專利名稱：使用具有非平坦部分的背板保護(hù)微機(jī)電系統(tǒng)陣列的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本揭示內(nèi)容涉及微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)，更明確地說(shuō)，涉及保護(hù)MEMS裝置使其不受損壞。
背景技術(shù)：
微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)包括微機(jī)械元件、激勵(lì)器和電子設(shè)備。微機(jī)械元件可采用沉積、蝕刻或其它可蝕刻掉襯底和/或所沉積材料層的若干部分或可添加若干層以形成電裝置和機(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，其中的一或二者可整體或部分地透明和/或反射，且能在施加一適當(dāng)?shù)碾娦盘?hào)時(shí)作出相對(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(guò)一氣隙分離所述靜止層的金屬膜。
上述裝置具有廣泛的應(yīng)用范圍，且在此項(xiàng)技術(shù)中，利用和/或修改這些類型的裝置的特征、以使其特性可用于改善現(xiàn)有產(chǎn)品及制造目前尚未開(kāi)發(fā)的新產(chǎn)品將頗為有益。在利用MEMS技術(shù)設(shè)計(jì)商業(yè)產(chǎn)品的過(guò)程中，由于成本、可靠性及可制造性的要求而開(kāi)發(fā)了封裝。與MEMS裝置相關(guān)的封裝可并入各種特性來(lái)保護(hù)MEMS元件不受外力損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的系統(tǒng)、方法及裝置各具有多個(gè)方面，任一單個(gè)方面均不能單獨(dú)決定其所期望屬性?，F(xiàn)將對(duì)其更突出的特性作簡(jiǎn)要說(shuō)明，此并不限定本發(fā)明的范圍。在考慮這一論述，尤其是在閱讀了題為“特定實(shí)施例的具體描述”的部分之后，人們即可理解本發(fā)明的特征如何提供優(yōu)于其它顯示裝置的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的一個(gè)方面提供一電子裝置。所述電子裝置包含一具有一表面的襯底、一微機(jī)電裝置陣列和一背板。所述微機(jī)電裝置陣列形成于襯底的表面上并具有一背離襯底的背表面。所述背板放置于陣列上并具有一內(nèi)表面和一外表面。背板的內(nèi)表面面向陣列的背表面，其間具有一間隙。外表面背離襯底。電子裝置進(jìn)一步包含與背板集成的一個(gè)或一個(gè)以上加固結(jié)構(gòu)。加固結(jié)構(gòu)為背板增加硬度。在所述電子裝置中，背板的內(nèi)表面與襯底的表面之間的一距離可在襯底的表面上改變。
本發(fā)明另一方面提供一電子裝置。所述電子裝置包含一具有一表面的襯底、一微機(jī)電陣列和一背板。所述陣列形成于襯底表面上并具有一背離襯底的背表面。背板放置于陣列上并具有一內(nèi)表面。所述內(nèi)表面面向陣列的背表面，其間具有一間隙。背板具有一沿其邊緣變化的厚度。
本發(fā)明又一方面提供一電子裝置。所述電子裝置包含一襯底、一干涉式調(diào)制器陣列和一背板。所述陣列形成于襯底上并具有一背離襯底的背表面。背板放置于陣列上并具有一面向陣列的背表面的內(nèi)表面，背板的內(nèi)表面與陣列的背表面之間具有一間隙。所述電子裝置進(jìn)一步包含用于防止背板的內(nèi)表面直接接觸陣列的背表面的構(gòu)件。
本發(fā)明又一方面提供一制造一電子裝置的方法。所述方法包含提供一中間裝置、提供一背板、將背板放置于中間裝置上和粘合背板與襯底。所述中間裝置包含一襯底和形成于襯底上的一微機(jī)電裝置陣列。所述背板具有一內(nèi)表面和一外表面。背板與形成于內(nèi)表面和外表面的至少一者上的一個(gè)或一個(gè)以上的加固結(jié)構(gòu)集成。背板放置于中間裝置的陣列上，使得背板的內(nèi)表面面向陣列的背表面，其間具有一間隙。本發(fā)明又一方面提供一電子裝置，所述電子裝置由制造諸如一電子裝置的前述方法生產(chǎn)。
本發(fā)明又一方面提供一電子裝置。所述裝置包含一襯底、一形成于襯底上的微機(jī)電裝置陣列和一放置于陣列上的背板。所述背板具有一內(nèi)表面和一外表面。所述背板的內(nèi)表面面向所述陣列，其間具有一間隙。所述外表面背離襯底。背板的內(nèi)表面與襯底之間的一距離在襯底上變化。
本發(fā)明又一方面提供一電子裝置。所述電子裝置包含一用于通過(guò)其透射光的透射構(gòu)件；用于調(diào)制通過(guò)所述透射構(gòu)件透射的光的調(diào)制構(gòu)件；用于覆蓋所述調(diào)制構(gòu)件的覆蓋構(gòu)件，其中所述覆蓋構(gòu)件包含一內(nèi)表面和一外表面，所述內(nèi)表面面向所述透射構(gòu)件，其間具有一間隙，所述外表面背離所述透射構(gòu)件；且其中覆蓋構(gòu)件的內(nèi)表面與透射構(gòu)件之間的一距離在透射構(gòu)件上變化。
本發(fā)明又一方面提供一制造一電子裝置的方法。所述方法包含提供一中間裝置，所述中間裝置包含一襯底和一形成于襯底上的微機(jī)電裝置陣列。所述方法進(jìn)一步包含在中間裝置的陣列上形成一背板，背板與陣列之間具有一間隙。所述背板具有一面向陣列的內(nèi)表面，且所述內(nèi)表面與襯底之間的一距離在襯底上變化。本發(fā)明又一方面提供一電子裝置，所述電子裝置由制造諸如一電子裝置的前述方法生產(chǎn)。


圖1為一等角視圖，其描繪一干涉式調(diào)制器顯示器的一個(gè)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)反射層處于激勵(lì)位置。
圖2為一系統(tǒng)方框圖，其說(shuō)明一并入一3×3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的干涉式調(diào)制器的一示范性實(shí)施例的可移動(dòng)鏡位置與所施加電壓的關(guān)系圖。
圖4為可用于驅(qū)動(dòng)干涉式調(diào)制器顯示器的一組行電壓和列電壓的說(shuō)明。
圖5A和圖5B說(shuō)明可用以將一顯示數(shù)據(jù)幀寫入到圖2的3×3干涉式調(diào)制器顯示器的行和列信號(hào)的一示范性時(shí)序圖。
圖6A為一圖1的裝置的橫截面圖。
圖6B為一干涉式調(diào)制器的一替代實(shí)施例的一橫截面圖。
圖6C為一干涉式調(diào)制器的另一替代實(shí)施例的一橫截面圖。
圖7為說(shuō)明一MEMS陣列的俯視平面圖。
圖8和圖9為說(shuō)明封裝的MEMS顯示裝置的一橫截面的側(cè)視圖。
圖10為說(shuō)明一封裝的MEMS顯示裝置的一背板的彎曲的側(cè)視圖。
圖11為圖10的背板的俯視平面圖。
圖12、14、16、18、20、22、24-26為說(shuō)明具有各種構(gòu)造的背板的封裝的MEMS顯示裝置的橫截面的側(cè)視圖。
圖13A和圖15為分別說(shuō)明用于圖12和圖14的背板的形狀的透視圖。
圖13B和圖13C為說(shuō)明于圖12和圖13A中說(shuō)明的背板的生產(chǎn)的背板的側(cè)視圖。
圖17A-17C、19、21和23為分別說(shuō)明用于圖16、18、20和22的背板的加固結(jié)構(gòu)的仰視平面圖。
圖27為描述一用以生產(chǎn)圖26中說(shuō)明的實(shí)施例的示范性過(guò)程的流程圖。
圖28A和圖28B為系統(tǒng)方框圖，說(shuō)明一包含復(fù)數(shù)個(gè)干涉式調(diào)制器的視覺(jué)顯示裝置的實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
各種加固結(jié)構(gòu)形成于MEMS裝置的一背板上。加固結(jié)構(gòu)增加了背板的硬度并因此防止背板接觸且損壞所述裝置的MEMS元件或陣列。加固結(jié)構(gòu)與所述背板在其任一表面或在其兩個(gè)表面上集成。所述背板可以各種配置形成，所述各種配置可改進(jìn)其硬度或在其受到外力時(shí)可降低其接觸MEMS陣列的可能性。所述配置包括一彎曲背板、所述背板的彎曲表面、一具有一個(gè)或一個(gè)以上凹處的背板、所述背板的變化厚度等。當(dāng)一外力施加到一MEMS裝置的背板時(shí)，可將加固結(jié)構(gòu)與各種配置組合以進(jìn)一步防止對(duì)MEMS陣列的損壞。
以下詳細(xì)描述針對(duì)本發(fā)明的某些特定實(shí)施例。然而，本發(fā)明可通過(guò)許多不同的方式體現(xiàn)。在此描述中，將參看附圖，在附圖中，類似部件自始至終使用類似數(shù)字表示。如從以下描述容易看出，本發(fā)明可被建構(gòu)于經(jīng)配置以顯示一圖像的任何裝置中，所述圖像無(wú)論是動(dòng)態(tài)的(例如視頻)還是靜態(tài)的(例如靜止圖像)，且無(wú)論是文本還是圖片。更具體而言，預(yù)期本發(fā)明可建構(gòu)于以下多種電子裝置中或與其相關(guān)聯(lián)，所述裝置諸如(但不限于)移動(dòng)電話、無(wú)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、攝錄機(jī)(camcorder)、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)、駕駛艙控制器和/或顯示器、攝像機(jī)視圖顯示器(例如，車輛的后視攝像機(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，一件珠寶的圖像顯示器)。與本文所描述的那些結(jié)構(gòu)相似的MEMS裝置也可用于諸如電子切換裝置的非顯示應(yīng)用中。
