发明名称 用于光学投影系统上之薄膜致动镜阵列及其制造方法
摘要 本发明系有关用于光学投影系统之一种M×N薄膜致动镜阵列,其包含一主动矩阵,一组M×N薄膜致动架构阵列,各薄膜致动架构包含至少一层运动感应材料之薄膜层,一对电极,各电极供应于薄膜运动感应层仄顶部和底部上,一组M×N支撑组件阵列,各支撑组件利用悬桁式友撑各致动架构而将各致动架构固于定位且月手以电气式连接各致动架构与主动矩阵,一组M×N隔片组件阵列,各隔片组件装设在各致动架构远端之顶部表面上,以及一组用以反射光束之M×N镜层阵列,各镜层固定在各致动架构之隔片组件上。一电气信号施加跨于各玫动架构内该对电极之间的运动感应材料薄膜层,因而使之变形,且接着将倾斜固定于其隔片组件上的镜面。
申请公布号 TW279931 申请公布日期 1996.07.01
申请号 TW083110340 申请日期 1994.11.08
申请人 大宇电子股份有限公司 发明人 池政范;金东局;闵雇基
分类号 G02B5/00 主分类号 G02B5/00
代理机构 代理人 康伟言 台北巿南京东路三段二四八号七楼;蔡坤财 台北巿松江路一四八号十二楼之三
主权项 1. 一种用于光学投射系统之MN薄膜致动镜阵列,其中M和N为整数,包含有:一主动矩阵,包括一基片,一组MN电晶体阵列以及一组MN连接端阵列;一组MN薄膜致动架构阵列,各致动架构具有一顶部和一底部表面,一近端和一远端,各致动架构包含至少一层具有一顶部和一底部表面之运动感应材料之薄膜层,以及一第一及一第二电极,该第一电极置于运动感应层之顶部表面且该第二电极置于运动感应层之顶部表面上,其中一施加跨于第一和第二电极之间运动感应层的电气信号导致运动感应层之变形,且因此引起致动架构之变形;一组MN支撑元件阵列,各支撑组件具有一顶部和一底部表面,其中各支撑组件用以固持各致动架构于定位且电气式连接各致动架构和主动矩阵;一组MN隔片组件阵列,各隔片组件具有一顶部和一底部表面且被配置于各致动架构之远端顶部表面上;以及一组MN镜层阵列,各镜层包含用以反射光束之镜面及一支撑层,各镜层更包含对应于各致动结构之远端和近端的第一和第二部分,各镜层的第一和第二部份固定于各隔片组件之顶部表面上且分别从对应支撑组件被悬桁式支撑着,以致当各致动架构反应该电气信号而变形时,对应的镜层维持平面,因而使其所有镜面可反射光束。2. 如申请专利范围第1项之致动镜阵列,其中各致动架构在其近端之底部表面被装设于各支撑组件之顶部表面上而从各支撑组件被悬桁式支撑着。3. 如申请专利范围第1项之致动镜阵列,其中各支撑组件的底部表面被置于主动矩阵的顶部。4. 如申请专利范围第1项之致动镜阵列,其中各隔片组件供应于各致动架构远端之顶部表面上。5. 如申请专利范围第1项之致动镜阵列,其中各镜层之第一部份固定于各隔片组件之顶部表面上且第二部份从对应支撑组件被悬桁式支撑着。6. 如申请专利范围第1项之致动镜阵列,其中各致动架构是一种双压电晶片架构且包含一第一电极、第二电极、一中间金属层、具有一顶部和一底表面之一上方运动感应薄膜层和具有一顶部和一底部表面之一下方运动感应薄膜层,其中该上方和下方运动感应薄膜层被该中间金属层所分离,该第一电极被置于上方运动感应薄膜层之顶部表面上且该第二电极被置于下方运动感应薄膜层之底部表面上。7. 如申请专利范围第7项之致动镜阵列,其中该运动感应薄膜层是由一种压电陶瓷或一种压电聚合体所制成。8. 如申请专利范围第1项之致动镜阵列,其中该运动感应薄膜层被极化。9. 