專利名稱：用于一光學(xué)投影系統(tǒng)中的薄膜致動反射鏡陣列及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)投影系統(tǒng)；且更具體地，涉及一種用于該系統(tǒng)中的M×N薄膜致動反射鏡陣列及其制造方法。
在現(xiàn)有技術(shù)的各種視頻顯示系統(tǒng)中，已知一種光學(xué)投影系統(tǒng)能夠提供大幅度的高質(zhì)量顯示。在這樣一光學(xué)投影系統(tǒng)中，來自一燈的光線被均勻地照射在例如一M×N致動反射鏡陣列上以使各反射鏡與各致動器相耦合。這些致動器可由響應(yīng)施加于其的電場而變形的電致位移材料制成，例如為壓電材料或電致伸縮材料。
來自各反射鏡的反射光束入射在一反射體的孔徑上。通過對各致動器施加一電信號，各反射鏡與入射光束的相對位置被改變，必而導(dǎo)致來自各反射鏡的反射光束的光路發(fā)生偏差。當各反射光束的光路變化時，自各反射鏡反射的通過該孔徑的光量被改變，從而調(diào)制光束的強度。通過該孔徑被調(diào)制的光束經(jīng)一適當?shù)墓鈱W(xué)裝置，例如一投影透鏡被傳送到一投影屏幕上，從而在其上顯示一圖象。
在

圖1中，示有用于一光學(xué)投影系統(tǒng)中的一M×N電致位移致動反射鏡陣列10的截面視圖，該陣列公開在題為“電致位移致動反射鏡陣列”，美國序列號為一的共有未決且同時申請的專利申請中，其包括有由一基底12及其上的M×N晶體管陣列組成的有源矩陣11；M×N電致位移致動器30的陣列13，各電致位移致動器30包括一對致動元件14、15，一對偏置電極16、17，及一公共信號電極18；M×N鉸鏈31的陣列19，各鉸鏈31安裝在各電致位移致動器30中；M×N連接端22的陣列20，各連接端22用于將信號電極18與有源矩陣11進行電連接；及M×N反射鏡23的陣列21，各反射鏡23安裝在各M×N鉸鏈31的頂上。
在以上所述的共有未決的同時申請中，還公開有一種制造這樣一采用厚度為30至50μm陶瓷片的M×N電致位移致動反射鏡陣列的方法。
然而，對上述制造M×N電致位移致動器陣列的方法尚有改進的余地。首先，獲得厚度為30至50μm的陶瓷片是相當困難的；再者，即使陶瓷片的厚度被減少到30至50μm的范圍，其機械性能多半會降低，這又使其制造過程難以實現(xiàn)。
并且，上述方法涉及消耗時間多、難以控制，及處理過程冗長，從而使得難以獲得所期望的再現(xiàn)性，可靠性及產(chǎn)量；且進而，可能會使其減小尺寸受到限制。
因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種免除使用薄膜電致位移陶瓷片的M×N致動反射鏡陣列的制造方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種通過使用在制造半導(dǎo)體中通常采用的已知的薄膜技術(shù)來制造具有更高的再現(xiàn)性，可靠性及產(chǎn)量的M×N致動反射鏡陣列的改進且新穎的方法。
本發(fā)明的再一個目的是提供一種具有一包含由運動感應(yīng)、導(dǎo)電及反光材料制成的多個薄膜層的新結(jié)構(gòu)的M×N致動反射鏡陣列。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供有一種用于光學(xué)投影系統(tǒng)中的M×N薄膜致動反射鏡陣列，該陣列包括有由一基底、一M×N晶體管陣列及一M×N連接端陣列組成的有源矩陣；一M×N薄膜致動機構(gòu)的陣列，各致動機構(gòu)具有一頂表面及一底表面，一近端及一遠端，各致動機構(gòu)包括至少一由運動感應(yīng)材料制成的，具有一頂表面及一底表面的薄膜層，和第一及第二電極，該第一電極位于運動感應(yīng)層的頂表面及該第二電極位于其底表面，其中在第一及第二電極之間的運動感應(yīng)層上施加的電信號使該運動感應(yīng)層發(fā)生變形，及因此使致動機構(gòu)發(fā)生變形；一M×N支待元件