TW305945B - - Google Patents

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TW305945B TW084112258A TW84112258A TW305945B TW 305945 B TW305945 B TW 305945B TW 084112258 A TW084112258 A TW 084112258A TW 84112258 A TW84112258 A TW 84112258A TW 305945 B TW305945 B TW 305945B
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    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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3u5i> A7 B7 五、發明説明( 經濟部中央標準局員工消费合作社印策 太玆明:> 領城 本發明係關於一光學投彩糸統;並且,更特別地,係 關於用於此糸統中的一組MXN値薄膜致動鍊的陣列及一 棰用Μ製造它的方法*其中每一薄膜致動鏡具有一雙壓霣 晶片結構。 太發明夕背醫 於在此技術領域内可獲得的不同視頻顯示条统中,一 光學投影条統已知可提供一大尺度之高品質顯示。在此棰 光學投影条統中,由一燈發出的光均勻地照射在一組例如 ΜΧΝ個致動鏡的陣列上,其中毎一個鏡連結一値致動器 。該等致動器可由一個電位移材料製成,比如一値壓霣的 或一個電伸縮性的材料,其回應一傾作用於其上的霣場而 變形。 由每一値鏡反射的光束入射在例如一値光學阻板的一 個開口上。藉由施加一個18訊號至每一個致動器*每一鏡 片相對於該入射光束的相對位置即被改變,因此造成由每 一鏡反射之光束的光程上之偏差。因爲每一反射光束之光 程被改變,故自每一鏑反射而通過該開口的光Μ被改變* 因此調變該光束的強度。經過該開口的調變光束經由一値 適當的光學装置,比如一値投影透鑌,傳送至一個投影蛮 幕上,以藉此將一影像顯示於其上。 在第1 Α至1 G匾中,繪示包含於製造一組ΜΧΝ薄 膜致動鏡1 0 1陣列1 00的製造步嫌,其中Μ與N為整 數,Μ及Ν分別指示陣列1 00中之行及列,其掲露於一 -------------------訂------^ I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度逋用中國國家標率(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 4
Su 〇ΰ45 Α7 Β7 五、發明説明(2 ) 個尚在審理中而與本案爲同一人擁有之申請案中,即名為 "薄膜致動鏡陣列"之美國專利申請第08/430 , 628號案 Ο 用以製造此等陣列100的過程由準備一主動矩陣1 0開始,此主動矩陣具有一頂表面且包含一基質12、一 組MXN電晶體(未顯示)陣列、一傳導線麵案(未顯示 )、及一組MXN連接端子14陣列。 在接下來的步驟中,假如薄膜犧牲層2 8由金羼製成 ,則藉由利用嗔鍍或蒸鍍方法,假如薄膜犧牲層28由ίδ 矽酸鹽玻璃(PSG)製成,則藉由利用一化學氣相澱積 (CVD)或一旋轉鍍膜方法,或者假如薄膜犧牲層28 由多晶矽製成,則藉由利用CVD方法,將一薄膜犧牲層 28形成在此主劻矩陣10之頂表面上。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
T 之後,形成一包括一組ΜΧΝ支承構件24陣列的支 承層20,此支承構件被薄暌播牲層28包圍,其中此支 承層20由下列步驟形成:藉由利用光蝕法製造一組MX N空榷(未顯示)在薄膜犧牲層28上,每一空槽位於每 一建接端子14的周圍;以及藉由利用喷鍍或CVD方法 於位在每一連接端子14周園之每一空槽内形成一支承構 件24,如第1 A圖所示。支承構件24是由一絕緣材料 所裂成。 於後繼之步班中,與支承構件24相同的絕緣材料所 裂成的一揮性層6 0,藉由利用溶膠_凝膠、喰鎪或 CVD方法,形成在支承層2 ◦之頂部上。 