JPH03206419A - 光シャッタアレイ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電気光学効果を利用した光シャツターアレイ
に関する。

〔従来の技術〕

電気光学効果として、印加電界に対して媒質の複屈折が
変化する現象が知られているが、この現象を利用して、
印加する電界を制御することによって媒質に光の透光・
遮光動作を行わせるようにした光シャツターアレイが知
られている。

このような光シャツターアレイにおいて、近年、安価で
且つ低い廓動電圧によって確実に作動する光シャッター
アレイの実現が要望されていたが、これに答えるものと
して、本出願人は、先に特許出願した特願平１−５４９
４２号において、第２図（Ａ）及び（Ｂ）に示すような
構成の新規な光シャッタアレイを提案した。

より詳しく説明すると、この光シャッタアレイは、第２
図（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、二組のシャッタアレ
イ１，１を、それらの共通電極が向い合わせになるよう
に背中合せに接合してｌっのブロックとしたものであり
、１組のシャッタアレイ１は、電気光学効果を有するＰ
ＬＺＴ等の物質からなる基板２と、上記基板２の一方の
面に設けられた複数の個別電極３，・・・，３と、上記
基板２の他方の面に設けられた共通電極４と、上記個別
電極３，・・・，３を上記基板２との間で挾む支持部材
５と、上記支持部材５上に設けられて上記各個別電極３
，・・・，３に個々に接続されている端子電極６，・・
・，６とから構威されている。そして、この二組のシャ
ッタアレイ１．１は、向い合う各共通電極４，４の間及
び各個別電極３と支持部材５との間にＳｉｎ２及び低融
点ガラスの接着剤を兼ねた絶縁層８，９が形成されてｌ
つのブロックを構成するように固められている。また、
各基板２，２に形成されている個別電極３，・・・，３
、及び支持部材５，５上に形成され個別電極３と接続さ
れる端子電極６，・・・，６とは、一方側の個別電極及
び端子電極が他方側の個別電極間に位置するように千鳥
状に配置されている。また、低融点ガラス・Ｓｉｎ，等
の接着剤を兼ねた絶縁層８を介して接合された共通電極
４，４には一本の端子電極７が同時に接続されている。

尚、電極３，４にはアルミニウム等の電極材が使用され
、所望の形状及び厚みに真空蒸着等によって形成されて
いる。また、共通電極４は図示の如く基板２の全面に亙
る一本の電極とせず、個別電極３，・・・，３に対応す
る複数の電極としても良い。

電気光学効果を有する基板２は、印加電界に対して複屈
折が変化する現象を呈する媒質であり、例えば、ＰＬＺ
Ｔの使用が好適である。ＰＬＺＴは（Ｐｂ，　Ｌａ）（
Ｚｒ，　Ｔｉ）○，の化学式で表されるセラミックスで
あり、透過率が高く大きな電気光学係数を有し、応答速
度が速く可動部がない等の高速光シャッタとして有利な
条件を備えている。

また，支持部材５としては、通常セラミックスが使用可
能であり、好ましくはアルミナセラミックスまたはガラ
スが使用される。

さて、以上のように構成された光シャッタアレイにおい
ては、任意の個別電極３，・・・，３と共通電極４との
間に所定の電圧を印加して電界を形或すれば、それらの
間のＰＬＺＴが複屈折を起こし、その前後に偏光板で偏
光子、検光子を構或すると、シャッタとして動作する。

例えば、第２図（Ａ）において、上側の個別電極３と共
通電極４との間に電界を印加すると、それらの間のＰＬ
ＺＴ２のシャッタ部分Ａ−，が動作し、光を通過させる
。尚、図中符号Ａ　−１　ｙ　Ａ　−　ｚ　ｐ・・・，
Ａ一Ｎはシャッタ部を示す．ところで、上述の構戒の光
シャッタアレイの製造方法としては、第３図に示すよう
に、まず、ＰＬＺＴの基板２の一方の全面にアルミニウ
ムＡ１等の電極材を真空蒸着等によって固着させ、一定
厚さの薄膜１０を形成する［第３図（Ａ）］。そして、
このＡｌ薄膜１０にフォトリングラフィによりストライ
プ状の個別電極３，・・・，３を形或する［第３図ＣＢ
）コ。

次に、ＰＬＺＴ基板２の他方の面（裏面側）にＡ１等の
電極材を真空蒸着等によって固着し、共通電極４を全面
に形成する［第３図（Ｃ）］。尚、この場合、個別電極
３，・・・，３と同様の方法により、個別電極に対応す
る部分のみ共通電極を形或しても良い。