在圖1中說(shuō)明一包含一干涉式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(kāi)(on)”或“打開(kāi)(open)”)狀態(tài)下，顯示元件將入射可見(jiàn)光的一大部分反射給使用者。在處于暗(“關(guān)(off)”或“關(guān)閉(closed)”)狀態(tài)下時(shí)，顯示元件將少量入射可見(jiàn)光反射給使用者。視實(shí)施例而定，可顛倒“開(kāi)”和“關(guān)”狀態(tài)的光反射性質(zhì)。MEMS像素可配置成顯著反射選定的顏色，從而允許除黑白顯示外的彩色顯示。
圖1為一等角視圖，其描繪視覺(jué)顯示器的一系列像素中的兩個(gè)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，干涉式調(diào)制器顯示器包含這些干涉式調(diào)制器的一個(gè)行/列陣列。每一干涉式調(diào)制器包括一對(duì)反射層，這對(duì)反射層彼此相距一可變和可控制的距離而定位，以形成具有至少一個(gè)可變維度的光學(xué)諧振腔(resonant optical cavity)。在一實(shí)施例中，所述反射層之一可在兩個(gè)位置之間移動(dòng)。在第一位置(本文稱為釋放狀態(tài))中，可移動(dòng)層與部分固定的反射層相距一相對(duì)較大距離定位。在第二位置中，可移動(dòng)層較緊密地靠近所述部分反射層而定位。從所述兩個(gè)層反射的入射光根據(jù)可移動(dòng)反射層的位置來(lái)進(jìn)行積極或消極地干涉，從而產(chǎn)生針對(duì)每一像素的全反射或非反射狀態(tài)。
圖1中的像素陣列的被描繪部分包括兩個(gè)相鄰干涉式調(diào)制器12a和12b。
在左側(cè)的干涉式調(diào)制器12a中，可移動(dòng)高度反射層14a被說(shuō)明處于釋放位置中，與部分固定反射層16a相距一預(yù)定距離。在右側(cè)的干涉式調(diào)制器12b中，可移動(dòng)高度反射層14b被說(shuō)明處于激勵(lì)位置中，靠近部分固定的反射層16b。
固定層16a、16b為導(dǎo)電的、部分透明的和部分反射的，且可(例如)通過(guò)將一個(gè)或一個(gè)以上的鉻和銦錫氧化物層沉積在透明襯底20上而制造。
所述層圖案化成平行帶，且可形成如以下進(jìn)一步描述的顯示裝置中的行電極?？梢苿?dòng)層14a、14b可形成為沉積于柱18頂部的沉積金屬層(與行電極16a、16b正交)和沉積于柱18之間的介入犧牲材料的一系列平行帶。當(dāng)犧牲材料被蝕刻掉時(shí)，可變形的金屬層通過(guò)一界定氣隙19而與固定金屬層分離。諸如鋁的高導(dǎo)電和反射材料可用于所述可變形層，且這些帶可形成顯示裝置中的列電極。
未施加電壓時(shí)，腔19保持在層14a、16a之間且可變形層處于機(jī)械松弛狀態(tài)中，如圖1中像素12a所說(shuō)明。然而，當(dāng)將一電位差施加于一選定的行和列時(shí)，形成于相應(yīng)像素處的行和列電極的交點(diǎn)處的電容器被充電，且靜電力將所述電極拉在一起。如果電壓足夠高，如圖1右側(cè)的像素12b所說(shuō)明，可移動(dòng)層變形并擠壓固定層(未在此圖中說(shuō)明的介電材料可沉積于所述固定層上以防止短路并控制分離距離)。無(wú)論所施加的電位差的極性如何，運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)(behavior)均相同。通過(guò)這種方式，可控制反射對(duì)非反射像素狀態(tài)的行/列激勵(lì)在許多方法中與用于常規(guī)LCD和其它顯示技術(shù)的是相似的。
圖2至圖5說(shuō)明在顯示器應(yīng)用中使用一干涉式調(diào)制器陣列的示范性過(guò)程和系統(tǒng)。圖2為一系統(tǒng)方塊圖，其說(shuō)明一可并入本發(fā)明若干方面的電子裝置的一實(shí)施例。在示范性實(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、Pentium III、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。按照所屬領(lǐng)域內(nèi)的慣例，可將處理器21配置成執(zhí)行一個(gè)或一個(gè)以上的軟件模塊。除執(zhí)行一個(gè)操作系統(tǒng)外，還可將所述處理器配置成執(zhí)行一個(gè)或一個(gè)以上的軟件應(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它軟件應(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，陣列控制器22包括向像素陣列30提供信號(hào)的行驅(qū)動(dòng)電路24和列驅(qū)動(dòng)電路26。圖1中說(shuō)明的陣列的橫截面圖在圖2中以線1-1示出。對(duì)于MEMS干涉式調(diào)制器，行/列激勵(lì)協(xié)議可利用圖3中所說(shuō)明的這些裝置的滯后性質(zhì)。其可能需要(例如)10伏的電位差來(lái)致使可移動(dòng)層從釋放狀態(tài)變形到受激勵(lì)狀態(tài)。然而，當(dāng)電壓從所述值降低時(shí)，隨著電壓降落回10伏以下，可移動(dòng)層維持其狀態(tài)。在圖3的示范性實(shí)施例中，直到電壓降落到2伏以下，可移動(dòng)層才完全釋放。因而，存在一電壓范圍，在圖3所示的實(shí)例中為約3V到7V，其中存在施加電壓的一個(gè)窗口，在所述窗口內(nèi)裝置穩(wěn)定在釋放或激勵(lì)狀態(tài)中。這在本文中稱為“滯后窗口”或“穩(wěn)定窗口”。對(duì)具有圖3的滯后性質(zhì)的顯示器陣列來(lái)說(shuō)，行/列激勵(lì)協(xié)議可經(jīng)設(shè)計(jì)使得在行選通期間，所選通行中待激勵(lì)的像素暴露于一約10伏的電壓差，且待釋放的像素暴露于一接近0伏的電壓差。在選通之后，所述像素暴露于一約5伏的穩(wěn)態(tài)電壓差，使得其保持于行選通使其所處的任何狀態(tài)。在被寫入之后，在此實(shí)例中，每一像素均經(jīng)歷3-7伏的“穩(wěn)定窗口”內(nèi)的電位差。所述特性使圖1中所說(shuō)明的像素設(shè)計(jì)在相同的施加電壓條件下穩(wěn)定在一既有的激勵(lì)狀態(tài)或釋放狀態(tài)。由于無(wú)論是處于受激勵(lì)狀態(tài)還是釋放狀態(tài)，干涉式調(diào)制器的每一像素基本上都是一由所述固定和移動(dòng)反射層形成的電容器，所以所述穩(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無(wú)功率消耗。如果所施加的電位固定，那么基本上沒(méi)有電流流入像素中。
在典型應(yīng)用中，可通過(guò)根據(jù)第一行中所要組的受激勵(lì)像素確定一組列電極而形成一顯示幀。此后，將行脈沖施加于行1的電極，從而激勵(lì)對(duì)應(yīng)于確定的列線的像素。此后，將所確定組的列電極改變成對(duì)應(yīng)于第二行中所要組的受激勵(lì)像素。此后，將脈沖施加于行2的電極，從而根據(jù)所確定的列電極來(lái)激勵(lì)行2中的適當(dāng)像素。行1的像素不受行2的脈沖的影響，且保持在其在行1的脈沖期間所被設(shè)定的狀態(tài)下?？砂错樞蛐苑绞綄?duì)整個(gè)系列的行重復(fù)此過(guò)程，以形成所述幀。通常，通過(guò)以某一所需幀數(shù)/秒的速度連續(xù)重復(fù)此過(guò)程來(lái)用新的顯示數(shù)據(jù)刷新和/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)議也為人們所熟知，且可用于本發(fā)明。
圖4和圖5說(shuō)明用于在圖2的3×3陣列上形成顯示幀的一個(gè)可能的激勵(lì)協(xié)議。圖4說(shuō)明可用于那些展現(xiàn)圖3的滯后曲線的像素的一組可能的列和行電壓電平。在圖4的實(shí)施例中，激勵(lì)一像素包括將適當(dāng)?shù)牧性O(shè)定到-Vbias，并將適當(dāng)?shù)男性O(shè)定到+ΔV，-Vbias和+ΔV可分別對(duì)應(yīng)于-5伏和+5伏。通過(guò)將適當(dāng)?shù)牧性O(shè)定到+Vbias并將適當(dāng)?shù)男性O(shè)定到相同的+ΔV，從而產(chǎn)生跨越像素的零伏電位差來(lái)實(shí)現(xiàn)像素的釋放。在那些行電壓保持在0伏的行中，像素穩(wěn)定于其最初所處的任何狀態(tài)，而與所述列是處于+Vbias還是-Vbias無(wú)關(guān)。
圖5B為一顯示一系列施加到圖2的3×3陣列的行和列信號(hào)的時(shí)序圖，其將形成圖5A中所說(shuō)明的顯示器排列，其中受激勵(lì)像素為非反射性的。在寫入圖5A中所說(shuō)明的幀之前，像素可處于任何狀態(tài)，且在此實(shí)例中，所有行均處于0伏，且所有列均處于+5伏。通過(guò)這些施加電壓，所有像素穩(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)和(3，3)受激勵(lì)。為實(shí)現(xiàn)此，在行1的“行時(shí)間(line time)”期間，將列1和列2設(shè)定為-5伏，且將列3設(shè)定為+5伏。這不會(huì)改變?nèi)魏蜗袼氐臓顟B(tài)，因?yàn)樗械南袼鼐３衷?-7伏的穩(wěn)定窗口中。此后，通過(guò)一從0伏上升到5伏然后又下降回到0伏的脈沖來(lái)選通行1。此激勵(lì)了像素(1，1)和(1，2)并釋放了像素(1，3)。陣列中的其它像素均不受影響。為將行2設(shè)定為所要狀態(tài)，將列2設(shè)定為-5伏，且將列1和列3設(shè)定為+5伏。此后，施加到行2的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，陣列中的其它像素均不受影響。類似地，通過(guò)將列2和列3設(shè)定為-5伏并將列1設(shè)定為+5伏而對(duì)行3進(jìn)行設(shè)定。行3的選通脈沖將行3像素設(shè)定為如圖5A中所示。