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 5 305945 A7 B7 五、發明説明(3 ) 接下來,由金鼷裂成的導管2 2形成於每一支承構件 24内,其是藉由:首先藉由利用蝕刻方法來製造一組Μ ΧΝ洞(未顯示)之陣列,每一洞由彈性層60之頂延伸 至每一連接端子1 4的頂部;Μ及用金羼來«補其内,由 此Μ形成導管22,如第1 Β圜所示。 於下一步驟中,藉由利用嗔鍍方法,將由電氣導通材 料製成的一第二薄膜層40形成在包括導管2 2的彈性層 60之頂部上。此第二薄膜層40經由形成在支承構件2 4内的導管2 2電氣連接至電晶體。 因此,藉由利用嗅鍍方法或溶膠-凝膠方法,將由一 壓霣性材料,例如锆钛酸鉛(Ρ Ζ Τ )製成的薄膜電位移 層70形成在第二薄膜層40的頂部上,如第1 C圖所示 〇 在接下來的步班中,藉由利用光蝕或激光徹調方法* 將薄膜霄位移層70、第二薄膜層40Μ及揮性層60直 到暴露支承層20時,構成一組ΜΧΝ薄膜II位移構件7 5陣列、一組MXΝ第二薄膜電極45陣列以及一組MX N 3單性構件65陣列的圃案,如第1 D圖所示。每一第二 薄禊霣極4 5經由形成在每一支承構件2 4内的每一導管 2 2霉氣連接至每一霣晶體,且於薄膜致動鏡1 0 1中作 用爲一信號霣極。 接下來,每一薄膜霣位移構件7 5經高溫熱處理,例 如對PZT而言,大約在650 =,以允許相位變遷發生 因而形成一組Μ X N熱處理結構(未顯示)。因爲每一熱 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS ) Α4规格(210X 297公釐) ---------->------1Τ------f- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局員Η消費合作社印製 五、發明説明( A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 處理薄膜電位移構件75足夠薄,假如其是由電壓性材料 裂成,則無須要將其極化:因為在操作薄膜致動鏡1 0 1 的期間,其可被霣氣信號所極化。 在上述步驟之後,首先藉由利用噴鍍方法,以形成由 一霣氣導通及光反射材料所製成的一層3 0完全覆蓋此Μ ΧΝ熱處理結構陣列的頂部,包括暴露之支承層2 ◦在內 ,如第1 Ε匾所示,然後利用蝕刻方法,選擇性地移除此 層30,因而造成一組ΜΧΝ致動鏡結構1 1 1陣列 1 1 0,其中每一致動鏡結構1 1 1包括一頂表面與四面 侧面,如第1 F圔所示,使得於此ΜΧΝ熱處理結構内* 由電氣導通及光反射材料所製成的一組ΜΧΝ第一薄膜電 極3 5陣列形成在薄膜霣位移構件7 5之頂部上。每一薄 膜第一薄膜電極3 5於薄膜致動鏡1 0 1中,作用爲一鏡 面及镉壓電極。 接下來的步驟邸用一薄膜保護層(未顯示)完全地覆 蓋每一致動鏡结構111中的頂表面與四傕側面。 然後藉由利用蝕刻方法將支承層2 0之薄膜犧牲層 28移除。最後,薄膜保護層被移除Μ形成ΜΧΝ薄膜致 動鏡101陣列100,如第1G圈所示。 有藺上述之用Μ裂造ΜΧΝ薄禊致動鏑101陣列 1 0 0的方法有某些缺點。形成薄膜電位移構件7 5的遇 程包括高溫處理,因此,必須小心選擇一適當的材料供薄 膜犧牲層2 8用,Μ使其可以在形成過程中承受高溫。 另外,因爲用Μ裂造陣列1 0 0的方法包含高溫處理 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(2Ι0Χ297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明(5 ) ,所用之霄極材料亦必須可以承受高溫*然而此棰材料通 常昂貴,因而增加製造陣列100的費用。 更進一步地,在形成薄膜電位移構件75遇程所霈的 高溫會相反地影«每一致動鏡1 〇 1的結構完整性,此折 損陣列1 0 0之全面性的效能。 除了上述製造其方法中的缺陷外,由此所製備的陣列 1 00具有一主要缺點,此缺點係全面之光學效率。當每 一薄膜致動鏡101變形Μ轡應施加跨過其薄膜電位移構 件7 5之電場時,貼附其且作用為一鏡面的第一薄膜電極 3 5亦變形,因此而形成一弧狀頂表面,而非形成一平面 狀頂表面,光束由此頂表面反射。結果,陣列1 〇〇之全 面光學效率低。 太發明:> 概酉 因此,本發明之主要目的為提供,用以製造一組使用 於光學投影糸統中之ΜΧΝ薄膜致動鏡陣列的方法,此方 法係避免离溫處理過程,因此有可能利用從供薄膜犧牲層 及電極用之多樣材料中所選擇的一較不昂貴的材料。 