KR100815338B1

KR100815338B1 - Optical modulator drived by low-voltage

Info

Publication number: KR100815338B1
Application number: KR1020040080504A
Authority: KR
Inventors: 이선호
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2004-10-08
Filing date: 2004-10-08
Publication date: 2008-03-19
Also published as: KR20060031460A

Abstract

본 발명은 회절형 광변조기에 관한 것으로서, 특히 하나의 구동 셀은 위로 이동시키고 이웃한 다른 하나의 구동 셀은 아래로 이동시켜 저전압에 의해 구동될 수 있도록 한 저전압 구동 회절형 광변조기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a diffractive optical modulator, and more particularly to a low voltage driven diffractive optical modulator in which one drive cell moves up and another neighboring drive cell moves down so that it can be driven by low voltage.

광변조기, 저전압, 회절형Optical Modulator, Low Voltage, Diffraction

Description

Optical modulator drived by low-voltage

도 1은 종래 기술의 정전기 방식 격자 광 변조기를 도시하는 도면.1 illustrates a prior art electrostatic grating light modulator.

도 2는 종래 기술의 정전기 방식 격자 광 변조기가 변형되지 않는 상태에서 입사광을 반사시키는 것을 도시하는 도면.2 is a diagram illustrating reflecting incident light in a state where the electrostatic grating light modulator of the prior art is not deformed.

도 3은 종래 기술의 격자 광 변조기가 정전기력에 의해 변형된 상태에서 입사광을 회절시키는 것을 도시하는 도면.3 shows a diffraction of incident light in a state in which a prior art grating light modulator is deformed by electrostatic force.

도 4는 종래 기술에 압전 재료를 가지고 있는 함몰부를 가진 회절형 박막 압전 마이크로 미러의 측면도.4 is a side view of a diffractive thin film piezoelectric micromirror with depressions having a piezoelectric material in the prior art;

도 5a는 본 발명의 저전압 구동 회절형 광변조기의 각 픽셀을 구성하는 구동 셀에 의한 반사광의 형성을 설명하기 위한 도면.Fig. 5A is a view for explaining formation of reflected light by driving cells constituting each pixel of the low voltage driving diffraction optical modulator of the present invention.

도 5b는 본 발명의 저전압 구동 회절형 광변조기의 픽셀을 구성하는 구동 셀에 의한 ±1차 회절빔의 형성을 설명하기 위한 도면.Fig. 5B is a view for explaining the formation of the ± first-order diffraction beam by the drive cells constituting the pixel of the low voltage drive diffraction type optical modulator of the present invention.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 저전압 구동 회절형 광변조기의 사시도.Figure 6 is a perspective view of a low voltage drive diffraction optical modulator according to an embodiment of the present invention.

도 7은 도 6의 압전체의 구조도.FIG. 7 is a structural diagram of the piezoelectric body of FIG. 6; FIG.

도 8a는 도 6의 하방향으로 이동하는 구동 셀의 이동을 설명하기 위한 도면이고, 도 8b는 도 6의 상방향으로 이동하는 구동 셀의 이동을 설명하기 위한 도면.FIG. 8A is a view for explaining the movement of the driving cell moving downward in FIG. 6, and FIG. 8B is a view for explaining the movement of the driving cell moving upward in FIG. 6.

도 9a는 도 6의 저전압 구동 회절형 광변조기의 정지시의 A-A' 선을 따른 단면도이고, 도 9b는 도 6의 저전압 구동 회절형 광변조기의 구동시의 A-A' 선을 따른 단면도.FIG. 9A is a cross-sectional view taken along the line A-A 'of the low voltage driving diffraction optical modulator of FIG. 6, and FIG. 9B is a cross-sectional view taken along the line A-A' of the low voltage driving diffraction optical modulator of FIG.

도 10는 본 발명의 다른 실시예에 따른 저전압 구동 회절형 광변조기의 사시도.10 is a perspective view of a low voltage driving diffractive optical modulator according to another embodiment of the present invention.

도 11는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 저전압 구동 회절형 광변조기의 사시도.11 is a perspective view of a low voltage driving diffractive optical modulator according to another embodiment of the present invention.

도 12a는 도 10 및 도 11의 저전압 구동 회절형 광변조기의 정지시의 단면도이고, 도 12b는 도 도 10 및 도 11의 저전압 구동 회절형 광변조기의 구동시의 단면도.
12A is a sectional view when the low voltage drive diffraction type optical modulator of FIGS. 10 and 11 is stopped, and FIG. 12B is a sectional view when driving the low voltage drive diffraction type optical modulator of FIGS. 10 and 11.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

600 : 기판 610a, 610a' : 지지대600: substrate 610a, 610a ': support

620a~620d : 구동 셀 621a~621d : 하부 지지대620a ~ 620d: Drive Cell 621a ~ 621d: Lower Support

625a~625d : 압전체 630a~630d : 마이크로 미러
625a ~ 625d: Piezoelectric 630a ~ 630d: Micro Mirror

일반적으로, 광신호처리는 많은 데이타 양과 실시간 처리가 불가능한 기존의 디지탈 정보처리와는 달리 고속성과 병렬처리 능력, 대용량의 정보처리의 장점을 지니고 있으며, 공간 광변조이론을 이용하여 이진위상 필터 설계 및 제작, 광논리게이트, 광증폭기 등과 영상처리 기법, 광소자, 광변조기 등의 연구가 진행되고 있다. In general, optical signal processing has advantages of high speed, parallel processing capability, and large-capacity information processing, unlike conventional digital information processing, which cannot process a large amount of data and real-time processing, and design a binary phase filter using spatial light modulation theory. Research on fabrication, optical logic gates, optical amplifiers, image processing techniques, optical devices, optical modulators, etc.

이중 공간 광변조기는 광메모리, 광디스플레이, 프린터, 광인터커넥션, 홀로그램 등의 분야에 사용되며, 이를 이용한 표시장치의 개발 연구가 진행되고 있다.The dual spatial optical modulator is used in the fields of optical memory, optical display, printer, optical interconnection, hologram, and the like, and research on the development of a display device using the same is underway.

