KR19980039528A - 광로 조절 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

광로 조절 장치 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

콘트라스트를 증가시킬 수 있는 광로 조절 장치 및 그 제조 방법이 개시되어 있다. 광로 조절 장치는 화상 신호 전압이 인가되는 액티브 매트릭스, 액티브 매트릭스로 부터 화상 신호 전압을 전달받아서 작동하는 액튜에이터로서, 액티브 매트릭스 상에 지지부를 갖고 형성되며 액튜에이터에 안정성을 제공하는 멤브레인층, 멤브레인층 상에 형성되며 신호 전극으로서 기능하는 하부 전극, 하부 전극 상에 형성되며 변형 가능한 압전층, 및 압전층 상에 형성되며 입사되는 광학 에너지를 반사하는 상부 전극을 구비하는 액튜에이터, 및 액티브 매트릭스에 인가되는 화상 신호 전압을 상기 액튜에이터의 하부 전극으로 전달하기 위하여 멤브레인층에 형성된 비어 콘택을 포함한다. 상기 액튜에이터는 지지부를 중심으로 좌우가 대칭되도록 형성되며, 전압 인가시 곡률을 갖고 휘어져서 광학 에너지를 반사하는 상부 전극이 오목 거울처럼 작용한다.

Description

광로 조절 장치 및 그 제조방법
본 발명은 광로 조절 장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 광 변조기로서 액튜에이티드 미러 어레이(Actuated mirror array)를 사용하는 광학계에 있어서, 콘트라스트(Contrast) 및 광 효율을 향상시킬 수 있는 광로 조절 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 광학 에너지(Optical energy)를 스크린 상에 투영하기 위한 장치인 공간적인 광 변조기(Spatial light modulator)는 광 통신, 화상 처리, 및 정보 디스플레이 장치와 같은 다양한 분야에 응용될 수 있다. 통상적으로 이러한 장치들은 광학 에너지를 스크린 상에 표시하는 방법에 따라 직시형 화상 표시 장치(Direct-view image display device)와 투사형 화상 표시 장치(Projection-type image display device)로 구분된다.
직시형 화상 표시 장치의 예로서는 CRT(Cathode Ray Tube)를 들 수 있는데, 이러한 CRT 장치는 소위 브라운관으로 불리는 것으로서 화질은 우수하나 화면의 대형화에 따라 그 중량과 용적이 증가하여 제조 비용이 상승하게 되는 문제가 있다.
투사형 화상 표시 장치로는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display : 이하 LCD라 칭함), 디포머블 미러 어레이(Deformable Mirror Device; 이하 DMD라 칭함), 및 액튜에이티드 미러 어레이(Actuated Mirror Array; 이하 AMA라 칭함)를 들 수 있다. 이러한 투사형 화상 표시 장치는 다시 그들의 광학적 특성에 따라 2개의 그룹으로 나뉠 수 있다. 즉, LCD와 같은 장치는 전송 광 변조기(Transmissive spatial light modulators)로 분류될 수 있는데 반하여, DMD 및 AMA는 반사 광 변조기(Reflective spatial light modulators)로 분류될 수 있다.
LCD와 같은 전송 광 변조기는 광학적 구조가 매우 간단하므로, 얇게 형성하여 중량을 가볍게 할 수 있으며 용적을 줄이는 것이 가능하다. 그러나, 빛의 극성으로 인하여 광 효율이 낮으며, 액정 재료에 고유하게 존재하는 문제, 예를 들면 응답 속도가 느리고 그 내부가 과열되기 쉬운 단점이 있다. 또한, 현존하는 전송 광 변조기의 최대 광 효율은 1 내지 2 % 범위로 한정되며, 수용 가능한 디스플레이 품질을 제공하기 위해서 암실 조건을 필요로 한다.
DMD 및 AMA와 같은 광 변조기는 전술한 LCD 타입의 광 변조기가 갖고 있는 문제점들을 해결하기 위하여 개발되었다.
DMD는 5％ 정도의 비교적 양호한 광 효율을 나타내지만, DMD에 채용된 힌지 구조물에 의해서 심각한 피로 문제가 발생한다. 또한, 매우 복잡하고 값비싼 구동 회로가 요구된다는 단점이 있다.
이에 비해서, AMA는 압전식으로 구동하는 미러 어레이로서, 10％ 이상의 광효율을 제공한다. 상기의 AMA 장치는, 그 내부에 설치된 각각의 미러들이 광원으로 부터 유입되는 빛을 소정의 각도로 반사하며, 상기 반사된 빛이 슬릿(Slit) 또는 핀홀(Pinhole)과 같은 개구를 통과하여 스크린에 화상을 맺도록 광속을 조절할 수 있는 장치이다. 따라서, 그 구조와 동작 원리가 간단하며, LCD나 DMD 등에 비해 높은 광 효율을 얻을 수 있다. 또한, 보통의 실온 광 조건 하에서 밝고 선명한 화상을 제공하기에 충분한 콘트라스트(Contrast)를 제공한다. 더욱이, 입사되는 빛의 극성에 영향을 받지 않을 뿐만 아니라, 반사되는 빛의 극성에도 영향을 미치지 않는다. 또한, AMA의 반사 특성은 온도에 상대적으로 덜 민감하기 때문에, 고전력의 광원에 의해 쉽게 영향을 받는 다른 장치들에 비해서 스크린의 밝기를 향상시킬 수 있다는 잇점을 갖는다.
이러한 AMA 장치는 크게 벌크형(bulk type) 장치와 박막형(thin film type) 장치로 구분된다. 상기 벌크형 AMA는 예를 들면 미합중국 특허 제5,085,497호(issued to Gregory Um, et al.), 제5,159,225호(issued to Gregory Um), 제5,175,465호(issued to Gregory Um, et al.)에 개시되어 있다. 벌크형 AMA는 2개의 압전층들 사이에 중앙 전극을 구비한다. 상기 중앙 전극은 신호 전압을 위한 도전성 에폭시를 갖는 액티브 매트릭스(Active matrix)에 연결된다. 벌크형 AMA의 상부에는 미러층이 위치하는데, 이 미러층은 30V의 전압 하에서 +/-0.25°의 경사각을 갖는다.
