JPH0529890B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、光シヤツ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
果を利用した光シヤツ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つて
媒質に光の透光・遮光動作を行なわせるようにし
た光シヤツタアレイが従来提案されている。この
光シヤツタアレイは、板状の電気光学効果を有す
る物質例えばPLZTに薄型電極をくし歯状に配置
し、個々の電極にかかる電圧を制御してPLZT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
によつてPLZT１０２の表面に形成されている。
例えば、第３図Ａに示すようにPLZT１０２の一
方の面に取付けたり、第３図Ｂに示すように
PLZT１０２の両面に取付けたり（特開昭62−
42120号）、第３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１
０１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。ま
た、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、上述の従来のシヤツタアレイは、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
ヤツタ部分よりも広いものが必要となり、コスト
高となる。

本発明は、安価でかつ低い駆動電圧によつて確
実に作動するシヤツ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ヤ
ツ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、本発明の光シヤツ
タアレイは、シヤツタエレメントの大きさの電気
光学効果を有する基板と、基板の光透過方向と平
行な一方の面に基板の表面側と裏面側に露出する
ように設けられた複数の個別電極と、基板の他方
の面に表面側と裏面側に露出するように設けられ
た共通電極と、基板と異なる材質から成り個別電
極を基板との間で挾む支持部材と、支持部材上に
設けられて各個別電極に個々に接続されている端
子とから成り、個別電極と共通電極とが入射光に
ほぼ平行となるようにシヤツタエレメントの光透
過方向の全域に設けられかつ端子電極が入射光に
対しほぼ直交するように設けられている。

また、本発明の光シヤツタアレイは、電気光学
効果を有する基板の光透過方向と平行な一方の面
に相互に独立した複数の個別電極を形成する工程
と、基板の一方の面と平行な他方の面に共通電極
を形成する工程と、基板の個別電極側に支持部材
を積層形成する工程と、基板と個別電極と共通電
極及び支持部材を積層して成る２組のブロツク
を、共通電極が背中合せに対向するように接合し
て１つのブロツクを形成する工程と、このブロツ
クを積層方向と直交する面でスライスする工程
と、個別電極の夫々及び共通電極に接続される対
応端子電極を形成する工程によつて製造されてい
る。

（作用） したがつて、電気光学効果素子の光の透過方向
に平行な面に光透過方向全域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及びＢに本発明の光シヤツタアレイの
一実施例を示す。この本実施例は二組のシヤツタ
アレイ１，１を、それらの共通電極４が向い合せ
になるように背中合せに接合して１つのブロツク
としたものである。１組のシヤツタアレイ１は、
電気光学効果を有する物質から成る基板２と、前
記基板２の光透過方向と平行な一方の面に設けら
れた複数の個別電極３，…，３と、前記基板２の
光透過方向と平行な他方の面に設けられた共通電
極４と、前記個別電極３，…，３を前記基板２と
の間で挾む支持部材５と、前記支持部材５上に設
けられて前記各個別電極３，…，３に個々に接続
されている端子電極６，…，６とから構成されて
いる。そして、この二組のシヤツタアレイ１，１
は、向い合う各共通電極４，４の間および各個別
電極４と支持部材５との間にSiO₂及び低融点ガ
ラスの接着剤を兼ねた絶縁層８，９が形成されて
１つのブロツクを構成するように固められてい
る。また、各支持部材５，５上に形成されている
個別電極３，…，３は、一方側の個別電極３，
…，３が他方側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。

前記個別電極３，…，３には対応する端子電極
６，…，６が夫々支持部材５上に形成されて接続
され、各個別電極を個々に制御し得るように設け
られている。また、低融点ガラス・SiO₂等の接
着剤８を介して接合された共通電極４，４には一
本の端子電極７が同時に接続されている。尚、電
極３，４にはアルミニウム等の電極材が使用さ
れ、所望の形状及び厚みに真空蒸着等によつて形
成されている。また、共通電極４は図示の如く基
板２の全面に亙る１本の電極とせず、個別電極
３，…，３に対応する複数の電極として形成して
も良い。

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）O₃の化学式で表わされるセ
ラミツクスである。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ヤツ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
ツクスが使用可能であり、好ましくはアルミナセ
ラミツクスが使用される。

以上のように構成されたシヤツタアレイによれ
ば、次のように光シヤツタとして作動する。

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PLZTが複屈折を起し、その前後に偏光
板で偏光子、検光子を構成すると、シヤツタとし
て動作する。例えば第１図Ａにおいて上側の右端
の別個電極３と共通電極４との間に電界を加える
と、それらの間のPLZT２のシヤツタ部分A_-1が
動作し光を通過させる。尚、図中符号A_-1，A_-2，
…，A_-Nはシヤツタ部を示す。

次に上述の構成の光シヤツタアレイの製造方法
について説明する。

まず、PLZTの基板２の一方の全面にアルミニ
ウム等の電極材を真空蒸着等によつて固着させ、
一定厚さの薄膜１０を形成する［第２図Ａ］。そ
のAl薄膜１０にフオトリソグラフイによりスト
ライプ状の個別電極３，…，３を形成する［第２
図Ｂ］。フオトリソグラフイは、例えばポジ型フ
オ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
うにフオ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、残つた感光剤を保護
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、
PLZT基板２の他方の面（裏面）にAl等の電極材
を真空蒸着等によつて固着し、共通電極４を全面
に形成する［第２図Ｃ］。この場合、個別電極３，
…，３と同様の方法により、個別電極に対応する
部分のみ共通電極４を形成しても良い。共通電極
４を個別電極３，…，３と対向する位置に個別に
設ければ、絶縁層８，８同士を接着した時の熱に
よる膨張の違いによつて共通電極やSiO₂の薄膜
が剥離するという危険を減少させることができる
し、また、電気光学効果が共通電極部分で横に広
がることもないから、クロストークも防止できる
効果がある。そして、基板２の両面に電極３，
…，３及び４を被うように、スパツタリング等に
よつてSiO₂の薄膜８，９を形成しブロツク１１
とする［第２図Ｄ］。

