JPH07181403A - 光投射型システムに用いられる電歪アクチュエイテッドミラーアレイ - Google Patents
光投射型システムに用いられる電歪アクチュエイテッドミラーアレイInfo
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- JPH07181403A JPH07181403A JP6180030A JP18003094A JPH07181403A JP H07181403 A JPH07181403 A JP H07181403A JP 6180030 A JP6180030 A JP 6180030A JP 18003094 A JP18003094 A JP 18003094A JP H07181403 A JPH07181403 A JP H07181403A
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
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- G02B26/0833—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD
- G02B26/0858—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD the reflecting means being moved or deformed by piezoelectric means
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 多層電歪セラミック構造を用いずに、Ｍ×Ｎ
電歪アクチュエイテッドミラーアレイを製造する方法を
提供すること。 【構成】 アクチュエイテッドミラーアレイ２００は、
能動基板１５と、Ｍ×Ｎ電歪アクチュエータアレイ２８
と、Ｍ×Ｎヒンジアレイ８と、Ｍ×Ｎ接続ターミナルア
レイ６と、Ｍ×Ｎミラーアレイ２４と、基板３０と、Ｍ
×ＮトランジスタアレイとＭ×Ｎ接続ターミナルアレイ
とを備え、Ｍ×Ｎ個の各電歪アクチュエータはトレンチ
により分離されて、第１，第２上部表面を各生成する
上，下部表面に位置した一対の第２電極及び各第１，第
２上部表面を施し、第２電極を含む一対の絶縁層２６を
備え、Ｍ×Ｎヒンジアレイを形成する各ヒンジは平滑な
上部表面及び各アクチュエータ上部に取付けられた突起
部２３を有する下部表面と共に提供され、Ｍ×Ｎ個の各
接続ターミナルは第１電極と能動基板を電気的に接続す
る。
電歪アクチュエイテッドミラーアレイを製造する方法を
提供すること。 【構成】 アクチュエイテッドミラーアレイ２００は、
能動基板１５と、Ｍ×Ｎ電歪アクチュエータアレイ２８
と、Ｍ×Ｎヒンジアレイ８と、Ｍ×Ｎ接続ターミナルア
レイ６と、Ｍ×Ｎミラーアレイ２４と、基板３０と、Ｍ
×ＮトランジスタアレイとＭ×Ｎ接続ターミナルアレイ
とを備え、Ｍ×Ｎ個の各電歪アクチュエータはトレンチ
により分離されて、第１，第２上部表面を各生成する
上，下部表面に位置した一対の第２電極及び各第１，第
２上部表面を施し、第２電極を含む一対の絶縁層２６を
備え、Ｍ×Ｎヒンジアレイを形成する各ヒンジは平滑な
上部表面及び各アクチュエータ上部に取付けられた突起
部２３を有する下部表面と共に提供され、Ｍ×Ｎ個の各
接続ターミナルは第１電極と能動基板を電気的に接続す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光投射型システム（opti
cal projection system ）に関するもので、特に、電歪
アクチュエイテッドミラーアレイ（electrostrictive a
ctuated mirrorarray）およびこのようなアレイを製造
するのに用いられる向上された製造方法に関する。
cal projection system ）に関するもので、特に、電歪
アクチュエイテッドミラーアレイ（electrostrictive a
ctuated mirrorarray）およびこのようなアレイを製造
するのに用いられる向上された製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の様々のビデオディスプレーシステ
ムのうち、光投射型システムは大型画面で高画質ビデオ
ディスプレーを提供することと知られてきた。このよう
な光投射型システムにおいては、ランプから投射された
光は、例えば、Ｍ×Ｎアクチュエイテッドミラーアレイ
に均一に照明されるが、このとき、各々のミラーは各々
のアクチュエータと結合されている。アクチュエータな
どは印加された電界に対応して変形する圧電材料（piez
oelectric ）または電歪材料（electrostrictive）のよ
うなエレクトロディスプレーシブ物質（electrodisplac
ive material）からなりうる。
ムのうち、光投射型システムは大型画面で高画質ビデオ
ディスプレーを提供することと知られてきた。このよう
な光投射型システムにおいては、ランプから投射された
光は、例えば、Ｍ×Ｎアクチュエイテッドミラーアレイ
に均一に照明されるが、このとき、各々のミラーは各々
のアクチュエータと結合されている。アクチュエータな
どは印加された電界に対応して変形する圧電材料（piez
oelectric ）または電歪材料（electrostrictive）のよ
うなエレクトロディスプレーシブ物質（electrodisplac
ive material）からなりうる。
【０００３】各々のミラーから反射された光は、開口
（aperture）に投射される。電気信号を各々のアクチュ
エータに印加することによって、光線が投射される各々
のミラーの相対的な位置が変更され、これによって各ミ
ラーから反射された光の経路が変更される。各々の反射
された光の経路が変更されるばあい、各々のミラーから
反射されて開口を通過する光の量は変化されて、光の強
さが調節される。開口を通じて光の量が調節された光
は、投射レンズ（projection lens ）のような適切な光
学装置を通じて投射スクリーン（projection screen ）
へ伝送されて像（image ）をディスプレーする。
（aperture）に投射される。電気信号を各々のアクチュ
エータに印加することによって、光線が投射される各々
のミラーの相対的な位置が変更され、これによって各ミ
ラーから反射された光の経路が変更される。各々の反射
された光の経路が変更されるばあい、各々のミラーから
反射されて開口を通過する光の量は変化されて、光の強
さが調節される。開口を通じて光の量が調節された光
は、投射レンズ（projection lens ）のような適切な光
学装置を通じて投射スクリーン（projection screen ）
へ伝送されて像（image ）をディスプレーする。
【０００４】図１には、“PIEZOELECTRIC ACTUATED ARR
AY AND METHOD FOR THE MANUFACTURE THEREOF ”という
名称で共同係留中の米国特許出願第 号の明細
書に開示されているＭ×Ｎアクチュエイテッドミラーア
レイ１００の断面図が示されているが、これは能動基板
（active matrics）１と、Ｍ×Ｎアクチュエータアレイ
４（例えば、４０，４０’，４０”）と、これに対応す
るＭ×Ｎミラーアレイ７（例えば、７０，７０’，７
０”）およびＭ×Ｎ個の接続ターミナルアレイ９（例え
ば、９０，９０’，９０”）を含み、ここでＭとＮは整
