CN111352232A - 电光装置 - Google Patents

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CN111352232A CN202010265054.6A CN202010265054A CN111352232A CN 111352232 A CN111352232 A CN 111352232A CN 202010265054 A CN202010265054 A CN 202010265054A CN 111352232 A CN111352232 A CN 111352232A
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Abstract

本发明提供一种能够有余地地使镜大大倾斜的电光装置。电光装置(100)具有设置在基板(1)的一个表面(1s)侧并通过第一铰链支撑部(39)支撑在基板(1)上的第一扭转铰链(35)，在第一扭转铰链(35)的与基板(1)相反一侧，具有设置在俯视观察中不与第一铰链支撑部(39)重叠的位置上，通过第二铰链支撑部(49)支撑在第一扭转铰链(35)上的第二扭转铰链(45)。而且，在第二扭转铰链(45)的与基板(1)相反一侧，镜(51)通过设置在不与第二铰链支撑部(49)重叠的位置上的镜支撑部(59)受到支撑。

Description

电光装置
本申请是优先权日为2015年4月1日、申请日为2016年3月24日、申请号为201610173932.5、发明名称为“电光装置以及电子设备”的发明专利申请的分案申请，其全部内容结合于此作为参考。
技术领域
本发明涉及一种具备镜的电光装置及电子设备。
背景技术
作为电子设备，已知有例如投射型显示装置等，通过被称为DMD(数字微镜器件)的电光装置的多个镜(微镜)对光源射出的光进行调制后，利用投射光学系统对调制光进行扩大投射，从而在屏幕上显示图像。
在被用于这种电子设备的电光装置中，镜在通过镜支撑杆(镜支撑部)受到扭矩铰链(扭转铰链)支撑的同时，与扭矩铰链电连接。而且，扭矩铰链在通过铰链杆(铰链支撑部)受到在基板上形成的基板侧偏压电极的支撑的同时，与基板侧偏压电极电连接。因此，如果从基板侧偏压电极对镜施加偏压电压，另一方面，如果对地址电极施加驱动电压，则镜与地址电极之间产生的静电力可以使镜摆动。此时，扭矩铰链会在支撑镜的状态下扭转(例如，参照专利文献1)。
对专利文献1等记载的电光装置，要求其镜的倾斜角需增大，但一根扭矩铰链(扭转铰链)中，扭转角有限度，因此，很难达到这种要求。而且，如果使镜的倾斜角增大，则应力会集中于一根扭矩铰链上，因而扭矩铰链容易发生塑性变形。因此，电光装置中存在一个问题，即、不能有余地地使镜大大地倾斜。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开平5-196880号公报
发明内容
鉴于上述问题点，本发明的课题在于提供一种能有余地地使镜大大地倾斜的电光装置、以及电子设备。
为解决上述课题，本发明涉及的电光装置的一个方面，其特征在于，具有：基板；在上述基板的一个表面侧与上述基板分开而设置的第一扭转铰链；在上述基板的一个表面侧将上述第一扭转铰链支撑在上述基板上的第一铰链支撑部；在上述第一扭转铰链的与上述基板侧相反一侧与上述第一扭转铰链分开而设置的第二扭转铰链；在俯视观察中不与上述第一铰链支撑部重叠的位置上，将上述第二扭转铰链支撑在上述第一扭转铰链上的第二铰链支撑部；在上述第二扭转铰链的与上述基板侧相反一侧、与上述第二扭转铰链分开而设置的镜；以及在俯视观察中不与上述第二铰链支撑部重叠的位置上，将上述镜支撑在上述第二扭转铰链上的镜支撑部。
而且，本发明涉及的电光装置的一方面，其特征在于，具有：基板；在上述基板的一个表面侧向上述基板突出，并被支撑在上述基板上的第一铰链支撑部(第一铰链杆)；通过上述第一铰链支撑部被支撑在上述基板上的第一扭转铰链(第一扭矩铰链)；在上述第一扭转铰链的与上述基板相反一侧，设置在俯视观察中不与上述第一铰链支撑部重叠的位置，并向上述第一扭转铰链突出的第二铰链支撑部(第二铰链杆)；通过上述第二铰链支撑部被支撑在上述第一扭转铰链上的第二扭转铰链(第二扭矩铰链)；在上述第二扭转铰链的与上述基板相反一侧，设置在不与上述第二铰链支撑部重叠的位置上的镜支撑部(镜支撑杆)；以及通过上述镜支撑部被支撑在上述第二扭转铰链上的镜。
在本发明中，第一扭转铰链通过第一铰链支撑部被支撑在基板上，第二扭转铰链通过第二铰链支撑部被支撑在第一扭转铰链上，镜通过镜支撑部被支撑在第二扭转铰链上。因此，当镜大大地倾斜时，在第一扭转铰链扭转的同时，第二扭转铰链也扭转。即，第一扭转铰链的扭转角和第二扭转铰链的扭转角的和是镜的倾斜角。因此，相比使用一根扭转铰链的情况，可以将镜的倾斜角设定得更大。而且，镜大大地倾斜时，其应力分散于第一扭转铰链和第二扭转铰链，因而难以发生扭转铰链的塑性变形。因此，能够有余地地使镜大大地倾斜。而且，相比使用一根扭转铰链的情况，由于镜对基板的位置可以抬高，因此，能够使镜大大地倾斜。
