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JP2003098449A - 互い違いに配置されたカンチレバーを用いるマイクロミラーデバイス及びその応用素子 - Google Patents

互い違いに配置されたカンチレバーを用いるマイクロミラーデバイス及びその応用素子

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Publication number
JP2003098449A
JP2003098449A JP2002089081A JP2002089081A JP2003098449A JP 2003098449 A JP2003098449 A JP 2003098449A JP 2002089081 A JP2002089081 A JP 2002089081A JP 2002089081 A JP2002089081 A JP 2002089081A JP 2003098449 A JP2003098449 A JP 2003098449A
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mirror
light
micromirror device
micromirror
cantilevers
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Koeng Su Lim
ス リム コエン
Jun-Bo Yoon
ヨーン ジュン−ボ
Jin-Wan Jeon
ジョン ジン−ウァン
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Korea Advanced Institute of Science and Technology KAIST
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Korea Advanced Institute of Science and Technology KAIST
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Publication date
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    • GPHYSICS
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B81BMICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
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    • B81BMICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
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    • B81B2201/04Optical MEMS
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B81B2203/00Basic microelectromechanical structures
    • B81B2203/05Type of movement
    • B81B2203/058Rotation out of a plane parallel to the substrate
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S359/904Micromirror

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  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 互い違いに配置されたカンチレバ
ーを用いて簡単な構造で安定した回転状態を有するマイ
クロミラーデバイス及びその応用素子を提供する。 【解決手段】 本発明によるマイクロミラーデバ
イスは、基板と21、基板21上に突出するように形成
された複数個の突出支持台23、突出支持台23のそれ
ぞれの上部に基板と平行に取り付けられて形成され、隣
接するもの同士は並んで互い違いに配置された、弾性復
元力を有する薄板からなるカンチレバー25と、カンチ
