TW200909341A - MEMS devices having improved uniformity and methods for making them - Google Patents

Description

200909341 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 統。更特定言之，本發明係關於 之微機電系統之效能之方法及裝 本發明係關於微機電系 用於改良諸如干涉調變器 置。 【先前技術】

微機電系統(MEMS)包括微機械元件、致動器及電子器 件。微機械元件的產生可使用沈積、普虫刻，及/或姓刻基 板及/或沈積材料層之部分或麵加層以形成電氣及機電 裝置的其他微機械加工製程。—種類型之舰⑽裝置被稱 為干涉調變器。如在本文中所使用，術語干涉調變器或干 涉光調變器指使用光干涉之原理選擇性地吸收及/或反射 光的裝置。在某些實施例中，干涉調變器可包含一對導電 板，該對導電板中之—者或兩者可為整體或部分透明及/ 或反射性的，且能夠在施加適當電信號時相對運動。在一 特定實施例中，一板可包含一沈積於基板上之固定層，且 另一板可包含一與該固定層分離一空氣間隙之金屬膜。如 本文中較詳細地描述，一板相對於另一板之位置可改變入 射於干涉調變器上的光之光干涉。此等裝置具有廣泛之應 用，且利用及/或修改此等類型之裝置的特性以使得其特 徵可用在改良現有產品及創造尚未開發之新產品過程中， 將對此項技術大有裨益。 【發明内容】 本發明之系統、方法及裝置各自具有若干態樣，該等態 132480.doc 200909341 樣中之單個態樣並不單獨負責 、所要屬性。在不限制本發 明之範疇的情況下，將簡要认 、 肝間要_述其較顯著特徵。在考慮本 論述之後，且尤其在閱讀名摇+ ι 貝石栴為實施方式"之部分之後， 將瞭解本發明之特徵如何提 ^ 诙1,、傻於其他顯示裝置之優勢。 一恶樣提供一種製i告—^ ^ 、 微機電糸統（MEMS)裝置之方 法。本態樣之方法包括：在一其 仕基板上形成一犧牲層；在該 犧牲層中形成三個或三個以上第— ^ 从上弟一通道以藉此形成該犧牲 層之至少兩個大體上平行條 丁疋怿π，及在該等形成的第一通 =中形成支樓軌條。該方法進-步包括：在該犧牲層之該 專平行條帶中形成第一細長開口；在該等第-細長開口中 形成細長柱；在該犧牲層、該等支撐軌條及該等細長柱上 形成一可變形層；在該可變形層中形成一或多個第二通道 以藉此形成該可變形層之至少兩個大體上平行之條帶，該 可變形層之該等條帶大體上垂直於該犧牲層之該等平行條 i方法進步包括.移除該犧牲層以形成空腔，該等 工腔在該可變形層之該等平行條帶與該基板之間且在兩側 上與该等支擇執條田比接，其中該等支樓軌條於該等空腔之 該兩側上支撐該可變形層’且該等細長柱中的至少一者在 該等空腔中之每一者内且經對齊以使得伸長方向大體上平 行於該等支撐執條。 、、另—態樣提供-種製造-微機電系統(MEMS)裝置之方 本先、樣之方法包括：在一基板上形成一犧牲層；在該 牲層中形成三個或三個以上第__通道以藉此形成該犧牲 曰之至V兩個大體上平行之條帶；在該等形成的第-通道 132480.doc 200909341 中形成支撐軌i条；及在該犧牲層及該等支撐轨條上形成一 可變形層。該方法進-步包括：在該可變形層中形成一或 多個第二通道以藉此形成該可變形層之至少兩個大體上平 行之條帶，該可變形層之該等平行條帶大體上垂直於該犧 牲層之該等平行條帶；在該可變形層之該等平行條帶中形 成-或多個第-細長開口，纟中該等第一細長開口大體上 平行於該可變形層之該等平行條帶；及移除該犧牲層以形 成空腔’料空腔在該可變形層之該等平行條帶與該基板 之間且在兩側上與該等支撐執條毗接。 另一態樣提供一種微機電系統（MEMS)裝置。本態樣之 MEMS裝置包括：一基板；複數個可變形膜；複數個支撐 結構，其配置在該基板上且經組態以支撐該等可變形膜； 及複數個空腔，其由該基板、該等支撐結構及該等可變形 膜界定，其中該複數個支撐結構包含將該複數個空腔分成 一或多個列的在一第一方向上對齊之支撐執條，及位於該 等支撐執條之間且完全位於該等空腔中之每一者内的至少 一細長支撐柱，且此外，其中該等細長支撐柱經對齊以使 得伸長方向大體上平行於該等支撐軌條。 另一態樣提供一種微機電系統（MEMS)裝置。本態樣之 MEMS裝置包括：一基板；形成於該基板上的兩個或兩個 以上導電列電極；及複數個支撐軌條，其形成於該基板上 且經組態以分離該兩個或兩個以上列電極。該MEMS裝置 進一步包括：由該複數個支撐軌條支撐的兩個或兩個以上 可變形行電極，該等行電極大體上垂直於該等列電極；形 132480.doc 200909341 成於該等可變形行電極中的複㈣細長開口，其中該^ 長開:π對齊以使伸長方向大體上平行於該等行電極；及 由該專列電極、令女望士 4 。等支撐軌條及該等可變形行電極界定的 空腔之一陣列，其中至少一細長開口至少部分地位於該等 空腔中之每一者中。 【實施方式】 f L) 以下=施方式係針對本發明之某些具體實施例。然而， 可以大量不同方式來實施本發明。在此描述中參看了圖 式，.其中通篇以同樣的數字表示同樣的部分。如將自以下 ί頁而易見’可在mx顯示影像（無論是運動影像 (例如視訊）還是固定影像（例如靜態影像），且$論是文字 =還是圖片影像）之任何裝置中實施該等實施例。更特 定言之，預料到，該等實施例可實施於各種各樣的電子裝 置中或與其相關聯而實施，該等電子裝置諸如(但不限 ;)'亍動電話、無線裝I、個人數位助理（PDA)、 或f帶型電腦、⑽接收器/導航器、相機、讲3播放^ 攜帶型攝像機、遊戲控制台、手錶、鐘錶、計算器、電視 _ 千板顯不盗、電腦監視器、自動顯示H⑽ϋ ，等)、駕駛艙控制器及/或顯示器、相機視野之 ，’’具不态（例如車輛十的後視相機之顯示器）、電子照片、。 子廣告牌或標記、投影儀、建築結構、封裝及^學^ UMSP—件珠寶上㈣像顯W)。與本文中所描述之 裝置結構類似的MEMS裝置亦可用於非 中，唑i而 汗顯不咨應用 甲老如電子開關裝置。 用 I32480.doc 200909341 本文中所描述之實施例提供具有改良效能之mems裝置 (且特定言之’干涉調變器裝置）及其製造方法。特定言 之’描述用於改良像素區域上之反射顏色之均勻度的實施 例在態樣中’干涉調變器包括支樓一可變形反射層的 一或多個細長内部柱及支撐軌條，其中該等細長内部柱完 全在一干涉空腔内且平行於該等支撐軌條而對齊。在另一 態樣中，干涉調變器包括一或多個細長蝕刻釋放孔，其形 成於該可變形反射層中且平行於形成於該可變形反射層中 的界定該可變形反射層之平行條帶之通道而對齊。 包s —干涉MEMS顯示元件之一干涉調變器顯示器實施 例說明於圖1中。在此等敦置中，該等像素處於亮或暗狀 心在冗接通"或”打開π)狀態下，顯示元件將大部分入 射之可見光反射給使用者。當在暗（"斷開”或"關閉”）狀態 顯*元件將極少的入射之可見光反射給使用者。視實 她例而疋，可顛倒”接通，，與"斷開，，狀態之光反射性質。 MEMS像素可經組態以主要 要在選定色彩下反射，除了黑及 白之外，其還允許彩色顯示。 圖1為H視覺顯示器之—系列像素中之兩個鄰近像 素的等角視圖，其中每—德本 1豕京包含一 MEMS干涉調變器。 些實施例中，一干涉調變 _ I裔顯不益包含此等干涉調變 态之一列/行陣列。每一干乎 十^調變is包括一對反射層，其 經按一彼此間之可變且 少…4 p 冑了控制距離定位，以形成-具有至 夕一可紇尺寸之共振光學間 反射声令之一去/ ]隙。在—實施例中，可將該等 θ T之者在兩個位晉夕p日 置之間移動。在第一位置（本文 132480.doc -10- 200909341 中稱作鬆弛位置）中，可移動反射層經定位於距一固定之 部分反射層相對較遠距離處。在第二位置（本文中稱作致 動位置）中，可移動反射層經較緊緊鄰近該部分反射層定 位》視可移動反射層之位置而定’自兩個層反射之入射光 相長或相消地干涉，其對於每—像素產生—全反射或非反 射狀態。 Η 1中之像f p車列t戶斤描繪部A包括兩個鄰近干涉調變 12a及12b。在左邊之干涉調變器12&中，可移動反射層 或膜14a經說明為處於距光學堆疊——預定距離之鬆弛位 置處’該光學堆疊16a包括一部分反射層。在右邊之干涉 调變裔12b中，可移動反射層或膜丨朴經說明為處於鄰近光 學堆疊16b之致動位置處。 如本文中所提及之光學堆疊16a及16b(總稱為光學堆疊 16)通#匕3若干炫合層，該等熔合層可包括一諸如氧化 銦錫（ITO)之電極層、一諸如鉻之部分反射層及_透明介 電質。光學堆疊16因此為導電、部分透明且部分反射性 的’且可（例如）藉由在透明基板2〇上沈積以上層中之一或 多者來加以製造。部分反射層可形成自部分反射性的各種 各樣的材料，諸如，各種金屬、半導體及介電質。部分反 射層可由一或多個材料層形成，且該等層中之每—者可由 單一材料或材料組合形成。 在一些實施例中，光學堆疊16之諸層經圖案化為平行條 帶，並可形成顯示裝置中之列電極（如下進一步描述）。可 移動反射層14a、14b可形成為沈積於柱18及沈積於柱^之 132480.doc 200909341 間的介入犧牲材料之頂部上的一或多個經沈積之金屬層之 -系列平行條帶（與16a、16b之列電極正交）。當該犧牲材 料經触刻時，將可移動反射層14a、⑷與光學堆疊-、 ⑽分離-界定之間隙19。諸如銘之高導電性且反射性材 料可用於反射層14，且此等條帶可形成顯示裝置中之行電 0 如在圖1中藉由像素12a說明，在無施加之電壓之情況 下，間隙19保持處於可移動反射層14a與光學堆疊“a之 間，其中可移動反射層14a處於機械鬆弛狀態下。然而， 當將-電位差施加至選擇之列及行時，㈣應的像素處的 列電極與行電極之相交處形成之電容器變得帶電，且靜電 力將電極拉動在一起。若電壓足夠高，則可移動反射層Μ 變形且經受力而與光學堆疊16相抵。光學堆疊16内之一介 電層（此圖中未說明）可防止短路且控制層14與16之間的分 離距離，如由在圖1中右邊之像素12b說明。與施加的電位 差之極性無關，性能為相同的。以此方式，可控制反射對 非反射像素狀態之列/行致動在許多方面相似於在習知lcD 及其他顯示器技術中使用之致動。 圖2至圊5B說明用於在顯示器應用中使用一干涉調變器 陣列之一例示性過程及系統。 圖2為說明可併有本發明之態樣的一電子裝置之一實施 例的系統方塊圖。在該例示性實施例中，該電子裝置包括 一處理器21 ’其可為任何通用單晶月或多晶片微處理器， 諸如 ARM、Pentium®、Pentium Π®、Pentium ΠΙ®、 132480.doc -12- 200909341

