CN103250087A - 干涉式显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供包含一个或一个以上电容控制层以减小可移动层与电极之间的电场的量值的系统、方法及设备。在一个方面中，一种显示装置包含电极、可移动层及电容控制层。所述可移动层的至少一部分可经配置以在跨越所述电极及所述可移动层施加电压时朝向所述电极移动，且干涉腔可安置于所述可移动层与第一电极之间。所述电容控制层可经配置以在跨越所述可移动层及所述电极施加所述电压时减小所述可移动层与所述电极之间的电场的所述量值。

Description

干涉式显示装置

技术领域

本发明涉及机电系统及显示装置。

相关申请案交叉参考

本发明主张2010年9月3日提出申请、标题为“干涉式显示装置(INTERFEROMETRIC DISPLAY DEVICE)”且转让给本发明受让人的第61/379,910号美国临时专利申请案及2011年1月21日提出申请、标题为“干涉式显示装置(INTERFEROMETRIC DISPLAY DEVICE)”且转让给本发明受让人的第13/011,571号美国专利申请案的优先权。先前申请案的揭示内容被视为本发明的一部分且以引用方式并入本发明中。

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。

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。

可以一种显示装置来实施本发明中所描述的标的物的一个创新性方面，所述显示装置包含第一电极、可移动层及第一电容控制层。所述可移动层的至少一部分可经配置以在跨越第一电极及可移动层施加第一电压时朝向第一电极移动。干涉式腔可安置于可移动层与第一电极之间。第一电容控制层可经配置以在跨越可移动层及第一电极施加电压时减小所述可移动层与所述第一电极之间的第一电场的量值。所述第一电容控制层可安置于可移动层的一部分上且至少部分地定位于第一电极与可移动层之间。第一电容控制层可为至少部分透射的。电容控制层可经配置以在跨越可移动层及第一电极施加第一电压时减小可移动层与第一电极之间的第一电场的量值。所述装置还可包含：第二电极，其中可移动层的一部分在第一电极与第二电极之间；及第二电容控制层，其安置于可移动层上第二电极与可移动层之间。

在一个方面中，第一电极可包含导电层及至少部分透射的吸收体层。在另一方面中，所述显示装置还可包含第二电极且可移动层的一部分可安置于第一电极与第二电极之间。在一些方面中，可移动层可经配置以在于第二电极与可移动层之间施加第二电压时朝向第二电极移动，且所述装置可进一步包含安置于可移动层的一部分上的第二电容控制层。第二电容控制层可至少部分地定位于第二电极与可移动层之间且可经配置以在跨越可移动层及第二电极施加第二电压时减小可移动层与第二电极之间的第二电场的量值。在一些方面中，第一电容控制层可包含电介质材料，举例来说，二氧化硅或氧氮化硅。第一电容控制层可具有在约100nm与约4000nm之间的厚度尺寸。另外，第一电容控制层可具有约150nm的厚度尺寸且第一电容控制层及第一电极可在其之间界定气隙，所述气隙具有在约300nm与约700nm之间的厚度尺寸。

可以一种显示装置来实施本发明中所描述的标的物的另一创新性方面，所述显示装置包含电极、用于对光进行干涉调制的装置及用于在跨越调制装置及电极施加电压时减小电极与调制装置之间的电场的量值的控制装置。调制装置的至少一部分可经配置以在跨越第一电极及调制装置施加电压时朝向第一电极移动且干涉式腔可安置于调制装置与第一电极之间。控制装置可安置于调制装置的一部分上且至少部分地定位于电极与调制装置之间。控制装置可为至少部分透射的。在一个方面中，所述电极包含用于吸收光的装置且可为至少部分透射的。在一个方面中，控制装置可包含电介质材料。

可以一种显示装置来实施本发明中所描述的标的物的另一创新性方面，所述显示装置包含：第一电极；吸收体层，其至少部分地安置于所述第一电极上，所述吸收体层为至少部分透射的；可移动层，其经安置使得所述吸收体层的至少一部分定位于所述可移动层的至少一部分与所述第一电极的至少一部分之间，所述可移动层的至少一部分可经配置以在跨越所述第一电极及所述可移动层施加电压时朝向所述第一电极移动；干涉式腔，其界定于所述可移动层与所述吸收体层之间；及第一电容控制层，其经配置以在跨越所述可移动层及所述第一电极施加电压时减小所述可移动层与所述第一电极之间的第一电场的量值，所述第一电容控制层安置于所述吸收体层的一部分上，所述第一电容控制层至少部分地定位于所述吸收体层与所述可移动层之间，所述第一电容控制层为至少部分透射的。在一个方面中，所述装置还可包含第二电极且所述可移动层的一部分可安置于第一电极与第二电极之间。所述装置还可包含第二电容控制层，其安置于第二电极的一部分上且至少部分地定位于第二电极与可移动层之间。

可以一种显示装置来实施本发明中所描述的标的物的另一创新性方面，所述显示装置包含电极、可移动层及电容控制层，所述电容控制层经配置以在跨越所述可移动层及所述电极施加电压时减小所述可移动层与所述电极之间的电场的量值。可移动层的至少一部分可经配置以在跨越第一电极及可移动层施加电压时朝向电极移动且干涉式腔可界定于第一电极与可移动层之间。可移动层可包含第一部分、从所述第一部分偏移的第二部分及在所述第一部分与所述第二部分之间的台阶。电容控制层可安置于可移动层的第二部分上且至少部分地定位于电极与可移动层之间。在一个方面中，电容控制层包含电介质材料且电容控制层可为至少部分透射的。

可以一种制造显示装置的方法来实施本发明中所描述的标的物的一个创新性方面。所述方法可包含提供第一电极、在所述第一电极上方形成第一牺牲层、在所述牺牲层上方形成第一电容控制层及在所述第一牺牲层上方形成可移动层。在一些实施方案中，所述方法可包含在所述第一牺牲层与所述第一电容控制层之间形成第一保护层。在另一实施方案中，所述方法可包含在所述可移动层上方形成第二牺牲层、在所述第二牺牲层上方定位第二电极及移除所述第一及第二牺牲层。在一些方面中，所述方法可包含在所述可移动层与所述第二牺牲层之间形成第二电容控制层及在所述第二电容控制层与所述第二牺牲层之间形成第二保护层。

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展示三端子干涉式调制器的横截面的实例，所述三端子干涉式调制器为电压驱动的且其中展示可移动层处于松弛位置中。

