CN105137592B - Mems开关装置及其制造方法、驱动方法、显示装置 - Google Patents

Mems开关装置及其制造方法、驱动方法、显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种MEMS开关装置及其制造方法、驱动方法、显示装置,属于显示技术领域。该MEMS开关装置包括:两个MEMS开关子装置,每个MEMS开关子装置包括支撑单元和至少一个一端与支撑单元活动连接的电极,两个MEMS开关子装置的电极的另一端在未加载电压时接触,阻挡设置在支撑单元一侧的光源发出的光线通过,两个MEMS开关子装置的电极在加载电压时,两个MEMS开关子装置的电极的另一端能够旋转至两个MEMS开关子装置的电极的另一端产生间隙,使光源发出的光线从间隙和间隔通过。本发明解决了显示装置的结构较复杂,成本较高的问题,实现了简化显示装置的结构,降低成本的效果,用于显示装置。

Description

MEMS开关装置及其制造方法、驱动方法、显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域,特别涉及一种微机电系统(英语:Microelectromechanical Systems;简称:MEMS)开关装置及其制造方法、驱动方法、显示装置。
背景技术
液晶显示器通常包括两个相互垂直的极化滤光器即偏振片。光源发出的光线经过第一个偏振片后能量减少一半,再在液晶分子的作用下,通过或不通过第二个偏振片。由于经过第一个偏振片的光线的能量减少了一半,因此,液晶显示器显示出来的图像的色域和亮度受到一定的影响,为了提高色域和亮度,需要给光源增加电压以增大光线的能量,但这样会导致液晶显示器的功耗较高,因此,出现了基于MEMS技术的低功耗显示技术如数字光处理技术(英文:Digital Light Procession;简称:DLP)。其中,色域体现了显示器色彩的极限。
现有技术中,基于DLP的显示装置如图1所示,该显示装置包括光源01、光学部件02、设置有MEMS开关装置03的控制电路板04、色轮05及投影屏幕06。其中,MEMS开关装置用于使光源发出的光线通过或不通过。具体的,该显示装置的工作过程为:光源01发出的光线先穿过光学部件02的第一透镜,再通过光学部件02的光棒被均匀化,再通过色轮05被分为RGB(红、绿、蓝)三色或更多色,最后穿过光学部件02的第二透镜投射至控制电路板04的MEMS开关装置03上,最终,MEMS开关装置03在接收到控制电路板04的控制信号后,将光线通过投影镜头反射至投影屏幕06上。MEMS开关装置通常为数字微镜元件(英文:DigitalMicromirror Device;简称:DMD)芯片03。DMD芯片作为该显示装置的核心部件,采用50至130万个微镜片将需要反射至投影屏幕的光线反射至投影屏幕,同时通过光吸附体吸收不需要反射至投影屏幕的光线,从而使投影屏幕完成图像的显示。
由于上述显示装置的光学部件的结构较复杂,MEMS开关装置的结构也较复杂,且需要高精度的色轮对光线进行过滤,因此,显示装置的结构较复杂,成本较高。
发明内容
为了解决显示装置的结构较复杂,成本较高的问题,本发明提供了一种MEMS开关装置及其制造方法、驱动方法、显示装置。所述技术方案如下:
第一方面,提供了一种MEMS开关装置,所述MEMS开关装置包括:
两个MEMS开关子装置,每个所述MEMS开关子装置包括支撑单元和至少一个一端与所述支撑单元活动连接的电极,所述两个MEMS开关子装置的支撑单元存在间隔;
所述两个MEMS开关子装置的电极的另一端在未加载电压时接触,阻挡设置在所述支撑单元一侧的光源发出的光线通过所述两个MEMS开关子装置,所述两个MEMS开关子装置的电极在加载电压时,所述两个MEMS开关子装置的电极的另一端能够旋转至所述两个MEMS开关子装置的电极的另一端产生间隙,使所述光源发出的光线从所述间隙和所述间隔通过所述两个MEMS开关子装置。
可选的,每个所述MEMS开关子装置包括:
在衬底基板上形成的下电极;
形成有所述下电极的衬底基板上形成有所述支撑单元;
形成有所述支撑单元的衬底基板上形成有上电极。
可选的,每个所述MEMS开关子装置还包括:第一支撑柱,
在所述衬底基板上形成有所述第一支撑柱;
形成有所述第一支撑柱的衬底基板上形成有所述下电极。
可选的,所述支撑单元包括:第二支撑柱和第三支撑柱,
形成有所述下电极的衬底基板上形成有所述第二支撑柱;
形成有所述第二支撑柱的衬底基板上形成有所述第三支撑柱,所述第三支撑柱的长度小于所述下电极的长度,且大于所述第一支撑柱和所述第二支撑柱的长度,所述第一支撑柱、所述第二支撑柱、所述第三支撑柱的长度方向与所述衬底基板的长度方向平行。
可选的,所述至少一个一端与所述支撑单元活动连接的电极包括所述下电极,所述上电极的长度小于等于所述第三支撑柱的长度,且大于所述第二支撑柱的长度。
可选的,所述至少一个一端与所述支撑单元活动连接的电极包括所述下电极和所述上电极,所述上电极的长度等于所述下电极的长度,所述支撑单元还包括:第四支撑柱,
形成有所述第三支撑柱的衬底基板上形成有所述第四支撑柱,所述第四支撑柱的长度小于所述第三支撑柱的长度,所述第四支撑柱的长度方向与所述衬底基板的长度方向平行;
形成有所述第四支撑柱的衬底基板上形成有所述上电极。
可选的,所述至少一个一端与所述支撑单元活动连接的电极包括所述上电极,所述支撑单元包括:第一支撑柱和第二支撑柱,
形成有所述下电极的衬底基板上形成有所述第一支撑柱,所述第一支撑柱的长度小于所述上电极的长度;
形成有所述第一支撑柱的衬底基板上形成有第二支撑柱,所述下电极的长度小于等于所述第一支撑柱的长度,且大于所述第二支撑柱的长度,所述第一支撑柱、所述第二支撑柱的长度方向与所述衬底基板的长度方向平行。
第二方面,提供了一种MEMS开关装置的制造方法,所述制造方法包括:
形成两个MEMS开关子装置,每个所述MEMS开关子装置包括支撑单元和至少一个一端与所述支撑单元活动连接的电极,所述两个MEMS开关子装置的支撑单元存在间隔;
所述两个MEMS开关子装置的电极的另一端在未加载电压时接触,阻挡设置在所述支撑单元一侧的光源发出的光线通过所述两个MEMS开关子装置,所述两个MEMS开关子装置的电极在加载电压时,所述两个MEMS开关子装置的电极的另一端能够旋转至所述两个MEMS开关子装置的电极的另一端产生间隙,使所述光源发出的光线从所述间隙和所述间隔通过所述两个MEMS开关子装置。
可选的,形成每个所述MEMS开关子装置的过程,包括:
在衬底基板上形成所述下电极;
