用于光调制显示器的薄膜堆叠的制作方法_4

文档序号:8449095阅读:来源:国知局
为解决此,快门总成302的表面可包含任选地在快门总成302的制造期间沉积于 衬底338上的薄膜的光吸收堆叠336。所述光吸收堆叠336可减少经反射离开快门总成302 的光量,且确切地说可减少以介于30°到50°之间或可能0°到50°之间的角度或以预期 光穿过间隙326的其它角度入射于快门总成302上的光。因此,在一些实施方案中,光吸收 堆叠336可降低如此低角度逸出光的反射,如可相对于正交于所描绘堆叠336的水平上表 面的轴而测量所述角度。此外,在一些实施方案中,光吸收堆叠336减少光源318的波长的 光。因此,在一些实例中,光吸收堆叠336可经调谐以减少在穿过间隙326的光的角度及波 长的光。
[0064] 从图3可见,在特定任选实施方案中,通过密封件328密封罩盖板322以在所述罩 盖板322与衬底338之间提供液密腔室。所述密封件328将工作流体330保留于所述腔室 内。所述工作流体330可具有可低于约10厘泊的粘度且可高于约2. 0的相对介电常量及 高于约l〇4V/cm的介电崩溃强度。工作流体330可充当润滑剂。在一些实施方案中,工作 流体330为具有高表面润湿能力的疏水性液体。在一特定实施方案中,工作流体330具有 约1. 38的折射率η。然而,具有其它折射率及其它光学性质的其它流体可与本文中所描述 的系统及方法一起采用。流体的反射率可影响光吸收堆叠336的干扰性质且通常包含于光 吸收堆叠336的设计中以降低或实质上最小化明视上加权的反射率。
[0065] 合适工作流体330包含(但不限于):去离子水、甲醇、乙醇及其它醇、链烷烃、烯 烃、醚、硅酮油、经氟化硅酮油或其它天然或合成溶剂或润滑剂。可用工作流体可为聚二甲 基硅氧烷(例如六甲基二硅氧烷及八甲基三硅氧烷)或烷基甲基硅氧烷(例如己基五甲基 二硅氧烷)。可用工作流体可为烷烃,例如辛烷或癸烷。可用流体可为硝基烷烃,例如硝基 甲烷。可用流体可为芳香族化合物,例如甲苯或二乙苯。可用流体可为酮,例如丁酮或甲基 异丁基酮。可用流体可为氯烃,例如氯苯。可用流体可为氯氟烃,例如二氯氟乙烷或氯三氟 乙烯。且考虑用于此些显示总成的其它流体包含乙酸丁酯、二甲基甲酰胺。
[0066] 对于许多实施方案,并入以上流体的混合物是有利的。例如,烷烃的混合物或聚二 甲基硅氧烷的混合物可为有用的,其中混合物包含具有分子量的范围的分子。还可通过混 合来自不同族群的流体或具有不同性质的流体而优化性质。例如,六甲基二硅氧烷的表面 润湿性质可与丁酮的低粘度组合以产生改进流体。
[0067] 如上文提及,为减少来自快门总成302的表面336的光的不需要的反射,所述表面 336可包含沉积于衬底338上的薄膜的光吸收堆叠。本文中所描述的系统及方法提供干涉 吸收膜、吸收膜堆叠(在一些实施方案中,对于选定波长的光,其通过在材料堆叠内建立驻 波及通过将薄吸收层放置于所述驻波干扰模式的峰值处而吸收经反射的光)。通常,薄吸收 层具有在若干纳米到数十纳米之间的范围内且可为IOnm到500nm或更确切地说在约IOnm 到IOOnm之间的厚度。然而,所述吸收层的厚度可取决于所采用的材料及待达成的吸收量 而改变且可使用任何合适厚度。此吸收膜堆叠应理解为衰减经反射光的功率且实质上减少 从快门总成302的表面反射的量。
[0068] 在一些实施方案中,吸收膜堆叠是由以下各者组成:金属反射性层(例如铝 (Al))、介电间隔件(例如二氧化硅(SiO2))、吸收层(例如铬钼(MoCr))、一对高/低折射 率匹配层(例如二氧化钛/二氧化硅(Ti02/Si02))及作为用于消耗静电荷的最外层的薄透 明导电层(例如氧化铟锡(ITO))。
[0069] 可基于光源的功率谱及不需要的反射光的角分布选择层的厚度以达成选定(在 一些情况中较佳最小)的明视上加权的反射率。具体来说,堆叠中的层的折射率及厚度经 选择以在材料堆叠内建立驻波且在光源的功率谱及不需要的泄漏光的角分布(所述角分 布通常小于45° )内从堆叠层反射的光中形成破坏性干扰。主要通过吸收层吸收未经反射 的光。
[0070] 图4为适于用在显示器的表面上的一个膜堆叠的图示表示。图4描绘具有干涉吸 收膜堆叠的实例。确切地说,图4描绘包含膜堆叠402、任选液体润滑剂404及衬底422的 显示器(例如图1及2中所描绘的显示器)的一部分400。所描绘的任选液体润滑剂404 为透明的或实质上明视透明,其中明视上将理解为与通过平均人眼感知的波长的亮度相关 联且将具有可不同于空气的折射率的折射率。在图4中,光线424A所描绘为抵靠膜堆叠 402入射且反射光线424B反射离开所述堆叠402的表面。将所述反射光线424B展示为虚 线以指示所述反射光线424B相较于入射光线424A已降低功率。
