[发明专利]基于MEMS透射光阀的显示装置及其形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种基于MEMS透射光阀的显示装置及其形成方法。

背景技术

传统的液晶显示装置中，存在光的利用率低、视角范围小、结构复杂、成本高等缺点，因此随着MEMS（微电子机械系统）技术的发展，在显示装置中开始利用MEMS透射光阀替换液晶层，从而控制背光源发出的光的透光率来实现液晶的显示。采用高速高效的MEMS透射光阀替换液晶，不再需要偏光片、彩色滤光板以及ITO电极，可大幅度提高光效率、降低功耗以及制造成本。

图1为一种现有的MEMS透射光阀显示装置的结构示意图，如图1所示，现有技术的具有MEMS透射光阀的显示装置包括：玻璃基板5；背光源10；用于反射背光源10发射的光线的反光镜20；固定光栅30，所述固定光栅30具有开口31；与所述固定光栅30相对设置的可动光栅40，所述可动光栅40设置于卡口（未图示）内；与所述可动光栅40相连的感应电极50；以及与所述感应电极50相对的驱动电极60；与所述驱动电极60相连的TFT开关70；控制TFT开关70的驱动电路90。所述驱动电极60和所述感应电极50在TFT开关70的驱动下，带动可动光栅40水平方向移动，当固定光栅30的开口31被可动光栅40挡住时，从背光源10中发射的光线不能透过开口31，当固定光栅30的开口31未被可动光栅40挡住时，从背光源10中发射的光线可以透过开口31。

可见，现有采用MEMS透射光阀的显示装置的工艺都是采用在玻璃基板上形成TFT和MEMS透射光阀，利用TFT来控制MEMS透射光阀的打开和闭合，从而实现显示，其显示装置的驱动电路需要在另外的芯片中形成，因此形成的显示装置体积较大，显示面板和半导体制造工艺不兼容，因此显示面板和驱动电路等集成电路不能在相同的工艺中形成，使得显示装置的兼容性差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于MEMS透射光阀的显示装置及其形成方法。这种方法能够使得显示面板和驱动电路与半导体工艺兼容起来。解决现有TFT-MEMS透射光阀的显示装置工艺复杂，制造成本较高的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所利用的技术方案是提供一种基于MEMS透射光阀的显示装置的形成方法，包括下列步骤：

提供包括底层半导体、中间埋层和顶层半导体的多层复合半导体衬底；

在所述顶层半导体中形成导光口；

在所述顶层半导体剩余部分中制备至少一个MOS器件；

在所述MOS器件上形成互连层和层间介质层；

在所述导光口上形成与互连层导电相连的MEMS透射光阀，所述MEMS透射光阀被所述层间介质层包围；

在所述层间介质层上表面形成透明背板，以及

去除所述底层半导体。

可选的，形成导光口的步骤包括：用干法或湿法去除部分顶层半导体，形成导光口预留孔洞；

用透明介电质填埋导光口预留孔洞，形成导光孔。

可选的，所述形成透明背板的方法包括键合透明背板和粘结透明背板。

可选的，所述透明背板面向MEMS透射光阀的一面具有导光板，所述导光板为垂直入光导光板。

可选的，所述透明背板面向MEMS透射光阀的一面具有导光板，所述导光板为侧向入光导光板。

可选的，所述侧向入光导光板为微型反射镜，其与MEMS透射光阀垂直对准。

可选的，所述多层复合半导体衬底为SOI衬底。

可选的，所述形成MEMS透射光阀的步骤包括在所述导光口上形成牺牲层，在牺牲层中形成MEMS透射光阀；

在去除所述底层半导体的步骤之后还包括去除所述牺牲层。

一种基于MEM透射光阀的显示装置，包括：底层半导体、中间埋层和顶层半导体形成的多层复合半导体衬底，在所述顶层半导体中具有导光口；；

所述顶层半导体中至少包括一个MOS器件；

位于所述MOS器件上的互连层和透明层间介质层；

位于所述导光口上的与互连层导电相连的MEMS透射光阀，所述MEMS透射光阀位于透明层间介质层构成的空腔内；以及

位于所述空腔顶部的透明层间介质层上表面的透明背板。

可选的，所述透明背板面向MEMS透射光阀的一面具有导光板，所述导光板为垂直入光导光板。

可选的，所述透明背板面向MEMS透射光阀的一面具有导光板，所述导光板为侧向入光导光板。

可选的，所述侧向入光导光板为微型反射镜，其与MEMS透射光阀垂直对准。