一種包含mems裝置的顯示設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開的實(shí)施例一般涉及光電領(lǐng)域，并且更具體地，涉及在干涉式調(diào)制器顯示器中使用微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)裝置。
技術(shù)背景
[0002]諸如干涉式調(diào)制器顯示器(MOD)的電子可視顯示技術(shù)，使用相長干涉和相消干涉以反射選擇波長的光。在一些情況下，包含在顯示器中的每個像素可以由帶有具有雙穩(wěn)態(tài)配置的頂部和底部反射器的類似MEMS的裝置組成。在接通狀態(tài)中，反射器的頂部和底部電極之間的距離是這樣的，以致于像素可反射光中的紅色、藍(lán)色或綠色波長。在斷開狀態(tài)，所述像素可以不反射可見光譜中的任何光。這種顯示技術(shù)，可以在高環(huán)境光條件下提供可視性和低功耗操作，這是因?yàn)椴恍枰彻?，并且顯示器可以保持其狀態(tài)而無需定期刷新。
[0003]然而，低功耗操作和高保真度的圖象再現(xiàn)可具有某些不足。例如，每個像素可實(shí)現(xiàn)為二進(jìn)制開關(guān)，從而能夠通過反射光的特定波長產(chǎn)生單色光，或不反射任何光。此外，開關(guān)可需要在可見光譜連續(xù)切換(例如，具有調(diào)制的脈沖)以再現(xiàn)色彩。
【附圖說明】
[0004]通過結(jié)合附圖的下面的詳細(xì)描述將很容易理解實(shí)施例。為了便于該描述，相似的參考數(shù)字表示相似的結(jié)構(gòu)元件。實(shí)施例作為示例而不是作為限制來在附圖的圖中示出。
[0005]圖1示意性圖示根據(jù)一些實(shí)施例，具有三穩(wěn)態(tài)配置的示例MEMS裝置。
[0006]圖2示意性圖示根據(jù)一些實(shí)施例，具有三穩(wěn)態(tài)配置的另一個示例MEMS裝置。
[0007]圖3示意性圖示根據(jù)一些實(shí)施例，具有提供多波長光反射的模擬配置的示例MEMS
目.ο
[0008]圖4示意性圖示根據(jù)一些實(shí)施例，具有提供多波長光反射的模擬配置的另一個示例MEMS裝置。
[0009]圖5-6示意性圖示根據(jù)一些實(shí)施例，具有配置成提供渲染效果的可傾斜可移動電極的示例MEMS裝置。
[0010]圖7-8示意性圖示根據(jù)一些實(shí)施例，配置成提供光強(qiáng)度控制的示例混合MEMS裝置。[0011 ]圖9示意性圖示根據(jù)一些實(shí)施例，具有包括彈性體的彈簧布置的示例MEMS裝置。
[0012]圖10示意性圖示根據(jù)一些實(shí)施例，由具有模擬配置的提供多波長光反射的MEMS裝置所利用的示例梳致動器。
[0013]圖11示意性圖示根據(jù)一些實(shí)施例，具有包含本文所描述的MEMS裝置的顯示設(shè)備的示例計算裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0014]本公開的實(shí)施例包含用于包含MEMS裝置、例如BTOD的顯示設(shè)備的技術(shù)和配置。
[0015]在下面的詳細(xì)描述中，參考形成其一部分的附圖，其中相似的參考數(shù)字在全文表示相似的部件，并且其中可以實(shí)現(xiàn)本公開主題的實(shí)施例通過圖示的方式來示出。要理解，可以利用其他實(shí)施例，并且在不脫離本公開的范圍的情況下可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)或邏輯上的改變。因此，下面的詳細(xì)描述不以限制意義來看待，并且實(shí)施例的范圍由所附權(quán)利要求及其等同限定。
[0016]為了本公開的目的，短語“A和/或B”意味著(A)、(B)或(A和B)。為了本公開的目的，短語“A，B和/或C"意味著(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)或(A，B和C)。
[0017]本描述可使用基于視角的描述，諸如頂部/底部，內(nèi)/外，上方/下方和類似物。這類描述僅僅用來便于討論并且并不旨在限制本文所描述的實(shí)施例的應(yīng)用到任何特定方位。
[0018]本文的描述可以使用“在一個實(shí)施例中”或“在實(shí)施例中”的短語，其分別是指一個或多個相同或不同的實(shí)施例。此外，術(shù)語“包括”、“包含”、“具有”等，如針對本公開的實(shí)施例中所使用的，是同義的。
[0019]術(shù)語“與......耦合”連同其派生詞，可以在本文中使用。“耦合”可意味著下面的一個或多個?！榜詈稀笨梢砸馕吨鴥蓚€或多個元件直接物理的、電氣的或光學(xué)的接觸。然而，“耦合”還可意味著兩個或多個元件間接地彼此接觸，但仍協(xié)作或相互作用于彼此，并且可意味著一個或多個其它元件耦合或連接于所述要要彼此耦合的元件之間。術(shù)語“直接耦合”可表意味著兩個或多個元件直接接觸。
[0020]在各個實(shí)施例中，短語“第一特征，形成于、沉積于、或以其它方式設(shè)置于第二特征上，”可意味著所述第一特征在所述第二特征上形成、沉積或設(shè)置，并且第一特征的至少一部分可以是與第二特征的至少一部分直接接觸(例如，直接的物理和/或電接觸)或間接接觸(例如，在所述第一特征和所述第二特征之間具有一個或多個其它特征)。
