WO2003007050A1 - Optical multilayer structure and its production method, optical switching device, and image display - Google Patents

Optical multilayer structure and its production method, optical switching device, and image display Download PDF

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optical
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multilayer structure
substrate
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Hiroichi Ishikawa
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Definitions

  • the present invention relates to an optical multilayer structure, a method of manufacturing the same, an optical switching element, and an image display.
  • the present invention relates to an optical multilayer structure having a function of reflecting, transmitting or absorbing incident light, a method of manufacturing the same, an optical switching element, and an image display device.
  • GLV manufactures a diffraction grating with a microelectromechanical systems (MEMS) structure to realize a high-speed 10 ns high-speed light switching element with electrostatic force.
  • DMD also performs switching by moving mirrors in a MEMS structure.
  • MEMS microelectromechanical systems
  • these devices can be used to realize displays such as projectors, liquid crystals and DMDs have low operating speeds, and to realize displays as light valves, they must be arranged in a two-dimensional array, and the structure is complicated.
  • GLV is a high-speed drive type, so a projection display can be realized by scanning a one-dimensional array.
  • GLV is a diffraction grating structure, it has the complexity of building six elements for one pixel and having to combine diffracted lights emitted in two directions into one by some optical system. .
  • Examples of a device that can be realized with a simple configuration include those disclosed in US Pat. No. 5,589,974 and US Pat. No. 5,500,761.
  • This light valve has a structure in which a light-transmitting thin film having a refractive index of n s is provided on a substrate (refractive index n s ) with a gap (gap layer) interposed therebetween.
  • an optical signal is transmitted or reflected by driving a thin film using electrostatic force and changing the distance between the substrate and the thin film, that is, the size of the gap.
  • the refractive index of the thin film for refractive index n s of the substrate "has a n s, by satisfying such a relation, which is to be able to perform optical modulation of high contrast Bok .
  • a structural material such as silicon nitride (Si 3 N 4 ) is arranged on a silicon substrate with a gap therebetween.
  • Si 3 N 4 silicon nitride
  • the method of forming the sacrificial layer with silicon (S 1) which is now widely recognized as the dry etching of the sacrificial layer, and etching it with xenon difluoride (Xe F 2 ) cannot be used. . This is because the substrate is also Si and cannot have a selectivity with the sacrificial layer.
  • the above structure uses another method such as wet etching.
  • wet etching it is difficult for the etchant to enter the gap of about ⁇ 4 and circulate smoothly, making it impossible to etch, or the structural material on the sacrificial layer being broken during drying due to the surface tension of the solution.
  • the relative area of the component to be the optical switch is reduced and the aperture is reduced, it can be realized by a process such as jet etching, but for image display, the aperture tends to be increased. I want to reduce the area where the etchant enters. Therefore, dry etching is more suitable than wet etching.
  • S i a sacrificial layer is formed by S i, which is a method of etching with X e F 2 there is a problem that will not otherwise be applied.
  • the present invention has been made in view of such problems, and a first object of the present invention is to have a simple structure, a small size and light weight, and a freedom in selecting a constituent material, and in a visible light region. Another object of the present invention is to provide an optical multi-layer structure capable of high-speed response and suitable for use in an image display device or the like.
  • a second object of the present invention in the step of forming the gap portion, the sacrificial layer so as to form at S i, to apply dry etching using X e F 2, easily high optical multilayer structure having an opening degree
  • An object of the present invention is to provide a method for manufacturing an optical multilayer structure that can be manufactured.
  • a third object of the present invention is to provide an optical switching element and an image display device capable of high-speed response using the optical multilayer structure.
  • the second optical multilayer structure comprises, on a substrate having light absorption, a gap portion having a size capable of causing light interference and having a variable size, and a transparent layer in this order.
  • a first optical switching element includes: the first optical multilayer structure according to the present invention; and a driving unit for changing an optical size of a gap in the optical multilayer structure. It is.
  • a second optical switching element includes: the second optical multilayer structure according to the present invention; and a driving unit for changing an optical size of a gap in the optical multilayer structure. It is. '
  • a first image display device has a plurality of first optical switching elements according to the present invention arranged one-dimensionally or two-dimensionally, and is irradiated with light of three primary colors and scanned by a scanner. A two-dimensional image is displayed.
  • a second image display device is a device in which a plurality of second optical switching elements according to the present invention are arranged one-dimensionally or two-dimensionally, and is irradiated with light of three primary colors and scanned by a scanner. A two-dimensional image is displayed.
  • the size of the gap is set to an odd multiple of “h / 4” ( ⁇ is the design wavelength of the incident light) and an even multiple (0/4) of “ ⁇ / 4”. If the value is changed in a binary or continuous manner between and, the amount of reflection, transmission, or absorption of incident light changes in a binary or continuous manner.
  • the switching operation is performed on the incident light by changing the optical size of the gap of the optical multilayer structure by the driving means.
  • a two-dimensional image is displayed by irradiating the plurality of optical switching elements of the present invention arranged one-dimensionally or two-dimensionally with light.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration when a gap of an optical multilayer structure according to an embodiment of the present invention is “ ⁇ 4”.
  • FIG. 2 shows the configuration when the gap of the optical multilayer structure shown in FIG. 1 is “0”.
  • 3A to 3D are cross-sectional views for explaining a manufacturing process of the optical multilayer structure shown in FIG.
  • 4A to 4C are plan views for explaining a step that follows the step of FIG. 3D.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a locus of a transparent second layer having a refractive index of n 2 passing through a point (1,0) (admittance of air) on the diagram on the optical admittance diagram.
  • FIG. 6 is a diagram showing a modification of the optical multilayer structure of FIG.
  • FIG. 7 is a diagram showing the reflection characteristics of a specific example of the optical multilayer structure shown in FIG.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the optical admittance at the time of low reflection in the example of FIG.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining still another modified example of the optical multilayer structure of FIG.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view for explaining a method of driving the optical multilayer structure by static electricity.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view for explaining another method of driving the optical multilayer structure by static electricity.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view for explaining still another driving method of the optical multilayer structure by static electricity.
  • FIG. 13A and FIG. 13B are cross-sectional views for explaining a method of driving the optical multilayer structure by magnetism.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration of an example of an optical switching device.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration of an example of a display.
  • FIG. 16 is a diagram showing another example of the display.
  • FIG. 17 is a configuration diagram of a paper display. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
  • FIG. 1 and FIG. 2 show a basic configuration of an optical multilayer structure 1 according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows a state at the time of high reflection when a gap portion 12 described later in the optical multilayer structure 1 exists
  • FIG. 2 shows a state at the time of low reflection without the gap portion 12 of the optical multilayer structure 1.
  • the optical multilayer structure 1 is specifically used as, for example, an optical switching element, and an image display device can be configured by arranging a plurality of the optical switching elements one-dimensionally or two-dimensionally. Although details will be described later, when fixed to a structure as shown in FIG. 2, it can be used as an antireflection film.
  • the optical multilayer structure 1 has, on a substrate 10, a first layer 11 which is in contact with the substrate 10 and absorbs light, has a size capable of causing a light interference phenomenon, and has a size.
  • the structure is such that a gap portion 12 that can be changed and a transparent second layer 13 are arranged in this order.
  • Substrates 10 are made of nonmetals such as carbon (C) and graphite (graphite), metals such as tantalum (Ta), metal oxides such as chromium oxide (CrO), and titanium nitride ( TiNx ).
  • metals such as tantalum (Ta)
  • metal oxides such as chromium oxide (CrO)
  • TiNx titanium nitride
  • a thin film of a certain material may be formed on a transparent substrate.
  • the substrate 10 may be made of a transparent material such as glass or plastic, or a translucent material having a low extinction coefficient k.
  • the first layer 1 1 is a layer of light absorption, nitride material, such as titanium nitride (T i Nv), tantalum nitride (T aN x), hafnium nitride (H f N x) or nitrogen Zirconium (Z r N x) and is formed by like.
  • Ti Nv titanium nitride
  • TaN x tantalum nitride
  • H f N x hafnium nitride
  • Z r N x nitrogen Zirconium
  • the second layer 13 is formed of a transparent material, for example, titanium oxide
  • a transparent conductive film such as ITO may be included in a part of the second layer 13. Since the refractive indices of S i 3 N 4 and I TO are the same, the thickness of each is arbitrary. Further, when the first layer 11 and the second layer 13 come into contact with each other, the substrate side of the second layer 13 is set to S i 3 ⁇ 4 so that an electrical short circuit does not occur at the time of contact. It is desirable that the medium side be I ⁇ ⁇ .
  • the physical thickness d, of the first layer 11 is determined by the wavelength of the incident light and the values of n and k of the material, but in this embodiment, the optical information of the substrate 10 becomes invisible. Thick enough. The reason and the specific film thickness of each material will be described later.
  • the optical thickness n 2 ⁇ d 2 of the second layer 13 is equal to or smaller than “ ⁇ / 4” ( ⁇ is a design wavelength of incident light).
  • ⁇ 4 in the notation in this specification is not strictly “e / 4”, but may be a value near these values. This is because, for example, as the optical thickness of one layer becomes larger than ⁇ 4, the other layer can be complemented by making the other layer thinner. This is because, even in the case of deviation, the thickness can be adjusted in some cases. Therefore, in the present specification, the expression “e4” includes the case of “almost ⁇ / 4”.
  • the first layer 11 and the second layer 13 may be a composite layer composed of two or more layers having different optical characteristics from each other. In this case, the combined optical characteristics in the composite layer are used. (Optical admittance) shall have the same characteristics as those of a single layer. Need to be
  • the gap 12 is set so that the optical size (the distance between the first layer 11 and the second layer 13) is variable by a driving means described later.
  • the medium filling the gap 12 may be a gas or a liquid as long as it is transparent.
  • the gas for example, air
  • n D 1-0 for sodium D line (589.3 nm)
  • the gap 12 may be in a vacuum state.
  • the optical size of the gap 12 changes between “odd multiple of ⁇ 4” and “even multiple of ⁇ 4 (including 0)” in a binary or continuous manner. This changes the amount of reflection, transmission, or absorption of incident light in a binary or continuous manner. Note that, as in the case of the thickness of the first layer 11 and the second layer 13, even if the thickness slightly deviates from a multiple of ⁇ / 4, the thickness of other layers or the refractive index slightly changes. Can be complemented,
  • the optical multilayer structure 1 having such a gap 12 can be manufactured by the manufacturing process shown in FIGS. 3 to 4C.
  • a first layer 11 made of TaN x is formed on a substrate 10 made of, for example, glass by, for example, a sputtering method, and then, as shown in FIG. 3B.
  • an amorphous silicon (a-Si) film 12a as a sacrificial layer is formed by, for example, a CVD (Chemical Vapor Deposition) method.
  • a photoresist film 14 having a pattern shape of the gap portion 12 is formed, and as shown in FIG. 3D, using the photoresist film 14 as a mask, for example, RIE
  • the amorphous silicon (a-Si) film 12a is selectively removed by (Reactive Ion Etching).
  • a second layer 13 made of Si 3 N 4 is formed by, for example, the CVD method as shown in FIG. 4B. You. Then, as shown in 4 C diagram, to remove the amorphous silicon (a- S i) film 1 2 a by de dry etching, such as xenon difluoride (Xe F 2). to this Thus, the optical multilayer structure 1 including the gaps 12 can be manufactured.
  • de dry etching such as xenon difluoride (Xe F 2).
  • the optical size of the gap 12 is set between an odd multiple of ⁇ 4 and an even multiple of ⁇ / 4 (including 0) (for example, “ ⁇ 4”). Between “0” and “0”), which changes the amount of reflection, transmission or absorption of the incident light by changing it binaryly or continuously.
  • Equation 2 the significance of Equation 2 described above will be described.
  • the filter characteristics of the optical multilayer structure 1 as described above can be explained by optical admittance.
  • N the complex refractive index
  • n the refractive index
  • k the extinction coefficient
  • i the imaginary unit
  • a transparent second layer with an index of refraction of n 2 draws a trajectory that passes through the (1,0) point (admittance of air) on the diagram. It looks like the figure. That is, it passes through 1 and n 2 2 on the real axis R e (Y), and the center is an arc of (n 2 2 + 1) no 2.