이러한 공간 광변조기로는 일예로 도 1에 도시된 바와 같은 반사형 변형 가능 격자 광변조기(10)이다. 이러한 변조기(10)는 블룸 등의 미국특허번호 제 5,311,360호에 개시되어 있다. 변조기(10)는 반사 표면부를 가지며 기판(16) 상부에 부유(suspended)하는 다수의 일정하게 이격하는 변형 가능 반사형 리본(18)을 포함한다. 절연층(11)이 실리콘 기판(16)상에 증착된다. 다음으로, 희생 이산화실리콘 막(12) 및 질화실리콘 막(14)의 증착이 후속한다. Such a spatial light modulator is, for example, a reflective deformable grating light modulator 10 as shown in FIG. 1. Such a modulator 10 is disclosed in US Pat. No. 5,311,360 to Bloom et al. The modulator 10 includes a plurality of regularly spaced deformable reflective ribbons 18 having reflective surface portions and suspended above the substrate 16. An insulating layer 11 is deposited on the silicon substrate 16. Next, deposition of the sacrificial silicon dioxide film 12 and the silicon nitride film 14 is followed.

질화물 막(14)은 리본(18)으로부터 패터닝되고 이산화실리콘 막(12)의 일부가 에칭되어 리본(18)이 질화물 프레임(20)에 의해 이산화실리콘 막(12)상에 유지되도록 한다. The nitride film 14 is patterned from the ribbon 18 and a portion of the silicon dioxide film 12 is etched so that the ribbon 18 is retained on the silicon dioxide film 12 by the nitride frame 20.

단일 파장 λ₀를 가진 광을 변조시키기 위해, 변조기는 리본(18)의 두께와 산화물 스페이서(12)의 두께가 λ₀/4가 되도록 설계된다.In order to modulate light having a single wavelength λ _0, the modulator is designed thick with a thickness of the oxide spacers 12 of the ribbon 18 so that the λ _0/4.

리본(18)상의 반사 표면(22)과 기판(16)의 반사 표면 사이의 수직 거리 d로 한정된 이러한 변조기(10)의 격자 진폭은 리본(18)(제 1 전극으로서의 역할을 하는 리본(16)의 반사 표면(22))과 기판(16)(제 2 전극으로서의 역할을 하는 기판(16) 하부의 전도막(24)) 사이에 전압을 인가함으로써 제어된다. The lattice amplitude of this modulator 10, defined by the vertical distance d between the reflective surface 22 on the ribbon 18 and the reflective surface of the substrate 16, is the ribbon 18 (the ribbon 16 serving as the first electrode). Is controlled by applying a voltage between the reflective surface 22 of the substrate 16 and the substrate 16 (the conductive film 24 under the substrate 16 serving as the second electrode).

변형되지 않은 상태에서, 즉, 어떠한 전압도 인가되지 않은 상태에서, 격자 진폭은 λ₀/2와 같고, 리본과 기판으로부터 반사된 광 사이의 전체 경로차는 λ₀와 같아서, 이러한 반사광에 위상을 보강시킨다. In the undeformed condition, that is, while no voltage is not applied, the grating amplitude is λ ₀ / equal to 2, the car full path between reflected from the ribbons and the substrate the light like a λ _0, the reinforcing phase such reflected light Let's do it.

따라서, 변형되지 않은 상태에서, 변조기(10)는 평면거울로서 광을 반사한다. 변형되지 않은 상태가 입사광과 반사광을 도시하는 도 2에 20으로서 표시된다. Thus, in the undeformed state, the modulator 10 reflects light as a planar mirror. The undeformed state is indicated as 20 in FIG. 2 showing incident light and reflected light.

적정 전압이 리본(18)과 기판(16) 사이에 인가될 때, 정전기력이 리본(18)을 기판(16) 표면 방향으로 다운(down) 위치로 변형시킨다. 다운 위치에서, 격자 진폭은 λ₀/4와 같게 변한다. 전체 경로차는 파장의 1/2이고, 변형된 리본(18)으로부터 반사된 광과 기판(16)으로부터 반사된 광이 상쇄 간섭을 하게 된다. When a proper voltage is applied between the ribbon 18 and the substrate 16, electrostatic forces deform the ribbon 18 in the down position toward the surface of the substrate 16. In the down position, the grating amplitude is changed like the λ _0/4. The total path difference is half of the wavelength, and the light reflected from the modified ribbon 18 and the light reflected from the substrate 16 have a destructive interference.

이러한 간섭의 결과, 변조기는 입사광(26)을 회절시킨다. 변형된 상태가 +/- 회절모드(D+1, D-1)로 회절된 광을 도시하는 도 3에 각각 28과 30으로 표시된다. As a result of this interference, the modulator diffracts incident light 26. The modified state is represented by 28 and 30 in FIG. 3, showing light diffracted in the +/- diffraction modes (D + 1, D-1).

그러나, 블룸의 광변조기는 마이크로 미러의 위치 제어를 위해서 정전기 방식을 이용하는데, 이의 경우 동작 전압이 비교적 높으며(보통 20V 내외) 인가전압과 변위의 관계가 선형적이지 않은 등의 단점이 있어 결과적으로 광을 조절하는데 신뢰성이 높지 않는 단점이 있다. However, BLUM's optical modulator uses an electrostatic method to control the position of the micromirror, in which case the operating voltage is relatively high (usually around 20V) and the relationship between applied voltage and displacement is not linear. There is a disadvantage that the reliability is not high in controlling the light.

이러한 문제점을 해결하기 위한 국내 특허출원번호 제 P2003-077389호에는 "박막 압전 광변조기 및 그 제조방법"이 개시되어 있다.In order to solve this problem, Korean Patent Application No. P2003-077389 discloses a "thin film piezoelectric optical modulator and its manufacturing method."

도 4는 종래 기술에 따른 함몰형 박막 압전 광변조기의 절단면도이다.4 is a cross-sectional view of a recessed thin film piezoelectric optical modulator according to the related art.

도면을 참조하면, 종래 기술에 따른 함몰형 박막 압전 광변조기는 실리콘 기판(401)과, 회절부재(410)를 구비하고 있다.Referring to the drawings, the recessed thin film piezoelectric optical modulator according to the related art includes a silicon substrate 401 and a diffraction member 410.

여기에서, 회절부재(410)는 일정한 폭을 가지며 다수가 일정하게 정렬하여 함몰형 박막 압전 광변조기를 구성한다. 또한, 이러한 회절부재(410)는 서로 다른 폭을 가지며 교번하여 정렬하여 함몰형 박막 압전 광변조기를 구성한다. 또한, 이러한 회절부재(410)는 일정간격(거의 회절부재(410)의 폭과 같은 거리)을 두고 이격되어 위치할 수 있으며 이 경우에 실리콘 기판(401)의 상면의 전부에 형성된 마이크로 미러층이 입사된 빛을 반사하여 회절시킨다. Here, the diffraction member 410 has a constant width and a plurality of constant alignment to form a recessed thin film piezoelectric optical modulator. In addition, the diffraction member 410 has a different width and arranged alternately to form a recessed thin film piezoelectric optical modulator. In addition, the diffraction member 410 may be spaced apart from each other at a predetermined interval (almost the same distance as the width of the diffraction member 410), in which case the micromirror layer formed on all of the upper surface of the silicon substrate 401 The incident light is reflected and diffracted.

