光子微机电系统和结构技术方案

一种光学装置包括一不透明的衬底。所述光学装置进一步包括一第一光学层，其至少部分地透射且至少部分地反射入射光。所述光学装置进一步包括一第二光学层，其至少部分地反射入射光。所述第二光学层与所述第一光学层间隔开。所述第一光学层与所述第二光学层中的至少一者可在一在所述第一光学层与所述第二光学层之间具有一第一距离的第一位置与一在所述第一光学层与所述第二光学层之间具有一第二距离的第二位置之间移动。所述第一光学层与所述第二光学层中的至少一者在所述第一位置与所述第二位置之间的移动调制所述装置的反射率。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微机电系统(MEMS)。
技术介绍
微机电系统(MEMS)包括微机械元件、激励器和电子设备。微机械元件可采用 沉积、蚀刻或其他可蚀刻掉衬底和/或所沉积材料层的若干部分或可添加若干层以形成电气和机电装置的微机械加工工艺制成。一种类型的MEMS装置被称为干涉式调制器。如本文所使用，术语干涉式调制器或干涉式光调制器指利用光学干涉的原理选择性地吸收和/或反射光的装置。在某些实施例中，干涉式调制器可包含一对导电板，其中之一或二者可为全部或部分地透明和/或反射的，且能够在施加一个适当的电信号时做出相对运动。在一特定实施例中，一个板可包含一沉积在一衬底上的静止层，且另一板可包含一通过气隙而与所述静止层分开的金属膜。在本文的较详细描述中，一个板相对于另一板的位置可改变入射在所述干涉式调制器上的光的光学干涉。上述装置具有广泛的应用范围，且在此项技术中，利用和/或修改这些类型装置的特性、以使其特性可用于改善现有产品和制造目前尚未开发的新产品将颇为有益。
技术实现思路
在某些实施例中，一光学装置包含一不透明的衬底。所述光学装置进一步包含一第一光学层，其至少部分地透射且至少部分地反射入射光。所述光学装置进一步包含一第二光学层，其至少部分地反射入射光。所述第二光学层与第一光学层间隔开。所述第一光学层与所述第二光学层中的至少一者可在一在第一光学层与第二光学层之间具有一第一距离的第一位置与一在第一光学层与第二光学层之间具有一第二距离的第二位置之间移动。所述第一光学层与所述第二光学层中的至少一者在第一位置与第二位置之间的移动调制所述装置的反射率。在某些实施例中，一光学装置包含用于反射光的第一构件。所述第一反射构件至少部分地透射且至少部分地反射入射光。所述光学装置进一步包含用于反射光的第二构件。所述第二反射构件至少部分地反射入射光。所述第二反射构件与所述第一反射构件间隔开。所述第一反射构件与所述第二反射构件中的至少一者可在一在第一反射构件与第二反射构件之间具有一第一距离的第一位置与一在第一反射构件与第二反射构件之间具有一第二距离的第二位置之间移动。所述第一反射构件与所述第二反射构件中的至少一者在第一位置与第二位置之间的移动调制所述装置的反射率。所述光学装置进一步包含用于支撑第一反射构件与第二反射构件中的至少一者的构件，所述支撑构件是不透明的。在某些实施例中，一种方法制造一光学装置。所述方法包含提供一不透明衬底。所述方法进一步包含在所述不透明衬底上形成一个或一个以上的层。所述一个或一个以上的层包括一第一光学层，其至少部分地透射且至少部分地反射入射光。所述一个或一个以上的层包括一第二光学层，其至少部分地反射入射光。所述第二光学层与所述第一光学层间隔开。所述第一光学层与所述第二光学层中的至少一者可在一在第一与第二光学层之间具有一第一距离的第一位置与一在第一与第二光学层之间具有一第二距离的第二位置之间移动。所述第一光学层与所述第二光学层中的至少一者在第一位置与第二位置之间的移动调制所述装置的反射率。在某些实施例中，一种方法调制光。所述方法包含提供一光学装置。所述光学装置包含一不透明衬底。所述光学装置进一步包含一第一光学层，其至少部分地透射且至少部分地反射入射光。所述光学装置进一步包含一第二光学层，其至少部分地反射入射光。所述第二光学层与所述第一光学层间隔开。所述第一光学层与所述第二光学层中的至少一者可在一在第一与第二光学层之间具有一第一距离的第一位置与一在第一与第二光学层之间具有一第二距离的第二位置之间移动。