CN1755484A - 具有用于背板的图案化间隔片的装置及其制造方法 - Google Patents

具有用于背板的图案化间隔片的装置及其制造方法 Download PDF

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CN1755484A
CN1755484A CN 200510105037 CN200510105037A CN1755484A CN 1755484 A CN1755484 A CN 1755484A CN 200510105037 CN200510105037 CN 200510105037 CN 200510105037 A CN200510105037 A CN 200510105037A CN 1755484 A CN1755484 A CN 1755484A
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菲利普·D·弗洛伊德
布莱恩·W·阿巴克尔
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Abstract

本文中所描述的是涉及例如微机电系统(MEMS)装置的封装电子装置的系统、装置和方法,所述封装电子装置包含光调制器,例如干涉式光调制器。本文所揭示的所述封装系统包含一图案化间隔片825,所述图案化间隔片825在有些实施例中是用薄膜法制造的。在有些实施例中,将所述间隔片825与一衬底816及背板828放在一起以形成一用于一电子装置的封装800。

Description

具有用于背板的图案化间隔片的装置及其制造方法
技术领域
本发明内容一般涉及微机电系统装置。本发明内容尤其涉及一种用于一微机电系统装置的封装系统。
背景技术
微机电系统(MEMS)包含微机械元件、激励器和电子器件。可以用沉积、蚀刻和/或其他将部分衬底和/或沉积材料层蚀刻掉或添加层面以形成电子和机电装置的微机械方法来制作微机械元件。有一种类型的MEMS装置被称为干涉式调制器。干涉式调制器可包含一对导电板,所述导电板中的一者或二者可以是透明的,和/或全部或局部有反射性,并且在施加一合适的电信号时能够相对运动。一个板可包含一沉积在一衬底上的稳定层,另一个板可包含一由一气隙将其与稳定层分开的金属薄膜。这些装置应用范围广,并且,在所属领域中对这些类型的装置的所述特性加以利用和/或进行修改将会是有益的,借此能开发其特征来改良现有产品并创造出目前尚未开发出来的新产品。
发明内容
本发明的系统、方法和装置均具有若干方面,其中没有任何单个方面能单独地负责其所要的属性。现在将对本发明更为突出的特征进行简要论述,而不会限制本发明的范畴。在对此论述进行思考之后,尤其是在阅读了题名为“具体实施方式”的部分后,人们将了解本发明的所述特征如何提供了胜过其他显示装置的优势。
本文中描述与封装电子装置(例如,微机电系统(MEMS)装置,包含诸如干涉式光调制器的光调制器)相关的系统、装置和方法。本文中所揭示的封装系统包含一图案化间隔片,在有些实施例中,此图案化间隔片是用薄膜法制造的。在有些实施例中,所述间隔片与一衬底和背板一起封装一电子装置。
本方面的一个实施例是一显示装置,其包含:一衬底,其上形成有一干涉式光调制器阵列;一背板;和一置于所述衬底与所述背板之间以形成一封装的图案化间隔片,其中所述间隔片限制所述阵列,并且防止外界环境进入所述封装。
本发明的另一个实施例是一种制造显示装置的方法,其包含:获得一其上形成有一干涉式光调制器阵列的衬底;获得一背板;通过图案化形成一间隔片,其中所述间隔片经配置以限制所述阵列并防止外界环境接触所述阵列;并将所述衬底、背板和间隔片装配起来,以提供所述显示装置。
本发明的又一个实施例是一种通过以下方法制造的显示装置:获得一其上形成有一干涉式光调制器阵列的衬底;获得一背板;通过图案化来形成一间隔片,其中所述间隔片经配置以限制所述阵列并防止外界环境接触所述阵列;并将所述衬底、背板和间隔片装配起来,以提供所述显示装置。
本发明的再一个实施例是一种显示装置,其包含:在其间传送光的透射构件;对通过所述透射构件而被传送的光进行调制的调制构件;覆盖所述调制机构的覆盖构件;以及置于所述透射构件与所述覆盖构件之间以形成一封装的间隔片构件,其中所述间隔片构件限制所述调制构件,并防止外界环境进入所述封装。
附图说明
通过以下说明和附图(不按比例)本发明的这些和其他方面将易于显而易见,以下说明和附图用来进行说明并不限制本发明。
图1是描述干涉式调制显示器的一个实施例的一部分的等角视图,其中,一第一干涉式调制器的可移动反射层处于释放位置,并且一第二干涉式调制器的可移动反射层处于激励位置。
图2是说明一并入一3×3干涉式调制显示器的电子装置的一个实施例的系统框图。
图3是一可移动镜面位置对比图1的干涉式调制器的一个示范性实施例上的施加电压的图表。
图4是一可用来驱动一干涉式调制显示器的行和列电压组的图解。
图5A和图5B说明一个行信号和列信号的示范性时序图,其中所述信号可用来将一显示数据帧写入图2的3×3干涉式调制显示器。
图6A是图1中所述装置的截面图。图6B是一干涉式调制器的另一个实施例的截面图。图6C是一干涉式调制器的又一个实施例的截面图。
图7A是示意说明一包含一图案化间隔片的封装结构的分解图。图7B以截面说明一包含一凹进背板的封装结构的实施例。图7C以截面说明一凹进背板的实施例。
图8A以截面说明一包含复数个间隔片的封装结构的实施例。图8B以截面说明一封装结构的实施例,在所述封装结构中,所述间隔片充当用于密封物的屏障。
图9是说明包含图案化间隔片的封装结构的制造方法的实施例的流程图。
图10A-图10F说明在图9中所示方法的一实施例的不同阶段所形成的结构。
图11A和图11B是说明一包含复数个干涉式调制器的视觉显示装置的一实施例的系统框图。
具体实施方式
本发明的一个实施例是一种包括一衬底、一间隔片和一背板的MEMS显示装置。在此实施例中,所述衬底可为一经配置以反射来自干涉式调制器阵列的光的透明衬底。在此实施例中,所述间隔片充当一障碍壁,其限制所述阵列、支撑所述背板,并在所述衬底与所述背板之间提供部分密封物。在一个实施例中,通过对有机和/或无机材料进行光刻图案化来制造间隔片。可将所述间隔片图案化到所述衬底或所述背板上。下文将更详细地描述这些和其他实施例。
