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具有mems光閥的顯示裝置及其形成方法

文檔序號:2791436閱讀:267來源:國知局
專利名稱:具有mems光閥的顯示裝置及其形成方法
技術領域
本發(fā)明涉及顯示技術領域,尤其涉及具有MEMS光閥的顯示裝置及其形成方法。
背景技術
近年來,隨著信息通訊領域的迅速發(fā)展,對各種類型的顯示設備的需求越來越大。 目前主流的顯示裝置主要有陰極射線管顯示器(CRT),液晶顯示器(LCD),等離子體顯示器(PDP),電致發(fā)光顯示器(ELD)和真空熒光顯示器(VFD)等。由于液晶顯示裝置具有輕、 薄、占地小、耗電小、輻射小等優(yōu)點,被廣泛應用于各種數(shù)據(jù)處理設備中,例如電視、筆記本電腦、移動電話、個人數(shù)字助理等。液晶顯示裝置主要包括基底,在該基底內(nèi)設有背光源;像素電極,位于所述基底上,基底上還具有TFT(薄膜晶體管開關)陣列,該TFT(薄膜晶體管開關)陣列用于與像素電極電連接,控制像素電極的電位;彩色濾光板,以及位于像素電極和彩色濾光板之間的液晶層,并且在彩色濾光板面向液晶層的一面上形成有公共電極層。通過TFT (薄膜晶體管開關)陣列給像素電極提供電勢,使公共電極層和像素電極之間具有電勢差,通過該電勢差使液晶層中的液晶偏轉(zhuǎn),根據(jù)電勢差的大小控制液晶偏轉(zhuǎn)的角度,從而可以控制背光源發(fā)出的光透過液晶層發(fā)送至彩色濾光板的光的多少。液晶顯示裝置中,使用的背光源為白光, 而且只有偏振光才可以通過液晶層,這將會損失50%的光,使光的利用率僅有50%,當光通過彩色濾光板,光的效率最多只有33%,因此液晶顯示裝置中光的利用率比較低。此外, 液晶顯示裝置還具有其他方面的缺陷例如視角范圍小,結(jié)構(gòu)復雜、成本高等。隨著MEMS技術的發(fā)展,顯示裝置中,利用MEMS光閥替換液晶層,通過MEMS光閥控制背光源發(fā)出的光的透光率。TFT-MEMS借助現(xiàn)有TFT-LCD平板微加工技術,用高速高效的 MEMS光閥替換液晶,不再需要偏光片、彩色濾光板以及ITO電極,可大幅度提高光效率、降低功耗以及制造成本。2007年9月18日公開的公開號為US7271945B2的美國專利公開了一種用MEMS光閥的顯示裝置,然而MEMS光閥的結(jié)構(gòu)比較復雜,且靈敏度較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題是現(xiàn)有技術的顯示裝置中的MEMS光閥靈敏度低。為解決上述問題,本發(fā)明提供一種具有MEMS光閥的顯示裝置,包括基底;位于所述基底上的固定光柵、MEMS光閥,所述MEMS光閥用于控制所述固定光柵開啟、關閉;所述基底上設置有卡口 ;
所述MEMS光閥包括可動光柵,設于所述卡口內(nèi),且與所述卡口接觸時兩者電導通;可動電極、固定電極,所述可動電極的一端與所述可動光柵固定電連接,另一端懸空;所述固定電極位于所述可動電極的一側(cè)或兩側(cè),和所述可動電極形成電容,通過控制所述固定電極與所述可動電極之間的電勢差,可控制所述可動電極帶動可動光柵在所述卡口內(nèi)移動,開啟和關閉所述固定光柵。可選的,所述固定光柵為矩形,具有頂邊、底邊和兩側(cè)邊;所述可動光柵為矩形,具有第一邊、第二邊、第三邊和第四邊,所述第一邊和第三邊相對,所述第二邊和第四邊相對,第一邊對應所述固定光柵的頂邊,第三邊對應所述固定光柵的底邊,第二邊和第四邊分別對應固定光柵的兩側(cè)邊;所述卡口底部固定在基底上,位于所述可動光柵的第一邊和第三邊的兩側(cè),且所述可動光柵的第一邊和第三邊設于所述卡口內(nèi),在所述卡口內(nèi)沿第二邊和第四邊方向移動??蛇x的,所述可動光柵具有多個條狀的透光開口,所述固定光柵具有多個條狀的透光開口,所述可動光柵以及固定光柵的條狀的透光開口與所述第二邊平行,所述可動光柵的透光開口寬度及相鄰兩個透光開口之間的不透光部大于所述固定光柵的透光開口的寬度。可選的,所述固定電極和所述可動電極垂直于基底,且所述固定電極、可動電極的高度和寬度比值大于1. 5??蛇x的,所述可動電極和固定電極的數(shù)量均為偶數(shù),在所述可動光柵的第二邊、第四邊對稱分布??蛇x的,所述可動電極的懸空端靠近所述固定電極??蛇x的,所述固定光柵為圓形,具有多個扇形的透光開口 ;所述可動光柵為圓形, 具有多個扇形的透光開口;所述卡口底部固定在基底上,且位于所述可動光柵的圓周邊緣,所述圓形的可動光柵可在所述卡口內(nèi)沿可動光柵的圓周方向旋轉(zhuǎn);所述可動電極的一端與所述圓形的可動光柵的圓周邊緣固定電連接??蛇x的,所述可動電極和固定電極的數(shù)量均為偶數(shù),在所述可動光柵的圓周上均勻?qū)ΨQ分布。可選的,所述固定光柵為扇形,具有多個條狀的透光開口 ;所述可動光柵為扇形, 具有多個條狀的透光開口;所述卡口底部固定在基底上,位于所述扇形的可動光柵的兩個圓弧邊的兩側(cè),所述扇形的可動光柵可在所述卡口內(nèi)沿可動光柵的扇形邊旋轉(zhuǎn);所述可動電極的一端與所述扇形的可動光柵的短圓弧邊固定電連接??蛇x的,所述固定電極、可動電極以及可動光柵、固定光柵、卡口的材料為導電材料??蛇x的,還包括TFT開關,位于所述基底或固定光柵上,所述卡口、固定電極分別與相應的TFT開關電連接??蛇x的,所述TFT開關包括柵極,源區(qū)、漏區(qū),用于電導通源區(qū)和漏區(qū)的導電溝道,位于所述柵極和導電溝道之間的柵介質(zhì)層,與所述源區(qū)電連接的源電極,與所述漏區(qū)電連接的漏電極,電容;所述電容包括第一極板、第二極板以及位于第一極板和第二極板之間的電容介質(zhì)層;
所述第一極板與所述柵極位于同一層,所述第一極板與所述柵極的材料相同,為透光率小于50%的導電材料;所述第二極板與所述源電極和漏電極位于同一層,所述第二極板與所述源電極和漏電極的材料相同,為透光率小于50 %的導電材料,所述第二極板與源電極或漏電極電連接,所述第二極板與所述固定電極、卡口電連接。可選的,所述導電溝道為低摻雜硅層,所述低摻雜硅層和柵介質(zhì)層之間為高摻雜硅層,所述高摻雜硅層具有開口,開口兩側(cè)分別為源區(qū)和漏區(qū),所述開口暴露出所述低摻雜硅層。可選的,所述柵介質(zhì)層的材料與所述電容介質(zhì)層的材料相同,且柵介質(zhì)層和電容介質(zhì)層位于同一層??蛇x的,所述第一極板、第二極板、柵極、源電極和漏電極的材料選自金屬??蛇x的,所述第一極板、第二極板、柵極、源電極和漏電極的材料選自金、銀、銅、 鋁、鈦、鉻、鉬、鎘、鎳、鈷其中之一或者它們的任意組合??蛇x的,所述第一極板、第二極板、柵極、源電極和漏電極的材料選自金、銀、銅、 鋁、鈦、鉻、鉬、鎘、鎳、鈷、非晶硅、多晶硅、非晶鍺硅、多晶鍺硅其中之一或者它們的任意的組合??蛇x的,所述TFT開關為LTPS-TFT開關。可選的,還包括封蓋層和密封蓋,所述封蓋層在四周包圍所述MEMS光閥、在頂部遮蓋所述MEMS光閥,且在所述封蓋層的頂部具有開口 ;所述密封蓋密封所述開口??蛇x的,所述封蓋層和密封蓋的材料選自氧化硅、氮化硅、碳化硅或氮氧化硅或者它們的任意組合。本發(fā)明還提供一種形成具有MEMS光閥的顯示裝置的方法,包括提供基底;在所述基底上形成固定光柵、以上所述的MEMS光閥;其中,在基底上形成固定光柵后,在固定光柵之上形成MEMS光閥;或者,在基底之上形成MEMS光閥后,在MEMS光閥之上形成固定光柵??蛇x的,在形成MEMS光閥之前,在所述基底或固定光柵上形成TFT開關,所述固定電極與相應的TFT開關電連接??蛇x的,所述形成TFT開關的方法包括在所述基底或固定光柵上形成第一導電層,所述第一導電層的材料為透光率小于 50%的導電材料;圖形化所述第一導電層,形成柵極、第一極板;形成第一介質(zhì)層,覆蓋所述柵極、第一極板,位于所述第一極板上的第一介質(zhì)層作為電容介質(zhì)層,位于所述柵極上方的第一介質(zhì)層作為柵介質(zhì)層;在所柵極上的第一介質(zhì)層上依次形成低摻雜硅層、高摻雜硅層;所述高摻雜硅層具有開口,開口兩側(cè)為源區(qū)和漏區(qū),所述開口暴露出所述低摻雜硅層,所述低摻雜硅層為導電溝道;形成第二導電層,覆蓋所述第一介質(zhì)層和低摻雜硅層、高摻雜硅層,所述第二導電層的材料為透光率小于50%的導電材料;
