれば、開口部での反射に起因する迷光を発生させることがない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１の実施形態に係る表示装置を示す図であり、（ａ）は、表示装置の斜視図であり、（ｂ）は、表示装置の平面図である。
【図２】第１の実施形態に係る表示装置の回路ブロック図
【図３】第１の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
【図４】第１の実施形態によるアパーチャプレートの縦断面図
【図５】第１の実施形態によるアパーチャプレートの製造工程を示す縦断面図
【図６】第１の実施形態によるアパーチャプレートの製造工程を示す縦断面図
【図７】第１の実施形態によるアパーチャプレートの製造工程を示す縦断面図
【図８】第１の実施形態によるアパーチャプレートの製造工程を示す縦断面図
【図９】第１の実施形態によるアパーチャプレートの製造工程を示す縦断面図
【図１０】第２の実施形態によるアパーチャプレートの縦断面図
【図１１】第２の実施形態によるアパーチャプレートの製造工程を示す縦断面図
【図１２】第２の実施形態によるアパーチャプレートの製造工程を示す縦断面図
【図１３】第２の実施形態によるアパーチャプレートの製造工程を示す縦断面図
【図１４】第２の実施形態によるアパーチャプレートの製造工程を示す縦断面図
【図１５】従来のＭＥＭＳ技術を利用した表示装置の要部の縦断面図
【図１６】従来のＭＥＭＳ技術を利用した表示装置の要部の縦断面図
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面に基づいて、本発明によるアパーチャプレートを実施するための最良の形態を説明する。
【００２２】
（実施形態１）
＜構成＞
図１に本発明の一実施形態に係る表示装置１００を示す。図１（ａ）は、表示装置の斜視図であり、（ｂ）は、表示装置の平面図である。本実施形態に係る表示装置１００は、基板本体１０１及びアパーチャプレート１０９を有している。基板本体１０１は、表示部１０１ａ、駆動回路１０１ｂ、１０１ｃ及び１０１ｄ、並びに端子部１０１ｅを有している。基板本体１０１とアパーチャプレート１０９とは、後述するバンプ用レジスト８及び図示せぬシール材を用いて接合される。
【００２３】
図２に本発明の一実施形態に係る表示装置１００の回路ブロック図を示す。図２に示す本発明の一実施形態に係る表示装置１００には、コントローラ１２１から画像信号及び制御信号が供給される。また、図２に示す本発明の一実施形態に係る表示装置１００には、コントローラ１２１によって制御されるバックライト１２２から光が供給される。なお、コントローラ１２１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。
【００２４】
図２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メカニカルシャッタ（ＭＥＭＳシャッタ）２０２、スイッチング素子２０４、及び保持容量２０６を有する画素２００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２０４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２０４へゲート線（Ｇ１、Ｇ２、・・・、Ｇｎ）を介してゲート信号を供給する。なお、本実施形態においては、図１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２０４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２０２を駆動する。
【００２５】
