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    本發明之目的在於當注入將配置有機械式檔板之單元充滿之油時，減少對檔板造成之損害。本發明之顯示裝置包括：密封材44，其具有缺口46且包圍空間；端封件50，其將密封材44之缺口46阻塞，形成密封空間；油52，其係充滿於密封空間；間隔物54，其係保持一對透光性基板10、12間之間隔；檔板14；驅動部38，其用於機械性驅動檔板14，且配置於油52內；以及壁部60，其形成於一對透光性基板10、12之對向面之至少一面上。壁部60係包括配置於將密封材44之缺口46與顯示區域48之最短路徑阻隔之位置之部分，且由構成間隔物54、檔板14及驅動部38之材料形成。
    公开号:TW201300308A
    申请号:TW101116398
    申请日:2012-05-08
    公开日:2013-01-01
    发明作者:Masataka Okamoto；Hidekazu Nitta；Jun Fujiyoshi
    申请人:Japan Display East Inc；
    IPC主号:G02B26-00
    专利说明:
    顯示裝置及其製造方法
    本發明係關於一種顯示裝置及其製造方法。
    MEMS顯示器(Micro Electro Mechanical System Display，微機電系統顯示器)係期望取代液晶顯示器之顯示器(參照專利文獻1)。此顯示器係與利用偏光之液晶檔板方式不同，其藉由利用機械檔板方式開關光之透過孔而顯示圖像。檔板係包括薄膜，且構成1個像素之檔板之縱橫尺寸為數100 μm級且厚度為數μm級。可藉由1個檔板之開關而進行1個像素之接通斷開動作。檔板係藉由靜電引力而動作。 [先前技術文獻] [專利文獻]
    [專利文獻1]日本專利特開2008-197668號公報
    檔板係於一對透光性基板之間配置在由密封件包圍之空間中，且此空間由油充滿。油係防止用於檔板之驅動之彈簧之緊貼，減小與透光性基板之光折射率之差。
    油係自包括密封件之缺口之注入口注入，且注入口於油注入後由樹脂進行密封。為使檔板之開關動作高速化，較理想為低黏度之油，但如此一來則存在油通過注入口時之速度變快而損壞檔板之問題。
    本發明之目的在於當注入將配置有機械式之檔板之單元充滿之油時，減少對檔板造成之損害。
    (1)本發明之顯示裝置之特徵在於包括：一對透光性基板，其等係隔開間隔進行配置；密封材，其係密接於上述一對透光性基板之對向面彼此，且具有缺口，包圍空間；端封件，其係阻塞上述密封材之上述缺口，將上述空間密封，形成密封空間；油，其係充滿於上述密封空間內；間隔物，其係配置於上述油內，且保持上述一對透光性基板間之上述間隔；遮光膜，其係形成於一上述透光性基板且包含開口部；檔板，其係配置於上述油內；驅動部，其係用於以控制朝向上述開口部之光之通過及阻斷之方式，機械性驅動上述檔板，且配置於上述油內；以及壁部，其係形成於上述一對透光性基板之上述對向面之至少一面上；且，上述間隔物、上述檔板及上述驅動部係配置於藉由通過上述開口部之光之有無及強弱而顯示圖像之顯示區域，上述壁部係包含配置於將上述密封材之上述缺口與上述顯示區域之最短路徑阻隔之位置之部分，且由構成上述間隔物、上述檔板及上述驅動部之材料形成。根據本發明，可於自密封材之缺口注入油時，利用壁部減弱油之流動，從而可減小對檔板造成之損害。又，壁部係由構成間隔物、檔板及驅動部之材料形成，故而，可藉由同時形成該等而避免步驟數之增加。
    (2)如(1)之顯示裝置，其中上述壁部係密接於上述一對透光性基板之上述對向面彼此。
