TW588398B

TW588398B - A deflectable spatial light modulator having superimposed hinge and deflectable element

Info

Publication number: TW588398B
Application number: TW090101584A
Authority: TW
Inventors: Andrew G Huibers; Peter J Heureux
Original assignee: Reflectivity Inc
Priority date: 2000-01-28
Filing date: 2001-02-19
Publication date: 2004-05-21
Also published as: US6529310B1; DE60123008T2; DE60123008D1; WO2001055769A1; EP1230574A1; EP1230574A4; EP1230574B1; ATE339704T1; AU2001232986A1

Description

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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製發明領域：本發明在廣義上與微電機械系統（MEMS)相關。且更特別說來’本發明與MEMS空間光調變器及使用該MEMS 空間光調變器之系統相關，其中該系統可為顯示投影系統、列印系統及光束交換系統。發明背景： 2間光調變器（SLMs)是一種變換器，其調變一具有某空間圖樣之入射光，其中這種入射光即為一光或電輸入。入射光束之可調變者包含其相位、強度、極化或方向，而調變器材料可為具磁光、電光或彈性性質者。SLMs有應用於諸多領域上，包括光：[言息處理、顯示系統與靜電列印° 一早期將SLM設計用於投影顯示系統的做法可見於美國專利3,746,9 1 1中之揭露内容（發明人為Mathans〇n)。 SLM之個別像素是經由一掃描電子束所定位的，這就如傳統的電子陰極射線管（CRT)—般，但其電子束非用以激發黃鱗’而是對可偏離反射零件加以充電，其中該零件以陣列方式排列於一石英面板上。受充電的零件會因靜電力量而往面板方向易彎曲，此時易彎曲及未易蠻曲之零件部份會將平行入射的光束以不同的方向反射出去，其中受易·彎曲零件部份反射的光能夠通過投影光學零件，並因此在勞幕上形成一圖像’而受未易彎曲零件部份所反射的光則被一組Schheren阻障所阻擋。另外—種像素為電子束定位第3頁請先閱讀背 © 之注意事項

頁訂線經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 588398 A7 B7 五、發明說明（）的SLM，為Eidophor於所提出，即發表於^.Baumann中之” The Fisher large screen projection system(Eidophor)丨， 20 J.SMPTE 35 1 (1 953)者。在該系統中，主動式光元件為一油薄膜（oil film) ’其周期性地為電子束打出波紋，以使入射光產生繞射。該Eidophor系統的一個缺點是油薄膜材料會因連續被電子轟擊而變得聚合化，而油的蒸汽化會導致陰極壽命變短。這兩系統的一共同缺點是它們需要使用巨大而昂貴的真空管。一種SLM之零件為可移動者，其係利用矽基板上的電子電路而達成者，即K.Peterson於'’Micro-mechanical Light modulator Array Fabricated on Silicon，， 31Appi.Phys.Let.52 1(1977)中發表者。該種SLM在矽基板上包含有1 6 χ 1陣列式排列的懸吊鏡，其中鏡子為二氧化矽所製成，其上並鍍有反射金屬層。在鏡子下面具有空間，這些空間是經由K0H對碎蚀刻而得。鏡子被靜電吸引所偏離，即一偏壓加於反射零件及基板之間而產生之靜電力。一種類似並併有一二維陣列的 SLM被揭露於 Hartstein與Peterson之美國專利4,229,732中。儘管這種 SLM的切換電壓因將可偏離鏡元件只連接在該其一角落上而得以降低，但此裝置之主動區域所佔的部份小，因此發光效率較低。另外，由所加上的電路所發出的繞射會降低顯示器的對比（調變深度）。另外一種 SLM設計為由 Bloom等人於美國專利 5,311，360中所描述的光柵光值（GLV)。這種GLV的可褊第4頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） (請先閱讀背面之沒意事項再本頁) Ηδ. 「線 588398 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明說明（）離機械元件是具反射性的扁平光束或帶子，光就為該帶子和該基板所反射。如果在反射帶子表面與反射基板之間的距離為波長的四分之一，那麼由該兩表面所反射的光就會行相消性干涉，這時該裝置的作用就像一繞射光柵，並使光變成繞射樣式。如果該距離是波長的二分之一，那麼由該兩表面所反射的光會進行相長性干涉，而此時該元件的功能就如同一鏡子一般。GLV的構造與DMD實質上不同，其在每一像素處不使用主動式半導體電路，該，36〇專利係利用其存有之電機械的雙穩態來實現被動定位的做設計目的’其中該雙穩態的存在是導因於用偏離所需的機械力約為線性的，但靜電力卻存有反平方定律。當被加以偏壓時’帶子便偏離。當帶子偏離超過某個點時，機械回復力便不能再與靜電量平衡，此時帶子便彈啪至基板上，因此電壓必須實質降低在彈啪電壓之下，以使帶子能回到到其未偏離位置。這樣的拴住動作能使驅動電路置於晶片外或在其周圍處，定位電路也就不致佔據陣列中的光主動件部份。此外，具高機械品質的陶磁薄膜（例如LPCVD(低壓化學氣相沉積）氮化矽膜）能當作帶子的形成材料。然而，GLV仍有若干困難存於其中。其中一個問題是黏著問題，這是由於經偏離帶子之下側與基板的接觸區域區域相當大、而帶子容易黏住基板所致。另外的問題是其被動定位方式可能無法提供高封包（frame)率（即整個S LΜ欄位更新的速率）。此外，由於所用為一被動定位方法之故，即使關閉時帶子仍會稍微偏離，原本得到的對比便因此被降第5頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I H ϋ H «I 1 I 一口1 MM· aw {請先閱讀背面之注意事項再坤寫本頁) 士 588398 A7 _______________ B7____ 五、發明說明（）低。另外，儘管該裝置是實質上是平面形的，但光仍會在像素之間被散射，即同DMD中的情形一般，如此將進一步降低其對比。微顯示器是另外一種具繞射機制之SLM，P. Alvei da 在 “High-Efficiency Color Micro-displays ” 307SID95

Digest中即揭示其相關之内容。該SLM在電極上面使用一液晶層’其中這些電極排列成如光柵之樣式。像素的開啟及關閉可經由將適當的電壓以交替方式提供至各電極。該裝置的定位方式為主動式者，並可能具有較GLV 還好的對比。然而，該裝置的動作係基於液晶之雙折射特性者’因此其需要的光為極化光，也因此減少了它的發光效率。再者，液晶的反映時間緩慢。因此，為使像素具有各種顏色’二台裝置必須同時並用，以使每一種主顏色都能利用其相對的裝置產生，這的光系統設置顯得相當昂貴。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製數位鏡子裝置（DMD)是一種含矽之微機械SLM，其上之光王動區佔了大部份面積，其是由德州儀器公司所開發’並為Hornbeck揭露於美國專利5,2 1 6,537及其它參考案件中。該裝置之設置包含一鋁製方形板，其為力矩绞鏈懸掛在上述之定位電極上方。該裝置還包含有一第二鋁板’該第二鋁板建構於該第一鋁板上方，並被作為鏡子。雖然製造的複雜性增加了，但其兩塊鋁板結構的鏡面仍需為相當扁平、並能覆蓋内部之電路和絞鏈機械裝置者，這對於其能否達到可接受之對比來說是相當重要的。整個鋁第6頁

