JP2008268925A - スイッチ素子及びその作製方法並びに当該スイッチ素子を有する表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】スイッチ動作を繰り返し行う場合であっても十分な耐性を有し、微細化や低消費電力化にも対応しうるスイッチ素子及びその作製方法並びに当該スイッチ素子を有する表示装置を提供することを課題とする。
【解決手段】一定の電位が印加される第１の電極と、第１の電極と近接して設けられた第２の電極と、第１の電極上に設けられ、第２の電極と空隙をもって架設された第３の電極とを有し、第１の電極と第３の電極との間には、圧電材料で形成されたスペーサ層を有し、第３の電極に第１の電極と異なる電位又は概略同一の電位を印加して、スペーサ層を伸縮させることにより、第２の電極と第３の電極との接触状態及び非接触状態を選択可能とする。
【選択図】図１
【解決手段】一定の電位が印加される第１の電極と、第１の電極と近接して設けられた第２の電極と、第１の電極上に設けられ、第２の電極と空隙をもって架設された第３の電極とを有し、第１の電極と第３の電極との間には、圧電材料で形成されたスペーサ層を有し、第３の電極に第１の電極と異なる電位又は概略同一の電位を印加して、スペーサ層を伸縮させることにより、第２の電極と第３の電極との接触状態及び非接触状態を選択可能とする。
【選択図】図１
Description
本発明は、スイッチ素子及びその作製方法並びにスイッチ素子を有する表示装置に関し、特にメカニカルスイッチを有する表示装置に関する。
近年、液晶パネル等を用いた表示装置は、高精細化のために薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いたアクティブ駆動型が多く用いられている。アクティブ駆動型では、各画素電極の電位を独立して制御でき、パッシブ駆動型のように隣接した画素に電界が漏れるといったクロストークがないため表示むらが少なくコントラスト比の高いパネルを作製することが可能である。
しかし、アクティブ駆動は画素電極の電位のオン／オフのスイッチングをＴＦＴを用いて電気的に行うため、オフ状態でもオフ電流（漏れ電流）が流れ、完全なオフ状態を保持することが難しいといった問題がある。オフ電流が生じると画素電極の電位を保持することが困難になるため、新たに保持容量を設けることが必要となる。また、オフ電流が高いほど保持容量も大きくする必要があり、その結果、駆動周波数の低下やフリッカ等の画面のちらつきの問題が生じる。また、保持容量に余分な電荷を供給する必要があるため消費電力が上昇してしまう。
上述した問題を解決するために、スイッチ素子としてメカニカルスイッチを用いた構成の表示装置が提案されている（例えば、引用文献１、引用文献２）。メカニカルスイッチは、トランジスタ等のスイッチ素子の代わりとして、固定された板バネを静電気力により変位させ、板バネの先端部に設けられた導電膜（上部電極）と画素電極等の導電膜（下部電極）との接触又は非接触により動作する。他にも、圧電素子を収縮させることにより、上部電極と画素電極の接触又は非接触動作を行う表示装置が提案されている（例えば、引用文献３）。
しかしながら、スイッチ素子として片側が固定された板状の構造で設けた場合（引用文献１）、スイッチ素子のスイッチ動作（上部電極と下部電極の接触又は非接触動作）時に応力が局所的に集中するため、スイッチ素子の破損が問題となる。また、支持台を用いて可撓薄膜及び導電膜を反らせて接触又は非接触動作を行う場合（引用文献２）も、可撓薄膜の特定の部分に応力が生じるため素子の耐性が問題となる。また、空隙をある程度広く設ける必要があるため、スイッチ素子の微細化が困難となる。
また、引用文献３に示されている圧電スイッチの構成は、スイッチ素子がオフの状態（上部電極と画素電極とが非接触の状態）であっても、下部電極となる信号線の変化に伴い圧電素子に電位差が生じるため、スイッチ素子を完全にオフすることができず誤動作のおそれがある。特に、上部電極と画素電極間との間に設けられた空隙（ギャップ）が小さい場合には、誤動作するおそれが顕著となる。
一方、誤動作を防止するためにギャップを大きくした場合、オンの状態とするために上部電極と下部電極との電位差を大きくする必要がありスイッチ素子の消費電力が増加する。この場合、さらに上部電極に接続された配線と下部電極に接続された配線の電位差も大きくなるため、配線が交差する部分においてリーク電流が生じる可能性がある。その結果、消費電力の上昇だけでなく圧電素子に印加される電圧が低下することにより表示不良が生じるおそれがある。
本発明は、上記問題に鑑み、スイッチ動作を繰り返し行う場合であっても十分な耐性を有し、微細化や低消費電力化にも対応しうるスイッチ素子及びその作製方法並びに当該スイッチ素子を有する表示装置を提供することを課題とする。
本発明のスイッチ素子の一は、一定の電位が印加される第１の電極と、第１の電極と近接して設けられた第２の電極と、第１の電極上に設けられ、第２の電極と空隙をもって架設された第３の電極とを有し、第１の電極と第３の電極との間には、圧電材料で形成されたスペーサ層を有し、第３の電極に第１の電極と異なる電位又は概略同一の電位を印加して、スペーサ層を伸縮させることにより、第２の電極と第３の電極との接触状態及び非接触状態を選択可能とする。
本発明のスイッチ素子の一は、上記構成において、第３の電極に第１の電極と異なる電位を印加することにより第２の電極と第３の電極を接触状態とし、第３の電極に第１の電極と概略同一の電位を印加することにより第２の電極と第３の電極を非接触状態とする。
また、本発明の表示装置の一は、一定の電位が印加される第１の電極と、第１の電極と近接して設けられた第２の電極と、第１の電極上に設けられ、第２の電極と空隙をもって架設された第３の電極と、第２の電極と電気的に接続された画素電極とを有し、第１の電極と第３の電極との間には、圧電材料で形成されたスペーサ層を有し、第３の電極に第１の電極と異なる電位又は概略同一の電位を印加して、スペーサ層を伸縮させることにより、第２の電極と第３の電極との接触状態及び非接触状態を選択可能とする。
また、本発明の表示装置の一は、上記構成において、第３の電極に第１の電極と異なる電位を印加することにより第２の電極と第３の電極を接触状態とし、第３の電極に第１の電極と概略同一の電位を印加することにより第２の電極と第３の電極を非接触状態とする。
本発明のスイッチ素子の作製方法の一は、基板上に第１の導電膜と第２の導電膜を形成し、第１の導電膜及び第２の導電膜を覆ってスペーサ層を形成し、スペーサ層に選択的に開口部を形成して少なくとも第２の導電膜の一部を露出させ、スペーサ層上の一部及び露出した第２の導電膜上に犠牲層を形成し、犠牲層を覆って第３の導電膜を形成し、犠牲層を除去することにより、開口部において第２の導電膜と第３の導電膜の間に空隙を形成する。
