TWI477811B

TWI477811B - 機電系統裝置

Info

Publication number: TWI477811B
Application number: TW102129516A
Authority: TW
Inventors: Edward K Chan; Bing Wen; Cheonhong Kim; John H Hong
Original assignee: Qualcomm Mems Technologies Inc
Priority date: 2012-08-31
Filing date: 2013-08-16
Publication date: 2015-03-21
Also published as: CN104583838A; KR20150048848A; US20140063022A1; TW201411183A; JP2015531891A; WO2014035631A1

Description

機電系統裝置

本案係關於機電系統。

機電系統(EMS)包括具有電氣及機械元件、致動器、換能器、感測器、光學組件(諸如鏡子和光學薄膜)以及電子裝置的裝置。EMS裝置或元件可以在各種尺度上製造，包括但不限於微米尺度和奈米尺度。例如，微機電系統(MEMS)裝置可包括具有範圍從大約一微米到數百微米或以上的大小的結構。奈米機電系統(NEMS)裝置可包括具有小於一微米的大小(包括，例如小於幾百奈米的大小)的結構。機電元件可使用沉積、蝕刻、光刻及/或蝕刻掉基板及/或所沉積材料層的部分，或添加層以形成電氣及機電裝置的其他微機械加工製程來製作。

一種類型的EMS裝置被稱為干涉式調制器(IMOD)。術語IMOD或干涉式光調制器是指使用光學干涉原理來選擇性地吸收及/或反射光的裝置。在一些實現中，IMOD顯示元件可包括一對導電板，此對導電板中的一者或兩者可以整體或部分地是透明的及/或反射性的，且能夠在施加合適電信號時進行相對運動。例如，一塊板可包括沉積在基板上方、上面或由基板支承的靜止層，而另一塊板可包括與該靜止層相隔一氣隙的反射膜。一塊板相對於另一塊板的位置可改變入射在該IMOD顯示元件上的光的光學干涉。基於IMOD的顯示裝置具有廣範圍的應用，且預期將用於改善現有產品以及創造新產品，尤其是具有顯示能力的彼等產品。

在EMS裝置中，可藉由在耦合至反射膜的電極與靜止電極之間施加電壓來使反射膜在致動位置與鬆弛位置之間移動。然而，從可移動反射膜的電荷洩漏會影響EMS裝置的效能。例如，該裝置的刷新率可能受電荷洩漏所影響。相應地，需要減小電荷洩漏的影響以及改善EMS裝置的操作效能。

本案的系統、方法和裝置各自具有若干創新性態樣，其中並不由任何單個態樣全權負責本文中所揭示的期望屬性。

本案中所描述的標的的一個創新性態樣可實現在一種包括基板結構、可移動元件以及至少一個開關的裝置中。該可移動元件包括第一導電層和第二導電層，並且該可移動元件配置成在大體上垂直於基板的方向上移動。第一導電層和第二導電層形成儲存電容器。該至少一個開關配置成控制源與儲存電容器之間的電荷流。

在一些實現中，該裝置可被配置成使得儲存電容器電耦合至可移動元件並且至少在該可移動元件被致動時向該可移動元件提供電壓。在一些實現中，該裝置可包括佈置在可移動元件與基板結構之間的光學堆疊。該光學堆疊可包括部分反射性且部分透射性的層。該光學堆疊和可移動元件可形成干涉式調制器(IMOD)顯示元件。

在一些實現中，該至少一個開關可包括薄膜電晶體。該可移動元件可包括佈置在第一導電層和第二導電層之間的介電層，例如具有在20nm到4000nm之間的厚度尺寸的氧氮化矽。

本案中所描述的標的的另一個創新性態樣可實現在一種形成裝置的方法中。該方法包括以下步驟：形成基板結構，形成可移動元件，以及形成至少一個開關。該可移動元件配置成在大體上垂直於基板結構的方向上移動，並且包括形成儲存電容器的第一導電層和第二導電層。該開關配置成控制源與儲存電容器之間的電荷流。

在一些實現中，該方法可包括以下步驟：形成光學堆疊，該光學堆疊佈置在可移動元件與基板結構之間。在一些態樣中，形成至少一個開關之步驟可包括以下步驟：形成薄膜電晶體。

本案中所描述的標的的另一個創新性態樣可實現在一種包括機電系統的裝置中，該機電系統包括基板結構和顯示元件，該顯示元件包括用於儲存電荷並用於反射光的可行動構件。該光反射電荷儲存手段被配置成在大體上垂直於基板結構的方向上被驅動到至少第一致動位置和鬆弛位置。該光反射電荷儲存手段配置成在該可行動手段正被致動時向該可行動手段的至少一個導電層提供電壓。該裝置亦包括用於控制源與儲存電容器之間的電荷流的手段。

在一些實現中，用於儲存電荷並用於反射光的該可行動手段可包括第一導電層、第二導電層，以及第一導電層與第二導電層之間的介電層。第一導電層和第二導電層以及該介電層可形成可移動儲存電容器。在一些實現中，該電荷控制手段可包括至少一個開關，例如薄膜電晶體。

本案中所描述的標的的一或多個實現的詳情在附圖及以下說明中闡述。儘管本案中提供的實例主要是以基於EMS和MEMS的顯示器的形式來描述的，但是本文提供的構思可適用於其他類型的顯示器，諸如液晶顯示器、有機發光二極體(「OLED」)顯示器和場致發射顯示器。其他特徵、態樣以及優點將可從此說明、附圖以及申請專利範圍中變得明白。注意，以下附圖的相對尺寸可能並非按比例繪製。