以下详细说明针对本发明的某些具体实施例。然而,可以用许多不同方式来实施本发明。此说明书中有图式参考,在所述图式中,始终以相同符号来指代相同部件。从以下说明中将显而易见,可在任何经配置以显示图像(不论是动态的(例如视频)还是静态的(例如静止图像),且不论是文本的还是图象的)的装置中实施本发明。我们尤其期望可在多种电子装置中或与之相结合来实施本发明,所述电子装置为例如(但不限于)移动电话、无线装置、个人数据助理(PDA)、掌上或手提电脑、GPS接收器/导航器、相机、MP3播放器、摄像机、游戏操纵台、腕表、时钟、计算器、电视监视器、平板显示器、电脑监视器、汽车显示器(例如里程表显示器等)、座舱控制器和/或显示器、相机视野显示器(例如,车辆中的后视摄像机显示器)、电子相片、电子广告牌或标志、投影仪、建筑结构、套装以及审美结构(例如,一件珠宝上的图像显示)。也可以将与文中所描述的装置有相似结构的MEMS装置用到例如电子开关装置的非显示器应用中。
图1中说明了一种包含一干涉式MEMS显示元件的干涉式调制显示器实施例。在这些装置中,像素呈或明亮或灰暗的状态。在明亮(“开”或“打开”)状态中,所述显示元件将大部分可见光反射给使用者。当处于灰暗(“关”或“关闭”)状态中时,显示元件几乎不将可见光反射给使用者。视实施例而定,可颠倒“开”和“关”状态中的反光特性。MEMS像素可经配置以主要在选定彩色进行反射,从而除黑白显示之外还允许进行彩色显示。
图1是描述一视觉显示器的一系列像素中的两个相邻像素的等角视图,其中每个像素包含一MEMS干涉式调制器。在有些实施例中,干涉式调制显示器包含这些干涉式调制器的行/列阵列。每个干涉式调制器包括一对反射层,所述反射层经定位为相互之间有可变且可控制的距离,借此形成一至少具有一个可变尺寸的光学共振腔。在一个实施例中,所述反射层中有一者可在两个位置之间移动。在第一位置中(文中称为释放状态),可移动层定位在距一固定部分反射层相对较大距离处。在第二位置中,所述可移动层定位在更接近部分反射层处。从所述两层反射的入射光视所述可移动反射层的位置而定相长或相消干涉,从而产生每个像素的全反射或不反射状态。
图1中所描述的像素阵列部分包括两个相邻的干涉式调制器12a和12b。在左边的干涉式调制器12a中,将一可移动且高度反射的层14a图解为位于一距固定部分反射层16a预定距离的释放位置中。在右边的干涉式调制器12b中,将可移动高度反射层14b图解为位于一与固定部分反射层16b相邻的激励位置中。
所述固定层16a、16b有导电性、部分透明和部分反光性,并且可以(例如)通过把一个或多个均具有铬和氧化铟锡的层沉积进一透明衬底20上来制成。所述层被图案化成平行条,并且可在如下文将进一步描述的显示装置中形成行电极。可将可移动层14a、14b形成为沉积在柱18顶部上的一沉积金属层或多个沉积金属层(与所述行电极16a、16b正交)以及沉积在柱18之间的一介入牺牲材料的一系列平行条。当所述牺牲材料被蚀刻掉时,通过一界定的气隙19将可变形金属层与固定金属层分开。可以用一种高导电性和高反射性材料,诸如铝,来制造所述可变形层,并且这些条可在一显示装置中形成列电极。
在未施加电压的情况下,如图1中像素12a所示,空腔19仍在层14a、16a之间,且可变形层处于机械性松弛状态。然而,当向一选定的行和列施加一电位差时,在对应像素的行电极和列电极相交处形成的电容器被充电,且静电力将所述电极拉在一起。若所述电压足够高,则如图1中右边的像素12b所示,可移动层变形,并被迫使抵到固定层(可在固定层上沉积一种此图中未图示的介电材料,以便防止短路并控制分隔距离)。不论所施加电位差的极性如何,均所述行为相同。这样,能控制反射对非反射像素状态的行/列激励在许多方面均与常规的LCD和其他显示技术中所使用的相似。
图2到图5B说明了一种在一显示器应用中使用一干涉式调制器阵列的示范性方法和系统。图2是一说明一电子装置的一个实施例的系统框图,所述电子装置中可整合有本发明的多个方面。在此示范性实施例中,所述电子装置包括一处理器21,其可以是任何通用单晶片或多晶片微处理器,诸如一ARM、Pentium、Pentium II、Pentium III、Pentium IV、PentiumPro、8051、MIPS、Power PC、ALPHA,或任何专用微处理器,例如数字信号处理器、微控制器或一可编程门阵列。如同所属领域技术中常规的,处理器21可经配置以执行一个或多个软件模块。除了执行操作系统之外,所述处理器还可经配置以执行一个或多个软件应用,包含网络浏览器、电话应用、电子邮件程序或其他任何软件应用。
在一个实施例中,处理器21也经配置以与一阵列控制器22通信。在一个实施例中,阵列控制器22包括一行驱动电路24和一列驱动电路26,所述电路向像素阵列30提供信号。图2中用线1-1展示了图1所示的阵列的横截面。对于MEMS干涉式调制器而言,行/列激励协议可以利用图3中所示的这些装置的滞后性质。可能需要(例如)10伏特的电位差来使得一可移动层从释放状态变形成激励状态。然而,当电压自所述值降低时,可移动层在电压降低回10伏特以下时仍保持其状态。在图3的示范性实施例中,可移动层直到电压降低到2伏特以下时才完全释放。因而,存在一电压范围(在图3所示的实例中大约为3到7V),其中存在一施加电压窗口(window),所述装置在此窗口中稳定地处于或释放或激励状态。本文中将其称为“滞后窗口”或“稳定窗口”。对于具有图3中的滞后特性的显示器阵列而言,可将行/列激励协议设计成以便在行选通期间,将选通行中的待激励像素曝露给一约为10伏特的电压差,并且将待释放像素曝露给一接近零伏特的电压差。选通后,将所述像素曝露给一约为5伏特的稳态电压差,以便使得所述像素保持在所述行选通将其置于的任何状态。每个像素在被写入之后均会经受一“稳定窗口”内的电位差,在本实例中为3-7伏特。这一特征使得图1所示的像素设计能在相同施加电压条件下稳定地处于激励或释放的先存在状态。由于所述干涉式调制器的每个像素(不论是处于激励状态还是处于释放状态)基本上都是由固定和移动反射层所形成的电容器,所以此稳定状态能在一滞后窗口内的电压保持,而几乎无任何功率耗散。若所施加的电位是固定的,则基本上不会有电流流进像素中。
在典型应用中,根据第一行中所要的激励像素组来确定列电极组,借此可以创建一显示帧。接着,向行1电极施加一行脉冲,从而激励对应于所确定的列线的像素。接着,改变所确定的列电极组以对应第二行中所要的激励像素组。接着,向行2电极施加一脉冲,从而根据所确定的列电极来激励行2中的适当像素。行1像素不受行2脉冲的影响,并仍然保持在行1脉冲期间其被设定的状态。可以用连续方式来对整个系列的行重复此举,以便产生所述的帧。一般说来,通过在每秒钟某一所要数量的帧下不断重复此方法,可以用新的显示数据来刷新和/或更新所有帧。也已熟知多种用来驱动像素阵列的行和列电极以便产生显示帧的协议,并且可结合本发明使用这些协议。
