KR0178188B1 - 투사형 화상 표시 장치의 광로 조절 장치의 제조방법 - Google Patents

투사형 화상 표시 장치의 광로 조절 장치의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광로 조절 장치를 구조적으로 안정되도록 하며, 그 광로 조절장치의 동작 신뢰성을 높게 하기에 적합한 투사형 화상 표시 장치의 광로 조절 장치의 구조에 관한 것으로, 종래에는 지지부의 면적이 좁기 때문에 거울 전체를 지지하기에는 부적합하며, 그 지지부의 면적을 넓게 할 경우, 거울의 경사지는 면적이 좁아지게 되므로 광 효율이 떨어지는 결점이 있었으나, 본 발명에서는 제1 제2지지부(10)(15)에서 3점 지지를 이용하여 거울(14)을 휨없이 지지하기에 적당하며, 제2지지부(15)를 거울(14)의 양측에 형성시킬 경우, 구동시 거울(14)의 저항력이 감소하므로써 더욱 쉽게 경사가 이루어지며, 또한, 그 제1, 제2 지지부(10)(15)의 면적을 줄일 경우, 거울(14)의 실제 구동 면적이 커져 결국, 광 효율이 증가하므로 종래 기술의 결점을 개선 시킬 수 있는 것이다.

Description

투사형 화상 표시 장치의 광로 조절 장치의 제조 방법
제1도는 종래 투사형 화상 표시 장치의 광로 조절 장치의 구조의 일 실시예를 나타낸 사시도.
제2도는 본 발명 투사형 화상 표시 장치의 광로 조절 장치의 구조의 일 실시예를 나타낸 사시도.
제3도는 제2도의 구동시 제2도의 A-A선을 절단하여 나타낸 단면도.
제4도는 제2도의 구동시 제2도를 B방향에서 보면서 나타낸 정면도.
제5도는 제2도의 C-C선을 절단하여 본 발명 투사형 화상 표시장치의 광로 조절 장치의 제조 방법의 일 실시예를 나타낸 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10,15 : 제1, 제2지지부 11 : 신호 전극
12 : 세라믹 13 : 바이어스 전극
14 : 거울 16 : 금속
17 : 전극 18 : 구동 기판
본 발명은 투사형 화상 표시 장치의 광로 조절 장치의 제조방법에 관한 것으로, 특히, 광로 조절 장치를 구조적으로 안정되도록 하며, 그 광로 조절장치의 동작 신뢰성을 높게 하기에 적합한 투사형 화상 표시 장치의 광로 조절 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 화상 표시 장치는 표시 방법에 따라 직시형 화상 표시 장치와 투사형 화상 표시 장치로 구분된다.
먼저, 직시형 화상 표시 장치로는 음극선관(Cathode Ray Tube; CRT) 등이 있는데, 이러한 음극선관은 화질은 좋으나, 화면이 커짐에 따라 중량 및 두께의 증대와 원가가 비싸지는 결점이 있다.
다음, 투사형 화상 표지 장치로는 대화면 액정 디스플레이(Active Matrix Liquid Crystal Display; AMLCD)등이 있는데, 이러한 대화면 액정 디스플레이는 박형화가 가능하여 중량을 작게할 수는 있으나, 편광판에 의한 광 손실이 크고 액정 디스플레이를 구동하기 위한 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)가 각 화소마다 형성되어 있기 때문에 개구율(광의 투과 면적)을 높이는데 한계가 있으므로 광의 효율이 매우 낮다.
따라서, 그 액정 디스플레이의 상기와 같은 단점을 해결하기 위하여 미합중국 Aura 사에 의해 광로 조절 장치중의 하나인 AMA(Actuated Mirror Arrays)를 이용한 투사형 화상 표시 장치가 개발되었다.
또한, AMA는 구동 방식에 따라 액츄에이터가 M X 1의 매트릭스로 된 1차원 AMA와 액츄에이터가 M X N의 매트릭스로 된 2차원 AMA로 구분된다.
