具有寬帶特性的幹涉式光學顯示系統的製作方法

2023-05-26 11:31:36

專利名稱：具有寬帶特性的幹涉式光學顯示系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及用作幹涉式調製器(iMoD)的微機電系統。更特定來說，本發明涉及用 於改進幹涉式調製器的製造的系統與方法。
背景技術：
微機電系統(MEMS)包括微機械元件、致動器和電子裝置。可使用沉積、蝕刻和 /或其它微切削加工工藝來形成微機械元件，所述工藝蝕刻掉襯底和/或沉積材料層的部 分或其添加層以形成電氣和機電裝置。 一種類型的MEMS裝置被稱作幹涉式調製器。 如本文所用的術語，幹涉式調製器或幹涉式光調製器是指使用光學幹涉原理選擇性地吸 收和/或反射光的裝置。在某些實施例中，幹涉式調製器可包含一對導電板，所述導電板 中的一者或二者可完全或部分透明和/或具反射性，且能夠在施加適當電信號時相對運 動。在一特定實施例中， 一板可包含沉積在襯底上的閬定層且另一板可包含通過氣隙々 所述固定層分開的金屬膜。如在本文中更詳細地描述， 一個板相對亍另- 板的位賈可改 變入射在幹涉式調製器上的光的光學幹涉。此類裝置具有較廣範圍的應用，且利用和/ 或修改這些類型的裝置的特性使得其特徵可用於改進現有產品並形成尚未開發的新產 品在此項技術中將是有益的。

發明內容
本發明的系統、方法和裝置各具有若干方面，所述方面中的任一者不能夠單獨地產 生其所要屬性。在不限制本發明的範圍的情況下，將簡要論述其較顯著的特徵。在考慮 此論述之後，且尤其在閱讀標題為"具體實施方式
"的部分之後，將了解本發明的特徵 如何提供優於其它顯示裝置的優勢。
一實施例提供一種製造MEMS顯示裝置的方法，所述方法包含提供透明襯底和 在所述透明襯底上形成幹涉式調製器陣列，其中所述幹涉式調製器包含消光係數(k) 低於光在所述幹涉式調製器的操作光學範圍內的波長的閾值的材料。
另一實施例提供一種形成幹涉式調製器陣列的方法，所述方法包含在所述透明襯底上形成光學堆疊，在所述光學堆疊上沉積犧牲層，在所述犧牲層上形成導電層，以及 移除所述犧牲層的至少一部分進而在所述襯底與所述導電層之間形成空腔。
另一實施例提供一種MEMS顯示裝置，所述MEMS顯示裝置通過包含以下操作的 方法製造提供透明襯底並在所述透明襯底上形成幹涉式調製器陣列，其中所述幹涉式 調製器包含折射率隨著所述波長增加而增加的材料。
另一實施例提供一種幹涉式顯示裝置，其包含用於透射光的構件和用於幹涉地反射 穿過所述透射構件的光的構件，其中所述反射構件包含消光係數(k)低於光在所述幹 涉式調製器的操作光學範圍內的波長的閾值的材料。
另一實施例提供一種MEMS顯示裝置，其包含襯底和沉積在所述襯底上的幹涉式 調製器陣列，其中所述陣列包含消光係數(k)低於光在所述幹涉式調製器的操作光學 範圍內的波長的閾值的材料。此實施例的顯示裝置進一步包含與所述陣列電連通的處理 器，所述處理器經配置以處理圖像數據；以及與所述處理器電連通的存儲器裝置。
在下文'l'更詳細地描述這些和其它實施例。


圖1為描繪幹涉式調製器顯示器的一個實施例的一部分的等角視圖，其中第一幹涉 式調製器的可移動反射層處於鬆弛位置且第二幹涉式調製器的可移動反射層處於致動 位置。
圖2為說明併入有3x3幹涉式調製器顯示器的電子裝置的一個實施例的系統方框圖。
圖3為對於圖1的幹涉式調製器的一個示範性實施例的可移動鏡面位置對所施加電 壓的圖。
圖4為可用於驅動幹涉式調製器顯示器的一組行電壓與列電壓的說明。
圖5A說明在圖2的3x3幹涉式調製器顯示器中顯示數據的一個示範性幀。
圖5B說明可用於寫入圖5A的幀的行與列信號的 個示範性時序圖。
圖6A與圖6B為說明包含多個幹涉式調製器的視覺顯示裝置的實施例的系統方框圖。
圖7A為圖1的裝置的橫截面。
圖7B為幹涉式調製器的替代實施例的橫截面。
圖7C為幹涉式調製器的另-替代實施例的橫截面。
圖7D為幹涉式調製器的又一替代實施例的橫截面。圖7E為幹涉式調製器的額外替代實施例的橫截面。
圖8為說明在製造幹涉式調製器的方法的實施例中的某些步驟的流程圖。
圖9A為幹涉式調製器的實施例的橫截面。
圖9B為幹涉式調製器的替代實施例的橫截面。
圖9C為幹涉式調製器的另一替代實施例的橫截面。
圖9D為幹涉式調製器的另一實施例的橫截面。
圖9E為幹涉式調製器的額外實施例的橫截而。
圖10為說明隨著波長在幹涉式調製器的操作光學範圍內增加折射率增加且消光系
數(k)減小的材料(例如，Ge)的色散曲線。
圖11A為用於亮態中光譜響應模擬的幹涉式調製器的一個實施例的橫截面。 圖11B為用於暗態中光譜響應模擬的幹涉式調製器的一個實施例的橫截面。 圖12為利用Ge作為吸收劑的圖11的模型化幹涉式調製器的模擬光譜響應，其展
示寬帶白特性。
圖13A為對應於在亮態釋放的幹涉式調製器的未釋放千涉式調製器的一個實施例 的橫截面。
圖13B為對應於在暗態釋放的幹涉式調製器的未釋放幹涉式調製器的--個實施例 的橫截面。
圖14為沉積在襯底上的90人Ge層的實驗色散曲線。
圖15為圖13的未釋放幹涉式調製器的實驗與模擬光譜響應的比較。
圖16為圖13的未釋放幹涉式調製器的實驗與模擬光譜響應的另一比較。
圖17展示兩個幹涉式調製器的模擬光譜響應(A)為包含Ge的幹涉式調製器且(B)
為包含n:k比為4:1.6的吸收劑的幹涉式調製器，其在不色散情況下具有Ge的平均n與k值。
圖18展示(A)包含CuO的幹涉式調製器與(B)包含n:k比為2.5:0.8的吸收劑的 幹涉式調製器的模擬光譜響應，其為在不色散情況下CuO的平均n與k值。
圖19展示包含n:k比為7:2.4的部分反射材料的幹涉式調製器的模擬光譜響應。 圖20展示包含n:k比為4:1的部分反射材料的幹涉式調製器的模擬光譜響應。
具體實施例方式
以下具體實施方式