[0021 ] 圖1示意性圖示根據(jù)一些實(shí)施例具有三穩(wěn)態(tài)配置的示例MEMS裝置100。除了MEMS裝置100的不透明的“斷開”狀態(tài)(其中沒有光再現(xiàn))之外，MEMS裝置的三穩(wěn)態(tài)配置還可允許該裝置選擇性地以兩種顏色中的一種(例如，通過相長干涉)再現(xiàn)光。圖1圖示在三個狀態(tài)中的MEMS裝置100，由數(shù)字150、160和170所示。在實(shí)施例中，所述MEMS裝置100可以包含具有開口112的頂部電極110，底部電極120，和設(shè)置在所述電極110和120之間的可移動電極130，如所示。在一些實(shí)施例中，所述可移動電極130可以使用布置114，諸如如圖所示的一個或多個彈簧，放置(例如，懸置或貼附)于所述電極110和120之間。致動電壓可以通過致動電路140(為了簡潔的目的，隨后的附圖中未示出)而提供給所述MEMS裝置。在一些實(shí)施例中，所述可移動電極130可包含部分反射性表面，并且所述底部電極120可包含部分反射性或全反射性的表面。
[0022]具有部分反射性的表面的電極與具有部分反射性或全反射性表面的另一個電極相距一定距離放置的組合可以與薄膜干涉系統(tǒng)相類似，其中，用戶可以看到的反射光的波長取決于電極之間的距離。通常，在彼此以一定距離放置的電極的組合處被引導(dǎo)的由該組合通過相干干涉而部分反射的光波長取決于所述電極之間的間隙。具有反射電極的這種組合或類似組合的MEMS裝置將在下文不同的實(shí)施例中進(jìn)行描述，例如參考圖2-9。
[0023]再次參照圖1，在狀態(tài)160中，沒有致動電壓施加到電極110或120，這導(dǎo)致所述MEMS裝置100以一種顏色部分地反射光134，例如，對應(yīng)于短波長。在狀態(tài)150中，致動電壓可以施加到所述底部電極120、將所述MEMS裝置100關(guān)斷，S卩，在所述電極130和120被引導(dǎo)的光132可完全或大致全部地被吸收。在狀態(tài)170中，致動電壓可以施加到所述頂部電極110，從而產(chǎn)生具有另一種顏色的從入射光136得到的部分反射光(例如，相應(yīng)于長波長)。
[0024]圖2示意性圖示根據(jù)一些實(shí)施例具有三穩(wěn)態(tài)配置的另一示例MEMS裝置200 JEMS裝置200以三種狀態(tài)150、160和170示出，類似于參照圖1的描述。該MEMS裝置200可與裝置100類似(為了簡潔的目的，相似數(shù)字已被省略)。在一些實(shí)施例中，頂部電極110可以包括玻璃基底上制成并配置成使光穿過而到達(dá)所述電極130和120的透明導(dǎo)電材料(例如銦錫氧化物ΙΤ0)，使得整個光反射區(qū)域可被加寬(與所述開口 112相比)，并且不受電極尺寸的影響。
[0025]在一些實(shí)施例中，三穩(wěn)態(tài)MEMS裝置100(200)可支持該裝置所包括的每個像素的兩種顏色的組合，允許色彩的鮮明顯示。例如，傳統(tǒng)的MOD可以顯示顏色(例如，藍(lán)色)，其中像素的1/3顯示藍(lán)色。使用如參考圖1和圖2中所描述的具有三穩(wěn)態(tài)配置的MEMS裝置，像素的2/3可以能夠顯示藍(lán)色，因此用戶感知藍(lán)色倍增的亮度。
[0026]在一些實(shí)施例中，MEMS裝置可包含模擬配置。更具體地，用于施加在電極之間可選擇電壓的模擬致動技術(shù)可用來控制在類似于上述那些MEMS裝置中的電極之間的間隙。因?yàn)榭刂扑鲭姌O之間的間隙可以控制光的相長干涉的波長，模擬配置的MEMS裝置可以選擇性地反射可見光譜中任何波長的光。所描述的實(shí)施例可避免對表示不同顏色(例如，紅色、綠色和藍(lán)色像素)的像素的需要，從而減少所需被控制的像素的總數(shù)。當(dāng)屏幕的更大百分比(相對于例如雙穩(wěn)MEMS裝置配置)可以是反射性時，所述實(shí)施例還可以使用戶感知到更鮮明的色彩。
[0027]圖3示意性圖示根據(jù)一些實(shí)施例具有模擬配置的提供多波長光反射的示例MEMS裝置300 JEMS裝置300可以包含配置成與上面所述類似的那些用相似數(shù)字表示的可移動電極130和電極120。所述裝置300可以與參考圖1描述的致動電路140耦合，并且配置成選擇性地施加致動電壓到該裝置。更具體地，模擬致動電壓可施加到所述電極120例如，在特定范圍內(nèi)(例如，OV至5V)，從而響應(yīng)于施加所選擇的致動電壓引起所述可移動電極從開始位置306到多個終端位置中所選擇的終端位置(例如，位置310)的移動。所述MEMS裝置300然后可被啟用以選擇性地輸出反射光，該發(fā)射光在所述電極130和120以選定波長的光(未示出)被引導(dǎo)，或輸出基本上沒有光的反射(即，光的吸收)。應(yīng)注意，如施加到所述電極120和130的致動電壓的范圍可以取決于實(shí)施方式而變化，并且可以包含正的、負(fù)的或零電壓。
[0028]如參考圖1中所討論的，所述可移動電極130可使用模擬致動布置114，諸如一個或多個彈簧302，而被放置在所述MEMS裝置300。為