CN114690398A - 一种静电驱动式mems显示屏及其制备方法 - Google Patents

一种静电驱动式mems显示屏及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种静电驱动式MEMS显示屏及其制备方法。所述静电驱动式MEMS显示屏包括多个相互间隔设置的像元，每个所述像元包括：衬底；下极板，位于所述衬底上；上极板，位于下极板的上方；空腔，位于所述上极板和所述下极板之间；其中，所述上极板和所述下极板配置为通过在所述上极板和所述下极板之间施加不同的电压，以调节所述上极板与所述下极板之间的距离进而调节所述像元显示的颜色。本申请所述静电驱动式MEMS显示屏成本更低，功耗更低。

Description

一种静电驱动式MEMS显示屏及其制备方法
技术领域
本申请涉及MEMS领域，具体而言涉及一种静电驱动式MEMS显示屏及其制备方法。
背景技术
现有显示屏为LCD、LED、OLED、AMOLED等；现有的显示技术比较成熟，虽然OLED相对功耗较LCD、LED低，但仍是智能设备耗电的主要部分，占比超过30％；OLED屏幕成本占比约为40～50％。目前显示设备的成本较高，而且功耗较大。
因此需要对目前所述制备方法进行改进，以解决上述问题。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本申请提供了一种静电驱动式MEMS显示屏，所述静电驱动式MEMS显示屏包括多个相互间隔设置的像元，每个所述像元包括：
衬底；
下极板，位于所述衬底上；
上极板，位于下极板的上方；
空腔，位于所述上极板和所述下极板之间；
其中，所述上极板和所述下极板配置为通过在所述上极板和所述下极板之间施加不同的电压，以调节所述上极板与所述下极板之间的距离进而调节所述像元显示的颜色。
可选地，所述衬底为读出电路衬底，所述读出电路衬底与所述上极板电连接，配置为在所述上极板和所述下极板之间施加不同的电压。
可选地，所述上极板和所述下极板之间的距离为1500nm-2850nm。
可选地，所述上极板和所述下极板呈方形结构，所述上极板和/或所述下极板边长的有效尺寸为10um～30um。
可选地，相邻的所述像元之间的间距为1um～10um。
可选地，所述下极板相对设置的两表面上设置有保护层；和/或
所述上极板相对设置的两表面上设置有保护层。
可选地，所述保护层为绝缘层。
可选地，所述上极板的材料包括铝、氮化铝和多晶硅中的至少一种；和/或
所述下极板的材料包括铝、氮化铝和多晶硅中的至少一种。
本申请还提供了一种静电驱动式MEMS显示屏的制备方法，所述静电驱动式MEMS显示屏包括多个相互间隔设置的像元，所述像元的制备方法包括：
提供衬底；
在所述衬底上形成下极板；
在所述下极板上依次形成牺牲层和上极板；
去除所述上极板和所述下极板之间的所述牺牲层，以在所述上极板和所述下极板之间形成空腔，其中，所述上极板和所述下极板之间的距离能通过在所述上极板和所述下极板之间施加不同的电压进行调节，以对所述像元显示的颜色进行调节。
可选地，所述制备方法还进一步包括：
在所述下极板相对设置的两表面上形成保护层；和/或
在所述上极板相对设置的两表面上形成保护层。
可选地，所述保护层为绝缘层。
可选地，除所述上极板和所述下极板之间的所述牺牲层的方法包括：
图案化所述上极板，以在所述上极板上形成开口并露出所述牺牲层；
通过所述开口去除所述上极板和所述下极板之间的所述牺牲层。
可选地，所述上极板的材料包括铝、氮化铝和多晶硅中的至少一种；和/或
所述下极板的材料包括铝、氮化铝和多晶硅中的至少一种。
为了解决目前存在的技术问题，本申请提供了的一种静电驱动式MEMS 显示屏及其制备方法，所述静电驱动式MEMS显示屏的像元包括上极板和下极板，通过在所述上极板和所述下极板之间施加不同的电压，以调节所述上极板和所述下极板之间的距离，从而调节像元的颜色，从而实现图像显示的目的。本申请所述静电驱动式MEMS显示屏成本更低，功耗更低。
附图说明
本申请的下列附图在此作为本申请的一部分用于理解本申请。附图中示出了本申请的实施例及其描述，用来解释本申请的装置及原理。在附图中，
图1为本申请一实施例中所述静电驱动式MEMS显示屏中像元的剖面结构示意图；
图2为本申请一实施例中所述静电驱动式MEMS显示屏中像元的俯视示意图；
图3为本申请一实施例中所述静电驱动式MEMS显示屏的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本申请更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本申请可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本申请发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
