經(jīng)囊封機(jī)電系統(tǒng)裝置陣列的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供用于囊封機(jī)電系統(tǒng)裝置的系統(tǒng)、方法及設(shè)備。在一個方面中,可囊封大的機(jī)電系統(tǒng)裝置陣列。在一個方面中,所述囊封包含由囊封層支撐件支撐于所述機(jī)電系統(tǒng)裝置上方的囊封層。所述囊封層還可包含多個孔口。所述孔口可經(jīng)密封使得不損壞下面的所述機(jī)電系統(tǒng)裝置。
【專利說明】經(jīng)囊封機(jī)電系統(tǒng)裝置陣列
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)電系統(tǒng)裝置且更特定來說涉及經(jīng)囊封機(jī)電系統(tǒng)裝置陣列及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)電系統(tǒng)(EMS)包含具有電及機(jī)械元件、致動器、換能器、傳感器、光學(xué)組件(例如鏡及光學(xué)膜層)及電子器件的裝置??梢远喾N尺寸制造機(jī)電系統(tǒng),包含但不限于微米尺寸及納米尺寸。舉例來說,微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)裝置可包含具有介于從約一微米到數(shù)百微米或更大的范圍內(nèi)的大小的結(jié)構(gòu)。納米機(jī)電系統(tǒng)(NEMS)裝置可包含具有小于一微米的大小(舉例來說,包含小于數(shù)百納米的大小)的結(jié)構(gòu)??墒褂贸练e、蝕刻、光刻及/或蝕刻掉襯底及/或所沉積材料層的部分或添加層以形成電裝置及機(jī)電裝置的其它微機(jī)械加工工藝形成機(jī)電元件。
[0003]一種類型的機(jī)電系統(tǒng)裝置稱作干涉式調(diào)制器(IMOD)。如本文中所用,術(shù)語干涉式調(diào)制器或干涉式光調(diào)制器是指使用光學(xué)干涉原理選擇性地吸收及/或反射光的裝置。在一些實(shí)施方案中,干涉式調(diào)制器可包含一對導(dǎo)電板,所述對導(dǎo)電板中的一者或兩者可為全部或部分透明的及/或反射的且能夠在施加適當(dāng)電信號時(shí)相對運(yùn)動。在實(shí)施方案中,一個板可包含沉積于襯底上的固定層且另一板可包含通過氣隙與所述固定層分離的反射膜。一個板相對于另一板的位置可改變?nèi)肷溆诟缮媸秸{(diào)制器上的光的光學(xué)干涉。干涉式調(diào)制器裝置具有廣泛的應(yīng)用,且預(yù)期用于改進(jìn)現(xiàn)有產(chǎn)品及形成新產(chǎn)品,尤其是具有顯示能力的那些產(chǎn)品O
[0004]一些機(jī)電系統(tǒng)裝置包含保護(hù)機(jī)械元件的層。舉例來說,機(jī)械元件可由機(jī)電系統(tǒng)裝置上方的可稱作“囊封層”或“殼層”的層保護(hù)。囊封可保護(hù)機(jī)電裝置免受環(huán)境危害,例如濕氣及機(jī)械沖擊。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的系統(tǒng)、方法及裝置各自具有數(shù)個創(chuàng)新性方面,所述方面中的單個方面均不單獨(dú)地決定本文中所揭示的所要屬性。
[0006]本發(fā)明中所描述的標(biāo)的物的一個創(chuàng)新性方面可實(shí)施于一種機(jī)電系統(tǒng)裝置封裝中。所述機(jī)電系統(tǒng)裝置封裝可包含襯底,所述襯底具有通過第一間隙與所述襯底間隔開且通過多個柱懸掛于所述襯底上面的可移動電極陣列。所述陣列中的鄰近可移動電極之間可存在空間。囊封層可通過第二間隙與所述可移動電極陣列間隔開且所述囊封層可包含定位于所述多個柱中的一或多者或鄰近可移動電極之間的所述空間上方的多個孔口。密封層可安置于所述囊封層上方且借此密封所述孔口。在一個方面中,多個孔口可定位于多個柱上方。在一個方面中,多個孔口可定位于鄰近可移動電極之間的所述空間上方。在一個方面中,所述多個柱布置成行及列的陣列。所述多個孔口可定位于所述陣列中的交替柱上方。在一個方面中,鄰近可移動電極之間的所述空間為光學(xué)非作用空間。[0007]本發(fā)明中所描述的標(biāo)的物的另一創(chuàng)新性方面可實(shí)施于一種形成機(jī)電系統(tǒng)裝置封裝的方法中。所述方法可包含:在襯底上形成第一犧牲層;在所述第一犧牲層上面形成可移動電極陣列;在所述可移動電極陣列上面形成第二犧牲層;在所述第二犧牲層上面沉積囊封層;通過所述多個孔口釋放所述第一犧牲層及所述第二犧牲層;及密封所述囊封層中的所述多個孔口。所述囊封層具有位于所述柱上面或位于存在于鄰近可移動電極之間的所述空間上面的多個孔口。在一個方面中,所述可移動電極由柱支撐且鄰近可移動電極之間存在空間。在一個方面中,密封所述孔口包含通過所述孔口沉積材料且沉積到下面的錨定區(qū)上。
[0008]在隨附圖式及以下描述中闡明本說明書中所描述的標(biāo)的物的一或多個實(shí)施方案的細(xì)節(jié)。根據(jù)所述描述、圖式及權(quán)利要求書將明了其它特征、方面及優(yōu)點(diǎn)。注意,以下各圖的相對尺寸可能并未按比例繪制。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1展示描繪干涉式調(diào)制器(IMOD)顯示裝置的一系列像素中的兩個鄰近像素的等角視圖的實(shí)例。
[0010]圖2展示圖解說明并入有3X3干涉式調(diào)制器顯示器的電子裝置的系統(tǒng)框圖的實(shí)例。
[0011]圖3展示圖解說明圖1的干涉式調(diào)制器的可移動反射層位置對所施加電壓的圖的實(shí)例。
[0012]圖4展示圖解說明當(dāng)施加各種共用電壓及分段電壓時(shí)干涉式調(diào)制器的各種狀態(tài)的表的實(shí)例。
[0013]圖5A展示圖解說明在圖2的3X3干涉式調(diào)制器顯示器中的顯示數(shù)據(jù)幀的圖的實(shí)例。
[0014]圖5B展示可用于寫入圖5A中所圖解說明的顯示數(shù)據(jù)幀的共用信號及分段信號的時(shí)序圖的實(shí)例。
[0015]圖6A展示圖1的干涉式調(diào)制器顯示器的部分橫截面的實(shí)例。
[0016]圖6B到6E展示干涉式調(diào)制器的不同實(shí)施方案的橫截面的實(shí)例。
[0017]圖7展示圖解說明用于干涉式調(diào)制器的制造工藝的流程圖的實(shí)例。
[0018]圖8A到SE展示制作干涉式調(diào)制器的方法中的各種階段的橫截面示意性圖解的實(shí)例。
[0019]圖9A展示具有經(jīng)囊封干涉式調(diào)制器陣列的經(jīng)密封裝置的一部分的實(shí)例性俯視圖示意性圖解。
[0020]圖9B展示來自圖9A的經(jīng)囊封MOD顯示裝置的一部分的實(shí)例性平面視圖示意性圖解,其中密封層及囊封層被移除以圖解說明內(nèi)部組件的相對位置。
[0021]圖9C展示圖的經(jīng)囊封MOD顯示裝置900的橫截面圖示意性圖解。
[0022]圖1OA到IOD沿著線9C-9C展示制作圖9A中所展示的裝置的方法中的各種階段的橫截面示意性圖解的實(shí)例。
[0023]圖11展示圖解說明用于形成經(jīng)囊封機(jī)電系統(tǒng)裝置陣列的制造工藝的流程圖的實(shí)例。[0024]圖12展示干涉式調(diào)制器裝置的替代實(shí)施方案的一部分的實(shí)例性俯視圖示意性圖解。
[0025]圖13展示包含經(jīng)囊封干涉式調(diào)制器陣列的干涉式調(diào)制器裝置的一部分的實(shí)例性俯視圖示意性圖解。
[0026]圖14展示圖13中的干涉式調(diào)制器裝置的錨定區(qū)域的一部分的實(shí)例性放大俯視圖示意性圖解。
[0027]圖14A展示在蝕刻孔口之后跨越線14A-14A的干涉式調(diào)制器裝置的錨定區(qū)域的一部分的實(shí)例性橫截面。
[0028]圖14B展示在蝕刻孔口之前跨越線14B-14B的干涉式調(diào)制器裝置的錨定區(qū)域的一部分的實(shí)例性橫截面。
[0029]圖14B'展示在蝕刻孔口之后跨越線14B-14B的干涉式調(diào)制器裝置的錨定區(qū)域的一部分的實(shí)例性橫截面。
[0030]圖15展示包含經(jīng)囊封干涉式調(diào)制器陣列的干涉式調(diào)制器裝置的一部分的實(shí)例性俯視圖示意性圖解。
[0031]圖16展示包含經(jīng)囊封干涉式調(diào)制器陣列的干涉式調(diào)制器裝置的一部分的實(shí)例性俯視圖示意性圖解。
[0032]圖17展示包含經(jīng)囊封干涉式調(diào)制器陣列的干涉式調(diào)制器裝置的一部分的實(shí)例性俯視圖示意性圖解。
[0033]圖18展示包含經(jīng)囊封干涉式調(diào)制器陣列的干涉式調(diào)制器裝置的一部分的實(shí)例性俯視圖示意性圖解。
[0034]圖19展示經(jīng)囊封雙電極干涉式調(diào)制器裝置的部分橫截面示意性圖解。
[0035]圖20A及20B展示圖解說明包含多個干涉式調(diào)制器的顯示裝置的系統(tǒng)框圖的實(shí)例。
[0036]在各個圖式中,相似的參考編號及標(biāo)示指示相似的元件。
【具體實(shí)施方式】
[0037]以下描述出于描述本發(fā)明的創(chuàng)新性方面的目的而針對于某些實(shí)施方案。然而,所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易認(rèn)識到,可以多種不同方式應(yīng)用本文中的教示。所描述的實(shí)施方案可在可經(jīng)配置以顯示圖像(無論是處于運(yùn)動(例如,視頻)還是靜止的(例如,靜止圖像),且無論是文本、圖形的還是圖片的)的任一裝置或系統(tǒng)中實(shí)施。更特定來說,本發(fā)明預(yù)期:所描述的實(shí)施方案可包含于以下多種電子裝置中或可與所述電子裝置相關(guān)聯(lián):例如(但不限于),移動電話、具有多媒體因特網(wǎng)能力的蜂窩式電話、移動電視接收器、無線裝置、智能電話、Bluctoolh?裝置、個人數(shù)據(jù)助理(PDA)、無線電子郵件接收器、手持式或便攜式計(jì)算機(jī)、上網(wǎng)本、筆記本計(jì)算機(jī)、智能本、平板計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、掃瞄儀、傳真裝置、GPS接收器/導(dǎo)航器、相機(jī)、MP3播放器、攝錄像機(jī)、游戲控制臺、手表、鐘表、計(jì)算器、電視監(jiān)視器、平板顯示器、電子閱讀裝置(即,電子閱讀器)、計(jì)算機(jī)監(jiān)視器、汽車顯示器(包含里程表及速度表顯示器等等)、駕駛艙控制件及/或顯示器、相機(jī)視圖顯示器(例如,車輛的后視相機(jī)的顯示器)、電子照片、電子告示牌或標(biāo)牌、投影儀、建筑結(jié)構(gòu)、微波爐、冰箱、立體聲系統(tǒng)、盒式錄音機(jī)或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、無線電設(shè)備、便攜式存儲器芯片、洗衣機(jī)、干衣機(jī)、洗衣機(jī)/干衣機(jī)、停車計(jì)時(shí)器、封裝(例如,在機(jī)電系統(tǒng)(EMS)、微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)及非MEMS應(yīng)用中)、美學(xué)結(jié)構(gòu)(例如,一件珠寶上的圖像顯示器)及多種EMS裝置。本文中的教示還可用于非顯示應(yīng)用中,例如(但不限于):電子切換裝置、射頻濾波器、傳感器、加速計(jì)、陀螺儀、運(yùn)動感測裝置、磁力計(jì)、消費(fèi)型電子器件的慣性組件、消費(fèi)型電子產(chǎn)品的部件、變?nèi)荻O管、液晶裝置、電泳裝置、驅(qū)動方案、制造工藝及電子測試設(shè)備。因此,所述教示并不意欲限制于僅描繪于各圖中的實(shí)施方案,而是具有所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易明了的寬廣適用性。
[0038]一些實(shí)施方案包含用于形成機(jī)電系統(tǒng)(EMS)裝置的工藝,所述機(jī)電系統(tǒng)裝置具有在機(jī)電系統(tǒng)裝置的囊封層中以特定圖案形成的釋放孔口。機(jī)電系統(tǒng)裝置可包含形成于所述機(jī)電系統(tǒng)裝置的錨定區(qū)上的囊封柱。此類囊封柱可為可在囊封柱上面分層的囊封層賦予結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及剛度。在一些實(shí)施方案中,釋放孔口形成于囊封層中且經(jīng)定向使得所述釋放孔口在囊封柱接觸及/或過渡到囊封層的位置上面、鄰近所述位置或在所述位置周圍以預(yù)定幾何圖案形成。所述釋放孔口可經(jīng)定大小、成形及/或定位于囊封層中以提供用于將釋放氣體引入到機(jī)電系統(tǒng)裝置中以移除先前沉積的犧牲層的釋放路徑。
