KR20110081700A - 광 차폐 장치 및 그 제조방법 - Google Patents

광 차폐 장치 및 그 제조방법 Download PDF

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KR20110081700A KR1020100001988A KR20100001988A KR20110081700A KR 20110081700 A KR20110081700 A KR 20110081700A KR 1020100001988 A KR1020100001988 A KR 1020100001988A KR 20100001988 A KR20100001988 A KR 20100001988A KR 20110081700 A KR20110081700 A KR 20110081700A
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홍석우
김재흥
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삼성전자주식회사
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Abstract

광 차폐 장치와 이를 제조하는 방법이 개시된다. 광 차폐 장치는 구동 전압이 가해지지 않으면 롤업 상태로 있지만, 소정의 구동 전압이 가해지면 펴져서 투광 영역을 가리는 롤업 블레이드를 포함한다. 롤업 블레이드는 하나가 투광 영역 전체를 가리거나 또는 복수의 롤업 블레이드가 투광 영역을 면적 분할하여 가릴 수 있다. 그리고 롤업 블레이드는 불투광 특성을 갖는 도전성 단일 물질의 박막으로 형성되는데, 단일층의 박막이거나 복수 층의 박막으로 구성될 수 있다. 단일층의 박막으로 형성된 롤업 블레이드는 두께 방향으로의 응력 구배(stress gradient)에 의하여 자발적으로 롤업되고, 또한 복수 층의 박막으로 형성된 롤업 블레이드는 각 층의 평균 응력의 차이에 의하여 자발적으로 롤업된다.

Description

광 차폐 장치 및 그 제조방법{Optical shuttering device and method of manufacturing the same}
디지털 이미징(digital imaging)에 관한 것으로, 보다 구체적으로 디지털 이미징을 위한 미세 기계적 글로벌 셔터 및 홍채(micro mechanical global shutter and iris)에 관한 것이다.
디지털 기술이 발달함에 따라서 디지털 컨버젼스(digital convergence) 현상이 급속도로 확산되고 있다. 디지털 컨버젼스가 가장 활발하게 진행되고 있는 분야는 미디어와 통신 분야인데, 대표적인 제품이 디지털 카메라나 디지털 캠코더 등과 같은 촬상 장치가 모바일 폰에 결합된 소위 '카메라 폰'이다. 촬상 장치는 모바일 폰은 물론 디지털 카메라, 디지털 캠코더, 랩탑 컴퓨터(laptop computer)나 PDA(Personal Digital Assistant)와 같은 다른 모바일 전자기기의 카메라, 로봇 장치 등을 위한 기계 시각 장치(machine vision device), 차량용 시각 장치(automotive vision device) 등에도 널리 장착되고 있다.
최근 촬상 장치의 고화소화 및 고성능화가 요청되고 있어서, 여러 가지의 부가 기능을 제공하기 위한 모듈들이 촬상 장치에 추가되고 있다. 예를 들어, 자동 초점(Auto Focus, AF) 및 줌(zoom), 광학 손떨림 방지(Optical Image Stabilization, OIS), 근접 촬영 등의 기능을 제공하기 위한 가변 초점 액체 렌즈(vari-focal fluidic lens)가 촬상 장치에 추가되고 있다. 그리고 최근에는 전자식 셔터링(electrical shuttering)을 대체하고 기계적 셔터링(mechanical shuttering)을 제공하기 위한 기계적 광 셔터(mechanical optical shutter)가 촬상 장치에 추가되고 있다. 기계식 광 셔터는 결상 광학계를 통과할 빛의 전부 또는 일부를 차단하여 이미지 센서에 수신되는 광량을 조절하는 광 차폐 장치이다.
고화질 및 고성능의 촬상 장치를 지원하기 위해서, 기계적 광 셔터는 아주 빠른 응답(셔터링) 속도를 지원할 수 있어야 한다. 그리고 촬상 장치가 장착되는 전자 기기나 장치 등이 소형화 및 박형화되고 있으므로, 기계적 광 셔터 또한 그 크기나 두께를 작게 하여 제조할 수 있어야 한다. 뿐만 아니라, 기계적 광 셔터는 촬상 장치의 사용 온도 범위(temperature specification), 예컨대 -10 ~ 65℃에서 동일한 물리적 특성과 기계적 특성 등을 보여야 한다.
촬상 장치의 사용 온도 범위 전체에 걸쳐서 균일한 물리적 특성과 기계적 특성을 보여 주는 광 차폐 장치와 그 제조방법을 제공한다.
온도의 변화에 따른 곡률(Radius of Curvature, RoC)의 변화가 없고 동작 속도에도 차이가 없는 롤업 블레이드(roll-up blade)를 구비한 광 차폐 장치와 그 제조방법을 제공한다.
일 실시예에 따른 광 차폐 장치는 기판, 투명 전극, 절연막, 및 롤업 블레이드를 포함한다. 기판은 소정의 투광 영역을 갖는다. 그리고 투명 전극은 기판 상에 형성되어 있으며, 절연막은 투명 전극 상에 투광성이며 절연성 물질로 형성된다. 롤업 블레이드는 불투광 특성을 갖는 도전성 단일 물질의 박막으로 절연막의 상측에 형성되는데, 기판의 투광 영역을 커버할 수 있도록 일 단부가 투광 영역의 바깥쪽에 고정되어 있다. 롤업 블레이드는 단일층의 박막으로 구성되어 두께 방향으로의 응력 구배(stress gradient)에 의하여 자발적으로 롤업되거나 또는 복수 층의 박막으로 구성되어 각 층의 평균 응력의 차이에 의하여 자발적으로 롤업될 수 있다.
일 실시예에 따른 광 차폐 장치도 기판, 투명 전극, 절연막, 및 복수 개의 롤업 블레이드를 포함한다. 기판은 원형의 투광 영역을 갖는다. 그리고 투명 전극은 기판 상에 형성되어 있으며, 투명 전극 상에 투광성이며 절연성 물질로 형성된다. 복수 개의 롤업 블레이드는 불투광 특성을 갖는 도전성 단일 물질의 박막으로 절연막의 상측에 형성되는데, 투광 영역을 복수의 부채꼴로 면적 분할하여 커버할 수 있도록, 각각의 일 단부가 투광 영역의 바깥쪽에 원형으로 고정되어 있다.