실리콘 기판(401)은 회절부재(410)에 에어 스페이스를 제공하기 위하여 함몰부를 구비하고 있으며, 절연층(402)이 상부 표면에 증착되어 있고, 함몰부의 양측에 회절부재(410)의 단부가 부착되어 있다.The silicon substrate 401 has a depression to provide air space to the diffraction member 410, an insulating layer 402 is deposited on the upper surface, and end portions of the diffraction member 410 are attached to both sides of the depression. It is.

회절부재(410)는 막대 형상을 하고 있으며 중앙부분이 실리콘 기판(401)의 함몰부에 이격되어 위치하도록 양끝단의 하면이 각각 실리콘 기판(401)의 함몰부를 벗어난 양측지역에 부착되어 있고, 실리콘 기판(401)의 함몰부에 위치한 부분이 상하로 이동가능한 하부지지대(411)를 포함한다.The diffraction member 410 has a rod shape, and the bottom surfaces of both ends are attached to both side regions outside the depressions of the silicon substrate 401 so that the center portion is spaced apart from the depressions of the silicon substrate 401. The portion located in the depression of the substrate 401 includes a lower support 411 that is movable up and down.

또한, 회절부재(410)는 하부지지대(411)의 좌측단에 적층되어 있으며, 압전 전압을 제공하기 위한 하부전극층(412)와, 하부전극층(412)에 적층되어 있으며 양면에 전압이 인가되면 수축 및 팽창하여 상하 구동력을 발생시키는 압전 재료층(413)과, 압전 재료층(413)에 적층되어 있으며 압전재료층(413)에 압전 전압을 제공하는 상부 전극층(414)을 포함하고 있다.In addition, the diffraction member 410 is stacked on the left end of the lower support 411, and is laminated on the lower electrode layer 412 and the lower electrode layer 412 for providing a piezoelectric voltage, and contracts when voltage is applied to both surfaces. And a piezoelectric material layer 413 that expands to generate a vertical driving force, and an upper electrode layer 414 that is stacked on the piezoelectric material layer 413 and provides a piezoelectric voltage to the piezoelectric material layer 413.

또한, 회절부재(410)는 하부지지대(411)의 우측단에 적층되어 있으며, 압전 전압을 제공하기 위한 하부전극층(412')과, 하부전극층(412')에 적층되어 있으며 양면에 전압이 인가되면 수축 및 팽창하여 상하 구동력을 발생시키는 압전 재료층(413')과, 압전 재료층(413')에 적층되어 있으며 압전재료층(413')에 압전 전압을 제공하는 상부 전극층(414')을 포함하고 있다.In addition, the diffraction member 410 is stacked on the right end of the lower support 411, is laminated on the lower electrode layer 412 'and the lower electrode layer 412' for providing a piezoelectric voltage, the voltage is applied to both sides The piezoelectric material layer 413 'that contracts and expands to generate a vertical driving force, and an upper electrode layer 414' that is stacked on the piezoelectric material layer 413 'and provides a piezoelectric voltage to the piezoelectric material layer 413'. It is included.

그리고, 국내 특허출원번호 제2003-077389호에는 위에서 설명한 함몰형뿐만 아니라 돌출형에 대하여 상세하게 설명하고 있다.In addition, Korean Patent Application No. 2003-077389 describes the protrusion as well as the depression type described above.

한편, 종래 마이크로 미러 어레이는 격주기를 갖는 미러의 길게 늘어선 배열에서 구동 전압 인가시 한 그룹을 움직이지 않으며, 움직이는 리본 배열만 높은 구동 전압을 받아 움직여 두 리본 배열간의 위상차가 λ/4가 되도록 하기 때문에 리본 구동을 위해서 고전압이 요구되는 문제점이 있었다.
On the other hand, the conventional micro-mirror array does not move one group when a driving voltage is applied in a long line array of mirrors having a periodicity, and only the moving ribbon array receives a high driving voltage to move the phase difference between the two ribbon arrays to be λ / 4. There was a problem that a high voltage is required for the ribbon drive.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 높은 구동 공진 주파수를 갖으며, 낮은 전압에서 높은 회절 효율을 얻을 수 있고, 리본을 상하 방향으로 움직이게 하는 매체에 인가되는 구동전압이 낮아 높은 인가 전압에 따른 열화를 방지할 수 있어 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 저전압 구동 회절형 광변조기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, has a high driving resonance frequency, can obtain a high diffraction efficiency at a low voltage, the driving voltage applied to the medium for moving the ribbon in the vertical direction The purpose of the present invention is to provide a low voltage driving diffraction type optical modulator that can prevent deterioration due to high applied voltage and improve product reliability.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 기판; 상기 기판의 상면에 부착되어 있는 한쌍의 지지부재; 및 상기 한쌍의 지지부재에 의해 지지되어 상기 기판으로부터 이격되어 있고, 서로 평행하게 배열되어 있으며, 다수 개가 하나의 픽셀을 구성하고, 상기 픽셀을 구성하는 인접한 요소들이 입사광을 반사하거나 회절시키기 위해 서로 다른 방향으로 이동하여 단차를 형성하는 구동 셀을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, the substrate; A pair of support members attached to an upper surface of the substrate; And spaced apart from the substrate, supported by the pair of support members, arranged in parallel with each other, a plurality of which constitute one pixel, and adjacent elements of the pixel differ from each other to reflect or diffract incident light. It characterized in that it comprises a drive cell to move in the direction to form a step.

이하, 도 5 이하의 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings of FIG. 5.

먼저, 도 5을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 저전압 구동 회절형 광변조기의 동작 과정을 설명하면 다음과 같다.First, an operation process of a low voltage driving diffraction type optical modulator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5.

저전압 구동 회절형 광변조기의 각 픽셀(530)을 구성하는 구동 셀(520)은 외부로부터 인가되는 구동전원의 유무에 의거하여 입사광을 반사시키는 반사체로 사용되거나, 또는 다수의 회절차수를 갖는 회절빔을 생성하는 가변 회절격자로서 동작한다.The driving cell 520 constituting each pixel 530 of the low voltage driving diffraction type optical modulator is used as a reflector reflecting incident light based on the presence or absence of driving power applied from the outside, or diffraction having a plurality of diffraction orders. It acts as a variable diffraction grating that produces a beam.