以下、図３を参照し、ＭＥＭＳシャッタ２０２の構成及び動作について説明する。図３は、本発明の一実施形態に係る表示装置１００に用いるＭＥＭＳシャッタ２０２の構成を示す斜視図である。なお、説明の便宜上、図３には、一つのＭＥＭＳシャッタ２０２を示すが、本発明の一実施形態に係る表示装置１００には、基板本体１０１上に図３に示すＭＥＭＳシャッタ２０２がマトリクス状に配置されている。
【００２６】
ＭＥＭＳシャッタ２０２は、シャッタ２１０、第１バネ２１６、２１８、２２０、２２２、第２バネ２２４、２２６、２２８、２３０、第１アンカー部２３２、２３４、２３８、２４０、及び第２アンカー部２３６、２４２を有する。シャッタ２１０は開口部２１２、２１４を有し、シャッタ２１０本体は遮光部となる。また、アパーチャプレート１０９は、後述のように開口部を有し、シャッタ２１０の開口部２１２、２１４とアパーチャプレート１０９の開口部とが平面方向に概略重なり合うように配置され、バンプを介して基板本体１０１にアパーチャプレート１０９が接合される。表示装置１００は、例えば、アパーチャプレート１０９の背面から供給されアパーチャプレート１０９の開口部を透過する光が、シャッタ２１０の開口部２１２、２１４を透過し、観察者の目に視認されるように構成される。なお、本実施形態に示すＭＥＭＳシャッタ２０２は、本発明の表示装置１００に用いることのできるＭＥＭＳシャッタの一例に過ぎず、スイッチング素子で駆動することのできるＭＥＭＳシャッタであれば図示した構成に限らず、如何なる態様のものでも用いることができる。
【００２７】
シャッタ２１０の一方の側は、第１バネ２１６、２１８を介して第１アンカー部２３２、２３４に接続されている。第１アンカー部２３２、２３４は、第１バネ２１６、２１８とともに、シャッタ２１０を基板本体１０１の表面から浮遊した状態に支持する機能を有する。第１アンカー部２３２は第１バネ２１６と電気的に接続されており、且つ、第１アンカー部２３４は第１バネ２１８と電気的に接続されている。第１アンカー部２３２、２３４には、基板本体１０１に形成されたスイッチング素子２０４からバイアス電位が供給され、これにより第１バネ２１６、２１８にバイアス電位が供給される。また、第２バネ２２４、２２６は、第２アンカー部２３６に電気的に接続されている。第２アンカー部２３６は、第２バネ２２４、２２６を基板本体１０１の表面から浮遊した状態に支持する機能を有する。第２アンカー部２３６には、グランド電位が供給され、第２バネ２２４、２２６にグランド電位が供給される。尚、第２アンカー部２３６には、上記グランド電位の替りに所定の電位を供給する構成であってもよい。（以下の説明でのグランド電位でも同様である。）
【００２８】
シャッタ２１０の他方の側は、第１バネ２２０、２２２を介して第１アンカー部２３８、２４０に接続されている。第１アンカー部２３８、２４０は、第１バネ２２０、２２２とともに、シャッタ２１０を基板本体１０１の表面から浮遊した状態に支持する機能を有する。第１アンカー部２３８は第１バネ２２０と電気的に接続されており、且つ、第１アンカー部２４０は第１バネ２２２と電気的に接続されている。第１アンカー部２３８、２４０には、基板本体１０１に形成されたスイッチング素子２０４からバイアス電位が供給され、第１バネ２２０、２２２にバイアス電位が供給される。また、第２バネ２２８、２３０は、第２アンカー部２４２に電気的に接続されている。第２アンカー部２４２は、第２バネ２２８、２３０を基板本体１０１の表面から浮遊した状態に支持する機能を有する。第２アンカー部２４２には、グランド電位が供給され、第２バネ２２８、２３０にグランド電位が供給される。
【００２９】