レバー25の他端の上部に形成されるミラー支持台24
と、ミラー支持体24のすべての上部に取り付けられ、
これらにより支持されるミラー20と、ミラー20に静
電気力を与えるために、前記基板上に形成された左右の
2つの電極22とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロミラーデ
バイスに関し、更に詳しくは、互い違いに配置されたカ
ンチレバーを用いて簡単な構造で双安定した回転状態を
有するマイクロミラーデバイス及びこれを用いた応用素
子に関する。
【0002】
【従来の技術】代表的な画像表示用マイクロミラーデバ
イスは、アドレッシング回路が製作された基板の上に2
次元的に配列され、静電気力により駆動されて、入射す
る光を所定の角度に反射させる作用をする。前記マイク
ロミラーデバイスは、光情報処理、投射表示器、モニタ
ー、テレビ等の画像表示装置、複写機等の光走査装置に
活用することができる。
【0003】1996年7月9日付でHornbeck
氏に与えられた米国特許第5,535,047号公報で
は、従来のマイクロミラーデバイスの一例が開示されて
いる。図1は、従来の画像表示用マイクロミラーデバイ
スの概略的な分解斜視図である。図1を参照すると、ア
ドレッシング回路上にヨークアドレス電極10とランデ
ィングサイト11が形成された層があり、その上にアド
レス支持台12により支持され、ミラーアドレス電極1
3、ねじりヒンジ14、ミラー17と直接連結されるヨ
ーク15とからなる層がある。その上には、同じくミラ
ー支持台16によりヨーク15と連結されるミラー17
が設けられる。このように、ミラーとアドレッシング回
路を含んで4つの層からなるマイクロミラーデバイス
は、ミラーアドレス電極層を支持する支持台とミラーを
支持する支持台、ミラーと連結されたヨーク、そしてね
じりヒンジが設けられ、ミラーとの間に電圧を印加する
ためのヨークのアドレス電極1つとミラーを駆動するた
めのアドレス電極2つとから構成される。
【0004】図2は、図1のマイクロミラーデバイス
を、ヒンジの長さ方向の中心線上で切断した断面図であ
って、ミラー17とヨーク15、ヒンジ14及び各層の
連結状態を示す。図2を参照すると、ミラー17がミラ
ー支持台16によりヨーク15と連結されており、ヨー
ク15の下にヒンジ14が形成され回転軸の役割をする
ことが分かる。アドレス電極10は、支持台12と連結
される一方、アドレッシング回路を形成すべく工程処理
された後、保護用酸化膜8により部分被覆された基板6
とも連結される。
【0005】図3A及び3Bは、マイクロミラーとミラ
ーアドレス電極との間に電圧がかかるとき、ミラーが回
転する模様をヒンジの長さ方向の中心線と垂直する線上
で切断した断面図である。図3A及び3Bにおいて、ミ
ラー17と一方の電極10との間に電位差が生じると、
ミラー17は、静電気力により図3Aのように一方向に
回転し、所定の角度に回転した後、ランディングサイト
11にぶつかってそれ以上回転できなくなってから止ま
る。一方、他方の電極10とミラー17との間に電圧が
かかると、図3Bのように他の方向に回転する。このよ
うに、ミラーは2つの安定した状態を有し、ミラーの2
通りの回転状態に応じてミラーに入射する光の反射され
る角度が変わるようになる。従って、マイクロミラーに
よって、一定した方向から入射する光の進行方向を変え
ることにより、光がレンズ(図示せず)及びスクリーン
(図示せず)に入射するようにしたり、外れるようにし
たりすることができる。
【0006】前記従来のマイクロミラーデバイスは、ミ
ラーとヨーク、ヒンジ、それぞれの支持台とからなり、
その構造が複雑であり、かつ複数の工程を経なければな
らないという短所がある。従って、このような複雑な構
造から、ミラーを一定に駆動するのが困難であり、製造
工程が難しく、製造コストも高くなる。
【0007】また、従来のマイクロミラーデバイスで
は、ミラーアドレス電極に適当な電圧が印加された時は
いつも、ミラーがヒンジ軸の左右両方向に回転し、ヒン
ジが常にねじれ状態になる。かかる動作が、一対の薄い
ヒンジにより行われることから、ヒンジの堅固さがミラ
ーの特性を決める重要な要因となる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明が解決
しようとする技術的課題は、簡単な構造で双安定した回
転状態を有するマイクロミラーデバイスを提供すること
である。
【0009】本発明が解決しようとする別の技術的課題
