(57)【要約】【課題】光変調器モジュールパッケージを提供する。【解決手段】本発明の光変調器モジュールパッケージは、光源から入射された入射光をミラーの上下離隔距離に応じて回折及び干渉させて変調された変調光を出射する光変調器と、前記光変調器を駆動するために前記光変調器の周辺に実装されるドライバＩＣと、前記入射光のうち前記光変調器のミラー領域に入射されない光を遮断するノイズ除去部材とを備える。これによれば、光源から出射された光のうち光変調器から反射しない光が光変調器から出射された変調光に及ぼす影響を最小化させることができる。【選択図】図３
2008165227.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から入射された入射光をミラーの上下離隔距離により回折及び干渉させて変調された変調光を出射する光変調器と、
前記光変調器を駆動するために前記光変調器の周辺に実装されるドライバＩＣと、
前記入射光のうち前記光変調器のミラー領域に入射されない光を遮断するノイズ除去部材とを備える光変調器モジュールパッケージ。
【請求項２】
前記ノイズ除去部材が前記入射光のうち前記光変調器のミラー領域に入射されない光を吸収する物質であることを特徴とする請求項１に記載の光変調器モジュールパッケージ。
【請求項３】
前記ノイズ除去部材が前記入射光のうち前記光変調器のミラー領域に入射されない光を乱反射させる構造を有することを特徴とする請求項１に記載の光変調器モジュールパッケージ。
【請求項４】
所定の回路配線が形成される下部基板と、
前記下部基板の一面に位置し、入射光を変調して前記下部基板を通して変調光を透過する光変調器と、
前記下部基板に形成された回路配線を通して前記光変調器を駆動するための信号を受信して前記光変調器を駆動するために前記光変調器の周辺に実装されるドライバＩＣと、
前記下部基板に形成され、前記入射光の一部を前記変調光の進み方向と異なる方向に出射させる屈曲部材とを備える光変調器モジュールパッケージ。
【請求項５】
前記下部基板と対向して前記光変調器及び前記ドライバＩＣ上に位置し、外部回路との信号連結の機能を果たす印刷回路基板をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の光変調器モジュールパッケージ。
【請求項６】
前記下部基板が、前記光変調器に対応する部分が透明なことから光透過が可能であることを特徴とする請求項４に記載の光変調器モジュールパッケージ。
【請求項７】
前記屈曲部材が、断面が三角形の複数の反射物質で形成されることを特徴とする請求項４に記載の光変調器モジュールパッケージ。
【請求項８】
前記三角形の複数の反射物質の断面において前記下部基板に接する線と他の線が前記下部基板の法線と形成する角度は０〜４５°であることを特徴とする請求項４に記載の光変調器モジュールパッケージ。
【請求項９】
前記屈曲部材が、前記光変調器が位置した前記下部基板の一面または他面に形成されることを特徴とする請求項４に記載の光変調器モジュールパッケージ。
【請求項１０】
前記屈曲部材が、断面が三角形である複数の反射物質が一面に形成されたフィルムであることを特徴とする請求項４に記載の光変調器モジュールパッケージ。
【請求項１１】
所定の回路配線が形成される下部基板と、
前記下部基板の一面に位置し、入射光を変調して前記下部基板を通して変調光を透過する光変調器と、
前記下部基板に形成された回路配線を通して前記光変調器を駆動するための信号を受信して前記光変調器を駆動するために前記光変調器の周辺に実装されるドライバＩＣと、
前記下部基板に形成され、前記入射光のうち前記光変調器に入射されない光を吸収する光吸収部材とを備える光変調器モジュールパッケージ。
【請求項１２】
前記光吸収部材がクロム（Ｃｒ）または酸化クロムであることを特徴とする請求項１１に記載の光変調器モジュールパッケージ。
【請求項１３】
前記下部基板と対向して前記光変調器及び前記ドライバＩＣ上に位置し、外部回路との信号連結の機能を果たす印刷回路基板をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の光変調器モジュールパッケージ。
【請求項１４】
前記下部基板が、前記光変調器に対応する部分が透明なことから光透過が可能であることを特徴とする請求項１１に記載の光変調器モジュールパッケージ。
【請求項１５】
前記光吸収部材が、前記光変調器が位置した前記下部基板の一面または他面に形成されることを特徴とする請求項１１に記載の光変調器モジュールパッケージ。
【請求項１６】
所定の回路配線が形成される下部基板と、
前記下部基板の一面に位置し、入射光を変調して前記下部基板を通して変調光を透過する光変調器と、
前記下部基板に形成された回路配線を通して前記光変調器を駆動するための信号を受信し前記光変調器を駆動するために前記光変調器の周辺に実装されるドライバＩＣとを含み、
前記下部基板の表面に前記入射光のうち前記光変調器に入射されない光を前記変調光の進み方向と異なる方向に出射させる粗さが形成されることを特徴とする光変調器モジュールパッケージ。
【請求項１７】
前記粗さがサンディング処理により形成されることを特徴とする請求項１６に記載の光変調器モジュールパッケージ。
【請求項１８】
