JP3283881B2 - M×n個の薄膜アクチュエーテッドミラーアレイ及びその製造方法 - Google Patents

M×n個の薄膜アクチュエーテッドミラーアレイ及びその製造方法

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    • Y10S359/904Micromirror

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、光投射システムに関し、特に、このシステ
ムで用いるM×N個の薄膜アクチュエーテッドミラーア
レイ及びその製造方法に関する。
従来の技術 従来の多様な映像表示システムの中で、光投射システ
ムは大画面で高画質の映像を表示できるものとして知ら
れている。このような光投射システムにおいては、ラン
プから発する光は、例えば、M×N個のアクチュエーテ
ッドミラーよりなるアレイ(以下、「M×N個の薄膜ア
クチュエーテッドミラーアレイ」と称する)上に一様に
照射される。ここで、各ミラーは各アクチュエータに接
続されている。このアクチュエータは印加される電界に
応じて、構造的に変形する圧電材料または電歪材料のよ
うな電気的に変形可能な物質でできている。各ミラーか
ら反射された光ビーム(以下、「反射光ビーム」と称す
る)は、例えば、光バッフルの開口に入射する。電気信
号を各アクチュエータに供給することによって、各ミラ
ーからの反射光ビームの光路が偏向される。各反射光ビ
ームの光路が偏向される場合、各ミラーから反射され開
口を通過する光の量が変化することによって、光の強さ
が調節できる。開口を通じて光量が調節された光ビーム
は、投射レンズのような適切な光学デバイスを通じて投
射スクリーン上に投影され、スクリーン上に画像が表示
される。
図1には、光投射システムで用いるM×N個の電気的
に変形可能なアクチュエーテッドミラーアレイ10の断面
図が示されている。このアレイ10は、本特許出願と出願
人を同じくする係属中の米国特許出願の明細書に、「EL
ECTRODISPLACIVE ACTUATED MIRROR ARRAY」との名称
で開示されており、基板12及びM×N個のトランジスタ
kアレイを有する能動マトリックス11と、一対の駆動部
材14及び15、一対のバイアス電極16及び17、共通信号電
極18を有するM×N個の電気的に変形可能なアクチュエ
ータ30よりなるアレイ13と、この電気的に変形可能なア
クチュエータ30にそれぞれ嵌められたM×N個のヒンジ
31のアレイ19と、能動マトリックス11と各共通信号電極
18とを電気的に接続するのに用いられるM×N個の接続
端子22のアレイ20と、M×N個のヒンジ31の上部に設け
られたM×N個のミラー23のアレイ21とから構成されて
いる。
また、本願に適用される上記引用例においては、30〜
50μmの厚さを有するセラミックウェーハを採用するM
×N個の電気的に変形可能なアクチュエーテッドミラー
アレイの製造方法も開示されている。
しかしながら、上記のM×N個の電気的に変形可能な
アクチュエータの製造方法に関して、幾つかの問題点が
ある。第一、30〜50μmの厚さのセラミックウェーハを
得ることが大変困難であり、更に、セラミックウェーハ
の厚さを30〜50μmに減らすとしても、その特性が劣化
され製造プロセスを行うに困難さがある。
更に、製造の時間が相当にかかり、制御が難しく、且
つ面倒なプロセスによって所要の再現性、信頼性及び生
産性が低下し、且つその大きさを縮小するのが大変困難
であるという不都合がある。
発明の概要 従って、本発明の目的は、電気的に変形可能な薄膜セ
ラミックウェーハを用いずに、M×N個の薄膜アクチュ
エーテッドミラーアレイを製造する方法を提供すること
にある。
本発明の他の目的は、半導体製造に通常用いる薄膜技
法を採用して、より高い再現性、信頼性及び生産性を与
え得るM×N個の薄膜アクチュエーテッドミラーアレイ
を製造する新規な方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、電気的に変形可能で、導
電性で、且つ光反射性を有する物質からなる複数の薄膜
層が組み込まれた新規な構造を有するM×N個のアクチ
ュエーテッドミラーアレイを提供することにある。
上記の目的を達成するために、本発明の一実施例によ
れば、光投射システムで用いられるM×N個の薄膜アク
チュエーテッドミラーアレイ(M及びNは正の整数)で
あって、基板、M×N個のトランジスタのアレイ、及び
M×N個の接続端子のアレイを有する能動マトリックス
と、上面及び下面、近位の部分及び遠位の部分を有して
おり、各々が少なくとも、上面及び下面を有し電気的に
変形可能な物質から成る薄膜層と、各々が特定の厚さで
前記薄膜層の前記上面に位置する第1電極と、前記下面
に位置する第2電極とを含み、電気信号が前記第1電極
と前記第2電極との間に設けられた前記薄膜層の両端に
印加される場合、前記薄膜層と共に変形されるM×N個
の薄膜駆動構造体のアレイと、上面及び下面を有してお
り、前記薄膜駆動構造体の各々を支持すると共に、前記
薄膜駆動構造体と前記能動マトリックスとを電気的に接
続するM×N個の支持部材のアレイと、前記各薄膜駆動
構造体の変形に応じて、前記各薄膜駆動構造体の上面に
設けられ、各々が変形して入射した光ビームを反射させ
るM×N個のミラーのアレイとを含むことを特徴とする
M×N個の薄膜アクチュエーテッドミラーアレイが提供
される。
本発明の他の実施例によれば、光投射システムで用い
られるM×N個の薄膜アクチュエーテッドミラーアレイ
の製造方法であって、上面及び下面を有し、基板、M×
N個のトランジスタのアレイ及びM×N個の接続端子の
アレイを備える能動マトリックスを準備する第1工程
と、前記能動マトリックスの上面に、前記M×N個の薄
膜アクチュエーテッドミラーアレイのM×N個の支持部
材のアレイに対応するM×N個のペデスタルのアレイと
犠牲エリアとを有する支持層を形成する第2工程と、前
記支持層の前記犠牲エリアを除去する第3工程と、第1
薄膜電極層を前記支持層に形成する第4工程と、第1薄
