FR2869696A1 - Modulateur de lumiere a diffraction base sur des trous ouverts - Google Patents
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Abstract
Ce modulateur de lumière comprend une couche formant micromiroir inférieur (503a) formée sur un substrat (501a) et diffractant une lumière incidente, une couche formant micromiroir supérieur (530a) en forme de ruban, espacée, en son centre, de la couche formant micromiroir inférieur et est fixée sur ses deux côtés à une surface supérieure du substrat et comprend des trous ouverts (531a1 à 531a3) distants du substrat de sorte que la couche formant micromiroir supérieur (530a) réfléchit ou diffracte la lumière incidente en fonction de la différence de hauteur entre les couches formant micromiroirs supérieur et inférieur, et une unité d'activation (520a, 520a') pour déplacer verticalement la partie centrale comportant les trous, de la couche formant micromiroir supérieur.Application aux modulateurs de lumière à pixels.
Description
MODULATEUR DE LUMIERE A DIFFRACTION BASÉ SUR DES TROUS
OUVERTS
La présente invention concerne d'une manière générale un modulateur de lumière à diffraction et plus particulièrement un modulateur de:lumière à diffraction basé sur des trous ouverts, qui inclut un micromiroir inférieur actionné sur un substrat en silicium et un micromiroir supérieur pourvu de trous ouverts distants et espacé du substrat en silicium, ce qui permet aux micromiroirs supérieur et inférieur de former des pixels.
D'une manière générale, une technologie de traitement optique des signaux présente les avantages consistant en ce qu'une grande quantité de données est traitée rapidement d'une manière en parallèle contrairement à une technologie classique de traitement d'informations numériques, selon laquelle il était impossible de traiter une grande quantité de données en temps réel. Des études ont été exécutées concernant l'agencement et la fabrication d'un filtre de phase binaire, d'une porte logique optique, d'un amplificateur de lumière, d'une technique de traitement d'images, d'un dispositif optique et d'un modulateur de lumière en utilisant une théorie de modulation spatiale de la lumière.
Le modulateur spatial de lumière est appliqué à une mémoire optique, à un dispositif d'affichage optique, à une imprimante, à une interconnexion optique et à des zones d'hologrammes, et des études ont été effectuées pour le développement d'un dispositif d'affichage utilisant un tel modulateur.
Le modulateur spatial de lumière est inséré et mis en oeuvre au moyen d'un modulateur de lumière à réseau réfléchissant déformable 10 comme représenté sur la figure 1. Le modulateur 10 est décrit dans le brevet U.S. 5 311 360 au nom de Bloom et al. Le modulateur 10 comprend une pluralité de rubans réfléchissants déformables 18, qui possèdent des parties de surface réfléchissantes, sont suspendues à une partie supérieure d'un substrat en silicium 16 et sont espacés l'un de l'autre à des intervalles réguliers. On dépose une couche isolante 11 sur le substrat en silicium 16. Ensuite, on dépose une couche sacrificielle de dioxyde de silicium 12 et un film de nitrure de silicium à faible contrainte 14.
On structure le film de nitrure 14 au moyen des rubans 18 et on applique une attaque chimique à une partie du film de dioxyde de silicium 12, ce qui permet de maintenir les rubans 18 sur la couche d'oxyde formant entretoise 12 au moyen d'un cadre en nitrure 20.
Pour moduler la lumière possédant une seule longueur d'onde X, le modulateur est conçu de telle sorte que les épaisseurs du ruban 18 et de l'entretoise formée de dioxyde 12 sont égales respectivement à a,/4.
Limitée par une distance verticale (d) entre une surface réfléchissante 22 de chaque ruban 18 et une surface réfléchissante du substrat 16, une amplitude du réseau du modulateur 10 est réglée par application d'une tension entre le ruban 18 (la surface réfléchissante 22 du ruban 18 agissant en tant que première électrode) et le substrat 16 (une couche conductrice 24 formée sur une face inférieure du substrat 16 de manière à agir en tant que seconde électrode).
Lorsque le modulateur de lumière est dans un état non déformé sans tension appliquée, l'amplitude du réseau est égale à X/2, alors qu'une différence de trajet aller et retour totale entre les faisceaux de lumière réfléchis par le ruban et le substrat est égale à X. De ce fait, une phase de la lumière réfléchie est renforcée.
Par conséquent, dans l'état non déformé, le modulateur 10 agit en tant que miroir plan lorsqu'il réfléchit une lumière incidente. Sur la figure 2, le chiffre de référence 20 désigne la lumière incidente réfléchie par le modulateur 10 dans l'état non déformé.
Lorsqu'une tension correcte est appliquée entre le ruban 18 et le substrat 16, la force électrostatique permet au ruban 18 de s'abaisser en direction de la surface du substrat 16. A cet instant, l'amplitude du réseau modifiée devient X/4. La différence de trajets aller et retour totale est égale à la moitié d'une longueur d'onde et la lumière réfléchie par le ruban déformé 18 et la lumière réfléchie par le substrat 16 sont soumises à une interférence destructive.
Le modulateur diffracte la lumière incidente 26 en utilisant l'interférence. Sur la figure 3, les chiffres de référence 28 et 30 désignent des faisceaux de lumière diffractés respectivement dans des modes de diffraction +/-(D+1, D-1) dans l'état déformé.
Cependant, le modulateur de lumière selon Bloom met en oeuvre un procédé électrostatique pour commander la position d'un micromiroir, ce qui est un inconvénient étant donné que la tension de fonctionnement est relativement élevée (habituellement 30 V environ), et la relation entre la tension et le déplacement appliqués n'est pas linéaire, ce qui conduit à une mauvaise fiabilité dans la commande de la lumière.
Pour résoudre un tel problème, un modulateur et un procédé de fabrication de ce modulateur sont décrits dans la demande de brevet coréen N P 2003077389 ayant pour titre "thin-film piezoelectric light modulator and method of manufacturing the same".
La figure 4, est une vue en coupe représentant un modulateur de lumière piézoélectrique à film mince du type à renfoncement selon une technologie classique.
En référence au dessin, le modulateur de lumière piézoélectrique à film mince du type à renfoncement selon la technologie classique comprend des substrats en silicium 401 et des éléments 410.
Dans ce cas, les éléments 410 possèdent une largeur prédéterminée et peuvent être disposés régulièrement de manière à constituer le type de modulateur de lumière piézoélectrique à film mince du type à renfoncement. Sinon, de tels éléments peuvent avoir des largeurs différentes et peuvent sinon être disposés de manière à constituer le modulateur de lumière piézoélectrique à film mince du type à renfoncement. Les éléments 410 peuvent être positionnés de manière à être espacés les uns des autres en étant séparés par un intervalle prédéterminé (presque identique à la largeur d'un élément 410). Dans ce cas, les couches formant micromiroir formées sur l'ensemble des surfaces supérieures du substrat en silicium 401 diffractent une lumière incidente par réflexion de cette lumière incidente.