在形成有所述下电极的衬底基板上形成所述支撑单元;
在形成有所述支撑单元的衬底基板上形成所述上电极。
可选的,所述在衬底基板上形成所述下电极,包括:
在所述衬底基板上形成所述第一支撑柱;
在形成有所述第一支撑柱的衬底基板上形成所述下电极。
可选的,所述支撑单元包括第二支撑柱和第三支撑柱,所述在形成有所述下电极的衬底基板上形成所述支撑单元,包括:
在形成有所述下电极的衬底基板上形成所述第二支撑柱;
在形成有所述第二支撑柱的衬底基板上形成所述第三支撑柱,所述第三支撑柱的长度小于所述下电极的长度,且大于所述第一支撑柱和所述第二支撑柱的长度,所述第一支撑柱、所述第二支撑柱、所述第三支撑柱的长度方向与所述衬底基板的长度方向平行。
可选的,所述至少一个一端与所述支撑单元活动连接的电极包括所述下电极,所述在形成有所述支撑单元的衬底基板上形成所述上电极,包括:
在形成有所述第三支撑柱的衬底基板上形成所述上电极,所述上电极的长度小于等于所述第三支撑柱的长度,且大于所述第二支撑柱的长度。
可选的,所述至少一个一端与所述支撑单元活动连接的电极包括所述下电极和所述上电极,所述上电极的长度等于所述下电极的长度,所述支撑单元还包括第四支撑柱,在形成有所述第二支撑柱的衬底基板上形成所述第三支撑柱之后,所述方法还包括:
在形成有所述第三支撑柱的衬底基板上形成所述第四支撑柱,所述第四支撑柱的长度小于所述第三支撑柱的长度,所述第四支撑柱的长度方向与所述衬底基板的长度方向平行。
可选的,所述至少一个一端与所述支撑单元活动连接的电极包括所述上电极,所述支撑单元包括第一支撑柱和第二支撑柱,所述在形成有所述下电极的衬底基板上形成所述支撑单元,包括:
在形成有所述下电极的衬底基板上形成所述第一支撑柱,所述第一支撑柱的长度小于所述上电极的长度;
在形成有所述第一支撑柱的衬底基板上形成所述第二支撑柱,所述下电极的长度小于等于所述第一支撑柱的长度,且大于所述第二支撑柱的长度,所述第一支撑柱、所述第二支撑柱的长度方向与所述衬底基板的长度方向平行。
第三方面,提供了一种MEMS开关装置的驱动方法,所述MEMS开关装置为第一方面所述的MEMS开关装置,所述MEMS开关装置包括两个MEMS开关子装置,每个所述MEMS开关子装置包括支撑单元和至少一个一端与所述支撑单元活动连接的电极,所述两个MEMS开关子装置的支撑单元存在间隔,所述驱动方法包括:
在不需要进行图形显示时,通过所述控制处理电路禁止对所述至少一个一端与所述支撑单元活动连接的电极的另一端加载电压,使所述两个MEMS开关子装置的电极的另一端接触,阻挡设置在所述支撑单元一侧的光源发出的光线通过所述两个MEMS开关子装置;
在需要进行图形显示时,通过控制处理电路对所述至少一个一端与所述支撑单元活动连接的电极的另一端加载电压,使所述两个MEMS开关子装置的电极的另一端旋转至产生间隙的位置,所述位置能够使所述光源发出的光线从所述间隙和所述间隔通过所述两个MEMS开关子装置。
可选的,当至少一个一端与所述支撑单元活动连接的电极包括所述下电极时,所述通过所述控制处理电路禁止对所述至少一个一端与所述支撑单元活动连接的电极的另一端加载电压,使所述两个MEMS开关子装置的电极的另一端接触,阻挡设置在所述支撑单元一侧的光源发出的光线通过所述两个MEMS开关子装置,包括:
通过所述控制处理电路禁止对所述下电极的另一端加载电压,使所述两个MEMS开关子装置的下电极的另一端接触,阻挡设置在所述支撑单元一侧的光源发出的光线通过所述两个MEMS开关子装置;
所述通过控制处理电路对所述至少一个一端与所述支撑单元活动连接的电极的另一端加载电压,使所述两个MEMS开关子装置的电极的另一端旋转至产生间隙的位置,包括:
通过控制处理电路对所述下电极的另一端加载电压,使所述两个MEMS开关子装置的下电极的另一端旋转至产生间隙的位置。
可选的,当所述至少一个一端与所述支撑单元活动连接的电极包括所述下电极和所述上电极时,所述通过所述控制处理电路禁止对所述至少一个一端与所述支撑单元活动连接的电极的另一端加载电压,使所述两个MEMS开关子装置的电极的另一端接触,阻挡设置在所述支撑单元一侧的光源发出的光线通过所述两个MEMS开关子装置,包括:
通过所述控制处理电路禁止对所述下电极和所述上电极的另一端加载电压,使所述两个MEMS开关子装置的下电极的另一端接触,且使所述两个MEMS开关子装置的上电极的另一端接触,阻挡设置在所述支撑单元一侧的光源发出的光线通过所述两个MEMS开关子装置;
所述通过控制处理电路对所述至少一个一端与所述支撑单元活动连接的电极的另一端加载电压,使所述两个MEMS开关子装置的电极的另一端旋转至产生间隙的位置,包括:
通过控制处理电路对所述下电极和所述上电极的另一端加载电压,使所述两个MEMS开关子装置的下电极的另一端旋转至产生间隙的位置,且使所述两个MEMS开关子装置的上电极的另一端旋转至产生间隙的位置。
可选的,当所述至少一个一端与所述支撑单元活动连接的电极包括所述上电极时,所述通过所述控制处理电路禁止对所述至少一个一端与所述支撑单元活动连接的电极的另一端加载电压,使所述两个MEMS开关子装置的电极的另一端接触,阻挡设置在所述支撑单元一侧的光源发出的光线通过所述两个MEMS开关子装置,包括:
通过所述控制处理电路禁止对所述上电极的另一端加载电压,使所述两个MEMS开关子装置的上电极的另一端接触,阻挡设置在所述支撑单元一侧的光源发出的光线通过所述两个MEMS开关子装置;
所述通过控制处理电路对所述至少一个一端与所述支撑单元活动连接的电极的另一端加载电压,使所述两个MEMS开关子装置的电极的另一端旋转至产生间隙的位置,包括:
通过控制处理电路对所述上电极的另一端加载电压,使所述两个MEMS开关子装置的上电极的另一端旋转至产生间隙的位置。
第四方面,提供了一种显示装置,所述显示装置包括光源、MEMS开关阵列和控制处理电路;
所述光源用于发出光线;
所述MEMS开关阵列包括第一方面所述的MEMS开关装置,所述MEMS开关装置能够在所述控制处理电路加载或未加载电压的作用下允许所述光线通过或不通过。
本发明提供了一种MEMS开关装置及其制造方法、驱动方法、显示装置,由于该MEMS开关装置的两个MEMS开关子装置的电极在未加载电压或加载电压的情况下,能够阻挡光源发出的光线通过两个MEMS开关子装置或允许光源发出的光线通过两个MEMS开关子装置,因此,简化了MEMS开关装置的结构,简化了显示装置的结构,降低了成本。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本发明。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有的基于DLP的显示装置的结构示意图;
