TW201600885A - 使用有機材料之彈性機電系統（ｅｍｓ）器件 - Google Patents

Abstract

本發明提供用於一由有機材料製成之機電系統(EMS)器件的裝置、系統及方法。在一個態樣中，該EMS器件包括在一基板上方之一固定電極及在該固定電極上方之一可移動電極，其中該可移動電極經組態以藉由靜電致動移動跨越在該可移動電極與該固定電極之間的一間隙。在該可移動電極與該固定電極之間的一或多個層可由聚合物材料製成。在該EMS器件中之一或多個層可包括由聚合物材料製成並經組態以使對應於一或多個波長範圍的光之能量衰減的一光學層。在一些實施中，該光學層可包括在一電絕緣之主體材料中之複數個吸收體顆粒。

Description

使用有機材料之彈性機電系統(EMS)器件 [優先權資料]

本申請案主張Hong等人在2014年3月28日申請的標題為「FLEXIBLE EMS DEVICE USING ORGANIC MATERIALS」之美國臨時專利申請案第61/971,744號(代理人案號140323P1/QUALP225P)，及Hong等人在2014年12月9日申請的標題為「FLEXIBLE EMS DEVICE USING ORGANIC MATERIALS」之美國專利申請案第14/564,835號(代理人案號140323U1/QUALP225A)的優先權，該等申請案兩者特此以全文引用之方式及出於所有目的而併入。

本發明係關於機電系統及器件，且更特定言之，係關於由有機材料製成之機電系統及器件。

機電系統(EMS)包括具有電及機械元件、致動器、轉訊器、感測器、光學組件(諸如，鏡面及光學薄膜)及電子元件的器件。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程序來產生機電元件。

一類型之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之原理選擇性地吸收及/或反射光之器件。在一些實施中，IMOD顯示元件可包括一對導電板，其中之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時進行相對運動。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，且另一板可包括由氣隙與固定層分離之反射膜。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之應用，且被預期用於改良現有產品並產生新產品，尤其係具有顯示能力之彼等產品。

一些IMOD為雙穩態IMOD，意謂其可經組態於僅兩個位置中，例如打開或閉合。單一影像像素可包括三個或三個以上雙穩態IMOD，其中每一者對應於一子像素。然而，IMOD不僅限於雙穩態IMOD，而是可包括經組態以移動至三個或三個以上位置之IMOD。此等IMOD可被稱作類比IMOD(A-IMOD)或多態IMOD(MS-IMOD)。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可大體上定位於較少量的間隙高度。結果，可將A-IMOD視為MS-IMOD類別之特殊狀況，亦即，視為具有非常大量可控制間隙高度之MS-IMOD。因此，A-IMOD及MS-IMOD兩者皆可在本文中被稱為MS-IMOD，或簡單地稱為IMOD。在包括MS-IMOD或A-IMOD之顯示器件中，像素之反射性色彩可藉由單一IMOD之吸收體堆疊與反射體堆疊之間的間隙間距或「間隙高度」判定。

本發明之系統、方法及器件各具有若干創新態樣，其中無單一者單獨負責引起本文中所揭示之合乎需要的屬性。

本發明中描述之標的物之一個新穎態樣可實施於機電系統裝置 中。機電系統裝置可包括一基板、一在基板上方之固定電極，及一可移動電極，其在固定電極上方並經組態以藉由靜電致動移動跨越一在可移動電極與固定電極之間的間隙。機電系統裝置可進一步包括在基板上方之一或多個有機層，其中一或多個有機層之至少一第一部分係在可移動電極與固定電極之間且一或多個有機層之至少一第二部分包括一經組態以使對應於一或多個波長範圍之光之能量衰減的光學層。

在一些實施中，在可移動電極與固定電極之間的一或多個有機層之第一部分可包括一機械層。在一些實施中，可移動電極可包括一在機械層上方之反射層。在一些實施中，光學層可定位於反射層上方。在一些實施中，在可移動電極與固定電極之間的一或多個有機層之第一部分可包括一或多個支撐柱。在一些實施中，裝置可進一步包括一在可移動電極上方之吸收體。在一些實施中，裝置可進一步包括一在可移動電極上方之實質上透明聚合物頂置板。在一些實施中，光學層包括複數個顆粒，其中該等顆粒具有在約5奈米與約500奈米之間的平均直徑。該等顆粒可包括氧化物、氟化物及金屬中之至少一者。在一些實施中，光學層可經組態以使對應於綠色之波長範圍衰減。

本發明中所描述之標的物之另一創新態樣可在製造機電系統裝置之方法中實施。方法包括提供一基板，形成一在基板上方之固定電極，形成一在固定電極上方之可移動電極，及形成在基板上方之一或多個有機層。可移動電極可經組態以藉由靜電致動移動跨越一在可移動電極與固定電極之間的間隙。一或多個有機層之至少一第一部分係在可移動電極與固定電極之間，且一或多個有機層之至少一第二部分包括一經組態以使對應於一或多個波長範圍之光之能量衰減的光學層。

在一些實施中，形成一或多個有機層包括藉由加成處理技術形成一或多個有機層。在一些實施中，方法進一步包括形成在可移動電 極與固定電極之間的間隙，其中形成間隙包括使用正交溶劑移除犧牲層。在一些實施中，在可移動電極與固定電極之間的一或多個有機層之第一部分包括一機械層及一或多個支撐柱。在一些實施中，光學層包括複數個顆粒，其中該等顆粒具有在約5奈米與約500奈米之間的平均直徑。

本發明中描述之標的物之另一新穎態樣可實施於機電系統裝置中。裝置包括一基板、一在基板上方之固定電極、一在固定電極上方之介電層，及一在介電層上方之吸收體，其中吸收體包括電絕緣材料。裝置進一步包括一在吸收體上方之可移動電極，其中可移動電極經組態以移動至在吸收體與可移動電極之間的複數個位置以界定複數個間隙高度。

在一些實施中，吸收體包括一光學層，其中該光學層包括電絕緣材料製成並具有在約5奈米與約500奈米之間的平均直徑之複數個顆粒。顆粒可包括塗佈有介電塗層之金屬。在一些實施中，吸收體可包括一包括由一跨越吸收體平面之間隔側向分離的至少兩個區域的第一吸收體層，一覆蓋第一吸收體層且實質上填充該間隔之介電膜，及一在介電膜上方並在第一吸收體層之至少兩個區域之間的間隔上面的第二吸收體層。在一些實施中，吸收體為包括吸收層及在吸收層上方之光學層的吸收體堆疊之部分，其中光學層經組態以使對應於一或多個波長範圍的光之能量衰減。

本發明中描述之標的物之另一新穎態樣可實施於機電系統裝置中。裝置包括一實質上透明的基板、一實質上透明且在基板上方之第一電極、一在第一電極上方之第一介電層，及一在第一電極上方之吸收體，其中吸收體經組態以至少部分地吸收可見光。裝置進一步包括一可移動電極，該可移動電極在吸收體上方並經組態以藉由可移動電極與第一電極之間的靜電致動移動跨越一在可移動電極與吸收體之間 的間隙。

在一些實施中，吸收體可包括一光學層，其中該光學層包括具有在約5奈米與約500奈米之間的平均直徑之複數個顆粒。該等顆粒可塗佈有一具有在約1奈米與約10奈米之間的厚度的介電塗層。在一些實施中，當可移動電極在一未經致動位置中時，跨越間隙的距離係在可移動電極與第一電極之間的距離之約15%與約45%之間。

本發明中所描述之標的物之另一創新態樣可在製造機電系統裝置之方法中實施。方法包括提供一基板，形成一在基板上方之固定電極，形成一在固定電極上方之介電層，形成一在基板上方之吸收體(其中吸收體包括電絕緣材料)，及形成一在吸收體上方之可移動電極。可移動電極經組態以移動至在吸收體與可移動電極之間的複數個位置以界定複數個間隙高度。

在一些實施中，吸收體可包括一光學層，其中該光學層包括由電絕緣材料製成並具有在約5奈米與約500奈米之間的平均直徑之複數個顆粒。在一些實施中，形成吸收體可包括形成一在介電層上方之吸收層，及形成一在吸收層上方之光學層，其中光學層經組態以使對應於一或多個波長範圍的光之能量衰減。

本發明中描述之標的物之另一新穎態樣可實施於機電系統裝置中。裝置包括一基板、一在基板上方之固定電極、一或多個在基板上方之彈性支撐柱，及一在固定電極上方並由一或多個彈性支撐柱支撐的可移動電極。可移動電極經組態以在靜電致動時移動跨越一在可移動電極與固定電極之間的間隙，且一或多個彈性支撐柱包括一第一有機材料並經組態以壓縮以允許可移動電極移動跨越間隙。

在一些實施中，裝置進一步包括一在基板上方之包括第二有機材料的光學層，該光學層經組態以使對應於一或多個波長範圍的光之能量衰減。在一些實施中，一或多個彈性支撐柱係由彈性體材料製 成。彈性體材料可包括聚二甲基矽氧烷(PDMS)及聚胺基甲酸酯中之至少一者。在一些實施中，一或多個彈性支撐柱包括一接近可移動電極之表面中心附接至可移動電極之彈性支撐柱。在一些實施中，EMS裝置形成一顯示器，該顯示器包含：一形成於基板上之IMOD，該IMOD包括固定電極、可移動電極(其中可移動電極包括反射層)、一或多個彈性支撐柱，及一在可移動電極上方並與反射層隔開的吸收體。

本發明中所描述之標的物之另一創新態樣可在製造機電系統裝置之方法中實施。方法包括提供一基板，形成一在基板上方之固定電極，形成在基板上方之一或多個彈性支撐柱，及形成一在固定電極上方並由一或多個彈性支撐柱支撐的可移動電極。可移動電極經組態以藉由靜電致動移動跨越一在可移動電極與固定電極之間的間隙，其中一或多個彈性支撐柱包括一第一有機材料並經組態以允許可移動電極移動跨越間隙。

在一些實施中，一或多個彈性支撐柱係由彈性體材料製成。在一些實施中，彈性體材料包括PDMS及聚胺基甲酸酯中之至少一者。在一些實施中，形成一或多個彈性支撐柱包括在基板上方沈積一光阻層，圖案化光阻層以曝露基板之一部分，在基板之曝露部分上方沈積第一有機材料之溶液，及固化第一有機材料以使第一有機材料凝固。

在隨附圖式及以下描述中陳述了此說明書中所描述的標的物之一或多個實施之細節。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，下列諸圖 之相對尺寸可能未按比例繪製。

12‧‧‧IMOD顯示元件

13‧‧‧光

14‧‧‧可移動反射層

14a‧‧‧反射性子層

14b‧‧‧支撐層

14c‧‧‧導電層

15‧‧‧光

16‧‧‧光學堆疊

16a‧‧‧光學吸收體/子層

16b‧‧‧介電質/子層

18‧‧‧柱

19‧‧‧間隙/空腔

20‧‧‧透明基板

21‧‧‧處理器

22‧‧‧陣列驅動器

23‧‧‧黑色遮罩結構

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

32‧‧‧繫栓

34‧‧‧可變形層

35‧‧‧分隔層

36‧‧‧陣列

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‧‧‧製造程序

91‧‧‧EMS封裝

92‧‧‧背板

93‧‧‧凹陷

94a‧‧‧背板組件

94b‧‧‧背板組件

96‧‧‧導電介層孔

97‧‧‧機械支座

98‧‧‧電接觸件

700‧‧‧多態干涉調變器/MS-IMOD

705‧‧‧鏡面堆疊

710‧‧‧吸收體堆疊

715‧‧‧藍色波長之光

720‧‧‧綠色波長之光

725‧‧‧紅色波長之光

730‧‧‧間隙高度

845‧‧‧光學層

846‧‧‧顆粒

846a‧‧‧核心

846b‧‧‧介電塗層

847‧‧‧主體材料

900‧‧‧EMS裝置

910‧‧‧基板

940‧‧‧可移動電極

945‧‧‧光學層

950‧‧‧間隙

960‧‧‧吸收體

965‧‧‧功能層

1000‧‧‧兩端子EMS裝置

1020‧‧‧固定電極

1025‧‧‧介電層

1040‧‧‧可移動電極

1050‧‧‧間隙

1060‧‧‧吸收體

1100‧‧‧三端子EMS裝置

1120‧‧‧下部電極

1125‧‧‧下部介電層

1140‧‧‧可移動電極

1150a‧‧‧間隙

1150b‧‧‧間隙

1160‧‧‧吸收體

1175‧‧‧上部介電層

1180‧‧‧上部電極

1200‧‧‧EMS裝置

1220‧‧‧固定電極

1225‧‧‧介電層

1240‧‧‧可移動電極

1245‧‧‧光學層

1250‧‧‧間隙

1260‧‧‧吸收體

1265‧‧‧吸收層

1310‧‧‧基板

1360‧‧‧圖案化多層吸收體

1360a‧‧‧第一吸收體層

1360b‧‧‧介電層/介電膜

1360c‧‧‧第二吸收體層

1400‧‧‧程序

1500‧‧‧EMS元件

1510‧‧‧基板

1520‧‧‧固定電極

1530‧‧‧支撐鉸鏈或繫栓

1540‧‧‧可移動電極

1550a‧‧‧間隙

1550b‧‧‧間隙/空間

1560‧‧‧吸收體

1570‧‧‧保護層

1600‧‧‧EMS顯示元件

1605‧‧‧支撐件

1610‧‧‧基板

1615‧‧‧平坦化層

1620‧‧‧固定電極

1625‧‧‧介層孔

1630‧‧‧支撐鉸鏈/支撐柱

1635‧‧‧機械層

1640‧‧‧可移動電極/反射層

1645‧‧‧光學層

1646‧‧‧顆粒

1660‧‧‧吸收體

1670‧‧‧保護層

1700‧‧‧程序

圖1展示描繪干涉式調變器(IMOD)顯示器件中之一系列顯示元件或顯示元件陣列中的兩個鄰近的實例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3A至圖3E展示IMOD顯示元件之不同實施之截面說明。