图4、图5A和图5B说明了可能用来在一图2中3×3阵列上创建显示帧的激励协议。图4说明了可能的列和行电压电平组,其可用于显现出图3中的滞后曲线的像素。在图4实施例中,激励像素包含把适合的列设定成-Vbias,并且把适合的行设定成+ΔV,-Vbias和+ΔV分别对应于-5伏特和+5伏特。通过把适合的列设定成+Vbias并把合适的行设定成相同的+ΔV,产生一跨所述像素的零伏特电位差,可以释放所述像素。在那些行电压保持为零伏特的行中,不论所述列是处于+Vbias上还是在-Vbias,所述像素稳定地处于其原本所处的任何状态。
图5B是一时序表,展示了施加给图2中3×3阵列的一系列行和列信号,所述行和列信号会导致图5A所示的显示配置,其中被激励的像素是非反射性的。在写入图5A所示的帧之前,所述像素可处于任何状态,并且,在此实例中,所有的行都处于0伏特,且所有的列都处于+5伏特。有了这些施加的电压,所有像素都得以稳定在其现有的激励或释放状态。
在图5A的帧中,像素(1,1)、(1,2)、(2,2)、(3,2)和(3,3)被激励。为了实现此结果,在用于行1的“行时间”期间,将列1和列2设定为-5伏特,并将列3设定为+5伏特。由于所有像素都保持在3-7伏特的稳定窗口内,所以这不会改变任何像素的状态。接着,用一从0上升到5伏特并又降回零的脉冲来选通行1。这会激励(1,1)和(1,2)像素并释放(1,3)像素。所述阵列中的其他像素不会受到影响。为了视需要设定行2,将列2设定为-5伏特,并将列1和3设定为+5伏特。施加给行2的相同选通将激励像素(2,2)并释放像素(2,1)和(2,3)。所述阵列中的其他像素仍不会受到影响。同样,通过将列2和列3设定为-5伏特并将列1设定为+5伏特来设定行3。如图5A中所示,行3选通设定行3像素。写入所述帧之后,行电位为零,且列电位可保持在+5或-5伏特,于是所述显示器得以稳定在图5A的配置。应了解,可对几十或几百个行和列的阵列使用同一程序。也应了解,在上文所列举的一般原则内,用来执行行和列激励的定时、顺序和电平电压可广泛变化,且上述实例仅为示范性,可以在本发明使用任何激励电压方法。
根据上文所阐述的原理而操作的干涉式调制器的结构细节可广泛变化。例如,图6A-图6C说明了移动镜面结构的三个不同的实施例。图6A是图1的实施例的截面图,其中一条金属材料14被沉积到正交延伸支撑物18上。在图6B中,可移动反射材料14仅在角落处(系链32上)连接到支撑物上。在图6C中,可移动反射材料14从变形层34处悬空。此实施例之所以具有益处,是因为用于反射材料14的结构设计和材料能在光学性质方面被最优化,并且用于变形层34的结构设计和材料能在所要的机械性质方面被最优化。许多公开文献中描述了多种类型的干涉式装置的生产,包括(例如)美国公开申请案2004/0051929。可用许多种熟知技术来制造上述结构,包括一系列材料沉积、图案化和蚀刻步骤。
在本文中,“调制器”这一术语是指一干涉式光调制器。间隔片在本文中也被称为“壁”或“支撑物”。
图7A是一封装结构700的实施例的分解图,封装结构700包含一背板728、一间隔片725和一衬底716。在所说明的实施例中,背板728、间隔片725和衬底716一起封装一调制器710的阵列712。因为所述封装结构700用作一显示器,因此本文中也将其称为“封装显示器”。如上文所述,在有些实施例中,至少一部分衬底716是透明的和/或是半透明的,并且透过所述衬底的透明和/或半透明部分能看到由阵列712形成的图像。在其他实施例中,背板728包含一透明和/或半透明部分,并且透过所述背板728能看到形成在阵列712上的图像。
在透过透明和/或半透明的衬底716能看到图像的实施例中,背板728被置于调制器阵列712的后面。背板728包含一接近阵列712的第一侧,沿图7A所示的方向看不到此侧。如图7A所示,所述背板的第二侧732在调制器阵列712远端。
图7A所示实施例中的背板728是大体平坦的。在所示实施例中,所述第一侧(未图示)和所述第二侧732两者都包含大体平坦的表面。大体平坦的背板728的某些实施例比表面不平坦的背板更容易制造,因而也更便宜。平坦背板728的某些实施例也更强固(robust)。然而,在其他实施例中,由于所述第一侧或所述第二侧732可被构形(contoured),封装结构700无需限于使用一完全平坦的背板728。
在有些实施例中,背板728包括一种湿气基本上无法渗入的材料。如下文中更详细的论述,调制器710的有些实施例的性能会因图1所示的镜面14a和16a上面或之间的湿气(例如,凝结水)而下降。在有些实施例中,背板728包含金属(例如,钢、不锈钢、铝、镁、钛、黄铜、铜及其合金)、玻璃(例如,硼硅玻璃、高硅石玻璃、硅石、氧化铝及其组合物)、半导体材料(例如,硅)、塑料和/或其他聚合物(例如,聚对二甲苯、环氧化物、聚酰胺、聚烯烃、聚酯、聚砜、聚苯乙烯、聚氨酯、聚丙烯酸酯)、陶瓷,或者其组合物或复合物。在有些实施例中,背板728包含一种复合材料,例如,纤维增强聚合物树脂。优选地,背板728不产生会干扰调制器710操作的微粒或释气蒸汽。在有些实施例中,涂覆背板728,以便减少或防止致使调制器710的有些实施例的效能和/或可靠性降低的微粒或蒸汽。
在有些实施例中,背板728为约0.5mm到约5mm厚。在有些优选实施例中,背板728为约0.5mm到约2mm厚,例如,约0.6mm、约0.7mm、约0.8mm、约0.9mm、约1mm、约1.2mm、约1.3mm、约1.4mm、约1.5mm、约1.6mm、约1.7mm、约1.8mm,或约1.9mm厚。在其他优选实施例中,背板728为约2mm到约5mm厚,例如,约2.5mm、约3mm、约3.5mm、4mm,或约4.5mm。在其他实施例中,背板728的厚度在此范围外。
在图7A所描述的实施例中,间隔片725形成一沿调制器710的阵列712周围延伸并对其进行限制的屏障或壁。如下文中更详细的论述,在有些实施例中,所述间隔片是用薄膜法制造的。间隔片725具有一足以支撑背板728的预选宽度。在有些实施例中,间隔片725的宽度也经过选择以抑制水汽渗入显示器封装700内。如上所述,水凝结在调制器710的有些实施例内部或上面会降低其性能。所属领域的技术人员将了解,在由间隔片725抑制水蒸气渗入封装结构700的实施例中,制造间隔片的材料固有的渗水性将部分地决定间隔片725的高度和宽度。实现这些目标中一者或二者所需要的特定宽度或多种宽度取决于以下因素:用来制造间隔片725的材料、配置显示器封装700的环境条件、有无干燥剂(下文将予论述)及其类似物。在有些实施例中,间隔片725形成一气密和/或半气密的密封物。在有些实施例中,间隔片725的宽度为从约0.5mm到约5mm宽。在有些优选实施例中,所述间隔片的宽度为从约1mm到约2mm宽,例如,约1.1mm、约1.2mm、约1.3mm、约1.4mm、约1.5mm、约1.6mm、约1.7mm、约1.8mm,或约1.9mm。在其他实施例中,间隔片725的宽度在此范围之外。在有些实施例中,间隔片725的宽度基本一致。在其他实施例中,间隔片725的宽度不一致。