膜電極層を前記変形可能な薄膜層に形成する第5工程
と、第2薄膜電極層を前記変形可能な薄膜層に形成する
第6工程と、光反射性の物質からなるミラー層を、前記
第2薄膜電極層に形成する第7工程と、前記支持層の前
記犠牲エリアを除去して、前記M×N個の薄膜アクチュ
エーテッドミラーアレイを形成する第8工程とを含むこ
とを特徴とするM×N個の薄膜アクチュエーテッドミラ
ーアレイの製造方法が提供される。
図面の簡単な説明 図1は、従来のM×N個の電気的に変形可能なアクチ
ュエーテッドミラーアレイの断面図である。
図2は、本発明の第1実施例によるM×N個の薄膜ア
クチュエーテッドミラーアレイの断面図である。
図3は、図2に示す薄膜アクチュエーテッドミラーの
詳細な断面図である。
図4は、本発明の第1実施例に基づいて、ミラーと第
1電極との間に弾性層を設けた薄膜アクチュエーテッド
ミラーの断面図である。
図5は、第2電極の下に位置する弾性層を有する薄膜
アクチュエーテッドミラーの詳細な断面図である。
図6は、本発明の第1実施例に基づいて、光反射性の
物質からなり、第2電極と相異なる厚さを有する第1電
極を備える薄膜アクチュエーテッドミラーの断面図であ
る。
図7は、本発明の第1実施例に基づいて、光反射性の
物質からなる第1電極と、駆動構造体の下面に位置する
弾性層とが設けられている薄膜アクチュエーテッドミラ
ーの断面図である。
図8は、本発明の第1実施例に基づいて、光反射性の
物質からなり、第1電極の上に位置する弾性層を有する
薄膜アクチュエーテッドミラーの断面図である。
図9A及び9Bは、(A)は本発明の第1実施例に基づい
て、各駆動構造体における電気的に変形可能な薄膜層の
上面が、第1電極を部分的に覆う図で、(B)は薄膜層
の下面が、第2電極を部分的に覆う薄膜アクチュエーテ
ッドミラーの断面図である。
図10は、駆動の際に、本発明の第1実施例に基づく薄
膜アクチュエーテッドミラーアレイの断面図である。
図11は、本発明の第2実施例に基づいて、バイモフ構
造を有する薄膜アクチュエーテッドミラーの断面図であ
る。
図12は、本発明の第2実施例に基づいて、光反射性の
物質からなる第1電極を有する薄膜アクチュエーテッド
ミラーの断面図である。
図13は、(A)〜(F)よりなり、各図は本発明の第
1実施例に基づいて、薄膜アクチュエーテッドミラーア
レイの製造方法を説明するための断面図である。
発明の詳細な説明 以下、本発明の好適な実施例について、図面を参照し
ながら詳細に説明する。
図2〜図13には、本発明の好ましい実施例に基づい
て、光投射システムで用いるM×N個の薄膜アクチュエ
ーテッドミラーアレイの概略的な断面図で示されてい
る。上記M及びNは正の整数である。ここで、図2〜図
13に示されている同一部材には同一符号を付して示すこ
とに注目されたい。
図2には、本発明の第1実施例によるM×N個の薄膜
アクチュエーテッドミラー51によりなるアレイ50の断面
図が示されている。このアレイ50は、能動マトリックス
52と、M×N個の薄膜駆動構造体54のアレイ53と、M×
N個の支持部材56のアレイ55と、M×N個のミラー58の
アレイ57とから構成されている。
図3には、図2に示す薄膜アクチュエーテッドミラー
51の詳細な断面図が示されている。能動マトリックス52
は基板59、M×N個のトランジスタのアレイ(図示せ
ず)及びM×N個の接続端子61のアレイ60を有する。各
薄膜駆動構造体54は、上面62及び下面63、近位の端64及
び遠位の端65を有し、少なくとも、上面67及び下面68を
有する電気的に変形可能な物質でできている変形可能な
薄膜層66と、各々が特定の厚さを有し、例えば、銅(A
u)あるいは銀(Ag)ような金属からなる第1電極層69
及び第2電極層70とを含む。この第1電極層69は変形可
能な薄膜層66の上面67に、第2電極層70は変形可能な薄
膜層66の下面68に各々設けられている。変形可能な薄膜
層66は圧電性セラミック、電歪セラミック、磁気電歪セ
ラミック、または電歪ポリマーで作られている。この変
形可能な薄膜層66が、電歪セラミックまたは電歪ポリマ
ーからなる場合には極性化されなければならない。
M×N個の支持部材56の各々は上面71及び下面72を有
し、各薄膜駆動構造体54を支持すると共に、各薄膜駆動
構造体54の第2電極層70と能動マトリックス52上の対応
する接続端子61とを電気的に接続するのに用いられる。
この接続端子61の上には例えば、金属のような導電性の
物質からなるコンジット73が設けられている。本発明の
M×N個の薄膜アクチュエーテッドミラー51のアレイ50
において、各薄膜駆動構造体54は、その下面63の一方の
端(即ち、近位の端64)に各支持部材56の上面71が接す
る型の片持構造で支持され、各支持部材56の下面72は能
動マトリックス52の上に接続されている。光ビームを反
射するためのM×N個のミラー58の各々は、各駆動構造
体54の上面62に位置する。電界は、各駆動構造体54の第
1電極層69と第2電極層70との間にに設けられた変形可
能な薄膜層66の両端に印加される。このような電界を印
加することによって、変形可能な薄膜層66、駆動構造体
54及びミラー58が変形される。
M×N個の薄膜アクチュエーテッドミラー51のアレイ
50の機能を適切に行わせるため、各アクチュエーテッド
ミラー51におけるミラー58及び第1電極層69の全厚さ
は、その変形を引き起こすために第2電極層70の厚さと
は相異しなければならない。
この全厚さと第2電極層70の厚さとの間に差がない場
合は、図4及び図5に示すように、上面40を有する弾性
層88を各アクチュエーテッドミラー51に設けられなけれ
ばならない。この弾性層88はミラー58と第1電極層69と
の間に、または各アクチュエーテッドミラー51の第2電
極層70の下側に位置しなければならない。
また、導電性の物質からなる第1電極層69は、光反射
性の物質(例えば、アルミニウム(Al))でも作られる
ことによって、各アクチュエーテッドミラー51でミラー
58として働くことになる。この場合、各アクチュエーテ