이때, M과 N은 임의의 정수이다.
그리고, 상기 AMA를 구성하는 각 액츄에이터가 압전 소자나 전왜 소자를 포함해서 이루어져 그 압전 소자나 전왜 소자에 전압이 인가될 경우, 전계가 발생하므로써 변형되어 상부에 장착된 거울을 기울어지게 하므로 그 각 거울에 반사되는 빛이 해당 렌즈(Lens) 등을 통해 화면의 일정 부분에 도달하게 되어 원하는 영상을 디스플레이할 수 있다.
제1도는 종래 투사형 화상 표시 장치의 광로 조절 장치의 구조의 일 실시예를 나타낸 사시도로, 양측에 형성된 지지부(1)위에 그 지지부(1)와 함께하여 ㄴ자가 뒤집어진 형태로 되는 신호 전극(2) 및 세라믹(3)이 차례로 형성되고 세라믹(3) 위 픽셀 영역에 양측이 직각으로 찢어진 거울(4)이 형성되어 이루어진다.
이와 같이 이루어지는 종래 투사형 화상 표시 장치의 광로 조절 장치의 동작을 보면, 바이어스 전극의 기능을 겸하는 거울(4)을 접지하고 구동 기판(도면 중에 도시되지 않음)내의 각 박막 트랜지스터의 구동에 의해 각 신호 전극(2)에 화상을 형성하기 위한 신호가 선택적으로 인가되므로써 상부 및 하부에 전압이 인가되는 세라믹(3)은 분극된 방향에 의해 변형된다.
이때, 세라믹(3)이 박막으로 형성될 경우, 세라믹(3)의 분극을 따로 실시하지 않고 구동 기판의 각 박막 트랜지스터의 신호 인가에 의해 그 분극이 자동적으로 실시되도록 한다.
따라서, 그 세라믹(3)의 변형에 의해 거울(4)이 해당 방향으로 경사지게 되므로 화상을 형성하기 위한 광이 그 거울(4) 표면에 반사되어 해당 렌즈(도면중에 도시되지 않음)를 통해 화면(도면중에 도시되지 않음)의 일정 부분에 도달하게 되므로써 원하는 영상을 디스플레이할 수 있다.
이때, 이와 같은 액츄에이터의 구동시 제1도의 A 영역 및 B 영역이 변형되므로써 C 영역이 경사지게 된다.
그러나, 이와 같은 종래의 기술에 있어서는 지지부(1)의 면적이 좁기 때문에 거울(4) 전체를 지지하기에는 부적합하며, 그 지지부(1)의 면적을 넓게 할 경우, 거울(4)의 경사지는 면적이 좁아지게 되므로 광 효율이 떨어지는 결점이 있다.
본 발명은 이와 같은 종래의 결점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 액츄에이터의 지지 기능을 분담하여 그 액츄에이터를 지지하도록 하므로써 광 효율을 증가시킬 수 있는 투사형 화상 표시 장치의 광로 조절 장치의 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 양측에 제1지지부가 형성되고 그 제1지지부와 일정 간격을 두면서 제2지지부가 형성되며, 제1지지부의 표면에 걸쳐 신호 전극 및 세라믹이 차례로 형성되고 세라믹의 중앙 영역을 제외한 그 세라믹 표면에 바이어스 전극이 형성된다.
또한, 그 바이어스 전극의 표면 및 세라믹의 드러난 표면과 제2지지부의 표면에 걸쳐 픽셀 영역에 거울이 형성되어 이루어 지는 것을 특징으로 한다.
이하, 이와 같은 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
제2도를 참조하면, 본 발명 투사형 화상 표시 장치의 광로 조절 장치의 구조의 일 실시예를 나타낸 사시도로, 양측에 제1지지부(10)가 형성되고, 그 제1지지부(10)와 일정 간격을 두면서 제2지지부(15)가 형성되며, 제1지지부(10)의 표면에 걸쳐 신호 전극(11) 및 세라믹(12)이 차례로 형성되고 세라믹(12)의 중앙 영역을 제외한 그 세라믹(12)표면에 바이어스 전극(13)이 형성된다.