数である。各々のアクチュエータ（例えば、４０）は上
部表面４６，下部表面４７および一対の外側面４８ａ，
４８ｂなどを含み、一対のエレクトロディスプレーシブ
部材４２ａ，４２ｂと、一対のエレクトロディスプレー
シブ部材４２ａ，４２ｂの外側面４８ａ，４８ｂ上に各
々載置した一対の基準電極４４ａ，４４ｂと一対のエレ
クトロディスプレーシブ部材４２ａ，４２ｂとのあいだ
に位置した共通信号電極４３を含む二重形態構造（bimo
rph structure ）を備える（全てのアクチュエータ（例
えば、４０，４０’，４０”）は本質的に同一であるの
で、次の説明などは一つのアクチュエータ４０に関して
記述される）。
AY AND METHOD FOR THE MANUFACTURE THEREOF ”という
名称で共同係留中の米国特許出願第 号の明細
書に開示されているＭ×Ｎアクチュエイテッドミラーア
レイ１００の断面図が示されているが、これは能動基板
（active matrics）１と、Ｍ×Ｎアクチュエータアレイ
４（例えば、４０，４０’，４０”）と、これに対応す
るＭ×Ｎミラーアレイ７（例えば、７０，７０’，７
０”）およびＭ×Ｎ個の接続ターミナルアレイ９（例え
ば、９０，９０’，９０”）を含み、ここでＭとＮは整
数である。各々のアクチュエータ（例えば、４０）は上
部表面４６，下部表面４７および一対の外側面４８ａ，
４８ｂなどを含み、一対のエレクトロディスプレーシブ
部材４２ａ，４２ｂと、一対のエレクトロディスプレー
シブ部材４２ａ，４２ｂの外側面４８ａ，４８ｂ上に各
々載置した一対の基準電極４４ａ，４４ｂと一対のエレ
クトロディスプレーシブ部材４２ａ，４２ｂとのあいだ
に位置した共通信号電極４３を含む二重形態構造（bimo
rph structure ）を備える（全てのアクチュエータ（例
えば、４０，４０’，４０”）は本質的に同一であるの
で、次の説明などは一つのアクチュエータ４０に関して
記述される）。
【０００５】エレクトロディスプレーシブ部材４２ａ，
４２ｂは、圧電物質（例えば、leadzirconium titanate
（PZT ））または電歪物質（例えば、lead magnesium
niobate-lead titanate（PMN-PT））のようなエレクト
ロディスプレーシブ物質から構成される。
４２ｂは、圧電物質（例えば、leadzirconium titanate
（PZT ））または電歪物質（例えば、lead magnesium
niobate-lead titanate（PMN-PT））のようなエレクト
ロディスプレーシブ物質から構成される。
【０００６】アクチュエータ４０の下部表面４７は、能
動基板１と接している。ミラー７０はアクチュエータ４
０の上部表面４６に形成される。さらに、接続ターミナ
ル９０はアクチュエータ４０内の共通信号電極４３と能
動基板１を電気的に接続するのに用いられる。
動基板１と接している。ミラー７０はアクチュエータ４
０の上部表面４６に形成される。さらに、接続ターミナ
ル９０はアクチュエータ４０内の共通信号電極４３と能
動基板１を電気的に接続するのに用いられる。
【０００７】共通信号電極４３と基準電極４４ａ，４４
ｂとのあいだに電圧が印加されれば、それらのあいだに
配置されたエレクトロディスプレーシブ物質は印加され
た電圧の極性によって所要方向に変形されるだろう。
ｂとのあいだに電圧が印加されれば、それらのあいだに
配置されたエレクトロディスプレーシブ物質は印加され
た電圧の極性によって所要方向に変形されるだろう。
【０００８】“ACTUATOR ARRAY AND METHOD FOR THE MA
NUFACTURE THEREOF ”という名称の共同係留中である米
国特許出願第 号の明細書に、前記した光投射型
システムに用いるためのＭ×Ｎ個のエレクトロディスプ
レーシブアクチュエイテッドアレイを製造する方法が開
示されており、その製造方法は次のステップを含む。
NUFACTURE THEREOF ”という名称の共同係留中である米
国特許出願第 号の明細書に、前記した光投射型
システムに用いるためのＭ×Ｎ個のエレクトロディスプ
レーシブアクチュエイテッドアレイを製造する方法が開
示されており、その製造方法は次のステップを含む。
【０００９】（１）Ｍ個の第１電導性金属層と、Ｍ＋１
個のエレクトロディスプレーシブ物質層を有する多層セ
ラミック構造を形成するステップであって、前記第１電
導性金属の各々の階層は二つの前記エレクトロディスプ
レーシブ物質のあいだに位置し、（２）多層セラミック
構造を第１電導性金属層の垂直方向に切断して、複合セ
ラミックウェーハ（composite ceramic wafer ）を得る
ステップと、（３）機械的な手段（例えば、ソーイング
（sawing））を用いて、水平方向へ一定の間隔をおいて
配列された互いに平行な多数のトレンチを提供するステ
ップであって、各々のトレンチは隣接した二つの第１電
導性金属層から同一の距離に位置し、（４）第２電導性
金属を蒸着するステップと、（５）Ｍ×Ｎ個のエレクト
ロディスプレーシブアクチュエータアレイを得るため
に、ステップ（３）とステップ（４）から形成された合
成セラミックウェーハを一定のギャップをおいて垂直方
向へ切断するステップを含む。
個のエレクトロディスプレーシブ物質層を有する多層セ
ラミック構造を形成するステップであって、前記第１電
導性金属の各々の階層は二つの前記エレクトロディスプ
レーシブ物質のあいだに位置し、（２）多層セラミック
構造を第１電導性金属層の垂直方向に切断して、複合セ
ラミックウェーハ（composite ceramic wafer ）を得る
ステップと、（３）機械的な手段（例えば、ソーイング
（sawing））を用いて、水平方向へ一定の間隔をおいて
配列された互いに平行な多数のトレンチを提供するステ
ップであって、各々のトレンチは隣接した二つの第１電
導性金属層から同一の距離に位置し、（４）第２電導性
金属を蒸着するステップと、（５）Ｍ×Ｎ個のエレクト
ロディスプレーシブアクチュエータアレイを得るため
に、ステップ（３）とステップ（４）から形成された合
成セラミックウェーハを一定のギャップをおいて垂直方
向へ切断するステップを含む。
【００１０】第１および第２電導性金属は、各々の完成
されたアクチュエイテッドミラーアレイで共通信号電極
（例えば、４３）と基準電極（例えば、４４ａ，４４
ｂ）として用いる。
されたアクチュエイテッドミラーアレイで共通信号電極
（例えば、４３）と基準電極（例えば、４４ａ，４４
ｂ）として用いる。
【００１１】しかし、Ｍ×Ｎ個のエレクトロディスプレ
ーシブアクチュエータアレイを製造する前記方法などに
は多くの問題点があった。まず、完成されたアクチュエ
イテッドミラーアレイにおいて、共通信号電極４３で作
用する第１電導性金属は、多層セラミック構造形成に含
まれた焼結工程（sintering process ）のあいだに変形
または曲がるおそれがあり、さらに、正確な寸法のトレ
ンチを形成しにくいので、その結果、正確な寸法のアク
チュエータの形成も行いにくくなる。前記方法における
他の問題点は、第１電導性金属としては、非常に高い焼
結温度（例えば、摂氏１，２５０°以上）で耐えうる白
金（Pt）またはパラジウム（Pd）のような高融点を有す
る高価の電極物質が要求されるという点である。さら
に、Ｍ×Ｎ個のエレクトロディスプレーシブアクチュエ
ータアレイは、機械的な手段（例えば、ソーイング）を
用いて製造されるので、Ｍ×Ｎ個のエレクトロディスプ
レーシブアクチュエイテッドミラーの製造において、所
望の再生、信頼性および生産性を具現しにくく、小型化