[0039]在一些實(shí)施方案中,所述一或多個釋放孔口位于囊封柱中。舉例來說,一系列的兩個、三個、四個、五個或五個以上釋放孔口可在限定囊封柱接觸囊封層的接觸位置的位置處穿過囊封層形成。在其它實(shí)施方案中,預(yù)定釋放孔口圖案形成于囊封層中使得所述預(yù)定孔口圖案位于機(jī)電系統(tǒng)裝置內(nèi)的不可移動元件上面。不可移動元件將包含機(jī)電系統(tǒng)裝置的當(dāng)機(jī)電系統(tǒng)裝置操作時(shí)大體不改變位置的那些部分。舉例來說,如本文中所使用,機(jī)電系統(tǒng)裝置的固定壁、柱、不可移動薄膜層及類似組件將被視為“不可移動的”。
[0040]在一些實(shí)施方案中,釋放孔口以預(yù)定空間配置安置于囊封層中使得橫穿釋放孔口的任何釋放氣體將遍及機(jī)電系統(tǒng)裝置較均勻地分布。舉例來說,釋放孔口可遍及囊封層而定位,而非圍繞囊封層的外圍定位。以此方式,釋放氣體可在較短時(shí)間周期中移除較多犧牲材料。
[0041]預(yù)定空間配置可包含跨越囊封層的表面以特定圖案(例如行及列)以規(guī)則間隔定位釋放孔口。在一些實(shí)施方案中,所述釋放孔口遠(yuǎn)離其最近相鄰者約IOO A到ΙΟΟμπι。在一個實(shí)施方案中,每一行釋放孔口可從其它行偏移以形成預(yù)定空間配置。在一些實(shí)施方案中,預(yù)定空間配置安置于可移動元件(例如機(jī)電系統(tǒng)裝置的可移動鏡)上面。在另一實(shí)施方案中,所述預(yù)定空間配置安置于機(jī)電系統(tǒng)裝置的不可移動元件上面??赏ㄟ^此類釋放孔口釋放犧牲材料且接著可將所述釋放孔口密封,從而完成下面的機(jī)電系統(tǒng)裝置的氣密囊封。
[0042]可實(shí)施本發(fā)明中所描述的標(biāo)的物的特定實(shí)施方案以實(shí)現(xiàn)以下潛在優(yōu)點(diǎn)中的一或多者。舉例來說,如上文及下文所論述以預(yù)定配置形成釋放孔口可防止釋放氣體不利地影響機(jī)電系統(tǒng)裝置內(nèi)的敏感可移動元件的性能。增加孔口的數(shù)目及/或遍及陣列而定位孔口可減小釋放氣體的壓力。另外,以此配置提供釋放孔口可確保用以密封釋放孔口的任何密封劑材料不會傷害機(jī)電系統(tǒng)裝置內(nèi)的可移動元件。另外,使用本文中所描述的方法可允許制造較大機(jī)電系統(tǒng)裝置,因?yàn)楸疚闹兴枋龅尼尫趴卓诘念A(yù)定配置可允許在機(jī)電系統(tǒng)裝置內(nèi)產(chǎn)生及釋放較大犧牲層。因此,如本文中所描述的釋放孔口的特定配置可導(dǎo)致犧牲層的較有效釋放。另外,在囊封層內(nèi)將釋放孔口定位于預(yù)定空間位置中可減少釋放時(shí)間,借此降低制造時(shí)間。[0043]所描述的實(shí)施方案可適用于的適合EMS或MEMS裝置的一個實(shí)例為反射式顯示裝置。反射式顯示裝置可并入有用以使用光學(xué)干涉原理選擇性地吸收及/或反射入射于其上的光的干涉式調(diào)制器(IMOD)。IMOD可包含吸收器、可相對于所述吸收器移動的反射器及界定于所述吸收器與所述反射器之間的光學(xué)共振腔。所述反射器可移動到兩個或兩個以上不同位置,此可改變光學(xué)共振腔的大小且借此影響所述干涉式調(diào)制器的反射比。MOD的反射光譜可形成可跨越可見波長移位以產(chǎn)生不同色彩的相當(dāng)寬的光譜帶。可通過改變光學(xué)共振腔的厚度來調(diào)整光譜帶的位置。改變光學(xué)共振腔的一種方式是通過改變反射器的位置。
[0044]圖1展示描繪干涉式調(diào)制器(IMOD)顯示裝置的一系列像素中的兩個鄰近像素的等角視圖的實(shí)例。所述IMOD顯示裝置包含一或多個干涉式MEMS顯示元件。在這些裝置中,MEMS顯示元件的像素可處于亮或暗狀態(tài)。在亮(“松弛”、“打開”或“接通”)狀態(tài)中,所述顯示元件將入射可見光的一大部分反射到(例如)用戶。相反地,在暗(“激活”、“關(guān)閉”或“關(guān)斷”)狀態(tài)中,所述顯示元件反射甚少的入射可見光。在一些實(shí)施方案中,可反轉(zhuǎn)接通與關(guān)斷狀態(tài)的光反射性質(zhì)。MEMS像素可經(jīng)配置以主要在特定波長下反射,從而允許除黑色及白色以外還進(jìn)行彩色顯示。
[0045]MOD顯示裝置可包含行/列IMOD陣列。每一 MOD可包含一對反射層,即,可移動反射層及固定部分反射層,所述對反射層以彼此相距可變且可控的距離進(jìn)行定位以形成氣隙(還稱作光學(xué)間隙或腔)。所述可移動反射層可在至少兩個位置之間移動。在第一位置(即,松弛位置)中,可移動反射層可定位于距固定部分反射層相對大的距離處。在第二位置(即,激活位置)中,可移動反射層可更靠近于部分反射層而定位。取決于可移動反射層的位置,從兩個層反射的入射光可以相長或相消方式干涉,從而產(chǎn)生每一像素的總體反射或非反射狀態(tài)。在一些實(shí)施方案中,MOD可在未經(jīng)激活時(shí)處于反射狀態(tài),從而反射在可見光譜內(nèi)的光,且可在未經(jīng)激活時(shí)處于暗狀態(tài),從而吸收及/或以相消方式干涉在可見范圍內(nèi)的光。然而,在一些其它實(shí)施方案中,MOD可在未經(jīng)激活時(shí)處于暗狀態(tài)且在經(jīng)激活時(shí)處于反射狀態(tài)。在一些實(shí)施方案中,引入所施加電壓可驅(qū)動像素改變狀態(tài)。在一些其它實(shí)施方案中,所施加電荷可驅(qū)動像素改變狀態(tài)。
[0046]圖1中所描繪的像素陣列部分包含兩個鄰近的干涉式調(diào)制器12。在左側(cè)(如所圖解說明)的IM0D12中,將可移動反射層14圖解說明為處于距包含部分反射層的光學(xué)堆疊16預(yù)定距離處的松弛位置。跨越左側(cè)IM0D12施加的電壓Vtl不足以致使可移動反射層14激活。在右側(cè)的IM0D12中,將可移動反射層14圖解說明為處于接近或鄰近光學(xué)堆疊16的激活位置??缭接覀?cè)M0D12施加的電壓Vbias足以使可移動反射層14維持處于激活位置。
[0047]在圖1中,借助指示入射于像素12上的光及從左側(cè)的像素12反射的光15的箭頭13大體圖解說明像素12的反射性質(zhì)。雖然未詳細(xì)地圖解說明,但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解,入射于像素12上的光13的大部分將穿過透明襯底20朝向光學(xué)堆疊16透射。入射于光學(xué)堆疊16上的光的一部分將透射穿過光學(xué)堆疊16的部分反射層,且一部分將往回反射穿過透明襯底20。光13的透射穿過光學(xué)堆疊16的部分將在可移動反射層14處往回朝向(且穿過)透明襯底20反射。從光學(xué)堆疊16的部分反射層反射的光與從可移動反射層14反射的光之間的干涉(相長性或相消性)將確定從像素12反射的光15的波長。
[0048]光學(xué)堆疊16可包含單個層或數(shù)個層。所述層可包含電極層、部分反射且部分透射層及透明電介質(zhì)層中的一或多者。在一些實(shí)施方案中,光學(xué)堆疊16為導(dǎo)電、部分透明且部分反射的,且可(舉例來說)通過將以上層中的一或多者沉積到透明襯底20上來制作。所述電極層可由多種材料形成,例如各種金屬,舉例來說,氧化銦錫(ITO)。所述部分反射層可由多種部分反射的材料形成,例如各種金屬,例如鉻(Cr)、半導(dǎo)體及電介質(zhì)。所述部分反射層可由一或多個材料層形成,且所述層中的每一者可由單一材料或材料的組合形成。在一些實(shí)施方案中,光學(xué)堆疊16可包含單個半透明厚度的金屬或半導(dǎo)體,其充當(dāng)光學(xué)吸收器及電導(dǎo)體兩者,同時(shí)(例如光學(xué)堆疊16或IMOD的其它結(jié)構(gòu)的)不同的更多導(dǎo)電層或部分可用于在IMOD像素之間運(yùn)送信號。光學(xué)堆疊16還可包含覆蓋一或多個導(dǎo)電層或?qū)щ?光學(xué)吸收層的一或多個絕緣層或電介質(zhì)層。
[0049]在一些實(shí)施方案中,可將光學(xué)堆疊16的層圖案化成若干平行條帶,且其可在顯示裝置中形成行電極,如下文進(jìn)一步描述。如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解,術(shù)語“圖案化”在本文中用于指掩蔽以及蝕刻工藝。在一些實(shí)施方案中,可將高度導(dǎo)電且反射的材料(例如鋁(Al))用于可移動反射層14,且這些條帶可在顯示裝置中形成列電極。可移動反射層14可形成為用以形成沉積于柱18及在柱18之間沉積的介入犧牲材料的頂部上的列的一個或若干所沉積金屬層的一系列平行條帶(正交于光學(xué)堆疊16的行電極)。當(dāng)蝕刻掉所述犧牲材料時(shí),可在可移動反射層14與光學(xué)堆疊16之間形成經(jīng)界定間隙19或光學(xué)腔。在一些實(shí)施方案中,柱18之間的間隔可為大約Ium到lOOOum,而間隙19可小于(O 10, 000 ?,( ”
[0050]在一些實(shí)施方案中,所述MOD的每一像素(無論是處于激活狀態(tài)還是松弛狀態(tài))基本上均為由固定反射層及移動反射層形成的電容器。當(dāng)不施加電壓時(shí),可移動反射層14保持處于機(jī)械松弛狀態(tài),如圖1中左側(cè)的像素12所圖解說明,其中可移動反射層14與光學(xué)堆疊16之間具有間隙19。然而,當(dāng)向選定行及列中的至少一者施加電位差(電壓)時(shí),在對應(yīng)像素處的行電極與列電極的相交點(diǎn)處形成的電容器變得被充電,且靜電力將所述電極拉在一起。如果所施加的電壓超過閾值,那么可移動反射層14可變形且在光學(xué)堆疊16附近或與所述光學(xué)堆疊相抵地移動。光學(xué)堆疊16內(nèi)的電介質(zhì)層(未展示)可防止短路且控制層14與16之間的分離距離,如圖1中右側(cè)的經(jīng)激活像素12所圖解說明。不管所施加電位差的極性如何,行為均相同。雖然在一些實(shí)例中可將陣列中的一系列像素稱作“行”或“列”,但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易理解,將一個方向稱作“行”且將另一方向稱作“列”是任意的。重申,在一些定向中,可將行視為列,且將列視為行。此外,顯示元件可均勻地布置成正交的行與列(“陣列”),或布置成非線性配置,舉例來說,相對于彼此具有某些位置偏移(“鑲嵌塊”)。術(shù)語“陣列”及“鑲嵌塊”可指代任一配置。因此,雖然將顯示器稱作包含“陣列”或“鑲嵌塊”,但在任一實(shí)例中,元件本身不需要彼此正交地布置或安置成均勻分布,而是可包含具有不對稱形狀及不均勻分布元件的布置。
[0051]在一些實(shí)施方案中,例如在一系列或陣列的IMOD中,光學(xué)堆疊16可充當(dāng)將共用電壓提供到IM0D12的一側(cè)的共用電極??梢苿臃瓷鋵?4可形成為以(舉例來說)矩陣形式布置的單獨(dú)板陣列。可給單獨(dú)板供應(yīng)用于驅(qū)動IM0D12的電壓信號。 [0052]根據(jù)上文所陳述的原理操作的干涉式調(diào)制器的結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)可廣泛地變化。舉例來說,每一 IM0D12的可移動反射層14可僅在拐角處(舉例來說,在系鏈上)附接到支撐件。如圖3中所展示,平坦的相對剛性的可移動反射層14可懸掛于可變形層34上,可變形層34可由柔性金屬形成。此架構(gòu)允許用于調(diào)制器的機(jī)電方面及光學(xué)方面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及材料彼此獨(dú)立地被選擇及發(fā)揮作用。因此,可關(guān)于光學(xué)性質(zhì)優(yōu)化用于可移動反射層14的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及材料,且可關(guān)于所要機(jī)械性質(zhì)優(yōu)化用于可變形層34的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及材料。舉例來說,可移動反射層14部分可為鋁,且可變形層34部分可為鎳??勺冃螌?4可在可變形層34的周界周圍直接或間接連接到襯底20。這些連接可形成支撐柱18。
