KR20060092919A

KR20060092919A - 패터닝된 백플레이트용 스페이서를 구비한 장치 및 그의제조 방법

Info

Publication number: KR20060092919A
Application number: KR1020050089842A
Authority: KR
Inventors: 필립 디. 플로이드; 브라이언 더블유. 아버클
Original assignee: 아이디씨 엘엘씨
Priority date: 2004-09-27
Filing date: 2005-09-27
Publication date: 2006-08-23
Also published as: TW200626484A; SG121121A1; CA2518808A1; JP2006099096A; BRPI0503866A; AU2005203725A1; US20060077145A1; MXPA05009402A; RU2005129923A; US7701631B2; EP1640775A1

Abstract

본 명세서는 전자기기를 패키징하는 시스템, 기기, 및 방법에 관한 것으로, 전자기기의 예로는 간섭 광학 변조기와 같은 광학 변조기를 포함하는 미소 기전 시스템(MEMS) 기기가 있다. 개시된 패키징 시스템은 몇몇 실시예에서 박막 기법으로 가공되는 패터닝된 스페이서(825)를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 스페이서(825)는 기판(816) 및 백플레이트(828)와 함께 전자 기기용 패키지(800)를 구성한다.

간섭 변조기, 광학 변조기, 스페이서, 패키지

Description

패터닝된 백플레이트용 스페이서를 구비한 장치 및 그의 제조 방법{DEVICE HAVING PATTERNED SPACERS FOR BACKPLATES AND METHOD OF MAKING THE SAME}

도 1은, 제1 간섭 변조기의 이동가능한 반사층이 해방 위치에 있고, 제2 간섭 변조기의 이동가능한 반사층은 작동 위치에 있는, 간섭 변조기 디스플레이의 일실시예의 일부를 도시한 등각투영도이다.

도 2는 3x3 간섭 변조기 디스플레이를 포함하는 전자 기기의 일실시예를 나타낸 시스템 블록도이다.

도 3은, 도 1의 간섭 변조기의 일실시예에서, 인가된 전압에 대응한 이동가능한 미러의 위치를 나타낸 도면이다.

도 4는 간섭 변조기 디스플레이를 구동하기 위해 사용될 수 있는 한 세트의 수평열 및 수직열 전압을 나타낸 것이다.

도5a 및 5b은 도 2의 3x3 간섭 변조기 디스플레이에 한 프레임의 디스플레이 데이터를 기록하기 위해 사용될 수 있는 수평열 및 수직열 신호에 대한 타이밍도의 일례를 나타낸 것이다.

도 6a는 도 1에 도시된 기기의 단면도이다.

도 6b는 간섭 변조기의 다른 실시예의 단면도이다.

도 6c는 간섭 변조기의 또 다른 실시예의 단면도이다.

도 7a는 패터닝된 스페이서를 포함하는 패키지 구조의 일실시예를 개략적으로 나타내는 분해도이다.

도 7b는 오목한 백플레이트를 포함하는 패키지 구조의 일실시예를 나타내는 단면도이다.

도 7 c는 오목한 백플레이트의 일실시예를 나타내는 단면도이다.

도 8a는 복수의 스페이서를 포함하는 패키지 구조의 일실시예를 나타내는 단면도이다.

도 8b는 스페이서가 밀봉재용 차단재로 작용하는 패키지 구조의 일실시예를 나타내는 단면도이다.

도 9는 패터닝된 스페이서를 포함하는 패키지 구조의 제조 방법의 일실시예를 나타내는 흐름도이다.

도 10a 내지 도 10f는 도 9에 도시된 방법의 실시예를 각 단계별로 나타낸 구조도이다.

도 11a 및 11b는 복수의 간섭 변조기를 포함하는 시각 디스플레이 기기의 실시예를 보여주는 시스템 블록도이다.

본 발명은 일반적으로 미소 기전 시스템 기기에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 미소 기전 시스템 기기용 패키징 시스템에 관한 것이다.

미소 기전 시스템(MEMS: microelectromechanical system)에는 미소기계 소자, 액추에이터, 및 전자장치가 포함된다. 미소 기계 소자는 침적(deposition), 에칭, 및/또는, 기판 및/또는 침적된 재료 층의 일부를 에칭으로 제거하거나 전기 기기 및 기전 기기를 만들기 위해 층을 부가하는 그 밖의 기타 미소 기계 가공 공정을 이용하여 제조될 수 있다. 미소 기전 시스템 기기의 한 형태로서 간섭 변조기가 있다. 간섭 변조기는 한 쌍의 도전성 플레이트를 포함하고, 이들 중 하나 또는 양자 모두는 전체적으로 또는 부분적으로 투명하거나 및/또는 반사성을 가지고 있을 수 있고, 적절한 전기 신호가 인가되면 상대적으로 이동할 수 있다. 하나의 플레이트는 기판 상에 배치된 고정층을 포함하여 구성되고, 다른 하나의 플레이트는 에어갭에 의해 상기 고정층으로부터 이격된 금속막을 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 기기는 그 응용분야가 넓고, 이러한 형태의 기기의 특성을 활용 및/또는 개조하여, 그 특성이 기존의 제품을 개선하고 아직까지 개발되지 않은 새로운 제품을 창출하는 데에 이용될 수 있도록 하는 것은 해당 기술분야에서 매우 유익할 것이다.

본 발명은 패터닝된 백플레이트용 스페이서를 포함하는 전자기기의 패키징 시스템 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 시스템, 방법 및 기기는 각각 여러 가지 실시태양을 가지고 있고, 그들 중 하나가 단독으로 모든 바람직한 특성을 나타내는 것은 아니다. 이 하에서 본 발명의 주요 특징을 설명하겠지만, 이것이 본 발명의 권리범위를 제한하는 것은 아니다. 이러한 점을 고려하여, “발명의 상세한 설명”을 읽고 나면, 본 발명의 특징적 구성이 어떻게 다른 디스플레이 기기에 비해 더 나은 장점을 제공하는지를 이해하게 될 것이다.

본 명세서는 전자기기를 패키징하는 시스템, 기기, 및 방법에 관한 것으로, 전자기기의 예로는 간섭 광학 변조기와 같은 광학 변조기를 포함하는 미소 기전 시스템(MEMS) 기기가 있다. 개시된 패키징 시스템은 몇몇 실시예에서 박막 기법으로 가공되는 패터닝된 스페이서(spacer)를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 스페이서는 기판 및 백플레이트(backplate)와 함께 전자 기기를 구성한다.

본 발명의 일실시예는 간섭 광학 변조기 어레이가 형성되어 있는 기판, 백플레이트(backplate), 및 상기 기판과 상기 백플레이트 사이에 위치하여 패키지를 형성하는 패터닝된 스페이서(patterned spacer)를 포함하며, 상기 스페이서는 상기 어레이를 둘러싸서 상기 패키지를 외부 환경으로부터 차단하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 기기에 관한 것이다.

본 발명의 다른 실시예는 간섭 광학 변조기 어레이가 형성되어 있는 기판을 제공하는 단계; 백플레이트를 제공하는 단계; 상기 어레이를 둘러싸서 상기 어레이가 외부 환경과 접촉하는 것을 차단하는 스페이서를 패터닝에 의해 형성하는 단계; 상기 기판, 상기 백플레이트, 및 상기 스페이서를 결합하여 디스플레이 기기를 구성하는 단계를 포함하는, 디스플레이 기기의 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명의 또 다른 실시예는 간섭 광학 변조기 어레이가 형성되어 있는 기판 을 제공하는 단계; 백플레이트를 제공하는 단계; 상기 어레이를 둘러싸서 상기 어레이가 외부 환경과 접촉하는 것을 차단하는 스페이서를 패터닝에 의해 형성하는 단계; 상기 기판, 상기 백플레이트, 및 상기 스페이서를 결합하여 디스플레이 기기를 구성하는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조되는 디스플레이 기기에 관한 것이다.

또 다른 실시예는, 빛이 투과하는 투과 수단; 상기 투과 수단을 투과한 빛을 변조하는 변조 수단; 상기 변조 수단을 커버하는 커버 수단; 및 상기 투과 수단과 상기 커버 수단 사이에 위치하여 간격을 두도록 함으로써 패키지를 형성하는 스페이서 수단을 포함하며, 상기 스페이서 수단은 상기 변조 수단을 둘러싸서 상기 패키지를 외부 환경으로부터 차단하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 기기에 관한 것이다.

이들 및 다른 본 발명의 실시태양이 이하의 설명 및 첨부된 도면에서 보여지겠지만, 이들은 본 발명을 예시적으로 나타내기 위한 것이지 본 발명을 한정하는 것이 아니다.

본 발명의 일실시예는 기판, 스페이서, 및 백플레이트를 포함하는 미소 기전 시스템 디스플레이 기기에 관한 것이다. 본 실시예에서, 기판은 간섭 변조기 어레이로부터의 빛을 반사하는 투명 기판일 수 있다. 본 실시예에서, 스페이서는 어레이를 둘러싸고, 백플레이트를 지지하며, 기판과 백플레이트 사이를 부분적으로 밀봉하는 차단벽으로 작용한다. 일실시예에서, 스페이서는 유기 재료 및/또는 무기 재료를 포토리소그라피 패터닝 (photolithographic patterning)하여 만들어진다. 스페이서는 기판 상에 또는 백플레이트 상에 패터닝될 수 있다. 이하에서, 여러 가지 실시예를 보다 상세하게 설명하겠다.

이하의 상세한 설명은 본 발명의 구체적인 실시예에 관한 것이다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 다른 방법과 방식으로 구현될 수 있다. 이하의 설명에서, 도면이 참조되는데, 전체 도면에 걸쳐 동일한 부분에 대해 동일한 번호가 사용된다. 이하의 설명으로부터 명백한 바와 같이, 본 발명은 동화상(예컨대, 비디오)이든 정지화상(예컨대, 스틸 이미지)이든, 또는 텍스트이든 그림이든, 이미지를 디스플레이하도록 구성된 것이라면 어떠한 기기에든 구현될 수 있다. 보다 상세하게는, 본 발명은 한정되지는 않지만, 예컨대, 이동전화기, 무선 기기, 개인 휴대용 정보 단말기(PDA), 손에 들고 다니거나 휴대할 수 있는 컴퓨터, GPS 수신기/네비게이터, 카메라, MP3 플레이어, 캠코더, 게임 콘솔, 손목 시계, 시계, 계산기, 텔레비전 모니터, 평판 디스플레이, 컴퓨터 모니터, 자동차 디스플레이(예컨대, 주행 거리계 디스플레이), 조종석 제어 장치 및/또는 디스플레이, 감시 카메라의 디스플레이(예컨대, 자동차에서의 후방 감시 카메라의 디스플레이), 전자 사진 액자, 전자 게시판 또는 전자 표시기, 프로젝터, 건축 구조물, 포장물, 및 미적 구조물(예컨대, 보석 상의 이미지 디스플레이) 등과 같은 다양한 전자 기기에 구현되거나 결합될 수 있다. 또한, 여기서 개시한 미소 기전 시스템 기기와 유사한 구조의 기기를 전자 스위칭 기기와 같은 비(非)디스플레이 분야에 사용할 수도 있다.

