机电系统显示装置的密封间隔体制造方法及图纸

本公开内容提供了用于显示图像的系统、方法和装置。显示装置包括形成在透明衬底上的显示元件。在显示元件之上制作高架孔径层(EAL)。相对的衬底耦合到透明衬底，并且显示元件和EAL设置在两个衬底之间。为了防止所述相对的衬底与EAL接触并且可能损坏EAL或显示元件，由与用于形成显示元件和EAL的材料相同的材料建造间隔体。间隔体在透明衬底上方延伸至超过EAL的上表面的距离，并且密封在创建用于EAL的模具时所使用的聚合物材料层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请本专利申请要求享有于2014年4月18日提交的、标题为“ENCAPSULATEDSPACERSFORELECTROMECHANICALSYSTEMSDISPLAYAPPARATUS”并被转让给本申请的受让人的美国技术申请No.14/256,528的优先权，并通过引用的方式将该申请明确地并入本文中。
本公开内容涉及机电系统(EMS)领域，并且具体而言，涉及用于显示装置中的集成高架孔径层(elevatedaperturelayer)。
技术介绍
机电系统(EMS)设备包括具有电气和机械元件的设备，例如激励器、光部件(例如镜子、快门、和/或光学膜层)以及电子器件。可以按多种尺度(包括，但不局限于微尺度和纳尺度)制造EMS设备。例如，微机电系统(MEMS)设备可以包括尺寸在从大约一微米到数百微米或者以上的范围内的结构。纳机电系统(NEMS)设备可以包括尺寸小于一微米的结构，例如，包括尺寸小于数百纳米的结构。可以使用沉积、蚀刻、光刻、和/或蚀刻掉沉积的材料层的部分、或者添加层以形成电气和机电设备的其它显微机械加工处理来创建机电元件。目前，已经提出了一种基于EMS的显示装置，其包括通过有选择地将光遮挡部件移入和移出穿过通过光遮挡层而定义的孔径的光路径来调制光的显示元件。这样做，有选择地传送来自背光源的光，或者反射来自周围的光或者前方的光，以形成图像。
技术实现思路
本公开内容的系统、方法以及设备均具有若干创新的方面，它们中的任一方面都不能单独地贡献于本文中所公开的期望的属性。可以在包括第一衬底和第一衬底上的机电系统(EMS)光调制器的装置中实现本公开内容中所描述的主题的创新方面。光调制器包括第一结构材料层。所述装置还包括第一衬底上的间隔体，所述间隔体包括密封在第一结构材料层与第二结构材料层之间的至少两个分别沉积的聚合物材料层。间隔体在衬底上方的高度可以超过第一结构材料层的最高部分的高度。在一些实施方式中，第二结构材料层在光调制器之上形成高架孔径层(EAL)。在一些实施方式中，所述装置包括相对于第一衬底与光调制器相对设置的第二衬底，并且间隔体足够高，以防止第二衬底向光调制器内变形。在一些实施方式中，间隔体形成光调制器的一部分。在一些这样的实施方式中，间隔体将光调制器支撑在第一衬底之上。在一些实施方式中，光调制器包括基于微机电系统(MEMS)快门的光调制器。在一些实施方式中，所述装置还包括显示器；能够与显示器通信的处理器，其中，处理器能够处理图像数据；以及能够与处理器通信的存储器设备。在一些这样的实施方式中，显示器还包括能够向显示器发送至少一个信号的驱动器电路以及能够将图像数据的至少部分发送到驱动器电路的控制器。在一些实施方式中，所述装置还包括能够向处理器发送图像数据的图像源模块，其中，图像源模块包括接收器、收发器、以及发射器的至少其中之一。在一些实施方式中，显示设备还包括能够接收输入数据以及将输入数据传送到处理器的输入设备。可以在一种显示装置中实施本公开内容中所描述的主题的另一个创新方面，所述显示装置包括第一衬底、第一衬底上的EMS光调制器、在光调制器之上延伸的第一衬底上的EAL、以及从第一衬底向上延伸出超过高架孔径层的高度的间隔体。间隔体密封了下部结构材料层与上部结构材料层之间的聚合物材料。在一些实施方式中，聚合物材料包括至少两个聚合物材料层。在一些实施方式中，上方结构材料层还形成EAL的一部分。在一些实施方式中，间隔体的由下方结构层形成的部分将EAL物理地支撑在第一衬底之上。在一些实施方式中，EAL包括从第一衬底延伸出高于EAL的大部分、但低于间隔体的高度的高度的皱折。可以在一种显示装置中实施本公开内容中所描述的主题的另一个创新方面，所述显示装置包括第一衬底、形成在第一衬底上的用于调制光的单元、支撑在用于调制光的单元之上的EAL、以及用于防止第二衬底与高架孔径层接触的间隔单元。由与光调制单元和EAL相同的材料形成间隔单元。在一些实施方式中，间隔单元密封用于将间隔单元的弹力增大至机械压力的单元。在一些实施方式中，间隔单元将光调制器的一部分支撑在衬底之上。在一些实施方式中，间隔单元将EAL支撑在光调制器之上。在附图以及以下描述中，阐述了本说明书中所描述的主体的一个或多个实施方式的细节。尽管主要针对基于MEMS的显示器描述了该
技术实现思路