圖形化所述第二導電層,形成與源區(qū)電連接的源電極、與漏區(qū)電連接的漏電極和第二極板,所述第二極板、第一極板和第一極板上的第一介質(zhì)層組成電容,所述第二極板與源電極或漏電極電連接。可選的,所述TFT開關為LTPS-TFT開關,所述形成LTPS-TFT開關包括在所述基底或所述固定光柵上形成硅層;晶化所述硅層形成多晶硅層;圖形化所述多晶硅層,形成圖形化的多晶硅層,定義出源區(qū)、漏區(qū)以及溝道區(qū)的區(qū)域;形成柵介質(zhì)層,覆蓋所述圖形化的多晶硅層;在所述柵介質(zhì)層上形成圖形化的掩膜層,以所述圖形化的掩膜層為掩膜對所述圖形化的多晶硅層進行離子注入形成源區(qū)和漏區(qū);去除所述圖形化的掩膜層,在所述柵介質(zhì)層上形成柵極;形成層間介質(zhì)層,覆蓋所述柵介質(zhì)層和柵極;在所述柵介質(zhì)層和層間介質(zhì)層中形成與源區(qū)電連接的第一插栓、與漏區(qū)電連接的
第二插栓;在所述第一插栓上形成源電極,在所述第二插栓上形成漏電極;在所述層間介質(zhì)層、第一插栓、第二插栓組成的表面上形成圖形化的鈍化層,所述圖形化的鈍化層具有開口,所述開口暴露出所述源電極或漏電極;在所述圖形化的鈍化層和開口的表面依次形成第一導電層、第二介質(zhì)層、第二導電層,所述第一導電層、第二導電層的材料為透光率小于50%的材料;圖形化所述第一導電層、第二介質(zhì)層、第二導電層形成第一極板、電容介質(zhì)層、第二極板;所述第一導電層對應形成第一極板,所述第二導電層對應形成第二極板,第二介質(zhì)層對應形成電容介質(zhì)層??蛇x的,所述第一導電層、第二導電層的材料選自金、銀、銅、鋁、鈦、鉻、鉬、鎘、鎳、 鈷、非晶硅、多晶硅、非晶鍺硅、多晶鍺硅其中之一或者它們的任意的組合。可選的,第一導電層和第二導電層的材料選自金、銀、銅、鋁、鈦、鉻、鉬、鎘、鎳、鈷、 非晶硅、多晶硅、非晶鍺硅、多晶鍺硅其中之一或者它們的任意的組合??蛇x的,在所述形成TFT開關后,形成MEMS光閥、卡口 ;所述形成MEMS光閥、卡口包括在所述基底或固定光柵上依次形成圖形化的第一犧牲層、第三導電層,所述圖形化的第一犧牲層定義出MEMS光閥的位置;依次刻蝕第三導電層和圖形化的第一犧牲層,暴露出所述TFT開關與MEMS光閥的固定電極、卡口電連接的位置;在刻蝕后的第三導電層、刻蝕后的圖形化的第一犧牲層上形成圖形化的第二犧牲層,定義出卡口的位置;依次形成第四導 電層、第三介質(zhì)層,覆蓋所述圖形化的第二犧牲層、刻蝕后的第三導電層;圖形化所述第四導電層、第三介質(zhì)層,形成卡口、MEMS光閥的固定電極;圖形化刻蝕后的第三導電層,形成所述MEMS光閥的可動光柵、可動電極;
去除所述圖形化的第一犧牲層、圖形化的第二犧牲層??蛇x的,在去除所述圖形化的第一犧牲層和圖形化的第二犧牲層之前還包括形成第三犧牲層,覆蓋所述MEMS光閥、卡口、圖形化的第一犧牲層;在所述第三犧牲層表面形成封蓋層,所述封蓋層上具有多個開口,暴露出第三犧牲層;所述封蓋層在四周包圍所述MEMS光閥、在頂部遮蓋所述MEMS光閥。可選的,在所述去除第一犧牲層和第二犧牲層時,也去除所述第三犧牲層,包括等離化氧氣形成氧等離子體;將所述氧等離子體通入所述開口,在溫度范圍為150°C 450°C的條件下灰化所述非晶碳”可選的,所述第一犧牲層、第二犧牲層、第三犧牲層的材料為非晶碳??蛇x的,還包括在去除第一犧牲層、第二犧牲層和第三犧牲層后,形成密封蓋,覆蓋所述封蓋層??蛇x的,形成第三犧牲層后,形成封蓋層之前還包括圖形化所述第三犧牲層,形成相鄰的MEMS光閥之間的隔離槽;所述封蓋層形成于所述圖形化后的第三犧牲層的表面??蛇x的,所述封蓋層和密封蓋的材料選自氧化硅、氮化硅、碳化硅或氮氧化硅或者它們的任意組合,形成方法為化學氣相沉積。與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明具有以下優(yōu)點本發(fā)明的顯示裝置中的MEMS光閥,可動電極的一端處于懸空狀態(tài),當固定電極和可動電極之間具有電勢差時,可動電極對固定電極所施加的靜電力非常靈敏,從而可以增強MEMS光閥的靈敏度,提高顯示裝置的可靠性。在本發(fā)明的具體實施例中,顯示裝置還包括封蓋層和密封蓋,可以起到密封顯示裝置的作用,防止水蒸氣、灰塵、雜質(zhì)等進入顯示裝置內(nèi),這樣可以提高顯示裝置的壽命。而且,在本發(fā)明的具體實施例中,TFT開關,其電容的第一極板、第二極板以及位于第一極板和第二極板之間的電容介質(zhì)層組成了電容,由于第一極板與柵極位于同一層,第一極板與柵極的材料相同,為透光率小于50%的導電材料;第二極板與源電極和漏電極位于同一層,第二極板與源電極和漏電極的材料相同,為透光率小于50%的導電材料。在應用于具有MEMS光閥的顯示裝置中時,由于MEMS光閥顯示裝置不需要大的開口率,因此可以將 TFT開關形成在顯示裝置中不用來進行透光的部位上,而且第一極板、第二極板、柵極、源電極和漏電極為透光率小于50%導電材料,這樣TFT開關與MEMS光閥的兼容性更好,可以提高顯示裝置的性能。這樣結(jié)構(gòu)的TFT開關,第一極板可以和柵極一起形成,第二極板可以和源極、漏極一起形成,電容介質(zhì)層可以在形成柵介質(zhì)層時一起形成,從而使形成TFT開關的工藝簡化,不用單獨形成電容,節(jié)約成本,加快生產(chǎn)進度,提高效率。


圖Ia是本發(fā)明具體實施例的顯示裝置中固定光柵和MEMS光閥的立體結(jié)構(gòu)圖;圖Ib是本發(fā)明具體實施例的具有MEMS光閥的顯示裝置沿圖Ia所示的方向的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為本發(fā)明的具有MEMS光閥的顯示裝置的電路結(jié)構(gòu)示意圖3為另一具體實施例的MEMS光閥的平面示意圖;圖4為又一具體實施例的MEMS光閥的平面示意圖;圖5為本發(fā)明具體實施例的形成具有MEMS光閥的顯示裝置的方法的流程圖;圖6 圖21為本發(fā)明具體實施例的形成具有MEMS光閥的顯示裝置的方法的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;圖8al、8a2 圖8d為本發(fā)明具體實施例的形成TFT開關方法的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;圖22為本發(fā)明另一實施例的具有MEMS光閥的顯示裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;圖23為本發(fā)明具體實施例的LTPS-TFT開關的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;圖M為LTPS-TFT開關應用于本發(fā)明的顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式為了使本領域的技術人員可以更好的理解本發(fā)明,下面結(jié)合具體實施例詳細說明本發(fā)明具體實施方式
的顯示裝置。圖Ia是本發(fā)明具體實施例的顯示裝置中固定光柵和MEMS光閥的立體結(jié)構(gòu)圖;圖 Ib為具體實施例的顯示裝置沿圖Ia所示的a-a方向的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。結(jié)合參考圖Ia和圖lb,本發(fā)明具體實施方式