このように、本実施形態においては、スイッチング素子２０４から第１アンカー部２３２、２３４にバイアス電位が供給されることにより第１バネ２１６、２１８にバイアス電位が供給され、第２アンカー部２３６にグランド電位が供給されることにより第２バネ２２４、２２６にグランド電位が供給される。これにより、第１バネ２１６、２１８と第２バネ２２４、２２６との間の電位差により、第１バネ２１６と第２バネ２２４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２１８と第２バネ２２６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２１０が移動する。
【００３０】
また、同様に、スイッチング素子２０４から第１アンカー部２３８、２４０にバイアス電位が供給されることにより第１バネ２２０、２２２にバイアス電位が供給され、且つ、第２アンカー部２４２にグランド電位が供給されることにより第２バネ２２８、２３０にグランド電位が供給される。これにより、第１バネ２２０、２２２と第２バネ２２８、２３０との間の電位差により、第１バネ２２０と第２バネ２２８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２２２と第２バネ２３０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２１０が移動する。
【００３１】
このようにシャッタ２１０を静電力により駆動させることにより、シャッタ２１０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２１０の位置を高速駆動により変化させて開口部２１２、２１４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１２２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１２２の光を減衰させることなく利用することも可能となる。
【００３２】
また、本実施形態においては、シャッタ２１０の両側に第１バネ、第２バネ、第１アンカー部、及び第２アンカー部を接続して配置した例について説明したが、本発明の表示装置１００はこの構成に限定されるものではない。例えば、シャッタ２１０の一方側に第１バネ、第２バネ、第１アンカー部、及び第２アンカー部を接続して配置し、シャッタ２１０の他方側には第１バネ及び第１アンカー部のみを接続して配置し、他方側の第１バネ及び第１アンカー部はシャッタ２１０を基板から浮遊した状態に支持する機能を持たせ、シャッタ２１０の一方側の第１バネ及び第２バネを静電駆動し、シャッタ２１０を動作させるようにしてもよい。
【００３３】
図４は、第１の実施形態によるアパーチャプレート１０９の縦断面図である。
【００３４】
図４に示すように、本実施形態によるアパーチャプレート１０９は、透明な平行平面ガラス板であるガラス基板２の表面（図４における上向きの面）上に、順番に、いずれも透明材料からなる下地ＳｉＮ（窒化ケイ素）層３及び下地ＳｉＯ（酸化ケイ素）層４，反射メタル層であるＡｌ系金属層５，遮光メタル層（ＭＥＭＳシャッタ側から入射する光を実質的に反射させない特性を有する層）であるＭｏ系金属（モリブデンタングステン，モリブデンクローム等）層６が積層した形態の、基本構造を有している。
【００３５】
ガラス基板２の端面又は背面にはバックライトユニット１２２が取り付けられており、このバックライトユニット１２２からガラス基板２内に、赤（Ｒ），緑（Ｇ）及び青（Ｂ）三原色のバックライトが、フェーズ毎に順次切り替えられつつ導入される。
【００３６】