应当理解的是，本申请能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本申请的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。
应当明白，当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本申请教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。
空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在... 之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本申请的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
为了彻底理解本申请，将在下列的描述中提出详细的结构，以便阐释本申请提出的技术方案。本申请的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本申请还可以具有其他实施方式。
为了解决目前存在的问题，本申请提供了一种静电驱动式MEMS显示屏，所述静电驱动式MEMS显示屏包括多个相互间隔设置的像元，每个所述像元包括：
衬底；
下极板，位于所述衬底上；
上极板，位于下极板的上方；
空腔，位于所述上极板和所述下极板之间；
其中，所述上极板和所述下极板配置为通过在所述上极板和所述下极板之间施加不同的电压，以调节所述上极板和所述下极板之间的距离进而调节所述像元显示的颜色。
所述方法通过多道退火步骤结合分开调整各层的应力，达到目前淀积条件调整方法无法达到的各层应力要求同时提高工艺的稳定性和窗口，所述方法还可以将膜层的形成条件一致化，提高炉管的产能利用率。
所述静电驱动式MEMS显示屏的像元包括上极板和下极板，通过在所述上极板和所述下极板之间施加不同的电压，以调节所述上极板和所述下极板之间的距离，从而调节像元的颜色，从而实现图像显示的目的。本申请所述静电驱动式MEMS显示屏成本更低，功耗更低。
实施例一
下面结合附图对本申请所述静电驱动式MEMS显示屏进行详细的说明。其中，图1为本申请一实施例中所述静电驱动式MEMS显示屏中像元的剖面结构示意图；图2为本申请一实施例中所述静电驱动式MEMS显示屏中像元的俯视示意图。
在本申请中所述静电驱动式MEMS显示屏包括多个像元，多个像元规则排列，以形成多行和多列的像元阵列，在本申请中通过调节所述像元中上极板和下极板之间的距离，以控制每个像元的颜色，从而使所述静电驱动式MEMS显示屏完整的显示图像。其中，相邻的所述像元之间的间距s 为1um～10um，如图1所述。
下面以一个独立的像元为例对其结构进行详细的说明，其中静电驱动式MEMS显示屏中其他像元则具有相同的结构。
其中，所述像元包括衬底101，在所述衬底101上形成有绝缘层102和下极板103。
所述衬底101可以是以下所提到的材料中的至少一种：硅、绝缘体上硅 (SOI)、绝缘体上层叠硅(SSOI)、绝缘体上层叠锗化硅(S-SiGeOI)、绝缘体上锗化硅(SiGeOI)以及绝缘体上锗(GeOI)等。
所述衬底101还可以选用读出电路衬底(ROIC电路衬底)，所述读出电路衬底中形成有IC电路，其用于控制在所述上极板105和所述下极板 103上施加不同的电压。
所述绝缘层102可以选用二氧化硅，例如可以为等离子增强二氧化硅，其通过等离子体辅助化学气相沉积(PECVD)形成。
其中，所述绝缘层102的厚度并不局限于某一数值范围，例如在本申请的一实施例中所述绝缘层102的厚度大致为2000埃。
例如在本申请的一实施例中，所述衬底101选用读出电路衬底时，所述绝缘层层中还形成有开口，以露出IC的顶层Al，用于后续形成电连接。
所述下极板103可以选用铝、氮化铝和多晶硅中的至少一种。
其中，所述下极板103的厚度大致为1000埃，但并不局限于该示例。
在本申请的一实施例中，所述下极板103的有效尺寸W为10um～30um，如图1所示。
其中，所述有效尺寸W是是下极板103与所述上极板105相重叠、实际发挥作用的面积。
其中，所述下极板103在所述水平面上的投影为方形，例如为正方形或长方形。其中，所述有效尺寸W是指所述下极板103的任一边长的范围为 10um～30um。
在所述下极板103的上表面形成有第一保护层104，以保护所述下极板 103在制备工艺中避免损坏。