次に、基板２の両面に電極３，・・・，３及び４を被う
ように、スパッタリング等によってＳｉ○２の薄膜８，
９を形成し、ブロック１１とする［第３図　（Ｄ）　　
コ　． そして、上述のブロック１１を２組形成した後、２組の
ブロックｌ１を共通電極４，４同士が向い合うように背
中合わせに突合せ、且つ一方の支持部材５上の個別電極
３，・・・，３が他方の支持部材５上の個別電極３，・
・・，３の間に位置するように千鳥状に配列して、それ
らの共通電極４，４の間にスペーサ（図示省略）を挾み
込んで重ねる。更に、各個別電極３，・・・，３側にス
ペーサ（図示省略）を介して支持部材５としてのセラミ
ックス等のブロックを夫々重ねる。その後、支持部材５
と個別電極側絶縁層９との間及び共通電極側絶縁層８と
の間に加熱状態下で低融点ガラスｌ２を侵入させて全体
をｌつのブロック状に固める［第３図（Ｅ）　　コ　。

次に、このブロック１３を積層方向と直交する面で，即
ち、ＰＬＺＴ基板２と直角方向に所望の厚さにスライス
する［第３図（Ｆ）］。そして、スライスされたブロッ
クチップ１４を研磨した後、そのブロックチップ１４の
片面にアルミニウム等の電極材を真空蒸着等によって薄
膜状に被膜し、フォトリソグラフィによって所望の端子
電極６，・・・，６を支持部材５上に，また、共通電極
４，４．上に端子電極７を形或する［第３図（Ｇ）］。

尚、端子電極６，・・・，６は対応する個別電極３，・
・・３と夫々接続され、端子電極７は双方の共通電極４
，４と同時に接続される。

さて、以上のようにして製造された光シャッタアレイに
おいては、電気光学効果素子の光の透過方向に平行な面
に形或された個別電極と共通電極との間で電界が印加さ
れ、電気光学効果が厚み方向に均一に現れるため、低電
圧で銀動できる。また、シャッタ部分にだけ電気光学効
果を有する物質、例えばＰＬＺＴを使用し、端子電極を
配線する部分には別のセラミックスなどの支持部材を使
用するため、Ｐ　Ｌ　Ｚ　Ｔの使用量が少なく低コスト
化が可能である。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで，上述の構或の光シャッタアレイにおいては、
第３図を参照して説明したように、ＰＬＺＴ基板２の一
方の基板面上に個別電極３を積層形成し、その後、絶縁
Ｍ９を被覆形成しているが、このように個別電極３を形
成すると、個別電極３が有る部分と無い部分の高さ（厚
み）が変わるため、ＰＬＺＴ基板２上に加わる応力分布
が悪くなる。また、第４図に示すように、絶縁層９の表
面に凸凹ができやすくなり、絶縁層９の電極３が有る部
分と無い部分の高さが変わるため、支持部材５を低融点
ガラスエ２で接着するとき，低融点ガラス１２の厚さに
むらができたり、気孔ができたりするため、均一に接着
できなかったり、ＰＬＺＴ基板２中に応力むらができる
等の問題が生ずる．また、このように接着時にＰＬＺＴ
基板２中に応力むらができると、複屈折を起こし、クロ
スに配置した偏光坂中で電界を与えないときでも光を透
過してしまい、光シャッタとしての機能が損なわれてし
まう。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって電極
形或後の基板面を平坦化でき、絶縁層上の凸凹を無くす
ことができ、接着後の応力むらの発生等を防止しうる構
造の光シャッタアレイを提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達戒するため、本発明では、電気光学効果を
有する基板と、該基板の一方の面に設けられた複数の個
別電極と、上記基板の他方の面に設けられた共通電極と
、上記個別電極を上記基板との間で挾む支持部材と、上
記支持部材上に設けられて上記各個別電極に個々に接続
されている端子電極とからなる光シャッタアレイにおい
て、上記個別電極が上記基板面に形或された複数の溝部
に導電性金属を埋込んで形或した埋込電極からなること
を特徴とする。

〔作　　用〕

本発明による光シャッタアレイでは、個別電極を、上記
基板面に形成された複数の溝部に導電性金属を埋込んで
形成した埋込電極によって構成したことにより、電極形
戊後の基板表面が平坦化され、この上に被覆形成される
絶縁層の表面が凸凹になることが防止され、支持部材側
との接着時における接着むらの発生、接着後の基板中の
応力分布の発生等が防止される。

〔実　施　例〕

以下、本発明の一実施例について、図面を参照して詳細
に説明する。

本発明による光シャッタアレイの概略構造は、前述の第
２図（Ａ），（Ｂ）に示すものと同様であり、電気光学
効果を有する基板２と、該基板２の一方の面に設けられ
た複数の個別電極３と、上記基板の他方の面に設けられ
た共通電極４と、上記個別電極３を上記基板２との間．
で挾む支持部材５と、上記支持部材５上に設けられて上
記各個別電極３に個々に接続されている端子電極６とを
備えた構威となっている。ここで、前述の光シャッタア
レイとの相違点は，上記個別電極３が上記基板面に形或
された複数の溝部に導電性金属を埋込んで形成した埋込
電極からなることにある。