ッドミラー51の機能を適切に行わせるため、第1電極層
69及び第2電極層70は互いに相異した厚さを有するか、
または図4及び図7に示すように、各アクチュエーテッ
ドミラー51に各駆動構造体の下側に弾性層88が設けられ
なければならない。更に、図8に示すように、この弾性
層88が光反射性の物質からなる場合は、ミラーとしても
機能する。
本発明のアクチュエーテッドミラー51のアレイ50は、
第1電極層69及び第2電極層70を完全に覆う各薄膜駆動
構造体54の変形可能な薄膜層66の上面67及び下面68の中
の一つを有するか、第1電極層69及び第2電極層70を部
分的に覆う変形可能な薄膜層66の上面67及び下面68の中
の一つを有することによって、その機能を行うことがで
きる。このような駆動構造体を有するアクチュエーテッ
ドミラー51の例が、図9(A)及び図9(B)に各々示
されている。
本発明の第1実施例において、図8及び図10には、M
×N個の駆動構造体54のアレイを含み、電歪セラミック
(例えば、PZT(lead zirconium titanate)からなる
アクチュエーテッドミラー51のアレイ50が示されてい
る。電界は、各駆動構造体54の第1電極層69と第2電極
層70との間に設けられた変形可能な薄膜層66の両端に印
加される。このような電界を供給することによって、電
歪材料の分極に対する電界の分極によって、電歪セラミ
ックは収縮されるか膨脹されるかする。即ち、電界の分
極が電歪セラミックの分極に対応する場合、電歪セラミ
ックは収縮することになり、電歪セラミックの分極と反
対である場合は、電歪セラミックは膨脹することにな
る。
図8及び図10を再度参照すると、印加された電界の分
極に対応する電歪セラミックの分極によって、電歪セラ
ミックが収縮されることが示されている。図10に示すよ
うに、弾性層88が収縮しないと、駆動構造体は下向けに
曲がれることになる。図8及び図10に示すように、図10
のアクチュエーテッドミラー51でミラーとして働く弾性
層88の上面40に入射した光は、図8の駆動されないアク
チュエーテッドミラー51から反射された光よりより大き
い角度で偏向されることが分かる。
また、電歪セラミックの分極と反対の分極を有する電
界が変形可能な薄膜層66の両端に加えられる場合、電歪
セラミックは膨脹することになる。この例で、弾性層88
が膨脹しないことによって、駆動構造体54は下向けに曲
がれる。下向けに曲がれたアクチュエーテッドミラー51
のミラー58に入射する光は、図8の駆動されないアクチ
ュエーテッドミラー51の弾性層88の上側面40から反射さ
れた光より小さい角度で偏向される。
図11には、本発明の第2実施例に基づくM×N個の薄
膜アクチュエーテッドミラー101のアレイ100の断面図が
示されている。ここで、第2実施例は、各駆動構造体54
が第1電極層69と、第2電極層70と、中間金属層87と、
上側面90及び下側面91を有する電気的に変形可能な上部
薄膜層(以下、「上部変形可能層」と称する)89と、上
側面93及び下側面94を有する電気的に変形可能な下部薄
膜層(以下、「下部変形可能層」と称する)92とを備え
るバイモルフ構造(bimorph structure)からなること
を除いては、上記の第1実施例と類似である。各駆動構
造体54において、上部変形可能層89及び下部変形可能層
92は中間金属層87、上部変形可能層89の上側面90に位置
する第1電極層69及び下部変形可能層92の下側面94に位
置する第2電極層70により分離されている。
第1実施例と同一に、各駆動構造体54の各変形可能層
89及び92は、電歪セラミック、圧電セラミック、磁気圧
電セラミック、または電歪ポリマーで作られる。これら
の変形可能層89及び92が電歪セラミックまたは電歪ポリ
マーできている場合、各層89及び92は、上部変形可能層
89の電歪材料の分極方向が下部変形可能層92の電歪材料
の分極方向と反対になるように分極されなければならな
い。
図12には、本発明の第2実施例に基づいて、アクチュ
エーテッドミラー101のアレイ100の断面図が示されてい
る。ここで、第1電極層69は光反射性の物質からなるこ
とによって、その上面39はミラーとして働く。第2実施
例のアレイ100の機能を説明するため、M×N個の薄膜
アクチュエーテッドミラー101のアレイ100の上部変形可
能層89及び下部変形可能層92が、例えば、PZTのような
電歪セラミックからなっていることと仮定する。電界が
駆動構造体54、上部変形可能層89及び下部変形可能層92
の各々に印加される場合、駆動構造体54は電歪セラミッ
クの分極及び電界の分極によって、上向きにまたは下向
きに湾曲することになる。例えば、上部変形可能層89の
分極は収縮を引き起こし、下部変形可能層92の分極は膨
脹を引き起こして駆動構造体54は上向けに曲がれること
になる。この状態にて、駆動構造体54から反射された光
は、駆動されない駆動構造体54から反射された光より小
さい角度で偏向される。しかしながら、電歪セラミック
及び電界の分極が上部変形可能層89を膨脹させ、下部変
形可能層92を収縮させると、駆動構造体54は下向きに湾
曲することになる。この状態にて、駆動構造体54から反
射された光ビームは、駆動されない駆動構造体54から反
射された光ビームより大きい角度で偏向される。
図13(A)〜図13(F)には、本発明の第1実施例に
基づく製造方法が示されている。第1実施例に基づくM
×N個の薄膜アクチュエーテッドミラー51のアレイ50の
製造は、図13(A)に示すように、上面75及び下面76を
有し、基板59と、M×N個のトランジスタのアレイ(図
示せず)とM×N個の接続端子61のアレイ60とからなる
能動マトリックス52の準備から始まる。
その後、支持層80が能動マトリックス52の上面75に形
成される。この支持層80はM×N個の支持部材56のアレ
イ55に対応するM×N個のペデスタル82のアレイ81と、
犠牲エリア83とを有する。ここで、支持層80は図13
(B)に示すように、犠牲層(図示せず)を能動マトリ
ックス52の上面75全体に堆積する工程と、M×N個の接