的陣列，各支持元件具有一頂表面及一底表面，其中各支持元件用于將各致動機構(gòu)固定就位，并使各致動機構(gòu)與有源矩陣電連接；一M×N隔片元件的陣列，各隔片元件具有一頂表面及一底表面，并位于各致動機構(gòu)遠端的頂表面上；及一M×N反射鏡層的陣列，各反射鏡層包括一反射光束的反射鏡及一支持層，各反射鏡層還包括對應(yīng)于各致動機構(gòu)遠端及近端的第一及第二部分，各反射鏡層的第一及第二部分固定在各隔片元件的頂表面上，并分別從相應(yīng)的支持元件上伸出懸臂，以使當各致動機構(gòu)響應(yīng)電信號發(fā)生變形時，相應(yīng)的反射鏡層仍保持為平的，從而允許使全部的反射鏡反射光束。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供有一種使用已知的薄膜技術(shù)制造用于光學(xué)投影系統(tǒng)中的M×N致動反射鏡陣列的新的方法，該方法包括有以下步驟(a)提供一具有一頂表面及一底表面的有源矩陣，該有源矩陣包括一基底，一M×N晶體管陣列及一M×N連接端陣列；(b)在有源矩陣的頂表面上形成第一支持層，該第一支持層包括一對應(yīng)于M×N薄膜致動反射鏡陣列中M×N支持元件陣列的M×N基座陣列及第一待除區(qū)；(c)處理第一支持層的第一待除區(qū)以使可被去除；(d)在第一支持層上沉積第一薄膜電極層；(e)在第一薄膜電極層上提供一薄膜運動感應(yīng)層；(f)在該薄膜運動感應(yīng)層上形成第二薄膜電極層；(g)在該第二薄膜電極層上提供一隔片層，該隔片層包括一M×N隔片元件陣列及第二待除區(qū)；(h)處理該隔片層的第二待除區(qū)以使可被去除；(i)在該隔片層的頂上沉積第二支持層；(j)在該支持層的頂上形成一反光層；及(k)去除第一支持層及隔片層的第一及第二待除區(qū)，從而形成所述M×N薄膜致動反射鏡陣列。
從下面結(jié)合附圖給出的優(yōu)選實施例的描述中，本發(fā)明的上述及其它目的與特征將變?yōu)橐荒苛巳?，附圖中圖1示出了先前公開的M×N電致位移致動反射鏡陣列的截面視圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實施例的M×N薄膜致動反射鏡陣列的截面視圖；圖3示出了圖2中所示的本發(fā)明第一實施例的薄膜致動反射鏡陣列的詳細截面視圖；圖4示出了第一實施例的帶有位于第二電極底部上的彈性層的薄膜致動反射鏡的截面視圖；圖5示出了第一實施例的具有由反光材料制成的支持層的薄膜致動反射鏡的截面視圖；圖6A及6B示出了具有由第一及第二電極部分覆蓋的各致動機構(gòu)中的運動感應(yīng)層的頂表面或底表面中任一個的第一實施例的薄膜致動反射鏡的截面視圖；圖7示出了致動狀態(tài)中的第一實施例的薄膜致動反射鏡的截面視圖8示出了具有雙壓電晶片結(jié)構(gòu)的第二實施例的薄膜致動反射鏡的截面視圖；圖9示出了第三實施例的薄膜致動反射鏡的截面視圖；及圖10A至10H再現(xiàn)了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的制造步驟的概略性截面視圖。
現(xiàn)參照圖2至10，提供有根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的本發(fā)明的用于一光學(xué)投影系統(tǒng)中的M×N薄膜致動反射鏡陣列及其制造方法的概略性截面視圖，其中M及N為整數(shù)。應(yīng)當指出，圖2至10中出現(xiàn)的相同部分同相同的參照數(shù)字表示。
在圖2中，示有第一實施例的M×N薄膜致動反射鏡陣列50的截面視圖，該陣列50包括有一有源矩陣52，一M×N薄膜致動機構(gòu)54的陣列53，一M×N支持元件56的陣列55，一M×N隔片元件58的陣列57及一M×N反射鏡層60的陣列59。