ここで、第１図は本発明による光シャッタアレイにおけ
る個別電極の形或方法を示す図であって、以下、電極形
成方法について説明する。

まず、電気光学効果を有するＰＬＺＴ　（９／６５／３
５）等からなる基板２を用意する［第ｌ図（１）］。

次に、上記基板２の一方の面にフォトリソグラフィー工
程によってストライプ状に埋込電極用のパターンを形成
する。より具体的に説明すると、基板２の一方の面に例
えばポジ型のフォトレジスト（感光剤）２０を均一に塗
布し、電極を必要としない個所だけに光が照射されるよ
うにフォトマスクを通して紫外線を照射し、現像液によ
り露光部の感光剤を取り除いて、残った感光剤２０によ
ってストライプ状に埋込電極用のパターンを形成する［
第１図（２）コ。

次に、残った感光剤２０を保護膜としてエッチング技術
（ドライエッチング，ウェットエッチング）により、基
板２に溝部２Ａを形或する［第１図　（３）コ。

次に、エッチング加工により溝部２Ａが形成された基板
２上に埋込電極３となる導電性金属（Ａ１，Ａｕ，　Ａ
ｇ，　Ｃｕ，　Ｎｉ，　Ｍｏ，　Ｗ，　ｅｔｃ）を、真
空蒸着、スパッタリング、メッキ等の技術を用いて被覆
する［第ｌ図（４）］。この後、保護膜として用いた感
光剤２０を除去して溝部の埋込電極３以外の部分の導電
性金属を除去し、電極３が埋め込まれた基板２を形成す
る［第ｌ図（５）コ。すなわち、第１図（４）に示す導
電性金属被膜形成後の基板２を、感光剤を溶解する液中
に入れると、感光剤上の導電性金属は、感光剤と共に剥
離され、溝部内の導電性金属のみが基板２に残り、埋込
電極３が形成される。

尚、この工法によると、溝加工時の深さと、導電性金属
の膜厚が等しくないと、ＰＬＺＴ等の基板２上の表面が
平坦にならない。したがって、このような時は、ラップ
加工等によって基板表面を平坦化すると良い。

さて、第ｌ図（５）に示すように埋込電極からなる個別
電極３が形成された基板２の表面には、絶縁層９が形成
され、また、基板２の裏面側には、共通電極４と絶縁Ｎ
８が形或され、先の第３図（Ｄ）と等価なブロックが形
成される［第ｌ図（６）コ。尚、個別電極に対応する部
分のみ共通電極４を形成する場合には、共通電極４側も
個別電極３側と同様に埋込電極で形成する。

さて、以上の工程を経て第１図（６）に示すブロックを
形成した後は、第３図（Ｅ）〜（Ｇ）と同様の工程を経
て、光シャッタアレイが製造される。

さて、以上のようにして製造された本発明による光シャ
ッタアレイは、電気光学素子からなる基板２上にエッチ
ングにより溝を形成し、該溝部２Ａ内に埋込電極を形成
して個別電極３としたことにより、第ｌ図（６）に示す
ように絶縁層９を形成した時に、絶縁Ｍ９上の凹凸をほ
とんど無くすことができるため、その上に低融点ガラス
を塗布しても、厚さのむらが少なくなり、支持部材側と
の接着時における接着むらの発生が防止される。

〔発明の効果〕

以上説明した通り、本発明による光シャッタアレイでは
、電気光学効果素子からなる基板の基板面に形成された
複数の溝部に導電性金属を埋込んで形成した埋込電極に
よって個別電極を構成したことにより、電極形或後の基
板表面が平坦化され、この上に被覆形成される絶縁層の
表面が凸凹になることか防止され、支持部材側との接着
時における接着むらの発生が防止される。したがって、
上記基板と支持部材とを接着した後も、基板に応力が均
一に加わり、基板内の応力分布の発生が防止され、応力
分布の発生によるシャッタ機能不良等の問題が未然に防
止される。

また、本発明によれば、基板表面が平坦化されるため、
絶ｍＮ及び接着用の低融点ガラスの厚みを薄くすること
が可能となり、作業性の向上、製造コストの低減を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第ｌ図は本発明による光シャッタアレイの電極形或プロ
セスの一例を示す工程図である。第２図は本発明が適用
される光シャッタアレイの′Ｊａ戊例を示す図であって
、同図（Ａ）は平面図、同図（Ｂ）は■−■線断面図で
ある。第３図は従来技術による光シャッタアレイの製造
プロセスの一例を示す加工工程図である。第４図は従来
技術の欠点の説明図である。 １−−−−シャッタアレイ、２・・・・電気光学効果を
有する基板、 ３・・・・個別電極、 ４・・・・共通１！檻、 ５・・・・支持部材、 ６， ７・・・・端子電極。 形 Ｉ 圀

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電気光学効果を有する基板と、該基板の一方の面に設け
   られた複数の個別電極と、上記基板の他方の面に設けら
   れた共通電極と、上記個別電極を上記基板との間で挾む
   支持部材と、上記支持部材上に設けられて上記各個別電
   極に個々に接続されている端子電極とからなる光シャッ
   タアレイにおいて、上記個別電極が上記基板面に形成さ
   れた複数の溝部に導電性金属を埋込んで形成した埋込電
   極からなることを特徴とする光シャッタアレイ。