588398 A7 _________B7___ 五、發明說明（）結構的形成係利用對一聚合物奉獻層加以氧電漿蝕刻而得。鋁能在低溫度下沉積形成，以避免底層的CMOS電路受到破壞。然而，使鏡子與基板連接的絞鏈也是用鋁做成的，這很容易產生疲乏和塑性形變問題。因此’目前所需要的空間光調變器當具有高解析度、向填充因數及南對比者，而不需使用極化光、發光上具效率並具有強韌機械性的調變器更為一理想及必須的空間光調變器。發明目的及概沭：因此’本發明在此提供一具更高解析度和一增高之充填因數的空間光調變器，同時這種空間光調變器還具有較高的對比。此外，本發明還進一步提供一種不需使用極化光的S間光調變器，其在製造形成上並具有較佳的機電性及堅韌性。根據本發明之一實施例，該空間光調變器具有一光可穿透之基板和一半導體基板。一反射元件形成之陣列被懸於光可穿透之基板之下，並直接位於半導體基板整個橫面 (請先閱讀背面之注意事項再與寫本頁) 訂---------·線經濟部智慧財產局員工消費合作社印製以，反一半 , 時處及向路作該面面電運從表則子在再前者電。板一後及離基有而列偏之件，陣以透。元板之加穿者射基成件可變反之組元光調 \ 透極射至間每穿電反射空，可一各入過中光括對，經例向包性時是施面板擇離已實者基選偏束的前體力件光明中導電元後發其半靜射之本，該用反來在面。利各回表處選當射後本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 588398 A7 _______________ B7 五、發明說明（）導體基板。每一反射元件以可偏離之方式附著至光可穿透之基板上，其中附著係經由一鏡子支撐結構為之，而鏡子支撐結構包括一或多接觸點，這些接觸點被接附至該光可穿透之基板。此外，鏡子支撐結構還包括一力矩绞鏈，其中後者延伸在該反射元件的後表面上，並在一或多處與該後表面接附。本發明一實施例中的鏡子支撐結構具有偏離阻障物，該偏離阻障物的設置係用以阻止反射元件偏離超過一預定傾斜角度用，因此該鏡子支撐結構的功能便因丫此^到強化。具體地說，偏離阻障物能使反射元件被偏離至預定傾斜角度時使反射元件與偏離阻障物接觸。另外，反射元件的一端將與光可穿透之基板相接觸，如此鏡子支撐結構的機械堅勃性因此得到顯著改善❶此外，空間調變器的對比也變得較佳，這是由於具有對反射元件之傾斜角度加以控制之能力所致。本實施例的反射元件在其與基材接觸之邊緣處也可以包括若干***處’以減少反射元件及基板之間的接觸範圍。為達成本發明之目的，鏡子支撐結構的一實施例中加有一吸引電極，其附著於反射元件的後表面。當一偏恩被加在一吸引電極及一與其相對應之半導體基板上的啟動電極之間時，吸引電極將被推向啟動電極，反射元件因此偏離。在實施例中，鏡子支撐結構和吸引電極由相同之導電性薄片組成。因此，反射元件不需具導電性（儘管在另一個實施例反射元件為具導電性並被當作電極者）。因 (請先閱讀背面之注意事 — — — — — — — ^0---丨丨丨 · 寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製第8頁

588398 A7 B7 五、發明說明（）此，反射元件的機械及反射特性得以最佳化，而不管其是否具電導性。此外，製造上也變得更具彈性，因為本實施例在矽奉獻層被移去後不需加以鍍上金屬的步驟。本發明中以上及其它實施例包括有一空間光調變器的製造流程。在一實施例中，該流程包括下列步驟：（a) 形成一奉獻（例如碎）層在一光可穿透基板上；（b)沉積一反射薄片於該奉獻層上；（C)圖案蝕刻該反射薄片，以定義一反射元件之位置；（d)沉積另一個奉獻（例如矽）層；（e)圖案蝕刻該第二奉獻層，以將反射元件的一部份暴露出來；（f) 蝕刻一洞的圖案，其中該圖案穿過奉獻層，以使接下來形成之層可經由此洞而被附著至光可穿透之基板上；（g)沉積一絞鏈電極薄片層在該第二奉獻層及該反射元件的暴露部份上；（h)圖案蚀刻絞鍵電極薄片，以定義一絞鏈電極之位置，其中該絞鏈電極經由該洞而附著至該光可穿透之基板上，並附著至反射元件的暴露部分上；（i)蝕刻第一奉獻層和第二奉獻層，以釋出反射元件；（j)形成定址電路和電極於一半導體基板之上；及（k)將光可穿透之基板和半導體基板對位並相接。在剖面上看來，該空間光調變器具有一光可穿透之基板；一第一間隙，位於光可穿透之基板之下；一可偏離元件，位在該第一間隙之下；一第二間隙，位在該可偏離元件之下；一绞鏈，位在該第二間隙之下；一第三間隙，位在該絞鏈之下；及一第二（例如電路）基板，位在該第三間隙之下。（當從光可穿透之基板看去）整個絞鏈實質上都被第9頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事頃寫扛頁} ».:裝訂----------線』經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 588398 A7 五、發明說明（）可偏離元件所阻擋。如此，絞鏈係位於該可偏離元件的一側，即與該光可穿透之基板者相反的一側。二、 0 7「，琢絞鏈被連結到可偏離元件的底表面（在多數狀況下不在可偏離元件的邊緣上）。此外，柱子或牆也可設於其中，其自絞鏈延伸至光可穿透之基板。該絞鏈可延伸越過可偏離元件的中間部份，其中可偏離元件之兩邊具有相同的面積（或绞鏈也可以其它方式劃分該可偏離元件，例如一邊佔三分之一而另一邊佔三分之二的面積）。由於在絞鏈之兩邊都有可偏離元件’可偏離元件之一邊的運動將會使得另外— 邊往另一方向運動。此外，絞鏈在設置上也可為於可偏離元件齊平者（即便可偏離元件仍位於光可穿透之基板及絞鏈之間）。然而，絞鍵以連結到可偏離元件的中心部分為佳，以使絞缝能被拉長（絞鏈的任何一部分上的易·寶曲、力矩及/或應力因此降低）。可偏離元件還能包含一薄片支撐結構，其中後者包括多層絕緣材料。另外，可偏離元件可至少包括一同時具有反射及導電兩種特性之層（例如黃金或鋁等金屬層）或分別具有反射及導電特性之層。可偏離的元件和絞鏈可以LPCVD沉積法形成之，而用以啟動可偏離元件之電路基板則可以標準VLSI/CMOS製程形成之。圖式簡單說明：所附之圖示屬於本說明書的一部分，其與各實施例共同說明及描述本發明之原理。第10貫本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）請先閱讀背之注項 I 訂經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 588398 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（）第1圖所示為一可偏離微鏡子結構，其在本發明一實施例中與一空間光調變器整合在一塊。第2圖所示為第1圖之可偏離微鏡子結構的分解圖。第3A和3B圖所示為根據本發明之一實施例對第1圖之可偏離微1¾子結構’其中該結構被加以一偏離阻障物機構。第4圖為根據本發明之一實施例製造微鏡子結構的製造流程圖。第5A圖所示為一基材之一部份的等積前視圖，其中該基材已加以第4圖所述之製造流程的鏡子形成圖像步驟。第5B圖所示為一基材之一部份的等積前視圖，其中該基材已加以第4圖所述之製造流程的蝕刻步驟。第5C圖所不為一基材之一部份的等積前視圖，其中該基材已加以第4圖所述之製造流程的另一蝕刻步驟。第6圖所示為本發明一實施例之一鏡子陣列範例之一小部份的等積前視圖，其中該陣列包含第丨囷之微鏡子結構。第7A圖所示為第1圖之可偏離微鏡子結構的等積前視圖。第7B圖為第7A圖之可偏離微鏡子結構的側視圖。第8圖所示為本發明一實施例之一鏡子陣列範例之—小部份的等積前視圖，其中該陣列包含第7A圖之微鏡子結構。第11頁 (請先閱讀背面之注意事項再本頁) 訂- ;·線 588398 五、發明說明（第9圖為本發明另—音— 實把例中 < 一可偏離微鏡子結構的等積前視圖。第1 〇圖所π為本發明一實施例之一鏡子陣列範例之一小部份的等積前視圖，其中該陣列包含第9圖之微鏡子結構。第1 1圖為本發明另一實施例中之一可偏離微鏡子結構的等積前視圖。第1 2圖舉例說明本發明之一實施例，其中偏離阻障物機構與支柱與绞鏈組件是互相分開的。第1 3圖說明一與第丨2圖類似之實施例，其以易彎曲絞鏈代替力矩絞鏈。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製圖號對照說明： 100 鏡子結構 110 光可穿透之基板 120 鏡子板 122 突塊 124 突塊 130 鏡子支播結構 131 偏離阻障物 132 電極 133 偏離阻障物 134 力矩絞鏈 136 絞鏈支撐 137 支撐物 138 絞鏈支撐 310 半導體基板 320 吸引電極 400 微鏡子 511 光可穿透之基板 512 奉獻層 513 鏡子板 514 奉獻層 515 鏡子支撐結構 516 洞第12頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297公餐） 588398 A7 B7 五、發明說明（） 518 洞 610 光可穿透之基板 710 光可穿透之基板 732a 電極 734 力矩絞鏈 750a 電極 900 微鏡子結構 920 鏡子板 932 電極 936 支撐 1000 微鏡子陣列 1110 光可穿透之基板 1122 電極 113 1 偏離阻障物 1133 偏離阻障物 1136 絞鏈支撐 1140 支撐 1142 電極 1202 可偏離元件 1205 支柱 1207 支柱 1212 偏離阻障物 1216 ***物 1218 ***物經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注音心事項再填寫本頁)

