JPS6135482A - 受動表示装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は第１と第２の支持板を具え、その少なくとも一
方が透明で、多数の表示要素が各々少な（とも１個の固
定電極と、静電力によりこの固定電極に対して動けるよ
うに配置され且つ電気絶縁層により」二記固定電極から
離される電極とを具え、上記可動電極が１個のパターン
を成す開口を有し、係合面により定まる２個の最終位間
の間で動くことができる受動表示装置に関するものであ
る。

本発明はまたこのような受動表示装置の製造方法に関す
るものである。

上述したタイプの受動表示装置は「ニス・アイ・ディー
　インターナショナル　シンポジウムダイジェスト　オ
ブ　テクニカル　ペーパーズ」（Ｓ　ｒ　Ｄ　　ｒ　ｎ
ｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　　３　ｙｍｐｏｓｉｕｎ＋Ｄ
ｉｇｅｓｔ　　ｏｆ　　ｔｅｃｈｎ　、　ｐａｐｅｒｓ
＞　、　１９８０年４月、第１１６〜１１７頁にのって
いる。各表示要素において可動電極が２個の安定な位置
の間を動くことができ、表示装置に入射する光の吸収又
は反射を画素毎に制御できる。可動電極はいくつかの弾
性要素により一方の支持板に連結する。可動電極を一方
の安定な位置から他方の安定な位置へ駆動する力は静電
力又は静電力に弾性要素により発生させられた弾性力が
組み合わさったものである。

表示装置の第１の実施例では可動電極が第１の支持板と
第２の支持板の対向する而−ヒに設けられている２個の
電極の間を動く。弾性要素内に生ずる弾性力は静電力に
比較して無視できることもあれば、無視できないことも
ある。表示装置の第２の実施例では静電ツノが第２の電
極を一方の安定な位置から他方の安定な位置へ駆動し、
弾性要素内の弾性力が第２の電極を元へ戻すのに使用さ
れる。

いずれの場合も可動電極と固定電極の間に電気絶縁層を
設けてこれらの電極が短絡するのを防いでいる。第１の
実施例では可動電極に作用する全部の力「ｔは最も一般
的な形でＦｔ＝Ｆ＋−１−ｒ２十Ｆ３と書（プる。ここ
で、Ｆｌは可動電極と一方の固定電極の間にかかる静電
力であり、Ｆ２は可動電極と他方の固定電極の間にかか
る静電力であり、「３は弾性要素内に生ずる機械的弾性
力である。

上に挙げたＦｔの式から、表示装置の種々の実施例を導
くことができる。Ｆ３が項Ｆ１又はＦ２に対して無視で
きる程度に小さい場合は可動電極は実質的に静電ツノに
Ｊ：り動く。Ｆｌ又はＦ２がゼロに等しい場合は上述し
た第２の実施例が得られる。

一実施例は色が可動電極の入射光に向き合う表面の色と
コントラストをなす液体で表示装置を満だ１゛。可動電
極がどちらの安定位置にあるかに依存して当該画素は目
視者に対して可動電極の表面の色又はコントラストをな
す液体の色をとる。このようにしていくつもの画素にＪ
：り画像が組立てられる。表示された画像内の情報を変
えられる速度は主として可動電極が一方の安定な位置か
ら仙−７＝ 方の安定な位置へ動くのに要する時間に依存する。

この点において可動電極の開口が重要な役割を演する。

蓋し、このような開口の寸法と数が可動電極が一方の位
置から他方の位置へ変わる時可動電極が液体内で受ける
抵抗を決めるからである。本願人の公告された欧州特許
願第８５４５９号（この内容をここに含めるものとする
）には可動電極のスイッチング時間を短くする手段を講
じた受動表示装置が記載されている。この既知の表示装
置では弾性要素が可動電極の横ではなく下に設【ノられ
ており、可動電極に大きな開口を設け、このため公告さ
れた英国特許願第１５３３４５８号（これまた本願人の
名による）に記載されているような可動電極の周りに弾
性要素を設けた表示装置におけるよりもスイッチング時
間が速くなっている。

本発明の目的は、弾性要素の位置にかかわらず、可動電
極のスイッチング時間が速い改良された受動表示装置を
提供するにある。本発明のもう一つの目的はこのような
表示装置を作る製造方法を提供するにある。

８一 本発明にＪ：れば、第１と第２の支持板を具え、その少
なくとも一方が透明で、多数の表示要素が各々少なくと
も１個の固定電極と、静電力によりこの固定電極に対し
て動けるように配置されＤつ電気絶縁層ににり上記固定
電極から離される電極とを具え、上記可動電極が１個の
パターンを成す開口を有し、係合面により定まる２個の
最終位置の間で動くことができる受動表示装置において
、２個の最終位置の少なくとも一方において、可動電極
が面構造が可動電極の隣接面の面構造と一致しない係合
面と係合し、このため有限個のｌ散する係合点が形成さ
れ、これらの係合点の間では可動電極の面が係合面の隣
接面から離れていることを特徴とする。

