專利名稱：用于封裝一mems裝置的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域涉及微機電系統(tǒng)(MEMS)。本發(fā)明的實施例涉及微機電系統(tǒng)(MEMS)及用于封裝這些系統(tǒng)的方法。更具體而言，本發(fā)明涉及使用一背板來封裝一干涉式調(diào)制器，所述背板還容納連接至調(diào)制器的電子電路。
背景技術(shù)：
消費者通常希望電子產(chǎn)品盡可能小且輕。隨著平板顯示器性能的提高及應(yīng)用更加廣泛，產(chǎn)品的尺寸受顯示器的尺寸推動的情況已不足為怪，這使人們面臨很大的壓力來使產(chǎn)品的其余部分適合裝在一個最小的體積內(nèi)。上述體積的兩個尺寸通常由平板顯示器的2D占用面積來定義。隨著對產(chǎn)品“薄度”的期望越來越高，人們越來越希望制作更薄的層、合并多個層及/或從產(chǎn)品中取消層。產(chǎn)品的層的實例包括但不限于用于保護顯示器的透明窗口、介于保護性窗口與顯示器之間的氣隙、顯示器前面的前燈、觸摸屏、具有光學(xué)功能的塑料膜、顯示器前玻璃、顯示器的有源層、顯示器的后玻璃、顯示器后面的后燈、PC板、承載互連線的塑料膜、及構(gòu)成所述產(chǎn)品的實體外殼的塑料層和金屬層。
當前用于制造便攜式手持電子裝置的主要顯示器為液晶顯示器(LCD)。LCD的主要層包括一前玻璃、一后玻璃及數(shù)個塑料光學(xué)膜。由于LCD的特性所致，其前板及后板二者均用作LCD的有源或功能組件，此限制了可將層進行合并、取消及/或替換為更薄的層以便降低整個顯示器厚度的程度。另外，LCD的這兩個板的有源性質(zhì)限制了可用于這些板的材料，并由此限制了這些板的強度和壽命。如果除了使用適用于LCD板的材料所能提供的強度及/或保護之外還需要額外的強度及/或保護，則除LCD的板之外可能還需要其他材料層，而此可能會增加裝置的厚度、重量及成本。
微機電系統(tǒng)(MEMS)包括微機械元件、激勵器及電子元件。微機械元件可采用沉積、蝕刻或其他可蝕刻掉襯底及/或所沉積材料層的若干部分或可添加若干層以形成電和機電裝置的微機械加工工藝制成。一種類型的MEMS裝置被稱為干涉式調(diào)制器。干涉式調(diào)制器可包含一對導(dǎo)電板，其中之一或二者均可全部或部分地透明及/或為反射性，且在施加一個適當?shù)碾娦盘枙r能夠相對運動。其中一個板可包含一沉積在一襯底上的靜止層，另一個板可包含一通過一空氣間隙與該靜止層隔開的金屬隔板。上述裝置具有廣泛的應(yīng)用范圍，且在此項技術(shù)中，利用及/或修改這些類型裝置的特性、以使其性能可用于改善現(xiàn)有產(chǎn)品及制造目前尚未開發(fā)的新產(chǎn)品將頗為有益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的系統(tǒng)、方法及裝置均具有多個方面，任一單個方面均不能單獨決定其所期望特性。現(xiàn)在，對其更主要的特性進行簡要說明，此并不限定本發(fā)明的范圍。在查看這一說明，尤其是在閱讀了標題為“具體實施方式
”的部分之后，人們即可理解本發(fā)明的特性如何提供優(yōu)于其他顯示裝置的優(yōu)點。
在一實施例中，例如，提供一種顯示器，其包括一透明襯底、一配置成使光反射穿過所述透明襯底的干涉式調(diào)制器陣列、一密封至所述透明襯底且為所述干涉式調(diào)制器提供一空腔的背板、及位于所述背板上且與所述干涉式調(diào)制器陣列電連接的電子電路。
在另一實施例中，提供一種具有一顯示器的裝置，其包括一透明襯底、一配置成使光反射穿過所述透明襯底的干涉式調(diào)制器陣列、及一密封至所述透明襯底且為所述干涉式調(diào)制器提供一空腔的背板，其中所述背板包含配置成控制所述干涉式調(diào)制器的電子電路。在進一步的實施例中，所述背板用作所述顯示器的一主要結(jié)構(gòu)組件，且為配置成控制所述顯示器的附加電子電路提供實體支撐。
在另一實施例中，提供一種制造一顯示裝置的方法，該方法包括提供一包含一干涉式調(diào)制器陣列的透明襯底、提供一包含配置成控制所述干涉式調(diào)制器陣列的電子電路的背板、及將所述透明襯底密封至所述背板以在所述干涉式調(diào)制器陣列上方形成一空腔，且其中所述電子電路被設(shè)置為與所述干涉式調(diào)制器陣列電相通。在另一實施例中，提供一種裝置，所述裝置通過上述方法制造而成。
在另一實施例中，提供一種顯示器，其包括用于調(diào)制光并使光朝一觀察者反射的構(gòu)件、一用于支撐所述調(diào)制構(gòu)件的第一構(gòu)件、用于控制所述調(diào)制構(gòu)件的狀態(tài)的構(gòu)件、及一用于支撐所述控制構(gòu)件并為所述調(diào)制構(gòu)件提供一空腔的第二構(gòu)件。
在另一實施例中，提供一種用于一電子裝置的顯示器，其包括一第一透明襯底；一配置成沿一第一方向反射光使其穿過所述第一透明襯底的第一干涉式調(diào)制器陣列；一密封至所述第一透明襯底并為所述第一干涉式調(diào)制器陣列提供一空腔的背板，其中所述背板包含配置成控制所述第一干涉式調(diào)制器陣列的電子電路；及一密封至所述背板的一第二透明襯底，其中所述第二透明襯底包括一配置成沿一第二方向反射光的第二干涉式調(diào)制器陣列，且其中所述第一方向與所述第二方向為相反的方向。
在另一實施例中，提供一種用于一電子裝置的顯示器，其包括一第一透明襯底；一配置成沿一第一方向反射光使其穿過所述第一透明襯底的第一干涉式調(diào)制器陣列；一密封至所述第一透明襯底并為所述第一干涉式調(diào)制器陣列提供一空腔的背板，其中所述背板包含配置成控制所述第一干涉式調(diào)制器陣列的電子電路；及一密封至所述第一背板的第二透明襯底，其中所述第二透明襯底包括一配置成沿一第二方向反射光的第二干涉式調(diào)制器陣列，且其中所述第一方向與所述第二方向為相反的方向。
在另一實施例中，提供一種具有一顯示器的裝置，其包括一第一透明襯底、一配置成使光反射穿過所述第一透明襯底的第一干涉式調(diào)制器陣列、一與所述第一透明襯底相對置的第二透明襯底、及一配置成使光反射穿過所述第二透明襯底的第二干涉式調(diào)制器陣列。
在另一實施例中，提供一種用于制造一顯示器的方法，該方法包括提供一包含一第一干涉式調(diào)制器陣列的第一透明襯底、提供一包含一第一干涉式調(diào)制器陣列的第二透明襯底、提供一包含配置成控制所述第一及第二干涉式調(diào)制器陣列的狀態(tài)的電子電路的背板、將所述第一透明襯底密封至所述背板、將所述第二透明襯底密封至所述背板、并將所述電子電路設(shè)置成與所述第一及第二干涉式調(diào)制器陣列電連接。在另一實施例中，提供一種顯示器，所述裝置通過上述方法制造而成。
在另一實施例中，提供一種顯示器，所述顯示器包括一用于調(diào)制光并使其朝一觀察者反射的第一構(gòu)件；一用于支撐所述第一調(diào)制構(gòu)件的第一構(gòu)件；一用于調(diào)制光并使其朝一觀察者反射的第二構(gòu)件；一用于支撐所述第二調(diào)制構(gòu)件的第二構(gòu)件；用于控制所述第一及第二調(diào)制構(gòu)件的狀態(tài)的構(gòu)件；及一用于支撐所述控制構(gòu)件的第三構(gòu)件。


圖1為一等角圖，其顯示一干涉式調(diào)制器顯示器的一實施例的一部分，其中一第一干涉式調(diào)制器的一可移動反射層處于一釋放位置，且一第二干涉式調(diào)制器的一可移動反射層處于一受激勵位置。
圖2為一系統(tǒng)方框圖，其顯示一包含一3×3干涉式調(diào)制器顯示器的電子裝置的一實施例。
圖3為圖1所示干涉式調(diào)制器的一實例性實施例的可移動鏡位置與所施加電壓的關(guān)系圖。
圖4為一組可用于驅(qū)動干涉式調(diào)制器顯示器的行和列電壓的示意圖。
圖5A及圖5B顯示可用于向圖3所示3×3干涉式調(diào)制器顯示器寫入一顯示數(shù)據(jù)幀的行和列信號的一實例性時序圖。
圖6A為一圖1所示裝置的剖面圖。
圖6B為一干涉式調(diào)制器的一替代實施例的一剖面圖。
圖6C為一干涉式調(diào)制器的另一替代實施例的一剖面圖。
圖7為一顯示器的一實施例的一分解圖，其中一印刷電路載體結(jié)合至一背板。
圖8A為一顯示器的一實施例的一已組裝視圖，其中一干涉式調(diào)制器載體充當背板且連接至一位于一襯底上的干涉式調(diào)制器陣列。
圖8B為圖8A所示實施例的一已組裝視圖。
圖9A為一顯示器的一實施例的下部組件的俯視圖，其中一干涉式調(diào)制器載體充當背板且連接至一位于一襯底上的干涉式調(diào)制器陣列。
圖9B為一顯示器的一實施例的上部組件的俯視圖，其中一干涉式調(diào)制器載體充當背板且連接至一位于一襯底上的干涉式調(diào)制器陣列。
圖10A為一顯示器的一實施例的已組裝視圖，其中一干涉式調(diào)制器載體充當背板且在內(nèi)部連接至一位于一襯底上的干涉式調(diào)制器陣列。
圖10B為圖10A所示實施例的一分解圖。
圖11為一顯示器的一實施例的分解圖，其中一干涉式調(diào)制器載體充當一背板，且電子組件同所述干涉式調(diào)制器陣列位于襯底的同一表面上。
圖12為一雙屏幕顯示器的一實施例的剖面圖，其中一干涉式調(diào)制器載體布置在兩個襯底之間。
圖13為一雙屏幕顯示器的剖面圖，其中一襯底可執(zhí)行某些與一干涉式調(diào)制器載體相同的功能。
圖14為一具有一環(huán)形干涉式調(diào)制器載體的雙屏幕顯示器的剖面圖。
圖15為一不具有干涉式調(diào)制器載體的雙屏幕顯示器的剖面圖。
圖16為一裝置的剖面圖，其中一顯示器的干涉式調(diào)制器載體可充當所述裝置的主要結(jié)構(gòu)支撐。
圖17A為一顯示器的一實施例的透視圖，其中一成形干涉式調(diào)制器載體充當一背板。
圖17B為圖17A所示實施例的一剖面圖。
圖18A與18B為系統(tǒng)方塊圖，其顯示一包括復(fù)數(shù)個干涉式調(diào)制器的視覺顯示裝置的一實施例。
具體實施例方式
如下文所更詳細論述，本發(fā)明的一個實施例為一基于干涉式調(diào)制器的顯示器，其中背板包括有源組件。通常，在一干涉式調(diào)制器中，所述背板具有單純的機械功能。因此，對可用于背板的材料的限制較少，且可更自由地對多個層進行合并、消除及/或替換為替代層或更薄的層。具體而言，在該實施例中，所述背板可用于容納用于控制干涉式調(diào)制器的狀態(tài)的電子電路。例如，集成電路(如顯示驅(qū)動器芯片)可直接安裝在所述背板上并隨后電連接至所述干涉式調(diào)制器。所述背板也可用于為一密閉該顯示器的裝置提供結(jié)構(gòu)支撐。通過將背板用于多個用途，可有利地使基于干涉式調(diào)制器的構(gòu)造較基于其他技術(shù)的顯示器更薄、更堅固、更易于制造及/或更廉價。