[0053]在例如圖1A及IB中所展示的實(shí)施方案的實(shí)施方案中,MOD充當(dāng)直視裝置,其中從透明襯底20的前側(cè)(即,與其上布置有調(diào)制器的側(cè)相對的側(cè))觀看圖像。在這些實(shí)施方案中,可對所述裝置的背面部分(即,所述顯示裝置的在可移動反射層14后面的任一部分,舉例來說,包含圖3中所圖解說明的可變形層34)進(jìn)行配置及操作而不影響或負(fù)面地影響顯示裝置的圖像質(zhì)量,因?yàn)榉瓷鋵?4光學(xué)屏蔽所述裝置的那些部分。舉例來說,在一些實(shí)施方案中,可在可移動反射層14后面包含總線結(jié)構(gòu)(未圖解說明),其提供將調(diào)制器的光學(xué)性質(zhì)與調(diào)制器的機(jī)電性質(zhì)(例如電壓尋址及由此尋址產(chǎn)生的移動)分離的能力。
[0054]圖2展示圖解說明并入有3X3干涉式調(diào)制器顯示器的電子裝置的系統(tǒng)框圖的實(shí)例。所述電子裝置包含可經(jīng)配置以執(zhí)行一或多個軟件模塊的處理器21。除執(zhí)行操作系統(tǒng)以夕卜,處理器21還可經(jīng)配置以執(zhí)行一或多個軟件應(yīng)用程序,包含web瀏覽器、電話應(yīng)用程序、電子郵件程序或任何其它軟件應(yīng)用程序。
[0055]處理器21可經(jīng)配置以與陣列驅(qū)動器22通信。陣列驅(qū)動器22可包含將信號提供到(舉例來說)顯示陣列或面板30的行驅(qū)動器電路24及列驅(qū)動器電路26。圖2中的線1-1展示圖1中所圖解說明的MOD顯示裝置的橫截面。雖然為清晰起見圖2圖解說明3X3IM0D陣列,但顯示陣列30可含有極大數(shù)目個MOD且可在列中具有與在行中不同數(shù)目的M0D,且反之亦然。
[0056]圖3展示圖解說明圖1的干涉式調(diào)制器的可移動反射層位置對所施加電壓的圖的實(shí)例。對于MEMS干涉式調(diào)制器,行/列(即,共用/分段)寫入程序可利用如圖3中所圖解說明的這些裝置的滯后性質(zhì)。在一個實(shí)例性實(shí)施方案中,干涉式調(diào)制器可使用約10伏電位差來致使可移動反射層或鏡從松弛狀態(tài)改變?yōu)榧せ顮顟B(tài)。當(dāng)電壓從所述值減小時(shí),隨著電壓回降到低于(在此實(shí)例中)10伏,所述可移動反射層維持其狀態(tài),然而,所述可移動反射層直到電壓下降到低于2伏才會完全松弛。因此,如圖3中所展示,存在(在此實(shí)例中)大約3伏到7伏的電壓范圍,在所述電壓范圍內(nèi)存在所施加電壓窗,在所述窗內(nèi),裝置穩(wěn)定在松弛狀態(tài)或激活狀態(tài)中。在本文中將此窗稱作“滯后窗”或“穩(wěn)定窗”。對于具有圖3的滯后特性的顯示陣列30,行/列寫入程序可經(jīng)設(shè)計(jì)以一次尋址一或多個行,使得在對給定行的尋址期間使經(jīng)尋址行中待激活的像素暴露于約(在此實(shí)例中)10伏的電壓差,并使待松弛的像素暴露于接近零伏的電壓差。在尋址之后,可使像素暴露于穩(wěn)定狀態(tài)或(在此實(shí)例中)大約5伏的偏置電壓差使得其保持在先前選通狀態(tài)中。在此實(shí)例中,在被尋址之后,每一像素經(jīng)歷在約3伏到7伏的“穩(wěn)定窗”內(nèi)的電位差。此滯后性質(zhì)特征使得例如圖1中所圖解說明的像素設(shè)計(jì)的像素設(shè)計(jì)能夠在相同所施加電壓條件下保持穩(wěn)定在激活狀態(tài)或松弛預(yù)存狀態(tài)中。由于每一 MOD像素(無論是處于激活狀態(tài)還是松弛狀態(tài))基本上均為由固定反射層及移動反射層形成的電容器,因此此穩(wěn)定狀態(tài)可保持在滯后窗內(nèi)的穩(wěn)定電壓下而實(shí)質(zhì)上不消耗或損失電力。此外,如果所施加的電壓電位保持實(shí)質(zhì)上固定,那么基本上有甚少或無電流流動到IMOD像素中。
[0057]在一些實(shí)施方案中,可通過根據(jù)給定行中的像素的狀態(tài)的所要改變(如果有)沿著所述組列電極以“分段”電壓的形式施加數(shù)據(jù)信號來形成圖像的幀??梢来螌ぶ匪鲫嚵械拿恳恍?,使得一次一行地寫入所述幀。為了將所要數(shù)據(jù)寫入到第一行中的像素,可將對應(yīng)于所述第一行中的像素的所要狀態(tài)的分段電壓施加于列電極上,且可將呈特定“共用”電壓或信號形式的第一行脈沖施加到第一行電極。接著,可使所述組分段電壓改變?yōu)閷?yīng)于第二行中的像素的狀態(tài)的所要改變(如果有),且可將第二共用電壓施加到第二行電極。在一些實(shí)施方案中,第一行中的像素不受沿著列電極施加的分段電壓的改變影響,且保持于在第一共用電壓行脈沖期 間其被設(shè)定到的狀態(tài)??梢匝蚍绞结槍φ麄€系列的行或替代地針對整個系列的列重復(fù)此過程,以產(chǎn)生圖像幀??赏ㄟ^以每秒某一所要數(shù)目的幀不斷地重復(fù)此過程來刷新所述幀及/或用新的圖像數(shù)據(jù)更新所述幀。
[0058]跨越每一像素所施加的分段與共用信號的組合(即,跨越每一像素的電位差)確定了每一像素的所得狀態(tài)。圖4展示圖解說明當(dāng)施加各種共用電壓及分段電壓時(shí)干涉式調(diào)制器的各種狀態(tài)的表的實(shí)例。如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解,可將“分段”電壓施加到列電極或行電極,且可將“共用”電壓施加到列電極或行電極中的另一者。
[0059]如在圖4中(以及在圖5B中所展示的時(shí)序圖中)所圖解說明,當(dāng)沿著共用線施加釋放電壓VC.時(shí),沿著共用線的所有干涉式調(diào)制器元件將被置于松弛狀態(tài)(或者稱作釋放或未激活狀態(tài))中,而不管沿著分段線所施加的電壓如何(即,高分段電壓VSh及低分段電壓VSJ。特定來說,當(dāng)沿著共用線施加釋放電壓VC.時(shí),在沿著所述像素的對應(yīng)分段線施加高分段電壓VSh及施加低分段電壓V&兩種情況下,跨越調(diào)制器像素的電位電壓(或者稱作像素電壓)都在松弛窗(參見圖3,也稱作釋放窗)內(nèi)。
[0060]當(dāng)將保持電壓(例如高保持電壓VCmd H或低保持電壓VCmD J施加于共用線上時(shí),干涉式調(diào)制器的狀態(tài)將保持恒定。舉例來說,松弛IMOD將保持處于松弛位置,且激活I(lǐng)MOD將保持處于激活位置。所述保持電壓可經(jīng)選擇使得在沿著對應(yīng)分段線施加高分段電壓VSh及施加低分段電壓V&兩種情況下,像素電壓都將保持在穩(wěn)定窗內(nèi)。因此,分段電壓擺幅(即,高VSh與低分段電壓VSlj之間的差)小于正穩(wěn)定窗或負(fù)穩(wěn)定窗的寬度。
[0061]當(dāng)將尋址或激活電壓(例如高尋址電壓VCadd H或低尋址電壓VCadd J施加于共用線上時(shí),可通過沿著相應(yīng)分段線施加分段電壓而選擇性地將數(shù)據(jù)寫入到沿著所述線的調(diào)制器。所述分段電壓可經(jīng)選擇使得激活取決于所施加的分段電壓。當(dāng)沿著共用線施加尋址電壓時(shí),施加一個分段電壓將導(dǎo)致在穩(wěn)定窗內(nèi)的像素電壓,從而致使所述像素保持不被激活。相比之下,施加另一分段電壓將導(dǎo)致超出所述穩(wěn)定窗的像素電壓,從而導(dǎo)致所述像素的激活。造成激活的特定分段電壓可取決于使用了哪一尋址電壓而變化。在一些實(shí)施方案中,當(dāng)沿著共用線施加高尋址電壓VCadd h時(shí),施加高分段電壓VSh可致使調(diào)制器保持處于其當(dāng)前位置,而施加低分段電壓V&可致使所述調(diào)制器激活。作為推論,當(dāng)施加低尋址電壓VCadd^時(shí),分段電壓的影響可為相反的,其中高分段電壓VSh致使所述調(diào)制器激活,且低分段電壓
對所述調(diào)制器的狀態(tài)無影響(即,保持穩(wěn)定)。
[0062]在一些實(shí)施方案中,可使用跨越調(diào)制器產(chǎn)生相同極性電位差的保持電壓、尋址電壓及分段電壓。在一些其它實(shí)施方案中,可使用不時(shí)地使調(diào)制器的電位差的極性交替的信號??缭秸{(diào)制器的極性的交替(即,寫入程序的極性的交替)可減少或抑制在單個極性的重復(fù)寫入操作之后可能發(fā)生的電荷積累。
[0063]圖5A展示圖解說明圖2的3X3干涉式調(diào)制器顯示器中的顯示數(shù)據(jù)幀的圖的實(shí)例。圖5B展示可用于寫入圖5A中所圖解說明的顯示數(shù)據(jù)幀的共用信號及分段信號的時(shí)序圖的實(shí)例。可將所述信號施加到類似于圖2的陣列的3X3陣列,此將最終產(chǎn)生圖5A中所圖解說明的線時(shí)間60e的顯示布置。圖5A中的經(jīng)激活調(diào)制器處于暗狀態(tài),即,其中反射光的實(shí)質(zhì)部分在可見光譜之外,以便給(舉例來說)觀看者產(chǎn)生暗外觀。在寫入圖5A中所圖解說明的幀之前,所述像素可處于任一狀態(tài),但圖5B的時(shí)序圖中所圖解說明的寫入程序假定在第一線時(shí)間60a之前每一調(diào)制器已被釋放且駐存于未激活狀態(tài)中。
[0064]在第一線時(shí)間60a期間:將釋放電壓70施加于共用線I上;施加于共用線2上的電壓以高保持電壓72開始且移動到釋放電壓70 ;且沿著共用線3施加低保持電壓76。因此,沿著共用線I的調(diào)制器(共用1,分段I)、(1,2)及(1,3)在第一線時(shí)間60a的持續(xù)時(shí)間內(nèi)保持處于松弛或未激活狀態(tài),沿著共用線2的調(diào)制器(2,I)、(2,2)及(2,3)將移動到松弛狀態(tài),且沿著共用線3的調(diào)制器(3,I)、(3,2)及(3,3)將保持處于其先前狀態(tài)。參考圖4,沿著分段線1、2及3施加的分段電壓將對干涉式調(diào)制器的狀態(tài)無影響,因?yàn)樵诰€時(shí)間60a期間,共用線1、2或3中的任一者均未暴露于造成激活的電壓電平(即,VC.-松弛及VChold l-穩(wěn)定)。
[0065]在第二線時(shí)間60b期間,共用線I上的電壓移動到高保持電壓72,且由于未將尋址或激活電壓施加于共用線I上,因此不管所施加的分段電壓如何,沿著共用線I的所有調(diào)制器均保持處于松弛狀態(tài)。沿著共用線2的調(diào)制器因釋放電壓70的施加而保持處于松弛狀態(tài),且當(dāng)沿著共用線3的電壓移動到釋放電壓70時(shí),沿著共用線3的調(diào)制器(3,I)、(3,2)? (3,3)將松弛。
[0066]在第三線時(shí)間60c期間,通過將高尋址電壓74施加于共用線I上來尋址共用線I。由于在施加此尋址電壓期間沿著分段線I及2施加低分段電壓64,因此跨越調(diào)制器(1,I)及(1,2)的像素電壓大于調(diào)制器的正穩(wěn)定窗的高端(即,電壓差超過預(yù)定義閾值),且激活調(diào)制器(1,1)及(1,2 )。相反地,由于沿著分段線3施加高分段電壓62,因此跨越調(diào)制器(1,3)的像素電壓小于調(diào)制器(1,1)及(1,2)的像素電壓,且保持在所述調(diào)制器的正穩(wěn)定窗內(nèi);調(diào)制器(1,3)因此保持松弛。此外,在線時(shí)間60c期間,沿著共用線2的電壓減小到低保持電壓76,且沿著共用線3的電壓保持處于釋放電壓70,從而使沿著共用線2及3的調(diào)制器處于松弛位置。
[0067]在第四線時(shí)間60d期間,共用線I上的電壓返回到高保持電壓72,從而使沿著共用線I上的調(diào)制器處于其相應(yīng)經(jīng)尋址狀態(tài)。將共用線2上的電壓減小到低尋址電壓78。由于沿著分段線2施加高分段電壓62,因此跨越調(diào)制器(2,2)的像素電壓低于所述調(diào)制器的負(fù)穩(wěn)定窗的較低端,從而致使調(diào)制器(2,2)激活。相反地,由于沿著分段線I及3施加低分段電壓64,因此調(diào)制器(2,I)及(2,3)保持處于松弛位置。共用線3上的電壓增加到高保持電壓72,從而使沿著共用線3的調(diào)制器處于松弛狀態(tài)中。
[0068]最后,在第五線時(shí)間60e期間,共用線I上的電壓保持處于高保持電壓72,且共用線2上的電壓保持處于低保持電壓76,從而使沿著共用線I及2的調(diào)制器處于其相應(yīng)經(jīng)尋址狀態(tài)。共用線3上的電壓增加到高尋址電壓74以尋址沿著共用線3的調(diào)制器。在將低分段電壓64施加于分段線2及3上時(shí),調(diào)制器(3,2)及(3,3)激活,而沿著分段線I所施加的高分段電壓62致使調(diào)制器(3,I)保持處于松弛位置。因此,在第五線時(shí)間60e結(jié)束時(shí),3X3像素陣列處于圖5A中所展示的狀態(tài),且只要沿著共用線施加保持電壓就將保持處于所述狀態(tài),而不管可能在正尋址沿著其它共用線(未展示)的調(diào)制器時(shí)發(fā)生的分段電壓的變化如何。
