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JP2555922B2 - 静電駆動マイクロシャッターおよびシャッターアレイ - Google Patents

静電駆動マイクロシャッターおよびシャッターアレイ

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Publication number
JP2555922B2
JP2555922B2 JP5037144A JP3714493A JP2555922B2 JP 2555922 B2 JP2555922 B2 JP 2555922B2 JP 5037144 A JP5037144 A JP 5037144A JP 3714493 A JP3714493 A JP 3714493A JP 2555922 B2 JP2555922 B2 JP 2555922B2
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JP
Japan
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shutter
substrate
mechanical shutter
floating gate
mechanical
Prior art date
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JP5037144A
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English (en)
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Inventor
健一郎 鈴木
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NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP5037144A priority Critical patent/JP2555922B2/ja
Priority to US08/202,498 priority patent/US5519240A/en
Publication of JPH06250593A publication Critical patent/JPH06250593A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2555922B2 publication Critical patent/JP2555922B2/ja
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • G09F9/37—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements being movable elements
    • G09F9/372—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements being movable elements the positions of the elements being controlled by the application of an electric field

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、静電気的に制御可能な
微小機械式シャッターおよびシャッターアレイに関し、
特に表示デバイス、切り替えデバイス、あるいはメモリ
ーデバイスとして用いられるものに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】微小機械式シャッターアレイの技術とし
て、特表昭６１−５０３０５６号公報に記載の「静電作
動２進シャッタ装置のアレイ」が知られている。この発
明は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）薄膜が、
基板に垂直に立ち上がることにより光の透過が可能にな
るという機械式シャッターである。以下、この従来例の
構造を図９を用いて説明する。上下のガラス基板３０に
は、ＸＹの互いに直交する方向に導電性の電極膜が表面
上に設けられている。図９には、上側のガラス３０にＹ