단판식(Single panel) 벌크형 AMA를 이용하여 순차적으로 적색, 녹색 및 청색의 광선들을 스크린 상에 투사하여 상기 색 광선들에 상응하는 색 화상을 표시할 수 있는 종래의 AMA 프로젝터가 도 1에 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 종래의 AMA 프로젝터(10)는 광원(12), 소오스 렌즈(14), 컬러 휠(Colour wheel)(15), 슐리렌 바(Schlieren bar)(16), 릴레이 렌즈(Relay lens)(17), 모듈레이션 렌즈부(18), 프로젝션 렌즈(20), 및 벌크형 AMA 광 변조기(22)을 포함한다.
스크린 상에 컬러 화상을 표시하기 위해서는 적색, 녹색 및 청색의 세 개의 광선들이 광로 조절 장치에 의해 변조되어야 하는데, 특히 단판식 광로 조절 장치를 이용하는 투사 시스템에서는 이러한 광로 조절 장치에 순차적으로 적색, 녹색 및 청색 광선들을 조사시키기 위해 컬러 휠(15)과 같은 장치를 필요로 한다. 상기 컬러 휠(15)은 적색, 녹색 및 청색 투과 필터들(Transmission filters)의 일련의 색 단편들로 구성되며, 모터(15a)와 같은 구동 수단에 의해 그 축에 대해 회전하면서 백색광의 컬러를 변화시키는 기능을 수행한다.
상기 슐리렌 바(16)는 광원(12)으로 부터 입사되는 광선을 반사시켜서 모듈레이션 렌즈부(18)로 입사시키는 기능을 수행한다. 또한, 슐리렌 바(16)들 사이는 슬릿으로 작용하여, AMA 광 변조기(22)로 부터 반사된 광선이 이를 통과하여 스크린 상에 결상되도록 한다.
벌크형 AMA 광 변조기(22)는 다수의 미러를 포함하며, 이들 미러는 압전층 상에 장착된다. 상기 압전층은 인가되는 전기 신호에 반응하여 각각의 미러를 액튜에이팅시키며, 이에 따라 모듈레이션 렌즈부(17)를 통과한 광선이 미러로 부터 반사된다. 각 미러로 부터 반사된 광선은 슐리렌 바(16)의 슬릿을 통과하는 광선의 플럭스에 의해 변조된다. 즉, 상기 슐리렌 바(16)의 슬릿을 통과하는 광선의 플럭스는 슐리렌 바(16)에 대한 AMA 광 변조기(22)의 미러의 방향에 의해서 제어된다.
상술한 구조를 갖는 종래의 AMA 프로젝터(10)의 작동 원리를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, AMA 프로젝터(10)를 구동시키면, 광원(12), 예컨대 할로겐 금속 램프로 부터 방출된 백색광은 소오스 렌즈(14)로 입사된 후 평행광으로 컬러 휠(15)에 조사된다. 상기 컬러 휠(15)은 그것의 색 단편들이 순차적으로 백색광을 차단하도록 그 축에 대해 회전한다. 이에 따라, 백색광이 컬러 휠(15)을 통과한 후에는 적색, 녹색 및 청색의 색 광선들로 순차적으로 변하게 되며, 이러한 색 광선들은 릴레이 렌즈(17)로 포커싱된 후 평행광으로 슐리렌 바(16)로 입사된다.
상기 슐리렌 바(16)로 부터 반사된 색 광선은 모듈레이션 렌즈부(18)에 의해 평행광으로 벌크형 AMA 광 변조기(22)에 조사된다. 상기 AMA 광 변조기(20)의 미러는 그 아래에 구비된 압전층에 인가된 전기 신호에 따라 상기 색 광선을 반사시킨다. 그 결과, 상기 AMA 광 변조기(22)의 미러로 부터 반사된 색 광선은 모듈레이션 렌즈부(18)에 집광된 후 슐리렌 바(16)에 조사된다.
만일, 상기 AMA 광 변조기(22)에 전압을 인가하지 않을 경우 (즉, 전압 OFF시), AMA 광 변조기(22)의 각 미러들이 진동하거나 기울어지거나 구부러지지 않으며, 그 결과 광선은 상기 슐리렌 바(16) 위에 상을 맺게 되어 스크린(도시되지 않음)에 도달되지 못한다.
만일, 상기 AMA 광 변조기(22)에 최대 전압 미만의 소정 전압이 인가되면, AMA 광 변조기(22)의 각 미러들이 어느 정도 기울어지게 되어 AMA 광 변조기(22) 상에 조사되는 광선 중의 일부가 슐리렌 바(16)로 부터 이동되어 그 사이의 슬릿을 통과함으로써 스크린(도시되지 않음) 상에 투사된다. 즉, 조사되는 광선 중의 일부가 슐리렌 바(16)에 의해 반사되고, 그 나머지의 광선이 슐리렌 바(16) 사이의 슬릿을 통과한다. 이와 같이 슬릿을 통과한 광선은 프로젝션 렌즈(20)에 의해 스크린 상에 투사된다.
만일, 상기 AMA 광 변조기(22)에 최대 전압이 인가되어 AMA 광 변조기(22)의 미러가 완전히 기울어지면, AMA 광 변조기(22) 상에 조사된 광선이 슐리렌 바(16)의 슬릿을 통과하도록 조준된다. 그 결과, AMA 광 변조기(22)의 미러에 의해 반사된 광선은 슐리렌 바(16)로 부터 반사되지 않고 그 사이의 슬릿을 통과한 후, 프로젝션 렌즈(20)에 의해 스크린 상에 투사됨으로써 그에 대응되는 화상을 표시한다. 예를 들어, 적색 광선이 상기 AMA 광 변조기(22)에 조사되면, 이때 AMA 광 변조기(22)는 적색에 상응하는 화상을 형성시켜 스크린 상에 투사한다. 그리고, 순차적으로 녹색 광선에 의한 녹색 화상, 및 청색 광선에 의한 청색 화상이 스크린 상에 표시된다. 그러나, 육안으로는 적색, 녹색 및 청색 각각의 색 화상들이 합쳐져서 모든 색상(Full color)으로 인식된다.
