專利名稱：用結(jié)構(gòu)加強(qiáng)的背板來保護(hù)微機(jī)電系統(tǒng)陣列的電子裝置及制法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)，更具體而言，本發(fā)明涉及保護(hù)MEMS裝置免遭損壞。
背景技術(shù)：
微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)包括微機(jī)械元件、激勵(lì)器及電子元件。微機(jī)械元件可采用沉積、蝕刻或其他可蝕刻掉襯底及/或所沉積材料層的若干部分或可添加若干層以形成電和機(jī)電裝置的微機(jī)械加工工藝制成。一種類型的MEMS裝置被稱為干涉式調(diào)制器。干涉式調(diào)制器可包含一對(duì)導(dǎo)電板，其中之一或二者均可全部或部分地透明及/或?yàn)榉瓷湫?，且在施加一個(gè)適當(dāng)?shù)碾娦盘?hào)時(shí)能夠相對(duì)運(yùn)動(dòng)。其中一個(gè)板可包含一沉積在一襯底上的靜止層，另一個(gè)板可包含一通過一空氣間隙與該靜止層隔開的金屬隔板。
上述裝置具有廣泛的應(yīng)用范圍，且在此項(xiàng)技術(shù)中，利用及/或修改這些類型裝置的特性、以使其性能可用于改善現(xiàn)有產(chǎn)品及制造目前尚未開發(fā)的新產(chǎn)品將頗為有益。在設(shè)計(jì)利用所述MEMS技術(shù)的商業(yè)產(chǎn)品時(shí)，封裝的開發(fā)考慮到了成本、可靠性及工藝性的要求。與MEMS裝置相關(guān)的封裝可并入各種器件以保護(hù)MEMS元件免受外力損傷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的系統(tǒng)、方法及裝置均具有多個(gè)方面，任一單個(gè)方面均不能單獨(dú)決定其所期望特性?，F(xiàn)在，對(duì)其更主要的特性進(jìn)行簡(jiǎn)要說明，此并不限定本發(fā)明的范圍。在查看這一說明，尤其是在閱讀了標(biāo)題為“具體實(shí)施方式
”的部分之后，人們即可理解本發(fā)明的器件如何提供優(yōu)于其他顯示裝置的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種電子裝置。所述電子裝置包括一具有一表面的襯底、一微機(jī)電裝置陣列及一背板。所述微電子裝置陣列形成于所述襯底的所述表面上并具有一背離所述襯底的背面。所述背板設(shè)置于所述陣列上并具有一內(nèi)表面及一外表面。所述背板的內(nèi)表面面朝所述陣列的背面且在其間存在一間隙。所述外表面背離所述襯底。所述電子裝置進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)與所述背板相結(jié)合的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)增加所述背板的剛性。在所述電子裝置中，所述背板的內(nèi)表面與所述襯底的表面之間的距離可在所述襯底的表面上變化。
本發(fā)明的另一方面提供一種電子裝置。所述電子裝置包括一具有一表面的襯底、一微機(jī)電陣列及一背板。所述陣列形成于所述襯底表面上并具有一背離所述襯底的背面。所述背板設(shè)置于所述陣列上并具有一內(nèi)表面。所述內(nèi)表面面朝所述陣列的背面且在其間存在一間隙。所述背板具有一沿其一邊緣變化的厚度。
本發(fā)明的又一方面提供一種電子裝置。所述電子裝置包括一襯底；一干涉式調(diào)制器陣列及一背板。所述陣列形成于所述襯底上并具有一背離所述襯底的背面。所述背板設(shè)置于所述陣列上并具有一面朝所述陣列的內(nèi)表面，且在所述背板的內(nèi)表面與所述陣列的背面之間存在一間隙。所述裝置進(jìn)一步包括用于防止所述背板的內(nèi)表面直接接觸所述陣列的背面的構(gòu)件。
本發(fā)明的又一方面提供一種制作一電子裝置的方法。所述方法包括提供一中間裝置，提供一背板，將所述背板置于所述中間裝置上，并粘合所述背板與所述襯底。所述中間裝置包括一襯底及一形成于所述襯底上的微機(jī)電裝置陣列。所述背板具有一內(nèi)表面及一外表面。所述背板與形成于所述內(nèi)表面與外表面中至少之一上的一個(gè)或多個(gè)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)相結(jié)合。所述背板設(shè)置于所述中間裝置陣列上的方式使所述背板的內(nèi)表面面朝所述陣列的背面且其間存在一間隙。本發(fā)明的又一方面提供一種電子裝置，其通過上述用于制作此一電子裝置的方法制成。
本發(fā)明的再一方面提供一種電子裝置。所述裝置包括一襯底、一形成于所述襯底上的微機(jī)電裝置陣列、及一置于所述陣列上的背板。所述背板具有一內(nèi)表面及一外表面。所述背板的內(nèi)表面面朝所述陣列且其間存在一間隙。所述外表面背離所述襯底。所述背板的內(nèi)表面與所述襯底之間的距離在所述襯底上變化。
本發(fā)明的又一方面提供一種電子裝置。所述電子裝置包括用于支撐一微機(jī)械裝置陣列的構(gòu)件、用于在所述支撐構(gòu)件上提供微機(jī)電裝置的構(gòu)件、用于覆蓋所述提供構(gòu)件的構(gòu)件、及用于加強(qiáng)所述覆蓋構(gòu)件的構(gòu)件。
本發(fā)明的又一方面提供一種制作一電子裝置的方法。所述方法包括提供一中間裝置，所述中間裝置包括一襯底及一形成于所述襯底上的微機(jī)電裝置陣列。所述方法進(jìn)一步包括在所述中間裝置的陣列上形成一背板且在所述背板與所述陣列之間存在一間隙。所述背板具有一面朝所述陣列的內(nèi)表面，且所述內(nèi)表面與所述襯底之間的距離在所述襯底上變化。本發(fā)明的又一方面提供一種電子裝置，其通過上述用于制作此一電子裝置的方法制成。


圖1為一等軸圖，其顯示一干涉式調(diào)制器顯示器的一實(shí)施例的一部分，其中一第一干涉式調(diào)制器的一可移動(dòng)反射層處于一釋放位置，且一第二干涉式調(diào)制器的一可移動(dòng)反射層處于一受激勵(lì)位置。
圖2為一系統(tǒng)方框圖，其顯示一包含一3×3干涉式調(diào)制器顯示器的電子裝置的一實(shí)施例。
圖3為圖1所示干涉式調(diào)制器的一實(shí)例性實(shí)施例的可移動(dòng)鏡位置與所施加電壓的關(guān)系圖。
圖4為一組可用于驅(qū)動(dòng)干涉式調(diào)制器顯示器的行和列電壓的示意圖。
圖5A顯示在圖2所示的3×3干涉式調(diào)制器顯示器中的一個(gè)實(shí)例性顯示數(shù)據(jù)幀。
圖5B顯示可用于寫入圖5A所示幀的行信號(hào)及列信號(hào)的一個(gè)實(shí)例性時(shí)序圖。
圖6A為一圖1所示裝置的剖面圖。
圖6B為一干涉式調(diào)制器的一替代實(shí)施例的一剖面圖。
圖6C為一干涉式調(diào)制器的另一替代實(shí)施例的一剖面圖。
圖7為一顯示一MEMS陣列的俯視平面圖。
圖8及9為顯示封裝后的MEMS顯示裝置的剖面圖的側(cè)視圖。
圖10為一側(cè)視圖，其顯示一封裝后的MEMS顯示裝置的背板的彎曲。
圖11為圖10所示背板的俯視平面圖。
圖12、14、16、18、20、22、24-26為側(cè)視圖，其顯示具有各種背板構(gòu)造的封裝后的MEMS顯示裝置的剖面圖。
圖13A及15分別為顯示圖12及14中所用背板的形狀的透視圖。
圖13B及13C為一背板的側(cè)視圖，其顯示圖12及13A所示背板的制造。
圖17A-17C、19、21及23分別為顯示圖16、18、20及22中所用背板的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的仰視平面圖。
圖27為一流程圖，其顯示一用于制造圖26所示實(shí)施例的實(shí)例性過程。
圖28A及28B為系統(tǒng)方塊圖，其顯示一包含復(fù)數(shù)個(gè)干涉式調(diào)制器的視覺顯示裝置的一實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
各種加強(qiáng)結(jié)構(gòu)形成于MEMS裝置的背板上。所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)會(huì)增強(qiáng)背板的剛性并由此防止背板接觸及損壞所述裝置的MEMS元件或陣列。所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)在背板的一個(gè)或兩個(gè)表面上與背板相結(jié)合。所述背板可形成為各種可提高其剛性或減小所述背板在受到外力時(shí)接觸MEMS陣列的可能性的構(gòu)造。所述構(gòu)造包括背板彎曲、背板的表面彎曲、背板具有一個(gè)或多個(gè)凹槽、背板的厚度變化等等?？蓪⑺黾訌?qiáng)結(jié)構(gòu)及各種構(gòu)造相組合，以進(jìn)一步防止在外力施加至MEMS裝置的背板時(shí)損壞MEMS陣列。
以下詳細(xì)說明涉及本發(fā)明的某些具體實(shí)施例。不過，本發(fā)明可通過許多種不同的方式實(shí)施。在本說明中，會(huì)參照附圖，在附圖中，相同的部件自始至終使用相同的編號(hào)標(biāo)識(shí)。根據(jù)以下說明容易看出，本發(fā)明可在任一配置用于顯示圖像(無論是動(dòng)態(tài)圖像(例如視頻)還是靜態(tài)圖像(例如靜止圖像)，也無論是文字圖像還是圖片圖像)的裝置中實(shí)施。更具體而言，本發(fā)明可在例如(但不限于)以下眾多種電子裝置中實(shí)施或與這些電子裝置相關(guān)聯(lián)移動(dòng)電話、無線裝置、個(gè)人數(shù)據(jù)助理(PDA)、手持式計(jì)算機(jī)或便攜式計(jì)算機(jī)、GPS接收器/導(dǎo)航器、照像機(jī)、MP3播放器、照相機(jī)、游戲機(jī)、手表、時(shí)鐘、計(jì)算器、電視監(jiān)視器、平板顯示器、計(jì)算機(jī)監(jiān)視器、汽車顯示器(例如里程表顯示器等)、駕駛艙控制裝置及/或顯示器、照相機(jī)景物顯示器(例如車輛的后視照相機(jī)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)、包裝及美學(xué)結(jié)構(gòu)(例如一件珠寶上的圖像顯示器)。與本文所述MEMS裝置具有類似結(jié)構(gòu)的MEMS裝置也可用于非顯示應(yīng)用，例如用于電子切換裝置。