圖4展示說明IMOD顯示器或顯示元件之實例製造程序的流程圖。

圖5A至圖5E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截面說明。

圖6A及圖6B展示包括EMS元件之陣列及背板的機電系統(EMS)封裝之一部分的示意性分解部分透視圖。

圖7A至圖7E展示多態IMOD(MS-IMOD)可如何經定位以產生不同色彩之實例。

圖8A展示具有吸收體顆粒的光學層之截面示意側視圖之實例。

圖8B展示圖8A中之吸收體顆粒的放大視圖之實例。

圖9展示具有在基板上的光學層及功能層之EMS裝置的截面示意性說明之實例。

圖10展示兩端子EMS裝置的截面示意性說明之實例。

圖11展示三端子EMS裝置的截面示意性說明之實例。

圖12展示具有一光學層及一藉由介電層與電極隔開之吸收層的EMS裝置之截面示意性說明之實例。

圖13A展示圖案化多層吸收體之截面示意性側視圖之實例。

圖13B展示圖13A中之圖案化多層吸收體的示意性俯視圖之實 例。

圖14展示說明製造EMS裝置之實例方法的流程圖。

圖15展示EMS元件或EMS顯示元件的截面示意性說明之實例。

圖16A展示EMS顯示元件之陣列的示意性俯視圖。

圖16B展示沿圖16A中之線B-B的EMS顯示元件之陣列之截面示意性側視圖。

圖16C展示沿圖16A中之線C-C的EMS顯示元件之陣列之截面示意性側視圖。

圖17展示說明製造EMS裝置之實例方法的流程圖。

圖18A及圖18B為說明包括複數個IMOD顯示元件之顯示器件之系統方塊圖。

各圖式中相同參考數字及編號均指示相同元件。

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。所描述之實施可以可經組態以顯示影像(無論係運動(諸如，視訊)抑或靜止(諸如，靜態影像)的，且無論係文字、圖形抑或圖片)的任何器件、裝置或系統來實施。更特定而言，預期所描述實施可包括於諸如(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功能之蜂巢式電話、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、手持式或攜帶型電腦、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、遊戲主機、手錶、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(包括里程錶及速度計顯示器等)、座艙控制器及/或顯示器、攝影機景觀顯示器(諸如，運載工具中的後視攝影機之顯示器)、電子相片、電子廣告牌或指示牌、投影儀、架構結構、微波爐、冰箱、立體聲系統、卡式錄音機或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、收音機、攜帶型記憶體晶片、洗衣機、乾燥器、洗衣機/乾燥器、停車儀、封裝(諸如，在包括微機電系統(MEMS)應用之機電系統(EMS)應用以及非EMS應用中)、美學結構(諸如，在一件珠寶或服裝上顯示影像)及多種EMS器件。本文之教示亦可用於非顯示應用中，諸如(但不限於)：電子切換器件、射頻濾波器、感測器、加速計、迴轉儀、運動感測器件、磁力計、用於消費型電子儀器之慣性組件、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，而是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。

本文中所描述的所揭示實施係關於EMS裝置。在一些實施中，EMS裝置可包括由有機材料製成的多個結構，包括機械結構及光學結構。在一些實施中，EMS裝置可為顯示器件之一部分。有機材料之使用可在可彎曲或其中彎曲可係所要的器件(諸如彈性顯示器件)中提供彈性。顯示器件中之EMS裝置的實例可為干涉式調變器(IMOD)。

在一些實施中，EMS裝置可包括由有機材料製成的一或多個層。EMS裝置可包括一基板、一在基板上方之固定電極，及一在固定電極上方並經組態以移動跨越一在可移動電極與固定電極之間的間隙的可移動電極。可移動電極可包括機械層、反射層及光學層中之至少一者，其中可移動電極可由支撐鉸鏈支撐。在一些實施中，由有機材料製成的一或多個層可包括至少支撐鉸鏈、機械層及光學層。在一些實施中，光學層可充當一經組態以使對應於一或多個波長範圍的光之能 量衰減的衰減器。光學層可包括複數個顆粒，其中該等顆粒可包括氧化物、氟化物及金屬中之至少一者。

在一些實施中，無關於EMS裝置是否由一或多個有機層製成，EMS裝置可包括一吸收體，該吸收體具有電絕緣或以其他方式非電作用之一或多個層。在一些實施中，吸收體可包括一光學層，該光學層具有由電絕緣材料製成的複數個顆粒。顆粒可經組態以至少部分吸收光或使對應於一或多個波長範圍的光之能量衰減。在一些實施中，吸收體可包括一在至少兩個圖案化吸收體層之間的介電膜以減少側向電荷遷移率。因此，吸收體不能為EMS裝置中的電作用電極之部分。在一些實施中，吸收體可藉由一介電層與EMS裝置中之固定電極分離。

可實施本發明中所描述的標的物之特定實施以實現下列潛在優勢中之一或多者。EMS裝置中之由有機材料製成的一或多個層可導致若干潛在優勢。鑒於無機材料趨向於剛性並與需要彈性之結構不相容，使用有機材料可在理想地能夠彎曲並實質上恢復至其原始形狀的結構中提供彈性體性質。具有有機材料之結構可使用加成處理而製造，加成處理與習知半導體製造技術(包括光微影術)相比可較便宜且較簡單。因為更多加成處理步驟可用於沈積有機材料，且此等加成處理步驟避免了可腐蝕結構材料之蝕刻，所以EMS裝置之結構完整性可得以改良。此外，有機材料之使用可以若干方式使處理容易。舉例而言，可在相對低溫下處理(例如，固化)一些有機材料。有機材料亦可允許實現更簡單的處理步驟(諸如層疊)以用於堵塞EMS裝置中之釋放孔。使用有機材料亦可相對於使用無機材料改良設計靈作用，包括具有提供較寬範圍機械性質之更多材料。在一些實施中，折射率匹配流體可用於EMS裝置之間隙中以減少致動距離並減少移動可移動電極所需的電壓。在一些實施中，有機層中的一者可為一可操作以調節EMS裝置之光學特性的裝填有奈米顆粒之光學層。舉例而言，裝填有奈米 顆粒之光學層可充當一衰減器以在EMS裝置中提供改良之白色狀態及良好顏色飽和度。

在一些實施中，裝填有奈米顆粒之光學層可為EMS裝置之不包括有機層的部分，且可充當一衰減器以提供一改良之白色狀態及良好顏色飽和度。實際上，裝填有奈米顆粒之光學層可為經組態以強烈吸收一或多個波長之光的吸收體之部分，其中吸收體不充當電作用電極。在一些實施中，裝填有奈米顆粒之光學層可被一圖案化多層吸收體取代或添加至該圖案化多層吸收體，該圖案化多層吸收體減少側向電荷遷移率使得該吸收體不充當電作用電極。由此，吸收體可與固定電極分離以提供EMS裝置中之電極之間的增加之分離。此可減少跳躍失穩(snap-through)之效應並減少傾斜不穩定性，藉此提供額外穩定操作區域。

可應用所描述實施之合適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入有干涉式調變器(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之反射率。IMOD顯示元件之反射光譜可產生相當廣之光譜帶，該等光譜帶可跨越可見波長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為描繪干涉式調變器(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顯示元件可經組態為明亮或黑暗狀態。在明亮(「鬆弛」、「打開」或「接通」等)狀態下，顯示元件反射大部分入射可見光。相反地，在黑暗(「致動」、「關閉」或「斷開」等)狀態下，顯示元件幾乎不反射入射可見光。MEMS顯示元件可經組態以主要反射特定波長之光，從而除黑色及白色顯示外亦允許彩色顯示。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。

IMOD顯示器件可包括可以多列及多行配置之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，固定層)。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及/或相消地干涉，從而針對每一顯示元件產生總體上反射或非反射狀態。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黑暗狀態下，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黑暗狀態下，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。在右側的顯示元件12中(如所說明)，說明可移動反射層14處於接近、鄰近或觸碰光學堆疊16的致動 位置中。跨越右側之顯示元件12施加的電壓V_bias足以移動可移動反射層14且亦將其維持於致動位置中。在左側之顯示元件12中(如所說明)，將可移動反射層14說明為處於距光學堆疊16(其包括部分反射層)一距離(其可基於設計參數而預定)之鬆弛位置中。在左側之顯示元件12上施加的電壓V₀不足以引起可移動反射層14致動至致動位置(諸如，右側之顯示元件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及自左側之顯示元件12反射之光15的箭頭說明IMOD顯示元件12之反射性質。可經由透明基板20朝向光學堆疊16透射入射於顯示元件12上之大部分光13。可經由光學堆疊16之部分反射層透射入射於光學堆疊16上之光的一部分，且將經由透明基板20反射回一部分。光13之經由光學堆疊16透射的部分可自可移動反射層14朝向(且穿過)透明基板20反射回。在自光學堆疊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(相長及/或相消)將部分判定在器件之檢視或基板側上自顯示元件12反射的光15之波長之強度。在一些實施中，透明基板20可為玻璃基板(有時被稱作玻璃板或面板)。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)玻璃或其他合適之玻璃材料。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、丙烯酸系物、聚對苯二甲酸伸乙酯(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，但取決於設計考慮因素，該基板可較厚。在一些實施中，可使用非透明基板，諸如基於金屬箔片或不鏽鋼之基板。舉例而言，包括固定反射層及部分透射且部分反射之可移動層的基於反向IMOD之顯示器可經組態以自與圖1之顯示元件12相反的基板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(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。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之多種材料形成。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，而不同的較導電層或部分(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(該等)層中的至少一些可經圖案化成平行條帶，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程序。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可大約小於10,000埃(Å)。

在一些實施中，可將每一IMOD顯示元件(無論是在致動或是鬆弛 狀態中)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中左側之顯示元件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)施加至所選擇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交叉點處形成的電容器變得帶電，且靜電力將該等電極牽拉在一起。若所施加電壓超過臨限值，則可移動反射層14可變形且移動靠近或抵靠光學堆疊16。光學堆疊16內之介電層(圖中未示)可防止短路且控制層14與16之間的分離距離，如由在圖1中右側的致動顯示元件12所說明。與施加的電位差的極性無關，行為可是相同的。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，雖然將顯示器稱為包括「陣列」或「馬賽克」，但在任何情況下元件自身不需要彼此正交地配置或按均勻分佈安置，而是可包括具有不對稱形狀及不均勻分佈之元件的配置。

圖2為說明併入有包括IMOD顯示元件之三個元件乘三個元件陣列的基於IMOD之顯示器的電子器件之系統方塊圖。該電子器件包括處理器21，該處理器可經組態以執行一或多個軟體模組。除執行作業系統外，處理器21亦可經組態以執行一或多個軟體應用程式，包括網頁瀏覽器、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可經組態以與陣列驅動器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。圖1中說明的IMOD顯示器件之截面由圖2中之線1-1展示。儘管圖2為清楚起見說明IMOD顯示元件之3×3陣列，但顯示陣列30可含有非常大量的IMOD顯示元件，且可在列中具有與行中不同數目個IMOD顯示元件，且反之亦然。

IMOD顯示器及顯示元件之結構之細節可廣泛地變化。圖3A至圖3E為IMOD顯示元件之不同實施之截面說明。圖3A為IMOD顯示元件之截面說明，其中將金屬材料條帶沈積於大體自基板20正交地延伸之支撐件18上，從而形成可移動反射層14。在圖3B中，每一IMOD顯示元件之可移動反射層14在形狀上為大體正方形或矩形，且在繫栓32上附接至在拐角處或附近之支撐件。在圖3C中，可移動反射層14在形狀上為大體正方形或矩形，且自可包括彈性金屬之可變形層34懸置。可變形層34可在可移動反射層14之周邊周圍直接或間接連接至基板20。此等連接在本文中被稱作「經整合」支撐件或支撐柱18之實施。圖3C中展示之實施具有源自於將可移動反射層14之光學功能與其機械功能去耦之額外益處，機械功能由可變形層34實現。此去耦允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為IMOD顯示元件之另一截面說明，其中可移動反射層14包括反射性子層14a。可移動反射層14擱置於支撐結構(諸如，支撐柱18)上。支撐柱18提供可移動反射層14與下部固定電極之分離，在所說明之IMOD顯示元件中，下部固定電極可為光學堆疊16之部分。舉例而言，當可移動反射層14處於鬆弛位置中時，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亦可包括：導電層14c，其可經組態以充當電極；及支撐層14b。在此實例中，導電層14c安置於支撐層14b之遠離基板20之一側上，且反射性子層14a安置 於支撐層14b之接近基板20的另一側上。在一些實施中，反射性子層14a可為導電的，且可安置於支撐層14b與光學堆疊16之間。支撐層14b可包括介電材料(例如，氮氧化矽(SiON)或二氧化矽(SiO₂))之一或多個層。在一些實施中，支撐層14b可為層之堆疊，諸如，SiO₂/SiON/SiO₂三層堆疊。反射性子層14a及導電層14c中之任一者或兩者可包括(例如)具有約0.5%銅(Cu)的鋁(Al)合金或另一反射性金屬材料。在介電質支撐層14b上方及下方使用導電層14a及14c可平衡應力且提供增強的導電。在一些實施中，出於多種設計目的(諸如，達成可移動反射層14內之特定應力分佈)，反射性子層14a及導電層14c可由不同材料形成。