本発明は可動電極の交さ時間が実質的に２個の異なる流
体力学又は空気力学効果により決まる事実を認識したこ
とに基づいている。一方の効果は媒質（気体又は液体）
内でｖｊく電極が支持板の表面からいくらかの距離前れ
た点で受ける空気力抵抗又は流体力学抵抗である。可動
電極の開口の寸法と数はこの空力又は流体力学抵抗に関
連する。

この効果は前述した欧州特許願第８５４５９号に記載さ
れている。他方の効果は可動電極が係合面から離れたり
近づいたりする時受ける抵抗である。

本発明が関係するのは正にこの後者の効果である。

係合面と可動電極との間の自由空間が相当程度にこの空
力抵抗又は流体力学抵抗の値を決めることが判明してい
る。特に開口を通ってこの自由空間へ又は自由空間から
流れる媒質（液体又は気体）の加速度が重要である。可
動電極と係合面との間の距離が小さい場合は、媒質はゆ
っくりとこの距離により定まる空間に出入りできるだけ
である。

この結果可動電極が安定な最終係合位置に近づいたり離
れたりする速度は低くなる。本発明によれば安定な最終
位置にある可動電極は特殊な構造をした表面を介して夫
々の隣接する係合面の表面と係合する。こうすると有限
個の離散した係合点が形成されると共にこれらの係合点
間で可動電極の表面が係合面から離れ、いくらかの中間
空間ができる。この中間空間は可動電極の対向面と支持
板との間の距離により定まる。スペーサ層により定まる
中間空間、換言すれば係合点の高さはこれにより定まる
流体力学又は空力抵抗が小さくなるように選ばねばなら
ない。

本発明に係る一つの実施例は可動電極の少なくとも一側
で可動電極の間口に対して対称的なようなＷｉ’ｌｌｉ
にされｌｃ面により係合点が形成されることを特徴とす
る。こうすると特殊な構造をした表面が中間自由空間内
で可動電極の開口から流れ出したりそこに流れ込む媒質
に対する抵抗をほとんどなくしたり、有っても極く小さ
くする。

もう一つの利点は静電力の影響の下で係合点間に存在す
る可動電極の表面区域がそれが係合する相手側の係合面
の方へ曲がれることである。こうなると可動電極が他方
の安定なＲ終位置へスイッチされる時電極に累積されて
いる弾性エネルギーが電極がその係合面から離れるのを
加速する。これが所謂「バンパばね効果」である。可動
電極が散乱−反射層を具える時、原理的にはこの層の表
面を特殊な構造にする必要はない。散乱−反射面一　１
１− 自体が表面構造（５ｕｒｆａｃｅ　　ｓｆ：ｕｃｔｕｅ
ｒ）を有し、これが統Ｓ１的に分布する係合点を形成し
、これで本発明の目的が達成できる。

本発明の一実施例ににれば特殊な構造をした面が可動電
極の一部を形成することを特徴とする。

代りの実施例によれば特殊な構造をした面が係合面の一
部を形成することを特徴とする。

本発明のもう一つの実施例は前記係合点の区域での特殊
な構造をした面が電気絶縁材料から成ることを特徴とす
る。このように係合点を電気絶縁材料で作れば可動電極
と支持板上に設けられる電極の間にもう一つの絶縁層を
設ける必要がなくなる。

本発明に係る特別な実施例は可動電極の開口を開口群の
繰り返しパターンに従って配置し、開口群どうしの間に
係合点を置くことを特徴とする。

各開口群内で開口は所定のパターンに従って配置され、
群どうしも互に所定のパターンに従って配置される。超
構造を持たせた構造は係合点の数が更に少なくなり、前
述したバンパばね効果の点で１２一 種々の変形例が可能となる利点を有する。

可動電極は十分な剛性を有し、所堡とあらば白色散乱−
反射面が得られる材料で作ると好適である。この材料は
応力がない態様で可動電極を形成できるものでな（）れ
ばならない。この点で金属合金、特に銀合金から成る材
Ｆ３＋を用いると良好な結果が得られる。銀合金は特に
弾性要素が可動電極と一つの組１γ体を形成する場合に
極めて秀れている。

本発明は内部を液体で充たした受動表示装置で重要であ
るだけでなく、排気した装置又は気体で充たした装置で
も重要である。後者の装置において可動電極を餠す際の
慣性は特に空気力学効果により定まる。従ってこの場合
も上述したような特殊な構造をした面を用いることが重
要である。このような装置の一例が前述した英国特許第
１，５３３．４５８号明細書に記載されているが、そこ
では可動電極が光に対するシャッタどして働く透過モー
ドで装置が動作する。

本発明はまた受動表示装置の製造方法にも関するもので
ある。特殊な構造をした面を作るために本発明方法は次
の諸工程、即ち ａ）基板上に第１の材料の層を設ける■稈、ｂ）上記第
１の材料の層の上に第２の材料の層を設ける工程、 Ｃ）ホトエツチング法により第２の材料の層に１個のパ
ターンに従って開口を設ける工程、ｄ）この第２の材料
の層の開口を用いてアンダーカットすることにより第１
の材料の層の少なくとも一部を除去して特殊な構造をし
た面を形成する工程 を含むことを特徴とする。

