(57)【要約】【課題】ＵＶ光を照射する光シャッタ基板において、光透過経路の透過率を向上させる。【解決手段】光源からの光を遮断あるいは通過させる、機械的な光シャッタ機構と、該光シャッタ機構と電気的に接続するトランジスタとを備え、光シャッタ機構を通過した光が通る光透過経路を有する光シャッタ基板であって、光シャッタ機構のシャッタ体よりも下層に形成された絶縁膜（１０）を含み、前記絶縁膜（１０）は、透光性であって、光透過経路（ＬＷ）に該当する部分が除去されている【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光を遮断あるいは通過させる、機械的な光シャッタ機構と、該光シャッタ機構と電気的に接続するトランジスタとを備え、光シャッタ機構を通過した光が通る光透過経路を有する光シャッタ基板であって、
光シャッタ機構のシャッタ体よりも下層に形成された絶縁膜を含み、
前記絶縁膜は、透光性であって、前記光透過経路に該当する部分が除去されていることを特徴とする光シャッタ基板。
【請求項２】
前記トランジスタのチャネルとして機能する半導体膜を備え、
前記絶縁膜は、前記半導体膜よりも上層に設けられていることを特徴とする請求項１記載の光シャッタ基板。
【請求項３】
前記光源からの光は紫外線であることを特徴とする請求項１に記載の光シャッタ基板。
【請求項４】
前記絶縁膜は無機絶縁膜であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光シャッタ基板。
【請求項５】
前記絶縁膜は前記半導体膜と接していることを特徴とする請求項２に記載の光シャッタ基板。
【請求項６】
前記絶縁膜よりも厚い、塗布可能な透光性の樹脂膜を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光シャッタ基板。
【請求項７】
前記樹脂膜は、前記光透過経路に該当する部分が除去されていることを特徴とする請求項６に記載の光シャッタ基板。
【請求項８】
前記絶縁膜は複層構造であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の光シャッタ基板。
【請求項９】
前記半導体膜よりも下層に形成された遮光膜を含み、
前記遮光膜は、前記光透過経路に該当する部分が除去されていることを特徴とする請求項２に記載の光シャッタ基板。
【請求項１０】
前記絶縁膜は、パッシベーション膜であることを特徴とする請求項２に記載の光シャッタ基板。
【請求項１１】
前記絶縁膜は、エッチングストッパ膜であることを特徴とする請求項２に記載の光シャッタ基板。
【請求項１２】
前記絶縁膜は、ゲート絶縁膜であることを特徴とする請求項１に記載の光シャッタ基板。
【請求項１３】
前記半導体膜は、酸化物半導体で構成されていることを特徴とする請求項２に記載の光シャッタ基板。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の光シャッタ基板と、該光シャッタ基板の光シャッタ機構に紫外線を照射する光源とを備えることを特徴とするプリンタヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＥＭＳを用いた光シャッタ基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、表示装置の画素に、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）を用いた従来技術が開示されている。
【０００３】
この従来技術は、画素ごとに、シャッタ体および駆動電極を含む光シャッタ機構と、駆動電極に接続するトランジスタ（ＴＦＴ）とを設けて光シャッタ機構に光を照射し、シャッタ体の機械的な動作によって光を遮断あるいは通過させるものである。
【０００４】
具体的には、光シャッタ機構を通過した光が通る光透過経路を設けるとともに、シャッタ体に繋がる梁部と対向するように駆動電極を配置し、梁部と駆動電極との間の静電気力によって梁部を変形させ、シャッタ体をスライドさせることで、光透過経路からの出射光量を画素ごとに制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２５２２０５号公報（２０１２年１２月１０日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
発明者は、上記従来技術においては、光透過経路に複数の透光性絶縁膜が設けられているが、光源にＵＶ（紫外線）光源を用いた場合に光透過経路の透過率が悪化することを見出した。
【０００７】