일 실시예에 따른 광 차폐 장치의 제조방법에서는 우선 투광 영역을 갖는 기판 상에 투명 전극을 형성하고, 투명 전극 상에 투광성 절연막을 형성한다. 그리고 적어도 투광 영역을 가리는 희생층 패턴을 절연막 상에 형성한 다음, 이 희생층 패턴과 희생층 패턴이 형성되지 않은 절연막 상에 불투광 특성을 갖는 도전성 단일 물질의 박막으로 롤업 블레이드를 형성한다. 그리고 희생층 패턴을 제거한다. 이 경우에, 롤업 블레이드는 두께의 증가에 따라서 응력 구배가 음에서 양으로 변화하는 단일층의 박막으로 형성하고, 박막의 상부에서의 응력 구배의 크기가 하부에서의 응력 구배의 크기보다 더 크도록 하는 공정 조건에서 형성하거나 또는 상부 층의 평균 응력이 하부 층의 평균 응력보다 큰 복수 개의 층을 포함하도록 형성할 수 있다.
광 차폐 장치는 롤업 블레이드가 도전성 단일 물질의 박막으로 형성된다. 따라서 CTE가 큰 차이가 나는 이종 물질의 이중막으로 형성된 기존의 롤업 블레이드와는 달리, 촬상 장치(또는 광 차폐 장치)의 사용 온도 범위 전체에 걸쳐서 균일한 물리적 특성과 기계적 특성을 보여 준다. 특히, 이러한 롤업 블레이드를 포함하는 광 차폐 장치는 온도의 변화에 따른 곡률(RoC)의 변화는 물론 동작 속도에도 차이가 없으며, 보다 빠른 속도의 응답을 얻을 수가 있다.
도 1a 및 도 1b는 각각 일 실시예에 따른 광 차폐 장치의 구성을 보여 주는 사시도로서, 전자는 광 차폐 장치가 광을 통과시키는 상태이고 후자는 광 차폐 장치가 광을 차단시키는 상태이다.
도 2a는 도 1a의 AA' 라인을 따라 취한 단면도의 일례이고, 도 2b는 도 1b의 BB' 라인을 따라 취한 단면도의 일례이다.
도 3은 롤업 블레이드 박막의 두께의 변화에 따른 잔류 응력의 변화를 보여 주는 그래프이다.
도 4는 실리콘 질화막(SiN)/알루미늄막(Al)으로 구성된 기존의 롤업 블레이드의 온도의 변화에 따른 곡률의 변화를 보여 주는 그래프이다.
도 5는 일 실시예에 따라 몰리브덴(Mo) 단일막으로 구성된 기존의 롤업 블레이드의 온도의 변화에 따른 곡률의 변화를 보여 주는 그래프이다.
도 6a는 도 1a의 AA' 라인을 따라 취한 단면도의 다른 예이고, 도 6b는 도 1b의 BB' 라인을 따라 취한 단면도의 다른 예이다.
도 7a 내지 도 7e는 일 실시예에 따른 광 차폐 장치의 제조방법을 공정 순서에 따라 보여 주는 단면도들이다.
도 8a 내지 도 8f는 다른 실시예에 따른 광 차폐 장치의 제조방법을 공정 순서에 따라 보여 주는 단면도들이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 사용되는 용어들은 실시예에서의 기능을 고려하여 선택된 용어들로서, 그 용어의 의미는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 후술하는 실시예들에서 사용된 용어의 의미는, 본 명세서에 구체적으로 정의된 경우에는 그 정의에 따르며, 구체적인 정의가 없는 경우는 당업자들이 일반적으로 인식하는 의미로 해석되어야 할 것이다.
도 1a 및 도 1b는 일 실시예에 따른 광 차폐 장치(100)의 구성을 보여 주는 사시도로서, 전자는 광 차폐 장치(100)가 광을 통과시키는 상태이고 후자는 광 차폐 장치(100)가 광을 차단시키는 상태이다. 그리고 도 2a는 도 1a의 AA' 라인을 따라 취한 단면도의 일례이고, 도 2b는 도 1b의 BB' 라인을 따라 취한 단면도의 일례이다. 도 1a, 도 1b, 도 2a, 및 도 2b를 참조하면, 광 차폐 장치(100)는 기판(110), 투명 전극(120), 절연막(130), 및 롤업 블레이드(150)를 포함한다. 그리고 도면에 도시되어 있지는 않지만, 광 차폐 장치(100)는 투명 전극(120)과 롤업 블레이드(150)를 구동 전원에 연결하기 위한 한 쌍의 전극 패드 및 롤업 블레이드(150)의 구동 공간을 확보하기 위한 스페이서(spacer) 등을 더 포함할 수 있다.
기판(110)은 투광 영역을 갖는다. 투광 영역은 광 차폐 장치(100)가 설치되는 기기, 예컨대 디지털 카메라 등과 같은 촬상 장치를 구성하는 결상 광학계의 광 경로에 해당하는 부분이다. 따라서 롤업 블레이드(150)가 위로 말려 있는 상태(도 1a 참조)에서는 투광 영역은 노출되어 이를 통해 광이 통과할 수 있지만, 롤업 블레이드(150)가 펴져 있는 상태(도 1b 참조)에서는 투광 영역은 롤업 블레이드(150)에 의하여 커버되어 이를 통해 광이 통과할 수가 없다. 투광 영역의 형태는 특별한 제한이 없는데, 사각형, 원형, 타원형, 다각형 등이 될 수 있다. 그리고 투광 영역의 위치도 특별한 제한이 없는데, 기판(110)의 중앙부에 위치하거나 또는 기판(110)의 일 측부에 위치할 수도 있다.
기판(110)은 전체가 투명한 재질로 형성되거나 또는 적어도 투광 영역을 포함하는 일 부분만 투명한 재질로 형성될 수도 있다. 예를 들어, 기판(110)의 전부 또는 일부는 투명한 유리 기판일 수 있으나 여기에만 한정되는 것은 아니며, 투명한 다른 물질, 예컨대 석영, 플라스틱, 또는 실리카 등으로 형성될 수도 있다.
기판(110)의 일면 상에는 투명 전극(120)이 형성된다. 투명 전극(120)은 투명한 전도성 물질, 예컨대 ITO(Indium Tin Oxide)나 ZnO, SnO2, 탄소나노튜브(CNT), 전도성 폴리머(conductive polymer) 등으로 형성될 수 있다. 투명 전극(120)은 기판(110)의 전면에 형성되거나 또는 적어도 투광 영역 전체에 걸쳐서 형성될 수 있다. 또는, 투명 전극(120)은 투광 영역 내에서 소정의 패턴을 갖는 형상으로 형성될 수도 있다. 투명 전극(120)은 구동 전원의 일 전극과 전기적으로 접속되어서 광 차폐 장치(100)를 구동시키는 구동력, 보다 구체적으로는 말려 있는 롤업 블레이드(150)를 투명 전극(120)쪽으로 당기는 인력을 발생시킨다. 투명 전극(120)은 약 1000 내지 3000Å, 예컨대 약 2000Å의 두께를 가질 수 있는데, 이것은 단지 예시적인 것이다.