続端子61の各周りに位置するM×N個の空スロットのア
レイ(図示せず)を形成することによって犠牲エリア83
が形成される工程と、各空スロットにペデスタル82を満
たす工程とから形成される。この犠牲層はスパッタリン
グ法を用いて、空スロットのアレイはエッチング法を用
いて、ペデスタル82はスパッタリング法または化学気相
堆積法(CVD)を用いた後にエッチング法を用いてそれ
ぞれ形成される。その後、支持層80の犠牲エリア83は、
エッチング法あるいは化学液を用いて除去される。
図13(C)に示すように、例えば、導電性の物質でで
き、各接続端子61と各第2電極層70とを電気的に接続す
るためのコンジット73が各ペデスタル82に形成される。
このコンジット73は最初、エッチング法を用いて対応す
る接続端子61の上部まで延在する孔を生成し、その後、
その孔に導電性の物質を満たすことによって作られる。
続けて、図13(D)に示すように、第1薄膜電極層84
は例えば、銅(Au)のような導電性の物質から成り、支
持層80、コンジット73及び犠牲エリア83の上に形成され
る。その後、例えば、PZTのような電気的に変形可能な
物質から成る変形可能層85を、第1薄膜電極層84上に形
成する。
しかるのち、例えば、アルミニウム(Al)のような光
反射性の物質からなる薄膜層99が、第2薄膜電極層95の
上に形成される。
図13(E)に示すように、導電性で電気的に変形可能
で、且つ光反射性の物質からなる薄膜層99は、公知の薄
膜技法(例えば、スパッタリング法、ゾル−ゲル法、蒸
着法、エッチング法及びマイクロマシニング法)を用い
て形成されパターニングされる。
その後、図13(F)に示すように、支持層80の犠牲エ
リア83は、化学液を加えて除去されるか溶解されること
によって、上記のアクチュエーテッドミラー51のアレイ
50が形成される。
前述した工程から理解されるように、第2実施例は第
1実施例とほぼ同一の方法で製造される。支持層は能動
マトリックスに形成される。この支持層はM×N個の支
持部材に対応するM×N個のペデスタルのアレイと、犠
牲エリアとを有する。その後、第1薄膜電極層、下部変
形可能層、中間金属層、上部変形可能層、第2薄膜電極
層及び光反射層は、支持層の上に各々順次的に形成され
る。前述したように、導電性で、電気的に変形可能で、
且つ光反射性を有する物質からなる薄膜層は、公知の薄
膜技術を用いて形成されパターニングされる。その後、
支持層の犠牲エリアは、化学液を加えて溶解されるか除
去されることによって、バイモフ構造体のM×N個の薄
膜駆動構造体54のアレイ53を有するアクチュエーテッド
ミラー101のアレイ100を形成することになる。各駆動構
造体54は、各支持部材56により基板に片持構造体で支持
されている。
本発明の好適な第1及び第2実施例において、他の薄
膜層の形成方法と同様に、弾性層88を形成するプロセス
を付加することができる。
上記において、本発明の好適な実施例について説明し
たが、本発明の特許請求の範囲を逸脱することなく、種
々の変更を加え得ることは勿論である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 1993/25879 (32)優先日 平成5年11月30日(1993.11.30) (33)優先権主張国 韓国(KR) (31)優先権主張番号 1993/31720 (32)優先日 平成5年12月30日(1993.12.30) (33)優先権主張国 韓国(KR) (72)発明者 リー ソク ウォン 大韓民国 ソウル 122―042 オンピョ ン―ク プルカン 2―ドン 292―49 (56)参考文献 特開 平5−196880(JP,A) 特開 平5−52507(JP,A) 特開 昭61−116324(JP,A)

Claims (28)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光投射システムに用いられるM×N個の薄
    膜アクチュエーテッドミラーアレイ(M及びNは正の整
    数)であって、 基板、M×N個のトランジスタのアレイ、及びM×N個
    の接続端子のアレイを有する能動マトリックスと、 電気的に変形可能な物質から成る薄膜層と、この薄膜層
    の上側及び下側にそれぞれ形成した第1電極層及び第2
    電極層とを含み、前記変形可能な薄膜層が入力した電気
    的駆動信号に応じて収縮し又は膨張するM×N個の薄膜
    駆動構造体のアレイと、 前記薄膜駆動構造体の各々を、その中心から変位した支
    持点において片持ち支持方式で支持すると共に、前記薄
    膜駆動構造体と前記能動マトリックとを電気的に接続す
    るM×N個の支持部材のアレイと、 前記各薄膜駆動構造体の上面に形成したM×N個のミラ
    ーのアレイとを具え、 前記第1の電極層と第2の電極層とをこれらの厚さが互
    いに相違するように形成して前記変形可能な薄膜層の収
    縮又は膨張により薄膜駆動構造体の自由端側が変位する
    ように構成し、この薄膜駆動構造体の自由端側の変位に
    より前記ミラーが湾曲するように構成し、ミラーの湾曲
    により入射した光ビームを駆動信号に対応する方向に反
    射させることを特徴とするM×N個の薄膜アクチュエー
    テッドミラーアレイ。
  2. 【請求項2】前記各支持部材の下側面が前記能動マトリ
    ックスの上側に位置すると共に上側面は前記薄膜駆動構
    造体下側に位置することを特徴とする請求項1に記載の
    M×N個の薄膜アクチュエーテッドミラーアレイ。
  3. 【請求項3】前記薄膜層が、圧電性セラミックまたは圧
    電性ポリマーからなることを特徴とする請求項1に記載
    のM×N個の薄膜アクチュエーテッドミラーアレイ。
  4. 【請求項4】前記薄膜層が、極性化されていることを特
    徴とする請求項3に記載のM×N個の薄膜アクチュエー
    テッドミラーアレイ。
  5. 【請求項5】前記薄膜層が、電歪材料からなることを特
    徴とする請求項1又は2に記載のM×N個の薄膜アクチ