前記粗さが前記下部基板にコーティングされる金属をレーザエッチングして形成されることを特徴とする請求項１６に記載の光変調器モジュールパッケージ。
【請求項１９】
前記下部基板と対向して前記光変調器及び前記ドライバＩＣ上に位置し、外部回路との信号連結機能を果たす印刷回路基板をさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載の光変調器モジュールパッケージ。
【請求項２０】
前記下部基板が、前記光変調器に対応する部分が透明なことから光透過が可能であることを特徴とする請求項１６に記載の光変調器モジュールパッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）パッケージに関するもので、特に光変調器モジュールパッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
光変調器は光ファイバまたは光周波数帶の自由空間を伝送媒体にする場合送信器において信号を光に乗せる（光変調）回路または装置である。光変調器は光メモリ、光ディスプレイ、プリンター、光インターコネクション、ホログラムなどの分野に用いられ、現在これを用いた表示装置の開発研究が活発に行われている。
【０００３】
このような光変調器はＭＥＭＳ技術に係わるが、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）は半導体製造技術を用いてシリコン基板上に３次元の構造物を形成する技術である。このようなＭＥＭＳの応用分野は極めて多様であり、例えば車両用各種センサ、インクジェットプリンターヘッド、ＨＤＤ磁気ヘッド及び小型化及び高機能化が急進展しつつある携帯型通信機器などが挙げられる。ＭＥＭＳ素子は機械的な動作を行うために基板上で微細駆動できるように基板から浮上した部分を有する。ＭＥＭＳは超小型電気機械システムまたは素子と呼ばれるが、その応用の一つとして光学分野に応用されている。マイクロマシニング技術を用いると１ｍｍより小さい光学部品を作製でき、これらをもって超小型光システムを具現することができる。
【０００４】
現在、超小型光システムは迅速な応答速度と低損失、集積化及びデジタル化の容易性などの長所により情報通信装置、情報ディスプレイ及び記録装置に採択され応用されている。例えば、マイクロミラー、マイクロレンズ、光ファイバ固定台などのマイクロ光学部品は情報貯蔵記録装置、大型画像表示装置、光通信素子、適応光学に応用されうる。
【０００５】
ここで、マイクロミラーは上下方向、回転方向などの方向と動的及び静的な運動に応じて色々応用される。上下方向の運動は位相補正器や回折器などに応用され、傾く方向の運動はスキャナやスイッチ、光信号分配器、光信号減衰器、光源アレイなどに、滑り方向の運動は光遮蔽器やスイッチ光信号分配器などに応用される。
【０００６】
マイクロミラーは応用に応じてサイズと個数が極めて異なり、動作方向及び動的または静的な動作に応じて応用が異なってくる。勿論それによるマイクロミラーの作製方法も異なってくる。
【０００７】
ここで、マイクロミラーに入射される光がマイクロミラーに信号を印加するための周辺の配線領域あるいはマイクロミラーを駆動するための駆動部から反射される光と互いに干渉したり回折する問題点がある。すなわち、入力信号に応じて光変調器で変調された変調光が、光変調器のミラー領域から反射されずミラー周辺から反射される光と干渉／回折することにより、スクリーンに出射された映像が歪む問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は前述した従来の問題点を解決するために案出されたもので、その目的は光源から出射された光のうち光変調器のミラー領域から反射しない光が光変調器から出射された変調光に及ぼす影響を最小化さするための光変調器モジュールパッケージを提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は光変調器のミラー領域に入射されない光を遮断することにより光変調器のノイズを除去できる光変調器モジュールパッケージを提供することにある。
【００１０】
本発明のさらに他の目的は光変調器のミラー領域に入射されない光を乱反射させることにより光変調器のノイズを除去できる光変調器モジュールパッケージを提供することにある。 
【００１１】
本発明が提示する以外の技術的課題は下記の説明を通じて容易に理解できよう。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一実施形態によれば、光源から入射された入射光をミラーの上下離隔距離に応じて回折及び干渉させて変調された変調光を出射する光変調器と、前記光変調器を駆動するために前記光変調器の周辺に実装されるドライバＩＣと、前記入射光のうち前記光変調器のミラー領域に入射されない光を遮断するノイズ除去部材とを備える光変調器モジュールパッケージが提供される。
【００１３】
前記ノイズ除去手段は前記入射光のうち前記光変調器のマイクロミラーに入射されない光を吸収する物質であってもよい。
【００１４】
前記ノイズ除去手段は前記入射光のうち前記光変調器のミラー領域に入射されない光を乱反射させる構造を有してもよい。
【００１５】