투명 전극(120) 상에는 절연막(130)이 형성된다. 절연막(130)도 투광 영역의 상측에 배치되므로, 투광성 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 절연막(130)은 투명한 실리콘 산화물(SiO), 실리콘 질화물(SiN), 알루미늄 질화물(AlN) 등으로 형성될 수 있다. 절연막(130)은 투명 전극(120)을 보호하는 기능 외에 투명 전극(120)과 롤업 블레이드(150)가 서로 물리적으로 접촉하여 전기적으로 도통되는 것을 방지한다. 절연막(130)은 약 1000 내지 2000Å, 예컨대 약 1500Å의 두께를 가질 수 있는데, 여기에만 한정되는 것은 아니다.
종래와는 달리 광 차폐 장치(100)에서는 투명 전극(120)과 롤업 블레이드(150) 사이에 개재되는 절연막(130)의 두께를 상대적으로 얇게 할 수 있다. 보다 구체적으로, 기존의 광 차폐 장치는 절연막을 개재하거나 또는 투명 전극 상에 바로 롤업 블레이드가 배치될 수 있었는데, 이것은 롤업 블레이드가 절연막(예컨대, 실리콘 질화물)과 도전막(예컨대, 알루미늄)의 이중막 구조를 가졌기 때문이다. 전자의 경우에, 투명 전극과 롤업 블레이드의 도전막 사이에는 2층의 절연막이 개재되므로, 전체 두께가 상대적으로 두꺼워질 수 밖에 없다. 그리고 후자의 경우에도, 기존의 광 차폐 장치는 롤업 블레이드를 구성하는 절연막과 도전막의 잔류 응력 차이에 의하여 롤업 블레이드가 롤업 상태로 되도록 하였는데, 원하는 곡률(RoC)을 갖는 롤업 블레이드를 형성하기 위해서 도전막이 약 5500Å의 두께를 갖는 경우에 절연막은 상대적으로 두꺼운 두께(예컨대, 약 3500Å)를 가져야 하였다.
반면, 광 차폐 장치(100)에서는 롤업 블레이드(150)의 두께를 약 5500Å의 두께로 형성하더라도 절연막(130)은 약 1500Å의 두께로 형성할 수 있다. 이것은 광 차폐 장치(100)에서는 절연막(130)의 잔류 응력을 고려할 필요가 없기 때문이다. 따라서 광 차폐 장치(100)는 기존의 광 차폐 장치에 비하여 전체적으로 보다 얇은 두께로 제조할 수 있다. 그리고 투명 전극(120)과 롤업 블레이드(150) 사이의 갭(gap)이 기존의 광 차폐 장치에 비하여 감소하기 때문에, 광 차폐 장치(100)는 보다 낮은 구동 전압으로도 구동이 가능하다. 뿐만 아니라, 투명 전극과 롤업 블레이드 사이에 2층의 절연막이 개재되는 경우에는 유전체-유전체 접촉 상태(dielectric-to-dielectric contact state)로 있게 된다. 이 경우에, 장기 구동시에 유전체 차징(dielectric charging)이 발생하여, 스틱킹(sticking) 현상이 일어나서 수명 시간(life-time)이 줄어들 수 있을 뿐만 아니라 커패시턴스가 증가하여 응답 속도가 지연될 수가 있었다. 그런데, 광 차폐 장치(100)에서는 이러한 유전체-유전체 접촉 상태를 제거함으로써 유전체 차징(dielectric charging)이 감소되어 보다 긴 수명 시간과 빠른 응답 속도를 얻을 수가 있다.
롤업 블레이드(150)는 투명 전극(120)과의 사이에 구동 전압이 가해지지 않으면 위로 말려 있는 상태로 존재한다(도 1a 참조). 이 상태에서는 적어도 기판(110)의 투광 영역은 노출되며, 외부로부터 입사되는 광은 투광 영역을 통과할 수 있다. 반면, 투명 전극(120)과의 사이에 구동 전압이 인가되면, 롤업 블레이드(150)는 펴져 있는 상태가 된다(도 1b 참조). 이 상태에서는 기판(110)의 투광 영역은 롤업 블레이드(150)에 의하여 가려지며, 외부로부터 입사되는 광은 투광 영역을 통과하지 못하고 차단된다.
이를 위하여, 롤업 블레이드(150)의 일 단부(예컨대, 고정단)는 투광 영역의 바깥쪽에 고정되어 있다. 예를 들어, 롤업 블레이드(150)의 일 단부는 투광 영역의 바깥쪽에 해당하는 위치의 절연막(130) 상에 접합되도록 형성될 수 있다(또는, 롤업 블레이드(150)의 일 단부 상에 다른 구조물(스페이서(spacer))을 배치하여 롤업 블레이드가 절연막(130) 또는 스페이서 상에 고정되도록 할 수도 있다). 그리고 롤업 블레이드(150)의 일 단부를 제외한 나머지 부분은 절연막(130)과 이격되어서 위치한다(도 2b 참조).
이러한 롤업 블레이드(150)는 전체가 하나로 구성되거나 또는 복수 개의 집합으로 구성될 수 있다. 전자의 경우에, 롤업 블레이드(150)는 하나로 투광 영역 전체를 커버할 수 있다. 반면, 후자의 경우에는 롤업 블레이드(150)는 투광 영역을 면적 분할하여 커버한다. 예를 들어, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 복수 개의 롤업 블레이드(150)는, 고정단을 제외한 나머지 부분이 투광 영역의 중심에서 방사상으로 연장 형성되는 모양으로 투광 영역을 면적 분할하여 덮을 수 있다. 이 경우, 롤업 블레이드(150)들 각각은 일 단부가 투광 영역의 둘레를 따라서 고정되어 있을 수 있다. 투광 영역은 통상적으로 원형의 형상을 갖는데, 이 경우에 복수 개의 롤업 블레이드(150) 각각은 투광 영역을 부채꼴 형상으로 면적 분할하여 커버할 수 있다.
롤업 블레이드(150)는 불투광 특성을 갖는 도전성 단일 물질의 박막으로 형성된다. 그리고 롤업 블레이드(150)를 형성하는 박막은 단일층으로 구성된다. 예를 들어, 롤업 블레이드(150)는 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 크롬(Cr), 금(Au), 구리(Cu) 등과 같은 불투명 금속 물질의 단일막으로 형성될 수 있다. 이러한 롤업 블레이드(150)는 일 전극(예컨대, 양극(+))이 구동 전원의 일 전극과 전기적으로 접속된다.