Pentium IV®、pent;„m® Λ

Permum Pro、8()51、MIps、 ALPHA® ;或任何辟砝田、办 er PC、 飞任打特殊用途微處理器，諸如 器、微控器或可程式化n 仏唬處理 飞"王式化問陣列。如本項技術所習知，處理 器21可經组態以執杆_七夕 S夕個軟體模組。除執行作業系統 外，處'可經組態以執行-或多個軟體應用程式，包括 網頁瀏覽器、電話庫用链々 & 估 电活應用程式、電子郵件程式或 體應用程式。 ^

在一實施例中，處理器21亦經組態以與-陣列驅動器22 通信。在-實施例中，陣列驅動器22包括將信號提供至— 顯示陣列或面板30之-列驅動器電路24及—行駆動器電路 26。圖1中說明的睁列之橫截面由圖2中之線w展示。對 於MEMS干涉調變器，列/行致動協定可利用圖^說明的 此等裝置之滞後性質。舉例而言，可能需要H)伏特電位差 來使可移動層自鬆弛狀態變形至致動狀態。然而，當電壓 自彼值減小時’隨著電壓跌回1G伏特以下，該可移動層維 持其狀態。在圖3之例示性實施例中，可移動層直到電麗 降至2伏特以下時才會完全鬆他。因&，存在—施加電屋 窗（在圖3中所說明之實例中，施加電壓約為3 乂至7 v卜在 該®内，裝置穩定地處於鬆弛或致動狀態下。本文將其稱 為π滯後窗"或’’穩定窗”。對於—具有圖3之滯後特性的顯示 陣列而言，可對列/行致動協定設計以使得在列選通期 間，所選通之列中之待致動之像素被曝露至約1〇伏特之電 壓差，且待鬆弛之像素被曝露至接近零伏特之電壓差。在 選通後，使像素曝露至約5伏特之穩定狀態電壓差，使得 132480.doc -13- 200909341 其處於列選通使其所處於之任何狀態下。在此實例中在 被寫入後’每一像素處於在3 V至7 V之"穩定窗，，内之電位 差下此特徵使圖i中戶斤說明之像素設計在相同施加電壓 條件下於致動的或鬆弛的預先存在之狀態下皆穩定。由於 干涉調變器之每-像素無論處於致動狀態或鬆他狀態基本 上都為一由固定及移動反射層形成之電容器，所以可在滯 後®内t t壓下保持此穩定狀態，其中幾乎無功率耗 散。若施加之電位固定，則基本上無電流流進該像素。 U應用中，可藉由根據第—列中之所需致動像素集 合斷定行電極集合來產生一顯示圖框。接著將列脈衝施加 至列1電極’其致動對應於所斷定之行線之像素。接著所 斷定之行電極集合經改變以對應於第二列中之所需致動像 素集合。接著將脈衝施加至列2電極，其根據所斷定之行 電極致動列2中之適當像素。列1像素不受列2脈衝之影 曰且保持於其在列1脈衝期間被設定之狀態中。對於整 個列系列，可以順序方式將此過程重複以產生圖框。通 吊，藉由在一些所要的每秒圖框數下不斷重複此過程，用 新的顯示資料刷新及/或更新圖框。用於驅動像素陣列之 列及行電極以產生顯示圖框之廣泛的各種各樣之協定亦係 熟知的，且可結合本發明而加以使用。 圖4、圖5A及圖5B說明用於在圖2之3x3陣列上產生一顯 二s :之可此的致動協定。圖4說明展示出圖3之滯後曲 線的可用於像素之—組可能的行及列電壓位準。在圖4實 施例中，致動—像素包含將適#的行設^為及將適 132480.doc •14- 200909341

