CN105899995B - 具有大稳定运动范围的多状态干涉调制器 - Google Patents

具有大稳定运动范围的多状态干涉调制器 Download PDF

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Abstract

本发明提供关于机电显示装置的系统、方法和设备。在一个方面中,多级干涉调制器IMOD可包含可移到不同位置以产生不同反射色彩的可移动反射器。所述IMOD可包含耦合到所述可移动反射器的背面且对所述可移动反射器提供支撑的可变形元件。所述可变形元件可提供将所述可移动反射器偏置到停置位置的复原力。所述IMOD可包含经配置以在啮合时增加所述复原力的一或多个复原力修改器。所述复原力修改器可位于所述可移动反射器与所述可变形元件之间,以使得当所述可移动反射器移位到接触位置时,所述可变形元件接触所述复原力修改器。

Description

具有大稳定运动范围的多状态干涉调制器
技术领域
本发明涉及机电系统和用于显示图像的显示装置,且更明确地说,涉及具有大稳定运动范围的多状态或模拟干涉调制器(IMOD)。
背景技术
机电系统(EMS)包含具有电和机械元件、致动器、换能器、传感器、光学组件(例如,镜面和光学薄膜)和电子装备的装置。可以包含(但不限于)微尺度和纳米尺度的多种尺度来制造EMS装置或元件。举例来说,微机电系统(MEMS)装置可包含具有范围为约一微米到数百微米或更大的大小的结构。纳米机电系统(NEMS)装置可包含具有小于一微米的大小(例如,包含小于数百纳米的大小)的结构。可使用沉积、蚀刻、光刻和/或蚀刻掉衬底和/或所沉积材料层的部分或添加层以形成电和机电装置的其它微机械加工工艺来产生机电元件。
一个类型的EMS装置称为干涉调制器(IMOD)。术语IMOD或干涉光调制器指使用光学干涉原理来选择性地吸收和/或反射光的装置。在一些实施方案中,IMOD显示元件可包含一对导电板,所述对导电板中的一者或两者可完全地或部分地为透明和/或反射性,且在施加适当电信号后即能够相对运动。举例来说,一个板可包含沉积于衬底上方、在衬底上或由衬底支撑的固定层,且另一板可包含与固定层分隔开气隙的反射膜。一个板相对于另一板的位置可改变入射于IMOD显示元件上的光的光学干涉。基于IMOD的显示元件具有广泛范围的应用,且被预期用于改善现有产品和产生新产品(尤其具有显示能力的新产品)。
可由IMOD通过变化两个板之间的距离来输出各种色彩。在一些IMOD中,所述板中的一者或两者可具有有限的稳定运动范围。举例来说,在一些状况下,当两个板之间的距离低于阈值时,两个板可转变到完全闭合位置。有限的稳定运动范围可限制可由IMOD可靠地产生的色彩。因此,需要具有大稳定运动范围的IMOD。
发明内容
本发明的系统、方法和装置各自具有若干创新方面,所述方面中没有单一者单独地负责本文中所揭示的所要属性。
本发明中所描述的标的物的一个创新方面可实施于一种干涉调制器中,所述干涉调制器可包含:衬底;由衬底支撑的光学堆叠,其中所述光学堆叠可为部分地反射和部分地透射;和位于光学堆叠上方的可移动反射器。可移动反射器可包含面向光学堆叠的前面和与前面相反的背面。光学堆叠和可移动反射器可界定其间的光学腔。干涉调制器可包含耦合到可移动反射器的背面的可变形元件。所述可变形元件可能够提供用以将可移动反射器偏置到第一位置的复原力。干涉调制器可包含位于可移动反射器与可变形元件之间的复原力修改器,且干涉调制器可经配置以使得当可变形元件接触复原力修改器时所述复原力修改器增加可变形元件的复原力。
在一些实施方案中,复原力修改器可经配置以使得当可移动反射器处于第一位置中时可变形元件不接触复原力修改器,以使得当可移动反射器处于第二位置中时可变形元件接触复原力修改器,和以使得当可移动反射器处于第三位置中时可变形元件接触复原力修改器,且第二位置可位于第一位置与第三位置之间。
在一些实施方案中,当可移动反射器位于第一位置与第二位置之间时,可变形元件可具有第一弹簧常数,且当可移动反射器位于第二位置与第三位置之间时,可变形元件可具有高于第一弹簧常数的第二弹簧常数。
在一些实施方案中,当可移动反射器处于第一位置时,干涉调制器可能够反射第一色彩的光,当可移动反射器处于第二位置时,干涉调制器可能够反射第二色彩的光,且当可移动反射器处于第三位置时,干涉调制器可能够反射第三色彩的光。
在一些实施方案中,当可变形元件不接触复原力修改器时,复原力可至少部分地通过可变形元件的第一长度来界定,其中当可变形元件接触复原力修改器时,复原力可至少部分地通过可变形元件的第二长度来界定,且第二长度可短于第一长度。
在一些实施方案中,当复原力修改器接触可变形元件时,复原力可至少部分地通过可变形元件的第一区域来界定,且当复原力修改器不接触可变形元件时,复原力可至少部分地通过可变形元件的第一区域和第二区域来界定。
在一些实施方案中,干涉调制器可包含将可移动反射器支撑于光学腔上方的支柱,且复原力修改器可包含从支柱大体水平地延伸的突起。
在一些实施方案中,垂直于可移动反射器的前面的线可与复原力修改器相交。
在一些实施方案中,干涉调制器可能够朝向光学堆叠和远离光学堆叠来选择性地致动可移动反射器。
在一些实施方案中,干涉调制器包含位于复原力修改器与可移动反射器之间的柔性元件,且当可移动反射器被致动远离光学堆叠时所述柔性元件可能够增加复原力。
在一些实施方案中,当可移动反射器被致动远离光学堆叠时,可移动反射器可能够挠曲以增加复原力。
在一些实施方案中,干涉调制器可包含一额外复原力修改器,且可变形元件可位于可移动反射器与所述额外复原力修改器之间,且当可移动反射器被致动远离光学堆叠时,所述额外复原力修改器可能够增加复原力。
在一些实施方案中,干涉调制器可包含第二复原力修改器。当可移动反射器处于第一接触位置时,可变形元件可能够接触复原力修改器,且当可移动反射器偏转越过第一接触位置时,可变形元件可能够接触第二复原力修改器,且当可变形元件接触第二复原力修改器时,第二复原力修改器可进一步增加复原力。
在一些实施方案中,可移动反射器可包含一电极,且可变形元件可包含电耦合到可移动反射器的电极的导电部分。
在一些实施方案中,可移动反射器的前面可包含所述电极,且可移动反射器可包含从可移动反射器的背部延伸到可移动反射器之前部的导电层。
本发明中所描述的标的物的另一个创新方面可实施于一种设备中,所述设备包含:多个显示元件,其各自包含干涉调制器;和处理器,其能够与所述多个显示元件通信。所述处理器可能够处理图像数据。所述设备可包含能够与处理器通信的存储器装置。
在一些实施方案中,所述设备可包含:驱动器电路,其能够将至少一个信号发送到多个显示元件;和控制器,其能够将图像数据的至少一部分发送到驱动器电路。
在一些实施方案中,所述设备可包含能够将图像数据发送到处理器的图像源模块,且所述图像源模块可包含接收器、收发器和发射器中的至少一者。
在一些实施方案中,所述设备可包含能够接收输入数据且将输入数据传达到处理器的输入装置。
本发明中所描述的标的物的另一个创新方面可实施于一种干涉调制器中,所述干涉调制器包含衬底和由衬底支撑的光学堆叠。光学堆叠可为部分地反射和部分地透射。干涉调制器可包含用于反射光的可移动装置,且可移动光反射装置可定位于光学堆叠上方。可移动光反射装置可包含面向光学堆叠的前面和与前面相反的背面。光学堆叠和可移动光反射装置可界定其间的光学腔。干涉调制器可包含用于将可移动光反射装置偏置到第一位置的装置。所述偏置装置可耦合到可移动光反射装置的背面。干涉调制器可包含用于修改偏置装置的复原力的装置,且复原力修改装置可位于可移动光反射装置与偏置装置之间。
在一些实施方案中,可移动光反射装置可包含可移动反射器,偏置装置可包含可变形元件,和/或复原力修改装置可包含复原力修改器。
本发明中所描述的标的物的另一创新方面可实施于一种制造干涉调制器的方法中。所述方法可包含:在衬底上方形成光学堆叠;在光学堆叠上方形成第一牺牲层;和在第一牺牲层上方形成可移动反射器。可移动反射器可具有面向光学堆叠的前面和与前面相反的背面。所述方法可包含:在可移动反射器上方形成第二牺牲层;在第二牺牲层上方形成复原力修改器;在复原力修改器上方形成第三牺牲层;在第三牺牲层上方形成可变形元件;去除第一牺牲层以在光学堆叠与可移动反射器之间产生第一间隙;去除第二牺牲层以在可移动反射器与复原力修改器之间产生第二间隙;和去除第三牺牲层以在复原力修改器与可变形元件之间产生第三间隙。可变形元件可在去除所述牺牲层后即耦合到可移动反射器的背面以使得可变形元件经配置以提供用以将可移动反射器偏置到第一位置的复原力。
在一些实施方案中,干涉调制器可经配置以使得当可变形元件接触复原力修改器时复原力修改器增加复原力。
在一些实施方案中,将单一蚀刻剂用于去除第一牺牲层、去除第二牺牲层和去除第三牺牲层。
在一些实施方案中,所述方法可包含:在可变形元件上方形成第四牺牲层;在第四牺牲层上方形成囊封层;和去除第四牺牲层以在可变形元件与囊封层之间产生第四间隙。
在一些实施方案中,所述方法可包含形成穿过囊封层的孔以提供到所述牺牲层的通路。
在一些实施方案中,形成可移动反射器可包含形成电极,且形成可变形元件可包含形成电耦合到电极的导电层。
本发明中所描述的标的物的一或多个实施方案的细节阐述于随附图式和以下描述中。尽管本发明中所提供的实例主要是依据基于EMS和基于MEMS的显示器来描述,但本文中所提供的概念可应用于其它类型的显示器(例如,液晶显示器、有机发光二极管(“OLED”)显示器和场发射显示器)。其它特征、方面和优势将从描述、图式和权利要求书变得显而易见。应注意,以下诸图的相对尺寸可能未按比例绘制。
附图说明
图1为描绘在干涉调制器(IMOD)显示装置的一系列显示元件或显示元件阵列中的两个邻近的IMOD显示元件的等角视图说明。
图2为说明并有基于IMOD显示器的电子装置的系统框图,所述基于IMOD显示器包含IMOD显示元件的三元件乘三元件阵列。
图3A到3E为IMOD显示元件的变化实施方案的截面说明。
图4为说明IMOD显示器或显示元件的制造工艺的流程图。
图5A到5E为在制造IMOD显示器或显示元件的工艺中的各种阶段的截面说明。
图6A和6B为包含EMS元件阵列和背板的机电系统(EMS)封装的一部分的示意性分解部分透视图。
图7为多状态IMOD的实例实施方案的截面说明。
图8为图7的多状态IMOD的截面说明,其中可移动反射器被致动到接触位置。
图9为图7的多状态IMOD的截面说明,其中可移动反射器被致动越过接触位置。
图10为展示具有线性弹簧的IMOD的实例实施方案和具有非线性弹簧的IMOD的实例实施方案的复原力的图表。
图11为展示具有线性弹簧的IMOD的另一实例实施方案和具有非线性弹簧(其具有多个非线性)的IMOD的另一实例实施方案的复原力的图表。
图12为具有非线性弹簧(其具有多个非线性)的多状态IMOD的实例实施方案的截面说明。
图13为多状态IMOD的另一实例实施方案的截面说明。
图14为多状态IMOD的另一实例实施方案的截面说明。
图15为具有柔性可移动反射器的图14的IMOD的截面说明。
图16为多状态IMOD的另一实例实施方案的截面说明。
图17为处于致动位置中的图16的IMOD的截面说明。
图18为说明多状态IMOD的制造工艺的实例实施方案的流程图。
图19A到19K为在制造多状态IMOD的工艺中的各种阶段的截面说明。
图20A和20B为说明包含多个IMOD显示元件的显示装置的系统框图。
各图式中的相似参考数字和标识指示相似元件。
具体实施方式