本發明之另一目的即提供用於光學投影糸統中之一組 ΜΧΝ薄膜致動嫌陣列,其免除在其製造期間之高溫處理 過程。 本發明之另一目的卽提供用於光學投影糸統中之一組 ΜΧΝ薄膜致動鏑陣列,其具有一改良的光學效率。 依據本發明的一觀點,提供一棰用以裂造用於光學投 影条統中之一組ΜΧΝ薄膜致動鏡陣列的方法,其中Μ與 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210 X 2们公釐〉 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 8 經濟部中央揉準局員工消费合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明(6 ) N均為整數,且每一薄膜致動鏡包括一光反射部位及一致 動部位,此方法包含下列步驟:提供一具有一頂表面之主 動矩陣;此主動矩陣包括一個帶有一組MXN電晶體陣列 與一組MXN連接端子陣列的基質;在此主動矩陣頂表面 上形成一薄膜犧牲層;移除形成在主動矩陣中之每一連接 端子頂部附近的薄膜犧牲層部位;在薄膜犧牲層之頂部上 及主動矩陣之頂表面上,形成一第二薄膜霉極層;積設一 下電位移層在第二薄膜霣極層之頂部上,其中此下電位移 層係由一特激為晶體非對稱性、顯示無延滞現象、及在一 2 0 0T至3 Ο ου範圍之溫度所形成之材料所構成;在 下霄位移層之頂部上形成一中間霣極層;使中間電極層在 一行方向產生Μ數目之圖模中間電棰層之圔型,其中每一 圖棋中間霣極層相互隔離且覆蓋下«位移層之一部位,使 得該部位在一相同行中包園連接端子;積設與下《位移層 相同材料所構成之一上霣位移層在下電位移1之頂部上, 同時圖模中間霄極層位置於其中;在行方向上使上及下電 位移層,直到第二薄膜m極層暴露出以產生一包括Μ數目 之圖模層及一對應量之暴露的第二薄膜電極層的圖模結構 之圃型,由此以界定在每一薄膜致動鏡中之致動部位及光 反射部位,其中在每一薄膜致動鏡中每一圖模層對應為致 動部位,其由暴露的第二薄膜霣極層之一與每一其他者分 離,且包園每一圖模中間«極層,及在每一薄膜致動鏡中 每一暴露的第二薄膜«極層對應為光反射部位;在圖模結 構之頂部上形成由一«氣導通及光反射材料所製成之一第 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X 297公釐) 9 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Γ 經濟部中央標準局負工消费合作社印裝 305^45 Α7 Β7 五、發明説明(7 ) 一薄膜電極層,Μ產生一半完工的致動結構;在列方向上 製作半完工的致動结構,直到薄膜犧牲層暴露出而成一组 MX Ν半完工的致動鏡陣列的圖型,其中每一半完工的致 動鏡包括一第一薄膜電極、一上霣位移構件、一中間霄極 、一下電位移構件、及一第二薄膜電極;Μ及移除薄暌犧 牲層Μ形成一組Μ X Ν薄膜致動鏡陣列陣列。 依據本發明的另一觀點,提供用於光學投彩糸統中之 一組ΜΧΝ薄膜致動鏡陣列,其中Μ與Ν均為整數,此陣 列包含:一個具有一頂表面之主動矩陣,且包括一個帶有 一組Mx Ν連接端子陣列與一組MX Ν電晶體陣列的基質 ;Μ及一組MXN値致動結檐的陣列,每一致動結構為一 雙®電晶片结構,每一致勖结構具有一致動及一光反射部 位,在每一致動結構中之致動部位包括一第一薄膜霣極之 前部位、一上電位移構件、一中間霄極、一下霣位移構件 、及一第二薄膜霣極之前部位,光反射部位包括第一薄膜 «極之剩餘部位及第二薄膜霣極之剩餘部位,霣位移檐件 係由特微在於晶鱧非對稱性、顯示無延滯、及在一從20 0° C至300° C範圍之溫度所形成之材料所構成,其 中第二薄膜霣極前部位之底部係電氣連接至每一連接端子 及每一電晶體,由此以使第二薄膜霣極作用為一倍號霣極 ,下霣位移構件係放置在第二薄膜霣極前部位之頂部上, 中間«極形成在下霣位移構件之頂部上,且作用為一共同 «壓電極,上«位移構件放置在下霣位移構件之頂部上, 同時中間霣極位置在其間,且由一光反射材料及®氣導通 本紙伕尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) 10 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Γ A7 B7 五、發明説明(8 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 材料所構成之第一薄禊«極放置在上《位移構件之頂部及 在光反射部位中之第二薄膜電極之剩餘部位上,由此使第 一薄膜電極與第二薄膜霉極電氣連接,Μ使於每一致動結 構中,第一薄膜«極作用為一銪面及信號18極。 