기존의 롤업 블레이드가 인장 잔류 응력(또는 평균 응력)이 다른 절연막과 도전막의 이중막으로 형성되는 것과는 달리, 롤업 블레이드(150)는 도전성 단일 물질의 단일막으로 형성된다. 그리고 이 롤업 블레이드(150)는, 기존의 롤업 블레이드와 마찬가지로, 구동 전압이 가해지지 않으면 소정의 곡률로 위로 말려있는 상태가 된다. 단일막으로 형성된 롤업 블레이드(150)가 자발적으로 롤업 상태가 될 수 있도록, 본 실시예에서는 박막 내에 응력 구배(stress gradient)가 생기도록 롤업 블레이드(150)가 제조된다. 보다 구체적으로, 롤업 블레이드(150)는 박막 내부에 그 두께 방향으로 응력 구배가 존재하는데, 이 응력 구배는 박막의 하부가 아닌 상부에 집중된다(이를 다르게 이야기 하면, 롤업 블레이드(150)는 내부에 존재하는 응력 구배가 상부에 집중되는 두께를 갖는다고 할 수 있다). 그리고 응력 구배가 박막의 상부에 집중됨으로 인하여 롤업 블레이드(150)는 자동적으로 롤업되어 있는 상태가 된다.
도 3은 롤업 블레이드(150)를 구성하는 박막의 두께의 변화에 따른 평균 응력 또는 잔류 응력의 변화를 보여 주는 그래프이다. 도 3의 그래프는 파릴렌(parylene) 계열의 폴리머로 형성된 희생층 상에 몰리브덴(Mo)으로 롤업 블레이드(150)의 박막을 형성한 경우에 관한 것이다. 몰리브덴(Mo) 박막과 같은 도전성 금속 물질의 박막은 물리기상증착(Physical Vapor Deposition, PVD)과 같은 통상적인 금속 물질의 증착 공정을 이용하여 형성될 수 있다.
도 3을 참조하면, 몰리브덴(Mo) 박막의 두께가 증가함에 따라서 평균 응력(mean stress)은 감소(즉, 응력 구배가 음(-)이다)하다가 소정의 두께(도 3에서는 약 4500Å) 이상에서는 평균 응력이 증가(즉, 응력 구배가 양(+)이다)하는 것을 알 수 있다. 그리고 평균 응력이 감소하는 구간에서는 상대적으로 완만(응력 구배의 크기가 작다)하게 평균 응력이 감소하는데 반하여, 평균 응력이 증가하는 구간에서는 상대적으로 급격(응력 구배의 크기가 크다)하게 평균 응력이 증가한다는 것도 알 수 있다.
이와 같이, 롤업 블레이드(150) 내부의 응력 구배가 박막의 상부에 집중되는 이유는, 희생층을 형성하는 하부 물질과 롤업 블레이드(150)를 형성하는 물질 사이의 열 팽창 계수(Coefficient of Thermal Expansion, CTE) 차이 때문이다. 보다 구체적으로, 희생층으로 사용되는 하부 물질은 롤업 블레이드(150) 물질에 비하여 CTE가 훨씬 큰 물질이 사용된다. 이 희생층 상에 롤업 블레이드(150) 박막을 형성할 경우에, 박막을 증착하는 고온의 공정 조건 하에서 하부 물질(예컨대, 파릴렌 계열의 폴리머)은 상대적으로 팽창을 많이 한다. 그 결과, 희생층 상에 형성되는 롤업 블레이드(150) 박막 내부에는 두께의 증가에 따라서 응력 구배가 생기고, 이 응력 구배는 박막의 상부에 집중된다.
롤업 블레이드(150) 내부의 응력 구배가 박막의 상부에 집중됨에 따라, 롤업 블레이드(150)는 자발적으로 소정의 곡률로 롤업 상태가 된다. 롤업 블레이드(150)의 곡률은 희생층을 형성하는 물질의 특성, 예컨대 롤업 블레이드(150)와의 CTE 차이나 희생층 자체의 두께 등으로 조절할 수 있다. 예를 들어, CTE가 큰 물질(즉, 롤업 블레이드(150)와의 CTE 차이가 상대적으로 큰 물질)을 희생층으로 사용하거나 및/또는 희생층의 두께를 두껍게 하면, 롤업 블레이드(150)의 곡률은 작아진다. 반면, CTE가 작은 물질(즉, 롤업 블레이드(150)와의 CTE 차이가 상대적으로 작은 물질)을 희생층으로 사용하거나 및/또는 희생층의 두께를 얇게 하면, 롤업 블레이드(150)의 곡률은 커진다.
이와 같이, 단일 물질로 형성된 롤업 블레이드(150)를 구비하는 광 차폐 장치(100)는 광 차폐 장치(100)(또는 이를 포함하는 촬상 장치)의 사용 온도 범위에서 균일한 구동 특성을 얻을 수가 있다. 보다 구체적으로, 기존의 롤업 블레이드(150)는 이종 물질의 이중막 구조, 즉 절연막과 도전층이 적층된 구조이었다. 그런데, 절연막을 형성하는 물질(예컨대, 실리콘 질화물(SiN))과 도전층을 형성하는 물질(예컨대, 알루미늄(Al)) 사이에는 CTE의 차이가 존재한다. 이러한 두 물질 사이의 CTE의 차이로 인하여, 도 4에 도시된 바와 같이, 기존의 롤업 블레이드(실리콘 질화막(SiN)/알루미늄막(Al))는 온도의 변화에 따라서 곡률에 차이가 발생하였다.
보다 구체적으로, 온도가 낮은 경우(21℃, 40℃)에는 곡률이 상대적으로 작지만, 온도가 큰 경우(60℃, 80℃)에는 곡률이 상대적으로 크다. 이 경우에 고온에서는 비록 구동 전압이 가해지지 않았지만 롤업 블레이드가 투광 영역을 가리는 문제가 생길 수 있다. 또한, 저온에서는 곡률이 너무 작아져서 응답 속도가 저하되는 등의 초기 구동에 문제가 발생할 수 있다. 반면, 도 5에 도시된 바와 같이, 도전성 단일 물질의 박막으로 형성되는 롤업 블레이드(150)는 온도의 변화에도 불구하고 곡률의 변화가 거의 없다. 따라서 롤업 블레이드(150)가 투광 영역을 가리거나 초기 구동 속도의 저하 등과 같은 문제가 발생하지 않으며, 롤업 블레이드(150)를 구비한 광 차폐 장치(100)는 사용 온도 범위 전체에 걸쳐서 균일한 동작 특성을 보인다.
도 6a 및 도 6b는 다른 실시예에 따른 광 차폐 장치(200)의 구성을 보여 주는 단면도로서, 전자는 광 차폐 장치(200)가 광을 통과시키는 상태이고 후자는 광 차폐 장치(200)가 광을 차단시키는 상태이다. 광 차폐 장치(200)의 사시도는 도 1a 및 도 1b에 도시된 것과 동일할 수 있는데, 이 경우에 도 6a는 도 1a의 AA' 라인을 따라 취한 단면도의 다른 예이고, 도 6b는 도 1b의 BB' 라인을 따라 취한 단면도의 다른 예일 수 있다. 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 광 차폐 장치(200)는 기판(210), 투명 전극(220), 절연막(230), 및 롤업 블레이드(250)를 포함한다. 광 차폐 장치(200)는 전술한 광 차폐 장치(100)와 롤업 블레이드(250)의 구성에 차이가 있으며 다른 구성요소들은 동일할 수 있으므로, 이하에서는 롤업 블레이드(250)에 관해서만 설명한다.