图9B展示三端子干涉式调制器的横截面的实例，所述三端子干涉式调制器为电荷驱动的且其中展示可移动层处于松弛位置中。

图9C展示图解说明当通过由控制电路施加的不同电压改变施加于可移动层上的电荷时可移动层的偏转的模拟的图示的实例。

图9D展示经配置以驱动可移动层经过一范围的状态(或位置)的三端子干涉式调制器的横截面的实例。

图10A展示具有安置于可移动层上可移动层与上部电极之间的电容控制层的三端子干涉式调制器的横截面的实例。

图10B展示具有安置于可移动层上可移动层与上部电极之间的第一电容控制层及安置于可移动层上可移动层与下部电极之间的第二电容控制层的三端子干涉式调制器的横截面的实例。

图10C展示具有安置于电容控制层上的保护层的图10A干涉式调制器的横截面的实例。

图10D展示具有安置于上部电极上可移动层与上部电极之间的电容控制层的三端子干涉式调制器的横截面的实例。

图10E展示具有安置于下部电极上可移动层与下部电极之间的电容控制层的三端子干涉式调制器的横截面的实例。

图10F展示具有安置于上部电极上可移动层与上部电极之间的第一电容控制层及安置于下部电极上可移动层与下部电极之间的第二电容控制层的三端子干涉式调制器的横截面的实例。

图11展示图解说明制作干涉式显示器的方法的流程图的实例。

图12A展示其中可移动层处于松弛位置中的双端子干涉式调制器的横截面的实例。

图12B展示其中电容控制层安置于可移动层上电极与可移动层之间的双端子干涉式调制器的横截面的实例。

图12C展示其中可移动层包含第一部分及从所述第一部分偏移的第二部分且其中电容控制层安置于可移动层的第二部分上电极与可移动层之间的双端子干涉式调制器的横截面的实例。

图13A及13B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某些实施方案。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。

干涉式调制器(IMOD)显示装置的一些实施方案可包含可移动反射层，所述可移动反射层经配置以移动穿过腔，因此所述可移动层相对于一个或一个以上部分反射/部分透射层定位以改变所述显示装置的光学特性。在一些干涉式调制器显示器(举例来说，模拟显示器)中，可期望可移动层相对于部分反射/部分透射层移动到各种选定位置，每一位置将调制器置于特定“状态”中，所述特定“状态”具有某些光反射性质使得调制器可在光谱的宽广范围内选择性地反射光。举例来说，模拟干涉式调制器显示器可经配置以通过将可移动层移动到某些位置中而在红色状态、绿色状态、蓝色状态、黑色状态与白色状态之间改变，所述红色、绿色、蓝色、黑色及白色彩色状态中的每一者对应于所述显示装置的可察觉色彩反射状态。随着增加干涉式调制器装置上的驱动电压，可移动层由于静电力而移动更靠近于部分反射/部分透射层。随着可移动层移动而更靠近于部分反射/部分透射层，可移动层与部分反射且部分透射层之间的静电力的强度增加得比可移动层的机械回复力增加得更快。随着使干涉装置上的驱动电压递增地变化，可移动层移动到新位置且电力与机械回复力彼此平衡。在一些实施方案中，一旦可移动层的偏转越过某一(例如，预定义)阈值，电力便可无条件地大于机械回复力，此可导致致使可移动层移动而极接近于部分反射且部分透射层。在一些实施方案中，一旦可移动层的偏转越过此阈值，干涉式调制器显示器便可变得不稳定。因此，可期望使可移动层可穿过腔移动的距离最大化。如本文中所使用，“稳定地移动”或“稳定移动”指代在可移动层的机械回复力尚未被静电力克服时所述可移动层的移动。

在一些实施方案中，干涉式显示装置可包含一个或一个以上电容控制层，所述一个或一个以上电容控制层安置于可移动层与电极(用于驱动所述可移动层)之间以减小其之间的电场的量值。减小可移动层与驱动电极之间的电场的量值可减小所得静电力的量值且可允许可移动层以可控制方式移动而更靠近于所述电极。在一些实施方案中，在无两种相反力的效应的情况下，机械回复力及静电驱动力可变得不可控制或不稳定。经减小的电场促进可移动层以受控制方式穿过腔移动较大距离且移动经过较多状态(相对于所述装置的对应反射层的位置)，此可允许在光谱的较宽广范围内的反射。在一些实施方案中，电容控制层可包含具有若干介电常数的一个或一个以上电介质材料层，所述介电常数减小材料体积内的电场的量值。

可实施本发明中所描述的标的物的特定实施方案以实现以下潜在优点中的一者或一者以上。本文中所描述的一些实施方案给干涉式调制器提供一个或一个以上电容控制层，所述一个或一个以上电容控制层减小可移动层与电极之间的电场的量值。减小可移动层与电极之间的电场的量值可增加干涉式显示器的稳定性。举例来说，减小电场的量值可允许可移动层移动而更靠近于电极，而作用于可移动层上的静电力并不克服可移动层的机械回复力。另外，增加可移动层的稳定运动范围可导致在光谱的较宽广范围内的从干涉式显示器的反射。

可应用所描述的实施方案的适合MEMS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高度(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IMOD12中，将可移动反射层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IMOD12施加的电压V₀不足以致使可移动反射层14激活。在右侧的IMOD12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IMOD12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，但所属领域的技术人员将理解，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，可使用跨越调制器始终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必需的线时间。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)合金或另一反射金属材料。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、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，导电吸收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(例如，高度)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(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上方并图案化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，例如衍生自固体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Mo或非晶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。

参考图8A到8E所描述的干涉式调制器为具有松弛状态及激活状态的双稳态显示元件。某些干涉式调制器可实施为模拟干涉式调制器。模拟干涉式调制器可经配置及驱动而具有两个以上状态。举例来说，在模拟干涉式调制器的一个实施方案中，单个可移动层可定位于最高位置与最低位置之间的任一间隙高度处以改变光学共振间隙的高度，使得可将所述干涉式调制器置于每一者均反射某一波长的光的各种状态中。每一经反射光波长对应于一色彩或若干色彩的混合。举例来说，此装置可具有红色状态、绿色状态、蓝色状态、黑色状态及白色状态。因此，单个干涉式调制器可经配置以在光谱的宽广范围内具有不同光反射性质。此外，模拟干涉式调制器的光学堆叠可不同于上文所描述的双稳态显示元件，且这些差异可产生不同光学结果。举例来说，在上文所描述的双稳态元件中，关闭状态对双稳态元件赋予变暗的黑色反射状态。在一些实施方案中，模拟干涉式调制器可包含吸收体层且可经配置以在可移动层接近所述吸收体层而定位时具有白色反射状态。