匾式:> 簡钼描沭 由下面给予的較佳實施例連同附圈之描述,將使本發 明之上述及其它目的與特徽變得明顯,其中: 第1 Α至1 G匾爲圓例截面画,繪示先前所揭露之用 Μ製造一組MXN薄禊致動鏡陣列的方法; 第2圖為一幅依據本發明之一實施例所成之一組Mx N薄膜致動鏡陣列的截面圖; 第3A至3G·為圖例截面圈,陳述一棰如第2圏所 示之用Μ製造MXN薄膜致動縯之本發明陣列的方法。 第4醒爲一幅依據本發明之另一實施例所成之一組Μ ΧΝ薄膜致動鏑陣列的截面圖;以及 第5Α至5啓圓為園例截面_,陳述一棰如第4圈所
V 示之用Μ製造MXΝ薄膜致動鏡之陣列的方法。 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 本紙張尺度連用中國國家標準(CNS〉A4规格(2i〇X 297公釐) 11 -11 - A7 B7 五、 發明説明(9 ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 10.. ..主動矩陣 214. ...連接端子 12. ..基底 228. ...播牲層 14.. ..連接端子 230. ...第一薄膜霣極層 20.. ..支承層 235. ...第一薄膜霣極 22.. ..導管 240. ...第二薄膜電極層 24.. ..支承構件 241. ...暴露的第二薄膜電極層 28.. ..犧牲層 245. ...第二薄膜霣極 30.- .•層 250. ...致動結構 35.. ..第一薄膜11極 270. ...上電位移層 40.. ..第二薄膜雇 275. ...上電位移構件 45.. ..第二薄膜霄極 280. ...下電位移層 60.. ..镡性層 285. ...下電位移構件 65.. ..3單性構件 290. ...圖楔中間電極層 70.. ..m位移層 295. ...中間電極 75.. ..電位移構件 300. ...半完工的致動結構 100. ...陣列 370. …層 101. ...薄膜致動鏡 380. ...致動部位 111. ...致動鏡結構 390. ...光反射部位 150. ...圖模結構 400. ...陣列 160. ...圖棋層 401. ...薄禊致動鏡 180. ...致動部位 435. ...第一薄膜電極 190. ...光反射部位 440. ...第二薄膜霣極層 200. ...陣列 445. ...第二薄膜笛極 201. ...薄膜致動嫌 470. ...上電位移層 210. ...主動矩陣 480. ...下電位移層 212. ...基底 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度逋用中國國家樣準(CNS ) A4規格(2丨0><297公產) 12 經濟部中央榇準局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明(10) >»住宭掄俐之詳細描述 在第2及5圖中分別提供有一幅用於一光學投影条統 中之一組MXN薄膜致動鏡20 1、40 1發明的陣列2 00、400之截面圖,其中Μ及N為整數,Μ及N分別 指示於陣列200、 400中之行及列’W及一幅陳述一 種用以製造其之方法的圖例截面鼴。必須注意的是出現於 第2及5圖中的相似部件由相似之參考檷號所代表。 於第2圖中,提供有一幅ΜΧΝ薄膜致動鏡20 1之 發明陣列2 0 0的截面圔,此陣列2 0 0包含一主動矩陣 2 1 0及一組ΜΧΝ致動結構2 5 0之陣列,其中每一致 動結構250具有一雙壓電晶片結構。 主動矩陣210包括一個帶有一組ΜΧΝ連接端子陣 列與一組ΜΧΝ«晶醱(未顯示)陣列的基底2 12,其 中每一連接端子214係霣氣連接至電晶體。 毎一致動結構250設置有一致動及光反射部位1 8 0、190。 在每一致動結構250中之致動部位18 0包括一第二薄膜電極245之前部位、一下霣位移構件 285、一中間電極295、一上霄位移構件275、及 一第一薄膜霣極2 3 5之前部位;光反射部位1 9 0係由 放置在其他頂部上之第一及第二薄膜霣極235、 245 之剩餘部位所構成。