[发明专利]具有嵌入式微透镜阵列的显示器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2010年10月18日提交的题为“DISPLAY HAVING AN EMBEDDED MICROLENS ARRAY(具有嵌入式微透镜阵列的显示器)”且转让给本申请受让人的美国专利申请No.12/906,433的优先权。该在先申请的公开内容被视为本公开的一部分并且通过援引纳入于此。

技术领域

本公开涉及机电系统。

相关技术描述

机电系统包括具有电气及机械元件、致动器、换能器、传感器、光学组件(例如，镜子)以及电子器件的设备。机电系统可以在各种尺度上制造，包括但不限于微米尺度和纳米尺度。例如，微机电系统(MEMS)器件可包括具有范围从大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)器件可包括具有小于一微米的大小(包括，例如小于几百纳米的大小)的结构。机电元件可使用沉积、蚀刻、光刻和/或蚀刻掉基板和/或所沉积材料层的部分或添加层以形成电气及机电器件的其它微机械加工工艺来制作。

一种类型的机电系统器件被称为干涉测量(interferometric)调制器(IMOD)。如本文所使用的，术语干涉测量调制器或干涉测量光调制器是指使用光学干涉原理来选择性地吸收和/或反射光的器件。在一些实现中，干涉测量调制器可包括一对导电板，这对导电饭中的一者或两者可以是完全或部分透明的和/或反射性的，且能够在施加恰适电信号时进行相对运动。在一实现中，一块板可包括沉积在基板上的静止层，而另一块板可包括与该静止层相隔一气隙的金属膜。一块板相对于另一块板的位置可改变入射在该干涉测量调制器上的光的光学干涉。干涉测量调制器器件具有范围广泛的应用，且预期将用于改善现有产品以及创造新产品，尤其是具有显示能力的那些产品。

概述

本公开的系统、方法和设备各自具有若千个创新性方面，其中并不由任何单个方面全权负责本文中所公开的期望属性。

本公开中所描述的主题内容的一个创新性方面可实现在制造显示元件的方法中。该方法包括在具有第一表面和第二表面的基板中形成微透镜。该第一表面与该第二表面间隔开，并且该微透镜部署成毗邻于该基板的该第一表面。该方法进一步包括在该基板的该第一表面上方形成光调制器，其中该光调制器部署在该微透镜上方。该光调制器可包括光学腔，该光学腔被配置成被调整以便干涉地调制光。

形成微透镜可包括在该基板的该第一表面中形成腔，以及在该第一表面上形成第一介电层。第一介电层的折射率可不同于该基板的折射率，并且第一介电层可至少部分地填充该基板的该第一表面中的该腔。形成微透镜可进一步包括在第一介电层上形成第二介电层，其中第二介电层的折射率不同于第一介电层的折射率。形成微透镜可包括用掩模来掩蔽该基板的该第一表面的至少一部分，该掩模包括至少一个开口;以及使掺杂剂扩散至该基板中。可选择掺杂剂以改变该基板的折射率。

形成光调制器可包括在该基板的该第一表面上方形成部分反射器，以及在该部分反射器上方形成可移动反射器。该可移动反射器可与该部分反射器间隔开以提供该光学腔，且该可移动反射器可被配置成相对于该部分反射器移动以便在该光学腔中干涉地调制光。

一种显示器可包括多个显示元件，其中这些显示元件中的一个、一些或所有显示元件可以是根据此方法的实现而形成的。

本公开中所描述的主题内容的另一个创新性方面可实现在机电系统器件中。该器件可包括具有第一侧和第二侧的基板。该基板可具有基板折射率。该器件还可包括部署在该基板中的微透镜。该微透镜可部署成毗邻于该基板的该第一侧。该微透镜可包括具有第一折射率的第一透镜和具有第二折射率的第二透镜。该第二折射率可不同于该第一折射率。该第一折射率和该第二折射率中的至少一者可不同于该基板折射率。该器件还可包括部署在该基板的该第一侧上的光调制器。该光调制器可与该微透镜基本对准。该光调制器可包括光学腔，该光学腔被配置成被调整以便干涉地调制光。