MXPA06001903A - Modulador separable - Google Patents

Abstract

Se describe una arquitectura de modulador separable. El modulador tiene un espejo suspendido desde una capa flexible sobre una cavidad. La capa flexible también forma soportes y postes de soporte para el espejo. Una arquitectura de modulador separable alternativa tiene un espejo suspendido sobre una cavidad. El modulador estásoportado mediante soportes y postes de soporte. Los postes de soporte comprenden una capa flexible sobre tapones del poste de soporte. Se puede formar una estructura de bus sobre la capa flexible ajustada sobre los postes de soporte.

Description

MODULADOR SEPARABLE Antecedentes del Invento Los moduladores de luz espaciales utilizados para aplicaciones de generación de imagen, vienen en muchas formas diferentes. Los moduladores de aparatos de transmisión de cristal de líquido (LCD) modulan la luz controlando el retorcimiento y/o alineación de los materiales cristalinos para bloquear o pasarlos. Los moduladores de luz espacial reflectivos, explotan varios efectos físicos para controlar la cantidad de luz reflejada a la superficie de generación de imagen. Los ejemplos de dichos moduladores reflectivos incluyen LCDs reflectivos, y aparatos de microespejo digitales (DMD™) . Otro ejemplo de un modulador de luz espacial es un modulador interferométrico que modula la luz mediante interferencia tal como el iMoD™. El iMoD emplea una cavidad que tiene al menos una pared movible o flexionable. Conforme la pared, normalmente comprendida al menos parcialmente de metal se mueve hacia una superficie frontal de la cavidad, ocurre la interferencia que afecta el color de la luz vista en la superficie frontal. La superficie frontal normalmente es la superficie en donde aparece la imagen vista por el observador, ya que el iMoD es un aparato de visión directa. Normalmente, los iMoDs están construidos de membranas formadas sobre soportes, definiendo los soportes elementos mecánicos individuales que comprenden los elementos de imagen (pixeles) de una imagen. En una pantalla de monocromo, tal como una pantalla que cambia entre blanco y negro, un elemento iMoD puede comprender a un píxel . En una pantalla de color, tres elementos iMoD pueden hacer cada píxel, cada uno para el color rojo, verde y azul. Los elementos iMoD individuales se controlan por separado para producir la capacidad de reflexión del píxel deseada. Normalmente, se aplica un voltaje a la pared móvil de la cavidad, originando que sea atraído electrostáticamente a la superficie frontal, lo cual a su vez afecta el color del píxel visto por el observador. Ya que el iMoD se basa en una membrana, pueden surgir sin embargo ciertos artefactos objecionables alrededor de los bordes de los elementos. Ya que la membrana se flexiona o deforma hacia la superficie frontal, normalmente no logra una capacidad de aplanado uniforme. Las partes de la membrana que se curvan fuera de la membrana completamente deformada mantenida en forma justa contra la superficie frontal, están a diferentes distancia lejos de la superficie frontal, lo cual puede dar como resultado los artefactos objecionables. Ya que el iMoD normalmente funciona como un aparato de visión directa, la superficie trasera de la parte movible de las cavidades puede ser operada sin afectar en forma negativa la calidad de la imagen. Esto también puede proporcionar una mayor libertad en otros aspectos de la fabricación de estos aparatos.

Sumario del Invento Una modalidad de la presente invención es una arquitectura de modulador separable . El modulador tiene un espejo suspendido de una capa flexible a través de una cavidad. La capa flexible también puede formar soportes y soportar postes del espejo. Una modalidad alternativa de la arquitectura del modulador separable tiene un espejo suspendido sobre una cavidad. El espejo está soportado por una capa flexible, soportes y postes de soporte. La capa flexible forma los soportes y descansa en la parte superior de los postes del soporte. En esta modalidad, los postes del soporte se fabrican por separado de la capa flexible. Aún en otra modalidad alternativa, se forma una estructura de bus arriba de la capa flexible. La estructura de bus está ajustada de modo que se conecte en forma eléctrica a, y sea soportada en forma física por, todos o un subgrupo de los postes de soporte.