Chacun des substrats en silicium 401 comprend un renfoncement servant à former un espace rempli d'air pour un élément 410, une couche isolante 402 est déposée sur la surface supérieure du substrat en silicium 401, et deux côtés de l'élément 410 sont fixés aux deux côtés du substrat en silicium 401 à l'extérieur du renfoncement.
L'élément 410 est réalisé sous la forme d'une barre, et les deux côtés de cette barre sont fixés aux deux côtés du substrat en silicium 401 à l'extérieur du renfoncement du substrat en silicium 401. L'élément 410 inclut un support inférieur 411, dont la partie située au-dessus du renfoncement du substrat en silicium 401 peut se déplacer verticalement.
L'élément 410 inclut une couche inférieure d'électrode 412 formée sur le côté gauche du support inférieur 411 et adaptée de manière à produire une tension piézoélectrique, une couche en matériau piézoélectrique 413 formée sur la couche inférieure d'électrode 412 et adaptée pour produire une force d'actionnement verticale par contraction et expansion lorsqu'une tension est appliquée sur ses deux côtés, et une couche supérieure d'électrode 414 formée sur la couche de matériau piézoélectrique 413 et adaptée pour produire une tension piézoélectrique pour la couche de matériau piézoélectrique 413.
En outre, l'élément 410 inclut une couche inférieure d'électrode 412' formée sur le côté droit du support inférieur 411 et adaptée pour produire une tension piézoélectrique, une couche de matériau piézoélectrique 413' formée sur la partie inférieure de l'électrode 412' et adaptée pour produire une force d'actionnement verticale par contraction et expansion lorsqu'une tension est appliquée aux deux côtés de cette couche, et une couche supérieure d'électrode 414' formée sur la couche de matériau piézoélectrique 413' et adaptée pour appliquer une tension piézoélectrique à la couche de matériau piézoélectrique 413'.
Un modulateur de lumière du type surélevé, qui diffère du modulateur de lumière du type à renfoncement décrit ci-dessus, est décrit de façon détaillée dans la demande de brevet coréen N P2003-077389.
Par ailleurs, les modulateurs de lumière décrits dans les brevets de Bloom, Samsung Electro-Mechanics, et al., peuvent être utilisés en tant que dispositifs pour afficher des images. Dans ce cas, un minimum de deux éléments adjacents peuvent former un seul pixel. Naturellement trois éléments peuvent former un pixel unique ou quatre ou six éléments peuvent former un pixel unique.
Cependant, dans les modulateurs de lumière décrits dans les brevets de Bloom, Samsung Electro-Mechanics, et al., il existe une limitation de la miniaturisation pouvant être obtenue. C'est-à-dire que les modulateurs de lumière possèdent une limitation en ce que les largeurs de leurs éléments ne peuvent pas être formées de manière à être inférieures à 3 m et l'intervalle entre éléments ne peut pas être formé de manière à être inférieur à 0,5 m.
En outre, un minimum de deux éléments est nécessaire pour constituer un pixel de diffraction, avec de ce fait une limitation en ce qui concerne la miniaturisation d'un dispositif.
Pour résoudre de tels problèmes, un modulateur de lumière permettant de réaliser une miniaturisation au moyen de la formation d'une pluralité de parties saillantes sur une couche formant micromiroir est décrit dans la demande de brevet coréen N P2004-29925 ayant pour titre "Hybrid light modulator".
Dans le modulateur de lumière hybride décrit, une pluralité de parties saillantes sont prévues sur la couche formant micromiroir, ces parties saillantes diffractant une lumière incidente en réfléchissant cette lumière incidente. Les parties saillantes ont des configurations en forme de colonnes (barres) carrées et sont disposées de manière à être séparées les unes des autres par un intervalle régulier (par exemple identique à la largeur des parties saillantes) le long du côté longitudinal de l'élément passant par un renfoncement.
En outre, chacune des parties saillantes inclut un support, dont le fond est fixé à la surface supérieure du micromiroir de l'élément, et une couche de miroir qui est formée sur la partie supérieure du support et est adaptée pour diffracter une lumière incidente par réflexion de cette lumière incidente.
Dans ce cas, la couche unique de miroir d'une des parties saillantes et la partie de la couche formant micromiroir de l'élément disposé entre des parties saillantes forment un seul pixel.
Cependant, pour fabriquer le modulateur de lumière 35 hybride comportant de telles parties saillantes, il est nécessaire de prévoir un procédé de formation séparée de parties saillantes sur la couche formant micromiroir, ce qui introduit des coûts supplémentaires au moment de la fabrication du modulateur de lumière hybride.
C'est pourquoi la présente invention a été mise au point en tenant compte du problème indiqué précédemment, qui apparaît dans l'art antérieur, et un but de la présente invention est de fournir un modulateur de lumière à diffraction basé sur des trous ouverts, qui incluent un micromiroir inférieur placé sur un substrat en silicium et un micromiroir supérieur pourvu de trous ouverts et est espacé du substrat en silicium, ce qui permet aux micromiroirs supérieur et inférieur de former des pixels.
Pour atteindre l'objectif indiqué précédemment, la présente invention fournit un modulateur de lumière à diffraction basé sur des trous ouverts, caractérisé en ce qu'il comporte: un substrat, une couche formant micromiroir inférieur formée sur une partie d'une surface du substrat et adaptée pour diffracter une lumière incidente en réfléchissant la lumière incidente, une couche formant micromiroir supérieur en forme de ruban, qui est distante, au niveau d'une partie centrale, de la couche formant micromiroir inférieur et est fixée, au niveau de ses deux côtés, à une surface supérieure du substrat, une pluralité de trous ouverts formés dans la partie centrale à distance de la couche formant micromiroir inférieur, de sorte que la couche formant micromiroir supérieur réfléchit ou diffracte une lumière incidente en fonction de la différence de hauteur entre les couches formant micromiroirs supérieur et inférieur, et une unité d'actionnement pour déplacer verticalement la partie centrale de la couche formant micromiroir supérieur, dans laquelle les trous ouverts sont formés.