可选地，所述第一保护层104可以为二氧化硅，例如可以为等离子增强二氧化硅，其通过等离子体辅助化学气相沉积(PECVD)形成。
其中，所述第一保护层104的厚度并不局限于某一数值范围，例如在本申请的一实施例中所述第一保护层104的厚度大致为500埃。
其中，所述上极板105可以选用铝、氮化铝和多晶硅中的至少一种。
其中，所述上极板105的厚度大致为1000埃，但并不局限于该示例。
在形成所述上极板105之后还进一步包括对所述上极板105进行图案化的步骤，以使所述上极板105的尺寸达到目标尺寸。
在本申请的一实施例中，所述上极板105的有效尺寸W为10um～30um。
其中，所述有效尺寸W是与下极板103相重叠、实际发挥作用的面积。
其中，所述上极板105在所述水平面上的投影为方形，例如为正方形或长方形。其中，所述有效尺寸W是指所述上极板105的任一边长的范围为 10um～30um。
在所述上极板105的上表面和下表面上还形成有第二保护层106，以保护所述上极板105在制备工艺中避免损坏。
可选地，所述第二保护层106可以为二氧化硅，例如可以为等离子增强二氧化硅，其通过等离子体辅助化学气相沉积(PECVD)形成。
其中，所述第二保护层106的厚度并不局限于某一数值范围，例如在本申请的一实施例中所述第二保护层106的厚度大致为500埃。
在所述上极板105和所述下极板103之间形成有空腔。所述上极板和所述下极板之间的距离为1500nm-2850nm。
在所述空腔部位，所述上极板105和所述下极板103之间的距离能通过在所述上极板105和所述下极板103之间施加不同的电压进行调节，以对所述像元显示的颜色进行调节。
在本申请中所述上极板和所述下极板之间的距离会影响MEMS显示屏显示的颜色。以红光为例，在本申请中利用光波反射相消原理，上下两层上极板和下极板之间的初始距离h>红光波长760nm；当下极板接地，上极板加正偏压，上极板受到静电吸附力向下极板运动，当高度下降到红光波长的3/4 时，红光加强，显示为红色。同理，可以调节所述上极板和下极板之间，以使所述静电驱动式MEMS显示屏显示为红橙黄绿青蓝紫等颜色。
其中，可见光波长范围：390～760nm，红620～760nm，橙592～620nm，黄578～592nm，绿500～578nm，青464～500nm，蓝446～464nm，紫 400～446nm。
其中，在本申请中当上极板和下极板之间的距离为光波长的3/8时，光的入射光和反射光相加强，则显示该光的颜色，若上极板和下极板之间的距离为光波长的1/4时，光的入射光和反射光相消，则显示其他颜色。
其中，不同颜色的光的波长范围以及上极板和下极板之间的距离为加强或相消的情况如表1所示，可以根据表1来调节上极板和下极板之间的距离，以使所述MEMS显示屏显示想要的颜色。
表1不同颜色的光的波长范围以及上极板和下极板之间的距离为加强或相消的情况
Figure RE-GDA0003115797390000071
本申请提供了的一种静电驱动式MEMS显示屏，所述静电驱动式MEMS 显示屏的像元包括上极板和下极板，通过在所述上极板和所述下极板之间施加不同的电压，以调节所述上极板和所述下极板之间的距离，从而调节像元的颜色，从而实现图像显示的目的。本申请所述静电驱动式MEMS显示屏成本更低，功耗更低。
实施例二
下面结合附图对本申请所述静电驱动式MEMS显示屏的制备方法进行详细的说明。其中，图3为本申请一实施例中所述静电驱动式MEMS显示屏的制备方法的流程示意图，具体地，包括以下步骤：
步骤S1：提供衬底；
步骤S2：在所述衬底上形成下极板；
步骤S3：在所述下极板上依次形成牺牲层和上极板；
步骤S4：去除所述上极板和所述下极板之间的所述牺牲层，以在所述上极板和所述下极板之间形成空腔，其中，所述上极板和所述下极板之间的距离能通过在所述上极板和所述下极板之间施加不同的电压进行调节，以对所述像元显示的颜色进行调节。
在本申请中所述静电驱动式MEMS显示屏包括多个像元，多个像元规则排列，以形成多行和多列的像元阵列，在本申请中通过调节所述像元中上极板105和下极板103之间的距离，以控制每个像元的颜色，从而使所述静电驱动式MEMS显示屏完整的显示图像。其中，相邻的所述像元之间的间距s为1um～10um，如图1所述。
下面以一个独立的像元的制备方法进行详细的说明，其中静电驱动式 MEMS显示屏则是采用相同的方法形成像元阵列。
在所述步骤S1中，提供衬底101，在所述衬底101上形成有绝缘层102 和下极板103。
具体地，如图1所示，在该步骤中，所述衬底101可以是以下所提到的材料中的至少一种：硅、绝缘体上硅(SOI)、绝缘体上层叠硅(SSOI)、绝缘体上层叠锗化硅(S-SiGeOI)、绝缘体上锗化硅(SiGeOI)以及绝缘体上锗(GeOI)等。