的顯示裝置包括基底10 ;位于所述基底10上的固定光柵20、 MEMS光閥30。所述MEMS光閥30用于控制所述固定光柵20開啟、關閉;即所述MEMS光閥 30用于開啟或關閉所述固定光柵20,使固定光柵20透光或遮光;所述基底10上設置有卡口 21。所述MEMS光閥30包括可動光柵31,設于所述卡口 21內(nèi),且與所述卡口 21接觸時兩者電導通,即卡口 21與可動光柵31接觸時,可動光柵31與卡口 21電連接;可動電極 32、固定電極33、34,所述可動電極32的一端與所述可動光柵31固定電連接,另一端懸空, 所述固定電極33、34和所述可動電極32形成電容;所述固定電極33、34位于所述可動電極32的一側(cè)或兩側(cè),通過控制所述固定電極33、34與所述可動電極32之間的電勢差,可控制所述可動電極32帶動可動光柵31在所述卡口 21內(nèi)移動,開啟或關閉所述固定光柵20。 本發(fā)明的顯示裝置中的MEMS光閥,可動電極32處于懸空狀態(tài),因此對靜電力的作用非常靈敏,當可動電極32和固定電極33、34之間具有電勢差時,可動電極32對固定電極33、34施加的靜電力非常靈敏,從而可以增強MEMS光閥的靈敏度,提高顯示裝置的可靠性。在圖Ia所示的本發(fā)明的具體實施例中,固定電極33、34對稱分布在所述可動電極 32的兩側(cè)。MEMS光閥30的運動原理為如果給卡口 21施加OV電壓,當顯示裝置處于正常放映狀態(tài)時,卡口 21自然與可動光柵31電連接,由于可動光柵31與可動電極32電連接, 因此卡口 21與可動電極32電連接,則可動電極32具有OV電壓;給固定電極33施加5V的電壓,給固定電極34施加OV的電壓。此時,固定電極33與可動電極32之間具有電勢差, 由于該電勢差的存在,會使固定電極33與可動電極32之間具有靜電力,固定電極33上帶正電荷,可動電極32上帶負電荷,可動電極32受到向左的靜電力,由于可動電極32處于懸空狀態(tài),因此固定電極33可以拉動可動電極32向左運動,從而帶動與可動電極32連接的可動光柵31向左運動。之后,要使可動光柵31回復原位時,給固定電極33施加5V的電壓,給固定電極34 施加OV的電壓,通過卡口 21給可動電極32施加5V的電壓;此時,固定電極34與可動電極 32之間具有電勢差,由于該電勢差的存在,會使固定電極34與可動電極32之間具有靜電力,可動電極32上帶正電荷,固定電極34上帶負電荷,可動電極32受到向右的靜電力,由于可動電極32處于懸空狀態(tài),因此固定電極34可以拉動可動電極32向右運動,從而帶動與可動電極32連接的光柵向右運動,直至回復原位。需要說明的是,此處為了說明MEMS光閥的運動原理所列舉的電壓只是起舉例說明作用,在實際應用中,給各個電極施加的電壓要根據(jù)實際情況確定。在本發(fā)明具體實施例中,固定電極33、34與可動電極32不平行,固定電極33、34 與可動電極32之間的距離在可動電極32的懸空端最小,這樣電荷積聚在懸空端,從而可動電極32與固定電極33、34之間較小的電勢差時,固定電極33、34就可以吸引可動電極32 運動。在其他實施例中,固定電極33、34與可動電極32也可以相互平行。在本發(fā)明的其他實施例中,可動電極32可以至少為兩個,且必須對稱分布在可動光柵31的兩側(cè),對于每一個可動電極32有一個固定電極33或34與之配合,且位于可動光柵31不同側(cè)。以圖Ia為例,可以為可動光柵31左側(cè)的可動電極32僅有固定電極33(固定電極33分布在可動電極32的左側(cè)),可動光柵31右側(cè)的可動電極32僅有固定電極34 (固定電極34分布在可動電極32的右側(cè));也可以為可動光柵31左側(cè)的可動電極32僅有固定電極34,可動光柵31右側(cè)的可動電極32僅有固定電極33。顯示裝置中固定光柵20以及MEMS光閥30均為多個,呈陣列排布,本發(fā)明具體實施例中,以一個固定光柵20和一個MEMS光閥30為例進行說明。本發(fā)明具體實施例中,所述基底10內(nèi)有背光源,且背光源包括藍光光源、紅光光源和綠光光源,所述的藍光光源、紅光光源和綠光光源可以分別由藍光LED、紅光LED和綠光LED提供,也可以通過激光提供,且提供紅綠藍三色激光。參考圖lb,在固定光柵20上形成有TFT開關(thin film transistor,薄膜晶體管開關)陣列(圖中未示),TFT開關形成在固定光柵20的不用來進行透光率控制的部位; 卡口 21、固定電極33和固定電極34分別與相應的TFT開關電連接,通過相應的TFT開關向卡口 21、固定電極33和固定電極34提供電壓。本發(fā)明中,所述基底10內(nèi)具有背光源,所述固定光柵20面向背光源的一面具有大于60%的反射率。在本發(fā)明的其他實施例中,參考圖22,也可以為所述MEMS光閥位于所述基底10 上;所述固定光柵20'位于所述MEMS光閥上,也就是說將MEMS光閥和固定光柵的上下位置進行了對調(diào)。相應的,TFT開關(thin film transistor,薄膜晶體管開關)陣列,要形成在基底10上。在圖Ia所示的本發(fā)明具體實施例中,所述固定光柵20為矩形,具有頂邊、底邊和兩側(cè)邊,其中,底邊為顯示裝置處于正常放置時,靠近地面的一邊,頂邊為與底邊相對的一邊。由于固定光柵20為矩形,與該固定光柵20配合的可動光柵31也為矩形,其具有 第一邊、第二邊、第三邊和第四邊,所述第一邊和第三邊相對,分別對應固定光柵20的頂邊和底邊,第一邊對應固定光柵20的頂邊,第三邊對應固定光柵20的底邊;所述第二邊和第四邊相對,分別對應固定光柵20的兩個側(cè)邊。所述卡口 21底部固定在基底10上,位于所述可動光柵31的第一邊和第三邊的兩側(cè),且所述可動光柵31的第一邊和第三邊設于所述兩個卡口 21內(nèi),在所述兩個卡口 21內(nèi)沿第二邊和第四邊方向移動。固定光柵20和可動光柵31均具有多個條狀的透光開口,所述條狀的透光開口與所述第二邊平行。當固定光柵20和可動光柵31上的條狀的透光開口吻合,即固定光柵20上的透光開口沒有被可動光柵31上的不透光部完全遮住時,由基底10上的背光源發(fā)出的光可以透過固定光柵20的透光開口以及可動光柵31的透光開口,并且,根據(jù)固定光柵20 的透光開口被可動光柵31的不透光部遮住的范圍調(diào)節(jié)光量。在一優(yōu)選方案中,所述可動光柵31的透光開口寬度及相鄰兩個透光開口之間的不透光部大于所述固定光柵20的透光開口的寬度,這樣可以確??蓜庸鈻?1的透光開口可以在某一位置使固定光柵20的透光開口完全透光,以及可動光柵31的不透光部可以在某一位置使固定光柵20的透光開口完全被遮蔽不透光。在本發(fā)明的具體實施例中,從側(cè)面看,卡口 21呈L型,L型的卡口 21與基底10 — 起形成了類似U型的槽,可供MEMS光閥30的可動光柵31設于其中???21的材料為導電材料。并且,在卡口 21的外表面具有介質(zhì)層。MEMS光閥30的可動光柵31、可動電極32、 固定電極33和第二電極34的材料也為導電材料。上述實施例中的導電材料可以是金屬, 如金、銀、銅、鋁、鈦、鉻、鉬、鎘、鎳、鈷等其中之一或者其中的組合;也可以是導電非金屬,如非晶硅、多晶硅、非晶鍺硅、多晶鍺硅等等;還可以是金屬和導電非金屬的組合;本發(fā)明具體實施例中,優(yōu)選鋁。由于卡口 21的材料為導電材料,MEMS光閥30的可動光柵31的材料也為可導電材料,因此將可動光柵31與卡口 21接觸時,可動光柵31和卡口 21電連接,如果給卡口 21施加電壓,則光柵31和卡口 21具有相同的電位。需要說明的是,卡口 21的形狀不限于在此描述的L型,只要滿足可以設置可動光柵31的條件即可,例如上述卡口還可以為U型,另外上述卡口還可以替換為T型軌道,在可動光柵上具有卡在上述T型軌道上的凹槽。本領域技術人員根據(jù)該精神,可以對卡口 21的形狀進行變更,但均不脫離本發(fā)明的精神。所述固定電極33、34和可動電極32垂直于基底,且固定電極33、34、可動電極32 的高度h和寬度d比值大于1. 5。圖Ia所示的本發(fā)明具體實施例中,所述可動電極32呈L 型,包括兩個一體連接的極板321和極板322。該可動電極32的極板321的一端與可動光柵31固定連接,極板322的一端懸空。固定電極33具有一極板331和一電連接端332,極板331與可動電極32的極板 321相對,即兩個板面相對,當對可動電極32和固定電極33施加電壓時,使兩者具有電勢差時,相對的兩個板面上可以聚集電荷,在兩者之間形成靜電力;電連接端332用于與相應的TFT開關電連接,通過TFT開關向固定電極33施加電壓。固定電極34具有一極板341 和一電連接端342,極板341與可動電極32的極板321相對,即兩個板面相對,當對可動電極32和固定電極34施加電壓時,使兩者具有電勢差時,相對的兩個板面上可以聚集電荷, 在兩者之間形成靜電力;電連接端342用于與相應的TFT開關電連接,通過TFT開關向固定電極34施加電壓。本發(fā)明具體實施例中,所述可動電極32、固定電極33、34的數(shù)量分別為四個,在所述可動光柵31的第二邊、第四邊對稱分布。但是本發(fā)明中,所述可動電極32、固定電極33 和第二電極34的數(shù)量不限于四個,可以根據(jù)實際需要進行確定。圖2為本發(fā)明的顯示裝置的電路結(jié)構(gòu)示意圖,參考圖2,本發(fā)明的顯示裝置
