專利名稱：微機(jī)電光學(xué)顯示組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種微機(jī)電光學(xué)顯示組件，特別是一種微機(jī)電光學(xué)顯示組件的支撐結(jié)構(gòu)改良。
背景技術(shù)：
美國專利公告第6,574,033號及6,794,119號分別公開一種新型微機(jī)電光學(xué)顯示組件(Microelectromechanical optical systems，MEMO system)，其透過懸浮的反射結(jié)構(gòu)，配合干涉原理，達(dá)成影像顯示的目的。
圖1A為傳統(tǒng)微機(jī)電光學(xué)顯示組件的示意圖，圖1B為圖1A中a-a斷面的剖面圖，如圖1A及圖1B所示，傳統(tǒng)微機(jī)電光學(xué)顯示組件10的玻璃基板12表面具有多條等間隔設(shè)置的透明導(dǎo)線13與覆蓋透明導(dǎo)線13的介電層14，多條反射層18分別設(shè)置于多外支撐柱16及內(nèi)支撐柱17上，并與介電層14相隔一既定間距g。其中，各反射層18與透明導(dǎo)線13相互正交，而各透明導(dǎo)線13與反射層18交錯的區(qū)域即形成像素單元11a與11b。外支撐柱16設(shè)置于各像素單元之間，如11a與11b之間，跨過像素單元間的間隔以支撐反射層18，而在各像素單元11a、11b內(nèi)則設(shè)置有大小不同、數(shù)量不同的內(nèi)支撐柱17，可使中央懸空的反射層18得到適當(dāng)?shù)闹巍?br> 其次，外支撐柱16及內(nèi)支撐柱17系可由高分子材料所構(gòu)成，在外支撐柱16及內(nèi)支撐柱17的頂端各具有橫向延伸的頂部162、172，可增加內(nèi)支撐柱17及外支撐柱16對反射層18的黏著強(qiáng)度，并可分擔(dān)部分反射層18變形時所產(chǎn)生的應(yīng)力。
如圖1B所示，當(dāng)具有多波長λ1，λ2，...，λn的入射光穿過玻璃基板12而由反射層18反射時，一特定波長λ1的光線會因建設(shè)性干涉的增強(qiáng)而反射出去，其余波長λ2，...，λn的光線則因破壞性干涉而相互抵消，其中，產(chǎn)生建設(shè)性干涉的波長由介電層14與反射層18的間距g所決定。當(dāng)介電層14及反射層18受外加電流作用時，反射層18與介電層14吸附在一起，使反射率下降，進(jìn)而使顯示組件呈暗態(tài)。如此一來，傳統(tǒng)的微機(jī)電光學(xué)顯示組件10便可借由控制外加電流，達(dá)到成像的目的。
圖2為圖1A中b-b斷面在制作工藝中，犧牲層15移除前的剖面圖，請配合參見圖1A及圖2，傳統(tǒng)微機(jī)電光學(xué)顯示組件10是在犧牲層15的特定位置處形成與介電層14垂直的插塞孔152，并在插塞孔152中填充光阻或其它高分子材料，經(jīng)高溫烘烤后，形成外支撐柱16及內(nèi)支撐柱17。
然而，由于傳統(tǒng)微機(jī)電光學(xué)顯示組件10的外支撐柱16頂部沒有任何保護(hù)層，因此，直接曝露在外的外支撐柱16極易在進(jìn)行反射層18或犧牲層15蝕刻時，受酸、堿、溶劑或是蝕刻氣體侵蝕，使得外支撐柱16的頂部或頂部162受損，造成傳統(tǒng)微機(jī)電光學(xué)顯示組件的可靠度下降。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的就在于提供一種微機(jī)電光學(xué)顯示組件的支撐結(jié)構(gòu)改良，避免微機(jī)電光學(xué)顯示組件的外支撐柱在制作工藝中受損，以提升微機(jī)電光學(xué)顯示組件的可靠度。