また、本発明のスイッチ素子の作製方法の一は、基板上に第１の導電膜と第２の導電膜を形成し、第１の導電膜及び第２の導電膜を覆ってスペーサ層を形成し、スペーサ層に選択的に開口部を形成して少なくとも第２の導電膜の一部を露出させ、開口部に導電体を形成し、スペーサ層及び導電体を覆って第３の導電膜を形成し、熱処理により導電体を凝集させ導電体と第３の導電膜との間に空隙を形成する。
本発明によれば、導電膜間に設けられた絶縁膜の伸縮によりスイッチ動作（接触又は非接触動作）を行うため、スイッチ素子の一部分に集中して応力が生じることがないため素子の破損を抑制することができる。また、導電膜間に設けられた絶縁膜の上下方向における伸縮を利用するため、空隙１０４を広く設ける必要がなくスイッチ素子を微細に設けることが可能となる。さらに、本発明は、スイッチ素子がオフ状態の際に上部電極となる導電膜と下部電極となる導電膜との電位差が一定であるため、スイッチ素子を低い消費電力で駆動させた場合であっても、スイッチ素子の誤動作を抑制することができる。
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態および詳細を変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明のスイッチ素子及び当該スイッチ素子を有する表示装置に関して図面を参照して説明する。
本実施の形態では、本発明のスイッチ素子及び当該スイッチ素子を有する表示装置に関して図面を参照して説明する。
まず、スイッチ素子に関して図１を参照して説明する。なお、図１（Ａ）はスイッチ素子の上面図を示しており、図１（Ｂ）、（Ｃ）は図１（Ａ）におけるＡ−Ｂ間の断面図を示している。
スイッチ素子は、基板１００上に設けられた第１の導電膜１０１及び第２の導電膜１０２と、スペーサ層として機能する絶縁膜１０３と、空隙１０４と、第３の導電膜１０５とを有している（図１（Ａ）、（Ｂ）参照）。スイッチ素子において、第１の導電膜１０１は第１の電極（下部電極）として機能し、第３の導電膜１０５は第３の電極（上部電極）として機能する。また、第２の導電膜１０２は第３の電極と接触又は非接触する第２の電極として機能する。
第１の導電膜１０１と第２の導電膜１０２は、基板１００上において互いに近接して設けられており、当該第１の導電膜１０１と第２の導電膜１０２の上方に第３の導電膜１０５が設けられている。絶縁膜１０３は、少なくとも第１の導電膜１０１と第３の導電膜１０５が重畳する領域において、第１の導電膜１０１と第３の導電膜１０５の間に設けられている。また、第２の導電膜１０２と第３の導電膜１０５が重畳する部分の一部又は全部に絶縁膜１０３が形成されていない領域（開口部１０６）が設けられている。
また、第３の導電膜１０５は、第２の導電膜１０２と空隙１０４をもって架設して設けられている。図１では、第３の導電膜１０５は、開口部１０６に沿って設けられており、当該開口部１０６において、第２の導電膜１０２と第３の導電膜１０５の間に空隙１０４が設けられている。また、開口部１０６において、第３の導電膜１０５とスペーサ層として機能する絶縁膜１０３の間にも空隙１０４が設けられている。
図１に示すスイッチ素子は、絶縁膜１０３が伸縮して、第２の導電膜１０２と第３の導電膜１０５が接触又は非接触動作を行うことによりスイッチとして機能しうる（図１（Ｃ））。絶縁膜１０３の伸縮は、第１の導電膜１０１と第３の導電膜１０５との電位を制御することにより、第１の導電膜１０１及び第３の導電膜１０５に電荷を誘起させ、その間に設けられた絶縁膜１０３に圧縮応力を生じさせることにより行うことができる。
例えば、第１の導電膜１０１を一定の電位とし、第３の導電膜１０５に第１の導電膜１０１の電位と異なる所定の電位（例えば、Ｖｉｎ）を加えた場合、絶縁膜１０３を挟んだ第１の導電膜１０１と第３の導電膜１０５に電荷が誘起され、その間に設けられた絶縁膜１０３に圧縮応力が生じ絶縁膜１０３が収縮する。その結果、第２の導電膜１０２と第３の導電膜１０５とが接触してオンの状態（接触状態）となり、第２の導電膜１０２を第３の導電膜１０５の電位Ｖｉｎと同じ電位とすることができる。
オフの状態（非接触状態）とするには、第３の導電膜１０５の電位を第１の導電膜１０１の電位と概略同じ電位にすればよい。このとき、絶縁膜１０３を挟む第１の導電膜１０１と第３の導電膜１０５間には電位差が生じないため絶縁膜１０３に圧縮応力は働かず、第２の導電膜１０２と第３の導電膜１０５は物理的に分離され非接触状態となる。その結果、漏れ電流のない状態とすることができる。
また、オフの状態において、上部電極に相当する第３の導電膜１０５と下部電極に相当する第１の導電膜１０１との電位差を一定に保つことによって、スイッチ素子の誤動作を抑制することができる。そのため、第２の導電膜１０２と第３の導電膜１０５との空隙１０４を狭く設けることができるため、スイッチ素子の低消費電力化を図ることができる。
スペーサ層となる絶縁膜１０３は、電圧を加えた場合に収縮する圧電素子、電歪振動子等の材料で設けるのが好ましい。例えば、水晶（ＳｉＯ２）でなる膜、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）膜、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）膜、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）膜、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）膜、メタニオブ酸鉛（ＰｂＮｂ２Ｏ６）膜、酸化亜鉛（ＺｎＯ）膜等の圧電材料で絶縁膜１０３を形成することができる。他にも、酸化珪素（ＳｉＯｘ）膜、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）膜、窒化珪素（ＳｉＮｘ）膜、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）膜、窒化アルミニウム（ＡｌＮｘ）膜で絶縁膜１０３を形成してもよいし、圧電材料とこれらの絶縁膜を組み合わせた多層膜を用いて絶縁膜１０３を形成してもよい。
例えば、図１の構成において、絶縁膜１０３の膜厚は０．１μｍ〜１０μｍ、開口部１０６において第２の導電膜１０２と第３の導電膜１０５の間隔（ギャップ）は０．００１μｍ〜１μｍとすることができる。絶縁膜１０３の膜厚やギャップは、絶縁膜１０３の材料の収縮量や第３の導電膜１０５の電位に基づいて設定すればよい。