所述方法进一步包含在用光照射所述装置的同时移动所述第一光学层与所述第二光学层中的至少一者。·附图说明图IA是一并入一防反射涂层和集成补充照明装置的例示性显示衬底的示意性横截面。图IB示意性地说明了补充照明装置的另一方案。图2示意性地说明了一微机械加工弧光灯光源的例示性制造工艺的细节。图3说明了在一显示器中干涉式调制器阵列的例示性偏压中心驱动方案。图4A是说明一基于“基底+颜料”的概念的例示性彩色显示方案的图。图4B是一提供可重新配置场的以显示器为中心的产品的例示性系统的结构图。图4C示意性地说明了一例示性通用以显示器为中心的产品。图5A示意性地说明了一例示性干涉式调制器(展示为非受激励状态)的几何形状，其从机电运转状态(behavior)去稱光学运转状态。图5B示意性地说明了在受激励状态下的图5A中的干涉式调制器。图5C为展示在黑白状态下的图5A和图5B的干涉式调制器设计的性能的曲线。图为展示在数种彩色状态下的图5A和图5B的干涉式调制器设计的性能的曲线。图6A示意性地说明了另一例示性干涉式调制器，其从机电运转状态耦光学运转状态且隐藏了支撑结构，所述干涉式调制器展示为非受激励状态。图6B示意性地说明了在受激励状态下的图6A中的干涉式调制器。图7A示意性地说明了在一状态下的例示性干涉式调制器设计，其利用了各向异性应力膜。图7B示意性地说明了在另一状态下的图7A的干涉式调制器。图8A示意性地说明了一利用旋转激励的例示性干涉式调制器。图SB示意性地说明了图8A的干涉式调制器的例示性制造顺序。图9A是一例示性MEMS开关的结构图。图9B是基于MEMS开关的例示性行驱动器的结构图。图9C是基于MEMS开关的例示性列驱动器的结构图。图9D是基于MEMS开关的例示性“与非”门的结构图。图9E是一并入基于MEMS的逻辑和驱动器组件的例示性显示系统的结构图。图IOA到图IOH示意性地说明了一例示性MEMS开关的结构、制造和操作。 图101和图IOJ说明了两个替代例示性开关设计。图IlA示意性地说明了一例示性基于微环的2-D光子结构。图IlB示意性地说明了一例示性周期性2-D光子结构。图12示意性地说明了一例示性3-D光子结构。图13A示意性地说明了一并入一微环结构且在非受激励状态下的例示性干涉式调制器。图13B示意性地说明了在受激励状态下的图13A的的干涉式调制器。图13C示意性地说明了一并入一周期性2-D光子结构的例示性干涉式调制器。图14A示意性地说明了一用作光学开关的例示性干涉式调制器。图14B示意性地说明了用作光学衰减器的图14A的干涉式调制器的例示性变形。图15A示意性地说明了一用作光学开关或光学去耦器的干涉式调制器。图15B示意性地说明了用作NXN光学开关的干涉式调制器的组合。图16示意性地说明了一可调干涉式调制器结构的例示性制造顺序。图17A示意性地说明了一并入一波长选择开关中的例示性可调干涉式调制器结构。图17B示意性地说明了进一步并入固态装置中的图17A的波长选择开关。图17C示意性地说明了与波长选择开关集成的碰撞结合组件。图18A是一例示性双通道均衡器/混频器的示意性代表。图18B示意性地说明了采用基于干涉式调制器的组件的图18A的均衡器/混频器的例示性建构。图19示意性地说明了一连续的基于卷的制造工艺。图20A到图20F示意性地说明了一干涉式调制器的膜层中的变形导致了由所述干涉式调制器所显示的颜色的变化。图20G示意性地说明了一可用于评估一沉积薄膜的剩余应力状态的例示性系统。图2IA到图2IE示意性地说明了不连续膜。图2IA示意性地说明了一具有独特的防反射性质的不连续薄膜的例示性形式。图21B和图21C示意性地说明了在早本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种反转型干涉式调制器显示装置，其包含：一衬底；一设置于所述衬底上的静止反射体；一可变形的可移动层，至少部分地反射光且至少部分地透射光，该可移动层与所述静止反射体间隔开以在两者间形成一空腔，其中所述可移动光学层在一距离所述静止反射体第一距离的释放位置与一距离所述静止反射体第二距离的受激励位置之间可移动通过所述空腔，所述第一距离大于所述第二距离以当所述可移动层在向所述静止反射体移动时受激励；其中，所述装置经配置以当所述可移动层位于距离所述静止反射体第一距离的所述释放位置时使用干涉而实现一反射性彩色状态，且当所述可移动层位于距离所述静止反射体第二距离的所述受激励位置时经由吸收而实现一黑暗状态。

