微机电系统(MEMS)包含微机械元件、致动器和电子器件。可使用沉积、蚀刻和 /或蚀刻掉衬底和/或所沉积材料层的多个部分或添加层以形成电和机电装置的其它微机 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。在用于 本文中时，术语干涉式调制器或干涉式光调制器指代使用光学干涉原理来选择性地吸收 和/或反射光的装置。在某些实施例中，干涉式调制器可包括一对导电板，其中一者或两 者可完全或部分地为透明和/或反射的，且能够在适当电信号施加后进行相对运动。在特 定实施例中，一个板可包括沉积在衬底上的静止层，且另一板可包括通过气隙与静止层 分开的金属膜片。如本文中更详细地描述，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。此些装置具有广泛范围的应用，且在此项技术中将有益 的是利用且/或修改这些类型的装置的特性，使得其特征可用以改进现存产品且产生尚未 开发的新产品。

本发明提供制造微机电系统(MEMS)装置的方法以及由所述方法形成的MEMS 装置。在一个方面中，通过附接前部衬底与载体来制造MEMS装置，前部衬底和载体 中的每一者具有预成型于其上的特征。可通过沉积和图案化或通过成形(例如，压印、 图案化和蚀刻或印刻)来形成特征。在通过成形和沉积来形成特征的一些实施例中，使 用多个层级而不使用单独的遮罩来形成多个图案。在另一方面中，提供形成用于MEMS 装置的路由结构的方法。在又一方面中，MEMS装置具备间隔结构以维持前部衬底与背 板之间的间隔。在另一方面中，提供用于形成黑色遮罩以防止光学MEMS(例如，干涉 式调制器)中不需要的反射的方法。上文所描述的方法不仅降低制造成本，而而且还提 供较高的良率。所得MEMS装置较不易受压力变化和湿气泄漏影响。
在一方面中，提供一种制造MEMS装置的方法。所述方法包含：提供透明电极组 合件，其包括透明衬底和形成于所述透明衬底上的至少部分透明的电极；提供载体，所 述载体包括形成于其上的反射电极；以及将所述透明电极组合件附接到载体，使得所述 反射电极面向所述至少部分透明的电极以形成空腔。
在另一方面中，提供一种制造干涉式装置阵列的方法。所述方法包含提供前部衬底， 所述前部衬底包括界定前部衬底上的空腔的支撑件。前部衬底进一步包括形成于所述空 腔中的前部电极。所述方法进一步包含：提供载体，所述载体包括形成于其上的可动电 极；以及将前部衬底附接到载体，使得可动电极面向前部电极的至少一部分以形成一个 或一个以上干涉式装置。
在又一方面中，提供一种微机电系统(MEMS)装置。所述装置包含：前部衬底， 其包括界定所述前部衬底上的空腔的多个支撑件；以及由所述支撑件支撑的多个可动电 极。所述可动电极中的每一者包含上覆在支撑件上的第一部分以及邻接第一部分的第二 部分。所述第二部分不上覆在支撑件上。第一部分具有第一厚度。第二部分具有第二厚 度。第二厚度大于第一厚度。
在又一方面中，提供一种微机电系统(MEMS)装置阵列。所述阵列包含前部衬底， 其包括界定所述前部衬底上的空腔的多个支撑件，其中所述空腔中的每一者具有底表 面。所述装置进一步包含大体上与前部衬底相对且上覆在前部衬底上的背板。所述背板 具有面向前部衬底的空腔的表面。所述表面距前部衬底最远。所述装置还包含插入支撑 件与背板的表面之间的多个机械条带。所述机械条带中的每一者充当用于多个MEMS 装置的移动电极。空腔中的一者的底表面与背板的最远表面之间的距离在约6,500与 约20μm之间。
在另一方面中，提供一种微机电系统(MEMS)装置。所述装置包含：衬底，所述 衬底包括与衬底整体形成且由与衬底相同的材料形成的多个支撑件；以及多个机械元 件，其界定移动电极。所述机械元件支撑在所述支撑件的顶部上。
在另一方面中，提供一种微机电系统(MEMS)装置。所述装置包含具有表面的衬 底。所述衬底包含形成到达所述表面中的多个槽。所述槽大体上彼此平行而延伸。衬底 的表面界定衬底的较高区域，而槽界定衬底的较低区域。所述装置进一步包含形成于衬 底的较低区域上的多个固定电极。
在又一方面中，提供一种用于微机电系统(MEMS)的前部衬底。所述前部衬底包 含衬底，其包括界定所述衬底上的多个空腔的多个支撑件。所述支撑件与衬底整体形成 且由与衬底相同的材料形成。所述前部衬底进一步包含形成于支撑件之间的空腔中的导 电层。
在另一方面中，提供一种制造干涉式调制器的方法。所述方法包含从衬底形成多个 支撑件。所述支撑件与衬底整体形成且由与衬底相同的材料形成。所述方法进一步包含 形成界定移动电极的多个机械元件，使得所述机械元件支撑在支撑件上。
在另一方面中，提供一种制造微机电系统(MEMS)的方法。所述方法包含：提供 平面衬底；以及形成与所述衬底呈一体式的支撑结构，以界定MEMS空腔的高度。MEMS 空腔具有底面，且MEMS空腔经配置以在其中容纳移动电极的运动。所述方法进一步 包含在空腔的底面上形成导电层。
在另一方面中，提供一种微机电系统(MEMS)装置。所述装置包含：前部衬底， 其包括形成于所述前部衬底上的多个电极；以及载体，其大体上与前部衬底相对，使得 电极插入载体与前部衬底之间。所述载体包含从载体延伸的多个轨道。装置进一步包含 插入前部衬底与载体的轨道之间的多个可动电极。
在另一方面中，提供一种用于附接到上面形成有静电极的微机电系统(MEMS)前 部衬底的载体。所述载体包含包括多个轨道的衬底。所述轨道界定与所述轨道交替的槽。 载体还包含电极层，所述电极层包括形成于轨道上的第一部分以及形成于槽内的第二部 分。电极层在槽与轨道之间是不连续的。
在又一方面中，提供一种制造微机电系统(MEMS)阵列的方法。所述MEMS阵列 包含具有第一表面的前部衬底。所述前部衬底包含形成于所述第一表面上的多个固定下 部电极。所述方法包含使载体衬底成形以具有从所述载体衬底整体形成的凸台。所述凸 台界定与所述凸台交替的槽。所述方法进一步包含在载体衬底的凸台上以及槽内沉积机 械层。所述机械层在槽与凸台之间是不连续的。
在另一方面中，提供一种微机电系统(MEMS)装置。所述装置包含：前部衬底， 其包括从所述前部衬底延伸的第一支撑件；背板，其具有大体上与前部衬底相对的表面， 使得所述第一支撑件插入前部衬底与背板的表面之间；以及移动电极，其插入前部衬底 与背板之间。移动电极包含支撑在第一支撑件上的部分。所述装置进一步包含第二支撑 件，其从前部衬底的第一支撑件以及背板的表面中的一者延伸。第二支撑件定位在前部 衬底的第一支撑件与背板的表面之间。
在另一方面中，提供一种微机电系统(MEMS)装置。所述装置包含具有第一表面 的前部衬底。所述前部衬底包含形成于所述第一表面上的光学堆叠。所述装置还包含与 前部衬底相对的背板。所述背板具有面向第一表面的第二表面。背板包含从第二表面朝 第一表面延伸的支柱，使得支柱的高度界定第一表面与第二表面之间的距离。所述装置 进一步包含多个可动电极条带，其大体上彼此平行而延伸。所述条带插入第一表面与第 二表面之间。
在又一方面中，提供一种微机电系统(MEMS)装置。所述装置包含前部衬底和与 所述前部衬底相对的背板。所述背板具有面向前部衬底的表面。所述装置还包含多个可 动电极条带，其大体上彼此平行而延伸。所述条带插入前部衬底与背板之间。所述条带 的多个部分可朝前部衬底移动。所述装置进一步包含多个支柱，其从背板的表面延伸， 使得所述支柱经布置以限制条带的所述部分朝所述表面的移动。
在另一方面中，提供一种制造微机电系统(MEMS)装置的方法。所述方法包含： 提供前部衬底，所述前部衬底包括从前部衬底延伸的第一支撑件；提供具有表面的背板； 将前部衬底附接到背板，使得第一支撑件插入前部衬底与背板的表面之间；以及在前部 衬底的第一支撑件与背板的表面之间形成第二支撑件，使得所述第二支撑件从前部衬底 的第一支撑件和背板的表面中的一者延伸。
在另一方面中，提供一种微机电系统(MEMS)装置。所述装置包含具有第一表面 的前部衬底。所述前部衬底包含位于所述第一表面上的阵列区域和外围区域。所述装置 还包含背板，其具有面向第一表面的第二表面。第一表面与第二表面之间具有间隙。背 板包含位于第二表面上的阵列区域和外围区域。所述装置进一步包含：导电线，其在前 部衬底的外围区域上延伸；以及导电结构，其在前部衬底的外围区域与背板的外围区域 之间延伸。导电结构接触导电线。
在另一方面中，提供一种用于制造干涉式调制器的载体组合件。所述干涉式调制器 包含前部衬底，所述前部衬底包括形成于其上的大体上透明的电极。所述载体组合件包 含：可释放结构，其具有表面；以及多个细长导电条带，其形成于所述表面上。所述细 长导电条带大体上彼此平行而在一个方向上延伸。
在另一方面中，提供一种干涉式调制器。所述干涉式调制器包含载体组合件，所述 载体组合件包含：可释放结构，其具有表面；以及多个细长导电条带，其形成于所述表 面上。所述细长导电条带大体上彼此平行而在一个方向上延伸。所述干涉式调制器还包 含前部衬底，其包括多个支撑件以及大体上透明的电极。前部衬底附接到载体组合件， 使得导电条带由支撑件支撑。
在又一方面中，提供一种制造干涉式调制器的方法。所述干涉式调制器包含前部衬 底，所述前部衬底包括界定前部衬底上的空腔的多个支撑件。前部衬底进一步包含形成 于空腔中的下部电极。所述方法包含：提供具有表面的可释放结构；在所述表面上沉积 可动电极材料；在所述可动电极材料上提供遮罩，以便选择性地暴露可动电极材料的部 分；以及使用所述遮罩选择性地蚀刻可动电极材料，从而形成多个可动电极条带。所述 可动电极条带大体上彼此平行而在一个方向上延伸。所述方法进一步包含将可释放结构 定位在前部衬底上，使得可动电极条带面向前部衬底的空腔。
在另一方面中，提供一种微机电系统(MEMS)装置。所述装置包含前部衬底，其 包括阵列区域和外围区域。所述前部衬底包括位于阵列区域中的多个支撑件，所述多个 支撑件之间界定多个较低区域。前部衬底进一步包括位于外围区域中的连接盘。所述连 接盘的至少一部分具有与阵列区域中的支撑件大体上相同的高度。所述装置还包含形成 于外围区域中的连接盘上的多个导体。所述导体彼此电隔离。所述装置进一步包含形成 于前部衬底的较低区域上的导电层。
在另一方面中，提供一种用于与干涉式调制器的前部衬底组合的载体。所述前部衬 底包含形成于其上的大体上透明的电极。所述载体包含：衬底，其包含阵列区域和外围 区域；以及多个可动电极条带，其形成于衬底的阵列区域上。所述条带大体上彼此平行 而延伸。所述载体进一步包含形成于所述衬底上的多个路由迹线。所述迹线中的每一者 从所述条带中的相应一者延伸到外围区域。
在又一方面中，提供一种微机电系统(MEMS)装置。所述装置包含前部衬底，所 述前部衬底包含阵列区域和外围区域。前部衬底包含阵列区域中彼此平行而延伸的多个 轨道。所述轨道界定阵列区域中的多个槽。前部衬底进一步包含外围区域中的沟槽。所 述沟槽中的每一者从所述槽中的相应一者延伸。所述装置进一步包含形成于沟槽中的行 路由迹线。所述行路由迹线从阵列区域中的槽延伸到外围区域的至少一部分。行路由迹 线彼此电隔离。
在另一方面中，提供一种微机电系统(MEMS)装置。所述装置包含前部衬底，所 述前部衬底具有包括阵列区域和环绕所述阵列区域的外围区域的表面。前部衬底包含位 于前部衬底的表面上的环形密封区域。所述密封区域大体上环绕阵列区域。密封区域具 有在朝阵列区域的方向上延伸的第一宽度。前部衬底还包含形成到达衬底中的凹座。所 述凹座具有在所述方向上延伸的第二宽度。所述第二宽度大于所述第一宽度。凹座延伸 跨越所述密封区域的一部分。凹座界定比前部衬底的表面的高度低的高度。前部衬底进 一步包含：第一导电层，其形成于前部衬底的表面上；以及第二导电层，其形成于凹座 中，其中所述第一导电层与所述第二导电层彼此不连续。
在另一方面中，提供一种制造微机电系统(MEMS)装置的方法。所述方法包含： 提供前部衬底，其具有包括阵列区域和路由区域的表面；以及在前部衬底的表面的路由 区域中形成隔离沟槽。所述隔离沟槽包含底表面和侧壁。隔离沟槽的底表面界定低于前 部衬底的表面的高度的高度。所述方法进一步包含在衬底的表面以及隔离沟槽的底表面 上形成导电层，使得导电层在衬底的表面与隔离沟槽之间是不连续的。
在另一方面中，提供一种制造干涉式调制器的方法。所述方法包含：提供衬底，所 述衬底包括位于其表面上的空腔；在衬底的表面上提供包括光吸收材料的液体混合物， 使得液体混合物填充空腔的至少多个部分；以及在提供液体混合物之后，从衬底的空腔 部分地移除液体混合物的一分量，使得光吸收材料的至少一部分保留在空腔中。
在另一方面中，提供一种干涉式调制器。所述干涉式调制器包含具有表面的衬底。 所述衬底包含形成于衬底的表面上的多个支撑件。所述干涉式调制器还包含形成于衬底 的表面上的光吸收材料。大体上所有所述材料均位于支撑件与表面会合的转角中。
在又一方面中，提供一种制造干涉式调制器的方法。所述方法包含：在衬底上形成 支撑结构；以及在形成所述支撑结构之后，在衬底上沉积黑色遮罩材料。
在另一方面中，提供一种制造静态干涉式显示装置的方法。所述方法包含提供第一 衬底，其包括形成于其上的部分透明的层。所述第一衬底由大体上透明的材料形成。所 述方法还包含提供第二衬底，其包括形成于其上的镜面层。第一衬底和第二衬底中的至 少一者包含基于静态干涉式装置经配置以显示的图像而图案化的空腔。所述方法进一步 包含层压第一衬底与第二衬底。所述部分透明的层面向所述第二衬底。所述镜面层面向 所述第一衬底。所述衬底中的一者的空腔面向所述衬底中的另一者。
在另一方面中，提供一种制造静态干涉式显示装置的方法。所述方法包含提供包括 第一表面的第一衬底，所述第一表面包含多个空腔。所述空腔具有至少一个深度。所述 空腔至少部分地基于静态干涉式显示装置经配置以显示的图像而图案化。所述方法还包 含：提供包含第二表面的第二衬底；以及将第一衬底附接到第二衬底，使得第一表面面 向第二表面。
在又一方面中，提供一种静态干涉式显示装置。所述装置包含包括第一表面的第一 衬底。所述第一衬底包含界定于第一表面上的空腔。所述空腔至少部分地基于静态干涉 式显示装置经配置以显示的图像而图案化。第一衬底由大体上透明的材料形成。所述装 置还包含附接到第一衬底的第二衬底。所述第二衬底包含面向第一表面的第二表面。所 述装置进一步包含位于第一衬底的空腔中的部分反射层。
在又一方面中，提供一种静态干涉式显示装置。所述装置包含包含第一表面的第一 衬底。所述第一衬底包含界定于第一表面上的空腔。所述空腔至少部分地基于静态干涉 式显示装置经配置以显示的图像而图案化。所述装置还包含附接到第一衬底的第二衬 底。第二衬底包含面向第一表面的第二表面。第二衬底由大体上透明的材料形成。所述 装置进一步包含位于第一衬底的第一表面上的镜面层以及位于第二衬底的第二表面上 的部分反射层。
出于概括本发明以及所实现的胜于现有技术的优点的目的，本发明的某些目标和优 点已在上文得到描述且如下文进一步描述。当然，应理解，未必所有此些目标和优点均 可根据本发明的任何特定实施例来实现。因此，例如，所属领域的技术人员将认识到， 本发明可以实现或优化如本文所教示的一个优点或优点群组而未必实现如可在本文中 得到教示或建议的其它目标或优点的方式来体现或实行。
所有这些实施例还将通过参考形成本发明的一部分的所附权利要求书和图式得到 更好理解。另外，可在不脱离如所附权利要求书所界定的本发明的精神和范围的情况下， 进行各种改变、修改、组合和子组合。所属领域的技术人员根据参考所附图式对优选实 施例所作的以下详细描述，将容易明白本发明的这些和其它实施例，本发明不限于所揭 示的任何特定优选实施例。

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 式调制器的可动反射层处于松弛位置，且第二干涉式调制器的可动反射层处于致动位 置。
图2是说明并入有3×3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是针对图1的干涉式调制器的一个示范性实施例的可动镜面位置对比所施加电 压的图。
图4是可用以驱动干涉式调制器显示器的行电压和列电压的集合的说明。
图5A和图5B说明可用以将显示数据帧写入到图2的3×3干涉式调制器显示器的 行信号和列信号的一个示范性时序图。
图6A和图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。
图7B是干涉式调制器的一替代实施例的横截面图。
图7C是干涉式调制器的另一替代实施例的横截面图。
图7D是干涉式调制器的又一替代实施例的横截面图。
图7E是干涉式调制器的一额外替代实施例的横截面图。
图8是干涉式调制器显示装置的一个实施例的俯视平面图。
图9是干涉式调制器显示装置的一个实施例的分解透视图。
图10是干涉式调制器显示装置的成形前部衬底的一个实施例的局部透视图。
图11A是无光学堆叠的图10的成形前部衬底的横截面图。
图11B是在沉积光学堆叠之后的图11A的成形前部衬底的横截面图。
图12A到图12D说明形成如图10到图11B的成形前部衬底的成形前部衬底的方法 的一个实施例。
图13说明根据一个实施例的部分制造好的干涉式调制器显示装置的阵列或显示区 域的局部透视图。
图14A是图13的部分制造好的干涉式调制器显示装置的俯视平面图。
图14B是沿线14B-14B截取的图13的部分制造好的干涉式调制器显示装置的横截 面图。
图14C是沿线14C-14C截取的图13的部分制造好的干涉式调制器显示装置的横截 面图，其中为了清楚起见省略了由连续轨道形成的后壁。
图14D是图14B的部分制造好的干涉式调制器显示装置的放大横截面图。
图15是根据一个实施例的部分制造好的干涉式调制器显示装置的俯视平面图，其 示意性地说明用于行驱动器和列驱动器的互连。
图16A是根据一个实施例的具有列路由结构和行路由结构的成形前部衬底的俯视 平面图。
图16B是图16A的行路由结构中的一者的放大俯视平面图。
图16C是根据一个实施例的沿线16C-16C截取的图16B的行路由结构的横截面图。
图16D是根据另一实施例的沿线16C-16C截取的图16B的行路由结构的横截面图。
图16E是根据一个实施例的其间插入有各向异性导电膜的图16B的行路由结构和行 驱动器的横截面图。
图16F是沿线16F-16F截取的图16E的行路由结构的横截面图。
图17A是用于可动电极的路由结构的一个实施例的局部透视图。
图17B是沿线17B-17B截取的图17A的路由结构的横截面图。
图17C是沿线17C-17C截取的图17A的路由结构的横截面图。
图18A是用于可动电极的路由结构的另一实施例的局部透视图。
图18B是沿线18B-18B截取的图18A的路由结构的横截面图。
图18C是沿线18C-18C截取的图18A的路由结构的横截面图。
图19是具有供可动电极与具有静电极的前部衬底接合的路由迹线的载体的一个实 施例的俯视平面图。
图20是说明使用荫遮罩在成形前部衬底上形成光学堆叠的方法的一个实施例的示 意性透视图。
图21是说明根据一个实施例的使用荫遮罩形成图17A的路由结构的方法的示意性 透视图。
图22A到图22C说明使用常规的沉积和图案化技术制造前部衬底的方法的一个实施 例。
图23A到图23C说明制造具有在沉积下部电极和介电层之前图案化的经沉积预成型 支撑件的前部衬底的方法的一个实施例。
图24A和图24B是根据一个实施例的供载体上的可动电极与具有静电极的前部衬底 接合的路由结构的横截面图。
图25是根据一个实施例的用于与具有静电极的前部衬底接合的成形载体的透视图。
图26A到图26E是说明制造用于与具有静电极的前部衬底接合的成形载体的方法的 一个实施例的示意性横截面图。
图27A是根据一个实施例的具有边缘轨道和支柱的成形载体背板的局部透视图。
图27B是沿线27B-27B截取的图27A的成形载体背板的横截面图。
图27C是沿线27C-27C截取的图27A的成形载体背板的横截面图。
图27D是图27A的成形载体背板的俯视平面图。
图28是根据另一实施例的具有带蚀刻孔的可动电极的成形载体背板的局部透视图。
图29A到图29D是说明制造成形载体背板的方法的一个实施例的一系列示意性横 截面图。
图30A到图30D说明制造成形载体背板的方法的另一实施例。
图31A到图31D说明制造成形载体背板的方法的又一实施例。
图32A到图32C是成形载体背板的实施例的示意性横截面图。
图32D是图32B的成形载体背板的示意性俯视平面图。
图32E是图32D的成形载体背板的边缘部分的示意性横截面图。
图33A到图33D说明制造具有经图案化可动电极的成形载体背板的方法的又一实 施例。
图34A是根据一个实施例的具有在可动电极条带之间升高的过量机械层支撑件的 干涉式调制器显示装置的示意性局部透视图。
图34B到图34D分别是沿线34B-34B、34C-34C和34D-34D截取的图34A的干涉 式调制器显示装置的示意性横截面图。
图35A和图35B是说明制造用于将可动电极转移到前部衬底的可移除载体的方法的 一个实施例的示意性透视图。
图35C和图35D是说明使用可移除载体制造干涉式调制器显示装置的方法的一个实 施例的示意性横截面图。
图36A到图36E是说明制造具有经图案化可动电极的载体的方法的一个实施例的示 意性横截面图。
图37A到图37E说明制造具有经图案化可动电极的载体的方法的另一实施例。
图38A到图38D说明制造具有经图案化可动电极的载体的方法的又一实施例。
图39A是根据一个实施例的用于与前部衬底接合的载体的示意性横截面图，所述载 体具有铆接件支撑结构。
图39B是根据一个实施例的具有在前部衬底支撑结构上反转的图39A的铆接件支撑 结构的干涉式调制器显示装置的示意性横截面图。
图40是干涉式调制器显示装置的一个实施例的示意性透视图。
图41A到图41C示意性地说明根据各种实施例的干涉式调制器显示装置的路由布 置。
图42A说明根据另一实施例的干涉式调制器显示装置的路由布置。
图42B和图42C分别是沿线42A-42A和42B-42B截取的图42A的干涉式调制器显 示装置的横截面图。
图43A是说明使用还充当完成装置的背板的载体制造干涉式调制器显示装置的方 法的一个实施例的示意性透视图，且图43B到图43C是说明所述实施例的示意性横截面 图。
图44A是说明配合前部衬底上的导电密封剂使用荫遮罩的方法的一个实施例的示 意性平面图，图44B是说明所述实施例的放大视图，且图44C到图44E是说明所述实 施例的示意性横截面图。
图45A到图45D是说明使用可移除载体制造干涉式调制器显示装置的方法的一个 实施例的示意性横截面图。