所述衬底101还可以选用读出电路衬底(ROIC电路衬底)，所述读出电路衬底中形成有IC电路，其用于控制在所述上极板105和所述下极板 103上施加不同的电压。
所述绝缘层102可以选用二氧化硅，例如可以为等离子增强二氧化硅，其通过等离子体辅助化学气相沉积(PECVD)形成。
其中，所述绝缘层102的厚度并不局限于某一数值范围，例如在本申请的一实施例中所述绝缘层102的厚度大致为2000埃。
在形成所述绝缘层102之后、在形成所述下极板103之前，所述方法还进一步包括对所述绝缘层102图案化的步骤，以露出所述衬底。
例如在本申请的一实施例中，所述衬底101选用读出电路衬底时，图案化所述绝缘层102，以引出IC的顶层Al。
在所述步骤S2中，形成所述下极板103；其中，所述下极板103可以选用铝、氮化铝和多晶硅中的至少一种。
其中，所述下极板103的厚度大致为1000埃，但并不局限于该示例。
在形成所述下极板103之后还进一步包括对所述下极板103进行图案化的步骤，以使所述下极板103的尺寸达到目标尺寸。
例如在本申请的一实施例中，所述下极板103的有效尺寸W为10um ～30um，如图1所示。
其中，所述有效尺寸W是是下极板103与所述上极板105相重叠、实际发挥作用的面积。
其中，所述下极板103在所述水平面上的投影为方形，例如为正方形或长方形。其中，所述有效尺寸W是指所述下极板103的任一边长的范围为 10um～30um。
在形成所述下极板103之后，在所述下极板103的上表面形成第一保护层104，以保护所述下极板103在后续工艺中避免损坏。
可选地，所述第一保护层104可以为二氧化硅，例如可以为等离子增强二氧化硅，其通过等离子体辅助化学气相沉积(PECVD)形成。
其中，所述第一保护层104的厚度并不局限于某一数值范围，例如在本申请的一实施例中所述第一保护层104的厚度大致为500埃。
在所述步骤S3中，在所述下极板103上形成牺牲层，其中所述牺牲层可以为聚亚酰胺(Polyimide)材料或氧化物等。
当所述牺牲层选用聚亚酰胺(Polyimide)材料时，其制备方法包括在所述下极板103上涂覆所述聚亚酰胺(Polyimide)材料，然后固化，以提高所述聚亚酰胺(Polyimide)材料的硬度，进而得到所述牺牲层。
其中，所述牺牲层的厚度大致为8000埃，但并不局限于所述示例，可以根据实际需要进行选择。
进一步，所述方法还进一步包括对所述牺牲层图案化的步骤，以得到目标的图案。
在该步骤中还进一步包括在所述牺牲层上形成上极板105，其中，所述上极板105可以选用铝、氮化铝和多晶硅中的至少一种。
其中，所述上极板105的厚度大致为1000埃，但并不局限于该示例。
在形成所述上极板105之后还进一步包括对所述上极板105进行图案化的步骤，以使所述上极板105的尺寸达到目标尺寸。
例如在本申请的一实施例中，所述上极板105的有效尺寸W为10um ～30um。
其中，所述有效尺寸W是与下极板103相重叠、实际发挥作用的面积。
其中，所述上极板105在所述水平面上的投影为方形，例如为正方形或长方形。其中，所述有效尺寸W是指所述上极板105的任一边长的范围为 10um～30um。
在形成所述上极板105之前和之后，在所述上极板105的上表面和下表面上形成第二保护层106，以保护所述上极板105在后续工艺中避免损坏。
可选地，所述第二保护层106可以为二氧化硅，例如可以为等离子增强二氧化硅，其通过等离子体辅助化学气相沉积(PECVD)形成。
其中，所述第二保护层106的厚度并不局限于某一数值范围，例如在本申请的一实施例中所述第二保护层106的厚度大致为500埃。
在所述步骤S4中，去除所述上极板105和所述下极板103之间的所述牺牲层，以在所述上极板105和所述下极板103之间形成空腔。
具体地，所述方法包括在所述上极板105中形成释放孔，以露出所述牺牲层，通过干法蚀刻的方法去除所述牺牲层，以在所述上极板和所述下极板之间形成空腔。
其中，可以选用O2 Plasma蚀刻去除所述牺牲层。
所述O2气体流量为400～600SCCM，功率为400～800W，所述蚀刻温度为100-300℃，所述湿法蚀刻时间为10min-1000min，但是并不局限于该示例，还可以选用本领域常用的其他方法。
通过所述方法制备得到的所述静电驱动式MEMS显示屏中，所述上极板 105和所述下极板103之间的距离能通过在所述上极板105和所述下极板103 之间施加不同的电压进行调节，以对所述像元显示的颜色进行调节。