本發(fā)明的另一實施例為一具有兩個對置的屏幕的基于干涉式調(diào)制器的顯示器。其中一個顯示器的背板用于形成一朝向相反方向的干涉式調(diào)制器。此可用于(例如)一在電話的相反側(cè)上均包含顯示器的蜂窩式電話。使用所述背板執(zhí)行這些功能可有利地形成較其它雙屏幕顯示器更薄、更堅固及/或具有更小占用面積的雙屏幕顯示器。
以下詳細說明涉及本發(fā)明的某些具體實施例。不過，本發(fā)明可通過許多種不同的方式實施。在本說明中，會參照附圖，在附圖中，相同的部件自始至終使用相同的編號標識。根據(jù)以下說明容易看出，本發(fā)明可在任一配置用于顯示圖像-無論是動態(tài)圖像(例如視頻)還是靜態(tài)圖像(例如靜止圖像)，無論是文字圖像還是圖片圖像-的裝置中實施。更具體而言，本發(fā)明可在例如(但不限于)以下等眾多種電子裝置中實施或與這些電子裝置相關(guān)聯(lián)移動電話、無線裝置、個人數(shù)據(jù)助理(PDA)、手持式計算機或便攜式計算機、GPS接收器/導(dǎo)航器、照像機、MP3播放器、攝像機、游戲機、手表、時鐘、計算器、電視監(jiān)視器、平板顯示器、計算機監(jiān)視器、汽車顯示器(例如測距儀顯示器等)、駕駛艙控制裝置及/或顯示器、攝像機景物顯示器(例如車輛的后視攝像機顯示器)、電子照片、電子告示牌或標牌、投影儀、建筑結(jié)構(gòu)、包裝及美學(xué)結(jié)構(gòu)(例如在一件珠寶上顯示圖像)。與本文所述MESE裝置具有類似結(jié)構(gòu)的MEMS裝置也可用于非顯示應(yīng)用，例如用于電子切換裝置。
在圖1中顯示一種包含一干涉式MEMS顯示元件的干涉式調(diào)制器顯示器實施例。在這些裝置中，像素處于亮或暗狀態(tài)。在亮(“開(on)”或“打開(open)”)狀態(tài)下，顯示元件將入射可見光的一大部分反射至用戶。在處于暗(“關(guān)(off)”或“關(guān)閉(closed)”)狀態(tài)下時，顯示元件幾乎不向用戶反射入射可見光。視不同的實施例而定，可顛倒“on”及“off”狀態(tài)的光反射性質(zhì)。MEMS像素可配置成主要在所選色彩下反射，以除黑色和白色之外還可實現(xiàn)彩色顯示。
圖1為一等角圖，其顯示一視覺顯示器的一系列像素中的兩個相鄰像素，其中每一像素包含一MEMS干涉式調(diào)制器。在某些實施例中，一干涉式調(diào)制器顯示器包含一由這些干涉式調(diào)制器構(gòu)成的行/列陣列。每一干涉式調(diào)制器包括一對反射層，該對反射層定位成彼此相距一可變且可控的距離，以形成一至少具有一個可變尺寸的光學(xué)諧振空腔。在一實施例中，其中一個反射層可在兩個位置之間移動。在本文中稱為釋放狀態(tài)的第一位置上，該可移動層的位置距離一固定的局部反射層相對遠。在第二位置上，該可移動層的位置更近地靠近該局部反射層。根據(jù)可移動反射層的位置而定，從這兩個層反射的入射光會以相長或相消方式干涉，從而形成各像素的總體反射或非反射狀態(tài)。
在圖1中顯示的像素陣列部分包括兩個相鄰的干涉式調(diào)制器12a和12b。在左側(cè)的干涉式調(diào)制器12a中，顯示一可移動的高度反射層14a處于一釋放位置，該釋放位置距一固定的局部反射層16a一預(yù)定距離。在右側(cè)的干涉式調(diào)制器12b中，顯示一可移動的高度反射層14b處于一受激勵位置，該受激勵位置靠近固定的局部反射層16b。
固定層16a、16b導(dǎo)電、局部透明且局部為反射性，并可通過例如在一透明襯底20上沉積將一個或多個各自為鉻及氧化銦錫的層而制成。所述各層被圖案化成平行條帶，且可形成一顯示裝置中的行電極，如將在下文中所進一步說明?？梢苿訉?4a、14b可形成為由沉積在支柱18頂部的一或多個沉積金屬層(與行電極16a、16b正交)及一沉積在支柱18之間的中間犧牲材料構(gòu)成的一系列平行條帶。在犧牲材料被蝕刻掉以后，這些可變形的金屬層與固定的金屬層通過一規(guī)定的氣隙19隔開。這些可變形層可使用一具有高度導(dǎo)電性及反射性的材料(例如鋁)，且該些條帶可形成一顯示裝置中的列電極。
在未施加電壓時，空腔19保持位于層14a、16a之間，且可變形層處于如圖1中像素12a所示的機械弛豫狀態(tài)。然而，在向一所選行和列施加電勢差之后，在所述行和列電極相交處的對應(yīng)像素處所形成的電容器變成充電狀態(tài)，且靜電力將這些電極拉向一起。如果電壓足夠高，則可移動層發(fā)生形變，并被壓到固定層上(可在該固定層上沉積一介電材料(在該圖中未示出)，以防止短路，并控制分隔距離)，如圖1中右側(cè)上的像素12b所示。無論所施加的電勢差的極性如何，該行為均相同。這樣，可控制反射相對非反射像素狀態(tài)的行/列激勵與傳統(tǒng)的LCD及其他顯示技術(shù)中所用的行/列激勵在許多方面相似。
圖2至圖5顯示一個在一顯示應(yīng)用中使用一干涉式調(diào)制器陣列的實例性方法及系統(tǒng)。圖2為一系統(tǒng)方框圖，該圖顯示一可體現(xiàn)本發(fā)明各方面的電子裝置的一個實施例。在該實例性實施例中，所述電子裝置包括一處理器21，其可為任何通用單芯片或多芯片微處理器，例如ARM、Pentium、Pentium II、PentiumIII、Pentium IV、PentiumPro、8051、MIPS、Power PC、ALPHA，或任何專用微處理器，例如數(shù)字信號處理器、微控制器或可編程門陣列。按照業(yè)內(nèi)慣例，可將處理器21配置成執(zhí)行一個或多個軟件模塊。除執(zhí)行一個操作系統(tǒng)外，還可將該處理器配置成執(zhí)行一個或多個軟件應(yīng)用程序，包括網(wǎng)頁瀏覽器、電話應(yīng)用程序、電子郵件程序或任何其他軟件應(yīng)用程序。
在一實施例中，處理器21還配置成與一陣列控制器22進行通信。在一實施例中，該陣列控制器22包括向一像素陣列30提供信號的一行驅(qū)動電路24及一列驅(qū)動電路26。圖1中所示的陣列的橫截面在圖2中以線1-1示出。對于MEMS干涉式調(diào)制器，行/列激勵協(xié)議可利用圖3所示的這些裝置的滯后性質(zhì)。其可能需要(例如)10伏的電勢差來使一可移動層自釋放狀態(tài)變形至受激勵狀態(tài)。然而，當所述電壓自該值降低時，在所述電壓降低回至10伏以下時，所述可移動層保持其狀態(tài)。在圖3的實例性實施例中，在電壓降低至2伏以下之前，可移動層不會完全釋放。因此，在圖3所示的實例中，存在一大約為3-7伏的電壓范圍，在該電壓范圍內(nèi)存在一施加電壓窗口，在該窗口內(nèi)所述裝置穩(wěn)定在釋放或受激勵狀態(tài)。在本文中將其稱為“滯后窗口”或“穩(wěn)定窗口”。對于一具有圖3所示的滯后特性的顯示陣列而言，行/列激勵協(xié)議可設(shè)計成使得在行選通期間，向所選通行中將被激勵的像素施加一約10伏的電壓差，并向?qū)⒈会尫诺南袼厥┘右唤咏?伏的電壓差。在選通之后，向像素施加一約5伏的穩(wěn)態(tài)電壓差，以使其保持在行選通使其所處的任何狀態(tài)。在寫入之后，在該實例中，每一像素均承受一處于3-7伏“穩(wěn)定窗口”內(nèi)的電勢差。該特性使圖1所示的像素設(shè)計在相同的施加電壓條件下穩(wěn)定在一既有的激勵狀態(tài)或釋放狀態(tài)。由于干涉式調(diào)制器的每一像素?zé)o論處于激勵狀態(tài)還是釋放狀態(tài)，其實質(zhì)上均是一由所述固定及移動反射層所構(gòu)成的電容器，因此該穩(wěn)定狀態(tài)可在滯后窗口內(nèi)的電壓下得以保持而幾乎不消耗功率。如果所施加的電勢固定，則基本上沒有電流流入像素。
在典型應(yīng)用中，可通過根據(jù)第一行中所期望的一組受激勵像素確定一組列電極而形成一顯示幀。此后，將一行脈沖施加于第1行的電極，從而激勵與所確定的列線對應(yīng)的像素。此后，將所確定的一組列電極變成與第二行中所期望的一組受激勵像素對應(yīng)。此后，將一脈沖施加于第2行的電極，從而根據(jù)所確定的列電極來激勵第2行中的相應(yīng)像素。第1行的像素不受第2行的脈沖的影響，因而保持其在第1行的脈沖期間所設(shè)定到的狀態(tài)?？砂错樞蛐苑绞綄θ肯盗械男兄貜?fù)上述步驟，以形成所述的幀。通常，通過以某一所期望幀數(shù)/秒的速度重復(fù)該過程來刷新及/或更新這些幀。還有很多種用于驅(qū)動像素陣列的行及列電極以形成顯示幀的協(xié)議為人們所熟知，且可與本發(fā)明一起使用。
圖4及圖5顯示一種用于在圖2所示的3×3陣列上形成一顯示幀的可能的激勵協(xié)議。圖4顯示一組可用于具有圖3所示滯后曲線的像素的可能的行及列電壓水平。在圖4的實施例中，激勵一像素包括將相應(yīng)的列設(shè)定至-Vbias，并將相應(yīng)的行設(shè)定至+ΔV-其可分別對應(yīng)于-5伏及+5伏。釋放像素則是通過將相應(yīng)的列設(shè)定至+Vbias并將相應(yīng)的行設(shè)定至相同的+ΔV、由此在所述像素兩端形成一0伏的電勢差來實現(xiàn)。在那些其中行電壓保持0伏的行中，像素穩(wěn)定于其最初所處的狀態(tài)，而與該列處于+Vbias還是-Vbias無關(guān)。
圖5B為一顯示一系列行及列信號的時序圖，該些信號施加于圖2所示的3×3陣列，其將形成圖5A所示的顯示布置，其中受激勵像素為非反射性。在寫入圖5A所示的幀之前，像素可處于任何狀態(tài)，在該實例中，所有的行均處于0伏，且所有的列均處于+5伏。在這些所施加電壓下，所有的像素穩(wěn)定于其現(xiàn)有的受激勵狀態(tài)或釋放狀態(tài)。
在圖5A所示的幀中，像素(1，1)、(1，2)、(2，2)、(3，2)及(3，3)受到激勵。為實現(xiàn)這一效果，在第1行的一“行時間”期間，將第1列及第2列設(shè)定為-5伏，將第3列設(shè)定為+5伏。此不會改變?nèi)魏蜗袼氐臓顟B(tài)，因為所有像素均保持處于3-7伏的穩(wěn)定窗口內(nèi)。此后，通過一自0伏上升至5伏然后又下降回至0伏的脈沖來選通第1行。由此激勵像素(1，1)和(1，2)并釋放像素(1，3)。陣列中的其他像素均不受影響。為將第2行設(shè)定為所期望狀態(tài)，將第2列設(shè)定為-5伏，將第1列及第3列被設(shè)定為+5伏。此后，向第2行施加相同的選通脈沖將激勵像素(2，2)并釋放像素(2，1)和(2，3)。同樣，陣列中的其他像素均不受影響。類似地，通過將第2列和第3列設(shè)定為-5伏，并將第1列設(shè)定為+5伏對第3行進行設(shè)定。第3行的選通脈沖將第3行像素設(shè)定為圖5A所示的狀態(tài)。在寫入幀之后，行電勢為0，而列電勢可保持在+5或-5伏，且此后顯示將穩(wěn)定于圖5A所示的布置。應(yīng)了解，可對由數(shù)十或數(shù)百個行和列構(gòu)成的陣列使用相同的程序。還應(yīng)了解，用于實施行和列激勵的電壓的定時、順序及電平可在以上所述的一般原理內(nèi)變化很大，且上述實例僅為實例性，任何激勵電壓方法均可與本發(fā)明一起使用。