にも制限が伴う。
ーシブアクチュエータアレイを製造する前記方法などに
は多くの問題点があった。まず、完成されたアクチュエ
イテッドミラーアレイにおいて、共通信号電極４３で作
用する第１電導性金属は、多層セラミック構造形成に含
まれた焼結工程（sintering process ）のあいだに変形
または曲がるおそれがあり、さらに、正確な寸法のトレ
ンチを形成しにくいので、その結果、正確な寸法のアク
チュエータの形成も行いにくくなる。前記方法における
他の問題点は、第１電導性金属としては、非常に高い焼
結温度（例えば、摂氏１，２５０°以上）で耐えうる白
金（Pt）またはパラジウム（Pd）のような高融点を有す
る高価の電極物質が要求されるという点である。さら
に、Ｍ×Ｎ個のエレクトロディスプレーシブアクチュエ
ータアレイは、機械的な手段（例えば、ソーイング）を
用いて製造されるので、Ｍ×Ｎ個のエレクトロディスプ
レーシブアクチュエイテッドミラーの製造において、所
望の再生、信頼性および生産性を具現しにくく、小型化
にも制限が伴う。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
主な目的は、多層電歪セラミック構造を用いずに、Ｍ×
Ｎ電歪アクチュエイテッドミラーアレイを製造する方法
を提供することである（ＭとＮは整数であり、Ｍはアレ
イの垂直方向と平行した列の全体数字を表し、Ｎはアレ
イの水平方向と平行した行の全体数字を各々表す）。
主な目的は、多層電歪セラミック構造を用いずに、Ｍ×
Ｎ電歪アクチュエイテッドミラーアレイを製造する方法
を提供することである（ＭとＮは整数であり、Ｍはアレ
イの垂直方向と平行した列の全体数字を表し、Ｎはアレ
イの水平方向と平行した行の全体数字を各々表す）。
【００１３】本発明の他の目的は、高い再生および信頼
度のＭ×Ｎ電歪アクチュエイテッドミラーアレイを高い
生産性で製造する向上された方法を提供することであ
る。
度のＭ×Ｎ電歪アクチュエイテッドミラーアレイを高い
生産性で製造する向上された方法を提供することであ
る。
【００１４】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明の一観点によれば、Ｍ×Ｎ電歪アクチュ
エイテッドミラーアレイを製造する向上された方法が提
供され、前記方法は次のステップを含む。
ために、本発明の一観点によれば、Ｍ×Ｎ電歪アクチュ
エイテッドミラーアレイを製造する向上された方法が提
供され、前記方法は次のステップを含む。
【００１５】（ａ）電歪物質からなる、上部表面と下部
表面を有するセラミックウェーハを製造するステップ
と、（ｂ）前記セラミックウェーハの下部表面上に一定
の間隔で配列された同一の大きさを有するＭ×Ｎ個の第
１電極からなるＭ×Ｎ第１電極アレイと、前記セラミッ
クウェーハの上部表面上に一定の間隔で配列された同一
の大きさを有する２×（Ｍ＋１）個の第２電極からなる
２×（Ｍ＋１）第２電極セットを形成するステップであ
って、各々の２×（Ｍ＋１）個の第２電極は互いに垂直
方向へ平行する一対の側面（side edges）を含み、上部
表面の垂直方向へ延長し各々のＭ×Ｎ個の第１電極は上
部表面へ投影されるとき、隣接した二つの第２電極を含
み、第１電極の中心ラインは隣接した第２電極などのあ
いだの中心央ラインと一致し、（ｃ）基板、Ｍ×Ｎ個の
トランジスタからなるＭ×Ｎトランジスタアレイおよび
第１電極と各々接続するＭ×Ｎ個の接続ターミナルから
なるＭ×Ｎ接続ターミナルアレイを含む能動基板上に前
記ステップ（ｂ）によって処理された前記セラミックウ
ェーハを取り付けるステップと、（ｄ）絶縁層でステッ
プ（ｂ）ないしステップ（ｃ）によって処理された２×
（Ｍ＋１）個の第２電極を含むセラミックウェーハの上
部表面を被覆するステップと、（ｅ）２×（Ｍ＋１）個
の第２電極を含む前記セラミックウェーハの上部表面を
被覆する絶縁層の上部に、フォトレジスティブネックド
セグメント（photoresistive necked segment ））を提
供するステップであって、各々のフォトレジスティブネ
ックドセグメントは垂直方向へ延長し、下部表面上へ投
影されるとき、水平方向へ隣接した二つの第１電極に各
々含まれる一対の隣接する第２電極を被覆する絶縁層の
上部に位置し、（ｆ）各々のＭ個のトレンチは、一対の
側面および下部表面を含み、二つの第２電極のあいだに
位置し、その中心ラインは同一の列の第１電極の中心ラ
インおよび隣接した第２電極のあいだの中心ラインと一
致し、第２電極と平行で、垂直方向へＮ−１個の溝をさ
らに含むＭ個のトレンチからなるＭトレンチセットを形
成するステップと、（ｇ）前記フォトレジスティブネッ
クドセグメントを除去するステップと、（ｈ）前記ステ
ップ（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｆ）および
（ｇ）によって処理された前記セラミックウェーハの上
部表面にトレンチによって分離される隣接した二つの第
２電極を被覆する絶縁層上に同時に取り付ける突起部を
有する下部表面と上部表面が各々提供されたＭ×Ｎ個の
ヒンジからなるＭ×Ｎヒンジアレイを配置するステップ
と、（ｉ）ミラーを各々のＭ×Ｎ個のヒンジの上部表面
に形成するステップと、（ｊ）Ｍ×Ｎ電歪ミラーアレイ
を形成するために適切した電気的な接続を具現するステ
ップを含む。
表面を有するセラミックウェーハを製造するステップ
と、（ｂ）前記セラミックウェーハの下部表面上に一定
の間隔で配列された同一の大きさを有するＭ×Ｎ個の第
１電極からなるＭ×Ｎ第１電極アレイと、前記セラミッ
クウェーハの上部表面上に一定の間隔で配列された同一
の大きさを有する２×（Ｍ＋１）個の第２電極からなる
２×（Ｍ＋１）第２電極セットを形成するステップであ
って、各々の２×（Ｍ＋１）個の第２電極は互いに垂直
方向へ平行する一対の側面（side edges）を含み、上部
表面の垂直方向へ延長し各々のＭ×Ｎ個の第１電極は上
部表面へ投影されるとき、隣接した二つの第２電極を含
み、第１電極の中心ラインは隣接した第２電極などのあ
いだの中心央ラインと一致し、（ｃ）基板、Ｍ×Ｎ個の
トランジスタからなるＭ×Ｎトランジスタアレイおよび
第１電極と各々接続するＭ×Ｎ個の接続ターミナルから
なるＭ×Ｎ接続ターミナルアレイを含む能動基板上に前
記ステップ（ｂ）によって処理された前記セラミックウ
ェーハを取り付けるステップと、（ｄ）絶縁層でステッ
プ（ｂ）ないしステップ（ｃ）によって処理された２×
（Ｍ＋１）個の第２電極を含むセラミックウェーハの上
部表面を被覆するステップと、（ｅ）２×（Ｍ＋１）個
の第２電極を含む前記セラミックウェーハの上部表面を
被覆する絶縁層の上部に、フォトレジスティブネックド
セグメント（photoresistive necked segment ））を提
供するステップであって、各々のフォトレジスティブネ
ックドセグメントは垂直方向へ延長し、下部表面上へ投
影されるとき、水平方向へ隣接した二つの第１電極に各
々含まれる一対の隣接する第２電極を被覆する絶縁層の
上部に位置し、（ｆ）各々のＭ個のトレンチは、一対の
側面および下部表面を含み、二つの第２電極のあいだに
位置し、その中心ラインは同一の列の第１電極の中心ラ
インおよび隣接した第２電極のあいだの中心ラインと一
致し、第２電極と平行で、垂直方向へＮ−１個の溝をさ
らに含むＭ個のトレンチからなるＭトレンチセットを形
成するステップと、（ｇ）前記フォトレジスティブネッ
クドセグメントを除去するステップと、（ｈ）前記ステ