Breve Descripción de las Figuras La presente invención podrá comprenderse mejor a partir de la lectura de la descripción que se encuentra más adelante con referencia a las figuras, en donde: La figura 1, muestra una modalidad de un modulador interferométrico; La figura 2, muestra una modalidad alternativa de un modulador interferométrico; La figura 3, muestra una vista de sección transversal de un modulador ínterfero étrico; La figura 4, muestra una vista de sección transversal de otra modalidad de un modulador interferométrico; La figura 5, muestra una vista de sección transversal de una modalidad de un modulador interferométrico que tiene un transportador detrás de una capa flexible . Las figuras de la 6a a la 6g muestran vistas de sección transversal de un modulador a lo largo de todos los primeros pasos de una modalidad de un proceso para fabricar moduladores interferométricos; Las figuras de la 7a a la 7f, muestran vistas de sección transversal de un modulador a lo largo de los últimos pasos de una modalidad de un proceso para fabricar moduladores interferométricos utilizando una capa de planarización. Las figuras de la 8a a la 8d muestran vista de sección transversal de un modulador a lo largo de los últimos pasos de una modalidad de un proceso para fabricar moduladores interferométricos sin una capa de planarización . Las figuras de la 9a a la 9f, muestran vistas de sección transversal de los últimos pasos de un proceso para fabricar moduladores interferométricos que tienen un transportador detrás de la capa flexible. Las figuras 10a y 10b, muestran modalidades alternativas de soportes planos traseros de un modulador interferométrico separable. Las figuras lia a lid muestran distribuciones y vistas de sección transversal de modalidades alternativas de moduladores interferométricos en donde el color de los pixeles puede ser controlado mediante las propiedades de la capa flexible. Las figuras 12a y 12b, muestran vistas de sección transversal de modalidades de moduladores interferométricos en donde se utilizan almohadillas de aterrizaje para modificar las propiedades electromecánicas del espejo de movimiento y las capas flexibles .

Descripción Detallada del Invento La figura 1, muestra una vista lateral de un modulador interferométrico. El modulador 2 está ajustado sobre un sustrato transparente 10, el cual normalmente es de vidrio. Se ajusta un espejo primario 12 sobre la parte superior de un electrodo que permite la dirección de los elementos individuales de una formación de moduladores interferométricos . Suspendido arriba de una cavidad 14, se encuentra un espejo secundario 16, el cual descansa sobre, o es parte de, una membrana 15. Los brazos de soporte, tales como los brazos de soporte 13, pueden ser partes de la misma capa de la membrana 15, soportar el espejo 16 y adherirse a los postes de soporte 18. Los brazos de soporte y la membrana 15 son flexibles. Esto permite que el espejo secundario 16 se mueva dentro de la cavidad 14, llevándolo más cerca del espejo primario y afectando por lo tanto las propiedades de interferencia de la cavidad. Generalmente, el espejo secundario asume un estado inactivo en el cual está lejos del espejo primario, lo cual también puede ser referido como el estado "blanco" o la posición lejana. Deberá quedar entendido que el estado "blanco" o ON, puede ser cualquier color independiente además del blanco. Cualquier píxel elaborado de un número de elementos con color individuales, tal como rojo, verde y azul puede parecer blanco para el observador, tal como se describirá con mayor detalle más adelante . Cuando se separan los dos espejos, el píxel resultante en la imagen parece blanco u ON. Cuando se aplica- un voltaje a uno o el otro espejo, el potencial electrostático se acumula en la cavidad y extrae el espejo secundario hacia el espejo primario. El movimiento del espejo cambia las dimensiones de la cavidad. En una posición "cercana", los efectos de interferencia causan que el píxel resultante sea negro, en un sistema de monocromo. Como alternativa, la posición cercana podría originar que la interferencia de cómo resultado otros colores de luz, tales como rojo, verde y azul, tal como se describirá adicionalmente . El cambio de las propiedades de interferencia de la cavidad 14 permite que cambie la imagen vista desde la parte frontal del sustrato transparente 10, la parte opuesta en la cual se ajusta el modulador. Por ejemplo, un elemento de imagen (píxel) que corresponde al elemento modulador interferón métrico 4, puede mostrarse como un píxel negro, si la imagen que está siendo vista en la superficie frontal es monocrómica. Para imágenes de color, puede haber tres elementos moduladores interferométricos para cada píxel visto en la parte frontal. Esto se describirá con mayor detalle más adelante. Tal como se puede apreciar en el elemento 4 de la figura 1 , existe un área 17 en donde la curva del brazo del soporte puede originar una distancia variante entre el espejo primario y el espejo secundario. Esta distancia variante puede a su vez, afectar las propiedades de interferencia de la cavidad alrededor de los bordes de los píxeles observados. Es posible suspender el espejo secundario del soporte trasero para disminuir este problema. Tal como se puede apreciar en la figura 2 , el espejo secundario 24 está suspendido sobre el espejo primario 22 mediante un soporte trasero 26. El sustrato 20 es un sustrato de transmisión, tal como vidrio. La configuración mostrada en la figura 2, puede proporcionar un mejor control del efecto de borde que ocurre en configuraciones tales como las de la figura 1. Además, la línea elevada 28 puede proporcionar una oportunidad para colocar las interconexiones de control lejos del sustrato, incrementando de esta forma el área activa disponible para píxeles en el sustrato de transmisión. Las figuras 3, 4 y 5, muestran vistas de sección transversal de modalidades alternativas de moduladores interferométricos que proporcionan un mejor desempeño que las implementaciones normales. En la figura 3, el modulador 100 comprende un espejo 38 suspendido sobre una cavidad a través de una membrana 40. El sustrato de vidrio 30 tiene formado en el mismo una capa de electrodo 32 y una pila óptica formada de una capa de metal, tal como cromo 34, y una capa de óxido 36. En esta modalidad, la membrana 40, la cual puede ser un metal flexible y por lo tanto referirse en la presente invención como la capa flex, está en contacto con las capas de la pila óptica que forman los postes de soporte . En contraste, el modulador 200 de la figura 4 tiene tapones de poste de soporte, tal como el número 42, en los cuales descansa la capa flex 40. El espejo 38 permanece suspendido sobre la cavidad tal como en el modulador anterior, pero la capa flex no forma los postes de soporte llenando los agujeros entre la capa flex y la pila óptica. Más bien, los postes de soporte se forman de un material de planarización, tal como se describirá con mayor detalle más adelante. En la figura 5, se muestra aún otra modalidad de los elementos de interferencia. Esta modalidad en particular del modulador 300 se basa en el modulador 200 de la figura 4, aunque puede ser adaptada para trabajar con cualesquiera de las modalidades 100 ó 200, así como con otras configuraciones de los moduladores interferométricos. En la modalidad 300, se ha utilizado una capa de metal extra u otro material de conducción para formar una estructura de bus 44. Esto permitirá enrutar la señal a lo largo de la parte trasera de los moduladores interferométricos, eliminando la posibilidad de un número de electrodos que de otra forma pueden haber sido formados en el sustrato de vidrio. Los moduladores 100, 200 y 300 tienen diferentes configuraciones, aunque tienen algunos pasos de procesamiento en común. Los procesos iniciales utilizados para formar las diversas configuraciones se muestran en las figuras de la 6a a la ßg. La figura 6a muestra la formación de una capa de electrodos 32 de un material adecuado, tal como óxido de estaño de indio (ITO) y una capa de pila óptica de metal 34 tal como cromo. Estos materiales se forman sobre un sustrato transparente 30. La superficie de observación del sustrato transparente está en la "parte del fondo" del sustrato, el lado opuesto del sustrato al del lado en donde se forma el electrodo y las capas de fibra óptica. En un proceso que aquí no se muestra, el electrodo y las capas de metal 32 y 34, tienen un patrón y un grabado para formar columnas, filas u otras formas útiles de electrodo según sea requerido por el diseño de la pantalla. Formada en la parte superior de la capa de metal 32 y rellenada en las aberturas entre los elementos de electrodo con patrón se encuentra la capa oxidada 36, una primera capa de sacrificio 46 y la capa de metal de espejo 38 en la figura 6b. La primera capa de sacrificio 46 determinará la dimensión de la cavidad sobre la cual se suspende el espejo. Tal como se describió anteriormente, se pueden formar moduladores de color utilizando tres elementos moduladores para cada píxel en la imagen resultante. En moduladores interferométricos, la dimensión de la cavidad determina la naturaleza de la interferencia. Tal como se describió anteriormente, al mover el espejo completamente hacia la pila óptica en una implementación monocrómica se origina que un píxel "con color" se vuelva "negro". En forma similar, al mover el espejo parcialmente hacia la pila óptica se puede obtener como resultado que el color del píxel cambie a valores diferentes al valor del color inactivo. Un método para formar píxeles de color, es construir cavidades de diferentes profundidades de modo que los colores inactivos resultantes de tres diferentes profundidades de cavidades, sean rojos, verde y azul . Las propiedades de interferencia de las cavidades se ven afectadas directamente por su profundidad. Con el objeto de afectar estas dimensiones de cavidad variantes, se pueden depositar tres capas de capa de sacrificio 46. Una primera capa estará depositada, cubierta y con patrón definiendo de este modo el área de uno de los tres moduladores que forman cada píxel. Posteriormente se puede depositar una segunda capa. Posteriormente se puede aplicar esta capa una segunda cubierta, y puede tener un patrón para definir el área combinada del primer modulador definido anteriormente así como el segundo modulador que forma cada píxel . Finalmente se puede aplicar una tercera capa de sacrificio. Esta tercera capa no necesita tener patrón, ya que su grosor estará incluido en los tres moduladores que forman cada píxel .