在有些实施例中,选择间隔片725的高度,以防止背板728接触调制器710。在本文中,阵列712顶部与背板728的第一侧之间的距离在此也称为“顶部空间”。在有些实施例中,背板728与调制器710之间的物理接触能够损害或者干扰调制器710的操作。相应地,在图7A所示的实施例中,间隔片725的高度大于光调制器710的高度。所属领域的技术人员将了解,通常长度和/或宽度更大的背板容易出现更大的偏转。因此,在有些实施例中,背板更大的装置700也将具有更大的顶部空间。在有些实施例中,所述间隔片的高度为从约0.5μm到约5mm。在有些优选实施例中,所述间隔片的高度为从约0.5μm到约100μm,或从约0.5μm到约50μm,或从约0.5μm到约5μm。例如,在有些实施例中,所述间隔片的高度为约1μm、约2μm、约3μm、约4μm、约5μm、约6μm、约7μm、约8μm,或约9μm。在(例如)下文将更详细论述的使用凹进背板的实施例中,这样一些实施例较为有益。在其他优选实施例中,所述间隔片的高度为约100μm到约500μm,例如,约150μm、约200μm、约250μm、约300μm、约350μm、约400μm,或约450μm。在其他实施例中,所述高度在不同的范围中。在其他实施例中,所述间隔片725的高度基本一致。在其他实施例中,所述间隔片725的高度不一致。
所述间隔片725可包含一种能经受光刻图案化的材料。光刻图案化提供了一种与其他方法相比能以精确的尺寸和/或定位来制造间隔片725的简单而便宜的方法。合适的材料包含任何能够进行光刻图案化的材料,其中包含有机和/或无极材料。合适的材料可被直接曝光成像(可光解)和/或可被间接曝光成像,例如,使用遮罩和蚀刻剂。最好能以较高的控制度和精确度将可被光刻图案化的材料形成为多种形状和大小。此外,已经开发了多种用于图案化的材料和方法,并且常规将其用于制造集成半导体装置,例如,集成电路(IC)。所选择的特定材料将取决于所述领域中熟知的因素,例如,物理强度、导电率、渗水特性、制造条件、可制造性及类似物。示范性材料包含光致抗蚀剂、其他可曝光成像的材料、平面化材料、金属、电介质、半导体、聚合物及其类似物。在有些实施例中,所述材料是一种复合物、合金、共聚物和/或混合物。一种合适的光致抗蚀剂的实例是一种可从MicroChemCorp.(Newton,MA)购买到的环氧基光致抗蚀剂SU-8。一种可间接曝光成像的材料的一实例是聚对二甲苯(对位二甲苯聚合物)。合适的材料包含铝和铜。也可以使用其他材料。本应用涵盖对所述已知材料和方法二者的使用,也涵盖对其他有待发现或发明的材料和方法的使用。
有些实施例进一步包含在封装结构700内的干燥剂(未图示)用以吸收其中的湿气。如上所述,调制器710的有些实施例会受到湿气的不良影响。在这样一些实施例中提供干燥剂,会改良所述装置的性能和/或可靠性。
一般说来,所述干燥剂是任何能吸收湿气而又不会干扰调制器710的操作的物质。合适的干燥材料包含(但不限于)沸石、分子筛、表面吸收剂、填充吸收剂和与水起反应的化合物。选择所述干燥剂的因素包括期望吸收的湿气量和所述干燥剂的吸收特征,包括吸收速度;以及用于所述干燥剂的体积。所述干燥剂可具有任何合适的形状、形态和/或大小,并且可以任何合适的方式予以施加。
应当认识到,封装700的制造方法并不限于将间隔片725制造在衬底716上。例如,如同下文所述,在有些实施例中,将间隔片725制造在背板728的第一侧上。在任一种情况下,调制器710的阵列712都被密封在封装结构700内部,对此下文将予以充分论述。
在有些实施例中,在所述间隔片的接触表面734上涂覆一种粘合剂(未图示),此表面734对应背板728上与间隔片725发生接触的区域。在其他实施例中,接触表面734对应衬底716中与间隔片725发生接触的区域。选择所述的粘合剂,以提供足够的强度来紧固封装结构700。在有些实施例中,也选择所述粘合剂为提供足够的对显示器封装700的预期环境条件的耐久性,所述的预期环境条件包含(例如)温度变化和/或物理冲撞。合适的粘合剂为所属技术领域中已知的。所属领域的技术人员将了解,在使用粘合剂的实施例中,衬底716与背板728之间的距离取决于粘合剂和间隔片725的厚度。
如上所述,凝结的水会干扰有些调制器710的操作。因此,在有些实施例中,粘合剂所形成的密封物基本抑制了任何水蒸气渗入封装结构700。例如,在有些实施例中,粘合剂所形成的密封物具有约0.2g·mm/m2·kPa·day到约4.7g·mm/m2·kPa·day的水蒸气渗透性。水蒸气渗透性在此范围内的密封物在本文中称为“半密封的密封物”。在其他实施例中,所述密封物或多或少会渗进水蒸气。在有些实施例中,所述密封物包含一种基本密封的密封物。
在使用粘合剂的实施例中,粘合剂所形成的密封物的尺寸会影响到水蒸气的渗入。在有些实施例中,所述的粘合剂密封物为约0.5mm到约5mm宽。在有些优选实施例中,所述的粘合剂密封物为约1mm到约2mm宽。在有些实施例中,所述粘合剂密封物的宽度与间隔片的宽度基本相同。在其他实施例中,所述粘合剂密封物的宽度与间隔片的宽度不同。例如,在有些实施例中,所述粘合剂密封物的宽度小于间隔片的宽度。在其他实施例中,所述粘合剂密封物的宽度大于间隔片的宽度。在有些实施例中,所述粘合剂密封物的宽度并不一致。在有些实施例中,所述粘合剂密封物为约2μm到约200μm厚。在有些优选实施例中,所述粘合剂密封物不到约20μm厚。在有些优选实施例中,所述粘合剂密封物为约5μm到约10μm厚。在其他实施例中,所述粘合剂密封物具有其他尺寸。在有些实施例中,所述粘合剂密封物的厚度基本一致。在其他实施例中,所述粘合剂密封物的厚度不一致。所属领域的技术人员将了解,所述密封物在一特定应用中的尺寸取决于包含材料类型、其机械性质及其渗透性在内的因素。
在有些实施例中,所述粘合剂包含UV和/或热固粘合剂。在有些实施例中,所述粘合剂包含环氧基粘合剂。在其他实施例中,所述粘合剂包含另一种粘合剂,例如,聚氨酯、聚异丁烯、硅酮及其类似物。在其他实施例中,所述密封物包含聚合物或塑料。在其他实施例中,所述密封物是液态旋涂玻璃、垫圈(例如,O形环)、焊料、薄膜金属焊或玻璃粉。在有些实施例中,(例如)通过热焊接来将间隔片725直接密封到衬底716或背板728。所属领域的技术人员将了解,其他类型的密封物也可以使用。