图2-1是本发明实施例提供的一种MEMS开关装置的结构示意图;
图2-2是本发明实施例提供的一种MEMS开关子装置的结构示意图;
图2-3是本发明实施例提供的一种MEMS开关装置的结构示意图;
图2-4是图2-3所示的MEMS开关装置开启时的结构示意图;
图2-5是本发明实施例提供的一种MEMS开关装置的结构示意图;
图2-6是图2-5所示的MEMS开关装置的电极旋转时的结构示意图;
图2-7是图2-5所示的MEMS开关装置开启时的结构示意图;
图2-8是本发明实施例提供的一种MEMS开关装置的结构示意图;
图2-9是图2-8所示的MEMS开关装置开启时的结构示意图;
图2-10是图1所示的DMD芯片的工作原理图;
图2-11是图1所示的DMD芯片的微镜结构示意图;
图3-1是本发明实施例提供的一种MEMS开关装置的制造方法的流程图;
图3-2是本发明实施例提供的一种MEMS开关子装置的制造方法的流程图;
图3-3至图3-4是形成图3-2所示的MEMS开关子装置的结构示意图;
图3-5是本发明实施例提供的一种MEMS开关子装置的制造方法的流程图;
图3-6至图3-18是形成图3-5所示的MEMS开关子装置的结构示意图;
图3-19是本发明实施例提供的一种MEMS开关子装置的制造方法的流程图;
图3-20至图3-24是形成图3-19所示的MEMS开关子装置的结构示意图;
图3-25是本发明实施例提供的一种MEMS开关子装置的制造方法的流程图;
图3-26至图3-27是形成图3-25所示的MEMS开关子装置的结构示意图;
图4-1是本发明实施例提供的一种MEMS开关装置的驱动方法的流程图;
图4-2是本发明实施例提供的一种MEMS开关装置的驱动方法的流程图;
图4-3是本发明实施例提供的一种MEMS开关装置的驱动方法的流程图;
图4-4是本发明实施例提供的一种MEMS开关装置的驱动方法的流程图;
图5是本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图。
通过上述附图,已示出本发明明确的实施例,后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本发明构思的范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本发明实施例提供了一种MEMS开关装置,如图2-1所示,该MEMS开关装置包括:
两个MEMS开关子装置001,每个MEMS开关子装置001包括支撑单元0011和至少一个一端与支撑单元0011活动连接的电极0012,两个MEMS开关子装置001的支撑单元0011存在间隔。两个MEMS开关子装置的电极0012的另一端在未加载电压时接触,阻挡设置在支撑单元0011一侧的光源发出的光线通过两个MEMS开关子装置001,两个MEMS开关子装置的电极0012在加载电压时,两个MEMS开关子装置001的电极0012的另一端能够旋转至两个MEMS开关子装置001的电极0012的另一端产生间隙,使光源发出的光线从间隙和间隔通过两个MEMS开关子装置001。
综上所述,本发明实施例提供的MEMS开关装置,由于该MEMS开关装置的两个MEMS开关子装置的电极在未加载电压或加载电压的情况下,能够阻挡光源发出的光线通过两个MEMS开关子装置或允许光源发出的光线通过两个MEMS开关子装置,因此,简化了MEMS开关装置的结构,简化了显示装置的结构,降低了成本。
可选的,如图2-2所示,每个MEMS开关子装置包括:
在衬底基板005上形成的下电极002;形成有下电极002的衬底基板005上形成有支撑单元0011;形成有支撑单元0011的衬底基005板上形成有上电极006。
可选的,每个MEMS开关子装置还包括:第一支撑柱。在衬底基板上形成有第一支撑柱;形成有第一支撑柱的衬底基板上形成有下电极。
可选的,支撑单元包括:第二支撑柱和第三支撑柱。形成有下电极的衬底基板上形成有第二支撑柱;形成有第二支撑柱的衬底基板上形成有第三支撑柱,第三支撑柱的长度小于下电极的长度,且大于第一支撑柱和第二支撑柱的长度,第一支撑柱、第二支撑柱、第三支撑柱的长度方向与衬底基板的长度方向平行。
可选的,至少一个一端与支撑单元活动连接的电极包括下电极,上电极的长度小于等于第三支撑柱的长度,且大于第二支撑柱的长度。
可选的,至少一个一端与支撑单元活动连接的电极包括下电极和上电极,上电极的长度等于下电极的长度。支撑单元还包括:第四支撑柱,形成有第三支撑柱的衬底基板上形成有第四支撑柱,第四支撑柱的长度小于第三支撑柱的长度,第四支撑柱的长度方向与衬底基板的长度方向平行;形成有第四支撑柱的衬底基板上形成有上电极。
可选的,至少一个一端与支撑单元活动连接的电极包括上电极。支撑单元包括:第一支撑柱和第二支撑柱。形成有下电极的衬底基板上形成有第一支撑柱,第一支撑柱的长度小于上电极的长度;形成有第一支撑柱的衬底基板上形成有第二支撑柱,下电极的长度小于等于第一支撑柱的长度,且大于第二支撑柱的长度,第一支撑柱、第二支撑柱的长度方向与衬底基板的长度方向平行。
具体的,第一方面,至少一个一端与支撑单元活动连接的电极包括下电极。每个MEMS开关子装置还包括:第一支撑柱。支撑单元包括:第二支撑柱和第三支撑柱。相应的,如图2-3所示,每个MEMS开关子装置包括:
在衬底基板005上形成有第一支撑柱001。形成有第一支撑柱001的衬底基板005上形成有下电极002。形成有下电极002的衬底基板005上形成有第二支撑柱003。形成有第二支撑柱003的衬底基板005上形成有第三支撑柱004,第三支撑柱004的长度d1小于下电极002的长度d2,且大于第一支撑柱001的长度a1和第二支撑柱003的长度a2。需要说明的是,第一支撑柱001、第二支撑柱003、第三支撑柱004的长度方向(图2-3中u所指示的方向)与衬底基板005的长度方向(图2-3中v所指示的方向)平行。形成有第三支撑柱004的衬底基板005上形成有上电极006。上电极006的长度d3小于等于第三支撑柱004的长度d1,且大于第二支撑柱003的长度a2。优选的,上电极006的长度d3等于第三支撑柱004的长度d1。其中,第一支撑柱001、第二支撑柱003和第三支撑柱004为绝缘支撑柱。上电极006固定于第三支撑柱004上,两个MEMS开关子装置的上电极006存在间隙,两个MEMS开关子装置的下电极002紧密接触,因此,当两个MEMS开关子装置的电极未加载电压时,电极之间无静电力,两个MEMS开关子装置的下电极002紧密接触,从而阻挡设置在支撑单元一侧的光源发出的光线p通过两个MEMS开关子装置,光线p无法通过MEMS开关装置,MEMS开关装置处于关闭状态,如图2-3所示;当两个MEMS开关子装置的电极加载电压时,电极之间存在静电力,两个MEMS开关子装置的下电极002的另一端旋转至下电极002的另一端产生间隙,从而使光源发出的光线p从间隙和两个MEMS开关子装置的第三支撑柱004的间隔通过两个MEMS开关子装置,光线p通过MEMS开关装置,MEMS开关装置处于开启状态。如图2-4所示。图2-4中的其他标号可以参考图2-3中的标号进行说明。
