JPH03118512A - 光シャッタアレイ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、光シャッタアレイ及びその製造方法に関する
。更に詳述すると、本発明は電気光学効果を利用した光
シャッタアレイとその製法に関する。

（従来の技術） 電気光学効果として、印加電界に対して媒質の複屈折が
変化する現象が知られている。この現象を利用し、印加
する電界を制御することによって奴質′。光の透光“遮
光動作を行なわせるようにした光シャッタアレイが従来
提案されている。この光シャッタアレイは、板状の電気
光学効果を有する物質例えばＰ　Ｌ　Ｚ　Ｔに薄型電極
をくし歯状に配置し、個々の電・臣にかかる電圧を制御
してＰＬＺ１′に所定の電界を印加するようにしたもの
である。

電極１０１は、従来、アルミ蒸着とエツチング処理によ
ってＰＬＺＴ１０２の表面即ち光の通過方向に直交する
面に形成されている。例えば、第６図（Ａ）に示すよう
にＰＬＺＴ１０２の一方の面に取付けたり、第６図（Ｂ
）に示すようにＰＬＺＴ１０２の両面に取付けなり（特
開昭６２−４２１２０号）、第６図（Ｃ）に示すように
ＰＬＺＴ１０２に溝加工を施してＰＬＺＴ１０２の深さ
方向に電極１０１を一部埋め込むようにして取付けられ
ている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、電極１０１が電気光学効果を有する物質
１０２の表面に形成されている場合、物質内部で均一に
電気光学効果が起こり難い、このため、駆動電圧を高く
しなくてはならない、′＆な、電極の一部を物質１０２
内に埋め込む場合、狭隘な溝１０３を加工することが困
難であるし、この溝加工のため機械的強度が劣るという
問題がある。更に、上述の従来のシャッタアレイは、電
気光学効果を有する物質１０２上に電極１０１のリード
部分１０４も形成しているため、実際のシャッタ部分よ
りも広いものが必要となり、コスト高となる。

また、従来の光シャッタアレイは、一般に個別電極と共
通電極の端子電極が同一面上に形成されるため、後工程
における配線か複雑になる問題を含んでいる。更に、Ｐ
ＬＺＴの大型のものは作り難いことから、小さなブロッ
クのシャツタ列として複数のＰＬＺＴシャッタ列を繋げ
るときあるいは外部に電極として取出すとき、導電性接
着剤又はワイヤーボンドを使って行なっていたが、これ
らの方法では電気的接続の信頼性か低く、またシャッタ
アレイの上下に偏光板を取付ける必要から表面が平坦化
していることが望まれることから改善が必要である。ま
た、電極部を作製した後に光透過用の窓を電気光学効果
素子上に作製するためのプロセスが必要となる問題を含
んでいる。

本発明は、安価であると共に製作の容易な構造でかつ低
い駆動電圧によって確実に作動するシャッタアレイを提
供することを目的とする。また、本発明はそのような構
造のシャッタアレイを簡単に製造できる製造方法を提供
することを目的とする。

（課題を解決するための手段） かかる目的を達成するため、本発明の光シャッタアレイ
は、電気光学効果を有する基板と、前記基板の光の通過
方向に平行な面の一方に設けられた複数の個別電極と、
前記基板の他方の面に設けられた共通電極と、上記個別
電極及び共通電極を上記基板との間で挟む支持部材と、
上記支持部材の光の通過方向と直交する面の一方に設け
られて上記個別電極に個々に接続される端子電極と、上
記支持部材の他方の面に設けられて上記共通電極に接続
されると共に上記個別電極と共通電極に挟まれるＲ　Ｉ
Ｌ’Ｕに光通過用の開口部を設けた共通端子電極とを設
けるようにしている。

また、本発明の光シャッタアレイは、電気光学効果を有
する基板の光の通過方向に平行な面の一方に相互に独立
した複数の個別電極を形成する工程と、前記基板の他方
の面に共通電極を形成する工程と、前記個別電極側と共
通電極側を前記基板との間で挟むように支持部材を積層
して１つのブロックを形成する工程と、このブロックを
積層方向と直交する面でスライスしてチップを得る工程
と、このチップの支持部材の光の通過方向と直交する面
の一方に前記個別電極に接続される端子電極を形成する
工程と、前記チップの他方の面の全面に、個別電極と共
通電極との間の前記基板上に光通過用の開口部を形成し
て共通電極に接続される端子電極を形成する工程によっ
て製造されている。