圖1中顯示一個(gè)含有一干涉式MEMS顯示元件的干涉式調(diào)制器顯示器實(shí)施例。在這些裝置中，像素處于亮狀態(tài)或暗狀態(tài)。在亮(“開(on)”或“打開(open)”)狀態(tài)下，顯示元件將入射可見光的一大部分反射至用戶。在處于暗(“關(guān)(off)”或“關(guān)閉(closed)”)狀態(tài)下時(shí)，顯示元件幾乎不向用戶反射入射可見光。視不同的實(shí)施例而定，可顛倒“on”及“off”狀態(tài)的光反射性質(zhì)。MEMS像素可配置成主要在所選色彩下反射，以除黑色和白色之外還可實(shí)現(xiàn)彩色顯示。
圖1為一等軸圖，其顯示一視覺顯示器的一系列像素中的兩相鄰像素，其中每一像素包含一MEMS干涉式調(diào)制器。在某些實(shí)施例中，一干涉式調(diào)制器顯示器包含一由這些干涉式調(diào)制器構(gòu)成的行/列陣列。每一干涉式調(diào)制器包括一對(duì)反射層，該對(duì)反射層定位成彼此相距一可變且可控的距離，以形成一至少具有一個(gè)可變尺寸的光學(xué)諧振空腔。在一實(shí)施例中，其中一個(gè)反射層可在兩個(gè)位置之間移動(dòng)。在本文中稱為釋放狀態(tài)的第一位置上，該可移動(dòng)層的位置距離一固定的局部反射層相對(duì)遠(yuǎn)。在第二位置上，該可移動(dòng)層的位置更近地靠近該局部反射層。根據(jù)可移動(dòng)反射層的位置而定，從這兩個(gè)層反射的入射光會(huì)以相長(zhǎng)或相消方式干涉，從而形成各像素的總體反射或非反射狀態(tài)。
在圖1中顯示的像素陣列部分包括兩個(gè)相鄰的干涉式調(diào)制器12a和12b。在左側(cè)的干涉式調(diào)制器12a中，顯示一可移動(dòng)的高度反射層14a處于一釋放位置，該釋放位置距一固定的局部反射層16a一預(yù)定距離。在右側(cè)的干涉式調(diào)制器12b中，顯示一可移動(dòng)的高度反射層14b處于一受激勵(lì)位置處，該受激勵(lì)位置靠近固定的局部反射層16b。
固定層16a、16b導(dǎo)電、局部透明且局部為反射性，并可通過例如在一透明襯底20上沉積將一個(gè)或多個(gè)各自為鉻及氧化銦錫的層而制成。所述各層被圖案化成平行條帶，且可形成一顯示裝置中的行電極，如將在下文中所進(jìn)一步說明?？梢苿?dòng)層14a、14b可形成為由沉積在支柱18頂部的一或多個(gè)沉積金屬層(與行電極16a、16b正交)及一沉積在支柱18之間的中間犧牲材料構(gòu)成的一系列平行條帶。在犧牲材料被蝕刻掉以后，這些可變形的金屬層與固定的金屬層通過一規(guī)定的氣隙19隔開。這些可變形層可使用一具有高度導(dǎo)電性及反射性的材料(例如鋁)，且該些條帶可形成一顯示裝置中的列電極。
在未施加電壓時(shí)，空腔19保持位于層14a、16a之間，且可變形層處于如圖1中像素12a所示的一機(jī)械弛豫狀態(tài)。然而，在向一所選行和列施加電位差之后，在所述行和列電極相交處的對(duì)應(yīng)像素處形成的電容器被充電，且靜電力將這些電極拉向一起。如果電壓足夠高，則可移動(dòng)層發(fā)生形變，并被壓到固定層上(可在固定層上沉積一介電材料(在該圖中未示出)，以防止短路，并控制分隔距離)，如圖1中右側(cè)的像素12b所示。無論所施加的電位差極性如何，該行為均相同。由此可見，可控制反射與非反射像素狀態(tài)的行/列激勵(lì)與傳統(tǒng)的LCD及其他顯示技術(shù)中所用的行/列激勵(lì)在許多方面相似。
圖2至圖5B顯示一個(gè)在一顯示應(yīng)用中使用一干涉調(diào)制器陣列的實(shí)例性過程及系統(tǒng)。圖2為一系統(tǒng)方框圖，該圖顯示一可體現(xiàn)本發(fā)明各方面的電子裝置的一個(gè)實(shí)施例。在該實(shí)例性實(shí)施例中，所述電子裝置包括一處理器21，其可為任何通用單芯片或多芯片微處理器，例如ARM、Pentium、Pentium II、PentiumIII、Pentium IV、PentiumPro、8051、MIPS、Power PC、ALPHA，或任何專用微處理器，例如數(shù)字信號(hào)處理器、微控制器或可編程門陣列。按照業(yè)內(nèi)慣例，可將處理器21配置成執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)軟件模塊。除執(zhí)行一個(gè)操作系統(tǒng)外，還可將該處理器配置成執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)軟件應(yīng)用程序，包括網(wǎng)頁(yè)瀏覽器、電話應(yīng)用程序、電子郵件程序或任何其他軟件應(yīng)用程序。
在一實(shí)施例中，處理器21還配置成與一陣列控制器22進(jìn)行通信。在一實(shí)施例中，該陣列控制器22包括向一像素陣列30提供信號(hào)的一行驅(qū)動(dòng)電路24及一列驅(qū)動(dòng)電路26。圖1中所示的陣列剖面圖在圖2中以線1-1示出。對(duì)于MEMS干涉式調(diào)制器，所述行/列激勵(lì)協(xié)議可利用圖3所示的這些裝置的滯后性質(zhì)。其可能需要例如一10伏的電位差來使一可移動(dòng)層自釋放狀態(tài)變形至受激勵(lì)狀態(tài)。然而，當(dāng)所述電壓自該值降低時(shí)，在所述電壓降低回至10伏以下時(shí)，所述可移動(dòng)層將保持其狀態(tài)。在圖3的實(shí)例性實(shí)施例中，在電壓降低至2伏以下之前，可移動(dòng)層不會(huì)完全釋放。因此，在圖3所示的實(shí)例中，存在一大約為3-7伏的電壓范圍，在該電壓范圍內(nèi)存在一施加電壓窗口，在該窗口內(nèi)所述裝置穩(wěn)定在釋放或受激勵(lì)狀態(tài)。在本文中將其稱為“滯后窗口”或“穩(wěn)定窗口”。對(duì)于一具有圖3所示滯后特性的顯示陣列而言，行/列激勵(lì)協(xié)議可設(shè)計(jì)成在行選通期間，向所選通行中將被激勵(lì)的像素施加一約10伏的電壓差，并向?qū)⒈会尫诺南袼厥┘右唤咏?伏的電壓差。在選通之后，向像素施加一約5伏的穩(wěn)態(tài)電壓差，以使其保持在行選通使其所處的任何狀態(tài)。在被寫入之后，在該實(shí)例中，每一像素均承受一處于3-7伏“穩(wěn)定窗口”內(nèi)的電位差。該特性使圖1所示的像素設(shè)計(jì)在相同的所施加電壓條件下穩(wěn)定在一既有的激勵(lì)狀態(tài)或釋放狀態(tài)。由于干涉式調(diào)制器的每一像素，無論處于激勵(lì)狀態(tài)還是釋放狀態(tài)，實(shí)質(zhì)上均是一由所述固定反射層及移動(dòng)反射層所構(gòu)成的電容器，因此，該穩(wěn)定狀態(tài)可在一滯后窗口內(nèi)的電壓下得以保持而幾乎不消耗功率。如果所施加的電位恒定，則基本上沒有電流流入像素。
在典型應(yīng)用中，可通過根據(jù)第一行中所期望的一組受激勵(lì)像素確定一組列電極而形成一顯示幀。此后，將一行脈沖施加于第1行的電極，從而激勵(lì)與所確定的列線對(duì)應(yīng)的像素。此后，將所確定的一組列電極變成與第二行中所期望的一組受激勵(lì)像素對(duì)應(yīng)。此后，將一脈沖施加于第2行的電極，從而根據(jù)所確定的列電極來激勵(lì)第2行中的相應(yīng)像素。第1行的像素不受第2行的脈沖的影響，因而保持其在第1行的脈沖期間所設(shè)定到的狀態(tài)?？砂错樞蛐苑绞綄?duì)全部系列的行重復(fù)上述步驟，以形成所述的幀。通常，通過以某一所期望幀數(shù)/秒的速度連續(xù)重復(fù)該過程來用新顯示數(shù)據(jù)刷新及/或更新這些幀。還有很多種用于驅(qū)動(dòng)像素陣列的行及列電極以形成顯示幀的協(xié)議為人們所熟知，且可與本發(fā)明一起使用。
圖4、5A及圖5B顯示一種用于在圖2所示的3×3陣列上形成一顯示幀的可能的激勵(lì)協(xié)議。圖4顯示一組可用于具有圖3所示滯后曲線的像素的可能的行及列電壓電平。在圖4的實(shí)施例中，激勵(lì)一像素包括將相應(yīng)的列設(shè)定至-Vbias，并將相應(yīng)的行設(shè)定至+ΔV，其可分別對(duì)應(yīng)于-5伏及+5伏。釋放像素則是通過將相應(yīng)的列設(shè)定至+Vbias并將相應(yīng)的行設(shè)定至相同的+ΔV、由此在所述像素兩端形成一0伏的電位差來實(shí)現(xiàn)。在那些其中行電壓保持0伏的行中，像素穩(wěn)定于其最初所處的狀態(tài)，而與該列處于+Vbias還是-Vbias無關(guān)。
圖5B為一顯示一系列行及列信號(hào)的時(shí)序圖，該些信號(hào)施加于圖2所示的3×3陣列，其將形成圖5A所示的顯示布置，其中受激勵(lì)像素為非反射性。在寫入圖5A所示的幀之前，像素可處于任何狀態(tài)，在該實(shí)例中，所有的行均處于0伏，且所有的列均處于+5伏。在這些所施加電壓下，所有的像素穩(wěn)定于其現(xiàn)有的受激勵(lì)狀態(tài)或釋放狀態(tài)。
在圖5A所示的幀中，像素(1，1)、(1，2)、(2，2)、(3，2)及(3，3)受到激勵(lì)。為實(shí)現(xiàn)這一效果，在第1行的一行時(shí)間期間將第1列及第2列設(shè)定為-5伏，將第3列設(shè)定為+5伏。此不會(huì)改變?nèi)魏蜗袼氐臓顟B(tài)，因?yàn)樗邢袼鼐３痔幱?-7伏的穩(wěn)定窗口內(nèi)。此后，通過一自0伏上升至5伏然后又下降回至0伏的脈沖來選通第1行。由此激勵(lì)像素(1，1)和(1，2)并釋放像素(1，3)。陣列中的其他像素均不受影響。為將第2行設(shè)定為所期望狀態(tài)，將第2列設(shè)定為-5伏，將第1列及第3列被設(shè)定為+5伏。此后，向第2行施加相同的選通脈沖將激勵(lì)像素(2，2)并釋放像素(2，1)和(2，3)。同樣，陣列中的其他像素均不受影響。類似地，通過將第2列和第3列設(shè)定為-5伏，并將第1列設(shè)定為+5伏對(duì)第3行進(jìn)行設(shè)定。第3行的選通脈沖將第3行像素設(shè)定為圖5A所示的狀態(tài)。在寫入幀之后，行電位為0，而列電位可保持在+5或-5伏，且此后顯示器將穩(wěn)定于圖5A所示的布置。應(yīng)了解，可對(duì)由數(shù)十或數(shù)百個(gè)行和列構(gòu)成的陣列使用相同的程序。還應(yīng)了解，用于實(shí)施行和列激勵(lì)的電壓的定時(shí)、順序及電平可在以上所述的一般原理內(nèi)變化很大，且上述實(shí)例僅為實(shí)例性，任何激勵(lì)電壓方法均可與本發(fā)明一起使用。