    ュエーテッドミラーアレイ。
  6. 【請求項6】前記薄膜層が、磁気電歪材料からなること
    を特徴とする請求項1に記載のM×N個の薄膜アクチュ
    エーテッドミラーアレイ。
  7. 【請求項7】前記支持部材の各々が、前記各駆動構造体
    の前記第2電極と前記能動マトリックスの対応する接続
    端子とを電気的に接続するためのコンジットを有するこ
    とを特徴とする請求項1に記載のM×N個の薄膜アクチ
    ュエーテッドミラーアレイ。
  8. 【請求項8】前記M×N個のミラーの各々が、光反射性
    の物質からなることを特徴とする請求項1に記載のM×
    N個の薄膜アクチュエーテッドミラーアレイ。
  9. 【請求項9】前記第1電極及び第2電極が、前記薄膜層
    の上面及び上面をそれぞれ完全に覆うことを特徴とする
    請求項1に記載のM×N個の薄膜アクチュエーテッドミ
    ラーアレイ。
  10. 【請求項10】前記第1電極及び第2電極が、導電性の
    物質からなることを特徴とする請求項1に記載のM×N
    個の薄膜アクチュエーテッドミラーアレイ。
  11. 【請求項11】前記第1又は第2の電極層のうち前記ミ
    ラーと隣接する側の電極に弾性層が設けられていること
    を特徴とする請求項1に記載のM×N個の薄膜アクチュ
    エーテッドミラーアレイ。
  12. 【請求項12】前記第1又は第2の電極層のうち前記ミ
    ラーと反対側に位置する電極に弾性層が設けられること
    を特徴とする請求項1に記載のM×N個の薄膜アクチュ
    エーテッドミラーアレイ。
  13. 【請求項13】前記第1電極が、光反射性の物質からな
    り、前記各薄膜アクチュエーテッドミラーのミラーとし
    て機能することを特徴とする請求項1に記載のM×N個
    の薄膜アクチュエーテッドミラーアレイ。
  14. 【請求項14】請求項1から13までのいずれか1項に記
    載のM×N個の薄膜アクチュエーテッドミラーアレイを
    含むことを特徴とする光投射システム。
  15. 【請求項15】光投射システムで用いられるM×N個の
    薄膜アクチュエーテッドミラーアレイの製造方法であっ
    て、 基板、M×N個のトランジスタのアレイ及びM×N個の
    接続端子のアレイを備える能動マトリックスを形成する
    第1工程と、 前記能動マトリックスの上面に、前記M×N個の薄膜ア
    クチュエーテッドミラーアレイのM×N個の支持部材の
    アレイに対応するM×N個のペデスタルのアレイと犠牲
    エリアとを有する支持層を形成する第2工程と、 前記支持層の前記犠牲エリアを除去する第3工程と、 第1薄膜電極層を前記支持層に形成する第4工程と、 前記第1薄膜電極層に電気的に変形可能な薄膜層を形成
    する第5工程と、 第2薄膜電極層を前記変形可能な薄膜層に形成する第6
    工程と、 光反射性の物質からなるミラー層を、前記第2薄膜電極
    層に形成する第7工程と、 前記支持層の前記犠牲エリアを除去して、中心から変位
    した支持点において片持ち支持されたM×N個の薄膜ア
    クチュエーテッドミラーアレイを形成する第8工程とを
    含むことを特徴とするM×N個の薄膜アクチュエーテッ
    ドミラーアレイの製造方法。
  16. 【請求項16】前記第1薄膜電極層及び前記第2薄膜電
    極層が、スパッタリング法を用いて形成されることを特
    徴とする請求項15に記載のM×N個の薄膜アクチュエー
    テッドミラーアレイの製造方法。
  17. 【請求項17】前記変形可能な薄膜層が、スパッタリン
    グ法を用いて形成されることを特徴とする請求項15に記
    載のM×N個の薄膜アクチュエーテッドミラーアレイの
    製造方法。
  18. 【請求項18】前記変形可能な薄膜層が、化学気相堆積
    (CVD)法を用いて形成されることを特徴とする請求項1
    5に記載のM×N個の薄膜アクチュエーテッドミラーア
    レイの製造方法。
  19. 【請求項19】前記変形可能な薄膜層が、ゾル−ゲル法
    を用いて形成されることを特徴とする請求項15に記載の
    M×N個の薄膜アクチュエーテッドミラーアレイの製造
    方法。
  20. 【請求項20】前記ミラー層が、スパッタリング法を用
    いて形成されることを特徴とする請求項15に記載のM×
    N個の薄膜アクチュエーテッドミラーアレイの製造方
    法。
  21. 【請求項21】前記支持層を形成する第2の工程が、前
    記能動マトリックスの上面に犠牲層を形成する工程と、
    この犠牲層に、前記M×N個の接続端子の各々の周りに
    位置するM×N個の空スロットのアレイを形成する工程
    と、前記各空スロットにペデスタルを満たす工程とを含
    むことを特徴とする請求項15に記載のM×N個の薄膜ア
    クチュエーテッドミラーアレイの製造方法。
  22. 【請求項22】前記犠牲層が、スパッタリング法を用い
    て形成されることを特徴とする請求項21に記載のM×N
    個の薄膜アクチュエーテッドミラーアレイの製造方法。
  23. 【請求項23】前記M×N個の空スロットのアレイが、
    エッチング法を用いて形成されることを特徴とする請求
    項21に記載のM×N個の薄膜アクチュエーテッドミラー
    アレイの製造方法。
  24. 【請求項24】前記ペデスタルが、スパッタリング法、
    エッチング法を順次的に用いて形成されることを特徴と
    する請求項21に記載のM×N個の薄膜アクチュエーテッ
    ドミラーアレイの製造方法。
  25. 【請求項25】前記ペデスタルが、化学気相堆積法、エ
    ッチング法を順次的に用いて形成されることを特徴とす
    る請求項21に記載のM×N個の薄膜アクチュエーテッド
    ミラーアレイの製造方法。
  26. 【請求項26】光投射システムで用いられるM×N個の
    薄膜アクチュエーテッドミラーアレイの製造方法であっ