方向の電極３１が設けられており、他方、下側のガラス
３０には、Ｙ電極３１に直交するＸ方向に電極３２，３
３，３４が設けられている構造が示されている。ＰＥＴ
膜３５は、Ｘ電極３２〜３４の上に配置されている。
今、Ｙ電極３１とＸ電極の一つ３３との間に静電界が印
加されたとき、ＰＥＴ膜３５の誘電率が周囲の空気より
も大きいために、静電界の向きに配向しようとする力が
ＰＥＴ膜に働く。この結果、ＰＥＴ膜は、図９に示すよ
うにガラス基板３０に垂直な方向に立ち上がることにな
る。下側のガラス基板の下面より照射する光があると
き、ＰＥＴ膜が立ち上がった領域だけが光を透過するた
め、（Ｘ，Ｙ）の特定の位置に光が透過する領域と透過
しない領域の２つの状態を設定することができる。この
性質は、表示あるいは記憶デバイスとして役立つもので
ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来例の
構造には以下の欠点がある。
【０００４】１）シャッターが基板に垂直な方向に動く
ために、この動作領域を確保するためにデバイス全体の
厚さを大きくとらなければならない。これは、デバイス
の寸法の微小化が制限されるだけでなく、従来例のよう
に静電気力を利用する構造においては効率の低下を招く
原因となる。すなわち、ＰＥＴ膜３５に働く力は、ＰＥ
Ｔ膜に働く電界が大きいほど強くなるのに対して、電界
の大きさは、二つの電極の間の距離が短いほど強いとい
う性質があるためである。図９の例では、電極３１と３
３の距離を小さく設定する程、この電極間に印加する電
圧の大きさを小さくすることができ、駆動回路の消費電
力の低減化および設計が容易になるという長所が期待で
きる。
【０００５】２）シャッターを空気中で動かすときに
は、大きな粘性抵抗がシャッターに働くために、シャッ
ターの動作速度が制限される。粘性抵抗の大きさは、動
作方向に垂直な領域の面積に比例するため、粘性抵抗を
小さくするには、動作領域の面積を小さくすることが必
要である。従来例では、垂直な方向に動くので、動作領
域の面積が大きく、このために、大きな粘性抵抗がシャ
ッターに働く。この結果、シャッターの動作速度が遅い
という欠点があった。
【０００６】３）従来例では、ＰＥＴ膜の捻れ変化から
生じた歪みエネルギーが復元しようとする力によって、
印加電界が零になったときにシャッターが閉ざされる。
しかし、ＰＥＴ膜のような薄い薄膜を用いたとき、再現
性良く復元力を設定することは実用的に困難である。
【０００７】４）図９の構造では、ＰＥＴ膜のシャッタ
ーは、印加電圧が切れたときにシャッターが閉じてしま
うので、開の状態を保持するために常に電圧を印加し続
けることが必要である（従来例では、このラッチの機能
をもたせるためにラッチのための配線を新たに追加する
ことが記載されているが、やはりラッチの配線に印加さ
れる電圧が切れると、シャッターの開の状態は保持され
ない）。
【０００８】本発明の目的は、以上の欠点を解決するた
めのものであり、シャッターの動作を基板に平行に設定
することにより、印加電圧および粘性抵抗を小さくする
とともに、シリコン薄膜によりシャッターを作製するこ
とにより、再現性の良い復元力を得ることができるよう
にすることにある。
【０００９】また、本発明の他の目的は、電荷を閉じ込
めることにより、電圧の印加が消えても、シャッターの
状態が保持できるようにすることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の静電駆動マイク
ロシャッターは、基板上の一部に設けられた開口穴とこ
の開口穴の上に位置して基板から浮上した状態で基板に
支持された機械式シャッターとからなる表示セル、およ
び、機械式シャッターと電気的に導通している浮遊ゲー
トに電荷を供給する駆動セルの二つから構成され、浮遊
ゲートとの間に互いに反発するように働く静電気力によ
って、機械式シャッターが基板表面に平行に動くことが
できることを特徴とするもの、あるいは、基板上の一部
に設けられた反射膜とこの反射膜の上に位置して基板か
ら浮上した状態で基板に支持された機械式シャッターと
からなる表示セル、および、機械式シャッターと電気的
に導通している浮遊ゲートに電荷を供給する駆動セルの
二つから構成され、浮遊ゲートとの間に互いに反発する
ように働く静電気力によって、機械式シャッターが基板
表面に平行に動くことができることを特徴とする。
【００１１】本発明の静電駆動マイクロシャッターの一