圖3示出了圖2中所示的薄膜致動反射鏡陣列50的詳細截面視圖。該有源矩陣52包括一基底59、一M×N晶體管陣列(未示出)及一M×N連接端62的陣列61。各致動機構(gòu)54具有一頂表面及一底表面63、64、一近端及一遠端65、66，并還包括至少一由運動感應(yīng)材料制成的，具有一頂表面及一底表面68、69的薄膜層67和由金屬，例如金(Au)或銀(Ag)制成的第一及第二電極70.71，該第一電極70具有一頂表面72。第一電極70位于運動感應(yīng)薄膜層67的頂表面上且第二電極71位于其底表面上。該運動感應(yīng)薄膜層67由壓電陶瓷，電致伸縮陶瓷，磁致伸縮陶瓷或壓電聚合物制成。在當運動感應(yīng)薄膜層67由壓電陶瓷或壓電聚合物制成的情況下，它必須被極化。
具有一頂表面及一底表面73、74的各M×N支持元件56于將各致動機構(gòu)54固定就位并通過提供一由導(dǎo)電材料，例如金屬制成的導(dǎo)體118將各致動機構(gòu)54中的第二電極71與有源矩陣52上的相應(yīng)連接端62電連接。在本發(fā)明的M×N薄膜致動反射鏡51的陣列50中，通過將各致動機構(gòu)54安裝使各致動機構(gòu)54的近端65的底表面64位于各支持元件56的頂表面上，各致動機構(gòu)54從各支持元件56上伸出懸臂，且各支持元件56的底表面74位于有源矩陣52的頂上。具有一頂表面及一底表面75、76的各隔片元件58位于各致動機構(gòu)54遠端66的頂表面63上。而且，各反射鏡層60包括一反射光束的反射鏡77，具有一頂表面81的支持層78、分別對應(yīng)于各致動機構(gòu)54的遠端及近端66、65的第一及第二部分79、80，其中各反射鏡層60的第一部分79固定至各隔片元件58的頂表面75上且第二部分80從各支持元件56上伸出懸臂。在各反射鏡層60中，反射鏡77位于支持層78的頂表面81上。
在各致動機構(gòu)54中的第一及第二電極70、71之間的運動感應(yīng)薄膜層67上施加一電場。施加的這樣一電場將使得運動感應(yīng)層67發(fā)生變形，從而使致動機構(gòu)54發(fā)生變形，進而使反射鏡層60產(chǎn)生變形。
并且，各薄膜致動反射鏡51還可提供有一彈性層88，該彈性層88可位于各致動反射鏡51中的隔片元件58與第一電極70之間或位于第二電極71的底上。圖4中示有一具有一在致動機構(gòu)54的底表面64上的彈性層88的薄膜致動反射鏡51。
制做各反射鏡層60中的支持層78所用的材料也可以是例如為鋁(Al)的反光材料，以允許其頂表面81也起到如各薄膜致動反射鏡51中反射鏡77的作用，如圖5所示。
當具有被第一及第二電極70、71完全覆蓋的各致動機構(gòu)54中的運動感應(yīng)薄膜層67的頂表面及底表面68、69時或當具有被第一及第二電極70、71部分覆蓋的各致動機構(gòu)54中的運動感應(yīng)薄膜層67的頂表面及底表面68、69時，可能使本發(fā)明的薄膜致動反射鏡51的陣列50工作得一樣好。在該情況下的薄膜致動反射鏡51必須被提供有一彈性層88。圖6A及6B中示出了具有這樣一結(jié)構(gòu)的薄膜致動反射鏡51的兩個例子。
作為第一實施例的例子，圖3及7示有一M×N薄膜致動反射鏡51的陣列50，該陣列50包括有一由壓電陶瓷，例如鉛鋯鈦酸鹽(PZT)制成的M×N致動機構(gòu)54的陣列。在位于各致動機構(gòu)54中的第一及第二電極70.71之間的運動感應(yīng)薄膜壓電層67上施加一電場。根據(jù)相對于壓電材料極性的該電場的極性施加的電場將使得壓電陶瓷收縮或擴張。如果該電場的極性對應(yīng)于壓電陶瓷的極性，該壓電陶瓷將收縮。如果該電場的極性與壓電陶瓷的極性相反，該壓電陶瓷將擴張。
圖7中，壓電陶瓷的極性對應(yīng)于施加電場的極性，使得壓電陶瓷產(chǎn)生收縮。在這種情況下，致動機構(gòu)54向下彎曲，如圖7所示，從而使得反射鏡層60向上翹起一角度。然而，反射鏡層60仍保持為平的，結(jié)果，反射鏡層60的有效長度為反射鏡層60的整個長度。相比較下，如果反射鏡層60直接固定到致動機構(gòu)54上，固定在支持元件56上的反射鏡層60的該部分不對電場產(chǎn)生反應(yīng)而變形，但仍固定保持在原位。這樣，反射鏡層60的有效長度等于減小了固定在支持元件56上的致動機構(gòu)54的該部分長度的長度。因此，在圖3所示的實施例中采用隔片元件58及反射鏡層60。提高了反射鏡層的占空因數(shù)及效率。現(xiàn)參照圖3及7，可以看出照射在圖7所示的致動反射鏡51的反射鏡層60上的光線在大于圖3所示的未被驅(qū)動的致動反射鏡51反射的光線的角度上被偏轉(zhuǎn)。