如在圖3D中所說明，一些實施亦可包括黑色遮罩結構23或深色薄膜層。黑色遮罩結構23可形成於光學非作用區中(諸如，在顯示元件之間或在支撐柱18下)以吸收環境或雜散光。黑色遮罩結構23亦可藉由抑制光自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來改良顯示器件之光學性質，藉此增加對比率。另外，黑色遮罩結構23之至少一些部分可為導電性的，且經組態以充當電匯流排傳送層。在一些實施中，列電極可連接至黑色遮罩結構23以減小經連接之列電極的電阻。可使用包括沈積及圖案化技術之多種方法形成黑色遮罩結構23。黑色遮罩結構23可包括一或多個層。在一些實施中，黑色遮罩結構23可為標準具或干涉堆疊結構。舉例而言，在一些實施中，干涉堆疊黑色遮罩結構23包括充當光學吸收體之鉬-鉻(MoCr)層、SiO₂層及充當反射體及匯流排傳送層之鋁合金，其中厚度之範圍分別為約30至80Å、500至1000Å及500至6000Å。可使用包括光微影及乾式蝕刻之多種技術來圖案化一或多個層，包括(例如)用於MoCr及SiO₂層之四氟甲烷(或四氟化碳，CF₄)及/或氧(O₂)，及用於鋁合金層之氯(Cl₂)及/或三氯化硼(BCl₃)。在此等干涉堆疊黑色遮罩結構23中，可使 用導電吸收體在每一列或行之光學堆疊16中的下部固定電極之間傳輸或用匯流排傳送信號。在一些實施中，分隔層35可用以大體將光學堆疊16(諸如，吸收體層16a)中之電極(或導體)與黑色遮罩結構23中之導電層電隔離。

圖3E為IMOD顯示元件之另一截面說明，其中可移動反射層14為自撐式的。雖然圖3D說明結構上及/或材料上與可移動反射層14不同之支撐柱18，但圖3E之實施包括與可移動反射層14整合之支撐柱。在此實施中，可移動反射層14在多個位置接觸下伏光學堆疊16，且可移動反射層14之曲率提供足夠支撐，使得當IMOD顯示元件上之電壓不足以引起致動時，可移動反射層14返回至圖3E之未致動位置。以此方式，可移動反射層14之彎曲或下彎以接觸基板或光學堆疊16的部分可被當作「經整合」支撐柱。為了清晰起見，此處展示可含有複數個若干不同層的光學堆疊16之一實施，其包括光學吸收體16a及介電質16b。在一些實施中，光學吸收體16a可充當固定電極且充當部分反射層兩者。在一些實施中，光學吸收體16a可比可移動反射層14薄一個數量級。在一些實施中，光學吸收體16a比反射性子層14a薄。

在諸如圖3A至圖3E中展示之實施的實施中，IMOD顯示元件形成直視器件之一部分，在直視器件中，可自透明基板20之前側檢視影像，在此實例中，前側為與其上形成IMOD顯示元件之側相反的側。在此等實施中，可組態器件之背面部分(亦即，顯示器件之在可移動反射層14後面的任何部分，包括(例如)圖3C中所說明之可變形層34)且對其操作而不會影響或負面地影響顯示器件之影像品質，此係因為反射層14在光學上屏蔽器件之彼等部分。舉例而言，在一些實施中，匯流排結構(未說明)可包括於可移動反射層14後，可移動反射層14提供將調變器之光學性質與調變器之機電性質(諸如，電壓定址及自此定址產生之移動)分開的能力。

圖4為說明IMOD顯示器或顯示元件之製造程序80的流程圖。圖5A至圖5E為用於製造IMOD顯示器或顯示元件之製造程序80中的各種階段之截面說明。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4中未展示之其他區塊。程序80開始於區塊82處，其中在基板20上方形成光學堆疊16。圖5A說明形成於基板20上方之此光學堆疊16。基板20可為諸如玻璃或塑膠(諸如，上文關於圖1所論述之材料)之透明基板。基板20可為彈性或相對剛性且不彎曲的，且可已經受先前製備程序(諸如，清潔)，以促進光學堆疊16之有效形成。如上文所論述，光學堆疊16可為導電、部分透明、部分反射且部分吸收性的，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上來進行製造。

在圖5A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中之一者可組態有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(鉻鉬合金或MoCr)或具有合適之複合折射率的其他材料。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程序或此項技術中已知之另一合適程序來執行。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，光學堆疊之子層中之至少一者(諸如光學吸收層)可相當薄(例如，相對於在本發明中描繪之其他層)，即使子層16a及16b在圖5A至圖5E中經展示為稍厚。

程序80在區塊84處繼續，其中在光學堆疊16上方形成犧牲層25。因為犧牲層25稍後經移除(參見區塊90)以形成空腔19，所以犧牲層25未展示於所得IMOD顯示元件中。圖5B說明包括形成於光學堆疊16上方之犧牲層25的經部分製造器件。在光學堆疊16上方形成犧牲層25可包括按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5E)之厚度沈積二氟化氙(XcF₂)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在區塊86處繼續，其中形成諸如支撐柱18之支撐結構。支撐柱18之形成可包括圖案化犧牲層25以形成支撐結構孔隙，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)沈積至孔隙內以形成支撐柱18。在一些實施中，形成於犧牲層中之支撐結構孔隙可延伸穿過犧牲層25及光學堆疊16兩者至下伏基板20，使得支撐柱18之下部末端接觸基板20。或者，如圖5C中所描繪，形成於犧牲層25中之孔隙可延伸穿過犧牲層25，但不穿過光學堆疊16。舉例而言，圖5E說明支撐柱18之下部末端接觸光學堆疊16之上表面。可藉由將支撐結構材料層沈積於犧牲層25上方並圖案化支撐結構材料之遠離犧牲層25中之孔隙而定位的部分來形成支撐柱18或其他支撐結構。支撐結構可位於孔隙內(如圖5C中所說明)，但亦可至少部分在犧牲層25之一部分上方延伸。如上文所提及，可藉由遮蔽及蝕刻程序來執行犧牲層25及/或支撐柱18之圖案化，但亦可藉由替代性圖案化方法來執行。

程序80在區塊88處繼續，其中形成可移動反射層或膜(諸如，圖5D中所說明之可移動反射層14)。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)顯示器之行的個別且平行條帶。可移動反射層14可導電，且稱為導電層。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5D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)可包括針對其光學性質而選擇之高度反射性子層，且另一子層14b可包括針對其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之經部分製造IMOD顯示元件在本文中亦可被稱為「未釋放」IMOD。

程序80在區塊90處繼續，其中形成空腔19。空腔19可藉由將犧牲材料25(在區塊84處所沈積)曝露於蝕刻劑來形成。舉例而言，可藉由乾式化學蝕刻藉由將犧牲層25曝露於氣態或蒸氣蝕刻劑(諸如，得自固體XeF₂之蒸氣)經歷可有效移除所要量之材料的時間段來移除諸如Mo或非晶Si之可蝕刻犧牲材料。通常相對於環繞空腔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。在移除了犧牲材料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作「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(替代性地稱作底板、背玻璃或凹陷玻璃)，該背板可經組態以保護EMS組件免受損害(諸如，免受機械干涉或潛在損害性物質)。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結構支撐：驅動器電路、處理器、記憶體、互連陣列、蒸氣障壁、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6A及圖6B為包括EMS元件之陣列36及背板92的EMS封裝91之一部分的示意性分解部分透視圖。圖6A展示了背板92之兩個拐角被切除以更好地說明背板92之某些部分，而圖6B展示了未切除拐角的情況。EMS陣列36可包括基板20、支撐柱18及可移動層14。在一些實施中，EMS陣列36可包括具有透明基板上之一或多個光學堆疊部分16的IMOD顯示元件之陣列，且可移動層14可實施為可移動反射層。

背板92可基本上為平面，或可具有至少一個波狀表面(例如，背板92可形成有凹陷及/或突起)。背板92可由無論透明或不透明、導電或絕緣之任何合適材料製成。用於背板92之合適材料包括(但不限於)玻璃、塑膠、陶瓷、聚合物、層疊物、金屬、金屬箔片、科伐合金(Kovar)及經鍍敷科伐合金。

如圖6A及圖6B中所展示，背板92可包括可部分或完全嵌入於背板92中之一或多個背板組件94a及94b。如圖6A中可見，背板組件94a嵌入於背板92中。如圖6A及圖6B中可看出，背板組件94b安置於在背板92之表面中所形成的凹陷93內。在一些實施中，背板組件94a及/或94b可自背板92之表面突出。儘管背板組件94b安置於背板92之面向基板20之側上，但在其他實施中，背板組件可安置於背板92之相反側上。

背板組件94a及/或94b可包括一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/或諸如封裝、標準或離散IC之積體電路(IC)。可用於各種實施之背板組件的其他實例包括天線、電池及諸如電感測器、觸摸感測器、光學感測器或化學感測器之感測器或薄膜沈積式器件。

在一些實施中，背板組件94a及/或94b可與EMS陣列36之部分電通信。諸如跡線、凸塊、柱或介層孔之導電結構可形成於背板92或基板20中之一或兩者上，且可彼此接觸或接觸其他導電組件以在EMS陣 列36與背板組件94a及/或94b之間形成電連接。舉例而言，圖6B包括背板92上之一或多個導電介層孔96，其可與自EMS陣列36內之可移動層14向上延伸的電接觸件98對準。在一些實施中，背板92亦可包括將背板組件94a及/或94b與EMS陣列36之其他組件電絕緣的一或多個絕緣層。在背板92由蒸氣可滲透材料形成之一些實施中，背板92之內部表面可塗佈有蒸氣障壁(圖中未示)。

背板組件94a及94b可包括用於吸收可進入EMS封裝91之任何濕氣的一或多種除濕劑。在一些實施中，可獨立於任何其他背板組件地提供除濕劑(或其他濕氣吸收材料(諸如，集氣劑))，例如作為藉由黏著劑而安裝至背板92(或形成於其中之凹陷中)的薄片。或者，可將除濕劑整合至背板92中。在一些其他實施中，可(例如)藉由噴塗、網板印刷或任何其他合適方法將除濕劑直接或間接應用於其他背板組件上。

在一些實施中，EMS陣列36及/或背板92可包括用以維持背板組件與顯示元件之間的距離，且藉此防止彼等組件之間的機械干涉之機械支座97。在圖6A及圖6B中所說明之實施中，機械支座97形成為自背板92突出的與EMS陣列36之支撐柱18對準的柱。替代性地或另外，可沿著EMS封裝91之邊緣提供諸如軌道或柱之機械支座。

儘管圖6A及圖6B中未說明，但可提供部分或完全圍繞EMS陣列36之密封件。連同背板92及基板20，密封件可形成包圍EMS陣列36之保護性空腔。密封件可為半氣密密封件，諸如習知之基於環氧樹脂黏著劑。在一些其他實施中，密封件可為氣密密封件，諸如薄膜金屬焊接或玻璃粉。在一些其他實施中，密封件可包括聚異丁烯(PIB)、聚胺基甲酸酯、液態旋塗式玻璃、焊料、聚合物、塑膠或其他材料。在一些實施中，增強型密封劑可用於形成機械支座。

在替代性實施中，密封環可包括背板92或基板20中之一或兩者的延伸部。舉例而言，密封環可包括背板92之機械延伸部(圖中未 示)。在一些實施中，密封環可包括單獨構件，諸如O形環或其他環形構件。

在一些實施中，單獨地形成EMS陣列36及背板92，之後將其附接或耦接在一起。舉例而言，可如上文所論述地將基板20之邊緣附接及密封至背板92之邊緣。替代地，可形成EMS陣列36及背板92且將其接合在一起作為EMS封裝91。在一些其他實施中，可以任何其他合適方式製造EMS封裝91，諸如藉由在EMS陣列36上方藉由沈積而形成背板92之組件。

圖7A至圖7E展示多態IMOD(MS-IMOD)可如何經定位以產生不同色彩之實例。將本文中所描述的類比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，像素之反射色彩可藉由改變吸收體堆疊與反射體堆疊(亦稱作鏡面堆疊)之間的間隙高度而不同。在圖7A至圖7E中，MS-IMOD 700包括一鏡面堆疊705及一吸收體堆疊710。在此實施中，吸收體堆疊710係部分反射且部分吸收的。此處，鏡面堆疊705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。

在一些實施中，吸收體堆疊710之吸收體層可由部分吸收且部分反射之層形成。吸收體層可為吸收體堆疊之部分，該吸收體堆疊包括諸如一或多個介電層、電極層等之其他層。根據一些此等實施，吸收體堆疊710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/或鉻鉬合金(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。

鏡面堆疊705之鏡射表面可(例如)由諸如鋁(Al)、銀(Ag)等之反射性金屬形成。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)、SiO₃、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7A至圖7E中，在相對於吸收體堆疊710之五個位置展示鏡面堆疊705。然而，MS-IMOD 700可為可在相對於鏡面堆疊705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730、10個或10個以上間隙高度730、16個或16個以上間隙高度730、20個或20個以上間隙高度730、32個或32個以上間隙高度730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730來定位。在一些A-IMOD實施中，鏡面堆疊705與吸收體堆疊710之間的間隙高度730可以實質上連續之方式變化。在一些此MS-IMOD 700中，可以高精確度(例如，以10奈米或更少之誤差)控制間隙高度730。

儘管吸收體堆疊710在此實例中包括單一吸收體層，但吸收體堆疊710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710可並非部分反射性的。

