CN1755504A - 用于具有集成型干燥剂的显示装置的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种封装结构210和封装一具有一集成型干燥剂的干涉式调制器的方法。一干涉式调制器400形成于一透明衬底250上。一背板310接合到所述透明衬底以形成一封装结构210并密封所述干涉式调制器。提供一集成在所述背板或所述透明衬底内的干燥剂500以吸收所述封装内的湿气。

Description

用于具有集成型干燥剂的显示装置的系统和方法

技术领域

本发明的领域涉及微机电系统(MEMS)和所述系统的封装。具体而言，本发明的领域涉及干涉式调制器及以一干燥剂材料制作此类调制器的方法。

背景技术

微机电系统(MEMS)包括微机械元件、激励器和电子设备。微机械元件可通过使用沉积、蚀刻和/或其它蚀刻掉衬底和/或经沉积材料层的部分或添加(若干)层以形成电气装置和机电装置的显微机械加工工艺来产生。

一种类型的MEMS装置称为干涉式调制器。一干涉式调制器可包含一对导电板，其中的一个或两个导电板可全部或部分地为透明的和/或为反射性的且一旦施加一适当的电信号便能够相对运动。一个板可包含一沉积于一衬底上的稳定层，且另一个板可包含一由一空气间隙而与稳定层相分离的金属膜。所述装置具有广泛的应用，且利用和/或修改这些类型装置的特性，使得其特征可在改进现有产品和产生尚未研制的新产品过程中得以开发在此技术领域中是有益的。

发明内容

本发明的系统、方法和装置每一者都具有多个方面，其中没有任何单一的方面是单独地形成其所期望属性的原因。在不限制本发明的范畴的前提下，现将简要论述其较为突出的特征。在考虑此论述之后，且尤其在阅读题为“具体实施方式”的章节之后，将理解本发明的特征是如何提供优于其它显示装置的优势。

一实施例提供一种包含以下物件的显示装置：一透明衬底；一干涉式调制器，其经配置以调制传输穿过所述透明衬底的光和一背板罩盖，其安置于所述调制器上并将所述调制器密封于所述透明衬底与所述背板罩盖之间的一封装内，其中所述背板罩盖具有一经配置以吸收所述封装内的湿气的集成型干燥剂。

根据另一实施例，提供一种制造一显示装置的方法。根据所述方法，提供一透明衬底并将一干涉式调制器形成于所述透明衬底上。接着，将一背板接合到透明衬底以形成一密封所述干涉式调制器的封装。同样提供一于所述封装内成集成的干燥剂。

根据另一实施例，提供一种显示装置，其包含一封装、一电子显示器和一干燥剂。所述封装包含一透明衬底、一背板和一施加于所述背板与所述透明衬底之间的密封件。所述电子显示器经配置以调制传输穿过所述透明衬底的光，并且其形成于所述透明衬底上且置于透明衬底与背板之间。所述干燥剂集成到所述封装中，且其经配置以吸收所述封装内的湿气。

根据又一实施例，提供一种显示装置。所述显示装置包括一用于传输穿过其中的光的传输构件；一经配置以调制传输穿过所述传输构件的光的调制构件；一用于将所述调制构件密封于所述传输构件与密封构件之间的一封装内的密封构件；和一集成到所述传输构件或所述密封构件中的湿气吸收构件。

另一方面，提供一种显示装置。所述装置包括用于传输穿过其中的光的传输构件；经配置以调制传输穿过所述传输构件的光的调制构件；用于将所述调制构件密封于所述传输构件与密封构件之间的一封装内的密封构件；和一集成到所述传输构件或所述密封构件中的湿气吸收构件，所述湿气吸收构件经配置以吸收穿过一膜的湿气。

根据另一实施例，提供一种制造一显示装置的方法。提供一透明衬底并将一干涉式调制器形成于所述透明衬底上。提供一在一内表面上具有凹陷区域的背板。将干燥剂涂覆到所述内表面上的凹陷区域，且在涂覆干燥剂之后将所述背板接合到透明衬底以形成一封装。

附图说明

图1为一描绘一干涉式调制器显示器的一实施例的一部分的等角视图，其中一第一干涉式调制器的一可移动反射层处于一释放位置中且一第二干涉式调制器的一可移动反射层处于一激励位置中。

图2为一说明并入一3×3干涉式调制器显示器的一电子装置的一实施例的系统方框图。

图3为对于图1的干涉式调制器的示范性实施例的可移动镜面位置对所施加电压的图式。

图4说明一组可用于驱动一干涉式调制器显示器的行电压和列电压。

图5A和图5B说明可用于将一帧显示数据写入到图2的3×3干涉式调制器显示器的行信号和列信号的一示范性时序图。

图6A为图1装置的一横截面图。

图6B为一干涉式调制器的一替代实施例的横截面图。

图6C为一干涉式调制器的另一替代实施例的横截面图。

图7示意性说明一具有一电子显示器的无线电话手机的一实施例的正视图。

图8示意性说明一电子显示器的一实施例的透视图。

图9A示意性说明一沿图8的线10-10获取的电子显示器的一实施例的横截面图。

图9B示意性说明一沿图8的线10-10获取的电子显示器的一第一替代

实施例的横截面图。

图10示意性说明一沿图8的线10-10获取的电子显示器的一第二替代

实施例。

图11示意性说明一沿图8的线10-10获取的电子显示器的一第三替代

实施例。

图12示意性说明一沿图8的线10-10获取的电子显示器的一第四替代实施例，其显示集成到所述显示器背板的干燥剂材料。

图13A和图13B为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方框图。

具体实施方式

以下详细描述针对于本发明的某些特定实施例。然而，本发明可以很多不同方式来实施。在所述描述中，参考所述图式，其中贯穿全文以相似数字来表示相似部件。如从以下描述中将显而易见，本发明可在任何经配置以运动地(例如，视频)或静止地(例如，静态图像)和文本或图片的形式显示一图像的装置中实施。更明确而言，预期可在以下各种电子装置中或与其相关联地实施本发明，诸如(但不限于)移动电话、无线装置、个人数据助理(PDA)、手持式或手提式计算机、GPS接收器/导航仪、摄像机、MP3播放器、摄录像机、游戏控制台、手表、时钟、计算器、电视监视器、平板显示器、计算机监视器、自动显示器(例如，里程表显示器等)、驾驶舱控制器和/或显示器、相机视图显示器(例如，车辆中的后视摄像机显示器)、电子照片、电子广告牌或符号、投影仪、建筑结构、封装和审美结构(例如，一件珠宝上的图像显示)。与本文所描述的那些装置具有类似结构的MEMS装置也可用于如电子开关装置的非显示应用中。