は、前記マイクロミラーデバイスを応用し、簡単な構造
で具現される光スイッチング素子を提供することであ
る。
【0010】本発明が解決しようとする更なる技術的課
題は、前記マイクロミラーデバイスを応用し、高精細な
画像表示素子を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】前記技術的課題を達成す
るための本発明のマイクロミラーデバイスは:(a)基
板と;(b)基板上に所定の間隔をおいて左右2列に突
出するように形成された少なくとも2つの突出支持台
と;(c)突出支持台のそれぞれの上部に基板と平行に
取り付けられて形成され、隣接するもの同士は並んで互
い違いに配置された、弾性復元力を有する薄板からなる
カンチレバーと;(d)カンチレバーの他端の上部に取
り付けられて形成されるミラー支持台と;(e)ミラー
支持台のすべての上部に取り付けられ、これらにより支
持されるミラー;及び(f)ミラーに静電気力を与える
ために、前記基板上に形成された左右の2つの電極と;
を備え、前記電極と前記ミラーとの間に印加される電圧
による静電気力と前記カンチレバーの弾性復元力による
ミラーの両方向の回転を通じて前記ミラーに入射する光
を互いに異なる方向に反射させることを特徴とする。
【0012】前記別の技術的課題を達成するための本発
明の光スイッチング素子は:光入力手段と;前記光入力
手段から出た光を互いに異なる2つの方向に反射させる
ための前記マイクロミラーデバイス;及び前記マイクロ
ミラーデバイスから反射光を出力する2つの光出力手段
と;を備えて光スイッチング動作を行うことができる。
【0013】マイクロミラーデバイスを単独使用する場
合には、1×2光スイッチング素子の具現が可能であ
り、マイクロミラーデバイスをアレイ状に配列して使用
すると、多重光スイッチング素子の具現が可能である。
【0014】前記更なる技術的課題を達成するための本
発明の画像表示素子は:光源と;前記マイクロミラーデ
バイスを2次元アレイ状に配列した2次元マイクロミラ
ーアレイと;前記マイクロミラーアレイに入射した光を
選択的に第1の光経路及び第2の光経路に反射させるた
めに、前記マイクロミラーアレイの電極に電気信号を印
加する駆動回路と;前記第1の光経路に反射光が透過
し、それぞれ画素に該当する色を呈するようにするカラ
ーフィルタと;前記カラーフィルタを通った光により画
像を表示するスクリーン;及び前記第2の光経路に反射
光を吸収するための吸光板と;を備えることを特徴とす
る。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施例
を、添付した図面を参照して詳細に説明する。図面にお
いて同一図面符号は、同一構成要素を示し、重複する説
明は省略することにする。
【0016】
【実施例】[実施例1]図4は、本発明の第1の実施例に
よる画像表示用マイクロミラーデバイスの概略的な分解
斜視図である。図4を参照すると、マイクロミラーデバ
イスは、アドレッシング回路(図示せず)が形成された
基板21と、基板上の電極22と、基板21に取り付け
られた突出支持台23の上部にその一端が取り付けられ
て支持され、互い違いに並んで配置された薄板からなる
3つのカンチレバー25と、カンチレバー25の他端の
上部に設けられたミラー支持台24の上部に取付けられ
るミラー20とからなる。三つの突出支持台23は、隣
接するカンチレバー25を支持するもの同士は、基板2
1の垂直中心線b−b’を基準にして互い違いに基板2
1に取り付けられる。また、それぞれの隣接したカンチ
レバー25の他端の上に設けられた三つのミラー支持台
24はミラー20の中心線d−d’を基準にして互い違
いにミラー20に取り付けられる。突出支持台23とミ
ラー支持台24とを連結する薄板からなるカンチレバー
25は、基板21上の電極22に印加される電圧による
静電気力により膨張及び収縮のストレスを受け、上方ま
たは下方に撓むようになることでミラー20を回転させ
ることが可能になる。このように、ミラー20を支持す
る3つのカンチレバー25は、基板21に対する固定位
置及びミラー20に対する取り付け位置が互い違いにな
っていて、静電気力の印加方向に応じてミラー20が左
または右の一方向に所定の角度に傾く2通りの回転状態
を示し、加える静電気力の大きさに応じてミラーの回転
角度を調節することができる。また、基板21上では、
ミラー20を駆動するための一対のアドレッシング電極
22とミラーを支持するカンチレバー25は、ミラー2
0に電圧を印加するために、アドレッシング回路(図示