針對於本發明的某些特定實施例。然而，本發明可以多種不同的 方式體現。在此描述中，對圖式作出參考，在所有圖式中，相同的部件用相同標號表示。從以下描述將明白，所述實施例可實施在經配置以顯示圖像的任何裝置中，無論圖像為 運動的(例如，視頻)或靜止的(例如，靜止圖像)，和無論是文本的還是圖形的。更 特定來說，預期所述實施例可實施在多種電子裝置中或與多種電子裝置相關聯，例如(但 不限於)行動電話、無線裝置、個人數據助理(PDA)、手持式或可攜式計算機、GPS 接收器/導航器、相機、MP3播放器、攝影機、遊戲控制臺、腕錶、時鐘、計算器、屯 視監視器、平板顯示器、計算機監視器、汽車顯示器(例如，裡程表顯示器等)、駕駛 艙內控制件和/或顯示器、相機視圖顯示器(例如，車輛中後視相機顯示器)、電子相片、 電子布告欄或符號、投影儀、建築結構、封裝、和美學結構(例如，在」牛珠寶上顯示 圖像)。具有類似於本文所述結構的結構的MEMS裝置也可用於非顯示應用中，例如用 於電子開關裝置中。
本發明的一個實施例為使用消光係數(k)低於光波長在幹涉式調製器的操作光學 範圍內的闊值的材料。另一實施例可使用隨著波長在操作光學範圍內增加折射率(n) 增加和/或消光係數(k)減小的材料。作為'實例，所述材料可為鍺或基於鍺的合金(例 如Si、Ge"J。包括此材料的顯示裝置能夠在"亮"態時反射寬帶白色，a其處於"暗" 態時對裝置的暗度不產生影響。在一實施例中，在幹涉裝置的吸收劑層內使用鍺層以提 供將寬帶白光反射到觀看者的裝置。在另一實施例中，所述材料與處於堆疊分層結構中 的金屬組合。所述金屬允許顯示裝置光學性能的額外細調。具體來說，鄰近於所述材料 添加金屬層允許暗態屮減小的反射率(暗度)且肉此改進顯示裝置的對比度。^然，應 認識到，本發明的實施例並不限於這些或任何特定層厚度。
在圖1中說明一個包含幹涉MEMS顯示元件的千涉式調製器顯不器實施例。在這 些裝置中，像素處於亮態或暗態。在亮("接通"或"打開")態中，顯示元件將大部分 入射可見光反射到用戶。當處於暗("斷開"或"關閉")態中時，顯示元件將很少的入 射可見光反射到用戶。視實施例而定，"接通"與"斷開"狀態的光反射性質可為相反 的。MEMS像素可經配置以主要反射選定色彩的光，從而允許除顯示黑色與白色之外的 彩色顯示。
圖1為描繪視覺顯示器的一系列像素中兩個鄰近像素的等角視圖，其中每一像素包 含MEMS幹涉式調製器。在某些實施例中，幹涉式調製器顯示器包含這些幹涉式調製 器的行/列陣列。每 一 幹涉式調製器包括 一 對反射層，其彼此相距 一 可變且可控制的距離 以形成具有至少一個可變尺寸的諧振光學腔。在一實施例中，所述反射層中的一者可在 兩個位置之間移動。在第一位置中，其在本文中被稱作鬆弛位置，可移動反射層以距固 定的部分反射層相對大的距離而定位。在第二位置中，其在本文中被稱作致動位置，可移動反射層更鄰近於所述部分反射層而定位。從兩個層反射的入射光依據可移動反射^ 的位置而相長或相消地幹涉，從而產生每一像素的總體反射狀態或非反射狀態。
在圖1中的像素陣列的所描繪的部分包括兩個鄰近的幹涉式調製器12a與12b。在 左邊的幹涉式調製器12a中，可移動反射層14a被說明為處於距光學堆疊16a—預定距 離的鬆弛位置中，所述光學堆疊包括部分反射層。在右邊的幹涉式調製器12b中，可移 動反射層14b被說明為處於鄰近於光學堆疊16b的致動位置中。
如在本文中所提及的光學堆疊16a與16b (統稱作光學堆疊16)通常包含若干熔融 層，其可包括電極層(例如氧化銦錫(ITO))、部分反射層(例如鉻)，和透明介電質。 因此，光學堆疊16導電、部分透明且部分反射，且可(例如)通過將上述層中的一者 或一者以上沉積到透明襯底20上而製造。在某些實施例中，所述層被圖案化成平行條 帶，且可如下文進一步所述在顯示裝置內形成行電極。可移動反射層14a、 14b可形成 為沉積在柱18頂部的一個或一個以上沉積金屬層的一系列平行條帶(與16a、 16b的行 電極正交)和在所述柱18之間沉積的插入犧牲性材料。當將犧牲性材料蝕刻掉之後， 可移動反射層14a、 14b通過經界定間隙19與光學堆疊16a、 16b分開。例如鋁的高傳 導性和反射材料可用於反射層14，且這些條帶可在顯示裝置中形成列電極。
在不施加電壓的情況下，空腔19保持在可移動反射fej 14a與光學堆疊16a之間， 其中可移動反射層14a處於機械鬆弛狀態，如圖1的像素12a所說明。然而，當向選定 行與列施加電位差時，在對應像素處行電極與列電極的交點所形成的電容器變為充電， 且靜電力將電極拉到一起。如果電壓足夠高，則可移動反射層14變形並被迫抵靠光學 堆疊16上。在光學堆疊16內的介電層(在此圖中未說明)可防止短路並控制層14與 16之間的分離距離，如在圖l右部由像素12b所說明。無論所施加電位差的極性，所述 特性均相同。以此方式，可控制反射與非反射像素狀態的行/列致動在許多方面類似於在 常規LCD與其它顯示技術中所使用的行/列致動。
圖2到圖5說明在顯示應用中使用幹涉式調製器陣列的一個示範性方法與系統。
圖2為說明可併入本發明的方面的電子裝置的一個實施例的系統方框圖。在所述示 範性實施例中，電子裝置包括處理器21，其可為任何通用單晶片或多晶片微處理器，例 如ARM、 Pentium 、 Pentium II 、 Pentium III 、 Pentium IV 、 Pentium Pro、 8051、 MIPS 、 Power PC 、 ALPHA ,或任何專用微處理器，例如數位訊號處理器、微控制器或可編程 門陣列。如在此項技術中常規的是，處理器21可經配置以執行一個或一個以上軟體模 塊。除了執行作業系統之外，處理器可經配置以執行一個或一個以上軟體應用程式，包 括網頁瀏覽器、電話應用程式、電子郵件程序或任何其它軟體應用程式。在一個實施例中，處理器21也經配置以與陣列驅動器22通信。在一實施例中，陣 列驅動器22包括行驅動器電路24和列驅動器電路26，其將信號提供到面板或顯示器陣 列(顯示器)30。通過圖2中的線1-1展示在圖1屮所說明的陣列的橫截面。對於MEMS 幹涉式調製器，行/列致動協議可利用在圖3中所說明的這些裝置的滯後性質。其可需要 (例如)10伏電位差以使可移動層從鬆弛狀態變形為致動狀態。然而，當所述電壓從那 個值減小時，可移動層當電壓降低回落到10伏以下時維持其狀態。在圖3的示範性實 施例中，可移動層並不完全鬆弛直到電壓降落低於2伏。