在寫入幀之后，行電位為0，且列電位可保持在+5或-5伏，且此后顯示器將穩(wěn)定于圖5A所示的排列。應(yīng)了解，可對(duì)由數(shù)十或數(shù)百個(gè)行和列構(gòu)成的陣列采用相同的程序。還應(yīng)了解，用于執(zhí)行行激勵(lì)和列激勵(lì)的電壓的定時(shí)、順序和電平可在上述的一般原理內(nèi)變化很大，且上述實(shí)例僅為示范性的，且任何激勵(lì)電壓方法均可用于本發(fā)明。
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)可有很大不同。例如，圖6A-圖6C說(shuō)明移動(dòng)鏡結(jié)構(gòu)的三個(gè)不同實(shí)施例。圖6A為圖1的實(shí)施例的橫截面圖，其中一金屬材料帶14沉積于正交延伸的支撐件18上。在圖6B中，可移動(dòng)反射材料14僅附接到支撐件的隅角處，于系鏈32上。在圖6C中，可移動(dòng)反射材料14懸掛于一可變形層34上。本實(shí)施例具有優(yōu)勢(shì)，因?yàn)榉瓷洳牧?4的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和所用材料可在光學(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)和所用材料可在所要的機(jī)械特性方面得到優(yōu)化。在許多公開(kāi)文件中描述了各種類型的干涉式裝置的生產(chǎn)，包括(例如)第2004/0051929號(hào)美國(guó)公開(kāi)申請(qǐng)案。廣泛多種眾所周知的技術(shù)可用以生產(chǎn)以上描述的含有一系列材料沉積、圖案化和蝕刻步驟的結(jié)構(gòu)。
圖7說(shuō)明形成于襯底101上的MEMS陣列111的一實(shí)施例。MEMS陣列111由排列在襯底101上的許多MEMS元件組成。每一MEMS元件103、105、107對(duì)應(yīng)于干涉式調(diào)制器12a或12b。在所說(shuō)明的實(shí)施例中，MEMS元件大體上規(guī)則地排列。虛線表示MEMS元件的排列。在一實(shí)施例中，在陣列111中的所有MEMS元件具有大體相同的尺寸。在另一實(shí)施例中，MEMS陣列111的MEMS元件具有不同的尺寸。如MEMS陣列111的放大的部分所描繪，舉例來(lái)說(shuō)，元件103和105由四個(gè)(4)相鄰的柱18界定，而元件107由六個(gè)(6)相鄰的柱18界定。雖然在此說(shuō)明的實(shí)施例中，柱18以大體相同的間距規(guī)則地排列，但柱18的位置和相鄰的柱18之間的間距可不同。
MEMS陣列111及其元件103、105、107形成一堅(jiān)固結(jié)構(gòu)。舉例來(lái)說(shuō)，雖然在圖1、6A、6B和6C中描繪為較窄的列，但與腔19的深度(垂直距離)和寬度(水平距離)相比，柱18、18′和18″可構(gòu)造為比展示的更寬。因此，來(lái)自頂部的對(duì)MEMS元件的部件14(圖6A和6B)和34(圖6C)的力或壓力將不易折斷部件14和34，除非這個(gè)力或壓力集中在單一MEMS元件或其一部分上。不過(guò)，這個(gè)堅(jiān)固構(gòu)造的MEMS陣列111和個(gè)別MEMS元件仍易受可施加于其的某些強(qiáng)力影響。因此，在封裝包含一陣列MEMS元件的MEMS裝置的過(guò)程中，實(shí)施保護(hù)MEMS元件及其陣列的結(jié)構(gòu)和完整性的特性。
圖8說(shuō)明MEMS裝置100的一個(gè)典型的封裝配置。如圖7中說(shuō)明，MEMS陣列111形成于襯底101上。圖像或信息可通過(guò)MEMS陣列111的運(yùn)行而顯示于襯底101的下表面109上。背板121放置于(但不直接接觸)MEMS陣列111的上表面上，并由在其邊界周圍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和襯底101粘合在一起。
密封123可為由諸如常規(guī)的基于環(huán)氧樹(shù)脂的粘合劑的材料制成的非氣密封物。在其它實(shí)施例中，密封材料可為聚異丁烯(有時(shí)稱為丁基橡膠，有時(shí)稱為PIB)、O型環(huán)、聚氨酯、薄膜金屬焊接、液體旋涂玻璃、焊料、聚合物或塑料，或水汽的滲透率約為每天0.2-4.7g mm/m2kPa的其它類型的密封物。在其它實(shí)施例中，密封123可為氣密封物。
在某些實(shí)施例中，經(jīng)封裝的MEMS裝置100包括經(jīng)配置以降低腔124內(nèi)的濕度的干燥劑(未圖示)。熟練技術(shù)人員將了解，干燥劑對(duì)一密封封裝來(lái)說(shuō)可能沒(méi)有必要，但可能需要控制封裝內(nèi)存在的濕氣。在一實(shí)施例中，將干燥劑定位在MEMS陣列111與背板121之間。干燥劑可用于具有氣密或非氣密封物的封裝。在具有氣密封物的封裝中，干燥劑通常用于控制存在于封裝內(nèi)部的濕氣。在具有非氣密封物的封裝中，干燥劑可用于控制從環(huán)境中移動(dòng)到封裝內(nèi)的濕氣。通常，可截獲濕氣同時(shí)不干擾干涉式調(diào)制器陣列的光學(xué)特性的任何物質(zhì)均可用作干燥劑。適合的干燥劑材料包括(但不限于)沸石、分子篩、表面吸附劑、松散吸附劑和化學(xué)反應(yīng)劑。
干燥劑可具有不同形式、形狀和尺寸。除了固體形式，干燥劑還可為粉末形式。這些粉末可直接嵌入到封裝中或其可針對(duì)應(yīng)用而與一粘合劑混合。
在一替代實(shí)施例中，干燥劑可在施加于封裝內(nèi)部之前形成為諸如圓柱體或薄片的不同形狀。
熟練技術(shù)人員將理解，可以不同方式施加干燥劑。在一實(shí)施例中，將干燥劑沉積為MEMS陣列111的部分。在另一實(shí)施例中，將干燥劑涂覆在封裝100內(nèi)部作為噴霧或浸漬涂層。
襯底101可為能夠具有薄膜的半透明或透明物質(zhì)，MEMS裝置建立于其上。這些透明物質(zhì)包括(但不限于)玻璃、塑料和透明聚合物。MEMS陣列111可包含薄膜調(diào)制器或可分離型調(diào)制器。熟練技術(shù)人員將了解，背板121可由任何適合的材料形成，諸如玻璃、金屬、箔、聚合物、塑料、陶瓷或半導(dǎo)體材料(例如硅)。
封裝過(guò)程可在真空、真空與高達(dá)且包括周圍壓力的壓力之間的壓力或高于周圍壓力的壓力中完成。封裝過(guò)程也可在密封過(guò)程期間的變化的和可控制的高或低的壓力的環(huán)境中完成。在一完全干燥的環(huán)境中封裝MEMS陣列111可能是有益的，但并不必要。類似地，封裝環(huán)境在周圍條件下可為惰性氣體。
因?yàn)榇搜b置可在周圍條件下運(yùn)送，而不會(huì)影響其運(yùn)行的情況，所以在周圍條件下的封裝允許較低的成本處理和設(shè)備選擇中的多功能性的更多可能。
通常，需要最小化到封裝結(jié)構(gòu)中的水汽滲入，且因此控制MEMS裝置100內(nèi)部的環(huán)境，并將其密封以確保環(huán)境保持不變。當(dāng)封裝內(nèi)的濕度超過(guò)了所述濕氣所產(chǎn)生的表面張力變得高于干涉式調(diào)制器10中的可移動(dòng)元件(未圖示)的恢復(fù)力水平時(shí)，可移動(dòng)元件可能永久性地粘著到表面。如果濕度水平太低，那么當(dāng)所述元件開(kāi)始接觸涂覆表面時(shí)，濕氣充電達(dá)到與可移動(dòng)元件相同的極性。
如以上所注意到的，干燥劑可用于控制存在于MEMS裝置100內(nèi)的濕氣。然而，由于實(shí)施氣密封來(lái)防止?jié)駳鈴拇髿膺M(jìn)入到MEMS裝置100中，對(duì)干燥劑的需要可減小或消除。
顯示裝置尺度的繼續(xù)減小限制了管理MEMS裝置100內(nèi)的環(huán)境的可行方法，因?yàn)榇嬖谳^少的放置MEMS裝置100內(nèi)的干燥劑的區(qū)域。消除對(duì)干燥劑的需要也允許MEMS裝置100變得更薄，這在某些實(shí)施例中是所期望的。通常，在含有干燥劑的封裝中，封裝的裝置的使用壽命期望值可能取決于干燥劑的使用壽命。當(dāng)干燥劑被完全消耗掉時(shí)，隨著充分的濕氣進(jìn)入封裝結(jié)構(gòu)并損壞干涉式調(diào)制器陣列，干涉式調(diào)制器裝置可能不能運(yùn)作。
圖9說(shuō)明了用于MEMS裝置100的封裝的另一實(shí)施例，其中背板121沿其邊緣具有諸如唇緣的突起125。突起125通過(guò)粘合材料123連接到襯底101。背板121的此突起的使用形成了背板121與MEMS陣列111之間的所要空間或間隙124，同時(shí)減小密封或粘合材料123的必要厚度。所說(shuō)明的具有唇緣突起125的背板121可通過(guò)模塑法或成形法而生產(chǎn)?；蛘撸纬纱骄壨黄?25的結(jié)構(gòu)可沿其邊緣附著于大體平坦的面板(未圖示)，從而形成圖9中說(shuō)明的背板121的配置。再或者，具有唇緣突起125的背板121也可通過(guò)在一平坦面板的表面上形成一凹處來(lái)形成，其中所述表面的中心區(qū)域被切刻，從而沿其邊緣形成突起125。也可在平坦背板121中制成多個(gè)凹處。這具有在背板中形成肋狀物或加固結(jié)構(gòu)(圖16-24)的效果，如下文中將詳細(xì)論述。此處，所述肋狀物或加固結(jié)構(gòu)可通過(guò)將背板121的原始材料留在某些區(qū)域中的位置中、并在別處形成凹處來(lái)形成。
優(yōu)選的是將背板121組裝到MEMS裝置100中，在MEMS陣列111與背板121之間存在間隙124。然而，無(wú)間隙的構(gòu)造(未說(shuō)明)也是可能的。間隙124可提供某些保護(hù)以抵抗由施加于背板121上的外力對(duì)MEMS陣列111的損壞。如圖10中所說(shuō)明，背板121將通過(guò)在間隙124內(nèi)彎曲但不接觸或僅輕微接觸MEMS陣列111來(lái)吸收施加于其上的這樣一個(gè)力。因此，外力可能不會(huì)傳遞到MEMS陣列111或僅有少許力可傳遞到MEMS陣列111。