還包括位于基底上的多條掃描線G1、G2.......Gm,位于基底上的多條數(shù)據(jù)線D1、
D2、......Dn,多條掃描線Gl、G2、......Gm相互平行,多條數(shù)據(jù)線Dl、D2、......Dn相
互平行,且數(shù)據(jù)線D1、D2.......Dn與掃描線Gl、G2.......Gm相互垂直;數(shù)據(jù)線D1、D2.......Dn與相應的TFT開關的源電極或漏電極電連接(根據(jù)TFT開關的源區(qū)和漏區(qū)
的類型確定),掃描線Gl、G2.......Gm與相應的TFT開關的柵極電連接,通過掃描線G1、
G2.......Gm控制TFT開關的開啟、關閉,通過數(shù)據(jù)線Dl、D2.......Dn控制施加給TFT開關
的電壓,TFT開關與MEMS光閥30電連接,控制施加給MEMS光閥30的電壓;電容C與MEMS 光閥30電連接。需要說明的是,圖示中沒有示意出于每一個MEMS光閥30電連接的所有的 TFT開關。參考圖8d,本發(fā)明具體實施例的TFT開關包括柵極41,源區(qū)、漏區(qū)、用于電導通源區(qū)和漏區(qū)的導電溝道,位于所述導電溝道和柵極41之間的柵介質(zhì)層441,與源區(qū)電連接的源電極42、與漏區(qū)電連接的漏電極43,電容;所述電容包括第一極板45、第二極板46以及位于第一極板和第二極板之間的電容介質(zhì)層(圖中未標號);所述第一極板45與所述柵極 41位于同一層,所述第一極板45與所述柵極41的材料相同,為透光率小于50%的導電材料;所述第二極板46與所述源電極42和漏電極43位于同一層,所述第二極板46與所述源電極42和漏電極43的材料相同,為透光率小于50%的導電材料,所述第二極板46與源電極42或漏電極43電連接,根據(jù)源區(qū)和漏區(qū)的類型確定第二極板46與源電極42還是漏電極43連接,該具體實施例中,與漏電極43電連接。第二極板46與固定電極、卡口電連接。本發(fā)明具體實施例中,所述導電溝道為低摻雜硅層442,所述低摻雜硅層442和柵介質(zhì)層之間為高摻雜硅層443,所述高摻雜硅層443具有開口(圖中未標號),開口兩側(cè)的高摻雜硅層443分別為源區(qū)和漏區(qū),所述開口暴露出所述低摻雜硅層442。本發(fā)明具體實施例中,電容介質(zhì)層和柵介質(zhì)層在同一層,且材料相同,在制作工藝中,在柵極41和第一極板45上形成介質(zhì)層,位于柵極41上的介質(zhì)層作為柵介質(zhì)層,位于第一極板45上的介質(zhì)層作為電容介質(zhì)層。第一極板、第二極板、柵極、源電極和漏電極的材料選自金屬,金屬選自金、銀、銅、 鋁、鈦、鉻、鉬、鎘、鎳、鈷其中之一或者它們的任意組合。第一極板、第二極板、柵極、源電極和漏電極的材料也可以選自金、銀、銅、鋁、鈦、鉻、鉬、鎘、鎳、鈷、非晶硅、多晶硅、非晶鍺硅、 多晶鍺硅其中之一或者它們的任意的組合。所述電容介質(zhì)層和柵介質(zhì)層的材料選自氧化硅、氮化硅、碳化硅或氮氧化硅或者它們的任意組合。本發(fā)明的該具體實施例中的TFT開關,在應用于具有MEMS光閥的顯示裝置中時, 由于MEMS光閥顯示裝置不需要大的開口率,因此可以將TFT開關形成在顯示裝置中不用來進行透光的部位上,而且第一極板、第二極板、柵極、源電極和漏電極為透光率小于50%導電材料,這樣TFT開關與MEMS光閥的兼容性更好,可以提高顯示裝置的性能。另外,參考圖lb,本發(fā)明具體實施例中,顯示裝置還包括封蓋層57和密封蓋59, 所述封蓋層57在四周包圍所述MEMS光閥、在頂部遮蓋所述MEMS光閥,且在所述封蓋層57 的頂部具有開口(圖中未標號);所述密封蓋59密封所述開口。在本發(fā)明具體實施例中, 密封蓋59不僅密封開口,而且也覆蓋整個封蓋層57的頂部。所述封蓋層57和所述密封蓋 59的材料可以選自氧化硅、氮化硅、碳化硅或氮氧化硅或者它們的任意組合。密封蓋59可以起到密封顯示裝置的作用,防止水蒸氣、灰塵、雜質(zhì)等進入顯示裝置內(nèi),這樣可以提高顯示裝置的壽命。以上所述的本發(fā)明的具體實施例中,固定光柵20和可動光柵31均為矩形,但是本發(fā)明中,固定光柵20和可動光柵31不限于矩形。
圖3為另一具體實施例的MEMS光閥的平面示意圖,參考圖3,該具體實施例的固定光柵為圓形(圖中未示),具有多個扇形的透光開口,該固定光柵的形狀與可動光柵31a的形狀相配合;與固定光柵配合,所述可動光柵31a也為圓形,具有多個扇形的透光開口 ;卡口 21a底部固定在基底上,且位于可動光柵的圓周邊緣,圓形的可動光柵31a可在卡口 21a 內(nèi)沿可動光柵31a的圓周方向旋轉(zhuǎn);可動電極32a的一端與所述圓形的可動光柵31a的圓周邊緣固定電連接。所 述卡口 21a呈弧形,可以與所述圓形的可動光柵31a的圓周邊很好的配合,也就是說,弧形的卡口 21a才可以與圓形的可動光柵31a的圓弧邊配合,可以穩(wěn)定的支撐圓形的可動光柵31a。所述可動電極32a、固定電極33a和固定電極34a的數(shù)量分別為四個,在所述可動光柵31a的圓周上均勻?qū)ΨQ分布。固定電極33a和固定電極34a分別位于所述可動電極32a的兩側(cè)。本發(fā)明中,可動電極32a、固定電極33a和固定電極34a的數(shù)量不限于為四個,可以根據(jù)實際情況進行確定。當給各個電極施加一定的電壓,使固定電極、可動電極之間具有電勢差時,MEMS光閥會在靜電力的作用下旋轉(zhuǎn),從而可以控制固定光柵的透光開口與可動光柵上的透光開口的吻合程度,控制固定光柵的透光。在此不對MEMS光閥的原理做詳細說明。圖4為又一具體實施例的MEMS光閥的平面示意圖,參考圖4,該具體實施例的固定光柵為扇形(圖中未示),具有多個條狀的透光開口,該固定光柵的形狀與可動光柵31b的形狀相配合;可動光柵31b為扇形,具有多個條狀的透光開口(圖中未標號)???21b底部固定在基底上,位于所述扇形的可動光柵的兩個圓弧邊的兩側(cè),所述扇形的可動光柵31b 可在所述卡口 21b內(nèi)沿可動光柵31b的扇形邊旋轉(zhuǎn);可動電極32b的一端與所述扇形的可動光柵31b的短圓弧邊固定電連接。所述卡口 21b為弧形,與所述扇形的可動光柵31b的兩個圓弧邊配合,在該具體實施例中,所述卡口 21b的數(shù)量為四個,在固定光柵的每一個圓弧邊分布有兩個卡口 21b,且每一個圓弧邊上的兩個卡口 21b在圓弧邊對稱分布,這樣可以使可動光柵31b設于卡口 21b 內(nèi)時,可以更好的穩(wěn)定可動光柵。本發(fā)明具體實施例中,可動光柵31b具有兩個圓弧邊,其中一個圓弧邊的弧長較長為長圓弧邊,另一個圓弧邊的弧長較短為短圓弧邊,所述可動電極32b的一端與可動光柵的短圓弧邊電連接,另一端懸空,固定電極33b、34b分別位于所述可動電極32b的兩側(cè)。在具體實施例中,所述可動電極32b、固定電極33b、固定電極34b的數(shù)量為一個, 且所述可動電極32b與所述短圓弧邊電連接的一端位于所述短圓弧邊的中點位置,也就是說,所述可動電極32b與所述短圓弧邊電連接的一端均分可動光柵31b的短圓弧邊。在其他實施例中,所述可動電極32b、固定電極33b和固定電極34b的數(shù)量不限于一個,可以根據(jù)實際情況確定。當給各個電極施加一定的電壓,使固定電極、可動電極之間具有電勢差時,MEMS光閥會在靜電力的作用下旋轉(zhuǎn),從而可以控制固定光柵的透光開口與可動光柵上的透光開口的吻合程度,控制固定光柵的透光。