롤업 블레이드(250)도 투명 전극(220)과의 사이에 구동 전압이 가해지지 않으면 위로 말려 있는 상태로 존재하지만, 투명 전극(220)과의 사이에 구동 전압이 인가되면, 롤업 블레이드(250)는 펴져 있는 상태가 된다. 이를 위하여, 롤업 블레이드(250)의 일 단부(예컨대, 고정단)는 투광 영역의 바깥쪽에 고정되어 있다. 그리고 롤업 블레이드(250)의 일 단부를 제외한 나머지 부분은 절연막(230)과 이격되어서 위치한다(도 6b 참조). 롤업 블레이드(250)도 전체가 하나로 구성되거나 또는 복수 개의 집합으로 구성될 수 있는데, 전자의 경우에 롤업 블레이드(250)는 하나로 투광 영역 전체를 커버할 수 있지만, 후자의 경우에는 롤업 블레이드(250)는 투광 영역을 면적 분할하여 커버한다.
롤업 블레이드(250)는 불투광 특성을 갖는 도전성 단일 물질의 박막으로 형성된다. 다만, 단일층의 박막으로 형성되는 롤업 블레이드(150, 도 2a 및 도 2b 참조)와는 달리, 롤업 블레이드(250)를 형성하는 박막은 단일 물질로 형성된 복수 개의 층으로 구성된다. 예를 들어, 롤업 블레이드(150)는 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 크롬(Cr), 금(Au), 구리(Cu) 등과 같은 불투명 금속 물질을 이용하여 2층 또는 그 이상의 층을 갖는 다층막으로 형성될 수 있다.
단일 물질의 다층막으로 형성된 롤업 블레이드(250)가 자발적으로 롤업 상태가 될 수 있도록, 본 실시예에서는 상부층과 하부층 사이에 평균 응력(mean stress) 또는 잔류 응력(residual stress)에 차이가 생기도록 롤업 블레이드(250)가 제조된다. 보다 구체적으로, 롤업 블레이드(250)는 상부층이 하부층보다 평균 응력이 크게 함으로써, 평균 응력의 차이에 의하여 롤업 블레이드(250)가 자발적으로 롤업 상태가 되도록 제조될 수 있다. 만일, 롤업 블레이드(250)가 3층 이상인 경우에는, 최상층의 평균 응력이 가장 크게 되도록 롤업 블레이드(250)가 제조될 수도 있다.
본 실시예에서 롤업 블레이드(250)를 구성하는 박막의 평균 응력 또는 잔류 응력을 제어하는 방법에는 특별한 제한이 없다. 예를 들어, 박막을 증착할 때의 공정 조건(예컨대, 아르곤의 흐름(Ar flow)나 파워(power)의 변화 등)을 제어하여 박막의 잔류 응력을 조절할 수 있다. 이 경우에, 예를 들어, 롤업 블레이드(250)의 하부층은 잔류 응력이 100MPa이 되는 공정 조건으로 증착하고, 롤업 블레이드(250)의 상부층은 잔류 응력이 350Mpa이 되는 공정 조건으로 증착할 수 있다.
또는, 같은 공정 조건하에서 박막을 증착하더라도, 하부막의 종류를 다르게 함으로써 롤업 블레이드(250)의 상하부층 사이에 잔류 응력의 차이가 생기도록 할 수도 있다. 예를 들어, 롤업 블레이드(250)의 하부층은 롤업 블레이드(250) 물질과 CTE 차이가 큰 물질(예컨대, 파릴렌 계열의 폴리머)로 형성된 희생층 상에 형성하고, 롤업 블레이드(250)의 상부층은 롤업 블레이드(250) 물질과 CTE가 같거나 유사한 물질로 물질층(예컨대, 기 증착된 롤업 블레이드(250)의 하부층) 상에 형성할 수 있다. 이 경우에, 몰리브덴(Mo)으로 롤업 블레이드(250)를 형성하면, 롤업 블레이드(250)의 하부층은 파릴렌 계열의 폴리머의 큰 CTE로 인하여 평균 응력이 약 100MPa 정도가 되고, 롤업 블레이드(250)의 상부층은 CTE가 큰 차이가 없는 하부층 상에 형성되므로, 몰리브덴 본래의 잔류 응력인 약 350MPa 정도의 평균 응력이 되도록 할 수 있다.
이와 같이, 롤업 블레이드(250)의 하부층과 상부층을 형성할 때의 공정 조건을 제어하거나 또는 하부 물질의 종류를 달리함으로써, 상하부층 사이의 평균 응력의 차이에 의하여 롤업 블레이드(250)가 자발적으로 롤업 상태가 되도록 할 수 있을 뿐만 아니라 상하부층 사이의 평균 응력의 차이를 제어하여 롤업 블레이드(250)의 곡률을 조절할 수 있다. 그리고 상하부층 사이의 평균 응력의 차이는 하부층과 상부층 각각의 두께를 다르게 하여 조절할 수도 있다. 예를 들어, 롤업 블레이드(250)의 전체 두께가 약 6000Å 정도라고 가정할 경우에, 하부층과 상부층의 두께비를 각각 2000Å:4000Å, 4000Å:2000Å, 및 5000Å:1000Å으로 하면, 하부층의 두께가 두꺼워질수록 응력 구배에 의해 평균 응력의 차이가 많이 발생하여 곡률이 작아지게 된다. 따라서 롤업 블레이드(250)를 도전성 단밀 물질의 다층막으로 형성할 경우에, 공정 조건, 하부막의 종류, 및/또는 상하부층 사이의 두께비를 적절히 제어하면, 원하는 곡률을 갖는 롤업 블레이드(250)를 제조할 수가 있다.
전술한 실시예와 마찬가지로, 본 실시예에 따른 광 차폐 장치(200)도 단일 물질로 형성된 롤업 블레이드(250)를 구비한다. 따라서 롤업 블레이드(250)를 구비하는 광 차폐 장치(200)는 광 차폐 장치(200)(또는 이를 포함하는 촬상 장치)의 사용 온도 범위에서 균일한 곡률과 구동 특성을 얻을 수가 있다. 예를 들어, 고온하에서 롤업 블레이드(250)가 투광 영역을 가리거나 또는 저온하에서 롤업 블레이드(250)의 초기 구동 속도가 저하되는 것과 같은 문제가 발생하지 않는다.