本発明の目的の１つは、光シャッタ基板において光透過経路の透過率を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係る光シャッタ基板は、光源からの光を遮断あるいは通過させる、機械的な光シャッタ機構と、該光シャッタ機構と電気的に接続するトランジスタとを備え、光シャッタ機構を通過した光が通る光透過経路を有する光シャッタ基板であって、光シャッタ機構のシャッタ体よりも下層に形成された、半導体膜および透光性の絶縁膜を含み、前記絶縁膜は、前記光透過経路に該当する部分が除去されている（貫かれている）ことを特徴とする。なお、前記光シャッタ基板については、光源からの光が入射する側の面を上面、その反対側で、光が出ていく側の面を下面とする。
【発明の効果】
【０００９】
本光シャッタ基板では、前記絶縁膜の光透過経路に該当する部分を除去しているため、光透過経路の透過率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る３Ｄプリンタヘッドの構成を示す模式図である。
【図２】光シャッタ機構の構成例を示す回路図である。
【図３】実施形態１にかかる光シャッタ基板の構成を示す断面図である。
【図４】本実施形態および参考形態における光透過経路の透過率を示すグラフである。
【図５】参考形態１にかかる光シャッタ基板の構成を示す断面図である。
【図６】実施形態２にかかる光シャッタ基板の構成を示す断面図である。
【図７】参考形態２にかかる光シャッタ基板の構成を示す断面図である。
【図８】実施形態２にかかる光シャッタ基板の別構成を示す断面図である。
【図９】実施形態３にかかる光シャッタ基板の構成を示す断面図である。
【図１０】実施形態４にかかる光シャッタ基板の構成を示す断面図である。
【図１１】参考形態３にかかる光シャッタ基板の構成を示す断面図である。
【図１２】実施形態５にかかる光シャッタ基板の構成を示す断面図である。
【図１３】実施形態６にかかる光シャッタ基板の構成を示す断面図である。
【図１４】本実施形態における光透過経路の透過率を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１に示すように、実施の形態１にかかる３Ｄ（三次元）プリンタヘッドＰＦは、光シャッタ基板２０および光シャッタ基板２０に対向する対向基板３０を含む光シャッタ装置ＳＤと、対向基板を介して光シャッタ基板にＵＶ光（例えば、３８５ｎｍや４０５ｎｍの紫外線）を照射するＵＶ光源ＬＳとを備える。
【００１２】
光シャッタ基板２０は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を含むアクティブマトリクス層１８と、このアクティブマトリクス層のＵＶ光源側に配され、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）である複数の光シャッタ機構２１を含むメカニカル層１９とを備え、光シャッタ機構２１ごとに、光シャッタ機構２１を通過した光が通る光透過経路が設けられる。
【００１３】
図１に示すように、光シャッタ機構２１は、開口２８ｋを有するシャッタ体２８と、シャッタ体２８の一側端に接続するシャッタビーム２３ｘと、他の側端に接続するシャッタビーム２３ｙと、シャッタビーム２３ｘと向かい合う駆動ビーム２２ｘと、シャッタビーム２３ｙと向かい合う駆動ビーム２２ｙとを含む。
【００１４】
シャッタビーム２３ｘはシャッタアンカー２３ｂを介してアクティブマトリクス層のシャッタ線に接続され、シャッタビーム２３ｙはシャッタアンカー２３ｄを介してアクティブマトリクス層のシャッタ線に接続され、駆動ビーム２２ｘは駆動アンカー２２ｂを介してアクティブマトリクス層のＴＦＴに接続され、駆動ビーム２２ｙは駆動アンカー２２ｄを介してアクティブマトリクス層の別のＴＦＴに接続されており、駆動ビーム２２ｘ・２２ｙの電位制御によってバネ状のシャッタビーム２３ｘ・２３ｙが変形し、シャッタ体２８が基板面に平行な方向にスライドすることで、光シャッタ機構および光透過経路を通ってＵＶ硬化材料５０に照射されるＵＶ光の光量が制御される。
【００１５】
図２は光シャッタ基板の一部の構成を示す回路図である。図２に示すように、光シャッタ基板は、走査線ＳＣ、データ線ＤＳ、アクチュエート線ＡＣ、アップデート線ＵＤ、シャッタ線ＳＴ、プリチャージ線ＰＣ、およびイネーブル線ＥＮの７本の信号線と、トランジスタＴＲ１〜ＴＲ５と、データ保持容量Ｃ１並びにマスタ容量Ｃ２およびスレーブ容量Ｃ３とを備える。
【００１６】
図２の構成では、走査線ＳＣが選択されると、光シャッタ機構の開閉を決めるデータ電圧が、データ線ＤＳおよびトランジスタＴＲ３を介して、データ保持容量Ｃ１に蓄えられる。この期間は、アップデート線ＵＤをＨｉｇｈとし、トランジスタＴＲ４をデータ電圧によらずオフとしている。
【００１７】
次いでプリチャージ線ＰＣが選択されると、アクチュエート線ＡＣからの電圧が、トランジスタＴＲ１およびＴＲ２を介して、マスタ容量Ｃ２に接続する駆動ビーム２２ｘと、スレーブ容量Ｃ３に接続する駆動ビーム２２ｙとに蓄えられる。