於每一致勡結構中之致動部位180 ,第二薄膜霣極24 5前部位之底部俤«氣連接至每一連 接端子2 1 4,其係轉而電氣連接至每一霣晶體,由此以 使第二薄膜霣極245於毎一致動结構250中作用為一 本紙張尺度邋用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ 297公釐) 13 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 A7 B7 五、發明説明(u) 信號m極。下霣位移構件2 8 5係放置在第二薄膜電極2 4 5前部位之頂部上。中間電極2 9 5係放置在上及下電 位移構件275、 285之間,且於每一致動结構250 中作用為一共同偏壓電極。上電位移構件2 7 5係放置在 下霣位移構件2 8 5之頂部上,同時中間霣極2 9 5位置 在其間。由一電氣導通及光反射材料所構成之第一薄膜電 極2 3 5係放置在上霄位移構件2 7 5之頂部及在光反射 部位1 90之第二薄膜電極245之剩餘部位頂部上,第 一薄膜電極2 3 5與第二薄膜電極24 5電氣連接,Μ使 於每一致動結構2 5 0中,第一薄膜電極2 3 5作用為一 鏡面及信號電極。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 於毎一ΜΧΝ薄膜致動鏡20 1中,上及下電位移構 件275、28 5係由一晶體非對稱性材料,例如鋅氧化 物(ΖηΟ)或鋁気化物(Α1Ν)所構成,更進一步地 *此材料特激在於:其顯示無延滞圈;及其可在一從2 0 0° C至300° C範圍之溫度形成。使用此棰供上及下 II位移構件2 75、285用之材料,轉而尋許於第一、 第二、及中間薄膜電極235、 245、 295中使用低 鎔點及較便宜之電極材料,諸如鋁(A1)或銀(Ag) ,由此,降低陣列200之全面製造费用。 上《位移構件2 7 5之極化方向等於下霣位移構件2 85之極化方向。酋作用一電場跨過於每一薄膜致動鏡2 01中之上與下霣位移構件275、 285時,則電位移 構件之一的極化方向與電場相符,且另一電位移構件的棰 14 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
I 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS ) A4规格(2丨0X 297公釐) Α7 Β7 五、發明説明(12 ) 化方向與霣場相反。在此棰情況時,極化方向與霣場相符 的電位移構每將垂直向擴張且水平向收縮,且極化方向與 «場相反的霄位移構件將垂直向收縮且水平向擴張,由此 引發一雙K霄晶片操作模式。更進一步地,當第一及第二 薄膜16極2 3 5、2 4 5為接合一起形式時,以形成在每 一MXN薄膜致動鏡20 1中之光反射部位1 90,且當 施加電氣信號至薄膜致動鏡20 1時*於毎一致動結構2 50中之光反射部位1 90保持平面狀,由此,改良每一 MXN薄膜致動鏑201之光學效率。 第3A至3G圔提供匾例截面圖,陳述一種用以製造 一組MXN薄膜致動鏡201之發明陣列200的方法。 用以製造陣列200的過程由準備主動矩陣210開 始,此主動矩陣具有一頂表面且包括一基質2 1 2,此基 質帶有一組兄乂1^連接端子2 14陣列、及一組1^\1^;6 晶體(未顯示)陣列,其中基質2 12由絕材料,例如矽 —晶國,所裂成。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 接下來的步驟,由一氧化物,例如ΖηΟ,或一聚合 物,例如一聚醯亞胺所製成且具有一 1 _ 2 «m厚度的薄 膜犧牲層228被形成在主動矩陣210之頂部上,其中 假如薄膜犧牲層228由一氧化物所製成,則輅由利用哦 鍍或真空蒸鍍方法,或者假如薄膜犧牲層228由一聚合 物所製成,則ϋ由利用旋轉鍍膜方法來完成。 之後,藉由利用光蝕法,將主動矩陣2 1 〇中形成在 每一連接端子214頂部附近的薄膜犧牲層228部位移 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X 297公釐) 15 A7 B7 五、 經濟部中央標準局員工消费合作杜印製 發明説明(13 ) 除,由此暴露其。