显示装置及显示装置的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种显示装置及显示装置的制造方法，其特征在于，在具有高透光性的基板上形成金属层，在该金属层上设置形成有开口图案的抗蚀剂掩膜，在该状态下，蚀刻金属层的露出部分而形成开口部，然后除去抗蚀剂掩膜，将金属层的表面和开口部的内壁面氧化而形成金属氧化物层，由此使开口板正背的反射率不同。氧化物层在灰化抗蚀剂掩膜时在抗蚀剂被除去的同时形成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及使用机械快门的显示装置及其制作方法。
技术介绍
近年来，使用机械快门的显示装置越来越受关注，这种机械快门(下称“MEMS快门”)应用了 MEMS (Micro Electro Mechanical Systems,微电子机械系统)技术。这样的显示装置(下称“MEMS显示装置”)中，使用晶体管(transistor)来高速开闭按像素设置的MEMS快门，由此控制透射的光的量，进行图像的明暗调整(例如，日本专利公开公报2008-197668 号)。MEMS显示装置中的灰阶方式的主流，是通过依次切换来自红色、绿色和蓝色的 LED背光源单元的光来进行图像的显示的时间灰阶方式(时分灰阶方式)。因此，MEMS显 示装置的特征在于，不需要液晶显示装置中使用的偏振膜和彩色滤光片等，与液晶显示装置相比，其背光源的利用效率为约10倍，而耗电则为一半以下，并且色彩还原性优异。如图8所示，使用MEMS快门的显示装置900除了 MEMS快门阵列902以外，还具有开口板(aperture plate)904 和背光源 906。开口板904包括玻璃基板908和设置在其之上的形成有开口部912的金属层910。开口板904中，金属层910遮蔽背光源906的光,使光只从开口部912透射。开口板904为了有效利用来自背光源单元906的光，采用使金属层910的玻璃基板908侧的面的反射率较高的结构。另一方面，为了减少从MEMS快门阵列902侧入射的无用的反射光，金属层910的MEMS快门阵列902侦彳，即显示画面侧的面的反射率，必须设计为较低。为了满足这一必要条件,金属层910具有由形成于玻璃基板908侧的反射率高的第一金属层914和形成于MEMS快门阵列902侧的反射率比较低的第二金属层916构成的双层结构。作为反射率高的第一金属层914的材料可以使用银或铝等，作为反射率比较低的第二金属层916的材料可以使用铬等。因此，为了制作开口板904，需要在玻璃基板上至少成膜两种金属层，并形成开口部912。这将增加金属层的形成工序数，成为增大材料成本的原因。另外,如图8所不,在金属层910的开口部912的端面,反射率高的第一金属层914会露出。该露出部分将导致来自背光源单元906的光被散射(图8中“a”表示的散射光)，使对比度降低。本专利技术的目的在于，在使用MEMS快门的显示装置中实现对比度的改善。另外，本专利技术目的还在于容易地制造使用了 MEMS快门的显示装置中所用的开口板。
技术实现思路
本专利技术的显示装置的一个方面的特征在于，包括:MEMS快门阵列，设于出射光的背光源单元的前面，且设有通过开闭动作而限制从所述背光源单元向显示画面侧出射的光量的光的通过的MEMS快门；和开口板，设于所述背光源单元与所述MEMS快门阵列之间，上述开口板具有与设置所述MEMS快门的位置对应地形成有开口部的金属层，并在所述金属层的所述MEMS快门侧的表面形成有金属氧化物层。另外，本专利技术的具有MEMS快门阵列和开口板的显示装置的制作方法的特征在于，包括以下步骤在具有高透光性的基板上形成金属层，在所述金属层上设置形成有开口图案的抗蚀剂掩膜，在设置有所述抗蚀剂掩膜的状态下，蚀刻所述金属层的露出部分，形成贯通至所述具有高透光性的基板的开口部，除去所述抗蚀剂掩膜，通过氧化所述金属层的表面和所述开口部的侧壁面，使所述开口板的正背的反射率不同。附图说明图I是本专利技术之一实施方式的显示装置的立体图。图2是本专利技术之一实施方式的显示装置的电路方框图。 图3是说明本专利技术之一实施方式的显示装置的截面结构的图。图4是说明本专利技术之一实施方式的开口板的制作方法之一例的截面图。图5是说明本专利技术之一实施方式的开口板的制作方法之一例的截面图。图6是表示本专利技术之一实施方式的显示装置中使用的MEMS快门的结构的立体图。图7是说明本专利技术之一实施方式的显示装置的截面结构的图。图8是说明具有层叠两层金属层而形成的开口板的显示装置的截面结构的图。具体实施例方式以下参照附图说明本专利技术的最佳实施方式。但本专利技术不限于此，只要不脱离本专利技术宗旨，可以进行各种变更及修改。本专利技术之一实施方式的显示装置包括向显示面(即，向着外部出射光的面)出射光的背光源单元；设于背光源单元的前面(正面)的MEMS快门阵列，该MEMS快门阵列中设有通过开闭动作来控制从该背光源向显示画面侧出射的光量的MEMS快门；和设于背光源和MEMS快门阵列之间的开口板。该显示装置的开口板具有与设置MEMS快门的位置对应地形成有开口部的金属层，在金属层的MEMS快门侧的表面形成有金属氧化物层。