图7B中以截面说明了封装结构700′的另一个实施例。封装结构700′包含一其上形成有调制器710′阵列712′的衬底716′、一间隔片725′、一背板728′和一干燥剂744′。在所示实施例中,衬底716′、调制器710′、间隔片725′和干燥剂744′如同上文所述的一样。在所示实施例中,背板728′包含一第一侧730′和一第二侧732′。第一侧730′包含一凹面部分或凹座731′。相应地,在本文中,具有此种构型的背板728′也称为“凹进背板”。可选择地,所示实施例也包含一凸缘733′。在所示实施例中,第二侧732′包含一凸面部分,其也是可选择的。图7C中说明了一凹进背板728″,其在第二侧732″上不包含凸缘和/或凸面部分。如同在图7B所说明的实施例,所述背板的第一侧上形成有一凹座731″。
现在回到图7B,在有些实施例中,凹面部分731′在阵列712′与背板的第一侧730′之间提供额外的空隙或顶部空间,借此降低调制器710′在显示器封装700′使用时或制造期间接触到背板728′的可能性。在其他实施例中,将干燥剂744′置于所述背板的凹面731′内。在其他实施例中,凹面731′允许使用一更短的间隔片725′,其在阵列712′与所述背板的第一侧730′之间有相同的顶部空间。
图7B和图7C中所说明的凹进背板实施例728′和728″是用上文所述材料制成。在有些实施例中,所述凹进背板是玻璃、硼硅玻璃、高硅玻璃、硅石和/或铝。在其他实施例中,所述凹进背板是金属、不锈钢、铝或类似物。在其他实施例中,所述凹进背板包含聚合树脂,例如,聚烯烃、聚酰胺、聚酯、环氧树脂或其共聚物和/或混合物。在有些实施例中,所述凹进背板是复合物,(例如)包含强化和/或导电纤维。
所属领域的技术人员将了解,所述凹进背板的厚度将取决于凹进背板的尺寸、其制造材料、所要的刚性、透明度及其类似物。此外,所述凹进背板的有些实施例(例如,图7C所示的实施例)厚度不一致。在有些实施例中,凹面部分最薄的区域至少是约0.5mm到约5mm厚。在有些实施例中,所述凹座为约50μm到约5mm深。在有些优选实施例中,所述凹座为约100μm到约500μm深,例如,约150μm、约200μm、约250μm、约300μm、约350μm、约400μm或约450μm深。
所属领域的技术人员将了解,所述凹进背板的特定制造方法将取决于如下因素:组成凹进背板的一种或多种材料、尺寸、耐性及其类似物在内。合适的方法包括蚀刻、机械加工、冲压、锻造、喷丸、研磨、碾磨及其类似物。在有些实施例中,所述凹进背板是单片的。在其他实施例中,所述凹进背板包含子装配件或子部件,例如,一独立凸缘。
所述封装结构的有些实施例包含复数个间隔片。图8A说明了一封装结构800的实施例,其包含一上面形成有调制器810阵列812的衬底816、一背板828和一干燥剂844。所示封装结构800进一步包含嵌入其中的一第一间隔片825和一第二间隔片826。在所示实施例中,一干燥剂848置于第一与第二间隔片825与826之间的区域846内。其他实施例不包含在第一间隔片825与第二间隔片826之间的干燥剂。在有些实施例中,例如,在极端环境条件下和/或在关键任务应用中,如果发生了故障,第二间隔片826就会充当第一间隔片825的后备。在其他实施例中,第二间隔片826可相对地渗入水蒸气,从而允许阵列812内部或周围的任何水蒸气穿过第二间隔片826以待干燥剂848将其吸收。在有些实施例中,第二间隔片826允许使用一其他情况中可能不能接受的干燥剂848,例如,一种呈细粉状的干燥剂、一种产生粉末的干燥剂、一种产生烟雾的干燥剂及其类似物。所示构型也允许使用分量更大的干燥剂,借此提高所述装置的可靠性。其他实施例包含额外的间隔片。
在图8B所示的封装结构实施例800′中,间隔片825′是形成在凹进盖828′上的。一密封物840′在衬底816′与背板828′之间延伸,并且包围间隔片825′。在所示实施例中,所述密封物的一部分840′a位于间隔片825′与衬底816′之间。在间隔片825′形成在衬底816′上的实施例中,所述密封物的所述部分840′a位于间隔片825′与背板828′之间。在有些实施例中,所述840′a部分的高度小于约20μm,例如为约5μm到约10μm。在有些实施例中,在衬底816′与背板828′之间延伸的密封物部分840′b充当一主障碍层,且间隔片825′充当一次障碍层。相应地,在有些实施例中,密封材料经选择以提供一密封或半密封的密封物。在其他实施例中,间隔片825′是主湿气屏障。上文描述了适合于密封物840′的材料。在有些优选实施例中,密封物840′是一种粘合剂,例如,环氧化物、硅酮、聚氨脂及其类似物。
在有些实施例中,间隔片825′充当一屏障,在制造封装结构800′的期间减少粘合剂流入所述封装结构800′。在有些实施例中,间隔片825′的阻碍效应使得密封物840′可被定位在更加靠近封装结构800′中心的位置,从而容许制造更小型的装置。在一种制造封装结构800′的方法的实施例中,间隔片825′是形成在背板828′上。将一滴粘合剂涂覆在衬底816′的接触区域上。所述粘合剂形成了密封物840′。接着,定位背板828′和衬底816′,一者定位在另一者的上方。当把背板828′和衬底816′放到一起时,间隔片825′会接触此滴粘合剂。随着所述组件靠近时,因为束缚在所述装置内的空气会阻止粘合剂大量流向内部,所述粘合剂往往会流向间隔片825′外部。仍保留在衬底816′与间隔片825′之间的粘合剂层形成所述密封物的840′a部分。流到间隔片825′外部周围的粘合剂则形成所述密封物的840′b部分。
图9是参看图10A-图10F以截面说明的结构封装结构制造方法的实施例的流程图,所述图10A-图10F示意说明了图9的方法的实施例。
在步骤910中,沉积一层可图案化材料1036。上文已论述了合适的材料。在图10A所示的实施例中,所述可图案化材料1036沉积在衬底1016和支撑其上的干涉式调制器1010上面。图10A所示的位于衬底1016表面上的调制器1010是用现有方法制造的,例如,用美国公开申请案2004/0051929中所描述的方法。所属领域的技术人员将了解,可以用其他方法来制造相同类型的调制器1010或其他类型的调制器,本发明涵盖了所有这些方法。所属领域的技术人员也将了解,本文中所揭示的系统、设备和方法也可以应用于其他类型的MEMS结构。在下文将予详述的其他实施例中,所述可图案化材料1036是沉积在背板1028上的。