【技术特征摘要】
2004.09.27 US 60/613,566;2005.08.19 US 11/208,4201.一种反转型干涉式调制器显示装置，其包含 一衬底； 一设置于所述衬底上的静止反射体； 一可变形的可移动层，至少部分地反射光且至少部分地透射光，该可移动层与所述静止反射体间隔开以在两者间形成一空腔，其中所述可移动光学层在一距离所述静止反射体第一距离的释放位置与一距离所述静止反射体第二距离的受激励位置之间可移动通过所述空腔，所述第一距离大于所述第二距离以当所述可移动层在向所述静止反射体移动时受激励； 其中，所述装置经配置以当所述可移动层位于距离所述静止反射体第一距离的所述释放位置时使用干涉而实现一反射性彩色状态，且当所述可移动层位于距离所述静止反射体第二距离的所述受激励位置时经由吸收而实现一黑暗状态。2.根据权利要求I所述的装置，其中所述可移动层包含铬Cr。3.根据权利要求I所述的装置，其中所述装置进一步包含设置于所述衬底上方并位于所述衬底与所述可移动层之间的第一电极，其中所述可移动层包含第二电极且所述可移动层响应于施加于所述第一和第二电极间的电压而在所述释放位置和受激励位置之间移动。4.根据权利要求3所述的装置，进一步包含一设置于所述衬底上并位于所述第一电极和所述衬底之间的钝化层。5.根据权利要求3所述的装置，其中所述第一电极和第二电极中的至少一个包含氧化铟锡ITOo6.根据权利要求I所述的装置，其中所述衬底包含金属。7.根据权利要求I所述的装置，其中所述衬底包含铝、钢、金属箔、塑料、陶瓷材料、硅中的至少一个。8.根据权利要求I所述的装置，其中所述静止反射体包含所述衬底的一个表面，所述衬底表面位于所述衬底邻近所述可移动层一侧。9.根据权利要求I所述的装置，其中所述衬底是柔性的。10.根据权利要求I所述的装置，其中所述衬底包含电路。11.根据权利要求10所述的装置，其中所述衬底的不透明度足以遮蔽所述电路不受光照。12.根据权利要求I所述的装置，进一步包含设置于所述衬底上方并位于所述衬底和所述可移动层之间的电介质层。13.根据权利要求3所述的装置，其中所述衬底包含塑料，且其中所述第一电极包含所述静止反射体。14.根据权利要求3所述的装置，其中所述装置进一步包含一设置于所述衬底与所述第一电极之间的钝化层。15.根据权利要求3所述的装置，进一步包含一设置于所述第一电极与所述可移动层之间的电介质层。16.根据权利要求I所述的装置，其中所述衬底厚度在约O.I毫米与约I. O毫米之间。17.根据权利要求I所述的装置，进一步包含 一显示器，包含所述衬底、所述静止反射体，和所述可变形的可移动层；一处理器，其与所述衬底电连通，所述处理器经配置以处理图像数据；和 一存储装置，其与所述处理器电连通。18.根据权利要求17所述的装置，进一步包含 第一控制器，经配置以发送至少一信号至所述显示器 '及 第二控制器，经配置以发送所述图像数据中的至少一部分至所述第一控制器。19.根据权利要求17所述的装置，其进一步包含一经配置以发送所述图像数据到所述处理器的图像源模块。20.根据权利要求19所述的装置，其中所述图像源模块包含一接收器、收发器和发送器中的至少一者。21.根据权利要求17所述的装置，其进一步包含一经配置以接收输入数据且将所述输入数据传递到所述处理器的输入装置。22.—种反转型干涉式调制器显示装置，其包含 用于支撑的支撑构件； 设置于所述支撑构件上的用于反射光的静止光反射构件； 一可移动构件，至少部分地反射光且至少部分地...

【专利技术属性】
技术研发人员：克拉伦斯·徐，
申请(专利权)人：高通MEMS科技公司，
类型：发明
国别省市：