具有设定和锁存电极的MEMS开关制造技术

本发明专利技术提供一种ＭＥＭＳ装置，其以跨越第一电极（７０２）和可移动材料（７１４）安置的电压电激活。所述装置可通过与所述第一电极分隔的锁存电极（７３０ａ、７３０ｂ）而维持在激活状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的领域涉及微机电系统(MEMS)。
技术介绍
微机电系统(MEMS)包含微机械元件、激活器和电子元件。可使用沉积、蚀刻和 /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 加工工艺来产生微机械元件。 一种类型的MEMS装置称为干涉式调制器。如本文所使 用，术语干涉式调制器或干涉式光调制器指的是一种使用光学干涉原理选择性地吸收且 /或反射光的装置。在某些实施例中，干涉式调制器可包括一对导电板，其中之一或两者 可能整体或部分透明且/或具有反射性，且能够在施加适当电信号时进行相对运动。在特 定实施例中， 一个板可包括沉积在衬底上的固定层，且另一个板可包括通过气隙与固定 层分离的金属薄膜。如本文更详细描述， 一个板相对于另一个板的位置可改变入射在干 涉式调制器上的光的光学干涉。这些装置具有广范围的应用，且在此项技术中，利用且 /或修改这些类型装置的特性使得其特征可被发掘用于改进现有产品和创建尚未开发的 新产品，将是有益的。
技术实现思路
本专利技术的系统、方法和装置每一者均具有若干方面，其中任何单个方面均不仅仅负 责其期望的属性。在不限定本专利技术范围的情况下，现将简要论述其较突出的特征。考虑 此论述之后，且尤其在阅读题为具体实施方式的部分之后，将了解本专利技术的特征如 何提供优于其它显示器装置的优点。在一个实施例中，本专利技术包含一种MEMS装置，其包括衬底，其具有由所述衬底 支撑的至少两个支柱。所述装置还包含由所述衬底支撑且位于所述支柱之间的至少两个 电隔离的电极。所述装置进一步包含可移动电极，其通过所述支柱支撑在所述衬底上； 以及至少两个开关端子，其取决于所述可移动电极的位置而可以可选择地连接。在另一实施例中，本专利技术包含一种操作MEMS开关的方法。所述方法包含通过跨 越第一电极和第二电极施加第一电压将可移动元件从第一位置移动到第二位置来控制 开关激活。所述方法还包含通过跨越所述第一电极和第三电极施加第二电压将所述可移 动元件维持在所述第二位置。在另一实施例中， 一种MEMS开关包含第一电极，其可在第一与第二位置之间 移动；以及开关端子，其基于所述第一电极的位置可以可选择地连接。所述开关还包含 用于将所述可移动电极从所述第一位置移动到所述第二位置的装置；以及用于将所述可 移动电极维持在所述第二位置的装置。所述维持装置可与所述移动装置分开控制。在另一实施例中，本专利技术包括一种制作MEMS开关的方法。所述方法包含在衬底 上在一对支柱之间形成至少第一和第二电隔离的电极；形成开关端子；以及在所述支柱 上形成可移动电极。在另一实施例中， 一种显示系统包括MEMS显示元件阵列；以及一个或一个以上 MEMS开关，其耦合到所述阵列。所述MEMS开关中的至少一者包括衬底；至少两 个支柱，其由所述衬底支撑；以及至少两个电隔离电极，其由所述衬底支撑且位于所述 支柱之间。可移动电极通过所述支柱支撑在所述衬底上，且提供至少两个开关端子，其 取决于所述可移动电极的位置而可以可选择地连接。 附图说明图1是描绘干涉式调制器显示器的一个实施例的一部分的等角视图，其中第一干涉 式调制器的可移动反射层处于松弛位置，且第二干涉式调制器的可移动反射层处于激活 位置。图2是说明并入有3X3干涉式调制器显示器的电子装置的一个实施例的系统框图。 图3是图1的干涉式调制器的一个示范性实施例的可移动镜位置对所施加电压的图。图4是可用于驱动干涉式调制器显示器的一组行和列电压的说明。 图5A和5B说明可用于将显示数据帧写入到图2的3X3干涉式调制器显示器的行 和列信号的一个示范性时序图。图6A和6B是说明包括多个干涉式调制器的视觉显示装置的实施例的系统框图。图7A是图1的装置的横截面。图7B是干涉式调制器的替代实施例的横截面。图7C是干涉式调制器的另一替代实施例的横截面。图7D是干涉式调制器的又一替代实施例的横截面。 图7E是干涉式调制器的额外替代实施例的横截面。 图8A是MEMS开关实施例的横截面。 图8B是图8A的开关实施例的顶视图。 图9是另一 MEMS开关实施例的横截面。 图IO是另一MEMS开关实施例的横截面。 图11是图IO的开关实施例的示意框图。 具体实施例方式以下详细描述针对本专利技术的某些特定实施例。然而，本专利技术可以许多不同方式实施。 在本描述内容中参看了附图，附图中所有相同部分用相同标号表示。如从以下描述中将 了解，所述实施例可实施在经配置以显示不论运动(例如，视频)还是固定(例如，静 止图像)的且不论文字还是图画的图像的任何装置中。