透射模式中的干涉式调制器制造技术

本发明专利技术揭示一种透射性微机械装置，其包括：衬底；光学堆叠，其位于所述衬底上；及可移动薄膜，其位于所述光学堆叠上。所述可移动薄膜可包括部分反射镜且经配置以从第一位置移动到第二位置。当所述可移动薄膜处于所述第一位置时，所述透射性微机械装置经配置以传递具有预定色彩的光，且当所述可移动薄膜处于所述第二位置时，所述微机械装置经配置以阻挡大体上所有入射于所述衬底上的光。

【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)包括微机械元件、激活器及电子设备。可使用沉积、蚀刻及/ 或其它蚀刻掉衬底及/或沉积材料层的部分或添加层以形成电及机电装置的微机械加工 工艺来产生微机械元件。一种类型的MEMS装置被称为干涉式调制器。在本文中使用时，术 语干涉式调制器或干涉光调制器意指使用光学干涉原理选择性地吸收及/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，其中的一者或两者可整体或部分地 是透明及/或反射的，且能够在施加适当电信号后发生相对运动。在特定实施例中，一个板 可包括沉积在衬底上的固定层，且另一板可包括通过气隙与固定层分离的可移动薄膜。如 本文更详细描述，一个板相对于另一板的位置可改变入射在干涉式调制器上的光的光学干 涉。所述装置具有广泛应用，且利用及/或修改这些类型装置的特性使得其特征可用以改 进现有产品和产生尚未开发的新产品在此项技术中将是有利的。
技术实现思路
在一个方面中，一种透射性微机械装置包括衬底；光学堆叠，其位于所述衬底 上；及可移动薄膜，其位于所述光学堆叠上，其中所述可移动薄膜包括部分反射镜，且其中 所述可移动薄膜经配置以从第一位置移动到第二位置，使得其中在所述可移动薄膜处于 所述第一位置时，所述透射性微机械装置经配置以传递具有预定色彩的光，且其中在所述 可移动薄膜处于所述第二位置时，所述微机械装置经配置以阻挡大体上所有入射于所述衬 底上的光。在另一方面中，一种透射性机械装置包括第一光学堆叠及第二光学堆叠，其通过 间隙可选择地分离，其中所述第一光学堆叠包含一大体上透明的衬底、至少一个低折射率 层及至少一个高折射率层；且其中所述第二光学堆叠包含一大体上透明的衬底、至少一个 低折射率层及至少一个高折射率层。在另一方面中，一种透射性机械装置包括第一光学堆叠及第二光学堆叠，其通过 间隙分离，其中所述第一光学堆叠包含一玻璃衬底、至少一种具有大于2的折射率的材料 及至少一种具有小于1. 3的折射率的材料，且其中所述第二光学堆叠包含至少一种具有大 于2的折射率的材料及至少一种具有小于1. 3的折射率的材料。在另一方面中，一种透射性干涉式调制器包括透明衬底；第一反射表面，其位于 所述透明衬底上；及第二反射表面，其设置在可移动薄膜上，使得所述第二反射表面与所述 第一反射表面形成可变光学腔(optical cavity)。在另一方面中，一种透射性干涉式调制器(“IM0D”)包括透明衬底；第一反射表 面，其设置在所述透明衬底上；第二反射表面，其位于可移动薄膜上，使得所述第二反射表 面与所述第一反射表面形成可变光学腔，其中所述干涉式调制器经配置以在所述第一反射表面设置在第一位置的情况下传递具有预定色彩的光；及半导体层，其经配置以在所述第 一反射表面设置在第二位置的情况下吸收大体上所有入射于所述衬底上的可见光。附图说明 图1是描绘示范性干涉式调制器显示器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示范性电子装置的系统框图。图3是图1的干涉式调制器的一个示范性实施方案的可移动镜位置对所施加电压 的图。图4是可用以驱动干涉式调制器显示器的一组行电压及列电压的说明。图5A说明图2的3X3干涉式调制器显示器中的显示数据的一个示范性帧。图5B说明可用以写入图5A的帧的行信号及列信号的一个示范性时序图。图6A及图6B是说明包含多个干涉式调制器的示范性视觉显示装置的系统框图。图7A是图1的装置的横截面。图7B是替代干涉式调制器的横截面。图7C是另一替代干涉式调制器的横截面。图7D是又一替代干涉式调制器的横截面。图7E是额外替代干涉式调制器的横截面。