전술한 바와 같은 종래의 AMA 프로젝터(10)는 벌크형 AMA 광 변조기(22)를 사용하여 광원으로 부터 입사되는 광선의 광량을 변조하여 스크린 상에 결상시킨다. 그러나, 벌크형 AMA 광 변조기(22)는 압전층이 수직으로 변형되므로, 그 변형되는 정도가 작아서 벌크형 AMA 광 변조기(22)의 상부에 장착된 미러가 최대 0.5°의 매우 작은 경사각을 갖는다. AMA 광 변조기에 의해 반사되는 광선이 슬릿을 통과하도록 하는 미러의 경사각은 스크린 상에 표시되는 화상의 세기를 결정하므로, 벌크형 AMA 광 변조기(22)의 작은 경사각으로 인하여 콘트라스트가 저하되는 문제가 발생한다.
또한, 256개의 그레이 레벨(Gray level)을 구현하기 위해서는의 미세한 각도 제어가 요구되는데, 이는 벌크형 AMA 광 변조기(22)의 미러 경사각의 오차 범위에 해당되므로 이를 기구적으로 제어하기가 매우 어렵다.
한편, AMA 프로젝터의 광 효율(Light utilization efficiency)을 증가시키기 위해서는 광원(12)으로 부터 발생되는 광을 그 손실을 적게 하면서 AMA 광 변조기(22)로 조사시켜야 한다. 이를 위해서는, 광원(12)으로 발생되는 광의 전파 경로를 줄여서 평행광으로 AMA 광 변조기(22)로 조사시키기 위한 모듈레이션 렌즈부(18)를 구성하는 렌즈들의 수를 증가시켜야 한다. 따라서, 광학계의 크기가 커지며 광학계를 콤팩트하게 구성하기가 어렵게 된다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 광 변조기로 AMA를 사용하는 프로젝터에 있어서 광 효율 및 콘트라스트를 향상시킬 수 있는 광로 조절 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 광로 조절 장치를 제조하는데 특히 적합한 광 투사 방법을 제공하는데 있다.
도 1은 종래기술에 의한 액튜에이티드 미러 어레이 프로젝터를 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 액튜에이티드 미러 어레이 광 변조기의 평면도이다.
도 3a 및 3b는 도 2에 도시한 액튜에이티드 미러 어레이 광 변조기를 A-A'선에 따라서 도시한 단면도들이다.
도 4a 내지 도 4d는 도 2에 도시한 액튜에이티드 미러 어레이 광 변조기를 제조하기 위하여 A-A'선에 따라서 도시한 단면도들이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 액튜에이티드 미러 어레이 프로젝터를 나타내는 개략도이다.
도 6a는 도 5의 프로젝터에 있어서, 전압을 인가하지 않을 경우, 액튜에이티드 미러 어레이에 의한 광의 변조 원리를 설명하기 위한 개략도이다.
도 6b는 도 5의 프로젝터에 있어서, 전압을 인가할 경우, 액튜에이티드 미러 어레이에 의한 광의 변조 원리를 설명하기 위한 개략도이다.
도 7은 도 5의 프로젝터에 있어서, 마이크로 GRIN 렌즈의 초점 거리 및 렌즈형 액튜에이티드 미러 어레이의 초점 거리와 곡률 반경과의 관계를 설명하기 위한 개략도이다.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10, 100 ... AMA 프로젝터 12, 102 ... 광원
14, 104 ... 소오스 렌즈 15 ... 컬러 휠
16, 106 ... 슐리렌 바 18, 108 ... 모듈레이션 렌즈부
20, 110 ... 프로젝션 렌즈 22, 112 ... AMA 광 변조기
130 ... 액튜에이터 300 ... 액티브 매트릭스
301 ... 드레인 302 ... 보호층
303 ... 식각 방지층 305 ... 지지부
307 ... 비아 콘택 314 ... 에어 갭
306 ... 멤브레인층 308 ... 하부 전극
310 ... 압전층 312 ... 상부 전극
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
화상 신호 전압이 인가되는 액티브 매트릭스;
상기 액티브 매트릭스로 부터 화상 신호 전압을 전달받아서 작동하는 액튜에이터로서, 상기 액티브 매트릭스 상에 지지부를 갖고 형성되며 상기 액튜에이터에 안정성을 제공하는 멤브레인층, 상기 멤브레인층 상에 형성되며 신호 전극으로서 기능하는 하부 전극, 상기 하부 전극 상에 형성되며 변형 가능한 압전층, 및 상기 압전층 상에 형성되며 입사되는 광학 에너지를 반사하는 상부 전극을 구비하는 액튜에이터; 및
상기 액티브 매트릭스에 인가되는 화상 신호 전압을 상기 액튜에이터의 하부 전극으로 전달하기 위하여 상기 멤브레인층에 형성된 비어 콘택을 포함하며,
상기 액튜에이터는 상기 지지부를 중심으로 좌우가 대칭되도록 형성되며, 전압 인가시 곡률을 갖고 휘어져서 광학 에너지를 반사하는 상부 전극이 오목 거울처럼 작용하는 것을 특징으로 하는 광로 조절 장치를 제공한다.
또한, 상기 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
화상 신호 전압이 인가되는 액티브 매트릭스를 제공하는 단계;
상기 액티브 매트릭스 상에 지지부를 갖는 멤브레인층을 형성하는 단계;
상기 멤브레인층을 식각하여 비어 홀을 형성하고 이 내부를 도전성 물질로 매립시켜 비어 콘택을 형성하는 단계;
상기 비어 콘택이 형성된 결과물 전면에 신호 전극으로 기능하며, 상기 비어 콘택을 통해 액티브 매트릭스에 인가되는 화상 신호 전압을 전달받는 하부 전극을 형성하는 단계;
상기 하부 전극 상에 변형 가능한 압전층 및 광학 에너지를 반사하는 상부 전극을 순차적으로 형성하는 단계; 및
상기 상부 전극, 압전층, 하부전극 및 멤브레인층을 상기 지지부를 중심으로 좌우가 대칭되도록 패터닝함으로써 액튜에이터를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광로 조절 장치의 제조방법을 제공한다.
상술한 바와 같이 본 발명은, 화상 신호 전압이 인가되는 액티브 매트릭스 상에 지지부를 중심으로 좌우가 대칭적으로 형성되는 액튜에이터를 갖는 광로 조절 장치를 제공한다. 상기 액티브 매트릭스에 화상 신호 전압을 인가하면, 상부 전극과 하부 전극 사이에 전계가 발생하고 이 전계에 의하여 압전층이 전계에 수직한 방향으로 수축한다. 이에 따라, 액튜에이터가 멤브레인층이 형성된 방향의 반대 방향으로 휘어지는데, 상기 액튜에이터는 지지부를 중심으로 좌우가 대칭적으로 형성되어 있으므로 곡률을 가지면서 휘어지게 된다. 따라서, 광학 에너지를 반사하는 상부 전극이 오목 거울처럼 작용하게 된다. 이때, 반사되는 광선이 슬릿을 통과하도록 하는 상부 전극의 곡률 변화는 스크린 상에 표시되는 화상의 세기의 변화로서 표현된다.