本発明の他の実施形態によれば、所定の回路配線が形成される下部基板と、前記下部基板の一面に位置し、入射光を変調して前記下部基板を通して変調光を透過する光変調器と、前記下部基板に形成された回路配線を通して前記光変調器を駆動するための信号を受信し前記光変調器を駆動するために前記光変調器の周辺に実装されるドライバＩＣと、前記下部基板に形成され、前記入射光の一部を前記変調光の進み方向と異なる方向に出射させる屈曲部材とを備える光変調器モジュールパッケージが提供される。
【００１６】
本発明による光変調器モジュールパッケージは前記下部基板と対向して前記光変調器 及び前記ドライバＩＣ上に位置し、外部回路との信号連結の機能を果たす印刷回路基板をさらに備えることができる。
【００１７】
前記下部基板は前記光変調器に対応する部分が透明なことから光透過が可能である。
【００１８】
前記屈曲部材は断面が三角形の複数の反射物質で形成されることができる。 
【００１９】
前記三角形の複数の反射物質の断面において前記下部基板に接する線と他の線が前記下部基板の法線と形成する角度は０〜４５°である。
【００２０】
前記屈曲部材は前記光変調器が位置した前記下部基板の一面または他面に形成されうる。
【００２１】
前記屈曲部材は断面が三角形である複数の反射物質が一面に形成されたフィルムであってもよい。
【００２２】
本発明のさらに他の実施形態によれば、所定の回路配線が形成される下部基板と、前記下部基板の一面に位置し、入射光を変調して前記下部基板を通して変調光を透過する光変調器と、前記下部基板に形成された回路配線を通して前記光変調器を駆動するための信号を受信して前記光変調器を駆動するために前記光変調器の周辺に実装されるドライバＩＣと、前記下部基板に形成され、前記入射光のうち前記光変調器のミラー領域に入射されない光を吸収する光吸収部材とを備える光変調器モジュールパッケージが提供される。
【００２３】
前記光吸収部材はクロム（Ｃｒ）または酸化クロムであってもよい。
【００２４】
本発明による光変調器モジュールパッケージは前記下部基板と対向して前記光変調器及び前記ドライバＩＣ上に位置し、外部回路との信号連結機能を果たす印刷回路基板をさらに備えることができる。
【００２５】
前記下部基板は前記光変調器に対応する部分が透明なことから光透過が可能になる。
【００２６】
前記光吸収部材は前記光変調器が位置した前記下部基板の一面または他面に形成されることができる。
【００２７】
本発明のさらに他の実施形態によれば、所定の回路配線が形成される下部基板と、前記下部基板の一面に位置し、入射光を変調して前記下部基板を通して変調光を透過する光変調器と、前記下部基板に形成された回路配線を通して前記光変調器を駆動するための信号を受信して前記光変調器を駆動するために前記光変調器の周辺に実装されるドライバＩＣとを備え、前記下部基板の表面に前記入射光のうち前記光変調器のミラー領域に入射されない光を前記変調光の進み方向と異なる方向に出射させる粗さが形成されてもよい。
【００２８】
前記粗さはサンディング処理により形成されることができる。
【００２９】
前記粗さは前記下部基板にコーティングされる金属をレーザエッチングして形成することができる。
【００３０】
前記下部基板と対向して前記光変調器及び前記ドライバＩＣ上に位置し、外部回路との信号連結機能を果たす印刷回路基板をさらに備えることができる。
【００３１】
前記下部基板は前記光変調器に対応する部分が透明なことから光透過が可能である。
【発明の効果】
【００３２】
本発明による光変調器モジュールパッケージは光源から出射された光のうち光変調器のミラー領域以外の領域から反射された光が光変調器のミラー領域から出射された変調光に及ぼす影響を最小化することができる。
【００３３】
また、本発明による光変調器モジュールパッケージは光変調器のミラー領域の以外より入射される光を遮断することにより光変調器のノイズを除去することができる。
【００３４】
また、本発明による光変調器モジュールパッケージは光変調器のミラー領域に入射されない光を乱反射させることにより光変調器のノイズを除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明による光変調器モジュールパッケージの好ましい実施例を添付した図面に基づき詳述し、添付した図面に基づき説明することにおいて、図面符号にかかわらず同一の構成要素は同一の参照符号を付し、これに対する重複説明は省略する。本発明を説明することにおいて係る公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨をかえって不鮮明にすると判断される場合、その詳細な説明は省略する。また、本発明の実施形態は一般的に外部に信号を伝送したり外部から信号を受信するためのＭＥＭＳパッケージに適用でき、本発明の好ましい実施形態を詳述する前に本発明に適用されるＭＥＭＳパッケージのうち光変調器について先に説明する。
【００３６】
光変調器は直接光のオン／オフを制御する直接方式と反射及び回折を用いる間接方式とに大別され、また間接方式は静電気方式と圧電方式とに分けられる。ここで、光変調器は駆動される方式を問わず本発明に適用可能である。
【００３７】
静電駆動方式格子光変調器は反射表面部を有し、基板の上部に浮遊(suspended)する多数の一定に離隔する変形可能反射型リボンを備える。
【００３８】