    て、 基板、M×N個のトランジスタのアレイ及びM×N個の
    接続端子のアレイを備える能動マトリックスを形成する
    第1工程と、 前記能動マトリックス上に、前記M×N個の薄膜アクチ
    ュエーテッドミラーアレイのM×N個の支持部材のアレ
    イに対応するM×N個のペデスタルのアレイと犠牲エリ
    アとを有する支持層を形成する第2工程と、 前記支持層の犠牲エリアを除去する第3工程と、 薄膜弾性層を前記支持層の上面に形成する第4工程と、 前記薄膜弾性層の上側に第1薄膜電極層を形成する第5
    工程と、 変形可能な薄膜層を前記第1薄膜電極層の上側に形成す
    る第6工程と、 第2薄膜電極層を前記変形可能な薄膜層の上側に形成す
    る第7工程と、 光反射性の物質からなるミラー層を前記第2薄膜電極層
    の上側に形成する第8工程と、 前記支持層の前記犠牲エリアを除去して、中心から変位
    した支持点において片持ち支持されたM×N個の薄膜ア
    クチュエーテッドミラーアレイを形成する第9工程とを
    含むことを特徴とするM×N個の薄膜アクチュエーテッ
    ドミラーアレイの製造方法。
  27. 【請求項27】前記薄膜弾性層が、前記ミラー層を形成
    する前に形成されることを特徴とする請求項26に記載の
    M×N個の薄膜アクチュエーテッドミラーアレイの製造
    方法。
  28. 【請求項28】光投射システムで用いられるM×N個の
    薄膜アクチュエーテッドミラーアレイの製造方法であっ
    て、 基板、M×N個のトランジスタのアレイ及びM×N個の
    接続端子のアレイを備える能動マトリックスを形成する
    第1工程と、 前記能動マトリックスの上側に、前記M×N個の薄膜ア
    クチュエーテッドミラーアレイのM×N個の支持部材の
    アレイに対応するM×N個のペデスタルのアレイと犠牲
    エリアとを有する支持層を形成する第2工程と、 前記支持層の前記犠牲エリアを除去する第3工程と、 第1薄膜電極層を前記支持層の上側に形成する第4工程
    と、 下側の変形可能な薄膜層を前記薄膜弾性層の上側に形成
    する第5工程と、 中間金属層を前記下側の変形可能な薄膜層の上に形成す
    る第6工程と、 上側の変形可能な薄膜層を前記中間金属層の上側に形成
    する第7工程と、 第2薄膜電極層を前記上側の変形可能な薄膜層の上側に
    形成することによって、バイモルフ構造を形成する第8
    工程と、 光反射性の物質からなるミラー層を前記第2薄膜電極層
    の上側に形成する第9工程と、 前記支持層の前記犠牲エリアを除去して、片持ち支持さ
    れたバイモルフ構造体を含むM×N個の薄膜アクチュエ
    ーテッドミラーアレイを形成する第10工程とを含むこと
    を特徴とするM×N個の薄膜アクチュエーテッドミラー
    アレイの製造方法。
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Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5936757A (en) * 1993-10-29 1999-08-10 Daewoo Electronics Co., Ltd. Thin film actuated mirror array
PL176406B1 (pl) * 1993-10-29 1999-05-31 Daewoo Electronics Co Ltd Układ zwierciadeł cienkowarstwowych ruchomych i sposób wytwarzania układu zwierciadeł cienkowarstwowych ruchomych
US6969635B2 (en) * 2000-12-07 2005-11-29 Reflectivity, Inc. Methods for depositing, releasing and packaging micro-electromechanical devices on wafer substrates
TW348324B (en) * 1996-01-31 1998-12-21 Daewoo Electronics Co Ltd Thin film actuated mirror array having dielectric layers
BE1010327A7 (fr) * 1996-06-05 1998-06-02 Remote Source Lighting Int Inc Dispositif de modulation de la lumiere electro-optique comprenant des bimorphes.
BR9709542A (pt) * 1996-06-05 2000-01-11 Remote Source Lighting Int Inc Mostrador de fibra ótica de área grande usando disparadores piezoelétricos.
WO1998008127A1 (en) * 1996-08-21 1998-02-26 Daewoo Electronics Co., Ltd. Thin film actuated mirror array for use in an optical projection system
WO1998033327A1 (en) * 1997-01-23 1998-07-30 Daewoo Electronics Co., Ltd. Thin film actuated mirror array in an optical projection system and method for manufacturing the same
DE69732920T2 (de) * 1997-01-23 2006-03-30 Daewoo Electronics Corp. Spiegelraster mit dünnem film in einem optischen projektionssystem und herstellungsverfahren
