JP2002350751A - 光学多層構造体およびその製造方法、光スイッチング素子、並びに画像表示装置 - Google Patents
光学多層構造体およびその製造方法、光スイッチング素子、並びに画像表示装置Info
- Publication number
- JP2002350751A JP2002350751A JP2001161840A JP2001161840A JP2002350751A JP 2002350751 A JP2002350751 A JP 2002350751A JP 2001161840 A JP2001161840 A JP 2001161840A JP 2001161840 A JP2001161840 A JP 2001161840A JP 2002350751 A JP2002350751 A JP 2002350751A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- multilayer structure
- optical
- optical multilayer
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
- Micromachines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 基板の材質を考慮せずに任意の基板上に作製
でき、画像表示装置に好適に用いることができる光学多
層構造体を提供する。 【構成】 基板１０は、例えばシリコン（Ｓｉ）からな
り、開口１０Ａとこれを囲む枠部１０Ｆとからなる網目
状の平面形状を有する。光学多層構造体１は、この基板
１０の開口１０Ａ上に、第１の層１１、光の干渉現象を
起こし得る大きさを有すると共にその大きさを変化させ
ることのできる間隙部１２、および第２の層１３をこの
順で配設した構造を有する。基板１０の光学特性を考慮
せずに第１の層１１や第２の層１３の膜厚や間隙部１２
の大きさを設計することができる。基板１０はシリコン
からなるので高温プロセスに影響されず、プロセス自由
度が向上する。光学多層構造体１と駆動回路等とを同一
の基板１０に作製することが可能となる。
でき、画像表示装置に好適に用いることができる光学多
層構造体を提供する。 【構成】 基板１０は、例えばシリコン（Ｓｉ）からな
り、開口１０Ａとこれを囲む枠部１０Ｆとからなる網目
状の平面形状を有する。光学多層構造体１は、この基板
１０の開口１０Ａ上に、第１の層１１、光の干渉現象を
起こし得る大きさを有すると共にその大きさを変化させ
ることのできる間隙部１２、および第２の層１３をこの
順で配設した構造を有する。基板１０の光学特性を考慮
せずに第１の層１１や第２の層１３の膜厚や間隙部１２
の大きさを設計することができる。基板１０はシリコン
からなるので高温プロセスに影響されず、プロセス自由
度が向上する。光学多層構造体１と駆動回路等とを同一
の基板１０に作製することが可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、入射光を反射若し
くは透過させる機能を有する光学多層構造体およびその
製造方法、この光学多層構造体を用いた光スイッチング
素子並びに画像表示装置に関する。
くは透過させる機能を有する光学多層構造体およびその
製造方法、この光学多層構造体を用いた光スイッチング
素子並びに画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、映像情報の表示デバイスとしての
ディスプレイの重要性が高まっており、このディスプレ
イ用の素子として、更には、光通信，光記憶装置，光プ
リンタなどの素子として、高速で動作する光スイッチン
グ素子（ライトバルブ）の開発が要望されている。従
来、この種の素子としては、液晶を用いたもの、マイク
ロミラーを用いたもの（ＤＭＤ；Digital Micro Mirror
Device 、ディジタルマイクロミラーデバイス、テキサ
スインスツルメンツ社の登録商標）、回折格子を用いた
もの（ＧＬＶ：Grating Light Valve,グレーティングラ
イトバルブ、ＳＬＭ（シリコンライトマシン）社）等が
ある。
ディスプレイの重要性が高まっており、このディスプレ
イ用の素子として、更には、光通信，光記憶装置，光プ
リンタなどの素子として、高速で動作する光スイッチン
グ素子（ライトバルブ）の開発が要望されている。従
来、この種の素子としては、液晶を用いたもの、マイク
ロミラーを用いたもの（ＤＭＤ；Digital Micro Mirror
Device 、ディジタルマイクロミラーデバイス、テキサ
スインスツルメンツ社の登録商標）、回折格子を用いた
もの（ＧＬＶ：Grating Light Valve,グレーティングラ
イトバルブ、ＳＬＭ（シリコンライトマシン）社）等が
ある。
【０００３】ＧＬＶは回折格子をＭＥＭＳ（Micro Elec
tro Mechanical Systems) 構造で作製し、静電力で１０
ｎｓの高速ライトスイッチング素子を実現している。Ｄ
ＭＤは同じくＭＥＭＳ構造でミラーを動かすことにより
スイッチングを行うものである。これらのデバイスを用
いてプロジェクタ等のディスプレイを実現できるもの
の、液晶とＤＭＤは動作速度が遅いために、ライトバル
ブとしてディスプレイを実現するためには２次元配列と
しなければならず、構造が複雑となる。一方、ＧＬＶは
高速駆動型であるので、１次元アレイを走査することで
プロジェクションディスプレイを実現することができ
る。
tro Mechanical Systems) 構造で作製し、静電力で１０
ｎｓの高速ライトスイッチング素子を実現している。Ｄ
ＭＤは同じくＭＥＭＳ構造でミラーを動かすことにより
スイッチングを行うものである。これらのデバイスを用
いてプロジェクタ等のディスプレイを実現できるもの
の、液晶とＤＭＤは動作速度が遅いために、ライトバル
ブとしてディスプレイを実現するためには２次元配列と
しなければならず、構造が複雑となる。一方、ＧＬＶは
高速駆動型であるので、１次元アレイを走査することで
プロジェクションディスプレイを実現することができ
る。
【０００４】しかしながら、ＧＬＶは回折格子構造であ
るので、１ピクセルに対して６つの素子を作り込んだ
り、２方向に出た回折光を何らかの光学系で１つにまと
める必要があるなどの複雑さがある。
るので、１ピクセルに対して６つの素子を作り込んだ
り、２方向に出た回折光を何らかの光学系で１つにまと
める必要があるなどの複雑さがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このようなことから、
本出願人と同一出願人は、先に、簡単な構成で、小型軽
量であると共に、構成材料の選択にも自由度があり、可
視光領域においても高速応答が可能であって、画像表示
装置に好適に用いることができる光学多層構造体を提案
している（例えば、特願２０００−２００８８２、特願
２０００−２０２８３１および特願２０００−２１９５
９９）。
本出願人と同一出願人は、先に、簡単な構成で、小型軽
量であると共に、構成材料の選択にも自由度があり、可
視光領域においても高速応答が可能であって、画像表示
装置に好適に用いることができる光学多層構造体を提案
している（例えば、特願２０００−２００８８２、特願
２０００−２０２８３１および特願２０００−２１９５
９９）。
【０００６】図４７は、上記提案のうち、例えば特願２
０００−２００８８２に係る光学多層構造体を用いた光
スイッチング装置１００の構成の一例を表すものであ
る。この光スイッチング装置１００は、例えばガラスか
らなる透明基板１０１上に複数（図では４個）の光スイ
ッチング素子１００Ａ〜１００Ｄを一次元アレイ状に配
設したものである。なお、１次元に限らず、２次元に配
列した構成としてもよい。この光スイッチング装置１０
０では、透明基板１０１の表面の一方向（素子配列方
向）に沿って例えばＴｉＯ2 膜１０２が形成されてい
る。ＴｉＯ2 膜１０２上には、例えばＩＴＯ（Indium-T
in Oxide：インジウムとスズの酸化物混合膜）膜１０３
が形成されている。
０００−２００８８２に係る光学多層構造体を用いた光
スイッチング装置１００の構成の一例を表すものであ
る。この光スイッチング装置１００は、例えばガラスか
らなる透明基板１０１上に複数（図では４個）の光スイ
ッチング素子１００Ａ〜１００Ｄを一次元アレイ状に配
設したものである。なお、１次元に限らず、２次元に配
列した構成としてもよい。この光スイッチング装置１０
０では、透明基板１０１の表面の一方向（素子配列方
向）に沿って例えばＴｉＯ2 膜１０２が形成されてい
る。ＴｉＯ2 膜１０２上には、例えばＩＴＯ（Indium-T
in Oxide：インジウムとスズの酸化物混合膜）膜１０３
が形成されている。
【０００７】透明基板１０１上には、ＴｉＯ2 膜１０２
およびＩＴＯ膜１０３に対して直交する方向に、複数本
のＢｉ2 Ｏ3 膜１０５が配設されている。Ｂｉ2 Ｏ3 膜
１０５の外側には透明導電膜としてのＩＴＯ膜１０６が
形成されている。これらＩＴＯ膜１０６およびＢｉ2 Ｏ
3 膜１０５は、ＩＴＯ膜１０３を跨ぐ位置において架橋
構造となっている。ＩＴＯ膜１０３とＩＴＯ膜１０６と
の間には、スイッチング動作（オン・オフ）に応じてそ
の大きさが変化する間隙部１０４が設けられている。間
隙部１０４の光学膜厚は、入射光の波長（λ＝５５０ｎ
ｍ）に対しては、例えば「λ／４」（１３７．５ｎｍ）
と「０」との間で変化するようになっている。
およびＩＴＯ膜１０３に対して直交する方向に、複数本
のＢｉ2 Ｏ3 膜１０５が配設されている。Ｂｉ2 Ｏ3 膜
１０５の外側には透明導電膜としてのＩＴＯ膜１０６が
形成されている。これらＩＴＯ膜１０６およびＢｉ2 Ｏ
3 膜１０５は、ＩＴＯ膜１０３を跨ぐ位置において架橋
構造となっている。ＩＴＯ膜１０３とＩＴＯ膜１０６と
の間には、スイッチング動作（オン・オフ）に応じてそ
の大きさが変化する間隙部１０４が設けられている。間
隙部１０４の光学膜厚は、入射光の波長（λ＝５５０ｎ
ｍ）に対しては、例えば「λ／４」（１３７．５ｎｍ）
と「０」との間で変化するようになっている。
【０００８】光スイッチング素子１００Ａ〜１００Ｄ
は、透明導電膜（ＩＴＯ膜１０３，１０６）への電圧印
加による電位差で生じた静電引力によって、間隙部１０
４の光学膜厚を、例えば「λ／４」と「０」との間で切
り替える。図４７では、光スイッチング素子１００Ａ，
１００Ｃが間隙部１０４が「０」の状態（すなわち、低
反射状態）、光スイッチング素子１００Ｂ，１００Ｄが
間隙部１０４が「λ／４」の状態（すなわち、高反射状
態）を示している。
は、透明導電膜（ＩＴＯ膜１０３，１０６）への電圧印
加による電位差で生じた静電引力によって、間隙部１０
４の光学膜厚を、例えば「λ／４」と「０」との間で切
り替える。図４７では、光スイッチング素子１００Ａ，
１００Ｃが間隙部１０４が「０」の状態（すなわち、低
反射状態）、光スイッチング素子１００Ｂ，１００Ｄが
間隙部１０４が「λ／４」の状態（すなわち、高反射状
態）を示している。
【０００９】この光スイッチング装置１００では、ＩＴ
Ｏ膜１０３を接地して電位を０Ｖとし、ＩＴＯ膜１０６
に例えば＋１２Ｖの電圧を印加すると、その電位差によ
りＩＴＯ膜１０３，１０６間に静電引力が発生し、光ス
イッチング素子１００Ａ，１００ＣのようにＩＴＯ膜１
０３，１０６が密着し、間隙部１０４が「０」の状態と
なる。この状態では、入射光Ｐ1 は上記光スイッチング
素子を透過し、更に透明基板１０１を通過して透過光Ｐ
2 となる。
Ｏ膜１０３を接地して電位を０Ｖとし、ＩＴＯ膜１０６
に例えば＋１２Ｖの電圧を印加すると、その電位差によ
りＩＴＯ膜１０３，１０６間に静電引力が発生し、光ス
イッチング素子１００Ａ，１００ＣのようにＩＴＯ膜１
０３，１０６が密着し、間隙部１０４が「０」の状態と
なる。この状態では、入射光Ｐ1 は上記光スイッチング
素子を透過し、更に透明基板１０１を通過して透過光Ｐ
2 となる。
【００１０】次に、ＩＴＯ膜１０６を接地させ電位を０
Ｖにすると、ＩＴＯ膜１０３，１０６間の静電引力がな
くなり、図１７では光スイッチング素子１００Ｂ，１０
０ＤのようにＩＴＯ膜１０３，１０６間が離間して、間
隙部１０４が「λ／４」の状態となる。この状態では、
入射光Ｐ1 は反射され、反射光Ｐ3 となる。
Ｖにすると、ＩＴＯ膜１０３，１０６間の静電引力がな
くなり、図１７では光スイッチング素子１００Ｂ，１０
０ＤのようにＩＴＯ膜１０３，１０６間が離間して、間
隙部１０４が「λ／４」の状態となる。この状態では、
入射光Ｐ1 は反射され、反射光Ｐ3 となる。
【００１１】このようにして、光スイッチング装置１０
０では、光スイッチング素子１００Ａ〜１００Ｄ各々に
おいて、入射光Ｐ1 を静電力により間隙部を２値に切り
替えることによって、反射光がない状態と反射光Ｐ3 が
発生する状態の２値に切り替えて取り出すことができ
る。勿論、前述のように間隙部の大きさを連続的に変化
させることにより、入射光Ｐ1 を反射がない状態から反
射光Ｐ3 が発生する状態に連続的に切り替えることも可
能である。
０では、光スイッチング素子１００Ａ〜１００Ｄ各々に
おいて、入射光Ｐ1 を静電力により間隙部を２値に切り
替えることによって、反射光がない状態と反射光Ｐ3 が
発生する状態の２値に切り替えて取り出すことができ
る。勿論、前述のように間隙部の大きさを連続的に変化
させることにより、入射光Ｐ1 を反射がない状態から反
射光Ｐ3 が発生する状態に連続的に切り替えることも可
能である。
【００１２】ところで、上記提案に係る光学多層構造体
では、基板の材質が光学特性に関係するので、基板の材
料の選択の幅が狭くなる。例えば、上記提案では、光学
変調特性を向上させるために、ガラスやカーボンから構
成されている基板を用いるようにしている。しかしなが
ら、ガラスは高温プロセスに向かないし、カーボンは高
価であること、入手しにくいこと等の問題を有してい
る。高温プロセスに適した基板としてシリコン（Ｓｉ）
ウェハが考えられるが、シリコンウェハの光学特性は必
ずしも理想的なものではないという問題がある。
では、基板の材質が光学特性に関係するので、基板の材
料の選択の幅が狭くなる。例えば、上記提案では、光学
変調特性を向上させるために、ガラスやカーボンから構
成されている基板を用いるようにしている。しかしなが
ら、ガラスは高温プロセスに向かないし、カーボンは高
価であること、入手しにくいこと等の問題を有してい
る。高温プロセスに適した基板としてシリコン（Ｓｉ）
ウェハが考えられるが、シリコンウェハの光学特性は必
ずしも理想的なものではないという問題がある。
【００１３】なお、平面形状が正方形の光学薄膜に、卍
型の支持部を設けた構造も提案されている（米国特許公
報第５，５００，７６１号）が、このような光学薄膜も
基板上に作製されており、基板の材質がその光学特性に
関わってくることは容易に想像できる。
型の支持部を設けた構造も提案されている（米国特許公
報第５，５００，７６１号）が、このような光学薄膜も
基板上に作製されており、基板の材質がその光学特性に
関わってくることは容易に想像できる。
【００１４】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その第１の目的は、基板の材質を考慮せず任意の
基板上に作製できる光学多層構造体およびその製造方法
を提供することにある。
ので、その第１の目的は、基板の材質を考慮せず任意の
基板上に作製できる光学多層構造体およびその製造方法
を提供することにある。
【００１５】また、本発明の第２の目的は、上記光学多
層構造体を用いて、スペース効率が高く安価な光スイッ
チング素子および画像表示装置を提供することにある。
層構造体を用いて、スペース効率が高く安価な光スイッ
チング素子および画像表示装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明による光学多層構
造体は、開口とこの開口を囲む枠部とからなる網目状の
平面形状を有する基板上に、開口の上に設けられると共
に周縁部の少なくとも一部において枠部により支持され
た第１の層、光の干渉現象を起こし得る大きさを有する
と共にその大きさが可変な間隙部、および第２の層を配
設した構造を有し、第１の層および第２の層のうち少な
くとも一方の他方に近づく方向への変位に応じて、入射
した光の反射、透過あるいは吸収の量を変化させるもの
である。
造体は、開口とこの開口を囲む枠部とからなる網目状の
平面形状を有する基板上に、開口の上に設けられると共
に周縁部の少なくとも一部において枠部により支持され
た第１の層、光の干渉現象を起こし得る大きさを有する
と共にその大きさが可変な間隙部、および第２の層を配
設した構造を有し、第１の層および第２の層のうち少な
くとも一方の他方に近づく方向への変位に応じて、入射