Las tres capas depositadas individuales descritas en la presente invención, pueden no tener necesariamente el mismo espesor. Esto podría dar como resultado un modulador para cada píxel que tenga un grosor combinado de tres capas, un modulador que tenga un grosor de una sola capa de sacrificio. Cuando se eliminan los materiales de la capa de sacrificio, las dimensiones de la cavidad variarán de acuerdo con los diversos grosores combinados de las tres capas de sacrificio, dando como resultado tres colores diferentes tales como rojo, verde y azul. Regresando a la figura 6c, se deposita una capa fotoresistente 48 y se elabora un patrón en forma adecuada. Posteriormente la estructura es grabada según lo dicte el patrón fotoresistente, formando espejos en la parte superior de las islas de sacrificio 50, tal como se muestra en la figura 6d. Posteriormente, en la figura 6e, se deposita una segunda capa de sacrificio 51. Posteriormente se aplica la fotorresistencia 52 a la segunda capa de sacrificio y se hace un patrón en la figura 6f. En la figura ßg, se han grabado partes de la primera 46 y segunda 51, capas de sacrificio para formar ubicaciones tales como 54b para postes de soporte y 54a para soportes, y la capa fotoresistente ha sido desprendida.

En este punto en el proceso, son diferentes los métodos de fabricación ya sea del modulador 100 de la figura 3 o el modulador 200 de la figura 4. El modulador 200 de la figura 4 que tiene tapones del poste de soporte 42 tiene procesos como los que se muestran en las figuras de la 7a a la 7f. En la figura 7a, la estructura que se muestra en la figura 6g, se le ha agregado una capa de planarización 56. Los materiales de planarización rellenan las ubicaciones 54a y 54b. El material de planarización es eliminado parcialmente, tal como se muestra en la figura 7b, formando tapones del poste de soporte 58. La capa flex la cual puede ser referida como la capa mecánica 40 se aplica posteriormente sobre los tapones del poste de soporte en la figura 7c. En la figura 7d se aplica y se hace un patrón de la capa fotoresistente 62. Esto se utiliza como una máscara de grabado para hacer el patrón de la capa flex 40. En la figura 7e, la capa flex 40 tiene un patrón. Los efectos de elaboración de patrones no son observables en la vista de sección transversal que aquí se muestra. A continuación se describirá con respecto a las figuras 10a y 10b una vista posterior de los elementos moduladores que muestran modalidades de la elaboración de patrones de la capa flex. Finalmente, si no se utiliza una capa de elaboración de bus, en la figura 7f se eliminan las capas de sacrificio, normalmente a través del grabado de plasma. El modulador resultante 200 tiene una cavidad 60, en la cual se suspende el espejo sobre la pila óptica. Volviendo a la figura ßg, a continuación se describirá el procesamiento para el modulador 100. En lugar de aplicar una capa de planarización tal como se describe en la figura 7a, la capa de metal 40 se aplica directamente a la segunda capa de sacrificio 51 y las ubicaciones 54a y 5b, tal como se muestra en la figura 8a. Esto origina que la capa flex forme los postes de soporte, en donde llenan las ubicaciones 54b y se forman los soportes traseros en donde se rellenan las locaciones tal como ia 54a. Este método tiene la ventaja de eliminar el proceso de planarización, el cual puede simplificar tanto el proceso de manufacturación como la estructura resultante. Una vez que se aplica la capa flex 40, se utiliza una fotorresistencia 62 para hacer el patrón de la capa flex 40, tal como se muestra en la figura 8b. En la figura 8c, aunque no es muy diferenciable en esta vista, la capa flex 40 tiene un patrón para crear las propiedades mecánicas únicas del modulador que se describirá en forma adicional. Finalmente en la figura 8d las capas de sacrificio han sido eliminadas formando la cavidad 60 en el modulador 100. En esta modalidad, no se utilizó una estructura de elaboración de bus de soporte . En las figuras de la 9a a la 9c se muestra un ejemplo del flujo de proceso para agregar una estructura de elaboración de bus de soporte. El proceso mostrado comienza con la estructura formada en las figuras 7e y 8c, después de elaborar el patrón de la capa flex, pero antes de la eliminación de las capas de sacrificio. Para propósitos de descripción, se utiliza la configuración del modulador que tienen los tapones del poste de soporte tal como en la figura 7e, aunque podrían ser igualmente aplicables a modalidades en donde no exista un tapón del poste de soporte como en la figura 8c. En la figura 9a, se aplica una tercera capa de sacrificio 64 a la capa flex 40. En la figura 9b se aplica una capa fotoresistente 6ß. Posteriormente se hace el patrón de la capa fotoresistente y se graba la estructura para formar agujeros, tal como 69. En la figura 9c, se aplica una capa de bus conductiva 68 que proporciona el contacto entre la capa de bus 68 y la capa flex 40 a través del agujero 69. Esto proporciona una conexión eléctrica de modo que las señales en la capa de bus 68 puedan ser utilizada para controlar la capa flex 40. En la figura 9d, se aplica y se hace el patrón de la capa fotoresistente 70. En la figura 9e, se hace el patrón de la capa 68 y se graba o se elimina de otra forma de modo que las