TW201430379A - 像素致動電壓調諧 - Google Patents

像素致動電壓調諧 Download PDF

Info

Publication number
TW201430379A
TW201430379A TW102145966A TW102145966A TW201430379A TW 201430379 A TW201430379 A TW 201430379A TW 102145966 A TW102145966 A TW 102145966A TW 102145966 A TW102145966 A TW 102145966A TW 201430379 A TW201430379 A TW 201430379A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
display
display elements
electromechanical
display element
display device
Prior art date
Application number
TW102145966A
Other languages
English (en)
Inventor
Yi Tao
Fan Zhong
Original Assignee
Qualcomm Mems Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qualcomm Mems Technologies Inc filed Critical Qualcomm Mems Technologies Inc
Publication of TW201430379A publication Critical patent/TW201430379A/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/001—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements based on interference in an adjustable optical cavity
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T1/00—General purpose image data processing
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3433—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using light modulating elements actuated by an electric field and being other than liquid crystal devices and electrochromic devices
    • G09G3/3466—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using light modulating elements actuated by an electric field and being other than liquid crystal devices and electrochromic devices based on interferometric effect
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/04—Structural and physical details of display devices
    • G09G2300/0439—Pixel structures
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/06—Passive matrix structure, i.e. with direct application of both column and row voltages to the light emitting or modulating elements, other than LCD or OLED
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/2007—Display of intermediate tones
    • G09G3/2074—Display of intermediate tones using sub-pixels

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)

Abstract

本發明提供用於機電系統顯示器之系統、方法及裝置。在一態樣中，該顯示器可包含複數個機電顯示元件，其等包含一第一組機電顯示元件及一第二組機電顯示元件。各機電顯示元件可包含一共同電極及一分段電極。該第一組機電顯示元件之該等分段電極之各者可具有位於該第一組之該等共同電極下方之一第一面積。該第二組機電顯示元件之該等分段電極之各者可具有小於位於該第二組之該等共同電極下方之該第一面積之一第二面積。在一些實施方案中，該第一組之各機電顯示元件之一致動電壓大致相同於該第二組之各機電顯示元件之一致動電壓。