在本发明中，可以采用如下方式：上述第二铰链支撑部设置在上述第一扭转铰链的延伸方向的中央，上述第一铰链支撑部相对于上述第二铰链支撑部设置在上述延伸方向的两侧的每一侧，上述镜支撑部相对于上述第二铰链支撑部设置在上述延伸方向的两侧的每一侧。根据这种构成，即使第二扭转铰链、镜等的负荷全部施加于第一扭转铰链，由于第一铰链支撑部配置在第一扭转铰链的两侧，因此第一铰链支撑部也难以损伤。
本发明中，优选上述第一扭转铰链的厚度比上述第二扭转铰链的厚度厚。根据这种构成，即使第二扭转铰链、镜等的负荷全部施加于第一扭转铰链，第一扭转铰链也能够耐受这种负荷。
在本发明中，优选上述第一扭转铰链的宽度比上述第二扭转铰链的宽度宽。根据这种构成，即使第二扭转铰链、镜等的负荷全部施加于第一扭转铰链，第一扭转铰链也能够耐受这种负荷。
在本发明中，优选在上述第一扭转铰链设置当上述镜倾斜时与上述镜抵接限制上述镜的倾斜范围的止动器。根据这种构成，相比在第二扭转铰链设置止动器的情况，能够将镜的倾斜范围设定得更广。
在本发明中，上述镜可以通过上述镜支撑部、上述第二扭转铰链、上述第二铰链支撑部、上述第一扭转铰链、以及上述第一铰链支撑部，与形成在上述基板的上述一个表面的基板侧偏压电极导通，并通过对设置在俯视观察中与上述镜重叠的位置的地址电极施加电压，而在上述地址电极与上述镜之间产生静电力。
在本发明中，上述地址电极可以采用包括在上述基板的上述一个表面形成的基板侧地址电极、以及设置在上述基板侧地址电极和上述镜之间且通过第一电极支撑部与上述基板侧地址电极导通的第一高架地址电极的方式。这种情况下，优选上述基板侧地址电极在俯视观察中从上述第一高架地址电极突出。根据这种构成，通过在基板侧地址电极和镜之间设置第一高架地址电极，可以确实地在镜和基板侧地址电极之间产生静电力。
在本发明中，上述地址电极可以采用进一步包括在上述第一高架地址电极和上述镜之间，通过第二电极支撑部与上述第一高架地址电极导通的第二高架地址电极的方式。这种情况下，优选上述基板侧地址电极在俯视观察中从上述第二高架地址电极突出。根据这种构成，通过在基板侧地址电极和镜之间设置第一高架地址电极及第二高架地址电极，可以可靠地在镜和基板侧地址电极之间产生静电力。
应用本发明的电光装置可以用于各种电子设备，这种情况下，在电子设备上设置对上述镜照射光源光的光源部。而且，在作为电子设备而构成投射型显示装置或头戴式显示装置时，进一步地在电子设备上设置投射通过上述镜调制后的光的投射光学系统。
附图说明
图1是示出作为应用本发明的电子设备的投射型显示装置的光学系统的示意图。
图2的(a)和(b)是示意性地示出应用本发明的电光装置的构成的说明图。
图3的(a)和(b)是示出应用本发明的电光装置的详细构成的说明图。
图4的(a)和(b)是示出应用本发明的电光装置的动作的说明图。
图5的(a)～(e)是示出应用本发明的电光装置的制造方法的工序截面图。
图6的(a)～(e)是示出应用本发明的电光装置的制造方法的工序截面图。
图7的(a)～(d)是示出应用本发明的电光装置的制造方法的工序截面图。
图8的(a)～(f)是通过应用本发明的电光装置的制造工序而形成的层的俯视图。
图9的(a)～(f)是通过应用本发明的电光装置的制造工序而形成的层的俯视图。
图10是示出应用本发明的电光装置的其它的构成的截面图。
图11的(a)～(e)是示出图10所示的电光装置的制造方法的工序截面图。
符号说明
1…基板；10…晶片；11…基板侧偏压电极；12、13…基板侧地址电极；20…驱动元件；32、33…第一高架地址电极；35…第一扭转铰链(第一扭矩铰链)；36、37…铰链臂；39…第一铰链支撑部(第一铰链支撑杆)；41…镜支撑部；59…镜支撑部(镜支撑杆)；42、43…第二高架地址电极；45…第二扭转铰链(第二扭矩铰链)；44…平板部；49…第二铰链支撑部(第二铰链支撑杆)；51…镜；61…第一牺牲层；71、76…第二牺牲层；81、86…第三牺牲层；91…蚀刻阻挡层；321、331…第一电极杆(第一电极支撑部)；361、362、371、372…止动器；421、431…第二电极杆(第二电极支撑部)；100…电光装置；100a…1层部分；100b…2层部分；100c…3层部分；100d…4层部分；1000…投射型显示装置；1002…光源部；1004…投射光学系统；1030…彩色滤光片。
具体实施方式
参照图面，对本发明的实施方式进行说明。另外，在以下的说明中，将投射型显示装置作为应用本发明的电子设备进行说明。而且，在以下的说明所参照的图中，为了在附图上使各层和各部件成为可识别程度的大小，而使各层和各部件每个的比例尺都不同。此外，附图中，显示的是减少了镜等的数目后的情况。
