[发明专利]具有与机械及电功能分离的光学功能的微机电装置

说明书

相关申请案的交叉参考

本申请案为2005年4月22日申请的美国专利申请案第11/112,734号的部分接续申请案，其主张2004年9月27日申请的美国临时申请案第60/613,486号及2004年9月27日申请的美国临时申请案第60/613,499号的权利，所述申请案的全文被以引用的方式并入本文中。

背景技术

微机电系统(MEMS)包含微机械元件、激活器和电子装置。可使用沉积、蚀刻和/或其它蚀刻掉衬底和/或已沉积材料层的部分或者添加层以形成电装置和机电装置的微加工工艺来产生微机械元件。一种类型的MEMS装置称为干涉式调制器。如本文所使用，术语干涉式调制器或干涉式光调制器指的是一种使用光学干涉原理选择性地吸收且/或反射光的装置。在某些实施例中，干涉式调制器可包括一对导电板，其中之一或两者可能整体或部分透明且/或具有反射性，且能够在施加适当电信号时进行相对运动。在特定实施例中，一个板可包括沉积在衬底上的固定层，另一个板可包括通过气隙与固定层分离的金属薄膜。如本文更详细描述，一个板相对于另一个板的位置可改变入射在干涉式调制器上的光的光学干涉。这些装置具有广范围的应用，且在此项技术中，利用且/或修改这些类型装置的特性使得其特征可被发掘用于改进现有产品和创建尚未开发的新产品，将是有益的。

发明内容

本发明的系统、方法及装置各自具有若干方面，所述方面的任何单一方面均不单独负责其所希望的属性。在不限制本发明的范围的情况下，现将简洁地论述其较突出的特征。在考虑了此论述之后，且尤其在阅读了题为“具体实施方式”的章节之后，将理解本发明的特征如何提供优于其它显示器装置的优点。

在某些实施例中，一种微机电(MEMS)装置包括衬底、所述衬底上的可移动元件及所述可移动元件上的激活电极。所述可移动元件包括可变形层及反射元件。所述可变形层与所述反射元件间隔开。

在某些实施例中，一种微机电(MEMS)装置包括用于移动所述装置的一部分的装置、用于支撑移动装置的装置及用于激活所述移动装置的装置。所述激活装置位于所述移动装置上。所述移动装置包括用于变形的装置及用于反射的装置。所述变形装置与所述反射装置间隔开。

在某些实施例中，一种制造微机电(MEMS)装置的方法包括：在衬底上形成第一牺牲层、在所述第一牺牲层上形成反射元件、在所述反射元件上形成第二牺牲层、在所述第二牺牲层上形成可变形层、在所述可变形层上形成第三牺牲层、在所述第三牺牲层上形成激活电极，及移除所述第一、所述第二及所述第三牺牲层。所述可变形层以机械方式耦合到所述反射元件。

在某些实施例中，一种调制光的方法包括提供包括衬底、所述衬底上的可移动元件及激活电极的显示器元件。所述可移动元件包括可变形层及反射元件。所述可变形层与所述反射元件间隔开。所述激活电极位于所述可移动元件上。所述方法进一步包括将电压施加到所述激活电极。所述电压对所述可移动元件产生吸引力，从而使所述可移动元件远离所述衬底移动。

附图说明

图1是描绘干涉式调制器显示器的一个实施例的一部分的等角视图，其中第一干涉式调制器的可移动反射层处于释放位置，且第二干涉式调制器的可移动反射层处于激活位置。

图2是说明并入有3×3干涉式调制器显示器的电子装置的一个实施例的系统框图。

图3是图1的干涉式调制器的一个示范性实施例的可移动镜位置对所施加电压的图。

图4是可用于驱动干涉式调制器显示器的一组行和列电压的说明。

图5A说明图2的3×3干涉式调制器显示器中的显示器数据的一个示范性帧。

图5B说明可用于写入图5A的帧的行和列信号的一个示范性时序图。

图6A和图6B是说明包括多个干涉式调制器的视觉显示器装置的实施例的系统框图。

图7A是图1的装置的横截面。

图7B是干涉式调制器的替代实施例的横截面。

图7C是干涉式调制器的另一替代实施例的横截面。

图7D是干涉式调制器的又一替代实施例的横截面。

图7E是干涉式调制器的额外替代实施例的横截面。

图8为说明产生的光的光谱特性的实例干涉式调制器的侧横截面图。

图9为若干实例干涉式调制器的镜的反射率对波长的图解说明。

图10为说明可由包含红、绿及蓝干涉式调制器的实例集合的彩色显示器产生的颜色的色度图。

图11为实例多状态干涉式调制器的侧横截面图。