所述可图案化材料1036层是用所属领域中已知的任何合适方法沉积的,例如,旋涂、溅镀、物理气相沉积、化学气相沉积及类似方法。所属领域的技术人员将了解,用来沉积所述层的一种或多种特定方法取决于所使用的一种或多种特定的可图案化材料。在图10A所示的实施例中,所述可图案化材料1036层覆盖了调制器1010。在其他实施例中,所述可图案化材料1036层不覆盖调制器1010。在所述图示实施例中,所述可图案化材料1036层的厚度取决于衬底1016和/或调制器1010顶部与背板1028(图10E所示)之间所要的间隔。在有些实施例中,衬底1016与背板1028之间所要的间距(顶部空间)为约100μm到约5mm。因此,可图案化材料1036层具有相同或相似的厚度。在其他实施例中,衬底1016和/或调制器1010顶部与背板1028之间所要的间距值与此不同,并相应地调整所述可图案化材料1036层的厚度。如上所述,一凹进背板(例如图7B所示的)用一更短的间隔片1025来提供一相等的顶部空间。
在步骤920中,如图10B所示,在所述可图案化材料1036层上形成一遮罩1038。用来形成遮罩1038的特定材料和方法取决于所属领域技术人员已知的因素,包含(例如)特定的可图案化材料、用于遮罩材料的固化条件、用于遮罩材料的蚀刻条件、用于可图案化材料的蚀刻条件、调制器1010制造过程中使用的材料、衬底、随后的方法步骤和材料,及类似因素。在有些实施例中,遮罩1038包括一种光致抗蚀剂。在有些实施例中,所述光致抗蚀剂是一种正光致抗蚀剂。在其他实施例中,所述光致抗蚀剂是一种负光致抗蚀剂。在使用光致抗蚀剂的实施例中,形成遮罩1038所使用的方法包含:用一种合适的辐射源和图案来将所述光致抗蚀剂曝光,并将经过曝光的材料显影,以便为遮罩1038提供所要的图案。所属领域的技术人员将了解,其他材料也可以用来制造所述遮罩。例如,可使用任何这样的合适材料:其被曝光时会改变性质,使得材料中被曝光部分和未曝光部分具有与所揭示方法一致的不同性质。在其他实施例中,(例如)通过喷墨印刷、丝网印刷或接触印刷,来印刷所述遮罩1038。
在所示实施例中,遮罩1038用来为所述可图案化材料层1036进行图案化,以便形成间隔片1025。因此,遮罩1038的形状和尺寸与所要间隔片1025的形状和尺寸基本相符。例如,在有些实施例中,将间隔片1025配置成围绕调制器1010的阵列1012延伸大约一周。
在步骤930中,如图10C所示,所述可图案化材料经蚀刻以形成间隔片1025。形成遮罩1038后,蚀刻掉可图案化材料1036中未被遮罩的部分。所属领域的技术人员将了解,所述蚀刻方法的选择是根据所选的遮罩材料、所选的可图案化材料,以及所述装置中使用的其他材料。合适的蚀刻方法包含干式蚀刻和湿式蚀刻。在所述蚀刻方法中,遮罩1038下面的可图案化材料与蚀刻剂隔离开来,借此形成间隔片1025。
在步骤940中,将遮罩1038移除,以便用所属领域中已知的方法来提供图10D所示的结构。
在另一实施例中,在制造图10D所示结构时没有形成遮罩1038或蚀刻步骤。在这些实施例当中的一些实施例中,步骤910中所蚀刻的可图案化材料1036包含一种可曝光成像的材料,例如,一种光致抗蚀剂。于是,如同上文所述一样,将所述可曝光成像材料曝光并显影,以便直接形成间隔片1025。
在有些实施例中,对间隔片1025进行额外的处理。在有些实施例中,如上文所述,沉积并图案化一额外的可图案化材料层,(例如)以便制造一复合和/或更高的间隔片1025。在有些实施例中,(例如)通过机械或化学机械平面化法,来将间隔片1025平面化。
在步骤950中,将一粘合剂1040涂覆到间隔片的顶部1034上,如图10E所示。合适的材料同上文所述的一样。所述粘合剂1040是用所属领域已知的任何方法涂覆上去的,例如,通过丝网印刷、喷墨印刷、接触印刷或作为一粘结膜来涂覆。所属领域的技术人员应了解,可以用其他方法来涂覆所述粘合剂1040。如上所述,有些实施例不使用粘合剂。相应地,步骤950是可选的。
在步骤960中,将背板1028固定到间隔片1025上,如图10F所示。在间隔片1025是形成在背板上的实施例中,在步骤960中将衬底1016密封到间隔片1025上。在所述图示实施例中,用粘合剂1040来定位和接触背板1028。合适的粘合剂上文已予描述。接着,在适合于所述粘合剂的条件下将粘合剂1040固化,例如,通过UV或热固化。在不使用粘合剂的实施例中,用另一种方法(例如,通过热焊接)来将背板1028或衬底1016密封到间隔片1025上。
如图10F所示,背板1028和衬底1016在封装结构1000中形成一空腔1042,阵列1012置于其中。在所述图示实施例中,间隔片1025在背板1028与衬底1016之间形成距离,并因此形成空腔1042的高度。此空腔1042的高度经选择以使得调制器1010在操作中不会受损。
在图10F所示的实施例中,背板1028进一步包含一固定其上的干燥剂1044。合适的干燥剂在上文中已予论述。在有些实施例中,在将背板1028固定到间隔片1025上之前,(例如)先用粘合剂和/或机械地将所述干燥剂固定到背板1028上。相应地,将干燥剂1044密封在所述封装结构的空穴1042内。
在所述图示实施例中,干燥剂1044是呈薄片状位于调制器1010与背板1028之间且粘着到背板1028上。在其他实施例中,所述干燥剂1044具有另一形状,和/或置于空穴1042内的一不同位置处。例如,在有些实施例中,干燥剂1044置于另一位置上,例如,间隔片1025与阵列1012之间。在有些实施例中,干燥剂1044具有复数个位于空穴1042内部的封装,例如,在袋中或囊中。在所述图示实施例中,对间隔片1025的高度进行调整以考虑到所述干燥剂的尺寸,以便能为调制器1010的操作提供充分的空隙。
在一与上述实施例相似的实施例中,间隔片1025是形成在背板1028上,而不是形成在衬底1016上。相应地,在步骤910中,将一层可图案化材料1036沉积到背板1028上。在步骤920中,将一遮罩1038形成在所述可图案化材料1036层上。在步骤930中,对所述可图案化材料进行蚀刻以形成间隔片1025。在步骤940中,将所述遮罩移除。在步骤950中,将一粘合剂1040涂覆到间隔片1025上。在步骤960中,将一上面支撑有调制器1010阵列的衬底1016固定到间隔片1025上。如上所述,在有些实施例中,间隔片1025包括一种可曝光成像的材料(例如,一光致抗蚀剂),且因此不需要进行单独的遮罩和蚀刻步骤。
                          实例1
                        氧化间隔片
