[发明专利]低电压MEMS快门组合件

说明书

相关申请案

本专利申请案主张2013年1月30日申请的题为“低电压MEMS快门组合件(LOW-VOLTAGEMEMSSHUTTERASSEMBLIES)”的第13/754,548号美国实用申请案的优先权，且所述申请案已转让给本受让人且在此以引用的方式明确地并入本文中。

技术领域

本发明涉及机电系统(EMS)。明确地说，本发明涉及提供用于EMS的薄保护涂层。

背景技术

显示装置可包含机电系统(EMS)快门组合件阵列。每一快门组合件包含定位在光圈之上的快门及用于使快门移动到光圈之上或邻近于光圈的打开及闭合位置中的致动器。致动器包含定位在附接到快门的负载梁附近的驱动梁。通过将电势提供到驱动梁及负载梁中的任一者或两者，在驱动梁与负载梁之间产生静电力。这些静电力吸引负载梁朝向驱动梁。负载梁朝向驱动梁的运动也使快门相对于光圈移动。

用以致动致动器的电压部分地为负载梁及驱动梁的厚度及刚度的函数。较厚的负载梁及驱动梁通常需要比较薄的负载梁及驱动梁高的致动电压。负载梁及驱动梁的厚度部分地为沉积在所述梁之上的保护涂层的厚度的函数。在典型制造工艺期间，将形成前述快门组合件的材料沉积在牺牲模具之上。一旦沉积并适当地图案化快门组合件材料，便去除模具。随后，在快门组合件的所有曝露表面之上沉积保护涂层以保护快门组合件材料使其免于与在快门组合件周围引入的流体相互作用且有助于防止在致动器梁之间形成短路。然而，通常为电介质的保护涂层添加了致动器的厚度。此添加的厚度又增加用以致动致动器的电压。

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，其中没有单个方面单独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设备中实施，所述设备具有用于控制显示元件的悬置部分的位置的静电致动组合件。所述静电致动组合件包含：至少两个悬置对置梁，包含用于支撑所述悬置部分的负载梁及与所述负载梁对置的驱动梁，所述两个悬置梁中的每一者具有两个主要表面；及保护涂层，其安置在所述至少两个悬置对置梁中的至少一者的仅一个主要表面之上，其中所述保护涂层经图案化以形成多个凸起片段。在一些实施方案中，所述保护涂层包含电绝缘体。在其它实施方案中，所述电绝缘体包含介电材料。

在一些实施方案中，所述至少两个悬置对置梁中的一者经塑形为环，所述环具有内部主要表面及外部主要表面，其中所述保护涂层安置在仅所述外部主要表面之上。在一些实施方案中，所述保护涂层的厚度在约10nm到约400nm的范围内。

在一些实施方案中，所述保护涂层安置在与所述至少两个悬置对置梁中的另一者的主要表面对置的所述外部主要表面的仅一部分之上。在一些其它实施方案中，所述保护涂层安置在所述至少两个悬置对置梁中的每一者的仅一个主要表面之上。在一些其它实施方案中，所述保护涂层安置在所述至少两个悬置对置梁中的仅一者的仅一个主要表面之上。

在一些实施方案中，安置在所述至少两个悬置对置梁中的第一者上的至少一个凸起片段定位成与所述至少两个悬置对置梁中的第二者的位于两个凸起片段之间的一部分对置。所述部分的长度等于或大于所述至少一个凸起片段的长度。

在一些实施方案中，所述设备还包含：显示器，其具有前置光反射层、反射圆形偏光层及吸收圆形偏光层；处理器，其经配置以与所述显示器通信，所述处理器经配置以处理图像数据；及存储器装置，其经配置以与所述处理器通信。

在一些实施方案中，所述显示器进一步包含驱动电路，其经配置以将至少一个信号发送到所述显示器；及控制器，其经配置以将所述图像数据的至少一部分发送到所述驱动电路。在一些实施方案中，所述显示器进一步包含：图像源模块，其经配置以将所述图像数据发送到所述处理器，其中所述图像源模块包含接收器、收发器及发射器中的至少一者；及输入装置，其经配置以接收输入数据并将所述输入数据传达给所述处理器。

本发明中所描述的标的物的另一创新方面可在一种用于形成静电致动器的方法中实施，所述方法包含在衬底上形成模具。所述模具包含第一壁及与所述第一壁对置的第二壁。所述方法进一步包含在所述第一壁及所述第二壁上沉积梁材料；图案化所述梁材料以形成第一顺应性梁及与所述第一顺应性梁对置的第二顺应性梁；在所述第一顺应性梁及所述第二顺应性梁之上沉积保护涂层以分别形成第一保护涂层及第二保护涂层；及在沉积所述保护涂层之后，去除所述模具，以释放用作所述静电致动器的对置电极的所述第一顺应性梁及所述第二顺应性梁。