Description

像素致動電壓調諧
本發明係關於機電系統及器件，且特定言之，本發明係關於用於匹配一顯示器中之顯示元件之致動電壓之方法及裝置。
機電系統(EMS)包含具有電及機械元件、致動器、換能器、感測器、光學組件(諸如反射鏡及光學膜)及電子器件之器件。可依各種尺度(其包含(但不限於)微尺度及奈米尺度)製造EMS器件或元件。例如，微機電系統(MEMS)器件可包含具有從約1微米至數百微米或更大範圍內之大小之結構。奈機電系統(NEMS)器件可包含具有小於1微米之大小(例如小於數百奈米之大小)之結構。可使用沈積、蝕刻、微影及/或其他微機械加工程序(其等蝕除基板及/或沈積材料層之部分或添加層以形成電及機電器件)來產生機電元件。
一類型之EMS器件被稱為一干涉調變器(IMOD)。術語「IMOD或干涉光調變器」意指使用光學干涉之原理來選擇性吸收及/或反射光之一器件。在一些實施方案中，一IMOD顯示元件可包含一對導電板，其等之一或兩者可具完全或部分透明性及/或反射性，且能夠在施加一適當電信號之後相對運動。例如，一板可包含沈積於一基板上方、沈積於一基板上或由一基板支撐之一穩定層且另一板可包含與該穩定層間隔一氣隙之一反射膜。一板相對於另一板之位置可改變入射於該IMOD顯示元件上之光之光學干涉。基於IMOD之顯示器件具有 廣泛應用且預期用於改良既有產品且產生新產品(尤其是具有顯示能力之產品)。
為在導電板之間誘發相對運動，可橫跨該等板施加一特定致動電壓以引起該等板朝向彼此或遠離彼此移動。一般而言，一特定顯示元件之致動電壓可基於該顯示元件之各種幾何或結構特徵。因此，應瞭解，具有不同結構或幾何形狀之顯示元件亦可具有不同致動電壓。在一些配置中，可期望匹配具有不同幾何形狀及/或結構之顯示元件之間之致動電壓。
本發明之系統、方法及器件各具有若干發明態樣，其等之單一者無法獨自負責本文所揭示之所要屬性。
本發明中所描述之標的之一發明態樣可實施於一種顯示裝置中。該顯示裝置可包含複數個機電顯示元件，其等包含一第一組機電顯示元件及一第二組機電顯示元件。各機電顯示元件可包含一共同電極及一分段電極。該第一組機電顯示元件之該等分段電極之各者可具有位於該第一組之該等共同電極下方之一第一面積。該第二組機電顯示元件之該等分段電極之各者可具有小於位於該第二組之該等共同電極下方之該第一面積之一第二面積。
在一些實施方案中，各機電顯示元件可與一致動電壓相關聯。第一組之各機電顯示元件之致動電壓可大致相同於第二組之各機電顯示元件之致動電壓。各機電顯示元件可具有一孔隙。進一步而言，第一組中之各機電顯示元件之孔隙可具有大於第二組中之各機電顯示元件之孔隙之一面積。第一組及第二組中之機電顯示元件可經組態以顯示實質上相同色彩。例如，在一些實施方案中，第一組及第二組中之機電顯示元件可經組態以顯示綠色。此外，在各種實施方案中，複數個機電顯示元件可包含一個或多個干涉調變器(IMOD)。在一些實施 方案中，複數個機電顯示元件可形成一被動矩陣陣列。在其他實施方案中，複數個機電顯示元件可形成一主動矩陣陣列。
本發明中所描述之標的之另一發明態樣可實施於一種製造一顯示器之方法中。該方法可包含：將一不透光遮罩層沈積於一基板上以由該遮罩層之邊緣輪廓界定複數個孔隙。該方法可進一步包含：在該遮罩層及該等孔隙上沈積分段電極。該等分段電極可具有用於界定實體上不同之孔隙組之不同邊緣輪廓。
在一些實施方案中，可在遮罩層中界定一第一組孔隙。該第一組中之各孔隙具有一第一面積。亦可在遮罩層中界定一第二組孔隙。 該第二組中之各孔隙可具有小於該第一面積之一第二面積。在一些實施方案中，可界定疊覆於該第一組之孔隙上之分段電極之第一部分之邊緣輪廓。疊覆於該第二組之孔隙上之分段電極之第二部分之邊緣輪廓可經界定使得分段電極之該等第一部分具有大於分段電極之該等第二部分之一面積。
本發明中所描述之標的之另一發明態樣可實施於一種顯示裝置中。該顯示裝置可包含用於顯示影像資料之複數個構件。該等顯示構件可包含用於形成具有不同大小之孔隙之構件。進一步而言，該等顯示構件可包含用於減小與該等不同大小孔隙相關聯之一致動電壓之一差異之構件，該致動電壓經組態以將該等顯示構件從一非致動狀態致動至一致動狀態。
在一些實施方案中，孔隙形成構件包含一不透光遮罩層，其沈積於一基板上以由該遮罩層之邊緣輪廓界定不同大小之孔隙。進一步而言，差異減小構件可包含沈積於該遮罩層及該等孔隙上之分段電極，該等分段電極具有因不同大小之孔隙而經不同塑形之邊緣輪廓。
附圖及以下描述中提出本發明中所描述之標的之一個或多個實施方案之細節。雖然本發明中所提供之實例描述主要相關於基於EMS 及MEMS之顯示器，但本文所提供之概念可適用於其他類型之顯示器，諸如液晶顯示器(LCD)、有機發光二極體(OLED)顯示器及場發射顯示器。將從實施方式、圖式及技術方案瞭解其他特徵、態樣及優點。應注意，下圖之相對尺寸可不按比例繪製。
12‧‧‧干涉調變器(IMOD)顯示元件
13‧‧‧光
14‧‧‧可移動反射層
14a‧‧‧反射子層/導電層
14b‧‧‧支撐層/子層
14c‧‧‧導電層/子層
15‧‧‧光
16‧‧‧光學堆疊/光學堆疊部分/分段電極層/分段電極
16a‧‧‧吸收體層/光學吸收體/子層
16b‧‧‧介電質/子層
18‧‧‧支撐件/支撐柱
19‧‧‧間隙/腔
20‧‧‧透明基板
21‧‧‧處理器
22‧‧‧陣列驅動器
23‧‧‧黑色遮罩結構/遮罩層
24‧‧‧列驅動器電路
25‧‧‧犧牲層/犧牲材料
26‧‧‧行驅動器電路
27‧‧‧網路介面
28‧‧‧圖框緩衝器
29‧‧‧驅動器控制器
30‧‧‧顯示器/顯示陣列/顯示面板
31‧‧‧邊緣輪廓
32‧‧‧繋鏈
33a‧‧‧第一像素
33b‧‧‧第二像素
34‧‧‧可變形層
35‧‧‧間隔層
36‧‧‧機電系統(EMS)陣列
37‧‧‧凹口
40‧‧‧顯示器件
41‧‧‧外殼
43‧‧‧天線
45‧‧‧揚聲器
46‧‧‧麥克風
47‧‧‧收發器
48‧‧‧輸入器件
50‧‧‧電源供應器
52‧‧‧調節硬體
80‧‧‧製程/程序
82‧‧‧方塊
84‧‧‧方塊
86‧‧‧方塊
88‧‧‧方塊
90‧‧‧方塊
91‧‧‧機電系統(EMS)封裝
92‧‧‧後板
93‧‧‧凹槽
94a‧‧‧後板組件
94b‧‧‧後板組件
96‧‧‧導電通孔
97‧‧‧機械間隙器
98‧‧‧電接觸件
900‧‧‧顯示陣列
1200‧‧‧方法
1202‧‧‧方塊
1204‧‧‧方塊
1206‧‧‧方塊
1210‧‧‧方法
1212‧‧‧方塊
1214‧‧‧方塊
1216‧‧‧方塊
1218‧‧‧方塊
1220‧‧‧方塊
AR‧‧‧紅色孔隙面積
AG1‧‧‧第一綠色孔隙面積
AB‧‧‧藍色孔隙面積
AG2‧‧‧第二綠色孔隙面積
R‧‧‧紅色顯示元件
G1‧‧‧第一綠色顯示元件
B‧‧‧藍色顯示元件
G2‧‧‧第二綠色顯示元件
r1‧‧‧第一半徑
r2‧‧‧第二半徑
圖1係描繪一干涉調變器(IMOD)顯示器件之一系列或陣列之顯示元件中之兩個相鄰IMOD顯示元件的一等角視圖說明。
圖2係繪示併入一基於IMOD之顯示器之一電子器件的一系統方塊圖，該基於IMOD之顯示器包含一3元件×3元件陣列之IMOD顯示元件。
圖3A至圖3E係IMOD顯示元件之變動實施方案之橫截面說明。特定言之，圖3D係展示圖9A及圖9B中所展示之實例性顯示元件之層的一橫截面。
圖4係繪示一IMOD顯示器或顯示元件之一製程的一流程圖。
圖5A至圖5E係製造一IMOD顯示器或顯示元件之一程序中之各種階段之橫截面說明。
圖6A及圖6B係包含一陣列之EMS元件及一後板之一機電系統(EMS)封裝之一部分之示意性分解之部分透視圖。
圖7係根據一實施方案之界定一陣列之顯示元件之一實例性圖案化遮罩層之一俯視圖。
圖8係繪製垂直軸上之具有兩個不同孔隙面積之綠色顯示元件之致動電壓對水平軸上之一支撐層及一犧牲層之厚度之實例的一圖表。
圖9A係具有安置於一遮罩層上之一分段電極層之一實例性顯示元件之一俯視平面圖。
圖9B係具有一分段電極層之圖9A之實例性顯示元件之一俯視平面圖，該分段電極層具有比圖9A中所展示之分段電極層小之與顯示 元件相關聯之一面積。
圖10A係繪示製造一顯示器之一實例性方法的一流程圖。
圖10B係繪示製造一顯示器之另一實例性方法的一流程圖。
圖11係繪製一顯示元件之致動電壓對形成於與該顯示元件相關聯之一實例性分段電極層中之一凹口之半徑的一圖表。
圖12係繪製三個不同實例性綠色顯示元件之氣隙對施加電壓的一圖表。
圖13A及圖13B係繪示包含複數個IMOD顯示元件之一實例性顯示器件的系統方塊圖。
各種圖式中之相同參考數字及名稱指示相同元件。
為描述本發明之發明態樣，以下描述係針對某些實施方案。然而，一般技術者將容易認識到：可以諸多不同方式應用本文之教示。 所描述之實施方案可實施於可經組態以顯示一影像(運動(諸如視訊)或靜止(諸如靜止影像)及文字、圖形或圖像)之任何器件、裝置或系統中。更特定言之，預期所描述之實施方案可包含於諸如(但不限於)以下各種電子器件中或與該等電子器件相關聯：行動電話、多媒體網際網路允用之蜂巢式電話、行動電視接收器、無線器件、智慧型電話、Bluetooth®器件、個人資料助理(PDA)、無線電子郵件接收器、手持式或可攜式電腦、小筆電電腦、筆記型電腦、智慧筆記型電腦、平板電腦、印表機、影印機、掃描器、傳真器件、全球定位系統(GPS)接收器/導航器、相機、數位媒體播放器(諸如MP3播放器)、攝錄影機、遊戲機、腕錶、時鐘、計算器、電視監視器、平板顯示器、電子閱讀器件(例如電子閱讀器)、電腦監視器、汽車顯示器(其包含里程計顯示器及速度計顯示器等等)、駕駛艙控制及/或顯示器、相機視角顯示器(諸如一車輛中之一後視相機之顯示器)、電子照片、電子廣告牌或標 示、投影機、建築結構、微波、電冰箱、立體聲系統、卡式記錄器或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、收音機、可攜式記憶體晶片、洗衣機、乾衣機、洗衣機/乾衣機、停車計時器、封裝(諸如位於包含微機電系統(MEMS)應用之機電系統(EMS)應用以及非EMS應用中)、悅目結構(諸如一件珠寶或衣服上之影像顯示器)及各種EMS器件。本文之教示亦可用於諸如(但不限於)以下非顯示器應用中：電子切換器件、射頻濾波器、感測器、加速計、陀螺儀、運動感測器件、磁力計、消費型電子器件之慣性組件、消費型電子器件產品之部件、變容二極體、液晶器件、電泳器件、驅動方案、製程及電子測試設備。因此，教示並非意欲受限於僅圖中所描繪之實施方案，而是代以具有一般技術者將易於瞭解之廣泛適用性。
本文所揭示之各種實施方案可針對匹配具有不同幾何形狀或結構之顯示元件中之致動電壓。例如，在一些實施方案中，顯示元件可具有不同孔隙面積。與顯示元件相關聯之不同孔隙面積可導致顯示元件之不同致動電壓。在各種像素方案中，致動電壓之所得差值可在待顯示之影像中引入影像假影。例如，若兩個綠色顯示元件具有不同孔隙大小，則橫跨該兩個綠色顯示元件施加相同電壓可導致略微不同色彩之顯示，此可在各種配置中之顯示器上產生一條紋圖案。在一些其他配置中，當經組態以顯示相同色彩之兩個顯示元件具有不同致動電壓時，可存在其他類型之假影。為減少影像假影，可期望匹配與具有不同大小之孔隙之兩個綠色顯示元件相關聯之致動電壓。
在一些實施方案中，可藉由具有與不同顯示元件相關聯之不同面積之分段電極而匹配顯示元件之致動電壓。返回至具有不同面積之孔隙之兩個綠色顯示元件之實例，與該等綠色顯示元件之一者相關聯之分段電極可經切割或否則經修改以相對於另一顯示元件而減小定位於該特定顯示元件之共同電極下方之分段電極之面積。減小相關聯分 段電極之面積可增加該綠色顯示元件之致動電壓以匹配該另一綠色顯示元件之致動電壓。
本發明中所描述之標的之特定實施方案可經實施以實現以下可能優點之一者或多者。例如，修改一特定顯示元件之共同電極下方之分段電極之面積可相應地修改該顯示元件之致動電壓。若適當地選擇經修改分段電極之面積，則顯示元件之致動電壓可大致匹配具有一分段電極(諸如一未切割分段電極)(其具有一未修改面積)之另一顯示元件之致動電壓。可藉由匹配各種組之顯示元件(諸如經組態以在一些實施方案中顯示相同色彩之顯示元件)之致動電壓而減少或消除與不同致動電壓相關聯之影像假影。用於藉由產生不同顯示元件之不同結構而匹配致動電壓之其他方法通常修改與該等不同顯示元件相關聯之色彩。匹配經組態以顯示相同色彩之兩個不同顯示元件之致動電壓需要額外色彩調諧，此可相應地增加處理序列之複雜性。相比而言，修改分段電極之面積可在不明顯影響顯示元件色彩之情況下減小致動電壓差值。
所描述之實施方案可應用於其之一適合EMS或MEMS器件或裝置之一實例係一反射型顯示器件。反射型顯示器件可併入干涉調變器(IMOD)顯示元件，其等可經實施以使用光學干涉之原理來選擇性吸收及/或反射入射於其等上之光。IMOD顯示元件可包含：一部分光學吸收體；一反射體，其可相對於該吸收體移動；及一光學諧振腔，其界定於該吸收體與該反射體之間。在一些實施方案中，可將該反射體移動至兩個或兩個以上不同位置，此可改變該光學諧振腔之大小且藉此影響IMOD之反射率。IMOD顯示元件之反射頻譜可產生可橫跨可見波長移位以產生不同色彩之相當寬之頻譜帶。可藉由改變該光學諧振腔之厚度而調整頻譜帶之位置。改變該光學諧振腔之一方式為藉由改變該反射體相對於該吸收體之位置。
圖1係描繪一干涉調變器(IMOD)顯示器件之一系列或陣列之顯示元件中之兩個相鄰IMOD顯示元件的一等角視圖說明。該IMOD顯示器件包含一個或多個干涉EMS(諸如MEMS)顯示元件。在此等器件中，可在一明亮或黑暗狀態中組態干涉MEMS顯示元件。在該明亮(「鬆弛」、「敞開」或「導通」等等)狀態中，顯示元件反射入射可見光之大部分。相反地，在該黑暗(「致動」、「閉合」或「關閉」等等)狀態中，顯示元件反射少許入射可見光。MEMS顯示元件可經組態以主要反射特定波長之光以容許一彩色顯示以及黑白顯示。在一些實施方案中，可藉由使用多個顯示元件而達成不同色原強度及灰階。