按照上述原理運(yùn)行的干涉式調(diào)制器的詳細(xì)結(jié)構(gòu)可千變?nèi)f化。例如，圖6A-6C顯示移動(dòng)鏡結(jié)構(gòu)的三種不同實(shí)施例。圖6A為圖1所示實(shí)施例的剖面圖，其中在正交延伸的支撐件18上沉積一金屬材料條帶14。在圖6B中，可移動(dòng)的反射材料14僅在隅角處在系鏈32上附接至支撐件。在圖6C中，可移動(dòng)的反射材料14懸吊在一可變形層34上。由于反射材料14的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及所用材料可在光學(xué)特性方面得到優(yōu)化，且可變形層34的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和所用材料可在所期望機(jī)械特性方面得到優(yōu)化，因此該實(shí)施例具有若干優(yōu)點(diǎn)。在許多公開文件中，包括(例如)第2004/0051929號(hào)美國(guó)公開申請(qǐng)案中，描述了各種不同類型干涉裝置的制造。可使用很多種人們所熟知的技術(shù)來制成上述結(jié)構(gòu)，此包括一系列材料沉積、圖案化及蝕刻步驟。
圖7顯示一形成于一襯底101上的MEMS陣列111的一實(shí)施例。MEMS陣列111由排列于襯底101上的若干MEMS元件構(gòu)成。每一MEMS元件103、105、107均對(duì)應(yīng)于干涉式調(diào)制器12a或12b。在所示實(shí)施例中，MEMS元件基本上規(guī)則排列。虛線表示MEMS元件的排列。在一實(shí)施例中，陣列111中的MEMS元件具有基本相同的尺寸。在另一實(shí)施例中，MEMS陣列111的MEMS元件可具有不同的尺寸。如在MEMS陣列111的放大部分中所示，例如，元件103及105是由四(4)個(gè)相鄰的支柱18界定而成，而元件107是由六(6)個(gè)相鄰的支柱18界定而成。盡管在所示實(shí)施例中，支柱18以基本相同的間距規(guī)則排列，然而支柱18的位置及各相鄰的支柱18之間的間距可有所變化。
MEMS陣列111及其元件103、105、107形成一健壯的構(gòu)造。例如，盡管在圖1、6A、6B及6C中被顯示為窄的柱體，然而與空腔19的深度(豎直距離)及寬度(水平距離)相比，支柱18、18′、18″可構(gòu)造為遠(yuǎn)寬于圖中所示。因此，自頂部作用于MEMS元件的構(gòu)件14(圖6A及6B)及34(圖6C)上的力或壓力將不容易使構(gòu)件14及34斷裂，除非這種力或壓力集中于單個(gè)MEMS元件或其一部分上。盡管如此，此種具有健壯構(gòu)造的MEMS陣列111及各個(gè)MEMS元件仍易于受到某些可能施加至其上的強(qiáng)的力的影響。因而，在對(duì)由MEMS元件陣列構(gòu)成的MEMS裝置進(jìn)行封裝時(shí)，構(gòu)建可對(duì)所述結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù)及對(duì)MEMS元件及其陣列的完整性進(jìn)行保護(hù)的器件。
圖8顯示一MEMS裝置100的典型封裝構(gòu)造。如圖7所示，MEMS陣列111形成于襯底101上。MEMS陣列111的工作可使圖像或信息顯示于襯底101的底面109上。一背板121設(shè)置于MEMS陣列111的頂面上方但不直接接觸MEMS陣列111的頂面，并由一圍繞其周邊延伸的密封或粘合材料123支撐。密封或粘合材料123將背板121與襯底101粘合在一起。
密封件123可為一非氣密性密封件，其由例如傳統(tǒng)的環(huán)氧基粘著劑等材料制成。在其他實(shí)施例中，密封材料可為聚異丁烯(有時(shí)稱作異丁烯橡膠，在其他時(shí)候則稱作PIB)、O形圈、聚氨基甲酸酯、薄膜金屬焊、液體旋涂玻璃、釬料、聚合物或塑料、以及水蒸氣滲透率范圍約為0.2-4.7g mm/m2kPa天的其他類型的密封件。在又一些實(shí)施例中，密封件123可為氣密性密封件。
在某些實(shí)施例中，封裝后的MEMS裝置100包括一構(gòu)造成降低空腔124內(nèi)的水份的干燥劑(未圖示)。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將知，對(duì)于氣密性密封的封裝而言，干燥劑并非必需，但是可合乎需要地控制存留在封裝內(nèi)的水份。在一實(shí)施例中，干燥劑位于MEMS陣列111及背板121之間。干燥劑既可用于具有氣密性密封的封裝也可用于具有非氣密性密封的封裝。在具有氣密性密封的封裝中，干燥劑通常用于控制存留在封裝內(nèi)部的水份。在具有非氣密性密封的封裝中，干燥劑可用于控制自環(huán)境中進(jìn)入封裝內(nèi)的水份。一般而言，任何可陷獲水份而不會(huì)干擾干涉式調(diào)制器陣列的光學(xué)性質(zhì)的物質(zhì)均可用作干燥劑。合適的干燥劑材料包括但不限于沸石、分子篩、表面吸附劑、體吸附劑、及化學(xué)反應(yīng)劑。
干燥劑可具有不同的形式、形狀及尺寸。除了為固體形式外，干燥劑也可為粉末形式。這些粉末可直接插入至封裝內(nèi)，或者其可與一粘著劑相混合進(jìn)行涂覆。在一替代實(shí)施例中，干燥劑在施加于封裝內(nèi)部之前可形成為各種形狀，例如圓柱形或薄片形。
所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，干燥劑可按不同的方式施加。在一實(shí)施例中，干燥劑作為MEMS陣列111的一部分進(jìn)行沉積。在另一實(shí)施例中，干燥劑是作為一噴涂或浸涂涂層涂覆于封裝100的內(nèi)部。
襯底101可為上面能夠形成薄膜、MEMS裝置的半透明或透明物質(zhì)。此等透明物質(zhì)包括但不限于玻璃、塑料及透明聚合物。MEMS陣列111可包含可分離類型的薄膜調(diào)制器。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，背板121可由任一合適材料制成，例如由玻璃、金屬、箔、聚合物、塑料、陶瓷或半導(dǎo)體材料(例如硅)制成。
封裝過程可在真空中、在真空直至且包括環(huán)境壓力的壓力下、或者在高于環(huán)境壓力的壓力下實(shí)現(xiàn)。封裝過程也可在密封過程中在變化且受控的高壓力或低壓力環(huán)境中實(shí)現(xiàn)。在完全干燥的環(huán)境中對(duì)MEMS陣列111進(jìn)行封裝可能較為有利，但并非必須如此。同樣地，封裝環(huán)境可為處于環(huán)境條件下的惰性氣體。在環(huán)境條件下進(jìn)行封裝可降低工藝成本并更可能實(shí)現(xiàn)設(shè)備選擇的多樣性，這是因?yàn)檠b置可在環(huán)境條件下運(yùn)輸而不會(huì)影響裝置的運(yùn)行。
一般而言，期望使?jié)B透入封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)的水蒸氣最少化，由此控制MEMS裝置100內(nèi)的環(huán)境，并對(duì)其進(jìn)行氣密性密封以確保所述環(huán)境保持恒定。當(dāng)封裝內(nèi)的濕度超過某一含量時(shí)，因水份而引起的表面張力變得高于干涉式調(diào)制器10中可移動(dòng)元件(未圖示)的恢復(fù)力，因而可移動(dòng)元件可能變得永久性粘滯至所述表面上。如果濕度含量過低，則當(dāng)可移動(dòng)元件與已涂覆的表面接觸時(shí)，水份會(huì)充電成與可移動(dòng)元件相同的極性。
如上文所述，可使用干燥劑來控制存留于MEMS裝置100內(nèi)的水份。然而，通過構(gòu)建一氣密性密封來防止水份自大氣中進(jìn)入MEMS裝置100內(nèi)部，可減少所需要的干燥劑或無需使用干燥劑。
顯示裝置尺寸的持續(xù)減小限制了可供用于管控MEMS裝置100內(nèi)的環(huán)境的方法，這是因?yàn)樵贛EMS裝置100內(nèi)用于放置干燥劑的區(qū)域變小。由于無需使用干燥劑，因而還會(huì)使MEMS裝置100變薄，在某些實(shí)施例中此為人們所期望。通常，在含有干燥劑的封裝中，所封裝的裝置的預(yù)期壽命可取決于干燥劑的壽命。當(dāng)干燥劑完全耗盡時(shí)，隨著有足夠多的水份進(jìn)入封裝結(jié)構(gòu)并對(duì)干涉式調(diào)制器陣列造成損壞，干涉式調(diào)制器裝置可能會(huì)失效。
圖9顯示在一MEMS裝置100中所用的封裝的另一實(shí)施例，其中背板121沿其邊緣具有一凸起物125，例如一凸緣。凸起物125通過粘合材料123連接至襯底101。通過使用背板121的該凸起物，會(huì)在背板121與MEMS陣列111之間形成所期望的空間或間隙124，同時(shí)減小密封或粘合材料123的必要厚度。圖中所示的具有凸緣凸起物125的背板121可通過模制或成形加工而制成。另一選擇為，可將一形成凸緣凸起物125的結(jié)構(gòu)沿一基本平坦的板(未圖示)的邊緣附接至所述板，從而形成圖9所示的背板121的構(gòu)造。再一選擇為，也可通過如下方式形成具有凸緣凸起物125的背板121在一平板的表面上制作一凹槽，其中刻除所述表面的一中心區(qū)域，從而沿其邊緣形成凸起物125。還可在平的背板121中制作多于一個(gè)凹槽。如下文所詳細(xì)論述，此具有在背板中制作肋或加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的效果(圖16-24)。此處，所述肋或加強(qiáng)結(jié)構(gòu)可通過在某些區(qū)域中保留背板121的原始材料而在其他地方形成凹槽來形成。
較佳使背板121組裝至MEMS裝置100且在MEMS陣列111與背板121之間具有間隙124。然而，也可具有無間隙的構(gòu)造(未圖示)。間隙124可提供某些保護(hù)以防止施加于背板121上的外力損壞MEMS陣列111。如圖10所示，背板121將通過在間隙124內(nèi)彎曲而不接觸或僅輕微地接觸MEMS陣列111來吸收施加在其上面的這種力。因而，外力無法傳遞至MEMS陣列111，或者僅一部分外力可傳遞至MEMS陣列111。間隙124越大，對(duì)MEMS陣列111的保護(hù)越好。間隙124的尺寸可通過調(diào)節(jié)密封或粘合材料123的厚度或高度來控制。此外，間隙124的尺寸可通過調(diào)節(jié)凸緣凸起物125的厚度及/或上述凹槽的深度來控制。
盡管間隙124會(huì)如上文所述對(duì)MEMS裝置100進(jìn)行保護(hù)，然而并非總是期望具有大的間隙，因?yàn)檫@會(huì)導(dǎo)致MEMS裝置100的總體厚度增大。進(jìn)一步，在具有一大的顯示區(qū)域的MEMS顯示裝置中，在MEMS陣列111與背板121之間形成間隙124并不能有效地保護(hù)MEMS陣列111免受損壞。參見圖11，尤其在具有大的顯示區(qū)域的顯示器中，背板201的中心區(qū)域126遠(yuǎn)離用于保持襯底101與背板201之間的距離、因而保持間隙124的尺寸的密封/粘合材料123。在圖8-10所示的封裝構(gòu)造中，沒有結(jié)構(gòu)支撐來保持背板121的中心區(qū)域126中的間隙124的尺寸(圖11)。因而，施加至中心區(qū)域126上的外力將比施加至靠近密封/粘合材料123的其他區(qū)域的外力更有可能傳遞至MEMS陣列111。
