[發明專利]用于光學投影系統中的薄膜致動反射鏡陣列

無效

• 申請號: 96180412.2
• 申請日: 1996-08-21
• 公開（公告）號: CN1226320A
• 公開（公告）日: 1999-08-18
• 發明（設計）人: 閔庸基;田容培
• 申請（專利權）人: 大宇電子株式會社
• 主分類號: G02B26/08
• 分類號: G02B26/08;//H04N9/31
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 韓宏

本發明涉及一種光學投影系統；且更具體地，涉及一種該系統中使用的M×N薄膜致動反射鏡陣列及其制造方法，各薄膜致動反射鏡具有提高的光學效率及可使其制造中包含的高溫處理的影響最小的結構。

在現有的各種視頻顯示系統中，已知光學投影系統能夠提供大幅高質量的顯示。在這樣一光學投影系統中，來自一燈的光被均勻地照射在例如M×N致動反射鏡陣列上，其中各反射鏡與各致動器相耦合。這些致動器可由響應于施加至其的電場而變形的例如壓電或電致伸縮材料的電致位移材料制成。

來自各反射鏡的反射光束被入射在例如一光擋板的一孔徑上，通過給各致動器施加電信號，各反射鏡與入射光束的相對位置被改變，從而致使來自各反射鏡的反射光束的光路的偏移。當各反射光束的光路被改變時，自各反射鏡反射的通過該孔徑的光量被改變，從而對光束的密度進行調制。通過該孔徑調制的光束經例如投影鏡頭的一適當的光學裝置被透射到一投影屏幕上，從而顯示一圖象。

在圖1A至1G中，說明了在題為“薄膜致動反射鏡陣列”的共有未決的美國專利申請08/430,628中公開的，在制造M×N薄膜致動反射鏡101的陣列100中包含的制造步驟，其中M和N為整數。

陣列100的制造過程開始于制備一有源矩陣10，該有源矩陣10包括一基底12、一M×N晶體管陣列(未示出)和一M×N連接端子14的陣列。

在接著的步驟中，在有源矩陣10的頂上形成一薄膜待除層24，如果該薄膜待除層24由金屬制成，采用濺射或蒸鍍法，如果該薄膜待除層24由磷硅玻璃制成，采用化學汽相淀積(CVD)或旋轉涂覆法，如果該薄膜待除層24由多晶硅制成，采用CVD法。

然后，形成一包括由該薄膜待除層24圍繞的M×N支持元件22的陣列的支持層20，其中該支持層20通過以下步驟形成：通過使用光刻法在該薄膜待除層24上生成一M×N空槽的陣列(未示出)，各空槽位于連接端子14的周圍；并通過使用濺射或CVD法在位于連接端子14周圍的各空槽中形成一支持元件22，如圖1中所示。這些支持元件22由絕緣材料制成。

在接著的步驟中，通過使用Sol-Gel、濺射或CVD法在支持層20的頂上形成由與支持元件22相同的絕緣材料制成的一彈性層30。

接著，通過以下步驟在各支持元件22中形成由金屬制成的導管二6：首先通過使用蝕刻法生成一M×N孔的陣列(未示出)，各孔從彈性層30的頂部延伸至連接端子14的頂部；并用金屬填入其中從而形成導管26，如圖1B所示。

在接著的步驟中，通過使用濺射法在彈性層30包括導管26的頂上形成由導電材料制成的第二薄膜層40。該第二薄膜層40通過支持元件22中形成的導管26被電連接至這些晶體管。

然后，通過使用濺射法、CVD法或Sol-Gel法在第二薄膜層40的頂上形成由例如鋯鈦酸鉛(PZT)的壓電材料制成的薄膜電致位移層50，如圖1C所示。

在接著的步驟中，通過使用光刻法或激光修剪法將薄膜電致位移層50、第二薄膜層40和彈性層30構型成一M×N薄膜電致位移元件55的陣列、一M×N第二薄膜電極45的陣列和一M×N彈性元件35的陣列直至暴露出支持層20中的薄膜待除層24，如圖1D所示。各第二薄膜電極45通過各支持元件22中形成的導管26被電連接至一對應的晶體管并起到該薄膜致動反射鏡101中信號電極的作用。

接著，各薄膜電致位移元件55在高溫下被加熱，例如對于PZT在650℃左右，以使產生相移從而形成一M×N熱處理的機構的陣列(未示出)。由于各熱處理的薄膜電致位移元件55非常薄，在它由壓電材料制成的情況下，不需要極化(pole)它：因為在薄膜致動反射鏡101的工作期間，它可通過施加的電信號被極化。

在上述步驟后，通過以下步驟在該M×N熱處理的機構的陣列中的薄膜電致位移元件55的頂上形成由導電且反光材料制成的一M×N第一薄膜電極65的陣列：首先使用濺射法，形成由導電且反光材料制成的一層60，完全覆蓋該該M×N熱處理的機構包括暴露出的支持層20中的薄膜待除層24的頂部，如圖1E所示，且然后使用蝕刻法，選擇地去除該層60，導致M×N致動反射鏡機構111的陣列110，其中各致動反射鏡機構111包括一頂表面和四個側表面，如圖1F所示。各第一薄膜電極65在薄膜致動反射鏡101中起到反射鏡以及偏壓電極的作用。

接著用一薄膜保護層(未示出)完全覆蓋各致動反射鏡機構111中的頂表面和四個側表面。