在此实例中,所述间隔片为二氧化硅。如同美国公开申请案2004/0051929所描述的通过牺牲或释放蚀刻前的步骤制造一干涉式阵列。将一层二氧化硅沉积到所述部分制成的阵列上面。在不同的实施例中,所述二氧化硅层为从5000to 5μm厚。有些实施例中使用的层厚度更大。通过用一光致抗蚀剂进行常规遮罩并通过蚀刻来用二氧化硅形成所述间隔片。接着,如美国公开申请案2004/0051929中所描述的进行释放蚀刻。在背板上的接触区域和粘着到间隔片的背板上涂覆一种环氧粘合剂。平面背板和凹进背板均被使用。
用相似的程序来将二氧化硅间隔片形成到平面或凹进背板上,接着用其将所述背板粘着到所述干涉式调制器阵列上。
                          实例2
                        有机间隔片
遵照相似的程序来在衬底上制造间隔片。所述间隔片是SU-8光致抗蚀剂(Microchem Corp),厚度为从5000到10μm。在牺牲蚀刻步骤之前,将所述光致抗蚀剂旋涂到所述衬底上,接着将其曝光并显影。随后进行牺牲释放蚀刻。将一环氧粘合剂涂覆到背板上,所述封装便得以装配。平面背板和凹进背板均被使用。
用类似程序在背板上形成有机间隔片,接着又用来将背板粘着到干涉式调制器阵列。
所属领域的技术人员将了解,可以对上述制造方法进行变化,例如,加入和/或去除一些步骤,或改变其顺序。此外,本文中描述的方法、结构和系统可用来封装其他电子装置,包含其他类型的MEMS装置,例如,其他类型的光调制器。
图11A和11B是说明一显示装置的实施例2040系统框图。显示装置2040可能是(例如)一蜂窝式电话或移动电话。然而,显示装置2040的相同组件或其细微变更也能例证多种类型的显示装置,例如电视机和手提媒体播放器。
显示装置2040包括一罩壳2041、一显示器2030、一天线2043、一扬声器2045、一输入装置2048和一麦克风2046。罩壳2041基本上是由所属领域技术人员所熟知的多种制造方法中的一种方法来形成的,包含注射成型和真空成形。此外,罩壳2041可由多种材料中的任何一种制成,包含(但不限于)塑料、金属、玻璃、橡胶和陶瓷,或其组合物。在一个实施例中,罩壳2041包括可移除的部分(未图示),其可与其他颜色不同或含有不同标志、图片或记号的可移除部分互换。
如文中所述,示范性显示装置2040的显示器2030可以是多种显示器中的任意一种,包含双稳态显示器。在其他实施例中,显示器2030包括:如上所述的平板显示器,例如等离子、EL、OLED、STN LCD或TFT LCD;或所属领域技术人员所熟知的非平板显示器,例如CRT或其他管状装置。然而,为描述本实施例起见,所述显示器2030包括一干涉式调制器显示器,如文中所述。
图11B中示意说明了示范性显示装置2040的一个实施例的组件。图示示范性显示装置2040包含一罩壳2041,且能包括至少部分封闭于其中的额外组件。例如,在一个实施例中,示范性显示装置2040包含一网络界面2027,其包括一耦接到收发器2047的天线2043。收发器2047连接到处理器2021,处理器2021则连接到调制硬件2052。可将调制硬件2052配置为用来对一信号进行调制(例如,对一信号进行过滤)。调制硬件2052连接到一扬声器2045和一麦克风2046。处理器2021也连接到一输入装置2048和一驱动控制器2029。驱动控制器2029耦接到一帧缓存器2028和阵列驱动器2022,后者又耦接到一显示器阵列2030。一电源2050按照所述特定示范性显示装置2040设计的要求为所有组件提供电力。
网络界面2027包括天线2043和收发器2047,以便示范性显示装置2040能通过一网络同一个或多个装置进行通信。在一个实施例中,网络界面2027也可具有一些处理能力,以便减轻处理器2021的要求。天线2043是所属领域技术人员已知的任何用来传送和接收信号的天线。在一个实施例中,所述天线根据IEEE 802.11标准(包含IEEE 802.11(a)、(b)或(g))来传送和接收RF信号。在另一实施例中,所述天线根据BLUETOOTH标准来传送和接收RF信号。在蜂窝式电话的情形中,将所述天线设计成接收CDMA、GSM、AMPS或其他已知的用来在一无线移动电话网络内进行通信的信号。收发器2047对接收自天线2043的信号进行预处理,使得所述信号可被处理器2021接收并进一步处理。收发器2047也对接收自处理器2021的信号进行处理,以便可通过天线2043从示范性显示装置2040传输所述信号。
在一替代实施例中,可用一接收器代替所述收发器2047。在又一替代实施例中,可用一图像源来代替网络界面2027,所述图像源能存储或产生待发送到处理器2021处的图像数据。例如,所述图像源可以是一含有图像数据的数字视频光盘(DVD)或硬盘驱动器,或一产生图像数据的软件模块。
处理器2021基本上控制示范性显示装置2040的总体操作。处理器2021接收数据(例如来自网络界面2027或一图像源的压缩图像数据)并将所述数据处理成原始图像数据或一种易于被处理成原始图像数据的格式。接着,处理器2021将经过处理的数据发送给驱动控制器2029或帧缓存器2028以供存储。原始数据通常是指识别图像内每个位置处图像特征的信息。例如,此类图像特征可包含色彩、饱和度和灰度级。
在一个实施例中,所述处理器2021包括一微控制器、CPU或逻辑单元,以控制示范性显示装置2040的操作。调制硬件2052基本上包括放大器和滤波器,用来将信号传输给扬声器2045并从麦克风2046处接收信号。调制硬件2052可以是示范性显示装置2040内部的分立组件,或者可以整合在处理器2021或其他组件的内部。
驱动控制器2029直接从处理器2021处或从帧缓存器2028处获取处理器2021所产生的原始图像数据,并将所述原始图像数据适当地重新格式化,以将其高速传送给阵列驱动器2022。具体说来,驱动控制器2029将所述原始图像数据重新格式化成一具有一光栅状格式的数据流,以使得其具有一适合于扫描过显示器阵列2030的时间次序。接着,驱动控制器2029将经格式化的信息发送给阵列驱动器2022。尽管一驱动控制器2029(例如,一LCD控制器)作为一独立的集成电路(IC)经常与系统处理器2021相关联,但可以许多方式来实施此类控制器。所述控制器可以作为硬件嵌入处理器2021内,作为软件嵌入处理器2021内,或与阵列驱动器2022完全整合在硬件内。
通常,阵列驱动器2022从驱动控制器2029处接收经过格式化的信息,并将所述视频数据重新格式化成一平行的波形组,所述波形组每秒钟内被多次施加到数百条(有时候是数千条)来自显示器x-y像素矩阵的导线。