즉, 저전압 구동 회절형 광변조기는 다수 개수의 회절부재(520a, 520b, 520c, 520d)로 구성된 각 픽셀(530)의 회절 현상에 의하여 발생하는 회절빔, 보다 구체적으로는 0차, +1차, -1차 및 고차의 회절계수를 갖는 회절빔을 생성시키는 것이 가능하며, 여기서는 설명의 편의를 위하여 +1차 회절빔에 연동하여 동작하는 구동 셀(520)의 구동에 대하여 설명한다. That is, the low voltage driving diffraction type optical modulator is a diffraction beam generated by diffraction phenomenon of each pixel 530 composed of a plurality of diffraction members 520a, 520b, 520c, and 520d, more specifically, 0th order and + 1st order. It is possible to generate a diffraction beam having diffraction coefficients of -1st and higher order, and for the convenience of description, the driving of the driving cell 520 operating in conjunction with the + 1st order diffraction beam will be described.

본 발명에서는 일예로 도면에 도시된 바와 같이 4개의 회절부재(520a, 520b, 520c, 520d)로 이루어진 하나의 픽셀(530)에 대하여 회절광을 발생시키기를 원할 때 종래 4개의 회절부재(520a, 520b, 520c, 520d) 중에서 두 개의 회절부재만을 구동하는 것이 아니라 4개의 회절부재(520a, 520b, 520c, 520d) 모두를 구동한다. 즉, 첫 번째 회절부재(520a)는 위로 λ/8 만큼 구동하고 두 번째 회절부재(520b)는 아래로 λ/8 만큼 구동하며, 세 번째 회절부재(520c)는 위로 λ/8 만큼 구동하고 네 번째 회절부재(520d)는 아래로 λ/8 만큼 구동한다. 이렇게 함으로 첫 번째 회절부재(520a)와 두 번째 회절부재(520b)가 λ/4 만큼의 단차를 가지게 되어 회절광이 발생하게 되며, 세 번째 회절부재(520c)와 네 번째 회절부재(520d)가 λ/4 만큼의 단차를 가지게 되어 회절광이 발생하게 된다. 이를 좀더 상세히 살펴보면 다음과 같다. In the present invention, when one wants to generate diffracted light with respect to one pixel 530 including four diffraction members 520a, 520b, 520c, and 520d, as shown in the drawing, four conventional diffraction members 520a, Instead of driving only two diffraction members among the 520b, 520c, and 520d, all four diffraction members 520a, 520b, 520c, and 520d are driven. That is, the first diffraction member 520a is driven upward by λ / 8, the second diffraction member 520b is driven downward by λ / 8, and the third diffraction member 520c is driven upward by λ / 8 and The first diffraction member 520d is driven downward by λ / 8. In this way, the first diffraction member 520a and the second diffraction member 520b have a step of λ / 4, so that the diffracted light is generated, and the third diffraction member 520c and the fourth diffraction member 520d are It has a step of? / 4, so that diffracted light is generated. Looking at this in more detail as follows.

먼저, 저전압 구동 회절형 광변조기를 구성하는 각 픽셀(530)은 외부로부터 구동전원이 인가되지 않는 상태에서 수평 방향의 단일빔이 입사되는 경우, 도 5a 에 도시된 바와 같이, 픽셀(530)을 구성하는 회절부재(520a, 520b, 520c, 520d) 상호 간에 단차가 형성되지 않아 회절현상이 초래되지 않고, 이에 의하여 상기 단일빔을 입사 방향에 대하여 동일한 방향으로 반사시키는 반사광을 형성한다. First, each pixel 530 constituting the low-voltage driving diffraction type optical modulator, when a single beam in the horizontal direction is incident without a driving power applied from the outside, as shown in FIG. Steps are not formed between the diffractive members 520a, 520b, 520c, and 520d, so that diffraction does not occur, thereby forming reflected light reflecting the single beam in the same direction with respect to the incident direction.

그러나, 외부로부터 구동전원이 인가되는 경우, 저전압 회절형 광변조기를 구성하는 각 픽셀(530)은, 도 5b에 도시된 바와 같이, 구동전원에 연동하여 상방향으로 λ/8 만큼 변화하고, 하방향으로 λ/8 만큼 변화하는 구동 셀(520)의 구성 변화에 의거하여 가변 회절 격자를 형성하고, 이에 의거하여 외부로부터 입사된 단일빔에 대한 회절을 수행하여 소정의 회절계수를 갖는 멀티빔을 형성한다.However, when a driving power source is applied from the outside, each pixel 530 constituting the low voltage diffraction type optical modulator is changed by? / 8 in the upward direction in conjunction with the driving power source as shown in FIG. A variable diffraction grating is formed on the basis of the configuration change of the driving cell 520 varying by λ / 8 in the direction, and based on this, diffraction is performed on a single beam incident from the outside to generate a multi-beam having a predetermined diffraction coefficient. Form.

이때, 각 픽셀(530)을 구성하는 인접한 회절부재(520a, 520b, 520c, 520d)가 입사광의 파장에 대하여 1/4파장 깊이의 단차를 형성하도록 구동전원을 인가하는 경우(하나의 회절부재는 상방향으로 구동하고, 다른 회절부재는 하방향으로 구동하면), 픽셀(530)은 0차 회절이 최소화 되고, +1차 또는 -1차 회절이 극대화 된다.At this time, when the driving power is applied such that the adjacent diffraction members 520a, 520b, 520c, and 520d constituting each pixel 530 form a step of 1/4 wavelength depth with respect to the wavelength of the incident light (one diffraction member is Drive upward, and other diffraction elements drive downward), the zeroth order diffraction is minimized, and the + 1st or -1st order diffraction is maximized.

저전압 구동 회절형 광변조기의 각 픽셀(530)을 구성하는 회절부재(520a, 520b, 520c, 520d)는 외부로부터 인가되는 구동전원의 강도에 의거하여 단차의 고저가 제어되고, 이에 의하여 회절광의 강도가 조절된다.The height of the step is controlled by the diffraction members 520a, 520b, 520c, and 520d constituting each pixel 530 of the low voltage driving diffraction type optical modulator based on the intensity of the driving power applied from the outside. Is adjusted.