【００１８】
次いでアップデート線ＵＤがＨｉｇｈからＬｏｗに変化するとデータ電圧に応じてＴＲ４が制御される。具体的には、データ電圧がＨｉｇｈの場合はトランジスタＴＲ４はオンし、データ電圧がＬｏｗの場合はトランジスタＴＲ４はオフのままとなる。
【００１９】
次いでイネーブル線ＥＮがＨｉｇｈからＬｏｗに変化すると、駆動ビーム２２ｘの電圧に応じてトランジスタＴＲ５が制御される。具体的には、データ電圧がＬｏｗで駆動ビーム２２ｘがＨｉｇｈのときはトランジスタＴＲ５がオンし、データ電圧がＨｉｇｈで駆動ビーム２２ｘがＬｏｗであれば、トランジスタＴＲ５はオフする。
【００２０】
このように駆動ビーム２２ｘと駆動ビーム２２ｙとは互いに逆極性となり、シャッタ体２８の極性と逆極性となる駆動ビーム（２２ｘあるいは２２ｙ）が電気的な力によってシャッタ体２８を引き寄せる。なお、シャッタ体２８には、帯電防止のため、シャッタ線ＳＴから周期的に極性が反転する信号が供給されている。
【００２１】
〔実施形態１〕
図３は実施形態１の光シャッタ装置の構成を示す断面図である。図３に示すように、光シャッタ装置ＳＤは、光シャッタ基板２０および対向基板３０を含む。なお、光シャッタ基板２０については、ＵＶ光源からの光が入射する側の面を上面（上側の面）、その反対側で、光が出ていく側の面を下面（下側の面）として説明する。
【００２２】
光シャッタ基板２０のアクティブマトリクス層１８には、ガラス基板２と、ガラス基板２の上層に形成された下層金属膜５ｘ・５ｙと、下層金属膜５ｘ・５ｙの上層に形成されたゲート絶縁膜６と、ゲート絶縁膜６の上層に形成された、半導体膜７ｘ・７ｙと、半導体膜７ｘ・７ｙの上層に形成されたエッチングストッパ膜８と、エッチングストッパ膜８の上層に形成された中層金属膜９ａ〜９ｄと、中層金属膜９ａ〜９ｄの上層に形成されたパッシベーション膜１０（透光性の絶縁膜）と、パッシベーション膜１０の上層に形成された上層金属膜１２ｃ・１２ｄとが含まれる。なお、パッシベーション膜１０と上層金属膜１２ｃ・１２ｄとの間に透明金属膜が形成されていてもよい。
【００２３】
半導体膜７ｙは、中層金属膜９ｃ・９ｄそれぞれと接触しており、中層金属膜９ｄは、パッシベーション膜１０を貫通するコンタクトホールによって上層金属膜１２ｄに接続されている。すなわち、下層金属膜５ｙと、ゲート絶縁膜６と、半導体膜７ｙと、中層金属膜９ｃ・９ｄとで、例えば、図２のトランジスタＴＲ５が構成され、中層金属膜９ｃがイネーブル線の一部として機能する。
【００２４】
ここで、半導体膜７ｘは、中層金属膜９ａ・９ｂそれぞれと接触しており、中層金属膜９ｂは、パッシベーション膜１０を貫通するコンタクトホールによって上層金属膜１２ｃに接続されている。すなわち、下層金属膜５ｘと、ゲート絶縁膜６と、半導体膜７ｘと、中層金属膜９ａ・９ｂとで、例えば、図２のトランジスタＴＲ３が構成される。
【００２５】
図１・図３に示すように、光シャッタ基板２０のメカニカル層１９には、シャッタ体２８、シャッタビーム２３ｘ・２３ｙ、および駆動ビーム２２ｘ・２２ｙを含む光シャッタ機構２１が設けられる。シャッタ体２８は、アクティブマトリクス層側（下側）に凸となるリブ形状部と、開口２８ｋとを含み、開口２８ｋ以外の部分は遮光性を有する。なお、シャッタ体２８の両側にはシャッタビーム２３ｘ・２３ｙが接続され、駆動ビーム２２ｙは、駆動アンカー２２ｄおよび上層金属膜１２ｄを介して中層金属膜９ｄ（例えば、図２のトランジスタＴＲ５の導通電極）に接続されている。
【００２６】
図１および図３に示すように、光シャッタ機構２１では、シャッタ体２８が駆動ビーム２２ｙ側に引き寄せられると、図１・図３（ａ）のように光シャッタ機構が開（オープン）状態となり、シャッタ体２８が駆動ビーム２２ｘ側に引き寄せられると、図１および図３（ｂ）のように光シャッタ機構が閉（クローズ）状態となる。
【００２７】
図３の光シャッタ装置では、光シャッタ基板２０とＵＶ光源との間に、ガラス基板３１上に金属等の遮光膜３２を形成してなる対向基板３０が設けられ、対向基板３０の遮光膜３２に形成されたスリット３２ｓから、基板面に垂直な方向に向かって光シャッタ基板の下面に至る、光透過経路ＬＷが形成されており、図３（ａ）のようにシャッタ体２８の開口２８ｋが光透過経路ＬＷと重なる（光シャッタ機構がオープン状態の）ときにＵＶ光は光シャッタ機構および光透過経路ＬＷを通ってＵＶ硬化材料５０に照射され、図３（ｂ）のようにシャッタ体２８の開口以外の部分が光透過経路ＬＷと重なる（光シャッタ機構がクローズ状態の）ときにＵＶ光は遮断される。
【００２８】
ゲート絶縁膜６は、ＳｉＮｘ膜およびＳｉＯ２を順次ＰＥＣＶＤ法で成膜して形成される。もっとも、ＳｉＯ２膜やＳｉＮｘ膜の単層膜でもよい。