需要说明的是,通过两个MEMS开关子装置的光线的多少可以通过控制两个MEMS开关子装置的下电极的另一端旋转角度的大小来实现,而两个MEMS开关子装置的下电极的另一端旋转角度的大小可以通过控制加载电压的大小来调节。示例的,当需要通过两个MEMS开关子装置的光线多一些,则使下电极的另一端旋转的角度大一些,那么可以增大加载在电极上的电压值,当需要通过两个MEMS开关子装置的光线少一些,则使下电极的另一端旋转的角度小一些,那么可以减小加载在电极上的电压值。当通过两个MEMS开关子装置的光线最多,下电极的另一端旋转的角度为最大值,下电极与第三支撑柱相接触。
第二方面,至少一个一端与支撑单元活动连接的电极包括下电极和上电极,上电极的长度等于下电极的长度。每个MEMS开关子装置还包括:第一支撑柱。支撑单元包括:第二支撑柱、第三支撑柱和第四支撑柱。相应的,如图2-5所示,每个MEMS开关子装置包括:
在衬底基板005上形成有第一支撑柱001;形成有第一支撑柱001的衬底基板005上形成有下电极002;形成有下电极002的衬底基板005上形成有第二支撑柱003;形成有第二支撑柱003的衬底基板005上形成有第三支撑柱004,第三支撑柱004的长度d1小于下电极002的长度d2,且大于第一支撑柱001的长度a1和第二支撑柱003的长度a2。第一支撑柱001、第二支撑柱003、第三支撑柱004的长度方向与衬底基板005的长度方向平行;形成有第三支撑柱004的衬底基板005上形成有第四支撑柱007,第四支撑柱007的长度d4小于第三支撑柱004的长度d1,第四支撑柱007的长度方向与衬底基板005的长度方向平行;形成有第四支撑柱007的衬底基板005上形成有上电极006。上电极006的长度d3等于下电极002的长度d2。其中,第一支撑柱001、第二支撑柱003、第三支撑柱004和第四支撑柱007为绝缘支撑柱。当两个MEMS开关子装置的电极未加载电压时,电极之间无静电力,两个MEMS开关子装置的上电极006紧密接触,两个MEMS开关子装置的下电极002也紧密接触,从而阻挡设置在支撑单元一侧的光源发出的光线p通过两个MEMS开关子装置,光线无法通过MEMS开关装置,MEMS开关装置处于关闭状态,如图2-5所示;当两个MEMS开关子装置的电极加载电压时,电极之间存在静电力,上电极006和下电极002会向中间第三支撑柱004旋转,两个MEMS开关子装置的下电极002的另一端旋转至下电极002的另一端产生间隙,两个MEMS开关子装置的上电极006的另一端旋转至下电极006的另一端产生间隙,如图2-6所示,从而使光源发出的光线p从间隙和两个MEMS开关子装置的第三支撑柱004的间隔通过两个MEMS开关子装置,光线通过MEMS开关装置,MEMS开关装置处于开启状态。如图2-7所示。图2-6和图2-7中的其他标号可以参考图2-5中的标号进行说明。同样的,为了控制通过两个MEMS开关子装置的光线的多少,可以通过控制加载电压的大小以调节上电极和下电极的另一端旋转的角度的大小来实现。当通过两个MEMS开关子装置的光线最多,上电极和下电极的另一端旋转的角度为最大值,上电极和下电极与第三支撑柱相接触。
第三方面,至少一个一端与支撑单元活动连接的电极包括上电极。支撑单元包括:第一支撑柱和第二支撑柱。相应的,如图2-8所示,每个MEMS开关子装置包括:
在衬底基板005上形成的下电极002;形成有下电极002的衬底基板005上形成有第一支撑柱008,第一支撑柱008的长度d5小于上电极006的长度d3;形成有第一支撑柱008的衬底基板005上形成有第二支撑柱009,下电极002的长度d2小于等于第一支撑柱008的长度d5,且大于第二支撑柱009的长度d6,优选的,下电极002的长度d2等于第一支撑柱008的长度d5。第一支撑柱008、第二支撑柱009的长度方向与衬底基板005的长度方向平行;形成有第二支撑柱009的衬底基板005上形成有上电极006。其中,第一支撑柱和第二支撑柱为绝缘支撑柱。当两个MEMS开关子装置的电极未加载电压时,电极之间无静电力,两个MEMS开关子装置的上电极006紧密接触,从而阻挡设置在支撑单元一侧的光源发出的光线p通过两个MEMS开关子装置,光线无法通过MEMS开关装置,MEMS开关装置处于关闭状态,如图2-8所示;当两个MEMS开关子装置的电极加载电压时,电极之间存在静电力,两个MEMS开关子装置的上电极006的另一端旋转至下电极006的另一端产生间隙,从而使光源发出的光线p从间隙和两个MEMS开关子装置的第一支撑柱008的间隔通过两个MEMS开关子装置,光线p通过MEMS开关装置,MEMS开关装置处于开启状态,如图2-9所示。图2-9中的其他标号可以参考图2-8中的标号进行说明。同样的,可以控制加载电压的大小来调节上电极的另一端旋转的角度的大小,进而控制通过两个MEMS开关子装置的光线的多少。当通过两个MEMS开关子装置的光线最多,上电极的另一端旋转的角度为最大值,上电极与第一支撑柱相接触。
图2-10示出了现有技术中的DMD芯片的工作原理图,DMD芯片包括50至130万个微镜片。如图2-10所示,当镜面位于平衡位置即镜面未旋转时,入射的光线被反射至水平面;当镜面旋转-10°(即θ=-10°)时,入射的光线被反射至光吸附体;当镜面旋转+10°(即θ=+10°)时,入射的光线被反射至光学部件,进而被反射至投影屏幕,这样,镜片将需要反射至投影屏幕的光线反射至投影屏幕,同时通过光吸附体吸收不需要反射至投影屏幕的光线,从而使投影屏幕完成图像的显示。此外,DMD芯片的微镜结构如图2-11所示,DMD芯片的微镜包括反射镜2110、多个支撑柱2111、碟片2112、扭转轴轭2113、寻址电极片2114、轭2115、着陆点2116、偏置/复位总线2117、金属寻址片2118等。需要说明的是,基于DLP的显示装置仅用于投影显示,无法用于面板显示。
