[发明专利]具有双吸收层的干涉调制器

说明书

技术领域

本发明涉及机电系统。

背景技术

机电系统(EMS)包含具有电及机械元件、致动器、换能器、传感器、光学组件(例如，镜面和光学膜层)及电子装置的装置。可按包含(但不限于)微尺度及纳米尺度的多种尺度来制造机电系统。举例来说，微机电系统(MEMS)装置可包含具有在从约一微米到数百微米或更大的范围内的大小的结构。纳米机电系统(NEMS)装置可包含具有小于一微米的大小(包含(例如)小于数百纳米的大小)的结构。可使用沉积、蚀刻、光刻和/或蚀刻掉衬底和/或经沉积材料层的部分或添加若干层以形成电及机电装置的其它微机械加工工艺来创制机电元件。

一种类型的机电系统装置被称为干涉调制器(IMOD)。如本文所使用，术语“干涉调制器”或“干涉光调制器”是指使用光学干涉原理来选择性地吸收及/或反射光的装置。在一些实施方案中，干涉调制器可包含一对导电板，所述对导电板中的一者或两者可完全地或部分地为透明的及/或反射的，且能够在施加适当电信号后随即进行相对运动。在实施方案中，一个板可包含沉积于衬底上的静止层，且另一个板可包含与静止层分离开气隙的反射隔膜。一个板相对于另一个板的位置可改变入射在干涉调制器上的光的光学干涉。干涉调制器装置具有广泛范围的应用，且预期用于改进现有产品及创制新产品(尤其是具有显示能力的产品)。

发明内容

本发明的系统、方法和装置各自具有若干创新方面，所述方面中无单个方面独自地负责本文所揭示的合乎需要的属性。

本发明中所描述的标的物的一个创新方面可在一种包含反射显示像素的机电显示设备中予以实施。所述反射显示像素包含反射体、部分透射型第一吸收层、第一间隙、部分透射型第二吸收层，和第二间隙。所述第一吸收层和所述反射体界定所述第一间隙，所述第一间隙具有为距离d1的厚度尺寸。所述第一吸收层和所述第二吸收层界定所述第二间隙，所述第二间隙具有为距离d2的厚度尺寸。所述反射体、所述第一吸收层和所述第二吸收层中的至少两者为可移动的以增加或减小所述第一间隙和所述第二间隙的所述厚度尺寸。

所述距离d1可小于700纳米且所述距离d1和所述距离d2的总和可小于1400纳米。所述显示像素可经配置以使得在给定所接收光波长范围λmin到λmax的情况下，距离d1＜λmax，且d1+d2＜2λmax。在一些实施方案中，所述第一吸收层和所述第二吸收层可对应地移动以使得所述距离d1与所述距离d2之间的差小于50纳米。所述反射体、所述第一吸收层和所述第二吸收层中的至少两者可为可移动的以使得所述距离d1和所述距离d2介于约0与315纳米之间。所述反射体、所述第一吸收层和所述第二吸收层中的至少两者可为可移动的以使得所述距离d1和所述距离d2分别将所述第一吸收层和所述第二吸收层置于来自从反射体反射的光的所要显示色彩的连续空值。所述至少两个吸收层可为可移动的以使得(ld2-d1l)/((d1+d2)/2)小于或等于0.25。而且，所述两个间隙长度之间的关系可为d2＝d1+(10到20纳米)。在一些实施方案中，所述第一吸收层和所述第二吸收层的所述厚度的总和可介于约3纳米与12纳米之间。在一些实施方案中，所述第一吸收层和所述第二吸收层的所述厚度的总和介于约5纳米与约7纳米之间。而且，所述反射体、所述第一吸收层和所述第二吸收层中的至少两者可为可移动的以使得对于具有波长λ的光的目标原色，所述距离d1和所述距离d2分别将所述第一吸收层和所述第二吸收层置于距所述反射体达λ/2±15纳米和λ±15纳米的距离处。所述显示像素进一步可包含可移动介电层，其具有介于约100奈米与300奈米之间的厚度，所述第一吸收层安置于所述介电层上。

在另一实施方案中，一种形成机电显示设备的方法可包含：形成反射体，在所述反射体之上形成牺牲层，形成第一支撑结构，形成第一吸收层，在所述第一吸收层之上形成牺牲层，形成第二支撑结构，形成第二吸收层，以及在所述反射体与所述第一吸收层之间形成第一间隙且在所述第一吸收层与所述第二吸收层之间形成第二间隙。