在一个实施例中,所述驱动控制器2029、阵列驱动器2022和显示器阵列2030适合于任何一种文中所述的显示器。例如,在一个实施例中,驱动控制器2029是一种常规的显示控制器或一双稳态显示控制器(例如,一干涉式调制器控制器)。在另一实施例中,阵列驱动器2022是一常规的驱动器或一双稳态显示驱动器(例如,一干涉式调制器显示器)。在一个实施例中,一驱动控制器2029与阵列驱动器2022整合。此种实施例在例如蜂窝电话、表和其他小面积显示器的高度集成系统中较为普遍。在又一实施例中,显示器阵列2030是一典型显示器阵列或一双稳态显示器阵列(例如,一包括一干涉式调制器阵列的显示器)。
输入装置2048允许使用者对示范性显示装置2040的操作进行控制。在一个实施例中,输入装置2048包括一袖珍键盘(例如一QWERTY键盘或一电话按键)、一按钮、一开关、一触摸屏、一压敏或热敏膜。在一个实施例中,麦克风2046是一用于示范性显示装置2040的输入装置。当麦克风2046被用来向所述装置输入数据时,使用者可提供声音指令来控制示范性显示装置2040的操作。
电源2050可包括所属领域中熟知的多种能量储存装置。例如,在一个实施例中,电源2050是一可充电电池,例如一镍镉电池或一锂离子电池。在另一实施例中,电源2050是一可再生能源、一电容器或一太阳能电池,包含一塑料太阳能电池和太阳能电池涂层。在另一实施例中,电源2050经配置以从一壁装电源插座接受电力。
在有些实施例中,控制可编程性是归于(如上文所述)一可定位在电子显示器系统内的若干位置中的驱动控制器。在有些情形中,控制可编程性是归于阵列驱动器2022。所属领域的技术人员将认识到,可将上文所述的最优化实施到任意数量的硬件和/或软件组件中并可实施成多种构型。
此外,虽然上面的详细说明已经展示、描述并指出本发明应用于各种实施例时的新颖特征,但应当了解,所属领域的技术人员可以对所示装置或方法的形态和细节进行各种省略、替代和改变,而不脱离本发明的精神。诸位将认识到,本发明可以实施成一种并非提供文中所有特征和益处的形式,因为有些特征可以独立于其他特征而被使用或实践。

Claims (42)

1.一种显示装置,其包含:
一衬底,其上形成有一干涉式调制器阵列,
一背板,和
一图案化间隔片,其位于所述衬底与所述背板之间以形成一封装,其中所述间隔片限制所述阵列并防止外界环境进入所述封装。
2.根据权利要求1所述的显示装置,其中所述图案化间隔片形成在所述背板上。
3.根据权利要求1所述的显示装置,其中所述图案化间隔片包含一光致抗蚀剂。
4.根据权利要求3所述的显示装置,其中所述光致抗蚀剂为环氧基光致抗蚀剂。
5.根据权利要求1所述的显示装置,其中所述衬底包含一透明部分,且透过所述衬底可看到形成在所述干涉式调制器阵列上的一图像。
6.根据权利要求5所述的显示装置,其中所述衬底包括玻璃。
7.根据权利要求1所述的显示装置,其中所述背板是一凹进背板。
8.根据权利要求1所述的显示装置,其中所述背板包括玻璃。
9.根据权利要求1所述的显示装置,其中所述显示装置进一步包括一在所述封装内部的干燥剂。
10.根据权利要求9所述的显示装置,其中所述干燥剂是氧化钙。
11.根据权利要求1所述的显示装置,其中所述显示装置进一步包含一位于所述间隔片与所述衬底之间的粘合剂。
12.根据权利要求1所述的显示装置,其进一步包含:
一处理器,其与所述干涉式调制器阵列电连通,所述处理器经配置以处理图像数据;和
一存储器装置,其与所述处理器电连通。
13.根据权利要求12所述的显示装置,其进一步包含一经配置以向所述干涉式调制器阵列发送至少一个信号的驱动电路。
14.根据权利要求13所述的显示装置,其进一步包含一经配置以向所述驱动电路发送至少一部分所述图像数据的控制器。
15.根据权利要求12所述的显示装置,其进一步包含一经配置以向所述处理器发送所述图像数据的图像源模块。
16.根据权利要求15所述的显示装置,其中所述图像源模块包含一接收器、收发器和传送器中的至少一者。
17.根据权利要求12所述的显示装置,其进一步包含一经配置以接收输入数据并将所述输入数据传送至所述处理器的输入装置。
18.一种制造一显示装置的方法,其包含:
获得一衬底,其上形成有一干涉式光调制器阵列;
获得一背板;
通过图案化来形成一间隔片,其中所述间隔片经配置以限制所述阵列并防止外界环境接触所述阵列;并
装配所述衬底、背板和间隔片以提供所述显示装置。
19.根据权利要求18所述的方法,其中所述图案化间隔片形成在所述背板上。
20.根据权利要求18所述的方法,其中所述图案化间隔片包括一光致抗蚀剂。
21.根据权利要求18所述的方法,其中所述图案化间隔片是用一遮罩形成的。
22.根据权利要求18所述的方法,其中所述衬底包含一透明部分,且透过
所述衬底可看到一形成在所述干涉式光调制器阵列上的一图像。
23.根据权利要求18所述的方法,其中所述衬底包括玻璃。
24.根据权利要求18所述的方法,其中所述背板是一凹进背板。
25.根据权利要求18所述的方法,其中所述背板包括玻璃。
26.根据权利要求18所述的方法,其中所述显示装置进一步包含一位于所述间隔片与所述衬底之间的粘合剂。
27.一种通过权利要求18的所述方法制造的显示装置。
28.一种显示装置,其包含:
用来在其间透射光的透射构件;
用来对透射穿所述透射构件的光进行调制的调制构件;
用来覆盖所述调制构件的覆盖构件;和
用来进行间隔的间隔片构件,其位于所述透射构件与所述覆盖构件之间以形成一封装,其中所述间隔片构件限制所述调制构件并防止外界环境进入所述封装。
29.根据权利请求28所述的显示装置,其中所述透射构件包含一透明衬底。
30.根据权利请求28所述的显示装置,其中所述调制构件包含一干涉式调制器。
31.根据权利请求28所述的显示装置,其中所述覆盖构件包含一背板。
32.根据权利请求31所述的显示装置,其中所述背板是一薄膜背板。
33.根据权利请求32所述的显示装置,其中所述背板是一凹进背板。
34.根据权利请求32所述的显示装置,其中所述背板包括玻璃。
35.根据权利请求28所述的显示装置,其中所述间隔片构件包含一图案化间隔片。
36.根据权利请求35所述的显示装置,其中所述图案化间隔片形成在所述背板上。
37.根据权利请求35所述的显示装置,其中所述图案化间隔片包括一光致抗蚀剂。
38.根据权利请求37所述的显示装置,其中所述光致抗蚀剂为环氧基光致抗蚀剂。
39.根据权利请求29所述的显示装置,其中所述衬底包括玻璃。
40.根据权利请求35所述的显示装置,其中所述显示装置进一步包含一位于所述封装内部的干燥剂。
41.根据权利请求40所述的显示装置,其中所述干燥剂是氧化钙。
42.根据权利请求35所述的显示装置,其中所述显示装置进一步包含一位于所述间隔片与所述衬底之间的粘合剂。
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