    (3)如(2)之顯示裝置，其中上述壁部係以包圍上述顯示區域之方式配置，且除阻隔上述最短路徑之上述位置以外形成有狹縫。
    (4)如(2)之顯示裝置，其中上述壁部係以於上述缺口與上述顯示區域之間，通過阻隔上述最短路徑之上述位置呈直線狀延伸之方式形成。
    (5)如(4)之顯示裝置，其中上述壁部係形成為沿著複數條平行之直線延伸，且沿著各條上述直線延伸之部分具有狹縫。
    (6)本發明之顯示裝置之製造方法之特徵在於包含：已成為如下之方式，組裝空單元之步驟：一對透光性基板，其等係隔開間隔進行配置；密封材，其係密接於上述一對透光性基板之對向面彼此，且具有缺口，包圍空間；間隔物，其係配置於上述油內，且保持上述一對透光性基板間之上述間隔；遮光膜，其係形成於一上述透光性基板，且包含開口部；檔板，其係配置於上述空間內；驅動部，其係用於以控制朝向上述開口部之光之通過及阻斷之方式，機械性驅動上述檔板，且配置於上述空間內；以及壁部，其係形成於上述一對透光性基板之上述對向面之至少一面上；且，以上述間隔物、上述檔板及上述驅動部配置於藉由通過上述開口部之光之有無及強弱而顯示圖像之顯示區域，上述壁部包含配置於將上述密封材之上述缺口與上述顯示區域之最短路徑阻隔之位置之部分；及自上述密封材之上述缺口對上述空單元注入油之步驟；於組裝上述空單元之步驟中，利用包括薄膜之成膜及蝕刻之複數次之製程，同時形成上述間隔物、上述檔板、上述驅動部及上述壁部，且於注入上述油之步驟中，使上述空間之內部相較外部成為低氣壓，並自上述密封材之上述缺口注入上述油。根據本發明，可於自密封材之缺口注入油時，利用壁部減弱油之流動，從而減少對檔板造成之損害。又，由於同時地形成壁部、間隔物、檔板及驅動部，故而可避免步驟數之增加。
    以下，參照圖式對本發明之實施形態進行說明。
    圖1係本發明之實施形態之顯示裝置之側視圖。顯示裝置係包含一對透光性基板10、12(例如玻璃基板)。一對透光性基板10、12係以隔開間隔(參照圖4)而對向之方式配置。圖2係圖1所示之顯示裝置之平面圖。於圖2中，利用虛擬線表示上側之透光性基板12，且表示有內部構造。如圖2所示，於下側之透光性基板10中設置有複數個(較多)檔板14。
    圖3係檔板14及其驅動部之立體圖。檔板14係包含半導體或者金屬等無機材料，且具有開口部16之薄板。光通過開口部16，而由開口部16以外之部分阻斷光。開口部16成為一方向上較長之形狀。再者，如圖1所示，光係自疊合於透光性基板10之背光源18供給。
    檔板14係由第1彈簧20支持，且自透光性基板10懸浮。藉由複數個(圖2中為4個)第1彈簧20而支持檔板14。第1彈簧20係藉由第1基錨部22而固定於透光性基板10。具體而言，第1基錨部22係設置於形成在透光性基板10之第1配線24上，且兩者為電性連接。
    第1彈簧20係包含可彈性變形之材料，且以可在與檔板14之板面平行之方向上變形之方式配置。具體而言，第1彈簧20包括：第1部26，其係沿著與檔板14分離之方向(與開口部16之長度方向交叉(例如正交)之方向)延伸；第2部28，其係於沿著開口部16之長度方向之方向上、即自開口部16之長度方向的中央向外地延伸；以及第3部30，其進而於與檔板14分離之方向(與開口部16之長度方向交叉(例如正交)之方向)上延伸。而且，如圖3中箭頭所示，檔板14係以可於與開口部16之長度方向交叉(例如正交)之方向上移動之方式，由第1彈簧20支持。
    於透光性基板10，設置有由第2基錨部32支持之第2彈簧34。第2基錨部32係設置於形成在透光性基板10之第2配線36上，且兩者為電性連接。第2彈簧34係於第1彈簧20之相較第2部28而與檔板14分離之側，與該第2部28對向。對第2基錨部32施加電壓，並藉由因與第1彈簧20之第2部28之電位差產生之靜電引力，而將第2部28吸引至第2基錨部32。若第2部28被吸引，則經由與第2部28為一體之第1部26，檔板14亦被吸引。即，第1彈簧20及第2彈簧34係用以構成用於機械性驅動檔板14之驅動部38者。驅動部38亦包括半導體或者金屬等無機材料。
