并入有提升光圈层的显示设备及其制造方法技术

本发明专利技术提供用于显示图像的系统、方法和设备。一些此类设备包含：显示元件阵列，其耦合到衬底；及提升光圈层EAL，其悬置于所述显示元件阵列上方。所述EAL耦合到所述衬底，且对于所述显示元件中的每一者，所述EAL包含至少一个光圈以用于允许光通过所述至少一个光圈。用于制造此设备的方法包含以下各者中的至少一者：形成穿过所述EAL的蚀刻孔；采用至少部分可升华的牺牲模具；采用二阶段释放过程；及释放所述设备，使得牺牲模具的一部分保持环绕所述设备的多个部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】 相关申请案 本专利申请案主张2013年3月15日申请的标题为"并入有提升光圈层的显示设 备及其制造方法（Display Apparatus Incorporating an Elevated Aperture Layer and Methods of Manufacturing the Same)"的第13/842, 882号美国技术申请案的优先 权，所述申请案转让给本案受让人且以引用方式明确并入本文中。
本专利技术涉及机电系统（EMS)的领域，且具体来说，本专利技术涉及一种用于显示设备 的集成提升光圈层。
技术介绍
通过将具有光圈层的盖片附接到支撑多个显示元件的衬底而构建某些显示器。所 述光圈层包含对应于相应显示元件的光圈。在此些显示器中，所述光圈与所述显示元件的 对准影响图像质量。相应地，当将所述盖片附接到所述衬底时，需要额外小心以确保所述光 圈与所述相应显示元件紧密对准。此增加组装此类显示器的成本。此外，这些显示器还包 含用于维持由所述衬底支撑的所述盖片与附近显示元件之间的合理安全距离以降低由外 力（例如人按压显示器）引起的损坏风险的间隔件。这些间隔件制造起来也比较昂贵，进 而增加制造成本。另外，所述盖片与所述显示元件之间的大距离不利地影响图像质量。具 体来说，其降低显示器的对比度。为减小所述距离，所述盖片与所述衬底可耦合在一起以在 所述两者之间仅有小间隙，然而，如果所述显示元件与所述盖片彼此接触，则此可增加损坏 的风险。
技术实现思路
本专利技术的系统、方法和装置各具有若干创新方面，其单一者不单独决定本文所揭 示的所要属性。 本专利技术中所描述的标的物的创新方面可实施于一种设备中，所述设备包含透明衬 底、光阻断提升光圈层（EAL)、用于将所述EAL支撑于所述衬底上方的多个锚，和多个显示 元件。所述EAL界定穿过其而形成的多个光圈。所述多个显示元件定位于所述衬底与所述 EAL之间。所述显示元件中的每一者对应于由所述EAL界定的所述多个光圈中的至少一个 相应光圈，且每一显示元件包含通过将所述EAL支撑于所述衬底上方的对应锚而支撑于所 述衬底上方的可移动部分。在一些实施方案中，所述显示元件包含基于微机电系统（MEMS) 快门的显示元件。 在一些实施方案中，所述设备包含定位于所述EAL的与所述衬底相对的一侧上的 第二衬底。在一些此类实施方案中，所述EAL可粘附到所述第二衬底的表面。在此些实施 方案中的一些其它实施方案中，所述设备包含沉积于以下各者中的一者上的反射材料层： 所述EAL的最接近所述第二衬底的表面；及面向所述EAL的所述第二衬底。 在一些实施方案中，所述EAL包含朝向所述衬底延伸的多个肋和多个抗粘滞突出 部中的至少一者。在一些其它实施方案中，所述设备包含安置于穿过由所述EAL界定的所 述光圈的光学路径中的光分散元件。在一些此类实施方案中，所述光分散元件包含透镜和 散射元件中的至少一者。在此些实施方案中的一些其它实施方案中，所述光分散元件包含 图案化电介质。 在一些实施方案中，所述设备包含对应于相应显示元件的多个电隔离导电区域。 在一些此类实施方案中，所述电隔离导电区域电耦合到所述相应显示元件的多个部分。 在一些实施方案中，所述设备还包含显示器、处理器和存储器装置。所述处理器可 经配置以与所述显示器通信且处理图像数据。所述存储器装置可经配置以与所述处理器通 信。在一些实施方案中，所述设备还包含经配置以将至少一个信号发送到所述显示器的驱 动器电路。在一些此类实施方案中，所述处理器进一步经配置以将所述图像数据的至少一 部分发送到所述驱动器电路。在一些其它实施方案中，所述设备还可包含经配置以将所述 图像数据发送到所述处理器的图像源模块。