  • the first layer 11 is formed thick enough on the substrate 10 so that the optical information of the substrate 10 cannot be seen, the first layer 11 is optically equivalent to the substrate 10 Take the role of.
  • the relationship between the optical constants of the material of the substrate 10 or the first layer 11 and the material of the second layer 13 to satisfy such a condition is as shown in the above-mentioned equation (2).
  • the composite admittance may be reduced to 1.Therefore, it may not be necessary to completely satisfy Equation 2, so that Equation 2 is almost completely satisfied. Any condition that satisfies is sufficient.
  • the optical multilayer structure 1 when the interval of the gap 12 between the first layer 11 and the second layer 13 is “0”, the optical multilayer structure 1 functions as an antireflection film. On the other hand, when it is optically approximately ⁇ / 4, it becomes a reflection film. That is, if the interval is “0” and “ ⁇ By making the value variable between “Z4” and “Z4”, it is possible to realize an optical switching element capable of changing the reflectance between “0” and “70%” or more as described later.
  • the optical multilayer structure 2 without the first layer as shown in FIG. 6 can be obtained.
  • the combination of materials for such an optical multilayer structure may satisfy the above-mentioned restrictions, and the degree of freedom in selection is wide.
  • Table 1 shows an example. Note that tantalum nitride and ITO are measured values actually formed by the present inventors, and Si 3 N 4 is a general value.
  • the T a N x layer was made as thick as 400 nm.
  • the optical properties of T aN x of the first layer 11 almost satisfy Equation 2 at that wavelength.
  • the thickness of the second layer 13 should be 60 nm in total because the refractive indices of Si 3 N 4 and ITO are almost equal to 2.0.
  • the upper layer ITO was 2 O nm, and the lower layer Si 3 N 4 was 40 nm.
  • Fig. 7 shows the results of a simulation of the relationship between the wavelength of the incident light (design wavelength 550 nm) and the reflectance in such a configuration.
  • A is the gap
  • the optical film thickness of the (air layer) is “0” (low reflection side), and B represents the characteristics when the optical film thickness is “ ⁇ / 4” (138 nm) (high reflection side).
  • FIG. 8 shows a combined optical admittance diagram at the time of low reflection, and it can be seen that the combined optical admittance ends near 1.0.
  • nitride is preferable as described above.
  • tantalum nitride is as shown in Table 1.
  • the value of n and k can be adjusted to some extent depending on the film formation conditions. For example, titanium nitride (T i N x ), hafnium nitride
  • H f N x zirconium nitride
  • Z r N x zirconium nitride
  • the reflectance at the time of low reflection can be almost 0, and the reflectance at the time of high reflection can be 70% or more.
  • High-contrast modulation can be performed.
  • the structure is simple, it can be manufactured more easily than a diffraction grating structure such as GLV or a complicated three-dimensional structure such as DMD.
  • GLV requires six grid-like repons per pixel, but in this embodiment, only one is needed, so that the configuration is simple and can be made small.
  • the moving range of the movable part is at most “ ⁇ 2”, a high-speed response of 10 ns level is possible. Therefore, when used as a light valve for a display, it can be realized with a simple configuration of a one-dimensional array as described later.
  • the optical multilayer structure 1 of the present embodiment is essentially different from a narrow-band transmission filter having a structure in which a gap is sandwiched between a metal thin film and a reflective layer, that is, a Fabry-Perot type,
  • the bandwidth of the low reflection band can be widened. Therefore, it is possible to make the margin of film thickness control at the time of manufacture relatively wide, and the degree of freedom in design increases.
  • the refractive index of the substrate 10 and the refractive index of the first layer 11 may be any values within a certain range, so that the degree of freedom in material selection is widened. 'If the substrate 10 is made of an opaque material, incident light is absorbed by the substrate 10 during low reflection, so that there is no fear of generating stray light or the like.
  • a first layer having light absorption on the substrate, a first layer having light absorption, a gap having a size capable of causing a light interference phenomenon, and having a variable size.
  • an optical multilayer structure having a structure in which a second layer is disposed Japanese Patent Application No. 2000-219595.
  • This optical multilayer structure has a simple structure, has a high degree of freedom in selecting a constituent material, and can respond at high speed even in a visible light region, and can be suitably used for an image display device or the like.
  • the thickness of the first layer (conductive layer) is limited, and the thickness is as thin as about 10 nm. Become.
  • the conductive layer has such a thickness, the electric resistance sometimes increases.
  • the thickness of the first layer (conductive layer) is made sufficiently large so that the optical information of the substrate cannot be seen, so that the electric resistance becomes small and the wiring becomes Reliability is improved.
  • optical multilayer structure 1 of the present embodiment it is possible to realize an optical switching element and an image display device that are high-speed, small, and have improved reliability. Details of these will be described later.
  • the optical multilayer structure 1 has a single gap portion.
  • a plurality of layers for example, two layers as shown in FIG. 9 may be provided. This involves forming a first layer 11, a first gap 12, a second layer 13, a second gap 30, and a third transparent layer 31 on a substrate 10 in this order.
  • the second layer 13 and the third transparent layer 31 are respectively supported by supports 15, 32 made of, for example, silicon nitride.
  • the intermediate second layer 13 is displaced up and down, and as the gap between one of the first gap 12 and the second gap 30 becomes smaller, the other gap 13 becomes smaller.
  • the reflection characteristic changes as it spreads.
  • FIG. 10 shows an example in which the optical multilayer structure is driven by static electricity.
  • electrodes 16a and 16a made of, for example, aluminum are provided on both sides of the first layer 11 on the transparent substrate 10, and the second layer 13 is made of, for example, It was supported by a support 15 made of silicon nitride (Si 3 N 4 ), and electrodes 16 b and 16 b were formed at positions of the support 15 facing the electrodes 16 a and 16 a. Things.
  • the optical thickness of the gap 12 is changed by, for example, “electrostatic attraction” generated by a potential difference caused by applying a voltage to the electrodes 16 a and 16 a and the electrodes 16 b and 16.
  • the optical multilayer structure 1 shown in FIG. 11 includes a transparent conductive film 1 made of, for example, ITO (Indium-T in Oxide) on a first layer 11 on a transparent substrate 10. 7a, and a second layer 13 made of, for example, Si ⁇ 2 is formed in a bridge structure, and a transparent conductive film 17 also made of ITO is provided on the outer surface of the second layer 13 It is.
  • ITO Indium-T in Oxide
  • the optical film thickness of the gap portion 12 can be switched by an electrostatic attraction generated by an electric potential difference caused by applying a voltage between the transparent conductive films 17a and 17b.
  • tantalum (T a) is used as the first conductive layer 11 It has a membrane.
  • the optical multilayer structure can be driven by various methods such as a method using a toggle mechanism and a micromachine such as a piezoelectric element, a method using a magnetic force, and a method using a shape memory alloy.
  • FIG. 13A and FIG. 13B show a state of driving using a magnetic force.
  • a magnetic layer 40 made of a magnetic material such as cobalt (Co) having an opening is provided on the second layer 13 and an electromagnetic coil 41 is provided below the substrate 10.
  • Co cobalt
  • FIG. 14 shows a configuration of an optical switching device 100 using the optical multilayer structure 1 described above.
  • the optical switching device 100 is a device in which a plurality of (four in the figure) optical switching elements 100 0 to 100D are arranged in a one-dimensional array on a substrate 101 made of, for example, glass. . Note that the arrangement is not limited to one-dimensional, but may be a two-dimensional arrangement.
  • this optical switching device 100 one direction of the surface of the substrate 101 For example, a TaNx film 102 is formed along the (element arrangement direction). This TaNx film 102 corresponds to the first layer 11 of the above embodiment.
  • a plurality of Si 3 N 4 films 105 are arranged on the substrate 101 in a direction orthogonal to the TaN x film 102. Outside the Si 3 N 4 film 105, an ITO film 106 as a transparent conductive film is formed.
  • the IT film 106 and the Si 3 N 4 film 105 correspond to the second layer 13 of the above embodiment, and have a crosslinked structure at a position straddling the TaN x film 102. I have.
  • a gap 104 whose size changes according to the switching operation (on / off).
  • the optical switching elements 100A to 100D change the optical film thickness of the gap portion 104 by, for example, “electrostatic attraction caused by a potential difference due to voltage application to the TaN x film 102 and the ITO film 106”. Switch between ⁇ 4 ”and“ 0 ”.
  • the optical switching elements 100 OA and 100 C are in a state where the gap 104 is “0” (ie, a low reflection state), the optical switching elements 100 B and 100 D are in the gap 104. Indicates the state of “ ⁇ 4” (that is, high reflection state).
  • the “driving means” of the present invention is composed of the film 102 and the film 106 and a voltage applying device (not shown).
  • the transparent conductive film 106 on the second layer side is grounded and the potential is set to 0 V, the electrostatic attraction between the TaN x film 102 and the IT ⁇ film 106 disappears, and FIG.
  • the first layer and the second layer are separated from each other as in the optical switching elements 100 1 and 100D, and the gap 12 becomes “ ⁇ / 4”. In this state, the incident light ⁇ , is reflected, The reflected light P 3.
  • the incident light is switched to the binary value by the electrostatic force to change the gap to two values, so that there is no reflected light.
  • the reflected light P 3 can be extracted by switching the binary state occurs.
  • the incident light P can also be replaced Ri continuously switching the state of the reflected light P 3 is generated from the absence reflection is there.
  • the response speed is about 10 ns because the distance at which the movable part must move is at most about “ ⁇ 2 (or ⁇ 4)” of the incident light. Fast enough. Therefore, a light valve for display can be realized with a one-dimensional array structure.
  • a plurality of optical switching elements are assigned to one pixel, they can be driven independently of each other. Therefore, when performing gradation display of image display as an image display device, In addition to the method based on the above, gradation display by area is also possible.
  • FIG. 15 shows a configuration of a projection display as an example of an image display device using the optical switching device 100.
  • the reflected light # 3 from the optical switching elements 100 # to 100D is used for image display will be described.
  • This projection display consists of a light source 200a, 200b, 200c composed of red (R), green (G), and blue ( ⁇ ) lasers, and an optical switching element array provided for each light source.
  • the primary colors may be red, green, blue, cyan, magenta, or yellow.
  • Each of the switching element arrays 201a, 201b, and 201c is a one-dimensional array of a plurality of the above-described switching elements in a direction perpendicular to the paper, the number of which is equal to the required number of pixels, for example, 100,000.
  • light emitted from the light sources 200a, 200b, and 200c of the RGB colors enters the optical switching element arrays 201a, 200lb, and 210c, respectively. Is done. It is preferable that the incident angle be as close to 0 as possible so as not to be affected by polarized light, and that the light is incident perpendicularly.
  • Reflected light P 3 from the optical Suitsu quenching element is focused on the projection lens 2 0 3 by dichroic mirror 2 0 2 a, 2 0 2 b, 2 0 2 c.
  • the light condensed by the projection lens 203 is scanned by a galvanometer mirror 204 and projected on a projection screen 205 as a two-dimensional image.
  • a plurality of optical switching elements are arranged one-dimensionally, each of them is irradiated with RGB light, and the light after switching is scanned by a one-axis scanner, thereby forming a two-dimensional image.
  • the reflectance at low reflection can be 0.1% or less and the reflectance at high reflection can be 70% or more, so that a high contrast of about 1,000 to 1 can be obtained. Display, and characteristics can be obtained at the position where light enters the device perpendicularly, so that it is not necessary to consider polarization etc. when assembling the optical system, and the configuration is simple. is there.
  • the present invention has been described with reference to the embodiment, the present invention is not limited to the above-described embodiment and modifications, and can be variously modified.
  • a display configured to scan a one-dimensional array of light valves using a laser as a light source has been described.
  • the display is arranged two-dimensionally. The arrangement may be such that an image is displayed on the projection screen 208 by irradiating the arranged light switching devices 206 with light from the white light source 207.
  • a (flexible) substrate 20 having a thickness of, for example, 2 mm or less is provided.
  • the display may be a paper-like display using 9 so that the image can be viewed directly.
  • an optical multi-layer structure of the present invention is used for a display.
  • an optical multi-layer structure may be used for an optical printer to draw an image on a photosensitive drum. Apply to various devices such as pudding It is also possible.
  • the first layer and the second layer are in contact with the substrate in this order without the gap portion, it can be used as an antireflection film.