[0069]在圖5B的時(shí)序圖中,給定寫入程序(B卩,線時(shí)間60a到60e)可包含高保持及尋址電壓或低保持及尋址電壓的使用。一旦已針對給定共用線完成寫入程序(且將共用電壓設(shè)定為具有與激活電壓相同的極性的保持電壓),所述像素電壓便保持在給定穩(wěn)定窗內(nèi),且不通過松弛窗,直到將釋放電壓施加于所述共用線上為止。此外,由于每一調(diào)制器是在尋址所述調(diào)制器之前作為寫入程序的一部分而釋放,因此調(diào)制器的激活時(shí)間而非釋放時(shí)間可確定線時(shí)間。具體來說,在其中調(diào)制器的釋放時(shí)間大于激活時(shí)間的實(shí)施方案中,可將釋放電壓施加達(dá)長于單個線時(shí)間,如在圖5B中所描繪。在一些其它實(shí)施方案中,沿著共用線或分段線所施加的電壓可變化以考慮到不同調(diào)制器(例如不同色彩的調(diào)制器)的激活及釋放電壓的變化。
[0070]根據(jù)上文所陳述的原理操作的干涉式調(diào)制器的結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)可廣泛地變化。舉例來說,圖6A到6E展示包含可移動反射層14及其支撐結(jié)構(gòu)的干涉式調(diào)制器的不同實(shí)施方案的橫截面的實(shí)例。圖6A展示圖1的干涉式調(diào)制器顯示器的部分橫截面的實(shí)例,其中金屬材料條帶(即,可移動反射層14)沉積于從襯底20正交延伸的支撐件18上。在圖6B中,每一IMOD的可移動反射層14的形狀為大體正方形或矩形且在拐角處或接近拐角處經(jīng)由系鏈32附接到支撐件。在圖6C中,可移動反射層14的形狀為大體正方形或矩形且懸掛于可變形層34上,可變形層34可包含柔性金屬。可變形層34可圍繞可移動反射層14的周界直接或間接地連接到襯底20。這些連接在本文中稱作支撐柱。圖6C中所展示的實(shí)施方案具有源于可移動反射層14的光學(xué)功能與其機(jī)械功能(其由可變形層34來實(shí)施)解耦合的額外益處。此解耦合允許用于反射層14的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及材料與用于可變形層34的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及材料彼此獨(dú)立地進(jìn)行優(yōu)化。
[0071]圖6D展示IMOD的另一實(shí)例,其中可移動反射層14包含反射子層14a??梢苿臃瓷鋵?4靠在支撐結(jié)構(gòu)(例如,支撐柱18)上。支撐柱18提供可移動反射層14與下部固定電極(即,所圖解說明的IMOD中的光學(xué)堆疊16的一部分)的分離,使得(舉例來說)當(dāng)可移動反射層14處于松弛位置時(shí),在可移動反射層14與光學(xué)堆疊16之間形成間隙19??梢苿臃瓷鋵?4還可包含可經(jīng)配置以充當(dāng)電極的導(dǎo)電層14c及支撐層14b。在此實(shí)例中,導(dǎo)電層14c安置于支撐層14b的遠(yuǎn)離襯底20的一側(cè)上,且反射子層14a安置于支撐層14b的接近于襯底20的另一側(cè)上。在一些實(shí)施方案中,反射子層14a可為導(dǎo)電的且可安置于支撐層14b與光學(xué)堆疊16之間。支撐層14b可包含電介質(zhì)材料(舉例來說,氧氮化硅(SiON)或二氧化硅(SiO2))的一或多個層。在一些實(shí)施方案中,支撐層14b可為若干層的堆疊,例如,Si02/Si0N/Si02三層堆疊。反射子層14a及導(dǎo)電層14c中的任一者或兩者可包含(舉例來說)具有約0.5%銅(Cu)的鋁(Al)合金或另一反射金屬材料。在電介質(zhì)支撐層14b上面及下面采用導(dǎo)體層14a、14c可平衡應(yīng)力且提供增強(qiáng)的傳導(dǎo)性。在一些實(shí)施方案中,可出于多種設(shè)計(jì)目的(例如實(shí)現(xiàn)可移動反射層14內(nèi)的特定應(yīng)力分布曲線)而由不同材料形成反射子層14a及導(dǎo)電層14c。
[0072]如在圖6D中所圖解說明,一些實(shí)施方案還可包含黑色掩模結(jié)構(gòu)23。黑色掩模結(jié)構(gòu)23可形成于光學(xué)非作用區(qū)(例如在像素之間或在柱18下方)中以吸收環(huán)境光或雜散光。黑色掩模結(jié)構(gòu)23還可通過抑制光從顯示裝置的非作用部分反射或透射穿過所述部分借此增加對比度來改進(jìn)所述顯示器的光學(xué)性質(zhì)。另外,黑色掩模結(jié)構(gòu)23可為導(dǎo)電的且經(jīng)配置以充當(dāng)電運(yùn)送層。在一些實(shí)施方案中,可將行電極連接到黑色掩模結(jié)構(gòu)23以減小所連接行電極的電阻??墒褂冒练e及圖案化技術(shù)的多種方法來形成黑色掩模結(jié)構(gòu)23。黑色掩模結(jié)構(gòu)23可包含一或多個層。舉例來說,在一些實(shí)施方案中,黑色掩模結(jié)構(gòu)23包含充當(dāng)光學(xué)吸收器的鑰-鉻(MoCr)層、一層及充當(dāng)反射器及運(yùn)送層的鋁合金,其分別具有在約30 A到
80 k' 500 A到1000人及500 A到6000 A的范圍中的厚度??墒褂枚喾N技術(shù)來圖案化所述一或多個層,包含光刻及干蝕刻,舉例來說,所述干蝕刻包含用于MoCr及SiO2層的四氟化碳(CF4)及/或氧氣(O2)以及用于鋁合金層的氯氣(Cl2)及/或三氯化硼(BCl3)。在一些實(shí)施方案中,黑色掩模23可為標(biāo)準(zhǔn)具或干涉式堆疊結(jié)構(gòu)。在此類干涉式堆疊黑色掩模結(jié)構(gòu)23中,導(dǎo)電吸收器可用于在每一行或列的光學(xué)堆疊16中的下部固定電極之間傳輸或運(yùn)送信號。在一些實(shí)施方案中,間隔件層35可用于將吸收器層16a與黑色掩模23中的導(dǎo)電層大體電隔尚。
[0073]圖6E展示MOD的另一實(shí)例,其中可移動反射層14為自支撐的。與圖6D相比,圖6E的實(shí)施方案不包含支撐柱18。而是,可移動反射層14在多個位置處接觸下伏光學(xué)堆疊16,且可移動反射層14的曲率提供足夠的支撐使得可移動反射層14在跨越干涉式調(diào)制器的電壓不足以造成激活時(shí)返回到圖6E的未激活位置。為清晰所見,此處將可含有多個數(shù)種不同層的光學(xué)堆疊16展示為包含光學(xué)吸收器16a及電介質(zhì)16b。在一些實(shí)施方案中,光學(xué)吸收器16a可充當(dāng)固定電極及部分反射層兩者。在一些實(shí)施方案中,光學(xué)吸收器16a比可移動反射層14薄一數(shù)量級(十倍或十倍以上)。在一些實(shí)施方案中,光學(xué)吸收器16a比反射子層14a薄。
[0074]在例如圖6A到6E中所展示的實(shí)施方案的實(shí)施方案中,MOD充當(dāng)直視裝置,其中從透明襯底20的前側(cè)(即,與其上布置有調(diào)制器的側(cè)相對的側(cè))觀看圖像。在這些實(shí)施方案中,可對所述裝置的背面部分(即,所述顯示裝置的在可移動反射層14后面的任一部分,舉例來說,包含圖6C中所圖解說明的可變形層34)進(jìn)行配置及操作而不影響或負(fù)面地影響顯示裝置的圖像質(zhì)量,因?yàn)榉瓷鋵?4光學(xué)屏蔽所述裝置的所述部分。舉例來說,在一些實(shí)施方案中,可在可移動反射層14后面包含總線結(jié)構(gòu)(未圖解說明),其提供將調(diào)制器的光學(xué)性質(zhì)與調(diào)制器的機(jī)電性質(zhì)(例如電壓尋址及由此尋址產(chǎn)生的移動)分離的能力。另外,圖6A到6E的實(shí)施方案可簡化處理(例如,圖案化)。
[0075]圖7展示圖解說明用于干涉式調(diào)制器的制造工藝80的流程圖的實(shí)例,且圖8A到8E展示此制造工藝80的對應(yīng)階段的橫截面示意性圖解的實(shí)例。在一些實(shí)施方案中,制造工藝80可經(jīng)實(shí)施以制造例如圖1及6中所圖解說明的一般類型的干涉式調(diào)制器的機(jī)電系統(tǒng)裝置。機(jī)電系統(tǒng)裝置的制造也可包含在圖7中未展示的其它框。參考圖1、6及7,工藝80在框82處開始,其中在襯底20上方形成光學(xué)堆疊16。圖8A圖解說明在襯底20上方形成的此光學(xué)堆疊16。襯底20可為透明襯底(例如玻璃或塑料),其可為柔性的或相對剛性且不易彎曲的,且可能已經(jīng)受先前準(zhǔn)備工藝,例如,用以促進(jìn)有效地形成光學(xué)堆疊16的清潔。如上文所論述,光學(xué)堆疊16可為導(dǎo)電、部分透明且部分反射的且可(舉例來說)通過將具有所要性質(zhì)的一或多個層沉積到透明襯底20上來制作。在圖8A中,光學(xué)堆疊16包含具有子層16a及16b的多層結(jié)構(gòu),但在一些其它實(shí)施方案中可包含更多或更少的子層。在一些實(shí)施方案中,子層16a、16b中的一者可經(jīng)配置而具有光學(xué)吸收及導(dǎo)電性質(zhì)兩者,例如組合式導(dǎo)體/吸收器子層16a。另外,可將子層16a、16b中的一或多者圖案化成若干平行條帶,且其可在顯示裝置中形成行電極??赏ㄟ^掩蔽及蝕刻工藝或此項(xiàng)技術(shù)中已知的另一適合工藝來執(zhí)行此圖案化。在一些實(shí)施方案中,子層16a、16b中的一者可為絕緣或電介質(zhì)層,例如沉積于一或多個金屬層(例如,一或多個反射及/或?qū)щ妼?上方的子層16b。另外,可將光學(xué)堆疊16圖案化成形成顯示器的行的個別且平行條帶。注意,圖8A到SE可不按比例繪制。舉例來說,在一些實(shí)施方案中,雖然在圖8A到SE中將子層16a、16b展示為稍微厚,但光學(xué)堆疊的子層中的一者(光學(xué)吸收層)可為極薄的。
[0076]工藝80在框84處以在光學(xué)堆疊16上方形成犧牲層25而繼續(xù)。稍后移除犧牲層25(參見框90)以形成腔19且因此在圖1中所圖解說明的所得干涉式調(diào)制器12中未展示犧牲層25。圖SB圖解說明包含形成于光學(xué)堆疊16上方的犧牲層25的經(jīng)部分制作的裝置。在光學(xué)堆疊16上方形成犧牲層25可包含以經(jīng)選擇以在隨后移除之后提供具有所要設(shè)計(jì)大小的間隙或腔19 (還參見圖1及SE)的厚度沉積二氟化氙(XeF2)可蝕刻材料,例如鑰(Mo)或非晶硅(a-Si)??墒褂美缥锢須庀喑练e(PVD,其包含許多不同技術(shù),例如濺鍍)、等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)、熱化學(xué)氣相沉積(熱CVD)或旋涂等沉積技術(shù)來實(shí)施犧牲材料的沉積。
[0077]工藝80在框86處以形成支撐結(jié)構(gòu)(例如圖1、6及8C中所圖解說明的柱18)而繼續(xù)。形成柱18可包含以下步驟:圖案化犧牲層25以形成支撐結(jié)構(gòu)孔隙,接著使用例如PVD、PECVD、熱CVD或旋涂等沉積方法將材料(例如,聚合物或無機(jī)材料,例如二氧化硅)沉積到所述孔隙中以形成柱18。在一些實(shí)施方案中,形成于犧牲層中的支撐結(jié)構(gòu)孔隙可延伸穿過犧牲層25及光學(xué)堆疊16兩者而到達(dá)下伏襯底20,使得柱18的下部端接觸襯底20,如在圖6A中所圖解說明?;蛘?,如在圖SC中所描繪,形成于犧牲層25中的孔隙可延伸穿過犧牲層25,但不穿過光學(xué)堆疊16。舉例來說,圖SE圖解說明支撐柱18的下部端與光學(xué)堆疊16的上部表面接觸??赏ㄟ^將支撐結(jié)構(gòu)材料層沉積于犧牲層25上方并圖案化支撐結(jié)構(gòu)材料的位于遠(yuǎn)離犧牲層25中的孔隙處的部分來形成柱18或其它支撐結(jié)構(gòu)。所述支撐結(jié)構(gòu)可位于所述孔隙內(nèi),如在圖8C中所圖解說明,但還可至少部分地延伸到犧牲層25的一部分上方。如上文所提及,犧牲層25及/或支撐柱18的圖案化可通過圖案化及蝕刻工藝來執(zhí)行,但也可通過替代蝕刻方法來執(zhí)行。
[0078]工藝80在框88處以形成可移動反射層或膜(例如圖1、6及8D中所圖解說明的可移動反射層14)而繼續(xù)。可通過采用包含(舉例來說)反射層(例如鋁、鋁合金或其它反射層)沉積的一或多個沉積步驟連同一或多個圖案化、掩蔽及/或蝕刻步驟形成可移動反射層14。可移動反射層14可為導(dǎo)電的且稱作導(dǎo)電層。在一些實(shí)施方案中,可移動反射層14可包含如圖8D中所展示的多個子層14a、14b、14c。在一些實(shí)施方案中,所述子層中的一或多者(例如子層14a、14c)可包含針對其光學(xué)性質(zhì)選擇的高度反射子層,且另一子層14b可包含針對其機(jī)械性質(zhì)選擇的機(jī)械子層。由于犧牲層25仍存在于在框88處形成的經(jīng)部分制作的干涉式調(diào)制器中,因此可移動反射層14在此階段處通常不可移動。在本文中還可將含有犧牲層25的經(jīng)部分制作的MOD稱作“未釋放”頂OD。如上文結(jié)合圖1所描述,可將可移動反射層14圖案化成形成顯示器的列的個別且平行條帶。