따라서, 본 발명에 의한 광로 조절 장치 및 그 제조방법에 의하면, AMA 광 변조기를 사용하는 광학계에 있어서, 오목 거울처럼 작용하는 액튜에이터의 곡률 변화를 정확하게 제어하여 슬릿을 통과하도록 모아지는 광량과 흩어지는 광량의 차이를 크게 함으로써 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.
또한, 오목 거울처럼 작용하는 액튜에이터에 의해 입사되는 광선을 모아주므로, AMA 광 변조기로 조사되는 광의 손실을 줄일 수 있어 밝은 실내에서도 방영이 가능하도록 높은 광 효율을 얻을 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 AMA 광 변조기의 평면도이고, 도 3a 및 3b는 도 2의 A-A'선에 따른, AMA 광 변조기의 구조를 나타내는 단면도들이다.
도 2, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 발명에 의한 AMA 광 변조기는 화상 신호 전압이 인가되는 액티브 매트릭스(300)와 상기 액티브 매트릭스(300)로 부터 화상 신호 전압을 전달받아서 작동하는 액튜에이터(130)를 포함한다.
상기 액티브 매트릭스(300)는 간단한 MOS(Metal Oxide Semiconductor) 스위치 어레이, 바람직하게는 P-MOS 스위치 어레이가 만들어지는 반도체 웨이퍼이며, 액정판(LCD panel) 상에 사용되는 액티브 매트릭스와 유사하다. 각각의 미러 화소는 이러한 스위치 어레이에 있어서 대응되는 트랜지스터 스위치를 갖는다. 즉, 상기 액티브 매트릭스(300)는 M×N 개의 트랜지스터를 내장하고 있다. 또한, 액티브 매트릭스(300)의 표면에는 각각의 트랜지스터와 전기적으로 연결된 드레인(301)이 형성된다.
액튜에이터(130)는 상기 액티브 매트릭스(300) 상에 에어 갭(314)을 개재하여 형성되며, 상기 액티브 매트릭스(300) 상에 지지부를 갖고 형성되며 액튜에이터(130)에 안정성을 제공하는 멤브레인층(306), 상기 멤브레인층(306) 상에 형성되며 신호 전극으로 기능하는 하부 전극(308), 상기 하부 전극(308) 상에 형성되며 변형 가능한 압전층(310), 및 상기 압전층(310) 상에 형성되며 광학 에너지를 반사하는 상부 전극(312)을 포함한다. 상기 액튜에이터(130)는 도 3a에 도시된 바와 같이, 액티브 매트릭스(300) 상에서 지지부(305)를 중심으로 좌우가 대칭적으로 형성된다. 상기 멤브레인층(306)에는 액티브 매트릭스(300)에 인가되는 화상 신호 전압을 상기 액튜에이터(130)로 전달하기 위한 비어 콘택(307)이 형성된다. 상기 비어 콘택(307)은 하부 전극(308)과 액티브 매트릭스(300)의 드레인(301)을 전기적으로 연결시킨다.
상기 AMA 광 변조기의 액티브 매트릭스(300)에 화상 신호 전압을 인가하면, 상부 전극(312)과 하부 전극(308) 사이에 전계가 발생하고 이 전계에 의하여 압전층(310)이 전계에 수직한 방향으로 수축한다. 이에 따라, 도 3b에 도시된 바와 같이 액튜에이터(130)가 멤브레인층(306)이 형성된 방향의 반대 방향 (↑ 방향)으로 휘어진다. 즉, 상기 액튜에이터(130)는 곡률을 가지면서 휘어지게 되어 광학 에너지를 반사하는 상부 전극(312)이 오목 거울처럼 작용하게 된다. 반사되는 광선이 슬릿을 통과하도록 하는 상부 전극(312)의 곡률 변화는 스크린 상에 표시되는 화상의 세기의 변화로서 표현된다.
이하, 본 발명에 의한 AMA 광 변조기의 제조방법을 도 4a 내지 도 4d를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 4a를 참조하면, 집적도를 높일 수 있는 특징을 가지며 반도체 기억 소자로서 대규모 집적 회로에 널리 쓰이는 MOS 트랜지스터, 예를 들어 P-타입의 MOS 트랜지스터가 M×N 개 (M,N은 정수)로 내장되어 있는 액티브 매트릭스(300)를 제공한다. 바람직하게는, 상기 액티브 매트릭스(300)는 실리콘(Si)과 같은 반도체로 이루어지며, 그 표면에 각각의 트랜지스터와 전기적으로 연결된 드레인(301)이 형성된다. 이어서, 상기 액티브 매트릭스(300) 상에 보호층(Passivation Layer)(302)을 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition; CVD) 방법을 이용하여 약 1μm 정도의 두께를 갖도록 형성한다. 바람직하게는, 상기 보호층(302)은 인 실리케이트 글래스(Phosphosilicate glass; PSG)로 이루어지며, 후속 공정에서 형성되는 희생층(304)의 표면을 평탄화시킬 때 액티브 매트릭스(300)가 손상되는 것을 방지한다.
다음에, 상기 보호층(302) 위에 질화규소(Si3N4)로 이루어진 식각 방지층(303)을 약 2000Å 정도의 두께로 증착 시킨다. 상기 식각 방지층(303)은 박막을 증착시키는 저압 화학 기상 증착(Low Pressure Chemical Vapor Deposition; LPCVD) 공정을 이용하여 증착시킨다. 즉, 저압(200∼700mTorr)의 반응 용기 내에서 단순한 열 에너지에 의한 화학 반응을 이용하여 상기 보호층(302) 위에 질화물을 증착시킴으로써 식각 방지층(303)을 형성한다. 상기 식각 방지층(303)은 후속 공정에서 희생층(304)을 식각할 때 액티브 매트릭스(300)가 식각되는 것을 방지하는 역할을 한다.