600 鏡子陣列 700 可偏離微鏡子結構 720 鏡子板 732b 電極 740 半導體基板 750b 電極 910 光可穿透之基板 930 鏡子支撐結構 934 力矩絞鏈 937 支撐 1100 可偏離微鏡子結構 1120 鏡子板 1130 鏡子支撐結構 1132 電極 113 4 力矩絞鏈 1138 絞鏈支撐 1141 支撐 1200 光可穿透之基板 1204 支柱 1 206 支柱 1210 偏離阻障物 1215 支柱 1217 支柱 1220 第二部分第13頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 588398 A7

五、發明說明（） 1222 第一部分 1225 電極 1 3 00 易彎曲绞鏈 1 303 易彎曲絞鏈發明詳細說明：為解釋下列所作之細述，特提出諸多特定之描述細節，以使吾人對本發明能有完整的了解。然而，熟習該項技術者顯然可在不利用這些特定細節的條件下實施本發明。在其它的例子中，一般熟知的結構和裝置將不加以詳細描述，以避免模糊本發明的樣態。鑑於習知技術的缺點，本發明提供一種具有一較佳充填因數（如反射區與非反射區之比）之SLM結構。此外，本發明還提供一種可偏離微鏡子結構，其採用之鏡子板為具導電性者。此外，本發明還更進一步提供一種機械性堅韌並谷易製造之微鏡子結構。本發明的優點將在下列的描述中變得更明顯。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製第1圖所示為根據本發明一實施例建構之一可偏離微鏡子結構100。第2圖為一偏離微鏡子結構1〇〇的分解圖。當提出說明的是’微鏡子結構1 〇 0為鏡子陣列之一部分，陣列之其i部你則因為續化圖式而未纟會於其中。當提出說明的是，一鏡子陣列中的鏡子結構數目可能很多。以典型之具1024x768像素的SLM而言，其鏡子陣列可能有超過 750000個微鏡子結構。另外，應注意的是，包含用以致動微鏡子結構100之電子電路的半導體基板並沒有出現在第第14頁 588398 A7 -____B7 五、發明說明（ 1圖和第2圖中，以避免使本發明之樣態特徵不能凸顯出來。請參閱第1圖及第2圖所示之實施例，其中鏡子結構 100的鏡子板120藉由一鏡子支撐結構130而懸於光可穿透基板110之上，並以可偏離之方式耦合至該光可穿透之基板110處。鏡子板120具有一具反射性的前表面及一後表面’其中其者面向光可穿透之基板n〇，而後者則面向半導體基板。在一實施例中，該鏡子板1 20材料在質實上為剛性者，並可為包含氮化矽和鋁層的層片所製成。請續參閱第1圖和第2圖《圖中，鏡子支撐結構130 包括兩絞鏈支撐物136和138，該兩者附著至光可穿透之基板1 1 0上。另外，鏡子支撐結構1 3 0也包括一力矩絞鏈 134，其延伸並附著在鏡子板120的後表面上，而鏡子鈑 1 20的後表面另還附著有一電極1 32。在該所舉之實施例中，電極132是具導電性的，並經由一支撐物137連結至力矩絞鏈1 3 4。如圖所示，支撐物1 3 7較絞鏈支撐物1 3 6 和1 3 8為短，如此可使鏡子板1 2 0在未經偏離時能與基板 1 1 0互相隔開。在第1圖和第2圖中，另還顯示偏離阻障物131和 1 3 3 ’其被用以對阻止鏡子板1 2 0的偏離行為，使偏離不超過一預定的傾斜角度。更特定說來，當鏡子板1 20被偏離至預定傾斜角度時，鏡子板1 20的部份將與偏離阻障物 1 3 1和1 3 3相接觸。另外，在本實施例中，微鏡子結構1 00 的設置能在偏離鏡子板1 2 0與偏離阻障物1 3 1和1 3 3接觸第15頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）請先閱 δ# 背 Sj 之注意事項

頁經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 588398 Α7 Β7 五、發明說明（）時，鏡子板120會與光可穿透之基板110相接觸。在本實施例，鏡子板120包括突塊122和124，該突塊122和124 位於基板的接觸邊緣’如此鏡子板1 2 0和基板1 1 0之間的接觸區域就能夠減少。第3 A圖和第3 B圖為根據本發明實施例所緣示之微鏡子結構1 00的偏離阻障物機構。第3 A圖繪示者為一微鏡子結構1 00的侧視圖，其中鏡子板1 20此時是未經易彎曲的。然而，第3B圖繪示者則為當鏡子板1 2〇被易彎曲至預定傾斜角Θ時的微鏡子結構1 〇〇側視圖。此外，該兩圖中並顯示有一半導體基板310和一或多個的吸引電極 3 20，其中後者用以對鏡子板120加以偏離。如第3A圖繪示，當未偏離時，鏡子板12〇被支撐於光可穿透之基板110上。然而，在第3B圖中，當偏壓加於吸引電極320和電極130之間時，一靜電力ρ於是產生，鏡子板120因此往半導體基板3 1〇方向偏離。該鏡子板120 的偏離會在偏離至一預定傾斜角（或稱偏離角）0時停止。如第3B圖繪示者，鏡子板12〇與會偏離阻障物π丨/丨33 相接觸，而突塊122/124會與基板丨10以夾一傾斜角0之樣式相接觸。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製在本實施例中’突塊122/124與基板11〇相接觸時的傾斜角Θ近似於1 5”。然而當提出說明的是，傾斜角0的大小隨微鏡子結構的幾何形狀和尺寸而變，但其它許多種傾斜角亦涵蓋在本發明的範圍内。再者，值得注意的是，鏡子板120與偏離阻障物131/133的角度會與突塊122/124 第16頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（士 χ 297公髮]----—1— 588398 A7 B7 s.v濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（和基板110接觸的角度梢微不同。舉例來說，在本發明的另一實施例中，偏離阻障物可以防止力矩絞鏈的過度伸裝。因此，在此實施例中，鏡子板與偏離阻障物接觸的角度可以稍微大於鏡子板與基板的接觸角度。或者，可只以偏離阻障物來阻止鏡子板的移動，而不需以突塊1 2以1 24 與基板110之接觸為之。由上述可知，兩停止機構（例如以基板加以阻擋而停止，及以偏離阻障物加以阻擋而停止）。該可偏離元件可以同時靠住該兩停止機構，或者將其中一停止機構設為一“備份”停止機構，該備份停止機構可設置成有一較主停止機構為大之偏離角（如當主機構不能如期運作時，可偏離元件應使用時間過久而改變形狀等等狀況下都可採用這種雙機構設置）。第6圖所繪·示者為本發明之一實施例，其中說明是一鏡子陣列範例600之一小部份。如圖中所示，因為力矩絞鏈係附著於鏡子板後表面之故，此時陣列6〇〇的充填因素是很高的。此外，幾乎所有的光可穿透基板6丨〇表面都能覆蓋以反射表面。第4圖繪示者係為本發明一實施例中用以製造微鏡子 400的製造流程圖，其中說明流程中的各步驟。在本實施例中，微鏡子結構（如結構100)形成於一光可穿透之基板上（如基板110上）’其是基板是由玻璃或其它材料製成，以使其能承受後續處理時的溫度。如第4圖中所示’在步驟410中，一第一奉獻層（如矽）被沉積於光可穿透之基板上。在本實施例中，碎的第 -------ί ^--------^-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第17頁