按照上述原理運行的干涉式調(diào)制器的詳細結(jié)構(gòu)可千變?nèi)f化。例如，圖6A-6C顯示移動鏡結(jié)構(gòu)的三種不同實施例。圖6A為圖1所示實施例的剖面圖，其中在正交延伸的支撐件18上沉積一金屬材料條帶14。在圖6B中，可移動反射材料14僅在隅角處在系鏈32上連接至支撐件。在圖6C中，可移動反射材料14懸吊在一可變形層34上。由于反射材料14的結(jié)構(gòu)設(shè)計及所用材料可在光學(xué)特性方面得到優(yōu)化，且可變形層34的結(jié)構(gòu)設(shè)計和所用材料可在所期望機械特性方面得到優(yōu)化，因此該實施例具有優(yōu)點。在許多公開文件中，包括例如第2004/0051929號美國公開申請案中，描述了各種不同類型干涉裝置的生產(chǎn)?？墒褂煤芏喾N人們所熟知的技術(shù)來制成上述結(jié)構(gòu)，此包括一系列材料沉積、圖案化及蝕刻步驟。
通過保護所述干涉式調(diào)制器以避免機械干擾物、過量水份及其他潛在的危害性物質(zhì)的影響，上述類型干涉式調(diào)制器的壽命可極大地延長?；诟缮媸秸{(diào)制器的顯示器的實施例利用一背板(也稱為一底板)提供這種保護。例如，一背板的邊緣可在靠近透明襯底處粘著有粘著劑，以防止機械干擾物到達并可能損傷制作于顯示器玻璃的背面上的干涉式調(diào)制器元件。另外，背板及其粘著劑粘合至透明襯底可阻止水份和其它潛在的有害氣體、液體及固體到達所述干涉式調(diào)制器元件。相應(yīng)地，背板既可透明也可不透明、既可導(dǎo)電也可絕緣、既可基本為二維也可明顯地突出至第三維內(nèi)。在一實施例中，背板可由完全不適于用作一透明顯示器襯底的材料(例如不透明金屬)制成。
在基于干涉式的顯示器的實施例中可以看出，所述背板不需要充當顯示器的有源組件或功能組件的任何角色。因此，在所述背板上設(shè)置了一組與顯示器的功能相關(guān)的最低的要求及規(guī)范。因此，在所述背板的設(shè)計中具有很大的自由度來滿足其它系統(tǒng)需求及功能。其中將所述背板用于多種與封裝不相關(guān)的用途的配置十分適用于包含基于MEMS的顯示器及相關(guān)附屬組件的、以顯示器為中心的產(chǎn)品。
所述背板本身可為顯示器的照明系統(tǒng)的一部分?？蓪⑷我粩?shù)量的與RF相關(guān)的功能-包括但不限于屏蔽、無源組件及天線-整合在所述背板內(nèi)。如本文所述，所述背板可為一PC板、一電子元件層、一電連接組件、一蓄電池、或僅為一用于支撐或容納一裝置中其他用于不同用途的組件的機械組件。所述背板可用于執(zhí)行電子產(chǎn)品的任何適當功能。上述功能是可實現(xiàn)的，因為所述干涉式調(diào)制器顯示器的性質(zhì)僅對所述背板提出一組有限的要求。
所述背板可用于容納電子裝置，且所述背板的占用面積可擴展至遠遠超出由干涉式調(diào)制器所形成的有源顯示器區(qū)域，以使所述背板實質(zhì)上成為含有所述顯示器的裝置的“骨干”和主要結(jié)構(gòu)元件。在某些實施例中，這是人們所期望的，因為可將所述顯示器制作得比其中需要使用玻璃材料作為一背板的傳統(tǒng)顯示器更加強壯。
相應(yīng)地，人們期望使用所述背板來執(zhí)行各種裝置功能或使所述裝置具有所期望的屬性。例如，通過提供一構(gòu)件將一便攜式電子裝置中的若干組件及部件直接集成在背板上，所述背板可減少這些組件所占空間的大小。通過使用壽命更長的背板材料，顯示器抗機械震動或其他方式的損傷的能力將提高。同時，組件集成可提高所述裝置的便攜性、降低重量、改進搬運、并增加其堅固性。通過提高所述裝置內(nèi)的集成度(例如通過使組件或子總成執(zhí)行更大數(shù)量的功能)，可實現(xiàn)制造工藝的成本的節(jié)約，由此降低所述裝置中部件的總數(shù)量。
本文的實施例的配置可適用于以顯示器為中心的產(chǎn)品，如蜂窩電話、膝上型計算機、數(shù)字照相機及GPS裝置。這些裝置均依賴于一平板顯示器作為一提供信息的主要構(gòu)件，在該意義上，這些裝置是以顯示器為中心。所述顯示器還可參與輸入功能。相應(yīng)地，所述顯示器可對產(chǎn)品的機械設(shè)計、電設(shè)計、系統(tǒng)設(shè)計及美學(xué)設(shè)計方面具有常常超過所述產(chǎn)品中其他組件的貢獻的影響。所述顯示器通常由一種往往比構(gòu)成所述產(chǎn)品的其他材料更脆的材料(例如玻璃)構(gòu)成。因此，機械及產(chǎn)品設(shè)計過程往往集中在顯示器的性能及特性、而不是(例如)處理器或蓄電池上。手持式產(chǎn)品內(nèi)的許多組件共享相似的占用面積。這些組件包括PC板、光源、鍵盤、蓄電池、集成電路、輔助的或其他平板顯示器、及其他組件。由于這些組件通常是平面的，因此生成這些組件的設(shè)計工具會產(chǎn)生相似的輸出，通常呈一個或多個光刻掩?；蚱渌庹請D的形式。因此，在設(shè)計過程中有機會提高集成度及效率，此可通過將多個功能并入所述背板內(nèi)而有效地實現(xiàn)。
在一實施例中，對一MEMS組件(例如一基于干涉式調(diào)制器的顯示器)進行的封裝可實現(xiàn)對大量組件的機械支撐，這些組件包括(但不限于)驅(qū)動器、處理器、存儲器、互連陣列、防潮層、產(chǎn)品外殼、及類似組件。最簡單形式的干涉式調(diào)制器矩陣的背板用于對可干擾該陣列運行的粒子及氣體提供一屏障。通過進一步使所述干涉式調(diào)制器背板或載體具有一個或多個其余產(chǎn)品組件的功能性，可實現(xiàn)一更高的集成度和設(shè)計效率。
本發(fā)明的實施例提供一種用于降低以MEMS為中心的產(chǎn)品中所需的組件的形狀因數(shù)及數(shù)量而不影響所執(zhí)行的功能數(shù)量的方法。在一其中所述MEMS為一干涉式調(diào)制器顯示器的實施例中，這是因單塊地制作于單個襯底上的干涉式調(diào)制器陣列的性質(zhì)而得以實現(xiàn)。
圖7以一分解圖的形式顯示一干涉式調(diào)制器顯示裝置600的一實施例。所述裝置600包含一透明襯底602，所述透明襯底602包含一干涉式調(diào)制器陣列604，所述干涉式調(diào)制器陣列604配置成使已穿過襯底602進入的光重新穿過襯底602向前反射回至一觀察者。一干涉式元件陣列(例如陣列604)提供一用于調(diào)制光并使光朝一觀察者反射的構(gòu)件。透明襯底602可包含一層玻璃。在一替代實施例中，透明襯底602可有利地包含一層透明聚合物材料，或任何其他適用的、足夠透明的材料。透明襯底602由此提供一用于支撐陣列604的構(gòu)件。在某些實施例中，透明襯底602可為約0.7mm至0.5mm，此視制作工藝及產(chǎn)品的性質(zhì)而定。裝置600還包括驅(qū)動器芯片612，所述驅(qū)動器芯片612與陣列604位于襯底602的同一側(cè)上，且設(shè)置為通過與驅(qū)動器芯片612直接結(jié)合的跡線引線616a而與陣列604電連接。這一芯片設(shè)置方法稱為玻璃覆晶封裝(COG)。驅(qū)動器芯片612可設(shè)置為通過與一安裝點624(例如，用于一柔性電纜的安裝點)相連的跡線引線616b而與外部電路(未示出)電連接。
位于襯底602上并圍繞陣列604是一密封件606-在此處顯示為一環(huán)形密封件，其下面敷設(shè)有跡線引線616a及616c。密封件606可稱為一密封環(huán)，因為在各實施例中，密封件606完全包圍陣列604。密封件606可為一半氣密性密封件，例如一傳統(tǒng)的環(huán)氧基粘著劑。在其他實施例中，除其他類型的密封件之外，密封件606可為PIB、一個或多個O形環(huán)、聚氨基甲酸乙酯、液體旋涂玻璃、焊料、聚合物或塑料。在又一些實施例中，密封件606可為一氣密性密封，例如一薄膜金屬焊縫或一熔結(jié)玻璃。在替代實施例中，所述密封環(huán)可包含所述背板或透明襯底之一或二者的一延伸部分。例如，所述密封環(huán)可包括一背板608的一機械延伸部分(未示出)。在又一些實施例中，所述密封環(huán)可包括一獨立構(gòu)件，例如一環(huán)形構(gòu)件。
仍然參閱圖7，背板608連同至少密封件606及透明襯底602一起構(gòu)成一包圍干涉式調(diào)制器陣列604的保護空腔。盡管未示出，但在所述保護空腔內(nèi)可提供一干燥劑，以防止在所述裝置的壽命期間積聚水份。背板608可由任何適用的材料制成-無論是透明材料還是不透明材料，也無論是導(dǎo)電材料還是絕緣材料。適用于背板608的材料包括但不限于玻璃(例如浮法玻璃，1737，堿石灰)、塑料、陶瓷、聚合物、層壓制品、及金屬和金屬箔(例如不銹鋼(SS302、SS410)、科伐(Kovar)、鍍層科伐)。與一在兩個襯底上均需要電極陣列的LCD相比，陣列604僅駐留在一個襯底上，由此使背板608可使用一更薄的及/或與用于透明襯底602的材料完全不同的材料制成。在一實施例中，背板608適于阻止水份進入保護空腔及損壞陣列604。因此，例如背板608等組件提供一保護陣列604免受水份及其他環(huán)境污染物的影響的構(gòu)件。
在背板的構(gòu)造中使用玻璃以外的材料可提供多個優(yōu)點。由替代材料制成的背板(例如沖壓金屬背板)較由玻璃制成的背板更薄、更輕，因而允許制成更薄、更輕的顯示器。降低背板的重量對于以顯示器為中心的便攜式裝置而言特別有利，因為這些裝置經(jīng)常跌落。如果背板變輕，則在撞擊地面時傳遞至前板的力將變小。另外，在大量生產(chǎn)時，沖壓金屬背板可較玻璃背板更為廉價。
所述顯示器還包括一位于背板608上與透明襯底602相反的一側(cè)上的印刷電路(PC)載體610。PC載體610可為一用于一顯示器產(chǎn)品(例如一個人數(shù)字助理(PDA)或一蜂窩式電話)的PC載體/組件層疊。PC載體610可獨立于背板608制造，并在隨后結(jié)合至所述背板。