Selon une autre caractéristique de l'invention, 35 l'unité d'actionnement actionne la couche formant micromiroir supérieur de telle sorte que la couche formant micromiroir supérieur peut se déplacer entre une première position qui permet à la couche formant micromiroir supérieur et à la couche formant micromiroir inférieur de former un miroir plan, et une seconde position qui permet à la couche formant micromiroir supérieur et à la couche formant micromiroir inférieur de diffracter la lumière incidente.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le substrat est pourvu d'un renfoncement pour former un espace contenant de l'air, la couche formant micromiroir inférieur est formée sur une partie inférieure du renfoncement du substrat, et la couche formant micromiroir supérieur garantit un espace d'actionnement de telle sorte que sa partie centrale est espacée du renfoncement du substrat.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le substrat possède une surface plane et la couche formant micromiroir supérieur garantit un espace d'actionnement de telle sorte que sa partie centrale est surélevée de manière à être distante de la couche formant micromiroir inférieur.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les trous ouverts de la couche formant micromiroir supérieur sont disposés selon une direction longitudinale du substrat.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les trous ouverts de la couche formant micromiroir supérieur sont disposés selon une direction perpendiculaire à une direction longitudinale du substrat.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'unité d'actionnement comprend une première couche piézoélectrique, qui est positionnée, par une première extrémité, sur une extrémité de gauche de la couche formant micromiroir supérieur et, par une seconde extrémité, sur un côté gauche de la partie centrale de la couche formant micromiroir supérieur de manière à être espacée du centre de la couche formant micromiroir supérieur, une couche d'un matériau piézoélectrique sous la forme d'un film mince étant prévue dans la première couche piézoélectrique de manière à produire une force d'actionnement verticale au moyen d'une contraction et d'une expansion lorsqu'une tension est appliquée aux deux côtés de la couche de matériau piézoélectrique, et une seconde couche piézoélectrique, qui est positionnée, par une extrémité, sur une extrémité de droite de la couche formant micromiroir supérieur et, par une seconde extrémité, sur un côté droit du centre de la couche formant micromiroir supérieur de manière à être espacée du centre de la couche formant micromiroir supérieur, une couche de matériau piézoélectrique étant prévue dans la seconde couche piézoélectrique pour produire une force d'actionnement verticale par contraction et expansion lorsqu'une tension est appliquée aux deux côtés de la couche de matériau piézoélectrique.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la première couche piézoélectrique comprend. une première couche d'un matériau piézoélectrique qui est positionnée, par une première extrémité, sur une extrémité gauche de la couche formant micromiroir inférieur, et, par une seconde extrémité, sur un côté gauche de la partie centrale de la couche formant micromiroir inférieur de manière à être espacée d'un centre de la couche formant micromiroir inférieur, et est adaptée pour générer une force d'actionnement par contraction et expansion lorsqu'une tension est appliquée aux deux côtés de cette couche, et une première couche supérieure d'électrode formée sur la première couche de matériau piézoélectrique et adaptée pour appliquer une tension piézoélectrique, et la seconde couche piézoélectrique comprend: une seconde couche de matériau piézoélectrique, qui est positionnée, par une première extrémité, sur une extrémité de droite de la couche formant micromiroir inférieur et, par une seconde extrémité, sur un côté droit de la partie centrale de la couche formant micromiroir inférieur de manière à être espacée du centre de la couche formant micromiroir inférieur, et est adaptée pour produire une force d'actionnement par contraction et expansion lorsqu'une tension est appliquée aux deux côtés de cette couche, et une seconde couche supérieure d'électrode formée sur:La seconde couche de matériau électrique et adaptée pour appliquer une tension piézoélectrique, la couche formant micromiroir inférieur fonctionnant en tant qu'électrodes inférieures des première et seconde couches piézoélectriques.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la première couche piézoélectrique comprend: une pluralité de premières couches de matériau piézoélectrique, qui sont positionnées, par des premières extrémités, sur une extrémité de gauche de la couche formant micromiroir inférieur et, par ses secondes extrémités, sur un côté gauche de la partie centrale de la couche formant micromiroir inférieur de manière à être espacée du centre de la couche formant micromiroir inférieur, et est adaptée pour produire une force d'actionnement par contraction et expansion lorsqu'une tension est appliquée aux deux côtés de ces premières couches de matériau piezoélectrique, une pluralité de premières couches supérieures d'électrodes formées entre les premières couches de matériau piézoélectrique et adaptées pour appliquer une tension piézoélectrique, et une seconde couche supérieure d'électrode formée sur la surface la plus élevée des premières couches de matériau piézoélectrique et adaptée pour appliquer une tension piézoélectrique, et la seconde couche piézoélectrique comprend: une pluralité de secondes couches en matériau piézoélectrique, qui sont positionnées, par des premières extrémités, sur une extrémité de droite de la couche formant micromiroir inférieur et, par des secondes extrémités, sur un côté droit de la partie centrale de la couche formant micromiroir inférieur de manière à être espacée du centre de la couche formant micromiroir inférieur, et est adaptée pour générer une force d'actionnement par contraction et expansion lorsqu'une tension est appliquée aux deux côtés de ces secondes couches de matériau piezoélectrique, une pluralité de troisièmes couches supérieures d'électrodes formées entre les secondes couches de matériau piézoélectrique et adaptées pour appliquer une tension piézoélectrique, et une quatrième couche supérieure d'électrode formée sur la surface la plus élevée des secondes couches en matériau piézoélectrique et adaptée pour appliquer une tension piézoélectrique, la couche inférieure formant micromiroir agissant en tant qu'électrodes inférieures des première et seconde couches piézoélectriques.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'unité d'actionnement utilise la couche formant micromiroir supérieur en tant qu'électrode supérieure et utilise la couche formant micromiroir inférieur en tant qu'électrode inférieure, et déplace verticalement la couche formant micromiroir supérieur au moyen d'une force électrostatique générée entre la couche formant micromiroir supérieur et la couche formant micromiroir inférieur.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'unité d'actionnement déplace verticalement la couche formant micromiroir supérieur au moyen d'une force électromagnétique.