为了描述本发明的创新方面的目的,以下描述是针对某些实施方案。然而,一般所属领域的技术人员将易于认识到,可以众多不同方式来应用本文中的教示。所描述的实施方案可实施于可经配置以显示图像(无论是运动(例如视频)抑或静止(例如静态图像)的,且无论是文字、图形抑或图片)的任何装置、设备或系统中。更明确地说,预期所描述的实施方案可包含于例如(但不限于)以下各者的多种电子装置中或与所述电子装置相关联:移动电话、启用多媒体因特网的蜂窝式电话、移动电视接收器、无线装置、智能型电话、装置、个人数据助理(PDA)、无线电子邮件接收器、手持型或便携式计算机、迷你笔记型计算机、笔记型计算机、智能笔记型计算机、平板计算机、打印机、影印机、扫描器、传真装置、全球定位系统(GPS)接收器/导航器、摄影机、数字媒体播放器(例如MP3播放器)、摄录影机、游戏主机、腕表、时钟、计算器、电视监视器、平板显示器、电子阅读装置(例如,电子阅读器)、计算机监视器、汽车显示器(包含里程表和速度计显示器等)、驾驶座舱控制件和/或显示器、摄影机景观显示器(例如车辆中之后视摄影机的显示器)、电子相片、电子广告牌或标志、投影仪、建筑结构、微波炉、冰箱、立体声系统、卡匣记录器或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、收音机、便携式存储器芯片、洗涤器、干燥器、洗涤器/干燥器、停车计时器、封装(例如在包含微机电系统(MEMS)应用的机电系统(EMS)应用以及非EMS应用中)、美学结构(例如一件珠宝或服装上的图像的显示)和多种EMS装置。本文中的教示也可用于非显示器应用中,例如(但不限于)电子切换装置、射频滤波器、传感器、加速计、回转仪、运动传感装置、磁力计、用于消费型电子装备的惯性组件、消费型电子装备产品的零件、可变电抗器、液晶装置、电泳装置、驱动方案、制造工艺和电子测试装备。因此,所述教示并不希望限于仅在诸图中所描绘的实施方案,而实情为具有如一般所属领域的技术人员将易于显而易见的广泛适用性。
在多状态或模拟IMOD中,可移动反射器可被驱动到各种不同位置(例如,通过将不同电压电平施加到一或多个电极)以产生各种不同色彩(例如,红、绿、蓝、白和/或黑)。可移动反射器可具有小于光学腔的高度的稳定行程范围。举例来说,当施加电压增加时,可移动反射器可被拉动朝向电极。在稳定运动范围内,可移动反射器可在各种不同位置处固持就位(例如,通过变化施加电压)。在某一时刻,可移动反射器到达一不稳定点,其中可移动反射器受到的静电力大于由支撑可移动反射器的机构所提供的复原力。此时,可移动反射器可致动到完全致动位置(例如,其中光学间隙闭合)。
本文中所揭示的各种实施方案涉及具有大稳定运动范围的多状态IMOD。所述IMOD可包含支撑可移动反射器的一或多个可变形元件,且所述可变形元件可将可移动反射器偏置朝向停置位置。可移动反射器也通常称为可移动镜面(或简单地镜面)。当可移动反射器移动远离停置位置时,可变形元件可将非线性复原力提供到可移动反射器。当可移动镜面被拖动得更接近电极且静电力增加时,非线性复原力也可增加,由此延长可移动镜面的稳定运动范围。延长可移动镜面的稳定运动范围可增加可由IMOD可靠地产生的色彩范围。可变形元件可耦合到可移动反射器的背部。因而,可变形元件可称为镜面后铰链。由于可变形元件可安置于可移动反射器后面,所以可移动反射器可填充IMOD面积的大部分,此举可改善IMOD和/或包含IMOD的显示器的填充因数。显示器的填充因数可定义为显示器的光学作用面积与显示器的总面积的比率。IMOD的填充因数可定义为IMOD的光学作用面积与IMOD的总面积的比率。
在各种实施方案中,多状态IMOD可包含可经配置以改变由可变形元件所提供的复原力的复原力修改器。举例来说,当可移动反射器位于停置位置处或附近时,复原力修改器可不接触可变形元件。当可移动反射器移位到接触位置时,可移动反射器可接触复原力修改器。当可移动反射器移位越过接触位置时,复原力修改器可增加可变形元件的复原力。复原力在接触位置处可为非线性的。一或多个可变形元件可充当(例如)一或多个悬臂弹簧。当可变形元件不接触复原力修改器时,所述可变形元件可具有第一弹簧常数,且当所述可变形元件接触复原力修改器时,所述可变形元件可具有高于第一弹簧常数的第二弹簧常数。复原力修改器可定位于可移动反射器后面。举例来说,复原力修改器可定位于可移动反射器与可变形元件之间。在一些实施方案中,复原力修改器可为延伸到位于可变形元件与可移动反射器之间的空间中的大体水平突起。复原力修改器可从对可移动反射器提供支撑的支柱延伸。在一些实施方案中,可变形元件可在位于复原力修改器上面的位置处从支柱延伸。
在一些实施方案中,可在第一方向上(例如,朝向光学堆叠)和在第二方向上(例如,远离光学堆叠)致动可移动反射器。通过在第一方向和第二方向上致动IMOD,可产生额外色彩。当在第一方向上和/或在第二方向上致动可移动反射器时,可变形元件可产生非线性复原力。在一些实施方案中,当向下(例如,朝向光学堆叠)致动可移动反射器时,第一突起可位于可变形元件下方且可修改复原力。当向上(例如,远离光学堆叠)致动可移动反射器时,第二突起可位于可变形元件上面且可修改复原力。在一些实施方案中,柔性元件可位于可移动反射器与复原力修改器之间,且当向上(例如,远离光学堆叠)移动可移动反射器时,柔性元件可被压缩于可移动反射器与复原力修改器之间,由此增加朝向停置位置的复原力。在一些实施方案中,可移动反射器可为柔性的,且可移动反射器的挠曲可增加朝向停置位置的复原力。
可实施本发明中所描述的标的物的特定实施方案以实现以下潜在优势中的一或多者。举例来说,本文中所揭示的各种IMOD可用于产生广泛范围色彩。在一些情况下,单一IMOD可用于产生原色(例如,红、绿和蓝),所述原色可经组合(例如,空间上或时间上)以产生可适用于在显示装置上显示图像的一组色彩。在一些情况下,单一IMOD可被稳定地致动到大量位置以使得所述IMOD可产生可适用于在显示装置上显示图像的一组色彩。举例来说,IMOD可稳定地致动到3、5、10、25、50、100、1000或更多位置,且在一些情况下,IMOD可稳定地致动到接近无限的数目个位置。本文中所揭示的各种实施方案可用于产生具有大填充因数的显示器。大填充因数可改善显示器的亮度且可改善图像质量。
所描述的实施方案可适用的合适的EMS或MEMS装置或设备的实例为反射性显示装置。反射性显示装置可并有可经实施以使用光学干涉原理来选择性地吸收和/或反射入射于其上的光的干涉调制器(IMOD)显示元件。IMOD显示元件可包含部分光学吸收器、可相对于吸收器移动的反射器,和至少部分地界定于吸收器与反射器之间的光学谐振腔。在一些实施方案中,反射器可移到两个或两个以上不同位置,此举可改变光学谐振腔的大小且由此影响IMOD的反射比。IMOD显示元件的反射谱可产生可跨越可见光波长而移位以产生不同色彩的相当宽的光谱带。可通过改变光学谐振腔的厚度来调整光谱带的位置。一种改变光学谐振腔的方式为通过改变反射器相对于吸收器的位置。
图1为描绘在干涉调制器(IMOD)显示装置的一系列显示元件或显示元件阵列中的两个邻近的IMOD显示元件的等角视图说明。IMOD显示装置包含一或多个干涉EMS(例如MEMS)显示元件。在这些装置中,干涉MEMS显示元件可经配置处于明亮抑或黑暗状态。在明亮(“松弛”、“开放”或“接通”等)状态下,显示元件反射入射可见光的大部分。相反地,在黑暗(“致动”、“闭合”或“切断”等)状态下,显示元件反射很少的入射可见光。MEMS显示元件可经配置以主要在光的特定波长下反射从而允许除黑与白的外的彩色显示。在一些实施方案中,通过使用多个显示元件,可达成色原和灰度的不同强度。
IMOD显示装置可包含可以多行和多列布置的IMOD显示元件的阵列。阵列中的每一显示元件可包含定位于距彼此一段可变且可控距离处以形成气隙(也称为光学间隙、光学腔或光学谐振腔)的至少一对反射层和半反射层,例如,可移动反射层(即,可移动层,也称为机械层)和固定部分反射层(即,固定层)。可移动反射层可在至少两个位置之间移动。举例来说,在第一位置(即,松弛位置)中,可移动反射层可定位于距固定部分反射层一段距离处。在第二位置(即,致动位置)中,可移动反射层可定位成较接近于部分反射层。从两个层反射的入射光可取决于可移动反射层的位置和入射光的波长而相长和/或相消地干涉,从而产生每一显示元件的总反射状态抑或非反射状态。在一些实施方案中,显示元件可在未致动时处于反射状态,从而反射可见光谱内的光,且可在致动时处于黑暗状态,从而吸收和/或相消地干涉可见光范围内的光。然而,在一些其它实施方案中,IMOD显示元件可在未致动时处于黑暗状态且在致动时处于反射状态。在一些实施方案中,所施加的电压的引入可驱动显示元件以改变状态。在一些其它实施方案中,所施加的电荷可驱动显示元件以改变状态。
图1中的阵列的所描绘部分包含呈IMOD显示元件12的形式的两个邻近干涉MEMS显示元件。在右边的显示元件12(如所说明)中,可移动反射层14经说明为处于接近于、邻近于或触和到光学堆叠16的致动位置中。跨越右边的显示元件12所施加的电压Vbias足以移动且也维持可移动反射层14于致动位置中。在左边的显示元件12(如所说明)中,可移动反射层14经说明为处于距光学堆叠16一段距离(其可基于设计参数而为预定的)处的松弛位置中,所述光学堆叠16包含部分反射层。跨越左边的显示元件12所施加的电压V0不足以致使可移动反射层14致动到致动位置(例如,右边的显示元件12的致动位置)。
在图1中,大体用指示入射于IMOD显示元件12上的光13和从左边的显示元件12反射的光15的箭头来说明IMOD显示元件12的反射性质。入射于显示元件12上的大多数光13可透射穿过透明衬底20而朝向光学堆叠16。入射于光学堆叠16上的光的一部分可透射穿过光学堆叠16的部分反射层,且一部分将穿过透明衬底20反射回来。光13的透射穿过光学堆叠16的所述部分可从可移动反射层14反射,反过来朝向(且穿过)透明衬底20。从光学堆叠16的部分反射层反射的光与从可移动反射层14反射的光之间的干涉(相长和/或相消)将部分地确定在装置的观看或衬底侧上从显示元件12反射的光15的波长的强度。在一些实施方案中,透明衬底20可为玻璃衬底(有时称为玻璃板或面板)。玻璃衬底可为或包含(例如)硼硅玻璃、碱石灰玻璃、石英、派热司或其它合适的玻璃材料。在一些实施方案中,玻璃衬底可具有0.3、0.5或0.7毫米的厚度,但在一些实施方案中玻璃衬底可较厚(例如,数十毫米)或较薄(例如,小于0.3毫米)。在一些实施方案中,可使用非玻璃衬底,例如,聚碳酸酯、丙烯酸树脂、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)或聚醚醚酮(PEEK)衬底。在此实施方案中,非玻璃衬底将很可能具有小于0.7毫米的厚度,但衬底可取决于设计考量而较厚。在一些实施方案中,可使用非透明衬底(例如金属箔片或基于不锈钢的衬底)。举例来说,反向基于IMOD的显示器(其包含固定反射层和为部分透射且部分反射的可移动层)可经配置以从与图1的显示元件12相反的衬底侧观看且可由非透明衬底支撑。
光学堆叠16可包含单一层或若干层。所述(等)层可包含电极层、部分反射且部分透射层和透明介电层中的一或多者。在一些实施方案中,光学堆叠16为导电的、部分透明的且部分反射的,且可(例如)通过将上述层中的一或多者沉积到透明衬底20上而制造。电极层可由例如各种金属的多种材料(例如,氧化铟锡(ITO))形成。部分反射层可由部分地反射的多种材料形成,例如,各种金属(例如,铬和/或钼)、半导体和介电质。部分反射层可由一或多个材料层形成,且所述层中的每一者可由单一材料或材料的组合形成。在一些实施方案中,光学堆叠16的某些部分可包含单一半透明厚度的金属或半导体,其充当部分光学吸收器与电导体两者,而(例如,光学堆叠16或显示元件的其它结构的)不同、更具导电性的层或部分可起在IMOD显示元件之间用总线传送信号的作用。光学堆叠16也可包含覆盖一或多个导电层的一或多个绝缘或介电层,或导电/部分吸收层。
在一些实施方案中,光学堆叠16的所述(等)层中的至少一些可经图案化为平行条带,且可形成显示装置中的行电极,如下文进一步描述。如一般所属领域的技术人员将理解,术语“经图案化”在本文中用以指遮蔽以及蚀刻工艺。在一些实施方案中,可将高度导电且反射的材料(例如,铝(Al))用于可移动反射层14,且这些条带可形成显示装置中的列电极。可移动反射层14可经形成为一或多个所沉积的金属层的一系列平行条带(正交于光学堆叠16的行电极),以形成沉积于支撑件(例如所说明的支柱18)和位于支柱18之间的介入牺牲材料的顶部上的列。当蚀刻掉所述牺牲材料时,可在可移动反射层14与光学堆叠16之间形成所界定之间隙19或光学腔。在一些实施方案中,支柱18之间的间隔可为近似1μm到1000μm,而间隙19可近似小于