本发明实施例提供的MEMS开关装置,是基于静电力的开关装置。通过控制加载在电极上的电压及电压的大小,控制该MEMS开关装置的开启、关闭及开启的幅度,该MEMS开关装置的结构简单,易于操作。基于该MEMS开关装置的显示装置具有低功耗、高色域显示的优点,同时,基于该MEMS开关装置的显示装置不仅可以用于投影显示,还可以用于面板显示。
综上所述,本发明实施例提供的MEMS开关装置,由于该MEMS开关装置的两个MEMS开关子装置的电极在未加载电压或加载电压的情况下,能够阻挡光源发出的光线通过两个MEMS开关子装置或允许光源发出的光线通过两个MEMS开关子装置,因此,简化了MEMS开关装置的结构,简化了显示装置的结构,降低了成本。
本发明实施例提供了一种MEMS开关装置的制造方法,如图3-1所示,该制造方法包括:
步骤301、形成两个MEMS开关子装置,每个MEMS开关子装置包括支撑单元和至少一个一端与支撑单元活动连接的电极,两个MEMS开关子装置的支撑单元存在间隔。
两个MEMS开关子装置的电极的另一端在未加载电压时接触,阻挡设置在支撑单元一侧的光源发出的光线通过两个MEMS开关子装置,两个MEMS开关子装置的电极在加载电压时,两个MEMS开关子装置的电极的另一端能够旋转至两个MEMS开关子装置的电极的另一端产生间隙,使光源发出的光线从间隙和间隔通过两个MEMS开关子装置。
综上所述,本发明实施例提供的MEMS开关装置的制造方法,由于制造方法制造的MEMS开关装置的两个MEMS开关子装置的电极在未加载电压或加载电压的情况下,能够阻挡光源发出的光线通过两个MEMS开关子装置或允许光源发出的光线通过两个MEMS开关子装置,因此,简化了MEMS开关装置的结构,简化了显示装置的结构,降低了成本。
进一步的,如图3-2所示,形成每个MEMS开关子装置的过程,包括:
步骤3011、在衬底基板上形成下电极。
如图3-3所示,在衬底基板005上形成下电极002。
步骤3012、在形成有下电极的衬底基板上形成支撑单元。
如图3-4所示,在形成有下电极002的衬底基板005上形成支撑单元0011。
步骤3013、在形成有支撑单元的衬底基板上形成上电极。
如图2-2所示,在形成有支撑单元0011的衬底基板上形成上电极006。
可选的,步骤3011可以包括:在衬底基板上形成第一支撑柱;在形成有第一支撑柱的衬底基板上形成下电极。
可选的,支撑单元包括第二支撑柱和第三支撑柱,步骤3012可以包括:
在形成有下电极的衬底基板上形成第二支撑柱;在形成有第二支撑柱的衬底基板上形成第三支撑柱,第三支撑柱的长度小于下电极的长度,且大于第一支撑柱和第二支撑柱的长度,第一支撑柱、第二支撑柱、第三支撑柱的长度方向与衬底基板的长度方向平行。
可选的,至少一个一端与支撑单元活动连接的电极包括下电极,步骤3013可以包括:在形成有第三支撑柱的衬底基板上形成上电极,上电极的长度小于等于第三支撑柱的长度,且大于第二支撑柱的长度。
可选的,至少一个一端与支撑单元活动连接的电极包括下电极和上电极,上电极的长度等于下电极的长度,支撑单元还包括第四支撑柱,在形成有第二支撑柱的衬底基板上形成第三支撑柱之后,该方法还包括:在形成有第三支撑柱的衬底基板上形成第四支撑柱,第四支撑柱的长度小于第三支撑柱的长度,第四支撑柱的长度方向与衬底基板的长度方向平行。
可选的,至少一个一端与支撑单元活动连接的电极包括上电极,支撑单元包括第一支撑柱和第二支撑柱,步骤3012可以包括:在形成有下电极的衬底基板上形成第一支撑柱,第一支撑柱的长度小于上电极的长度;在形成有第一支撑柱的衬底基板上形成第二支撑柱,下电极的长度小于等于第一支撑柱的长度,且大于第二支撑柱的长度,第一支撑柱、第二支撑柱的长度方向与衬底基板的长度方向平行。
每个MEMS开关子装置可以通过光刻、显影、蒸发镀膜等工艺来形成。具体的,第一方面,至少一个一端与支撑单元活动连接的电极包括下电极。每个MEMS开关子装置还包括:第一支撑柱。支撑单元包括第二支撑柱和第三支撑柱,相应的,如图3-5所示,形成每个MEMS开关子装置的过程,包括:
步骤401、在衬底基板上形成第一支撑柱。
如图3-6所示,在衬底基板005上形成第一支撑柱001。具体的,可以先在衬底基板005上形成第一牺牲层0001,如图3-7所示。接着,对第一牺牲层进行部分移除,形成第一残余牺牲层0002和由衬底基板005、第一残余牺牲层0002围成的第一空间0003,如图3-8所示,示例的,可以采用腐蚀液对第一牺牲层0001进行部分移除。然后,向第一空间填充支撑材料,形成第一支撑柱001,如图3-9所示。
步骤402、在形成有第一支撑柱的衬底基板上形成下电极。
如图3-10所示,在形成有第一支撑柱001的衬底基板上形成下电极002。图3-10中的005为衬底基板,0002为第一残余牺牲层。
步骤403、在形成有下电极的衬底基板上形成第二支撑柱。
具体的,可以先在形成有下电极002的衬底基板005上形成第二牺牲层0004,如图3-11所示;接着,对第二牺牲层进行部分移除,形成第二残余牺牲层0005和由下电极002、第二残余牺牲层0005围成的第二空间0006,如图3-12所示;然后,向第二空间填充支撑材料,形成第二支撑柱003,如图3-13所示。
步骤404、在形成有第二支撑柱的衬底基板上形成第三支撑柱。
具体的,可以先在形成有第二支撑柱003的衬底基板005上形成第三牺牲层0007,如图3-14所示;接着,对第三牺牲层进行部分移除,形成第三残余牺牲层0008和由第二支撑柱003、第二残余牺牲层0005、第三残余牺牲层0008围成的第三空间0009,如图3-15所示;然后,向第三空间填充支撑材料,形成第三支撑柱004,如图3-16所示。其中,第三支撑柱004的长度小于下电极002的长度,且大于第一支撑柱001和第二支撑柱003的长度,第一支撑柱001、第二支撑柱003、第三支撑柱004的长度方向与衬底基板005的长度方向平行。
步骤405、在形成有第三支撑柱的衬底基板上形成上电极。
如图3-17所示,在形成有第三支撑柱004的衬底基板005上形成上电极006。上电极006的长度小于等于第三支撑柱004的长度,且大于第二支撑柱003的长度。优选的,上电极006的长度等于第三支撑柱004的长度。最后,对第一残余牺牲层、第二残余牺牲层及第三残余牺牲层进行移除,如图3-18所示。进而形成MEMS开关子装置,如图2-3所示。需要说明的是,当形成完MEMS开关子装置后,可以对衬底基板进行刻蚀,使两个MEMS开关子装置的衬底基板之间存在间隙,也可以对衬底基板进行移除,MEMS开关子装置可以包括衬底基板,有可以不包括衬底基板。示例的,可以采用腐蚀液对第一残余牺牲层、第二残余牺牲层及第三残余牺牲层进行移除。可选的,上电极可设置有小孔,通过该小孔将腐蚀液注入MEMS开关子装置内,使腐蚀液与第一残余牺牲层、第二残余牺牲层、第三残余牺牲层充分接触,进而使第一残余牺牲层、第二残余牺牲层、第三残余牺牲层被完全腐蚀掉。