このように、導電膜間に設けられた絶縁膜の伸縮によりスイッチ動作（接触又は非接触動作）を行うことにより、スイッチ素子の一部分に集中して応力が生じることがないため素子の破損を抑制することができる。また、接触又は非接触動作を繰り返し行った場合であっても、第５の導電膜１５２の跳ね返りが小さく素子の劣化を抑制できるため、スイッチ素子の信頼性を向上させることができる。また、絶縁膜１０３の上下方向における伸縮を利用するため、空隙１０４を広く設ける必要がなく、スイッチ素子の微細化が可能となる。さらに、スイッチ素子がオフ状態の際に上部電極に相当する導電膜と下部電極に相当する導電膜との電位差を一定とすることにより、スイッチ素子を低い消費電力で駆動させた場合であっても、スイッチ素子の誤動作を抑制することができる。
また、本実施の形態で示すスイッチ素子は、従来のメカニカルスイッチと比較して以下の点においても有効となる。
従来のスイッチ素子は、上部電極１３１と下部電極１３２間の静電気力によりスイッチ動作を行う（図１８（Ａ）参照）。例えば、上部電極１３１に所定の電位（＋Ｖｇ）を印加すると、下部電極１３２表面に負の電荷が誘起され、上部電極１３１と下部電極１３２が静電気力により接触しオンの状態となる（図１８（Ｂ）参照）。次に、オフの状態（上部電極１３１と下部電極１３２を非接触状態）とするために、上部電極１３１を所定の電位（例えば、０Ｖ）としても、下部電極１３２の電位が一定でなく変化する場合には下部電極１３２から電荷が放出されないため、上部電極１３１と下部電極１３２とが接触したままの状態となり、オフの状態とならない問題があった（図１８（Ｃ）参照）。
一方で、本実施の形態で示すスイッチ素子をオフの状態とする場合、下部電極に相当する第１の導電膜１０１の電位を所定の電位（例えば、Ｖｃｏｍ）に保持し、上部電極に相当する第３の導電膜１０５の電位をＶｃｏｍとするため、電極に電荷が溜まったままの状態となることがない。そのため、上述したような問題が生じるおそれがなく、確実にオフの状態とすることができる。
なお、本実施の形態で示すスイッチ素子は、図１の構成に限られない。図１では、基板上に並んで配置された第１の導電膜１０１と第２の導電膜１０２の間にも空隙１０４が形成される構成としたが、第１の導電膜１０１と第２の導電膜１０２との間及び第２の導電膜１０２の端部を絶縁膜１０３で覆った構成としてもよい（図２（Ａ））。また、図１では、第２の導電膜１０２を挟むように第１の導電膜１０１を配置した構成を示したが、第２の導電膜１０２の片側にのみ第１の導電膜１０１を配置する構成としてもよい（図２（Ｂ））。
次に、図１に示したスイッチ素子を用いた表示装置の駆動方法の一例に関して図３を参照して以下に説明する。図３（Ａ）、（Ｂ）は図１に示したスイッチ素子を用いた表示装置の駆動回路の模式図を示している。なお、ここでは、第２の導電膜１０２に画素電極が接続され、当該画素電極に対向して設けられた対向電極にデータ線が接続された構成について説明する。また、図３では、画素電極と対向電極間に液晶材料が設けられた液晶表示装置に関して説明するが、これに限られない。
まず、コモン線として機能しうる第１の導電膜１０１の電位をコモン線電位Ｖｃｏｍに保持し、ゲート線として機能しうる第３の導電膜１０５にゲート線電位Ｖｇを与えることによって、スイッチ素子をオンの状態（第２の導電膜１０２と第３の導電膜１０５が接触している状態）とする。なお、対向電極にはデータ線電位Ｖｓｉｇを与えておく。
この場合、第２の導電膜１０２に接続された画素電極の電位がＶｇとなるため、画素電極と対向電極間に設けられた液晶材料には、Ｖｓｉｇ−Ｖｇの電位差が生じる。その結果、その電位差に応じて液晶材料の配向が変化する。
次に、第３の導電膜１０５の電位をコモン線電位Ｖｃｏｍと同等とすることにより、第１の導電膜１０１と第３の導電膜１０５間の電位差がなくなる（又は、小さくなる）ため、スイッチ素子がオフ状態（第２の導電膜１０２と第３の導電膜１０５が非接触の状態）となる。オフ状態において、第２の導電膜１０２及び画素電極は浮遊状態となるため、次にスイッチ素子がオンの状態となるまで、液晶材料はＶｓｉｇ−Ｖｇの電位差を保持する。
このように、スイッチ素子を用いることによって、表示装置に設けられた各画素の液晶材料の配向を制御することができる。また、Ｖｓｉｇを変化させることにより液晶材料に生じる電位差を変化させることによりアナログ階調表示が可能となる。
なお、本実施の形態で示したスイッチ素子及び当該スイッチ素子を有する表示装置は、本明細書の他の実施の形態で示したスイッチ素子や表示装置の構成と組み合わせて行うことができる。
（実施の形態２）
本実施の形態では、上記実施の形態で示したスイッチ素子を具備する表示装置の構成及びその作製方法に関して図面を参照して説明する。
本実施の形態では、上記実施の形態で示したスイッチ素子を具備する表示装置の構成及びその作製方法に関して図面を参照して説明する。
まず、本実施の形態で示す表示装置の構成に関して図４、図５を参照して説明する。なお、図４は表示装置における画素の上面図を示しており、図５（Ａ）は図４におけるＡ１−Ｂ１間の断面図を示し、図５（Ｂ）は図４におけるＡ２−Ｂ２の断面図を示している。
本実施の形態で示す表示装置は、ゲート線として機能しうる導電膜２０５と、コモン線として機能しうる導電膜２０１と、画素電極２１１と、当該画素電極２１１に電気的に接続された導電膜２０２と、データ線として機能しうる導電膜２２１と、当該導電膜２２１に電気的に接続された対向電極２２２を有している（図４参照）。また、導電膜２０１、導電膜２０２、絶縁膜２０３、導電膜２０５及び空隙２０４によりスイッチ素子２３０が構成されている（図５（Ａ）参照）。スイッチ素子２３０において、導電膜２０１は第１の電極（下部電極）に相当し、導電膜２０２は第２の電極に相当し、導電膜２０５は第３の電極（上部電極）に相当し、絶縁膜２０３がスペーサ層に相当する。スイッチ素子２３０の構成は、本明細書における実施の形態で示したいずれかの構成を用いることができる。
導電膜２０１、導電膜２０２及び画素電極２１１は、基板２００上に設けられており、当該導電膜２０２の一部及び導電膜２０１を覆うように絶縁膜２０３が設けられている。また、絶縁膜２０３上に導電膜２０５が設けられており、導電膜２０２と導電膜２０５が重畳する領域の一部又は全部に絶縁膜２０３が形成されない領域（開口部）が設けられている。
画素電極２１１を覆うように配向膜２１６が設けられ、当該配向膜２１６と対向基板２２０に設けられた配向膜２１８との間に液晶材料２１７が設けられている。なお、対向基板２２０には導電膜２２１、対向電極２２２が設けられており、当該導電膜２２１及び対向電極２２２を覆うように配向膜２１８が設けられている（図５（Ａ）、（Ｂ）参照）。