因此，存在一電壓範圍，在圖 3所說明的實例屮為約3到7 V，其中存在施加電壓的窗，在所述窗內，所述裝置在松 弛狀態或致動狀態穩定。此在本文中被稱作"滯後窗"或"穩定窗"。對於具有圖3的 滯後特性的顯示器陣列，行/列致動協議可經設計以使得在行選通期間，在待致動的選通 行中的像素暴露於約IO伏的電壓差，且將要鬆弛的像素暴露於接近零伏的電壓差。在 選通之後，像素暴露於約5伏的穩定態電壓差，使得其保持行選通使其所處的任何狀態。 在寫入之後，在此實例中，每像素經歷在3到7伏的"穩定窗"內的電位差。此特徵 使得在圖1中所說明的像素設計在致動或鬆弛預先存在的狀態中在相同的所施加電壓條 件下穩定。由於幹涉式調製器的每一像素，無論處於致動狀態或鬆弛狀態，基本上為通 過固定反射^與移動反射M而形成的電容器，可在幾乎無功率消散的情況卜在滯後窗內 的電壓下保持所以此穩定狀態。如果所施加電位是固定的，那麼基本上無電流流入像素 內。
在典型應用中，可通過根據在第一行中經致動像素的所要集合確定列電極的集合來 形成顯示幀。接著將行脈衝施加到行1電極，響應於所斷言的列線而致動像素。接著所 斷言的列電極的集合變為對應於第二行中經致動像素的所要集合。接著將脈衝施加到行 2電極，根據所斷言的列電極致動在行2中的適當像素。行l像素並不受行2脈衝影響， 且在行1脈衝期間保持為其被設定的狀態。此可以循序方式在整個系列的行上重複以產 生幀。 一般來說，通過每秒以某些所要數目的幀持續重複此過程而使用新的顯示數據刷 新和/或更新幀。用於驅動像素陣列的行電極與列電極以產生顯示幀的多種協議也是眾所 周知的，且可結合本發明而使用。
圖4與圖5說明用於在圖2的3x3陣列上形成顯示幀的一種可能致動協議。圖4說 明可用於展示圖3的滯後曲線的像素的列電壓電平與行電壓電平的可能集合。在圖4實 施例中，致動一像素涉及將適當列設定為-Vbias，以及將適當行設定為+AV，其可分別對 應於-5伏和+5伏。使像素鬆弛伴有將適當列設定為+Vbw，和將適當行設定為+AV，在 像素上產生零伏電位差。在其中行電壓保持為零伏的那些行中，像素在其初始所處的任
11何狀態中穩定，無論所述列是在+Vb^或-Vbias。如在圖4中也說明，應了解，可使用極 性與上述電壓相反的電壓，例如，致動像素可涉及將適當列設定為+Vb^，和將適當行 設定為-AV。在此實施例屮，釋放像素伴有將適當列設定為-Vb^，和將適當行設定為同 樣的-AV，在像素上產生零伏電位差。
圖5B為展示施加到圖2的3x3陣列的一系列行信號與列信號的時序圖，其將產生 圖5A中所說明的顯示布置，其中經致動的像素是非反射性的。在寫入在圖5A中所說 明的幀之前，所述像素可處於任何狀態，且在此實例中，所有行處於0伏，且所有列處 於+5伏。具有這些施加的電壓，所有像素在其現有經致動或鬆弛的狀態屮穩定。
在圖5A幀中，像素(l，l)、 (1,2)、 (2,2)、 (3,2)和(3,3)被致動。為了實現此， 在行1的"線時間"期間，列1與2被設定為-5伏，且列3被設定為+5伏。此並不改 變任何像素的狀態，因為所有像素保持於3到7伏穩定窗中。接著使用從0升到5伏和 返回到零的脈衝來選通行1。此致動(1,1)與(1,2)像素並使(1,3)像素鬆弛。在此 陣列中的其它像素並不受影響。為將行2設為所要的，列2被設定為-5伏，且列1與3 被設定為+5伏。施加到行2的相同選通將接著致動像素(2,2)並使像素(2,1)和(2,3) 鬆弛。同樣，並不影響陣列的其它像素。通過設定列2與3為-5伏和列1為+5伏類似 地設定行3。如圖5A所示，所述行3選通設定行3像素。在寫入所述幀之後，行電位 為零，且列電位可保持為+5或-5伏，且顯示器接著在圖5A的布置中穩定。應了解，可 採用相同程序用於數十或數百行與列的陣列。也應了解，用於執行行與列致動的電壓的 時序、序列和電平可在上文所概述的一般原理內廣泛變化，且上述實例僅為示範性的， 且任何致動電壓方法可與本文所述的系統與方法一起使用。
圖6A與圖6B為說明顯示裝置40的一實施例的系統方框圖。顯示裝置40可為(例 如)蜂窩式電話或行動電話。然而，顯示裝置40的相同組件或其略微變化也說明各種 類型的顯示裝置，例如電視和可攜式媒體播放器。
顯示裝置40包括外殼41、顯示器30、天線43、揚聲器45、麥克風46和輸入裝置 48。外殼41通常由所屬領域的技術人員所眾所周知的多種製造方法中的任一種形成， 包括注射模製和真空成形。此外，外殼41可由多種材料中的任何材料製成，包括(但 不限於)塑料、金屬、玻璃、橡膠和陶瓷或其組合。在一實施例中，外殼41包括可移 除部分(未圖示)，其可與不同色彩的其它可移除部分互換，或含有不同的標誌、圖片 或符號。
示範性顯示裝置40的顯示器30可為多種顯示器中的任何顯示器，包括如本文所述 的雙穩態顯示器。在其它實施例中，顯示器30包括平板顯示器，例如等離子體、EL、OLED、 STNLCD或TFTLCD (如上文所述)，或非平板顯示器，例如CRT或其它顯像 管裝置，如所屬領域的技術人員眾所周知的。然而，為了描述本實施例，顯示器30包 括幹涉式調製器顯示器(如本文所述)。
在圖6B中示意說明示範性顯示裝置40的一個實施例的組件。所說明的示範性顯示 裝置40包括外殼41且可包括至少部分封閉在其中的額外組件。舉例來說，在一個實施 例中，示範性顯示裝置40包括網絡接口 27，網絡接口 27包括耦合到收發器47的天線 43。收發器47連接到處理器21，處理器21連接到調節硬體52。調節硬體52可經配置 以調節信號(例如，過濾信號)。所述調節硬體52連接到揚聲器45和麥克風46。處理 器21也連接到輸入裝置48和驅動器控制器29。驅動器控制器29耦合到幀緩衝器28和 陣列驅動器22，陣列驅動器22接著耦合到顯示器陣列30。電源50根據特定不範性顯 示裝置40設計的需要向所有組件提供功率。
