CN102834761A - 机电装置的机械层及其形成方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供机械层(14)及其形成方法。在一个方面中，一种机电系统装置包含衬底(20)以及具有激活位置及松弛位置的机械层(14)。所述机械层与所述衬底间隔开以界定可收缩间隙(19)。所述间隙在所述机械层处于所述激活位置时处于收缩状况且在所述机械层处于所述松弛位置时处于非收缩状况。所述机械层包含反射层(121)、导电层(123)及支撑层(122)。所述支撑层定位于所述反射层与所述导电层之间且经配置以支撑所述机械层。

Description

机电装置的机械层及其形成方法

相关申请案交叉参考

本发明主张对2010年4月9日提出申请、标题为“机械层及其形成方法(MECHANICAL LAYER AND METHODS OF FORMING THE SAME)”且转让给本发明受让人的第61/322,776号美国临时专利申请案的优先权。先前申请案的揭示内容视为本发明的一部分且以引用方式并入本发明中。

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及机械元件、激活器、换能器、传感器、光学组件(例如，镜)及电子器件的装置。可以多种尺寸制造机电系统，包含但不限于微米尺寸及纳米尺寸。举例来说，微机电系统(MEMS)装置可包含具有介于从大约一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(举例来说，包含小于数百纳米的大小)的结构。可使用沉积、蚀刻、光刻及/或蚀刻掉衬底及/或所沉积材料层的部分或添加层以形成电装置及机电装置的其它微机械加工工艺形成机电元件。

一种类型的机电系统装置称作干涉式调制器(IMOD)。如本文中所用，术语干涉式调制器或干涉式光调制器是指使用光学干涉原理选择性地吸收及/或反射光的装置。在一些实施方案中，干涉式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的及/或反射的且能够在施加适当电信号时相对运动。在实施方案中，一个板可包含沉积于衬底上的固定层且另一板可包含通过气隙与所述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于干涉式调制器上的光的光学干涉。干涉式调制器装置具有广泛的应用，且预期用于改进现有产品及形成新产品，尤其是具有显示能力的那些产品。

干涉式装置阵列可包含锚定于每一像素的拐角处的机械层。需要具有用于机械层的较小锚定区域及改进的填充因数的干涉式装置。

发明内容

本发明的系统、方法及装置各自具有数个创新性方面，所述方面中的单个方面均不单独地决定本文中所揭示的所要属性。

可以一种机电装置来实施本发明中所描述的标的物的一个创新性方面，所述机电装置包含：衬底；部分反射光学堆叠，其安置于所述衬底上；及可移动机械层，其经定位使得所述部分反射光学堆叠在所述机械层与所述衬底之间，所述机械层包含反射层、导电层及安置于所述反射层与所述导电层之间的支撑层。所述支撑层锚定于所述光学堆叠上光学非作用锚定区中且从所述锚定区远离所述光学堆叠延伸，从而使所述机械层与所述光学堆叠间隔开以在所述机械层与所述光学堆叠之间界定可收缩间隙。所述机械层可通过跨越所述机械层及安置于所述衬底与所述可收缩间隙之间的固定电极施加电压而移动到激活位置及松弛位置。所述可收缩间隙在所述机械层处于所述激活位置时处于收缩状态，且所述间隙在所述机械层处于所述松弛位置时处于非收缩状态。

在一些实施方案中，所述机械层进一步包含邻近于所述锚定区且在光学非作用区的至少一部分中安置的纽结。在一些实施方案中，所述机械层中的所述纽结包含远离所述间隙延伸的上升部分及朝向所述间隙延伸的下降部分。

在一些实施方案中，所述反射层及所述导电层包含铝合金。在一些实施方案中，所述支撑层包含氧氮化硅(SiON)。

可以一种装置来实施本发明中所描述的标的物的另一创新性方面，所述装置包含：衬底；用于部分反射光的装置，其安置于所述衬底上；及用于干涉地反射光的可移动装置。所述可移动反射光装置包含用于支撑所述可移动反射装置的装置，所述支撑装置锚定于所述部分反射装置上光学非作用锚定区中。所述支撑装置从所述锚定区远离所述部分反射装置延伸，从而使所述可移动反射装置与所述部分反射装置间隔开以在所述可移动反射光装置与所述部分反射光装置之间界定可收缩间隙。所述可移动反射光装置可通过跨越所述可移动反射光装置及安置于所述衬底与所述可收缩间隙之间的固定电极施加电压而移动到激活位置及松弛位置。所述可收缩间隙在所述可移动反射光装置处于所述激活位置时处于收缩状态，且所述间隙在所述可移动反射光装置处于所述松弛位置时处于非收缩状态。

在一些实施方案中，所述可移动反射光装置包含反射层及导电层，且所述支撑层安置于所述反射层与所述导电层之间。

可以一种形成机电装置中的机械层的方法来实施本发明中所描述的标的物的另一创新性方面。所述方法包含：提供衬底；在所述衬底上方形成光学堆叠；在所述光学堆叠上方提供牺牲层；移除所述牺牲层的安置于锚定区上方的一部分；在所述牺牲层及所述锚定区上方形成机械层；及移除所述牺牲层以在所述机械层与所述衬底之间形成可收缩间隙。形成所述机械层包含：在所述牺牲层上方提供反射层；移除所述反射层的在所述锚定区上方的一部分；在所述反射层上方提供支撑层使得所述支撑层的一部分接触所述锚定区；及在所述支撑层上方提供导电层。

在一些实施方案中，所述方法进一步包含：在所述衬底的至少一部分上方沉积成形层，所述成形层包含邻近于所述锚定区的至少一个突出部。在一些实施方案中，所述方法进一步包含：在所述成形层上方包含在所述至少一个突出部上方将所述牺牲层形成为保形层，且形成所述机械层进一步包含：在所述牺牲层及所述成形层上方包含在所述至少一个突出部上方将所述机械层形成为保形层，使得在所述机械层的在每一至少一个突出部上方的一部分中形成纽结。

在随附图式及以下描述中阐明本说明书中所描述的标的物的一个或一个以上实施方案的细节。根据所述描述、图式及权利要求书将明了其它特征、方面及优点。注意，以下各图的相对尺寸可能并未按比例绘制。

附图说明

图1展示描绘干涉式调制器(IMOD)显示装置的一系列像素中的两个邻近像素的等角视图的实例。

图2展示图解说明并入有3×3干涉式调制器显示器的电子装置的系统框图的实例。

图3展示图解说明图1的干涉式调制器的可移动反射层位置对所施加电压的图的实例。

图4展示图解说明当施加各种共用电压及分段电压时干涉式调制器的各种状态的表的实例。

图5A展示图解说明在图2的3×3干涉式调制器显示器中的显示数据帧的图的实例。

图5B展示可用于写入图5A中所图解说明的显示数据帧的共用信号及分段信号的时序图的实例。

图6A展示图1的干涉式调制器显示器的部分横截面的实例。

图6B到6E展示干涉式调制器的不同实施方案的横截面的实例。

图7展示图解说明用于干涉式调制器的制造工艺的流程图的实例。

图8A到8E展示制作干涉式调制器的方法中的各种阶段的横截面示意性图解的实例。

图9A到9P展示根据各种实施方案制作干涉式调制器的方法中的各种阶段的横截面示意性图解的实例。

图10A到10C展示各种干涉式调制器装置的横截面示意性图解的实例。

图11是针对干涉式调制器装置的三个实例的处于激活状态及松弛状态的模拟机械层位置的图表。

图12A到12F展示制作干涉式调制器的方法中的各种阶段的横截面示意性图解的实例。

图13展示图解说明用于干涉式调制器的制造工艺的流程图的实例。

图14A及14B展示图解说明包含多个干涉式调制器的显示装置的系统框图的实例。

在各个图式中，相似的参考编号及标示指示相似的元件。

具体实施方式

以下详细描述针对用于描述创新性方面的目的的一些实施方案。然而，可以多种不同方式应用本文中的教示。所描述的实施方案可在经配置以显示图像(无论是处于运动(例如，视频)还是静止的(例如，静止图像)，且无论是文本、图形的还是图片的)的任一装置中实施。更特定来说，本发明预期：所述实施方案可在以下多种电子装置中实施或可与所述电子装置相关联：例如(但不限于)，移动电话、具有多媒体因特网能力的蜂窝式电话、移动电视接收器、无线装置、智能电话、蓝牙装置、个人数据助理(PDA)、无线电子邮件接收器、手持式或便携式计算机、上网本、笔记本计算机、智能本、打印机、复印机、扫瞄仪、传真装置、GPS接收器/导航器、相机、MP3播放器、摄录像机、游戏控制台、手表、钟表、计算器、电视监视器、平板显示器、电子阅读装置(例如，电子阅读器)、计算机监视器、汽车显示器(例如，里程表显示器等等)、驾驶舱控制件及/或显示器、相机视图显示器(例如，车辆的后视相机的显示器)、电子照片、电子告示牌或标牌、投影仪、建筑结构、微波炉、冰箱、立体声系统、盒式录音机或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、无线电设备、便携式存储器芯片、洗衣机、干衣机、洗衣机/干衣机、停车计时器、封装(例如，MEMS及非MEMS)、美学结构(例如，一件珠宝上的图像显示器)及多种机电系统装置。本文中的教示还可用于非显示应用中，例如(但不限于)：电子切换装置、射频滤波器、传感器、加速计、陀螺仪、运动感测装置、磁力计、消费型电子器件的惯性组件、消费型电子产品的部件、变容二极管、液晶装置、电泳装置、驱动方案、制造工艺、电子测试设备。因此，所述教示并不打算限于仅描绘于各图中的实施方案，而是具有所属领域的技术人员将容易明了的宽广适用性。

本发明揭示具有自支撑机械层的机电装置。在本文中所描述的一些实施方案中，提供可不形成有柱或铆钉结构借此减小锚定区的面积且准许具有经改进填充因数的像素阵列的机电装置。另外，所述机械层可为柔性的，以便减小机械层在处于激活位置时的弯曲高度。减小机械层弯曲高度可减小当装置被激活时机械层的不与光学堆叠接触的部分的亮度，借此改进包含此些装置的显示器的黑色状态且增加所述显示器的对比度、色域及色彩饱和度。

可实施本发明中所描述的标的物的特定实施方案来实现以下潜在优点中的一者或一者以上。在一些实施方案中，可实施本发明中所描述的标的物以改进像素阵列的填充因数。另外，一些实施方案可减小机械层的弯曲高度。此外，一些实施方案可增加包含此些装置的显示器的对比度、色域及/或色彩饱和度。