图46A是具有在可动电极层与背板之间延伸的间隔物的干涉式调制器显示装置的 一个实施例的横截面图。
图46B是具有捕集可动电极层的间隔物和支撑件的图46A的干涉式调制器显示装置 的透视图。
图47是具有延伸穿过可动电极层的间隔物的干涉式调制器显示装置的又一实施例 的透视图。
图48是具有间隔物的干涉式调制器显示装置的又一实施例的透视图。
图49A是具有从背板延伸的止动支柱的干涉式调制器显示装置的一个实施例的横 截面图。
图49B是具有从背板延伸的止动支柱的干涉式调制器显示装置的另一实施例的横 截面图。
图49C是具有从背板延伸的止动支柱的干涉式调制器显示装置的又一实施例的横 截面图。
图50是在其显示区域中不具有支撑件的干涉式调制器显示装置的一个实施例的横 截面图。
图51是具有从背板延伸到前部衬底的间隔物的干涉式调制器显示装置的一个实施 例的横截面图。
图52A是具有经图案化的黑色遮罩的干涉式调制器显示装置的一个实施例的横截 面图。
图52B是根据一个实施例的图50A的干涉式调制器显示装置的俯视平面图。
图53A到图53C说明制造用于干涉式调制器显示装置的局部湿润黑色遮罩的方法的 一个实施例。
图53D说明具有局部湿润黑色遮罩的干涉式调制器显示装置的另一实施例。
图54是包含成形前部衬底的静态干涉式显示器的一个实施例的横截面图。
图55是包含成形背板的静态干涉式显示器的另一实施例的横截面图。
图56是图54的静态干涉式显示器的俯视平面图。
图57是包含成形前部衬底的静态干涉式显示器的另一实施例的横截面图。
图58是包含成形前部衬底而无用于每一像素的单独支撑件的静态干涉式显示器的 又一实施例的横截面图。
图59是图58的静态干涉式显示器的俯视平面图。
图60是包含成形背板的静态干涉式显示器的另一实施例的横截面图。
图61是包含成形前部衬底的静态干涉式显示器的另一实施例的横截面图。

以下详细描述是针对本发明的某些特定实施例。然而，本发明可以许多不同方式实 施。在此描述中参看图式，其中相同零件始终用相同标号表示。如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)还是静态 图像(例如，静止图像)，且无论是文字图像还是图形图像)的装置中实施。更明确地 说，预期所述实施例可在多种电子装置中实施或与之相关联，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播放机、便携摄像机、游戏控制台、腕表、钟表、计算器、 电视监视器、平板显示器、计算机监视器、自动显示器(例如，里程表显示器等)、驾 驶舱控制器和/或显示器、相机视野显示器(例如，车辆中的后视相机的显示器)、电子 照片、电子告示板或电子标志、投影仪、建筑结构、封装和美学结构(例如，一件珠宝 上的图像显示)。与本文所述的MEMS装置具有类似结构的MEMS装置也可用于非显示 器应用中，例如用于电子切换装置中。
可通过附接两个衬底来制造微机电系统(MEMS)装置，所述衬底中的每一者具有 预成型于其上的组件。根据一个实施例的制造MEMS装置的方法包含提供前部衬底和 形成于前部衬底上的静电极。接着，将包含形成于其上的可动电极的载体附接到前部衬 底。一些实施例的载体可在将可动电极转移到前部衬底之后被释放；在其它实施例中， 载体充当MEMS的背板。可通过沉积和图案化、通过压印或通过图案化和蚀刻来形成 特征。所述方法不仅降低制造成本，而且还提供较小的变化，且因此提供较高的良率。 所得MEMS装置较不易受压力变化和湿气泄漏影响。还揭示从可动电极路由到列驱动 器且从静电极路由到行驱动器的方法。还教示用于形成黑色遮罩以防止光学MEMS(例 如，干涉式调制器)中不需要的反射的技术。
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实施例。在这 些装置中，像素处于明状态或暗状态。在明(“接通”或“打开”)状态下，显示元件将 入射可见光的大部分反射给用户。当处于暗(“断开”或“关闭”)状态时，显示元件几 乎不向用户反射入射可见光。视实施例而定，可颠倒“接通”与“断开”状态的光反射 特性。MEMS像素可经配置以主要在选定色彩下反射，从而允许除黑色与白色之外的彩 色显示。
图1是描绘视觉显示器的一系列像素中的两个邻近像素的等角视图，其中每一像素 包括一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 调制器的行/列阵列。每一干涉式调制器包含一对反射层，两者彼此相距可变且可控距离 而定位，以形成具有至少一个可变尺寸的光学共振空腔。在一个实施例中，所述反射层 中的一者可在两个位置之间移动。在第一位置(本文称为松弛位置)中，可动反射层定 位在距固定的部分反射层相对较大距离处。在第二位置(本文称为致动位置)中，可动 反射层定位在更接近地邻近于所述部分反射层处。从两个层反射的入射光视可动反射层 的位置而相长或相消地干涉，从而为每一像素产生全面反射或非反射状态。
图1中的像素阵列的所描绘部分包含两个邻近干涉式调制器12a与12b。在左边的 干涉式调制器12a中，可动反射层14a被说明为处于与光学堆叠16a相距预定距离的松 弛位置，光学堆叠16a包含部分反射层。在右边的干涉式调制器12b中，可动反射层14b 被说明为处于邻近于光学堆叠16b的致动位置。
如本文所参考的光学堆叠16a和16b(统称为光学堆叠16)通常包括若干个熔合层 (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， 以及透明电介质。光学堆叠16因此为导电的、部分透明的且部分反射的，且可(例如) 通过将以上层中的一者或一者以上沉积到透明衬底20上来制造。在一些实施例中，将 所述层图案化为平行条带，且可如下文进一步描述形成显示装置中的行电极。可将可动 反射层14a、14b形成为沉积在支柱18的顶部上的沉积金属层(与16a、16b的行电极 垂直)以及沉积在支柱18之间的介入牺牲材料的一系列平行条带。当牺牲材料被蚀刻 掉时，可动反射层14a、14b通过所界定的间隙或空腔19与光学堆叠16a、16b分开。 例如铝的高度导电且反射的材料可用于反射层14，且这些条带可形成显示装置中的列电 极。
如图1中的像素12a所说明，在未施加电压的情况下，空腔19保持在可动反射层 14a与光学堆叠16a之间，其中可动反射层14a处于机械松弛状态。然而，当将电位差 施加到选定行和列时，形成于对应像素处的行电极与列电极的相交处的电容器变为带 电，且静电力将电极拉在一起。如果电压足够高，那么可动反射层14变形，且被压到 光学堆叠16上。如图1中右边的像素12b所说明，光学堆叠16内的介电层(此图中未 说明)可防止短路且控制层14与层16之间的分开距离。无论所施加的电位差的极性如 何，行为都是相同的。以此方式，可控制反射像素状态对比非反射像素状态的行/列致动 在许多方面类似于常规LCD和其它显示技术中所使用的行/列致动。
图2到图5说明用于在显示应用中使用干涉式调制器阵列的一个示范性过程和系 统。
图2是说明可并入有本发明的方面的电子装置的一个实施例的系统框图。在示范性 实施例中，电子装置包含处理器21，处理器21可为例如ARM、Pentium PentiumPentium Pro、8051、Power 的任何 通用单芯片或多芯片微处理器，或例如数字信号处理器、微控制器或可编程门阵列的任 何专用微处理器。如在此项技术中为常规的是，处理器21可经配置以执行一个或一个 以上软件模块。除执行操作系统之外，处理器可经配置以执行一个或一个以上软件应用 程序，包含网络浏览器、电话应用程序、电子邮件程序，或任何其它软件应用程序。
在一个实施例中，处理器21还经配置以与阵列驱动器22通信。在一个实施例中， 阵列驱动器22包含向面板或显示器阵列(显示器)30提供信号的行驱动器电路24和列 驱动器电路26。图2中以线1-1来展示图1中所说明的阵列的横截面。对于MEMS干 涉式调制器，行/列致动协议可利用图3中所说明的这些装置的滞后特性。可能需要(例 如)10伏的电位差来致使可动层从松弛状态变形为致动状态。然而，当电压从所述值降 低时，可动层随着电压降回到低于10伏而维持其状态。在图3的示范性实施例中，在 电压降到低于2伏之前，可动层不会完全松弛。因此，图3所说明的实例中存在约3V 到7V的电压范围，其中存在所施加电压窗，装置在所述所施加电压窗内稳定于松弛状 态或致动状态。此窗在本文中被称作“滞后窗”或“稳定窗”。对于具有图3的滞后特 性的显示器阵列，可设计行/列致动协议，使得在行选通期间，被选通行中待致动的像素 暴露于约10伏的电压差，且待松弛的像素暴露于接近于零伏的电压差。在选通之后， 所述像素暴露于约5伏的稳态电压差，使得所述像素仍处于行选通将其放入的任何状态。 在被写入之后，每一像素经历在此实例中为3伏到7伏的“稳定窗”内的电位差。此特 征使得图1中所说明的像素设计在相同的所施加电压条件下稳定于致动或松弛预存在状 态。由于无论处于致动状态还是松弛状态，干涉式调制器的每一像素本质上均为由固定 反射层和移动反射层形成的电容器，所以可在几乎无功率耗散的情况下在滞后窗内的电 压下保持此稳定状态。如果所施加的电位是固定的，那么本质上无电流流入像素中。
在典型应用中，可通过根据第一行中的所要致动像素集合断言列电极集合而产生显 示帧。接着，向行1电极施加行脉冲，从而致动对应于所断言的列线的像素。接着，将 所断言的列电极集合改变为对应于第二行中的所要致动像素集合。接着，向行2电极施 加脉冲，从而根据所断言的列电极来致动行2中的适当像素。行1像素不受行2脉冲影 响，且仍处于其在行1脉冲期间被设定到的状态。此过程可针对整个行系列以循序方式 重复以产生帧。通常，通过以每秒某一所要数目个帧连续地重复此过程来用新的显示数 据刷新且/或更新所述帧。用于驱动像素阵列的行电极和列电极以产生显示帧的多种协议 也是众所周知的，且其可结合本发明而使用。
图4和图5说明一种用以在图2的3×3阵列上产生显示帧的可能的致动协议。图4 说明可用于展现出图3的滞后曲线的像素的可能的列和行电压电平集合。在图4的实施 例中，致动像素涉及将适当的列设定为-Vbias，且将适当的行设定为+ΔV，其可分别对应 于-5伏和+5伏。通过将适当的列设定为+Vbias且将适当的行设定为相同+ΔV从而在像素 上产生零伏电位差来实现使像素松弛。在行电压保持在零伏的那些行中，无论列处于 +Vbias还是-Vbias，像素均稳定于其最初所处的任何状态。也如图4中所说明，将了解，可 使用极性与上文所述的电压的极性相反的电压，例如，致动像素可涉及将适当的列设定 为+Vbias，且将适当的行设定为-ΔV。在此实施例中，通过将适当的列设定为-Vbias且将适 当的行设定为相同的-ΔV从而在像素上产生零伏电位差来实现使像素释放。
图5B是展示施加到将产生图5A中所说明的显示布置(其中致动像素为非反射性的) 的图2的3×3阵列的一系列行和列信号的时序图。在写入图5A中所说明的帧之前，所 述像素可处于任何状态，且在此实例中，所有行均处于0伏，且所有列均处于+5伏。在 这些所施加电压下，所有像素均稳定于其现有致动或松弛状态。
在图5A的帧中，致动像素(1，1)、(1，2)、(2，2)、(3，2)和(3，3)。为实现此目的， 在行1的“线时间”期间，将列1和2设定为-5伏，且将列3设定为+5伏。此举不改 变任何像素的状态，因为所有像素均保持在3伏到7伏的稳定窗中。接着用从0伏升到 5伏又返回到零的脉冲对行1进行选通。此举致动(1，1)和(1，2)像素并松弛(1，3) 像素。阵列中的其它像素不受影响。为按需要设定行2，将列2设定为-5伏，且将列1 和3设定为+5伏。施加到行2的相同选通接着将致动像素(2，2)并松弛像素(2，1)和 (2，3)。同样，阵列的其它像素不受影响。通过将列2和3设定为-5伏且将列1设定为 +5伏来类似地设定行3。行3选通如图5A中所示设定行3像素。在写入帧之后，行电 位为零，且列电位可保持在+5伏或-5伏，且显示器接着稳定于图5A的布置中。将了解， 相同程序可用于数十或数百个行和列的阵列。还将了解，在上文概述的一般原理内，可 广泛地改变用以执行行和列致动的电压的时序、序列和电平，且以上实例只是示范性的， 且任何致动电压方法均可与本文所述的系统和方法一起使用。
图6A和图6B是说明显示装置40的实施例的系统框图。显示装置40可为(例如) 蜂窝式或移动电话。然而，显示装置40的相同组件或其轻微变化也说明各种类型的显 示装置，例如电视和便携式媒体播放器。
显示装置40包含外壳41、显示器30、天线43、扬声器45、输入装置48和麦克风 46。外壳41一般由所属领域的技术人员众所周知的多种制造工艺(包含注射模制和真 空成型)中的任一者形成。另外，外壳41可由多种材料(包含但不限于塑料、金属、 玻璃、橡胶和陶瓷或其组合)中的任一者制成。在一个实施例中，外壳41包含可与具有 不同色彩或含有不同标识、图片或符号的其它可移除部分互换的可移除部分(未图示)。
示范性显示装置40的显示器30可为多种显示器(包含如本文所述的双稳态显示器) 中的任一者。在其它实施例中，显示器30包含如上文所述的平板显示器(例如等离子 体、EL、OLED、STN LCD或TFT LCD)，或非平板显示器(例如CRT或如所属领域的 技术人员众所周知的其它管式装置)。然而，出于描述本实施例的目的，显示器30包含 如本文所述的干涉式调制器显示器。
图6B中示意地说明示范性显示装置40的一个实施例的组件。所说明的示范性显示 装置40包含外壳41，且可包含至少部分封闭在所述外壳41中的额外组件。举例来说， 在一个实施例中，示范性显示装置40包含网络接口27，其包含天线43，天线43耦合 到收发器47。收发器47连接到处理器21，处理器21连接到调节硬件52。调节硬件52 可经配置以调节信号(例如，对信号进行滤波)。调节硬件52连接到扬声器45和麦克 风46。处理器21还连接到输入装置48和驱动器控制器29。驱动器控制器29耦合到帧 缓冲器28，且耦合到阵列驱动器22，阵列驱动器22又耦合到显示器阵列30。电源50 向如特定示范性显示装置40的设计所需的所有组件提供电力。
网络接口27包含天线43和收发器47，使得示范性显示装置40可经由网络与一个 或一个以上装置通信。在一个实施例中，网络接口27还可具有一些处理能力以缓解对 处理器21的要求。天线43是所属领域的技术人员已知的任何用以发射和接收信号的天 线。在一个实施例中，所述天线根据IEEE 802.11标准(包含IEEE 802.11(a)、(b)或(g)) 来发射和接收RF信号。在另一实施例中，所述天线根据蓝牙(BLUETOOTH)标准来 发射和接收RF信号。在蜂窝式电话的情况下，天线经设计以接收用以在无线手机网络 内通信的CDMA、GSM、AMPS或其它已知信号。收发器47对从天线43接收到的信号 进行预处理，使得所述信号可由处理器21接收并进一步操纵。收发器47还处理从处理 器21接收到的信号，使得所述信号可经由天线43从示范性显示装置40发射。
在替代实施例中，收发器47可由接收器代替。在又一替代实施例中，网络接口27 可由图像源代替，所述图像源可存储或产生待发送到处理器21的图像数据。举例来说， 图像源可为含有图像数据的数字视频盘(DVD)或硬盘驱动器，或产生图像数据的软件 模块。
处理器21通常控制示范性显示装置40的总体操作。处理器21从网络接口27或图 像源接收数据(例如经压缩的图像数据)，且将所述数据处理成原始图像数据或处理成 容易被处理成原始图像数据的格式。处理器21接着将经处理的数据发送到驱动器控制 器29或帧缓冲器28以供存储。原始数据通常指代识别图像内每一位置处的图像特性的 信息。举例来说，此些图像特性可包含色彩、饱和度和灰度级。
在一个实施例中，处理器21包含微控制器、CPU或逻辑单元以控制示范性显示装 置40的操作。调节硬件52通常包含用以将信号发射到扬声器45且用以从麦克风46接 收信号的放大器和滤波器。调节硬件52可为示范性显示装置40内的离散组件，或可并 入在处理器21或其它组件内。
驱动器控制器29直接从处理器21或从帧缓冲器28获得由处理器21产生的原始图 像数据，且将原始图像数据适当地重新格式化以供高速传输到阵列驱动器22。具体地说， 驱动器控制器29将原始图像数据重新格式化为具有光栅状格式的数据流，使得所述数 据流具有适合跨越显示器阵列30进行扫描的时间次序。接着，驱动器控制器29将经格 式化的信息发送到阵列驱动器22。尽管驱动器控制器29(例如LCD控制器)常常作为 独立集成电路(IC)与系统处理器21相关联，但此些控制器可以许多方式来实施。此 些控制器可作为硬件嵌入处理器21中，作为软件嵌入处理器21中，或以硬件的形式与 阵列驱动器22完全集成。
通常，阵列驱动器22从驱动器控制器29接收经格式化的信息，且将视频数据重新 格式化为一组平行波形，所述波形每秒许多次地施加到来自显示器的x-y像素矩阵的数 百且有时数千个引线。
在一个实施例中，驱动器控制器29、阵列驱动器22和显示器阵列30适用于本文所 述类型的显示器中的任何一种。举例来说，在一个实施例中，驱动器控制器29是常规 显示控制器或双稳态显示控制器(例如，干涉式调制器控制器)。在另一实施例中，阵 列驱动器22是常规驱动器或双稳态显示驱动器(例如，干涉式调制器显示器)。在一个 实施例中，驱动器控制器29与阵列驱动器22集成。此实施例共用于例如蜂窝式电话、 手表和其它小面积显示器的高度集成系统。在又一实施例中，显示器阵列30是典型显 示器阵列或双稳态显示器阵列(例如，包含干涉式调制器阵列的显示器)。
输入装置48允许用户控制示范性显示装置40的操作。在一个实施例中，输入装置 48包含小键盘(例如QWERTY键盘或电话小键盘)、按钮、开关、触敏屏幕、压敏或 热敏膜片。在一个实施例中，麦克风46是示范性显示装置40的输入装置。当使用麦克 风46来将数据输入到装置时，用户可提供语音命令以控制示范性显示装置40的操作。
电源50可包含如此项技术中众所周知的多种能量存储装置。举例来说，在一个实 施例中，电源50是可再充电电池，例如镍镉电池或锂离子电池。在另一实施例中，电 源50是可再生能源、电容器或太阳能电池(包含塑料太阳能电池和太阳能电池涂料)。 在另一实施例中，电源50经配置以从壁装插座接收电力。
如上文所述，在一些实施方案中，控制可编程性驻存在可位于电子显示系统中的若 干位置处的驱动器控制器中。在一些实施例中，控制可编程性驻存在阵列驱动器22中。 所属领域的技术人员将认识到，上文所述的优化可以任何数目的硬件和/或软件组件且以 各种配置来实施。
根据上述原理操作的干涉式调制器的结构的细节可广泛地改变。举例来说，图7A 到图7E说明可动反射层14及其支撑结构的五个不同实施例。图7A是图1的实施例的 横截面，其中金属材料条带14沉积在垂直延伸的支撑件18上。在图7B中，可动反射 层14仅在拐角处凭借系栓32附接到支撑件。在图7C中，可动反射层14从可变形层 34悬挂下来，可变形层34可包括柔性金属。可变形层34在各个位置处直接或间接地连 接到衬底20。本文中将所述连接称作支撑结构或支柱18。图7D中所说明的实施例具有 包含支撑柱插塞42的支撑结构18，可变形层34搁置于支撑柱插塞42上。可动反射层 14仍如在图7A到图7C中那样悬挂在空腔上，但可变形层34并不通过填充可变形层34 与光学堆叠16之间的孔来形成支撑柱18。实情为，支撑柱18由用以形成支撑柱插塞 42的平面化材料形成。图7E中所说明的实施例是基于图7D中所示的实施例，但也可 适合于配合图7A到图7C中所说明的实施例中的任一者以及未图示的额外实施例而起作 用。在图7E所示的实施例中，已使用金属或其它导电材料的额外层来形成总线结构44。 这允许沿着干涉式调制器后部的信号路由，从而消除否则可能必须在衬底20上形成的 许多电极。
在例如图7所示的实施例的实施例中，干涉式调制器充当直观装置，在所述直观装 置中，从透明衬底20的前侧(与上面布置有可动电极的侧相对的侧)观看图像。在这 些实施例中，反射层14以光学方式屏蔽干涉式调制器在反射层的与衬底20相对的侧上 的一些部分，包含可变形层34和总线结构44。这允许在不负面地影响图像质量的情况 下，对所屏蔽的区进行配置且对其进行操作。此可分开的调制器架构允许用于调制器的 机电方面和光学方面的结构设计和材料被选择，且彼此独立地起作用。此外，图7C到 图7E所示的实施例具有从通过可变形层34而实行的使反射层14的光学特性与其机械 特性分离而得到的额外益处。这允许相对于光学特性而优化用于反射层14的结构设计 和材料，且相对于所要的机械特性而优化用于可变形层34的结构设计和材料。
目录
I.通过附接衬底制造干涉式调制器         ...............................................20
II.前部衬底的形成  ...................................................................21
1.成形前部衬底的形成.    .............................................................22
2.经图案化前部衬底的形成       .......................................................31
3.预成型支撑件前部衬底的形成      ....................................................32
4.其它列路由结构.  ...................................................................33
III.后部载体的形成  ..................................................................34
1.成形载体............................................................................34
a.成形载体背板 .......................................................................35