WO1998038801A1 (en) * 1997-02-26 1998-09-03 Daewoo Electronics Co., Ltd. Thin film actuated mirror array in an optical projection system and method for manufacturing the same
US5815305A (en) * 1997-03-10 1998-09-29 Daewoo Electronics Co., Ltd. Thin film actuated mirror array in an optical projection system and method for manufacturing the same
KR19990004774A (ko) * 1997-06-30 1999-01-25 배순훈 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법
DE10031877C1 (de) * 2000-06-30 2001-12-20 Fraunhofer Ges Forschung Vorrichtung zur Ablenkung von optischen Strahlen
JP2002122809A (ja) * 2000-10-18 2002-04-26 Canon Inc 投射型表示装置
US6647164B1 (en) 2000-10-31 2003-11-11 3M Innovative Properties Company Gimbaled micro-mirror positionable by thermal actuators
US6711318B2 (en) 2001-01-29 2004-03-23 3M Innovative Properties Company Optical switch based on rotating vertical micro-mirror
US6624549B2 (en) * 2001-03-02 2003-09-23 Ngk Insulators, Ltd. Piezoelectric/electrostrictive device and method of fabricating the same
US6721510B2 (en) * 2001-06-26 2004-04-13 Aoptix Technologies, Inc. Atmospheric optical data transmission system
DE10150424B4 (de) * 2001-10-11 2004-07-29 Siemens Ag Reflexionssystem und Verwendung des Reflexionssystems
US7281808B2 (en) * 2003-06-21 2007-10-16 Qortek, Inc. Thin, nearly wireless adaptive optical device
WO2017171882A1 (en) * 2016-04-01 2017-10-05 Intel Corporation Piezoelectrically actuated mirrors for optical communications
CN114779464A (zh) * 2022-05-24 2022-07-22 北京有竹居网络技术有限公司 光学信号调制器、控制方法及投影设备

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2016962A (en) * 1932-09-27 1935-10-08 Du Pont Process for producing glucamines and related products
US1985424A (en) * 1933-03-23 1934-12-25 Ici Ltd Alkylene-oxide derivatives of polyhydroxyalkyl-alkylamides
US2290529A (en) * 1941-08-23 1942-07-21 Sr Frank J Black Device for measuring rotating workpieces
US2703798A (en) * 1950-05-25 1955-03-08 Commercial Solvents Corp Detergents from nu-monoalkyl-glucamines
US3614677A (en) * 1966-04-29 1971-10-19 Ibm Electromechanical monolithic resonator
US3544201A (en) * 1968-01-02 1970-12-01 Gen Telephone & Elect Optical beam deflector
US3758199A (en) * 1971-11-22 1973-09-11 Sperry Rand Corp Piezoelectrically actuated light deflector
US4441791A (en) * 1980-09-02 1984-04-10 Texas Instruments Incorporated Deformable mirror light modulator
US4518976A (en) * 1982-11-17 1985-05-21 Konishiroku Photo Industry Co., Ltd. Recording apparatus
US4529620A (en) * 1984-01-30 1985-07-16 New York Institute Of Technology Method of making deformable light modulator structure