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 588398 A7 B7__ 五、發明說明（） " '- 一奉獻層約為5000埃至8000埃（或甚至超過2〇〇〇〇埃）厚。其它矽以外之奉獻層材料（如聚合物）亦可使用之。在步驟420中，鏡子薄片係位於第一奉獻層之上。在本實施例中’鏡子薄片包括’其為兩層氮切所夾住。在另外的實施例中，鏡子薄片可只包括一層鋁和一層氮化矽。或者，多層鋁以及/或氮化矽組成之多層結構亦可使用之，而鋁可以其它材料代替之（如其它具導電性和反射性之金屬）。並且，氮化碎當然也可以其它材料代替之（如二氧化碎）。在一典型的做法中’每一氮化矽層的厚度約1400 埃厚’而銘層則約為700埃厚。再者，為提高鏡子薄片的反射率，一或多層介電薄膜可形成於鏡子薄板上，用以其作為反射鍍層。在步驟430時，鏡子薄片被加以圖案化，用以定義出鏡子板之位置。在步驟430之後，一基材之一部份的等積前視圖如第5A圖所示。更特定說來，圖中繪示者為一光可穿透之基板511、一奉獻層512及一鏡子板51;^值得注意的是’本發明在典型的SLM做法中，一微鏡子陣列的所有微鏡子是在同時間製作完成的。為了簡化圖式起見，基板511上的其它鏡子板並未示出。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製請參考第4圖’在步驟440時，一第二奉獻石夕層形成於第一奉獻矽層及鏡子板的上方。在本實施例中，該第二奉獻矽層厚度約為2500埃至5000埃之間。接著，在步驟4 5 0時，奉獻矽層被蝕刻成圖案，用以將一部分的鏡子板暴出並產生兩個洞，其中該兩洞的設置第18頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公爱） 588398 A7 ____B7_—_____ 五、發明說明（）係用以使後續形成之層能附著至光可穿透之基板上。第5 B 圖繪示者為在蝕刻步驟450後基板5 1 1之一部份的等積前視圖。更特定說來，光可穿透之基板511、奉獻層512、鏡子板513和另一奉獻層514被加以圖案化，以使鏡子513 的一部份暴出。此外，圖中並說明兩洞5 1 6和5 1 8亦被圖案化蝕刻至奉獻層5 1 2和5 1 4中，以使後續層可以經由洞 516和518而沈積在光可穿透之基板511上。在第5 B圖所纟會示之實施例中，鏡子板5 1 3的堅勃部分被暴露出來，以使後續層可以覆蓋上去。然而值得注意的是，暴露鏡子板5 1 3之堅韌部分的做法是可選擇性使用的。在另外的實施例中，若干開口可以圖案化蝕刻至第二奉獻層，以使得後續層可經由該開口附著至鏡子板。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製在步驟460中，一绞鏈電極薄片沈積在第二奉獻層上。更特定說來，在本實施例的步驟450中，绞鏈電極薄片經由洞而覆蓋住鏡子板薄片部分及光可穿透基板之一部份。在本實施例中，絞鏈電極薄片包括一 500埃的氮化矽層和一 500埃的鋁層，其中鋁亦可以其它金屬代替之，如鈦或氮化鈦，而其它具有導體功能及良好機械特性者也可以使用之。或者，導體層可以金屬以外之材料形成，而一分離之金屬或非金屬反射層（如不同折射係數之兩層材料）亦可形成之。在步驟470中’絞鏈電極薄片被蝕刻用以定義一鏡子支撐結構之位置。如第5C圖所示為經過蝕刻步驟470後之部分基板511等積前視圖，圖中所示者計有光可穿透基第19頁

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 588398 A7 -----~^__ _ 五、發明說明（）板511、奉獻層512、鏡子板513(沒有被暴露）、另一奉獻層5 1 4及鏡子支撐結構5 1 5。此外，圖中亦顯示鏡子支撐結構515具有一電極部分，其中後者附著至鏡子板513，而鏡子支撐結構則附著至光可穿透之基板5 1 1。在步驟480時，奉獻矽層被蝕刻掉，鏡子板因此釋出。如此形成之微鏡子結構與微結構1 〇〇者類似，並可為一個具有電極之半導體基板夾在其中，其中該半導體基板中的電極及電子電路係用以形成一光閥裝置。美國專利 5835256(申請案號0 9/160361)中揭露有這種形成半導體基板以對微鏡子架構加以啟動之流程的說明，在此將之併入以供參閱，在此也就不對其進行討論，以避免模糊本發明之焦點。第7 A圖為本發明的另一實施例，其纟會示一可偏離微鏡子結構700的等積前視圖；第7B圖則繪示該可偏離微鏡子結構700的側視圖，其中可偏離微鏡子結構700可以與流程400類似之流程進行製作。值得注意的是，微鏡子結構700典型上被製作為鏡子陣列的一部分，所述之鏡子陣列則包含許多鏡子於其中。為簡化圖式，其它鏡子降列的鏡子結構被纟會不於第7 A圖和第7 B圖。鏡子陣列可以由很多微鏡子結構組成，第8圖所示即為根據本發明之實施例構成之鏡子陣列800範例的一小部分。在本實施例中，一鏡子板720為一鏡子支撐結構懸於可可穿透基板710上方，並利用其存在而以可偏離之方式耦合至光可穿透基板710。如第7A圖所繪示者，鏡子支第20頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21G X 297公餐)— ' -- J 1 — ------------- (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) 588398 A7 B7 五、發明說明（經濟部智慧財產局員工消費合作社印製撐結構包括力矩絞鏈734，其中後者對角線地延伸至鏡子板720的兩個角落處。此外，力矩絞鏈734被連結到電極 73 2a和73 2b，其中該兩電極732a和732b相對於力矩絞鏈734為對稱設置者。此外，鏡子板72〇被附著至電極732& 和 732b 〇請參閱第7B圖，電極732a和732b分別與半導體基板740之電極750a和750b對位。根據本發明之實施例，電極73 2a和73 2b被維持在一固定電壓上。為了對鏡子板 720加以偏離，電極750a上可加以一偏壓，用以將電極 732a往電極75 0a方向偏，或者也可加以偏壓至電極75〇b 上，以使電極732b往電極750b方向偏。當鏡子板720的一角落接觸至光可穿透之基板710 時’鏡子板720的偏離動作會停止。另外，鏡子板720可與力矩絞鏈734接觸。因此，在第7A圖和第7B圖所繪示的實施例中，微鏡子結構7 0 0被設計成使鏡子板7 2 0的偏離不致超過預定的傾斜角。第9圖所示為本發明的另一個實施例，其為可偏離微鏡子結構900的等積前視圖，其中微鏡子結構900典型上被製造為鏡子陣列的一部分，其中鏡子陣列中含有許多鏡子。此外，第1 0圖所示為根據本實施例所形成之微鏡子陣列1000範例的一小部份。請參閱第9圖。圖中，一鏡子板920為鏡子支撐結構 930懸掛於光可穿透基板910之上，並利用其存在而以可偏離之方式耦合至光可穿透基板910。鏡子支撐結構930 請先閱讀背 S 之 · 注意事· 項 Η 頁 I I I I I訂線第21頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 588398 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ------ -B7 _五、發明說明（）包括力矩絞鏈934，其中後者延伸至鏡子板920的兩角落處。此外，力矩绞鏈934並藉由支撐937而附著至鏡子板 920(如圖所示）。如圖所示，一電極932以電線連結至力矩絞鏈934，並與其位於共平面上。此外，電極932藉由支撐物936而附著至鏡子板920。第1 1圖所示為本發明之另一實施例之可偏離微鏡子結構1 1 0 0。如圖所示之實施例，微鏡子結構1 1 0 〇的鏡子板1120為鏡子支撐結構U3〇懸於光可穿透之基板1110 之上，並以可偏離之方式耦合至該光可穿透之基板1110。鏡子板1120有一具反射性的前表面，其面向光可穿透之基板1 1 1 0，而其後表面則面向啟動電路基板。在本實施例中，鏡子板1120體質為堅軔者，並可以由氮化矽和鋁薄片所製成。請參閱第11圖。圖中鏡子支撐結構1130包括兩絞鏈支撐物1136和1138，該兩者1136和1138附著至光可穿透之基板111 0上。另外，鏡子支撐結構1 1 3 0也包括力矩絞鏈1134，其經由支撐物1141延伸通過I附著至鏡子板 1120的表面。另外另有一者也附著至鏡子板1120之後表面，即一電極1132。在本實施例當中說明了電極1132與力矩絞鏈1134的設置是共平面存在的，並且藉由支撐物 Π40附著至鏡子板1 120。在本實施例中，支撐物1 140和 1 1 4 1是經由對一矽奉獻層加以第一圖案蝕刻而形成洞、並，接著沈積一絞鏈電極薄片在洞上而形成者，其中洞可以到達鏡子板1 1 20的下面。在製作流程中，電極Π 42還第22頁 ;紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(21G X 297公髮)~^ · (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