图9A展示三端子干涉式调制器的横截面的实例，所述三端子干涉式调制器为电压驱动的且其中展示可移动层806a处于松弛(或未激活)位置中。调制器800a包含上部电极802a及下部电极810a。如所属领域的技术人员将了解，术语“上部”及“下部”有时用于便于描述各图，且指示对应于所述图在恰当定向的页面上的定向的相对位置，且可能并不反映如所实施的IMOD的恰当定向。上部电极802a及下部电极810a由导电材料形成。在一个实施方案中，电极802a、810a为一个或一个以上金属层。调制器800a还包含可移动层806a，可移动层806a至少部分地安置于上部电极802a与下部电极810a之间。

图9A中所图解说明的可移动层806a可包含金属层，所述金属层为反射且导电的。在一些实施方案中，可移动层806a可包含多个层，所述多个层包含反射层、导电层及安置于所述反射层与所述导电层之间的膜层。可移动层806a可包含各种材料，所述材料包含(举例来说)铝、铜、银、钼、金、铬、合金、氧氮化硅及/或其它电介质材料。可移动层806a的厚度可基于所要实施方案而变化。在一个实施方案中，可移动层806a具有在约20nm与约100nm之间的厚度。在一些实施方案中，安置于反射层与导电层之间的膜层可由一种或一种以上电介质材料形成。

上部电极802a、下部电极810a及可移动层806a各自形成干涉式调制器800a的端子。三个端子通过柱804a分离且通过柱804a电绝缘，所述柱将可移动层806a支撑于电极802a、810a之间。可移动层806a的至少一部分经配置以在上部电极802a与下部电极810a之间的腔(或空间)中移动。

在图9A中，展示可移动层806a处于平衡(例如，未激活)位置中，在所述平衡位置中可移动层为大致平坦的及/或与上部电极802a及下部电极810a大致平行。在此状态中，可移动层806a并非正由所施加电压驱动，或任何所施加电压均不产生偏移静电力，因此并未朝向任一电极802a、810a驱动可移动层806a。

可使用各种电路配置在上部电极802a与下部电极810a之间驱动可移动层806a。如图9A中所图解说明，调制器800a包含第一控制电路850a及第二控制电路852a。第一控制电路850a可经配置以跨越上部电极802a及可移动层806a施加电压。所得电位在可移动层806a与上部电极802a之间形成电场，从而产生激活可移动层806a的静电力。当以此方式静电地激活可移动层806a时，其朝向上部电极802a移动。可通过使由控制电路850a施加的电压变化来使可移动层806a移动到松弛位置(例如，未激活位置)与上部电极802a之间的各种位置。

仍参考图9A，随着可移动层806a远离此平衡位置(例如，朝向上部电极802a或下部电极810a)移动，可移动层806a的侧部分可变形或弯曲且提供弹性弹簧力，所述弹性弹簧力充当可移动层上的回复力以设法且使可移动层806a移动回到平衡位置。在一些实施方案中，调制器800a被配置为干涉式调制器且可移动电极806a充当反射穿过衬底层812a进入结构的光的镜。在一个实施方案中，衬底812a由玻璃制成，但衬底812a可由其它材料(举例来说，塑料)形成。在一个实施方案中，上部电极802a包含由(举例来说)铬制成的吸收体层(例如，部分透射且部分反射层)。在一些实施方案中，电介质堆叠(例如，具有不同折射率的两个电介质材料层)可安置于可移动层806a与电极802a之间以选择性地过滤穿过衬底812a进入调制器800a的光。在其中调制器800a经配置以选择性地反射光的实施方案中，干涉式腔840a可安置于电极802a与可移动层806a之间。干涉式腔840a的高度(例如，电极802a与可移动层806a之间的距离)随着可移动层806a在上部电极802a与下部电极810a之间移动而改变。

仍参考图9A，第二控制电路852a经配置以跨越下部电极810a及可移动层806a施加电压。在其中可移动层806a包含反射层及导电层的实施方案中，可在所述反射层或所述导电层处将电压施加到可移动层806a。施加电压在可移动层806a与下部电极810a之间形成电场，从而产生激活可移动层806a的静电力。当可移动层806a由第二控制电路852a静电地激活时，其朝向下部电极810a移动。施加较大的电压产生较强的静电力，所述较强的静电力使可移动层806a移动而较靠近于下部电极810a。因此，可通过使由控制电路852a施加的电压变化来使可移动层806a移动到松弛位置与下部电极810a之间的各种位置。

在一些实施方案中，第一控制电路850a及第二控制电路852a可经配置以同时或单独地施加电压以控制可移动层806a的移动。举例来说，第一控制电路850a可跨越上部电极802a及可移动层806a施加第一电压且第二控制电路852a可同时跨越下部电极810a及可移动层806a施加第二电压。在此实例中，将通过第一控制电路850a及第二控制电路852a施加的两个电压的量值来确定可移动层806a的移动。在其它实施方案中，第一控制电路850a及第二控制电路852a不同时将电压施加到可移动层806a。

图9B展示三端子干涉式调制器的横截面的实例，所述三端子干涉式调制器为电荷驱动的且其中展示可移动层处于松弛位置中。调制器800b包含上部电极802b、下部电极810b及安置于其之间的可移动层806b。调制器800b可进一步包含柱804b，柱804b使端子802b、810b及806b与其它结构绝缘且将可移动层806b定位于电极802b、810b之间，举例来说，距上部电极802b由840b指示的距离处。

控制电路850b经配置以跨越上部电极802b及下部电极810b施加电压。第二控制电路852b经配置以将一定量的电荷选择性地施加到可移动层806b。在一些实施方案中，第二控制电路852b包含接通达特定时间量的电荷泵或电流源。在一些实施方案中，第二控制电路852b可使用一个或一个以上切换装置来控制到电容器的电压连接。在一个实施方案中，第二控制电路852b可经配置以将在约1pC到约20pC之间的电荷施加到可移动层806b，然而，还可施加其它电荷。使用控制电路850b、852b，实现可移动层806b的静电激活。当连接时，即，当开关833b接触可移动层806b时，第二控制电路852b将一定量的正电荷递送到可移动层806b。带电的可移动层806b接着与通过控制电路850b在上部电极802b与下部电极810b之间施加电压而形成的电场相互作用。带电的可移动层806b与电场之间的相互作用致使可移动层806b在电极802b、810b之间移动。可通过使由控制电路850b施加的电压变化来使可移动层806b移动到各种位置。举例来说，由控制电路850b施加的电压V_c(如图9B中所指示在下部电极810b上为“正”)致使下部电极810b相对于上部电极802b实现正电位，使得下部电极810b排斥带正电的可移动层806b。因此，所图解说明的电压V_c致使可移动层806b朝向上部电极802b移动。假定可移动层806b带正电，则控制电路850b施加电压V_c致使相对于上部电极802b将下部电极810b驱动到负电位且朝向下部电极810b吸引可移动层806b。以此方式，可移动层806b可移动到电极802b、810b之间的宽广范围的位置。