圖12顯示具有一彎曲背板121a的MEMS裝置100的另一實(shí)施例。在所示實(shí)施例中，彎曲的背板121a覆蓋MEMS陣列111并遠(yuǎn)離MEMS陣列111向外彎曲。因而，彎曲的背板121a提供一個(gè)覆蓋MEMS陣列111的構(gòu)件。如下文所將詳細(xì)論述，該彎曲的構(gòu)造將在MEMS陣列111與背板121a之間提供一更大的間隙124，在背板121a的中心區(qū)域126(圖11)中尤其如此。此外，該彎曲的構(gòu)造將增強(qiáng)背板121a的剛性。相對(duì)于一相同厚度的平板而言，此種增強(qiáng)的剛性會(huì)使在給定載荷下的撓曲減小。
在圖12所示的實(shí)施例中，在整個(gè)間隙124中，間隙124的深度可大于圖8所示的MEMS裝置。用語(yǔ)“間隙124的深度”是指MEMS陣列111的頂面與背板121a的內(nèi)表面之間的距離。進(jìn)一步，背板121a的彎出的構(gòu)造在背板121a受到外力時(shí)的撓曲變小。由于背板121a的間隙深度變大且剛性增強(qiáng)，因而本實(shí)施例中的MEMS陣列111比在圖8所示平的背板實(shí)施例情況下更不易受到外力的接觸及損壞。因而，該種彎曲的構(gòu)造提供一種防止背板直接接觸MEMS陣列111的構(gòu)件且還提供一種使此種接觸的可能性減小或最小化的構(gòu)件。
此外，在背板121a的彎曲的構(gòu)造中，間隙124在中心區(qū)域中的深度大于在背板的其他區(qū)域中的深度。因此，甚至在大的顯示器中，施加至中心區(qū)域126上的外力也未必比施加至其他區(qū)域130上的力更容易地傳遞至MEMS陣列111。因而，MEMS陣列111中對(duì)應(yīng)于背板121a的中心區(qū)域126的區(qū)域?qū)⒈仍趫D8所示平的背板121實(shí)施例情況下更好地受到免受外力或外部壓力損壞的保護(hù)。
在圖13A中顯示彎曲的背板121a的透視圖。盡管在所示實(shí)施例中，背板121a僅沿邊緣133彎曲，然而其也可沿邊緣135彎曲。在其中背板121a沿兩個(gè)邊緣133及135彎曲的實(shí)施例中，沿邊緣133及135的曲率半徑可以相同。此時(shí)，背板121a將實(shí)質(zhì)上構(gòu)成球形殼體的一部分。在另一實(shí)施例中，沿邊緣133及135的曲率半徑可彼此不同。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，背板121a的彎曲方式可使背板121a的彎曲部分上的曲率半徑(R)恒定不變或變化。在另一實(shí)施例中，彎曲的背板121a可包含一平的部分。曲率半徑(R)無論變化還是恒定不變，均是自(例如)約50mm至約5000mm。較佳地，曲率半徑選擇成自約100mm至約700mm。背板121a的厚度是自約0.1mm至約5.0mm，當(dāng)然其并非僅限于此。較佳地，所述厚度自約0.4mm至約1.5mm。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將能夠考慮到用于背板121a的材料的特性而在所述厚度范圍內(nèi)調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)暮穸取?br> 彎曲的背板121a可由眾多種材料制成。例如，背板121a的材料可為鋼合金，包括不銹鋼合金、金屬、金屬合金、玻璃、聚合物、金屬或半導(dǎo)體材料的氧化物、陶瓷等等。較佳地，所述材料選自那些其熱膨脹系數(shù)與上面制成MEMS陣列111的襯底101相匹配的材料。這種材料的實(shí)例包括KOVAR合金，其為一種包含Ni及Co作為主要合金元素的鐵合金。
彎曲的背板121a可通過各種各樣的方法制成。在一實(shí)施例中，例如，使一基本平整的薄板承受翹曲或應(yīng)力來產(chǎn)生彎曲的背板121a。所述基本平整的薄板可經(jīng)過薄板成形或沖壓成形。在圖13B及13C所示的另一實(shí)施例中，一具有例如兩個(gè)由不同材料形成的層137及139的基本平整的板136受到加熱。這兩個(gè)層137及139的兩種材料具有不同的熱響應(yīng)，例如不同的熱膨脹或收縮率。對(duì)平板136加熱會(huì)因?qū)?37與139中的材料的不同熱響應(yīng)而產(chǎn)生彎曲的構(gòu)造。在另一實(shí)施例中，平板136可包含多于兩個(gè)層。
在某些實(shí)施例中，可在MEMS裝置100的組裝過程中制成背板121a。在一實(shí)施例中，如圖8或9所示來構(gòu)造一襯底101、一平板136及一用于周邊密封的可熱固化的材料123。這是在組裝過程中裝置100的中間構(gòu)造。當(dāng)對(duì)該中間產(chǎn)品加熱以使所述可熱固化的材料固化時(shí)，平板136會(huì)因?qū)?37與139(圖13B及13C)的不同熱響應(yīng)而產(chǎn)生一彎曲的構(gòu)造。在該過程中，在密封件123正在固化的同時(shí)形成彎曲部分，且由于背板123及襯底101與固化后的密封件123牢牢結(jié)合在一起，因而即使在該結(jié)構(gòu)冷卻至室溫后，所述彎曲部分仍保持存在。
在其他實(shí)施例中，與使用具有兩個(gè)或兩個(gè)以上具有不同熱膨脹系數(shù)的平板136相反，可通過使用一具有單個(gè)熱膨脹系數(shù)的平板使背板121a形成一彎曲的構(gòu)造。所述背板材料的單個(gè)熱膨脹系數(shù)可不同于襯底101的熱膨脹系數(shù)。較佳地，所述背板材料的熱膨脹系數(shù)小于襯底101的熱膨脹系數(shù)。如上文所述的實(shí)施例一般，組裝過程中的中間構(gòu)造如圖8或9所示，只是由可熱固化材料形成的密封123尚未固化。該裝置被加熱至一略低于可熱固化材料的固化溫度的溫度，此將使背板121a及襯底101的材料膨脹而不會(huì)牢牢粘合至密封材料。然后，使環(huán)境溫度升高至固化溫度，從而使密封材料固化并牢牢地與襯底101、密封材料123及背板121a的平板相結(jié)合。然后將結(jié)合在一起的裝置冷卻至室溫。由于存在熱膨脹系數(shù)差，因而背板(平板)的材料的收縮小于襯底101。由于襯底101與平板牢牢地結(jié)合在一起，因而襯底101的更大的收縮將在平板中產(chǎn)生應(yīng)力，此將使平板變形成如圖12所示的彎曲構(gòu)造。
在又一實(shí)施例中，將組裝過程中的中間裝置構(gòu)造成如圖8或9所示，其中密封件123為一可由紫外光固化的材料，其基本上對(duì)裝置的周邊進(jìn)行密封但尚未完全固化。將該裝置置于一室中，該室承受一低于中間裝置的內(nèi)部壓力的壓力。由于所述可由紫外光固化的材料基本上對(duì)裝置的周邊進(jìn)行密封，因而裝置外部的壓力將基本上不會(huì)影響裝置內(nèi)部的壓力。裝置外部相對(duì)于內(nèi)部的此較低壓力將使平板(圖8或9)向外彎或彎曲。然后，通過向可由紫外光固化的材料施加紫外光而使可由紫外光固化的材料完全固化，從而固定背板的彎曲部分。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將知可用于制成背板121a的適當(dāng)方法。
圖14及15顯示本發(fā)明的背板121b的另一實(shí)施例。在該實(shí)施例中，背板121b沿邊緣133具有變化的厚度。具有變化的厚度的背板121b提供一種用于覆蓋MEMS陣列111的構(gòu)件。中間區(qū)域中的厚度大于沿邊緣133的中間區(qū)域兩側(cè)的厚度。在所示實(shí)施例中，面對(duì)MEMS陣列111的內(nèi)表面129形成為一基本平整的構(gòu)造，而背板121b的相對(duì)的外表面130則隆起。背板121b的厚度自邊緣133的一端逐漸增大，然后朝邊緣133的另一端逐漸減小。較佳地，背板121b的厚度為自約0.1mm至約5mm，更佳為自約0.4mm至約1.5mm。背板121b的沿所述邊緣的這兩端(最薄部分)的厚度較佳為自約0.1mm至約3.0mm，更佳為自約0.2mm至約1.5mm。背板121b的中心(最厚部分)的厚度較佳為自約0.4mm至約5mm，更佳為自約0.4mm至約3mm。背板121b及其各區(qū)域的厚度可不限于上述范圍。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將能夠考慮到背板121b的材料的性質(zhì)而設(shè)計(jì)背板121b及其各區(qū)域的合適的厚度。
圖14及15所示的背板121b是由各種材料制成。用于制作圖12所示背板121a的材料可用于背板121b。背板121b可通過各種方法制成。例如，在一實(shí)施例中，對(duì)一基本平整的板(例如圖8中所示的板)進(jìn)行機(jī)加工，以提供圖14及15所示的構(gòu)造。在另一實(shí)施例中，通過模制來制成圖14及15的背板121b。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將知，一旦選擇了用于背板121b的材料即可得到用于制造背板121b的適當(dāng)方法。
在圖14及15所示的實(shí)施例中，若所有其他條件均相同，則間隙124的深度與圖8所示實(shí)施例大約相同。此外，背板121b的中心區(qū)域中間隙124的深度與該背板121b的其他區(qū)域中間隙124的深度大約相同。然而，具有更厚中間區(qū)域的構(gòu)造會(huì)增強(qiáng)背板121b、尤其是中間區(qū)域的剛性。由于中間區(qū)域沿邊緣133的剛性增強(qiáng)，因而與圖8所示實(shí)施例相比，背板121b更不易受到施加于其上面、尤其是施加于中心區(qū)域126中的外力或外部壓力的影響。因而，具有變化厚度的構(gòu)造提供一種用于防止背板直接接觸MEMS陣列111的構(gòu)件，且還提供一種使此種接觸的可能性減小或最小化的構(gòu)件。
在某些實(shí)施例(未圖示)中，背板121b的厚度可線性變化或階躍變化。在其他實(shí)施例中，背板厚度可沿另一邊緣135變化，其中所述厚度可逐漸變化或階躍變化。在又一些(未圖示)實(shí)施例中，內(nèi)表面129朝MEMS陣列111隆起，而外表面130保持基本平整。在再一實(shí)施例(未圖示)中，內(nèi)表面129與外表面130二者相互遠(yuǎn)離地彎曲。在一個(gè)此種實(shí)施例中，內(nèi)表面與外表面之間的最大距離位于背板的中心處。在又一實(shí)施例中，內(nèi)表面129與外表面130二者像圖12所示實(shí)施例一樣彎曲，同時(shí)背板的厚度沿邊緣133或沿邊緣133與135二者變化。