图1说明一包含一干涉式MEMS显示元件的干涉式调制器显示器实施例。在这些装置中，所述像素处于明亮和黑暗状态。在明亮(“开”或“开启”)状态，所述显示元件将大部分入射可见光反射到使用者。当处于黑暗(“关”或“关闭”)状态时，所述显示元件几乎不会将入射可见光反射到使用者。依据所述实施例的不同，可颠倒“开”与“关”状态的光反射性质。MEMS像素可经配置以主要反射所选择的颜色，从而允许除显示黑色和白色外而显示彩色。

图1为一描绘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，其中每一像素包含一MEMS干涉式调制器。在某些实施例中，一干涉式调制器显示器包含这些干涉式调制器的一行/列阵列。每一干涉式调制器包括一对置于彼此相距一可变和可控制距离处以形成一具有至少一可变尺寸的光学谐振腔的反射层。在一实施例中，所述反射层中的一个反射层可在两个位置之间移动。在第一位置中，本文中称作释放状态，所述可移动层置于与一部分地固定的反射层相距相对较大的距离处。在第二位置中，所述可移动层置于较为靠近地与所述部分反射层相邻。取决于所述可移动反射层的位置，从所述两个层反射出的入射光以相张地或相消地干扰，从而为每个像素产生一全反射或非反射状态。

图1中像素阵列的所描绘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，一可移动高度反射层14a被说明为处于与一固定的部分反射层16a相距一预定距离的一释放位置中。在右边的干涉式调制器12b中，所述可移动高度反射层14b被说明为处于一与固定的部分反射层16b相邻的激励位置中。

固定层16a、16b为导电的、部分透明的且为部分反射性的，且可(例如)通过将一或多个各自为铬和氧化铟锡的层沉积于一透明衬底20上而制成。将所述层图案化成平行带，并可如下文所进一步描述地形成一显示装置中的行电极。所述可移动层14a、14b可形成为沉积于支柱18顶部上的一沉积金属层或(若干)沉积金属层(与行电极16a、16b正交)和沉积于所述支柱18之间的介入牺牲材料的一系列平行带。当牺牲材料被蚀刻掉时，可变形金属层通过一经界定的空气间隙19而与固定金属层相分离。一诸如铝的高度导电反射性材料可用于所述可变形层，且所述带可形成一显示装置中的列电极。

在没有施加电压的情况下，腔19保持于层14a、16a之间，且可变形层处于一如图1的像素12a所说明的机械松弛状态。然而，当将一电势差施加到一选定的行和列时，相应像素处的行电极与列电极的交叉处所形成的电容器被充电，且静电力将所述电极拉到一起。如果电压足够高，那么可移动层发生变形并如图1中右边的像素12b所说明地被迫抵住所述固定层(图式中未加以说明的一介电材料可沉积于所述固定层上以防止短路并控制间隔距离)。无论所施加电势差的极性如何，此动作均相同。以此方式，可控制反射对非反射像素状态的行/列激励在很多方面类似于常规LCD及其它显示技术中所使用的行/列激励。

图2到图5说明一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为说明一可并入本发明的(若干)方面的电子装置的一实施例的系统方框图。在所述示范性实施例中，所述电子装置包括一处理器21，其可为任何通用单芯片或多芯片微处理器，如ARM、Pentium^、PentiumII^、Pentium III^、Pentium IV^、Pentium^Pro、8051、MIPS^、Power PC^、ALPHA^，或任何专用微处理器，如数字信号处理器、微控制器或可编程门阵列。如此项技术中的常规情形，处理器21可经配置以执行一个或一个以上的软件模块。除执行操作系统外，所述处理器可经配置以执行一个或一个以上的软件应用，其中包括一网页浏览器、一电话应用、一邮件程序或任何其它软件应用。

在一实施例中，处理器21同样经配置以与阵列控制器22通信。在一实施例中，阵列控制器22包括将信号提供至一像素阵列30的一行驱动电路24和一列驱动电路26。由图2中的线1-1展示出图1所说明阵列的横截面。对于MEMS干涉式调制器而言，行/列激励协议可利用图3所说明的这些装置的滞后性质。其可要求(例如)10伏的电势差以致使一可移动层从释放状态变形到激励状态。然而，当所述电压从所述值减少时，所述可移动层随着电压下降到低于10伏而保持其状态。在图3的示范性实施例中，所述可移动层无法完全释放直至电压降到低于2伏。因此，在图3所说明的实例中存在为约3V到7V的电压范围，其中存在一所施加电压的窗口，在所述所施加电压窗口内所述装置稳定地处于释放或激励状态。在本文中此称为“滞后窗口”或“稳定窗口”。对于具有图3的滞后特性的显示器阵列而言，所述行/列激励协议可经设计以使得在行选通期间，选通行中待激励的像素被曝露于一约10伏的电压差，且待释放的像素被曝露于一接近零伏的电压差。选通之后，所述像素被曝露于一约5伏的稳态电压差，使得其保持于行选通使其处于的任何状态。写入之后，在所述实例中，每一像素均经历3-7伏的“稳定窗口”内的一电势差。此特征使得图1中说明的像素设计于施加相同电压的条件下稳定在一预先存在的激励状态或释放状态中。由于干涉式调制器的每一像素无论在激励状态或释放状态基本上均为一由固定反射层和可移动反射层形成的电容器，因此所述稳定状态可保持在几乎无功率耗散的滞后窗口内的一电压。如果所施加电压为固定的，那么基本上没有电流流入到所述像素中。