ップ（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｆ）および
（ｇ）によって処理された前記セラミックウェーハの上
部表面にトレンチによって分離される隣接した二つの第
２電極を被覆する絶縁層上に同時に取り付ける突起部を
有する下部表面と上部表面が各々提供されたＭ×Ｎ個の
ヒンジからなるＭ×Ｎヒンジアレイを配置するステップ
と、（ｉ）ミラーを各々のＭ×Ｎ個のヒンジの上部表面
に形成するステップと、（ｊ）Ｍ×Ｎ電歪ミラーアレイ
を形成するために適切した電気的な接続を具現するステ
ップを含む。
【００１６】本発明の他の観点によれば、光投射型シス
テムに用いる新規な構造を有するＭ×Ｎ電歪アクチュエ
イテッドミラーアレイが提供され、前記アクチュエイテ
ッドミラーアレイは次の事項を含む。
テムに用いる新規な構造を有するＭ×Ｎ電歪アクチュエ
イテッドミラーアレイが提供され、前記アクチュエイテ
ッドミラーアレイは次の事項を含む。
【００１７】基板、Ｍ×ＮトランジスタアレイおよびＭ
×Ｎ個の接続ターミナルアレイを含む能動基板と、上部
および下部表面を備える電歪部材、第１電極、各々の第
２電極が互いに垂直方向へ平行した一対の側面を有する
一対の第２電極、一対の絶縁層を含み、前記電歪部材の
上部表面は上部表面と垂直である、一対の側面および下
部表面を有するトレンチによって均等に分離され、その
結果によって第１上部表面を有する第１アクチュエーチ
ング部材と第２上部表面を有する第２アクチュエーチン
グ部材を生成し、第１電極は下部表面上に位置し、各々
の第２電極は各々第１上部表面と第２上部表面上に位置
し、前記第１および第２表面の部分を被覆し、または前
記第２電極の一側面は前記トレンチの側面と一致し、各
々の一対の絶縁層はアクチュエーチング部材の第１およ
び第２上部表面を被覆するＭ×Ｎ個の電歪アクチュエー
タからなるＭ×Ｎ電歪アクチュエータアレイと、平滑な
上部表面とＭ×Ｎ個の電歪アクチュエータ上に取り付け
られる突起部を有する下部表面を各々備えるＭ×Ｎ個の
ヒンジからなるＭ×Ｎヒンジアレイと、
×Ｎ個の接続ターミナルアレイを含む能動基板と、上部
および下部表面を備える電歪部材、第１電極、各々の第
２電極が互いに垂直方向へ平行した一対の側面を有する
一対の第２電極、一対の絶縁層を含み、前記電歪部材の
上部表面は上部表面と垂直である、一対の側面および下
部表面を有するトレンチによって均等に分離され、その
結果によって第１上部表面を有する第１アクチュエーチ
ング部材と第２上部表面を有する第２アクチュエーチン
グ部材を生成し、第１電極は下部表面上に位置し、各々
の第２電極は各々第１上部表面と第２上部表面上に位置
し、前記第１および第２表面の部分を被覆し、または前
記第２電極の一側面は前記トレンチの側面と一致し、各
々の一対の絶縁層はアクチュエーチング部材の第１およ
び第２上部表面を被覆するＭ×Ｎ個の電歪アクチュエー
タからなるＭ×Ｎ電歪アクチュエータアレイと、平滑な
上部表面とＭ×Ｎ個の電歪アクチュエータ上に取り付け
られる突起部を有する下部表面を各々備えるＭ×Ｎ個の
ヒンジからなるＭ×Ｎヒンジアレイと、
【００１８】能動基板と、各々のアクチュエータ内の第
１電極を電気的に接続するのに各々用いられるＭ×Ｎ個
の接続ターミナルからなるＭ×Ｎ接続ターミナルアレイ
と、
１電極を電気的に接続するのに各々用いられるＭ×Ｎ個
の接続ターミナルからなるＭ×Ｎ接続ターミナルアレイ
と、
【００１９】各々のＭ×Ｎ個のヒンジの上部表面に各々
取り付けられるＭ×Ｎ個のミラーからなるＭ×Ｎミラー
アレイとを含む。
取り付けられるＭ×Ｎ個のミラーからなるＭ×Ｎミラー
アレイとを含む。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。
ながら詳細に説明する。
【００２１】本発明によるＭ×Ｎ電歪アクチュエイテッ
ドミラーアレイの製造工程は、図１に示された通り、上
部表面１１および下部表面１２を有する電歪物質（例え
ば、リードマグネシウムニオベート−リードチタネート
（lead magnesium niobate-lead titanate（PMN-PT））
からなるセラミックウェーハ１０から始まる。一方、上
部表面１１および下部方面１２は平滑で互いに平行であ
る（ＭとＮは整数であり、Ｍはアレイの垂直方向と平行
した列の全体数字を表し、Ｎはアレイの水平方向と平行
した行の全体数字を表す）。
ドミラーアレイの製造工程は、図１に示された通り、上
部表面１１および下部表面１２を有する電歪物質（例え
ば、リードマグネシウムニオベート−リードチタネート
（lead magnesium niobate-lead titanate（PMN-PT））
からなるセラミックウェーハ１０から始まる。一方、上
部表面１１および下部方面１２は平滑で互いに平行であ
る（ＭとＮは整数であり、Ｍはアレイの垂直方向と平行
した列の全体数字を表し、Ｎはアレイの水平方向と平行
した行の全体数字を表す）。
【００２２】図２に示された通り、セラミックウェーハ
１０の下部表面１２上に一定の間隔で配列された同一の
大きさのＭ×Ｎ個の第１電極（例えば、１３[(M-i+1)，
(N-j)]，１３[(M-i)，(N-j)]，１３[(M-i-1)，(N-j)]）
からなるＭ×Ｎ第１電極アレイ２が形成され、上部表面
１１上には、一定の間隔で配列された同一の大きさの２
×（Ｍ＋１）個の第２電極（例えば、１４(M-i) ，１４
(M-i)'，１４(M-i+1)，１４(M-j+1)'）からなる第２電
極アレイ３が形成される。一方、ｉとｊは整数であっ
て、各々Ｍ−１とＮ−１より小さいか同じである。各々
の２×（Ｍ＋１）個の第２電極（例えば、１４(M-i)'）
は互いに垂直方向へ平行した一対の側面を有する。さら
に、各々の第２電極は、セラミックウェーハ１０の上部
表面１１を横切る方向に亘って延長し、互いに平行であ
る。一方、各々のＭ×Ｎ個の第１電極（例えば、１３
[(M-i)，(N-j)]）は、上部表面１１に投影されるとき、
隣接した二つの第２電極（例えば、１４(M-i+1) ，１４
(M-j+1)'）を含み、前記第１電極の垂直方向の中心ライ
ンは、隣接した二つの第２電極のあいだの中心ラインと
一致する。
１０の下部表面１２上に一定の間隔で配列された同一の
大きさのＭ×Ｎ個の第１電極（例えば、１３[(M-i+1)，
(N-j)]，１３[(M-i)，(N-j)]，１３[(M-i-1)，(N-j)]）
からなるＭ×Ｎ第１電極アレイ２が形成され、上部表面
１１上には、一定の間隔で配列された同一の大きさの２
×（Ｍ＋１）個の第２電極（例えば、１４(M-i) ，１４
(M-i)'，１４(M-i+1)，１４(M-j+1)'）からなる第２電
極アレイ３が形成される。一方、ｉとｊは整数であっ
て、各々Ｍ−１とＮ−１より小さいか同じである。各々
の２×（Ｍ＋１）個の第２電極（例えば、１４(M-i)'）
は互いに垂直方向へ平行した一対の側面を有する。さら
に、各々の第２電極は、セラミックウェーハ１０の上部
表面１１を横切る方向に亘って延長し、互いに平行であ
る。一方、各々のＭ×Ｎ個の第１電極（例えば、１３
[(M-i)，(N-j)]）は、上部表面１１に投影されるとき、
隣接した二つの第２電極（例えば、１４(M-i+1) ，１４
(M-j+1)'）を含み、前記第１電極の垂直方向の中心ライ
ンは、隣接した二つの第２電極のあいだの中心ラインと
一致する。
【００２３】Ｍ×Ｎ第１電極アレイ２と２×（Ｍ＋１）
第２電極セット３は、例えば、スパッタリング（sputte
ring）のような方法で電導性金属（例えば、Al，Cu，N