【００２９】
半導体膜７ｘ・７ｙは、半導体膜を、スパッタ法を用いて成膜した後にパターニングすることで形成される。このような酸化物半導体は、非晶質半導体のアモルファスシリコンに比べて２０〜５０倍の電子移動度を有し、光シャッタ基板のトランジスタの高速スイッチング、ひいては、光シャッタ機構におけるシャッタ体２８の高速開閉を可能とする。
【００３０】
半導体膜７ｘ・７ｙは、例えば、Ｉｎ、ＧａおよびＺｎのうち少なくとも１種の金属元素を含んでいてもよい。このような酸化物半導体には、例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系の半導体（例えば、インジウムガリウム亜鉛酸化物）が含まれる。Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系の半導体は、Ｉｎ（インジウム）、Ｇａ（ガリウム）、Ｚｎ（亜鉛）の三元系酸化物である。Ｉｎ、ＧａおよびＺｎの割合（組成比）は特に限定されず、例えばＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝２：２：１、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：２などでも良い。
【００３１】
また、半導体膜７ｘ・７ｙは、例えばＩｎ−Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏ系半導体（例えばＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２−ＺｎＯ；ＩｎＳｎＺｎＯ）を含んでいてもよい。Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏ系半導体は、Ｉｎ（インジウム）、Ｓｎ（スズ）およびＺｎ（亜鉛）の三元系酸化物である。また、チャネル層は、Ｉｎ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ系半導体、Ｉｎ−Ａｌ−Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏ系半導体、Ｚｎ−Ｏ系半導体、Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ系半導体、Ｚｎ−Ｔｉ−Ｏ系半導体、Ｃｄ−Ｇｅ−Ｏ系半導体、Ｃｄ−Ｐｂ−Ｏ系半導体、ＣｄＯ（酸化カドミウム）、Ｍｇ−Ｚｎ−Ｏ系半導体、Ｉｎ−Ｇａ−Ｓｎ−Ｏ系半導体、Ｉｎ−Ｇａ−Ｏ系半導体、Ｚｒ−Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ系半導体、Ｈｆ−Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ系半導体などを含んでいても良い。ここで、Ａｌはアルミニウム、Ｔｉはチタン、Ｃｄはカドミウム、Ｇｅはゲルマニウム、Ｐｂは鉛、Ｍｇはマグネシウム、Ｚｒはジルコニウム、Ｈｆはハフニウムを表す。
【００３２】
エッチングストッパ膜８は、ＳｉＯ２膜をＰＥＣＶＤ法で成膜し、パターニングすることで形成される。
【００３３】
パッシベーション膜１０は、ＳｉＮｘ膜およびＳｉＯ２を順次ＰＥＣＶＤ法で成膜し、パターニングすることで形成される。もっとも、ＳｉＯ２膜やＳｉＮｘ膜の単層膜でもよい。
【００３４】
各金属膜（下層金属膜、中層金属膜、上層金属膜）については、アルミニウム（Ａｌ）膜、タングステン（Ｗ）膜、モリブデン（Ｍｏ）膜、タンタル（Ｔａ）膜、クロム（Ｃｒ）膜、チタン（Ｔｉ）膜、銅（Ｃｕ）等の金属あるいはこれらの合金を、スパッタ法によって単層または複層に成膜し、パターニングすることで形成される。
【００３５】
光シャッタ機構については、ｎ+アモルファスシリコンと、アルミニウム（Ａｌ）膜、タングステン（Ｗ）膜、モリブデン（Ｍｏ）膜、タンタル（Ｔａ）膜、クロム（Ｃｒ）膜、チタン（Ｔｉ）膜、銅（Ｃｕ）等の金属あるいはこれらの合金と、ＳｉＮｘとを用い、フォトリソグラフィ工程およびエッチング工程等を用いて形成される。
【００３６】
実施形態１の光シャッタ基板２０では、中層金属膜（９ａ〜９ｄ）上に形成される（シャッタ体２８よりも下層で半導体膜７ｘ・７ｙよりも上層に形成される）パッシベーション膜１０の光透過経路ＬＷに該当する部分が除去されて（貫かれて）おり、光透過経路ＬＷを通るＵＶ光は、エッチングストッパ膜８（ＳｉＯ２）およびゲート絶縁膜６（ＳｉＮｘとＳｉＯ２の積層膜）を透過することになる。
【００３７】