在典型应用中，一显示帧可通过根据第一行中所要的受激励像素组确定列电极组来产生。接着，将行脉冲施加到行1电极，以激励对应于所确定列线的像素。接着，将所确定的列电极组改变为对应于第二行中所要的受激励像素组。接着，将一脉冲施加到行2电极，以根据所确定的列电极激励行2中的适当像素。行1像素不受行2脉冲的影响，并保持于其在行1脉冲期间被设定的状态。可针对整个系列的行依序重复以上过程以产生帧。一般而言，通过以每秒某一所需帧数不断重复所述过程来以新的显示数据刷新和/或更新所述帧。用于驱动像素阵列的行电极和列电极以产生显示帧的各种协议也是众所周知的，并可结合本发明使用。

图4和图5说明一用于在图2的3×3阵列上产生一显示帧的可能的激励协议。图4说明一可用于展示图3滞后曲线的像素的一组可能的列和行电压电平。在图4实施例中，激励一像素涉及将适当的列设定为-V偏压，并将适当的行设定为+ΔV，其可分别对应于-5伏和+5伏。释放所述像素是通过将适当的列设定为+V偏压，并将适当的行设定为相同的+ΔV，以在像素上产生一零伏的电位差而实现的。在行电压保持为零伏的那些行中，无论所述列处于+V偏压或是-V偏压，所述像素在其原先所处的任何状态中均为稳定的。

图5B为一展示施加到图2的3×3阵列的一系列行和列信号的时序图，其致使形成图5A中所说明的显示排列，其中所激励像素为非反射性。在写入图5A中所说明的帧之前，所述像素可处于任何状态，且在此实例中，所有行均处于0伏且所有列均处于+5伏。在这些所施加的电压下，所有像素均稳定在其现有的激励或释放状态。

在图5A帧中，像素(1，1)、(1，2)、(2，2)、(3，2)和(3，3)被激励。为实现所述激励，在行1的“行时间(line time)”期间，将列1和列2设定为-5伏，并将列3设定为+5伏。这没有改变任何像素的状态，因为所有像素均保持在3-7伏的稳定窗口中。接着，通过一从0伏上升至5伏然后又下降回至0伏的脉冲来选通行1。此激励了像素(1，1)和(1，2)并释放了像素(1，3)。所述阵列中的其它像素均不受影响。为按照所期望地来设定行2，将列2设定为-5伏，并将列1和列3设定为+5伏。所施加到行2的相同选通而后激励像素(2，2)并释放像素(2，1)和(2，3)。同样，所述阵列中的其它像素不受影响。通过将列2和列3设定为-5伏并将列1设定为+5伏来以类似方式设定行3。行3选通如图5A所示设定行3像素。在写入帧之后，所述行电位为零，且所述列电位可保持在+5伏或-5伏，且接着所述显示稳定于图5A的排列中。应了解，所述相同程序可用于数十或数百个行和列的阵列。同样应了解，用于执行行激励和列激励的电压的定时、顺序和电压电平可在以上概述的一般原理内发生很大变化，且上述实例仅为示范性的，且任何激励电压方法均可用于本发明。

根据上述原理运行的干涉式调制器的结构的细节可大大改变。例如，图6A-6C说明移动镜面结构的三个不同实施例。图6A为图1实施例的横截面图，其中一金属材料带14沉积于正交延伸的支撑件18上。在图6B中，所述可移动反射材料14仅在系绳32上的角落处附着到支撑件。在图6C中，可移动反射材料14悬挂在一可变形层34下面。此实施例是有益的，原因在于用于反射材料14的结构设计和材料可在光学性质方面最佳化，且用于可变形层34的结构设计和材料可在所要的机械性质方面最佳化。在包括(例如)美国公开申请案2004/0051929的各种公开文献中描述了各种类型的干涉式装置的生产。各种众所周知的技术可用于生产上述结构，其中涉及一系列材料沉积、图案化和蚀刻步骤。

图7说明一具有一电子显示器200的无线电话手机100。在此说明中，所述电子显示器200显示电话号码“555-1212”。应理解，所述电子显示器200可显示动态或静止的其它信息，其中包括(但不限于)其它文本和图像。

电子显示器200可为任何类型的显示器，其中包括(但不限于)发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)或直接观察电子显示器的干涉式调制器(IMOD)。本发明的实施例涉及这些类型的具有一干燥剂的电子显示器的制造和封装。本文所描述的封装和封装方法可用于封装各种电子显示器，其中包括(但不限于)上述干涉式调制器。

图8展示图7显示器200的一透视图。如图8中所示，此实施例的显示器200具有一透明或半透明的前表面250、一密封件280和一背板300。如下文将解释，显示器200内、透明前表面250与背板300之间为用于特定显示技术的电子仪器。例如，在所述显示器内可为用于LED、OLED或IMOD显示装置的电子仪器。应认识到这些显示器类型中的每一者均具有不同的湿气敏感度。因此，有利地提供一用于减少可与所述显示装置接触的湿气量的构件。

下文将更详细地描述用于一MEMS装置的封装技术。图9A说明用于一如干涉式调制器阵列的MEMS装置的基本封装结构的示意图。如图9A中所示，基本封装结构200包括一衬底250和一背板罩盖或“盖”300，其中一干涉式调制器阵列400形成于所述衬底250上。所述背板或盖300也可称为一“背面板(backplate)”。如本文所使用，应理解术语“显示器”、“封装结构”和“封装”可互换地使用。