12‧‧‧顯示元件

13‧‧‧光

14‧‧‧可移動反射層

14a‧‧‧反射子層

14b‧‧‧支承層

14c‧‧‧導電層

15‧‧‧光

16‧‧‧光學堆疊

16a‧‧‧吸收體層

16b‧‧‧電媒體

18‧‧‧柱

19‧‧‧間隙

20‧‧‧透明基板

21‧‧‧處理器

22‧‧‧陣列驅動器

23‧‧‧多層光學遮罩結構

23a‧‧‧第一導電層

23b‧‧‧分隔層

23c‧‧‧第二導電層

24‧‧‧行驅動器電路

25‧‧‧犧牲層

26‧‧‧列驅動器電路

27‧‧‧網路介面

28‧‧‧訊框緩衝器

29‧‧‧顯示陣列或面板

30‧‧‧顯示陣列

32‧‧‧系帶

34‧‧‧可形變層

35‧‧‧分隔層

40‧‧‧顯示裝置

41‧‧‧外殼

43‧‧‧天線

45‧‧‧揚聲器

46‧‧‧話筒

47‧‧‧收發機

48‧‧‧輸入裝置

50‧‧‧電源

52‧‧‧調節硬體

80‧‧‧製造程序

82‧‧‧方塊

84‧‧‧方塊

86‧‧‧方塊

88‧‧‧方塊

90‧‧‧方塊

102a‧‧‧第一資料線

102b‧‧‧第二資料線

104a‧‧‧第一掃瞄線

104b‧‧‧第二掃瞄線

106a‧‧‧第一像素

106b‧‧‧第二像素

106c‧‧‧第三像素

106d‧‧‧第四像素

108a‧‧‧第一TFT

108b‧‧‧第二TFT

108c‧‧‧第三TFT 108c

108d‧‧‧第四TFT

110a‧‧‧第一儲存電容器

110b‧‧‧第二儲存電容器

110c‧‧‧第三儲存電容器

110d‧‧‧第四儲存電容器

112a‧‧‧第一IMOD元件

112b‧‧‧第二IMOD元件

112c‧‧‧第三IMOD元件

112d‧‧‧第四IMOD元件

116a‧‧‧靜止電極

116b‧‧‧第一介電層

116c‧‧‧第二介電層

131‧‧‧主動層

132‧‧‧閘極介電層

133‧‧‧閘極層

134‧‧‧分隔介電層

135‧‧‧源極/漏極導電層

136‧‧‧平坦化層

160‧‧‧通孔

162‧‧‧TFT

172‧‧‧開口

174‧‧‧通孔

191‧‧‧開口

199‧‧‧導電層

1101‧‧‧方塊

1103‧‧‧方塊

1105‧‧‧方塊

1202‧‧‧曲線

1203‧‧‧曲線

1204‧‧‧曲線

1205‧‧‧曲線

1212‧‧‧曲線

1213‧‧‧曲線

1214‧‧‧曲線

1215‧‧‧曲線

1222‧‧‧曲線

1223‧‧‧曲線

1224‧‧‧曲線

1225‧‧‧曲線

圖1是圖示干涉式調制器(IMOD)顯示裝置的顯示元件系列或陣列中兩個毗鄰的IMOD顯示元件的等軸視圖圖示。

圖2是圖示納入了基於IMOD的顯示器的電子裝置的系統方塊圖，該基於IMOD的顯示器包括3元件×3元件的IMOD顯示元件陣列。

圖3是圖示可移動反射層位置相對於對IMOD顯示元件所施加的電壓的圖表。

圖4是圖示在施加各種共用電壓和分段電壓時IMOD 顯示元件的各種狀態的表格。

圖5A-5E是IMOD顯示元件的不同實現的橫截面圖示。

圖6是圖示用於IMOD顯示器或顯示元件的製造程序的流程圖。

圖7A-7E是製作IMOD顯示器或顯示元件的程序中的各個階段的橫截面圖示。

圖8圖示主動矩陣IMOD陣列的一個實例的電路圖。

圖9圖示顯示元件的主動矩陣陣列的一個實例的示意性平面視圖。

圖10A-10P圖示製作圖9的主動矩陣陣列的方法中的各個階段的沿線10-10截取的橫截面示意圖示的實例。

圖11圖示圖示形成裝置的方法的流程圖的實例。

圖12A圖示包括儲存電容器的可移動元件和不帶儲存電容器的可移動元件隨時間推移的電壓的實例。

圖12B圖示圖12A的可移動元件隨時間推移的位置的實例，其中該位置是相對於靜止電極來量測的。

圖13A和圖13B是圖示包括複數個IMOD顯示元件的顯示裝置的系統方塊圖。

各附圖中相似的元件符號和命名指示相似元件。

以下描述針對某些實現以意欲用於描述本案的創新性態樣。然而，本領域一般技藝人士將容易認識到，本文的教示可按眾多不同方式來應用。所描述的實現可以在可配置成顯示圖像的任何裝置、設備或系統中實現，無論該圖像是運動的(諸如，視訊)還是靜態的(諸如，靜止圖像)，且無論該圖像是文字的、圖形的還是畫面的。