せず)と連結される。また図4のマイクロミラーでは、
電極22とミラーを支持するミラー支持台24によりミ
ラー20に加わる力を考慮し、真ん中に設けられている
カンチレバーの幅を、他のものと比べて広く形成した。
勿論、前記カンチレバーは、その幅を狭くして複数個に
拡張することもできる。このような場合、同じ大きさの
カンチレバーを複数個使用し、これらを互い違いになる
ように配置することで、ミラーの2通りの回転状態を具
現することもできる。ミラーに加わる力のバランスを合
わせるために、仮に、カンチレバーの個数が偶数個の場
合は、これらの大きさを全て同一にすることが好まし
い。カンチレバーの個数が奇数個の場合は、真ん中に位
置するカンチレバーの幅を、残りのカンチレバーの幅に
比べて広くし、その残りのカンチレバーの幅は、相互同
一にすることが好ましい。
【0017】図5は、図4のマイクロミラーデバイスか
らミラーを取り除いた後、基板上から垂直に見下ろした
平面図である。図5を参照すると、カンチレバーを支持
するための突出支持台23及びミラーを支持するための
ミラー支持台24は、基板21の水平中心線a−a’に
対し対称に設けられ、ミラーのアドレッシングのための
電極22は、基板の垂直中心線b−b’に対し対称に形
成されていることが分かる。この平面図上では、電極2
2は、突出支持台と互いに重ならないようにして形成さ
れる。かかる構造を通じて、ミラーが回転する2つの方
向に対しミラーが一定した力を受けるようになり、2通
りの回転状態を有することができる。
【0018】図6A及び6Bは、図4に示したマイクロ
ミラーデバイスにおいてミラーが回転駆動する状態を示
す図であって、図4において中央に位置するカンチレバ
ーの長さ方向の中心線上で切断した断面図である。図6
Aに示したように、左側の電極22aとミラー20との
間に所定の電圧が印加されて電極22aとミラー20と
の間に静電気力が作用すると、ミラー20は矢印方向r
1に回転する。この際、ミラー20を支持しているミラ
ー支持台24のうち左側にある2つが左下方に下がるこ
とにより、これに連結されているカンチレバー25が撓
み弾性復元力を持つようになる。同時に、ミラー20の
右側を支持している1つのミラー支持台は、右上方に上
がり、これに連結されているカンチレバー25も同じく
弾性復元力を持つようになる。従って、静電気力と弾性
復元力とが平衡をなす状態までミラー20が傾くように
なる。この場合には、入射光がミラー20から反射さ
れ、レンズ30を通じて進行して、スクリーン(図示せ
ず)に投射される状態となる。
【0019】図6Bを参照すると、右側の電極22bと
ミラー20との間に所定の電圧が印加される場合、ミラ
ー20が矢印方向r2に回転する。この際、ミラー20
を支持しているミラー支持台24のうち右側にある1つ
の支持台は、右下方に下がり、左側にある2つの支持台
は、左上方に上がった状態となる。突出支持台23は基
板21上に固定されているため、前記のような動作によ
り、カンチレバー25は弾性復元力を提供するようにな
る。図6Bに示したような場合には、入射光がミラー2
0から反射され、レンズ30を外れて進行して、結局
は、光が遮断される状態となる。
【0020】上述したように、3つの互い違いに配置さ
れたカンチレバーを使用すると、ミラーが水平状態から
傾いた場合に、前記カンチレバーが大きな弾性復元力を
提供するようになり、ミラーを安定的に支持することの
できる構造となる。また、ミラーを支持しているミラー
支持台より基板上に突出した突出支持台を長く形成する
と、ミラーが基板上に突出した突出支持台にぶつかって
それ以上回転できなくなり、それが電極に当たって損傷
されることを抑え、ミラーが正確な回転角度を有するこ
とができる。
【0021】[実施例2]図7は、本発明の第2の実施例
によるマイクロミラーデバイスからミラーを取り除いた
後、基板上から垂直に見下ろした平面図である。図5に
示したものとの相違点は、互い違いに配置された多数の
細いカンチレバー25a、25bがミラーを支持する構
造を有するということである。カンチレバーに対する図
面符号を25a及び25bとに分けて記載したことは、
互いに同じ方向を有するもの同士を区分するためであ
る。アドレッシング回路(図示せず)が形成された基板
21と、基板上の電極22と、基板21に取付けられた
突出支持台23の上部にその一端が取付けられて支持さ
れ、互い違いに並んで配置された薄板からなる多数の細
いカンチレバー25と、カンチレバー25の他端の上部
に設けられたミラー支持台24の上部に取付けられるミ