網絡接口 27包括天線43和收發器47，使得示範性顯示裝置40可在網絡上與一個 或-.個以上裝置通信。在一實施例'l'，網絡接口 27也可具有減輕處理器21的要求的某 些處現能力。天線43為所屬領域的技術人員眾所周知的用於傳輸並接收信號的任何天 線。在一實施例中，天線根據IEEE 802.11標準(包括IEEE 802.11 (a)、 (b)或(g)) 傳輸並接收RF信號。在另一實施例中，大線根據BLUETOOTH標準傳輸並接收RF信 號。在蜂窩式電話的情況下，天線經設計以接收CDMA、 GSM、 AMPS或用於在無線手 機網絡內通信的其它已知信號。收發器47預先處理從天線43所接收的信號，使得其可 通過處理器21接收並通過處理器21進一步操縱。收發器47也處理從處理器21接收的 信號使得其可從示範性顯示裝置40經由天線43傳輸。
在一替代實施例中，收發器47可被接收器取代。在又一替代實施例中，網絡接U 27可被圖像源取代，所述圖像源可存儲或產生將發送到處理器21的圖像。舉例來說， 所述圖像源可為含有圖像數據的數字視頻光碟(DVD)或硬碟驅動器，或產生圖像數據 的軟體模塊。
處理器21通常控制示範性顯示裝置40的整體操作。處理器21接收數據，例如來 自網絡接口 27或圖像源的經壓縮圖像數據，並將數據處理為原始圖像數據或處理為易 於處理為原始圖像數據的格式。處理器21接著將經處理的數據發送到驅動器控制器29 或發送到幀緩衝器28以用於存儲。原始數據通常指在圖像內的每一位置處確定圖像特 性的信息。舉例來說，此類圖像特性可包括色彩、飽和度和灰階水平。
在一實施例中，處理器21包括微控制器、CPU、或邏輯單元以控制示範性顯示裝 置40的操作。調節硬體52通常包括放大器和濾波器以用於將信號傳輸到揚聲器45，且用於從麥克風46接收信號。調節硬體52可為示範性顯示裝置40內的離散組件，或可 併入在處理器21或其它組件內。
驅動器控制器29直接從處理器21或從幀緩衝器28取得由處理器21產生的原始圖 像數據並適當地重新格式化原始圖像數據以高速傳輸到陣列驅動器22。具體來說，驅動 器控制器29將原始圖像數據重新格式化為具有類似光柵格式的數據流，使得其具有適 於在顯示器陣列30上掃描的時間順序。接著，驅動器控制器29將經格式化的信息發送 到陣列驅動器22。儘管例如LCD控制器的驅動器控制器29通常作為獨立集成電路(IC) 與系統處理器相關聯，但此類控制器可以多種方式實施。其可作為硬體嵌在處理器21 內，作為軟體嵌在處理器21內或與陣列驅動器22—起完全整合在硬體中。
通常，陣列驅動器22從驅動器控制器29接收經格式化的信息，並將視頻數據重新 格式化為每秒多次施加到來自顯示器的像素x-y矩陣的數百且有時數千導線的波形的平 行集合。
在^實施例巾，驅動器控制器29、陣列驅動器22和顯示器陣列30適用於本文所述 的所述類型的顯示器中的任何顯示器。舉例來說，在一實施例中，驅動器控制器29為 常規顯不器控制器或雙穩態顯示器控制器(例如，幹涉式調製器控制器)。在另一實施 例中，陣列驅動器22為常規驅動器或雙穩態顯示器驅動器(例如，幹涉式調製器顯示 器)。在一實施例中，驅動器控制器29與陣列驅動器22整合。此類實施例在高度整合 的系統中較常見，例如蜂窩式電話、表和其它小面積顯示器。在又一實施例屮，顯示器 陣列30是典型顯示器陣列或雙穩態顯示器陣列(例如，包括幹涉式調製器陣列的顯示 器)。
輸入裝置48允許用戶控制示範性顯示裝置40的操作。在一實施例中，輸入裝置48 包括鍵臺，例如QWERTY鍵盤或電話鍵臺、按鈕、開關、觸敏屏幕、壓敏或熱敏薄膜。 在一個實施例中，麥克風46為用於示範性顯示器裝置40的輸入裝置。當麥克風46用 於將數據輸入到裝置時，可由用戶提供語音命令以控制示範性顯示裝置40的操作。
電源50可包括如此項技術中所眾所周知的多種能量存儲裝置。舉例來說，在一實 施例中，電源50為可再充電電池，例如鎳鎘電池或鋰離子電池。在另一實施例中，電 源50為可再生能源、電容器或太陽能電池，包括塑料太陽能電池和太陽能電池油漆。 在另一實施例中，電源50經配置以從牆上插座接收功率。
在某些實施方案中，如上文所述的控制編程能力駐留在驅動器控制器中，所述驅動 器控制器可位於在電子顯示系統中的若干位置。在某些情況下，控制編程能力駐留在陣 列驅動器22中。所屬領域的技術人員將認識到上述優化可實施在任何數目的硬體中和/
14或軟體組件中和各種配置中。
根據上述所述原理操作的幹涉式調製器的結構的細節可廣泛變化。舉例來說，圖7A 到7E說明可移動反射層14和其支撐結構的五個不同實施例。圖7A為圖1的實施例的 橫截面圖，其中金屬材料條帶14沉積在正交延伸的支撐結構18上。在圖7B中，可移 動反射層14僅附接到系鏈32上隅角處的支撐物。在圖7C中，可移動反射層14從可變 形層34懸置，其可包含柔性材料。可變形層34直接或間接連接到圍繞可變形層34周 邊的襯底20。這些連接在本文中可被稱作支撐柱。在圖7D中所說明的實施例具有包括 支撐柱塞柱42的支撐結構18，在支撐柱塞柱42上擱置有可變形層34。可移動反射層 14保持懸置於空腔上，如在圖7A到7C中，但可變形層34不通過填充可變形層34與 光學堆疊16之間的孔而形成支撐柱18。而是，支撐柱18包含平坦化材料，其用於形成 支撐柱塞柱42。在圖7E中所說明的實施例是基於在圖7D中所展示的實施例，但也可 適於與在圖7A到7C中所說明的實施例以及未展示的實施例中的任一者一起工作。在圖 7E所示實施例屮，額外金屬層或其它導電材料層已用於形成總線結構44。此允許沿千 涉式調製器的背部路由信號，從而消除在原本可能在襯底20上形成的多個電極。
在例如在圖7中所展示的那些實施例的實施例中，幹涉式調製器充當直觀裝置，其 中從透明襯底20的前側觀看圖像，所述側與布置有調製器的側相對。在這些實施例中， 反射層14在光學上屏蔽在與所述襯底20相對的反射層的側上的幹涉式調製器的某些部 分，包括可變形層34與總線結構44 (圖7E)。此允許對所屏蔽的區域進行配置和對其 進行操作而不對圖像質量產生不利的影響。此可分離的調製器架構允許用於調製器的機 電方面與光學方面的結構設計與材料彼此獨立地進行選擇和起作用。此外，圖7C到圖 7E中所展示的實施例具有因反射層14的光學性質與其機械性質去耦而得到的額外益 處，其通過可變形層34執行。此允許相對於光學性質對用於反射層14的結構設計和材 料進行優化，且相對於所要機械性質對用於可變形層34的結構設計和材料進行優化。