    圖4係圖2所示之顯示裝置之IV-IV線剖面之放大圖。於上側之透光性基板12，形成有遮光膜40。於遮光膜40上，形成有開口部42。檔板14之上述開口部16與遮光膜40之開口部42係配置於對向之位置，且若將兩者連通則光通過，若藉由檔板14之移動而將遮光膜40之開口部42遮蔽，則將光阻斷。換言之，以控制朝向遮光膜40之開口部42之光之通過及阻斷之方式，機械性驅動檔板14。1個像素包含對應之1個開口部16及1個開口部42，且藉由多數像素顯示圖像。因此，設置有複數個(多數)檔板14。檔板14及驅動部38係配置於藉由通過開口部16、42之光之有無及強弱而顯示圖像之顯示區域(參照圖2)。
    如圖4所示，一對透光性基板10、12係藉由密封材44隔開間隔並固定。密封材44係密接於一對透光性基板10、12之對向面彼此。又，如圖2所示，密封材44係形成為具有缺口46，且包圍空間。具體而言，密封材44係具有沿包圍矩形之顯示區域48之矩形輪廓延伸之部分。再者，對應於矩形之顯示區域48，一對透光性基板10、12亦成為矩形。而且，端封件50係將密封材44之缺口46阻塞，並將密封材44所包圍之空間密封，形成密封空間。
    如圖4所示，於密封空間充滿著油52(例如聚矽氧油)。檔板14及驅動部38係配置於油52內。可藉由油52而抑制因檔板14及驅動部38之移動造成之振動，且亦可防止第1彈簧20與第2彈簧34之緊貼。於透光性基板10、12包含玻璃之情形時，若使用折射率與玻璃相近之油52，則可藉由充滿油52，而減少與一對透光性基板10、12之界面上之光之反射。
    顯示裝置係包括保持一對透光性基板10、12間的間隔之間隔物54。間隔物54亦配置於油52內，且配置於圖2所示之顯示區域48。圖4所示之間隔物54係接合有設置於上側之透光性基板12之第1間隔物部56與設置於下側之透光性基板10之第2間隔物部58而構成。第1間隔物部56係包含樹脂。第2間隔物部58係包含2層樹脂部58a、58b、及包括覆蓋其表面之半導體膜或金屬膜之無機部58c。
    顯示裝置係包括形成於一對透光性基板10、12之對向面之至少一面上之壁部60。於圖4所示之例中，壁部60係密接於一對透光性基板10、12之對向面彼此。具體而言，壁部60係接合有設置於上側之透光性基板12上之第1壁部62與設置於下側之透光性基板10之第2壁部64而構成。壁部60係由構成間隔物54、檔板14及驅動部38之材料形成。於圖4所示之例中，第1壁部62係包含樹脂。第2壁部64係包含2層樹脂部64a、64b、及包括覆蓋其表面之半導體膜或金屬膜之無機部64c。
    如圖2所示，壁部60係以包圍顯示區域48之方式配置。具體而言，壁部60係配置於包圍矩形之顯示區域48的矩形之輪廓上。壁部60係包括配置於將密封材44之缺口46與顯示區域48的最短路徑阻隔之位置上之部分。即，具有壁部60之至少一部分，以阻隔密封材44之缺口46與顯示區域48的直線路徑。換言之，於密封材44之缺口46與顯示區域48之間，具有壁部60之至少一部分。壁部60係除阻隔最短路徑之位置以外，形成有狹縫66。