[作为电子设备的投射型显示装置]
图1是示出作为应用本发明的电子设置的投射型显示装置的光学系统的示意图。图1所示的投射型显示装置1000具备光源部1002、根据图像信息调制光源部1002射出的光的电光装置100、以及将电光装置100调制后的光作为投射图像对屏幕等被投射物1100进行投射的投射光学系统1004。光源部1002具备光源1020和彩色滤光片1030。光源1020射出白色光，彩色滤光片1030随着旋转而射出各种颜色的光，电光装置100在与彩色滤光片1030的旋转同步的定时，对射入的光进行调制。另外，作为彩色滤光片1030的替代，也可以使用将光源1020射出的光变换成各种颜色的光的荧光体基板。而且，也可以针对各种颜色的每一种光设置光源部1002及电光装置100。
[电光装置100的构成]
(电光装置100的整体)
图2的(a)和(b)是示意性地示出应用本发明的电光装置100的构成的说明图，图2的(a)、(b)分别是从镜51的侧面看到的电光装置100的说明图、以及电光装置100的分解立体图。图3的(a)和(b)是示出应用本发明的电光装置100的详细构成的说明图，图3的(a)、(b)分别是省略镜51而示出的俯视图、以及B-B’截面图。图4的(a)和(b)是示出应用本发明的电光装置100的动作的说明图，图4的(a)、(b)分别是示意性地示出镜51向一方侧倾斜的状态的A-A’截面图、以及镜51向另一方侧倾斜的状态的A-A’截面图。
另外，在图2的(b)、图3的(a)和(b)和图4的(a)和(b)中，在电光装置100形成的多个镜51中，只示出了一个镜51。而且，在图3的(a)中，省略了基板侧偏压电极11的图示，并以双点划线表示基板侧地址(アドレス)电极12、13，以点划线表示第一扭矩铰链(第一扭转铰链)35，以长虚线表示第二扭矩铰链(第二扭转铰链)45。而且，在图3的(a)中，以虚线表示第一铰链杆(第一铰链支撑部)39、第二铰链杆(第二铰链支撑部)49以及镜支撑杆(镜支撑部)59。此外，图3的(b)只示出了电光装置100的2层部分100b、3层部分100c及4层部分100d，省略了包括基板侧偏压电极11及基板侧地址电极12、13等的1层部分100a的图示。
如图2的(a)所示，电光装置100中，在基板1的一个表面1s侧以阵列状配置有多个镜51，镜51与基板1分离。基板1是例如硅基板。镜51例如是具有例如一个边的长度为10～30μm的平面尺寸的微镜。镜51以600×800至1920×1080的排列而配置，一个镜51对应于图像的一个像素。镜51的表面是由铝等反射金属膜构成的反射面。在本方式中，镜51由例如厚度是0.3μm的铝层构成。
如图2的(b)、图3的(a)和(b)和图4的(a)和(b)所示，电光装置100中，基板1的一个表面1s具有包括基板侧偏压电极11及基板侧地址电极12、13等的1层部分100a，在1层部分100a，在基板1形成有地址(アドレス)电路14。地址电路14具备用于选择性地控制各个镜51的动作的内存单元、以及字线、位线的配线15等，具有具备CMOS电路16的类似于RAM(随机存取存储器)的电路构成。
而且，本方式的电光装置100如以下的说明那样，具备包括第一扭矩铰链35等的2层部分100b、包括第二扭矩铰链45等的3层部分100c、包括镜51的4层部分100d。
更详细而言，首先，1层部分100a包括在基板1的一个表面1s与基板侧偏压电极11连接的导电性的第一铰链杆39，第一铰链杆39被基板侧偏压电极11支撑。而且，1层部分100a包括在基板1的一个表面1s与基板侧地址电极12、13连接的导电性的第一电极杆(第一电极支撑部)321、331，第一电极杆321、331被基板侧地址电极12、13支撑。
2层部分100b具备通过第一铰链杆39被基板1支撑的导电性的第一扭矩铰链35，第一扭矩铰链35与基板1分离。第一扭矩铰链35是具有狭窄宽度尺寸的呈直线延伸的金属制铰链。本方式中，第一铰链杆39和第一扭矩铰链35形成为一体。更具体而言，在第一扭矩铰链35上设置有从两侧端部沿交叉方向延伸的铰链臂36、37，这种铰链臂36、37的基板1的一侧一体地形成有第一铰链杆39。因此，第一铰链杆39从第一扭矩铰链35向基板1(基板侧偏压电极11)突出。在本方式中，第一扭矩铰链35是例如铝层的单体膜，或是铝层和钛层的层叠膜，厚度例如是0.06μm。
而且，2层部分100b具备通过第一电极杆321、331被基板1支撑的第一高架地址电极32、33，第一高架地址电极32、33与基板1分离。本方式中，第一电极杆321和第一高架地址电极32形成为一体，第一电极杆331和第一高架地址电极33形成为一体。因此第一电极杆321、331从第一高架地址电极32、33向基板1(基板侧地址电极12、13)突出。