具有波長λ之入射波將與其自身的來自鏡面堆疊705之反射干涉而產生具有局部峰值及零點之駐波。第一零點為自鏡之λ/2處，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7A，當間隙高度730實質上等於紅色波長(在本文中亦稱為紅色)之光725的一半波長時，吸收體堆疊710定位於紅色駐波干涉圖案之零點處。因為在吸收體處幾乎無重合的紅光能量，所以對紅色波長之光725的吸收接近零。因此，有效地反射具有實質上對應 於紅色波長之光725的波長的光。其他色彩之光(包括藍色波長之光715及綠色波長之光720)在吸收體堆疊710處具有相對高強度值。實情為，此光由吸收體堆疊710實質上吸收。

圖7B描繪在鏡面堆疊705移動得較接近吸收體堆疊710(或吸收體堆疊710移動得較接近鏡面堆疊705)之組態中的MS-IMOD 700。在此實例中，間隙高度730實質上等於綠色波長之光720的一半波長。吸收體堆疊710位於綠色駐波干涉圖案之零點處。因為在吸收體處幾乎無綠光，所以對綠光波長之光720的吸收接近零。在此組態下，在自吸收體堆疊710反射之綠光與自鏡面堆疊705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綠色波長之光720的波長的光。其他色彩之光(包括紅色波長之光725及藍色波長之光715)由吸收體堆疊710實質上吸收。

在圖7C中，將鏡面堆疊705移動得較接近吸收體堆疊710(或將吸收體堆疊710移動得較接近鏡面堆疊705)，使得間隙高度730實質上等於藍色波長之光715的一半波長。有效地反射具有實質上對應於藍色波長之光715的波長的光。其他色彩之光(包括紅色波長之光725及綠色波長之光720)由吸收體堆疊710實質上吸收。

然而，在圖7D中，MS-IMOD 700呈間隙高度730實質上等於可見範圍中之平均色彩的波長之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；歸因於高場強度的強吸收連同吸收體堆疊710與鏡面堆疊705之間的相消干涉導致自MS-IMOD 700反射相對較少可見光。此組態在本文中可被稱為「黑色狀態」。在一些此等實施中，可使間隙高度730大於或小於圖7D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7D中之MS-IMOD 700的組態僅提供了MS-IMOD 700之黑色狀態組態的一個實例。

圖7E描繪呈吸收體堆疊710緊密接近鏡面堆疊705之組態的MS- IMOD 700。在此實例中，因為吸收體堆疊710實質上鄰近於鏡面堆疊705，所以間隙高度730可忽略。具有廣泛範圍之波長的光係自鏡面堆疊705有效地反射，而不由吸收體堆疊710顯著吸收。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710與鏡面堆疊705可分離以減少靜態阻力，該靜態阻力係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距鏡面堆疊705之鏡射表面的第一駐波零點處的組態。

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，在此等例子中，白色狀態色彩帶有綠色調。

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。該衰減器可能夠在該MS-IMOD處於白色狀態下時減少所反射之綠光之量。

鏡面堆疊或吸收體堆疊中之光學層可充當衰減器。光學層可包括複數個微米大小或奈米大小顆粒。術語「微米大小顆粒」係指具有在1與1000微米之間的最大尺寸的顆粒。舉例而言，微米大小顆粒之長度、寬度、高度或直徑中的最大者小於1000微米。術語「奈米大小顆粒」係指具有在1奈米與1微米之間的最大尺寸之顆粒。顆粒可經組態以吸收在一或多個波長處之可見光。因此，光學層在IMOD或其他EMS顯示器件中可用以吸收或至少衰減對應於一或多個波長範圍的光之能量。

圖8A及圖8B展示具有吸收體顆粒的光學層之實例。圖8A展示具 有吸收體顆粒的光學層之截面示意側視圖之實例。光學層845可包括主體材料847中之複數個顆粒846。主體材料847可包括電絕緣材料，諸如介電材料或聚合物。在一些實施中，可藉由以油墨或其他吸收劑摻雜主體材料847而增強光學層845之吸收性質。顆粒846可分散於主體材料847中，且顆粒可具有在約5奈米與約500奈米之間的平均直徑。顆粒846可被稱作「奈米粒子」。

圖8B展示圖8A中之吸收體顆粒的放大視圖之實例。在一些實施中，顆粒846中之每一者可包括一藉由介電塗層846b封入或以其他方式環繞的核心846a。在複數個顆粒846中，介電塗層846b可具有在約1奈米與約10奈米之間的平均厚度。介電塗層846b可由任何合適介電材料(諸如SiO₂)製成。在一些實施中，介電塗層846b可為與主體材料847相同之材料。顆粒846之核心846a可由合適之光學吸收材料(諸如氧化物、氟化物及金屬)製成。舉例而言，核心846a可包括金、銀及鎳中之至少一者。

吸收體顆粒846之材料的選擇可部分判定光學層845中之一或多個吸收波長。舉例而言，可存在針對窄帶吸收體材料的一系列選項。在一些實施中，光學層845可經組態以使一對應於綠色之波長範圍衰減。此可減少可在IMOD之白色色彩狀態下產生的綠色色調。此可藉由選擇一諸如C₂₁H₂₁N₂S₂之可吸收在550奈米的波長下之光的材料而進行。C₂₁H₂₁N₂S₂可自加拿大魁北克(Quebec,Canada)美洲染料源公司(American Dye Source,Inc.)處購得。在一些實施中，光學層845可經組態以輻射對應於一或多個波長範圍的光能量。舉例而言，光學層845可經組態以輻射一對應於紅色之波長範圍。此可另外校正並以另外方式改良IMOD中之色彩。又，光學層845中之吸收體顆粒846可經組態以成形並放大光學層845之吸收強度。在一些實施中，吸收體顆粒846可包括無機量子點。

除吸收體顆粒846之材料之選擇外或替代吸收體顆粒846之材料之選擇，顆粒846之大小及顆粒846之密度可調節光學層845之光學特性。舉例而言，顆粒846之大小可經組態以調節吸收之共振頻率，且顆粒846之密度可經組態以調節吸收量。藉由調整顆粒846之大小，可在某些波長處引入一或多個吸收峰值，藉此使某些色彩衰減。藉由調整顆粒846之密度，可調整吸收峰值之大小以強化或減少吸收。顆粒846之密度可取決於若干因素，諸如顆粒846在主體材料847中之溶解度、顆粒846之材料之選擇、主體材料847之材料之選擇及光學層845之厚度。

在一些實施中，顆粒846可不僅控制吸收峰值之共振頻率，而且控制光學色散性質及整體折射率。在一些實施中，顆粒846之材料之選擇可在不同主體材料847中有不同的表現。此外，顆粒846之大小及密度可實現一定量的光學色散並提供某一折射率。舉例而言，顆粒846之較高密度可在光學層845中提供較高整體折射率。

圖9展示具有在基板上的光學層及功能層之EMS裝置的截面示意性說明之實例。EMS裝置900可包括形成於基板910上方之功能層965。基板910可由任何合適的基板材料(包括實質上透明材料，諸如玻璃或塑膠)形成。如本文中所使用之透明可經定義為約70%或更大(諸如約80%或更大，或約90%或更大)的可見光之透射率。對於EMS顯示器件的透明度之經驗定義可為在所顯示影像仍可由檢視者有效檢視時經由裝置透射的光之分率。在一些實施中，諸如高度發射性的OLED顯示器或用於LCD顯示器之高強度背光，諸如基板910之結構/層的透明度可低於約70%且仍被視為透明的或實質上透明的。在一些實施中，基板910可具有在約10微米與約1100微米之間的厚度。

功能層965可為吸收體堆疊或吸收體960之一部分。在一些實施中，功能層965可在吸收體960中提供一或多個功能。第一，功能層 965可經組態以吸收光，使得功能層965與可移動電極940中之反射層之間的距離D_gap導致光學干涉。舉例而言，此距離D_gap在一些實施中可為間隙950之大小。第二，功能層965可經組態以充當電端子，使得功能層965與可移動電極940中之導電層之間的靜電引力可電驅動EMS裝置900。

雖然吸收體960中之功能層965可充當一用於光學干涉之光學吸收層以及電作用端子兩者，但EMS裝置900之一些實施可在功能層965中將光學性質與電學性質去耦。在一些實施中，功能層965可經組態用於干涉光學吸收而不經組態為電作用端子。可關於圖10至圖12描述此等實施之實例。在一些實施中，功能層965可經組態為電作用端子而不經組態用於干涉光學吸收。舉例而言，功能層965可為導電但實質上透明的。

在其中功能層965經組態為電作用端子但不經組態用於干涉光學吸收的實施中，光學層945可經組態用於干涉光學吸收。因此，功能層965可充當EMS裝置900中之作用電極。一電壓可施加於可移動電極940與功能層965之間以引起可移動電極940朝向功能層965的致動。光學層945可位於功能層965上方。雖然圖9中之實例說明光學層945直接安置於功能層965上，但應理解光學層945可位於可移動電極940與功能層965之間的任何地方。在一些實施中，光學層945可藉由介電層與功能層965分離。可參看圖10描述此實施之實例。在一些實施中，光學層945可連接至可移動電極940並直接安置在可移動電極940下方。

光學層945可經組態用於干涉光學吸收但不經組態為電作用端子。此光學層945之實例可為圖8A及圖8B中描述的光學層845，其中光學層845具有在電絕緣主體材料847中之吸收體顆粒846。顆粒846可由一具有充分大小及密度以干涉地吸收光同時含於電絕緣材料中的材料製成。功能層965可經組態為一電作用端子，但不經組態用於實現 與EMS裝置900中的可移動電極940中之反射層的光學干涉。

在功能層965經組態為干涉光學吸收體及電作用端子兩者的實施中，光學層945可為衰減器之一部分或充當衰減器。功能層965可包括光學吸收性質及導電性質。功能層965可對可見光有至少部分反射性及部分吸收性。在一些實施中，功能層965可包括釩(V)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鉻鉬合金(MoCr)及任何其他此材料。在一些實施中，功能層965可具有一在約20Å與約100Å之間的厚度。雖然圖9中之實例說明直接安置於功能層965上之光學層945，但應理解光學層945可位於可移動電極940與功能層965之間的任何地方。光學層945可充當或為衰減器之一部分以使對應於一或多個波長範圍的光之能量衰減。因此，與可移動電極940中之反射層耦接的功能層965可干涉地反射/吸收光，而光學層945可能夠調節所反射/吸收的光之光學特性。特定地，間隙高度D_gap可界定自EMS裝置900反射的(多個)色彩，且光學層945可能夠減少一或多個色彩之反射光的量。在一些實施中，光學層945及功能層965中之一或兩者可包括(多個)阻抗匹配層以進一步增強或減少一或多個色彩之反射。舉例而言，阻抗匹配層可包括一與低折射率層耦接的高折射率層。阻抗匹配層可能夠在全部可見波長上提供實質上匹配阻抗以獲得改良之顏色飽和度。

儘管EMS裝置中之吸收體可充當光學吸收體及電作用端子兩者，但EMS裝置之一些實施可去耦此等功能。舉例而言，光學吸收體可單獨地形成並與EMS裝置中之固定電極隔開。圖11至圖13說明其中吸收體與固定電極分隔的EMS裝置之實例。實例意謂說明EMS裝置之部分，且吾人不難理解可存在額外結構，諸如殼層、基板、機械層、柱、黑色遮罩層、匯流排傳送層等。

許多MEMS及EMS裝置施加電壓以在兩個電極之間產生靜電引力。兩個電極之間的靜電引力可誘發非線性靜電力。靜電力可隨兩個 電極之間的距離減少而二次地增加。以下等式可用以量測兩個電極之間的靜電力F：F=(V²ε₀A_E)/(2D²)

其中A_E為兩個電極之間的共同表面積，V為兩個電極之間的電壓電位，ε₀為自由空間之電容率，且D為兩個電極之間的分離距離。D=(z₀-d)，且z₀為初始分離距離且d為偏轉距離。

因為靜電力與兩個電極之間的分離距離成反比，且隨分離距離減少而二次地增加，所以該等電極中之一者的位置可隨著該電極行進跨越分離距離而變得不穩定。舉例而言，在電極之間的分離距離減少約三分之一之後，該等電極之相對位置可變得不穩定，且電極可快速地行進經過剩餘分離距離。此現象稱為「跳躍失穩」且可限制MEMS或EMS裝置中之有用運動範圍。

此外，隨著可移動電極傾斜即使最微小程度，電荷亦可積聚在傾斜區域中(其充當確實加強機制)，此導致傾斜不穩定性。傾斜不穩定性可由MEMS或EMS裝置中之任何不對稱性產生，不對稱性包括不匹配之繫栓、電極之形狀或不均勻初始分離距離。超出某一臨界行進範圍或傾斜角(其取決於靜電與機械恢復力矩之比率)，傾斜變得不穩定且器件之一側或拐角將折下。

圖10展示兩端子EMS裝置的截面示意性說明之實例。兩端子EMS裝置1000可包括一藉由介電層1025與吸收體1060分離的固定電極1020。EMS裝置1000可進一步包括一在吸收體1060上方之可移動電極1040，其中可移動電極1040及吸收體1060可在可移動電極1040處在打開位置(例如，未經致動)中時藉由一間隙1050分離。間隙1050之大小可對應於由EMS裝置1000產生的色彩之不同反射可見波長。在一些實施中，固定電極1020可形成於一基板(圖中未示)上方並連接至一接地端子。在一些實施中，固定電極1020可由一導電且實質上透明的材料 製成。固定電極1020及一上面形成固定電極1020之基板兩者可實質上透明的。