可应用所描述的实施方案的适合机电装置的实例为反射式显示装置。反射式显示装置可并入有用以使用光学干涉原理选择性地吸收及/或反射入射于其上的光的干涉式调制器(IMOD)。IMOD可包含吸收体、可相对于所述吸收体移动的反射体及界定于所述吸收体与所述反射体之间的光学共振腔。所述反射体可移动到两个或两个以上不同位置，此可改变光学共振腔的大小且借此影响所述干涉式调制器的反射比。IMOD的反射光谱可形成可跨越可见波长移位以产生不同色彩的相当宽的光谱带。可通过改变光学共振腔的厚度(即，通过改变反射体的位置)来调整所述光谱带的位置。

图1展示描绘干涉式调制器(IMOD)显示装置的一系列像素中的两个邻近像素的等角视图的实例。所述IMOD显示装置包含一个或一个以上干涉式MEMS显示元件。在这些装置中，MEMS显示元件的像素可处于亮或暗状态。在亮(“松弛”、“打开”或“接通”)状态中，所述显示元件将入射可见光的一大部分反射到(例如)用户。相反地，在暗(“激活”、“关闭”或“关断”)状态中，所述显示元件反射甚少的入射可见光。在一些实施方案中，可反转接通与关断状态的光反射性质。MEMS像素可经配置以主要在特定波长下反射，从而允许除黑色及白色以外还进行彩色显示。

IMOD显示装置可包含行/列IMOD阵列。每一IMOD可包含一对反射层，即，可移动反射层及固定部分反射层，所述对反射层以彼此相距可变且可控的距离进行定位以形成气隙(还称作光学间隙或腔)。所述可移动反射层可在至少两个位置之间移动。在第一位置(即，松弛位置)中，可移动反射层可定位于距固定部分反射层相对大的距离处。在第二位置(即，激活位置)中，可移动反射层可更靠近于部分反射层而定位。取决于可移动反射层的位置，从两个层反射的入射光可以相长或相消方式干涉，从而产生每一像素的总体反射或非反射状态。在一些实施方案中，所述IMOD可在未被激活时处于反射状态，从而反射在可见光谱内的光，且可在未被激活时处于暗状态，从而反射在可见范围之外的光(例如，红外光)。然而，在一些其它实施方案中，IMOD可在未被激活时处于暗状态且在被激活时处于反射状态。在一些实施方案中，引入所施加电压可驱动像素改变状态。在一些其它实施方案中，所施加电荷可驱动像素改变状态。

图1中所描绘的像素阵列部分包含两个邻近的干涉式调制器12。在左侧(如所图解说明)的IMOD 12中，将机械层或可移动反射层14图解说明为处于距包含部分反射层的光学堆叠16预定距离处的松弛位置。跨越左侧IMOD 12施加的电压V₀不足以致使可移动反射层14激活。在右侧的IMOD 12中，将可移动反射层14图解说明为处于接近或邻近光学堆叠16的激活位置。跨越右侧IMOD 12施加的电压V_bias足以使可移动反射层14维持处于激活位置。

在图1中，大体图解说明像素12的反射性质，其中箭头13指示入射于像素12上的光且光15从左侧像素12反射。虽然未详细地图解说明，但入射于像素12上的光13的大部分将穿过透明衬底20朝向光学堆叠16透射。入射于光学堆叠16上的光的一部分将透射穿过光学堆叠16的部分反射层，且一部分将往回反射穿过透明衬底20。光13的透射穿过光学堆叠16的部分将在可移动反射层14处往回朝向(且穿过)透明衬底20反射。从光学堆叠16的部分反射层反射的光与从可移动反射层14反射的光之间的干涉(相长性或相消性)将确定从像素12反射的光15的波长。

光学堆叠16可包含单个层或数个层。所述层可包含电极层、部分反射且部分透射层及透明电介质层中的一者或一者以上。在一些实施方案中，光学堆叠16为导电、部分透明且部分反射的，且可(举例来说)通过将以上层中的一者或一者以上沉积到透明衬底20上来制作。所述电极层可由多种材料形成，例如各种金属，举例来说，氧化铟锡(ITO)。所述部分反射层可由多种部分反射的材料形成，例如各种金属，例如铬(Cr)、半导体及电介质。所述部分反射层可由一个或一个以上材料层形成，且所述层中的每一者可由单一材料或材料的组合形成。在一些实施方案中，光学堆叠16可包含单个半透明厚度的金属或半导体，其充当光学吸收体及导体两者，同时(例如光学堆叠16或IMOD的其它结构的)不同的更多导电层或部分可用于在IMOD像素之间运送信号。光学堆叠16还可包含覆盖一个或一个以上导电层或导电/吸收层的一个或一个以上绝缘或电介质层。

在一些实施方案中，可将光学堆叠16的层图案化成若干平行条带，且其可在显示装置中形成行电极，如下文进一步描述。如所属领域的技术人员将理解，术语“图案化”在本文中用于指掩蔽以及蚀刻工艺。在一些实施方案中，可将高度导电且反射的材料(例如铝(Al))用于可移动反射层14，且这些条带可在显示装置中形成列电极。可移动反射层14可形成为用以形成沉积于柱18及在柱18之间沉积的介入牺牲材料的顶部上的列的一个或若干所沉积金属层的一系列平行条带(正交于光学堆叠16的行电极)。当蚀刻掉所述牺牲材料时，可在可移动反射层14与光学堆叠16之间形成经界定间隙19或光学腔。在一些实施方案中，柱18之间的间隔可约为1um到1000um，而间隙19可大约为小于10,000埃

在一些实施方案中，所述IMOD的每一像素(无论是处于激活状态还是松弛状态)基本上均为由固定反射层及移动反射层形成的电容器。当不施加电压时，可移动反射层14保持处于机械松弛状态，如图1中左侧的像素12所图解说明，其中可移动反射层14与光学堆叠16之间具有间隙19。然而，当向选定行及列中的至少一者施加电位差(例如，电压)时，在对应像素处的行电极与列电极的相交点处形成的电容器变得被充电，且静电力将所述电极拉在一起。如果所施加的电压超过阈值，那么可移动反射层14可变形且移动而接近或抵靠光学堆叠16。光学堆叠16内的电介质层(未展示)可防止短路且控制层14与16之间的分离距离，如图1中右侧的经激活像素12所图解说明。不管所施加电位差的极性如何，行为均相同。虽然在一些实例中可将阵列中的一系列像素称作“行”或“列”，但所属领域的技术人员将容易理解，将一个方向称作“行”且将另一方向称作“列”是任意的。重申，在一些定向中，可将行视为列，且将列视为行。此外，显示元件可均匀地布置成正交的行与列(“阵列”)，或布置成非线性配置，举例来说，相对于彼此具有某些位置偏移(“镶嵌块”)。术语“阵列”及“镶嵌块”可指代任一配置。因此，虽然将显示器称作包含“阵列”或“镶嵌块”，但在任一实例中，元件本身不需要彼此正交地布置或安置成均匀分布，而是可包含具有不对称形状及不均匀分布元件的布置。

图2展示图解说明并入有3×3干涉式调制器显示器的电子装置的系统框图的实例。所述电子装置包含可经配置以执行一个或一个以上软件模块的处理器21。除执行操作系统以外，处理器21还可经配置以执行一个或一个以上软件应用程序，包含web浏览器、电话应用程序、电子邮件程序或任一其它软件应用程序。

处理器21可经配置以与阵列驱动器22通信。阵列驱动器22可包含将信号提供到(例如)显示阵列或面板30的行驱动器电路24及列驱动器电路26。图2中的线1-1展示图1中所图解说明的IMOD显示装置的横截面。虽然为清晰起见图2图解说明3×3IMOD阵列，但显示阵列30可含有极大数目个IMOD且可在列中具有与在行中不同数目的IMOD，且反之还然。

图3展示图解说明图1的干涉式调制器的可移动反射层位置对所施加电压的图的实例。对于MEMS干涉式调制器，行/列(即，共用/分段)写入程序可利用图3中所图解说明的这些装置的滞后性质。干涉式调制器可使用(举例来说)大约10伏电位差致使可移动反射层或镜从松弛状态改变为激活状态。当电压从所述值减小时，随着电压回降到低于(例如)10伏，所述可移动反射层维持其状态，然而，所述可移动反射层不会完全松弛直到电压下降到低于2伏为止。因此，如图3中所展示，存在约3伏到7伏的电压范围，在所述电压范围内存在所施加电压窗，在所述窗内，装置稳定在松弛状态或激活状态中。在本文中将此窗称作“滞后窗”或“稳定窗”。对于具有图3的滞后特性的显示阵列30，行/列写入程序可经设计以一次寻址一个或一个以上行，使得在对给定行的寻址期间使经寻址行中待激活的像素暴露于大约10伏的电压差，并使待松弛的像素暴露于接近零伏的电压差。在寻址之后，使像素暴露于稳定状态或约5伏的偏置电压差使得其保持在先前选通状态中。在此实例中，在被寻址之后，每一像素经历在大约3伏到7伏的“稳定窗”内的电位差。此滞后性质特征使得(例如)图1中所图解说明的像素设计能够在相同所施加电压条件下保持稳定在激活状态或松弛预存状态中。由于每一IMOD像素(无论是处于激活状态还是松弛状态)基本上均为由固定反射层及移动反射层形成的电容器，因此此稳定状态可保持在滞后窗内的稳定电压下而大致上不消耗或损失电力。此外，如果所施加的电压电位保持大致上固定，那么基本上有甚少或无电流流动到IMOD像素中。

在一些实施方案中，可通过根据给定行中的像素的状态的所要改变(如果有的话)沿着所述组列电极以“分段”电压的形式施加数据信号来形成图像的帧。可依次寻址所述阵列的每一行，使得一次一行地写入所述帧。为了将所要数据写入到第一行中的像素，可将对应于所述第一行中的像素的所要状态的分段电压施加于列电极上，且可将呈特定“共用”电压或信号形式的第一行脉冲施加到第一行电极。接着，可使所述组分段电压改变为对应于第二行中的像素的状态的所要改变(如果有的话)，且可将第二共用电压施加到第二行电极。在一些实施方案中，第一行中的像素不受沿着列电极施加的分段电压的改变影响，且保持于在第一共用电压行脉冲期间其被设定到的状态。可以顺序方式针对整个系列的行或替代地整个系列的列重复此过程，以产生图像帧。可通过以每秒某一所要数目的帧不断地重复此过程来用新的图像数据刷新及/或更新所述帧。