例として、その一部領域に窓が設けられた機械式シャッ
ターを備え、この機械式シャッターの移動によって窓と
基板上の開口穴あるいは反射膜の領域が重なるようにし
たもの、あるいは、複数の窓および開口穴あるいは反射
膜が機械式シャッターおよび基板上にそれぞれ設けられ
たことを特徴とし、あるいは、機械式シャッターと制御
ゲートの両者の互いに向かい合う領域を櫛の歯の形状を
持つように作製するとともに、両者の櫛の歯を互いに中
に挿入するように配置したことを特徴とする。
【００１２】本発明の静電駆動マイクロシャッターの開
口穴は、ガラス基板上の一部領域を不透明膜によって覆
わないことにより、あるいは、半導体基板を貫通する穴
を設けることにより、作製することができる。
【００１３】また、本発明の静電駆動マイクロシャッタ
ーの駆動セルは、トランジスタのチャンネル領域の電子
を制御ゲートを用いて浮遊ゲートに出し入れすることに
よって、あるいは、トランジスタのソースあるいはドレ
イン電極に一方の面が向き合っている浮遊ゲートの他方
の面に電流を流す機能を持つスイッチを設けることによ
って作製することができる。
【００１４】本発明の静電駆動マイクロシャッターアレ
イは、以上のマイクロシャッターを、基板平面上に多数
配置することにより構成される。
【００１５】
【作用】本発明のマイクロシャッターは、電気的に結合
された浮遊ゲートと機械式シャッターからなる表示セル
と、浮遊ゲートに電荷を供給あるいは中和させる駆動セ
ルから構成される。機械式シャッターは、基板から浮き
上がった状態で基板に支持されているために、基板に平
行に動くことが可能である。この機械式シャッターの側
面に対向する位置に、基板に固定された浮遊ゲートが設
けられている。駆動セルによって、負あるいは正の電荷
が浮遊ゲートに供給されると、浮遊ゲートと機械式シャ
ッターが電気的に結合されているために、両者の内部に
電荷の分布が生じる。同一の電荷は互いに反発するの
で、浮遊ゲートと機械式シャッターとの間に反発の静電
気力が生まれる結果、機械式シャッターを浮遊ゲートか
ら離そうとするように基板に平行の力が起こる。機械式
シャッターは、元の位置に戻そうとするばねの復元力と
この静電気力が釣り合う位置まで変位する。このよう
に、本発明は、静電気の反発力を利用するものである点
においても、従来例と大きく異なるものである。一方、
浮遊ゲートの電荷を中和することによって、機械式シャ
ッターを元の位置に戻すことができる。本発明は、この
ように機械式シャッターの基板に平行な方向の動きによ
って、シャッターの開閉状態を作り出すことを特徴とし
ている。
【００１６】浮遊ゲートに電荷を供給あるいは中和する
駆動セルには、浮遊ゲートの近くに制御ゲートを設け
て、トランジスタのチャンネル領域からホットエレクト
ロンを浮遊ゲートの内部に注入したり、ファウラ−ノル
ドハイム（Ｆ−Ｎ）トンネル電流を利用してソース側に
電子を引き抜く方法がある。また、浮遊ゲートの一方の
面側に電圧を駆けることによって浮遊ゲートに静電誘導
を起こさせ、この反対の面を接地することにより電荷を
浮遊ゲートに注入したり、電荷をもっている浮遊ゲート
に接地のプローブを接触させることによって、電荷の中
和を行う手法が用いられる。ここで、浮遊ゲートを電気
的な絶縁構造とすることにより、電圧の印加が消えたと
きにおいても、機械式シャッターがその状態を保持でき
ることが本発明の一つの大きな特徴となっている。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳し
く説明する。
【００１８】図１は、本発明の静電駆動マイクロシャッ
ターの一実施例を示す構造図であり、本発明は、表示セ
ル９と駆動セル８の二つの構成要素からなる。最初に表
示セル９を説明する。機械式シャッター１２は、これを
ガラス基板１の上に浮き上がった状態で支持するための
アーム１３および支持台１４に接続されている。この機
械式シャッター１２は、支持台１４が浮遊ゲート７に接
続されているために、浮遊ゲート７と電気的に等電位で
ある。また、機械式シャッター１２と浮遊ゲート７の側
面が互いに相対するように配置されていることが、機械
式シャッターがガラス基板１上を平行に横方向に動くた
めに重要な点である。一方、ガラス基板１上には、光を
透過しない不透明膜２の覆いが設けられているが、機械
式シャッター１２の下側の一部領域には、不透明膜２の
ない開口穴１１が設けられている。この開口穴１１を通