在一些实施方案中,每一IMOD显示元件(不管处于致动状态或是松弛状态)可视为由固定反射层和移动反射层形成的电容器。当未施加电压时,可移动反射层14保持处于机械松弛状态(如由图1中的左边的显示元件12所说明)且在可移动反射层14与光学堆叠16之间具有间隙19。然而,当将电位差(即,电压)施加到所选择的行和列中的至少一者时,在对应显示元件处形成于行电极与列电极的相交处的电容器变得充电,且静电力将所述电极拉在一起。如果施加电压超出阈值,那么可移动反射层14可变形且移动接近或抵靠住光学堆叠16。如由图1中的右边的经致动的显示元件12所说明,光学堆叠16内的介电层(未图示)可防止短路且控制层14与16之间的分离距离。不管所施加电位差的极性如何,行为均相同。尽管某一阵列中的一系列显示元件可在一些情况下被称为“行”或“列”,但一般所属领域的技术人员将易于理解,将一个方向称为“行”且将另一方向称为“列”为随意的。再声明,在一些定向上,可将行视为列,而将列视为行。在一些实施方案中,可将行称为“共同”线且可将列称为“区段”线,或反之亦然。此外,显示元件可按正交的行和列(“阵列”)均匀地布置,或按非线性配置布置,例如,具有相对于彼此的某些位置偏移(“马赛克”)。术语“阵列”和“马赛克”可指任一配置。因此,尽管将显示器称为包含“阵列”或“马赛克”,但在任何情况下元件自身不需要彼此正交地布置,或均匀分布地安置,而是可包含具有不对称形状和不均匀分布的元件的布置。
图1为说明并有基于IMOD显示器的电子装置的系统框图,所述基于IMOD显示器包含IMOD显示元件的三元件乘三元件阵列。所述电子装置包含处理器21,所述处理器可经配置以执行一或多个软件模块。除执行作业系统之外,处理器21也可经配置以执行一或多个软件应用程序,所述一或多个软件应用程序包含网页浏览器、电话应用程序、电子邮件程序或任何其它软件应用程序。
处理器21可经配置以与阵列驱动器22通信。阵列驱动器22可包含将信号提供到(例如)显示阵列或面板30的行驱动器电路24和列驱动器电路26。根据图2中的线1-1来展示图1中所说明的IMOD显示装置的截面。尽管出于清晰起见图2说明IMOD显示元件的3×3阵列,但显示阵列30可含有极大数目的IMOD显示元件,并可在行与列中具有不同数目个IMOD显示元件。
IMOD显示器和显示元件的结构的细节可广泛地变化。图3A到3E为IMOD显示元件的变化实施方案的截面说明。图3A为IMOD显示元件的截面说明,其中金属材料的条带沉积于从衬底20大体正交地延伸的支撑件18上,从而形成可移动反射层14。在图3B中,每一IMOD显示元件的可移动反射层14大体为正方形或矩形形状且在系链32上附接到隅角处或接近隅角处的支撑件。在图3C中,可移动反射层14大体为正方形或矩形形状且从可变形层34悬置,所述可变形层可包含柔性金属。可变形层34可在可移动反射层14的外围周围直接或间接地连接到衬底20。本文中将这些连接称为“集成”支撑件或支撑柱18的实施方案。图3C中所示的实施方案具有得自使可移动反射层14的光学功能与其机械功能去耦的额外益处,所述机械功能由可变形层34来实施。此去耦允许用于可移动反射层14的结构设计和材料与用于可变形层34的那些结构设计和材料彼此独立地优化。
图3D为IMOD显示元件的另一截面说明,其中可移动反射层14包含反射子层14a。可移动反射层14停置于例如支撑柱18的支撑结构上。支撑柱18提供可移动反射层14与下部固定电极(其可为所说明的IMOD显示元件中的光学堆叠16的部分)的分离。举例来说,当可移动反射层14处于松弛位置中时,间隙19形成于可移动反射层14与光学堆叠16之间。可移动反射层14也可包含:导电层14c,其可经配置以充当电极;和支撑层14b。在此实例中,导电层14c安置于支撑层14b的远离衬底20的一侧上,且反射子层14a安置于支撑层14b的近接衬底20的另一侧上。在一些实施方案中,反射子层14a可导电且可安置于支撑层14b与光学堆叠16之间。支撑层14b可包含介电材料(例如,氮氧化硅(SiON)或二氧化硅(SiO2))的一或多个层。在一些实施方案中,支撑层14b可为层的堆叠,例如,SiO2/SiON/SiO2三层堆叠。反射子层14a和导电层14c中的任一者或两者可包含(例如)具有约0.5%铜(Cu)的铝(Al)合金,或另一反射金属材料。在介电支撑层14b上方和下方使用导电层14a和14c可平衡应力且提供增强的导电。在一些实施方案中,出于多种设计目的(例如,达成可移动反射层14内的特定应力特征曲线),反射子层14a和导电层14c可由不同材料形成。
如图3D中所说明,一些实施方案也可包含黑色掩模结构23或深色薄膜层。黑色掩模结构23可形成于光学非作用区域中(例如,在显示元件之间或在支撑柱18下)以吸收环境光或杂散光。黑色掩模结构23也可通过抑制光从显示器的非作用部分反射或透射穿过显示器的非作用部分来改善显示装置的光学性质,由此增加对比率。另外,黑色掩模结构23的至少一些部分可导电且经配置以充当电总线层。在一些实施方案中,行电极可连接到黑色掩模结构23以减小所连接的行电极的电阻。可使用包含沉积和图案化技术的多种方法来形成黑色掩模结构23。黑色掩模结构23可包含一或多个层。在一些实施方案中,黑色掩模结构23可为标准具或干涉堆叠结构。举例来说,在一些实施方案中,干涉堆叠黑色掩模结构23包含:钼-铬(MoCr)层,其充当光学吸收器;SiO2层;和铝合金,其充当反射器和总线层,其中厚度分别在约的范围中。可使用包含光刻和干式蚀刻的多种技术来图案化一或多个层,包含(例如)用于MoCr和SiO2层的四氟甲烷(或四氟化碳,CF4)和/或氧(O2),和用于铝合金层的氯(Cl2)和/或三氯化硼(BCl3)。在这些干涉堆叠黑色掩模结构23中,导电吸收器可用于在每一行或列的光学堆叠16中的下部固定电极之间发射或用总线传送信号。在一些实施方案中,间隔物层35可起大体使光学堆叠16中的电极(或导体)(例如,吸收器层16a)与黑色掩模结构23中的导电层电隔离的作用。
图3E为IMOD显示元件的另一截面说明,其中可移动反射层14为从持型。尽管图3D说明在结构上和/或材料上不同于可移动反射层14的支撑柱18,但图3E的实施方案包含与可移动反射层14集成的支撑柱。在此实施方案中,可移动反射层14在多个位置处接触下伏光学堆叠16,且当跨越IMOD显示元件的电压不足以引起致动时,可移动反射层14的曲率提供使可移动反射层14返回到图3E的未致动位置的足够支撑。以此方式,可将弯曲或下弯以接触衬底或光学堆叠16的可移动反射层14部分视为“集成”的支撑柱。此处为了清晰起见而展示可含有多个若干不同层的光学堆叠16的一个实施方案,所述多个若干不同层包含光学吸收器16a和介电质16b。在一些实施方案中,光学吸收器16a可既充当固定电极也充当部分反射层。在一些实施方案中,光学吸收器16a可比可移动反射层14薄一个数量级。在一些实施方案中,光学吸收器16a比反射子层14a薄。
在例如图3A到3E中所示的那些实施方案的实施方案中,IMOD显示元件形成直视装置的一部分,其中可从透明衬底20的前面(其在此实例中为与上面形成有IMOD显示元件的面相反的面)观看图像。在这些实施方案中,可配置和操作装置的背部部分(即,显示装置的在可移动反射层14后方的任何部分,包含(例如)图3C中所说明的可变形层34)而不影响或负面地影响显示装置的图像质量,这是因为反射层14在光学上屏蔽装置的那些部分。举例来说,在一些实施方案中,可包含位于可移动反射层14后方的总线结构(未说明),其提供将调制器的光学性质与调制器的机电性质(例如,电压定址和由此定址产生的移动)分离的能力。
图4为说明IMOD显示器或显示元件的制造工艺80的流程图。图5A到5E为在用于制造IMOD显示器或显示元件的制造工艺80中的各种阶段的截面说明。在一些实施方案中,可实施制造工艺80以制造一或多个EMS装置(例如IMOD显示器或显示元件)。此EMS装置的制造也可包含图4中未展示的其它块。工艺80在块82处以在衬底20上方形成光学堆叠16开始。图5A说明形成于衬底20上方的此光学堆叠16。衬底20可为例如玻璃或塑料(例如,上文关于图1所论述的材料)的透明衬底。衬底20可具有柔性或相对刚性且不弯曲,且可已经经受先前的预备工艺(例如,清洁)以促进光学堆叠16的有效形成。如上文所论述,光学堆叠16可导电、部分透明、部分反射和部分吸收,且可(例如)通过将具有所要性质的一或多个层沉积到透明衬底20上而制造。
在图5A中,光学堆叠16包含具有子层16a和16b的多层结构,但在一些其它实施方案中可包含更多或更少的子层。在一些实施方案中,子层16a和16b中的一者可配置有光学吸收性质与导电性质两者(例如,组合的导体/吸收器子层16a)。在一些实施方案中,子层16a和16b中的一者可包含钼-铬(钼铬或MoCr)或具有合适的复折射率的其它材料。另外,子层16a和16b中的一或多者可经图案化为平行条带,且可形成显示装置中的行电极。可通过遮蔽和蚀刻工艺或此项技术中已知的另一合适工艺来执行此图案化。在一些实施方案中,子层16a和16b中的一者可为绝缘或介电层,例如沉积于一或多个下伏金属和/或氧化物层(例如一或多个反射层和/或导电层)上方的上部子层16b。另外,光学堆叠16可经图案化为形成显示器的行的个别和平行条带。在一些实施方案中,即使在图5A到5E中将子层16a和16b展示为有点厚,光学堆叠的所述子层中的至少一者(例如,光学吸收层)仍可非常薄(例如,相对于本发明中所描绘的其它层)。
工艺80在块84处以在光学堆叠16上方形成牺牲层25而继续。由于牺牲层25稍后被去除(见块90)以形成腔19,所以在所得IMOD显示元件中未展示牺牲层25。图5B说明经部分制造的装置,所述装置包含形成于光学堆叠16上方的牺牲层25。在光学堆叠16上方形成牺牲层25可包含以一厚度沉积二氟化氙(XeF2)可蚀刻材料(例如,钼(Mo)或非晶硅(Si)),所述厚度经选择以在随后的去除之后提供具有所要的设计大小之间隙或腔19(也见图5E)。可使用例如以下各者的沉积技术来实施牺牲材料的沉积:物理气相沉积(PVD,其包含例如溅镀的许多不同技术)、等离子增强化学气相沉积(PECVD)、热化学气相沉积(热CVD)或旋涂。
工艺80在块86处以形成例如支撑柱18的支撑结构而继续。支撑柱18的形成可包含图案化牺牲层25以形成支撑结构孔隙,接着使用例如PVD、PECVD、热CVD或旋涂的沉积方法将材料(例如,聚合物或如氧化硅的无机材料)沉积到所述孔隙中以形成支撑柱18。在一些实施方案中,形成于牺牲层中的支撑结构孔隙可延伸穿过牺牲层25与光学堆叠16两者到下伏衬底20,以使得支撑柱18之下端接触衬底20。替代地,如图5C中所描绘,形成于牺牲层25中的孔隙可延伸穿过牺牲层25,但不穿过光学堆叠16。举例来说,图5E说明支撑柱18的下端与光学堆叠16的上表面接触。可通过将支撑结构材料层沉积于牺牲层25上方并图案化支撑结构材料的位于远离牺牲层25中的孔隙处的部分来形成支撑柱18或其它支撑结构。支撑结构可位于孔隙内(如图5C中所说明),但也可至少部分地延伸于牺牲层25的一部分上方。如上文所指出,牺牲层25和/或支撑柱18的图案化可通过遮蔽和蚀刻工艺来执行,但也可通过替代性图案化方法来执行。
工艺80在块88处以形成可移动反射层或膜(例如,图5D中所说明的可移动反射层14)而继续。可通过使用包含(例如)反射层(例如,铝、铝合金或其它反射层)沉积的一或多个沉积步骤连同一或多个图案化、遮蔽和/或蚀刻步骤来形成可移动反射层14。可移动反射层14可图案化为形成(例如)显示器的列的个别和平行条带。可移动反射层14可导电,且被称为导电层。在一些实施方案中,可移动反射层14可包含如图5D中所示的多个子层14a、14b和14c。在一些实施方案中,所述子层中的一或多者(例如子层14a和14c)可包含针对其光学性质而选择的高度反射子层,且另一子层14b可包含针对其机械性质而选择的机械子层。在一些实施方案中,机械子层可包含介电材料。由于牺牲层25仍存在于在块88处形成的经部分制造的IMOD显示元件中,所以可移动反射层14在此阶段通常不可移动。含有牺牲层25的经部分制造的IMOD显示元件在本文中也可称为“未释放”IMOD。