兩端子EMS裝置1000可在固定電極1020及可移動電極1040處具有電作用端子。吸收體1060可為電絕緣的或以其他方式非電作用的。可為電絕緣的或以其他方式非電作用的吸收體結構之實例可為上文參看圖8A及圖8B所描述的光學層845。可為電絕緣的或以其他方式非電作用的吸收體結構之另一實例可為下文參看圖13A及圖13B所描述的吸收體1360。

介電層1025可安置於固定電極1020上方。介電層1025提供在固定電極1020與可移動電極1040之間的分離距離之增加量。通常，當電壓施加在兩個電極之間時，兩個電極之間的分離距離約等於間隙1050之大小。然而，藉由提供一介電層1025以將固定電極1020與吸收體1060隔開，可移動電極1040與固定電極1020之間的分離距離D_electrical可大於在可移動電極1040與吸收體1060之間的間隙距離D_gap。

當可移動電極1040跨越間隙1050行進超出在兩個電極之間的臨限距離時，可移動電極1040之位置可變得不穩定並在間隙1050的剩餘距離內跳躍失穩。在一些實施中，在到達不穩定位置之前的臨限距離可為分離距離D_electrical之百分比。因此，可在EMS裝置1000中設計間隙距離D_gap以便不能夠超過臨限距離。舉例而言，間隙距離D_gap可在分離距離D_electrical之約15%與約45%之間，或在分離距離D_electrical之約25%與約35%之間，或為分離距離D_electrical之約33%。因此，可移動電極1040可在穩定操作區域內行進跨越間隙距離D_gap。穩定操作區域內的間隙距離D_gap可在約100奈米與約250奈米之間。

介電層1025可由電絕緣材料製成並具有一在可移動電極1040與固定電極1020之間提供足夠大分離距離D_electrical的厚度。在一些實施中，介電層1025之厚度可在約100奈米與約500奈米之間，諸如在約 300奈米與約400奈米之間。吸收體1060之厚度可增加分離距離D_electrical。藉助於實例，IMOD可在約180奈米之距離的穩定操作區域內連續地調節，並在初始穩定操作區域之後具有約360奈米之距離的不穩定區域。因此，兩個電極之間的分離距離D_electrical可為約540奈米，間隙距離D_gap可為約180奈米，且介電層1025與吸收體1060之組合厚度可為約360奈米。

圖11展示三端子EMS裝置的截面示意性說明之實例。三端子EMS裝置1100可包括多個電極及多個間隙。如圖11中之實例中所說明，可移動電極1140可在兩個不同方向上朝向兩個不同電極(亦即，上部電極1180及下部電極1120)致動。下部電極1120可形成於一基板(圖中未示)上，其中下部電極1120及基板中的每一者可實質上為透明的。三端子EMS裝置1100可包括一下部間隙1150a及一上部間隙1150b，可移動電極1140可穿過該下部間隙及該上部間隙而致動。上部電極1180可另外藉由上部介電層1175與可移動電極1140隔開，且下部電極1120可另外藉由下部介電層1125及吸收體1160與可移動電極1140隔開。吸收體1160可為電絕緣或以其他方式非電作用。電壓V_bias可在三端子EMS裝置1100上在上部電極1180與下部電極1120之間施加。因此，與分離距離D_electrical在可移動電極1140與下部電極1120之間的情況相比，分離距離D_electrical可較大。在整個間隙1150a及1150b中的間隙距離D_gap可經設計成在分離距離D_electrical之穩定操作區域內。在一些實施中，與EMS裝置為兩端器件之情況相比，三端子EMS裝置1100可提供一增加之穩定操作區域。

圖12展示具有一光學層及一藉由介電層與電極隔開之吸收層的EMS裝置的截面示意性說明之實例。類似圖9中之EMS裝置900，EMS裝置1200可包括一吸收體堆疊或吸收體1260，其中吸收體1260包括一在吸收層1265上方之光學層1245。EMS裝置1200可進一步包括一在吸 收體1260上方並在EMS裝置1200在打開位置中時藉由間隙1250與吸收體1260隔開的可移動電極1240。吸收體1260可將其吸收性質與其導電性質去耦，使得吸收層1265可經組態用於干涉光學吸收而非經組態為電作用端子。實際上，固定電極1220可充當電作用端子並可藉由介電層1225與吸收層1265隔開。一在兩個電極之間的分離距離D_electrical可在可移動電極1240與固定電極1220之間，而非該分離距離D_electrical為一在可移動電極1240與吸收體1260之間的距離D_gap。因此，分離距離D_electrical可至少增加介電層1225之厚度。雖然圖12中之實例說明直接安置於吸收層1265上之光學層1245，但應理解光學層1245可位於可移動電極1240與吸收層1265之間的任何地方。在一些實施中，例如，光學層1245可連接至可移動電極1240並直接安置於可移動電極1240下方。光學層1245可經組態以使對應於一或多個波長範圍的光之能量衰減。

在上述EMS裝置之所揭示實施中，吸收體或吸收層可經組態用於對EMS裝置之反射層進行光學干涉，但不經組態為電作用端子。吸收體或吸收層可為電絕緣或至少具有一減少之側向電荷遷移率。圖13A展示圖案化多層吸收體之截面示意性側視圖的實例，且圖13B展示圖13A中的圖案化多層吸收體之示意性俯視圖之實例。圖案化多層吸收體1360可在其吸收性質方面表現類似連續金屬但在其電導性性質方面表現不類似連續金屬。

在圖13A及圖13B中，圖案化多層吸收體1360可包括一在基板1310上方之第一吸收體層1360a。第一吸收體層1360a可不連續並在整個吸收體平面中產生兩個或兩個以上側向地分開的區。不連續處可包括間隙、渠溝、溝槽、孔或將第一吸收體層1360a分成兩個或兩個以上不連接區的分離之其他形式。在一些實施中，第一吸收體層1360a可包括對稱地安置在吸收體平面之中心周圍的至少兩個側向地分開之 區。舉例而言，第一吸收體層1360a可包括四個側向地分開之區，其中該等區藉由一在垂直及水平方向上穿過吸收體平面之中心正交地延伸的空間而分離。在一些實施中，第一吸收體層1360a可由金屬製成並可具有一在約4奈米與約20奈米之間的厚度。

圖案化多層吸收體1360可進一步包括一覆蓋第一吸收體層1360a且實質上填充第一吸收體層1360a之該等區之間的空間的介電膜1360b。實質上填充該間隔可指填充空間之超過70%、超過80%或超過90%。一般熟習此項技術者將容易地理解當介電膜1360b實質上填充空間時仍可存在孔、間隙、開口或空隙。介電層1360b可由可限制在整個第一吸收體層1360a之吸收體平面中的電荷流動的任何合適之電絕緣材料製成。在一些實施中，介電層1360b可經沈積以形成一在第一吸收體層1360a上方之均勻層並留下一在第一吸收體層1360a之該等區之間的空間上方之凹槽。在一些實施中，介電膜1360b可具有一在約1奈米與約10奈米之間的厚度。

圖案化多層吸收體1360可進一步包括一在介電膜1360b上方並在第一吸收體層1360a之該等區之間的空間上方的第二吸收體層1360c。第二吸收體層1360c可填充藉由介電膜1360b留下之凹槽。在一些實施中，第二吸收體層1360c可延伸至空間中並填充第一吸收體層1360a之該等區之間的空間之剩餘部分。在一些實施中，第二吸收體層1360c可由金屬製成並可具有一在約4奈米與約20奈米之間的厚度。第二吸收體層1360c可經沈積並圖案化以便留下一在介電膜1360b上方並在第一吸收體層1360a之該等區之間的空間上方之懸垂部分。因此，第二吸收體層1360c可產生一電「浮動」吸收體，其中第二吸收體層1360c懸置在介電膜1360b及圖案化多層吸收體1360之剩餘部分上方。因此，圖案化多層吸收體1360可消除或以另外方式減少跳躍失穩之效應及傾斜不穩定性。

圖14展示說明製造EMS裝置之實例方法的流程圖。一般熟習此項技術者將容易地理解亦可存在圖14中未示之附加階段。舉例而言，吾人不難理解可存在沈積下伏或覆蓋層(諸如犧牲層、基板、柱、機械層、平坦化層、黑色遮罩層、匯流排傳送層等)之額外程序。一些實施可按不同次序執行步驟及/或以與圖14中所展示之步驟相比不同、較少或附加的步驟執行。

在程序1400之區塊1410處，提供一基板。該基板可由如上文所揭示的任何合適之基板材料形成。在一些實施中，基板可由實質上透明材料(諸如玻璃或塑膠)形成。

在程序1400之區塊1420處，固定電極形成於基板上方。在一些實施中，固定電極可為實質上透明的。

在程序1400之區塊1430處，介電層形成於固定電極上方。介電層可相對較厚並將吸收體與固定電極分開。

在程序1400之區塊1440處，吸收體形成於介電層上方，其中吸收體包括電絕緣材料。在一些實施中，電絕緣材料可為包括複數個顆粒之光學層之一部分，其中顆粒具有在約5奈米與約500奈米之間的平均直徑。顆粒可至少部分地吸收光並可由氧化物、氟化物或金屬製成。顆粒可塗佈有一介電塗層，該介電塗層具有一在約1奈米與約10奈米之間的平均厚度。光學層可經組態以使對應於一或多個波長範圍的光之能量衰減。可參看圖8A及圖8B中之光學層845描述此光學層之實例。在一些實施中，電絕緣材料可為圖案化多層吸收體之一部分，其可參看圖13A及圖13B中之吸收體1360而描述。

吸收體可經組態以將其吸收性質與其導電性質去耦，使得吸收體無需充當固定電極及光學吸收層兩者。確切而言，吸收體可藉由介電層與固定電極分離。

在一些實施中，在基板上方形成吸收體可包括在介電層上方形 成吸收層及在吸收層上方形成光學層。吸收層可經組態以提供對於EMS裝置之可移動電極中之反射層的光學干涉。光學層可與吸收層耦接以藉由增強或消除一或多個色彩之反射率而調節經反射/吸收光之光學特性。舉例而言，光學層可經組態以使對應於一或多個波長範圍的光之能量衰減。

在程序1400之區塊1450處，在吸收體上方形成可移動電極，其中可移動電極經組態以移動至在吸收體與可移動電極之間的複數個位置以界定複數個間隙高度。間隙高度中的每一者可對應於EMS裝置之不同反射可見波長。可移動電極可形成於一在可移動電極與吸收體之間的間隙上方，其中間隙可藉由犧牲材料之釋放而界定。其中吸收體係藉由介電層與固定電極分離，間隙高度中的每一者可在EMS裝置之穩定操作區域內。

通常，MEMS及EMS器件已使用無機材料建構。然而，許多無機材料可不具有與必須彎曲並恢復至其原始形狀之器件(諸如彈性顯示器件)相容的性質。舉例而言，無機介電材料可太堅硬而金屬可太堅硬或延性。此外，MEMS及EMS器件中的無機材料之沈積及/或圖案化可涉及習知半導體製造技術。此可升高製造成本。

MEMS及EMS器件中的有機材料之併入可引入機械彈性至器件。有機材料亦可提供易於處理、相對輕的重量、具有高結構彈性、具有高尺寸穩定性、具有相對低成本及更多的優勢。

然而，許多MEMS及EMS器件可不由有機材料建構，因為可能不需要具有由軟彈性體材料製成的移動部分。與無機材料相比，有機材料結構上可不係剛性及堅固的。有機材料亦可具有相對低熔點及不良電導性，此可另外限制有機材料在MEMS及EMS器件中之併入。當MEMS及EMS器件為顯示器件時，可限制具有適當光學性質(例如，實質上透明)之有機材料。藉由具有適當機械、電及光學性質之有機 材料構建此等MEMS及EMS器件可具有挑戰性。

因此，本文中所描述的標的物之實施係關於一耦合機電致動與可經有效成形的彈性體及結構塑膠之組合的EMS器件。在一些實施中，所得EMS器件可提供充分反射及透射特性用於反射式顯示器應用。

圖15展示EMS元件或EMS顯示元件的截面示意性說明之實例。EMS元件1500可包括一在基板1510上方之固定電極1520及一在固定電極1520上方之可移動電極1540。固定電極1520及可移動電極1540可在其間界定一間隙1550a。支撐鉸鏈或繫栓1530可安置於可移動電極1540與基板1510之間以支撐可移動電極1540。

在一些實施中，基板1510可由任何數目種不同基板材料(包括透明及不透明材料)製成。舉例而言，基板1510可由一實質上不透明之彈性體材料(諸如金屬或塑膠)製成。在其中反射光不通過基板1510以到達檢視者的實施中，基板1510可包括不透明及半透明材料，以及透明材料。在一些實施中，相對於透明材料，不透明或半透明材料可具有優良結構性質。可製造基板1510的材料之實例可包括金屬、陽極化金屬、Si、多晶矽(聚-Si)、絕緣層上矽(SOI)、塑膠、陶瓷、聚合物、玻璃、旋塗式玻璃、石英、合金及複合物。在一些實施中，基板1510可包括一具有充分彈性以用於卷對卷或網式處理之彈性塑膠或金屬箔片。諸如感測器、電晶體、電阻器及電容器之電子電路可形成於基板1510上。

在一些實施中，殼或保護層1570可形成於可移動電極1540上方。保護層1570可提供對於後續層的機械支撐及/或保護EMS元件1500免受環境因素及外力損害。保護層1570可相對較厚，諸如大於約1微米、大於約3微米或更大。在一些實施中，保護層1570可包括一孔(圖中未示)，其可為蝕刻劑通過提供一通路以用於蝕刻一或多個犧牲 層。此孔可藉由後續程序堵塞或以另外方式覆蓋。