b.成形可移除载体  ....................................................................42
2.具有经图案化可动电极的载体           ...............................................43
a.具有经图案化可动电极的载体背板          ............................................43
b.具有经图案化可动电极的可移除载体           .........................................45
IV.层压...............................................................................46
1.成形载体背板和成形前部衬底       ...................................................46
A.实施例A.............................................................................46
a.路由选项1 ..........................................................................47
b.路由选项2 ..........................................................................48
c.路由选项3 ..........................................................................48
d.路由选项4 ..........................................................................49
e.封装和密封 .........................................................................49
B.实施例B ............................................................................51
2.成形载体背板和经图案化前部衬底           ...........................................51
3.成形载体背板和预成型支撑件前部衬底             .....................................52
4.成形可移除载体和成形前部衬底           .............................................52
5.成形可移除载体和经图案化前部衬底.             ......................................53
6.成形可移除载体和预成型支撑件前部衬底             ...................................53
7.具有经图案化可动电极的载体背板以及成形前部衬底                     .................53
8.具有经图案化可动电极的载体背板以及经图案化前部衬底                       ...........54
9.具有经图案化可动电极的载体背板以及预成型支撑件前部衬底                         .....54
10.具有经图案化可动电极的可移除载体以及成形前部衬底                      .............55
11.具有经图案化可动电极的可移除载体以及经图案化前部衬底                     ..........55
12.具有经图案化可动电极的可移除载体以及预成型支撑件前部衬底                       ....55
13.成形前部衬底以及可动电极的传统沉积           ......................................56
V.用于维持前部衬底与背板之间的间隔的间隔物              ..............................56
VI.黑色遮罩...........................................................................59
1.经图案化黑色遮罩....................................................................59
2.局部湿润黑色遮罩 ...................................................................60
VII.静态干涉式显示器 .................................................................60
1.具有成形或预成型支撑件前部衬底的静态干涉式显示器                   .................61
2.具有成形或预成型背板的静态干涉式显示器            ..................................63
3.具有空腔填充剂的静态干涉式显示器          ..........................................64
4.具有连续深度空腔的静态干涉式显示器           .......................................66
I.通过附接衬底制造干涉式调制器
在一些实施例中，可通过附接两个衬底来制造MEMS装置，所述衬底中的每一者 具有预成型于其上的组件。另外，所述两个衬底可分别由具有适合制造每一衬底的装备 的不同制造商制造。接着，所述衬底可由第三制造者组装在一起。组装过程也可有助于 减少可动层偏差且因此减小跨越阵列从MEMS组件到MEMS组件或从阵列到阵列的空 腔大小变化性。此制造灵活性不仅降低整体成本，而且还提供较高的良率。另外，下文 所描述的实施例中的一些实施例促进无遮蔽的图案化(例如，光刻)，且因此可通过避 免用以用多个薄层建立构形的复杂步骤来降低制造成本。
由本文所描述的过程制造的MEMS装置可在其两个衬底之间具有相对较小的间隙 (例如，在约6,500与约20μm之间，且特别是在约2μm与约15μm之间或在约10,000 与约5μm之间)。在本发明中所描述的实施例中，两个衬底(即，前部衬底与背板) 之间的间隙一般指代前部衬底的最深槽的底面与背板上覆于前部衬底上时面向前部衬 底的背板表面之间的间隙。所述背板表面是距前部衬底最远的表面。将从下文关于成形 载体背板与成形前部衬底的层压的描述更好地理解“两个衬底之间的间隙”。另外， MEMS装置可具有遍及其阵列区域而非仅在其边缘处的支撑件或间隔物。因此，MEMS 装置较不易受压力变化影响。另外，相对较小的间隙需要两个衬底之间的较少密封剂， 且因此即使在MEMS装置内部无干燥剂的情况下，MEMS装置也较不易受湿气泄漏影 响。另外，MEMS装置可能由于较小的间隙大小而具有细长轮廓。
在下文的实施例中，在光学MEMS装置，明确地说干涉式调制器的环境中描述 MEMS装置。然而，所属领域的技术人员将了解，本文所描述的过程适用于其它MEMS 装置，例如其它类型的光学MEMS或MEMS机电电容式开关。
图8说明根据一个实施例的干涉式调制器显示装置800。干涉式调制器显示装置800 包含显示区域801和外围区域802。
显示区域801包含一起经配置以显示图像或图像序列的多个像素。显示区域801包 含大体上彼此平行延伸的行电极(未图示)以及大体上彼此平行且大体上垂直于行电极 而延伸的列电极(未图示)。行电极和列电极垂直分开，且在其相交处一起界定像素矩 阵。
外围区域802环绕显示区域801。显示区域801在本文中也称为“阵列区域”，因为 其包含个别致动的静电MEMS单元的阵列。外围区域802可包含驱动器芯片区域和互 连或路由结构。装置800可具有安装在驱动器芯片区域上的行驱动器811和列驱动器 812。驱动器811和812可通过使用任何合适的接合技术安装在驱动器芯片区域上，所 述接合技术包含(但不限于)玻璃上芯片(COG)接合、带载封装(TCP)附接或玻璃 上膜(FOG)接合。路由结构经配置以分别将行电极和列电极电连接到行驱动器811和 列驱动器812。
可通过将前部衬底附接到背板来形成图8的干涉式调制器显示装置800。图9说明 根据一个实施例的制造干涉式调制器显示装置900的方法。首先，提供具有显示或阵列 区域901和外围区域902的前部衬底910。前部衬底910可包含位于显示区域901中的 空腔或沟槽的阵列。空腔或沟槽可各自包含包括固定或静电极的光学堆叠。如相对于图 8而描述，前部衬底910还可包含位于外围区域902中的路由结构和驱动器芯片区域。
接着，将用于承载干涉式调制器显示装置900的一些功能组件的载体950附接到前 部衬底910，从而覆盖显示区域901以及环绕显示区域901的外围区域902的部分。在 一个实施例中，在将载体950附接到前部衬底910之前，在载体950上形成可动电极。 当前部衬底910与载体950附接到彼此时，将可动电极插入其间。可通过使用(例如) 阳极接合、熔合接合和类似方法来将可动电极附接到前部衬底910的支撑结构。
在一些实施例中，在可为可移除载体(例如，见图35A到图35D以及附加描述) 的载体上形成可动电极。在其它实施例中，载体充当显示装置900的永久背板(例如， 见图25到图34D和图36A到图39B以及附加描述)。在另一实施例中，在将永久背板 附接到前部衬底之前，在前部衬底上形成可动电极。接着，将背板附接到前部衬底。
II.前部衬底的形成
在制造上文所描述的干涉式调制器显示装置中，可以各种方式形成装置的前部衬 底。在一个实施例中，可通过形成到达衬底的表面中的空腔或凹座且接着在空腔中形成 光学堆叠，来制备前部衬底。可通过任何合适过程(例如，压印、光刻与蚀刻以及印刻) 来形成空腔。在此文献的上下文中，将由此过程形成的前部衬底称为“成形前部衬底”。 通常，空腔由与用于成形前部衬底的衬底整体形成的支撑件(例如，轨道或支柱)定界。
在另一实施例中，可通过在衬底上形成光学堆叠且接着在光学堆叠上形成支撑件以 界定空腔来制备前部衬底。在此文献的上下文中，将由此过程形成的前部衬底称为“经 图案化的前部衬底”。通常，支撑件与衬底分开且形成于衬底上方，且可由与用于经图 案化衬底的衬底不同的材料制成(例如，见图22A到图22C以及附加描述)。
在又一实施例中，可通过在衬底上形成支柱以界定空腔且接着在空腔中形成光学堆 叠来制造前部衬底。在此文献的上下文中，将由此过程形成的前部衬底称为“预成型支 撑件前部衬底”。如同经图案化的前部衬底，预成型支撑件前部衬底具有与衬底分开的 支柱且可由不同于衬底的材料制成；不同于经图案化的前部衬底，不将光学堆叠(包含 静电极)插入支撑件与衬底之间。
1.成形前部衬底的形成
图10是根据一个实施例的成形前部衬底1000的示意性局部透视图。前部衬底1000 的所说明部分是前部衬底1000的显示区域的部分。因此，应注意，图10只是显示区域 的局部说明，且因此，图10所示的结构大体上在整个显示区域上重复。
前部衬底1000包含衬底1010，衬底1010具有多个轨道1011a到1011d以及界定于 轨道1011a到1011d的各对之间的多个槽1012a到1012c。衬底1010还包含形成于槽 1012a到1012c中的多个支柱1013a到1013c。在此文献的上下文中，轨道1011a到1011d 以及支柱1013a到1013c可统称为“支撑件”或“支撑结构”。前部衬底1000还在槽1012a 到1012c的底面上包含光学堆叠1014(其包含静电极)，且在支撑件1011a到1011d以 及1013a到1013c的顶部上包含光学堆叠1014的相同层。
衬底1010可由大体上透明的材料形成。透明材料的实例包含(但不限于)玻璃和 透明聚合材料。在非光学MEMS装置的其它实施例中，衬底可包含与聚合材料(例如， 聚乙烯)层压的不锈钢板。可通过适合移除衬底1010的部分或使衬底1010的部分成形 或形成到达衬底1010的表面中的凹座的任何方法来使衬底1010成形。成形方法的实例 包含(但不限于)压印、光刻与蚀刻以及印刻。因为在上文所描述的方法中在不向衬底 1010添加额外材料的情况下使衬底1010成形，所以采取轨道1011a到1011d以及支柱 1013a到1013c的形式的支撑件可与衬底1010整体地形成且由与衬底1010的材料相同 的材料形成。
如图10所示，轨道1011a到1011d彼此平行在行方向(x方向)上延伸。将理解， 行/列或XYZ方向的表示本质上为任意的，但在本文中将始终如一地参考。轨道1011a 到1011d使其顶表面处于大体上相同的高度，即，在单个平面内。
如图10所示，槽1012a到1012c与轨道1011a到1011d交替，彼此平行在行方向(x 方向)上延伸。如将从下文的描述内容更好地理解，槽1012a到1012c为可动电极(未 图示)提供空腔或空间以朝前部衬底1010陷落。
对于所说明的干涉式调制器实施例，槽1012a到1012c可具有介于约600与约 4,000之间的深度。槽1012a到1012c可视槽1012a到1012c经设计以在所得显示装置 的操作期间产生的色彩而具有各种深度D1、D2、D3。在所说明的实施例中，前部衬底 1000具有针对三个不同色彩具有三个不同深度D1、D2、D3的第一、第二和第三槽。第 一槽1012a具有最小深度且经配置以产生蓝色(B)色彩。第一槽1012a可具有介于约 600与约2,000之间的第一深度D1。第二槽1012b具有中等深度且经配置以产生绿 色(G)色彩。第二槽1012b可具有介于约1,000与约3,000之间的第二深度D2。 第三槽1012c具有最大深度且经配置以产生红色(R)色彩。第三槽1012c可具有介于 约2,000与约4,000之间的第三深度D3。槽1012a到1012c可具有介于约10μm与 约200μm之间的宽度W。所属领域的技术人员将了解，槽1012a到1012c的配置和深 度可视像素的色彩和设计而变化。
支柱1013a到1013c形成于槽1012a到1012c的底面上且向上延伸。支柱1013a到 1013c使其顶表面与轨道1011a到1011d的顶部大体上处于相同的高度(大体上在同一 平面内)。每一支柱1013a到1013c具有对应于支柱1013a到1013c位于其中的槽1012a 到1012c的深度的高度。因此，具有不同深度的槽1012a到1012c中的支柱1013a到1013c 具有彼此不同的高度。在所说明的实施例中，第一槽1012a中的支柱1013a具有对应于 第一深度D1的第一高度。第二槽1012b中的支柱1013b具有对应于第二深度D2的第 二高度。第三槽1012c中的支柱1013c具有对应于第三深度D3的第三高度。
支柱1013a到1013c以预定图案排列。如将从下文的描述内容更好地理解，前部衬 底1000的显示区域的所说明部分形成单个像素P，其可以矩阵形式跨越整个显示区域而 重复。所说明的像素P具有大体上正方形的形状。像素P包含第一子像素SP1、第二子 像素SP2和第三子像素SP3，其中每一者为矩形形状。子像素SP1到SP3中的每一者包 含次子像素SSP11到SSP13、SSP21到SSP23或SSP31到SSP33。每一次子像素SSP11 到SSP13、SSP21到SSP23、SSP31到SSP33包含四个支柱的群组以为可动电极(未图 示)提供支撑。支柱1013a到1013c彼此间隔开，以允许可动电极在其之间向下弯曲。 在所说明的实施例中，次子像素SSP13、SSP21到SSP23、SSP31到SSP33中的每一者 具有在从上方观看时位于次子像素的自由边缘附近的四个支柱。
光学堆叠1014可包含若干熔合层。在一个实施例中，光学堆叠1014可包含透明导 电层以及上覆于透明导电层上的介电层。透明导电层可由氧化铟锡(ITO)形成。介电 层可由二氧化硅形成。在另一实施例中，介电层可具有双层结构，其包含上部子层和下 部子层。在介电层暴露于氟蚀刻剂以进行任何牺牲层释放步骤的某些实施例中，上部子 层可由例如氧化铝的保护性材料形成。下部子层可由二氧化硅形成。在一个实施例中， 透明导电层可具有介于约10与约800之间的厚度。介电层可具有介于约100与 约1,600之间的厚度。在介电层具有上部子层和下部子层的实施例中，上部子层可具 有(例如)约50的厚度，而下部子层可具有(例如)约450的厚度。在所说明的 实施例中，光学堆叠1014在槽1012a到1012c的底面与支撑件1011a到1011d和1013a 到1013c的顶部之间是不连续的。
槽1012a到1012c的底面上的光学堆叠1014的导电层通过轨道1011a到1011d彼此 电隔离。电隔离的导电层形成所得干涉式调制器显示装置的行电极。
在某些实施例中，光学堆叠1014还可包含位于透明导电层与介电层之间的金属吸 收体层(或部分反射层)。所述吸收体层可由半透明厚度的例如铬(Cr)、钼(Mo)或 Mo/Cr的金属形成。在宽频带白光干涉式调制器的另一实施例中，可用例如锗层的半导 体层代替吸收体层。吸收体层或半导体层可具有介于约1与约100之间，明确地说 介于约50与约100之间的厚度。
图11A是沿线11A-11A截取的图10的前部衬底1000(无光学堆叠1014)的横截面 图。由于深度的差异，槽1012a到1012c的底表面分别处于不同高度L1a、L1b、L1c。 然而，因为支撑件1011a到1011d以及1013a到1013c具有对应于槽1012a到1012c的 深度的不同高度，所以支撑件1011a到1011d以及1013a到1013c的顶表面大体上处于 同一高度L2，即，大体上在同一平面内。
支撑件1011a到1011d、1013a到1013c的顶部上的光学堆叠可充当“黑色遮罩”。 光学堆叠在干涉式调制器处于其陷落状态时始终提供相同的光学效应。光学堆叠可提供 黑色色彩。在其它实施例中，光学堆叠视干涉式调制器设计而可提供白色色彩。
图11B是在沉积光学堆叠1014之后的图11A的横截面图。由于光学堆叠1014，前 部衬底1000的最高点处于比高度L2高出光学堆叠1014的厚度的高度L2′处。
图12A到图12D是说明根据一个实施例的形成成形前部衬底的方法的横截面图。 所说明的方法使用压印来使前部衬底成形。如图12A所示，将大体上平面的衬底1210 放置在压板1220上。衬底1210可由玻璃或易于变得具有延展性以用于成形的其它材料 (优选为透明的)形成。所说明的压板1220可由金属材料形成。可加热衬底1210，使得 衬底1210足够柔软以在后续压印步骤时盖印。可将衬底1210加热到视用于衬底1210 的材料而变化的温度。
接着，如图12B所示，将压印板1230按压到经软化的衬底1210上。压印板1230 具有经成形以界定衬底1210上的轨道、槽和支柱的凹座和突起。压印板1230可由金属 材料形成。在某些实施例中，压板1220和压印板1230中的至少一者可采取旋转圆柱体 的形式。所属领域的技术人员将了解，压印技术的各种其它配置也可适合于使前部衬底 1210成形。
接着，从前部衬底1210移除压印板1230。随后，从压板1220移除经压印的前部衬 底1210。图12C中展示所得的前部衬底1210。
在另一实施例中，可通过使用光刻与蚀刻技术选择性地移除衬底的多个部分来使前 部衬底1210成形。在又一实施例中，可通过首先印刻衬底的预定部分且接着选择性地 蚀刻所述部分来使前部衬底1210成形。术语“印刻”可与标记或划线可交换地使用。 可使用例如机械加工或激光印刻的各种技术来进行印刻。自动印刻方法可从日本东京的 日本板硝子公司(Nippon Sheet Glass，Co.，Ltd)购得。可在无遮蔽过程的情况下进行图 12A到图12D所示的压印技术。另外，可将经图案化的板重复用于许多衬底。将了解， 各种其它技术也可用于使前部衬底1210成形。
随后，大体上跨越成形前部衬底1210循序沉积光学堆叠材料。可使用例如溅镀的 任何合适技术来沉积光学堆叠材料，使得光学堆叠1214沉积在支撑件的顶部上且沉积 于槽的底面上，但并不足够共形以获得连续侧壁覆盖。此配置可应用于任何MEMS装 置(光学或非光学MEMS装置)。支撑件的顶部上的光学堆叠可充当光学MEMS装置的 “黑色遮罩”。光学堆叠1214的配置可如上文关于图10的光学堆叠1014所描述。
图13是部分制造好的干涉式调制器显示装置1300的一个实施例的局部透视图，干 涉式调制器显示装置1300包含上面布置有可动电极1360的前部衬底1310。前部衬底 1310的配置可如上文关于图10的前部衬底1000所描述。如图13和图14A所示，可动 电极1360大体上彼此平行且大体上垂直于前部衬底1310的槽1312a到1312c而伸展。 在所说明的实施例中，可动电极1360与槽1312a到1312c彼此相交，从而界定上文参 看图10而描述的次子像素。在其它实施例中，单个可动电极(代替图13的三个可动电 极1360)可大体上覆盖前部衬底1310的整个所说明部分，从而界定单个像素。
在图13以及图14A到图14C的实施例中，可动电极1360被支撑在前部衬底1310 的轨道1311a到1311c以及支柱1313a到1313c上，其中存在介入的光学堆叠1314a， 如图13和图14B(沿线14B-14B截取的图13的装置的横截面图)所示。图14C(沿线 14C-14C截取的图13的装置的另一横截面图)也说明可动电极1360被支撑在前部衬底 1310的支柱1313a到1313c上，其中存在介入的光学堆叠1314a。在某些实施例中，可 在槽1312a到1312c的底面上提供边缘间隔物1315(图14A)以进一步支撑可动电极 1360。边缘间隔物1315可位于每一像素的边缘处，同时与支柱1313a到1313c横向间 隔开。