ラー20とからなる。多数の突出支持台23は、隣接す
るカンチレバー25を支持するもの同士は基板21の垂
直中心線b−b’を基準にして互い違いに基板21に取
り付けられる。それぞれの隣接したカンチレバー25の
他端の上部に設けられた前記突出支持台23と同数のミ
ラー支持台24はミラー20の中心線d−d’を基準に
して互い違いにミラー20に取り付けられる。それぞれ
に互い違いに配置されたカンチレバー25は、ミラーが
水平状態から傾く場合に弾性復元力を提供し、様々な形
状を有することができる。このように、多数のカンチレ
バーを使用すると、ミラーを支持する力を分散させるこ
とができるのみならず、弾性復元力も大きくすることが
できるという長所があり、前記と同様に、ミラーを2通
りの回転状態に駆動することができる。
【0022】[実施例3]図8A及び図8Bは、本発明の
第3の実施例によるマイクロミラーデバイスで採用でき
るミラーの形態を示す断面図である。
【0023】図8Aに示したように、ミラー20全体を
光を反射する金属からなるように製作することもでき
る。或いは、図8Bに示したように、光を反射する金属
面の高精細化のために、導電性物質と反射率の高い金属
を用いてミラー20を多層で構成することもできる。例
えば、ニッケルやポリシリコン等の導電性の物質でミラ
ーの下部導電層20aとミラー支持構造、即ちミラー支
持台24、カンチレバー25及び突出支持台23を形成
し、上部金属層20b、20cを光の反射率が高い金属
材料(Al、Ag)で二重に形成し、光の反射効率を高
めることができる。
【0024】[実施例4]図9A及び9Bは、本発明のマ
イクロミラーデバイスにおいて駆動電圧を減少させるた
めの電極の第4の実施例を示す平面図及び断面図であ
る。
【0025】図9Aを参照すると、図5に示した構造と
基本的に同一であるが、マイクロミラーデバイスにおけ
る駆動電圧を減少させるために、基板上の電極22c、
22dをカンチレバー25の下部まで延長し形成した点
が互いに異なる。ミラーを支持するミラー支持台24と
連結されたカンチレバー25も電極の役割を遂行するこ
とができるため、前記のように電極を延長し形成させる
と、静電気力を発生する電極間の距離が更に近づく結果
をもたらす。即ち、図5に示した構造では、ミラーと基
板上の電極との間の電位差により静電気力が発生する
が、図9Aに示した構造では、カンチレバー25と基板
上の電極22cまたは22dとの間の電位差によっても
静電気力が発生する。ところが、同一の電位差に対して
は、電極間の間隔が狭ければ狭いほどより大きな静電気
力が発生するため、図9Aに示したように、カンチレバ
ー25に対する電極22cまたは22dの配置を変更す
ることにより駆動電圧が減少できる。
【0026】図9Bは、図9Aのc−c’線に沿う断面
図である。
【0027】前記マイクロミラーデバイスは、光ネット
ワーク網において光スイッチング素子とも応用できる。
この場合、1つの入力に対し2つの出力方向を形成する
ことができ、1×2光スイッチング素子と具現可能であ
る。
【0028】[実施例5]本発明の第5の実施例によるマ
イクロミラーデバイスを用いて具現された1×2光スイ
ッチング素子の動作を図10A及び10Bに示した。前
記マイクロミラーデバイスは、両方向に回転可能であ
り、2通りの回転駆動状態を有する。図10Aを参照す
ると、本発明によるマイクロミラーデバイス32のミラ
ー20に入力光ファイバ34から光が入射する。基板2
1上に形成された一方の電極(図示せず)とミラー20
との間に電圧が印加されると、電位差により発生した静
電気力によりミラー20が回転して入射光を第1の出力
光ファイバ36aに送る。従って、1×2光スイッチン
グ素子38が具現される。
【0029】一方、図10Bを参照すると、基板21上
に形成された他方の電極(図示せず)とミラー20との
間に電圧が印加されると、ミラー20が、図10Aの場
合とは反対に回転し、入射光を第2の出力光ファイバ3
6bに送る。前記1×2光スイッチング素子を複数個連
結して使用すると、入力と出力の個数を増加させること
もできる。
【0030】前記マイクロミラーデバイスは、画像表示
装置において1つの画素に該当する役割を遂行すること
ができ、かかる構造のマイクロミラーデバイスを基板に
2次元配列すると、非常に高精細な画像表示をすること
ができる。
【0031】[実施例6]図11は、本発明の第6の実施
例によるマイクロミラーデバイスを用いて具現された画
像表示素子の概略的な構成図である。