而且，2层部分100b包括：在相对于第一扭矩铰链35与基板1相反一侧连接的导电性的第二铰链杆49、以及在相对于第一高架地址电极32、33与基板1相反一侧连接的第二电极杆(第二电极支撑部)421、431。在本方式中，第二铰链杆49与在第一扭矩铰链35的长度方向的中央形成的宽幅部38的一处连接。
3层部分100c具备通过第二铰链杆49被第一扭矩铰链35支撑的导电性的第二扭矩铰链45，第二扭矩铰链45在与基板1相反侧与第一扭矩铰链35分离。第二扭矩铰链45是以狭窄的宽度尺寸直线地延伸的金属制铰链，在俯视观察中与第一扭矩铰链35重叠。在本方式中，第二铰链杆49和第二扭矩铰链45形成一体。更具体而言，在第二扭矩铰链45的长度方向的中央部分形成宽幅部48，这种宽幅部的基板1侧一体地形成有第二铰链杆49。因此，第二铰链杆49从第二扭矩铰链45向第一扭矩铰链35突出。在本方式中，第二扭矩铰链45是例如铝层的单体膜，或铝层和钛层的层叠膜，厚度是例如0.04μm。
而且，3层部分100c具备通过第二电极杆421、431被第一高架地址电极32、33支撑的第二高架地址电极42、43，第二高架地址电极42、43与第一高架地址电极32、33分离。本方式中，第二电极杆421和第二高架地址电极42形成一体，第二电极杆431和第二高架地址电极43形成一体。因此，第二电极杆421、431从第二高架地址电极42、43向第一高架地址电极32、33突出。
而且，3层部分100c包括在相对于第二扭矩铰链45与基板1相反一侧连接的导电性的镜支撑杆(镜支撑部)59。本方式中，在2处形成镜支撑杆59，2个镜支撑杆59分别与第二扭矩铰链45的两端部46、47连接。
4层部分100d包括通过镜支撑杆59被第二扭矩铰链45支撑的镜51。在本方式中，镜支撑杆59和镜51形成一体。更具体而言，镜51的基板1的一侧一体地形成有镜支撑杆59。因此，镜支撑杆59从镜51向第二扭矩铰链45突出。本方式中，镜51是四角形，第二扭矩铰链45在镜51的对角方向延伸。因此，镜支撑杆59在镜51的角附近与第二扭矩铰链45的两端部46、47连接。
在像这样构成的电光装置100中，第二铰链杆49设置在俯视观察中不与第一铰链杆39重叠的位置，镜支撑杆59设置在俯视观察中不与第二铰链杆49重叠的位置。更具体而言，第二铰链杆49设置于在俯视观察中第一扭矩铰链35及第二扭矩铰链45的延伸方向的中央，第一铰链杆39在俯视观察中相对于第二铰链杆49设置在第一扭矩铰链35及第二扭矩铰链45的延伸方向的两侧的每一侧上。而且，镜支撑杆59在俯视观察中相对于第二铰链杆49设置在第一扭矩铰链35及第二扭矩铰链45的延伸方向的两侧的每一侧上。
本方式中，第一扭矩铰链35的厚度设定为比第二扭矩铰链45的厚度厚。此外，第一扭矩铰链35的宽度设定为比第二扭矩铰链45的宽度宽。
这里，第一扭矩铰链35的铰链臂36、37的前端形成有通过在镜51倾斜时抵接而限制其倾斜范围，从而防止镜51与第二高架地址电极42、43的接触的止动器361、362、371、372。本方式中，止动器361、362、371、372作为具有弹簧特性的弹簧片而形成。
(驱动元件20的构成)
在本方式中，基板侧地址电极12、13及第一高架地址电极32、33构成了在与镜51之间产生静电力并驱动以使镜51倾斜的驱动元件20。而且，本方式中，配置在第一高架地址电极32、33和镜51之间的第二高架地址电极42、43也构成了在与镜51之间产生静电力并驱动以使镜51倾斜的驱动元件20。因此，镜51和第二高架地址电极42、43之间的间隔狭窄，从而能够响应性良好地驱动镜51。
如图3的(a)和图4的(a)和(b)所示，第一高架地址电极32和第二高架地址电极42形成为相同尺寸。或者，以第一高架地址电极32比第二高架地址电极42大，从第二高架地址电极42突出到外侧(与第一扭矩铰链(第一扭转铰链)35分离的一侧)的方式形成。同样地，第一高架地址电极33和第二高架地址电极43形成为相同尺寸。或者，以第一高架地址电极33比第二高架地址电极43大，从第二高架地址电极43进一步突出到外侧(与第一扭矩铰链35分离的一侧)的方式形成。
与此相对，基板侧地址电极12以比第一高架地址电极32和第二高架地址电极42大，基板侧地址电极12从第一高架地址电极32和第二高架地址电极42突出到外侧(与第一扭矩铰链35分离的一侧)的方式形成。同样地，基板侧地址电极13以比第一高架地址电极33和第二高架地址电极43大，基板侧地址电极13从第一高架地址电极33和第二高架地址电极43突出到外侧(与第一扭矩铰链35分离的一侧)的方式形成。
因此，即使在基板侧地址电极12、13和镜51之间设置有第一高架地址电极32、33，并且，第一高架地址电极32、33和镜51之间设置有第二高架地址电极42、43的情况下，在镜51和基板侧地址电极12、13之间也能可靠地产生静电力。