간섭계 미소 기전 시스템 디스플레이 소자를 포함하여 구성된 간섭 변조기 디스플레이의 일실시예가 도 1에 도시되어 있다. 이러한 기기에서, 픽셀은 밝은 상태 또는 어두운 상태 중 하나의 상태로 된다. 밝은 상태(“온 상태” 또는 “개방 상태”)에서는, 디스플레이 소자가 입사되는 가시광의 대부분을 사용자에게 반사한다. 어두운 상태(“오프 상태” 또는 “폐쇄 상태”)에서는, 디스플레이 소자가 입사되는 가시광을 사용자에게 거의 반사하지 않는다. 실시예에 따라서는, “온 상태”와 “오프 상태”의 광 반사 특성이 반대로 바뀔 수도 있다. 미소 기전 시스템 픽셀은 선택된 컬러를 두드러지게 반사하여 흑백뿐 아니라 컬러 디스플레이도 가능하도록 구성될 수 있다.

도 1은 영상 디스플레이의 일련의 픽셀들에서 인접하는 두 개의 픽셀을 나타낸 등각투영도다. 여기서, 각 픽셀은 미소 기전 시스템의 간섭 변조기를 포함하여 구성된다. 일부 실시예에서, 간섭 변조기 디스플레이는 이들 간섭 변조기들의 행렬 어레이을 포함하여 구성된다. 각각의 간섭 변조기는, 적어도 하나의 치수가 가변적인 공진 광학 캐비티를 형성하도록 서로 가변적이고 제어가능한 거리를 두고 배치되어 있는 한 쌍의 반사층을 포함한다. 일실시예에서, 이 반사층들 중 하나가 두 개의 위치 사이에서 이동될 수 있다. 제1 위치에서(여기서는 “해방 상태”라고 한다), 이동가능한 층은 부분적으로 반사하는 고정된 층으로부터 상대적으로 먼 거리에 위치한다. 제2 위치에서, 이동가능한 층은 부분적으로 반사하는 층에 보다 가까이 인접하여 위치한다. 두 개의 층으로부터 반사되는 입사광은 이동가능한 반사층의 위치에 따라 보강적으로 또는 상쇄적으로 간섭하여, 각 픽셀을 전체적으로 반사 상태 또는 비반사 상태로 만든다.

도 1에 도시된 부분의 픽셀 어레이는 두 개의 간섭 변조기(12a, 12b)를 포함 한다. 좌측에 있는 간섭 변조기(12a)에서는, 이동가능하고 반사성이 높은 층(14a)이 부분적으로 반사하는 고정된 층(16a)으로부터 소정의 거리를 두고 해방 위치에 있는 것이 도시되어 있다. 우측에 있는 간섭 변조기(12b)에서는, 이동가능하고 반사성이 높은 층(14b)이 부분적으로 반사하는 고정된 층(16b)에 인접한 작동 위치에 있는 것이 도시되어 있다.

고정된 층(16a, 16b)은 전기적으로 도전성을 가지고 있고, 부분적으로 투명하며, 부분적으로 반사성을 가지고 있고, 예컨대 투명 기판(20) 상에 크롬과 인듐주석산화물(ITO)로 된 하나 이상의 층을 침적시킴으로써 제조될 수 있다. 이들 층을 병렬 스트립으로 패턴화하여, 이하에서 설명하는 바와 같이, 디스플레이의 수평열 전극(row electrode)을 형성할 수 있다. 이동가능한 층(14a, 14b)은, 포스트(18)와 이 포스트들 사이에 개재된 희생 재료의 표면에 침적된 금속층(들)으로 된 일련의 병렬 스트립(수평열 전극(16a, 16b)에 수직하는)으로 형성될 수 있다. 희생 재료를 에칭하여 제거하면, 변형가능한 금속층이 에어갭(19)에 의해 고정된 금속층으로부터 이격된다. 변형가능한 층은 알루미늄과 같이 도전성과 반사성이 높은 재료를 이용하여 형성할 수 있고, 이것의 스트립은 디스플레이 기기의 수직열 전극(column electrode)을 형성할 수 있다.

전압이 인가되지 않으면, 층(14a)과 층(16a) 사이에 캐비티(19)가 그대로 존재하게 되어, 변형가능한 층이 도 1의 픽셀(12a)로 도시된 바와 같이 기계적으로 해방된 상태로 있게 된다. 그러나, 선택된 행과 열에 전위차가 인가되면, 해당하는 픽셀에서 수평열 전극과 수직열 전극이 교차하는 지점에 형성된 커패시터가 충 전되어, 정전기력이 이들 전극을 서로 당기게 된다. 만일 전압이 충분히 높다면, 이동가능한 층이 변형되어, 도 1에서 우측에 도시된 픽셀(12b)과 같이, 고정된 층에 대해 힘을 받게 된다(도 1에는 도시하지 않았지만, 단락을 방지하고 이격 거리를 제어하기 위해 고정된 층 상에 유전 재료를 배치할 수 있다). 이러한 양상은 인가된 전위차의 극성에 관계없이 동일하다. 이러한 방식으로, 반사와 비반사의 픽셀 상태를 제어할 수 있는 수평열/수직열 구동은 종래의 액정 디스플레이나 다른 디스플레이 기술에서 사용되었던 방식과 여러 가지 면에서 유사하다.

도 2 내지 5b는 디스플레이 응용분야에서 간섭 변조기의 어레이를 이용하기 위한 방법 및 시스템의 일례를 보여준다. 도 2는 본 발명의 여러 측면을 포함할 수 있는 전자 기기의 일실시예를 나타낸 시스템 블록도이다. 본 실시예에서는, 전자 기기가 프로세서(21)를 포함한다. 이 프로세서(21)는 ARM, Pentium®, Pentium II®, Pentium III®, Pentium IV®, Pentium® Pro, 8051, MIPS®, Power PC®, ALPHA® 등과 같은 범용의 단일칩 또는 멀티칩 마이크로프로세서나, 또는 디지털 신호 처리기, 마이크로컨트롤러, 프로그래머블 게이트 어레이 등과 같은 특정 목적의 마이크로프로세서일 수 있다. 해당 기술 분야에서 알려진 바와 같이, 프로세서(21)는 하나 이상의 소프트웨어 모듈을 실행하도록 구성될 수 있다. 오퍼레이팅 시스템을 실행하는 것 외에도, 프로세서는 웹 브라우저, 전화 응용프로그램, 이메일 프로그램, 또는 임의의 다른 소프트웨어 응용프로그램을 포함하여 하나 이상의 소프트웨어 응용프로그램을 실행하도록 구성될 수 있다.

일실시예에서, 프로세서(21)는 또한 어레이 컨트롤러(22)와 통신하도록 구성 된다. 일실시예에서, 어레이 컨트롤러(22)는 픽셀 어레이(30)에 신호를 제공하는 수평열 구동 회로(24) 및 수직열 구동 회로(26)를 포함한다. 도 2에서 1-1의 선을 따라 절단한 어레이의 단면도가 도 1에 도시되어 있다. 미소 기전 시스템의 간섭 변조기에 대한 수평열/수직열 구동 프로토콜은 도 3에 도시된 기기의 히스테리시스 특성을 이용할 수 있다. 이동가능한 층을 해방 상태에서 작동 상태로 변형시키기 위해, 예컨대, 10볼트의 전위차가 요구될 수 있다. 그러나, 전압이 그 값으로부터 감소할 때, 전압이 10볼트 이하로 떨어지더라도 이동가능한 층은 그 상태를 유지한다. 도 3의 실시예에서, 이동가능한 층은 전압이 2볼트 이하로 떨어질 때까지는 완전히 해방되지 않는다. 따라서, 기기가 해방 상태 또는 작동 상태 중 어느 하나의 상태로 안정되는 인가 전압 영역이 존재하는 전압의 범위가 있다. 도 3에서는 약 3~7볼트가 예시되어 있다. 이것을 여기서는 “히스테리시스 영역” 또는 “안정 영역”이라고 부른다. 도 3의 히스테리시스 특성을 갖는 디스플레이 어레이에 있어서, 수평열에 스트로브가 인가되는 동안, 수평열/수직열 구동 프로토콜은 스트로브가 인가된 수평열에 있는 픽셀들 중에 작동되어야 픽셀들은 약 10볼트의 전위차에 노출되고, 해방되어야 할 픽셀들은 0(영)볼트에 가까운 전위차에 노출되도록 설계될 수 있다. 스트로브를 인가한 후에는, 픽셀들이 수평열 스트로브에 의해 어떠한 상태가 되었든지 간에 그 상태로 유지되도록 약 5볼트의 정상 상태 전압차를 적용받는다. 기록된 후에, 각 픽셀은 본 실시예에서는 3-7볼트인 “안정 영역” 내의 전위차를 가진다. 이러한 구성으로 인해, 도 1에 도시된 픽셀 구조가 동일한 인가 전압의 조건 하에서 작동 상태든 해방 상태든 기존의 상태로 안정되게 된다. 작동 상태로 있든 해방 상태로 있든, 간섭 변조기의 각 픽셀은 필연적으로 고정된 반사층과 이동하는 반사층에 의해 형성되는 커패시터이기 때문에, 이 안정된 상태는 히스테리시스 영역 내의 전압에서 거의 전력 낭비 없이 유지될 수 있다. 인가 전위가 고정되어 있으면, 필연적으로 픽셀에 유입되는 전류는 없다.

전형적인 응용예로서, 첫번째 수평열에 있는 소정 세트의 작동된 픽셀에 따라 한 세트의 수직열 전극을 어서팅(asserting)함으로써 디스플레이 프레임을 만들 수 있다. 그런 다음, 수평열 펄스를 수평열 1의 전극에 인가하여 어서트된 수직열 라인에 대응하는 픽셀들을 작동시킨다. 그러면, 수직열 전극의 어서트된 세트가 두번째 수평열에 있는 소정 세트의 작동된 픽셀에 대응하도록 변경된다. 그런 다음, 펄스를 수평열 2의 전극에 인가하여 어서트된 수직열 전극에 따라 수평열 2에서의 해당하는 픽셀을 작동시킨다. 수평열 1의 픽셀들은 수평열 2의 펄스에 영향을 받지 않고, 수평열 1의 펄스에 의해 설정되었던 상태를 유지한다. 이러한 동작을 순차적으로 전체 수평열에 대해 반복하여 프레임을 생성할 수 있다. 일반적으로, 이러한 프레임들은 초당 소정 수의 프레임에 대해 이러한 처리를 계속해서 반복함으로써 리프레시(refresh)되거나, 및/또는 새로운 디스플레이 데이터로 갱신된다. 수평열 및 수직열 전극을 구동하여 디스플레이 프레임을 생성하는 많은 다양한 프로토콜이 잘 알려져 있고, 본 발명과 관련하여 사용될 수 있다.