i）で全上部表面１１および下部表面１２を被覆してか
ら、フォトリソグラフィー（photolithography）方法を
用いて、必要な電極パターンを得ることによって達成さ
れる。
第２電極セット３は、例えば、スパッタリング（sputte
ring）のような方法で電導性金属（例えば、Al，Cu，N
i）で全上部表面１１および下部表面１２を被覆してか
ら、フォトリソグラフィー（photolithography）方法を
用いて、必要な電極パターンを得ることによって達成さ
れる。
【００２４】前記したステップによって処理されたセラ
ミックウェーハ１０は、図３に示されたように、絶縁体
（例えば、Ａｌ2 Ｏ3 またはガラス（glass ））または
半導体（例えば、Si）からなる基板３０，Ｍ×Ｎトラン
ジスタアレイ（図示せず）およびＭ×Ｎ個の接続ターミ
ナル（例えば、１６[(M-i+1)，(N-j)]，１６[(M-i)，(N
-j)]，１６[(M-i-1)，(N-j)]）からなるＭ×Ｎ接続ター
ミナルアレイ６を含む能動基板１５上に取付けられる。
各々のＭ×Ｎ個の接続ターミナル（例えば、１６[(M-
1)，(N-j)]）は電導性接着剤を用いて、各々のＭ×Ｎ個
の第１電極（例えば、１３[(M-i)，(N-j)]）と電気的に
接続される。
ミックウェーハ１０は、図３に示されたように、絶縁体
（例えば、Ａｌ2 Ｏ3 またはガラス（glass ））または
半導体（例えば、Si）からなる基板３０，Ｍ×Ｎトラン
ジスタアレイ（図示せず）およびＭ×Ｎ個の接続ターミ
ナル（例えば、１６[(M-i+1)，(N-j)]，１６[(M-i)，(N
-j)]，１６[(M-i-1)，(N-j)]）からなるＭ×Ｎ接続ター
ミナルアレイ６を含む能動基板１５上に取付けられる。
各々のＭ×Ｎ個の接続ターミナル（例えば、１６[(M-
1)，(N-j)]）は電導性接着剤を用いて、各々のＭ×Ｎ個
の第１電極（例えば、１３[(M-i)，(N-j)]）と電気的に
接続される。
【００２５】そのあと、前記したステップによって処理
された２×（Ｍ＋１）第２電極を含むセラミックウェー
ハ１０の上部表面１１は、酸化物（oxide ）または窒化
物（nitride ）からなる絶縁層２６で施される。
された２×（Ｍ＋１）第２電極を含むセラミックウェー
ハ１０の上部表面１１は、酸化物（oxide ）または窒化
物（nitride ）からなる絶縁層２６で施される。
【００２６】次のステップにおいて、（Ｍ＋１）フォト
レジスティブネックセグメントのセットは、絶縁層２６
の上に取付けられるが、このとき、各々のフォトレジス
ティブネックセグメント（例えば、１７(M-i+1) ）は垂
直方向へ延され、一対の第２電極（１４(M-i) ，１４(M
-i+1)]を塗布する絶縁層２６の部分を塗布さするが、各
々の一対の第２電極は下部表面１２へ投影されるとき、
水平方向へ隣接した各々の二つの第１電極（１３[(M-i+
1)，(N-j)]，１３[(M-i)，(N-j)]）と含まれる。
レジスティブネックセグメントのセットは、絶縁層２６
の上に取付けられるが、このとき、各々のフォトレジス
ティブネックセグメント（例えば、１７(M-i+1) ）は垂
直方向へ延され、一対の第２電極（１４(M-i) ，１４(M
-i+1)]を塗布する絶縁層２６の部分を塗布さするが、各
々の一対の第２電極は下部表面１２へ投影されるとき、
水平方向へ隣接した各々の二つの第１電極（１３[(M-i+
1)，(N-j)]，１３[(M-i)，(N-j)]）と含まれる。
【００２７】次のステップにおいて、（Ｍ＋１）個のフ
ォトレジスティブネックセグメントで塗布されない領域
はエッチングで済まれ、よって、図３に示された通り、
一定の空間の同一の大きさを有し第２電極と平行したＭ
個のトレンチ（例えば、１８M-i ，１８M-i-1 ，１８M-
i+1 ）からなるＭトレンチセットを形成する。一方、各
々のトレンチ（例えば、１８M-i ）の中心ラインは同一
の列の第１電極（例えば、１３[(M-i)，(N-j)]，１３
[(M-i)，(N-j+1)]）の中心ラインと一致し、各々のトレ
ンチ（例えば、１８M-i ）は、一対の側面４３，４４お
よび下部表面４５と一定の間隔で分離され、同一の大き
さのＮ−１個の溝（例えば、１９[(M-i)，(N-j-1)]，１
９[(M-i)，(N-j)]，１９[(M-i)，(N-j+1)]）などからな
る溝セットを共に含み、これらのＮ−１個の溝は据え付
ける長さでトレンチ方向と垂直方向に並べている。
ォトレジスティブネックセグメントで塗布されない領域
はエッチングで済まれ、よって、図３に示された通り、
一定の空間の同一の大きさを有し第２電極と平行したＭ
個のトレンチ（例えば、１８M-i ，１８M-i-1 ，１８M-
i+1 ）からなるＭトレンチセットを形成する。一方、各
々のトレンチ（例えば、１８M-i ）の中心ラインは同一
の列の第１電極（例えば、１３[(M-i)，(N-j)]，１３
[(M-i)，(N-j+1)]）の中心ラインと一致し、各々のトレ
ンチ（例えば、１８M-i ）は、一対の側面４３，４４お
よび下部表面４５と一定の間隔で分離され、同一の大き
さのＮ−１個の溝（例えば、１９[(M-i)，(N-j-1)]，１
９[(M-i)，(N-j)]，１９[(M-i)，(N-j+1)]）などからな
る溝セットを共に含み、これらのＮ−１個の溝は据え付
ける長さでトレンチ方向と垂直方向に並べている。
【００２８】Ｎ−１個の溝は全てのＭ個のトレンチ上に
同一の位置に位置し、各々のＭ個のトレンチにあるＮ−
１個の溝は隣接したトレンチの溝などと接触しない。形
成されたＭ個のトレンチおよびＭ×（Ｎ−１）個の溝の
幅と深さは、各々５〜１５μｍおよび１０〜２０μｍの
範囲内にある。Ｍ個のトレンチおよびＭ×（Ｎ−１）個
の溝が形成されれば、フォトレジスティブネックセグメ
ント（例えば、１７M-i ，１７M-i+1 ，１７M-i+2 ）が
除去される。
同一の位置に位置し、各々のＭ個のトレンチにあるＮ−
１個の溝は隣接したトレンチの溝などと接触しない。形
成されたＭ個のトレンチおよびＭ×（Ｎ−１）個の溝の
幅と深さは、各々５〜１５μｍおよび１０〜２０μｍの
範囲内にある。Ｍ個のトレンチおよびＭ×（Ｎ−１）個
の溝が形成されれば、フォトレジスティブネックセグメ
ント（例えば、１７M-i ，１７M-i+1 ，１７M-i+2 ）が
除去される。
【００２９】図４および図５には、前記したステップに
よって処理されたセラミックウェーハ１０の上部表面上
に取付けられたＭ×Ｎ個のヒンジ（例えば、２０[(M-i+
1)，(N-j)]，２０[(M-i)，(N-j)]，２０[(M-i-1)，(N-
j)]）からなるＭ×Ｎヒンジアレイ８が示されている
が、各々のＭ×Ｎ個のヒンジ（例えば、２０[(M-i+1)，
(N-j)]）は平滑な上部表面および突起部２３を有する下
部表面２２を含み、突起部２３の下部はトレンチ（１８
M-i+1 ）により分離される対応する二つの隣接した第２
電極（例えば、１４(M-i) ，１４(M-i) を被覆する絶縁
層２６上に同時に取付けられうる。ヒンジはＵＶ光（li
ght ）に露出されるとき、凝固する絶縁エポキシからな
る。図４および図５は各々、前述したステップによって
処理されたセラミックウェーハ１０の斜視図および断面
図である。
よって処理されたセラミックウェーハ１０の上部表面上
に取付けられたＭ×Ｎ個のヒンジ（例えば、２０[(M-i+
1)，(N-j)]，２０[(M-i)，(N-j)]，２０[(M-i-1)，(N-
j)]）からなるＭ×Ｎヒンジアレイ８が示されている
が、各々のＭ×Ｎ個のヒンジ（例えば、２０[(M-i+1)，