なお、絶縁膜２０３は、少なくとも導電膜２０１と導電膜２０５が重畳する領域において、当該導電膜２０１と導電膜２０５の間に設ければよく、その他の領域に設けない構成としてもよい（図６（Ａ）、（Ｂ）参照）。
次に、スイッチ素子及び当該スイッチ素子を有する表示装置の作製方法に関して図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、図７、図８は、図４におけるＡ１−Ｂ１間の断面を示しており、図９、図１０、図１１は、図４におけるＡ２−Ｂ２間の断面を示している。
まず、基板２００上に画素電極２１１を選択的に形成する（図９（Ａ）参照）。
基板２００は、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板等の透光性を有する基板を用いることができる。画素電極２１１は、酸化インジウムに酸化スズを混ぜたインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）膜、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）に酸化珪素を混ぜたインジウムスズ珪素酸化物膜、酸化インジウムに酸化亜鉛を混ぜたインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）膜、酸化亜鉛膜、または酸化スズ膜等を用いることができる。
次に、基板２００上に導電膜２０１、導電膜２０２を選択的に形成する（図７（Ａ）、９（Ｂ）参照）。導電膜２０２は、画素電極２１１と電気的に接続されるように設ける。導電膜２０１及び導電膜２０２は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等により全面に導電膜を形成した後に選択的にエッチングすることにより設けてもよいし、液滴吐出法を用いて選択的に設けてもよい。
導電膜２０１、導電膜２０２は、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、マンガン（Ｍｎ）、ネオジム（Ｎｄ）、炭素（Ｃ）、シリコン（Ｓｉ）から選択された元素、又はこれらの元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で、単層又は積層で形成する。
なお、ここでは、画素電極２１１を形成した後に、導電膜２０２を画素電極２１１に電気的に接続するように設ける場合を示したが、導電膜２０１及び導電膜２０２を形成した後に画素電極２１１を形成してもよい。
次に、導電膜２０１、導電膜２０２及び画素電極２１１を覆うように絶縁膜２０３を形成する（図７（Ｂ）、９（Ｃ）参照）。絶縁膜２０３は、後に完成するスイッチ素子においてスペーサ層として機能するため、電圧を加えた場合に収縮する圧電素子等の材料で設けるのが好ましい。そのため、絶縁膜２０３は、水晶（ＳｉＯ２）でなる膜、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）膜、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）膜、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）膜、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）膜、メタニオブ酸鉛（ＰｂＮｂ２Ｏ６）膜、酸化亜鉛（ＺｎＯ）膜等で形成することができる。他にも、酸化珪素（ＳｉＯｘ）膜、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）膜、窒化珪素（ＳｉＮｘ）膜、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）膜、窒化アルミニウム（ＡｌＮｘ）膜で形成してもよいし、圧電材料とこれらの絶縁膜を組み合わせた多層膜を用いて形成してもよい。
次に、導電膜２０２上に設けられた絶縁膜２０３の一部又は全部を選択的にエッチングすることにより、開口部２０６を形成する（図７（Ｃ）、９（Ｄ）参照）。開口部２０６は、後に形成されるゲート線として機能しうる導電膜２０５と導電膜２０２が重畳する部分の一部又は全部に少なくとも形成する。
次に、開口部２０６における導電膜２０２及び絶縁膜２０３上に犠牲層２１２を形成する（図７（Ｄ）、９（Ｅ）参照）。犠牲層とは、後の工程で除去される層を指し、犠牲層を除去することによって空隙が設けられることとなる。犠牲層２１２として金属元素、金属化合物、シリコン、シリコン酸化物、またはシリコン窒化物を有する材料から形成することができる。ここでは、犠牲層２１２として、スパッタリング法により亜鉛酸化物（ＺｎＯｘ）又は亜鉛硫化物（ＺｎＳ）を形成する。
次に、犠牲層２１２を選択的にエッチングすることにより、開口部２０６及びその近傍の絶縁膜２０３上に設けられた犠牲層を残存させるようにエッチングを行う。ここでは、エッチングにより犠牲層２１３を残存させた例を示している（図７（Ｅ）、１０（Ａ）参照）。
次に、残存させた犠牲層２１３及び絶縁膜２０３上に導電膜２１４を形成する（図８（Ａ）、１０（Ｂ）参照）。導電膜２１４は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等により、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、マンガン（Ｍｎ）、ネオジム（Ｎｄ）、炭素（Ｃ）、シリコン（Ｓｉ）から選択された元素、又はこれらの元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で、単層又は積層で形成する。ここでは、アルミニウムを設ける。
次に、導電膜２１４をエッチングにより選択的に除去する。ここでは、エッチングにより導電膜２０５を残存させた例を示している（図１０（Ｃ）参照）。なお、本実施の形態では、導電膜２０５を開口部２０６及びその近傍の絶縁膜２０３上に形成した例を示したが、導電膜２０５を絶縁膜２０３の上方に設けない構成としてもよい。
次に、犠牲層２１３を選択的に除去することにより、犠牲層２１３が設けられていた部分に空隙２０４を形成することによって、スイッチ素子２３０が得られる（図８（Ｂ）、１０（Ｄ）参照）。なお、犠牲層２１３の除去は、導電膜２１４の除去と同時に行ってもよい。例えば、犠牲層２１３として亜鉛酸化物（ＺｎＯｘ）を用い、導電膜２１４としてアルミニウムを用いた場合、導電膜２１４の除去にエッチング液（例えば、硝酸（ＨＮＯ３）と酢酸（ＣＨ３ＣＯＯＨ）とリン酸（Ｈ３ＰＯ４）を含む混酸等）を用いたウェットエッチングを行う。このとき、硝酸（ＨＮＯ３）と酢酸（ＣＨ３ＣＯＯＨ）とリン酸（Ｈ３ＰＯ４）を含む混酸に対するＺｎＯｘのエッチング速度はアルミニウムのエッチング速度と比較して非常に早い（約２００倍）ため、アルミニウムのエッチングと同時にＺｎＯｘを除去することができる。