可使用开关833b来将可移动层806b与第二控制电路852b选择性地连接或切断连接。所属领域的技术人员将理解，可使用除开关833b以外的此项技术中已知的其它方法来将可移动层806b与第二控制电路852b选择性地连接或切断连接。举例来说，还可使用薄膜半导体、熔丝或反熔丝。

开关833b可经配置以断开及闭合，从而通过控制电路(未展示)将特定量的电荷递送到可移动层806b。可基于所要的静电力而选择电荷电平。此外，控制电路可经配置以随时间重新施加电荷，因为所施加电荷可能从可移动层806b泄漏掉或耗散。在一些实施方案中，可根据指定时间间隔而将电荷重新施加到可移动层806b。在一个实施方案中，特定时间间隔介于约10ms与约100ms之间的范围内。

图9C展示图解说明当通过由控制电路施加的不同电压改变施加于可移动层上的电荷时可移动层的偏转的模拟的图示的实例。曲线871表示在干涉式调制器的一个实施方案中在由控制电路施加约29.49V的电压时随着施加到可移动层的电荷变化所述可移动层的经模拟偏转。如通过从0.0(零)电荷及0.0(零)偏转向右跟随曲线871可看出，施加正电荷致使可移动层沿正相对方向偏转。此外，从0.0(零)电荷及0.0(零)偏转向左跟随曲线871证明施加负电荷致使可移动层沿负相对方向偏转。曲线873表示在干涉式调制器的一个实施方案中在由控制电路施加约22.50V的电压时随着施加到可移动层的电荷变化所述可移动层的经模拟偏转。曲线875表示在干涉式调制器的一个实施方案中在由控制电路施加约15.51V的电压时随着施加到可移动层的电荷变化所述可移动层的经模拟偏转。曲线877表示在干涉式调制器的一个实施方案中在由控制电路施加约8.52V的电压时随着施加到可移动层的电荷变化所述可移动层的经模拟偏转。曲线879表示在干涉式调制器的一个实施方案中在由控制电路施加约1.53V的电压时随着施加到可移动层的电荷变化所述可移动层的经模拟偏转。曲线881表示在干涉式调制器的一个实施方案中在由控制电路施加约-5.46V的电压时随着施加到可移动层的电荷变化所述可移动层的经模拟偏转。曲线883表示在干涉式调制器的一个实施方案中在由控制电路施加约-12.45V的电压时随着施加到可移动层的电荷变化所述可移动层的经模拟偏转。曲线885表示在干涉式调制器的一个实施方案中在由控制电路施加约-19.44V的电压时随着施加到可移动层的电荷变化所述可移动层的经模拟偏转。曲线887表示在干涉式调制器的一个实施方案中在由控制电路施加约-26.43V的电压时随着施加到可移动层的电荷变化所述可移动层的经模拟偏转。曲线889表示在干涉式调制器的一个实施方案中在由控制电路施加约-33.42V的电压时随着施加到可移动层的电荷变化所述可移动层的经模拟偏转。曲线891表示在干涉式调制器的一个实施方案中在由控制电路施加约-40.42V的电压时随着施加到可移动层的电荷变化所述可移动层的经模拟偏转。

图9D展示经配置以驱动可移动层经过一范围的状态(或位置)的三端子干涉式调制器的横截面的实例。如所图解说明，可使可移动层906移动到上部电极902与下部电极910之间的各种位置930到936。在一个实施方案中，可根据关于图9A所描述的方法且使用关于图9A所描述的结构来使可移动层906移动。在另一实施方案中，可根据关于图9B所描述的方法且使用关于图9B所描述的结构来使可移动层906移动。

调制器900可取决于所述调制器的配置而选择性地反射某些波长的光。在一些实施方案中，上部电极902与可移动层906之间的距离改变调制器900的干涉性质。在一些实施方案中，上部电极902可充当或包含吸收层。举例来说，调制器900可经配置以通过调制器的衬底912侧观看。在此实例中，光穿过衬底912进入调制器900。取决于可移动层906的位置，不同波长的光从可移动层906被往回反射穿过衬底912，此给出不同色彩的外观。举例来说，在位置930中，红色(R)波长的光被反射而其它色彩被吸收。因此，当可移动层906处于位置930中时，可认为干涉式调制器900处于红色状态中。当可移动层906移动到位置932时，调制器900处于绿色状态中且绿色(G)光被反射穿过衬底912。当可移动层906移动到位置934时，调制器900处于蓝色状态中且蓝色(B)光被反射，且当可移动层906移动到位置936时，调制器处于白色状态中且可见光谱中的所有波长的光均被反射(例如，白色(W)色彩被反射)。在一个实施方案中，当可移动层906处于白色状态中时，可移动层与上部电极902之间的距离极小，举例来说，大约小于约10nm，在一些实施方案中约0到5nm，且在其它实施方案中约0到1nm。在一个实施方案中，当可移动层906处于红色状态中时，可移动层与上部电极902之间的距离为约350nm。在一个实施方案中，当可移动层906处于绿色状态中时，可移动层与上部电极902之间的距离为约250nm。在一个实施方案中，当可移动层906处于蓝色状态中时，可移动层与上部电极902之间的距离为约200nm。在一个实施方案中，当可移动层906处于黑色状态中时，可移动层与上部电极902之间的距离为约100nm。所属领域的技术人员将认识到，调制器900可取决于用于构造调制器900的材料且取决于可移动层906的位置而呈现其它状态且选择性地反射其它波长的光或若干波长的光的组合。因此，在一些实施方案中，期望在维持调制器900的稳定性的同时使可移动层906可移动穿过的距离最大化。