partes restantes de la capa de bus 68 forman la estructura de bus 71 de la figura 9f. En la figura 9f, también se eliminan las capas de sacrificio, dando como resultado el modulador 300, teniendo la estructura de bus 71 y la cavidad 60. La estructura de bus es posible debido a la protección óptica proporcionada por el espejo entre el lado de observación del sustrato y la parte de atrás de la capa flex. Esto proporciona la capacidad de separar las propiedades ópticas y electromecánicas del modulador. Las propiedades ópticas, mejoras a través del uso del espejo suspendido 38 en cualquiera de las modalidades, se separan de las propiedades electromecánicas, tal como mediante dirección, y los movimientos que resultan de dicha dirección. Esta arquitectura de modulador separable permite más libertad en el uso de la parte trasera del modulador, ya que previene cualesquiera procesos desempeñados en la parte trasera de la membrana flex o estructuras agregadas de afectar el desempeño óptico del modulador.

En" las figuras 10a y 10b se muestran patrones posibles utilizados en la parte trasera de la membrana flex 40. Estas vistas son desde la parte trasera del modulador, la cual también puede ser observada como la parte superior de los moduladores que se muestran en las figuras previas. En la figura 10a, se hace el patrón de la capa de sacrificio 52 para formar el soporte trasero central 74 grande rodeado de cuatro pequeños soportes 7ßa a 76d, que fueron llenados subsecuentemente a través de la capa flex 40. La capa 40 podría tener únicamente el patrón y ser eliminada de los bordes de la membrana para separarla de los elementos moduladores adyacentes suspendiendo de otra forma el espejo de los postes de soporte 72a y 72b. Como alternativa, en la figura lOd, se hace el patrón de la capa flex para formar tiras lineales, delgados 78a-d conectados a cada poste de soporte 72a-d. Las tiras se adhieren al espejo mediante el soporte central 74. Estas dos alternativas, entre muchas otras, pueden afectar la libertad del movimiento del espejo y las características mecánicas detalladas del movimiento. En algunos casos esto puede ser una ventaja . Por ejemplo, en el ejemplo del modulador de color proporcionado anteriormente, se necesitaron tres procesos de cobertura y depósito para formar tres diferentes profundidades de cavidad. Como alternativa, las características mecánicas detalladas de la capa flexible, la estructura de soporte y la interfase entre la capa flex y los postes de soporte pueden ser alteradas a través de los diversos parámetros de diseño y proceso. Esto permite que se utilice la misma cavidad de profundidad para píxeles de colores. Los diferentes parámetros de diseño modifican la posición inactiva del espejo, dentro de la cavidad al momento de eliminar las capas de sacrificio. En la figura lia se muestra una posible configuración de píxel 80, esta vista es tal como la ve el observador desde la vista frontal del sustrato, y está comprendida de nueve elementos, tres para cada uno de los colores rojo, verde y azul. El modulador 802 puede corresponder al azul, 804 al verde y 806 al rojo, tal como se muestra. Estos tres diferentes colores pueden lograrse variando la distancia entre el espejo y la pila óptica. Cuando se aplica un voltaje a los moduladores, se pueden mover todos una distancia uniforme hacia el electrodo o pueden moverse diferentes distancias hacia el electrodo. De hecho, los tres moduladores pueden atravesar toda la cavidad y moverse hacia una posición cercana que los ponga en contacto directo con el sustrato. Las dimensiones de las cavidades en el estado inactivo, se muestran a través de las dimensiones verticales 82, 84 y 86, en las figuras llb, 11c y lid, respectivamente. Por ejemplo, un espejo 38a de un modulador que corresponde a un color del píxel resultante, puede tener soportes traseros, una capa flex e interfases del poste de soporte diseñadas para originar que el espejo se ajuste a una distancia 82, menor a la de la capa de sacrificio tal como se fabrica. Un segundo espejo 38b de un modulador que corresponde a otro color puede tener soportes traseros, una capa flex, e interfases del poste de soporte diseñadas para originar que el espejo se asiente en el grosor 84 tal como se fabrica de la capa de sacrificio, una vez que se ha eliminado la capa de sacrificio. Finalmente, un tercer espejo 38c de otro modulador que corresponde aún a otro color puede tener soportes traseros, una capa flex e interfases del poste de soporte diseñados para originar que el espejo se ajuste en una distancia 86 mayor a la del grosor tal como se fabrica de la capa de sacrificio, después de eliminar la capa de sacrificio. En esta forma, el control de las propiedades mecánicas y las restricciones físicas de los soportes da como resultado tres diferentes dimensione de la cavidad, y por lo tanto se crean tres diferentes colores de píxel utilizando un solo grosor del material de sacrificio. Como alternativa, los moduladores podrían ser liberados de las capas de sacrificio y permanecer todos en la misma posición. Las diferentes características de la capa flex y los soportes podrían manipularse para originar que los espejos se muevan a distancias diferentes al aplicar el mismo voltaje. Aún como otra modalidad alternativa, los moduladores