另一方面，可將一相反極性的電場施加在運動感應(yīng)薄膜壓電層67上，使得壓電陶瓷擴張。在該例子中，致動機構(gòu)54向上彎曲(未示出)。照射在被向上驅(qū)動的反射鏡51的反射鏡層60上的光線在小于圖3所示的未被驅(qū)動的致動反射鏡51偏轉(zhuǎn)的光線的角度上被偏轉(zhuǎn)。
圖8示有第二實施例的一M×N薄膜致動反射鏡101的陣列100的截面視圖，其中除各致動機構(gòu)54為一雙壓電晶片結(jié)構(gòu)外，該第二實施例與第一實施例相類似，該雙壓電晶片結(jié)構(gòu)的致動機構(gòu)54包括一個第一電極70，一個第二電極71，一中間金屬層87，一個具有一頂表面及一底表面90、91的上運動感應(yīng)薄膜層89及一個具有一頂表面及一底表面93、94的下運動感應(yīng)薄膜層92。在各致動機構(gòu)54中，該上及下運動感應(yīng)薄膜層89、92由中間金屬層87，位于上運動感應(yīng)薄膜層89的頂表面上的第一電極70，及位于下運動感應(yīng)薄膜層92的底表面94上的第二電極71所分開。如在第一實施例的情況中一樣，各致動機構(gòu)54中的上及下運動感應(yīng)薄膜89、92由壓電陶瓷、電致伸縮陶瓷，磁致伸縮陶瓷或壓電聚合物制成。在上及下運動感應(yīng)薄膜層89、92由壓電陶瓷或壓電聚合物制成的情況下，上及下運動感應(yīng)薄膜層89、92必須以這樣一種方式被極化上運動感應(yīng)薄膜層89中的壓電材料的極化方向與下運動感應(yīng)薄膜層92的極化方向相反。
作為一個第二實施例如何工作的例子，假設(shè)圖8所示的M×N薄膜致動反射鏡101的陣列100中的上及下運動感應(yīng)層89、90由例如PZT的壓電陶瓷制成。當將一電場施加在各致動機構(gòu)54上時，致動機構(gòu)54的上及下運動感應(yīng)薄膜壓電層89、92將根據(jù)壓電陶瓷的極性及電場的極性，向上彎曲或向下彎曲。例如，如果壓電陶瓷及電場的極性使上運動感應(yīng)薄膜壓電層89收縮，且下運動感應(yīng)薄膜壓電層92擴張，致動機構(gòu)54將向上彎曲。在這種情況下，入射光線自致動機構(gòu)54被偏轉(zhuǎn)，其所在角度小于自未被驅(qū)動的致動機構(gòu)54偏轉(zhuǎn)的光線的角度。然而，如果壓電陶瓷及電場的極性使上運動感應(yīng)薄膜壓電層89擴張，且下運動感應(yīng)薄膜壓電層92收縮，致動機構(gòu)54將向下彎曲。在這種情況下，入射光線自致動機構(gòu)54被偏轉(zhuǎn)，其所在角度大于自未被驅(qū)動的致動機構(gòu)54偏轉(zhuǎn)的光線的角度。
圖9示有第三實施例的一M×N薄膜致動反射鏡201的陣列200的截面視圖，其中第三實施例與第一實施例相類似，不同的是沒有M×N隔片元件的陣列57。所代替的是，各薄膜致動反射鏡51的支持層78同時與致動機構(gòu)54的遠端66及有源矩陣52相連。
圖10A至10I說明了本發(fā)明的第一實施例的制造中所包含的制造步驟。制造第一實施例，即M×N薄膜致動反射鏡51的陣列50(其中M×N為整數(shù))的處理過程從準備具有一頂表面及一底表面102.103的有源矩陣52開始，該有源矩陣52包括一基底59，M×N晶體管陣列(未示出)及M×N連接端105的陣列104，如圖10A所示。