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 接下來,由一第一電氣導通材料,例如鋁(A 1 )或 銀(A1)所製成,且具有0 · 1 - 2wm厚度的一第二 薄膜電棰層240,藉由利用噴鍍或真空蒸鍍方法形成在 薄膜犧牲層228及主動矩陣210之暴露的頂表面之頂 部上*使得第二薄膜霣極層240¾氣連接至連接端子2 14,如第3A圖所示。 如第3B圖所示,由一晶體非對稱性、低溫形成材料 ,例如Zn〇,且具有0 . 1 — 2μπι厚度之所製成的一 下霄位移層280,藉由利用真空蒸鍍或嗔鍍方法形成在 第二薄膜«極層240之頂部上。 於下面的步驟中,藉由利用嗔鍍或真空蒸鎪方法,由 一第二霣氣導通材料,例如A 1或AS所製成,且具有 0·1 - 2//m厚度的一中間霣極層(未顯示),被積設 在下霣位移層280之頂部上。第二薄膜霣極層240與 中間電棰層可由相同之霣氣導通材料所構成。 然後*如第3C圈所示,藉由利用光蝕法或激光微調 方法,使中間霣極層在行方向產生Μ數目之圖模中間電極 層2 9 0之圈型,其中毎一钃棋中間霣極層2 9 0相互隔 離且覆蓋下電位移層280之一部位,使得每一由圖棋中 間霣極層290所復蓋之部位,當該部位投影向下時,在 一相同行中包圍連接端子2 1 4。 在下一步®中,如第3D圃所示,,藉由利用蒸鍍或 噴鍍方法,與下霣位移層2 8 0相同的材料且具有相同厚 16 本紙張尺度遴用中國國家標隼(CNS ) A4規格(210X 297公釐)
經濟部中央標準局員工消費合作社印製 i、發明説明(14 ) 度所製成的上«位移《 2 7 0,被形成在圖模中間霄極層 2 9 0及下霣位移層2 8 0之頂部上。 在接下來的步驟中,藉由利用光蝕或瀲光微調方法, 在行方向上使上及下電位移層270、 280,直到第二 薄膜霣極層240暴露出以產生一包括Μ數目之圖楔層1 60及一對應量之暴露的第二薄膜電極層241的圖棋結 構1 50之圖型,其中每一圖棋層1 60係由暴露的第二 薄膜霣極層24 1之一與每一其他者分離,且包圍每一圖 楔中間電極層2 9 0,如第3 Ε圖所示。此步驟產生在每 一薄膜致動鏡201中之致動部位180及光反射部位1 90,致動部位1 8 0對應為圖棋層1 60,且光反射部 位190對應為暴露的第二薄膜電極層24 1。 接下來的步驟,由一«氣導通及光反射材料*例如A 1或Ag,所裂成,且具有500-2000埃之厚度的 一第一薄膜電極層230藉由利用噴鍍或真空蒸發方法形 成在圖模結構150上,以產生一半完工的致動結構30 0,如第3 F圖所示。 在上述步驟之後,藉由利用光蝕或激光撤調方法,在 一列方向上裂作半完工的致動結構300,直到薄膜犧牲 層2 2 8暴霉出而成一組MXN半完工的致動鏡(未顯示 )陣列的圖型,每一半完工的致動鏡包括一第一薄膜霣極 235、一上®位移構件275、一中間霄極29 5、一 下《位移構件285、及一第二薄祺霣極245。在每一 半完工的致動鏡中,第一薄膜霄極235在光反射部位1 本紙張尺度逋用中國國家標率(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 17 i、發明説明(15 ) Α7 Β7 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 9 0連接至第二薄膜霣極245,此轉而電氣連接至連接 端子2 1 4及霄晶體,由此使得第一及第二薄膜電極2 3 5、 245在薄膜致動鏡201中作用爲一信號電極。 最後,«由利用蝕刻方法,然後移除薄膜犧牲層2 2 8Μ形成一組ΜΧΝ薄膜致動鏡201陣列200陣列, 如第3 G圔所示。 於第4圈中,提供有一幅依據本發明之另一實施例所 成的ΜΧΝ薄膜致動鏡40 1陣列400之截面圖,其中 每一ΜΧΝ薄膜致動鏡401包括一致動部位380及一 光反射部位390。陣列400,除了在每一薄膜致動鏡 40 1之光反射部位390中,第一及第二薄膜電極43 5、 445係由一霄位移材料所構成之一層370所隔開 之外,與第2圖所示之陣列200相似,其中層370提 供一用Μ加強其光反射部位3 9 0之結構整體之額外支持 作用。 、 於第5Α至5D圖中,提供有圓例截面圖,陳述一種 用Μ製造一組MX Ν薄膜致動鋳4 0 1之陣列4 0 0的方 法。 用Μ製造陣列4 0 0之過程,除了藉由利用光蝕或撖 光徹調方法,將上及下«位移層470、 480製成圖型 ,使得由電位移材料所成之一層3 7 0遭留在光反射部位 3 9 0之第二薄膜霣極層44 ◦之頂部上,其餘與第2圖 所示之陣列200相似,如第5C圖所示。 於上述之陣列2 0 0、40 0及用Μ躲造其之方法中 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) 18 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