また、Ａｌ系金属層５及びＭｏ系金属層６には、夫々各画素に対応させて、上記バックライトを図示せぬＭＥＭＳシャッタに向けて射出させる開口５ａ，６ａが、開口されている。但し、上述した従来技術とは異なり、各開口５ａ，６ａの内壁面はガラス基板２の表面に対して垂直且つ相互に同軸な中心軸を有する角柱面状であり、その内寸は、Ａｌ系金属層５の開口５ａの方がＭｏ系金属層６の開口６ａよりも大きいので、巨視的に見ると、図示せぬＭＥＭＳシャッタに向かって狭まる略逆テーパー状となる。即ち、Ｍｏ系金属層６は、Ａｌ系金属層５の開口５ａよりも内寸が小さいためその内縁が全周に亘ってＡｌ系金属層５の開口５ａよりも内側にせり出している開口６ａが形成された、オーバーハング層に相当する。なお、このような各金属層５，６の開口５ａ，６ａの相違を後述する製法によって生じさせるべく、Ａｌ系金属層５の厚さは、Ｍｏ系金属層６よりも厚く形成されている。
【００３７】
また、Ａｌ系金属層５の開口５ａの内側であり且つＭｏ系金属層６のオーバーハング部分（即ち、Ａｌ系金属層５の開口５ａの内縁よりも当該開口５ａの内側に庇状にせり出した部分）の下側（即ち、下地ＳｉＯ層４に対向する側）の空間には、Ｍｏ系金属層６の開口６ａの内壁面と面一な内壁面を有する角筒状の焼成レジスト層９が、Ａｌ系金属層５の開口５ａの内壁面及びＭｏ系金属層６のオーバーハング部分の下側の面に接して、形成されている。この焼成レジスト層９により、両金属層５，６の開口５ａ，６ａの各内壁面同士がなす段差が埋まっており、よって、Ａｌ系金属層５の開口５ａの内壁面が露出することが防止されている。また、この焼成レジスト層９は、赤茶色を有した不透明部材（焼成したポジ型レジスト）からなるので、Ａｌ系金属層５の開口５ａの内壁面にて迷光の反射が生じることが、防止される。
【００３８】
焼成レジスト層９の内側には、下地ＳｉＯ層４に密着させて、ＩＴＯ（酸化イリジウム錫）層７が形成されている。同様に、Ｍｏ系金属層６の表面（図４における上側の面であって図示せぬＭＥＭＳシャッタ及びＭＥＭＳ基板の基板本体に対向する面）,及び、その開口６ａの内壁面にも、ＩＴＯ層７が形成されている。このＩＴＯ層７は、金属とシリコンオイル液とを隔離して前者のイオンが後者中に溶出することを防止する機能を有している。
【００３９】
なお、Ｍｏ系金属層６の表面に形成されたＩＴＯ層７の上面には、焼成レジスト層９と同一材料からなる柱状ないし角筒状のバンプ用レジスト８が、設けられている。このバンプ用レジスト８は、図示せぬＭＥＭＳ基板の基板本体を保持し、両者間の距離を一定に保つ機能を有する。
＜製法＞
【００４０】
以下、本実施形態によるアパーチャプレート１０９の製法について説明する。先ず、図示せぬ処理装置は、ガラス基板２の表面上に、順番に、ＳｉＮ層３，ＳｉＯ層４，Ａｌ系金属層５，Ｍｏ系金属層６を積層する（上述したように、Ａｌ系金属層５の膜厚はＭｏ系金属層６よりも薄い）。更に、処理装置は、Ｍｏ系金属層６の表面上にホトレジスト１０を塗布し、公知のフォトリソグラフィの手法により、Ｍｏ系金属層６の開口６ａよりも一回り小さい角柱状の開口１０ａを、当該ホトレジスト１０に形成する。図５は、この状態を示すものである。
【００４１】
次に、処理装置は、Ａｌ系金属層６の材料であるアルミニウム及びＭｏ系金属層６の材料であるモリブデンタングステン，モリブデンクローム等に対してエッチングの作用を及ぼすがＳｉＯに対してはエッチング作用を及ぼさないエッチング液（即ち、リン酸，硝酸，酢酸を含む混酸溶液）を用いて、ウェットエッチングを行う。すると、ホトレジスト１０の開口１０ａ内に入り込んだエッチング液が、最初に、Ｍｏ系金属層６を削り、これを貫通させると、当該Ｍｏ系金属層６の開口６ａを横方向（各層３〜６の界面と平行な方向）にも拡大（サイドエッチング）させつつ、Ａｌ系金属層５を削り、やがて、これをも貫通させると、当該Ａｌ系金属層５の開口５ａも横方向に拡大（サイドエッチング）させる。このとき、上述したように、Ｍｏ系金属層６の膜厚よりもＡｌ系金属層５の膜厚の方が薄いので、Ａｌ系金属層５の開口５ａの拡大速度（サイドエッチング量）の方が、Ｍｏ系金属層６の開口６ａの拡大速度（サイドエッチング量）よりも大きくなり、ある時点で、Ａｌ系金属層５の開口５ａの内寸が、Ｍｏ系金属層６の開口６ａの内寸よりも大きくなる。図６は、この状態を示すものである。