  • the thickness of the first layer can be increased, the electric resistance of the first layer is reduced, and the reliability of the wiring is improved.
  • the substrate and the first layer since there is a degree of freedom in selecting the substrate and the first layer, as a method of manufacturing the optical multilayer structure, for example, a method in which Si is used for a sacrificial layer and dry etching is performed using XeF 2 may be applied. Thus, an element having a high aperture can be easily manufactured.
  • the optical switching elements of the present invention are arranged one-dimensionally, and an image is displayed using the optical switching device having the one-dimensional array structure.
  • the characteristics can be obtained at a position where light is perpendicularly incident on the element, so that it is not necessary to consider polarization or the like when assembling the optical system, and the configuration is simplified.

Description

明細書 光学多層構造体およびその製造方法、 並びに光スィツチング素子および画像表示
技術分野
本発明は、 入射光を反射， 透過若しくは吸収させる機能を有する光学多層構造 体およびその製造方法、 並びに光スィツチング素子および画像表示装置に関する。 背景技術
近年、 映像情報の表示デバイスとしてのディスプレイの重要性が高まっており、 このディスプレイ用の素子として、 更には、 光通信， 光記憶装置， 光プリン夕な どの素子として、 高速で動作する光スイッチング素子 （ライトバルブ） の開発が 要望されている。 従来、 この種の素子としては、 液晶を用いたもの、 マイクロミ ラ一を用いたもの （DMD ； Digtal Micro Miror Device ， ディジタルマイクロ ミラーデバイス、 テキサスインスツルメンッ社の登録商標） 、 回折格子を用いた もの （G L V： Grating Light Valve,グレーティングライトバルブ， SLM (シ リコンライトマシン） 社製） 等がある。
GLVは回折格子を MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) 構造で作 製し、 静電力で 1 0 n sの高速ライトスイッチング素子を実現している。 DMD は同じく MEMS構造でミラーを動かすことによりスィツチングを行うものであ る。 これらのデバイスを用いてプロジェクタ等のディスプレイを実現できるもの の、 液晶と DMDは動作速度が遅いために、 ライ 卜バルブとしてディスプレイを 実現するためには 2次元配列としなければならず、 構造が複雑となる。 一方、 G LVは高速駆動型であるので、 1次元アレイを走査することでプロジェクション ディスプレイを実現することができる。
しかしながら、 GLVは回折格子構造であるので、 1ピクセルに対して 6つの 素子を作り込んだり、 2方向に出た回折光を何らかの光学系で 1つにまとめる必 要があるなどの複雑さがある。 簡単な構成で実現できるものとしては、 米国特許公報 5， 589, 974号や 米国特許公報 5, 500， 76 1号に開示されたものがある。 このライ トバルブ は、 基板 （屈折率 ns ) の上に間隙部 （ギャップ層） を挟んで、 屈折率が ns の透光性の薄膜を設けた構造を有している。 この素子では、 静電力を利用して薄 膜を駆動し、 基板と薄膜との間の距離、 すなわち、 間隙部の大きさを変化させる ことにより、 光信号を透過あるいは反射させるものである。 ここで、 薄膜の屈折 率は基板の屈折率 nsに対して、 "ns となっており、 このような関係を満たす ことにより、 高コントラス卜の光変調を行うことができるとされている。
しかしながら、 上述のような構成の素子では、 基板の屈折率 nsが 「4」 など の大きな値でなければ、 可視光領域においては実現することはできないという問 題がある。 すなわち、 透光性薄膜としては、 構造体であることを考えると、 窒化 珪素 （S i 3 N4 ) (屈折率 n = 2. 0) などの材料が望ましいが、 その場合に は基板の屈折率 ns =4となる。 可視光領域では、 このような材料の選択肢は狭 レ 赤外線等の通信用波長では、 ゲルマニウム （G e) (n = 4) 、 シリコン (S i ) (n = 4) などを用いることにより実現可能である。
また、 米国特許公報 5, 500, 7 6 1号などで開示されているライトバルブ では、 シリコン基板上に間隙部を間にして窒化珪素 （S i 3 N4 ) などの構造材 を配している。 しかしながら、 この構造では、 現在、 犠牲層のドライエッチング として広く認知されている、 犠牲層をシリコン （S 1 ) により形成し、 これを二 フッ化キセノン （Xe F2 ) でエッチングする方法が使えない。 なぜなら、 基板 も S iであるので、 犠牲層との選択比が取れないからである。 そのために、 上記 構造では、 ウエットエッチングなどの他の方法を用いていると思われる。 ゥエツ 卜エッチングでは、 エッチング液が λΖ4程度の間隙に入り込んで円滑に循環 することが難しく、 エッチングできなかったり、 また、 液の表面張力などで乾燥 時に犠牲層の上の構造材が壊れたりして、 所望の構造体を作製するのは難しい。 なお、 光スィッチとなる部品の相対面積を小さくして開口度を小さくすれば、 ゥ ェッ卜エッチングなどのプロセスでも実現可能であるが、 画像表示用としては、 開口度を上げる傾向にあるので、 エッチング液が入り込むための部分を少なくし たい。 そのために、 ウエットエッチングよりはドライエッチングが適している。 しかしながら、 上述のように基板が S i により形成されている場合には、 犠牲層 を S i により形成し、 これを X e F 2でエッチングする方法は適用できないとい う問題がある。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、 その第 1の目的は、 簡単な構 成で、 小型軽量であると共に、 構成材料の選択にも自由度があり、 かつ可視光領 域においても高速応答が可能であり、 画像表示装置等に好適に用いることができ る光学多層構造体を提供することにある。
本発明の第 2の目的は、 間隙部の形成工程において、 犠牲層を S iで形成する と共に、 X e F 2 を用いたドライエッチングを適用でき、 開口度の高い光学多層 構造体を容易に作製することができる光学多層構造体の製造方法を提供すること にある。
更に、 本発明の第 3の目的は、 上記光学多層構造体を用いて高速応答が可能な 光スィツチング素子および画像表示装置を提供することにある。
発明の開示
本発明による第 1の光学多層構造体は、 基板上に、 光の吸収のある第 1の層、 光の千渉現象を起こし得る大きさを有すると共にその大きさが可変な間隙部、 お よび透明な第 2の層をこの順で配設した構造を備え、 第 1の層が前記基板の光学 的情報が見えなくなる程度に十分に厚く、 かつ、 第 1 の層の複素屈折率を N , ( = n , - 1 · k , , n , は屈折率， k , は消衰係数， i は虚数単位） 、 第 2の層 の屈折率を n 2、 入射媒質の屈折率を 1 . 0としたとき、 数式 1の関係を満たす 構成を有するものである。
(数式 1 )
0
Figure imgf000005_0001
本発明による第 2の光学多層構造体は、 光の吸収のある基板上に、 光の千渉現 象を起こし得る大きさを有すると共にその大きさが可変な間隙部、 および透明層 をこの順で配設した構造を有する光学多層構造体であって、 基板の複素屈折率を N , ( = η , - i · k , , η , は屈折率， k , は消衰係数， i は虚数単位） 、 前記 透明層の屈折率を n 2、 入射媒質の屈折率を 1 . 0としたとき、 数式 1の関係を 満たす構成を有するものである。
本発明による第 1の光スィツチング素子は、 本発明の第 1の光学多層構造体と、 この光学多層構造体における間隙部の光学的な大きさを変化させるための駆動手 段とを備えたものである。
本発明による第 2の光スィツチング素子は、 本発明の第 2の光学多層構造体と、 この光学多層構造体における間隙部の光学的な大きさを変化させるための駆動手 段とを備えたものである。 '
本発明による第 1の画像表示装置は、 本発明による第 1の光スィツチング素子 を複数個、 1次元あるいは 2次元に配列したものであり、 3原色の光を照射し、 スキャナによって走査することで 2次元画像を表示するものである。
本発明による第 2の画像表示装置は、 本発明による第 2の光スィツチング素子 を複数個、 1次元あるいは 2次元に配列したものであり、 3原色の光を照射し、 スキャナによって走査することで 2次元画像を表示するものである。
本発明による第 1また第 2の光学多層構造体では、 間隙部の大きさを、 「久/ 4」 （λ は入射光の設計波長） の奇数倍と 「λ / 4」 の偶数倍 （0を含む） と の間で、 2値的あるいは連続的に変化させると、 入射光の反射、 透過若しくは吸 収の量が 2値的あるいは連続的に変化する。
本発明による第 1また第 2の光スイッチング素子では、 駆動手段によって、 光 学多層構造体の間隙部の光学的な大きさが変化することにより、 入射光に対して スィッチング動作がなされる。
本発明による第 1また第 2の画像表示装置では、 1次元あるいは 2次元に配列 された本発明の複数の光スイッチング素子に対して光が照射されることによって 2次元画像が表示される。 図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明の一実施の形態に係る光学多層構造体の間隙部が 「λノ 4」 のときの構成を表す断面図である。
第 2図は、 第 1図に示した光学多層構造体の間隙部が 「0」 のときの構成を表 す断面図である。
第 3 A図乃至第 3 D図は、 第 1図に示した光学多層構造体の製造工程を説明す るための断面図である。
第 4 A図乃至第 4 C図は、 第 3 D図の工程に続く工程を説明するための平面図 である。
第 5図は、 光学アドミッタンスダイアグラム上で、 n 2の屈折率を持つ透明な 第 2の層が、 ダイアグラム上の （1， 0 ) の点 （空気のアドミッタンス） を通る 軌跡を表す図である。
第 6図は、 第 1図の光学多層構造体の変形例を表す図である。
第 7図は、 第 1図に示した光学多層構造体の一具体例の反射特性を表す図であ る。
第 8図は、 図 7の例の低反射時の光学ァドミッタンスを説明するための図であ る。
第 9図は、 第 1図の光学多層構造体の更に他の変形例を説明するための断面図 である。
第 1 0図は、 光学多層構造体の静電気による駆動方法を説明するための断面図 である。
第 1 1図は、 光学多層構造体の静電気による他の駆動方法を説明するための断 面図である。
第 1 2図は、 光学多層構造体の静電気による更に他の駆動方法を説明するため の断面図である。
第 1 3 A図および第 1 3 B図は、 光学多層構造体の磁気による駆動方法を説明 するための断面図である。
第 1 4図は、 光スィツチング装置の一例の構成を表す図である。
第 1 5図は、 ディスプレイの一例の構成を表す図である。
第 1 6図は、 ディスプレイの他の例を表す図である。
第 1 7図は、 ペーパー状ディスプレイの構成図である。 発明を実施するための最良の形態 以下、 本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
第 1図および第 2図は、 本発明の一実施の形態に係る光学多層構造体 1の基本 的な構成を表すものである。 第 1図は光学多層構造体 1における後述の間隙部 1 2が存在し、 高反射時の状態、 第 2図は光学多層構造体 1の間隙部 1 2がなく、 低反射時の状態をそれぞれ示している。 なお、 この光学多層構造体 1は具体的に は例えば光スィツチング素子として用いられ， この光スィツチング素子を複数個 1次元または 2次元に配列することにより、 画像表示装置を構成することができ る。 また、 詳細は後述するが、 第 2図のような構造に固定した場合には、 反射防 止膜として利用することができるものである。
この光学多層構造体 1は、 基板 1 0の上に、 この基板 1 0に接する、 光の吸収 のある第 1の層 1 1、 光の干渉現象を起こし得る大きさを有すると共にその大き さを変化させることのできる間隙部 12、 および透明の第 2の層 1 3をこの順で 配設して構成したものである。
ここで、 本実施の形態では、 第 1の層 1 1の複素屈折率を N, (=n, - i · k, , η, は屈折率， は消衰係数， iは虚数単位） 、 第 2の層 1 3の屈折率を n2 、 入射媒質の屈折率を 1. 0としたとき、 数式 2の関係を満たすように設定 されている。 なお、 この式の意義については後述する。
(数式 2)
=。
Figure imgf000008_0001
基板 1 0は、 カーボン （C) , グラフアイ ト （黒鉛） などの非金属， タンタル (T a) などの金属， 酸化クロム （C r O) などの酸化金属， 窒化チタン （T i Nx ) などの窒化金属， シリコンカーバイ ド （S i C) などの炭化物， シリコン (S i ) などの半導体等の、 不透明で光の吸収のある材料により形成されたもの、 あるいは、 これら光の吸収のある材料の薄膜を透明基板上に成膜したものとして もよい。 基板 1 0は、 また、 例えばガラス， プラスチックなどの透明材料若しく は消衰係数 kの値の低い半透明材料により形成されたものとしてもよい。
第 1の層 1 1は、 光の吸収のある層であり、 窒化物材料、 例えば窒化チタン (T i Nv ) ， 窒化タンタル （T aNx ) , 窒化ハフニウム （H f Nx ) または窒 化ジルコニウム （Z r Nx ) などにより形成されたものである。
第 2の層 1 3は、 透明材料により形成されたものであり、 例えば、 酸化チタン
(T i 〇2 ) (n2 = 2. 4) , 窒化珪素 （S i 3 N., ) (n2 = 2. 0) , 酸化 亜鉛 （Z nO) (n2 = 2. 0) ， 酸化ニオブ （Nb 205 ) (n2 = 2. 2) ， 酸化タンタル （T a 205 ) (n2 = 2. 1) , 酸化珪素 （S i〇） (n, = 2. 0) , 酸化スズ （S n〇2 ) ( n 2 = 2. 0 ) , I Τ Ο (Indium-Tin Oxide)
(η2 = 2. 0) などにより形成されている。
なお、 この第 2の層 1 3は、 スイッチング動作時においては、 後述のように可 動部として作用するため、 特に、 ヤング率が高く、 丈夫な S i 3 Ν4などで形成 されたものであることが好ましい。 また、 静電気により駆動する場合には、 第 2 の層 1 3の一部に I TOなどの透明導電膜を含めるようにすればよい。 S i 3 N4 と I TOの屈折率は同等であるので、 それぞれどの程度の膜厚にするかは任意で ある。 また、 第 1の層 1 1と第 2の層 1 3とが接触する場合には、 接触時に電気 的に短絡しないように、 第 2の層 1 3の基板側を S i 3 Ν4、 入射媒質側を I Τ Οとすることが望ましい。
第 1の層 1 1の物理的な膜厚 d , は、 入射光の波長、 その材料の nと kの値に より決まるが、 本実施の形態では、 基板 1 0の光学的情報が見えなくなる程度に 十分厚くする。 その理由および各材料の具体的な膜厚については後述する。
第 2の層 1 3の光学的な膜厚 n2 · d2は、 「λ/4」 （λ は入射光の設計波 長） 以下である。
なお、 本明細書中の表記での 「λΖ4」 は厳密に 「え /4」 でなくとも、 これ らの近傍の値でもよい。 これは、 例えば、 一方の層の光学膜厚が λノ 4より厚 くなつた分、 他方の層を薄くするなどして補完できるからであり、 また、 上述し た数式 2から屈折率が多少ずれた場合でも、 膜厚で調整可能な場合もあるからで ある。 よって、 本明細書においては、 「え 4」 の表現には 「ほぼ λ/4」 の 場合も含まれるものとする。
なお、 第 1の層 1 1および第 2の層 1 3は、 互いに光学的特性の異なる 2以上 の層で構成された複合層としてもよいが、 この場合には複合層における合成した 光学的特性 （光学アドミツ夕ンス） が単層の場合と同等な特性を有するものとす る必要がある。