一個實施例提供一種製造MEMS顯示裝置的方法，其包含提供透明襯底和在所述 透明襯底上形成幹涉式調製器的陣列，其中所述幹涉式調製器包含消光係數(k)低於 光在所述幹涉式調製器的操作光學範圍內的波長的閾值的材料。形成幹涉式調製器陣列 包含在所述透明襯底上形成光學堆疊，在所述光學堆疊上沉積犧牲層，在所述犧牲層上 形成導電層，並移除所述犧牲層的至少一部分，進而在所述襯底與所述導電層之間形成 空腔。
圖8說明反射寬帶白光的幹涉式調製器的製造方法800的實施例中的某些步驟。所 述步驟可與圖8未展示的其它步驟一起存在於製造(例如)在圖1、圖7和圖9中所說明的一般類型的幹涉式調製器的過程中。參看圖8與圖9A，過程800始於步驟805，在 步驟805提供透明襯底。在某些實施例中，透明襯底20為玻璃、塑料或其它對光透明， 也可支持幹涉式調製器陣列的製造的材料。所屬領域的技術人員應了解，本文所用的術 語"透明"涵蓋對於幹涉式調製器的操作波長大體上透明的材料，且因此透明襯底無需 透射光的所有波長且可吸收光在幹涉式調製器的操作波長處的一部分。在某些實施例 中，透明襯底20可為較大面積顯示器。
過程800在步驟810繼續，在步驟810中，在透明襯底20上形成光學堆疊16。因 此，如上文所述，光學堆疊16導電，部分透明且部分反射，且可(例如)通過將上述 層中的一者或一者以上沉積到透明襯底20上而製造。在某些實施例中，所述層被圖案 化到平行條帶內，且可在顯示裝置內形成行電極。在某些實施例中，光學堆疊16包括 沉積在部分反射材料23 (例如，所述材料)的一個或一個以十.層.卜.的介電層24。
參看為一個實施例的一實例的圖9A，形成光學堆疊16包含在所述襯底20的至少 -部分上沉積-'部分反射材料23 (例如，所述材料)和在部分反射材料23上沉積介電 層24。通常，介電層的厚度為約IOO到約800埃(A)。部分反射材料23 (例如，所述 材料)具有低於光波長在幹涉式調製器的操作光學範圍內的閾值的消光係數(k)。在一 實施例中，k的閾值為約2.5。在某些實施例中，部分反射材料23可具有針對光在幹涉 式調製器的操作光學範圍內的波長保持大體上恆定的K值。在某些其它實施例中，部分 反射材料23的k值可隨著光波長在幹涉式調製器的操作光學範圍內增加而減小。某些 實施例也可具有折射率(n)隨著光波長在千涉式調製器的操作光學範圍內增加而增加 的部分反射材料。幹涉式調製器的操作光學範圍可為約300 nm到約800 nm波數，優選 約350 nm到約750 nm，且更優選約400 nm到約700 nm。在某些實施例中，所述部分 反射材料23 (例如，所述材料)包含矽鍺合金(例如，SixGei.x)。在另一實施例中，部 分反射材料23 (例如，所述材料)可為鍺。部分反射層的厚度可為約20到約400 A， 優選約50到約200A。在某些實施例中，SixGei—x (x=0-l)的各種組分可通過改變x值 與y值獲得，且此變化可用於參數n與k的"細調"，其接著產生能夠調諧高強度經反 射寬帶白光的光譜性質的能力。在其它實施例中，部分反射材料23 (例如，所述材料) 的n與k性質可通過使用濃度為約0.01%到約10%的雜質摻雜鍺或含鍺合金(例如， SixGei_x)而調諧。所述雜質可為(但不限於)B、 P、 As、 C、 In、 Al或Ga。在一實施 例中，部分反射材料23具有從約2.5到約6的n與k比。在另一實施例中，部分反射材 料23具有為約3的n與k比。
另一實施例針對於在透明襯底上形成富鍺層，其中在富鍺層上有類似Si02的層。在此實施例中，形成光學堆疊包含在襯底上沉積含鍺合金(例如，SixGei.x)，和在例如02、 N20、 03或NO的氧化環境中熱氧化經沉積的SixGe,-x合金，其中Si優先氧化以形成透 明氧化矽介電層，留下具有所要n&k性質的富鍺部分反射材料層。在某些實施例屮， 經沉積的含鍺合金的厚度可為約20到約500 A。
在另一實施例中，部分反射材料23與在堆疊層體結構中的金屬組合。金屬層包含 選S由鉻、鉬、折射材料和折射合金組成的群組。所述金屬允許顯示裝置光學性能的額 外細調。具體來說，鄰近於所述材料添加金屬層允許在暗態中減小的反射率(暗度)且 因此改進顯示裝置的對比度。在一實施例屮，鉻層厚度為1到50、 10到40、或25到 35 A。在另一實施例中，金屬層厚度為1到50、 10到40或25到35 A。
在圖8中所說明的過程800在步驟815繼續，其中在步驟815中，在光學堆疊16 上沉積犧牲層。之後移除犧牲層(例如，在步驟830)以形成如下文所論述的空腔19， 且因此在圖1、圖7和圖9所說明的所得幹涉式調製器12中並未展示犧牲層。在光學堆 疊16上形成犧牲層可包括沉積XeF2-可蝕刻材料，例如鉬、鎢和非晶矽，沉積厚度經選 擇以提供(在後續的移除之後)具有所要大小的空腔19。在某些實施例中，犧牲層可為 可熱汽化的材料(例如，有機聚合物)。可熱汽化的材料可為在加熱到汽化溫度時汽化 以使得大體上所有聚合物(例如，>95重量％)被汽化的固體材料。汽化溫度範圍優選 足夠高，使得可熱汽化材料在正常製造溫度下保持完整，但足夠低以避免在汽化期間損 壞所存在的其它材料。在-一實施例中，可熱汽化材料可為可熱汽化的聚合物。可使用多 種可熱汽化聚合物。舉例來說， 一種此類可熱汽化材料為可熱解聚的聚碳酸酯(HDP)， 例如聚(環己烯碳酸酯)、脂肪族聚碳酸酯，其可由C02與環氧化物製造，參見第6,743,570 B2號美國專利。也可使用其它HDP。
可使用常規沉積技術來執行光學堆疊與犧牲材料的沉積，例如物理汽相沉積(PVD， 例如濺鍍)、等離子體增強型化學汽相沉積(PECVD)、熱化學汽相沉積(熱VCD)、分 子束沉積、旋塗、離子植入、離子束輔助式沉積、電鍍或脈衝雷射沉積(PLD)。可通過 (例如)印刷技術(其中的一者為噴墨沉積)來將犧牲層沉積在選定位置。在一實施例 中，犧牲層被印刷在鄰近於柱結構位置的位置上(已沉積的柱結構或將要沉積的柱結構 位置)。
