DE102005018604A1 - Open hole-based diffractive light modulator used in e.g. optical memory, has upper micromirror comprising open holes at center, such that it reflects/diffracts incident light based on height difference between upper and lower micromirrors - Google Patents

Open hole-based diffractive light modulator used in e.g. optical memory, has upper micromirror comprising open holes at center, such that it reflects/diffracts incident light based on height difference between upper and lower micromirrors Download PDF

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Abstract

The modulator includes lower micromirror (503a) and upper micromirror (530a) that is spaced at center from the lower micromirror. The upper micromirror has multiple open holes (531a) formed at the center, such that upper micromirror reflects or diffracts incident light depending on height difference between upper and lower micromirrors. An actuator moves center portion of upper micromirror layer comprising holes.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

1. Gebiet der Erfindung1. Field of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein einen Beugungslichtmodulator, und insbesondere einen auf offenen Löchern basierenden Beugungslichtmodulator, der einen unteren Mikrospiegel umfasst, der auf einem Siliziumsubstrat angeordnet ist, und einen oberen Mikrospiegel, der mit offenen Löchern versehen und von dem Siliziumsubstrat beabstandet ist, wodurch die oberen und unteren Mikrospiegel Pixel bilden können.The The present invention relates generally to a diffraction light modulator. and in particular an open-hole diffractive light modulator, comprising a lower micromirror mounted on a silicon substrate is arranged, and an upper micromirror provided with open holes and spaced from the silicon substrate, whereby the upper and lower micromirrors can form pixels.

Üblicherweise weist die optische Signalverarbeitungstechnik Vorteile insofern auf, als eine große Datenmenge parallel rasch im Gegensatz zu einer herkömmlichen digitalen Informationsverarbeitungstechnik verarbeitet werden kann, bei der eine große Datenmenge in Echtzeit nicht verarbeitet werden kann. Untersuchungen sind durchgeführt worden bezüglich der Konstruktion und Herstellung eines Binärphasenfilters, eines optischen Logikgatters, eines Lichtverstärkers, einer Bildverarbeitungstechnik, einer optischen Vorrichtung und eines Lichtmodulators unter Verwendung einer räumlichen Lichtmodulationstheorie.Usually has the optical signal processing technology advantages insofar on, as a big one Amount of data in parallel rapidly as opposed to a conventional one digital information processing technology can be processed in the case of a large amount of data can not be processed in real time. Investigations have been carried out in terms of the construction and manufacture of a binary phase filter, an optical one Logic gate, a light amplifier, an image processing technique, an optical device and a light modulator using a spatial light modulation theory.

Der räumliche Lichtmodulator wird angewendet auf optische Speicher, optische Anzeigevorrichtungen, Drucker, optische Verbindungen und Hologrammfelder und Untersuchungen sind durchgeführt worden zur Entwicklung einer Anzeigevorrichtung unter Verwendung dieses Modulators.Of the spatial Light modulator is applied to optical memories, optical display devices, Printers, optical connections and hologram fields and examinations have been carried out for developing a display device using this Modulator.

Der räumliche Lichtmodulator ist verkörpert durch einen reflektierenden verformbaren Gitterlichtmodulator 10, wie in 1 gezeigt. Der Modulator 10 ist in dem auf Bloom et al. zurückgehenden US-Patent Nr. 5311360 offenbart. Der Modulator 10 umfasst mehrere reflektierende verformbare Bänder 18, die reflektierende Oberflächenteile aufweisen und auf einem oberen Teil eines Siliziumsubstrats 16 aufgehängt sowie voneinander mit regelmäßigen Zwischenräumen beabstandet sind. Eine isolierende Schicht 11 ist auf dem Siliziumsubstrat 16 abgeschieden. Eine Opfersiliziumdioxiddünnschicht 12 und eine Niederspannungssiliziumnitriddünnschicht 14 sind abgeschieden.The spatial light modulator is embodied by a reflective deformable grating light modulator 10 , as in 1 shown. The modulator 10 is in the on Bloom et al. receding US Patent No. 5,311,360. The modulator 10 includes several reflective deformable bands 18 having reflective surface portions and on an upper portion of a silicon substrate 16 suspended and spaced apart from each other with regular intervals. An insulating layer 11 is on the silicon substrate 16 deposited. A sacrificial silicon dioxide thin film 12 and a low-voltage silicon nitride thin film 14 are separated.

Der Nitridfilm 14 ist durch die Bänder 18 strukturiert und ein Teil der Siliziumdioxiddünnschicht 12 ist geätzt, wodurch die Bänder 18 auf der Oxidabstandhalterschicht 12 durch einen Nitridrahmen 20 gehalten werden.The nitride film 14 is through the bands 18 structured and a part of the silicon dioxide thin film 12 is etched, causing the tapes 18 on the oxide spacer layer 12 through a nitride frame 20 being held.

Um Licht mit einer einzigen Wellenlänge λ zu modulieren, ist der Modulator so ausgelegt, dass die Dicken des Bands 18 und des Oxidabstandhalters 12 jeweils λ/4 betragen.To modulate light with a single wavelength λ, the modulator is designed so that the thicknesses of the band 18 and the oxide spacer 12 each λ / 4 amount.

Beschränkt durch eine vertikale Distanz (d) zwischen einer reflektierenden Oberfläche 22 von jedem Band 18 und einer reflektierenden Oberfläche des Substrats 16 wird eine Gitteramplitude des Modulators 10 gesteuert durch Anlegen einer Spannung zwischen dem Band 18 (der reflektierenden Oberfläche 22 des Bands 18, die als erste Elektrode wirkt) und dem Substrat 16 (einer leitenden Schicht 24, die auf der Unterseite des Substrats 16 gebildet ist, um als zweite Elektrode zu wirken).Limited by a vertical distance (d) between a reflective surface 22 from every band 18 and a reflective surface of the substrate 16 becomes a grating amplitude of the modulator 10 controlled by applying a voltage between the band 18 (the reflective surface 22 of the band 18 acting as the first electrode) and the substrate 16 (a conductive layer 24 on the bottom of the substrate 16 is formed to act as a second electrode).

Im unverformten Zustand des Lichtmodulators ohne Spannungsanlegung beträgt die Gitteramplitude λ/2, während die gesamte Rundlaufpfaddifferenz zwischen Lichtstrahlen, die von dem Band reflektiert werden, und dem Substrat λ beträgt. Dadurch wird eine Phase des reflektierten Lichts verstärkt.in the undeformed state of the light modulator without voltage application is the lattice amplitude λ / 2, while the total concentricity path difference between light rays emitted by the band are reflected, and the substrate λ is. This will be a phase amplifies the reflected light.

Im unverformten Zustand wirkt der Modulator 10 deshalb als Planarspiegel, wenn dieser einfallendes Licht reflektiert. In 2 bezeichnet die Bezugsziffer 20 das einfallende Licht, das durch den Modulator 10 im unverformten Zustand reflektiert wird.In the undeformed state, the modulator acts 10 therefore as a planar mirror when it reflects incident light. In 2 denotes the reference numeral 20 the incident light coming through the modulator 10 is reflected in the undeformed state.

Wenn zwischen dem Band 18 und dem Substrat 16 eine geeignete Spannung angelegt wird, versetzt die elektrostatische Kraft das Band 18 in die Lage, sich abwärts in Richtung auf die Oberfläche des Substrats 16 zu bewegen. Zu diesem Zeitpunkt wird die Gitteramplitude auf λ/4 geändert. Die gesamte Rundlaufpfaddifferenz beträgt die Hälfte einer Wellenlänge, und von dem verformten Band 18 reflektiertes Licht sowie von dem Substrat 16 reflektiertes Licht werden einer destruktiven Interferenz unterworfen.If between the band 18 and the substrate 16 When a suitable voltage is applied, the electrostatic force causes the band to be displaced 18 able to move downwards towards the surface of the substrate 16 to move. At this time, the grating amplitude is changed to λ / 4. The total true path difference is one-half of a wavelength, and of the deformed band 18 reflected light as well as from the substrate 16 reflected light is subjected to destructive interference.

Der Modulator beugt Licht 26 unter Verwendung der Interferenz. In 3 bezeichnen die Bezugsziffern 28 und 30 Lichtstrahlen, die in einem jeweils mit +/– Beugungsmoden (D + 1, D – 1) im verformten Zustand gebeugt werden.The modulator diffracts light 26 using the interference. In 3 denote the reference numerals 28 and 30 Light rays which are diffracted in the deformed state in each case with +/- diffraction modes (D + 1, D - 1).

Der Lichtmodulator von Bloom wendet jedoch ein elektrostatisches Verfahren an zum Steuern der Position eines Mikrospiegels, was den Nachteil hat, dass die Betriebsspannung relativ hoch (üblicherweise ca. 30 V) ist und die Beziehung zwischen der angelegten Spannung und der Verschiebung nicht linear ist, was zu einer unzureichenden Zuverlässigkeit beim Steuern von Licht führt.Of the However, Bloom's light modulator uses an electrostatic process to control the position of a micromirror, which has the disadvantage that the operating voltage is relatively high (usually about 30 V) and the relationship between the applied voltage and the displacement is not is linear, resulting in insufficient reliability in controlling light leads.

Um diese Probleme zu überwinden, sind im koreanischen Patent Nr. P2003-077389 ein "piezoelektrischer Dünnschichtlichtmodulator und ein Verfahren zum Herstellen desselben" erläutert.In order to overcome these problems, Korean Patent No. P2003-077389 discloses a thin film piezoelectric modulator and a Ver to make the same "explained.

4 zeigt eine aufgeschnittene Ansicht eines piezoelektrischen Dünnschichtlichtmodulators in Übereinstimmung mit einer herkömmlichen Technik. 4 Fig. 10 is a cutaway view of a piezoelectric thin film light modulator in accordance with a conventional technique.