【００４２】
次に、処理装置は、公知の手法を用いてホトレジスト１０を除去する。図７は、この状態を示すものである。
【００４３】
次に、処理装置は、公知のスパッタリングの手法により、Ｍｏ系金属層６の表面上に、ＩＴＯ層７を形成する。このスパッタリングでは、ターゲットから弾き飛ばされた分子が上方から対象面上に落下してくるので、ＩＴＯ層７の材料である酸化イリジウム錫の分子は、Ｍｏ系金属層６の表面上に堆積するとともに、その一部が開口６ａ内に落下し、その内壁面上に付着するとともに、下地ＳｉＯ層４上に堆積する。これに対して、Ｍｏ系金属層６のオーバーハング部分の裏面，ＳｉＯ層４表面における当該オーバーハング部分に重なる部分，及び、Ａｌ系金属層５の開口５ａの内壁面には、酸化イリジウム錫の分子は付着しない。その結果、上記ＩＴＯ層７が、Ｍｏ系金属層６の表面及びその開口６ａの内壁面上，並びに、開口５ａ，６ａ内における下地ＳｉＯ層４の表面上に、夫々形成される。図８は、この状態を示すものである。
【００４４】
次に、処理装置は、開口５ａ，６ａ内を隈なく埋めるとともにＭｏ系金属層６の表面からの厚さがバンプ用レジスト８の高さと同じとなるように、ポジ型レジストを塗布する。また、当該ポジ型レジストの層１１の表面上におけるバンプ用レジスト８を形成すべき位置に、当該バンプ用レジスト８と同じ平面形状のマスク１２を載置する。図９は、この状態を示すものである。
【００４５】
次に、処理装置は、ポジ型レジスト層１１の直上から、紫外線を照射して当該ポジ型レジスト層１１を感光させて、現像処理（ポジ型レジスト層１１における感光した部分及びマスク１２の除去）を施す。その結果、ポジ型レジスト層１１におけるマスク１２によって覆われた部分及びＡｌ系金属層５の開口５ａ内におけるＭｏ系金属層６のオーバーハング部分によって覆われた部分は、感光していないので、現像処理を経ても残存する。
【００４６】
次に、処理装置は、残存したポジ型レジスト焼成し、これにより、不透明な焼成レジスト層９及びバンプ用レジスト８を完成させる。
【００４７】
以上の処理を経て、図４に示す構造を有するアパーチャプレート１０９が製造されるのである。
＜作用＞
【００４８】
以上に説明したように、本実施形態によるアパーチャプレート１０９によると、当該焼成レジスト層９及びＩＴＯ層７（特に、Ｍｏ系金属層６に密着しているもの）により、両金属層５，６の露出が、完全に防止されているので、当該アパーチャプレート１０９とＭＥＭＳ基板の基板本体との間にシリコンオイルが充填されても、これら金属層５，６から金属イオンがシリコンオイル中に溶出することが防止される。
【００４９】
それにも拘わらず、本実施形態によると、焼成レジスト層９によりＡｌ系金属層６の開口６ａの内壁面が覆われて遮光されているので、当該内壁面によって迷光が反射されることが防止される。その為、本実施形態によるアパーチャプレート１０９が、図１５，１３に示される従来のアパーチャプレート１４０に代用された場合、シャッタ２１０が閉じられた際に、開口６ａから射出されたバックライトが当該シャッタ２１０のＡｌ系金属層１３２にて反射されて、開口５ａ〜６ａ内に戻されても、当該開口５ａ〜６ａ内には光を反射させる面が露出していないので、当該反射光が再反射されてＭＥＭＳ基板１１０側へ戻ってしまうことがなく、よって、表示装置１００のコントラスト低減の問題が生じない。また、シャッタ２１０が開いた際に、外光がＭＥＭＳ基板１１０の基板本体１０１の開口１２６ａを通ってアパーチャプレート１０９の開口６ａに入射しても、当該開口５ａ〜６ａ内には光を反射させる面が露出していないので、当該外光がＭＥＭＳ基板１１０側へ戻ってしまうことがなく、よって、ぎらつきの問題が生じない。