在某些實(shí)施例中，圖15所示的背板121b可具有一個(gè)或多個(gè)形成于其內(nèi)表面129上的凹槽(未圖示)。具有一個(gè)或多個(gè)凹槽的背板可提供一個(gè)用于覆蓋MEMS陣列111的構(gòu)件。此外，所述一個(gè)或多個(gè)凹槽可提供用于防止背板111直接接觸MEMS陣列的構(gòu)件或用于使此種接觸的可能性減小或最小化的構(gòu)件。例如，所述一個(gè)或多個(gè)凹槽可形成于背板121b的中心區(qū)域上。在此種構(gòu)造中，中心區(qū)域126中的間隙124的深度可大于在其他區(qū)域中的深度。在一實(shí)施例中，所述一個(gè)或多個(gè)凹槽可構(gòu)造成利于在其中保持吸附劑。在另一實(shí)施例中，如將參照?qǐng)D16-26進(jìn)一步論述，多個(gè)凹槽的形成方式使所述多個(gè)凹槽的分隔壁起加強(qiáng)結(jié)構(gòu)或肋的功能，此會(huì)增大背板的剛性。可通過移除不具有凹槽的背板121b中的某些材料而形成所述一個(gè)或多個(gè)凹槽。
圖16-26顯示在對(duì)MEMS陣列111進(jìn)行封裝中的背板的其他實(shí)例性實(shí)施例，其分別標(biāo)記為121c、121d、121e、121f、121g、121h及121i。背板121c、121d、121e及121f(圖16-23)為圖12所示背板121a的經(jīng)加強(qiáng)的形式。背板121a的所有變化形式均可如參照?qǐng)D16-23進(jìn)一步所述的方式來得到進(jìn)一步加強(qiáng)。此外，背板121b(圖14及15)及其變化形式也可按同樣的方式進(jìn)行加強(qiáng)。而且，所有這些器件及其變化形式均可與上文參照?qǐng)D9中的實(shí)施例所述的凸緣凸起物形體相組合。這些具有加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的背板提供一種用于覆蓋MEMS陣列111的構(gòu)件。此外，如下文所將詳細(xì)說明，這些加強(qiáng)結(jié)構(gòu)提供一種用于防止背板接觸MEMS陣列111的構(gòu)件或用于使此種接觸的可能性減小或最小化的構(gòu)件。
參見圖16-23，背板121c、121d、121e及121f具有形成于其內(nèi)表面上的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)或肋127a、127b及/或127c。在圖16及17所示的實(shí)施例中，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)或肋127a及127b分別基本平行于背板127c的邊緣133及135延伸。參見圖17A及17B，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)127a及127b在背板121c的大約中心處相互交叉。如圖17A所示，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)127a及127b僅在背板121c的一部分內(nèi)延伸。另一選擇為，如圖17B所示，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)127a及127b可自背板121c的一邊緣延伸至相對(duì)的邊緣。在一其中設(shè)置有凸緣凸起物125(參見圖9)的實(shí)施例中，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)127a及127b可連接凸起物125的沿背板121c的兩個(gè)對(duì)置邊緣定位的部分。參見圖17C，多個(gè)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)127a及127b相互交叉并形成一柵格結(jié)構(gòu)。這些加強(qiáng)結(jié)構(gòu)中的某些可自背板121c的一邊緣延伸至相對(duì)的邊緣，而其他加強(qiáng)結(jié)構(gòu)則不能。加強(qiáng)結(jié)構(gòu)127a及127b的數(shù)量及密度可變化并可根據(jù)其他設(shè)計(jì)因素加以調(diào)節(jié)。
在圖18及19所示的實(shí)施例中，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)及肋127a及127b也在背板121d的大約中心處相互交叉。然而，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)127a及127b在其背板121d的平面圖(圖19)上大體沿背板121d的對(duì)角線方向延伸。盡管圖中未顯示，然而背板121d的沿對(duì)角線方向的結(jié)構(gòu)可具有變化形式，例如延伸至背板121d的邊緣及如圖17B和17C中所示的柵格結(jié)構(gòu)。類似的變化形式可適用于上文所述及下文所將闡述的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的其他實(shí)施例。
在背板121c及121d(圖16-19)中，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)127a(或127a及127b二者)的面對(duì)MEMS陣列111的表面基本上平整。相應(yīng)地，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)127a(或127a及127b二者)的厚度隨著背板121c及121d的內(nèi)表面129的彎曲而變化。更具體而言，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)127a及127b在背板121c及121d的中心區(qū)域中的厚度大于在其周邊區(qū)域中的厚度。在其他實(shí)施例中，無論背板的內(nèi)表面的彎曲部分如何，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)127a及/或127b的厚度均可變化。在其他實(shí)施例中，所述厚度可在整個(gè)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)127a及/或127b中基本恒定不變。
在圖20及21所示的背板121e中，對(duì)背板121d(圖19)的構(gòu)造增加額外的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)127。所增加的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)127c通常為連接至其他加強(qiáng)結(jié)構(gòu)127a及127b的同心圓環(huán)。加強(qiáng)結(jié)構(gòu)127c大體形成于背板121e的中心區(qū)域中。除同心圓環(huán)外，連接其他結(jié)構(gòu)127a及127b的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)127c可為任意其他形式，包括網(wǎng)狀網(wǎng)格(未圖示)?？蓪?duì)背板121c及121d(圖17及18)的構(gòu)造增加用于連接的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)127c。
在圖22及23所示的背板121f中，凸起物或間隔件131形成于背板121c(圖17)或121d(圖18)的構(gòu)造的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)127a及127b上。凸起物或間隔件131可使原本可能施加至MEMS陣列111中一小的集中區(qū)域上的力散布至多個(gè)位置，由此減小這些力對(duì)MEMS陣列111的影響。在所示實(shí)施例中，凸起物或間隔件131通常規(guī)則地設(shè)置于加強(qiáng)結(jié)構(gòu)127a及127b的整個(gè)表面上。凸起物或間隔件131可以不同的密度散布于所界定的各區(qū)域上。凸起物或間隔件131可既可具有相同的高度也可具有不同的高度?？稍诒嘲?21c-121e中的所有或某些部分的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)127a、127b及/或127c上形成類似的凸起物或間隔件131。此外，可在背板121a-121b的內(nèi)表面129上形成凸起物或間隔件131。
在另一實(shí)施例中，凸起物或間隔件131的形成或定位方式使其在有外力施加至背板時(shí)僅接觸MEMS陣列111的預(yù)定的部分。在該實(shí)施例中，外力基本上僅傳遞至MEMS陣列的所述預(yù)定部分。較佳地，所述預(yù)定部分是MEMS陣列中即使在受到損壞時(shí)也不可能影響MEMS裝置的運(yùn)行的部分。另外或另一選擇為，所述預(yù)定部分是MEMS陣列中不易受到外力損壞的部分。在又一實(shí)施例中，凸起物或間隔件131可僅形成于某些區(qū)域中，例如形成于背板121f的中心區(qū)域中。如上文所論述，凸起物或間隔件131提供一種用于防止背板直接接觸MEMS陣列111的構(gòu)件。此外，凸起物或間隔件131提供一種用于使施加至背板的力散布的構(gòu)件及/或一種用于最小化或防止對(duì)MEMS陣列的損壞的構(gòu)件。
參見圖24，背板121g的形狀略微不同于背板121及121a-121f的形狀。背板121g在中心區(qū)域中比在其周邊區(qū)域130中薄。該形狀與加強(qiáng)結(jié)構(gòu)127a、127b及127c相組合。
盡管背板121g自身可在中心區(qū)域中比在周邊區(qū)域中更為柔順，然而加強(qiáng)結(jié)構(gòu)127a及127b會(huì)增加背板121g的剛性，并可防止背板121g容易地朝MEMS陣列111彎曲。任何其他形式的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)均可用于背板121g的此種構(gòu)造中。同樣，可對(duì)此種構(gòu)造增加圖22及23所示的凸起物或間隔件131。