이어서, 상기 식각 방지층(303) 상에 희생층(304)을 증착시킨다. 상기 희생층(304)은 액튜에이터(130)를 형성하기 위한 적층을 용이하게 하는 기능을 수행하며, 상기 액튜에이터(130)의 적층이 완료된 후에는 플루오르화 수소(HF) 증기에 의해서 제거된다. 상기 희생층(304)은 고 농도의 인 실리케이트 유리(PSG)이며, 대기압 화학 기상 증착(Atmospheric Pressure Chemical Vapor Deposition; APCVD) 공정을 이용하여 약 1μm 정도의 두께로 형성된다. 즉, 대기압(760mm Torr) 하의 반응 용기 내에서 단순한 열 에너지에 의한 화학 반응을 이용하여 희생층(304)을 증착시킨다. 한편, 상기 희생층(304)은 트랜지스터들이 내장된 액티브 매트릭스(300)의 표면을 덮고 있으므로, 그 표면의 평탄도가 매우 불량하다. 따라서, 알코올-기지 솔벤트에 혼합된 실록산 또는 실리케이트로 이루어진 스핀 온 글래스(Spin On Glass; SOG)를 이용하거나 화학 기계적 연마(Chemical Mechanical Polishing; 이하 CMP라 칭함) 공정을 이용하여 희생층(304)의 표면을 평탄화시킨다. 바람직하게는, CMP 공정을 이용하여 희생층(304)의 표면을 평탄화시킨 후 스크러빙(Scrubbing) 처리를 수행한다.
다음에, 건식 공정 또는 습식 공정을 이용하여 상기 희생층(304)을 패터닝함으로써, 액튜에이터의 지지부(305)를 만든다. 예를 들어, 플루오르화 수소(HF)와 같은 식각 용액을 이용하여 희생층(304)을 식각하거나, 또는 플라즈마나 이온 빔을 이용하여 희생층(304)을 식각함으로써, 액튜에이터의 지지부(305)를 만든다.
도 4b를 참조하면, 상기 지지부(305)가 형성된 결과물 전면에 질화물로 이루어진 멤브레인층(306)을 지지부(305)를 완전히 채울 수 있을 정도의 두께, 예컨대 1μm∼2μm 정도의 두께로 형성한다. 상기 멤브레인층(306)은 질화물로 이루어진 식각 방지층(303)의 형성방법과 유사하게 저압 화학 기상 증착(LPCVD) 공정을 이용하여 증착시킨다. 이때, 상기 멤브레인층(306)은 그 하부의 지지부(305)에 의해 표면에 소정의 굴곡을 갖고 형성되므로, 바람직하게는 CMP 공정을 이용하여 그 표면을 평탄화시킨다. 이어서, 포토리쏘그라피 공정 및 건식 식각 공정을 이용하여 상기 멤브레인층(306)을 식각하여 비어 홀을 형성한 후, 도전성이 좋은 텅스텐(W)이나 티타늄(Ti)을 상기 비어 홀을 완전히 채울 수 있을 정도의 두께로 스퍼터링 공정을 이용하여 증착하고 이를 CMP 공정으로 연마해 낸다. 그 결과, 상기 비어 홀의 내부가 도전성 재료로 매립됨으로써, 드레인(301)과 후속 공정에서 형성될 하부 전극(308)을 전기적으로 연결시키는 비어 콘택(307)이 형성된다.
도 4c를 참조하면, 고온 스퍼터링 공정을 이용하여 백금(Pt) 또는 백금(Pt)/탄탈륨(Ta)을 상기 비어 콘택(307)이 형성된 멤브레인층(306)상에 약 500 내지 2000Å의 두께로 증착시켜서, 신호 전극인 하부 전극(308)을 형성한다. 이어서, 상기 하부 전극(308)을 각각의 화소 별로 분리하기 위하여 건식 식각 방법으로 패터닝한 후, 그 전면에 졸-겔(Sol-Gel)법을 이용하여 압전 세라믹 또는 전왜 세라믹을 적층하여 압전층(310)을 형성한다. 예를들면, 압전 세라믹인 BaTiO3, PZT (Pb(Zr,Ti)O3)또는 PLZT ((Pb,La)(Zr,Ti)O3)를 증착시키거나, 전왜 세라믹인 PMN (Pb(Mg,Nb)O3)를 증착시킨다. 바람직하게는, PZT (Pb(Zr,Ti)O3)를 약 0.7 내지 2μm의 두께로 적층하여 압전층(310)을 형성한다.
다음에는, 상기 압전층(310)을 급속 어닐링(Rapid Thermal Annealing; RTA) 공정을 이용하여 열처리하여 상변이 시킨다. 이어서, 상기 압전층(310) 상에 반사도가 좋은 알루미늄(Al)이나 백금(Pt)을 스퍼터링, 또는 진공 증착 방법을 이용하여 500∼1000Å 정도의 두께를 가지도록 증착함으로써, 그 일부가 미러로 구동하는 공통 전극인 상부 전극(312)을 형성한다.
도 4d를 참조하면, 상기 상부 전극(312), 압전층(310), 하부 전극(308) 및 멤브레인층(306)을 화소 형상으로 순차적으로 패터닝함으로써, AMA의 적층을 완료한다.
전술한 단계들을 거쳐서 AMA의 적층이 완료되면, MOS 회로의 전기적인 특성을 위하여 스퍼터링 공정을 이용하여 반도체 기판의 뒷면, 즉 액티브 매트릭스(300)의 하면에 백금/탄탈륨(Pt/Ta) 등의 금속 박막을 증착함으로써, 오믹 콘택을 형성한다. 이어서, 추후의 열 압착법(TCP bonding)을 위하여 원하는 형상으로 반도체 기판을 잘라낸다. 이때, 상기 기판을 완전히 잘라내는 것이 아니라, 후속 공정을 위하여 3 분의 1 정도의 두께까지만 잘라낸다.
다음에는, 열 압착법을 위한 아웃 본딩 패드(Out Bonding Pad)를 노출시키기 위해서, 패드 부위의 식각 방지층(303) 및 보호층(302)을 건식 식각한다. 이어서, 상기 적층된 AMA를 보호하기 위해 포토레지스트(PR) 보호층(도시되지 않음)을 도포한 후, 플루오르화 수소(HF) 증기를 이용하여 상기 희생층(304)을 제거함으로써 에어 갭(314)을 형성한다. 마지막으로, AMA가 형성된 기판을 원하는 형상으로 완전히 잘라낸 후, 열 압착법을 수행하여 본 발명의 광로 조절 장치를 완성한다.