如申请专利范围第1项之致动镜阵列,其中该运动感应薄膜层是由一种电致伸缩材料所制成。10. 如申请专利范围第1项之致动镜阵列,其中该运动感应薄膜层是由一种磁致伸缩材料所制成。11. 如申请专利范围第6项之致动镜阵列,其中该上方和下方运动感应薄膜层是由一种压电材料所制成。12. 如申请专利范围第11项之致动镜阵列,其中该上方运动感应薄膜层的压电材料被极化方向相反于下方运动感应薄膜层者。13. 如申请专利范围第1项之致动镜阵列,其中各支撑组件具有一导管,用以电气式连接各致动架构中之第二电极与主动矩阵上对应之连接端。14. 如申请专利范围第1项之致动镜阵列,其中该第一和第二电极分别完全地覆盖运动感应薄膜层之顶部和底部表面。15. 如申请专利范围第1项之致动镜阵列,其中第一和第二电极部份地覆盖运动感应薄膜层之顶部和底部表面。16. 如申请专利范围第1项之致动镜阵列,其中该第一和第二电极是由一种导电材料所制成。17. 如申请专利范围第1项之致动镜阵列,更包含MN弹性层,各弹性层被置于各致动架构顶部表面或底部表面。18. 如申请专利范围第1项之致动镜阵列,其中该支撑层是由一种光反射材料所制成,因而使该支撑层之作用也如同在各薄膜致动镜内之镜面。19. 如申请专利范围第1项之致动镜阵列,其中该组MN隔片组件阵列不存在。20. 如申请专利范围第19项之致动镜阵列,其中各支撑层同时地连至各致动架构之远端及主动矩阵之顶部表面。21. 一种包含一组MN薄膜致动镜阵列的光学投影系统,其中该致动镜具有申请专利范围第1.2.3.4.5.6.7、8.9.10.11.12.13.14.15.1617.18.19或20项之任一项所述之架构。22. 一种制造用于一光学投射系统之一组MN薄膜致动镜阵列之方法,其中M和N为整数,该方法包含之步骤有:(a) 提供具有一顶部和一底部表面之主动矩阵,该主动矩阵包括一基片、一组MN电晶体阵列以及一组MN连接端阵列;(b) 形成一第一支撑层于主动矩阵之顶部表面上,该第一支撑层包含对应于MN薄膜致动镜阵列内MN支撑组件阵列之一组MN柱座阵列以及一第一奉献区;(c) 处理该第一支撑层之第一奉献区以便移除;(d) 淀积一第一薄膜电极层于第一支撑层上;(e) 提供一薄膜运动感应层于第一薄膜电极层上;(f) 形成一第二薄膜电极层于运动感应薄膜层上;(g) 提供一隔片层于第二薄膜电极层的顶部上,该隔片层包含一组MN隔片组件阵列以及一第二奉献区;(h) 处理该隔片层的第二奉献区以便移除;(i) 淀积一第二支撑层于隔片层之顶部;(j) 形成一光反射层于该第二支撑层的顶部;以及(k) 移除第一支撑层和隔片层之第一和第二奉献区以因而形成该组MN薄膜致动镜阵列。23. 如申请专利范围第22项之方法,其中该第一和第二薄膜电极层是使用一种喷溅法形成。24. 如申请专利范围第22项之方法,其中该薄膜运动感应层是使用一种喷溅法所形成。25. 如申请专利范围第22项之方法,其中该薄膜运动感应层是使用一种化学蒸镀法形成。26. 如申请专利范围第22项之方法,其中该薄膜运动感应层是使用一种溶胶—胶化体方法形成。27. 如申请专利范围第22项之方法,其中该镜层是使用一种喷溅法形成。28. 如申请专利范围第22项之方法,其中该第一支撑层的形成如下:(a) 淀积一第一奉献层于主动矩阵之顶部表面上;(b) 提供一组MN第一空槽阵列于该奉献层上,各第一空槽位于各MN连接端周围;以及(c) 形成一柱座于各第一空槽内。29. 