즉, 인가되는 구동전원이 상대적으로 고전압일 경우, 압전 재료를 이용하여 상하 구동력을 얻는 회절부재(520a, 520b, 520c, 520d)의 경우에 압전 재료층은 압전현상에 의거하여 수축 또는 팽창하는 힘이 크게 발생되고 이에 따라 회절부재(520a, 520b, 520c, 520d)가 상측 또는 하측의 일측 방향으로 크게 이동되며, 회절광의 강도가 높아진다.That is, in the case of the diffraction members 520a, 520b, 520c, and 520d that use the piezoelectric material to obtain the vertical driving force when the driving power applied is relatively high voltage, the piezoelectric material layer contracts or expands based on the piezoelectric phenomenon. This is largely generated, whereby the diffraction members 520a, 520b, 520c, and 520d are greatly moved in one direction of the upper side or the lower side, and the intensity of the diffracted light is increased.

그러나, 인가되는 구동전원이 상대적으로 저전압일 경우, 회절부재(520a, 520b, 520c, 520d)를 구성하는 압전 재료층은 압전현상에 의거하여 수축 또는 팽창하여 회절부재(520a, 520b, 520c, 520d)를 상하 이동시키는 힘이 작게 발생되며 이에 따라 회절부재(520a, 520b, 520c, 520d)는 상측 또는 하측의 일측 방향으로 작게 이동되고, 회절광의 강도가 낮아진다. However, when the driving power applied is a relatively low voltage, the piezoelectric material layers constituting the diffraction members 520a, 520b, 520c, and 520d contract or expand based on the piezoelectric phenomenon to diffraction members 520a, 520b, 520c, and 520d. ), The force for vertically moving up and down is generated. Accordingly, the diffraction members 520a, 520b, 520c, and 520d are moved small in one direction toward the upper side or the lower side, and the intensity of the diffracted light is lowered.

따라서, 저전압 구동 회절형 광변조기는, 각 픽셀(530)을 구성하는 회절부재(520a, 520b, 520c, 520d)에 인가하는 구동전압을 미세 조정하여 회절부재(520a, 520b, 520c, 520d)의 고저를 조정함으로써, 다수의 회절차수, 보다 구체적으로는 0차, ±1차 회절차수를 갖는 회절빔의 세기를 아날로그 적으로 조절할 수 있는 트루 그레이 스케일 제어(true gray scale control)를 수행할 수 있다.Therefore, the low voltage driving diffraction type optical modulator finely adjusts the driving voltage applied to the diffraction members 520a, 520b, 520c, and 520d constituting each pixel 530 so that the diffraction members 520a, 520b, 520c, and 520d can be used. By adjusting the high and low, true gray scale control can be performed to analogously adjust the intensity of a diffraction beam having a plurality of diffraction orders, more specifically, a 0th order and a ± 1st order diffraction order. Can be.

여기서, 도 5a 및 도 5b을 참조하여 설명한 저전압 구동 회절형 광변조기는 +1차 회절 빔을 신호로 사용한 경우를 설명한 것이나, 필요에 의해서 적절한 렌즈(미도시)와 슬릿(540)을 사용하여 -1차회절 빔을 신호로 사용할 수도 있다.Here, the low-voltage driving diffraction type optical modulator described with reference to FIGS. 5A and 5B has described a case where a + 1st-order diffraction beam is used as a signal, but using an appropriate lens (not shown) and a slit 540 as necessary. The first diffraction beam can also be used as a signal.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 저전압 구동 회절형 광변조기의 사시도이다.6 is a perspective view of a low voltage driving diffractive optical modulator according to an embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 저전압 구동 회절형 광변조기는 기판(600), 한쌍의 지지대(610a, 610a'), 다수의 회절부재(620a~620d)를 구비하고 있다.Referring to the drawings, the low-voltage driving diffraction optical modulator according to an embodiment of the present invention includes a substrate 600, a pair of supports 610a and 610a ', and a plurality of diffraction members 620a to 620d.

한 쌍의 지지대(610a, 610a')는 서로 대향하여 기판(600)에 형성되어 있으며, 회절부재(620a~620d)를 지지하여 회절부재(620a~620d)의 상하 이동공간을 확보한다. 즉 회절부재(620a~620d)의 좌측 끝단은 좌측 지지대(610a)에 그리고 우측 끝단은 우측 지지대(610a')에 부착되어 기판(600)으로부터 이격되어 부유하고 있다.The pair of supports 610a and 610a 'are formed on the substrate 600 to face each other, and support the diffraction members 620a to 620d to secure the vertical movement space of the diffraction members 620a to 620d. That is, the left end of the diffraction members 620a to 620d is attached to the left support 610a and the right end to the right support 610a 'so as to be spaced apart from the substrate 600.

다수의 회절부재(620a~620d)는 서로 평행하게 배열되어 있으며 순차적으로 동일한 정(+)의 전압이 인가되는 경우에 하방향으로 이동하는 회절부재(620a,620c)와 상방향으로 이동하는 회절부재(620b, 620d)가 교번하여 배치되어 있다.The plurality of diffraction members 620a to 620d are arranged in parallel with each other, and the diffraction members moving upward and the diffraction members 620a and 620c moving downward when the same positive voltage is sequentially applied. 620b and 620d are alternately arranged.

이때 각각의 회절부재(620a~620d)는 하부 지지대(621a~621d), 하나 또는 한 쌍의 압전체(625a, 625b, 625b', 625c, 625d, 625d'), 마이크로 미러(630a~630d)를 구비하고 있다.At this time, each diffraction member (620a ~ 620d) is provided with a lower support (621a ~ 621d), one or a pair of piezoelectric (625a, 625b, 625b ', 625c, 625d, 625d'), micro-mirrors (630a ~ 630d) Doing.

하부 지지대(621a~621d)는 좌측이 좌측의 지지대(610a)에 부착되어 있고 우측이 우측의 지지대(610a')에 부착되어 있어 기판(600)으로부터 이격되어 부유하고 있고 상부에 부착된 하나 또는 한 쌍의 압전체(625a, 625b, 625b', 625c, 625d, 625d'), 마이크로 미러(630a~630d)를 지지한다.The lower supports 621a to 621d have a left side attached to the support 610a on the left side and a right side attached to the support 610a 'on the right side so that they are floating apart from the substrate 600 and are attached to the upper side. The pair of piezoelectric members 625a, 625b, 625b ', 625c, 625d, and 625d' and the micromirrors 630a to 630d are supported.