-I ϋ H ·1 ϋ n ϋ^-δ,、I n ϋ ·1 ϋ .線I! 588398 五、發明說明（包括有開口 1132，以使電極開口 1132下方之奉獻材料在加以移除時較為容易進行。如第1 1圖所示，一偏離阻障物1 1 3 1和1 1 3 3用以防止鏡子板1120偏離超過一預定傾斜角。更特定說來，當鏡子板1 1 20被偏離到一預定傾斜角時，鏡子板1 1 20的部份可與偏離阻障物1 1 3 1和1 1 3 3相接觸。另外，在本實施例中’微鏡子結構1 1 00能被當作鏡子板1 1 20，其在接觸至偏離阻障物1131和Π33時，其一邊緣會與光可穿透基板111 〇相接觸。在本實施例中，鏡子板1120包含有突塊 1 1 22，這些突塊1 1 22位於基板之接觸邊緣，如此鏡子板 1 1 20和基板1 1 1 〇間的接觸區域會減少，其間的接觸力亦因此減小。如本圖所示之實施例，其中具有雙阻障機構，偏離元件之偏離行為即為這兩種不同類型之接觸機制所阻止。舉一例來說’可偏離元件在一個或多處與光可穿透基板相接觸。另外，該可偏離元件還被接上一支柱和絞鏈的組合體 (不管在與光可穿透之基板接觸之前、之後或同時皆然）。然而，值得注意的是，兩阻障機構不必同時存在。單一的阻障機構即可達所需之目的，其絞鏈和支柱組合體阻止了可偏離的元件之樞軸方式旋轉的行為。或者，單獨以與該绞鏈分離之一支柱和蓋組裝即可阻止可偏離元件的轉動行為，另也可以其當作一備份阻障機構（也可同時使用之），以使可偏離元件因與光可穿透基板接觸而停止偏轉。第23頁 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------^---------i 線 j 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 588398 A7

五、發明說明（）如第12圖所示，藉由支柱1204，1205及絞鏈1206， 1207之存在，可偏離元件12 02可在光可穿透基板上以可樞軸旋轉之方式加以固定。如第12圖所繪示者，偏離阻障物1 2 1 0，1 2 1 2並非支柱和絞鏈組合體的一部分，其係與柱和絞鏈組合體分開獨立者，即與其以空間相隔。偏離阻障物是由支柱1215, 1217和其蓋或***物1216, 1218。在操作時，可偏離元件1202的第一部分1222以樞軸方式旋轉至光可穿透基板1200，而第二部分1220則以樞軸旋轉方式離開該光可穿透基板（這是因為電極1225的靜電吸力所致，其會與一電路基板（未繪示）上一相反極性之電極所吸引）。可偏離元件能在該可偏離組件之第一部份與光可穿透基板接觸之前、之後或同時靠住偏離阻障物1 2丨〇 , 1 2 1 2(或可僅以偏離阻障物可來停止可偏離元件的偏離行為）。第1 3圖所示為一與第丨2圖之實施例類似者（其中相同的結構元件以相同的符號代表之），但其中以力矩絞鏈取代第1 2圖的易彎曲絞鏈1 3 0 0，1 3 0 3。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製此外，本發明可對陣列中每一鏡子的傾斜角度加以控制，這種控制動作可讓阻障機構用在上述的每個鏡子上。複數個阻障機構可被設計在同時接觸到其對應之鏡子。或者，一備份阻障機構能在鏡子不能為主要阻障機構停止時適時接替其應擔負之偏離阻障功能。因此，每一鏡子的傾斜角度得以受到更精確的控制，因此長期使用下的解析度和對比比率仍能為精確者。第24頁

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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（）因此，鏡子支撐結構的功能可為能阻止反射元件偏離超過一預定傾斜角的偏離阻障物所增強，其中偏離阻障物得以在反射元件偏離至一預定傾斜角時與反射元件相接觸。另外，反射元件的一端也能與光可穿透基板接觸。如此，鏡子支撐結構的機械強度就得以有效改善。而且，由於控制反射元件之傾斜角能力的增加，空間光調變器的對比亦可因此增加。本實施例的反射元件也可以包括突起處，即將之設於基板之接觸邊緣處，如此得以減少射元件和基板間的接觸區域。在本實施例中，鏡子支撐結構和吸引電極係由相同的導電薄片所組成。因此，反射元件不需為能導電者（儘管反射元件在另外的實施例的實施例中為具導電性且能作為電極者），如此反射元件的機械和反射性質得以最佳化，而不論其是否具導電性。另外，阻障機構能配置在相對於基板的反射元件邊緣處，而支撐結構以至少包括絞鏈和支柱為佳，其中支柱延伸通過反射元件、並直接或間接與基板連接，而每一絞鏈則由支拄延伸出去並與反射元件相連接。主要和次要阻障機構能將可偏離的元件偏離不同的角度上，且相對於可偏離元件來說可置於不同的平面上。主要和次要的阻障機構之一者以至少包括可偏離元件之一部份或其延伸部份為佳，此時該部份及該延伸部份在偏離時靠住第一基板；而主要和次要阻障機構之另一者以至少包含支撐結構為佳，其中該支撐結構連接至該第一基板第25頁本紙張尺度適Λ中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 χ挪公餐） H ϋ n n ϋ H ϋ 一σι n ϋ ϋ H {請先閱讀背面之注意事項再瘃寫本頁) f填寫太 •線_!