Unter Bezug auf die Zeichnung umfasst der piezoelektrische Dünnschichtlichtmodulator vom Eintiefungstyp in Übereinstimmung mit der herkömmlichen Technik Siliziumsubstrate 401 und Elemente 410.Referring to the drawing, the recess type piezoelectric thin film light modulator comprises silicon substrates in accordance with the conventional art 401 and elements 410 ,

In diesem Fall können die Elemente 410 eine vorbestimmte Breite besitzen und regelmäßig so angeordnet sein, dass sie den piezoelektrischen Dünnschichtlichtmodulator vom Eintiefungstyp bilden. Alternativ können diese Elemente 410 unterschiedliche Breiten aufweisen und abwechselnd so angeordnet sein, dass sie den piezoelektrischen Dünnschichtlichtmodulator vom Eintiefungstyp bilden. Die Elemente 410 können voneinander um einen vorbestimmten Zwischenraum beabstandet angeordnet sein (nahezu mit demselben Zwischenraum wie die Breite eines Elements 410). In diesem Fall beugen Mikrospiegelschichten, die auf den gesamten Oberseiten der Siliziumsubstrate 401 gebildet sind, einfallendes Licht durch Reflektieren des einfallenden Lichts.In this case, the elements can 410 have a predetermined width and regularly arranged to form the recess-type piezoelectric thin film light modulator. Alternatively, these elements can 410 have different widths and alternately arranged so as to form the recess-type piezoelectric thin film light modulator. The Elements 410 may be spaced from each other by a predetermined gap (nearly the same gap as the width of an element 410 ). In this case, micromirror layers bend over the entire tops of the silicon substrates 401 are formed, incident light by reflecting the incident light.

Jedes der Siliziumsubstrate 401 umfasst eine Eintiefung zum Bereitstellen eines Luftraums für ein Element 410, eine isolierende Schicht 402, die auf der Oberseite des Siliziumsubstrats 401 abgeschieden ist, und beide Seiten des Elements 410 sind an beiden Seiten des Siliziumsubstrats 401 außerhalb der Eintiefung angebracht.Each of the silicon substrates 401 includes a recess for providing an air space for an element 410 , an insulating layer 402 placed on the top of the silicon substrate 401 is deposited, and both sides of the element 410 are on both sides of the silicon substrate 401 mounted outside the recess.

Das Element 410 ist in Stabform gebildet und beide Seiten des Elements sind an beiden Seiten des Siliziumsubstrats 401 außerhalb der Eintiefung des Siliziumsubstrats 401 angebracht. Das Element 410 umfasst einen unteren Träger 411, dessen Abschnitt, der über der Eintiefung des Siliziumsubstrats 401 zu liegen kommt, vertikal beweglich ist.The element 410 is formed in a rod shape and both sides of the element are on both sides of the silicon substrate 401 outside the recess of the silicon substrate 401 appropriate. The element 410 includes a lower carrier 411 , the section of which is above the recess of the silicon substrate 401 comes to rest, is vertically movable.

Das Element 410 umfasst eine untere Elektrodenschicht 412, die auf der linken Seite des unteren Trägers 411 gebildet und dazu ausgelegt ist, eine piezoelektrische Spannung bereitzustellen, eine piezoelektrische Materialschicht 413, die auf der unteren Elektrodenschicht 412 gebildet und dazu ausgelegt ist, eine vertikale Betätigungskraft durch Schrumpfung und Aufweitung zu erzeugen, wenn an beide Seiten von ihr eine Spannung angelegt wird, und eine obere Elektrodenschicht 414, die auf der piezoelektrischen Materialschicht 413 gebildet und dazu ausgelegt ist, eine piezoelektrische Spannung an die piezoelektrische Materialschicht 413 vorzusehen.The element 410 includes a bottom electrode layer 412 on the left side of the lower beam 411 is formed and configured to provide a piezoelectric voltage, a piezoelectric material layer 413 on the lower electrode layer 412 is formed and adapted to generate a vertical actuation force by shrinkage and expansion when a voltage is applied to both sides thereof, and an upper electrode layer 414 on the piezoelectric material layer 413 is formed and adapted to a piezoelectric voltage to the piezoelectric material layer 413 provided.

Das Element 410 umfasst eine untere Elektrodenschicht 412', die auf der rechten Seite des unteren Trägers 411 gebildet und dazu ausgelegt ist, eine piezoelektrische Spannung bereitzustellen, eine piezoelektrische Materialschicht 413', die auf der unteren Elektrodenschicht 412' gebildet und dazu ausgelegt ist, eine vertikale Betätigungskraft durch Schrumpfung und Aufweitung zu erzeugen, wenn an ihre beiden Seiten eine Spannung angelegt wird, und eine obere Elektrodenschicht 414', die auf der piezoelektrischen Materialschicht 413' gebildet und dazu ausgelegt ist, eine piezoelektrische Spannung an die piezoelektrische Materialschicht 413' bereitzustellen.The element 410 includes a bottom electrode layer 412 ' on the right side of the lower beam 411 is formed and configured to provide a piezoelectric voltage, a piezoelectric material layer 413 ' on the lower electrode layer 412 ' is formed and adapted to generate a vertical actuation force by shrinkage and expansion when a voltage is applied to both sides thereof, and an upper electrode layer 414 ' on the piezoelectric material layer 413 ' is formed and adapted to a piezoelectric voltage to the piezoelectric material layer 413 ' provide.

Im koreanischen Patent Nr. P2003-077389 ist ein Lichtmodulator vom vorstehend genannten Typ erläutert, der sich von dem vorstehend genannten Lichtmodulator vom Eintiefungstyp unterscheidet.in the Korean Patent No. P2003-077389 is a light modulator of explained above type, which differs from the above-mentioned recess type light modulator different.

Die in den Patenten von Bloom, Samsung Electro-Mechanics, et al. erläuterten Lichtmodulatoren können als Vorrichtungen zum Anzeigen von Bildern verwendet werden. In diesem Fall können minimal zwei benachbarte Elemente ein einziges Pixel bilden. Drei Elemente können selbstverständliche ein einziges Pixel bilden bzw. vier oder sechs Elemente können ein einziges Pixel bilden.The in the patents of Bloom, Samsung Electro-Mechanics, et al. explained Light modulators can are used as devices for displaying images. In this case can at least two adjacent elements form a single pixel. Three Elements can self-evident form a single pixel or four or six elements can be one form the single pixel.

Die in den Patenten von Bloom, Samsung Electro-Mechanics, et al. erläuterten Lichtmodulatoren sind jedoch beschränkt im Hinblick auf die Erzielung einer Miniaturisierung. Das heißt, die Lichtmodulatoren sind insofern beschränkt, als die Breiten ihrer Elemente nicht kleiner als 3 μm gebildet werden können, und dass der Zwischenraum zwischen den Elementen nicht geringer als 0,5 μm gebildet werden kann.The in the patents of Bloom, Samsung Electro-Mechanics, et al. explained However, light modulators are limited in terms of achievement a miniaturization. This means, the light modulators are limited in that the widths of their Elements not smaller than 3 μm can be formed and that the space between the elements is not lower than 0.5 μm can be formed.

Minimal zwei Elemente sind außerdem erforderlich, um ein Beugungspixel zu bilden, wodurch eine Beschränkung im Hinblick auf die Miniaturisierung einer Vorrichtung besteht.Minimal two elements are as well required to form a diffraction pixel, creating a limitation in the With regard to the miniaturization of a device.

Um diese Probleme zu überwinden, ist in dem koreanischen Patent Nr. P2004-29925 mit dem Titel "Hybridlichtmodulator" ein Lichtmodulator offenbart, der in der Lage ist, Miniaturisie rung durch Bilden von mehreren Vorsprüngen auf der Mikrospiegelschicht zu ermöglichen.Around to overcome these problems is a light modulator in Korean Patent No. P2004-29925 entitled "Hybrid Light Modulator" discloses that is capable of miniaturization by forming several projections on the micromirror layer.

In dem offenbarten Hybridlichtmodulator sind mehrere Vorsprünge auf der Mikrospiegelschicht vorgesehen und beugen einfallendes Licht durch Reflektieren des einfallenden Lichts. Die Vorsprünge sind in quadratischer Säulen- (Stab-) form gebildet und so angeordnet, dass sie voneinander mit regelmäßigen Zwischenräumen beabstandet sind (beispielsweise mit demselben Abstand wie die Breite der Vorsprünge), und zwar entlang den Längsseiten des Elements, eine Eintiefung durchsetzend.In The disclosed hybrid light modulator has a plurality of projections provided the micromirror layer and diffract incident light by reflecting the incident light. The projections are in square columns Formed (rod) form and arranged so that they communicate with each other spaced at regular intervals are (for example, the same distance as the width of the projections), and though along the long sides of the element, enforcing a depression.

Jeder der Vorsprünge umfasst einen Träger, dessen Boden bzw. Unterseite an der Oberseite des Mikrospiegels des Elements angebracht ist, und eine Spiegelschicht, die auf der Oberseite des Trägers gebildet und dazu ausgelegt ist, einfallendes Licht durch Reflektieren des einfallenden Lichts zu beugen.Everyone the projections comprises a carrier whose Bottom or bottom at the top of the micromirror of the element is attached, and a mirror layer on top of the carrier is formed and designed to reflect incident light by reflecting to bend the incoming light.

In diesem Fall bilden die einzige Spiegelschicht von einem der Vorsprünge und der Abschnitt der Spiegelschicht des Elements, der zwischen den Vorsprüngen zu liegen kommt, ein einziges Pixel.In In this case, the only mirror layer of one of the projections and the portion of the mirror layer of the element that is between the protrusions too lie comes, a single pixel.

Um den Hybridlichtmodulator mit diesen Vorsprüngen herzustellen, ist jedoch ein Prozess zum getrennten Ausbilden von Vorsprüngen auf der Mikrospiegelschicht erforderlich, wodurch zusätzliche Kosten zum Zeitpunkt der Herstellung des Hybridlichtmodulators anfallen.Around However, to make the hybrid light modulator with these protrusions is a process for separately forming protrusions on the micromirror layer required, resulting in additional costs incurred at the time of manufacture of the hybrid light modulator.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung ist gemacht worden, um die beim Stand der Technik auftretenden Probleme zu überwinden, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen auf offenen Löchern basierenden Beugungslichtmodulator zu schaffen, der einen unteren Mikrospiegel umfasst, der auf dem Siliziumsubstrat angeordnet ist, und einen oberen Mikrospiegel, der mit Löchern versehen ist, beabstandet von dem Siliziumsubstrat, wodurch die oberen und unteren Mikrospiegel Pixel bilden können.The The present invention has been made to be in the state of the Technique overcome problems encountered, and a task The present invention is one based on open holes Diffraction light modulator to create a lower micromirror includes, which is disposed on the silicon substrate, and a upper micromirror with holes is provided, spaced from the silicon substrate, whereby the upper and lower micromirror pixels can form.