（作用） したがって、電気光学効果素子の光の透過方向に平行な
面に形成された個別電極と共通電極との間で電界が印加
され、電気光学効果が厚み方向に均一に現れる。

（実施例） 以下、本発明の構成を図面に示す実施例に基づいて詳細
に説明する。

第１図（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）に本発明の光シャッタ
アレイの一実施例を示す。このシャッタアレイ１は、電
気光学効果を有する物質から成る基板２と、この基板２
の光の通過方向に平行な面の一方２ａに設けられた複数
の個別電極３．・・・３と、光の通過方向に平行な基板
２の他方の面２ｂに設けられた共通電極４と、個別電極
３．・・・３及び共通な極４を前記基板２との間で挾む
支持部材５．５と、支持部材５，５の光の通過方向と直
交する面の一方５ａに設けられて各個別ｔｌｉ３゜・・
、３に個々に接続されている端子電極６．・・・６並び
に光の通過方向に直交する支持部材５の他方の面５ｂに
形成されて共通な極４と接続される端子電極７とから構
成されている。

前記個別な極３．・・・、３には支持部材５の一方の面
５ａ上に形成された端子電極６．・・・、６が夫々接続
され、個別電極毎に制御し得るように設けられている。

また、共通電極４，４には支持部材５の他方の面５ｂ上
に、個別電極と共通電極との間の基板２上に光通過用の
開口部・窓８を形成するようにして他方の面５ｂ全面を
被覆する端子電極７が接続されている。尚、電極３，４
及び端子型）ｆｆＡ６，７にはアルミニウム、銅、金、
銀等の電極材が使用され、真空蒸着、スパッタリング、
めっき等の薄膜形成技術によって所望の形状及び厚みに
形成されている。

電気光学効果を有する基板２は、印加電界に対して複屈
折が変化する現象を呈する媒質であり、例えばＰＬＺＴ
の使用が好適である。ＰＬＺＴは（Ｐｂ、Ｌａ）（Ｚｒ
、Ｔｉ　）０３の化学式で表わされるセラミックスであ
る。このＰＬＺＴは、透過率が高く大きな電気光学係数
を有し、応答速度が速く可動部がない等の高速光シャッ
タとして有利な条件を備えている。また、支持部材５と
しては通常セラミックスが使用可能であり、好ましくは
アルミナセラミックスが使用される。

以上のように構成されたシャッタアレイによれば、次の
ように光シャッタとして作動する。

任意の個別電極３．・・・、３と共通電極４との間に所
定の電圧を印加して電界を形成すれば、それらの間のＰ
ＬＺＴ２が複屈折を起す。そこで、このシャッタアレイ
の前後に偏光板で開光子、検光子を構成すると、シャッ
タとして動作する０例えば第１図（Ａ）において上側の
右端の個別電極３と共通な極４との間に電界を加えると
、それらの間のＰＬＺＴ２のシャッタ部分りが動作し光
を通過させる。

次に上述の構成の光シャッタアレイの製造方法について
説明する。

まず、ＰＬＺＴの基板（ウェハー）２の光が透過する方
向と平行な面の一方２ａの全面にアルミニウム、銅、金
、銀等の電極材を真空蒸着、スパッタリング等によって
固着させ、一定厚さの薄膜１０を形成する［第２図（Ａ
）］、その薄Ｉｌ！１０にフォトリソグラフィによりス
トライブ状の個別電極３．・・・、３を形成する［第２
図（Ｂ）］、フォトリソグラフィは、例えばポジ型フォ
トレジストを電極材薄膜１０の上に塗布し、電極材を必
要としない箇所だけに光が照射されるようにフォトマス
クを通して紫外線を照射し、現像液により感光剤を取り
除き、残った感光剤を保護膜にしてエツチングにより電
極材１０を部分的に取除く。その後、感光剤は除去され
る。また、光が透過する方向と平行なＰＬＺＴ基板２の
他方の面（裏面）２ｂにＡβ等の電極材を真空蒸着等に
よって固着し、共通電極４を全面に形成する［第２図（
Ｃ）〕。

次いで、上述の個別電極３．・・・、３と共通電極４と
を基板２との間で挟みつけるようにアルミナ等のセラミ
ックスの支持部材５を両側から低融点ガラス、エポキシ
等の樹脂等を用いて貼り合せる［第２図（Ｄ）］。

次いで、このブロック１１を積層方向と直交する面で即
ちＰＬＺＴ基板２の光の通過する方向と直角方向に所望
の厚さのチップ１２にスライスする［第２図（Ｅ）］。

そして、このチップ１２を研磨する６ 研磨したチップ１２の片面（即ち光の通過する方向と直
交する面の一方）５ａにアルミニウム等の電極材から成
る導電膜を真空蒸着等によって成膜し、フォトリングラ
フィにより個別電極３．・・・３と個々に接続される所
望の端子電極パターン６゜・・・、６を形成する［第２
図（Ｆ）］。この工程は、フォトリソグラフィ工程を行
いパターンを形成した後導電膜を成膜し、レジストを除
去する所謂リフトオフ工法を用いても可能である。