間隙124越大，對(duì)MEMS陣列111的保護(hù)就越好。間隙124的尺寸可通過(guò)調(diào)整密封或粘合材料123的厚度或高度來(lái)控制。同樣，間隙124的尺寸可通過(guò)調(diào)整唇緣突起125的厚度和/或上述凹處的深度來(lái)控制。
雖然間隙124如所論述地保護(hù)了MEMS裝置100，但并不總是需要具有一較大間隙，由于這會(huì)引起MEMS裝置100的總厚度的增加。另外，在具有一較大顯示區(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可能不會(huì)有效地防止MEMS陣列111受到損壞。參看圖11，背板201的中心區(qū)域126(尤其是在具有一較大顯示區(qū)域的顯示器中)遠(yuǎn)離維持襯底101與背板201之間的距離、且因此維持間隙124的尺寸的密封/粘合材料123。在圖8-10中所示的封裝構(gòu)造中，在背板121的中心區(qū)域126(圖11)中不存在維持間隙124的尺寸的結(jié)構(gòu)支撐件。因此，施加于中心區(qū)域126上的外力比施加于靠近密封/粘合材料123的其它區(qū)域上的外力更可能傳遞到MEMS陣列111。
圖12說(shuō)明具有彎曲背板121a的MEMS裝置100的另一實(shí)施例。在說(shuō)明的實(shí)施例中，彎曲背板121a覆蓋MEMS陣列111并自其向外成弓形。因此，彎曲背板121a提供了一覆蓋MEMS陣列111的構(gòu)件。如以下將更詳細(xì)論述，所述彎曲配置將在MEMS陣列111與背板121a之間(尤其在背板121a的中心區(qū)域126(圖11))提供較大間隙124。另外，所述彎曲配置將增加背板121a的硬度。此增加的硬度導(dǎo)致相對(duì)于相似厚度的平板的一給定負(fù)載的減小的偏轉(zhuǎn)。
在圖12中說(shuō)明的實(shí)施例中，間隙124的深度可大于圖8中說(shuō)明的MEMS裝置的間隙124的深度。術(shù)語(yǔ)“間隙124的深度”指的是MEMS陣列111的上表面與背板121a的內(nèi)表面之間的距離。另外，背板121a的向外成弓形的構(gòu)造可比當(dāng)背板121a受到外力時(shí)較少偏轉(zhuǎn)。伴隨較大的間隙深度和背板121a增加的硬度，在此實(shí)施例中的MEMS陣列111比起圖8的平坦背板實(shí)施例情況中的MEMS陣列111來(lái)較不易被接觸且不易被施加于背板121a上的外力所損壞。因此，彎曲配置提供了一防止背板直接接觸MEMS陣列111的構(gòu)件，并且還提供了減小或最小化此接觸的可能性的構(gòu)件。
此外，在背板121a的彎曲構(gòu)造中，間隙124在背板的中心區(qū)域的深度大于在背板其它區(qū)域的深度。因此，即使在一大顯示器中，施加于中部區(qū)域126上的外力將不必比施加于其它區(qū)域130上的外力更易于傳遞到MEMS陣列111。因此，對(duì)應(yīng)于背板121a的中心區(qū)域126的MEMS陣列111的區(qū)域?qū)?huì)比圖8的平坦背板121實(shí)施例的情況更好地防止受到外力或壓力的損壞。
圖13A中展示彎曲背板121a的透視圖。雖然在所說(shuō)明的實(shí)施例中，背板121a僅沿邊緣133成弓形，但其也可以沿邊緣135成弓形。在背板121a沿邊緣133和135成弓形的實(shí)施例中，沿邊緣133和135的曲率半徑可相同。
那么，背板121a將基本包含球形外殼的一斷片。在另一實(shí)施例中，沿邊緣133和135彎曲的曲率半徑可彼此不同。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，背板121a彎曲以使得曲率半徑(R)可關(guān)于背板121a的曲率不變或改變。在另一實(shí)施例中，彎曲背板121a可包括一平坦部分。曲率半徑(R)為(例如)從約50mm到約5000mm，不論其改變或?yàn)橐缓懔俊?yōu)選地，曲率半徑選自約100mm到約700mm。背板121a的厚度從約0.1mm到約5.0mm，但不限制于此。優(yōu)選地，所述厚度從約0.4mm到約1.5mm。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將能夠根據(jù)用于背板121a的材料的特征而在所描述的厚度范圍內(nèi)調(diào)整適當(dāng)?shù)暮穸取?br> 彎曲背板121a可由多種材料制成。舉例來(lái)說(shuō)，用于背板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、金屬氧化物或半導(dǎo)體材料、陶瓷等。優(yōu)選地，所述材料選自那些具有與襯底101的熱膨脹系數(shù)匹配的熱膨脹系數(shù)的材料，其中MEMS陣列111制造于襯底101上。所述材料的實(shí)例包括KOVAR合金，這是一種含有作為主要合金元素的Ni和Co的鐵合金。
彎曲背板121a可由多種方法生產(chǎn)。例如，在一實(shí)施例中，一大體平坦的薄片經(jīng)受扭曲或重壓以形成彎曲背板121a。所述大體平坦的薄片可經(jīng)受薄片成形或拉伸。在圖13B和圖13C中說(shuō)明的另一實(shí)施例中，具有(例如)兩種不同材料的兩個(gè)層137和139的大體平坦的面板136受熱。兩個(gè)層137和139的兩種材料具有不同的熱響應(yīng)，例如不同的熱膨脹或熱收縮率。歸因于層137和139中的材料的不同熱響應(yīng)，對(duì)平坦面板136加熱從而產(chǎn)生一彎曲配置。在另一實(shí)施例中，平坦面板136可包括兩個(gè)以上的層。
在某些實(shí)施例中，背板121a的成形可在MEMS裝置100的組裝過(guò)程中產(chǎn)生。在一實(shí)施例中，襯底101、平坦面板136和用于周邊封接123的熱可固化材料(thermally curable material)按照?qǐng)D8或圖9中的說(shuō)明來(lái)配置。這是裝置100在組裝過(guò)程中的一中間配置。當(dāng)對(duì)這個(gè)中間產(chǎn)品加熱以固化所述熱可固化材料時(shí)，歸因于層137和139(圖13B和圖13C)的不同熱響應(yīng)，平坦面板136產(chǎn)生一彎曲配置。在此過(guò)程中，曲率產(chǎn)生，同時(shí)封接123被固化，并且因?yàn)楸嘲?21a和襯底101與固化的封接123牢固地集成，所以即使所述結(jié)構(gòu)冷卻到室溫之后，曲率仍保持。
在其它實(shí)施例中，對(duì)照具有兩個(gè)或兩個(gè)以上的具有不同熱膨脹系數(shù)的層的平坦面板136，背板121a可通過(guò)使用具有單一熱膨脹系數(shù)的大體平坦的面板而形成為一弓形配置。背板材料的單一熱膨脹系數(shù)可不同于襯底101的熱膨脹系數(shù)。優(yōu)選地，背板材料的熱膨脹系數(shù)小于襯底101的熱膨脹系數(shù)。如先前描述的實(shí)施例，除熱可固化材料的封接123還未被固化之外，組裝過(guò)程中的中間配置如圖8或圖9中所說(shuō)明。將裝置加熱到一略低于熱可固化材料的固化溫度的溫度，所述溫度允許用于背板121a和襯底101的材料在未牢固地粘合到密封材料的情況下膨脹。此后，將周圍溫度升高到固化溫度，從而固化密封材料并使襯底101、密封材料123和用于背板121a的平坦面板牢固地集成。將集成的裝置冷卻到室溫。歸因于熱膨脹系數(shù)不同，背板(平坦面板)的材料比襯底101收縮得少。由于襯底101和平坦面板牢固地集成，所以襯底101的較大收縮將在平坦面板中產(chǎn)生壓力，此壓力將致使平坦面板變形為如圖12中展示的弓形配置。
在又一實(shí)施例中，如圖8或圖9中所說(shuō)明來(lái)配置組裝過(guò)程中的中間裝置，其中封接123為大體密封裝置的周邊但還未充分固化的UV光可固化材料。
將裝置放置于一腔室中，其經(jīng)受低于中間裝置的內(nèi)部壓力的一壓力。由于UV光可固化材料大體密封裝置的周邊，所以裝置外部的壓力大體上不影響裝置內(nèi)部的壓力。相對(duì)于裝置內(nèi)部的外部的較低壓將致使平坦面板(圖8或圖9)向外成弓形或彎曲。此后，UV光可固化材料通過(guò)施加到其的UV光而充分固化。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解生產(chǎn)背板121a的可行的適當(dāng)方法。
圖14和圖15說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的背板121b的另一實(shí)施例。在此實(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提供一覆蓋MEMS陣列111的構(gòu)件。沿邊緣133，中間區(qū)域的厚度大于中間區(qū)域兩邊的厚度。在說(shuō)明的實(shí)施例中，面向MEMS陣列111的內(nèi)表面129以大體平坦的配置形成，而背板121b的相反的外表面130突出。背板121b的厚度從邊緣133的一端逐漸增加且隨后朝向邊緣133的另一端逐漸減小。優(yōu)選地，背板121b的厚度在約0.1mm到約5mm的范圍內(nèi)變化，且更優(yōu)選地從約0.4mm到約1.5mm。沿所述邊緣的背板121b的兩端(最薄部分)具有優(yōu)選地從約0.1mm到約3.0mm的厚度，且更優(yōu)選地從約0.2mm到約1.5mm。背板121b的中心(最厚部分)具有優(yōu)選地從約0.4mm到約5mm的厚度，且更優(yōu)選地從約0.4mm到約3mm。背板121b的厚度及其區(qū)域可不限于上述范圍。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將能夠根據(jù)用于背板121b的材料的特征來(lái)設(shè)計(jì)背板121b的適當(dāng)厚度及其區(qū)域。