Um die vorstehend genannte Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung einen auf offenen Löchern basierenden Beugungslichtmodulator bereit, der ein Substrat aufweist; eine untere Mikrospiegelschicht, die auf dem Abschnitt der Oberfläche des Substrats gebildet und dazu ausgelegt ist, einfallendes Licht durch Reflektieren des einfallenden Lichts zu beugen; eine bandförmige obere Mikrospiegelschicht, die in ihrem zentralen Abschnitt von der unteren Mikrospiegelschicht beabstandet ist und mit beiden Seiten an der Oberseite des Substrats angebracht ist, wobei mehrere offene Löcher im zentralen Abschnitt von der unteren Mikrospiegelschicht beabstandet gebildet sind, so dass die obere Mikrospiegelschicht einfallendes Licht reflektiert bzw. beugt abhängig von der Höhendifferenz zwischen den oberen und unteren Mikrospiegelschichten; und eine Betätigungseinheit zum vertikalen Bewegen des zentralen Abschnitts der oberen Mikrospiegelschicht, in dem die Löcher gebildet sind.Around To achieve the above object, the present invention Invention one on open holes based diffractive light modulator having a substrate; a bottom micromirror layer on the portion of the surface of the Substrate formed and adapted to incident light through Reflecting the incoming light to bend; a band-shaped upper Micromirror layer, in its central section from the bottom Micromirror layer is spaced and with both sides of the Top of the substrate is attached, with several open holes in the central portion of the lower micromirror layer spaced are formed so that the upper micromirror layer incident Light reflects or bends depending from the height difference between the upper and lower micromirror layers; and a operating unit for vertically moving the central portion of the upper micromirror layer, in which the holes are formed.

Um die vorstehend genannte Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung einen auf offenen Löchern basierenden Beugungslichtmodulator bereit, der ein Substrat aufweist, das eine Eintiefung besitzt; eine bandförmige untere Mikrospiegelschicht, die mit beiden Enden an den Seitenwänden der Ein tiefung festgelegt ist, um auf einer mittleren Tiefe in der Eintiefung zu liegen zu kommen, so dass sich der zentrale Abschnitt der unteren Mikrospiegelschicht vertikal bewegen kann, um einfallendes Licht zu reflektieren bzw. zu beugen; eine bandförmige obere Mikrospiegelschicht, die entsprechend der unteren Mikrospiegelschicht angeordnet ist, und die mit beiden Seiten an beiden Seiten des Substrats außerhalb der Eintiefung des Substrats angebracht ist, wobei mehrere offene Löcher auf der oberen Mikrospiegelschicht gebildet sind, damit einfallendes Licht dort hindurch in Richtung auf die untere Mikrospiegelschicht gelangen kann, so dass die obere Mikrospiegelschicht das einfallende Licht abhängig von der Höhendifferenz zwischen den oberen und unteren Mikrospiegelschichten reflektiert bzw. beugt; und eine Betätigungseinheit zum vertikalen Bewegen des unteren Mikrospiegels.Around To achieve the above object, the present invention Invention one on open holes based diffractive light modulator having a substrate, which has a recess; a band-shaped lower micromirror layer, the set with both ends on the side walls of a depression is to be at a medium depth in the recess come, so that the central portion of the lower micromirror layer move vertically to reflect incident light or to bow; a band-shaped upper Micromirror layer corresponding to the lower micromirror layer is arranged, and with both sides on both sides of the substrate outside the recess of the substrate is attached, with several open holes are formed on the upper micromirror layer, so that incident Light there through towards the bottom micromirror layer can reach, so that the upper micromirror layer the incident Light dependent from the height difference reflected between the upper and lower micromirror layers or bends; and an operating unit for moving the lower micromirror vertically.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENSHORT DESCRIPTION THE DRAWINGS

Die vorstehend genannten sowie weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung erschließen sich näher aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen; in diesen zeigen:The above and other objects, features and advantages The present invention will become more apparent from the following detailed Description in conjunction with the attached drawings; in these demonstrate:

1 einen Gitterlichtmodulator, der ein elektrostatisches Verfahren in Übereinstimmung mit einer herkömmlichen Technik nutzt; 1 a grating light modulator utilizing an electrostatic method in accordance with a conventional art;

2 die Reflektion von einfallendem Licht durch den Gitterlichtmodulator, der das elektrostatische Verfahren in Übereinstimmung mit der herkömmlichen Technik in einem unverformten Zustand anwendet; 2 the reflection of incident light by the grating light modulator applying the electrostatic process in an undeformed state in accordance with the conventional art;

3 die Beugung von einfallendem Licht durch den Gitterlichtmodulator in Übereinstimmung mit der herkömmlichen Technik in verformtem Zustand, hervorgerufen durch eine elektrostatische Kraft; 3 the diffraction of incident light by the grating light modulator in accordance with the conventional art in a deformed state caused by an electrostatic force;

4 eine Schnittansicht eines piezoelektrischen Beugungsdünnschichtschnittmikrospiegels mit piezoelektrischen Materialien und einer Eintiefung in Übereinstimmung mit der herkömmlichen Technik; 4 a sectional view of a piezoelectric diffraction thin film cutting micro-mirror with piezoelectric materials and a recess in accordance with the conventional art;

5a eine aufgeschnittene Ansicht eines auf offenen Löchern basierenden Beugungslichtmodulators in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 5a a cutaway view of an open-hole-based diffractive light modulator in accordance with a first embodiment of the present invention;

5b eine aufgeschnittene Ansicht eines auf offenen Löchern basierenden Beugungslichtmodulators in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 5b a cutaway view of an open-hole-based diffractive light modulator in accordance with a second embodiment of the present invention;

5c eine aufgeschnittene Ansicht eines auf offenen Löchern basierenden Beugungslichtmodulators in Übereinstimmung mit einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 5c a cutaway view of a on-hole-based diffractive light modulator in accordance with a third embodiment of the present invention;

5d eine aufgeschnittene Ansicht eines auf offenen Löchern basierenden Beugungslichtmodulators in Übereinstimmung mit einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 5d 5 is a cutaway view of an open-hole based diffractive light modulator in accordance with a fourth embodiment of the present invention;

5e eine aufgeschnittene Ansicht eines auf offenen Löchern basierenden Beugungslichtmodulators in Übereinstimmung mit einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 5e 5 is a cutaway view of an open-hole based diffractive light modulator in accordance with a fifth embodiment of the present invention;

5f eine aufgeschnittene Ansicht eines auf offenen Löchern basierenden Beugungslichtmodulators in Übereinstimmung mit einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 5f 5 is a cutaway view of an open-hole based diffractive light modulator in accordance with a sixth embodiment of the present invention;

5g eine aufgeschnittene Ansicht eines auf offenen Löchern basierenden Beugungslichtmodulators in Übereinstimmung mit einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 5g 5 is a cutaway view of an open-hole based diffractive light modulator in accordance with a seventh embodiment of the present invention;

5h eine aufgeschnittene Ansicht eines auf offenen Löchern basierenden Beugungslichtmodulators in Übereinstimmung mit einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 5h 5 is a cutaway view of an open-hole based diffractive light modulator in accordance with an eighth embodiment of the present invention;

6 eine Ansicht des 1-D-Array eines auf offenen Löchern basierenden Mikrospiegels in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung; und 6 a view of the 1-D array of an open-hole-based micromirror in accordance with the present invention; and

7 eine Ansicht des 2-D-Array eines auf offenen Löchern basierenden Mikrospiegels in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung. 7 a view of the 2-D array of an open-hole-based micromirror in accordance with the present invention.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION THE PREFERRED EMBODIMENTS

Nunmehr wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, in denen dieselben Bezugsziffern in den unterschiedlichen Darstellungen verwendet werden, um dieselben oder ähnliche Bestandteile zu bezeichnen.Now Reference is made to the drawings, in which the same reference numerals used in the different representations to the same or similar To designate components.

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nunmehr unter Bezug auf 5a bis 7 erläutert.Preferred embodiments of the present invention will now be described with reference to FIG 5a to 7 explained.

5a zeigt eine aufgeschnittene Ansicht eines auf offenen Löchern basierenden Beugungslichtmodulators in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 5a Figure 11 is a cutaway view of an open-hole based diffractive light modulator in accordance with a first embodiment of the present invention.

Wie in der Zeichnung gezeigt, umfasst der auf offenen Löchern basierende Beugungslichtmodulator in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Siliziumsubstrat 501a, eine isolierende Schicht 502a, einen isolierende Schicht 502a und ein Element 510a. Wo die isolierende Schicht und der untere Mikrospiegel in dieser Ausführungsform als getrennte Schichten erstellt sind, kann die isolierende Schicht so implementiert sein, dass sie als unterer Mikrospiegel dient, wenn sie Licht reflektierende Eigenschaften besitzt.As shown in the drawing, the diffraction light modulator based on open holes in accordance with the first embodiment of the present invention comprises a silicon substrate 501 , an insulating layer 502a , an insulating layer 502a and an element 510a , Where the insulating layer and the lower micromirror are formed as separate layers in this embodiment, the insulating layer may be implemented to serve as a lower micromirror if it has light-reflecting properties.

Das Siliziumsubstrat 501a umfasst eine Eintiefung zum Bereitstellen eines Luftraums für das Element 510a; die isolierende Schicht 502a ist auf dem Siliziumsubstrat 501a gebildet; der untere Mikrospiegel 503a ist über dem Siliziumsubstrat 501a abgeschieden, und der Boden bzw. die Unterseite des Elements 510a ist an beiden Seiten des Siliziumsubstrat 501a außerhalb der Eintiefung angebracht. Ein Material, wie etwa Si, Al2O3, ZrO2, Quarz und SiO2 wird verwendet, um das Siliziumsubstrat 501a zu bilden, und die unteren und oberen Schichten des Siliziumsubstrats 501a (unterteilt durch eine punktierte Linie) können unter Verwendung unterschiedlicher Materialien gebildet sein.The silicon substrate 501 includes a recess for providing an air space for the element 510a ; the insulating layer 502a is on the silicon substrate 501 educated; the lower micromirror 503a is above the silicon substrate 501 deposited, and the bottom or the bottom of the element 510a is on both sides of the silicon substrate 501 mounted outside the recess. A material such as Si, Al 2 O 3 , ZrO 2 , quartz and SiO 2 is used to form the silicon substrate 501 and the lower and upper layers of the silicon substrate 501 (divided by a dotted line) may be formed using different materials.