(动作)
像这样构成的电光装置100中，基板侧地址电极12、13、第一高架地址电极32、33、以及第二高架地址电极42、43被施加驱动电压，如图4的(a)和(b)所示，在镜51被吸引向基板侧地址电极12、第一高架地址电极32及第二高架地址电极42一侧、或者被吸引向基板侧地址电极13、第一高架地址电极33及第二高架地址电极43的一侧而倾斜时，第一扭矩铰链(第一扭转铰链)35及第二扭矩铰链(第二扭转铰链)45扭转。而且，当停止对基板侧地址电极12、13、第一高架地址电极32、33、以及第二高架地址电极42、43施加驱动电压，对镜51的吸引力消失时，第一扭转铰链35及第二扭矩铰链45将发挥使镜51以平行的姿势回到基板1的力。
这时，如图4的(a)所示，当镜51向基板侧地址电极12、第一高架地址电极32及第二高架地址电极42的一侧倾斜后，成为从光源部1002射出的光通过镜51向投射光学系统1004反射的开启状态。对此，如图3的(b)所示，当镜51向基板侧地址电极13、第一高架地址电极33及第二高架地址电极43一侧倾斜后，成为从光源部1002射出的光通过镜51向光吸收装置1005反射的关闭状态，在这种关闭状态下，光不会被反射到投射光学系统1004。通过多个镜51分别进行这种驱动的结果，光源部1002射出的光通过多个镜51被调制成图像光而从投射光学系统1004投射，从而显示图像。
(本方式的主要效果)
如以上所作的说明，本方式的电光装置100中，第一扭矩铰链(第一扭转铰链)35通过第一铰链杆(第一铰链支撑部)39被基板1支撑，第二扭矩铰链(第二扭转铰链)45通过第二铰链杆(第二铰链支撑部)49被第一扭矩铰链35支撑，镜51通过镜支撑杆(镜支撑部)59被第二扭矩铰链45支撑。因此，相比现有的使用一根扭矩铰链的情况，镜51对基板1的位置变高，能将镜51大大地倾斜。而且，在镜51大大地倾斜时，在第一扭矩铰链35扭转的同时，第二扭矩铰链45也扭转。即，第一扭矩铰链35的扭转角和第二扭矩铰链45的扭转角的和是镜51的倾斜角。因此，相比使用一根扭矩铰链的情况，可以大大地设定镜51的倾斜角。而且，镜51大大地倾斜时，由于其应力分散于第一扭矩铰链35和第二扭矩铰链45，因而不易发生扭矩铰链的塑性变形。因此，能够有余地地使镜51大大地倾斜。
而且，由于第一扭矩铰链39配置在第一扭矩铰链35的两侧，因此，即使第二扭矩铰链45和镜51等的负荷全部施加于第一扭矩铰链35，第一铰链杆39也难以损伤。
而且，第一扭矩铰链35的厚度比第二扭矩铰链45的厚度厚，第一扭矩铰链35的宽度比第二扭矩铰链45的宽度宽。因此，即使第二扭矩铰链45和镜51等的负荷全部施加于第一扭矩铰链35，第一扭矩铰链35也能够耐受这种负荷。
而且，由于止动器361、362、371、372设置在第一扭矩铰链35上，因此，相比在第二扭矩铰链上设置止动器的情况，能够更广地设定镜51的倾斜范围。
(电光装置的制造方法)
参照图2的(b)和图5的(a)～(e)至图8的(a)～(f)，在应用本发明的电光装置100的制造工序中，以形成第一扭矩铰链(第一扭转铰链)35、第二扭矩铰链(第二扭转铰链)45、镜支撑杆(镜支撑部)59和镜51的工序为中心进行说明。图5的(a)～(e)、图6的(a)～(e)和图7的(a)～(d)是示出应用本发明的电光装置100的制造方法的一个例子的工序截面图。图8的(a)～(f)和图9的(a)～(f)是在应用本发明的电光装置100的制造工序中形成的层的俯视图。另外，在图5的(a)～(e)至图8的(a)～(f)中，只示出了电光装置100中形成的多个镜51中的一个镜51。而且，在以下说明中，也适当参照图2的(b)，对其与已说明的各个部分之间的关系进行说明。
首先，如图5的(a)所示，在工序ST1中，在由硅基板构成的晶片10上形成参照图2的(b)说明的地址电路14、基板侧偏压电极11及基板侧地址电极12、13等。
接下来，在工序ST2中，在晶片10(基板)的一个表面10s形成了由正性有机光致抗蚀剂等构成的第一感光性抗蚀剂层60之后，在如图5的(b)所示的工序ST3中，对第一感光性抗蚀剂层60进行曝光及显影，形成用于形成第一铰链杆(第一铰链支撑部)39的第一铰链杆用开口部(第一铰链支撑部用开口部)61a。这时，如图8的(a)所示，也形成用于形成第一电极杆(第一电极支撑部)321、331的第一电极杆用开口部(第一电极支撑部用开口部)61b。第一感光性抗蚀剂层60的厚度是例如1μm，第一铰链杆用开口部61a和第一电极杆用开口部61b的开口径是例如0.6μm。这种工序ST2、ST3是形成具备第一铰链杆用开口部61a及第一电极杆用开口部61b的第一牺牲层61的第一牺牲层形成工序。