次に、シャッタアレイでは通常散乱光などをカットする
ため、電界が印加され複屈折する部分即ちシャッタ部９
を残しマスクを付ける０本実施例ではこのマスクとなる
部分と、共通電極４の端子な極７とを共用する。即ち、
チップ１２の個別な極３．・・・、３は裏にも表にも露
出しているわけであるから、片面を端子電極の個別部、
片面を窓８を兼ねた端子電極の共通部とする。工程とし
ては、フォトリングラフィ、リフトオフ、マスク蒸着等
の方法を用いて窓８部分を開けるようにして導電膜の共
通端子電極７を形成する［第２図（Ｃ−＋）。

Ｇ−２）］、また、上述の方法でも良いが、個別電極３
．・・・、３も裏面５ｂｌｌｌｌに露出するため、共通
端子電極７と短絡しないように窓８を広く開けなければ
ならない。この問題を解決するため、透明の絶縁膜例え
ば５ｉ０２を裏面５ｂの全面に膜付けし［第２図（Ｈ）
］、共通電極４部分のみをエツチングし、絶縁［１５を
除去する［第２図（Ｎ］、絶縁膜１５は透明の場合が多
い０次に、共通端子電極７を作製するため、導電膜を膜
付けし、シャッタ９の部分となる窓部分８をフォトリン
グラフィによって作製する［第２図（Ｊ）］。

尚、上述の実施例は本発明の好適な実施の一例ではある
がこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱し
ないＮ囲において種々変形実施可能である６例えば、第
３図（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）に本発明の光シャッタア
レイの他の実施例を示す、この実施例は二組のシャッタ
アレイ１１を、それらの共通電極４が背中合せになるよ
うに接合して１つのブロックとしたものである。この二
組のシャッタアレイ１．１は、向い合う各共通電極４，
４の間および各個別部ｆ！３．・・・、３と支持部材５
との間に低融点ガラス等の接着剤を兼ねた絶縁層が形成
されて１つのブロックを構成するように固められている
。また、基板２，２を挟んで配置される２列の個別電極
３．・・・、３は、方が他方の個別電極間に位置するよ
うに千鳥状に配置されている。そして、各個別電極３．
・・・、３には対応する端子電極６．・・・、６が夫々
支持部材５の一方の面５ａ上に形成されて各々接続され
ている。また、支持部材５の反対側の面・裏側５ｂには
共通電極４，４の端子電極７がシャツタ窓８部分を除い
て全面に形成されている。

この構成の光シャッタアレイの製造は、第２図（Ａ）〜
（Ｃ）の工程を経て製作された二つの基板２の共通ｔ　
’ｉｉ　４　、４同士が向い合うように背中合せに突合
せ、それらを挟むようにセラミックス等の支持部材を夫
々重ね、低融点ガラスで全体を１つのブロック状に固め
る。

次いで、このブロックをスライスして研磨した後、前述
方法によって導電膜を形成し、所望の端子な極６．・・
・、６を支持部材５の一面５ａに形成し、また共通電極
４，４の端子電極７を裏面５ｂの全面にシャツタ窓８を
開けて形成する。

また、第４図（Ａ）、（Ｂ）に示すように、個別電極３
．・・・、３同士を背中合せに内側に設け、各個別電極
３．・・・、３に対応させるように分割された共通な極
４．・・・、４を外側に設ける構造にすると、一方の面
５ａにおいて隣合せの２本の個別電極３．３を合せて端
子電極６を引き出し、他方の面５ｂにおいて共通部８ｉ
！４の端子電極を第１のＰＬＺＴ２と第２のＰＬＺＴ２
’に別々７Ａ、７Ｂに形成することができる。この場合
、引き出された第１の端子電極６と、共通端子電極７Ａ
との間に電界をかけた場合には、Ａの窓がシャッタを開
け、また同様に第２の共通端子電極７Ｂにかけた場合は
Ｂの窓がシャッタを開ける。このなめ、引き出し端子電
極６の数を１／２に減らせるので、パターン間隔が大き
くなり、駆動ＩＣとの接続が容易となり、ＩＣの数も減
らすことができる。

