JP7003477B2 - 静電アクチュエータ、静電アクチュエータの製造方法および表示装置 - Google Patents
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Description
図1は、表示装置10を示す上面図である。表示装置10は、筐体20に配置された発光部30、レンズ40、レンズ42および表示素子50を備える。
図3は、静電アクチュエータ100の上面図である。図4は、静電アクチュエータ100のA1-A2間の断面図である。図5は、静電アクチュエータ100のB1-B2間の断面図を示す。図6は、静電アクチュエータ100のD1-A2間の断面図を示す。図7は、静電アクチュエータ100のD1-B2間の断面図を示す。図3乃至図7に示すように、静電アクチュエータ100は、基板210、凹部220、穴230、導電層250、固定電極240(支持部244、櫛歯部246)、可動電極340(支持部344、櫛歯部346)および微小鏡面350を有する。
図8は、外力印加前の静電アクチュエータ100のC1-C2間の断面図である。図9は、外力印加前の静電アクチュエータ100のD1-D2間の断面図である。図10は、外力印加後の静電アクチュエータ100のC1-C2間の断面図である。図11は、外力印加後の静電アクチュエータ100のD1-D2間の断面図である。
次に、図1に示した静電アクチュエータ100の製造方法を図12乃至図21を用いて説明する。
なお、静電アクチュエータを製造する上で、積層体105として2つの熱酸化膜付きシリコン基板を貼り合せて、研磨加工で仕様の厚さに調整する、貼り合わせ法が用いられてもよい。また、シリコン基板に酸素を添加し、高温熱処理することにより、埋め込み酸化膜を形成したSIMOX(Separated by Implanted Oxygen)法が用いられてもよい。
なお、穴230は、貫通して設けられてもよい。また、穴230は、フォトリソグラフィ法およびエッチング法以外の方法で形成されてもよい。例えば、穴230は、レーザ照射法(レーザアブレーション法)を用いて形成されてもよい。
本開示の実施形態では、静電アクチュエータがDMDに用いられる例を記載したが、これに限定されない。本開示の静電アクチュエータは、スキャナなどの他の光学機器に用いられてもよいし、高周波無線機器や力学量センサなどのMEMS素子と組み合わせて用いられてもよい。
本開示の実施形態において、静電アクチュエータ100の固定電極240のうち支持部244は、分離して設けられてもよい。図22に示すように、静電アクチュエータ100は、固定電極240において支持部244-1および支持部244-2を有する。このとき、基板210と支持部244-2とに挟まれた導電層250を介して固定電極240の櫛歯部246、支持部244-1および支持部244-2は接続されている。
Claims (11)
- 第1面および前記第1面の反対側の第2面を有し、前記第1面側に凹部が設けられた基板と、
前記凹部に設けられた第1櫛歯部、および前記第1面に設けられ、前記第1櫛歯部を支持する支持部を含む固定電極と、
平面視において前記固定電極の前記第1櫛歯部に対して千鳥状に配置された第2櫛歯部および前記基板の第1面と接続する部分を有し、外力に応じて動作する可動電極と、
前記可動電極と接続され、前記可動電極とともに動作する微小鏡面と、
前記基板の前記第1面および前記凹部の形状に沿って連なって配置され、前記凹部において前記固定電極の下部と接する部分、および前記第1面において前記基板と前記固定電極の支持部との間に挟まれた部分を有する導電層と、を含み、
前記基板は、アルカリ金属を含有するケイ酸ガラス基板である、
静電アクチュエータ。 - 前記基板の前記第2面には、アルカリ金属が析出する部分を有する、
請求項1に記載の静電アクチュエータ。 - 前記固定電極と前記基板の前記第1面とが直接的に接続する部分を有する、
請求項1または2に記載の静電アクチュエータ。 - 前記導電層は、
展性を有する金属を含む、
請求項1乃至3のいずれか一に記載の静電アクチュエータ。 - 前記導電層は、金、銅およびアルミニウムのいずれかを含む、
請求項1乃至3のいずれか一に記載の静電アクチュエータ。 - 請求項1乃至5のいずれか一に記載の静電アクチュエータと、
発光部と、
レンズと、
を備える、表示装置。 - 第1基板と、前記第1基板上に配置された絶縁層と、前記絶縁層上に配置された第1導電層と、を有する積層体を用い、
前記第1導電層を加工して、櫛歯形状を有する第1構造体と、前記第1構造体に対して千鳥状に配置された櫛歯形状を有する第2構造体と、前記第2構造体を支持する第3構造体を形成し、
第1面および前記第1面の反対側に第2面を有し、前記第1面側に前記第1構造体および前記第2構造体が設けられた領域よりも広い領域を有する凹部が設けられた第2基板を用い、
前記第2基板の前記第1面の形状を追従し、前記凹部の一部に間隙を有するように第2導電層を形成し、
前記第3構造体と、前記第2基板の前記第1面の一部とを、前記第2導電層の一部を挟みながら第1接合を行い、
前記第1基板および前記絶縁層を除去し、
前記第3構造体の一部と、前記第2基板とが、前記第2導電層の間隙において接続するように第2接合を行う、
静電アクチュエータの製造方法。 - 前記第1基板は、半導体基板であって、
前記第2基板は、アルカリ金属を含有するケイ酸ガラス基板である、
請求項7に記載の静電アクチュエータの製造方法。 - 前記第1接合および前記第2接合は、陽極接合により行う、
請求項8に記載の静電アクチュエータの製造方法。 - 前記第2導電層は、
展性を有する金属を含む、
請求項7乃至9のいずれか一に記載の静電アクチュエータの製造方法。 - 前記第2導電層は、金、銅およびアルミニウムのいずれかを含む、
請求項7乃至9のいずれか一に記載の静電アクチュエータの製造方法。
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