して、基板の下側から照射された光１０をガラス基板１
の上側に透過させることができる。しかし、図１に示す
ように機械式シャッター１２が開口穴１１の上に位置す
るときには、開口穴１１を通して透過した光１０が機械
式シャッター１２に遮られるために、デバイスの上側に
届くことができない。この表示セルを構成する、機械式
シャッター１２、アーム１３、支持台１４、および浮遊
ゲート７の各々要素を、リンあるいはボロンが拡散され
たポリシリコン薄膜を用いて作製することができる。こ
のとき、機械式シャッター１２およびアーム１３を絶縁
膜３の上に形成した後、シャッター１２およびアーム１
３の下側の絶縁膜３を選択的にエッチングすることによ
り、図１に示すシャッター１２およびアーム１３の浮き
上がった構造を作製することができる。この他に、金属
膜を用いても同様の作製方法を用いて、図１の構造が作
製できる。さらに、本発明者の出願に係る特開平３−２
３０７７９号公報「微小可動機械機構」に記載の作製方
法を用いると、シリコン単結晶からも本実施例の表示セ
ルを作製することが可能となる。
【００１９】次に駆動セル８の構造について説明する。
図１に示す実施例では、ガラス基板１と不透明膜２の上
にアモルファスシリコン４を利用したトランジスタが形
成されている。このトランジスタは、アモルファスシリ
コン４の上に設けられたソースおよびドレイン電極５
（図１では、一つの電極だけが描かれている。もう一つ
の電極は、図面の手前側に置かれる）とアモルファスシ
リコン４の下側で絶縁膜３に挟まれて設けられた制御ゲ
ート６からなっている。さらに、表示セル９の浮遊ゲー
ト７の一部がアモルファスシリコン４と制御ゲート６と
の間に作製される。この駆動セル８の電圧印加条件を変
えることによって、浮遊ゲート７に電子の注入あるいは
引き出しを行うことができる。
【００２０】本発明のデバイスの動作を図２を用いて説
明する。なお図２において、斜線領域は基板に固定され
ている部分を示している。
【００２１】まず、制御ゲート６に高い電圧を印加する
とき、アモルファスシリコン４のチャンネル部からホッ
トエレクトロンが絶縁膜３を通して浮遊ゲート７の内部
に注入される。制御ゲート６の電圧をオフにすると、浮
遊ゲート７に注入された電子が機械式シャッター１２に
も分布するために、シャッター１２と浮遊ゲート７は互
いに向かい合う側面において同種の電荷の反発力を生じ
る。浮遊ゲート７は基板に固定されているのに対して、
機械式シャッター１２は基板から浮き上がった構造をし
ているために、シャッター１２は、浮遊ゲート７から離
れる方向に基板から平行の変位が起きる（図２
（ｂ））。この基板に平行の変位によって、機械式シャ
ッター１２の下に形成された光を透過する開口穴１１が
基板の上から見えるようになり、基板の下側から照射さ
れた光が基板の上に到達する。続いて、ソース電極５に
高電圧を印加するとき、浮遊ゲート６に蓄積された電子
がファウラ−ノルドハイム（Ｆ−Ｎ）トンネル電流によ
って浮遊ゲート７から絶縁膜３を通して引き出される。
機械式シャッター１２は、アーム１３のばねの復元力に
よって浮遊ゲート７に方向を変位し、開口穴１１を覆う
ようになる（図２（ａ））。このとき、基板下側から照
射された光は、機械式シャッター１２に遮られて基板の
上側には到達しない。この動作から明らかなように、浮
遊ゲート７に注入された電子は、再び駆動セル８に電圧
が印加されるまでは浮遊ゲート７の内部に蓄積されるた
めに、駆動セルの電圧が消えても機械式シャッターの開
閉が保持されることが本発明の一つの特徴である。ま
た、上に述べた動作と異なるモードを設定することも可
能である。すなわち、浮遊ゲート７に電子を注入する方
法は同様であるが、続いて、制御ゲート６をオンする
と、機械式シャッター１２に蓄積された電子が制御ゲー
ト６に対面する浮遊ゲート７に引き寄せられるために、
機械式シャッター１２と浮遊ゲート７との間の静電気力
の減少が起きる。この結果、機械式シャッター１２は閉
じた状態となる。一方、制御ゲート６の電圧をオフにす
ると、機械式シャッター１２が再び開いた状態となる。
この動作モードは、電圧が切れると機械式シャッター１
２が開いた状態となるために、シャッターの開閉の状態
が保持されないが、制御ゲートのオン・オフによってシ
ャッターの開閉を行うことができるという長所がある。
【００２２】図３に、本発明の他の実施例を示す。図３
（ａ）は表示セルの平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）の