在一些實施中，保護層1570可充當一為吸收體1560提供支撐之結構層。在一些其他實施中，吸收體1560可不含自上方支撐其、藉由柱支撐、或以其他方式在可移動電極1540上方懸置的任何機械支撐層。在一些此等實施中，吸收體1560可為可移動的。雖然圖15中之實例展示在可移動電極1540上方之吸收體1560，但吾人不難理解吸收體1560可位於基板1510上或位於基板1510與可移動電極1540之間。在一個實例中，吸收體1560可為固定電極1520之一部分。在另一實例中，吸收體1560可將其吸收性質與其導電性質去耦，使得吸收體1560可在固定電極1520上方。

間隙1550a可進一步包括一在可移動電極1540與保護層1570之間的空間1550b。可移動電極1540可經組態以在整個間隙1550a中朝向固定電極1520移動。在一些實施中，可移動電極1540亦可經組態以諸如在三端器件中在整個空間1550b中朝向保護層1570移動。可移動電極1540可藉由靜電吸引力朝向保護層1570或固定電極1520致動。

支撐鉸鏈1530可環繞可移動電極1540對稱地安置。支撐鉸鏈1530可能夠彎曲或以另外方式變形以允許可移動電極1540朝向固定電極1520或保護層1570致動。可移動電極1540可在致動期間實質上平行於固定電極1520或保護層1570。

可移動電極1540可為導電性或至少包括一導電層。在一些實施中，可移動電極1540可包括一或多個層，諸如反射層。反射層可由金屬(諸如鋁、銅、鋁銅合金)或能夠至少部分反射可見光的其他材料製造。在一些實施中，反射層可形成一用於藉由EMS元件1500中之吸收體1560干涉地調節光的鏡。

可移動電極與固定電極1520之間的間隙距離可影響EMS元件1500之反射性質。在一些實施中，可移動電極1540可在整個間隙1550a中 移動至三個或三個以上位置。視可移動電極1540之位置而定，不同波長光可經由基板1510或經由保護層1570反射回，此可顯出不同色彩。舉例而言，可移動電極1540可經組態以反射紅-綠-藍色彩頻譜內之色彩。當電壓施加於EMS元件1500中之電極之間時，可移動電極1540可朝向保護層1570或固定電極1520移動至不同位置。在一些實施中，EMS元件1500可為三端器件，意謂EMS元件1500可具備一在固定電極1520、可移動電極1540及保護層1570中之每一者中的電極。

在一些實施中，EMS元件1500之至少一些組件可由無機材料製成。在一些實施中，EMS元件1500之至少一個或全部組件可由有機材料製成。有機材料之使用可提供可彎曲或需要彎曲的結構(諸如彈性顯示器件)之彈性。

EMS裝置可包括複數個由有機材料製造的機械及光學結構。EMS裝置可為反射式顯示器件之一部分。可在圖16A至圖16C中說明此EMS裝置之實例。

圖16A展示EMS顯示元件之陣列的示意性俯視圖。顯示器件可具有經配置為陣列之複數個EMS顯示元件1600。EMS顯示元件1600之陣列可為像素陣列以形成顯示器。EMS顯示元件1600可包括IMOD。可包括陣列中之其他組件，諸如矩陣式主動切換器及驅動器，以及諸如儲存器/感測電容器及電阻器之被動器件。

接近EMS顯示元件1600中的每一者之拐角區可為支撐件1605。支撐件1605可經組態以支撐EMS顯示元件1600之邊緣部分，諸如EMS顯示元件1600之可移動電極部分。在一些實施中，支撐件1605可包括用以為投送至顯示器件之不同層中及自顯示器件之不同層中投送的信號提供多個層之間的電氣互連的介層孔。在一些實施中，最好讓支撐件1605佔據儘可能少空間以增加EMS顯示元件1600之顯示區域。在一些實施中，支撐件1605佔據小於約6μm×6μm、小於約3μm×3μm或少 於約0.5μm×0.5μm的區域。

圖16B展示沿圖16A中之線B-B的EMS顯示元件之陣列之截面示意性側視圖。圖16C展示沿圖16A中之線C-C的EMS顯示元件之陣列之截面示意性側視圖。EMS顯示元件1600可具有由有機材料製造的多個層。

EMS顯示元件1600之陣列可製造於基板1610上。基板1610可包括半導體或絕緣材料。基板1610可由任何數目種不同基板材料(包括透明及不透明材料)製成。在一些實施中，基板1610可為積體電路之一部分，其中一或多個主動或被動器件形成於其上。

在一些實施中，基板1610可為足夠彈性以允許在不斷裂情況下的機械彎曲之臨限數量。用於基板1610之合適材料不限於玻璃及陶瓷，但亦可包括聚合物及金屬。舉例而言，基板1610可由彈性聚合物(諸如聚對苯二甲酸伸乙酯(PET)、聚萘二甲酸伸乙酯(PEN)、聚醯亞胺或類似材料)製成。在一些實施中，基板1610可具有一在約0.5與約5.0GPa之間的彈性模數。在基板1610中使用此等材料可產生具有增加彈性之顯示器件。基板1610中之此等材料亦可將自身提供至網式或卷對卷製造程序。在一些實施中，基板1610可由剛性材料製成。

在一些實施中，基板1610可包括薄膜切換器件(圖中未示)，諸如薄膜電晶體(TFT)。在一些實施中，薄膜切換器件可安置於基板1610上，使得薄膜切換器件提供一上面形成後續層的基底或背板。因此，薄膜切換器件可實現於一彈性的塑膠或金屬基板1610上。當薄膜切換器件位於基板1610上使得其上形成EMS顯示元件1600之後續層時，薄膜切換器件可被視為在EMS顯示元件1600之與EMS顯示元件1600之檢視側相對的後側上。在一些情況下，此配置可被稱作「反向式」IMOD或「反向」IMOD架構。然而，在一些實施中，薄膜切換器件可實質上透明的，且因此在此等實施中，薄膜切換器件可被視為在 EMS顯示元件1600之檢視側上。在一些其他實施中，薄膜切換器件在習知IMOD架構中可位於EMS顯示元件1600上方。

薄膜切換器件可與EMS顯示元件1600電通信。一或多個介層孔1625可形成於基板1610上以將薄膜切換器件連接至EMS顯示元件1600中之導電層。EMS顯示元件1600可包括一在介層孔1625上方之底部或固定電極1620。薄膜切換器件可經由介層孔1625提供一信號至EMS顯示元件1600以致動可移動電極1640。在一些實施中，介層孔1625可與固定電極1620及可移動電極1640中之一或兩者電通信。薄膜切換器件可在基板1610與固定電極1620之間。

在一些實施中，平坦化層1615可安置於基板1610與EMS顯示元件1600之間。平坦化層1615可具有一面向EMS顯示元件1600之實質上平坦表面。介層孔1625可經由平坦化層1615提供EMS顯示元件1600與薄膜切換器件之間的電氣互連。在一些實施(諸如其中薄膜切換器件位於EMS顯示元件1600上方)中，平坦化層1615可安置於EMS顯示元件1600與薄膜切換器件之間使得實質上平坦表面面對薄膜切換器件。平坦化層1615可由可實質上經平面化的任何合適之絕緣材料形成。舉例而言，用於平坦化層1615的合適之絕緣材料可包括一可固化聚合物(諸如聚醯亞胺)或一旋塗介電材料。在一些實施中，絕緣材料可經歷一平坦化程序，諸如研光、研磨、化學機械平坦化(CMP)、蝕刻及更多。舉例而言，平坦化層1615可包括一可藉由抗蝕劑及回蝕程序而平面化的有機材料。在一些實施中，平坦化層1615可包括自平坦化材料。

平坦化層1615可提供一上面建構EMS顯示元件1600的光滑平坦表面。EMS顯示元件1600可包括由不同材料製成的若干不同層。在一些情況下，EMS顯示元件1600可具有一與圖15中之EMS元件1500類似的架構。EMS顯示元件1600之至少兩個或兩個以上層可包括有機材料。 在一些實施中，除以下各者中之一或多者之外，EMS顯示元件1600中之每一層可由有機材料製造或至少包括有機材料：吸收體1660、反射層1640及底部電極1620。之後，EMS顯示元件1600中之一些結構可由無機材料製造，該等結構諸如吸收體1660、反射層1640及底部電極1620。

如圖16B及圖16C中之實例中所說明，固定電極或底部電極1620可在基板1610上方安置於平坦化層1615上。固定電極1620可包括諸如金屬之導電材料。舉例而言，固定電極1620可包括鋁。在一些實施中，固定電極1620可包括或為光學堆疊或吸收體堆疊之一部分，如本文中較早所論述。

一或多個支撐鉸鏈或柱1630可經提供以支撐一具有機械層1635、可移動電極或反射層1640及光學層1645的可移動結構。支撐鉸鏈1630可位於固定電極1620上方。支撐鉸鏈1630可為可壓縮的使得機械層1635可朝向固定電極1620移動。因此，在一些實施中，支撐鉸鏈1630可由有機材料製成。

支撐鉸鏈1630中之有機材料可提供彈性性質使得支撐鉸鏈1630可回應於外力而壓縮或以另外方式變形，但在移除外力後返回至其原始形狀。在一些情況下，可移動結構可回應於支撐鉸鏈1630之變形而朝向固定電極1620移動，且若支撐鉸鏈1630由諸如SiON之無機材料製成則此移動可不同於支撐鉸鏈1630之偏轉。

支撐鉸鏈1630中有機材料之併入可根據支撐鉸鏈1630之機械特性提供增加之設計彈性。因此，可將支撐鉸鏈1630之機械特性調節至較寬程度。在一些實施中，支撐鉸鏈1630可由聚二甲基矽氧烷(PDMS)或其他矽氧烷製成。其他軟有機材料可包括聚胺基甲酸酯、聚對二甲苯、SU-8、聚酯、聚醯亞胺、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚對苯二甲酸伸乙酯(PET)、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚乙烯醇(PVA)、 聚苯并咪唑、四氟乙烯及上述材料之任何組合。

PDMS可提供適合於支撐鉸鏈1630之性質。PDMS為彈性的且可具有相對低楊氏模數，諸如在約360千帕與約870千帕之間。此給予PDMS甚至在表面不規則處上方的保形接觸所需要的彈性，具有相對低的斷裂機率。此外，PDMS可易於藉由模製而處理並以相對低成本獲得。PDMS可使用諸如軟微影之簡單處理技術(其不需要習知光微影術技術)而圖案化成結構。因此，PDMS可經圖案化以支撐可移動部分，諸如機械層1635。PDMS提供額外優勢，因為其亦係高度透明的、相對疏水性的並在相對低溫下可固化。此外，PDMS在化學上相對惰性，且相對而言當被共處理時與無機及有機材料相容。

PDMS可經圖案化以形成具有精細特徵之結構，諸如支撐鉸鏈1630。可以以下方式描述一個例示性圖案化程序。第一，光阻層可沈積於固體基板上方。第二，光阻劑可使用習知光微影術程序而圖案化。第三，PDMS預聚合物溶液(呈黏性液體形式)可沈積在基板表面上方。第四，過量PDMS係藉由沿光阻劑表面橫穿一光滑且平坦刀片而移除，從而在光阻劑模具之間留下剩餘PDMS。第五，PDMS經熱固化，且光阻劑經選擇性地移除以使圖案化之PDMS完整留在基板表面上。

支撐鉸鏈1630可為一或多個彈性支撐柱。一或多個彈性支撐柱可提供支撐給可移動電極1640。一或多個彈性支撐柱可經組態以壓縮以允許可移動電極1640在一在可移動電極1640與固定電極1620之間的整個間隙中移動。一或多個彈性支撐柱可在釋放可移動電極1640後返回至其原始形狀。一或多個彈性支撐柱可由諸如彈性體材料之有機材料製成。彈性體材料可包括PDMS及聚胺基甲酸酯中之至少一者。在一些實施中，一或多個彈性支撐柱包括一接近可移動電極1640之表面中心附接至可移動電極1640之彈性支撐柱。

機械層1635可安置於支撐鉸鏈1630上方。機械層1635可提供支撐給反射層1640並提供結構剛性給EMS顯示元件1600之可移動結構。之後，機械層1635可由相對堅硬的材料製造且相對較厚。在一些實施中，機械層1635可包括一相對堅硬的有機材料，諸如聚醚亞胺、聚對二甲苯、聚酯、苯并環丁烯(BCB)及SU-8。舉例而言，聚醯亞胺可具有一大於約500MPa之楊氏模數。堅硬的有機材料可係光可界定的以允許圖案化機械層1635。在一些實施中，機械層1635可包括諸如旋塗式玻璃之無機材料。一些類型之旋塗式玻璃可包括矽酸鹽旋塗式玻璃或有機改性之旋塗式玻璃。在一些實施中，機械層1635可在約1微米與約10微米之間。機械層1635之所要厚度可部分取決於堅硬有機材料的應力分佈及彈性性質。

可移動電極或反射層1640可安置在機械層1635上方。反射層1640可包括一導電且至少部分反射性之材料，諸如鋁或鋁合金。反射層1640亦可包括其他反射性材料，諸如銀。在一些實施中，反射層1640可相對較薄，具有一在約100Å與約1000Å之間的厚度。在一些實施中，反射層1640可經摻雜以改良對於腐蝕及機械疲勞的抵抗性。舉例而言，反射層1640可摻雜有鈧。鈧之量可在反射層1640之約0.1重量%與約1.0重量%之間。