图14D是上面形成有可动电极1360的图14B的前部衬底1310的局部放大横截面图。 可动电极1360被支撑在前部衬底1310的支撑结构(例如，轨道1311a到1311c以及支 柱1313a到1313c)上的光学堆叠1314a的顶部上。所说明的可动电极1360具有上覆于 支撑结构上的第一部分Ma和在第一部分Ma之间的第二部分Mb。第二部分Mb不上覆 于支撑结构上。第一部分具有第一厚度T1，而第二部分具有第二厚度T2。
如上文参看图9所描述，可动电极1360在被附接到前部衬底1310之前在载体上形 成。为了将可动电极1360附接到前部衬底1310，将载体压在前部衬底1310上，其中可 动电极1360插入于其间。可压缩可动电极1360的接触支撑结构的部分(例如，上文所 描述的第一部分Ma)，尤其在可动电极1360可变形或具有延展性的情况下。因此，可 动电极1360的第一部分Ma的第一厚度T1可比其第二部分Mb的第二厚度T2薄。在 一个实施例中，第一厚度T1可从约200到约2,000第二厚度T2可从约200到 约2,000第一厚度T1与第二厚度T2之间的差可从约5到约100第一厚度T1 与第二厚度T2之间的差可视在将可动电极1360附接到前部衬底1310时所施加的压力 而变化。
返回图13，所说明的可动电极1360是细长的或为条带状，每一者横越一列中的多 个MEMS单元或像素。细长可动电极1360可具有长度和宽度。可动电极1360的长度 与宽度的比率粗略地为与约x∶1相同的级，其中x为一列中跨越显示器阵列的像素的数 目的三倍。在一个实施例中，可动电极1360的长宽比介于约10∶1与约1,000,000∶1之间。 可动电极1360可包含反射层(或镜面)1360a和机械(或可变形)层1360b。反射层1360a 可附接或熔合到机械层1360b；在其它布置中，反射层可从机械层悬挂下来(例如，见 图7C到图7E)。反射层1360a可由例如Al、Au、Ag或前述各物的合金的制镜金属或反 射性金属形成，且足够厚以反射入射在前部衬底1310上的大体上所有可见光以用于干 涉效应。机械层1360b可由Ni、Cu、Pt、Au、Al或前述各物的合金形成。机械层1360b 可具有足以提供机械支撑同时足够薄且柔性足够大以允许可动电极1360朝槽1312a到 1312c的底面上的光学堆叠1314b移动的厚度。机械层1360b可具有在数百埃与数千埃 之间的厚度。在示范性实施例中，反射层1360a具有约300的厚度，且机械层1360b 具有约1000的厚度。层1360a和1360b的厚度在其它实施例中可不同。在MEMS装 置用作机电电容式开关的某些实施例中，可动电极可包含大体上导电的材料。
图15是图13的部分制造好的干涉式调制器显示装置1300的示意性俯视平面图。 装置1300包含前部衬底1310以及形成于其上的多个可动电极1360。
前部衬底1310包含显示区域1301和外围区域1302。前部衬底1310包含在显示区 域1301中彼此平行而延伸的多个槽1312，所述槽在其底面包含静电极。前部衬底1310 还包含位于外围区域1302中的多个路由沟槽1316R、1316C以及驱动器芯片区域1303a、 1303b。路由沟槽包含行路由沟槽1316R和列隔离沟槽1316C。驱动器芯片区域包含行 驱动器芯片区域1303a和列驱动器芯片区域1303b。可动电极1360大体上彼此平行且大 体上垂直于前部衬底1310的槽1312而伸展。
图16A是图15的前部衬底1310的俯视平面图，其中以幻象方式展示仅一个可动电 极1360的位置。如上文所描述，前部衬底1310包含位于显示区域1301中的槽1312以 及位于外围区域1302中的行路由沟槽1316R和列隔离沟槽1316C。行路由沟槽1316R 从槽1312延伸到行驱动器芯片区域1303a。列隔离沟槽1316C从显示区域1301附近延 伸到列驱动器芯片区域1303b，使得每一沟槽的一端接近于可动电极1360中的对应一者。
图16B是图16A的槽1312中的一者以及行路由沟槽1316R中的对应一者(由16B 表示)的放大俯视平面图。槽1312具有宽度W1。行路由沟槽1316R具有小于槽1312 的宽度W1的宽度W2。前部衬底1310还包含连接到行路由沟槽1316R的接触沟槽1317。 接触沟槽1317经成形以容纳将向所得干涉式调制器显示装置的像素提供电信号的行驱 动器的连接凸块或各向异性导电膜(未图示)。虽然在图16B中说明为正方形或矩形， 但在其它实施例中，前部衬底1310可具有各种其它形状和配置的接触沟槽。如图16C 中所示，槽1312、行路由沟槽1316R和接触沟槽1317具有大体上相同的深度D。在其 它实施例中，槽1312、行路由沟槽1316R和接触沟槽1317中的一者可具有与其它者不 同的深度。参看图16D，在另一实施例中，路由沟槽1316R可具有随着其从槽1312延 伸到接触沟槽1317而减小的深度D2或倾斜底面。在衬底通过印刻而成形的实施例中， 可通过在印刻期间改变压力而造成此深度变化。将了解，槽1312、行路由沟槽1316R 和接触沟槽1317的深度和宽度可视前部衬底1310和提供到其的驱动器芯片的结构和尺 寸而广泛地变化。
图16E是在处理以形成上面安装有行驱动器811的光学堆叠1314a、1314b之后的 图16C的裸露前部衬底1310的横截面图。驱动器811包含如图16E所示面向下的多个 电引线811a。前部衬底1310的所说明部分包含行路由沟槽1316R和接触沟槽1317。前 部衬底1310还包含位于外围区域的顶部上的光学堆叠1314a和位于行路由沟槽1316R 的底面上的光学堆叠1314b。位于行路由沟槽1316R的底面上的光学堆叠1314b包含介 电层1314b1和下伏导电层1314b2。光学堆叠1314b的配置可如上文关于图10的光学堆 叠1014所描述。导电层1314b2延伸到接触沟槽1317中，而介电层1314b1不延伸到接 触沟槽1317中。此配置使接触沟槽1317中的导电层1314b2暴露，且因此允许导电层 1314b2与行驱动器811的引线811a中的对应一者之间的电连接。多种技术可用于使接 触沟槽1317中的导体1314b2暴露，包含下文关于图20和图21而描述的荫遮罩技术。
在所说明的实施例中，电连接由各向异性导电膜(ACF)提供。ACF包含分散在聚 合或有机膜(未图示)中的导电粒子813。在建立电连接的过程中，将ACF插入由导电 层1314b2在接触沟槽1317中形成的衬垫与驱动器811的引线811a之间。接着，视情况 用热量将驱动器811压在前部衬底1310上，以使膜至少部分地固化。聚合膜中的导电 粒子813中的一者或一者以上通过接触导电层1314b2和驱动器811的引线811a两者而 提供电连接。但在接触沟槽1317之间(见图16A的平面图)，跨越ACF的导电粒子通 过聚合基质而彼此绝缘，从而防止驱动器引线811a或区域1317中的接触衬垫彼此短路。 所属领域的技术人员将了解各种类型的ACF可适用于提供电连接。所属领域的技术人 员还将了解，各种其它接合技术也可用于提供电连接。
图17A说明干涉式调制器显示装置1700的列路由结构的一个实施例。所说明的显 示装置1700包含前部衬底1710，前部衬底1710具有位于其显示区域或阵列1701中的 轨道1711和槽1712以及位于其外围区域1702中的列隔离沟槽1716C。前部衬底1710 的外围区域1702的所说明部分具有处于相对于槽1712的底面来说较高高度处的顶表 面。外围区域1702的顶表面可处于与轨道1711的高度相同的高度。
前部衬底1710还包含已同时沉积在外围区域1702的顶表面上和隔离沟槽1716C和 槽1712的底面上的光学堆叠1714a和1714b。光学堆叠1714a、1714b包含介电层1714a1、 1714b1以及下伏于介电层1714a1、1714b1下的导电层1714b1、1714b2。光学堆叠1714a、 1714b的配置可如上文关于图10的光学堆叠1014所描述。将理解，槽1712中的光学堆 叠1714b充当MEMS装置的静电极。
装置1700还包含上覆在前部衬底1710且大体上垂直于槽1712而延伸的可动电极 1760。可动电极1760从显示区域1701延伸到外围区域1702的升高部分。
列隔离沟槽1716C界定与沟槽1716C交替的多个连接盘或凸台1716M。沟槽1716C 从显示区域1701附近延伸到远离显示区域1701的列驱动器(未图示)的驱动器芯片区 域(未图示)。列隔离沟槽1716C经配置以在凸台1716M的顶部上的光学堆叠1714a之 间提供电隔离而无需额外的图案化。沟槽1716C中的每一者完全环绕凸台1716M中的 对应一者。列隔离沟槽1716C还具有足以在如上文关于图12D所描述而跨越成形前部衬 底1710沉积光学堆叠材料时允许光学堆叠1714a、1714b在凸台1716M与列隔离沟槽 1716C之间不连续的深度。凸台1716M上的光学堆叠1714a中的每一者的导电层1714a2 提供可动电极1760中的一者与列驱动器(未图示)的衬垫中的对应一者之间的电连接。 可将凸台1716M上的彼此电隔离的导电层1714a2称为“路由迹线”或“导电迹线”。
在一个实施例中，列隔离沟槽1716C可具有大于槽1712的深度的深度。然而，将 了解，列隔离沟槽1716C的深度可视前部衬底1710的其它尺寸、静电极沉积的共形性 以及干涉式调制器显示装置1700的其它组件而广泛地变化。
图17B是沿图17A的线17B-17B截取的装置1700的横截面图。在所说明的实施例 中，在前部衬底1710的顶表面上于高度L2a处形成导电迹线1714a2。导电迹线1714a2 的顶表面处于高度L2b处。介电层1714a1形成于导电迹线1714a2上，同时使导电迹线 1714a2的多个部分暴露，从而准许导电迹线1714a2与可动电极1760的延伸到外围区域 1702的末端部分之间的电连接。
为了使导电迹线1714a2的多个部分暴露，可通过使用任何合适的过程来图案化上 覆介电层1714a1。在一个实施例中，可使用光刻与蚀刻来图案化介电层1714a1。在另 一实施例中，可使用荫遮罩来在沉积介电层1714a1时覆盖导电迹线1714a2的所述部分， 使得不在导电迹线1714a2的所述部分上形成介电层。下文关于图20、图21、图44A到 图44E更详细地描述使用荫遮罩的细节。可动电极1760具有处于高于高度L2b的高度 L2c处的底表面。因此，处于高度L2c的可动电极1760的底表面与处于高度L2b的导 电迹线1714a2的顶表面之间存在间隙。所述间隙可干扰导电迹线1714a2与可动电极 1760之间的可靠电连接，尤其是在将可动电极层压到前部衬底1710上时。
在所说明的实施例中，提供间隙填充剂1717来填充导电迹线1714a2与可动电极 1760之间的间隙，且在其间建立电连接。间隙填充剂1717可由导电粘性材料形成。因 此，间隙填充剂1717还可用以将可动电极1760附接到导电迹线1714a2。粘性材料可为 可在相对较低的温度下焊接的冷焊材料。所述材料的实例包含(但不限于)锑(Sb)、 铟(In)或锡(Sn)。所述材料可为柔软且可变形的。所属领域的技术人员将了解，各 种其它材料(例如，ACF)也可用于间隙填充剂1717。
图17C是沿图17A的线17C-17C截取的装置1700的横截面图。图17C展示装置 1700的外围区域1702的路由区域1702A和非路由区域1702B。所说明的横截面图具体 展示路由区域1702A的一部分，其中可动电极1760(展示一个)连接到导电迹线1714a2。 在路由区域1702A中，形成列隔离沟槽1716C以界定凸台1716M。凸台1716M上的导 电层1714a2的顶部上为间隙填充剂1717。另一方面，在不具有列隔离沟槽的非路由区 域1702B中，导电层1714a2和介电层1714a1两者堆叠在前部衬底1710的顶部上。
图18A说明干涉式调制器显示装置1800的列路由结构的另一实施例。显示装置1800 包含前部衬底1810，前部衬底1810在其显示区域1801中具有槽1812，但在其外围区 域1802中不具有列隔离沟槽。前部衬底1810还包含形成于其上的光学堆叠1814a、 1814b。光学堆叠1814a、1814b包含介电层1814a1、1814b1以及下伏于介电层1814a1、 1814b1下的导电层1814a1、1814b1。光学堆叠1814a、1814b可如图12D中所说明跨越 前部衬底1810而毯覆式沉积。
前部衬底1810进一步包含位于外围区域1802中的介电层1814a1上的列路由迹线 1817。路由迹线1817经配置以将可动电极1860电连接到列驱动器(未图示)的衬垫。 路由迹线1817中的每一者包含接触部分1817a和路由部分1817b。在所说明的实施例中， 接触部分1817a比路由部分1817b宽，以促进与可动电极1860的电接触。虽然未图示， 但路由迹线1817的远端可具有类似于接触部分1817a而成形的接触衬垫部分。不同于 图17B的导电迹线1714a2，路由迹线1817位于光学堆叠1814a的顶部上。因此，路由 迹线1817与可动电极1860之间的电连接不使用间隙填充剂。参看图18C，路由迹线1817 仅形成于前部衬底1810的外围区域1802的路由区域1802A中，而不形成于其非路由区 域1802B中。路由迹线1817可通过任何合适方法形成，例如，丝网或凹版印刷(Gravue printing)或光刻与蚀刻。在较高高度(支撑件的衬底高度和可动电极的衬底高度)处提 供列路由。此配置允许可动电极易于与路由迹线接触，尤其是在层压前部衬底与承载可 动电极的载体时。
图19说明干涉式调制器显示装置的列路由结构的又一实施例。在所说明的实施例 中，经配置用于接合到上面图案化有静电极的前部衬底的载体1950具备可动电极(或 条带)1960以及列路由迹线1917。列路由迹线1917可与载体1950上的可动电极1960 同时形成。接着，将载体1950放置到成形的前部衬底(未图示)上，使得可动电极1960 和列路由迹线1917插入其间。随后，移除载体1950，使可动电极1960和列路由迹线 1917保留在前部衬底上。接着，可使用列路由迹线1917来将可动电极1960电连接到列 驱动器(未图示)的引线或触点。
图20说明使用荫遮罩来在成形前部衬底2010上沉积光学堆叠的方法的一个实施 例。返回参看图16E，经由荫遮罩来图案化且蚀刻或沉积介电层1314b1，以暴露下伏导 电层1314b2，用于导电层1314b2与行驱动器811的引线811a之间的电连接。返回参看 图17B，经由荫遮罩来图案化且蚀刻或沉积介电层1714a1，以暴露下伏导电迹线1714a2， 用于导电迹线1714a2与对应的可动电极1760之间的电连接。尽管在图17B中未展示， 但还可经由荫遮罩来图案化且蚀刻或沉积介电层1714a1，以暴露下伏导电迹线1714a2， 用于导电迹线1714a2与列驱动器(未图示)的引线或触点之间的电连接。
再次参看图20，可通过首先跨越成形前部衬底2010毯覆式沉积导电层来形成上文 所描述的结构。以较差共形性在不同高度沉积导电层。因此，导电层在支撑件和凸台的 侧壁上是不连续的。因此，在沟槽中图案化行电极，而在凸台上图案化列路由迹线。接 着，将荫遮罩2020a到2020c放置在前部衬底2010的多个部分上，其中导电层将暴露 以便与待安装的其它元件(例如，列/行驱动器、层压可动电极)接触。接着，跨越前部 衬底2010毯覆式沉积介电材料。此荫遮蔽方法还可用于图18A到图18C所示的实施例， 以暴露槽中的光学堆叠的导电层，用于导电层与行驱动器的衬垫之间的连接。在此实施 例中，区域2020a(图20)中将仅需要一个荫遮罩，因为路由迹线1817形成于介电层 1814a1上，且因此已暴露于可动电极1860和列驱动器的引线。将了解，各种其它图案 化技术也可用于形成上文所描述的结构。
图21说明形成图17B的间隙填充剂1717的方法的一个实施例。在如上文参看图 20所描述在前部衬底2010上沉积介电材料之后，移除荫遮罩2020a到2020c。接着， 如图21所示，在前部衬底2010上提供另一荫遮罩2120。此荫遮罩2120包含用于使待 形成间隙填充剂的区域暴露的多个开口2121。接着，经由开口2121在前部衬底2010上 沉积导电粘性材料，从而形成间隙填充剂。将了解，各种其它方法可用于形成间隙填充 剂。
2.经图案化前部衬底的形成
图22A到图22C是说明根据一个实施例的制造经图案化前部衬底的方法的示意性横 截面图。在所说明的实施例中，提供大体上平面的衬底2210。随后，导电层2214b2首 先沉积在前部衬底2210上，且接着经图案化以界定前部衬底2210的显示区域2201中 的行电极，如图22A所示。行电极还可经图案化以连续延伸到安装在前部衬底的外围区 域2202的一部分上的行驱动器。另外，外围区域2202中的导电层2214b2经图案化以 提供列路由迹线2220，用于可动电极(未图示)与列驱动器(未图示)的引线之间的电 连接。在另一实施例中，可使用类似于图20和图21中所示的荫遮罩的荫遮罩来进行此 步骤。
接着，如图22B所示，跨越前部衬底在导电层2214b2上形成介电层2214b1。导电 层2214b2与介电层2214b1一起形成光学堆叠2214。可在沉积之后对介电层2214b1进 行图案化以提供通孔或通路2215来使下伏导电层2214b2暴露，尤其在外围列路由迹线 区域2220中。在于导电层2214b2上沉积介电层2214b1时，可替代地通过使用类似于 图20和图21中所示的荫遮罩的荫遮罩来进行此步骤。
随后，在显示区域2201中的光学堆叠2214上形成绝缘支柱2213。显示区域中的绝 缘支柱2213由绝缘材料形成，且将用以支撑可动电极。在形成绝缘支柱2213之后或之 前，穿过通孔2215在外围区域2202中形成导电支柱2216，如图22C所示。导电支柱 2216将提供位于不同高度的可动电极(未图示)与列路由迹线2220之间的电连接。将 了解，可使用任何合适的沉积与蚀刻技术来制备经图案化的前部衬底2200。
在另一实施例中，可在前部衬底2210的外围区域2202中形成升高连接盘，以使列 路由迹线抬升到可动电极的高度。可通过在沉积列路由迹线之前，(例如)通过沉积、 光刻与蚀刻或使用荫遮罩的沉积形成经图案化的绝缘材料来形成升高连接盘。在此实施 例中，不需要导电支柱。所属领域的技术人员将了解，各种其它技术可用于经图案化前 部衬底的路由。
3.预成型支撑件前部衬底的形成
图23A到图23C是说明根据一个实施例的制造预成型支撑件前部衬底2300的方法 的示意性横截面图。在一个实施例中，提供大体上平面的衬底2310。接着，直接在阵列 或显示区域2301中的衬底2310上形成绝缘支撑件2313。绝缘支撑件2313由绝缘材料 形成，且可采取支柱、轨道、壁等等的形状。绝缘支撑件2313将用以支撑可动电极(未 图示)。在一个实施例中，绝缘支撑件2313可通过毯覆式沉积旋装玻璃(SOG)材料或 氧化物且图案化并蚀刻(例如通过常规光刻)而形成。在形成绝缘支撑件2313之后或 之前，在外围区域2302中形成导电支撑件2316。图23A中展示具有支撑件2313、2316 的前部衬底。虽然绝缘支柱2313可由类似于玻璃衬底的氧化物材料的氧化物材料形成， 但支柱2313的材料一般将与衬底2310显然不同，且可识别界面2320在绝缘支柱2313 与衬底2310之间形成。
接着，跨越前部衬底2310形成光学堆叠2314。在形成光学堆叠2314的过程中，导 电层2314b2首先沉积在前部衬底2310上，且接着经图案化以界定前部衬底2310的显 示区域2301中的行电极，如图23B所示。行电极还可经图案化以连续延伸到安装在前 部衬底2310的外围区域2232的一部分上的行驱动器。另外，外围区域2302中的导电 层2314b2经图案化以提供列路由迹线，用于可动电极(未图示)与用于安装列驱动器 (未图示)的衬垫之间的电连接。另外，在绝缘支撑件2313和导电支撑件2316上形成 导电层2314a2。
接着，如图23C所示，跨越衬底2310在导电层2314a2、2314b2上形成介电层2314a1、 2314b1。可通过使用任何合适技术(例如，荫遮蔽)来避免在导电支撑件2316的顶部 上形成介电层。此配置允许导电支撑件2316的顶部上的导电层2314a2与机械层(未图 示)互连。所属领域的技术人员将了解，可使用任何合适的沉积与蚀刻技术来制备预成 型支撑件前部衬底2300。
在由结合图23A到图23C而描述的方法产生的干涉式调制器显示装置结构中，绝缘 支撑件位于前部衬底上，而无介入的光学堆叠(导体和/或电介质)。绝缘支撑件既不与 衬底呈一体式，也不由与衬底相同的材料形成。
在另一实施例中，可在前部衬底2310的外围区域2302中形成升高连接盘来将列路 由迹线抬升到可动电极的高度，如关于图18A的成形衬底所论述。可通过使用荫遮罩沉 积绝缘材料来形成预成型支撑件前部衬底的升高连接盘。在此实施例中，不使用导电支 柱。所属领域的技术人员将了解，各种其它技术可用于预成型支撑件前部衬底的路由。
4.其它列路由结构
图24A和图24B说明用于经图案化前部衬底或预成型支撑件前部衬底的列路由结构 的其它实施例。在所说明的实施例中，可类似于上文参看图22A到图22C以及图23A 到图23C所描述的方法而形成前部衬底，除了不在前部衬底的外围区域中形成导电支 柱。
参看图24A，经配置以与具有静电极的前部衬底接合的载体2450a具备可动电极 2460a。另外，在可动电极2460a上形成导电支柱2416a。可通过使用包含(但不限于) 光刻与蚀刻、印刷和溅镀的任何合适技术来形成导电支柱2416a。载体可为可移除或牺 牲的，存在以将可动电极转移到前部衬底，或可充当MEMS装置的永久背板。将载体 2450a放在前部衬底2410a上方，使得导电支柱2416a插入载体2450a上的可动电极2460a 与前部衬底2410a的路由迹线2420之间。前部衬底2410a可为经图案化的前部衬底或 预成型支撑件前部衬底，其具有位于显示区域2401A中的绝缘支柱2413a以及采取光学 堆叠2414的形式的静电极。
参看图24B，载体2450b经成形为在外围区域2402B中比在显示区域2401B中厚， 朝前部衬底2410b突出。前部衬底2410b可为经图案化前部衬底或预成型支撑件前部衬 底，其具有位于显示区域2401B中的绝缘支柱2413b。在载体2450b上形成可动电极 2460b。接着，将载体2450b放在前部衬底2410b上方，使得可动电极2460b插入前部 衬底2410b与载体2450b之间。由于载体2450b的外围2402B中的较厚部分，可动电极 2460b接触前部衬底2410b的外围区域2402B中的路由迹线2420。所属领域的技术人员 将了解，列路由结构的各种其它配置也是可能的。