根据图9A所示的实施例，衬底250与背板300通过一密封件280相接合以形成封装结构200，使得所述干涉式调制器阵列400通过衬底250、背板300和密封件280加以密封。所述衬底提供一用于传输穿过其中的传输光的构件。所述背板提供一用于将所述干涉式调制器密封于所述透明衬底与所述背板之间的一封装内的密封构件。

如图9A所示，背板300与衬底250之间存在一腔350。一MEMS装置的移动部分，如上述干涉式调制器阵列的可移动镜面14a、14b，优选地具有一在其中移动的受保护空间。如图9A中所说明，所述腔350可通过使用一具有凹陷腔的背板300来提供。使用一凹陷腔350允许密封件280相对较薄，且因此较少地经受水蒸汽的传输。

提供密封件280以将衬底250与背板300接合从而形成封装结构200。密封件280可为一非气密性密封件，如常规的环氧基粘合剂。在其它实施例中，密封件280可为其它类型的可具有每天约0.2-4.7g mm/m²kPa的水蒸气渗透性范围的密封件中的聚异丁烯(有时称为丁基橡胶，且其它情形称为PIB)、O形环、聚氨基甲酸酯、薄膜金属焊材、液态旋涂玻璃、焊料、聚合物或塑料。在其它实施例中，密封件280可为一气密性密封件。

衬底250可为一能够使得薄膜、MEMS装置建构于其上的半透明或透明物质。所述透明物质包括(但不限于)玻璃、塑料和透明聚合物。图像通过充当一成像表面的衬底250而得以显示。干涉式调制器阵列400可包含膜调制器或可分离类型的调制器。在Miles的美国专利第5,835,255号中描述了所述装置的实例，其全文以引用方式并入本文中。技术人员将了解，背板300可由以下任何适当的材料形成：如玻璃、金属、箔片、聚合物、塑料、陶瓷或半导体材料(例如，硅)。

一般而言，期望最小化水蒸汽渗入到所述封装结构中的情形，并因此控制封装结构200内部的环境并将其气密性地密封以确保所述环境保持恒定。美国专利第6,589,625号中揭示了气密性密封过程的一实例。当封装结构200内的湿度超出一水平时，超过此水平则来自湿气的表面张力变得高于干涉式调制器400的一可移动元件(例如，上述可移动镜面14a、14b)的复原力，所述可移动元件可变得永久性粘附至所述表面。

一干燥剂可用于控制存在于封装结构200内的湿气。封装结构200优选地包括一经配置以减少腔350内的湿气的集成型干燥剂(例如，与背板材料或透明衬底材料成集成的干燥剂、包含于一与背板成集成的囊袋内的干燥剂或在制作背板期间沉积至或否则并入至所述背板中的干燥剂)。在图9A中所示的实施例中，干燥剂囊袋480位于干涉式调制器阵列400与背板300之间。如下文详细描述，在背板的制作期间，所述干燥剂也可涂覆到或否则集成到凹陷区域中的背板。

干燥剂可用于具有气密性或非气密性密封件的封装。在具有一气密性密封件的封装中，干燥剂通常用以控制存在于所述封装内部的湿气。在具有一非气密性密封件的封装中，干燥剂通常用以控制从环境移到所述封装中的湿气。技术人员将了解，对于气密性密封封装而言干燥剂并非必需的，但其可期望地控制存在于所述封装内的湿气或俘获来自环氧或其它除气材料或来自所述封装内部的表面的材料的除气或残留水。

根据本文所描述的实施例，一旦所述干燥剂已制成以及密封之后，所述干燥剂优选地经配置以吸收渗入所述显示器封装结构的水分子。如可了解，所述干燥剂保持所述封装结构内的较低湿度环境并防止水蒸气不利地影响所述显示电子仪器(例如，干涉式调制器)的运行。以下将参看图9-12更完整地解释一较低湿度环境的维持。

如图9A所说明，一干燥剂囊袋480也密封在显示器200内。在这些实施例中，所述干燥剂囊袋480形成于腔350内并附着到背板300。干燥剂囊袋480包括一干燥剂材料500和一膜罩盖550。干燥剂囊袋480可用于具有气密性或非气密性密封剂的显示器内。在具有一气密性密封件的显示器中，干燥剂囊袋480可用以控制存在于所述封装内部的湿气。在具有一非气密性密封件的显示器中，干燥剂囊袋480可用以控制从周围环境移入至所述封装中的湿气。

囊袋480的膜550优选地由一种足够坚固以含有干燥剂材料500的化合物制成，但也允许水蒸汽穿过膜550并接触干燥剂材料500。所述材料的一实例为优选地具有一低湿蒸汽传输率(MVTR)的Tyvek(DuPont公司)或聚乙烯。膜550的MVTR取决于所使用材料的类型和厚度以及外部环境条件。应认识到，在某些实施例中，膜550可直接粘附到背板300、310，或以一粘合剂密封到背板300、310。适当的粘合剂包括(但不限于)PSA(压敏粘合剂)薄膜碎片中的粘合剂和经分配的粘合剂，优选为具有较低除气要求的环氧、热或UV粘合剂，如顺从NASA规格的粘合剂。

以下表1提供适用于膜550的若干膜材料的MVTR。通过已知所述MVTR(以每天每平方英尺水的克数计)、膜550的整个表面积(膜表面积)和水通过周边密封件渗入封装200、210中的速率，可计算出膜550的所要求的MVTR以确保所述干燥剂可以充分的速率吸收，从而保持封装200、210内部足够干燥以用于适当操作。