IMOD顯示器件可包含配置成列及行之一陣列之IMOD顯示元件。該陣列中之各顯示元件可包含定位成彼此相距一可變且可控之距離以形成一氣隙(亦稱作一光學間隙、腔或光學諧振腔)之至少一對反射層及半反射層，諸如一可移動反射層(即，亦稱作一機械層之一可移動層)及一固定部分反射層(即，一穩定層)。可在至少兩個位置之間移動該可移動反射層。例如，在一第一位置(即，一鬆弛位置)中，該可移動反射層可定位成與該固定部分反射層相距一距離。在一第二位置(即，一致動位置)中，該可移動反射層可定位成更接近於該部分反射層。從該兩個層反射之入射光可根據該可移動反射層之位置及該入射光之(若干)波長而相長及/或相消地干涉以產生各顯示元件之一全反射或非反射狀態。在一些實施方案中，顯示元件可在未被致動時處於一反射狀態中以反射可見頻譜內之光，且可在被致動時處於一黑暗狀態中以吸收及/或相消地干涉可見範圍內之光。然而，在一些其他實施方案中，一IMOD顯示元件可在未被致動時處於一黑暗狀態中且在被致動時處於一反射狀態中。在一些實施方案中，一施加電壓之引入可驅動顯示元件改變狀態。在一些其他實施方案中，一施加電荷可驅動顯示元件改變狀態。
圖1中之陣列之所描繪部分包含呈IMOD顯示元件12之形式之兩個相鄰干涉MEMS顯示元件。在右側顯示元件12中(如圖所繪示)，可移動反射層14繪示為處於靠近、相鄰於或接觸光學堆疊16之一致動位置中。橫跨右側顯示元件12所施加之電壓Vbias足以移動可移動反射層14且亦使可移動反射層14維持處於該致動位置中。在左側顯示元件12中(如圖所繪示)，一可移動反射層14繪示為處於與一光學堆疊16相距一距離(其可基於設計參數而預定)之一鬆弛位置中，光學堆疊16包含一部分反射層。橫跨左側顯示元件12所施加之電壓V0不足以引起可移動反射層14致動至一致動位置，諸如右側顯示元件12之致動位置。
在圖1中，大體上用指示入射於IMOD顯示元件12上之光13及從左側顯示元件12反射之光15之箭頭繪示IMOD顯示元件12之反射性質。入射於顯示元件12上之光13之大多數可朝向光學堆疊16透射穿過透明基板20。入射於光學堆疊16上之光之一部分可透射穿過光學堆疊16之部分反射層，且一部分將透過透明基板20反射回。可從可移動反射層14反向地朝向(且穿過)透明基板20反射透射穿過光學堆疊16之光13之該部分。從光學堆疊16之部分反射層反射之光與從可移動反射層14反射之光之間之干涉(相長及/或相消)將部分判定從裝置之觀看側或基板側上之顯示元件12反射之光15之(若干)波長之強度。在一些實施方案中，透明基板20可為一玻璃基板(有時稱作一玻璃板或平板)。例如，該玻璃基板可為或包含硼矽酸鹽玻璃、鈉鈣玻璃、石英、派熱司玻璃(Pyrex)或其他適合玻璃材料。在一些實施方案中，該玻璃基板可具有0.3毫米、0.5毫米或0.7毫米之一厚度，但在一些實施方案中，該玻璃基板可更厚(諸如數十毫米)或更薄(諸如小於0.3毫米)。在一些實施方案中，可使用一非玻璃基板，諸如聚碳酸酯基板、丙烯酸基板、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)基板或聚醚醚酮(PEEK)基板。在此一實施方案中，該非玻璃基板將可能具有小於0.7毫米之一厚度，但該基板 可根據設計考量而更厚。在一些實施方案中，可使用一非透明基板，諸如一基於金屬箔或不鏽鋼之基板。例如，包含一固定反射層及一可移動層(其具部分透射性及部分反射性)之一基於反轉IMOD之顯示器可經組態以從與圖1之顯示元件12相對之基板側觀看且可由一非透明基板支撐。
光學堆疊16可包含一單一層或若干層。該(等)層可包含一電極層、一部分反射且部分透射之層及一透明介電層之一者或多者。在一些實施方案中，光學堆疊16具導電性、部分透明性及部分反射性，且可(例如)藉由將上述層之一者或多者沈積至透明基板20上而製造。該電極層可由各種材料(諸如各種金屬，例如氧化銦錫(ITO))形成。該部分反射層可由具部分反射性之各種材料(諸如各種金屬(例如鉻及/或鉬)、半導體及介電質)形成。該部分反射層可由一個或多個材料層形成，且該等層之各者可由一單一材料或材料之一組合形成。在一些實施方案中，光學堆疊16之某些部分可包含用作一部分光學吸收體及電導體兩者之金屬或半導體之一單一半透明厚度，而更多之不同導電層或部分(例如光學堆疊16之導電層或部分或顯示元件之其他結構之導電層或部分)可用於在IMOD顯示元件之間匯流信號。光學堆疊16亦可包含一個或多個絕緣或介電層，其涵蓋一個或多個導電層或一導電/部分吸收層。
在一些實施方案中，光學堆疊16之(若干)層之至少部分可圖案化為平行條帶，且可在一顯示器件中形成列電極，如下文進一步所描述。一般技術者應瞭解，術語「圖案化」在本文中用於意指稱遮罩及蝕刻程序。在一些實施方案中，一高度導電且高度反射之材料(諸如鋁(Al))可用於可移動反射層14，且此等條帶可在一顯示器件中形成行電極。可移動反射層14可形成為一或若干沈積金屬層之一系列平行條帶(正交於光學堆疊16之列電極)以形成沈積於支撐件(諸如所繪示之柱 18)頂部上之行及位於柱18之間之一介入犧牲材料。當蝕除該犧牲材料時，一界定間隙19或光學腔可形成於可移動反射層14與光學堆疊16之間。在一些實施方案中，柱18之間之間隔可為約1μm至約1000μm，而間隙19可小於約10,000埃(Å)。
在一些實施方案中，無論在致動或鬆弛狀態中，各IMOD顯示元件可被視為由固定反射層及移動反射層形成之一電容器。當未施加電壓時，可移動反射層14保處持於一機械鬆弛狀態中，如由圖1中之左側顯示元件12所繪示，其中間隙19介於可移動反射層14與光學堆疊16之間。然而，當將一電位差(即，一電壓)施加至一所選列及一所選行之至少一者時，形成於對應顯示元件處之列電極與行電極之交叉點處之該電容器變為帶電，且靜電力使該等電極吸引在一起。若該施加電壓超過一臨限值，則可移動反射層14會變形且靠近於或抵著光學堆疊16移動。如由圖1中之右側致動顯示元件12所繪示，光學堆疊16內之一介電層(圖中未展示)可防止短路且控制層14與16之間之間隔距離。 不管該施加電位差之極性如何，該行為可相同。雖然一陣列中之一系列顯示元件在一些例項中可稱作「列」或「行」，但一般技術者將易於瞭解，將一方向稱作一「列」且將另一方向稱作一「行」係任意的。換言之，在一些定向中，可將列視為行且將行視為列。在一些實施方案中，列可稱作「共同」線且行可稱作「分段」線，或反之亦然。此外，顯示元件可均勻地配置成正交之列及行(一「陣列」)，或配置成(例如)相對於彼此具有某些位置偏移之非線性組態(一「馬賽克」)。術語「陣列」及「馬賽克」可意指任一組態。因此，雖然顯示器稱作包含一「陣列」或「馬賽克」，但無論何種情況，元件自身無需配置成彼此正交或安置成一均勻分佈，而是可包含具有非對稱形狀及非均勻分佈元件之配置。
圖2係繪示併入一基於IMOD之顯示器之一電子器件的一系統方 塊圖，該基於IMOD之顯示器包含一3元件×3元件陣列之IMOD顯示元件。該電子器件包含可經組態以執行一個或多個軟體模組之一處理器21。除執行一作業系統之外，處理器21可經組態以執行一個或多個軟體應用程式，該等軟體應用程式包含一網頁瀏覽器、一電話應用程式、一電子郵件程式或任何其他軟體應用程式。
處理器21可經組態以與一陣列驅動器22通信。陣列驅動器22可包含將信號提供至(例如)一顯示陣列或面板30之一列驅動器電路24及一行驅動器電路26。由圖2中之線1-1展示圖1中所繪示之IMOD顯示器件之橫截面。雖然為清楚起見，圖2繪示一3×3陣列之IMOD顯示元件，但顯示陣列30可含有諸多IMOD顯示元件且在列中可具有與行中之IMOD顯示元件之數目不同之IMOD顯示元件之數目，且反之亦然。
IMOD顯示器及顯示元件之結構之細節可廣泛變動。圖3A至圖3E係IMOD顯示元件之變動實施方案之橫截面說明。特定言之，圖3D係展示圖7、圖9A及圖9B中所展示之實例性顯示元件之層的一橫截面。 圖3A係一IMOD顯示元件之一橫截面說明，其中將金屬材料之一條帶沈積於大體上與基板20正交地延伸之支撐件18上以形成可移動反射層14。在圖3B中，各IMOD顯示元件之可移動反射層14大體上呈正方形或矩形形狀且基於繋鏈32而附接至支撐件之隅角處或隅角附近。在圖3C中，可移動反射層14大體上呈正方形或矩形形狀且由可包含一可撓性金屬之一可變形層34懸掛。可變形層34可圍繞可移動反射層14之周邊而直接或間接連接至基板20。此等連接在本文中稱作「整合」支撐件或支撐柱18之實施方案。圖3C中所展示之實施方案具有源自於可移動反射層14之光學功能與其機械功能之去耦之額外益處，上述功能之後者由可變形層34實施。此去耦容許用於可移動反射層14之結構設計及材料及用於可變形層34之結構設計及材料彼此獨立地最佳化。
圖3D係一IMOD顯示元件之另一橫截面說明，其中可移動反射層14包含一反射子層14a。可移動反射層14擱置於一支撐結構(諸如支撐柱18)上。支撐柱18提供可移動反射層14與下固定電極之間隔，該下固定電極可為所繪示之IMOD顯示元件中之光學堆疊16之部分。例如，當可移動反射層14處於一鬆弛位置中時，一間隙19形成於可移動反射層14與光學堆疊16之間。可移動反射層14亦可包含一導電層14c(其可經組態以用作一電極)及一支撐層14b。在此實例中，導電層14c安置於遠離於基板20之支撐層14b之一側上，且反射子層14a安置於接近於基板20之支撐層14b之另一側上。在一些實施方案中，反射子層14a可導電且可安置於支撐層14b與光學堆疊16之間。支撐層14b可包含一介電材料(例如氮氧化矽(SiON)或二氧化矽(SiO2))之一個或多個層。在一些實施方案中，支撐層14b可為一層堆疊，諸如(例如)一SiO2/SiON/SiO2三層堆疊。反射子層14a及導電層14c之任一者或兩者可包含(例如)具有約0.5%銅(Cu)之一鋁(Al)合金、或另一反射金屬材料。在介電支撐層14b上方及下方採用導電層14a及14c可平衡應力且提供增強之導電性。在一些實施方案中，反射子層14a及導電層14c可由用於各種設計目的之不同材料形成以(諸如)達成可移動反射層14內之特定應力分佈。
如圖3D中所繪示，一些實施方案亦可包含一黑色遮罩結構23或暗膜層，其在本文中亦可稱作一遮罩層23。黑色遮罩結構23可形成於光學非作用區域中(諸如顯示元件之間或支撐柱18下方)以吸收環境光或雜散光。黑色遮罩結構23亦可藉由抑制光從顯示器之非作用部分反射或透射穿過顯示器之非作用部分而改良一顯示器件之光學性質，藉此增加對比率。如本文相對於圖7及圖9A至圖9B中所展示之俯視平面圖所解釋，黑色遮罩結構或遮罩層23可藉此界定顯示元件12之外形。另外，黑色遮罩結構23之至少一些部分可導電且可經組態以用作一電 匯流層。在一些實施方案中，列電極可連接至黑色遮罩結構23以減小經連接之列電極之電阻。可使用包含沈積及圖案化技術之各種方法來形成黑色遮罩結構23。黑色遮罩結構23可包含一個或多個層。在一些實施方案中，黑色遮罩結構23可為一標準具或干涉堆疊結構。例如，在一些實施方案中，干涉堆疊黑色遮罩結構23包含一鉬-鉻(MoCr)層(其用作一光學吸收體)、一SiO2層及一鋁合金(其用作一反射體及一匯流層)，其等分別具有約30Å至約80Å範圍內、約500Å至約1000Å範圍內及約500Å至約6000Å範圍內之一厚度。可使用包含光微影及乾式蝕刻之各種技術來圖案化該一個或多個層，該等技術包含(例如)針對MoCr層及SiO2層之四氟甲烷(或四氟化碳(CF4))及/或氧氣(O2)及針對鋁合金層之氯氣(Cl2)及/或三氯化硼(BCl3)。在此等干涉堆疊黑色遮罩結構23中，導電吸收體可用於在各列或各行之光學堆疊16中之下固定電極之間傳輸或匯流信號。在一些實施方案中，一間隔層35可用於使光學堆疊16(諸如吸收體層16a)中之電極(或導體)與黑色遮罩結構23中之導電層大體上電隔離。
圖3E係一IMOD顯示元件之另一橫截面說明，其中可移動反射層14係自撐式的。雖然圖3D繪示結構上及/或材料上與可移動反射層14分開之支撐柱18，但圖3E之實施方案包含與可移動反射層14整合之支撐柱。在此一實施方案中，可移動反射層14在多個位置處接觸下伏光學堆疊16，且可移動反射層14之彎曲提供足夠支撐，使得當橫跨IMOD顯示元件之電壓不足以引起致動時，可移動反射層14返回至圖3E之非致動位置。以此方式，可將向下彎弧或彎曲以接觸基板或光學堆疊16之可移動反射層14之部分視為一「整合」支撐柱。為清楚起見，可含有複數個若干不同層之光學堆疊16之一實施方案在此處展示為包含一光學吸收體16a及一介電質16b。在一些實施方案中，光學吸收體16a可用作一固定電極及一部分反射層兩者。在一些實施方案 中，光學吸收體16a可比可移動反射層14薄一個數量級。在一些實施方案中，光學吸收體16a薄於反射子層14a。
在實施方案(諸如圖3A至圖3E中所展示之實施方案)中，IMOD顯示元件形成一直觀式器件之一部分，其中可從透明基板20之前側觀看影像，在此實例中，該前側為與其上形成IMOD顯示元件之側相對之側。在此等實施方案中，可在不影響或不負面影響顯示器件之影像品質之情況下組態及操作器件之後部分(即，可移動反射層14後方之顯示器件之任何部分，其包含(例如)圖3C中所繪示之可變形層34)，此係因為反射層14光學地遮蔽器件之該等部分。例如，在一些實施方案中，可在可移動反射層14後方包含一匯流排結構(圖中未繪示)，其提供使調變器之光學性質與調變器之機電性質(諸如電壓定址及由此定址所致之移動)分離之能力。