工艺80在块90处以形成腔19而继续。可通过使牺牲材料25(在块84处沉积)暴露到蚀刻剂来形成腔19。举例来说,可通过干式化学蚀刻通过使牺牲层25暴露到气态或蒸气状蚀刻剂(例如,得从固体XeF2的蒸气)历时对去除所要量的材料有效的一段时间来去除可蚀刻的牺牲材料(例如,Mo或非晶Si)。通常相对于包围腔19的结构而选择性地去除所述牺牲材料。也可使用其它蚀刻方法(例如,湿式蚀刻和/或等离子蚀刻)。由于牺牲层25在块90期间被去除,所以可移动反射层14在此阶段之后通常可移动。在去除牺牲材料25之后,所得经完全制造或经部分制造的IMOD显示元件可在本文中称为“经释放”IMOD。
在一些实施方案中,EMS组件或装置(例如,基于IMOD的显示器)的封装可包含背板(替代地称为底板、背玻璃或凹入的玻璃),所述背板可经配置以使EMS组件免于损害(例如,免于机械干扰或潜在的损害物质)。背板也可为广泛范围的组件提供结构支撑,所述组件包含(但不限于)驱动器电路、处理器、存储器、互连阵列、蒸气势垒、产品外壳和其类似者。在一些实施方案中,背板的使用可促进组件的集成且由此减小便携式电子装置的体积、重量和/或制造成本。
图6A和6B为包含EMS元件阵列36和背板92的EMS封装91的一部分的示意性分解部分透视图。图6A经展示为背板92的两个隅角被切掉以更好地说明背板92的某些部分,而图6B经展示为无隅角被切掉。EMS阵列36可包含衬底20、支撑柱18和可移动层14。在一些实施方案中,EMS阵列36可包含具有位于透明衬底上的一或多个光学堆叠部分16的IMOD显示元件的阵列,且可移动层14可实施为可移动反射层。
背板92可本质上为平面或可具有至少一个起伏表面(例如,背板92可形成有凹区和/或突起)。背板92可由任何合适的材料(不管为透明或是不透明、导电或是绝缘)制成。用于背板92的合适材料包含(但不限于)玻璃、塑料、陶瓷、聚合物、层压品、金属、金属箔片、科伐合金(Kovar)和电镀科伐合金。
如图6A和6B中所示,背板92可包含一或多个背板组件94a和94b,所述一或多个背板组件可部分地或完全地嵌入于背板92中。如图6A中可见,背板组件94a嵌入于背板92中。如图6A和6B中可见,背板组件94b安置于经形成于背板92的表面中的凹区93内。在一些实施方案中,背板组件94a和/或94b可从背板92的表面突起。虽然背板组件94b安置于背板92的面向衬底20的一侧上,但在其它实施方案中,背板组件可安置于背板92的相对侧上。
背板组件94a和/或94b可包含一或多个主动式或被动式电组件,例如,晶体管、电容器、电感器、电阻器、二极管、开关和/或集成电路(IC)(例如,已封装的标准或离散IC)。可用于各种实施方案中的背板组件的其它实例包含天线、电池和传感器(例如,电传感器、触碰传感器、光学传感器或化学传感器,或薄膜沉积装置)。
在一些实施方案中,背板组件94a和/或94b可与EMS阵列36的数个部分形成电连通。导电结构(例如,迹线、凸块、支柱或介层孔)可形成于背板92或衬底20中的一者或两者上且可接触彼此或其它导电组件以在EMS阵列36与背板组件94a和/或94b之间形成电连接。举例来说,图6B包含位于背板92上的一或多个导电介层孔96,所述一或多个导电介层孔可与从EMS阵列36内的可移动层14向上延伸的电接点98对准。在一些实施方案中,背板92也可包含使背板组件94a和/或94b与EMS阵列36的其它组件电绝缘的一或多个绝缘层。在背板92由蒸气可渗透材料形成的一些实施中,背板92的内表面可涂布有蒸气势垒(未图示)。
背板组件94a和94b可包含用以吸收可进入EMS封装91的任何湿气的作用的一或多种干燥剂。在一些实施方案中,可与任何其它背板组件分离地提供干燥剂(或例如吸气剂的其它湿气吸收材料),(例如)作为通过粘附剂安装到背板92(或形成于其中的凹区中)的薄片。替代地,干燥剂可集成到背板92中。在一些其它实施方案中,可将干燥剂直接或间接地涂覆于其它背板组件上方(例如,通过喷涂、丝网印刷或任何其它合适方法)。
在一些实施方案中,EMS阵列36和/或背板92可包含机械垫高部97以维持背板组件与显示元件之间的距离且由此防止那些组件之间的机械干扰。在图6A和6B中所说明的实施方案中,机械垫高部97经形成为从背板92突起并与EMS阵列36的支撑柱18对准的支柱。替代地或另外,可沿EMS封装91的边缘来提供机械垫高部(例如,轨道或支柱)。
虽然图6A和6B中未说明,但可提供部分地或完全地围绕EMS阵列36的密封件。所述密封件可与背板92和衬底20一道而形成封闭EMS阵列36的保护腔。密封件可为半密封型密封件,例如,常规的基于环氧树脂的粘附剂。在一些其它实施方案中,密封件可为密封型密封件,例如,薄膜金属熔接件或玻璃粉。在一些其它实施方案中,密封件可包含聚异丁烯(PIB)、聚胺基甲酸酯、液体旋涂玻璃、焊料、聚合物、塑料或其它材料。在一些实施方案中,增强密封剂可用于形成机械垫高部。
在替代性实施方案中,密封环可包含背板92或衬底20中的一者抑或两者的延伸部。举例来说,密封环可包含背板92的机械延伸部(未图示)。在一些实施方案中,密封环可包含一单独部件(例如,O形环或其它环形部件)。
在一些实施方案中,在将EMS阵列36和背板92附接或耦合在一起之前分别形成EMS阵列36和背板92。举例来说,衬底20的边缘可附接和密封到背板92的边缘,如上文所论述。替代地,EMS阵列36和背板92可被形成和接合在一起作为EMS封装91。在一些其它实施方案中,可以任何其它合适方式制造EMS封装91(例如,通过透过沉积在EMS阵列36上方形成背板92的组件)。
图7为多状态IMOD 100的实例实施方案的截面说明。图7的IMOD 100可包含与本文中所揭示的各种其它实施方案类似或相同的特征,且结合IMOD 100所论述的特征可并入到本文中所揭示的各种其它实施方案中。图7的IMOD 100可包含位于衬底120上方的光学堆叠116。可移动反射器114可位于光学堆叠116上方。可移动反射器114可与光学堆叠116隔开,且光学腔119可位于可移动反射器114与光学堆叠116之间。光学堆叠116可包含一或多个层,如本文中所论述。在一些实施方案中,光学堆叠116可包含第一电极,且可移动反射器114可包含第二电极。可将电压施加到第一电极和第二电极以产生可将可移动反射器114拉向光学堆叠116的静电力。
可移动反射器114可包含前面110和背面112。前面110可面朝光学堆叠116,且可移动反射器114的前面110可为高度反射的。光学堆叠116可为部分反射和部分透射,且从可移动反射器114和从光学堆叠116反射的光可视可移动反射器114的位置和光学腔119的大小而组合以产生各种色彩。举例来说,从光学堆叠116和从可移动反射器114反射的光可经历相长干涉及/或相消干涉以产生具有至少部分地取决于光学腔119的大小的色彩的光学响应。通过将可移动反射器114定位于不同位置处(例如,通过变化施加到电极的电压),IMOD100可产生各种色彩(例如,红、绿、蓝、白和/或黑)。
可移动反射器114可由一或多个可变形元件134支撑。可变形元件134可位于可移动反射器114上方。可变形元件134可耦合到可移动反射器114的背面112。可变形元件134可从位于可移动反射器114上面的位置(例如,较距可移动反射器114的前面110的距离更接近于背面112)延伸。在一些实施方案中,IMOD 100可包含支柱118,所述支柱可对可移动反射器114提供支撑。支柱118可大体向上延伸(例如,从衬底120和/或从光学堆叠116)。可变形元件134可从支柱118上的位于可移动反射器114上方的位置延伸。可移动反射器114的背面112可面朝可变形元件134。虽然在图7中将支柱118和可变形元件134展示为独立组件,但在一些实施方案中,支柱118和可变形元件134可集成在一起。举例来说,一或多个可变形元件134可为支柱118的一或多个可变形部分。举例来说,支柱118的可变形部分可足够薄以允许充分变形。支柱118可大体向上延伸(例如,从衬底120和/或从光学堆叠116)且可弯曲以使得所述支柱118耦合到可移动反射器114的背面112。如本文中所论述,通过将可变形元件134定位于可移动反射器114的背面112上,可改善IMOD 100(和将IMOD 100用于显示元件的显示器)的填充因数。
IMOD可包含多个可变形元件134,所述多个可变形元件可在多个连接位置处耦合到可移动反射器114的背面112。所述连接位置可与可移动反射器114的背面112的中心隔开,此举可对可移动反射器114提供改善的稳定性。使可变形元件134与可移动反射器114之间的连接位置与可移动反射器的中心隔开可妨碍或防止可移动反射器114的不均匀致动(例如,其中可移动反射器114的一个侧较可移动反射器114的另一侧移动得更远)。在一些实施方案中,可变形元件134到可移动反射器114的连接点之间的距离大于一个连接点与可移动反射器114的边缘之间的距离。在一些实施方案中,连接位置之间的距离可大于或等于可移动反射器114的宽度的约25%、大于或等于可移动反射器114的宽度的约33%、大于或等于可移动反射器114的宽度的约50%、小于或等于可移动反射器114的宽度的约90%、小于或等于可移动反射器114的宽度的约75%和/或小于或等于可移动反射器114的宽度的约50%。
当可移动反射器114从图7中所示的停置位置移动时,可变形元件134可提供复原力。复原力可将可移动反射器114偏置朝向图7中所示的停置或松弛或未致动位置。IMOD100可经配置以使得可变形元件134提供非线性复原力。举例来说,IMOD 100可包含一或多个复原力修改器140。复原力修改器140可位于可移动反射器114与可变形元件134之间。复原力修改器140可从支柱118大体水平地延伸(例如,从支柱118上的位于可移动反射器114上方和/或在可变形元件134从支柱118延伸的位置下方的位置)。复原力修改器140经展示为与支柱118分离的组件,但在一些实施方案中,复原力修改器140可与支柱118成一体式(例如,作为突起或从支柱118的主体大体水平地延伸的其它组件)。复原力修改器140可直接位于可移动反射器114后面。举例来说,垂直于可移动反射器114的前面110和/或背面112的线141可与复原力修改器140相交。相对于支柱118和/或可移动反射器114而处于其它角度的复原力修改器也是有可能的(例如,成朝向可移动反射器114的角度或成远离可移动反射器114的角度)。复原力修改器140相对于支柱118的角度可为约45°到约135°(例如,约80°到约100°)。复原力修改器140可经配置以在复原力修改器140被啮合(例如,由可变形元件134接触)时增加可变形元件134的复原力。
图8为图7的多状态IMOD 100的截面说明,其中可移动反射器114被致动到接触或第一致动位置。当可移动反射器114被致动朝向光学堆叠116时,可变形元件134可被拖动朝向复原力修改器140直到至少一个可变形元件134接触至少一个复原力修改器140为止。图8的接触位置可为在可变形元件134与复原力修改器140之间第一次产生接触所在的位置。图9为图7的多状态IMOD的截面说明,其中可移动反射器被致动越过接触位置或处于第二致动状态中。IMOD 100可经配置以使得当可变形元件134接触复原力修改器时(例如,当可移动反射器114被致动越过接触位置时,如图9中所示)复原力修改器140增加可变形元件134的复原力。IMOD 100的各种方面可促成使得复原力修改器140能够增加可变形元件134的复原力的配置,例如,可变形元件134的材料、厚度和/或形状、复原力修改器140的材料、厚度和/或形状、复原力修改器140的大小、复原力修改器140与可变形元件134之间的接触面积的量,和/或向内延伸越过复原力修改器140的末端的可变形元件134的量。并且,IMOD 100可经配置以施加适当力以使得当可变形元件134接触复原力修改器140时所述复原力修改器增加可变形元件134的复原力。举例来说,施加到IMOD 100的电压和/或IMOD 100中的电极的配置(例如,电极的大小、位置和/或材料)可经配置以使得当可变形元件134接触复原力修改器140时所述复原力修改器增加可变形元件134的复原力。