跨越每一像素所施加的分段与共用信号的组合(即，跨越每一像素的电位差)确定了每一像素的所得状态。图4展示图解说明当施加各种共用电压及分段电压时干涉式调制器的各种状态的表的实例。如所属领域的技术人员将容易理解，可将“分段”电压施加到列电极或行电极，且可将“共用”电压施加到列电极或行电极中的另一者。

如在图4中(以及在图5B中所展示的时序图中)所图解说明，当沿着共用线施加释放电压VC_REL时，沿着共用线的所有干涉式调制器元件将被置于松弛状态(或者称作释放或未激活状态)中，而不管沿着分段线所施加的电压(即，高分段电压VS_H及低分段电压VS_L)如何。特定来说，当沿着共用线施加释放电压VC_REL时，在沿着所述像素的对应分段线施加高分段电压VS_H及低分段电压VS_L两者时，跨越调制器的电位电压(或者称作像素电压)在松弛窗(参见图3，也称作释放窗)内。

当将保持电压(例如高保持电压VC_{HOLD_H}或低保持电压VC_{HOLD_L})施加于共用线上时，干涉式调制器的状态将保持恒定。举例来说，松弛IMOD将保持处于松弛位置，且激活IMOD将保持处于激活位置。所述保持电压可经选择使得在沿着对应分段线施加高分段电压VS_H及低分段电压VS_L两者时，像素电压将保持在稳定窗内。因此，分段电压摆幅(即，高VS_H与低分段电压VS_L之间的差)小于正稳定窗或负稳定窗的宽度。

当将寻址或激活电压(例如高寻址电压VC_{ADD_H}或低寻址电压VC_{ADD_L})施加于共用线上时，可通过沿着相应分段线施加分段电压选择性地将数据写入到沿着所述线的调制器。所述分段电压可经选择使得所述激活取决于所施加的分段电压。当沿着共用线施加寻址电压时，施加一个分段电压将导致稳定窗内的像素电压，从而致使所述像素保持不被激活。相比之下，施加另一分段电压将导致超出所述稳定窗的像素电压，从而导致所述像素的激活。致使激活的特定分段电压可取决于使用了哪一寻址电压而变化。在一些实施方案中，当沿着共用线施加高寻址电压VC_{ADD_H}时，施加高分段电压VS_H可致使调制器保持处于其当前位置，而施加低分段电压VS_L可致使所述调制器激活。作为推论，当施加低寻址电压VC_{ADD_L}时，分段电压的影响可为相反的，其中高分段电压VS_H致使所述调制器激活，且低分段电压VS_L对所述调制器的状态无影响(即，保持稳定)。

在一些实施方案中，可使用跨越调制器产生相同极性电位差的保持电压、寻址电压及分段电压。在一些其它实施方案中，可使用使调制器的电位差的极性交替的信号。跨越调制器的极性的交替(即，写入程序的极性的交替)可减少或抑制在单个极性的重复写入操作之后可能发生的电荷积累。

图5A展示图解说明图2的3×3干涉式调制器显示器中的显示数据帧的图的实例。图5B展示可用于写入图5A中所图解说明的显示数据帧的共用信号及分段信号的时序图的实例。可将所述信号施加到(例如)图2的3×3阵列，此将最终产生图5A中所图解说明的线时间60e的显示布置。图5A中的经激活调制器处于暗状态，即，其中反射光的实质部分在可见光谱之外，以便给(例如)观看者产生暗外观。在写入图5A中所图解说明的帧之前，所述像素可处于任一状态，但图5B的时序图中所图解说明的写入程序假定在第一线时间60a之前每一调制器已被释放且驻存于未激活状态中。

在第一线时间60a期间，将释放电压70施加于共用线1上；施加于共用线2上的电压以高保持电压72开始且移动到释放电压70；且沿着共用线3施加低保持电压76。因此，沿着共用线1的调制器(共用1，分段1)、(1，2)及(1，3)在第一线时间60a的持续时间内保持处于松弛或未激活状态，沿着共用线2的调制器(2，1)、(2，2)及(2，3)将移动到松弛状态，且沿着共用线3的调制器(3，1)、(3，2)及(3，3)将保持处于其先前状态。参考图4，沿着分段线1、2及3施加的分段电压将对干涉式调制器的状态无影响，因为在线时间60a期间，共用线1、2或3中的任一者均未暴露于致使激活的电压电平(即，VC_REL-松弛及VC_{HOLD_L}-稳定)。

在第二线时间60b期间，共用线1上的电压移动到高保持电压72，且由于未将寻址或激活电压施加于共用线1上，因此不管所施加的分段电压如何，沿着共用线1的所有调制器均保持处于松弛状态。沿着共用线2的调制器因释放电压70的施加而保持处于松弛状态，且当沿着共用线3的电压移动到释放电压70时，沿着共用线3的调制器(3，1)、(3，2)及(3，3)将松弛。

在第三线时间60c期间，通过将高寻址电压74施加于共用线1上来寻址共用线1。由于在施加此寻址电压期间沿着分段线1及2施加低分段电压64，因此跨越调制器(1，1)及(1，2)的像素电压大于调制器的正稳定窗的高端(即，电压差超过预定义阈值)，且激活调制器(1，1)及(1，2)。相反地，由于沿着分段线3施加高分段电压62，因此跨越调制器(1，3)的像素电压小于调制器(1，1)及(1，2)的像素电压，且保持在所述调制器的正稳定窗内；调制器(1，3)因此保持松弛。此外，在线时间60c期间，沿着共用线2的电压减小到低保持电压76，且沿着共用线3的电压保持处于释放电压70，从而使沿着共用线2及3的调制器处于松弛位置。

在第四线时间60d期间，共用线1上的电压返回到高保持电压72，从而使沿着共用线1上的调制器处于其相应经寻址状态。将共用线2上的电压减小到低寻址电压78。由于沿着分段线2施加高分段电压62，因此跨越调制器(2，2)的像素电压低于所述调制器的负稳定窗的较低端，从而致使调制器(2，2)激活。相反地，由于沿着分段线1及3施加低分段电压64，因此调制器(2，1)及(2，3)保持处于松弛位置。共用线3上的电压增加到高保持电压72，从而使沿着共用线3的调制器处于松弛状态中。

最后，在第五线时间60e期间，共用线1上的电压保持处于高保持电压72，且共用线2上的电压保持处于低保持电压76，从而使沿着共用线1及2的调制器处于其相应经寻址状态。共用线3上的电压增加到高寻址电压74以寻址沿着共用线3的调制器。在将低分段电压64施加于分段线2及3上时，调制器(3，2)及(3，3)激活，而沿着分段线1所施加的高分段电压62致使调制器(3，1)保持处于松弛位置。因此，在第五线时间60e结束时，3×3像素阵列处于图5A中所展示的状态，且只要沿着共用线施加保持电压就将保持处于所述状态，而不管可能在正寻址沿着其它共用线(未展示)的调制器时发生的分段电压的变化如何。

在图5B的时序图中，给定写入程序(即，线时间60a到60e)可包含高保持及寻址电压或低保持及寻址电压的使用。一旦已针对给定共用线完成写入程序(且将共用电压设定为具有与激活电压相同的极性的保持电压)，所述像素电压便保持在给定稳定窗内，且不通过松弛窗，直到将释放电压施加于所述共用线上为止。此外，由于每一调制器是在寻址所述调制器之前作为写入程序的一部分而释放，因此调制器的激活时间而非释放时间可确定线时间。具体来说，在其中调制器的释放时间大于激活时间的实施方案中，可将释放电压施加达长于单个线时间，如在图5B中所描绘。在一些其它实施方案中，沿着共用线或分段线所施加的电压可变化以计及不同调制器(例如不同色彩的调制器)的激活及释放电压的变化。

根据上文所阐明的原理操作的干涉式调制器的结构的细节可广泛变化。举例来说，图6A到6E展示包含可移动反射层14及其支撑结构的干涉式调制器的不同实施方案的横截面的实例。图6A展示图1的干涉式调制器显示器的部分横截面的实例，其中金属材料条带(即，可移动反射层14)沉积于从衬底20正交延伸的支撑件18上。在图6B中，每一IMOD的可移动反射层14的形状为大体正方形或矩形且在拐角处或接近拐角处经由系链32附接到支撑件。在图6C中，可移动反射层14的形状为大体正方形或矩形且悬挂于可变形层34上，可变形层34可包含柔性金属。可变形层34可围绕可移动反射层14的周界直接或间接地连接到衬底20。这些连接在本文中称作支撑柱。图6C中所展示的实施方案具有源于可移动反射层14的光学功能与其机械功能(其由可变形层34来实施)解耦合的额外益处。此解耦合允许用于可移动反射层14的结构设计及材料与用于可变形层34的结构设计及材料彼此独立地进行优化。

图6D展示IMOD的另一实例，其中可移动反射层14包含反射子层14a。可移动反射层14靠在支撑结构(例如，支撑柱18)上。支撑柱18提供可移动反射层14与下部固定电极(即，所图解说明的IMOD中的光学堆叠16的一部分)的分离，使得(举例来说)当可移动反射层14处于松弛位置时，在可移动反射层14与光学堆叠16之间形成间隙19。可移动反射层14还可包含可经配置以充当电极的导电层14c及支撑层14b。在此实例中，导电层14c安置于支撑层14b的远离衬底20的一侧上，且反射子层14a安置于支撑层14b的接近于衬底20的另一侧上。在一些实施方案中，反射子层14a可为导电的且可安置于支撑层14b与光学堆叠16之间。支撑层14b可包含电介质材料(举例来说，氧氮化硅(SiON)或二氧化硅(SiO₂))的一个或一个以上层。在一些实施方案中，支撑层14b可为若干层的堆叠，例如，SiO₂/SiON/SiO₂三层堆叠。反射子层14a及导电层14c中的任一者或两者可包含(例如)具有大约0.5％铜(Cu)的铝(Al)合金或另一反射材料。在电介质支撑层14b上面及下面采用导体层14a、14c可平衡应力且提供增强的传导性。在一些实施方案中，可出于多种设计目的(例如实现可移动反射层14内的特定应力分布曲线)而由不同材料形成反射子层14a及导电层14c。

如在图6D中所图解说明，一些实施方案还可包含黑色掩模结构23。黑色掩模结构23可形成于光学非作用区(例如在像素之间或在柱18下方)中以吸收环境光或杂散光。黑色掩模结构23还可通过抑制光从显示装置的非作用部分反射或透射穿过所述部分借此增加对比度来改进所述显示器的光学性质。另外，黑色掩模结构23可为导电的且经配置以充当电运送层。在一些实施方案中，可将行电极连接到黑色掩模结构23以减小所连接行电极的电阻。可使用包含沉积及图案化技术的多种方法来形成黑色掩模结构23。黑色掩模结构23可包含一个或一个以上层。举例来说，在一些实施方案中，黑色掩模结构23包含充当光学吸收体的钼-铬(MoCr)层、二氧化硅(SiO₂)层及充当反射体及运送层的铝合金，其分别具有在大约到