次に、画素電極２１１上に設けられた絶縁膜２０３を選択的に除去し、開口部２１５を形成する（１０（Ｅ）参照）。なお、開口部２１５は、開口部２０６の形成と同時（図７（Ｃ）、図９（Ｄ））に設けてもよい。
次に、画素電極２１１等を覆うように配向膜２１６を形成する（図８（Ｃ）、１１（Ａ）参照）。
次に、あらかじめ導電膜２２１、対向電極２２２、配向膜２１８が設けられた対向基板２２０を数μｍの間隔を持たせて基板２００に貼り合わせた後に、基板２００と対向基板２２０間に液晶材料２１７を注入することにより表示装置をえることができる（図８（Ｄ）、１１（Ｂ）参照）。なお、遮光膜、カラーフィルタ、スペーサ等を設けた対向基板２２０を用いてもよい。また、他の作製方法として、配向膜２１６を形成した後、スペーサを設け液晶滴下により液晶材料２１７を形成した後に対向基板２２０と基板２００を貼り合わせて設けてもよい。
以下に、導電膜２２１、対向電極２２２等が設けられた対向基板２２０の作製方法について図１２を参照して説明する。
まず、対向基板２２０上に対向電極２２２を複数形成する（１２（Ａ）参照）。対向基板２２０は、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板等の透光性を有する基板を用いることができる。対向電極２２２は、酸化インジウムに酸化スズを混ぜたインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）膜、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）に酸化珪素を混ぜたインジウムスズ珪素酸化物膜、酸化インジウムに酸化亜鉛を混ぜたインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）膜、酸化亜鉛膜、または酸化スズ膜等を用いることができる。
次に、対向基板２２０上に導電膜２２１を選択的に形成する。導電膜２２１は対向電極２２２と電気的に接続されるように設ける（図１２（Ｂ）参照）。導電膜２２１は、表示装置においてデータ線として機能しうる。
導電膜２２１は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等により、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、マンガン（Ｍｎ）、ネオジム（Ｎｄ）、炭素（Ｃ）、シリコン（Ｓｉ）から選択された元素、又はこれらの元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で、単層又は積層で形成する。また、液滴吐出法を用いて形成してもよい。
なお、ここでは、対向電極２２２を形成した後に、導電膜２２１を対向電極２２２に電気的に接続するように設ける場合を示したが、導電膜２２１を形成した後に対向電極２２２を形成してもよい。
次に、対向電極２２２及び導電膜２２１を覆うように配向膜２１８を形成する（図１２（Ｃ）参照）。さらに、対向電極２２２と重畳するようにカラーフィルタ２２３を設けてもよい（図１２（Ｄ）参照）。
以上の工程を経て、表示装置を得ることができる。
また、本実施の形態で示した作製方法を用いることによって、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いた表示装置と比較して、半導体膜の結晶化や不純物元素の導入する工程がないため、作製プロセスの簡略化を図ることができる。その結果、低コストで表示装置を作製することが可能となる。
なお、本実施の形態で示したスイッチ素子及び当該スイッチ素子を有する表示装置は、本明細書の他の実施の形態で示したスイッチ素子や表示装置の構成と組み合わせて行うことができる。
（実施の形態３）
本実施の形態では、上記実施の形態と異なるスイッチ素子の作製方法に関して図面を参照して説明する。具体的には、スイッチ素子の作製方法において、犠牲層を用いずに空隙を形成する場合に関して説明する。
本実施の形態では、上記実施の形態と異なるスイッチ素子の作製方法に関して図面を参照して説明する。具体的には、スイッチ素子の作製方法において、犠牲層を用いずに空隙を形成する場合に関して説明する。
本実施の形態では、凝集により体積が収縮することを利用して空隙を形成する。以下に図１３、図１４を参照して説明する。
まず、基板１００上に第１の導電膜１０１、第２の導電膜１０２を選択的に形成した後、当該第１の導電膜１０１及び第２の導電膜１０２を覆うようにスペーサ層となる絶縁膜１０３を形成する（図１３（Ａ）参照）。
第１の導電膜１０１、第２の導電膜１０２は、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、マンガン（Ｍｎ）、ネオジム（Ｎｄ）、炭素（Ｃ）、シリコン（Ｓｉ）から選択された元素、又はこれらの元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で、単層又は積層で形成する。なお、ここでは、第１の導電膜１０１、第２の導電膜１０２として、チタン（Ｔｉ）を形成する。
絶縁膜１０３は、酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜、窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜、窒化アルミニウム（ＡｌＮｘ）膜、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）膜、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）膜、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）膜、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）膜、メタニオブ酸鉛（ＰｂＮｂ２Ｏ６）膜、酸化亜鉛（ＺｎＯ）膜等の単層膜又はこれらを組み合わせた多層膜で設ける。ここでは、絶縁膜１０３として、窒化珪素（ＳｉＮｘ）膜を形成する。
次に、少なくとも第２の導電膜１０２の一部が露出するように絶縁膜１０３を選択的にエッチングして開口部１０６を設ける（図１３（Ｂ）参照）。
次に、開口部に導電体１２１を選択的に形成する（図１３（Ｃ）参照）。導電体１２１は、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）等の導電性粒子で形成することができる。なお、ここでは、液滴吐出法により、銀（Ａｇ）のナノ粒子を開口部１０６に選択的に形成する。