도 4, 5a, 및 5b는 도 2의 3x3 어레이 상에서 디스플레이 프레임을 생성하기 위한 하나의 가능한 구동 프로토콜을 나타낸 것이다. 도 4는 도 3의 히스테리시스 곡선을 보여주는 픽셀들에 사용될 수 있는 수직열 및 수평열의 가능한 전압 레벨 세트를 보여준다. 도 4의 실시예에서, 픽셀을 작동시키기 위해, 해당하는 수직열은 -V_bias로 설정하고 해당하는 수평열은 +ΔV로 설정한다. 각각의 전압은 -5볼트 및 +5볼트에 대응할 수 있다. 픽셀을 해방시키기 위해서는, 해당하는 수직열은 +V_bias로 설정하고 해당하는 수평열은 동일한 값의 +ΔV로 설정하여, 픽셀을 걸리는 전위차가 0(영)볼트가 되도록 한다. 수평열의 전압이 0(영)볼트로 되어 있는 수평열에서는, 수직열이 +V_bias이든 -V_bias이든 관계없이 픽셀들이 원래의 상태로 안정된다.

도 5b는 도 2의 3x3 어레이에 인가되는 일련의 수평열 및 수직열 신호를 보여주는 타이밍도이며, 그 결과로서 작동된 픽셀들이 비반사성인 도 5a에 도시된 디스플레이 배열이 얻어진다. 도 5a에 도시된 프레임을 기록하기 전에, 픽셀들은 어떤 상태로 되어 있어도 무방하다. 본 예에서는, 모든 수평열들이 0(영)볼트이고, 모든 수직열들이 +5볼트이다. 이러한 인가 전압으로, 모든 픽셀들은 기존의 작동 상태 또는 해방 상태로 안정되어 있다.

도 5a의 프레임에서, (1,1), (1,2), (2,2), (3,2) 및 (3,3)의 픽셀들이 작동된다. 이를 구현하기 위해, 수평열 1에 대한 “라인 시간” 동안, 수직열 1과 2는 -5볼트로 설정되고, 수직열 3은 +5볼트로 설정된다. 이것은 어느 픽셀의 상태도 바꾸지 않는다. 왜냐하면, 모든 픽셀들이 3-7볼트의 안정영역 내에 있기 때문이다. 그런 다음, 수평열 1에 0볼트에서 5볼트로 상승한 후 다시 0볼트로 되는 펄스를 가진 스트로브를 인가한다. 이것은 (1,1) 및 (1,2)의 픽셀을 작동시키고 (1,3)의 픽셀을 해방시킨다. 어레이의 다른 픽셀들은 영향을 받지 않는다. 수평열 2를 원하 는 대로 설정하기 위해, 수직열 2를 -5볼트로 설정하고, 수직열 1 및 3은 +5볼트로 설정한다. 동일한 스트로브를 수평열 2에 인가하면, (2,2)의 픽셀이 작동되고, (2,1) 및 (2,3)의 픽셀이 해방된다. 여전히, 어레이의 다른 픽셀들은 영향을 받지 않는다. 수직열 2 및 3을 -5볼트로 설정하고 수직열 1을 +5볼트로 설정함으로써, 수평열 3도 마찬가지의 방법으로 설정될 수 있다. 수평열 3에 대한 스트로브로 인해 수평열 3의 픽셀들도 도 5a에 도시된 바와 같이 설정된다. 프레임을 기록한 후에, 수평열 전위는 0(영)이고, 수직열 전위는 +5볼트 또는 -5볼트로 남아있으므로, 디스플레이는 도 5a의 배열로 안정된다. 수십 또는 수백의 수평열 및 수직열로 된 어레이에 대해 동일한 처리가 행해질 수 있다는 것은 잘 알 수 있을 것이다. 또한, 수평열 및 수직열의 구동을 위해 사용되는 전압의 타이밍, 순서 및 레벨은 위에서 설명한 전반적인 원리 내에서 다양하게 변경될 수 있고, 상술한 예는 예시에 불과하고, 임의의 구동 전압 방법을 본 발명에 적용하여도 무방하다.

위에서 설명한 원리에 따라 동작하는 간섭 변조기의 상세한 구조는 다양하게 변경될 수 있다. 예컨대, 도 6a 내지 6c는 이동하는 미러(mirror) 구조의 세가지 다른 예를 보여준다. 도 6a는 도 1에 도시된 실시예의 단면도로서, 금속 재료로 된 스트립(14)이 직각으로 연장된 지지대(18) 상에 배치되어 있다. 도 6b에서, 이동가능한 반사 재료(14)가 연결선(32)에 의해 그 코너에서만 지지대에 부착되어 있다. 도 6c에서, 이동가능한 반사 재료(14)가 변형가능한 층(34)에 매달려 있다. 이 실시예는, 반사 재료(14)에 대한 구조적 설계와 재료는 광학 특성에 대해 최적화될 수 있고, 변형가능한 층(34)에 대한 구조적 설계와 재료는 원하는 기계적 특 성에 대해 최적화될 수 있기 때문에 유용하다. 여러 가지 형태의 간섭 기기의 제조에 대해, 예컨대 미국특허공개 제2004/0051929호를 포함하여 여러 공개 문헌에 기술되어 있다. 일련의 재료 침적, 패터닝 및 에칭 단계들을 포함하여, 상술한 구조를 제조하기 위해 다양한 공지 기술이 사용될 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 “변조기(modulator)”라는 용어는 간섭 광학 변조기를 나타낸다. 또한 스페이서는 “벽면” 또는 “지지대”를 나타낸다.

도 7a는 백플레이트(728), 스페이서(725), 및 기판(716)을 포함하는 패키징 구조(700)의 일실시예를 나타내는 분해도이다. 도시된 실시예에서, 백플레이트(728), 스페이서(725), 및 기판(716)은 통틀어 변조기(710)의 어레이(712)를 구성한다. 패키지 구조(700)는 디스플레이로 사용되므로 본 명세서에서는 “패키지 디스플레이”로 나타내기도 한다. 전술한 바와 같이, 몇몇 실시예에서 기판(716)의 적어도 일부는 투명 /또는 반투명하며, 어레이(712)에 의해 형성된 이미지는 기판의 투명부 및/또는 반투명부를 통해 보여진다. 다른 실시예에서, 백플레이트(728)는 투명부 및/또는 반투명부를 포함하며, 어레이(712) 상에 형성된 이미지는 백플레이트(728)를 통해 보여진다.

이미지가 투명 및/또는 반투명 기판(716)을 통해 보여지는 실시예에서, 백플레이트(728)는 변조기의 어레이(712) 뒤에 위치한다. 백플레이트(728)는 어레이(712)에 인접한 제1 면을 포함하는데, 이는 도 7a의 방향에서는 보이지 않는다. 백플레이트의 제2 면(732)은 도 7a에 도시된 바와 같이, 제1 면보다 변조기의 어레이(712)로부터 이격되어 있다.

도 7a에 도시된 실시예의 백플레이트(728)는 일반적으로 평면이다. 도시된 실시예에서, 제1 면(도시되어 있지 않음) 및 제2 면(732)는 일반적으로 평면인 표면을 포함한다. 몇몇 실시예에서, 평면 백플레이트(728)가 일반적으로 가공이 용이하며, 따라서 표면이 비평면인 백플레이트에 비해 비용이 낮다. 또한 몇몇 실시예에서, 평면 백플레이트(728)는 더 강건(robust)하다. 그러나, 패키지 구조(700)가 완전히 평면인 백플레이트(728)를 사용하는 것으로 제한될 필요는 없으며, 다른 실시예에서 제1 면 또는 제2면(732)은 곡면일 수 있다.

몇몇 실시예에서, 백플레이트(728)는 실질적으로 불투수성 재료를 포함한다. 일부 실시예에서, 습기에 의하여, 예컨대 도 1에 도시된 미러(14a 및 14b)의 위 및/또는 사이에 응축된 수분에 의하여 변조기(710)의 성능이 저하되는데, 이에 대해서는 이후 더 자세히 설명한다. 몇몇 실시예에서, 백플레이트(728)는 금속(예를 들어, 강, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 마그네슘, 티타늄, 황동, 구리, 및 이들의 합금), 유리(예를 들어, 붕규산염 유리, 고 실리카 유리, 실리카, 알루미나, 및 이들의 화합물), 반도체 재료(예를 들어, 실리콘), 플라스틱 및/또는 기타 중합체(예를 들어, 파릴렌, 에폭시, 폴리아미드, 폴리알켄(polyalkenes), 폴리에스테르, 폴리술폰(polysulfones), 폴리스티렌, 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트), 세라믹, 또는 이들의 화합물이나 혼합물을 포함한다. 몇몇 실시예에서, 백플레이트(728)는 복합 재료, 예컨대 섬유 강화 폴리머 레진(fiber reinforced polymer resin)을 포함한다. 백플레이트(728)는 변조기(710)의 동작을 방해하는 증기를 방출하거나 미립자를 만들어내지 않는 것이 바람직하다. 몇몇 실시예에서는, 변조기(710)의 일부 실 시예의 신뢰성 및 성능을 저하시키는 증기 또는 미립자를 감소 또는 예방하기 위해, 백플레이트(728)를 코팅시킨다.

몇몇 실시예에서, 백플레이트(728)의 두께는 약 0.5 mm 내지 5 mm이다. 몇몇 바람직한 실시예에서, 백플레이트(728)의 두께는 약 0.5 mm 내지 약 2 mm이며, 예컨대, 약 0.6 mm, 약 0.7 mm, 약 0.8 mm, 약 0.9 mm, 약 1 mm, 약 1.2 mm, 약 1.3 mm, 약 1.4 mm, 약 1.5mm, 약 1.6mm, 약 1.7mm, 약 1.8 mm, 약 1.9 mm이다. 다른 바람직한 실시예에서, 백플레이트(728)는 약 2 mm 내지 약 5 mm이며, 예컨대, 약 2.5 mm, 약 3 mm, 약 3.5 mm, 약 4 mm, 또는 4.5mm이다. 다른 실시예에서, 백플레이트(728)의 두께는 이 범위를 벗어난다.