^-Γ—·!裝--------訂-------- (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) •^ρ· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 588398 B7 五、發明說明（上的一側，而該可偏離元件則位於第一基板之另外一侧，田可偏離7C件被偏冑時其f靠住該支撐結構。次要阻障機構乂至V I括該紋鏈之一邵份為佳，且該絞鏈部份的設置能使其可偏離元件被偏離時靠住該可偏離元件，此時一間隙存在於可偏離元件和第一基板之間，而一第二間隙則位於可偏離元件和主要及次要阻障機構之一者之馬”另外，主要和次要的阻障機構之一者至少包括一支柱或論，該支柱或牆的一端連接至第一基板，而該支柱或牆的一第二端 (具有***物）在該可偏離元件以樞軸方式旋轉至一預定角時靠住該可偏離元件；不過，該次要阻障機構在一般時候並不靠住該可偏離元件，除非是在該主要阻障機構不能正常動作的時候。在本發明該樣態的一個實施例中提供有一空間光調變器，該調變器至少包括一第一基板；一可偏離元件，以可樞軸旋轉之方式固定在該第一基板上；一支柱或牆，自該第一基板延伸出來，並具有一蓋或***物，該蓋或*** 物延伸通過該可偏離元件之一部份，以使在該偏離元件呈樞軸方式旋轉時，可偏離元件的一部份能與該外圍或*** 物相接，並因此阻止該可偏離元件的移動。在另一實施例中，一空間光調變器在剖面上至少包括一光可穿透基板；一第一間隙，位於光可穿透基板之下；一可呈樞軸方式旋轉之鏡子，位於該第一間隙之下；一第二間隙，位於該鏡子之下；及一偏離阻障物，位於該第二間隙之下。該空間光調變器更具有一連結器，其與可以樞軸方式旋轉之鏡子第26頁

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—牙則a括偏離阻障物。偏離五、發明說明（）和光可穿透基板相連接，其本身阻障物可以是絞鏈和支柱組合體 1 β卩分，如此可將鏡子以樞軸可旋轉之方式固應至光可穿透基板；或者，該咬鍵和支柱組合體可與偏離阻障物為分開設立者，此時絞鍵位於第二間隙之下。該偏離阻障物可至少包括_***物及_ 輪或支柱，其中前者延伸至第二間隙之下方，而後者則連接至光可穿透基板。以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限定本發明之申請專利範圍，凡其它未脫離本發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含在下述之申請專利範圍内。 (請先閱讀背面之注意事項3寫本頁) I· 裝 • 1 ϋ ϋ I I I I ·11111111. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製第27頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐）

Claims

588398 A8 B8 C8 D8 7/隼手月7曰條策/福九第號專利案w年仏月修此經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣六、申請專利範圍 1. 一空間光調變器，在剖面上至少包括(由頂部至底部列出）： /光可穿透之基板；一第一間隙，位在該光可穿透之基板义下； /可偏離元件，位在該第〆間隙之下； /第二間隙，位在該可偏離元件之下，及 /絞鏈，位在該第二間隙之下。 2. 如申請專利範圍第1項所述之空間光調變器，其中該绞鏈呈少包括一易彎曲部分，該易彎曲部分在由該光可穿透之基板看去時為該易彎曲元件所隱藏。 3. 如申請專利範圍第1項所述之空間光調變器，其中該光可穿透之基板和可偏離元件二者皆具有頂表面和底表面，且該绞鏈被連結到該光可穿透之基板和可偏離元件二者的底表面上。 4. 如申請專利範圍第3項所述之空間光調變器，其中該絞鏈經由支柱連結至該光可穿透之基板’其中該支柱延伸通過該可偏離元件，並連接至該光可穿透之基板的底表面0 5 ·如申請專利範圍第4項所述之空間光調變器，其中該絞鏈至少包括一易彎曲部分，該易彎曲邵份連結至該支第28頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ' n ϋ ϋ n n ϋ n^OJ« ϋ 每 588398 括一電路基板互相分離。 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍柱，並其延伸通過該可偏離元件，並被連接至孩光可穿透之基板的底表面上。 6.如申請專利範圍第1項所述之空間光調變器，其中更，位於該光可事透之基板底下’該兩者 7 ·如申請專利範圍第1項所述之空間光調變器，其中該偏離元件被定於該光可穿透之基板之一底表面上’且可偏離元件具有一第一和一第一邵分，在該可偏離元偏離時，該可偏離元件的第二部分會往該底表面方向動，而該可偏離元件的第一部分則會移離該底表面。 8.如申請專利範圍第7項所述之空間光調變器，其中該路基板至少包括一電極，用以在該可偏離元件和該電基板之間產生吸引力。 9·如申請專利範圍第1項所述之空間光調變器，其中該鏈延伸在該可偏離元件上之該可偏離元件與該電極間，並且朝向該可偏離元件的中心部分連接至該可偏元件。 1 〇·如申請專利範圍第7項所述之空間光調變器，其中更括定址電路及一電極，其中該定址電路形成在該電路第29頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------------41^ 裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 588398 A8 B8 C8

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製申請專利翻〜板中，而該電極則與該定址電路連接，其中备— 、 ^ 偏壓加於該電極與該可偏離元件之間時，電極選擇性對該可偏離元件加以偏離。 U •如申請專利範圍第丨〇項所述之空間光調變器，其中該調變器係能在一第一電位差加至該可偏離元件和該電極之間時使該可偏離元件移動至一偏離位置，並直至一第二電位差被加於該電極和該可偏離元件之間時方改變位置。 1 2·如申請專利範圍第1項所述之2間光調變器，其中該可偏離元件包括一導電層。 1 3 ·如申請專利範圍第12項所述之空間光調變器，其中該可偏離元件具反射性。 1 4.如申請專利範圍第1項所述之空間光凋變器，其中該町偏離元件大體上是剛性的，而該絞鏈則是易彎曲的。 1 5 ·如申請專利範圍第1項所述之空間光凋變器，其中該絞鏈是一力矩絞鏈。第30貫本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 公爱） ------------------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) tr------ 588398 A8 B8 C8 D8 六經濟部智慧財產局員工消費合作社印製申請專利範圍 1 6 ·如申請專利範圍第7項所述之空間光調變器，其中該玎偏離元件的第二部分靠住該光可穿透之基板，該可偏離元件的偏離行為便受到限制。 i 7 . —空間光調變器，至少包括：一光可穿透之基板，在其上具有一可偏離元件，該可偏離元件至少包括一絞鏈，該絞鏈位於該可偏離元件之一側上，即在該光可穿透之基板所在之一側的另一側。 1 8.如申請專利範圍第1 7項所述之2間光調變器，其中該絞鏈至少包括一易彎曲部分，該易彎曲部分當由該光可穿透之基板觀察時係被該易彎曲元件所隱藏。 1 9 ·如申請專利範圍第1 7項所述之空間光碉變器’其中該絞鏈與該可偏離元件位置齊平’而一間隙被提供於該可偏離元件與該光可穿透之基板之間。 20.如申請專利範圍第17項所述之2間光調變器，其中該光可穿透之基板和該可偏離元件皆具有頂表面和底表面，且該絞鏈被連結到該光可事透之基板和該可偏離元件二者的底表面。第31頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） #裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 588398 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 21. 如申請專利範圍第20項所述之$間光調變器，其中該絞鏈經μ柱連結至該光可穿透之基板’其中該支柱延伸通過該光可穿透之基板的底表面，並連接至該可偏離元件。 22. 如申請專利範圍第21項所述之空間光調變器，其中該絞鏈至少包括一易彎曲部分’該易弯曲部份連結至該支柱，而該可彎曲部份延伸通過該可偏離元件’並連接至該光可穿透之基板的底表面° 2 3.如申請專利範圍第22項所述之空間光調變器’其中一間隙存在於該絞鏈的易彎曲部分與該可偏離元件之間。 24. 如申請專利範圍第1 7項所述之空間光調變器，其中更包括一電路基板，位於該光可穿透之基板的下方，並與其互相分離。 25. 如申請專利範圍第丨7項所述之空間光調變器，其中該可偏離元件被固定在該光可穿透之基板之一底表面上，並具有一第一和一第二部分，以使該可偏離元件偏離時，該可偏離元件的第二部分能往該底表面的方向移動，而該可偏離元件的第一部分則移離該底表面。第32頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21Q x 297公f ) --------------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 588398 A8 B8 C8 ____ 一 D8_ 六、申請專利範圍 26. 如申請專利範園第24項所述之空間光調變器，其中該電路基板至少包括一電極，用以在該可偏離元件和該電路基板之間產生吸引力。 27. 如申請專利範園第26項所述之空間光調變器，其中該可偏離元件至少包括一反射層與一電極層，其中該電極層為可導電者，並與該反射層互相分開。 28. 如申請專利範圍第26項所述之空間光調變器，其中該可偏離元件之電極層經由一或多個支柱或艢而連接至該反射層，其中該一或多支柱或牆位於該電極層及該反射層之間。 29·如申請專利範圍第1 7項所述之空間光調變器，其中該絞鏈延伸通過該可偏離元件之該可偏離元件與該電極之間處，並往該可偏離元件的中心部分連接至該可偏離元件。 30·如申請專利範圍第24項所述之空間光調變器，其中該可偏離元件大致上為矩形或方形的，且該绞鏈沿一條對角線延伸在該可偏離元件上。 3 1.如申請專利範圍第3 〇項所述之空間光調變器，其中該調變器能使在一第一電位差被加於該可偏離元件和該第33頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21() x 297公^^ ' ' 丨丨 ^«*-- (請先閲讀背面之江意事項#填寫本頁) fi ϋ n --^-------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 588398 A8 B8 C8 D8