まず、絶縁層がシリコン基板上に蒸着され、追って犠牲二酸化シリコン膜及び窒化シリコン膜の蒸着工程が後続する。窒化シリコン膜はリボンでパターニングされ二酸化シリコン層の一部がエッチングされてリボンが窒化物フレームにより酸化物スペーサ層上に維持されるようにする。単一波長λ０を有する光を変調させるために、変調器はリボンの厚さと酸化物スペーサの厚さがλ０／４になるように設計される。
【００３９】
リボン上の反射表面と基板の反射表面との間の垂直距離ｄに限定されたこのような変調器の格子振幅はリボン（第１電極としての役割を果たすリボンの反射表面）と基板（第２電極としての役割を果たす基板下部の伝導膜）との間に電圧を印加することにより制御される。
【００４０】
図１ａは本発明に適用可能な間接光変調器のうち圧電体を用いた一実施形態の回折型光変調器モジュールの斜視図であり、図１ｂは本発明の好ましい実施形態に適用可能な圧電体を用いた他の形態の回折型光変調器モジュールの斜視図である。図１ａ及び図１ｂを参照すると、基板１１５、絶縁層１２５、犠牲層１３５、リボン構造物１４５及び圧電体１５５を備える光変調器が示されている。ここで、圧電体１５５は一般的に駆動手段の一種になれる。
【００４１】
基板１１５は一般的に使用される半導体基板であり、絶縁層１２５はエッチング阻止層（ｅｔｃｈ  ｓｔｏｐ  ｌａｙｅｒ）として蒸着され、犠牲層として用いられる物質をエッチングするエッチャント（ここで、エッチャントはエッチングガスまたはエッチング溶液である）に対して選択比が高い物質から形成される。ここで、絶縁層１２５上には入射光を反射するために反射層１２５（ａ）、１２５（ｂ）が形成されてもよい。
【００４２】
犠牲層１３５はリボン構造物が絶縁層１２５と一定した間隔で離隔できるように両サイドからリボン構造物１４５を支持し、中心部で空間を形成する役割を果たす。
【００４３】
リボン構造物１４５は前述したように入射光の回折及び干渉を引き起こして信号を光変調する役割を果たす。リボン構造物１４５の形態は前述したように静電気方式により複数のリボン状で構成されることもでき、圧電方式によりリボンの中心部に複数のオープンホールを具備することもできる。また、圧電体１５５は上部及び下部電極間の電圧差により発生する上下または左右の収縮または膨張程度に応じてリボン構造物１４５を上下に動くように制御する。ここで、反射層１２５（ａ）、１２５（ｂ）はリボン構造物１４５に形成されたホール１４５（ｂ）、１４５（ｄ）に対応して形成される。
【００４４】
例えば、光の波長がλである場合何らの電圧も印加されないか、または所定の電圧が印加された状態でリボン構造物に形成された上部反射層１４５（ａ）、１４５（ｃ）と下部反射層１２５ａ、１２５ｂが形成された絶縁層１２５との間隔はλ２／２(ｎは自然数)となる。従って、０次回折光(反射光)の場合リボン構造物に形成された上部反射層１４５（ａ）、１４５（ｃ） から反射された光と絶縁層１２５から反射された光との全体経路差はｎλになるので補強干渉して回折光は最大輝度を有する。ここで、＋１次及び−１次回折光の場合光の輝度は相殺干渉により最小値を有する。
【００４５】
また、前記印加された電圧と異なる適正電圧が圧電体１５５に印加される時、リボン構造物に形成された上部反射層１４５（ａ）、１４５（ｃ）と下部反射層１２５（ａ）、１２５（ｂ）が形成された絶縁層１２５との間の間隔は（２ｎ＋１）λ／４（ｎは自然数）になる。従って、０次回折光（反射光）の場合リボン構造物に形成された上部反射層１４５（ａ）、１４５（ｃ）と絶縁層１２５から反射された光との全体経路差は（２ｎ＋１）λ／２になるので、相殺干渉して回折光は最小輝度を有する。ここで、＋１次及び−１次回折光の場合補強干渉により光の輝度は最大値を有する。このような干渉の結果、光変調器は反射または回折光の光量を調節して信号を光に乗せることができる。
【００４６】
以上では、リボン構造物１４５と下部反射層１２５（ａ）、１２５（ｂ）が形成された絶縁層１２５との間隔がｎλ／２または（２ｎ＋１）λ／４の場合を説明したが、入射光の回折、反射により干渉される強度を調節できる間隔をもって駆動できる多様な実施例が本発明に適用できることは当然である。
【００４７】
以下では、前述した図１ａに示された形態の光変調器を中心に説明する。
【００４８】
図１ｃを参照すると、光変調器はそれぞれ第１ピクセル（ｐｉｘｅｌ ＃１）、第２ピクセル（ｐｉｘｅｌ ＃２）、…、 第ｍピクセル（ｐｉｘｅｌ ＃ｍ）を担うｍ個のマイクロミラー１００−１、１００−２、…、１００−ｍで構成される。光変調器は垂直走査線または水平走査線（ここで、垂直走査線または水平走査線はｍ個のピクセルから構成されると仮定する）の１次元映像に対する映像情報を担い、各マイクロミラー１００−１、１００−２、…、１００−ｍは垂直走査線または水平走査線を構成するｍ個のピクセルのいずれか一つのピクセルを担う。従って、それぞれのマイクロミラーから反射及び回折された光は以後光スキャン装置によりスクリーンに２次元映像で投射される。例えば、ＶＧＡ ６４０＊４８０解像度の場合、４８０個の垂直ピクセルに対して光スキャン装置（図示せず）の一面で６４０回モジュレーションして光スキャン装置の一面当たり画面１フレームが生成される。ここで、光スキャン装置はポリゴンミラー（Ｐｏｌｙｇｏｎ  Ｍｉｒｒｏｒ）、回転バー（Ｒｏｔａｔｉｎｇ  ｂａｒ）またはガルバノミラー（Ｇａｌｖａｎｏ Ｍｉｒｒｏｒ）などでありうる。