圖14和圖15的背板121b由各種材料制成。用于制作圖12的背板121a的材料可用于背板121b。背板121b可由各種方法生產(chǎn)。例如，在一實(shí)施例中，諸如圖8中展示的一大體平坦的面板經(jīng)機(jī)械加工以提供圖14和圖15中展示的構(gòu)造。在另一實(shí)施例中，圖14和圖15的背板121b由模塑法生產(chǎn)。
所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，一旦選擇了背板121b中使用的材料，即有可用生產(chǎn)背板121b的適當(dāng)方法。
在圖14和15的實(shí)施例中，如果所有其它條件均相同，那么間隙124的深度約與圖8的實(shí)施例的深度相同。同樣，背板121b的中心區(qū)域的間隙124的深度約與背板121b的其它區(qū)域的深度相同。然而，較厚的中間區(qū)域的構(gòu)造增加了背板121b(尤其是中間區(qū)域)的勁度。由于沿邊緣133的中間區(qū)域的勁度增加，所以背板121b比圖8中說(shuō)明的實(shí)施例更不易受施加于其上(尤其是中心區(qū)域126)的外力或壓力的影響。因此，所述變化厚度的配置提供了一防止背板直接接觸MEMS陣列111的構(gòu)件，并且也提供了一用于減小或最小化此接觸的可能性的構(gòu)件。
在某些實(shí)施例(未說(shuō)明)中，背板121b的厚度可線性地或臺(tái)階式地改變。在其它實(shí)施例(未說(shuō)明)中，背板厚度可沿另一邊緣135變化，其中所述厚度可線性地或臺(tái)階式地改變。在其它實(shí)施例(未說(shuō)明)中，內(nèi)表面129朝向MEMS陣列111突出，而外表面130大體保持平坦。在另一實(shí)施例(未說(shuō)明)中，內(nèi)表面129和外表面130彼此遠(yuǎn)離地彎曲。在所述實(shí)施例之一中，內(nèi)表面與外表面之間的最大距離在背板的中心。在另外實(shí)施例中，內(nèi)表面129和外表面130均如圖12的實(shí)施例那般彎曲，而背板的厚度沿邊緣133或沿著邊緣133和135兩者變化。
在某些實(shí)施例中，圖15的背板121b可具有形成于其內(nèi)表面129上的一個(gè)或一個(gè)以上凹處(未說(shuō)明)。具有一個(gè)或一個(gè)以上凹處的背板提供一覆蓋MEMS陣列111的構(gòu)件。同樣，所述一個(gè)或一個(gè)以上凹處提供用于防止背板121b直接接觸MEMS陣列的構(gòu)件或用于減小或最小化此接觸的可能性的構(gòu)件。舉例來(lái)說(shuō)，所述一個(gè)或一個(gè)以上凹處可形成于背板121b的中心區(qū)域。在所述構(gòu)造中，中心區(qū)域126中的間隙124的深度可能大于其它區(qū)域的間隙的深度。在一實(shí)施例中，可配置一個(gè)或一個(gè)以上凹處以便于在其中保持干燥劑。在另一實(shí)施例中，形成多個(gè)凹處以使多個(gè)凹處的隔墻充當(dāng)增加背板的勁度的加固結(jié)構(gòu)或肋，如將參看圖16-26進(jìn)一步所論述。所述一個(gè)或一個(gè)以上凹處可通過(guò)移除不具有凹處的背板121b的某些材料而形成。
圖16-26說(shuō)明在封裝MEMS陣列111的過(guò)程中的背板的額外示范性實(shí)施例，所述背板標(biāo)識(shí)為121c、121d、121e、121f、121g、121h和121i。背板121c、121d、121e和121f(圖16-23)為圖12的背板121a的加固形式。背板121a的所有變化可以如參看圖16-23進(jìn)一步描述的方式被進(jìn)一步加固。同樣，背板121b(圖14和圖15)及其變化也可以相似的方式被加固。此外，所有這些特征及其變化可與上文參看圖9的實(shí)施例描述的唇緣突起特性相結(jié)合。具有加固結(jié)構(gòu)的這些背板提供了一覆蓋MEMS陣列111的構(gòu)件。同樣，如將詳細(xì)描述的，加固結(jié)構(gòu)提供了一用于防止背板接觸MEMS陣列111的構(gòu)件或用于減小或最小化此接觸的可能性的構(gòu)件。
參看圖16-23，背板121c、121d、121e和121f具有形成于其內(nèi)表面上的加固結(jié)構(gòu)或肋狀物127a、127b和/或127c。在圖16和圖17的實(shí)施例中，加固結(jié)構(gòu)或肋狀物127a和127b分別大體平行于背板121c的邊緣133和135而延伸。參看圖17A和圖17B，加固結(jié)構(gòu)127a和127b約在背板121c的中心彼此交叉。如圖17A中所說(shuō)明，加固結(jié)構(gòu)127a和127b僅在背板121c的一部分內(nèi)延伸?；蛘撸鐖D17B中所示，加固結(jié)構(gòu)127a和127b可從背板121c的一邊緣延伸到相對(duì)邊緣。在一提供有唇緣突起125(見(jiàn)圖9)的實(shí)施例中，加固結(jié)構(gòu)127a和127b可連接沿背板121c的兩個(gè)相對(duì)邊緣而定位的突起125的部分。參看圖17C，多個(gè)加固結(jié)構(gòu)127a和127b彼此交叉并形成一柵格結(jié)構(gòu)。某些加固結(jié)構(gòu)可從背板121c的一邊緣延伸到相對(duì)邊緣，而其它加固結(jié)構(gòu)不可以。加固結(jié)構(gòu)127a和127b的數(shù)量和密度可基于其它設(shè)計(jì)因素而變化且可調(diào)整。
在圖18和19的實(shí)施例中，加固結(jié)構(gòu)或肋狀物127a和127b也大約在背板121d的中心彼此交叉。然而，加固結(jié)構(gòu)127a和127b在背板121d的平面圖(圖19)上大體以背板121d的對(duì)角線方向延伸。雖然未說(shuō)明，但背板121d的對(duì)角線導(dǎo)向的加固結(jié)構(gòu)可具有諸如圖17B和圖17C中所示的其邊緣的延伸和柵格結(jié)構(gòu)的變化。相似的變化可應(yīng)用到已描述的和以下將描述的加固結(jié)構(gòu)的其它實(shí)施例中。
在背板121c和121d(圖16-19)中，面向MEMS陣列111的加固結(jié)構(gòu)127a(或127a和127b)的表面大體為平坦的。因此，加固結(jié)構(gòu)127a(或127a和127b)的厚度隨背板121c和121d的內(nèi)表面129的彎曲而變化。更具體地說(shuō)，加固結(jié)構(gòu)127a和127b在背板121c和121d的中心區(qū)域的厚度大于其在周邊區(qū)域的厚度。在其它實(shí)施例中，加固結(jié)構(gòu)127a和/或127b的厚度可與背板的內(nèi)表面的曲率無(wú)關(guān)地變化。在其它實(shí)施例中，加固結(jié)構(gòu)127a和/或127b各處的厚度可大體不變。
在圖20和圖21中說(shuō)明的背板121e中，將額外的加固結(jié)構(gòu)127c添加到背板121d(圖19)的構(gòu)造上。所述添加的加固結(jié)構(gòu)127c通常為連接到其它加固結(jié)構(gòu)127a和127b的同心圓。加固結(jié)構(gòu)127c通常形成于背板121e的中心區(qū)域中。連接其它結(jié)構(gòu)127a和127b的加固結(jié)構(gòu)127c可為不同于同心圓的任何其它形式，包括連網(wǎng)網(wǎng)格(未說(shuō)明)。連接加固結(jié)構(gòu)127c可添加到背板121c和121d(圖17和圖18)的構(gòu)造中。
在圖22和圖23中說(shuō)明的背板121f中，突起或間隔部131形成于背板121c(圖17)或121d(圖18)的構(gòu)造的加固結(jié)構(gòu)127a和127b上。突起或間隔部131可將可另外施加到MEMS陣列111的小的集中區(qū)域的力分散到多個(gè)位置并因此減小這些力對(duì)MEMS陣列111的影響。在所說(shuō)明的實(shí)施例中，突起或間隔部131通常規(guī)則地提供于加固結(jié)構(gòu)127a和127b的表面上。突起或間隔部131可以不同密度分散于界定的區(qū)域上。突起或間隔部131可具有相同或不同高度。相似的突起或間隔部131可形成于背板121c-121e中的全部或部分加固結(jié)構(gòu)127a、127b和/或127c上。同樣，突起或間隔部131可形成于背板121a-121b的內(nèi)表面129上。
在另一實(shí)施例中，形成或定位突起或間隔部131以使得當(dāng)向背板施加外力時(shí)，其僅接觸MEMS陣列111的預(yù)定部分。在此實(shí)施例中，外力僅大體傳遞到MEMS陣列的預(yù)定部分。所述預(yù)定部分優(yōu)選地為即使被損壞也不可能影響MEMS裝置的運(yùn)行的MEMS陣列的部分。另外或另一選擇為，所述預(yù)定部分為較不易受外力的損壞的MEMS陣列的部分。在另一實(shí)施例中，突起或間隔部131可僅形成于某些區(qū)域上，例如背板121f的中心區(qū)域。如所論述的，突起或間隔部131提供了一用于防止背板直接接觸MEMS陣列111的構(gòu)件。同樣，突起或間隔部131提供了一用于分散施加到背板的力的構(gòu)件和/或一用于最小化或防止對(duì)MEMS陣列的損壞的構(gòu)件。
參看圖24，背板121g的形狀略不同于背板121和121a-121f的形狀。
背板121g的中心區(qū)域比其周邊區(qū)域130薄。此形狀與加固結(jié)構(gòu)127a、127b和127c相組合。雖然背板121g自身可能在中心區(qū)域比周邊區(qū)域更順從，但加固結(jié)構(gòu)127a和127b為背板121g增加了硬度，并可防止背板121g容易地朝向MEMS陣列111彎曲。加固結(jié)構(gòu)的任何其它形式均可用于背板121g的所述構(gòu)造。同樣，圖22和圖23中說(shuō)明的突起或間隔部131可添加到所述構(gòu)造中。