、申請專利範圍經濟部智慧財產局員工消費合作社印製電極^間時使該可偏離元件移到一偏離位置，該偏離位置持續直至一第二電位差被加於該電極和該可偏離元件之間止。 3 2 ·如申睛專利範圍第1 7項所述之空間光調變器，其中該可偏離元件為一或多個支柱固定在該光可穿透之基板上，且其中該一或多個支柱將一緊鄰之可偏離元件固定在該空間光調變器内。 3 3 ·如申請專利範圍第31項所述之空間光調變器，其中該可偏離元件以及/或該電極至少包括複數個電極，該複數個電極能夠接收不同之偏壓。 34.如申請專利範圍第1 7項所述之空間光調變器，其中該可偏離元件至少包括複數個層狀式介電支撐層。 3 5 .如申請專利範圍第1 7項所述之空間光調變器，其中該可偏離元件至少包括銘。 3 6 ·如申請專利範圍第丨7項所述之空間光調變器，其中該可偏離元件大體上是剛性的，而該绞鏈是易彎曲的。 3 7.如申請專利範圍第1 7項所述之空間光凋變器，其中該絞鍵疋力矩絞鍵。第34貫本紙張尺度賴中關家標準（CNS)A4規格（210 X 297^^ ) 裝--------訂 *-------- (請先閲讀背面之注意事頊再填寫本頁) 588398 A8 B8 C8 D8 '申請專利範圍 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 3 8 ·如申請專利範圍第2 5項所述之2間光調變器，其中兮可偏離元件的第二部分靠住該光可穿透之基板，用以而限制該可偏離元件的偏離行為。 3 9 · —空間光調變器，至少包栝：一光可穿透之基板，該基板之一底表面上至少經由至少一力矩絞鏈固定有一可偏離元件，該可偏離元件具有一頂部平表面和一底部平表面，在該兩表面之間則具有一或多個的邊緣，該至少一絞鏈往該可偏離元件之中心而連結之該可偏離元件。 40.—空間光調變器，至少包括：一光可穿透之基板，具有一頂表面及一底表面；一可偏離兀件’具有一頂表面、* 底表面及一或多個邊緣表面；及一绞鍵，其中該絞連結至該光可穿透之基板’但連結處至在光可穿透之基板的底表面處，且該絞鏈連結到該可偏離元件之底表面時，連結處僅在該可偏離元件之底表面經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 1 ·如申請專利範圍第40項所述之空間光調變器，其中該絞鏈至少包括一易彎曲部分，該易彎曲部分從該光可穿透之基板看去時，因為該易彎曲元件遮蔽而看不見。第35頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 588398 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 42·如申請專利範圍第4 1項所述之空間光調變器，其中一第一間隙被提供在該絞鏈和該可偏離元件之間，而一第二間隙則被提供於該可偏離元件與該光可穿透之基板之間。 43 ·如申請專利範圍第40項所述之空間光調變器，其中該光可穿透之基板和可偏離元件皆具有頂表面及底表面，且該絞鏈被連結至該光可穿透之基板和可偏離元件二者的底表面處。 44·如申請專利範圍第43項所述之空間光調變器，其中該絞鏈經由支柱而連結至該光可穿透之基板’其中該支柱從該光可穿透之基板的底表面延伸，並延伸通過該可偏離元件。 45 ·如申請專利範圍第44項所述之2間光調變器，其中該絞鏈至少包括一易彎曲部分，該易彎曲部份連結至該支柱，並延伸通過該可偏離元件，並連接至該光矸穿透基板的底表面處。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 46.如申請專利範圍第45項所述之空間光調變器’其中間隙位於該絞鏈的該易彎曲部分與該可偏離元件、間0 第36貫本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公髮） 588398 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 47.如申請專利範圍第4〇項所述之空間光調變器’其中更包括一電路基板，該電路基板位於該光可穿透<基板之下’該兩者並互相分開。 48·如申請專利範圍第4〇項所述之空間光調變器’其中該可偏離元件被固定於該光可穿透之基板之底表面上，且該可偏離元件具有第一和第二部分，以使該可偏離元件在偏離時，該可偏離元件的第二部分往該底表面之方向移動，而該可偏離元件的第一部分則往離開該底表面之方向移動。 49.如申請專利範圍第47項所述之空間光調變器，其中該電路基板至少包括一電極，用以在該可偏離元件和該電路基板之間產生吸引力。 5 0.如申請專利範圍第49項所述之空間光調變器，其中該電極直接位於該可偏離元件之下。 5 1 ·如申請專利範圍第49項所述之空間光調變器，其中該電極位於該可偏離元件下面，而一絞鏈將該光可穿透之基板連接至該可偏離元件。 52.如申請專利範圍第4〇項所述之空間光調變器，其中該絞鏈延伸通過該可偏離元件之該可偏離元件與該電極第37頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------^--------^---------— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 588398 A8 B8 C8 D8 -— 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製六、申請專利範圍之間的地區，並且往該可偏離元件的中心部分與該可偏離元件連接。 53.如申請專利範圍第47項所述之空間光調變器，其中更包括定址電路及一電極，其中該定址電路形成於該電路基板内’而該電極則與該定址電路相連，該電極之位置所在以能使在一偏壓加於該電極與該可偏離元件之間時、該電極能選擇性對該可偏離元件加以偏離為原則。 5 4 ·如申請專利範圍第5 3項所述之空間光調變器，其中該調變器能使在一第一電位差被加於該可偏離元件和該電極之間時、該可偏離元件能移動到一偏離位置，該偏離位置維持至一第二電位差加於該電極和該可偏離元件之間時止。 5 5.如申請專利範圍第40項所述之空間光調變器，其中該可偏離元件包括一導電層。 56·如申請專利範圍第55項所述 < 空間光調變器，其中該可偏離元件具反射性。 5 7.如申請專利範圍第4〇項所述之空間光調變器，其中該可偏離元件至少包括一結構支撐層。第38貫本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------^--------- (請先閲讀背面之江意事頊再填寫本頁) 588398