した光の反射、透過あるいは吸収の量を変化させるもの
である。
【００１７】本発明による光学多層構造体の製造方法
は、基板上に、第１の層を形成する工程と、この第１の
層の上に、所定の膜厚の犠牲層を形成し、犠牲層の表面
および側面部を覆う第２の層を形成する工程と、犠牲層
をエッチングにより選択的に除去することにより第１の
層と第２の層との間に間隙部を形成する工程と、基板の
光学多層構造体と反対側から基板をエッチングにより選
択的に除去することにより、基板に第１の層に達する開
口とこの開口を囲む枠部とを形成する工程とを含むもの
である。
は、基板上に、第１の層を形成する工程と、この第１の
層の上に、所定の膜厚の犠牲層を形成し、犠牲層の表面
および側面部を覆う第２の層を形成する工程と、犠牲層
をエッチングにより選択的に除去することにより第１の
層と第２の層との間に間隙部を形成する工程と、基板の
光学多層構造体と反対側から基板をエッチングにより選
択的に除去することにより、基板に第１の層に達する開
口とこの開口を囲む枠部とを形成する工程とを含むもの
である。
【００１８】本発明による光スイッチング素子は、開口
とこの開口を囲む枠部とからなる網目状の平面形状を有
する基板上に、開口の上に設けられると共に周縁部の少
なくとも一部において枠部により支持された第１の層、
光の干渉現象を起こし得る大きさを有すると共にその大
きさが可変な間隙部、および第２の層を配設した構造を
有し、第１の層および第２の層のうち少なくとも一方の
他方に近づく方向への変位に応じて、入射した光の反
射、透過あるいは吸収の量を変化させる光学多層構造体
と、この光学多層構造体の間隙部の光学的な大きさを変
化させるための駆動手段とを備えたものである。
とこの開口を囲む枠部とからなる網目状の平面形状を有
する基板上に、開口の上に設けられると共に周縁部の少
なくとも一部において枠部により支持された第１の層、
光の干渉現象を起こし得る大きさを有すると共にその大
きさが可変な間隙部、および第２の層を配設した構造を
有し、第１の層および第２の層のうち少なくとも一方の
他方に近づく方向への変位に応じて、入射した光の反
射、透過あるいは吸収の量を変化させる光学多層構造体
と、この光学多層構造体の間隙部の光学的な大きさを変
化させるための駆動手段とを備えたものである。
【００１９】本発明による画像表示装置は、１次元また
は２次元に配列された複数の光スイッチング素子に光を
照射することで２次元画像を表示するものであって、光
スイッチング素子は、開口とこの開口を囲む枠部とから
なる網目状の平面形状を有する基板上に、開口の上に設
けられると共に周縁部の少なくとも一部において枠部に
より支持された第１の層、光の干渉現象を起こし得る大
きさを有すると共にその大きさが可変な間隙部、および
第２の層を配設した構造を有し、第１の層および第２の
層のうち少なくとも一方の他方に近づく方向への変位に
応じて、入射した光の反射、透過あるいは吸収の量を変
化させる光学多層構造体と、この光学多層構造体の間隙
部の光学的な大きさを変化させるための駆動手段とを備
えたものである。
は２次元に配列された複数の光スイッチング素子に光を
照射することで２次元画像を表示するものであって、光
スイッチング素子は、開口とこの開口を囲む枠部とから
なる網目状の平面形状を有する基板上に、開口の上に設
けられると共に周縁部の少なくとも一部において枠部に
より支持された第１の層、光の干渉現象を起こし得る大
きさを有すると共にその大きさが可変な間隙部、および
第２の層を配設した構造を有し、第１の層および第２の
層のうち少なくとも一方の他方に近づく方向への変位に
応じて、入射した光の反射、透過あるいは吸収の量を変
化させる光学多層構造体と、この光学多層構造体の間隙
部の光学的な大きさを変化させるための駆動手段とを備
えたものである。
【００２０】本発明による光学多層構造体およびその製
造方法では、基板が開口とこの開口を囲む枠部とからな
る網目状の平面形状を有し、第１の層が、開口の上に設
けられると共に周縁部の少なくとも一部において枠部に
より支持されるようにしたので、基板の材質の光学特性
に対する影響を考慮する必要がなくなる。
造方法では、基板が開口とこの開口を囲む枠部とからな
る網目状の平面形状を有し、第１の層が、開口の上に設
けられると共に周縁部の少なくとも一部において枠部に
より支持されるようにしたので、基板の材質の光学特性
に対する影響を考慮する必要がなくなる。
【００２１】本発明による光スイッチング素子では、駆
動手段によって、第１の層および第２の層のうち少なく
とも一方が他方に近づく方向に変位し、間隙部の光学的
な大きさが変化することにより、入射光に対してスイッ
チング動作がなされる。
動手段によって、第１の層および第２の層のうち少なく
とも一方が他方に近づく方向に変位し、間隙部の光学的
な大きさが変化することにより、入射光に対してスイッ
チング動作がなされる。
【００２２】本発明による画像表示装置では、１次元あ
るいは２次元に配列された本発明の複数の光スイッチン
グ素子に対して光が照射されることによって２次元画像
が表示される。
るいは２次元に配列された本発明の複数の光スイッチン
グ素子に対して光が照射されることによって２次元画像
が表示される。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
て図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】〔第１の実施の形態〕図１および図２は、
本発明の第１の実施の形態に係る光学多層構造体１の概
略構成を表すものである。なお、この光学多層構造体１
は具体的には例えば光スイッチング素子として用いら
れ、この光スイッチング素子を複数個１次元または２次
元のアレイ状に配列することにより画像表示装置を構成
することができる。
本発明の第１の実施の形態に係る光学多層構造体１の概
略構成を表すものである。なお、この光学多層構造体１
は具体的には例えば光スイッチング素子として用いら
れ、この光スイッチング素子を複数個１次元または２次
元のアレイ状に配列することにより画像表示装置を構成
することができる。
【００２５】光学多層構造体１は、基板１０の上に形成
されている。基板１０は、開口１０Ａとこの開口１０Ａ
を囲む枠部１０Ｆとからなる網目状の平面形状を有して
いる。基板１０は、後述する製造方法の観点から、高温
プロセスに適したシリコン（Ｓｉ）基板であることが好
ましい。基板１０の厚さは例えば５００μｍ程度であ
る。本実施の形態においては、開口１０Ａは矩形の平面
形状を有しており、枠部１０Ｆは格子状となっている。
されている。基板１０は、開口１０Ａとこの開口１０Ａ
を囲む枠部１０Ｆとからなる網目状の平面形状を有して
いる。基板１０は、後述する製造方法の観点から、高温
プロセスに適したシリコン（Ｓｉ）基板であることが好
ましい。基板１０の厚さは例えば５００μｍ程度であ
る。本実施の形態においては、開口１０Ａは矩形の平面
形状を有しており、枠部１０Ｆは格子状となっている。
【００２６】光学多層構造体１は、基板１０上に、開口
１０Ａの上に設けられると共に周縁部の少なくとも一部
において枠部１０Ｆにより支持された第１の層１１と、
光の干渉現象を起こし得る大きさを有すると共にその大
きさを変化させることのできる間隙部１２、および第２
の層１３をこの順で配設して構成したものである。
１０Ａの上に設けられると共に周縁部の少なくとも一部
において枠部１０Ｆにより支持された第１の層１１と、
光の干渉現象を起こし得る大きさを有すると共にその大
きさを変化させることのできる間隙部１２、および第２
の層１３をこの順で配設して構成したものである。
【００２７】第１の層１１は、上述のように、基板１０
の開口１０Ａの上に設けられると共に周縁部の少なくと
も一部において枠部１０Ｆにより支持されている。第２
の層１３は、本実施の形態においては、矩形の平面形状
を有し、その周縁部の対向する２箇所において枠部１０
Ｆに固定されている。図１または図２に示すように、第
１の層１１および第２の層１３は複数の光学多層構造体
１にわたって連続した帯状とすることができ、これによ
り製造工程を簡略化することができる。第２の層１３の
固定されていない部分は可動部分であり、第１の層１１
に近づく方向に変位可能となっており、後述のように間
隙部１２の大きさを変化させることができる。
の開口１０Ａの上に設けられると共に周縁部の少なくと
も一部において枠部１０Ｆにより支持されている。第２
の層１３は、本実施の形態においては、矩形の平面形状
を有し、その周縁部の対向する２箇所において枠部１０
Ｆに固定されている。図１または図２に示すように、第
１の層１１および第２の層１３は複数の光学多層構造体
１にわたって連続した帯状とすることができ、これによ
り製造工程を簡略化することができる。第２の層１３の
固定されていない部分は可動部分であり、第１の層１１
に近づく方向に変位可能となっており、後述のように間
隙部１２の大きさを変化させることができる。
【００２８】第１の層または第２の層１３は単一の層で
もよいし、複数の層からなる複合層でもよい。その材質
としては、屈折率が２以上である少なくとも一種の高屈
折率材料を用いることができ、具体的には酸化チタン
（ＴｉＯ2 ）（屈折率２．４），窒化ケイ素（Ｓｉ3 Ｎ
4 ）（屈折率２．０），酸化亜鉛（ＺｎＯ）（屈折率
２．０），酸化ニオブ（Ｎｂ2 Ｏ5 ）（屈折率２．
２），酸化タンタル（Ｔａ2 Ｏ 5 ）（屈折率２．１），
酸化珪素（ＳｉＯ）（屈折率２．０）などの誘電体と、
酸化スズ（ＳｎＯ2 ）（屈折率２．０），ＩＴＯ（Indi
um-Tin Oxide) （屈折率２．０）などの導電材料とから
なる群から選ぶことができる。複合層とする場合には、
上記の材料のうち誘電体からなる層と導電材料からなる
層とを組み合わせてもよい。
もよいし、複数の層からなる複合層でもよい。その材質
としては、屈折率が２以上である少なくとも一種の高屈
折率材料を用いることができ、具体的には酸化チタン
（ＴｉＯ2 ）（屈折率２．４），窒化ケイ素（Ｓｉ3 Ｎ
4 ）（屈折率２．０），酸化亜鉛（ＺｎＯ）（屈折率
２．０），酸化ニオブ（Ｎｂ2 Ｏ5 ）（屈折率２．
２），酸化タンタル（Ｔａ2 Ｏ 5 ）（屈折率２．１），
酸化珪素（ＳｉＯ）（屈折率２．０）などの誘電体と、
酸化スズ（ＳｎＯ2 ）（屈折率２．０），ＩＴＯ（Indi
um-Tin Oxide) （屈折率２．０）などの導電材料とから
なる群から選ぶことができる。複合層とする場合には、
上記の材料のうち誘電体からなる層と導電材料からなる
層とを組み合わせてもよい。
【００２９】第１の層１１および第２の層１３の光学的
な膜厚は、基板１０の光学特性を考慮することなく、例
えば「λ／４」（λは入射光の設計波長）とすることが
できる。その理由は、従来の光学多層構造体においては
下部電極層が基板に接して設けられていたので、基板の
光学定数を考慮して各層の膜厚を設定する必要があった
のに対して、本実施の形態においては、第１の層１１は
基板１０の開口１０Ａの上に設けられると共に周縁部の
少なくとも一部において枠部１０Ｆに支持されているだ
けであり、第２の層１３の可動部分も基板１０の開口１
０Ａの上にあることになり、膜厚設計の際に基板１０の
光学特性を考慮する必要がないからである。したがっ
て、高温プロセスには適している反面必ずしも理想的な
光学特性を有するとはいえないシリコン基板であって
も、基板１０として用いることが可能となる。
な膜厚は、基板１０の光学特性を考慮することなく、例
えば「λ／４」（λは入射光の設計波長）とすることが
できる。その理由は、従来の光学多層構造体においては
下部電極層が基板に接して設けられていたので、基板の
光学定数を考慮して各層の膜厚を設定する必要があった
のに対して、本実施の形態においては、第１の層１１は
基板１０の開口１０Ａの上に設けられると共に周縁部の
少なくとも一部において枠部１０Ｆに支持されているだ
けであり、第２の層１３の可動部分も基板１０の開口１
０Ａの上にあることになり、膜厚設計の際に基板１０の
光学特性を考慮する必要がないからである。したがっ
て、高温プロセスには適している反面必ずしも理想的な
光学特性を有するとはいえないシリコン基板であって
も、基板１０として用いることが可能となる。
【００３０】なお、以上の膜厚は厳密に「λ／４」でな
くとも、これらの近傍の値でもよい。これは、例えば、
一方の層の光学膜厚がλ／４より厚くなった分、他方の
層を薄くするなどして補完できるからである。このこと
は他の実施の形態においても同様である。よって、本明
細書においては、「λ／４」の表現には「ほぼλ／４」
の場合も含まれるものとする。
くとも、これらの近傍の値でもよい。これは、例えば、
一方の層の光学膜厚がλ／４より厚くなった分、他方の
層を薄くするなどして補完できるからである。このこと
は他の実施の形態においても同様である。よって、本明
細書においては、「λ／４」の表現には「ほぼλ／４」
の場合も含まれるものとする。
【００３１】第１の層１１および第２の層１３を、互い
に光学的特性の異なる２以上の層で構成された複合層と
する場合には、複合層における合成した光学的特性（光
学アドミッタンス）が単層の場合と同等な特性を有する
ものとする必要がある。
に光学的特性の異なる２以上の層で構成された複合層と
する場合には、複合層における合成した光学的特性（光
学アドミッタンス）が単層の場合と同等な特性を有する
ものとする必要がある。
【００３２】間隙部１２は、図示しない駆動手段によっ
て、その大きさ（第１の層１１と第２の層１３との間
隔）が可変である。間隙部１２を埋める媒体は、透明で
あれば気体でも液体でもよい。気体としては、例えば、
空気（ナトリウムＤ線（５８９．３ｎｍ）に対する屈折
率ｎD ＝１．０）、窒素（Ｎ2 ）（ｎD ＝１．０）な
ど、液体としては、水（ｎD ＝１．３３３）、シリコー
ンオイル（ｎD ＝１．４〜１．７）、エチルアルコール
（ｎD ＝１．３６１８）、グリセリン（ｎD ＝１．４７
３０）、ジョードメタン（ｎD ＝１．７３７）などが挙
げられる。なお、間隙部１２を真空状態とすることもで
きる。
て、その大きさ（第１の層１１と第２の層１３との間
隔）が可変である。間隙部１２を埋める媒体は、透明で
あれば気体でも液体でもよい。気体としては、例えば、
空気（ナトリウムＤ線（５８９．３ｎｍ）に対する屈折
率ｎD ＝１．０）、窒素（Ｎ2 ）（ｎD ＝１．０）な
ど、液体としては、水（ｎD ＝１．３３３）、シリコー
ンオイル（ｎD ＝１．４〜１．７）、エチルアルコール
（ｎD ＝１．３６１８）、グリセリン（ｎD ＝１．４７
３０）、ジョードメタン（ｎD ＝１．７３７）などが挙
げられる。なお、間隙部１２を真空状態とすることもで
きる。
【００３３】本実施の形態では、第１の層１１は外側の
第１の層１１Ａと内側の第１の層１１Ｂとの２層からな
る複合層であり、第２の層１３は外側の第２の層１３Ａ
と内側の第２の層１３Ｂとの２層からなる複合層であ
る。また、本実施の形態では、第１の層１１および第２
の層１３とはいずれも透明層である。具体的には、内側
の第１の層１１Ｂおよび内側の第２の層１３Ｂは例えば
窒化ケイ素（Ｓｉ3 Ｎ4）から構成されており、外側の
第１の層１１Ａおよび外側の第２の層１３Ａは例えばＩ
ＴＯから構成されている。このように、本実施の形態に
係る光学多層構造体１は、間隙部１２に関して対称な構
成を有している。
第１の層１１Ａと内側の第１の層１１Ｂとの２層からな
る複合層であり、第２の層１３は外側の第２の層１３Ａ
と内側の第２の層１３Ｂとの２層からなる複合層であ
る。また、本実施の形態では、第１の層１１および第２
の層１３とはいずれも透明層である。具体的には、内側
の第１の層１１Ｂおよび内側の第２の層１３Ｂは例えば
窒化ケイ素（Ｓｉ3 Ｎ4）から構成されており、外側の
第１の層１１Ａおよび外側の第２の層１３Ａは例えばＩ
ＴＯから構成されている。このように、本実施の形態に
係る光学多層構造体１は、間隙部１２に関して対称な構
成を有している。
【００３４】内側の第１の層１１Ｂおよび内側の第２の
層１３ＢをＳｉ3 Ｎ4 で形成するのは、これらの層がス
イッチング動作時において、後述のように可動部として
作用するものであり、ヤング率が高く丈夫なＳｉ3 Ｎ4
で形成されたものであることが好ましいからである。し
かしながら、内側の第１の層１１Ｂおよび内側の第２の
層１３Ｂは、Ｓｉ3 Ｎ4 以外にも、上記の他の材料、例
えばＴｉＯ2 から構成することも可能であることは言う
までもない。
層１３ＢをＳｉ3 Ｎ4 で形成するのは、これらの層がス
イッチング動作時において、後述のように可動部として
作用するものであり、ヤング率が高く丈夫なＳｉ3 Ｎ4
で形成されたものであることが好ましいからである。し
かしながら、内側の第１の層１１Ｂおよび内側の第２の
層１３Ｂは、Ｓｉ3 Ｎ4 以外にも、上記の他の材料、例