次に、開口部１０６に設けられた導電体１２１を覆うように第３の導電膜１０５を選択的に形成する（図１４（Ａ）参照）。第３の導電膜１０５は、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、マンガン（Ｍｎ）、ネオジム（Ｎｄ）、炭素（Ｃ）、シリコン（Ｓｉ）から選択された元素、又はこれらの元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で、単層又は積層で形成する。なお、ここでは、第３の導電膜１０５として、モリブデン（Ｍｏ）を形成する。
次に、熱処理を行うことにより、導電体１２１を凝集させることにより導電体１２１と第３の導電膜１０５との間に空隙１０４を形成する（図１４（Ｂ）参照）。ここでは、２００度〜６００度の窒素雰囲気で熱処理を行い、Ａｇのナノ粒子を覆う有機膜を除去することによって、Ａｇを凝集させる。この際、Ａｇのナノ粒子は第１の導電膜１０１のチタン（Ｔｉ）とは密着性がよいが、第３の導電膜１０５のモリブデン（Ｍｏ）とは密着性が悪いため、Ａｇが凝集し体積が小さくなると導電体１２１と第３の導電膜１０５との間に空隙１０４が形成される。その結果、スイッチ素子を作製することができる。
本実施の形態で示した作製方法を用いることにより、犠牲層を用いずに空隙を形成できるため作製プロセスの簡略化を図ることができる。
なお、本実施の形態で示したスイッチ素子の作製方法は、本明細書の他の実施の形態で示したスイッチ素子及びスイッチ素子を有する表示装置の作製方法と組み合わせて行うことができる。
（実施の形態４）
本実施の形態では、上記実施の形態で示したスイッチ素子と異なる構成に関して図面を参照して説明する。
（実施の形態４）
本実施の形態では、上記実施の形態で示したスイッチ素子と異なる構成に関して図面を参照して説明する。
本実施の形態で示すスイッチ素子は、基板１００上に設けられた第１の導電膜１０１、第２の導電膜１０２及び第４の導電膜１５１と、絶縁膜１０３と、空隙１０４と、第３の導電膜１０５と、第５の導電膜１５２とを有している（図１５（Ａ）、（Ｂ）参照）。図１５に示した構成は図１に示した構成と比較して、データ線として機能しうる第４の導電膜１５１を第２の導電膜１０２に並べて配置し、第２の導電膜１０２及び第４の導電膜１５１と重畳するように電気的に独立した第５の導電膜１５２が設けられている点で異なっている。
具体的には、第１の導電膜１０１、第２の導電膜１０２及び第４の導電膜１５１は、基板１００上に並んで配置されており、少なくとも第２の導電膜１０２及び第４の導電膜１５１の上方に第５の導電膜１５２が設けられており、少なくとも第１の導電膜１０１の上方に第３の導電膜１０５が設けられている。絶縁膜１０３は、少なくとも第１の導電膜１０１と第３の導電膜１０５の間に設けられており、第２の導電膜１０２及び第４の導電膜１５１と、第５の導電膜１５２とが重畳する部分の一部又は全部に開口部１０６が設けられている。
また、開口部１０６において、第２の導電膜１０２と第５の導電膜１５２との間、及び第４の導電膜１５１と第５の導電膜１５２との間に空隙１０４が設けられている。
図１５に示すスイッチ素子は、絶縁膜１０３が伸縮することにより、第５の導電膜１５２が第２の導電膜１０２及び第４の導電膜１５１と接触又は非接触動作を行うことによりスイッチとして機能しうる（図１５（Ｃ））。
例えば、第１の導電膜１０１の電位をＶｃｏｍ、第４の導電膜１５１の電位をＶｓｉｇとし、第３の導電膜１０５に電位Ｖｉｎ（Ｖｉｎ≠Ｖｃｏｍ）を加えた場合、絶縁膜１０３を挟んだ第１の導電膜１０１と第３の導電膜１０５に電荷が誘起され、その間に設けられた絶縁膜１０３に圧縮応力が生じ絶縁膜１０３が収縮する。その結果、電気的に独立して設けられた第５の導電膜１５２が第２の導電膜１０２及び第４の導電膜１５１と接触し、第２の導電膜１０２に第４の導電膜１５１の電位Ｖｓｉｇが伝わる。
このように、導電膜間に設けられた絶縁膜の伸縮によりスイッチ動作（接触又は非接触動作）を行うことにより、スイッチ素子の一部分に集中して応力が生じることがないため素子の破損を抑制することができる。また、接触又は非接触動作を繰り返し行った場合であっても、台５の導電膜１５２の跳ね返りが小さく素子の劣化を抑制できるため、スイッチ素子の信頼性を向上させることができる。また、絶縁膜１０３の上下方向における伸縮を利用するため、空隙１０４を広く設ける必要がなく、スイッチ素子の微細化が可能となる。さらに、スイッチ素子がオフ状態の際に上部電極に相当する導電膜と下部電極に相当する導電膜との電位差を概略一定とすることにより、スイッチ素子を低い消費電力で駆動させた場合であっても、スイッチ素子の誤動作を抑制することができる。
次に、図１５に示したスイッチ素子を用いた表示装置の駆動方法の一例に関して図１６を参照して以下に説明する。図１６は図１５に示したスイッチ素子を用いた表示装置の駆動回路の模式図を示している。ここでは、第２の導電膜１０２に画素電極が接続され、当該画素電極に対向して設けられた対向電極は一定の電位（Ｖｃｏｍ）を保持している場合について説明する。
まず、コモン線として機能しうる第１の導電膜１０１をコモン線電位Ｖｃｏｍに保持し、ゲート線として機能しうる第３の導電膜１０５にゲート線電位Ｖｇを与えることによって、スイッチ素子をオンの状態（第５の導電膜１５２が第２の導電膜１０２及び第４の導電膜１５１と接触している状態）とする。なお、データ線として機能しうる第４の導電膜１５１にはデータ線電位Ｖｓｉｇを与えておく。
この場合、第２の導電膜１０２に接続された画素電極には、第５の導電膜１５２を介して第４の導電膜１５１からＶｓｉｇが伝わるため、画素電極と対向電極間に設けられた表示素子には、Ｖｃｏｍ−Ｖｓｉｇの電位差が生じる。その結果、表示素子として液晶材料を設けた場合には電位差に応じて液晶の配向が変化する。
次に、第３の導電膜１０５の電位をコモン線電位Ｖｃｏｍと同等とすることにより、スイッチ素子がオフ状態（第５の導電膜１５２が第２の導電膜１０２及び第４の導電膜１５１と非接触の状態）となる。オフ状態において、第２の導電膜１０２及び画素電極は浮遊状態となるため、次にスイッチ素子がオンの状態となるまで、液晶はＶｃｏｍ−Ｖｓｉｇの電位差を保持する。
このように、スイッチ素子を用いることによって、表示装置に設けられた各画素の液晶材料の配向を制御することができる。また、Ｖｓｉｇを変化させることにより液晶材料に生じる電位差を変化させることによりアナログ階調表示が可能となる。
なお、上記実施の形態１〜３、図１６で示した表示装置の構成では、表示素子として液晶材料を用いた場合を示したが、本明細書で説明したスイッチ素子が適用できる表示装置は液晶に限られない。例えば、有機ＥＬや無機ＥＬを表示素子として用いた表示装置にスイッチ素子を適用することも可能である。