図４は、波長λに対する透過率ＴＭの相対値を示すグラフである（縦軸については、上方向に向けて透過率の相対値が上がる）。図４から、ゲート絶縁膜（ＳｉＮｘとＳｉＯ２の積層膜）およびエッチングストッパ膜（ＳｉＯ２）の積層膜（図３の光透過経路の積層膜）の透過率ＴＭ（グラフＧＡ）は、ゲート絶縁膜（ＳｉＮｘとＳｉＯ２の積層膜）およびエッチングストッパ膜（ＳｉＯ２）並びにパッシベーション膜（ＳｉＮｘとＳｉＯ２の積層膜）の積層膜（参考形態である図５の光透過経路の積層膜）の透過率ＴＭ（グラフＧＸ）と比較して、紫外線領域（波長λが３８５ｎｍ、または４０５ｎｍ）の透過率が高まっていることがわかる。
【００３８】
このように、本実施形態によれば、光シャッタ機構２１が開状態のときの光透過経路ＬＷの透過光量を増やすことができ、ＵＶ光の利用効率を上げることができる。
【００３９】
なお、メカニカル層１９の光シャッタ機構（シャッタ体２８等）を覆う被膜（例えば、ＳｉＮｘやＳｉＯ２等の無機絶縁膜）が、図３のアクティブマトリクス層１８上に形成されている構成も可能である。
〔実施形態２〕
図６は実施形態２の光シャッタ装置の構成を示す断面図である。図６の光シャッタ装置ＳＤは、光シャッタ基板２０および対向基板３０を含む。
【００４０】
光シャッタ基板２０では、パッシベーション膜１０（透光性の絶縁膜）の上層に、パッシベーション膜１０よりも厚い平坦化膜１１（塗布可能な透光性の樹脂膜）が形成され、平坦化膜１１上に上層金属膜１２ｃ・１２ｄが形成されている。平坦化膜１１は、例えば、塗布型の有機透明樹脂を用いて、１μｍ以上の厚みに形成される。
【００４１】
図６の光シャッタ装置では、対向基板３０の遮光膜３２に形成されたスリット３２ｓから、基板面に垂直な方向に向かって光シャッタ基板の下面に至る、光透過経路ＬＷが形成されており、図６（ａ）のようにシャッタ体２８の開口２８ｋが光透過経路ＬＷと重なる（光シャッタ機構がオープン状態の）ときにＵＶ光は光シャッタ機構および光透過経路ＬＷを通ってＵＶ硬化材料５０に照射され、図６（ｂ）のようにシャッタ体２８の開口以外の部分が光透過経路ＬＷと重なる（光シャッタ機構がクローズ状態の）ときにＵＶ光は遮断される。
【００４２】
実施形態２の光シャッタ基板２０では、中層金属膜（９ａ〜９ｄ）上に形成されるパッシベーション膜１０の光透過経路ＬＷに該当する部分が除去されており、光透過経路ＬＷを通るＵＶ光は、平坦化膜１１、エッチングストッパ膜８（ＳｉＯ２）およびゲート絶縁膜６（ＳｉＮｘとＳｉＯ２の積層膜）を透過することになる。
【００４３】
ここでも、ゲート絶縁膜（ＳｉＮｘとＳｉＯ２の積層膜）、エッチングストッパ膜（ＳｉＯ２）および平坦化膜の積層膜（図６の光透過経路の積層膜）の透過率は、ゲート絶縁膜（ＳｉＮｘとＳｉＯ２の積層膜）、エッチングストッパ膜（ＳｉＯ２）、パッシベーション膜（ＳｉＮｘとＳｉＯ２の積層膜）および平坦化膜の積層膜（参考形態２である図７の光透過経路の積層膜）の透過率と比較して、紫外線領域（３８５ｎｍ・４０５ｎｍ）の透過率が高いことがわかっている。これにより、シャッタ体２８が開状態のときの光透過経路ＬＷの透過光量を増やすことができ、ＵＶ光の利用効率を上げることができる。
【００４４】
なお、メカニカル層１９の光シャッタ機構（シャッタ体２８等）を覆う被膜（例えば、ＳｉＮｘやＳｉＯ２等の無機絶縁膜）が、図６のアクティブマトリクス層１８上に形成されている構成も可能であり、図１４は、この場合における、波長λに対する透過率ＴＭの相対値を示すグラフである（縦軸については、上方向に向けて透過率の相対値が上がる）。
【００４５】
図１４に示すように、ゲート絶縁膜、エッチングストッパ膜、平坦化膜および被膜の積層膜（光透過経路の積層膜）の透過率ＴＭ（グラフＧＤ）は、ゲート絶縁膜、エッチングストッパ膜、パッシベーション膜、平坦化膜、および被膜の積層膜の透過率ＴＭ（グラフＧＹ）と比較して、紫外線領域（３８５ｎｍ・４０５ｎｍ）の透過率が高いことがわかる。
【００４６】
なお、図１４のグラフＧＺは、ゲート絶縁膜、平坦化膜および被膜の積層膜の透過率ＴＭを示し、図１４のグラフＧＷは、ゲート絶縁膜および被膜の積層膜の透過率ＴＭを示している。
【００４７】
図６の構成では、パッシベーション膜１０の光透過経路ＬＷにあたる部分を除去しているがこれに限定されない。図８のように、半導体膜７ｘ・７ｙ上に形成されるエッチングストッパ膜８（透光性の絶縁膜）の光透過経路ＬＷにあたる部分を除去することもできる。
【００４８】
この構成では、光透過経路ＬＷを通るＵＶ光は、平坦化膜１１、パッシベーション膜１０（ＳｉＮｘとＳｉＯ２の積層膜）およびゲート絶縁膜６（ＳｉＮｘとＳｉＯ２の積層膜）を透過することになる。
【００４９】
ここでも、ゲート絶縁膜（ＳｉＮｘとＳｉＯ２の積層膜）、パッシベーション膜（ＳｉＮｘとＳｉＯ２の積層膜）および平坦化膜１１の積層膜（図８の光透過経路の積層膜）の透過率は、ゲート絶縁膜（ＳｉＮｘとＳｉＯ２の積層膜）、エッチングストッパ膜（ＳｉＯ２）、パッシベーション膜（ＳｉＮｘとＳｉＯ２の積層膜）および平坦化膜の積層膜（参考形態２である図７の光透過経路の積層膜）の透過率と比較して、紫外線領域（３８５ｎｍ・４０５ｎｍ）の透過率が高いことがわかっている。このように、本実施形態によれば、光シャッタ機構２１が開状態のときの光透過経路ＬＷの透過光量を増やすことができ、ＵＶ光の利用効率を上げることができる。