圖25說(shuō)明具有大體平坦的背板121h的MEMS裝置，其中加固結(jié)構(gòu)127a和127b集成到所述背板121h。不具有加固結(jié)構(gòu)127a和127b的背板121h各處均具有一大體相同的厚度。在此實(shí)施例中，歸因于加固結(jié)構(gòu)127a和127b的厚度，背板121h的中心區(qū)域中的間隙124的深度可能小于周邊區(qū)域的間隙深度。然而，加固結(jié)構(gòu)127a和127b為背板121h增加了硬度并可防止背板121h接觸MEMS陣列111。背板121h也可具有如圖9中所示的唇緣突起125。加固結(jié)構(gòu)的任何其它形式均可用于背板121h的所述構(gòu)造中。同樣，圖22和圖23中說(shuō)明的突起或間隔部131可添加到所述構(gòu)造中。
背板121c、121d、121e、121f、121g或121h的加固結(jié)構(gòu)和/或間隔部可形成于背板的一中間結(jié)構(gòu)上。例如，在一實(shí)施例中，所述中間結(jié)構(gòu)包含不具有任何形成于其上的加固結(jié)構(gòu)的背板。將加固結(jié)構(gòu)附著于中間背板121a的表面上，從而產(chǎn)生背板121c、121d、121e、121f或121g。在彎曲背板構(gòu)造中，加固結(jié)構(gòu)可在被彎曲前或彎曲后附著于一大體平坦的面板或薄片上?；蛘撸庸探Y(jié)構(gòu)和/或間隔部可作為背板121c、121d、121e、121f、121g或121h的制造過(guò)程的部分而產(chǎn)生。例如，在一實(shí)施例中，將一坯料機(jī)械加工以移除某些區(qū)域中的某些材料，而留下其它處的材料，從而產(chǎn)生具有加固結(jié)構(gòu)和/或間隔部的背板。例如，在另一實(shí)施例中，具有加固結(jié)構(gòu)和/或間隔部的背板通過(guò)模塑法或成形法生產(chǎn)。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，可用于生產(chǎn)所述背板、加固結(jié)構(gòu)和/或間隔部的適當(dāng)方法。生產(chǎn)加固結(jié)構(gòu)和間隔部的方法可用于生產(chǎn)唇緣突起125的方法，反之亦然。
用于前述加固結(jié)構(gòu)的材料為(例如)聚合物、玻璃、陶瓷、金屬、金屬氧化物或半導(dǎo)體材料、旋涂玻璃、玻璃料(frit)、光可圖案化聚合物(photo-patternable polymer)、含有干燥劑的聚合物等。加固結(jié)構(gòu)可由與用于背板121、121a或121b的相同材料制成，其中所述加固結(jié)構(gòu)形成于所述背板上。用于突起的材料為(例如)聚合物、玻璃、陶瓷、金屬、金屬氧化物或半導(dǎo)體材料、旋涂玻璃、玻璃料、光可圖案化聚合物、含有干燥劑的聚合物等。加固結(jié)構(gòu)優(yōu)選由與用于加固結(jié)構(gòu)127a、127b和/或127c的相同材料制成，其中突起形成于所述加固結(jié)構(gòu)上。
加固結(jié)構(gòu)和突起可由一種或一種以上干燥劑單獨(dú)形成或與諸如聚合物的一種或一種以上結(jié)構(gòu)材料結(jié)合形成。以干燥劑形成加固結(jié)構(gòu)將消除或至少會(huì)減小對(duì)顯示器的封裝內(nèi)用于一干燥劑的額外空間和/或容器的需要，其中顯示器封裝需要濕度控制以確保MEMS機(jī)構(gòu)的恰當(dāng)運(yùn)行。可使用以上描述的任何干燥劑?？蓱?yīng)用的干燥劑優(yōu)選為(例如)包括鋁絡(luò)合物的分子篩、氧化鈣、沸石和碳納米管。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，選擇結(jié)構(gòu)材料(例如干燥劑情況)的種類和數(shù)量以用于加固結(jié)構(gòu)和/或突起。
圖26說(shuō)明具有薄膜背板121i的MEMS裝置，其中加固結(jié)構(gòu)127d和127e集成到所述背板。在一實(shí)施例中，薄膜背板121i具有從約10μm到約100μm的厚度。除了薄膜背板121i的周邊部分141直接沉積(無(wú)封接123)于未形成MEMS陣列111的襯底101的表面上之外，所說(shuō)明的實(shí)施例與圖25中說(shuō)明的實(shí)施例相似地配置。雖然未說(shuō)明，但可在薄膜背板121i的周邊部分141與襯底101之間夾入一個(gè)或一個(gè)以上的介入層。在所說(shuō)明的實(shí)施例中，周邊部分141優(yōu)選與背板121i的中心部分整體沉積。加固結(jié)構(gòu)127d和127e可為各種形狀。雖然未說(shuō)明，但圖22和圖23中說(shuō)明的突起131可添加到所述構(gòu)造中。
參看圖27的示范性過(guò)程的流程來(lái)進(jìn)一步描述圖26的實(shí)施例。取決于實(shí)施例，可添加額外步驟和/或可移除某些現(xiàn)有步驟，同時(shí)不改變剩余步驟。
在步驟S2701中，在襯底101上制造MEMS陣列111。接下來(lái)在步驟S2703中，在MEMS陣列111上形成一犧牲層(未圖示)。所述犧牲層可由諸如鉬(Mo)、硅(Si)、鎢(W)或鈦(Ti)的稍后能夠被釋放的材料形成。在一實(shí)施例中，犧牲層由諸如聚合物、旋涂玻璃或氧化物的材料形成。熟練技術(shù)人員將了解，犧牲層可沉積到所要厚度。犧牲層的厚度應(yīng)足夠分離薄膜背板121i和MEMS陣列111。在一實(shí)施例中，犧牲層沉積到在約1000到10μm的范圍內(nèi)的厚度，且更優(yōu)選在約1000到1μm范圍內(nèi)。
前進(jìn)到步驟S2705，通過(guò)使用光刻技術(shù)來(lái)圖案化并選擇性地蝕刻掉犧牲層以形成凹處(未圖示)。形成于犧牲層中的凹處用作空位(negative)以使加固結(jié)構(gòu)127d和127e在其中。所述凹處形成為足夠產(chǎn)生加固結(jié)構(gòu)127d和127e的深度和形狀。接著，在步驟A2707中，用材料填充所述凹處以形成加固結(jié)構(gòu)127d和127e。加固結(jié)構(gòu)127d和127e可為任何類型的材料，包括(但不限于)半導(dǎo)體、金屬、合金、聚合物或塑料和復(fù)合材料。繼續(xù)到步驟S2709，此后薄膜背板121i沉積于包括襯底101、犧牲層和充滿用于加固結(jié)構(gòu)127d和127e的材料的凹處的整個(gè)結(jié)構(gòu)上。在某些實(shí)施例中，薄膜背板121i可為不可滲透的或疏水的任何類型的材料，包括(但不限于)鎳、鋁及其它類型的金屬和箔。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。或者，所述薄膜可由可滲透材料形成。合適的可滲透材料包括聚合物，諸如PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、環(huán)氧樹(shù)脂和有機(jī)或無(wú)機(jī)旋涂玻璃(SOG)類型的材料。在某些實(shí)施例中，薄膜背板121i和加固結(jié)構(gòu)127d與127e可由相同材料形成。
接下來(lái)在步驟S2711中，將薄膜背板121i圖案化并蝕刻以形成穿過(guò)背板121i的至少一個(gè)開(kāi)口?？蓪⒈∧け嘲?21i進(jìn)一步圖案化并處理以允許與MEMS陣列111和裝置的其它部分的電連接和接觸。繼續(xù)到步驟S2713，選擇性地移除位于MEMS陣列111與背板121i和/或加固結(jié)構(gòu)127d和127e之間的犧牲層。在移除犧牲層處形成間隙124。經(jīng)由形成于薄膜背板121i中的開(kāi)口供應(yīng)一蝕刻劑。當(dāng)所述蝕刻劑與犧牲層的暴露區(qū)域接觸并起反應(yīng)時(shí)，犧牲層材料被選擇性地蝕刻掉。舉例來(lái)說(shuō)，為移除鉬(Mo)、硅(Si)、鎢(W)或鈦(Ti)犧牲層，可經(jīng)由至少一個(gè)開(kāi)口將二氟化氙(XeF2)引入到MEMS裝置內(nèi)部。在移除犧牲層并產(chǎn)生間隙124之后，密封薄膜背板121i中的開(kāi)口。半導(dǎo)體制程或光刻領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解本文描述的過(guò)程，并確定生產(chǎn)具有加固結(jié)構(gòu)127d和127e的背板121i的適當(dāng)參數(shù)。
在前述實(shí)施例(尤其是圖16-26的實(shí)施例)中，背板的加固結(jié)構(gòu)和內(nèi)表面形成凹穴或凹處。所述凹穴或凹處區(qū)域由形成于背板上的加固結(jié)構(gòu)的壁或表面界定。在某些實(shí)施例中，用可吸收顯示裝置內(nèi)含有的水分子的一種或一種以上的干燥劑填充部分或全部凹穴。凹穴或凹處區(qū)域中包含的干燥劑進(jìn)一步加固背板的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和硬度。圖12-15的實(shí)施例也可通過(guò)在背板121a、121b的內(nèi)表面129上形成一干燥劑層來(lái)容納干燥劑(未說(shuō)明)。或者，用于包含干燥劑的容器可形成于背板的內(nèi)表面上。
圖28A和圖28B為說(shuō)明顯示裝置2040的一實(shí)施例的系統(tǒng)方框圖。顯示裝置2040可為(例如)一蜂窩式或移動(dòng)電話。然而，顯示裝置2040的相同組件或其輕微變化也可說(shuō)明各種類型的顯示裝置，例如電視和便攜式媒體播放器。
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)人員眾所周知的許多種制造工藝中的任何一種制成，包括注射成型和真空成形。另外，外殼2041可由許多種材料中的任何一種制成，包括(但不限于)塑料、金屬、玻璃、橡膠和陶瓷或其組合。在一實(shí)施例中，外殼2041包括可與其它具有不同顏色或包含不同標(biāo)志、圖片或符號(hào)的可移動(dòng)部分互換的可移除部分(未圖示)。
示范性顯示裝置2040的顯示器2030可為許多種顯示器中的任何一種，包括如本文中所述的雙穩(wěn)態(tài)顯示器。在其它實(shí)施例中，如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員眾所周知的，顯示器2030包括一平板顯示器，例如，如上所述的等離子體、EL、OLED、STN LCD或TFT LCD；或一非平板顯示器，例如CRT或其它電子管裝置。然而，如本文所述，出于描述本實(shí)施例的目的，顯示器2030包括一干涉式調(diào)制器顯示器。