이하, 상술한 바와 같은 구조를 갖는 본 발명의 AMA 광 변조기를 이용하는 광학계에 대하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 AMA 프로젝터를 나타내는 개략도이다. 여기서, 본 실시예는 단판식 AMA 광 변조기를 이용한 단색(Monochrome) 프로젝터를 예시한다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 AMA 프로젝터(100)는 광원(102), 소오스 렌즈(104), 슐리렌 바(106), 모듈레이션 렌즈부(108), 프로젝션 렌즈(110), AMA 광 변조기(112), 및 마이크로 GRIN 렌즈 판(114)을 포함한다.
광원(102)은 광학 에너지의 광대역 소오스로서 고 휘도의 백색광(White light)을 방출하며, 예를 들어 170W 내지 250W의 할로겐 금속 램프(Metallic halide lamp)를 사용한다. 소오스 렌즈(104)는 광원(102)으로 부터 방출된 백색광을 평행한 빛으로 만들어 주는 기능을 수행한다.
슐리렌 바(106)는 광원(102)으로 부터 입사되는 광선을 반사시켜서 모듈레이션 렌즈부(108)로 입사시키는 기능을 수행한다. 또한, 슐리렌 바(106)들 사이는 슬릿으로 작용하여, AMA 광 변조기(112)로 부터 반사된 광선이 이를 통과하여 스크린 상에 결상되도록 한다.
모듈레이션 렌즈부(108)는 슐리렌 바(106)로 부터 반사된 광선이 손실되지 않고 AMA 광 변조기(112)로 조사될 수 있도록 그 광로를 줄이는 역할을 한다.
AMA 프로젝터(100)에서 광 효율을 증가시키기 위해서는, 광원(102)으로 부터 방출된 광을 그 손실을 적게 하면서 AMA 광 변조기(112)로 조사시켜야 한다. 이를 위해서, 본 실시예에서는 AMA 광 변조기(112)의 각각의 액튜에이터(130)에 대응하여 상기 AMA 광 변조기(112)의 앞에 마이크로 GRIN 렌즈 판(114)을 배치하였다. 상기 마이크로 GRIN 렌즈 판(114)은 그 각각이 AMA 광 변조기(112)의 각 액튜에이터(130)에 1:1 로 대응되는 다수의 원통형 마이크로 GRIN 렌즈(114a)들로 구성되며, 인접한 두 개의 마이크로 GRIN 렌즈(114a) 사이에는 빛을 흡수하는 광 흡수층(114b)이 형성된다. 상기 마이크로 GRIN 렌즈 판(114)은 각각의 마이크로 GRIN 렌즈(114a)에 평행으로 조명된 광선을 AMA 광 변조기(112)의 액튜에이터(130) 각각에 포커싱시키는 역할을 한다.
여기서, 마이크로 GRIN 렌즈(114a)란 약 50∼100 mm 두께의 얇고 유연성있는 중합체 막(Polymeric film)이 혼합되어 굴절율의 경사도를 갖는 렌즈를 말한다. 마이크로 GRIN 렌즈(114a)는 그 중심축으로 부터 바깥쪽으로 방사상으로(radially) 변하는 굴절율을 가짐으로써, 광을 집속시키거나 발산시킨다. 마이크로 GRIN 렌즈(114a)의 광학적 성질은 렌즈 구조가 아닌 그 물질 자체 내에서의 굴절율의 변화로 부터 얻어진다. 제조 공정 동안 중합체 내에서 화학적 구조에의 변경이 일어나며, 이 변경의 정도가 형성되는 마이크로 GRIN 렌즈(114a)의 경사 굴절율을 결정한다. 마이크로 GRIN 렌즈(114a)는 기존의 표면 양각 렌즈들에 비해 훨씬 작고 랜덤하게 정렬될 수 있어, 화질을 개선시키는 장점을 갖는다. 또한, 마이크로 GRIN 렌즈(114a)는 얇고 유연성 있으므로, 광학계에 더욱 쉽게 집적시킬 수 있다.
AMA 광 변조기(112)의 각 액튜에이터(130)는 도 3a에 도시된 바와 같은 구조를 갖는다. 즉, 화상 신호 전압이 인가되는 액티브 매트릭스 상에 지지부를 중심으로 좌우가 대칭적으로 형성된다. 상기 AMA 광 변조기(112)의 액티브 매트릭스에 화상 신호 전압을 인가하면, 액튜에이터(130)가 도 3b에 도시된 바와 같이 곡률을 가지면서 휘어지게 되어 오목 거울처럼 작용하게 된다. 반사되는 광선이 슬릿을 통과하도록 하는 액튜에이터(130)의 곡률 변화는 스크린 상에 표시되는 화상의 세기의 변화로서 표현된다.
이하, 상술한 구조를 갖는 본 발명에 의한 AMA 프로젝터(100)의 작동 원리를 보다 상세히 설명한다.
도 6a는 도 5의 프로젝터에 있어서, 전압을 인가하지 않을 경우, 액튜에이티드 미러 어레이에 의한 광의 변조 원리를 설명하기 위한 개략도이다. 도 6b는 도 5의 프로젝터에 있어서, 전압을 인가할 경우, 액튜에이티드 미러 어레이에 의한 광의 변조 원리를 설명하기 위한 개략도이다. 도 7은 도 5의 프로젝터에 있어서, 마이크로 GRIN 렌즈의 초점 거리 및 렌즈형 액튜에이티드 미러 어레이의 초점 거리와 곡률 반경과의 관계를 설명하기 위한 개략도이다.
AMA 프로젝터(100)를 구동시키면, 광원(102), 예컨대 할로겐 금속 램프로 부터 방출된 백색광은 소오스 렌즈(104)에 의해 포커싱된 후 평행광으로 슐리렌 바(106)에 입사된다. 상기 슐리렌 바(106)로 부터 반사된 광선은 모듈레이션 렌즈부(108)에 포커싱된 후 평행광으로 마이크로 GRIN 렌즈 판(114)에 입사된다. 상기 마이크로 GRIN 렌즈 판(114)은 그 각각이 AMA 광 변조기(112)의 각 액튜에이터에 1:1 로 대응되는 다수의 원통형 마이크로 GRIN 렌즈(114a)들로 구성되므로, 입사된 광선은 각각의 마이크로 GRIN 렌즈(114a)를 통해 AMA 광 변조기(112)의 각각의 액튜에이터에 집속된다.