    圖2之例係於包圍矩形之顯示區域48之矩形輪廓中，在與密封材44之缺口46對向之直線上未形成狹縫。壁部60係包括自於其直線上延伸之部分60a隔開間隔，於正交方向(與密封材44之缺口46分離之方向)上延伸之部分60b，且於兩者間形成有狹縫66。又，亦於沿著與密封材44之缺口46分離之方向上延伸之部分60b自身形成有狹縫66。進而，於在與密封材44之缺口46分離之方向上延伸之部分60b、與夾隔著顯示區域48形成於與密封材44之缺口46相反一側之部分60c之間(即角部)，亦形成有狹縫66。又，於夾隔著顯示區域48形成於與密封材44之缺口46相反一側之部分60c自身，亦形成有狹縫66。如此，於壁部60形成有複數個狹縫66。通過狹縫66，油52可在由壁部60包圍之區域之內外流動。
    顯示裝置係具有空單元內填充有油52之構造。圖5係表示空單元之內部之一部分之平面圖。圖6係圖5所示之構造之VI-VI線剖面圖。如上所述，空單元係包括設置於圖1中配置在下側之透光性基板10上之第2壁部64、第2間隔物部58及第2基錨部32。第2基錨部32係包含與第2壁部64及第2間隔物部58之表層相同之無機材料(半導體或者金屬)。第2基錨部部32係具有立體地上升而自透光性基板10升起之部分。於第2基錨部32之下具有第2配線36，從而實現兩者之電性連接。再者，第2間隔物部58亦配置於第2配線36上。
    圖7~圖10係用於說明形成第2壁部64、第2間隔物部58及第2基錨部32之步驟之圖。
    如圖7所示，於圖1中配置於下側之透光性基板10上，形成第1樹脂層68。例如藉由微影術而將光阻劑等感光性樹脂圖案化，並利用紫外線等使其硬化，形成第1樹脂層68。第1樹脂層68係包括構成第2壁部64之下層之樹脂部64a及第2間隔物部58之下層之樹脂部58a之部分、以及模擬第2基錨部32之下側部分之部分。第1樹脂層68係以載置於第2配線36上之方式形成，但形成為避開第2基錨部32與第2配線36之電性連接部，即使第2配線36之一部分露出。
    如圖8所示，於第1樹脂層68上形成第2樹脂層70。第2樹脂層70亦利用微影術將光阻劑等感光性樹脂圖案化而形成。第2樹脂層70係包括構成第2壁部64之上層之樹脂部64b及第2間隔物部58之上層之樹脂部58b之部分、以及模擬第2基錨部32之上側部分之部分。第2樹脂層70亦形成為避開第2基錨部32與第2配線36之電性連接部，即使第2配線36之一部分露出。
    如圖9所示，於透光性基板10及形成於其上之構件(第2配線36、第1樹脂層68及第2樹脂層70)上，藉由CVD(Chemical Vapor Deposition，化學氣相沈積法)或濺鍍法等而形成無機層72(例如a-SiN/Al膜)，且如圖10所示，對該無機層72進行蝕刻。無機層72可為單層亦可為複數層。可藉由蝕刻而獲得第2壁部64之無機部64c、第2間隔物部58之無機部58c及第2基錨部32。進而，藉由去除存在於第2基錨部32之下之第1樹脂層68及第2樹脂層70而獲得圖6所示之構造。
    藉由與第2基錨部32之形成相同之製程，而亦形成檔板14、第1基錨部22、第1彈簧20及第2彈簧34。進而，於相反側之透光性基板12，同時地形成第1壁部62及第1間隔物部56(參照圖4)。
    於以上之步驟中，間隔物54、檔板14、驅動部38及壁部60係藉由包括薄膜之成膜及蝕刻之複數次製程而同時地形成。
    本實施形態之顯示裝置之製造方法係包含上述步驟，且包含其後繼續之空單元之組裝步驟。空單元係包括隔開間隔配置之一對透光性基板10、12，且兩者間之構造，除不包含油52之方面以外，符合上述顯示裝置之內容。即，空單元為注入油52前之狀態。
    圖11~圖14係說明對空單元注入油52之步驟之圖。本實施形態係於注入油52之步驟中，使空間之內部相較外部成為低氣壓，並自密封材44之缺口46注入油52。
    具體而言，如圖11所示，準備由密封材44包圍空間之空單元74。又，於真空槽76中準備裝有油52之容器78。如圖12所示，於使真空槽76之內部為真空狀態後，使密封材44之缺口46(注入口)接觸於油52。如圖13所示，若解除真空槽76之密閉狀態，使空氣洩漏，則於空單元74之內部(由密封材44包圍之空間)，自密封材44之缺口46填充油52。油52係黏性越低則流入速度越快。