圖25顯示一具有一基本平整的背板121h的MEMS裝置，背板121h結(jié)合有加強(qiáng)結(jié)構(gòu)127a及127b。不帶加強(qiáng)結(jié)構(gòu)127a及127b的背板121h在整個(gè)背板121h中具有基本相同的厚度。在本實(shí)施例中，由于加強(qiáng)結(jié)構(gòu)127a及127b的厚度，背板121h的中心區(qū)域中的間隙124的深度可小于周邊區(qū)域中間隙124的深度。然而，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)127a及127b會(huì)增加背板121g的剛性，并可防止背板121g接觸MEMS陣列111。背板121h也可具有一如圖9所示的凸緣凸起物125。在背板121的此種構(gòu)造中可使用任何其他形式的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。同樣，也可在此種構(gòu)造中增加圖22及23所示的凸起物或間隔件131。
背板121c、121d、121e、121f、121g或121h的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)及/或間隔件可形成于背板的一中間結(jié)構(gòu)上。在一實(shí)施例中，例如，所述中間結(jié)構(gòu)包括一上面未形成有任何加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的背板。將加強(qiáng)結(jié)構(gòu)附裝于中間背板121a的一表面上即會(huì)形成背板121c、121d、121e、121f或121g。在彎曲的背板構(gòu)造中，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)可在使一基本平整的板或薄板彎曲之前或彎曲之后附裝至所述板或薄板。另一選擇為，可作為背板121c、121d、121e、121f、121g或121h的制造過程的一部分來制成加強(qiáng)結(jié)構(gòu)及/或間隔件。在一實(shí)施例中，例如，對(duì)一坯件進(jìn)行機(jī)加工，以移除某些區(qū)域中的某些材料而留下其他區(qū)域中的材料，從而形成具有加強(qiáng)結(jié)構(gòu)及/或間隔件的背板。在又一實(shí)施例中，例如，具有加強(qiáng)結(jié)構(gòu)及/或間隔件的背板是通過模制或成形加工而制成。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將知可供用于制成背板、加強(qiáng)結(jié)構(gòu)及/或間隔件的方法。在制造凸緣凸起物125的方法中可使用用于制造加強(qiáng)結(jié)構(gòu)及間隔件的方法，反之亦然。
用于上述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的材料例如為聚合物、玻璃、陶瓷、金屬、金屬或半導(dǎo)體材料的氧化物、旋涂玻璃、玻璃原料、可由光圖案化的聚合物、含有干燥劑的聚合物等等。加強(qiáng)結(jié)構(gòu)可由與上面形成有加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的背板121、121a或121b相同的材料制成。凸起物的材料例如為聚合物、玻璃、陶瓷、金屬、金屬或半導(dǎo)體材料的氧化物、旋涂玻璃、玻璃原料、可由光圖案化的聚合物、含有干燥劑的聚合物等等。較佳地，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)由與上面形成有凸起物的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)127a、127b及/或121c相同的材料制成。
加強(qiáng)結(jié)構(gòu)和凸起物可僅由一種或多種干燥劑構(gòu)成，或者由一種或多種干燥劑與一種或多種例如聚合物等結(jié)構(gòu)材料相組合構(gòu)成。使用干燥劑形成加強(qiáng)結(jié)構(gòu)將會(huì)消除或至少減小在顯示器的封裝內(nèi)所需的用于干燥劑的額外空間及/或容器，因?yàn)轱@示器需要具有濕度控制來確保MEMS機(jī)構(gòu)的正確運(yùn)行?？墒褂蒙衔乃龅娜我环N干燥劑。較佳地，可適用的干燥劑為(例如)包括鋁絡(luò)合物在內(nèi)的分子篩、氧化鈣、沸石及碳納米管。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將知在加強(qiáng)結(jié)構(gòu)及/或凸起物中選用干燥劑的情況下結(jié)構(gòu)材料的種類及數(shù)量。
圖26顯示一MEMS裝置，該MEMS裝置具有一結(jié)合有加強(qiáng)結(jié)構(gòu)127d及127e的薄膜背板121i。在一實(shí)施例中，薄膜背板121i的厚度為自約10μm至約100μm。所示實(shí)施例的構(gòu)造類似于圖25所示的實(shí)施例，只是薄膜背板121i的周邊部分141直接沉積(無密封件123)于襯底101的未形成有MEMS陣列111的表面上。盡管未圖示，然而在薄膜背板121i的周邊部分141與襯底101之間可夾有一個(gè)或多個(gè)中間層。在所示實(shí)施例中，周邊部分141較佳與背板121i的中心部分成一體地沉積而成。加強(qiáng)結(jié)構(gòu)127d及127e可呈各種形狀。盡管未圖示，然而可對(duì)此種構(gòu)造增加圖22及23所示的凸起物131。
下文將參照?qǐng)D27所示的實(shí)例性工藝流程圖來進(jìn)一步說明圖26所示的實(shí)施例。根據(jù)實(shí)施例的不同，可添加附加步驟及/或刪除某些現(xiàn)有步驟，同時(shí)剩余步驟保持不變。在步驟S2701中，在襯底101上制作MEMS陣列111。接下來在步驟S2703中，在MEMS陣列111上形成一犧牲層(未圖示)。犧牲層可由例如(舉例而言)鉬(Mo)、硅(Si)、鎢(W)、或鈦(Ti)等能夠在以后加以釋放的材料制成。在一實(shí)施例中，犧牲層是由(例如)聚合物、旋涂玻璃、或氧化物等材料制成。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將知，所述犧牲層可沉積至所需厚度。所述犧牲層的厚度應(yīng)足以分隔薄膜背板121i與MEMS陣列111。在一實(shí)施例中，將犧牲層沉積至一介于約1000至10μm范圍內(nèi)的厚度，更佳地沉積至一介于約1000至1μm范圍內(nèi)的厚度。
進(jìn)行至步驟S2705，使用光刻技術(shù)圖案化并選擇性地蝕刻掉所述犧牲層，以形成凹槽(未圖示)。形成于犧牲層中的凹槽用作一負(fù)片以在其中制作加強(qiáng)結(jié)構(gòu)127d及127e。所述凹槽形成為足以形成加強(qiáng)結(jié)構(gòu)127d及127e的深度及形狀。然后，在步驟S2707中，將凹槽填充以一材料來形成加強(qiáng)結(jié)構(gòu)127d及127e。加強(qiáng)結(jié)構(gòu)127d及127e可為任一類型的材料，包括但不限于半導(dǎo)體、金屬、合金、聚合物或塑料以及復(fù)合材料。繼續(xù)進(jìn)行至步驟S2709，然后在包括襯底101、犧牲層及填充有加強(qiáng)結(jié)構(gòu)127d及127e的材料的凹槽在內(nèi)的整個(gè)結(jié)構(gòu)上沉積一薄膜背板121i。在某些實(shí)施例中，薄膜背板121i可為任一種類型的具有不透水性或疏水性的材料，包括但不限于鎳、鋁及其他類型的金屬及箔。所述薄膜也可由絕緣體形成，包括但不限于二氧化硅、氧化鋁或氮化物。另一選擇為，所述薄膜可由可透水的材料制成。適當(dāng)?shù)目赏杆牟牧习ɡ?舉例而言)PMMA、環(huán)氧等聚合物及有機(jī)或無機(jī)旋涂玻璃(SOG)型材料。在某些實(shí)施例中，薄膜背板121i與加強(qiáng)結(jié)構(gòu)127d及127e可由相同的材料制成。
接下來在步驟S2711中，對(duì)薄膜背板121i進(jìn)行圖案化及蝕刻，以形成至少一個(gè)穿過背板121i的開口?？蓪?duì)薄膜背板121i進(jìn)一步進(jìn)行圖案化及處理，以實(shí)現(xiàn)與MEMS陣列111及所述裝置的其他部件的電連接及接觸。繼續(xù)進(jìn)行至步驟S2713，選擇性地移除位于MEMS陣列111與背板121i及/或加強(qiáng)結(jié)構(gòu)127d及127e之間的犧牲層。在犧牲層被移除的地方形成間隙124。通過形成于薄膜背板121i中的開口提供一蝕刻劑。當(dāng)蝕刻劑接觸并與犧牲層的外露區(qū)域反應(yīng)時(shí)，即會(huì)選擇性地蝕刻掉所述犧牲層。例如，為移除由鉬(Mo)、硅(Si)、鎢(W)、或鈦(Ti)形成的犧牲層，可通過所述至少一個(gè)開口向MEMS裝置的內(nèi)部引入二氟化氙(XeF2)。在移除犧牲層并形成間隙124之后，對(duì)薄膜背板121i中的開口進(jìn)行密封。半導(dǎo)體處理或光刻領(lǐng)域的技術(shù)人員將知本文所述的過程并確定合適的參數(shù)來制成具有加強(qiáng)結(jié)構(gòu)127d及127e的背板121i。
在上述實(shí)施例中，具體而言在圖16-26所示的實(shí)施例中，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)與背板的內(nèi)表面形成空腔或凹槽。所述空腔或凹槽區(qū)域是由形成于背板上的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的壁或表面界定而成。在某些實(shí)施例中，所述空腔或凹槽的一部分或全部填充以一種或多種可吸收顯示裝置內(nèi)所含的水分子的干燥劑。包含于所述空腔或凹槽區(qū)域中的干燥劑會(huì)進(jìn)一步加強(qiáng)背板的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及剛性。圖12-15所示實(shí)施例也可通過在背板121a、121b(未圖示)的內(nèi)表面129上形成一層干燥劑來容納干燥劑。另一選擇為，可在背板的內(nèi)表面上形成一用于容納干燥劑的容器。
圖28A及28B為顯示一顯示裝置2040的一實(shí)施例的系統(tǒng)方塊圖。顯示裝置2040例如可為蜂窩式電話或移動(dòng)電話。然而，顯示裝置2040的相同組件或其稍作變化的形式也可作為例如電視及便攜式媒體播放器等各種類型顯示裝置的例證。
顯示裝置2040包括一外殼2041、一顯示器2030、一天線2043、一揚(yáng)聲器2045、一輸入裝置2048及一麥克風(fēng)2046。外殼2041通常由所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的眾多種制造工藝中的任一種工藝制成，包括注射成型及真空成形。此外，外殼2041可由眾多種材料中的任一種材料制成，包括但不限于塑料、金屬、玻璃、橡膠及陶瓷、或其一組合。在一實(shí)施例中，外殼2041包括可拆式部分(未圖示)，這些可拆式部分可與其他具有不同顏色的、或包含不同標(biāo)識(shí)、圖片或符號(hào)的可拆式部分換用。