在接著的步驟中，在有源矩陣52的頂表面102上形成一第一支持層106，其包括一對應(yīng)于M×N支持元件56的陣列55的M×N基座108的陣列107及一第一待除區(qū)109，其中該第一支持層106通過以下步驟形成在有源矩陣52的整個頂表面102上沉積一待除層(未示出)；形成一M×N空槽陣列(未示出)，從而生成第一待除區(qū)109，各空槽位于各M×N連接端62的周圍；并在各空槽中置入一基座108，如圖10B所示。該待除層通過使用濺射法形成，空槽陣列通過使用蝕刻法形成，及基座通過使用濺射法或化學(xué)汽相淀積(CVD)法，隨后使用蝕刻法形成。然后對第一支持層106的待除區(qū)109進行處理使在以后使用蝕刻法或施加化學(xué)劑可被去除。
如圖10C所示，通過首先使用蝕刻法形成一自各基座108的頂部延伸至對應(yīng)連接端62的頂部的孔，隨后在孔中填入導(dǎo)電材料，例如鎢(W)制成使各連接端62與各第二電極71電連接的導(dǎo)體118。
在接著的步驟中，如圖10D所示，在第一支持層106上沉積由導(dǎo)電材料，例如Au制成的第一薄膜電極層111。然后，在第一薄膜電極層111上分別形成由運動感應(yīng)材料，例如PZT制成的一薄膜運動感應(yīng)層112及一第二薄膜電極層113。
然后，在第二薄膜電極層113的頂部上提供一隔片層114，該隔片層114包括M×N隔片元件58的陣列57及一第二待除區(qū)115。如圖10E所示。形成隔片層114所使用的方法與形成第一支持層106所使用的方法相似。然后處理隔片層114的第二待除區(qū)115以使可被去除。
接著的步驟中，序列地在隔片層114的頂上沉積第二支持層116及包括反射鏡層60的反光層117，如圖10F所示。
可采用已知的薄膜技術(shù)，例如濺射，sol-gel、蒸鍍、蝕刻及微機械加工等沉積并構(gòu)型成導(dǎo)電的、運動感應(yīng)的、及反光材料的薄膜層，如圖10G所示。
然后通過化學(xué)的方法去除或消除支持層106和隔片層114的第一及第二待除區(qū)109、115，從而形成所述M×N薄膜致動反射鏡51的陣列50，如圖10H所示。
第二實施例以與第一實施例相似的方式被制造。第一支持層被施加在有源矩陣上，該第一支持層也包括有對應(yīng)于M×N支持元件陣列的M×N基座陣列及待除區(qū)。然后在該第一支持層上分別沉積第一薄膜電極層、下薄膜運動感應(yīng)層、中間金屬層、上薄膜運動感應(yīng)層，及第二薄膜電極層。在接著的步驟中，序列地形成隔片層及反射鏡層。采用先前所述的已知的薄膜技術(shù)沉積并構(gòu)型成導(dǎo)電的、運動感應(yīng)的及反光材料薄膜層。接著通過化學(xué)的方法消除或去除第一支持層及隔片層的待除區(qū)，留下具有雙壓電晶片結(jié)構(gòu)的M×N致動機構(gòu)54的陣列53的薄膜致動反射鏡101的陣列100。
在上述本發(fā)明的制造第一及第二實施例的方法中，可加入一形成彈性層88的附加處理，其包括一種與形成其它薄膜層相似的處理。
雖然僅對于優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，但熟悉本技術(shù)的人員可以作出各種改型與變化，而不脫離下述權(quán)利要求書所定義的本發(fā)明范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于一光學(xué)投影系統(tǒng)中的M×N薄膜致動反射鏡陣列，其中M×N為整數(shù)，該陣列包括一有源矩陣，包括一基底，一M×N晶體管陣列及一M×N連接端陣列；一M×N薄膜致動機構(gòu)陣列，各致動機構(gòu)具有一頂表面及一底表面、一近端及一遠端，各致動機構(gòu)至少包括具有一頂表面及一底表面的運動感應(yīng)材料的一個薄膜層，及第一電極及第二電極，第一電極位于運動感應(yīng)層的頂表面上及第二電極位于該運動感應(yīng)層的底表面上，其中在第一及第二電極之間的運動感應(yīng)層上施加的電信號使得該運動感應(yīng)層發(fā)生變形，并從而使致動機構(gòu)發(fā)生變形；一M×N支持元件陣列，各支持元件具有一頂表面及一底表面，其中各支持元件用于將各致動機構(gòu)固定就位并將各致動機構(gòu)與有源矩陣電連接；一M×N隔片陣列，各隔片具有一頂表面及一底表面，并位于各致動機構(gòu)遠端的頂表面上；及一M×N反射鏡層陣列，各反射鏡層包括一反射光束的反射鏡及一支持層，各反射鏡層還包括對應(yīng)于各致動機構(gòu)遠端及近端的第一部分和第二部分，該第一部分及第二部分固定于各隔片元件的頂表面上并分別從相應(yīng)的支持元件上伸出懸臂，以使當各致動機構(gòu)響應(yīng)于電信號而發(fā)生變形時，對應(yīng)的反射鏡層保持為平的，從而允許其整個的反射鏡反射光束。