[0079]工藝80在框90處以形成腔(例如,圖1、6及8E中所圖解說明的腔19)而繼續(xù)??赏ㄟ^將犧牲材料25 (在框84處沉積)暴露于蝕刻劑來形成腔19。舉例來說,可通過干化學(xué)蝕刻,通過將犧牲層25暴露于氣態(tài)或氣相蝕刻劑(例如衍生自固體XeF2的蒸氣)達(dá)有效移除所要材料量的時(shí)間周期來移除例如Mo或非晶Si的可蝕刻犧牲材料。通常相對于環(huán)繞腔19的結(jié)構(gòu)選擇性地移除犧牲材料。也可使用例如濕蝕刻及/或等離子蝕刻的其它蝕刻方法。由于在框90期間移除了犧牲層25,因此可移動反射層14在此階段之后通常可移動。在移除犧牲層25之后,在本文中可將所得的經(jīng)完全或部分制作的MOD稱作“經(jīng)釋放”頂OD。
[0080]用于機(jī)電裝置陣列的薄膜囊封
[0081]機(jī)電系統(tǒng)裝置(例如,圖6A到6E中所展示的機(jī)電系統(tǒng)裝置)可經(jīng)囊封以保護(hù)機(jī)電系統(tǒng)裝置免受環(huán)境危害,例如濕氣及機(jī)械沖擊。囊封技術(shù)可包含大型囊封及薄膜囊封。薄膜囊封工藝可涉及在MEMS裝置上方沉積一或多個薄膜層,而大型囊封涉及將蓋連結(jié)及/或接合到提供于襯底上的裝置以形成封裝。在一些實(shí)施方案中,薄膜囊封層可用作用于形成于囊封層上面的額外電路元件的襯底。
[0082]盡管將特定結(jié)構(gòu)及工藝描述為適合于MOD實(shí)施方案,但將理解對于其它機(jī)電系統(tǒng)實(shí)施方案(例如機(jī)電開關(guān)、濾光器、加速度計(jì)等)可使用不同材料,或者修改、省略或添加部件。另外,在一些IMOD顯示器應(yīng)用中,圖式可能未反映準(zhǔn)確比例,舉例來說,鄰近裝置的機(jī)械層之間的水平距離可為約3 μ m到10 μ m,且機(jī)械層沿水平方向可各自為約30 μ m到50 μ m長。作為另一實(shí)例,鄰近裝置中的像素或機(jī)械層之間的距離在某些射頻MEMS應(yīng)用(例如,開關(guān)、開關(guān)式電容器、變?nèi)荻O管、共振器等)中可為約100 μ m,而每一機(jī)械層可為約30 μ m到50 μ m長。作為另一實(shí)例,各層之間的相對間隙大小可能未按比例繪制。
[0083]圖9A展示包含經(jīng)囊封MOD陣列的經(jīng)密封機(jī)電系統(tǒng)裝置的一部分的實(shí)例性俯視圖示意性圖解。如所展示,經(jīng)囊封頂OD顯示裝置900包含安置于囊封層(未展示)上方的密封層902。下文將詳細(xì)描述密封層902及形成經(jīng)囊封MOD顯示裝置900的工藝。出于說明性目的,以虛線展示MOD的駐存于密封層902下面的部分以指示上面的密封層902中的密封劑槽972a到972d相對于下面的MOD的相對位置。密封槽972a到972d可由囊封層中的凹部形成。
[0084]密封劑槽972a到972d形成于安裝到錨定區(qū)923a到923d且在一系列可移動鏡901a到901i之間的柱930a到930d上面。以實(shí)例的方式參考可移動鏡901e,柱930a到930d在拐角處為可移動鏡901e提供支撐且否則可移動鏡901e為獨(dú)立的。將參考圖解說明經(jīng)囊封MOD顯示裝置900的駐存于密封層902下面的下部層的圖9B來描述MOD結(jié)構(gòu)。
[0085]圖9B展示來自圖9A的經(jīng)囊封MOD顯示裝置900的一部分的實(shí)例性平面圖示意性圖解,其中密封層及囊封層被移除以圖解說明內(nèi)部組件的相對位置??梢苿隅R901a到901i展示為布置成行及列的陣列且為大致正方形。以下描述與可移動鏡901e有關(guān),但同等地適用于經(jīng)囊封MOD顯示裝置900內(nèi)的其它可移動鏡中的任一者。如所展示,可移動鏡901e安置于光學(xué)堆疊916上面。在光學(xué)堆疊916與可移動鏡901e之間提供間隙(未展不)以允許可移動鏡90 Ie在經(jīng)囊封MOD顯示裝置900內(nèi)移動。
[0086]繼續(xù)圖9B,可移動鏡901e展示為在可移動鏡的拐角903a到903d附近錨定到四個柱930a到930d。可移動鏡可支撐于比所圖解說明更多的柱區(qū)域上方。在一些實(shí)施方案中,柱930a到930d與可移動鏡901a到901i集成使得所述可移動鏡為自支撐的。錨定區(qū)923a到923d可為柱920a到920d錨定于襯底上或上方的區(qū)域及/或自支撐的可移動鏡錨定于襯底上或上方的區(qū)域。錨定區(qū)923a到923d可包含經(jīng)囊封MOD顯示裝置900的光學(xué)非作用區(qū)域。
[0087]在審閱圖9B后,可了解來自圖9A的密封劑槽972a到972d相對于圖9B中所展示的錨定區(qū)923a到923d及柱930a到930d的定位。舉例來說,可了解圖9A上所展示的密封劑槽972a定位于柱930a上面及錨定區(qū)923a中。
[0088]圖9C沿著線9C-9C展示圖9A的經(jīng)囊封MOD顯示裝置900的橫截面圖示意性圖解。如所展示,裝置900形成于襯底950上。襯底950可包含多種材料,包含玻璃或透明聚合材料,其準(zhǔn)許通過襯底950觀看圖像。在一些實(shí)施方案中,襯底950對于可見光實(shí)質(zhì)上透明,但在所描述的實(shí)施方案的范圍內(nèi)襯底950不需要對于所有波長的光高度透明。
[0089]黑色掩模層952a及952b安置于襯底950上在光學(xué)非作用區(qū)中(例如在錨定區(qū)923c及923d中)。光學(xué)堆疊916形成于襯底950上面且也形成于第一黑色掩模部分952a及第二黑色掩模部分952b上面。在一些實(shí)施方案中,黑色掩模部分952a及952b為導(dǎo)電的且用作總線。雖然展示光學(xué)堆疊916觸及黑色掩模部分952a及952b,但應(yīng)理解,在其中黑色掩模部分952a及952b用充當(dāng)總線的實(shí)施方案中,取決于如何將信號路由到任何給定裝置的光學(xué)堆疊916,光學(xué)堆疊916可或可不電連接到黑色掩模部分952a及952b。在一些實(shí)施方案中,光學(xué)堆疊916不位于黑色掩模部分952a及952b上方,而是鄰接黑色掩模部分952a及952b。在一些實(shí)施方案中,光學(xué)堆疊916完全/連續(xù)地在柱區(qū)930c、930d下面。第一柱930c及第二柱930d形成于黑色掩模部分952a及952b上方且支撐通過第一間隙919與光學(xué)堆疊916間隔開的可移動鏡901e。在一些實(shí)施方案中,柱930c及930d可呈定位于黑色掩模部分952a及952b的至少一部分上的碗形結(jié)構(gòu)的形式。
[0090]囊封層945沉積于可移動鏡901e上方且通過第二間隙912與可移動鏡901e間隔開。囊封層945經(jīng)形成以囊封裝置900內(nèi)的可移動鏡901a到901 i。囊封層945具有多個漏斗形部分907a及907b,其中的每一者可形成于一柱上面。舉例來說,漏斗形部分907a安置于柱930c上面,而漏斗形部分907b形成于柱930d上面且接觸柱930d。囊封層945中的漏斗形部分907a在其頂部處包含先前打開的孔口 935,且直接位于錨定區(qū)923c中的柱930c上面。
[0091]囊封層945可通過使用形成為囊封層支撐件(例如囊封層支撐件958)的多個漏斗形部分以接觸裝置內(nèi)的多個柱而保持懸掛于可移動鏡901e上面??纱_定接觸柱或錨定區(qū)的囊封層支撐件的數(shù)目,使得囊封層945將在無松垂或破裂風(fēng)險(xiǎn)的情況下保持懸掛于可移動鏡上面。
[0092]為了在釋放犧牲材料之后密封孔口,在囊封層945上面沉積密封層902使得密封層902的至少一部分進(jìn)入并密封囊封層945中的孔口。舉例來說,如圖9C中所展示,密封層902的至少一部分954可流動穿過孔口 935且接觸柱930c。因此,柱930c的至少一部分可充當(dāng)經(jīng)配置以接納來自密封層902的密封材料的區(qū)域。
[0093]圖1OA到IOD沿著線9C-9C展示制作圖9A中所展示的裝置的方法中的各種階段的橫截面示意性圖解的實(shí)例。經(jīng)囊封MOD顯示裝置900可使用多種方法(包含沉積及圖案化技術(shù))來形成。如本文中所使用且如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解,術(shù)語“圖案化”指代掩蔽以及蝕刻工藝。
[0094]如圖1OA中所指示,裝置900以襯底950開始。接著將黑色掩模部分952a及952b圖案化并分層到襯底950上。黑色掩模部分952a及952b可包含一系列子層(未展示)。在一些實(shí)施方案中,黑色掩模部分952a及952b包含光學(xué)吸收器子層(其包含具有在約30 A到80人的范圍內(nèi)的厚度的MoCr層)、電介質(zhì)子層(其包含具有在約500人到1,000 A的范圍內(nèi)的厚度的Si02層)及運(yùn)送層(其具有包含在約100人到6,000人的范圍內(nèi)的厚度的鋁硅(AlSi)層)。
[0095]在已于襯底950上形成黑色掩模部分952a及952b之后,接著將光學(xué)堆疊916圖案化到襯底950以及黑色掩模部分952a及952b上。光學(xué)堆疊916可為導(dǎo)電、部分透明且部分反射的,且可包含用于提供干涉式調(diào)制器裝置的靜電操作的固定電極。在一些實(shí)施方案中,將光學(xué)堆疊916的一些或所有層(舉例來說,包含固定電極)圖案化成若干平行條帶,且其可形成MOD顯示裝置900中的行電極。在一些實(shí)施方案中,光學(xué)堆疊916包含具有在約30 A到80 A的范圍內(nèi)的厚度的MoCr層、具有在約50 A到902 A的范圍內(nèi)的厚度的氧化鋁(AlOx)層及具有在約250 A到500 A的范圍內(nèi)的厚度的SiO2層。
[0096]第一犧牲層960形成于光學(xué)堆疊916的頂部上。第一犧牲層960為暫時(shí)層,且稍后在處理期間移除以形成間隙919。在一些實(shí)施方案中,第一犧牲層960可包含一個以上層,或包含不同厚度的層,以幫助形成具有眾多共振光學(xué)間隙的顯示裝置。
[0097]第一犧牲層960可由氟可蝕刻材料(例如Mo、鎢(W)或a_Si)以經(jīng)選擇以在后續(xù)移除之后提供具有所要大小的第一間隙919 (見圖9C)的厚度制成。第一犧牲層960的厚度或垂直高度可在約400人到4,000 A的范圍內(nèi),舉例來說,對于(一階)綠色I(xiàn)MOD為小于約
2.000A,對于紅色MOD為約2.000 A到約3,000 A,且對于(二階)藍(lán)色MOD為約3,000 A或3,000人以上。在移除犧牲層之后,間隙高度也可在約400人到4,000 A的范圍內(nèi)。在光學(xué)堆疊916上方沉積第一犧牲層960可使用例如PVD、PECVD、熱CVD、旋涂等沉積技術(shù)或所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的其它技術(shù)來實(shí)施。
[0098]柱930c及930d形成于黑色掩模部分952a及952b上面,柱930c及930d經(jīng)形成以與光學(xué)堆疊916及第一犧牲層960的一部分重疊。柱930c及930d可由例如SiO2及/或SiON等無機(jī)且絕緣材料形成。在一些實(shí)施方案中,柱930c及930d的厚度可在約500 A到
10.000A的范圍內(nèi),舉例來說,約1,500 A。
[0099]在第一犧牲層960以及柱930c及930d的至少一部分上方圖案化可移動鏡901e。在具有自支撐鏡的一些實(shí)施方案中,不沉積柱,而是在第一犧牲層960上方保形地形成可移動鏡901且將其直接錨定到襯底950??梢苿隅R901e可包含一或多個子層。舉例來說,可移動鏡901e可包含反射子層、支撐層及/或?qū)щ妼樱缟衔脑趫D6D及6E中所展示的實(shí)施方案中所圖解說明。在一些實(shí)施方案中,支撐層為(舉例來說)SiON的電介質(zhì)層。反射層及導(dǎo)電層可包含(舉例來說)金屬材料(例如具有按重量計(jì)約0.5%的Cu的鋁-銅(AlCu))。電介質(zhì)支撐層上面及下面的導(dǎo)體可平衡應(yīng)力且提供增強(qiáng)的傳導(dǎo)性。在一些其它實(shí)施方案中,可移動鏡901e可包含單個層,例如圖6A中所展示的可移動反射層14。
[0100]可通過多種技術(shù)(例如原子層沉積(ALD))來形成可移動鏡901e。可移動鏡901e的總厚度可在約1,000人到4,000人的范圍內(nèi)。在一些實(shí)施方案中,可移動鏡901e的厚度在約600人到800 A的范圍內(nèi)。在一些實(shí)施方案中,機(jī)械層的厚度為約3,000 A。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可了解,取決于機(jī)電系統(tǒng)裝置功能,可移動鏡901e可包含多種層。舉例來說,可移動鏡901e可制作為柔性且導(dǎo)電的以用作可移動電極,如(舉例來說)圖6A中所展示,或支撐單獨(dú)可移動電極,如(舉例來說)圖6C中所展示。如所圖解說明,可移動鏡901e附接到柱930c及930d以在從可移動鏡901e下方移除第一犧牲層960之后使可移動鏡901e的至少一部分保持與光學(xué)堆疊916間隔開。