更具體地，構想了所描述的實現可包括在各種各樣的電子裝置中或與各種各樣的電子裝置相關聯，諸如但不限於：行動電話、具有網際網路能力的多媒體蜂巢式電話、行動電視接收器、無線裝置、智慧型電話、藍芽®裝置、個人資料助理(PDA)、無線電子郵件接收器、掌上型或可攜式電腦、小筆電、筆記本、智慧型電腦、平板電腦、印表機、影印機、掃瞄器、傳真裝置、全球定位系統(GPS)接收器/導航儀、相機、數位媒體播放機(諸如MP3播放機)、攝錄影機、遊戲控制台、手錶、鐘錶、計算器、電視監視器、平板顯示器、電子閱讀裝置(例如，電子閱讀器)、電腦監視器、汽車顯示器(包括里程表和速度計顯示器等)、駕駛座艙控制項及/或顯示器、相機取景顯示器(諸如，車輛中的後視相機的顯示器)、電子照片、電子告示牌或招牌、投影儀、建築結構、微波爐、冰箱、立體音響系統、卡式答錄機或播放機、DVD播放機、CD播放機、VCR、無線電、可攜式記憶體晶片、洗衣機、烘乾機、洗衣機/烘乾機、停車計時器、封裝(諸如，在包括微機電系統(MEMS)應用的機電系統(EMS)應用和非EMS應用中)、美學結構(諸如，關於一件珠寶或衣物的圖像的顯示)以及各種各樣的EMS裝置。本文中的教示亦可用在非顯示器應用中，諸如但不限於：電子交換裝置、射頻濾波器、感測器、加速計、陀螺儀、運動感測裝置、磁力計、用於消費者電子設備的慣性元件、消費者電子產品的部件、可變電抗器、液晶裝置、電泳裝置、驅動方案、製造製程以及電子測試裝備。因此，該等教示無意被局限於只是在附圖中圖示的實現，而是具有如本領域一般技藝人士將容易明白的廣泛應用性。

在某些實現中，主動矩陣EMS裝置包括至少一個儲存電容器。如本文中所使用的，術語「主動矩陣」可以指如下的EMS裝置：其中該裝置的每個像素、亞像素或元件是使用主動開關(諸如薄膜電晶體(TFT))來個別地控制(或驅動)的。換言之，每個像素、亞像素或元件的致動狀態可使用主動開關來個別地控制。EMS裝置可包括佈置在基板之上的光學堆疊以及位於該光學堆疊之上以限定間隙的可移動反射膜(本文中亦稱為機械層或可移動元件)。該光學堆疊可包括靜止電極以及一或多個介電層。該可移動元件可包括電極，並且可回應於在該可移動元件與靜止電極之間施加的電壓而在間隙內移動。例如，該可移動元件的一或多個導電部分可形成可移動電極。該可移動電極可包括導電層的可移動部分，該導電層亦具有不可移動部分，用於將該可移動元件電耦合至另一個不可移動的電子組件。該可移動電極與靜止電極之間的電壓差可被用來產生能使該可移動元件移動的靜電力。在一些實現中，可移動元件包括與第二導電層有偏移的第一導電層。在此類實現中，第一導電層或第二導電層可形成可移動電極。

在一些實現中，為了改善電氣及/或光學效能，EMS 裝置可包括一或多個儲存電容器以及至少部分地形成在該裝置的光學非活躍區域中的主動開關。此類非活躍區域包括該裝置中的顯示元件的不被用於提供光的區域，例如被遮罩以免接收光的區域以及在反射性結構後面的區域。包括整合式儲存電容器的EMS裝置可增大與像素相關聯的電容，由此減少像素洩漏、降低驅動電壓及/或改善顯示器的圖像刷新。此類儲存電容器可包括第一極板或層、第二極板或層，以及佈置在該第一層與第二層之間的分隔層，該分隔層可以是例如介電層。在一些實現中，可移動元件包括儲存電容器的該第一層和第二層以及分隔層。在一些實現中，可移動層的第一和第二導電層中的一者可形成可移動電極以及儲存電容器的一個端子，並且第一和第二導電層中的另一者可形成該儲存電容器的第二端子，該第二端子可電耦合至開關。使用可移動元件的諸層來形成儲存電容器可藉由利用EMS裝置的已有元件執行多種光學及/或電氣功能來改善該像素陣列的整合，由此減少像素陣列版圖。在一些實現中，主動開關亦形成在光學遮罩結構之上以進一步增強顯示器整合。

可實現本案中所描述的標的的具體實現以達成以下潛在優點中的一項或更多項。例如，相對於顯示器的某些其他配置，諸如缺失儲存電容器的其他主動矩陣顯示器，本案中描述的一些實現降低了顯示器的驅動電壓及/或減少了像素電流洩漏的影響。此外，一些實現相比於沒有儲存電容器的主動矩陣顯示器而言改善了顯示器的圖像刷新率(亦即，增大了在顯示器上的圖像即將開始降級而必須被刷新之前的時間長度)。亦即，藉由減少洩漏，儲存電容器可使得顯示元件能維持寫至該顯示元件的色彩或圖像資料而無需刷新。此外，一些實現改善了顯示器的元件的整合，由此相比於儲存電容器作為不將任何現有層用於其結構的分開元件被添加的設計而言，允許使用更小的晶粒面積來製造該顯示器。另外，一些實現可被用於增大與顯示器的像素相關聯的電容。一些實現可被用於藉由使用已用來形成像素的諸層形成儲存電容器來降低製造複雜度。一些實現可用於降低陣列的功耗及/或以其他方式改善陣列的效能。此外，藉由使作為可移動元件的一部分形成的儲存電容器與驅動電壓處於串聯，就可使可移動元件與靜止電極之間的電氣間隙延伸超過該可移動電極與靜止電極之間的光學或物理間隙。由於該穩定的移動範圍，EMS裝置可被限於該電氣間隙的三分之一，在一些實現中，穿過該光學或物理間隙的該穩定移動範圍可延伸。以此方式，相比於不包括儲存電容器來抵消電荷洩漏效應的其他裝置，或相比於包括減小了像素的活躍區域的個別儲存電容器的其他裝置，本文描述的實現可改善電荷洩漏對顯示裝置的刷新率、功耗以及色彩變動的影響，而不會不利地影響該裝置的填充因數。