當的列設定為+△ v，其可分別對應於_5伏特及+5伏特。藉 由將適當的行設定為+Vbias及將適當的列設定為相同的 +ΔΥ(在像素上產生零伏特電位差），實現鬆弛像素。在將 列電壓保持於零伏特之彼等列中，像素穩定地處於其原始 處於之無論何狀態中，其與行處於還是_Vbias無關。 亦如圖4中所說明，應瞭解，可使用與上述電壓之極性相 反之電壓，例如致動一像素可涉及將適當行設定至⑷ 及將適當列設定至-Λν。在此實施例中，藉由將適當行設 疋為- vbias且將適當列設定為相同的-Δν(此在像素上產生 零伏特電位差），實現釋放像素。 圖5Β為展示一系列施加至圖2之3><3陣列之列及行信號的 時序圖，其將導致圖5Α中所說明之顯示配置(其中致動像 素為非反射性的）。在寫入圖5Α所說明之圖框之前，該等 像素可處於任-狀_’且在此實例中，所有列處於〇伏特 且所有行處於+5伏特。在此等施加之電壓的情況下，所有 像素均敎地處在其現有的致動或鬆他狀態中。 在圖 5Α圖框中，像素（11)、（1，2)、（2,2)、（3,2)及（33) 被1動。為實現此目的，在列1之'，線時間”期間，將行1及 2设定為-5伏特’且將行3設定為+5伏特。此並不改變任何 像^之’因為所有像素都保持在3_7伏特穩定窗内。 、“藉自自0伏特升至5伏特再返回零之脈衝對列1選 通。此致動（1，1)及（1，2)像素並鬆弛〇,3)像素。陣列中之立 他像素不受影響。為了按需要設定列2’將行2設定為卻 特且將行1及行3設定為+5伏特。接著，施加至列2之相同 132480.doc •15· 200909341 選通將致動像素（2,2)且鬆弛像素（2，1)及（2,3)。又，陣列之 其他像素不受影響。藉由將行2及行3設定為_5伏特且將行 1設定為+5伏特而類似地設定列3。列3選通對列3像素之設 定如圖5A所示。在寫入該圖框之後，列電位為零，且行電 位可保持於+5或-5伏特，且接著顯示器穩定於圖5A之配置 下。應瞭解，相同程序可用於幾十或幾百列及行之陣列。 亦應瞭解，在上文概述之一般性原理内，可廣泛地變化用 以執行列及行致動之時序、顺序及㈣位準，且以上實例 僅為例示性的，且任何致動電壓方法皆可適用於本文中所 描述之系統及方法。 祕及圖6B為說明—顯示裝置4Q之—實施例的系統方 塊圖。舉例而言，顯示裝置4〇可為蜂巢式或行動電話。缺 而，顯示裝置40之相同組件或其輕微變化亦說明各種類型 之顯：裝置’諸如電視及攜帶型媒體播放器。 顯不裝置40包括一外匈*41 « —顯示器30、一天線43、一 %聲态45、一輸入裝置48及_ js # . 克風46。通常自如熟習此 項技術者所熟知之各種么媒 ^ 樣的製造過程中之任一者形成外 设41，包括射出成形及真空成 成卜 各枵的从山 成形。此外’外殼41可由各種 各樣的材料中之任一者 Μ ，匕括（但不限於）塑膠、全 屬、玻璃、橡膠及陶究或其組合 金 包括可與不同色彩或含有不心在—A例中，外殼41 移除#互換的可移除部分（未_)。 例示性顯示裝置40之顯示养3〇 之任—者，包括如；了為各種各樣的顯示器中 本文中所插述之雙穩態顯示器。在其他 132480.doc • 16 - 200909341 實施例中，如熟習此項技術者所熟知，顯示器3〇包括：如 上所述之平板顯示器’諸如，電漿、EL、〇LED、STN LCD或TFT LCD，或者非平板顯示器，諸如，crt或其他 官狀裝置。然而’為了描述本實施例’顯示器包括一如 本文中所描述之干涉調變器顯示器。 例示性顯示裝置40之一實施例的組件示意性地說明於圖 6B中。所說明之例示性顯示裝置40包括一外殼41，且可包 括至少部分包圍於其中之額外組件。舉例而言，在一實施 例中，例示性顯示裝置40包括一網路介面27，該網路介面 27包括一耦接至一收發器47之天線43。收發器47連接至一 處理器21，處理器21連接至調節硬體S2。調節硬體52可經 組態以調節信號（例如，對信號濾波）。調節硬體52連接至 揚聲器45及麥克風46。處理器21亦連接至輸入裝置48及驅 動器控制器29。驅動器控制器29耦接至圖框緩衝器28及陣 列驅動器22，陣列驅動器22又耦接至顯示陣列3 〇。電源5〇 按特定例示性顯示裝置40設計之需要將功率提供至所有組 件。 網路介面27包括天線43及收發器47 ,使得例示性顯示裝 置40可在一網路上與一或多個裝置通信。在一實施例中， 網路介面27亦可具有減少處理器21之需求的一些處理能 力。天線43為熟習此項技術者已知用於傳輸及接收信號之 任—天線。在一實施例中，該天線根據IEEE 8〇2.丨丨標準 (包括IEEE 8〇2.11(a)、（b)或（g))來傳輸及接收111?信號。在 另—實施例中，該天線根據BLUET00TH標準傳輸及接收 132480.d〇c •17- 200909341 t號。在蜂巢式電話之情況下，天線經設計以接收 DMA GSM、AMPS或用以在無線手機網路内通信的其 匕已知L號。收發器47預處理自天線43接收之信號，使得 ^、可由處理器21接收且由處理器2 1進一步地操縱。收發器 47亦處理自處理器21接收之信號’使得可經由天線43將其 自例示性顯示裝置40傳輸。 在一替代實施例中，收發器47可由一接收器替換。在又 -替代實施例中’網路介面27可由一影像源替換，該影像 源可儲存或產生待發送至處理器21之影像資料。舉例而 吕，影像源可為數位視訊影碟（DVD)或含有影像資料之硬 碟機或者產生影像資料之軟體模組。 示性顯示裝置4〇之總體操作。處理 處理器2 1通常控制例 器21接收資料(諸如，纟自網路介面”或影像源之壓縮影 像資料），且將該資料處理為原始影像資料或易於處理為 原始影像資料之格式。處理ϋ21接著將經處理之資料發送 至驅動器控制器29或至圖框緩衝器28以供儲存。原始資料 通常指識別-影像内每-位置處之影像特性的資訊。°舉例 而言’此等影像特性可包括色彩、飽和度及灰度階。 广實施例中，處理器21包括一微控制器、cpu或邏輯 早元來控制例示性顯示裝置4〇之操作。調節硬體52通常包 括用於將信號傳輸至揚聲器45及用於自麥克風仏接收信號 之放大器及濾波器。調節硬體52可為例示性顯示裝置内 之離散組件，或者可被併入於處理器21或其他组件中。 驅動器控制器29直接自處理器21或自圖框緩衝器以取得 132480.doc 200909341 由處理益2 1產生之原始影像資料，且適當地重新格式化該 原始影像資料用於高速傳輸至陣列驅動器22。具體古之， 驅動器控制器29將原始影像資料重新格式化為具有光拇狀 格式之貝料流’使付其具有適合於在顯示陣列上掃描之 時間次序。接著，驅動器控制器29將經格式化之資訊發送 至陣列驅動器2 2。雖然諸如L c D控制器之驅動器控制器2 9 常作為單獨積體電路（IC)與系統處理器21相關聯，作可以 Γ 許多方式實施此等控制器。其可作為硬體嵌入處理器21 中、作為軟體嵌入處理器21中，或以硬體形式 器22完全整合。 、< Ρ車列驅動22自驅動器控制器29接收經格式化之 資訊，並將視訊資料重新格式化為一組平行之波形，該組 波形每秒許多次地被施加至來自顯示器之Η像素矩陣之 數百且有時甚至數千個引線。 貝把例中，驢動器控制器29、陣列驅動器^及顯示 ^歹J 30適^於本文甲所描述之任何類龍示器。舉例而 〜〇巾驅動态控制器29為習知顯示控制器 雙穩悲顯示控制器(例如，干涉調變器控制器)。在另4 加例中P車列驅動器22為習知驅動器或雙穩態顯示驅動 (例如，干涉調變器顯示哭 〇 器29經與陣列驅 效 “中 '驅動器控制 話、手錶及此在諸如蜂巢式電 的。在又-實::：積顯示器之高度整合系統中係常見 雔錢^ 财，顯示陣列3〇為-典型顯示陣列或一 雙穩態顯示陣列「你丨t ^ 一 皁歹U例如，一包括一干涉調變器陣列之顯示 132480.doc 19 200909341