圖4係繪示一IMOD顯示器或顯示元件之一製程80的一流程圖。 圖5A至圖5E係用於製造一IMOD顯示器或顯示元件之製程80中之各種階段之橫截面說明。在一些實施方案中，製程80可經實施以製造一個或多個EMS器件，諸如IMOD顯示器或顯示元件。此一EMS器件之製造亦可包含圖4中未展示之其他方塊。程序80開始於方塊82，其中在基板20上形成光學堆疊16。圖5A繪示形成於基板20上之此一光學堆疊16。基板20可為一透明基板，諸如玻璃或塑膠，諸如上文相對於圖1所討論之材料。基板20可具可撓性或相對剛性且不易彎曲，且已經受先前製備程序(諸如清洗)以促進光學堆疊16之有效率形成。如上文所討論，光學堆疊16可具導電性、部分透明性、部分反射性及部分吸收性，且可(例如)藉由將具有所要性質之一個或多個層沈積至透明基板20上而製造。
在圖5A中，光學堆疊16包含具有子層16a及16b之一多層結構，但在一些其他實施方案中可包含更多或更少子層。在一些實施方案 中，子層16a及16b之一者可組態有光學吸收性質及導電性質兩者，諸如經組合之導體/吸收體子層16a。在一些實施方案中，子層16a及16b之一者可包含鉬-鉻(鉬鉻或MoCr)或包含具有一適合複折射率之其他材料。另外，子層16a及16b之一者或多者可圖案化為平行條帶且可在一顯示器件中形成列電極。可藉由一遮罩及蝕刻程序或此項技術中已知之另一適合程序而執行此圖案化。在一些實施方案中，子層16a及16b之一者可為一絕緣或介電層，諸如沈積於一個或多個下伏金屬及/或氧化物層(諸如一個或多個反射及/或導電層)上之一上子層16b。另外，光學堆疊16可圖案化為形成顯示器之列之個別平行條帶。在一些實施方案中，即使子層16a及16b在圖5A至5E中展示為略微較厚，但光學堆疊之子層之至少一者(諸如光學吸收層)可相當薄(例如，相對於本發明中所描繪之其他層)。
程序80在方塊84中繼續，其中在光學堆疊16上形成一犧牲層25。因為犧牲層25稍後經移除(參閱方塊90)以形成腔19，所以所得IMOD顯示元件中未展示犧牲層25。圖5B繪示包含形成於光學堆疊16上之一犧牲層25之一部分製造器件。在光學堆疊16上形成犧牲層25可包含：依經選擇以在隨後移除之後提供具有一所要設計大小之一間隙或腔19(亦參閱圖5E)之一厚度沈積二氟化氙(XeF2)可蝕刻材料(諸如鉬(Mo)或非晶矽(Si))。可使用諸如物理氣相沈積(PVD，其包含諸多不同技術，諸如濺鍍)、電漿增強型化學氣相沈積(PECVD)、熱化學氣相沈積(熱CVD)或旋轉塗佈之沈積技術來實施犧牲材料之沈積。
程序80在方塊86中繼續，其中形成一支撐結構，諸如一支撐柱18。形成支撐柱18可包含：圖案化犧牲層25以形成一支撐結構孔隙；接著使用諸如PVD、PECVD、熱CVD或旋轉塗佈之一沈積方法來將一材料(諸如聚合物或無機材料，如二氧化矽)沈積至該孔隙中以形成支撐柱18。在一些實施方案中，形成於犧牲層中之該支撐結構孔隙可 延伸穿過犧牲層25及光學堆疊16兩者而至下伏基板20，使得支撐柱18之下端接觸基板20。替代地，如圖5C中所描繪，形成於犧牲層25中之該孔隙可延伸穿過犧牲層25，但未延伸穿過光學堆疊16。例如，圖5E繪示與光學堆疊16之一上表面接觸之支撐柱18之下端。可藉由在犧牲層25上沈積一層支撐結構材料且圖案化遠離犧牲層25中之孔隙定位之該支撐結構材料之部分而形成支撐柱18或其他支撐結構。該等支撐結構可位於該等孔隙內(如圖5C中所繪示)，但亦可至少部分在犧牲層25之一部分上延伸。如上文所提及，犧牲層25及/或支撐柱18之圖案化可藉由一遮罩及蝕刻程序而執行，但亦可藉由替代圖案化方法而執行。
程序80在方塊88中繼續，其中形成一可移動反射層或膜，諸如圖5D中所繪示之可移動反射層14。可藉由採用包含(例如)反射層(諸如鋁、鋁合金或其他反射材料)沈積之一個或多個沈積步驟以及一個或多個圖案化、遮罩及/或蝕刻步驟而形成可移動反射層14。可將可移動反射層14圖案化為形成(例如)顯示器之行之個別平行條帶。可移動反射層14可導電且被稱作一導電層。在一些實施方案中，可移動反射層14可包含複數個子層14a、14b及14c，如圖5D中所展示。在一些實施方案中，子層之一者或多者(諸如子層14a及14c)可包含針對其等之光學性質所選擇之高度反射子層，且另一子層14b可包含針對其機械性質所選擇之一機械子層。在一些實施方案中，該機械子層可包含一介電材料。因為犧牲層25仍存在於形成於方塊88中之部分製造IMOD顯示元件中，所以可移動反射層14在此階段中通常無法移動。含有一犧牲層25之一部分製造IMOD顯示元件在本文中亦可稱作一「未釋放」IMOD。
程序80在方塊90中繼續，其中形成一腔19。可藉由使犧牲材料25(方塊84中所沈積)暴露於一蝕刻劑而形成腔19。例如，可藉由在有 效移除所要量之材料之一時間段內使犧牲層25暴露於一氣體或蒸氣蝕刻劑(諸如源自於固體XeF2之蒸氣)之乾式化學蝕刻而移除一可蝕刻犧牲材料(諸如Mo或非晶Si)。通常相對於包圍腔19之結構而選擇性移除該犧牲材料。亦可使用其他蝕刻方法，諸如濕式蝕刻及/或電漿蝕刻。因為在方塊90期間移除犧牲層25，所以通常可在此階段之後移動可移動反射層14。在移除犧牲材料25之後，所得之全部或部分製造IMOD顯示元件在本文中可稱作一「釋放」IMOD。
在一些實施方案中，一EMS組件或器件(諸如一基於IMOD之顯示器)之封裝可包含可經組態以保護該等EMS組件免受損害(諸如免受機械干涉或可能損害物質)之一後板(替代地，稱作一背板、背部玻璃或內嵌玻璃)。該後板亦可給各種組件提供結構支撐，該等組件包含(但不限於)驅動器電路、處理器、記憶體、互連陣列、蒸氣障壁、產品外殼及類似物。在一些實施方案中，一後板之使用可促進組件之整合且藉此減少一可攜式電子器件之體積、重量及/或製造成本。
圖6A及圖6B係包含一陣列36之EMS元件及一後板92之一EMS封裝91之一部分之示意性分解之部分透視圖。圖6A展示有經切除以更佳地繪示後板92之某些部分之後板92之兩個隅角，而圖6B未展示有經切除之該等隅角。EMS陣列36可包含一基板20、支撐柱18及一可移動層14。在一些實施方案中，EMS陣列36可包含具有一透明基板上之一個或多個光學堆疊部分16之一陣列之IMOD顯示元件，且可移動層14可實施為一可移動反射層。
後板92可本質上平坦或可具有至少一輪廓化表面(例如，後板92可形成有凹槽及/或突起)。後板92可由任何適合材料(無論透明或不透明，導電或絕緣)製成。適合於後板92之材料包含(但不限於)玻璃、塑膠、陶瓷、聚合物、層壓板、金屬、金屬箔、科伐鐵鎳鈷合金及電鍍科伐鐵鎳鈷合金。
如圖6A及圖6B中所展示，後板92可包含可部分或全部嵌入於後板92中之一個或多個後板組件94a及94b。如圖6A中可見，後板組件94a嵌入於後板92中。如圖6A及圖6B中可見，後板組件94b安置於形成於後板92之一表面中之一凹槽93內。在一些實施方案中，後板組件94a及/或94b可從後板92之一表面突出。雖然後板組件94b安置於面向基板20之後板92之側上，但在其他實施方案中，後板組件可安置於後板92之相對側上。
後板組件94a及/或94b可包含一個或多個主動或被動電組件，諸如電晶體、電容器、電感器、電阻器、二極體、開關及/或積體電路(IC)(諸如一經封裝之標準或離散IC)。可用於各種實施方案中之後板組件之其他實例包含天線、電池及感測器(諸如電、觸控、光學或化學感測器或薄膜沈積器件)。
在一些實施方案中，後板組件94a及/或94b可與EMS陣列36之部分電通信。導電結構(諸如跡線、凸塊、柱或通孔)可形成於後板92或基板20之一者或兩者上，且可接觸另一或其他導電組件以在EMS陣列36與後板組件94a及/或94b之間形成電連接。例如，圖6B包含後板92上之一個或多個導電通孔96，其等可與從EMS陣列36內之可移動層14向上延伸之電接觸件98對準。在一些實施方案中，後板92亦可包含使後板組件94a及/或94b與EMS陣列36之其他組件電絕緣之一個或多個絕緣層。在其中後板92由蒸氣可滲透材料形成之一些實施方案中，後板92之一內表面可塗覆有一蒸氣障壁(圖中未展示)。
後板組件94a及94b可包含用於吸收可進入EMS封裝91之任何水分之一個或多個乾燥劑。在一些實施方案中，可與任何其他後板組件分離地提供一乾燥劑(或其他水分吸收材料，諸如吸氣劑)(例如)作為利用黏著劑來安裝至後板92(或安裝於形成於其內之一凹槽中)之一薄片。替代地，可將該乾燥劑整合至後板92中。在一些其他實施方案 中，可(例如)藉由噴射塗佈、網版印刷或任何其他適合方法而在其他後板組件上直接或間接施加該乾燥劑。
在一些實施方案中，EMS陣列36及/或後板92可包含機械間隙器97以在後板組件與顯示元件之間維持一距離且藉此防止該等組件之間之機械干涉。在圖6A及圖6B所繪示之實施方案中，機械間隙器97形成為從後板92突出以與EMS陣列36之支撐柱18對準之柱。替代地或另外，可沿著EMS封裝91之邊緣提供機械間隙器(諸如軌條或柱)。
雖然圖6A及圖6B中未繪示，但可提供部分或完全環繞EMS陣列36之一密封件。該密封件可與後板92及基板20一起形成封圍EMS陣列36之一保護腔。該密封件可為一半封閉密封件，諸如一習知基於環氧樹脂之黏著劑。在一些其他實施方案中，該密封件可為一封閉密封件，諸如一薄膜金屬焊接件或一玻璃粉。在一些其他實施方案中，該密封件可包含聚異丁烯(PIB)、聚胺基甲酸酯、液體旋塗式玻璃、焊料、聚合物或其他材料。在一些實施方案中，一強化密封劑可用於形成機械間隙器。
在替代實施方案中，一密封環可包含後板92或基板20之任一者或兩者之一延伸部。例如，該密封環可包含後板92之一機械延伸部(圖中未展示)。在一些實施方案中，該密封環可包含一分離部件，諸如一O形環或其他環形部件。
在一些實施方案中，在將EMS陣列36及後板92附接或耦合在一起之前分離地形成EMS陣列36及後板92。例如，可將基板20之邊緣附接及密封至後板92之邊緣，如上文所討論。替代地，EMS陣列36及後板92可一起形成及結合為EMS封裝91。在一些其他實施方案中，可以任何適合其他方式(諸如藉由沈積而在EMS陣列36上形成後板92之組件)製造EMS封裝91。
圖7係根據一實施方案之界定一陣列之顯示元件之一實例性圖案 化遮罩層之一俯視平面圖。如上文相對於圖3D所解釋，遮罩層23可為不透光之一黑色遮罩結構。在各種實施方案中，遮罩層23可導電且可將資料信號傳輸至分段電極(諸如光學堆疊16內之電極層，諸如光學吸收體16a)。圖7僅繪示遮罩層23(為便於說明)，但上述圖3D展示顯示元件12之層之一實例性橫截面。例如，間隔層35可沈積於所繪示之遮罩層23上，且光學堆疊16可沈積於間隔層35上。光學堆疊16可包含可用作顯示陣列900中之分段電極之一個或多個導電電極層，諸如光學吸收體層16a。可移動反射層14可與光學堆疊16間隔氣隙19。柱18可提供光學堆疊16與可移動反射層14之間之間隔。在各種實施方案中，當光學堆疊16(或光學堆疊內之(若干)導電層)用作分段電極時，可移動反射層14可用作共同電極。因此，在本文所描述之一些實施方案中，光學堆疊16亦可稱作分段電極層16或分段電極16。
如上文所解釋，可藉由橫跨反射層14之導電層及分段電極層16之導電光學吸收體層16a施加一足夠高之致動電壓Va而致動顯示元件12。可透過遮罩層23而將資料信號路由至顯示元件12。通過遮罩層23之電信號可藉由形成於絕緣間隔層35中之通孔而與分段電極層16之導電吸收體層16a電通信。
遮罩層23可界定顯示元件12之外形。例如，圖7展示繪示四列之兩個顯示元件12的一顯示陣列900之一部分。列1包含具有一紅色孔隙面積AR之紅色顯示元件R。列2包含具有一第一綠色孔隙面積AG1之第一綠色顯示元件G1。列3包含具有一藍色孔隙面積AB之藍色顯示元件B。列4包含具有一第二綠色孔隙面積AG2之第二綠色顯示元件G2。一般而言，可由顯示元件12照亮之面積至少部分界定孔隙面積，顯示元件12可由遮罩層23界限。如圖7中所展示，第一綠色孔隙面積AG1大於第二綠色孔隙面積AG2。
顯示元件12可經配置以形成多個像素33a及33b。如圖7中所展 示，一第一像素33a可包含一紅色顯示元件R、一藍色顯示元件B及兩個第一綠色顯示元件G1。一第二像素33b可包含一紅色顯示元件R、一藍色顯示元件B及兩個第二綠色顯示元件G2。然而，應瞭解，顯示陣列900之所繪示部分僅為顯示元件可如何配置以形成像素之一實例。例如，在其他配置中，陣列可包含相鄰於一特定列內之第二綠色顯示元件G2之第一綠色顯示元件G1。在其他實施方案中，綠色顯示元件G1或G2可相鄰於一特定列內之紅色顯示元件R或藍色顯示元件B。熟習技術者應瞭解，存在將顯示元件配置成一顯示陣列之各種方式且可使用各種像素方案。
存在設計相同色彩之顯示元件以具有不同孔隙面積之各種原因。例如，可藉由採用二進位加權綠色像素設計而減少或消除某些顯示器(諸如智慧型電話、平板電腦或其他行動器件顯示器)中之影像假影。如圖7中所展示，兩個綠色顯示元件G1及G2可在各像素中具有相同節距大小，但第一綠色顯示元件G1可具有一更大孔隙面積(例如填充因數)，且第二綠色顯示元件G2可具有一更小孔隙面積。當顯示色彩時，更大孔隙之綠色顯示元件G1具有更大作用面積，其可因此比具有更小孔隙之綠色顯示元件G2明亮。因此，顯示器之各部分可具有含不同孔隙面積之綠色顯示元件：更明亮之綠色顯示元件(G1)具有一更大填充因數；及更暗淡之另一綠色顯示元件(G2)具有一更小填充因數。歸因於額外綠色位元，可藉由引入不同大小之綠色顯示元件G1及G2而顯示更豐富之影像資訊。例如，人眼通常對綠色更敏感。可藉由使用具有不同孔隙面積之兩個綠色顯示元件來傳輸不同影像資料而改良總體影像外觀。