在本申请中所述上极板105和所述下极板103之间的距离会影响MEMS 显示屏显示的颜色。以红光为例，在本申请中利用光波反射相消原理，上下两层上极板105和下极板103之间的初始距离h>红光波长760nm；当下极板103接地，上极板105加正偏压，上极板105受到静电吸附力向下极板103 运动，当高度下降到红光波长的3/8时，即上下极板距离的2倍是总光程差，当其为1/4红光波长的奇数倍，红光加强，显示为红色。同理，可以调节所述上极板105和下极板103之间，以使所述静电驱动式MEMS显示屏显示为红橙黄绿青蓝紫等颜色。
其中，可见光波长范围：390～760nm，红620～760nm，橙592～620nm，黄578～592nm，绿500～578nm，青464～500nm，蓝446～464nm，紫400～446nm。
其中，在本申请中当上极板和下极板之间的距离为光波长的3/8时，光的入射光和反射光相加强，则显示该光的颜色，若上极板和下极板之间的距离为光波长的1/4时，光的入射光和反射光相消，则显示其他颜色。
其中，不同颜色的光的波长范围以及上极板和下极板之间的距离为加强或相消的情况如表1所示，可以根据表1来调节上极板和下极板之间的距离，以使所述MEMS显示屏显示想要的颜色。
表1不同颜色的光的波长范围以及上极板和下极板之间的距离为加强或相消的情况
Figure RE-GDA0003115797390000111
至此，完成了本申请实施例的静电驱动式MEMS显示屏制备的相关步骤的介绍。在上述步骤之后，还可以包括其他相关步骤，此处不再赘述。并且，除了上述步骤之外，本实施例的制备方法还可以在上述各个步骤之中或不同的步骤之间包括其他步骤，这些步骤均可以通过现有技术中的各种工艺来实现，此处不再赘述。
本申请提供了的一种静电驱动式MEMS显示屏及其制备方法，所述制备方法具有所述静电驱动式MEMS显示屏的所有优点，例如通过在所述上极板和所述下极板之间施加不同的电压，以调节所述上极板和所述下极板之间的距离，从而调节像元的颜色，从而实现图像显示的目的。本申请所述静电驱动式MEMS显示屏成本更低，功耗更低。
尽管这里已经参考附图描述了示例实施例，应理解上述示例实施例仅仅是示例性的，并且不意图将本申请的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改，而不偏离本申请的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本申请的范围之内。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个设备，或一些特征可以忽略，或不执行。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本申请的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
类似地，应当理解，为了精简本申请并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在对本申请的示例性实施例的描述中，本申请的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该本申请的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本申请要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如相应的权利要求书所反映的那样，其发明点在于可以用少于某个公开的单个实施例的所有特征的特征来解决相应的技术问题。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本申请的单独实施例。
本领域的技术人员可以理解，除了特征之间相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的替代特征来代替。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
应该注意的是上述实施例对本申请进行说明而不是对本申请进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。本申请可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (13)

1.一种静电驱动式MEMS显示屏，其特征在于，所述静电驱动式MEMS显示屏包括多个相互间隔设置的像元，每个所述像元包括：
衬底；
下极板，位于所述衬底上；
上极板，位于下极板的上方；
空腔，位于所述上极板和所述下极板之间；
其中，所述上极板和所述下极板配置为通过在所述上极板和所述下极板之间施加不同的电压，以调节所述上极板与所述下极板之间的距离进而调节所述像元显示的颜色。