【0032】図11を参照すると、光源120から出た
光が2次元マイクロミラーアレイ及び駆動回路110に
入射する。入射した光は、駆動回路により決まるアドレ
ス電極とミラーとの電位差によるそれぞれのマイクロミ
ラーデバイスの駆動状態に応じて第1の光経路112に
反射されて進行することもでき、第2の光経路114に
反射されて進行することもできる。それぞれのマイクロ
ミラーデバイスから反射され、第1の光経路112に進
行した光は、レンズ140を通じてカラーフィルタ15
0を透過し、それぞれ画素に該当する色を呈してスクリ
ーン160に画像を表示する。これと逆に、第2の光経
路114に進行する光は、レンズを通過できず、吸光板
130で吸収され、これに該当するスクリーンの画素は
黒くなる。かかる方法にて前記マイクロミラーデバイス
を駆動回路上に2次元配列し、光源120及びレンズ1
40、カラーフィルタ150等を組み込むと、平板画像
表示の一つの方法として使用することができる。前記マ
イクロミラーデバイスを用いた画像表示方法は、代表的
な平板表示器の液晶ディスプレイ装置に比べて大きい光
の明暗比を得ることができ、かつマイクロミラーデバイ
スのサイズが小さいため、高精細な画面を得ることがで
き、容易に大面積にすることができるという長所を有す
る。
【0033】本発明の互い違いに配置されたカンチレバ
ー支持構造は、超高周波回路のスイッチング素子等に応
用できる。
【0034】
【発明の効果】上述の如く、本発明によると、従来の技
術に比べてその構造が非常に簡単であって、低廉なマイ
クロミラーデバイス及びその応用素子を具現することが
でき、素子が従来より安定した回転状態を示し、素子の
誤動作を減らすことができる。
【0035】本発明は、前記実施例のみに限定されず、
本発明の技術的思想内で当分野における通常の知識を有
する者により多くの変更が可能であることは明らかであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の画像表示用マイクロミラーデバイスの概
略的な分解斜視図である。
【図2】図1のマイクロミラーデバイスをヒンジの長さ
方向の中心線上で切断した断面図である。
【図3】図3A及びBは、マイクロミラーとアドレス電
極との間に電圧がかかる時、ミラーが回転する模様をヒ
ンジの長さ方向の中心線と垂直する線上で切断した断面
図である。
【図4】本発明の第1の実施例による画像表示用マイク
ロミラーデバイスの概略的な分解斜視図である。
【図5】図4のマイクロミラーデバイスからミラーを取
り除いた後、基板上で垂直に見下ろした平面図である。
【図6】図6A及びBは、本発明の第1の実施例による
マイクロミラーデバイスにおいてミラーが回転駆動する
状態を示す図である。
【図7】本発明の第2の実施例によるマイクロミラーデ
バイスからミラーを取り除いた後、基板上で垂直に見下
ろした平面図である。
【図8】図8A及びBは、本発明の第3の実施例による
マイクロミラーデバイスにおいて採用可能なミラーの形
態を示す断面図である。
【図9】図9Aは、本発明の第4の実施例によるマイク
ロミラーデバイスにおいて駆動電圧を減らすための電極
構造を示す平面図であり、図9Bは、本発明の第4の実
施例によるマイクロミラーデバイスにおいて駆動電圧を
減らすための電極構造を示す断面図である。
【図10】図10A及びBは、本発明の第5の実施例に
よるマイクロミラーデバイスを用いた1×2光スイッチ
ング素子の動作を説明するための図である。
【図11】本発明の第6の実施例によるマイクロミラー
デバイスを用いて具現された画像表示素子の概略的な構
成図である。
【符号の説明】
10 ヨークアドレス電極 11 ランディングサイト 12 アドレス支持台 13 ミラーアドレス電極 14 ねじりヒンジ 15 ヨーク 16、24 ミラー支持台 17、20 ミラー 20a 下部導電層 20b 上部金属層 20c 別の上部金属層 21 基板 22 電極 22a 電極 22b 電極 22c 延長し形成された電極 22d 延長し形成された電極 23 突出支持台 25 カンチレバー 25a カンチレバー 25b カンチレバー 30 レンズ 32 マイクロミラーデバイス 34 入力光ファイバ 36a 第1の出力光ファイバ 36b 第2の出力光ファイバ 38 1×2光スイッチング素子 110 2次元マイクロミラーアレイ及び駆動回路 120 光源 130 吸光板 140 レンズ 150 カラーフィルタ 160 スクリーン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジュン−ボ ヨーン 大韓民国 305−762 デジョン,ユソン− ク,ジォンミン−ドン,エキスポ アパー トメント 410−1308 (72)発明者 ジン−ウァン ジョン 大韓民国 136−092 ソウル,ソンブク− ク,ジョンガム 2−ドン 8−201 Fターム(参考) 2H041 AA14 AA18 AA26 AB12 AB14 AC06 AZ02 AZ03 AZ08 2H042 DA02 DA04 DA10 DE00 5C058 AB01 BA25 EA27