然而，遮罩層23之大小會影響各種顯示元件參數，該等參數包含與機電顯示元件12相關聯之剛度。剛度之變動可導致具有不同遮罩層面積之顯示元件12之不同致動電壓。如圖7中所展示，包圍第一綠 色顯示元件G1且與第一綠色顯示元件G1相關聯之遮罩層23之部分具有小於包圍第二綠色顯示元件G2且與第二綠色顯示元件G2相關聯之遮罩層23之部分之一面積。因此，與綠色顯示元件G1及G2相關聯之不同遮罩層圖案可引起第一綠色顯示元件G1具有不同於第二綠色顯示元件G2之致動電壓之致動電壓。
圖8係繪製垂直軸上之具有兩個不同孔隙面積(AG1及AG2)之綠色顯示元件G1及G2之致動電壓對水平軸上之支撐層14b及犧牲層25之厚度之實例的一圖表。對於圖8中所展示之各厚度值，與第一綠色顯示元件G1相關聯之致動電壓高於與第二綠色顯示元件G2相關聯之致動電壓。例如圖8中所展示，對於廣泛之相關聯層厚度，兩個綠色顯示元件G1與G2之間之致動電壓差可達2伏特。特定言之，在一些配置中，兩個綠色顯示元件G1與G2之間之致動電壓差可在約1.8伏特與約2.8伏特之間。綠色顯示元件G1及G2之致動電壓差可引起各種像素驅動方案之非所要影像假影。
例如，在一些配置中，可期望同時橫跨不同列中之綠色顯示元件G1及G2而同時施加一寫入電壓波形以(例如)減少一圖框寫入時間。 若該等不同列中之綠色顯示元件G1及G2之致動電壓不同，但施加至顯示元件G1及G2之電壓相同，則G1顯示元件之顯示色彩可不同於G2顯示元件之顯示色彩。然而，在其他配置中，像素設計需要第一綠色顯示元件G1相鄰於一特定列中之第二綠色顯示元件G2(或否則在相同列中)。若將一共同寫入電壓波形施加至具有兩種類型之綠色顯示元件G1及G2之一列，則顯示元件G1及G2可顯示不同色彩以將影像假影引入至顯示影像中。應瞭解，可在各種其他顯示配置及像素方案中引入非所要影像假影。此外，雖然本文相對於綠色顯示元件而討論不同大小之孔隙，但應瞭解，類似假影可由具有不同孔隙面積之紅色顯示元件及/或藍色顯示元件所致。
圖9A係具有安置於一遮罩層23上之一分段電極層16之一實例性顯示元件12之一俯視平面圖。特定言之，圖9A中所展示之實例性顯示元件12係一第二綠色顯示元件G2。分段電極層16可對應於圖3D中所展示之光學堆疊16，或其可稱作導電光學吸收體層16a。如圖9A中所展示，分段電極層16可沈積於遮罩層23上呈一垂直條帶或行。可藉由間隔層35中之通孔而將資料信號從遮罩層23路由至電極層16(例如參閱圖3D)。
為便於說明，圖9A中未展示可移動反射層14。然而，如上文所解釋，可移動反射層14可安置於分段電極層16上呈一水平條帶或列。 因此，一特定顯示元件12可形成於分段電極層16與可移動反射層14之一交叉點處，可移動反射層14可用作一共同電極或共同線。對於特定顯示元件12，與特定顯示元件12相關聯之分段電極層16之部分可界定與顯示元件12相關聯之共同線或可移動反射層14下方之一分段電極面積。
分段電極層16可經圖案化以界定邊緣輪廓31，邊緣輪廓31界定圖9A中所展示之顯示元件G2之分段電極層16之側邊界。例如，分段電極層16之邊緣輪廓31可包含向內導向之凹口37，其具有形成於顯示元件12之隅角附近之一第一半徑r1。因此，與顯示元件G2相關聯之分段電極層16之面積至少部分基於半徑r1。隨著凹口37之半徑r1增大，特定顯示元件12之共同電極14下方之分段電極層16之面積可減小，此係因為從分段電極層16移除更多材料。雖然圖9A中所展示之顯示元件12之凹口37係圓形凹口，但應瞭解，可使用適合於凹口之任何形狀。例如，並非使用一圓形凹口，而是可切割或在電極層16中形成一矩形、橢圓形或三角形凹口；其他凹口形狀亦可行。例如，在圖9A之實施方案中，第一半徑r1可為約7μm。習知地，分段電極之相同邊緣輪廓與圖7之所有顯示元件R、G1、B及G2相關聯。
圖9B係具有一分段電極層16之圖9A之實例性顯示元件12之一俯視平面圖，分段電極層16具有比圖9A中所展示之分段電極層16小之與顯示元件相關聯之一面積。如上文參考圖8所解釋，因為第一綠色顯示元件G1及第二綠色顯示元件G2可具有不同遮罩層面積及不同孔隙面積，所以顯示元件G1及G2之致動電壓可不同。因此，圖7中所展示之第一綠色顯示元件G1可具有不同於圖7及圖9A中所展示且如圖8之圖表中所證明之第二綠色顯示元件G2之致動電壓之致動電壓。如上文所解釋，致動電壓之差值可導致各種像素驅動方案之非所要影像假影。
為減少或消除相關聯之假影，可修改顯示元件12之各種幾何及/或結構特徵。例如，可由致動電壓Va與一顯示元件之組件之材料及幾何性質之間之以下關係描述一機電顯示元件或IMOD之一模型：
其中k係顯示元件12之剛度，g 0係非驅動氣隙19，ε 0係真空介電常數，t d 係介電層16b之厚度，ε r係介電層16b之相對介電常數，及A係電極面積(例如，與一特定顯示元件12相關聯之共同線(或可移動反射層14)下方之分段電極層16之面積)。
如從圖8所展示，第二綠色顯示元件G2具有小於第一綠色顯示元件G1之致動電壓之致動電壓。在圖8之實例中，匹配顯示元件G1及G2之致動電壓且減少影像假影之一方式為使第二綠色顯示元件G2之致動電壓增加(例如)約2伏特。從上文所解釋之Va之關係看，可以各種方法增加致動電壓。增加致動電壓之一方式為減小與第二綠色顯示元件G2相關聯之共同線下方之分段電極層16之面積A。
因此，在圖9B中，可形成包含大於第一半徑r1之一第二半徑r2之凹口37。其實，如圖9B中所展示，凹口37可包含比具有第一半徑r1之 凹口進一步向內延伸之部分。因為圖9B之凹口37比圖9A之凹口37進一步向內延伸，所以與圖9B中之顯示元件12相關聯之分段電極層16之面積可小於與圖9A中之顯示元件12相關聯之分段電極層16之面積。因為圖9B中之分段電極面積小於圖9A中之分段電極面積，所以圖9B中之顯示元件12之致動電壓可相應地高於圖9A中之顯示元件12之致動電壓。從上文針對Va所給出之關係看，第二綠色顯示元件G2之分段電極面積可經設計以匹配第一綠色顯示元件G1之致動電壓。 例如，在圖9B之實施方案中，第二半徑r2可為約16μm，其大於與圖9A之第二綠色顯示元件G2相關聯之7μm之第一半徑r1。
因此，為匹配各種實施方案中之致動電壓，一第一組顯示元件之分段電極可具有位於該第一組之共同電極下方之一第一面積，且一第二組顯示元件之分段電極可具有小於位於該第二組之共同電極下方之該第一面積之一第二面積。藉此，分段電極面積之變動可匹配該第一組及該第二組中之顯示元件之致動電壓。例如，該第一組顯示元件可具有大於該第二組顯示元件之孔隙(諸如，顯示元件G1具有大於顯示元件G2之孔隙)，此可誘發某些像素驅動方案之各種影像假影。匹配具有不同大小之孔隙之顯示元件之致動電壓可有利地減少或消除由該等不同大小之孔隙引起之影像假影。再者，雖然本文之討論係關於兩個不同大小之綠色顯示元件，但應瞭解，本文所揭示之原理可適用於經組態以顯示任何其他適合色彩(諸如(例如)藍色及/或紅色)之顯示元件。
如圖9B中所展示，可藉由改變可呈任何適合形狀之凹口37之大小而修改分段電極面積。在一些其他實施方案中，可使分段電極層16之邊緣輪廓31更靠近於孔隙以修改與特定顯示元件12相關聯之分段電極16之面積。在其他實施方案中，邊緣輪廓31可切割或塑形成一週期性圖案以修改與顯示元件12相關聯之分段電極層16之面積。修改與一 特定顯示元件相關聯之分段電極面積之各種其他方式係可行的，諸如將孔放置於圍繞孔隙之分段電極中或將凹口放置於其他位置中。
圖10A係繪示製造一顯示器之一實例性方法1200的一流程圖。方法1200開始於一方塊1202以沈積一不透明遮罩層。例如圖3D中所展示，可將遮罩層23沈積於透明基板20上。如本文中所解釋，遮罩層可界定陣列中之顯示元件之外形且可用於將資料信號傳輸至分段電極。
轉至一方塊1204，可在遮罩層中界定孔隙。在一些實施方案中，可由遮罩層之邊緣輪廓界定孔隙。如同上文，可期望界定具有不同面積之孔隙。例如，可在遮罩層中界定具有一第一面積之一第一組孔隙，且可在遮罩層中界定具有一第二面積之一第二組孔隙。該第二組孔隙可具有小於該第一組孔隙之一面積。在一些實施方案中，綠色顯示元件可具有含不同面積之孔隙以改良影像品質，如本文中所解釋。例如，第一綠色顯示元件G1之孔隙具有大於第二綠色顯示元件G2之孔隙之孔隙。可藉由任何適合技術(諸如藉由光微影技術)而在遮罩層中界定孔隙。
在方塊1206中，在遮罩層上沈積分段電極，其中該等分段電極具有因不同孔隙而不同之邊緣輪廓。如上文所解釋，可期望形成分段電極面積以匹配具有不同大小之孔隙之顯示元件中之致動電壓。例如，可界定疊覆於第一組孔隙(方塊1204中所界定)上之分段電極之第一部分之邊緣輪廓。疊覆於第二組孔隙(方塊1204中所界定)上之分段電極之第二部分之邊緣輪廓可經界定以具有小於疊覆於第一組孔隙上之分段電極之第一部分之一面積。如上文相對於圖9B所解釋，向內導向之凹口可形成於分段電極中以修改分段電極面積。對於疊覆於第二組孔隙上之分段電極之第二部分，凹口可比疊覆於第一組孔隙上之分段電極之第一部分進一步向內延伸。
圖10B係繪示製造一顯示器之另一實例性方法1210的一流程圖。 如同圖10A，方法1210開始於一方塊1212以沈積一不透明遮罩層。如同圖10A，可在透明基板20上沈積遮罩層23。在一方塊1214中，在不透明遮罩層中圖案化孔隙。例如，可在遮罩層中圖案化一第一組孔隙，且亦可在遮罩層中圖案化一第二組孔隙。在一些配置中，該第一組中所界定之孔隙可具有一第一面積，且該第二組中所界定之孔隙可具有一第二面積。在各種實施方案中，該第二面積可小於該第一面積。在各種配置中，可在基板上沈積遮罩層，且可藉由蝕刻或任何其他適合技術而圖案化孔隙。
轉至一方塊1216，在不透明遮罩層上沈積一分段電極層。如本文相對於圖3A至圖3E所解釋，分段電極層可包含多個層，其包含(例如)一光學吸收體層及一介電層。方法1210前進至一方塊1218以在分段電極層中形成向內導向之凹口。如本文所解釋，可有利地匹配經組態以顯示相同色彩且具有不同孔隙面積之顯示元件之致動電壓。藉由在對應於具有更小孔隙面積之顯示元件的分段電極層之部分中形成向內導向之凹口，更小孔隙顯示元件之致動電壓可相應地增加以便大致匹配經組態以顯示相同色彩之更大孔隙顯示元件之致動電壓。在各種實施方案中，向內導向之凹口可包含一圓形半徑；在其他實施方案中，其他形狀之凹口可為適合的。
在一區塊1220中，在分段電極層上沈積一共同電極層。例如相對於圖3A至圖3E所解釋，該共同電極層可包含多個層。例如，在各種實施方案中，該共同電極層可對應於一可移動電極層。該共同電極層亦可包含一反射層、一支撐層及一導電層，其等在各種實施方案中可用作一電極。可沿與沈積分段電極所沿之一方向成橫向之方向沈積共同電極。可在共同電極與分段電極之交叉點處界定複數個顯示元件。
圖11係繪製一顯示元件之致動電壓對形成於與該顯示元件相關聯 之一實例性分段電極層中之一凹口之半徑r2的一圖表。在圖11之實例中，r1為約7μm。隨著該凹口(諸如圖9B中之凹口37)之半徑r2增大至大於r1，與該特定顯示元件相關聯之分段電極層之面積減小，此係因為該凹口從電極移除材料。因為致動電壓Va隨著分段電極面積減小而增加，所以對於更大半徑r2，致動電壓Va可更高。
例如，當圖9A中之第二綠色顯示元件G2之第一半徑r1及第二半徑r2兩者為約7μm時，此在一實例性實施方案中可對應於約10.2伏特之一致動電壓。然而，如本文相對於圖8之圖表所解釋，當第一綠色顯示元件G1及第二綠色顯示元件G2兩者具有等於約7μm之r1及r2時，第一綠色顯示元件G1之致動電壓可比第二綠色顯示元件G2之10.2伏特致動電壓高約1.8伏特至約2.8伏特。因為第二綠色顯示元件G2之致動電壓與第一綠色顯示元件G1之更高致動電壓不匹配，所以當橫跨兩個顯示元件G1及G2而施加相同電壓時，可發生影像假影。
為匹配致動電壓，可在第二綠色顯示元件G2之分段電極層中增加凹口之大小以形成一更大第二半徑r2，諸如上文圖9B中所展示之第二綠色顯示元件G2。可藉由增加第二半徑r2而使第二綠色顯示元件G2之致動電壓增加數伏特，易於增加1.8伏特至2.8伏特，如相對於圖8所觀察。藉此，增加之第二半徑r2可大致匹配第一綠色顯示元件G1及第二綠色顯示元件G2之致動電壓。
第二半徑r2可經選擇以達成所要致動電壓。例如，在一些實例性孔隙配置中，因為較大凹口可在遮罩層23外部延伸及延伸至孔隙中且影響光學效能，所以凹口37之最大半徑可為約16μm。在此等配置中，因為凹口半徑之小幅增加可引起致動電壓之相對較大增加，所以凹口之半徑r2可小於16μm且仍能夠匹配第一綠色顯示元件G1及第二綠色顯示元件G2之致動電壓。例如，若第一綠色顯示元件G1之致動電壓為約12伏特(其中r1=r2=7μm)，則根據圖11之圖表，選擇約14μm 之G2顯示元件之半徑r2將足以使G2之致動電壓增加至匹配G1之致動電壓。上述實例僅為如何匹配致動電壓之一說明；熟習技術者應瞭解，類似分析可適用於各種其他實施方案。