2.根据权利要求1所述的静电驱动式MEMS显示屏，其特征在于，所述衬底为读出电路衬底，所述读出电路衬底与所述上极板电连接，配置为在所述上极板和所述下极板之间施加不同的电压。
3.根据权利要求1所述的静电驱动式MEMS显示屏，其特征在于，所述上极板和所述下极板之间的距离为1500nm-2850nm。
4.根据权利要求1所述的静电驱动式MEMS显示屏，其特征在于，所述上极板和所述下极板呈方形结构，所述上极板和/或所述下极板边长的有效尺寸为10um～30um。
5.根据权利要求1所述的静电驱动式MEMS显示屏，其特征在于，相邻的所述像元之间的间距为1um～10um。
6.根据权利要求1所述的静电驱动式MEMS显示屏，其特征在于，所述下极板相对设置的两表面上设置有保护层；和/或
所述上极板相对设置的两表面上设置有保护层。
7.根据权利要求6所述的静电驱动式MEMS显示屏，其特征在于，所述保护层为绝缘层。
8.根据权利要求1所述的静电驱动式MEMS显示屏，其特征在于，所述上极板的材料包括铝、氮化铝和多晶硅中的至少一种；和/或
所述下极板的材料包括铝、氮化铝和多晶硅中的至少一种。
9.一种静电驱动式MEMS显示屏的制备方法，其特征在于，所述静电驱动式MEMS显示屏包括多个相互间隔设置的像元，所述像元的制备方法包括：
提供衬底；
在所述衬底上形成下极板；
在所述下极板上依次形成牺牲层和上极板；
去除所述上极板和所述下极板之间的所述牺牲层，以在所述上极板和所述下极板之间形成空腔，其中，所述上极板和所述下极板之间的距离能通过在所述上极板和所述下极板之间施加不同的电压进行调节，以对所述像元显示的颜色进行调节。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还进一步包括：
在所述下极板相对设置的两表面上形成保护层；和/或
在所述上极板相对设置的两表面上形成保护层。
11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述保护层为绝缘层。
12.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，除所述上极板和所述下极板之间的所述牺牲层的方法包括：
图案化所述上极板，以在所述上极板上形成开口并露出所述牺牲层；
通过所述开口去除所述上极板和所述下极板之间的所述牺牲层。
13.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述上极板的材料包括铝、氮化铝和多晶硅中的至少一种；和/或
所述下极板的材料包括铝、氮化铝和多晶硅中的至少一种。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101688975A (zh) * 2007-07-02 2010-03-31 高通Mems科技公司 具有与机械及电功能分离的光学功能的微机电装置
WO2014164140A1 (en) * 2013-03-13 2014-10-09 Pixtronix, Inc. Mems shutter assemblies for high-resolution displays
CN104508534A (zh) * 2012-07-31 2015-04-08 高通Mems科技公司 具有改进的原色的干涉式调制器
CN105452934A (zh) * 2013-08-22 2016-03-30 皮克斯特隆尼斯有限公司 并入有延伸高度致动器的微机电***显示器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101688975A (zh) * 2007-07-02 2010-03-31 高通Mems科技公司 具有与机械及电功能分离的光学功能的微机电装置
CN104508534A (zh) * 2012-07-31 2015-04-08 高通Mems科技公司 具有改进的原色的干涉式调制器
WO2014164140A1 (en) * 2013-03-13 2014-10-09 Pixtronix, Inc. Mems shutter assemblies for high-resolution displays
CN105122115A (zh) * 2013-03-13 2015-12-02 皮克斯特隆尼斯有限公司 用于高分辨率显示器的微机电***快门组合件
CN105452934A (zh) * 2013-08-22 2016-03-30 皮克斯特隆尼斯有限公司 并入有延伸高度致动器的微机电***显示器

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