Pour atteindre l'objectif indiqué précédemment, la présente invention fournit un modulateur de lumière à diffraction basé sur des trous ouverts, caractérisé en ce qu'il comprend un substrat comportant un renfoncement, une couche formant micromiroir inférieur en forme de ruban, qui est fixée par ses deux extrémités sur les parois latérales du renfoncement de manière à être placée à une profondeur médiane dans le renfoncement, de sorte qu'une partie centrale de la couche formant micromiroir inférieur peut se déplacer verticalement de manière à réfléchir ou diffracter une lumière incidente, une couche formant micromiroir supérieur en forme de ruban, qui est disposée de manière à correspondre à la couche formant micromiroir inférieur, et dont les deux extrémités sont fixées aux deux côtés du substrat respectivement à l'extérieur du renfoncement du substrat, une pluralité de trous ouverts étant formés dans la couche formant micromiroir supérieur pour permettre à la lumière incidente de circuler en direction de la couche formant micromiroir inférieur de sorte que la couche formant micromiroir supérieur réfléchit ou diffracte la lumière incidente en fonction d'une différence de hauteur entre les couches supérieure et formant micromiroir inférieur, et une unité d'actionnement pour déplacer verticalement le micromiroir inférieur.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'unité d'actionnement actionne la couche formant micromiroir supérieur, de telle sorte que la couche formant micromiroir supérieur peut se déplacer entre une première position, qui permet à la couche formant micromiroir supérieur et à la couche formant micromiroir inférieur de former un miroir plan, et une seconde position qui permet à la couche formant micromiroir supérieur et à la couche formant micromiroir inférieur de diffracter une lumière incidente.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'unité d'actionnement comprend une couche inférieure d'électrode formée dans un fond du renfoncement, et une électrode supérieure formée par la couche formant micromiroir inférieur, et déplace la couche formant micromiroir inférieur en utilisant une force électrostatique générée entre la couche inférieure de l'électrode et la couche formant micromiroir inférieur lorsque la tension est appliquée à la couche formant micromiroir inférieur.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les 5 trous ouverts de la couche formant micromiroir supérieur sont disposés selon une direction longitudinale du substrat.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les trous ouverts de la couche formant micromiroir supérieur 10 sont disposés selon une direction perpendiculaire à une direction longitudinale du substrat.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur 15 lesquels: - la figure 1, dont il a déjà été fait mention, représente un modulateur de lumière à réseau dans lequel est mis en oeuvre un procédé électrostatique possédant une technologie classique; - la figure 2, dont il a déjà été fait mention, illustre la réflexion d'une lumière incidente par le modulateur de lumière au réseau, dans lequel on utilise le procédé électrostatique conformément à la technologie classique, dans un état non déformé; - la figure 3, dont il a déjà été fait mention, illustre la diffraction d'une lumière incidente par le modulateur de lumière à un réseau conformément à la technologie classique, dans un état déformé provoqué par une force électrostatique; - la figure 4, dont il a déjà été fait mention, est une vue en coupe représentant un micromiroir piézoélectrique à diffraction à film mince comportant des matériaux piézoélectriques et un renfoncement conformément à la technologie classique; - la figure 5a est une coupe en perspective montrant un modulateur de lumière à diffraction basé sur des trous ouverts conformément à une première forme de réalisation de la présente invention; - la figure 5b est une coupe en perspective représentant un modulateur de lumière à diffraction basé sur des trous ouverts conformément à une seconde forme de réalisation de la présente invention; - la figure 5c est une coupe en perspective représentant un modulateur de lumière à diffraction basé 10 sur des trous ouverts conformément à une troisième forme de réalisation de la présente invention; - la figure 5d est une coupe en perspective représentant un modulateur de lumière à diffraction basé sur des trous ouverts conformément à une quatrième forme de réalisation de la présente invention; - la figure 5e est une coupe en perspective représentant un modulateur de lumière à diffraction basé sur des trous ouverts conformément à une cinquième forme de réalisation de la présente invention; - la figure 5f est une coupe en perspective représentant un modulateur de lumière à diffraction basé sur des trous ouverts conformément à une sixième forme de réalisation de la présente invention; - la figure 5g est une coupe en perspective représentant un modulateur de lumière à diffraction basé sur des trous ouverts conformément à une septième forme de réalisation de la présente invention; - la figure 5h est une coupe en perspective représentant un modulateur de lumière à diffraction basé sur des trous ouverts conformément à une huitième forme de réalisation de la présente invention; - la figure 6 est une vue représentant le réseau 1- D de micromiroirs basés sur des trous ouverts conformément à la présente invention; et - la figure 7 est une vue montrant le réseau bidirectionnel de micromiroirs basés sur des trous ouverts conformément à la présente invention.
On va se référer maintenant aux dessins, sur lesquels on a utilisé les mêmes chiffres de référence sur l'ensemble des différentes figures pour désigner les mêmes composants ou des composants similaires.
On va décrire de façon détaillée des formes de réalisation préférées de la présente invention en référence aux figures 5a à 7 indiquées ci-après.
La figure 5a est une coupe en perspective montrant un modulateur de lumière à diffraction basé sur des trous ouverts conformément à une première forme de réalisation de la présente invention.
En se référant au dessin, on voit que le modulateur de lumière à diffraction basé sur des trous ouverts conformément à la première forme de réalisation de la présente invention inclut un substrat en silicium 501a, une couche isolante 502a, un micromiroir inférieur 503a et un élément 510a. Bien que la couche isolante et le micromiroir inférieur soient formés dans des couches séparées dans cette forme de réalisation, la couche isolante peut être réalisée de manière à agir en tant que micromiroir inférieur, si elle possède une caractéristique de réflexion de la lumière.
Le substrat en silicium 501a inclut un renfoncement pour la formation d'un espace rempli d'air pour l'élément 510a, la couche 502a est formée sur le substrat en silicium 501a, le micromiroir inférieur 503a est déposé au-dessus du substrat en silicium 50la et la partie de fond de l'élément 510a est fixée aux deux côtés du substrat en silicium 501a à l'extérieur du renfoncement. Un matériau tel que Si, Al2O3, ZrO2, du quartz, du SiO2est utilisé pour former le substrat en silicium 501a, et les couches supérieure et inférieure du substrat en silicium 501a (séparées par une ligne formée de tirets) peuvent être formées en utilisant différents matériaux.
Le micromiroir inférieur 503a est déposé au-dessus du substrat en silicium 501a et diffracte une lumière incidente en réfléchissant cette lumière incidente. On peut utiliser un métal tel que Al, Pt, Cr ou Ag pour former le micromiroir inférieur 503a.
L'élément 510a est réalisé avec la forme d'un ruban. L'élément 510a inclut un support inférieur 511a, les fonds des deux côtés de ce support étant fixés aux deux côtés du substrat en silicium 501a à l'extérieur du renfoncement du substrat en silicium 501a de manière à permettre à la partie centrale de l'élément 510a d'être écartée du renfoncement.
Des couches piézoélectriques 520a et 520a' sont prévues respectivement sur les deux côtés du support inférieur 511a et la force d'actionnement de l'élément 510a est produite par contraction et dilatation des couches piézoélectriques prévues 520a et 520a'.
On peut utiliser un oxyde de Si (par exemple SiO2, etc.), un nitrure de Si (par exemple Si3N4, etc.), un substrat céramique (Si, ZrO2 et Al2O3, etc.) ou un carbure de Si pour constituer le support inférieur 511a. Un tel support inférieur 511a peut être omis en fonction des besoins.