中所提供的示例，本文中所提供的概念可以适用于其它类型的显示器，例如液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器、电泳显示器、场发射显示器、以及其它非显示MEMS设备，例如MEMS麦克风、传感器、以及光开关。通过该描述、附图、以及权利要求，本专利技术的其它特征、方面、以及优点将变得显而易见。注意，下图的相对尺寸可以不按比例绘制。附图说明图1A示出了示例性基于直视MEMS的显示装置的示意图。图1B示出了示例性主设备的框图。图2A和2B示出了示例性基于快门的光调制器的视图。图3A和3B示出了两个示例性控制矩阵的部分。图4示出了并入了柔性导电间隔体的示例性显示装置的剖面图。图5A示出了并入了集成高架孔径层(EAL)的示例性显示装置的剖面图。图5B示出了图5A中所示的EAL的示例性部分的顶视图。图6A示出了并入了集成EAL的示例性显示装置的剖面图。图6B示出了图6A中所示的EAL的示例性部分的顶视图。图7示出了并入了EAL的示例性显示装置的剖面图。图8示出了示例性MEMS-置下显示装的一部分的剖面图。图9示出了用于制造显示装置的示例性过程的流程图。图10A-10I示出了根据图9中所示的制造过程的示例性显示装置的构造的阶段的剖面图。图11A示出了并入了密封EAL的示例性显示装置的剖面图。图11B-11D示出了图11A中所示的示例性显示装置的构造的阶段的剖面图。图12A示出了并入了有肋的EAL的示例性显示装置的剖面图。图12B-12E示出了图12A中所示的示例性显示装置的构造的阶段的剖面图。图12F示出了示例性显示装置的剖面图。图13A示出了并入了由延伸的密封间隔体支撑的EAL的示例性显示装置的剖面图。图13B-13K示出了图13A中所示的示例性显示装置的构造的阶段的剖面图。图14A示出了包括延伸的密封间隔体的另一个示例性显示装置的剖面图。图14B和14C示出了图14A中所示的示例性显示装置的制造的两个阶段。图15示出了制作显示装置的示例性过程的流程图。图16A和16B示出了示出包括多个显示元件的示例性显示设备的系统框图。在各附图中，相同的附图标记和名称指示相同的要素。具体实施方式出于描述本公开内容的创新方面的目的，以下描述针对某些实施方式。然而，本领域普通技术人员将容易认识到，可以按多种不同的方式应用本文中的教导。可以在能够显示图像(无论是移动的(例如录像)还是静止的(例如静止图像)，并且无论是文本、图形还是图示)的任何设备、装置、或系统中所实施所描述的实施方式。更具体地，考虑到所描述的实施方式可以包括在多种电子设备中或者与多种电子设备相关联，所述多种电子设备例如但不局限于：移动电话、多媒体支持互联网的蜂窝电话、移动电视接收器、无线设备、智能电话、蓝牙设备、个人数据助手(PDA)、无线电子邮件接收器、手持或者便携式计算机、上网本、笔记本、智能本、平板电脑、打印机、复本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，包括：第一衬底；位于所述第一衬底上的机电系统(EMS)光调制器，所述光调制器包括第一结构材料层；位于所述第一衬底上的间隔体，所述间隔体包括密封在所述第一结构材料层与第二结构材料层之间的至少两个单独沉积的聚合物材料层，所述间隔体在所述衬底上方的高度超过所述第一结构材料层的最高部分的高度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.18 US 14/256,5281.一种装置，包括：第一衬底；位于所述第一衬底上的机电系统(EMS)光调制器，所述光调制器包括第一结构材料层；位于所述第一衬底上的间隔体，所述间隔体包括密封在所述第一结构材料层与第二结构材料层之间的至少两个单独沉积的聚合物材料层，所述间隔体在所述衬底上方的高度超过所述第一结构材料层的最高部分的高度。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二结构材料层在所述光调制器之上形成高架孔径层(EAL)。3.根据权利要求1所述的装置，还包括相对于所述第一衬底与所述光调制器相对设置的第二衬底，其中，所述间隔体足够高，以防止所述第二衬底向所述光调制器内变形。4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述间隔体形成所述光调制器的一部分。5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述间隔体将所述光调制器支撑在所述第一衬底之上。6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述光调制器包括基于微机电系统(MEMS)快门的光调制器。7.根据权利要求1所述的装置，还包括：显示器；能够与所述显示器通信的处理器，所述处理器能够处理图像数据；以及能够与所述处理器通信的存储器设备。8.根据权利要求7所述的装置，还包括：驱动器电路，其能够向所述显示器发送至少一个信号；并且其中所述处理器还能够将所述图像数据的至少一部分发送到所述驱动器电路。9.根据权利要求7所述的装置，还包括：图像源模块，其能够向所述处理器发送所述图像数据，其中，所述图像源模块包括接收器、收发器、以及发射器的至少其中之一。10....

【专利技术属性】
技术研发人员：T·笹川，
申请(专利权)人：施耐普特拉克股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US