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的致動反射鏡陣列，其中通過將各致動機構(gòu)安裝使近端的各致動機構(gòu)的底表面位于各支持元件的頂表面上，各致動機構(gòu)從各支持元件上伸出懸臂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的致動反射鏡陣列，其中各支持元件的底表面位于有源矩陣的頂部上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的致動反射鏡陣列，其中各隔片元件位于各致動機構(gòu)遠端的頂表面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的致動反射鏡陣列，其中各反射鏡層的第一部分固定在各隔片元件的頂表面上，及第二部分從相應(yīng)的支持元件上伸出懸臂。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的致動反射鏡陣列，其中各致動機構(gòu)為一雙壓電晶片結(jié)構(gòu)且包括一個第一電極，一個第二電極，一中間金屬層，一具有一頂表面和一底表面的上運動感應(yīng)薄膜層及一具有一頂表面和一底表面的下運動感應(yīng)薄膜層，其中該上及下運動感應(yīng)薄膜層由中間金屬層分開，第一個電極位于上運動感應(yīng)薄膜層的頂表面上且第二個電極位于下運動感應(yīng)薄膜層的底表面上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的致動反射鏡陣列，其中運動感應(yīng)薄膜層由壓電陶瓷或壓電聚合物制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的致動反射鏡陣列，其中運動感應(yīng)薄膜層被極化。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的致動反射鏡陣列，其中運動感應(yīng)薄膜層由電致伸縮材料制成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的致動反射鏡陣列，其中運動感應(yīng)薄膜層由磁致伸縮材料制成。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的致動反射鏡陣列，其中上及下運動感應(yīng)薄膜層由壓電材料制成。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的致動反射鏡陣列，其中上運動感應(yīng)薄膜層的壓電材料以與下運動感應(yīng)薄膜層相反的極化方向被極化。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的致動反射鏡陣列，其中各支持元件被提供有一用于使各致動機構(gòu)中的第二個電極與相應(yīng)的有源矩陣上的連接端電連接的導(dǎo)體。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的致動反射鏡陣列，其中第一個及第二個電極分別完全覆蓋了運動感應(yīng)薄膜層的頂表面及底表面。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的致動反射鏡陣列，其中第一個或第二個電極部分覆蓋運動感應(yīng)薄膜層的頂表面或底表面。