えばＴｉＯ2 から構成することも可能であることは言う
までもない。
【００３５】ＩＴＯからなる外側の第１の層１１Ａおよ
び外側の第２の層１３Ａは、静電気により駆動する場合
の透明導電膜として機能する。スイッチング動作時にお
いては第１の層１１と第２の層１３とが接触するので、
接触時に電気的に短絡しないように、内側の第１の層１
１Ｂおよび内側の第２の層１３ＢをＳｉ3 Ｎ4 で形成
し、外側の第１の層１１Ａおよび外側の第２の層１３Ａ
をＩＴＯで形成している。
び外側の第２の層１３Ａは、静電気により駆動する場合
の透明導電膜として機能する。スイッチング動作時にお
いては第１の層１１と第２の層１３とが接触するので、
接触時に電気的に短絡しないように、内側の第１の層１
１Ｂおよび内側の第２の層１３ＢをＳｉ3 Ｎ4 で形成
し、外側の第１の層１１Ａおよび外側の第２の層１３Ａ
をＩＴＯで形成している。
【００３６】Ｓｉ3 Ｎ4 とＩＴＯとを用いる場合、両者
の屈折率は同等であるので、それぞれどの程度の膜厚に
するかは任意であり、両者を合わせて「λ／４」の膜厚
となるようにすればよい。本実施の形態においては、第
１の層１１，間隙部１２，第２の層１３の膜厚（または
大きさ）は、表１のようになっている。
の屈折率は同等であるので、それぞれどの程度の膜厚に
するかは任意であり、両者を合わせて「λ／４」の膜厚
となるようにすればよい。本実施の形態においては、第
１の層１１，間隙部１２，第２の層１３の膜厚（または
大きさ）は、表１のようになっている。
【００３７】
【表１】
【００３８】次に、図３および上述の図２を参照して、
光学多層構造体１の動作について説明する。
光学多層構造体１の動作について説明する。
【００３９】上記のような構造を有する光学多層構造体
１は、間隙部１２の光学的な大きさを、λ／４の奇数倍
とλ／４の偶数倍（０を含む）との間（例えば「λ／
４」と「０」との間）で、２値的あるいは連続的に変化
させることによって、入射した光の反射，透過若しくは
吸収の量を変化させるものである。
１は、間隙部１２の光学的な大きさを、λ／４の奇数倍
とλ／４の偶数倍（０を含む）との間（例えば「λ／
４」と「０」との間）で、２値的あるいは連続的に変化
させることによって、入射した光の反射，透過若しくは
吸収の量を変化させるものである。
【００４０】本実施の形態においては、光学多層構造体
１は、静電気により駆動される。すなわち、外側の第２
の層１３Ａと外側の第１の層１１Ａとの間への電圧印加
による電位差で生じた静電引力によって、間隙部１２の
光学的な大きさを、例えば「λ／４」と「０」との間で
２値的に切り替える。勿論、外側の第２の層１３Ａ、外
側の第１の層１１Ａへの電圧印加を連続的に変化させる
ことにより、間隙部１２の大きさをある値の範囲で連続
的に変化させ、入射した光の反射、若しくは透過あるい
は吸収等の量を連続的（アナログ的）に変化させるよう
にすることもできる。
１は、静電気により駆動される。すなわち、外側の第２
の層１３Ａと外側の第１の層１１Ａとの間への電圧印加
による電位差で生じた静電引力によって、間隙部１２の
光学的な大きさを、例えば「λ／４」と「０」との間で
２値的に切り替える。勿論、外側の第２の層１３Ａ、外
側の第１の層１１Ａへの電圧印加を連続的に変化させる
ことにより、間隙部１２の大きさをある値の範囲で連続
的に変化させ、入射した光の反射、若しくは透過あるい
は吸収等の量を連続的（アナログ的）に変化させるよう
にすることもできる。
【００４１】ここで、外側の第２の層１３Ａと外側の第
１の層１１Ａとの間の電位差が０Ｖであるときは、図２
に示したように、第２の層１３は第１の層１１に対して
離間した状態となり、間隙部１２の光学的な大きさは例
えば「λ／４」である。このとき、光学多層構造体１の
反射率は高くなり、入射光は反射される。
１の層１１Ａとの間の電位差が０Ｖであるときは、図２
に示したように、第２の層１３は第１の層１１に対して
離間した状態となり、間隙部１２の光学的な大きさは例
えば「λ／４」である。このとき、光学多層構造体１の
反射率は高くなり、入射光は反射される。
【００４２】これに対し、外側の第２の層１３Ａに正の
電圧（本実施の形態では例えば＋１０Ｖ）を印加し、外
側の第１の層１１Ａを接地し０Ｖとすると、静電引力が
発生する。この静電引力により、図３に示したように、
第２の層１３が、第１の層１１に密着する。こうして間
隙部１２の光学的な大きさが「０」となる。このとき、
光学多層構造体１の反射率は低くなり、入射した光は吸
収される。
電圧（本実施の形態では例えば＋１０Ｖ）を印加し、外
側の第１の層１１Ａを接地し０Ｖとすると、静電引力が
発生する。この静電引力により、図３に示したように、
第２の層１３が、第１の層１１に密着する。こうして間
隙部１２の光学的な大きさが「０」となる。このとき、
光学多層構造体１の反射率は低くなり、入射した光は吸
収される。
【００４３】図４は、上記の表１に示した本実施の形態
に係る光学多層構造体１について、入射角０．００度、
設計波長５５０ｎｍとしたときの反射特性を表してい
る。図４において、符号１４で示す曲線は、Ｔ＝１３
７．５ｎｍ（Ｔは間隙部１２の大きさを表す）のときの
反射率を示し、符号１５で示す曲線は、Ｔ＝０のときの
反射率を示す。図４から、Ｔ＝１３７．５ｎｍ（間隙部
１２の大きさが「λ／４」）のときは反射率が高く、Ｔ
＝０（間隙部１２の大きさが「０」）のときは反射率が
低くなっていることがわかる。
に係る光学多層構造体１について、入射角０．００度、
設計波長５５０ｎｍとしたときの反射特性を表してい
る。図４において、符号１４で示す曲線は、Ｔ＝１３
７．５ｎｍ（Ｔは間隙部１２の大きさを表す）のときの
反射率を示し、符号１５で示す曲線は、Ｔ＝０のときの
反射率を示す。図４から、Ｔ＝１３７．５ｎｍ（間隙部
１２の大きさが「λ／４」）のときは反射率が高く、Ｔ
＝０（間隙部１２の大きさが「０」）のときは反射率が
低くなっていることがわかる。
【００４４】表２は、内側の第１の層１１Ｂおよび内側
の第２の層１３Ｂを、Ｓｉ3 Ｎ4 よりも屈折率の高いＴ
ｉＯ2 で構成したときの各層（または間隙部）の膜厚
（または大きさ）を表している。
の第２の層１３Ｂを、Ｓｉ3 Ｎ4 よりも屈折率の高いＴ
ｉＯ2 で構成したときの各層（または間隙部）の膜厚
（または大きさ）を表している。
【００４５】
【表２】
【００４６】図５は、表２に示した構成を有する光学多
層構造体の反射特性を表している。図４の場合と同様
に、入射角０．００度、設計波長５５０ｎｍである。図
５において、符号１６で示す曲線は、Ｔ＝１３７．５ｎ
ｍ（Ｔは間隙部１２の大きさを表す）のときの反射率を
示し、符号１７で示す曲線は、Ｔ＝０のときの反射率を
示す。図５から、ＴｉＯ2 を用いた場合には、高反射時
（間隙部１２の大きさＴが１３７．５ｎｍ（「λ／
４」）のとき）の反射率が、Ｓｉ3 Ｎ4 を用いた場合に
比べて高くなっていることがわかる。
層構造体の反射特性を表している。図４の場合と同様
に、入射角０．００度、設計波長５５０ｎｍである。図
５において、符号１６で示す曲線は、Ｔ＝１３７．５ｎ
ｍ（Ｔは間隙部１２の大きさを表す）のときの反射率を
示し、符号１７で示す曲線は、Ｔ＝０のときの反射率を
示す。図５から、ＴｉＯ2 を用いた場合には、高反射時
（間隙部１２の大きさＴが１３７．５ｎｍ（「λ／
４」）のとき）の反射率が、Ｓｉ3 Ｎ4 を用いた場合に
比べて高くなっていることがわかる。
【００４７】上記間隙部１２を有する光学多層構造体１
は、図６ないし図３０に示した製造プロセスにより作製
することができる。まず、図６に示したように例えばシ
リコンからなる基板１０を用意する。そして、図７に示
すように、基板１０の全面にわたって、例えばスパッタ
リング法により、ＩＴＯからなる外側の第１の層１１Ａ
を形成する。更に、図８に示すように、例えばＣＶＤ
（Chemical Vapor Deposition；化学気相成長）法によ
り、外側の第１の層１１Ａの全面にわたってＳｉ3 Ｎ4
からなる内側の第１の層１１Ｂを形成する。
は、図６ないし図３０に示した製造プロセスにより作製
することができる。まず、図６に示したように例えばシ
リコンからなる基板１０を用意する。そして、図７に示
すように、基板１０の全面にわたって、例えばスパッタ
リング法により、ＩＴＯからなる外側の第１の層１１Ａ
を形成する。更に、図８に示すように、例えばＣＶＤ
（Chemical Vapor Deposition；化学気相成長）法によ
り、外側の第１の層１１Ａの全面にわたってＳｉ3 Ｎ4
からなる内側の第１の層１１Ｂを形成する。
【００４８】続いて、図９に示したように、内側の第１
の層１１Ｂの全面にわたってフォトレジスト膜２１を塗
布する。このフォトレジスト膜２１を、図示しないマス
クを用いて図１０に示すように第１の層１１の平面形状
に合わせてパターニングする。
の層１１Ｂの全面にわたってフォトレジスト膜２１を塗
布する。このフォトレジスト膜２１を、図示しないマス
クを用いて図１０に示すように第１の層１１の平面形状
に合わせてパターニングする。
【００４９】このフォトレジスト膜２１をマスクとし
て、例えばＳＦ6 を用いたドライエッチングにより、Ｓ
ｉ3 Ｎ4 からなる内側の第１の層１１Ｂを選択的に除去
し、図１１に示すようにパターニングする。続いて、例
えば王水系のエッチャントを用いたウエットエッチング
により、ＩＴＯからなる外側の第１の層１１Ａも選択的
に除去し、図１２に示すようにパターニングする。その
後、図１３に示すように、フォトレジスト膜２１を除去
する。こうして、ＩＴＯからなる外側の第１の層１１Ａ
とＳｉ3 Ｎ4 からなる内側の第１の層１１Ｂとからなる
第１の層１１が形成される。
て、例えばＳＦ6 を用いたドライエッチングにより、Ｓ
ｉ3 Ｎ4 からなる内側の第１の層１１Ｂを選択的に除去
し、図１１に示すようにパターニングする。続いて、例
えば王水系のエッチャントを用いたウエットエッチング
により、ＩＴＯからなる外側の第１の層１１Ａも選択的
に除去し、図１２に示すようにパターニングする。その
後、図１３に示すように、フォトレジスト膜２１を除去
する。こうして、ＩＴＯからなる外側の第１の層１１Ａ
とＳｉ3 Ｎ4 からなる内側の第１の層１１Ｂとからなる
第１の層１１が形成される。
【００５０】次に、基板１０および第１の層１１の上
に、図１４に示したように、例えばＣＶＤ法により非晶
質シリコン（ａ−Ｓｉ）膜２２を形成する。続いて、図
１５に示したように、非晶質シリコン膜２２の全面にわ
たって、フォトレジスト膜２３を形成する。このフォト
レジスト膜２３を、図１６に示したように、間隙部１２
の形状に従って、図示しないマスクを用いてパターニン
グする。そして、図１７に示したようにこのフォトレジ
スト膜２３をマスクとして、例えばＲＩＥ（Reactive I
on Etching) により非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）膜２２
を選択的に除去し、間隙部１２の形状に合うようにパタ
ーニングする。こうして、図１８に示すように、フォト
レジスト膜２３を除去し、第１の層１１上に間隙部１２
を形成するための犠牲層としての非晶質シリコン膜２２
を形成する。
に、図１４に示したように、例えばＣＶＤ法により非晶
質シリコン（ａ−Ｓｉ）膜２２を形成する。続いて、図
１５に示したように、非晶質シリコン膜２２の全面にわ
たって、フォトレジスト膜２３を形成する。このフォト
レジスト膜２３を、図１６に示したように、間隙部１２
の形状に従って、図示しないマスクを用いてパターニン
グする。そして、図１７に示したようにこのフォトレジ
スト膜２３をマスクとして、例えばＲＩＥ（Reactive I
on Etching) により非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）膜２２
を選択的に除去し、間隙部１２の形状に合うようにパタ
ーニングする。こうして、図１８に示すように、フォト
レジスト膜２３を除去し、第１の層１１上に間隙部１２
を形成するための犠牲層としての非晶質シリコン膜２２
を形成する。
【００５１】次に、図１９に示したように、非晶質シリ
コン膜２２，第１の層１１および基板１０の全面にわた
って、例えばＣＶＤ法により、Ｓｉ3 Ｎ4 からなる内側
の第２の層１３Ｂを形成する。次いで、図２０に示した
ように、内側の第２の層１３Ｂの全面にわたって、例え
ばスパッタリング法により、ＩＴＯからなる外側の第２
の層１３Ａを形成する。
コン膜２２，第１の層１１および基板１０の全面にわた
って、例えばＣＶＤ法により、Ｓｉ3 Ｎ4 からなる内側
の第２の層１３Ｂを形成する。次いで、図２０に示した
ように、内側の第２の層１３Ｂの全面にわたって、例え
ばスパッタリング法により、ＩＴＯからなる外側の第２
の層１３Ａを形成する。
【００５２】続いて、図２１に示したように、外側の第
２の層１３Ａの全面にわたってフォトレジスト膜２４を
形成する。このフォトレジスト膜２４を、図２２に示し
たように、第２の層１３の形状に合わせて図示しないマ
スクを用いて成形する。このフォトレジスト膜２４をマ
スクとして、例えば王水系エッチャントを用いたウエッ
トエッチングにより、ＩＴＯからなる外側の第２の層１
３Ａを選択的に除去し、図２３に示したようにパターニ
ングする。さらに、例えばＣＦ4 ガスを用いたドライエ
ッチングによりＳｉ3 Ｎ4 からなる内側の第２の層１３
Ａを選択的に除去し、図２４に示したようにパターニン
グする。その後、図２５に示すように、フォトレジスト
膜２４を取り除く。こうして、ＩＴＯからなる外側の第
２の層１３ＡとＳｉ3 Ｎ4 からなる内側の第２の層１３
Ｂとからなる第２の層１３が完成する。
２の層１３Ａの全面にわたってフォトレジスト膜２４を
形成する。このフォトレジスト膜２４を、図２２に示し
たように、第２の層１３の形状に合わせて図示しないマ
スクを用いて成形する。このフォトレジスト膜２４をマ
スクとして、例えば王水系エッチャントを用いたウエッ
トエッチングにより、ＩＴＯからなる外側の第２の層１
３Ａを選択的に除去し、図２３に示したようにパターニ
ングする。さらに、例えばＣＦ4 ガスを用いたドライエ
ッチングによりＳｉ3 Ｎ4 からなる内側の第２の層１３
Ａを選択的に除去し、図２４に示したようにパターニン
グする。その後、図２５に示すように、フォトレジスト
膜２４を取り除く。こうして、ＩＴＯからなる外側の第
２の層１３ＡとＳｉ3 Ｎ4 からなる内側の第２の層１３
Ｂとからなる第２の層１３が完成する。
【００５３】次に、例えばＸｅＦ2 をエッチャントとし
て用いたドライエッチングにより非晶質シリコン膜２２
を除去し、図２６に示したように、第１の層１１と第２
の層１３との間に間隙部１２が形成される。
て用いたドライエッチングにより非晶質シリコン膜２２
を除去し、図２６に示したように、第１の層１１と第２
の層１３との間に間隙部１２が形成される。
【００５４】これに続く図２７から図３０までの工程
は、基板１０に開口１０Ａと枠部１０Ｆとを形成するた
めの工程である。なお、図２７（Ｂ），図２８（Ｂ），
図２９（Ｂ）および図３０（Ｂ）はいずれも基板１０の
下面図である。
は、基板１０に開口１０Ａと枠部１０Ｆとを形成するた
めの工程である。なお、図２７（Ｂ），図２８（Ｂ），
図２９（Ｂ）および図３０（Ｂ）はいずれも基板１０の
下面図である。
【００５５】まず、図２７に示したように、基板１０の
裏面全面にわたって、フォトレジスト膜２５を塗布し、
さらに、図２８に示したように、基板１０の表面に形成
されている第１の層１１や第２の層１３と位置合わせし
つつ、開口１０Ａおよび枠部１０Ｆの平面形状に合わせ
て、図示しないマスクを用いてフォトレジスト膜２５を
パターニングする。
裏面全面にわたって、フォトレジスト膜２５を塗布し、
さらに、図２８に示したように、基板１０の表面に形成
されている第１の層１１や第２の層１３と位置合わせし
つつ、開口１０Ａおよび枠部１０Ｆの平面形状に合わせ
て、図示しないマスクを用いてフォトレジスト膜２５を
パターニングする。
【００５６】続いて、フォトレジスト膜２５をマスクと
して、例えばＣ4 Ｆ8 ガスとＳＦ6ガスとを切り替えて
高密度プラズマを発生させてシリコンのエッチングを行
うディープシリコンＲＩＥ法により、基板１０を裏面か
らエッチングし、図２９に示すように、基板１０に開口
１０Ａを形成する。基板１０のエッチングは、開口１０
Ａが外側の第１の層１１Ａに達するまで行う。最後に、
図３０に示すように、フォトレジスト膜２５を除去し
て、本実施の形態に係る光学多層構造体１が完成する。
して、例えばＣ4 Ｆ8 ガスとＳＦ6ガスとを切り替えて
高密度プラズマを発生させてシリコンのエッチングを行
うディープシリコンＲＩＥ法により、基板１０を裏面か
らエッチングし、図２９に示すように、基板１０に開口
１０Ａを形成する。基板１０のエッチングは、開口１０
Ａが外側の第１の層１１Ａに達するまで行う。最後に、