間隙部 1 2は、 後述の駆動手段によって、 その光学的な大きさ （第 1の層 1 1 と第 2の層 1 3との間隔） が可変であるように設定されている。 間隙部 1 2を埋 める媒体は、 透明であれば気体でも液体でもよい。 気体としては、 例えば、 空気
(ナトリゥム D線 （ 589. 3 nm) に対する屈折率 nD = 1 - 0) 、 窒素 （N 2 ) (nD = 1. 0) など、 液体としては、 水 （nD = 1. 333) 、 シリコーン オイル （nD = l . 4〜 1. 7) 、 エチルアルコール （nD = l . 3 6 1 8) 、 グリセリン （ n D = 1. 47 30 ) 、 ジョードメタン （ n D = 1. 7 3 7 ) など が挙げられる。 なお、 間隙部 1 2を真空状態とすることもできる。
間隙部 1 2の光学的な大きさは、 「λΖ4の奇数倍」 と 「λΖ4の偶数倍 （0 を含む） 」 との間で、 2値的あるいは連続的に変化するものである。 これにより 入射光の反射、 透過若しくは吸収の量が 2値的あるいは連続的に変化する。 なお、 上記第 1の層 1 1および第 2の層 1 3の膜厚の場合と同様に、 λ/4の倍数から 多少ずれても、 他の層の膜厚あるいは屈折率の多少の変化で補完できるので、
「入 4」 の表現には、 「ほぼ λ/4」 の場合も含まれるものとする。
このような間隙部 1 2を有する光学多層構造体 1は、 第 3 Α図乃至第 4 C図に 示した製造プロセスにより作製することができる。 まず、 第 3A図に示したよう に例えばガラスからなる基板 1 0の上に、 例えばスパッタリング法により T aN xからなる第 1の層 1 1を形成し、 次いで， 第 3 B図に示したように例えば CV D (Chemical Vapor Deposi tion:化学的気相成長 ） 法により犠牲層としての非 晶質シリコン （a— S i ) 膜 1 2 aを形成する。 続いて、 第 3 C図に示したよう に、 間隙部 1 2のパターン形状を有するフォトレジスト膜 14を形成し、 第 3D 図に示したようにこのフォ 卜レジスト膜 1 4をマスクとして、 例えば R I E
(Reactive Ion Etching) により非晶質シリコン （a— S i ) 膜 1 2 aを選択 的に除去する。
次に、 第 4 A図に示したようにフォ トレジスト膜 14を除去した後、 第 4 B図 に示したように例えば C VD法により S i 3 N4からなる第 2の層 1 3を形成す る。 次いで、 第 4 C図に示したように、 二フッ化キセノン （Xe F2 ) などのド ライエッチングにより非晶質シリコン （a— S i ) 膜 1 2 aを除去する。 これに より、 間隙部 1 2を備えた光学多層構造体 1を作製することができる。
本実施の形態の光学多層構造体 1は、 間隙部 1 2の光学的な大きさを、 λΖ4 の奇数倍と λ/4の偶数倍 （0を含む） との間 （例えば、 「λ 4」 と 「0」 との間） で、 2値的あるいは連続的に変化させることによって、 入射した光の反 射， 透過若しくは吸収の量を変化させるものである。
次に、 第 1図および第 5図を参照して、 上述した数式 2の意義について説明す る。
上記のような光学多層構造体 1のフィルタ特性は、 光学ァドミッタンスによつ て説明することができる。 光学アドミッタンス yは、 複素屈折率 N (=n - 1 - k、 nは屈折率， kは消衰係数， iは虚数単位） と値が同じである。 例えば、 空 気のアドミッタンスは y (air) =1 、 n (air) =1 、 ガラスのアドミッタンスは y (glass) =1.52、 n (glass) =1.52である。
光学ァドミッタンスダイアグラム上で、 n2の屈折率を持つ透明な第 2の層が、 ダイアグラム上の （1， 0) の点 （空気のアドミツ夕ンス） を通る軌跡を描くと、 第 5図のようになる。 すなわち、 実軸 R e (Y) 上で 1と n2 2を通り、 中心が (n2 2 + 1 ) ノ 2の円弧となる。 ここで、 基板 1 0上に、 基板 1 0の光学的情 報が見えなくなるくらい十分厚く第 1の層 1 1を成膜した場合、 第 1の層 1 1が 光学上は基板 1 0と同等の役割を担う。 その第 1の層 1 1の材料の光学ァドミッ 夕ンス （=複素屈折率 （n, — i · k, ) )が、 ほぼこの円弧の上にある場合、 そ の点から第 1の層 1 1と第 2の層 1 3の合成ァドミッ夕ンスが移動する。 そして、 合成ァドミッ夕ンスが 1となるような膜厚で第 2の層 1 3を成膜する。 このよう にすれば、 反射は、 設計波長において 0となる。 かかる条件を満たすための、 基 板 1 0または第 1の層 1 1の材料と第 2の層 1 3の材料の光学定数の関係は、 前 述の数式 2のようになる。 但し、 別の光学定数を持った材料をごく薄く配するこ とで合成ァドミッタンスが 1に帰着することもあるので、 数式 2を完全に満たさ なくても良い場合もあることから、 数式 2をほぼ満たす状態であればよい。
すなわち、 この光学多層構造体 1では、 第 1の層 1 1と第 2の層 1 3との間の 間隙部 1 2の間隔が 「0」 のときには反射防止膜となり、 その間隔が設計波長に 対し光学的にほぼ λ/4の時には反射膜となる。 つまり、 間隔を 「0」 と 「λ Z4」 との間で可変とすることで、 後述のように反射率を 「0」 と 「70 %」 以 上とに変えられる光スィツチング素子を実現することができる。
なお、 基板 1 0そのものが上記第 1の層の複素屈折率を持てば、 第 6図に示し たように第 1の層の無い、 光学多層構造体 2とすることができる。 この光学多層 構造体 2では、 基板 1 OAの複素屈折率を N, (=n, - i · k, , n, は屈折率， k, は消衰係数， iは虚数単位） 、 透明層 1 3 A (第 2の層 1 3に相当） の屈折 率を n2、 入射媒質の屈折率を 1. 0としたときに、 数式 2の関係を満たすよう に設定すればよい。
このような光学多層構造体の材料の組み合わせとしては、 上記のような制約を 満足すればよく、 その選定の自由度は広い。 表 1はその一例を表すものである。 なお、 窒化タンタルと I TOは本発明者が実際に成膜した実測値であり、 S i 3 N4は一般的な値である。
ここでは、 第 1の層 1 1として T a Nx層、 間隙部 1 2として空気層 （n = 1. 00) 、 第 2の層 1 3として S i 3 N4膜と I TO膜との積層膜 （合成屈折率 n2 = 2. 0， k = 0 ) を用いた。 T a Nx層は 400 nmと厚くした。 設計波長 5 50 nmで、 その波長において第 1の層 1 1の T a Nxの光学特性は数式 2をほ ぼ満たす。 第 2の層 1 3の膜厚は、 S i 3 N4 と I TOの屈折率はほぼ 2. 0で 同等であるので、 合計で 6 0 nmあればよい。 ここでは、 上層の I TOを 2 O n m、 下層の S i 3 N4を 40 nmとした。
第 7図は、 このような構成で、 入射光の波長 （設計波長 5 50 nm) と反射率 との関係をシミュレーションした結果を表すものである。 ここで、 Aは間隙部
(空気層） の光学膜厚が 「0」 （低反射側） 、 Bは光学膜厚が 「え /4」 （ 1 3 8 nm) (高反射側） の場合の特性をそれぞれ表している。 また、 第 8図は、 低 反射時の合成光学ァドミッタンスダイアグラムを示すもので、 合成光学ァドミツ タンスが 1. 0近傍に終着していることが分かる。 このような条件を満足する第 1の層 1 1の材料としては前述のように窒化物が好ましい。 そのうち窒化タンタ ルは表 1に示したとおりである。 なお、 窒化物は成膜条件により nと kの値をあ る程度調整することが可能であり、 窒化チタン （T i Nx ) , 窒化ハフニウム
(H f Nx ) または窒化ジルコニウム （Z r Nx ) などは条件を満足する。 表 2 は、 一例として、 H f N , T a N x , T i Nについて、 各波長に対する n , kと、 基板 1 0の光学的情報が見えなくなる程度の十分な厚さの値の目安を示したもの である。
このように本実施の形態では、 例えば 5 5 0 n mなどの可視光領域においても、 低反射時の反射率を殆ど 0、 高反射時の反射率を 7 0 %以上とすることができる ので、 高コントラストな変調を行うことが可能である。 しかも、 構成が簡単であ るので、 G L Vなどの回折格子構造や D M Dなどの複雑な 3次元構造よりも容易 に作製することができる。 また、 G L Vは 1つのピクセルに 6本の格子状のリポ ンが必要であるが、 本実施の形態では 1本で済むので、 構成が簡単であり、 かつ 小さく作製することが可能である。 また、 可動部分の移動範囲も高々 「λ Ζ 2」 であるため、 1 0 n sレベルの高速応答が可能になる。 よって、 ディスプレイ用 途のライトバルブとして用いる場合には、 後述のように 1次元アレイの簡単な構 成で実現することができる。
更に、 本実施の形態の光学多層構造体 1は、 間隙部を金属薄膜や反射層で挟ん だ構造の狭帯域透過フィルタ、 すなわちフアブリ一ペロータイプのものとは本質 的に異なるものであるため、 低反射帯の帯域幅を広くすることができる。 よって、 製作時の膜厚管理のマージンを比較的広くとることが可能であり、 設計の自由度 が増す。
また、 本実施の形態では、 基板 1 0および第 1の層 1 1の屈折率はある範囲の 任意の値であれば良いため、 材料の選択の自由度が広くなる。'なお、 基板 1 0を 不透明な材料により構成した場合には、 低反射時において入射光は基板 1 0に吸 収されるので、 迷光などが発生する心配はなくなる。
なお、 本出願人と同一出願人は、 先に、 基板上に、 光の吸収のある第 1の層、 光の干渉現象を起こし得る大きさを有すると共にその大きさが可変な間隙部、 お よび第 2の層を配設した構造を有する光学多層構造体を提案した （特願 2 0 0 0 - 2 1 9 5 9 9 ) 。 この光学多層構造体は、 簡単な構成で、 構成材料の選択にも 自由度があり、 かつ可視光領域においても高速応答が可能であり、 画像表示装置 等に好適に用いることができる。 しかし、 この光学多層構造体を実現するには、 第 1の層 （導電層） の膜厚が限定され、 しかも、 その膜厚は 1 0 n m前後と薄く なる。 導電層がこの程度の膜厚であると、 ときによっては電気抵抗が大きくなる。 これに対して、 本実施の形態では、 第 1の層 （導電層） の膜厚を、 基板の光学的 情報が見えなくなるほどに十分に厚くするため、 その電気抵抗が小さくなり、 配 線としての信頼性が向上する。
以上のように、 本実施の形態の光学多層構造体 1を用いることにより、 高速で 小型であり、 しかも信頼性の向上した光スィツチング素子および画像表示装置を 実現することができる。 これらの詳細については後述する。
なお、 上記実施の形態では、 光学多層構造体 1の間隙部を一層としたが、 複数 層、 例えば第 9図に示したように 2層設けるようにしてもよい。 これは、 基板 1 0上に、 第 1の層 1 1、 第 1の間隙部 1 2、 第 2の層 1 3、 第 2の間隙部 30、 第 3の透明層 3 1をこの順に形成し、 第 2の層 1 3および第 3の透明層 3 1をそ れぞれ例えば窒化シリコンからなる支持体 1 5, 32により支持する構成とした ものである。
この光学多層構造体では、 中間の第 2の層 1 3が上下に変位し、 第 1の間隙部 1 2と第 2の間隙部 30の一方の間隙が狭くなつた分、 他方の間隙部が広まるこ とにより反射特性が変化する。
〔駆動方法〕
次に、 上記光学多層構造体 1における間隙部 1 2の大きさを変化させるための 具体的な手段について説明する。
第 1 0図は、 静電気により光学多層構造体を駆動する例を示している。 この光 学多層構造体は、 透明基板 1 0の上の第 1の層 1 1の両側にそれぞれ例えばアル ミニゥムからなる電極 1 6 a， 1 6 aを設けると共に、 第 2の層 1 3を例えば窒 化シリコン （S i 3 N4 ) からなる支持体 1 5により支持し、 この支持体 1 5の 電極 1 6 a, 1 6 aに対向する位置に電極 1 6 b, 1 6 bを形成したものである。 この光学多層構造体では、 電極 1 6 a， 1 6 aおよび電極 1 6 b， 1 6 への 電圧印加による電位差で生じた静電引力によって、 間隙部 1 2の光学膜厚を、 例 えば 「λΖ4」 と、 「0」 との間、 あるいは 「λΖ4」 と 「λ/2」 との間で 2 値的に切り替える。 勿論、 電極 1 6 a， 1 6 &、 電極1 6 )3， 16 bへの電圧印 加を連続的に変化させることにより、 間隙部 1 2の大きさをある値の範囲で連続 的に変化させ、 入射した光の反射、 若しくは透過あるいは吸収等の量を連続的 (アナログ的） に変化させるようにすることもできる。
光学多層構造体を静電気で駆動するものとしては、 その他、 第 1 1図および第 1 2図に示した方法によってもよい。 第 1 1図に示した光学多層構造体 1は、 透 明基板 1 0の上の第 1の層 1 1上に例えば I T O ( Ind i um-T i n Ox i de) からな る透明導電膜 1 7 aを設けると共に、 例えば S i〇2からなる第 2の層 1 3を架 橋構造に形成し、 この第 2の層 1 3の外面に同じく I T Oからなる透明導電膜 1 7 を設けたものである。
この光学多層構造体では、 透明導電膜 1 7 a， 1 7 b間への電圧印加による電 位差で生じた静電引力によって、 間隙部 1 2の光学膜厚を切り替えることができ る。
第 1 2図に示した光学多層構造体では、 第 1 1図の光学多層構造体の透明導電 膜 1 7 aの代わりに、 導電性のある第 1の層 1 1として例えばタンタル （T a ) 膜を配したものである。
光学多層構造体の駆動は、 このような静電気の他、 トグル機構ゃ圧電素子など のマイクロマシンを用いる方法、 磁力を用いる方法や、 形状記憶合金を用いる方 法など、 種々考えられる。 第 1 3 A図及び第 1 3 B図は磁力を用いて駆動する態 様を示したものである。 この光学多層構造体では、 第 2の層 1 3の上に開孔部を 有するコバルト （C o ) などの磁性材料からなる磁性層 4 0を設けると共に基板 1 0の下部に電磁コイル 4 1を設けたものであり、 この電磁コイル 4 1のオン ' オフの切り替えにより、 間隙部 1 2の間隔を例えば 「λ Ζ 4」 （第 1 3 A図） と
「0」 （第 1 3 B図） との間で切り替え、 これにより反射率を変化させることが できる。
〔光スィツチング装置〕
第 1 4図は、 上記光学多層構造体 1を用いた光スィツチング装置 1 0 0の構成 を表すものである。 光スイッチング装置 1 0 0は、 例えばガラスからなる基板 1 0 1上に複数 （図では 4個） の光スィツチング素子 1 0 0 Α〜 1 0 0 Dを一次元 アレイ状に配設したものである。 なお、 1次元に限らず、 2次元に配列した構成 としてもよい。 この光スィツチング装置 1 0 0では、 基板 1 0 1の表面の一方向 (素子配列方向） に沿って例えば T a Nx膜 1 02が形成されている。 この T a Nx膜 1 02が上記実施の形態の第 1の層 1 1に対応している。
基板 1 0 1上には、 T aNx膜 1 02に対して直交する方向に、 複数本の S i 3 N4膜 1 0 5が配設されている。 S i 3 N4膜 1 05の外側には透明導電膜として の I TO膜 1 06が形成されている。 これら I T〇膜 1 0 6および S i 3 N4膜 1 0 5が上記実施の形態の第 2の層 1 3に対応するもので、 TaNx膜 1 0 2を 跨ぐ位置において架橋構造となっている。 T a Nx膜 1 02と I TO膜 1 06と の間には、 スイッチング動作 （オン ·オフ） に応じてその大きさが変化する間隙 部 1 04が設けられている。 間隙部 1 04の光学膜厚は、 入射光の波長 （λ = 5 50 nm) に対しては、 例えば 「λΖ4」 （ 1 37. 5 nm) と 「0」 との間で 変化するようになっている。
光スィツチング素子 1 00A〜： 1 00Dは、 T aNx膜 1 02および I TO膜 1 06への電圧印加による電位差で生じた静電引力によって、 間隙部 1 04の光 学膜厚を、 例えば 「λΖ4」 と 「0」 との間で切り替える。 第 1 5図では、 光ス イッチング素子 1 0 OA, 1 00 Cが間隙部 1 04が 「 0」 の状態 （すなわち、 低反射状態） 、 光スイッチング素子 1 00 B， 1 00Dが間隙部 1 04が 「 λ 4」 の状態 （すなわち、 高反射状態） を示している。 なお、 丁&^^膜1 02ぉ ょび1丁〇膜1 06と、 電圧印加装置 （図示せず） とにより、 本発明の 「駆動手 段」 が構成されている。
この光スィツチング装置 1 00では、 T a Νχ膜 1 02を接地して電位を 0 V とし、 第 2の層側に形成された I TO膜 1 06に例えば + 1 2 Vの電圧を印加す ると、 その電位差により T aNx膜 1 02と I TO膜 1 06との間に静電引力が 発生し、 第 14図では光スィツチング素子 1 00 A, 1 00 Cのように第 1の層 と第 2の層とが密着し、 間隙部 1 04が 「0」 の状態となる。 この状態では、 入 射光 P, は上記多層構造体を透過し、 更に基板 2 1に吸収される。