可應用所描述實現的合適EMS或MEMS裝置或設備的一個實例是反射式顯示裝置。反射式顯示裝置可納入干涉式調制器(IMOD)顯示元件，IMOD顯示元件可被實現為使用光學干涉原理來選擇性地吸收及/或反射其上所入射的光。IMOD顯示元件可包括部分光學吸收體、可相對於該吸收體移動的反射體，以及在吸收體與反射體之間限定的光學諧振腔。在一些實現中，反射體可被移至兩個或兩個以上不同位置，此舉會改變光學諧振腔的大小並由此影響IMOD的反射。IMOD顯示元件的反射譜可建立相當廣的譜帶，該等譜帶可跨可見波長移位以產生不同色彩。譜帶的位置可藉由改變光學諧振腔的厚度來調節。改變光學諧振腔的一種方式是藉由改變反射體相對於吸收體的位置。

圖1是圖示干涉式調制器(IMOD)顯示裝置的顯示元件系列或陣列中兩個毗鄰的IMOD顯示元件的等軸視圖。該IMOD顯示裝置包括一或多個干涉式EMS(諸如，MEMS)顯示元件。在該等裝置中，干涉式MEMS顯示元件可被配置成處於亮狀態或暗狀態。在亮(「鬆弛」、「打開」或「接通」等)狀態中，顯示元件反射所入射的可見光的很大部分。相反，在暗(「致動」、「關閉」或「關斷」等)狀態中，顯示元件幾乎不反射所入射的可見光。MEMS顯示元件可配置成主導性地在特定光波長上進行反射，從而除了黑白以外亦允許彩色顯示。在一些實現中，藉由使用多個顯示元件，可達成不同強度的原色和灰階陰影。

IMOD顯示裝置可包括可排列成行和列的IMOD顯示元件的陣列。該陣列之每一顯示元件可至少包括一對反射層和半反射層，諸如可移動反射層(亦即，可移動層，亦稱作機械層)和固定的部分反射層(亦即，靜止層)，此對反射層和半反射層定位在彼此相距可變且可控的距離處以形成氣隙(亦稱為光學間隙、腔或光學諧振腔)。可移動反射層可在至少兩個位置之間移動。例如，在第一位置(亦即，鬆弛位置)，該可移動反射層可定位在離該固定的部分反射層有一距離處。在第二位置(亦即，致動位置)，該可移動反射層可定位成更靠近該部分反射層。取決於可移動反射層的位置和入射光的(諸)波長，從此兩個層反射的入射光可相長地及/或相消地干涉，從而產生每個顯示元件的整體反射或非反射的狀態。在一些實現中，顯示元件在未致動時可處於反射狀態，此時反射可見譜內的光，而在致動時可處於暗狀態，此時吸收及/或相消地干涉可見範圍內的光。然而，在一些其他實現中，IMOD顯示元件可在未致動時處於暗狀態，而在致動時處於反射狀態。在一些實現中，引入所施加電壓可驅動顯示元件改變狀態。在一些其他實現中，所施加電荷可驅動顯示元件改變狀態。

圖1中所圖示的陣列部分包括兩個毗鄰的呈IMOD顯示元件12形式的干涉式MEMS顯示元件。在(如圖所示)右側的顯示元件12中，可移動反射層14被圖示為處於靠近、毗鄰或觸及光學堆疊16的致動位置。跨右側的顯示元件12施加的電壓V_bias (V_偏置 )足以使可移動反射層14移動且亦將可移動反射層14維持在致動位置。在(如圖所示)左側的顯示元件12中，可移動反射層14圖示為處於離光學堆疊16有一距離(該距離可基於設計參數被預先決定)的鬆弛位置，光學堆疊16包括部分反射層。跨左側的顯示元件12施加的電壓V₀ 不足以使得將可移動反射層14致動到致動位置，諸如右側的顯示元件12一般的致動位置。

在圖1中，IMOD顯示元件12的反射性質用指示入射在IMOD顯示元件12上的光13和從左側的顯示元件12反射的光15的箭頭來一般化地圖示。入射到顯示元件12上的光13的絕大部分可透射穿過透明基板20去往光學堆疊16。入射在光學堆疊16上的光的一部分可透射穿過光學堆疊16的部分反射層，且一部分將被反射回去穿過透明基板20。光13中透射穿過光學堆疊16的彼部分光可從可移動反射層14反射回去朝向(並穿過)透明基板20。從光學堆疊16的部分反射層反射的光與從可移動反射層14反射的光之間的干涉(相長的及/或相消的)將部分地決定從顯示元件12反射的光15的(諸)波長在該裝置的觀看側或即基板側的強度。在一些實現中，透明基板20可以是玻璃基板(有時稱作玻璃板或面板)。玻璃基板可以是或包括，例如，硼矽酸鹽玻璃、鈉鈣玻璃、石英、耐熱玻璃(Pyrex)，或其他合適的玻璃材料。在一些實現中，玻璃基板可具有0.3、0.5或0.7毫米的厚度，儘管在一些實現中，玻璃基板可以更厚(諸如數十毫米)或更薄(諸如小於0.3毫米)。在一些實現中，可使用非玻璃基板，諸如聚碳酸酯、丙烯酸、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚醚醚酮(PEEK)基板。在此類實現中，非玻璃基板將很有可能具有小於0.7毫米的厚度，儘管取決於設計考慮，基板可以更厚。在一些實現中，可使用非透明基板，諸如基於金屬箔或不銹鋼的基板。例如，基於逆向IMOD的顯示器(其包括固定反射層和部分透射且部分反射的可移動層)可被配置成從基板的與圖1的顯示元件12相對的彼側觀看並且可由非透明基板支承。