                         表1

材料	MVTR*
				gm/m2-天	gm/ft2-天
铝箔包装材料0.025mm	0.5	0.05
			铝箔包装材料0.009mm	1.0	0.09
纤维素薄膜(“赛璐芬(Cellophane)”)400的MXXT级(涂布有聚偏二氯乙烯)聚偏二氯乙烯/聚氯乙烯薄膜(“萨纶(Saran)”)0.005cm(0.002in)	1.5	0.14
			聚偏二氯乙烯/聚氯乙烯薄膜(“萨纶”)0.0013cm(0.0005in)	3.0	0.28
聚乙烯薄膜(“聚乙烯”)0.0125cm(0.005in)蜡纸(45.5kg(1001b)每DC令)	4.0	0.37
			纤维素薄膜(“赛璐芬”)300MSAT级(涂布有硝酸纤维素)	7.5	0.70
经玻璃纸涂漆(16kg(35lb)每DC令)	9.0	0.84
			聚乙烯薄膜(“聚乙烯”)0.005cm(0.002in)	10.0	0.93
聚乙烯薄膜(“聚乙烯”)0.0025cm(0.001in)	20.0	1.86
			涂布有聚乙烯的牛皮纸(9kg(20lb)每DC令)	30.0	2.79

*在100°F和90％相对湿度下测定

一般而言，任何可捕获湿气同时不会干扰干涉式调制器阵列的光学性质的物质均可用作干燥剂材料500。优选地，所述干燥剂不会干扰干涉式调制器400的光学性质。适当的干燥剂材料500包括(但不限于)沸石、硫酸钙、氧化钙、硅胶、分子筛、表面吸附剂、块状吸附剂和化学反应物。其它的干燥剂材料包括指示硅胶，其为某些颗粒上涂布有氯化钴的硅胶。所述二氧化硅随着由水使其变得饱和而改变颜色。氧化钙为一种相对较慢地吸收水的材料。

应理解，在某些实施例中，干燥剂材料500可插入到一封装结构210的腔350中，而无需囊袋480或膜罩盖550，如图9B所示。图9B中所示实施例中的背板310并不具有与图9A中所示实施例的背板300所具有的凹陷腔同样深的凹陷腔。技术人员将认识到，在具有一带有凹陷腔的背板的封装中(如图9A所示者)，干燥剂材料500可被插入到腔350中，而无需囊袋480或膜罩盖550。

干燥剂可为不同形式、形状和大小。除固态或凝胶形式外，干燥剂材料500或者可为粉末形式。这些粉末可直接被插入到囊袋480中或直接插入到封装中而无需囊袋480，或其可与一粘合剂混合而加以应用。在一替代实施例中，在将所述干燥剂涂覆到所述封装内部之前，可将其形成为如圆柱或薄片的不同形状。应认识到，干燥剂囊袋480可采取任何形式并且可具有为显示器200、210提供适当的干燥功能的任何厚度。

技术人员应理解，可以不同方式将干燥剂材料500涂覆到所述封装并与之成一体。在一实施例中，干燥剂材料500沉积为干涉式调制器阵列400的部分。在另一实施例中，干燥剂材料500作为喷涂涂层或浸渍涂层而涂覆于封装内部。

在另一实施例中，干燥剂材料500可被印刷或喷涂至封装内部的一表面上，如已通过使用标准光刻技术来喷砂或蚀刻之后的背板。在优选地通过使用标准光刻技术而进行蚀刻之前优选地首先将一光罩施加到背板，以在背板中形成凹陷袋或窗(window)，从而允许所述封装与较薄的周边密封件相比更薄，优选地具有约15微米的厚度。技术人员同样应了解，一变薄的周边密封件允许较低的水蒸汽流量进入封装中，且所述封装/装置因此将具有一较长的使用寿命。应理解，诸如喷砂和湿式蚀刻的蚀刻技术是优选的。或者，技术人员将理解，可使用一模板来取代光刻光罩。在已产生所述袋或窗之后，将所述干燥剂材料500涂覆到(例如，喷涂或刷到)所述凹陷袋或窗中。应理解，优选地在已将干燥剂材料500涂覆到凹陷袋或窗之前，不移除所述光罩，以使得将干燥剂材料500涂覆到所述背板的非凹陷区域几乎具有危险性。如果在背板与所述装置的其它部分进行组装之前制造并运送所述背板，那么可将一薄箔施加于所述干燥剂材料上方以保护干燥剂材料500。干燥剂材料500可在完成封装之后被激励。

通常在含有干燥剂的封装中，所述装置的预期使用寿命可取决于干燥剂的使用寿命。当干燥剂被完全消耗时，随着充足的湿气进入腔350并致使损坏干涉式调制器400，干涉式调制器400可无法运行。所述显示装置理论上的最大使用寿命可由进入腔350中的水蒸汽流量以及干燥剂材料的数量和类型来判定。

可以下列等式计算所述装置理论上的使用寿命：

其中，P为周边密封件280的水蒸汽渗透系数，且

为跨过密封件280宽度的水蒸汽压力梯度。

在一具有一气密性密封件的显示器的实施例中，所述装置的使用寿命并非取决于干燥剂容量或密封件的几何形状。在其中密封件280并非气密性的显示装置中，所述装置的使用寿命更多地取决于吸收和保持湿气的干燥剂的容量。

图10中说明显示器580的另一实施例。如图所示，两个干燥剂囊袋650、700形成于内腔350内。所述两个干燥剂囊袋650、700用于从腔350内移除湿气。应认识到，在此实施例中，用于填充囊袋650、700的干燥剂材料500在所述两个囊袋650、700中可为相同的或不同的。例如，一个囊袋中可填充有以快速结合水分子但在相对较短的时间时期内磨损的干燥剂。所述干燥剂的一实例为沸石。另一囊袋可填充有一较慢地吸收水分子但持续较长时间的干燥剂。所述化合物的一实例为氧化钙。当然，本发明的实施例并不限于特定数目的集成型干燥剂囊袋，或用于每一囊袋内的特定干燥剂。在不背离本发明精神的前提下，所述显示装置内部可具有1个、2个、3个、4个、5个、6个或更多个干燥剂囊袋。