本發(fā)明提供一種微機(jī)電光學(xué)顯示組件，包括一透明導(dǎo)線、一介電層、一反射層以及多外支撐柱，其中外支撐柱間隔設(shè)置于介電層及反射層之間，使反射層以一既定間距懸浮設(shè)置于外支撐柱相對于介電層的一側(cè)，且反射層完全覆蓋與外支撐柱的一端。
在一較佳實(shí)施例中，上述微機(jī)電光學(xué)顯示組件的外支撐柱在與反射層接觸的一端具有一水平延伸的頂部，而頂部與反射層的邊緣相距一第一間隙，外支撐柱與透明導(dǎo)線的邊緣至少相距一第二間隙，上述第一間隙與第二間隙分別介于0.3μm至1μm之間。
其次，介電層與反射層間的既定間距介于1000至8000之間。微機(jī)電光學(xué)顯示組件可更包括多內(nèi)支撐柱，位于透明導(dǎo)線與反射層重迭的中央部份。又，內(nèi)支撐柱及外支撐柱可由光阻材料所構(gòu)成，透明導(dǎo)線可由氧化錫銦或鉻所構(gòu)成，介電層由SiOx或SiNx所構(gòu)成，反射層可由銀、鋁、銣化鋁、鎳或鉻所構(gòu)成。
本發(fā)明另提供一種微機(jī)電光學(xué)顯示組件，包括具有多透明導(dǎo)線的透明基板、覆蓋透明導(dǎo)線的介電層、多反射層以及多外支撐柱。其中多外支撐柱分別具有一第一端及一第二端，第一端與介電層連接，第二端與反射層連接，其中反射層完全覆蓋第二端。
在一較佳實(shí)施例中，上述微機(jī)電光學(xué)顯示組件的透明導(dǎo)線及反射層各呈長條狀，并相互正交，而外支撐柱設(shè)置于透明導(dǎo)線與反射層交迭的區(qū)域內(nèi)。外支撐柱的第二端具有一水平延伸的頂部，其中頂部與反射層的邊緣相距一第一間隙，外支撐柱與透明導(dǎo)線的邊緣至少相距一第二間隙，而上述第一間隙與第二間隙分別介于0.3μm至1μm之間。
其次，介電層與反射層間的既定間距介于1000至8000之間。微機(jī)電光學(xué)顯示組件可更包括多內(nèi)支撐柱，位于像素單元內(nèi)。另外，內(nèi)支撐柱及外支撐柱可由光阻材料所構(gòu)成，透明導(dǎo)線可由氧化錫銦或鉻所構(gòu)成，介電層可由SiOx或SiNx所構(gòu)成，反射層可由銀、鋁、銣化鋁、鎳或鉻所構(gòu)成。
為使本發(fā)明的上述及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉具體的較佳實(shí)施例，并配合附圖做詳細(xì)說明。


圖1A為傳統(tǒng)微機(jī)電光學(xué)顯示組件的示意圖；圖1B為圖1A中a-a斷面的剖面圖；圖2為圖1A中b-b斷面在制作工藝中，犧牲層移除前的剖面圖；圖3為本發(fā)明微機(jī)電光學(xué)顯示組件的示意圖；圖4A～圖4D為本發(fā)明微機(jī)電光學(xué)顯示組件在圖3中斷面c-c的制作工藝示意圖；以及圖5為圖3中d-d斷面的剖面圖。
符號說明10微機(jī)電光學(xué)顯示組件11a 11b像素單元12玻璃基板13透明導(dǎo)線14介電層15犧牲層152插塞孔16外支撐柱
162 172頂部17內(nèi)支撐柱18反射層30微機(jī)電光學(xué)顯示組件31a 31b像素單元32玻璃基板33透明導(dǎo)線34介電層35犧牲層352插塞孔36 36a 36b外支撐柱362 372頂部364外支撐柱的第一端368外支撐柱的第二端37內(nèi)支撐柱38反射層d1第一間隙d2第二間隙g反射層與介電層的既定間距λ1，λ2，...，λn光波長具體實(shí)施方式
圖3為本發(fā)明微機(jī)電光學(xué)顯示組件的示意圖。微機(jī)電光學(xué)顯示組件30的玻璃基板32上設(shè)有多相互間隔的透明導(dǎo)線33以及覆蓋于其上的介電層34，多內(nèi)支撐柱37及外支撐柱36設(shè)置于介電層34及反射層38之間，使反射層38與介電層34相距一既定間距。