DE3720469A1 (de) * 1987-06-20 1988-12-29 Bernd Dipl Ing Haastert Fluessigkeitskristall - lichtventil
US4932119A (en) * 1989-03-28 1990-06-12 Litton Systems, Inc. Method of making standard electrodisplacive transducers for deformable mirrors
US4947487A (en) * 1989-05-04 1990-08-14 The Jackson Laboratory Laser beam protective gloves
US4979789A (en) * 1989-06-02 1990-12-25 Aura Systems, Inc. Continuous source scene projector
US5032906A (en) * 1989-07-12 1991-07-16 Aura Systems, Inc. Intensity calibration method for scene projector
US4954789A (en) * 1989-09-28 1990-09-04 Texas Instruments Incorporated Spatial light modulator
US5150205A (en) * 1989-11-01 1992-09-22 Aura Systems, Inc. Actuated mirror optical intensity modulation
US5245369A (en) * 1989-11-01 1993-09-14 Aura Systems, Inc. Scene projector
US5126836A (en) * 1989-11-01 1992-06-30 Aura Systems, Inc. Actuated mirror optical intensity modulation
US5260798A (en) * 1989-11-01 1993-11-09 Aura Systems, Inc. Pixel intensity modulator
US5185660A (en) * 1989-11-01 1993-02-09 Aura Systems, Inc. Actuated mirror optical intensity modulation
US5035475A (en) * 1990-03-15 1991-07-30 Aura Systems, Inc. Unique modulation television
US5085497A (en) * 1990-03-16 1992-02-04 Aura Systems, Inc. Method for fabricating mirror array for optical projection system
US5138309A (en) * 1990-04-03 1992-08-11 Aura Systems, Inc. Electronic switch matrix for a video display system
US5175465A (en) * 1991-10-18 1992-12-29 Aura Systems, Inc. Piezoelectric and electrostrictive actuators
US5159225A (en) * 1991-10-18 1992-10-27 Aura Systems, Inc. Piezoelectric actuator
US5247222A (en) * 1991-11-04 1993-09-21 Engle Craig D Constrained shear mode modulator
US5233456A (en) * 1991-12-20 1993-08-03 Texas Instruments Incorporated Resonant mirror and method of manufacture
US5212582A (en) * 1992-03-04 1993-05-18 Texas Instruments Incorporated Electrostatically controlled beam steering device and method
US5488505A (en) * 1992-10-01 1996-01-30 Engle; Craig D. Enhanced electrostatic shutter mosaic modulator
US5510824A (en) * 1993-07-26 1996-04-23 Texas Instruments, Inc. Spatial light modulator array
PL176406B1 (pl) * 1993-10-29 1999-05-31 Daewoo Electronics Co Ltd Układ zwierciadeł cienkowarstwowych ruchomych i sposób wytwarzania układu zwierciadeł cienkowarstwowych ruchomych
US5481396A (en) * 1994-02-23 1996-01-02 Aura Systems, Inc. Thin film actuated mirror array

Also Published As

Publication number Publication date
AU8005294A (en) 1995-05-22
CA2175198A1 (en) 1995-05-04
CZ288846B6 (cs) 2001-09-12
MY113977A (en) 2002-07-31
BR9407923A (pt) 1996-11-26
CN1134208A (zh) 1996-10-23
CZ118096A3 (en) 1996-09-11
TW279930B (ja) 1996-07-01
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