TW201508328A

TW201508328A - 具有色彩衰減器之多態干涉式調變器

Info

Publication number: TW201508328A
Application number: TW103124412A
Authority: TW
Inventors: Jian Jim Ma; Chong U Lee; Tallis Young Chang; John Hyunchul Hong
Original assignee: Qualcomm Mems Technologies Inc
Priority date: 2013-07-22
Filing date: 2014-07-16
Publication date: 2015-03-01
Also published as: US20150022876A1; WO2015013127A1

Abstract

本發明提供用於藉由併有一衰減器而具有一改良之白色狀態色彩的多態干涉式調變器(MS-IMOD)實施的系統、方法及裝置。該衰減器可為一鏡面堆疊之部分或一吸收體堆疊之部分。該衰減器可能夠減少在該MS-IMOD處於一白色狀態時所反射之綠光之量。該衰減器可包括一吸收體及/或一陷波濾波器。在一些實施中，在MS-IMOD處於該白色狀態時所反射的白色可實質上類似於CIE標準照明體D65之白色。

Description

具有色彩衰減器之多態干涉式調變器

優先權主張

本申請案主張在2013年7月22日申請且題為「具有色彩衰減器之多態干涉式調變器(MULTI-STATE INTERFEROMETRIC MODULATOR WITH COLOR ATTENUATOR)」的美國專利申請案第13/947,837號之優先權，該案以引用的方式併入本文中。

本發明係關於機電系統及器件，且更特定言之，係關於用於實施反射式顯示器件之機電系統。

機電系統(EMS)包括具有電及機械元件、致動器、換能器、感測器、光學組件(諸如，鏡及光學薄膜)及電子器件的器件。EMS器件或元件可以多種尺度來製造，包括(但不限於)微尺度及奈米尺度。舉例而言，微機電系統(MEMS)器件可包括具有範圍為約一微米至數百微米或更大之大小的結構。奈米機電系統(NEMS)器件可包括具有小於一微米之大小(包括(例如)小於數百奈米之大小)的結構。可使用沈積、蝕刻、微影及/或蝕刻掉基板及/或所沈積材料層之部分或添加層以形成電及機電器件的其他微機械加工製程來產生機電元件。

一種類型之EMS器件被稱為干涉式調變器(IMOD)。術語IMOD或干涉式光調變器係指使用光學干涉原理選擇性地吸收及/或反射光的器件。在一些實施中，IMOD可包括一對導電板，其中的一者或兩者可整體或部分為透明及/或反射性的，且能夠在施加適當電信號後即進行相對運動。舉例而言，一個板可包括沈積於基板上方、沈積於基板上或由基板支撐之固定層，且另一板可包括與固定層分離達一氣隙的反射膜。一個板相對於另一板之位置可改變入射於IMOD顯示元件上之光的光學干涉。基於IMOD之顯示器件具有廣泛範圍的應用，且預期用於改良現有產品及產生新產品，尤其係具有顯示能力的彼等產品。

一些IMOD為雙穩態IMOD，此情形意謂其可組態成處於僅兩個位置中：開通或閉合。單一影像像素可包括三個或三個以上雙穩態IMOD，其中之每一者對應於一子像素。在包括多態干涉式調變器(MS-IMOD)或類比IMOD(A-IMOD)之顯示器件中，可由單一IMOD之吸收體堆疊與反射體堆疊之間的間隙間隔或「間隙高度」判定像素之反射色彩。一些A-IMOD可以實質上連續之方式定位於大量間隙高度之間，而MS-IMOD可大體上以少量間隙高度定位。結果，可將A-IMOD視為MS IMOD之特殊狀況，亦即，視為具有大量可控制間隙高度之MS-IMOD。因此，A-IMOD及MS-IMOD兩者可在本文中被稱為MS-IMOD，或簡單地稱為IMOD。

本發明的系統、方法及器件各自具有若干創新態樣，其中無單一者單獨負責本文中所揭示的所要屬性。

描述於本發明中之標的物之一個創新態樣可實施於一IMOD中，該IMOD包括一鏡面堆疊、一實質上透明之基板及安置於該實質上透明之基板上的一吸收體堆疊。該吸收體堆疊可包括至少一個吸收體層，且該鏡面堆疊可包括一反射層，諸如金屬反射層。該吸收體堆疊與該鏡面堆疊可能夠相對於彼此定位於複數個位置中，以形成複數個間隙高度。該IMOD之複數個反射色彩中的每一反射色彩可與該複數個間隙高度中之一間隙高度對應。該鏡面堆疊及/或該吸收體堆疊可包括能夠使對應於一或多個波長範圍之光的能量衰減的一衰減器。舉例而言，該衰減器可能夠使與綠色對應之一波長範圍衰減。在一些實施中，該吸收體堆疊可包括該衰減器。舉例而言，該吸收體堆疊可包括接近該實質上透明之基板的一第一吸收體層、一第二吸收體層及安置於該第一吸收體層與該第二吸收體層之間的一實質上透明之堆疊。

在一些實施中，該吸收體堆疊可包括一阻抗匹配層。該阻抗匹配層可安置於該第一吸收體層與該實質上透明之基板之間或接近該第二吸收體層而安置。

替代地或另外，該鏡面堆疊可包括一衰減器。舉例而言，該衰減器可包括一陷波濾波器。該陷波濾波器可包括一部分反射部分吸收層及安置於該部分反射層與該反射層之間的一實質上透明之層。該鏡面堆疊可包括接近該陷波濾波器之一鏡面堆疊低折射率層，其具有相對較低之折射率。該鏡面堆疊可包括接近該鏡面堆疊低折射率層之一鏡面堆疊高折射率層，其具有相對較高之折射率。

在一些實施中，一顯示器件可包括該IMOD。舉例而言，該IMOD可為包括於該顯示器件中之一IMOD陣列之部分。該顯示器件可包括能夠控制該顯示器件之一控制系統。該控制系統可能夠處理影像資料。該控制系統亦可包括能夠將至少一個信號發送至該顯示器件之一顯示器的一驅動器電路及能夠將該影像資料之至少一部分發送至該驅動器電路的一控制器。

在一些實施中，該控制系統亦可包括能夠將該影像資料發送至該處理器之一影像源模組。該影像源模組可包括一接收器、一收發器及/或一傳輸器。該顯示器件可包括能夠接收輸入資料及將該輸入資料傳達至該控制系統之一輸入器件。

本發明中所描述的標的物的另一創新方面可實施於包括具有反射層及陷波濾波器之鏡面堆疊的IMOD中。該IMOD可包括實質上透明之基板及安置於該實質上透明之基板上的吸收體堆疊。該吸收體堆疊可包括至少一個吸收體層。該吸收體堆疊與該鏡面堆疊可能夠相對於彼此定位於複數個位置中，以形成複數個間隙高度。該IMOD之複數個反射色彩中的每一反射色彩可與該複數個間隙高度中之一間隙高度對應。

在一些實施中，該陷波濾波器可包括一部分反射層及安置於該部分反射層與該反射層之間的一實質上透明之層。該陷波濾波器可能夠使與綠色對應之一波長範圍衰減。

在一些實施中，該鏡面堆疊可包括接近該陷波濾波器之一鏡面堆疊低折射率層，其具有一相對較之折射率。該鏡面堆疊可包括接近該鏡面堆疊低折射率層之一鏡面堆疊高折射率層，其具有相對較高之折射率。

描述於本發明中之標的物之另一創新態樣可實施於一IMOD中，該IMOD包括一鏡面堆疊、一實質上透明之基板及安置於該實質上透明之基板上的一吸收體堆疊。該鏡面堆疊可包括一反射層。該吸收體堆疊可能夠使對應於一或多個波長範圍之光的能量衰減。

該吸收體堆疊可包括接近該實質上透明之基板的一第一吸收體層、一第二吸收體層及安置於該第一吸收體層與該第二吸收體層之間的一實質上透明之堆疊。該吸收體堆疊與該鏡面堆疊可能夠相對於彼此定位於複數個位置中，以形成複數個間隙高度。該IMOD之複數個反射色彩中的每一反射色彩可與該複數個間隙高度中之一間隙高度對應。