도 7a에 도시된 실시예에서, 스페이서(725)는 변조기(710) 어레이(712)를 둘러싸며, 그 주위에서 연장되는 벽면 또는 차단벽을 구성한다. 몇몇 실시예에서 스페이서는 박막 기법을 이용하여 가공되는데, 이에 대한 자세한 내용은 후술하기로 한다. 스페이서(725)는 백플레이트(728)의 지지에 충분하도록 미리 정해진 폭을 갖는다. 또한 몇몇 실시예에서, 스페이서(725)의 폭은 수증기가 디스플레이 패키지(700) 내로 침투하지 못하도록 선택된다. 상술한 바와 같이, 변조기(71) 상에 또는 변조기(71) 내에 응축된 수분은 그 성능을 떨어뜨린다. 당업자라면 스페이서로 가공되는 재료 자체의 투수성이, 패키지 구조(700) 내로의 수증기 침투를 방지하는 스페이서(725)가 사용되는 실시예에서, 스페이서(725)의 높이와 폭을 결정함을 알 수 있을 것이다. 이러한 목적의 일부 또는 전부를 충족시키는데 필요한 특정 폭은 스페이서(725)로 가공되는데 사용되는 재료, 디스플레이 패키지(700)가 이 용되는 환경, 건조제(차후 설명함)의 유무 등을 포함한 여러 요인들에 좌우된다. 몇몇 실시예에서 스페이서(725)는 밀폐성 및/또는 반밀폐성 밀봉재를 구성한다. 몇몇 실시예에서, 스페이서(725)의 폭은 약 0.5 mm 내지 약 5 mm이다. 다른 몇몇 실시예에서, 스페이서(725)의 폭은 약 1 mm 내지 약 2 mm이며, 예컨대 약 1.1 mm, 약 1.2 mm, 약 1.3 mm, 약 1.4 mm, 약 1.5 mm, 약 1.6 mm, 약 1.7 mm, 약 1.8 mm, 또는 약 1.9 mm이다. 다른 실시예에서, 스페이서(725)의 폭은 이 범위를 벗어난다. 몇몇 실시예에서, 스페이서(725)의 폭은 실질적으로 일정하다. 다른 실시예에서, 스페이서(725)의 폭은 일정하지 않다.

몇몇 실시예에서, 스페이서(725)의 높이는 백플레이트(728)가 변조기(710)와 접촉하지 않도록 선택된다. 어레이(712)의 상부와 백플레이트(728)의 제1 면 사이의 거리는 “상부 공간부(headspace)”로도 일컫는다. 몇몇 실시예에서, 백플레이트(728)와 변조기(710)가 물리적으로 접촉하면 변조기(710)의 작동이 손상되거나, 또는 간섭을 받는다. 따라서, 도 7a에 도시된 실시예에서, 스페이서(725)의 높이는 광학 변조기(710)의 높이보다 더 크다. 일반적으로, 백플레이트의 길이 및/또는 폭이 길수록 그만큼 더 변형되기 쉽다. 따라서, 몇몇 실시예에서 긴 백플레이트를 구비한 디스플레이 패키지는 상부 공간부도 역시 크다. 몇몇 실시예에서, 스페이서의 높이는 약 0.5 μm 내지 약 5 mm이다. 몇몇 바람직한 실시예에서, 스페이서의 높이는 약 0.5 μm 내지 약 100 μm, 약 0.5 μm 내지 약 50 μm, 또는 약 0.5 μm 내지 약 5 μm이다. 예컨대, 몇몇 실시예에서, 스페이서의 높이는 약 1 μm, 약 2 μm, 약 3 μm, 약 4 μm, 약 5 μm, 약 6 μm, 약 7 μm, 약 8 μm, 또 는 약 9 μm이다. 그러한 실시예는 예컨대 오목한 백플레이트를 사용하는 실시예에서 유용한데, 이에 대한 자세한 내용은 후술한다. 다른 바람직한 실시예에서, 스페이서의 높이는 약 100 μm 내지 약 500 μm이며, 예컨대, 약 150 μm, 약 200 μm, 약 250 μm, 약 300 μm, 약 350 μm, 약 400 μm, 또는 약 450 μm이다. 다른 실시예에서, 높이의 범위는 이와 다르다. 몇몇 실시예에서, 스페이서(725)의 높이는 실질적으로 일정하다. 다른 실시예에서, 스페이서(725)의 높이는 일정하지 않다.

스페이서(725)는 포토리소그라피 패터닝이 가능한 재료를 포함할 수 있다. 포토리소그라피 패터닝은 다른 방법에 비해 스페이서(725)의 치수 및 위치를 정밀하게 가공하는 간단하고 저렴한 방법을 제공한다. 적절한 재료로는 유기 재료 및/또는 무기 재료를 포함하는 포토리소그라피 패터닝이 가능한 임의의 재료를 포함한다. 이러한 적절한 재료는 예컨대 마스크 및 에칭제를 사용하는 비직접적 광패터닝 및/또는 직접적 광패터닝될 수 있다. 바람직하게는, 포토리소그라피 패터닝될 수 있는 재료는 높은 제어 및 정밀도로 여러 가지 형태 및 크기로 구성될 수 있다. 또한, 패터닝을 위한 재료 및 공정은 광범위하게 개발되어 왔으며, 일반적으로 집적 반도체 기기, 예컨대 집적 회로(ICs)를 제조하는데 이용된다. 특정한 재료 선택은 본 발명이 속하는 기술 분야에 공지된 여러 요인, 예컨대, 물리적 강도, 전기 전도성, 투수성, 가공 환경, 조립성 등에 좌우된다. 재료의 예로는, 포토레지스트, 기타 광패터닝이 가능한 재료, 평탄화 재료, 금속, 유전체, 반도체, 및 중합체 등이 있다. 몇몇 실시예에서, 재료는 복합 재료, 합금, 혼성 중합체, 및/또는 혼 합물이다. 적절한 포토레지스트의 일례로 매사추세츠주 뉴턴 소재 마이크로켐 코퍼레이션(MicroChem Corp.)사로부터 입수가능하며 에폭시계 포토레지스트인 SU-8이 있다. 비직접적 광패터닝이 가능한 재료의 일례로 파릴렌(파라크실리엔 폴리머: paraxylylene polymers)이 있다. 적절한 금속에는 알루미늄 및 구리가 포함된다. 다른 재료도 사용될 수 있다. 본 출원은 기존의 재료 및 공정뿐만 아니라, 아직 발견 또는 고안되지 않은 재료 및 공정의 사용도 예상하고 있다.

일부 실시예는 패키지 구조(700)에 위치하여 패키지 구조(700)의 습기를 흡수하는 건조제(도시되어 있지 않음)를 더 포함한다. 전술한 바와 같이, 몇몇 실시예에서 변조기(710)는 습기에 의해 부정적인 영향을 받는다. 그러한 실시예에서, 건조제의 사용은 기기의 성능 및/또는 신뢰성을 향상시킨다.

일반적으로 건조제는 변조기(710)의 동작은 방해하지 않으면서도 습기는 흡수하는 어떠한 물질도 될 수 있다. 적절한 건조제 재료에는 제올라이트, 분자체(molecular sieve), 표면 흡착제, 벌크 흡착제, 및 수분과 반응하는 합성물이 포함되며, 이들로 한정되는 것은 아니다. 건조제의 선택에 영향을 주는 요인으로는, 흡수되어야 하는 습기의 예상량, 건조제의 흡수 특성(예컨대, 흡수율), 및 건조제에 필요한 용적 등이 있다. 건조제는 임의의 적절한 형태, 형상, 및/또는 크기를 가지며, 임의의 적절한 방식으로 작용될 수 있다.

패키지(700)의 제조 공정은 스페이서(725)를 기판(716) 상에 가공하는 것으로 한정되지는 않는다. 예컨대, 후술하겠지만, 몇몇 실시예에서 스페이서(725)는 백플레이트(728)의 제1면 상에 형성된다. 어떤 경우든 변조기(710)의 어레이(712) 는 패키지 구조(700) 내에서 캡슐화되는데, 이에 대해서는 이하 상술한다.

몇몇 실시예에서, 접착제(도시되어 있지 않음)가 스페이서의 접촉면(734)에 도포되는데, 이 접촉면(734)은 스페이서(725)와 접하는 백플레이트(728) 상의 영역에 대응한다. 다른 실시예에서, 접촉면(734)은 스페이서(725)와 접촉하는 기판(716) 상의 영역에 대응한다. 접착제는 패키지 구조(700)를 고정하는데 충분한 강도를 제공할 수 있도록 선택된다. 또한 몇몇 실시예에서, 접착제는 디스플레이 패키지(700)에 대해 예상되는 환경적 요인에 대해 충분한 내구성을 가지도록 선택되며, 그러한 환경적 요인으로는 예컨대, 온도 변화 및/또는 물리적 충격 등이 포함된다. 적절한 접착제는 본 발명이 속하는 기술 분야에 공지되어 있다. 접착제를 사용하는 실시예에서 기판(716)과 백플레이트(728) 사이의 거리가 접착제 및 스페이서(725)의 두께에 좌우된다는 점은 당업자라면 알 수 있을 것이다.

상술한 바와 같이, 응축된 수분은 변조기(710)의 동작을 방해한다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 접착제로 형성된 밀봉재는 수증기가 패키지 구조(700) 내로 침투하는 것을 실질적으로 억제한다. 예컨대, 몇몇 실시예에서 접착제로 형성된 밀봉재의 투수성은 약 0.2 g·mm/m2·kPa·일(day)에서 4.7 g·mm/m2·kPa·일이다. 투수성이 이 범위에 속하는 밀봉재를 본 명세서에서는 “반밀폐성 밀봉재(semi-hermetic seal)”라 한다. 다른 실시예에서, 밀봉재는 다소 투수된다. 몇몇 실시예에서, 밀봉재는 실질적으로 밀폐성 밀봉재(hermetic seal)를 포함한다.

접착제를 사용하는 실시예에서, 접착제로 형성되는 밀봉재의 치수는 수증기의 침투에 영향을 끼친다. 몇몇 실시예에서, 접착된 밀봉재의 폭은 약 0.5 mm내지 5 mm이다. 몇몇 바람직한 실시예에서, 접착된 밀봉재는 약 1 mm내지 2 mm이다. 몇몇 실시예에서, 접착된 밀봉재의 폭은 스페이서의 폭과 실질적으로 동일하다. 다른 실시예에서, 접착된 밀봉재의 폭은 스페이서의 폭과 상이하다. 예컨대, 몇몇 실시예에서, 접착된 밀봉재의 폭은 스페이서의 폭보다 작다. 다른 실시예에서, 접착된 밀봉재의 폭은 스페이서의 폭보다 크다. 몇몇 실시예에서, 접착된 밀봉재의 폭은 일정하지 않다. 몇몇 실시예에서, 접착된 밀봉재의 두께는 약 2 μm 내지 200 μm이다. 몇몇 바람직한 실시예에서, 접착된 밀봉재의 두께는 약 20 μm보다 작다. 몇몇 바람직한 실시예에서, 접착된 밀봉재의 두께는 약 5 μm 내지 10 μm이다. 다른 실시예에서, 접착된 밀봉재는 다른 치수를 가진다. 몇몇 실시예에서, 접착된 밀봉재의 두께는 실질적으로 일정하다. 다른 실시예에서, 접착된 밀봉재의 두께는 일정하지 않다. 당업자는 특정한 응용분야에서 밀봉재의 치수는 재료의 형태, 기계적 특성 및 투수성을 포함하는 여러 요인들에 좌우된다는 점을 이해할 것이다.