この方法は係合面の一部を形成する特殊な構造をした層
を作るのにも、また可動電極の一部を形成する特殊な構
造をした層を作るのにも使用できる。本発明の一実施例
によれば、更に第１の材料の層及び第２の材料の層又は
そのいずれか一方の組成を層の厚さに亘って不均一にし
、エツチング感度が層の厚さに百って変化するようにす
ることを特徴とする。「エツチング感度」という言葉は
ここでは材料がエッチャントに溶ける速度を意味するも
のと理解すべきである。エツチング感度が高いというこ
とは材料が当該エッチャントに溶ける速度が高いことを
意味する。第１の材料の層及び第２の材料の層又はその
いずれか一方の厚さに頁ってエツチング感度が変わると
特殊な構造をした面の形成の点で可能ス（［の範囲が大
きくなる。もう一つの実施例によれば第２の材料の層が
また可動電極の材わ１ともなっており、開口のエツチン
グ時にこの層にも１個のパターンの電極をエッヂするこ
とを特徴どづ−る。この実施例の利点は可動電極自体を
アンダーカッティング工程のマスクとして用いることで
ある。この場合特殊な構造をした面の係合点が電極の開
口に対して対称となる。特殊な構造をした面が可動電極
の一部を形成する場合は第１の材料のエツチング感度が
第２の材料にりも大きいエッチャントを用いることがで
きる。

この場合、アンダーカッティング工程中に第１の材料が
完全に■ツブし去られ、第２の材料が一部エッチし去ら
れる。この方法を修正した実施例は第１の材料の層のエ
ツチング感度を第２の材料の層の方に向って下げてゆく
ことを特徴とする。この方法によれば“第１の材料の点
状部がアンダーカッティング工程後第２の材料の層の上
に残る。明らかにアンダーカッティング工程は可動電極
を下側層から完全に解放するに足る時間行なわれる。

本発明方法のもう一つの実施例はホトエツチング工程に
先立って第１の材料の層の性質と類似する性質を有する
材料の別の層を第２の材料の層の上に設け、次にこの別
の層にホトエツチング法により可動電極に望まれる寸法
の開口をエッチすることを特徴とする。この実施例によ
れば電極の両側に特殊な構造をした面が与えられ、その
係合点が開口に対して対称的に位置するか又は開口群の
間に位置する。

本発明により係合面の一部を形成する特殊な構造をした
面を得る方法は第１の材料の層のエツチング感度を第２
の材料の層の方に上げてゆき、基板の一部を形成する特
殊な構造をした面が得られるようにすることを特徴とす
る。この方法によれば、アンダーカッティングＴ稈後第
１の材＄１ｉ＋−１７）点状の部分が基板上に残る。

本発明方法を更に拡張したものは基板と第１の材料の層
との間に第３の材料の層を設け、特殊な構造を有する面
を作った後選択性エラチャンＩ・に　　゛よりこれを取
り除くことから成る。第３の材料の層は可動電極の少な
くとも一面に係合点を形成する柱を設けられるようにす
る。特殊な構造をした面が基板面の一部を形成する場合
は第３の材料のこのような層を第１の材料の層と第２の
材料の層との間に置くことができる。この場合は基板（
係合面）の一部を形成する柱が作られる。前記第１の材
料は金属又は金属合金、例えば、アルミニウム、ニッケ
ル、銅、マグネシウム又はこれらの金属の合金すること
ができる。これに限定するもので゛はないが、第２の材
料に対して多から少なかれ選択的にエツチングできる物
質はＴｉ０ｚ。

ＣｄＳ、Ｃｅ０ｚ、ＣｌｌＣｌ、Ｍ（ｌＦ２．Ｍ！１１
０゜Ｎｂ２Ｏ５，Ｔａ２０５．Ｙ２Ｏ３及びＺ　ｎ　Ｓ
　ｂｓら成る群を成ず。絶縁体の利点はアンダー力ッテ
インクの後知絡を起すおそれのある導電性の１〜ラツク
が残らないことである。第１の材料の層と第２の材お１
の層とは組成の点で均一である必要はない。複合層又は
密度が層の厚さ方向に変わる層とすることもできる。本
発明の範囲を逸脱せずに層の組成と特殊な構造をした而
の形状の点で無数の変形例が可能である。

