[发明专利]显示装置及用于形成光转向特征和显示元件的双侧工艺

说明书

技术领域

本发明涉及照明系统，包含用于显示器的照明系统，明确地说，具有具光转向特征的光波导的照明系统，且本发明涉及机电系统。

背景技术

机电系统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)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)。

反射的环境光用以在一些显示装置中形成图像，例如，使用由干涉调制器形成的显示元件的反射显示器。这些显示器的所感知的亮度取决于被反射朝向观察者的光的量。在低环境光条件中，来自具有人工光源的照明装置的光可用以照明反射显示元件，反射显示元件接着将光反射朝向观察者从而产生图像。为了满足显示装置的市场需求和设计准则，包含反射型和透射型显示器，正连续不断地开发新照明装置和用于形成新照明装置的方法。

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制造显示装置的方法中予以实施。所述方法包含提供具有第一侧和与所述第一侧对置的第二侧的衬底。所述方法进一步包含使用第一处理技术处理所述第一侧。处理所述第一侧包含在所述衬底的所述第一侧上形成多个光转向特征。处理所述第一侧进一步包含在所述光转向特征之上形成第一保护层且随后使用第二处理技术处理所述第二侧。处理所述第二侧包含在所述衬底的所述第二侧上形成显示元件阵列。在实施方案中，所述第一处理技术可使用实质上与所述第二处理技术相同的成套工具。在实施方案中，所述第一保护层可为防刮层。在实施方案中，所述第一保护层可抵抗蚀刻化学以用于形成所述显示元件阵列。

本发明中所描述的标的物的另一创新方面可在一种显示装置中予以实施。所述显示装置包含具有第一侧和与所述第一侧对置的第二侧的衬底。所述显示装置进一步包含通过所述第一侧上的凹痕界定的多个光转向特征。所述显示装置进一步包含实质上平坦的第一保护层，其在所述光转向特征之上且实质上延伸到所述凹痕中。所述显示装置进一步包含形成于所述第二侧上的显示元件阵列。在实施方案中，所述显示元件阵列可以直接与所述衬底接触方式形成。在实施方案中，所述衬底可构成光波导。

本发明中所描述的标的物的另一创新方面可在一种显示装置中予以实施。所述显示装置包含具有第一侧和与所述第一侧对置的第二侧的衬底。所述显示装置进一步包含所述第一侧上的多个光转向特征。所述显示装置进一步包含用于保护所述光转向特征和形成于所述第二侧上的显示元件阵列的装置。在实施方案中，用于保护的所述装置可包含光学包层。在实施方案中，用于保护的所述装置可包含钝化层。在实施方案中，所述多个光转向特征可形成于所述衬底的所述第一侧上的凹痕中，且用于保护的所述装置可包含延伸到所述凹痕中的防刮层。

在附图和下文描述中阐述本说明书中所描述的标的物的一或多个实施方案的细节。其它特征、方面和优点将从所述描述、所述图式和权利要求书而变得显而易见。应注意，随附各图的相对尺寸可能未按比例绘制。

附图说明

图1展示描绘干涉调制器(IMOD)显示装置的一系列像素中的两个邻近像素的等角视图的实例。

图2展示说明并有3×3干涉调制器显示器的电子装置的系统框图的实例。

图3展示说明图1的干涉调制器的可移动反射层位置相对于施加电压的图解的实例。

图4展示说明在施加各种共同电压和段电压时的干涉调制器的各种状态的表格的实例。