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的致動反射鏡陣列，其中第一個及第二個電極由導(dǎo)電材料制成。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的致動反射鏡陣列，還包括有M×N彈性層，各彈性層位于各致動機構(gòu)的頂表面或底表面上。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的致動反射鏡陣列，其中支持層由反光材料制成，從而使支持層又起到如各薄膜致動反射鏡中反射鏡的作用。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的致動反射鏡陣列，其中沒有M×N隔片元件陣列。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的致動反射鏡陣列，其中各支持層同時與各致動機構(gòu)的遠端及有源矩陣的頂表面相連。
21.一種光學(xué)投影系統(tǒng)，包括具有權(quán)利要求1至20中任一項所述結(jié)構(gòu)的M×N薄膜致動反射鏡陣列。
22.一種制造用于一光學(xué)投影系統(tǒng)中的M×N薄膜致動反射鏡陣列的方法，其中M及N為整數(shù)，該方法包括以下步驟(a)提供具有一頂表面及一底表面的有源矩陣，該有源矩陣包括一基底，一M×N晶體管陣列及一M×N連接端陣列；(b)在有源矩陣的頂表面上形成第一支持層，該第一支持層包括對應(yīng)于M×N薄膜致動反射鏡陣列中M×N支持元件陣列的M×N基座陣列及第一待除區(qū)；(c)處理第一支持層的第一待除區(qū)以使可被去除；(d)在第一支持層上沉積第一薄膜電極層；(e)在第一薄膜電極層上提供一薄膜運動感應(yīng)層；(f)在該薄膜運動感應(yīng)層上形成第二薄膜電極層；(g)在第二薄膜電極層上提供一隔片層，該隔片層包括一M×N隔片元件陣列及一第二待除區(qū)；(h)處理隔片層的第二待除區(qū)以使可被去除；(i)在隔片層上沉積第二支持層；(j)在該支持層的頂部上形成一反光層；及(k)去除第一支持層及隔片層的第一及第二待除區(qū)，從而形成所述M×N薄膜致動反射鏡陣列。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中使用濺射法形成第一及第二薄膜電極層。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中使用濺射法形成薄膜運動感應(yīng)層。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中使用化學(xué)汽相淀積法形成薄膜運動感應(yīng)層。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中使用sol-gel法形成薄膜運動感應(yīng)層。
27.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中使用濺射法形成反射鏡層。
28.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中第一支持層通過以下步驟形成(a)在有源矩陣的頂表面上沉積第一待除層；(b)在該待除層上提供第一M×N空槽陣列，各第一空槽位于各M×N連接端的四周；及(c)在各第一空槽中形成一基座。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中使用濺射法形成第一待除層。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中使用蝕刻法形成第一M×N空槽陣列。
31.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中使用濺射法，隨后使用蝕刻法形成基座。