圖中顯示驅(qū)動器芯片614的一替代布置，其位于PC載體610的上側(cè)，且通過跡線引線616c和616d及柔性電纜618與陣列604電連接。柔性電纜618安裝至PC載體610及透明襯底602，以在位于PC載體610與透明襯底602上的裝置之間提供電相通。驅(qū)動器芯片614可設(shè)置為通過跡線引線616e和外部互連管腳622與外部電路電連接。COG的一替代方法被稱為軟膜覆晶(COF)或自動粘合帶(TAB)封裝。盡管在圖7中未示出，但一驅(qū)動器芯片可直接粘合至一柔性連接器，例如柔性連接器618，并設(shè)置成通過敷設(shè)至襯底上裝配有柔性連接器的點的跡線引線與陣列604電連接。PC載體610還為其他電子組件620(例如IC和無源組件)提供實體支撐，所述其他電子組件620可通過外部互連管腳622及跡線引線616f連接至外部電路，或通過跡線引線616g與驅(qū)動器芯片614相連。這些電子組件中的某些組件，例如驅(qū)動器芯片612和614，提供一用于控制陣列604內(nèi)的狀態(tài)調(diào)制器的構(gòu)件。
PC載體610可為一單層或多層式導(dǎo)體聚合物疊層，其可使用任何適用的技術(shù)制成。其可包含一個或多個聚合物層，所述一個或多個聚合物層可為一個或多個包含經(jīng)圖案化或未經(jīng)圖案化的導(dǎo)體的互連線層提供結(jié)構(gòu)支撐及/或絕緣。所述導(dǎo)體在安裝在表面上的不同組件之間提供電連接。由于PC載體610可為一多層式導(dǎo)體聚合物疊層，因此互連線并不限于圖7中所示位于所述載體表面上的跡線引線，而是還可包括其他互連線，例如位于載體610內(nèi)的引線。
盡管在圖7所示的實施例中，背板618可提供一足以保護陣列604的水蒸汽傳遞屏障，但在下文根據(jù)其他圖式所述的替代實施例中，背板608的這些功能由載體執(zhí)行。在這些實施例中，所述載體可有利地包含可使水蒸汽傳遞最小化或阻止水蒸汽傳遞的材料。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，由FR4制成的PC載體將以一相對較高的速率傳遞水蒸汽。在某些替代實施例中，PC載體610可由鍍金的薄膜金屬制成或包含鍍金的薄膜金屬，以加強所述載體的水蒸汽傳遞屏障作用。其他適用于載體610的材料包括但不限于陶瓷、氮化鋁、氧化鈹及氧化鋁。PC載體610可由一板或一撓性片制成。
PC載體610用于支撐與顯示器的運行相關(guān)的組件。PC載體610可連接至其他用于承載與所述產(chǎn)品的整體運行相關(guān)的組件、或者還為這些組件提供實體及電氣支撐的PC載體。因此，例如PC載體610等組件提供一用于支撐這些電子組件的構(gòu)件。PC載體610可包含用于射頻(RF)信號的電子接口。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，PC載體610不僅可用于保護集成在所述背板內(nèi)的電路，而且還可加強RF電路需求。例如，可包含用于RF加強或保護的金屬帽。也可在PC載體610或干涉式調(diào)制器陣列604內(nèi)并入天線性質(zhì)，包括但不限于使用一金屬背板或一金屬帽作為一蜂窩電話的天線。
盡管為簡明起見，僅顯示了六條使驅(qū)動器芯片612和614與陣列604相連的跡線引線616a、c，但是應(yīng)了解，根據(jù)所述陣列尺寸的不同，驅(qū)動器芯片可能需要多得多的跡線引線來控制陣列604的狀態(tài)。類似地，盡管只顯示三條跡線引線616b、e使驅(qū)動器芯片與外部電路相連，但是某些實施例可能需要不同數(shù)量的跡線引線。類似地，盡管為簡明起見，在該圖中沒有顯示敷設(shè)至陣列604頂部或底部(就該圖而言)的跡線引線，但應(yīng)了解，本發(fā)明的實施例可利用根據(jù)該圖及以下各圖所論述的配置來提供與陣列604的任何部分的電連接(例如提供來自于驅(qū)動電路的行及列信號二者)。
在跡線引線616a、c(或者以可通用的方式將其稱為導(dǎo)電總線或電跡線)可包含由導(dǎo)電材料形成的電跡線。這些跡線616a、c可介于約25微米(μm)和1毫米(mm)寬之間，例如，約50微米寬，且可介于約0.1微米(μm)至1微米(μm)厚之間。不過，也可具有更大或更小的尺寸。在某些實施例中，跡線引線616a、c可包含金屬。可使用光刻、電鍍及無電技術(shù)形成所述跡線引線。在某些實施例中，可使用一金屬基膏劑或銀糊劑。其他方法或材料也可用于形成所述跡線引線。
在一替代實施例中，背板608(圖7)被取消，且所述PC載體自身構(gòu)成背板。圖8A及圖8B即顯示這樣一種顯示裝置650。由顯示處于一已組裝狀態(tài)的裝置650的圖8A中可以看出，載體652為驅(qū)動器芯片652a及652b提供實體支撐，驅(qū)動器芯片652a及652b通過可位于載體652上或內(nèi)的跡線引線660a與電子組件656a和656b及外部互聯(lián)管腳658電連接。驅(qū)動器芯片654a、b也通過跡線引線660b與電饋通線662電連接。
由以分解圖形式繪示裝置650的圖8中可以看出，電饋通線662自載體652的上表面延伸到下表面。在組裝后，各向異性導(dǎo)電膜邊緣664在饋通線662與位于透明襯底666的上表面上的跡線引線660c之間提供一電連接。跡線引線660c與位于透明襯底666的上表面上的干涉式調(diào)制器668電接觸，從而實現(xiàn)了驅(qū)動器芯片654a、b與陣列668之間的電連接。在裝置650組裝后，密封環(huán)670與透明襯底666和載體652一起構(gòu)成一環(huán)繞陣列668保護空腔。由此，例如載體652等載體提供一用于支撐電子電路(例如驅(qū)動電路)及保護所述陣列668的構(gòu)件。
ACF材料可方便地用于在各組件之間提供電連接，且其經(jīng)常用于將TAB驅(qū)動器的柔性連接器連接至顯示器襯底。然而，也可使用其他連接方法，包括但不限于斑紋連接器、柔性電纜、凸塊結(jié)合件、及微機械壓力導(dǎo)體(例如MEMS彈簧)-此將根據(jù)圖10B更加詳細地加以論述。
在某些其中干涉式調(diào)制器載體652是由可使水蒸汽通過其滲透入保護空腔內(nèi)的材料制成的實施例中，干涉式調(diào)制器載體652的內(nèi)側(cè)可有利地覆蓋一防潮層672。除防潮層672之外或取代防潮層672，可在保護空腔內(nèi)提供干燥劑674。在圖8B中，顯示一干燥劑層674位于防潮層672以下。在其中干涉式調(diào)制器載體652由一足以耐受水蒸汽的襯底制成的實施例中，不需要防潮層672。
圖9A及圖9B顯示兩個組件700及702的一俯視圖，這兩個組件共同構(gòu)成一類似于圖8所示裝置650的顯示裝置。圖9A顯示共同構(gòu)成所述顯示裝置的這兩個組件的下半部分700。一透明下部襯底704包含一配置成使光反射穿過襯底704的干涉式調(diào)制器陣列706。環(huán)繞襯底704的外邊緣且包圍一密封環(huán)708的是一ACF凸緣710，其通過位于襯底704上的跡線引線712a提供與陣列706的電連接。
圖9B顯示上半部分702的俯視圖，上半部分702配置成與下半部分700相配合且共同構(gòu)成所述顯示裝置。一沿該干涉式調(diào)制器陣列716的邊緣定位的對應(yīng)互連凸緣714環(huán)繞一組電子組件718a-d(例如驅(qū)動器芯片、IC、無源組件等)，其中至少某些組件(在該實施例中為718a、b)通過跡線引線712b電連接至互連凸緣714。電子組件718a-d中的某些組件通過跡線引線712c彼此相連，且某些電子組件718與外部電路之間可通過跡線引線712和外部互連管腳720進行連接。在這兩個模塊結(jié)合到一起后，互連凸緣714與ACF凸緣710之間的連接即會使電子組件718a、b與位于襯底704上的陣列706電連接。
圖10A和圖10B顯示一占用面積縮小的顯示裝置750。根據(jù)以下論述易知，裝置750的占用面積縮小是因為消除了如在圖7和圖8中所示的位于由密封環(huán)所構(gòu)成的保護空腔外且其上布置有例如驅(qū)動器芯片和連接線等組件的凸緣。圖10A顯示處于一已組裝狀態(tài)的裝置750，且圖10B以分解圖形式顯示所述裝置750。參考圖10A，裝置750包括一通過一密封環(huán)764密封至一干涉式調(diào)制器載體770的透明襯底754。在該實施例中，載體770充當裝置750的一背板。
載體770包括一通過一跡線引線762a連接至一電饋通線766的第一顯示電路756。電饋通線766用作一連接至裝置750的內(nèi)部組件的連接線，如將參考圖10所更詳細說明。顯示電路756還與一組用于將顯示裝置750連接至外部裝置的外部互連管腳760電連接。另外，一組互連引線762b將顯示電路756連接至一柔性電纜772，該柔性電纜772提供一與裝置750的內(nèi)部組件的電連接。
現(xiàn)在參考圖10B，可以看到占用面積縮小的顯示裝置750的內(nèi)部組件。如圖所示，透明襯底754包括一配置成使光反射穿過襯底754的干涉式調(diào)制器陣列752。干涉式調(diào)制器陣列752內(nèi)部是一組導(dǎo)電支柱768，該組導(dǎo)電支柱768適于提供一與位于載體770下表面上的一組相匹配的導(dǎo)電焊墊767a的電連接?？梢韵胂?，導(dǎo)電焊墊767a與電饋通線766進行通信以便提供一至顯示電路756(圖10A)的電鏈路。
當然，應(yīng)意識到，顯示電路756可通過柔性電纜772連接至導(dǎo)電焊墊767。如圖所示，柔性電纜772安裝至載體770的下表面且與導(dǎo)電焊墊767b電連接，導(dǎo)電襯墊767b又通過導(dǎo)電支柱768連接至干涉式調(diào)制器752。該配置不需要在載體770中存在饋通線，因此可減少水蒸汽可穿過載體770并與干涉式調(diào)制器752接觸的機會。
圖中還顯示一位于載體770的下表面上的干燥劑774，其用于吸收任何可能進入所述裝置的保護空腔的潮氣。
由于導(dǎo)電支柱768與導(dǎo)電焊墊767a、b之間的接觸是在750的內(nèi)部，因而結(jié)合件的材料的特性可能會帶來問題。在固化期間會排出氣體的ACF材料可產(chǎn)生會干擾所述陣列運行的物質(zhì)。ACF材料的替代物包括低溫焊料、微機械壓力連接器、凸塊結(jié)合件及其他就化學(xué)和排出氣體觀點而言為中性的添加材料。在某些實施例中(例如那些利用真空封裝的實施例中)，電饋通線可同時充當互連線和機械隔離件，或僅充當機械隔離件。作為機械隔離件，電饋通線在干涉式調(diào)制器陣列與干涉式調(diào)制器背板之間保持一距離以防止外部機械力或大氣壓力的影響。
當然，雖然在該實施例中只顯示了相對少數(shù)幾個導(dǎo)電支柱，然而應(yīng)意識到，可在陣列752內(nèi)制作數(shù)十、數(shù)百或數(shù)千的這樣的支柱。類似地，可在載體770的下表面上形成數(shù)十、數(shù)百或數(shù)千的相匹配的導(dǎo)電焊墊。此使復(fù)雜的電子電路(例如驅(qū)動電路)能夠連接至陣列752。