몇몇 실시예에서, 접착제는 자외선 및/또는 열경화 접착제를 포함한다. 몇몇 실시예에서 접착제는 에폭시계 접착제를 포함한다. 다른 실시예에서, 접착제는 다른 형태의 접착제, 예컨대 폴리우레탄, 폴리이소부틸렌, 실리콘 등을 포함한다. 다른 실시예에서, 밀봉재는 중합체 또는 플라스틱을 포함한다. 다른 실시예에서, 밀봉재는 액체 스핀-온 유리, 개스킷(예를 들어, O-링), 납땜, 박막 금속 용접, 또는 유리 프릿(glass frit)이다. 몇몇 실시예에서, 스페이서(725)는 예컨대 열 용접에 의해 기판(716) 또는 백플레이트(728)로 직접 밀봉된다. 당업자는 다른 형태 의 밀봉재도 사용가능하다는 것을 이해할 것이다.

도 7b는 패키징 구조(700')의 또 다른 실시예가 도시된 단면도이다. 패키징 구조(700')는 변조기(710') 어레이(712')가 구비된 기판(716'), 스페이서(725'), 백플레이트(728'), 및 건조제(744')를 포함한다. 도시된 실시예에서, 기판(716'), 변조기(710'), 스페이서(725'), 및 건조제(744')는 전술한 바와 같다. 도시된 실시예에서, 백플레이트(728')는 제1 면(730') 및 제2 면(732')을 포함한다. 제1 면(730')은 함몰부 또는 오목부(731')를 포함한다. 따라서, 이러한 구성의 백플레이트(728')를 “오목한 백플레이트(recessed backplate)”라고도 한다. 또한 도시된 실시예는 선택적으로 플랜지(733')를 포함한다. 도시된 실시예에서, 제2 면(732')도 역시 선택적으로 볼록부를 포함한다. 도 7c에는 제2 면(732'') 상에 볼록부 및/또는 플랜지를 포함하지 않는 오목한 백플레이트(728'')의 일실시예가 도시되어 있다. 도 7b에 도시된 실시예와 같이, 오목부(731'')는 백플레이트의 제1 면 상에 형성되어 있다.

다시 도 7을 보면, 몇몇 실시예에서 볼록부(731')는 백플레이트의 제1 면(730')과 어레이(712') 사이에 추가적인 상부 공간부 또는 간극을 구비하고 있으며, 따라서 디스플레이 패키지(700')를 제조하거나 사용할 때, 변조기(710')가 백플레이트(728')와 접촉할 가능성이 낮아진다. 다른 실시예에서, 백플레이트의 오목부(731')에 건조제(744')가 위치하고 있다. 다른 실시예에서, 오목부(731')에 의하여 백플레이트의 제1 면(730')과 어레이(712') 사이의 상부 공간부는 동일하면서도, 더 짧은 스페이서(725')의 사용이 가능해진다.

도 7b 및 도 7c에 도시된 오목한 백플레이트(728' 및 728'')의 실시예는 전술한 재료로 만들어진다. 몇몇 실시예에서, 오목한 백플레이트는 유리, 붕규산염 유리(borosilicate glass), 고 실리카 유리(high silica glass), 실리카(silica), 및/또는 알루미나이다. 다른 실시예에서, 오목한 백플레이트는 금속, 스테인레스 스틸, 알루미늄 등이다. 다른 실시예에서, 오목한 백플레이트는 폴리머 레진(polymer resin), 예컨대 폴리알켄, 폴리아미드, 폴리에스테르, 에폭시 레진, 또는 혼성 중합체 및/또는 이들의 혼합물을 포함한다. 몇몇 실시예에서, 오목한 백플레이트는 예컨대 강화 섬유 및/또는 전기 전도성 섬유를 포함하는 합성물이다.

당업자라면 오목한 백플레이트의 두께는 오목한 백플레이트의 치수, 가공되는 재료, 적절한 강성, 투명도 등에 달려 있음을 이해할 것이다. 또한, 도 7c에 도시된 실시예와 같이 몇몇 실시예에서 오목한 백플레이트는 일정하지 않은 두께를 가진다. 몇몇 실시예에서, 오목부 중 가장 얇은 영역의 두께는 적어도 약 0.5 mm 내지 약 5 mm이다. 몇몇 실시예에서, 오목부의 깊이는 약 50 μm 내지 약 5 mm이다. 몇몇 바람직한 실시예에서, 오목부의 깊이는 약 100 μm 내지 약 500 μm이며, 예컨대, 약 150 μm, 약 200 μm, 약 250 μm, 약 300 μm, 약 350 μm, 약 400 μm, 또는 약 450 μm이다.

당업자라면, 오목한 백플레이트를 만드는 특정한 방법은, 오목한 백플레이트를 구성하는 재료, 치수, 공차 등을 포함한 여러 요인들에 달려 있음을 이해할 것이다. 적절한 방법에는 에칭, 절삭, 스탬핑, 엠보싱, 단조, 피이닝, 연삭, 마멸 등이 포함된다. 몇몇 실시예에서 오목한 백플레이트는 단일체(monolithic)이다. 다른 실시예에서, 오목한 백플레이트는 서브어셈블리(subassembly) 또는 서브파트(subpart), 예컨대 별도의 플랜지를 포함한다.

몇몇 실시예에서 패키징 구조는 복수의 스페이서를 포함한다. 도 8a에는 변조기(810)의 어레이(812)가 구비된 기판(816), 백플레이트(828), 및 건조제(844)를 포함하는 패키징 구조(800)의 일실시예가 도시되어 있다. 도시된 패키지 구조(800)는 제1 스페이서(825) 및 상기 제1 스페이서(825) 내에 위치하는 제2 스페이서(826)를 더 포함한다. 도시된 실시예에서, 건조제(848)는 제1 스페이서(825)와 제2 스페이서(826) 사이의 영역(846)에 위치하고 있다. 다른 실시예는 제1 스페이서(825)와 제2 스페이서(826) 사이에 건조제를 포함하지 않는다. 몇몇 실시예에서, 제2 스페이서(826)는 제1 스페이서(825)가 예컨대 극한 환경 조건에 놓이거나, 위험한 분야에 사용됨으로써 제 기능을 수행하지 못하는 경우 예비적으로 작용한다. 다른 실시예에서 제2 스페이서(826)의 투수성은 비교적 높은데, 그에 따라 어레이(812) 또는 그 주위에 있는 수증기가 제2 스페이서(826)를 통과해 건조제(848)에 흡수될 수 있다. 몇몇 실시예에서는, 제2 스페이서(826)에 의해, 다른 조건에서는 사용할 수 없는 건조제(848), 예컨대 미립자(fine powder) 형태의 건조제, 입자가 날리는 건조제, 증기를 발생시키는 건조제 등이 사용가능하다. 또한, 도시된 구성에 의하면 더 많은 양의 건조제 사용이 가능하며, 따라서 기기의 신뢰성이 증대된다. 다른 실시예는 추가적인 스페이서를 포함한다.

도 8b에 도시된 패키징 구조(800')의 일실시예에서, 스페이서(825')는 오목한 캡(828) 상에 형성되어 있다. 밀봉재(840')는 기판(816')과 백플레이트(828') 사이에 연장되어 있으며, 스페이서(825')를 둘러싸고 있다. 도시된 실시예에서, 밀봉재의 제1 부분(840'a)은 스페이서(825')와 기판(816')의 사이에 위치하고 있다. 스페이서(825')가 기판(816') 상에 형성되어 있는 실시예에서, 밀봉재의 제1 부분(840'a)은 스페이서(825')와 백플레이트(828') 사이에 위치한다. 몇몇 실시예에서, 제1 부분(840'a)의 높이는 20 μm보다 작으며, 예컨대 약 5 μm 내지 약 10 μm이다. 몇몇 실시예에서, 밀봉재의 제2 부분(840'b)은 주 장벽층(828') 역할을 하는 백플레이트(828')와 기판(816') 사이에 연장되어 있으며, 스페이서(825')는 제2 장벽층 역할을 한다. 따라서, 몇몇 실시예에서 밀봉재의 재료는 밀폐성 또는 반밀폐성 밀봉재가 되도록 선택된다. 다른 실시예에서, 스페이서(825')는 습기에 대한 주 차단재이다. 밀봉재(840')로 적당한 재료들은 전술하였다. 몇몇 바람직한 실시예에서, 밀봉재(840')는 접착제, 예컨대 에폭시, 실리콘, 우레탄 등이다.

몇몇 실시예에서, 스페이서(825')는 차단재(dam) 역할을 하며, 패키지 구조(800')의 제조시 그 내부로 접착제가 흐르는 것을 줄여준다. 몇몇 실시예에서는, 이러한 스페이서(825')의 차단 효과에 의해 밀봉재(840')를 패키지 구조(800')의 중심부에 더 근접하여 위치시킬 수 있으며, 이는 더 소형 기기 제조를 가능케 한다. 패키지 구조(800')의 제조 방법에 관한 일실시예에서, 스페이서(825')는 백플레이트(828') 상에 형성된다. 접착제 비드(bead of adhesive)를 기판(816')의 접촉 영역에 가한다. 접착제는 밀봉재(840')를 형성한다. 이어서, 백플레이트(828')와 기판(816')을 차례로 위치시킨다. 백플레이트(828')와 기판(816')이 근접하면, 스페이서(825')는 접착제 비드와 접하게 된다. 구성 요소들이 더욱 근접 하면, 기기 내부에 갇혀 있는 공기에 의해 접착제가 기기 내부로 실질적으로 흐르지 못하기 때문에, 접착제는 스페이서(825')의 외부로 흐르게 된다. 기판(816')과 스페이서(825') 사이에 잔류하는 접착제 층은 밀봉재의 제1 부분(840'a)을 형성한다. 스페이서(825')의 외부 주위로 흐르는 접착제는 밀봉재의 제2 부분(840''를 형성한다.

도 9는 도 10a 내지 도 10f의 단면도에 도시된 구조와 관련하여 패키징 구조의 제조 방법의 일실시예를 나타낸 흐름도이며, 도 10a 내지 도 10f 는 도 9의 공정의 일실시예를 개략적으로 나타낸 도면이다.