図３０に示すように、フォトレジスト膜２５を除去し
て、本実施の形態に係る光学多層構造体１が完成する。
【００５７】本実施の形態の光学多層構造体１では、基
板１０が開口１０Ａとこの開口１０Ａを囲む枠部１０Ｆ
とからなる網目状の平面形状を有し、第１の層１１は基
板１０の開口１０Ａの上に設けられると共に周縁部の少
なくとも一部において枠部１０Ｆに支持されている。ま
た、第２の層１３の可動部分も基板１０の開口１０Ａの
上にある。したがって、膜厚設計の際に基板１０の光学
特性を考慮する必要がなくなり、基板の材質は任意に選
ぶことが可能である。
板１０が開口１０Ａとこの開口１０Ａを囲む枠部１０Ｆ
とからなる網目状の平面形状を有し、第１の層１１は基
板１０の開口１０Ａの上に設けられると共に周縁部の少
なくとも一部において枠部１０Ｆに支持されている。ま
た、第２の層１３の可動部分も基板１０の開口１０Ａの
上にある。したがって、膜厚設計の際に基板１０の光学
特性を考慮する必要がなくなり、基板の材質は任意に選
ぶことが可能である。
【００５８】特に、ここで、高温プロセスに適したシリ
コンからなる基板１０を選択すれば、簡単な工程で、開
口１０Ａと枠部１０Ｆを有する網目状の平面形状を形成
することができ、本実施の形態の光学多層構造体１を容
易に作製することが可能になる。また、例えばＬＰＣＶ
Ｄ（Low Pressure Chemical Vapor Deposition；低圧Ｃ
ＶＤ法）のような８００℃程度の加熱を伴うプロセスが
あっても基板１０に影響がなく、プロセスの自由度が増
す。例えば、基板１０に予め半導体プロセスで駆動回路
を作製し、その後、この光学多層構造体１を同一の基板
１０に作り込むようにすることができる。これにより、
一貫した工程で、スペース効率が高く安価な光スイッチ
ング素子を作製することができる。したがって、この光
スイッチング素子を用いた画像表示装置は、特にモバイ
ル系の端末への応用が期待できる。また、この光スイッ
チング素子は、これを用いた装置を作製する際に、外部
回路が簡単になるという更なる利点も有している。
コンからなる基板１０を選択すれば、簡単な工程で、開
口１０Ａと枠部１０Ｆを有する網目状の平面形状を形成
することができ、本実施の形態の光学多層構造体１を容
易に作製することが可能になる。また、例えばＬＰＣＶ
Ｄ（Low Pressure Chemical Vapor Deposition；低圧Ｃ
ＶＤ法）のような８００℃程度の加熱を伴うプロセスが
あっても基板１０に影響がなく、プロセスの自由度が増
す。例えば、基板１０に予め半導体プロセスで駆動回路
を作製し、その後、この光学多層構造体１を同一の基板
１０に作り込むようにすることができる。これにより、
一貫した工程で、スペース効率が高く安価な光スイッチ
ング素子を作製することができる。したがって、この光
スイッチング素子を用いた画像表示装置は、特にモバイ
ル系の端末への応用が期待できる。また、この光スイッ
チング素子は、これを用いた装置を作製する際に、外部
回路が簡単になるという更なる利点も有している。
【００５９】〔第２の実施の形態〕次に、図３１および
図３２を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る光
学多層構造体について説明する。なお、以下の説明にお
いて、第１の実施の形態と同一の構成要素には同一の符
号を付し、その説明を省略する。
図３２を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る光
学多層構造体について説明する。なお、以下の説明にお
いて、第１の実施の形態と同一の構成要素には同一の符
号を付し、その説明を省略する。
【００６０】本実施の形態に係る光学多層構造体３は、
図３１および図３２に示したように、基板１０上に、第
１の層３１、間隙部１２、第２の層３３をこの順で配設
した構造を有している。第１の層３１は、外側の第１の
層３１Ａと内側の第１の層３１Ｂとの２層からなる複合
層である。第２の層３３は、外側の第２の層３３Ａと内
側の第２の層３３Ｂとの２層からなる複合層である。内
側の第１の層３１Ｂおよび内側の第２の層３３Ｂは、窒
化ケイ素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）から構成されている。外側の第
１の層３１Ａおよび外側の第２の層３３Ａは金属層であ
り、光学多層構造体３の駆動の際に導電膜として機能す
るものである。外側の第１の層３１Ａおよび外側の第２
の層３３は、例えばタンタル（Ｔａ），アルミニウム
（Ａｌ）またはクロム（Ｃｒ）から構成されている。本
実施の形態では、タンタルを用いている。このように、
光学多層構造体３は、間隙部１２に関して対称な構成を
有している。
図３１および図３２に示したように、基板１０上に、第
１の層３１、間隙部１２、第２の層３３をこの順で配設
した構造を有している。第１の層３１は、外側の第１の
層３１Ａと内側の第１の層３１Ｂとの２層からなる複合
層である。第２の層３３は、外側の第２の層３３Ａと内
側の第２の層３３Ｂとの２層からなる複合層である。内
側の第１の層３１Ｂおよび内側の第２の層３３Ｂは、窒
化ケイ素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）から構成されている。外側の第
１の層３１Ａおよび外側の第２の層３３Ａは金属層であ
り、光学多層構造体３の駆動の際に導電膜として機能す
るものである。外側の第１の層３１Ａおよび外側の第２
の層３３は、例えばタンタル（Ｔａ），アルミニウム
（Ａｌ）またはクロム（Ｃｒ）から構成されている。本
実施の形態では、タンタルを用いている。このように、
光学多層構造体３は、間隙部１２に関して対称な構成を
有している。
【００６１】外側の第１の層３１Ａおよび外側の第２の
層３３Ａは、例えばタンタル，アルミニウム，クロムな
どの金属層であり、不透明であるが、本実施の形態にお
いては、外側の第２の層３３Ａに、内部観察用の開口部
３３Ｃが設けられている。外側の第１の層３１Ａにも、
開口部３３Ｃに対向する位置に、内部観察用の開口部３
１Ｃが設けられている。開口部３１Ｃ，３３Ｃは、当然
ながら、基板１０の開口１０Ａの上に設けられることに
なる。
層３３Ａは、例えばタンタル，アルミニウム，クロムな
どの金属層であり、不透明であるが、本実施の形態にお
いては、外側の第２の層３３Ａに、内部観察用の開口部
３３Ｃが設けられている。外側の第１の層３１Ａにも、
開口部３３Ｃに対向する位置に、内部観察用の開口部３
１Ｃが設けられている。開口部３１Ｃ，３３Ｃは、当然
ながら、基板１０の開口１０Ａの上に設けられることに
なる。
【００６２】光学多層構造体３は、静電気により駆動さ
れる。すなわち、外側の第２の層３３Ａと外側の第１の
層３１Ａとの間への電圧印加による電位差で生じた静電
引力によって、間隙部１２の光学的な大きさを、例えば
「λ／４」と「０」との間で２値的に切り替えるように
なっている。
れる。すなわち、外側の第２の層３３Ａと外側の第１の
層３１Ａとの間への電圧印加による電位差で生じた静電
引力によって、間隙部１２の光学的な大きさを、例えば
「λ／４」と「０」との間で２値的に切り替えるように
なっている。
【００６３】光学多層構造体３は、内部観察用の開口部
３１Ｃ，３３Ｃの形成を除けば、第１の実施の形態に示
した光学多層構造体１と同様の製造工程により製造する
ことができる。内部観察用の開口部３１Ｃは、例えば、
図３０に示した開口１０Ａの作製後、外側の第１の層１
１Ａの所定の位置に開口部３１Ｃを形成することにより
形成される。内部観察用の開口部３３Ｃは、例えば、図
２３に示した外側の第２の層１３Ａの形成工程時に、外
側の第２の層１３Ａの所定の位置に開口部３３Ｃを形成
することにより形成される。ただし、この場合、内側の
第２の層１３Ｂのパターン用のマスクとは別のマスクを
用いる。
３１Ｃ，３３Ｃの形成を除けば、第１の実施の形態に示
した光学多層構造体１と同様の製造工程により製造する
ことができる。内部観察用の開口部３１Ｃは、例えば、
図３０に示した開口１０Ａの作製後、外側の第１の層１
１Ａの所定の位置に開口部３１Ｃを形成することにより
形成される。内部観察用の開口部３３Ｃは、例えば、図
２３に示した外側の第２の層１３Ａの形成工程時に、外
側の第２の層１３Ａの所定の位置に開口部３３Ｃを形成
することにより形成される。ただし、この場合、内側の
第２の層１３Ｂのパターン用のマスクとは別のマスクを
用いる。
【００６４】本実施の形態の光学多層構造体３では、基
板１０が開口１０Ａとこの開口１０Ａを囲む枠部１０Ｆ
とからなる網目状の平面形状を有し、第１の層３１は基
板１０の開口１０Ａの上に設けられると共に周縁部の少
なくとも一部において枠部１０Ｆに支持されているだけ
である。また、第２の層３３の可動部分も基板１０の開
口１０Ａの上にある。したがって、膜厚設計の際に基板
１０の光学特性を考慮する必要がなくなり、第１の実施
の形態と同様の優れた効果が実現できる。
板１０が開口１０Ａとこの開口１０Ａを囲む枠部１０Ｆ
とからなる網目状の平面形状を有し、第１の層３１は基
板１０の開口１０Ａの上に設けられると共に周縁部の少
なくとも一部において枠部１０Ｆに支持されているだけ
である。また、第２の層３３の可動部分も基板１０の開
口１０Ａの上にある。したがって、膜厚設計の際に基板
１０の光学特性を考慮する必要がなくなり、第１の実施
の形態と同様の優れた効果が実現できる。
【００６５】加えて、本実施の形態では、第１の層３１
および第２の層３３は、導電膜として例えばタンタルか
らなる外側の第１の層３１Ａおよび外側の第２の層３３
Ａを有しているので、優れた特性を有する光学多層構造
体３を得ることができる。また、外側の第１の層３１Ａ
には内部観察用の開口部３１Ｃを設けると共に、外側の
第２の層３３Ａには内部観察用の開口部３３Ｃを設けた
ので、開口部３３Ｃ，３１Ｃを通して、Ｓｉ3 Ｎ4 から
なる内側の第２の層３３Ｂや内側の第１の層３１Ｂを観
察することができる。
および第２の層３３は、導電膜として例えばタンタルか
らなる外側の第１の層３１Ａおよび外側の第２の層３３
Ａを有しているので、優れた特性を有する光学多層構造
体３を得ることができる。また、外側の第１の層３１Ａ
には内部観察用の開口部３１Ｃを設けると共に、外側の
第２の層３３Ａには内部観察用の開口部３３Ｃを設けた
ので、開口部３３Ｃ，３１Ｃを通して、Ｓｉ3 Ｎ4 から
なる内側の第２の層３３Ｂや内側の第１の層３１Ｂを観
察することができる。
【００６６】〔第３の実施の形態〕次に、図３３および
図３４を参照して、本発明の第３の実施の形態に係る光
学多層構造体について説明する。なお、以下の説明にお
いて、第１の実施の形態と同一の構成要素には同一の符
号を付し、その説明を省略する。
図３４を参照して、本発明の第３の実施の形態に係る光
学多層構造体について説明する。なお、以下の説明にお
いて、第１の実施の形態と同一の構成要素には同一の符
号を付し、その説明を省略する。
【００６７】本実施の形態に係る光学多層構造体４は、
図３３に示したように、基板１０上に、第１の層４１、
間隙部１２、第２の層４３をこの順で配設した構造を有
している。第１の層４１は、外側の第１の層４１Ａと内
側の第１の層４１Ｂとの２層からなる複合層である。第
２の層４３は、外側の第２の層４３Ａと内側の第２の層
４３Ｂとの２層からなる複合層である。
図３３に示したように、基板１０上に、第１の層４１、
間隙部１２、第２の層４３をこの順で配設した構造を有
している。第１の層４１は、外側の第１の層４１Ａと内
側の第１の層４１Ｂとの２層からなる複合層である。第
２の層４３は、外側の第２の層４３Ａと内側の第２の層
４３Ｂとの２層からなる複合層である。
【００６８】内側の第１の層４１Ｂおよび内側の第２の
層４３Ｂは、屈折率が２．０以上の高屈折率材料から構
成されている。具体的には、この高屈折率材料は、Ｔｉ
Ｏ2，Ｓｉ3 Ｎ4 ，ＳｎＯ2 ，Ｎｂ2 Ｏ5 ，Ｔａ
2 Ｏ5 ，ＩＴＯ，ＺｎＯ，ＳｉＯからなる群から選ばれ
たものであることが好ましい。本実施の形態において
は、内側の第１の層４１Ｂおよび内側の第２の層４３Ｂ
は、ＴｉＯ2 から構成されている。
層４３Ｂは、屈折率が２．０以上の高屈折率材料から構
成されている。具体的には、この高屈折率材料は、Ｔｉ
Ｏ2，Ｓｉ3 Ｎ4 ，ＳｎＯ2 ，Ｎｂ2 Ｏ5 ，Ｔａ
2 Ｏ5 ，ＩＴＯ，ＺｎＯ，ＳｉＯからなる群から選ばれ
たものであることが好ましい。本実施の形態において
は、内側の第１の層４１Ｂおよび内側の第２の層４３Ｂ
は、ＴｉＯ2 から構成されている。
【００６９】一方、外側の第１の層４１Ａおよび外側の
第２の層４３Ａは屈折率が１．０より大きく２．０より
小さい低屈折率材料から構成されている。具体的には、
この低屈折率材料は、ＭｇＦ2 またはＳｉＯ2 であるこ
とが好ましい。本実施の形態においては、外側の第１の
層４１Ａおよび外側の第２の層４３Ａは、例えばＭｇＦ
2 から構成されている。このように、光学多層構造体４
は、間隙部１２に関して対称な構成を有している。
第２の層４３Ａは屈折率が１．０より大きく２．０より
小さい低屈折率材料から構成されている。具体的には、
この低屈折率材料は、ＭｇＦ2 またはＳｉＯ2 であるこ
とが好ましい。本実施の形態においては、外側の第１の
層４１Ａおよび外側の第２の層４３Ａは、例えばＭｇＦ
2 から構成されている。このように、光学多層構造体４
は、間隙部１２に関して対称な構成を有している。
【００７０】表３は、光学多層構造体４の各層（または
間隙部）の膜厚（または大きさ）を表している。
間隙部）の膜厚（または大きさ）を表している。
【００７１】
【表３】
【００７２】図３４は入射角０．００度、設計波長５５
０ｎｍにおける光学多層構造体４の反射率特性を表して
いる。図３４において、符号４４で示す曲線は、Ｔ＝１
３７．５ｎｍ（Ｔは間隙部１２の大きさを表す）のとき
の反射率を示し、符号４５で示す曲線は、Ｔ＝０のとき
の反射率を示す。図３４から分かるように、Ｔ＝０のと
き、波長５００ｎｍ付近からグラフがフラットとなって
おり、広帯域で低反射特性が得られる。
０ｎｍにおける光学多層構造体４の反射率特性を表して
いる。図３４において、符号４４で示す曲線は、Ｔ＝１
３７．５ｎｍ（Ｔは間隙部１２の大きさを表す）のとき
の反射率を示し、符号４５で示す曲線は、Ｔ＝０のとき
の反射率を示す。図３４から分かるように、Ｔ＝０のと
き、波長５００ｎｍ付近からグラフがフラットとなって
おり、広帯域で低反射特性が得られる。
【００７３】本実施の形態の光学多層構造体４では、基
板１０が開口１０Ａとこの開口１０Ａを囲む枠部１０Ｆ
とからなる網目状の平面形状を有し、第１の層４１は基
板１０の開口１０Ａの上に設けられると共に周縁部の少
なくとも一部において枠部１０Ｆに支持されている。そ
して、第２の層４３の可動部分も基板１０の開口１０Ａ
の上にある。したがって、膜厚設計の際に基板１０の光
学特性を考慮する必要がなく、第１の実施の形態と同様
の優れた効果が実現できる。
板１０が開口１０Ａとこの開口１０Ａを囲む枠部１０Ｆ
とからなる網目状の平面形状を有し、第１の層４１は基
板１０の開口１０Ａの上に設けられると共に周縁部の少
なくとも一部において枠部１０Ｆに支持されている。そ
して、第２の層４３の可動部分も基板１０の開口１０Ａ
の上にある。したがって、膜厚設計の際に基板１０の光
学特性を考慮する必要がなく、第１の実施の形態と同様
の優れた効果が実現できる。
【００７４】加えて、本実施の形態では、内側の第１の
層４１Ｂおよび内側の第２の層４３Ｂを屈折率が２．０
以上の高屈折率材料であるＴｉＯ2 で構成し、外側の第
１の層４１Ａおよび外側の第２の層４３Ａを屈折率が
１．０より大きく２．０より小さい低屈折率材料である
ＭｇＦ2 で構成したので、広帯域で低反射特性が得られ
る。
層４１Ｂおよび内側の第２の層４３Ｂを屈折率が２．０
以上の高屈折率材料であるＴｉＯ2 で構成し、外側の第
１の層４１Ａおよび外側の第２の層４３Ａを屈折率が
１．０より大きく２．０より小さい低屈折率材料である
ＭｇＦ2 で構成したので、広帯域で低反射特性が得られ
る。
【００７５】〔第４の実施の形態〕上述の第１ないし第
３の実施の形態においては、光学多層構造体１，３，４
はいずれも間隙部１２に関して対称な構成を有していた
が、本発明は間隙部１２に関して対称な構成を有しない
光学多層構造体にも適用することが可能である。次に、
図３５および図３６を参照して、本発明の第４の実施の
形態に係る光学多層構造体について説明する。なお、以
下の説明において、第１の実施の形態と同一の構成要素
には同一の符号を付し、その説明を省略する。
３の実施の形態においては、光学多層構造体１，３，４
はいずれも間隙部１２に関して対称な構成を有していた
が、本発明は間隙部１２に関して対称な構成を有しない
光学多層構造体にも適用することが可能である。次に、