在一些實施中，該吸收體堆疊可包括一阻抗匹配層。舉例而言，該阻抗匹配層可安置於該第一吸收體層與該實質上透明之基板之間或接近該第二吸收體層而安置。

此說明書中所描述的標的物之一或多項實施之細節在隨附圖式及以下描述中陳述。儘管此發明內容中所提供之實例主要係依據基於機電系統(EMS)之顯示器來描述，但本文中所提供之概念可應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、電泳顯示器及場發射顯示器)以及其他非顯示器EMS器件(諸如，EMS麥克風、感測器及光學開關)。其他特徵、態樣及優勢自描述、圖式及申請專利範圍將變得顯而易見。應注意，以下諸圖之相對尺寸可能未按比例繪製。

12‧‧‧干涉式調變器(IMOD)顯示元件

13‧‧‧光

14‧‧‧可移動反射層

14a‧‧‧子層

14b‧‧‧子層

14c‧‧‧子層

15‧‧‧光

16‧‧‧光學堆疊

16a‧‧‧子層

16b‧‧‧子層

18‧‧‧支撐柱

19‧‧‧空腔

20‧‧‧透明基板

21‧‧‧處理器

22‧‧‧陣列驅動器

24‧‧‧列驅動器電路

25‧‧‧犧牲層

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‧‧‧顯示陣列或面板/顯示器

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‧‧‧用於製造干涉式調變器(IMOD)顯示器或顯示元件之

製造程序

500‧‧‧多態干涉式調變器(MS-IMOD)

505‧‧‧鏡面堆疊

510‧‧‧吸收體堆疊

515‧‧‧光

520‧‧‧光

525‧‧‧光

530‧‧‧間隙高度

605‧‧‧實質上透明之基板

610‧‧‧反射層

615‧‧‧衰減器

617‧‧‧部分反射層

619‧‧‧實質上透明之層

620‧‧‧鏡面堆疊低折射率層

621‧‧‧觀察者

625‧‧‧鏡面堆疊高折射率層

630‧‧‧鈍化層

635‧‧‧吸收體層

640‧‧‧吸收體堆疊低折射率層

645‧‧‧吸收體堆疊高折射率層

660‧‧‧阻抗匹配層

700‧‧‧裝置

705‧‧‧控制系統

710‧‧‧像素陣列

801‧‧‧曲線

802‧‧‧曲線

803‧‧‧曲線

804‧‧‧曲線

1005‧‧‧綠色拐角/吸收體層

1010‧‧‧藍色拐角

1015‧‧‧紅色拐角

1020‧‧‧sRGB色彩空間

1105‧‧‧吸收體層

1110‧‧‧堆疊

1115‧‧‧層

1205‧‧‧曲線

1210‧‧‧曲線

R1‧‧‧光

R2‧‧‧光

圖1展示描繪IMOD顯示器件之一系列顯示元件或顯示元件陣列中的兩個鄰近的實例干涉式調變器(IMOD)顯示元件之等角視圖說明。

圖2展示說明實例電子器件之系統方塊圖，該電子器件併有包括IMOD顯示元件之三個元件乘三個元件陣列的基於IMOD之顯示器。

圖3展示說明用於IMOD顯示器或顯示元件之實例製造程序的流程圖。

圖4A至圖4E展示製造IMOD顯示器或顯示元件之實例程序中的各種階段之橫截面說明。

圖5A至圖5E展示多態IMOD(MS-IMOD)可如何經定位以產生不同色彩之實例。

圖6展示用於提供改良之白色狀態色彩的MS-IMOD之光學堆疊的實例。

圖7展示包括控制系統及像素陣列之實例裝置的方塊圖。

圖8展示在具有不同厚度之部分反射層及不具有部分反射層的情況下跨越可見光譜的圖6之MS-IMOD的鏡面堆疊反射率之實例。

圖9展示在MS-IMOD定位於白色狀態時用於疊置於圖6中所展示之堆疊上的紅色、綠色及藍色之實例駐波。

圖10展示藉由將圖6中所展示之MS-IMOD的鏡面堆疊與吸收體堆疊之間的氣隙自實質上0nm變化至大約600nm所產生的色彩螺旋之實例。

圖11展示在吸收體堆疊中包括衰減器之MS-IMOD之實例。

圖12展示指示在具有及不具有吸收體堆疊中之第一吸收體的情況下跨越可見光譜的圖10之MS-IMOD之反射率的實例曲線圖。

圖13展示在MS-IMOD定位於白色狀態時用於疊置於圖11中所展示之堆疊上的紅色、綠色及藍色之實例駐波。

圖14展示藉由將圖11中所展示之MS-IMOD的鏡面堆疊與吸收體堆疊之間的氣隙自實質上0nm變化至大約600nm所產生的色彩螺旋之實例。

圖15A及圖15B展示說明可包括複數個IMOD顯示元件之實例顯示器件的系統方塊圖。

各種圖式中之類似參考數字及名稱指示類似元件。

以下描述係有關出於描述本發明之創新態樣之目的的某些實施。然而，一般熟習此項技術者將易於認識到，可以眾多不同方式來應用本文之教示。所描述之實施可實施於能夠顯示影像(無論係運動(諸如，視訊)抑或固定(諸如，靜止影像)的，且無論係文字、圖形抑或圖像)的任何器件、裝置或系統。更特定而言，預期所描述之實施可包括於諸如(但不限於)以下各者之多種電子器件中或與該等電子器件相關聯：行動電話、具備多媒體網際網路能力之蜂巢式電話、行動電視接收器、無線器件、智慧型手機、Bluetooth®器件、個人資料助理(PDA)、無線電子郵件接收器、手持型或攜帶型電腦、迷你筆記型電腦、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、攝影機、數位媒體播放器(諸如，MP3播放器)、攝錄影機、遊戲控制台、腕錶、鐘錶、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(包括里程錶及速度計顯示器等)、駕駛艙控制器及/或顯示器、攝影機視野顯示器(諸如，在載具中的後視攝影機之顯示器)、電子照片、電子廣告牌或標牌、投影儀、建築結構、微波器件、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、攜帶型記憶體晶片、洗衣機、乾衣機、洗衣機/乾衣機、停車計時器、封裝(諸如，在機電系統(EMS)應用中，包括微機電系統(MEMS)應用以及非EMS應用)、美學結構(諸如，關於一件珠寶的影像之顯示)及多種EMS器件。本文中之教示亦可用於非顯示應用中，諸如(但不限於)：電子開關器件、射頻濾波器、感測器、加速度計、陀螺儀、運動感測器件、磁力計、用於消費型電子器件之慣性部件、消費型電子產品之零件、可變電抗器、液晶器件、電泳器件、驅動方案、製造程序，及電子測試設備。因此，該等教示並不意欲限於僅在諸圖中描繪之實施，而實情為，具有如一般熟習此項技術者將易於顯而易見之廣泛適用性。

當吸收體層位於光之最小場強度處時，多態IMOD(MS-IMOD)之白色狀態發生。然而，因為不同波長之最低場強度(駐波)在空間上並不重疊，所以由MS-IMOD產生之白色狀態之色彩可取決於吸收體層之位置而移位。舉例而言，當吸收體層之位置與綠色波長場之零點對應時，所反射之綠色經加強且白色狀態色彩可帶綠色。一些MS-IMOD實施藉由併有色彩衰減器而提供改良之白色狀態色彩。該衰減器可為鏡面堆疊之部分或吸收體堆疊之部分。該衰減器可包括吸收體及/或陷波濾波器。該衰減器可能夠減少在MS-IMOD處於白色狀態時所反射之綠光之量。

可實施本發明中所描述的標的物之特定實施以實現以下潛在優勢中之一或多者。一些此類MS-IMOD實施可提供改良的白色狀態及良好的色彩飽和。舉例而言，在MS-IMOD處於白色狀態時所反射的白色可實質上類似於CIE標準照明體D65之白色。此外，恰當地設計之衰減器可提供總像素設計中之額外設計靈活性，諸如針對白色狀態併有可為可靠性考慮因素之重要設計元素的氣隙。

所描述之實施可應用的合適EMS或MEMS器件或裝置的實例為反射式顯示器件。反射式顯示器件可併有干涉式調變器(IMOD)顯示元件，該等顯示元件可經實施以使用光學干涉原理選擇性地吸收及/或反射入射於其上之光。IMOD顯示元件可包括部分光學吸收體、可相對於吸收體移動之反射體及界定於吸收體與反射體之間的光學諧振腔。在一些實施中，反射體可移動至兩個或兩個以上不同位置，此移動可改變光學諧振腔之大小且藉此影響IMOD之反射比。IMOD顯示元件之反射光譜可產生相當廣之光譜帶，該等光譜帶跨越可見波長可經移位以產生不同色彩。可藉由改變光學諧振腔之厚度來調整光譜帶之位置。改變光學諧振腔之一種方式為改變反射體相對於吸收體之位置。