만일, 도 6a에 도시된 바와 같이 상기 AMA 광 변조기(112)에 전압을 인가하지 않을 경우 (즉, 전압 OFF시), AMA 광 변조기(112)의 각 액튜에이터(130)가 진동하거나 기울어지거나 구부러지지 않는다. 그 결과, AMA 광 변조기(112)의 각 액튜에이터(130)에 조사된 광선은 각각의 마이크로 GRIN 렌즈(114a)를 통과하면서 큰 각도로 흩어져서 스크린(도시되지 않음) 상에 도달하는 광량이 극히 적어진다.
만일, 상기 AMA 광 변조기(112)에 ON 전압을 인가하면, AMA 광 변조기(112)의 각 액튜에이터들은 도 6b에 도시된 바와 같이 그 양끝이 동시에 휘어져서 오목 거울처럼 작용하게 된다. 도 6b에서 (가)는 전압이 OFF된 액튜에이터를 나타내고, (나)는 최대 전압이 인가된 액튜에이터를 나타내며, (다)는 최대 전압 미만의 소정 전압이 인가된 액튜에이터를 나타낸다. (가)와 같이 전압이 OFF된 액튜에이터로 부터 반사되는 광선은 각각의 마이크로 GRIN 렌즈(114a)를 통과하면서 큰 각도로 흩어져서 스크린 상에 도달되지 못한다. 반면에, (나) 및 (다)와 같이 전압이 인가되는 액튜에이터는 오목 거울처럼 작용하여 마이크로 GRIN 렌즈(114a)으로 부터 조사된 광선을 모아서 대응되는 마이크로 GRIN 렌즈(114a)에 다시 포커싱시킨다. 이와 같이 마이크로 GRIN 렌즈(114a)에 포커싱된 광선은 마이크로 GRIN 렌즈(114a) 내의 굴절율 경사도에 따라 그 경로가 변하여 모듈레이션 렌즈부(108)로 집광된다.
(나)와 같이 액튜에이터가 최대로 휘어지는 경우에는, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 액튜에이터(130)의 곡률 반경 R이 그에 대응되는 마이크로 GRIN 렌즈(114a)의 초점 거리 fGRIN의 2 배가 된다. 즉, 도 7에 도시된 바와 같이 단위 액튜에이터(130)가 최대로 휘어질 때,
이 되어,
이 된다.
여기서, fAMA는 단위 액튜에이터의 초점 거리를 나타낸다.
따라서, (나)의 액튜에이터는 조사된 광선을 마이크로 GRIN 렌즈(114a)의 초점 거리 fGRIN와 동일한 지점에 포커싱시키므로, 상기 광선이 마이크로 GRIN 렌즈(114a)로 부터의 입사 광로를 따라 반사되어 포커싱된 후, 평행광으로 모듈레이션 렌즈부(108)로 집광된다. 그 결과, 상기 광선은 슐리렌 바(16)로 부터 반사되지 않고 그 사이의 슬릿을 통과함으로써, 프로젝션 렌즈(20)에 의해 스크린 상에 투사된다.
반면에, (다)와 같이 액튜에이터가 약간만 휘어지는 경우에는, 액튜에이터의 초점 거리 fAMA와 마이크로 GRIN 렌즈(114a)의 초점 거리 fGRIN가 달라지므로 상기 액튜에이터에 조사된 광선은 마이크로 GRIN 렌즈(114a)로 부터의 입사 광로와 다른 경로로 반사된다. 그 결과, 상기 액튜에이터에 의해 마이크로 GRIN 렌즈(114a)에 포커싱되는 광선의 일부만이 슐리렌 바(106)의 슬릿을 통과하여 스크린 상에 투사된다.
상술한 바와 같이 본 실시예에서는, 단위 액튜에이터(130)가 오목 거울처럼 작용하는 단판식 AMA 광 변조기(112)와 상기 단위 액튜에이터(130)에 1:1로 대응되는 다수의 원통형 마이크로 GRIN 렌즈(114a)로 구성된 마이크로 GRIN 렌즈 판(114)을 이용하여 AMA 프로젝터를 구성한다. 따라서, 마이크로 GRIN 렌즈 판(114)에 의해 포커싱되어 AMA 광 변조기(112)로 입사되는 광선이 오목 거울처럼 작용하는 액튜에이터(130)에 의해 다시 포커싱되어 마이크로 GRIN 렌즈 판(114)으로 들어가게 되므로, 액튜에이터(130)의 곡률 정도에 따라 슐리렌 바의 슬릿을 통과하는 광량이 변조된다. 이때, 단위 액튜에이터(130)의 곡률 변화에 따른 광 경로의 차이가 경사 굴절율을 갖는 마이크로 GRIN 렌즈 판(114)을 통과하면서 더욱 현저해진다. 즉, 오목 거울처럼 작용하는 액튜에이터(130)의 곡률 변화에 따라 슐리렌 바의 슬릿을 통과하도록 모아지는 광량과 흩어지는 광량의 차이가 커지기 때문에, 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.
또한, 각각의 마이크로 GRIN 렌즈(114a)에 평행으로 조명된 광선이 AMA 광 변조기(112)의 액튜에이터(130) 각각에 포커싱되며, 오목 거울처럼 작용하는 액튜에이터(130)에 의해 AMA 광 변조기로 조사되는 광의 손실을 줄일 수 있으므로, 밝은 실내에서도 방영이 가능하도록 높은 광 효율을 얻을 수 있다.