接下来，在图5的(c)所示的工序ST4(第一导电膜形成工序)中，在第一牺牲层61的表面(与晶片10相反一侧的表面)整个面地形成第一导电膜30(参照图8的(b))。这时，在第一铰链杆用开口部61a的壁面和底面也形成第一导电膜30。第一导电膜30是例如铝层的单体膜，或是铝层和钛层的层叠膜，厚度是例如0.06μm。
接下来，在工序ST5(第一图案化工序)中，在对第一导电膜30的表面(与晶片10相反一侧的表面)形成了抗蚀剂掩膜的状态下对第一导电膜30进行蚀刻，形成第一扭矩铰链35。这时，通过第一铰链杆用开口部61a上残留的第一导电膜30，第一铰链杆39与第一扭矩铰链35形成为一体。这时，如图8的(c)所示，也在第一扭矩铰链35形成具备止动器361、362、371、372的铰链臂36、37。此外，同时形成第一高架地址电极32、33，在第一电极杆用开口部61b的内部形成第一电极杆321、331。
接下来，在图5的(d)所示的工序ST6中，以从与晶片10相反一侧覆盖第一扭矩铰链35的方式形成由正性有机光致抗蚀剂等构成的第二感光性抗蚀剂层70之后，在图5的(e)所示的工序ST7中，对第二感光性抗蚀剂层70进行曝光和显影，形成用于形成第二铰链杆49的第二铰链杆用开口部(第二铰链支撑部用开口部)71a。这时，如图8的(d)所示，也形成用于形成第二电极杆(第二电极支撑部)421、431的第二电极杆用开口部(第二电极支撑部用开口部)71b。第二感光性抗蚀剂层70的厚度是例如1.5μm，第二铰链杆用开口部71a和第二电极杆用开口部71b的开口径是例如0.8μm。这种工序ST6、ST7是形成具备第二铰链杆用开口部71a和第二电极杆用开口部71b的第二牺牲层71的第二牺牲层形成工序。
接下来，在图6的(a)所示的工序ST8(第二导电膜形成工序)，对第二牺牲层71的表面(与晶片10相反一侧的表面)整个面地形成第二导电膜40(参照图8的(e))。第二导电膜40是例如铝层的单体膜，或是铝层和钛层的层叠膜，厚度是例如0.04μm。
接下来，在图6的(b)所示的工序ST9(第二图案化工序)中，在对第二导电膜40的表面(与晶片10相反一侧的表面)形成抗蚀剂掩膜的状态下对第二导电膜40进行蚀刻，形成第二扭矩铰链45。这时，第二铰链杆49通过第二铰链杆用开口部71a上残留的第二导电膜40与第二扭矩铰链45形成为一体。这时，如图8的(f)所示，第二高架地址电极42、43同时形成，在第二电极杆用开口部71b的内部形成第二电极杆421、431。
接下来，在图6的(c)所示的工序ST10中，以从与晶片10相反一侧覆盖第二扭矩铰链45的方式形成由正性有机光致抗蚀剂等构成的第三感光性抗蚀剂层80之后，在图6的(d)所示的工序ST11中，对第三感光性抗蚀剂层80进行曝光和显影，形成用于形成镜支撑杆(镜支撑部)59的镜支撑杆用开口部(镜支撑部用开口部)81a(参照图9的(a))。这时，第三感光性抗蚀剂层80的厚度是例如1.5μm，镜支撑杆用开口部81a的开口径是例如0.8μm。这种工序ST10、ST11是形成具备镜支撑杆用开口部81a的第三牺牲层81的第三牺牲层形成工序。
接下来，在图6的(e)所示的工序ST12(第三导电膜形成工序)中，在第三牺牲层81的表面(与晶片10相反一侧的表面)整个面地形成第三导电膜50(参照图9的(b))。第三导电膜50是例如厚度是0.3μm的铝层。
接下来，在图7的(a)所示的工序ST13中，通过PEVCD法等形成氧化硅膜(SiO2)等无机膜90(参照图9的(c))。接下来，在图7的(b)所示的工序ST14中，在对无机膜90的表面(与晶片10相反一侧的表面)形成了抗蚀剂掩膜的状态下对无机膜90进行蚀刻，形成和镜51相同的平面形状的蚀刻阻挡层91(参照图9的(d))。然后，除去抗蚀剂掩膜。接下来，在图7的(c)所示的工序ST15中，将蚀刻阻挡层91作为掩膜，对第三导电膜50进行图案化，形成镜51(参照图9的(e))。这时，通过镜支撑杆用开口部81a上残留的第三导电膜50形成镜支撑杆59。这种工序ST13、ST14、ST15是第三图案化工序。
接下来，在工序ST16中，将晶片10分割成单品尺寸的多个基板1。
接下来，在图7的(d)所示的工序ST17(牺牲层除去工序)，进行等离子蚀刻等，除去第一牺牲层61、第二牺牲层71以及第三牺牲层81。这时，除去蚀刻阻挡层91。其结果，可得到电光装置100。
[电光装置100的其它构成例]
图10是示出应用本发明的电光装置100的其它的构成的截面图。图11的(a)～(e)是示出图10所示的电光装置100的制造方法的工序截面图。另外，本方式的基本构成和实施方式一相同，因此，对共同的部分采用相同的符号，并省略对其的说明。
在参照图4的(a)和(b)等说明的方式中，镜支撑杆(镜支撑部)59与镜51一体，但本方式中，如图10所示，镜支撑部41和第二扭矩铰链(第二扭转铰链)45一体，平板部44从与镜支撑部41的基板1相反一侧的端部以沿着镜51的方式延伸。而且，镜51连接到与平板部44的基板1相反侧的表面。因此，镜51的表面没有凹陷。因此，可以在提高光的利用效率的同时，抑制由于镜51的散射导致的对比度的下降。