到

及

到

的范围中的厚度。可使用多种技术来图案化所述一个或一个以上层，包含光刻及干蚀刻，举例来说，所述干蚀刻包含用于MoCr及SiO₂层的四氟化碳(CF₄)及/或氧气(O₂)以及用于铝合金层的氯气(Cl₂)及/或三氯化硼(BCl₃)。在一些实施方案中，黑色掩模23可为标准具或干涉式堆叠结构。在此些干涉式堆叠黑色掩模结构23中，导电反射体可用于在每一行或列的光学堆叠16中的下部固定电极之间传输或运送信号。在一些实施方案中，间隔件层35可用于将吸收体层16a与黑色掩模23中的导电层大体电隔离。

图6E展示IMOD的另一实例，其中可移动反射层14为自支撑的。与图6D相比，图6E的实施方案不包含支撑柱18。而是，可移动反射层14在多个位置处接触下伏光学堆叠16，且可移动反射层14的曲率提供足够的支撑使得可移动反射层14在跨越干涉式调制器的电压不足以致使激活时返回到图6E的未激活位置。为清晰所见，此处将可含有多个数种不同层的光学堆叠16展示为包含光学吸收体16a及电介质16b。在一些实施方案中，光学吸收体16a可充当固定电极及部分反射层两者。

在例如图6A到6E中所展示的实施方案的实施方案中，IMOD充当直视装置，其中从透明衬底20的前侧(即，与其上布置有调制器的侧相对的侧)观看图像。在这些实施方案中，可对所述装置的背面部分(即，所述显示装置的在可移动反射层14后面的任一部分，举例来说，包含图6C中所图解说明的可变形层34)进行配置及操作而不影响或负面地影响显示装置的图像质量，因为反射层14光学屏蔽所述装置的所述部分。举例来说，在一些实施方案中，可在可移动反射层14后面包含总线结构(未图解说明)，其提供将调制器的光学性质与调制器的机电性质(例如电压寻址及由此寻址产生的移动)分离的能力。另外，图6A到6E的实施方案可简化处理(例如，图案化)。

图7展示图解说明用于干涉式调制器的制造工艺80的流程图的实例，且图8A到8E展示此制造工艺80的对应阶段的横截面示意性图解的实例。在一些实施方案中，除图7中未展示的其它框以外，制造工艺80还可经实施以制造(例如)图1及6中所图解说明的一般类型的干涉式调制器。参考图1、6及7，工艺80在框82处开始，其中在衬底20上方形成光学堆叠16。图8A图解说明在衬底20上方形成的此光学堆叠16。衬底20可为透明衬底(例如玻璃或塑料)，其可为柔性的或相对刚性且不易弯曲的，且可能已经受先前准备工艺，例如，用以促进有效地形成光学堆叠16的清洁。如上文所论述，光学堆叠16可为导电、部分透明且部分反射的且可(举例来说)通过将具有所要性质的一个或一个以上层沉积到透明衬底20上来制作。在图8A中，光学堆叠16包含具有子层16a及16b的多层结构，但在一些其它实施方案中可包含更多或更少的子层。在一些实施方案中，子层16a、16b中的一者可经配置而具有光学吸收及导电性质两者，例如组合式导体/吸收体子层16a。另外，可将子层16a、16b中的一者或一者以上图案化成若干平行条带，且其可在显示装置中形成行电极。可通过掩蔽及蚀刻工艺或此项技术中已知的另一适合工艺来执行此图案化。在一些实施方案中，子层16a、16b中的一者可为绝缘或电介质层，例如沉积于一个或一个以上金属层(例如，一个或一个以上反射及/或导电层)上方的子层16b。另外，可将光学堆叠16图案化成形成显示器的行的个别且平行条带。

工艺80在框84处继续在光学堆叠16上方形成牺牲层25。稍后移除牺牲层25(例如，在框90处)以形成腔19且因此在图1中所图解说明的所得干涉式调制器12中未展示牺牲层25。图8B图解说明包含形成于光学堆叠16上方的牺牲层25的经部分制作的装置。在光学堆叠16上方形成牺牲层25可包含以经选择以在随后移除之后提供具有所要设计大小的间隙或腔19(还参见图1及8E)的厚度沉积二氟化氙(XeF₂)可蚀刻材料，例如钼(Mo)或非晶硅(a-Si)。可使用例如物理气相沉积(PVD，例如，溅镀)、等离子增强化学气相沉积(PECVD)、热化学气相沉积(热CVD)或旋涂等沉积技术来实施牺牲材料的沉积。

工艺80在框86处继续形成支撑结构，例如，如图1、6及8C中所图解说明的柱18。形成柱18可包含以下步骤：图案化牺牲层25以形成支撑结构孔口，接着使用例如PVD、PECVD、热CVD或旋涂等沉积方法将材料(例如，聚合物或无机材料，例如二氧化硅)沉积到所述孔口中以形成柱18。在一些实施方案中，形成于牺牲层中的支撑结构孔口可延伸穿过牺牲层25及光学堆叠16两者而到达下伏衬底20，使得柱18的下部端接触衬底20，如在图6A中所图解说明。或者，如在图8C中所描绘，形成于牺牲层25中的孔口可延伸穿过牺牲层25，但不穿过光学堆叠16。举例来说，图8E图解说明支撑柱18的下部端与光学堆叠16的上部表面接触。可通过将支撑结构材料层沉积于牺牲层25上方并进行图案化以移除支撑结构材料的位于远离牺牲层25中的孔口的部分来形成柱18或其它支撑结构。所述支撑结构可位于所述孔口内，如在图8C中所图解说明，但还可至少部分地延伸到牺牲层25的一部分上方。如上文所提及，牺牲层25及/或支撑柱18的图案化可通过图案化及蚀刻工艺来执行，但也可通过替代蚀刻方法来执行。

工艺80在框88处继续形成可移动反射层或膜，例如图1、6及8D中所图解说明的可移动反射层14。可通过采用一个或一个以上沉积步骤(例如，反射层(例如，铝、铝合金)沉积)连同一个或一个以上图案化、掩蔽及/或蚀刻步骤来形成可移动反射层14。可移动反射层14可为导电的且称作导电层。在一些实施方案中，可移动反射层14可包含如图8D中所展示的多个子层14a、14b、14c。在一些实施方案中，所述子层中的一者或一者以上(例如子层14a、14c)可包含针对其光学性质选择的高度反射子层，且另一子层14b可包含针对其机械性质选择的机械子层。由于牺牲层25仍存在于在框88处形成的经部分制作的干涉式调制器中，因此可移动反射层14在此阶段处通常不可移动。在本文中还可将含有牺牲层25的经部分制作的IMOD称作“未释放”IMOD。如上文结合图1所描述，可将可移动反射层14图案化成形成显示器的列的个别且平行条带。

工艺80在框90处继续形成腔(例如，如图1、6及8E中所图解说明的腔19)。可通过将牺牲材料25(在框84处沉积)暴露于蚀刻剂来形成腔19。举例来说，可通过干化学蚀刻(例如，通过将牺牲层25暴露于气态或蒸气蚀刻剂，例如源自固体二氟化氙(XeF₂)的蒸气)达有效地移除所要的材料量(通常相对于环绕腔19的结构选择性地移除)的时间周期来移除可蚀刻牺牲材料，例如钼(Mo)或非晶硅(a-Si)。还可使用其它蚀刻方法，例如，湿蚀刻及/或等离子蚀刻。由于在框90期间移除了牺牲层25，因此可移动反射层14在此阶段之后通常可移动。在移除牺牲层25之后，在本文中可将所得的经完全或部分制作的IMOD称作“释放”IMOD。

在一些实施方案中，可形成不使用柱或铆钉结构而代替地使用机械层的一部分来支撑所述机械层的待定位于光学堆叠上方的其余部分的自支撑机电装置。在图6C、6E、9O及10C中图解说明自支撑机械层的实施方案的一些实例。此些装置可在处于激活位置时具有减小的弯曲高度，此可减小在激活期间机械层的不与光学堆叠接触的部分。换句话说，减小弯曲高度可增加机械层的处于像素的光学作用区域中(特定来说在作用区域像素的边缘处)的部分的总体或侧到侧平坦度。在像素的作用区域中具有更均匀平坦的接触区域改进所述装置在处于激活状态(举例来说，“黑色”状态)时的反射特性的均匀性，且可增加使用此些装置的显示器的对比度、色域及/或色彩饱和度。另外，经配置为自支撑的机械层还可在像素的拐角处使用减小的区域将机械层锚定于衬底上方(例如，在衬底、在光学堆叠或衬底与特定区之间的当锚定时所述机械层所接触的另一介入层上)，借此改进当将所述装置安置成像素阵列时的填充因数。

图9A到9P展示根据各种实施方案制作干涉式调制器的方法中的各种阶段的横截面示意性图解的实例。尽管将特定部分及步骤描述为适合于干涉式调制器实施方案，但在其它机电装置实施方案中，可使用不同材料或可修改、省略或添加若干部分。

在图9A中，已在衬底20上提供并图案化黑色掩模结构23。衬底20可由多种材料形成，包含玻璃或准许通过衬底20观看图像的透明聚合材料。衬底20可经受一个或一个以上先前准备步骤，例如，用以促进有效地形成黑色掩模结构23的清洁步骤。另外，可在提供黑色掩模结构23之前在所述衬底上提供一个或一个以上层。举例来说，在一个实施例中，在形成黑色掩模结构23之前在所述衬底上提供具有在大约

到

的范围中的厚度的氧化铝层，且所述氧化铝层可在图案化所述黑色掩模结构时充当蚀刻停止件。

黑色掩模结构23可经配置以吸收光学非作用区(例如，像素之间)中的环境光或杂散光以通过增加对比度来改进显示装置的光学性质。另外，黑色掩模结构23可包含多个层，所述多个层包含经配置以充当电运送层的导电层。在一个实施例中，行电极连接到黑色掩模结构23以减小所连接行电极的电阻。可使用包含沉积及图案化技术的多种方法来形成黑色掩模结构23。如本文中所使用且如所属领域的技术人员将理解，术语“图案化”在本文中用于指代掩蔽以及蚀刻工艺。虽然将图9A展示为包含黑色掩模结构23，但本文中所描述的形成机械层的方法还可适用于缺少黑色掩模结构23的工艺。