또한, 그 바이어스 전극(13)의 표면 및 세라믹(12)의 드러난 표면과 제2지지부(15)의 표면에 걸쳐 픽셀(Pixel) 영역에 거울(14)이 형성되어 이루어진다.
이때, 상기 제1지지부(10)측의 거울(14)이 ㄷ자가 등을 대고 있는 형태로 제거된 형상으로 되어 있으며, 제2지지부(15) 측의 거울(14)은 제2지지부(15)와 평행한 방향으로 일정 부분 만큼 제거된 형태로 되어 이루어진다.
제5도를 참조하면, 제5도(a) 내지 제5도(e)는 제2도의 C-C선을 절단하여 본 발명 투사형 화상 표지 장치의 광로 조절장치의 제조 방법의 일 실시예를 나타낸 단면도로, 먼저, 제5도(a)와 같이 구동기판(18)상부에 선택적으로 형성되어 화상 신호를 출력하는 전극(17) 영역 및 구동기판(18)의 일정 영역에 증착 장비를 사용하는 저압 화학 증착법(LPCVD) 및 사진 식각법 등을 이용하여 제1, 제2지지부(10,15)를 질화물로 각각 선택적으로 패터닝(Patterning)한다.
다음, 제1지지부(10)의 중앙 부분에 금속을 수직으로 관통시키고 제5도(b)와 같이 제1,제2지지부(10,15) 사이의 구동기판(18)의 표면에 희생막을 이용하여 그 표면을 평탄화 한다.
이어, 전 표면에 신호 전극(Pt/Ta 또는 Pt/Ti 등의 금속)(11), 세라믹(압전 세라믹 또는 전왜 세라믹)(12) 그리고 바이어스 전극(Pt/Ti 또는 Au 또는 Al 등의 금속)(13)을 차례로 형성하고 제5도(C)와 같이 제1지지부(10)의 영역을 제외한 신호 전극(11), 세라믹(12) 그리고 바이어스 전극(13)을 제거한다.
그리고, 제5도(d)와 같이, 제1,제2지지부(10,15) 사이의 표면에 바이어스 전극(13) 높이까지 희생막을 형성하고 제2지지부(15)의 영역에 제1지지부(10)와 동일한 재료를 사용하여 바이어스 전극(13) 높이까지 제2지지부(15)를 형성하고 전 표면을 평탄화 한다.
다음, 제5도(e)와 같이 전 표면에 거울(Pt,Au,Al)(14)을 형성하고 건식 식각(Dry Etch)을 사용하여 거울(14)의 양측 부분을 선택적으로 제거하고 습식 식각(Wet Etch)을 사용해서 희생막을 모두 제거하여 각 액츄에이터를 각 픽셀 단위로 패터닝한다.
이와 같이 이루어지는 본 발명을 제3도 및 제4도를 참조하여 보면, 바이어스 전극(13)을 접지하고 구동 기판(18)내의 각 박막 트랜지스터의 구동에 의해 각 전극(17)을 통해 각 신호 전극(11)에 화상을 형성하기 위한 신호가 선택적으로 인가되므로써 상부 및 하부에 전압이 인가되는 세라믹(12)은 분극된 방향에 의해 변형된다.
이때, 세라믹(12)이 박막으로 형성될 경우, 세라믹(12)의 분극을 따로 실시하지 않고 구동 기판(18)의 각 박막 트랜지스터의 신호 인가에 의해 그 분극이 자동적으로 실시되도록 한다.
따라서, 그 세라믹(12)의 변형에 의해 거울(14)이 해당 방향으로 경사지게 되므로 화상을 형성하기 위한 광이 그 거울(14)의 표면에 반사되어 해당 렌즈(도면중에 도시되지 않음)를 통해 화면(도면중에 도시되지 않음)의 일정 부분에 도달하게 되므로써 원하는 영상을 디스플레이할 수 있다.