podrían tener las mismas estructuras, aunque diferentes voltajes aplicados para diferentes colores . Además de la libertad que se produce al separar las propiedades electro-mecánicas del modulador de las propiedades ópticas, un espejo suspendido proporciona otras oportunidades. Tal como se describió anteriormente, el espejo suspendido mejora los artefactos objecionables que pueden ocurrir debido a la curvatura de la membrana. Tal como se describió anteriormente, se puede lograr un estado color negro de los píxeles flexionando el espejo para estar muy cerca o en contacto directo con la pila óptica en la superficie frontal de la cavidad. Ambos de estos métodos para lograr un estado oscuro puede tener inconvenientes. Mantener una formación de espejos en una abertura muy pequeña en forma electrostática puede requerir que el modulador sea construido con una precisión increíblemente alta. Al permitir que el espejo esté en contacto directo con la pila óptica, se evita que el diseñador utilice ciertas combinaciones incompatibles de materiales del espejo/pila óptica. Con el objeto de eliminar estas limitaciones es posible fabricar en la parte superior de la capa de óxido 36 un ajuste de pequeñas almohadillas de aterrizaje 90 tal como se muestra en la figura 12a, aplicadas al modulador 100. Dichas almohadillas de aterrizaje pueden ser construidas de un material común compatible con el proceso de película delgada utilizando la misma deposición y técnicas de litografía que se utilizan para las otras capas del iMoD. Estas almohadillas de aterrizaje pueden ser lo suficientemente pequeñas para que sean esencialmente invisibles al ojo humano, y al mismo tiempo sean distribuidas de la cara frontal de toda la cavidad para afectar de esta forma la operación de todo el espejo 38. Se pueden lograr varios diferentes propósitos con estas almohadillas de aterrizaje. Las almohadillas de aterrizaje pueden permitir una libertad completa en la elección del material de pila óptica, ya que las almohadillas de aterrizaje evitan que el espejo 38 haga contacto con la capa de óxido 36. De hecho, las almohadillas de aterrizaje aislantes 90 podrían permitir en principio, que la capa superior de la pila óptica sea un conductor en lugar de un aislador. Las almohadillas de aterrizaje pueden cambiar la operación mecánica del iMoD, cambiando la distribución del campo eléctrico en la cavidad. Las almohadillas de aterrizaje pueden permitir una clasificación de operación de modo doble, en donde el espejo 38 permanece plano hasta que golpea las almohadillas de aterrizaje y posteriormente, con un voltaje en incremento, se flexiona como una membrana para permitir que cada píxel logre múltiples valores de color precisos . En la figura 12b se muestra una segunda configuración de almohadilla de aterrizaje, en la cual la capa flex 40 en lugar del espejo 38, hace contacto con la almohadilla de aterrizaje 92. De esta forma, el modulador tiene dos rangos separados de comportamiento mecánico, uno antes de que la capa flex haga contacto con la almohadilla de aterrizaje y uno después. Esto permite que se logren múltiples colores por píxel con una uniformidad precisa ajustada por el espesor de las almohadillas de aterrizaje 92. En esta forma, se puede mejorar la fabricación y operación de los moduladores interferométricos . El espejo suspendido incrementa el área activa utilizable para crear un píxel resultante en la imagen, y elimina muchos posibles artefactos objecionables. La estructura de soporte que se adhiere al espejo en la parte trasera, también proporciona mayor libertad en los procesos de fabricación. Las interconexiones habilitadas por el soporte trasero, pueden dar como resultado que menos electrones tengan que- ser colocados en el vidrio, dando como resultado una mayor área disponible del vidrio. La separación de las propiedades ópticas de las propiedades electromecánicas, pueden dar como resultado oportunidades anteriormente no disponibles, debido a la separación de la membrana flex de las propiedades ópticas del modulador. Por lo tanto, aunque se ha descrito para este punto una modalidad en particular de un método y aparato para moduladores interferométricos y sus métodos de fabricación, no se pretende que dichas referencias específicas sean consideradas como limitantes del alcance de la presente invención, excepto en la medida en que se establezca en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (33)

1. Novedad de la Invención Habiendo descrito la presente invención, se considera como novedad y por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes : R E I V I N D I C A C I O N E S 1.- Un modulador de luz, que comprende: un espejo que tiene primeras y segundas superficies suspendidas sobre una cavidad ajustada bajo la primera superficie; soportes adheridos a la segunda superficie del espejo; postes de soporte que suspenden el espejo sobre la cavidad a través de los soportes, los postes de soporte y los soportes que se forman a partir de la misma capa de material; y un electrodo y una pila óptica colocados en forma opuesta a la primera superficie a través de la cavidad del espejo, de modo que la activación del electrodo origina que el espejo se mueva hacia el electrodo, cambiando la dimensión y propiedades de interferencia de la cavidad.