在一些實施中，光學層1645可安置於反射層1640上方。光學層1645可用以規定EMS顯示元件1600之某些光學特性以及提供結構剛性給可移動結構。在一些實施中，光學層1645可包括有機材料。有機材料可為對可見光至少部分透明的任何合適之聚合物。實例可包括PMMA、PDMS、聚碳酸酯、聚苯乙烯、SU-8、聚酯、聚醯亞胺、環烯烴共聚物、全氟聚醚、聚氯乙烯(PVC)、聚對苯二甲酸乙二酯二醇(PETG)及上述材料之任何組合。在一些情況下，聚合物可為電絕緣，可具有一對可見光的相對低吸收，並可為相對堅硬的。

通常，諸如IMOD之反射式顯示元件可包括一具有光學層1645之鏡面堆疊，其中光學層1645包括多個離散薄膜層以控制共振峰值位置、分散性質及整體折射率。此等離散薄膜層可改良反射式顯示器件中之白色狀態及顏色飽和度。舉例而言，光學層1645可包括複數個薄膜層，諸如高折射率層、低折射率層及衰減器。薄膜層之一些或全部可由無機介電材料製造。

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。之後，藉由反射式顯示器件產生的白色狀態之色彩可經改良。此外，衰減器可能夠使對應於一或多個波長範圍之光的能量衰減。舉例而言，在吸收體位於對應於綠色波長場之零點的反射式顯示器件中之情況下，反射式顯示器件之白色狀態色彩可帶有綠色調。衰減器可能夠使對應於綠色之波長範圍衰減，藉此改良白色狀態色彩。

替代離散薄膜層或除離散薄膜層以外，光學層1645還可包括有機材料。具有有機材料之光學層1645可經組態以使對應於一或多個波長範圍的光之能量衰減。因此，光學層1645可在共振頻率處引入附加吸收峰值。具有有機材料之光學層1645亦可經組態以控制分散性質及整體折射率。舉例而言，光學層1645中之有機材料可具有一高折射率(與高分散率相關聯)並位於一具有低折射率之材料上方，此可改良反射式顯示器件中之顏色飽和度。

在一些實施中，光學層1645可具有一在約0.5微米與約100微米之間的厚度。有機材料之折射率以及光學層1645之厚度可控制反射式顯示器件之光學色散性質。換言之，厚度及折射率可能夠增強或消除特定波長光之反射。在一些實施中，光學層1645可相對較薄，具有一在約0.5微米與約3微米之間的厚度。光學層1645可具有一相對高折射率，諸如大於鄰近層之折射率的折射率。

在一些實施中，光學層1645可包括複數個顆粒1646，其中顆粒1646具有一在約5奈米與約500奈米之間的平均直徑。顆粒1646可包括氧化物、氟化物及金屬中之至少一者。舉例而言，光學層1645可加載有複數個銀、金及/或鎳顆粒1646。光學層1645可類似於參看圖8A及圖8B描述之光學層845。顆粒1646之材料、大小及密度的選擇可調節光學層1645之光學特性，包括吸收之共振頻率及吸收之數量。

間隙(圖中未示)可界定於EMS顯示元件1600中的機械層1635與固定電極1620之間。間隙可類似於圖15中的EMS元件1500之間隙1550a。可移動電極或反射層1640可經組態以藉由靜電致動在整個間隙中朝向固定電極1620移動。間隙可充當一在吸收體1660與反射層1640之間的光學諧振腔。跨越反射層1640與固定電極1620之間的間隙的距離可對應於顯示器中之不同可見波長。間隙之大小可對應於EMS顯示元件1600之反射頻譜以便產生某些色彩。如前關於圖7A至圖7E所述，白色狀態可帶有綠色調。然而，視EMS顯示元件1600之架構而定，白色狀態可帶有另一色彩。光學層1645可包括顆粒1646以引入使此等色彩衰減之一或多個共振吸收峰值。因此，光學層1645可改良白色狀態及顏色飽和度。在一些實施中，顆粒1646可經組態以使一對應於綠色之波長範圍衰減。

通常，間隙可在EMS顯示元件1600中以空氣填充。在一些實施中，間隙可實質上以液體而非空氣填充。實質上填充該間隙可指填充間隙之超過70%、超過80%或超過90%。液體可實質上透光，其中實質上透明度可指約70%或更大(諸如約80%或更大或約90%或更大)之可見光的透射率。液體亦可具有相對低黏度。實質上透明且相對低黏度液體之實例可包括甘油或用於抗凍結應用之其他相關液體。液體可包括用以最小化周圍材料上之腐蝕之效應的添加劑。用於實質上填充間隙的適當液體之其他實例可包括去離子水、甲醇、乙醇及其他醇、石 蠟、烯烴、醚、聚矽氧油、氟化聚矽氧油或其他天然或合成溶劑或潤滑劑。一般熟習此項技術者將容易地理解當液體實質上填充間隙時孔、間隙、開口或空隙可仍存在。液體之使用可減少可移動結構與固定電極1620之間的致動距離。結果，可減少移動可移動結構所需要的電壓。

吾人不難理解光學層1645無需直接安置在如圖16B及圖16C中之實例中所說明的反射層1640上。在一些實施中，一或多個介電層可安置於光學層1645與反射層1640之間。一或多個介電層可充當阻抗匹配層。在一些實施中，光學層1645可包括有保護層1670或形成在保護層1670上。在一些實施中，光學層1645可安置於固定電極1620與反射層1640之間。此外，吸收體1660無需直接安置在如圖16B及圖16C中之實例中所說明的保護層1670下方。舉例而言，吸收體1660可為固定電極1620之一部分或位於固定電極1620上方。

EMS顯示元件1600可進一步包括一可針對環境因素及外力提供保護以及為其上形成之任何後續層提供機械支撐的殼或保護層1670。保護層1670可相對較厚並為約數十及甚至數百微米。舉例而言，保護層1670可在約10微米與100微米之間。在一些實施中，保護層1670可包括孔(諸如釋放孔)以允許蝕刻劑進入以移除犧牲層。支撐件1605(其可經成形為支柱)可提供對保護層1670的支撐。

保護層1670可包括有機材料。有機材料可為一對可見光至少部分透明的相對堅硬聚合物。舉例而言，保護層1670可為實質上透明聚合物頂置板。保護層1670可具有一可緊密匹配典型透明膠及覆蓋玻璃之折射率。舉例而言，折射率可在約1.45與約1.55之間，或諸如在約1.48與約1.51之間。保護層1670可由諸如PMMA之丙烯酸製成。

EMS顯示元件1600可包括吸收體1660。在一些實施中，吸收體可位於反射層1640上方並與反射層1640隔開。此組態可實施於反向 IMOD架構中。在一些實施中，吸收體1660可安置於基板1610與反射層1640之間。此組態可實施於其中基板1610面對顯示器件之檢視側的習知IMOD架構中。

吸收體1660可位於保護層1670下方使得其在保護層1670與光學層1645之間。在一些實施中，保護層1670可為吸收體1660提供機械支撐。吸收體1660可由至少部分吸收可見光之材料製成。在一些實施中，吸收體1660可包括一光學或吸收體堆疊以增強其效能。

在一些實施中，鈍化層(圖中未示)可位於吸收體1660下方使得其在吸收體1660與光學層1645之間。鈍化層可由一可提供許多功能中之一者的介電材料製成，包括充當濕氣障壁及充當抗反射塗層。

在一些實施中，保護層1670可充當一用於分佈並導引光至EMS顯示元件1600之光導。在一些實施中，凹痕可沿保護層1670之表面製成以形成光轉向特徵或其他光學特徵。在一些實施中，此等光轉向特徵或其他光學特徵可沿保護層1670之表面壓印。光轉向特徵可經組態以再導向光，在光導內傳播光，或傳播光離開光導。在一些實施中，重導向光可應用於照明一顯示器。光轉向特徵之實例包括刻面、折射特徵、繞射特徵、漫射特徵、列印點及其組合。在一些實施中，光學特徵可包括用於色彩控制之波導或光纖。波導或光纖可充當提供來自全部角之干涉的三維干涉陣列。波導可將某些波長之入射光導向至適當著色之像素，或改變某一入射角之光至新的入射角，或兩者的組合。因此，任何角度之入射光不改變頻譜圖案。波導可經設計為支柱。在一些實施中，波導可具有一在約1微米與約5微米之間的高度，及一在約0.5微米與約1微米之間的直徑。

上述EMS顯示元件1600可為具有基板1610、在基板1610上方之固定電極1620及一在固定電極1620上方之可移動電極1640(在其間有一間隙)的EMS裝置之一部分。可移動電極1640可包括一反射層。一或 多個有機層可形成於基板1610上方，其中該一或多個有機層中之一些在可移動電極1640與固定電極1620之間。此外，一或多個有機層中之一些可為經組態以使對應於一或多個波長範圍的光之能量衰減的光學層1645之一部分。在一些實施中，一或多個有機層可由光聚合物製成。光聚合物可為一可在曝光(諸如紫外(UV)光)後改變其性質的聚合物。光聚合物可經選擇性地曝光並圖案化以形成EMS顯示元件1600中之聚合物結構。光聚合物之實例可包括(但不限於)聚二甲基戊二醯亞胺(PMGI)及SU-8。在一些實施中，一或多個犧牲層可由光聚合物製成。

在一些實施中，一或多個有機層可指由聚合物材料製成的EMS顯示元件1600中之任何結構。舉例而言，一層可構成一有機層，其中超過50%之材料為諸如聚合物材料之有機材料。一或多個有機層可形成EMS顯示元件1600中之機械及/或光學結構。視形成於EMS顯示元件1600中之結構而定，聚合物材料之選擇可變化。對於具有彈性性質之結構(諸如支撐鉸鏈1630)，聚合物材料可包括一諸如PDMS及聚胺基甲酸酯之彈性體。對於具有光學性質之結構(諸如光學層1645)，聚合物材料可為PMMA、PDMS、聚碳酸酯、聚苯乙烯、SU-8、聚酯、聚醯亞胺、環烯烴共聚物、全氟聚醚、PVC、PETG及其組合。對於具有機械剛性性質之結構(諸如機械層1635)，聚合物材料可為一諸如聚醯亞胺、聚酯、聚對二甲苯、BCB及SU-8之堅硬聚合物。在一些實施中，堅硬聚合物可具有一大於約500MPa之楊氏模數。

可移動電極1640與固定電極1620之間的一或多個有機層可包括EMS顯示元件1600中之機械層1635及支撐鉸鏈1630中之一或兩者。在一些實施中，光學層1645之一或多個有機層部分可在可移動電極1640與吸收體1660之間。舉例而言，光學層1645之一或多個有機層部分可安置於可移動電極1640上並安置於吸收體1660下方。在一些實施中， 光學層1645之一或多個有機層部分可加載有顆粒1646。在一些實施中，EMS裝置1600可進一步包括一構成一在可移動電極1640上方之實質上透明聚合物頂置板的保護層1670。

圖17展示說明製造EMS裝置之實例方法的流程圖。一般熟習此項技術者將容易地理解亦可存在圖17中未示之附加階段。舉例而言，吾人不難理解可存在沈積下伏或覆蓋層(諸如犧牲層、平坦化層、黑色遮罩層、匯流排傳送層等)之附加程序。一些實施可按不同次序執行步驟及/或以與圖17中所展示之步驟相比不同、較少或附加的步驟執行。

在程序1700之區塊1710處，提供一基板。基板可包括任何數目種不同基板材料。在反射光不通過基板以到達檢視者之情況下，基板可包括不透明及半透明材料，以及透明材料。在一些實施中，基板可包括一具有充分彈性以用於網式或卷對卷處理之彈性塑膠或金屬箔片。諸如感測器、電晶體、電阻器及電容器之電子電路可形成於基板上。舉例而言，基板可為一上面可形成TFT的彈性基板。

在基板及上面形成基板之TFT上方，EMS裝置之一或多個層可由有機材料形成。一或多個有機層可使用加成處理技術而非習知半導體製造技術(諸如光微影術)而製造。用於一或多個有機層之加成處理技術可包括印刷、澆鑄及模製、壓印、層疊、旋塗、低溫CVD、噴霧、網板印刷、厚膜處理、軟微影術、奈米壓印等。此等製造技術可增加效率並減少製造MEMS及EMS器件之成本。

在程序1700之區塊1720處，固定電極形成於基板上方。固定電極可使用任何適當沈積技術(諸如PVD、CVD、PECVD、ALD、旋塗等)而沈積。舉例而言，鋁可濺鍍於基板上且隨後經圖案化及蝕刻。在一些實施中，固定電極可使用加成處理技術來沈積及圖案化。舉例而言，固定電極中之金屬層可藉由電鍍、噴墨印刷或網板印刷而沈 積。藉助於實例，金屬可藉由提供熔融金屬或導電油墨使用噴墨印表機在精確位置處而沈積，且隨後冷卻。金屬可電連接至導電配線或跡線。在一些實施中，金屬可電連接至延伸穿過基板或一在固定電極與基板之間的平坦化層的導電介層孔。

在一些實施中，程序1700可進一步包括在固定電極上方沈積一第一犧牲層。犧牲層可由一可使用正交溶劑而圖案化並顯影的材料製成。正交溶劑可經組態以不惡化有機層。正交溶劑之實例包括超臨界二氧化碳及氟化醚。在一些實施中，第一犧牲層可由氟化光阻劑製成，且氟化光阻劑可使用正交溶劑而圖案化並顯影。

正交溶劑可經組態以移除第一犧牲層，且亦經組態以不惡化或以另外方式不利地影響周圍有機材料。換言之，正交溶劑可有效移除氟化光阻劑同時避免與周圍有機層之任何實質交互。舉例而言，周圍有機層可包括PDMS、光聚合物及不易於由正交溶劑惡化的其他有機材料。第一犧牲層可經圖案化以包括其中可形成支撐鉸鏈或支撐柱的一或多個孔。在一些實施中，第一犧牲層可具有一界定EMS裝置之氣隙之大小的厚度。

