[发明专利]MEMS锚定器及间隔物结构

说明书

相关申请案的交叉参考

本专利申请案主张2012年5月17日申请的标题为“MEMS锚定器及间隔物结构(MEMS Anchor and Spacer Structure)”的第13/474,532号美国专利申请案及2011年5月20日申请的标题为“用于MEMS集成间隔物的设备及方法(Apparatus and Methods For MEMS-Integrated Spacer)”的第61/488,574号美国临时专利申请案的优先权。先前申请案的内容被视为本专利申请案的部分且以引用方式并入本专利申请案中。

技术领域

本发明涉及显示器领域。特定来说，本发明涉及一种微机电系统(MEMS)锚定器及间隔物结构的制作及使用。

背景技术

并入有机械光调制器的显示装置可包含数百、数千移动元件，或在一些情况中包含数百万移动元件。在一些装置中，元件的每一移动提供静态摩擦力停用所述元件中的一者或一者以上的机会。可通过将全部所述元件部分浸没在流体中且将所述流体密封在MEMS显示单元中的两个衬底之间的流体空间或间隙内来促进此移动。间隔物可用以维持显示装置的两个衬底(例如光调制器衬底及覆盖板)之间的间隙。在一些实施方案中，制作间隔物是昂贵的，这是因为其需要单独的制作工艺。

发明内容

本发明的系统、方法及装置各自具有若干创新方面，所述若干创新方面中的单一者不单独负责本文揭示的所要属性。

可在一种显示设备中实施本发明中描述的标的物的一个创新方面，所述显示设备具有：第一衬底；多个MEMS光调制器，其由耦合到所述第一衬底的结构材料形成；及第二衬底，其与所述第一衬底分离。多个间隔物从所述第一衬底延伸。所述间隔物包含：第一聚合物层，其具有接触所述第一衬底的表面；第二聚合物层，其囊封所述第一聚合物层；及结构材料层，其囊封所述第二聚合物层。在一些实施方案中，所述多个间隔物的大小经设定以使所述第二衬底与所述多个光调制器保持相距最小距离。在一些实施方案中，所述第二聚合物层通过覆盖所述第一聚合物层的未实质接触所述第一衬底的全部表面而囊封所述第一聚合物层。在一些实施方案中，所述结构材料层通过覆盖所述第二聚合物层的未实质接触所述第一聚合物层或所述衬底的外部表面的全部表面而囊封所述第二聚合物层。在一些实施方案中，所述第一聚合物层及所述第二聚合物层中的至少一者包含光致抗蚀剂层。在一些实施方案中，光吸收结构材料层包含半导体层及金属层。在一些实施方案中，所述结构材料层包含硅(Si)、钛(Ti)、铝(Al)、氧化铝(Al₂O₃)、氮化硅(SiN)及氮氧化物(OxNy)中的至少一者。在一些实施方案中，所述结构材料包含光吸收材料，所述光吸收材料吸收照射在所述光吸收材料上的光的至少约80％。在一些实施方案中，所述结构材料层为等离子增强型化学气相沉积(PECVD)沉积层。

可在一种设备中实施本发明中描述的标的物的另一创新方面，所述设备具有：第一衬底；至少一个MEMS装置，其耦合到所述第一衬底；及第二衬底，其与所述第一衬底分离。多个间隔物从所述第一衬底延伸。所述间隔物包含：第一聚合物层；第二聚合物层；及实质上囊封所述第一及第二聚合物层的所述结构材料的PECVD沉积层。在一些实施方案中，所述多个间隔物的大小经设定以使所述第二衬底与所述MEMS装置保持相距最小距离。在一些实施方案中，所述第二聚合物层通过覆盖所述第一聚合物层的未实质接触所述第一衬底的全部表面而囊封所述第一聚合物层。在一些其它实施方案中，所述结构材料层通过覆盖所述第二聚合物层的未实质接触所述第一聚合物层或所述衬底的外部表面的全部表面而囊封所述第二聚合物层。在一些实施方案中，所述第一聚合物层及所述第二聚合物层中的至少一者包含光致抗蚀剂层。在一些实施方案中，光吸收结构材料层包含半导体层及金属层。在一些实施方案中，所述结构材料层包含Si、Ti、SiN及OxNy中的至少一者。在一些实施方案中，所述结构材料可为光吸收材料，所述光吸收材料吸收照射在所述光吸收材料上的光的至少约80％。