图10A展示具有安置于可移动层上可移动层与上部电极之间的电容控制层的三端子干涉式调制器的横截面的实例。干涉式调制器1000a经配置使得在上部电极1002a与下部电极1010a之间静电地驱动可移动层1006a。在一些实施方案中，可移动层1006a充当反射穿过衬底层1012a进入结构的光的镜。在一些实施方案中，可如下界定由在上部电极1002a与可移动层1006a之间施加的电压诱发的电场：

E＝V/(δ₁)                                (1)

其中：

E为由于由控制电路施加的电压V所致的电场；且

δ₁为上部电极1002a与可移动层1006a之间的有效距离。

类似地，可如下界定由在下部电极1010a与可移动层1006a之间施加的电压诱发的电场：

E＝V/(δ₂)                                  (2)

其中：

E为由于由控制电路施加的电压V所致的电场；且

δ₂为下部电极1010a与可移动层1006a之间的有效距离。

有效距离考虑到两个电极之间的实际距离(例如，d₁及d₂)及电容控制层1080a的效应两者。因此，δ₁＝d₁+d_ε/ε且δ₂＝d₂+d_ε/ε。在所图解说明的实施方案中，δ₂＝d₂，因为不存在安置于可移动层1006a与下部电极1010a之间的电容控制层。在一些实施方案中，电容控制层1080a起作用以增加有效距离且按照d_ε/ε来计算电容控制层本身的有效距离，其中d_ε为电容控制层的厚度且ε为电容控制层1080a的介电常数。当将具有高介电常数的材料置于电场中时，在所述电介质材料的体积内所述电场的量值将明显减小。另一方面，电容控制层1080a通过减小电极1002a与可移动层1006a之间的电场及静电力来增加上部电极1002a与可移动层1006a之间的有效距离。电容控制层可具有不同厚度且可由各种材料形成。举例来说，电容控制层可具有在约100nm与3000nm之间的厚度。在一些实施方案中，电容控制层可包含电介质材料，举例来说，具有约5的介电常数的氧氮化硅或具有约4的介电常数的二氧化硅。电容控制层可由单个材料层或复合材料堆叠形成。

仍参考图10A，如果作用于可移动层1006a的静电力大于可移动层1006a的机械回复力，那么可发生调制器1000a的不稳定性。当此发生时，可移动层1006a可朝向激活电极迅速移动(或“突然移动(snap)”)且此移动可影响调制器1000a的光学干涉特性。机械回复力F_S可界定为：

F_S＝-Kx                                  (3)

其中：

K＝可移动层的复合弹簧常数；且

x＝可移动层1006a相对于在控制电路不施加电压时可移动层1006a的平衡或松弛位置的位置。

因此，可通过平衡可移动层1006a的机械回复力与施加到所述可移动层的静电力来确定调制器1000a的不稳定点。作用于可移动层1006a的静电力与上部电极1002a与可移动层1006a之间以及下部电极1010a与可移动层1006a之间的电场相关。因此，可通过计算其中可移动层1006a的机械回复力大于施加到所述可移动层的静电力的x范围来确定可移动层1006a在保持稳定的同时可在上部电极1002a与下部电极1010a之间移动的总体距离。可通过增加电极与可移动层1006a之间的有效距离来增加此距离或稳定移动范围。

仍参考图10A，在一个实例中，电容控制层1080a包含氧氮化硅且具有约150nm的厚度，当可移动层1006a为松弛时电容控制层1080a与上部电极1002a之间的距离(d1)为约329nm，且当可移动层为松弛时可移动层1006a与底部电极1010a之间的距离(d2)为约300nm。在此示范性配置中，使用图9B中所展示的控制机构850b，可移动层1006a可稳定地移动穿过d1的高达约83％，而穿过d2的稳定移动限制于总距离的约74％。朝向上部电极1002a的增加的稳定运动范围可归因于由于电容控制层1080a所致的可移动层1006a与上部电极1002a之间的有效距离的增加。穿过d1的增加的稳定运动范围还总体上增加调制器1000a的稳定运动范围。在此特定实例中，可移动层1006a可稳定地移动穿过d1与d2的总和的约79％。

图10B展示具有安置于可移动层上可移动层与上部电极之间的第一电容控制层及安置于可移动层上可移动层与下部电极之间的第二电容控制层的三端子干涉式调制器的横截面的实例。第二电容控制层1080b’可经配置以增加可移动层与底部电极1010b之间的稳定运动范围(如上文所描述)以增加调制器1000b的光学状态的总体范围。在一个实例中，第一电容控制层1080b包含氧氮化硅且具有约150nm的厚度，当可移动层1006b为松弛时第一电容控制层1080b与上部电极1002b之间的距离(d1)为约450nm，且当可移动层为松弛时第二电容控制层1080b’与底部电极1010b之间的距离(d2)为约150nm。在此示范性配置中，可移动层1006b可稳定地移动穿过d1的高达约82％且移动穿过d2的高达约98％。由于存在电容控制层，在此实例中可移动层1006b可移动穿过的总范围为d1与d2的总和的约91％。

图10C展示具有安置于电容控制层上的保护层的图10A干涉式调制器的横截面的实例。保护层1090c可经配置以保护电容控制层1080c以免在调制器1000c的某些制造方法期间被蚀刻。在一些实施方案中，保护层1090c具有介于从约5nm到约500nm的范围内的厚度。在一个实例中，保护层1090c为约16nm厚。保护层1090c可由对蚀刻剂(举例来说，XeF₂)有抵抗力的材料形成。在一些实施方案中，保护层1090c包含氧化铝或二氧化钛。

仍参考图10C，在一个实例中，电容控制层1080c包含氧氮化硅且具有约150nm的厚度。保护层1090c(在可移动层1006c未激活或松弛时)与上部电极1002c之间的距离(d1)为约540nm。当可移动层为松弛时导电可移动层1006c与底部电极1010c之间的距离(d2)为约300nm。在此示范性配置中，可移动层1006c可稳定地移动穿过距离d1的高达约83％而穿过d2的稳定移动为距离d2的约79％。因此，在此实例中可移动层1006c可移动穿过的总范围为距离d1与d2的总和的约81％。

