[發明專利]數字微鏡器件及其形成方法

有效

• 申請號: 201110297787.9
• 申請日: 2011-09-30
• 公開（公告）號: CN102360121A
• 公開（公告）日: 2012-02-22
• 發明（設計）人: 毛劍宏;唐德明
• 申請（專利權）人: 上海麗恒光微電子科技有限公司
• 主分類號: G02B26/08
• 分類號: G02B26/08;B81C1/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

技術領域

本發明涉及投影儀技術領域，尤其涉及數字微鏡器件及其形成方法。

背景技術

DMD(digital?mirror?device)數字微鏡器件是一種整合的微機電上層結構 電路單元(MEMS?superstructure?cell)，它是利用CMOS?SRAM記憶晶胞所制 成。DMD上層結構的制造是從完整CMOS內存電路開始，再透過光罩層的使 用，制造出鋁導電層和硬化光阻層(hardened?photoresist)交替的上層結構，鋁 導電層包括地址電極(address?electrode)、絞鏈(hinge)、軛(yoke)和反光鏡， 硬化光阻層則作為犧牲層(sacrificial?layer)，用來形成空氣間隔(air?gaps)。鋁 導電層經過濺鍍沉積(sputter-deposited)以及電漿蝕刻(plasma-etched) 處理形成地址電極(address?electrode)、絞鏈(hinge)、軛(yoke)和反光鏡；犧 牲層則經過電漿去灰(plasma-ashed)處理，以便制造出層間的空氣間隙。每 個反光鏡都能將光線從兩個方向反射出去，實際反射方向則視底層記憶晶胞 的狀態而定；當記憶晶胞處于「ON」狀態時，反光鏡會旋轉至+12度，記憶 晶胞處于「OFF」狀態，反光鏡會旋轉至-12度。只要結合DMD以及適當光源 和投影光學系統，反光鏡就會把入射光反射進入或是離開投影鏡頭的透光孔， 使得「ON」狀態的反光鏡看起來非常明亮，「OFF」狀態的反光鏡看起來就 很黑暗。利用二位脈沖寬度調變可以得到灰階效果，如果使用固定式或旋轉 式彩色濾鏡，再搭配一顆或三顆DMD芯片，即可得到彩色顯示效果。

圖1為現有技術中的一種數字微鏡的立體分解圖，參考圖1，現有技術的 數字微鏡形成在基底10上，其中基底10上形成有CMOS電路結構，該CMOS電 路結構為微鏡器件控制電路結構。現有技術的數字微鏡包括：反光鏡11、位 于所述反光鏡11下方且與所述反光鏡11相對的軛板(yoke)12，鉸鏈13，在 所述反光鏡11和軛板12之間具有電勢差時，軛板12與所述反光鏡11之間具有 靜電力，所述反光鏡11可繞所述鉸鏈13旋轉預定的角度。反光鏡11具有反光 鏡支柱111，反光鏡11通過反光鏡支柱111與鉸鏈13連接。數字微鏡還包括： 反光鏡地址電極14，所述反光鏡地址電極14與所述基底10上的CMOS電路結構 連接，通過CMOS電路結構向反光鏡地址電極14提供電壓，反光鏡地址電極14 與反光鏡11電連接，從而CMOS電路結構通過反光鏡地址電極14向反光鏡11 提供電壓，使反光鏡11具有預定的電勢。數字微鏡還包括：軛板地址電極15， 所述軛板地址電極15與所述基底10上的CMOS電路結構連接，通過CMOS電路 結構向軛板地址電極15提供電壓，軛板地址電極15與軛板12電連接，從而 CMOS電路結構通過軛板地址電極15向軛板12提供電壓，使軛板12具有預定的 電勢。在基底10和軛板12之間具有偏置/復位總線(bias/reset?bus)16。

以上所述的現有技術的數字微鏡器件結構復雜，成品率低，驅動電壓高 (功耗高)。

發明內容

本發明解決的問題是現有技術的數字微鏡器件結構復雜，成品率低，驅 動電壓高(功耗高)。

為解決上述問題，本發明提供一種數字微鏡器件，包括：

基底，所述基底上形成有微鏡器件控制電路結構；

位于所述基底上的數字微鏡陣列，數字微鏡陣列中的每一數字微鏡包括 一個反光鏡、兩個第一極板、兩個第二極板；

所述兩個第二極板位于所述基底上，與所述微鏡器件控制電路結構電連 接；

所述兩個第一極板位于所述兩個第二極板上方，且分別與所述兩個第二 極板相對；

所述反光鏡位于所述兩個第一極板上方，且所述反光鏡通過第一插栓與 兩個第一極板電連接；

相對設置的兩個卡口，所述卡口固定在基底上且與所述微鏡器件控制電 路結構電連接，所述反光鏡的兩相對側邊可活動設置在所述卡口內，在所述 反光鏡與所述卡口接觸時，所述卡口與所述反光鏡電連接；在其中一個第一 極板和對應的第二極板之間具有電壓差時，所述反光鏡在所述第一極板的帶 動下向對應的第二極板方向偏轉。

可選的，還包括兩個連接端；所述兩個連接端位于兩個第二極板之間的 基底上；