図３５および図３６を参照して、本発明の第４の実施の
形態に係る光学多層構造体について説明する。なお、以
下の説明において、第１の実施の形態と同一の構成要素
には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００７６】本実施の形態に係る光学多層構造体５は、
図３５に示したように、基板１０上に、第１の層５１、
間隙部１２、第２の層１３をこの順で配設した構造を有
している。第１の層５１は、光の吸収のある層であり、
より具体的には金属，半導体または金属窒化物からなる
ことが好ましい。本実施の形態では、第１の層５１は例
えばタンタル（Ｔａ）から構成されている。
図３５に示したように、基板１０上に、第１の層５１、
間隙部１２、第２の層１３をこの順で配設した構造を有
している。第１の層５１は、光の吸収のある層であり、
より具体的には金属，半導体または金属窒化物からなる
ことが好ましい。本実施の形態では、第１の層５１は例
えばタンタル（Ｔａ）から構成されている。
【００７７】表４は、光学多層構造体５の各層（または
間隙部）の膜厚（または大きさ）を表している。
間隙部）の膜厚（または大きさ）を表している。
【００７８】
【表４】
【００７９】図３６は入射角０．００度、設計波長５５
０ｎｍにおける光学多層構造体５の反射率特性を表して
いる。図３６において、符号５４で示す曲線は、Ｔ＝１
３７．５ｎｍ（Ｔは間隙部１２の大きさを表す）のとき
の反射率を示し、符号５５で示す曲線は、Ｔ＝０のとき
の反射率を示す。図３６から分かるように、Ｔ＝０のと
き、設計波長である５５０ｎｍ付近からグラフがほぼフ
ラットとなっており、広帯域で低反射特性が得られる。
０ｎｍにおける光学多層構造体５の反射率特性を表して
いる。図３６において、符号５４で示す曲線は、Ｔ＝１
３７．５ｎｍ（Ｔは間隙部１２の大きさを表す）のとき
の反射率を示し、符号５５で示す曲線は、Ｔ＝０のとき
の反射率を示す。図３６から分かるように、Ｔ＝０のと
き、設計波長である５５０ｎｍ付近からグラフがほぼフ
ラットとなっており、広帯域で低反射特性が得られる。
【００８０】本実施の形態の光学多層構造体５では、基
板１０が開口１０Ａとこの開口１０Ａを囲む枠部１０Ｆ
とからなる網目状の平面形状を有し、第１の層５１は基
板１０の開口１０Ａの上に設けられると共に周縁部の少
なくとも一部において枠部１０Ｆに支持されている。そ
して、第２の層１３の可動部分も基板１０の開口１０Ａ
の上にある。したがって、膜厚設計の際に基板１０の光
学特性を考慮する必要がなく、第１の実施の形態と同様
の優れた効果を得ることができる。
板１０が開口１０Ａとこの開口１０Ａを囲む枠部１０Ｆ
とからなる網目状の平面形状を有し、第１の層５１は基
板１０の開口１０Ａの上に設けられると共に周縁部の少
なくとも一部において枠部１０Ｆに支持されている。そ
して、第２の層１３の可動部分も基板１０の開口１０Ａ
の上にある。したがって、膜厚設計の際に基板１０の光
学特性を考慮する必要がなく、第１の実施の形態と同様
の優れた効果を得ることができる。
【００８１】更に、本実施の形態では、第１の層５１が
タンタルからなる単一の層であるので、構成や製造がよ
り簡単になると共に、低反射時のバンド幅特性が向上
し、優れた特性を有する光学多層構造体５を得ることが
できる。
タンタルからなる単一の層であるので、構成や製造がよ
り簡単になると共に、低反射時のバンド幅特性が向上
し、優れた特性を有する光学多層構造体５を得ることが
できる。
【００８２】〔第５の実施の形態〕上記の第１ないし第
４の実施の形態においては、第２の層１３，３３，４３
はいずれも平面形状が矩形の帯状であって、その周縁部
の対向する２箇所で枠部１０Ｆに固定され、間隙部１２
は開放されている。しかしながら、本実施の形態に係る
光学多層構造体６においては、図３７および図３８に示
すように、第２の層６３はその周縁部において一様に第
１の層６１に支持されている。そして、第１の層６１
は、基板１０の開口１０Ａの上に設けられると共にその
周縁部において枠部１０Ｆにより支持され、間隙部６２
は第１の層６１と第２の層６３の周縁部とによって閉鎖
された構成となっている。
４の実施の形態においては、第２の層１３，３３，４３
はいずれも平面形状が矩形の帯状であって、その周縁部
の対向する２箇所で枠部１０Ｆに固定され、間隙部１２
は開放されている。しかしながら、本実施の形態に係る
光学多層構造体６においては、図３７および図３８に示
すように、第２の層６３はその周縁部において一様に第
１の層６１に支持されている。そして、第１の層６１
は、基板１０の開口１０Ａの上に設けられると共にその
周縁部において枠部１０Ｆにより支持され、間隙部６２
は第１の層６１と第２の層６３の周縁部とによって閉鎖
された構成となっている。
【００８３】第１の層６１および第２の層６３の構成お
よび材料は、例えば第１の実施の形態と同様とすること
ができる。具体的には、内側の第１の層６１Ｂおよび内
側の第２の層６３Ｂを例えば窒化ケイ素（Ｓｉ
3 Ｎ4 ）、外側の第１の層６１Ａおよび外側の第２の層
６３Ａを例えばＩＴＯから構成することができる。しか
しながら、本実施の形態は、上述の第２ないし第４の実
施の形態であっても適用できることは勿論であり、第１
の層６１および第２の層６３の構成および材料は、第２
ないし第４の実施の形態と同様としてもよい。
よび材料は、例えば第１の実施の形態と同様とすること
ができる。具体的には、内側の第１の層６１Ｂおよび内
側の第２の層６３Ｂを例えば窒化ケイ素（Ｓｉ
3 Ｎ4 ）、外側の第１の層６１Ａおよび外側の第２の層
６３Ａを例えばＩＴＯから構成することができる。しか
しながら、本実施の形態は、上述の第２ないし第４の実
施の形態であっても適用できることは勿論であり、第１
の層６１および第２の層６３の構成および材料は、第２
ないし第４の実施の形態と同様としてもよい。
【００８４】第１の層６１は、第１の実施の形態におけ
る第１の層１１と同様に、基板１０の開口１０Ａの上に
設けられると共に周縁部において枠部１０Ｆに支持され
ている。また、第２の層６３の可動部分も基板１０の開
口１０Ａの上にある。したがって、膜厚設計の際に基板
１０の光学特性を考慮する必要がなくなる。
る第１の層１１と同様に、基板１０の開口１０Ａの上に
設けられると共に周縁部において枠部１０Ｆに支持され
ている。また、第２の層６３の可動部分も基板１０の開
口１０Ａの上にある。したがって、膜厚設計の際に基板
１０の光学特性を考慮する必要がなくなる。
【００８５】第２の層６３には、犠牲層エッチング工程
においてエッチャントを犠牲層に到達させるための貫通
孔６４Ａ，６４Ｂ，６４Ｃ，６４Ｄが設けられている。
これらの貫通孔６４Ａ，６４Ｂ，６４Ｃ，６４Ｄは、図
３７の右端の光学多層構造体６において一部切り欠いて
示されている貫通孔６４Ａからわかるように、外側の第
２の層６３Ａと内側の第２の層６３Ｂの両方を貫通して
間隙部６２に通じている。
においてエッチャントを犠牲層に到達させるための貫通
孔６４Ａ，６４Ｂ，６４Ｃ，６４Ｄが設けられている。
これらの貫通孔６４Ａ，６４Ｂ，６４Ｃ，６４Ｄは、図
３７の右端の光学多層構造体６において一部切り欠いて
示されている貫通孔６４Ａからわかるように、外側の第
２の層６３Ａと内側の第２の層６３Ｂの両方を貫通して
間隙部６２に通じている。
【００８６】本実施の形態においては、光学多層構造体
６は、静電気により駆動される。すなわち、外側の第２
の層６３Ａと外側の第１の層６１Ａとの間への電圧印加
による電位差で生じた静電引力によって、間隙部６２の
光学的な大きさを、例えば「λ／４」と「０」との間で
２値的に切り替える。ここで、外側の第２の層６３Ａと
外側の第１の層６１Ａとの間の電位差が０Ｖであるとき
は、図３８に示したように、第２の層１３は第１の層１
１に対して離間した状態となり、間隙部１２の光学的な
大きさは例えば「λ／４」である。このとき、光学多層
構造体６の反射率は高くなり、入射光は反射される。
６は、静電気により駆動される。すなわち、外側の第２
の層６３Ａと外側の第１の層６１Ａとの間への電圧印加
による電位差で生じた静電引力によって、間隙部６２の
光学的な大きさを、例えば「λ／４」と「０」との間で
２値的に切り替える。ここで、外側の第２の層６３Ａと
外側の第１の層６１Ａとの間の電位差が０Ｖであるとき
は、図３８に示したように、第２の層１３は第１の層１
１に対して離間した状態となり、間隙部１２の光学的な
大きさは例えば「λ／４」である。このとき、光学多層
構造体６の反射率は高くなり、入射光は反射される。
【００８７】これに対し、外側の第２の層６３Ａに正の
電圧（本実施の形態では例えば＋１０Ｖ）を印加し、外
側の第１の層６１Ａを接地し０Ｖとすると、静電引力が
発生する。この静電引力により、図３９に示したよう
に、第２の層６３および第１の層６１が互いに他方に近
づく方向に変位し、両者が密着する。こうして間隙部６
２の光学的な大きさが「０」となる。このとき、光学多
層構造体６の反射率は低くなり、入射した光は吸収され
る。
電圧（本実施の形態では例えば＋１０Ｖ）を印加し、外
側の第１の層６１Ａを接地し０Ｖとすると、静電引力が
発生する。この静電引力により、図３９に示したよう
に、第２の層６３および第１の層６１が互いに他方に近
づく方向に変位し、両者が密着する。こうして間隙部６
２の光学的な大きさが「０」となる。このとき、光学多
層構造体６の反射率は低くなり、入射した光は吸収され
る。
【００８８】本実施の形態では、基板１０が開口１０Ａ
とこの開口１０Ａを囲む枠部１０Ｆとからなる網目状の
平面形状を有し、第１の層６１は基板１０の開口１０Ａ
の上に設けられると共に周縁部において枠部１０Ｆに支
持されているだけである。そして、第２の層６３の可動
部分も基板１０の開口１０Ａの上にある。したがって、
膜厚設計の際に基板１０の光学特性を考慮する必要がな
く、第１の実施の形態と同様の優れた効果を得ることが
できる。
とこの開口１０Ａを囲む枠部１０Ｆとからなる網目状の
平面形状を有し、第１の層６１は基板１０の開口１０Ａ
の上に設けられると共に周縁部において枠部１０Ｆに支
持されているだけである。そして、第２の層６３の可動
部分も基板１０の開口１０Ａの上にある。したがって、
膜厚設計の際に基板１０の光学特性を考慮する必要がな
く、第１の実施の形態と同様の優れた効果を得ることが
できる。
【００８９】〔第６の実施の形態〕本実施の形態では、
図４０に示すように、第２の層７３の平面形状が円形と
なっている。なお、第２の層７３の平面形状は、円形に
限らず、楕円形状、矩形の２辺を曲線とした形状等の曲
線を含む形状とすることもできる。
図４０に示すように、第２の層７３の平面形状が円形と
なっている。なお、第２の層７３の平面形状は、円形に
限らず、楕円形状、矩形の２辺を曲線とした形状等の曲
線を含む形状とすることもできる。
【００９０】第１の層７１および第２の層７３の構成お
よび材料は、例えば第１の実施の形態と同様とすること
ができる。しかしながら、本実施の形態は、上述の第２
ないし第４の実施の形態であっても適用できることは勿
論であり、第１の層７１および第２の層７３の構成およ
び材料は、第２ないし第４の実施の形態と同様にしても
よい。
よび材料は、例えば第１の実施の形態と同様とすること
ができる。しかしながら、本実施の形態は、上述の第２
ないし第４の実施の形態であっても適用できることは勿
論であり、第１の層７１および第２の層７３の構成およ
び材料は、第２ないし第４の実施の形態と同様にしても
よい。
【００９１】第１の層７１は、第１の実施の形態におけ
る第１の層１１と同様に、基板１０の開口１０Ａの上に
設けられると共に周縁部において枠部１０Ｆに支持され
ている。また、第２の層７３の可動部分も基板１０の開
口１０Ａの上にある。したがって、膜厚設計の際に基板
１０の光学特性を考慮する必要がなくなる。
る第１の層１１と同様に、基板１０の開口１０Ａの上に
設けられると共に周縁部において枠部１０Ｆに支持され
ている。また、第２の層７３の可動部分も基板１０の開
口１０Ａの上にある。したがって、膜厚設計の際に基板
１０の光学特性を考慮する必要がなくなる。
【００９２】第２の層７３には、犠牲層エッチング工程
においてエッチャントを犠牲層に到達させるための貫通
孔７４Ａ，７４Ｂ，７４Ｃ，７４Ｄが設けられている。
これらの貫通孔７４Ａ，７４Ｂ，７４Ｃ，７４Ｄは、図
４０の右端の光学多層構造体７において一部切り欠いて
示されている貫通孔７４Ａからわかるように、外側の第
２の層７３Ａと内側の第２の層７３Ｂの両方を貫通して
間隙部７２に通じている。
においてエッチャントを犠牲層に到達させるための貫通
孔７４Ａ，７４Ｂ，７４Ｃ，７４Ｄが設けられている。
これらの貫通孔７４Ａ，７４Ｂ，７４Ｃ，７４Ｄは、図
４０の右端の光学多層構造体７において一部切り欠いて
示されている貫通孔７４Ａからわかるように、外側の第
２の層７３Ａと内側の第２の層７３Ｂの両方を貫通して
間隙部７２に通じている。
【００９３】本実施の形態では、基板１０が開口１０Ａ
とこの開口１０Ａを囲む枠部１０Ｆとからなる網目状の
平面形状を有し、第１の層７１は基板１０の開口１０Ａ
の上に設けられると共に周縁部において枠部１０Ｆに支
持されている。そして、第２の層７３の可動部分も基板
１０の開口１０Ａの上にある。したがって、膜厚設計の
際に基板１０の光学特性を考慮する必要がなく、第１の
実施の形態と同様の顕著な効果を享受することができ
る。
とこの開口１０Ａを囲む枠部１０Ｆとからなる網目状の
平面形状を有し、第１の層７１は基板１０の開口１０Ａ
の上に設けられると共に周縁部において枠部１０Ｆに支
持されている。そして、第２の層７３の可動部分も基板
１０の開口１０Ａの上にある。したがって、膜厚設計の
際に基板１０の光学特性を考慮する必要がなく、第１の
実施の形態と同様の顕著な効果を享受することができ
る。
【００９４】〔第７の実施の形態〕本実施の形態では、
図４１に示すように、基板８０の開口８０Ａの平面形状
が円形となっており、基板８０の平面形状は網目状とな
っている。なお、開口８０Ａの平面形状は、円形に限ら
ず、楕円形状、矩形の２辺を曲線とした形状等の曲線を
含む形状とすることもできる。これ以外は、基板８０は
基板１０と同様であり、本実施の形態に係る光学多層構
造体８は図４０に示した第６の実施の形態に係る光学多
層構造体７と同様であるので、同一の構成要素には同一
の符号を付してその説明を省略する。
図４１に示すように、基板８０の開口８０Ａの平面形状
が円形となっており、基板８０の平面形状は網目状とな
っている。なお、開口８０Ａの平面形状は、円形に限ら
ず、楕円形状、矩形の２辺を曲線とした形状等の曲線を
含む形状とすることもできる。これ以外は、基板８０は
基板１０と同様であり、本実施の形態に係る光学多層構
造体８は図４０に示した第６の実施の形態に係る光学多
層構造体７と同様であるので、同一の構成要素には同一
の符号を付してその説明を省略する。
【００９５】本実施の形態では、基板８０が開口８０Ａ
とこの開口８０Ａを囲む枠部８０Ｆとからなる網目状の
平面形状を有し、第１の層７１は基板８０の開口８０Ａ
の上に設けられると共に周縁部において枠部８０Ｆに支
持されている。そして、第２の層７３の可動部分も基板
８０の開口８０Ａの上にある。したがって、膜厚設計の
際に基板８０の光学特性を考慮する必要がなく、第１の
実施の形態と同様の優れた効果を得ることが可能にな
る。
とこの開口８０Ａを囲む枠部８０Ｆとからなる網目状の
平面形状を有し、第１の層７１は基板８０の開口８０Ａ
の上に設けられると共に周縁部において枠部８０Ｆに支
持されている。そして、第２の層７３の可動部分も基板
８０の開口８０Ａの上にある。したがって、膜厚設計の
際に基板８０の光学特性を考慮する必要がなく、第１の
実施の形態と同様の優れた効果を得ることが可能にな
る。
【００９６】〔光スイッチング装置〕図４２および図４
３は、例えば上記第２の実施の形態に係る光学多層構造
体（図３１参照）を用いた光スイッチング装置２００の
構成を表すものである。この光スイッチング装置２００
は、開口２１０Ａとこの開口２１０Ａを囲む枠部２１０
Ｆとからなる、例えばシリコンからなる基板２１０上に
複数（図では４個）の光スイッチング素子２００Ａ〜２
００Ｄを二次元アレイ状に配設したものである。なお、
２次元に限らず、１次元に配列した構成としてもよい。
また、光スイッチング装置２００を構成する光学多層構
造体は、前述のその他の構造の光学多層構造体を用いて
もよい。
３は、例えば上記第２の実施の形態に係る光学多層構造
体（図３１参照）を用いた光スイッチング装置２００の
構成を表すものである。この光スイッチング装置２００
は、開口２１０Ａとこの開口２１０Ａを囲む枠部２１０
Ｆとからなる、例えばシリコンからなる基板２１０上に
複数（図では４個）の光スイッチング素子２００Ａ〜２
００Ｄを二次元アレイ状に配設したものである。なお、