更明确地说，预期所述实施例可 实施在多种电子装置中或与多种电子装置关联，所述多种电子装置例如(但不限于)移 动电话、无线装置、个人数据助理(PDA)、手提式或便携式计算机、GPS接收器/导航 器、相机、MP3播放器、摄像机、游戏控制台、手表、时钟、计算器、电视监视器、平 板显示器、计算机监视器、汽车显示器(例如，里程表显示器等)、座舱控制器和/或显 示器、相机视图的显示器(例如，车辆中后视相机的显示器)、电子相片、电子广告牌 或指示牌、投影仪、建筑结构、包装和美学结构(例如，对于一件珠宝的图像的显示器)。 具有与本文中描述的装置类似的结构的MEMS装置也可用于例如电子切换装置的非显 示器应用中。图1中说明包括干涉式MEMS显示元件的一个干涉式调制器显示器的实施例。在 这些装置中，像素处于明亮状态或黑暗状态。在明亮(接通或开启)状态下，显 示元件将入射可见光的大部分反射到用户。当在黑暗(断开或关闭)状态下时， 显示元件将极少的入射可见光反射到用户。依据实施例而定，可颠倒接通和断开 状态的光反射性质。MEMS像素可经配置而主要在选定的颜色处反射，从而允许除了黑 白显示以外的彩色显示。图1是描述视觉显示器的一系列像素中的两个相邻像素的等角视图，其中每一像素 包括MEMS干涉式调制器。在一些实施例中，干涉式调制器显示器包括这些干涉式调 制器的一行/列阵列。每一干涉式调制器包含一对反射层，其定位成彼此相距可变且可控 制的距离以形成具有至少一个可变尺寸的谐振光学腔。在一个实施例中，可在两个位置之间移动所述反射层之一。在第一位置(本文中称为松弛位置)中，可移动反射层定位 成距固定部分反射层相对较大的距离。在第二位置(本文中称为激活位置)中，可移动 反射层定位成更紧密邻近所述部分反射层。视可移动反射层的位置而定，从所述两个层 反射的入射光相长地或相消地进行干涉，从而为每一像素产生全反射状态或非反射状 态。图1中像素阵列的所描绘部分包含两个相邻干涉式调制器12a和12b。在左侧干涉 式调制器12a中，说明可移动反射层14a处于距包含部分反射层的光学堆叠16a预定距 离处的松弛位置中。在右侧干涉式调制器12b中，说明可移动反射层14b处于邻近于光 学堆叠16b的激活位置中。如本文所引用的光学堆叠16a和16b (统称为光学堆叠16)通常包括若干熔合层 (fused layer),所述熔合层可包含例如氧化铟锡(ITO)的电极层、例如铬的部分反射层 和透明电介质。因此，光学堆叠16是导电的、部分透明且部分反射的，且可通过(例 如)将上述层的一者或一者以上沉积到透明衬底20上来制造。部分反射层可由一个或 一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＭＥＭＳ装置，其包括：　　　　衬底；　　　　至少两个支柱，其由所述衬底支撑；　　　　至少两个电隔离的电极，其由所述衬底支撑且定位于所述支柱之间；　　　　可移动电极，其由所述支柱支撑在所述衬底上；以及　　　　至少两个开关端子，其取决于所述可移动电极的位置而可选择地连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种MEMS装置，其包括衬底；至少两个支柱，其由所述衬底支撑；至少两个电隔离的电极，其由所述衬底支撑且定位于所述支柱之间；可移动电极，其由所述支柱支撑在所述衬底上；以及至少两个开关端子，其取决于所述可移动电极的位置而可选择地连接。2. 根据权利要求1所述的MEMS装置，其中所述电极中的一者被置于所述至少两个 支柱之间的中央区域中。3. 根据权利要求2所述的MEMS装置，其中所述电极中的至少一者定位于所述中央 区域与所述支柱中的一者之间。4. 根据权利要求2所述的MEMS装置，其中所述电极中的至少一者定位于所述开关 端子中的一者与所述支柱中的一者之间。5. 根据权利要求1所述的MEMS装置，其包括位于所述装置的中央区域中的第一电 极，以及位于所述第一电极任一侧上且与所述第一电极电隔离的至少一个第二电 极。6. 根据权利要求1所述的MEMS装置，其中所述开关端子由所述衬底支撑。7. 根据权利要求4所述的MEMS装置，其中当所述可移动电极定位于接近所述衬底 处时，所述开关端子是连接的。8. —种显示系统，其包括-MEMS显示元件阵列；一个或一个以上MEMS开关，其耦合到所述阵列，其中所述MEMS开关中的至 少一者包括 衬底；至少两个支柱，其由所述衬底支撑；至少两个电隔离的电极，其由所述衬底支撑且定位于所述支柱之间； 可移动电极，其由所述支柱支撑在所述衬底上；以及 至少两个开关端子，其取决于所述可移动电极的位置而可选择地连接。9. 根据权利要求8所述的显示系统，其另外包括耦合到所述阵列的驱动器电路。10. 根据权利要求8所述的显示系统，其进一步包括处理器，其与所述显示器电连通，所述处理器经配置以处理图像数据；以及 存储器装置，其与所述处理器电连通。11. 根据权利要求9所述的装置，其中所述驱动器电路经配置以将至少一个信号发送到 所述显示器。12. 根...

【专利技术属性】
技术研发人员：克拉伦斯徐，
申请(专利权)人：IDC公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]