另外，图11中说明显示器780的另一实施例。在所述实施例中，干燥剂囊袋850、950集成到并粘附到透明或半透明衬底250而非背板300。优选地，囊袋850、950不接触或干扰所述显示器电子仪器。应认识到，所述实施例不限于具有仅粘附到衬底250的干燥剂囊袋。在其它实施例中，衬底250和背板300均具有集成型干燥剂囊袋。

图12展示显示器1000的另一实施例，其中干燥剂材料500与形成背板1050的材料结合成一体。所述材料可通过将干燥剂500并入到形成背板1050的塑料中来制成。优选地，如图12所示，干燥剂并入到背板1050中，处于背板1050内侧上。所述材料的实例包括2AP(Sud-Chemie)，其将一精确数量的干燥剂(如分子筛或硅胶)与一聚合物结合。因为干燥剂材料500自身并入到背板1050中，所以在封装过程中无需以一单独的步骤来添加干燥剂材料500。另外，可定制2AP以控制湿气吸附速率。

适用于背板1050的另一材料由Capitol Specialty Plastics公司(Auburn，AL)制造。所述材料将一干燥剂500与一沟渠剂(channeling agent)结合到一可模塑或挤压成很多形状的聚合物中。几乎任何类型的聚合物均可与干燥剂500一同使用。此类干燥剂塑料允许整个背板1050充当一湿气吸收体。适用于此类背板1050的其它材料包括(但不限于)可以化学方式或被等离子蚀刻掉的交货时有箔片保护的材料，如非晶硅、铬和类似材料。

一般而言，产生所述显示器的封装过程可在真空、在真空与高达且包括周围压力的压力之间的压力、或在高于周围压力的压力中完成。所述封装过程也可于密封过程期间在变化的和受控制的高压或低压环境中完成。在一完全干燥的环境中封装所述显示器可为有利的，但其并非必需的。类似地，所述封装环境可为周围条件下的一惰性气体环境，或可形成腔350以在周围条件下含有一如氮的惰性气体。由于所述装置可在周围条件下运送而不会影响所述装置的运行，因此在周围条件下的封装允许较低成本的过程且允许在设备选择中具有更潜在的多样性。

图13A和图13B为说明显示装置2040的一实施例的系统方框图。显示装置2040可为(例如)一蜂窝式或移动电话。然而，显示装置2040的相同组件或其稍有不同的变体也说明例如电视和便携式媒体播放器等不同类型的显示装置。

显示装置2040包括一外壳2041、一显示器2030、一天线2043、一扬声器2045、一输入装置2048和一扩音器2046。所述外壳2041通常由所属领域技术人员所熟知的多种制造工艺中的任何一种而形成，其中包括注入成型和真空成型。另外，外壳2041可由各种材料中的任一种而制成，其中包括(但不限于)塑料、金属、玻璃、橡胶和陶瓷或其组合。在一实施例中，外壳2041包括可移除部分(未图示)，所述可移除部分可与其它具有不同颜色或含有不同标识、图画或符号的可移除部分互换。

如本文中所描述，示范性显示装置2040的显示器2030可为各种显示器中的任何一种，其中包括双稳态显示器。在其它实施例中，显示器2030包括如上文所述的平板显示器，如等离子、EL、OLED、STN LCD或TFT LCD，或包括非平板显示器，如CRT或其它显像管装置，如所属领域技术人员所熟知。然而，出于描述本实施例的目的，如本文所描述，显示器2030包括一干涉式调制器显示器。

图13B中示意性地说明示范性显示装置2040的一实施例的组件。所说明的示范性显示装置2040包括一外壳2041，并可包括至少部分地封闭于其中的额外组件。例如，在一实施例中，示范性显示装置2040包括一网络接口2027，其包括一耦接到一收发器2047的天线2043。所述收发器2047连接到一连接到调节硬件2052的处理器2021。所述调节硬件2052可经配置以调节一信号(例如，过滤一信号)。调节硬件2052连接到一扬声器2045和一扩音器2046。处理器2021又连接到一输入装置2048和一驱动控制器2029。所述驱动控制器2029耦接到一帧缓冲器2028，并耦接到阵列驱动器2022，所述阵列驱动器2022又耦接到一显示器阵列2030。如特定示范性显示装置2040的设计所要求，一电源2050向所有组件供电。

网路接口2027包括天线2043和收发器2047，使得示范性显示装置2040可通过一网络而与一个或一个以上的装置通信。在一实施例中，网络接口2027也可具有某些处理能力以减轻对处理器2021的需求。所述天线2043为所属领域技术人员所熟知的用于传输和接收信号的任何天线。在一实施例中，所述天线根据IEEE 802.11标准(其中包括IEEE 802.11(a)、(b)或(g))传输和接收RF信号。在另一实施例中，所述天线根据BLUETOOTH标准传输和接收RF信号。在蜂窝式电话的情况下，所述天线经设计为接收CDMA、GSM、AMPS或其它用于在一无线移动电话网络内通信的已知信号。所述收发器2047预先处理从天线2043接收的信号，使得其可由处理器2021所接收并由其进一步加以操纵。所述收发器2047同样处理从处理器2021接收的信号，使得其可经由天线2043从示范性显示装置2040传输出去。

在一替代实施例中，收发器2047可由一接收器所取代。在另一替代实施例中，网络接口2027可由一可存储或产生待发送到处理器2021的图像数据的图像源所取代。例如，所述图像源可为含有图像数据的一数字视频光盘(DVD)或一硬盘驱动器或一产生图像数据的软件模块。