对于该显示装置的开口板，为了使反射率在MEMS快门阵列侧的面上和与其相反侧的面上不同，在金属层的一个面上设有金属氧化物层。并且，通过以使金属氧化物层朝向MEMS快门阵列侧的方式配设开口板，可以降低从显示面侧观察的反射率。另一方面，开口板的背光源侧的面是由金属层形成的反射面，能够反射背光源的光。在这种开口板的方式中，也可以在金属层的开口部的侧面也形成金属氧化物层。由此，能够防止光在开口部的侧壁部发生散射。金属氧化物层优选为形成金属层的金属材料的氧化物。由于金属氧化物层的反射率比金属层低，因此，可以得到反射率在正背不同的开口板。由于开口板采用MEMS快门阵列侧的面的反射率为50%以下，优选为40 30%以下的结构，因此能够防止显示面像镜面那样反射外来光。构成这样的开口板的金属层优选由银或银合金形成。这是因为银的可见光波段的反射率高，并且其氧化物即氧化银的反射率为50%以下。本专利技术之一实施方式中，具有MEMS快门阵列和开口板的显示装置的制作方法是这样的，在具有高透光性的基板上形成金属层，在金属层上设置形成有开口图案的抗蚀剂掩膜，在设有抗蚀剂掩膜的状态下对金属层的露出部分进行蚀刻而形成贯通至具有高透光性的基板的开口部，然后除去抗蚀剂掩膜，并通过将金属层的表面及开口部的侧壁面氧化，来使开口板正背的反射率不同。通过利用灰化法(ashing)除去抗蚀剂掩膜，能够在除去该抗蚀剂掩膜的同时，进行金属层的表面及开口部的侧壁面的氧化。金属膜的表面及开口部的侧壁面的氧化能够通过臭氧氧化法或生成氧自由基的等离子氧化法进行。构成这样的开口板的金属层优选由银或银合金形成。这是因为银的可见光波段的反射率高，并且其氧化物即氧化银的反射率为50%以下。 根据本专利技术之一实施方式，通过在构成开口板的金属层的表面设置金属氧化物层，能够使反射率在该开口板的正背不同。通过在使用MEMS快门的显示装置中使用这样的开口板，能够防止显示画面侧像镜面那样反射外来光，另一方面也能够有效利用来自背光源单元的光。另外，通过在开口板的开口部的侧壁面也形成金属氧化物层，能够防止光在该侧壁部发生散射，能够防止对比度的降低。根据本专利技术之一实施方式，开口板中不需要层叠反射率不同的多个层，只要形成一种金属层的膜就足够，因此能够实现工序的简化。构成开口板的金属层的表面，在通过灰化处理剥离抗蚀剂的同时会被氧化，能够实现低反射化。因此，不需要为了形成金属氧化物层而追加特别的工序，能够实现工序的简化。另外，不仅在金属层的表面，在形成于该金属层的开口部的侧面，也可通过氧化来实现低反射化。由此，能够防止在开口板的开口部处的光散射，能够提供提高了对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种显示装置，其特征在于，包括：MEMS快门阵列，设于出射光的背光源单元的前面，且设有通过开闭动作而限制从所述背光源单元出射的光的通过的MEMS快门；和开口板，设于所述背光源单元与所述MEMS快门阵列之间，具有与设置所述MEMS快门的位置对应地形成有开口部的金属层，并在所述金属层的所述MEMS快门侧的表面形成有金属氧化物层。

【技术特征摘要】
2011.05.11 JP 2011-1065201.一种显示装置，其特征在于，包括 MEMS快门阵列，设于出射光的背光源单元的前面，且设有通过开闭动作而限制从所述背光源单元出射的光的通过的MEMS快门；和 开口板，设于所述背光源单元与所述MEMS快门阵列之间，具有与设置所述MEMS快门的位置对应地形成有开口部的金属层，并在所述金属层的所述MEMS快门侧的表面形成有金属氧化物层。2.如权利要求I所述的显示装置，其特征在于 在所述金属层的所述开口部的内壁面也设有金属氧化物层。3.如权利要求I所述的显示装置，其特征在于 所述金属氧化物层为形成所述金属层的金属材料的氧化物的层。4.如权利要求I所述的显示装置，其特征在于 所述开口板的所述MEMS快门阵列侧的面的反射率为50 %以下。5.如权利要求I所述的显示装置，其特征在于 所述金属层由银形成。6.如权利要求I所述的显示装置，其特征在于 所述金属层由银合金形成。7.如权利要求5所述的显示装置，其特征在于 所述金属氧化物层为氧化银的层。8.如权利要求I所述的显示装置，其特征在于 在所述开口部填埋有透明的绝缘物质。9.如权利要求8所述的显示装置，其特征在于 所述透明的绝缘物质覆盖所述开口板的表面而形成表面平坦的膜， 所述MEMS快门阵列构筑于所述透明的绝缘物质的膜的表面上。10.如权利要求I所述的显示装置，其特征在于 所述背光源单元依次出射红、绿、蓝三原色的光， 所述MEMS快门按每个颜色进行驱动，调整透过所述开口部后的光的通过量。11.一种显示装置的制作方法，所述显示装置具有MEMS快门阵列和开口板，所述制造方法的特征在于，包括以下步骤 在具有高透光性的基板上形成金属层， 在所述金属层上设置形成有开口图案的抗蚀剂掩膜， 在设置有所述抗蚀剂掩膜的状态下，蚀刻所述金属层的露出部分，形成贯通至所述具有高透光性的基板的开口部， 除去所述抗蚀剂掩膜， 通过氧化所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥恒平，栗谷川武，园田大介，海东拓生，松本克巳，
申请(专利权)人：株式会社日立显示器，
类型：发明
国别省市：