２次元に限らず、１次元に配列した構成としてもよい。
また、光スイッチング装置２００を構成する光学多層構
造体は、前述のその他の構造の光学多層構造体を用いて
もよい。
【００９７】この光スイッチング装置２００では、例え
ばシリコンからなる基板２１０の表面に互いに絶縁され
た複数の第１の層２０１が形成されている。第１の層２
０１上には、これと直交する方向に延びる連続した帯状
の第２の層２０３が配設されている。第１の層２０１と
第２の層２０３との間には、スイッチング動作（オン・
オフ）に応じてその大きさが変化する間隙部２０２（図
４３参照）が設けられている。間隙部２０２の光学膜厚
は、入射光の波長（λ＝５５０ｎｍ）に対しては、例え
ば「λ／４」（１３７．５ｎｍ）と「０」との間で変化
するようになっている。
ばシリコンからなる基板２１０の表面に互いに絶縁され
た複数の第１の層２０１が形成されている。第１の層２
０１上には、これと直交する方向に延びる連続した帯状
の第２の層２０３が配設されている。第１の層２０１と
第２の層２０３との間には、スイッチング動作（オン・
オフ）に応じてその大きさが変化する間隙部２０２（図
４３参照）が設けられている。間隙部２０２の光学膜厚
は、入射光の波長（λ＝５５０ｎｍ）に対しては、例え
ば「λ／４」（１３７．５ｎｍ）と「０」との間で変化
するようになっている。
【００９８】光スイッチング素子２００Ａ〜２００Ｄ
は、第１の層２０１および第２の層２０３への電圧印加
による電位差で生じた静電引力によって、間隙部２０２
の光学膜厚を、例えば「λ／４」と「０」との間で切り
替える。図４３では、光スイッチング素子２００Ａ，２
００Ｃが間隙部２０２が「０」の状態（すなわち、低反
射状態）を示し、光スイッチング素子２００Ｂ，２００
Ｄが間隙部２０２が「λ／４」の状態（すなわち、高反
射状態）を示している。なお、第１の層２０１および第
２の層２０３と電圧印加装置（図示せず）とにより、本
発明の「駆動手段」を構成している。
は、第１の層２０１および第２の層２０３への電圧印加
による電位差で生じた静電引力によって、間隙部２０２
の光学膜厚を、例えば「λ／４」と「０」との間で切り
替える。図４３では、光スイッチング素子２００Ａ，２
００Ｃが間隙部２０２が「０」の状態（すなわち、低反
射状態）を示し、光スイッチング素子２００Ｂ，２００
Ｄが間隙部２０２が「λ／４」の状態（すなわち、高反
射状態）を示している。なお、第１の層２０１および第
２の層２０３と電圧印加装置（図示せず）とにより、本
発明の「駆動手段」を構成している。
【００９９】この光スイッチング装置２００では、第１
の層２０１を接地して電位を０Ｖとし、第２の層２０３
に例えば＋１２Ｖの電圧を印加すると、その電位差によ
り第１の層２０１，第２の層２０３間に静電引力が発生
し、図４３の光スイッチング素子２００Ａに示したよう
に第１の層２０１と第２の層２０３とがほぼ密着し、間
隙部２０２が「０」の状態となる。この状態では、入射
光Ｐ1 は上記多層構造体を透過して透過光Ｐ2 となる。
の層２０１を接地して電位を０Ｖとし、第２の層２０３
に例えば＋１２Ｖの電圧を印加すると、その電位差によ
り第１の層２０１，第２の層２０３間に静電引力が発生
し、図４３の光スイッチング素子２００Ａに示したよう
に第１の層２０１と第２の層２０３とがほぼ密着し、間
隙部２０２が「０」の状態となる。この状態では、入射
光Ｐ1 は上記多層構造体を透過して透過光Ｐ2 となる。
【０１００】次に、第２の層２０３を接地させ電位を０
Ｖにすると、第１の層２０１と第２の層２０３と間の静
電引力がなくなり、図４３の光スイッチング素子２００
Ｂに示したように第１の層２０１と第２の層２０３との
間が離間して、間隙部２０２が「λ／４」の状態とな
る。この状態では、入射光Ｐ1 は反射され、反射光Ｐ3
となる。
Ｖにすると、第１の層２０１と第２の層２０３と間の静
電引力がなくなり、図４３の光スイッチング素子２００
Ｂに示したように第１の層２０１と第２の層２０３との
間が離間して、間隙部２０２が「λ／４」の状態とな
る。この状態では、入射光Ｐ1 は反射され、反射光Ｐ3
となる。
【０１０１】このようにして、本実施の形態では、光ス
イッチング素子２００Ａ〜２００Ｄ各々において、入射
光Ｐ1 を静電力により間隙部を２値に切り替えることに
よって、透過光Ｐ2 および反射光Ｐ3 の２方向に切り替
えて取り出すことができる。勿論、前述のように間隙部
の大きさを連続的に変化させることにより、入射光Ｐ 1
を透過光Ｐ2 から反射光Ｐ3 に連続的に切り替えること
も可能である。
イッチング素子２００Ａ〜２００Ｄ各々において、入射
光Ｐ1 を静電力により間隙部を２値に切り替えることに
よって、透過光Ｐ2 および反射光Ｐ3 の２方向に切り替
えて取り出すことができる。勿論、前述のように間隙部
の大きさを連続的に変化させることにより、入射光Ｐ 1
を透過光Ｐ2 から反射光Ｐ3 に連続的に切り替えること
も可能である。
【０１０２】これら光スイッチング素子２００Ａ〜２０
０Ｄでは、第１の層２０１が基板２１０の開口２１０Ａ
の上に形成されており、第２の層２０３の可動部分も開
口２１０Ａの上に形成されているので、基板２１０の光
学特性が光スイッチング素子２００Ａ〜２００Ｄに影響
を及ぼすことがない。よって、光スイッチング素子２０
０は、任意の基板上に形成することが可能である。特
に、ここで、シリコンからなる基板２１０を用いると、
例えばＬＰＣＶＤのような８００℃程度の加熱を伴うプ
ロセスがあっても基板２１０に影響がないので、プロセ
スの自由度が一層高まる。
０Ｄでは、第１の層２０１が基板２１０の開口２１０Ａ
の上に形成されており、第２の層２０３の可動部分も開
口２１０Ａの上に形成されているので、基板２１０の光
学特性が光スイッチング素子２００Ａ〜２００Ｄに影響
を及ぼすことがない。よって、光スイッチング素子２０
０は、任意の基板上に形成することが可能である。特
に、ここで、シリコンからなる基板２１０を用いると、
例えばＬＰＣＶＤのような８００℃程度の加熱を伴うプ
ロセスがあっても基板２１０に影響がないので、プロセ
スの自由度が一層高まる。
【０１０３】加えて、本実施の形態では、１ピクセルに
複数の光スイッチング素子を割り当てれば、それぞれ独
立に駆動可能であるため、画像表示装置として画像表示
の階調表示を行う場合に、時分割による方法だけではな
く、面積による階調表示も可能である。
複数の光スイッチング素子を割り当てれば、それぞれ独
立に駆動可能であるため、画像表示装置として画像表示
の階調表示を行う場合に、時分割による方法だけではな
く、面積による階調表示も可能である。
【０１０４】なお、図４２の例ではこれら光スイッチン
グ素子２００Ａ〜２００Ｄを互いに離間して配置してい
るが、第５の実施の形態（図３７参照）のように、例え
ば障子の枠にスペーサを介して障子紙を２枚重ねて貼っ
たような構成にすれば、これら光スイッチング素子は近
接して、開口率を上げることができる。
グ素子２００Ａ〜２００Ｄを互いに離間して配置してい
るが、第５の実施の形態（図３７参照）のように、例え
ば障子の枠にスペーサを介して障子紙を２枚重ねて貼っ
たような構成にすれば、これら光スイッチング素子は近
接して、開口率を上げることができる。
【０１０５】〔画像表示装置〕図４４は、上記光スイッ
チング装置２００を用いた画像表示装置の一例として、
プロジェクションディスプレイの構成を表すものであ
る。ここでは、光スイッチング素子２００Ａ〜２００Ｄ
からの反射光Ｐ3 を画像表示に使用する例について説明
する。
チング装置２００を用いた画像表示装置の一例として、
プロジェクションディスプレイの構成を表すものであ
る。ここでは、光スイッチング素子２００Ａ〜２００Ｄ
からの反射光Ｐ3 を画像表示に使用する例について説明
する。
【０１０６】このプロジェクションディスプレイは、赤
（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）各色のレーザからなる光源
３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃと、各光源に対応して設
けられた光スイッチング素子アレイ３０１Ａ，３０１
Ｂ，３０１Ｃ、ダイクロイックミラー３０２Ａ，３０２
Ｂ，３０２Ｃ、プロジェクションレンズ３０３、１軸ス
キャナとしてのガルバノミラー３０４および投射スクリ
ーン３０５を備えている。なお、３原色は、赤緑青の
他、シアン，マゼンダ，イエローとしてもよい。スイッ
チング素子アレイ３０１Ａ，３０１Ｂ，３０１Ｃはそれ
ぞれ、上記スイッチング素子を紙面に対して垂直な方向
に複数、必要画素数分、例えば１０００個を１次元に配
列したものであり、これによりライトバルブを構成して
いる。
（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）各色のレーザからなる光源
３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃと、各光源に対応して設
けられた光スイッチング素子アレイ３０１Ａ，３０１
Ｂ，３０１Ｃ、ダイクロイックミラー３０２Ａ，３０２
Ｂ，３０２Ｃ、プロジェクションレンズ３０３、１軸ス
キャナとしてのガルバノミラー３０４および投射スクリ
ーン３０５を備えている。なお、３原色は、赤緑青の
他、シアン，マゼンダ，イエローとしてもよい。スイッ
チング素子アレイ３０１Ａ，３０１Ｂ，３０１Ｃはそれ
ぞれ、上記スイッチング素子を紙面に対して垂直な方向
に複数、必要画素数分、例えば１０００個を１次元に配
列したものであり、これによりライトバルブを構成して
いる。
【０１０７】このプロジェクションディスプレイでは、
ＲＧＢ各色の光源３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃから出
た光は、それぞれ光スイッチング素子アレイ３０１Ａ，
３０１Ｂ，３０１Ｃに入射される。なお、この入射角は
偏光の影響がでないように、なるべく０に近くし、垂直
に入射させるようにすることが好ましい。各光スイッチ
ング素子からの反射光Ｐ3 は、ダイクロイックミラー３
０２Ａ，３０２Ｂ，３０２Ｃによりプロジェクションレ
ンズ３０３に集光される。プロジェクションレンズ３０
３で集光された光は、ガルバノミラー３０４によりスキ
ャンされ、投射スクリーン３０５上に２次元の画像とし
て投影される。
ＲＧＢ各色の光源３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃから出
た光は、それぞれ光スイッチング素子アレイ３０１Ａ，
３０１Ｂ，３０１Ｃに入射される。なお、この入射角は
偏光の影響がでないように、なるべく０に近くし、垂直
に入射させるようにすることが好ましい。各光スイッチ
ング素子からの反射光Ｐ3 は、ダイクロイックミラー３
０２Ａ，３０２Ｂ，３０２Ｃによりプロジェクションレ
ンズ３０３に集光される。プロジェクションレンズ３０
３で集光された光は、ガルバノミラー３０４によりスキ
ャンされ、投射スクリーン３０５上に２次元の画像とし
て投影される。
【０１０８】このように、このプロジェクションディス
プレイでは、複数個の光スイッチング素子を１次元に配
列し、ＲＧＢの光をそれぞれ照射し、スイッチング後の
光を１軸スキャナにより走査することによって、２次元
画像を表示することができる。
プレイでは、複数個の光スイッチング素子を１次元に配
列し、ＲＧＢの光をそれぞれ照射し、スイッチング後の
光を１軸スキャナにより走査することによって、２次元
画像を表示することができる。
【０１０９】また、本実施の形態では、光スイッチング
素子アレイ３００Ａ〜３００Ｃの各々を構成する光スイ
ッチング素子として、本発明に係る光学多層構造体を用
いているので、前述のように第１の層および第２の層が
基板の開口の上に形成されており、基板の光学特性が光
スイッチング素子の特性に影響を及ぼすことがない。よ
って、光スイッチング素子アレイ３００Ａ〜３００Ｃ
は、任意の基板上に形成することが可能である。
素子アレイ３００Ａ〜３００Ｃの各々を構成する光スイ
ッチング素子として、本発明に係る光学多層構造体を用
いているので、前述のように第１の層および第２の層が
基板の開口の上に形成されており、基板の光学特性が光
スイッチング素子の特性に影響を及ぼすことがない。よ
って、光スイッチング素子アレイ３００Ａ〜３００Ｃ
は、任意の基板上に形成することが可能である。
【０１１０】特に、ここで、シリコン基板を用いると、
例えばＬＰＣＶＤ（Low Pressure Chemical Vapor Depo
sition；低圧ＣＶＤ法）のような８００℃程度の加熱を
伴うプロセスであっても基板２１０に影響がないので、
プロセスの自由度が増す。例えば、予めこのシリコン基
板上に半導体プロセスで駆動回路を作製し、その後、本
発明の光学多層構造体を同一のシリコン基板上に作製す
れば、駆動回路を含んだ光スイッチング素子アレイ３０
０Ａ〜３００Ｃを形成することができる。また、ガラス
基板を用いれば、ＴＦＴ（Thin Film Transistor；薄膜
トランジスタ）回路と本発明の光学多層構造体とを一体
化することが可能となる。
例えばＬＰＣＶＤ（Low Pressure Chemical Vapor Depo
sition；低圧ＣＶＤ法）のような８００℃程度の加熱を
伴うプロセスであっても基板２１０に影響がないので、
プロセスの自由度が増す。例えば、予めこのシリコン基
板上に半導体プロセスで駆動回路を作製し、その後、本
発明の光学多層構造体を同一のシリコン基板上に作製す
れば、駆動回路を含んだ光スイッチング素子アレイ３０
０Ａ〜３００Ｃを形成することができる。また、ガラス
基板を用いれば、ＴＦＴ（Thin Film Transistor；薄膜
トランジスタ）回路と本発明の光学多層構造体とを一体
化することが可能となる。
【０１１１】なお、この場合のＴＦＴや駆動回路は、本
発明の光学多層構造体のための特別なものではなく、一
般に用いられているもので良い。また、例えば液晶ディ
スプレイ駆動用のＴＦＴの画素電極はＩＴＯに限られる
が、本発明の光学多層構造体と一体化される場合にはこ
のような制限はない。光学多層構造体では下部電極層が
透明ではない場合もあり、例えばタンタルなどの金属を
下部電極に用いることにより光学多層構造体の特性が良
くなるからである。
発明の光学多層構造体のための特別なものではなく、一
般に用いられているもので良い。また、例えば液晶ディ
スプレイ駆動用のＴＦＴの画素電極はＩＴＯに限られる
が、本発明の光学多層構造体と一体化される場合にはこ
のような制限はない。光学多層構造体では下部電極層が
透明ではない場合もあり、例えばタンタルなどの金属を
下部電極に用いることにより光学多層構造体の特性が良
くなるからである。
【０１１２】更に、本発明の光学多層構造体と同一基板
上に作製される回路は、光学多層構造体の下側にあって
もよいし、基板の光学多層構造体とは反対側の面にあっ
てもよい。光学多層構造体は光の反射を制御するもので
あり、光は透過する必要はないからである。また、基板
の光学多層構造体とは反対側の面に回路がある場合に
は、基板の厚さ方向に配線を作製すればよい。
上に作製される回路は、光学多層構造体の下側にあって
もよいし、基板の光学多層構造体とは反対側の面にあっ
てもよい。光学多層構造体は光の反射を制御するもので
あり、光は透過する必要はないからである。また、基板
の光学多層構造体とは反対側の面に回路がある場合に
は、基板の厚さ方向に配線を作製すればよい。
【０１１３】以上実施の形態および変形例を挙げて本発
明を説明したが、本発明は上記実施の形態および変形例
に限定されるものではなく、種々変形可能である。例え
ば、上記実施の形態では、光源としてレーザを用いて一
次元アレイ状のライトバルブを走査する構成のディスプ
レイについて説明したが、図４５に示したように、二次
元状に配列された光スイッチング装置３０６に白色光源
３０７からの光を照射して投射スクリーン３０８に画像
の表示を行う構成とすることもできる。なお、光源とし
てはその他発光ダイオード等を用いるようにしてもよ
い。
明を説明したが、本発明は上記実施の形態および変形例
に限定されるものではなく、種々変形可能である。例え
ば、上記実施の形態では、光源としてレーザを用いて一
次元アレイ状のライトバルブを走査する構成のディスプ
レイについて説明したが、図４５に示したように、二次
元状に配列された光スイッチング装置３０６に白色光源
３０７からの光を照射して投射スクリーン３０８に画像
の表示を行う構成とすることもできる。なお、光源とし
てはその他発光ダイオード等を用いるようにしてもよ
い。
【０１１４】また、上記実施の形態では、光学多層構造
体の駆動手段として静電気を用いる例について説明した
が、その他、圧電素子を用いる方法や磁力を利用する方
法なども適用可能である。磁力を利用する方法として
