[发明专利]用集成机械微悬臂通过垂直应力梯度控制来减轻静摩擦

说明书

相关申请案的交叉参考

本申请案主张邓叶俊(Yeh-Jiun Tung)于2008年7月11日申请的标题为“用集成机械微悬臂通过垂直应力梯度控制来减轻静摩擦(STICTION MITIGATION WITHINTEGRATED MECH MICRO-CANTILEVERS THROUGH VERTICAL STRESSGRADIENT CONTROL)”的第60/080,005号美国临时专利申请案的优先权，所述专利申请案以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及微机电系统。更明确地说，一些实施例涉及用于改进干涉式调制器的微机电操作的系统和方法。

背景技术

机电系统包含具有电和机械元件、致动器、变换器、传感器、光学组件(例如镜面)和电子器件的装置。机电系统可以多种标度来制造，包含(但不限于)微标度和纳米标度。举例来说，微机电系统(MEMS)装置可包含具有介于约一微米到数百微米或以上的大小的结构。纳米机电系统(NEMS)装置可包含具有小于一微米的大小(举例来说，包含小于数百纳米的大小)的结构。可使用沉积、蚀刻、平版印刷和/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机电元件。

一种类型的机电系统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后即刻进行相对运动。

在特定实施例中，一个板可包括沉积在衬底上的固定层，且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/或修改这些类型的装置的特性使得其特征可被发掘用于改进现有产品和创造尚未开发的新产品，将是有益的。

发明内容

在一个实施例中，一种机电装置包含：第一组件、第二组件和至少一个回复部分。所述第二组件可在第一方向上相对于第一组件移动。所述至少一个回复部分可位于第二组件上，且可在与第一方向相反的第二方向上向第二组件施加回复力。所述至少一个回复部分包括至少一个偏转部分，其与穿过第二组件的开口毗接，且在第一组件和第二组件彼此分开时朝第一组件延伸。

在另一实施例中，一种机电设备包含：用于部分地反射光的装置；用于发射光的装置，其中所述反射装置可在第一方向上相对于所述部分反射装置移动；以及用于向所述反射装置施加回复力的装置，所述回复装置位于所述反射装置上，所述回复力是在与第一方向相反的第二方向上，所述回复装置与穿过反射装置的开口毗接，且在部分反射装置和反射装置彼此分开时朝部分反射装置延伸。

在另一实施例中，一种制造机电系统装置的方法包括：在衬底上形成电极层；在电极层上沉积牺牲层；在牺牲层上沉积反射层；形成多个支撑结构，所述支撑结构延伸穿过牺牲层；在多个支撑结构上沉积机械层；以及使机械层图案化以从机械层中的蚀刻孔形成至少一个回复部分。

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松弛位置，且第二干涉式调制器的可移动反射层处于致动位置。

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一个示范性显示数据帧。

图5B说明可用以写入图5A的帧的行信号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8A是包含回复部分的干涉式调制器的实施例的横截面侧视图，其中所述调制器被展示为处于未驱动状态。

图8B是图9A的实施例处于驱动状态的横截面侧视图。