Ａ−Ａ′断面図を示しており、図１の構造に比べて機械
式シャッター１２の内部に窓４２を設けたことが異な
る。図３の構造は、機械式シャッター１２の内部にシャ
ッターの上下側を貫通する窓４２が設けられているため
に、機械式シャッター１２が静電気の反発力によって窓
４２とガラス基板１に設けられた開口穴４１の位置が互
いに合ったときに、光が基板１の下側から上側に到達す
る状態となる（シャッターが開の状態）。本実施例の構
造を用いると、機械式シャッター１２と浮遊ゲート７の
側壁との間の領域に開口穴４１がないために、この両者
の側壁を正確に作製できるという長所がある。この両者
の側壁の形状および距離は、静電気力を正確に制御する
ために非常に重要である。また、窓４２と開口穴４１の
位置の重なり部分の大きさを制御することが容易となる
ため、シャッターの開口の大きさを変えることができ、
光の量を多段階的に変化させることが可能になるという
長所もある。
【００２３】図４に本発明の他の実施例を示す。図４
（ａ）は表示セルの平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）の
Ｂ−Ｂ′断面図を示す。この実施例では、図３に示した
実施例に比べて、ガラス基板に設けた開口穴５１および
機械式シャッター１２に設けた窓５２が複数個作製され
たことが異なる。この構造では、機械式シャッター１２
の横変化の距離を小さく設定することができるために、
浮遊ゲート７との間に働く静電気力の大きさを有効に利
用することができる。この結果、駆動セルから浮遊ゲー
ト７に注入される電子の数を少なくすることができるた
め、駆動セルの印加電圧の低減化および高速化を実現す
ることができるようになった。
【００２４】図５は、本発明の表示セルの他の実施例を
示したものである。ここでは、ガラス基板に代えてシリ
コン基板６０が利用されている。シリコン基板は可視光
を透過しないために、シリコン基板６０を貫通するエッ
チング穴６１によって機械式シャッター１２の下側に到
達する開口穴が作製されている。シリコン基板を使用す
ることにより、通常のシリコンＩＣプロセスを用いてポ
リシリコンからなる機械式シャッター１２の作製ができ
るようになった。また、駆動セルも図１のアモルファス
シリコンを用いた構造に代えてシリコン基板６０の内部
にトランジスタを作製する方法を採用することができる
ので、複雑であるが高い機能をもった駆動回路を作製す
ることができるようになったことは大きな特徴である。
【００２５】図６は、本発明の他の実施例を示すもので
ある。図６において図３と同じ番号をもつ構成要素は図
３と同じ要素であることを示している。今までの実施例
が基板の裏側から光を照射して基板の上に透過させる構
造を示したものであったのに対して、本実施例は、基板
の上から光を照射してこれを反射させる構造となってい
ることが特徴である。以下、この構造を説明する。本実
施例の表示セルでは、反射防止膜７１が設けられたガラ
ス基板１の上に機械式シャッター１２および浮遊ゲート
７の作製が行われる。機械式シャッター１２の下には、
基板１上に反射膜７３が設けられており、機械式シャッ
ター１２の内部に設けられた窓４２が反射膜７３の上に
移動したとき、光の反射が起こるようになっている。な
お、他の領域からの光の反射を防ぐために、反射防止膜
７２が機械式シャッター１２および浮遊ゲート７の上部
にも設けられている。反射型デバイスは、光の通路が空
気中だけであるために、吸収が小さく、大きな光の強度
を得ることが可能である。これは、ＳＮ比が大きいこと
を意味しており、照射する光の強度を小さくするのに役
立つ。また、反射型のデバイスは、基板の種類を選ばな
いので、ガラスに代えてシリコン基板を用いることも可
能である。このとき、シリコン基板中に図５のようにエ
ッチング穴６１を作製する必要がないという特徴があ
る。
【００２６】図７は、本発明の他の実施例を示すもので
ある。図７において図３と同じ番号をもつ構成要素は図
３と同じ要素であることを示している。本実施例におい
ては、機械式シャッター１２と浮遊ゲート７の側面に櫛
の歯の形状が形成されており、両者の歯が相互に挿入し
合っているのが特徴である。このため、機械式シャッタ
ー１２と浮遊ゲート７との間の相対する面積を大きくと
ることができ、また、機械式シャッター１２が横方向に
移動してもなお両者の距離を小さく保つことができるよ