光學堆疊16可包括單層或若干層。該(等)層可包括電極層、部分反射且部分透射層以及透明介電層中的一者或多者。在一些實現中，光學堆疊16是導電的、部分透明且部分反射的，並且可例如藉由將上述層中的一者或多者沉積到透明基板20上來製造。電極層可由各種各樣的材料來形成，諸如各種金屬，舉例而言氧化銦錫(ITO)。部分反射層可由各種各樣的部分反射性材料形成，諸如各種金屬(例如，鉻及/或鉬)、半導體以及電媒體。部分反射層可由一層或多層材料形成，且每一層可由單種材料或諸材料的組合形成。在一些實現中，光學堆疊16的某些部分可包括單個半透明的金屬或半導體厚層，該單個半透明的金屬或半導體厚層既用作部分光學吸收體又用作電導體，而(例如，該顯示元件的光學堆疊16或其他結構的)不同的、更導電的層或部分可用於在IMOD顯示元件之間匯流信號。光學堆疊16亦可包括覆蓋一或多個導電層或導電/部分吸收層的一或多個絕緣或介電層。

在一些實現中，光學堆疊16的(諸)層中的至少一些層可被圖案化為平行條帶，並且可如下文進一步描述地形成顯示裝置中的行電極。如本領域一般技藝人士將理解的，術語「圖案化」在本文中用於指遮罩以及蝕刻製程。在一些實現中，可將高導電性和高反射性的材料(諸如，鋁(Al))用於可移動反射層14，且該等條帶可形成顯示裝置中的列電極。可移動反射層14可形成為一或多個所沉積金屬層的一系列平行條帶(與光學堆疊16的行電極正交)，以形成沉積在支承(諸如所圖示的柱18)和位於各個柱18之間的居間犧牲材料頂上的諸列。當該犧牲材料被蝕刻掉時，便可在可移動反射層14與光學堆疊16之間形成所限定的間隙19或即光學腔。在一些實現中，各個柱18之間的間距可約為1-1000μm，而間隙19可約小於10000埃(Å)。

在一些實現中，每個IMOD顯示元件(無論處於致動狀態還是鬆弛狀態)可被認為是由該固定反射層和移動反射層形成的電容器。在無電壓被施加時，可移動反射層14保持在機械鬆弛狀態，如由圖1中左側的顯示元件12所圖示的，其中在可移動反射層14與光學堆疊16之間存在間隙19。然而，當將電位差(亦即，電壓)施加至所選行和列中的至少一者時，在對應顯示元件處的行電極和列電極的交叉處形成的電容器變為帶電，且靜電力將該等電極拉向一起。若所施加的電壓超過閾值，則可移動反射層14可發生形變並且移動到靠近或靠倚光學堆疊16。光學堆疊16內的介電層(未圖示)可防止短路並控制層14與層16之間的分隔距離，如圖1中右側的致動顯示元件12所圖示的。不管所施加的電位差的極性如何，行為可以是相同的。儘管陣列中的一系列顯示元件在一些實例中可被稱為「行」或「列」，但本領域一般技藝人士將容易理解，將一個方向稱為「行」並將另一方向稱為「列」是任意的。要重申的是，在一些取向中，行可被視為列，而列被視為行。在一些實現中，行可被稱作「共用」線，並且列可被稱作「分段」線，或者反之。此外，顯示元件可均勻地排列成正交的行和列(「陣列」)，或排列成非線性配置，例如關於彼此具有某些位置偏移(「馬賽克」)。術語「陣列」和「馬賽克」可以指任一種配置。因此，儘管將顯示器稱為包括「陣列」或「馬賽克」，但在任何實例中，該等元件本身不一定要彼此正交地排列或佈置成均勻分佈，而是可包括具有非對稱形狀以及非均勻分佈的元件的佈局。

圖2是圖示納入了基於IMOD的顯示器的電子裝置的系統方塊圖，該基於IMOD的顯示器包括3元件×3元件的IMOD顯示元件陣列。該電子裝置包括處理器21，其可配置成執行一或多個軟體模組。除了執行作業系統以外，處理器21亦可配置成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可配置成與陣列驅動器22通訊。陣列驅動器22可包括例如向顯示陣列或面板30提供信號的行驅動器電路24和列驅動器電路26。圖1中所圖示的IMOD顯示裝置的橫截面由圖2中的線1-1示出。儘管圖2為清晰起見圖示了3×3的IMOD顯示元件陣列，但顯示陣列30可包含很大數目的IMOD顯示元件，並且可在行中具有與列中不同的IMOD顯示元件數目，以及反之。