種々の実施例を上げて図面につき本発明の詳細な説明す
る。

本発明に係る表示装置の一実施例におけるように静電力
により２個の電極間で動ける電極の動作原理を第１ａ図
及び第１ｂ図につき説明する。

第１ａ図は互に距１１ｉｄだけ離れた２個の固定電極１
及び２を示す。これらの固定電極１と２の間に電極１か
ら距離Ｘ離して可動電極３を設ける。

電極１及び２の上に厚さδｄの絶縁層４及び５を設ける
。こうすると電極３は２個の極端な位置Ｘ−δｄとＸ＝
Ｄ−δｄの間で動【ノる。固定電極１及び２には夫々電
圧パルス十Ｖ及び−Ｖを印加し、同時に可動Ｎ［１３に
可変電圧パルスＶｇを印加する。液体と絶縁層の誘電率
をほぼ等しくするど、電極２の方に向って単位面積当り かかる。但し、εは電極１と２の間の媒質の誘電率であ
る。これらの２個の力の間の平衡を示す破線に第１ｂ図
では旬号８を付した。この破線８は電圧Ｖ（＋−十Ｖ−
δＶでＩ！Ｘ−δｄに交わり、電圧Ｖ（１−−Ｖ＋δＶ
で線Ｘ＝ｄ−δｄに交わる。

電極３の平衡は勿論不安定であって、電極３が少し平衡
状態から動くと、互に近づく２個の電極間の静電力は大
きくなり、互に離れる２個の電極間の静電力は小さくな
る。この結果この第３の電極３は−Ｖ十δＶと＋Ｖ−δ
Ｖの間の電圧Ｖｇの範囲で２個の安定な状態を有する。

即ち、Ｘ−δｄで絶縁層４に当接し、Ｘ＝ｄ−δｄで絶
縁層５に当接する。例えば、電極３が絶縁層４と係合す
る時、この第３の電極３が電極２に飛び越ず前に電圧Ｖ
ｏはほぼＶ−δＶ迄上昇する。そして電極３が電極１に
戻る前に電圧Ｖ９はほぼ−Ｖ＋δ■に下がる。こうして
電極３は線９で示したほぼ理想的なヒステリシスループ
を辿る。この結果この装置はしきい値電圧が大きく、メ
モリ作用を右する。

」−述した原理に基づく本発明に係るマトリックス表示
装置の一例を第２図及び第３図につき説明するが、これ
らは夫々装置の断面図及び一部切欠斜視図である。この
装置は２個の平衡な支持板１０及び１１を具えるが、そ
のうちで少なくとも支持板１０を透明にする。支持板ｉ
ｏ、　ｉｉは、例えばガラス又は他の＋Ｊ　Ｐ＋で作る
。支持板１０に透明電極１２を取り付ける。支持板１１
の方にはストリップ状の電極１３を設ける。電極１２及
び１３は厚さが約０．２μｍで、例えば、インジウム酸
化物及び錫酸化物又はそのいずれか一方で作られている
。電極１２及び１３上に１〜２μｍ厚の石英の絶縁層１
４及び１５を設ける。

この装置はまたいくつかの可動電極１６を具えるが、こ
れらの可動電極１６はいくつかの弾性要素１９により絶
帽１５に連結されている。電極１６は弾性要素１９によ
り一方向に相互接続され、電極１３とほぼ直交するスト
リップ状電極を構成する。電極１６の透明な支持板１０
に面する表面を反射性にする。装置は封止材料のリム１
７で封１１〕する。支持板１０ど１１の間の空間は不透
明な不導電性液体１８で充たすが、この液体の色は電極
１６の散乱−反射性の色とコントラストをなすようにす
る。液体１８は、例えば、スーダンブラック（Ｓｕｄａ
ｎ　　ｔ＋１ａｃｋ　）をトルエンに溶かして作る。５
．電極１２．１３及び１６に電圧を印加することにより
電極１６を一方の安定状態から使方の安定状態へ制御す
ることができる。電極１６が絶縁層１４に当接している
時は周囲の光は電極１６により反射される。電極１６が
絶縁層１５に当接している時は、透明な支持板１０側の
観察者は電極１６を見ることができず、周囲の光は液体
１８により吸収されるか又は少なくとも液体１８の色で
だ１ノ反射される。

この装置は所謂マトリックス表示装置を構成し、そこで
はストリップ状電極１３が、例えば、行電極を構成し、
ストリップ状電極１６が列電極を構成する。

画像を書込む時は、電極１６を全て第２の支持板１１の
側に置いて出発状態とする。行電極１３及び共通電極１
２は夫々十Ｖと−Ｖポル］〜の電圧に保つ。

行電極１３を駆動する情報は同時に全ての列電極に当て
られる。＋Ｖボルトの電圧パルスｖｇを電極１６が駆動
された行電極１３ど交わる時第１の支持板１０へとび移
る必要のある列電極に加える。残りの列電極には０ボル
トの電圧パルスを加える。書込みが終った後短時間同時
に全ての列電極を一■ボルトにすることにより全ての電
極１６を再び第２の支持板１１へ戻す。この時絶縁層は
３市の目的に役立つ。第１に絶縁層は可動電極１６と固
定電極１２及び１３との間で電気的接触が生ずるのを全
て防ぐ。