可变形元件134可操作为悬臂弹簧且可具有取决于可变形元件134是否与复原力修改器140啮合而改变的弹簧常数。当可移动反射器114从停置位置(图7)移到接触位置(图8)时,可变形元件134不接触复原力修改器140,且可变形元件134的第一弹簧常数可至少部分地通过第一长度136(例如,可变形元件134的完全可变形长度)来界定。当可变形元件134接触复原力修改器140时,可变形元件134的有效可变形长度可缩短到第二长度138。当可移动反射器114被致动越过接触位置时(图9),第二长度138变形以提供在高于第一弹簧常数的第二弹簧常数下的额外复原力(例如,归因于悬臂弹簧的较短有效长度)。在停置位置(图7)与接触位置(图8)之间,第一弹簧常数可至少部分地通过可变形元件134的第一部分135(例如,从复原力修改器140向内)与可变形元件134的第二部分137(例如,直接位于复原力修改器140上方)两者来界定。当可移动反射器114被致动越过接触位置(图9)时,第二弹簧常数可至少部分地通过可变形元件134的第一部分135而不由可变形元件134的第二部分137来界定。
多状态IMOD 100可经配置以在不同的稳定位置处产生不同色彩。举例来说,在一些实施方案中,停置位置(图7)可产生第一色彩响应(例如,红),接触位置(图8)可产生第二色彩响应(例如,绿),且图9中所示的位置可产生第三色彩响应(例如,蓝)。取决于IMOD 100的配置,图7到9中所示的位置可产生各种其它色彩,且可在可移动反射器114的各种其它位置处产生各种其它色彩。举例来说,IMOD 100可在停置位置处或在可移动反射器的不同位置处产生白色、宽带带或白色响应。在一些实施方案中,IMOD 100可(例如)在闭合或第三致动位置(未图示)(其中光学腔119被消除且可移动反射器114被完全致动以接触光学堆叠116)处产生黑色或暗色响应。许多变化是有可能的。在一些实施方案中,IMOD 100可被致动到足够稳定位置以产生3、5、10、25、50、100、1000或更多色彩响应,且在一些情况下,IMOD100可被致动到接近无限的诸多稳定位置,以使得IMOD 100可大体上跨越IMOD 100的稳定运动范围而连续定位。
图10为展示具有线性弹簧的IMOD的实例实施方案和具有非线性弹簧的IMOD的实例实施方案的复原力的图表。线202说明不包含复原力修改器140的IMOD的线性复原力。当可移动反射器114偏转远离停置位置204时,由一或多个可变形元件134提供的复原力可线性地增加。当可移动反射器114的电极被拖动得更接近对应电极(例如,在光学堆叠116中)时,静电力可非线性地(例如,呈指数)增加。当可移动反射器114被偏转时,其到达不稳定位置,其中线性复原力不能够抵消静电力,且可移动反射器114可致动到闭合位置。对于复原力修改器140被啮合的位置,图10中所说明的非线性弹簧可比线性弹簧提供更多的复原力,由此延伸稳定运动范围以使得可移动反射器114可定位于对于线性弹簧实施方案来说将为不稳定的稳定位置处。在图10中,位置204可对应于图7的停置位置,位置206可对应于图8的接触位置,且位置208可对应于图9中所示的可移动反射器偏转的量。
许多变化是有可能的。举例来说,在一些实施方案中,复原力可包含多个非线性。举例来说,图11为展示具有线性弹簧的IMOD的另一实例实施方案和具有非线性弹簧(其具有多个非线性)的IMOD的实例实施方案的复原力的图表。图12为具有非线性弹簧(其具有多个非线性)的多状态IMOD 102的实例实施方案的截面说明。图12的IMOD 102可包含与本文中所揭示的各种其它实施方案类似或相同的特征,且结合IMOD 102所论述的特征可并入到本文中所揭示的各种其它实施方案中。IMOD 102可包含与结合图7到9所论述的那些复原力修改器类似的复原力修改器140。IMOD 102可包含第二复原力修改器142,所述第二复原力修改器可经配置以在可移动反射器114被致动到第二接触位置(其中可变形元件134接触第二复原力修改器142)时进一步修改(例如,增加)可变形元件134的复原力。
参看图11,可移动反射器114可从停置位置204偏转到第一接触位置206。在第一接触位置206处,可变形元件134可接触复原力修改器140,此举可增加弹簧常数和复原力,如本文中所论述。在位置208处,可移动反射器114可偏转到越过接触位置206的稳定位置。当可移动反射器114到达第二接触位置210时,一或多个可变形元件134可接触第二复原力修改器142。第二复原力修改器142可经配置成按与本文中关于复原力修改器140的论述类似的方式来修改复原力。举例来说,与第二复原力修改器142的接触可缩短可变形元件134的有效可变形长度,从而可增加其弹簧常数。通过包含第二复原力修改器142,可进一步延伸可移动反射器114的稳定运动范围,从而使IMOD 102具有额外的稳定光学响应。举例来说,可移动反射器114可被致动到位置212,所述位置越过第二接触位置210且可具有足够复原力以抵消静电力从而使可移动反射器114维持稳定。
可添加额外复原力修改器,(例如)以制造IMOD使其在可变形元件134接触各种复原力修改器时包含复原力的3、4、5或更多个非线性。虽然图12将第二复原力修改器142和复原力修改器140展示为独立元件,但其可并入到单一元件中。举例来说,突起可具有阶梯状形状,所述阶梯状形状包含1、2、3或更多阶梯以产生额外复原力修改器。第二复原力修改器142的至少一个参数可不同于复原力修改器140的彼参数(例如,长度、距可变形元件134的距离、相对于支柱118的角度、厚度、材料等)。在图12中所说明的实施方案中,长度和距可变形元件134的距离为不同的。
图13为多状态IMOD 104的另一实例实施方案的截面说明。图13的IMOD 104可包含与本文中所揭示的各种其它实施方案类似或相同的特征,且结合IMOD 104所论述的特征可并入到本文中所揭示的各种其它实施方案中。在一些实施方案中,IMOD 104可经配置以在第一方向上(例如,朝向光学堆叠116)和在第二方向上(例如,远离光学堆叠116)致动可移动反射器114。举例来说,IMOD 104可包含第三电极(例如,在位于可移动反射器114上方和位于可变形元件134上方的罩盖146中)。第三电极可经配置以与位于可移动反射器114(论述于上文)中的第二电极相互作用,或可移动反射器114可包含经配置以与第三电极相互作用来移动可移动反射器114的额外电极。通过既向下(例如,朝向光学堆叠116)又向上(例如,远离光学堆叠116)来致动可移动反射器114,可选择额外光学响应。
在一些实施方案中,IMOD 104可包含额外复原力修改器144,所述复原力修改器可按与本文中所论述的复原力修改器140类似的方式起作用,除了当可移动反射器114被向上(例如,远离光学堆叠116)致动时所述复原力修改器144可增加复原力之外。许多变化是有可能的。所述额外复原力修改器144可与复原力修改器140相同,或复原力修改器144的至少一个参数可不同于复原力修改器140的彼参数(例如,长度、距可变形元件134的距离、相对于支柱118的角度、厚度、材料等)。在一些实施方案中,可从IMOD 104省略复原力修改器140。在一些实施方案中,罩盖146可用作额外复原力修改器140。举例来说,可定位罩盖146以使得当可移动反射器114被向上致动到向上接触位置时,可变形元件134紧靠罩盖146的底面。可变形元件134与罩盖146之间的接触可按与上文的论述类似的方式增加复原力。虽然在图13中被展示为从支柱118延伸,但复原力修改器144可从罩盖146向下突起。
图14为多状态IMOD 106的另一实例实施方案的截面说明。图14的IMOD 106可包含与本文中所揭示的各种其它实施方案类似或相同的特征,且结合IMOD 106所论述的特征可并入到本文中所揭示的各种其它实施方案中。在一些实施方案中,当可移动反射器114被向上致动到向上接触位置(展示于图14中)时(例如,通过在可移动反射器114的电极与罩盖146的电极之间施加电压,或通过在可变形元件134中的电极与罩盖146的电极之间施加电压),可移动反射器114可接触一或多个复原力修改器140。在一些状况下,复原力修改器140可提供用于可移动反射器114的挡止件,且可妨碍或防止可移动反射器114致动越过图14的向上接触位置。
在一些实施方案中,可移动反射器114可具有柔性。图15为具有柔性可移动反射器114的图14的IMOD 106的截面说明。可移动反射器114可包含一或多个第一部分(例如,侧向部分111),所述一或多个第一部分可经配置以在可移动反射器114处于向上接触位置中时接触一或多个复原力修改器140。可移动反射器114的第二部分(例如,中心部分113)可被致动越过向上接触位置(例如,如图15中所示),此举可致使可移动反射器114挠曲或变形。举例来说,侧向部分111可仍然处于向上接触位置,而中心部分113可向上延伸越过向上接触位置。当从停置位置移到向上接触位置时,复原力可至少部分地通过可充当悬臂弹簧的可变形元件134(例如,其完全可变形长度)来界定。当可移动反射器114的中心部分113被致动越过向上接触位置时,复原力可至少部分地通过可变形元件134(例如,其完全可变形长度)以及可移动反射器114自身的变形来界定。当可移动反射器114变形时(图15),可移动反射器114可施加使可移动反射器朝向未变形位置(图14)偏置回的复原力。当在向上和/或向下方向上致动可移动反射器114时,IMOD106可具有非线性复原力。
在一些实施方案中,当可移动反射器114处于变形位置中时(图15),IMOD 106可具有双重光学响应。举例来说,当可移动反射器114变形时,可移动反射器114的中心部分113的腔高度可大于侧向部分111的腔高度。中心部分113可经配置以输出第一色彩且侧向部分111可经配置以输出不同于第一色彩的第二色彩。在一些实施方案中,两种色彩可混合以产生IMOD 106的有效混合色彩。举例来说,侧向部分111可产生红色且中心部分113可产生绿色,红色与绿色可由人类视觉系统在空间上混合而表现为黄色。由可移动反射器114的不同部分产生的色彩的此混合可为IMOD显示元件提供额外色彩选择。
图16为多状态IMOD 108的另一实例实施方案的截面说明。图16的IMOD 108可包含与本文中所揭示的各种其它实施方案类似或相同的特征,且结合IMOD 108所论述的特征可并入到本文中所揭示的各种其它实施方案中。IMOD 108可包含一或多个柔性元件148,所述一或多个柔性元件可经配置以在可移动反射器114被在向上方向上致动时提供非线性复原力。柔性元件148可定位于可移动反射器114与复原力修改器140之间。举例来说,柔性元件148可耦合到可移动反射器114的背面112(例如,在可移动反射器114的侧向部分处)。虽然图16中未展示,但在一些实施方案中,柔性元件148可额外或替代地耦合到复原力修改器140(例如,到其底面)。虽然图16将柔性元件148展示为与可移动反射器114和复原力修改器140不同的元件,但在一些实施方案中,柔性元件148可与可移动反射器114或复原力修改器140成一体式。举例来说,柔性元件148可为可移动反射器114或复原力修改器140的柔性部分。
图16展示位于停置位置处的可移动反射器114。图17为处于致动位置中的图16的IMOD 108的截面说明。在图17中,柔性元件148部分地压缩,此举可类似于本文中所论述的其它实施方案而增加复原力。当可移动反射器114从停置位置移到向上接触位置时(其中柔性元件148接触可移动反射器114与复原力修改器140两者,例如通过在可移动反射器114的电极与罩盖146的电极之间施加电压,或通过在可变形元件134中的电极与罩盖146的电极之间施加电压),复原力可至少部分地通过可充当悬臂弹簧的可变形元件134(例如,其完全可变形长度)来界定,如上文所论述。当可移动反射器114被向上致动越过向上接触位置时,柔性元件148可被压缩于可移动反射器114与复原力修改器140之间,从而可产生将可移动反射器114偏置朝向停置或未致动位置的额外复原力。当IMOD 108被在向上方向上致动时,其可具有非线性复原力,此举可增加可移动反射器114在向上方向上的稳定运动范围(类似于本文中所论述的其它实施方案)。