    根據本實施形態，於自密封材44之缺口46對顯示區域48注入油52時，可藉由壁部60而減弱油52之流動，從而減小對配置於顯示區域48中之檔板14(參照圖2)造成之損害。又，由於使壁部60與間隔物54、檔板14及驅動部38同時地形成，故可避免步驟數之增加。如此般，如圖14所示填充油52。其後，如圖2所示，藉由端封件50而阻塞缺口46。
    圖15及圖16係表示本發明之實施形態之顯示裝置之變化例之圖。
    於圖15所示之例中，壁部160係以於缺口46與顯示區域48之間，通過阻隔最短路徑之位置呈直線狀延伸之方式形成。壁部160僅形成於該位置，且不包圍顯示區域48。由於至少自缺口46流入之油52(參照圖14)於即將流入顯示區域48之前觸碰壁部160，故而可達成上述效果。又，壁部160係以超過顯示區域48之寬度之長度連續地形成，故而，油52以自顯示區域48之側面繞入之方式流動，因此，流路變長亦可使流速變慢。
    於圖16所示之例中，壁部260係形成為沿著複數條平行之直線延伸，且沿著各條直線延伸之部分具有狹縫266。由於狹縫266係相互不同地形成，故而，油52(參照圖14)曲折地流動。藉此，可使油52之流路變長，從而可使流速變慢。
    本發明並不限定於上述實施形態，可進行各種變形。例如實施形態中說明之構成，實質上可由相同之構成、發揮相同之作用效果之構成或者可達成相同之目的之構成進行替換。
    10‧‧‧透光性基板
    12‧‧‧透光性基板
    14‧‧‧檔板
    16‧‧‧開口部
    18‧‧‧背光源
    20‧‧‧第1彈簧
    22‧‧‧第1基錨部
    24‧‧‧第1配線
    26‧‧‧第1部
    28‧‧‧第2部
    30‧‧‧第3部
    32‧‧‧第2基錨部
    34‧‧‧第2彈簧
    36‧‧‧第2配線
    38‧‧‧驅動部
    40‧‧‧遮光膜
    42‧‧‧開口部
    44‧‧‧密封材
    46‧‧‧缺口
    48‧‧‧顯示區域
    50‧‧‧端封件
    52‧‧‧油
    54‧‧‧間隔物
    56‧‧‧第1間隔物部
    58‧‧‧第2間隔物部
    58a‧‧‧樹脂部
    58b‧‧‧樹脂部
    58c‧‧‧無機部
    60‧‧‧壁部
    60a‧‧‧壁部之一部分
    60b‧‧‧壁部之一部分
    60c‧‧‧壁部之一部分
    62‧‧‧第1壁部
    64‧‧‧第2壁部
    64a‧‧‧樹脂部
    64b‧‧‧樹脂部
    64c‧‧‧無機部
    66‧‧‧狹縫
    68‧‧‧第1樹脂層
    70‧‧‧第2樹脂層
    72‧‧‧無機層
    74‧‧‧空單元
    76‧‧‧真空槽
    78‧‧‧容器
    160‧‧‧壁部
    260‧‧‧壁部
    266‧‧‧狹縫
    圖1係本發明之實施形態之顯示裝置之側視圖。
    圖2係圖1所示之顯示裝置之平面圖。
    圖3係檔板及其驅動部之立體圖。
    圖4係圖2所示之顯示裝置之IV-IV線剖面之放大圖。
    圖5係表示空單元之內部之一部分之平面圖。
    圖6係圖5所示之構造之VI-VI線剖面圖。
    圖7係用以說明形成第2壁部、第2間隔物部及第2基錨部之步驟之圖。
    圖8係用以說明形成第2壁部、第2間隔物部及第2基錨部之步驟之圖。
    圖9係用以說明形成第2壁部、第2間隔物部及第2基錨部之步驟之圖。