次に、 第 2の層側の透明導電膜 1 06を接地させ電位を 0 Vにすると、 T aN x膜 1 02と I T〇膜 1 06との間の静電引力がなくなり、 第 14図では光スィ ツチング素子 1 00 Β, 1 00 Dのように第 1の層と第 2の層との間が離間して、 間隙部 1 2が 「λ/4」 の状態となる。 この状態では、 入射光 Ρ, は反射され、 反射光 P3 となる。
このようにして、 本実施の形態では、 光スイッチング素子 1 00 A〜 1 0 0 D 各々において、 入射光 を静電力により間隙部を 2値に切り替えることによつ て、 反射光がない状態と反射光 P3が発生する状態の 2値に切り替えて取り出す ことができる。 勿論、 前述のように間隙部の大きさを連続的に変化させることに より、 入射光 P, を反射がない状態から反射光 P3が発生する状態に連続的に切 り替えることも可能である。
これら光スィツチング素子 1 00 A〜 1 00 Dでは、 可動部分の動かなくては ならない距離が、 大きくても入射光の 「λΖ2 (あるいは λΖ4) 」 程度であ るため、 応答速度が 1 0 n s程度に十分高速である。 よって、 一次元アレイ構造 で表示用のライ トバルブを実現することができる。
加えて、 本実施の形態では、 1ピクセルに複数の光スイッチング素子を割り当 てれば、 それぞれ独立に駆動可能であるため、 画像表示装置として画像表示の階 調表示を行う場合に、 時分割による方法だけではなく、 面積による階調表示も可 能である。
〔画像表示装置〕
第 1 5図は、 上記光スイッチング装置 1 00を用いた画像表示装置の一例とし て、 プロジェクシヨンディスプレイの構成を表すものである。 ここでは、 光スィ ツチング素子 1 0 0 Α〜 1 00 Dからの反射光 Ρ3 を画像表示に使用する例につ いて説明する。
このプロジェクシヨンディスプレイは、 赤 （R) ， 緑 （G) ， 青 （Β) 各色の レーザからなる光源 200 a， 200 b, 200 cと、 各光源に対応して設けら れた光スイッチング素子アレイ 20 1 a， 20 1 b, 20 1 c、 ダイクロイツク ミラー 202 a, 202 b, 202 c、 プロジェクシヨンレンズ 203、 1軸ス キヤナとしてのガルバノミラー 204および投射スクリーン 205を備えている < なお、 3原色は、 赤， 緑， 青の他、 シアン， マゼンダ， イエロ一としてもよい。 スイッチング素子アレイ 2 0 1 a, 20 1 b, 20 1 cはそれぞれ、 上記スイツ チング素子を紙面に対して垂直な方向に複数、 必要画素数分、 例えば 1 0 00個 を 1次元に配列したものであり、 これによりライ トバルブを構成している。 このプロジェクシヨンディスプレイでは、 R G B各色の光源 2 0 0 a , 2 0 0 b , 2 0 0 cから出た光は、 それぞれ光スイッチング素子アレイ 2 0 1 a， 2 0 l b , 2 0 1 cに入射される。 なお、 この入射角は偏光の影響がでないように、 なるべく 0に近くし、 垂直に入射させるようにすることが好ましい。 各光スイツ チング素子からの反射光 P 3 は、 ダイクロイツクミラー 2 0 2 a， 2 0 2 b , 2 0 2 cによりプロジェクションレンズ 2 0 3に集光される。 プロジェクションレ ンズ 2 0 3で集光された光は、 ガルバノミラー 2 0 4によりスキャンされ、 投射 スクリーン 2 0 5上に 2次元の画像として投影される。
このように、 このプロジェクシヨンディスプレイでは、 複数個の光スィッチン グ素子を 1次元に配列し、 R G Bの光をそれぞれ照射し、 スイッチング後の光を 1軸スキャナにより走査することによって、 2次元画像を表示することができる。 また、 本実施の形態では、 低反射時の反射率を 0 . 1 %以下、 高反射時の反射 率を 7 0 %以上とすることができるので、 1 , 0 0 0対 1程度の高コントラスト の表示を行うことができると共に、 素子に対して光が垂直に入射する位置で特性 を出すことができるので、 光学系を組み立てる際に、 偏光等を考慮にする必要が なく、 構成が簡単である。
以上実施の形態を挙げて本発明を説明したが、 本発明は上記実施の形態および 変形例に限定されるものではなく、 種々変形可能である。 例えば、 上記実施の形 態では、 光源としてレーザを用いて一次元アレイ状のライ 卜バルブを走査する構 成のディスプレイについて説明したが、 第 1 6図に示したように、 二次元状に配 列された光スィツチング装置 2 0 6に白色光源 2 0 7からの光を照射して投射ス クリーン 2 0 8に画像の表示を行う構成とすることもできる。
また、 上記実施の形態では、 基板としてガラス基板を用いる例について説明し たが、 第 1 7図に示したように、 例えば厚さ 2 mm以内の柔軟性を有する （フレ キシブルな） 基板 2 0 9を用いたペーパー状のディスプレイとし、 直視により画 像を見ることができるようにしてもよい。
更に、 上記実施の形態では、 本発明の光学多層構造体をディスプレイに用いた 例について説明したが、 例えば光プリン夕に用いて感光性ドラムへの画像の描き こみをする等、 ディスプレイ以外の光プリン夕などの各種デバイスにも適用する ことも可能である。
以上説明したように本発明の光学多層構造体および光スイッチング素子によれ ば、 第 1の層もしくは第 1の層の代わりの基板の複素屈折率を ( = η , - i · k , , n , は屈折率， k , は消衰係数， iは虚数単位） 、 第 2の層若しくは透 明層の屈折率を n 2、 入射媒質の屈折率を 1 . 0としたとき、 特定の条件を満た すように構成したので、 間隙部の大きさを変化させることにより、 入射した光の 反射、 透過若しくは吸収の量を変化させることができ、 簡単な構成で、 特に可視 光領域においても、 高速応答が可能になる。 また、 間隙部をなくして基板上に第 1の層および第 2の層をこの順で接する構造とすることにより、 反射防止膜とし て利用することができる。 加えて、 第 1の層の膜厚を厚くすることができるので、 第 1の層の電気抵抗が低減され、 配線の信頼性が向上する。
更に、 基板や第 1の層の選択に自由度があるため、 光学多層構造体の製造方法 として、 例えば犠牲層に S iを用い、 X e F 2でドライエッチングする方法を適 用することができ、 開口度の高い素子を容易に作製することができる。
また、 本発明の画像表示装置によれば、 本発明の光スイッチング素子を 1次元 に配列し、 この 1次元ァレイ構造の光スィツチング装置を用いて画像表示を行う ようにしたので、 高コントラストの表示を行うことができると共に、 素子に対し て光が垂直に入射する位置で特性を出すことができるので、 光学系を組み立てる 場合に、 偏光等を考慮にする必要がなく、 構成が簡単となる。
以上の説明に基づき、 本発明の種々の態様や変形例を実施可能であることは明 らかである。 したがって、 以下のクレームの均等の範囲において、 上記の詳細な 説明における態様以外の態様で本発明を実施することが可能である。 ( 表 1 )
Figure imgf000020_0001
( 表 2 )
n k n k n k 十分な 膜厚 (nm) 波長 (nm) 450 450 550 550 650 650
画 0.56 1.5 0.53 2.42 0.61 3.2 150
TaNx 3.219 1.478 3.526 1.018 3.544 0.786 400
TiN 1.764 0.8754 1.2762 1.2575 1.1651 1.6435 200

Claims

請求の範囲
1. 基板上に、 光の吸収のある第 1の層、 光の千渉現象を起こし得る大きさを有 すると共にその大きさが可変な間隙部、 および透明な第 2の層をこの順で配設し た構造を有する光学多層構造体であって、
前記第 1の層が前記基板の光学的情報が見えなくなる程度に十分に厚く、 かつ、 前記第 1の層の複素屈折率を N, (= n, - i · k, , n, は屈折率， k, は消衰 係数， i は虚数単位） 、 前記第 2の層の屈折率を n2 、 入射媒質の屈折率を 1. 0としたとき、 数式 3の関係を満たす
ことを特徴とする光学多層構造体。
(数式 3)
I «，2 +1、 η-,'一：
n、一 +ん ー 0
2 2
2. 光の吸収のある基板上に、 光の干渉現象を起こし得る大きさを有すると共に その大きさが可変な間隙部、 および透明層をこの順で配設した構造を有する光学 多層構造体であって、
前記基板の複素屈折率を Ν, (= n, - i · k, , η, は屈折率， k, は消衰係 数， i は虚数単位） 、 前記透明層の屈折率を n2 、 入射媒質の屈折率を 1. 0と したとき、 数式 4の関係を満たす
ことを特徴とする光学多層構造体。
(数式 4)
0
Figure imgf000021_0001
3. 前記基板は、 透明材料若しくは半透明材料により形成されたものである ことを特徴とする請求の範囲第 1項または第 2項に記載の光学多層構造体。
4. 更に、 前記間隙部の光学的な大きさを変化させる駆動手段を有し、 前記駆動 手段によって前記間隙部の大きさを変化させることにより、 入射した光の反射、 透過若しくは吸収の量を変化させる
ことを特徴とする請求の範囲第 1項または第 2項に記載の光学多層構造体。
5 . 前記駆動手段によって、 前記間隙部の光学的な大きさを、 λ Ζ 4の奇数倍と λ Ζ 4の偶数倍 （0を含む） との間で、 2値的あるいは連続的に変化させること で、 入射光の反射、 透過若しくは吸収の量を 2値的あるいは連続的に変化させる ことを特徴とする請求の範囲第 4項記載の光学多層構造体。
6 . 前記第 1の層および第 2の層のうちの少なくとも一方の層は、 互いに光学的 特性の異なる 2以上の層により構成された複合層である
ことを特徴とする請求の範囲第 1項または第 2項に記載の光学多層構造体。
7 . 前記第 1の層は、 窒化物材料により形成されたものである
ことを特徴とする請求の範囲第 1項または第 2項に記載の光学多層構造体。
8 . 前記窒化物材料は、 窒化チタン， 窒化タンタル， 窒化ハフニウムまたは窒化 ジルコニウムのいずれかにより形成されたものである
ことを特徴とする請求の範囲第 7項に記載の光学多層構造体。
9 . 前記第 1の層および第 2の層のうちの少なくとも一方は、 一部に透明導電膜 を含み、 前記駆動手段は、 前記透明導電膜への電圧の印加によって発生した静電 力により、 前記間隙部の光学的な大きさを変化させるものである
ことを特徴とする請求の範囲第 4項記載の光学多層構造体。
1 0 . 前記透明導電膜は、 Ι Τ Ο , S η 02および Ζ η Οのうちのいずれかによ り形成されたものである
ことを特徴とする請求の範囲第 9項記載の光学多層構造体。
1 1 . 前記第 2の層の光学的な膜厚が、 λ / 4 ( λ は入射光の設計波長） 以下 である
ことを特徴とする請求の範囲第 1項または第 2項に記載の光学多層構造体。
1 2 . 前記駆動手段は、 磁力を用いて前記間隙部の光学的な大きさを変化させる ものである
ことを特徴とする請求の範囲第 4項記載の光学多層構造体。
1 3 . 基板上に、 光の吸収のある第 1の層、 光の干渉現象を起こし得る大きさを 有すると共にその大きさが可変な間隙部、 および透明な第 2の層をこの順で配設 した構造を有する光学多層構造体と、 前記間隙部の光学的な大きさを変化させる ための駆動手段とを備え、 前記第 1の層が前記基板の光学的情報が見えなくなる程度に十分に厚く、 かつ、 前記第 1の層の複素屈折率を N, (= n , - i - k , , n , は屈折率， k , は消衰 係数， iは虚数単位） 、 前記第 2の層の屈折率を n 2、 入射媒質の屈折率を 1. 0としたとき、 数式 5の関係を満たす
ことを特徴とする光スィツチング素子。
(数式 5 ) n,一- 1、 n， ―
2
1 4. 光の吸収のある基板上に、 光の干渉現象を起こし得る大きさを有すると共 にその大きさが可変な間隙部、 および透明層をこの順で配設した構造を有する光 学多層構造体と、 前記間隙部の光学的な大きさを変化させるための駆動手段とを 備え、
前記基板の複素屈折率を N, (= n , - i · k , , n , は屈折率， l^ は消衰係 数， iは虚数単位） 、 前記透明層の屈折率を n 2、 入射媒質の屈折率を 1. 0と したとき、 数式 6の関係を満たす
ことを特徴とする光スィツチング素子。
(数式 6)
、2 , / 2 Λ \
( n2 2 + +1l) η"2— 一11、2
«! -— =0
い 2 J ί 2 J
1 5. 1次元または 2次元に配列された複数の光スイッチング素子に光を照射す ることで 2次元画像を表示する画像表示装置であって、
前記光スイッチング素子が、 基板上に、 光の吸収のある第 1の層、 光の干渉現 象を起こし得る大きさを有すると共にその大きさが可変な間隙部、 および透明な 第 2の層をこの順で配設した構造を有する光学多層構造体と、 前記間隙部の光学 的な大きさを変化させるための駆動手段とを備え、
前記第 1の層が前記基板の光学的情報が見えなくなる程度に十分に厚く、 かつ, 前記第 1の層の複素屈折率を Ν, (= η , - i - k , , n , は屈折率， k , は消衰 係数， iは虚数単位） 、 前記第 2の層の屈折率を n2、 入射媒質の屈折率を 1 . 0としたとき、 数式 7の関係を満たす ことを特徴とする画像表示装置。
(数式 7) η,一
Figure imgf000024_0001
1 6. 1次元または 2次元に配列された複数の光スイッチング素子に光を照射す ることで 2次元画像を表示する画像表示装置であって、
前記光スイッチング素子が、 光の吸収のある基板上に、 光の千渉現象を起こし 得る大きさを有すると共にその大きさが可変な間隙部、 および透明層をこの順で 配設した構造を有する光学多層構造体と、 前記間隙部の光学的な大きさを変化さ せるための駆動手段とを備え、
前記基板の複素屈折率を Ν, (=η, - 1 · k η, は屈折率， k, は消衰係 数， iは虚数単位） 、 前記透明層の屈折率を n2 入射媒質の屈折率を 1. 0と したとき、 数式 8の関係を満たす
ことを特徴とする画像表示装置。
(数式 8) n, - 0
Figure imgf000024_0002
1 7. 基板上に、 光の吸収のある第 1の層、 光の干渉現象を起こし得る大きさを 有すると共にその大きさが可変な間隙部、 および透明な第 2の層をこの順で配設 した構造を有し、 前記第 1の層が前記基板の光学的情報が見えなくなる程度に十 分に厚く、 かつ、 前記第 1の層の複素屈折率を N, (= n, - i · k, , n, は屈 折率， k, は消衰係数， iは虚数単位） 、 前記第 2の層の屈折率を n2 、 入射媒 質の屈折率を 1. 0としたとき、 数式 9の関係を満たす光学多層構造体の製造方 法であって、
前記基板上に前記第 1の層を形成した後、 前記第 1の層上に犠牲層を形成し、 前記犠牲層上に前記第 2の層を形成し、 その後、 前記犠牲層を選択的に除去する ことにより前記間隙部を形成する工程を
含むことを特徴とする光学多層構造体の製造方法。
(数式 9) /
n,一 =0
Figure imgf000025_0001
1 8. 光の吸収のある基板上に、 光の干渉現象を起こし得る大きさを有すると共 にその大きさが可変な間隙部、 および透明層をこの順で配設した構造を有し、 か つ、 前記基板の複素屈折率を N, (=n, - i · k, , η, は屈折率， k, は消衰 係数， iは虚数単位） 、 前記透明層の屈折率を n2、 入射媒質の屈折率を 1. 0 としたとき、 数式 1 0の関係を満たす光学多層構造体の製造方法であって、 前記基板上に犠牲層を形成し、 前記犠牲層上に前記透明層を形成し、 その後、 前記犠牲層を選択的に除去することにより前記間隙部を形成する工程を
含むことを特徵とする光学多層構造体の製造方法。
(数式 1 0)
(
n,一 0
Figure imgf000025_0002
1 9. 前記犠牲層の選択的除去をドライガスによるエッチングにより行う
ことを特徴とする請求の範囲第 1 7項または第 1 8項記載の光学多層構造体の 製造方法。
20. 前記犠牲層の選択的除去をドライガスによるエッチングにより行うと共に、 前記第 1の層を前記ドライガスに対して耐性のある材料により形成する
ことを特徴とする請求の範囲第 1 7項記載の光学多層構造体の製造方法。
2 1. 前記犠牲層の選択的除去をドライガスによるエッチングにより行うと共に、 前記基板を前記ドライガスに対して耐性のある材料により形成する
ことを特徴とする請求の範囲第 1 8項記載の光学多層構造体の製造方法。
22. 前記犠牲層をシリコン （S i ) により形成すると共に、 エッチングガスと して二フッ化キセノン （X e F2 ) を用いる
ことを特徴とする請求の範囲第 20項または第 2 1項記載の光学多層構造体の 製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8283343B2 (en) 2006-12-12 2012-10-09 Infinity Pharmaceuticals Inc. Ansamycin formulations and methods of use thereof

Families Citing this family (167)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7123216B1 (en) * 1994-05-05 2006-10-17 Idc, Llc Photonic MEMS and structures