La couche piézoélectrique de gauche ou de droite 520a ou 520a' inclut une couche formant électrode inférieure 521a ou 521a' adaptée pour appliquer une tension piézoélectrique, une couche en matériau piézoélectrique 522a ou 522a' formée sur la couche formant électrode inférieure 521a et 521a' et adaptée pour appliquer une force d'actionnement verticale par contraction et dilatation lorsqu'une tension est appliquée aux deux côtés de cette couche, une couche formant électrode supérieure 523a ou 523a' formée sur la couche en matériau piézoélectrique 521a ou 521a' et adaptée pour appliquer une tension piézoélectrique à la couche en matériau piézoélectrique 521a ou 521a'. Lorsqu'une tension est appliquée aux couches formant électrodes supérieures 523a et 523a' et aux couches formant électrodes inférieures 521a et 521a', les couches formées d'un matériau piézoélectrique 521a et 521a' se contractent et se dilatent, ce qui a pour effet que le support inférieur 511a se déplace verticalement.
On peut utiliser du Pt, Ta/Pt, Ni, Au, Al, Ti/Pt, IrO2 et RuO2 en tant que matériaux pour les électrodes 521a, 521a', 523a et 523a', et on dépose de tels matériaux de manière qu'ils possèdent une épaisseur située dans une gamme allant de 0,01 à 3 m en utilisant un procédé de pulvérisation ou de dépôt par évaporation.
Par ailleurs, un micromiroir supérieur 530a est déposé sur la partie centrale du support inférieur 511a. Le micromiroir supérieur 530a inclut une pluralité de trous ouverts 531a1 à 531a3. Dans ce cas les trous ouverts 531a1 à 531a3 sont de préférence réalisés avec une forme rectangulaire, mais peuvent être réalisés avec n'importe quelle forme fermée, comme par exemple un cercle ou une ellipse. En outre, si le support inférieur 511a est formé d'un matériau réfléchissant la lumière, il n'est pas nécessaire de déposer un micromiroir supérieur séparé, et le support inférieur 511a agit en tant que micromiroir supérieur.
De tels trous ouverts 531a1 à 531a3 permettent à une lumière incidente rencontrant l'élément 510a de le traverser de sorte que la lumière rencontre les parties du micromiroir inférieur 503a correspondant aux trous ouverts 531a1 à 531a3, en permettant ainsi aux micromiroirs inférieur et supérieur 503a et 530a de former des pixels.
C'est-à-dire que, par exemple, une partie (A) du micromiroir supérieur 530a, dans lequel les trous ouverts 531a1 à 531a3 sont formés, et une partie (B) du micromiroir inférieur 503a peuvent former un seul pixel.
Dans ce cas, une lumière incidente traversant les trous ouverts 531a1 à 531a3 du micromiroir supérieur 530a peuvent rencontrer les parties correspondantes du micromiroir inférieur 503a, et la lumière maximale diffractée est produite lorsque la différence de hauteur entre le micromiroir supérieur 530a et le micromiroir inférieur 503a est un multiple impair de X/4.
La figure 5b est une coupe en perspective représentant un modulateur de lumière à diffraction basé sur des trous ouverts, conformément à une seconde forme de réalisation de la présente invention. Le modulateur de lumière à diffraction basé sur des trous ouverts inclut un substrat en silicium 501b, un micromiroir inférieur 503b et un élément 510b.
La seconde forme de réalisation représentée sur la figure 5b diffère de la première forme de réalisation représentée sur la figure 5a en ce que des trous ouverts 531b1 à 531b2 sont disposés non pas dans une direction longitudinale mais dans une direction transversale. Les autres structures sont identiques à celles du modulateur de lumière à diffraction basé sur des trous ouverts représentés sur la figure 5a.
La figure 5c est une coupe en perspective 25 représentant un modulateur de lumière à diffraction basé sur des trous ouverts conformément à une troisième forme de réalisation de la présente invention.
En référence au dessin, le modulateur de lumière à diffraction basé sur des trous ouverts conformément à la troisième forme de réalisation est différent du modulateur de lumière à diffraction basé sur des trous ouverts selon la seconde forme de réalisation en ce que le support inférieur 511c d'un élément 510c est surélevé par rapport à un substrat en silicium 501c de manière à former un espace rempli d'air. Il en résulte que l'élément 510c peut se déplacer verticalement.
C'est-à-dire que l'élément 510c possède un micromiroir 530c servant à diffracter une lumière incidente par réflexion de la lumière incidente et peut se déplacer verticalement tout en étant surélevé par rapport au substrat en silicium 501c. Dans ce cas, si le support inférieur possède des caractéristiques de réflexion de la lumière, le support inférieur peut être agencé de manière à agir en tant que micromiroir sans qu'il soit nécessaire de former un micromiroir séparé.
Le support inférieur 511c de l'élément 510c est surélevé de manière à former l'espace rempli d'air par rapport à l'élément 510c, et ses deux côtés sont fixés au substrat en silicium 501c.
En outre, une couche isolante 502c et un micromiroir 503c sont formés, et le micromiroir 503c diffracte la lumière incidente en réfléchissant cette lumière incidente. Dans ce cas, si la couche isolante 502c possède des caractéristiques de réflexion de la lumière, la couche isolante 502c peut être réalisée de manière à agir en tant que micromiroir sans qu'il soit nécessaire de former un micromiroir séparé.
L'élément 510c est agencé sous la forme d'un ruban, dont la partie centrale est disposée de manière à être surélevée et espacée du substrat en silicium 501c, et les fonds des deux côtés de cet élément sont fixés au substrat en silicium 501c.
Les couches piézoélectriques 520c et 520c' forment les côtés gauche et droit de la partie supérieure de l'élément 510c respectivement. La couche piézoélectrique 520 ou 520c' inclut une couche formant électrode inférieure 521c ou 521c' adaptées pour appliquer une tension piézoélectrique, une couche en matériau piézoélectrique 522c ou 522c' formée sur la couche formant électrode inférieure 521c ou 521c' et adaptée pour générer une force d'actionnement vertical par contraction et dilatation lorsqu'une tension est appliquée aux deux côtés de cette couche, et une couche formant électrode supérieure 523c ou 523c' formée sur la couche en matériau photoélectrique 522c ou 522c' et adaptée pour appliquer une tension piézoélectrique à la couche en matériau piézoélectrique 522c ou 522c'.
Lorsqu'une tension est appliquée aux couches formant électrodes supérieures 523c et 523c' et aux couches 10 formant électrodes inférieures 521c et 521c', l'élément 510c se déplace vers le haut et diffracte la lumière incidente en réfléchissant la lumière incidente.
Un micromiroir supérieur 530c est déposé au niveau de la partie centrale de l'élément 510c dans lequel les couches piézoélectriques 520c et 520c' du support inférieur 511c sont retirées, et des trous ouverts 531c1 à 531c3 sont prévus dans le micromiroir supérieur 530c. Dans ce cas, les trous ouverts 531c1 à 531c3 sont formés de préférence avec des formes rectangulaires, mais peuvent être réalisés sous n'importe quelle forme fermée tel qu'un cercle ou une ellipse.