Der untere Mikrospiegel 503a ist über dem Siliziumsubstrat 501a abgeschieden und beugt einfallendes Licht durch Reflektieren des einfallenden Lichts. Metall, wie etwa Al, Pt, Cr oder Ag, kann verwendet werden, um den unteren Mikrospiegel 503a zu bilden.The lower micromirror 503a is above the silicon substrate 501 deposited and diffracts incident light by reflecting the incident light. Metal, such as Al, Pt, Cr or Ag, can be used to form the lower micromirror 503a to build.

Das Element 510a ist in Bandform gebildet. Das Element 510a umfasst einen unteren Träger 511a, dessen Böden bzw. Unterseiten beidseitig an beiden Seiten des Siliziumsubstrats 501a außerhalb der Eintiefung des Siliziumsubstrats 501a so angebracht sind, dass der zentrale Abschnitt des Elements 510a beabstandet von der Eintiefung zu liegen kommt.The element 510a is formed in band form. The element 510a includes a lower carrier 511a , whose bottoms or bottoms are on both sides on both sides of the silicon substrate 501 outside the recess of the silicon substrate 501 are attached so that the central section of the element 510a spaced from the recess comes to rest.

Piezoelektrische Schichten 520a und 520a' sind auf beiden Seiten des unteren Trägers 511a vorgesehen und die Betätigungskraft des Elements 510a wird bereitgestellt durch Schrumpfung und Aufweitung der bereitgestellten piezoelektrischen Schichten 520a und 520a'.Piezoelectric layers 520a and 520a ' are on both sides of the lower beam 511a provided and the actuation force of the element 510a is provided by shrinkage and expansion of the provided piezoelectric layers 520a and 520a ' ,

Si-Oxid (beispielsweise SiO2 und dergleichen), Si-Nitrid (beispielsweise Si3N4 und dergleichen), ein Keramiksubstrat (Si, ZrO2 und Al2O3 und dergleichen) oder Si-Karbid können verwendet werden, um den unteren Träger 511a zu bilden. Ein derartiger unteren Träger 511a kann gegebenenfalls entfallen.Si oxide (for example, SiO 2 and the like), Si nitride (for example, Si 3 N 4 and the like), a ceramic substrate (Si, ZrO 2 and Al 2 O 3 and the like) or Si carbide may be used to form the lower support 511a to build. Such a lower carrier 511a may be omitted.

Die linke bzw. rechte piezoelektrische Schicht 520a bzw. 520a' umfasst eine untere Elektrodenschicht 521a bzw. 521a', die dazu ausgelegt ist, eine piezoelektrische Spannung bereitzustellen, eine piezoelektrische Materialschicht 522a bzw. 522a', die auf der unteren Elektrodenschicht 521a bzw. 521a' gebildet und dazu ausgelegt ist, eine vertikale Betätigungskraft durch Schrumpfung und Aufweitung zu erzeugen, wenn an ihre beiden Seiten eine Spannung angelegt wird, und eine obere Elektrodenschicht 523a bzw. 523a', die auf der piezoelektrischen Materialschicht 521a bzw. 521a' gebildet und dazu ausgelegt ist, eine piezoelektrische Spannung an der piezoelektrischen Materialschicht 521a bzw. 521a' bereitzustellen. Wenn an die oberen Elektrodenschichten 523a und 523a' und die untere Elektrodenschicht 521a und 521a' eine Spannung angelegt wird, schrumpfen die piezoelektrischen Materialschichten 521a und 521a' und weiten sich auf, wodurch der un tere Träger 511a veranlasst wird, sich in vertikaler Richtung zu bewegen.The left and right piezoelectric layer 520a respectively. 520a ' includes a bottom electrode layer 521 respectively. 521a ' , which is designed to provide a piezoelectric voltage, a piezoelectric material layer 522a respectively. 522a ' on the lower electrode layer 521 respectively. 521a ' formed and adapted to a vertical Actu To generate force by shrinkage and expansion when a voltage is applied to both sides, and an upper electrode layer 523a respectively. 523a ' on the piezoelectric material layer 521 respectively. 521a ' is formed and adapted to a piezoelectric voltage on the piezoelectric material layer 521 respectively. 521a ' provide. When to the upper electrode layers 523a and 523a ' and the lower electrode layer 521 and 521a ' When a voltage is applied, the piezoelectric material layers shrink 521 and 521a ' and expand, creating the lower carrier 511a is caused to move in a vertical direction.

Pt, Ta/Pt, Ni, Au, Al, Ti/Pt, IrO2 und RuO2 können als Materialien für die Elektroden 521a, 521a', 523a und 523a' verwendet werden und diese Materialien werden so abgeschieden, dass sie eine Tiefe im Bereich von 0,01 bis 3 μm aufweisen unter Verwendung von einem Verdampfungs- oder Zerstäubungsverfahren.Pt, Ta / Pt, Ni, Au, Al, Ti / Pt, IrO 2 and RuO 2 can be used as materials for the electrodes 521 . 521a ' . 523a and 523a ' are used and these materials are deposited to have a depth in the range of 0.01 to 3 microns using a vaporization or sputtering process.

Ein oberer Mikrospiegel 530a wird auf den zentralen Abschnitt des unteren Trägers 511a abgeschieden. Der obere Mikrospiegel 530a umfasst mehrere offene Löcher 531a1 bis 531a3 . In diesem Fall sind die offenen Löcher 531a1 bis 531a3 bevorzugt in Rechteckform gebildet; sie können jedoch in einer beliebigen geschlossenen Form wie etwa in Gestalt eines Kreises oder einer Ellipse, gebildet sein. Wenn der untere Träger 511a aus Licht reflektierendem Material hergestellt ist, muss ein getrennter oberer Mikrospiegel nicht abgeschieden werden und der untere Träger 511a dient als oberer Mikrospiegel.An upper micromirror 530a gets onto the central section of the lower girder 511a deposited. The upper micromirror 530a includes several open holes 531a 1 to 531a 3 , In this case, the holes are open 531a 1 to 531a 3 preferably formed in a rectangular shape; however, they may be formed in any closed form, such as a circle or ellipse. If the lower carrier 511a made of light-reflecting material, a separate upper micromirror need not be deposited and the lower support 511a serves as the upper micromirror.

Derartige offene Löcher 531a1 bis 531a3 erlauben es, dass auf dem Element 510a einfallendes Licht dort hindurch tritt, so dass das Licht auf den Abschnitten des unteren Mikrospiegels 503a entsprechend den offenen Löcher 531a1 bis 531a3 einfällt, wodurch die oberen und unteren Mikrospiegel 503a und 530a in die Lage versetzt sind, Pixel zu bilden.Such open holes 531a 1 to 531a 3 allow it on the element 510a incident light passes through it, allowing the light on the sections of the lower micromirror 503a according to the open holes 531a 1 to 531a 3 invades, causing the upper and lower micromirror 503a and 530a are able to form pixels.

Das heißt, beispielsweise ein Abschnitt (A) des oberen Mikrospiegels 530a, in dem die offenen Löcher 531a1 bis 531a3 gebildet sind, und ein Abschnitt (B) des unteren Mikrospiegels 503a können ein einziges Pixel bilden.That is, for example, a section (A) of the upper micromirror 530a in which the open holes 531a 1 to 531a 3 are formed, and a portion (B) of the lower micromirror 503a can form a single pixel.

In diesem Fall können die offenen Löcher 531a1 bis 531a3 des oberen Mikrospiegels 530a durchsetzendes einfallendes Licht zum Einfallen auf den entsprechenden Abschnitten des unteren Mikrospiegels 503a gebracht werden und maximales gebeugtes Licht bzw. eine maximale Bewegungslichtmenge wird erzeugt, wenn die Höhendifferenz zwischen dem oberen Mikrospiegel 530a und dem unteren Mikrospiegel 503a ein ungeradzahlig Vielfaches von λ/4 ist.In this case, the open holes 531a 1 to 531a 3 of the upper micromirror 530a penetrating incident light to collapse on the corresponding portions of the lower micromirror 503a are brought and maximum diffracted light or a maximum amount of movement light is generated when the height difference between the upper micromirror 530a and the lower micromirror 503a is an odd multiple of λ / 4.

5b zeigt eine aufgeschnittene Ansicht eines auf offenen Löchern basierenden Beugungslichtmodulators in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der auf offenen Löchern basierende Beugungslichtmodulator umfasst ein Siliziumsubstrat 501b, einen unteren Mikrospiegel 503b und ein Element 510b. 5b Fig. 12 is a cutaway view of an open-hole based diffractive light modulator in accordance with a second embodiment of the present invention. The open-hole diffractive light modulator comprises a silicon substrate 501b , a lower micromirror 503b and an element 510b ,

Die zweite Ausführungsform, die in 5b gezeigt ist, unterscheidet sich von der in 5a gezeigten ersten Ausführungsform dadurch, dass offene Löcher 531b1 bis 531b2 nicht in Längsrichtung, sondern in Querrichtung angeordnet sind. Die übrigen Strukturen sind dieselben wie diejenigen des in 5a gezeigten, auf offenen Löchern basierenden Beugungslichtmodulators.The second embodiment, which is in 5b shown is different from the one in 5a shown first embodiment in that open holes 531b 1 to 531b 2 are not arranged in the longitudinal direction, but in the transverse direction. The remaining structures are the same as those of the 5a shown on open holes based diffraction light modulator.

5c zeigt eine aufgeschnittene Ansicht eines auf offenen Löchern basierenden Beugungslichtmodulators in Übereinstimmung mit einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 5c FIG. 10 is a cutaway view of an open-hole based diffractive light modulator in accordance with a third embodiment of the present invention. FIG.