圖1為描繪IMOD顯示器件之一系列顯示元件或顯示元件陣列中的兩個鄰近的實例干涉式調變器(IMOD)顯示元件之等角視圖說明。該IMOD顯示器件包括一或多個干涉式EMS(諸如，MEMS)顯示元件。在此等器件中，干涉式MEMS顯示元件可定位於明亮或暗狀態下。在明亮(「鬆弛」、「開通」或「接通」等)狀態下，顯示元件反射大部分入射之可見光。相反地，在暗(「致動」、「閉合」或「關斷」)狀態下時，顯示元件幾乎不反射入射之可見光。MEMS顯示元件可能夠主要反射特定波長之光，從而除黑色及白色外，亦實現彩色顯示。在一些實施中，藉由使用多個顯示元件，可達成不同強度之原色及不同灰度陰影。

IMOD顯示器件可包括可以列及行配置之IMOD顯示元件的陣列。該陣列中之每一顯示元件可至少包括定位成彼此相距可變且可控制距離以形成氣隙(亦稱為光學間隙、空腔或光學諧振腔)的一對反射及半反射層，諸如可移動反射層(亦即，可移動層，亦稱為機械層)及固定部分反射層(亦即，靜止層)。可移動反射層可在至少兩個位置之間移動。舉例而言，在第一位置(亦即，鬆弛位置)中，可移動反射層可定位成與固定部分反射層相距某一距離。在第二位置(亦即，致動位置)中，可移動反射層可較接近於部分反射層而定位。取決於可移動反射層之位置及入射光之波長，自兩個層反射之入射光可相長或相消地干涉，從而針對每一顯示元件產生總體反射或非反射狀態。在一些實施中，顯示元件可在未致動時處於反射狀態下，從而反射可見光譜內之光，且可當在致動時處於暗狀態下，從而吸收及/或相消地干涉可見範圍內之光。然而，在一些其他實施中，IMOD顯示元件可在未致動時處於暗狀態下，且在致動時處於反射狀態下。在一些實施中，所施加之電壓的引入可驅動顯示元件以改變狀態。在一些其他實施中，所施加之電荷可驅動顯示元件以改變狀態。

圖1中之陣列的所描繪部分包括呈IMOD顯示元件12之形式的兩個鄰近的干涉式MEMS顯示元件。在右邊之顯示元件12中(如所說明)，說明可移動反射層14處於靠近、鄰近或觸碰光學堆疊16之致動位置中。在右邊之顯示元件12上施加的電壓V_bias足以移動可移動反射層14以及將可移動反射層14維持於致動位置中。在左邊之顯示元件12中(如所說明)，說明可移動反射層14處於與光學堆疊16(其包括部分反射層)相距某一距離(其可基於設計參數而預定)之鬆弛位置中。在左邊之顯示元件12上施加的電壓V₀不足以引起可移動反射層14至致動位置(諸如，右邊之顯示元件12之致動位置)之致動。

在圖1中，大體上用指示入射於IMOD顯示元件12上之光13及自左邊之顯示元件12反射之光15的箭頭說明IMOD顯示元件12之反射性質。入射於顯示元件12上之大多數光13可透射穿過透明基板20，朝向光學堆疊16行進。入射於光學堆疊16上的光之一部分可透射穿過光學堆疊16之部分反射層，且一部分將反射回，穿過透明基板20。光13之透射穿過光學堆疊16的部分可自可移動反射層14反射，返回朝向(且穿過)透明基板20。自光學堆疊16之部分反射層反射之光與自可移動反射層14反射之光之間的干涉(相長或相消)將部分地判定在器件之檢視或基板側自顯示元件12反射的光15之波長的強度。在一些實施中，透明基板20可為玻璃基板(有時稱為玻璃板或面板)。該玻璃基板可為或包括(例如)硼矽酸玻璃、鹼石灰玻璃、石英、派熱斯(Pyrex)或其他合適的玻璃材料。在一些實施中，該玻璃基板可具有0.3、0.5或0.7毫米之厚度，但在一些實施中，該玻璃基板可較厚(諸如，數十毫米)或較薄(諸如，小於0.3毫米)。在一些實施中，可使用非玻璃基板，諸如聚碳酸酯、丙烯酸、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)或聚醚醚酮(PEEK)基板。在此實施中，非玻璃基板將很可能具有小於0.7毫米之厚度，但該基板取決於設計考慮因素而可較厚。在一些實施中，可使用非透明基板，諸如基於金屬箔或不鏽鋼之基板。舉例而言，包括固定反射層及部分透射性且部分反射性之可移動層的基於反向IMOD之顯示器可適於自基板的與圖1之顯示元件12相反的側檢視且可由非透明基板支撐。

光學堆疊16可包括單一層或若干層。該(等)層可包括電極層、部分反射且部分透射層及透明介電層中之一或多者。在一些實施中，光學堆疊16係導電的、部分透明的且部分反射性的，且可(例如)藉由將上述層中之一或多者沈積至透明基板20上而製造。可由諸如各種金屬 (例如，氧化銦錫(ITO))之多種材料形成電極層。該部分反射層可由諸如各種金屬(例如，鉻及/或鉬)、半導體及介電質的部分反射性之多種材料形成。該部分反射層可由一或多個材料層形成，且該等層中之每一者可由單一材料或材料之組合形成。在一些實施中，光學堆疊16之某些部分可包括充當部分光學吸收體及電導體兩者的單一半透明厚度之金屬或半導體，而不同的較能導電之層或部分(例如，光學堆疊16或顯示元件之其他結構的層或部分)可用以在IMOD顯示元件之間用匯流排傳送(bus)信號。光學堆疊16亦可包括覆蓋一或多個導電層之一或多個絕緣或介電層，或導電/部分吸收層。

在一些實施中，光學堆疊16之該(等)層中的至少一些可經圖案化為平行條帶，且可形成顯示器件中之列電極，如下文進一步描述。如一般熟習此項技術者將理解，術語「經圖案化」在本文中用以指遮蔽以及蝕刻製程。在一些實施中，可將高度導電且反射之材料(諸如，鋁(Al))用於可移動反射層14，且此等條帶可形成顯示器件中之行電極。可移動反射層14可形成為一或多個所沈積金屬層之一系列平行條帶(與光學堆疊16之列電極正交)，以形成沈積於支撐件(諸如，所說明之柱18)及位於柱18之間的介入犧牲材料之上的多個行。當蝕刻掉犧牲材料時，所界定間隙19或光學空腔可形成於可移動反射層14與光學堆疊16之間。在一些實施中，柱18之間的間隔可為大約1μm至1000μm，而間隙19可大致小於10,000埃(Å)。

在一些實施中，可將每一IMOD顯示元件(無論是在致動抑或鬆弛狀態下)視為由固定反射層及移動反射層形成之電容器。如由在圖1中左邊之顯示元件12所說明，當未施加電壓時，可移動反射層14保持處於機械鬆弛狀態下，其中間隙19存在於可移動反射層14與光學堆疊16之間。然而，當將電位差(亦即，電壓)施加至選定列及行中之至少一者時，在對應顯示元件處的列電極與行電極之相交處形成之電容器變得帶電，且靜電力將該等電極拉在一起。若所施加電壓超過臨限值，則可移動反射層14可變形且移動成靠近或抵靠光學堆疊16。光學堆疊16內之介電層(未圖示)可防止短路且控制層14與層16之間的分離距離，如由在圖1中右邊之致動顯示元件12所說明。與所施加電位差之極性無關，行為係相同的。雖然陣列中之一系列顯示元件可在一些例子中被稱為「列」或「行」，但一般熟習此項技術者將易於理解，將一個方向稱為「列」且將另一方向稱為「行」係任意的。再聲明，在一些定向上，可將列考慮為行，且將行考慮為列。在一些實施中，可將列稱為「共同」線且可將行稱為「區段」線，或可將行稱為「共同」線且可將列稱為「區段」線。此外，顯示元件可均勻地配置於正交的列及行(「陣列」)中，或以非線性組態配置，例如，具有相對於彼此之某些位置偏移(「馬賽克」)。術語「陣列」及「馬賽克」可指任一組態。因此，儘管將顯示器稱為包括「陣列」或「馬賽克」，但元件自身不需要彼此正交地配置，或按均勻分佈安置，而在任何例子中可包括具有不對稱形狀及不均勻分佈之元件的配置。