【００４９】
以下、第１ピクセル（ｐｉｘｅｌ ＃１）を中心に光変調の原理について説明するが、他のピクセルについても同様の内容が適用できることは勿論である。
【００５０】
本実施形態においてリボン構造物１４５に形成されたホール１４５（ｂ）−１は二つであると仮定する。２つのホール１４５（ｂ）−１によりリボン構造物１４５の上部には３つの上部反射層１４５（ａ）−１が形成される。絶縁層１２５には２つのホール１４５（ｂ）−１に対応して２つの下部反射層が形成される。そして、第１ピクセル（ｐｉｘｅｌ ＃１）と第２ピクセル（ｐｉｘｅｌ ＃２）との間隔による部分に対応して絶縁層１２５にはもう一つの下部反射層が形成される。従って、各 ピクセル当たり上部反射層１４５(ａ)−１と下部反射層の個数は同じくなり、図１ａを参照して前述したように０次回折光または±１次回折光を用いて変調光の輝度を調節することが可能である。
【００５１】
図１ｄを参照すると、本発明の好ましい実施形態に適用できる回折型光変調器アレイによりスクリーンにイメージが生成される模式図が示されている。
【００５２】
垂直に配列されたｍ個のマイクロミラー１００−１、１００−２、…、及び１００−ｍにより反射及び回折された光が光スキャン装置から反射されてスクリーン１７５に水平にスキャンされ生成された画面１８５−１、１８５−２、１８５−３、１８５−４、 …、１８５−（ｋ−３）、１８５−（ｋ−２）、１８５−（ｋ−１）、及び１８５−ｋが示される。光スキャン装置で一回回転する場合一つの映像フレームが投射できる。ここで、スキャン方向は左側から右側方向（矢印方向）に示されているが、他の方向（例えば、その逆方向）へも映像がスキャンできることは自明である。
【００５３】
図２ａは本発明の好ましい実施形態による光変調器モジュールパッケージの分解斜視図である。 図２ａを参照すると、光変調器モジュールパッケージ１００は印刷回路基板１１０、光透過性基板１２０、光変調器１３０、ドライバＩＣ(integrated circuit)１４０ａないし１４０ｄ、熱放出板１５０及びコネクタ１６０を備える。 
【００５４】
印刷回路基板１１０は一般的に用いられる半導体パッケージ用印刷回路基板であり、光透過性基板１２０は下面が印刷回路基板１１０上に取り付けられる。ここで、光透過性基板１２０は印刷回路基板１１０と区別するために下部基板とも名付けられる。印刷回路基板１１０に形成されたホールに対応して光変調器１３０が光透過性基板１２０の上面に取り付けられる。ここで、光透過性基板１２０は全体として透明な材質(例えば、ガラス)から形成されたり、あるいは光変調器１３０に入射光が入射される領域が透明であってもよい。  または光透過性基板１２０は光変調器１３０に入射光が入射される領域にホールが形成されることにより入射光及び変調光を透過することもできる。
【００５５】
他の実施形態によれば、印刷回路基板１１０が光変調器１３０上に位置する。すなわち、 印刷回路基板１１０がコネクタ１６０を通して入力された外部入力信号を受信するように光透過性基板１２０である下部基板と対向して光変調器１３０及びドライバＩＣ１４０ａないし１４０ｄ上に位置し、外部回路との信号連結機能を果たすことができる。ここで、印刷回路基板１１０に形成された回路と光透過性基板１２０に形成された回路はワイヤボンディングされたり、あるいはテープを用いてボンディング(TAB : tape automated bonding)されうる。印刷回路基板１１０が光透過性基板１２０にワイヤボンディングされる場合、光透過性基板１２０と印刷回路基板１１０とを互いにボンディングするワイヤはエポキシ樹脂などにより保護(passivation)されうる。
【００５６】
以下、図２ａに示したように、印刷回路基板１１０が光透過性基板１２０の下部に位置した場合を中心に説明する。
【００５７】
光変調器１３０は印刷回路基板１１０に形成されたホールを通して入射される入射光を変調して変調光を出射する。光変調器１３０は光透過性基板１２０上にフリップチップ接続されうる。光変調器１３０の周囲に接着剤が形成されていて外部環境から密封され、光透過性基板１２０の表面に沿って形成された電気配線により電気的接続が保持される。
【００５８】
ドライバＩＣ１４０ａないし１４０ｄは光透過性基板１２０に取り付けられた光変調器１３０の周辺にフリップチップ接続されており、外部から入力される制御信号に応じて光変調器１３０に駆動電圧を提供する役割を果たす。
【００５９】
熱放出板１５０は光変調器１３０とドライバＩＣ１４０ａないし１４０ｄより発生した熱を放出するために具備され、よく熱を放出する金属性物質が用いられる。
【００６０】
図２ａに示された光変調器モジュールパッケージ１００の製造方法は、印刷回路基板１１０にコネクタ１５０を取り付ける段階と、光透過性基板１２０に光変調器１３０及びドライバＩＣ１４０ａないし１４０ｄを取り付ける段階と、光変調器１３０の周辺に接着剤を塗布してシーリングする段階と、印刷回路基板１１０に光透過性基板１２０を積層しワイヤボンディングを行う段階と、光変調器１３０及びドライバＩＣ１４０ａないし１４０ｄに熱放出板１５０を取り付ける段階とを含んでなる。
【００６１】