圖3是圖示可移動反射層位置相對於對IMOD顯示元件所施加的電壓的圖表。對於IMOD，行/列(亦即，共用/分段)寫規程可利用該等顯示元件的如圖3中所圖示的滯後性質。在一種示例實現中，IMOD顯示元件可使用約10伏的電位差以使可移動反射層或鏡從鬆弛狀態改變為致動狀態。當電壓從該值減小時，可移動反射層隨電壓降回至(在此實例中為 )10伏以下而維持其狀態，然而，可移動反射層直至電壓降至2伏以下才完全鬆弛。因此，在圖3的實例中，存在一電壓範圍(大約為3-7伏)，在此電壓範圍中存在該元件要麼穩定於鬆弛狀態要麼穩定於致動狀態的所施加電壓訊窗。該訊窗在本文中稱為「滯後窗」或「穩定態窗」。對於具有圖3的滯後特性的顯示陣列30，行/列寫規程可被設計成每次定址一行或多行。因此，在此實例中，在給定行的定址期間，所定址行中要被致動的顯示元件可暴露於約10伏的電壓差，並且要鬆弛的顯示元件可暴露於接近0伏的電壓差。在定址之後，該等顯示元件可暴露於在此實例中約5伏的穩態或偏置電壓差，以使得該等顯示元件保持在先前的閘選或所寫狀態中。在此實例中，在被定址之後，每個顯示元件皆經受落在約3-7伏的「穩定態窗」內的電位差。該滯後性質特徵使得IMOD顯示元件設計能夠在相同的所施加電壓條件下保持穩定在要麼致動要麼鬆弛的事先存在的狀態中。由於每個IMOD顯示元件(無論是處於致動狀態還是鬆弛狀態)可充當由固定反射層和移動反射層形成的電容器，因此該穩定狀態在落在該滯後窗內的平穩電壓處可得以保持，而基本上不消耗或損失功率。此外，若所施加電壓電位保持基本上固定，則實質上很少或沒有電流流入顯示元件中。

在一些實現中，根據對給定行中的顯示元件的狀態的期望改變(若有)，可藉由沿該組列電極施加「分段」電壓形式的資料信號來建立圖像訊框。可輪流定址該陣列的每一行，以使得每次一行地寫入該訊框。為了將期望資料寫到第一行中的顯示元件，可在諸列電極上施加與第一行中的顯示元件的期望狀態相對應的分段電壓，並且可向第一行電極施加特定的「共用」電壓或信號形式的第一行脈衝。該組分段電壓隨後可改變成對應於對第二行中的顯示元件的狀態的期望改變(若有)，且可向第二行電極施加第二共用電壓。在一些實現中，第一行中的顯示元件不受沿諸列電極施加的分段電壓變化的影響，而是保持於該等顯示元件在第一共用電壓行脈衝期間被設定的狀態。可按順序方式對整個行系列(或替換地對整個列系列)重複此程序以產生該圖像訊框。藉由以每秒某個期望訊框數來不斷地重複此程序，便可用新圖像資料來刷新及/或更新該等訊框。

跨每個顯示元件施加的分段信號和共用信號的組合(亦即，跨每個顯示元件或像素的電位差)決定每個顯示元件結果所得的狀態。圖4是圖示在施加各種共用電壓和分段電壓時IMOD顯示元件的各種狀態的表格。如本領域一般技藝人士將容易理解的，可將「分段」電壓施加於列電極或行電極中任一者，並且可將「共用」電壓施加於列電極或行電極中的另一者。

如圖4中所圖示的，當沿共用線施加釋放電壓VC_REL 時，沿該共用線的所有IMOD顯示元件將被置於鬆弛狀態(或者稱為釋放狀態或未致動狀態)，不管沿各分段線所施加的電壓如何(亦即，高分段電壓VS_H 和低分段電壓VS_L )。具體而言，當沿共用線施加有釋放電壓VC_REL 時，在沿該顯示元件的相應分段線施加高分段電壓VS_H 和低分段電壓VS_L 此兩種情況下，跨該等調制器顯示元件或像素的電位電壓(或者稱為顯示元件或像素電壓)皆可落在鬆弛窗(參見圖3，亦稱為釋放窗)內。

當在共用線上施加有保持電壓(諸如高保持電壓VC_{HOLD_H} 或低保持電壓VC_{HOLD_L} )時，沿該共用線的IMOD顯示元件的狀態將保持恆定。例如，鬆弛的IMOD顯示元件將保持在鬆弛位置，而致動的IMOD顯示元件將保持在致動位置。保持電壓可被選擇成使得在沿相應的分段線施加高分段電壓VS_H 和低分段電壓VS_L 此兩種情況下，顯示元件電壓皆將保持落在穩定態窗內。因此，在該示例中，分段電壓擺幅是高分段電壓VS_H 與低分段電壓VS_L 之差，且小於正穩定態窗或負穩定態窗任一者的寬度。

當在共用線上施加有定址或即致動電壓(諸如高定址電壓VC_{ADD_H} 或低定址電壓VC_{ADD_L} )時，藉由沿各自相應的分段線施加分段電壓，就可選擇性地將資料寫到沿該共用線的各調制器。分段電壓可被選擇成使得致動取決於所施加的分段電壓。當沿共用線施加有定址電壓時，施加一個分段電壓將產生落在穩定態窗內的顯示元件電壓，從而使該顯示元件保持未致動。相反，施加另一個分段電壓將產生超出該穩定態窗的顯示元件電壓，從而導致該顯示元件的致動。引起致動的特定分段電壓可取決於使用了哪個定址電壓而變化。在一些實現中，當沿共用線施加有高定址電壓VC_{ADD_H} 時，施加高分段電壓VS_H 可使調制器保持在其當前位置，而施加低分段電壓VS_L 可引起該調制器的致動。推論可得，當施加有低定址電壓VC_{ADD_L} 時，分段電壓的效果可以是相反的，其中高分段電壓VS_H 引起該調制器的致動，而低分段電壓VS_L 對該調制器的狀態基本無影響(亦即，保持穩定)。

在一些實現中，可使用跨調制器產生相同極性電位差的保持電壓、定址電壓和分段電壓。在一些其他實現中，可使用使調制器的電位差的極性不時地交變的信號。跨調制器的極性的交變(亦即，寫規程的極性的交變)可減少或抑制在反覆的單極性寫操作之後可能發生的電荷累積。