在图10D到10F中，图解说明调制器1000d到1000f，其具有安置于上部电极1002d上(图10D)、下部电极1010e上(图10E)或所述上部电极及下部电极两者上(图10F)的一个或一个以上电容控制层1080、1080d。具体来说，图10D展示具有安置于上部电极上可移动层与上部电极之间的电容控制层的三端子干涉式调制器的横截面的实例。电容控制层1080d经配置以减小上部电极1002d与可移动层1006d之间的静电力，此增加可移动层1006d可相对于上部电极1002d移动穿过的稳定运动范围。图10E展示具有安置于下部电极上可移动层与下部电极之间的电容控制层的三端子干涉式调制器的横截面的实例。电容控制层1080e经配置以减小下部电极1010e与可移动层1006e之间的静电力，此增加可移动层1006e可相对于下部电极1010e移动穿过的稳定运动范围。图10F展示具有安置于上部电极上可移动层与上部电极之间的第一电容控制层及安置于下部电极上可移动层与下部电极之间的第二电容控制层的三端子干涉式调制器的横截面的实例。第一电容控制层1080f及第二电容控制层1080f’减小电极1002d、1010f与可移动层1006f之间的静电力，此增加可移动层1006f相对于顶部电极及底部电极的稳定运动范围。在一个实施方案中，第一电容控制层1080f及第二电容控制层1080f’具有介于约1微米与约3微米之间的范围内的厚度尺寸。

图11展示图解说明制作干涉式显示器的方法的流程图的实例。尽管将特定部件及框描述为适合于干涉式调制器实施方案，但将理解，对于其它机电系统实施方案，可使用不同材料且可省略、修改或添加若干框。

方法1100包含提供第一电极的框，如框1101中所图解说明。如上文参考图1所描述，在一些实施方案中，第一电极可包含光学堆叠，所述光学堆叠具有数个层，举例来说，光学透明导体(例如，氧化铟锡(ITO))、部分反射光学吸收体(例如，铬)及透明电介质。在一个实施方案中，第一电极包含：MoCr层，其具有在约

到

的范围内的厚度；AlO_x层，其具有在约

到的范围内的厚度；及SiO₂层，其具有在约

到的范围内的厚度。所述吸收体层可由部分反射的多种材料形成，例如，各种金属、半导体及电介质。所述部分反射层可由一个或一个以上层形成，且所述层中的每一者可由单一材料或若干材料的组合形成。在一些实施方案中，将第一电极的层图案化成平行条带，且其可形成显示装置中的行/列电极，如上文参考图1所描述。

方法1100进一步包含在第一电极上方形成第一牺牲层的框，如框1103中所图解说明。如下文所论述，稍后移除第一牺牲层以在第一电极与电容控制层之间形成间隙或空间。在第一电极上方形成第一牺牲层可包含沉积框。另外，第一牺牲层可包含一个以上层或包含变化厚度的层以辅助形成具有多个共振光学间隙的显示装置。对于干涉式调制器阵列，每一间隙大小可表示不同反射色彩。在一些实施方案中，可图案化牺牲层以形成通孔以便辅助形成支撑柱。

任选地，方法1100还可包含在第一牺牲层上方形成保护层(如框1105中所图解说明)及在保护层上方形成电容控制层(如框1107a中所图解说明)。可在第一牺牲层上方形成可移动层。如上文所论述，在一些实施方案中，所述可移动层可包含单个光学反射且导电层，且在其它实施方案中，所述可移动层包含反射层、导电层及至少部分地安置于所述反射层与所述导电层之间的膜层。所述反射层安置于第一电容控制层与导电层之间，如框1107b中所图解说明。在一个实施方案中，所述膜层为电介质层，举例来说，SiON。所述反射层及所述导电层可包含各种材料，举例来说，金属。

如框1109中所图解说明，方法1100可进一步包含在可移动层上方形成第二牺牲层。通常稍后移除所述第二牺牲层以在可移动层与第二电极之间形成间隙或空间。在可移动层上方形成第二牺牲层可包含沉积框。另外，第二牺牲层可经选择以包含一个以上层或包含变化厚度的层以辅助形成具有多个共振光学间隙的显示装置。可在第二牺牲层上方定位第二电极，如框1111中所图解说明。最后，方法1100可包含移除第一及第二牺牲层，如框1113中所图解说明。可使用多种方法(举例来说，使用XeF₂干蚀刻工艺)来移除所述牺牲层。在移除之后，可移动层可移动穿过所述腔且朝向第一电极及/或第二电极偏转。所属领域的技术人员将理解，在制造干涉式调制器的方法中可包含额外框且可更改或添加若干框以形成图10A到10F中所图解说明的实施方案中的任一者。

如上文所论述，模拟干涉式调制器可包含三端子配置。图12A展示其中可移动层处于松弛位置中的双端子干涉式调制器的横截面的实例。干涉式调制器1200a包含电极1202a及通过绝缘柱1204a与电极1202a间隔开的可移动层1206a。在此配置中，可移动层1206a及电极1202a可各自被视为端子。任选地，可移动层1206a可包含反射层、导电层及安置于其之间的膜层。可移动层1206a可经静电地激活以朝向电极1202a移动以改变入射于调制器1200a的电极1202a侧上的光的反射比。与上文所论述的三端子调制器一样，通过平衡可移动层的机械回复力与使可移动层1206a朝向电极1202a移动的静电力的量值来确定可移动层1206a的稳定移动范围。在一个实例中，当可移动层为松弛或未激活时可移动层1206a与电极1202a之间的距离d1为500nm且可移动层的稳定运动范围为距离d1的约59.5％。与三端子配置一样，双端子配置中可移动层的稳定运动范围可通过在可移动层与电极之间添加电容控制层来增加。

图12B展示其中电容控制层安置于可移动层上电极与可移动层之间的双端子干涉式调制器的横截面的实例。电容控制层1280b安置于可移动层1206b上可移动层1206b与电极1202b之间。因此，电容控制层1280b减小电极1202b与可移动层1206b之间的静电力的量值，此允许可移动层1206b稳定地移动穿过d1的比可移动层1206b在无电容控制层1280b的情况下原本将能够移动穿过的范围大的范围。

图12C展示其中可移动层包含第一部分及从所述第一部分偏移的第二部分且其中电容控制层安置于可移动层的第二部分上电极与可移动层之间的双端子干涉式调制器的横截面的实例。在所图解说明的实施方案中，可移动层1206c包含第一部分1293及从所述第一部分偏移的第二部分1295，使得第一部分1293至少部分地安置于第二部分1295与电极1202c之间。电容控制层1280c安置于第二部分1295上且增加第二部分与电极1202c之间的有效电距离。因此，电容控制层1280c减小电极1202c与第二部分1295之间的静电力的量值，此允许第二部分1295稳定地移动穿过d1的比第二部分1295在无电容控制层1280c的情况下原本将能够稳定地移动的范围大的范围。在一个实例中，电容控制层1280c与电极1202c之间的距离(d1)为约300nm到约800nm，电容控制层1280包含150nm厚的氧氮化硅层，且第二部分1295可朝向电极1202b稳定地移动穿过d1的约80％。因此，电容控制层可增加双端子模拟干涉式调制器及三端子模拟干涉式调制器的稳定性及多功能性。