在某些實施例中，支撐結構形成步驟(在圖9屮未圖示)可在步驟81S之後且在步 驟820中的導電層14形成之前發生。如圖1、圖7和圖9中所展示的柱18的形成可包 括以下步驟圖案化所述犧牲層以形成支撐結構孔，接著沉積非導電材料(例如，聚合 物)到孔內以形成柱18,使用例如PECVD、熱CVD、旋塗、離子植入、離子束沉積或PLD的沉積方法。圖案化步驟可包含例如電子束光刻和圖像轉印的技術。步驟820可接 著在犧牲層上和在柱上形成導電層14，使得在步驟825中移除犧牲層之後將支撐導電層 14。
在某些實施例中，形成於犧牲層中的支撐結構孔延伸穿過犧牲層和光學堆疊16到 下伏襯底20，使得柱18的下端接觸襯底20，如圖7A所說明。在其它實施例中，形成 於犧牲^中的孔延伸穿過犧牲fej，但並不穿過光學堆疊16。舉例來說，圖7C說明與光 學堆疊16接觸的支撐柱塞柱42的下端。在一實施例中，XeF2-可蝕刻材料可用於形成 所述柱結構的至少部分。適於柱結構的XeF2-可蝕刻材料包括鉬和含矽材料，例如矽自 身(包括非晶矽、多晶矽和結晶矽)以及矽鍺和氮化矽。在另一實施例中，柱或柱結構 可為聚合物。
在圖8中說明的過程800在步驟820繼續，在步驟820中形成可移動反射層，例如 在圖1、圖7和圖9中所說明的可移動反射層14。可通過採用一個或一個以上沉積步驟 而形成可移動反射層14,例如，反射層(例如，鋁、鋁合金)沉積，以及一個或.'個以 上圖案化、遮蓋和/或蝕刻步驟。如上文所論述，可移動反射層14通常是導電的，且可 在本文中被稱作導電層。由於犧牲層仍存在於在過程800的步驟820中所形成的部分制 造的幹涉式調製器中，因此可移動反射板14通常在此階段不可移動。含有犧牲S的部 分製造的幹涉式調製器可在本文中被稱作"未釋放"幹涉式調製器。
在圖8中所說明的過程800在步驟825繼續，在步驟825中形成空腔，例如，如在 圖1、 7和9中所展示的空腔19。可通過將犧牲性材料(在步驟815沉積)暴露於蝕刻 劑而形成空腔19。舉例來說，例如可通過幹化學蝕刻移除鉬或非晶矽的可蝕刻犧牲性材 料，例如，通過將犧牲層暴露於氣態或汽化蝕刻劑(例如從固體二氟化氙(XeF2)得到 的蒸汽)並持續有效地移除所要量的材料(通常選擇性地相對於圍繞空腔19的結構) 的一段時期。也可使用其它蝕刻方法，例如溼蝕刻和/或等離子體蝕刻。在某些實施例屮， 汽化步驟825包含加熱。可在加熱板上、在烘箱中、在乾燥爐中或通過使用能夠實現並 維持足以汽化所述可熱汽化材料的溫度並持續大體上汽化所有犧牲性材料的足夠長的 時間的任何加熱裝置進行加熱。因此在過程800的步驟825期間移除犧牲層，可移動反 射層14通常在此階段之後可移除。在移除犧牲性材料之後，所得全部或部分製造的幹 涉式調製器可在本文中被稱作"釋放的"幹涉式調製器。在某些實施例屮，過程800可 包括額外步驟且所述步驟可從圖8的說明重新布置。
圖9A到圖9E說明MEMS顯示裝置的各種實施例，MEMS裝置包含襯底20和沉積 在所述襯底20上的幹涉式調製器陣列，其中所述陣列包含消光係數(k)低於光波長在幹涉式調製器的操作光學範圍內的閾值的材料23。襯底20可為較大面積的透明襯底， 例如玻璃、塑料或對於光透明的其它材料。因此，透明襯底也為用於透射光的構件。幹 涉式調製器也為用於幹涉地反射穿過所述透射構件(例如，透明襯底)的光的構件。所 述幹涉式調製器可包含光學堆疊16，導電層14 (例如，可移動層)、支撐結構(例如， 柱或柱結構18)和將光學堆疊與導電層分開的々:腔19。材料23 (例如，部分反射層) 通常具有能夠補償空腔中絕緣M或介電M和空氣的波長變化的色散/消光係數狀態。在一 實施例中，所述材料具有在圖10中所說明的色散/消光係數曲線。圖IO展示具有隨著波 長在操作光學範圍內增加而增加的折射率和減小的消光係數的鍺的色散/消光係數狀態。 具有類似色散和/或消光係數狀態的材料允許較高的全反射而不損害在暗/斷開狀態下的 有利的較高的可見光吸收度。在某些實施例中，在操作光學範圍中全反射可為約30%到 約70%。材料層23 (例如，鍺、鍺合金、經摻雜鍺或含經摻雜鍺的合金^)的典型厚度 可在約50到約200 A的範圍中。
在某些實施例屮，部分反射材料23(例如，所述材料)可沉積在透明襯底20上。 在一個實施例中，透明導電材料25(例如，ITO或其它透明導電氧化物，例如ZnO)可 沉積在部分反射材料23上(參見圖9A)。在另一實施例中，部分反射材料23 (例如， 所述材料)可沉積在透明導電材料25卜.(參見圖9B)。在此情況下，透明導電材料25 可在沉積部分反射材料23 (例如，所述材料)之前沉積在所述襯底的至少一部分上。透 明導電材料25可為任何光學透明導電材料且典型厚度為約100到800 A。透明導電材料 25的厚度由層的位置和所要空腔大小而確定。在某些實施例中，透明導電材料25包含 基於錫的氧化物、基於銻的氧化物或基於銦的氧化物。在圖9C所展不的另一實施例中， 透明導電材料25 (例如，ITO)可省略，因為鍺或含鍺合金層自身也可經配置以充當導 電層，尤其當摻雜III族元素(例如，B、 Al或Ga)或V族元素(例如，P、 As或Sb) 時。
在圖9D中所說明的另一實施例中，部分反射材料23(例如，所述材料)可整合在 透明襯底20內。透明襯底20可摻雜有部分反射材料23。此可通過將所述材料離子植入 到襯底20內，並允許使用任何已知半導體處理技術使所述材料在所述襯底內形成部分 反射材料23的帶或層而進行。在此實施例中，包含所述材料的襯底的所述部分可被視 作光學堆疊16的一部分。在圖9E中展示的又一實施例屮，部分反射材料23的帶可整 合在介電層24 (例如，絕緣層)內。舉例來說，薄介電層(例如，Si02)首先沉積，接 著在其上沉積部分反射材料23，且最後在部分反射材料23上沉積更多的Si02。視情況， 透明導電材料25 (例如，ITO)可在沉積絕緣層或介電層24之前沉積在作為電導體的襯底上。
實例1