IMOD顯示器和顯示元件的結構的細節可以寬泛地變化。圖5A-5E是IMOD顯示元件的不同實現的橫截面圖示。圖5A是IMOD顯示元件的橫截面圖示，其中金屬材料條帶沉積在從基板20大致正交延伸出的支承18上，從而形成可移動反射層14。在圖5B中，每個IMOD顯示元件的可移動反射層14為大體正方形或矩形的形狀，且在隅角處或隅角附近靠系帶32附連到支承。在圖5C中，可移動反射層14為大體正方形或矩形的形狀且懸掛於可形變層34，該可形變層34可包括可挠性金屬。可形變層34可圍繞可移動反射層14的周界直接或間接地連接到基板20。該等連接在本文中被稱為「整合的」支承或支承柱18的實現。圖5C中所示的實現具主動自可移動反射層14的光學功能與其機械功能(後者由可形變層34實施)解耦的附加益處。此種解耦允許用於可移動反射層14的結構設計和材料與用於可形變層34的結構設計和材料彼此獨立地被最佳化。

圖5D是IMOD顯示元件的另一橫截面圖示，其中可移動反射層14包括反射子層14a。可移動反射層14支托在支承結構(諸如，支承柱18)上。支承柱18提供可移動反射層14與下靜止電極的分離，該下靜止電極可以是所圖示的IMDD顯示元件中的光學堆疊16的一部分。例如，當可移動反射層14處於鬆弛位置時，在可移動反射層14與光學堆疊16之間形成間隙19。可移動反射層14亦可包括導電層14c和支承層14b，該導電層14c可配置成用作電極。在此實例中，導電層14c佈置在支承層14b的、在基板20遠端的一側上，而反射子層14a佈置在支承層14b的、在基板20近端的另一側上。在一些實現中，反射子層14a可以是導電的並且可佈置在支承層14b與光學堆疊16之間。支承層14b可包括一層或多層介電材料，例如氧氮化矽(SiON)或二氧化矽(SiO₂ )。在一些實現中，支承層14b可以是多層的堆疊，諸如舉例而言SiO₂ /SiON/SiO₂ 三層堆疊。反射子層14a和導電層14c中的任一者或兩者可包括例如具有約0.5%銅(Cu)的鋁(Al)合金，或其他反射性金屬材料。在介電支承層14b上方和下方採用導電層14a和14c可平衡應力並提供增強的導電性。在一些實現中，反射子層14a和導電層14c可由不同材料形成以用於各種各樣的設計目的，諸如達成可移動反射層14內的特定應力分佈。

如圖5D中所圖示的，一些實現亦可包括黑色遮罩結構23，或暗膜層。黑色遮罩結構23可形成於光學非活躍區域中(例如，在各顯示元件之間或在支承柱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的非活躍部分反射或透射穿過顯示器的非活躍部分來改善顯示裝置的光學性質，由此提高對比。另外，黑色遮罩結構23的至少某些部分可以是導電的並且配置成用作電匯流層。在一些實現中，行電極可連接到黑色遮罩結構23以減小所連接的行電極的電阻。黑色遮罩結構23可使用各種各樣的方法來形成，包括沉積和圖案化技術。黑色遮罩結構23可包括一層或多層。在一些實現中，黑色遮罩結構23可以是標準具(etalon)或干涉式堆疊結構。例如，在一些實現中，干涉式堆疊黑色遮罩結構23包括用作光學吸收體的鉬鉻(MoCr)層、SiO₂ 層，以及用作反射體和匯流層的鋁合金，其厚度分別在約30-80Å、500-1000Å和500-6000Å的範圍內。此一層或多層可使用各種各樣的技術來圖案化，包括光刻和幹法蝕刻，包括例如用於MoCr及SiO₂ 層的四氟甲烷(或即四氟化碳，CF₄ )及/或氧氣(O₂ )，以及用於鋁合金層的氯(Cl₂ )及/或三氯化硼(BCl₃ )。在此類干涉式堆疊黑色遮罩結構23中，導電吸收體可用於在每行或每列的光學堆疊16中的下靜止電極之間傳送或匯流信號。在一些實現中，分隔層35可用於將光學堆疊16中的電極(或導體)(諸如吸收體層16a)與黑色遮罩結構23中的導電層大體上電隔離。

圖5E是IMOD顯示元件的另一橫截面圖示，其中可移動反射層14是自支承的。儘管圖5D圖示了在結構上及/或在材料上不同於可移動反射層14的支承柱18，但圖5E的實現包括與可移動反射層14整合的支承柱。在此類實現中，可移動反射層14在多個位置接觸底下的光學堆疊16，且可移動反射層14的曲度提供足夠的支承以使得在跨IMOD顯示元件的電壓不足以引起致動時，可移動反射層14返回至圖5E的未致動位置。以此方式，可移動反射層14的向下彎曲或轉向以接觸基板或光學堆疊16的部分可被認為是「整合的」支承柱。出於清晰起見，可包含複數個(若干)不同層的光學堆疊16的一種實現在此處被圖示為包括光學吸收體16a和電媒體16b。在一些實現中，光學吸收體16a既可用作靜止電極又可用作部分反射層。在一些實現中，光學吸收體16a可以在比可移動反射層14薄的數量級上。在一些實現中，光學吸收體16a比反射子層14a薄。