【００５０】
（実施形態２）
＜構成＞
図１０は、第２の実施形態によるアパーチャプレート２０の縦断面図である。
【００５１】
図１０に示すように、本実施形態によるアパーチャプレート２０は、透明な平行平面ガラス板であるガラス基板２１の表面（図４における上向きの面）上に、順番に、いずれも透明材料からなる第１の下地ＳｉＮ（窒化ケイ素）層２２，第１の下地ＳｉＯ（酸化ケイ素）層２３，第２の下地ＳｉＮ層２４，及び第２の下地ＳｉＯ層２５，Ａｌ系金属層２６，第３のＳｉｏ層２７，Ｍｏ系金属層２８，並びにＩＴＯ層２９が積層した形態の、基本構造を有している。
【００５２】
上述した第１実施形態と比較して、第２の下地ＳｉＮ層２４及び第２の下地ＳｉＯ層２５が追加されているのは、第１の下地ＳｉＯ層２３及び第２の下地ＳｉＮ層２４と合わせて、増反膜として機能させるためである。
【００５３】
また、本実施形態では、上述した第１実施形態と比較して、Ａｌ系金属層２６及びＭｏ系金属層２８の膜厚の相関関係は問題とならない。そこで、本実施形態では、Ｍｏ系金属層２８を薄くすることにより、第３のＳｉＯ層２７との界面における外光に対する反射率を下げて（但し、Ａｌ系金属層２６側からの光に対する反射率は高いままとする）、外光を第３のＳｉｏ層２７内に吸収させるようにしても良い。この原理によっても、ＭＥＭＳ基板側から見て、Ｍｏ系金属層２８が黒く見えるようになる。
【００５４】
ガラス基板２１の端面又は背面にはバックライトユニット１２２が取り付けられており、このバックライトユニット１２２からガラス基板２１内に、赤（Ｒ），緑（Ｇ）及び青（Ｂ）三原色のバックライトが、フェーズ毎に順次切り替えられつつ導入される。
【００５５】
アパーチャプレート２０を構成するガラス基板２１を除く各層２２〜２９には、夫々、各画素に対応させて、上記バックライトを図示せぬＭＥＭＳシャッタに向けて射出させる同軸の角柱状の開口２２ａ〜２９ａが、開口されている。但し、ＩＴＯ層２９を除き、各層２２〜２８の開口２２ａ〜２８ａの内寸は同一であり、ＩＴＯ層２９の開口２９ａの内寸は他の層２２〜２８の開口２２ａ〜２８ａの内寸よりも小さい。即ち、ＩＴＯ層２９が、Ａｌ系金属層２６の開口よりも内寸が小さい為その内縁が全周に亘ってＡｌ系金属層２６の開口２６ａよりも内側にせり出している開口が形成されたオーバーハング層に、相当する。そして、ＩＴＯ層２９を除く各層２２〜２８の開口２２ａ〜２８ａの内側であり且つＩＴＯ層２９のオーバーハング部分（即ち、ＩＴＯ層２９を除く各層２２〜２９の開口２２ａ〜２８ａの内縁よりも当該開口２２ａ〜２８ａの内側に庇状にせり出した部分）の下側（即ち、ガラス基板２１に対向する側）である筒状の空間には、ＩＴＯ層２９の開口２９ａの内壁面と面一な内壁面を有する角筒状の焼成レジスト層３１が、Ａｌ系金属層２６を含む各層２２〜２８の開口２２ａ〜２８ａの内壁面及びＩＴＯ層２９のオーバーハング部分の下側の面に接して、形成されている。
【００５６】
この焼成レジスト層３１は、赤茶色を有した不透明部材（焼成したポジ型レジスト）からなる。そして、この焼成レジスト層３１により、ＩＴＯ層２９の開口２９ａと他の層２２〜２８の開口２２ａ〜２８ａとの内壁面同士がなす段差が埋まっており、よって、Ａｌ系金属層２６及びＭｏ系金属層２８の各開口２６ａ，２８ａの内壁面が露出することが防止されている。
【００５７】
なお、ＩＴＯ層２９の上面には、焼成レジスト層３１と同一材料からなる柱状ないし角筒状のバンプ用レジスト３０が、設けられている。このバンプ用レジスト３０は、図示せぬＭＥＭＳ基板の基板本体を保持し、両者間の距離を一定に保つ機能を有する。
＜製法＞
【００５８】