第２の目的は表示装置のエネルギー消費に関するもので
、電極１６がこれらの２個の絶縁層の一方に当接させら
れる時ｄを絶縁層（誘電体層）の厚さとした時１／ｄに
比例するエネルギーが各交互の電圧パルスで与えられる
。絶縁層の第３の目的は表示装置のスイッチング特性に
関するもので、第１ｂ図に見るように、破線８の上方に
位置する点では可動電極が支持板２の方向の力を受け、
破線８の下方に位置する点ではこの力が支持板１の方を
向いている。絶縁層（誘電体層）の厚さが極端に小さい
（δ−〇）と、これはスイッチングが正確に十Ｖポル１
〜及び−Ｖポル（−の点で行なわれ、可動電極を一方の
位置から他方の位置へ送らねばならないことを意味する
が、しかし、これは実際にはほとんど不可能である。い
くらかでも厚さを有する誘電体層は成る量の救いを与え
る。蓋し、このような厚さでもスイッチングを行なえる
範囲をＷで示す領域迄伸長するからである。

第４８，４１）及び４０図は可動電極の一部を形成する
特殊な構造をした表面を得る方法の第１の実施例を示し
たものである。支持板２０と、０．２ミクロン厚のクロ
ム層から成る第１の電極２１と、誘電体層２２とから成
る基板の十に第１の材料の層２３、第２の材料の層２４
及びボ］−ラッカ層２５を順次に設ける。通常行なわれ
る露光と現像とにより、ホトラッカ層２５に開口２６を
設ける。可動電極の形状と、この可動電極と一体の組立
体を形成する弾性要素の形状とは同時にホ１−ラッカ層
２５内に設けること−６（］− ができる。６０℃で濃リンＭ（Ｈ３ＰＯ＜＞でエツチン
グすることにより第２の材料の層２４（これは０．６ミ
クロン厚のアルミニウム層から成る）に直径が４ミクロ
ンでピッチが２０ミクロンの開口２１を形成する。こう
して第４ｂ図の構造が得られる。

第１の材料層２３は０．２ミクロン厚のマグネシウム酸
化物（Ｍ（１０）の層である。開口２７とエツチングで
できた電極の縁とを介して層２３と層２４の一部とを除
去するが、それは４０℃で１００ｃ／のＨＮ　Ｏｓと、
２００ｃ＋／（７）　Ｈ３Ｐ　Ｏ４と、５ｏのＦｅ　２
　　（８０４）　３どに水を加えて１リツトルどしたエ
ッチャントによりアンダーカットすることにより行なわ
れる。この結果層２４は特殊な構造をした表面２８を得
、２個の間口２７の対称中心に係合点３０ができる。特
殊なＷｉ造をした層２４（第４Ｃ図参照）と層２２（こ
れは１．５ミクロン厚のＳｉ　０２層である）どの間に
互に重なり合う円錐状の空胴２９が得られる。最后に小
トラッカ層２５を取り除く。

最后に層２４が可動電極として残るが、これは弾性要素
により基板に連結されており、開口２７０周りでは厚さ
が０．１ミクロンであり、係合点３０（これらは上記開
口多こ対して対称的に配置されている）の高さは約０．
５ミクロンである。表面２８と反対側の表面３１は粗く
し、散乱−反射をよくする。

第５ａ図及び第５ｈ図はこれまた可動電極の一部を形成
する特殊な構造をｌノだ表面が得られる第２の実施例を
示す。ガラスの支持板４０と、固定電極のためのスズ酸
化物層４１と、誘電体層としての１．５ミクロン厚の８
１０２層４２とから成る基板の上に０．３ミクロン厚の
Ｃ８０２層４３を設ける。このＣｅｏｚ層４３の十に０
．３ミクロン厚のアルミニウムＦＲ４４を蒸着し、次に
４％のシリコンを含有す”る０、３ミクロン厚のアルミ
ニウム層４５を蒸着する。

この全体をホトレジスト層４６で覆い、次に露光プロセ
スによりこのホトレジスト層に開口４７を設ける。第５
ａ図は６０℃でリン酸により層４４及び４５に開口４８
をエツチングした後の状態を示寸。この開口４８を介し
てアンダーカットすることにより層４３を全部、そして
層４４を一部除去する。使用するエラチャンｉ・は５０
７の１−＋２　ＳＯ４、５０Ｃ１１’の１１２０２　。

２０ｄのＨ：ｌ　ＰＯ４に水を加えて１リツトルにした
ものである。ＣｅＯ２（層４３）は層４４の材料よりも
このエッチャントに対するエツチング感度が大きい。ア
ンダーカットプロセスの後層４４の残りとしてボス４９
が層４５上に残り、これが可動電極を構成する。最后に
ホトレジスト層４６を除去する。