그리고, 각각의 압전체(625a, 625b, 625b', 625c, 625d, 625d')는 도 7에 도시된 바와 같이 하부 전극, 압전재료층, 상부 전극으로 구성되어 있다. 물론 하부 전극을 별도로 구비하지 않고 하부 지지대(621a~621d)를 하부 전극으로 사용할 수 있으며, 상부 전극 또한 별도로 구비하지 않고 마이크로 미러(630a~630d)를 상부 전극으로 사용할 수도 있다.Each piezoelectric material 625a, 625b, 625b ', 625c, 625d, and 625d' is composed of a lower electrode, a piezoelectric material layer, and an upper electrode as shown in FIG. Of course, the lower supporters 621a to 621d may be used as lower electrodes without separately provided with lower electrodes, and the micromirrors 630a to 630d may be used as upper electrodes without separately provided upper electrodes.

이때 하부 전극(별도의 하부전극인 경우에)의 전극재료로는 Pt, Ta/Pt, Ni, Au, Al, RuO₂ 등이 사용될 수 있으며, 0.01~3㎛ 범위에서 스퍼터(sputter) 또는 증착(evaporation) 등의 방법으로 증착한다.In this case, Pt, Ta / Pt, Ni, Au, Al, RuO _2, etc. may be used as an electrode material of the lower electrode (in the case of a separate lower electrode), and may be sputtered or deposited in a range of 0.01-3 μm. evaporation).

그리고, 압전 재료층은 습식(스크린 프린팅, 솔겔(Sol-Gel) 코팅 등) 및 건식 방법(스퍼터링(supttering), 증착(evaporation), MOCVD, 기상 증착(Vapor Deposition) 등)으로 0.01~20.0㎛ 범위에서 형성할 수 있으며, 사용되는 재료는 상하 압전 재료와 좌우 압전 재료를 모두 사용 가능하며, PZT, PNN-PT, PLZT, AlN, ZnO 등의 압전재료를 사용할 수 있으며, Pb, Zr, Zn 또는 타이타늄등을 최소 한개 이상의 원소를 포함하는 압전 재료를 대상으로 한다.The piezoelectric material layer is in the range of 0.01 to 20.0 μm by wet (screen printing, Sol-Gel coating, etc.) and dry methods (sputtering, evaporation, MOCVD, vapor deposition, etc.). It can be formed in the material used, both the upper and lower piezoelectric material and the left and right piezoelectric material can be used, piezoelectric materials such as PZT, PNN-PT, PLZT, AlN, ZnO can be used, Pb, Zr, Zn or titanium And piezoelectric materials containing at least one element.

그리고, 상부 전극의 전극재료는 Pt, Ta/Pt, Ni, Au, Al, Ti/Pt, IrO₂, RuO₂ 등이 사용될 수 있고, 0.01~3㎛ 범위에서 스퍼터(sputter) 또는 증착(evaporation) 등의 방법으로 형성한다. The electrode material of the upper electrode may be Pt, Ta / Pt, Ni, Au, Al, Ti / Pt, IrO ₂ , RuO ₂ , and the like, and may be sputtered or evaporated in the range of 0.01-3 μm. It is formed by such a method.

다음으로, 마이크로 미러(630a~630d)의 재료로는 Ti, Cr, Cu, Ni, Al, Au, Ag, Pt, Au/Cr 등등의 광반사 물질이 사용된다.Next, light reflecting materials such as Ti, Cr, Cu, Ni, Al, Au, Ag, Pt, Au / Cr, etc. are used as the material of the micromirrors 630a to 630d.

본 발명에서는 도면부호 625a, 625c의 압전체는 하부 지지대(621a, 621c)의 중앙 부분에 위치하고 그 양끝단이 지지대(610a, 610a')로부터 멀리 떨어져 있다. 따라서, 도면부호 625a, 625c의 압전체에 전압이 인가되는 경우에 압전체의 압전재료층은 수축하게 된다. 이때 압전재료층은 하면이 하부 지지대(621a, 621c)에 부착되어 있어 도 8a에 도시된 바와 같이 아래 방향으로 휘게 되며 따라서 도면부호 620a, 620c의 구동 셀이 아래 방향으로 이동하게 된다. In the present invention, the piezoelectric elements 625a and 625c are positioned at the center portions of the lower supports 621a and 621c, and both ends thereof are far from the supports 610a and 610a '. Therefore, the piezoelectric material layer of the piezoelectric material contracts when a voltage is applied to the piezoelectric materials indicated by reference numerals 625a and 625c. At this time, the lower surface of the piezoelectric material layer is attached to the lower support (621a, 621c) is bent in the downward direction as shown in Figure 8a, so that the driving cells of the reference numerals 620a, 620c are moved in the downward direction.

또한, 본 발명에서 도면부호 625b-625b', 625d-625d'의 한쌍의 압전체는 각각 하부 지지대(621b, 621d)의 양측에 각각 부착되어 있으며, 각각의 압전체의 일측단은 지지대(610a, 610a')에 타측은 하부 지지대(621a)에 부착되어 있다.In addition, in the present invention, a pair of piezoelectric elements 625b-625b 'and 625d-625d' are attached to both sides of the lower supports 621b and 621d, respectively, and one end of each piezoelectric member is supported by the supports 610a and 610a '. The other side is attached to the lower support 621a.

따라서, 도면부호 625b-625b', 625d-625d'의 한쌍의 압전체에 전압이 각각 인가되는 경우에 압전체의 압전재료층은 수축하게 되고 압전재료층은 일측이 단단하게 고정된 지지대(610a, 610a')에 타측이 상하로 이동가능한 하부 지지대(621b)에 부착되어 있어 도 8b에 도시된 바와 같이 위 방향으로 휘게 되며 도면부호 620b, 620d의 회절부재는 위 방향으로 이동하게 된다.Accordingly, when voltage is applied to a pair of piezoelectric members 625b-625b 'and 625d-625d', respectively, the piezoelectric material layer of the piezoelectric body contracts, and the piezoelectric material layer is fixed to one side of the support 610a, 610a '. The other side is attached to the lower support 621b which is movable up and down, and thus is bent upward as shown in FIG. 8B, and the diffraction members 620b and 620d are moved upward.

즉, 도면부호 620a의 회절부재의 경우에 정의 전압이 인가되면 아래로 이동하고, 도면부호 620b의 경우에 정의 전압이 인가되면 위로 이동하며, 도면부호 620c의 경우에 정의 전압이 인가되면 아래 방향으로, 도면부호 620d의 경우에 정의 전압이 인가되면 위 방향으로 이동한다.That is, in the case of the diffraction member 620a, the positive voltage is moved downward, when the positive voltage is applied, the positive voltage is moved upward. In the case of the positive voltage 620c, the positive voltage is moved downward. In the case of 620d, when the positive voltage is applied, the voltage moves upward.