輸入裝置4 8允許使用去批在彳如_ 卢一# 更用者控制例不性顯示裝置40之操作。 在-實施例中，輪入裝置48包 QWERTY鍵盤或電話 盤（老如， 总苴七i r. 知鈕、一開關、一觸敏 螢幕或者一壓敏或熱敏膜。一 -^ 隹實知例中，麥克風46為例 不性顯不裝置40之輸入者 ^ 5 ^ ^ . 田麥克風46用以將資料輸入 至裝置時，可由使用者提 示裝置40之操作。 …用於控制例示性顯 電源50可包括如此項技 項技射所熟知之各種各樣的能量健 存裝置。舉例而言，在一奢 、^ 在實轭例中，電源5〇為可再充電電 池，諸如，鎳鎘電池或鋰 ^ , 在另一實施例中，電 源50為可再生能源、雷宠哭式士眩处〜 冤谷斋或太陽能電池（包括塑膠太陽 月t*電池及太陽能電池漆）β在另一 )你力貫施例中，電源50經組 態以自壁式插座接收功率。 如上所述，在-些實施财，㈣可程式化性駐留於可 位於電子顯不系統中之若干處的驅動器控制器中。在一些 實施例中’控制可程式化性駐留於陣列驅動器Μ中。孰習 此項技術者將認識到，上述最佳化可實施於任何數目的硬 體及/或軟體組件中及各種組態中。 根據以上闡明的原理操作之干涉調變器之結構細節可廣 泛地變化。舉例而言，圖7Α至圖7Ε說明可移動反射層14 及其支撐結構之五個不同的實施例。圖7Α為圖實施例 之橫截面，其中金屬材料條帶14沈積於正交延伸的支撐件 18上。在圖7B中，可移動反射層14僅附著至繫栓32上之轉 132480.doc •20· 200909341 角處之支撐件。在圖7(；:中，可移動反射層14懸掛於可變形 層34上，可變形層34可包含可撓性金屬。可變形層34在可 變形層34之周邊周圍直接或間接連接至基板2〇。此等連接 在本文中被稱作支撐柱。圖7D中所說明之實施例具有支撐 柱插塞42，可變形層34擱置於該等支撐柱插塞42上。可移 動反射層14保持懸掛於間隙上（如圖7A至圖7C中），但可變 形層34並不藉由填充在可變形層34與光學堆疊“之間的孔 洞而形成支撐柱，相反，支撐柱係由平坦化材料形成，該 平坦化材料用以形成支撐柱插塞42。圖7E中所說明之實施 例係基於圖7D中所展示之實施例，但亦可經調適成與圖 7A至圖7C中所說明之實施例申之任何者以及未展示之額 外實施例一起起作用。在圖7E中所展示之實施例中，已使 用金屬或其他導電材料之一附加層形成匯流排結構44。此 允許沿著干涉調變器之背部導引信號，其消除了可能否則 必須形成於基板20上之眾多電極。 在諸如圖7中所示之實施例的實施例中，干涉調變器充 當直觀裝置，其中自透明基板2〇之前側觀看影像，該側與 其上配置有調變器之側相對。在此等實施例中，反射層j 4 光學屏蔽反射層之與基板20相對的側上之干涉調變器之部 分（包括可變形層34)。此允許在不消極地影響影像品質之 情況下組怨及操作屏蔽區。此屏蔽允許圖7E中之匯流排結 構44 ’該結構可提供將調變器之光學性質與調變器之機電 性質（諸如’定址及由該定址所導致的移動）分離的能力。 此可分離之調變器架構允許用於調變器之機電態樣及光學 132480.doc -21 · 200909341 態樣之結構設計及材料彼此獨立地選擇及㈣用。此外， 具有來源於反射層此光學性 質與其機械性質㈣的額外益處，該機械性質由可變形層 34實現。此允許用於反射層14之結構設計及材料關於光學 性質而最佳化’及用於可變形層34之結構設計及材料關於 所要的機械性質而最佳化。 圖8說明一干涉調變器之萝Α 9I &過程800之一實施例中的某

