薄膜致动反射镜阵列及其制造方法技术

一种用于一光学投影系统中的Ｍ×Ｎ薄膜致动反射镜阵列，其中Ｍ及Ｎ为整数，该阵列包括： 一有源矩阵，包括一衬底、一Ｍ×Ｎ晶体管阵列及一Ｍ×Ｎ连接端阵列； 一Ｍ×Ｎ薄膜致动机构阵列，各致动机构具有一顶表面及一底表面、一近端及一远端，各致动机构至少包括具有一顶表面及一底表面的运动感应材料的一个薄膜层，及一特定厚度的第一电极及第二电极，第一电极位于运动感应薄膜层的顶表面及第二电极位于该薄膜层的底表面，其中在第一及第二电极之间的运动感应薄膜层上施加的电信号使得运动感应层发生变形，并从而使致动机构发生变形； －Ｍ×Ｎ支持元件阵列，各支持元件具有一顶表面及一底表面，其中各支持元件用于将各致动机构固定就位并将各致动机构与有源矩阵电连接；及 －Ｍ×Ｎ反射镜阵列，用于反射光束，其中各反射镜位于各致动机构的顶部上以使各反射镜响应于各致动机构的变形而发生变形。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光学投影系统，且更具体地，涉及一种用于该系统中的M×N薄膜致动反射镜阵列。在现有技术的各种视频显示系统中，已知一种光学投影系统能够提供大幅度的高质量显示。在这样一光学投影系统中，来自一灯的光线被均匀地照射在例如一M×N致动反射镜阵列上以使各反射镜与各致动器相耦合。这些致动器可由响应施加于其的电场而变形的电致位移材料制成，例如为压电材料或电致伸缩材料。来自各反射镜的反射光束入射在一反射体的孔径上。通过对各致动器施加一电信号，各反射镜与入射光束的相对位置被改变，从而导致来自各反射镜的反射光束的光路发生偏差。当各反射光束的光路变化时，自各反射镜反射的通过该孔径的光量被改变，从而调制光束的强度。通过该孔径被调制的光束经一适当的光学装置，例如一投影透镜被传送到一投影屏幕上，从而在其上显示一图象。在附图说明图1中，示有用于一光学投影系统中的一M×N电致位移致动反射镜阵列10的截面视图，该阵列公开在题为“电致位移致动反射镜阵列”，美国序列号为-的共有未决且同时申请的专利申请中，其包括有由一衬底12及其上的M×N晶体管阵列组成的有源矩阵11；M×N电致位移致动器30的阵列13，各电致位移致动器30包括一对致动元件14、15，一对偏置电极16，17，及一普通信号电极18；M×N铰链31的阵列19，各铰链31安装在各电致位移致动器30中；M×N连接端22的阵列20，各连接端用于将各信号电极18与有源矩阵进行电连接；及M×N反射镜23的阵列21，各反射镜23安装在各M×N铰链31的顶上。在以上所述的共有未决的同时申请中，还公开有一种制造这样一采用厚度为30至50μm陶瓷片的M×N电致位移致动反射镜阵列的方法。然而，对上述制造M×N电致位移致动器阵列的方法尚有改进的余地。首先，获得厚度为30至50μm的陶瓷片是相当困难的；再者，即使陶瓷片的厚度被减少到30至50μm的范围，其机械性能多半会降低，这又使其制造过程难以实现。并且，上述方法涉及消耗时间多，难以控制，及处理过程冗长，从而使得难以获得所期望的再现性，可靠性及产量；且进而，可能会使其下一步的尺寸测量受到限制。因此，本专利技术的主要目的是提供一种免除使用薄膜电致位移陶瓷片的M×N致动反射镜阵列的制造方法。本专利技术的另一个目的是提供一种通过使用在制作半导体中通常采用的已知的薄膜技术来制造具有更高的再现性、可靠性及产量的M×N致动反射镜阵列的改进且新颖的方法。本专利技术的再一个目的是提供一种具有一包含由运动感应、导电及光反射材料制成的多个薄膜层的新结构的M×N致动反射镜阵列。根据本专利技术的一个方面，提供有一种用于光学投影系统中的M×N薄膜致动反射镜阵列，该阵列包括有由一衬底、一M×N晶体管阵列及一M×N连接端阵列组成的有源矩阵；一M×N薄膜致动机构的阵列，各致动机构具有一顶表面和一底表面，一近端和一远端，各致动机构包括至少一由运动感应材料制成的，具有一顶表面及一底表面的薄膜层，和特定厚度的第一及第二电极，该第一电极位于该运动感应层的顶表面及该第二电极位于其底表面，其中在第一及第二电极之间的运动感应层上施加的电信号使该运动感应层发生变形，及因此使该致动机构发生变形；一M×N支持元件的阵列，各支持元件具有一顶表面及一底表面，其中各支持元件用于将各致动机构固定就位，并使各致动机构与该有源矩阵电连接；及一用于反射光束的M×N反射镜阵列，其中各反射镜位于各致动机构的顶部上，以使各反射镜响应各致动机构的变形而发生变形。