第６ａ図及び第６ｂ図は可動電極の両側に特殊な構造を
した表面を作る方法を示す。第６ａ図の層構造は各々が
０．２ミクロン厚の２個のＭ（１０層５０、５１の間に
０．３ミクロンのアルミニウム、０．０２ミクロンの銅
（破線５２で示す）及び再び０．３ミクロンのアルミニ
ウムとから成るサンドイッチ層５３が存在する点で第５
ａ図の層構造と異なる。このサンドイッチ層５３は先ず
アルミニウムを蒸着し、この蒸着プロセスの途中で、約
２００℃で銅を蒸着し、最后にアルミニウム層を蒸着す
ることによりプロセスを終了させて作る。銅は両側のア
ルミニウムの中に僅かながら拡散してゆく。開口５４を
介して層５０．５１及び５３に開口５５を二［ツチング
で作る。使用するエッチャントは８５重量％のト１３Ｐ
Ｏ４，１２重屋％の酢酸及び３重量％のＨＮＯ３から成
り、約３３℃の温度でエツチングを行なう。こうして第
６ａ図に示°すような状態が得られる。これに対し第６
ｂ図は開口５５を介して１００ｄのＨＮＯ３，１００ｃ
ｆｆｌの１−＋３ＰＯ４及び５ｇのＦｆ３２　　（８０
４）　３に水を加えて１リッ１−ルにしたエッチャント
でアンダーカットした後の状態を示す。層５０及び５１
は完全にエツチングし去り、層５３は一部だけをエツチ
ングし去る。蓋し、銅を含有するアルミニウムは純粋な
アルミニウムよりも使用するアンダーカット剤に対する
エツチング感度が小さいからである。斯くして可動電極
を形成する層５３の両側に特殊な構造をした表面５６が
得られる。勿論最后にホトレジスト層５７も除去する。

第７ａ図及び第７ｈ図は絶縁材料の特殊な構造をした表
面が形成される方法の第４の実施例を示す。基板６０は
前述した諸方法の基板に等しいが、この基板６０の上に
８％アルミニウム酸化物（Ａβ２０３）を含有するマグ
ネシウム酸化物（Ｍ（１０）の１ミクロン厚の層６１を
蒸着により設け、次にｏ、ｏｉミクロン厚のマグネシウ
ム酸化物（Ｍ（ＩＱ）の層６２を蒸着により設ける。こ
のＭ（１０層６２の上に０．５〜５重量パーセントのク
ロムを含有する銀−クロム合金の層６３を０．０５ミク
ロン厚スパッタするか又は蒸着し、次にホトレジスト層
６４をつける。通常の態様でホトレジスト層６４に開口
６５を設けた後、この間口６５を介して室温で８００ｄ
のエチレングリコールに４４００のＦｅ（ＮＯｓ　）　
３を溶かした溶液に水を加えて１リツトルとしたエッチ
ャントにより開口６６を層６３内にエツチングで作り出
す。この間口６６を使ってアンダーカットすることによ
り層６２を完全にエッチし去り、層６１を一部エッチし
去る。この場合に使われるエラチャンとは５００ｄのＨ
３ＰＯ４，１００ｃｄのｆ」ｚｓＯ，＊に水を加えて１
リツトルとしたもので、エツチング感度は６５℃である
。このようにして基板６０に絶縁材料のボス６１を固着
した形の特殊な構造をした表面６７が得られる。この場
合は誘電体層６８を省くことができる。

この実施例を修正したものは層６１と６２の順序を逆に
したものである。第７ａ図及び第７ｂ図につき述べたも
のと同じプロセス工程を用いるが、第８図はこの反転の
最終結果を示したものである。

絶縁部は可動電極６３の表面に剛固に連結されている。

この場合も誘電体層６８を省くことができる。

第９ａ図ないし第９Ｃ図は本発明方法のもう一つの実施
例を示す。この場合基板はガラス支持板１０の上に固定
電極として０．２ミクロン厚のクロム層７１を蒸着した
ものである。このクロム層７１の上に８％のアルミニウ
ム酸化物を含有するマグネシウム酸化物の１ミクロン厚
の絶縁層７２を蒸着する。

次にこの層１２の上に０４０３ミクロン厚のアルミニウ
ム層７３を蒸着し、このアルミニウム層７３の上に０．
５〜５重量％のクロムを含有する０、４５ミクロン厚の
銀層７４を蒸着する。ホトレジスト層７５と開口アロと
を介して８００ｄのエチレングリコールに４４０ｇのＦ
ｅ（ＮＯｓ）ｓを溶かし、水を加えて１リツトルとした
ものから成るエッヂヤントにより開ロア７をエツチング
で作り出Ｊ°。次に４０℃で水酸化ナトリウム溶液（水
１リットル当り１００のＮａ０ｆ−１＞により層７３に
開ロア８をエツチングで作る。この結果生ずる構造を第
９ａ図に示す。これらの−列に並んだ開口アロ、　７７
及び７８を介してアンダーカットすることにＪ：り層７
２をエッチし去り、約２ミクロンの柱８０が残るように
する。この状態を第９ｂ図に示す。このアンダーカット
に使用するエッヂヤントは５００ＣＩ／のト１３ＰＯ４
，１００ｃ／のＨ２８０４に水を加えて１リツ１〜ルと
したもので、エツチング温度は約６５℃である。次に５
００ｄの１−＋３ＰＯ４に水を加えて１リツトルとした
エッチャントを用いて６５℃で約１分間エツチングする
。

こうすると層７３は完全にエッチし去られ、柱８０に丸
味８１がつく。この状態を第９Ｃ図に示す。柱８０は固
定電極７１に剛固に連結され続ける。この場合は誘電体
層を設けない。最后にホトレジスト層７５を除去する。