2. 2.- El modulador de luz de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el modulador comprende la estructura de bus adherida a los postes de soporte adyacentes a la segunda superficie del espejo.
3. 3.- El modulador de luz de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el modulador comprende una almohadilla de aterrizaje ajustada en el electrodo y la pila óptica.
4. 4. - El modulador de luz de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la almohadilla de aterrizaje está ajustada debajo del espejo.
5. 5.- El modulador de luz de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la almohadilla de aterrizaje está ajustada para hacer contacto con los soportes .
6. 6.- Un modulador que luz que comprende: un espejo que tiene primeras y segundas superficies suspendidas sobre una cavidad ajustada bajo la primera superficie; soportes adheridos a la segunda superficie del espejo; postes de soporte que suspenden el espejo sobre la cavidad a través de los soportes, los postes de soporte que tienen tapones del poste de soporte; y un electrodo y una pila óptica colocados en forma opuesta a la primera superficie a través de la cavidad del espejo, de modo que la activación del electrodo origina que el espejo se mueva hacia el electrodo, cambiando la dimensión y propiedades de interferencia de la cavidad.
7. 7.- El modulador de luz de conformidad con la reivindicación ß, caracterizado porque el modulador comprende una estructura de bus adherida a los postes de soporte adyacentes a la segunda superficie del espejo.
8. 8.- El modulador de luz de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el modulador comprende una almohadilla de aterrizaje colocada en el electrodo y la pila óptica.
9. 9. - El modulador de luz de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la almohadilla de aterrizaje está ajustada debajo del espejo.
10. 10.- El modulador de luz de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la almohadilla de aterrizaje está ajustada para hacer contacto con los soportes .
11. 11.- Un modulador de luz, que comprende: un espejo que tiene primeras y segundas superficies suspendidas sobre una cavidad ajustada bajo la primera superficie; soportes adheridos a la segunda superficie del espeje- postes de soporte que suspenden el espejo sobre la cavidad a través de los soportes, una estructura de bus adherida a los postes de soporte adyacentes a la segunda superficie del espejo; y un electrodo y una pila óptica colocados en forma opuesta a la primera superficie a través de la cavidad del espejo, de modo que la activación del electrodo origina que el espejo se mueva hacia el electrodo, cambiando la dimensión y propiedades de interferencia de la cavidad.
12. 12.- El modulador de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque los postes de soporte se forman de una misma capa que los soportes.
13. 13.- El modulador de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque los postes de soportes se forman a través de tapones del poste de soporte .
14. 14.- El modulador de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el modulador comprende una almohadilla de aterrizaje ajustada en el electrodo y la pila óptica.
15. 15.- Una formación de moduladores de luz, que comprende : al menos tres moduladores para formar un elemento de imagen resultante; comprendiendo cada modulador un espejo suspendido sobre una cavidad mediante soportes, en donde los soportes están formados de modo que cada modulador que corresponde a cada color asuma un estado inactivo que corresponde a una cavidad con una dimensión diferente.
16. 16.- Un método para fabricar un modulador de luz, en donde el método comprende : formar un electrodo y una pila óptica en la parte trasera de un sustrato transparente; depositar una primera capa de sacrificio en el electrodo y la pila óptica; formar espejos en la primera capa de sacrificio; depositar una segunda capa de sacrificio en los espejos; formar agujeros de postes adyacentes a los espejos; utilizar una capa de planarización para formar tapones del poste de soporte; depositar una capa flexible en los tapones del poste de soporte y formar adhesiones entre la capa flexible y el espejo; y eliminar la primera y segunda capas de sacrificio.
