(57)【要約】【課題】ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）を用いた光シャッタ基板においてトランジスタの閾値シフトを低減する。【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た光シャッタ基板（２０）であって、トランジスタのチャネルとして機能する半導体膜（７ｘ・７ｙ）と、光シャッタ機構のシャッタ体（２８）よりも下層で半導体膜（７ｘ・７ｙ）よりも上層に位置する遮光性絶縁膜（１１）とを含む。【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た光シャッタ基板であって、
トランジスタのチャネルとして機能する半導体膜と、光シャッタ機構のシャッタ体よりも下層で半導体膜よりも上層に位置する遮光性絶縁膜とを含むことを特徴とする光シャッタ基板。
【請求項２】
光シャッタ機構を通過した光が通る光透過経路を有し、
前記遮光性絶縁膜は、光透過経路に該当する部分が刳り貫かれていることを特徴とする光シャッタ基板。
【請求項３】
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１または２記載の光シャッタ基板。
【請求項４】
前記遮光性絶縁膜は平坦化膜として機能す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】
半導体膜よりも上層に透光性平坦化膜を備え、
前記遮光性絶縁膜は、前記透光性平坦化膜の上に形成されてい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６】
前記遮光性絶縁膜は、遮光性のスピンオンガラス（ＳＯＧ）材料で構成されている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】
請求項１〜６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光を照射するバックライトとを備えることを特徴とする表示装置。
【請求項８】
請求項１〜６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、光シャッタ機構を通過した光や外光がトランジスタに入射することによってトランジスタの閾値がシフトする問題があることを見出した。
【０００７】
本発明の目的の１つは、光シャッタ基板においてトランジスタの閾値シフトを低減することにある。
【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た光シャッタ基板であって、トランジスタのチャネルとして機能する半導体膜と、光シャッタ機構のシャッタ体よりも下層で半導体膜よりも上層に位置する遮光性絶縁膜とを含むことを特徴とする。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、遮光性絶縁膜によって半導体膜への光の入射が抑えられ、トランジスタの閾値シフトを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る表示装置の構成を示す模式図ある。
【図２】光シャッタ基板の一部構成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】実施形態１における平坦化膜の遮光効果を示すグラフである。
【図５】実施形態１にかかる光シャッタ基板の効果を示す断面図である。
【図６】参考形態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】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８】実施形態２にかかる光シャッタ基板の効果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３にかかる光シャッタ基板の効果を示す断面図である。
【図１１】実施形態４にかかるプリンタヘッドの構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
〔実施形態１〕
図１に示すように、実施の形態１にかかるにかかる表示装置ＤＰ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と、対向基板３０を介して光シャッタ基板２０に光を照射するバックライト光源ＢＬとを備える。バックライト光源ＢＬにはＬＥＤ（発光ダイオード）やレーザを用いる。
【００１２】
図１および図３に示すように、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バックライトＢＬ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とを備える。ここでは、画素ごとに、光シャッタ機構２１と、光シャッタ機構２１を通過した光が通る光透過経路とが設けられる。
【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２１および光透過経路を通って視認者５０側に出射される光の光量が制御される。ここでは、例えばフィールドシーケンシャル方式を用い、赤色光、緑色光、および青色光をバックライトから順次照射し、赤色光の光量、緑色光の光量、および青色光の光量それぞれを調整することで画素の階調表現が可能となる。
【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】
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、バックライト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と、パッシベーション膜１０の上層に形成された、遮光性（バックライト光および外光の少なくとも一方を吸収する特性）を有する平坦化膜１１（遮光性絶縁膜）と、平坦化膜１１の上層に形成された上層金属膜１２ｃ・１２ｄとが含まれる。なお、平坦化膜１１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ＥＮの一部として機能する。
【００２４】