[0101]現(xiàn)在參考圖10B,在可移動鏡層901e以及柱930c及930d的一部分上方沉積第二犧牲層962。第二犧牲層962可具有在約500 A到50.000 A的范圍內(nèi)的厚度,舉例來說,約7,500 A或小于7,500 A。第二犧牲層962可由與第一犧牲層960相同的材料且經(jīng)由與其類似的工藝形成。在一些實(shí)施方案中,第一犧牲層960及第二犧牲層962可包含實(shí)質(zhì)上相同的材料,或替代地,可由不同材料形成。盡管不同犧牲材料可必需具有兩個單獨(dú)蝕刻工藝的釋放工藝,但優(yōu)選地所述材料經(jīng)選擇以通過相同蝕刻劑一起選擇性移除。在一些實(shí)施方案中,圖案化蝕刻劑可在兩種材料之間進(jìn)行選擇,而后一釋放蝕刻劑可將兩種材料移除。[0102]如圖1OC中所展示,接著在第二犧牲層962以及柱930c及930d的一部分上方沉積囊封層945。囊封層945也可稱作“薄膜囊封殼層”或簡單地稱作“殼層”。囊封層945提供用于囊封裝置900內(nèi)的可移動鏡901e的一種手段。
[0103]囊封層945可由(舉例來說)SiON、苯并環(huán)丁烯(BCB)、丙烯酸、聚酰亞胺、氧化硅、氮化硅、AlOx、氮化鋁(AlN)、其組合及所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的其它類似囊封材料形成。可通過多種技術(shù)(例如PECVD或?yàn)R鍍)來形成囊封層945。在一些實(shí)施方案中,囊封層945的厚度經(jīng)選擇而足以保護(hù)機(jī)電系統(tǒng)裝置免受濕氣及其它污染物的影響。在一些實(shí)施方案中,囊封層945的厚度可在約2.000 A^lJ50.000 A的范圍內(nèi)。在其它實(shí)施方案中,囊封層945的厚度為約10.000入。
[0104]囊封層945可經(jīng)圖案化以包含在多個錨定區(qū)上方的孔口。舉例來說,如圖1OC中所展示,囊封層945包含位于錨定區(qū)923c上面的孔口 935。囊封層945中的孔口可經(jīng)定大小及成形以允許釋放犧牲材料960及962。所述孔口可包含于釋放路徑中,所述釋放路徑允許蝕刻第一犧牲層960及第二犧牲層962兩者,借此釋放可移動鏡901e以使其在間隙917及間隙919內(nèi)自由地移動。
[0105]在一些實(shí)施方案中,孔口 935可為圓形或環(huán)形的,然而,其它幾何定向也是可能的??卓?935可具有在約2μπι到ΙΟμπι的范圍內(nèi)的寬度或直徑。在一些實(shí)施方案中,孔口935在形狀上可為大致圓形的且具有約3μπι的直徑。在一些實(shí)施方案中,孔口 935在形狀上可為大致圓形的且具有約7μ m的直徑。在釋放之后,孔口 935可用以為MOD或類似機(jī)電系統(tǒng)裝置形成所要環(huán)境。舉例來說,可通過孔口建立實(shí)質(zhì)真空或低壓環(huán)境。對于MEMS裝置陣列,如孔口 935的多個孔口可允許蝕刻劑接近MEMS裝置內(nèi)部的犧牲材料。
[0106]在沉積囊封層945之后,可如圖1OD中所圖解說明移除第一犧牲層960及第二犧牲層962。如上文所論述,可通過由孔口形成的釋放路徑(舉例來說,通過孔口 935)蝕刻犧牲層960及962。在形成圖1OD中所展示的結(jié)構(gòu)時(shí),首先移除第二犧牲層962的一部分。第二犧牲層962的一部分的此移除可幫助形成用于移除第一犧牲層960的釋放通道。
[0107]在已移除第一犧牲層960及第二犧牲層962之后,可移動鏡901e通過間隙919與襯底950間隔開??梢苿隅R901e可由柱930c及930d支撐,使得從光學(xué)堆疊916維持間隙919。間隙919大致對應(yīng)于經(jīng)移除的第一犧牲層960的厚度,但來自內(nèi)部張力及與支撐結(jié)構(gòu)的相互作用的“發(fā)動效應(yīng)(launch effect)”可導(dǎo)致向上或向下偏離。通道長度Q可界定為從孔口(舉例來說,孔口 935)的邊緣到直接在第一間隙(舉例來說,間隙919)的邊緣上面的可移動鏡(舉例來說,可移動鏡901e)的位置的距離。在一些實(shí)施方案中,通道長度Q可為大約幾微米,舉例來說,約2 μ m或大于2 μ m。
[0108]另外,在已移除第一犧牲層960及第二犧牲層962之后,囊封層945通過第二間隙917與可移動鏡901e間隔開。囊封層945由囊封支撐件958支撐。因此,囊封支撐件958可幫助將囊封層945支撐在下面的可移動鏡901e上方。囊封支撐件958也可增加完成的經(jīng)囊封MOD裝置900的剛度及結(jié)構(gòu)完整性。如圖1OD中所展示,囊封支撐件958大致成形為漏斗形狀或倒錐形,但囊封支撐件958可為任何適合形狀。
[0109]在已釋放裝置900之后,在囊封層945上方沉積密封層902以產(chǎn)生圖9C中所展示的裝置。密封層902也可為保形層或薄膜??赏ㄟ^(舉例來說)PVD、旋涂玻璃(SOG)、ALD、PECVD及/或熱CVD工藝來形成密封層902。密封層902可用密封材料形成。適合的密封材料可包含(舉例來說)電介質(zhì)材料、金屬、聚合物或氣密聚合物。在一些實(shí)施方案中,密封材料為SiON。如圖9C中所展示,密封層902可堵塞孔口,舉例來說,孔口 935。在一些實(shí)施方案中,具有經(jīng)密封孔口的囊封層945形成用于機(jī)電系統(tǒng)裝置的氣密密封。密封層902也可通過填充于囊封層945中的密封劑槽972a到972d中(如圖9A中所展示)而增加囊封層945的結(jié)構(gòu)剛度。
[0110]在一些實(shí)施方案中,在沉積之后將密封層902平面化以移除密封層902中的形貌不規(guī)則點(diǎn)。平面化工藝可包含(舉例來說)機(jī)械拋光、化學(xué)機(jī)械平面化或旋涂工藝。在一些實(shí)施方案中,密封層902具有在約5.000 A到50,000 A的范圍內(nèi)的厚度。在一些實(shí)施方案中,密封層902的厚度為約30,000 A,,
[0111]圖11展示圖解說明用于形成經(jīng)囊封機(jī)電系統(tǒng)裝置陣列的制造工藝的流程圖的實(shí)例。工藝1100在框1102處通過在襯底上形成第一犧牲層而開始,如上文所論述。工藝1100接著移動到框1104以在第一犧牲層上面形成可移動層陣列。可移動層可由柱從下面支撐,或可移動層可為自支撐的。鄰近可移動層之間可存在空間。工藝1100接著移動到其中在可移動層陣列上面形成第二犧牲層的框1106。工藝1100接著移動到框1108以在第二犧牲層上面沉積囊封層。囊封層可具有位于柱上面或位于鄰近可移動層之間的空間上面的多個孔口。工藝1100移動到框1110以通過多個孔口釋放第一犧牲層及第二犧牲層。任選地,工藝1100通過密封囊封層中的多個孔口而移動到框1112。
[0112]圖12展示干涉式調(diào)制器裝置1200的替代實(shí)施方案的一部分的實(shí)例性俯視圖示意性圖解。干涉式調(diào)制器裝置1200包含形成于密封層1225中的多個密封劑槽1272a到1272d。然而,在此實(shí)施方案中,密封劑槽1272a到1272d以具有在密封劑槽1272a到1272d內(nèi)及錨定區(qū)1223a到1223d上方的經(jīng)密封孔口或囊封層錨定件的交替行的圖案形成。如所圖解說明,裝置1200包含排他性地具有含有經(jīng)密封孔口(舉例來說,經(jīng)密封孔口 1235a及1235b)或囊封層錨定件(舉例來說,囊封層錨定件1258a及1258b)的整個行或整個列的囊封層。在一些實(shí)施方案中,囊封層錨定件及經(jīng)密封孔口的布置跨越陣列以類似圖案或以隨機(jī)圖案布置于錨定區(qū)域上方。
[0113]舉例來說,如圖9A中所展示,一些實(shí)施方案包含交替的孔口圖案使得每隔一個密封劑槽包含一釋放孔口。以此方式,囊封錨定件及孔口跨越錨定區(qū)的行以交替圖案而定位。因此,囊封錨定件及孔口跨越像素陣列沿著交替的對角線而定位。在一些實(shí)施方案中,每第三、第四或第五個密封劑槽包含一孔口。
[0114]圖13展示包含經(jīng)囊封干涉式調(diào)制器陣列的干涉式調(diào)制器裝置1300的一部分的實(shí)例性俯視圖示意性圖解。干涉式調(diào)制器裝置1300包含形成于密封層1225中的多個密封劑槽1372a到1372d。在此實(shí)施方案中,密封劑槽1372a到1372d接觸并支撐囊封層且進(jìn)一步包含安置于密封劑槽1372a到1372d內(nèi)的一或多個孔口。如所展示,裝置1300包含形成于錨定區(qū)域1323a到1323d上的密封劑槽1372a到1372d。經(jīng)密封孔口 1304占據(jù)與錨定件1301a到1301d大致相同的空間。在每一錨定區(qū)上方包含囊封層支撐件可增加剛度及結(jié)構(gòu)完整性,此在一些實(shí)施方案中可為合意的。
[0115]圖14展示圖13中的干涉式調(diào)制器裝置的錨定區(qū)域的一部分的實(shí)例性放大俯視圖示意性圖解。如所圖解說明,所述裝置可包含由沿著第一長度L1在接觸區(qū)域1401及1402處接觸錨定區(qū)域及/或像素柱的至少一部分的囊封層形成的囊封層錨定件。接著可沿著第二長度L2在囊封層中蝕刻孔口??赏ㄟ^孔口釋放機(jī)電裝置且可通過密封劑層來密封孔口,如上文所論述。以此方式,所述裝置可較不易于遭受不對準(zhǔn)誤差。因此,如果在稍微偏離錨定區(qū)域的中心的位置中蝕刻孔口,那么仍可在不損壞下面的機(jī)電裝置的機(jī)械部分的情況下沉積密封劑層。
[0116]圖14A展示在蝕刻孔口之后跨越線14A-14A的干涉式調(diào)制器裝置的錨定區(qū)域的一部分的實(shí)例性橫截面。圖14B展示在蝕刻孔口之前跨越線14B-14B的干涉式調(diào)制器裝置的錨定區(qū)域的一部分的實(shí)例性橫截面。圖14B'展示在蝕刻孔口之后跨越線14B-14B的干涉式調(diào)制器裝置的錨定區(qū)域的一部分的實(shí)例性橫截面。
[0117]圖15展示包含經(jīng)囊封干涉式調(diào)制器陣列的干涉式調(diào)制器裝置1500的一部分的實(shí)例性俯視圖示意性圖解。如所展示,裝置1500包含具有從每一囊封層錨定件1558a到1558d且在每一錨定區(qū)1523a到1523d上方的四個經(jīng)密封孔口 1501的囊封層。因此,所述囊封層在每一柱處形成囊封層錨定件,且在所述囊封層中進(jìn)一步包含允許釋放氣體進(jìn)入干涉式調(diào)制器裝置1500的偏移孔口 1501。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可了解可取決于所囊封的機(jī)電系統(tǒng)裝置的類型而包含更多或更少的孔口以優(yōu)化釋放時(shí)間。此外,孔口可以多種不同圖案定位于錨定區(qū)上方。舉例來說,在一些實(shí)施方案中,孔口 1501可以菱形圖案定位于錨定區(qū)1523a到1523d上方。在一些實(shí)施方案中,孔口 1501以從圖15中所展示的圖案旋轉(zhuǎn)45°的圖案定位。
[0118]圖16展示包含經(jīng)囊封干涉式調(diào)制器陣列的干涉式調(diào)制器裝置1600的一部分的實(shí)例性俯視圖示意性圖解。裝置1600包含在每一錨定區(qū)1623a到1623d上方具有四個囊封層錨定件1604及一組經(jīng)密封孔口 1601a到1601d的囊封層。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可了解可取決于所要物理及光學(xué)性質(zhì)而包含更多或更少的囊封層錨定件。此外,囊封層可以多種不同圖案定位于錨定區(qū)上方。舉例來說,在一些實(shí)施方案中,囊封層錨定件1604可以從圖16中所展示的圖案旋轉(zhuǎn)45°的圖案定位。
[0119]圖17展示包含經(jīng)囊封干涉式調(diào)制器陣列的干涉式調(diào)制器裝置1700的一部分的實(shí)例性俯視圖示意性圖解。裝置1700包含分別位于錨定區(qū)1723a到1723d上方的囊封層錨定件1758a到1758d。另外,多個經(jīng)密封孔口 1701位于干涉式調(diào)制器裝置1700的光學(xué)非作用區(qū)上方,例如在干涉式調(diào)制器裝置1700的可移動鏡之間。因此,在此實(shí)施方案中,用于引入釋放氣體的孔口定位于位于每一可移動鏡之間的空間中。由于這些空間并非為光學(xué)作用區(qū),因此與形成于鏡區(qū)上方的孔口相比,通過這些孔口引入釋放氣體可減小釋放氣體或后續(xù)密封材料將不利地影響裝置的操作的可能性。此外,沉積于定位于光學(xué)非作用區(qū)上方的孔口上方的密封劑材料減小密封劑將損壞可移動鏡或致使可移動鏡釘扎在一個位置中的可能性。