도 7a 내지 도 7e는 도 2a 및 도 2b를 참조하여 전술한 광 차폐 장치(100)의 제조 방법을 보여 주는 단면도이다.
도 7a를 참조하면, 투광 영역을 갖는 기판(110) 상에 투명 전극(120)을 형성한다. 기판(110)은 전체가 투명한 유리 기판일 수 있다. 그리고 투명 전극(120)은 ITO 등과 같은 투명한 도전성 물질로 형성된다. 기판(110) 상에 투명 전극(120)을 형성하는 방법에는 특별한 제한이 없으며, PVD 등과 같은 통상적인 반도체 제조 공정이 적용된다. 투명 전극(120)은 약 1000~3000Å, 예컨대 약 2000Å 정도의 두께로 형성될 수 있다.
그리고 도 7b를 참조하면, 투명 전극(120) 상에 절연막(130)을 형성한다. 절연막(130)도 투명한 재질의 물질로 형성되나 절연성 물질로 형성된다. 예를 들어, 절연막(130)은 실리콘 산화물(SiO), 실리콘 질화물(SiN), 실리콘 산화질화물(SiON), 알루미늄 질화물(AlN) 등과 같은 물질로 형성될 수 있다. 절연막(130)을 형성하는 방법에는 특별한 제한이 없으며, 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition)법 등과 같은 통상적인 반도체 제조 공정이 적용된다. 절연막(130)은 약 1000~4000Å, 예컨대 약 1500Å 정도의 두께로 형성될 수 있다.
그리고 도 7c를 참조하면, 절연막(130) 상에 희생층(sacrificial layer)(140)을 형성한다. 희생층(140)은 상부에 형성될 롤업 블레이드(150)와 CTE 차이가 큰 물질로 형성한다. 그리고 희생층(140)은 롤업 블레이드(150)를 형성한 이후에 제거하는 물질층이므로, 기판(110), 투명 전극(120), 및 추후에 형성될 롤업 블레이드(150)에 대하여 식각 선택비가 우수한 물질이나 또는 제거가 용이한 물질로 형성할 수 있다. 예를 들어, 희생층(140)은 애슁(ashing) 공정을 이용하여 손쉽게 제거할 수 있고, 또는 도전성 금속 물질보다 CTE가 상대적으로 큰 파릴렌(parylene) 계열의 폴리머, 아크릴레이트(acrylate) 계열의 포토레지스터(photoresistor), 또는 노볼락(novolak) 계열의 포토레지스터 등으로 형성할 수 있다.
희생층(140)은 적어도 기판(110)의 투광 영역을 가리도록 형성된다. 예를 들어, 도 7c에 도시된 바와 같이, 절연막(130)의 일 부분 상에만 희생층(140)이 형성되고, 투광 영역의 바깥쪽, 즉 그 상부에 롤업 블레이드(150)의 고정단이 위치(도 7d 참조)하게 되는 절연막(130)의 나머지 부분에는 희생층(140)이 형성되지 않을 수 있다. 절연막(130)의 일 부분 상에만 형성되는 이러한 희생층(140)은 통상적은 반도체 제조 공정, 예컨대 절연막(130)의 전면에 희생층(140)을 형성한 다음 식각 공정을 수행하거나 또는 해당 부분에만 선택적으로 희생층(140)이 증착 또는 도포되도록 하는 등의 방법으로 형성될 수 있다.
도 7d를 참조하면, 도 7c의 결과물, 보다 구체적으로 노출된 절연막(130)과 희생층(140) 상에 롤업 블레이드(150)를 형성한다. 롤업 블레이드(150)는 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 크롬(Cr), 금(Au), 구리(Cu) 등과 같은 불투명 금속 물질의 단일층으로 형성된다. 그리고 롤업 블레이드(140)가 복수 개의 집합으로 구성된 경우에, 금속 물질의 단일층 박막을 형성한 이후에 통상적인 반도체 식각 공정(드라이 에칭(dry etching)과 같은 식각 공정)을 이용하여 박막을 패터닝할 수도 있다. 롤업 블레이드(150)를 형성하기 위한 금속 물질의 박막을 형성하는 방법에는 특별한 제한이 없으며, PVD 등과 같은 통상적인 반도체 제조 공정이 적용될 수 있다.
전술한 바와 같이, 롤업 블레이드(150)의 하부에 형성되어 있는 희생층(140)의 CTE 및/또는 두께 등을 제어하면, 롤업 블레이드(150) 박막 내부의 잔류 응력 및 이에 따른 응력 구배를 제어할 수 있다. 그리고 이러한 롤업 블레이드(150) 내부의 응력 구배에 의하여, 희생층(140)을 제거한 후에 자발적으로 롤업되는 정도인 롤업 블레이드(150)의 곡률을 제어할 수 있다. 따라서 증착되는 롤업 블레이드(150) 박막의 두께는 최종적인 곡률을 고려하여 적응적으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 파릴렌 계열의 수지로 희생층(140)을 형성하고 몰리브덴(Mo) 박막의 잔류 응력의 변곡점이 약 5000Å 정도의 두께에서 생길 경우에, 전체 롤업 블레이드(150)의 두께는 약 5500~6000Å 정도의 두께가 되도록 할 수 있다.
계속해서 도 7e를 참조하면, 도 7d의 결과물에서 희생층(140)만을 선택적으로 제거한다. 희생층(140)을 제거하는 방법에는 특별한 제한이 없으며, 애슁 등과 같은 폴리머 제거 공정을 이용할 수 있다. 희생층(140)이 제거되면, 도시된 바와 같이, 롤업 블레이드(150)는 내부에 존재하는 응력 구배에 의하여 자발적으로 롤업 상태가 되어서, 소정의 곡률을 갖는 광 차폐 장치(100)가 완성된다.
도 8a 내지 도 8f는 도 6a 및 도 6b를 참조하여 전술한 광 차폐 장치(200)의 제조 방법을 보여 주는 단면도이다. 본 실시예는 롤업 블레이드(250)가 다층막, 예컨대 이층막 구조라는 점에서 전술한 실시예와 차이가 있으므로, 이하 이러한 차이점을 중심으로 설명한다.
도 8a를 참조하면, 투광 영역을 갖는 기판(210) 상에 투명 전극(220)을 형성한다. 투명 전극(220)은 약 1000~3000Å, 예컨대 약 2000Å 정도의 두께로 형성될 수 있다. 그리고 도 8b를 참조하면, 투명 전극(220) 상에 절연막(230)을 형성한다. 절연막(230)은 약 1000~4000Å, 예컨대 약 1500Å 정도의 두께로 형성될 수 있다. 그리고 도 8c를 참조하면, 절연막(230) 상에 희생층(sacrificial layer)(240)을 형성한다. 희생층(240)은 상부에 형성될 롤업 블레이드(250)와 CTE 차이가 큰 물질, 예컨대 파릴렌 계열의 수지로 형성할 수 있다. 희생층(240)의 두께는 최종적으로 완성될 롤업 블레이드(250)의 곡률을 고려하여 적응적으로 결정될 수 있다.