在制造这种构成的电光装置100时，如图11的(a)所示，形成第一扭矩铰链(第一扭转铰链)35后，在工序ST101(第二牺牲层形成工序)中，形成由正性有机光致抗蚀剂等构成的第二感光性抗蚀剂层70，从与晶片10相反一侧覆盖第一扭矩铰链35。接下来，进行曝光及显影，形成第二牺牲层76。这时，第二牺牲层76形成用于形成第二铰链杆(第二铰链支撑部)49的第二铰链杆用开口部(第二铰链支撑部用开口部)76a，同时，形成底部具备第二铰链杆用开口部76a的凹部76e。在这种工序中，例如，如果使用半色调掩膜曝光后，进行显影，则能够容易地形成第二牺牲层76。
接下来，在图11的(b)所示的工序ST102，在第二导电膜形成工序中，在第二牺牲层76的表面(与晶片10相反侧的表面)及第二铰链杆用开口部内部整个面地形成第二导电膜40后，在第二图案化工序，在对第二导电膜40的表面(与晶片10相反侧的表面)形成了抗蚀剂掩膜的状态下蚀刻第二导电膜40，形成第二扭矩铰链45。这时，通过第二铰链杆用开口部76a上残留的第二导电膜40，第二铰链杆49与第二扭矩铰链45形成为一体。而且，在第二扭矩铰链45与基板1相反的一侧，具备平板部44的镜支撑部41与第二扭矩铰链45形成为一体。
接下来，在图11的(c)所示的工序ST103(第三牺牲层形成工序)，在以从与晶片10相反一侧覆盖第二扭矩铰链45的方式形成由正性有机光致抗蚀剂等构成的第三感光性抗蚀剂层80之后，使其固化，从而形成第三牺牲层86。
接下来，在图11的(d)所示的工序ST104(平坦化工序)，通过CMP法等，从与晶片10相反一侧使第三牺牲层86平坦化，使镜支撑部41的平板部44露出。
接下来，在图11的(e)所示的工序ST105(第三导电膜形成工序)，对第三牺牲层86的表面(与晶片10相反一侧的表面)整个面地形成用于形成镜51的第三导电膜50。在此之后的工序，由于和参照图7的(a)～(d)说明的工序相同，因此，省略对其的说明。
[其它实施方式]
根据上述实施方式，在参照图11的(d)说明的平坦化工序中，以留下镜支撑部41的平板部44的方式进行了平坦化，但也可以进行平坦化直至平板部44消失。在上述实施方式中，除去了蚀刻阻挡层91，但也可以作为由电介质多层膜等构成的增反射膜而形成蚀刻阻挡层91，并将其残留在镜51的表面。
而且，在上述实施例中，第一扭矩铰链(第一扭转铰链)35的宽度被设定为比第二扭矩铰链(第二扭转铰链)45的宽度宽，但即使在相同宽度、或狭窄的情况下，相对于现有构造也可以得到确保镜大大倾斜的效果。
在上述实施例中，第二铰链杆(第二铰链支撑部)49形成在第一扭矩铰链35的长度方向的中央的一处，也可以在中央附近形成2处以上。这种情况下，即使对镜施加相对于基板法线方向旋转的应力，由于在2处以上保持有第一扭矩铰链35，因此，更能耐受旋转的应力而难以发生镜的破坏。
在上述实施例中，第二牺牲层71和第三牺牲层81的厚度均是1.5μm，其结果是，第二铰链支撑杆49和镜支撑杆(镜支撑部)59的高度相同，但也可以通过使第二牺牲层71和第三牺牲层81的厚度不同，来使得第二铰链支撑杆49和镜支撑杆59的高度不同。具体而言，也可以设第二牺牲层71的厚度为1μm，第三牺牲层的厚度为1.5μm。这种情况下，可以将第二铰链支撑杆49的高度设低，提高第二铰链支撑杆49的强度。而且，在使得第二牺牲层71的厚度比第三牺牲层81的厚度大的情况下，可以使镜支撑杆59的高度比第二铰链支撑杆49的高度低，从而可以提高镜支撑杆59的强度。
在上述实施例中，第二铰链杆用开口部(第二铰链支撑用开口部)71a和镜支撑杆用开口部(镜支撑部用开口部)81a的开口径均是0.8μm，其结果是，第二铰链杆49和镜支撑杆59的直径变得相等，但也可以使第二铰链杆用开口部71a和镜支撑杆用开口部81a的开口径不同。具体而言，通过使镜支撑杆用开口部81a的直径变小，可以使得镜支撑杆59的直径变小，从而可以减小镜表面产生的凹陷而提高光的利用效率，同时，能抑制由于镜51的散射而导致的对比度的降低。
在上述电光装置100的其它构成例中，通过在镜支撑部41的平板部44上形成镜51，可以使镜51的表面凹陷消失，提高光的利用效率，同时，抑制由于镜51的散射而导致的对比度的降低，但在图3的(b)所示的构成中，在使用树脂或无机材料等填充由于镜支撑杆59而导致的镜表面的凹陷后，在第三导电膜50上形成具有反射性的膜，也能得到平坦化的镜。

Claims (11)

1.一种电光装置，其特征在于，具有：
基板；
镜，在所述基板的一个表面侧与所述基板分离设置；
第一扭转铰链，设置在所述基板与所述镜之间；
第二扭转铰链，设置在所述第一扭转铰链与所述镜之间；