圖2展示說明實例電子器件之系統方塊圖，該電子器件併有包括IMOD顯示元件之三個元件乘三個元件陣列的基於IMOD之顯示器。該電子器件包括處理器21，該處理器可能夠執行一或多個軟體模組。除執行作業系統外，處理器21亦可能夠執行一或多個軟體應用程式，包括web瀏覽器、電話應用程式、電子郵件程式或任何其他軟體應用程式。

處理器21可能夠與陣列驅動器22通信。陣列驅動器22可包括將信號提供至(例如)顯示陣列或面板30之列驅動器電路24及行驅動器電路26。說明於圖1中之IMOD顯示器件之橫截面由圖2中之線1-1展示。儘管為了清晰起見，圖2說明IMOD顯示元件之3×3陣列，但顯示陣列30可含有大量IMOD顯示元件，且可在列中具有與在行中不同數目個 IMOD顯示元件，且可在行中具有與在列中不同數目個IMOD顯示元件。

圖3展示說明用於IMOD顯示器或顯示元件之實例製造程序的流程圖。圖4A至圖4E展示用於製造IMOD顯示器或顯示元件之實例製造程序中的各種階段之橫截面說明。在一些實施中，製造程序80可經實施以製造一或多個EMS器件，諸如IMOD顯示器或顯示元件。此EMS器件之製造亦可包括圖3中未展示之其他區塊。程序80以在基板20上方形成光學堆疊16之區塊82開始。圖4A說明形成於基板20上方之此光學堆疊16。基板20可為透明基板，諸如玻璃或塑膠(諸如，上文關於圖1所論述之材料)。基板20可為可撓性或相對硬的且不彎曲，且可已經受先前準備製程(諸如，清潔)，以促進光學堆疊16之有效形成。如上所論述，光學堆疊16可導電、部分透明、部分反射且部分吸收的，且可(例如)藉由將具有所要性質之一或多個層沈積至透明基板20上來製造。

在圖4A中，光學堆疊16包括具有子層16a及16b之多層結構，但在一些其他實施中可包括更多或更少子層。在一些實施中，子層16a及16b中之一者可包括光學吸收及導電性質兩者(諸如，組合之導體/吸收體子層16a)。在一些實施中，子層16a及16b中之一者可包括鉬-鉻(鉻化鉬或MoCr)或具有合適的複合折射率之其他材料。另外，子層16a及16b中之一或多者可經圖案化成平行條帶，且可形成顯示器件中之列電極。此圖案化可藉由遮蔽及蝕刻製程或此項技術中已知之另一合適製程來執行。在一些實施中，子層16a及16b中之一者可為絕緣或介電層，諸如沈積於一或多個下伏金屬及/或氧化物層(諸如，一或多個反射及/或導電層)上方的上部子層16b。此外，光學堆疊16可經圖案化為形成顯示器之列的個別及平行條帶。在一些實施中，即使子層16a及16b在圖4A至圖4E中展示為稍厚，但光學堆疊之子層中的至少一者(諸如，光學吸收層)可非常薄(例如，相對於本發明中描繪之其他層)。

程序80以在光學堆疊16上方形成犧牲層25之區塊84繼續。因為稍後移除(參見區塊90)犧牲層25以形成空腔19，所以在所得IMOD顯示元件中未展示犧牲層25。圖4B說明部分製造之器件，其包括形成於光學堆疊16上方之犧牲層25。犧牲層25在光學堆疊16上方之形成可包括以經選擇以在後續移除之後提供具有所要設計大小之間隙或空腔19(亦參見圖4E)的厚度來沈積二氟化氙(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，其包括許多不同技術，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)或旋塗之沈積技術來進行犧牲材料之沈積。

程序80以形成諸如支撐柱18之支撐結構的區塊86繼續。支撐柱18之形成可包括圖案化犧牲層25以形成支撐結構孔，接著使用諸如PVD、PECVD、熱CVD或旋塗之沈積方法將材料(諸如，聚合物或無機材料，如氧化矽)沈積至孔中以形成支撐柱18。在一些實施中，形成於犧牲層中之支撐結構孔可延伸穿過犧牲層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4C中所描繪，形成於犧牲層25中之孔可延伸穿過犧牲層25，但不穿過光學堆疊16。舉例而言，圖4E說明與光學堆疊16之上表面接觸的支撐柱18之下端。可藉由在犧牲層25上方沈積支撐結構材料層且圖案化支撐結構材料之遠離犧牲層25中之孔的部分來形成支撐柱18或其他支撐結構。如圖4C中所說明，支撐結構可位於孔內，但亦可至少部分地在犧牲層25之一部分上方延伸。如上文所指出，犧牲層25及/或支撐柱18之圖案化可藉由遮蔽及蝕刻製程來執行，但亦可藉由替代圖案化方法來執行。

程序80以形成可移動反射層或膜(諸如，圖4D中所說明之可移動反射層14)之區塊88繼續。可藉由使用一或多個沈積步驟(包括(例如)反射層(諸如，鋁、鋁合金或其他反射材料)沈積)連同一或多個圖案化、遮蔽及/或蝕刻步驟而形成可移動反射層14。可移動反射層14可經圖案化成形成(，例如)顯示器之行的個別及平行條帶。可移動反射層14可導電，且被稱為導電層。在一些實施中，可移動反射層14可包括複數個子層14a、14b及14c，如圖4D中所展示。在一些實施中，該等子層中之一或多者(諸如，子層14a及14c)可包括針對光學性質而選擇之高度反射子層，且另一子層14b可包括針對機械性質而選擇之機械子層。在一些實施中，機械子層可包括介電材料。由於犧牲層25仍存在於在區塊88處形成的部分製造之IMOD顯示元件中，因此可移動反射層14在此階段通常不可移動。含有犧牲層25的部分製造之IMOD顯示元件在本文中亦可被稱為「未釋放」IMOD。

程序80以形成空腔19之區塊90繼續。可藉由將犧牲材料25(在區塊84處沈積)曝露於蝕刻劑來形成空腔19。舉例而言，可藉由乾式化學蝕刻藉由將犧牲層25曝露於氣態或蒸汽態蝕刻劑(諸如，自固體XeF₂得出之蒸汽)歷時有效移除所要量之材料的時間週期來移除諸如Mo或非晶Si之可蝕刻犧牲材料。通常相對於圍繞空腔19之結構選擇性地移除犧牲材料。亦可使用其他蝕刻方法，諸如濕式蝕刻及/或電漿蝕刻。由於在區塊90期間移除犧牲層25，因此可移動反射層14在此階段之後通常可移動。在移除犧牲材料25之後，所得完全或部分製造之IMOD顯示元件在本文中可被稱為「釋放」IMOD。

在一些實施中，EMS組件或器件(諸如，基於IMOD之顯示器)之封裝可包括背板(替代地稱為底板、背玻璃或凹入玻璃)，該背板可能夠保護EMS組件免受損害(諸如，免受機械干擾或潛在地損害物質)。該背板亦可提供對包括(但不限於)以下各者之廣泛範圍之組件的支撐：驅動器電路、處理器、記憶體、互連陣列、蒸汽障壁、產品外殼及其類似者。在一些實施中，使用背板可促進組件之整合，且藉此減少攜帶型電子器件之體積、重量及/或製造成本。

圖5A至圖5E展示多態IMOD(MS-IMOD)可如何經定位以產生不同色彩之實例。如上所提到，將類比IMOD(A-IMOD)及多態IMOD(MS-IMOD)視為較廣泛類別之MS-IMOD的實例。

在MS-IMOD中，可藉由改變吸收體堆疊與反射體堆疊之間的間隙高度來使像素之反射色彩變化。在圖5A至圖5E中，MS-IMOD 500包括鏡面堆疊505及吸收體堆疊510。在此實施中，吸收體510係部分反射性且部分吸收性的。此處，鏡面堆疊505包括至少一個金屬反射層，其在本文中亦可被稱為鏡射表面或金屬鏡面。