이처럼 다수의 회절부재(620a~620d)가 하나는 상방향으로 이동하는 회절부재가 그리고 이웃하는 다른 하나는 하방향으로 이동하는 회절부재가 교번하여 배치되면 각 회절부재의 이동거리는 종래 기술과 비교하여 1/2이 되며 그에 따라 인가되는 전압 또한 종래 기술과 비교하여 1/2이 된다.As such, when a plurality of diffraction members 620a to 620d are alternately arranged with one diffractive member moving upward and the other with a downward diffraction member moving downward, the moving distance of each diffraction member is compared with the prior art. 1/2 and thus the applied voltage is also 1/2 compared with the prior art.

한편, 마이크로 미러(630a~630d)는 회절부재의 중앙 부분에 부착되어 있으며 입사되는 입사광을 반사한다.On the other hand, the micro mirrors (630a ~ 630d) is attached to the central portion of the diffraction member and reflects incident incident light.

도 9a는 도 6의 정지시의 A-A' 선을 따른 단면도이고, 도 9b는 도 6의 구동시의 A-A' 선을 따른 단면도이다.FIG. 9A is a cross-sectional view along the line A-A 'at the time of stop in FIG. 6, and FIG. 9B is a cross-sectional view along the line A-A' at the time of driving in FIG.

도 9a를 참조하면, 도면부호 620a와 도면부호 620b 그리고 도면부호 620c와 620d는 입사광의 파장을 λ라 할 때 λ/4의 단차를 가지고 있다. 따라서, 입사광이 입사되면 회절광이 생성된다.Referring to FIG. 9A, reference numerals 620a, 620b, and 620c and 620d have a step of λ / 4 when the wavelength of incident light is λ. Therefore, when incident light is incident, diffracted light is generated.

도 9b를 참조하면, 다수의 회절부재(620a~620d) 각각의 압전체에 정의 전압을 인가하여 하나의 회절부재는 입사광의 파장을 λ라 할 때 λ/8 만큼 아래로 이동하고 다른 하나의 회절부재는 입사광의 파장을 λ라 할 때 λ/8 만큼 위로 이동하여 결과적으로 단차가 0이 되어 입사광이 입사되면 반사광이 생성된다.Referring to FIG. 9B, by applying a positive voltage to each piezoelectric material of each of the diffraction members 620a to 620d, one diffraction member moves downward by λ / 8 when the wavelength of incident light is λ, and the other diffraction member When the wavelength of the incident light is λ, the light is shifted upward by λ / 8, and as a result, the step becomes zero, and when the incident light is incident, reflected light is generated.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 저전압 구동 회절형 광변조기의 사시도이다.10 is a perspective view of a low voltage driving diffractive optical modulator according to another embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 저전압 구동 회절형 광변조기는 기판(600), 한쌍의 지지대(610a, 610a'), 다수의 회절부재(620a~620d)를 구비하고 있다.Referring to the drawings, the low-voltage driving diffraction optical modulator according to another embodiment of the present invention includes a substrate 600, a pair of supports 610a and 610a ', and a plurality of diffraction members 620a to 620d.

다수의 회절부재(620a~620d)는 서로 평행하게 배열되어 있으며 순차적으로 동일한 정의 전압이 인가되는 경우에 상방향으로 이동하는 회절부재(620a,620c)와 하방향으로 이동하는 회절부재(620b, 620d)가 교번하여 배치되어 있다.The plurality of diffraction members 620a to 620d are arranged in parallel with each other, and the diffraction members 620a and 620c moving upward and the diffraction members 620b and 620d moving upward when the same positive voltage is sequentially applied. ) Are alternately arranged.

각각의 회절부재(620a~620d)는 하부 지지대(621a~621d), 하나 또는 한 쌍의 압전체(625a, 625b, 625b', 625c, 625d, 625d'), 마이크로 미러(630a~630d)를 구비하고 있다.Each diffraction member 620a to 620d has a lower support 621a to 621d, one or a pair of piezoelectrics 625a, 625b, 625b ', 625c, 625d, and 625d', and micromirrors 630a to 630d. have.

하부 지지대(621a~621d)는 좌측이 좌측의 지지대(610a)에 부착되어 있고 우측이 우측의 지지대(610a')에 부착되어 있어 기판(600)으로부터 이격되어 부유하고 있으며 상부에 부착된 하나 또는 한 쌍의 압전체(625a, 625b, 625b', 625c, 625d, 625d'), 마이크로 미러(630a~630d)를 지지한다.The lower supports 621a to 621d have a left side attached to the support 610a on the left side and a right side attached to the support 610a 'on the right side so as to be floated apart from the substrate 600 and attached to the upper side. The pair of piezoelectric members 625a, 625b, 625b ', 625c, 625d, and 625d' and the micromirrors 630a to 630d are supported.

본 발명의 다른 실시예에서는 본 발명의 일실시예와 달리 처음부터 단차 발생을 방지하기 위하여 도면부호 620b, 620d의 회절부재의의 경우에 마이크로 미러(630b, 630d) 아래에 미러 지지대(640b, 640d)를 더 구비한 점에 있다.In another embodiment of the present invention, unlike the embodiment of the present invention, the mirror supports 640b and 640d under the micromirrors 630b and 630d in the case of the diffraction members 620b and 620d to prevent the generation of steps from the beginning. It is at the point provided with further.

따라서, 구동 전압이 인가되지 않을 때에는 이웃하는 구동 셀간에는 단차가 없으며, 구동 셀에 구동전압을 인가하여 입사광의 파장을 λ라 할 때 하나는 λ/8 만큼 위로 이동시키고 그리고 이웃하는 다른 하나는 입사광의 파장을 λ라 할 때 λ/8 만큼 이동시키면 결과적으로 λ/4의 단차가 형성되어 입사광을 회절시키게 된다.Therefore, when no driving voltage is applied, there is no step between neighboring driving cells, and when the driving voltage is applied to the driving cells to shift the wavelength of incident light to λ, one moves upward by λ / 8 and the other neighboring light is incident. When the wavelength of λ is shifted by λ / 8, a step of λ / 4 is formed as a result of diffracting incident light.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 저전압 구동 회절형 광변조기의 사시도이다. 도 6의 본 발명의 일실시예와 다른점은 미러 지지대가 있는 점 그리고, 도면부호 620a, 620c의 회절부재의 경우에 좌우에 있는 압전체(660a, 660a', 660c, 660c')을 식각하지 않고 남겨둔 점에 있다.11 is a perspective view of a low voltage driving diffractive optical modulator according to another embodiment of the present invention. The difference from the embodiment of the present invention of FIG. 6 is that there is a mirror support, and the piezoelectric elements 660a, 660a ', 660c, and 660c' on the left and right sides of the diffraction members 620a and 620c are not etched. It is at the point left.