需要补充说明的是,本发明实施例中形成MEMS开关子装置的每一个结构示意图中的标号可以参考前一结构示意图中的标号进行说明,如图3-18中的标号可以参考图3-17中的标号标号进行说明。
第二方面,至少一个一端与支撑单元活动连接的电极包括下电极和上电极,上电极的长度等于下电极的长度。每个MEMS开关子装置还包括:第一支撑柱。支撑单元包括:第二支撑柱、第三支撑柱和第四支撑柱。相应的,如图3-19所示,形成每个MEMS开关子装置的过程,包括:
步骤501、在衬底基板上形成第一支撑柱。
如图3-7至3-9所示,在衬底基板005上形成第一支撑柱001。
步骤502、在形成有第一支撑柱的衬底基板上形成下电极。
如图3-10所示,在形成有第一支撑柱001的衬底基板上形成下电极002。
步骤503、在形成有下电极的衬底基板上形成第二支撑柱。
如图3-11至图3-13所示,在形成有下电极002的衬底基板005上形成第二支撑柱003。
步骤504、在形成有第二支撑柱的衬底基板上形成第三支撑柱。
如图3-14至图3-16所示,在形成有第二支撑柱003的衬底基板005上形成第三支撑柱004。第三支撑柱的长度小于下电极的长度,且大于第一支撑柱和第二支撑柱的长度,第一支撑柱、第二支撑柱、第三支撑柱的长度方向与衬底基板的长度方向平行。
步骤505、在形成有第三支撑柱的衬底基板上形成第四支撑柱。
具体的,可以先在形成有第三支撑柱004的衬底基板005上形成第四牺牲层0010,如图3-20所示;接着,对第四牺牲层进行部分移除,形成第四残余牺牲层0013和由第三支撑柱004、第四残余牺牲层0013围成的第四空间0014,如图3-21所示;然后,向第四空间填充支撑材料,形成第四支撑柱007,如图3-22所示。其中,第四支撑柱007的长度小于第三支撑柱004的长度,第四支撑柱007的长度方向与衬底基板005的长度方向平行。
步骤506、在形成有第四支撑柱的衬底基板上形成上电极。
如图3-23所示,在形成有第四支撑柱007的衬底基板005上形成上电极006。上电极006的长度等于下电极002的长度。最后,对第一残余牺牲层、第二残余牺牲层、第三残余牺牲层及第四残余牺牲层进行移除,如图3-24所示。最后形成MEMS开关子装置,如图2-5所示。示例的,可以采用腐蚀液对第一残余牺牲层、第二残余牺牲层、第三残余牺牲层及第四残余牺牲层进行移除。
第三方面,至少一个一端与支撑单元活动连接的电极包括上电极。支撑单元包括第一支撑柱和第二支撑柱。相应的,如图3-25所示,形成每个MEMS开关子装置的过程,包括:
步骤601、在衬底基板上形成下电极。
如图3-3所示,在衬底基板005上形成下电极002。
步骤602、在形成有下电极的衬底基板上形成第一支撑柱。
如图3-26所示,在形成有下电极002的衬底基板005上形成第一支撑柱008。
步骤603、在形成有第一支撑柱的衬底基板上形成第二支撑柱。
如图3-27所示,在形成有第一支撑柱008的衬底基板005上形成第二支撑柱009。下电极002的长度小于等于第一支撑柱008的长度,且大于第二支撑柱009的长度。优选的,下电极002的长度等于第一支撑柱008的长度。第一支撑柱、第二支撑柱的长度方向与衬底基板的长度方向平行。
步骤604、在形成有第二支撑柱的衬底基板上形成上电极。
如图2-8所示,在形成有第二支撑柱009的衬底基板005上形成上电极006。第一支撑柱008的长度小于上电极006的长度。需要说明的是,形成第一支撑柱和第二支撑柱的具体过程可以参考前述第一方面或第二方面中形成支撑柱的过程,在此不再赘述。
综上所述,本发明实施例提供的MEMS开关装置的制造方法,由于制造方法制造的MEMS开关装置的两个MEMS开关子装置的电极在未加载电压或加载电压的情况下,能够阻挡光源发出的光线通过两个MEMS开关子装置或允许光源发出的光线通过两个MEMS开关子装置,因此,简化了MEMS开关装置的结构,简化了显示装置的结构,降低了成本。
本发明实施例提供了一种MEMS开关装置的驱动方法,该MEMS开关装置为图2-1、图2-2、图2-3、图2-5或图2-8所示的MEMS开关装置,MEMS开关装置包括两个MEMS开关子装置,每个MEMS开关子装置包括支撑单元和至少一个一端与支撑单元活动连接的电极,两个MEMS开关子装置的支撑单元存在间隔。如图4-1所示,该驱动方法包括:
步骤701、在不需要进行图形显示时,通过控制处理电路禁止对至少一个一端与支撑单元活动连接的电极的另一端加载电压,使两个MEMS开关子装置的电极的另一端接触,阻挡设置在支撑单元一侧的光源发出的光线通过两个MEMS开关子装置。
步骤702、在需要进行图形显示时,通过控制处理电路对至少一个一端与支撑单元活动连接的电极的另一端加载电压,使两个MEMS开关子装置的电极的另一端旋转至产生间隙的位置,位置能够使光源发出的光线从间隙和间隔通过两个MEMS开关子装置。
综上所述,本发明实施例提供的MEMS开关装置的驱动方法,能够在不需要进行图形显示时,或需要进行图形显示时通过所述控制处理电路对MEMS开关装置的两个MEMS开关子装置的电极进行控制,从而阻挡光源发出的光线通过两个MEMS开关子装置或允许光源发出的光线通过两个MEMS开关子装置,因此,简化了MEMS开关装置的结构,简化了显示装置的结构,降低了成本。
由于至少一个一端与支撑单元活动连接的电极可以包括下电极和上电极中的至少一个,因此,MEMS开关装置的驱动方法可以为下面三种不同的方法。
具体的,第一方面,当至少一个一端与支撑单元活动连接的电极包括下电极时,如图4-2所示,该驱动方法可以包括:
步骤701a、通过控制处理电路禁止对下电极的另一端加载电压,使两个MEMS开关子装置的下电极的另一端接触,阻挡设置在支撑单元一侧的光源发出的光线通过两个MEMS开关子装置。
如图2-3所示,通过控制处理电路禁止对下电极的另一端加载电压,使得上电极和下电极之间无静电力,进而使两个MEMS开关子装置的下电极的另一端紧密接触,从而阻挡设置在支撑单元一侧的光源发出的光线通过两个MEMS开关子装置,光线无法通过MEMS开关装置,MEMS开关装置处于关闭状态。
步骤702a、通过控制处理电路对下电极的另一端加载电压,使两个MEMS开关子装置的下电极的另一端旋转至产生间隙的位置。