更に、第５図（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第３図（Ａ
）、（Ｂ）に示されたシャッタ列１，１を２列並設し、
裏面の共通端子電極を外部基板１３で接続することも可
能となる。外部基板１３には導体１４が設けられており
、この導体１４によって共通端子電極７，７を導通させ
ている。このため、シャッタアレイ同士で直接導通を取
る必要がなく、構造が簡単になる。

（発明の効果） 以上の説明より明らかなように、本発明の光シャッタア
レイは、電気光学効果を有する基板と、前記基板の光の
通過方向に平行な面の一方に設けられた複数の個別な極
ど、前記基板の他方の而に設けられた共通電極と、上記
個別電極及び共通電極を上記基板との間で挟む支持部材
と、上記支持部材の光の通過方向と直交する面の一方に
設けられて上記個別電極に個々に接続される端子電極と
、上記支持部材の他方の面に設けられて上記共通電極に
接続されると共に上記個別電極と共通電極に挟まれる領
域に光通過用の開口部を設けた共通端子電極とから構成
されているので、電気光学効果素子の光の透過方向に平
行な面に形成された個別電、極と共通電極との間で電界
が印加され、電気光学効果が厚み方向に均一に現れて低
電圧で駆動できるし、個別端子電極の引き回し自由度が
増し、配線が簡単になる。更に、本発明の光シャッタア
レイは、共通端子電極を裏側に配置し、個別電極と共通
電極との間の前記基板上に光通過用の開口部を共通電極
の端子電極で形成するようにしなので、同時に光シャッ
タの窓部分を作製することができ、プロセスの合理化と
なる。更に、複数のシャッタアレイを接続して使うとき
、簡単に外部との導通が可能でシャッタ面の凹凸がない
ので、偏光板が取付は易い、しかも、シャッタ部分にだ
け電気光学効果を有する物質例えばＰＬＺＴを使用し、
端子電極を配線する部分には別のセラミックス部材を使
用するため、Ｐ　Ｌ　Ｚ　’Ｉ’の使用量が少なく低コ
スト化が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本発明の光シャッタア
レイの一実施例を示す図で、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は
Ｉ−Ｉ線断面図、（Ｃ）は裏面図である。第２図（Ａ）
〜（Ｊ）は本発明に係る光シャッタアレイの製造プロセ
スの一例を示す加工工程図である。第３図（Ａ）、（Ｂ
）、（Ｃ）は他の実施例を示す図で、＜Ａ）は正面図、
（Ｂ）は裏面図、（Ｃ）は■−■線斯而図面ある。第４
図（Ａ）、（Ｂ）は更に池の実施例を示す図で、（Ａ）
は正面図、（Ｂ）は裏面図である。第５図（Ａ）、（Ｂ
）は更に他の実施例を示す図で、（Ａ）は裏面図、（Ｂ
）はＶ−Ｖ線断面図、第６図（Ａ）、（Ｂ）、（ｃ）は
従来の光シャッタアレイの電極の配置の仕方を説明する
断面図である。 １・・・シャッタアレイ、 ２・・・電気光学効果を有する基板、３・・・個別電極
、４・・・共通電価、５・・・支持部材、６・・・個別
端子電極、７・・・共通端子電極、８・・・窓、９・・
・シャッタ部、１１・・・ブロック、１２・・・チップ
。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電気光学効果を有する基板と、前記基板の光の通
   過方向に平行な面の一方に設けられた複数の個別電極と
   、前記基板の他方の面に設けられた共通電極と、上記個
   別電極及び共通電極を上記基板との間で挟む支持部材と
   、上記支持部材の光の通過方向と直交する面の一方に設
   けられて上記個別電極に個々に接続される端子電極と、
   上記支持部材の他方の面に設けられて上記共通電極に接
   続されると共に上記個別電極と共通電極に挟まれる領域
   に光通過用の開口部を設けた共通端子電極とを有してな
   る光シャッタアレイ。
2. （２）電気光学効果を有する基板の光の通過方向に平行
   な面の一方に相互に独立した複数の個別電極を形成する
   工程と、前記基板の他方の面に共通電極を形成する工程
   と、前記個別電極側と共通電極側を前記基板との間で挟
   むように支持部材を積層して１つのブロックを形成する
   工程と、このブロックを積層方向と直交する面でスライ
   スしてチップを得る工程と、このチップの支持部材の光
   の通過方向と直交する面の一方に前記個別電極に接続さ
   れる端子電極を形成する工程と、前記チップの他方の面
   の全面に、個別電極と共通電極との間の前記基板上に光
   通過用の開口部を形成して共通電極に接続される端子電
   極を形成する工程とから成ることを特徴とする光シャッ
   タアレイの製造方法。