[发明专利]像素通路及其形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及机电系统。

背景技术

机电系统包含具有电元件及机械元件、致动器、换能器、传感器、光学组件(例如，镜)及电子器件的装置。可以多种尺度制造机电系统，包含(但不限于)微尺度及纳米尺度。举例来说，微机电系统(MEMS)装置可包含具有在约1微米到数百微米或更大的范围内的大小的结构。纳米机电系统(NEMS)装置可包含具有小于一微米的大小(包含例如小于数百纳米的大小)的结构。可使用沉积、蚀刻、光刻及／或将衬底及／或经沉积材料层的部分蚀刻掉或添加层以形成电装置及机电装置的其它微机械加工方法来产生机电元件。

一种类型的机电系统装置被称为干涉调制器(IMOD)。如本文所使用，术语干涉调制器或干涉光调制器指代使用光学干涉的原理选择性地吸收及／或反射光的装置。在一些实施方案中，干涉调制器可包含一对导电板，所述对导电板中的一者或两者可为全部或部分透明及／或具有反射性且能够在施加适当的电信号之后相对运动。在一实施方案中，一个板可包含沉积在衬底上的固定层，且另一板可包含通过气隙与固定层分离的反射膜。一个板相对于另一板的位置可改变入射在干涉调制器上的光的光学干涉。干涉调制器装置具有广泛的应用，且预期用于改进现有产品及产生新产品，尤其是具有显示能力的产品。

干涉装置阵列可包含锚固在每一像素的隅角处的机械层。在隅角处及像素之间可包含黑色掩模以吸收每一像素的光学非作用区域中的光。黑色掩模区域可改进显示的对比率，同时还减小填充因数。需要具有用于机械层的较小锚固面积及改进的填充因数的干涉装置。

发明内容

本发明的系统、方法及装置各自具有若干发明方面，所述若干发明方面中的单一者不单独负责本文所揭示的所要属性。

可在包含像素阵列的装置中实施本发明中描述的标的物的一个发明方面，每一像素具有：衬底；导电黑色掩模，其安置在所述衬底上并在像素的四个隅角中的每一者处且沿着像素的至少一个边缘区域掩蔽像素的光学非作用部分；电介质层，其安置在黑色掩模上方；光学堆叠，其包含固定电极，所述光学堆叠安置在电介质层上方；以及机械层，其定位在光学堆叠上方且在机械层与光学堆叠之间界定腔体。机械层可穿过所述腔体而在致动位置与松弛位置之间移动，且机械层在像素的每一隅角处锚固在光学堆叠上方。像素阵列包含第一像素，第一像素具有在电介质层中将固定电极电连接到黑色掩模的导电通路，所述导电通路安置在第一像素的光学非作用区域中沿着第一像素的边缘的位置中。导电通路的位置经间隔而在朝着第一像素的中心的方向上从第一像素的边缘偏移。

在一些实施方案中，像素阵列进一步包含沿着第一像素的边缘邻近于第一像素的第二像素，且第二像素并不包含在电介质层中用于将固定电极电连接到黑色掩模的通路。根据一些实施方案，第一像素是高间隙像素且第二像素是中等间隙像素，且像素阵列进一步包含在高间隙像素与中等间隙像素相对的侧上邻近于高间隙像素的低间隙像素，且低间隙像素并不包含在电介质层中用于将固定电极电连接到黑色掩模的通路。

可以形成具有多个像素的显示装置的方法实施本发明中描述的标的物的另一发明方面。所述方法包含在衬底上沉积导电黑色掩模，所述黑色掩模在每一像素的四个隅角中的每一者处且沿着每一像素的至少一个边缘区域掩蔽所述像素的光学非作用部分。所述方法进一步包含：在黑色掩模上方沉积电介质层；在电介质层上方沉积包含固定电极的光学堆叠；以及在光学堆叠上方沉积机械层。所述机械层在机械层与光学堆叠之间界定腔体。所述方法进一步包含：在每一像素的每一隅角处将机械层锚固在光学堆叠上方；以及在装置的第一像素中提供导电通路，所述通路安置在电介质层中且将固定电极电连接到黑色掩模。所述通路安置在第一像素的光学非作用区域中沿着第一像素的边缘的位置中，且导电通路的位置经间隔而在朝着第一像素的中心的方向上从第一像素的边缘偏移。