De tels trous ouverts permettent aux parties du micromiroir inférieur 503c correspondant aux trous ouverts 531c1 à 531c3 de former, conjointement avec les parties du micromiroir supérieur 530c adjacent des trous ouverts 531c1 à 531c3 du micromiroir supérieur 530c, de former des pixels.
C'est-à-dire que par exemple une partie (A) du micromiroir supérieur 530c, dans lequel les trous ouverts 531c1 à 531c3 sont formés, et une partie (B) du micromiroir inférieur 503c forment un seul pixel.
Dans ce cas, la lumière incidente traversant les trous ouverts 531c1 à 531c3 du micromiroir supérieur 530c peut rencontrer les parties correspondantes du micromiroir inférieur 503c, et on peut comprendre que la lumière diffractée maximale est produite lorsque la différence de hauteur entre le micromiroir supérieur 530c et le micromiroir inférieur 503c est un multiple impair de 2%14.
La figure 5d est une coupe en perspective montrant un modulateur de lumière à diffraction basé sur des trous ouverts, conformément à une quatrième forme de réalisation de la présente invention.
En référence aux figures, le modulateur de lumière à diffraction basé sur les trous ouverts selon la quatrième forme de réalisation diffère du modulateur de lumière à diffraction basé sur des trous ouverts conformément à la première forme de réalisation, par le fait que des trous ouverts sont disposés dans une direction transversale. Les autres structures sont identiques à celles du modulateur de lumière à diffraction basé sur des trous ouverts, représentés sur la figure 5c.
La figure 5e est une coupe en perspective montrant un modulateur de lumière de diffraction basé sur des trous ouverts conformément à une cinquième forme de réalisation de la présente invention. En référence au dessin, le modulateur de lumière à diffraction basé sur des trous ouverts selon la cinquième forme de réalisation inclut un substrat en silicium 501e, un micromiroir inférieur 503e formé sur le substrat en silicium 501e, et un micromiroir supérieur 510e.
Dans ce cas, le micromiroir inférieur 503e agit en tant qu'électrode inférieure et diffracte la lumière incidente en réfléchissant cette dernière.
Le micromiroir supérieur 510e inclut des trous ouverts 511e1 à 511e3. Les trous ouverts 511e1 à 511e3 sont réalisés de préférence avec une forme rectangulaire, mais peuvent être réalisés avec n'importe quelle forme fermée telle qu'un cercle ou une ellipse.
De tels trous ouverts 511e1 à 511e3 permettent aux parties du micromiroir inférieur 503e correspondant aux trous ouverts 511e1 à 511e3 avec les parties du micromiroir supérieur 510e adjacentes aux trous ouverts 511e1 à 511e3, de former des pixels.
C'est-à-dire que par exemple une partie (A) du micromiroir 510e, dans lequel des trous ouverts 511e1 à 511e3 sont formés, et une partie (B) du micromiroir inférieur 503e forment un seul pixel.
Dans ce cas, une lumière incidente qui traverse les trous ouverts 511e1 à 511e3 du micromiroir supérieur 510e peuvent rencontrer les parties correspondantes du micromiroir inférieur 503e, et la lumière diffractée maximale est produite lorsque la différence de hauteur entre le micromiroir supérieur 510e et le micromiroir inférieur 503e est un multiple impair de ?/4.
La figure 5 est une coupe en perspective montrant un modulateur de lumière à diffraction basé sur des trous ouverts conformément à une sixième forme de réalisation de la présente invention.
En référence au dessin, le modulateur de lumière à diffraction basé sur des trous ouverts conformément à la sixième forme de réalisation diffère du modulateur de lumière à diffraction basé sur des trous ouverts conformément à la cinquième forme de réalisation, dans laquelle des trous ouverts sont disposés dans une direction transversale. Les autres structures sont identiques à celles du modulateur de lumière à diffraction basé sur des trous ouverts représenté sur la figure 5e. Par ailleurs, une force d'actionnement verticale est produite en utilisant les couches en matériau piézoélectrique dans les quatre premières formes de réalisation de la présente invention, et une force d'actionnement verticale est générée en utilisant une source électrostatique dans les cinquième et sixième formes de réalisation de la présente invention. Cependant une telle force d'actionnement verticale peut être générée en utilisant une force électromagnétique.
La figure 5g est une coupe en perspective représentant un modulateur de lumière à diffraction basé 5 sur des trous ouverts conformément à une septième forme de réalisation de la présente invention.
En se référant au dessin, le modulateur de lumière à diffraction basé sur des trous ouverts selon la septième forme de réalisation inclut un substrat en silicium 501g, un micromiroir inférieur 510g formé au milieu du renfoncement du substrat en silicium 501g et un micromiroir supérieur 520g adapté pour couvrir les surfaces les plus élevées du substrat en silicium 501g. Le micromiroir inférieur 510g non seulement diffracte une lumière incidente en réfléchissant la lumière incidente, mais est également utilisé en tant qu'électrode inférieure.
Une couche formant électrode inférieure 503g est formée dans le fond du renfoncement du substrat en silicium 501g. La couche formant électrode inférieure 503g, conjointement avec le micromiroir inférieur 510g (électrode supérieure) positionné au milieu du renfoncement, appliquent au micromiroir inférieur 510g une force d'actionnement verticale qui est provoquée par une force électrostatique.
C'est-à-dire que l'électrode inférieure 503g et le micromiroir inférieur 510g s'attirent sous l'effet d'une force électrostatique et génèrent une force d'actionnement dirigée vers le bas, si une tension lui est appliquée, ou l'électrode inférieure 503g et le miroir inférieur 510g génèrent une force d'actionnement dirigée vers le haut au moyen d'une force de rétablissement si la tension ne lui est pas appliquée.
Par ailleurs, des trous ouverts 521g1 à 521g3 sont formés dans le micromiroir supérieur 520g. Les trous supérieurs 521g1 à 521g3 sont réalisés de préférence avec une forme rectangulaire, mais peuvent être réalisés avec n'importe quelle forme fermée comme par exemple un cercle ou une ellipse.
De tels trous ouverts 521g1 à 521g3 permettent aux parties du micromiroir inférieur 510g correspondant aux trous ouverts 521g1 à 521g3, conjointement avec les parties du micromiroir supérieur 520g adjacent aux trous ouverts 521g1 à 521g3, de former des pixels.
C'est-à-dire que par exemple une partie (A) du micromiroir supérieur 520g, dans lequel les trous ouverts 521g1 à 521g3 sont formés, et une partie (B) du micromiroir inférieur 510g forment un seul pixel.
