Larry J. Hornbeck目前為德州儀器數(shù)字影像院士，在1974年取得美國凱斯西儲大學(xué)(Case Western Reserve大學(xué))的固態(tài)物理學(xué)博士學(xué)位。Hornbeck博士于1973年進(jìn)入德州儀器的中央研究實驗室(Central Research Laboratories)，從事將電荷耦合元件(charge coupled device, CCD)影像感測器運用于視訊及電子靜態(tài)攝影的研究工作。Hornbeck博士于1975年發(fā)明并首度展示CCD處理復(fù)合影像的3-D電荷儲存概念，此一概念隨后發(fā)展成為CCD分層架構(gòu)。
1977年末，Hornbeck博士持續(xù)專注研發(fā)光學(xué)積體電路，其研究領(lǐng)域從運用在照相攝影上的影像感測器，轉(zhuǎn)移至運用于光學(xué)訊號處理的類比空間調(diào)變元件(analog spatial light modulator)。
他早期在這個領(lǐng)域的工作，主要是將一個有連續(xù)金屬表面鍍膜的塑膠薄膜，透過他所發(fā)明的制程和結(jié)構(gòu)，在硅晶片上組裝成一組微機(jī)械鏡面陣列。在晶片表面使用電漿蝕刻(plasm-etched)的方式打洞，以定義出光學(xué)元件(light modulator)上的每一個畫素(pixel)。在此同時會制造一個介于鏡子與在鏡子下方電晶體和電容之間的空氣夾層。當(dāng)電容與鏡子之間電壓下降會導(dǎo)致使得鏡面曲率增加，并且使得光線散射。
此項復(fù)合式硅基元件，被稱為可變形鏡面裝置(Deformable Mirror Device)或 DMD，這是德州儀器“數(shù)字微鏡裝置(Digital Micromirror DeviceTM, DMDTM)”的早期類比式原型階段。這類運用于光源調(diào)節(jié)或與加速規(guī)相似應(yīng)用系統(tǒng)的微機(jī)械元件，被稱之為微機(jī)電系統(tǒng)(microelectromechanical system)或 MEMS。
Hornbeck博士在1981年展示了128×128畫素陣列的光學(xué)傅氏轉(zhuǎn)換應(yīng)用，并運用施利侖投影技術(shù) (Schlieren projection techniques) 呈現(xiàn)出128×128畫素陣列。
隨后他被賦予一項研發(fā)任務(wù)，希望將DMD作為光柵(light bar)運用，以取代電子式照相印表機(jī)(electrophotographic printer)中的雷射多面鏡掃描器 (laser polygon scanner)。
在這項應(yīng)用中，顯而易見的必須在晶片上制作具備高深寬比及一定長度的一維畫素陣列(1-D array of pixels)，但這使得薄膜制程變得不切實際的。
在DMD的新型態(tài)運用下，Hornbeck博士專注于發(fā)展懸臂鏡(cantilever-mirror)DMD，將整個微鏡一體成型整合至一個硅定址電路 (silicon address circuit)上。一開始他采用高溫制程方式，將氧化鋁制成的懸臂鏡裝配至多晶硅犧牲層(polysilicon sacrificial layer)上，犧牲層則會藉由電漿蝕刻(plasma etching)處理，以便在鏡面下方制造出空氣間隙(air gaps)。不過第一個測試晶片卻是失敗之作，起因在于高溫制程造成懸臂鏡的應(yīng)力 (Stress)變化，導(dǎo)致反射鏡面變形失真。
DMD研發(fā)的重大突破
隨后Hornbeck博士轉(zhuǎn)而發(fā)展以低溫的微機(jī)電制程制造DMD，此一低溫制程適用于現(xiàn)今的晶圓制造技術(shù)，同時可制造出低應(yīng)力且平坦的懸臂鏡。此外，他持續(xù)研究如何降低制程溫度，藉此將包括鋁導(dǎo)線制作在內(nèi)的整體積體電路制程，整合至微機(jī)械架構(gòu)中。如此一來即可將反射鏡面的封裝規(guī)格極小化。1983年，由于發(fā)現(xiàn)光阻層(photoresist)及濺鍍沉積鋁(sputtered deposited aluminum)兩種晶圓制程的一般性材料，Hornbeck博士的制程研發(fā)出現(xiàn)了突破性進(jìn)展。他將光阻層作為犧牲層，而鋁則用于光阻層下方作為定址電極(address electrodes)，另外將鋁用于光阻層上方作為懸臂鏡。當(dāng)微機(jī)械架構(gòu)完成后，光阻層即藉由電漿去灰 (ashing)或是蝕刻等處理技術(shù)移除。隔年，采用此一制程所研發(fā)之2400×1 DMD原型晶片，即展示出在電子式照相列印上的技術(shù)運用。
1985年，Hornbeck博士在制程研發(fā)上又達(dá)到另一個重要里程碑。當(dāng)時他發(fā)明了一種可以制造出順向鋁鉸鏈與平滑厚膜鋁金屬鏡，并且包含僅一次需要鋁電漿蝕刻的全新制程，又稱為“埋入式鉸鏈(buried-hinge)”制程。此一制程同時保存絞鏈的機(jī)械整合與鏡面的鏡反射兩者技術(shù)。1986年，他結(jié)合低溫制程與埋入式絞鏈制程所研發(fā)出之DMD畫素陣列，即被業(yè)內(nèi)人士認(rèn)可能完全達(dá)到電子式照相列印在均勻性 (uniformity)及偏轉(zhuǎn)角(deflection angle)上的要求。然而在歷經(jīng)多次的挫折與失敗后，DMD微機(jī)械架構(gòu)的類比運作性質(zhì)，顯然無法運用于列印技術(shù)，且不具任何的商業(yè)價值。
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從類比轉(zhuǎn)向數(shù)字
1987年初，Hornbeck博士決定中止發(fā)展類比式DMD，并于同年底他提出并展示一種稱之為“雙穩(wěn)可變形鏡面裝置(bistable Deformable Mirror Device, DMD)”的全新數(shù)字科技；隨后于1992年更名為“數(shù)字微鏡裝置(Digital Micromirror DeviceTM , DMDTM)”。運用此技術(shù)所研發(fā)的第一個原型晶片為512×1畫素陣列。此一真正全數(shù)字反射式的投影技術(shù)，是由微小的反射鏡所組成，每個微鏡均