[发明专利]具有设定和锁存电极的MEMS开关

说明书

相关申请案的交叉参考

本申请案主张2004年9月27日申请的标题为“具有集成MEMS电气开关的干涉 仪调制器阵列”的第60/613,501号美国临时申请案的优先权，所述临时申请案的全文以 引用方式并入本文。

技术领域

本发明的领域涉及微机电系统(MEMS)。

背景技术

微机电系统(MEMS)包含微机械元件、激活器和电子元件。可使用沉积、蚀刻和 /或其它蚀刻掉衬底和/或已沉积材料层的部分或者添加层以形成电装置和机电装置的微 加工工艺来产生微机械元件。一种类型的MEMS装置称为干涉式调制器。如本文所使 用，术语干涉式调制器或干涉式光调制器指的是一种使用光学干涉原理选择性地吸收且 /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，其中之一或两者 可能整体或部分透明且/或具有反射性，且能够在施加适当电信号时进行相对运动。在特 定实施例中，一个板可包括沉积在衬底上的固定层，且另一个板可包括通过气隙与固定 层分离的金属薄膜。如本文更详细描述，一个板相对于另一个板的位置可改变入射在干 涉式调制器上的光的光学干涉。这些装置具有广范围的应用，且在此项技术中，利用且 /或修改这些类型装置的特性使得其特征可被发掘用于改进现有产品和创建尚未开发的 新产品，将是有益的。

发明内容

本发明的系统、方法和装置每一者均具有若干方面，其中任何单个方面均不仅仅负 责其期望的属性。在不限定本发明范围的情况下，现将简要论述其较突出的特征。考虑 此论述之后，且尤其在阅读题为“具体实施方式”的部分之后，将了解本发明的特征如 何提供优于其它显示器装置的优点。

在一个实施例中，本发明包含一种MEMS装置，其包括衬底，其具有由所述衬底 支撑的至少两个支柱。所述装置还包含由所述衬底支撑且位于所述支柱之间的至少两个 电隔离的电极。所述装置进一步包含可移动电极，其通过所述支柱支撑在所述衬底上； 以及至少两个开关端子，其取决于所述可移动电极的位置而可以可选择地连接。

在另一实施例中，本发明包含一种操作MEMS开关的方法。所述方法包含通过跨 越第一电极和第二电极施加第一电压将可移动元件从第一位置移动到第二位置来控制 开关激活。所述方法还包含通过跨越所述第一电极和第三电极施加第二电压将所述可移 动元件维持在所述第二位置。

在另一实施例中，一种MEMS开关包含：第一电极，其可在第一与第二位置之间 移动；以及开关端子，其基于所述第一电极的位置可以可选择地连接。所述开关还包含 用于将所述可移动电极从所述第一位置移动到所述第二位置的装置；以及用于将所述可 移动电极维持在所述第二位置的装置。所述维持装置可与所述移动装置分开控制。

在另一实施例中，本发明包括一种制作MEMS开关的方法。所述方法包含在衬底 上在一对支柱之间形成至少第一和第二电隔离的电极；形成开关端子；以及在所述支柱 上形成可移动电极。

在另一实施例中，一种显示系统包括：MEMS显示元件阵列；以及一个或一个以上 MEMS开关，其耦合到所述阵列。所述MEMS开关中的至少一者包括：衬底；至少两 个支柱，其由所述衬底支撑；以及至少两个电隔离电极，其由所述衬底支撑且位于所述 支柱之间。可移动电极通过所述支柱支撑在所述衬底上，且提供至少两个开关端子，其 取决于所述可移动电极的位置而可以可选择地连接。

附图说明

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 式调制器的可移动反射层处于松弛位置，且第二干涉式调制器的可移动反射层处于激活 位置。

图2是说明并入有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是图1的干涉式调制器的一个示范性实施例的可移动镜位置对所施加电压的 图。

图4是可用于驱动干涉式调制器显示器的一组行和列电压的说明。

图5A和5B说明可用于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 和列信号的一个示范性时序图。

图6A和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7B是干涉式调制器的替代实施例的横截面。