雖然圖10顯示一采用導(dǎo)電支撐柱的實施例，但有許多種結(jié)構(gòu)可用于使陣列752與干涉式調(diào)制器載體770電連接。例如，可使用微機械壓力連接器。微機械壓力連接器的形式多種多樣，且包括因固有的機械應(yīng)力而延伸于所述襯底的平面上方的導(dǎo)電金屬結(jié)構(gòu)。微機械壓力連接器可為指狀件或線圈狀件，其在沉積及圖案化時，部分地駐留在一犧牲材料上且部分地駐留在襯底或一個或多個膜或結(jié)構(gòu)上而在其與該結(jié)構(gòu)之間不存在中間犧牲層。在該實施例中，在最后的MEMS制作步驟(其中移除犧牲層的釋放步驟)期間，連接器中的應(yīng)力使其在豎直方向偏離襯底。如果與位于一對置襯底或干涉式調(diào)制器載體上的導(dǎo)電器件正確對準，則其可提供一不排出氣體的電連接。
還應(yīng)了解，可將某些或全部驅(qū)動器芯片置于載體770的下表面上，并因此置于由載體770、透明襯底754和密封環(huán)764構(gòu)成的密封空腔內(nèi)部。在該替代實施例中，如圖10B所示，一電路芯片758安裝在載體770的下表面上。芯片758通過跡線762c與柔性電纜772電相通并通過跡線762d與導(dǎo)電焊墊767b電相通。此使芯片758能夠與干涉式調(diào)制器陣列752及位于載體770的上表面上的顯示電路756進行通信。
圖11顯示一顯示模塊800的一實施例，其中驅(qū)動器芯片802a及802b位于一透明襯底804上，且通過跡線引線810a電連接至一干涉式調(diào)制器陣列806，以使驅(qū)動器芯片802a、b可控制陣列806的狀態(tài)。驅(qū)動器芯片802a、b位于一在襯底804通過密封環(huán)816結(jié)合至干涉式調(diào)制器載體814時形成的保護空腔內(nèi)。驅(qū)動器芯片802a、b通過跡線引線810b和810c及柔性電纜812電連接至外部互連管腳808。一種其中驅(qū)動器芯片802a、b同陣列806位于同一表面上的配置可有利于減少與干涉式調(diào)制器載體814進行的連接的數(shù)量，因為一適合用于該顯示器的驅(qū)動器芯片可具有明顯多于輸入的輸出。
盡管圖中未示出，但可在至少由密封環(huán)816、載體814及襯底804構(gòu)成的保護空腔的內(nèi)部使用一防潮層及/或干燥劑。其他組件(未示出)，包括但不限于此前根據(jù)其他實施例所論述的那些組件，可并入顯示模塊800內(nèi)-既可位于透明襯底804上，也可位于干涉式調(diào)制器載體814上。這些組件可處于由襯底804、載體814和密封環(huán)816構(gòu)成的保護空腔的內(nèi)部或外部，且可利用上文根據(jù)前述實施例所論述的任一種方法來實現(xiàn)與這些組件的連接及這些組件之間的連接。
雙側(cè)式顯示器一類電子產(chǎn)品使用兩個彼此對置地集成的顯示器，因而在對置側(cè)上有兩個可視面。該類產(chǎn)品包括“蛤殼式”電話，其可具有一充當主要信息接口且僅在產(chǎn)品打開時才顯示的主顯示器、及一存在于產(chǎn)品外側(cè)且一直提供狀態(tài)信息的副顯示器。該類電話對產(chǎn)品集成及顯示模塊的薄度提出了高的需求。
圖12顯示基于雙側(cè)式干涉式調(diào)制器的副顯示器/主顯示器模塊850。如圖所示，干涉式調(diào)制器陣列852存在于透明襯底854上且通過密封環(huán)856結(jié)合至干涉式調(diào)制器載體858。所述載體858隨后通過密封環(huán)860結(jié)合至上面存在有干涉式調(diào)制器陣列864的透明襯底862。在這一特定配置中，整體模塊850的厚度得以減小，因為這兩個顯示器共享同一載體858，載體858可執(zhí)行一項或多項前述功能。因此，在某些實施例中，載體858提供一用于支撐配置成控制陣列864的狀態(tài)的電子電路的構(gòu)件。
盡管在圖12中將載體858及每一襯底854或862顯示為具有相同的尺寸，但所述載體及/或這兩個襯底中每一襯底可延伸至密封環(huán)856和860中的任一個之外，且其他組件可定位在這些位于密封環(huán)外部的表面中的任一個表面上。因此，載體858或襯底854或862中任一者的表面積可大于其他兩個的表面積。干涉式調(diào)制器852和864與載體858之間的連接以及穿過載體的連接可通過前述任一方法或多個方法的組合來實現(xiàn)，包括但不限于柔性電纜、電饋通線、跡線引線、導(dǎo)電支撐柱或微機械壓力連接器。
在圖13中顯示一雙側(cè)式顯示器900的另一實施例。在該實施例中取消了干涉式調(diào)制器載體。一承載一上部干涉式調(diào)制器陣列906的上部透明襯底902通過一密封環(huán)910結(jié)合至一位于其對側(cè)的下部透明襯底908。下部透明襯底904承載一下部干涉式調(diào)制器陣列908，其配置成使光反射穿過下部透明襯底904。由于上部干涉式調(diào)制器陣列906(其充當副顯示器)的尺寸小于下部干涉式陣列908，因而在上部透明襯底902的內(nèi)表面上留有額外的區(qū)域，該額外的區(qū)域可用于支撐在其他實施例中通常由干涉式調(diào)制器載體支撐的各種功能。因此，在某些實施例中，上部襯底902提供一用于支撐配置成控制陣列906的狀態(tài)的電子電路的構(gòu)件。在該實施例中，上部透明襯底902可由一防潮能力低于玻璃的聚合物構(gòu)成。為防止在裝置壽命期間水份積聚，在襯底902的內(nèi)表面上提供防潮層912和干燥劑914。
在圖13中所示的顯示器900的其他實施例中-其中例如IC等電子組件位于由上部和下部透明襯底構(gòu)成的保護空腔內(nèi)，防潮層912及/或干燥劑914可直接或間接施加在電子組件上。該施加可通過(例如)噴涂或絲網(wǎng)印刷或通過任一種其他適當?shù)姆椒▽崿F(xiàn)。
圖14顯示一雙側(cè)式顯示器950的另一實施例，其中一上部透明襯底952及干涉式調(diào)制器陣列954用作副顯示器。在該實施例中，上部透明襯底952及干涉式調(diào)制器陣列954結(jié)合并附裝至一環(huán)形干涉式調(diào)制器載體956。該總成隨后通過一密封環(huán)958結(jié)合至一配置成向一干涉式調(diào)制器陣列962傳遞光的透明襯底960?？梢钥闯?，襯底952的表面積小于襯底960的表面積。必要時(如在環(huán)形載體956包含防潮能力低于玻璃的塑料時)，可提供一防潮層964和干燥劑966。
盡管在圖14中所示的模塊配置可能不如圖13中所示的模塊配置薄，但其在可并入模塊的副顯示器載體平面內(nèi)的器件方面提供更大程度的靈活性。由于載體956不需要是透明的，因此所使用的材料可根據(jù)例如強度等其他考慮因素選擇。通過使電饋通線沿透明襯底952與PC載體956之間的結(jié)穿過，可更容易地穿過載體956提供電饋通線。此使得能夠在載體956的上表面上布置驅(qū)動器芯片或其他組件。由于透明襯底952的高度，例如驅(qū)動器芯片968等高度等于或小于襯底952的高度的組件將不會增加裝置950的整體高度。跡線引線970可(例如)自位于襯底956的上表面上的驅(qū)動器芯片968直接敷設(shè)至陣列954，而不需要柔性電纜、饋通線或其他復(fù)雜的連接線。由于如前文所述，載體956可為一多層式導(dǎo)體聚合物疊層，因而引線970可敷設(shè)在載體956內(nèi)，從而有利于保護所述引線免受損傷。線970可有利地包含兩條引線，其中一條在載體956之上或之內(nèi)并設(shè)置為與另一條位于上部襯底952的下表面上的引線電接觸。
在圖15中顯示一雙側(cè)式顯示器1000的又一實施例。圖15中顯示的組件包括一上部透明襯底1002，上部透明襯底1002承載一配置成使光反射穿過透明襯底1002的干涉式調(diào)制器陣列1006。上部透明襯底1002通過一密封焊蠶1010結(jié)合至一上面定位有干涉式調(diào)制器陣列1008的下部透明襯底1004。
圖16顯示一裝置1150(例如一蜂窩式電話)的一實施例，該裝置150包含一借助一密封環(huán)1156結(jié)合至一透明襯底1154的干涉式調(diào)制器載體1152。根據(jù)圖16可以看出，載體1152的表面積大于襯底1154的表面積。驅(qū)動器芯片1158位于載體1152的上側(cè)上，且通過電饋通線1160及導(dǎo)電支柱1162電連接至一干涉式調(diào)制器陣列1164，干涉式調(diào)制器陣列1164位于襯底1154上且配置成使光反射穿過襯底1154。位于載體1152的與驅(qū)動器芯片1158同一側(cè)上且通過跡線引線1166與驅(qū)動器芯片1158電連接的是天線1168、裝置處理器/存儲器1170、蓄電池1172及外部互連硬件1174。位于載體1152的與驅(qū)動器芯片1158相反側(cè)上的是鍵盤、鍵盤燈及麥克風(fēng)硬件，統(tǒng)稱為1176。盡管未示出，但鍵盤及麥克風(fēng)硬件1176可設(shè)置成通過任一種適當?shù)姆椒ㄅc位于載體1152對側(cè)上的驅(qū)動器芯片1158電連接，所述方法包括但不限于上述類型的電饋通線、跡線引線及柔性電纜。
如在圖16中所示，干涉式調(diào)制器1164的載體1152是主要的內(nèi)部結(jié)構(gòu)組件，同時還充當電連接構(gòu)件。該整個總成封裝在一殼體1166中，殼體1166不需要具有在用于隔離顯示器的產(chǎn)品中所用殼體所具有的結(jié)構(gòu)剛度。該殼體的構(gòu)造及其與干涉式調(diào)制器載體的連接使傳播至透明襯底1154及相關(guān)組件的機械震動的幅度最小化，因此提高了產(chǎn)品的整體堅固性。載體1152由此成為所述裝置的“骨干”。
在傳統(tǒng)的以顯示器為中心的裝置組裝方法中，裝置的強度來自于封裝所述裝置的外殼，與此相反，本裝置的強度而是來自于位于所述裝置內(nèi)的載體1152，因為所述載體充當所述裝置的主要結(jié)構(gòu)組件。載體1152的更高的強度可源于構(gòu)成載體的材料?；蛘?，或除材料的選擇之外，載體的強度可源于載體的尺寸。例如，加大載體1152的厚度或改變載體橫截面的形狀即可提供使載體充當裝置1150的一主要結(jié)構(gòu)組件所需要的強度。利用該種可同時增強干涉式調(diào)制器載體在產(chǎn)品中所承擔的實體及結(jié)構(gòu)功能的技術(shù)，可實現(xiàn)多種其他配置。
圖18A及18B為顯示一顯示裝置2040的另一實施例的系統(tǒng)方框圖。顯示裝置2040可為(例如)一蜂窩式電話或移動電話。然而，顯示裝置2040的相同組件或其稍有差異的組件也可說明不同類型的顯示裝置，例如電視或便攜式媒體播放器。