US7550794B2 (en) * 2002-09-20 2009-06-23 Idc, Llc Micromechanical systems device comprising a displaceable electrode and a charge-trapping layer
US7471444B2 (en) * 1996-12-19 2008-12-30 Idc, Llc Interferometric modulation of radiation
WO1999052006A2 (en) * 1998-04-08 1999-10-14 Etalon, Inc. Interferometric modulation of radiation
WO2003007049A1 (en) 1999-10-05 2003-01-23 Iridigm Display Corporation Photonic mems and structures
US6960305B2 (en) * 1999-10-26 2005-11-01 Reflectivity, Inc Methods for forming and releasing microelectromechanical structures
US6794119B2 (en) * 2002-02-12 2004-09-21 Iridigm Display Corporation Method for fabricating a structure for a microelectromechanical systems (MEMS) device
US6574033B1 (en) 2002-02-27 2003-06-03 Iridigm Display Corporation Microelectromechanical systems device and method for fabricating same
US7781850B2 (en) * 2002-09-20 2010-08-24 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Controlling electromechanical behavior of structures within a microelectromechanical systems device
TW594360B (en) * 2003-04-21 2004-06-21 Prime View Int Corp Ltd A method for fabricating an interference display cell
TW570896B (en) 2003-05-26 2004-01-11 Prime View Int Co Ltd A method for fabricating an interference display cell
US7221495B2 (en) * 2003-06-24 2007-05-22 Idc Llc Thin film precursor stack for MEMS manufacturing
TW200506479A (en) * 2003-08-15 2005-02-16 Prime View Int Co Ltd Color changeable pixel for an interference display
TWI231865B (en) * 2003-08-26 2005-05-01 Prime View Int Co Ltd An interference display cell and fabrication method thereof
TWI232333B (en) 2003-09-03 2005-05-11 Prime View Int Co Ltd Display unit using interferometric modulation and manufacturing method thereof
JP3770326B2 (ja) 2003-10-01 2006-04-26 セイコーエプソン株式会社 分析装置
US7161728B2 (en) * 2003-12-09 2007-01-09 Idc, Llc Area array modulation and lead reduction in interferometric modulators
US7142346B2 (en) * 2003-12-09 2006-11-28 Idc, Llc System and method for addressing a MEMS display
KR100577696B1 (ko) * 2003-12-15 2006-05-10 삼성전자주식회사 균일한 셀갭을 가질 수 있는 화상액정표시장치
JP3924758B2 (ja) * 2004-01-23 2007-06-06 下山 勲 発色構造体及び表示装置
US7855824B2 (en) * 2004-03-06 2010-12-21 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Method and system for color optimization in a display
DE102004013851B4 (de) * 2004-03-20 2021-06-17 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Interferenzfilter aus alternierenden Luft-Halbleiter-Schichtsystemen sowie ein mit dem Verfahren hergestellter Infrarotfilter
US7476327B2 (en) * 2004-05-04 2009-01-13 Idc, Llc Method of manufacture for microelectromechanical devices
TWI233916B (en) * 2004-07-09 2005-06-11 Prime View Int Co Ltd A structure of a micro electro mechanical system
EP2246726B1 (en) * 2004-07-29 2013-04-03 QUALCOMM MEMS Technologies, Inc. System and method for micro-electromechanical operating of an interferometric modulator
US7515147B2 (en) * 2004-08-27 2009-04-07 Idc, Llc Staggered column drive circuit systems and methods
US7889163B2 (en) 2004-08-27 2011-02-15 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Drive method for MEMS devices
US7560299B2 (en) * 2004-08-27 2009-07-14 Idc, Llc Systems and methods of actuating MEMS display elements
US7499208B2 (en) * 2004-08-27 2009-03-03 Udc, Llc Current mode display driver circuit realization feature
US7551159B2 (en) * 2004-08-27 2009-06-23 Idc, Llc System and method of sensing actuation and release voltages of an interferometric modulator
US7719500B2 (en) * 2004-09-27 2010-05-18 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Reflective display pixels arranged in non-rectangular arrays
US20060065366A1 (en) * 2004-09-27 2006-03-30 Cummings William J Portable etch chamber
US7684104B2 (en) 2004-09-27 2010-03-23 Idc, Llc MEMS using filler material and method
US7843410B2 (en) 2004-09-27 2010-11-30 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Method and device for electrically programmable display
US7724993B2 (en) 2004-09-27 2010-05-25 Qualcomm Mems Technologies, Inc. MEMS switches with deforming membranes
US7420725B2 (en) * 2004-09-27 2008-09-02 Idc, Llc Device having a conductive light absorbing mask and method for fabricating same
US7304784B2 (en) * 2004-09-27 2007-12-04 Idc, Llc Reflective display device having viewable display on both sides
US7321456B2 (en) * 2004-09-27 2008-01-22 Idc, Llc Method and device for corner interferometric modulation
US7630119B2 (en) * 2004-09-27 2009-12-08 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Apparatus and method for reducing slippage between structures in an interferometric modulator
US8310441B2 (en) * 2004-09-27 2012-11-13 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Method and system for writing data to MEMS display elements
US7289259B2 (en) * 2004-09-27 2007-10-30 Idc, Llc Conductive bus structure for interferometric modulator array
US20060066594A1 (en) * 2004-09-27 2006-03-30 Karen Tyger Systems and methods for driving a bi-stable display element
US20060067650A1 (en) * 2004-09-27 2006-03-30 Clarence Chui Method of making a reflective display device using thin film transistor production techniques
US7553684B2 (en) * 2004-09-27 2009-06-30 Idc, Llc Method of fabricating interferometric devices using lift-off processing techniques
US7612932B2 (en) * 2004-09-27 2009-11-03 Idc, Llc Microelectromechanical device with optical function separated from mechanical and electrical function
US7136213B2 (en) 2004-09-27 2006-11-14 Idc, Llc Interferometric modulators having charge persistence
US7545550B2 (en) * 2004-09-27 2009-06-09 Idc, Llc Systems and methods of actuating MEMS display elements
US8004504B2 (en) * 2004-09-27 2011-08-23 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Reduced capacitance display element
US7898521B2 (en) * 2004-09-27 2011-03-01 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Device and method for wavelength filtering
US7527995B2 (en) * 2004-09-27 2009-05-05 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Method of making prestructure for MEMS systems
US8878825B2 (en) * 2004-09-27 2014-11-04 Qualcomm Mems Technologies, Inc. System and method for providing a variable refresh rate of an interferometric modulator display
US7710636B2 (en) * 2004-09-27 2010-05-04 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Systems and methods using interferometric optical modulators and diffusers
US7327510B2 (en) * 2004-09-27 2008-02-05 Idc, Llc Process for modifying offset voltage characteristics of an interferometric modulator
US7944599B2 (en) 2004-09-27 2011-05-17 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Electromechanical device with optical function separated from mechanical and electrical function
US7893919B2 (en) 2004-09-27 2011-02-22 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Display region architectures
US20060065622A1 (en) * 2004-09-27 2006-03-30 Floyd Philip D Method and system for xenon fluoride etching with enhanced efficiency
US7532195B2 (en) 2004-09-27 2009-05-12 Idc, Llc Method and system for reducing power consumption in a display
US7936497B2 (en) * 2004-09-27 2011-05-03 Qualcomm Mems Technologies, Inc. MEMS device having deformable membrane characterized by mechanical persistence
US7130104B2 (en) * 2004-09-27 2006-10-31 Idc, Llc Methods and devices for inhibiting tilting of a mirror in an interferometric modulator
US7564612B2 (en) * 2004-09-27 2009-07-21 Idc, Llc Photonic MEMS and structures
US7405861B2 (en) * 2004-09-27 2008-07-29 Idc, Llc Method and device for protecting interferometric modulators from electrostatic discharge
US7302157B2 (en) * 2004-09-27 2007-11-27 Idc, Llc System and method for multi-level brightness in interferometric modulation
US7369296B2 (en) * 2004-09-27 2008-05-06 Idc, Llc Device and method for modifying actuation voltage thresholds of a deformable membrane in an interferometric modulator
US7679627B2 (en) * 2004-09-27 2010-03-16 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Controller and driver features for bi-stable display