[0071] 膜堆叠402安置于衬底422上,所述衬底422可为用于支撑薄膜堆叠的任何合适 衬底(例如本文中所描述的所述衬底)且通常将包含例如图2中所描绘的衬底204(快门 总成202穿过半导体制造技术形成于所述衬底204上)的衬底。所描绘的膜堆叠402具有 可反射光(确切地说明视上可检测的光)的光反射金属层420。在所描绘的膜堆叠402中, 光反射金属材料为铝(Al)且展示为具有约50nm或大于50nm的厚度。在其它实施方案中, 反射金属层420的厚度可在15nm与150nm之间或35nm与65nm之间或49nm与51nm之间。 此层420的厚度可改变以解决应用、作为反射材料而采用的材料的类型(所述材料在一些 实施方案中为金属,但在其它实施方案中可为金属复合材料或其它材料)且因此所采用的 沉积技术的变动。膜堆叠402进一步包含在光反射金属层420上方间隔一距离的光吸收材 料层416。为此目的,膜堆叠402包含安置于光反射金属层420与吸收材料层416之间的透 明或实质上透明的材料的间隔层418。在所描绘的实施方案中,所述间隔层418包含SiO 2 层(在此实例中,所述SiO2层的厚度为91nm)。在一些其它实施方案中,间隔层418的厚度 可在30nm与300nm之间或60nm与120nm之间或89nm与93nm之间。此层418的厚度可改 变以解决应用、经反射的光的(若干)波长且因此所采用的沉积技术的变动。
[0072] -对介电材料412及414安置于光吸收层416上。在所描绘的实施方案中,所述 介电对包含TiOJl (所述TiO 2层的厚度约为15nm且在其它实施方案中可在5nm与45nm 之间或IOnm与20nm之间或13nm与17nm之间)及SiOjl (所述SiO 2层的厚度约为34nm 且在其它实施方案中可在IOnm与IOOnm之间或20nm与45nm之间或29nm与40nm之间)。 此些层的厚度可改变以解决应用、经反射的波长且因此所采用的沉积技术的变动。所描绘 的膜堆叠402进一步包含任选导电层410 (对于此实例,所述任选导电层410包含约IOnm厚 度的ITO层)。在其它实施方案中,导电层410的厚度可在3nm与30nm之间或7nm与13nm 之间或9nm与Ilnm之间。此层410的厚度可改变以解决应用、表面上的预期电荷、经反射 的波长且因此所采用的沉积技术的变动。
[0073] 在所描绘的实施方案中,膜堆叠402是通过在可见波长的光谱上具有特性平均折 射率η (在此情况中η = 1. 38)的液体覆盖。针对η = 1. 38的液体选择堆叠402中的薄膜 的厚度以降低且实质上最小化明视上加权的反射率。然而,液体的使用为任选的且在一些 其它实施方案中快门处于非液体填充的环境(例如空气或其它气体环境或在真空中)。此 外,将快门放置于液体环境中的所述实施方案通常使用降低移动零件的静摩擦的液体。液 体的类型及液体的折射率可改变且可使用任何合适液体。在一些实施方案中,液体为去离 子水、硅酮油或乙醇,但还可采用其它液体。
[0074] 如上文提及,膜堆叠402包含光反射金属铝层420、SiO2间隔层418、MoCr光吸收 层416、一对Ti0 2/Si02的高/低折射率匹配层及ITO任选透明导电层410。此导电层可用 于帮助消耗表面上的静电荷。
[0075] -般来说,所述对材料1102及SiO2为明视上透明材料。两种材料皆具有折射率的 分散特性且所述两种材料的折射率及其分散性质是不同的。SiO 2在可见光谱上具有约1.5 的平均折射率n。TiO2在可见光谱上具有约2. 5的平均折射率η。在一些其它实施方案中, 所述折射率可改变且所述折射率通常依据膜沉积的条件而改变。如上文提及,材料的折射 率通常还依据穿过所述材料的光的波长而改变。以选定厚度将材料分层于彼此上方且在多 对中任选地完成此分层会引入所要相移到穿过吸收膜堆叠的光。针对吸收膜堆叠402干涉 地降低反射率,选择相移以达成阻抗匹配,通常针对可见光谱带中的波长的宽范围实质上 优化所述阻抗匹
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