如图2-4所示,通过控制处理电路对下电极的另一端加载电压,使得上电极和下电极之间有静电力,进而使两个MEMS开关子装置的下电极的另一端旋转至产生间隙的位置,从而使光源发出的光线从间隙和两个MEMS开关子装置的第三支撑柱的间隔通过两个MEMS开关子装置,光线通过MEMS开关装置,MEMS开关装置处于开启状态。
需要说明的是,通过两个MEMS开关子装置的光线的多少可以通过控制两个MEMS开关子装置的下电极的另一端旋转角度的大小来实现,而两个MEMS开关子装置的下电极的另一端旋转角度的大小可以通过改变控制电路对电极加载的电压的大小来调节。
第二方面,当至少一个一端与支撑单元活动连接的电极包括下电极和上电极时,如图4-3所示,该驱动方法可以包括:
步骤701b、通过控制处理电路禁止对下电极和上电极的另一端加载电压,使两个MEMS开关子装置的下电极的另一端接触,且使两个MEMS开关子装置的上电极的另一端接触,阻挡设置在支撑单元一侧的光源发出的光线通过两个MEMS开关子装置。
如图2-5所示,通过控制处理电路禁止对下电极和上电极的另一端加载电压,使得上电极和下电极之间无静电力,进而使两个MEMS开关子装置的下电极的另一端紧密接触,且使两个MEMS开关子装置的上电极的另一端紧密接触,从而阻挡设置在支撑单元一侧的光源发出的光线通过两个MEMS开关子装置,光线无法通过MEMS开关装置,MEMS开关装置处于关闭状态。
步骤702b、通过控制处理电路对下电极和上电极的另一端加载电压,使两个MEMS开关子装置的下电极的另一端旋转至产生间隙的位置,且使两个MEMS开关子装置的上电极的另一端旋转至产生间隙的位置。
如图2-6和图2-7所示,通过控制处理电路对下电极和上电极的另一端加载电压,使得上电极和下电极之间有静电力,进而使两个MEMS开关子装置的下电极的另一端旋转至产生间隙的位置,且使两个MEMS开关子装置的上电极的另一端旋转至产生间隙的位置,从而使光源发出的光线从间隙和两个MEMS开关子装置的第三支撑柱的间隔通过两个MEMS开关子装置,光线通过MEMS开关装置,MEMS开关装置处于开启状态。
第三方面,当至少一个一端与支撑单元活动连接的电极包括上电极时,如图4-4所示,该驱动方法可以包括:
步骤701c、通过控制处理电路禁止对上电极的另一端加载电压,使两个MEMS开关子装置的上电极的另一端接触,阻挡设置在支撑单元一侧的光源发出的光线通过两个MEMS开关子装置。
如图2-8所示,通过控制处理电路禁止对上电极的另一端加载电压,使得上电极和下电极之间无静电力,使两个MEMS开关子装置的上电极的另一端紧密接触,从而阻挡设置在支撑单元一侧的光源发出的光线通过两个MEMS开关子装置,光线无法通过MEMS开关装置,MEMS开关装置处于关闭状态。
步骤702c、通过控制处理电路对上电极的另一端加载电压,使两个MEMS开关子装置的上电极的另一端旋转至产生间隙的位置。
如图2-9所示,通过控制处理电路对上电极的另一端加载电压,使得上电极和下电极之间存在静电力,使两个MEMS开关子装置的上电极的另一端旋转至产生间隙的位置,从而使光源发出的光线从间隙和两个MEMS开关子装置的第一支撑柱的间隔通过两个MEMS开关子装置,光线通过MEMS开关装置,MEMS开关装置处于开启状态。
综上所述,本发明实施例提供的MEMS开关装置的驱动方法,能够在不需要进行图形显示时,或需要进行图形显示时通过所述控制处理电路对MEMS开关装置的两个MEMS开关子装置的电极进行控制,从而阻挡光源发出的光线通过两个MEMS开关子装置或允许光源发出的光线通过两个MEMS开关子装置,因此,简化了MEMS开关装置的结构,简化了显示装置的结构,降低了成本。
本发明实施例提供了一种显示装置,如图5所示,该显示装置包括光源5001、MEMS开关阵列5002和控制处理电路5003。其中,光源5001用于发出光线,光源可以包括R光源、G光源和B光源,R光源可以为红色发光二极管(英文:Light-Emitting Diode;简称:LED)灯,G光源可以为绿色LED灯,B光源可以为蓝色LED灯。光源依次发出R光线、G光线、B光线,并将R光线、G光线、B光线提供给MEMS开关阵列;控制处理电路5003将控制信息发送至MEMS开关阵列5002,控制MEMS开关装置的开启、关闭及开启的幅度大小;MEMS开关装置依次对R光源、G光源和B光源发出的光线进行调制,由于人眼的视觉残留效应,使得调制后的光线在人眼中形成彩色图像。MEMS开关阵列包括图2-1、图2-2、图2-3、图2-5或图2-8所示的MEMS开关装置,MEMS开关装置能够在控制处理电路加载或未加载电压的作用下允许光线通过或不通过。该显示装置可以为液晶面板、液晶电视、手机、平板电脑、导航仪等。本发明实施例中的显示装置,由于其包括的MEMS开关阵列中的每个MEMS开关装置的电极在未加载电压或加载电压的情况下,能够阻挡光源发出的光线通过两个MEMS开关子装置或允许光源发出的光线通过两个MEMS开关子装置,相较于现有技术,简化了显示装置的结构,降低了显示装置的制造成本。且该显示装置具有低功耗、高色域显示的优点,该显示装置不仅可以用于投影显示,还可以用于面板显示。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种MEMS开关装置,其特征在于,所述MEMS开关装置包括:
两个MEMS开关子装置,每个所述MEMS开关子装置包括支撑单元和至少一个一端与所述支撑单元活动连接的电极,所述两个MEMS开关子装置的支撑单元存在间隔;
所述两个MEMS开关子装置的电极的另一端在未加载电压时接触,阻挡设置在所述支撑单元一侧的光源发出的光线通过所述两个MEMS开关子装置,所述两个MEMS开关子装置的电极在加载电压时,所述两个MEMS开关子装置的电极的另一端能够旋转至使所述两个MEMS开关子装置的电极的另一端产生间隙的位置,使所述光源发出的光线从所述间隙和所述间隔通过所述两个MEMS开关子装置。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述至少一个一端与所述支撑单元活动连接的电极包括下电极,或者,所述至少一个一端与所述支撑单元活动连接的电极包括下电极和上电极,
每个所述MEMS开关子装置包括:
在衬底基板上形成的第一支撑柱;
在所述第一支撑柱上形成的所述下电极;
在所述下电极上形成的支撑单元;
在所述支撑单元上形成的所述上电极。
3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述支撑单元包括:第二支撑柱和第三支撑柱,