S05943_^_ 五、發明説明(16 ) ,因為每一薄膜致動鏤201、 401之上及下霣位移構 件係由例如ZnO之一晶體非對稱性材料所構成,其可在 一柑當低溫度,例如200勺一 3001C形成,可免除其 形成期間之高溫遇程,由此可能由一較大範圍的材料中選 擇供薄膜犧牲層使用之材料。 另外,使用例如ZnO,或具有相似性質之材料供上 與下16位移構件用,因此使得於第一、第二、以及中間薄 膜霣極中使用低鎔點及較便宜之霣極材料,由此降低陣列 之全面性製造費用。 更進一步地,因為不需使用高溫處理過程來形成陣列 ,因此結構完整性、及其效能會保存比較好。 雖然本發明只依據特定較佳實施例來描述,然而Μ不 偏離本發明之範畴可做出其它的修飾或改變,其中本發明 之範躏如下面之申誚專利範園所陳述。 ------------乂------訂------1 (請先閣讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS > A4規格(210X297公釐) 19

Claims (1)

  1. 經濟部中央標隼局貝工消費合作社印製 S05u45 ll D8 六、申請專利範圍 1.一組MXN薄膜致動鏡陣列,係使用於一光學投影条 統中*其中Μ與Ν均為整數,Μ及Ν分別指示該陣列 中之行與列》該陣列包含: 一主動矩陣,其具有一頂表面且包括一値帶有一 組ΜΧΝ連接端子陣列與一組ΜΧΝ18晶髖陣列的基 霣,Μ及; 一組ΜΧΝ個致動結構陣列,每一致動結構為一 雙壓霣晶片結構,每一致動結構具有一致動及一光反 射部位,在每一該致動結構中之該致動部位包括一第 一薄膜霣極之一前部位、一上霣位移構件、一中間霄 極、一下霉位移構件、及一第二薄膜霣棰之一前部位 ,該光反射部位包括該第一薄膜《極之剩餘部位及該 第二薄膜電極之剩餘部位,該霄位移構件係由一特徽 在於晶龌非對性稱、顯示無延滞、及在一從2001 至30 0Τ:範臞内之溫度所形成之材料構成,其中該 第二薄膜電極之該前部位的底部係《氣連接至每一該 連接端子及每一該霣晶體,由此以使該第二薄膜霣極 作用爲一信號霣極,該下霄位移構件係放置在該第二 薄膜霣棰之該前部位的頂部上,該中間《極形成在該 下電位移構件之頂部上,且作用為一共同鴒Κ霣極, 該上«位移構件放置在該下霣位移構件之頂部上,其 中該中間霣極位置在其間,且由一光反射及霣氣導通 材料所構成之該第一薄膜電棰放置在該上霣位移構件 之頂部及該光反射部位中之該第二薄膜霣極之該剩餘 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 20 ------------t------訂------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局負工消费合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 部位上,由此使該第一薄膜霣極舆該第二薄膜霣極霣 氣連接,以使於每一該致動結構中,該第一薄膜霣極 作用爲一鏑面及信铖霣極。 2. 如申請專利範画第1項之陣列,其中在該光反射部位 中之該第一及第二薄膜霣極霣,係由一_一電位移材 料所成隔開。 3. 如申請專利範園第1項之陣列,其中該上及下霉位移 構件係由鋅氧化物或鎔氣化物所構成。 4. 如申請專利範圍第.1項之陣列,其中在每一該薄膜致 動鏡中,該上電位移構件之一極化方向係與該下電位 移構件之極化方向相同。 