うになった。静電気による力は相対する面積に比例し、
かつ距離の二乗に反比例するために、本実施例は図４の
構造に比べて、大きな静電気力を利用することができ
る。この結果、駆動セル（図示せず）から浮遊ゲート７
に注入する電子の数を著しく減少しても、図３と同じ効
果を得ることができるようになった。
【００２７】図８は、本発明の駆動セルの他の実施例を
模式的に示したものである。シリコン基板９０にドレイ
ン９０とソース９２および制御ゲート９４が設けられて
いる。ドレイン９１は電源の高電圧側に接続され、一
方、ソース９２は抵抗９７を介して接地されている。本
実施例では、浮遊ゲート９５が絶縁膜９３を介して、一
方の面がソース９２に向かい合っており、他方の面に電
流スイッチ９６の接続がなされている。以下に、このデ
バイスの動作を説明する。制御ゲート９４がオフのとき
には、このトランジスタに電流が流れないため、ソース
側の電圧は接地となる。しかし、制御ゲート９４をオン
にすると、チャンネルに電流が流れ、ソース９２の電圧
が高くなる。このとき、静電誘導により、浮遊ゲート９
５のソース９２と向かい合った面に電子が集まり、他方
浮遊ゲート９５の反対の面が正に帯電する。今、電流ス
イッチ９６を閉じると、電流スイッチの一方の側が接地
されているために、浮遊ゲート９５の正の帯電を中和す
るように電子が浮遊ゲート９５に注入されることにな
る。この後、電流スイッチ９６を開くと、注入された電
子は浮遊ゲート９５の中に閉じ込められる。制御ゲート
９４をオフにすると、浮遊ゲート９５のソース９２側に
集中していた電子が開放され、浮遊ゲート９５のなかで
分布しようとするために、浮遊ゲート９５に接続されて
いる機械式シャッター（図示せず）にも電子が注入され
て、機械式シャッターが開く。浮遊ゲート９５の電子を
引き出すには、電流スイッチ９６を閉ざすだけでよく、
これにより機械式シャッターが閉じることになる。電流
スイッチ９６は、電気的に作製しても良いし、あるい
は、機械的に一方を接地したプローブを浮遊ゲート９５
に接触あるいは分離させることによって、閉あるいは開
の状態をつくってもよい。なお、本実施例では、シリコ
ン基板を用いたが、ガラス基板を含む絶縁体基板にアモ
ルファスあるいはポリシリコンからなるトランジスタを
形成しても同様の効果が得られる。
【００２８】以上、本発明のデバイスの一構成要素を記
述したが、本発明は、この要素を基板上に多数配列する
ことによって、容易にアレイを実現することができる。
また、以上の実施例では、電荷が蓄積されていないとき
に、シャッターが閉じる例を記述したが、この条件でシ
ャッターが開いた状態となるようにすることも容易であ
る。
【００２９】
【発明の効果】以上記述した本発明の構造を用いると、
基板に平行な横方向に移動する機械式シャッターを作製
することができる。この結果、作製したデバイスは、従
来例に比べて寸法を小さくすることができるとともに、
大きな静電場を利用することができるために、印加電圧
の低減化およびシャッタースピードの高速化を実現する
ことが可能となった。また、機械式シャッターはシリコ
ンＩＣプロセスで通常用いられているシリコン単結晶、
ポリシリコン、および金属膜から作製されるために、再
現性良く作製できるようになった。これは、シャッター
を元の位置に戻すように働く復元力を正確に制御できる
と共に、多数個の素子を作製したときでも個々の特性が
良く揃っているために、アレイ化が容易であるという効
果を生むことがわかった。
【００３０】一方、本発明で記述した駆動セルによって
注入された電荷は、印加電圧が切れた状態でも内部に保
持されるので、シャッターの開閉状態が長く保たれると
いう特徴がある。このため、本発明のデバイスは情報を
保持することが必要な分野においても利用することが可
能となる。
【００３１】以上の効果は著しいものであり、本発明は
非常に有効なものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の構造を示す図である。
【図２】図１のデバイスの動作を説明するための図であ
る。
【図３】本発明の他の実施例の平面図および断面図であ
る。
【図４】本発明の他の実施例の平面図および断面図であ
る。
【図５】本発明の他の実施例の断面図である。
【図６】本発明の他の実施例の断面図である。
【図７】本発明の他の実施例の平面図である。
【図８】本発明の駆動セルの他の例の断面図である。
【図９】従来例を示す図である。
【符号の説明】