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とバックライトＢＬ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が形成されている。すなわち、遮光性の平坦化膜１１の光透過経路ＬＷに該当する部分は刳り貫かれてホールＨを形成している。
【００２８】
そして、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）ときにバックライト光は光シャッタ機構および光透過経路ＬＷを通って視認者５０側に出射され、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）ときにバックライト光は遮断される。
【００２９】
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。
【００３０】
ゲート絶縁膜６は、ＳｉＮｘ膜をＰＥＣＶＤ法で成膜して形成される。もっとも、ＳｉＮｘの単層膜に限られず、酸素を含むシリコン系無機膜（ＳｉＯ２膜等）でもよいし、ＳｉＯ２膜およびＳｉＮｘ膜の積層膜でもよい。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
パッシベーション膜１０は、ＳｉＯ２膜をＰＥＣＶＤ法で成膜し、平坦化膜１１とともにパターニングすることで形成される。なお、パッシベーション膜１０と平坦化膜１１とを別々にパターニングしてもよい。
【００３６】
遮光性の平坦化膜１１は、例えば、カーボンブラックにより着色された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。遮光性の平坦化膜１１は、中層金属膜よりも厚く形成する。
【００３７】
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。
【００３８】
光シャッタ基板２０において半導体膜７ｘ・７ｙの上層に設けられた遮光性の平坦化膜１１（遮光性ＳＯＧ膜）は、図４（波長λと光透過率ＴＭの特性）のグラフＧＤに示すように、４００ｎｍ〜８００ｎｍの波長をもつ光に対して優れた遮光性をもち、半導体膜７ｘ・７ｙの特性に影響する短波長側の光の吸収に好適である（図４のグラフＧＲはガラスの特性を示す）。
【００３９】
したがって、実施形態１の光シャッタ基板２０では、図５に示すように、光透過経路ＬＷを通るバックライト光の半導体膜７ｘ・７ｙへの入射と、対向遮光膜３２で反射した外光ＳＬ（紫外線、太陽光等）の半導体膜７ｘ・７ｙへの入射とを、遮光性の平坦化膜１１によって防ぐことができ、トランジスタ（例えば、図２のＴＲ４・ＴＲ５）の閾値シフトを低減することができる。
【００４０】
この点、図６の参考形態のように、透光性の平坦化膜１１１を設けると、光透過経路ＬＷを通るバックライト光の半導体膜７ｘ・７ｙへの入射と、対向遮光膜３２で反射した外光ＳＬ（太陽光等）の半導体膜７ｘ・７ｙへの入射とを防ぐことができず、トランジスタ（例えば、図２のＴＲ４・ＴＲ５）の閾値シフトが生じるため、表示不良となったり、この閾値シフトを見込んだ設計が必要になったりする。
【００４１】
実施形態１では、対向基板３０の対向遮光膜３２に金属を用いているため、対向遮光膜３２での反射によってバックライトの光効率を高められるというメリットもある。
【００４２】
〔実施形態２〕
図７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７に示すように、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と、パッシベーション膜１０の上層に形成された、透光性の平坦化膜１１１（例えば、塗布可能な感光性有機樹脂膜）と、透光性の平坦化膜１１１の上層に形成された、遮光性（バックライト光および外光の少なくとも一方を吸収する特性）を有する上層遮光膜４１（遮光性絶縁膜）と、上層遮光膜４１の上層に形成された上層金属膜１２ｃ・１２ｄとが含まれる。
【００４３】
上層遮光膜４１は、例えば、カーボンブラックにより着色されたＳＯＧ（スピンオンガラス）材料で形成される。透光性の平坦化膜１１１は中層金属膜９ａ〜９ｄよりも厚く形成される。また、上層遮光膜４１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。
【００４４】
図７の光シャッタ装置では、光シャッタ基板２０とバックライトＢＬ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が形成されている。すなわち、上層遮光膜４１の光透過経路ＬＷに該当する部分は刳り貫かれてホールＨを形成している。
【００４５】
そして、図７（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）ときにバックライト光は光シャッタ機構および光透過経路ＬＷを通って視認者５０側に出射され、図７（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）ときにバックライト光は遮断される。
【００４６】
実施形態２の光シャッタ基板２０では、透光性の平坦化膜１１１上に上層遮光膜４１を設けているため、図８に示すように、光透過経路ＬＷを通るバックライト光の半導体膜７ｘ・７ｙへの入射と、対向遮光膜３２で反射した外光ＳＬ（紫外線、太陽光等）の半導体膜７ｘ・７ｙへの入射とを、上層遮光膜４１によって防ぐことができ、トランジスタ（例えば、図２のＴＲ３・ＴＲ５）の閾値シフトを低減することができる。
【００４７】
この点、図６の参考形態のように、透光性の平坦化膜１１１上に上層遮光膜４１を設けない場合は、光透過経路ＬＷを通るバックライト光の半導体膜７ｘ・７ｙへの入射と、対向遮光膜３２で反射した外光ＳＬ（紫外線、太陽光等）の半導体膜７ｘ・７ｙへの入射とを防ぐことができず、トランジスタ（例えば、図２のＴＲ３・ＴＲ５）の閾値シフトが生じるため、表示不良となったり、この閾値シフトを見込んだ設計が必要になったりする。
【００４８】
実施形態２では、厚い平坦化膜にホールを開けないため、光シャッタ基板２０と対向基板３０との間隙に注入するオイルが少なくて済むというメリットもある。
【００４９】
実施形態２では、透光性の平坦化膜１１１の光透過経路ＬＷに該当する部分を除去する（刳り貫く）ような形態も可能である。
【００５０】
〔実施形態３〕