圖12係繪製三個不同實例性綠色顯示元件之氣隙對施加電壓的一圖表。如圖12中所展示，圖中繪製針對以下各者之氣隙：圖7中所展示之第一綠色顯示元件G1；具有一凹口之圖9A之第二綠色顯示元件G2，該凹口具有等於第一半徑r1之第二半徑r2；及具有一凹口之圖9B之第二綠色顯示元件G2，該凹口具有大於r1之更大第二半徑r2。如圖12中所展示，在所繪示之實施方案中，圖7之第一綠色顯示元件G1可具有約12伏特之一致動電壓。因此，當將約12伏特之一電壓施加至第一綠色顯示元件G1時，氣隙從約150nm致動至約10nm。當施加之電壓下降至約5伏特時，可釋放第一綠色顯示元件G1。類似地，就圖9B中所展示之增加之凹口半徑r2而言，第二綠色顯示元件G2亦可在約12伏特之一施加電壓處致動且可在約4伏特至約5伏特之間之一施加電壓處釋放。因為第一綠色顯示元件G1及具有更大第二半徑r2之第二綠色顯示元件G2之致動電壓近似匹配，所以可減少影像假影。此外，因為具有更大第二半徑r2之第二綠色顯示元件G2之釋放電壓(諸如約4.2伏特)小於第一綠色顯示元件G1之釋放電壓(例如約5伏特)，所以用於具有更大第二半徑r2之第二綠色顯示元件G2之被動驅動的可用電壓窗與用於第一綠色顯示元件G1之被動驅動的可用電壓窗重疊。相應地，不產生可使一被動驅動方案複雜化之副效應。相比而言，用於具有等於第一半徑r1之第二半徑r2之第二綠色顯示元件G2之被動驅動的可用電壓窗與用於第一綠色顯示元件G1之被動驅動的可用電壓窗不匹配或不重疊。當將一類似電壓施加至綠色顯示元件G1及G2兩者(具有r2=r1)時，可產生影像假影。其實，綠色顯示元件G1及G2兩者(其中r2=r1)之可用電壓窗可僅小於任一綠色顯示元件之可用電壓窗。
可在被動矩陣顯示器或主動矩陣顯示器中實現本文所揭示之實施方案。對於其中藉由將信號施加至行電極及列電極而致動顯示元件之被動矩陣顯示器，具有不同孔隙面積之顯示元件可形成有不同分段電極面積以補償任何所得影像假影。例如本文所解釋，分段電極之邊緣輪廓可經界定以形成一所要分段電極面積。類似地，對於其中由位於各顯示元件或像素處之致動器致動顯示元件之主動矩陣顯示器，與一顯示元件相關聯之一分段電極之面積可經類似地修改以匹配具有不同致動電壓之顯示元件之致動電壓。熟習技術者應瞭解，本文所揭示之原理可同樣適用於被動矩陣顯示器及主動矩陣顯示器兩者。
圖13A及圖13B係繪示包含複數個IMOD顯示元件之一實例性顯示器件40的系統方塊圖。例如，顯示器件40可為一智慧型電話、一蜂巢式電話或一行動電話。然而，顯示器件40或其略微變動之相同組件亦繪示各種類型之顯示器件，諸如電視、電腦、平板電腦、電子閱讀器、手持式器件及可攜式媒體器件。
顯示器件40包含一外殼41、一顯示器30、一天線43、一揚聲器45、一輸入器件48及一麥克風46。外殼41可由包含射出成型及真空成形之各種製程之任何者形成。另外，外殼41可由包含(但不限於)以下各者之各種材料之任何者形成：塑膠、金屬、玻璃、橡膠及陶瓷或其等之一組合。外殼41可包含可與具有不同色彩或含有不同商標、圖片或符號之其他可移除部分互換之可移除部分(圖中未展示)。
顯示器30可為各種顯示器之任何者，其包含一雙穩態或類比顯示器，如本文所描述。顯示器30亦可經組態以包含一平板顯示器(諸如電漿、EL、OLED、STN LCD或TFT LCD)或一非平板顯示器(諸如CRT或其他管器件)。另外，顯示器30可包含一基於IMOD之顯示器，如本文所描述。
圖13A中示意性繪示顯示器件40之組件。顯示器件40包含一外殼 41且可包含至少部分封圍於外殼41內之額外組件。例如，顯示器件40包含一網路介面27，其包含可耦合至一收發器47之一天線43。網路介面27可為可顯示於顯示器件40上之影像資料之一來源。相應地，網路介面27係一影像源模組之一實例，但處理器21及輸入器件48亦可用作一影像源模組。收發器47連接至一處理器21，處理器21連接至調節硬體52。調節硬體52可經組態以調節一信號(諸如過濾或否則操縱一信號)。調節硬體52可連接至一揚聲器45及一麥克風46。處理器21亦可連接至一輸入器件48及一驅動器控制器29。驅動器控制器29可耦合至一圖框緩衝器28及一陣列驅動器22，陣列驅動器22繼而可耦合至一顯示陣列30。顯示器件40中之一個或多個元件(其包含圖13A中未明確描繪之元件)可經組態以用作一記憶體器件且可經組態以與處理器21通信。在一些實施方案中，一電源供應器50可將電力提供至特定顯示器件40之設計中之實質上所有組件。
網路介面27包含天線43及收發器47，使得顯示器件40可經由一網路而與一個或多個器件通信。網路介面27亦可具有減緩(例如)處理器21之資料處理需求之一些處理能力。天線43可傳輸及接收信號。在一些實施方案中，天線43根據包含IEEE 16.11(a)、(b)或(g)之IEEE 16.11標準或包含IEEE 802.11a、b、g、n之IEEE 802.11標準及其等之進一步實施方案而傳輸及接收RF信號。在一些其他實施方案中，天線43根據Bluetooth®標準而傳輸及接收RF信號。就一蜂巢式電話而言，天線43可經設計以接收分碼多重存取(CDMA)、分頻多重存取(FDMA)、分時多重存取(TDMA)、全球行動通信系統(GSM)、GSM/通用封包無線電服務(GPRS)、增強資料GSM環境(EDGE)、陸地集群無線電(TETRA)、寬頻CDMA(W-CDMA)、演進資料最佳化(EV-DO)、1xEV-DO、EV-DO Rev A、EV-DO Rev B、高速封包存取(HSPA)、高速下行鏈路存取(HSDPA)、高速上行鏈路封包存取 (HSUPA)、演進高速封包存取(HSPA+)、長期演進(LTE)、AMPS或其他已知信號(其用於在一無線網路(諸如利用3G、4G或5G技術之一系統)內通信)。收發器47可預處理從天線43接收之信號，使得該等信號可由處理器21接收且由處理器21進一步操縱。收發器47亦可處理從處理器21接收之信號，使得該等信號可經由天線43而從顯示器件40傳輸。
在一些實施方案中，可由一接收器替換收發器47。另外，在一些實施方案中，可由一影像源替換網路介面27，該影像源可儲存或產生待發送至處理器21之影像資料。處理器21可控制顯示器件40之總體操作。處理器21從網路介面27或一影像源接收資料(諸如壓縮影像資料)，且將該資料處理為原始影像資料或處理為可易於處理為原始影像資料之一格式。處理器21可將經處理之資料發送至驅動器控制器29或發送至圖框緩衝器28以用於儲存。原始資料通常意指識別一影像內之各位置處之影像特性之資訊。例如，此等影像特性可包含色彩、飽和度及灰階位準。
處理器21可包含用於控制顯示器件40之操作之一微控制器、CPU或邏輯單元。調節硬體52可包含用於將信號傳輸至揚聲器45且用於從麥克風46接收信號之放大器及濾波器。調節硬體52可為顯示器件40內之離散組件或可併入於處理器21或其他組件內。
驅動器控制器29可直接從處理器21或從圖框緩衝器28獲取由處理器21產生之原始影像資料，且可適當地重新格式化用於高速傳輸至陣列驅動器22之該原始影像資料。在一些實施方案中，驅動器控制器29可將該原始影像資料重新格式化為具有一類光柵格式之一資料流，使得其具有適合於橫跨顯示陣列30掃描之一時間順序。接著，驅動器控制器29將經格式化之資訊發送至陣列驅動器22。雖然一驅動器控制器29(諸如一LCD控制器)通常作為一獨立積體電路(IC)與系統處理器 21相關聯，但可以諸多方式實施此等控制器。例如，控制器可作為硬體嵌入於處理器21中，作為軟體嵌入於處理器21中，或與陣列驅動器22完全整合於硬體中。
陣列驅動器22可從驅動器控制器29接收經格式化之資訊且可將視訊資料重新格式化為每秒多次地施加至來自顯示器之x-y矩陣之顯示元件之數百次且有時數千次(或更多)引線之一組平行波形。
在一些實施方案中，驅動器控制器29、陣列驅動器22及顯示陣列30適合於本文所描述之任何類型顯示器。例如，驅動器控制器29可為一習知顯示控制器或一雙穩態顯示控制器(諸如一IMOD顯示元件控制器)。另外，陣列驅動器22可為一習知驅動器或一雙穩態顯示驅動器(諸如一IMOD顯示元件驅動器)。再者，顯示陣列30可為一習知顯示陣列或一雙穩態顯示陣列(諸如包含一陣列之IMOD顯示元件之一顯示器)。在一些實施方案中，驅動器控制器29可與陣列驅動器22整合。此一實施方案可用於高度整合系統(例如行動電話、可攜式電子器件、錶或小面積顯示器)中。
在一些實施方案中，輸入器件48可經組態以容許(例如)一使用者控制顯示器件40之操作。輸入器件48可包含一鍵區(諸如一標準鍵盤或一電話鍵區)、一按鈕、一開關、一搖桿、一觸敏螢幕、與顯示陣列30整合之一觸敏螢幕或一壓敏或熱敏膜。麥克風46可組態為顯示器件40之一輸入器件。在一些實施方案中，透過麥克風46之語音命令可用於控制顯示器件40之操作。
電源供應器50可包含各種能量儲存器件。例如，電源供應器50可為一可再充電電池，諸如一鎳鎘電池或一鋰離子電池。在使用一可再充電電池之實施方案中，可使用來自(例如)一壁式插座或一光伏打器件或陣列之電力來對該可再充電電池充電。替代地，該可再充電電池可無線充電。電源供應器50亦可為一再生能源、一電容器或一太陽 能電池(其包含一塑膠太陽能電池或太陽能電池塗料)。電源供應器50亦可經組態以從一壁式插座接收電力。
在一些實施方案中，控制可程式化性駐留於驅動器控制器29中，驅動器控制器29可位於電子顯示系統中之若干位置中。在一些其他實施方案中，控制可程式化性駐留於陣列驅動器22中。上文所描述之最佳化可實施於任何數目個硬體及/或軟體組件中且可實施於各種組態中。
如本文所使用，涉及一列項清單之「至少一者」之一片語意指包含單一成員之該等列項之任何組合。作為一實例，「a、b或c之至少一者」意欲涵蓋a、b、c、a及b、a及c、b及c及a、b及c。
連同本文所揭示之實施方案所描述之各種繪示性邏輯、邏輯區塊、模組、電路及演算步驟可實施為電子硬體、電腦軟體或兩者之組合。已大體上依據功能性而描述硬體與軟體之可互換性，且已在上文所描述之各種繪示性組件、區塊、模組、電路及步驟中繪示硬體與軟體之可互換性。此功能性是否實施於硬體或軟體中取決於強加於整體系統之特定應用及設計約束。
可用經設計以執行本文所描述之功能之一通用單晶片或多晶片處理器、一數位信號處理器(DSP)、一特定應用積體電路(ASIC)、一場可程式化閘極陣列(FPGA)或其他可程式化邏輯器件、離散閘極或電晶體邏輯、離散硬體組件或其等之任何組合實施或執行用於實施連同本文所揭示之態樣所描述之各種繪示性邏輯、邏輯區塊、模組及電路之硬體及資料處理裝置。一通用處理器可為一微處理器或任何習知處理器、控制器、微控制器或狀態機。一處理器亦可實施為計算器件之一組合(例如一DSP與一微處理器之一組合)、複數個微處理器、連同一DSP核之一個或多個微處理器或任何其他此類組態。在一些實施方案中，可由專針對一給定功能之電路執行特定步驟及方法。
在一個或多個態樣中，所描述之功能可實施於硬體、數位電子電路、電腦軟體、韌體(其包含本說明書中所揭示之結構及其結構等效物)或其等之任何組合中。本說明書中所描述之標的之實施方案亦可實施為編碼於一電腦儲存媒體上以由資料處理裝置執行或控制資料處理裝置之操作之一個或多個電腦程式，即，電腦程式指令之一個或多個模組。
若功能實施於軟體中，則功能可儲存於一電腦可讀媒體上之一個或多個指令或編碼上或作為一電腦可讀媒體上之一個或多個指令或編碼而傳輸。本文所揭示之一方法或演算法之步驟可實施於可駐留於一電腦可讀媒體上之一處理器可執行軟體模組中。電腦可讀媒體包含電腦儲存媒體及通信媒體兩者，該通信媒體包含能夠將一電腦程式從一位置傳送至另一位置之任何媒體。一儲存媒體可為可由一電腦存取之任何可用媒體。舉例而言且不限於，此等電腦可讀媒體可包含RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光碟儲存器、磁碟儲存器或其他磁性儲存器件或任何其他媒體(其可用於儲存呈指令或資料結構之形式之所要程式碼且可由一電腦存取)。再者，可將任何連接適當地稱作一電腦可讀媒體。如本文所使用，磁碟及光碟包含壓縮光碟(CD)、雷射光碟、光碟、數位多功能光碟(DVD)、軟碟及藍光光碟，其中磁碟通常磁性地再現資料，而光碟利用雷射來光學地再現資料。上述組合亦可包含於電腦可讀媒體之範疇內。另外，一方法或演算法之操作可作為編碼及指令之一者或任何組合或集合駐留於可併入至一電腦程式產品中之一機器可讀媒體及電腦可讀媒體上。
熟習技術者可容易地明白本發明中所描述之實施方案之各種修改，且可在不背離本發明之精神或範疇之情況下將本文所定義之一般原理應用於其他實施方案。因此，申請專利範圍並非意欲受限於本文所展示之實施方案，而是應被給予與本文所揭示之揭示內容、原理及 新穎特徵一致之最寬範疇。另外，一般技術者將易於瞭解，術語「上」及「下」有時用於使圖式描述便利，且指示對應於一適當定向頁上之圖之定向的相對位置，且無法反映(例如)所實施之一IMOD顯示元件之適當定向。
本說明書之單獨實施方案之內文中所描述之某些特徵亦可組合地實施於一單一實施方案中。相反地，一單一實施方案之內文中所描述之各種特徵亦可單獨地或以任何適合子組合方式實施於多個實施方案中。再者，雖然特徵可在上文中描述為以某些組合起作用且甚至最初如此主張，但可在一些情況中從一所主張組合除去來自該組合之一個或多個特徵，且該所主張之組合可針對一子組合或一子組合之變動。
類似地，雖然圖式中依一特定順序描繪操作，但一般技術者將易於認識到：無需依該所展示之特定順序或依循序順序執行此等操作；或執行所有所繪示之操作以達成所要結果。進一步而言，圖式可示意性描繪呈一流程圖形式之一個或多個實例性程序。然而，可將未描繪之其他操作併入於示意性繪示之該等實例性程序中。例如，可在所繪示操作之任何者之前、在所繪示操作之任何者之後、與所繪示操作之任何者同時地或在所繪示操作之任何者之間執行一個或多個額外操作。在某些情況中，多任務處理及並行處理可為有利的。再者，上文所描述之實施方案中之各種系統組件之分離不應被理解為在所有實施方案中需要此分離，且應瞭解，所描述之程式組件及系統大體上一起整合於一單一軟體產品中或封裝至多個軟體產品中。另外，其他實施方案係在以下申請專利範圍之範疇內。在一些情況中，申請專利範圍中所敘述之動作可依一不同順序執行且仍達成所要結果。
1200‧‧‧方法
1202‧‧‧方塊
1204‧‧‧方塊
1206‧‧‧方塊