더욱이, 마이크로 GRIN 렌즈 판(114)에 의해 AMA 광 변조기(112)로 조사되는 광량의 손실이 적어지므로, 종래의 AMA 프로젝터에 비해서 모듈레이션 렌즈부를 단순화시킬 수 있다. 따라서, 광학계를 콤팩트하게 구성할 수 있어 운반성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 실시예에 의하면, 단판식 AMA 광 변조기에 순차적으로 적색, 녹색 및 청색 광들을 조사시키기 위하여 컬러 휠과 같은 장치를 사용하여 컬러(R,G,B) 화상을 표시하는 단판식 AMA 프로젝터에 본 발명에 의한 오목 거울형 액튜에이터를 갖는 AMA 광 변조기를 적용할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 의하면, 3판식 AMA 광 변조기를 이용하여 컬러 화상을 표시하는 다판식 AMA 프로젝터에 본 발명에 의한 오목 거울형 액튜에이터를 갖는 AMA 광 변조기를 적용할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은, 화상 신호 전압이 인가되는 액티브 매트릭스 상에 지지부를 중심으로 좌우가 대칭적으로 형성되는 액튜에이터를 갖는 광로 조절 장치를 제공한다. 상기 액티브 매트릭스에 화상 신호 전압을 인가하면, 상부 전극과 하부 전극 사이에 전계가 발생하고 이 전계에 의하여 압전층이 전계에 수직한 방향으로 수축한다. 이에 따라, 액튜에이터가 멤브레인층이 형성된 방향의 반대 방향으로 휘어지는데, 상기 액튜에이터는 지지부를 중심으로 좌우가 대칭적으로 형성되어 있으므로 곡률을 가지면서 휘어지게 된다. 따라서, 광학 에너지를 반사하는 상부 전극이 오목 거울처럼 작용하게 된다.
따라서, 본 발명에 의한 광로 조절 장치 및 그 제조방법에 의하면, AMA 광 변조기를 사용하는 광학계에 있어서, 오목 거울처럼 작용하는 액튜에이터의 곡률 변화를 정확하게 제어하여 슬릿을 통과하도록 모아지는 광량과 흩어지는 광량의 차이를 크게 함으로써 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.
또한, 오목 거울처럼 작용하는 액튜에이터에 의해 입사되는 광선을 모아주므로, AMA 광 변조기로 조사되는 광의 손실을 줄일 수 있어 밝은 실내에서도 방영이 가능하도록 높은 광 효율을 얻을 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로 부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할수 있을 것이다.

Claims (9)

  1. 화상 신호 전압이 인가되는 액티브 매트릭스(300);
    상기 액티브 매트릭스(300)로 부터 화상 신호 전압을 전달받아서 작동하는 액튜에이터(130)로서, 상기 액티브 매트릭스(300) 상에 지지부(305)를 갖고 형성되며 상기 액튜에이터(130)에 안정성을 제공하는 멤브레인층(306), 상기 멤브레인층(306) 상에 형성되며 신호 전극으로서 기능하는 하부 전극(308), 상기 하부 전극(308) 상에 형성되며 변형 가능한 압전층(310), 및 상기 압전층(310) 상에 형성되며 입사되는 광학 에너지를 반사하는 상부 전극(312)을 구비하는 액튜에이터(130); 및
    상기 액티브 매트릭스(300)에 인가되는 화상 신호 전압을 상기 액튜에이터(130)의 하부 전극(308)으로 전달하기 위하여 상기 멤브레인층(306)에 형성된 비어 콘택(307)을 포함하며,
    상기 액튜에이터(130)는 상기 지지부(305)를 중심으로 좌우가 대칭되도록 형성되며, 전압 인가시 곡률을 갖고 휘어져서 광학 에너지를 반사하는 상부 전극(312)이 오목 거울처럼 작용하는 것을 특징으로 하는 광로 조절 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 액티브 매트릭스는 MOS 스위치 어레이가 만들어지는 반도체 웨이퍼로 이루어지고, M×N 개의 트랜지스터를 내장하는 것을 특징으로 하는 광로 조절 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 멤브레인층(306)은 질화물로 이루어지고 상기 하부 전극(308)은 백금(Pt) 또는 백금(Pt)/ 탄탈륨(Ta)으로 이루어지며, 상기 상부 전극(312)은 알루미늄(Al) 또는 백금(Pt)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 광로 조절 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 압전층(310)은 BaTiO3, PZT (Pb(Zr,Ti)O3)및 PLZT ((Pb,La)(Zr,Ti)O3)로 이루어지는 군으로 부터 선택된 압전 세라믹인 것을 특징으로 하는 광로 조절 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 압전층(310)은 PMN (Pb(Mg,Nb)O3)인 전왜 세라믹으로 이루어진 것을 특징으로 하는 광로 조절 장치.
  6. 화상 신호 전압이 인가되는 액티브 매트릭스를 제공하는 단계;
    상기 액티브 매트릭스 상에 지지부를 갖는 멤브레인층을 형성하는 단계;
    상기 멤브레인층을 식각하여 비어 홀을 형성하고 이 내부를 도전성 물질로 매립시켜 비어 콘택을 형성하는 단계;
    상기 비어 콘택이 형성된 결과물 전면에 신호 전극으로 기능하며, 상기 비어 콘택을 통해 액티브 매트릭스에 인가되는 화상 신호 전압을 전달받는 하부 전극을 형성하는 단계;
    상기 하부 전극 상에 변형 가능한 압전층 및 광학 에너지를 반사하는 상부 전극을 순차적으로 형성하는 단계; 및
    상기 상부 전극, 압전층, 하부전극 및 멤브레인층을 상기 지지부를 중심으로 좌우가 대칭되도록 패터닝함으로써 액튜에이터를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광로 조절 장치의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 멤브레인층을 형성하는 단계 전에, 상기 액티브 매트릭스 상에 보호층을 형성하는 단계, 상기 보호층 상에 식각 방지층을 형성하는 단계, 및 상기 식각 방지층 상에 희생층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광로 조절 장치의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 멤브레인층을 형성하는 단계는, 상기 희생층을 식각하여 지지부를 형성하는 단계, 상기 지지부가 형성된 결과물 전면에 질화물을 상기 지지부를 완전히 매립할 수 있을 정도의 두께로 증착하여 멤브레인층을 형성하는 단계, 및 화학 기계적 연마(CMP) 공정을 이용하여 상기 멤브레인층의 표면을 평탄화시키는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 광로 조절 장치의 제조방법.
  9. 제6항에 있어서, 상기 하부 전극을 형성하는 단계는 고온 스퍼터링 공정을 이용하여 상기 멤브레인층 상에 백금(Pt) 또는 백금(Pt)/ 탄탈륨(Ta)을 증착시키며, 상기 압전층을 형성하는 단계는 졸-겔(sol-gel)법을 이용하여 상기 하부 전극 상에 세라믹 물질을 증착시킨 후 열처리하며, 상기 상부 전극을 형성하는 단계는 고온 스퍼터링 공정을 이용하여 상기 압전층 상에 알루미늄(Al) 또는 백금(Pt)을 증착시키는 것을 특징으로 하는 광로 조절 장치의 제조방법.
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