【００５０】
なお、メカニカル層１９の光シャッタ機構（シャッタ体２８等）を覆う被膜（例えば、ＳｉＮｘやＳｉＯ２等の無機絶縁膜）が、図８のアクティブマトリクス層１８上に形成されている構成も可能であり、この場合でも、図１４に示すように、ゲート絶縁膜、パッシベーション膜、平坦化膜および被膜の積層膜（光透過経路の積層膜）の透過率ＴＭ（グラフＧＥ）は、ゲート絶縁膜、エッチングストッパ膜、パッシベーション膜、平坦化膜、および被膜の積層膜の透過率ＴＭ（グラフＧＹ）と比較して、紫外線領域（３８５ｎｍ・４０５ｎｍ）の透過率が高いことがわかる。
【００５１】
〔実施形態３〕
図９は実施形態１の光シャッタ装置の構成を示す断面図である。図９の光シャッタ装置ＳＤは、光シャッタ基板２０および対向基板３０を含む。
【００５２】
光シャッタ基板２０では、パッシベーション膜１０の上層に、パッシベーション膜１０よりも厚い平坦化膜１１が形成され、平坦化膜１１上に上層金属膜１２ｃ・１２ｄが形成されている。平坦化膜１１は、例えば、塗布型の有機透明樹脂を用いて、１μｍ以上の厚みに形成される。
【００５３】
図９の光シャッタ装置では、対向基板３０の遮光膜３２に形成されたスリット３２ｓから、基板面に垂直な方向に向かって光シャッタ基板の下面に至る、光透過経路ＬＷが形成されており、図９（ａ）のようにシャッタ体２８の開口２８ｋが光透過経路ＬＷと重なる（光シャッタ機構がオープン状態の）ときにＵＶ光は光シャッタ機構および光透過経路ＬＷを通ってＵＶ硬化材料５０に照射され、図９（ｂ）のようにシャッタ体２８の開口以外の部分が光透過経路ＬＷと重なる（光シャッタ機構がクローズ状態の）ときにＵＶ光は遮断される。
【００５４】
実施形態３の光シャッタ基板２０では、中層金属膜（９ａ〜９ｄ）の上層に形成されるパッシベーション膜１０および平坦化膜１１の光透過経路ＬＷに該当する部分が除去されており、光透過経路ＬＷを通るＵＶ光は、エッチングストッパ膜８（ＳｉＯ２）およびゲート絶縁膜６（ＳｉＮｘとＳｉＯ２の積層膜）を透過することになり、図１４のグラフＧＺ（ゲート絶縁膜、平坦化膜および被膜の積層膜の透過率）と、図１４のグラフＧＷ（ゲート絶縁膜および被膜の積層膜の透過率）との比較からわかるように、シャッタ体２８が開状態のときの光透過経路ＬＷの透過光量を増やすことができ、ＵＶ光の利用効率を上げることができる。
【００５５】
なお、メカニカル層１９の光シャッタ機構（シャッタ体２８等）を覆う被膜（例えば、ＳｉＮｘやＳｉＯ２等の無機絶縁膜）が、図９のアクティブマトリクス層１８上に形成されている構成も可能である。
【００５６】
〔実施形態４〕
図１０は実施形態４の光シャッタ装置の構成を示す断面図である。図１０の光シャッタ装置ＳＤは、光シャッタ基板２０および対向基板３０を含む。
【００５７】
光シャッタ基板２０は、ガラス基板２の上層に形成された遮光膜３と、遮光膜３の上層に形成された光透過膜４とを含み、光透過膜４の上層に、下層金属膜５ｘ・５ｙが形成されている。遮光膜３には、対向基板３０のスリット３２ｓに対応する位置に、スリット３ｓが設けられている。
【００５８】
なお、遮光膜３は、例えば、暗色に着色された高融点樹脂（ポリイミドなど）やＳＯＧ（スピンオンガラス）材料を、スピンコート法やスリットコート法で塗布し、低温ベークした後にパターニングすることで形成される。遮光膜３の厚みは、例えば１μｍ以上とする。
【００５９】
光透過膜４は、無機ＳＯＧ材料や有機ＳＯＧ材料を、スピンコート法やスリットコート法で塗布し、低温ベークした後にパターニングすることで形成される。光透過膜４の厚みは、例えば１μｍ以上とする。
【００６０】
図１０の光シャッタ装置では、対向基板３０の遮光膜３２に形成されたスリット３２ｓから光シャッタ基板２０の遮光膜３に形成されたスリット３ｓに至る、基板面に垂直な向きの光透過経路ＬＷが形成されており、図１０（ａ）のようにシャッタ体２８の開口２８ｋが光透過経路ＬＷと重なる（光シャッタ機構がオープン状態の）ときにＵＶ光は光シャッタ機構および光透過経路ＬＷを通ってＵＶ硬化材料５０に照射され、図１０（ｂ）のようにシャッタ体２８の開口以外の部分が光透過経路ＬＷと重なる（光シャッタ機構がクローズ状態の）ときにＵＶ光は遮断される。
【００６１】
実施形態４の光シャッタ基板２０では、中層金属膜（９ａ〜９ｄ）上に形成されるパッシベーション膜１０の光透過経路ＬＷに該当する部分が除去されており、光透過経路ＬＷを通るＵＶ光は、エッチングストッパ膜８（ＳｉＯ２）、ゲート絶縁膜６（ＳｉＮｘとＳｉＯ２の積層膜）および光透過膜４を透過することになる。
【００６２】