Claims (32)

  1. 一種顯示裝置，其包括：複數個機電顯示元件，其等包含一第一組機電顯示元件及一第二組機電顯示元件，各機電顯示元件包含一共同電極及一分段電極，其中該第一組機電顯示元件之該等分段電極之各者具有位於該第一組之該等共同電極下方之一第一面積，及其中該第二組機電顯示元件之該等分段電極之各者具有小於位於該第二組之該等共同電極下方之該第一面積之一第二面積。
  2. 如請求項1之顯示裝置，其中各機電顯示元件與一致動電壓相關聯，且其中該第一組之各機電顯示元件之該致動電壓大致相同於該第二組之各機電顯示元件之該致動電壓。
  3. 如請求項1之顯示裝置，其中該複數個機電顯示元件配置成複數個列，其中沿著一第一列配置該第一組機電顯示元件，且其中沿著一第二列配置該第二組機電顯示元件。
  4. 如請求項3之顯示裝置，其進一步包括：複數個共同線，各共同線對應於該複數個列之一者；及複數個分段線，其中各分段電極與該複數個分段線之一者相關聯，其中各機電顯示元件與該複數個共同線之一者及該複數個分段線之一者電通信。
  5. 如請求項1之顯示裝置，其中各機電顯示元件具有一孔隙，且其中該第一組中之各機電顯示元件之該孔隙具有大於該第二組中之各機電顯示元件之該孔隙之一面積。
  6. 如請求項5之顯示裝置，其中該第一組及該第二組中之該等機電顯示元件經組態以顯示實質上相同色彩。
  7. 如請求項6之顯示裝置，其中該第一組及該第二組中之該等機電顯示元件經組態以顯示綠色。
  8. 如請求項1之顯示裝置，其中該複數個機電顯示元件包含一個或多個干涉調變器(IMOD)。
  9. 如請求項1之顯示裝置，其中該複數個機電顯示元件形成一被動矩陣陣列。
  10. 如請求項1之顯示裝置，其中該複數個機電顯示元件形成一主動矩陣陣列。
  11. 如請求項1之顯示裝置，其進一步包括：一處理器，其經組態以與該顯示器通信，該處理器經組態以處理影像資料；及一記憶體器件，其經組態以與該處理器通信。
  12. 如請求項11之顯示裝置，其進一步包括：一驅動器電路，其經組態以將至少一信號發送至該顯示器；及一控制器，其經組態以將該影像資料之至少一部分發送至該驅動器電路。
  13. 如請求項11之顯示裝置，其進一步包括：一影像源模組，其經組態以將該影像資料發送至該處理器，其中該影像源模組包含一接收器、收發器及傳輸器之至少一者。
  14. 如請求項11之顯示裝置，該顯示裝置進一步包括經組態以接收輸入資料且將該輸入資料傳達至該處理器之一輸入器件。
  15. 一種製造一顯示器之方法，其包括： 在一基板上沈積一不透光遮罩層以由該遮罩層之邊緣輪廓界定複數個孔隙；及在該遮罩層及該等孔隙上沈積分段電極，該等分段電極具有界定實體上不同之孔隙組之不同邊緣輪廓。
  16. 如請求項15之方法，其進一步包括：在該遮罩層中界定一第一組孔隙，該第一組中之各孔隙具有一第一面積；及在該遮罩層中界定一第二組孔隙，該第二組中之各孔隙具有小於該第一面積之一第二面積。
  17. 如請求項16之方法，其中沈積該等分段電極包括：界定疊覆於該第一組孔隙上之該等分段電極之第一部分之該等邊緣輪廓；及界定疊覆於該第二組孔隙上之該等分段電極之第二部分之該等邊緣輪廓，使得該等分段電極之該等第一部分具有大於該等分段電極之該等第二部分之一面積。
  18. 如請求項17之方法，其中界定該等第一部分之該等邊緣輪廓包含在該等分段電極之該等第一部分中形成向內導向之凹口，且其中界定該等第二部分之該等邊緣輪廓包含在該等分段電極之該等第二部分中形成向內導向之凹口，其中該等第二部分中之該等凹口比該等第一部分中之該等凹口進一步向內延伸。
  19. 如請求項18之方法，其中在該等第一部分中形成凹口包含形成具有一第一半徑之凹口，且其中在該等第二部分中形成凹口包含形成具有大於該第一半徑之一第二半徑之凹口。
  20. 如請求項15之方法，其進一步包括：在該等分段電極上沈積與該等分段電極成橫向之共同電極以該等共同電極與該等分段電極之交叉點處形成複數個顯示元件。
  21. 如請求項20之方法，其中該等顯示元件之各者包含該複數個孔隙之一孔隙，其中一第一組顯示元件包含具有一第一面積之孔隙，且其中一第二組顯示元件包含具有小於該第一面積之一第二面積之孔隙。
  22. 如請求項21之方法，其中各顯示元件與一致動電壓相關聯，且其中該第一組之各顯示元件之該致動電壓大致相同於該第二組之各顯示元件之該致動電壓。
  23. 如請求項22之方法，其中該第一組及該第二組中之該等顯示元件經組態以顯示實質上相同色彩。
  24. 如請求項23之方法，其中該第一組及該第二組中之該等機電顯示元件經組態以顯示綠色。
  25. 一種顯示裝置，其包括：用於顯示影像資料之複數個構件，該等顯示構件包括：用於形成具有不同大小之孔隙之構件；及用於減少與該等不同大小之孔隙相關聯之一致動電壓之一差異之構件，該致動電壓經組態以將該等顯示構件從一非致動狀態致動至一致動狀態。
  26. 如請求項25之顯示裝置，其中該孔隙形成構件包含一不透光遮罩層，該遮罩層沈積於一基板上以由該遮罩層之邊緣輪廓界定該等不同大小之孔隙。
  27. 如請求項26之顯示裝置，其中該差異減少構件包含沈積於該遮罩層及該等孔隙上之分段電極，該等分段電極具有因不同大小之孔隙而經不同塑形之邊緣輪廓。
  28. 如請求項27之顯示裝置，其進一步包括：一第一組孔隙，其等位於該遮罩層中，各孔隙具有一第一面積；及 一第二組孔隙，其等位於該遮罩層中，各孔隙具有小於該第一面積之一第二面積。
  29. 如請求項28之顯示裝置，其中該等分段電極之第一部分之邊緣輪廓疊覆於該第一組孔隙上，且其中該等分段電極之第二部分之邊緣輪廓疊覆於該第二組孔隙上，該等分段電極之該等第一部分具有大於該等分段電極之該等第二部分之一面積。
  30. 如請求項27之顯示裝置，其中該複數個顯示構件進一步包含安置於該等分段電極上且與該等分段電極成橫向之複數個共同電極。
  31. 如請求項25之顯示裝置，其中該等顯示構件包含複數個機電顯示元件。
  32. 如請求項31之顯示裝置，其中該複數個機電顯示元件包含複數個干涉調變器(IMOD)。
TW102145966A 2012-12-13 2013-12-12 像素致動電壓調諧 TW201430379A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/714,047 US20140168223A1 (en) 2012-12-13 2012-12-13 Pixel actuation voltage tuning