表示素子として無機ＥＬ材料を用いる場合には、駆動電圧が比較的高い（１００〜２００Ｖ）ためスイッチ素子として薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を適用した場合には破壊等の問題がある。しかし、本明細書で示したスイッチ素子を適用することにより駆動電圧が高い場合であっても、スイッチ素子の破壊を抑制し、信頼性の高い表示装置を提供することができる。
また、本明細書で示したスイッチ素子は表示装置に限られず、他にも、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等のメモリ素子に適用することができる。この場合、上記実施の形態１〜４又は本実施の形態で示した構成において、第２の導電膜１０２に画素電極の代わりに容量素子を設けることによって、メモリ素子を構成することができる。また、第２の導電膜１０２に電荷を保持しうる電荷蓄積層を接続し、電荷の蓄積状態の有無によりメモリ素子として適用することが可能となる。
なお、本実施の形態で示したスイッチ素子及び当該スイッチ素子を有する表示装置は、本明細書の他の実施の形態で示したスイッチ素子や表示装置の構成と組み合わせて行うことができる。
（実施の形態５）
本発明は様々な電子機器に適用することができる。具体的には電子機器の表示部に適用することができる。そのような電子機器として、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機又は電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはＤｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうる表示装置を備えた装置）などが挙げられる。
本発明は様々な電子機器に適用することができる。具体的には電子機器の表示部に適用することができる。そのような電子機器として、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機又は電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはＤｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうる表示装置を備えた装置）などが挙げられる。
図１７（Ａ）はテレビ装置であり、筐体３０１、支持台３０２、表示部３０３、スピーカー部３０４、ビデオ入力端子３０５等を含む。上記実施の形態で示したスイッチ素子を用いて表示部３０３を駆動することができる。なお、テレビ装置は、パーソナルコンピュータ用、テレビジョン放送受信用、広告表示用などの全ての情報表示用発光装置が含まれる。
図１７（Ｂ）はカメラであり、本体３１１、表示部３１２、受像部３１３、操作キー３１４、外部接続ポート３１５、シャッターボタン３１６等を含む。上記実施の形態で示したスイッチ素子を用いて表示部３１２に用いることができる。
図１７（Ｃ）はコンピュータであり、本体３２１、筐体３２２、表示部３２３、キーボード３２４、外部接続ポート３２５、ポインティングデバイス３２６等を含む。上記実施の形態で示したスイッチ素子を用いて表示部３２３を駆動することができる。
図１７（Ｄ）はモバイルコンピュータであり、本体３３１、表示部３３２、スイッチ３３３、操作キー３３４、赤外線ポート３３５等を含む。上記実施の形態で示したスイッチ素子を用いて表示部３３２を駆動することができる。
図１７（Ｅ）は記録媒体を備えた携帯型の画像再生装置（具体的にはＤＶＤ再生装置）であり、本体３４１、筐体３４２、表示部Ａ３４３、表示部Ｂ３４４、記録媒体（ＤＶＤ等）読み込み部３４５、操作キー３４６、スピーカー部３４７等を含む。表示部Ａ３４３は主として画像情報を表示し、表示部Ｂ３４４は主として文字情報を表示することができる。上記実施の形態で示したスイッチ素子を用いて表示部Ａ３４３や表示部Ｂ３４４を駆動することができる。
図１７（Ｆ）はゴーグル型ディスプレイであり、本体３５１、表示部３５２、アーム部３５３を含む。本発明の表示装置を表示部３５２を駆動することができる。
図１７（Ｇ）はビデオカメラであり、本体３６１、表示部３６２、筐体３６３、外部接続ポート３６４、リモコン受信部３６５、受像部３６６、バッテリー３６７、音声入力部３６８、操作キー３６９等を含む。上記実施の形態で示したスイッチ素子を用いて表示部３６２を駆動することができる。
図１７（Ｈ）は携帯電話機であり、本体３７１、筐体３７２、表示部３７３、音声入力部３７４、音声出力部３７５、操作キー３７６、外部接続ポート２３７、アンテナ３７８等を含む。上記実施の形態で示したスイッチ素子を用いて表示部３７３を駆動することができる。
このように本発明は、スイッチを具備するあらゆる電子機器に適用することが可能である。
１００ 基板
１０１ 導電膜
１０２ 導電膜
１０３ 絶縁膜
１０４ 空隙
１０５ 導電膜
１０６ 開口部
１２１ 導電体
１３１ 上部電極
１３２ 下部電極
１５１ 導電膜
１５２ 導電膜
２００ 基板
２０１ 導電膜
２０２ 導電膜
２０３ 絶縁膜
２０４ 空隙
２０５ 導電膜
２０６ 開口部
２１１ 画素電極
２１２ 犠牲層
２１３ 犠牲層
２１４ 導電膜
２１５ 開口部
２１６ 配向膜
２１７ 液晶材料
２１８ 配向膜
２２０ 対向基板
２２１ 導電膜
２２２ 対向電極
２２３ カラーフィルタ
２３０ スイッチ素子
２３７ 外部接続ポート
３０１ 筐体
３０２ 支持台
３０３ 表示部
３０４ スピーカー部
３０５ ビデオ入力端子
３１１ 本体
３１２ 表示部
３１３ 受像部
３１４ 操作キー
３１５ 外部接続ポート
３１６ シャッターボタン
３２１ 本体
３２２ 筐体
３２３ 表示部
３２４ キーボード
３２５ 外部接続ポート
３２６ ポインティングデバイス
３３１ 本体
３３２ 表示部
３３３ スイッチ
３３４ 操作キー
３３５ 赤外線ポート
３４１ 本体
３４２ 筐体
３４３ 表示部Ａ
３４４ 表示部Ｂ
３４５ 部
３４６ 操作キー
３４７ スピーカー部
３５１ 本体
３５２ 表示部
３５３ アーム部
３６１ 本体
３６２ 表示部
３６３ 筐体
３６４ 外部接続ポート
３６５ リモコン受信部
３６６ 受像部
３６７ バッテリー
３６８ 音声入力部
３６９ 操作キー
３７１ 本体
３７２ 筐体
３７３ 表示部
３７４ 音声入力部
３７５ 音声出力部
３７６ 操作キー
３７８ アンテナ
１０１ 導電膜
１０２ 導電膜
１０３ 絶縁膜
１０４ 空隙
１０５ 導電膜
１０６ 開口部
１２１ 導電体