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製六、申請專利範圍 5 8 ·申請專利範圍第4〇項所述之空間光凋夂器其中該可偏離元件至少包括鋁。 5 9 ·申請專利範圍第4〇項所述之空間光凋夂器，其中該可偏離元件大體上是剛性的，而該絞鏈是易锋曲的。 60.申請專利範圍第59項所述之空間光調變器，其中該絞鏈是一力矩绞鏈。 6 1 ·申請專利範圍第48項所述之空間光調變器，其中該可偏離元件的第二部分能靠住該光可穿透之基板’進而限制該可偏離元件的偏離行為。 62·空間光調變器，至少包括：一光可穿透之基板，大致水平延伸在一平面上；一可偏離元件，大致水平延伸在一平面上，並與該穿透光之基板平行相隔；及一連接器，可使該可偏離元件以可偏離之方式連接至該光可穿透之基板；其中該連接器至少包括一第一端，附著於該光可穿透之基板；一垂直部分，由該第一端延伸出並通過該可偏離元件的該平面；一絞鏈部分，延伸在一平面上，並大致與該可偏離元件平行相隔；及一第二端，將該絞鏈部分連接至該光可偏離元件。第39頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 588398 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 63.如申請專利範圍第62項所述之空間光調變器，其中該絞鏈至少包括一易彎曲部分，從該光可穿透之基板看去時該易彎曲元件為該可偏離元件遮蔽而無法看到。 64·如申請專利範圍第62項所述之空間光調變器，其中一第一間隙位在該絞鏈和該可偏離元件之間，而一第二間隙則位於該可偏離元件與該光可穿透之基板之間。 65·如申請專利範圍第62項所述之空間光調變器，其中該光可穿透之基板和可偏離元件皆具有頂表面和底表面，且該絞鏈連結至該光可穿透之基板和可偏離元件二者的底表面處。 6 6 ·如申請專利範圍第6 5項所述之空間光調變器，其中該絞鏈經由支柱連結至該光可穿透之基板，其中該支柱自該光可穿透之基板的底表面延伸，並延伸通過該可偏離元件。 67.如申請專利範圍第66項所述之空間光調變器，其中該絞鏈至少包括一易彎曲部分，其連結至該支柱，並延伸通過該可偏離元件，並被連接至該光可穿透之基板的底表面。第40貰本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公髮） —----------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 588398 A8 BB C8 D8 間六、申請專利範圍 68·如申請專利範圍第67項所述之空間光調變器，其中一間隙被設於該絞鏈的該易臂曲部分與該可偏離元件之 69·如申請專利範圍第62項所述之S間光凋麦器，其中更包括一電路基板，該電路基板位於該光可穿透之基板之下，並與其隔開。 7 0 ·如申請專利範圍第6 2項所述之空間光调變器’其中該可偏離元件被固定在該光町穿透之基板之一底表面上，且該可偏離元件具有第〆和第二部分’以使在該可偏離元件偏離時，該可偏離元件的弟一邵分往該底表面之方向移動，而該可偏離元件的第一部分則往離開該底表面之方向移動。 7 1.如申請專利範圍第6 9項所述之空間光調變器，其中該電路基板至少包括一電極，用以在該可偏離元件和該電路基板之間產生吸引力。 72.如申請專利範圍第71項所述之空間光調變器，其中該電路基板係為一不透明之矽基板。 73·如申請專利範圍第72項所述之空間光調變器，其中該矽基板是一 VLSI/CMOS基板。第41頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------^--------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印剩衣經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 588398 D8 —-------------- 夂、申請專利範圍 74·如申請專利範圍第62項所述之空間光調變器，其中該绞鏈延伸通過該可偏離元件在該可偏離元件與該電極之間的位置，並往該可偏離元件的中心部分連接至該該可偏離元件。 7 5 ·如申請專利範圍第69項所述之空間光調變器，其中更包括定址電路，其中該定址電路形成於該電路基板中，而該電路基板類似於一低游、度的dram。 76. 如申請專利範圍第75項所述之空間光調變器，其中該調變器在一第一電位差被加於該可偏離元件和該電極之間時使該可偏離元件移到一偏離位置，並維持在該偏離的位置直至一第二電位差被加於該電極和該可偏離元件之間止。 77. 如申請專利範圍第62項所述之空間光調變器，其中該可偏離元件至少包括LPCVD法沉積得之氮化矽、氧化矽、非晶矽或多晶矽。 7 8.如申請專利範圍第7 7項所述之空間光調變器，其中該可偏離元件更包括一具導電性及反射性的金屬層。第42頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂·--------. 588398 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 7 9.如申請專利範圍第7 8項所述之空間光調變器，其中該可偏離元件至少包括一薄層狀之支撐結構，該支撐結構至少包括複數個結構支撐層，遠些支撐層位於該具導電性及反射性之金屬層與該光可穿透之基板之間。 8 〇 ·如申請專利範圍第7 8項所述之空間光調變器，其中該可偏離元件至少包括鋁。 8 1.如申請專利範圍第62項所述之空間光調變器，其中該可偏離元件大體上為剛性者，且該絞鏈是易彎曲的。 82 ·如申請專利範圍第62項所述之空間光調變器，其中該絞鏈是一力矩绞鏈。 83. 如申請專利範圍第7〇項所述之空間光調變器，其中该可偏離元件的該第二部分靠住該光可穿透之基板，用以限制該可偏離元件的偏離行為。 84. —形成空間光調變器的方法，至少包括下列動作· 提供一基板； _ 形成一第一奉獻層在該透明基板上；形成一可偏離元件層在該第一奉獻層上面. 形成一第二奉獻層在該可偏離元件層上面· 形成一絞鏈在該第二奉獻層上面；及第43頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） -------------------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^>〇jyiS

、申請專利範圍奉獻層移去該第一和第二士申叫專利範圍第84項所述形成空間光調變器么方去其中孩絞鏈與該基板與該可偏離元件層連接，以橡邊第一和第二奉獻層一被移去時該可偏離元件能被偏移而耦合至該基板。 86·如申請專利範圍第85項所述形成空間光調變器之方法’其中該基板係為光可穿透之基板，能讓一光束事透其中’且該可偏離元件之所在位置能使其對該光束加以偏離。 87·如申請專利範圍第84項所述形成空間光調變器之方去，其中更包括纟該绞鏈形成之前移去該第二奉獻層之 -部份的動作，以使形成該絞鏈時、該绞鏈I經由㈣除邵分而連接至該可偏離元件。 88·如申請專利範圍第84項所迷形成空間光調變器之方法，其中該可偏離元件至少包括—反射性材料。 89.如申請專利範㈣84項所述形成空間光調變器之方法，其中該可偏離元件層至少包括一具光反射性之導電層0 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -B·,民· Γ —ϋ^^— nn ί ι§ l_^i ^ _ n i^i ^^1 felai i^i I i 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 588398 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 90·如申請專利範圍第86項所逑形成空間光調變器之方法，其中該光可穿透之基板是坡瑪。 •如申請專利範圍$ 84 ’所述形成空間光調變器之方法，其中該第一和第而奉獻層至少包括梦。 92 ·如申請專利範圍弟8 4項所迷开4 士、、t成空間光調變器之万法，其中該絞鏈至少包括氮化砂。 93 ·如申請專利範圍第8 4項所述形士、、0日，、木乂办成空間光調變器之万法，其中更包括在形成該第二奉齚⑧、、， _ 半獻層圖案化該玎偏離元件層的動作。 94.如申請專利範圍第93項所迷形成空間光調變器之方獻層之前圖案化該絞鏈 (請先閱讀背面之注意事頊再填寫本K ) 法，其中更包括在移除該第二奉的動作。 95·如申請專利範圍第84項所述p丄成空間光調變器之方法，其中該奉獻層是以貴重氣科、經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 Μ <氟化物及/或南素氟化物來移除的。 96·如申請專利範圍第84項所述p 成空間光調變器之方法’其中該奉獻層之某些部份是 X以電漿來移除的，而兮奉獻層的某些部份則是以非電嗜— μ I氧相蝕刻來移除。第45頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 588398 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 97.如申請專利範圍第84項所述形成空間光調變器之方法，其中更包括形成一電路基板及連接該電路基板至與該可偏離元件耦合之該基板處。第46頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) V · I HI H ϋ ·ϋ an ϋ_ι ^ ^ I ϋ ϋ* i^i ^^1 n i^i Hi I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)