Dans ce cas, une lumière incidente traversant les trous ouverts 521a1 à 521g3 du micromiroir supérieur 520g peut rencontrer les parties correspondantes du micromiroir inférieur 510g, et on peut comprendre que la lumière diffractée maximale soit générée lorsque la différence de hauteur entre le micromiroir supérieur 520g et le micromiroir inférieur 510a est l'un de multiples impairs de X/4.
La figure 5h montre un modulateur de lumière basé sur des trous ouverts, conformément à une huitième forme de réalisation de la présente invention. Le modulateur de lumière basé sur des trous ouverts conformément à la huitième forme de réalisation diffère du modulateur de lumière basé sur des trous ouverts conformément à la septième forme de réalisation par le fait que des trous ouverts sont disposés dans une direction transversale.
La figure 6 est une vue en perspective représentant le réseau unidirectionnel d'un modulateur de lumière basé sur des trous ouverts conformément à une forme de réalisation de la présente invention.
En référence au dessin, dans le réseau unidirectionnel du modulateur de lumière basé sur des trous 35 ouverts conformément à la forme de réalisation de la présente invention, une pluralité de micromiroirs 610a à 610n sont disposés dans une direction latérale, ce qui provoque la diffraction de différents faisceaux de lumière incidente. Par ailleurs, bien que l'on ait décrit l'actionnement vertical de couches formant micromiroir inférieur provoqué par une force électrostatique, il est possible d'avoir un actionnement vertical moyennant l'utilisation d'un procédé piézoélectrique ou d'une force électromagnétique.
La figure 7 est une vue en perspective représentant le réseau bidirectionnel d'un modulateur de lumière basé sur les trous ouverts conformément à une forme de réalisation de la présente invention.
En référence au dessin, dans le réseau bidirectionnel du modulateur de lumière basé sur des trous ouverts conformément à la forme de réalisation de la présente invention, des modulateurs de lumière 710a1 à 710n, basés sur des trous ouverts, conformes à la forme de réalisation de la présente invention, sont disposés dans des directions latérales, avant et transversale.
La présente invention telle que décrite précédemment est avantageuse en ce qu'on peut fabriquer le modulateur de lumière, qui peut produire aisément une lumière diffractée en utilisant un simple micromiroir sans aucun processus additionnel.
Par ailleurs, bien que l'on ait décrit dans la présente description le cas d'une seule couche en matériau piézoélectrique, il est possible de réaliser une couche en matériau piézoélectrique de type multiple formée par une pluralité de couches en matériau piézoélectrique. Bien que l'on ait décrit à titre d'illustration le modulateur de lumière à diffraction basé sur les trous ouverts selon la présente invention, les spécialistes de la technique noteront que l'on peut y apporter différents changements, additions et substitutions sans sortir du cadre de l'invention.
Claims (16)
1. Modulateur de lumière à diffraction basé sur des trous ouverts, caractérisé en ce qu'il comporte: un substrat (501a), une couche formant micromiroir inférieur (503a) formée sur une partie d'une surface du substrat et adaptée pour diffracter une lumière incidente en réfléchissant la lumière incidente, une couche formant micromiroir supérieur (530a) en forme de ruban, qui est distante, au niveau d'une partie centrale, de la couche formant micromiroir inférieur et est fixée, au niveau de ses deux côtés, à une surface supérieure du substrat, une pluralité de trous ouverts (531a1 à 531a3) formés dans la partie centrale à distance de la couche formant micromiroir inférieur (503a), de sorte que la couche formant micromiroir supérieur (530a) réfléchit ou diffracte une lumière incidente en fonction de la différence de hauteur entre les couches formant micromiroirs supérieur inférieur, et une unité d'actionnement (520a, 520a', 522a, 522a') pour déplacer verticalement la partie centrale de la couche formant micromiroir supérieur (530a), dans laquelle les trous ouverts (531a1 à 531a3) sont formés.
2. Modulateur de lumière à diffraction selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité d'actionnement actionne la couche formant micromiroir supérieur de telle sorte que la couche formant micromiroir supérieur (530a) peut se déplacer entre une première position qui permet à la couche formant micromiroir supérieur (530a) et à la couche formant micromiroir inférieur (503a) de former un miroir plan, et une seconde position qui permet à la couche formant micromiroir supérieur et à la couche formant micromiroir inférieur de diffracter la lumière incidente.
3. Modulateur de lumière à diffraction selon la revendication 1, caractérisé en ce que: le substrat (501a) est pourvu d'un renfoncement pour former un espace contenant de l'air, la couche formant micromiroir inférieur (503a) est 5 formée sur une partie inférieure du renfoncement du substrat, et la couche formant micromiroir supérieur (530a) garantit un espace d'actionnement de telle sorte que sa partie centrale est espacée du renfoncement du substrat.
4. Modulateur de lumière à diffraction selon la revendication 1, caractérisé en ce que le substrat (501a) possède une surface plane et en ce que la couche formant micromiroir supérieur (530a) garantit un espace d'actionnement de telle sorte que sa partie centrale est surélevée de manière à être distante de la couche formant micromiroir inférieur.
5. Modulateur de lumière à diffraction selon la revendication 1, caractérisé en ce que les trous ouverts de la couche formant micromiroir supérieur (530a) sont disposés selon une direction longitudinale du substrat.
6. Modulateur de lumière à diffraction selon la revendication 1, caractérisé en ce que les trous ouverts (531a1 à 531a3) de la couche formant micromiroir supérieur sont disposés selon une direction perpendiculaire à une direction longitudinale du substrat (501a).
7. Modulateur de lumière à diffraction selon la revendication 1, dans lequel l'unité d'actionnement comprend: une première couche piézoélectrique (520a, 520a'), qui est positionnée, par une première extrémité, sur une extrémité de gauche de la couche formant micromiroir supérieur (530a) et, par une seconde extrémité, sur un côté gauche de la partie centrale de la couche formant micromiroir supérieur (530a) de manière à être espacée du centre de la couche formant micromiroir supérieur, une couche (522, 512a') d'un matériau piézoélectrique sous la forme d'un film mince étant prévue dans la première couche piézoélectrique de manière à produire une force d'actionnement verticale au moyen d'une contraction et d'une expansion lorsqu'une tension est appliquée aux deux côtés de la couche de matériau piézoélectrique, et une seconde couche piézoélectrique (522a, 522a'), qui est positionnée, par une extrémité, sur une extrémité de droite de la couche formant micromiroir supérieur et, par une seconde extrémité, sur un côté droit du centre de la couche formant micromiroir supérieur de manière à être espacée du centre de la couche formant micromiroir supérieur, une couche de matériau piézoélectrique étant prévue dans la seconde couche piézoélectrique pour produire une force d'actionnement verticale par contraction et expansion lorsqu'une tension est appliquée aux deux côtés de la couche de matériau piézoélectrique.