些步驟。該等步驟可與圖8中未展示的其他步驟—起存在 於用於製造（例如…及圖7中所說明的通用型干涉調變器 之過程中。參看圖1、圖7及圖8，㉟程8〇〇開始於在基板 上形成光學堆疊16之步驟805。基板2〇可為諸如玻璃或塑 膠之透明基板，且可能已經受預先準備步驟(例如，清洗) 乂促進光學堆疊16之有效形成。如上文所論述，光學堆疊 16為導電、部分透明且部分反射性的，且可（例如）藉由將 上述層中的一或多個沈積至透明基板2〇上而製造。在一些 實施例中，該等層經圖案化為平行條帶，且可形成顯示裝 置中之列電極。在一些實施例中，光學堆疊16包括沈積在 一或多個金屬層（例如，反射層及/或導電層）上的絕緣層或 介電層。 圖8中所說明之過程800於在光學堆疊16上形成一犧牲層 之步驟8 10繼續。稍後（例如，在步驟825)移除該犧牲層以 如下文所論述地形成空腔19，且因此圖1中所說明之所得 干涉調變器12中未展示該犧牲層。該犧牲層在光學堆疊16 上之形成可包括以經選擇以在後續移除之後提供具有所要 132480.doc -22- 200909341 大小之空腔1 9的厚度沈積xeF2可蝕刻材料（諸如，鉬或非 晶矽）。可使用諸如物理氣相沈積（pvD，例如，濺鍍）、電 漿增強化學氣相沈積（PECVD)、熱化學氣相沈積（熱cvd) 或旋塗之沈積技術進行犧牲材料之沈積。 圖8中所說明之過程800於形成一支撐結構（例如，如圖ι 及圖7中所說明之柱18)之步驟815繼續。柱18之形成可包 括以下步驟：目案化該犧牲層以形成一支撐結構孔隙，接 著使用諸如PECVD、熱CVD或旋塗之沈積方法沈積一材料 (例如，聚合物或氧化矽）至該孔隙中以形成柱18。在一些 實施例中，形成於該犧牲層中之支撲結構孔隙穿過該犧牲 層及光學堆疊16而延伸至下伏基板2〇 ’以使得柱18之下端 接觸基板2G(如圖7A中所說明）。在其他實施例中，形成於 該犧牲層中之孔隙延伸穿過該犧牲層，但不穿過光學堆疊 16°舉例而言’圖7D說明與光學堆疊16接觸的支撐柱插塞 42之下端。 圖8中所說明之過程800於形成一可移動反射層或膜（諸 圖1及圖7中所說明之可移動反射層i 4)之步驟似繼 續。可移動反射層14可藉由同一或多個圖案化、遮罩及/ 或钮刻步驟一起使用一或多個沈積步驟(例如，反射層(例 如’銘、銘合金）沈積）而形成。如上文所論述，可移動反 射層U通常係導電的’且在本文可被稱為導電層。由於犧 牲層仍存在於在過程_之步驟82_形成的部分製成之干 涉調變器中’故在此階段，可移動反射層14通常不可移 動。含有犧牲層的部分製成之干涉調變器在本文中可被稱 132480.doc -23- 200909341 為”未釋放"干涉調變器。 圖”所說明之過程8 7中所說明之空腔19)之^1腔（例如，如圖1及圖 v驟825繼續。空腔ip可夢由 步驟810沈積的)犧牲材 藉由將(在 言，藉由乾式化學_(^如钮刻劑中而形成。舉例而 =:Γ如，得自固態二—蒸二 :“多除所要量材料的時間，該時間通常選擇性地相 董=腔19周圍之結構）’可移除諸如钥或非晶石夕之可钱 —、 τ使用其他蝕刻方法，例如濕式蝕刻及/ 或電漿钮刻。由於犧牲層係在過程議之步驟825期間移 除’故在此階段之後，可移動反射層14通常係可移動的。 切除犧牲材料之後，所得的完全或部分製成之干涉調變 盗在本文中可被稱為”已釋放，，干涉調變器。 …圖9為描繪-可使用圖8之方法_製造的干涉調變器顯 不裔900之-實施例之_部分的視圖。顯示器_之該部分 包括三個列電極9G5，其可作為光學堆疊之部分於步驟8〇5 形成。支撐執條910可在步驟815形成於開口中，該等開口 形成於在步驟810形成的犧牲層（未圖示）中。支撐軌條“Ο 分離列電極905。在此實施例中，四個支撐柱915形成於每 像素區域950之支撐執條91 〇之間的内部空間中。邊緣柱 920可在一邊緣區域中形成於犧牲層中以支撐可變形反射 層或膜之條帶925之邊緣部分。可移動反射層之平行條帶 925可於步驟82〇形成。平行條帶925可形成於犧牲層、支 撐執條910、内部支撐柱91 5及邊緣柱920上以便在於步驟 132480.doc -24- 200909341 825移除犧牲層後得以支撐。像素區域95〇位於顯示器9⑼ 之部分中，在該等部分中，可變形反射層之條帶925與形 成於光學堆疊中之列電極905重疊.蝕刻釋放孔93〇可形成 於可變形反射層條帶925之像素區域95〇中以允許蝕刻氣體 到達可移動反射層條帶925下的犧牲層且允許蝕刻副產物 在空腔形成期間排放。 已發現在一些狀況下，具有圖9令所示之通用組態之 干涉調變器在非致動狀態下展現非均勻的彩色反射。不受 理論限制，咸信非均勻的彩色反射至少部分地歸因於可移 動反射層之平行條帶925中之非均勻應力狀態’非均勻的 彩色反射在空腔19形成之後變得可見。在圖9中所示之實 施例中，支撐軌條910之特徵在於支撐且大體上正交於可 移動反射層之平行條帶925的長邊緣。另一方面，内部支 撐柱915具有大體圓形之橫截面，其令該等柱支撐平行條 帶925。邊緣柱920展現小的矩形橫截面（或在一些實施例 中，圓形橫截面），其中該等柱在可變形反射層中切割以 形成平行條帶925之通道955下之區域中支撐平行條帶 925。蝕刻釋放孔930亦具有小的大體圓形之橫截面。咸信 不同形狀的柱(例如，長的支撐軌條91〇、小的圓形内部柱 915及狹窄的邊緣柱92〇)有助於可移動反射層之平行條帶 925之非均勻應力狀態。可移動反射層之平行條帶925中之 非均勻應力可部分地歸因於不同橫截自而在犧牲層移除後 在各種支撐結構之邊緣處形成不同偏離角。此等不同偏離 角可造成入射光之不同干涉調變量，藉此反射不同顏色。 132480.doc •25· 200909341 另外，咸信平行條帶925中的不同形狀之切口（例如，平行 條帶925之間的長通道955，及小的圓形蝕刻釋放孔亦 有助於平行條帶925之非均勻應力狀態。 已發現，使支撐柱及/或蝕刻釋放孔具有形狀更類似於 長支撐執條及/或在可移動反射層中切割的通道之橫截面 可改良可移動反射層之應力狀態之均勻度。因此，像素上 的反射顏色之均句度亦得到改良。Biq為描料涉調變器 顯示器1000之一實施例之一部分的等角視圖，其中細長支 撐柱位於列電極905與可移動反射層925之間的空腔^内 部。顯示器1000包括形成於透明基板2〇上的類似於圖9之 顯示器900的組件。舉例而言，顯示器1〇〇〇包括列電極 905、支撐軌條910、邊緣柱92〇、由通道955分離的可變形 反射層或膜之平行條帶925 '像素區域州及在移除可變形 層條帶925與列電極925之間的犧牲層後形成的空腔心熟 習此項技術者應瞭解，列電極係光學堆疊之導電部分。舉 例而s ’在-些實施例中’參考列電極9Q5將被理解為參 考圖7A至圖7E中所說明的光學堆疊16之導電金屬層(例 如’ ITO)。在此等實施例中，應瞭解，亦可能存在光學堆 疊之其㈣’例如’―透明介電層。因此，雖然為清楚起 見，描繪列電極905之圖可省略光學堆疊之其他層，作孰 習此項技術者應瞭解’如特定應用所需，可存在該等其他 層0 〆就内支撐柱而論，顯示器1 〇〇〇不同於顯示器 颂不裔9GG之内㉛支樓柱915包含大體圓形之橫截 132480.doc • 26 - 200909341 面。替代具圓形橫截面之内部支撐柱，顯示器1〇〇〇包括在 像素區域950内部的細長支撐柱1〇〇5。該等細長支撐柱形 成於支撐軌條910之間的像素區域95〇之内部空間中且遠離 通道955(圖1〇中僅展示一個通道955)。細長柱1〇〇5經對齊 以使得伸長方向大體上平行於支撐執條91〇。咸信，因為 細長柱1005在橫截面上類似於邊緣柱92〇(如經由平行條帶 925或經由列電極905自上或自下觀看）且在與支撐軌條91〇 相同的方向上伸長，所以平行條帶925之應力狀態在犧牲 層釋放後更均勻。圖1 〇 t之實例顯示器丨000在像素區域 950中之每一者僅具有一個細長柱1〇〇5。其他實施例可具 有更多細長内部支撐柱1005。類似地，實例顯示器1〇〇〇在 兩個像素區域950之間具有一個邊緣柱92〇。其他實施例可 具有更多邊緣柱920。顯示器1〇00亦可具有形成於平行條 帶925中之蝕刻釋放孔（未圖示）。 如自上或自下觀看，細長柱1005被描繪為具有一矩形橫 截面。亦可使用其他細長橫截面，諸如橢圓形、具圓角之 管柱及其他。 圖11為描繪一干涉調變器顯示器之一實施例之一部分的 等角視圖’其中細長蝕刻釋放孔係形成於可移動反射層 中。顯示器1100包括形成於透明基板2〇上的類似於圖9之 顯示器900的組件。舉例而言，顯示器丨1〇〇包括列電極 9〇5、支撐軌條91〇、由通道955分離的平行之可移動反射 層條帶925、像素區域95〇及在移除可變形層條帶925與列 電極905之間的犧牲層後形成的空腔19。如上文所說明， 132480.doc -27- 200909341 熟習此項技術者應瞭解，在一些實施例中，列電極则為 光學堆疊（諸如，圖7A至圖巧中所說明之光學堆416)之部 分，且為清楚起見，光學堆疊之其他部分可自圖中省略。 至少就蝕刻釋放孔之組態而論，顯示器11〇〇不同於顯示 器900。_9中之顯示器9〇〇之蝕刻釋放孔93〇包含大體圓形 之橫截面且全部位於像素區域95〇之内部部分中。顯示器 1100包括在像素區域95〇内的細長内部蝕刻釋放孔11〇5。 顯示器1100亦包括位於支撐軌條91〇上的細長蝕刻釋放孔 1110。該等細長蝕刻釋放孔大體上平行於可移動反射層之 平行條帶925。咸信，因為細長蝕刻釋放孔11〇5及111〇係 在與通道955大體上相同的方向上伸長，所以平行條帶925 之應力狀態在犧牲層釋放後更均勻。圖〗丨中之實例顯示器 1100在像素區域950中之每一者僅具有一個細長内部蝕刻 釋放孔1105。其他實施例可具有更多細長内部蝕刻釋放孔 1005。類似地，實例顯示器11〇〇具有一個在兩個像素區域 950之間的每一邊緣支撐軌條9丨〇上的細長邊緣蝕刻釋放孔 111 0。其他實施例可具有更多在邊緣支撐軌條9丨〇上的細 長姓刻釋放孔1110。顯示器丨100亦可具有位於細長内部柱 (諸如，圖10中所示之内部柱1005)上的細長蝕刻釋放孔。 圖11中之細長餘刻釋放孔丨105及丨丨1〇被描繪為具有大體 圓形或擴圓形之末端部分及線性中心部分。亦可使用其他 細長橫截面’諸如橢圓形、矩形及其他。