图13A及13B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13B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可按特定显示装置40设计的需要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IEEE16.11(a)、(b)或(g)的IEEE16.11标准或包含IEEE802.11a、b、g或n的IEEE802.11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”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 (67)

1.一种显示装置，其包括：

第一电极；

可移动层，所述可移动层的至少一部分经配置以在跨越所述第一电极及所述可移动层施加第一电压时朝向所述第一电极移动；

干涉式腔，其安置于所述可移动层与所述第一电极之间；及

第一电容控制层，其安置于所述可移动层的一部分上，所述第一电容控制层至少部分地定位于所述第一电极与所述可移动层之间，所述第一电容控制层为至少部分透射的。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述电容控制层经配置以在跨越所述可移动层及所述第一电极施加所述第一电压时减小所述可移动层与所述第一电极之间的第一电场的量值。

3.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述第一电容控制层及所述第一电极在其之间界定距离d1，且其中在跨越所述第一电极及所述可移动层施加所述第一电压时，所述可移动层可朝向所述第一电极稳定地移动所述距离d1的67％以上。

4.根据权利要求3所述的显示装置，其中在跨越所述第一电极及所述可移动层施加所述第一电压时，所述可移动层可朝向所述第一电极稳定地移动所述距离d1的80％以上。

5.根据权利要求4所述的显示装置，其中在跨越所述第一电极及所述可移动层施加所述第一电压时，所述可移动层可朝向所述第一电极稳定地移动所述距离d1的90％以上。

6.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述第一电极包含导电层及吸收体层，所述吸收体层为至少部分透射的。

7.根据权利要求1所述的显示装置，其进一步包括安置于所述第一电容控制层上的第一保护层，其中所述第一保护层的至少一部分至少部分地安置于所述第一电容控制层与所述第一电极之间。

8.根据权利要求7所述的显示装置，其中所述第一保护层包含氧化铝或二氧化钛中的一者。

9.根据权利要求8所述的显示装置，其中所述第一保护层具有在约5nm与约500nm之间的厚度尺寸。

10.根据权利要求1所述的显示装置，其进一步包括第二电极，其中所述可移动层的一部分安置于所述第一电极与所述第二电极之间。

11.根据权利要求10所述的显示装置，其中所述可移动层经配置以在于所述第二电极与所述可移动层之间施加第二电压时朝向所述第二电极移动。

12.根据权利要求11所述的显示装置，其进一步包括安置于所述可移动层的一部分上的第二电容控制层，所述第二电容控制层至少部分地定位于所述第二电极与所述可移动层之间。

13.根据权利要求12所述的显示装置，其中所述第二电容控制层经配置以在跨越所述可移动层及所述第二电极施加所述第二电压时减小所述可移动层与所述第二电极之间的第二电场的量值。

14.根据权利要求13所述的显示装置，其中所述第二电容控制层及所述第二电极在其之间界定距离d2，且其中在跨越所述第二电极及所述可移动层施加所述第二电压时，所述可移动层可朝向所述第二电极稳定地移动所述距离d2的67％以上。

15.根据权利要求14所述的显示装置，其中在跨越所述第二电极及所述可移动层施加所述第二电压时，所述可移动层可朝向所述第二电极稳定地移动所述距离d2的80％以上。

16.根据权利要求15所述的显示装置，其中在跨越所述第二电极及所述可移动层施加所述第二电压时，所述可移动层可朝向所述第二电极稳定地移动所述距离d2的90％以上。

17.根据权利要求12所述的显示装置，其进一步包括经配置以施加所述第一及第二电压的控制电路。

18.根据权利要求12所述的显示装置，其中所述第二电容控制层包含二氧化硅或氧氮化硅中的一者。

19.根据权利要求12所述的显示装置，其中所述第二电容控制层具有在约100nm与约4000nm之间的厚度尺寸。

20.根据权利要求12所述的显示装置，其进一步包括安置于所述第二电容控制层上的第二保护层，其中所述第二保护层的一部分至少部分地安置于所述第二电容控制层与所述第二电极之间。

21.根据权利要求20所述的显示装置，其中所述第二保护层包含氧化铝或二氧化钛中的一者。

22.根据权利要求20所述的显示装置，其中所述第二保护层具有在约5nm与约500nm之间的厚度尺寸。

23.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述第一电容控制层包含电介质材料。

24.根据权利要求23所述的显示装置，其中所述第一电容控制层包含二氧化硅或氧氮化硅中的一者。

25.根据权利要求24所述的显示装置，其中所述第一电容控制层具有在约100nm与约4000nm之间的厚度尺寸。

26.根据权利要求25所述的显示装置，其中所述第一电容控制层具有约150nm的厚度尺寸且所述第一电容控制层及所述第一电极在其之间界定气隙，所述气隙具有在约300nm与约700nm之间的尺寸。

27.根据权利要求1所述的显示装置，其进一步包括：

显示器；

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。

28.根据权利要求27所述的显示装置，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。

29.根据权利要求28所述的显示装置，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。

30.根据权利要求27所述的显示装置，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。

31.根据权利要求30所述的显示装置，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。

32.根据权利要求27所述的显示装置，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。

33.一种显示装置，其包括：

第一电极；

用于对光进行干涉调制的装置，所述调制装置的至少一部分经配置以在跨越所述第一电极及所述调制装置施加电压时朝向所述第一电极移动，其中干涉式腔安置于所述调制装置与所述第一电极之间；及

控制装置，其用于在跨越所述调制装置及所述电极施加所述电压时减小所述电极与所述调制装置之间的电场的量值，所述控制装置安置于所述调制装置的一部分上，所述控制装置至少部分地定位于所述电极与所述调制装置之间，所述控制装置为至少部分透射的。