所述图像源模块可包含接收器、收发器和发射 器中的至少一者。在一些其它实施方案中，所述设备包含经配置以接收输入数据且将所述 输入数据传送到所述处理器的输入装置。 本专利技术中所描述的标的物的另一创新方面可实施于形成显示设备的方法中。所述 方法包含：在形成于衬底上的显示元件模具上制造多个显示元件。所述显示元件包含用于 将所述相应显示元件的多个部分支撑于所述衬底上方的对应锚。所述方法还包含：将第一 牺牲材料层沉积于所述所制造的显示元件上方；及图案化所述第一牺牲材料层以暴露所述 显示元件锚。所述方法还包含：将结构材料层沉积于所述第一牺牲材料层上方，使得所述所 沉积的结构材料部分地沉积于所述暴露的显示器锚上；及图案化所述结构材料层以界定对 应于相应显示元件的穿过所述结构材料层的多个光圈以形成提升光圈层（EAL)。另外，所述 方法包含：移除所述显示元件模具和所述第一牺牲材料层。 在一些实施方案中，所述方法还包含：将第二牺牲材料层沉积于所述第一牺牲材 料层上方；及图案化所述第二牺牲材料层以形成用于从所述EAL朝向所述相应显示元件的 悬置部分延伸的多个EAL加强肋或多个抗粘滞突出部的模具。在一些其它实施方案中，所 述方法包含：使所述EAL的区域与第二衬底的表面接触，使得所述EAL的所述区域粘附到所 述第二衬底的所述表面。在一些其它实施方案中，所述方法包含：将电介质层沉积于所述结 构材料层上方；及图案化所述电介质层以在穿过所述结构材料层而界定的所述光圈上方界 定光分散元件。 在一些实施方案中，所述结构材料层包含导电材料。在此些实施方案中的一些实 施方案中，图案化所述结构材料层会使所述EAL的相邻区域电隔离。所述EAL的每一电隔 离区域可电耦合到相应显示元件的悬置部分。 本专利技术中所描述的标的物的另一创新方面可实施于设备中，所述设备包含：衬底； EAL，其界定穿过其而形成的多个光圈。所述EAL还包含由结构材料囊封的聚合物材料。所 述设备还包含定位于所述衬底与所述EAL之间的多个显示元件。每一显示元件对应于所述 多个光圈中的相应光圈。 在一些其它实施方案中，所述设备包含沉积于所述EAL的表面上的光吸收层。在 一些其它实施方案中，所述衬底包含光阻断材料层。在一些此类实施方案中，所述光阻断材 料层界定对应于所述EAL的相应光圈的多个衬底光圈。 在一些实施方案中，所述结构材料包含金属、半导体和堆叠材料中的至少一者。在 一些其它实施方案中，所述EAL包含第一结构层、第一聚合物层和第二结构层，使得所述第 一结构层和所述第二结构层囊封所述第一聚合物层。 在一些实施方案中，所述EAL包含对应于相应显示元件的多个电隔离导电区域。 在一些此类实施方案中，所述电隔离的导电区域电耦合到所述相应显示元件的多个部分。 在此些实施方案中的一些其它实施方案中，所述电隔离导电区域经由将所述相应显示元件 支撑于所述衬底上方的锚而电耦合到所述相应显示元件的所述部分。在一些此类实施方案 中，将所述相应显示元件的所述部分支撑于所述衬底上方的所述锚还将所述EAL支撑于所 述显示元件上方。 本专利技术中所描述的标的物的另一创新方面可实施于形成显示设备的方法中。所述 方法包含：在形成于衬底上的显示元件模具上形成多个显示元件；将第一牺牲材料层沉积 于所述显示元件上方；图案化所述第一牺牲材料层以暴露多个锚；在所述第一牺牲材料层 上方形成提升光圈层（EAL);及移除所述显示元件模具和所述第一牺牲材料层。 形成所述EAL可包含本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，其包括：显示元件阵列，其耦合到衬底；提升光圈层EAL，其悬置于所述显示元件阵列上方且耦合到所述衬底，其中对于所述显示元件中的每一者，所述EAL包含：至少一个光圈，其是穿过所述EAL而界定，以允许光通过所述至少一个光圈；光阻断材料层，其包含用于阻断未通过所述至少一个光圈的光的光阻断区域；及蚀刻孔，其形成于所述光阻断区域外，其经配置以允许流体通过所述EAL。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒂莫西·J·布罗斯尼汉，杰维尔·维拉瑞欧，迈克尔·安德鲁·金格拉斯，
申请(专利权)人：皮克斯特隆尼斯有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US