以下、本実施形態によるアパーチャプレート２０の製法について説明する。先ず、図示せぬ処理装置は、ガラス基板２１の表面上に、順番に、第１の下地ＳｉＮ層２２，第１の下地ＳｉＯ層２３，第２の下地ＳｉＮ層２４，第２の下地ＳｉＯ層２５，Ａｌ系金属層２６，第３のＳｉｏ層２７，Ｍｏ系金属層２８，ＩＴＯ層２９を積層する。更に、処理装置は、ＩＴＯ層２９の表面上にホトレジスト３２を塗布し、公知のフォトリソグラフィの手法により、ＩＴＯ層２９の開口２９ａよりも若干小さい円柱状の開口３２ａを、当該ホトレジスト３２に形成する。
【００５９】
次に、処理装置は、ＩＴＯ６の２９の材料である酸化イリジウム錫に対してのみエッチングの作用を及ぼすエッチング液（即ち、蓚酸又は臭化水素酸溶液）を用いて、ウェットエッチングを行う。すると、ホトレジスト３２の開口３２ａ内に入り込んだエッチング液が、ＩＴＯ層２９を削り、これを貫通させるとともに、当該ＩＴＯ層２９の開口２９ａを若干横方向（各層２１〜２９の界面と平行な方向）に拡大させる。図１１は、この状態を示すものである。
【００６０】
次に、処理装置は、公知の手法を用いてホトレジスト３２を除去する。
【００６１】
次に、処理装置は、ドライエッチングにより、Ｍｏ系金属層２８以下の各層２２〜２８に夫々開口２２ａ〜２８ａを形成する処理を行う。この処理においては、表層側から順に、一層毎に、開口２２ａ〜２８ａを形成していく。具体的には、開口形成対象の層を構成する材料に対してエッチング作用を及ぼすが他の層を構成する材料に対してはエッチング作用を及ぼさないエッチングガスを用いて、ドライエッチングを行う。図１２は、Ｍｏ系金属層２８の開口２８ａのみが形成された状態を示している。
【００６２】
このとき、いずれの層２２〜２８についても異方性エッチングのみが施されるならば、ＩＴＯ層２９の開口２９ａに重なる大きさ及び形状の開口が形成されるだけであるので、等方的なエッチングを行い、サイドエッチングによって開口２２ａ〜２８ａの内寸を、ＩＴＯ層２９の開口２９ａの内寸よりも拡大する必要がある。そのため、各層のサイドエッチング量（ＩＴＯ層２９の開口２９ａの内縁に重なる位置よりも外方へ拡大するように作用するエッチングの量）が最終的に同一となるように、縦方向のエッチングレートと横方向のエッチングレートの比率とを、いずれの層２２〜２８に対するエッチングにおいても同一にすることにより、各層２２〜２８の開口２２ａ〜２８ａの内壁面を、ＩＴＯ層２９の開口２９ａの内壁面を含む面よりも外側において、面一に揃えることができる。図１３は、この状態を示すものである。
もっとも、実際には、ＳｉＯなどの酸化膜に対するドライエッチング時においては、イオンアシストによる異方性エッチングが強くなり、サイドエッチング量を大きくしようとするとエッチングレートが小さくなり量産のプロセス条件としては最適ではない場合も生じる。このような場合には、ドライエッチングによって加工された各層２２〜２８の開口２２ａ〜２８ａの内壁面が完全には面一に揃わないが、ＩＴＯ層２９の開口２９ａの内壁面よりも外側に拡大した距離（サイドエッチング量）が、焼成レジスト層３１の厚さをＡｌ系金属膜２６の反射率を低減するに足りる程度に確保できる距離であれば足りる。
【００６３】
次に、処理装置は、開口２２ａ〜２９ａ内を隈なく埋めるとともにＩＴＯ層２９の表面からの厚さがバンプ用レジスト３０の高さと同じとなるように、ポジ型レジストを塗布する。また、当該ポジ型レジスト層３３の表面上におけるバンプ用レジスト３０を形成すべき位置に、当該バンプ用レジスト３０と同じ平面形状のマスク３４を載置する。図１４は、この状態を示すものである。
【００６４】