(N-j)]）は平滑な上部表面および突起部２３を有する下
部表面２２を含み、突起部２３の下部はトレンチ（１８
M-i+1 ）により分離される対応する二つの隣接した第２
電極（例えば、１４(M-i) ，１４(M-i) を被覆する絶縁
層２６上に同時に取付けられうる。ヒンジはＵＶ光（li
ght ）に露出されるとき、凝固する絶縁エポキシからな
る。図４および図５は各々、前述したステップによって
処理されたセラミックウェーハ１０の斜視図および断面
図である。
【００３０】その次のステップとして、Ｍ×Ｎ個のミラ
ー（例えば、２５[(M-i+1)，(N-j)]，２５[(M-i)，(N-
j)]，２５[(M-i-1)，(N-j)]）からなるＭ×Ｎミラーア
レイ２４は、光反射特性が好適な物質（例えば、Al）か
らなり、スパッタリング方法のような従来の技術を用い
て、各々のＭ×Ｎミラーは各々のＭ×Ｎ個のヒンジの上
部表面２１に形成される。さらに、ヒンジの上部表面に
スパッタリングするあいだ、他の上部表面２１に形成さ
れる。さらに、ヒンジの上部表面をスパッタリングする
あいだ、他の上部表面２１に形成されうる光反射表面か
らの不規則的な光反射を防ぐために、水溶性分離器（図
示せず）をスパッタリング以前に露光領域（例えば、Ｍ
×Ｎ個のヒンジによって被覆されない領域）に提供す
る。前記分離器はあとに除去される。その後のステップ
において、適切な電気的な接続が施され、これによっ
て、図６および図７に示されたように、Ｍ×Ｎ電歪アク
チュエイテッドミラーアレイ２００が形成される。ここ
で図６および図７は、この斜視図および断面図を各々示
す図である。
ー（例えば、２５[(M-i+1)，(N-j)]，２５[(M-i)，(N-
j)]，２５[(M-i-1)，(N-j)]）からなるＭ×Ｎミラーア
レイ２４は、光反射特性が好適な物質（例えば、Al）か
らなり、スパッタリング方法のような従来の技術を用い
て、各々のＭ×Ｎミラーは各々のＭ×Ｎ個のヒンジの上
部表面２１に形成される。さらに、ヒンジの上部表面に
スパッタリングするあいだ、他の上部表面２１に形成さ
れる。さらに、ヒンジの上部表面をスパッタリングする
あいだ、他の上部表面２１に形成されうる光反射表面か
らの不規則的な光反射を防ぐために、水溶性分離器（図
示せず）をスパッタリング以前に露光領域（例えば、Ｍ
×Ｎ個のヒンジによって被覆されない領域）に提供す
る。前記分離器はあとに除去される。その後のステップ
において、適切な電気的な接続が施され、これによっ
て、図６および図７に示されたように、Ｍ×Ｎ電歪アク
チュエイテッドミラーアレイ２００が形成される。ここ
で図６および図７は、この斜視図および断面図を各々示
す図である。
【００３１】本発明のＭ×Ｎ電歪アクチュエイテッドミ
ラーアレイ２００は、能動基板１５、Ｍ×Ｎ個の電歪ア
クチュエータ（例えば、２９[(M-i+1)，(N-j)]，２９
[(M-i)，(N-j)]，２９[(M-i-1)，(N-j)]）からなるＭ×
Ｎアクチュエータアレイ２８，Ｍ×Ｎ個のヒンジ（例え
ば、２０[(M-i+1)，(N-j)]，２０[(M-i)，(N-j)]）から
なるＭ×Ｎヒンジアレイ８およびＭ×Ｎ個のミラー（例
えば、２５[(M-i+1)，(N-j)]，２５[(M-i)，(N-j)]）か
らなるＭ×Ｎミラーアレイ２４を含む。一方、能動基板
１５は基板３０，Ｍ×Ｎ個のトランジスタからなるＭ×
Ｎトランジスタアレイ（図示せず）およびＭ×Ｎ個の接
続ターミナル（例えば、１６[(M-i)，(N-j)]，１６[(M-
i+1)，(N-j)]，１６[(M-i-1)，(N-j)]）からなるＭ×Ｎ
接続ターミナルアレイ６を含み、各々のＭ×Ｎ個の電歪
アクチュエータ（例えば、２９[(M-i)，(N-j)]）は上部
および下部表面３２，３３を含む電歪部材３１，第１電
極（１６[(M-i)，(N-j)]），互いに垂直方向へ平行した
一対の側面４１，４２を各々有する一対の第２電極（１
４(M-i+1) ，１４(M-i+1)'）および一対の絶縁層２６を
含み、電歪部材３１の上部表面３２は、一対の側面４
３，４４および下部表面４５を含み、形成された上部表
面の垂直方向を横切って延すトレンチ（１８M-i）によ
り均一に分離され、これによって、第１上部表面３６を
有する第１アクチュエーチング部材３４と、第２上部表
面３７を有する第２アクチュエーチング部材３５が生成
され、一方、第１電極（１６[(M-i)，(N-j)]）は下部表
面３３上に位置し、各々の一対の第２電極（１４(M-i+
1) 、１４(M-i+1)'）は第１上部表面３６および第２上
部表面３７に各々位置し、前記第１上部表面と第２上部
表面の部分を塗布し、前記第２電極の一側面はトレンチ
（１８M-i ）の一側面と一致し、各々のアクチュエーチ
ング部材の上部表面を被覆する各々の一対の絶縁層２６
は、各々の一対の第２電極（１４(M-i+1) 、１４(M-i+
1)'）を含む。各々のＭ×Ｎ個のヒンジ（例えば、２０
[(M-i)，(N-j)]）は平滑な上部表面および各々のＭ×Ｎ
個の電歪アクチュエータ（例えば、２９[(M-i)，(N-
j)]）の上部に取付けられる突起部２３を有する下部表
面２２と共に提供される。各々のＭ×Ｎ個のミラー（２
５[(M-i)，(N-j)]）は各々のＭ×Ｎ個のヒンジ（例え
ば、２０[(M-i)，(N-j)]）の上部表面２１に取付けられ
る。
ラーアレイ２００は、能動基板１５、Ｍ×Ｎ個の電歪ア
クチュエータ（例えば、２９[(M-i+1)，(N-j)]，２９
[(M-i)，(N-j)]，２９[(M-i-1)，(N-j)]）からなるＭ×
Ｎアクチュエータアレイ２８，Ｍ×Ｎ個のヒンジ（例え
ば、２０[(M-i+1)，(N-j)]，２０[(M-i)，(N-j)]）から
なるＭ×Ｎヒンジアレイ８およびＭ×Ｎ個のミラー（例
えば、２５[(M-i+1)，(N-j)]，２５[(M-i)，(N-j)]）か
らなるＭ×Ｎミラーアレイ２４を含む。一方、能動基板
１５は基板３０，Ｍ×Ｎ個のトランジスタからなるＭ×
Ｎトランジスタアレイ（図示せず）およびＭ×Ｎ個の接
続ターミナル（例えば、１６[(M-i)，(N-j)]，１６[(M-
i+1)，(N-j)]，１６[(M-i-1)，(N-j)]）からなるＭ×Ｎ
接続ターミナルアレイ６を含み、各々のＭ×Ｎ個の電歪
アクチュエータ（例えば、２９[(M-i)，(N-j)]）は上部
および下部表面３２，３３を含む電歪部材３１，第１電
極（１６[(M-i)，(N-j)]），互いに垂直方向へ平行した
一対の側面４１，４２を各々有する一対の第２電極（１
４(M-i+1) ，１４(M-i+1)'）および一対の絶縁層２６を
含み、電歪部材３１の上部表面３２は、一対の側面４
３，４４および下部表面４５を含み、形成された上部表
面の垂直方向を横切って延すトレンチ（１８M-i）によ
り均一に分離され、これによって、第１上部表面３６を
有する第１アクチュエーチング部材３４と、第２上部表
面３７を有する第２アクチュエーチング部材３５が生成
され、一方、第１電極（１６[(M-i)，(N-j)]）は下部表
面３３上に位置し、各々の一対の第２電極（１４(M-i+
1) 、１４(M-i+1)'）は第１上部表面３６および第２上
部表面３７に各々位置し、前記第１上部表面と第２上部
表面の部分を塗布し、前記第２電極の一側面はトレンチ
（１８M-i ）の一側面と一致し、各々のアクチュエーチ
ング部材の上部表面を被覆する各々の一対の絶縁層２６
は、各々の一対の第２電極（１４(M-i+1) 、１４(M-i+
1)'）を含む。各々のＭ×Ｎ個のヒンジ（例えば、２０
[(M-i)，(N-j)]）は平滑な上部表面および各々のＭ×Ｎ