図９は実施形態３の光シャッタ装置の構成を示す断面図である。図９に示すように、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遮光膜３と、下層遮光膜３の上層に形成された光透過膜４と、光透過膜４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と、パッシベーション膜１０の上層に形成された、遮光性（バックライト光および外光の少なくとも一方を吸収する特性）を有する平坦化膜１１（遮光性絶縁膜）と、平坦化膜１１の上層に形成された上層金属膜１２ｃ・１２ｄとが含まれる。なお、平坦化膜１１は中層金属膜９ａ〜９ｄよりも厚く形成される。また、平坦化膜１１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。
【００５１】
図９の光シャッタ装置では、光シャッタ基板２０とバックライトＢＬ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から光シャッタ基板２０の下層遮光膜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が形成されている。すなわち、遮光性の平坦化膜１１の光透過経路ＬＷに該当する部分は刳り貫かれてホールＨを形成している。
【００５２】
そして、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）ときにバックライト光は光シャッタ機構および光透過経路ＬＷを通って視認者５０側に出射され、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）ときにバックライト光は遮断される。
【００５３】
実施形態３の光シャッタ基板２０では、図１０に示すように、光透過経路ＬＷを通るバックライト光の半導体膜７ｘ・７ｙへの入射と、対向遮光膜３２で反射した外光ＳＬ（紫外線、太陽光等）の半導体膜７ｘ・７ｙへの入射とを、遮光性の平坦化膜１１によって防ぐことができ、トランジスタ（例えば、図２のＴＲ３・ＴＲ５）の閾値シフトを低減することができる。
【００５４】
また、実施形態３では、下層遮光膜３を設けているため、光シャッタ基板の下面からの外光ＳＬ（紫外線、太陽光等）の入射を抑えることができるというメリットもある。また、下層遮光膜３によって下層金属膜での外光反射が抑制され、視認者５０側に出射する光の視認性が高められるというメリットもある。
【００５５】
なお、下層遮光膜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。
【００５６】
〔実施形態４〕
図１１に示すように、実施の形態４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３０を介して光シャッタ基板２０にＵＶ光（紫外線）を照射するＵＶ光源ＬＳとを備える。
【００５７】
実施形態４の３ＤプリンタヘッドＰＦでは、光シャッタ基板２０を図３、図７または図９の構成とすることで、光透過経路ＬＷ（図３・図７・図９参照）を通るＵＶ光の半導体膜７ｘ・７ｙへの入射を防ぐことができ、光シャッタ基板２０のトランジスタの閾値シフトを低減することができる。
【００５８】
このように３ＤプリンタヘッドＰＦに適用する場合には、図３・図９に示す遮光性の平坦化膜１１および図７に示す上層遮光膜４１が、ＵＶ光を遮光する特性を有していればよい。
【００５９】
〔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た光シャッタ基板であって、トランジスタのチャネルとして機能する半導体膜と、光シャッタ機構のシャッタ体よりも下層で半導体膜よりも上層に位置する遮光性絶縁膜とを含むことを特徴とする。
【００６０】
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、光シャッタ機構を通過した光が通る光透過経路を有し、前記遮光性絶縁膜は、光透過経路に該当する部分が刳り貫かれている（除去されている）構成である。
【００６１】
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、前記半導体膜は、酸化物半導体で構成されている構成である。
【００６２】
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、前記遮光性絶縁膜は平坦化膜として機能する構成である。
【００６３】
本発明の態様５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、半導体膜よりも上層に透光性平坦化膜を備え、前記遮光性絶縁膜は、前記透光性平坦化膜の上に形成されている構成である。
【００６４】
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、前記遮光性絶縁膜は、遮光性のスピンオンガラス材料で構成されているものである。
【００６５】
本発明の態様７に係る表示装置は、前記態様１〜６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光を照射するバックライトとを備えることを特徴とする。
【００６６】
本発明の態様８に係るプリンタヘッドは、前記態様１〜６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。
【００６７】
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】
【００６８】
２  ガラス基板
３  下層遮光膜
４  光透過膜
５ｘ・５ｙ  下層金属膜
６  ゲート絶縁膜
７ｘ・７ｙ  半導体膜
８  エッチングストッパ膜
９ａ〜９ｄ  中層金属膜
１０  パッシベーション膜
１１  遮光性平坦化膜（遮光性絶縁膜）
１１１  透光性平坦化膜
１２ｃ・１２ｄ  上層金属膜
１３ｘ・１３ｙ  駆動電極
１４  シャッタ体
２０  光シャッタ基板
３０  対向基板
３２  対向遮光膜
４１  上層遮光膜（遮光性絶縁膜）
Ｈ  （平坦化膜の）ホール
【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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