在一些實施中，吸收體堆疊510之吸收體層可由部分吸收性且部分反射性之層形成。吸收體層可為包括諸如一或多個介電層、電極層等之其他層的吸收體堆疊之部分。根據一些此類實施，吸收體堆疊510可包括介電層、金屬層及鈍化層。在一些實施中，介電層可由二氧化矽(SiO₂)、氮氧化矽(SiON)、氟化鎂(MgF₂)、氧化鋁(Al₂O₃)及/或其他介電材料形成。在一些實施中，金屬層可由鉻(Cr)及/或鉻化鉬(MoCr、鉬-鉻合金)形成。在一些實施中，鈍化層可包括Al₂O₃或另一介電材料。

鏡射表面可(例如)由諸如鋁(Al)、銀(Ag)等之反射金屬形成。鏡射表面可為包括諸如一或多個介電層之其他層的反射體堆疊之部分。此等介電層可由以下各者形成：氧化鈦(TiO₂)、氮化矽(Si₃N₄)、氧化鋯(ZrO₂)、五氧化二鉭(Ta₂O₅)、三氧化二銻(Sb₂O₃)、氧化鉿(IV)(HfO₂)、氧化鈧(III)(Sc₂O₃)、氧化銦(III)(In₂O₃)、摻雜錫之氧化銦(III)(Sn：In₂O₃)、SiO₂、SiON、MgF₂、Al₂O₃、四氟化鉿(HfF₄)、氟化鐿(III)(YbF₃)、冰晶石(Na₃AlF₆)及/或其他介電材料。

在圖5A至圖5E中，以相對於吸收體堆疊510之五個位置來展示鏡面堆疊505。然而，MS-IMOD 500可為可在相對於鏡面堆疊505之實質上5個以上位置之間移動的。舉例而言，可以8個或8個以上間隙高度530、10個或10個以上間隙高度530、16個或16個以上間隙高度530、20個或20個以上間隙高度530、32個或32個以上間隙高度530等來定位一些MS-IMOD。一些MS-IMOD亦可以對應於其他色彩(諸如，黃色、橙色、紫色、青色及/或洋紅色)之間隙高度530來定位。在一些A-IMOD實施中，鏡面堆疊505與吸收體堆疊510之間的間隙高度530可以實質上連續之方式變化。在一些此類MS-IMOD 500中，可以高等級之精確度來控制間隙高度530，例如，具有10nm或少於10nm之誤差。

儘管在此實例中吸收體堆疊510包括單一吸收體層，但吸收體堆疊510之替代實施可包括多個吸收體層。此外，在替代實施中，吸收體堆疊510可並非部分反射性的。

具有波長λ之入射波將干涉其自身自鏡面堆疊505之反射以產生具有局部峰值及零點之駐波。第一零點為自鏡面之λ/2，且後續零點位於λ/2間隔處。對於彼波長，置放於零點位置中之一者處的薄吸收體層將吸收極少能量。

首先參看圖5A，當間隙高度530實質上等於光525之紅色波長(在本文中亦稱為紅色)的一半波長時，吸收體堆疊510定位於紅色駐波干擾圖案之零點處。因為在吸收體處幾乎無紅光，所以紅色波長之光525的吸收接近零。在此組態下，自吸收體堆疊510反射之紅色波長的光與自鏡面堆疊505反射之紅色波長的光之間出現相長干涉。因此，有效地反射具有實質上對應於光525之紅色波長的波長的光。其他色彩之光(包括藍色波長之光515及綠色波長之光520)具有在吸收體處之高強度場且並不由相長干涉加強。實情為，此光實質上由吸收體堆疊510吸收。

圖5B描繪呈鏡面堆疊505移動成較接近吸收體堆疊510(或吸收體堆疊510移動成較接近鏡面堆疊505)之組態的MS-IMOD 500。在此實例中，間隙高度530實質上等於光520之綠色波長的一半波長。吸收體堆疊510定位於綠色駐波干擾圖案之零點處。因為在吸收體處幾乎無綠光，所以綠光波長之光520的吸收接近零。在此組態下，自吸收體堆疊510反射之綠光與自鏡面堆疊505反射之綠光之間出現相長干涉。有效地反射具有實質上對應於光520之綠色波長的波長的光。其他色彩之光(包括紅色波長之光525及藍色波長之光515)實質上由吸收體堆疊510吸收。

在圖5C中，將鏡面堆疊505移動成較接近吸收體堆疊510(或將吸收體堆疊510移動成較接近鏡面堆疊505)，使得間隙高度530實質上等於光515之藍色波長的一半波長。有效地反射具有實質上對應於光515之藍色波長的波長的光。其他色彩之光(包括紅色波長之光525及綠色波長之光520)實質上由吸收體堆疊510吸收。

然而，在圖5D中，MS-IMOD 500呈間隙高度530實質上等於可見範圍中之平均色彩波長之¼的組態。在此配置中，吸收體位於干涉駐波之強度峰值附近；歸因於高場強度連同吸收體堆疊510與鏡面堆疊505之間的相消干涉的強吸收導致自MS-IMOD 500反射相對較少可見光。此組態在本文中可被稱為「黑色狀態。」在一些此類實施中，可使間隙高度530大於或小於圖5D中所展示之間隙高度，以便加強在可見範圍外之其他波長。因此，展示於圖5D中之MS-IMOD 500的組態提供MS-IMOD 500之黑色狀態組態的僅一個實例。

圖5E描繪呈吸收體堆疊510緊密接近鏡面堆疊505之組態的MS-IMOD 500。在此實例中，因為吸收體堆疊510實質上鄰近鏡面堆疊505，所以間隙高度530可忽略。具有廣泛範圍之波長的光係自鏡面堆疊505有效地反射，而不由吸收體堆疊510在很大程度上吸收。此組態在本文中可被稱為「白色狀態。」然而，在一些實施中，吸收體堆疊 510與鏡面堆疊505可分離以減少靜摩擦力，該靜摩擦力係藉由經由可在使兩個層彼此接近時產生之強電場進行充電而引起。在一些實施中，具有大約λ/2之總厚度的一或多個介電層可安置於吸收體層之表面及/或鏡射表面上。因而，白色狀態可對應於吸收體層置放於來自鏡面堆疊505之鏡射表面的駐波之第一零點處的組態。

在一些MS-IMOD中，不同波長之最小場強度(駐波)在空間上不重疊。因此，由此類MS-IMOD產生之白色狀態的色彩可取決於吸收體堆疊之吸收體層的位置而移位。舉例而言，當吸收體層之位置與綠色波長場之零點對應時，所反射之綠色得以加強。因此，在此類例子中，白色狀態色彩帶綠色。

因此，一些MS-IMOD實施藉由併有包括衰減器之鏡面堆疊或吸收體堆疊來提供改良之白色狀態色彩。該衰減器可能夠減少在MS-IMOD處於白色狀態下時所反射之綠光之量。

圖6展示用於提供改良之白色狀態色彩的MS-IMOD之光學堆疊的實例。圖6中所指示之層厚度及材料僅藉由實例來提供。

在此實例中，MS-IMOD 500包括鏡面堆疊505及吸收體堆疊510。吸收體堆疊510形成於實質上透明之基板605上，該基板在此實例中為玻璃基板。然而，在替代實施中，實質上透明之基板605可由(諸如)在本文中別處所描述之另一合適材料形成。

在一些實施中，吸收體堆疊510及鏡面堆疊505可相對於彼此定位於數個位置中。舉例而言，MS-IMOD 500可作為實質上類似之IMOD的顯示陣列之部分而包括於顯示器件中。顯示器件可包括控制系統，該控制系統能夠控制顯示陣列中之MS-IMOD 500的吸收體堆疊510及鏡面堆疊505以使其相對於彼此定位於複數個位置中。在此實施中，鏡面堆疊505能夠相對於吸收體堆疊510而移動。鏡面堆疊505與吸收體堆疊510之間的間隙高度530界定自MS-IMOD 500反射之色彩。

圖7展示包括控制系統及像素陣列之實例裝置的方塊圖。裝置700可(例如)為顯示器件，諸如下文參看圖15A及圖15B所描述之顯示器件40。在此實例中，裝置700包括控制系統705及像素陣列710。像素陣列710包括複數個像素，其中之每一者可能夠產生複數種原色、白色及黑色。該等像素可(例如)為MS-IMOD。舉例而言，本文中所描述之MS-IMOD 500可包括於顯示器件之顯示陣列中。