US7626581B2 (en) * 2004-09-27 2009-12-01 Idc, Llc Device and method for display memory using manipulation of mechanical response
US7417783B2 (en) * 2004-09-27 2008-08-26 Idc, Llc Mirror and mirror layer for optical modulator and method
US7492502B2 (en) * 2004-09-27 2009-02-17 Idc, Llc Method of fabricating a free-standing microstructure
US7369294B2 (en) * 2004-09-27 2008-05-06 Idc, Llc Ornamental display device
US8008736B2 (en) * 2004-09-27 2011-08-30 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Analog interferometric modulator device
US7583429B2 (en) 2004-09-27 2009-09-01 Idc, Llc Ornamental display device
US7310179B2 (en) * 2004-09-27 2007-12-18 Idc, Llc Method and device for selective adjustment of hysteresis window
US7554714B2 (en) * 2004-09-27 2009-06-30 Idc, Llc Device and method for manipulation of thermal response in a modulator
US7373026B2 (en) * 2004-09-27 2008-05-13 Idc, Llc MEMS device fabricated on a pre-patterned substrate
TW200628833A (en) * 2004-09-27 2006-08-16 Idc Llc Method and device for multistate interferometric light modulation
US7372613B2 (en) 2004-09-27 2008-05-13 Idc, Llc Method and device for multistate interferometric light modulation
US20060066932A1 (en) * 2004-09-27 2006-03-30 Clarence Chui Method of selective etching using etch stop layer
US7675669B2 (en) 2004-09-27 2010-03-09 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Method and system for driving interferometric modulators
TW200628877A (en) * 2005-02-04 2006-08-16 Prime View Int Co Ltd Method of manufacturing optical interference type color display
KR20080027236A (ko) 2005-05-05 2008-03-26 콸콤 인코포레이티드 다이나믹 드라이버 ｉｃ 및 디스플레이 패널 구성
US7920136B2 (en) * 2005-05-05 2011-04-05 Qualcomm Mems Technologies, Inc. System and method of driving a MEMS display device
US7948457B2 (en) * 2005-05-05 2011-05-24 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Systems and methods of actuating MEMS display elements
US7884989B2 (en) 2005-05-27 2011-02-08 Qualcomm Mems Technologies, Inc. White interferometric modulators and methods for forming the same
JP2009503564A (ja) * 2005-07-22 2009-01-29 クアルコム，インコーポレイテッド Ｍｅｍｓデバイスのための支持構造、およびその方法
US7355779B2 (en) * 2005-09-02 2008-04-08 Idc, Llc Method and system for driving MEMS display elements
US7630114B2 (en) * 2005-10-28 2009-12-08 Idc, Llc Diffusion barrier layer for MEMS devices
US20070126673A1 (en) * 2005-12-07 2007-06-07 Kostadin Djordjev Method and system for writing data to MEMS display elements
US8391630B2 (en) * 2005-12-22 2013-03-05 Qualcomm Mems Technologies, Inc. System and method for power reduction when decompressing video streams for interferometric modulator displays
US7795061B2 (en) 2005-12-29 2010-09-14 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Method of creating MEMS device cavities by a non-etching process
US7916980B2 (en) 2006-01-13 2011-03-29 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Interconnect structure for MEMS device
US7382515B2 (en) * 2006-01-18 2008-06-03 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Silicon-rich silicon nitrides as etch stops in MEMS manufacture
US8194056B2 (en) * 2006-02-09 2012-06-05 Qualcomm Mems Technologies Inc. Method and system for writing data to MEMS display elements
US7547568B2 (en) * 2006-02-22 2009-06-16 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Electrical conditioning of MEMS device and insulating layer thereof
US7550810B2 (en) * 2006-02-23 2009-06-23 Qualcomm Mems Technologies, Inc. MEMS device having a layer movable at asymmetric rates
US7527996B2 (en) * 2006-04-19 2009-05-05 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Non-planar surface structures and process for microelectromechanical systems
US7623287B2 (en) * 2006-04-19 2009-11-24 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Non-planar surface structures and process for microelectromechanical systems
US7711239B2 (en) 2006-04-19 2010-05-04 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Microelectromechanical device and method utilizing nanoparticles
US8049713B2 (en) * 2006-04-24 2011-11-01 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Power consumption optimized display update
US7369292B2 (en) * 2006-05-03 2008-05-06 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Electrode and interconnect materials for MEMS devices
US7649671B2 (en) * 2006-06-01 2010-01-19 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Analog interferometric modulator device with electrostatic actuation and release
US7405863B2 (en) * 2006-06-01 2008-07-29 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Patterning of mechanical layer in MEMS to reduce stresses at supports
US7702192B2 (en) 2006-06-21 2010-04-20 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Systems and methods for driving MEMS display
US7835061B2 (en) * 2006-06-28 2010-11-16 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Support structures for free-standing electromechanical devices
US7385744B2 (en) * 2006-06-28 2008-06-10 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Support structure for free-standing MEMS device and methods for forming the same
US7777715B2 (en) 2006-06-29 2010-08-17 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Passive circuits for de-multiplexing display inputs
US7527998B2 (en) * 2006-06-30 2009-05-05 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Method of manufacturing MEMS devices providing air gap control
JP4924172B2 (ja) * 2006-07-14 2012-04-25 セイコーエプソン株式会社 光素子の製造方法および光素子ウェハ
US7566664B2 (en) * 2006-08-02 2009-07-28 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Selective etching of MEMS using gaseous halides and reactive co-etchants
US7763546B2 (en) 2006-08-02 2010-07-27 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Methods for reducing surface charges during the manufacture of microelectromechanical systems devices
US20080043315A1 (en) * 2006-08-15 2008-02-21 Cummings William J High profile contacts for microelectromechanical systems
US7629197B2 (en) * 2006-10-18 2009-12-08 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Spatial light modulator
US7545556B2 (en) * 2006-12-21 2009-06-09 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Method and apparatus for measuring the force of stiction of a membrane in a MEMS device
US8115987B2 (en) * 2007-02-01 2012-02-14 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Modulating the intensity of light from an interferometric reflector
US7742220B2 (en) * 2007-03-28 2010-06-22 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Microelectromechanical device and method utilizing conducting layers separated by stops
US8081368B2 (en) * 2007-03-29 2011-12-20 Bose Corporation Selective absorbing
US7715085B2 (en) * 2007-05-09 2010-05-11 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Electromechanical system having a dielectric movable membrane and a mirror
US7643202B2 (en) * 2007-05-09 2010-01-05 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Microelectromechanical system having a dielectric movable membrane and a mirror
US7719752B2 (en) 2007-05-11 2010-05-18 Qualcomm Mems Technologies, Inc. MEMS structures, methods of fabricating MEMS components on separate substrates and assembly of same
US7643199B2 (en) * 2007-06-19 2010-01-05 Qualcomm Mems Technologies, Inc. High aperture-ratio top-reflective AM-iMod displays
US7782517B2 (en) * 2007-06-21 2010-08-24 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Infrared and dual mode displays
US7630121B2 (en) * 2007-07-02 2009-12-08 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Electromechanical device with optical function separated from mechanical and electrical function
KR20100066452A (ko) 2007-07-31 2010-06-17 퀄컴 엠이엠스 테크놀로지스, 인크. 간섭계 변조기의 색 변이를 증강시키는 장치
US8072402B2 (en) * 2007-08-29 2011-12-06 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Interferometric optical modulator with broadband reflection characteristics