도 12a는 도 10 및 도 11의 정지시의 단면도이고, 도 12b는 도 10 및 도 11의 구동시의 단면도이다.FIG. 12A is a sectional view at the time of stopping of FIGS. 10 and 11, and FIG. 12B is a sectional view at the time of driving of FIGS. 10 and 11.

도 12a를 참조하면, 도면부호 620a와 도면부호 620b 그리고 도면부호 620c와 620d는 입사광의 파장을 λ라 할 때 0의 단차를 가지고 있다. 따라서, 입사광이 입사되면 반사광이 생성된다.Referring to FIG. 12A, reference numerals 620a, 620b, and 620c and 620d have a step difference of 0 when the wavelength of incident light is λ. Therefore, when incident light is incident, reflected light is generated.

도 12b를 참조하면, 다수의 회절부재(620a~620d) 각각의 압전체에 정의 전압을 인가하여 하나의 회절부재는 입사광의 파장을 λ라 할 때 λ/8 만큼 아래로 이동하고(620a, 620c), 다른 하나의 회절부재는 입사광의 파장을 λ라 할 때 λ/8 만큼 위로 이동하여(620b, 620d) 결과적으로 단차가 입사광의 파장을 λ라 할 때 λ/4가 되어 입사광이 입사되면 회절광이 생성된다.Referring to FIG. 12B, by applying a positive voltage to each piezoelectric material of each of the diffraction members 620a to 620d, one diffraction member moves downward by λ / 8 when the wavelength of incident light is λ (620a and 620c). The other diffraction member moves upward by λ / 8 when the wavelength of the incident light is λ (620b, 620d). As a result, when the incident light is λ / 4 when the wavelength of the incident light is λ, the diffracted light is incident. Is generated.

한편, 위에서는 반사광을 형성하는 경우에 단차를 입사광의 파장을 λ라 할 때 λ/2만 설명하였으나 그의 배수배도 가능하며, 회절광을 형성하는 경우에 단차를 입사광의 파장을 λ라 할 때 λ/4만 설명하였으나 그의 배수배도 가능하다.
On the other hand, in the above, when the reflected light is formed, the step is described as λ / 2 only when the wavelength of incident light is λ. However, multiples of the multiples are possible. When the diffracted light is formed, the step is λ when the wavelength of incident light is λ / 4 explained only, but his drainage is also possible.

상기와 같은 본 발명은, 활성소자의 구동 속도와 관련된 리본의 높은 공진 주파수를 갖도록 하는 탄성계수가 증가한 경우에도 낮은 전압에서도 회절 효율을 향상시키는 효과가 있다.As described above, the present invention has an effect of improving diffraction efficiency even at low voltage even when the modulus of elasticity to have the high resonant frequency of the ribbon related to the driving speed of the active element is increased.

또한, 본 발명에 따르면, 저전압 구동 방식이므로 고전압에 의한 박막의 열화를 방지하는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, there is an effect of preventing the deterioration of the thin film due to the high voltage because of the low voltage driving method.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 저전압 구동 회절형 광변조기를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is just one embodiment for implementing the low voltage driving diffraction type optical modulator according to the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiment, and as claimed in the following claims, the present invention Without departing from the gist of the present invention, those skilled in the art to which the present invention pertains to the technical spirit of the present invention to the extent that various modifications can be made.

Claims

Board;

A pair of support members attached to an upper surface of the substrate; And

Supported by the pair of support members, spaced from the substrate, arranged in parallel with each other, a plurality of which constitute a pixel, and adjacent elements constituting the pixel in different directions to reflect or diffract incident light. A low voltage driving diffraction type optical modulator comprising a driving cell moving to the step to form a step.

The method of claim 1,

The drive cell,

A plurality of diffractive members supported by the pair of support members, spaced from the substrate, arranged in parallel with each other, and reflecting or diffracting incident light; And

A second position, which is attached to each of the plurality of diffractive members, wherein two adjacent diffractive members of the plurality of diffractive members constituting the pixel move in opposite directions to diffract incident light and a first position acting as a plane mirror; A low voltage driven diffractive optical modulator comprising a plurality of drive means for driving to move between positions.

The method of claim 2,

Each of the plurality of diffractive members,

A plurality of lower supports supported by the pair of support members and spaced apart from the substrate and arranged in parallel with each other; And

And a plurality of micro mirrors, each of which is positioned at a central portion of an upper surface of the plurality of lower supports, and includes a plurality of micro mirrors for reflecting or diffracting incident incident light.

The method of claim 2,

Each of the plurality of driving means,

Located in the central portion of each of the plurality of diffraction members located in any one of the odd or even number of the plurality of diffraction members, and includes a piezoelectric material layer of a thin film, the plurality of downwards when a driving voltage is applied A plurality of first driving means for moving each of the diffraction members; And

Each of the plurality of diffraction members is located on both sides of each of the plurality of diffraction members located in the remaining portions except the place where the plurality of first driving means is located, one end is the other end of each of the pair of support members A low voltage driving diffraction type light including a plurality of second driving means positioned on each of the plurality of diffractive members and including a thin film of piezoelectric material layer to move each of the plurality of diffractive members in an upward direction when a driving voltage is applied; Modulator.

The method of claim 4, wherein

Each of the plurality of diffractive members,

When the first driving means is located on the upper surface of each of the plurality of lower supporters are located on the upper surface of the first driving means, If the pair of second driving means is located on the upper surface of each of the plurality of lower supporters the plurality of A low voltage driving diffraction type optical modulator positioned in a central portion of each of the lower supports, and comprising a plurality of micro mirrors for reflecting or diffracting incident light.

The method of claim 5, wherein

Each of the plurality of diffractive members,

When the pair of second driving means are located on the upper surface of each of the plurality of lower supports, the low voltage driving diffraction type optical modulator further comprises a mirror support formed under the micro mirror to adjust a step with an adjacent micro mirror. .