在此不對MEMS光閥的原理做詳細說明。以上僅列舉出了有限的固定光柵和MEMS光柵的形狀,本領域技術人員根據(jù)本發(fā)明的實質(zhì)可以得知隨著固定光柵和可動光柵形狀的改變,相應的可動電極、固定電極形狀位置要跟著變化,但是必須滿足可動電極處于懸空狀態(tài),這樣才可以增強MEMS光閥的靈敏度,提高可靠性。本發(fā)明中,TFT開關也可以為LTPS-TFT開關(Low Temperature p-Si TFT,低溫多晶硅TFT開關)。圖23為LTPS-TFT開關的剖面結(jié)構(gòu)示意圖,圖M為LTPS-TFT開關應用于本發(fā)明的顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。參考圖23,所述LTPS-TFT開關包括源區(qū)61、漏區(qū)62,位于所述源極61和漏極62之間的溝道區(qū)63,位于所述溝道區(qū)63上的柵介質(zhì)層64,位于所述柵介質(zhì)層64上的柵極65,所述源區(qū)61通過第一插栓與源電極66電連接,所述漏區(qū)62通過第二插栓與漏電極67電連接。并且顯示裝置中的數(shù)據(jù)線(圖中未示)與源電極66電連接,所述柵極65與顯示裝置中的掃描線(圖中未示)電連接。所述TFT開關還包括位于所述源電極66、漏電極67上的電容;所述電容包括第一極板71、第二極板72,位于所述第一極板71 和第二極板72之間的電容介質(zhì)層73 ;所述第一極板71位于所述漏電極67上與其電連接, 所述電容介質(zhì)層73位于所述第一極板72上,所述第二極板72位于所述電容介質(zhì)層73上; 所述第二極板72與固定電極、卡口電連接。在其他實施例中,也可以為顯示裝置中的數(shù)據(jù)線(圖中未示)與漏電極67電連接,所述第一極板71位于所述源電極66上與其電連接, 根據(jù)源區(qū)和漏區(qū)的類型確定。除此之外,上述TFT開關還可以為其他形式的開關電路,例如MEMS開關等?;谝陨纤龅娘@示裝置的精神,本發(fā)明還提供一種形成顯示裝置的方法,圖5 為該法的流程圖,圖6 圖21為本發(fā)明具體實施例的形成顯示裝置的方法的剖面結(jié)構(gòu)示意圖,結(jié)合參考圖5、圖6 圖21詳細說明本發(fā)明具體實施例的形成顯示裝置的方法。結(jié)合參考圖5和圖6,執(zhí)行步驟S11,提供基底10。本發(fā)明具體實施例中,基底10 為玻璃基底。在本發(fā)明具體實施例中,所述基底10內(nèi)形成有背光源(圖中未示),且背光源包括藍光光源、紅光光源和綠光光源,所述的藍光光源、紅光光源和綠光光源可以分別由藍光LED、紅光LED和綠光LED提供,也可以通過激光提供,且提供紅綠藍三色激光。結(jié)合參考圖5和圖7,執(zhí)行步驟S21,在所述基底10上形成固定光柵20、以上所述的MEMS光閥。本發(fā)明具體實施例中,形成固定光柵20的方法包括在基底10上形成導電層,之后利用光刻、刻蝕的方法圖形化所述導電層形成固定光柵20。在本發(fā)明中,固定光柵 20的材料選自金、銀、銅、鋁、鈦、鉻、鉬等,本發(fā)明具體實施例中優(yōu)選為鋁。其中,形成導電層的方法可以為化學氣相沉積或物理氣相沉積。本發(fā)明具體實施例中,在形成固定光柵之后,在形成MEMS光閥之前,在所述固定光柵上形成TFT開關。參考圖8,本發(fā)明具體實施例中,形成固定光柵20后,形成介質(zhì)層22,覆蓋固定光柵20。介質(zhì)層22的材料為氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiN)、碳氧化硅(SiOC)或氮氧化硅 (SiON)或者它們的任意組合。形成介質(zhì)層22的方法為化學氣相沉積。之后在介質(zhì)層22上形成TFT開關,每一個固定電極對應一個TFT開關,每一個卡口對應一個TFT開關。在該具體實施例中,形成TFT開關的方法為結(jié)合參考圖8 和圖8 ,執(zhí)行步驟a,在所述固定光柵上形成第一導電層,所述第一導電層的材料為透光率小于50 %的導電材料。該第一導電層的材料參見以上對TFT開關的描述。該具體實施例中,第一導電層可以為鈦層、鋁層和鈦層(Ti/Al/Ti)的疊層結(jié)構(gòu),也可為鋁層、鉬層(Al/Mo)的疊層結(jié)構(gòu),或者鉻(Cr)層,或者鉬(Mo)層,或者鉭層,其形成方法為化學氣相沉積或物理氣相沉積。之后,執(zhí)行步驟b,圖形化所述第一導電層,形成柵極 41、第一極板45 即經(jīng)掩膜、曝光、顯影、干法蝕刻第一導電層后形成柵極41、第一極板45以及掃描線48。結(jié)合參考圖Sb1和圖Sb2,執(zhí)行步驟c,形成第一介質(zhì)層441,覆蓋所述柵極、第一極板,位于所述第一極板上的第一介質(zhì)層作為電容介質(zhì)層;和步驟d,在所柵極41上的第一介質(zhì)層上依次形成低摻雜硅層442、高摻雜硅層443 ;所述高摻雜硅層443具有開口,開口兩側(cè)為源區(qū)和漏區(qū),所述開口暴露出所述低摻雜硅層442,所述低摻雜硅層442為導電溝道。本發(fā)明中,第一介質(zhì)層441的材料可以為氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiN)、氮氧化硅 (SiON)或者碳氧化硅(SiOC)等,也可以為它們的任意組合。利用PECVD法(增強等離子體化學氣相沉積)進行連續(xù)成膜,形成第一介質(zhì)層441、低摻雜硅442,高摻雜硅層443,也就是首先利用PECVD法形成第一介質(zhì)層441,覆蓋第一極板45、柵極41以及掃描線48,接著在第一介質(zhì)層441上形成低摻雜硅層442,之后在低摻雜硅層442上形成高摻雜硅層443。然后,利用光刻(掩膜、曝光)和干法蝕刻圖形化低摻雜硅層442、高摻雜硅層443,保留位于所述柵極41上的第一介質(zhì)層441上的低摻雜硅層442、高摻雜硅層443 ;之后,圖形化所述高摻雜硅層443,形成開口(圖中未標號),開口兩側(cè)的高摻雜硅層443分別為源區(qū)、漏區(qū), 所述開口暴露出所述低摻雜硅層442,該低摻雜硅層442作為導電溝道。結(jié)合參考圖Sc1和圖Sc2,執(zhí)行步驟e,形成第二導電層,覆蓋所述第一介質(zhì)層441 和低摻雜硅層442、高摻雜硅層443,所述第二導電層的材料為透光率小于50%的導電材料;之后,執(zhí)行步驟f,圖形化所述第二導電層,形成與源區(qū)電連接的源電極42、與漏區(qū)電連接的漏電極43和第二極板46,所述第二極板46、第一極板45和第一極板45上的第一介質(zhì)層組成電容,所述第二極板46與源電極42或漏電極43電連接。該具體實施例中,圖形化第二導電層時,也形成了數(shù)據(jù)線49。在該具體實施例中,第二極板46與源電極42電連接, 數(shù)據(jù)線49與漏電極電連接,在其他實施例中,第二極板46也可以與漏電極43電連接,數(shù)據(jù)線49與源電極電連接,根據(jù)源區(qū)和漏區(qū)的類型確定。該第二導電層的材料參見以上對TFT開關的描述。該具體實施例中,第二導電層可以為鈦層、鋁層和鈦層(Ti/Al/Ti)的疊層結(jié)構(gòu),也可為鋁層、鉬層(Al/Mo)的疊層結(jié)構(gòu), 或者鉻(Cr)層,或者鉬(Mo)層,或者鉭層,其形成方法為化學氣相沉積或物理氣相沉積。參考圖8d,該具體實施例中,形成TFT開關后,最后用PECVD法形成鈍化層47,鈍化層47的材料選自氧化硅、氮化硅、碳化硅或氮氧化硅或者它們的任意組合;之后再用掩膜曝光及干法蝕刻進行鈍化層的蝕刻成形,該鈍化層作為保護膜用于對TFT開關進行保護。結(jié)合參考圖5和圖9、圖10、圖11,執(zhí)行步驟S22,在所述固定光柵20上依次形成圖形化的第一犧牲層51、第三導電層52,所述圖形化的第一犧牲層51定義出MEMS光閥的位置。本發(fā)明具體實施例中,并非直接在固定光柵20上依次形成圖形化的第一犧牲層51、 第三導電層52,在所述固定光柵20和圖形化的第一犧牲層51、第三導電層52之間還形成有鈍化層47 (結(jié)合參考圖8d)。