１ ガラス基板 ２ 不透明膜 ３，９３ 絶縁膜 ４ アモルファスシリコン ５ ソース／ドレイン電極 ６，９４ 制御ゲート ７，９５ 浮遊ゲート ８ 駆動セル ９ 表示セル １０ 光 １１，４１，５１ 開口穴 １２ 機械式シャッター １３ アーム １４ 支持台 ３０ ガラス ３１ Ｙ電極 ３２，３３，３４ Ｘ電極 ３５ ＰＥＴ膜 ３６ シャッター ４２，５２ 窓 ６０ シリコン基板 ６１ エッチング穴 ７１，７２ 反射防止膜 ７３ 反射膜 ９０ シリコン基板 ９１ ドレイン電極 ９２ ソース ９６ 電流スイッチ ９７ 抵抗

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】基板上の一部に設けられた開口穴とこの開
    口穴の上に位置して基板から浮上した状態で基板に支持
    された機械式シャッターとからなる表示セル、および、
    前記機械式シャッターと電気的に導通している浮遊ゲー
    トに電荷を供給する駆動セルから構成され、前記浮遊ゲ
    ートとの間に互いに反発するように働く静電気力によっ
    て、前記機械式シャッターが基板表面に平行に動くこと
    ができることを特徴とする静電駆動マイクロシャッタ
    ー。
  2. 【請求項２】基板上の一部に設けられた反射膜とこの反
    射膜の上に位置して基板から浮上した状態で基板に支持
    された機械式シャッターとからなる表示セル、および、
    前記機械式シャッターと電気的に導通している浮遊ゲー
    トに電荷を供給する駆動セルから構成され、前記浮遊ゲ
    ートとの間に互いに反発するように働く静電気力によっ
    て、前記機械式シャッターが基板表面に平行に動くこと
    ができることを特徴とする静電駆動マイクロシャッタ
    ー。
  3. 【請求項３】請求項１または２記載の静電駆動マイクロ
    シャッターにおいて、 その一部領域に窓が設けられた機械式シャッターを備
    え、この機械式シャッターの移動によって前記窓と基板
    上の前記開口穴あるいは反射膜の領域が重なるようにし
    たことを特徴とする静電駆動マイクロシャッター。
  4. 【請求項４】請求項３記載の静電駆動マイクロシャッタ
    ーにおいて、 複数の前記窓および前記開口穴あるいは反射膜が、機械
    式シャッターおよび基板上にそれぞれ設けられたことを
    特徴とする静電駆動マイクロシャッター。
  5. 【請求項５】請求項１記載の静電駆動マイクロシャッタ
    ーにおいて、 不透明膜によって覆われない一部の領域をガラス基板上
    に設けたことにより前記開口穴を作製したことを特徴と
    する静電駆動マイクロシャッター。
  6. 【請求項６】請求項１記載の静電駆動マイクロシャッタ
    ーにおいて、 前記基板に半導体基板を用い、半導体基板を貫通する穴
    を設けることにより前記開口穴を作製したことを特徴と
    する静電駆動マイクロシャッター。
  7. 【請求項７】請求項１または２記載の静電駆動マイクロ
    シャッターにおいて、 前記機械式シャッターと制御ゲートの両者の互いに向か
    い合う領域を櫛の歯の形状を持つように作製するととも
    に、両者の櫛の歯を互いに中に挿入するように配置した
    ことを特徴とする静電駆動マイクロシャッター。
  8. 【請求項８】請求項１または２記載の静電駆動マイクロ
    シャッターにおいて、 前記駆動セルは、トランジスタにより構成され、このト
    ランジスタのチャンネル領域の電子を制御ゲートを用い
    て前記浮遊ゲートに出し入れすることを特徴とする静電
    駆動マイクロシャッター。
  9. 【請求項９】請求項１または２記載の静電駆動マイクロ
    シャッターにおいて、 前記駆動セルは、トランジスタにより構成され、このト
    ランジスタのソースあるいはドレイン電極に一方の面が
    向き合っている前記浮遊ゲートを設けるとともに、前記
    浮遊ゲートの他方の面に電流を流す機能を持つスイッチ
    を設けたことを特徴とする静電駆動マイクロシャッタ
    ー。
  10. 【請求項１０】請求項１〜９のいずれかに記載の静電駆
    動マイクロシャッターを、基板平面上に多数配置したこ
    とを特徴とする静電駆動マイクロシャッターアレイ。
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