１３１ 上部電極
１３２ 下部電極
１５１ 導電膜
１５２ 導電膜
２００ 基板
２０１ 導電膜
２０２ 導電膜
２０３ 絶縁膜
２０４ 空隙
２０５ 導電膜
２０６ 開口部
２１１ 画素電極
２１２ 犠牲層
２１３ 犠牲層
２１４ 導電膜
２１５ 開口部
２１６ 配向膜
２１７ 液晶材料
２１８ 配向膜
２２０ 対向基板
２２１ 導電膜
２２２ 対向電極
２２３ カラーフィルタ
２３０ スイッチ素子
２３７ 外部接続ポート
３０１ 筐体
３０２ 支持台
３０３ 表示部
３０４ スピーカー部
３０５ ビデオ入力端子
３１１ 本体
３１２ 表示部
３１３ 受像部
３１４ 操作キー
３１５ 外部接続ポート
３１６ シャッターボタン
３２１ 本体
３２２ 筐体
３２３ 表示部
３２４ キーボード
３２５ 外部接続ポート
３２６ ポインティングデバイス
３３１ 本体
３３２ 表示部
３３３ スイッチ
３３４ 操作キー
３３５ 赤外線ポート
３４１ 本体
３４２ 筐体
３４３ 表示部Ａ
３４４ 表示部Ｂ
３４５ 部
３４６ 操作キー
３４７ スピーカー部
３５１ 本体
３５２ 表示部
３５３ アーム部
３６１ 本体
３６２ 表示部
３６３ 筐体
３６４ 外部接続ポート
３６５ リモコン受信部
３６６ 受像部
３６７ バッテリー
３６８ 音声入力部
３６９ 操作キー
３７１ 本体
３７２ 筐体
３７３ 表示部
３７４ 音声入力部
３７５ 音声出力部
３７６ 操作キー
３７８ アンテナ
Claims (11)
- 一定の電位が印加される第１の電極と、
前記第１の電極と近接して設けられた第２の電極と、
前記第１の電極上に圧電材料で形成されたスペーサ層を介して設けられ、且つ前記第２の電極と空隙をもって架設された第３の電極とを有し、
前記第３の電極に前記第１の電極と異なる電位又は概略同一の電位を印加して、前記スペーサ層を伸縮させることにより、前記第２の電極と前記第３の電極との接触状態及び非接触状態を選択可能とすることを特徴とするスイッチ素子。 - 請求項１において、
前記第３の電極に前記第１の電極と異なる電位を印加することにより、前記第２の電極と前記第３の電極を接触状態とし、
前記第３の電極に前記第１の電極と概略同一の電位を印加することにより、前記第２の電極と前記第３の電極を非接触状態とすることを特徴とするスイッチ素子。 - 請求項１又は請求項２において、
前記圧電材料は、水晶（ＳｉＯ２）でなる膜、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）膜、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）膜、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）膜、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）膜、メタニオブ酸鉛（ＰｂＮｂ２Ｏ６）膜、又は酸化亜鉛（ＺｎＯ）膜のいずれか一を有することを特徴とするスイッチ素子。 - 一定の電位が印加される第１の電極と、
前記第１の電極と近接して設けられた第２の電極と、
前記第１の電極上に圧電材料で形成されたスペーサ層を介して設けられ、且つ前記第２の電極と空隙をもって架設された第３の電極と、
前記第２の電極と電気的に接続された画素電極とを有し、
前記第３の電極に前記第１の電極と異なる電位又は概略同一の電位を印加して、前記スペーサ層を伸縮させることにより、前記第２の電極と前記第３の電極との接触状態及び非接触状態を選択可能とすることを特徴とする表示装置。 - 請求項４において、
前記第３の電極に前記第１の電極と異なる電位を印加することにより、前記第２の電極と前記第３の電極を接触状態とし、
前記第３の電極に前記第１の電極と概略同一の電位を印加することにより、前記第２の電極と前記第３の電極を非接触状態とすることを特徴とする表示装置。 - 請求項４又は請求項５において、
前記圧電材料は、水晶（ＳｉＯ２）でなる膜、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）膜、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）膜、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）膜、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）膜、メタニオブ酸鉛（ＰｂＮｂ２Ｏ６）膜、又は酸化亜鉛（ＺｎＯ）膜のいずれか一を有することを特徴とする表示装置。 - 基板上に第１の導電膜と第２の導電膜を形成し、
前記第１の導電膜及び前記第２の導電膜を覆ってスペーサ層を形成し、
前記スペーサ層に選択的に開口部を形成して少なくとも前記第２の導電膜の一部を露出させ、
前記スペーサ層上の一部及び露出した前記第２の導電膜上に犠牲層を形成し、
前記犠牲層を覆って第３の導電膜を形成し、
前記犠牲層を除去し、前記開口部において前記第２の導電膜と前記第３の導電膜の間に空隙を形成することを特徴とするスイッチ素子の作製方法。 - 基板上に第１の導電膜と第２の導電膜を形成し、
前記第１の導電膜及び前記第２の導電膜を覆ってスペーサ層を形成し、
前記スペーサ層に選択的に開口部を形成して少なくとも前記第２の導電膜の一部を露出させ、
前記開口部に導電体を形成し、
前記スペーサ層及び前記導電体を覆って第３の導電膜を形成し、
熱処理により前記導電体を凝集させ前記導電体と前記第３の導電膜との間に空隙を形成することを特徴とするスイッチ素子の作製方法。 - 請求項８において、
前記導電体として、銀（Ａｇ）のナノ粒子を用いることを特徴とするスイッチ素子の作製方法。 - 請求項７乃至請求項９のいずれか一項において、
前記スペーサ層として、圧電材料を用いることを特徴とするスイッチ素子の作製方法。 - 請求項１０において、
前記圧電材料として、水晶（ＳｉＯ２）でなる膜、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）膜、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）膜、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）膜、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）膜、メタニオブ酸鉛（ＰｂＮｂ２Ｏ６）膜、又は酸化亜鉛（ＺｎＯ）膜を用いることを特徴とするスイッチ素子の作製方法。
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