    圖10係用以說明形成第2壁部、第2間隔物部及第2基錨部之步驟之圖。
    圖11係說明對空單元注入油之步驟之圖。
    圖12係說明對空單元注入油之步驟之圖。
    圖13係說明對空單元注入油之步驟之圖。
    圖14係說明對空單元注入油之步驟之圖。
    圖15係表示本發明之實施形態之顯示裝置之變化例之圖。
    圖16係表示本發明之實施形態之顯示裝置之其他變化例之圖。
    10‧‧‧透光性基板
    12‧‧‧透光性基板
    14‧‧‧檔板
    16‧‧‧開口部
    38‧‧‧驅動部
    44‧‧‧密封材
    46‧‧‧缺口
    48‧‧‧顯示區域
    50‧‧‧端封件
    54‧‧‧間隔物
    60‧‧‧壁部
    60a‧‧‧壁部之一部分
    60b‧‧‧壁部之一部分
    60c‧‧‧壁部之一部分
    66‧‧‧狹縫
    权利要求:
    Claims (6)
    [1] 一種顯示裝置，其特徵在於包括：一對透光性基板，其等係隔開間隔進行配置；密封材，其係密接於上述一對透光性基板之對向面彼此，且具有缺口，並包圍空間；端封件，其係阻塞上述密封材之上述缺口，將上述空間密封，形成密封空間；油，其係充滿於上述密封空間內；間隔物，其係配置於上述油內，且保持上述一對透光性基板間之上述間隔；遮光膜，其係形成於一上述透光性基板上，且包含開口部；檔板，其係配置於上述油內；驅動部，其係用於以控制朝向上述開口部之光之通過及阻斷之方式，機械性驅動上述檔板，且配置於上述油內；以及壁部，其係形成於上述一對透光性基板之上述對向面之至少一面上；上述間隔物、上述檔板及上述驅動部係配置於藉由通過上述開口部之光之有無及強弱而顯示圖像之顯示區域，上述壁部係包含配置於將上述密封材之上述缺口與上述顯示區域之最短路徑阻隔之位置之部分，且由構成上述間隔物、上述檔板及上述驅動部之材料形成。
    [2] 如請求項1之顯示裝置，其中上述壁部係密接於上述一對透光性基板之上述對向面彼此。
    [3] 如請求項2之顯示裝置，其中上述壁部係以包圍上述顯示區域之方式配置，且除阻隔上述最短路徑之上述位置以外形成有狹縫。
    [4] 如請求項2之顯示裝置，其中上述壁部係以於上述缺口與上述顯示區域之間，通過阻隔上述最短路徑之上述位置呈直線狀延伸之方式形成。
    [5] 如請求項4之顯示裝置，其中上述壁部係形成為沿著複數條平行之直線延伸，且沿著各條上述直線延伸之部分具有狹縫。
    [6] 一種顯示裝置之製造方法，其特徵在於包含：以使成為如下之方式，組裝空單元之步驟：一對透光性基板，其等係隔開間隔進行配置；密封材，其係密接於上述一對透光性基板之對向面彼此，且具有缺口，並包圍空間；間隔物，其係配置於上述油內，且保持上述一對透光性基板間之上述間隔；遮光膜，其係形成於一上述透光性基板上，且包含開口部；檔板，其係配置於上述空間內；驅動部，其係用於以控制朝向上述開口部之光之通過及阻斷之方式，機械性驅動上述檔板，且配置於上述空間內；以及壁部，其係形成於上述一對透光性基板之上述對向面之至少一面上；上述間隔物、上述檔板及上述驅動部配置於藉由通過上述開口部之光之有無及強弱而顯示圖像之顯示區域，且上述壁部包含配置於將上述密封材之上述缺口與上述顯示區域之最短路徑阻隔之位置之部分；及自上述密封材之上述缺口對上述空單元注入油之步驟，於組裝上述空單元之步驟中，利用包括薄膜之成膜及蝕刻之複數次之製程，同時形成上述間隔物、上述檔板、上述驅動部及上述壁部，且於注入上述油之步驟中，使上述空間之內部相較外部成為低氣壓，並自上述密封材之上述缺口注入上述油。
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