本文中所描述的复原力修改器中的两者或两者以上的组合也是有可能的。举例来说,IMOD可包含复原力修改器140、142和144中的两者或两者以上、柔性可移动反射器114和柔性元件148(例如,单独地或与柔性可移动反射器114和/或柔性元件148组合的复原力修改器140和142(例如,如图12中所示);单独地或与柔性可移动反射器114和/或柔性元件148组合的复原力修改器140和144(例如,如图13中所示);单独地或与柔性可移动反射器114和/或柔性元件148组合的复原力修改器140、142和144;等)。额外复原力修改器可增加IMOD的稳定位置的数目,但可增加制造复杂性。
图18为说明多状态IMOD的制造工艺300的实例实施方案的流程图。图19A到19K为用于制造多状态IMOD 400(图19K)的工艺300中的各种阶段的截面说明。方法300和IMOD400可包含与本文中所揭示的各种其它实施方案类似或相同的特征,且结合方法300和IMOD400所论述的特征可并入到本文中所揭示的各种其它实施方案中。制造工艺300可包含图18中未展示的额外块和本文中未具体地论述的额外特征。工艺300的许多块和特征可与结合图4所描述的块和特征类似或相同。因此,在工艺300的论述中不重复结合图4所描述的许多特征。
工艺300可在块302处以在衬底420上方形成光学堆叠416开始。图19A展示形成于衬底420上方的光学堆叠416的实例。衬底420可为例如玻璃或塑料(例如上文关于图1所论述的材料)的透明衬底。衬底420可具有柔性或相对刚性且不弯曲,且可已经经受先前的预备工艺(例如清洁)以促进光学堆叠416的有效形成。如上文所论述,光学堆叠416可导电、部分透明、部分反射和部分吸收,且可(例如)通过将具有所要性质的一或多个层沉积到透明衬底420上而制造。
在一些实施方案中,黑色基质415可位于衬底420的数个部分上方(例如,在形成光学堆叠416之前)。图19A展示位于衬底420上方的实例黑色基质415。黑色基质415可包含多层结构。举例来说,黑色基质415可包含氧化铝或铝土(Al2O3)层(其可具有约60埃到约100埃的厚度,或约80埃的厚度),所述氧化铝或铝土(Al2O3)层在一些状况下可延伸于IMOD 400的观看区域上方。黑色基质415也可包含钼铬(MoCr)层(其可具有约40埃到约60埃的厚度,或约50埃的厚度)、二氧化硅(SiO2)层(其可具有约500埃到约1000埃的厚度,或约750埃的厚度)和铝铜(AlCu)层(其可具有约400埃到约600埃的厚度,或约500埃的厚度)。对于本文中所描述的各种实例材料和厚度来说,许多变化是有可能的。举例来说,黑色基质415的SiO2层的厚度可取决于SiO2层和/或部分反射器层(MoCr)的光学常数(例如,n(折射率)和k(消光系数)),且也可取决于部分反射器层(MoCr)的厚度。其它材料(例如铬(Cr)、钒(V)、锗(Ge)等)可代替MoCr而被用于部分反射器层。SiO2层与部分反射器层两者的厚度可取决于部分反射器层和SiO2层的光学常数。在一些实施方案中,AlCu层可具有约3000埃到约5000埃的厚度,其可提供改善的电导,且可将具有在约1微米与约2微米之间的厚度的平面层(例如,旋涂玻璃(SOG))安置于AlCu层上方。在一些实施方案中,AlCu层可具有在约300埃与约1000埃之间的厚度,例如在省略平面层(例如,SOG)的情况下。可蚀刻掉MoCr、SiO2和AlCu层以至少部分地界定IMOD 400的可观看区域。
在图19A中,光学堆叠416包含具有如下文所论述的子层的多层结构,但在一些其它实施方案中可包含更多或更少的子层。在一些实施方案中,子层中的一者可配置有光学吸收性质与导电性质两者(例如,组合的导体/吸收器子层)。在一些实施方案中,子层中的一者可包含钼-铬(钼铬或MoCr)或具有合适的复折射率的其它材料。子层中的一或多者可经图案化为平行条带,且可形成显示装置中的行电极。可通过遮蔽和蚀刻工艺或此项技术中已知的另一合适工艺来执行此图案化。在一些实施方案中,子层中的一者可为绝缘或介电层,例如沉积于一或多个下伏金属和/或氧化物层(例如一或多个反射层和/或导电层)上方的上部子层。光学堆叠416可经图案化为形成显示器的行的个别和平行条带。在一些实施方案中,光学堆叠的子层中的至少一者(例如光学吸收层)可相当薄(例如,相对于本发明中所描绘的其它层)。
光学堆叠可包含(例如)SiO2层(其可具有约750埃到约1250埃、约300埃到约3000埃的厚度,或约1000埃的厚度)、旋涂玻璃(SOG)层(其可具有约4000埃到约6000埃的厚度,或约5000埃的厚度,或约1微米到约2微米的厚度)和另一SiO2层(其可具有约750埃到约1250埃、约300埃到约3000埃的厚度,或约1000埃的厚度)。这些层可平坦化下方的层(例如,黑色基质415)。所述SiO2层可在SOG层与周围层之间提供缓冲。光学堆叠416可包含电极(其可为例如金属的导电材料)。铬(Cr)层(其可具有约40埃到约60埃的厚度,或约50埃的厚度)可用作电极,且SiO2层(其可具有约75埃到约125埃的厚度,或约100埃的厚度)可位于电极层(例如,Cr)上方。
工艺300在块304处以在光学堆叠416上方形成牺牲层425而继续。由于牺牲层425稍后被去除(见块316)以形成腔419,所以在图19K中的所得IMOD 400中未展示牺牲层425。图19A说明经部分制造的装置,所述装置包含形成于光学堆叠416上方的牺牲层425。在光学堆叠416上方形成牺牲层425可包含以一厚度沉积二氟化氙(XeF2)可蚀刻材料(例如钼(Mo)或非晶硅(α-Si)),所述厚度经选择以在随后的去除之后提供具有所要的设计大小之间隙或腔419(也见图19K)(虽然发射(launching)和其它因素也可促成腔419的大小)。牺牲层425的厚度可为(例如)约2600埃到约4600埃或约3600埃。可使用例如以下各者的沉积技术来实施牺牲材料和本文中所描述的各种其它层的沉积:物理气相沉积(PVD,其包含例如溅镀的许多不同技术)、等离子增强化学气相沉积(PECVD)、热化学气相沉积(热CVD)、旋涂工艺、缝涂工艺、喷涂工艺或滚涂工艺。
工艺300在块306处以形成可移动反射器414而继续。可通过使用包含(例如)反射层(例如铝、铝合金或其它反射材料)沉积的一或多个沉积步骤连同一或多个图案化、遮蔽和/或蚀刻步骤来形成可移动反射器414。可移动反射器414可包含可图案化为形成(例如)显示器的列的个别和平行条带的一或多个层。可移动反射器414可包含导电层。在一些实施方案中,可移动反射器414可包含多个子层。在一些实施方案中,所述子层中的一或多者可包含针对其光学性质而选择的高度反射子层,且另一子层可包含针对其机械性质而选择的机械子层(例如,支撑或加强子层)。在一些实施方案中,机械子层可包含介电材料。
图19B展示位于牺牲层425上方的可移动反射器414。可移动反射器414可包含氧化钛(TiO2)层(其可为约200埃到约400埃,或约300埃)、SiO2层(其可为约400埃到约800埃,或约600埃)和可为AlCu层的导电层(其可具有约200埃到约400埃的厚度、约200埃到约500埃的厚度,或约300埃的厚度)。在一些实施方案中,导电层(例如,AlCu层)也可为高度反射的。在那些层上方,可移动反射器414可包含可为氮氧化硅(SiON)层的结构层(例如,加强层)(其可具有约7500埃到约12,500埃的厚度、约5000埃到约15,000埃的厚度,或约10,000埃的厚度)、另一导电层(例如,可为AlCu层的另一导电层)(其可具有约200埃到约400埃的厚度、约200埃到约500埃的厚度,或约300埃的厚度)、另一SiO2层(其可为约400埃到约800埃,或约600埃)和另一TiO2层(其可为约200埃到约400埃,或约300埃)。
导电层(例如,AlCu)可位于加强层的对置侧上,且所述导电层可彼此接触(例如,在可移动反射器414的侧处)或可以以其它方式彼此电连通。在一些实施方案中,由可移动反射器414的背部接收的电荷可经由位于加强层的任一侧上的导电层之间的电连接而被中继到可移动反射器414的前部。许多变化是有可能的。在一些实施方案中,电极不位于可移动反射器414的前面(例如,位于加强层之下方)。举例来说,可移动反射器414上的电极可位于可移动反射器414的背部(例如,位于加强层上方),且静电力可在操作期间穿过可移动反射器414的加强层以致动可移动反射器414。
工艺300可继续到块308,在可移动反射器414上方形成第二牺牲层426。图19C展示在图案化之后位于可移动反射器414上方的第二牺牲层426。第二牺牲层426可由与第一牺牲层425类似的材料并使用与第一牺牲层425类似的工艺来形成,或第二牺牲层426的至少一个参数可不同于第一牺牲层425的彼参数(例如,厚度、材料、平面度等)。第二牺牲层426可具有适合于在可移动反射器414与复原力修改器440之间形成间隙的厚度,如下文所论述。第二牺牲层可为(例如)非晶硅(α-Si)且可具有约2600埃到约4600埃的厚度、约1000埃到约5000埃的厚度,或约3600埃的厚度。
工艺300可继续到块310,在第二牺牲层426上方形成复原力修改器440。图19D展示位于第二牺牲层426上方的复原力修改器440。复原力修改器440可包含加强层,所述加强层可具有位于其一侧或两侧上的缓冲层。举例来说,复原力修改器440可包含SiO2层(其可具有约150埃到约350埃的厚度,或约250埃的厚度)、加强层(其可包含SiON和/或可具有约4000埃到约6000埃的厚度,或约5000埃的厚度)和另一SiO2层(其可具有约150埃到约350埃的厚度,或约250埃的厚度)。SiON可用于加强层,这是因为可跨越广泛范围来微调其抗应力性(例如,针对张应力和压缩应力)。所述SiO2层可保护加强层(例如,SiON)。举例来说,SiO2可较SiON具有对蚀刻剂材料(例如,XeF2)的更好抵抗性,因此SiO2材料可安置于SiON材料上方、下方、周围等以保护SiON材料(例如,免于XeF2或其它蚀刻剂材料)。在一些实施方案中,复原力修改器440可大体上为刚性。举例来说,复原力修改器440可具有充分刚性而使得在正常操作期间复原力修改器440不会按影响IMOD 400的操作的方式挠曲或弯曲。当可变形元件434、可移动反射器414和/或IMOD 400的其它特征按压抵靠住复原力修改器440时,复原力修改器440的任何挠曲或弯曲可足够小而使得其不会改变由IMOD 400输出的光的色彩。许多变化是有可能的。在一些实施方案中,复原力修改器440可被制成为具有柔性,以使得当可变形元件434、可移动反射器414和/或IMOD 400的其它特征按压抵靠住复原力修改器440时,所述复原力修改器440可弹性弯曲。在一些实施方案中,复原力修改器440的弯曲可增加复原力(例如,将可移动反射器414偏置朝向停置位置的复原力)。
工艺300可继续到块312,在复原力修改器440上方形成第三牺牲层427。图19E展示位于复原力修改器440上方的第三牺牲层427。第三牺牲层427可由与第一牺牲层425和/或第二牺牲层426类似的材料并使用与第一牺牲层425和/或第二牺牲层426类似的工艺来形成,或第三牺牲层427的至少一个参数可不同于第一牺牲层425和/或第二牺牲层426的彼参数(例如,厚度、材料、平面度等)。第三牺牲层427可具有适合于在复原力修改器440与可变形元件434之间形成间隙的厚度,如下文所论述。第三牺牲层427可为(例如)非晶硅(α-Si)且可具有约1000埃到约2000埃的厚度,或约1500埃的厚度。