III.后部载体的形成
在制造上文所描述的干涉式调制器显示装置的过程中，可以各种方式形成可动电 极。在本文所描述的实施例中的许多实施例中，可动电极形成于载体背板或可移除载体 上，且接着被转移到装置的前部衬底。
在一个实施例中，可动电极形成于载体背板上，且接着被转移到前部衬底。术语“载 体背板”指代充当将用于静电MEMS的可动电极层转移到具有静电极的前部衬底的载 体且还形成干涉式调制器显示装置的背板的板。在其它实施例中，可移除载体可仅用作 用以向前部衬底提供可动电极的载体。术语“可移除载体”指代在将可动电极转移到前 部衬底上之后移除的临时或牺牲衬底。当使用可移除载体时，在移除所述载体之后，进 一步提供永久背板以密封干涉式调制器显示装置。在上文所描述的实施例中，可通过使 用例如光刻与蚀刻或丝网印刷的任何合适技术在载体背板或可移除载体上图案化可动 电极材料来形成可动电极。
在其它实施例中，可在将可动电极材料沉积在载体上之前，使载体成形以具有对应 于可动电极的图案的预成型图案。可通过(例如)压印、印刻或沉积/蚀刻轨道和/或支 柱来提供预成型图案，使得可在其上不连续地沉积可动电极层。此技术准许在沉积之后 不另外图案化和蚀刻可动电极材料的情况下的可动电极成型。在此文献的上下文中，分 别将具有预成型图案的载体背板和可移除载体称为“成形载体背板”和“成形可移除载 体”。可将成形载体背板和成形可移除载体统称为“成形载体”。
1.成形载体
图25是成形载体2500的示意性透视图。成形载体2500可为永久载体背板或可移 除载体。如图25所示，成形载体2500具有大体上彼此平行而延伸的细长凹座2501。凹 座的深度部分地取决于待沉积的材料的厚度以及沉积技术的共形性。在一个实施例中， 凹座的深度至少为待沉积的材料的厚度的3倍。理想的是，待沉积的层(例如，可动电 极层)归因于凹座的深度而为不连续的。在一个实施例中，细长凹座2501可具有从约 2,000到约12,000且明确地说从约3,000到约6,000的深度。凹座2501界定 与凹座2501交替的细长凸台2502。成形载体2500还包含形成于凸台2502上的可动电 极2510。成形载体2500进一步包含位于细长凹座2501中的过量可动电极材料2520。 如将从下文的描述内容更好地理解，成形载体将被放在前部衬底上方，使得可动电极 2510面向前部衬底。
图26A到图26D是说明根据一个实施例的制造成形载体的方法的横截面图。所说 明的方法使用压印来使载体成形。在所说明的实施例中，如图26A所示，提供大体上平 面的衬底2600。在载体为永久背板的实施例中，衬底2600可由金属(例如，不锈钢)、 玻璃或聚合材料(例如，聚对苯二甲酸乙二酯、聚乙烯、聚碳酸酯和聚甲基丙烯酸甲酯) 形成。在某些实施例中，载体背板可具有两个子层，包含层压到彼此的金属子层与聚合 子层。在载体为可移除载体的其它实施例中，衬底2600可由聚合材料形成。聚合材料 的实例将在下文得到描述。
接着，如图26B所示，将衬底2600放置在压板2650上。所说明的压板2650可由 金属材料形成。衬底2600可经加热以使得衬底2600足够柔软以在后续压印步骤盖印。 可将衬底2600加热到视用于衬底2600的材料而变化的温度。
接着，如图26C所示，将压印板2651按压到衬底2600上。压印板2651具有经成 形以产生位于衬底2600上的细长凹座2601(图26D)的凹座和突起。压印板2651可由 金属材料形成。压板2650和压印板2651中的至少一者可采取旋转圆柱体的形式。所属 领域的技术人员将了解，压印技术的各种其它配置也可适用于压印衬底。
接着，从衬底2600移除压印板2651。随后，从压板2650移除衬底2600。图26D 中展示具有细长凹座2601的所得载体2600。在另一实施例中，可使用光刻与蚀刻来图 案化衬底。在又一实施例中，可通过首先印刻预定部分且接着选择性地蚀刻所述部分来 图案化衬底。可使用例如机械加工或激光印刻的各种技术来进行印刻。将了解，各种其 它技术也可用于使载体成形。
随后，将可动电极材料沉积在成形载体2600的顶表面上，且沉积到细长凹座2601 中。所沉积的可动电极材料2610、2620在凹座2601与由凹座2601界定的凸台2602之 间是不连续的。可动电极2610的配置可如上文关于图25的可动电极所描述。
a.成形载体背板
图27A是根据一个实施例的成形载体背板2700的示意性透视图。所说明的成形载 体背板2700包含细长凹座2701、边缘轨道2702、轨道沟槽2703和支柱2704。边缘轨 道2702可包含表示轨道中的间隙的横向蚀刻孔2705。蚀刻孔2705经配置以准许轨道沟 槽2703与细长凹座2701之间的流体连通。成形载体背板2700还包含支撑在边缘轨道 2702和支柱2704上的可动电极2710。在某些实施例中，可省略支柱2704。
可如上文参看图26A到图26E所描述通过压印载体背板2700来形成细长凹座2701、 边缘轨道2702、轨道沟槽2703、支柱2704和蚀刻孔2705。背板2700可由适合压印的 任何材料形成。此材料的实例包含(但不限于)玻璃和金属(例如，不锈的)。在其它 实施例中，可使用光刻与蚀刻或印刻来使背板2700成形或预成型。所属领域的技术人 员将了解，各种其它方法可用于使背板2700成形。
参看图27B，边缘轨道2702中的两者在其间界定轨道沟槽2703中的对应一者，同 时支撑同一可动电极2710。另外，相邻边缘轨道2702中的两者在其间界定细长凹座2701 中的对应一者，同时各自支撑两个相邻可动电极2710中的一者。如将从下文的描述内 容更好地理解，轨道沟槽2703是空的。成形载体背板2700还可具有位于细长凹座2701 中的过量可动电极材料2720。
仍参看图27B，支柱2704从轨道沟槽2703的底面向上延伸。还参看图27D，在平 行于细长凹座2701的方向上布置两列支柱2704。将了解，支柱的各种其它配置也是可 能的。支柱2704具有与边缘轨道2702大体上相同的高度，使得其可支撑可动电极2710。
图27C是沿线27C-27C截取的图27A的成形载体背板2700的横截面图。成形载体 背板2700的所说明横截面图展示边缘轨道2702中的蚀刻孔2705。蚀刻孔2705经配置 以准许轨道沟槽2703与细长凹座2701之间的流体连通。蚀刻孔2705允许蚀刻剂接触 轨道沟槽2703中的牺牲材料，使得牺牲材料可在制造步骤期间从轨道沟槽2703移除， 如将从下文的描述内容更好地理解。蚀刻孔2705具有低于细长凹座2701的底表面的底 表面2706。边缘孔2705的较低底表面2706防止过量的可动电极材料2720阻塞蚀刻孔 2705。图27D展示在无可动电极2710的情况下的成形载体背板2700的俯视平面图。
仍参看图27C，载体背板2700可具有三个不同高度BL1、BL2和BL3。细长凹座 2701和轨道沟槽2703的底面处于第一高度BL1。边缘轨道2702和支柱2704的顶部处 于高于第一高度BL1的第二高度BL2。蚀刻孔2705的底表面2706处于低于第一高度 BL1的第三高度BL3。第一高度BL1与第二高度BL2之间的高度差允许可动电极材料 在边缘轨道2702中的两者之间不连续，以便界定条带形式的可动电极2710。第一高度 BL1与第三高度BL3之间的高度差防止过量可动电极材料2720阻塞蚀刻孔2705。
图28是根据另一实施例的成形载体背板的示意性透视图。所说明的成形载体背板 2800包含细长凹座2801、边缘轨道2802、轨道沟槽2803和支柱2804。不同于图27A 的成形载体背板2700，边缘轨道2802不包含经配置以准许轨道沟槽与细长凹座之间的 流体连通的蚀刻孔。成形载体背板2800还包含支撑在边缘轨道2802和支柱2804上的 可动电极2810，以及位于细长凹座2801中的过量可动电极材料2820。可动电极2810 包含经配置以准许可动电极2810上方和下方的区域之间的流体连通的通孔2811。通孔 2811允许蚀刻剂接触轨道沟槽2803中的牺牲材料，使得牺牲材料可在制造步骤期间从 轨道沟槽2803移除，如将从下文的描述内容更好地理解。可使用例如光刻与蚀刻的任 何合适技术来形成通孔2811。
图29A到图29D说明在成形载体背板上形成可动电极的方法的一个实施例。在图 29A中，提供成形载体背板2900。类似于图27A的成形载体背板2700和图28的成形 载体背板2800，所说明的成形载体背板2900包含细长凹座2901、边缘轨道2902、轨道 沟槽2903和支柱2904。在一个实施例中，成形载体背板2900具有用于穿过轨道2902 的横向气体传输的蚀刻孔(未图示)，其类似于图27A的背板2700的蚀刻孔2705。在 其它实施例中，成形载体背板2900可具有图28的通孔2811。
接着，在成形载体背板2900上毯覆式沉积牺牲材料2908，过量填充细长凹座2701 和轨道沟槽2903，如图29B所示。在一个实施例中，牺牲材料2908可为光致抗蚀剂或 例如聚酰亚胺的聚合材料。在另一实施例中，牺牲材料2908可为例如钼、硅(非金属)、 钨或钛的金属材料，其可由基于氟的蚀刻剂(明确地说，XeF2)选择性地蚀刻。可使用 例如旋涂(旋装)或溅镀工艺的任何合适工艺来进行此步骤。在一个实施例中，可在背 板2900上以共形方式形成金属牺牲材料。在其它实施例中，光致抗蚀剂或聚合牺牲材 料在沉积在背板2900上时可为平面的。
移除牺牲材料2908，使得牺牲材料2908不突出超过边缘轨道2902和支柱2904的 顶点。可使用例如化学机械研磨(CMP)的任何合适工艺来进行此步骤。此步骤提供具 有大体上平面的顶表面且与细长凹座2901交替的凸台2909，如图29C所示。随后，使 用例如光刻与蚀刻的任何合适工艺从细长凹座2901移除牺牲材料2908的部分。在某些 实施例中，细长凹座2901可比轨道沟槽2903深。在此些实施例中，可将细长凹座2901 内的牺牲材料2908的部分保持在其中而不移除，从而避免遮罩步骤。
接下来，如图29D所示，在成形载体背板2900上沉积可动电极材料。可动电极材 料形成在凸台2909上彼此平行而延伸的条带形式的可动电极2910。另外，过量可动电 极材料2920保留在细长凹座2901中。
在某些实施例中，在将在安装或层压过程中与其它元件物理或电接触的选定位置中 的可动电极2910上沉积接合剂。可通过沉积、图案化和蚀刻或通过经由荫遮罩的溅镀 或PVD来实现对所要位置的选择性涂施。明确地说，可将接合剂涂施到可动电极2910 的将接触形成于前部衬底上的列路由迹线的部分(例如，接触衬垫)。在另一实例中， 列驱动器可直接安装在载体背板上。在最终装置结构中，可动电极2910的多个部分可 与前部衬底的多个部分(已从所述部分移除或屏蔽绝缘材料)相对，以便暴露下伏的导 电层或迹线，如上文关于图20和图21所描述。
接合剂促进可动电极与路由迹线之间的粘附。接合剂可由导电粘性材料形成。粘性 材料可为可在相对较低的温度下焊接的冷焊材料。所述材料的实例包含(但不限于)锑 (Sb)、铟(In)或锡(Sn)。所述材料可为柔软且可变形的。在一些实施例中，接合剂 可充当上文关于图17A到图17C而描述的间隙填充剂1717。本文所描述的接合剂可应 用于下文关于载体背板或可移除载体而描述的实施例中的任一者。
尽管未图示，但接着将成形载体背板2900附接到前部衬底，使得可动电极2910插 入成形载体背板2900与前部衬底之间。随后，从轨道沟槽2903移除牺牲材料2908。在 某些实施例中，可在将载体背板2900附接到前部衬底之前移除牺牲材料2908。在背板 2900在边缘轨道2902中包含类似于图27A的蚀刻孔的蚀刻孔的一个实施例中，可经由 所述蚀刻孔来移除牺牲材料2908。在背板不具有蚀刻孔的另一实施例中，可动电极可经 图案化以具有类似于图28的通孔2811的通孔。接着，可经由通孔来移除牺牲材料2908。
图30A到图30D说明在成形载体背板上形成可动电极的方法的另一实施例。在图 29A中，提供成形载体背板3000。类似于图27A的成形载体背板2700和图28的成形 载体背板2800，所说明的成形载体背板3000包含细长凹座3001、边缘轨道3002、轨道 沟槽3003和支柱3004。在一个实施例中，成形载体背板3000在轨道3002中具有类似 于图27A的背板2700的蚀刻孔的蚀刻孔(未图示)。在其它实施例中，成形载体背板 3000可不具有蚀刻孔。
接下来，在待沉积牺牲材料的背板3000的多个部分上选择性地沉积晶种层3007。 此些部分可至少包含轨道沟槽3003的底表面。可经由荫遮罩(未图示)选择性地沉积 晶种层3007。接着，如图30B所示，将晶种层3007电连接到电压源以进行电镀。为了 进行电镀，可将背板3000浸渍在含有牺牲材料的溶液中。牺牲材料可为例如钨、钼或 钛的适合电镀的金属材料，其可由基于氟的蚀刻剂(明确地说，XeF2)蚀刻。接着，在 晶种层与也浸渍在溶液中的电极之间施加电位。图30C中展示具有经选择性电镀的牺牲 材料3008的所得背板3000。在某些实施例中，可使用例如化学机械研磨(CMP)的任 何合适工艺来移除过多或过量牺牲材料，以留下图30C的经平面化的结构。
接下来，在成形载体背板3000上沉积可动电极材料。可动电极材料形成彼此平行 而延伸的条带形式的可动电极3010。另外，过量可动电极材料3020保留在细长凹座3001 中。在层压背板3000与前部衬底之后，从轨道沟槽3003移除牺牲材料3008。在某些实 施例中，可在将载体背板3000附接到前部衬底之前移除牺牲材料3008。此步骤的细节 可如上文关于牺牲材料移除步骤(图29D)所描述。
图31A到图31D说明在成形载体背板上形成可动电极的方法的又一实施例。在图 31A中，提供成形载体背板3100。类似于图27A的成形载体背板2700和图28的成形 载体背板2800，所说明的成形载体背板3100包含细长凹座3101、边缘轨道3102、轨道 沟槽3103和支柱3104。在一个实施例中，成形载体背板3100在轨道3102中具有类似 于图27A的背板2700的蚀刻孔的蚀刻孔(未图示)。在其它实施例中，成形载体背板 3100可不具有蚀刻孔。成形载体背板3100在细长凹座3101上方具备阻挡遮罩3107。 在一个实施例中，阻挡遮罩3107可通过丝网印刷或荫遮蔽形成。
接着，在成形载体背板3100上毯覆式沉积牺牲材料3108，过量填充轨道沟槽3103， 如图31B所示。阻挡遮罩3107防止牺牲材料3108沉积在细长凹座3101中。此步骤的 细节可如上文参看图29B所描述。
随后，移除过量或过多牺牲材料3108，使得牺牲材料3108不突出超过边缘轨道3102 和支柱3104的顶点。可使用例如化学机械研磨(CMP)的任何合适的平面化过程来进 行此步骤。接着，如图31C所示，通过(例如)灰化工艺来从细长凹座3101移除阻挡 遮罩3107。在其它实施例中，可使用例如遮蔽和蚀刻的任何合适技术来选择性地移除阻 挡遮罩3107。
接下来，在成形载体背板3100上沉积可动电极材料。可动电极材料形成彼此平行 而延伸的条带形式的可动电极3110。另外，过量可动电极材料3120保留在细长凹座3101 中。在层压背板3010与前部衬底之后，从轨道沟槽3103移除牺牲材料3108。此步骤的 细节可如上文关于牺牲材料移除步骤(图29D)所描述。
图32A说明成形载体背板的又一实施例。所说明的成形载体背板3200具有大体上 彼此平行而延伸的细长凹座3201。凹座3201界定与凹座3201交替的细长凸台3202。
参看图32B，牺牲材料3207b可跨越背板3200而沉积，以在细长凹座3201与凸台 3202之间是不连续的。随后，跨越背板3200沉积可动电极材料，从而在凸台3202上形 成可动电极3210且在细长凹座3201中形成过量机械层3220，如图32B所示。凸台3202 上的可动电极3210与凹座3201中的过量机械层3220彼此是不连续的。在一个实施例 中，可动电极材料3220和牺牲材料3207b的总体厚度等于或小于细长凹座3201的深度 的一半。此配置提供可动电极3210之间的电隔离。
如将从下文的描述内容更好地理解，将在将背板3200附接到前部衬底(未图示) 之后移除凸台3202上的牺牲材料3207a。此牺牲材料移除步骤将使可动电极3210从背 板3200释放到前部衬底上。然而，细长凹座3201中的牺牲材料3207b在密封以防止释 放蚀刻的情况下将在牺牲材料移除步骤之后仍保留。细长凹座3201中的牺牲材料3207b 将使过量机械层3220固持在完成的干涉式调制器显示装置中的适当位置。
图32C说明在成形可移除载体上形成可动电极的方法的另一实施例的横截面图。参 看图32C，释放层3207可跨越背板3200共形地沉积，以便在细长凹座3201与凸台3202 之间是连续的。随后，跨越背板3200沉积可动电极材料，从而在凸台3202上形成可动 电极3210且在细长凹座3201中形成过量机械层3220。凸台3202上的可动电极3210与 过量机械层3220彼此不连续。此配置提供可动电极3210之间的电隔离。
将从下文的描述内容更好地理解，将在将背板3200附接到前部衬底(未图示)上 之后移除释放层3207。此移除步骤将使可动电极3210从背板3200释放到前部衬底上。 如将从下文对图34A到图34D的描述更好地理解，过量机械层3220将由从前部衬底延 伸的过量机械层支撑件支撑。
图32D是图32B的成形载体背板3200的俯视平面图。图32E是图32D的成形载体 背板3200的边缘部分3250的横截面图。边缘部分3250包含沿背板3200的边缘延伸的 周边隆脊3251。周边隆脊3251在其间界定凹座3252。所属领域的技术人员将了解，凹 座3252的数目可视载体背板的设计而变化。
在一个实施例中，周边隆脊3251高于轨道3202，且在牺牲材料或机械层的沉积期 间可由荫遮罩覆盖。因此，边缘部分3250可不包含牺牲材料或过量机械层，而是经配 置以附接到前部衬底，其中存在例如玻璃料或金属的介入密封剂用于气密密封。周边隆 脊3251环绕所得干涉式调制器显示装置的显示区域，以在衬底高度L2处产生一系列环。 周边隆脊3251在高度L1处密封过量机械层。在其它实施例中，边缘部分3250可包含 可部分充当密封剂的机械层。周边隆脊3251用以防止细长凹座3201中邻近边缘部分 3250的牺牲材料3207b在牺牲材料移除步骤期间被移除。此配置允许细长凹座3201中 的牺牲材料3207b将过量机械层3220固持在完成的显示装置中的适当位置。
在某些实施例中，载体背板3200可具有毯覆式沉积在其表面(包含周边隆脊3251 的侧壁)上的牺牲材料。在此些实施例中，可用密封剂填充凹座3252，使得所述牺牲材 料在牺牲层移除步骤期间不被蚀刻。
图33A到图33D是说明根据另一实施例的制造具有经图案化可动电极的成形载体 背板的方法的横截面图。在所说明的实施例中，载体背板3300经成形以具有多个支柱 或连接件3350，如图33A所示。可使用例如压印、印刻或光刻与蚀刻(其中最后一者 提供预成型支柱)的任何合适工艺来使支柱3350成形。压印或印刻形成与背板3300呈 一体且与背板3300的材料相同的支柱3350。
随后，在背板3300上沉积牺牲材料3310。接着，如图33B所示，回蚀牺牲材料3310 以暴露支柱3350。可使用包含(但不限于)化学机械研磨(CMP)的任何合适技术来使 牺牲材料3310平面化。
接下来，如图33C所示，跨越背板3300沉积可动电极材料3320。接着，使用例如 光刻与蚀刻的任何合适技术来图案化可动电极材料3320。图33D展示所得可动电极 3320。可动电极3320支撑在支柱3350上，且还部分地支撑在牺牲材料3310上。在一 个实施例中，可动电极3320可经图案化以使电极3320分开，且提供如上文关于图28 所描述的释放孔来促进在下文所描述的移除步骤移除下伏牺牲材料。在某些实施例中， 可在图案化可动电极3320之前或之后在选定位置中的可动电极3320上沉积接合剂。上 文关于图29A到图29D描述了接合剂的细节。
接下来，将载体背板3300附接到前部衬底(未图示)，使得可动电极3320插入其 间。接着，移除牺牲材料3310。在某些实施例中，可在将载体背板3300附接到前部衬 底之前移除牺牲材料3310。可动电极3320由前部衬底的轨道和支柱支撑。
图34A是根据一个实施例的部分制造好的干涉式调制器显示装置3400的示意性透 视图。装置的所说明部分是装置3400的显示区域。装置3400包含附接到彼此的成形前 部衬底3410和成形载体背板3450，其中可动电极3461a插入其间。
成形前部衬底3410包含彼此平行延伸的轨道3411、由轨道3411界定的槽3412、 以及位于槽3412的底面上以及轨道3411的顶部上的光学堆叠3414。成形前部衬底3410 进一步包含形成于轨道3411上的过量机械层支撑件3420。轨道3411、槽3412和光学 堆叠3414的配置可如上文关于图10的配置所描述。
成形载体背板3450包含细长凹座3451和由细长凹座3451界定的凸台3452。成形 载体背板3450还包含位于细长凹座3451中的过量机械层3461b和牺牲层3462。如关于 图32D和图32E所论述，牺牲层3462由过量机械层3461b、细长凹座3451、周边隆脊 的环(未图示)封闭。细长凹座3451、凸台3452、过量机械层3461b和牺牲层3462的 配置可如上文关于图32B的配置所描述。
将可动电极3461a插入背板3450的凸台3452与前部衬底3410的轨道3411的顶部 上的光学堆叠3414之间。如上文参看图32B所描述，已插入可动电极3461a与凸台3452 之间的牺牲材料现在已被移除，从而使可动电极3461a从背板3450释放。参看图34B， 可动电极3461a现在支撑在轨道3411的顶部上的光学堆叠3414上，同时归因于被移除 的牺牲层而与凸台3452间隔开。
在所说明的实施例中，成形前部衬底3410进一步包含过量机械层支撑件3420。参 看图34C和图34D，过量机械层支撑件3420从轨道3411向上突出或延伸。另外，在过 量机械层支撑件3420的顶部上形成光学堆叠3414。过量机械层支撑件3420经配置以支 撑背板3450的细长凹座3451中的过量机械层3461b。过量机械层支撑件3420连同牺牲 层3462一起将过量机械层3461b固持到背板3450。在背板3450在细长凹座3451中不 具有牺牲材料的一些实施例中(例如，图32C的背板)，仅过量机械层支撑件3420可用 以将过量机械层3461b固持到背板3450。这可在牺牲层在凹座中与在载体背板的凸台上 同时被移除(例如，无周边隆脊的环)的情况下发生。