は、例えば、光学薄膜の上に、光の入射する位置に開口
部を有する磁性層を設ける一方、基板の下部に電磁コイ
ルを設け、この電磁コイルのオン・オフの切り替えによ
り、間隙部の大きさを例えば「λ／４」と「０」との間
で切り替え、これにより反射率を変化させる方法が考え
られる。
体の駆動手段として静電気を用いる例について説明した
が、その他、圧電素子を用いる方法や磁力を利用する方
法なども適用可能である。磁力を利用する方法として
は、例えば、光学薄膜の上に、光の入射する位置に開口
部を有する磁性層を設ける一方、基板の下部に電磁コイ
ルを設け、この電磁コイルのオン・オフの切り替えによ
り、間隙部の大きさを例えば「λ／４」と「０」との間
で切り替え、これにより反射率を変化させる方法が考え
られる。
【０１１５】また、上記実施の形態では、基板としてシ
リコン基板を用いる例について説明したが、透明または
不透明な基板を用いてもよい。また、図４６に示したよ
うに、例えば厚さ２ｍｍ以内の柔軟性を有する（フレキ
シブルな）基板３０９を用いたペーパ−状のディスプレ
イとし、直視により画像を見ることができるようにして
もよい。
リコン基板を用いる例について説明したが、透明または
不透明な基板を用いてもよい。また、図４６に示したよ
うに、例えば厚さ２ｍｍ以内の柔軟性を有する（フレキ
シブルな）基板３０９を用いたペーパ−状のディスプレ
イとし、直視により画像を見ることができるようにして
もよい。
【０１１６】更に、上記実施の形態では、本発明の光学
多層構造体をディスプレイに用いた例について説明した
が、例えば光プリンタに用いて感光性ドラムへの画像の
描きこみをする等、ディスプレイ以外の光プリンタなど
の各種デバイスにも適用することも可能である。
多層構造体をディスプレイに用いた例について説明した
が、例えば光プリンタに用いて感光性ドラムへの画像の
描きこみをする等、ディスプレイ以外の光プリンタなど
の各種デバイスにも適用することも可能である。
【０１１７】
【発明の効果】以上説明したように請求項１ないし３０
のいずれか１に記載の光学多層構造体、請求項３１ない
し３４のいずれか１に記載の光学多層構造体の製造方
法、請求項３５または３６に記載の光スイッチング素
子、および請求項３７記載の画像表示装置によれば、基
板を、開口とこの開口を囲む枠部とからなる網目状の平
面形状とし、この基板の開口の上に第１の層、間隙部お
よび第２の層を設けるようにしたので、基板の光学特性
が光学多層構造体や光スイッチング素子の特性に影響を
及ぼすことがなく、任意の基板を用いることができると
いう効果を奏する。
のいずれか１に記載の光学多層構造体、請求項３１ない
し３４のいずれか１に記載の光学多層構造体の製造方
法、請求項３５または３６に記載の光スイッチング素
子、および請求項３７記載の画像表示装置によれば、基
板を、開口とこの開口を囲む枠部とからなる網目状の平
面形状とし、この基板の開口の上に第１の層、間隙部お
よび第２の層を設けるようにしたので、基板の光学特性
が光学多層構造体や光スイッチング素子の特性に影響を
及ぼすことがなく、任意の基板を用いることができると
いう効果を奏する。
【０１１８】特に、請求項３記載の光学多層構造体によ
れば、シリコン基板を用いるので、本発明の光学多層構
造体を簡単な工程で作製することができ、高温加熱を伴
うプロセスによっても基板への影響はなく、プロセスの
自由度が一層向上するという更なる効果が得られる。例
えば、基板に予め半導体プロセスで駆動回路を作製し、
その後、この光学多層構造体を同一の基板に作り込むよ
うにすることができる。これにより、一貫した工程で、
スペース効率が高く安価な光スイッチング素子を作製す
ることができる。したがって、この光スイッチング素子
を用いた画像表示装置は、特にモバイル系の端末への応
用が期待できる。また、この光スイッチング素子は、こ
れを用いた装置を作製する際に、外部回路が簡単にな
る。
れば、シリコン基板を用いるので、本発明の光学多層構
造体を簡単な工程で作製することができ、高温加熱を伴
うプロセスによっても基板への影響はなく、プロセスの
自由度が一層向上するという更なる効果が得られる。例
えば、基板に予め半導体プロセスで駆動回路を作製し、
その後、この光学多層構造体を同一の基板に作り込むよ
うにすることができる。これにより、一貫した工程で、
スペース効率が高く安価な光スイッチング素子を作製す
ることができる。したがって、この光スイッチング素子
を用いた画像表示装置は、特にモバイル系の端末への応
用が期待できる。また、この光スイッチング素子は、こ
れを用いた装置を作製する際に、外部回路が簡単にな
る。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る光学多層構造
体の構成を表す斜視図である。
体の構成を表す斜視図である。
【図２】図１に示した光学多層構造体の２−２線に沿っ
た断面図である。
た断面図である。
【図３】図１に示した光学多層構造体の動作を説明する
ための断面図である。
ための断面図である。
【図４】図１に示した光学多層構造体の反射率特性を表
す図である。
す図である。
【図５】本実施の形態に係る他の光学多層構造体の反射
率特性を表す図である。
率特性を表す図である。
【図６】図１に示した光学多層構造体の製造工程を説明
するための斜視図である。
するための斜視図である。
【図７】図６の工程に続く工程を説明するための斜視図
である。
である。
【図８】図７の工程に続く工程を説明するための斜視図
である。
である。
【図９】図８の工程に続く工程を説明するための斜視図
である。
である。
【図１０】図９の工程に続く工程を説明するための斜視
図である。
図である。
【図１１】図１０の工程に続く工程を説明するための斜
視図である。
視図である。
【図１２】図１１の工程に続く工程を説明するための斜
視図である。
視図である。
【図１３】図１２の工程に続く工程を説明するための斜
視図である。
視図である。
【図１４】図１３の工程に続く工程を説明するための斜
視図である。
視図である。
【図１５】図１４の工程に続く工程を説明するための斜
視図である。
視図である。
【図１６】図１５の工程に続く工程を説明するための斜
視図である。
視図である。
【図１７】図１６の工程に続く工程を説明するための斜
視図である。
視図である。
【図１８】図１７の工程に続く工程を説明するための斜
視図である。
視図である。
【図１９】図１８の工程に続く工程を説明するための斜
視図である。
視図である。
【図２０】図１９の工程に続く工程を説明するための斜
視図である。
視図である。
【図２１】図２０の工程に続く工程を説明するための斜
視図である。
視図である。
【図２２】図２１の工程に続く工程を説明するための斜
視図である。
視図である。
【図２３】図２２の工程に続く工程を説明するための斜
視図である。
視図である。
【図２４】図２３の工程に続く工程を説明するための斜
視図である。
視図である。
【図２５】図２４の工程に続く工程を説明するための斜
視図である。
視図である。
【図２６】図２５の工程に続く工程を説明するための斜
視図である。
視図である。
【図２７】図２６の工程に続く工程を説明するための図
であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は下面図である。
であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は下面図である。
【図２８】図２７の工程に続く工程を説明するための図
であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は下面図である。
であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は下面図である。
【図２９】図２８の工程に続く工程を説明するための図
であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は下面図である。
であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は下面図である。
【図３０】図２９の工程に続く工程を説明するための図
であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は下面図である。
であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は下面図である。
【図３１】本発明の第２の実施の形態に係る光学多層構
造体の構成を表す斜視図である。
造体の構成を表す斜視図である。
【図３２】図３１に示した光学多層構造体の３２−３２
線に沿った断面図である。
線に沿った断面図である。
【図３３】本発明の第３の実施の形態に係る光学多層構
造体の構成を表す斜視図である。
造体の構成を表す斜視図である。
【図３４】図３３に示した光学多層構造体の反射率特性
を表す図である。
を表す図である。
【図３５】本発明の第４の実施の形態に係る光学多層構
造体の構成を表す斜視図である。
造体の構成を表す斜視図である。
【図３６】図３５に示した光学多層構造体の反射率特性
を表す図である。
を表す図である。
【図３７】本発明の第５の実施の形態に係る光学多層構
造体の構成を、一部を切り欠いて示す斜視図である。
造体の構成を、一部を切り欠いて示す斜視図である。
【図３８】図３７に示した光学多層構造体の３８−３８
線に沿った断面図である。
線に沿った断面図である。
【図３９】図３７に示した光学多層構造体の動作を説明
するための断面図である。
するための断面図である。
【図４０】本発明の第６の実施の形態に係る光学多層構
造体の構成を、一部を切り欠いて示す斜視図である。
造体の構成を、一部を切り欠いて示す斜視図である。
【図４１】本発明の第７の実施の形態に係る光学多層構
造体の構成を、一部を切り欠いて示す斜視図である。
造体の構成を、一部を切り欠いて示す斜視図である。
【図４２】本発明の第２の実施の形態に係る光学多層構
造体を用いて構成した光スイッチング装置の一例の構成
を表す平面図である。
造体を用いて構成した光スイッチング装置の一例の構成
を表す平面図である。
【図４３】図４２の４３−４３線に沿った断面図であ
る。
る。
【図４４】ディスプレイの一例の構成を表す図である。
【図４５】ディスプレイの他の例を表す図である。
【図４６】ペーパー状ディスプレイの構成図である。
【図４７】本出願人が先に出願した光スイッチング装置
の一例の構成を表す図である。
の一例の構成を表す図である。
１，３，４，５，６，７…光学多層構造体、１０，２１
０…基板、１０Ａ，２１０Ａ…開口、１０Ｆ，２１０Ｆ
…枠部、１１，３１，４１，５１，６１，７１，２０１
…第１の層、１１Ａ，３１Ａ，４１Ａ，６１Ａ，７１Ａ
…外側の第１の層、１１Ｂ，３１Ｂ，４１Ｂ，６１Ｂ，
７１Ｂ…内側の第１の層、１２，６２，７２，２０２…
間隙部、１３，３３，４３，６３，７３，２０３…第２
の層、１３Ａ，３３Ａ，４３Ａ，６３Ａ，７３Ａ…外側
の第２の層、１３Ｂ，３３Ｂ，４３Ｂ，６３Ｂ，７３Ｂ
…内側の第２の層、３１Ｃ，３３Ｃ…内部観察用の開口
部、２００…光スイッチング装置、２００Ａ〜２００Ｄ
…光スイッチング素子
０…基板、１０Ａ，２１０Ａ…開口、１０Ｆ，２１０Ｆ
…枠部、１１，３１，４１，５１，６１，７１，２０１
…第１の層、１１Ａ，３１Ａ，４１Ａ，６１Ａ，７１Ａ
…外側の第１の層、１１Ｂ，３１Ｂ，４１Ｂ，６１Ｂ，
７１Ｂ…内側の第１の層、１２，６２，７２，２０２…
間隙部、１３，３３，４３，６３，７３，２０３…第２
の層、１３Ａ，３３Ａ，４３Ａ，６３Ａ，７３Ａ…外側
の第２の層、１３Ｂ，３３Ｂ，４３Ｂ，６３Ｂ，７３Ｂ
…内側の第２の層、３１Ｃ，３３Ｃ…内部観察用の開口
部、２００…光スイッチング装置、２００Ａ〜２００Ｄ
…光スイッチング素子
Claims (37)
- 【請求項１】 開口とこの開口を囲む枠部とからなる網
目状の平面形状を有する基板上に、前記開口の上に設け
られると共に周縁部の少なくとも一部において前記枠部
により支持された第１の層、光の干渉現象を起こし得る
大きさを有すると共にその大きさが可変な間隙部、およ
び第２の層を配設した構造を有し、前記第１の層および
前記第２の層のうち少なくとも一方の他方に近づく方向
への変位に応じて、入射した光の反射、透過あるいは吸
収の量を変化させることを特徴とする光学多層構造体。 - 【請求項２】 前記基板上に、前記第１の層、前記間隙
部および前記第２の層がこの順で配設されていることを
特徴とする請求項１記載の光学多層構造体。 - 【請求項３】 前記基板はシリコン（Ｓｉ）基板である
ことを特徴とする請求項１記載の光学多層構造体。 - 【請求項４】 前記基板の前記開口は、矩形の平面形状
を有することを特徴とする請求項１記載の光学多層構造
体。 - 【請求項５】 前記基板の前記開口は、円形，楕円形ま
たは曲線を含む形状の平面形状を有することを特徴とす
る請求項１記載の光学多層構造体。 - 【請求項６】 前記第２の層は、少なくともその周縁部
の対向する２箇所において前記枠部または前記第１の層
に固定されていることを特徴とする請求項１記載の光学
多層構造体。 - 【請求項７】 前記第２の層は、その周縁部において一
様に前記枠部または前記第１の層に固定されていること
を特徴とする請求項１記載の光学多層構造体。 - 【請求項８】 前記第２の層は、前記間隙部に連通する
貫通孔を有することを特徴とする請求項７記載の光学多
層構造体。 - 【請求項９】 前記第２の層は、矩形の平面形状を有す
ることを特徴とする請求項１記載の光学多層構造体。 - 【請求項１０】 前記第２の層は、円形，楕円形または
曲線を含む形状の平面形状を有することを特徴とする請
求項１記載の光学多層構造体。 - 【請求項１１】 前記第１の層および前記第２の層の少
なくとも一方は、導電膜または透明導電膜を含むことを
特徴とする請求項１記載の光学多層構造体。 - 【請求項１２】 更に、前記間隙部の光学的な大きさを
変化させる駆動手段を有し、前記駆動手段によって前記
間隙部の大きさを変化させることにより、前記基板側も
しくは前記基板とは反対側より入射した光の反射もしく
は透過の量を変化させることを特徴とする請求項１１記
載の光学多層構造体。 - 【請求項１３】 前記駆動手段は、前記導電膜または透
明導電膜への電圧の印加によって発生した静電力によ
り、前記間隙部の光学的な大きさを変化させるものであ
ることを特徴とする請求項１２記載の光学多層構造体。 - 【請求項１４】 前記第１の層および前記第２の層の少
なくとも一方は、透明層であることを特徴とする請求項
１記載の光学多層構造体。 - 【請求項１５】 前記透明層の光学的な膜厚がλ／４
（λは入射光の設計波長を表す）であることを特徴とす
る請求項１４記載の光学多層構造体。 - 【請求項１６】 前記間隙部の光学的な大きさがλ／４
（λは入射光の設計波長を表す）であることを特徴とす
る請求項１記載の光学多層構造体。 - 【請求項１７】 前記第１の層および前記第２の層の少
なくとも一方は、屈折率が２．０以上である少なくとも
一種の高屈折率材料からなることを特徴とする請求項１
記載の光学多層構造体。 - 【請求項１８】 前記高屈折率材料は、ＴｉＯ2 ，Ｓｉ
3 Ｎ4 ，ＳｎＯ2 ，Ｎｂ2 Ｏ5 ，Ｔａ2 Ｏ5 ，ＩＴＯ，
ＺｎＯ，ＳｉＯからなる群から選ばれることを特徴とす
る請求項１７記載の光学多層構造体。 - 【請求項１９】 前記第１の層および前記第２の層の少
なくとも一方は、互いに光学的特性の異なる２以上の層
により構成された複合層であることを特徴とする請求項
１記載の光学多層構造体。 - 【請求項２０】 前記第１の層および前記第２の層は、
前記間隙部に関して対称な構成を有することを特徴とす
る請求項１記載の光学多層構造体。 - 【請求項２１】 前記第１の層および前記第２の層は、
Ｓｉ3 Ｎ4 層とＩＴＯ層とからなる複合層であり、前記
間隙部の側に前記Ｓｉ3 Ｎ4 層が配設されていることを
特徴とする請求項２０記載の光学多層構造体。 - 【請求項２２】 前記第１の層および前記第２の層は、
ＴｉＯ2 層とＩＴＯ層とからなる複合層であり、前記間
隙部の側に前記ＴｉＯ2 層が配設されていることを特徴
とする請求項２０記載の光学多層構造体。 - 【請求項２３】 前記第１の層および前記第２の層は、
透明層と金属層とからなる複合層であり、前記間隙部の
側に前記透明層が配設されていることを特徴とする請求
項２０記載の光学多層構造体。 - 【請求項２４】 前記金属層は、内部観察用の開口部を
有することを特徴とする請求項２３記載の光学多層構造
体。 - 【請求項２５】 前記第１の層および前記第２の層は、
屈折率が２．０以上である高屈折率材料からなる層と、
屈折率が１．０より大きく２．０より小さい低屈折率材
料からなる層との複合層であり、前記間隙部の側に前記
高屈折率材料からなる層が配設されていることを特徴と