層７２を蒸着する際蒸着プロセス時に組成がこの層７２
の厚さに亘って変化する。このため層１２の厚に亘って
エツチング感度も変わる。層７２はＳｉ　０２とするこ
ともできる。これはフッ化水素酸でエツチングすること
ができる。層の密度は蒸着プロセス時にガス圧を変える
ことにより厚さ方向で変えることができる。層７２と７
３の順序を逆にすることにより第８図につき述べたのと
類似した態様で柱８０が層７４に固着した構造が得られ
る（可動電極）。

第１０図は可動電極９０の平面図であるが、この可動電
極９０は弾性要素９１を有する。開口９２をグループ分
けして配置し、所謂超構造（５ｕｐｅｒｓｔｒｕｃｔｕ
ｒｅ　）を形成する。１個の群の内部では開口は周期ｐ
で繰り返し、群どうしは周期ｑ　＝ｎｐ（ｎ　＞　　１
＞で繰り返される。開ｆｉ９２どうしの間の相対距離、
エツチング速酊及びエツチング時間により特殊な構造の
表面の形状が決まる。係合点の高さはＡで示す場所で最
高になり、破線で示す隣接する群間で僅かに低く、同じ
群に属する開口間で最低になる。

このようにして前述した。「バンパ　バネ効果」で多数
の変形例が得られる。

以上本発明方法を可動電極の間口を通してアンダーカッ
ティングを行イ【う実施例につき述べてきたが、本発明
はこれに限定されるものではない。

勿論アンダーカッティングのマスクとして任意の開口を
設けた層を使うことができる。本発明は英国特許第１．
５３３．４５８号明ｍ書に記載されているように、可動
電極の周りに弾性要素が存在する表示装置の製造で使用
すると特に有利であるが、本発明はまた出願公告されて
いる欧州特許願第８５４５９号に記載されているように
可動電極の下方に弾性要素が存在する構造にも適用でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図及び第１ｂ図は静電）〕が実質的に主たる役割
を演する「３電極系」に係る表示装置を説明するための
略式説明図、 第２図は「３電極系」に係る表示装置の略式断面図、 第３図は第２図に示す装置の一部を切欠した斜視図、 第４ａ図、第４ｂ図及び第４Ｃ図は本発明方法の第１の
実施例の断面図、 第５ａ図及び第５ｂ図は第２の実施例の断面図、第６ａ
図及び第６ｈ図は第３の実施例の断面図。 第７ａ図及び第７１）図は第４の実施例の断面図、第８
図は第５の実施例の断面図、 第９ａ図、第９１）図及び第９Ｃ図は第６の実施例の断
面図、 第１０図は可動電極の一実施例の平面図である。 １．２・・・固定電極　　３・・・可動電極４．５・・
・絶縁層　　　８・・・力の平衡を示す破線９・・・ヒ
ステリシス　ループ １０、１１・・・支持板　　　１２・・・透明電極（共
通電極）１３・・・ストリップ状電極（行電極）１４、
１５・・・絶縁層　　　１６・・・可動電極（列電極）
１７・・・リム　　　　　　１８・・・不導電性液体１
９・・・弾性要素　　　　２０・・・支持板２１・・・
第１の電極　　　２２・・・誘電体層２３・・・第１の
材料の層　２４・・・第２の材料の層２５・・・ホトラ
ッカ層　　２６・・・開口２１・・・開口　　　　　　
２８・・・特殊な構造をした表面２９・・・円鉗状の空
胴　　３０・・・係合点３１・・・表面　　　　　　４
０・・・支持板４１・・・スズ酸化物層　　４２・・・
Ｓｉ　０２層４３−Ｃｅ　Ｏ２層　　４４・Ａｊ２層４
５・・・４％３ｉを含有するＡＪ２層４６・・・ホトレ
ジスト層　４７・・・開口４８・・・開口　　　　　　
４９・・・ボス５０、５１・・・Ｍ２Ｏ層　　５２・・
・銅５３・・・サンドイッチ層　５４・・・開口５５・
・・開口　　　　　　５６・・・特殊なＩ造をした表面
５１・・・ホ］・レジスｌ−１ｉ９　６０・・・基板６
１・・・８％のＡＪ２ｚＯｓを含有するＭ（１０層６２
・・・Ｍ（１０ｍ　　　　６３・・・銀−クロム合金層
６４・・・ホトレジスト層　６５・・・開口６６・・・
開口　　　　　　６７・・・特殊な構造をした表面６８
・・・誘電体層　　　　７０・・・ガラス支持板７１・
・・クロム層 ７２・・・８％のＡＡｚ０３を含有するＭ（１０層７３
・・・Ａβ層　　　　　１４・・・銀層７５・・・ホト
レジスト層　１６・・・開ロア７１３．開口　　　　　
　１８・・・開口８０・・・柱　　　　　　　８１・・
・丸味９０・・・可動電極　　　　９１・・・弾性要素
９２・・・開口 特許出願人　　　エヌ・ベー・フィリップス・フルーイ
ランペンファブリケン Ｏ デー Ｃフ Ｌ ＝」−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、第１と第２の支持板を具え、その少なくとも一方が
   透明で、多数の表示要素が各々少なくとも１個の固定電
   極と、静電力によりこの固定電極に対して動けるように
   配置され且つ電気絶縁層により上記固定電極から離され
   る電極とを具え、上記可動電極が１個のパターンを成す