b.成形可移除载体
图35A是根据一个实施例的成形可移除载体3500的示意性透视图。所说明的成形 可移除载体3500包含彼此平行伸展的细长凹座3501以及由凹座3501界定的细长凸台 3502。如图35B所示，载体3500可承载形成于凸台3502上的可动电极3510。载体3500 还可承载凹座3501中的过量机械层3520，其将在将可动电极3510转移到前部衬底之后 连同载体3500一起被移除。凹座3501足够深以确保沉积在载体3500上的所要厚度的 可动电极3510在凸台3502与凹座3501之间是不连续的。
在一个实施例中，成形可移除载体3500可由聚合材料形成。聚合材料可在将可动 电极转移到前部衬底之后被溶解、灰化或蒸发。在其它实施例中，可移除载体3500可 在物理上从前部衬底提升或剥离，同时将可动电极留在前部衬底上。在此些实施例中， 可动电极可在无介入牺牲层的情况下直接形成于可移除载体3500上。
在另一实施例中，成形可移除载体3500可为可回收载体。可回收载体可由例如聚 酰亚胺膜的聚合材料形成。示范性聚酰亚胺膜由聚(4，4′-氧二亚苯基-均苯四酸亚胺)(可 从杜邦公司(E.I.du Pont de Nemours and Company)购得的)形成。
在又一实施例中，可回收载体可由多孔聚合材料形成。参看图35C，在此实施例中， 在于载体3500上形成可动电极3510之前，在载体3510上形成释放层3530。接着，在 释放层3530上形成可动电极3510。释放层3530可如单个原子层一样薄，只要其为介入 于载体3500与可动电极层3510、3520之间的所有位置的连续膜。在一个实施例中，释 放层3530可由钼形成。
参看图35D，为了将可动电极3510转移到前部衬底3570，经由多孔载体3500提供 释放蚀刻剂。释放蚀刻剂能够行进穿过多孔载体3500以到达并移除释放层3530，从而 使可动电极3510从可回收载体3500释放。可回收载体3500可被回收以用于制造其它 干涉式调制器显示装置。
返回参看图19，上文关于图25到图35D而描述的实施例的成形载体可具有额外结 构以形成连接到可动电极1960的路由迹线1917。所属领域的技术人员将了解，所述额 外结构可视路由迹线的配置而包含沟槽和凸台的各种配置，其中较高高度特征表示用以 接纳待转移到衬底的功能导电层的位置，且较低高度特征表示功能导电层之间的隔离。 在前部衬底提供类似于图17或图18所示的路由迹线的路由迹线的其它实施例中，成形 载体可仅具有用于可动电极的结构，而无用于路由迹线的额外结构。
2.具有经图案化可动电极的载体
在一些实施例中，不同于上文所描述的成形载体上的可动电极，可动电极可在载体 上经图案化。此载体可为永久载体背板或可移除载体。载体可具有大体上平面的表面。 在其它实施例中，载体可具有用以支撑可动电极的连接件或支柱。
a.具有经图案化可动电极的载体背板
图36A到图36E是说明根据一个实施例的在载体背板上图案化可动电极的方法的横 截面图。在所说明的实施例中，如图36A所示，提供大体上平面的载体背板3600。接 着，在背板3600上沉积牺牲材料3610。随后，在牺牲材料3610上沉积可动电极材料 3620。
参看图36B，在可动电极材料3620上形成光致抗蚀剂层3630。接着，如图36C所 示，图案化光致抗蚀剂层3630以提供遮罩供蚀刻可动电极材料3620和牺牲材料3610 中使用。
随后，如图36D所示，使用任何合适的蚀刻剂来蚀刻可动电极材料3620和牺牲材 料3610。可通过湿式或干式蚀刻工艺来蚀刻可动电极材料3620。在牺牲材料3610为钼 的实施例中，可通过磷酸/乙酸/硝酸或“PAN”蚀刻剂来蚀刻牺牲材料3610。最后，从 载体背板3600移除光致抗蚀剂层3630。
如上文关于成形载体背板所描述，接着将载体背板附接到具有静电极的前部衬底 (未图示)，使得可动电极3620插入其间。接着，移除牺牲材料3610以使可动电极从背 板3600释放。可动电极3620在朝前部衬底可动的同时由前部衬底的轨道和支柱支撑。 载体背板3600作为背板而保留，形成完成的干涉式调制器显示装置的一部分。下文将 参看图43A到图43C描述将背板3600附接到前部衬底的细节。
图37A到图37E是说明根据另一实施例的在载体背板上图案化可动电极的方法的横 截面图。在所说明的实施例中，如图37A所示，提供大体上平面的载体背板3700。接 着，在背板3700上沉积牺牲材料3710。随后，在牺牲材料3710上沉积可动电极材料 3720。
参看图37B，在可动电极材料3720上形成光致抗蚀剂层3730。接着，如图37C所 示，图案化光致抗蚀剂层3730以提供遮罩供蚀刻可动电极材料3720中使用。随后，如 图37D所示，使用任何合适的蚀刻剂来蚀刻可动电极材料3720。可通过湿式或干式蚀 刻工艺来蚀刻可动电极材料3720。如图37E所示，移除光致抗蚀剂层3730。
接着，将载体背板3700附接到具有静电极的前部衬底(未图示)，使得可动电极3720 插入其间。接着，移除牺牲材料3710以使可动电极从背板3700释放。可动电极3720 由前部衬底的轨道和支柱支撑。因此，此实施例的牺牲或释放层3710无需经图案化。 载体背板3700作为背板而保留在最终产品中。下文将参看图43A到图43C描述将背板 3700附接到前部衬底的细节。
图38A到图38D是说明根据又一实施例的在载体背板上图案化可动电极的方法的 横截面图。在所说明的实施例中，如图38A所示，提供大体上平面的载体背板3800。 接着，在载体背板3800上形成连接件3850。可使用例如光刻与蚀刻的任何合适工艺来 形成连接件3850。连接件3850可由例如聚酰亚胺或光致抗蚀剂的聚合材料或者例如氧 化硅(SiO2)的无机材料形成。在一个实施例中，可使用旋装玻璃技术来形成连接件3850。 在另一实施例中，可通过压印背板而形成连接件3850。在此实施例中，连接件3850与 背板3800整体地形成，且由与背板3800相同的材料形成。
随后，在背板3800上沉积牺牲材料3810。接着，如图38B所示，回蚀牺牲材料3810 以使其具有与连接件3850的厚度相同的厚度。可使用包含(但不限于)化学机械研磨 (CMP)的任何合适技术来使牺牲材料3810平面化。
接下来，如图38C所示，跨越背板3800沉积可动电极材料3820。接着，使用例如 光刻与蚀刻的任何合适技术来图案化可动电极材料3820。图38D展示所得可动电极 3820。可动电极3820支撑在连接件3850上，且还部分地支撑在牺牲材料3810上。
接下来，将载体背板3900附接到前部衬底(未图示)，使得可动电极3820插入其 间。接着，移除牺牲材料3810。可动电极3820由前部衬底的轨道和支柱支撑。
参看图19以及图36到图38，可动电极材料可经图案化以具有连接到可动电极1960 的路由迹线1917。所属领域的技术人员将了解，可与对可动电极1960进行图案化同时 或与其分开而形成路由迹线1917。在前部衬底提供类似于图17和图18所示的路由迹线 的路由迹线的其它实施例中，载体背板可仅承载可动电极而无路由迹线。
图39A说明具有经图案化的可动电极以及铆接件的载体背板的局部横截面图。术语 “铆接件”指代经配置以在所得干涉式调制器显示装置的操作期间，在按压下从电极的 顶部支撑并加固可动电极的结构。
载体背板3900的所说明部分包含牺牲层3910、铆接支撑结构3920、可动电极3930 和铆接件3940。牺牲层3910形成于背板3900上，且具有凹座3911用于部分地容纳铆 接支撑结构3920、可动电极3930和铆接件3940。铆接支撑结构3920共形地形成于凹 座3911中以及周围。铆接支撑结构3920可由例如氧化硅的无机材料形成。在某些实施 例中，可省略铆接支撑结构3920。可动电极3930共形地形成于凹座3911中，在所说明 的实施例中，形成于铆接支撑结构3920上以及牺牲层3910的暴露部分上。接着，铆接 件3940形成于可动电极3930上，过量填充凹座3911。供铆接件3940中使用的合适材 料包含(但不限于)铝、AlOx、氧化硅、SiNx、镍和铬。可用以形成铆接件3940的替 代材料包含其它金属、陶瓷和聚合物。铆接件3940的厚度将根据所使用的材料的机械 特性而变化。
图39B是根据一个实施例的在载体背板上具有铆接件的干涉式调制器显示装置的 横截面图。装置的所说明部分包含前部衬底3950和载体背板3900。前部衬底3950包含 轨道3951、由轨道3951界定的槽3952、以及位于槽3952的底面上和轨道3951的顶部 上的光学堆叠3953。背板3900的配置与图39A的背板3900的配置相同，除了已移除 牺牲层3910。背板3900与前部衬底3950相对，其中可动电极3930插入其间。铆接件 3940插入可动电极3930与轨道3951上的光学堆叠3953之间。铆接件3940用以在干涉 式调制器显示装置的操作期间支撑并加固可动电极3930。在另一实施例中，前部衬底 3950在槽3952中可具有支柱，且背板3900可进一步包含与支柱相对的铆接件。在又一 实施例中，干涉式调制器显示装置可具有上文所描述的轨道/铆接件结构以支撑可动电 极，而在前部衬底3950上不具有支柱。所属领域的技术人员将了解，铆接件的各种配 置可与前部衬底的支撑件组合。
b.具有经图案化可动电极的可移除载体
在一些实施例中，可代替永久载体背板而使用具有经图案化可动电极的可移除载体 来向前部衬底提供可动电极。所述可移除载体可由聚合材料形成。聚合材料可在将可动 电极转移到前部衬底之后可溶解或可灰化。在其它实施例中，可移除载体可在物理上从 前部衬底提升或剥离，而将可动电极留在前部衬底上。在另一实施例中，可移除载体可 为可回收载体。所述可回收载体可由多孔聚合材料形成。在此实施例中，在于载体上形 成可动电极之前，可在载体上形成类似于图35C的释放层3530的释放层。接着，在释 放层上沉积并图案化可动电极材料。释放层可为单原子层。在一个实施例中，释放层可 由钼形成。对可动电极进行图案化的细节可如上文参看图36和图37所描述。所属领域 的技术人员将了解，可移除载体的各种配置可用以承载经图案化的电极。
接着，将可移除载体放置在前部衬底上，使得经图案化的可动电极插入其间。随后， (例如)如上文参看图35D所描述，移除可移除载体。在移除可移除载体之后，进一步 提供例如玻璃板的永久背板来密封干涉式调制器显示装置。在一些实施例中，在前部衬 底与永久背板之间提供干燥剂来防止对显示装置的湿气损坏。
IV.层压
上文所描述的实施例中的一些实施例提供三种不同类型的具有静电极的前部衬底： 成形前部衬底、经图案化前部衬底(其特征在于支撑结构独立于静电极的图案化而形成) 以及预成型支撑件前部衬底。另外，上文所描述的其它实施例提供四种不同类型的载体： 成形载体背板、具有经图案化可动电极的载体背板、成形可移除载体以及具有经图案化 可动电极的可移除载体。所述类型的前部衬底中的一者可与所述类型的载体中的一者组 合以形成部分制造好的或完整的干涉式调制器显示装置。在另一实施例中，可动电极可 直接形成于成形前部衬底上，而不是从载体转移。下文在表1中展示前部衬底与载体的 可能组合。下文还将描述基于所述组合的各种实施例。表1中的每一编号指示下文所描 述的每一实施例的标题编号。
表1
  成形前部衬底   经图案化前部衬底   预成型支撑件前部衬底   成形载体背板   1   2   3   成形可移除载体   4   5   6   具有经图案化可动电极的载   体背板   7   8   9   具有经图案化可动电极的可   移除载体   10   11   12   传统的可动电极沉积和背板   附接   13   N/A   N/A
1.成形载体背板和成形前部衬底
A.实施例A
在上文的表1中的组合1的一个变体中，成形载体背板与成形前部衬底可彼此组合 以形成干涉式调制器显示装置。成形前部衬底的配置可如上文参看图10、图11A到图 11B、图16A到图18C以及图34A到图34D中的一者或一者以上所描述。成形载体背 板的配置可如上文参看图27A到图27D、图28以及图32A到图33D中的一者所描述。 前部衬底与背板的组合结构可如上文参看图8、图9、图13到图15、图17A到图18C、 图34A到图34D中的一者或一者以上所描述。由本文所描述的工艺制造的干涉式调制 器显示装置可在其前部衬底与背板之间具有相对较小的间隙(例如，介于约6,500与 约20μm之间，且明确地说，介于约2μm与约15μm之间或介于约10,000与约5μm 之间)。
在本发明中所描述的实施例中，前部衬底与背板之间的间隙一般指代前部衬底的最 深槽的底面(例如，图11A中的最深槽1012c的底面F1)与背板上覆于前部衬底上时 面向前部衬底的背板表面之间的间隙。所述背板表面是距前部衬底最远的表面(例如， 图26D中面向前部衬底的细长凹座底表面B1，以及图27C中的蚀刻孔2705的底表面 B2)。因此，例如，在图34A和图34C中，前部衬底与背板之间的间隙指代最深槽的底 面与背板上覆于前部衬底上时背板3450的细长凹座3451的顶部表面之间的间隙G。
显示装置包含位于前部衬底与背板之间的可动电极。如图13所示，可动电极可支 撑在前部衬底的轨道和支柱上。在一个实施例中，可动电极也可如图27A到图27D、图 28或图33D所示而从背板悬挂下来。在又一实施例中，载体背板上的过量机械层可如 图34A到图34D所示由过量机械层支撑件支撑。
在下文所描述的实施例中的任一实施例中，可使用任何合适的接合技术来建立电极 (列电极和行电极)与路由结构/迹线之间的电连接。此些接合技术可涉及使用(例如) 荫遮罩和接合剂(图17A到图17C、图20和图21)、导电珠以及绝缘密封件或各向异性 导电膜(ACF)(图16E和图16F)。下文将描述各种路由与封装结构和方法。
a.路由选项1
在一个实施例中，如上文参看图17A到图17C所描述，成形前部衬底可包含列路由 结构用于路由可动(列)电极。成形载体背板可承载可动电极，但无引线或路由迹线从 可动电极延伸。当前部衬底与背板附接到彼此时，可动电极的末端部分与前部衬底上的 导电路由迹线接触。返回参看图17A到图17C，可在可动电极1760与路由迹线1714a2 之间插入间隙填充剂1717。列路由结构包含位于由列隔离沟槽界定的凸台上的路由迹 线。如图17A到图17C所示，列路由结构还包含位于沟槽中的静电极层(包含ITO层)。 列路由结构的细节可如上文参看图17A到图17C所描述。成形前部衬底还可包含类似于 图16A到图16E的行路由结构的行路由结构。在下文所论述并在图40到图41C中展示 的实施例中，路由结构可全部在前部衬底上。
现在参看图40，在前部衬底4010与背板4050附接到彼此之后，可在前部衬底4010 上安装驱动器4020。驱动器可为用于驱动可动(列)电极的列驱动器、用于驱动固定(行) 电极的单独的行驱动器或上述两者的组合。
图41A到图41C说明干涉式调制器显示装置的各种驱动器布置。参看图41A，干涉 式调制器显示装置4100A包含成形前部衬底4110a和安装在其上的成形载体背板4150a。 装置4100A还包含在装置4100A的显示区域4101a的同一侧上一起安装在前部衬底 4110a上的列驱动器4130a和行驱动器4140a。如图41A所示，前部衬底4110a还包含 分别通往列驱动器4130a和行驱动器4140a的列路由结构4131a和行路由结构4141a。 列路由结构4131a的配置可如上文参看图17A到图17C所描述。行路由结构4141a的配 置可如上文参看图16A到图16E所描述。在所说明的实施例中，路由结构4131a、4141a 的暴露部分可用帽盖材料覆盖。
参看图41B，干涉式调制器显示装置4100B包含成形前部衬底4110b和成形载体背 板4150b。装置4100B还包含前部衬底4110b上的位于装置4100B的显示区域4101b的 两个不同侧上的列驱动器4130b和行驱动器4140b。如图41B所示，前部衬底4110b还 包含分别通往列驱动器4130b和行驱动器4140b的列路由结构4131b和行路由结构 4141b。列路由结构的配置可如上文参看图17A到图17C所描述。行路由结构的配置可 如上文参看图16所描述。在所说明的实施例中，路由结构4131b、4141b的暴露部分可 用帽盖材料覆盖。
参看图41C，干涉式调制器显示装置4100C包含成形前部衬底4110c和成形载体背 板4150c。装置4100C还包含前部衬底4110b上的位于装置4100C的显示区域4101c的 同一侧上的列驱动器4130c、第一行驱动器4140c1和第二行驱动器4140c2。前部衬底 4110c还包含分别通往列驱动器4130c和行驱动器4140c1、4140c2的列路由结构4131c、 第一行路由结构4141c1和第二行路由结构4141c2。在所说明的实施例中，可从交替侧 路由交替行，这为行路由迹线创造更多空间。列路由结构4131c的配置可如上文参看图 17A到图17A所描述。行路由结构4141c1、4141c2的配置可如上文参看图16所描述。 在所说明的实施例中，路由结构4131c、4141c1、4141c2的暴露部分可用帽盖材料覆盖。
在其它实施例中，列和行驱动器可彼此组合，从而形成单个整合列/行驱动器。在此 些实施例中，干涉式显示装置可具有类似于图41A和图41C所示布局的布局。将了解， 各种其它布局也是可能的。
b.路由选项2
在另一实施例中，如上文参看图18A到图18C所描述，成形前部衬底可包含列路由 迹线用于路由可动(列)电极。成形载体背板可承载可动电极，但无引线或路由迹线从 可动电极延伸。另外，可向可动电极的末端涂施接合剂以促进与路由迹线的电接触和粘 附。当前部衬底与成形载体背板附接到彼此时，可动电极的末端部分与路由迹线接触。 列路由迹线的细节可如上文参看图18A到图18C所描述。成形前部衬底还可包含类似于 图16A到图16E的行路由结构的行路由结构。另外，干涉式调制器显示装置可具有如上 文参看图41A到图41C而描述的驱动器的各种布置。
c.路由选项3
在又一实施例中，如图42A所示，成形前部衬底4210包含行驱动器4240，而成形 载体背板4250包含列驱动器4230。成形前部衬底4210可具有如上文参看图16A到图 16E所描述的行路由结构4241。成形载体背板4250可具有类似于图19的路由迹线1917 的从可动电极延伸的列路由迹线4231。列路由迹线4231提供可动电极与列驱动器4230 之间的电连接。
参看图42A到图42C，前部衬底4210与背板4250仅在显示区域4201和环绕显示 区域4201的外围区域4202的一部分4202a中彼此相对。前部衬底4210和背板4250中 的每一者具有用于行或列驱动器4230、4240的驱动器芯片区域。驱动器芯片区域经暴 露以允许驱动器4230、4240附接到所述区域。在所说明的实施例中，触点与接合衬垫 可不彼此对准。所有可动电极和列路由迹线中均可位于背板4250上，而所有静电极和 行路由迹线均可位于前部衬底4210上。这些路由结构可通过沟槽(行)或凸台(列) 的延伸而形成，以简化层压过程。此配置不涉及触点/接合衬垫匹配高度的问题，同时允 许“根据高度进行图案化”的全部优点。所属领域的技术人员将了解，前部衬底和背板 的各种其它路由布置也是可能的。
d.路由选项4
在又一实施例中，成形载体背板可承载类似于图19所示的可动电极和路由迹线的 可动电极和路由迹线。所述路由迹线经配置以从可动电极延伸到相应的接触衬垫。对应 的成形前部衬底包含接触衬垫区。前部衬底的接触衬垫区包含经配置以与背板的接触衬 垫接触的引线。前部衬底的接触衬垫区还可包含连接到其显示区域中的静(行)电极的 引线。前部衬底和背板上的接触衬垫在前部衬底与背板附接到彼此时排齐。前部衬底和 背板上的接触衬垫可经由各向异性导电膜(ACF)连接。
e.封装和密封
图43A到图43C说明根据一个实施例的封装和密封干涉式调制器显示装置的方法。 参看图43A，具有空腔和静电极(未图示)的成形前部衬底4310具备密封剂4370。成 形前部衬底4310的细节如上文参看图10、图11A到图11B、图16A到图18C以及图 34A到图34D中的一者或一者以上所描述。沿前部衬底4310的显示区域4301的边缘涂 施密封剂4370。在某些实施例中，可将密封珠放置在背板的边缘上。在前部衬底4310 的显示区域4301与接触衬垫(或驱动器芯片)区域4320之间形成密封剂4370。密封剂 3470可为气密密封剂。在一个实施例中，密封剂可为导电材料，例如基于铅的焊料或非 基于铅的焊料。在此实施例中，接触导电密封剂的路由引线或迹线需为绝缘的。在另一 实施例中，密封剂可为绝缘材料，例如玻璃料或环氧树脂聚合物。
接着，如图43B所示，将上面形成有可动电极4360的成形载体背板4350放置在前 部衬底4310上以覆盖前部衬底4310的显示区域4301。图43C中展示所得干涉式调制 器显示装置。
返回参看图17A到图17C以及图20，可在将介电材料沉积在成形前部衬底上时使 用荫遮罩。荫遮罩可用以在干涉式调制器显示装置的各个组件之间建立电连接。举例来 说，荫遮罩可用以使前部衬底上的列路由迹线的多个部分暴露以用于路由迹线与(背板 或可移除载体上的)可动(列)电极之间以及路由迹线与列驱动器之间的电连接(见图 17A到图17C以及图20)。荫遮罩还可用以使前部衬底上的可动电极搭接衬垫的多个部 分暴露，以用于背板上的可动电极路由迹线(见图19)与安装在前部衬底上的列驱动器 之间的电连接。荫遮罩可用以使前部衬底上的行路由迹线/搭接衬垫的多个部分暴露，以 用于路由迹线与安装在前部衬底上的行驱动器之间的电连接。