ここでも、光透過膜、ゲート絶縁膜（ＳｉＮｘとＳｉＯ２の積層膜）、およびエッチングストッパ膜（ＳｉＯ２）の積層膜（図１０の光透過経路の積層膜）の透過率は、光透過膜、ゲート絶縁膜（ＳｉＮｘとＳｉＯ２の積層膜）、エッチングストッパ膜（ＳｉＯ２）、およびパッシベーション膜（ＳｉＮｘとＳｉＯ２の積層膜）の積層膜（参考形態３である図１１の光透過経路の積層膜）の透過率と比較して、紫外線領域（３８５ｎｍ・４０５ｎｍ）の透過率が高いことがわかっている。このように、本実施形態によれば、光シャッタ機構２１が開状態のときの光透過経路ＬＷの透過光量を増やすことができ、ＵＶ光の利用効率を上げることができる。
【００６３】
なお、メカニカル層１９の光シャッタ機構（シャッタ体２８等）を覆う被膜（例えば、ＳｉＮｘやＳｉＯ２等の無機絶縁膜）が、図１０のアクティブマトリクス層１８上に形成されている構成も可能である。
【００６４】
〔実施形態５〕
図１２は実施形態５の光シャッタ装置の構成を示す断面図である。図１２の光シャッタ装置ＳＤは、光シャッタ基板２０および対向基板３０を含む。
【００６５】
実施形態５の光シャッタ基板２０では、トランジスタをチャネルエッチタイプで形成しており、中層金属膜（９ａ〜９ｄ）上に直に（エッチングストッパ膜を介することなく）パッシベーション膜１０が形成され、パッシベーション膜１０上に上層金属膜１２ｃ・１２ｄが形成されている。
【００６６】
図１２の光シャッタ装置では、対向基板３０の遮光膜３２に形成されたスリット３２ｓから、基板面に垂直な方向に向かって光シャッタ基板の下面に至る、光透過経路ＬＷが形成されており、図１２（ａ）のようにシャッタ体２８の開口２８ｋが光透過経路ＬＷと重なる（光シャッタ機構がオープン状態の）ときにＵＶ光は光シャッタ機構および光透過経路ＬＷを通ってＵＶ硬化材料５０に照射され、図１２（ｂ）のようにシャッタ体２８の開口以外の部分が光透過経路ＬＷと重なる（光シャッタ機構がクローズ状態の）ときにＵＶ光は遮断される。
【００６７】
実施形態５の光シャッタ基板２０では、中層金属膜（９ａ〜９ｄ）上に直に形成されるパッシベーション膜１０の光透過経路ＬＷに該当する部分が除去されており、光透過経路ＬＷを通るＵＶ光は、ゲート絶縁膜６（ＳｉＮｘとＳｉＯ２の積層膜）を透過することになる。
【００６８】
ここでも、図４から、ゲート絶縁膜（ＳｉＮｘとＳｉＯ２の積層膜）だけの透過率ＴＭ（グラフＧＢ）は、ゲート絶縁膜（ＳｉＮｘとＳｉＯ２の積層膜）およびエッチングストッパ膜（ＳｉＯ２）並びにパッシベーション膜（ＳｉＮｘとＳｉＯ２の積層膜）の積層膜（参考形態１である図５の光透過経路の積層膜）の透過率ＴＭ（グラフＧＸ）と比較して、紫外線領域（３８５ｎｍ・４０５ｎｍ）の透過率が高まっていることがわかる。このように、本実施形態によれば、光シャッタ機構２１が開状態のときの光透過経路ＬＷの透過光量を増やすことができ、ＵＶ光の利用効率を上げることができる。
【００６９】
なお、メカニカル層１９の光シャッタ機構（シャッタ体２８等）を覆う被膜（例えば、ＳｉＮｘやＳｉＯ２等の無機絶縁膜）が、図１２のアクティブマトリクス層１８上に形成されている構成も可能である。
【００７０】
〔実施形態６〕
図１３は実施形態６の光シャッタ装置の構成を示す断面図である。図１３の光シャッタ装置ＳＤは、光シャッタ基板２０および対向基板３０を含む。
【００７１】
光シャッタ基板２０では、下層金属膜５ｘ・５ｙの上層にゲート絶縁膜６が形成され、ゲート絶縁膜６の上層に半導体膜７ｘ・７ｙが形成されている。
【００７２】
図１３の光シャッタ装置では、対向基板３０の遮光膜３２に形成されたスリット３２ｓから、基板面に垂直な方向に向かって光シャッタ基板の下面に至る、光透過経路ＬＷが形成されており、図１３（ａ）のようにシャッタ体２８の開口２８ｋが光透過経路ＬＷと重なる（光シャッタ機構がオープン状態の）ときにＵＶ光は光シャッタ機構および光透過経路ＬＷを通ってＵＶ硬化材料５０に照射され、図１３（ｂ）のようにシャッタ体２８の開口以外の部分が光透過経路ＬＷと重なる（光シャッタ機構がクローズ状態の）ときにＵＶ光は遮断される。
【００７３】
実施形態６の光シャッタ基板２０では、下層金属膜５ｘ・５ｙ上に形成されるゲート絶縁膜６（透光性の絶縁膜）の光透過経路ＬＷに該当する部分が除去されており、光透過経路ＬＷを通るＵＶ光は、パッシベーション絶縁膜６（ＳｉＮｘとＳｉＯ２の積層膜）およびエッチングストッパ膜８（ＳｉＯ２）を透過することになる。
【００７４】
ここでも、パッシベーション絶縁膜（ＳｉＮｘとＳｉＯ２の積層膜）およびエッチングストッパ膜（ＳｉＯ２）の積層膜の透過率ＴＭ（図４のグラフＧＣ）は、ゲート絶縁膜（ＳｉＮｘとＳｉＯ２の積層膜）およびエッチングストッパ膜（ＳｉＯ２）並びにパッシベーション膜（ＳｉＮｘとＳｉＯ２の積層膜）の積層膜（参考形態１である図５の光透過経路の積層膜）の透過率ＴＭ（図４のグラフＧＹ）と比較して、紫外線領域（３８５ｎｍ・４０５ｎｍ）の透過率が高まっていることがわかっている。このように、本実施形態によれば、光シャッタ機構２１が開状態のときの光透過経路ＬＷの透過光量を増やすことができ、ＵＶ光の利用効率を上げることができる。
