KR20010109866A - 마이크로미러 디바이스 - Google Patents

Abstract

기판과; 기판의 상면에 형성된 복수의 어드레스전극과; 이 어드레스전극 주변에 마련된 바이어스전극과; 바이어스 전극에 인가된 전압에 의해 소정 전압이 인가되는 마이크로미러와; 마이크로미러를 회동가능하게 지지하는 지지수단;을 포함하여, 어드레스전극과 마이크로미러에 인가되는 전위차에 의해 발생되는 정전인력에 의해 마이크로미러가 회동되도록 된 마이크로미러 디바이스가 개시되어 있다.

이 개시된 마이크로미러 디바이스는, 마이크로미러가 어드레스전극과의 정전인력에 의하여 기판 쪽으로 기울어질 때 접촉되도록 어드레스전극 주변에 마련되며, 마이크로미러에 인가되는 전압과 동일 전압이 인가되는 랜딩전극을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 정전인력에 의한 마이크로미러의 구동시, 점착 및 브레이크다운 현상을 방지할 수 있다.

Description

마이크로미러 디바이스{Micro-mirror device}

본 발명은 정전인력으로 마이크로미러를 구동하여 입사광의 반사경로를 변환시킬 수 있도록 된 마이크로미러 디바이스에 관한 것으로서, 상세하게는 전위차에 의한 점착 및 전기적인 브레이크 다운을 방지할 수 있도록 구조가 개선된 마이크로미러 디바이스에 관한 것이다.

일반적으로 마이크로미러 디바이스는 정전인력에 의해 구동 가능하도록 설치된 복수의 미러를 포함하여 각 미러의 회동각도 또는 회동방향에 따라 반사각을 달리함으로써 입사되는 광을 소정 각도로 반사시킨다. 이 마이크로미러 디바이스는 프로젝션 텔레비전의 화상표시장치, 스캐너, 복사기 및 팩시밀리 등의 광주사장치에 적용된다. 특히, 화상표시장치로 채용시 미러는 화소 수 만큼 이차원적으로 배열되며, 각각의 미러를 각 화소에 대한 영상신호에 따라 독립적으로 구동시켜 입사광의 반사각도를 결정함으로써 화상을 생성한다.

도 1을 참조하면, 종래의 마이크로미러 디바이스는 기판(10)과, 이 기판(10) 상에 형성된 어드레스전극(11) 및 바이어스전극(12)과, 상기 바이어스전극(12) 상에 형성된 제1포스트(13)와, 상기 제1포스트(13)의 상면을 수평방향으로 연결하는 지지보(14)와, 상기 지지보(14) 상에 돌출 형성된 제2포스트(15)와, 상기 제2포스트(15)에 의해 지지되는 마이크로미러(16)를 포함하여 구성된다. 상기 바이어스전극(12)에 전압을 인가시, 제1포스트(12)와 지지보(14) 및 제2포스트(15)를 통하여 상기 마이크로미러(16)에 전압이 인가된다. 이때, 상기 어드레스전극(11)과 상기 마이크로미러(16) 사이에 걸린 전위차에 의해 발생된 정전인력에 의해 마이크로미러(16)가 가동된다.

도 2를 참조하면, 전위차에 의한 정전인력의 발생시, 마이크로미러(16)는 실선으로 도시된 상태에서 가상선으로 나타낸 바와 같이 동작한다. 이 경우, 마이크로미러(16)의 모서리가 어드레스전극(11)에 접촉될 우려가 있으며, 마이크로미러(16)와 어드레스전극(11)의 접촉시 점착 또는 전기적인 브레이크다운 현상이 발생되어 마이크로미러(16)가 손상되는 문제점이 있다.

상기한 바와 같이, 마이크로미러(16)가 어드레스전극(11)에 점착되면, 마이크로미러(16)의 동작이 지연되거나, 마이크로미러(16)가 한쪽으로 기울어진 상태에서 고정되어, 동작 불량을 초래할 수 있다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 어드레스전극 주변에 마이크로미러의 회동시 접착되는 랜딩전극을 마련하고 이 랜딩전극에 마이크로미러와 등전위의 전압을 인가하여 점착 및 브레이크다운 현상을 방지할 수 있도록 된 마이크로미러 디바이스를 제공하는데 목적이 있다.

도 1은 종래 마이크로미러 디바이스의 개략적인 사시도.