實(shí)例性顯示裝置2040的顯示器2030可為眾多種顯示器中的任一種，包括本文所述的雙穩(wěn)顯示器。在其他實(shí)施例中，顯示器2030包括例如上文所述的等離子體顯示器、EL、OLED、STN LCD或TFT LCD等平板顯示器、或例如CRT或其他管式裝置等非平板顯示器，這些顯示器為所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知。然而，為便于說明本實(shí)施例，顯示器2030包括一如本文所述的干涉式調(diào)制器顯示器。
在圖28B中示意性地顯示實(shí)例性顯示裝置2040的一實(shí)施例的組件。所示實(shí)例性顯示裝置2040包括一外殼2041，并可包括其他至少部分地封閉于其中的組件。例如，在一實(shí)施例中，實(shí)例性顯示裝置2040包括一網(wǎng)絡(luò)接口2027，該網(wǎng)絡(luò)接口2027包括一耦接至一收發(fā)器2047的天線2043。收發(fā)器2047連接至處理器2021，處理器2021又連接至調(diào)節(jié)硬件2052。調(diào)節(jié)硬件2052可配置成對(duì)一信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)(例如對(duì)一信號(hào)進(jìn)行濾波)。調(diào)節(jié)硬件2052連接至一揚(yáng)聲器2045及一麥克風(fēng)2046。處理器2021還連接至一輸入裝置2048及一驅(qū)動(dòng)控制器2029。驅(qū)動(dòng)控制器2029耦接至一幀緩沖器2028并耦接至陣列驅(qū)動(dòng)器2022，陣列驅(qū)動(dòng)器2022又耦接至一顯示陣列2030。一電源2050根據(jù)具體實(shí)例性顯示裝置2040的設(shè)計(jì)的要求為所有組件供電。
網(wǎng)絡(luò)接口2027包括天線2043及收發(fā)器2047，以使實(shí)例性顯示裝置2040可通過網(wǎng)絡(luò)與一個(gè)或多個(gè)裝置進(jìn)行通信。在一實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)接口2027還可具有某些處理能力，以降低對(duì)處理器2021的要求。天線2043是所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員所知的用于發(fā)射及接收信號(hào)的任一種天線。在一實(shí)施例中，該天線根據(jù)IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)(包括IEEE 802.11(a)，(b)，或(g))來發(fā)射及接收RF信號(hào)。在另一實(shí)施例中，該天線根據(jù)藍(lán)牙(BLUETOOTH)標(biāo)準(zhǔn)來發(fā)射及接收RF信號(hào)。倘若為蜂窩式電話，則該天線被設(shè)計(jì)成接收CDMA、GSM、AMPS或其他用于在無線移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行通信的習(xí)知信號(hào)。收發(fā)器2047對(duì)自天線2043接收的信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，以使其可由處理器2021接收及進(jìn)一步處理。收發(fā)器2047還處理自處理器2021接收到的信號(hào)，以使其可通過天線2043自實(shí)例性顯示裝置2040發(fā)射。
在一替代實(shí)施例中，可由一接收器取代收發(fā)器2047。在又一替代實(shí)施例中，可由一圖像源取代網(wǎng)絡(luò)接口2027，該圖像源可存儲(chǔ)或產(chǎn)生擬發(fā)送至處理器2021的圖像數(shù)據(jù)。例如，該圖像源可為一含有圖像數(shù)據(jù)的數(shù)字視頻光盤(DVD)或硬盤驅(qū)動(dòng)器、或一產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)的軟件模塊。
處理器2021通?？刂茖?shí)例性顯示裝置2040的總體運(yùn)行。處理器2021自網(wǎng)絡(luò)接口2027或一圖像源接收數(shù)據(jù)(例如壓縮的圖像數(shù)據(jù))，并將該數(shù)據(jù)處理成原始圖像數(shù)據(jù)或處理成一種易于處理成原始圖像數(shù)據(jù)的格式。然后，處理器2021將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送至驅(qū)動(dòng)控制器2029或發(fā)送至幀緩沖器2028進(jìn)行存儲(chǔ)。原始數(shù)據(jù)通常是指可識(shí)別一圖像內(nèi)每一位置處的圖像特性的信息。例如，所述圖像特性可包括顏色、飽和度及灰度級(jí)。
在一實(shí)施例中，處理器2021包括一微控制器、CPU、或用于控制實(shí)例性顯示裝置2040的運(yùn)行的邏輯單元。調(diào)節(jié)硬件2052通常包括用于向揚(yáng)聲器2045發(fā)送信號(hào)及用于自麥克風(fēng)2046接收信號(hào)的放大器及濾波器。調(diào)節(jié)硬件2052可為實(shí)例性顯示裝置2040內(nèi)的離散組件，或者可并入處理器2021或其他組件內(nèi)。
驅(qū)動(dòng)控制器2029直接自處理器2021或自幀緩沖器2028接收由處理器2021產(chǎn)生的原始圖像數(shù)據(jù)，并適當(dāng)?shù)貙⒃紙D像數(shù)據(jù)重新格式化以便高速傳輸至陣列驅(qū)動(dòng)器2022。具體而言，驅(qū)動(dòng)控制器2029將原始圖像數(shù)據(jù)重新格式化成一具有光柵狀格式的數(shù)據(jù)流，以使其具有一適合于掃描顯示陣列2030的時(shí)間次序。然后，驅(qū)動(dòng)控制器2029將格式化后的信息發(fā)送至陣列驅(qū)動(dòng)器2022。盡管驅(qū)動(dòng)控制器2029(例如LCD控制器)通常是作為一獨(dú)立的集成電路(IC)與系統(tǒng)處理器2021相關(guān)聯(lián)，然而這些控制器也可按許多種方式進(jìn)行構(gòu)建。其可作為硬件嵌入于處理器2021中、作為軟件嵌入于處理器2021中、或以硬件形式與陣列驅(qū)動(dòng)器2022完全集成在一起。
通常，陣列驅(qū)動(dòng)器2022自驅(qū)動(dòng)控制器2029接收格式化后的信息并將視頻數(shù)據(jù)重新格式化成一組平行的波形，該組平行的波形每秒許多次地施加至來自顯示器的x-y像素陣列的數(shù)百條、有時(shí)數(shù)千條引線。
在一實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)控制器2029、陣列驅(qū)動(dòng)器2022、及顯示陣列2030適用于本文所述的任一類型的顯示器。舉例而言，在一實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)控制器2029是一傳統(tǒng)的顯示控制器或一雙穩(wěn)顯示控制器(例如一干涉式調(diào)制器控制器)。在另一實(shí)施例中，陣列驅(qū)動(dòng)器2022是一傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)器或一雙穩(wěn)顯示驅(qū)動(dòng)器(例如一干涉式調(diào)制器顯示器)。在一實(shí)施例中，一驅(qū)動(dòng)控制器2029與陣列驅(qū)動(dòng)器2022集成在一起。這種實(shí)施例在例如蜂窩式電話、手表及其他小面積顯示器等高度集成的系統(tǒng)中很常見。在又一實(shí)施例中，顯示陣列2030是一典型的顯示陣列或一雙穩(wěn)顯示陣列(例如一包含一干涉式調(diào)制器陣列的顯示器)。
輸入裝置2048使用戶能夠控制實(shí)例性顯示裝置2040的運(yùn)行。在一實(shí)施例中，輸入裝置2048包括一小鍵盤(例如QWERTY鍵盤或電話小鍵盤)、一按鈕、一開關(guān)、一觸敏屏幕、一壓敏或熱敏薄膜。在一實(shí)施例中，麥克風(fēng)2046是實(shí)例性顯示裝置2040的輸入裝置。當(dāng)使用麥克風(fēng)2046向該裝置輸入數(shù)據(jù)時(shí)，可由用戶提供語(yǔ)音命令來控制實(shí)例性顯示裝置2040的運(yùn)行。
電源2050可包含許多種能量存儲(chǔ)裝置，此在所屬領(lǐng)域內(nèi)眾所周知。例如，在一實(shí)施例中，電源2050為一可再充電的蓄電池，例如一鎳-鎘蓄電池或一鋰離子蓄電池。在另一實(shí)施例中，電源2050是一可再生能源、電容器或太陽(yáng)能電池，包括塑料太陽(yáng)能電池及太陽(yáng)能電池漆。在另一實(shí)施例中，電源2050配置成自墻上的插座接收電力。
在某些實(shí)施方案中，控制可編程性如上文所述存在于一驅(qū)動(dòng)控制器中，該驅(qū)動(dòng)控制器可位于電子顯示系統(tǒng)中的數(shù)個(gè)位置上。在某些情形中，控制可編程性存在于陣列驅(qū)動(dòng)器2022中。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將知，可在任意數(shù)量的硬件及/或軟件組件中及在不同的配置中實(shí)施上述優(yōu)化。
應(yīng)理解，相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員可對(duì)本文所述的發(fā)明進(jìn)行修改，同時(shí)仍可獲得本發(fā)明的良好效果。相應(yīng)地，前述說明應(yīng)理解為一針對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員的廣泛性、教示性說明，而不應(yīng)理解為限定本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種電子裝置，其包括一襯底；一形成于所述襯底上的微機(jī)電裝置陣列，所述陣列具有一背離所述襯底的背面；一置于所述陣列上并具有一內(nèi)表面及一外表面的背板，所述內(nèi)表面面朝所述陣列的所述背面且在其間具有一間隙，所述外表面背離所述襯底；及一個(gè)或多個(gè)與所述背板相結(jié)合的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的電子裝置，其中所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)增大所述背板的剛性。