Wie in der Zeichnung gezeigt, unterscheidet sich der auf offenen Löchern basierende Beugungslichtmodulator in Übereinstimmung mit der dritten Ausführungsform von dem auf offenen Löchern basierenden Beugungslichtmodulator in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform dadurch, dass der untere Träger 511c eines Elements 510c von dem Siliziumsubstrat 501c derart hoch steht, dass ein Luftraum gebildet ist. Hierdurch vermag sich das Element 510c in vertikaler Richtung zu bewegen.As shown in the drawing, the diffraction light modulator based on open holes differs from the diffraction light modulator based on open holes in accordance with the second embodiment in that the lower support 511c of an element 510c from the silicon substrate 501c is so high that an airspace is formed. This allows the element 510c to move in a vertical direction.

Das heißt, das Element 510c weist einen Mikrospiegel 530c zum Beugen von einfallendem Licht durch Reflektieren des einfallenden Lichts auf, und es kann sich in vertikaler Richtung bewegen, während es von dem Siliziumsubstrat 501c hoch steht. Wenn der untere Träger Licht reflektierende Eigenschaften besitzt, kann der untere Träger in diesem Fall so implementiert sein, dass er als Mikrospiegel dient, ohne dass ein getrennter Mikrospiegel erforderlich ist.That is, the element 510c has a micromirror 530c for diffracting incident light by reflecting the incident light, and it can move in the vertical direction while being away from the silicon substrate 501c stands tall. In this case, when the lower substrate has light-reflecting properties, the lower substrate may be implemented to serve as a micromirror without requiring a separate micromirror.

Der untere Träger 511c des Elements 510c steht so hoch, dass der Luftraum gegenüber dem Element 510c bereitgestellt ist, und beide Seiten von ihm sind an dem Siliziumsubstrat 501c angebracht.The lower carrier 511c of the element 510c is so high that the airspace over the element 510c is provided, and both sides of it are on the silicon substrate 501c appropriate.

Eine isolierende Schicht 502c und ein Mikrospiegel 503c werden abgeschieden und der Mikrospiegel 503c beugt einfallendes Licht durch Reflektieren des einfallenden Lichts. Wenn in diesem Fall die isolierende Schicht 502c Licht reflektierende Eigenschaften besitzt, kann die isolierende Schicht 502c so implementiert werden, dass sie als Mikrospiegel dient, ohne dass die Bildung eines getrennten Mikrospiegels erforderlich ist.An insulating layer 502c and a micromirror 503c are deposited and the micromirror 503c prevents incident light by reflecting the incoming light. If in this case the insulating layer 502c Has light-reflecting properties, the insulating layer can 502c be implemented so that it serves as a micromirror, without the formation of a separate micromirror is required.

Das Element 510c ist in Bandform gebildet, sein zentraler Abschnitt ist so angeordnet, dass er hoch steht und von dem Siliziumsubstrat 501c beabstandet ist, und die Böden bzw. Un terseiten von beiden Seiten von ihm sind an dem Siliziumsubstrat 501c angebracht.The element 510c is formed in a band shape, its central portion is arranged so that it stands up and from the silicon substrate 501c is spaced, and the bottoms of both sides thereof are on the silicon substrate 501c appropriate.

Piezoelektrische Schichten 520c und 520c' bilden die linken und rechten Seiten des oberen Abschnitts des Elements 510c. Die piezoelektrische Schicht 520c bzw. und 520c' umfasst eine untere Elektrodenschicht 521c bzw. 521c', die dazu ausgelegt ist, eine piezoelektrische Spannung bereitzustellen, eine piezoelektrische Materialschicht 522c bzw. 522c', die auf der unteren Elektrodenschicht 521c bzw. 521c' gebildet und dazu ausgelegt ist, eine vertikale Betätigungskraft durch Schrumpfung und Aufweitung zu erzeugen, wenn an ihre beiden Seiten eine Spannung angelegt wird, und eine obere Elektrodenschicht 523c bzw. 523c', die auf der piezoelektrischen Materialschicht 522c bzw. 522c' gebildet und dazu ausgelegt ist, für die piezoelektrische Materialschicht 522a bzw. 522a' eine piezoelektrische Spannung bereitzustellen.Piezoelectric layers 520c and 520c ' Form the left and right sides of the top section of the item 510c , The piezoelectric layer 520c or and 520c ' includes a bottom electrode layer 521c respectively. 521c ' , which is designed to provide a piezoelectric voltage, a piezoelectric material layer 522c respectively. 522c ' on the lower electrode layer 521c respectively. 521c ' is formed and adapted to generate a vertical actuation force by shrinkage and expansion when a voltage is applied to both sides thereof, and an upper electrode layer 523c respectively. 523c ' on the piezoelectric material layer 522c respectively. 522c ' is formed and designed for the piezoelectric material layer 522a respectively. 522a ' to provide a piezoelectric voltage.

Wenn an die oberen Elektrodenschichten 523c und 523c' und die untere Elektrodenschicht 521c und 521c' eine Spannung angelegt wird, bewegt sich das Element 510c in Aufwärtsrichtung und beugt einfallendes Licht durch Reflektieren des einfallenden Lichts.When to the upper electrode layers 523c and 523c ' and the lower electrode layer 521c and 521c ' When a voltage is applied, the element moves 510c in the upward direction and diffracts incident light by reflecting the incident light.

Ein oberer Mikrospiegel 530c ist auf dem zentralen Abschnitt des Elements 510c abgeschieden, in dem die piezoelektrischen Schichten 520c und 520c' des unteren Trägers 511c entfernt sind, und offene Löcher 531c1 bis 531c3 sind in dem oberen Mikrospiegel 530c vorgesehen. In diesem Fall sind die offenen Löcher 531c1 bis 531c3 bevorzugt rechteckförmig gebildet; sie können jedoch in einer anderen geschlossenen Form, wie etwa als Kreis oder Ellipse, gebildet sein.An upper micromirror 530c is on the central section of the element 510c deposited, in which the piezoelectric layers 520c and 520c ' of the lower carrier 511c are removed, and open holes 531c 1 to 531c 3 are in the upper micromirror 530c intended. In this case, the holes are open 531c 1 to 531c 3 preferably rectangular formed; however, they may be formed in another closed form, such as a circle or ellipse.

Diese offenen Löcher erlauben es den Abschnitten des unteren Mikrospiegels 503c entsprechend den offenen Löchern 531c1 bis 531c3 , gemeinsam mit den Abschnitten des oberen Mikrospiegels 530c benachbart zu den offenen Löchern 531c1 bis 531c3 des oberen Mikrospiegels 530c, Pixel zu bilden.These open holes allow the sections of the lower micromirror 503c according to the open holes 531c 1 to 531c 3 , together with the sections of the upper micromirror 530c adjacent to the open holes 531c 1 to 531c 3 of the upper micromirror 530c To make pixels.

Das heißt, beispielsweise ein Abschnitt (A) des oberen Mikrospiegels 530c, in dem die offenen Löcher 531c1 bis 531c3 gebildet sind, und ein Abschnitt (B) des unteren Mikrospiegels 503c bilden ein einziges Pixel.That is, for example, a section (A) of the upper micromirror 530c in which the open holes 531c 1 to 531c 3 are formed, and a portion (B) of the lower micromirror 503c form a single pixel.

In diesem Fall kann einfallendes Licht, das die offenen Löcher 531c1 bis 531c3 des oberen Mikrospiegels 530c durchsetzt, auf den entsprechenden Abschnitten des unteren Mikrospiegels 503c einfallen und es wird bemerkt, dass maximales gebeugtes Licht erzeugt wird, wenn die Höhendifferenz zwischen dem oberen Mikrospiegel 530c und dem unteren Mikrospiegel 503c ein ungeradzahlig Vielfaches von λ/4 bildet.In this case, incident light can enter the open holes 531c 1 to 531c 3 of the upper micromirror 530c interspersed, on the corresponding sections of the lower micromirror 503c and it is noted that maximum diffracted light is generated when the height difference between the upper micromirror 530c and the lower micromirror 503c an odd multiple of λ / 4 forms.

5d zeigt eine aufgeschnittene Ansicht eines auf offenen Löchern basierenden Beugungslichtmodulators in Übereinstimmung mit einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 5d FIG. 12 is a cutaway view of an open-hole based diffractive light modulator in accordance with a fourth embodiment of the present invention. FIG.

Wie in der Zeichnung gezeigt, unterscheidet sich der auf offenen Löchern basierende Beugungslichtmodulator in Übereinstimmung mit der vierten Ausführungsform von dem auf offenen Löchern basierenden Beugungslichtmodulator in Übereinstimmung mit der dritten Ausführungsform dadurch, dass die offenen Löcher in Querrichtung angeordnet sind. Die übrigen Strukturen sind dieselben wie diejenigen des in 5c gezeigten, auf offenen Löchern basierenden Beugungslichtmodulators.As shown in the drawing, the diffraction light modulator based on open holes differs from the diffraction light modulator based on open holes in accordance with the fourth embodiment in that the open holes are arranged transversely. The remaining structures are the same as those of the 5c shown on open holes based diffraction light modulator.

5e zeigt eine aufgeschnittene Ansicht eines auf offenen Löchern basierenden Beugungslichtmodulators in Übereinstimmung mit einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in der Zeichnung gezeigt, umfasst der auf offenen Löchern basierende Beugungslichtmodulator in Übereinstimmung mit der fünften Ausführungsform ein Siliziumsubstrat 501e, einen unteren Mikrospiegel 503e, der auf dem Siliziumsubstrat 501e gebildet ist, und einen oberen Mikrospiegel 510e. 5e FIG. 10 is a cutaway view of an open-hole based diffractive light modulator in accordance with a fifth embodiment of the present invention. FIG. As shown in the drawing, the diffraction light modulator based on open holes in accordance with the fifth embodiment comprises a silicon substrate 501e , a lower micromirror 503e that on the silicon substrate 501e is formed, and an upper micromirror 510e ,

In diesem Fall dient der untere Mikrospiegel 503e als untere Elektrode und beugt einfallendes Licht durch Reflektieren des einfallenden Lichts.In this case, the lower micromirror serves 503e as a lower electrode and diffracts incident light by reflecting the incident light.

Der obere Mikrospiegel 510e umfasst offene Löcher 511e1 bis 511e3 . Die offenen Löcher 511e1 bis 511e3 sind bevorzugt rechteckförmig gebildet, sie können jedoch eine andere geschlossene Form aufweisen, wie etwa Kreis- oder Ellipsenform.The upper micromirror 510e includes open holes 511e 1 to 511e 3 , The open holes 511e 1 to 511e 3 are preferably formed rectangular, but they may have another closed shape, such as circular or elliptical shape.