도 2는 도 1에 도시된 마이크로미러 디바이스의 동작 상태를 보인 개략적인 단면도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 마이크로미러 디바이스의 개략적인 분리사시도.

도 4는 마이크로미러 디바이스 어레이의 요부를 보인 개략적인 평면도.

도 5는 도 3의 마이크로미러 디바이스의 동작상태를 보인 개략적인 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

50...기판 61...어드레스전극

63...바이어스전극 65...랜드전극

72...제1포스트 74...수평지지보

80...마이크로미러 82...제2포스트

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 기판과; 상기 기판의 상면에 형성된 복수의 어드레스전극과; 이 어드레스전극 주변에 마련된 바이어스전극과; 상기 바이어스 전극에 인가된 전압에 의해 소정 전압이 인가되는 마이크로미러와; 상기 마이크로미러를 회동가능하게 지지하는 지지수단;을 포함하여, 상기 어드레스전극과 상기 마이크로미러에 인가되는 전위차에 의해 발생되는 정전인력에 의해 상기 마이크로미러가 회동되도록 된 마이크로미러 디바이스에 있어서, 상기 마이크로미러가 상기 어드레스전극과의 정전인력에 의하여 상기 기판 쪽으로 기울어질 때 접촉되도록 상기 어드레스전극 주변에 마련되며, 상기 마이크로미러에 인가되는 전압과 동일 전압이 인가되는 랜딩전극을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명에 따른 마이크로미러 디바이스의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 마이크로미러 디바이스는, 기판(50)과, 이 기판(50)의 상면에 형성된 복수의 어드레스전극(61) 및 바이어스전극(63)과, 상기 바이어스전극(63)에 인가된 전압에 의해 구동되는 마이크로미러(80)와, 상기 마이크로미러(80)를 회동가능하게 지지하는 지지수단 및, 상기 마이크로미러(80)와 어드레스전극(61) 사이의 직,간접적인 접촉을 방지하는 랜딩전극(65)을 포함하여 구성된다.

상기 어드레스전극(61)은 상기 마이크로미러(80)와의 상호 정전인력에 의해 상기 마이크로미러(80)를 구동하기 위한 것으로, 각 마이크로미러(80)에 대하여 2개씩 배치된다. 상기 바이어스전극(60)은 상기 마이크로미러(80)에 전위를 인가하기 위한 것으로, 상기 2개의 어드레스전극(55) 사이에 배치된다.

상기 지지수단은 상기 바이어스전극(61)으로부터 상방으로 연장되어 형성된 제1포스트(72)와, 이 제1포스트(72)의 상면에 형성된 수평지지보(74)와, 상기 수평지지보(74) 상에 설치되어 상기 마이크로미러(80)를 직접 지지하는 제2포스트(82)를 포함한다. 상기 제1포스트(72)는 상기 바이어스전극(61)을 통하여 상기 마이크로미러(80)에 전압을 인가함과 아울러, 상기 수평지지보(74)가 상기 기판(50) 상에 소정 높이를 유지한 채로 위치되도록 지지한다. 상기 수평지지보(74)는 상기 제1포스트(72)에 지지되게 설치되는 것으로, 상기 제1포스트(72)가 지지하는 위치를 기준으로 회동가능하게 설치된다. 이 수평지지보(74)는 마이크로미러(80)와 어드레스전극(61) 사이의 정전인력이 발생시 이 정전인력에 의하여 상기 제1포스트(72) 지지위치를 기준으로 소정 각도 기울어지게 배치되며, 정전인력이 해제시는 탄성 복원되어 수평상태를 유지한다.

상기 랜딩전극(65)은 상기 마이크로미러(80)가 상기 어드레스전극(61)과의 정전인력에 의하여 상기 기판(50) 쪽으로 기울어질 때 접촉되도록 상기 어드레스전극(61) 주변에 마련된다. 또한, 이 랜딩전극(61)은 상기 마이크로미러(80)에 인가되는 전압과 동일 전압이 인가되어, 상기 마이크로미러(80)가 접촉되는 경우에도, 전기적인 손상을 입히지 않으므로, 점착을 근본적으로 방지할 수 있다.

상기한 랜딩전극(61)은 그 제조공정에 있어서 상기 바이어스전극(63)과 동일 제조공정으로 제조되며, 이웃한 마이크로미러의 바이어스전극(63)과 일체로 형성된다.