图9B图解说明在衬底20及黑色掩模结构23上方提供成形结构102。成形结构102可包含缓冲氧化物，例如二氧化硅(SiO₂)及/或氧氮化硅(SiON)，且可通过填充运送或黑色掩模结构23之间的间隙来辅助维持跨越所述衬底的相对平面的轮廓。在一个实施例中，成形结构102具有在大约

到

的范围中的厚度。然而，成形结构102可取决于干涉式调制器的所要光学性质而具有多种厚度。

成形结构102可用于在机械层中形成纽结，如下文(举例来说，参考图9M)将详细地描述。特定来说，可在成形结构102上方沉积包含机械层的一个或一个以上层，借此大致复制成形结构102的一个或一个以上几何特征。举例来说，如在图9B中所图解说明，成形结构102可与黑色掩模结构23重叠，借此形成突出部103。突出部103可在随后沉积的保形层(例如随后沉积的机械层)中产生向上延伸的部分波状物(或纽结)。

可使用包含突出部103的成形结构102的厚度尺寸来调整纽结104的“上升”及“下降”结构部分的相对高度。此可影响(或控制)随后沉积的机械层中的应力特性以实现所要镜曲率及/或发射高度，如下文将描述。在所图解说明的实例中，成形结构102的厚度及形状以及黑色掩模23的厚度可影响纽结104的特性或尺寸，举例来说，其高度、对称性、宽度及/或其非平坦部分的角度。

虽然将本文中所图解说明的各种机电系统装置展示且描述为包含成形结构102，但本文中所描述的形成机械层的方法可适用于缺少成形结构102的工艺。举例来说，图9P中所展示的实施例是如本文中所描述而生产的不具有成形结构102的机电系统装置的一个实例。

图9C图解说明提供形成于成形结构102及黑色掩模23上方的电介质结构35的实例。图9D图解说明图案化电介质结构35的实例。举例来说，用于电介质结构35的材料可包含二氧化硅(SiO₂)、氧氮化硅(SiON)及/或原硅酸四乙酯(TEOS)。在一个实施例中，电介质结构35的厚度在大约

到

的范围中。然而，电介质结构35可经配置以取决于调制器的所要光学性质而具有多种厚度。在一些实施方案中，可在黑色掩模结构23上面(此处的“上面”是指黑色掩模结构23的与衬底20相对的侧)移除电介质结构35的一部分，以准许在其中黑色掩模结构23用于运送信号的实施方案中将电极(例如，行电极)选路到黑色掩模结构23。如在图9D中所图解说明，可保形地沉积电介质结构35使得突出部103在电介质结构35中产生纽结，且此形状可向上传播到随后沉积的保形层，如在图9E到9O中所图解说明。

图9E图解说明提供形成于电介质结构35及黑色掩模结构23上方的光学堆叠16的实例。光学堆叠16可包含多个层，举例来说，包含透明导体(例如氧化铟锡(ITO))、部分反射光学吸收体层(例如铬)及透明电介质。因此，光学堆叠16可为导电、部分透明且部分反射的。如在图9E中所图解说明，光学堆叠16的一个或一个以上层可物理且电接触黑色掩模结构23。

图9F及9G图解说明在光学堆叠16上方提供牺牲层25并图案化牺牲层25的实例。稍后移除牺牲层25以形成间隙(或腔)。在一些实施方案中，牺牲层25可包含一个以上层，或包含不同厚度的层，以辅助形成具有包含机械层与光学层16之间的不同大小间隙的多个显示元件的显示装置。对于干涉式调制器阵列，每一不同间隙大小可产生不同反射色彩。如在图9G中所展示，可在像素之间的区中移除牺牲层25以形成锚定孔或区132。锚定区132是经形成以准许随后沉积的层(例如机械层的电介质或支撑层)接触下伏于牺牲层25下的一个或一个以上层借此辅助形成自支撑机械层的区域，如下文将描述。

图9H图解说明在牺牲层25及光学堆叠16上方具有反射层121的实施方案。图9I图解说明在图案化反射层121以移除所述反射层的安置于锚定区132上方的部分之后的实施方案的实例。如在图9H中所图解说明，可在牺牲层25及光学堆叠16上方保形地提供反射层121。此后，如在图9I中所展示，可移除反射层121的在锚定区132上方的一部分以准许随后沉积的层接触光学堆叠16，借此辅助形成自支撑机械层，如下文将进一步详细地描述。反射层121可由任何适合反射材料(举例来说，包含金属，例如铝合金)形成。在一个实施方案中，反射层121包含具有按重量计在大约0.3％到1.0％的范围中(举例来说，大约0.5％)的铜的铝-铜(AlCu)。反射层121的厚度可为任何适合厚度，例如在大约

到

的范围中(举例来说，大约

)的厚度。

图9J图解说明形成于反射层121、牺牲层25及光学堆叠16上方的支撑层122。支撑层122可为(举例来说)氧氮化硅(SiON)的电介质层。如下文将进一步详细地描述，支撑层122的特性(例如，厚度)可经选择以提供对处于激活位置及松弛位置的机械层的至少部分支撑而不需要柱或铆钉结构。与其中通过柱或铆钉来支撑机械层的设计相比，对支撑层122进行配置以提供对机械层的至少部分支撑可增加像素的密度。在一个实施方案中，支撑层122的厚度可在大约到的范围中。可基于多种因素(举例来说，包含支撑层122的所要刚度)来确定支撑层122的厚度，此可辅助在彩色显示应用中针对具有不同大小气隙的像素实现相同像素激活电压。

图9K图解说明在支撑层122上方形成(或提供)有导电或帽盖层123的实施方案。图9L图解说明经图案化导电层123及图案化导电层123以形成机械层14的一部分的实例。牺牲层25仍存在使得机械层14在此阶段处通常不可移动。可在支撑层122上方保形地提供导电层123，且进行图案化以便复制反射层121的图案，借此辅助平衡机械层14中的应力。导电层123可包含金属材料，举例来说，与反射层121相同的铝合金。在一个实施方案中，导电层123包含具有按重量计在大约0.3％到1.0％的范围中(举例来说，大约0.5％)的铜的铝-铜(AlCu)，且导电层123的厚度经选择以在大约

到

的范围中，举例来说，大约

反射层121及导电层123可经形成以具有类似厚度及组成，借此辅助平衡机械层中的应力。在机械层中具有平衡的应力可减小由于温度变化所致的机械层的变形及间隙高度的对应改变的敏感性。另外，由具有类似热膨胀系数的类似材料形成反射层121及导电层123可进一步减小由温度改变引起的机械层的变形及间隙高度的变化。

图9M图解说明牺牲层25的移除及间隙19的形成。可在此时使用上文所描述的多种方法移除牺牲层25以形成间隙19。在移除牺牲层25之前，其可提供可防止机械层14在残余应力(例如机械层14的一个或一个以上子层中的残余应力)的影响下偏转的反作用力。然而，在移除牺牲层25时，机械层14的应力诱发力可致使机械层14改变形状及/或曲率且变得位移远离释放前位置达“发射高度”的距离。

可需要使机械层14远离所述释放前位置特定距离或“发射高度”以减轻粘滞。举例来说，在干涉式调制器中将像素形成为具有将远离释放前位置在大约

到大约

的范围中的选定像素发射高度可减小机械层14与光学堆叠16之间的像素粘滞。然而，相对大的像素发射高度可将特定间隙大小所需的牺牲层厚度减小到从制作观点来看并非合意的水平。

仍参考图9M，机械层14包含通过在成形结构102上方且特定来说在突出部103上方提供机械层14(其中保形地形成介入层)而形成的弯曲或纽结104。纽结104与所述成形结构对准，举例来说，当衬底20是水平定向时，纽结104相对于成形结构102垂直对准。在具有形成于成形结构102上方的一个或一个以上层且在形成机械层14之前在突出部103上方形成有多个层的实施方案中，机械层中的纽结104比突出部103宽。纽结104可具有某些几何特征。可通过使成形结构102及突出部103的几何形状变化来控制所述几何特征以形成具有影响(或控制)机械层14中的机械应力的所要形状的机械层。举例来说，纽结104可经成形以控制机械层在释放时的发射高度。对发射高度的控制可允许选择特定间隙大小所需要的牺牲层厚度，所述厚度从制作及光学性能观点来看为合意的。另外，可采用纽结104控制在释放之后所述机械层的曲率，且使得所述机械层在偏置下时为大致平坦的。在一些实施方案中，纽结104的高度h经选择而为大约到

或更特定来说到所述纽结的宽度w可经选择而为(举例来说)在大约0.2μm到5μm或更特定来说大约0.5μm到2μm的范围中的宽度。在一些实施方案中，纽结104可与锚定区间隔开(举例来说)小于大约5μm的距离。

图9M图解说明具有经配置以支撑机械层14的支撑层122而不需要柱或铆钉结构的实施方案的实例。此些实施方案可允许像素密度增加的布置。与其中通过使用较大锚定占用面积的柱或铆钉来支撑机械层的实施方案相比，此还可增加某一面积的像素的填充因数。

图9N到9O图解说明干涉式装置的另一实施方案的实例。具体来说，图9N图解说明提供(或形成)于导电层123及支撑层122上方(在图9L中展示)以形成机械层14的电介质层124。电介质层124包含电介质材料，举例来说，氧氮化硅(SiON)。在实施方案中，电介质层124可经配置以具有在大约

到

的范围中的厚度。图9O图解说明在于光学堆叠16与机械层14之间形成间隙19(或腔)之后的图9N中所图解说明的装置。可以类似于上文参考图9M所描述的方式的方式移除所述牺牲层。

电介质层124可辅助控制机械层14中的应力。举例来说，电介质层124可经形成以具有大于或小于支撑层122的应力的应力，此影响在移除牺牲层25时机械层14的发射高度。对发射高度的控制可确定对特定间隙大小所需要的牺牲层厚度的选择，所述厚度从制作及光学性能观点来看为合意的。另外，电介质层124可经配置(例如，以具有某一厚度或应力)以控制机械层14在释放之后的曲率，且使得机械层14在偏置下时为大致平坦的。电介质层124及纽结104可各自经配置(例如，具有某一高度、宽度及/或厚度尺寸)以控制机械层14的成形及曲率，此可辅助增加干涉式调制器的设计灵活性。

在一些实施方案中，可在释放机械层之前在图9N中所展示的机电系统装置的电介质层124上方形成一个或一个以上额外层。举例来说，可在释放之前在电介质层124上方提供额外导电层。所述额外导电层可包含金属材料(举例来说，铝合金)，且可经图案化以具有与反射层121及帽盖层123类似的形状。在一个实施方案中，所述额外导电层包含按重量计具有在大约0.3％与1.0％的范围中(举例来说，大约0.5％)的铜的铝-铜(AlCu)。所述额外导电层可经配置以具有在大约