Diese offenen Löcher 511e1 bis 511e3 ermöglichen es, dass die Abschnitte des unteren Mikrospiegels 503e entsprechend den offenen Löchern 511e1 bis 511e3 zusammen mit den Abschnitten des oberen Mikrospiegels 510e benachbart zu den offenen Löchern 511e1 bis 511e3 Pixel bilden.These open holes 511e 1 to 511e 3 allow the sections of the lower micromirror 503e according to the open holes 511e 1 to 511e 3 along with the sections of the upper micromirror 510e adjacent to the open holes 511e 1 to 511e 3 Make pixels.

Das heißt, beispielsweise bilden ein Abschnitt (A) des oberen Mikrospiegels 510e, in dem die offenen Löcher 511e1 bis 511e3 gebildet sind, und ein Abschnitt (B) des unteren Mikrospiegels 503e ein einziges Pixel.That is, for example, a section (A) of the upper micromirror forms 510e in which the open holes 511e 1 to 511e 3 are formed, and a portion (B) of the lower micromirror 503e a single pixel.

In diesem Fall kann einfallendes Licht, das die offenen Löcher 511e1 bis 511e3 des oberen Mikrospiegels 510e durchsetzt, auf den entsprechenden Abschnitten des unteren Mikro spiegels 503e einfallen und maximales gebeugtes Licht bzw. eine maximale Bewegungslichtmenge wird erzeugt, wenn die Höhendifferenz zwischen dem oberen Mikrospiegel 510e und dem unteren Mikrospiegel 503e ein ungeradzahlig Vielfaches von λ/4 bildet.In this case, incident light can enter the open holes 511e 1 to 511e 3 of the upper micromirror 510e interspersed, on the corresponding Sections of the lower micromirror 503e and maximum diffracted light or amount of movement light is generated when the height difference between the upper micromirror 510e and the lower micromirror 503e an odd multiple of λ / 4 forms.

5f zeigt eine aufgeschnittene Ansicht eines auf offenen Löchern basierenden Beugungslichtmodulators in Übereinstimmung mit einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 5f FIG. 12 is a cutaway view of an open-hole based diffractive light modulator in accordance with a sixth embodiment of the present invention. FIG.

Wie in der Zeichnung gezeigt, unterscheidet sich der auf offenen Löchern basierende Beugungslichtmodulator in Übereinstimmung mit der sechsten Ausführungsform von dem auf offenen Löchern basierenden Beugungslichtmodulator in Übereinstimmung mit der fünften Ausführungsform dadurch, dass offene Löcher in Querrichtung angeordnet sind. Die übrigen Strukturen sind dieselben wie diejenigen des in 5e gezeigten, auf offenen Löchern basierenden Beugungslichtmodulators. Eine vertikale Betätigungskraft wird erzeugt unter Verwendung der piezoelektrischen Materialschichten in den ersten bis vierten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, und eine vertikale Betätigungskraft wird erzeugt unter Verwendung einer elektrostatischen Kraft in den fünften und sechsten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Eine derartige vertikale Betätigungskraft kann jedoch auch unter Verwendung von elektromagnetischer Kraft erzeugt werden.As shown in the drawing, the diffraction light modulator based on open holes differs from the diffraction light modulator based on open holes in accordance with the fifth embodiment in that open holes are arranged transversely. The remaining structures are the same as those of the 5e shown on open holes based diffraction light modulator. A vertical actuation force is generated using the piezoelectric material layers in the first to fourth embodiments of the present invention, and a vertical actuation force is generated using an electrostatic force in the fifth and sixth embodiments of the present invention. However, such vertical actuating force can also be generated using electromagnetic force.

5g zeigt eine aufgeschnittene Ansicht eines auf offenen Löchern basierenden Beugungslichtmodulators in Übereinstimmung mit einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 5g FIG. 12 is a cutaway view of an open-hole based diffractive light modulator in accordance with a seventh embodiment of the present invention. FIG.

Wie in der Zeichnung gezeigt, umfasst der auf offenen Löchern basierende Beugungslichtmodulator in Übereinstimmung mit der siebten Ausführungsform ein Siliziumsubstrat 501g, einen unteren Mikrospiegel 510g, der in der Mitte der Eintiefung des Siliziumsubstrats 501g gebildet ist, und einen oberen Mikrospiegel 520g, der dazu ausgelegt ist, die obersten Seiten des Siliziumsubstrats 501g zu überspannen. Der untere Mikrospiegel 510g vermag nicht nur einfallendes Licht durch Reflektieren des einfallenden Lichts zu beugen; vielmehr wird er auch als untere Elektrode genutzt.As shown in the drawing, the diffraction light modulator based on open holes in accordance with the seventh embodiment includes a silicon substrate 501g , a lower micromirror 510g which is in the middle of the recess of the silicon substrate 501g is formed, and an upper micromirror 520g which is designed to the top sides of the silicon substrate 501g to span. The lower micromirror 510g not only can diffract incident light by reflecting the incoming light; rather, it is also used as the lower electrode.

Eine untere Elektrodenschicht 503g ist auf dem Boden der Eintiefung des Siliziumsubstrats 501g gebildet. Die untere Elektrodenschicht 503g zusammen mit der Mitte der Eintiefung stellt den unteren Mikrospiegel 510g mit einer vertikalen Betätigungskraft bereit, die hervorgerufen wird durch eine elektrostatische Kraft.A lower electrode layer 503g is at the bottom of the recess of the silicon substrate 501g educated. The lower electrode layer 503g together with the center of the recess provides the bottom micromirror 510g with a vertical actuation force caused by an electrostatic force.

Das heißt, die untere Elektrode 503g und der untere Mikrospiegel 510g ziehen einander an auf Grund einer elektrostatischen Kraft und erzeugen eine nach unten wirkende Betätigungskraft, wenn Spannung an sie angelegt wird, oder die untere Elektrode 503g und der untere Mikrospiegel 510g erzeugen eine nach oben gerichtete Betätigungskraft durch eine Rückstellkraft, wenn keine Spannung an sie angelegt ist.That is, the lower electrode 503g and the bottom micromirror 510g They attract each other due to an electrostatic force and produce a downward operating force when voltage is applied to them or the lower electrode 503g and the bottom micromirror 510g generate an upward actuating force by a restoring force when no voltage is applied to them.

Offene Löcher 521g1 bis 521g3 sind im oberen Mikrospiegel 520g vorgesehen. Die offenen Löcher 521g1 bis 521g3 sind bevorzugt rechteckförmig gebildet; sie können jedoch eine andere beliebige geschlossene Form, wie etwa Kreis- oder Ellipsenform, besitzen.Open holes 521g 1 to 521g 3 are in the upper micromirror 520g intended. The open holes 521g 1 to 521g 3 are preferably formed rectangular in shape; however, they may have any other closed shape, such as circular or elliptical.

Diese offenen Löcher 521g1 bis 521g3 versetzten die Abschnitte des unteren Mikrospiegels 510g entsprechend den offenen Löcher 521g1 bis 521g3 zusammen mit den Abschnitten des oberen Mikrospiegels 520g benachbart zu den offenen Löchern 521g1 bis 521g3 in die Lage, Pixel zu bilden.These open holes 521g 1 to 521g 3 offset the sections of the lower micromirror 510g according to the open holes 521g 1 to 521g 3 along with the sections of the upper micromirror 520g adjacent to the open holes 521g 1 to 521g 3 able to form pixels.

Das heißt, beispielsweise bilden ein Abschnitt (A) des oberen Mikrospiegels 520g, in dem die offenen Löcher 521g1 bis 521g3 gebildet sind, und ein Abschnitt (B) des unteren Mikrospiegels 510g ein einziges Pixel.That is, for example, a section (A) of the upper micromirror forms 520g in which the open holes 521g 1 to 521g 3 are formed, and a portion (B) of the lower micromirror 510g a single pixel.

In diesem Fall vermag einfallendes Licht, das die offenen Löcher 521g1 bis 521g3 des oberen Mikrospiegels 520g durchsetzt, auf den entsprechenden Abschnitten des unteren Mikrospiegels 510g einfallen, und es wird bemerkt, dass maximales gebeugtes Licht bzw. eine maximale Bewegungslichtmenge erzeugt wird, wenn die Höhendifferenz zwischen dem oberen Mikrospiegel 520g und dem unteren Mikrospiegel 510g ein ungeradzahlig Vielfaches von λ/4 ist.In this case, incident light, the open holes 521g 1 to 521g 3 of the upper micromirror 520g interspersed, on the corresponding sections of the lower micromirror 510g and it is noted that maximum diffracted light or maximum amount of movement light is generated when the height difference between the upper micromirror 520g and the lower micromirror 510g is an odd multiple of λ / 4.

5h zeigt einen auf offenen Löchern basierenden Beugungslichtmodulator in Übereinstimmung mit einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der auf offenen Löchern basierende Beugungslichtmodulator in Übereinstimmung mit der achten Ausführungsform unterscheidet sich von dem auf offenen Löchern basierenden Beugungslichtmodulator in Übereinstimmung mit der siebten Ausführungsform dadurch, dass offene Löcher in Querrichtung angeordnet sind. 5h shows an open-hole-based diffractive light modulator in accordance with an eighth embodiment of the present invention. The diffraction light modulator based on open holes in accordance with the eighth embodiment differs from the diffraction light modulator based on open holes in accordance with the seventh embodiment in that open holes are arranged transversely.

6 zeigt eine perspektivische Ansicht eines 1-D-Array eines auf offenen Löchern basierenden Lichtmodulators in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 6 FIG. 12 is a perspective view of a 1-D array of open hole based light modulator in accordance with one embodiment of the present invention. FIG.

Wie in der Zeichnung gezeigt, sind in dem 1-D-Array des auf offenen Löchern basierenden Lichtmodulators in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mehrere Mikrospiegel 610a bis 610n in lateraler bzw. seitlicher Richtung angeordnet und beugen dadurch unterschiedliche Strahlen von einfallendem Licht. Obwohl die vertikale Betätigung der unteren Mikrospiegelschichten, veranlasst durch eine elektrostatische Kraft, erläutert worden ist, kann eine vertikale Betätigung unter Verwendung eines piezoelektrischen Verfahrens oder einer elektromagnetischen Kraft eingesetzt werden.As shown in the drawing, in the 1-D array of the open-hole-based light modulator in accordance with the embodiment of the present invention, a plurality of micromirrors 610a to 610n in lateral or lateral Direction arranged and diffract thereby different rays of incident light. Although the vertical operation of the lower micromirror layers caused by an electrostatic force has been explained, vertical operation using a piezoelectric method or an electromagnetic force may be employed.