基於圖11中展示的未釋放的幹涉式調製器的 一個實施例模型化幹涉式調製器裝置 模擬。模型化結構包括玻璃襯底20,在玻璃襯底20上的光學堆疊16、將光學堆疊16 與Al反射層14分開的空腔19。光學堆疊16含有在襯底20上的ITO層102，在ITO層 102上的部分反射材料23和在部分反射材料23上的介電^ 24。對於此實例，使用Ge 作為部分反射材料23。通過改變ITO層、Ge和介電層的厚度，能夠優化幹涉式調製器 的特性(例如對比度、反射率、白平衡或其組合)。使用來自薄膜屮心公司(Thin Film Center Inc.)(圖森，亞利桑那州)的易森舍麥克勞德(Essential Macleod)的PC軟體 程序基於每一層的厚度、折射率(n)和消光係數(k)作為波長的函數來計算堆疊的反 射率和透射率。
在此模擬中的層的最佳輸入厚度對於ITO層102為330 A，對於部分反射材料23， 鍺為99A，對於介電層24， SiCh為119 A且八1203為80 A，且對於Al反射層14為300 人。空腔19在亮態中具有1900 A的問隔(圖IIA)且在暗態中具有0 A的問隔(圖IIB)。 使用Ge作為部分反射層(例如，吸收劑)的寬帶A幹涉式調製器的所模擬光譜響應在 其亮態中展示超過50%的反射率且在亮態與暗態之間展示100:1的對比度(圖12)。
實例2
基於圖11中展示的未釋放的幹涉式調製器的一個實施例來模型化另一幹涉式調製 器裝置模擬。模型化結構包括玻璃襯底20，在玻璃襯底上的光學堆疊16、將光學堆疊 16與Al反射層14分開的空腔19。光學堆疊16含有在襯底20上的ITO層102,在ITO 層102上的部分反射材料23和在部分反射材料23上的介電層24。然而，在此實例中金 屬層(例如，Cr或Mo)在部分反射材料23上或下方經模型化。通過改變ITO, Ge、 金屬層和介電層的厚度，能夠優化幹涉式調製器的特性(例如對比度、反射率、白平衡 或其組合)。使用來自薄膜中心公司(Thin Film Center Inc.)(圖森，亞利桑那州)的易 森舍麥克勞德(Essential Macleod)軟體程序基於毎一層的厚度、折射率(n)和消光 係數(k)並依據波長來計算堆疊的反射率和透射率。
在此模擬中所述層的最佳輸入厚度對於ITO層為330 A,對於Ge層為100 A，對於 介電層Cr為10到40 A， SiCb為119 A且八1203為80，且對於A1層為300 A。空腔19 在亮態中具有1850 A的間隔且在暗態中具有0A的間隔。作為吸收劑的Ge與金屬(例 如Cr或Mo)的組合能夠改進對比度約25%。
實例3
20通過在玻璃襯底20上沉積90 A的Ge作為部分反射層23來製造圖13中所展示的未釋 放幹涉式調製器。SiO2絕緣層101沉積在Ge層上，且接著在SiO2層101上以大於300 A的 厚度沉積A1反射層14。在未釋放幹涉式調製器中的SiO2絕緣層101表示在釋放幹涉式調 制器中的空腔。SiO2絕緣層101的厚度等於部分反射層23與Al反射層14 (即，在釋放的 幹涉式調製器中的可移動層)之間的間隔的距離。製備具有450 A與1080 A Si02層的裝 置。具有450 ASiO2層(圖13B)的裝置等效於在暗態中的釋放的幹涉式調製器，而1080 A Si02裝置(圖13A)等效於在亮態中的釋放的幹涉式調製器。測量兩個裝置的光譜響 應並與使用來自薄膜屮心公司(Thin Film Center Inc.)(圖森，亞利桑那州)的易森舍麥 克勞德(Essential Macleod)軟體程序所產生的模擬數據進行比較。
圖14為通過濺鍍沉積的卯A Ge層的實驗色散曲線，其證實Ge為隨著波長在操作光 學範圍內(即，400到700 nm)增加而折射率(n)增加和/或消光係數(k)減小的材料 中的一者。
圖15為具有90人Ge作為部分反射層的這些未釋放幹涉式調製器的光譜響應。模擬 與實驗數據均顯示在400與700 nm波長之間總反射率範圍在亮態中為30%到70% (例如， 具有1080 ASi02層)且在暗態中低於10% (例如，具有450 A SiCh層)。
通過在玻璃襯底上沉積70 A Ge作為部分反射層23而製造如在圖13中所展示的 一 系 列未釋放幹涉式調製器。Si02絕緣層IOI沉積在Ge層上，且接著在SiCb層101上以大於300 A的厚度沉積A1反射層14。在未釋放的幹涉式調製器中的SiO2絕緣層101表示在釋放的幹 涉式調製器中的令:腔。SiO2絕緣層101的厚度等於部分反射層23與反射層14 (即，在釋 放的幹涉式調製器中的可移動層)之間的間隔的距離。在此實例中，使用四種不同厚度 的SiO2絕緣層101來建構四種裝置。在一裝置中，441 ASi02層沉積在Ge層上以形成等效 於暗態中的釋放的幹涉式調製器的裝置(圖13B)。使用不同厚度的Si02來製造三種其它 裝置(圖13A)以用於在不同空腔大小情況下的亮態中的光譜響應測量。對於這些裝置 中的每一者，Si02厚度為1084 A、 1277 A和1488人。圖16展示70 A Ge作為部分反射層的 這些未釋放的幹涉式調製器的光譜響應。模擬與實驗數據均顯示全反射率範圍在不同亮 態中為30%到70%且在暗態中低於20% 。
實例5
基於在圖ll中展示的未釋放幹涉式調製器的一實施例來模型化另一幹涉式調製器 裝置模擬。模型化結構包括玻璃襯底20,在玻璃襯底20上的光學堆疊16、將光學堆疊16 與A1反射層14分開的空腔19。光學堆疊16含有在ITO層上的部分反射材料23，和在部分反射材料23上的介電層。在此模擬中的層的輸入厚度對於Ge層為90A，對於介電MSi02 為250 A，且對於A1層為300 A。空腔19在亮態中具有1700 A的間隔(圖11A)且在暗態 中具有100A的間隔(圖11B)。
不同n:k比的部分反射材料23 (例如，吸收劑)經模擬展示調諧n與k參數的效果。 圖17展示並比較兩種幹涉式調製器的模擬光譜響應(A)為包含Ge的幹涉式調製器且 (B )為包含n: k比為4丄6的吸收劑的幹涉式調製器，其在不色散情況下具有G e的平均 n與k值。圖18展示(A)包含CuO的幹涉式調製器以及(B)包含n:k比為2.5:0.8的 吸收劑的幹涉式調製器(其為在不色散情況下CuO的平均n與k值)的模擬光譜響應。 使用某些部分反射材料的平均n與k值的模擬能夠預測實際材料在幹涉式調製器的操作 光學範圍內如何響應。圖19展示包含n:k比為7:2.4的部分反射材料的幹涉式調製器的 模擬光譜響應。圖20展示包含n:k比為4:l的部分反射材料的幹涉式調製器的模擬光譜 響應。這些模擬的結果暗示優選的n與k比為約2.5到約6，且更優選為約3。