具體為參考圖9,形成圖形化的第一犧牲層51的方法為在所述固定光柵20上形成第一犧牲層;該第一犧牲層覆蓋所述固定光柵20表面上的結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明具體實施例中,第一犧牲層的材料為非晶碳,其形成方法為CMOS工藝中的普通的化學氣相沉積工藝。形成第一犧牲層后,利用光刻方法圖形化所述第一犧牲層,形成預定圖形的犧牲層51a,定義出MEMS 光閥的位置。參考圖10,形成預定圖形的犧牲層51a后,在去除犧牲層的位置上形成預定的犧牲層51b,所述預定圖形的犧牲層51a和預定的犧牲層51b共同作為圖形化的第一犧牲層 51。在本發(fā)明具體實施例中,預定的犧牲層51b的材料也為非晶碳,其形成方法為CMOS工藝中的普通的化學氣相沉積工藝。參考圖11,在所述圖形化的第一犧牲層51上形成第三導電層52。本發(fā)明中,所述第三導電層52的材料可以是金屬,如金、銀、銅、鋁、鈦、鉻、鉬、鎘、鎳、鈷等其中之一或者其中的組合;也可以是導電非金屬,如非晶硅、多晶硅、非晶鍺硅、多晶鍺硅等等;還可以是金屬和導電非金屬的組合。該第三導電層52的形成方法可以為化學氣相沉積或物理氣相沉積工藝。本發(fā)明具體實施例中,第三導電層52的材料為鋁。結(jié)合參考圖5和圖12,執(zhí)行步驟S23,依次刻蝕第三導電層52和圖形化的第一犧牲層51,暴露出所述TFT開關與MEMS光閥的固定電極、卡口電連接的位置,換言之,定義出卡口和TFT開關電連接的位置,并且也定義出固定電極與TFT開關電連接的位置。其中,TFT 開關的第二極板與MEMS光閥的固定電極、卡口電連接。結(jié)合參考圖5和圖13,執(zhí)行步驟S24,在刻蝕后的第三導電層52、刻蝕后的圖形化的第一犧牲層51上形成圖形化的第二犧牲層53,定義出卡口、固定電極的位置。在本發(fā)明具體實施例中,圖形化的第二犧牲層53的材料為非晶碳,其形成方法為CMOS工藝中的普通的化學氣相沉積工藝。結(jié)合參考圖5和圖14,執(zhí)行步驟S25,依次形成第四導電層M、第三介質(zhì)層(圖中未示意出介質(zhì)層),覆蓋所述圖形化的第二犧牲層53、刻蝕后的第三導電層52,即覆蓋所述基底10上形成的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明中,所述第四導電層M的材料可以是金屬,如金、銀、銅、鋁、 鈦、鉻、鉬、鎘、鎳、鈷等其中之一或者其中的組合;也可以是導電非金屬,如非晶硅、多晶硅、 非晶鍺硅、多晶鍺硅等等;還可以是金屬和導電非金屬的組合。所述第三介質(zhì)層的材料選自氧化硅、氮化硅、碳化硅、氮氧化硅其中之一或者它們的任意組合。該第四導電層M的形成方法可以為化學氣相沉積或物理氣相沉積工藝。本發(fā)明具體實施例中,第四導電層M的材料優(yōu)選鋁。結(jié)合參考圖5和圖15,執(zhí)行步驟S26,圖形化所述第四導電層M、第三介質(zhì)層形成卡口 21、MEMS光閥的固定電極34(從圖中的截面圖中,沒有示意出卡口 21與TFT開關電連接的部位)。結(jié)合參考圖Ia和圖lb,以及本發(fā)明具體實施例的MEMS光閥,可以明確得知卡口 21用于放置可動光柵31,因此卡口 21要和之后形成的可動光柵匹配,并且也可以得知。 本發(fā)明具體實施例中,圖形化第四導電層、第三介質(zhì)層的具體方法為濕法刻蝕。而且,本發(fā)明具體實施例中,濕法刻蝕也去除了第三導電層和第四導電層之間的未被圖形化的光刻膠覆蓋的圖形化的第二犧牲層53的部分。在該步驟中,形成MEMS光閥的固定電極34時,由于工藝的限制,組成固定電極34的第三導電層部分沒有被刻蝕成型,需要在接下來的步驟 S27中刻蝕形成可動光柵和可動電極時一并刻蝕。需要說明的是,在圖15的截面示意圖中, 并沒有示意出圖Ia對應的所有的固定電極,僅示意出了一個固定電極33、34。結(jié)合參考圖5和圖16,并參考圖la,執(zhí)行步驟S27,圖形化刻蝕后的第三導電層 52,形成所述MEMS光閥的可動光柵31、可動電極32。并且,在該步驟中,也刻蝕第三導電層形成固定電極33、34的第三導電層部分,也就是說,固定電極33、34包括兩層導電層,分別為部分第三導電層和部分第四導電層,部分第四導電層與TFT開關的第二極板電連接。結(jié)合步驟S27和步驟S26,以及圖Ia和圖lb,在圖形化第三導電層52、第四導電層54時,兩者的圖形要相互配合,組合成本發(fā)明具體實施例的MEMS光閥。連接部位23相應的對應固定電極33的電連接端332、固定電極34的電連接端342。結(jié)合參考圖5和圖17至圖20,執(zhí)行步驟S28,去除所述圖形化的第一犧牲層、圖形化的第二犧牲層。在本發(fā)明具體實施例中,去除圖形化的第一犧牲層、圖形化的第二犧牲層之前還包括首先,參考圖17,形成第三犧牲層55,覆蓋在基底10上形成的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明具體實施例中,第三犧牲層的材料也為非晶碳,其形成方法為CMOS工藝中的普通的化學氣相沉積工藝。參考圖18,形成第三犧牲層55后,圖形化所述第三犧牲層55,形成相鄰的MEMS光閥之間的隔離槽56。該隔離槽56可以將各個MEMS光閥相互隔開,隔離槽56為環(huán)形。圖形化所述第三犧牲層55的方 法為常規(guī)的光刻、刻蝕工藝。在其他實施例中,也可以不形成隔
兩1曰。參考圖19,在所述第三犧牲層55上表面形成封蓋層57,也就是在圖形化的第三犧牲層55的上表面以及周圍側(cè)表面上形成封蓋層57,所述封蓋層57上具有多個開口 58,在所述開口的位置處暴露出第三犧牲層55 ;所述封蓋層57在四周包圍所述MEMS光閥、在頂部遮蓋所述MEMS光閥。該封蓋層57包括頂蓋571和環(huán)蓋572,其中環(huán)蓋572是封蓋層57 和基底10固定的地方,環(huán)蓋572為一圈封閉的環(huán)蓋,可以將MEMS光閥一個個保護起來。本發(fā)明中,封蓋層57的材料為氧化硅、氮化硅、碳化硅或氮氧化硅,該具體實施例中,優(yōu)選氧化硅。形成封蓋層57的方法為參考圖19,首先用化學氣相沉積形成氧化硅層, 覆蓋所述圖形化的第三犧牲層55的表面;然后用光刻、刻蝕工藝刻蝕氧化硅層,形成具有開口 58的封蓋層57,該開口 58暴露出圖形化的第三犧牲層55。所述開口 58的深寬比范圍應為0.5 20,所述開口的孔徑范圍為0. 1 10微米。參考圖20,所述去除圖形化的第一犧牲層、圖形化的第二犧牲層,并且去除圖形化的第三犧牲層,其方法為離化氧氣形成氧等離子體;將所述氧等離子體通入所述開口,在溫度范圍為150°C 450°C的條件下灰化所述非晶碳。參考圖21,在本發(fā)明中,形成以上所述的顯示裝置后,還包括形成密封蓋59,密封所述開口 58。所述密封蓋59的材料為氧化硅、氮化硅、碳化硅或氮氧化硅。所述形成密封蓋59的方法為化學氣相沉積。密封蓋59可以起到密封顯示裝置的作用,防止水蒸氣、灰塵、雜質(zhì)等進入顯示裝置內(nèi),這樣可以提高顯示裝置的壽命。以上所述的形成顯示裝置的具體實施例,首先在基底上形成固定光柵,然后在固定光柵之上形成MEMS光閥。在本發(fā)明的其他實施例中,也可以首先在基底上形成MEMS光閥,然后在MEMS光閥之上形成固定光柵。圖22為固定光柵位于MEMS光閥之上的剖面結(jié)構(gòu)示意圖,參考圖22,在該具體實施例中,先在基底10上形成MEMS光閥,該MEMS光閥包括可動光柵31'、可動電極32'、固定電極33' ,34',由于先形成MEMS光閥,為了配合之后形成的固定光柵20',MEMS光閥的可動光柵3Γ相對于可動電極32'、固定電極34'做相應的調(diào)整,可動光柵31'的位置上移,使可動光柵31'靠近固定光柵20'。在形成MEMS光閥后,形成封蓋層57以及密封蓋59,然后在密封蓋59上形成固定光柵20'。而且,本發(fā)明具體實施例中,固定光柵20'上的卡口 21'的位置也相應的需要做調(diào)整,本領域技術人員根據(jù)以上所述的具體實施例,可以推知該實施例的具體實施方式