在程序1700之區塊1730處，可移動電極可形成於固定電極上方，其中可移動電極經組態以藉由靜電致動在一在可移動電極與固定電極之間的整個間隙中而移動。在程序1700之區塊1740處，一或多個有機層可形成於基板上方，其中一或多個有機層之至少一第一部分係在可移動電極與固定電極之間且一或多個有機層之至少一第二部分為經組態以使對應於一或多個波長範圍之光之能量衰減的光學層之一部分。吾人不難理解在程序1700中，一或多個有機層可在可移動電極形成於固定電極上方之前及/或之後形成。

在第一犧牲層經沈積經並經圖案化之後，諸如PDMS之第一有機材料可經沈積以實質上填充第一犧牲層中之孔。實質上填充孔可指填 充孔之超過70%、超過80%或超過90%。一般熟習此項技術者將容易地理解當第一有機材料實質上填充孔時仍可存在較小大小孔、間隙、開口或空隙。第一有機材料可界定EMS裝置之支撐鉸鏈或支撐柱。第一有機材料可使用上文所描述的任何適當加成處理技術而沈積。舉例而言，第一有機材料可作為黏性液體傾入以實質上填充犧牲材料中之孔，且可使用光滑刀片或刮板刮掉過量材料。可隨後固化第一有機材料。可在小於約100℃之溫度下固化第一有機材料。在一些實施中，第一有機材料可經調節以確保隨後沈積層在其頂部上的有效黏著。舉例而言，可使用電漿表面處理來處理界定EMS裝置之支撐鉸鏈或支撐柱的第一有機材料。

在一些實施中，第二有機材料可沈積於第一有機材料及第一犧牲層上方。第二有機材料可界定EMS裝置之機械層。可使用任何適當沈積技術(包括上文所描述的任何適當加成處理技術)沈積第二有機材料。第二有機材料可包括堅硬聚合物材料，諸如聚醯亞胺、聚對二甲苯、聚酯、BCB及SU-8。在一些實施中，第二有機材料之沈積可形成一相對較厚之機械層，其中厚度可在約1微米與約10微米之間。第二有機材料可連接至或為可移動電極之一部分。

在一些實施中，可移動電極可包括一金屬反射性材料，諸如鋁、銀及其摻合物。在一些實施中，金屬反射性材料可摻雜有改良對腐蝕及機械疲勞之抵抗性的雜質。金屬反射性材料可界定EMS裝置之反射層或鏡層。可使用任何適當沈積技術將金屬反射性材料沈積於第二有機材料上方。在一些實施中，可使用上文所描述的適當加成處理技術沈積金屬反射性材料。

視EMS裝置之架構而定，光學層可形成於EMS裝置之反射層上方或下方。光學層可由第三有機材料製成，其中第三有機材料可與光學層中之複數個顆粒組合。換言之，第三有機材料可形成光學層之骨幹 或主體材料，且顆粒可提供於第三有機材料中。該複數個顆粒可具有一在約5奈米與約500奈米之間的平均直徑。該複數個顆粒可控制EMS裝置之光學特性中的至少一些。特定地，該複數個顆粒可至少部分地吸收可見光並引入在某些波長範圍處的吸收峰值。此外，該複數個顆粒可經組態以使一或多個波長範圍中的光之能量衰減。

在其中光學層形成於EMS裝置之反射層上方的實施中，第三有機材料可沈積於金屬反射性材料上方。可使用任何適當沈積技術(包括上文所描述的一適當加成處理技術)沈積第三有機材料。在一些實施中，第三有機材料可包括一實質上對可見光透明、電絕緣及相對堅硬的聚合物。舉例而言，第三有機材料可包括PMMA、PDMS、聚碳酸酯、聚苯乙烯、SU-8、聚酯、聚醯亞胺、環烯烴共聚物、全氟聚醚、PVC、PETG及上述材料之任何組合。在一些實施中，第三有機材料之沈積可形成光學層的至少部分，其中光學層之厚度可在約0.5微米與約100微米之間。光學層可進一步包括阻抗匹配層以增強或減少一或多個色彩之反射，其中阻抗匹配層可包括一與低折射率層耦合的高折射率層。光學層可類似於參看圖8A及圖8B描述之光學層845。

在一些實施中，第二犧牲層可沈積於界定光學層之第三有機材料上方。在一些實施中，第二犧牲層可沈積於光學層上方使得光學層藉由第二犧牲層與反射層分離。第二犧牲層可由諸如氟化光阻劑之材料形成，該材料可藉由諸如氟化醚之正交溶劑移除。第一及第二犧牲層之移除形成間隙以釋放EMS裝置。間隙可類似於參看圖15描述之間隙1550a及1550b。

在一些實施中，程序1700進一步包括在可移動電極上方形成吸收體。在一些實施中，吸收體可形成於光學層上方及/或第二犧牲層上方。可使用任何適當沈積技術沈積吸收體。在一些實施中，吸收體可連接至一殼或保護層。可藉由使用任何適當沈積技術在吸收體上方 沈積一第四有機材料而形成保護層。第四有機材料可包括一實質上透明聚合物，諸如丙烯酸。第四有機材料可界定EMS裝置之具有一可緊密匹配典型透明膠及覆蓋玻璃之折射率的頂置板。舉例而言，折射率可在約1.45與約1.55之間，諸如在約1.48與約1.51之間。在一些實施中，一或多個釋放孔可形成(例如，圖案化)在一或多個有機層中之任一者中以允許正交溶劑進入以移除第一及/或第二犧牲層。舉例而言，界定頂置板之第四有機材料可包括一或多個釋放孔。在一些實施中，一或多個釋放孔中之一些可垂直地延伸穿過頂置板，且一或多個釋放孔中之一些可側向地延伸穿過一或多個有機層中的任一者。在一些實施中，程序1700可進一步包括使用正交溶劑移除第一及第二犧牲層中之一或兩者。可在移除第一及第二犧牲層中之一或兩者之後覆蓋(例如，堵塞)一或多個釋放孔。在一些實施中，一或多個釋放孔可藉由層疊而覆蓋。

圖18A及圖18B為說明包括複數個IMOD顯示元件之顯示器件40之系統方塊圖。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。外殼41可由多種製造程序中之任一者形成，包括射出模製及真空成形。此外，外殼41可由多種材料中之任一者製成，多種材料包括(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(圖中未示)。

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亦可經組態以包括：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可包括如本文中所描述的基於IMOD之顯示器。

顯示器件40之組件示意性地說明於圖18A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，該網路介面包括可耦接至收發器47之天線43。網路介面27可為可顯示在顯示器件40上的影像資料之來源。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，處理器21連接至調節硬體52。調節硬體52可經組態以調節信號(諸如，濾波或以另外方式操縱信號)。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及陣列驅動器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(包括未在圖18A中特定地描繪之元件)可經組態以充當記憶體器件且經組態以與處理器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亦可具有用以降低(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。在蜂巢式電話之情況下，天線43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，以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接收之信號以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，可藉由接收器替換收發器47。另外，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可發送經處理之資料至驅動器控制器29或至圖框緩衝器28以供儲存。原始資料通常指識別一影像內之每一位置處之影像特性的資訊。舉例而言，此等影像特性可包括色彩、飽和度及灰度階。

處理器21可包括微控制器、CPU或邏輯單元以控制顯示器件40之操作。調節硬體52可包括用於將信號傳輸至揚聲器45且用於接收來自麥克風46之信號的放大器及濾波器。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，以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任何類型的顯示器。舉例而言，驅動器控制器29可為習知顯示器控制器或雙穩態顯示器控制器(諸如，IMOD顯示元件控制器)。另外，陣列驅動器22可為習知驅動器或雙穩態顯示器驅動器(諸如，IMOD顯示元件驅動器)。此外，顯示陣列30可為習知顯示陣列或雙穩態顯示陣列(諸如，包括一陣列IMOD顯示元件之顯示器)。在一些實施中，驅動器控制器29可與陣列驅動器22整合。此實施可適用於高度整合系統(例如，行動電話、攜帶型電子器件、手錶或小面積顯示器)中。

在一些實施中，輸入器件48可經組態以允許(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、觸敏螢幕、與顯示陣列30整合之觸敏螢幕或壓敏或熱敏膜。麥克風46可經組態為用於顯示器件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，諸如，鎳鎘電池或鋰離子電池。在使用可再 充電電池之實施中，可再充電電池可為可使用來自(例如)壁式插座或光伏打器件或陣列之電力可充電。或者，可再充電電池組可為可無線充電的。電源供應器50亦可為再生能源、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亦可經組態以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。以上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，指代項目清單「中之至少一者」的短語指代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經大體按功能性描述，且說明於上述各種說明性組件、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(例如)IMOD顯示元件之正確定向。

在單獨實施之情況下描述於此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，雖然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情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。

相似地，儘管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，此等操作無需以所示之特定次序或以依序次序執行，或所有所說明操作經執行以達成合乎需要的結果。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於示意性說明之實例程序中。舉例而言，可在說明之操作中之任何者前、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，不應將在上述實施中之各種系統組件之分離理解為需要在所有實施中之此分離，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，其他實施處於下列申請專利範圍之範疇內。在一些情況下，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。

1600‧‧‧EMS顯示元件

1610‧‧‧基板

1615‧‧‧平坦化層

1620‧‧‧固定電極

1625‧‧‧介層孔

1630‧‧‧支撐鉸鏈/支撐柱

1635‧‧‧機械層

1640‧‧‧可移動電極/反射層

1645‧‧‧光學層

1646‧‧‧顆粒

1660‧‧‧吸收體

1670‧‧‧保護層

Claims (25)

1. 一種機電系統裝置，其包含：一基板；一固定電極，其在該基板上方；一可移動電極，其在該固定電極上方並經組態以藉由靜電致動移動跨越在該可移動電極及該固定電極之間的一間隙；及在該基板上方之一或多個有機層，其中該一或多個有機層之至少一第一部分係在該可移動電極與該固定電極之間，且該一或多個有機層之至少一第二部分包括經組態以使對應於一或多個波長範圍的光之能量衰減的一光學層。
2. 如請求項1之裝置，其中在該可移動電極與該固定電極之間的該一或多個有機層之該第一部分包括一機械層。
3. 如請求項2之裝置，其中該可移動電極包括在該機械層上方之一反射層。
4. 如請求項3之裝置，其中該光學層位於該反射層上方。
5. 如請求項2之裝置，其中在該可移動電極與該固定電極之間的該一或多個有機層之該第一部分包括一或多個支撐柱。
6. 如請求項1之裝置，其進一步包含在該可移動電極上方之一吸收體。
7. 如請求項6之裝置，其進一步包含在該可移動電極上方之一實質上透明聚合物頂置板。
8. 如請求項6之裝置，其進一步包含在該吸收體上方之複數個光學波導。
9. 如請求項6之裝置，其中該光學層係在該可移動電極與該吸收體之間，該光學層具有在約1微米與約100微米之間的一厚度。
10. 如請求項1之裝置，其中該間隙實質上以實質上透明之一液體填充。
11. 如請求項1之裝置，其中該光學層包括複數個顆粒，該等顆粒具有在約5奈米與約500奈米之間的一平均直徑。
12. 如請求項11之裝置，其中該等顆粒包括以下各者中之至少一者：一氧化物、一氟化物及一金屬。
13. 如請求項1之裝置，其中該光學層經組態以使對應於綠色之一波長範圍衰減。
14. 如請求項1之裝置，其進一步包含在該基板與該固定電極之間的一薄膜切換器件。
15. 如請求項1之裝置，其中該裝置形成一顯示器，該顯示器包括：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。
16. 如請求項15之裝置，其進一步包含：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。
17. 如請求項15之裝置，其進一步包含：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、一收發器及一傳輸器中之至少一者。
18. 如請求項15之裝置，其進一步包含：一輸入器件，其經組態以接收輸入資料且將該輸入資料傳達至該處理器。
19. 一種製造一機電系統裝置之方法，該方法包含：提供一基板；在該基板上方形成一固定電極；在該固定電極上方形成一可移動電極，其中該可移動電極經組態以藉由靜電致動移動跨越在該可移動電極與該固定電極之間的一間隙；及在該基板上方形成一或多個有機層，其中該一或多個有機層之至少一第一部分係在該可移動電極與該固定電極之間，且該一或多個有機層之至少一第二部分包括經組態以使對應於一或多個波長範圍的光之能量衰減的一光學層。
20. 如請求項19之方法，其中形成該一或多個有機層包括藉由一加成處理技術形成該一或多個有機層。
21. 如請求項19之方法，其進一步包含：形成在該可移動電極與該固定電極之間的該間隙，其中形成該間隙包括使用一正交溶劑移除一犧牲層。
22. 如請求項21之方法，其中該犧牲層包括氟化聚合物，且其中移除該犧牲層包括圖案化該氟化聚合物。
23. 如請求項21之方法，其進一步包含：在該一或多個有機層中形成一或多個釋放孔，該一或多個釋放孔經組態以允許該正交溶劑進入以移除該犧牲層；及在移除該犧牲層之後藉由層疊而覆蓋該一或多個釋放孔。
24. 如請求項19之方法，其中在該可移動電極與該固定電極之間的該一或多個有機層之該第一部分包括一機械層及一或多個支撐柱。
25. 如請求項19之方法，其中該光學層包括複數個顆粒，該等顆粒具有在約5奈米與約500奈米之間的平均直徑。