与大约

之间的厚度。在一些特定实施方案中，所述额外导电层具有大约

的厚度。所述额外导电层可致使机械层大致对称(例如，安置于支撑层的一侧上的形成所述导电层的材料的应力与形成反射层的材料的应力相同或类似)，此辅助平衡机械层中的应力。经形成以具有平衡的应力的机械层可减小由于温度变化所致的间隙高度的改变量。

图9P图解说明根据另一实施方案的干涉式装置。与图9M中所图解说明的机电系统装置相比，图9P中所图解说明的机电系统装置实例不包含成形结构102及纽结104。支撑层122可包含电介质材料，举例来说，氧氮化硅(SiON)。支撑层122的厚度可经形成以具有足以提供对处于激活位置及松弛位置的机械层14的支撑而不需要柱或铆钉支撑结构的厚度。与其中通过柱或铆钉提供支撑的设计相比，对支撑层122进行配置以提供对机械层14的支撑可增加像素的密度。在一个实施方案中，支撑层122具有大约

到

的厚度。

虽然未在图9P中所展示的实施方案中图解说明，但可在图9P的机电系统装置的导电层123上方包含电介质层。所述电介质层可类似于图9O的电介质层124，且可经配置以控制在释放时机械层14的发射高度及曲率。可在所述电介质层上方提供一个或一个以上额外层(例如额外导电层)以允许机械层大致对称，借此辅助平衡机械层中的应力。

为图解说明的清晰起见，已简化序列及图式以省略一些细节。举例来说，如下文将参考图12A到12F所描述，在彩色干涉式显示系统中，多个不同装置可具有不同间隙大小以干涉地增强(举例来说)红色、绿色及蓝色。类似地，可采用三种不同机械层材料或厚度以允许使用同一激活电压来使机械层以三种不同间隙大小收缩。

图10A到10C展示各种干涉式调制器装置的横截面示意性图解的实例。

图10A是干涉式调制器的一个实例的示意性横截面图解。如在图10中所图解说明，所述干涉式调制器包含衬底20、黑色掩模结构23、成形结构102、电介质结构35、光学堆叠16、间隙19、柱结构18以及包含反射层121、支撑层122及导电层123的机械层14。柱结构18可定位于每一像素拐角处以在衬底20上方支撑机械层14。所图解说明的干涉式调制器的填充因数可受柱结构18的最小大小约束，而柱结构18的最小大小可由光刻分辨率、层到层对准精确度及/或临界尺寸偏差确定。柱18可通过在牺牲层中形成锚定区或孔来形成，且包含用于支撑机械层14的翼状物131。所述锚定孔的最小宽度d₁可由制作工具的最小可解析光刻特征大小部分地确定，且柱18到翼状物131的边缘的总宽度d₂可由牺牲及柱蚀刻的临界尺寸偏差以及牺牲层35与用于形成柱18的层之间的不对准部分地确定。参考图10A，总柱宽度d₂可为临界尺寸，因为总柱宽度d₂应大于锚定孔宽度d₁。

图10B是干涉式调制器的另一实例的示意性横截面。所图解说明的干涉式调制器包含衬底20、黑色掩模结构23、成形结构102、电介质结构35、光学堆叠16、间隙19、铆钉结构129以及包含反射层121、支撑层122及导电层123的机械层14。与图10A的干涉式调制器相比，所图解说明的干涉式调制器包含铆钉结构129而不包含柱18。所述锚定孔的宽度d₁可为装置的临界尺寸，且因此，所图解说明的干涉式调制器可相对于图10A中所展示的干涉式调制器具有经改进的填充因数。

图10C是干涉式调制器的又一实例的示意性横截面。所图解说明的干涉式调制器包含衬底20、黑色掩模结构23、成形结构102、电介质结构35、光学堆叠16、间隙19以及包含反射层121、支撑层122及导电层123及电介质层124的机械层14。与图10A到10B的干涉式调制器装置相比，图10C的干涉式调制器装置不包含柱18或铆钉结构129。由于图10C的干涉式调制器装置不包含柱结构18，因此图10C中所展示的干涉式调制器不受图10A的总柱宽度d₂约束。因此，使用图10C的干涉式调制器的像素阵列可相对于采用图10A中所展示的装置的像素阵列具有更大的填充因数。

另外，图10C中的干涉式调制器可具有可产生相对于图10A到10B的干涉式调制器改进的暗状态的柔性锚定结构。特定来说，所述暗状态可受在松弛与激活位置之间机械层14在锚定孔附近的弯曲高度影响。所述柔性锚定结构可减小机械层14的弯曲高度，借此减小在激活期间机械层14的不与光学堆叠接触的部分的亮度，且改进使用所述装置的显示器的色域及/或暗状态。亮度、色域及暗状态可为显示器的三个最关键性能参数，且在一些实施方案中仅可通过增加填充因数、使镜曲率变平及/或减小机械层弯曲高度来改进。在图10C的干涉式调制器中缺少锚定结构129可相对于图10B中所展示的干涉式调制器减小装置的弯曲高度。

此外，图10C的干涉式调制器可相对于图10A的干涉式调制器的支撑柱18具有连续支撑层122。连续支撑层122可减少制造缺陷，借此增加合格率且减少制造成本。

此外，图10C的干涉式调制器可(但不需要)包含支撑层122及电介质层124两者。支撑层122及电介质层124可经调谐以控制所述干涉式调制器的机械应力。未释放干涉式调制器中的不同层当中的残余应力可影响镜曲率，且可在未加以控制的情况下减小显示器色域。电介质层124可具有经选择而大于或小于支撑层122的应力的应力，借此准许控制在释放时机械层的曲率及发射高度。对干涉式调制器的曲率的控制准许选择可容易地进行沉积且不产生机械层14的大弯曲高度的牺牲层厚度。减小机械层14的弯曲高度可减小机械层14的在激活期间不与光学堆叠16接触的部分的亮度，借此改进装置的黑色状态以及显示器的对比度、色域及色彩饱和度。

图11是针对干涉式调制器装置的三个实例的处于激活状态及松弛状态的模拟机械层位置的曲线图150。干涉式调制器装置的三个实例表示具有柱结构(举例来说，图10A)、具有铆钉结构(举例来说，图10B)及不具有柱或铆钉结构(举例来说，图10C)的装置。曲线图150展示沿着当以稳定窗的中心偏置时针对激活与松弛状况两者的机械层的横截面的模拟镜形状，所述横截面是沿着像素的对角线截取的。大约18μm的距离处的垂直线表示黑色掩模23的边缘。因此，曲线150的在黑色掩模边缘左侧的区可为像素的光学作用区域，且在黑色掩模边缘右侧的区可为机械层锚定区。曲线图150的上部三条线是干涉式调制器装置处于松弛位置的机械层形状，而曲线图150的下部三条线是所述装置处于激活位置的机械层形状。如在图11中所展示，不具有柱或铆钉结构的干涉式调制器装置在处于激活位置时可相对于具有柱或铆钉结构的装置具有较小弯曲高度。机械层的减小的弯曲高度可减小在激活期间所述机械层的不与光学堆叠接触的部分的亮度，借此改进所述装置的黑色状态。

图12A到12F展示制作干涉式调制器的方法中的各种阶段的横截面示意性图解的实例。并非需要所有所图解说明的步骤，且可对此工艺进行修改而不背离本发明的精神及范围。所述工艺的某些细节可类似于较早参考图9A到9P描述的细节。

参考图12A，所述横截面图解说明借助沉积、光刻及蚀刻处理牺牲结构以形成第一牺牲结构25a、第二牺牲结构25b及第三牺牲结构25c，所述牺牲结构中的每一者具有不同厚度。在光学堆叠16上方形成第一、第二及第三牺牲结构25a到25c可包含沉积钼(Mo)或非晶硅(a-Si)，且可使用多个层来形成每一结构。

在彩色干涉式显示系统中，牺牲结构25a到25c的厚度可对应于经配置以干涉地增强不同色彩的间隙大小。举例来说，第一牺牲结构25a可界定高间隙子像素125a的高度，第二牺牲结构25b可界定中间隙子像素125b的高度，且第三牺牲结构25c可界定低间隙子像素125c的高度，且第一、第二及第三牺牲结构25a到25c可具有经选择以分别干涉地增强(举例来说)蓝色、红色及绿色的高度。在一个实施方案中，第一牺牲结构25a包含钼(Mo)且具有介于大约到大约

之间的范围内(举例来说，大约

)的厚度，第二牺牲结构25b包含Mo且具有介于大约

到大约

之间的范围内(举例来说，大约

)的厚度，且第三牺牲结构25c包含Mo且具有介于大约

到大约

之间的范围内(举例来说，大约)的厚度。

如在图12A中所图解说明，可在像素之间的区中移除牺牲结构25a到25c以界定锚定孔132。锚定孔132准许随后沉积的层(例如机械层的支撑层)到达光学堆叠16及/或安置于牺牲结构25a到25c下方的任何其它层。以此方式形成锚定孔132可辅助形成可不使用柱或铆钉结构进行支撑的机械层。

图12B图解说明在牺牲结构25a到25c上方提供并图案化反射层121。举例来说，反射层121可为铝合金(AlCu)镜层。反射层121的额外细节可如上文参考图9H到9I所描述。

图12C图解说明在反射层121以及第一、第二及第三牺牲结构25a到25c上方沉积支撑层122。支撑层122的额外细节可如上文参考图9J所描述。

参考图12D，所述横截面图解说明在支撑层122上方沉积并蚀刻导电或帽盖层123。导电层123可为(举例来说)铝合金层，且可如上文参考图9K到9L所描述。

图12E图解说明在导电层123上方提供并图案化电介质层124。电介质层124可具有与支撑层122的应力不同的应力，且因此可用以调谐在释放时机械层14的发射高度及曲率，如上文所描述。可通过针对电介质层124及支撑层122选择不同的材料及/或厚度来相对于支撑层122的应力控制电介质层124的应力。另外，通过控制某些处理参数(举例来说，包含等离子功率、压力、工艺气体组成、等离子气体比率及/或温度)，可控制电介质层124及/或支撑层122的应力。

如在图12E中所展示，可选择性地蚀刻电介质层124以跨越高间隙、中间隙及低间隙子像素125a到125c形成不同的图案。在一个实施方案中，高间隙子像素125a上方的电介质层124大致被蚀刻掉，而低间隙子像素125c上方的电介质层124保持大致完整无缺。另外，对于中间隙子像素125b，电介质层124可图案化有图案39以满足所要刚度要求，例如针对高间隙及/或低间隙子像素准许同一激活电压使机械层14收缩的刚度。当从子像素上面观看时，图案39可包含多种形状，例如孔或槽。