图8是透射性干涉式调制器的一个实施例的图。图9A是说明当图8的干涉式调制器处于亮状态时所述干涉式调制器在一波长范 围内的模拟透射率的曲线图。图9B是说明当图8的干涉式调制器处于暗状态时所述干涉式调制器在一波长范 围内的模拟透射率的曲线图。图10是包括由气隙分离的两个光学堆叠的透射性干涉式调制器的另一实施例， 所述光学堆叠各包括一衬底层、一银层及一 SiO2层。图IlA是说明当气隙是大约3000人时图10的干涉式调制器的模拟透射率的曲线图。图IlB是说明当气隙是大约250 A时图10的干涉式调制器的模拟透射率的曲线图。图IlC是说明当气隙是大约150人时图10的干涉式调制器的模拟透射率的曲线图。图IlD是说明图10的实施例的模拟色谱的色彩曲线。图12A是说明当气隙是大约3000 A时具有20nm银厚度的图10的干涉式调制器的 模拟透射率的曲线图。图12B是说明当气隙是大约250人时具有20nm银厚度的图10的干涉式调制器的 模拟透射率的曲线图。图12C是说明当气隙是大约150人时具有20nm银厚度的图10的干涉式调制器的 模拟透射率的曲线图。图12D是说明具有20nm银厚度的图10的实施例的模拟色谱的色彩曲线。图13是包括由气隙分离的两个光学堆叠的透射性干涉式调制器的另一实施例， 所述光学堆叠各包括一衬底层及交替的SiC层与MgF2层。图14A是说明当气隙是大约2000人时图13的干涉式调制器的模拟透射率的曲线图。 图14B是说明当气隙是大约1000人时图13的干涉式调制器的模拟透射率的曲线图。图14C是说明当气隙是大约500人时图13的干涉式调制器的模拟透射率的曲线图。图14D是说明图13的实施例的模拟色谱的色彩曲线。图15是并入有一 IMOD装置的透射性投影系统的侧视图。图16是并入有三个IMOD装置的透射性投影系统的俯视平面图。图17是并入有一 IMOD装置的反射性投影系统的俯视平面图。图18是并入有一 IMOD装置的反射性投影系统的俯视平面图。图19A是光组合器中所使用的一种类型的架构的等角投影视图。图19B是光组合器中所使用的一种类型的架构的俯视图。图19C是光组合器中所使用的一种类型的架构的侧面正视图。图19D是光组合器中所使用的一种类型的架构的俯视图。图20是具有介电镜的与图7A到图7E中所说明的架构类似的架构的干涉式调制 器的一个实施例的横截面侧视图。图21是在正面上具有吸收性黑色掩模且在背面上具有反射性黑色掩模的显示器 的一个实施例的横截面侧视图。图22是说明背光灯的一个实施例的横截面侧视图，所述背光灯包括导光板、角度 转动膜、用以使光准直且帮助再循环的膜及反射体。图23说明像素布局的俯视平面图。具体实施例方式以下详细描述是针对本专利技术的某些特定实施例。然而，本文中的教示可以许多不 同方式应用。在此描述中参看图式，其中相同部分始终用相同数字表示。从以下描述将容 易明白，所述实施例可在任何经配置以显示图像(无论是运动图像(例如，视频)还是固定 图像(例如，静态图像)，且无论是文字图像还是图形图像)的装置中实施。更确切地说，预 期所述实施例可在多种电子装置中实施或与其相关联，所述电子装置例如(但不限于)是 移动电话、无线装置、个人数据助理(PDA)、手持式或便携式计算机、GPS接收器/导航仪、相 机、MP3播放器、便携摄像机、游戏控制台、腕表、钟表、计算器、电视监视器、平板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种透射性微机械装置，其包含：衬底；光学堆叠，其位于所述衬底上；以及可移动薄膜，其位于所述光学堆叠上，所述可移动薄膜包含部分反射镜，所述可移动薄膜经配置以从第一位置移动到第二位置，其中在所述可移动薄膜处于所述第一位置的情况下，所述透射性微机械装置经配置以传递具有预定色彩的光，且其中在所述可移动薄膜处于所述第二位置的情况下，所述微机械装置经配置以阻挡大体上所有入射于所述衬底上的光。

【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：苏耶普拉卡什甘蒂，卡斯拉哈泽尼，杰弗里B桑普塞尔，
申请(专利权)人：高通MEMS科技公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]