5. —種用以裂造一組MX N薄膜致動鏡陣列之方法,其 係使用於光學投影糸統中,其中Μ與N均為整數,且 每一該薄膜致動鏡包括一光反射部位及一致動部位, 此方法包含下列步嫌: 提供一具有一頂表面之一主動矩陣,此主動矩陣 包括一個帶有一組河乂1^霣晶體陣列與一組ΜΧΝ連 接端子陣列的基質; 在該主動矩陣之頂表面上形成一薄膜犧牲層; 移除形成在該主動矩陣中之每一該連接端子頂部 附近的該薄膜犧牲層部位; 在該薄膜犧牲層之頂部上及該主動矩陣之頂表面 上,形成一第二薄膜«棰層; 積設一下《位移層在該第二薄膜«極層之頂部上 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS >八4規格(210Χ297公釐) 21 (請先閏讀背面之注意事項再填寫本頁) •1Τ Α8 Β8 C8 D8 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 申請專利範圍 ,其中該下霉位移層係由一特激在於晶睡非對稱性、 顯示無延滞現象、及在一200T至300P範圍内 之溫度所形成之材料構成; 在該下電位移層之頂部上形成一中間電極層; 使中間罨極層在一行方向產生Μ數目之圖模中間 18極層之圖型,其中每一該圔模中間轚極層相互隔離 ,且覆蓋該下電位移層之一部位,使得該部位在一相 同行中包圍該連接端子; 積設與該下電位移層相同材料所構成之一上霣位 移層在該下電位移層之頂部上,其中該圖模中間電極 層位置於其中; 使該上及下電位移層在該行方向上*直到該第二 薄膜電極層暴露出以產生一包括Μ數目之圔楔層及一 對應量之暴露的第二薄膜霣棰層的疆模結構之匾型, 由此Μ界定在每一該薄膜致動鏡中之該致動部位及該 光反射部位,其中在每一該薄膜致動鏡中,每一該鼷 棋層對醮為該致動部位,其係由該暴霉的第二薄膜電 極層之一與每一其他者分離,且包圍每一該圖棋中間 18極層,Μ及在每一該薄膜致動鑌中,每一該暴露的 第二薄膜電極層對醮爲該光反射部位; 在該圖模結構之頂部上,形成由一電氣導通及光 反射材料所裂成之一第一薄膜電極層,以產生一半完 工的致動結構; 使半完工的致動結構在列方向上,直到該薄膜犧 -----^-----X------1Τ------# (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS ) Α4规格(210X297公釐) 22 -〇〇 _ 經濟部中央標準局爲工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 牲層暴露出而成一組MXN半完工致動嫌陣列的圔型 ,其中每一該半完工的致動鏡包括一第一薄膜《極、 —上電位移構件、一中間霣極、一下霣位移構件、及 —第二薄膜霣棰;以及 移除該薄膜犧牲層Μ形成一組MXN薄膜致動鏡 陣列陣列。 6.如申請專利範圍第5項之方法,其中該薄膜犧牲層是 由一氧化物或一聚合物所製成。 7·如申請專利範匾第5項之方法,其中若該薄膜犧牲層 是由氧化物製成,則藉由使用一喷鍍或一真空蒸鍍方 法,或者若該薄膜犧牲層是由聚合物所製成,則藉由 使用一旋轉鍍膜方法,來形成該薄膜犧牲層。 8. 如申請專利範圍第5項之方法,其中該第二薄膜及該 中間霉極層以0.1- 2μιη之厚度形成。 9. 如申請專利範圍第8項之方法,其中該第二薄膜及該 中間電極層係藉由利用一嗅鍍或一真空蒸發方法形成 Ο 10.如申請專利範圍第5項之方法,其中該等上與下電位 移《係藉由利用一蒸鍍或一嗅鍍方法形成。 11·如申請專利範圍第10項之方法,其中該等上與下霣位 移曆以0.1- 2mb之厚度形成。 如申請專利範圍第5項之方法,其中該第一薄膜霣極 隳以500 - 2000埃之厚度形成。 13·如申請專利範圍第12項之方法,其中該第一薄膜«極 本紙張从通用中國困家樣準(CNS }人4胁(210X297公釐) -23 - -----------X------訂------味 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本買) A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 層係藉由利用一嗅鍍或真空蒸發方法形成。 14.如申請專利範第5項之方法,其中將該上及下霄位 移層極在該行方向製成圃型,使得一層一m位移材料 遣留在該光反射部位之該第二薄膜霣極層之頂部上。 -----------X------、1T------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貞工消費合作社印製 24 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS ) Α4见格(210X25*7公釐)
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