3.如權(quán)利要求1所述的電子裝置，其中所述內(nèi)表面與所述襯底之間的距離在所述內(nèi)表面上變化。
4.如權(quán)利要求3所述的電子裝置，其中所述內(nèi)表面包含一中央?yún)^(qū)域及一周邊區(qū)域，且其中所述中央?yún)^(qū)域中的所述距離大體上大于所述周邊區(qū)域中的所述距離。
5.如權(quán)利要求1所述的電子裝置，其中所述背板具有一變化的厚度。
6.如權(quán)利要求1所述的電子裝置，其中所述背板彎曲離開所述陣列。
7.如權(quán)利要求1所述的電子裝置，其中所述一個(gè)或多個(gè)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)形成于所述背板的所述內(nèi)表面與所述外表面中的至少一表面上。
8.如權(quán)利要求1所述的電子裝置，其中所述內(nèi)表面包含一中央?yún)^(qū)域及一周邊區(qū)域，且其中所述一個(gè)或多個(gè)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)形成為在所述中央?yún)^(qū)域中比在所述周邊區(qū)域中更密集。
9.如權(quán)利要求1所述的電子裝置，其中所述一個(gè)或多個(gè)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)包含至少一個(gè)互連兩個(gè)或兩個(gè)以上加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的互連結(jié)構(gòu)。
10.如權(quán)利要求9所述的電子裝置，其中所述至少一個(gè)互連結(jié)構(gòu)進(jìn)一步增加所述背板的剛性。
11.如權(quán)利要求1所述的電子裝置，其進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)設(shè)置于所述間隙中的間隔件，其中所述一個(gè)或多個(gè)部件防止所述背板直接接觸所述陣列的所述背面。
12.如權(quán)利要求11所述的電子裝置，其中所述一個(gè)或多個(gè)間隔件形成于所述內(nèi)表面上或所述陣列的所述背面上。
13.如權(quán)利要求1所述的電子裝置，其進(jìn)一步包括一沿所述內(nèi)表面的邊緣夾于所述襯底與所述背板之間的密封件。
14.如權(quán)利要求1所述的電子裝置，其中所述背板包括一沿所述背板的一邊緣朝所述襯底延伸的凸起物。
15.如權(quán)利要求1所述的電子裝置，其中所述背板包括一沿其邊緣的周邊，且其中所述背板的所述周邊直接形成于所述襯底上。
16.如權(quán)利要求1所述的電子裝置，其中所述陣列包括一顯示陣列。
17.如權(quán)利要求1所述的電子裝置，其進(jìn)一步包括一與所述微機(jī)電裝置陣列電連通的處理器，所述處理器配置成處理圖像數(shù)據(jù)；及一與所述處理器電連通的存儲(chǔ)裝置。
18.如權(quán)利要求17所述的電子裝置，其進(jìn)一步包括一驅(qū)動(dòng)電路，所述驅(qū)動(dòng)電路配置成向所述微機(jī)電裝置陣列發(fā)送至少一個(gè)信號(hào)。
19.如權(quán)利要求18所述的電子裝置，其進(jìn)一步包括一控制器，所述控制器配置成向所述驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送所述圖像數(shù)據(jù)的至少一部分。
20.如權(quán)利要求17所述的電子裝置，其進(jìn)一步包括一圖像源模塊，所述圖像源模塊配置成向所述處理器發(fā)送所述圖像數(shù)據(jù)。
21.如權(quán)利要求20所述的電子裝置，其中所述圖像源模塊包括一接收器、收發(fā)器、及發(fā)射器中的至少一個(gè)。
22.如權(quán)利要求17所述的電子裝置，其進(jìn)一步包括一輸入裝置，所述輸入裝置配置成接收輸入數(shù)據(jù)并向所述處理器傳送所述輸入數(shù)據(jù)。
23.一種制作一電子裝置的方法，其包括提供一中間裝置，所述中間裝置包括一襯底及一形成于所述襯底上的微機(jī)電裝置陣列；及在所述中間裝置的所述陣列上形成一背板，在所述背板與所述陣列之間存在一間隙，所述背板具有一內(nèi)表面及一外表面，所述內(nèi)表面面朝所述陣列，所述背板與形成于所述內(nèi)表面與所述外表面中的至少一表面上的一個(gè)或多個(gè)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)相結(jié)合。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其中形成所述背板進(jìn)一步包括將所述背板置于所述中間裝置的所述陣列上；及使所述背板沿所述背板的一周邊與所述襯底粘合。
25.如權(quán)利要求23所述的方法，其中形成所述背板進(jìn)一步包括在所述中間裝置的所述陣列上形成一犧牲層；選擇性地蝕刻所述犧牲層，以形成一個(gè)或多個(gè)凹槽；在所述犧牲層上沉積一背板層；及移除所述犧牲層，以在所述陣列與所述背板層之間形成一間隙。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其進(jìn)一步包括在沉積所述背板層之前使用一材料填充所述一個(gè)或多個(gè)凹槽。
27.一種通過如權(quán)利要求23所述的方法制成的電子裝置。
28.如權(quán)利要求27所述的電子裝置，其中所述背板與所述襯底之間的距離在所述內(nèi)表面上變化。
29.如權(quán)利要求27所述的電子裝置，其中所述內(nèi)表面包含一中央?yún)^(qū)域及一周邊區(qū)域，且其中所述中央?yún)^(qū)域中的所述距離大于所述周邊區(qū)域中的所述距離。
30.一種電子裝置，其包括用于支撐一微機(jī)電裝置陣列的構(gòu)件；用于在所述支撐構(gòu)件上提供微機(jī)電裝置的構(gòu)件；用于覆蓋所述提供構(gòu)件的構(gòu)件；及用于加強(qiáng)所述覆蓋構(gòu)件的構(gòu)件。
31.如權(quán)利要求30所述的電子裝置，其中所述支撐構(gòu)件包括一透明襯底。
32.如權(quán)利要求30或31所述的電子裝置，其中所述提供構(gòu)件包括一干涉式調(diào)制器陣列。
33.如權(quán)利要求30或31所述的電子裝置，其中所述覆蓋構(gòu)件包括一背板。
34.如權(quán)利要求30或31所述的電子裝置，其中所述覆蓋構(gòu)件包括與所述覆蓋構(gòu)件相結(jié)合的一個(gè)或多個(gè)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。
35.如權(quán)利要求34所述的電子裝置，其中所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)增大所述覆蓋構(gòu)件的剛性。
36.如權(quán)利要求30所述的電子裝置，其中所述覆蓋構(gòu)件的一內(nèi)表面與所述支撐構(gòu)件之間的距離在所述內(nèi)表面上變化。
37.如權(quán)利要求36所述的電子裝置，其中所述內(nèi)表面包含一中央?yún)^(qū)域及一周邊區(qū)域，且其中在所述中央?yún)^(qū)域中的所述距離大體上大于在所述周邊區(qū)域中的所述距離。
38.如權(quán)利要求33所述的電子裝置，其中所述背板具有一變化的厚度。
39.如權(quán)利要求33所述的電子裝置，其中所述背板彎曲離開所述提供構(gòu)件。
40.如權(quán)利要求34所述的電子裝置，其中所述一個(gè)或多個(gè)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)形成于所述覆蓋構(gòu)件的一內(nèi)表面與一外表面中的至少一表面上。
41.如權(quán)利要求34所述的電子裝置，其中所述覆蓋構(gòu)件包括一具有一中央?yún)^(qū)域及一周邊區(qū)域的內(nèi)表面，且其中所述一個(gè)或多個(gè)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)形成為在所述中央?yún)^(qū)域中比在所述周邊區(qū)域中更密集。
42.如權(quán)利要求34所述的電子裝置，其中所述一個(gè)或多個(gè)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)互連兩個(gè)或兩個(gè)以上加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的互連結(jié)構(gòu)。
43.如權(quán)利要求42所述的電子裝置，其中所述至少一個(gè)互連結(jié)構(gòu)進(jìn)一步增加所述覆蓋構(gòu)件的剛性。
44.如權(quán)利要求30所述的電子裝置，其進(jìn)一步包括一用于防止所述覆蓋構(gòu)件直接接觸所述提供構(gòu)件的構(gòu)件。
45.如權(quán)利要求44所述的電子裝置，其中所述防止構(gòu)件包括一個(gè)或多個(gè)間隔件。
46.如權(quán)利要求45所述的電子裝置，其中所述一個(gè)或多個(gè)間隔件形成于所述內(nèi)表面上或所述陣列的所述背面上。
47.如權(quán)利要求30所述的電子裝置，其中所述覆蓋構(gòu)件包括一沿所述覆蓋構(gòu)件的一邊緣朝所述支撐構(gòu)件延伸的凸起物。
48.如權(quán)利要求34所述的電子裝置，其中所述一個(gè)或多個(gè)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)是由一含有一干燥劑的材料制成。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種利用干涉式調(diào)制的電子裝置及所述裝置的一種封裝。經(jīng)封裝的裝置包括一襯底101、一形成于襯底101上的干涉式調(diào)制顯示陣列111、及一背板130。所述背板置于顯示陣列111上，且在背板與顯示陣列之間具有一間隙124。所述裝置進(jìn)一步包括與所述背板結(jié)合成一體的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)會(huì)增加背板的剛性。所述背板可具有沿其一邊緣變化的厚度。
文檔編號(hào)G02F1/21GK1769957SQ20051010510
公開日2006年5月10日 申請(qǐng)日期2005年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月27日
發(fā)明者布萊恩·J·加利, 洛朗·帕爾瑪?shù)贍? 威廉·J·卡明斯 申請(qǐng)人:Idc公司