根据本专利技术的另一方面，提供有一种使用已知的薄膜技术，制造用于一光学投影系统中的M×N致动反射镜阵列的新的方法，该方法包括有以下步骤(a)提供一具有一顶表面及一底表面的有源矩阵，该有源矩阵包括一衬底、一M×N晶体管阵列及一M×N连接端阵列；(b)在该有源矩阵的顶表面上形成一支持层，该支持层具有一对应于M×N薄膜致动反射镜阵列中的M×N支持元件阵列的M×N基座阵列及一待除区；(c)对支持层的该待除区进行处理以使可被去除；(d)在支持层上沉积第一薄膜电极层；(e)在第一薄膜电极层上提供一薄膜运动感应层；(f)在该薄膜运动感应层上形成第二薄膜电极层；(g)在第二薄膜电极层上沉积由反光材料制成的反射镜层；及(h)去除支持层的待除区，从而形成所述的M×N薄膜致动反射镜阵列。从下面结合附图给出的较佳实施例的描述中，本专利技术的上述及其它目的与特征将是一目了然的，附图中图1示出了先前公开的M×N电致位移致动反射镜阵列的截面视图；图2示出了根据本专利技术的优选实施例的M×N薄膜致动反射镜阵列的截面视图；图3示出了图2中所示的第一实施例的薄膜致动反射镜阵列的详细截面视图；图4示出了第一实施例的在反射镜及第一电极之间加有一弹性层的致动反射镜的截面视图；图5示出了第一实施例的在第二电极的底部上置有一弹性层的致动反射镜的截面视图；图6示出了第一实施例的具有由反光材料制成的第一电板并带有不同厚度的第一及第二电极的致动反射镜的截面视图；图7示出了第一实施例的具有由反光材料制成的第一电极并带有在致动机构的顶表面上放置的弹性层的致动反射镜的截面视图；图8示出了第一实施例的在第一电极的顶部上置有一弹性层并由反光材料制成的致动反射镜的截面视图；图9A及9B示出了第一实施例的具有由第一及第二电极部分覆盖的各致动机构中的运动感应层的顶表面或底表面中任一个致动反射镜的截面视图；图10示出了致动状态中的第一实施例的致动反射镜的截面视图；图11示出了具有双压电晶片结构的第二实施例的致动反射镜的截面视图；图12示出了第二实施例的具有由反光材料制成的第一电极的致动反射镜的截面图；图13A至13F再现了根据本专利技术的第一实施例的制造步骤的概略性截面视图。现参照图2至13，提供有根据本专利技术的一优选实施例的用于一光学投影系统中的M×N薄膜致动反射镜阵列的概略性截面视图，其中M和N为整数。应当指出，图2至13中出现的相同部分用相同的参照数字表示。在图2中，示有第一实施例的一M×N薄膜致动反射镜51的阵列50的截面视图，该阵列50包括一有源矩阵52，一M×N薄膜致动机构54的阵列53、一M×N支持元件56的阵列55及一M×N反射镜58的阵列57。图3示出了图2中所示的薄膜致动反射镜51的详细截面视图。有源矩阵52包括一衬底59、一M×N晶体管阵列(未示出)及一M×N连接端61的阵列60。各薄膜致动机构54有一顶表面及一底表面61、63、一近端及一远端64、65，并至少包括一具有顶表面及一底表面67、68并由运动感应材料制成的薄膜层66，和特定厚度的由例如金(Au)或银(Ag)金属制成的第一及第二电极69.70。该第一电极69具有一顶表面39。第一电极69放置在运动感应薄膜层66的顶表面67上及第二电极70放置在运动感应薄膜层66的底表面68上。该运动感应薄膜层66由压电陶瓷，电致伸缩陶瓷、磁致伸缩陶瓷或压电聚合物制成。在运动感应薄膜层由压电陶瓷或压电聚合物制成的情况下，它必须被极化。带有一顶表面及一底表面71、72的各M×N支持元件56被用于将致动机构54固定就位并与通过提供一由例如为金属的导电材料制成的导体73，使各致动结构54中的第二电极70与有源矩阵52上的相应的连接端61电连接。在本专利技术的M×N薄膜致动反射镜5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金东局，池政范，李硕源，
申请(专利权)人：大宇电子株式会社，
类型：发明
国别省市：