단계 910에서, 패터닝이 가능한 재료(1036)가 침적된다. 적절한 재료는 전술하였다. 도 10a에 도시된 실시예에서, 패터닝이 가능한 재료(1036)는 기판(1016) 및 기판(1016) 상에서 지지되는 간섭 변조기(1010) 위에 침적된다. 도 10a에 도시된 기판(1016)의 표면 상의 변조기(1010)는 최초 공정, 예를 들어 미국 공개 공보 2004/0051929에 개시된 공정으로 만들어진다. 당업자라면, 본 명세서의 범위 내로 간주되는 동일한 형태의 변조기(1010) 또는 다른 형태의 변조기를 만들기 위해 다른 공정이 사용될 수도 있음을 이해할 것이다. 또한 당업자라면, 본 명세서에 개시된 시스템, 장치, 및 방법이 다른 형태의 미소 기전 시스템 구조에도 응용될 수 있음을 이해할 것이다. 또 다른 실시예에서는, 패터닝 가능한 재료(1036)가 백플레이트(1028) 상에 침적되는데, 이에 대해서는 차후 상술한다.

패터닝이 가능한 재료(1036)의 층은, 기술 분야에서 공지된 임의의 적절한 방법, 예컨대, 스핀 코팅법(spin coating), 스퍼터법(sputtering), 물리적 증착법, 화학적 증착법 등을 사용하여 형성된다. 당업자라면 층을 형성하는데 이용되는 특정한 방법은, 사용되는 패터닝이 가능한 재료에 좌우된다는 것을 이해할 것이다. 도 10a에 도시된 실시예에서, 패터닝이 가능한 재료(1036)의 층은 변조기(1010)를 덮는다. 다른 실시예에서, 패터닝이 가능한 재료(1036)의 층은 변조기(1010)를 덮지 않는다. 도시된 실시예에서, 패터닝이 가능한 재료(1036) 층의 두께는 기판(1016) 및/또는 변조기(1010)의 상부와 백플레이트(1028) 사이의 간격에 좌우된다(도 10e에 도시됨). 몇몇 실시예에서, 기판(1016)과 백플레이트(1028) 사이의 바람직한 간격(상부 공간부)은 약 100 μm 내지 5 mm이다. 따라서, 패터닝이 가능한 재료(1036) 층의 두께는 동일하거나 비슷하다. 다른 실시예에서, 기판(1016) 및/또는 변조기(1010)의 상부와 백플레이트(1028) 사이의 바람직한 간격은다른 값을 가지며, 그에 따라 패터닝이 가능한 재료(1036) 층의 두께도 조정된다. 전술한 바와 같이, 도 7b에 도시된 것과 같이 오목한 백플레이트를 사용하면, 짧은 스페이서(1025)를 사용하고도 동일한 상부 공간부를 얻을 수 있다.

단계 920에서는, 도 10b에 도시된 바와 같이, 패터닝이 가능한 재료(1036) 층 위에 마스크(1038)가 형성된다. 마스크(1038)를 형성하는데 사용되는 특정 재료 및 방법은, 당업자에게 공지된 요인들, 예컨대 패터닝이 가능한 재료, 마스크 재료의 경화 조건, 마스크 재료의 에칭 조건, 패터닝이 가능한 재료의 에칭 조건, 변조기(1010) 제조에 사용되는 재료, 기판, 후속 공정 단계 및 재료 등을 포함하는 여러 요인들에 의해 좌우된다. 몇몇 실시예에서 마스크(1038)는 포토레지스트를 포함한다. 몇몇 실시예에서 포토레지스트는 포지티브 레지스트(positive resist) 이다. 다른 실시예에서 포토레지스트는 네가티브 레지스트(negative resist)이다. 포토레지스트를 사용하는 실시예에서 마스크(1038)는, 적절한 방사 소스 및 패턴을 사용하여 포토레지스트를 노출시키는 단계 및 마스크(1038)가 원하는 패턴을 갖도록 노출된 재료를 현상하는 단계를 포함하는 공정을 사용하여 가공된다. 당업자라면 마스크를 만드는데 다른 재료도 사용가능하다는 것을 이해할 것이다. 예컨대, 개시된 공정에 부합되도록 빛에 노출되면 재료 중 노출된 부분과 그렇지 않은 부분이 서로 상이한 성질을 가지도록, 특성 변화가 가능한 임의의 적절한 재료를 사용할 수 있다. 다른 실시예에서, 마스크(1038)는 예컨대 잉크젯 프린팅, 스크린 프린팅 또는 접촉식 프린팅에 의해 인화된다.

도시된 실시예에서, 마스크(1038)는 패터닝 가능한 재료(1036)의 층을 패터닝하여 스페이서(1025)를 형성한다. 따라서, 마스크(1038)는 원하는 스페이서(1025)의 형상 및 치수와 실질적으로 일치하는 형상 및 치수를 가진다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서 스페이서(1025)는 변조기(1010)의 어레이(1012)를 둘러싸는 주변부에서 연장되도록 구성된다.

단계 930에서는, 도 10c에 도시된 바와 같이 패터닝이 가능한 재료가 에칭되어 스페이서(1025)를 형성한다. 마스크(1038) 형성 후, 패터닝이 가능한 재료(1036) 중 마스킹되지 않은 부분은 에칭된다. 당업자라면, 선택된 마스크 재료, 패터닝이 가능한 재료, 및 기기에 사용되는 기타 재료에 따라 에칭 방법이 선택된다는 점을 이해할 것이다. 적절한 에칭 방법에는 건식 에칭 및 습식 에칭이 포함된다. 에칭 공정에서, 마스크(1038) 아래쪽의 패터닝이 가능한 재료는 에칭제로부 터 보호되고, 이에 따라 스페이서(1025)가 형성된다.

단계 940에서는, 기술 분야에서 공지된 방법으로 마스크(1038)를 제거하여, 도 10d에 도시된 구조를 형성한다.

대안적인 실시예에서, 도 10d에 도시된 구조는 마스크(1038) 형성 또는 에칭 단계 없이 만들어진다. 몇몇 이러한 실시예에서, 단계 910에서 침적된 패터닝이 가능한 재료(1036)는 광 패터닝이 가능한 재료, 예컨대 포토레지스트를 포함한다. 광 패터닝이 가능한 재료(1036)를 전술한 바와 같이 노출 및 현상시켜, 스페이서(1025)를 직접 형성한다.

몇몇 실시예에서, 스페이서(1025)는 추가 공정을 거친다. 몇몇 실시예에서, 패터닝이 가능한 재료의 부가층을 전술한 바와 같이 침적 및 패터닝시켜, 예컨대 복합 및/또는 고층 스페이서(1025)를 형성한다. 몇몇 실시예에서, 스페이서(1025)는 예컨대 기계적 또는 화학-기계적 평탄화(planarization) 방법을 이용해 평탄화된다.

단계 950에서는, 도 10e에 도시된 바와 같이 스페이서의 상부(1034)에 접착제(1040)가 도포된다. 적절한 접착제는 전술하였다. 접착제(1040)는 기술 분야에서 공지된 임의의 방법, 예컨대 스크린 프린팅, 잉크젯 프린팅, 접촉식 프린팅, 또는 접착제 필름에 의한 방법으로 도포된다. 다른 실시예에서, 접착제(1040)는 임의의 적절한 방법, 예컨대 스크린 프린팅, 잉크젯 프린팅, 접촉식 프린팅, 또는 접착제 필름에 의한 방법으로, 백플레이트(1028)에 도포된다. 당업자라면 전술한 방법 외에 다른 방법으로도 접착제(1040)를 도포할 수 있음을 알 것이다. 상술한 바 와 같이, 몇몇 실시예는 접착제를 사용하지 않는다. 따라서, 단계 950은 선택적이다.

단계 960에서는, 도 10f에 도시된 바와 같이 백플레이트(1028)가 스페이서(1025)와 결합한다. 스페이서(1025)가 백플레이트 상에 형성된 실시예에서는, 단계 960에서 기판(1016)이 스페이서(1025)로 밀봉된다. 도시된 실시예에서, 백플레이트(1028)의 위치를 설정하고 접착제(1040)와 접하게 된다. 적절한 접착제는 전술하였다. 이어서, 적절한 환경(예컨대, 열 또는 자외선) 하에서 접착제(1040)가 경화된다. 접착제를 사용하지 않는 실시예에서, 백플레이트(1028) 또는 기판(1016)과 스페이서(1025)의 밀봉에는 다른 방법, 예컨대 열 용접이 사용된다.

도 10f에 도시된 바와 같이, 백플레이트(1028) 및 기판(1016)은 어레이(1012)가 배치되어 있는 패키지 구조(1000)에서 캐비티(1042)를 형성한다. 도시된 실시예에서, 백플레이트(1028)와 기판(1016) 사이의 거리, 즉 캐비티(1042)의 높이는 스페이서(1025)에 의해 정해진다. 캐비티(1042)의 높이는 변조기(1010)가 손상되지 않게 작동할 수 있도록 선택된다.

도 10f에 도시된 실시예에서, 백플레이트(1028)는 백플레이트(1028)에 결합되어 있는 건조제(1044)를 더 포함한다. 적절한 건조제는 전술하였다. 몇몇 실시예에서는, 백플레이트(1028)를 스페이서(1025)에 결합시키기에 앞서, 접착제 및/또는 기계적 방법을 이용해 건조제를 백플레이트(1028)에 고정시킨다. 따라서, 건조제(1044)는 패키지 구조의 캐비티(1042) 내에 밀봉된다.

도시된 실시예에서, 건조제(1044)는 변조기(1010)와 백플레이트(1028) 사이 에서 백플레이트(1028)에 부착되는 시트(sheet) 형태를 이룬다. 다른 실시예에서는, 건조제(1044)가 다른 형태를 가지며, 또는 캐비티(1042)의 다른 위치에 위치한다. 예컨대, 몇몇 실시예에서 건조제(1044)는 다른 위치, 예를 들어 스페이서(1025)와 어레이(1012) 사이에 위치한다. 몇몇 실시예에서 건조제(1044)는, 캐비티(1042) 내의 복수의 패키지, 예컨대 자루 또는 캡슐에 구비된다. 도시된 실시예에서, 스페이서(1025)의 높이는 변조기(1010)의 작동에 충분한 여유 공간을 주도록, 건조제의 치수를 고려하여 조정된다.

전술한 실시예와 유사한 실시예에서, 스페이서(1025)는 기판(1016)이 아닌 백플레이트(1028) 상에 형성된다. 따라서, 단계 910에서 패터닝이 가능한 재료(1036)는 백플레이트(1028) 상에 침적된다. 단계 920에서, 마스크(1038)는 패터닝이 가능한 재료(1036) 층 상에 형성된다. 단계 930에서는, 패터닝이 가능한 재료가 에칭되어 스페이서(1025)를 형성한다. 단계 940에서 마스크가 제거된다. 단계 950에서 접착제(1040)는 스페이서(1025)에 도포된다. 단계 960에서, 변조기 어레이(1010)가 지지되고 있는 기판(1016)은 스페이서(1025)와 결합한다. 상술한 바와 같이, 몇몇 실시예에서 스페이서(1025)는 광 패터닝이 가능한 재료, 예컨대 포토레지스트를 포함하며, 따라서 별도의 마스킹 및 에칭 단계는 불필요하다.