透明導(dǎo)線33與反射層38分別為長條狀，并且彼此相互正交，各透明導(dǎo)線34與反射層38交錯的區(qū)域即形成矩形的像素單元31a與31b。外支撐柱36沿著兩相鄰像素單元之間設(shè)置或是鄰近像素單元的外圍設(shè)置，但與傳統(tǒng)不同的是，各反射層38完全覆蓋與外支撐柱36相連的一端。換句話說，外支撐柱36完全設(shè)置于反射層38的下方，并與反射層38的邊緣至少保持一第一間隙d1，且與透明導(dǎo)線33的邊緣至少相距一第二間隙d2。
在本實(shí)施例中，上述第一間隙d1與第二間隙d2分別介于0.3μm至1μm之間，因此，在組件的制作工藝過程中，反射層38可作為外支撐柱36的保護(hù)層，避免外支撐柱36受到酸、堿、溶劑或是蝕刻氣體侵蝕，造成外支撐柱36的機(jī)械強(qiáng)度受損或是反射層38剝離。
其次，外支撐柱36亦可由每個像素單元的邊界沿著反射層38的長軸方向延伸，凸出像素單元的范圍之外，如圖3中的外支撐柱36a，或是相鄰像素單元的外支撐柱相連，形成如圖3中的外支撐柱36b，如此反射層38可得到較穩(wěn)固的支撐。
此外，各像素單元內(nèi)則設(shè)置有多個內(nèi)支撐柱37，可使中央懸空的反射層38得到適當(dāng)?shù)闹?。?yīng)注意的是，在圖3的實(shí)施例中，內(nèi)、外支撐柱37、36僅以4×4的矩陣方式排列表示，但內(nèi)、外支撐柱37、36的數(shù)量、位置、形狀，可依據(jù)像素的大小、介電層34與反射層38的間距以及反射層38的機(jī)械強(qiáng)度作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以符合實(shí)際設(shè)計(jì)的需要。
第4A～4D圖為本發(fā)明微機(jī)電光學(xué)顯示組件在圖3中沿?cái)嗝鎐-c的制作工藝示意圖。首先，請配合參考圖3及圖4A，在一玻璃基板32表面形成一透明的氧化錫銦或鉻薄膜作為導(dǎo)電層，并蝕刻形成具有適當(dāng)寬度的透明導(dǎo)線33。接著，在上述透明導(dǎo)線33表面濺鍍依序形成一覆蓋透明導(dǎo)線33的介電層34以及一犧牲層35，其中，介電層34可由SiOx或SiNx所構(gòu)成，犧牲層35的厚度g依據(jù)所要反射的波長而定，例如介于1000至8000之間，而其材質(zhì)可為鉬、鉭、硅或鍺其中之一。接著，利用黃光及蝕刻制作工藝在犧牲層35中的特定位置形成多個插塞孔352，作為后續(xù)形成支撐柱之用。
接下來，如圖4B所示，先以正型光阻、負(fù)型光阻或是其它高分子材料涂布在上述蝕刻后的犧牲層35上，形成一既定厚度的光阻層。接著，利用黃光制作工藝定義需要保留的支撐柱區(qū)域，其中，當(dāng)定義內(nèi)、外支撐柱37、36時，在各內(nèi)支撐柱37及外支撐柱36的頂端需保留部份橫向延伸的光阻，以形成橫向延伸的頂部362、372。
如圖4C所示，當(dāng)形成內(nèi)、外支撐柱37、36的光阻經(jīng)高溫烘烤而硬化之后，在犧牲層35及內(nèi)、外支撐柱37，36的表面沉積具有良好機(jī)械特性及高反射率的金屬反射層38，如銀、鋁、銣化鋁、鎳或鉻等，并以黃光、蝕刻制作工藝定義適當(dāng)?shù)姆瓷鋵?8圖形。其中，反射層38完全覆蓋內(nèi)、外支撐柱37、36，且外支撐柱36的頂部362的外緣與反射層38的邊緣至少保持一第一間隙d1，第一間隙d1可介于0.3μm至1μm，因此，在組件的制作工藝過程中，反射層38可作為外支撐柱36的保護(hù)層，避免外支撐柱36受到酸、堿、溶劑或是蝕刻氣體侵蝕，造成外支撐柱36受損。