次に、処理装置は、ポジ型レジスト層３３の直上から、紫外線を照射して当該ポジ型レジスト層３３を感光させて、現像処理（ポジ型レジスト層３３における感光した部分及びマスク３４の除去）を施す。その結果、ポジ型レジスト層３３におけるマスク３４によって覆われた部分は、マスク３４によって遮光されていた為に、感光しておらず、よって、現像処理を経ても残存する。また、開口２２ａ〜２８ａの内側におけるＩＴＯ層２９のオーバーハング部分によって覆われた部分に位置するポジ型レジストも、ＩＴＯ層２９が紫外線に対して不透明であることから、当該ＩＴＯ層２９によって遮光された為に、感光しておらず、よって、現像処理を経ても残存する。
【００６５】
次に、処理装置は、残存したポジ型レジスト焼成し、これにより、不透明な焼成レジスト層３１及びバンプ用レジスト３０を完成させる。
【００６６】
以上の処理を経て、図１０に示す構造を有するアパーチャプレート２０が製造されるのである。
＜作用＞
【００６７】
以上に説明したように、本実施形態によるアパーチャプレート２０によると、焼成レジスト層３１及びＩＴＯ層２９により、各金属層２６，２８の露出が、完全に防止されているので、当該アパーチャプレート２０とＭＥＭＳ基板の基板本体との間にシリコンオイルが充填されても、これら金属層２６，２８から金属イオンがシリコンオイル中に溶出することが防止される。
【００６８】
それにも拘わらず、本実施形態によると、焼成レジスト層３１によりＡｌ系金属層２６の開口２６ａの内壁面が覆われて遮光されているので、当該内壁面によって迷光が反射されることが、防止される。その為、本実施形態によるアパーチャプレート２０が、図１５，１３に示される従来のアパーチャプレート１４０に代用された場合、シャッタ２１０が閉じられた際に、開口２９ａから射出されたバックライトが当該シャッタ２１０のＡｌ系金属層１３２にて反射されて、開口２２ａ〜２９ａ内に戻っても、当該開口２２ａ〜２９ａ内には光を反射させる面が露出していないので、当該反射光が再反射されてＭＥＭＳ基板１１０側へ戻ってしまうことがなく、よって、表示装置１００のコントラスト低減の問題が生じない。また、シャッタ２１０が開いた際に、外光がＭＥＭＳ基板１１０の基板本体１０１の開口１２６ａを通ってアパーチャプレート１０９の開口２２ａ〜２９ａに入射しても、当該開口２２ａ〜２９ａ内には光を反射させる面が露出していないので、当該外光がＭＥＭＳ基板１１０側へ戻ってしまうことがなく、よって、ぎらつきの問題が生じない。
【符号の説明】
【００６９】
１    アパーチャユニット
２    ガラス基板
５    Ａｌ系金属層
５ａ  開口
６    Ｍｏ系金属層
６ａ  開口
７    ＩＴＯ層
９    焼成レジスト層
２０    アパーチャユニット
２１    ガラス基板
２６    Ａｌ系金属層
２６ａ  開口
２８    Ｍｏ系金属層
２８ａ  開口
２９    ＩＴＯ層
３１    焼成レジスト層
【図１】
2014142430.tif 000003
【図２】
2014142430.tif 000004
【図３】
2014142430.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2014142430.tif 000008
【図７】
2014142430.tif 000009
【図８】
2014142430.tif 000010
【図９】
2014142430.tif 000011
【図１０】
2014142430.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2014142430.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
2014142430.tif 000016
【図１５】
2014142430.tif 000017
【図１６】
2014142430.tif 000018