7 zeigt eine perspektivische Ansicht des 2-D-Array eines auf offenen Löchern basierenden Lichtmodulators in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 7 FIG. 12 shows a perspective view of the 2-D array of an open-hole based light modulator in accordance with one embodiment of the present invention. FIG.

Wie in der Zeichnung gezeigt, sind in dem 2-D-Array des auf offenen Löchern basierenden Lichtmodulators in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf offenen Löchern basierende Lichtmodulatoren 710a1 bis 710nn in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in lateralen, nach vorne und rückwärts weisenden Richtungen angeordnet.As shown in the drawing, open-hole based light modulators in the 2-D array of the open hole based light modulator in accordance with the embodiment of the present invention are open-hole based light modulators 710a 1 to 710n n arranged in lateral, forward and backward directions in accordance with the embodiment of the present invention.

Die vorausgehend erläuterte, vorliegende Erfindung hat den Vorteil, dass ein Lichtmodulator hergestellt werden kann, der problemlos gebeugtes Licht unter Verwendung eines einzigen Mikrospiegels ohne Nutzung zusätzlicher Prozesse bereitzustellen vermag.The previously explained The present invention has the advantage of producing a light modulator can easily be diffracted light using a single micromirror without the use of additional processes.

Obwohl im vorliegenden Fall eine einzige piezoelektrische Materialschicht erläutert wurde, kann eine auf mehreren Arten basierende piezoelektrische Materialschicht implementiert werden, die aus mehreren piezoelektrischen Materialschichten besteht.Even though in the present case a single piezoelectric material layer explained may be a multi-species based piezoelectric material layer can be implemented, consisting of several piezoelectric material layers consists.

Obwohl der erfindungsgemäße, auf offenen Löchern basierende Beugungslichtmodulator zu illustrativen Zwecken erläutert wurde, erschließen sich dem Fachmann zahlreiche Modifikationen, Abwandlungen und Ersetzungen, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, der in den anliegenden Ansprüchen festgelegt ist.Even though the invention, on open holes based diffractive light modulator has been explained for illustrative purposes, tap Numerous modifications, modifications and substitutions without departing from the scope of the invention, which is in the appended claims is fixed.

Claims (16)