,在此不做贅述。而且,本領域技術人員根據(jù)以上所述的具體實施例的工藝描述,可以推知該實施例中,形成顯示裝置的方法,在此不做贅述。以上所述為本發(fā)明圖Ia所示的具體實施例詳述了形成顯示裝置的方法,本發(fā)明圖3和圖4所示的具體實施例的顯示裝置的形成方法也適用于該方法,只是在圖形化時需要更換適合的掩膜板。結(jié)合參考圖23和圖24,本發(fā)明具體實施例的,形成LTPS-TFT開關包括步驟1),在所述基底或所述固定光柵上形成硅層。在圖24所示的本發(fā)明的具體實施例中,在所述固定光柵20上形成硅層。如果在其他實施例中,先形成MEMS光閥,然后再形成固定光柵,則在基底10上形成硅層。步驟2),晶化所述硅層形成多晶硅層。步驟3),圖形化所述多晶硅層,形成圖形化的多晶硅層,定義出源區(qū)61、漏區(qū)62以及溝道區(qū)63的區(qū)域。在該步驟中,可以對溝道區(qū)進行摻雜,調(diào)節(jié)閾值電壓。步驟4),形成柵介質(zhì)層64,覆蓋所述圖形化的多晶硅層。 步驟5),在所述柵介質(zhì)層上形成圖形化的掩膜層,以所述圖形化的掩膜層為掩膜對所述圖形化的多晶硅層進行離子注入形成源區(qū)61和漏區(qū)62。步驟6),去除所述圖形化的掩膜層,在所述柵介質(zhì)層64上形成柵極65。步驟7),形成層間介質(zhì)層(圖中未標號),覆蓋所述柵介質(zhì)層64和柵極65。層間介質(zhì)層的材料可選氧化硅。步驟8),在所述柵介質(zhì)層64和層間介質(zhì)層中形成與源區(qū)61電連接的第一插栓 (圖中未標號),與漏區(qū)62電連接的第二插栓(圖中未標號)。形成第一插栓、第二插栓的方法為公知技術,此不做詳述。步驟9),在第一插栓上形成源電極66,在第二插栓上形成漏電極67。步驟10),在所述層間介質(zhì)層、第一插栓、第二插栓組成的表面上形成圖形化的鈍化層,所述圖形化的鈍化層具有開口,所述開口暴露出所述漏電極67或源電極66。開口暴露漏電極67還是源電極66,需要根據(jù)源區(qū)和漏區(qū)的類型確定。步驟11),在所述圖形化的鈍化層和開口的表面依次形成第一導電層、第二介質(zhì)層、第二導電層,所述第一導電層、第二導電層的材料為透光率小于50%的材料。所述第一導電層和所述第二導電層的材料選自金、銀、銅、鋁、鈦、鉻、鉬、鎘、鎳、鈷、非晶硅、多晶硅、 非晶鍺硅、多晶鍺硅其中之一或者它們的任意的組合,其形成方法為氣相沉積。所述第二介質(zhì)層的材料選自氧化硅、氮化硅、碳化硅或氮氧化硅或者它們的任意組合,其形成方法為化學氣相沉積。步驟12),圖形化所述第一導電層、第二介質(zhì)層、第二導電層形成第一極板、電容介質(zhì)層、第二極板;所述第一導電層對應形成第一極板,所述第二導電層對應形成第二極板, 第二介質(zhì)層對應形成電容介質(zhì)層。在形成LTPS-TFT開關后,可以利用以上所述的方法形成MEMS光閥、卡口以及封蓋
層、jS、封蓋。本發(fā)明雖然已以較佳實施例公開如上,但其并不是用來限定本發(fā)明,任何本領域技術人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),都可以利用上述揭示的方法和技術內(nèi)容對本發(fā)明技術方案做出可能的變動和修改,因此,凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內(nèi)容,依據(jù)本發(fā)明的技術實質(zhì)對以 上實施例所作的任何簡單修改、等同變化及修飾,均屬于本發(fā)明技術方案的保護范圍。
權利要求
1.一種具有MEMS光閥的顯示裝置,包括基底;位于所述基底上的固定光柵、MEMS光閥,所述MEMS光閥用于控制所述固定光柵開啟、 關閉;其特征在于,所述基底上設置有卡口 ;所述MEMS光閥包括可動光柵,設于所述卡口內(nèi),且與所述卡口接觸時兩者電導通;可動電極、固定電極,所述可動電極的一端與所述可動光柵固定電連接,另一端懸空; 所述固定電極位于所述可動電極的一側(cè)或兩側(cè),和所述可動電極形成電容,通過控制所述固定電極與所述可動電極之間的電勢差,可控制所述可動電極帶動可動光柵在所述卡口內(nèi)移動,開啟和關閉所述固定光柵。
2.如權利要求1所述的具有MEMS光閥的顯示裝置,其特征在于,所述固定光柵為矩形, 具有頂邊、底邊和兩側(cè)邊;所述可動光柵為矩形,具有第一邊、第二邊、第三邊和第四邊,所述第一邊和第三邊相對,所述第二邊和第四邊相對,第一邊對應所述固定光柵的頂邊,第三邊對應所述固定光柵的底邊,第二邊和第四邊分別對應固定光柵的兩側(cè)邊;所述卡口底部固定在基底上,位于所述可動光柵的第一邊和第三邊的兩側(cè),且所述可動光柵的第一邊和第三邊設于所述卡口內(nèi),在所述卡口內(nèi)沿第二邊和第四邊方向移動。
3.如權利要求2所述的具有MEMS光閥的顯示裝置,其特征在于,所述可動光柵具有多個條狀的透光開口,所述固定光柵具有多個條狀的透光開口,所述可動光柵以及固定光柵的條狀的透光開口與所述第二邊平行,所述可動光柵的透光開口寬度及相鄰兩個透光開口之間的不透光部大于所述固定光柵的透光開口的寬度。
4.如權利要求2所述的具有MEMS光閥的顯示裝置,其特征在于,所述固定電極和所述可動電極垂直于基底,且所述固定電極、可動電極的高度和寬度比值大于1. 5。
5.如權利要求2所述的具有MEMS光閥的顯示裝置,其特征在于,所述可動電極和固定電極的數(shù)量均為偶數(shù),在所述可動光柵的第二邊、第四邊對稱分布。
6.如權利要求1所述的具有MEMS光閥的顯示裝置,其特征在于,所述可動電極的懸空端靠近所述固定電極。
7.如權利要求1所述的具有MEMS光閥的顯示裝置,其特征在于,所述固定光柵為圓形, 具有多個扇形的透光開口 ;所述可動光柵為圓形,具有多個扇形的透光開口 ;所述卡口底部固定在基底上,且位于所述可動光柵的圓周邊緣,所述圓形的可動光柵可在所述卡口內(nèi)沿可動光柵的圓周方向旋轉(zhuǎn);所述可動電極的一端與所述圓形的可動光柵的圓周邊緣固定電連接。
8.如權利要求7所述的具有MEMS光閥的顯示裝置,其特征在于,所述可動電極和固定電極的數(shù)量均為偶數(shù),在所述可動光柵的圓周上均勻?qū)ΨQ分布。
9.如權利要求1所述的具有MEMS光閥的顯示裝置,其特征在于,所述固定光柵為扇形, 具有多個條狀的透光開口 ;所述可動光柵為扇形,具有多個條狀的透光開口 ;所述卡口底部固定在基底上,位于所述扇形的可動光柵的兩個圓弧邊的兩側(cè),所述扇形的可動光柵可在所述卡口內(nèi)沿可動光柵的扇形邊旋轉(zhuǎn);所述可動電極的一端與所述扇形的可動光柵的短圓弧邊固定電連接。
10.如權利要求1所述的具有MEMS光閥的顯示裝置,其特征在于,所述固定電極、可動電極以及可動光柵、固定光柵、卡口的材料為導電材料。
11.如權利要求1所述的具有MEMS光閥的顯示裝置,其特征在于,還包括TFT開關,位于所述基底或固定光柵上,所述卡口、固定電極分別與相應的TFT開關電連接。
12.如權利要求11所述的具有MEMS光閥的顯示裝置,其特征在于,所述TFT開關包括柵極,源區(qū)、漏區(qū),用于電導通源區(qū)和漏區(qū)的導電溝道,位于所述柵極和導電溝道之間的柵介質(zhì)層,與所述源區(qū)電連接的源電極,與所述漏區(qū)電連接的漏電極,電容;所述電容包括第一極板、第二極板以及位于第一極板和第二極板之間的電容介質(zhì)層;所述第一極板與所述柵極位于同一層,所述第一極板與所述柵極的材料相同,為透光率小于50%的導電材料;所述第二極板與所述源電極和漏電極位于同一層,所述第二極板與所述源電極和漏電極的材料相同,為透光率小于50%的導電材料,所述第二極板與源電極或漏電極電連接,所述第二極板與所述固定電極、卡口電連接。
13.如權利要求12所述的具有MEMS光閥的顯示裝置,其特征在于,所述導電溝道為低摻雜硅層,所述低摻雜硅層和柵介質(zhì)層之間為高摻雜硅層,所述高摻雜硅層具有開口,開口兩側(cè)分別為源區(qū)和漏區(qū),所述開口暴露出所述低摻雜硅層。
14.如權利要求12所述的具有MEMS光閥的顯示裝置,其特征在于,所述柵介質(zhì)層的材料與所述電容介質(zhì)層的材料相同,且柵介質(zhì)層和電容介質(zhì)層位于同一層。