する請求項２０記載の光学多層構造体。 - 【請求項２６】 前記高屈折率材料は、ＴｉＯ2 ，Ｓｉ
3 Ｎ4 ，ＳｎＯ2 ，Ｎｂ2 Ｏ5 ，Ｔａ2 Ｏ5 ，ＩＴＯ，
ＺｎＯ，ＳｉＯからなる群から選ばれ、前記低屈折率材
料はＭｇＦ2 またはＳｉＯ2 であることを特徴とする請
求項２５記載の光学多層構造体。 - 【請求項２７】 前記第１の層は光の吸収のある層であ
り、前記第２の層は透明層であることを特徴とする請求
項１記載の光学多層構造体。 - 【請求項２８】 前記第１の層は金属，半導体または金
属窒化物からなることを特徴とする請求項２７記載の光
学多層構造体。 - 【請求項２９】 前記第１の層はＴａからなり、前記第
２の層はＳｉ3 Ｎ4からなることを特徴とする請求項２
７記載の光学多層構造体。 - 【請求項３０】 前記駆動手段は、磁力を用いて前記間
隙部の光学的な大きさを変化させるものであることを特
徴とする請求項１２記載の光学多層構造体。 - 【請求項３１】 開口とこの開口を囲む枠部とからなる
網目状の平面形状を有する基板上に、前記開口の上に設
けられると共に周縁部の少なくとも一部において前記枠
部により支持された第１の層、光の干渉現象を起こし得
る大きさを有すると共にその大きさが可変な間隙部、お
よび第２の層を配設した構造を有し、前記第１の層およ
び前記第２の層のうち少なくとも一方の他方に近づく方
向への変位に応じて、入射した光の反射、透過あるいは
吸収の量を変化させる光学多層構造体の製造方法であっ
て、 基板上に、第１の層を形成する工程と、 この第１の層の上に、所定の膜厚の犠牲層を形成し、前
記犠牲層の表面および側面部を覆う第２の層を形成する
工程と、 前記犠牲層をエッチングにより選択的に除去することに
より前記第１の層と前記第２の層との間に間隙部を形成
する工程と、 前記基板の前記光学多層構造体と反対側から前記基板を
エッチングにより選択的に除去することにより、前記基
板に前記第１の層に達する開口とこの開口を囲む枠部と
を形成する工程とを含むことを特徴とする光学多層構造
体の製造方法。 - 【請求項３２】 前記第１の層を形成する工程は、外側
の第１の層を形成する工程と、この外側の第１の層の上
に内側の第１の層を形成する工程と、前記内側の第１の
層を所定の形状に成形する工程と、前記外側の第１の層
を所定の形状に成形する工程とを含み、 前記第２の層を形成する工程は、内側の第２の層を形成
する工程と、この内側の第２の層の上に外側の第２の層
を形成する工程と、前記外側の第２の層を所定の形状に
成形する工程と、前記内側の第２の層を所定の形状に成
形する工程とを含むことを特徴とする請求項３１記載の
光学多層構造体の製造方法。 - 【請求項３３】 更に、 前記外側の第１の層を形成する工程の後、前記内側の第
１の層を形成する工程の前に、前記外側の第１の層に内
部観察用の開口部を設ける工程を含み、 前記外側の第２の層を形成する工程の後、前記外側の第
２の層を所定の形状に成形する工程の前に、前記外側の
第２の層に内部観察用の開口部を設ける工程を含むこと
を特徴とする請求項３２記載の光学多層構造体の製造方
法。 - 【請求項３４】 前記第２の層を形成する工程におい
て、前記第２の層に、前記犠牲層に達するエッチング用
の貫通孔を形成し、 前記間隙部を形成する工程において、前記貫通孔を通し
て前記犠牲層をエッチングすることを特徴とする請求項
３３記載の光学多層構造体の製造方法。 - 【請求項３５】 開口とこの開口を囲む枠部とからなる
網目状の平面形状を有する基板上に、前記開口の上に設
けられると共に周縁部の少なくとも一部において前記枠
部により支持された第１の層、光の干渉現象を起こし得
る大きさを有すると共にその大きさが可変な間隙部、お
よび第２の層を配設した構造を有し、前記第１の層およ
び前記第２の層のうち少なくとも一方の他方に近づく方
向への変位に応じて、入射した光の反射、透過あるいは
吸収の量を変化させる光学多層構造体と、 この光学多層構造体の間隙部の光学的な大きさを変化さ
せるための駆動手段とを備えたことを特徴とする光スイ
ッチング素子。 - 【請求項３６】 上記光学多層構造体が１次元または２
次元アレイ状に配列されていることを特徴とする請求項
３５記載の光スイッチング素子。 - 【請求項３７】 １次元または２次元に配列された複数
の光スイッチング素子に光を照射することで２次元画像
を表示する画像表示装置であって、 前記光スイッチング素子は、 開口とこの開口を囲む枠部とからなる網目状の平面形状
を有する基板上に、前記開口の上に設けられると共に周
縁部の少なくとも一部において前記枠部により支持され
た第１の層、光の干渉現象を起こし得る大きさを有する
と共にその大きさが可変な間隙部、および第２の層を配
設した構造を有し、前記第１の層および前記第２の層の
うち少なくとも一方の他方に近づく方向への変位に応じ
て、入射した光の反射、透過あるいは吸収の量を変化さ
せる光学多層構造体と、 この光学多層構造体の間隙部の光学的な大きさを変化さ
せるための駆動手段とを備えたことを特徴とする画像表
示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001161840A JP4720022B2 (ja) | 2001-05-30 | 2001-05-30 | 光学多層構造体およびその製造方法、光スイッチング素子、並びに画像表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001161840A JP4720022B2 (ja) | 2001-05-30 | 2001-05-30 | 光学多層構造体およびその製造方法、光スイッチング素子、並びに画像表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002350751A true JP2002350751A (ja) | 2002-12-04 |
| JP4720022B2 JP4720022B2 (ja) | 2011-07-13 |
Family
ID=19005059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001161840A Expired - Fee Related JP4720022B2 (ja) | 2001-05-30 | 2001-05-30 | 光学多層構造体およびその製造方法、光スイッチング素子、並びに画像表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4720022B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005118944A (ja) * | 2003-10-17 | 2005-05-12 | Sony Corp | マイクロマシン |
| JP2007524517A (ja) * | 2003-06-24 | 2007-08-30 | アイディーシー、エルエルシー | Ｍｅｍｓ製造のための薄膜プレカーソルスタック |
| US8308962B2 (en) | 2007-09-14 | 2012-11-13 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Etching processes used in MEMS production |
| CN103430079A (zh) * | 2011-03-15 | 2013-12-04 | 高通Mems科技公司 | 非活跃的哑像素 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997031283A1 (fr) * | 1996-02-26 | 1997-08-28 | Seiko Epson Corporation | Dispositif de modulation optique, ecran et dispositif electronique |
| WO1998014804A1 (en) * | 1996-10-03 | 1998-04-09 | Valtion Teknillinen Tutkimuskeskus | Electrically adjustable optical filter |
| JP2000028931A (ja) * | 1998-07-09 | 2000-01-28 | Tdk Corp | 多波長フィルタアレイ |
| JP2000028933A (ja) * | 1998-05-07 | 2000-01-28 | Fuji Photo Film Co Ltd | アレイ型光変調素子、アレイ型露光素子、及び平面型ディスプレイ、並びにアレイ型光変調素子の駆動方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0219356B1 (en) * | 1985-10-16 | 1989-12-06 | BRITISH TELECOMMUNICATIONS public limited company | Movable member mounting |
-
2001
- 2001-05-30 JP JP2001161840A patent/JP4720022B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997031283A1 (fr) * | 1996-02-26 | 1997-08-28 | Seiko Epson Corporation | Dispositif de modulation optique, ecran et dispositif electronique |
| WO1998014804A1 (en) * | 1996-10-03 | 1998-04-09 | Valtion Teknillinen Tutkimuskeskus | Electrically adjustable optical filter |
| JP2000028933A (ja) * | 1998-05-07 | 2000-01-28 | Fuji Photo Film Co Ltd | アレイ型光変調素子、アレイ型露光素子、及び平面型ディスプレイ、並びにアレイ型光変調素子の駆動方法 |
| JP2000028931A (ja) * | 1998-07-09 | 2000-01-28 | Tdk Corp | 多波長フィルタアレイ |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007524517A (ja) * | 2003-06-24 | 2007-08-30 | アイディーシー、エルエルシー | Ｍｅｍｓ製造のための薄膜プレカーソルスタック |
| JP4800937B2 (ja) * | 2003-06-24 | 2011-10-26 | クゥアルコム・メムス・テクノロジーズ・インコーポレイテッド | Ｍｅｍｓ製造のための薄膜プレカーソルスタック |
| JP2005118944A (ja) * | 2003-10-17 | 2005-05-12 | Sony Corp | マイクロマシン |
| US8308962B2 (en) | 2007-09-14 | 2012-11-13 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Etching processes used in MEMS production |
| US8323516B2 (en) | 2007-09-14 | 2012-12-04 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Etching processes used in MEMS production |
| CN103430079A (zh) * | 2011-03-15 | 2013-12-04 | 高通Mems科技公司 | 非活跃的哑像素 |
| JP2014516417A (ja) * | 2011-03-15 | 2014-07-10 | クゥアルコム・メムス・テクノロジーズ・インコーポレイテッド | 非アクティブダミーピクセル |
| US8988440B2 (en) | 2011-03-15 | 2015-03-24 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Inactive dummy pixels |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4720022B2 (ja) | 2011-07-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4032216B2 (ja) | 光学多層構造体およびその製造方法、並びに光スイッチング素子および画像表示装置 | |
| KR100873761B1 (ko) | 광학 다층 구조체, 광학 절환 장치 및 화상 디스플레이 | |
| JP2002207182A (ja) | 光学多層構造体およびその製造方法、光スイッチング素子、並びに画像表示装置 | |
| JP4383401B2 (ja) | フォトニックｍｅｍｓ及びその構造 | |
| JP2002328313A (ja) | 光スイッチング素子およびその製造方法、並びに画像表示装置 | |
| JP2005279831A (ja) | Ｍｅｍｓ素子、光学ｍｅｍｓ素子、回折型光学ｍｅｍｓ素子、並びにレーザディスプレイ | |
| JP4830183B2 (ja) | 光学多層構造体および光スイッチング素子、並びに画像表示装置 | |
| JP2003057571A (ja) | 光学多層構造体および光スイッチング素子、並びに画像表示装置 | |
| JP4088864B2 (ja) | 光学多層構造体、これを用いた光スイッチング素子および画像表示装置 | |
| Kim et al. | MEMS for optical functionality | |
| JP2002006241A (ja) | 光スイッチング素子およびこれを用いたスイッチング装置並びに画像表示装置 | |
| JP4720022B2 (ja) | 光学多層構造体およびその製造方法、光スイッチング素子、並びに画像表示装置 | |
| JP4614027B2 (ja) | 光学多層構造体および光スイッチング素子、並びに画像表示装置 | |
| JP2003057567A (ja) | 光学多層構造体、光スイッチング素子およびその製造方法、並びに画像表示装置 | |
| JP2002023070A (ja) | 光学多層構造体および光スイッチング素子、並びに画像表示装置 | |
| JP2011138048A (ja) | 空間光変調器、露光装置およびそれらの製造方法 | |
| JP2004102150A (ja) | 光学ｍｅｍｓ素子、その作製方法、ｇｌｖデバイス、及びレーザディスプレイ | |
| JPH11160635A (ja) | 光学素子及びその製造方法並びにそれを用いた装置 | |
| JP2002267957A (ja) | 光スイッチング素子と空間光変調器及び画像表示装置 | |
| JP2003098447A (ja) | 光変調装置及び光変調方法 | |
| JP2002148530A (ja) | 光スイッチング素子、空間光変調器及び画像表示装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080125 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100125 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100127 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100309 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100831 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101021 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110308 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110321 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140415 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140415 Year of fee payment: 3 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |