干涉式調(diào)制器的機(jī)械層及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供用于控制可移動(dòng)層的系統(tǒng)、方法及裝置。在一個(gè)方面，機(jī)電系統(tǒng)裝置包含襯底及定位于所述襯底上方以界定間隙的可移動(dòng)層。所述可移動(dòng)層可在所述間隙中在致動(dòng)位置與松弛位置之間移動(dòng)，且包含鏡面層、罩蓋層及安置在所述鏡面層與所述罩蓋層之間的電介質(zhì)層。所述可移動(dòng)層經(jīng)配置以在所述可移動(dòng)層處于所述松弛位置中時(shí)具有遠(yuǎn)離所述襯底的方向上的曲率。在一些實(shí)施方案中，所述可移動(dòng)層可經(jīng)形成以具有朝向所述襯底的正應(yīng)力梯度，所述正應(yīng)力梯度可在移除犧牲層時(shí)引導(dǎo)所述可移動(dòng)層的所述曲率向上。
【專利說明】干涉式調(diào)制器的機(jī)械層及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)電系統(tǒng)(EMS)包含具有電元件及機(jī)械元件、致動(dòng)器、變換器、傳感器、光學(xué)組件(包含鏡)及電子裝置的裝置。機(jī)電系統(tǒng)可以多種尺度制造，包含(但不限于)微尺度及納米尺度。舉例來說，微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)裝置可包含具有在約I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I微米的大小(包含例如小于數(shù)百納米的大小)的結(jié)構(gòu)。可使用沉積、蝕刻、光刻及/或蝕除襯底及/或經(jīng)沉積材料層的部分或添加層的其它微機(jī)械加工方法來產(chǎn)生機(jī)電元件以形成電裝置及機(jī)電裝置。
[0003]一種類型的EMS裝置稱為干涉式調(diào)制器(MOD)。如本文使用，術(shù)語干涉式調(diào)制器或干涉式光調(diào)制器指代使用光學(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(duì)導(dǎo)電板，所述對(duì)導(dǎo)電板的一者或兩者可為全部或部分透明及/或具反射性的，且能夠在施加適當(dāng)電信號(hào)之后相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在一實(shí)施方案中，一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。一板相對(duì)于另一板的位置可改變?nèi)肷湓谒龈缮媸秸{(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)品及產(chǎn)生新產(chǎn)品，尤其是具有顯示能力的產(chǎn)品。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的系統(tǒng)、方法及裝置各具有若干創(chuàng)新方面，所述若干創(chuàng)新方面的單個(gè)一者不單獨(dú)作為本文揭示的所要屬性。
[0005]可在包含襯底及定位于所述襯底上方的機(jī)械層的機(jī)電系統(tǒng)裝置中實(shí)施本發(fā)明中描述的標(biāo)的物的一個(gè)創(chuàng)新方面。所述機(jī)械層與所述襯底間隔并界定所述機(jī)械層與所述襯底之間的間隙的一側(cè)，且所述機(jī)械層可在所述間隙中在致動(dòng)位置與松弛位置之間移動(dòng)。所述機(jī)械層包含鏡面層、罩蓋層及安置在所述鏡面層與所述罩蓋層的之間的電介質(zhì)層。所述鏡面層面對(duì)所述間隙。所述機(jī)械層經(jīng)配置以在其處于所述松弛位置中時(shí)具有遠(yuǎn)離所述襯底的方向上的曲率。
[0006]在一些實(shí)施方案中，鏡面層厚度尺寸比罩蓋層厚度尺寸大約1.1倍到約1.2倍之間。在一些實(shí)施方案中，所述罩蓋層包含用于相對(duì)于反射層的應(yīng)力減小所述罩蓋層的應(yīng)力使得所述機(jī)械層在遠(yuǎn)離所述襯底的方向上彎曲的切口。
[0007]本發(fā)明中描述的標(biāo)的物的另一創(chuàng)新方面可實(shí)施為制造機(jī)電系統(tǒng)裝置的方法，機(jī)械層具有致動(dòng)位置及松弛位置。所述方法包含在襯底上方形成支撐結(jié)構(gòu)及在所述支撐結(jié)構(gòu)及所述襯底上方形成機(jī)械層。形成所述機(jī)械層包含形成鏡面層、在所述鏡面層上方形成電介質(zhì)層及在所述電介質(zhì)層上方形成罩蓋層。所述鏡面層為在所述機(jī)械層面對(duì)所述襯底的一側(cè)上。形成所述機(jī)械層包含配置所述機(jī)械層以在其處于所述松弛位置中時(shí)具有遠(yuǎn)離所述襯底的方向上的曲率。[0008]在一些實(shí)施方案中，形成所述機(jī)械層包含形成所述鏡面層及所述罩蓋層使得所述鏡面層及所述罩蓋層各具有拉伸應(yīng)力，其中所述鏡面層的拉伸應(yīng)力大于所述罩蓋層的拉伸應(yīng)力，以在所述機(jī)械層處于所述松弛位置中時(shí)使所述機(jī)械層在遠(yuǎn)離所述襯底的方向上彎曲。在一些實(shí)施方案中，鏡面層厚度尺寸比罩蓋層厚度尺寸大約50人到100 A。
[0009]本發(fā)明中描述的標(biāo)的物的另一創(chuàng)新方面可實(shí)施為包含襯底及機(jī)械層的機(jī)電系統(tǒng)裝置，所述機(jī)械層與所述襯底間隔且界定所述機(jī)械層與所述襯底之間的間隙的一側(cè)。所述機(jī)械層可在所述間隙中在致動(dòng)位置與松弛位置之間移動(dòng)，且所述機(jī)械層包含用于在所述機(jī)械層處于所述松弛位置中時(shí)在遠(yuǎn)離所述襯底的方向上引導(dǎo)所述機(jī)械層的曲率而使得所述機(jī)械層在所述裝置的像素中心上方的一部分從所述襯底位移達(dá)比所述裝置的光學(xué)作用區(qū)域上方所述機(jī)械層與所述襯底之間的平均距離大約IOnm到約30nm的裝置。
[0010]在一些實(shí)施方案中，曲率引導(dǎo)裝置包含鏡面層、罩蓋層及安置在所述鏡面層與所述罩蓋層之間的電介質(zhì)層。所述鏡面層面對(duì)所述襯底且具有大于所述罩蓋層的厚度尺寸的厚度尺寸。
[0011 ] 本發(fā)明中描述的標(biāo)的物的另一創(chuàng)新方面可實(shí)施為制造機(jī)電系統(tǒng)裝置中的機(jī)械層的方法。所述方法包含在襯底上方形成犧牲層及在所述犧牲層及所述襯底上方形成機(jī)械層。形成所述機(jī)械層包含在所述犧牲層上方形成第一層及在所述第一層上方形成第二層，其中所述第一層具有大于所述第二層的應(yīng)力的一應(yīng)力使得所述機(jī)械層具有在朝向所述襯底的方向上增加的應(yīng)力梯度。
[0012]在一些實(shí)施方案中，所述第一層為所述機(jī)械層的第一電介質(zhì)子層，且所述第二層為所述機(jī)械層的第二電介質(zhì)子層。
[0013]在一些實(shí)施方案中，形成所述機(jī)械層進(jìn)一步包含在形成所述第一層之前形成鏡面層及在形成所述第二層之后形成罩蓋層。
[0014]在附圖及下文描述中闡述本說明書中描述的標(biāo)的物的一個(gè)或一個(gè)以上實(shí)施方案的細(xì)節(jié)。雖然已主要就基于機(jī)電系統(tǒng)(EMS)及微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)的顯示器而描述本發(fā)明中提供的實(shí)例，但是本文提供的概念還可應(yīng)用于其它類型的顯示器，例如液晶顯示器、有機(jī)發(fā)光二極管(“0LED”)顯示器及場(chǎng)發(fā)射顯示器。從描述、圖式及權(quán)利要求書將明白其它特征、方面及優(yōu)點(diǎn)。注意，下列圖式的相對(duì)尺寸不一定按比例繪制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]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(gè)相鄰像素的等角視圖的實(shí)例。
[0016]圖2展示說明并有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。
[0017]圖3展示說明圖1的干涉式調(diào)制器的可移動(dòng)反射層位置對(duì)施加電壓的圖的實(shí)例。
[0018]圖4展示說明在施加各種共同及分段電壓時(shí)干涉式調(diào)制器的各種狀態(tài)的表的實(shí)例。
[0019]圖5A展示說明圖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。
[0020]圖5B展示可用以寫入圖5A中說明的顯示數(shù)據(jù)幀的共同信號(hào)及分段信號(hào)的時(shí)序圖的實(shí)例。
[0021]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。[0022]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。
[0023]圖7展示說明干涉式調(diào)制器的制造過程的流程圖的實(shí)例。
[0024]圖8A到SE展示在制作干涉式調(diào)制器的方法中的各個(gè)階段的橫截面示意說明的實(shí)例。
[0025]圖9展示說明干涉式調(diào)制器的制造過程的流程圖的實(shí)例。
[0026]圖1OA及IOB為干涉式調(diào)制器裝置的兩個(gè)實(shí)例的機(jī)械層位置對(duì)電壓的圖表。
[0027]圖1lA到IlL展示根據(jù)各種實(shí)施方案的制作干涉式調(diào)制器的方法中的各個(gè)階段的橫截面示意說明的實(shí)例。
[0028]圖12A及12B展示說明包含多個(gè)干涉式調(diào)制器的顯示裝置的系統(tǒng)框圖的實(shí)例。
[0029]在各種圖式中，相同的參考數(shù)字及符號(hào)指示相同元件，所述元件根據(jù)某些實(shí)施方案可具有某些結(jié)構(gòu)或特性差異。
【具體實(shí)施方式】
[0030]以下描述針對(duì)用于描述本發(fā)明的創(chuàng)新方面的目的的某些實(shí)施方案。然而，所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將容易認(rèn)識(shí)到，本文中的教示可以許多不同方式應(yīng)用。所描述的實(shí)施方案可在可經(jīng)配置以顯示無論是動(dòng)態(tài)(例如，視頻)或靜態(tài)(例如，靜止圖像)及無論為文字、圖形或圖片的圖像的任何裝置或系統(tǒng)中實(shí)施。更特定來說，預(yù)期所描述的實(shí)施方案可包含于多種電子裝置中或與多種電子裝置相關(guān)聯(lián)，所述電子裝置例如(但不限于):移動(dòng)電話、多媒體具有因特網(wǎng)能力的蜂窩式電話、移動(dòng)電視接收器、無線裝置、智能型手機(jī)、Blucloolh?裝置、個(gè)人數(shù)據(jù)助理(PDA)、無線電子郵件接收器、手持型或便攜式計(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)、掃描儀、傳真裝置、GPS接收器/導(dǎo)航器、相機(jī)、MP3播放器、攝錄像機(jī)、游戲主控臺(tái)、腕表、時(shí)鐘、計(jì)算器、電視監(jiān)視器、平板顯示器、電子閱讀裝置(即，電子書閱讀器)、計(jì)算機(jī)監(jiān)視器、汽車顯示器(包含里程表及速度計(jì)顯示器等等)、駕駛艙控制裝置及/或顯示器、攝影機(jī)視圖顯示器(例如車輛中的后視攝影機(jī)的顯示器)、電子相冊(cè)、電子廣告牌或標(biāo)志牌、投影儀、建筑結(jié)構(gòu)、微波爐、冰箱、立體聲系統(tǒng)、卡帶錄攝影機(jī)或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、收音機(jī)、便攜式存儲(chǔ)器芯片、洗衣器、干衣器、洗衣器/干衣器、停車計(jì)費(fèi)表、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)及多種EMS裝置。本文中的教示還可用于非顯示器應(yīng)用中，例如(但不限于)電子切換裝置、射頻濾波器、傳感器、加速度計(jì)、陀螺儀、運(yùn)動(dòng)感測(cè)裝置、磁力計(jì)、消費(fèi)型電子裝置的慣性組件、消費(fèi)型電子裝置產(chǎn)品的零件、可變電抗器、液晶裝置、電泳裝置、驅(qū)動(dòng)方案、制造過程、電子測(cè)試設(shè)備。因此，所述教示并不既定限于僅在圖式中描繪的實(shí)施方案，而是如所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將容易明白般具有廣泛適用性。
[0031]本發(fā)明揭示具有彎曲遠(yuǎn)離安置在襯底上的光學(xué)堆疊的機(jī)械層的機(jī)電裝置。所述機(jī)械層可包含面對(duì)襯底的反射層、所述反射層上方的電介質(zhì)層及所述電介質(zhì)層上方的罩蓋層。在所述裝置的制造期間，機(jī)械層可沉積在犧牲層上方，所述犧牲層隨后可經(jīng)移除以形成間隙。雖然在一些實(shí)施方案中所述機(jī)械層的一部分在移除犧牲層之前可實(shí)質(zhì)上平坦，但是所述機(jī)械層可經(jīng)配置以在移除犧牲層之后彎曲遠(yuǎn)離光學(xué)堆疊及襯底(其可稱為機(jī)械層的“發(fā)射”)?？梢匀魏芜m當(dāng)方式(例如，包含通過選擇機(jī)械層的諸層的特定材料、厚度、應(yīng)力及/或幾何形狀)來控制機(jī)械層向上及遠(yuǎn)離襯底而發(fā)射。舉例來說，在一些實(shí)施方案中，所述機(jī)械層可經(jīng)形成以具有朝向所述襯底的正應(yīng)力梯度，所述正應(yīng)力梯度在犧牲層被移除時(shí)可引導(dǎo)機(jī)械層的曲率向上。引導(dǎo)機(jī)械層的曲率遠(yuǎn)離襯底可導(dǎo)致包含此類裝置的顯示器的面板邊限、對(duì)比率、色域及/或色彩飽和度的改善。舉例來說，已發(fā)現(xiàn)，在移除犧牲層之后在約IOnm到約30nm的范圍中的機(jī)械層遠(yuǎn)離襯底的位移(定義為從機(jī)械層的中心到平均機(jī)械層位置)可提供相對(duì)于平坦或在移除犧牲層之后朝向襯底向下彎曲的機(jī)械層的改善性能。
[0032]本發(fā)明中描述的標(biāo)的物的特定實(shí)施方案可經(jīng)實(shí)施以在移除犧牲層之后控制機(jī)械層的曲率及/或形狀。此外，一些實(shí)施方案可用以減小在致動(dòng)位置與松弛位置之間切換機(jī)械層所需的電壓。而且，一些實(shí)施方案可減小機(jī)械層與襯底之間的靜摩擦及/或改善面板邊限。此外，根據(jù)一些實(shí)施方案，可改善顯示器的光學(xué)性質(zhì)，包含(例如)改善暗狀態(tài)、對(duì)比率、色域及/或色彩飽和度。
[0033]可應(yīng)用所描述的實(shí)施方案的適當(dāng)EMS或MEMS裝置的實(shí)例為反射顯示裝置。反射顯示裝置可并入有干涉式調(diào)制器(MOD)以使用光學(xué)干涉的原理選擇性地吸收及/或反射入射在其上的光。IMOD可包含吸收體、可相對(duì)于所述吸收體移動(dòng)的反射體及界定于吸收體與反射體之間的光學(xué)諧振腔。反射體可移動(dòng)到兩個(gè)或兩個(gè)以上不同位置，這可改變光學(xué)諧振腔的大小且借此影響干涉式調(diào)制器的反射。MOD的反射光譜可產(chǎn)生相當(dāng)寬的光譜帶，所述光譜帶可跨可見波長(zhǎng)偏移以產(chǎn)生不同色彩?？赏ㄟ^改變光學(xué)諧振腔的厚度來調(diào)整光譜帶的位置。一種改變光學(xué)諧振腔的方式是通過改變反射體的位置。
[0034]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(gè)相鄰像素的等角視圖的實(shí)例。所述IMOD顯示裝置包含一個(gè)或一個(gè)以上干涉式MEMS顯示元件。在這些裝置中，MEMS顯示元件的像素可處于亮狀態(tài)或暗狀態(tài)中。在亮(“松弛”、“打開”或“開啟”)狀態(tài)中，顯示元件將入射可見光的大部分反射到(例如)用戶。相反，在暗(“致動(dòng)”、“閉合”或“關(guān)閉”)狀態(tài)中，顯示元件反射很少的入射可見光。在一些實(shí)施方案中，可顛倒開啟狀態(tài)及關(guān)閉狀態(tài)的光反射性質(zhì)。MEMS像素可經(jīng)配置以主要在特定波長(zhǎng)下反射，從而允許除黑色及白色以外還進(jìn)行彩色顯示。
[0035]IMOD顯示裝置可包含MOD的行/列陣列。每一 IMOD可包含一對(duì)反射層(即，可移動(dòng)反射層及固定部分反射層)，所述對(duì)反射層定位于彼此相距可變且可控制距離處以形成氣隙(也稱為光學(xué)間隙或腔)。可移動(dòng)反射層可在至少兩個(gè)位置之間移動(dòng)。在第一位置(即，松弛位置)中，可移動(dòng)反射層可定位于距固定部分反射層相對(duì)較大距離處。在第二位置(即，致動(dòng)位置)中，可移動(dòng)反射層可定位成更接近部分反射層。從所述兩個(gè)層反射的入射光可取決于可移動(dòng)反射層的位置而相長(zhǎng)或相消干涉，從而針對(duì)每一像素產(chǎn)生總體反射或非反射狀態(tài)。在一些實(shí)施方案中，IMOD在未致動(dòng)時(shí)可處于反射狀態(tài)中，反射可見光譜內(nèi)的光，且在未致動(dòng)時(shí)可處于暗狀態(tài)中，吸收及/或相消地干涉可見范圍內(nèi)的光。然而，在一些其它實(shí)施方案中，MOD可在未致動(dòng)時(shí)處于暗狀態(tài)中，且在致動(dòng)時(shí)處于反射狀態(tài)中。在一些實(shí)施方案中，弓I入施加電壓可驅(qū)動(dòng)像素以改變狀態(tài)。在一些其它實(shí)施方案中，所施加電荷可驅(qū)動(dòng)像素以改變狀態(tài)。
[0036]圖1中的像素陣列的所描繪部分包含兩個(gè)相鄰干涉式調(diào)制器12。在左側(cè)的IM0D12(如說明)中，可移動(dòng)反射層14經(jīng)說明為處于距光學(xué)堆疊16(其包含部分反射層)預(yù)定距離的松弛位置中?？缱髠?cè)的IM0D12施加的電壓Vtl不足以引起可移動(dòng)反射層14的致動(dòng)。在右側(cè)的IM0D12中，可移動(dòng)反射層14經(jīng)說明為處于接近或相鄰于光學(xué)堆疊16的致動(dòng)位置中。跨右側(cè)的IM0D12施加的電壓Vbias足以將可移動(dòng)反射層14維持在致動(dòng)位置中。
[0037]在圖1中，像素12的反射性質(zhì)大體用箭頭13說明，箭頭13指示入射在像素12上的光及從左側(cè)像素12反射的光15。雖然未詳細(xì)說明，但是所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員應(yīng)了解入射在像素12上的光13的大部分將朝向光學(xué)堆疊16而透射穿過透明襯底20。入射在光學(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，且一部分將被反射回來穿過透明襯底20。透射穿過光學(xué)堆疊16的光13的部分將在可移動(dòng)反射層14處朝向透明襯底20被反射回來(并穿過透明襯底20)。從光學(xué)堆疊16的部分反射層反射的光與從可移動(dòng)反射層14反射的光之間的干涉(相長(zhǎng)或相消)將確定從像素12反射的光15的(若干)波長(zhǎng)。
[0038]光學(xué)堆疊16可包含單個(gè)層或若干層。所述(若干)層可包含電極層、部分反射及部分透射層及透明電介質(zhì)層中的一者或一者以上。在一些實(shí)施方案中，光學(xué)堆疊16是導(dǎo)電、部分透明及具部分反射性，且可(例如)通過將上述層中的一者或一者以上沉積在透明襯底20上而制造。電極層可由多種材料(例如各種金屬，例如銦錫氧化物(ITO))形成。部分反射層可由部分反射的多種材料(例如各種金屬(例如鉻(Cr))、半導(dǎo)體及電介質(zhì))形成。部分反射層可由一個(gè)或一個(gè)以上材料層形成，且所述層中的每一者可由單個(gè)材料或材料組合形成。在一些實(shí)施方案中，光學(xué)堆疊16可包含單個(gè)半透明金屬或半導(dǎo)體厚度，其用作光學(xué)吸收體及電導(dǎo)體兩者，而(例如，光學(xué)堆疊16或IMOD的其它結(jié)構(gòu)的)不同、導(dǎo)電性更強(qiáng)的層或部分可用以在MOD像素之間載送信號(hào)。光學(xué)堆疊16還可包含覆蓋一個(gè)或一個(gè)以上導(dǎo)電層或?qū)щ?光學(xué)吸收層的一個(gè)或一個(gè)以上絕緣或電介質(zhì)層。
[0039]在一些實(shí)施方案中，如下文進(jìn)一步描述，光學(xué)堆疊16的(若干)層可經(jīng)圖案化為平行條帶，且可形成顯示裝置中的行電極。如所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員所了解，本文中使用術(shù)語“圖案化”以指代遮蔽以及蝕刻工藝。在一些實(shí)施方案中，例如鋁(Al)等高度導(dǎo)電及反射材料可用于可移動(dòng)反射層14，且這些條帶可形成顯示裝置中的列電極?？梢苿?dòng)反射層14可形成為一沉積金屬層或若干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)，以形成沉積在柱18的頂部上的列及沉積在柱18之間的介入犧牲材料。當(dāng)蝕除犧牲材料時(shí)，可在可移動(dòng)反射層14與光學(xué)堆疊16之間形成界定間隙19或光學(xué)腔。在一些實(shí)施方案中，柱18之間的間距可為約Iym到1000 μ m，而間隙19可小于約10，000埃(入)，
[0040]在一些實(shí)施方案中，IMOD的每一像素(無論處于致動(dòng)狀態(tài)中或松弛狀態(tài)中)本質(zhì)上是通過固定反射層及移動(dòng)反射層形成的電容器。如通過圖1左側(cè)的像素12所說明，當(dāng)未施加電壓時(shí)，可移動(dòng)反射層14保持在機(jī)械松弛狀態(tài)中,可移動(dòng)反射層14與光學(xué)堆疊16之間具有間隙19。然而，當(dāng)將電勢(shì)差(電壓)施加于選定行及列中的至少一者時(shí)，形成于對(duì)應(yīng)像素處的行電極與列電極的交叉處的電容器開始充電，且靜電力將電極牽拉在一起。如果所述施加電壓超過閾值，那么可移動(dòng)反射層14可變形且移動(dòng)接近光學(xué)堆疊16或抵靠光學(xué)堆疊16而移動(dòng)。如通過圖1右側(cè)的致動(dòng)像素12所說明，光學(xué)堆疊16內(nèi)的電介質(zhì)層(未展示)可防止短路并控制層14與16之間的分離距離。不管所施加的電勢(shì)差的極性如何，行為均相同。雖然在一些例子中可將陣列中的一系列像素稱為“行”或“列”，但是所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將容易了解將一個(gè)方向稱為“行”且將另一方向稱為“列”為任意的。換句話說，在一些定向上，行可視為列，且列可視為行。而且，顯示元件可均勻地布置為正交行及列(“陣列”)，或布置為(例如)相對(duì)于彼此具有特定位置偏移的非線性配置(“馬賽克”)。術(shù)語“陣列”及“馬賽克”可指代任一配置。因此，雖然顯示器稱為包含“陣列”或“馬賽克”，但是在任何例子中，元件本身無需布置成彼此正交或安置成均勻分布，而是可包含具有不對(duì)稱形狀及不均勻分布元件的布置。
[0041]圖2展示說明并入有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)行一個(gè)或一個(gè)以上軟件模塊的處理器21。除執(zhí)行操作系統(tǒng)夕卜，處理器21還可經(jīng)配置以執(zhí)行一個(gè)或一個(gè)以上軟件應(yīng)用程序，包含網(wǎng)頁瀏覽器、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。
[0042]處理器21可經(jīng)配置以與陣列驅(qū)動(dòng)器22通信。陣列驅(qū)動(dòng)器22可包含提供信號(hào)給(例如)顯示陣列或面板30的行驅(qū)動(dòng)器電路24及列驅(qū)動(dòng)器電路26。圖1中說明的MOD顯示裝置的橫截面通過圖2中的線1-1加以展示。雖然圖2為清楚起見而說明IMOD的3X3陣列，但是顯示陣列30可含有極大數(shù)目個(gè)M0D，且行中的MOD數(shù)目可不同于列中的MOD數(shù)目，且反之亦然。
[0043]圖3展示說明圖1的干涉式調(diào)制器的可移動(dòng)反射層位置對(duì)施加電壓的圖的實(shí)例。對(duì)于MEMS干涉式調(diào)制器，行/列(即，共同/分段)寫入程序可利用如圖3中說明的這些裝置的磁滯性質(zhì)。在一個(gè)實(shí)例實(shí)施方案中，干涉式調(diào)制器可使用約10伏特電勢(shì)差以致使可移動(dòng)反射層或鏡從松弛狀態(tài)改變?yōu)橹聞?dòng)狀態(tài)。當(dāng)電壓從所述值減小時(shí)，可移動(dòng)反射層在電壓下降回到(在此實(shí)例中)10伏特以下時(shí)維持其狀態(tài)，然而，所述可移動(dòng)反射層直到電壓下降到2伏特以下才完全松弛。因此，如圖3中所示，在此實(shí)例中，存在大約3伏特到7伏特的電壓范圍，在所述范圍中存在其中裝置在松弛狀態(tài)中或致動(dòng)狀態(tài)中均為穩(wěn)定的施加電壓窗。在本文中，將所述窗稱為“磁滯窗”或“穩(wěn)定窗”。對(duì)于具有圖3的磁滯特性的顯示陣列30，行/列寫入程序可經(jīng)設(shè)計(jì)以一次尋址一個(gè)或一個(gè)以上行，使得在尋址給定行期間，所尋址行中待致動(dòng)的像素暴露于約(在此實(shí)例中)10伏特的電壓差，且待松弛的像素暴露于接近零伏特的電壓差。在尋址之后，可將所述像素暴露于穩(wěn)定狀態(tài)或大約5伏特(在此實(shí)例中)的偏壓電壓差，使得所述像素保持在先前選通狀態(tài)中。在此實(shí)例中，在經(jīng)尋址之后，每一像素經(jīng)歷約3伏特到7伏特的“穩(wěn)定窗”內(nèi)的電勢(shì)差。此磁滯性質(zhì)特征使像素設(shè)計(jì)(例如，圖1中說明的像素設(shè)計(jì))能夠在相同施加電壓條件下在致動(dòng)或松弛預(yù)先存在狀態(tài)中保持穩(wěn)定。因?yàn)槊恳?MOD像素(無論處于致動(dòng)狀態(tài)中還是松弛狀態(tài)中)本質(zhì)上是通過固定反射層及移動(dòng)反射層形成的電容器，所以在磁滯窗內(nèi)的穩(wěn)定電壓下可保持此穩(wěn)定狀態(tài)而不實(shí)質(zhì)上消耗或損耗電力。而且，如果所述施加電壓電勢(shì)保持實(shí)質(zhì)上固定，那么基本上很少電流或無電流流入IMOD像素中。
[0044]在一些實(shí)施方案中，可根據(jù)給定行中的像素的狀態(tài)的所要變化(如果存在)，通過沿列電極集合以“分段”電壓的形式施加數(shù)據(jù)信號(hào)來產(chǎn)生圖像的幀?？奢喠鲗ぶ逢嚵械拿恳恍校沟靡淮我恍械貙懭霂?。為將所要數(shù)據(jù)寫入到第一行中的像素，可將對(duì)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“共同”電壓或信號(hào)形式的第一行脈沖施加到第一行電極。接著，可改變分段電壓集合以對(duì)應(yīng)于第二行中的像素的狀態(tài)的所要變化(如果存在)，且可將第二共同電壓施加到第二行電極。在一些實(shí)施方案中，第一行中的像素未受沿列電極施加的分段電壓的變化影響，且保持在其在第一共同電壓行脈沖期間所設(shè)定的狀態(tài)?？舍槍?duì)整個(gè)系列的行或列以連續(xù)方式重復(fù)此過程以產(chǎn)生圖像幀?？墒褂眯聢D像數(shù)據(jù)通過以每秒某一所要數(shù)目的幀持續(xù)重復(fù)此過程來刷新及/或更新所述幀。
[0045]跨每一像素施加的分段及共同信號(hào)的組合(即，跨每一像素的電勢(shì)差)確定每一像素的所得狀態(tài)。圖4展示說明在施加各種共同電壓及分段電壓時(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)域的一般技術(shù)人員容易了解，可將“分段”電壓施加于列電極或行電極，且可將“共同”電壓施加于列電極或行電極的另一者。
[0046]如圖4中(以及圖5B中所示的時(shí)序圖中)所說明，當(dāng)沿共同線施加釋放電壓VC.時(shí)，與沿分段線施加的電壓(即，高分段電壓VSh及低分段電壓VSJ無關(guān)，沿所述共同線的干涉式調(diào)制器的機(jī)械層均將被置于松弛狀態(tài)(或者稱為釋放狀態(tài)或未致動(dòng)狀態(tài))中。特定來說，當(dāng)沿共同線施加釋放電壓VC.時(shí)，跨調(diào)制器像素的電勢(shì)電壓(或者稱為像素電壓)在沿所述像素的對(duì)應(yīng)分段線施加高分段電壓VSh及低分段電壓V&時(shí)均處于松弛窗(參見圖3，也稱為釋放窗)內(nèi)。
[0047]當(dāng)在共同線上施加保持電壓(例如高保持電壓VChquui或低保持電壓VChquu)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將保持在松弛位置中，且致動(dòng)IMOD將保持在致動(dòng)位置中。保持電壓可經(jīng)選擇使得在沿對(duì)應(yīng)分段線施加高分段電壓VSh及低分段電壓￥&時(shí)，像素電壓將保持在穩(wěn)定窗內(nèi)。因此，分段電壓擺動(dòng)(即，高分段電壓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。
[0048]當(dāng)在共同線上施加尋址或致動(dòng)電壓(例如高尋址電壓VCadd H或低尋址電壓VCaddL)時(shí)，可沿所述線通過沿相應(yīng)分段線施加分段電壓而將數(shù)據(jù)選擇性地寫入到調(diào)制器。分段電壓可經(jīng)選擇使得致動(dòng)取決于所施加的分段電壓。當(dāng)沿共同線施加尋址電壓時(shí)，施加一個(gè)分段電壓將導(dǎo)致穩(wěn)定窗內(nèi)的像素電壓，從而致使像素保持未致動(dòng)。相比之下，施加另一分段電壓將導(dǎo)致超出穩(wěn)定窗的像素電壓，進(jìn)而導(dǎo)致像素的致動(dòng)。引起致動(dòng)的特定分段電壓可取決于所使用的尋址電壓而改變。在一些實(shí)施方案中，當(dāng)沿共同線施加高尋址電壓VCadd h時(shí)，施加高分段電壓VSh可致使調(diào)制器保持于其當(dāng)前位置中，而施加低分段電壓V&可致使所述調(diào)制器致動(dòng)。作為推論，當(dāng)施加低尋址電壓VC-1時(shí)，分段電壓的效應(yīng)可相反，其中高分段電壓VSh致使所述調(diào)制器致動(dòng)，且低分段電壓V&對(duì)所述調(diào)制器的狀態(tài)不具有效應(yīng)(即，保持穩(wěn)定)。
[0049]在一些實(shí)施方案中，可使用跨調(diào)制器產(chǎn)生相同極性電勢(shì)差的保持電壓、地址電壓及分段電壓。在一些其它實(shí)施方案中，可使用不時(shí)地使調(diào)制器的電勢(shì)差的極性交替的信號(hào)?？缯{(diào)制器的極性的交替(即，寫入程序的極性的交替)可減小或抑制在單個(gè)極性的重復(fù)寫入操作之后可發(fā)生的電荷積累。
[0050]圖5A展示說明圖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展示可用以寫入圖5A中說明的顯示數(shù)據(jù)幀的共同信號(hào)及分段信號(hào)的時(shí)序圖的實(shí)例。所述信號(hào)可被施加于(例如)圖2的3X3陣列，這最終將導(dǎo)致圖5A中說明的顯示布置的線時(shí)間60e。圖5A中的經(jīng)致動(dòng)調(diào)制器處于暗狀態(tài)中，即，其中反射光的大部分在可見光譜之外從而導(dǎo)致對(duì)(例如)觀看者的暗外觀。在寫入圖5A中說明的幀之前，像素可處于任何狀態(tài)中，但是圖5B的時(shí)序圖中說明的寫入程序假定每一調(diào)制器已在第一線時(shí)間60a之前釋放且駐留在未致動(dòng)狀態(tài)中。
[0051]在第一線時(shí)間60a期間:將釋放電壓70施加于共同線I上；施加于共同線2的電壓開始處于高保持電壓72且移動(dòng)到釋放電壓70 ;及沿共同線3施加低保持電壓76。因此，在第一線時(shí)間60a的持續(xù)時(shí)間之內(nèi)，沿共同線I的調(diào)制器(共同1，分段I)、(共同1，分段2)及(共同1，分段3)保持在松弛或未致動(dòng)狀態(tài)中，沿共同線2的調(diào)制器(共同2，分段I)、(共同2，分段2)及(共同2，分段3)將移動(dòng)到松弛狀態(tài)，且沿共同線3的調(diào)制器(共同3，分段I)、(共同3，分段2)及(共同3，分段3)將保持在其先前狀態(tài)中。參考圖4，沿分段線1、2及3施加的分段電壓將對(duì)干涉式調(diào)制器的狀態(tài)不具有效應(yīng)，這是因?yàn)樵诰€時(shí)間60a期間，共同線1、2或3未暴露于弓I起致動(dòng)的電壓電平(即，VCeel-松弛及VCmD f穩(wěn)定)。
[0052]在第二線時(shí)間60b期間，共同線I上的電壓移動(dòng)到高保持電壓72，且沿共同線I的全部調(diào)制器與所施加的分段電壓無關(guān)而保持在松弛狀態(tài)中，這是因?yàn)樵诠餐€I上未施加尋址或致動(dòng)電壓。沿共同線2的調(diào)制器由于釋放電壓70的施加而保持在松弛狀態(tài)中，且沿共同線3的調(diào)制器(共同3，分段I)、(共同3，分段2)及(共同3，分段3)將在沿共同線3的電壓移動(dòng)到釋放電壓70時(shí)松弛。
[0053]在第三線時(shí)間60c期間，通過在共同線I上施加高地址電壓74而尋址共同線I。因?yàn)樵谑┘哟说刂冯妷浩陂g沿分段線I及2施加低分段電壓64，所以跨調(diào)制器(共同1，分段I)及(共同1，分段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)，且調(diào)制器(共同1，分段I)及(共同1，分段2)得以致動(dòng)。相反，因?yàn)檠胤侄尉€3施加高分段電壓62，所以跨調(diào)制器(共同1，分段3)的像素電壓小于跨調(diào)制器(共同1，分段I)及(共同1，分段2)的電壓且保持在調(diào)制器的正穩(wěn)定窗內(nèi)；因此，調(diào)制器(共同1，分段3)保持松弛。又在線時(shí)間60c期間，沿共同線2的電壓降低到低保持電壓76，且沿共同線3的電壓保持在釋放電壓70，從而使沿共同線2及3的調(diào)制器處于松弛位置中。
[0054]在第四線時(shí)間60d期間，共同線I上的電壓返回到高保持電壓72，使沿共同線I的調(diào)制器處于其相應(yīng)尋址狀態(tài)中。共同線2上的電壓降低到低地址電壓78。因?yàn)檠胤侄尉€2施加高分段電壓62，所以跨調(diào)制器(共同2，分段2)的像素電壓低于調(diào)制器的負(fù)穩(wěn)定窗的低端，從而致使調(diào)制器(共同2，分段2)致動(dòng)。相反，因?yàn)檠胤侄尉€I及3施加低分段電壓64，所以調(diào)制器(共同2，分段I)及(共同2，分段3)保持在松弛位置中。共同線3上的電壓增加到高保持電壓72，使沿共同線3的調(diào)制器處于松弛狀態(tài)中。
[0055]最終，在第五線時(shí)間60e期間，共同線I上的電壓保持在高保持電壓72，且共同線2上的電壓保持在低保持電壓76，使沿共同線I及2的調(diào)制器處于其相應(yīng)尋址狀態(tài)中。共同線3上的電壓增加到高地址電壓74以尋址沿共同線3的調(diào)制器。由于在分段線2及3上施加低分段電壓64，所以調(diào)制器(共同3，分段2)及(共同3，分段3)致動(dòng)，而沿分段線I施加的高分段電壓62致使調(diào)制器(共同3，分段I)保持在松弛位置中。因此，在第五線時(shí)間60e結(jié)束時(shí)，3X3像素陣列處于圖5A中所示的狀態(tài)中，且只要沿共同線施加保持電壓便將保持在所述狀態(tài)中，而與當(dāng)尋址沿其它共同線(未展示)的調(diào)制器時(shí)可能發(fā)生的分段電壓的變化無關(guān)。
[0056]在圖5B的時(shí)序圖中，給定寫入程序(S卩，線時(shí)間60a到60e)可包含使用高保持電壓及高地址電壓或低保持電壓及低地址電壓。一旦已針對(duì)給定共同線完成所述寫入程序(且將共同電壓設(shè)定為具有與致動(dòng)電壓相同的極性的保持電壓)，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在所述共同線上施加釋放電壓。而且，由于每一調(diào)制器在尋址調(diào)制器之前作為寫入程序的部分而釋放，所以調(diào)制器的致動(dòng)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)間大于致動(dòng)時(shí)間的實(shí)施方案中，如圖5B中所描繪，可施加釋放電壓達(dá)長(zhǎng)于單個(gè)線時(shí)間。在一些其它實(shí)施方案中，可改變沿共同線或分段線施加的電壓以考慮不同調(diào)制器(例如不同色彩的調(diào)制器)的致動(dòng)電壓及釋放電壓的變化。
[0057]根據(jù)上文陳述的原理進(jìn)行操作的干涉式調(diào)制器的結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)可能大不相同。舉例來說，圖6A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，包含可移動(dòng)反射層14及其支撐結(jié)構(gòu)。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，其中金屬材料的條帶(即，可移動(dòng)反射層14)沉積在從襯底20正交地延伸的支撐件18上。在圖6B中，每一 IMOD的可移動(dòng)反射層14大致為正方形或矩形形狀，且在隅角處或隅角附近附接到支撐件的系栓32上。在圖6C中，可移動(dòng)反射層14大致為正方形或矩形形狀且從可變形層34上懸掛下來，所述可變形層34可包含柔性金屬?？勺冃螌?4可圍繞可移動(dòng)反射層14的周長(zhǎng)而直接或間接連接到襯底20。這些連接在本文中稱為支撐柱。圖6C中所示的實(shí)施方案具有得自可移動(dòng)反射層14的光學(xué)功能與其機(jī)械功能(其是通過可變形層34實(shí)行)的去耦合的額外益處。此去耦合允許用于反射層14的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及材料及用于可變形層34的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及材料獨(dú)立于彼此而優(yōu)化。
[0058]圖6D展不IMOD的另一實(shí)例,其中可移動(dòng)反射層14包含反射子層14a?？梢苿?dòng)反射層14擱在支撐結(jié)構(gòu)(例如支撐柱18)上。支撐柱18提供可移動(dòng)反射層14與下部固定電極(即，所說明IMOD中的光學(xué)堆疊16的部分)的分離，使得(例如)當(dāng)可移動(dòng)反射層14處于松弛位置中時(shí)在可移動(dòng)反射層14與光學(xué)堆疊16之間形成間隙19。可移動(dòng)反射層14還可包含導(dǎo)電層14c及支撐層14b，所述導(dǎo)電層14c可經(jīng)配置以用作電極。在此實(shí)例中，導(dǎo)電層14c安置在支撐層14b的遠(yuǎn)離襯底20的一側(cè)上，且反射子層14a安置在支撐層14b的接近襯底20的另一側(cè)上。在一些實(shí)施方案中，反射子層14a可導(dǎo)電且可安置在支撐層14b與光學(xué)堆疊16之間。支撐層14b可包含電介質(zhì)材料(例如，氮氧化硅(SiON)或二氧化硅(SiO2))的一個(gè)或一個(gè)以上層。在一些實(shí)施方案中，支撐層14b可為層的堆疊，例如SiO2/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(例如)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上方及下方采用導(dǎo)電層14a、14c可平衡應(yīng)力并提供增強(qiáng)的導(dǎo)電性。在一些實(shí)施方案中，針對(duì)多種設(shè)計(jì)目的(例如在可移動(dòng)反射層14內(nèi)實(shí)現(xiàn)特定應(yīng)力分布)，反射子層14a及導(dǎo)電層14c可由不同材料形成。
[0059]如圖6D中說明，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)域中(例如，像素之間或柱18下方)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器的非作用部分反射或透射穿過顯示器的非作用部分而改善顯示裝置的光學(xué)性質(zhì)，借此增加對(duì)比率。此外，黑色掩模結(jié)構(gòu)23可導(dǎo)電且經(jīng)配置以用作電匯流層。在一些實(shí)施方案中，行電極可連接到黑色掩模結(jié)構(gòu)23以減小所連接的行電極的電阻。黑色掩模結(jié)構(gòu)23可使用多種方法形成，包含沉積及圖案化技術(shù)。黑色掩模結(jié)構(gòu)23可包含一個(gè)或一個(gè)以上層。舉例來說，在一些實(shí)施方案中，黑色掩模結(jié)構(gòu)23包含用作光學(xué)吸收體的鑰鉻(MoCr)層、二氧化硅SiO2層及用作反射體及匯流層的鋁合金，所述層的厚度分別在約30 A到80 A、500 AilJlOOO A及500 A到6000 A的范圍中。可使用多種技術(shù)來圖案化一個(gè)或一個(gè)以上層，所述技術(shù)包含光刻及干式蝕刻，所述干式蝕刻(例如)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)量具或干涉式堆疊結(jié)構(gòu)。在此類干涉式堆疊黑色掩模結(jié)構(gòu)23中，可使用導(dǎo)電吸收體以在每一行或列的光學(xué)堆疊16中的下部固定電極之間發(fā)射或載送信號(hào)。在一些實(shí)施方案中，間隔層35可用以使吸收層16a與黑色掩模23中的導(dǎo)電層大體上電隔離。
[0060]圖6E展示IMOD的另一實(shí)例，其中可移動(dòng)反射層14是自支撐的。與圖6D相反，圖6E的實(shí)施方案并不包含支撐柱18。而是，可移動(dòng)反射層14在多個(gè)位置處接觸下伏光學(xué)堆疊16，且當(dāng)跨干涉式調(diào)制器的電壓不足以引起致動(dòng)時(shí)，可移動(dòng)反射層14的曲率提供足夠支撐使得可移動(dòng)反射層14返回到圖6E的未致動(dòng)位置。此處為清楚起見，將可含有多個(gè)若干不同層的光學(xué)堆疊16展示為包含光學(xué)吸收體16a及電介質(zhì)16b。在一些實(shí)施方案中，光學(xué)吸收體16a可用作固定電極及用作部分反射層兩者。在一些實(shí)施方案中，光學(xué)吸收體16a可比可移動(dòng)反射層14薄一數(shù)量級(jí)。在一些實(shí)施方案中，光學(xué)吸收體16a比反射子層14a薄。
[0061]在例如圖6A到6E中所示的實(shí)施方案中，MOD用作直視型裝置，其中從透明襯底20的前側(cè)(B卩，與其上形成調(diào)制器的側(cè)相對(duì)的側(cè))觀看圖像。在這些實(shí)施方案中，裝置的背面部分(即，顯示裝置的在可移動(dòng)反射層14后面的任何部分，包含例如圖6C中說明的可變形層34)可經(jīng)配置及操作而不沖擊或負(fù)面影響顯示裝置的圖像質(zhì)量，這是因?yàn)榉瓷鋵?4光學(xué)地遮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(dòng)反射層14后面包含總線結(jié)構(gòu)(未說明)，所述總線結(jié)構(gòu)提供使調(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所引起的移動(dòng))分離的能力。此外，圖6A到6E的實(shí)施方案可簡(jiǎn)化例如圖案化等處理。
[0062]圖7展示說明干涉式調(diào)制器的制造過程80的流程圖的實(shí)例，且圖8A到SE展示此制造過程80的對(duì)應(yīng)階段的橫截面示意說明的實(shí)例。在一些實(shí)施方案中，制造過程80可經(jīng)實(shí)施以制造機(jī)電系統(tǒng)裝置，例如圖1及6中說明的一般類型的干涉式調(diào)制器。機(jī)電系統(tǒng)裝置的制造還可包含圖7中未展示的其它框。參考圖1、6及7，過程80開始于框82，其中在襯底20上方形成光學(xué)堆疊16。圖8A說明形成于襯底20上方的此光學(xué)堆疊16。襯底20可為透明襯底(例如玻璃或塑料)，其可為柔性或相對(duì)較硬及不可彎曲的，且可能已經(jīng)歷先前制備過程(例如，清洗)以便于光學(xué)堆疊16的有效形成。如上所論述，光學(xué)堆疊16可導(dǎo)電、部分透明且部分反射，且可通過(例如)將具有所要性質(zhì)的一個(gè)或一個(gè)以上層沉積在透明襯底20上而制造。在圖8A中說明的實(shí)施方案中，光學(xué)堆疊16包含具有子層16a及16b的多層結(jié)構(gòu)，但是在一些其它實(shí)施方案中，可包含更多或更少個(gè)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，例如組合導(dǎo)體/吸收體子層16a。此外，可將子層16a、16b中的一者或一者以上圖案化為平行條帶，且可形成顯示裝置中的行電極。可通過遮蔽及蝕刻工藝或此項(xiàng)技術(shù)中已知的另一適當(dāng)工藝執(zhí)行此圖案化。在一些實(shí)施方案中，子層16a、16b中的一者可為絕緣層或電介質(zhì)層，例如沉積在一個(gè)或一個(gè)以上金屬層(例如，一個(gè)或一個(gè)以上反射層及/或?qū)щ妼?上方的子層16b。此外，可將光學(xué)堆疊16圖案化為形成顯示器的行的個(gè)別及平行條帶。
[0063]過程80在框84處繼續(xù)以在光學(xué)堆疊16上方形成犧牲層25。隨后移除犧牲層25 (見框90)以形成腔19，且因此在圖1中說明的所得干涉式調(diào)制器12中未展示犧牲層
25。圖SB說明包含形成于光學(xué)堆疊16上方的犧牲層25的部分制造的裝置。在光學(xué)堆疊16上方形成犧牲層25可包含按經(jīng)選擇以在后續(xù)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8E)的厚度而沉積二氟化氙(XeF2)(可蝕刻材料)，例如鑰(Mo)或非晶硅(Si)?？墒褂枚喾N沉積技術(shù)實(shí)行對(duì)犧牲材料的沉積，例如物理氣相沉積(PVD，其包含許多不同的技術(shù)，例如濺鍍)、等離子增強(qiáng)型化學(xué)氣相沉積(PECVD)、熱化學(xué)氣相沉積(熱CVD)或旋涂。
[0064]過程80在框86處繼續(xù)以形成支撐結(jié)構(gòu)(例如，如圖1、6及8C中說明的柱18)。形成柱18可包含圖案化犧牲層25以形成支撐結(jié)構(gòu)孔隙，接著使用沉積方法(例如PVD、PECVD、熱CVD或旋涂)將材料(例如聚合物或無機(jī)材料，例如氧化硅)沉積到所述孔隙中以形成柱18。在一些實(shí)施方案中，形成于所述犧牲層中的支撐結(jié)構(gòu)孔隙可延伸穿過犧牲層25及光學(xué)堆疊16兩者而到下伏襯底20，使得柱18的下端如圖6A中說明般接觸襯底20?；蛘撸鐖DSC中描繪，形成于犧牲層25中的孔隙可延伸穿過犧牲層25，但未穿過光學(xué)堆疊
16。舉例來說，圖SE說明與光學(xué)堆疊16的上表面接觸的支撐柱18的下端?？赏ㄟ^在犧牲層25上方沉積支撐結(jié)構(gòu)材料層且圖案化經(jīng)定位而遠(yuǎn)離犧牲層25中的孔隙的支撐結(jié)構(gòu)材料的部分來形成柱18或其它支撐結(jié)構(gòu)。如圖SC中說明，支撐結(jié)構(gòu)可定位于孔隙內(nèi)，但是還可至少部分延伸在犧牲層25的一部分上方。如上所述，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執(zhí)行，但是也可通過替代性蝕刻方法執(zhí)行。
[0065]過程80在框88處繼續(xù)以形成可移動(dòng)反射層或膜(例如圖1、6及8D中說明的可移動(dòng)反射層14)?？赏ㄟ^采用一個(gè)或一個(gè)以上沉積步驟連同一個(gè)或一個(gè)以上圖案化、遮蔽及/或蝕刻步驟一起而形成可移動(dòng)反射層14，所述沉積步驟包含(例如)反射層(例如，鋁、鋁合金或其它反射材料)沉積?？梢苿?dòng)反射層14可導(dǎo)電且可稱為導(dǎo)電層。在一些實(shí)施方案中，可移動(dòng)反射層14可包含如圖8D中所示的多個(gè)子層14a、14b、14c。在一些實(shí)施方案中，子層中的一者或一者以上(例如子層14a、14c)可包含針對(duì)其光學(xué)性質(zhì)而選擇的高反射子層，且另一子層14b可包含針對(duì)其機(jī)械性質(zhì)而選擇的機(jī)械子層。因?yàn)闋奚鼘?5仍存在于在框88處形成的部分制造的干涉式調(diào)制器中，所以可移動(dòng)反射層14在此階段通常不可移動(dòng)。含有犧牲層25的部分制造的MOD在本文也可稱為“未釋放”頂0D。如上文結(jié)合圖1所述，可將可移動(dòng)反射層14圖案化為形成顯示器的列的個(gè)別及平行條帶。
[0066]過程80在框90處繼續(xù)以形成腔(例如，如圖1、6及SE中說明的腔19)?？赏ㄟ^使?fàn)奚牧?5 (在框84處沉積)暴露于蝕刻劑而形成腔19。舉例來說，可通過干式化學(xué)蝕亥IJ，例如通過使?fàn)奚鼘?5暴露于氣態(tài)或汽態(tài)蝕刻劑(例如源自固體XeF2的蒸氣)達(dá)有效移除所要量的材料的時(shí)段來移除例如Mo或非晶Si等可蝕刻犧牲材料。所述犧牲材料通常相對(duì)于包圍腔19的結(jié)構(gòu)選擇性地移除。還可使用其它蝕刻方法，例如濕式蝕刻及/或等離子蝕刻。因?yàn)闋奚鼘?5在框90期間移除，所以可移動(dòng)反射層14在此階段之后通常為可移動(dòng)的。在移除犧牲材料25之后，所得完全或部分制造的IMOD在本文可稱為“釋放” IM0D。
[0067]本發(fā)明揭示具有彎曲遠(yuǎn)離襯底的機(jī)械層的機(jī)電裝置。在一些實(shí)施方案中，所述機(jī)械層包含反射層、罩蓋層及安置在鏡面層與罩蓋層之間的電介質(zhì)層。所述機(jī)械層可沉積在犧牲層上方以界定第一高度。在移除犧牲層之后，機(jī)械層可經(jīng)配置以彎曲遠(yuǎn)離襯底，使得機(jī)械層從襯底位移達(dá)大于第一高度的第二高度?？赏ㄟ^選擇機(jī)械層的特定特征(包含例如所述機(jī)械層的諸層的材料、厚度、應(yīng)力及/或幾何形狀)來控制機(jī)械層的向上發(fā)射。
[0068]圖9展示說明干涉式調(diào)制器的制造過程100的流程圖的實(shí)例。圖9中說明的過程100開始于框102，其中在襯底上形成光學(xué)堆疊，在本文中也可稱為在襯底“上方”形成所述光學(xué)堆疊。所述襯底可為(例如)包含玻璃或塑料的透明襯底。雖然所述過程100經(jīng)說明為開始于框102，但是所述襯底可經(jīng)受先前制備步驟(例如清洗步驟)以便于光學(xué)堆疊的有效形成。此外，在一些實(shí)施方案中，可在襯底上方形成光學(xué)堆疊之前在襯底上提供一個(gè)或一個(gè)以上層。舉例來說，可在形成光學(xué)堆疊之前在襯底的一部分上安置黑色掩模。
[0069]如上所論述，干涉式調(diào)制器的光學(xué)堆疊可導(dǎo)電、部分透明及具部分反射性，且可通過(例如)將一個(gè)或一個(gè)以上層沉積在襯底上而制造。在一些實(shí)施方案中，光學(xué)堆疊包含覆蓋經(jīng)配置以用作干涉式調(diào)制器的固定電極的導(dǎo)電層的絕緣或電介質(zhì)層。固定電極層可經(jīng)圖案化為平行條帶以形成顯示裝置中的行電極。如本文使用且如所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員所了解，術(shù)語“圖案化”在本文中用以指代遮蔽以及蝕刻過程。
[0070]圖9中說明的過程100在框104繼續(xù)，其中在光學(xué)堆疊上方形成犧牲層。在光學(xué)堆疊上方形成犧牲層可包含沉積例如鑰(Mo)或非晶硅(a-Si)的氟可蝕刻材料。如下文將參考框110描述，隨后移除所述犧牲層以形成間隙。在一些實(shí)施方案中，可沉積多個(gè)犧牲層以實(shí)現(xiàn)不同干涉式調(diào)制器的不同間隙大小。在一些實(shí)施方案中，每一間隙大小可表示不同反射色彩。
[0071]圖9中說明的過程100在框106繼續(xù)，其中在襯底上方形成支撐結(jié)構(gòu)。所述支撐結(jié)構(gòu)可包含安置干涉式調(diào)制器的光學(xué)作用區(qū)域周圍(例如，干涉式調(diào)制器陣列的像素的隅角處)的多個(gè)支撐柱。形成支撐結(jié)構(gòu)可包含以下步驟:圖案化犧牲層以形成支撐結(jié)構(gòu)孔隙；接著使用例如等離子增強(qiáng)型化學(xué)氣相沉積(PECVD)、熱CVD或旋涂的沉積方法將材料(例如氧化硅)沉積到所述孔隙中。在一些實(shí)施方案中，形成于犧牲層中的支撐結(jié)構(gòu)孔隙延伸穿過犧牲層及光學(xué)堆疊兩者而到達(dá)例如所述襯底或黑色掩模的下伏結(jié)構(gòu)，使得支撐柱的下端接觸下伏層。在一些其它實(shí)施方案中，形成于犧牲層中的孔隙延伸穿過犧牲層但未穿過光學(xué)堆疊。
[0072]過程100在框108繼續(xù)，其中形成機(jī)械層。機(jī)械層可形成在支撐結(jié)構(gòu)及犧牲層上方，且在一些實(shí)施方案中可包含反射層或鏡面層、罩蓋層及安置在所述鏡面層與所述罩蓋層之間的電介質(zhì)層。機(jī)械層可接觸在框106中形成于所述陣列的像素的光學(xué)非作用部分上方的支撐結(jié)構(gòu)?？赏ㄟ^采用例如反射層(例如鋁或鋁合金)沉積的一個(gè)或一個(gè)以上沉積步驟連同一個(gè)或一個(gè)以上圖案化、遮蔽及/或蝕刻步驟一起形成所述機(jī)械層。因?yàn)闋奚鼘尤源嬖谟谠诳?08形成的部分制造干涉式調(diào)制器中，所以所述機(jī)械層在此階段通常不可移動(dòng)。
[0073]圖9中說明的過程100在框110繼續(xù)，其中移除犧牲層以在機(jī)械層與光學(xué)堆疊之間形成腔或間隙?？赏ㄟ^使?fàn)奚牧?例如在框104沉積的犧牲材料)暴露于蝕刻劑而形成間隙。舉例來說，可通過干式化學(xué)蝕刻(例如，通過使?fàn)奚鼘颖┞队诜鶜鈶B(tài)或汽態(tài)蝕刻劑(例如源自固體二氟化氙(XeF2)的蒸氣))來移除可蝕刻犧牲材料，例如鑰(Mo)、鎢(W)、鉭(Ta)、多晶硅(poly-Si)或非晶硅(a_Si)。為蝕刻所述犧牲材料，可對(duì)所述蝕刻劑提供到達(dá)埋入式犧牲材料的路徑。在一些實(shí)施方案中，可在支撐結(jié)構(gòu)中或周圍提供蝕刻開口以提供到犧牲層的接達(dá)。還可使用其它蝕刻方法，例如濕式蝕刻及/或等離子蝕刻。
[0074]在移除犧牲層之前，犧牲層可提供反作用力，所述反作用力可防止機(jī)械層在力(例如由所述機(jī)械層的一個(gè)或一個(gè)以上子層中的殘留應(yīng)力所致的機(jī)械力)的影響下偏轉(zhuǎn)(或移動(dòng))。然而，在移除犧牲層之后，機(jī)械層的應(yīng)力誘發(fā)力可引起機(jī)械層從犧牲層上的其先前位置移動(dòng)。
[0075]當(dāng)(以任何適當(dāng)方式)移除犧牲層并釋放機(jī)械層時(shí)，可引導(dǎo)所述機(jī)械層向上遠(yuǎn)離光學(xué)堆疊及襯底。舉例來說，反射層及罩蓋層可經(jīng)選擇而由具有拉伸應(yīng)力的材料形成，且反射層的厚度可經(jīng)選擇而大于罩蓋層的厚度使得反射層在遠(yuǎn)離襯底的方向上對(duì)機(jī)械層施加機(jī)械力。
[0076]在一些實(shí)施方案中，所釋放機(jī)械層的曲率受控于罩蓋層、電介質(zhì)層及/或鏡面層的選定應(yīng)力特性。舉例來說，當(dāng)罩蓋層及鏡面層由具有特定拉伸應(yīng)力的材料形成時(shí)，配置所述反射層使之具有較大拉伸應(yīng)力可引起機(jī)械層向上偏轉(zhuǎn)?？稍谥圃炱陂g通過控制特定處理參數(shù)(包含例如等離子功率、壓力、處理氣體組合物、等離子氣體比及/或溫度)來控制鏡面層、電介質(zhì)層及/或罩蓋層的應(yīng)力。在一些實(shí)施方案中，可通過在沉積之后退火反射層及/或罩蓋層而使反射層及/或罩蓋層的應(yīng)力從壓縮應(yīng)力改變?yōu)槔鞈?yīng)力。在一些實(shí)施方案中，可通過(例如)在使用化學(xué)氣相沉積(CVD)時(shí)選擇氣體組合物及氣體比來調(diào)整機(jī)械層的電介質(zhì)層的應(yīng)力。
[0077]雖然在圖9中將過程100說明為結(jié)束于框110，但是可在所說明序列之前、之中或之后采用額外步驟。
[0078]圖1OA及IOB為干涉式調(diào)制器裝置的兩個(gè)實(shí)例的機(jī)械層位置對(duì)電壓的圖表。
[0079]圖1OA說明針對(duì)干涉式調(diào)制器裝置的一個(gè)實(shí)例的作為機(jī)械層與固定電極之間的電壓差的函數(shù)的間隙高度(機(jī)械層位置與光學(xué)堆疊之間的距離)的圖表115的實(shí)例。圖表115展示當(dāng)機(jī)械層及固定電極的電壓約為相同(即，電壓差約等于0V)時(shí)，機(jī)械層可處于松弛未致動(dòng)位置中且具有相對(duì)較大間隙高度。隨著機(jī)械層與固定電極之間的電壓差增加，靜電力將機(jī)械層朝向固定電極牽拉。當(dāng)達(dá)到致動(dòng)電壓Va時(shí)，通過施加電壓產(chǎn)生的靜電力可折疊(或致動(dòng))機(jī)械層，且機(jī)械層可具有約Onm的間隙高度。
[0080]只要機(jī)械層與固定電極之間的電壓大于約釋放電壓Vk，機(jī)械層便可保持在折疊位置中。然而，當(dāng)所述電壓下降到釋放電壓Vk以下時(shí)，機(jī)械力(例如機(jī)械層的彈性彈力)可變得大于與施加電壓相關(guān)聯(lián)的靜電力。因此，當(dāng)機(jī)械層與固定電極之間的電壓差變得小于約釋放電壓\時(shí)，機(jī)械層可釋放并進(jìn)入松弛狀態(tài)。如圖表115的區(qū)域117中所示，機(jī)械層在致動(dòng)位置與未致動(dòng)位置之間可具有相對(duì)急劇的轉(zhuǎn)變。
[0081]圖表115展現(xiàn)出磁滯效應(yīng)，其中當(dāng)在通過釋放電壓Vk與致動(dòng)電壓Va之間的電壓范圍定義的穩(wěn)定性窗內(nèi)加偏壓于機(jī)械層時(shí)，所述機(jī)械層在松弛狀態(tài)或致動(dòng)狀態(tài)中均為穩(wěn)定。如先前關(guān)于圖3描述，當(dāng)尋址干涉式調(diào)制器裝置的一陣列時(shí)可利用所述機(jī)械層的磁滯。配置干涉式調(diào)制器使之具有相對(duì)較寬穩(wěn)定性窗(其具有相對(duì)較小的像素到像素變化)可為有用的。寬穩(wěn)定性窗可幫助改善面板邊限或偏壓電壓窗，所述偏壓電壓窗可用以使機(jī)械層保持在其當(dāng)前狀態(tài)中。
[0082]圖1OB說明針對(duì)干涉式調(diào)制器裝置的另一實(shí)例的作為固定電極與機(jī)械層之間的電壓差的函數(shù)的間隙高度(機(jī)械層位置)的圖表116的實(shí)例。所說明圖表116類似于圖1OA的圖表115，只是圖1OB的裝置并未在致動(dòng)位置與松弛(未致動(dòng))位置之間急劇轉(zhuǎn)變。而是，如圖表116的區(qū)域118所示，圖1OB的裝置并未在致動(dòng)狀態(tài)與松弛狀態(tài)之間平滑轉(zhuǎn)變。在一些配置中，當(dāng)在致動(dòng)位置與松弛位置之間切換干涉式調(diào)制器裝置時(shí)，機(jī)械層的邊緣可在不同于機(jī)械層的中心的電壓下釋放。舉例來說，機(jī)械層的邊緣可在電壓下降到約最大釋放電壓vK-max以下時(shí)開始釋放，但是機(jī)械層直到電壓下降到約最小釋放電壓VK-min以下才可完全釋放。此現(xiàn)象可稱為“軟釋放”，且可導(dǎo)致非理想切換性能以及相較于具有圖表115中說明的特性的裝置，具有圖表116中說明的特性的裝置的穩(wěn)定性窗減小及面板邊限減小。當(dāng)加偏壓于遭受軟釋放的干涉式調(diào)制器裝置的一陣列時(shí)，偏壓電壓不一定足夠大以使特定致動(dòng)像素的邊緣停留在致動(dòng)暗狀態(tài)，這可導(dǎo)致處于或應(yīng)處于暗(關(guān)閉、致動(dòng))狀態(tài)中的特定像素的彩色環(huán)的產(chǎn)生。
[0083]為改善光學(xué)性能，已發(fā)現(xiàn)松弛位置中的釋放機(jī)械層應(yīng)具有向上曲率(呈彎曲形狀，其中機(jī)械層在光學(xué)作用區(qū)域中的中心比所述機(jī)械層在所述光學(xué)作用區(qū)域中的邊緣部分更遠(yuǎn)離光學(xué)堆疊)。換句話說，當(dāng)與具有較少發(fā)射或無發(fā)射的“平坦”機(jī)械層相比時(shí)，已發(fā)現(xiàn)所述機(jī)械層的發(fā)射減小軟釋放的發(fā)生率。因此，本文描述的一些實(shí)施方案試圖在移除犧牲層(“釋放”)之后配置(或塑形)所述機(jī)械層，使得所述機(jī)械層的曲率向上或遠(yuǎn)離襯底。舉例來說，已發(fā)現(xiàn)對(duì)于一些實(shí)施方案，具有從光學(xué)堆疊的最大位移(比機(jī)械層從光學(xué)堆疊的平均位移大約IOnm到約30nm)的機(jī)械層相對(duì)于平坦或在釋放之后向下彎曲的機(jī)械層可提供改善的性能。如本文使用，術(shù)語機(jī)械層的“平均位移”指代在機(jī)械層已釋放并處于松弛位置中之后像素的光學(xué)作用區(qū)域上方機(jī)械層與光學(xué)堆疊之間的平均距離。在一些實(shí)施方案中，所述裝置經(jīng)配置使得當(dāng)機(jī)械層處于松弛(或未致動(dòng))狀態(tài)中時(shí)，機(jī)械層在裝置的光學(xué)作用區(qū)域上方的最小間隙高度與最大間隙高度之間的差在約30nm到約IOOnm的范圍中。可通過考慮并選擇所述機(jī)械層的諸層的特定材料、應(yīng)力特性、結(jié)構(gòu)厚度及/或制造過程來完成機(jī)械層的此類實(shí)施方案。
[0084]在致動(dòng)位置中，具有具向上曲率的機(jī)械層的機(jī)電裝置相對(duì)于并不具有向上曲率的其它裝置可具有與光學(xué)堆疊的較大接觸面積。對(duì)于具有向上曲率的機(jī)械層，機(jī)械層經(jīng)安置與所述裝置的光學(xué)作用區(qū)域的邊緣上的支撐柱相鄰的相對(duì)較小部分在致動(dòng)期間可不與光學(xué)堆疊接觸。因此，具有向上彎曲機(jī)械層的機(jī)電裝置可具有改善的暗狀態(tài)。此外，可使用相對(duì)較小釋放電壓而在致動(dòng)位置與松弛位置之間切換彎曲遠(yuǎn)離襯底的機(jī)械層，這可導(dǎo)致采用此類裝置的像素陣列中的動(dòng)態(tài)功率消耗減小。而且，具有向上彎曲機(jī)械層的機(jī)電裝置可具有改善的面板邊限。
[0085]圖1lA到IlL展示根據(jù)各種實(shí)施方案的制作干涉式調(diào)制器的方法中的各個(gè)階段的橫截面示意說明的實(shí)例。雖然特定部分及步驟被描述為適合于干涉式調(diào)制器實(shí)施方案，但是所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員應(yīng)容易了解:對(duì)于其它機(jī)電系統(tǒng)或微機(jī)電系統(tǒng)實(shí)施方案，可使用不同材料或可修改、省略或增加部分。
[0086]在圖1lA中，已在襯底20上提供并圖案化黑色掩模結(jié)構(gòu)23。襯底20可包含多種材料，包含玻璃、塑料或允許通過襯底20觀看圖像的任何透明聚合材料。黑色掩模結(jié)構(gòu)23可經(jīng)配置以吸收光學(xué)非作用區(qū)域中(例如，支撐件下方或像素之間)的環(huán)境光或雜散光，以通過增加對(duì)比率改善顯示裝置的光學(xué)性質(zhì)。此外，黑色掩模結(jié)構(gòu)23可導(dǎo)電且經(jīng)配置以用作電匯流層。
[0087]黑色掩模結(jié)構(gòu)23可使用多種方法(包含如上文參考圖9描述的沉積及圖案化技術(shù))形成。黑色掩模結(jié)構(gòu)23可包含可使用多種技術(shù)(包含光刻及蝕刻)圖案化的一個(gè)或一個(gè)以上層。[0088]雖然圖1lA到IlL展示為包含黑色掩模結(jié)構(gòu)23，但是如本文描述的引導(dǎo)機(jī)械層的曲率向上的方法可同等地適用于不包含形成黑色掩模結(jié)構(gòu)23的過程。
[0089]圖1lB說明提供并圖案化間隔件或電介質(zhì)結(jié)構(gòu)35。電介質(zhì)結(jié)構(gòu)35可包含(例如)氮氧化硅(SiON)及/或另一電介質(zhì)材料，例如氮化硅或氧化硅。在一些實(shí)施方案中，電介質(zhì)結(jié)構(gòu)35的厚度在約3.000 A到5.000 A的范圍中。然而，電介質(zhì)結(jié)構(gòu)35可取決于所要光學(xué)性質(zhì)而具有多種厚度。如圖1lB中說明，可在黑色掩模結(jié)構(gòu)23上方移除電介質(zhì)結(jié)構(gòu)35的一部分。以此方式移除電介質(zhì)結(jié)構(gòu)35的一部分允許布線及行電極層到達(dá)黑色掩模結(jié)構(gòu)23，例如在其中黑色掩模結(jié)構(gòu)23用以匯流信號(hào)的實(shí)施方案中。然而，在一些實(shí)施方案中，無需在黑色掩模結(jié)構(gòu)23上方移除電介質(zhì)結(jié)構(gòu)35的一部分。
[0090]圖1lC說明在電介質(zhì)結(jié)構(gòu)35上方提供光學(xué)堆疊16。如上文關(guān)于圖1描述,光學(xué)堆疊16可包含若干層，包含(例如)固定電極或透明導(dǎo)體層(例如銦錫氧化物(ITO))、部分反射光學(xué)吸收層(例如鉻(Cr))及透明電介質(zhì)。如圖1lC中說明，光學(xué)堆疊16的一個(gè)或一個(gè)以上層可物理且電接觸黑色掩模結(jié)構(gòu)23。
[0091]圖1lD說明在光學(xué)堆疊16上方提供并圖案化犧牲層25。通常隨后移除犧牲層25以形成間隙。在光學(xué)堆疊16上方形成犧牲層25可包含如上文參考圖9描述的沉積步驟。此外，犧牲層25可經(jīng)選擇以包含一個(gè)以上層，或包含不同厚度的一層，以幫助形成在陣列的不同子像素之間具有多個(gè)諧振光學(xué)間隙的顯示裝置。對(duì)于干涉式調(diào)制器陣列，每一間隙大小可表示不同反射色彩。此外，在一些實(shí)施方案中，可在犧牲層上方或之間提供不同功能的多個(gè)層。如圖1lD中說明，可在黑色掩模結(jié)構(gòu)23上方圖案化犧牲層25以形成可用以形成支撐柱的孔隙。
[0092]如下文將描述，隨后可在犧牲層25上方沉積機(jī)械層，且此后可移除犧牲層25。當(dāng)移除犧牲層25時(shí)，所述機(jī)械層可經(jīng)配置以向上移動(dòng)或“發(fā)射”。因此，犧牲層25的厚度Ill可小于機(jī)械層在松弛位置中的間隙高度。在一些實(shí)施方案中，犧牲層25可具有在約IOnm到約450nm的范圍中的厚度4。舉例來說，對(duì)于紅色、綠色及藍(lán)色干涉式調(diào)制器實(shí)施方案，高度Ii1可分別在約50nm到350nm、約IOnm到250nm及約50nm到450nm的范圍中。
[0093]圖1lE說明提供并圖案化一支撐層以形成支撐柱18。如下文將描述，支撐柱18可用以支撐隨后沉積的機(jī)械層。在一些實(shí)施方案(未說明)中，機(jī)械層14為自支撐機(jī)械層，在此情況中，在沉積機(jī)械層14之前并未沉積支撐柱18。支撐柱18可包含(例如)二氧化硅(SiO2)及/或氮氧化硅(SiON)。可通過任何適當(dāng)技術(shù)(例如使用包含四氟甲烷(CF4)的干式蝕刻)圖案化所述支撐層以形成支撐柱18。
[0094]現(xiàn)在將參考圖1lF及11G。圖1lF說明在犧牲層25及支撐柱18上方提供并圖案化機(jī)械層14。如說明，機(jī)械層14包含三個(gè)子層。提供并圖案化機(jī)械層14可包含沉積第一層(例如鏡面層120)、沉積第二層(例如電介質(zhì)層121)及沉積第三層(例如罩蓋層122)?？蓡为?dú)地或一起圖案化每一層120、121及122。一些層可彼此不同地經(jīng)圖案化。在其中機(jī)械層14為自支撐的實(shí)施方案中，所述層的一些層可保持經(jīng)圖案化以如所示般在像素的末端處切開，而例如電介質(zhì)層121的至少一個(gè)層可向下彎曲以接觸光學(xué)堆疊16或黑色掩模結(jié)構(gòu)23以提供對(duì)機(jī)械層14的支撐。圖1lG說明在移除圖1lF的犧牲層25以形成間隙19之后的干涉式裝置。間隙19經(jīng)說明為大于已移除的犧牲層25的高度。
[0095]機(jī)械層14包含安置在犧牲層25上方的鏡面層120、安置在鏡面層120上方的電介質(zhì)層121及安置在電介質(zhì)層121上方的罩蓋層122。鏡面層120可由任何適當(dāng)反射材料(包含例如金屬，例如鋁合金)形成。電介質(zhì)層121可為例如氮氧化硅(SiON)或二氧化硅(SiO2)的電介質(zhì)層?？苫诙喾N因素(包含例如機(jī)械層14的所要硬度)而確定電介質(zhì)層121的厚度。罩蓋層122可包含金屬材料，且可經(jīng)選擇以由具有實(shí)質(zhì)上與鏡面層120相同的組合物的材料形成。在一個(gè)實(shí)施方案中，鏡面層120及罩蓋層122各包含具有在約0.3重量％到1.0重量％ (例如,約0.5重量％ )的范圍中的銅的招銅(AlCu)。
[0096]如圖1lG中說明，可在形成機(jī)械層14之后移除犧牲層25。如先前關(guān)于圖9描述，可使用多種技術(shù)移除犧牲層25。在移除犧牲層25之后，機(jī)械層14可開始從襯底20位移發(fā)射高度h2且改變其曲率。在一些實(shí)施方案中，發(fā)射高度h2經(jīng)選擇以在約50nm到約200nm的范圍中，使得定義為從機(jī)械層的頂部到平均機(jī)械層位置的距離的所得曲率為約IOnm到30nm。如本文使用，術(shù)語機(jī)械層14的“平均位移”指代在機(jī)械層14經(jīng)釋放并處于松弛位置中之后像素的光學(xué)作用區(qū)域上方機(jī)械層14與光學(xué)堆疊16之間的平均距離。
[0097]在一些實(shí)施方案中，可通過選擇鏡面層120的厚度使其具有大于罩蓋層122的厚度來控制機(jī)械層14的發(fā)射。因?yàn)殓R面層120及罩蓋層122可各具有用以向內(nèi)牽拉機(jī)械層14的拉伸應(yīng)力，所以形成鏡面層120使其具有大于罩蓋層122的厚度的一厚度可幫助在機(jī)械層14上產(chǎn)生可在移除犧牲層25之后引導(dǎo)機(jī)械層14遠(yuǎn)離光學(xué)堆疊16的凈力。舉例來說，鏡面層120及罩蓋層122可經(jīng)配置以具有壓縮應(yīng)力，且鏡面層120及罩蓋層122的相對(duì)厚度可經(jīng)選擇以調(diào)諧機(jī)械層14的發(fā)射，借此將機(jī)械層14的發(fā)射及曲率增加到所要程度。舉例來說，鏡面層120及罩蓋層122的厚度可影響機(jī)械層14的凈內(nèi)應(yīng)力。在移除犧牲層25之后，內(nèi)應(yīng)力可對(duì)機(jī)械層14施加一力,借此使機(jī)械層14向上偏轉(zhuǎn)。
[0098]在一些實(shí)施方案中，鏡面層120具有在約250 A到650 A的范圍中(例如，約430 A)的厚度，罩蓋層122具有在約200 A到600 A的范圍中(例如，約370 A )的厚度，且鏡面層120的厚度經(jīng)選擇比罩蓋層122的厚度大約50 A到150 A。然而，鏡面層120及罩蓋層122可具有任何適當(dāng)?shù)暮穸?，且鏡面層120可具有相對(duì)于罩蓋層122的厚度而定大小的厚度。舉例來說，鏡面層120可具有比罩蓋層122的厚度大約1.0倍到約1.2倍之間的厚度。
[0099]在一些實(shí)施方案中，鏡面層120及罩蓋層122包含相同材料。舉例來說，鏡面層120及罩蓋層122可各包含鋁銅(AlCu)。當(dāng)鏡面層120及罩蓋層122具有實(shí)質(zhì)上相等厚度且或者以一類似方式制造時(shí)，針對(duì)鏡面層120及罩蓋層122選擇相同材料可導(dǎo)致機(jī)械層14具有平衡力。通過以此方式配置鏡面層120及罩蓋層122，可相對(duì)于罩蓋層122的厚度改變鏡面層120的厚度以提供對(duì)機(jī)械層發(fā)射的相對(duì)精細(xì)調(diào)諧控制。因此，采用對(duì)稱結(jié)構(gòu)允許使用鏡面層120與罩蓋層122之間的相對(duì)差來調(diào)諧發(fā)射以具有機(jī)械層的所要位移，借此避免需要制造具有特定值的絕對(duì)應(yīng)力的單層，所述單層的制造歸因于過程變化而可難以隨裝置完成。
[0100]圖1lH說明根據(jù)另一實(shí)施方案的干涉式裝置。圖1lH的干涉式裝置類似于圖1lG的干涉式裝置，只是圖1lG的干涉式裝置包含其中鏡面層120及罩蓋層122具有相等厚度的機(jī)械層14。在一些實(shí)施方案中，機(jī)械層14可經(jīng)配置以通過控制除鏡面層120及罩蓋層122的厚度外的參數(shù)而向上彎曲。
[0101]在一些實(shí)施方案中，機(jī)械層14經(jīng)配置以具有特定應(yīng)力，所述應(yīng)力可用以在釋放機(jī)械層14之后控制機(jī)械層14與光學(xué)堆疊16之間的間隙。舉例來說，機(jī)械層14可經(jīng)配置以具有在約+IOOMPa到約+300MPa的范圍中(例如，約+200MPa)的凈應(yīng)力，使得與所述應(yīng)力相關(guān)聯(lián)的機(jī)械力引導(dǎo)所述機(jī)械層(“向上”)移動(dòng)或位移遠(yuǎn)離所述襯底。在一些實(shí)施方案中，通過相對(duì)于鏡面層120的應(yīng)力特性的罩蓋層122的選定應(yīng)力特性而控制機(jī)械層的曲率。舉例來說，當(dāng)罩蓋層122及鏡面層120由具有拉伸應(yīng)力的材料形成時(shí)，選擇鏡面層120使其具有大于罩蓋層122的拉伸應(yīng)力可引起機(jī)械層14向上偏轉(zhuǎn)。當(dāng)罩蓋層122及鏡面層120由具有壓縮應(yīng)力的材料形成時(shí)，配置罩蓋層122使其具有大于鏡面層120的壓縮應(yīng)力可引起機(jī)械層14向上偏轉(zhuǎn)。可以任何適當(dāng)?shù)姆绞?例如，通過控制特定處理參數(shù)，包含例如等離子功率、壓力、處理氣體組合物、等離子氣體比及/或溫度)來控制鏡面層120及罩蓋層122的應(yīng)力。
[0102]在一些實(shí)施方案中，鏡面層120的應(yīng)力經(jīng)選擇以在約+IOOMPa到約+400MPa的范圍中(例如，約+300MPa)，且罩蓋層122的應(yīng)力經(jīng)選擇以在約+IOOMPa到約+400MPa的范圍中(例如，約+200MPa)。在一些其它實(shí)施方案中，鏡面層120的應(yīng)力經(jīng)選擇以在約-1OOMPa到約-400MPa的范圍中(例如，約_200MPa)，且罩蓋層122的應(yīng)力經(jīng)選擇以在約-1OOMPa到約-400MPa的范圍中(例如，約-300MPa)。所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將明白，正應(yīng)力可與拉伸應(yīng)力相關(guān)聯(lián)，且負(fù)應(yīng)力可與壓縮應(yīng)力相關(guān)聯(lián)。
[0103]圖1lI說明根據(jù)另一實(shí)施方案的干涉式裝置。圖1lI的干涉式裝置類似于圖1lG的干涉式裝置。然而，與圖1lG的干涉式裝置相對(duì)比，圖1lI的干涉式裝置包含具有切口或圖案150的罩蓋層122。在一些實(shí)施方案中，機(jī)械層14可經(jīng)配置以通過包含機(jī)械層14的一個(gè)或一個(gè)以上層上的圖案化而向上彎曲。舉例來說，罩蓋層122可具有拉伸應(yīng)力且可包含切口 150以減小罩蓋層122的拉伸應(yīng)力，以便控制機(jī)械層14的凈應(yīng)力。在一些實(shí)施方案中，切口 150具有經(jīng)選擇以在移除犧牲層之后獲得對(duì)應(yīng)于機(jī)械層14的所要向上位移的機(jī)械層14的所要凈應(yīng)力的數(shù)目及大小。
[0104]切口 150可具有經(jīng)選擇以實(shí)現(xiàn)機(jī)械層14的所要應(yīng)力的任何適當(dāng)?shù)膱D案，包含(例如)均勻或非均勻圖案。在一些實(shí)施方案中，當(dāng)從襯底20上方觀看切口 150時(shí)，切口 150相對(duì)于像素中心具有徑向?qū)ΨQ。切口 150可彼此隔開以實(shí)現(xiàn)機(jī)械層14的所要凈應(yīng)力。舉例來說，增加切口 150的數(shù)目及/或大小可通過減小機(jī)械層14的張力而減小罩蓋層122的應(yīng)力。切口 150可使用任何適當(dāng)?shù)墓に?包含，例如光刻及蝕刻工藝)形成。在一些實(shí)施方案中，切口 150經(jīng)定位接近像素邊緣。舉例來說，機(jī)械層14在柱18附近可具有相對(duì)較高應(yīng)力，且因此在移除所述犧牲層之后于柱18附近提供切口 150可對(duì)機(jī)械層14的發(fā)射產(chǎn)生相對(duì)較大的影響。
[0105]圖1lJ說明根據(jù)另一實(shí)施方案的干涉式裝置。圖1lJ的干涉式裝置類似于圖1lI的干涉式裝置。然而，與圖1lI的干涉式裝置相比，圖1lj的干涉式裝置包含具有切口或圖案150的鏡面層120。在一些實(shí)施方案中，機(jī)械層14可經(jīng)配置以通過包含鏡面層120上的圖案化而向上彎曲。舉例來說，在一些實(shí)施方案中，鏡面層120可具有壓縮應(yīng)力且可包含切口 150以減小鏡面層120的壓縮應(yīng)力，以便在移除犧牲層之后使機(jī)械層14具有向上位移。切口 150可具有任何適當(dāng)?shù)膱D案，包含(例如)均勻或非均勻圖案。切口 150的額外細(xì)節(jié)可如上文關(guān)于圖1lI所述。
[0106]圖1lK說明根據(jù)另一實(shí)施方案的干涉式裝置。圖1lK的干涉式裝置類似于圖1lH的干涉式裝置。然而，與圖1lH的干涉式裝置相對(duì)比，圖1lK的干涉式裝置的機(jī)械層14包含鏡面層120、第一電介質(zhì)子層121a、第二電介質(zhì)子層121b及罩蓋層122。
[0107]第一電介質(zhì)子層121a及第二電介質(zhì)子層121b可用以在機(jī)械層14中產(chǎn)生應(yīng)力梯度，所述應(yīng)力梯度可用以在移除犧牲層時(shí)控制機(jī)械層14的曲率。舉例來說，第一電介質(zhì)子層121a可經(jīng)配置以具有大于第二電介質(zhì)子層121b的應(yīng)力的一應(yīng)力，使得機(jī)械層14具有朝向襯底20的正應(yīng)力梯度。因?yàn)楫?dāng)移除犧牲層時(shí)機(jī)械層14的邊緣可在所述正應(yīng)力梯度的方向上彎曲，所以形成應(yīng)力大于第二電介質(zhì)子層121b的第一電介質(zhì)子層121a可引起機(jī)械層14在釋放之后向上發(fā)射。
[0108]在一些實(shí)施方案中，第一電介質(zhì)子層121a及第二電介質(zhì)子層121b由實(shí)質(zhì)上相同材料(例如氮氧化硅(SiON)、二氧化硅(SiO2)、氮化鋁(AlN)或氮氧化鋁(AlON))形成，但是第一電介質(zhì)子層121a經(jīng)配置以具有大于第二電介質(zhì)子層121b的應(yīng)力的一應(yīng)力。舉例來說，第一電介質(zhì)子層121a可具有比第二電介質(zhì)子層121b的應(yīng)力大約+IOMPa到約+200MPa的一應(yīng)力。舉例來說，在一些實(shí)施方案中，第一電介質(zhì)子層121a具有在約IOOMPa到約500MPa的范圍中(例如，約250MPa)的一應(yīng)力，且第二電介質(zhì)子層121b具有在約20MPa到約IOOMPa的范圍中(例如，約60MPa)的一應(yīng)力。
[0109]可使用任何適當(dāng)?shù)募夹g(shù)來控制第一電介質(zhì)子層121a及第二電介質(zhì)子層121b的應(yīng)力。舉例來說，可通過在沉積第一電介質(zhì)子層121a及第二電介質(zhì)子層121b時(shí)選擇氣體組合物、所使用的氣體比、沉積功率、沉積壓力及這些參數(shù)的組合來控制所述電介質(zhì)子層的應(yīng)力。第一電介質(zhì)子層121a及第二電介質(zhì)子層121b可具有相同或不同厚度。舉例來說，在一些實(shí)施方案中，第一電介質(zhì)子層121a可具有在約200 A到5.000 A的范圍中(例如，約1,300 A )的厚度，且第二電介質(zhì)子層121b可具有在約200 A到5,OOO人的范圍中(例如，約
1.000A)的厚度。
[0110]圖1lL說明根據(jù)另一實(shí)施方案的干涉式裝置。圖1lL的干涉式裝置類似于圖1lK的干涉式裝置，只是圖1lL的干涉式裝置的機(jī)械層14包含鏡面層120、第一電介質(zhì)子層121a、第二電介質(zhì)子層121b、第三電介質(zhì)子層121c及罩蓋層122。
[0111]在一些實(shí)施方案中，機(jī)械層14可包含具有經(jīng)選擇以控制機(jī)械層14的發(fā)射的應(yīng)力的兩個(gè)以上電介質(zhì)子層。舉例來說，第一電介質(zhì)子層121a可經(jīng)配置以具有大于第二電介質(zhì)子層121b的應(yīng)力的一應(yīng)力，且第二電介質(zhì)子層121b可經(jīng)配置以具有大于第三電介質(zhì)子層121c的應(yīng)力的一應(yīng)力。通過以此方式形成第一電介質(zhì)子層121a到第三電介質(zhì)子層121c，可形成具有朝向襯底20的一正應(yīng)力梯度的機(jī)械層14，所述正應(yīng)力梯度可在移除犧牲層時(shí)引導(dǎo)機(jī)械層14的曲率向上。
[0112]舉例來說，在一些實(shí)施方案中，第一電介質(zhì)子層121a到第三電介質(zhì)子層121c由實(shí)質(zhì)上相同材料形成，且第一電介質(zhì)子層121a具有在約200MPa到約300MPa的范圍中(例如，約250MPa)的應(yīng)力，第二電介質(zhì)子層121b具有在約150MPa到約250MPa的范圍中(例如，約200MPa)的一應(yīng)力，且第三電介質(zhì)子層121c具有在約IOOMPa到約200MPa的范圍中(例如，約150MPa)的一應(yīng)力?？赏ㄟ^(例如)在沉積第一電介質(zhì)子層121a到第三電介質(zhì)子層121c期間選擇處理參數(shù)來控制所述電介質(zhì)子層的應(yīng)力。舉例來說，在一些實(shí)施方案中，第一電介質(zhì)子層121a具有在約200 A到5,000入的范圍中(例如，約1,300A)的一厚度，第二電介質(zhì)子層121b具有在約200 A到5.000 A的范圍中(例如，約丨.000A)的一厚度，且第三電介質(zhì)子層121c具有在約200 A到5,000 A的范圍中(例如，約Ι,ΟΟΟΑ)的一厚度。雖然圖1lL說明其中使用三個(gè)電介質(zhì)子層121a到121c的配置，但是還可包含額外電介質(zhì)子層以進(jìn)一步控制機(jī)械層14的應(yīng)力梯度及發(fā)射。而且，雖然上文關(guān)于圖1lK及IlL的論述主要集中在控制電介質(zhì)子層的應(yīng)力梯度，但是應(yīng)了解還可通過在鏡面層120與電介質(zhì)子層121a到121c的一者或一者以上之間產(chǎn)生應(yīng)力梯度及/或通過在電介質(zhì)子層121a到121c中的一者或一者以上與罩蓋層122之間產(chǎn)生應(yīng)力梯度來實(shí)現(xiàn)機(jī)械層14的應(yīng)力梯度。在一些實(shí)施方案中，通過在鏡面層120、電介質(zhì)子層121a到121c及罩蓋層122中的任何兩者或兩者以上之間產(chǎn)生應(yīng)力梯度來控制機(jī)械層14的發(fā)射。在各種實(shí)施方案中,通過使包含鏡面層120、電介質(zhì)子層121a到121c及罩蓋層122的全部所述子層之間具有應(yīng)力階差而產(chǎn)生應(yīng)力梯度。
[0113]雖然圖1lK及IlL說明其中機(jī)械層14分別包含兩個(gè)電介質(zhì)子層及三個(gè)電介質(zhì)子層的配置，但是在一些實(shí)施例中機(jī)械層14可包含額外的電介質(zhì)子層。舉例來說，在一些實(shí)施方案中，機(jī)械層14可包含四個(gè)或四個(gè)以上電介質(zhì)子層以提供對(duì)應(yīng)力梯度的額外控制。
[0114]可通過使用一個(gè)以上的參數(shù)或技術(shù)來控制機(jī)械層遠(yuǎn)離襯底的發(fā)射。舉例來說，機(jī)械層的一個(gè)或一個(gè)以上子層的厚度、應(yīng)力、圖案化、組合物及/或幾何形狀中的一者或一者以上可經(jīng)配置以將機(jī)械層的發(fā)射引導(dǎo)到所要值。因此，在一些實(shí)施方案中，通過相對(duì)于鏡面層122的厚度而選擇罩蓋層120的厚度及/或通過憑借沉積具有不同應(yīng)力的多個(gè)子層(電介質(zhì)及/或金屬)而控制機(jī)械層120的應(yīng)力梯度來控制機(jī)械層14的發(fā)射。而且，在一些實(shí)施方案中，通過圖案化鏡面層及/或罩蓋層使其包含切口 150及/或通過憑借沉積具有不同應(yīng)力的多個(gè)子層(電介質(zhì)及/或金屬)而控制機(jī)械層14的應(yīng)力梯度來控制機(jī)械層120的發(fā)射。因此，在一些實(shí)施方案中，可組合多個(gè)發(fā)射控制技術(shù)以實(shí)現(xiàn)機(jī)械層14的所要發(fā)射特性。
[0115]圖12A及12B展示說明包含多個(gè)干涉式調(diào)制器的顯示裝置40的系統(tǒng)框圖的實(shí)例。顯示裝置40可為(例如)智能電話、蜂窩式或移動(dòng)電話。然而，顯示裝置40的相同組件或其稍微變化還說明各種類型的顯示裝置，例如電視機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、電子書閱讀器、手持式裝置及便攜式媒體播放器。
[0116]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可由多種制造過程中的任一過程形成，包含注射模制及真空成形。此外，外殼41可由多種材料中的任一材料制成，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)，所述可移除部分可與不同色彩或含有不同標(biāo)志、圖片或符號(hào)的其它可移除部分互換。
[0117]如本文所述，顯示器30可為多種顯示器中的任一者，包含雙穩(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、EL、OLED, STN IXD或TFT IXD)或非平板顯示器(例如CRT或其它顯像管裝置)。此外，如本文所述，顯示器30可包含干涉式調(diào)制器顯示器。
[0118]圖12B中示意地說明顯示裝置40的組件。顯示裝置40包含外殼41，且可包含至少部分圍封在外殼41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)配置以調(diào)節(jié)信號(hào)(例如，對(duì)信號(hào)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(dòng)器控制器29。驅(qū)動(dòng)器控制器29耦合到幀緩沖器28及陣列驅(qū)動(dòng)器22，陣列驅(qū)動(dòng)器22繼而耦合到顯示陣列30。在一些實(shí)施方案中，電力供應(yīng)器50可提供電力給特定顯示裝置40設(shè)計(jì)中的實(shí)質(zhì)上全部組件。
[0119]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)與一個(gè)或一個(gè)以上裝置通信。網(wǎng)絡(luò)接口 27還可具有一些處理能力以減輕(例如)對(duì)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(hào)。在一些實(shí)施方案中，天線43根據(jù)IEEE16.11標(biāo)準(zhǔn)(包含 IEEE16.ll(a)、(b)或(g))或 IEEE802.11 標(biāo)準(zhǔn)(包含 IEEE802.lla、b、g 或 η)及其進(jìn)一步實(shí)施方案而發(fā)射及接收RF信號(hào)。在一些其它實(shí)施方案中，天線43根據(jù)藍(lán)牙(BLUETOOTH)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射及接收RF信號(hào)。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(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)、GSM/通用分組無線電服務(wù)(GPRS)、增強(qiáng)型數(shù)據(jù)GSM環(huán)境(EDGE)、陸地中繼無線電(TETRA)、寬帶CDMA(W-CDMA)、演進(jìn)數(shù)據(jù)優(yōu)化(EV-DO)、lxEV-D0、EV-D0 Rev A,EV-DO Rev B、高速分組接入(HSPA)、高速下行鏈路分組接入(HSDPA)、高速上行鏈路分組接入(HSUPA)、演進(jìn)型高速分組接入(HSPA+)、長(zhǎng)期演進(jìn)技術(shù)(LTE)、AMPS或用以在無線網(wǎng)絡(luò)(例如利用3G或4G技術(shù)的系統(tǒng))內(nèi)通信的其它已知信號(hào)。收發(fā)器47可預(yù)處理從天線43接收的信號(hào)，使得處理器21可接收并進(jìn)一步操縱所述信號(hào)。收發(fā)器47還可處理從處理器21接收的信號(hào)，使得所述信號(hào)可經(jīng)由天線43從顯示裝置40發(fā)射。