15.如權利要求12所述的具有MEMS光閥的顯示裝置,其特征在于,所述第一極板、第二極板、柵極、源電極和漏電極的材料選自金屬。
16.如權利要求15所述的具有MEMS光閥的顯示裝置,其特征在于,所述第一極板、第二極板、柵極、源電極和漏電極的材料選自金、銀、銅、鋁、鈦、鉻、鉬、鎘、鎳、鈷其中之一或者它們的任意組合。
17.如權利要求12所述的具有MEMS光閥的顯示裝置,其特征在于,所述第一極板、第二極板、柵極、源電極和漏電極的材料選自金、銀、銅、鋁、鈦、鉻、鉬、鎘、鎳、鈷、非晶硅、多晶硅、非晶鍺硅、多晶鍺硅其中之一或者它們的任意的組合。
18.如權利要求11所述的具有MEMS光閥的顯示裝置,其特征在于,所述TFT開關為 LTPS-TFT 開關。
19.如權利要求1 18任一項所述的具有MEMS光閥的顯示裝置,其特征在于,還包括封蓋層和密封蓋,所述封蓋層在四周包圍所述MEMS光閥、在頂部遮蓋所述MEMS光閥,且在所述封蓋層的頂部具有開口 ;所述密封蓋密封所述開口。
20.如權利要求19所述的具有MEMS光閥的顯示裝置,其特征在于,所述封蓋層和密封蓋的材料選自氧化硅、氮化硅、碳化硅或氮氧化硅或者它們的任意組合。
21.—種形成具有MEMS光閥的顯示裝置的方法,其特征在于,包括提供基底;在所述基底上形成固定光柵、權利要求1 9任一項所述的MEMS光閥;其中,在基底上形成固定光柵后,在固定光柵之上形成MEMS光閥;或者,在基底之上形成MEMS光閥后,在MEMS光閥之上形成固定光柵。
22.如權利要求21所述的形成顯示裝置的方法,其特征在于,在形成MEMS光閥之前,在所述基底或固定光柵上形成TFT開關,所述固定電極與相應的TFT開關電連接。
23.如權利要求22所述的形成具有MEMS光閥的顯示裝置的方法,所述形成TFT開關的方法包括在所述基底或固定光柵上形成第一導電層,所述第一導電層的材料為透光率小于50% 的導電材料;圖形化所述第一導電層,形成柵極、第一極板;形成第一介質(zhì)層,覆蓋所述柵極、第一極板,位于所述第一極板上的第一介質(zhì)層作為電容介質(zhì)層,位于所述柵極上方的第一介質(zhì)層作為柵介質(zhì)層;在所述柵極上的第一介質(zhì)層上依次形成低摻雜硅層、高摻雜硅層,所述高摻雜硅層具有開口,開口兩側(cè)為源區(qū)和漏區(qū),所述開口暴露出所述低摻雜硅層,所述低摻雜硅層為導電溝道;形成第二導電層,覆蓋所述第一介質(zhì)層和低摻雜硅層、高摻雜硅層,所述第二導電層的材料為透光率小于50%的導電材料;圖形化所述第二導電層,形成與源區(qū)電連接的源電極、與漏區(qū)電連接的漏電極和第二極板,所述第二極板、第一極板和第一極板上的第一介質(zhì)層組成電容,所述第二極板與源電極或漏電極電連接。
24.如權利要求22所述的形成具有MEMS光閥的顯示裝置的方法,其特征在于,所述 TFT開關為LTPS-TFT開關,所述形成LTPS-TFT開關包括在所述基底或所述固定光柵上形成硅層; 晶化所述硅層形成多晶硅層;圖形化所述多晶硅層,形成圖形化的多晶硅層,定義出源區(qū)、漏區(qū)以及溝道區(qū)的區(qū)域; 形成柵介質(zhì)層,覆蓋所述圖形化的多晶硅層;在所述柵介質(zhì)層上形成圖形化的掩膜層,以所述圖形化的掩膜層為掩膜對所述圖形化的多晶硅層進行離子注入形成源區(qū)和漏區(qū);去除所述圖形化的掩膜層,在所述柵介質(zhì)層上形成柵極; 形成層間介質(zhì)層,覆蓋所述柵介質(zhì)層和柵極;在所述柵介質(zhì)層和層間介質(zhì)層中形成與源區(qū)電連接的第一插栓、與漏區(qū)電連接的第二插栓;在所述第一插栓上形成源電極,在所述第二插栓上形成漏電極; 在所述層間介質(zhì)層、第一插栓、第二插栓組成的表面上形成圖形化的鈍化層,所述圖形化的鈍化層具有開口,所述開口暴露出所述源電極或漏電極;在所述圖形化的鈍化層和開口的表面依次形成第一導電層、第二介質(zhì)層、第二導電層, 所述第一導電層、第二導電層的材料為透光率小于50%的材料;圖形化所述第一導電層、第二介質(zhì)層、第二導電層形成第一極板、電容介質(zhì)層、第二極板;所述第一導電層對應形成第一極板,所述第二導電層對應形成第二極板,第二介質(zhì)層對應形成電容介質(zhì)層。
25.如權利要求23所述的形成具有MEMS光閥的顯示裝置的方法,其特征在于,所述第一導電層、第二導電層的材料選自金、銀、銅、鋁、鈦、鉻、鉬、鎘、鎳、鈷、非晶硅、多晶硅、非晶鍺硅、多晶鍺硅其中之一或者它們的任意的組合。
26.如權利要求M所述的形成具有MEMS光閥的顯示裝置的方法,其特征在于,第一導電層和第二導電層的材料選自金、銀、銅、鋁、鈦、鉻、鉬、鎘、鎳、鈷、非晶硅、多晶硅、非晶鍺硅、多晶鍺硅其中之一或者它們的任意的組合。
27.如權利要求23或M所述的形成具有MEMS光閥的顯示裝置的方法,其特征在于,在所述形成TFT開關后,形成MEMS光閥、卡口;所述形成MEMS光閥、卡口包括在所述基底或固定光柵上依次形成圖形化的第一犧牲層、第三導電層,所述圖形化的第一犧牲層定義出MEMS光閥的位置;依次刻蝕第三導電層和圖形化的第一犧牲層,暴露出所述TFT開關與MEMS光閥的固定電極、卡口電連接的位置;在刻蝕后的第三導電層、刻蝕后的圖形化的第一犧牲層上形成圖形化的第二犧牲層, 定義出卡口的位置;依次形成第四導電層、第三介質(zhì)層,覆蓋所述圖形化的第二犧牲層、刻蝕后的第三導電層;圖形化所述第四導電層、第三介質(zhì)層,形成卡口、MEMS光閥的固定電極; 圖形化刻蝕后的第三導電層,形成所述MEMS光閥的可動光柵、可動電極; 去除所述圖形化的第一犧牲層、圖形化的第二犧牲層。
28.如權利要求27所述的形成具有MEMS光閥的顯示裝置的方法,其特征在于,在去除所述圖形化的第一犧牲層和圖形化的第二犧牲層之前還包括形成第三犧牲層,覆蓋所述MEMS光閥、卡口、圖形化的第一犧牲層; 在所述第三犧牲層表面形成封蓋層,所述封蓋層上具有多個開口,暴露出第三犧牲層, 所述封蓋層在四周包圍所述MEMS光閥、在頂部遮蓋所述MEMS光閥。
29.如權利要求觀所述的形成具有MEMS光閥的顯示裝置的方法,其特征在于,在所述去除第一犧牲層和第二犧牲層時,也去除所述第三犧牲層,包括等離化氧氣形成氧等離子體;將所述氧等離子體通入所述開口,在溫度范圍為150°C 450°C的條件下灰化所述非晶碳。
30.如權利要求四所述的形成具有MEMS光閥的顯示裝置的方法,其特征在于,所述第一犧牲層、第二犧牲層、第三犧牲層的材料為非晶碳。
31.如權利要求四所述的形成顯示裝置的方法,其特征在于,還包括在去除第一犧牲層、第二犧牲層和第三犧牲層后,形成密封蓋,覆蓋所述封蓋層。
32.如權利要求四所述的形成具有MEMS光閥的顯示裝置的方法,其特征在于,形成第三犧牲層后,形成封蓋層之前還包括圖形化所述第三犧牲層,形成相鄰的MEMS光閥之間的隔離槽;所述封蓋層形成于所述圖形化后的第三犧牲層的表面。
33.如權利要求31所述的形成具有MEMS光閥的顯示裝置的方法,其特征在于,所述封蓋層和密封蓋的材料選自氧化硅、氮化硅、碳化硅或氮氧化硅或者它們的任意組合,形成方法為化學氣相沉積。
全文摘要
一種具有MEMS光閥的顯示裝置及其形成方法,具有MEMS光閥的顯示裝置包括基底;位于所述基底上的固定光柵、MEMS光閥,所述MEMS光閥用于控制所述固定光柵開啟、關閉;所述基底上設置有卡口;所述MEMS光閥包括可動光柵,設于所述卡口內(nèi),且與所述卡口接觸時兩者電導通;可動電極、固定電極,所述可動電極的一端與所述可動光柵固定連接,另一端懸空,所述固定電極和所述可動電極形成電容,在所述固定電極和可動電極之間具有電勢差時,所述可動電極帶動可動光柵在所述卡口內(nèi)移動,開啟和關閉所述固定光柵。本發(fā)明可以增強MEMS光閥的靈敏度,提高可靠性。
文檔編號G02B26/02GK102236165SQ201110097168
公開日2011年11月9日 申請日期2011年4月18日 優(yōu)先權日2011年4月18日
發(fā)明者唐德明, 毛劍宏 申請人:上海麗恒光微電子科技有限公司
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