顯示裝置2040包括一外殼2041、一顯示器2030、一天線2043、一揚聲器204、一輸入裝置2048及一麥克風(fēng)2046。外殼2041通常由業(yè)內(nèi)技術(shù)人員所熟知的許多種制造工藝中的任何一種制成，包括注射成型及真空成形。另外，外殼2041可由許多種材料中的任何一種制成，包括但不限于塑料、金屬、玻璃、橡膠及陶瓷，或其一組合。在一實施例中，外殼2041包括可與其它具有不同顏色或包含不同標志、圖片或符號的可移動部分互換的可移動部分(未示出)。
實例性顯示裝置2040的顯示器2030可為許多種顯示器中的任何一種，包括如本文中所述的雙穩(wěn)顯示器。在其他實施例中，如業(yè)內(nèi)技術(shù)人員所熟知，顯示器2030包括一平板顯示器，例如如上所述的等離子體顯示器、EL、OLED、STNLCD或TFT LCD，或一非平板顯示器，例如CRT或其他電子管裝置。不過，如本文所述，出于說明本實施例的目的，顯示器2030包含一干涉式調(diào)制器顯示器。
在圖18B中示意性地顯示實例性顯示裝置2040的一實施例的組件。所示實例性顯示裝置2040包括一外殼2041且可包括其他至少部分地封閉在外殼2041內(nèi)的組件。例如，在一實施例中，實例性顯示裝置2040包括一網(wǎng)絡(luò)接口2027，網(wǎng)絡(luò)接口2027包括一耦接至一收發(fā)器2047的天線2043。收發(fā)器2047連接至與調(diào)節(jié)硬件2052相連的處理器2021。調(diào)節(jié)硬件2052可配置成調(diào)節(jié)一信號(例如對信號進行濾波)。調(diào)節(jié)硬件2052連接至一揚聲器2045及一麥克風(fēng)2046。處理器2021也連接至一輸入裝置2048及一驅(qū)動控制器2029。驅(qū)動控制器2029耦接至一幀緩沖器2028及陣列驅(qū)動器2022，陣列驅(qū)動器2022又耦接至一顯示陣列2030。一電源2050根據(jù)該特定實例性顯示裝置2040的設(shè)計的要求向所有組件提供功率。
網(wǎng)絡(luò)接口2027包括天線2043及收發(fā)器2047，以使實例性顯示裝置2040可通過網(wǎng)絡(luò)與一個或多個裝置通信。在一實施例中，網(wǎng)絡(luò)接口2027還可具有某些處理功能，以降低對處理器2021的要求。天線2043為業(yè)內(nèi)技術(shù)人員習(xí)知的任一種用于發(fā)射和接收信號的天線。在一實施例中，所述天線根據(jù)IEEE 802.11標準(包括IEEE 802.11(a)、(b)或(g))發(fā)射和接收RF信號。在另一實施例中，所述天線根據(jù)藍牙(BLUETOOTH)標準發(fā)射和接收RF信號。倘若為一蜂窩式電話，則所述天線設(shè)計成接收用于在一無線蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)內(nèi)進行通信的CDMA、GSM、AMPS或其他習(xí)知信號。收發(fā)器2047預(yù)處理自天線2043接收的信號，以使這些信號可由處理器2021接收及進一步處理。收發(fā)器2047還處理自處理器2021接收到的信號，以便可自實例性顯示裝置2040通過天線2043發(fā)射這些信號。
在一替代實施例中，收發(fā)器2047可由一接收器替代。在另一替代實施例中，網(wǎng)絡(luò)接口2027可由一可儲存或產(chǎn)生擬發(fā)送至處理器2021的圖像數(shù)據(jù)的圖像源替代。例如，該圖像源可為一數(shù)字視頻光盤(DVD)或一包含圖像數(shù)據(jù)的硬盤驅(qū)動器、或一產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)的軟件模塊。
處理器2021通?？刂茖嵗燥@示裝置2040的整體運行。處理器2021自網(wǎng)絡(luò)接口2027或一圖像源接收數(shù)據(jù)，例如經(jīng)壓縮的圖像數(shù)據(jù)，并將所述數(shù)據(jù)處理成原始圖像數(shù)據(jù)或一種易于處理成原始圖像數(shù)據(jù)的格式。此后，處理器2021將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送至驅(qū)動控制器2029或幀緩沖器2028進行存儲。原始數(shù)據(jù)通常指標識一圖像內(nèi)每一位置處的圖像特征的信息。例如，這些圖像特征可包括顏色、飽和度及灰度級。
在一實施例中，處理器2021包括一微處理器、CPU或用于控制實例性顯示裝置2040的運行的邏輯單元。調(diào)節(jié)硬件2052通常包括用于向揚聲器2045傳輸信號及從麥克風(fēng)2046接收信號的放大器及濾波器。調(diào)節(jié)硬件2052可為實例性顯示裝置2040內(nèi)的離散組件，或者可并入處理器2021或其他組件內(nèi)。
驅(qū)動控制器2029直接從處理器2021或從幀緩沖器2028接收由處理器2021所產(chǎn)生的原始圖像數(shù)據(jù)，并將所述原始圖像數(shù)據(jù)適當?shù)刂匦赂袷交愿咚賯鬏斨陵嚵序?qū)動器2022。具體而言，驅(qū)動控制器2029將原始圖像數(shù)據(jù)重新格式化為一具有一光柵類格式的數(shù)據(jù)流，以使其具有一適用于掃描整個顯示陣列2030的時間次序。此后，驅(qū)動控制器2029將格式化后的信息發(fā)送至陣列驅(qū)動器2022。盡管一驅(qū)動控制器2029(例如一LCD控制器)通常作為一獨立的集成電路(IC)與系統(tǒng)處理器2021相關(guān)聯(lián)，但這些控制器可按許多種方式進行構(gòu)建。其可作為硬件嵌入處理器2021中、作為軟件嵌入處理器2021中、或以硬件形式與陣列驅(qū)動器2022完全集成在一起。
通常，陣列驅(qū)動器2022自驅(qū)動控制器2029接收格式化后的信息并將視頻數(shù)據(jù)重新格式化為一組平行的波形，該組平行的波形每秒許多次地施加至來自顯示器的x-y像素矩陣的數(shù)百且有時是數(shù)千條引線。
在一實施例中，驅(qū)動控制器2029、陣列驅(qū)動器2022及顯示陣列2030適用于本文所述的任何類型的顯示器。例如，在一實施例中，驅(qū)動控制器2029為一傳統(tǒng)的顯示控制器或一雙穩(wěn)顯示控制器(例如一干涉式調(diào)制器控制器)。在另一實施例中，陣列驅(qū)動器2022為一傳統(tǒng)驅(qū)動器或一雙穩(wěn)顯示驅(qū)動器(例如一干涉式調(diào)制器顯示器)。在一實施例中，一驅(qū)動控制器2029與陣列驅(qū)動器2022集成在一起。這種實施例在例如蜂窩式電話、手表及其他小面積顯示器等高度集成的系統(tǒng)中很常見。在又一實施例中，顯示陣列2030為一典型的顯示陣列或一雙穩(wěn)顯示陣列(例如一包含一干涉式調(diào)制器陣列的顯示器)。
輸入裝置2048使用戶能夠控制實例性顯示裝置2040的運行。在一實施例中，輸入裝置2048包括一小鍵盤(例如一QWERTY鍵盤或一電話小鍵盤)、一按鈕、一開關(guān)、一觸敏屏幕、一壓敏或熱敏薄膜。在一實施例中，麥克風(fēng)2046為實例性顯示裝置2040的一輸入裝置。在使用麥克風(fēng)2046向裝置輸入數(shù)據(jù)時，可由用戶提供語音命令來控制實例性顯示裝置2040的運行。
電源2050可包含許多種能量存儲裝置，此在業(yè)內(nèi)眾所周知。例如，在一實施例中，電源2050為一可再充電的蓄電池，例如一鎳-鎘蓄電池或一鋰離子蓄電池。在另一實施例中，電源2050為一可再生能源、電容器或太陽能電池，包括一塑料太陽能電池及太陽能電池涂料。在另一實施例中，電源2050配置成自墻上的插座接收功率。
在某些實施方案中，控制可編程性如上所述存在于一可位于電子顯示系統(tǒng)中的多個位置上的驅(qū)動控制器中。在某些情況下，控制可編程性存在于陣列驅(qū)動器2022中。業(yè)內(nèi)的技術(shù)人員將知，可在任何數(shù)量的硬件及/或軟件組件中以不同的配置實施上述優(yōu)化。
成形背板在又一實例性實施例中，背板包括一定形的印刷電路板或其他定形的干涉式調(diào)制器載體。圖17A和17B顯示一包含一定形背板1228的裝置1200的一實施例。如在圖17A中可以看出，背板1228具有一拱形中央?yún)^(qū)域1230。該拱形中央?yún)^(qū)域1230被一實質(zhì)上更平坦的周邊區(qū)域1225圍繞。
在圖17A及17B的實施例中，背板1228包括一印刷電路板(PCB)。該印刷電路板彎曲成使裝置1200內(nèi)的一空腔1250(參見圖17B)足夠大，以容納一裝在其中的調(diào)制器陣列1210。在背板1228使用PCB的實施例中，定形空腔1250可通過沖壓PCB背板1228或通過任一種其他適當?shù)腜CB定形或切割方法而形成。在替代實施例中，背板1228可包含玻璃或一基本上不能滲透水份的玻璃化合物。如果使用玻璃制造，則所述背板的定形中央?yún)^(qū)域1230可通過噴砂或任一種其他適當?shù)牟ＡФㄐ位蚯懈罘椒ㄐ纬伞?br> 在圖17A所示的實施例中，一電組件1260安裝至背板1228。一組跡線引線1240從背板1228的周邊區(qū)域1226中的孔1234伸出并電連接至電組件1260。來自電組件1260的引線1262可(例如)焊接至跡線引線1240。如將進一步根據(jù)圖17B所述，孔1234包括通路1242，通路1242使得能夠在背板1228的上表面與下表面之間實現(xiàn)電連接。在一實例性實施例中，電組件1260為一驅(qū)動器芯片，其配置成控制陣列1210中的調(diào)制器的狀態(tài)。在另一實施例中，該電組件可為任何類型的電組件或裝置，包括但不限于其他集成電路、其他無源和有源電結(jié)構(gòu)或組件、或其他表面安裝式電子裝置，例如晶體管、電容器、電阻器、二極管、電感器等。
現(xiàn)在參閱圖17B，可以看出，在封裝結(jié)構(gòu)1200中，將背板1228附裝至一襯底1216即會構(gòu)成一空腔1250。調(diào)制器陣列1210裝在背板1228與襯底1216之間的空腔1250中。如上所述，背板1228為拱形。拱形中央?yún)^(qū)域1230的彎曲部分還形成一凹槽1252，在凹槽1252處，背板1228與襯底1216之間的距離大于空腔1250的其它部分處的距離。因此空腔1250在布置有調(diào)制器陣列1210的中央?yún)^(qū)域1230處有利地得到擴大。