8. Modulateur de lumière à diffraction selon la revendication 7, caractérisé en ce que la première couche 20 piézoélectrique (520a) comprend: une première couche de matériau piézoélectrique (522a) qui est positionnée, par une première extrémité, sur une extrémité gauche de la couche formant micromiroir inférieur, et, par une seconde extrémité, sur un côté gauche de la partie centrale de la couche formant micromiroir inférieur (503a) de manière à être espacée d'un centre de la couche formant micromiroir inférieur, et est adaptée pour générer une force d'actionnement par contraction et expansion lorsqu'une tension est appliquée aux deux côtés de cette couche, et une première couche supérieure d'électrode (523a) formée sur la première couche de matériau piézoélectrique et adaptée pour appliquer une tension piézoélectrique, et en ce que la seconde couche piézoélectrique (520a) comprend: une seconde couche de matériau piézoélectrique (522a'), qui est positionnée, par une première extrémité, sur une extrémité de droite de la couche formant micromiroir inférieur (503a) et, par une seconde extrémité, sur un côté droit de la partie centrale de la couche formant micromiroir inférieur de manière à être espacée du centre de la couche formant micromiroir inférieur, et est adaptée pour produire une force d'actionnement par contraction et expansion lorsqu'une tension est appliquée aux deux côtés de cette couche, et une seconde couche supérieure d'électrode (523a) formée sur la seconde couche de matériau électrique et adaptée pour appliquer une tension piézoélectrique, la couche formant micromiroir inférieur (503a) fonctionnant en tant qu'électrodes inférieures des première et seconde couches piézoélectriques.
9. Modulateur de lumière à diffraction selon la revendication 7, caractérisé en ce que la première couche piézoélectrique comprend: une pluralité de premières couches de matériau piézoélectrique, qui sont positionnées, par des premières extrémités, sur une extrémité de gauche de la couche formant micromiroir inférieur et, par ses secondes extrémités, sur un côté gauche de la partie centrale de la couche formant micromiroir inférieur de manière à être espacée du centre de la couche formant micromiroir inférieur, et est adaptée pour produire une force d'actionnement par contraction et expansion lorsqu'une tension est appliquée aux deux côtés desdites premières couches de matériau piezoélectrique, une pluralité de premières couches supérieures d'électrodes formées entre les premières couches de matériau piézoélectrique et adaptées pour appliquer une tension piézoélectrique, et une seconde couche supérieure d'électrode formée sur la surface la plus élevée des premières couches de matériau piézoélectrique et adaptée pour appliquer une tension piézoélectrique, et en ce que la seconde couche piézoélectrique 5 comprend: une pluralité de secondes couches de matériau piézoélectrique, qui sont positionnées, par des premières extrémités, sur une extrémité de droite de la couche formant micromiroir inférieur et, par des secondes extrémités, sur un côté droit de la partie centrale de la couche formant micromiroir inférieur de manière à être espacées du centre de la couche formant micromiroir inférieur, et est adaptée pour générer une force d'actionnement par contraction et expansion lorsqu'une tension est appliquée aux deux côtés desdites secondes couches de matériau piezoélectrique, une pluralité de troisièmes couches supérieures d'électrodes formées entre les secondes couches de matériau piézoélectrique et adaptées pour appliquer une tension 20 piézoélectrique, et une quatrième couche supérieure d'électrode formée sur la surface la plus élevée des secondes couches de matériau piézoélectrique et adaptée pour appliquer une tension piézoélectrique, la couche formant micromiroir inférieur agissant en tant qu'électrodes inférieures des première et seconde couches piézoélectriques.
10. Modulateur de lumière à diffraction selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité d'actionnement (520a, 520a', 522a, 522a') utilise la couche formant micromiroir supérieur (530a) en tant qu'électrode supérieure et utilise la couche formant micromiroir inférieur (503a) en tant qu'électrode inférieure, et déplace verticalement la couche formant micromiroir supérieur au moyen d'une force électrostatique générée entre la couche formant micromiroir supérieur et la couche formant micromiroir inférieur.
11. Modulateur de lumière à diffraction selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité d'actionnement (520a, 520a', 522a, 522a') déplace verticalement la couche formant micromiroir supérieur au moyen d'une force électromagnétique.
12. Modulateur de lumière à diffraction basé sur des trous ouverts, caractérisé en ce qu'il comprend: 10 un substrat comportant un renfoncement, une couche formant micromiroir inférieur en forme de ruban, qui est fixée par ses deux extrémités sur les parois latérales du renfoncement de manière à être placée à une profondeur médiane dans le renfoncement, de sorte qu'une partie centrale de la couche formant micromiroir inférieur peut se déplacer verticalement de manière à réfléchir ou diffracter une lumière incidente, une couche formant micromiroir supérieur en forme de ruban, qui est disposée de manière à correspondre à la couche formant micromiroir inférieur, et dont les deux extrémités sont fixées aux deux côtés du substrat respectivement à l'extérieur du renfoncement du substrat, une pluralité de trous ouverts étant formés dans la couche formant micromiroir supérieur pour permettre à la lumière incidente de circuler en direction de la couche formant micromiroir inférieur de sorte que la couche formant micromiroir supérieur réfléchit ou diffracte la lumière incidente en fonction d'une différence de hauteur entre les couches supérieure et formant micromiroir inférieur, et une unité d'actionnement pour déplacer verticalement le micromiroir inférieur.
13. Modulateur de lumière à diffraction selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'unité d'actionnement (520a, 520a', 522a, 522a') actionne la couche formant micromiroir supérieur, de telle sorte que la couche formant micromiroir supérieur peut se déplacer entre une première position, qui permet à la couche formant micromiroir supérieur et à la couche formant micromiroir inférieur de former un miroir plan, et une seconde position qui permet à la couche formant micromiroir supérieur et à la couche formant micromiroir inférieur de diffracter une lumière incidente.
14. Modulateur de lumière à diffraction selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'unité d'actionnement (520a, 520a', 522a, 522a') comprend une couche inférieure d'électrode formée dans un fond du renfoncement, et une électrode supérieure formée par la couche formant micromiroir inférieur, et déplace la couche formant micromiroir inférieur en utilisant une force électrostatique générée entre la couche inférieure de l'électrode et la couche formant micromiroir inférieur lorsque la tension est appliquée à la couche formant micromiroir inférieur.
15. Modulateur de lumière à diffraction selon la revendication 12, caractérisé en ce que les trous ouverts (531a1 à 531a3) de la couche formant micromiroir supérieur sont disposés selon une direction longitudinale du substrat.
16. Modulateur de lumière à diffraction selon la revendication 12, caractérisé en ce que les trous ouverts de la couche formant micromiroir supérieur sont disposés selon une direction perpendiculaire à une direction longitudinale du substrat.
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