個の電歪アクチュエータ（例えば、２９[(M-i)，(N-
j)]）の上部に取付けられる突起部２３を有する下部表
面２２と共に提供される。各々のＭ×Ｎ個のミラー（２
５[(M-i)，(N-j)]）は各々のＭ×Ｎ個のヒンジ（例え
ば、２０[(M-i)，(N-j)]）の上部表面２１に取付けられ
る。
【００３２】このような実施例において、能動基板１５
の下部表面上に取付けられたアドレブルドライバー（ad
dressable driver）（図示せず）は、所望のミラー匂配
のために、各々のＭ×Ｎ個のアクチュエータにある各々
のＭ×Ｎ個の第１電極に電圧を印加するのに用いられう
る。前記電圧は光投射型システムにある対応する画素の
強さによって増加されうる。
の下部表面上に取付けられたアドレブルドライバー（ad
dressable driver）（図示せず）は、所望のミラー匂配
のために、各々のＭ×Ｎ個のアクチュエータにある各々
のＭ×Ｎ個の第１電極に電圧を印加するのに用いられう
る。前記電圧は光投射型システムにある対応する画素の
強さによって増加されうる。
【００３３】本発明による電歪アクチュエイテッドミラ
ーアレイにおいて、各々のアクチュエータにある一対の
第２電極は、印加される電圧（Vb）の大きさが同一であ
り、極性が反対であるバイアス電極として作用し、第１
電極は対応する画素の強さによって電圧（Vp）が印加さ
れる共通信号電極として作用する。このようなアクチュ
エータにおいて、機械的な変形は、即ち、ミラー匂配程
度は一対の第２電極に印加されたバイアス電圧（+Vb ，
-Vb ）と第１電極に印加された信号電圧（Vp）とのあい
だの差によって比例する。図８は本発明のＭ×Ｎ個の電
歪アクチュエイテッドミラーアレイ３００の断面図を示
したものである。
ーアレイにおいて、各々のアクチュエータにある一対の
第２電極は、印加される電圧（Vb）の大きさが同一であ
り、極性が反対であるバイアス電極として作用し、第１
電極は対応する画素の強さによって電圧（Vp）が印加さ
れる共通信号電極として作用する。このようなアクチュ
エータにおいて、機械的な変形は、即ち、ミラー匂配程
度は一対の第２電極に印加されたバイアス電圧（+Vb ，
-Vb ）と第１電極に印加された信号電圧（Vp）とのあい
だの差によって比例する。図８は本発明のＭ×Ｎ個の電
歪アクチュエイテッドミラーアレイ３００の断面図を示
したものである。
【００３４】
【発明の効果】したがって、本発明によれば、多層電歪
セラミック構造を用いずに、Ｍ×Ｎ電歪アクチュエイテ
ッドミラーアレイを製造する方法を提供することができ
る。
セラミック構造を用いずに、Ｍ×Ｎ電歪アクチュエイテ
ッドミラーアレイを製造する方法を提供することができ
る。
【図１】本発明のＭ×Ｎ電歪アクチュエイテッドミラー
アレイを製造するのに最初に用意されるセラミックウェ
ーハを示す斜視図である。
アレイを製造するのに最初に用意されるセラミックウェ
ーハを示す斜視図である。
【図２】図１で示されたセラミックウェーハの下部及び
上部表面上に第１および第２電極アレイが形成された状
態を示す斜視図である。
上部表面上に第１および第２電極アレイが形成された状
態を示す斜視図である。
【図３】図２で示した次の状態を示す斜視図である。
【図４】図３で示したものの次の状態を示す斜視図であ
る。
る。
【図５】図４で示したものの断面図である。
【図６】図４で示したものの次の状態を示す斜視図であ
る。
る。
【図７】図６で示したものの断面図である。
【図８】本発明のＭ×Ｎ圧電および電歪アクチュエイテ
ッドミラーアレイの断面図である。
ッドミラーアレイの断面図である。
【図９】従来のＭ×Ｎエレクトロディスプレーシブアク
チュエイテッドミラーアレイの断面図である。
チュエイテッドミラーアレイの断面図である。
６ ターミナルアレイ １０ セラミックウェーハ １１ 上部表面 １２ 下部表面 １３[M，N] 第１電極 １４[M] 第２電極 １５ 能動基板 １６[M，N] 接続ターミナル １７[M] フォトレジスティブネックセグメント １８[M] トレンチ １９[M，N] 溝 ２０[M，N] ヒンジ ２５[M，N] ミラー ２６ 絶縁層 ２８[M，N] アクチュエータアレイ ２９[M，N] 電歪アクチュエータミラー ３０ 基板 ２００ Ｍ×Ｎ電歪アクチュエイテッドミラーアレイ ３００ Ｍ×Ｎ電歪アクチュエイテッドミラーアレイ
Claims (17)
- 【請求項１】 光投射型システム（optical projection
system ）に用いるためのＭ×Ｎ電歪アクチュエイテッ
ドミラーアレイ（electrostrictive actuated mirror a
rray）（ＭとＮは整数であり、Ｍは垂直方向と平行した
アレイの列の全体数を表し、Ｎは水平方向と平行した行
の全体数を各々表す）を製造する方法であって、 （ａ）電歪物質からなる、上部および下部表面を有する
セラミックウェーハ（ceramic wafer ）を製造するステ
ップと、 （ｂ）前記セラミックウェーハの下部表面上に一定の間
隔で配列された同一の大きさを有するＭ×Ｎ個の第１電
極からなるＭ×Ｎ第１電極アレイと、前記セラミックウ
ェーハの上部表面上に一定の間隔で配列され、同一の大
きさを有する２×（Ｍ＋１）個の第２電極からなる２×
（Ｍ＋１）第２電極セットを形成するステップであっ
て、前記各々の２×（Ｍ＋１）個の第２電極は互いに垂
直方向へ平行した一対の側面を含み、上部表面の垂直方
向へ延し、前記各々のＭ×Ｎ個の第１電極は上部表面へ
投影されるとき、隣接した二つの第２電極を含み、第１
電極の中心ラインは隣接した二つの第２電極などのあい
だの中心ラインと一致し、 （ｃ）基板（substrate ）、Ｍ×Ｎトランジスタからな
るＭ×Ｎトランジスタアレイおよび第１電極と各々接続
するＭ×Ｎ個の接続ターミナルからなるＭ×Ｎ接続ター
ミナルアレイを含む能動基板（active matrix ）上に前
記ステップ（ｂ）によって処理された前記セラミックウ
ェーハを取付けるステップと、 （ｄ）絶縁層でステップ（ｂ）ないしステップ（ｃ）に
よって処理された２×（Ｍ＋１）個の第２電極を含むセ
ラミックウェーハの上部表面を被覆するステップと、 （ｅ）２×（Ｍ＋１）個の第２電極を含む前記セラミッ
クウェーハの上部表面を被覆する絶縁層の上部にフォト
レジスティブネックセグメント（photoresistive necke
d segment ）を提供するステップであって、前記各々の
フォトレジスティブネックセグメントは垂直方向へ延
し、下部表面上へ投影されるとき、水平方向へ隣接した
二つの第１電極に各々含まれる一対の隣接する第２電極
を被覆する絶縁層上に位置し、 （ｆ）各々のＭ個のトレンチは、一対の側面および下部
表面を含み、二つの第２電極のあいだに位置し、その中
心ラインは同一の列の第１電極の中心ラインおよび隣接
した第２電極のあいだの中心ラインと一致し、第２電極
と平行であり、垂直方向へＮ−１個の溝をさらに含むＭ
個のトレンチからなるＭトレンチセットを形成するステ
ップと、 （ｇ）前記フォトレジスティブネックセグメントを除去
するステップと、 （ｈ）前記ステップ（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），
（ｆ）および（ｇ）によって処理された前記セラミック
ウェーハの上部表面に、トレンチによって分離される隣
接した二つの第２電極を被覆する前記絶縁上に同時に取
付られる突起部（protrusion）を有する下部表面と上部
表面が各々提供されたＭ×Ｎ個のヒンジからなるＭ×Ｎ