图12F图解说明释放高间隙、中间隙及低间隙子像素125a到125c以分别形成间隙19a到19c。子像素装置的释放可类似于较早参考图9M所描述的释放，且可包含移除牺牲结构25a到25c。如在图12F中所展示，子像素125a到125c不具有柱或铆钉结构。

虽然图12A到12F是针对支撑层122及电介质层124的情况进行图解说明的，但可采用更多或更少的电介质层。在一个实施方案中，将支撑层以及第一及第二电介质层用于高间隙、中间隙及低间隙子像素。举例来说，低间隙子像素可具有支撑层以及第一及第二电介质层，中间隙子像素可具有支撑层及第一电介质层，且高间隙子像素可具有支撑层。可通过导电层(例如包含铝的金属层)将支撑层与第一电介质层分离。同样，可通过另一导电层分离第一与第二电介质层。可通过使用第一及第二电介质层而非使用选择性地图案化的电介质层来促进针对刚度及镜曲率调谐每一子像素间隙大小。然而，在一些实施方案中，可需要使用支撑层及经图案化电介质层以减少光掩模的数目。

图13展示图解说明用于干涉式调制器的制造工艺160的流程图的实例。工艺160在框164处开始。

工艺160在框166处继续，其中在衬底上方沉积牺牲层。所述牺牲层可包含(举例来说)钼(Mo)及/或非晶硅(a-Si)，且可用于界定干涉腔的高度。

在一些实施方案中，在所述衬底上方沉积成形层以形成突出部。成形层或结构可包含(举例来说)氧化物，且可用于维持跨越所述衬底的相对平面的轮廓，例如在其中衬底包含黑色掩模结构的实施方案中。所述突出部可由所述成形层与另一层(例如，黑色掩模层)的重叠形成，且可用于在随后沉积的保形层(例如，随后沉积的机械层)中产生向上延伸的波状物或纽结。

在框168中，移除所述牺牲层的一部分以形成一个或一个以上锚定区。举例来说，可在像素拐角处蚀刻牺牲层以在每一像素拐角处界定一锚定孔。

在框170中，在牺牲层及锚定区上方形成多层机械层。所述机械层包含反射层、电介质层及帽盖层，且所述电介质层可安置于反射层与帽盖层之间。可在所述锚定区上方选择性地蚀刻所述反射层，借此准许电介质层接触下伏于所述牺牲层下的一个或一个以上层，此可辅助形成自支撑机械层。

所述机械层的电介质层可经配置以支撑所述机械层。举例来说，所述电介质层可用于在框168中所形成的像素锚定区处锚定所述机械层，且可具有经选择以足以在牺牲层被移除之后提供对机械层的支撑的厚度及组成。因此，所述电介质层可在激活位置及松弛位置中支撑机械层而不需要柱或铆钉结构。与其中通过柱或铆钉提供支撑的设计相比，对电介质层进行配置以提供对机械层的支撑可增加像素的密度。

在包含经沉积以形成突出部的成形层的实施方案中，可在所述成形层上方保形地沉积所述机械层且所述机械层可包含在所述突出部上方的纽结。所述纽结可邻近在框168中所形成的锚定区。

在框172中，移除牺牲层以形成间隙。在释放机械层时，所述机械层可由于残余机械应力而发射远离释放前位置，如上文所描述。可使用所述机械层的一个或一个以上子层中的应力(例如电介质层的应力)来调谐所述电介质层的发射。另外，在于机械层中包含纽结的实施方案中，可使用所述纽结的几何形状来细调所述机械层的发射，如上文所描述。工艺160在176处结束。

图14A及14B展示图解说明包含多个干涉式调制器的显示装置40的系统框图的实例。举例来说，显示装置40可为蜂窝式或移动电话。然而，显示装置40的相同组件或其轻微变化形式也为对各种类型的显示装置的说明，例如，电视、电子阅读器及便携式媒体播放器。

显示装置40包含外壳41、显示器30、天线43、扬声器45、输入装置48及麦克风46。外壳41可由多种制造工艺中的任一者形成，包含注射模制及真空形成。另外，外壳41可由多种材料中的任一者制成，包含(但不限于)：塑料、金属、玻璃、橡胶及陶瓷或其组合。外壳41可包含可装卸部分(未展示)，其可与其它不同色彩或含有不同标识、图片或符号的可装卸部分互换。

显示器30可为多种显示器中的任一者，包含本文中所描述的双稳态或模拟显示器。显示器30还可经配置以包含平板显示器(例如等离子显示器、EL、OLED、STN LCD或TFT LCD)或非平板显示器(例如CRT或其它管式装置)。另外，显示器30可包含干涉式调制器显示器，如本文中所描述。

在图14B中示意性地图解说明显示装置40的组件。显示装置40包含外壳41，且可包含至少部分地包封于其中的额外组件。举例来说，显示装置40包含网络接口27，网络接口27包含耦合到收发器47的天线43。收发器47连接到处理器21，处理器21连接到调节硬件52。调节硬件52可经配置以对信号进行调节(例如，对信号进行滤波)。调节硬件52连接到扬声器45及麦克风46。处理器21还连接到输入装置48及驱动器控制器29。驱动器控制器29耦合到帧缓冲器28且耦合到阵列驱动器22，阵列驱动器22又耦合到显示阵列30。电源50可基于特定显示装置40设计而向所有组件提供电力。

网络接口27包含天线43及收发器47，使得显示装置40可经由网络与一个或一个以上装置通信。网络接口27还可具有一些处理能力以减轻(例如)处理器21的数据处理要求。天线43可发射及接收信号。在一些实施方案中，天线43根据包含IEEE 16.11(a)、(b)或(g)的IEEE 16.11标准或包含IEEE 802.11a、b、g或n的IEEE 802.11标准发射及接收RF信号。在一些其它实施方案中，天线43根据蓝牙标准发射及接收RF信号。在蜂窝式电话的情况中，天线43经设计以接收码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、全球移动通信系统(GSM)、GSM/通用包无线电服务(GPRS)、增强型数据GSM环境(EDGE)、地面中继无线电(TETRA)、宽带CDMA(W-CDMA)、演进数据优化(EV-DO)、1×EV-DO、EV-DO修订版A、EV-DO修订版B、高速包接入(HSPA)、高速下行链路包接入(HSDPA)、高速上行链路包接入(HSUPA)、演进高速包接入(HSPA+)、长期演进(LTE)、AMPS或用于在无线网络内(例如利用3G或4G技术的系统)通信的其它已知信号。收发器47可预处理从天线43接收的信号使得其可由处理器21接收及进一步操纵。收发器47还可处理从处理器21接收的信号使得其可经由天线43从显示装置40发射。

在一些实施方案中，可由接收器来替换收发器47。另外，可由图像源来替换网络接口27，所述图像源可存储或产生待发送到处理器21的图像数据。处理器21可控制显示装置40的总体操作。处理器21从网络接口27或图像源接收数据(例如经压缩图像数据)，且将所述数据处理成原始图像数据或处理成容易被处理成原始图像数据的格式。处理器21可将经处理数据发送到驱动器控制器29或发送到帧缓冲器28以供存储。原始数据通常指代识别图像内的每一位置处的图像特性的信息。举例来说，此些图像特性可包含色彩、饱和度及灰度级。

处理器21可包含用以控制显示装置40的操作的微控制器、CPU或逻辑单元。调节硬件52通常包含用于向扬声器45发射信号及从麦克风46接收信号的放大器及滤波器。调节硬件52可为显示装置40内的离散组件，或可并入于处理器21或其它组件内。

驱动器控制器29可直接从处理器21或从帧缓冲器28取得由处理器21产生的原始图像数据，且可适当地将原始图像数据重新格式化以供高速发射到阵列驱动器22。在一些实施方案中，驱动器控制器29可将原始图像数据重新格式化成具有光栅状格式的数据流，使得其具有适合于跨越显示阵列30进行扫描的时间次序。接着，驱动器控制器29将经格式化的信息发送到阵列驱动器22。虽然驱动器控制器29(例如LCD控制器)通常作为独立的集成电路(IC)与系统处理器21相关联，但可以许多方式实施此些控制器。举例来说，可将控制器作为硬件嵌入于处理器21中、作为软件嵌入于处理器21中或与阵列驱动器22完全集成在硬件中。

阵列驱动器22可从驱动器控制器29接收经格式化的信息且可将视频数据重新格式化成一组平行波形，所述组平行波形每秒许多次地施加到来自显示器的x-y像素矩阵的数百条且有时数千条(或更多)引线。

在一些实施方案中，驱动器控制器29、阵列驱动器22及显示阵列30适于本文中所描述的显示器类型中的任一者。举例来说，驱动器控制器29可为常规显示器控制器或双稳态显示器控制器(例如，IMOD控制器)。另外，阵列驱动器22可为常规驱动器或双稳态显示器驱动器(例如，IMOD显示器驱动器)。此外，显示阵列30可为常规显示阵列或双稳态显示阵列(例如，包含IMOD阵列的显示器)。在一些实施方案中，驱动器控制器29可与阵列驱动器22集成在一起。此实施方案在高度集成系统(例如蜂窝式电话、手表及其它小面积显示器)中为常见的。

在一些实施方案中，输入装置48可经配置以允许(例如)用户控制显示装置40的操作。输入装置48可包含小键盘(例如QWERTY键盘或电话小键盘)、按钮、开关、摇杆、触敏屏或者压敏或热敏膜。麦克风46可配置为显示装置40的输入装置。在一些实施方案中，可使用通过麦克风46所做的话音命令来控制显示装置40的操作。

电源50可包含如此项技术中众所周知的多种能量存储装置。举例来说，电源50可为可再充电电池，例如镍-镉电池或锂离子电池。电源50还可为可再生能源、电容器或太阳能电池，包含塑料太阳能电池或太阳能电池涂料。电源50还可经配置以从壁式插座接收电力。

在一些实施方案中，控制可编程性驻存于驱动器控制器29中，驱动器控制器29可位于电子显示系统中的数个位置中。在一些其它实施方案中，控制可编程性驻存于阵列驱动器22中。上文所描述的优化可以任何数目个硬件及/或软件组件且以各种配置实施。

可将结合本文中所揭示的实施方案描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块、电路及算法步骤实施为电子硬件、计算机软件或两者的组合。已就功能性大体描述且在上文所描述的各种说明性组件、框、模块、电路及步骤中图解说明了硬件与软件的可互换性。此功能性是以硬件还是软件实施取决于特定应用及对总体系统强加的设计约束。