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201430379A true TW201430379A (zh) 2014-08-01

Family

ID=49877022

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102145966A TW201430379A (zh) 2012-12-13 2013-12-12 像素致動電壓調諧

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20140168223A1 (zh)
TW (1) TW201430379A (zh)
WO (1) WO2014093091A1 (zh)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7142346B2 (en) * 2003-12-09 2006-11-28 Idc, Llc System and method for addressing a MEMS display
US7471442B2 (en) * 2006-06-15 2008-12-30 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Method and apparatus for low range bit depth enhancements for MEMS display architectures
WO2011133706A1 (en) * 2010-04-22 2011-10-27 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Active matrix content manipulation systems and methods

Also Published As

Publication number Publication date
US20140168223A1 (en) 2014-06-19
WO2014093091A1 (en) 2014-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI644125B (zh) 具有大穩定運動範圍之多狀態干涉調變器
TWI589514B (zh) 藉由多層膜層壓之微機電系統囊封
US9096419B2 (en) Electromechanical systems device with protrusions to provide additional stable states
US20160209681A1 (en) Device encapsulation using a dummy cavity
US20140028686A1 (en) Display system with thin film encapsulated inverted imod
JP2016517543A (ja) 分割された電極を有する電気機械システムデバイス
TW201519201A (zh) 閉迴路動態電容量測
US20140029078A1 (en) Devices and methods for protecting electromechanical device arrays
KR20140130493A (ko) 전기기계 시스템 디바이스
US20120249519A1 (en) Dummy pixels made inactive
TWI525598B (zh) 用於多態干涉調變器之與影像相依之時間槽判定
TW201502575A (zh) 類比干涉調變器色彩校正
TW201608278A (zh) 使一顯示器元件陣列中之薄膜電晶體免於可見光及紫外光之保護
KR20140026407A (ko) 비활성 더미 화소들
US20160126231A1 (en) Ledge-free display
KR20150048848A (ko) 전기기계 시스템 디바이스
TWI623783B (zh) 用於達到不變的色彩偏軸視野之光纖陣列
TW201400860A (zh) 具有ｒｇｂ吸收器的多狀態干涉量測調制器（ｉｍｏｄ）
TW201329602A (zh) 機電系統可變電容器件
US9024925B2 (en) Color performance of IMODs
TW201429223A (zh) 運動補償之視訊半色調
TWI624687B (zh) 使用極性反轉之顯示元件重設
TW201430379A (zh) 像素致動電壓調諧
US9293076B2 (en) Dot inversion configuration
TW201546793A (zh) 顯示面板驅動器