ヒンジアレイを配置するステップと、 （ｉ）ミラーを各々のＭ×Ｎ個のヒンジの上部表面に形
成するステップと、 （ｊ）Ｍ×Ｎ電歪ミラーアレイを形成するために、適切
な電気的な接続を具現するステップとを含むことを特徴
とする光投射型システムに用いる電歪アクチュエイテッ
ドミラーアレイ製造方法。 - 【請求項２】 前記Ｍ×Ｎ個の第１電極と前記２×（Ｍ
＋１）個の第２電極は、まず電導性金属を前記セラミッ
クウェーハの前記上部表面および下部表面にスパッタリ
ング（sputtering）したあと、フォトリソグラフィー方
法（photolithography method ）を用いて、所望の電極
パターンを得る光投射型システムに用いることを特徴と
する請求項１記載の電歪アクチュエイテッドミラーアレ
イ製造方法。 - 【請求項３】 前記Ｍトレンチセットおよび各々のトレ
ンチに形成されたＮ−１個の溝トレンチセットは、エッ
チングを用いて形成される光投射型システムに用いる請
求項１記載の電歪アクチュエイテッドミラーアレイの製
造方法。 - 【請求項４】 前記ミラーは、光反射物質をスパッタリ
ングして、各々のＭ×Ｎヒンジの上部表面に形成される
光投射型システムに用いることを特徴とする請求項１記
載の電歪アクチュエイテッドミラーアレイ製造方法。 - 【請求項５】 請求項１ないし請求項４のいずれか一つ
に引用された方法によって製造されたＭ×Ｎ個の電歪ア
クチュエイテッドミラーアレイを備えてなることを特徴
とする光投射型システム。 - 【請求項６】 光投射型システムに用いるためのＭ×Ｎ
電歪アクチュエイテッドミラーアレイ（ＭおよびＮは整
数であり、Ｍは垂直方向と平行したアレイの列の全体数
を表し、Ｎは水平方向と平行した行の全体数を各々表
す）であって、前記アクチュエイテッドミラーアレイ
は、 基板、Ｍ×Ｎ個のトランジスタアレイおよびＭ×Ｎ接続
ターミナルアレイを含む能動基板と、 上部および下部表面を有する電歪部材、第１電極、互い
に垂直方向へ平行である一対の側面を有する一対の第２
電極および一対の絶縁層を含み、前記電歪部材の上部表
面は上部表面と垂直した、一対の側面および上部表面を
有するトレンチによって均等に分離され、その結果によ
って第１上部表面を有する第１アクチュエーチング部材
と第２上部表面を有する第２アクチュエーチング部材と
を生成し、前記第１電極は下部表面上に位置し、各々の
第２電極は第１上部表面と第２上部表面に位置し、前記
第１および第２表面の部分を被覆し、前記第２電極の側
面のうちの一つは、前記トレンチの一つの側面と一致
し、前記各々の一対の絶縁層は前記アクチュエーチング
部材の第１および第２上部表面を被覆するＭ×Ｎ個の電
歪アクチュエータからなるＭ×Ｎ電極アクチュエータア
レイと、 平滑な上部表面とＭ×Ｎ個の電歪アクチュエータ上に取
付られる突起部を有する下部表面を各々備えるＭ×Ｎ個
のヒンジ（hinge ）からなるＭ×Ｎヒンジアレイと、 能動基板と各々のアクチュエータ内の第１電極を電気的
に接続するのに用いられるＭ×Ｎ個の接続ターミナルか
らなるＭ×Ｎ接続ターミナルアレイと、 各々のＭ×Ｎ個のヒンジの上部表面に各々取付られるＭ
×Ｎ個のミラーからなるＭ×Ｎミラーアレイを含むこと
を特徴とする光投射型システムに用いる電歪アクチュエ
イテッドミラーアレイ。 - 【請求項７】 前記第１電極および第２電極は、電導性
金属からなる光投射型システムに用いられることを特徴
とする請求項６記載の電歪アクチュエイテッドミラーア
レイ。 - 【請求項８】 前記各々の第１電極は、電歪部材の上部
表面上に投影されるとき、一対の第２電極を備えてなる
ことを特徴とする光投射型システムに用いられる請求項
７記載の電歪アクチュエイテッドミラーアレイ。 - 【請求項９】 前記各々の一対の第２電極は、各々第１
バイアス（bias）および第２バイアス電極として各々作
用する光投射型システムに用いることを特徴とする請求
項８記載の電歪アクチュエイテッドミラーアレイ。 - 【請求項１０】 前記第１電極は、共通信号電極（comm
on signal electrode ）として作用する光投射型システ
ムに用いることを特徴とする請求項８記載の電歪アクチ
ュエイテッドミラーアレイ。 - 【請求項１１】 前記第１バイアス電極に印加された第
１バイアス電圧と前記第２バイアス電極に印加された第
２バイアス電圧は大きさは同一であるが、極性は反対で
ある光投射型システムに用いることを特徴とする請求項
９記載の電歪アクチュエイテッドミラーアレイ。 - 【請求項１２】 前記第１電極に印加された電圧は、そ
の対応する画素の強さによって増加する光投射型システ
ムに用いることを特徴とする請求項１０記載の電歪アク
チュエイテッドミラーアレイ。 - 【請求項１３】 前記絶縁層は、酸化物（oxide ）であ
るかまたは窒化物（nitride ）からなる光投射型システ
ムに用いることを特徴とする請求項６記載の電歪アクチ
ュエイテッドミラーアレイ。 - 【請求項１４】 前記Ｍ×Ｎ個のヒンジは、絶縁エポキ
シからなる光投射型システムに用いることを特徴とする
請求項６記載の電歪アクチュエイテッドミラーアレイ。 - 【請求項１５】 前記ミラーが光反射物質からなる光投
射型システムに用いることを特徴とする請求項６記載の
電歪アクチュエイテッドミラーアレイ。 - 【請求項１６】 前記各々の接続ターミナルは、前記能
動基板と前記各々の第１電極を電気的に接続するのに用
いられる光投射型システムに用いることを特徴とする請
求項６記載の電歪アクチュエイテッドミラーアレイ。 - 【請求項１７】 請求項６ないし請求項１６のうちのい
ずれか一つで引用された構造を有するＭ×Ｎ電歪アクチ
ュエイテッドミラーアレイを備えるなることを特徴とす
る光投射型システム。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1993-14909 | 1993-07-31 | ||
| KR1019930014909A KR970003451B1 (ko) | 1993-07-31 | 1993-07-31 | 투사형화상표시장치의 광로조절기 |
| KR1019930019456A KR970003463B1 (ko) | 1993-09-23 | 1993-09-23 | 광로조절장치의 제조방법 |
| KR1993-19456 | 1993-09-23 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07181403A true JPH07181403A (ja) | 1995-07-21 |
Family
ID=26629816
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6180030A Ceased JPH07181403A (ja) | 1993-07-31 | 1994-08-01 | 光投射型システムに用いられる電歪アクチュエイテッドミラーアレイ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5585956A (ja) |
| JP (1) | JPH07181403A (ja) |
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- 1994-07-29 US US08/282,943 patent/US5585956A/en not_active Expired - Fee Related
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