도 4는 마이크로미러 디바이스를 이용한 어레이 구조의 일부를 보인 평면도로서, 바이어스전극, 랜딩전극 및 어드레스 전극의 구조를 보이기 위하여, 일부에 대하여 마이크로미러 및 지지수단을 제거한 구성을 보인 것이다. 이 도면을 참조하면, 마이크로미러 디바이스가 화상표시소자 등으로 이용되는 경우, 각 화소에 대응되게 마이크로미러가 2차원 어레이 구조로 배치되어 있다. 이 경우, 바이어스전극(63)은 소정 패턴을 갖는 스트라이프 상의 구조로 되어 있으며, 이 소정 패턴의 바이어스전극(63)의 일부가 랜딩전극(65)을 형성한다. 일 마이크로미러디바이스에 대향되는 바이어스전극(63)에서 돌출된 랜딩전극(65)은 이웃한 마이크로미러 디바이스의 구동시 접촉되는 팁 역할을 하는 것으로, 단일 마이크로미러 디바이스를 살펴볼 때는 도 3에 도시된 바와 같이 독립된 형상을 가진다.

따라서, 스트라이프 상 구조를 갖는 바이어스전극(63)에 전압을 인가시, 동일 스트라이프 상의 마이크로미러(80) 전체와, 랜딩전극(65)에 동일 전압이 인가된다.

상기한 바와 같이, 구성된 마이크로미러 디바이스는 도 5에 도시된 바와 같이 동작한다.

바이어스전극(63) 및 랜딩전극(65)에 소정 전압 V₁이 인가되는 경우, 상기 마이크로미러(80)에도 동일한 전압이 걸리게 된다.

여기서, 어드레스전극(61)에 전압이 인가되지 않는 경우는 정전인력이 발생하지 않으므로, 실선으로 나타낸 바와 같이 마이크로미러(80)가 수평상태를 유지한다. 한편, 어드레스 전극에 전압 V₂가 인가되는 경우는 정전인력이 발생되어, 마이크로미러(80)가 점선으로 나타낸 바와 같이 제1 및 제2포스트(72)(82)에 지지된 채로 일 방향으로 기울어지게 된다. 이 때, 마이크로미러(80)는 랜딩전극(65)에 접착되어, 상기 어드레스전극(61)에 접착되는 것을 방지할 수 있다.

이와 같이, 마이크로미러(80)가 랜딩전극(65)과 접촉되더라도 마이크로미러(80)와 랜딩전극(65)은 등전위를 가지므로, 점착되는 현상 및 브레이크 다운현상이 발생되지 않게 된다.

상기한 바와 같이, 구성된 마이크로미러 디바이스는 기판에 마이크로미러와 동일한 전압이 인가되는 랜딩전극을 구비하여, 마이크로미러가 어드레스전극과의 정전인력에 의하여 기울어질 때, 랜딩전극에 접촉되도록 함으로써 마이크로미러가 어드레스전극에 접촉되어 브레이크다운 및 점착 현상을 방지할 수 있다. 따라서, 마이크로미러 및 전극의 손상을 방지할 수 있다.

Claims (2)

1. 기판과; 상기 기판의 상면에 형성된 복수의 어드레스전극과; 이 어드레스전극 주변에 마련된 바이어스전극과; 상기 바이어스 전극에 인가된 전압에 의해 소정 전압이 인가되는 마이크로미러와; 상기 마이크로미러를 회동가능하게 지지하는 지지수단;을 포함하여, 상기 어드레스전극과 상기 마이크로미러에 인가되는 전위차에 의해 발생되는 정전인력에 의해 상기 마이크로미러가 회동되도록 된 마이크로미러 디바이스에 있어서,

   상기 마이크로미러가 상기 어드레스전극과의 정전인력에 의하여 상기 기판 쪽으로 기울어질 때 접촉되도록 상기 어드레스전극 주변에 마련되며, 상기 마이크로미러에 인가되는 전압과 동일 전압이 인가되는 랜딩전극을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 마이크로미러 디바이스.
2. 제1항에 있어서, 상기 지지수단은,

   상기 바이어스전극으로부터 상방으로 연장되어 형성되는 복수의 제1포스트와; 상기 제1포스트의 상면에 설치되어 상기 마이크로미러를 회동가능하게 지지하는 수평지지보와; 상기 수평지지보와 상기 마이크로미러 사이에 설치되어 상기 마이크로미러를 직접 지지하는 제2포스트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로미러 디바이스.