US7847999B2 (en) * 2007-09-14 2010-12-07 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Interferometric modulator display devices
US7773286B2 (en) * 2007-09-14 2010-08-10 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Periodic dimple array
JP5478493B2 (ja) * 2007-09-17 2014-04-23 クォルコム・メムズ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド 半透明／半透過の発光干渉デバイス
US20090078316A1 (en) * 2007-09-24 2009-03-26 Qualcomm Incorporated Interferometric photovoltaic cell
WO2009052326A2 (en) * 2007-10-19 2009-04-23 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Display with integrated photovoltaics
US8058549B2 (en) * 2007-10-19 2011-11-15 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Photovoltaic devices with integrated color interferometric film stacks
CN101836137A (zh) * 2007-10-23 2010-09-15 高通Mems科技公司 基于微机电系统的可调整透射装置
US20090293955A1 (en) * 2007-11-07 2009-12-03 Qualcomm Incorporated Photovoltaics with interferometric masks
US8941631B2 (en) * 2007-11-16 2015-01-27 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Simultaneous light collection and illumination on an active display
US7715079B2 (en) * 2007-12-07 2010-05-11 Qualcomm Mems Technologies, Inc. MEMS devices requiring no mechanical support
KR20100109924A (ko) * 2007-12-21 2010-10-11 퀄컴 엠이엠스 테크놀로지스, 인크. 다중접합 광기전력 전지
CA2715283A1 (en) * 2008-02-11 2009-08-20 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Method and apparatus for sensing, measurement or characterization of display elements integrated with the display drive scheme, and system and applications using the same
US8164821B2 (en) 2008-02-22 2012-04-24 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Microelectromechanical device with thermal expansion balancing layer or stiffening layer
US7944604B2 (en) * 2008-03-07 2011-05-17 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Interferometric modulator in transmission mode
US7612933B2 (en) * 2008-03-27 2009-11-03 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Microelectromechanical device with spacing layer
US7898723B2 (en) * 2008-04-02 2011-03-01 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Microelectromechanical systems display element with photovoltaic structure
US7969638B2 (en) * 2008-04-10 2011-06-28 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Device having thin black mask and method of fabricating the same
US8367304B2 (en) * 2008-06-08 2013-02-05 Apple Inc. Techniques for marking product housings
US7746539B2 (en) * 2008-06-25 2010-06-29 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Method for packing a display device and the device obtained thereof
US7768690B2 (en) 2008-06-25 2010-08-03 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Backlight displays
US8023167B2 (en) * 2008-06-25 2011-09-20 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Backlight displays
US7859740B2 (en) * 2008-07-11 2010-12-28 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Stiction mitigation with integrated mech micro-cantilevers through vertical stress gradient control
US7855826B2 (en) 2008-08-12 2010-12-21 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Method and apparatus to reduce or eliminate stiction and image retention in interferometric modulator devices
US8358266B2 (en) * 2008-09-02 2013-01-22 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Light turning device with prismatic light turning features
JP2010072347A (ja) * 2008-09-18 2010-04-02 Kamakura Koki Kk 光学干渉薄膜
US20100096011A1 (en) * 2008-10-16 2010-04-22 Qualcomm Mems Technologies, Inc. High efficiency interferometric color filters for photovoltaic modules
US20100096006A1 (en) * 2008-10-16 2010-04-22 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Monolithic imod color enhanced photovoltaic cell
US8270056B2 (en) * 2009-03-23 2012-09-18 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Display device with openings between sub-pixels and method of making same
US8736590B2 (en) * 2009-03-27 2014-05-27 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Low voltage driver scheme for interferometric modulators
KR20120030460A (ko) * 2009-05-29 2012-03-28 퀄컴 엠이엠스 테크놀로지스, 인크. 조명장치 및 그의 제조방법
US8270062B2 (en) * 2009-09-17 2012-09-18 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Display device with at least one movable stop element
US9221213B2 (en) * 2009-09-25 2015-12-29 Toray Plastics (America), Inc. Multi-layer high moisture barrier polylactic acid film
US8488228B2 (en) * 2009-09-28 2013-07-16 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Interferometric display with interferometric reflector
JP2013524287A (ja) 2010-04-09 2013-06-17 クォルコム・メムズ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド 電気機械デバイスの機械層及びその形成方法
US8848294B2 (en) 2010-05-20 2014-09-30 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Method and structure capable of changing color saturation
KR20130091763A (ko) 2010-08-17 2013-08-19 퀄컴 엠이엠에스 테크놀로지스, 인크. 간섭 디스플레이 장치에서의 전하 중성 전극의 작동 및 교정
US9057872B2 (en) 2010-08-31 2015-06-16 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Dielectric enhanced mirror for IMOD display
US8582115B2 (en) * 2010-10-07 2013-11-12 Omnivision Technologies, Inc. Tunable and switchable multilayer optical devices
JP5914972B2 (ja) * 2011-03-08 2016-05-11 セイコーエプソン株式会社 光モジュールおよび光分析装置
US8963159B2 (en) 2011-04-04 2015-02-24 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Pixel via and methods of forming the same
US9134527B2 (en) 2011-04-04 2015-09-15 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Pixel via and methods of forming the same
US8659816B2 (en) 2011-04-25 2014-02-25 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Mechanical layer and methods of making the same
US8736939B2 (en) 2011-11-04 2014-05-27 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Matching layer thin-films for an electromechanical systems reflective display device
US11749790B2 (en) 2017-12-20 2023-09-05 Lumileds Llc Segmented LED with embedded transistors
KR102183706B1 (ko) * 2018-08-14 2020-11-27 주식회사 엘지화학 광학 디바이스

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0505844A2 (en) 1991-03-28 1992-09-30 Texas Instruments Incorporated Integrated-optic waveguide devices and method
US5500761A (en) * 1994-01-27 1996-03-19 At&T Corp. Micromechanical modulator
US5636052A (en) * 1994-07-29 1997-06-03 Lucent Technologies Inc. Direct view display based on a micromechanical modulation
JPH11211999A (ja) * 1998-01-28 1999-08-06 Teijin Ltd 光変調素子および表示装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09222575A (ja) * 1996-02-16 1997-08-26 Sharp Corp 画像形成装置
US6282012B1 (en) * 1999-12-10 2001-08-28 Eastman Kodak Company Method for damping ribbon elements in a micromechanical grating device by selection of actuation waveform
DE60142452D1 (de) * 2000-07-03 2010-08-05 Sony Corp Optische Mehrschicht-Struktur, optische Schalteinrichtung und Bildanzeigevorrichtung
US6643052B1 (en) * 2001-02-20 2003-11-04 Aralight, Inc. Apparatus comprising a micro-mechanical optical modulator
US6847755B2 (en) * 2001-11-20 2005-01-25 Texas Instruments Incorporated Optical cross connection switch using voltage-controlled interferometric optical switching elements

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0505844A2 (en) 1991-03-28 1992-09-30 Texas Instruments Incorporated Integrated-optic waveguide devices and method
US5500761A (en) * 1994-01-27 1996-03-19 At&T Corp. Micromechanical modulator
US5654819A (en) 1994-01-27 1997-08-05 Lucent Technologies Inc. Micromechanical modulator
US5636052A (en) * 1994-07-29 1997-06-03 Lucent Technologies Inc. Direct view display based on a micromechanical modulation
JPH11211999A (ja) * 1998-01-28 1999-08-06 Teijin Ltd 光変調素子および表示装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1406109A4 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8283343B2 (en) 2006-12-12 2012-10-09 Infinity Pharmaceuticals Inc. Ansamycin formulations and methods of use thereof

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