在圖28B中示意性地說(shuō)明示范性顯示裝置2040的一實(shí)施例的組件。所說(shuō)明的示范性顯示裝置2040包括一外殼2041且可包括至少部分地封閉在外殼2041內(nèi)的額外組件。例如，在一實(shí)施例中，示范性顯示裝置2040包括一網(wǎng)絡(luò)接口2027，所述網(wǎng)絡(luò)接口2027包括一耦接到一收發(fā)器2047的天線2043。收發(fā)器2047連接到與調(diào)節(jié)硬件2052相連的處理器2021。調(diào)節(jié)硬件2052經(jīng)可配置以調(diào)節(jié)一信號(hào)(例如對(duì)信號(hào)進(jìn)行過(guò)濾)。調(diào)節(jié)硬件2052連接到一揚(yáng)聲器2045和一麥克風(fēng)2046。處理器2021也連接到一輸入裝置2048和一驅(qū)動(dòng)控制器2029。驅(qū)動(dòng)控制器2029耦接到一幀緩沖器2028和陣列驅(qū)動(dòng)器2022，陣列驅(qū)動(dòng)器2022又耦接到一顯示器陣列2030。一電源2050按所述特定示范性顯示裝置2040的設(shè)計(jì)的要求向所有組件供電。
網(wǎng)絡(luò)接口2027包括天線2043和收發(fā)器2047，使得示范性顯示裝置2040可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與一個(gè)或一個(gè)以上裝置通信。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為所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的用于發(fā)射和接收信號(hào)的任何天線。在一實(shí)施例中，所述天線根據(jù)IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)(包括IEEE 802.11(a)、(b)或(g))發(fā)射和接收RF信號(hào)。在另一實(shí)施例中，所述天線根據(jù)藍(lán)牙(BLUETOOTH)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射和接收RF信號(hào)。倘若為一蜂窩式電話，則所述天線設(shè)計(jì)成接收CDMA、GSM、AMPS或用于在一無(wú)線蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)內(nèi)進(jìn)行通信的其它習(xí)知信號(hào)。收發(fā)器2047預(yù)處理從天線2043接收的信號(hào)，使得這些信號(hào)可由處理器2021接收并進(jìn)一步處理。收發(fā)器2047還處理從處理器2021接收的信號(hào)，使得其可經(jīng)由天線2043從示范性顯示裝置2040發(fā)射。
在一替代實(shí)施例中，收發(fā)器2047可由一接收器替代。在另一替代實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)接口2027可由一可存儲(chǔ)或產(chǎn)生待發(fā)送到處理器2021的圖像數(shù)據(jù)的圖像源替代。例如，所述圖像源可為一數(shù)字視頻光盤(DVD)或一包含圖像數(shù)據(jù)的硬盤驅(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?？刂剖痉缎燥@示裝置2040的整體運(yùn)行。處理器2021從網(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)，并將所述數(shù)據(jù)處理成原始圖像數(shù)據(jù)或一種易于處理成原始圖像數(shù)據(jù)的格式。此后，處理器2021將處理的數(shù)據(jù)發(fā)送到驅(qū)動(dòng)控制器2029或幀緩沖器2028進(jìn)行存儲(chǔ)。
原始數(shù)據(jù)通常指標(biāo)識(shí)一圖像內(nèi)每一位置處的圖像特征的信息。例如，這些圖像特征可包括顏色、飽和度及灰度級(jí)。
在一實(shí)施例中，處理器2021包括一微處理器、CPU或用于控制示范性顯示裝置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)射信號(hào)并從麥克風(fēng)2046接收信號(hào)的放大器和過(guò)濾器。調(diào)節(jié)硬件2052可為示范性顯示裝置2040內(nèi)的離散組件，或者可并入處理器2021或其它組件內(nèi)。
驅(qū)動(dòng)控制器2029直接從處理器2021或從幀緩沖器2028獲得由處理器2021產(chǎn)生的原始圖像數(shù)據(jù)，并將所述原始圖像數(shù)據(jù)適當(dāng)?shù)刂匦赂袷交?，以高速傳輸?shù)疥嚵序?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)重新格式化為一具有一光柵類格式的數(shù)據(jù)流，使得其具有一適用于掃描整個(gè)顯示器陣列2030的時(shí)間次序。此后，驅(qū)動(dòng)控制器2029將格式化的信息發(fā)送到陣列驅(qū)動(dòng)器2022。盡管一驅(qū)動(dòng)控制器2029(例如一LCD控制器)通常作為一獨(dú)立的集成電路(IC)與系統(tǒng)處理器2021相關(guān)聯(lián)，但這些控制器可以多種方式建構(gòu)。其可作為硬件嵌入到處理器2021中、作為軟件嵌入到處理器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從驅(qū)動(dòng)控制器2029接收格式化的信息并將視頻數(shù)據(jù)重新格式化為一組平行波形，所述組的平行波形每秒許多次地施加到來(lái)自顯示器的x-y像素矩陣的數(shù)百且有時(shí)是數(shù)千條的引線。
在一實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)控制器2029、陣列驅(qū)動(dòng)器2022和顯示器陣列2030適用于本文所述的任何類型的顯示器。例如，在一實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)控制器2029為一常規(guī)顯示控制器或一雙穩(wěn)態(tài)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為一常規(guī)驅(qū)動(dòng)器或一雙穩(wěn)態(tài)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。此一實(shí)施例在例如蜂窩式電話、表和其它小面積顯示器等高度集成的系統(tǒng)中很常見(jiàn)。在又一實(shí)施例中，顯示器陣列2030為一典型的顯示器陣列或一雙穩(wěn)態(tài)顯示器陣列(例如，一包含一干涉式調(diào)制器陣列的顯示器)。
輸入裝置2048允許使用者能控制示范性顯示裝置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(kāi)關(guān)、一觸敏屏幕、一壓敏或熱敏膜。在一實(shí)施例中，麥克風(fēng)2046是示范性顯示裝置2040的一輸入裝置。當(dāng)使用麥克風(fēng)2046向所述裝置輸入數(shù)據(jù)時(shí)，可由使用者提供語(yǔ)音命令來(lái)控制示范性顯示裝置2040的運(yùn)行。
電源2050可包括所屬領(lǐng)域中眾所周知的各種能量存儲(chǔ)裝置。例如，在一實(shí)施例中，電源2050是一可再充電的電池，例如鎳-鎘電池或鋰離子電池。
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)能電池和太陽(yáng)能電池涂料。在另一實(shí)施例中，電源2050經(jīng)配置以從墻上插座接收電力。
如上文所述，在某些建構(gòu)中，控制可編程性駐存于一驅(qū)動(dòng)控制器中，所述驅(qū)動(dòng)控制器可位于電子顯示系統(tǒng)中的數(shù)個(gè)位置中。在某些情形下，控制可編程性駐存于陣列驅(qū)動(dòng)器2022中。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，可以任意數(shù)量的硬件和/或軟件組件和以各種配置來(lái)建構(gòu)上述優(yōu)化。