处理器2021通常控制示范性显示装置2040的整体运行。处理器2021接收数据，如来自网路接口2027或一图像源的经压缩图像数据，并将所述数据处理成原始图像数据或处理成易于被处理成原始图像数据的格式。接着，处理器2021将经处理的数据发送到驱动控制器2029或发送到用以存储的帧缓冲器2028。原始数据通常指代识别一图像内每一位置处的图像特性的信息。例如，所述图像特性可包括颜色、饱和度和灰度级。

在一实施例中，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的运行。调节硬件2052通常包括用于将信号传输到扬声器2045并用于从扩音器2046接收信号的放大器和过滤器。调节硬件2052可为示范性显示装置2040内的分散组件，或可并入到处理器2021或其它组件内。

驱动控制器2029直接从处理器2021或从帧缓冲器2028获取由处理器2021产生的原始图像数据，并适当地将所述原始图像数据重新格式化，以高速地传输到阵列驱动器2022。具体而言，驱动控制器2029将原始图像数据重新格式化为一具有类似光栅格式(raster-like format)的数据流，使得其具有一适用于跨过显示器阵列2030进行扫描的时间顺序。接着，驱动控制器2029将经格式化的信息发送到阵列驱动器2022。尽管诸如LCD控制器的驱动控制器2029通常作为一独立的集成电路(IC)与系统处理器2021相关联，但所述控制器可以多种方式来实施。其可作为硬件嵌入到处理器2021中，作为软件嵌入到处理器2021中或可在硬件上与阵列驱动器2022完全成一体。

通常，阵列驱动器2022接收来自驱动控制器2029的经格式化的信息，并将视频数据重新格式化为一组平行波形，其每秒多次地被施加到来自显示器的x-y像素矩阵的数百且有时数千的导线。

在一实施例中，驱动控制器2029、阵列驱动器2022和显示器阵列2030适用于本文所描述的任何类型的显示器。例如，在一实施例中，驱动控制器2029为一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为一常规的驱动器或一双稳态显示器驱动器(例如，一干涉式调制器显示器)。在一实施例中，一驱动控制器2029与阵列驱动器2022集成为一体。所述实施例在如蜂窝式电话、手表和其它小面积显示器的高度集成的系统中是普遍存在的。在另一实施例中，显示器阵列2030为一典型的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允许使用者控制示范性显示装置2040的运行。在一实施例中，输入装置2048包括一诸如QWERTY键盘或电话小键盘的小键盘、一按钮、一开关、一触控式屏幕、一压敏膜或热敏膜。在一实施例中，扩音器2046为示范性显示装置2040的一输入装置。当扩音器2046用于将数据输入至所述装置时，使用者可提供语音命令来控制示范性显示装置2040的运行。

如此项技术中所熟知，电源2050可包括各种能量存储装置。例如，在一实施例中，电源2050为一可充电电池，如镍镉电池或锂离子电池。在另一实施例中，电源2050为一可再生能源、一电容器或一包括塑料太阳能电池和太阳能电池涂料的太阳能电池。在另一实施例中，电源2050经配置以从一墙壁上的插座接收电能。

在某些实施中，控制可编程性如上所述地存在于一可位于电子显示器系统中的数个位置上的驱动控制器。在某些情况下，控制可编程性存在于阵列驱动器2022。那些所属领域技术人员将认识到，上述最佳化情形可在任何数目的硬件和/或软件组件及各种配置中加以实施。

尽管已展示、描述了以上详细描述，并已指出了应用到各个实施例的本发明的新颖特征，但应理解，在不脱离本发明精神的前提下，所属领域技术人员可对于所说明的装置或处理的形式和细节进行各种省略、替换和改变。应认识到，由于某些特征可独立于其它特征来使用或实施，因而本发明可于一并不提供本文所阐述的所有特征和益处的形式内得以体现。

Claims (57)

1.一种显示装置，其包含：

一透明衬底；

一干涉式调制器，其经配置以调制传输穿过所述透明衬底的光；和

一背板罩盖，其安置于所述调制器上并将所述调制器密封于所述透明衬底与所述背板罩盖之间的一封装内，其中所述背板罩盖具有一经配置以吸收所述封装内湿气的集成型干燥剂。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述背板罩盖是由一包含一干燥剂的材料形成的。

3.根据权利要求2所述的显示装置，其中所述材料包含一聚合物及一分子筛或硅胶中的一个。

4.根据权利要求2所述的显示装置，其中所述材料包含一干燥剂、一沟渠剂(channeling agent)和一聚合物。

5.根据权利要求2所述的显示装置，其中所述材料可经模塑或挤压。

6.根据权利要求2所述的显示装置，其中所述干燥剂作为一喷射涂层涂覆到所述背板罩盖的一表面上。

7.根据权利要求2所述的显示装置，其中所述干燥剂被涂覆到形成于所述背板的一表面中的凹陷区域。

8.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述至少一干燥剂为一沸石或氧化钙。

9.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述透明衬底包含玻璃。

10.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述透明衬底具有一经配置以吸收所述封装内湿气的集成型干燥剂。

11.根据权利要求1所述的显示装置，其进一步包含：

一与所述干涉式调制器电通信的处理器，所述处理器经配置以处理图像数据；及

一与所述处理器电通信的存储器装置。

12.根据权利要求11所述的显示装置，其进一步包含一经配置以将至少一个信号发送到所述干涉式调制器的驱动电路。

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将所述图像数据的至少一部分发送到所述驱动电路的控制器。

14.根据权利要求11所述的显示装置，其进一步包含一经配置以将所述图像数据发送到所述处理器的图像源模块。

15.根据权利要求14所述的显示装置，其中所述图像源模块包含一接收器、收发器和发送器中的至少一个。

16.根据权利要求11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输送到所述处理器的输入装置。

17.一种制造一显示装置的方法，其包含：

提供一包含一干涉式调制器的透明衬底；

形成一包含一一体型干燥剂的背板；和

将所述背板接合到所述透明衬底。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述背板包含一聚合物及一分子筛或硅胶中的一个。