[0120]在一些實(shí)施方案中，收發(fā)器47可由接收器取代。此外，在一些實(shí)施方案中，網(wǎng)絡(luò)接口 27可由可存儲(chǔ)或產(chǎn)生待發(fā)送到處理器21的圖像數(shù)據(jù)的圖像源取代。處理器21可控制顯示裝置40的總體操作。處理器21接收數(shù)據(jù)(例如來自網(wǎng)絡(luò)接口 27或圖像源的壓縮圖像數(shù)據(jù))，并將數(shù)據(jù)處理為原始圖像數(shù)據(jù)或易于處理為原始圖像數(shù)據(jù)的格式。處理器21可將經(jīng)處理的數(shù)據(jù)發(fā)送到驅(qū)動(dòng)器控制器29或幀緩沖器28以進(jìn)行存儲(chǔ)。原始數(shù)據(jù)通常指代識(shí)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、飽和度及灰階度。
[0121]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可包含用于將信號(hào)發(fā)射到揚(yáng)聲器45及用于從麥克風(fēng)46接收信號(hào)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處理器21或其它組件內(nèi)。
[0122]驅(qū)動(dòng)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)刂匦赂袷交紙D像數(shù)據(jù)以用于高速發(fā)射到陣列驅(qū)動(dòng)器22。在一些實(shí)施方案中，驅(qū)動(dòng)器控制器29可將所述原始圖像數(shù)據(jù)重新格式化為具有類光柵格式的數(shù)據(jù)流，使得其具有適合跨顯示陣列30掃描的時(shí)序。接著，驅(qū)動(dòng)器控制器29將經(jīng)格式化的信息發(fā)送到陣列驅(qū)動(dòng)器22。雖然驅(qū)動(dòng)器控制器29 (例如LCD控制器)通常作為獨(dú)立集成電路(IC)而與系統(tǒng)處理器21相關(guān)聯(lián)，但是此類控制器可以許多方式實(shí)施。舉例來說，控制器可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(dòng)器22完全集成于硬件中。
[0123]陣列驅(qū)動(dòng)器22可從驅(qū)動(dòng)器控制器29接收經(jīng)格式化的信息，且可將視頻數(shù)據(jù)重新格式化為一組平行波形，所述波形每秒多次地施加到來自顯示器的x-y像素矩陣的數(shù)百及有時(shí)數(shù)千個(gè)(或更多)引線。
[0124]在一些實(shí)施方案中，驅(qū)動(dòng)器控制器29、陣列驅(qū)動(dòng)器22及顯示陣列30為適合本文描述的任何類型的顯示器。舉例來說，驅(qū)動(dòng)器控制器29可為常規(guī)顯示控制器或雙穩(wěn)態(tài)顯示控制器(例如，IMOD控制器)。此外，陣列驅(qū)動(dòng)器22可為常規(guī)驅(qū)動(dòng)器或雙穩(wěn)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)器(例如，MOD顯示驅(qū)動(dòng)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(dòng)器控制器29可與陣列驅(qū)動(dòng)器22集成。此類實(shí)施方案可用于高度集成系統(tǒng)(例如移動(dòng)電話、便攜式電子裝置、手表及其它小面積顯示器)中。
[0125]在一些實(shí)施方案中，輸入裝置48可經(jīng)配置以允許(例如)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、觸敏屏幕、與顯示器陣列30集成的觸敏屏幕或壓敏膜或熱敏膜。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，通過麥克風(fēng)46的語音命令可用于控制顯示裝置40的操作。
[0126]電力供應(yīng)器50可包含多種能量存儲(chǔ)裝置。舉例來說，電力供應(yīng)器50可為可充電電池，例如鎳鎘電池或鋰離子電池。在使用可充電電池的實(shí)施方案中，所述可充電電池可使用來自(例如)壁式插座或光伏打裝置或陣列的電力來進(jìn)行充電。或者，所述可充電電池可無線地充電。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漆)。電力供應(yīng)器50還可經(jīng)配置以從壁式插座接收電力。
[0127]在一些實(shí)施方案中，控制可編程性駐留在可定位于電子顯示系統(tǒng)中的若干位置中的驅(qū)動(dòng)器控制器29中。在一些其它實(shí)施方案中，控制可編程性駐留在陣列驅(qū)動(dòng)器22中。可以任何數(shù)目個(gè)硬件及/或軟件組件及以各種配置實(shí)施上述優(yōu)化。
[0128]結(jié)合本文揭示的實(shí)施方案進(jìn)行描述的各種說明性邏輯、邏輯塊、模塊、電路及算法步驟可實(shí)施為電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或兩者的組合。已在功能性方面大體上描述且在上述各種說明性組件、塊、模塊、電路及步驟中說明硬件及軟件的可互換性。以硬件還是軟件實(shí)施此類功能性取決于特定應(yīng)用及強(qiáng)加于整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)約束。
[0129]可使用以下各者實(shí)施或執(zhí)行用以實(shí)施結(jié)合本文揭示的方面進(jìn)行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)處理裝置:通用單芯片或多芯片處理器、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)或其它可編程邏輯裝置、離散閘或晶體管邏輯、離散硬件組件或其經(jīng)設(shè)計(jì)以執(zhí)行本文描述的功能的任何組合。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)。處理器還可實(shí)施為計(jì)算裝置的組合(例如，DSP與微處理器的組合)、多個(gè)微處理器、結(jié)合DSP核心的一個(gè)或一個(gè)以上微處理器或任何其它此類配置。在一些實(shí)施方案中，可通過專用于給定功能的電路來執(zhí)行特定步驟及方法。
[0130]在一個(gè)或一個(gè)以上方面中，可以硬件、數(shù)字電子電路、計(jì)算機(jī)軟件、固件(包含本說明書中揭示的結(jié)構(gòu)及其結(jié)構(gòu)等效物或其任何組合)實(shí)施所描述的功能。本說明書中描述的標(biāo)的物的實(shí)施方案還可實(shí)施為在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)媒體上編碼以通過數(shù)據(jù)處理設(shè)備執(zhí)行或控制數(shù)據(jù)處理裝置的操作的一個(gè)或一個(gè)以上計(jì)算機(jī)程序(即，計(jì)算機(jī)程序指令的一個(gè)或一個(gè)以上模塊)。
[0131]如果以軟件實(shí)施，那么功能可作為一個(gè)或一個(gè)以上指令或代碼存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀媒體上或經(jīng)由所述計(jì)算機(jī)可讀媒體傳輸。本文揭示的方法或算法的步驟可在可駐留在計(jì)算機(jī)可讀媒體上的處理器可執(zhí)行軟件模塊中實(shí)施。計(jì)算機(jī)可讀媒體包含計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)媒體及通信媒體二者，通信媒體包含可經(jīng)啟用以將計(jì)算機(jī)程序從一位置傳送到另一位置的任何媒體。存儲(chǔ)媒體可為可通過計(jì)算機(jī)存取的任何可用媒體。舉例來說(且不限于)，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(chǔ)器、磁盤存儲(chǔ)器或其它磁性存儲(chǔ)裝置，或可用以存儲(chǔ)呈指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式的所要程序代碼及可通過計(jì)算機(jī)存取的任何其它媒體。再者，可將任何連接適當(dāng)?shù)胤Q為計(jì)算機(jī)可讀媒體。如本文使用，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)光光盤，其中磁盤通常磁性地重現(xiàn)數(shù)據(jù)而光盤用激光光學(xué)地重現(xiàn)數(shù)據(jù)。上述組合應(yīng)還包含于計(jì)算機(jī)可讀媒體的范圍內(nèi)。此外，一方法或算法的操作可作為代碼與指令的一或任何組合或集合而駐留在機(jī)器可讀媒體及計(jì)算機(jī)可讀媒體上，所述機(jī)器可讀媒體及計(jì)算機(jī)可讀媒體可并入于計(jì)算機(jī)程序廣品中。
[0132]所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可容易明白在本發(fā)明中描述的實(shí)施方案的各種修改，且在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，本文定義的一般原理也可應(yīng)用于其它實(shí)施方案。因此，權(quán)利要求書并不既定限于本文展示的實(shí)施方案，而是符合與本文所揭示的本發(fā)明、原理及新穎特征一致的最廣范圍。詞語“示范性”在本文中專用于表示“用作為實(shí)例、例子或說明”。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。此外，所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將容易明白，術(shù)語“上部”及“下部”有時(shí)是為便于描述圖式而使用且指示對(duì)應(yīng)于適當(dāng)定向頁面上的圖式定向的相對(duì)位置，且可能不反映如所實(shí)施的IMOD的適當(dāng)定向。
[0133]在本說明書中于單獨(dú)實(shí)施方案的背景內(nèi)容下描述的特定特征也可在單個(gè)實(shí)施方案中組合實(shí)施。相反，在單個(gè)實(shí)施方案的背景內(nèi)容下描述的各種特征也可在多個(gè)實(shí)施方案中單獨(dú)實(shí)施或以任何適當(dāng)子組合實(shí)施。此外，雖然上文可將特征描述為以特定組合起作用且甚至最初如此主張，但在一些情況中，來自所主張的組合的一個(gè)或一個(gè)以上特征可從組合中刪去，且所主張的組合可針對(duì)子組合或子組合的變體。
[0134]類似地，雖然在圖式中以特定順序描繪操作，但是所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將容易認(rèn)識(shí)到無需以所展示的特定順序或按順序執(zhí)行此類操作，或執(zhí)行所有經(jīng)說明的操作以實(shí)現(xiàn)所要結(jié)果。而且，圖式可以流程圖的形式示意地描繪一個(gè)或一個(gè)以上實(shí)例過程。然而，未經(jīng)描繪的其它操作可并入于經(jīng)示意性說明的實(shí)例過程中。舉例來說，可在經(jīng)說明的操作中的任一者之前、之后、同時(shí)或之間執(zhí)行一個(gè)或一個(gè)以上額外操作。在某些境況中，多任務(wù)處理及并行處理可為有利的。此外，在上述實(shí)施方案中的各種系統(tǒng)組件的分離不應(yīng)理解為在所有實(shí)施方案中均需要此類分離，且應(yīng)理解為所描述的程序組件及系統(tǒng)通?？梢黄鸺捎趩蝹€(gè)軟件產(chǎn)品中或封裝到多個(gè)軟件產(chǎn)品中。此外，其它實(shí)施方案在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。在一些情況中，權(quán)利要求書中敘述的動(dòng)作可以不同順序執(zhí)行且仍實(shí)現(xiàn)所要結(jié)果。
【權(quán)利要求】
1.一種機(jī)電系統(tǒng)裝置，其包括: 襯底；及 可移動(dòng)層，其定位于所述襯底上方，所述可移動(dòng)層與所述襯底間隔且界定所述可移動(dòng)層與所述襯底之間的間隙的一側(cè)，其中所述可移動(dòng)層可在所述間隙中在致動(dòng)位置與松弛位置之間移動(dòng)， 其中所述可移動(dòng)層包含鏡面層、罩蓋層及安置在所述鏡面層與所述罩蓋層之間的電介質(zhì)層，所述鏡面層面對(duì)所述間隙，及 其中所述可移動(dòng)層經(jīng)配置以當(dāng)所述可移動(dòng)層處于所述松弛位置中時(shí)具有遠(yuǎn)離所述襯底的方向上的曲率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述鏡面層及所述罩蓋層各具有拉伸應(yīng)力，所述鏡面層的所述拉伸應(yīng)力大于所述罩蓋層的所述拉伸應(yīng)力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述鏡面層的厚度尺寸大于所述罩蓋層的厚度尺寸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述鏡面層厚度尺寸比所述罩蓋層厚度尺寸大約1.0倍到約1.2倍之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述鏡面層厚度尺寸比所述罩蓋層厚度尺寸大約50 A至丨J約loo A。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述鏡面層厚度尺寸介于約250人與約650A之間，且所述罩蓋層厚度尺寸介于約200 A與約600 A之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述可移動(dòng)層經(jīng)配置使得當(dāng)所述可移動(dòng)層處于所述松弛位置中時(shí)所述可移動(dòng)層在所述裝置的像素的中心上方的一部分從所述襯底位移比所述像素的光學(xué)作用區(qū)域上方所述可移動(dòng)層與所述襯底之間的平均距離大約IOnm到約30nmo
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述鏡面層及所述罩蓋層由實(shí)質(zhì)上相同材料形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中反射層及所述罩蓋層中的至少一者包含鋁銅(AlCu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述電介質(zhì)層包含氮氧化硅(SiON)及二氧化硅(SiO2)中的至少一者。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述罩蓋層具有拉伸應(yīng)力且包含用于減小所述罩蓋層的所述拉伸應(yīng)力使得所述可移動(dòng)層在遠(yuǎn)離所述襯底的方向上彎曲的切口。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述鏡面層具有壓縮應(yīng)力且包含用于減小所述鏡面層的所述壓縮應(yīng)力的量值使得所述可移動(dòng)層在遠(yuǎn)離所述襯底的方向上彎曲的切口。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述可移動(dòng)層在所述裝置的光學(xué)作用區(qū)域上方的最小間隙高度與最大間隙高度之間的差在約30nm到約IOOnm的范圍中。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其進(jìn)一步包括定位于所述襯底與所述間隙之間的固定電極。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其進(jìn)一步包括經(jīng)配置以跨所述固定電極及所述可移動(dòng)層施加偏壓電壓的偏壓電路。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述鏡面層及所述罩蓋層各具有壓縮應(yīng)力，所述鏡面層的所述壓縮應(yīng)力的量值小于所述罩蓋層的所述壓縮應(yīng)力的量值。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述電介質(zhì)層包含第一電介質(zhì)子層及安置在所述第一電介質(zhì)子層上方的第二電介質(zhì)子層，其中所述第一電介質(zhì)子層具有大于所述第二電介質(zhì)子層的應(yīng)力的應(yīng)力，使得所述可移動(dòng)層具有朝向所述襯底增加的應(yīng)力梯度。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其中所述第一電介質(zhì)子層具有比所述第二電介質(zhì)子層的應(yīng)力大約+IOMPa到約+200MPa的應(yīng)力。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其中所述第一電介質(zhì)子層的厚度在約200人到約5,000A的范圍中，且其中所述第二電介質(zhì)子層的厚度在約200人到約5,000人的范圍中。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其進(jìn)一步包括: 顯示器，其包含所述機(jī)電系統(tǒng)裝置中的一者或一者以上； 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(chǔ)器裝置，其經(jīng)配置以與所述處理器通信。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其進(jìn)一步包括: 驅(qū)動(dòng)器電路，其經(jīng)配 置以將至少一個(gè)信號(hào)發(fā)送到所述顯示器；及 控制器，其經(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(dòng)器電路。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其進(jìn)一步包括經(jīng)配置以將所述圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到所述處理器的圖像源模塊。
23.一種制造機(jī)電系統(tǒng)裝置中的可移動(dòng)層的方法，所述可移動(dòng)層具有致動(dòng)位置及松弛位置，所述方法包括: 在襯底上方形成支撐結(jié)構(gòu)； 在所述支撐結(jié)構(gòu)及所述襯底上方形成可移動(dòng)層，其中形成所述可移動(dòng)層包含形成鏡面層、在所述鏡面層上方形成電介質(zhì)層及在所述電介質(zhì)層上方形成罩蓋層，所述鏡面層處于所述可移動(dòng)層面對(duì)所述襯底的一側(cè)上；及 其中形成所述可移動(dòng)層包含配置所述可移動(dòng)層以在所述可移動(dòng)層處于所述松弛位置中時(shí)具有遠(yuǎn)離所述襯底的方向上的曲率。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中形成所述可移動(dòng)層包含:形成所述鏡面層及所述罩蓋層使得所述鏡面層及所述罩蓋層各具有拉伸應(yīng)力，且其中所述鏡面層的所述拉伸應(yīng)力大于所述罩蓋層的所述拉伸應(yīng)力，以在所述可移動(dòng)層處于所述松弛位置中時(shí)使所述可移動(dòng)層在遠(yuǎn)離所述襯底的方向上彎曲。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中形成所述可移動(dòng)層包含:在所述罩蓋層中形成切口以用于相對(duì)于所述鏡面層的應(yīng)力減小所述罩蓋層的應(yīng)力，以在所述可移動(dòng)層處于所述松弛位置時(shí)使所述可移動(dòng)層在遠(yuǎn)離所述襯底的方向上彎曲。
26.根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其中形成所述可移動(dòng)層包含:形成厚度尺寸大于所述罩蓋層的厚度尺寸的所述鏡面層，因此當(dāng)所述可移動(dòng)層處于所述松弛位置中時(shí)所述可移動(dòng)層的配置使所述可移動(dòng)層在遠(yuǎn)離所述襯底的方向上彎曲。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中所述鏡面層具有比所述罩蓋層的厚度尺寸大約1.0倍與約1.2倍之間的厚度尺寸。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中所述鏡面層的厚度尺寸比所述罩蓋層的厚度尺寸大約50 A到約ioo A。
29.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中所述鏡面層具有介于約250人與約650人之間的尺寸厚度，且所述罩蓋層具有介于約200 A與約600 A之間的尺寸厚度。
30.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中反射層及所述罩蓋層由實(shí)質(zhì)上相同材料形成。
31.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中所述反射層及所述罩蓋層中的至少一者包含鋁銅(AlCu)。
32.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中所述電介質(zhì)層包含氮氧化硅(SiON)及二氧化硅(SiO2)中的至少一者。
33.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中形成所述可移動(dòng)層包含形成所述鏡面層使其具有壓縮應(yīng)力，且其中形成所述可移動(dòng)層進(jìn)一步包含在所述鏡面層中形成切口以用于減小所述鏡面層的所述壓縮應(yīng)力的量值，以在所述可移動(dòng)層處于所述松弛位置中時(shí)使所述可移動(dòng)層在遠(yuǎn)離所述襯底的方向上彎曲。
34.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中形成所述可移動(dòng)層包含:形成所述鏡面層及所述罩蓋層使得所述鏡面層及所述罩蓋層各具有壓縮應(yīng)力，且其中所述鏡面層的所述壓縮應(yīng)力的量值小于所述罩蓋層的所述壓縮應(yīng)力的量值，以在所述可移動(dòng)層處于所述松弛位置中時(shí)使所述可移動(dòng)層在遠(yuǎn)離所述襯底的方向上彎曲。
35.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其進(jìn)一步包括:在形成所述可移動(dòng)層之前在所述襯底上方提供犧牲層；及使用蝕刻劑移除所述犧牲層以形成所述間隙。
36.一種機(jī)電系統(tǒng)裝置,其包括: 襯底；及 可移動(dòng)層，其與所述襯底間隔且界定所述可移動(dòng)層與所述襯底之間的間隙的一側(cè)，其中所述可移動(dòng)層可在所述間隙中在致動(dòng)位置與松弛位置之間移動(dòng)，且其中所述可移動(dòng)層包含用于在所述可移動(dòng)層處于所述松弛位置中時(shí)在遠(yuǎn)離所述襯底的方向上引導(dǎo)所述可移動(dòng)層的曲率以使得所述可移動(dòng)層在所述裝置的像素中心上方的一部分從所述襯底位移比所述裝置的光學(xué)作用區(qū)域上方的所述可移動(dòng)層與所述襯底之間的平均距離大約IOnm到約30nm的裝置。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的機(jī)電系統(tǒng)裝置，其中所述曲率引導(dǎo)裝置包含鏡面層、罩蓋層及安置在所述鏡面層與所述罩蓋層之間的電介質(zhì)層，所述鏡面層面對(duì)所述襯底且具有大于所述罩蓋層的厚度尺寸的厚度尺寸。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的機(jī)電系統(tǒng)裝置，其中所述鏡面層具有比所述罩蓋層的厚度尺寸大約1.0倍與1.2倍之間的厚度尺寸。
39.根據(jù)權(quán)利要求37所述的機(jī)電系統(tǒng)裝置，其中所述鏡面層的厚度尺寸比所述罩蓋層的厚度尺寸大約50 A到約100 A。
40.根據(jù)權(quán)利要求37所述的機(jī)電系統(tǒng)裝置,其中所述鏡面層具有介于約250A與約650A之間的厚度尺寸，且所述罩蓋層具有介于約200人與約600 A之間的厚度尺寸。
41.根據(jù)權(quán)利要求36所述的機(jī)電系統(tǒng)裝置，其中所述曲率引導(dǎo)裝置包含鏡面層、罩蓋層及安置在所述鏡面層與所述罩蓋層之間的電介質(zhì)層，所述罩蓋層包含用于相對(duì)于反射層的應(yīng)力而減小所述罩蓋層的應(yīng)力使得所述可移動(dòng)層在遠(yuǎn)離所述襯底的方向上彎曲的切口。
42.根據(jù)權(quán)利要求36所述的機(jī)電系統(tǒng)裝置，其中所述曲率引導(dǎo)裝置包含鏡面層、罩蓋層及安置在所述鏡面層與所述罩蓋層之間的電介質(zhì)層，所述鏡面層面對(duì)所述襯底，其中所述鏡面層及所述罩蓋層各具有拉伸應(yīng)力，其中所述鏡面層的所述拉伸應(yīng)力大于所述罩蓋層的所述拉伸應(yīng)力。
43.根據(jù)權(quán)利要求36所述的機(jī)電系統(tǒng)裝置，其進(jìn)一步包括安置在所述襯底上方的固定電極，其中所述可移動(dòng)層可通過在所述固定電極與所述可移動(dòng)層之間施加電壓而在所述間隙中在所述致動(dòng)位置與所述松弛位置之間移動(dòng)。
44.根據(jù)權(quán)利要求36所述的機(jī)電系統(tǒng)裝置，其中所述曲率引導(dǎo)裝置包含第一層及第二層，其中所述第二層安置在所述第一層與所述襯底相對(duì)的一側(cè)上，且其中所述第一層具有大于所述第二層的應(yīng)力的應(yīng)力使得所述可移動(dòng)層具有朝向所述襯底增加的應(yīng)力梯度。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的機(jī)電系統(tǒng)裝置，其中所述第一層為所述可移動(dòng)層的第一電介質(zhì)子層，且所述第二層為所述可移動(dòng)層的第二電介質(zhì)子層。
46.一種制造機(jī)電系統(tǒng)裝置中的可移動(dòng)層的方法，所述方法包括: 在襯底上方形成犧牲層 '及 在所述犧牲層及所述襯底上方形成可移動(dòng)層，其中形成所述可移動(dòng)層包含在所述犧牲層上方形成第一層及在所述第一層上方形成第二層，其中所述第一層具有大于所述第二層的應(yīng)力的應(yīng)力使得所述可移動(dòng)層具有朝向所述襯底增加的應(yīng)力梯度。
47.根據(jù)權(quán)利要求46所述的方法，其進(jìn)一步包括移除所述犧牲層，其中所述可移動(dòng)層經(jīng)配置以在移除所述犧牲層時(shí)基于所述應(yīng)力梯度而在遠(yuǎn)離所述襯底的方向上彎曲。
48.根據(jù)權(quán)利要求46所述的方法，其中所述第一層為所述可移動(dòng)層的第一電介質(zhì)子層，且所述第二層為所述可移動(dòng)層的第二電介質(zhì)子層。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述的方法，其中形成所述可移動(dòng)層進(jìn)一步包含:在所述第二電介質(zhì)子層上方形成第三電介質(zhì)子層，其中所述第三電介質(zhì)子層具有小于所述第二電介質(zhì)子層的所述應(yīng)力的應(yīng)力。
50.根據(jù)權(quán)利要求48所述的方法，其中形成所述可移動(dòng)層進(jìn)一步包含:在形成所述第一層之前形成鏡面層及在形成所述第二層之后形成罩蓋層。
51.根據(jù)權(quán)利要求46所述的方法，其中所述第一層為鏡面層且所述第二層為罩蓋層。
52.根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，其中所述第一層為金屬層及電介質(zhì)層中的一者，且所述第二層為所述金屬層及所述電介質(zhì)層中的另一者。
53.根據(jù)權(quán)利要求46所述的方法，其中形成所述可移動(dòng)層進(jìn)一步包含:在所述第一層與所述第二層之間形成第三層，其中所述第三層具有大于所述第二層的所述應(yīng)力但小于所述第一層的所述應(yīng)力的應(yīng)力。
【文檔編號(hào)】G02B26/00GK103842885SQ201280043548
【公開日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2012年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月7日
【發(fā)明者】蒲川, 陶詣, 錢德拉·S·圖佩利, 科斯塔丁·D·喬爾杰夫, 鐘帆, 何日暉, 張文鉞 申請(qǐng)人:高通Mems科技公司