所述下电极上形成有所述第二支撑柱;
所述第二支撑柱上形成有所述第三支撑柱,所述第三支撑柱的长度小于所述下电极的长度,且大于所述第一支撑柱和所述第二支撑柱的长度,所述第一支撑柱、所述第二支撑柱、所述第三支撑柱的长度方向与所述衬底基板的长度方向平行。
4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述至少一个一端与所述支撑单元活动连接的电极包括所述下电极,所述上电极的长度小于等于所述第三支撑柱的长度,且大于所述第二支撑柱的长度。
5.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述至少一个一端与所述支撑单元活动连接的电极包括所述下电极和所述上电极,所述上电极的长度等于所述下电极的长度,所述支撑单元还包括:第四支撑柱,
所述第三支撑柱上形成有所述第四支撑柱,所述第四支撑柱的长度小于所述第三支撑柱的长度,所述第四支撑柱的长度方向与所述衬底基板的长度方向平行;
所述第四支撑柱上形成有所述上电极。
6.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述至少一个一端与所述支撑单元活动连接的电极包括上电极,所述支撑单元包括:第一支撑柱和第二支撑柱,
每个所述MEMS开关子装置包括:
在衬底基板上形成的下电极;
在所述下电极上形成的所述第一支撑柱,所述第一支撑柱的长度小于所述上电极的长度;
在所述第一支撑柱上形成的第二支撑柱,所述下电极的长度小于等于所述第一支撑柱的长度,且大于所述第二支撑柱的长度,所述第一支撑柱、所述第二支撑柱的长度方向与所述衬底基板的长度方向平行;
在所述第二支撑柱上形成的所述上电极。
7.一种MEMS开关装置的制造方法,其特征在于,所述制造方法包括:
形成两个MEMS开关子装置,每个所述MEMS开关子装置包括支撑单元和至少一个一端与所述支撑单元活动连接的电极,所述两个MEMS开关子装置的支撑单元存在间隔;
所述两个MEMS开关子装置的电极的另一端在未加载电压时接触,阻挡设置在所述支撑单元一侧的光源发出的光线通过所述两个MEMS开关子装置,所述两个MEMS开关子装置的电极在加载电压时,所述两个MEMS开关子装置的电极的另一端能够旋转至使所述两个MEMS开关子装置的电极的另一端产生间隙的位置,使所述光源发出的光线从所述间隙和所述间隔通过所述两个MEMS开关子装置。
8.一种MEMS开关装置的驱动方法,其特征在于,所述MEMS开关装置为权利要求1至6任一所述的MEMS开关装置,所述驱动方法包括:
在不需要进行图形显示时,通过控制处理电路禁止对所述至少一个一端与所述支撑单元活动连接的电极的另一端加载电压,使所述两个MEMS开关子装置的电极的另一端接触,阻挡设置在所述支撑单元一侧的光源发出的光线通过所述两个MEMS开关子装置;
在需要进行图形显示时,通过控制处理电路对所述至少一个一端与所述支撑单元活动连接的电极的另一端加载电压,使所述两个MEMS开关子装置的电极的另一端旋转至产生间隙的位置,所述位置能够使所述光源发出的光线从所述间隙和所述间隔通过所述两个MEMS开关子装置。
9.根据权利要求8所述的驱动方法,其特征在于,当至少一个一端与所述支撑单元活动连接的电极包括下电极时,所述通过控制处理电路禁止对所述至少一个一端与所述支撑单元活动连接的电极的另一端加载电压,使所述两个MEMS开关子装置的电极的另一端接触,阻挡设置在所述支撑单元一侧的光源发出的光线通过所述两个MEMS开关子装置,包括:
通过所述控制处理电路禁止对所述下电极的另一端加载电压,使所述两个MEMS开关子装置的下电极的另一端接触,阻挡设置在所述支撑单元一侧的光源发出的光线通过所述两个MEMS开关子装置;
所述通过控制处理电路对所述至少一个一端与所述支撑单元活动连接的电极的另一端加载电压,使所述两个MEMS开关子装置的电极的另一端旋转至产生间隙的位置,包括:
通过控制处理电路对所述下电极的另一端加载电压,使所述两个MEMS开关子装置的下电极的另一端旋转至产生间隙的位置。
10.根据权利要求8所述的驱动方法,其特征在于,当所述至少一个一端与所述支撑单元活动连接的电极包括下电极和上电极时,所述通过控制处理电路禁止对所述至少一个一端与所述支撑单元活动连接的电极的另一端加载电压,使所述两个MEMS开关子装置的电极的另一端接触,阻挡设置在所述支撑单元一侧的光源发出的光线通过所述两个MEMS开关子装置,包括:
通过所述控制处理电路禁止对所述下电极和所述上电极的另一端加载电压,使所述两个MEMS开关子装置的下电极的另一端接触,且使所述两个MEMS开关子装置的上电极的另一端接触,阻挡设置在所述支撑单元一侧的光源发出的光线通过所述两个MEMS开关子装置;
所述通过控制处理电路对所述至少一个一端与所述支撑单元活动连接的电极的另一端加载电压,使所述两个MEMS开关子装置的电极的另一端旋转至产生间隙的位置,包括:
通过控制处理电路对所述下电极和所述上电极的另一端加载电压,使所述两个MEMS开关子装置的下电极的另一端旋转至产生间隙的位置,且使所述两个MEMS开关子装置的上电极的另一端旋转至产生间隙的位置。
11.根据权利要求8所述的驱动方法,其特征在于,当所述至少一个一端与所述支撑单元活动连接的电极包括上电极时,所述通过控制处理电路禁止对所述至少一个一端与所述支撑单元活动连接的电极的另一端加载电压,使所述两个MEMS开关子装置的电极的另一端接触,阻挡设置在所述支撑单元一侧的光源发出的光线通过所述两个MEMS开关子装置,包括:
通过所述控制处理电路禁止对所述上电极的另一端加载电压,使所述两个MEMS开关子装置的上电极的另一端接触,阻挡设置在所述支撑单元一侧的光源发出的光线通过所述两个MEMS开关子装置;
所述通过控制处理电路对所述至少一个一端与所述支撑单元活动连接的电极的另一端加载电压,使所述两个MEMS开关子装置的电极的另一端旋转至产生间隙的位置,包括:
通过控制处理电路对所述上电极的另一端加载电压,使所述两个MEMS开关子装置的上电极的另一端旋转至产生间隙的位置。
12.一种显示装置,其特征在于,所述显示装置包括光源、MEMS开关阵列和控制处理电路;
所述光源用于发出光线;
所述MEMS开关阵列包括权利要求1至6任一所述的MEMS开关装置,所述MEMS开关装置能够在所述控制处理电路加载电压的作用下允许所述光线通过,在所述控制处理电路未加载电压的作用下允许所述光线不通过。
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