热習此項技術者將認識到，圖1 〇之顯示器丨〇〇〇可包括圖 11中所描繪的細長蝕刻釋放孔1105及1110。類似地，圖U 132480.doc 28 - 200909341 之顯示器1100可包括細長内部柱1005及邊緣柱92〇。在一 些具有内部細長柱1005及内部細長蝕刻釋放孔11〇5兩者之 實施例中，細長蝕刻釋放孔11〇5至少部分地與内部細長柱 1005重疊，如圖及圖14中所說明。 圖12為說明一製造例如圖10及圖11中所說明之干涉調變 器之方法之一實施例中之某些步驟的流程圖。熟習此項技 術者應瞭解，視所選擇的特定材料而定，該方法之一些實 施例將包括額外步驟，例如，形成蝕刻終止層及/或硬式 遮罩。熟習此項技術者亦應瞭解，在一些實施例中，一些 步驟係以不同次序及/或組合執行。此描述參考圖7八至圖 7E及圖9、圖1 〇及圖丨丨中所說明之某些結構。 在步驟12G5中’在—基板2G上形成—犧牲層。基板啊 為-諸如玻璃或塑膠之透明基板。在一些實施例中，該基 板包含一如上所述的形成於基板2〇上之光學堆疊Μ。在2 二戶、細例中’如上文所論述，光學堆疊16包括—導電、部 分透明且部分反射性的雷搞s α π, ° 刀久耵f生的電極層，且可（例如）藉由將上述層 中的-或多個沈積至透明基板2〇上而製造。稍後(例如， 在步驟124〇)移除犧牲層以形成如上所論述之空腔19，且 因此圖7、圖9、圖1〇或圖U中所說明之所得干涉調變器甲 未展示犧牲層。 ° 犧牲層在光學堆疊16上之报# 之形成可包括以經選擇以在後續 移除之後提供具有所要大，丨夕* n ^ 工腔19的厚度沈積：^?2可蝕 ,^ . 矽）。在一些實施例中，該犧牲層 之厚度係大體上均勻的 兮媒 ;。的。該犧牲層包含犧牲材料。適合之 132480.doc •29· 200909341 犧牲材料係此項技術中已知的，例如，無機犧牲材料及有 機犧牲材料。適合之無機犧牲材料之實例包括矽、鈦、 鍅、铪、釩、钽、鈮、鉬及鎢。適合之有機犧牲材料之實 例包括此項技術中已知之聚合材料，包括光反應性聚合 物、光阻劑及諸如聚甲基丙烯酸曱酯（PMMA)之聚合物。 使用諸如物理氣相沈積（PVD，例如，濺鍍）、電漿增強化 學氣相沈積（PECVD)、熱化學氣相沈積（熱CVD)或旋塗之 沈積技術，可進行犧牲材料之沈積。在一些實施例中，該 犧牲層之形成可包括一或多個圖案化步驟，接著沈積一或 多個額外犧牲層，藉此形成一多重犧牲層。可進行此操作 以在可變形層下形成不同厚度之犧牲層，以提供不同深度 之空腔（例如，用於製造提供不同顏色之干涉調變器）。 在步驟1210申，使用此項技術中已知之方法，在犧牲層 中形成通道以形成該犧牲層之平行條帶。犧牲材料之剩餘 平行條帶佔用將在犧牲層移除之後形成於列電極9〇5與可 變形層之平行條帶925之間的空腔19中之空間。在一些實 施例中’在與犧牲層之圖案化相同的步驟121〇中將光學堆 疊16之層圖案化為平行條帶，且光學堆疊之該等層可包含 顯示裝置中之列電極905。在一些實施例中，在於步驟 1205形成犧牲層之前，將光學堆疊16之層圖案化為平行條 帶。在此等實施例中，在步驟121〇中形成於犧牲層中之通 道可與在圖案化光學堆疊時形成之通道重合。 在步驟1215中，在於步驟1210中形成的犧牲層之通道中 形成支撐軌條91 〇。在一些實施例中，支撐執條材料包含 132480.doc -30- 200909341 諸如光阻劑或其他類型之旋塗式材料之自平 一些實施例中，支撐軌條材料包含黑 ’在 矩陣提供改良視覺特性χ # ‘，、、 聚合物。黑色 μ覺特料縣板顺看顯 :些“例中，支稽軌條材料包含諸如氧 物之無機材料。在一此實纟 -屬氧化 的。，… 例中’支擇軌條材料層係保形 的。在此荨實施例中之任—者 # ^ ^ ^ 支撐執條材料經選擇以 使“擇性㈣可相對於支標軌條材料 層之犧牲材料^ 砂除犧牲 在步驟1220中，在犧牲層之平行條帶中形成細長柱結 構。在當於犧牲層中形成通道時的步驟i2i〇期間，可在 (例如，藉由圖案化及触刻)形成於犧牲層中之細長開口中 形成細長柱。或者’用於形成細長柱之細長開口可作為步 驟1220之部分形成。該等細長柱可包括位於空腔μ内之内 邛柱1 005，其可在犧牲層移除後形成於列電極叫$與平行 條帶925之間。該等細長柱亦可包括細長邊緣柱92〇。如上 文所論述，細長内部柱1005係大體上平行於支撐軌條91〇 而形成。熟習此項技術者應瞭解’步驟1215、122〇可同時 或順序進行，例如，用於在步驟122〇形成細長柱92〇、 1005之方法亦可用於在步驟1215形成支撐軌條91〇。該等 細長柱可由與支撐軌條910相同或不同的材料形成。 在步驟1225中，在剩餘犧牲層、支撐軌條91〇、邊緣柱 920及細長柱1〇05上形成一可變形層。支撐軌條91〇、邊緣 柱920及細長内部支撐柱1005在可變形層之面對該基板的 下表面上支撑該可變形層。該可變形層包含一導電材料 132480.doc •31 · 200909341 及一用於反射可見或不可見光 .. 之光的反射表面，例 如，鋁、鈦、鉻、銀或金。用 , 形成可變形反射層之方法 係此項技術中已知的，例如， PVD、CVD、ALD(原子層沈 積）及其變體。 卞續尤