실시예 1 (산화물 스페이서)

본 실시예에서 스페이서는 이산화규소이다. 간섭 어레이는 희생 또는 제거 에칭(sacrificial or release etch) 공정의 직전 단계를 통해, 미국 공개 공보 2004/0051929에 개시된 바에 의해 형성되었다. 이산화 규소 층은 부분적으로 형성된 어레이 위에 형성되었다. 다른 실험에서, 이산화규소 층의 두께는 5000 Å 내지 5 μm였다. 몇몇 실험에서는 더 두꺼운 층이 사용되었다. 스페이서는 포토레지스트를 사용하는 종래의 마스킹 및 에칭 방법을 써서, 이산화규소 층으로부터 형성되었다. 이어서, 미국 공개 공보 2004/0051929에 개시된 바와 같이 제거 에칭 공정이 실행되었다. 에폭시 접착제가 백플레이트 상의 접촉 영역에 도포되어, 백플레이트가 스페이서에 부착되었다. 평면 백플레이트 및 오목한 백플레이트 양자 모두가 사용되었다.

이산화규소 스페이서를 평면 백플레이트 또는 오목한 백플레이트 상에 형성하고, 이어서 백플레이트를 간섭 변조기 어레이에 부착함에 있어서, 유사한 공정이 사용되었다.

실시예 2 (유기물 스페이서)

기판 상에 유기물 스페이서를 형성하기 위해 유사한 공정을 수행하였다. 스페이서는 SU-8 포토레지스트 (마이크로켐 코퍼레이션)로서, 두께는 5000 Å 내지 10 μm이다. 포토레지스트는 희생 에칭 단계에 앞서서 스핀-코팅되었고, 이어서 노출 및 현상되었다. 다음, 희생 제거 에칭이 이루어졌다. 에폭시 접착제가 백플레이트에 도포되었고, 패키지가 조립되었다. 평면 백플레이트 및 오목한 백플레이트 양자 모두가 사용되었다.

유기물 스페이서는 백플레이트 상에 형성하고, 이어서 백플레이트를 간섭 변 조기 어레이에 부착함에 있어서, 유사한 공정이 사용되었다.

당업자라면, 전술한 제조 공정 상의 변화, 예컨대 새로운 단계를 추가 및/또는 제거하거나, 또는 그 순서를 바꾸는 등의 변화가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 또한, 본 명세서에 개시된 방법, 구조 및 시스템은 다른 전자 기기의 패키징에도 사용가능하며, 그러한 전자 기기에는 예컨대 다른 형태의 광학 변조기와 같은 다른 형태의 미소 기전 시스템 기기가 포함된다.

도 11a 및 11b는 디스플레이 기기(2040)의 실시예를 나타낸 시스템 블록도이다. 디스플레이 기기(2040)는, 예컨대, 휴대 전화기일 수 있다. 그러나, 텔레비전이나 휴대용 미디어 플레이어와 같이 디스플레이 기기(2040)와 동일한 구성품이나 약간 변형된 것도 디스플레이 기기의 여러 가지 형태의 예에 해당한다.

디스플레이 기기(2040)는 하우징(2041), 디스플레이(2030), 안테나(2043), 스피커(2045), 입력 기기(2048), 및 마이크(2046)를 포함한다. 하우징(2041)은 일반적으로 사출 성형이나 진공 성형을 포함하여 해당 기술분야에서 잘 알려진 여러 가지 제조 공정 중 어느 것에 의해서도 제조될 수 있다. 또한, 하우징(2041)은, 한정되는 것은 아니지만, 플라스틱, 금속, 유리, 고무, 및 세라믹 또는 이들의 조합을 포함하여 여러 가지 재료 중 어느 것으로도 만들어질 수 있다. 일실시예에서, 하우징(2041)은 분리가능한 부분(도시되지 않음)을 포함하고, 이 분리가능한 부분은 다른 색깔이나 다른 로고, 그림 또는 심볼을 가진 다른 분리가능한 부분으로 교체될 수 있다.

본 예의 디스플레이 기기(2040)의 디스플레이(2030)는, 여기서 개시한 쌍안 정(bi-stable) 디스플레이를 포함하여, 여러 가지 디스플레이 중 어느 것이어도 무방하다. 다른 실시예에서, 디스플레이(2030)는, 상술한 바와 같은, 플라즈마, EL, OLED, STN LCD, 또는 TFT LCD 등과 같은 평판 디스플레이와, 해당 기술분야에서 당업자에게 잘 알려진 바와 같은, CRT나 다른 튜브 디스플레이 기기 등과 같은 비평판 디스플레이를 포함한다. 그러나, 본 실시예를 설명하기 위해, 디스플레이(2030)는 여기서 설명하는 바와 같이 간섭 변조기 디스플레이를 포함한다.

예시된 디스플레이 기기(2040)의 일실시예에서의 구성요소가 도 11b에 개략적으로 도시되어 있다. 도시된 예의 디스플레이 기기(2040)는 하우징(2041)을 포함하고, 적어도 부분적으로 하우징 내에 배치되어 있는 구성요소들을 추가로 포함할 수 있다. 예컨대, 일실시예에서, 본 예의 디스플레이 기기(2040)가 송수신기(2047)와 연결된 안테나(2043)를 포함하는 네트워크 인터페이스(2027)를 포함할 수 있다. 송수신기(2047)는 프로세서(2021)에 연결되어 있고, 프로세서(2021)는 컨디셔닝 하드웨어(conditioning 하드웨어)(2052)에 연결되어 있다. 컨디셔닝 하드웨어(2052)는 신호를 고르게 하도록(예컨대, 신호를 필터링하도록) 구성될 수 있다. 컨디셔닝 하드웨어(2052)는 스피커(2045)와 마이크(2046)에 연결되어 있다. 프로세서(2021)는 입력 기기(2048)와 드라이버 컨트롤러(2029)에도 연결되어 있다. 드라이버 컨트롤러(2029)는 프레임 버퍼(2028)와 어레이 드라이버(2022)에 연결되어 있고, 어레이 드라이버는 디스플레이 어레이(2030)에 연결되어 있다. 전원(2050)은 예시된 디스플레이 기기(2040)의 특정 설계에 따라 요구되는 모든 구성요소에 전력을 공급한다.

네트워크 인터페이스(2027)는 예시된 디스플레이 기기(2040)가 네트워크를 통해 하나 이상의 기기들과 통신할 수 있도록 안테나(2043)와 송수신기(2047)를 포함한다. 일실시예에서, 네트워크 인터페이스(2027)는 프로세서(2021)의 부담을 경감하기 위해 어느 정도의 처리 능력을 가질 수도 있다. 안테나(2043)는 신호를 송수신하는 것으로서, 해당 기술분야의 당업자에게 알려진 어떠한 안테나라도 무방하다. 일실시예에서, 안테나는 IEEE 802.11(a), (b), 또는 (g)를 포함하여 IEEE802.11 표준에 따라 RF 신호를 송수신한다. 다른 실시예에서, 안테나는 블루투스 표준에 따라 RF 신호를 송수신한다. 휴대 전화기의 경우, 안테나는 CDMA, GSM, AMPS 또는 무선 휴대폰 네트워크를 통한 통신에 사용되는 공지의 다른 신호를 수신하도록 설계된다. 송수신기(2047)는 안테나(2043)로부터 수신한 신호를, 프로세서(2021)가 수신하여 처리할 수 있도록 전처리한다. 또한, 송수신기(2047)는 프로세서(2021)로부터 수신한 신호를, 안테나(2043)를 통해 본 예의 디스플레이 기기(2040)로부터 전송될 수 있도록 처리한다.

다른 실시예에서, 송수신기(2047)를 수신기로 대체할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 네트워크 인터페이스(2027)는 프로세서(2021)로 전송될 이미지 데이터를 저장하거나 생성할 수 있는 이미지 소스로 대체될 수 있다. 예컨대, 이미지 소스는 이미지 데이터를 담고 있는 DVD나 하드디스크 드라이브일 수도 있고, 이미지 데이터를 생성하는 소프트웨어 모듈일 수도 있다.

프로세서(2021)는 일반적으로 본 예의 디스플레이 기기(2040)의 전반적인 동작을 제어한다. 프로세서(2021)는 네트워크 인터페이스(2027)나 이미지 소스로부 터 압축된 이미지 데이터 등을 수신하여, 이를 본래의 이미지 데이터 또는 본래의 이미지 데이터로 처리될 수 있는 포맷으로 가공한다. 그런 다음, 프로세서(2021)는 가공된 데이터를 드라이버 컨트롤러(2029)나 저장을 위한 프레임 버퍼(2028)로 보낸다. 전형적으로, 본래의 데이터는 이미지 내의 각 위치에 대한 이미지 특성을 나타내는 정보를 말한다. 예컨대, 그러한 이미지 특성은 컬러, 채도, 명도(그레이 스케일 레벨)를 포함할 수 있다.

일실시예에서, 프로세서(2021)는 마이크로컨트롤러, CPU, 또는 예시된 디스플레이 기기(2040)의 동작을 제어하는 논리 유닛을 포함한다. 일반적으로, 컨디셔닝 하드웨어(2052)는, 스피커(2045)로 신호를 보내고 마이크(2046)로부터 신호를 받기 위해, 증폭기와 필터를 포함한다. 컨디셔닝 하드웨어(2052)는 예시된 디스플레이 기기(2040) 내의 별도의 구성요소일 수도 있고, 또는 프로세서(2021)나 다른 구성요소 내에 통합되어 있을 수도 있다.

드라이버 컨트롤러(2029)는 프로세서(2021)에 의해 생성된 본래의 이미지 데이터를 이 프로세서(2021)로부터 직접 또는 프레임 버퍼(2028)로부터 받아서, 이를 어레이 드라이버(2022)에 고속으로 전송하기에 적합한 포맷으로 재구성한다. 구체적으로, 드라이버 컨트롤러(2029)는 디스플레이 어레이(2030)를 가로질러 스캐닝하기에 적합한 시간 순서를 가지도록 본래의 이미지 데이터를 래스터(raster)와 같은 포맷을 가진 데이터 흐름으로 재구성한다. 그런 다음, 드라이버 컨트롤러(2029)는 재구성된 정보를 어레이 드라이버(2022)로 보낸다. 종종 액정 디스플레이의 컨트롤러 등과 같은 드라이버 컨트롤러(2029)가 독립형 집적 회로(stand-alone IC)로서 시스템 프로세서(2021)와 통합되기도 하지만, 이러한 컨트롤러는 여러 가지 방법으로 구현될 수 있다. 이러한 컨트롤러는 프로세서(2021)에 하드웨어로서 내장될 수도 있고, 또는 어레이 드라이버(2022)와 함께 하드웨어로 완전히 통합될 수도 있다.