그리고, 제3도는 제2도의 구동시 제2도의 A-A선을 절단하여 나타낸 것이고, 제4도는 제2도의 구동시 제2도를 B와 같은 방향에서 보면서 도시한 것으로써 제2도와 같은 본 발명에 따른 액츄에이터의 구동시 세라믹(12)이 아래 쪽으로 변형함에 의해 거울(14)이 경사짐을 알 수 있다.
또한, 제2지지부(15)의 중앙 부분을 제거하여 제2지지부(15)를 거울(14)의 양 측에만 형성되도록 할 수 있으며, 제1지지부(10) 영역의 거울(14)을 신호 전극(11)과 제1지지부(10) 사이에 위치시켜도 된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 제2지지부(15)를 거울(14)의 양측에만 형성시킬 경우, 구동시 거울(14)의 저항력이 감소하므로써 더욱 쉽게 경사가 이루어 진다.
둘째, 제1, 제2지지부(10)(15)에 의해 거울(14)이 보다 안정하게 지지되므로써 종래 기술에서 발생될 수 있는 거울 자체 하중 및 제조시 발생될 휨을 방지할 수 있으며, 동작 신뢰성을 높일 수 있다. 또한, 그 제1, 제2지지부(10)(15)의 면적을 줄일 경우, 거울(14)의 실제 구동 면적이 넓어져 결국, 광 효율이 증가한다.

Claims (10)

  1. 구동 기판(18) 상부에 선택적으로 형성되어 화상 신호를 출력하는 전극(17) 영역 및 구동 기판(18)의 일정 영역에 제1, 제2지지부(10)(15)를 각각 선택적으로 패터닝하는 단계와; 상기 제1지지부(10)의 중앙 부분에 금속(16)을 수직으로 관통시키고 제1, 제2지지부(10)(15)사이의 구동 기판(18)의 표면에 희생막을 형성하는 단계와; 전 표면에 신호 전극(11), 세라믹(12), 바이어스 전극(13)을 차례로 형성하고 제1지지부(10)의 영역을 제외한 신호 전극(11), 세라믹(12), 바이어스 전극(13)을 제거하는 단계와; 상기 제1, 제2지지부(10)(15) 사이의 표면에 바이어스 전극(13) 높이까지 희생막을 형성하고 제2지지부(15)의 영역에 바이어스 전극(13) 높이까지 제2지지부(15)를 형성하고 전 표면을 평탄화 하는 단계와; 전 표면에 거울(14)을 형성하고 거울(14)의 양측 부분을 선택적으로 제거하고 상기 희생막을 제거하여 각 액츄에이터를 각 픽셀 단위로 패터닝하는 단계를 포함하여 이루어지는 투사형 화상 표시 장치의 광로 조절 장치의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1, 제2지지부(10,15)는 질화물로 된 투사형 화상 표시 장치의 광로 조절 장치의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 신호 전극(11)은 금속으로 된 투사형 화상 표시 장치의 광로 조절 장치의 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 금속은 Pt/Ta 또는 Pt/Ti로 된 투사형 화상 표시 장치의 광로 조절 장치의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 세라믹(12)은 압전 세라믹 또는 전왜 세라믹으로 된 투사형 화상 표시 장치의 광로 조절 장치의 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 바이어스 전극(13)은 금속으로 된 투사형 화상 표시 장치의 광로 조절 장치의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 금속은 Pt/Ti, Au 그리고 Al중 적어도 하나로 된 투사형 화상 표시 장치의 광로 조절 장치의 제조 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 거울(14)은 금속으로 된 투사형 화상 표시 장치의 광로 조절 장치의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 금속은 Pt, Au 그리고 Al중 적어도 하나로 된 투사형 화상 표시 장치의 광로 조절 장치의 제조 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제2지지부(15)의 중앙 부분을 제거하여 제2지지부(15)를 거울(14)의 양 측에만 형성하는 투사형 화상 표시 장치의 광로 조절 장치의 제조 방법.
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