如申请专利范围第28项之方法,其中该第一奉献层是使用一种喷溅法形成。30. 如申请专利范围第28项之方法,其中该组MN第一空槽阵列是使用一种蚀刻法形成。31. 如申请专利范围第28项之方法,其中该等柱座是使用一种喷溅法,接着再用一种蚀刻法形成。32. 如申请专利范围第28项之方法,其中该柱座是使用一种化学蒸镀法,接着使用一种蚀刻法而形成。33.如申请专利范围第22项之方法,其中该隔片层之形成方式如下:(a) 淀积一第二奉献层于第二薄膜电极层上;(b) 提供一组MN空槽阵列于第二奉献层上,以及(c) 形成该隔片组件于各空槽内。34. 如申请专利范围第33项之方法,其中该第二奉献层是使用一种喷溅法形成。35. 如申请专利范围第33项之方法,其中该组MN第二空槽阵列是使用一种蚀刻法形成。35. 如申请专利范围第33项之方法,其中该隔片组件是使用一种喷溅法,接着使用一种蚀刻法而形成。37. 如申请专利范围第33项之方法,其中该隔片组件是使用一种化学蒸镀法,接着使用一种蚀刻法而形成。38. 一种包含一组MN薄膜致动镜阵列的光学投射系统,其准备方式系依据申请专利范围第22.23.24.25.26.27.28.29.30.31.32.33.34.35.36或37项之任一项所述之方法。39. 一种制造使用于一光学投射系统之一组MN薄膜致动镜阵列之方法,其中M和N为整数,该方法包含的步骤有:(a) 提供具有一顶部和一底部表面之一主动矩阵,该主动矩阵包括一基片、一组MN电晶体阵列以及一组MN连接端阵列;(b) 形成一支撑层于该主动矩阵之顶部表面,该支撑层包含对应于MN薄膜致动镜阵列内一组MN支撑组件阵列之一组MN柱座阵列以及一奉献区;(c) 处理该支撑层之奉献区以便移除;(d) 淀积一第一薄膜电极层于该支撑层上;(e) 提供一薄膜运动感应层于该第一薄膜电极层上;(f) 形成一中间金属层于下方薄膜运动感应层的顶部上;(g) 淀积一上方薄膜运动感应层于该中间金属层上;(h) 提供一第二薄膜电极层于上方薄膜运动感应层上,因而形成一种双压电晶片架构;(i) 提供一隔片层于该第二薄膜电极层之顶部上,该隔片层包含一组MN隔片组件阵列以及一第二奉献区;(j) 处理该隔片层之第二奉献区以便移除;(k) 淀积一第二支撑层于该隔片层之顶部上;( 形成一光反射层于该支撑层之顶部上;以及( 移除第一支撑层和隔片层之第一和第二奉献区以便因而形成该组MN薄膜致动镜阵列。40. 一种包含依据申请专利范围第39项所述方法而准备之一组MN薄膜致动镜阵列之光学投影系统。图示简单说明:第1图展示先前揭示之MN电致位移致动镜阵列之一横截面图;第2图展示依据本发明之第一实施例的一组MN薄膜致动镜阵列之横截面图;第3图展示在第2图中所示第一实施例之独创式薄膜致动镜阵列之详细横截面图;第4图展示具有一弹性层置于第二电极之底部的第一实施例之一薄膜致动镜的横截面图;第5图展示具有光反射材料制成支撑层的第一实施例之一薄膜致动镜之横截面图;第6A和6B图展示具有各致动架构中运动感应层之顶部和底部表面之各面被以第一和第二电极部份地覆盖的第一实施例之薄膜致动镜之横截面图;第7图展示在一致动状态中第一实施例之薄膜致动镜之横截面图;第8图提供具有一种双压电晶片架构之第二实施例的薄膜致动镜之横截面图;第9图提供第三种实施例的薄膜致动镜之横截面图;以及第10A至10H图重制依据本发明之第一实施例的制造步骤之
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