【００７５】
なお、メカニカル層１９の光シャッタ機構（シャッタ体２８等）を覆う被膜（例えば、ＳｉＮｘやＳｉＯ２等の無機絶縁膜）が、図１３のアクティブマトリクス層１８上に形成されている構成も可能である。
【００７６】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係る光シャッタ基板は、光源からの光を遮断あるいは通過させる、機械的な光シャッタ機構と、該光シャッタ機構と電気的に接続するトランジスタとを備え、光シャッタ機構を通過した光が通る光透過経路を有する光シャッタ基板であって、光シャッタ機構のシャッタ体よりも下層に形成された絶縁膜を含み、前記絶縁膜は、透光性であって、前記光透過経路に該当する部分が除去されていることを特徴とする。
【００７７】
本発明の態様２に係る光シャッタ基板は、前記態様１において、前記トランジスタのチャネルとして機能する半導体膜を備え、前記絶縁膜は、半導体膜よりも上層に設けられている構成である。
【００７８】
本発明の態様３に係る光シャッタ基板は、前記態様１または２において、  前記光源からの光は紫外線である構成である。
【００７９】
本発明の態様４に係る光シャッタ基板は、前記態様１〜３のいずれか１つにおいて、前記絶縁膜は無機絶縁膜である構成である。
【００８０】
本発明の態様５に係る光シャッタ基板は、前記態様２において、前記絶縁膜は前記半導体膜と接している構成である。
【００８１】
本発明の態様６に係る光シャッタ基板は、前記態様１〜５のいずれか１つにおいて、前記絶縁膜よりも厚い、塗布可能な透光性の樹脂膜を含む構成である。
【００８２】
本発明の態様７に係る光シャッタ基板は、前記態様１〜６のいずれか１つにおいて、前記樹脂膜は、前記光透過経路に該当する部分が除去されている構成である。
【００８３】
本発明の態様８に係る光シャッタ基板は、前記態様１〜７のいずれか１つにおいて、前記絶縁膜は複層構造である構成である。
【００８４】
本発明の態様９に係る光シャッタ基板は、前記態様２において、前記半導体膜よりも下層に形成された遮光膜を含み、前記遮光膜は、前記光透過経路に該当する部分が除去されている構成である。
【００８５】
本発明の態様１０に係る光シャッタ基板は、前記態様２において、前記絶縁膜は、パッシベーション膜である構成である。
【００８６】
本発明の態様１１に係る光シャッタ基板は、前記態様２において、前記絶縁膜は、エッチングストッパ膜である構成である。
【００８７】
本発明の態様１２に係る光シャッタ基板は、前記態様１において、前記絶縁膜は、ゲート絶縁膜である構成である。
【００８８】
本発明の態様１３に係る光シャッタ基板は、前記態様２において、前記半導体膜は、酸化物半導体で構成されている構成である。
【００８９】
本発明の態様１４に係るプリンタヘッドは、前記態様１〜１３のいずれか１つの光シャッタ基板と、該光シャッタ基板の光シャッタ機構に紫外線を照射する光源とを備えることを特徴とする。
【００９０】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【符号の説明】
【００９１】
２  ガラス基板
３  遮光膜
４  光透過膜
５ｘ・５ｙ  下層金属膜
６  ゲート絶縁膜（絶縁膜）
７ｘ・７ｙ  半導体膜
８  エッチングストッパ膜（絶縁膜）
９ａ〜９ｄ  中層金属膜
１０  パッシベーション膜（絶縁膜）
１１  平坦化膜（樹脂膜）
１８  アクティブマトリクス層
１９  メカニカル層
１２ｃ・１２ｄ  上層金属膜
２２ｘ・２２ｙ  駆動ビーム
２３ｘ・２３ｙ  シャッタビーム
２８  シャッタ体
２０  光シャッタ基板
２１  光シャッタ機構
３０  対向基板
ＬＷ  光透過経路
【図１】
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【図２】
2017191297.tif 000004
【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】
2017191297.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2017191297.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2017191297.tif 000015
【図１４】
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