도 8d를 참조하면, 도 8c의 결과물, 보다 구체적으로 노출된 절연막(230)과 희생층(240) 상에 롤업 블레이드용 하부 박막(252)을 형성한다. 롤업 블레이드용 하부 박막(252)은 몰리브덴(Mo) 등과 같은 도전성 물질로 형성한다. 하부 박막(252)의 두께는 잔류 응력(또는 평균 응력)의 크기를 고려하여 적절히 결정될 수 있다. 그리고 도 8e를 참조하면, 롤업 블레이드용 하부 박막(252) 상에 롤업 블레이드용 상부 박막(254)을 형성한다. 상부 박막(254)도 하부 박막(252)과 동일한 물질, 예컨대 몰리브덴(Mo)으로 형성할 수 있다. 상부 박막(252)의 두께도 잔류 응력(또는 평균 응력)의 크기를 고려하여 적절히 결정될 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에서는 롤업 블레이드(250) 전체를 한 번의 증착 공정으로 형성하는 것이 아니라, 동일한 물질(예컨대, 몰리브덴(Mo))로 증착 공정을 2회(또는 여러 번) 수행하여, 얇은 두께의 박막이 복수 개가 형성되도록 한다. 이것은 다층막 롤업 블레이드(250)를 구성하는 각 물질층의 평균 응력에 차이가 생기도록 하여, 롤업 블레이드(250)가 자발적으로 롤업 상태가 되도록 하기 위해서이다. 전술한 바와 같이, 복수 층으로 구성된 롤업 블레이드(250)의 각 층을 형성하는 공정조건이나 각 층이 형성되는 하부 물질의 종류, 그리고 각 층의 두께 비율을 달리하면, 롤업 블레이드(250)를 구성하는 각 층의 잔류(평균) 응력을 제어할 수 있다. 그리고 이러한 롤업 블레이드(250)를 구성하는 각 층의 평균 응력의 차이를 제어하여, 희생층(240)을 제거한 후에 자발적으로 롤업되는 정도인 롤업 블레이드(250)의 곡률도 제어할 수 있다.
계속해서 도 8f를 참조하면, 도 8e의 결과물에서 희생층(240)만을 선택적으로 제거한다. 희생층(240)을 제거하는 방법에는 특별한 제한이 없으며, 애슁 등과 같은 폴리머 제거 공정을 이용할 수 있다. 희생층(240)이 제거되면, 도시된 바와 같이, 롤업 블레이드(250)는 하부층(252)과 상부층(254)의 평균 응력의 차이에 의하여 자발적으로 롤업 상태가 되어서, 소정의 곡률을 갖는 광 차폐 장치(200)가 완성된다.
이상의 설명은 본 발명의 실시예에 불과할 뿐, 이 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상이 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 기술 사상은 특허청구범위에 기재된 발명에 의해서만 특정되어야 한다. 따라서 본 발명의 기술 사상을 벗어나지 않는 범위에서 전술한 실시예는 다양한 형태로 변형되어 구현될 수 있다는 것은 당업자에게 자명하다.
100, 200 : 광 차폐 장치 110, 210 : 기판
120, 220 : 투명 전극 130, 230 : 절연막
140 : 희생층 150, 250 : 롤업 블레이드

Claims (16)

  1. 투광 영역을 갖는 기판;
    상기 기판 상에 형성된 투명 전극;
    상기 투명 전극 상에 형성된 투광성 절연막; 및
    불투광 특성을 갖는 도전성 단일 물질의 박막으로 상기 절연막의 상측에 형성되며, 상기 투광 영역을 커버할 수 있도록 일 단부가 상기 투광 영역의 바깥쪽에 고정되어 있는 롤업 블레이드를 포함하는 광 차폐 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 박막은 단일층으로 구성되며, 상기 롤업 블레이드는 상기 박막의 두께 방향으로의 응력 구배(stress gradient)에 의하여 자발적으로 롤업되는 광 차폐 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 롤업 블레이드는 상기 박막의 두께의 증가에 따라서 상기 응력 구배는 음에서 양으로 변화하고, 상기 박막의 상부에서의 응력 구배의 크기가 하부에서의 응력 구배의 크기보다 더 큰 광 차폐 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 박막은 복수 개의 층을 포함하며, 상기 롤업 블레이드는 상기 복수 개의 층 사이의 평균 응력(mean stress)의 차이에 의하여 자발적으로 롤업되는 광 차폐 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 롤업 블레이드는 상부 층의 평균 응력이 하부 층의 평균 응력보다 큰 광 차폐 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 광 차폐 장치는 상기 투광 영역을 면적 분할하여 커버하는 복수 개의 롤업 블레이드를 포함하는 광 차폐 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 롤업 블레이드는 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 및 니켈(Ni)로 이루어진 집합 중에서 선택된 하나의 물질 또는 그 합금으로 형성된 광 차폐 장치.
  8. 원형의 투광 영역을 갖는 기판;
    상기 기판 상에 형성된 투명 전극;
    상기 투명 전극 상에 형성된 투광성 절연막; 및
    불투광 특성을 갖는 도전성 단일 물질의 박막으로 상기 절연막의 상측에 형성된 복수 개의 롤업 블레이드를 포함하고,
    상기 복수 개의 롤업 블레이드는, 상기 투광 영역을 복수의 부채꼴로 면적 분할하여 커버할 수 있도록, 각각의 일 단부가 상기 투광 영역의 바깥쪽에 원형으로 고정되어 있는 롤업 블레이드를 포함하는 광 차폐 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 박막은 단일층으로 구성되며, 상기 복수 개의 롤업 블레이드 각각은 상기 박막의 두께 방향으로의 응력 구배(stress gradient)에 의하여 자발적으로 롤업되는 광 차폐 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 박막은 복수 개의 층을 포함하며, 상기 복수 개의 롤업 블레이드 각각은 상기 복수 개의 층 사이의 평균 응력(mean stress)의 차이에 의하여 자발적으로 롤업되는 광 차폐 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 복수 개의 롤업 블레이드 각각은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 및 니켈(Ni)로 이루어진 집합 중에서 선택된 하나의 물질 또는 그 합금으로 형성된 광 차폐 장치.