전형적으로, 어레이 드라이버(2022)는 드라이버 컨트롤러(2029)로부터 재구성된 정보를 받아서, 이 비디오 데이터를 디스플레이의 x-y 행렬의 픽셀들로부터 이어져 나온 수 백 때로는 수 천 개의 리드선에 초당 수 회에 걸쳐 인가되는 병렬의 파형 세트로 변환한다.

일실시예에서, 드라이버 컨트롤러(2029), 어레이 드라이버(2022), 및 디스플레이 어레이(2030)는 여기서 기술한 어떠한 형태의 디스플레이에 대해서도 적합하다. 예컨대, 일실시예에서, 드라이버 컨트롤러(2029)는 종래의 디스플레이 컨트롤러 또는 쌍안정 디스플레이 컨트롤러(예컨대, 간섭 변조기 컨트롤러)이다. 다른 실시예에서, 어레이 드라이버(2022)는 종래의 드라이버 또는 쌍안정 디스플레이 드라이버(예컨대, 간섭 변조기 디스플레이)이다. 일실시예에서, 드라이버 컨트롤러(2029)는 어레이 드라이버(2022)와 통합되어 있다. 그러한 예는 휴대폰, 시계 및 다른 소형 디스플레이와 같은 고집적 시스템에서는 일반적인 것이다. 또 다른 실시예에서, 디스플레이 어레이(2030)는 전형적인 디스플레이 어레이 또는 쌍안정 디스플레이 어레이(예컨대, 간섭 변조기 어레이를 포함하는 디스플레이)이다.

입력 기기(2048)는 사용자로 하여금 예시된 디스플레이 기기(2040)의 동작을 제어할 수 있도록 한다. 일실시예에서, 입력 기기(2048)는 쿼티(QWERTY) 키보드나 전화기 키패드 등의 키패드, 버튼, 스위치, 터치 스크린, 압력 또는 열 감지 막을 포함한다. 일실시예에서, 마이크(2046)는 예시된 디스플레이 기기(2040)의 입력 기기이다. 기기에 데이터를 입력하기 위해 마이크(2046)가 사용되는 경우에, 예시된 디스플레이 기기(2040)의 동작을 제어하기 위해 사용자는 음성 명령을 제공할 수 있다.

전원(2050)은 해당 기술분야에서 잘 알려진 다양한 에너지 저장 기기를 포함할 수 있다. 예컨대, 일실시예에서, 전원(2050)은 니켈-카드뮴 전지나 리튬-이온 전지와 같은 재충전가능한 전지이다. 다른 실시예에서, 전원(2050)은 재생가능한 에너지원, 커패시터, 또는 플라스틱 태양 전지와 태양 전지 도료를 포함하는 태양 전지이다. 다른 실시예에서, 전원(2050)은 콘센트로부터 전력을 공급받도록 구성된다.

몇몇 구현예에서는, 상술한 바와 같이, 전자 디스플레이 시스템 내의 여러 곳에 위치될 수 있는 드라이버 컨트롤러의 제어를 프로그래머블하게 구성할 수 있다. 어떤 경우에는, 어레이 드라이버(2022)의 제어를 프로그래머블하게 구성할 수도 있다.. 해당 기술분야의 당업자라면 임의의 수의 하드웨어 및/또는 소프트웨어 구성요소로도 상술한 최적화 상태를 구현할 수 있고, 또 여러 가지 다양한 구성으로 구현할 수도 있다는 것을 인식할 수 있을 것이다.

이상의 설명에서는 여러 가지 실시예에 적용된 본 발명의 신규한 특징을 보여주고, 설명하고 또 지적하였지만, 본 발명의 사상으로부터 이탈하지 않는 범위 내에서 당업자가 예시된 기기 또는 공정의 상세한 구성이나 형태로부터 다양하게 생략하고 대체하고 변경하는 것이 가능하다는 것을 알아야 한다. 인식하고 있는 바와 같이, 몇몇 특징은 다른 특징들과 분리되어 사용되거나 실현될 수 있으므로, 본 발명은 여기에 개시된 특징과 장점을 모두 가지고 있지는 않은 형태로 구현될 수도 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 패터닝된 백플레이트용 스페이서를 포함하는 전자기기의 패키징 시스템 및 그 제조 방법을 얻을 수 있다.

Claims

디스플레이 기기에 있어서,

간섭 변조기 어레이가 형성되어 있는 기판,

백플레이트(backplate), 및

상기 기판과 상기 백플레이트 사이에 위치하여 패키지를 형성하는 패터닝된 스페이서(patterned spacer)를 포함하며,

상기 스페이서는 상기 어레이를 둘러싸서 상기 패키지를 외부 환경으로부터 차단하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 기기.
제1항에 있어서,

상기 패터닝된 스페이서가 상기 백플레이트 상에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 디스플레이 기기.
제1항에 있어서,

상기 패터닝된 스페이서가 포토레지스트(photoresist)를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 기기.
제3항에 있어서,

상기 포토레지스트가 에폭시계 포토레지스트(epoxy-based photoresist)인 것 을 특징으로 하는 디스플레이 기기.
제1항에 있어서,

상기 기판은 투명부를 포함하며,

상기 간섭 변조기 어레이 상에 형성되는 이미지는 상기 기판을 통해 보여지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 기기.
제5항에 있어서,

상기 기판이 유리를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 기기.
제1항에 있어서,

상기 백플레이트가 오목한 백플레이트인 것을 특징으로 하는 디스플레이 기기.
제1항에 있어서,

상기 백플레이트가 유리를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 기기.
제1항에 있어서,

상기 패키지 내의 건조제(desiccant)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 기기.
제9항에 있어서,

상기 건조제가 산화칼슘인 것을 특징으로 하는 디스플레이 기기.
제1항에 있어서,

상기 스페이서와 상기 기판 사이에 위치하는 접착제(adhesive)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 기기.
제1항에 있어서,

상기 간섭 변조기 어레이와 전기적으로 연결되어 이미지 데이터를 처리하는 프로세서, 및

상기 프로세서와 전기적으로 연결되어 있는 메모리 기기

를 더 포함하는 디스플레이 기기.
제12항에 있어서,

상기 간섭 변조기 어레이로 하나 이상의 신호를 송신하는 구동 회로를 더 포함하는 디스플레이 기기.
제13항에 있어서,

상기 구동 회로에 상기 이미지 데이터의 적어도 일부를 전송하도록 구성된 컨트롤러를 더 포함하는 디스플레이 기기.
제12항에 있어서,

상기 프로세서에 상기 이미지 데이터를 전송하도록 구성된 이미지 소스 모듈(image source module)을 더 포함하는 디스플레이 기기.
제15항에 있어서,

상기 이미지 소스 모듈이 수신기, 송수신기, 및 송신기 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 기기.
제12항에 있어서,

입력 데이터를 수신하고, 상기 입력 데이터를 상기 프로세서에 전송하도록 구성된 입력 기기를 더 포함하는 디스플레이 기기.
디스플레이 기기의 제조 방법에 있어서,

간섭 광학 변조기 어레이가 형성되어 있는 기판을 제공하는 단계;

백플레이트를 제공하는 단계;

상기 어레이를 둘러싸서 상기 어레이가 외부 환경과 접촉하는 것을 차단하는 스페이서를 패터닝에 의해 형성하는 단계; 및

상기 기판, 상기 백플레이트, 및 상기 스페이서를 결합하여 디스플레이 기기 를 구성하는 단계

를 포함하는 디스플레이 기기의 제조 방법.
제18항에 있어서,

상기 패터닝된 스페이서가 상기 백플레이트 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 기기의 제조 방법.
제18항에 있어서,

상기 패터닝된 스페이서가 포토레지스트를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 기기의 제조 방법.
제18항에 있어서,

상기 패터닝된 스페이서가 마스크(mask)를 사용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 기기의 제조 방법.
제18항에 있어서,

상기 기판은 투명부를 포함하며,

상기 간섭 광학 변조기 상에 형성되는 이미지는 상기 기판을 통해 보여지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 기기의 제조 방법.
제18항에 있어서,

상기 기판이 유리를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 기기의 제조 방법.
제18항에 있어서,

상기 백플레이트가 오목한 백플레이트인 것을 특징으로 하는 디스플레이 기기의 제조 방법.
제18항에 있어서,

상기 백플레이트가 유리를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 기기의 제조 방법.
제18항에 있어서,

상기 디스플레이 기기가 상기 스페이서와 상기 기판 사이에 위치하는 접착제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 기기의 제조 방법.
제18항에 의한 방법으로 제조된 디스플레이 기기.
디스플레이 기기에 있어서,

빛이 투과하는 투과 수단;

상기 투과 수단을 투과한 빛을 변조하는 변조 수단;

상기 변조 수단을 커버하는 커버 수단; 및

상기 투과 수단과 상기 커버 수단 사이에 간격을 두도록 위치하여 패키지를 형성하는 스페이서 수단

을 포함하며,

상기 스페이서 수단은 상기 변조 수단을 둘러싸서 상기 패키지를 외부 환경으로부터 차단하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 기기.
제28항에 있어서,

상기 투과 수단이 투명 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 기기.
제28항에 있어서,

상기 변조 수단이 간섭 변조기를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 기기.
제28항에 있어서,

상기 커버 수단이 백플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 기기.
제31항에 있어서,

상기 백플레이트가 박막 백플레이트인 것을 특징으로 하는 디스플레이 기기.
제32항에 있어서,

상기 백플레이트가 오목한 백플레이트인 것을 특징으로 하는 디스플레이 기기.
제32항에 있어서,

상기 백플레이트가 유리를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 기기.
제28항에 있어서,

상기 스페이서 수단이 패터닝된 스페이서를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 기기.
제35항에 있어서,

상기 패터닝된 스페이서이 상기 백플레이트 상에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 디스플레이 기기.
제35항에 있어서,

상기 패터닝된 스페이서가 포토레지스트를 포함하는 것을 특징으로 하는 디 스플레이 기기.
제37항에 있어서,

상기 포토레지스트가 에폭시계 포토레지스트인 것을 특징으로 하는 디스플레이 기기.
제29항에 있어서,

상기 기판이 유리를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 기기.
제35항에 있어서,

상기 패키지 내의 건조제를 더 포함하는 디스플레이 기기.
제40항에 있어서,

상기 건조제가 산화칼슘인 것을 특징으로 하는 디스플레이 기기.
제35항에 있어서,

상기 스페이서와 상기 기판 사이에 위치하는 접착제를 더 포함하는 디스플레이 기기.