ここで、光透過性基板１２０には入射光のうち前記光変調器のマイクロミラーに入射されない光を遮断するノイズ除去部材を備えてもよい。ここで、ノイズ除去部材としては光変調器１３０に入射される入射光の一部を変調光の進み方向と異なる方向に出射させる屈曲部材、前記入射光のうち光変調器１３０に入射されない光を吸収する光吸収部材、光透過性基板１２０の表面に入射光のうち光変調器光透過性基板１２０に入射されない光を変調光の進み方向と異なる方向へ出射させる粗さ(roughness)などを挙げられる。すなわち、屈曲部材は入射光のうち光変調器のミラー領域に入射されない光を乱反射させることにより、映像信号に対応する変調光のノイズを除去することができる。また、光吸収部材は入射光のうち光変調器のミラー領域に入射されない光を吸収することにより、源泉的に変調光に対するノイズを除去することができる。ここで、屈曲部材は光透過性基板１２０に特定の形状を有する別の物質から形成されてもよい。また光透過性基板１２０の表面に粗さを形成することにより入射光のうち光変調器光透過性基板１２０に入射されない光を乱反射させることができる。
【００６２】
また、前記屈曲部材、光吸収部材、特定粗さは光透過性基板１２０の表面に形成されるが、光変調器１３０が置かれた一面と同じ面に形成されたり、あるいはその他面に形成されることができる。前者の場合は光変調器１３０と光透過性基板１２０との間に前記屈曲部材、光吸収部材、特定の粗さが形成される。しかし前記屈曲部材、光吸収部材、特定の粗さが前述した乱反射または光吸収機能を果たして変調光に対するノイズを除去できれば、本発明がその位置に限定されないことは当然である。
【００６３】
図２ｂは本発明の好ましい実施形態による光変調器とスキャナを用いたモバイルディスプレイ装置を示した模式図である。以下、圧電方式の回折型光変調器を中心にして説明する。図２ｂを参照すると、光源２０５、光変調器２１０、駆動信号制御部２２０、スキャナであるポリゴンミラー２３０及びスクリーン２４０が示されている。
【００６４】
光変調器２１０は光源２０５から出射されたレーザビームを映像信号に対応して反射、干渉及び回折させる装置である。ここで、光変調器２１０は垂直方向に同時に変調光を発生させ、このような変調光は回転するポリゴンミラー２３０により２次元映像を具現する。本発明による光変調器２１０はプロジェクションの画素に応じてリボンの個数が決定され、一般的にＶＧＡ６４０＊４８０の解像度の場合４８０個のリボンが配列され、垂直画素に対する変調光を反射及び回折させてスクリーン２４０に走査可能である。
【００６５】
駆動信号制御部２２０は感知装置（図示せず）から入力されるビーム走査に対するタイミング値の入力を受けて回折型光変調器２１０及びポリゴンミラー２３０の駆動を制御する。ここで、駆動信号制御部２２０はポリゴンミラー回転信号を映像同期信号と同期化することにより、光変調器２１０から出射された光がポリゴンミラー２３０の予め設定された領域から反射されるようにする。ここで、ポリゴンミラー制御信号はスキャニングドライバ(図示せず)がポリゴンミラーを制御できる信号である。
【００６６】
ここで、レンズ（図示せず）は光変調器２１０とポリゴンミラー２３０との間に位置して光変調器２１０から発生する変調光をポリゴンミラー２３０の回転軸方向に集束させる。
【００６７】
ここで、映像同期信号は新たなフレームの開始とフレーム内に新たな走査線開始を知らせる信号である。新たなフレームの開始は垂直同期信号、新たな走査線開始は水平同期信号に応じて制御される。本発明による光変調器３１０は垂直方向に一定したリボンが形成されているので、水平方向で同期化する必要がある。
【００６８】
ポリゴンミラー２３０は駆動信号制御部２２０の駆動制御によりオン／オフされ、駆動時予め設定された回転速度で一定に回転する。このようなポリゴンミラー２３０は多角形で具現されていて回転時各面を通して入射されるビームを反射させる。この際、ポリゴンミラー２３０の一面から反射されるビームはスキャニングにより一定した間隔のスポット(Spot)配列を形成させ、スクリーン２４０に走査され、このスポット配列はスクリーン２４０の一つの画面を生成する。例えば、ＶＧＡ６４０＊４８０の解像度の場合、４８０個の垂直画素に対してポリゴンミラー２３０の一面において６４０回モジュレーションしてポリゴンミラー２３０の一面当たり画面１フレームが生成される。
【００６９】
ポリゴンミラー２３０は両方向に回転可能なモータ（図示せず）を備えており、このモータにより回転しながらレンズを介して走査されるビームをスクリーン２４０方向に反射することになる。ここで、ポリゴンミラー(Polygon Mirror)２３０は回転バー(Rotating bar)、ガルバノミラー(Galvano mirror)に代えられる。
【００７０】
以上光変調器を一般的に示した斜視図及び平面図を説明したし、以下では添付した図面に基づき本発明による光変調器モジュールパッケージを具体的な実施形態を基準にして説明する。本発明による実施形態は四つに大別されるが、以下で次第に説明するが、本発明がこのような実施形態に限定されないことは当然である。
【００７１】
図３は本発明の好ましい第１実施形態による光変調器モジュールパッケージの光経路を示した図である。図３を参照すると、光透過性基板１２０、光変調器１３０、屈曲部材３１０ａ、３１０ｂが示されている。光変調器１３０は光透過性基板１２０にフリップチップボンディングされてもよいが、ここではこのような接触及び周辺装置（例えば、ドライバＩＣなど）に対する図示は省略し、入射光及び変調光が進む光経路を中心にして説明する。
