[发明专利]薄膜开关装置与机电系统装置的集成

说明书

相关申请案的交叉参考

本专利申请案主张2012年6月15日申请的标题为“薄膜开关装置与机电系统装置的集成(Integration of Thin Film Switching Device with Electromechanical Systems Device)”的第61/660,164号美国临时专利申请案及2012年8月6日申请的标题为“薄膜开关装置与机电系统装置的集成(Integration of Thin Film Switching Device with Electromechanical Systems Device)”第13/567,845号专利申请案的优先权，且所述申请案转让给本受让人。先前申请案的揭示内容被视为本专利申请案的部分且以引用的方式并入本专利申请案中

技术领域

本发明大体上涉及机电系统(EMS)装置，且更确切地说，涉及集成了薄膜开关装置的显示设备。

背景技术

机电系统包含具有电气和机械元件、激活器、换能器、传感器、光学组件(例如，镜)和电子器件的装置。机电系统可在多种尺度下制造，包含(但不限于)微尺度和纳米尺度。举例来说，微机电系统(MEMS)装置可包含具有范围从约一微米到数百微米或更大的大小的结构。纳米机电系统(NEMS)装置可包含具有小于一微米的大小的结构，包含(例如)小于数百纳米的大小。可使用沉积、蚀刻、光刻和/或其它蚀刻掉衬底和/或已沉积材料层的部分或者添加层以形成电装置和机电装置的微加工工艺来产生机电元件。

一种类型的机电系统装置被称为干涉式调制器(IMOD)。如本文中所使用，术语干涉式调制器或干涉式光调制器指使用光学干涉的原理来选择性地吸收和/或反射光的装置。在一些实施方案中，干涉式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为整体或部分透明和/或反射性的，且能够在施加适当电信号时相对运动。在一实施方案中，一个板可包含沉积于衬底上的静止层，且另一板可包含通过气隙与所述静止层分开的反射膜。一个板相对于另一板的位置可改变入射于干涉式调制器上的光的光学干涉。干涉式调制器装置具有广泛范围的应用，且预期用于改善现有产品且创造新产品，尤其是具有显示能力的产品。

例如干涉式显示器(IMOD)、液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)、双稳态显示器及模拟显示器等显示器可具有许多显示元件或像素。可使用集成电路来控制或电接通及关断个别显示元件。显示元件可制造在衬底上。然而，显示元件可至少部分归因于厚膜技术的拓扑而在衬底上具有不均匀的表面。因此，由于所述不均匀的表面，可难以制造与显示元件相关的控制电路元件。

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，其中没有单个一者单独地负责本文中所揭示的所需属性。

本发明中描述的标的物的一个新颖方面可实施于显示设备中。所述显示设备可包含衬底及衬底上方的机电系统(EMS)显示元件。所述EMS显示元件可具有面向所述衬底的观看侧及与所述观看侧相反的后侧。所述显示设备还可包含：定位在所述EMS显示元件的后侧上的薄膜开关装置，其中所述薄膜开关装置与所述EMS显示元件电连通；及安置在所述EMS显示元件与所述薄膜开关装置之间的平面层，其中所述平面层具有面向所述薄膜开关装置的平面表面。

在一些实施方案中，所述平面层可包含自平面化材料。所述平面层可包含例如旋涂式玻璃等旋涂式电介质或高温可固化聚合物中的至少一者。

在一些实施方案中，所述薄膜开关装置包含薄膜晶体管及薄膜二极管中的至少一者。在一些实施方案中，所述薄膜晶体管可包含非晶硅。在一些实施方案中，所述薄膜晶体管可包含多晶硅。

在一些实施方案中，所述EMS显示元件可为IMOD。在一些实施方案中，所述IMOD是双稳态的。在一些实施方案中，所述IMOD是模拟的。

本发明中描述的标的物的另一新颖方面可实施于显示设备中。所述显示设备可包含衬底及所述衬底上方的EMS显示元件。所述显示设备可进一步包含安置在所述EMS显示元件与衬底之间的薄膜开关装置，其中所述薄膜开关装置与所述EMS显示元件电连通。所述显示设备还可包含所述薄膜开关装置与所述EMS显示元件之间的平面层，其中所述平面层具有面向所述EMS显示元件的平面表面。

在一些实施方案中，所述EMS显示元件是反向IMOD。在一些实施方案中，所述薄膜开关装置包含薄膜晶体管。