權利要求
1. 一種製造MEMS顯示裝置的方法，其包含提供透明襯底；以及在所述透明襯底上形成幹涉式調製器陣列，其中所述幹涉式調製器包含具有低於光波長在所述幹涉式調製器的操作光學範圍內的閾值的消光係數(k)的材料。
2. 根據權利要求l所述的方法，其中所述閾值為約2.5。
3. 根據權利要求l-2中任一權利要求所述的方法，其中形成幹涉式調製器陣列包含在所述透明襯底上形成光學堆疊； 在所述光學堆疊上沉積犧牲層； 在所述犧牲層上形成導電層；以及移除犧牲層的至少一部分，進而在所述襯底與所述導電層之間形成'今:腔。
4. 根據權利要求3所述的方法，其中所述光學堆疊進-一步包含透明導電材料。
5. 根據權利要求3-4中任一權利要求所述的方法，其中所述光學堆疊進-'步包含介電 層。
6. 根據權利要求5所述的方法，其中將所述材料整合在所述介電層內。
7. 根據權利要求l-5中任一權利要求所述的方法，其進一步包含將所述材料整合在透 明襯底內。
8. 根據權利要求l-7中任一權利要求所述的方法，其中所述消光係數(k)隨著所述光 波長在所述幹涉式調製器的所述操作光學範圍內增加而減小或保持大體上恆定。
9. 根據權利要求l-8中任一權利要求所述的方法，其中所述材料具有隨著所述光波長 在所述幹涉式調製器的所述操作光學範圍內增加而增加的折射率(n)。
10. 根據權利要求9所述的方法，其中所述材料具有從約2.5到約6的n與k比。
11. 根據權利要求1-10中任一權利要求所述的方法，其中所述操作光學範圍為從約400 nm到約700 nm。
12. —種通過根據權利要求l-ll中任 一權利要求所述的方法製造的MEMS顯示裝置。
13. —種幹涉式顯示裝置，其包含用於透射光的構件；以及用於幹涉地將光反射穿過所述透射構件的構件，其中所述反射構件包含具有低於 光波長在幹涉式調製器的操作光學範圍內的閾值的消光係數(k)的材料。
14. 根據權利要求13所述的幹涉式顯示裝置，其中所述閾值為約2.5。
15. 根據權利要求13-14中任一權利要求所述的幹涉式顯示裝置，其中所述材料層整合 在所述透射構件中。
16. 根據權利要求13-15中任一權利要求所述的幹涉式顯示裝置，其中所述透射構件包 含透明襯底。
17. 根據權利要求13-16中任一權利要求所述的幹涉式顯示裝置，其中所述消光係數(k) 隨著所述光波長在所述幹涉式調製器的所述操作光學範圍內增加而保持大體上恆 定或減小。
18. 根據權利要求13-17中任一權利要求所述的幹涉式顯示裝置，其中所述材料具有隨 著所述光波長在所述幹涉式調製器的所述操作光學範圍內增加而增加的折射率 (n)。
19. 根據權利要求18所述的幹涉式顯示裝置，其屮所述材料具有從約2.5到約6的n與k 比。
20. —種MEMS顯示裝置，其包含襯底；以及沉積在所述襯底上的幹涉式調製器陣列，其中所述陣列包含具有低於光波長在所述幹涉式調製器的操作光學範圍內的閾值的消光係數(k)的材料。
21. 根據權利要求20所述的MEMS顯示裝置，其中所述閾值為約2.5。
22. 根據權利要求20-21中任一權利要求所述的MEMS顯示裝置，其中所述材料整合在 透明襯底中。
23. 根據權利要求20-22中任一權利要求所述的MEMS顯示裝置，其中所述消光係數(k) 隨著所述光波長在所述幹涉式調製器的所述操作光學範圍內增加而保持大體上恆 定或減小。
24. 根據權利要求20-23中任一權利要求所述的MEMS顯示裝置，其中所述材料具有隨 著所述光波長在所述千涉式調製器的所述操作光學範圍內增加而增加的折射率 (n)。
25. 根據權利要求24所述的MEMS顯示裝置，其中所述材料具有從約2.5到約6的n與k 比。
26. 根據權利要求20-25中任一權利要求所述的MEMS顯示裝置，其中所述操作光學範 圍為從約400 nm到約700 nm。
27. 根據權利要求20-26中任一權利要求所述的MEMS顯示裝置，其中所述MEMS裝置 包含蜂窩式電話。
28. 根據權利要求20-27中任一權利要求所述的MEMS顯示裝置，其進一步包含與所述陣列電連通的處理器，所述處理器經配置以處理圖像數據；以及 與所述處理器電連通的存儲器裝置。
29. 根據權利要求28所述的MEMS顯示裝置，其進一歩包含經配置以將至少一個信號發 送到所述陣列的驅動器電路。
30. 根據權利要求29所述的MEMS顯示裝置，其進一步包含經配置以將所述圖像數據的至少一部分發送到所述驅動器電路的控制器。
31. 根據權利要求28-30中任一權利要求所述的MEMS顯示裝置，其進一步包含經配置 以將所述圖像數據發送到所述處理器的圖像源模塊。
32. 根據權利要求31所述的MEMS顯示裝置，其中所述圖像源模塊包含接收器、收發器 和傳輸器中的至少一者。
33. 根據權利要求28-32中任一權利要求所述的MEMS顯示裝置，其進一步包含經配置 以接收輸入數據並將所述輸入數據傳送到所述處理器的輸入裝置。
全文摘要
可通過併入具有低於光波長在幹涉式調製器的操作光學範圍內的閾值的消光係數(k)的材料在MEMS顯示裝置中實現寬帶白色。一個實施例提供一種製造所述MEMS顯示裝置的方法，所述方法包含在透明襯底(20)的至少一部分上沉積所述材料(23)，在所述材料層上沉積介電層(24)，在所述介電質上形成犧牲層，在所述犧牲層上沉積導電層(14)，以及通過移除所述犧牲層的至少一部分而形成空腔(19)。合適的材料可包含鍺、具有各種組分的鍺合金、經摻雜鍺或含經摻雜鍺的合金，且可沉積在所述透明襯底上，併入在所述透明襯底或所述介電層內。
文檔編號G02B26/00GK101443691SQ200780012868
公開日2009年5月27日 申請日期2007年4月2日 優先權日2006年4月10日
發明者葉夫根尼·古塞夫, 剛 徐, 馬雷克·米恩克 申請人:高通Mems科技公司