【００７２】
光源から光変調器１３０に入射された入射光（ｓ）は映像信号に応じて反射及び回折されて変調光に変調されて前述したスキャナに向かって出射される。しかし、光源から出射されたが光変調器１３０に入射されない入射光（ｐ、ｒ）、すなわち、入射光の一部は光透過性基板１２０の一面に設けられた屈曲部材３１０ａ、３１０ｂより乱反射され変調光の進み方向と異なる方向に進む。ここで、屈曲部材３１０ａ、３１０ｂは光変調器１３０が結合した光透過性基板１２０の一面と異なる面に形成される。
【００７３】
屈曲部材３１０ａ、３１０ｂは入射光ｐ、ｒを変調光と異なる方向に反射させたり乱反射させ、その形態に拘らない。 例えば、屈曲部材３１０ａ、３１０ｂは図３に示したように断面が三角形の複数の反射物質から形成されることができる。ここで、反射物質は光を反射する反射率が高い物質であり、例えば銀でありうる。
【００７４】
また、屈曲部材３１０ａ、３１０ｂは断面が三角形の複数の反射物質が一面に形成されたフィルムであってもよく、このようなフィルムが光透過性基板１２０上に塗布されることにより入射光を乱反射させることができる。
【００７５】
従って、従来の技術により屈曲部材３１０ａ、３１０ｂがない場合、入射光（ｐ、ｒ）は光透過性基板１２０から反射して変調光と同じ方向に進んで、 変調光に対するノイズとして作用する恐れがある。しかし、屈曲部材３１０ａ、３１０ｂが光透過性基板１２０に設けられた場合、入射光（ｐ、ｒ）は屈曲部材３１０ａ、３１０ｂから反射され変調光と異なる方向に進んだり乱反射され、変調光に対するノイズとして作用しない。
【００７６】
図４は本発明の好ましい第２実施形態による光変調器モジュールパッケージの光経路を示した図である。図４を参照すると、光透過性基板１２０、光変調器１３０、屈曲部材４１０ａ、４１０ｂが示されている。前述した第１実施形態との相違点を中心にして説明する。
【００７７】
屈曲部材４１０ａ、４１０ｂは光変調器１３０が結合した光透過性基板１２０の一面と同じ面に形成されたり光変調器１３０に形成されてもよい。すなわち、入射光（ｓ）が光変調器１３０に形成されたマイクロミラーから反射され、他の入射光（ｐ、ｒ）は屈曲部材４１０ａ、４１０ｂから反射されて変調光と異なる方向に進んだり乱反射される。
【００７８】
従って、前述した第１実施形態では屈曲部材３１０ａ、３１０ｂが、光変調器１３０が結合した光透過性基板１２０の一面と異なる面から反射される入射光（ｐ、ｒ）が変調光に対してノイズとして作用しないようにしたが、本発明の第２実施例では屈曲部材４１０ａ、４１０ｂが光変調器１３０から反射される入射光ｐ、ｒが変調光に対してノイズとして作用しないようにする。
【００７９】
図５は本発明の好ましい第１実施形態による光変調器モジュールパッケージの乱反射 構造を示した図である。図５を参照すると、光透過性基板１２０、光変調器１３０、屈曲部材５１０ａ、５１０ｂが示されている。
【００８０】
断面が三角形の複数の反射物質から形成された屈曲部材５１０ａ、５１０ｂは光変調器１３０に入射されない入射光（ｐ、ｒ）を光変調器１３０に入射されて変調された入射光（ｓ）と進み方向が異なるように反射させうる特定な角度を有してもよい。すなわち、三角形の複数の反射物質の断面において光透過性基板１２０に接する線と他の線が光透過性基板１２０の法線と形成する角度（ｘ）が特定されうる。入射光（ｓ）が光透過性基板１２０の法線と形成する角度が１０°である場合、角度（ｘ）が所定の範囲内にあると、光変調器１３０に入射されない入射光（ｐ、ｒ）は変調光の進み方向と異なる方向に反射されることができる。
【００８１】
このような角度（ｘ）を特定するための実験例を図６で説明する。図６では三角形の複数の反射物質の断面において光透過性基板１２０に接する線と他の線が光透過性基板１２０の法線と形成する角度を１５°〜７０°と設定する場合（ａないしｊ）を示した。それぞれの数値の単位はｍｍである。
【００８２】
（ａ）、（ｂ）、（ｆ）及び（ｇ）を参照すると、三角形の複数の反射物質に入射された光は大部分入射された方向と同じ方向に反射され、その他の場合は入射された光が変調光で反射され ノイズを形成しうる。従って、三角形の複数の反射物質の断面において光透過性基板１２０に接する線と他の線が光透過性基板１２０の法線と形成する角度（ｘ）は０°~４５°になる場合、本発明によるノイズ除去効果に優れる。勿論、屈曲部材５１０ａ、５１０ｂの形状が異なる場合（例えば、梯形、円形など）ノイズを除去できる有効角度は異なりうるし、本発明がこのような形状、角度に限定されないことは当然である。
【００８３】
図７ａ及び図７ｂは本発明の好ましい第３実施形態による光変調器モジュールパッケージの光経路を示した図である。図７ａを参照すると、光透過性基板１２０、光変調器１３０、光吸収部材７１０ａ、７１０ｂが示されており、図７ｂを参照すると、光透過性基板１２０、光変調器１３０、光吸収部材７２０ａ、７２０ｂが示されている。前述した第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【００８４】