控制系統705可包括通用單晶片或多晶片處理器、數位信號處理器(DSP)、特殊應用積體電路(ASIC)、場可程式化閘陣列(FPGA)或其他可程式化邏輯器件、離散閘或電晶體邏輯，及/或離散硬體組件。控制系統705可能夠控制顯示陣列中之IMOD 500的吸收體堆疊510及鏡面堆疊505以使其相對於彼此定位於複數個位置中。

返回圖6，在此實例中，鏡面堆疊505包括反射層610及衰減器615。衰減器615可能夠使對應於一或多個波長範圍之光的能量衰減。在此實例中，衰減器615能夠使與綠色對應之波長範圍衰減。因此，衰減器615能夠減少在MS-IMOD 500處於白色狀態時所反射之綠光之量。

在此實施中，衰減器615接近反射層610且能夠充當陷波濾波器。在此實例中，衰減器615包括部分反射層617及安置於部分反射層617與鏡面堆疊505之反射層610之間的實質上透明之層619。自部分反射層617反射之光(R2)可干涉自反射層610反射之光(R1)。觀察者621之位置指示意欲自MS-IMOD 500之哪一側進行檢視。

可調節衰減器615的部分反射層617及實質上透明之層619的厚度以產生所要波長範圍中之反射比的「陷波」或減少。在此實施中，衰減器615經組態以使得該干涉使500nm至600nm範圍中之波長衰減，從而產生對應於綠色之經衰減波長範圍。然而，在不同實施中，峰值波長及/或經衰減波長範圍(陷波寬度)可不同。可根據實質上透明之層 619的厚度來控制吸收峰值頻率。藉由可根據部分反射層617之厚度調節的部分反射層617之反射率來控制衰減量。因此，部分反射層之較高反射率導致較少衰減。亦可藉由部分反射層617之厚度來判定經衰減波長範圍。然而，因為反射率取決於厚度，所以可難以在不影響衰減量之情況下控制波長範圍。

圖8展示在具有不同厚度之部分反射層及不具有部分反射層的情況下跨越可見光譜的圖6之MS-IMOD的鏡面堆疊反射率之實例。在此實例中，曲線801指示不包括衰減器615之MS-IMOD之反射率。曲線802、803及804指示包括衰減器615之MS-IMOD之反射率，其中部分反射層617分別具有19nm、16nm及13nm之厚度。在此實例中，為了對準相同波長下之衰減峰值，將實質上透明之層619之厚度分別調控為141.5nm、143nm及144.5nm。

此處，衰減器之部分反射層617係由鋁及銅之合金形成，且厚度為大約16nm。然而，在一些其他實施中，部分反射層617可包括其他反射材料(諸如，銀或另一反射金屬)且可更厚或更薄。在此實施中，衰減器615的實質上透明之層619包括SiO₂層。然而，在替代實施中，實質上透明之層619可包括一或多種其他材料(諸如，實質上透明之介電材料)且可具有不同厚度。在一些此類替代實例中，實質上透明之層619可包括氮氧化矽(SiO_xN_y)、Si_xN_y或另一此類材料。

在替代實施中，衰減器615可包括吸收體層。下文提供包括吸收體堆疊510中之額外吸收體層的衰減器615之一些實例。然而，在一些替代實施中，衰減器615包括鏡面堆疊505中之吸收體層。因為此吸收體層為鏡面堆疊505之部分而不為吸收體堆疊510之部分，所以衰減器615之此吸收體層可在本文中被稱為「鏡面堆疊吸收體層。」在一些此類實施中，部分反射層617可為部分反射性且部分吸收性的。

此處，鏡面堆疊505亦包括接近衰減器615之鏡面堆疊低折射率層620，其具有相對較低之折射率。在此實例中，鏡面堆疊低折射率層620係由SiON形成。然而，在一些其他實施中，鏡面堆疊低折射率層620可包括其他低折射率材料(諸如，SiO₂)且可更厚或更薄。鏡面堆疊505亦包括接近鏡面堆疊低折射率層620之鏡面堆疊高折射率層625，其具有相對較高之折射率。此處，鏡面堆疊高折射率層625係由氧化鋯(ZrO₂)形成。然而，在一些其他實施中，鏡面堆疊高折射率層625可包括其他高折射率材料(諸如，氧化鈦(TiO₂)及/或五氧化二鈮(Nb₂O₅))，且可具有不同厚度。

在一些實施中，與鏡面堆疊高折射率層625之色散相比，鏡面堆疊低折射率層620可具有相對較低之色散。鏡面堆疊高折射率層625可減少短波長與長波長之間的白色狀態零點分離距離。然而，高折射率材料大體上具有傾向於增加零點分離距離之較高分散率。高折射率材料層(與高分散率相關聯)及低分散率材料層(與低折射率相關聯)之組合對於減小不同波長之駐波之間的零點之分離距離可為最佳的。因此，可改良由MS-IMOD 500產生的白色狀態之色彩。

吸收體堆疊510包括吸收體層635，其可在本文中被稱為「吸收體堆疊吸收體層。」在此實例中，吸收體層635係由釩(V)形成且具有大約7.2nm之厚度。在替代實施中，吸收體層635可包括鉻(Cr)、鉬(Mo)、鉻化鉬(MoCr)及/或另一此類材料，且可比此實例之吸收體層635厚或薄。

在此實例中，吸收體堆疊510包括吸收體堆疊低折射率層640，其具有相對較低之折射率。在此實例中，吸收體堆疊低折射率層640接近吸收體堆疊吸收體層635。在此實例中，吸收體堆疊低折射率層640係安置於吸收體堆疊吸收體層635與實質上透明之基板之間。此處，吸收體堆疊510亦包括接近吸收體堆疊低折射率層640之吸收體堆疊高折射率層645，其具有相對較高之折射率。在此實施中，吸收體堆疊高折射率層645係安置於吸收體堆疊低折射率層640與實質上透明之基板605之間。

在此實例中，吸收體堆疊低折射率層640及吸收體堆疊高折射率層645形成阻抗匹配層660。與缺乏阻抗匹配層之實施相比，阻抗匹配層660可能夠減少來自吸收體層635與實質上透明之基板605之間的界面之反射。阻抗匹配層660可能夠提供遍及整個可見波長而實質上匹配之阻抗，使得可達成暗黑色狀態。在一些實施中，阻抗匹配層660可經最佳化以用於一或多種色彩(諸如，紅色、綠色或藍色)之色彩飽和。舉例而言，吸收體堆疊低折射率層640及吸收體堆疊高折射率層645之厚度及/或折射率可能夠增強或減弱可見光之特定波長範圍的反射。在此實例中，吸收體堆疊低折射率層640係由SiO₂形成並具有大約20nm之厚度，且吸收體堆疊高折射率層645係由SiN_x形成並具有大約17nm之厚度。然而，在一些其他實施中，吸收體堆疊低折射率層640及/或吸收體堆疊高折射率層645可包括其他材料且可具有不同厚度。

在此實施中，吸收體堆疊510亦包括鈍化層630作為蝕刻止擋件。在此實例中，鈍化層630係由Al₂O₃形成且具有大約11nm之厚度，但可由其他合適的蝕刻終止材料形成且可具有其他厚度。

如上文所提到，衰減器615可能夠減少在MS-IMOD 500處於白色狀態時所反射之綠光之量。因此，相比不具有衰減器615之實施之白色，在MS-IMOD 500處於白色狀態下時反射之白色可帶有較淺綠色。

圖9展示在MS-IMOD定位於白色狀態下時用於疊置於圖6中所展示之堆疊上的紅色、綠色及藍色之實例駐波。如上文所提到，當MS-IMOD 500經定位以達成白色狀態時，吸收體層635位於光之最小場強度處。然而，因為紅色、藍色及綠色波長之駐波的最小場強度在空間上並不重疊，所以吸收體可定位於中間波長綠色場之零點處。因此，可加強所反射之綠色。