   開口を有し、係合面により定まる２個の最終位置の間で
   動くことができる受動表示装置において、２個の最終位
   置の少なくとも一方において、可動電極が面構造が可動
   電極の隣接面の面構造と一致しない係合面と係合し、こ
   のため有限個の離散する係合点が形成され、これらの係
   合点の間では可動電極の面が係合面の隣接面から離れて
   いることを特徴とする受動表示装置。 ２、可動電極の少なくとも一側で可動電極の開口に対し
   て対称的なような構造にされた面により係合点が形成さ
   れることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の受動
   表示装置。 ３、特殊な構造をした面が可動電極の一部を形成するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の
   受動表示装置。 ４、特殊な構造をした面が係合面の一部を形成すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の受
   動表示装置。 ５、前記係合点の区域での特殊な構造をした面が電気絶
   縁材料から成ることを特徴とする特許請求の範囲前記各
   項のいずれかに記載の受動表示装置。 ６、特殊な構造をした面が可動電極と、支持板上に設け
   られた固定電極との間でも絶縁層を形成することを特徴
   とする特許請求の範囲第５項記載の受動表示装置。 ７、可動電極の開口を開口群の繰り返しパターンに従つ
   て配置し、開口群どうしの間に係合点を置くことを特徴
   とする特許請求の範囲前記各項のいずれかに記載の受動
   表示装置。 ８、可動電極を金属合金、特に銀合金で作ったことを特
   徴とする特許請求の範囲前記各項のいずれかに記載の受
   動表示装置。 ９、特許請求の範囲前記各項のいずれかに記載の受動表
   示装置の製造方法であって、この方法が特殊な構造をし
   た面を形成するために、以下の工程、即ち、 ａ）基板上に第１の材料の層を設ける工程、ｂ）上記第
   １の材料の層の上に第２の材料の層を設ける工程、 ｃ）ホトエッチング法により第２の材料の層に１個のパ
   ターンに従つて開口を設ける工 程、 ｄ）この第２の材料の層の開口を用いてアンダーカット
   することにより第１の材料の層 の少なくとも一部を除去して特殊な構造を した面を形成する工程 を含むことを特徴とする受動表示装置の製造方法。 １０、第１の材料の層及び第２の材料の層又はそのいず
   れか一方の組成を層の厚さに亘って不均一にし、エッチ
   ング感度が層の厚さに亘って変化するようにすることを
   特徴とする特許請求の範囲第９項記載の受動表示装置の
   製造方法。 １１、第２の材料の層がまた可動電極の材料ともなって
   おり、開口のエッチング時にこの層にも１個のパターン
   の電極をエッチすることを特徴とする特許請求の範囲第
   ９項又は第１０項に記載の受動表示装置の製造方法。 １２、アンダーカット工程時に第１の材料が第２の材料
   よりもエッチング感度が高いエッチャントを用い、可動
   電極の一部を形成する特殊な構造をした面を得ることを
   特徴とする特許請求の範囲第１１項記載の受動表示装置
   の製造方法。 １３、第１の材料の層のエッチング感度を第２の材料の
   層の方に向つて下げてゆくことを特徴とする特許請求の
   範囲第１２項記載の受動表示装置の製造方法。 １４、ホトエッチング工程に先立って第１の材料の層の
   性質と類似する性質を有する材料の別の層を第２の材料
   の層の上に設け、次にこの別の層にホトエッチング法に
   より可動電極に望まれる寸法の開口をエッチすることを
   特徴とする特許請求の範囲第１１項、第１２項又は第１
   ３項に記載の受動表示装置の製造方法。 １５、第１の材料の層のエッチング感度を第２の材料の
   層の方に上げてゆき、基板の一部を形成する特殊な構造
   をした面が得られるようにすることを特徴とする特許請
   求の範囲第１１項記載の受動表示装置の製造方法。 １６、基板と第１の材料の層との間に第３の材料の層を
   設け、特殊な構造を有する面を作った後選択性エッチャ
   ントによりこれを取り除くことを特徴とする特許請求の
   範囲第１１項、第１２項、第１３項又は第１４項に記載
   の受動表示装置の製造方法。 １７、第１の材料の層と第２の材料の層との間に第３の
   材料の層を設け、特殊な構造を有する面を作った後選択
   性エッチャントによりこれを取り除くことを特徴とする
   特許請求の範囲第１５項記載の受動表示装置の製造方法
   。 １８、前記第１の材料を電気絶縁材料とすることを特徴
   とする特許請求の範囲第１０項ないし第１７項のいずれ
   かに記載の受動表示装置の製造方法。