第一铰链支撑部，从所述第一扭转铰链突出，将所述第一扭转铰链支撑在所述基板上；
第二铰链支撑部，从所述第二扭转铰链突出，在俯视观察中不与所述第一铰链支撑部重叠的位置上，将所述第二扭转铰链支撑在所述第一扭转铰链上；以及
镜支撑部，从所述第二扭转铰链突出，在俯视观察中不与所述第二铰链支撑部重叠的位置上，将所述镜支撑在所述第二扭转铰链上。
2.根据权利要求1所述的电光装置，其特征在于，
所述镜支撑部具有与所述镜接触而延伸的平板部。
3.根据权利要求1所述的电光装置，其特征在于，
所述镜通过所述镜支撑部、所述第二扭转铰链、所述第二铰链支撑部、所述第一扭转铰链以及所述第一铰链支撑部而与在所述基板的所述一个表面形成的基板侧偏压电极导通，
所述电光装置通过对在与所述第二扭转铰链相同的层中设置在俯视观察中与所述镜重叠的位置上的地址电极施加电压，使所述地址电极与所述镜之间产生静电力。
4.根据权利要求1所述的电光装置，其特征在于，
所述镜通过所述镜支撑部、所述第二扭转铰链、所述第二铰链支撑部、所述第一扭转铰链以及所述第一铰链支撑部而与在所述基板的所述一个表面形成的基板侧偏压电极导通，
所述电光装置通过对在与所述第一扭转铰链相同的层中设置在俯视观察中与所述镜重叠的位置上的地址电极施加电压，使所述地址电极与所述镜之间产生静电力。
5.根据权利要求1所述的电光装置，其特征在于，
所述镜通过所述镜支撑部、所述第二扭转铰链、所述第二铰链支撑部、所述第一扭转铰链以及所述第一铰链支撑部而与在所述基板的所述一个表面形成的基板侧偏压电极导通，
所述电光装置具备：
第一高架地址电极，在俯视观察中与所述镜重叠的位置上，在与所述第一扭转铰链相同的层中与所述基板分离设置；以及
第二高架地址电极，在俯视观察中与所述镜重叠的位置上，在与所述第二扭转铰链相同的层中设置在所述第一高架地址电极与所述镜之间，
所述电光装置通过对所述第一高架地址电极和所述第二高架地址电极施加电压，使所述第一高架地址电极与所述镜之间以及所述第二高架地址电极与所述镜之间产生静电力。
6.根据权利要求5所述的电光装置，其特征在于，
在所述第一扭转铰链上设置有止动器，所述止动器用于在所述镜倾斜时与所述镜抵接而防止所述第二高架地址电极与所述镜接触。
7.一种电光装置，其特征在于，具备：
基板；
镜，在所述基板的一个表面侧与所述基板分离设置；
第一扭转铰链，设置在所述基板与所述镜之间；
第二扭转铰链，设置在所述第一扭转铰链与所述镜之间；
第一铰链支撑部，从所述第一扭转铰链突出，将所述第一扭转铰链支撑在所述基板上；
第二铰链支撑部，从所述第二扭转铰链突出，在俯视观察中不与所述第一铰链支撑部重叠的位置上，将所述第二扭转铰链支撑在所述第一扭转铰链上；
镜支撑部，在所述第二扭转铰链与所述镜之间，在俯视观察中不与所述第二铰链支撑部重叠的位置上，将所述镜支撑在所述第二扭转铰链上；以及
地址电极，在俯视观察中与所述镜重叠的位置上，在与所述第二扭转铰链相同的层中与所述第二扭转铰链分离设置，
在所述第一扭转铰链上设置有止动器，所述止动器用于在所述镜倾斜时与所述镜抵接而防止所述地址电极与所述镜接触。
8.根据权利要求7所述的电光装置，其特征在于，
所述镜支撑部具有平板部，所述平板部从所述第二扭转铰链向所述镜突出，并与所述镜接触而延伸。
9.一种电光装置，其特征在于，具备：
基板；
镜，在所述基板的一个表面侧与所述基板分离设置；
第一扭转铰链，设置在所述基板与所述镜之间；
第二扭转铰链，设置在所述第一扭转铰链与所述镜之间；
第一铰链支撑部，从所述第一扭转铰链突出，将所述第一扭转铰链支撑在所述基板上；
第二铰链支撑部，从所述第二扭转铰链突出，在俯视观察中不与所述第一铰链支撑部重叠的位置上，将所述第二扭转铰链支撑在所述第一扭转铰链上；以及
镜支撑部，在所述第二扭转铰链与所述镜之间，在俯视观察中不与所述第二铰链支撑部重叠的位置上，将所述镜支撑在所述第二扭转铰链上，
所述镜支撑部具有与所述镜接触的平板部。
10.根据权利要求9所述的电光装置，其特征在于，
所述电光装置具备地址电极，所述地址电极在俯视观察中与所述镜重叠的位置上，在与所述第二扭转铰链相同的层中与所述第二扭转铰链分离设置，
在所述第一扭转铰链上设置有止动器，所述止动器用于在所述镜倾斜时与所述镜抵接而防止所述地址电极与所述镜接触。
11.根据权利要求9所述的电光装置，其特征在于，具备：
第一高架地址电极，在俯视观察中与所述镜重叠的位置上，在与所述第一扭转铰链相同的层中与所述第一扭转铰链分离设置；以及
第二高架地址电极，在俯视观察中与所述镜重叠的位置上，在与所述第二扭转铰链相同的层中设置在所述第一高架地址电极与所述镜之间，
在所述第一扭转铰链上设置有止动器，所述止动器用于在所述镜倾斜时与所述镜抵接而防止所述第二高架地址电极与所述镜接触。
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