34.根据权利要求33所述的显示装置，其中所述电极包含用于吸收光的装置，所述用于吸收光的装置为至少部分透射的。

35.根据权利要求33所述的显示装置，其中所述控制装置包含电介质材料。

36.根据权利要求33所述的显示装置，其进一步包括第二电极，其中所述调制装置的一部分安置于所述第一电极与所述第二电极之间。

37.根据权利要求33所述的显示装置，其进一步包括安置于所述控制装置上的第一保护层，其中所述第一保护层的至少一部分至少部分地安置于控制层与所述第一电极之间。

38.根据权利要求33所述的显示装置，其进一步包括：

显示器；

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。

39.一种显示装置，其包括：

第一电极；

吸收体层，其至少部分地安置于所述第一电极上，所述吸收体层为至少部分透射的；

可移动层，其经安置以使得所述吸收体层的至少一部分定位于所述可移动层的至少一部分与所述第一电极的至少一部分之间，其中所述可移动层的至少一部分经配置以在跨越所述第一电极及所述可移动层施加第一电压时朝向所述第一电极移动；

干涉式腔，其界定于所述可移动层与所述吸收体层之间；及

第一电容控制层，其安置于所述吸收体层的一部分上，所述第一电容控制层至少部分地定位于所述吸收体层与所述可移动层之间，所述第一电容控制层为至少部分透射的。

40.根据权利要求39所述的显示装置，其中所述第一电容控制层经配置以在跨越所述可移动层及所述第一电极施加所述第一电压时减小所述可移动层与所述第一电极之间的第一电场的量值。

41.根据权利要求40所述的显示装置，其中所述第一电容控制层及所述第一电极在其之间界定距离d1，且其中在跨越所述第一电极及所述可移动层施加所述第一电压时，所述可移动层可朝向所述第一电极稳定地移动所述距离d1的67％以上。

42.根据权利要求41所述的显示装置，其中在跨越所述第一电极及所述可移动层施加所述第一电压时，所述可移动层可朝向所述第一电极稳定地移动所述距离d1的80％以上。

43.根据权利要求42所述的显示装置，其中在跨越所述第一电极及所述可移动层施加所述第一电压时，所述可移动层可朝向所述第一电极稳定地移动所述距离d1的90％以上。

44.根据权利要求39所述的显示装置，其进一步包括第二电极，其中所述可移动层的一部分安置于所述第一电极与所述第二电极之间。

45.根据权利要求44所述的显示装置，其中所述可移动层经配置以在于所述第二电极与所述可移动层之间施加第二电压时朝向所述第二电极移动。

46.根据权利要求45所述的显示装置，其进一步包括安置于所述第二电极的一部分上的第二电容控制层，所述第二电容控制层至少部分地定位于所述第二电极与所述可移动层之间。

47.根据权利要求46所述的显示装置，其中所述第二电容控制层经配置以在跨越所述可移动层及所述第二电极施加所述电压时减小所述可移动层与所述第二电极之间的第二电场的量值。

48.根据权利要求47所述的显示装置，其中所述第二电容控制层及所述第二电极在其之间界定距离d2，且其中在跨越所述第二电极及所述可移动层施加所述第二电压时，所述可移动层可朝向所述第二电极稳定地移动所述距离d2的67％以上。

49.根据权利要求48所述的显示装置，其中在跨越所述第二电极及所述可移动层施加所述第二电压时，所述可移动层可朝向所述第二电极稳定地移动所述距离d2的80％以上。

50.根据权利要求49所述的显示装置，其中在跨越所述第二电极及所述可移动层施加所述第二电压时，所述可移动层可朝向所述第二电极稳定地移动所述距离d2的90％以上。

51.根据权利要求39所述的显示装置，其进一步包括安置于所述第一电容控制层上的第一保护层，其中所述第一保护层的至少一部分至少部分地安置于所述第一电容控制层与所述可移动层之间。

52.一种显示装置，其包括：

电极；

可移动层，所述可移动层的至少一部分经配置以在跨越第一电极及所述可移动层施加电压时朝向所述电极移动，其中干涉式腔界定于所述可移动层与所述第一电极之间，其中所述可移动层包含第一部分及第二部分，且其中所述第二部分从所述第一部分偏移；及

电容控制层，其经配置以在跨越所述可移动层及所述电极施加所述电压时减小所述可移动层与所述电极之间的电场的量值，所述电容控制层安置于所述可移动层的所述第二部分上，所述电容控制层至少部分地定位于所述电极与所述可移动层之间。

53.根据权利要求52所述的显示装置，其中所述可移动层包含在所述第一部分与所述第二部分之间的台阶。

54.根据权利要求52所述的显示装置，其中所述电容控制层包含电介质材料。

55.根据权利要求54所述的显示装置，其中所述电容控制层为至少部分透射的。

56.根据权利要求52所述的显示装置，其进一步包括至少部分地安置于所述电极上的吸收体层，所述吸收体层至少部分地安置于所述电极与所述电容控制层之间。

57.根据权利要求52所述的显示装置，其进一步包括安置于所述电容控制层上的保护层，其中第一保护层的至少一部分至少部分地安置于所述电容控制层与所述电极之间。

58.根据权利要求52所述的显示装置，其中所述第一保护层包含氧化铝或二氧化钛中的一者。

59.根据权利要求52所述的显示装置，其中所述电容控制层及所述电极在其之间界定一距离，且其中在跨越所述电极及所述可移动层施加所述电压时，所述可移动层可朝向所述电极稳定地移动所述距离的67％以上。

60.根据权利要求59所述的显示装置，其中在跨越所述电极及所述可移动层施加所述电压时，所述可移动层可朝向所述电极稳定地移动所述距离的80％以上。

61.根据权利要求60所述的显示装置，其中在跨越所述电极及所述可移动层施加所述电压时，所述可移动层可朝向所述电极稳定地移动所述距离的90％以上。

62.根据权利要求52所述的显示装置，其进一步包括：

显示器；

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。

63.一种制造显示装置的方法，所述方法包括：

提供第一电极；

在所述第一电极上方形成第一牺牲层；

在所述第一牺牲层上方形成第一电容控制层；及

在所述第一牺牲层上方形成可移动层。

64.根据权利要求63所述的方法，其进一步包括在所述第一牺牲层与所述第一电容控制层之间形成第一保护层。

65.根据权利要求63所述的方法，其进一步包括：

在所述可移动层上方形成第二牺牲层；

在所述第二牺牲层上方定位第二电极；及

移除所述第一及第二牺牲层。

66.根据权利要求65所述的方法，其进一步包括在所述可移动层与所述第二牺牲层之间形成第二电容控制层。

67.根据权利要求66所述的方法，其进一步包括在所述第二电容控制层与所述第二牺牲层之间形成第二保护层。

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