光源から出射されたが光変調器１３０のミラー領域に入射されない入射光（ｐ、ｒ）、すなわち、入射光の一部は光透過性基板１２０の一面に設けられた光吸収部材７１０ａ、７１０ｂに吸収される。従って、光源から光変調器１３０のミラー領域に入射された入射光（ｓ）を除いた光変調器１３０のミラー領域に入射されない入射光（ｐ、ｒ）は光吸収部材７１０ａ、７１０ｂに吸収されて変調光に対するノイズとして作用しない。ここで、光吸収部材７１０ａ、７１０ｂは反射率及び透過率が低く、吸収率が高いクロム（Ｃｒ）または酸化クロムでありうる。
【００８５】
ここで、光吸収部材７１０ａ、７１０ｂは光変調器１３０が結合した光透過性基板１２０の一面と同じ面に形成（図７ｂ参照）されたり、他の面(図７ａ参照)に形成される。光吸収部材７１０ａ、７１０ｂは光変調器１３０が結合した光透過性基板１２０の一面と同じ面に形成される場合、その面に入射される入射光（ｐ、ｒ）が変調光に対してノイズとして作用しないことになる。また、光吸収部材７１０ａ、７１０ｂは光変調器１３０が結合した光透過性基板１２０の一面と他の面に形成される場合、その他面に入射される入射光（ｐ、ｒ）が変調光に対してノイズとして作用しなくなる。
【００８６】
図８は本発明の好ましい第４実施形態による光変調器モジュールパッケージの光経路を示した図である。図８を参照すると、光透過性基板１２０、光変調器１３０、粗さ(roughness) ８１０ａ、８１０ｂが示されている。前述した第１実施形態との相違点を中心にして説明する。
【００８７】
粗さ(roughness)８１０ａ、８１０ｂは多様な方法により光透過性基板１２０上に形成されることができる。例えば、粗さ８１０ａ、８１０ｂは光透過性基板１２０上にサンディング (sanding)処理により形成できる。ここで、サンディング処理は砂またはガラス粉(glass bit)を光透過性基板１２０の表面に吐出して粗さ８１０ａ、８１０ｂを形成することにより行える。
【００８８】
また、粗さ８１０ａ、８１０ｂは光透過性基板１２０に金属をコーティングしこれをレーザでエッチングすることにより、所定のパターンを持たせるように形成されることができる。
【００８９】
本発明は前記実施形態に限定されず、多くの変形が本発明の思想内で当分野における通常の知識を有する者により可能であることは勿論である。
【００９０】
以上、本発明の好ましい実施形態を参照して説明したが、該当技術分野における通常の知識を有する者であれば特許請求の範囲に記載された本発明及びその均等物の思想及び領域から逸脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変形させられることは理解できよう。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１ａ】本発明の好ましい実施形態に適用できる圧電体を用いた一実施形態の回折型光変調器モジュールの斜視図である。
【図１ｂ】本発明の好ましい実施形態に適用できる圧電体を用いた他の実施形態の回折型光変調器モジュールの斜視図である。
【図１ｃ】本発明の好ましい実施形態に適用できる回折型光変調器アレイの平面図である。
【図１ｄ】本発明の好ましい実施形態に適用できる回折型光変調器アレイによりスクリーンにイメージが生成される模式図である。
【図２ａ】本発明の好ましい実施形態による光変調器モジュールパッケージの分解斜視図である。
【図２ｂ】本発明の好ましい実施形態による光変調器とスキャナとを用いたモバイルディスプレイ装置を示す模式図である。
【図３】本発明の好ましい第１実施形態による光変調器モジュールパッケージの光経路を示す図である。
【図４】本発明の好ましい第２実施形態による光変調器モジュールパッケージの光経路を示す図である。
【図５】本発明の好ましい第１実施形態による光変調器モジュールパッケージの乱反射構造を示す図である。
【図６】本発明の好ましい第１実施形態による光変調器モジュールパッケージの互いに異なる角度による反射角の実験例を示す図である。
【図７ａ】本発明の好ましい第３実施形態による光変調器モジュールパッケージの光経路を示す図である。
【図７ｂ】本発明の好ましい第３実施形態による光変調器モジュールパッケージの光経路を示す図である。
【図８】本発明の好ましい第４実施形態による光変調器モジュールパッケージの光経路を示す図である。
【符号の説明】
【００９２】
１２０  光透過性基板
１３０  光変調器
３１０ａ、３１０ｂ、４１０ａ、４１０ｂ、５１０ａ、５１０ｂ   屈曲部材 
【図１ａ】
2008165227.tif 000003
【図１ｂ】
2008165227.tif 000004
【図１ｃ】
2008165227.tif 000005
【図１ｄ】
2008165227.tif 000006
【図２ａ】
2008165227.tif 000007
【図２ｂ】
2008165227.tif 000008
【図３】
2008165227.tif 000009
【図４】
2008165227.tif 000010
【図５】
2008165227.tif 000011
【図６】
2008165227.tif 000012
【図７ａ】
2008165227.tif 000013
【図７ｂ】
2008165227.tif 000014
【図８】
2008165227.tif 000015