可借助通用单芯片或多芯片处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或经设计以执行本文中所描述的功能的其任一组合来实施或执行用于实施结合本文中所揭示的方面所描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块及电路的硬件及数据处理设备。通用处理器可为微处理器或任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。还可将处理器实施为计算装置的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、一个或一个以上微处理器与DSP核心的联合或任何其它此种配置。在一些实施方案中，可通过给定功能特有的电路来执行特定步骤及方法。

在一个或一个以上方面中，可以硬件、数字电子电路、计算机软件、固件、包含本说明书中所揭示的结构及其结构等效物或其任一组合来实施所描述的功能。还可将本说明书中所描述的标的物的实施方案实施为一个或一个以上计算机程序，即，编码于计算机存储媒体上以供数据处理设备执行或用以控制数据处理设备的操作的一个或一个以上计算机程序指令模块。

所属领域的技术人员可容易明了对本发明中所描述的实施方案的各种修改形式，且可将本文中所界定的一般原理应用于其它实施方案而不背离本发明的精神或范围。因此，本发明并不打算限于本文中所展示的实施方案，而被赋予与本文中所揭示的权利要求书、原理及新颖特征相一致的最宽广范围。词语“示范性”在本文中专用于意指“充当实例、例子或图解”。在本文中描述为“示范性”或作为实例提供的任何实施方案未必解释为比其它实施方案优选或有利。另外，所属领域的技术人员将容易了解，为便于描述各图有时使用术语“上部”及“下部”，且其指示对应于所述图在适当定向的页面上的定向的相对位置，且可不反映所实施的IMOD的适当定向。

还可将在本说明书中在单独实施方案的背景中描述的某些特征以组合形式实施于单个实施方案中。相反地，还可将在单个实施方案的背景中描述的各种特征单独地或以任一适合子组合的形式实施于多个实施方案中。此外，虽然上文可将特征描述为以某些组合的形式起作用且甚至最初如此主张，但在一些情况中，可从所主张的组合去除来自所述组合的一个或一个以上特征，且所主张的组合可针对子组合或子组合的变化形式。

类似地，尽管在图式中以特定次序来描绘操作，但并不应将此理解为需要以所展示的特定次序或以顺序次序来执行此些操作或执行所有所图解说明的操作来实现所要结果。此外，所述图式可以流程图的形式示意性地描绘一个以上实例性工艺。然而，可将其它并未描绘的操作并入于示意性地图解说明的实例性工艺中。举例来说，可在所图解说明的操作中的任一者之前、之后、同时或之间执行一个或一个以上额外操作。在某些情形中，多任务化及并行处理可为有利的。此外，不应将上文所描述的实施方案中的各种系统组件的分离理解为在所有实施方案中均需要此分离，且应理解，一般来说，可将所描述的程序组件及系统一起集成于单个软件产品中或封装成多个软件产品。另外，其它实施方案在以上权利要求书的范围内。在一些情况中，可以不同次序执行权利要求书中所叙述的动作且其仍实现所要的结果。

Claims (40)

1.一种机电装置，其包括：

衬底；

部分反射光学堆叠，其安置于所述衬底上；及

可移动机械层，其经定位以使得所述部分反射光学堆叠在所述机械层与所述衬底之间，所述机械层包含反射层、导电层及安置于所述反射层与所述导电层之间的支撑层，其中所述支撑层锚定于所述光学堆叠上处于光学非作用锚定区中且从所述锚定区远离所述光学堆叠延伸，从而使所述机械层与所述光学堆叠间隔开以在所述机械层与所述光学堆叠之间界定可收缩间隙，

其中所述机械层可通过跨越所述机械层及安置于所述衬底与所述可收缩间隙之间的固定电极施加电压而移动到激活位置及松弛位置，且其中所述可收缩间隙在所述机械层处于所述激活位置时处于收缩状态，且所述间隙在所述机械层处于所述松弛位置时处于非收缩状态。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述机械层进一步包含邻近于所述锚定区且在光学非作用区的至少一部分中安置的纽结。

3.根据权利要求2所述的装置，其中所述机械层中的所述纽结包含远离所述间隙延伸的上升部分及朝向所述间隙延伸的下降部分。

4.根据权利要求1所述的装置，其中所述反射层及所述导电层包含铝合金。

5.根据权利要求1所述的装置，其中所述支撑层包含电介质材料。

6.根据权利要求5所述的装置，其中所述支撑层包含氧氮化硅(SiON)。

7.根据权利要求5所述的装置，其中所述支撑层的一部分延伸超过所述反射层且朝向所述光学堆叠延伸，且其中所述支撑层在所述锚定区中接触所述光学堆叠。

8.根据权利要求1所述的装置，其中所述支撑层的厚度在大约与大约

之间。

9.根据权利要求1所述的装置，其进一步包括电介质层，所述电介质层安置于所述机械层上，使得所述机械层在所述电介质层与所述可收缩间隙之间。

10.根据权利要求9所述的装置，其中所述电介质层的厚度在大约

与大约

之间。

11.根据权利要求1所述的装置，其中所述反射层包含具有在大约

与大约

之间的厚度的铝-铜(AlCu)层。

12.根据权利要求11所述的装置，其中所述导电层包含具有在大约

与大约

之间的厚度的AlCu层。

13.根据权利要求1所述的装置，其中所述纽结的高度尺寸在大约

与大约

之间。

14.根据权利要求13所述的装置，其中所述纽结的宽度尺寸在大约0.2μm与大约5μm之间。

15.根据权利要求1所述的装置，其中所述光学堆叠包含所述固定电极。

16.根据权利要求1所述的装置，其中所述光学堆叠、所述机械层的所述反射层及所述可收缩间隙形成干涉式调制器。

17.根据权利要求1所述的装置，其进一步包括：

显示器，其包含所述衬底、所述光学堆叠及所述机械层；

处理器，其经配置以与所述显示器通信，所述处理器经配置以处理图像数据；及

存储器装置，其经配置以与所述处理器通信。

18.根据权利要求17所述的装置，其进一步包括经配置以将至少一个信号发送到所述显示器的驱动器电路。

19.根据权利要求18所述的装置，其进一步包括经配置以将所述图像数据的至少一部分发送到所述驱动器电路的控制器。

20.根据权利要求17所述的装置，其进一步包括经配置以将所述图像数据发送到所述处理器的图像源模块。

21.根据权利要求20所述的装置，其中所述图像源模块包含接收器、收发器及发射器中的至少一者。

22.根据权利要求17所述的装置，其进一步包括经配置以接收输入数据且将所述输入数据传递到所述处理器的输入装置。

23.一种装置，其包括：

衬底；

用于部分反射光的装置，其安置于所述衬底上；及

用于反射光的可移动装置，其包含用于支撑所述可移动反射装置的装置，所述支撑装置锚定于所述部分反射装置上处于光学非作用锚定区中，其中所述支撑装置从所述锚定区远离所述部分反射装置延伸，从而使所述可移动反射装置与所述部分反射装置间隔开，以在所述可移动反射装置与所述部分反射装置之间界定可收缩间隙，

其中所述可移动反射装置可通过跨越所述可移动反射装置及安置于所述衬底与所述可收缩间隙之间的固定电极施加电压而移动到激活位置及松弛位置，且其中所述可收缩间隙在所述可移动反射装置处于所述激活位置时处于收缩状态，且所述间隙在所述可移动反射装置处于所述松弛位置时处于非收缩状态。

24.根据权利要求23所述的装置，其中所述部分反射装置包含光学堆叠，且所述光学堆叠包含所述固定电极。

25.根据权利要求24所述的装置，其中所述可移动反射装置包含反射层及导电层，其中所述支撑装置包含包括电介质材料的支撑层，且其中所述支撑层安置于所述反射层与所述导电层之间。

26.根据权利要求25所述的装置，其中所述支撑层的在所述锚定区中的一部分延伸超过所述反射层且朝向所述光学堆叠延伸，且光学层在所述锚定区中接触所述光学堆叠。

27.根据权利要求23所述的装置，其进一步包括安置于所述可移动反射装置上的电介质层。

28.一种形成机电装置中的机械层的方法，所述方法包括：

提供衬底；

在所述衬底上方形成光学堆叠；

在所述光学堆叠上方提供牺牲层；

移除所述牺牲层的安置于锚定区上方的一部分；

在所述牺牲层及所述锚定区上方形成机械层，其中形成所述机械层包含：在所述牺牲层上方提供反射层；移除所述反射层的安置于所述锚定区上方的一部分；在所述反射层上方提供支撑层以使得所述支撑层的一部分接触所述锚定区；及在所述支撑层上方提供导电层；及

移除所述牺牲层以在所述机械层与所述衬底之间形成可收缩间隙。

29.根据权利要求28所述的方法，其进一步包括：在所述衬底的邻近于所述锚定区的至少一部分上方沉积成形层，所述成形层包含远离所述衬底延伸的至少一个突出部，其中所述光学堆叠形成于所述成形层上方。

30.根据权利要求29所述的方法，其中提供所述牺牲层包含：在所述成形层上方包含在所述至少一个突出部上方将所述牺牲层形成为保形层，且其中形成所述机械层进一步包含：在所述牺牲层及所述成形层上方包含在所述至少一个突出部上方将所述机械层形成为保形层，使得在所述机械层的在所述至少一个突出部上方的一部分中形成纽结。

31.根据权利要求30所述的方法，其进一步包括：在所述衬底的至少一部分上方沉积黑色掩模，其中所述成形层的一部分与所述黑色掩模的一部分重叠以便界定所述突出部的高度尺寸。

32.根据权利要求28所述的方法，其中所述支撑层包含电介质材料。

33.根据权利要求28所述的方法，其中所述支撑层在所述锚定区上方直接接触所述光学堆叠。

34.根据权利要求28所述的方法，其中所述支撑层具有在大约与大约

之间的厚度。

35.根据权利要求28所述的方法，其中所述导电层包含具有在大约

与大约

之间的厚度的AlCu层。

36.根据权利要求28所述的方法，其进一步包括：在所述导电层上方沉积电介质层。

37.根据权利要求36所述的方法，其中所述电介质层具有在大约

到大约 之间的厚度。

38.根据权利要求28所述的方法，其中所述成形层包含具有大约

到大约

的厚度的缓冲氧化物层。

39.根据权利要求31所述的方法，其进一步包括：在沉积所述黑色掩模之前，在所述衬底上沉积氧化铝层。

40.根据权利要求39所述的方法，其中所述氧化铝层具有在大约

与大约

之间的厚度。

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