然而，在此實例中，歸因於在鏡面堆疊中之衰減器615之效應，白色狀態色彩並不帶綠色。在此實例中，衰減器615包括陷波濾波器，該陷波濾波器能夠減少在MS-IMOD 500處於白色狀態時所反射之綠光之量。可觀察到，綠色駐波之能量的位準比實質上透明之層619中的藍色及紅色駐波之能量位準高得多。然而，在部分反射層617與吸收體635之間的區域中，綠色駐波之能量位準減少。因此，相比先前實施之白色，在MS-IMOD 500處於白色狀態下時反射之白色可帶有較淺綠色。

在此實施中，鏡面堆疊低折射率層620及鏡面堆疊高折射率層625之組合效應導致在吸收體635處或附近之紅色、綠色及藍色駐波谷值的減少分離。因此，相比在不具有鏡面堆疊低折射率層620及鏡面堆疊高折射率層625之實施中的情況，吸收體635使紅色及綠色駐波衰減相對較少。

圖10展示藉由將圖6中所展示之MS-IMOD 500的鏡面堆疊與吸收體堆疊之間的氣隙自實質上0nm變化至大約600nm所產生的色彩螺旋之實例。如圖10中所展示，此實施之白色狀態產生接近CIE標準照明體D65之白色的白色。由此MS-IMOD實施提供之紅色、綠色及藍色緊密地逼近sRGB色彩空間1020之綠色拐角1005、藍色拐角1010及紅色拐角1015，此情形指示高度色彩飽和。

在一些其他MS-IMOD實施中，可藉由將衰減器615包括於吸收體堆疊510中來達成改良之白色狀態。衰減器615可能夠減少在MS-IMOD 500處於白色狀態時所反射之綠光之量。

圖11展示在吸收體堆疊中包括衰減器之MS-IMOD之實例。如同本文中所描述之其他實施，參看圖11所展示及描述之組態、厚度及材料僅藉由實例來提供。在此實例中，吸收體堆疊510包括接近實質上透明之基板605的第一吸收體層(吸收體層1105)、第二吸收體層(吸收體層635)及安置於第一吸收體層與第二吸收體層之間的實質上透明之堆疊1110。此處，實質上透明之堆疊1110包括阻抗匹配層660及在此實例中由SiO₂形成的實質上透明之層1115。

在此實施中，吸收體層635及吸收體層1105兩者皆由釩(V)形成。在此實例中，吸收體層635之厚度為大約11nm，且吸收體層1005之厚度為大約0.7nm。然而，在一些其他實施中，吸收體層635及/或吸收體層1005可包括其他材料，諸如鉻(Cr)、鎢(W)、鎳(Ni)、鈦(Ti)、銠(Rh)、鉑(Pt)、鍺(Ge)、鈷(Co)、鉬(Mo)、鉻化鉬(MoCr，鉬鉻合金)及/或另一此類材料。此外，吸收體層635及/或吸收體層1105可比此實施之彼等吸收體層厚或薄。舉例而言，在一些實施中，吸收體層635及吸收體層1105之厚度可在0.5nm至20nm之範圍中。

在替代實施中，圖11中所展示之元件中之一或多者可安置於不同位置中。舉例而言，在一些替代實施中，阻抗匹配層660可安置於吸收體層1105與基板605之間，該基板在此實例中為玻璃基板。

圖12展示指示在具有及不具有吸收體堆疊中之第一吸收體的情況下跨越可見光譜的圖11之MS-IMOD之反射率的實例曲線圖。曲線1205指示不包括吸收體層1005之MS-IMOD之反射率，而曲線1210指示包括吸收體層1005之MS-IMOD之反射率。曲線1205指示可見光譜之綠色部分的強峰值。曲線1210指示，藉由包括吸收體堆疊510中之吸收體層1005，此峰值實質上經衰減。曲線1210亦指示可見光譜之藍色部分中的較高反射率。

圖13展示在MS-IMOD定位於白色狀態下時用於疊置於圖11中所展示之堆疊上的紅色、綠色及藍色之實例駐波。在圖13中所展示之實例中，當MS-IMOD定位於白色狀態下時，實質上不存在氣隙。因此，鏡面堆疊505實質上鄰近吸收體堆疊510。在此實例中，吸收體層 1005定位於大約620nm處，在該位置處，吸收體層1005在綠色駐波峰值附近及在紅色駐波谷值附近。因此，吸收體層1005使光之綠色波長實質上比紅色或藍色波長衰減更多。在替代實施中，吸收體層1005可定位於不同位置中，在該等位置處，綠色駐波峰值在藍色及紅色駐波谷值(諸如，大約440nm)附近。

圖14展示藉由將圖11中所展示之MS-IMOD的鏡面堆疊與吸收體堆疊之間的氣隙自實質上0nm變化至大約600nm所產生的色彩螺旋之實例。如圖14中所展示，當由CIE標準照明體D65光源照明時，此實施之白色狀態產生極接近CIE標準照明體D65之白色的白色。此外，由此MS-IMOD實施所提供之紅色及綠色中之一些與sRGB色彩空間1020之綠色拐角1005及紅色拐角1015一致。由此MS-IMOD實施所提供之藍色緊密地逼近藍色拐角1010。因此，此實施提供極佳的紅色及綠色飽和度與極良好的藍色飽和度。

圖15A及圖15B展示說明包括複數個IMOD顯示元件之實例顯示器件的系統方塊圖。在一些實施中，IMOD顯示元件可為如本文中別處所描述之MS-IMOD顯示元件。顯示器件40可為(例如)智慧型手機、蜂巢式或行動電話。然而，顯示器件40之相同組件或其略微變化亦說明各種類型之顯示器件，諸如電視、電腦、平板電腦、電子閱讀器、手持型器件及攜帶型媒體器件。

顯示器件40包括外殼41、顯示器30、天線43、揚聲器45、輸入器件48及麥克風46。可由多種製造程序(包括射出模製及真空成型)中之任一者形成外殼41。此外，外殼41可由多種材料中之任一者製成，該等材料包括(但不限於)：塑膠、金屬、玻璃、橡膠及陶瓷，或其組合。外殼41可包括可與不同色彩或含有不同標誌、圖片或符號之其他可移除部分互換的可移除部分(未圖示)。

顯示器30可為如本文中所描述之多種顯示器中之任一者，包括雙穩態或類比顯示器。顯示器30亦可包括：平板顯示器，諸如電漿、EL、OLED、STN LCD或TFT LCD；或非平板顯示器，諸如CRT或其他管式器件。此外，顯示器30可包括基於IMOD之顯示器。該顯示器可包括諸如本文中所描述之彼等MS-IMOD的MS-IMOD。

顯示器件40之組件示意性地說明於圖15A中。顯示器件40包括外殼41，且可包括至少部分圍封於其中之額外組件。舉例而言，顯示器件40包括網路介面27，該網路介面包括耦接至收發器47之天線43。網路介面27可為可顯示於顯示器件40上之影像資料的源。因此，網路介面27為影像源模組之一個實例，但處理器21及輸入器件48亦可充當影像源模組。收發器47連接至處理器21，該處理器連接到調節硬體52。調節硬體52可能夠調節信號(諸如，對信號進行濾波或以其他方式操縱信號)。調節硬體52可連接至揚聲器45及麥克風46。處理器21亦可連接至輸入器件48及驅動器控制器29。驅動器控制器29可耦接至圖框緩衝器28且耦接至陣列驅動器22，該陣列驅動器又可耦接至顯示陣列30。顯示器件40中之一或多個元件(包括在圖15A中未特定描繪之元件)可能夠充當記憶體器件且能夠與處理器21通信。在一些實施中，電源供應器50可將電力提供至特定顯示器件40設計中之實質上所有組件。

網路介面27包括天線43及收發器47，使得顯示器件40可經由網路與一或多個器件通信。網路介面27亦可具有減輕(例如)處理器21之資料處理要求的一些處理能力。天線43可傳輸及接收信號。在一些實施中，天線43根據IEEE 16.11標準(包括IEEE 16.11(a)、(b)或(g))或IEEE 802.11標準(包括IEEE 802.11a、b、g、n)及其另外實施來傳輸及接收RF信號。在一些其他實施中，天線43根據Bluetooth®標準傳輸及接收RF信號。在蜂巢式電話之狀況下，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)、增強型資料GSM環境(EDGE)、陸上集群無線電(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)、高速下行鏈路封包存取(HSDPA)、高速上行鏈路封包存取(HSUPA)、演進型高速封包存取(HSPA+)、長期演進(LTE)、AMPS或用以在無線網路(諸如，利用3G、4G或5G技術之系統)內通信之其他已知信號。收發器47可預先處理自天線43接收之信號，使得該等信號可由處理器21接收及進一步操縱。收發器47亦可處理自處理器21接收之信號，使得該等信號可經由天線43自顯示器件40傳輸。