19.根据权利要求17所述的方法，其中所述背板包含一干燥剂、一沟渠剂和一聚合物。

20.根据权利要求17所述的方法，其中形成所述背板包含模塑或挤压所述背板。

21.根据权利要求17所述的方法，其中所述至少一一体型干燥剂包含以下物质中的至少一个：沸石、硫酸钙、氧化钙、硅胶、分子筛、表面吸附剂、块状吸附剂、化学反应物和指示硅胶。

22.根据权利要求17所述的方法，其中形成一背板包含在所述背板中产生一凹陷区域并将一干燥剂涂覆到所述凹陷区域。

23.一种通过权利要求17的所述方法制成的显示装置。

24.一种显示装置，其包含：

用于传输穿过其中的光的传输构件；

经配置以调制传输穿过所述传输构件的光的调制构件；

用于将所述调制构件密封于所述传输构件与密封构件之间的一封装内的密封构件；和

集成到所述传输构件或所述密封构件内的湿气吸收构件。

25.根据权利要求24所述的显示装置，其中所述湿气吸收构件为一干燥剂。

26.根据权利要求25所述的显示装置，其中所述至少一干燥剂包含以下物质中的至少一个：沸石、硫酸钙、氧化钙、硅胶、分子筛、表面吸附剂、块状吸附剂、化学反应物和指示硅胶。

27.根据权利要求24或25所述的显示装置，其中所述密封构件包含一背板。

28.根据权利要求24或25所述的显示装置，其中所述调制构件包含一干涉式调制器。

29.根据权利要求24或25所述的显示装置，其中所述传输构件包含一透明衬底。

30.根据权利要求24所述的显示装置，其中所述密封构件由一包含所述湿气吸收构件的材料形成。

31.根据权利要求24所述的显示装置，其中所述密封构件包含一包含一凹陷部分的背板，且所述凹陷区域包含所述湿气吸收构件。

32.一种显示装置，其包含：

一封装，其包含一透明衬底、一背板和一施加于所述背板与所述透明衬底之间的密封件；

一干涉式调制器，其经配置以调制传输穿过所述透明衬底的光，其中所述干涉式调制器形成于所述透明衬底上且置于所述透明衬底与所述背板之间；和

一干燥剂，其包含于一粘附在所述封装内部的囊袋内，其中所述干燥剂经配置以吸收所述封装内的湿气。

33.根据权利要求32所述的显示装置，其中所述干燥剂粘附到所述背板的一内表面。

34.根据权利要求32所述的显示装置，其中所述干燥剂粘附到所述透明衬底。

35.根据权利要求32所述的显示装置，其中所述囊袋由聚乙烯形成。

36.根据权利要求32所述的显示装置，其中至少一干燥剂包含以下物质中的至少一个：沸石、硫酸钙、氧化钙、硅胶、分子筛、表面吸附剂、块状吸附剂、化学反应物和指示硅胶。

37.根据权利要求32所述的显示装置，其进一步包含：

一与所述干涉式调制器电通信的处理器，所述处理器经配置以处理图像数据；及

一与所述处理器电通信的存储器装置。

38.根据权利要求37所述的显示装置，其进一步包含一经配置以将至少一个信号发送到所述干涉式调制器的驱动电路。

39.根据权利要求38所述的显示装置，其进一步包含一经配置以将所述图像数据的至少一部分发送到所述驱动电路的控制器。

40.根据权利要求37所述的显示装置，其进一步包含一经配置以将所述图像数据发送到所述处理器的图像源模块。

41.根据权利要求40所述的显示装置，其中所述图像源模块包含一接收器、收发器和发送器中的至少一个。

42.根据权利要求37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输送到所述处理器的输入装置。

43.一种制造一电子装置的方法，其包含：

提供一包含一干涉式调制器的透明衬底；

提供一背板；和

将一干燥剂涂覆到所述透明衬底或所述背板，其中一膜至少部分地覆盖所述干燥剂；和

将所述透明衬底密封到所述背板。

44.根据权利要求43所述的方法，其中所述膜粘附到所述背板。

45.根据权利要求43所述的方法，其中所述膜粘附到所述透明衬底。

46.根据权利要求43所述的方法，其中所述膜由聚乙烯形成。

47.根据权利要求43所述的方法，其中所述至少一干燥剂包含以下物质中的至少一个：沸石、硫酸钙、氧化钙、硅胶、分子筛、表面吸附剂、块状吸附剂、化学反应物和指示硅胶。

48.根据权利要求43所述的方法，其中所述透明衬底为玻璃。

49.一种通过权利要求43的所述方法制造的电子装置。

50.根据权利要求49所述的电子装置，其中所述装置为一干涉式调制器。

51.一种显示装置，其包含：

用于传输穿过其中的光的传输构件；

经配置以调制传输穿过所述传输构件的光的调制构件；

用于将所述调制构件密封于所述传输构件与密封构件之间的一封装内的密封构件；和

集成到所述传输构件或所述密封构件中的湿气吸收构件，所述湿气吸收构件经配置以吸收穿过一膜的湿气。

52.根据权利要求51所述的显示装置，其中所述至少一湿气吸收构件包含以下物质中的至少一个：沸石、硫酸钙、氧化钙、硅胶、分子筛、表面吸附剂、块状吸附剂、化学反应物和指示硅胶。

53.根据权利要求51或52所述的显示装置，其中所述密封构件包含一背板。

54.根据权利要求51或52所述的显示装置，其中所述调制构件包含一干涉式调制器。

55.根据权利要求51或52所述的显示装置，其中所述传输构件包含一透明衬底。

56.根据权利要求51所述的显示装置，其中所述湿气吸收构件包含一粘附到所述密封构件的干燥剂囊袋。

57.根据权利要求51所述的显示装置，其中所述湿气吸收构件包含一粘附到所述传输构件的干燥剂囊袋。

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