最后，如圖4D所示，以XeFe2進(jìn)行干蝕刻，移除圖4C中的犧牲層35，使反射層38以既定間距g，懸浮設(shè)置于內(nèi)、外支撐柱37、36相對于介電層34的一側(cè)，即可完成本發(fā)明微機(jī)電光學(xué)顯示組件30所需的微懸浮結(jié)構(gòu)。
再請參見圖5，顯示本發(fā)明微機(jī)電光學(xué)顯示組件在圖3中沿?cái)嗝鎑-d的剖面圖。當(dāng)完成本發(fā)明的微機(jī)電光學(xué)顯示組件的制作工藝后，外支撐柱36以第一端364與介電層34連接，以第二端368與反射層38連接，反射層38系完全覆蓋外支撐柱36的第二端368的頂部362，而頂部362的外緣與透明導(dǎo)線33的邊緣至少保持一第二間隙d2，第二間隙d2介于0.3μm至1μm。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何業(yè)內(nèi)人士，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，仍可作些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種微機(jī)電光學(xué)顯示組件，包括一基板；多透明導(dǎo)線，設(shè)置于該基板上；一介電層，設(shè)置于該透明導(dǎo)線上；多反射層，與該介電層正交并以一既定間距設(shè)置于該介電層的上方，其中該多透明導(dǎo)線與該多反射層的重迭部分系定義出多像素單元；以及多外支撐柱，設(shè)置于該介電層及該反射層之間并鄰近該像素單元的邊界，其中該反射層完全覆蓋至少一該外支撐柱的一端。
2.如權(quán)利要求1所述的微機(jī)電光學(xué)顯示組件，其中該等外支撐柱與該反射層的邊緣至少相距一第一間隙，該第一間隙介于0.3μm與1μm之間。
3.如權(quán)利要求1所述的微機(jī)電光學(xué)顯示組件，其中該等外支撐柱在與該反射層接觸的一端具有一水平延伸的頂部，該等頂部與該反射層的邊緣相距一第一間隙，該第一間隙介于0.3μm與1μm之間。
4.如權(quán)利要求1所述的微機(jī)電光學(xué)顯示組件，其中該等外支撐柱與該透明導(dǎo)線的邊緣至少相距一第二間隙，該第二間隙介于0.3μm與1μm之間。
5.如權(quán)利要求1所述的微機(jī)電光學(xué)顯示組件，其中該既定間距介于1000與8000之間。
6.如權(quán)利要求1所述的微機(jī)電光學(xué)顯示組件，其更包括多內(nèi)支撐柱，設(shè)置于該像素單元內(nèi)。
7.如權(quán)利要求6所述的微機(jī)電光學(xué)顯示組件，其中該等內(nèi)支撐柱及該等外支撐柱包括光阻材料。
8.如權(quán)利要求1所述的微機(jī)電光學(xué)顯示組件，其中該透明導(dǎo)線包括氧化錫銦或鉻。
9.如權(quán)利要求1所述的微機(jī)電光學(xué)顯示組件，其中該反射層包括銀、鋁、銣化鋁、鎳或鉻。
10.如權(quán)利要求1所述的微機(jī)電光學(xué)顯示組件，其中該多外支撐柱與該等反射層連接。
11.如權(quán)利要求1所述的微機(jī)電光學(xué)顯示組件，其中該多外支撐柱部分位于兩相鄰上述像素單元之間。
全文摘要
一種微機(jī)電光學(xué)顯示組件，包括一具有多透明導(dǎo)線的透明基板、一介電層、多反射層以及多外支撐柱。多外支撐柱分別具有一第一端及一第二端，第一端與介電層連接，第二端與反射層連接，其中反射層完全覆蓋第二端。
文檔編號G03F7/00GK1658007SQ20051000441
公開日2005年8月24日 申請日期2005年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月13日
發(fā)明者李嘉盛, 林漢涂, 翁嘉璠 申請人:友達(dá)光電股份有限公司