在一些實施中，可用接收器替換收發器47。此外，在一些實施中，可用可儲存或產生待發送至處理器21之影像資料的影像源替換網路介面27。處理器21可控制顯示器件40之總體操作。處理器21接收資料(諸如，來自網路介面27或影像源的經壓縮之影像資料)，且將資料處理成原始影像資料或處理成可易於處理成原始影像資料之格式。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以供儲存。原始資料通常指識別影像內之每一位置處之影像特性的資訊。舉例而言，此類影像特性可包括色彩、飽和度及灰度階。

處理器21可包括用以控制顯示器件40之操作的微控制器、CPU或邏輯單元。在一些實施中，處理器21可與圖7之控制系統705對應或形成該控制系統之組件。驅動器控制器29及/或陣列驅動器亦可為控制系統705之組件。因此，在一些實施中，處理器21、驅動器控制器29及/或陣列驅動器可能夠至少部分地執行本文中所描述之方法。舉例而言，處理器21、驅動器控制器29及/或陣列驅動器可為控制系統之部分，該控制系統能夠控制顯示器30之MS-IMOD 600的吸收體堆疊610及鏡面堆疊605以使其相對於彼此定位於複數個位置中。調節硬體 52可包括用於將信號傳輸至揚聲器45及用於自麥克風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可直接自處理器21抑或自圖框緩衝器28獲取由處理器21所產生之原始影像資料，且可適當地重新格式化該原始影像資料以用於高速傳輸至陣列驅動器22。在一些實施中，驅動器控制器29可將原始影像資料重新格式化為具有光柵狀格式之資料流，使得其具有適合於跨越顯示陣列30掃描之時間次序。接著驅動控制器29將經格式化之資訊發送至陣列驅動器22。儘管諸如LCD控制器之驅動器控制器29常常作為獨立積體電路(IC)而與系統處理器21相關聯，但可以許多方式來實施此等控制器。舉例而言，控制器可作為硬體嵌入處理器21中、作為軟體嵌入處理器21中，或以硬體與陣列驅動器22完全整合。

陣列驅動器22可自驅動器控制器29接收經格式化之資訊，且可將視訊資料重新格式化為一組平行之波形，該組波形被每秒許多次地施加至來自顯示器之x-y顯示元件矩陣之數百且有時數千個(或更多)引線。

在一些實施中，驅動器控制器29、陣列驅動器22及顯示陣列30適用於本文所描述之類型的顯示器中之任一者。舉例而言，驅動器控制器29可為習知的顯示器控制器、雙穩態顯示器控制器或多態顯示器控制器(諸如，IMOD顯示元件控制器)。另外，陣列驅動器22可為習知驅動器、雙穩態顯示器驅動器或多態顯示器驅動器(諸如，IMOD顯示元件驅動器)。此外，顯示陣列30可為習知顯示陣列、雙穩態顯示陣列或多態顯示陣列(諸如，包括IMOD顯示元件之陣列的顯示器)。在一些實施中，驅動器控制器29可與陣列驅動器22整合。此實施可適用於例如行動電話、攜帶型電子器件、腕錶或小面積顯示器之高度整合系統。

在一些實施中，輸入器件48可能夠允許(例如)使用者控制顯示器件40之操作。輸入器件48可包括小鍵盤(諸如，QWERTY鍵盤或電話小鍵盤)、按鈕、開關、搖臂、觸敏式螢幕、與顯示陣列30整合之觸敏式螢幕，或壓敏或熱敏膜。麥克風46可能夠充當顯示器件40之輸入器件。在一些實施中，經由麥克風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可包括多種能量儲存器件。舉例而言，電源供應器50可為可再充電電池組，諸如鎳鎘電池組或鋰離子電池組。在使用可再充電電池組之實施中，可使用來自(例如)壁式插座或光伏打器件或陣列之電力對可再充電電池組充電。替代地，可再充電電池組可為可無線充電的。電源供應器50亦可為可再生能源、電容器或太陽能電池(包括塑膠太陽能電池或太陽能電池漆)。電源供應器50亦可能夠自壁式插座接收電力。

在一些實施中，控制可程式化性駐留於可位於電子顯示系統中之若干處的驅動器控制器29中。在一些其他實施中，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/或軟體組件中且以各種組態來實施。

如本文中所使用，提及項目清單「中之至少一者」的片語提及彼等項目之任何組合，包括單一成員。作為實例，「a、b或c中之至少一者」意欲涵蓋：a、b、c、a-b、a-c、b-c及a-b-c。

可將結合本文中所揭示之實施而描述之各種說明性邏輯、邏輯區塊、模組、電路及演算法步驟實施為電子硬體、電腦軟體或兩者之組合。硬體與軟體之互換性已大體按功能性描述，且說明於上文所描述之各種說明性組件、區塊、模組、電路及步驟中。將此功能性實施於硬體抑或軟體中取決於特定應用及強加於整個系統上之設計約束。

用以實施結合本文中所揭示之態樣而描述的各種說明性邏輯、邏輯區塊、模組及電路之硬體及資料處理裝置可藉由通用單晶片或多晶片處理器、數位信號處理器(DSP)、特殊應用積體電路(ASIC)、場可程式化閘陣列(FPGA)或其他可程式化邏輯器件、離散閘或電晶體邏輯、離散硬體組件或其經設計以執行本文中所描述之功能的任何組合來實施或執行。通用處理器可為微處理器，或任何習知處理器、控制器、微控制器或狀態機。處理器亦可實施為計算器件之組合，諸如DSP與微處理器之組合、複數個微處理器、結合DSP核心之一或多個微處理器，或任何其他此類組態。在一些實施中，特定步驟及方法可由特定用於給定功能之電路執行。

在一或多個態樣中，所描述之功能可實施於硬體、數位電子電路、電腦軟體、韌體(包括在此說明書中揭示之結構及其結構等效物)或其任何組合中。此說明書中所描述之標的物之實施亦可實施為編碼於電腦儲存媒體上的一或多個電腦程式(亦即，電腦程式指令之一或多個模組)以供資料處理裝置執行或控制資料處理裝置之操作。

本發明中所描述之實施之各種修改對於熟習此項技術者而言可為易於顯而易見的，且本文中所界定之一般原理可在不脫離本發明之精神或範疇的情況下應用於其他實施。因此，申請專利範圍並不意欲限於本文中所展示之實施，而應符合與本文中所揭示之本發明、原理及新穎特徵相一致之最廣泛範疇。另外，一般熟習此項技術者將易於瞭解，有時為了易於描述諸圖而使用術語「上部」及「下部」，且該等術語指示對應於在適當定向之頁面上的圖之定向的相對位置，且可能並不反映如所實施之IMOD顯示元件之正確定向。

在單獨實施之情況下描述於本說明書中之某些特徵亦可在單一實施中以組合形式實施。相反，在單一實施例之情況下所描述之各種特徵亦可單獨地在多個實施中或以任何合適子組合而實施。此外，儘管上文可將特徵描述為以某些組合起作用且甚至最初按此來主張，但來自所主張之組合之一或多個特徵在一些狀況下可自該組合刪除，且所主張之組合可針對子組合或子組合之變化。

類似地，雖然在圖式中以特定次序來描繪操作，但一般熟習此項技術者將易於認識到，此等操作無需以所展示之特定次序或以順序次序執行，或所有所說明操作經執行以達成所要結果。另外，圖式可按流程圖之形式示意性地描繪一或多個實例程序。然而，未描繪之其他操作可併入示意性說明之實例程序中。舉例而言，可在所說明操作中之任一者之前、之後、同時或之間執行一或多個額外操作。在某些情況下，多任務及並行處理可為有利的。此外，不應將在上文所描述之實施中的各種系統組件之分離理解為在所有實施中需要此分離，且應理解，所描述之程式組件及系統可大體上在單一軟體產品中整合在一起或經封裝至多個軟體產品中。另外，其他實施在以下申請專利範圍之範疇內。在一些狀況下，申請專利範圍中所引證之動作可以不同次序執行且仍達成所要結果。