Auf offenen Löchern basierender Beugungslichtmodulator, aufweisend: Ein Substrat; eine untere Mikrospiegelschicht, die auf einem Abschnitt einer Oberfläche des Substrats gebildet und dazu ausgelegt ist, einfallendes Licht durch Reflektieren des einfallenden Lichts zu beugen; eine bandförmige obere Mikrospiegelschicht, die in ihrem zentralen Abschnitt von der unteren Mikrospiegelschicht beabstandet und mit beiden Seiten an einer Oberseite des Substrats angebracht ist, wobei mehrere offene Löcher in ihrem zentralen Abschnitt gebildet sind, der von der unteren Mikrospiegelschicht beabstandet ist, so dass die obere Mikrospiegelschicht einfallendes Licht abhängig von der Höhendifferenz zwischen den oberen und unteren Mikrospiegelschichten reflektiert bzw. beugt; und eine Betätigungseinheit zum vertikalen Bewegen des zentralen Abschnitts der oberen Mikrospiegelschicht, in der die offenen Löcher gebildet sind.On open holes based diffractive light modulator, comprising: A substrate; a bottom micromirror layer resting on a portion of a surface of the Substrate formed and adapted to incident light through Reflecting the incoming light to bend; a band-shaped upper Micromirror layer, in its central section from the bottom Micromirror layer spaced and with both sides at an upper side of the substrate, with several open holes in its central portion formed by the lower micromirror layer is spaced so that the upper micromirror layer is incident Light dependent from the height difference reflected between the upper and lower micromirror layers or bends; and an actuating unit for vertically moving the central portion of the upper micromirror layer, in FIG the open holes are formed. Beugungslichtmodulator nach Anspruch 1, wobei die Betätigungseinheit die obere Mikrospiegelschicht derart betätigt, dass sich die obere Mikrospiegelschicht zwischen einer ersten Position, die es ermöglicht, dass die obere Mikrospiegelschicht und die untere Mikrospiegelschicht einen Planarspiegel bilden, und einer zweiten Stellung bewegt, die es erlaubt, dass die obere Mikrospiegelschicht und die untere Mikrospiegelschicht einfallendes Licht beugen.A diffraction light modulator according to claim 1, wherein said operating unit the upper micromirror layer is actuated such that the upper micromirror layer between a first position that allows the upper micromirror layer and the lower micromirror layer form a planar mirror, and a second position which allows the upper micromirror layer to move and the lower micromirror layer diffract incident light. Beugungslichtmodulator nach Anspruch 1, wobei: Das Substrat mit einer Eintiefung zur Bereitstellung eines Luftraums versehen ist; die untere Mikrospiegelschicht auf einen Boden der Eintiefung des Substrats gebildet ist; und die obere Mikrospiegelschicht einen Betätigungsraum derart gewährleistet, dass ihr zentraler Abschnitt von der Eintiefung des Substrats beabstandet ist.A diffractive light modulator according to claim 1, wherein: The Substrate with a recess to provide an air space is provided; the bottom micromirror layer on a floor the recess of the substrate is formed; and the upper micromirror layer an operating room so ensured that its central portion is spaced from the recess of the substrate. Beugungslichtmodulator nach Anspruch 1, wobei das Substrat eine planare Oberfläche besitzt und wobei die obere Mikrospiegelschicht einen Betätigungsraum derart festlegt, dass ihr zentraler Abschnitt hoch steht, um von der unteren Mikrospiegelschicht beabstandet zu sein.A diffraction light modulator according to claim 1, wherein said Substrate a planar surface and wherein the upper micromirror layer has an operating space such that its central section stands high to move from the bottom micromirror layer to be spaced. Beugungslichtmodulator nach Anspruch 1, wobei die offenen Löcher der oberen Mikrospiegelschicht in Längsrichtung des Substrats angeordnet sind.A diffraction light modulator according to claim 1, wherein said open holes the upper micromirror layer are arranged in the longitudinal direction of the substrate. Beugungslichtmodulator nach Anspruch 1, wobei die offenen Löcher der oberen Mikrospiegelschicht in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung des Substrats angeordnet sind.A diffraction light modulator according to claim 1, wherein said open holes the upper micromirror layer in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the substrate are arranged. Beugungslichtmodulator nach Anspruch 1, wobei die Betätigungseinheit aufweist: Eine erste piezoelektrische Schicht, die mit einem ersten Ende an einem linken Ende der oberen Mikrospiegelschicht angebracht ist, und die mit einem zweiten Ende an einer linken Seite des zentralen Abschnitts der oberen Mikrospiegelschicht angeordnet ist, um vom Zentrum der oberen Mikrospiegelschicht beabstandet zu sein, wobei eine piezoelektrische Dünnschichtmaterialschicht in der ersten piezoelektrischen Schicht vorgesehen ist, um eine vertikale Betätigungskraft durch Schrumpfung und Aufweitung bereitzustellen, wenn eine Spannung an beide Seiten der piezoelektrischen Materialschicht angelegt ist; eine zweite piezoelektrische Schicht, die mit einem ersten Ende an einem rechten Ende der oberen Mikrospiegelschicht angeordnet ist, und die mit einem zweiten Ende an einer rechten Seite des Zentums der oberen Mikrospiegelschicht angebracht ist, um vom Zentrum der oberen Mikrospiegelschicht beabstandet zu sein, wobei eine piezoelektrische Materialschicht in der zweiten piezoelektrischen Schicht vorgesehen ist, um eine vertikale Betätigungskraft durch Schrumpfung und Aufweitung bereitzustellen, wenn eine Spannung an beide Seiten der piezoelektrischen Materialschicht angelegt ist.A diffraction light modulator according to claim 1, wherein the actuator unit comprises: a first piezoelectric layer attached with a first end to a left end of the upper micromirror layer and having a second end disposed on a left side of the central portion of the upper micromirror layer spaced from the center of the upper micromirror layer, wherein a piezoelectric thin film material layer is provided in the first piezoelectric layer to provide a vertical operation force by shrinkage and expansion when a voltage is applied to both sides of the piezoelectric material layer; a second piezoelectric layer provided with a first end is disposed at a right end of the upper micromirror layer and having a second end attached to a right side of the center of the upper micromirror layer so as to be spaced from the center of the upper micromirror layer, wherein a piezoelectric material layer is provided in the second piezoelectric layer is to provide a vertical operating force by shrinkage and expansion when a voltage is applied to both sides of the piezoelectric material layer. Beugungslichtmodulator nach Anspruch 7, wobei: Die erste piezoelektrische Schicht aufweist: Eine erste piezoelektrische Materialschicht, die mit einem ersten Ende an einem linken Ende der unteren Mikrospiegelschicht angeordnet ist, und die mit einem zweiten Ende an einer linken Seite des zentralen Abschnitts der unteren Mikrospiegelschicht angeordnet ist, um vom Zentrum der unteren Mikrospiegelschicht beabstandet zu sein, und die dazu ausgelegt ist, eine Betätigungskraft durch Schrumpfung und Aufweitung zu erzeugen, wenn an ihre beiden Seiten eine Spannung angelegt ist, und eine erste obere Elektrodenschicht, die auf der ersten piezoelektrischen Materialschicht gebildet und dazu ausgelegt ist, eine piezoelektrische Spannung bereitzustellen; und die zweite piezoelektrische Schicht aufweist: Eine zweite piezoelektrische Materialschicht, die mit ei nem ersten Ende an einem rechten Ende der unteren Mikrospiegelschicht angeordnet ist, und die mit einem zweiten Ende an einer rechten Seite des zentralen Abschnitts der unteren Mikrospiegelschicht angebracht ist, um vom Zentrum der unteren Mikrospiegelschicht beabstandet zu sein, und die dazu ausgelegt ist, eine Betätigungskraft durch Schrumpfung und Aufweitung zu erzeugen, wenn an ihre beiden Seiten eine Spannung angelegt ist, und eine zweite obere Elektrodenschicht, die auf der zweiten piezoelektrischen Materialschicht gebildet und dazu ausgelegt ist, eine piezoelektrische Spannung bereitzustellen; wobei die untere Mikrospiegelschicht als untere Elektroden für die ersten und zweiten piezoelektrischen Schichten dient.A diffractive light modulator according to claim 7, wherein: The first piezoelectric layer comprises: A first piezoelectric Material layer, which has a first end at a left end the lower micromirror layer is arranged, and with a second end on a left side of the central portion of the lower micromirror layer is arranged to from the center of the lower Micromirror layer to be spaced, and designed to is, an operating force by shrinking and widening when creating on both sides a voltage is applied, and a first upper electrode layer, formed on the first piezoelectric material layer and configured to provide a piezoelectric voltage; and the second piezoelectric layer comprises: A second piezoelectric material layer having a first end arranged at a right end of the lower micromirror layer is, and with a second end on a right side of the central Section of the lower micromirror layer is attached to the from Center of the lower micromirror layer to be spaced, and which is designed to be an actuating force by shrinking and widening when creating on both sides a voltage is applied, and a second upper electrode layer, formed on the second piezoelectric material layer and configured to provide a piezoelectric voltage; in which the lower micromirror layer as lower electrodes for the first ones and second piezoelectric layers. Beugungslichtmodulator nach Anspruch 7, wobei: Eine erste piezoelektrische Schicht aufweist: Mehrere erste piezoelektrische Materialschichten, die mit ersten Enden an einem linken Ende der unteren Mikrospiegelschicht angeordnet sind, die mit zweiten Enden an einer linken Seite des zentralen Abschnitts der unteren Mikrospiegelschicht angeordnet ist, um vom Zentrum der unteren Mikrospiegelschicht beabstandet zu sein, und die dazu ausgelegt ist, eine Betätigungskraft durch Schrumpfung und Aufweitung zu erzeugen, wenn an ihre beiden Seiten eine Spannung angelegt ist, mehrere erste obere Elektrodenschichten, die zwischen den ersten piezoelektrischen Materialschichten gebildet und dazu ausgelegt sind, eine piezoelektrische Spannung bereitzustellen, und eine zweite obere Elektrodenschicht, die auf einer am weitesten oben liegenden Seite der ersten piezoelektri schen Materialschichten gebildet und dazu ausgelegt ist, eine piezoelektrische Spannung bereitzustellen, und die zweite piezoelektrische Schicht aufweist: Mehrere zweite piezoelektrische Materialschichten, die mit ersten Enden an einem rechten Ende der unteren Mikrospiegelschicht angeordnet sind, und die mit zweiten Enden an einer rechten Seite des zentralen Abschnitts der unteren Mikrospiegelschicht angebracht sind, um vom Zentrum der unteren Mikrospiegelschicht beabstandet zu sein, und die dazu ausgelegt ist, eine Betätigungskraft durch Schrumpfung und Aufweitung zu erzeugen, wenn Spannung an ihre beiden Seiten angelegt ist, mehrere dritte obere Elektrodenschichten, die zwischen den zweiten piezoelektrischen Materialschichten gebildet und dazu ausgelegt sind, eine piezoelektrische Spannung bereitzustellen, und eine vierte obere Elektrodenschicht, die auf der am weitesten oben liegenden Seite der zweiten piezoelektrischen Materialschichten gebildet und dazu ausgelegt ist, eine piezoelektrische Spannung bereitzustellen; wobei die untere Mikrospiegelschicht als untere Elektroden für die ersten und zweiten piezoelektrischen Schichten dient.A diffractive light modulator according to claim 7, wherein: A first piezoelectric layer comprises: Several first piezoelectric Material layers, with first ends at a left end of the lower micromirror layer are arranged, with second ends on a left side of the central portion of the lower micromirror layer is arranged to be spaced from the center of the lower micromirror layer to be, and which is designed to be an operating force due to shrinkage and to create expansion when there is tension on both sides is created, a plurality of first upper electrode layers, the formed between the first piezoelectric material layers and configured to provide a piezoelectric voltage, and a second top electrode layer on the one furthest overhead side of the first piezoelectric material layers is formed and designed to be a piezoelectric voltage to provide, and the second piezoelectric layer comprises: Several second piezoelectric material layers having first ends arranged at a right end of the lower micromirror layer are, and those with second ends on a right side of the central Section of the lower micromirror layer are attached to the from Center of the lower micromirror layer to be spaced, and which is designed to be an actuating force by shrinking and widening when creating tension at her created on both sides, several third upper electrode layers, formed between the second piezoelectric material layers and configured to provide a piezoelectric voltage, and a fourth upper electrode layer on the farthest overhead side of the second piezoelectric material layers is formed and designed to be a piezoelectric voltage provide; the lower micromirror layer being lower Electrodes for the first and second piezoelectric layers are used. Beugungslichtmodulator nach Anspruch 1, wobei die Betätigungseinheit die obere Mikrospiegelschicht als obere Elektrode und die untere Mikrospiegelschicht als untere Elektrode nutzt und die obere Mikrospiegelschicht vertikal bewegt unter Verwendung einer elektrostatischen Kraft, die zwischen der oberen Mikrospiegelschicht und der unteren Mikrospiegelschicht erzeugt ist.A diffraction light modulator according to claim 1, wherein said operating unit the upper micromirror layer as upper electrode and the lower one Micromirror layer uses as the lower electrode and the upper micromirror layer moved vertically using an electrostatic force, between the upper micromirror layer and the lower micromirror layer is generated. Beugungslichtmodulator nach Anspruch 1, wobei die Betätigungseinheit die obere Mikrospiegelschicht unter Verwendung einer elektromagnetischen Kraft in vertikaler Richtung bewegt.A diffraction light modulator according to claim 1, wherein said operating unit the upper micromirror layer using an electromagnetic force moved in the vertical direction. Auf offenen Löchern basierender Beugungslichtmodulator, aufweisend: Ein Substrat mit einer Eintiefung; eine bandförmige untere Mikrospiegelschicht, die mit beiden Seiten an Seitenwänden der Eintiefung fest angebracht ist, um auf einer mittleren Tiefe in der Eintiefung zu liegen zu kommen, so dass der zentrale Abschnitt der unteren Mikrospiegelschicht sich vertikal zu bewegen vermag, um einfallendes Licht zu reflektieren bzw. zu beugen; eine bandförmige obere Mikrospiegelschicht, die entsprechend der unteren Mikrospiegelschicht zu liegen kommt, wobei ihre beiden Enden an beiden Seiten des Substrats außerhalb der Eintiefung des Substrats angebracht sind, wobei mehrere offene Löcher auf der oberen Mikrospiegelschicht gebildet sind, damit einfallendes Licht durch sie hindurch tritt in Richtung auf die untere Mikrospiegelschicht, so dass die obere Mikrospiegelschicht das einfallende Licht abhängig von der Höhendifferenz zwischen den oberen und unteren Mikrospiegelschichten reflektiert bzw. beugt; und eine Betätigungseinheit zum vertikalen Bewegen des unteren Mikrospiegels.A hole-based diffractive light modulator comprising: a substrate having a recess; a band-shaped bottom micromirror layer fixedly attached to both sides of side walls of the recess so as to be located at a central depth in the recess so that the central portion of the bottom micromirror layer can move vertically to reflect incident light; to bend; a band-shaped upper micromirror layer to lie corresponding to the lower micromirror layer with both of its ends attached to both sides of the substrate outside the recess of the substrate with a plurality of open holes formed on the top micromirror layer for incident light to pass therethrough toward the bottom micromirror layer, so that the top micromirror layer is the bottom incident light reflects or diffracts depending on the height difference between the upper and lower micromirror layers; and an actuator unit for vertically moving the lower micromirror. Beugungslichtmodulator nach Anspruch 12, wobei die Betätigungseinheit die obere Mikrospiegelschicht derart betätigt, dass die obere Mikrospiegelschicht zwischen einer ersten Stellung, die es der oberen Mikrospiegelschicht und der unteren Mikrospiegelschicht erlaubt, einen Planarspiegel zu bilden, und einer zweiten Stellung zu bewegen, die es der oberen Mikrospiegelschicht und der unteren Mikrospiegelschicht erlaubt, einfallendes Licht zu beugen.A diffraction light modulator according to claim 12, wherein said operating unit the upper micromirror layer is actuated such that the upper micromirror layer between a first position, which is the upper micromirror layer and the lower micromirror layer allows a planar mirror to form and move to a second position, which is the upper one Micromirror layer and the bottom micromirror layer allows to bend incident light. Beugungslichtmodulator nach Anspruch 12, wobei die Betätigungseinheit eine untere Elektrodenschicht umfasst, die auf einem Boden der Eintiefung gebildet ist, und eine obere Elektrode, die durch die untere Mikrospiegelschicht gebildet ist und die untere Mikrospiegelschicht unter Verwendung von elektrostatischer Kraft bewegt, die zwischen der unteren Elektrodenschicht und der unteren Mikrospiegelschicht erzeugt wird, wenn an die untere Mikrospiegelschicht eine Spannung angelegt ist.A diffraction light modulator according to claim 12, wherein said operating unit comprising a lower electrode layer formed on a bottom of the recess is, and an upper electrode through the lower micromirror layer is formed and the lower micromirror layer using moved by electrostatic force acting between the lower electrode layer and the lower micromirror layer is generated when at the lower Micro-mirror layer is applied a voltage. Beugungslichtmodulator nach Anspruch 12, wobei die offenen Löcher der oberen Mikrospiegelschicht in Längsrichtung des Substrats angeordnet sind.A diffraction light modulator according to claim 12, wherein said open holes the upper micromirror layer are arranged in the longitudinal direction of the substrate. Beugungslichtmodulator nach Anspruch 12, wobei die offenen Löcher der oberen Mikrospiegelschicht in einer Richtung senkrecht zu einer Längsrichtung des Substrats angeordnet sind.A diffraction light modulator according to claim 12, wherein said open holes the upper micromirror layer in a direction perpendicular to one longitudinal direction of the substrate are arranged.
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