在步驟㈣中，在可變形層中形成通道州以形成平行 條帶925。如上文所論述，通道955及所得平行條帶奶大 體上垂直於界定犧牲層之平行條帶的支撐軌條91〇。通道 州可經圖案化且自可變形層餘刻。多種方法可用於執行 步驟1230處的犧牲層之圖案化及蚀刻以及在過幻細中 執行的其㈣刻。所使用的#刻可為乾式㈣（例如，反 應性離子蝕刻（RIE))及/或濕式蝕刻，且可為各向同性或各 向異性的。 在步驟1235中，在可變形層中形成細長開口。該等細長 開口可包括細長内部蝕刻釋放孔11〇5及/或支撐執條91〇上 的細長蝕刻釋放孔1110 ^如上文所論述，細長蝕刻釋放孔 11 05及1110大體上平行於形成於步驟1225處之可變形層中 之通道955。熟習此項技術者應瞭解，步驟丨23 〇、丨23 5可 同時或順序進行’例如，用於在步驟〗235形成細長開口 1105、1110之方法亦可用於在步驟123〇形成通道955。 在步驟1240中’大體上完全移除及/或钮刻犧牲層以在 可變形層之平行條帶925與列電極905之間形成空腔19。熟 習此項技術者應瞭解，特定蝕刻條件取決於犧牲材料之識 別。在一些實施例中，相對於裝置中之其他結構（例如， 支撐軌條910、支撐柱920及/或1005以及光學堆疊及可變 132480.doc -32- 200909341 形層之電極）選擇性地移除犧牲材料。在-些實施例中， 藉由灰化(例如…第二犧牲材料為抗钮劑、光阻劑或 平坦化材料)來移除犧牲材料。在其他實謝，藉由此 項技術中已知之另一方、X私丨l — 会（例如’藉由反應性離子蝕刻及/ 或使用氣相㈣峨如，XeF伽刻犧牲材料。由移除犧 牲材料而形成之結構將在圖1G及圖u中加以大體說明。 請注意’過程1200之各種步驟可視實施例而省略及/或 重新配置。 如上文所論述，咸信細長内部柱1〇〇5及細錢刻釋放孔 1105及1110之杈截面及定向改良可變形層之應力狀態之均 句度且導致像素區域950上更均句的顏色分布。除改良可 變形層之應力狀態外，柱及開口之較大尺寸可有利地簡化 製造過程。較大尺寸允許在形成支擇柱及㈣釋放孔時在 圖案化待蝕刻的部分中使用較低精確度之設備。當製造如 圖9中所示之具支撐柱及蝕刻釋放孔之干涉調變器時，視 像素區域之大小而定，圓㈣刻釋放孔及圓形内部柱可具 有4 _或更小的直徑。像素區域可具有⑽_至約25〇 之水平尺寸及垂直尺寸。製造此小直徑通常包括使用 能約形成4 _或更小的特徵大小之裝置及過程。本文中所 描述之細長㈣釋放孔及内部柱可經設計而具有約4叫、 5 μΐΏ ' 6叫' 7 _ ' 8 _、9 _、10叫或更大的最小特 徵大小。最小特徵大小可視製造過程中所使用之設備之精 確度而定。無論最小特徵大小如何，可提供大的伸長比。 舉例而言，柱及蝕刻釋放孔可全部具有一約1〇 之短寬 132480.doc -33- 200909341 度，且視伸長比而定，具有一約15 _、2()叫、25 _、 30 _或更大的伸長長度。因此，提供一約ι〇叫之特徵大 小之製造過程可用於製造包含此等較大細長結構之干涉調 變器。 亦已發現，藉由使細長蝕刻釋放孔1105及/或m〇與支 撐執條91G及/或細長内部柱⑽5重疊，亦可容許較低精確 度之對齊。圖13為描繪一干涉調變器之一像素組態之一實 施例的視圖’該像素組態包括支揮執條、細長支樓柱及細 長釋放孔，從而提供可移動反射層中的更均勻應力狀態。 此實施例展示藉由可變形反射層之平行條帶MS(毗接通道 955)與列電極905(毗接支撐軌條91〇)之間的重疊界定之單 一像素區域950。此實施例亦以與細長内部柱丨〇〇5重疊的 細長内部蝕刻釋放孔丨105及與支撐軌條91〇重疊的細長蝕 刻釋放孔1110為特徵。此實施例展示與九個内部柱1 重 疊的九個内部蝕刻釋放孔丨105，然而，可使用其他數目之 孔及柱。此實施例亦展示支律可變形層之鄰近平行條帶 925的3個邊緣柱920。 圖13展示對齊良好之干涉調變器，其中孔11〇5及111〇係 相對精確地在柱1005及軌條910上居中。然而，若不能在 實際製造環境一貫地達成，則精確對齊係困難的。圖丨4 A 為描繪圖13之干涉調變器的細長支撐柱1 〇〇5與細長釋放孔 之間的可能未對齊的視圖。該實例說明垂直方向及水平方 向上的約2 μηι之未對齊（參見圖14B之分解圖）。内部柱 1005、邊緣柱920及蝕刻釋放孔1105及1110全部被描繪為 132480.doc •34· 200909341 具有30 μιηχΙΟ μιη之尺寸。此2 μιη未對齊相當嚴重且因此 通常導致像素區域950上的顏色之嚴重失真（例如，在圖9 中所示之干涉調變器之組態中）。然而，分別平行於可變 形層中之通道955及支撐執條910的細長姓刻孔及支撲柱之 組態展示令人驚奇地少的色彩失真。 較大的钱刻釋放孔1105及111 〇以及柱結構1 及920減 損像素區域950中之反射表面區域。藉由使蝕刻釋放孔 1105及1110與支撲柱1〇〇5及支撐軌條91〇重疊，損失較少 的像素區域950之反射面積。此為圖13及圖14Α及圖14Β中 所示之重疊的孔及支撐結構之另一益處。歸因於支樓柱 1005及姓刻釋放孔11 〇5及1110而損失的反射面積之量可藉 由減小此等結構之最小特徵大小（例如，減小至如上文所 論述之約4 μιη)而進一步減小。 一干涉調變器之一實施例包括：用於透射光之構件；用 於反射光之構件，該反射構件可朝向或遠離該透射構件而 移動，及用於支撐該反射構件且用於改良該反射構件之應 力狀態的均勻度之構件。參看圖1〇，此實施例之態樣包 括：該透射構件為一光學堆疊16 ;該反射構件為一可變形 層925 ;及該等支撐構件為兩個軌條91〇及一細長柱， 其中該兩個軌條9丨〇毗接該反射構件與該透射構件之間的 一空腔19之相對側，且細長柱1〇〇5完全位於空腔Μ内且在 伸長方向上平行於軌條910而對齊。 一干涉調變器之另一實施例包括：用於透射光之構件； 用於反射光之構件，該反射構件可朝向或遠離該透射構件 132480.doc -35· 200909341 而移動；用於支撐該反射構件之構件；及用於排放一來自 該反射構件與該透射構件之間的―空腔之蚀刻氣體且用於 改良該反射構件之應力狀態的均句度之構件。參看圖1〇, 此實施例之態樣包括：該透射構件為—光學堆疊16;該反 射構件包含-可變形層925;該支樓構件包含兩個執條 910,其中該兩個軌條910毗接該空腔之相對側；及該排放

構件包含該反射構件中之—細長開nllG5，該細長開口 110 5係垂直於該支撐構件而對齊。 儘管以上詳細描述已展示、描述且指出了本發明在應用 至各種實施例時之新穎特徵，但應瞭解，熟習此項技術者 可在不背離本發明之精神的情況下對所說明之裝置或過程 之形式及細節進行各種省略、替代及改變。如將認識到 的’可在*提供本文中所陳述之所有特徵及益處的形式内 體現本發明，S為-㈣徵可與其他特徵分離地使用或實 【圖式簡單說明】 ★圖1為描繪一干涉調變器顯示器之一實施例之一部分的 等角視圖其巾第—干涉調變器之可移動反射層處於鬆他 位置’且第二干涉調變器之可移動反射層處於致動位置。 圖2為說明併有一3χ3干涉調變器顯示器之電子裝置之一 實施例的系統方塊圖。 園為對於圖1之干涉調變器之一例 叫、’丨土貝1夕(J的1移動 鏡位置對施加之電遷的關係圖 圖4為組可用以驅動—干涉調變器顯示器之列電壓及 132480.doc -36· 200909341 行電壓的說明。 圖5A說明圖2之3x3干涉調變器顯示器中之顯示資料之 一例示性圖框。 圖5B說明可用以寫入圖5A之圖框之列及行信號之一例 示性時序圖。 圖6A及圖6B為說明一包含複數個干涉調變器之視覺顯 示裝置之實施例的系統方塊圖。 圖7A為圖1之裝置之橫截面。 圖7B為一干涉調變器之一替代實施例之橫截面。 圖7C為一干涉調變器之另一替代實施例之橫截面。 圖7D為一干涉調變器之又一替代實施例之橫截面。 圖7E為一干涉調變器之一額外替代實施例之橫截面。 圖8為說明一製造干涉調變器之方法之一實施例中之某 些步驟的流程圖。 圖9為描繪一可使用圖8之方法製造的干涉調變器顯示器 之一實施例之一部分的視圖。 圖10為描繪一干涉調變器顯示器之一實施例之一部分的 等角視圖’其中細長支撐柱位於列電極與可移動反射層之 間的空腔内部。 圖11為描續·一干涉調變器顯示器之一實施例之一部分的 等角視圖’其中細長釋放孔係形成於可移動反射層中。 圖12為說明一製造干涉調變器之方法之另一實施例中之 某些步驟的流程圖。 圖13為描繪一干涉調變器之一像素組態之一實施例的視 132480.doc -37- 200909341 圖，該像素組態包括支撐執條、細長支撐柱及細長釋放 孔’從而提供可移動反射層中的更均勻應力狀態。 圖14A及圖14B為描繪圖13之干涉調變器之細長支撐柱 與細長釋放孔之間未對齊的視圖。 該等圖式僅為示意的，未按比例綠製。 【主要元件符號說明】 12a、12b 干涉調變器 14 可移動反射層

14a、14b 可移動反射層或膜 16 光學堆疊 16a、 16b 18 19 20 21 光學堆疊 柱 間隙/空腔 透明基板 處理器 22 陣列驅動器 24 列驅動器電路 26 行驅動器電路 27 網路介面 28 29 30 32 圖框緩衝器 驅動器控制器 顯示陣列或面板 繫松 3 4 可變形層 132480.doc -38- 200909341 40 顯示裝置 41 外殼 42 支撐柱插塞 43 天線 44 匯流排結構 45 揚聲器 46 麥克風 47 收發器 48 輸入裝置 50 電源 52 調節硬體 900 干涉調變器顯示器 905 列電極 910 支撐軌條 915 内部支撐柱 920 邊緣柱 925 平行條帶 930 钮刻釋放孔 950 像素區域 955 通道 1000 干涉調變器顯示器 1005 細長支撐柱 1100 顯示器 1105 細長内部蝕刻釋放孔 1110 細長内部蝕刻釋放孔 132480.doc -39-

Claims (1)