由此提供了使調(diào)制器陣列1210無阻礙地運行的空間。盡管將背板1228的中央?yún)^(qū)域1230顯示為拱形，然而許多種其它形狀也屬于本發(fā)明的范圍。例如，背板1228可具有一不必限于中央?yún)^(qū)域1230的彎曲或凹陷形狀，或者可具有其它形狀，例如一帶肋的設(shè)計或一隆起的矩形設(shè)計。在一實施例中，背板1228的邊緣傾斜以使其具有一降低的外形。只要陣列1210中的至少一部分調(diào)制器位于背板1228的一擴大的區(qū)域或空腔內(nèi)，便可為陣列1210的該部分提供無阻礙運行所需的空間。
在周邊區(qū)域1226內(nèi)形成多個通孔1234。在圖17B所示的實施例中，這些孔1234交錯布置。在某些設(shè)計中，交錯孔1234之間的間隔可介于約50至70微米之間。在其中孔1234不交錯的其他實施例中，間距也可介于約75至125微米(μm)之間。背板1228可具有一介于約0.5與2.0毫米(mm)之間的厚度，且通孔由此也將為同一深度以便完全穿透背板1228。不過，超出這些范圍的值也屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
在本發(fā)明的不同實施例中，孔1234的數(shù)量和配置可不同。例如，在一實施例中，孔1234可位于背板1228的拱形或凹陷的中央?yún)^(qū)域中?？?234的布置將取決于所需的具體功能。孔1234的確切位置及位置的組合屬于業(yè)內(nèi)技術(shù)范圍內(nèi)?？?234可通過(例如)機械穿孔、激光穿孔或超聲波穿孔而形成。也可使用形成孔1234的其他標準方法。
圖17B還顯示了布置在印刷電路板背板1228上且橫穿印刷電路板背板1228的電跡線1240。如上所述(參見圖17A)，在背板1228與空間調(diào)制器之間形成一電連接。例如，在所示的實施例中，電跡線1240接觸穿過印刷電路板背板1228的通路1242。通路1242可為(例如)以印刷電路板領(lǐng)域中所熟知的任何方式制成的電鍍通路。通路1242與襯底1216上的一組電焊墊1246之間的焊料1244在二者之間提供一導(dǎo)電通道。這些電連接使PCB背板1228上的電跡線1240可與調(diào)制器陣列1210中的電極電相通。如上所述，PCB背板1228與調(diào)制器陣列1210之間的電連接的設(shè)計和制作工藝可千變?nèi)f化。
如圖17B所示，PCB背板1228可包含一多層式結(jié)構(gòu)。例如，一金屬化層1264可嵌入印刷電路板背板1228中。該金屬化層1264按照多層式印刷電路板中的傳統(tǒng)方式通過一導(dǎo)電栓塞1266電連接至其中一條電跡線1240?？墒褂闷渌圃於鄬邮奖嘲宓姆椒?。可通過這種方式提供額外的導(dǎo)電路徑。例如，在一實例性實施例(未顯示)中，電跡線可為PCB背板的一整體構(gòu)成部分。在該實施例中，電跡線可通過傳統(tǒng)的PCB背板1228多層化方式嵌入PCB背板內(nèi)。這些電跡線可以多種方式來配置，包括但不限于電跡線與通路及/或電焊墊電相通。另外，電跡線1240可與各個調(diào)制器電相通或直接與整個陣列或其子部分電相通。
在圖17B所示的實施例中，一干燥劑1254置于光學(xué)調(diào)制器陣列1210與背板1228之間。背板1228的凹陷部分為置于空腔1250內(nèi)的干燥劑1254提供了更大的間隙，以使其不干擾陣列1210的運行。
干燥劑1254可具有不同的形狀、形式及尺寸，且可以不同的方式施加。在圖17B所示的實施例中，干燥劑1254包括一使用粘合劑安裝至背板1228的薄片。更具體而言，干燥劑1254粘合至背板1228的中央?yún)^(qū)域1230。背板1228前側(cè)的彎曲部分所形成的凹槽有利地在調(diào)制器陣列1210的上方為干燥劑1254提供空間。
封裝結(jié)構(gòu)1200還在多個方面增強了調(diào)制器的性能。通過將電總線1240集成在封裝結(jié)構(gòu)1200的外側(cè)上，可提供許多種可增強陣列1210的性能或提供附加特性的設(shè)計可能性。例如，電總線可布置成使總線的一端連接至陣列內(nèi)一行電極或列電極的一端、且總線的另一端連接至同一行電極或列電極的另一端。該連接為所述的行或列增加了一并聯(lián)導(dǎo)電路徑，從而減小了所述行或列的整體電阻。
較佳地，導(dǎo)電總線1240提供一連接至光學(xué)調(diào)制器陣列1210的、導(dǎo)電率相對高的電連接。導(dǎo)電總線1240可制造成尺寸(例如寬度和厚度)大于用于連接陣列1210中的調(diào)制器的電極。這種增強的導(dǎo)電率及由此降低的阻抗使陣列1210中的光學(xué)調(diào)制器能夠更快地被驅(qū)動。另外，由于如果導(dǎo)電總線1240安裝在封裝結(jié)構(gòu)1200的外表面1232上，則導(dǎo)電總線1240將位于封裝之外，因此不會犧牲布置有調(diào)制器陣列1210的空腔1250內(nèi)的寶貴空間。還會避免干擾干涉式調(diào)制器陣列1210的機械運行。封裝結(jié)構(gòu)1200還可提供在本文中未具體陳述的其他優(yōu)點。
在其他實施例中可應(yīng)用導(dǎo)電總線1240的其他配置。例如，導(dǎo)電總線1240可沿循不同的通道且可按不同方式進行連接。具體的幾何形狀可根據(jù)設(shè)計或所期望的功能進行修改。例如，在一實例性實施例(未顯示)中，孔1234的一部分布置于背板1228的拱形區(qū)域1230上，且導(dǎo)電總線1240與相應(yīng)孔1234下方的陣列1210中的至少一部分調(diào)制器電相通。該實施例可用于對陣列1210的某些部分進行測試。
盡管上述的詳細說明已顯示、說明并指出了適用于不同實施例的本發(fā)明的新穎特征，然而應(yīng)了解，業(yè)內(nèi)技術(shù)人員可在形式及細節(jié)上對所例示的裝置或工藝進行各種刪除、替換或修改，此并不背離本發(fā)明的精神。應(yīng)認識到，本發(fā)明可在一并不具有本文所述的全部特征和優(yōu)點的形式中實施，因為某些特性可獨立于其他特性使用或?qū)嵤?br> 權(quán)利要求
1.一種顯示器，其包括一透明襯底；一干涉式調(diào)制器陣列，其配置成使光反射穿過所述透明襯底；一背板，其密封至所述透明襯底并為所述干涉式調(diào)制器提供一空腔；及電子電路，其位于所述背板上且與所述干涉式調(diào)制器陣列電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的顯示器，其中所述電子電路位于由所述背板與所述透明襯底構(gòu)成的所述空腔的外面。
3.如權(quán)利要求1所述的顯示器，其中所述電子電路位于由所述背板與所述透明襯底構(gòu)成的所述空腔的里面。
4.如權(quán)利要求1所述的顯示器，其中所述干涉式調(diào)制器包括復(fù)數(shù)個內(nèi)部連接器，且其中所述內(nèi)部連接器配置成提供與所述電子電路的所述電連接。
5.如權(quán)利要求4所述的顯示器，其中所述內(nèi)部連接器包含金屬凸塊。
6.如權(quán)利要求4所述的顯示器，其中所述內(nèi)部連接器包含導(dǎo)電支柱。
7.如權(quán)利要求1所述的顯示器，其中所述背板包含一印刷電路板。
8.一種裝置，其包括一透明襯底；一干涉式調(diào)制器陣列，其配置成使光反射穿過所述透明襯底；及一背板，其密封至所述透明襯底并為所述干涉式調(diào)制器提供一空腔，其中所述背板包括配置成控制所述干涉式調(diào)制器的電子電路。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述電子電路為一顯示器驅(qū)動電路。
10.如權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述透明襯底包含玻璃。
11.如權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述干涉式調(diào)制器陣列配置成反射多種顏色的光。
12.如權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述背板包含一印刷電路板。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述印刷電路板包括一防潮層。
14.如權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述背板通過一密封環(huán)密封至所述透明襯底。
15.如權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述背板的表面積大于所述透明襯底的表面積。
16.如權(quán)利要求15所述的裝置，其中所述背板配置成充當所述裝置的一主要結(jié)構(gòu)組件。
17.如權(quán)利要求16所述的裝置，其另外包含配置成控制所述裝置的附加電子電路，其中所述背板為所述附加電子電路中的至少某些組件提供實體支撐。
18.如權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述密封環(huán)提供一氣密性密封。
19.如權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述裝置為一蜂窩式電話。
20.如權(quán)利要求8所述的裝置，其進一步包括一與所述干涉式元件陣列電相通的處理器，所述處理器配置成處理圖像數(shù)據(jù)；及一與所述處理器電相通的存儲裝置。
21.如權(quán)利要求20所述的裝置，其進一步包括一配置成向所述電子電路發(fā)送所述圖像數(shù)據(jù)的至少一部分的控制器。
22.如權(quán)利要求20所述的裝置，其進一步包括一配置成向所述處理器發(fā)送圖像數(shù)據(jù)的圖像源模塊。
23.如權(quán)利要求22所述的裝置，其中所述圖像源模塊包含一接收器、收發(fā)器、及發(fā)送器中的至少一個。
24.如權(quán)利要求20所述的裝置，其進一步包括一配置成接收輸入數(shù)據(jù)并將所述輸入數(shù)據(jù)傳送至所述處理器的輸入裝置。
25.一種制造一顯示裝置的方法，其包括提供一包含一干涉式調(diào)制器陣列的透明襯底；提供一包含電子電路的背板，所述電子電路配置成控制所述干涉式調(diào)制器陣列；及將所述透明襯底密封至所述背板，以在所述干涉式調(diào)制器陣列上方構(gòu)成一空腔，且其中所述電子電路設(shè)置成與所述干涉式調(diào)制器陣列電相通。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其中所述透明襯底為玻璃。
27.如權(quán)利要求25所述的方法，其中所述透明襯底為一聚合物材料。