工艺300可继续到块314,形成可变形元件434。图19F展示位于第三牺牲层427上方的可变形元件434。可变形元件434可由使得可变形元件434能够弹性挠曲和弯曲的材料和厚度制成,以使得可变形元件434可提供如本文中所论述的复原力(例如,以将可移动反射器414偏置到停置位置)。可变形元件434可耦合到可移动反射器414的背面。在一些实施方案中,可变形元件可包含导电层,所述导电层可电连接到可移动反射器414的电极。在一些实施方案中,可变形元件434可包含缓冲层(其可为SiO2且可具有约150埃到约350埃的厚度,或约250埃的厚度)、结构层(其可为SiON且可具有约750埃到约1250埃的厚度,或约1000埃的厚度)、导电层(其可为AlCu且可具有约200埃到约400埃的厚度,或约300埃的厚度)。在导电层上方,可变形元件434可包含结构层(其可为SiON且可具有约750埃到约1250埃的厚度,或约1000埃的厚度)和缓冲层(其可为SiO2且可具有约150埃到约350埃的厚度,或约250埃的厚度)。位于导电层的每一侧上的氧化物层可有助于(例如)平衡归因于热膨胀系数的差异的应力,从而可改善停置位置的稳定性。SiON可用于结构层,这是因为可跨越广泛范围来微调其抗应力性(例如,针对张应力和压缩应力)。所述SiO2层可保护结构层(例如,SiON),例如,免受蚀刻剂材料(例如,XeF2)影响。
在一些情况下,工艺300可继续到块316,且可去除牺牲层425、426和427,如下文予以更详细论述。在一些情况下,工艺可继续到至少部分地囊封IMOD 400的结构。参看图19G,第四牺牲层428可位于可变形元件434上方。第四牺牲层428可由与第一牺牲层425、第二牺牲层426和/或第三牺牲层427类似的材料并使用与第一牺牲层425、第二牺牲层426和/或第三牺牲层427类似的工艺来形成,或第四牺牲层428的至少一个参数可不同于第一牺牲层425、第二牺牲层426和/或第三牺牲层427的彼参数(例如,厚度、材料、平面度等)。第四牺牲层428可具有适合于将下文所描述的囊封层450与可变形元件434间隔的厚度。第四牺牲层428可为(例如)非晶硅(α-Si)且可具有约1000埃到约2000埃的厚度,或约1500埃的厚度。
参看图19H,囊封层450可位于第四牺牲层428上方。囊封层450可包含缓冲层(其可为SiO2且可具有约150埃到约350埃的厚度,或约250埃的厚度)和结构层(其可为SiON且可具有约4000埃到约6000埃的厚度,或约5000埃的厚度)。参看图19I,顶部金属层452可位于囊封层450上方。顶部金属层452可为铝(Al)或铝铜(AlCu)且可具有约3000埃到约12,000埃或约5000埃到约10,000埃的厚度。参看图19J,钝化层454可位于顶部金属层452上方。钝化层452可包含SiON且可具有约4000埃到约6000埃的厚度或约5000埃的厚度。可包含SOG的平坦化层458(例如,具有1000埃到约2000埃的厚度,或约1500埃的厚度)可位于钝化层454上方。罩盖层456(例如,包含SiO2且具有在750埃与1250埃之间的厚度,或约1000埃的厚度)可位于平坦化层458上方。
参看图19K,可包含薄膜晶体管(例如,位于平坦化层458上方)。举例来说,IMOD400可包含漏极460和源极462。介层孔(例如,介层孔466)可形成于IMOD结构中,(例如)以在IMOD 400的特征之间建立电连接。举例来说,可移动反射器414的电极可经由可变形元件434中的导电层并通过介层孔466而电耦合到漏极460。
在一些实施方案中,可产生穿过IMOD结构的数个层的释放孔464以允许去除牺牲层425、426、427和428。可去除第四牺牲层428以在可变形元件434与囊封层450之间提供间隙。在块316处,可去除第三牺牲层427以在复原力修改器440与可变形元件434之间产生第三间隙。在工艺300的块320处,可去除第一牺牲层425以在光学堆叠416与可移动反射器414之间产生第一间隙。在块318处,可去除第二牺牲层426以在可移动反射器414与复原力修改器440之间产生第二间隙。可通过将牺牲层425、426、427和428暴露到一或多种蚀刻剂来去除牺牲层425、426、427和428。可通过单一蚀刻剂来一同去除牺牲层425、426、427和428。可作为工艺300的单一阶段去除牺牲层425、426、427和428。在一些情况下,可通过两种或两种以上蚀刻剂或通过工艺300的两个或两个以上阶段来去除牺牲层425、426、427和428。可通过干式化学蚀刻,通过将牺牲层425、426、427和428暴露到气态或蒸气状蚀刻剂(例如,得从固体XeF2的蒸气)历时对去除所要量的材料有效的一段时间来去除可蚀刻的牺牲材料(例如,Mo或非晶Si)。也可使用其它蚀刻方法(例如湿式蚀刻和/或等离子蚀刻)。在去除牺牲材料425、426、427和428之后,所得经完全制造或经部分制造的IMOD显示元件可在本文中称为“经释放”IMOD 400。
在一些实施方案中,可省略、重新排列和修改上述工艺300的各个部分。举例来说,在一些实施方案中,不囊封IMOD 400,且可省略结合图19G到19K所论述的各种特征。可用各种材料代替在实例实施方案中具体地叙述的材料,且所叙述层的厚度可不同于具体地论述的范围。结合工艺300和IMOD 400所描述的各种特征可用于省略本文中所描述的一些特征的实施方案中。举例来说,可形成与工艺300中的实例类似但不包含复原力修改器440的可变形元件434和/或可移动反射器414。在一些实施方案中,可经由可变形元件434中的导电层提供到可移动反射器414的背面的电连接。在一些实施方案中,电连接可从可移动反射器414的背面延伸到可移动反射器414的前面,如本文中所论述。这些特征可并入到不包含结合工艺300和IMOD 400所论述的其它特征的实施方案中。
图20A和20B为说明包含多个IMOD显示元件的显示装置40的系统框图。显示装置40可为(例如)智能型电话、蜂窝式或移动电话。然而,显示装置40的相同组件或其略微变化也说明各种类型的显示装置,例如电视、计算机、平板计算机、电子阅读器、手持型装置和便携式媒体装置。
显示装置40包含外壳41、显示器30、天线43、扬声器45、输入装置48和麦克风46。外壳41可由包含射出模制和真空成形的多种制造工艺中的任一者形成。另外,外壳41可由包含(但不限于)以下各者的多种材料中的任一者制成:塑料、金属、玻璃、橡胶和陶瓷或其组合。外壳41可包含可去除部分(未图示),其可与不同色彩或含有不同标志、图片或符号的其它可去除部分互换。
显示器30可为包含双稳态或模拟显示器的多种显示器中的任一者,如本文中所描述。显示器30也可经配置以包含平板显示器(例如,等离子、EL、OLED、STN LCD或TFT LCD)或非平板显示器(例如,CRT或其它管式装置)。另外,显示器30可包含基于IMOD的显示器,如本文中所描述。
图20A中示意性地说明显示装置40的组件。显示装置40包含外壳41且可包含至少部分封闭于其中的额外组件。举例来说,显示装置40包含网络接口27,所述网络接口包含可耦合到收发器47的天线43。网络接口27可为可显示于显示装置40上的图像数据的来源。因此,网络接口27是图像源模块的一个实例,但处理器21和输入装置48也可充当图像源模块。收发器47连接到处理器21,处理器21连接到调节硬件52。调节硬件52可经配置以调节信号(例如滤波或以其它方式操纵信号)。调节硬件52可连接到扬声器45和麦克风46。处理器21也可连接到输入装置48和驱动器控制器29。驱动器控制器29可耦合到帧缓冲器28和阵列驱动器22,所述阵列驱动器又可耦合到显示阵列30。显示装置40中的一或多个元件(包含未在图20A中具体地描绘的元件)可经配置以充当存储器装置且经配置以与处理器21通信。在一些实施方案中,电力供应器50可将电力提供到特定显示装置40设计中的大体上所有组件。
网络接口27包含天线43和收发器47以使得显示装置40可通过网络与一或多个装置通信。网络接口27也可具有一些处理能力以缓解(例如)对处理器21的数据处理要求。天线43可发射并接收信号。在一些实施方案中,天线43根据IEEE 16.11标准(包含IEEE16.11(a)、(b)或(g))或IEEE 802.11标准(包含IEEE 802.11a、b、g、n)和其进一步实施方案来发射并接收RF信号。在一些其它实施方案中,天线43根据标准来发射并接收RF信号。在蜂窝式电话的状况下,天线43可经设计以接收码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、全球移动通信系统(GSM)、GSM/通用无线分组业务(GPRS)、增强型数据GSM环境(EDGE)、陆上集群无线电(TETRA)、宽带CDMA(W-CDMA)、演进数据优化(EV-DO)、1xEV-DO、EV-DO Rev A、EV-DO Rev B、高速封包存取(HSPA)、高速下行链路封包存取(HSDPA)、高速上行链路封包存取(HSUPA)、演进型高速封包存取(HSPA+)、长期演进(LTE)、AMPS或用于在无线网络(例如,利用3G、4G或5G技术的系统)内通信的其它已知信号。收发器47可预处理从天线43接收的信号,以使得其可由处理器21接收并进一步操纵。收发器47也可处理从处理器21接收的信号,以使得所述信号可从显示装置40经由天线43发射。
在一些实施方案中,收发器47可由接收器替换。另外,在一些实施方案中,网络接口27可由图像源替换,所述图像源可存储或产生待发送到处理器21的图像数据。处理器21可控制显示装置40的总操作。处理器21接收数据(例如,来自网络接口27或图像源的压缩的图像数据),且将数据处理成原始图像数据或处理成可易于处理成原始图像数据的格式。处理器21可将经处理的数据发送到驱动器控制器29或发送到帧缓冲器28以供存储。原始数据通常指识别图像内的每一位置处的图像特性的信息。举例来说,这些图像特性可包含色彩、饱和度和灰度级。
处理器21可包含微控制器、CPU或逻辑单元以控制显示装置40的操作。调节硬件52可包含放大器和滤波器以用于将信号发射到扬声器45且用于从麦克风46接收信号。调节硬件52可为显示装置40内的离散组件,或可并入于处理器21或其它组件内。
驱动器控制器29可直接从处理器21抑或从帧缓冲器28获取由处理器21产生的原始图像数据,且可适当地重新格式化所述原始图像数据以用于高速发射到阵列驱动器22。在一些实施方案中,驱动器控制器29可将原始图像数据重新格式化为具有光栅状格式的数据流,以使得其具有适合于跨越显示阵列30扫描的时间次序。接着驱动器控制器29将经格式化的信息发送到阵列驱动器22。尽管例如LCD控制器的驱动器控制器29常常作为独立集成电路(IC)而与系统处理器21相关联,但可以许多方式来实施这些控制器。举例来说,控制器可作为硬件嵌入处理器21中、作为软件嵌入处理器21中,或以硬件形式与阵列驱动器22完全集成。
阵列驱动器22可从驱动器控制器29接收经格式化的信息且可将视频数据重新格式化为一组平行波形,所述组波形被每秒许多次地施加到来自显示器的x-y显示元件矩阵的数百且有时数千(或更多)个引线。
在一些实施方案中,驱动器控制器29、阵列驱动器22和显示阵列30适合于本文中所描述的任何类型的显示器。举例来说,驱动器控制器29可为常规显示控制器或双稳态显示控制器(例如,IMOD显示元件控制器)。另外,阵列驱动器22可为常规驱动器或双稳态显示驱动器(例如,IMOD显示元件驱动器)。此外,显示阵列30可为常规显示阵列或双稳态显示阵列(例如,包含IMOD显示元件的阵列的显示器)。在一些实施方案中,驱动器控制器29可与阵列驱动器22集成。此实施可适用于(例如)移动电话、便携式电子装置、手表或小面积显示器的高度集成系统。
在一些实施方案中,输入装置48可经配置以允许(例如)用户控制显示装置40的操作。输入装置48可包含小键盘(例如,QWERTY键盘或电话小键盘)、按钮、开关、摇臂、触敏式屏幕、与显示阵列30集成的触敏式屏幕,或压敏或热敏膜。麦克风46可经配置为用于显示装置40的输入装置。在一些实施方案中,通过麦克风46的话音命令可用于控制显示装置40的操作。