1. 牡场力變形層中形成 1 * 200909341 十、申請專利範圍： 1· 一種製造一微機電裝置之方法，其包含： 在一基板上形成一犧牲層； 在該犧牲層中形成兩個或兩個以上大體上平行之第_ 通道以藉此形成該犧牲層之至少一條帶； 在該等形成的第一通道中形成支撐執條； 在該犧牲層之該條帶中形成一第一細長開口； 在該第一細長開口中形成一細長柱； ，在該犧牲層、該等支撐執條及該細長柱上形成一可變 ^形層之至少-條帶’該可變形層之該條帶大體上垂 直於該犧牲層之該條帶；及 =該犧牲層以形成該可變形層之該條帶與該基板之 =空腔’該空腔係、在兩側上與該等支撐軌條晚接； 層；其中該細長枉在:：側上支樓該可變形 以使得伸長方6 一腔内’且其中該細長柱經對齊 2. 如請求:,二ΓΓ行於該等支撐軌條。 在該可變形層中形二=在移除該犧牲層之前 體上平行;山 開口，該細長開口係大 3. 如請求項^ 、於4可變形層中之該第二通道而對齊。 於該等細：法’其中該等細長開口中之至少一者位 最杜中的一者上。 4. 如請求項2之 、，/、中該等細長開口中之至少一者位 I32480.doc 200909341 於該等支撐軌條十的—者上。 5.如請求項1至4中任-項之方法，其中形成該―或多^ 包含： 了^層之兩個平行條帶，該方法進一步 在該犧牲層之該條帶令形成一第二細長開口 在該第二細長開口中形成-第二細長柱， Μ 2弟—細長柱之該伸長方向A體上平行於該等支 # '、且其中該第二細長柱經定位以支樓該可變带# 之該兩個平行條帶。 y層 &如請求項5之方法，其中該第一細長柱 具有大體上相同的尺寸。 、、田長柱 7· 一種糟由如請求項1之方法製造之干涉調變器。 8. —種製造一微機電装置之方法，其包含： 在基板上形成一犧牲層； 在該犧牲層中形成兩個或兩個以上大體上平行之第一 通道，以藉此形成該犧牲層之至少一條帶； 在该等形成的第—通道中形成支撐軌條； 在該犧牲層上及在該等支撐執條上形成-可變形層； 在該可變形層中形成一或多個第二通道以藉此形成該 可變形層之至少—條帶’該可變形層之該條帶大體上垂 直於該犧牲層之該條帶； 在該可變形層之該條帶中形成一或多個第一細長開 口’其t該第-細長開口之伸長方向大體上平行於該可 變形層之該條帶；及 132480.doc 200909341 移除該犧牲層以形成該可 士 9. 10. 間的-空腔，該空腔係在兩侧上虚二亥條帶與該基板之 如請求項8之方法，其進_步包含、該彻軌請。 在該犧牲層之該條 豆中兮楚- /成—或多個第二細長開口， μ °伸長方向大體上垂直於該犧牲 層之邊條帶而對齊；及 在該等第二細長開口中形成—或多個細長柱。 一種微機電裝置，其包含·· 一基板； 其配置在該基板上且經組態以支撐 複數個可變形臈； 複數個支撐結構， 該等可變形膜；及 該等支撑結構及該等可變 複數個空腔，其由該基板、 形膜界定； 其中該複數個支撐結構包含將該複數個空腔分成一或 多個列的在一第一方向上對齊之支撐軌條，及位於該等 支撐執條之間且完全位於該等空腔中之一者内的至少— 細長支撐柱，且此外，其中該細長支撐柱經對齊以使得 伸長方向大體上平行於該等支撐軌條。 11.如請求項1〇之裝置，其中該複數個支撐結構係由相同材 料形成。 12. 如請求項10之裝置，其中該複數個支撐結構在該等可變 开>膜之一面對該基板的下表面上支撐該等可變形膜。 13. 如請求項10至12中任一項之裝置，其中該複數個可變形 132480.doc 200909341 膜經組態為兩個或兩個以上行，每—行包含該等空腔中 之兩個或兩個以上，該等行大體上垂直於該一或多個 列’其中該等可變形膜包含形成於該可變形臈中的至少 -細長開口，其令該細長開口之伸長軸大體上平行於該 兩個或兩個以上行。 14. 如請求項1()至12中心項之裝置，其中該複數個可變形 膜經組態為兩個或兩個以上行，每—行包含該等空腔中 之兩個或兩個以上’該等行大體上垂直於該一或多個 列’其中該複數個支縣構進-步包含經組態以支撐該 等可變形膜之該兩個行的至少一細長邊緣柱。 15. 如請求項14之裝置’其中在該空腔内部的該細長支樓柱 /、°亥、’、田長邊緣柱具有大體上相同的尺寸。 16. —種包含請求項1〇之裝置之干涉調變器之陣列。 17. —種顯示裝置，其包含： 一如請求項1 6之干涉調變器之陣列； 处理器其經組態以與該陣列通信，該處理器經組 態以處理影像資料；及 二記憶體裝置，其經組態以與該處理器通信。 18. 如了求項17之顯示裝置’其進—步包含—經組態以發送 至少—信號至該陣列之驅動器電路。 19. 如^求項18之顯示裝置’其進—步包含—經組態以發送 “二像貝料之至少_部分至該驅動器電路之控制器。 20. 如請求項18或19之顯示裝置，其進一步包含一經組態以 發送該影像資料至該處理器之影像源模組。 132480.doc 200909341 21·如請求項20之顯示裝置，其中該影像源模組包含—接收 器、收發器及傳輸器中之至少一者。 置 22.如請求項18或19之顯示裝置，其進一步包含一經組態以 接收輸入資料且傳達該輪入資料至該處理器之輸入裝 23. —種微機電裝置，其包含： 一基板；

   幵> 成於該基板上的兩個或兩個以上導電列電極· 形成於該基板上且經組態以分離該兩個或兩個以上列 電極的複數個支撐軌條； 由該複數個支撐執條支撐的兩個或兩個以上可變形行 電極，該等行電極大體上垂直於該等列電極； 形成於該等可變形行電極中的複數個細長開口 ’其中 該等細長開口經對齊以使得伸長方向大體上平行於該等 行電極；及 由該等列電極、該等支揮轨條及該等可變形行電極界 定的空腔之一陣列； 其中至少一細長開口至少部分地位於該等空腔中之每 一者中。 24.如請求項23之裝置，其進一步包含一或多個細長柱，該 -或多個細長柱形成於該基板上且至少部分地位於該等 二腔中之者内且支撐該等可變形行電極中的一或多 者，該細長柱之伸長軸大體上平行於該等列電極。 25.如請求項24之裝置 其中該等細長柱中 之至少一者經組 132480.doc 200909341 態以支撐在該等行雷搞+ a + 電極中之在兩個行電極之 — 空間中的兩個行電極。 邊緣 26_如請求項24之裝置，Α 八甲該等細長柱中之至 —a 於該等空腔中之—者内部。 者疋位 27.如請求項26之裝置， 八〒該等細長開口中之至少— 定位於該空腔之兮肉Α 音與 亥内邛的該細長柱之一部分重属 -如請求項23至27t任一項之裝置，其中該等： 29之至少一者與該等支擇軌條中之一者之一部分重叠。中 29· —種干涉調變器，其包含： 用於透射光之構件； 用於反射光之構件，該反射構件可 構件而移動；及 透射 應力 用於支樓該反射構件且用於改良該反射構件之 狀態的均勻度之構件。 其中該透射構件包含一光學 其中該反射構件包含一可變 3 0.如請求項29之干涉調變器 堆疊。 3 1.如請求項29之干涉調變器 形膜。 32.:請求項29至31中任—項之干涉調變器，其中該支撐構 件包含兩個軌條及一細長柱，其中該兩個軌條蛾接該反 射構件與該透射構件之間的一空腔之相對側，且該細長 =全位於該空腔内且在伸長方向上平行於該等二 33·—種干涉調變器，其包含： 132480.doc 200909341 用於透射光之構件； 用於反射光之構件，該反射構件可朝向或遠離該透射 構件而移動； 用於支#該反射構件之構件；及 用於排放一來自該反射構件與該透射構件之間的—空 腔之钱刻氣體且詩改良該反射構件之—應力狀態的: 勻度之構件。 34. 如請求項33之干涉調變器，其中該透射構件包含一 堆疊。 予 35. 如請求項33之干涉調變器，其中該反射構件包含— 形膜。 36. 如請求項33至35中任一項之干涉調變器，其中該支撐構 件包含兩個軌條，其中該兩個軌條毗接該空腔之相 側。 37. 如請求項33至35中任—項之干涉調變器，其巾該排㈣ 件包含該反射構件中之-細長開口，該細長開口之伸長 方向係垂直於該支撐構件之一伸長方向而對齊。 132480.doc