28.如權(quán)利要求25所述的方法，其中所述背板包含一用于控制所述干涉式調(diào)制器陣列的驅(qū)動電路。
29.如權(quán)利要求25所述的方法，其中所述背板包含一印刷電路板。
30.如權(quán)利要求25所述的方法，其中將所述透明襯底密封至所述背板的所述步驟包括在所述透明襯底與所述背板之間設(shè)置一密封劑材料。
31.一種通過一工藝制成的顯示器，所述工藝包括提供一包含一干涉式調(diào)制器陣列的透明襯底；提供一包含電子電路的背板，所述電子電路配置成控制所述干涉式調(diào)制器陣列；將所述透明襯底密封至所述背板，以在所述干涉式調(diào)制器陣列上方構(gòu)成一空腔，且其中所述電子電路設(shè)置成與所述干涉式調(diào)制器陣列電相通。
32.一種顯示器，其包括用于調(diào)制光并使所述光朝一觀察者反射的構(gòu)件；一用于支撐所述用于調(diào)制光的構(gòu)件的第一構(gòu)件；用于控制所述用于調(diào)制光的構(gòu)件的狀態(tài)的構(gòu)件；一用于支撐所述控制構(gòu)件的第二構(gòu)件，其中所述第二構(gòu)件為所述用于調(diào)制光的構(gòu)件提供一空腔。
33.如權(quán)利要求32所述的顯示器，其進一步包括用于將所述控制構(gòu)件連接至所述用于調(diào)制光的構(gòu)件的構(gòu)件。
34.如權(quán)利要求33所述的顯示器，其進一步包括用于將所述第一構(gòu)件密封至所述第二構(gòu)件的構(gòu)件。
35.一種裝置，其包括一第一透明襯底；一第一干涉式調(diào)制器陣列，其配置成沿一第一方向反射光使其穿過所述第一透明襯底；一背板，其密封至所述第一透明襯底且為所述第一干涉式調(diào)制器陣列提供一空腔，其中所述背板包含配置成控制所述第一干涉式調(diào)制器陣列的電子電路；及一密封至所述背板的第二透明襯底，其中所述第二透明襯底包含一配置成沿一第二方向反射光的第二干涉式調(diào)制器陣列，且其中所述第一方向與所述第二方向為相反的方向。
36.如權(quán)利要求35所述的裝置，其中所述背板包含配置成控制所述第一及第二干涉式調(diào)制器陣列的狀態(tài)的電子電路。
37.如權(quán)利要求35所述的裝置，其中所述第一透明襯底的表面積實質(zhì)上小于所述第二透明襯底的表面積，且其中所述第一透明襯底附裝至所述背板。
38.如權(quán)利要求37所述的裝置，其中所述背板包括一環(huán)形背板。
39.如權(quán)利要求38所述的裝置，其中所述電子組件中的至少某些組件同所述第一透明襯底位于所述背板的同一側(cè)上。
40.如權(quán)利要求35所述的裝置，其中所述背板包含一印刷電路板。
41.如權(quán)利要求40所述的裝置，其另外在所述背板上包含一防潮層。
42.如權(quán)利要求41所述的裝置，其另外包含一干燥劑層。
43.如權(quán)利要求35所述的裝置，其中所述第一透明襯底包含玻璃。
44.如權(quán)利要求35所述的裝置，其中所述第一透明襯底包含一聚合物材料。
45.如權(quán)利要求35所述的裝置，其中所述第一干涉式調(diào)制器陣列小于所述第二干涉式調(diào)制器陣列，且所述電子電路中的至少某些組件位于所述保護空腔內(nèi)。
46.如權(quán)利要求45所述的裝置，其中所述第一透明襯底包含玻璃。
47.如權(quán)利要求45所述的裝置，其中所述第一透明襯底包含一聚合物材料。
48.如權(quán)利要求47所述的裝置，其另外在所述背板上包含一防潮層。
49.如權(quán)利要求48所述的裝置，其另外包含一干燥劑層。
50.一種具有一顯示器的裝置，其包括一第一透明襯底；一配置成使光反射穿過所述第一透明襯底的第一干涉式調(diào)制器陣列；一與所述第一透明襯底相對置的第二透明襯底；及一配置成使光反射穿過所述第二透明襯底的第二干涉式調(diào)制器陣列。
51.如權(quán)利要求50所述的裝置，其中所述第一陣列小于所述第二陣列。
52.如權(quán)利要求51所述的裝置，其中所述第一透明襯底的表面積小于所述第二透明襯底的表面積。
53.如權(quán)利要求52所述的裝置，其另外包含一環(huán)形載體，其中所述第一透明襯底密封至所述環(huán)形載體。
54.一種制造一顯示器的方法，其包括提供一包含一第一干涉式調(diào)制器陣列的第一透明襯底；提供一包含一第一干涉式調(diào)制器陣列的第二透明襯底；提供一背板，所述背板包含配置成控制所述第一及第二干涉式調(diào)制器陣列的狀態(tài)的電子電路；將所述第一透明襯底密封至所述背板；將所述第二透明襯底密封至所述背板；及將所述電子電路設(shè)置成與所述第一及第二干涉式調(diào)制器陣列電連接。
55.如權(quán)利要求54所述的方法，其中所述第一透明襯底包含玻璃。
56.如權(quán)利要求54所述的方法，其中所述第一透明襯底包含一聚合物材料。
57.如權(quán)利要求54所述的方法，其中所述背板包括一印刷電路板。
58.一種通過一工藝制成的顯示器，所述工藝包括提供一包含一第一干涉式調(diào)制器陣列的第一透明襯底；提供一包含一第一干涉式調(diào)制器陣列的第二透明襯底；提供一背板，所述背板包含配置成控制所述第一及第二干涉式調(diào)制器陣列的狀態(tài)的電子電路；將所述第一透明襯底密封至所述背板；將所述第二透明襯底密封至所述背板；及將所述電子電路設(shè)置成與所述第一及第二干涉式調(diào)制器陣列電連接。
59.一種顯示器，所述顯示器包括一用于調(diào)制光并使所述光朝一觀察者反射的第一構(gòu)件；一用于支撐所述第一調(diào)制構(gòu)件的第一構(gòu)件；一用于調(diào)制光并使所述光朝一觀察者反射的第二構(gòu)件；一用于支撐所述第二調(diào)制構(gòu)件的第二構(gòu)件；用于控制所述第一及第二調(diào)制構(gòu)件的狀態(tài)的構(gòu)件；及一用于支撐所述控制構(gòu)件的第三構(gòu)件。
60.如權(quán)利要求59所述的顯示器，其進一步包括用于將所述控制構(gòu)件連接至所述第一及第二調(diào)制構(gòu)件的構(gòu)件。
61.如權(quán)利要求60所述的顯示器，其進一步包括用于將所述第一支撐構(gòu)件密封至所述第三支撐構(gòu)件的構(gòu)件；及用于將所述第二支撐構(gòu)件密封至所述第三支撐構(gòu)件的構(gòu)件。
62.一種微機電(MEMS)裝置，其包括一包含復(fù)數(shù)個MEMS元件的襯底；一包含一定形區(qū)域及一實質(zhì)上更平坦的周邊區(qū)域的背板，其中所述背板包含復(fù)數(shù)個提供與所述MEMS元件的電連接性的導(dǎo)電路徑；及至少一個電耦接至所述導(dǎo)電路徑中的至少一路徑的電組件。
63.如權(quán)利要求62所述的裝置，其中所述背板包括一朝向所述裝置的外部的背面，且其中所述導(dǎo)電路徑為布置在所述背面上的導(dǎo)電總線。
64.如權(quán)利要求63所述的裝置，其進一步包括橫穿所述背板的導(dǎo)電通路，且其中所述導(dǎo)電總線通過所述通路與所述MEMS元件電相通。
65.如權(quán)利要求64所述的裝置，其中所述MEMS元件的至少一部分布置在所述背板的所述定形區(qū)域的下面。
66.如權(quán)利要求62所述的裝置，其進一步包括一顯示器，其中所述顯示器包含所述復(fù)數(shù)個MEMS元件；一與所述顯示器電相通的處理器，所述處理器配置成處理圖像數(shù)據(jù)；及一與所述處理器電相通的存儲裝置。
67.如權(quán)利要求66所述的裝置，其進一步包括一配置成將所述圖像數(shù)據(jù)的至少一部分發(fā)送至所述電組件的控制器，其中所述電組件包含一驅(qū)動電路。
68.如權(quán)利要求66所述的裝置，其進一步包括一配置成將圖像數(shù)據(jù)發(fā)送至所述處理器的圖像源模塊。
69.如權(quán)利要求68所述的裝置，其中所述圖像源模塊包含一接收器、收發(fā)器、及發(fā)送器中的至少一個。
70.如權(quán)利要求66所述的裝置，其進一步包含一配置成接收輸入數(shù)據(jù)并將所述輸入數(shù)據(jù)傳送至所述處理器的輸入裝置。
71.一種用于制造一微機電(MEMS)裝置的方法，其包括提供一包含復(fù)數(shù)個MEMS元件的襯底；將一包含一定形區(qū)域及一實質(zhì)上更平坦的周邊區(qū)域的背板密封至所述襯底，其中所述背板包含復(fù)數(shù)個提供與所述MEMS元件的電連接性的導(dǎo)電路徑；及將至少一個電組件電耦接至所述導(dǎo)電路徑中的至少一個導(dǎo)電路徑。
72.如權(quán)利要求71所述的方法，其中所述背板包括一朝向所述裝置的外部的背面，且其中所述導(dǎo)電路徑為布置在所述背面上的導(dǎo)電總線。
73.如權(quán)利要求71所述的方法，其進一步包括橫穿所述背板的導(dǎo)電通路，且其中所述導(dǎo)電總線通過所述通路與所述MEMS元件電相通。
74.如權(quán)利要求71所述的方法，其中所述MEMS元件的至少一部分布置在所述背板的所述定形區(qū)域下面。
75.如權(quán)利要求71所述的方法，其中所述MEMS元件為干涉式調(diào)制器。
76.如權(quán)利要求71所述的方法，其中所述至少一個電組件包含至少一個顯示器驅(qū)動電路。
77.一種通過一工藝制成的裝置，所述工藝包括提供一包含復(fù)數(shù)個MEMS元件的襯底；將一包含一定形區(qū)域及一實質(zhì)上更平坦的周邊區(qū)域的背板密封至所述襯底，其中所述背板包含復(fù)數(shù)個提供與所述MEMS元件的電連接性的導(dǎo)電路徑；及將至少一個電組件電耦接至所述導(dǎo)電路徑中的至少一個導(dǎo)電路徑。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種基于MEMS的顯示裝置，其中一干涉式調(diào)制器陣列配置成使光反射穿過一透明襯底。所述透明襯底密封至一背板，且所述背板可包含用于控制所述干涉式調(diào)制器陣列的電子電路。所述背板可為裝置組件(例如，可用于控制所述顯示器的狀態(tài)的電子組件)提供實體支撐。所述背板還可用作所述裝置的一個主要結(jié)構(gòu)支撐。
文檔編號G02B26/00GK1755473SQ20051010259
公開日2006年4月5日 申請日期2005年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月27日
發(fā)明者馬克·W·邁爾斯, 杰弗里·B·桑普塞爾, 洛朗·帕爾瑪?shù)贍? 布萊恩·W·阿巴克爾, 菲利浦·D·弗洛伊德 申請人:Idc公司