电力供应器50可包含多种能量存储装置。举例来说,电力供应器50可为可再充电电池,例如,镍镉电池或锂离子电池。在使用可再充电电池的实施方案中,可再充电电池可为可使用来自(例如)壁式插座或光伏打装置或阵列的电力充电的。替代地,可再充电电池可为可无线充电的。电力供应器50也可为可再生能源、电容器或太阳能电池(包含塑料太阳能电池或太阳能电池漆)。电力供应器50也可经配置以从壁式插座接收电力。
在一些实施方案中,控制可编程性存在于可位于电子显示系统中的若干处的驱动器控制器29中。在一些其它实施方案中,控制可编程性存在于阵列驱动器22中。以上所描述的优化可实施于任何数目个硬件和/或软件组件中和以各种配置来实施。
如本文中所使用,谈及项目列表“中的至少一者”的短语指那些项目的任何组合,包含单一成员。作为实例,“a、b或c中的至少一者”希望涵盖:a、b、c、a-b、a-c、b-c和a-b-c。
结合本文中揭示的实施所描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块、电路和算法步骤可实施为电子硬件、计算机软件或两者的组合。硬件与软件的互换性已大体按功能性加以描述,且说明于上文所描述的各种说明性组件、块、模块、电路和步骤中。将此功能性实施于硬件抑或软件中取决于特定应用和强加于整个系统的设计约束。
可用通用单芯片或多芯片处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或其经设计以执行本文中所描述的功能的任何组合来实施或执行用于实施结合本文中揭示的方面所描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块和电路的硬件和数据处理设备。通用处理器可为微处理器或任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可实施为计算装置的组合,例如,DSP与微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP核心的一或多个微处理器,或任何其它此配置。在一些实施方案中,特定步骤和方法可由特定用于给定功能的电路来执行。
在一或多个方面中,所描述的功能可实施于硬件、数字电子电路、计算机软件、固件(包含在此说明书中所揭示的结构和其结构等效物)或其任何组合中。此说明书中所描述的标的物的实施方案也可实施为编码于计算机存储媒体上的一或多个计算机程序(即,计算机程序指令的一或多个模块)以供数据处理设备执行或控制数据处理设备的操作。
所属领域的技术人员可易于显而易见对本发明中所描述的实施方案的各种修改,且在不脱离本发明的精神或范围的情况下,本文中所定义的一般原理可应用于其它实施方案。因此,权利要求书并不希望限于本文中所展示的实施方案,而应符合与本文中所揭示的本发明、原理和新颖特征相一致的最广泛范围。另外,一般所属领域的技术人员将易于了解,有时为了易于描述诸图而使用术语“上部”和“下部”,且所述术语指示对应于在适当定向的页面上的图的定向的相对位置,且可能并不反映如所实施的(例如)IMOD显示元件的恰当定向。
此说明书中在分开的实施方案的上下文中所描述的某些特征也可组合地实施于单一实施方案中。相反地,在单一实施方案的上下文中所描述的各种特征也可分开来或以任何合适子组合实施于多个实施方案中。此外,虽然上文可将特征描述为以某些组合起作用且甚至最初按此来主张,但在一些状况下可从所主张的组合中删除一或多个特征,且所主张的组合可针对子组合或子组合的变化。
类似地,尽管在图式中以特定次序来描绘操作,但一般所属领域的技术人员将易于认识到,无需为了达成所要结果而以所示的特定次序或以依序次序执行这些操作,或执行所有所说明操作。另外,图式可按流程图的形式示意性地描绘一或多个实例工艺。然而,未描绘的其它操作可并入于示意性地说明的实例工艺中。举例来说,可在所说明的操作中的任何者前、后、同时或之间执行一或多个额外操作。在某些情况下,多任务和并行处理可为有利的。此外,不应将在上文所描述实施方案中的各种系统组件的分开理解为在所有实施方案中皆需要此分开,且应理解,所描述的程序组件和系统可大体在单一软件产品中集成在一起或经封装到多个软件产品中。另外,其它实施方案在以下权利要求书的范围内。在一些状况下,权利要求书中所叙述的动作可以不同次序执行且仍达成所要结果。

Claims (26)

1.一种干涉调制器,其包括:
衬底;
由所述衬底支撑的光学堆叠,其中所述光学堆叠为部分地反射且部分地透射;
位于所述光学堆叠上方的可移动反射器,所述可移动反射器包含面向所述光学堆叠的前面和与所述前面相反的背面,所述光学堆叠和所述可移动反射器界定其间的光学腔;
耦合到所述可移动反射器的所述背面的可变形元件,其中所述可变形元件可操作以提供用以将所述可移动反射器偏置到第一位置的复原力;以及
位于所述可移动反射器与所述可变形元件之间的复原力修改器,所述干涉调制器经配置以使得当所述可变形元件接触所述复原力修改器时所述复原力修改器增加所述可变形元件的所述复原力,其中所述可移动反射器位于所述复原力修改器与所述光学堆叠之间。
2.根据权利要求1所述的干涉调制器,其中所述复原力修改器经配置以使得当所述可移动反射器处于所述第一位置中时所述可变形元件不接触所述复原力修改器,当所述可移动反射器处于第二位置中时所述可变形元件接触所述复原力修改器,和当所述可移动反射器处于第三位置中时所述可变形元件接触所述复原力修改器,所述第二位置位于所述第一位置与所述第三位置之间。
3.根据权利要求2所述的干涉调制器,其中当所述可移动反射器位于所述第一位置与所述第二位置之间时,所述可变形元件具有第一弹簧常数,且其中当所述可移动反射器位于所述第二位置与所述第三位置之间时,所述可变形元件具有高于所述第一弹簧常数的第二弹簧常数。
4.根据权利要求2所述的干涉调制器,其中当所述可移动反射器处于所述第一位置时,所述干涉调制器可操作以反射第一色彩的光,其中当所述可移动反射器处于所述第二位置时,所述干涉调制器可操作以反射第二色彩的光,和其中当所述可移动反射器处于所述第三位置时,所述干涉调制器可操作以反射第三色彩的光。
5.根据权利要求1所述的干涉调制器,其中当所述可变形元件不接触所述复原力修改器时,所述复原力至少部分地通过所述可变形元件的第一长度来界定,其中当所述可变形元件接触所述复原力修改器时,所述复原力至少部分地通过所述可变形元件的第二长度来界定,且其中所述第二长度短于所述第一长度。
6.根据权利要求1所述的干涉调制器,其中当所述复原力修改器接触所述可变形元件时,所述复原力至少部分地通过所述可变形元件的第一区域来界定,且其中当所述复原力修改器不接触所述可变形元件时,所述复原力至少部分地通过所述可变形元件的所述第一区域和第二区域来界定。
7.根据权利要求1所述的干涉调制器,其进一步包括将所述可移动反射器支撑于所述光学腔上方的支柱,其中所述复原力修改器包含从所述支柱大体水平地延伸的突起。
8.根据权利要求1所述的干涉调制器,其中垂直于所述可移动反射器的所述前面的线与所述复原力修改器相交。
9.根据权利要求1所述的干涉调制器,其中所述干涉调制器可操作以朝向所述光学堆叠和远离所述光学堆叠来选择性地致动所述可移动反射器。
10.根据权利要求9所述的干涉调制器,其进一步包括位于所述复原力修改器与所述可移动反射器之间的柔性元件,其中当所述可移动反射器被致动远离所述光学堆叠时所述柔性元件可操作以增加所述复原力。
11.根据权利要求9所述的干涉调制器,其中当所述可移动反射器被致动远离所述光学堆叠时,所述可移动反射器可操作以挠曲以增加所述复原力。
12.根据权利要求9所述的干涉调制器,其进一步包括额外复原力修改器,其中所述可变形元件位于所述可移动反射器与所述额外复原力修改器之间,且其中当所述可移动反射器被致动远离所述光学堆叠时,所述额外复原力修改器可操作以增加所述复原力。
13.根据权利要求1所述的干涉调制器,其进一步包括第二复原力修改器,其中当所述可移动反射器处于第一接触位置时,所述可变形元件可操作以接触所述复原力修改器,其中当所述可移动反射器偏转越过所述第一接触位置时,所述可变形元件可操作以接触所述第二复原力修改器,且其中当所述可变形元件接触所述第二复原力修改器时,所述第二复原力修改器进一步增加所述复原力。
14.根据权利要求1所述的干涉调制器,其中所述可移动反射器包含电极,且其中所述可变形元件包含电耦合到所述可移动反射器的所述电极的导电部分。
15.根据权利要求14所述的干涉调制器,其中所述可移动反射器的所述前面包含所述电极,其中所述可移动反射器包含从所述可移动反射器的所述背面延伸到所述可移动反射器的所述前面的导电层。
16.一种显示设备,其包括:
多个显示元件,其各自包含根据权利要求1所述的干涉调制器;
处理器,其可操作以与所述多个显示元件通信,所述处理器可操作以处理图像数据;以及
存储器装置,其可操作以与所述处理器通信。
17.根据权利要求16所述的显示设备,其进一步包括:
驱动器电路,其可操作以将至少一个信号发送到所述多个显示元件;以及
控制器,其可操作以将所述图像数据的至少一部分发送到所述驱动器电路。
18.根据权利要求16所述的显示设备,其进一步包括:
图像源模块,其可操作以将所述图像数据发送到所述处理器,其中所述图像源模块包含接收器、收发器和发射器中的至少一者。
19.根据权利要求16所述的显示设备,其进一步包括:
输入装置,其可操作以接收输入数据且将所述输入数据传达到所述处理器。
20.一种干涉调制器,其包括:
衬底;
由所述衬底支撑的光学堆叠,其中所述光学堆叠为部分地反射且部分地透射;
用于反射光的可移动装置,所述可移动光反射装置定位于所述光学堆叠上方,所述可移动光反射装置包含面向所述光学堆叠的前面和与所述前面相反的背面,所述光学堆叠和所述可移动光反射装置界定其间的光学腔;
用于将所述可移动光反射装置偏置到第一位置的装置,其中所述偏置装置耦合到所述可移动光反射装置的所述背面;以及
用于修改所述偏置装置的复原力的装置,所述复原力修改装置位于所述可移动光反射装置与所述偏置装置之间,其中所述用于反射光的可移动装置位于所述用于修改所述偏置装置的复原力的装置与所述光学堆叠之间。
21.根据权利要求20所述的干涉调制器,其中所述可移动光反射装置包含可移动反射器,其中所述偏置装置包含可变形元件,或其中所述复原力修改装置包含复原力修改器。
22.一种制造干涉调制器的方法,所述方法包括:
在衬底上方形成光学堆叠;
在所述光学堆叠上方形成第一牺牲层;
在所述第一牺牲层上方形成可移动反射器,所述可移动反射器具有面向所述光学堆叠的前面和与所述前面相反的背面;
在所述可移动反射器上方形成第二牺牲层;
在所述第二牺牲层上方形成复原力修改器,其中所述可移动反射器位于所述复原力修改器和所述光学堆叠之间;
在所述复原力修改器上方形成第三牺牲层;
在所述第三牺牲层上方形成可变形元件;
去除所述第一牺牲层以在所述光学堆叠与所述可移动反射器之间产生第一间隙;
去除所述第二牺牲层以在所述可移动反射器与所述复原力修改器之间产生第二间隙;以及
去除所述第三牺牲层以在所述复原力修改器与所述可变形元件之间产生第三间隙;
其中所述可变形元件在去除所述牺牲层后即耦合到所述可移动反射器的所述背面以使得所述可变形元件可操作以提供用以将所述可移动反射器偏置到第一位置的复原力,且其中所述干涉调制器经配置以使得当所述可变形元件接触所述复原力修改器时所述复原力修改器增加所述复原力。
23.根据权利要求22所述的方法,其中使用单一蚀刻剂以去除所述第一牺牲层,去除所述第二牺牲层和去除所述第三牺牲层。
24.根据权利要求22所述的方法,其进一步包括:
在所述可变形元件上方形成第四牺牲层;
在所述第四牺牲层上方形成囊封层;以及
去除所述第四牺牲层以在所述可变形元件与所述囊封层之间产生第四间隙。
25.根据权利要求24所述的方法,其进一步包括形成穿过所述囊封层的孔以提供到所述牺牲层的通路。
26.根据权利要求22所述的方法,其中形成所述可移动反射器包含形成电极,且其中形成所述可变形元件包含形成电耦合到所述电极的导电层。
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