32.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中使用化學(xué)汽相淀積法，隨后使用蝕刻法形成基座。
33.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中通過以下步驟形成隔片層(a)在第二薄膜電極層上沉積第二待除層；(b)在第二待除層上提供第二M×N空槽陣列；及(c)在各空槽中形成隔片元件。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中使用濺射法形成第二待除層。
35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中使用蝕刻法形成第二M×N空槽陣列。
36.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中使用濺射法，隨后使用蝕刻法形成隔片元件。
37.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中使用化學(xué)汽相淀積法，隨后使用蝕刻法形成隔片元件。
38.一種光學(xué)投影系統(tǒng)，包括根據(jù)權(quán)利要求22至37中任一項所述的方法制造的M×N薄膜致動反射鏡陣列。
39.一種制造用于一光學(xué)投影系統(tǒng)中的M×N薄膜致動反射鏡陣列的方法，其中M及N為整數(shù)，該方法包括有以下步驟(a)提供具有一頂表面及一底表面的有源矩陣，該有源矩陣包括一基底，一M×N晶體管陣列及一M×N連接端陣列；(b)在有源矩陣的頂表面上形成一支持層，該支持層包括一對應(yīng)于M×N薄膜致動反射鏡陣列中的M×N支持元件陣列的M×N基座陣列及一待除區(qū)；(c)處理該支持層的待除區(qū)以可被去除；(d)在該支持層上沉積第一薄膜電極層；(e)在第一薄膜電極層上提供一下薄膜運動感應(yīng)層；(f)在下薄膜運動感應(yīng)層的頂部上形成一中間金屬層；(g)在中間金屬層上沉積一上薄膜運動感應(yīng)層；(h)在上薄膜運動感應(yīng)層上提供第二薄膜電極層，從而形成一雙壓電晶片結(jié)構(gòu)；(i)在第二薄膜電極層的頂部上提供一隔片層，該隔片層包括一M×N隔片元件陣列及一第二待除區(qū)；(j)處理該隔片層的第二待除區(qū)以使可被去除；(k)在隔片層的頂部上沉積第二支持層；(l)在該支持層的頂部上形成一反光層；及(m)去除第一支持層及隔片層的第一及第二待除區(qū)，從而形成所述M×N薄膜致動反射鏡陣列。
40.一種光學(xué)投影系統(tǒng)，包括有根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法制造的M×N致動反射鏡陣列。
全文摘要
一種用于光學(xué)投影系統(tǒng)中的M×N薄膜致動反射鏡陣列，包括一有源矩陣(52)、一M×N薄膜致動機構(gòu)(54)的陣列(53)，各薄膜致動機構(gòu)包括至少一運動感應(yīng)材料的薄膜層(67)，一對電極(70，71)，各電極位于薄膜運動感應(yīng)層(67)的頂(68)及底(69)上，一M×N支持元件(56)的陣列，各支持元件用于將各致動機構(gòu)(54)固定就位，使各致動機構(gòu)伸出懸臂并使各致動機構(gòu)與有源矩陣電連接，一M×N隔片元件(58)的陣列，各隔片元件位于各致動機構(gòu)(54)遠端的頂表面上，及一反射光束的M×N反射鏡層陣列，各反射鏡層固定在各致動機構(gòu)的隔片元件上。在位于各致動機構(gòu)中該對電極(70，71)間的運動感應(yīng)材料的薄膜層(67)上施加一電信號，使其發(fā)生變形，進而使固定在隔片元件上的反射鏡層(60)翹起。
文檔編號G02B26/08GK1134772SQ94194092
公開日1996年10月30日 申請日期1994年11月1日 優(yōu)先權(quán)日1993年11月9日
發(fā)明者池政范, 金東局, 閔雇基 申請人:大宇電子株式會社