[0120]圖18展示包含經(jīng)囊封干涉式調(diào)制器陣列的干涉式調(diào)制器裝置1800的一部分的實(shí)例性俯視圖示意性圖解。干涉式調(diào)制器裝置1800包含安置于錨定區(qū)1823a到1823d上方的囊封層錨定件1858a到1858d。一組經(jīng)密封孔口 1801跨越整個可移動鏡陣列(包含(舉例來說)在光學(xué)作用區(qū)上方)以預(yù)定空間圖案定位于密封劑層1824中。在此實(shí)施方案中,可使用定向沉積技術(shù)以確保用以密封孔口的密封材料不會沉積到下面的機(jī)械層上。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到,可以若干種不同圖案將囊封層支撐件及孔口的類似布置放置于錨定區(qū)上方以優(yōu)化所要剛度及制作工藝時(shí)間,本發(fā)明涵蓋所有此類實(shí)施方案。
[0121]圖19展示經(jīng)囊封雙電極干涉式調(diào)制器裝置1900的部分橫截面示意性圖解。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到本文中所揭示的囊封方法及裝置也可應(yīng)用于雙電極MOD裝置。如圖19中所展示且類似于上文所描述的M0D,可移動鏡層1906通過間隙1901與固定電極1904間隔開且由錨定區(qū)1905中的柱1918在下面支撐。
[0122]第二固定電極1908通過第二間隙1907與可移動鏡1906間隔開。在施加電壓后,可移動鏡層1906可即刻朝向第一固定電極1904及/或第二固定電極1908移動。額外錨定結(jié)構(gòu)1955可進(jìn)一步錨定可移動鏡1906及/或提供用于密封層1950的接納空間。囊封層1910通過第三間隙1909與第二固定電極1908間隔開。在一些例子中,第三間隙1909不存在且囊封層1910及第二固定電極1908用作一個層。囊封層1910具有至少一個孔口1935??卓?1935提供用于在雙電極IMOD的制作期間移除的犧牲材料的釋放路徑。囊封層1910也可由囊封層支撐件(未展示)從下面支撐,如上文所論述。密封層1950安置于囊封層1910上方,從而密封孔口 1935。密封材料可沉積于MOD裝置的光學(xué)非作用區(qū)域的至少一部分上,包含(舉例來說)錨定區(qū)1905、柱1918、額外錨定結(jié)構(gòu)1955及/或第二固定電極 1908。
[0123]圖20A及20B展示圖解說明包含多個干涉式調(diào)制器的顯示裝置40的系統(tǒng)框圖的實(shí)例。舉例來說,顯示裝置40可為智能電話、蜂窩式或移動電話。然而,顯示裝置40的相同組件或其輕微變化形式也為對各種類型的顯示裝置的說明,例如,電視、平板計(jì)算機(jī)、電子閱讀器、手持式裝置及便攜式媒體播放器。
[0124]顯示裝置40包含外殼41、顯示器30、天線43、揚(yáng)聲器45、輸入裝置48及麥克風(fēng)46。外殼41可由多種制造工藝中的任一者形成,包含注射模制及真空形成。另外,夕卜殼41可由多種材料中的任一者制成,包含(但不限于):塑料、金屬、玻璃、橡膠及陶瓷或其組合。外殼41可包含可移除部分(未展示),其可與其它不同色彩或含有不同標(biāo)識、圖片或符號的可移除部分互換。
[0125]顯示器30可為多種顯示器中的任一者,包含本文中所描述的雙穩(wěn)態(tài)或模擬顯示器。顯示器30還可經(jīng)配置以包含平板顯示器(例如等離子顯示器、EL、OLED, STN IXD或TFT LCD)或非平板顯示器(例如CRT或其它管式裝置)。另外,顯示器30可包含干涉式調(diào)制器顯示器,如本文中所描述。[0126]在圖20B中示意性地圖解說明顯示裝置40的組件。顯示裝置40包含外殼41,且可包含至少部分地包封于其中的額外組件。舉例來說,顯示裝置40包含網(wǎng)絡(luò)接口 27,網(wǎng)絡(luò)接口 27包含耦合到收發(fā)器47的天線43。收發(fā)器47連接到處理器21,處理器21連接到調(diào)節(jié)硬件52。調(diào)節(jié)硬件52可經(jīng)配置以對信號進(jìn)行調(diào)節(jié)(例如,對信號進(jìn)行濾波)。調(diào)節(jié)硬件52連接到揚(yáng)聲器45及麥克風(fēng)46。處理器21還連接到輸入裝置48及驅(qū)動器控制器29。驅(qū)動器控制器29耦合到幀緩沖器28且耦合到陣列驅(qū)動器22,陣列驅(qū)動器22又耦合到顯示陣列30。在一些實(shí)施方案中,電力供應(yīng)器50可向特定顯示裝置40設(shè)計(jì)中的實(shí)質(zhì)上所有組件提供電力。
[0127]網(wǎng)絡(luò)接口 27包含天線43及收發(fā)器47,使得顯示裝置40可經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)與一或多個裝置通信。網(wǎng)絡(luò)接口 27還可具有一些處理能力以減輕(舉例來說)處理器21的數(shù)據(jù)處理要求。天線43可發(fā)射及接收信號。在一些實(shí)施方案中,天線43根據(jù)包含IEEE16.ll(a)、(b)或(g)的IEEE16.11標(biāo)準(zhǔn)或包含IEEE802.lla、b、g、n的IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)及其進(jìn)一步實(shí)施方案發(fā)射及接收RF信號。在一些其它實(shí)施方案中,天線43根據(jù)藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射及接收RF信號。在蜂窩式電話的情況中,天線43經(jīng)設(shè)計(jì)以接收碼分多址(CDMA)、頻分多址(FDMA)、時(shí)分多址(TDMA)、全球移動通信系統(tǒng)(GSM)、GSM/通用包無線電服務(wù)(GPRS)、增強(qiáng)型數(shù)據(jù)GSM環(huán)境(EDGE)、地面中繼無線電(TETRA)、寬帶CDMA (W-CDMA)、演進(jìn)數(shù)據(jù)優(yōu)化(EV-DO)、I X EV-DO,EV-DO修訂版A、EV-D0修訂版B、高速包接入(HSPA)、高速下行鏈路包接入(HSDPA)、高速上行鏈路包接入(HSUPA)、演進(jìn)高速包接入(HSPA+)、長期演進(jìn)(LTE)、AMPS或用于在無線網(wǎng)絡(luò)內(nèi)(例如利用3G或4G技術(shù)的系統(tǒng))通信的其它已知信號。收發(fā)器47可預(yù)處理從天線43接收的信號使得其可由處理器21接收及進(jìn)一步操縱。收發(fā)器47還可處理從處理器21接收的信號使得其可經(jīng)由天線43從顯示裝置40發(fā)射。
[0128]在一些實(shí)施方案中,可由接收器來替換收發(fā)器47。另外,在一些實(shí)施方案中,可由圖像源來替換網(wǎng)絡(luò)接口 27,所述圖像源可存儲或產(chǎn)生待發(fā)送到處理器21的圖像數(shù)據(jù)。處理器21可控制顯示裝置40的總體操作。處理器21從網(wǎng)絡(luò)接口 27或圖像源接收數(shù)據(jù)(例如經(jīng)壓縮圖像數(shù)據(jù)),且將所述數(shù)據(jù)處理成原始圖像數(shù)據(jù)或處理成容易被處理成原始圖像數(shù)據(jù)的格式。處理器21可將經(jīng)處理數(shù)據(jù)發(fā)送到驅(qū)動器控制器29或發(fā)送到幀緩沖器28以供存儲。原始數(shù)據(jù)通常指代識別圖像內(nèi)的每一位置處的圖像特性的信息。舉例來說,此類圖像特性可包含色彩、飽和度及灰度級。
[0129]處理器21可包含用以控制顯示裝置40的操作的微控制器、CPU或邏輯單元。調(diào)節(jié)硬件52可包含用于向揚(yáng)聲器45發(fā)射信號及從麥克風(fēng)46接收信號的放大器及濾波器。調(diào)節(jié)硬件52可為顯示裝置40內(nèi)的離散組件,或可并入于處理器21或其它組件內(nèi)。
[0130]驅(qū)動器控制器29可直接從處理器21或從幀緩沖器28取得由處理器21產(chǎn)生的原始圖像數(shù)據(jù),且可適當(dāng)?shù)貙⒃紙D像數(shù)據(jù)重新格式化以供高速發(fā)射到陣列驅(qū)動器22。在一些實(shí)施方案中,驅(qū)動器控制器29可將原始圖像數(shù)據(jù)重新格式化成具有光柵狀格式的數(shù)據(jù)流,使得其具有適合于跨越顯示陣列30進(jìn)行掃描的時(shí)間次序。接著,驅(qū)動器控制器29將經(jīng)格式化的信息發(fā)送到陣列驅(qū)動器22。雖然驅(qū)動器控制器29 (例如LCD控制器)通常作為獨(dú)立的集成電路(IC)與系統(tǒng)處理器21相關(guān)聯(lián),但可以許多方式實(shí)施此類控制器。舉例來說,可將控制器作為硬件嵌入于處理器21中、作為軟件嵌入于處理器21中或與陣列驅(qū)動器22完全集成在硬件中。[0131]陣列驅(qū)動器22可從驅(qū)動器控制器29接收經(jīng)格式化的信息且可將視頻數(shù)據(jù)重新格式化成一組平行波形,所述組平行波形每秒許多次地施加到來自顯示器的χ-y像素矩陣的數(shù)百條且有時(shí)數(shù)千條(或更多)引線。
[0132]在一些實(shí)施方案中,驅(qū)動器控制器29、陣列驅(qū)動器22及顯示陣列30適于本文中所描述的顯示器類型中的任一者。舉例來說,驅(qū)動器控制器29可為常規(guī)顯示器控制器或雙穩(wěn)態(tài)顯示器控制器(例如,IMOD控制器)。另外,陣列驅(qū)動器22可為常規(guī)驅(qū)動器或雙穩(wěn)態(tài)顯示器驅(qū)動器(例如,IMOD顯示器驅(qū)動器)。此外,顯示陣列30可為常規(guī)顯示陣列或雙穩(wěn)態(tài)顯示陣列(例如,包含IMOD陣列的顯示器)。在一些實(shí)施方案中,驅(qū)動器控制器29可與陣列驅(qū)動器22集成在一起。此實(shí)施方案在高度集成系統(tǒng)(舉例來說,移動電話、便攜式電子裝置、手表或小面積顯示器)中可為有用的。
[0133]在一些實(shí)施方案中,輸入裝置48可經(jīng)配置以允許(舉例來說)用戶控制顯示裝置40的操作。輸入裝置48可包含小鍵盤(例如QWERTY鍵盤或電話小鍵盤)、按鈕、開關(guān)、搖桿、觸敏屏、與顯示陣列30集成的觸敏屏,或者壓敏或熱敏膜。麥克風(fēng)46可配置為顯示裝置40的輸入裝置。在一些實(shí)施方案中,可使用通過麥克風(fēng)46所做的話音命令來控制顯示裝置40的操作。
[0134]電力供應(yīng)器50可包含多種能量存儲裝置。舉例來說,電力供應(yīng)器50可為可再充電電池,例如鎳-鎘電池或鋰離子電池。在使用可再充電電池的實(shí)施方案中,可再充電電池可使用來自(舉例來說)壁式插座或光伏裝置或陣列的電力充電。或者,可再充電電池可以無線方式充電。電力供應(yīng)器50還可為可再生能源、電容器或太陽能電池,包含塑料太陽能電池或太陽能電池涂料。電力供應(yīng)器50還可經(jīng)配置以從壁式插口接收電力。
[0135]在一些實(shí)施方案中,控制可編程性駐存于驅(qū)動器控制器29中,驅(qū)動器控制器29可位于電子顯示系統(tǒng)中的數(shù)個位置中。在一些其它實(shí)施方案中,控制可編程性駐存于陣列驅(qū)動器22中。上文所描述的優(yōu)化可以任何數(shù)目個硬件及/或軟件組件且以各種配置實(shí)施。
[0136]可將結(jié)合本文中所揭示的實(shí)施方案描述的各種說明性邏輯、邏輯塊、模塊、電路及算法步驟實(shí)施為電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或兩者的組合。已就功能性大體描述且在上文所描述的各種說明性組件、框、模塊、電路及步驟中圖解說明了硬件與軟件的可互換性。此功能性是以硬件還是軟件實(shí)施取決于特定應(yīng)用及對總體系統(tǒng)強(qiáng)加的設(shè)計(jì)約束。
[0137]可借助通用單芯片或多芯片處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或其它可編程邏輯裝置、離散門或晶體管邏輯、離散硬件組件或經(jīng)設(shè)計(jì)以執(zhí)行本文中所描述的功能的其任一組合來實(shí)施或執(zhí)行用于實(shí)施結(jié)合本文中所揭示的方面所描述的各種說明性邏輯、邏輯塊、模塊及電路的硬件及數(shù)據(jù)處理設(shè)備。通用處理器可為微處理器或任何常規(guī)處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機(jī)。還可將處理器實(shí)施為計(jì)算裝置的組合,例如DSP與微處理器的組合、多個微處理器、一或多個微處理器與DSP核心的聯(lián)合或任何其它此種配置。在一些實(shí)施方案中,可通過給定功能特有的電路來執(zhí)行特定步驟及方法。