所关注的荫遮罩阻挡部分如图44A所示彼此连接。荫遮罩4420包含第一阻挡部分 4420a、第二阻挡部分4420b以及第三阻挡部分4420c，以分别覆盖行驱动器芯片区域、 列路由迹线的多个部分以及列驱动器芯片区域。用于阻挡路由迹线的多个部分的第二阻 挡部分4420b可经由荫遮罩连接件4421连接到用于阻挡列驱动器芯片区域的第三阻挡 部分4420c。使用前部衬底4410与溅镀目标之间的阻挡部分4420a、4420b、4420c，跨 越前部衬底4410沉积介电材料。在其它实施例中，CVD或蒸发方法也可用于在前部衬 底4410上形成介电材料。因此，由荫遮罩4420覆盖的部分大体上无介电材料，从而使 下伏导电层暴露。此配置提供用于电连接的接合区域，所述电连接例如为可动电极与列 路由迹线之间的触点(4420b)以及用于列驱动器的搭接衬垫(4420c)和用于行驱动器 的搭接衬垫(4420a)。在未由荫遮罩4420覆盖的其它部分上沉积介电材料，从而形成 光学堆叠的一部分。介电层用以对抗(passify)路由区域中的导体。类似地，连接件4421 下方的导电层的多个部分也暴露，因为连接件4421在介电材料沉积期间遮蔽所述部分。
在沉积介电材料之后，可向显示区域4401的边缘涂施密封剂。在所说明的实施例 中，沿环绕显示区域4401的密封区域4470形成密封剂。密封区域4470具有环形形状， 且具有在朝阵列区域4401的方向上延伸的第一宽度W1。密封剂可能接触导电层的由于 连接件4421而经由介电层不合需要地暴露的部分。在密封剂由导电材料形成的实施例 中，导电层与密封剂之间可能存在电连接，其可致使电流流经密封剂，且使暴露的导体 短路。这可造成干涉式调制器显示装置的故障。
为了防止此电短路，成形前部衬底4410可在荫遮罩连接件4421与密封区域4470 之间的相交处具备至少一个隔离沟槽或凹座4430。沟槽4430具有在朝阵列区域4401的 方向上延伸的第二宽度W2。沟槽4430的第二宽度W2可大于密封区域4470的第一宽 度W1，使得沟槽4430跨越密封区域4470的一部分而延伸。如图44C所示，沟槽4430 具有足以使得导电层在沟槽4430的底面与前部衬底4410的表面之间不连续的深度，且 其位置和宽度确保连接件4421在重叠区域中比沟槽4430窄。
图44B到图44E说明根据一个实施例的在具有隔离沟槽4430的前部衬底4410上形 成密封剂的方法。首先，如图44C所示，在前部衬底4410以及隔离沟槽4430的底面上 形成导电层4402a、4402b。接着，将荫遮罩4420放置在前部衬底4410上，使得连接件 4421覆盖隔离沟槽4430的一部分，同时暴露沟槽4430的两个侧边缘4430a、4430b， 如图44B和图44C所示。随后，如图44D所示，在前部衬底4410上沉积介电材料4403， 同时对沟槽4430的侧边缘4430a、4430b进行涂覆。随后，从前部衬底4410移除荫遮 罩4420。接下来，如图44E所示，使密封剂4471形成于密封区域4470(图44A)上且 形成到沟槽4430中。密封剂4471接触沟槽4430的底面上的经隔离导电材料4402a。然 而，沟槽4430的侧边缘4430a、4430b上的介电材料4403防止密封剂4471电连接到前 部衬底4410的顶表面上的导电层4402b。此配置因此防止密封剂4471与导电层4402b 之间的电短路。
在使用绝缘密封剂的另一实施例中，前部衬底不具有隔离沟槽。在成形后部衬底具 有暴露于外部的路由迹线的某些实施例中(如在上文关于图42A到图42C所描述的路由 选项3中)，可在路由迹线上沉积并图案化绝缘材料以防止路由迹线与导电密封剂之间 的电短路，因为仅所需接触衬垫是用于密封外部的驱动器。
B.实施例B
在上文表1的组合1的另一变体中，成形前部衬底可与不具有边缘轨道和支柱的成 形载体背板组合，以形成干涉式调制器显示装置。成形前部衬底的配置可如上文参看图 10、图11A到图11B、图16A到图18C以及图34A到图34D中的一者或一者以上所描 述。成形载体背板的配置可如上文关于图32B或图32C的成形载体所描述。前部衬底与 背板的组合结构可如上文参看图8、图9、图13到图15、图17A到图18C、图34A到 图34D中的一者或一者以上所描述。上文所描述的路由和封装结构也可应用于此实施 例。
在上文所描述的使用成形前部衬底和成形载体背板来形成干涉式调制器显示装置 的实施例中，可使用下文关于图53A到图53D而描述的局部湿润黑色遮罩。在一些实 施例中，可使用也在下文得到描述的经图案化黑色遮罩。
2.成形载体背板和经图案化前部衬底
在另一实施例(上文表1的组合2)中，成形载体背板与经图案化前部衬底可彼此 组合以形成干涉式调制器显示装置。经图案化前部衬底的配置可如上文参看图22C所描 述。成形载体背板的配置可如上文参看图27A到图27C、图28以及图32A到图33D中 的一者所描述。由本文所描述的工艺制造的干涉式调制器显示装置可在其前部衬底与背 板之间具有相对较小的间隙(例如，介于约6,500与约20μm之间，且明确地说介于 约2μm与约15μm之间或介于约10,000与约5μm之间)。
在一个实施例中，经图案化前部衬底可具有用于路由可动电极的导电支柱，如图22C 所示。在其它实施例中，成形载体背板可如图24A或图24B所示具有路由结构。在上文 所描述的实施例中，可使用经图案化黑色遮罩来避免支柱区中不合需要的反射。
3.成形载体背板和预成型支撑件前部衬底
在又一实施例(上文表1的组合3)中，成形载体背板与预成型支撑件前部衬底可 彼此组合以形成干涉式调制器显示装置。预成型支撑件前部衬底的配置可如上文参看图 23C所描述，且在结构上类似于成形前部衬底，除了支撑结构(例如，支柱和轨道)不 与衬底呈一体式，且可由不同材料形成以允许针对不同功能的单独材料选择。成形载体 背板的配置可如上文参看图27、图28和图32中的一者所描述。由本文所描述的工艺制 造的干涉式调制器显示装置可在其前部衬底与背板之间具有相对较小的间隙(例如，介 于约6,500与约20μm之间，且明确地说介于约2μm与约15μm之间或介于约10,000 与约5μm之间)。
在一个实施例中，预成型支撑件前部衬底可具有用于路由可动电极的导电支柱，如 图23C所示。在其它实施例中，成形载体背板可如图24A或图24B所示具有路由结构。 在上文所描述的实施例中，可使用经图案化黑色遮罩或局部湿润黑色遮罩(见图53A到 图53D以及附加描述)来避免支柱区中不合需要的反射。
4.成形可移除载体和成形前部衬底
在又一实施例(上文表1的组合4)中，使用成形可移除载体来将可动电极提供到 成形前部衬底上以形成干涉式调制器显示装置。成形前部衬底的配置可如上文参看图 10、图11A到图11B、图16A到图18C以及图34A到图34D中的一者或一者以上所描 述。成形可移除载体4550的配置可如上文参看图35A到图35D所描述。
参看图45A，将具有可动电极4560的成形可移除载体4550放置在成形前部衬底 4510上方(为简单起见省略细节)。如图45B所示，将可动电极4560插入前部衬底4510 与载体4550之间。接着，(例如)如关于图35A到图35D所描述通过蚀刻载体上的释 放层(未图示)来使可动电极4560从载体4550释放。如图45C所示，与释放可动电极 4560同时或在其之后，从前部衬底4510移除载体4550。在移除载体4550时，还可连 同载体4550一起移除载体4550的细长凹座中的过量机械层。在某些实施例中，过量机 械层可保留在前部衬底4510上。在此些实施例中，前部衬底4510可如关于图34A到图 34D所描述而具有过量机械层支撑件以支撑过量机械层。接下来，在前部衬底4510上 提供密封剂4570。最后，在前部衬底4510上提供永久背板4580以覆盖可动电极4560 且保留在最终装置中。在一个实施例中，背板4580可具有凹座以容纳可动电极4560和 (任选地)干燥剂(drying agent or desiccant)。密封剂4570可由例如环氧树脂聚合物的 绝缘材料形成。在另一实施例中，密封剂4570可由导电材料形成。密封剂4570可经配 置以向干涉式调制器显示装置提供气密密封。
在一些实施例中，成形前部衬底如上文关于路由选项1或2所描述而具有路由结构， 其中载体不提供从可动电极延伸的路由迹线。在其它实施例中，载体可提供类似于图19 所示的列路由迹线的完全界定的列路由迹线。在此些实施例中，前部衬底不具有路由结 构，且路由迹线与可动电极同时被转移到前部衬底上。在上文所描述的实施例中，可使 用局部湿润黑色遮罩或经图案化黑色遮罩(图53A到图53D)。
5.成形可移除载体和经图案化前部衬底
在又一实施例(上文表1的组合5)中，使用成形可移除载体来将可动电极提供到 经图案化前部衬底上以形成干涉式调制器显示装置。经图案化前部衬底的配置可如上文 参看图22C所描述。成形可移除载体的配置可如上文参看图35A到图35C所描述。此 实施例中的干涉式调制器显示装置可以与上文关于成形可移除载体和成形前部衬底所 描述的方法的方式类似的方式制成。在此实施例中，可使用黑色遮罩来避免支撑结构附 近不合需要的反射。
6.成形可移除载体和预成型支撑件前部衬底
在又一实施例(上文表1的组合6)中，使用成形可移除载体来将可动电极提供到 预成型支撑件前部衬底上以形成干涉式调制器显示装置。预成型支撑件前部衬底的配置 可如上文参看图23C所描述，且在结构上类似于成形前部衬底，除了支撑结构(例如， 支柱和轨道)不与衬底呈一体式且可由不同材料形成以允许针对不同功能的单独材料选 择。成形可移除载体4550的配置可如上文参看图35A到图35C所描述。此实施例中的 干涉式调制器显示装置可以与上文关于成形可移除载体和成形前部衬底所描述的方法 的方式类似的方式制成。在此实施例中，可使用经图案化黑色遮罩或局部湿润黑色遮罩 (见图53A到图53D以及附加描述)。
7.具有经图案化可动电极的载体背板以及成形前部衬底
在另一实施例(上文表1的组合7)中，具有经图案化可动电极的载体背板可与成 形前部衬底组合以形成干涉式调制器显示装置。成形前部衬底的配置可如上文参看图 10、图11A到图11B以及图16A到图18C中的一者或一者以上所描述。载体背板的配 置可如上文参看图36E、图37E、图38D或图39A到图39B中的一者所描述。前部衬底 与背板的组合结构可如上文参看图8、图9、图13到图15、图17A到图18C以及图34A 到图34D中的一者或一者以上所描述。由本文所描述的工艺制造的干涉式调制器显示装 置可在其前部衬底与背板之间具有相对较小的间隙(例如，介于约6,500与约20μm 之间，且明确地说介于约2μm与约15μm之间或介于约10,000与约5μm之间)。
如图13所示，可动电极可支撑在前部衬底的轨道和支柱上。在另一实施例中，如 图38D或图39B所示，可动电极可使用支柱或铆接件从背板悬挂下来。可动电极可通过 支柱或轨道从前部衬底和背板两者销接。下文将参看图46A到图48来描述通过支柱或 轨道来进行销接的某些实例。上文所描述的路由选项1和2可应用于此实施例。另外， 上文所描述的封装和密封结构可应用于此实施例。在上文所描述的实施例中，可使用局 部湿润黑色遮罩(见图53A到图53D以及附加描述)或经图案化黑色遮罩。
8.具有经图案化可动电极的载体背板以及经图案化前部衬底
在另一实施例(上文表1的组合8)中，具有经图案化可动电极的载体背板可与经 图案化前部衬底组合以形成干涉式调制器显示装置。载体背板的配置可如上文参看图 36E、图37E、图38D或图39A到图39B中的一者所描述。经图案化前部衬底的配置可 如上文参看图22C所描述。此实施例中的干涉式调制器显示装置可以与上文关于具有经 图案化可动电极的载体背板以及成形前部衬底所描述的方法的方式类似的方式制成。由 本文所描述的工艺制造的干涉式调制器显示装置可在其前部衬底与背板之间具有相对 较小的间隙(例如，介于约6,500与约20μm之间，且明确地说介于约2μm与约15μm 之间或介于约10,000与约5μm之间)。在此实施例中，可使用经图案化黑色遮罩来避 免前部衬底上的支撑结构附近不合需要的反射。
9.具有经图案化可动电极的载体背板以及预成型支撑件前部衬底
在另一实施例(上文表1的组合9)中，具有经图案化可动电极的载体背板可与预 成型支撑件前部衬底组合以形成干涉式调制器显示装置。载体背板的配置可如上文参看 图36E、图37E、图38D或图39A到图39B中的一者所描述。预成型支撑件前部衬底的 配置可如上文参看图23C所描述，且在结构上类似于成形前部衬底，除了支撑结构(例 如，支柱和轨道)不与衬底呈一体式，且可由不同材料形成以允许针对不同功能的单独 材料选择。此实施例中的干涉式调制器显示装置可以与上文关于具有经图案化可动电极 的载体背板以及成形前部衬底所描述的方法的方式类似的方式制成。由本文所描述的工 艺制造的干涉式调制器显示装置可在其前部衬底与背板之间具有相对较小的间隙(例 如，介于约6,500与约20μm之间，且明确地说介于约2μm与约15μm之间或介于 约10,000与约5μm之间)。在此实施例中，可使用经图案化黑色遮罩或局部湿润黑色 遮罩(见图53A到图53D以及附加描述)。
10.具有经图案化可动电极的可移除载体以及成形前部衬底
在又一实施例(上文表1的组合10)中，使用具有经图案化可动电极的可移除载体 来将可动电极提供到成形前部衬底上以形成干涉式调制器显示装置。可移除载体的配置 可如就在对层压的论述上面所描述。成形前部衬底的配置可如上文参看图10、图11A 到图11B、图16A到图18C以及图34A到图34D中的一者或一者以上所描述。此实施 例中的干涉式调制器显示装置可以与上文关于成形可移除载体和成形前部衬底所描述 的方法的方式类似于的方式制成。在此实施例中，可使用局部湿润黑色遮罩(见图53A 到图53D以及附加描述)或经图案化黑色遮罩。
11.具有经图案化可动电极的可移除载体以及经图案化前部衬底
在另一实施例(上文表1的组合11)中，使用具有经图案化可动电极的可移除载体 来将可动电极提供到经图案化前部衬底上以形成干涉式调制器显示装置。可移除载体的 配置可如就在对层压的论述上面所描述。经图案化前部衬底的配置可如上文参看图22C 所描述。此实施例中的干涉式调制器显示装置可以与上文关于成形可移除载体和成形前 部衬底所描述的方法的方式类似的方式制成。在此实施例中，可使用经图案化黑色遮罩。
12.具有经图案化可动电极的可移除载体以及预成型支撑件前部衬底
在另一实施例(上文表1的组合12)中，使用具有经图案化可动电极的可移除载体 来将可动电极提供到预成型支撑件前部衬底上以形成干涉式调制器显示装置。可移除载 体的配置可如就在对层压的论述上面所描述。预成型支撑件前部衬底的配置可如上文参 看图23C所描述，且在结构上类似于成形前部衬底，除了支撑结构(例如，支柱和轨道) 不与衬底呈一体式，且可由不同材料形成以允许针对不同功能的单独材料选择。
此实施例中的干涉式调制器显示装置可以与上文关于成形可移除载体和成形前部 衬底所描述的方法的方式类似的方式制成。在一个实施例中，将可移除载体附接到前部 衬底。接着，通过移除插入可动电极与载体之间的释放层或牺牲层来使经图案化可动电 极从可移除载体释放。随后，使用例如提升、剥离、灰化等任何合适方法来移除载体， 而将可动电极留在前部衬底上。接着，提供永久背板以覆盖前部衬底的阵列区域。可动 电极可由前部衬底和/或永久背板上的各种支撑结构支撑(见图46A到图51)。在此实 施例中，可使用经图案化黑色遮罩或局部湿润黑色遮罩(见图53A到图53D以及附加 描述)。
13.成形前部衬底以及可动电极的传统沉积
在又一实施例(上文表1的组合13)中，提供在其显示区域中具有轨道和槽的成形 前部衬底。接着，提供牺牲材料以过量填充前部衬底的槽。接着对牺牲材料进行平面化 以连同前部衬底的暴露轨道一起提供大体上平面的表面。随后，使用例如光刻与蚀刻的 任何合适工艺在前部衬底上沉积并图案化可动电极材料以界定可动电极。接着，如上文 关于成形可移除载体和成形前部衬底所描述，在前部衬底上放置永久背板。可动电极可 由前部衬底和/或永久背板上的各种支撑结构支撑(见图46A到图51)。在此实施例中， 可使用局部湿润黑色遮罩(见图53A到图53D以及附加描述)或经图案化黑色遮罩。
V.用于维持前部衬底与背板之间的间隔的间隔物
在一个实施例中，干涉式调制器显示装置具备间隔物以维持其前部衬底与背板之间 的间隔。明确地说，将间隔物定位在干涉式调制器显示装置的显示区域中以维持显示区 域中大体上均匀的间隔。间隔物用以减小跨越显示装置的阵列的压力相关变化性，所述 变化性可以不同方式强烈地影响跨越所述阵列的可动电极的位置。较大的均匀性允许较 大的显示大小而无良率的损失。在下文所描述的实施例中，前部衬底可为成形前部衬底、 经图案化前部衬底或预成型支撑件前部衬底。背板可为成形载体背板、具有经图案化可 动电极的载体背板或在使用可移除载体之后提供的永久背板。此外，本文所提供的技术 和结构允许提供大体上小于以传统方式组装的前部衬底和背板的间隙。
参看图46A和图46B，干涉式调制器显示装置4600包含前部衬底4610和背板4650。 前部衬底4610包含界定槽4612的轨道(未图示)。前部衬底4610还包含采取槽4612 中的支柱4613的形式的支撑结构。装置4600还包含位于前部衬底4610与背板4650之 间的可动电极4660。
干涉式调制器显示装置4600进一步包含间隔物4630以维持前部衬底4610与背板 4650之间的间隔4635。在所说明的实施例中，将间隔物4630插入可动电极4660与背 板4650之间。在一个实施例中，间隔物4630可具有约0.1μm到约20μm的高度。
参看图46B，间隔物4630中的一者从背板4650延伸且销接支撑在支柱4613中的 对应一者上的可动电极4660。间隔物4630与支柱4613一起固定可动电极4660。跨越 装置4600的间隔物4630还维持前部衬底4610与背板4650之间的一致间隔4635。在一 个实施例中，间隔物4630可在将背板4650附接到前部衬底4610之前使用任何合适工 艺(例如，光刻与蚀刻)而形成于背板4650上。间隔物可沉积或图案化到背板4650上， 或可与成形载体背板整体地形成。在另一实施例中，可使用任何合适工艺在可动电极 4660上图案化间隔物4630。所属领域的技术人员将了解，各种技术可用以形成间隔物 4630。另外，间隔物4630和支撑结构4613两者均被说明为隔离柱；然而，所述支撑结 构中的一者或两者均可采取轨道或其它形状的形式。
参看图47，干涉式调制器显示装置4700包含穿透可动电极4760的间隔物4731。 在所说明的实施例中，可动电极4760包含位于支柱4713上方的位置处的开口或通孔 4761。间隔物4731经由开口4761穿透可动电极4760。间隔物4731维持干涉式调制器 显示装置4700的前部衬底(未图示)与背板(未图示)之间的间隔。间隔物4731还可 防止或使可动电极4760的横向移动最小化，而不对用于致动的竖直挠曲造成不适当的 干扰。间隔物4731可从前部衬底的支撑结构4713或从背板(未图示)延伸。在一个实 施例中，间隔物4731可在将背板附接到前部衬底之前使用任何合适工艺而形成于前部 衬底上。举例来说，在使用成形的前部衬底的实施例中，可通过压印、光刻与蚀刻或印 刻来形成间隔物4731。在另一实施例中，间隔物4731可在将背板附接到前部衬底之前 使用任何合适工艺而图案化于背板上。在以上型式的变体中，间隔物4731和经图案化 可动电极4760均提供在安装到前部衬底上的载体背板上。所属领域的技术人员将了解， 各种技术可用以形成间隔物4731。
参看图48，干涉式调制器显示装置4800包含前部衬底4810和背板(未图示)。前 部衬底4810包含轨道4811，轨道4811在其间界定槽4812。前部衬底4810还可包含位 于槽4812中的支柱(未图示)。装置4800还包含具有在前部衬底4810的轨道4811上 方的至少一个开口或通孔4861的可动电极4860。
干涉式调制器显示装置4800还包含位于轨道4811上的第一间隔物4832和第二间 隔物4833。第一间隔物4832经由开口4861穿透可动电极4860。第一间隔物4832的配 置类似于图47的间隔物4731的配置，除了第一间隔物4832是定位在轨道4811上。第 二间隔物4833定位于轨道4811上，同时与可动电极4860横向间隔开。第二间隔物4833 仅用以位于前部衬底与背板之间的间隔，且并不销接或固定可动电极4860。可使用任何 合适方法(例如，用于形成上文所描述的图47的间隔物4731的方法中的任一者)来形 成第一间隔物4832和第二间隔物4833。除轨道4811之外，前部衬底4810可包含位于 槽内的支柱以加固可动电极4860。
参看图49A，干涉式调制器显示装置4900A包含前部衬底4910和背板4950。前部 衬底4910包含界定光学空腔或间隙的支撑结构4913(例如，轨道或支柱)。装置4900A 还包含位于前部衬底4910与背板4960之间的可动电极4960。
干涉式调制器显示装置4900A进一步包含间隔物4930和止动支柱4934a。间隔物 4930用以维持前部衬底4910与背板4950之间的所要间隔4935。另外，间隔物4930通 过销接可动电极4960来向可动电极4960添加刚性。在所说明的实施例中，间隔物4930 的配置可类似于图46B的间隔物4630和图47的间隔物4731中的一者的配置。止动支 柱4934a在从背板4950延伸的同时与支撑结构4913横向间隔开。止动支柱4934a在所 说明的位置处不接触可动电极4960。在装置4900的操作期间，止动支柱4934a用以在 可动电极4960松弛且从接近于前部衬底4910的致动位置朝背板4950移动时使可动电 极4960止动。止动支柱4934a因此防止可动电极4960的向上过冲。此防止尤其适用于 所说明实施例的紧密间隔的衬底4910、4950，此促进气密密封。在于衬底4910、4950 之间捕集到非常小的容积的情况下，防止到被抽空且气密密封的封装中的泄漏要容易得 多。间隔物4930和止动支柱4934a可通过使用任何合适工艺(例如，压印、光刻与蚀 刻或印刻)而形成于背板4950上。
参看图49B，干涉式调制器显示装置4900B包含前部衬底4910和背板4950。前部 衬底4910和背板4950的配置可如上文参看图49A所描述，除了图49B的止动支柱4934b 在操作期间在所说明位置处接触可动电极4960。在某些实施例中，止动支柱4934b中的 一些或全部可粘附到可动电极4960，使得仅可动电极4960的位于止动支柱4934b之间 的部分在致动期间陷落。当然，图并未按比例绘制，且实际上，支柱将相对较远地间隔 开。在一些实施例中，背板4950可进一步包含大体上垂直于可动电极4960而延伸的轨 道(未图示)。