  12. 투광 영역을 갖는 기판 상에 투명 전극을 형성하는 단계;
    상기 투명 전극 상에 투광성 절연막을 형성하는 단계;
    상기 투광 영역을 가리는 희생층 패턴을 상기 절연막 상에 형성하는 단계;
    상기 희생층 패턴 및 상기 희생층 패턴이 형성되지 않은 상기 절연막 상에 불투광 특성을 갖는 도전성 단일 물질의 박막으로 롤업 블레이드를 형성하는 단계; 및
    상기 희생층 패턴을 제거하는 단계를 포함하는 광 차폐 장치의 제조방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 희생층 패턴의 형성 단계에서는 파릴렌(parylene) 계열의 폴리머, 아크릴레이트(acrylate) 계열의 포토레지스터(photoresistor), 및 노볼락(novolak) 계열의 포토레지스터 중의 하나로 상기 희생층 패턴을 형성하고,
    상기 롤업 블레이드의 형성 단계에서는 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 금(Au), 및 구리(Cu)로 이루어진 집합 중에서 선택된 하나의 물질 또는 그 합금으로 상기 롤업 블레이드를 형성하는 광 차폐 장치의 제조방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 롤업 블레이드는 두께의 증가에 따라서 응력 구배가 음에서 양으로 변화하는 단일층의 박막으로 형성하고, 상기 박막의 상부에서의 응력 구배의 크기가 하부에서의 응력 구배의 크기보다 더 크도록 하는 공정 조건에서 상기 박막을 증착하는 광 차폐 장치의 제조방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 박막은 상부 층의 평균 응력이 하부 층의 평균 응력보다 큰 복수 개의 층을 포함하도록 상기 롤업 블레이드를 형성하는 광 차폐 장치의 제조방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 롤업 블레이드를 형성하는 단계는
    상기 희생층 패턴 및 상기 희생층 패턴이 형성되지 않은 상기 절연막 상에 제1 블레이드층을 형성하는 단계; 및
    상기 제1 블레이드층 상에 상기 제1 블레이드층을 형성하는 물질과 동일한 물질로 제2 블레이드층을 형성하는 단계를 포함하는 광 차폐 장치의 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120068569A (ko) 2010-12-17 2012-06-27 삼성전자주식회사 광 차폐 장치 및 이를 구비한 전자 기기
KR101878719B1 (ko) * 2011-06-24 2018-07-16 삼성전자 주식회사 광 차폐 장치 및 그 제조 방법
CN108267900B (zh) 2018-02-08 2021-03-02 京东方科技集团股份有限公司 光阀结构及其制造方法、操作方法、阵列基板、电子装置
CN108627328B (zh) * 2018-05-24 2019-10-25 电子科技大学 一种耦合应力梯度修正的缺口件多轴疲劳寿命预测方法

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3989357A (en) * 1974-02-01 1976-11-02 Kalt Charles G Electro-static device with rolling electrode
US4248501A (en) * 1978-06-16 1981-02-03 Bos-Knox, Ltd. Light control device
US4235522A (en) * 1978-06-16 1980-11-25 Bos-Knox, Ltd. Light control device
US4266339A (en) * 1979-06-07 1981-05-12 Dielectric Systems International, Inc. Method for making rolling electrode for electrostatic device
US5605609A (en) * 1988-03-03 1997-02-25 Asahi Glass Company Ltd. Method for forming low refractive index film comprising silicon dioxide
CA2058396C (en) * 1990-12-25 1995-05-30 Osamu Sato Light-quantity control device
US5233459A (en) * 1991-03-06 1993-08-03 Massachusetts Institute Of Technology Electric display device
JP3896158B2 (ja) * 1993-02-04 2007-03-22 コーネル・リサーチ・ファウンデーション・インコーポレイテッド マイクロ構造及びその製造のためのシングルマスク、単結晶プロセス
US5781331A (en) * 1997-01-24 1998-07-14 Roxburgh Ltd. Optical microshutter array
US6067183A (en) * 1998-12-09 2000-05-23 Eastman Kodak Company Light modulator with specific electrode configurations
US6313937B1 (en) * 1999-11-30 2001-11-06 Eastman Kodak Company Electrically actuated magnetic micro-shutters
US6226116B1 (en) * 1999-11-30 2001-05-01 Eastman Kodak Company Magnetic micro-shutters
US6829399B2 (en) * 2000-03-03 2004-12-07 Massachusetts Institute Of Technology Rolling shutter optical switch device with dimples on shutter, annular rim at optical port and shortened shutter attachment edge
US6443637B1 (en) * 2000-03-15 2002-09-03 Eastman Kodak Company Camera with electrostatic light valve that functions as diaphragm
US7026602B2 (en) * 2001-04-13 2006-04-11 Research Triangle Institute Electromagnetic radiation detectors having a microelectromechanical shutter device
US6586738B2 (en) * 2001-04-13 2003-07-01 Mcnc Electromagnetic radiation detectors having a micromachined electrostatic chopper device
US7097923B2 (en) * 2002-04-30 2006-08-29 Hitachi Global Storage Technologies Method for forming thin film heads using a tri-layer anti-reflection coating for photolithographic applications and a structure thereof
US6972889B2 (en) * 2002-06-27 2005-12-06 Research Triangle Institute Mems electrostatically actuated optical display device and associated arrays
JP4147214B2 (ja) * 2004-10-08 2008-09-10 キヤノン株式会社 光量調節装置および光学機器
JP2006166419A (ja) * 2004-11-10 2006-06-22 Murata Mfg Co Ltd 圧電薄膜共振子及びその製造方法
US7684105B2 (en) * 2005-02-24 2010-03-23 National Research Council Of Canada Microblinds and a method of fabrication thereof
KR101230314B1 (ko) * 2006-05-30 2013-02-06 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
JP5082325B2 (ja) * 2006-08-03 2012-11-28 株式会社ニコン 撮像装置
US7907321B2 (en) * 2007-02-08 2011-03-15 Canon Kabushiki Kaisha Light-amount adjusting apparatus, optical apparatus, and method for manufacturing the light-amount adjusting apparatus
KR100933294B1 (ko) * 2007-11-29 2009-12-22 삼성전자주식회사 셔터 및 이를 구비한 마이크로 카메라 모듈
US8313663B2 (en) * 2008-09-24 2012-11-20 Tel Epion Inc. Surface profile adjustment using gas cluster ion beam processing
KR101573508B1 (ko) * 2008-11-10 2015-12-01 삼성전자 주식회사 마이크로 셔터 디바이스 및 그 제조방법
KR101557485B1 (ko) * 2008-12-09 2015-10-06 삼성전자 주식회사 마이크로 셔터 디바이스 및 그 제조방법
US8576469B2 (en) * 2009-05-13 2013-11-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Light screening apparatus including roll-up actuators
KR101073293B1 (ko) * 2009-06-25 2011-10-12 삼성모바일디스플레이주식회사 하프톤 마스크와 그 제조방법 및 하프톤 마스크를 이용한 막 형성 방법
KR20120068569A (ko) * 2010-12-17 2012-06-27 삼성전자주식회사 광 차폐 장치 및 이를 구비한 전자 기기

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