次いで、２組の上述のブロツク１１を共通電極
４，４同士が向い合うように背中合せに突合せ、
かつ一方の支持部材５上の個別電極３，…，３が
他方の支持部材５上の個別電極３，…，３の間に
位置するように千鳥状に配列して、それらの共通
電極４，４の間にスペーサ（図示省略）を挟み込
んで重ねる。更に、各個別電極３，…，３側にス
ペーサ（図示省略）を介して支持部材５としての
セラミツクス等のブロツクを夫々重ねる。その
後、支持部材５と個別電極側絶縁層９との間及び
共通電極側絶縁層８との間に加熱状態下で低融点
ガラス１２を侵入させて全体を１つのブロツク状
に固める［第２図Ｅ］。

次いで、このブロツク１３を積層方向と直交す
る面で即ちPLZT基板２と直角方向に所望の厚さ
にスライスする［第２図Ｆ］。スライスされたブ
ロツクチツプ１４は研磨される。そして、そのブ
ロツクチツプ１４の片面にアルミニウム等の電極
材を真空蒸着等によつて薄膜状に被膜し、フオト
リソグラフイによつて所望の端子電極６，…，６
を支持部材５上に、また共通電極４，４上に端子
電極７を形成する［第２図Ｇ］。端子電極６，…，
６は対応する個別電極３，…，３と夫々接続さ
れ、端子電極７は双方の共通電極４，４と同時に
接続されている。

（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
ヤツタアレイは、シヤツタエレメントの大きさの
電気光学効果を有する基板と、基板の光透過方向
と平行な一方の面に基板の表面側と裏面側に露出
するように設けられた複数の個別電極と、基板の
他方の面に表面側と裏面側に露出するように設け
られた共通電極と、基板と異なる材質から成り個
別電極を基板との間で挾む支持部材と、支持部材
上に設けられて各個別電極に個々に接続されてい
る端子電極とから成り、個別電極と共通電極とが
入射光にほぼ平行となるようにシヤツタエレメン
トの光透過方向の全域に設けられかつ端子電極が
入射光に対しほぼ直交するように設けられている
ので、電気光学効果素子の光の透過方向に平行な
面に光透過方向全域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、光透過方向の全域
において電気光学効果が厚み方向に均一に現れる
ため、低電圧で駆動できる。また、シヤツタ部分
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
ツクス部材を使用するため、PLZTの使用量が少
なく低コスト化が可能である。

また、本発明の光シヤツタアレイは、電気光学
効果を有する基板に個別電極、共通電極及び支持
部材を積層形成した２組のブロツクをそれらの共
通電極が対向するように背中合せに接合して１つ
のブロツクを形成し、このブロツクを積層方向と
直交する面でスライスしたものの個別電極及び共
通電極に端子電極を形成するように製造するよう
にしたので、プレーナ法で作れ、量産性が向上す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光シヤツタアレイの一実施例
を示す図で、Ａは平面図、Ｂは−線断面図で
ある。第２図Ａ〜Ｇは本発明に係る光シヤツタア
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は従来の光シヤツタアレイ
の電極の配置の仕方を説明する断面正面図であ
る。 １……シヤツタアレイ、２……電気光学効果を
有する基板、３……個別電極、４……共通電極、
５……支持部材、６，７……端子電極、１１……
基板と電極を積層して成るブロツク、１３……２
つの基板を有するブロツク、１４……ブロツクか
らスライスされたシヤツタアレイチツプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シヤツタエレメントの大きさの電気光学効果
   を有する基板と、前記基板の光透過方向と平行な
   一方の面に前記基板の表面側と裏面側に露出する
   ように設けられた複数の個別電極と、前記基板の
   他方の面に表面側と裏面側に露出するように設け
   られた共通電極と、前記基板と異なる材質から成
   り前記個別電極を前記基板との間で挾む支持部材
   と、前記支持部材上に設けられて前記各個別電極
   に個々に接続されている端子電極とから成り、前
   記個別電極と前記共通電極とが入射光にほぼ平行
   となるように前記シヤツタエレメントの光透過方
   向の全域に設けられかつ前記端子電極が前記入射
   光に対しほぼ直交するように設けられたことを特
   徴とする光シヤツタアレイ。 ２ 請求項１記載の光シヤツタアレイを２組用
   い、かつこれら２組の光シヤツタアレイが前記共
   通電極を絶縁層を介して背中合せに接合されてな
   る光シヤツタアレイ。 ３ 電気光学効果を有する基板の光透過方向と平
   行な一方の面に相互に独立した複数の個別電極を
   形成する工程と、前記基板の前記一方の面と平行
   な他方の面に共通電極を形成する工程と、前記基
   板の前記個別電極側に支持部材を積層形成する工
   程と、前記基板と個別電極と共通電極及び支持部
   材を積層して成る２組のブロツクを、前記共通電
   極が背中合せに対向するように接合して１つのブ
   ロツクを形成する工程と、このブロツクを積層方
   向と直交する面でスライスする工程と、前記個別
   電極の夫々及び共通電極に接続される対応端子電
   極を形成する工程とから成ることを特徴とする光
   シヤツタアレイの製造方法。