[0138]在一或多個方面中,可以硬件、數(shù)字電子電路、計(jì)算機(jī)軟件、固件(包含本說明書中所揭示的結(jié)構(gòu)及其結(jié)構(gòu)等效物)或以其任一組合來實(shí)施所描述的功能。本說明書中所描述的標(biāo)的物的實(shí)施方案還可實(shí)施為編碼于計(jì)算機(jī)存儲媒體上以用于由數(shù)據(jù)處理設(shè)備執(zhí)行或控制數(shù)據(jù)處理設(shè)備的操作的一或多個計(jì)算機(jī)程序,即,一或多個計(jì)算機(jī)程序指令模塊。[0139]如果以軟件實(shí)施,那么可將功能作為一或多個指令或代碼存儲于計(jì)算機(jī)可讀媒體上或經(jīng)由計(jì)算機(jī)可讀媒體進(jìn)行發(fā)射??梢钥神v存于計(jì)算機(jī)可讀媒體上的處理器可執(zhí)行軟件模塊來實(shí)施本文中所揭示的方法或算法的步驟。計(jì)算機(jī)可讀媒體包含計(jì)算機(jī)存儲媒體及包含可經(jīng)啟用以將計(jì)算機(jī)程序從一個地方傳送到另一個地方的任何媒體的通信媒體。存儲媒體可為可由計(jì)算機(jī)存取的任何可用媒體。以實(shí)例而非限制的方式,此類計(jì)算機(jī)可讀媒體可包含RAM、ROM、EEPROM, CD-ROM或其它光盤存儲裝置、磁盤存儲裝置或其它磁性存儲裝置或可用于以指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的形式存儲所要的程序代碼且可由計(jì)算機(jī)存取的任何其它媒體。此外,任何連接均可適當(dāng)?shù)胤Q作計(jì)算機(jī)可讀媒體。如本文中所使用,磁盤及光盤包含:壓縮光盤(CD)、激光光盤、光學(xué)光盤、數(shù)字多功能光盤(DVD)、軟盤及藍(lán)光盤,其中磁盤通常以磁性方式再現(xiàn)數(shù)據(jù),而光盤借助激光以光學(xué)方式再現(xiàn)數(shù)據(jù)。以上各項(xiàng)的組合也可包含于計(jì)算機(jī)可讀媒體的范圍內(nèi)。另外,方法或算法的操作可作為一個或任何代碼及指令組合或集合駐存于可并入到計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品中的機(jī)器可讀媒體及計(jì)算機(jī)可讀媒體上。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可容易明了對本發(fā)明中所描述的實(shí)施方案的各種修改,且本文中所定義的類屬原理可應(yīng)用于其它實(shí)施方案,此并不背離本發(fā)明的精神或范圍。因此,權(quán)利要求書并非意欲限制于本文中所展示的實(shí)施方案,而是被賦予與本發(fā)明、本文中所揭示的原理及新穎特征相一致的最寬廣范圍。詞語“示范性”在本文中專用于意指“用作實(shí)例、例子或圖解說明”。在本文中描述為“示范性”的任何實(shí)施方案未必解釋為比其它可能性或?qū)嵤┓桨竷?yōu)選或有利。另夕卜,所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易了解,術(shù)語“上部”及“下部”有時(shí)為了便于描述各圖而使用,且指示對應(yīng)于圖在經(jīng)恰當(dāng)定向的頁面上的定向的相對位置,且可能不反映如所實(shí)施的頂OD的恰當(dāng)定向。
[0140]還可將在本說明書中在單獨(dú)實(shí)施方案的背景中描述的某些特征以組合形式實(shí)施于單個實(shí)施方案中。相反地,還可將在單個實(shí)施方案的背景中描述的各種特征單獨(dú)地或以任一適合子組合的形式實(shí)施于多個實(shí)施方案中。此外,雖然上文可將特征描述為以某些組合的形式起作用且甚至最初如此主張,但在一些情況中,可從所主張的組合去除來自所述組合的一或多個特征,且所主張的組合可針對子組合或子組合的變化形式。
[0141]類似地,盡管在圖式中以特定次序描繪操作,但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易認(rèn)識至IJ,為實(shí)現(xiàn)所要結(jié)果,無需以所展示的特定次序或以循序次序執(zhí)行此類操作或無需執(zhí)行所有所圖解說明的操作。此外,所述圖式可以流程圖的形式示意性地描繪一或多個實(shí)例性工藝。然而,可將其它并未描繪的操作并入于示意性地圖解說明的實(shí)例性工藝中。舉例來說,可在所圖解說明的操作中的任一者之前、之后、同時(shí)或之間執(zhí)行一或多個額外操作。在某些情況中,多任務(wù)化及并行處理可為有利的。此外,不應(yīng)將上文所描述的實(shí)施方案中的各種系統(tǒng)組件的分離理解為在所有實(shí)施方案中均需要此分離,且應(yīng)理解,一般來說,可將所描述的程序組件及系統(tǒng)一起集成于單個軟件產(chǎn)品中或封裝成多個軟件產(chǎn)品。另外,其它實(shí)施方案在以上權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。在一些情況中,可以不同次序執(zhí)行權(quán)利要求書中所敘述的動作且其仍實(shí)現(xiàn)所要的結(jié)果。
【權(quán)利要求】
1.一種機(jī)電系統(tǒng)裝置封裝,其包括: 襯底; 可移動電極陣列,其通過第一間隙與所述襯底間隔開且由多個柱支撐,其中所述陣列包含光學(xué)作用區(qū)及光學(xué)非作用區(qū); 囊封層,其通過第二間隙與所述陣列間隔開,所述囊封層具有定位于所述光學(xué)非作用區(qū)上方的多個孔口 '及 密封層,其安置于所述囊封層上方且密封所述孔口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝,其中所述光學(xué)非作用區(qū)包含在所述陣列中的鄰近可移動電極之間的空間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1到2中任一權(quán)利要求所述的封裝,其中黑色掩模結(jié)構(gòu)定位于所述光學(xué)非作用區(qū)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一權(quán)利要求所述的封裝,其中所述光學(xué)作用區(qū)包含所述陣列中的一或多個可移動電極的至少一部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一權(quán)利要求所述的封裝,其中所述可移動電極陣列為干涉式調(diào)制器裝置的部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一權(quán)利要求所述的封裝,其中所述孔口具有約兩微米或大于兩微米的寬度,且所 述第二間隙具有約0.75微米或小于0.75微米的高度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到6中任一權(quán)利要求所述的封裝,其中所述第二間隙具有約7,500埃的高度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到7中任一權(quán)利要求所述的封裝,其中孔口上方的所述密封層的厚度為約兩微米或大于兩微米。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到8中任一權(quán)利要求所述的封裝,其中所述多個孔口定位于所述多個柱上方。
10.根據(jù)權(quán)利要求1到9中任一權(quán)利要求所述的封裝,其中所述囊封層由多個囊封層支撐件支撐。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的封裝,其中所述囊封層支撐件包含所述囊封層的漏斗形部分。
12.根據(jù)權(quán)利要求10到11中任一權(quán)利要求所述的封裝,其中所述囊封層支撐件安置于所述柱的至少一部分上。
13.根據(jù)權(quán)利要求10到12中任一權(quán)利要求所述的封裝,其中至少一個孔口鄰近于每一囊封層支撐件。
14.根據(jù)權(quán)利要求10到13中任一權(quán)利要求所述的封裝,其中四個孔口鄰近于每一囊封層支撐件。
15.根據(jù)權(quán)利要求1到14中任一權(quán)利要求所述的封裝,其中所述多個柱布置成行及列的陣列。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的封裝,其中所述多個孔口定位于行及列的所述陣列中的交替柱上方。
17.根據(jù)權(quán)利要求1到16中任一權(quán)利要求所述的封裝,其進(jìn)一步包括: 顯示器,其包含所述可移動電極陣列;處理器,其經(jīng)配置以與所述顯示器通信,所述處理器經(jīng)配置以處理圖像數(shù)據(jù);及 存儲器裝置,其經(jīng)配置以與所述處理器通信。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的封裝,其進(jìn)一步包括: 驅(qū)動器電路及控制器中的一者,所述驅(qū)動器電路經(jīng)配置以將至少一個信號發(fā)送到所述顯示器且所述控制器經(jīng)配置以將所述圖像數(shù) 據(jù)的至少一部分發(fā)送到所述驅(qū)動器電路。
19.根據(jù)權(quán)利要求17到18中任一權(quán)利要求所述的封裝,其進(jìn)一步包括: 圖像源模塊,其經(jīng)配置以將所述圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到所述處理器,其中所述圖像源模塊包含接收器、收發(fā)器及發(fā)射器中的至少一者。
20.根據(jù)權(quán)利要求17到19中任一權(quán)利要求所述的封裝,其進(jìn)一步包括: 輸入裝置,其經(jīng)配置以接收輸入數(shù)據(jù)并將所述輸入數(shù)據(jù)傳遞到所述處理器。
21.—種形成機(jī)電系統(tǒng)裝置封裝的方法,其包括: 在襯底上形成第一犧牲層; 在所述第一犧牲層上面形成可移動電極陣列,其中所述陣列包含光學(xué)作用區(qū)及光學(xué)非作用區(qū); 在所述陣列上面形成第二犧牲層; 在所述第二犧牲層上面沉積囊封層,其中所述囊封層具有位于所述光學(xué)非作用區(qū)上面的多個孔口; 通過所述多個孔口釋放所述第一犧牲層及所述第二犧牲層;及 密封所述囊封層中的所述多個孔口。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法,其中密封所述囊封層中的所述孔口包含借助定向沉積技術(shù)來密封所述孔口。
23.根據(jù)權(quán)利要求21到22中任一權(quán)利要求所述的方法,其中密封所述囊封層中的所述孔口包含氣密地密封所述囊封層中的所述孔口。
24.根據(jù)權(quán)利要求21到23中任一權(quán)利要求所述的方法,其中所述囊封層包含安置于所述光學(xué)非作用區(qū)上的多個囊封層支撐件。
25.根據(jù)權(quán)利要求21到24中任一權(quán)利要求所述的方法,其中所述可移動電極為可移動鏡。
26.根據(jù)權(quán)利要求21到25中任一權(quán)利要求所述的方法,其中所述陣列包含多個錨定區(qū)。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法,其中密封所述孔口包含通過所述孔口沉積材料且沉積到所述錨定區(qū)上。
28.根據(jù)權(quán)利要求26到27中任一權(quán)利要求所述的方法,其中所述囊封層具有位于一或多個錨定區(qū)上面的多個孔口。
29.根據(jù)權(quán)利要求26到28中任一權(quán)利要求所述的方法,其中所述囊封層包含形成于所述錨定區(qū)上的多個囊封層支撐件。
30.一種機(jī)電系統(tǒng)裝置封裝,其包括: 襯底; 可移動電極陣列,其通過第一間隙與所述襯底間隔開且由多個柱支撐; 囊封層,其通過第二間隙與所述陣列間隔開且由多個囊封層支撐件支撐,所述囊封層具有從中穿過的多個孔口,其中所述孔口位于光學(xué)非作用區(qū)的至少一部分上方;及 用于密封所述孔口的裝置。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的封裝,其中一或多個囊封層支撐件安置于一或多個柱的至少一部分 上。
【文檔編號】B81C1/00GK103958396SQ201280058709
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2012年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月29日
【發(fā)明者】湯民豪, 何日暉, 喬恩·布拉德利·拉斯特 申請人:高通Mems科技公司