應(yīng)了解，適當(dāng)領(lǐng)域的技術(shù)人員可修改本文描述的本發(fā)明，同時(shí)仍達(dá)到本發(fā)明的有利結(jié)果。因此，前面的描述應(yīng)被理解為針對(duì)適當(dāng)領(lǐng)域的技術(shù)人員的廣義的、示教的揭示內(nèi)容，且不應(yīng)被理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種電子裝置，其包含一襯底；形成于所述襯底上的一微機(jī)電裝置陣列；和放置于所述陣列上并具有一內(nèi)表面和一外表面的背板，所述背板的所述內(nèi)表面面向所述陣列，其中間具有一間隙，所述外表面背離所述襯底，其中所述背板的所述內(nèi)表面與所述襯底之間的一距離在所述襯底上變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子裝置，其中所述微機(jī)電裝置包含干涉式調(diào)制器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子裝置，其中所述內(nèi)表面包含一中心區(qū)域和一周邊區(qū)域，且其中所述距離在所述中心區(qū)域中比在所述周邊區(qū)域中大。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子裝置，其中所述背板通常成弓形彎離所述陣列。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子裝置，其中從所述內(nèi)表面上一點(diǎn)到所述襯底的一最近點(diǎn)測(cè)量所述距離。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子裝置，其中所述內(nèi)表面大體平滑地彎曲。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子裝置，其中所述距離在所述內(nèi)表面上的至少一個(gè)位置處大體突然改變。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子裝置，其中所述距離在所述內(nèi)表面的至少一部分中大體相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子裝置，其中所述背板各處具有一大體相同的厚度。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子裝置，其中所述內(nèi)表面包含一中心區(qū)域和一周邊區(qū)域，且其中所述背板具有一在所述中心區(qū)域中通常比在所述周邊區(qū)域中大的厚度。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子裝置，其中所述背板的所述外表面大體為平坦的，且其中所述外表面與所述襯底之間的一距離在所述襯底上大體相同。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子裝置，其中所述外表面與所述襯底之間的一距離大體在所述襯底上變化。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子裝置，其進(jìn)一步包含形成于所述背板的所述內(nèi)表面和所述外表面至少之一上的一個(gè)或一個(gè)以上加固結(jié)構(gòu)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電子裝置，其中在一加固結(jié)構(gòu)形成的所述內(nèi)表面上的一位置處，從所述加固結(jié)構(gòu)的一遠(yuǎn)端到所述襯底測(cè)量所述距離。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電子裝置，其中所述距離在無(wú)加固結(jié)構(gòu)形成的所述內(nèi)表面的一區(qū)域上變化。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子裝置，其中所述背板包含一沿所述背板的一邊緣朝向所述襯底延伸的突起。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子裝置，其進(jìn)一步包含一位于所述襯底與所述內(nèi)表面之間沿所述內(nèi)表面的邊緣的密封。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子裝置，其進(jìn)一步包含一處理器，其與所述微機(jī)電裝置陣列電通信，所述處理器經(jīng)配置以處理圖像數(shù)據(jù)；和一與所述處理器電通信的存儲(chǔ)裝置。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子裝置，其進(jìn)一步包含一驅(qū)動(dòng)器電路，所述驅(qū)動(dòng)器電路經(jīng)配置以向所述微機(jī)電裝置陣列發(fā)送至少一個(gè)信號(hào)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的電子裝置，其進(jìn)一步包含一控制器，所述控制器經(jīng)配置以向所述驅(qū)動(dòng)器電路發(fā)送所述圖像數(shù)據(jù)的至少一部分。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電子裝置，其進(jìn)一步包含一圖像源模塊，所述圖像源模塊經(jīng)配置以向所述處理器發(fā)送所述圖像數(shù)據(jù)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的電子裝置，其中所述圖像源模塊包含一接收器、收發(fā)器和發(fā)射器中的至少一者。
23.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電子裝置，其進(jìn)一步包含一輸入裝置，所述輸入裝置經(jīng)配置以接收輸入數(shù)據(jù)并向所述處理器傳送所述輸入數(shù)據(jù)。
24.一種制造一電子裝置的方法，其包含提供一中間裝置，所述中間裝置包含一襯底和形成于所述襯底上的一微機(jī)電裝置陣列；和在所述中間裝置的所述陣列上形成一背板，所述背板與所述陣列之間具有一間隙，所述背板具有一面向所述陣列的內(nèi)表面，其中所述內(nèi)表面與所述襯底之間的一距離在所述襯底上變化。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中形成所述背板進(jìn)一步包含提供具有所述內(nèi)表面的所述背板；將所述背板放置于所述陣列上，使得所述內(nèi)表面面向所述陣列；和沿所述背板的一周邊粘合所述背板與所述襯底。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述內(nèi)表面大體彎曲。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述內(nèi)表面在其一大體中心區(qū)域中凹陷。
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述背板各處具有一大體相同的厚度。
29.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述背板具有一變化的厚度。
30.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述內(nèi)表面包含一中心區(qū)域和一周邊區(qū)域，且其中所述背板具有一在所述中心區(qū)域中通常比在所述周邊區(qū)域中大的厚度。
31.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述背板包含一彎曲部分。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中提供所述背板包含使一大體平坦的面板經(jīng)受扭曲。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中提供所述背板包含提供一大體平坦的面板，所述面板包含具有不同熱膨脹率的兩個(gè)層；和對(duì)所述大體平坦的面板施加熱，從而在所述面板中產(chǎn)生一曲率。
34.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中提供所述背板包含提供一大體平坦的面板，所述面板包含兩個(gè)層，每個(gè)層具有一不同于另一層的熱膨脹率，其中放置所述背板包含形成一熱可固化材料層，所述熱可固化材料層沿其一周邊夾于所述襯底與所述大體平坦的面板之間，且其中粘合所述背板包含施加足以固化所述熱可固化材料的熱。
35.一種根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法制成的電子裝置。
36.一種電子裝置，其包含用于通過(guò)其透射光的透射構(gòu)件；用于調(diào)制通過(guò)所述透射構(gòu)件透射的光的調(diào)制構(gòu)件；和用于覆蓋所述調(diào)制構(gòu)件的覆蓋構(gòu)件，其中所述覆蓋構(gòu)件包含一內(nèi)表面和一外表面，所述內(nèi)表面面向所述透射構(gòu)件，其中間具有一間隙，所述外表面背離所述透射構(gòu)件，且其中所述覆蓋構(gòu)件的所述內(nèi)表面與所述透射構(gòu)件之間的一距離在所述透射構(gòu)件上變化。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的電子裝置，其中所述透射構(gòu)件包含一透明襯底。
38.根據(jù)權(quán)利要求36或37所述的電子裝置，其中所述調(diào)制構(gòu)件包含一干涉式調(diào)制器陣列。
39.根據(jù)權(quán)利要求36、37或38所述的電子裝置，其中所述覆蓋構(gòu)件包含一彎曲背板。
40.根據(jù)權(quán)利要求36所述的電子裝置，其中所述覆蓋構(gòu)件包含集成到所述覆蓋構(gòu)件的一個(gè)或一個(gè)以上加固結(jié)構(gòu)。
41.根據(jù)權(quán)利要求36所述的電子裝置，其中所述覆蓋構(gòu)件具有一形成于其內(nèi)表面上的凹處。
42.根據(jù)權(quán)利要求36所述的電子裝置，其中所述覆蓋構(gòu)件具有變化的厚度。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種利用干涉式調(diào)制的電子裝置和所述裝置的一封裝。所述封裝裝置包括一襯底101、一形成于所述襯底101上的干涉式調(diào)制顯示器陣列111和一背板130。所述背板放置于所述顯示器陣列111上，所述背板與所述顯示器陣列之間具有一間隙124。所述間隙的深度可在所述背板上變化。所述背板可被彎曲或在其面向所述顯示器陣列的內(nèi)表面上具有一凹處。所述背板的厚度可變化。所述裝置可包括與所述背板集成為一體的加固結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)G02B26/00GK1762786SQ20051010583
公開(kāi)日2006年4月26日 申請(qǐng)日期2005年9月23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·帕爾馬蒂爾, 威廉·J·卡明斯 申請(qǐng)人:Idc公司