17. 17.- El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el método comprende formar estructuras de bus en la capa flexible ajustada sobre los tapones del poste de soporte.
18. 18.- El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado por la formación de adhesiones y porque comprende además la formación de soportes de propiedades mecánicas predeterminadas, de modo que el espejo asuma un estado inactivo en una posición 5 vertical predeterminada del electrodo y la pila óptica.
19. 19.- El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado forma adhesiones y porque comprende además la formación de soportes con restricciones físicas predeterminadas que originan que el espejo se 10 mueva hacia una posición predeterminada relativa al electrodo y a la pila óptica al momento de la aplicación de un voltaje constante.
20. 20.- El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el método comprende formar una 15 formación de almohadillas de aterrizaje en el electrodo y la pila óptica.
21. 21.- El método de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque forma una almohadilla de aterrizaje y porque comprende además la formación de ^X 20^ almohadillas de aterrizaje de diversos espesores para controlar una cantidad del movimiento del espejo.
22. 22.- El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el depósito de una primera capa de sacrificio comprende además 25 depositar tres espesores de la primera capa de sacrificio, siendo dependiente el grosor depositado de un modulador de un diseño de color de dicho modulador.
23. 23.- Un método para fabricar un modulador de luz, en donde el método comprende : formar un electrodo y una pila óptica en la parte trasera de un sustrato transparente; depositar una primera capa de sacrificio en el electrodo y la pila óptica; formar espejos en la primera capa de sacrificio; depositar una segunda capa de sacrificio en los espejos; formar agujeros de postes adyacentes a los espejos; depositar una capa flexible en la segunda capa de sacrificio de modo que se formen adhesiones entre la capa flexible y el espejo, y las capas flexibles llenen los agujeros del poste formando postes de soporte; y eliminar la primera y segunda capas de sacrificio.
24. 24.- El método de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque el método comprende formar estructuras de bus en los postes de soporte.
25. 25.- El método de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque el depósito de la capa flexible comprende además depositar la capa flexible y el patrón y grabado para proporcionar soportes de propiedades mecánicas predeterminadas, de modo que el espejo asuma un estado inactivo en una posición vertical predeterminada en el electrodo y la pila óptica.
26. 26.- El método de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado por que la formación de adhesiones comprende además el depósito de la capa flexible y el patrón y grabado para formar soportes de restricciones físicas predeterminadas que originan que el espejo se mueva hacia una posición predeterminada relativa al electrodo y pila óptica al aplicar un voltaje constante.
27. 27.- El método de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque el método comprende una formación de almohadilla de aterrizaje en el electrodo y pila óptica.
28. 28.- El método de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque la formación de una formación de almohadillas de aterrizaje comprende además formas almohadillas de aterrizaje de diversos espesores para controlar una cantidad de movimiento del espejo.
29. 29.- El método de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque el depósito de una primera capa de sacrificio comprende además depositar tres espesores de la primera capa de sacrificio, siendo dependiente el espesor depositado para un modulador, de un diseño de color de dicho modulador.
30. 30.- Un método para fabricar un modulador de luz, en donde el método comprende : formar un espejo sobre una primera capa de sacrificio adherida a una capa flexible sobre una segunda capa de sacrificio y que tiene postes de soporte; depositar una tercera capa de sacrificio sobre la capa flexible; formar estructuras de bus en una capa conductora en la parte superior de la tercera capa de sacrificio ajustada sobre los postes de soporte; y eliminar las capas de sacrificio.
31. 31.- El método de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque la formación de un espejo comprende formar un espejo que tiene postes de soporte comprendidos de una parte de la capa flexible.
32. 32.- El método de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque la formación de un espejo comprende formar un espejo que tiene tapones del poste de soporte.
33. 33.- El método de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque el método comprende formar una almohadilla de aterrizaje bajo la primera capa de sacrificio. R E S U E N Se describe una arquitectura de modulador separable. El modulador tiene un espejo suspendido desde una capa flexible sobre una cavidad. La capa flexible también forma soportes y postes de soporte para el espejo. Una arquitectura de modulador separable alternativa tiene un espejo suspendido sobre una cavidad. El modulador está soportado mediante soportes y postes de soporte. Los postes de soporte comprenden una capa flexible sobre tapones del poste de soporte. Se puede formar una estructura de bus sobre la capa flexible ajustada sobre los postes de soporte.