参看图49C，干涉式调制器显示装置4900C包含前部衬底4910和背板4950。前部 衬底4910和背板4950的配置可如上文参看图49B所描述，除了图49C的背板4950不 具有特别与前部衬底4910的支撑结构4913对准的间隔物。相反，背板4950的止动支 柱4934c不考虑与前部衬底4910的支撑结构4913的对准而分布。所属领域的技术人员 将了解，间隔物和/或止动支柱的各种其它配置也可适合于配合干涉式调制器显示装置 4600、4700、4800、4900A到4900C而使用。
参看图50，在又一实施例中，干涉式调制器显示装置5000包含前部衬底5010，前 部衬底5010在其外围区域5002中具有连接盘5020。连接盘5020的配置可如上文参看 图17A到图17C或图18A到图18C所描述。
所说明的前部衬底5010包含轨道5013，但在其显示区域5001中不包含支柱。因此， 轨道5013与连接盘5020一起用以支撑装置5000的可动电极5060。另外，连接盘5020 用以界定装置5000的前部衬底与背板之间的间隙的至少一部分。装置5000还包含背板 5050，其可包含采取支柱5030的形式的支撑结构，可动电极5060从所述支撑结构悬挂 下来。装置5000在显示区域5001中且在外围区域5002中进一步包含光学堆叠5014。 装置5000还包含位于前部衬底5010与背板5050之间的采取小珠形式的密封剂5070。
参看图51，干涉式调制器显示装置5100包含上面未形成有支撑件的前部衬底5110。 前部衬底5110包含通过例如光刻与蚀刻的图案化工艺形成的静电极5114。装置5100可 替代地具有背板5170，所述背板5170具有从其延伸的支撑件5171。支撑件5171向下 延伸到前部衬底5110，且维持前部衬底5110与背板5170之间的间隙。装置5100可具 有插入前部衬底5110与背板5170之间的可动电极5160。可动电极5160可从形成于背 板5170上的采取支柱5130的形式的支撑结构悬挂下来。尽管未图示，但前部衬底5110 可具有上文所描述的连接盘以支撑可动电极。所属领域的技术人员将了解，支撑件的各 种其它组合也是可能的。
VI.黑色遮罩
1.经图案化黑色遮罩
参看图52A和图52B，干涉式调制器显示装置5200包含前部衬底5210和背板(未 图示)。前部衬底5210包含采取支柱5213的形式的支撑结构以及由支柱5213界定的空 腔5212。前部衬底5210还包含位于空腔5212的底面上的光学堆叠5214。装置5200还 包含支撑在支柱5213上的可动电极5262。在图52A中，可动电极5260处于其致动位 置。在致动位置中，可动电极5260因静电吸引而朝前部衬底5210上的静电极弯曲。在 所说明的实施例中，空腔5212中的一者形成单个像素，但仅展示空腔的一部分(其可 具有若干支柱)。
如图52A所示，可动电极5260的中央部分5261接触或变得靠近前部衬底5210的 采取光学堆叠5214的形式的静电极，而可动电极5260的最接近于支撑结构的部分5262 与光学堆叠5214具有间隙5212a。由于间隙5212a，入射在远离支撑结构5213的非邻 接区域A上的光的光学干涉不同于入射在最接近于支撑结构5213的邻接区域B上的光 的光学干涉。在致动位置中，非邻接区域A吸收光，而邻接区域B至少部分地反射光。 光学干涉的此差异在非邻接区域A中产生暗区，且在邻接区域B中产生趋向于冲掉既定 暗色的亮区。
为了防止或减轻致动位置中的亮区，干涉式调制器显示装置可在前部衬底5210的 邻接区域B中包含黑色遮罩。在所说明的实施例中，前部衬底5210包含位于最接近于 支撑结构的光学堆叠5214下方的黑色遮罩5220。可使用光刻与蚀刻来形成黑色遮罩 5220。在此文献的上下文中，将以此方式形成的黑色遮罩称为“经图案化”黑色遮罩。 图52B说明如由图52A中的箭头52B表示的从前部衬底5210下方观看的黑色遮罩5220。
在所说明的实施例中，光学堆叠5214形成于支撑结构5213的顶部上。此配置允许 装置5200不具有位于支撑结构5213下方的黑色遮罩，因为顶部上的光学堆叠5214和 可动电极以与下方的经致动可动电极和光学堆叠相同的方式起作用，从而充当黑色遮 罩。经图案化黑色遮罩可应用于上文所描述的干涉式调制器显示装置实施例中的任一 者。
2.局部湿润黑色遮罩
图53A到图53C说明在干涉式调制器显示装置5300中形成黑色遮罩的方法的另一 实施例。首先，提供包含支撑结构5313和由支撑结构5313界定的空腔5312的前部衬 底5310。接着，使用例如旋涂或喷涂的任何合适工艺，用黑色遮罩材料5320a大体上填 充空腔5312。在另一实施例中，前部衬底5310可浸渍在容器中的黑色遮罩材料悬浮液 或溶液中。黑色遮罩材料5320a可包含黑色颜料或有机溶剂。黑色遮罩材料5320a可具 有适合于下文所描述的工艺的密度或粘性。在一个实施例中，黑色颜料可为有机材料。 在另一实施例中，黑色颜料可为无机材料。黑色颜料的实例包含(但不限于)氧化铜、 石墨和碳黑。溶剂的实例包含(但不限于)丙酮和异丙醇(IPA)。在一些实施例中，黑 色遮罩材料还可包含光致抗蚀剂和/或聚合材料(例如，热固性聚合物)。
接下来，从空腔5312移除溶剂，而将黑色颜料留在空腔5312中。在一个实施例中， 可通过干燥来移除溶剂。在某些实施例中，可加热前部衬底5310以促进溶剂的干燥。 接着，在移除溶剂的同时，黑色遮罩材料5320a的表面张力将材料5320a的实质部分向 最接近于支撑结构5313的区域驱动。因此，黑色颜料的实质部分仍在支撑结构5313附 近(例如，在距支柱5313约1μm到约10μm内)，从而形成黑色遮罩5320b，如图53B 所示。随后，如图53C所示，在前部衬底5310上形成光学堆叠5214。在另一实施例中， 可如图53D所示，以与图53A和图53B所示的方式类似的方式，在光学堆叠5314形成 于成形前部衬底5310上之后，形成黑色遮罩5320b。在此文献的上下文中，可将以图 53A到图53D所示的方式形成的黑色遮罩称为局部湿润黑色遮罩。局部湿润黑色遮罩可 应用于使用成形前部衬底或预成型支撑件衬底的实施例。所属领域的技术人员将了解， 局部湿润黑色遮罩可适合于在上文所描述的各种实施例中使用。在所说明的实施例中， 支撑结构5313顶部上的光学堆叠5314以及上覆于光学堆叠5314上的可动电极(未图 示)共同充当类似于图52A所示的黑色遮罩的黑色遮罩。
VII.静态干涉式显示器
将理解，尽管上文所论述的干涉式调制器的实施例涉及具有可动电极的干涉式调制 器，但其它实施例是可能的。特定来说，可提供静态干涉式显示器，其包含借助由空气 或光透射材料界定的干涉间隙间隔开的第一部分反射层与至少部分为反射的第二层。术 语“静态干涉式显示器”指代经配置以使用干涉效应显示静态图像的装置。静态图像可 包含黑白图像和/或彩色图像，且可包含单个干涉间隙上的图案。
将理解，第二反射层视实施例而可为部分反射的或可为完全反射的。为了便利起见， 可在本文中将部分透射在功能上显著的第一部分反射层称为部分反射层，且可将第二反 射层称为反射层，且可将两层一起统称为反射层，但将理解，术语反射层的使用无意排 除部分反射层。类似地，可替代地将部分反射层称为吸收体。
在此静态干涉式显示器中，无需选择或包含用作电极的导电材料，因为静态干涉式 显示器无意为可以静电方式致动的。类似地，反射层无需彼此电隔离，因为无需跨越两 个层施加电压(因为不存在从致动状态的移动或松弛)。因此，可使用非导电材料来形 成反射层，且可使用导电材料来界定干涉间隙。静态干涉式显示器可包括气隙来代替光 透射层。在其它实施例，静态干涉式显示器可与可致动干涉式调制器相同，且可只是不 被致动。然而，将理解，用以界定气隙的固体材料的使用除下文所论述的其它可能优点 之外还可提供额外的稳定性。
在一些实施例中，可通过附接两个衬底来形成静态干涉式显示器，所述衬底中的每 一者具有预成型于其上的组件(类似于上文参看图9而描述的MEMS装置)。在此些实 施例中，无需牺牲材料来如同先前所描述的实施例一样在衬底上预成型组件(例如，空 腔)。在附接两个衬底中，可使用任何合适技术(例如，层压、接合等)。
在一个实施例中，可通过将前部衬底附接到背板来形成静态干涉式显示器。“前部 衬底”在用于本文中时是大体上透明的且面向观看者。前部衬底和背板中的至少一者可 经成形以形成具有选定深度以用于干涉式调制的空腔。可通过任何合适工艺(例如，压 印、光刻与蚀刻和印刻)来形成空腔。
1.具有成形或预成型支撑件前部衬底的静态干涉式显示器
图54说明根据一个实施例的静态干涉式显示器5400的预层压状态。静态干涉式显 示器5400包含前部衬底5410和背板5420。前部衬底5410包含多个轨道5411和由轨道 5411界定的多个空腔或凹座5430。在此文献的上下文中，还可将轨道5411称为“支撑 件”或“支撑结构”。前部衬底5410还包含位于轨道5411顶部上的光学层或光学堆叠 5414a以及位于空腔5430底面上的相同光学层或堆叠5414b。如上文参看图11A所描述， 位于轨道5411顶部上的光学层或堆叠5414a可视干涉式显示器的设计而提供黑或白色 彩，如由光学层或堆叠5414a的光学厚度所控制。背板5420包含面向前部衬底5410的 反射层(或镜面)5421。
前部衬底5410可由大体上透明的材料形成。透明材料的实例包含(但不限于)玻 璃和透明聚合材料。可通过适合移除前部衬底5410的部分或使前部衬底5410的部分成 形或形成到达衬底5410的表面中的凹座的任何方法来使前部衬底5410成形。成形方法 的实例包含(但不限于)压印(例如，参看图12A到图12C所描述的方法)、光刻(或 丝网印刷)与蚀刻以及印刻。因为在上文所描述的方法中的至少一些方法中，可在不向 衬底5410添加额外材料的情况下使衬底5410成形，所以采取轨道5411的形式的支撑 件可与前部衬底5410整体地形成且由与前部衬底5410的材料相同的材料形成。在其它 实施例中，可通过额外材料的沉积和图案化来在大体上平面的前部衬底上形成支撑结 构，如上文关于预成型支撑件前部衬底所描述。
如图56中所示，轨道5411中的每一者彼此平行在行方向或列方向上延伸。所说明 的轨道5411界定以栅格或矩阵形式排列的正方形空腔。在其它实施例中，空腔在从上 方观看时可具有各种其它形状，例如，矩形、三角形、圆形、椭圆形等，且栅格无需为 正交的。实际上，图像可具有任何所要图案，因为不存在关于电寻址像素的问题。轨道 5411使其顶表面处于大体上相同高度，即，在单个平面内。
空腔5430经界定以视空腔5430经设计以在所得显示器中产生的色彩而具有多个深 度5450a到5450e。为了获得色彩的最佳清晰度和锐度，深度5450a到5450e可在从约 500到约5,000的范围内。虽然也可用较大的光学深度获得干涉效应，但所属领域 的技术人员将了解，在较大深度的情况下，色彩开始冲掉(wash out)，因为光程对应于 多个波长的倍数。在使用填充剂的其它实施例(例如，图57、图58、图60和图61)中， 可针对此些填充剂而调节对于空气而给出的空腔的深度，因为所述填充剂可能具有不同 的光学密度(折射率)。因为静态干涉式显示器5400仅显示静态图像，所以根据所要静 态图像的图案来选择空腔的深度。所属领域的技术人员将了解用于通过使用干涉效应而 产生所要色彩和图案的合适深度5450a到5450e。
光学堆叠5414a、5414b可为单层或者可包含若干熔合层。在一个实施例中，光学 堆叠5414a、5414b可由具有适合干涉效应的吸收系数的介电材料形成。所述介电材料 的实例包含(但不限于)二氧化硅和氧化铝。在另一实施例中，光学堆叠5414a、5414b 可具有双层结构，其包含上部子层和下部子层。上部子层可由氧化铝形成。下部子层可 由二氧化硅形成。
在一个实施例中，光学堆叠5414a、5414b可具有介于约100与约1,600之间的 厚度。在光学堆叠5414a、5414b具有上部子层和下部子层的实施例中，上部子层可具 有(例如)约50的厚度，而下部子层可具有(例如)约450的厚度。在所说明的 实施例中，光学堆叠5414a、5414b由于定向沉积(例如溅镀)的缘故而在空腔5430的 底面与轨道5411的顶部之间是不连续的。
在某些实施例中，光学堆叠5414a、5414b还可包含金属吸收体层(或部分反射层)。 吸收体层可由半透明厚度的例如铬(Cr)或锗(Ge)的金属形成。吸收体层可具有介于 约1与约100之间，明确地说介于约50与约100之间的厚度。
在某些实施例中，前部衬底5410自身可由具有适合干涉效应的光色散(折射率和 吸收系数)的材料形成。在此些实施例中，前部衬底5410可不包含光学堆叠。
背板5420可由任何合适材料(例如，聚合物、金属和玻璃)形成。背板5420的反 射层5421可由例如Al、Au、Ag或前述各物的合金的制镜金属或反射性金属形成，且 优选地足够厚以反射入射在前部衬底5410上的大体上所有可见光以用于干涉效应。在 示范性实施例中，反射层5421具有约300的厚度。反射层5421的厚度在其它实施例 中可广泛地变化。在某些实施例中，背板5420自身可由例如铝箔的反射性材料形成。 在此些实施例中，背板5420不包含单独的反射层。
在所说明的实施例中，背板5420如箭头所示安装在前部衬底5410上，使得反射层 5421接触轨道5411上的光学堆叠5414a的顶表面。所得静态干涉式显示器5400在反射 层5421与轨道5411上的光学堆叠5414a的顶表面之间可大体上不具有间隙。
2.具有成形或预成型背板的静态干涉式显示器
图55说明根据另一实施例的静态干涉式显示器5500的预层压状态。静态干涉式显 示器5500包含前部衬底5510和背板5520。前部衬底5510包含大体上平面的表面5511， 以及形成于表面5511上的光学层或堆叠5514。背板5520包含多个轨道5523，以及由 轨道5523界定的多个空腔或凹座5530。在此文献的上下文中，还可将轨道5523称为“支 撑件”或“支撑结构”。背板5520还包含面向前部衬底5510的反射层(或镜面)5521。
前部衬底5510的配置可如上文关于图54的前部衬底5410的配置所描述，除了图 55的前部衬底5510大体上是平面的。光学层或堆叠5514的配置可如上文关于图54的 光学层或堆叠5414a、5414b的配置所描述，除了图55的光学层或堆叠5514大体上连 续地形成于前部衬底5510的表面上。在某些实施例中，前部衬底5510自身可由具有适 合干涉效应的吸收系数的材料形成。在此些实施例中，前部衬底5510可省略光学堆叠。
背板5520可由适合成形的材料形成。所述材料的实例包含(但不限于)玻璃、金 属和聚合物。可通过适合移除前部衬底5520的部分或使前部衬底5520的部分成形或形 成到达背板5520的表面中的凹座的任何方法来使背板5520成形。成形方法的实例包含 (但不限于)压印(例如，参看图12A到图12C所描述的方法)、光刻(或丝网印刷)与 蚀刻以及印刻。因为在上文所描述的方法中，在不向背板5520添加额外材料的情况下 使背板5520成形，所以采取轨道5523的形式的支撑件可与背板5520整体地形成且由 与背板5520的材料相同的材料形成。在其它实施例中，可通过额外材料的沉积和图案 化来将支撑结构形成于大体上平面的背板上，如上文关于预成型支撑件前部衬底所描 述。
轨道5523彼此平行在行方向或列方向上延伸，类似于图56所示的图案。轨道5523 使其底表面(面向前部衬底)处于大体上相同高度，即，在单个平面内。
空腔5530经成形或预成型以视空腔5530经设计以在所得显示器中产生的色彩而具 有多个深度5550a到5550e。因为静态干涉式显示器5500仅显示静态图像，所以根据所 要静态图像的图案来选择空腔的深度。所属领域的技术人员将了解用于通过使用干涉效 应产生所要色彩和图案的合适深度5550a到5550e。
背板5520的反射层5521可由例如Al、Au、Ag或前述各物的合金的制镜金属或反 射性金属形成，且足够厚以反射入射在前部衬底5510上的大体上所有可见光以用于干 涉效应。在示范性实施例中，反射层5521具有约300的厚度。反射层5521的厚度在 其它实施例中可广泛地变化。在某些实施例中，背板可由例如铝的反射性材料形成。可 蚀刻此背板以形成支撑结构。在此些实施例中，背板可不包含单独的反射层。在所说明 的实施例中，反射层5521连续地形成于背板5520的表面上。在其它实施例中，反射层 5521在轨道5523与空腔5530之间是不连续的。
在所说明的实施例中，背板5520如箭头所示安装在前部衬底5510上，使得反射层 5521的最下部表面(下伏于轨道5523下且面向前部衬底5510的反射层5521的底表面) 接触前部衬底5510的光学堆叠5514的顶表面。所得静态干涉式显示器5500在反射层 5521的最下部表面与前部衬底5510的光学堆叠5514的顶表面之间大体上不具有间隙。
3.具有空腔填充剂的静态干涉式显示器
图57说明根据另一实施例的静态干涉式显示器5700的预层压状态。静态干涉式显 示器5700包含前部衬底5710和背板5720。前部衬底5710的配置可如上文关于图54的 前部衬底5410的配置所描述。背板5720的配置可如上文关于图54的背板5420的配置 所描述。静态干涉式显示器5700的俯视平面图可如上文参看图56所描述。
静态干涉式显示器5700进一步包含位于前部衬底5710的空腔内的填充剂5760。填 充剂5760可由大体上透明的材料形成。大体上透明的材料可具有对干涉效应来说合适 的折射率。大体上透明的材料的实例包含(但不限于)氧化物(例如，SiO2、TiO2)、氮 化物(例如，SiN3、SiN4)、透明光致抗蚀剂以及透明聚合物。可通过在上面形成有光学 堆叠5714a、5714b的前部衬底5700上毯覆式沉积填充剂材料，且接着使填充剂材料的 顶表面平面化，来形成填充剂5760。在某些实施例中，填充剂还可覆盖轨道5711上的 光学堆叠5714a的顶表面。
在所说明的实施例中，背板5720如箭头所示安装在前部衬底5710上，使得反射层 5721的最下部表面(面向前部衬底)接触形成于前部衬底5710上的填充剂5760的顶表 面。所得静态干涉式显示器5700在反射层5721的最下部表面与填充剂5760的顶表面 之间可大体上不具有间隙。在某些实施例中，可将反射层直接涂覆在填充剂5760上。 接着，可代替层压单独的背板而用具有适合保护反射层的硬度的材料来涂覆反射层的顶 表面。在其它实施例中，可将背板附接到已直接形成于填充剂5760上的反射层。
图58说明根据另一实施例的静态干涉式显示器5800。静态干涉式显示器5800包含 前部衬底5810和背板5820。前部衬底5810的配置可如上文关于图57的前部衬底5710 的配置所描述，除了图58的前部衬底5810不包含轨道。前部衬底5810包含具有离散 深度的空腔，其形成阶梯状表面。所说明的前部衬底5810包含类似于图5760的填充剂 5760的填充剂5860。可通过在上面形成有光学堆叠5814的前部衬底5800上毯覆式沉 积填充剂材料，且接着使填充剂材料的顶表面平面化，来形成填充剂5860。背板5820 的配置可如上文关于图57的背板5720的配置所描述。
图59说明图58的静态干涉式显示器5800的一部分的俯视平面图。因为静态干涉 式显示器5800不包含轨道，所以在从上方观看时静态干涉式显示器5800不具有分隔， 如图59所示。静态干涉式显示器5800包含正方形像素P1到P15。所属领域的技术人员 将了解，静态干涉式显示器可具有各种其它形状的像素，且栅格无需为正交的。实际上， 因为无需电寻址像素，所以图像可具有任何所要图案。
图60说明根据另一实施例的静态干涉式显示器6000。静态干涉式显示器6000包含 前部衬底6010和背板6020。前部衬底6010的配置可如上文关于图55的前部衬底5510 的配置所描述。背板6020的配置可如上文关于图55的背板5520的配置所描述，除了 图60的背板6020不包含轨道。
所说明的背板6020包含类似于图58的填充剂5860的填充剂6060。可通过在上面 形成有反射层6021的背板6020上毯覆式沉积填充剂材料，且接着使填充剂材料的顶表 面平面化，来形成填充剂6060。接着，可将具有填充剂6060的背板6020附接到上面形 成有光学堆叠6014的前部衬底6010，从而形成静态干涉式显示器。静态干涉式显示器 6000的俯视平面图可如上文参看图59所描述。
4.具有连续深度空腔的静态干涉式显示器
图61说明根据另一实施例的静态干涉式显示器6100。静态干涉式显示器6100包含 前部衬底6110和背板6120。前部衬底6110的配置可如上文关于图58的前部衬底5810 的配置所描述，除了图61的前部衬底6110包含具有连续或平滑过渡而非离散的深度的 空腔。前部衬底6110还包含类似于图58的填充剂5860的填充剂6160。背板6120的配 置可如上文关于图58的背板5820的配置所描述。在另一实施例中，背板可具有空腔， 而前部衬底大体上是平面的，所述空腔具有连续或平滑过渡的深度。所属领域的技术人 员将了解，前部衬底和背板的各种其它组合也是可能的。
在上文所描述的实施例中的一些实施例中，使前部衬底和/或载体(永久或可移除的) 成形，且在其上执行不连续沉积。此方法避免了昂贵的遮蔽步骤，从而降低了制造成本。 另外，由于较小间隙的缘故，形成于后部载体上的间隔物、支撑件、止动支柱每一者均 引起更好地均匀性和可靠性，以及较小的压力变化与湿气敏感性。
尽管关于干涉式调制器显示装置而描述所述实施例，但所述实施例可更一般地适用 于其它MEMS装置，特别是具有能够相对移动的电极的静电MEMS。
虽然以上详细描述内容已展示、描述并指出了本发明在应用于各种实施例时的新颖 特征，但将理解，所属领域的技术人员可在不脱离本发明的精神的情况下，对所说明的 装置或工艺的形式和细节作出各种省略、替代和改变。如将认识到的，本发明可以不提 供本文所陈述的所有特征和益处的形式体现，因为一些特征可与其它特征单独使用或实 践。
相关申请案的交叉参考
本申请案根据35U.S.C.§119(e)主张2007年5月11日申请的第60/917,609号临 时申请案的优先权益。此优先权申请案的全部揭示内容以引用的方式并入本文中。本申 请案与标题为“制造于预图案化衬底上的微机电系统装置(MEMS DEVICE FABRICATED ON A PRE-PATTERNED SUBSTRATE)”的第2006/0067646A1号(代理 人案号IRDM.093A)美国专利申请公开案有关。