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)基板と; (b)前記基板上に所定の間隔をおいて左右2列に突出
    するように形成された少なくとも2つの突出支持台と; (c)前記突出支持台のそれぞれの上部に基板と平行に
    取り付けられて形成され、隣接するもの同士は並んで互
    い違いに配置された、弾性復元力を有する薄板からなる
    カンチレバーと; (d)前記カンチレバーの他端の上部に取り付けられて
    形成されるミラー支持台と; (e)前記ミラー支持台のすべての上部に取り付けら
    れ、これらにより支持されるミラー;及び (f)前記ミラーに静電気力を与えるために、前記基板
    上に形成された左右の2つの電極と; を備え、前記電極と前記ミラーとの間に印加される電圧
    による静電気力と前記カンチレバーの弾性復元力による
    ミラーの両方向の回転を通じて前記ミラーに入射する光
    を互いに異なる方向に反射させるマイクロミラーデバイ
    ス。
  2. 【請求項2】 前記カンチレバーの個数が偶数個であ
    り、これらの大きさが、いずれも同一であることを特徴
    とする請求項1に記載のマイクロミラーデバイス。
  3. 【請求項3】 前記カンチレバーの個数が奇数個であ
    り、最も中央に位置するカンチレバーの幅が残りのカン
    チレバーの幅に比べて広く、その残りのカンチレバーの
    幅が互いに同一であることを特徴とする請求項1に記載
    のマイクロミラーデバイス。
  4. 【請求項4】 前記ミラーの全体が金属からなることを
    特徴とする請求項1に記載のマイクロミラーデバイス。
  5. 【請求項5】 前記ミラー構造の全体が導電性物質から
    なり、光が反射されるミラーの表面が、光反射率の優れ
    た金属にて一重または二重にコーティングされたことを
    特徴とする請求項1に記載のマイクロミラーデバイス。
  6. 【請求項6】 前記電極が、前記カンチレバーの下部ま
    で延長し形成され、より低い駆動電圧で作動可能である
    ことを特徴とする請求項1に記載のマイクロミラーデバ
    イス。
  7. 【請求項7】 光入力手段と;前記光入力手段から出た
    光を互いに異なる2つの方向に反射させることを特徴と
    する請求項1に記載のマイクロミラーデバイス;及び前
    記マイクロミラーデバイスから反射光を出力する2つの
    光出力手段と;を備える1×2光スイッチング素子。
  8. 【請求項8】 前記光入力手段及び出力手段が、いずれ
    も光ファイバからなることを特徴とする請求項7に記載
    の1×2光スイッチング素子。
  9. 【請求項9】 n個の光入力手段と;前記光入力手段の
    それぞれから出た光を互いに異なる2つの方向に反射さ
    せ、互いにアレイ状に配置されている請求項1に記載の
    n個のマイクロミラーデバイス;及び前記マイクロミラ
    ーデバイスのそれぞれから反射光を出力する2n個の光
    出力手段と;を備えるn×2n光スイッチング素子。
  10. 【請求項10】 光源と;請求項1に記載のマイクロミ
    ラーデバイスを2次元アレイ状に配列した2次元マイク
    ロミラーアレイと;前記マイクロミラーアレイに入射し
    た光を選択的に第1の光経路及び第2の光経路に反射さ
    せるために、前記マイクロミラーアレイの電極に電気信
    号を印加する駆動回路と;前記第1の光経路に反射光が
    透過して、それぞれの画素に該当する色を呈するように
    するカラーフィルタと;前記カラーフィルタを通った光
    により画像を表示するスクリーン;及び前記第2の光経
    路に反射光を吸収するための吸光板と;を備える画像表
    示素子。
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