在諸如圖5A-5E中所圖示的彼等實現中，IMOD顯示元件形成直視裝置的一部分，其中可從透明基板20的前側(其在該實例中為與其上形成有IMOD顯示元件的一側相對的彼側)觀看圖像。在該等實現中，可對該裝置的背部(亦即，該顯示裝置的在可移動反射層14後面的任何部分，包括例如圖5C中所圖示的可形變層34)進行配置和操作而不會衝突或不利地影響該顯示裝置的圖像品質，因為反射層14光學地遮罩了該裝置的彼等部分。例如，在一些實現中，在可移動反射層14後面可包括匯流結構(未圖示)，此情況提供了將調制器的光學性質與該調制器的機電性質(諸如，電壓定址和由此類定址所導致的移動)分離的能力。

圖6是圖示用於IMOD顯示器或顯示元件的製造程序80的流程圖。圖7A-7E是用於製作IMOD顯示器或顯示元件的製造程序80中的各個階段的橫截面圖示。在一些實現中，製造程序80可被實現以製造一或多個EMS裝置，諸如IMOD顯示器或顯示元件。此類EMS裝置的製造亦可包括圖6中未圖示的其他方塊。例如，程序80可被用來製造帶有相關聯儲存電容器的顯示元件，如以下參照圖10A-10P所論述的。程序80在方塊82處始於在基板20之上形成光學堆疊16。圖7A圖示了在基板20之上形成的此類光學堆疊16。基板20可以是透明基板，如玻璃或塑膠，諸如以上關於圖1所論述的材料。基板20可以是可挠性的或是相對堅硬且不易彎曲的，並且可能已經歷了在先製備製程(諸如，清洗)以便於高效地形成光學堆疊16。如上文所論述的，光學堆疊16可以是導電的、部分透明、部分反射且部分吸收性的，並且可以是例如藉由將具有期望性質的一層或多層沉積到透明基板20上來製造的。

在圖7A中，光學堆疊16包括具有子層16a和子層16b的多層結構，儘管在一些其他實現中可包括更多或更少的子層。在一些實現中，子層16a和子層16b中的一者可配置成具有光學吸收和導電性質兩者，諸如組合式導體/吸收體子層16a。在一些實現中，子層16a和子層16b中的一者可包括鉬-鉻(鉬鉻或MoCr)，或具有合適的複折射率的其他材料。另外，子層16a和子層16b中的一者或多者可被圖案化成平行條帶，並且可形成顯示裝置中的行電極。此類圖案化可藉由遮罩和蝕刻製程或本領域所知的另一合適製程來執行。在一些實現中，子層16a和子層16b中的一者可以是絕緣層或介電層，諸如沉積在一或多個底下金屬層及/或氧化層(諸如一或多個反射及/或導電層)之上的上子層16b。另外，光學堆疊16可被圖案化成形成顯示器的諸行的個體的且平行的條帶。在一些實現中，光學堆疊的至少一個子層(諸如光學吸收層)可以相當薄(例如，相對於本案中圖示的其他層而言)，儘管子層16a和子層16b在圖7A-7E中被圖示為略厚。

程序80在方塊84處繼續以在光學堆疊16之上形成犧牲層25。由於犧牲層25在稍後被移除(參見方塊90)以形成腔19，因此在結果所得的IMOD顯示元件中未圖示犧牲層25。圖7B圖示包括在光學堆疊16之上形成的犧牲層25的經部分製造的裝置。在光學堆疊16之上形成犧牲層25可包括以所選厚度來沉積二氟化氙(XeF₂ )可蝕刻材料(諸如鉬(Mo)或非晶矽(Si))，該厚度被選擇成在後續移除之後提供具有期望設計大小的間隙或腔19(亦參見圖7E)。沉積犧牲材料可使用沉積技術來實施，諸如物理氣相沉積(PVD，其包括許多不同技術，諸如濺鍍)、電漿增強型化學氣相沉積(PECVD)、熱化學氣相沉積(熱CVD)，或旋塗等。

程序80在方塊86處繼續以形成支承結構，諸如支承柱18。支承柱18的形成可包括以下步驟：圖案化犧牲層25以形成支承結構孔，隨後使用沉積方法(諸如PVD、PECVD、熱CVD或旋塗)將材料(諸如聚合物或無機材料，諸如氧化矽)沉積至該孔中以形成支承柱18。在一些實現中，在犧牲層中形成的支承結構孔可延伸穿過犧牲層25和光學堆疊16兩者到達底下的基板20，從而支承柱18的下端接觸基板20。或者，如圖7C中所圖示的，在犧牲層25中形成的孔可延伸穿過犧牲層25，但不穿過光學堆疊16。例如，圖7E圖示了支承柱18的下端與光學堆疊16的上表面接觸。可藉由在犧牲層25之上沉積支承結構材料層並將遠離犧牲層25中的孔的支承結構材料部分圖案化來形成支承柱18或其他支承結構。該等支承結構可位於該等孔內(如圖7C中所圖示的)，但是亦可至少部分地在犧牲層25的一部分之上延伸。如上所述，對犧牲層25及/或支承柱18的圖案化可藉由遮罩和蝕刻製程來執行，但亦可藉由替換的圖案化方法來執行。

程序80在方塊88處繼續以形成可移動反射層或膜，諸如圖7D中所圖示的可移動反射層14。可移動反射層14可藉由採用一或多個沉積步驟(包括例如反射層(諸如，鋁、鋁合金或其他反射性材料)沉積)連同一或多個圖案化、遮罩及/或蝕刻步驟來形成。可移動反射層14可被圖案化成例如形成顯示器的諸列的個體且平行的條帶。可移動反射層14可以是導電的，且被稱為導電層。在一些實現中，可移動反射層14可包括如圖7D中所圖示的複數個子層14a、14b和14c。在一些實現中，該等子層中的一者或多者(諸如子層14a和14c)可包括為其光學性質所選擇的高反射性子層，且另一子層14b可包括為其機械性質所選擇的機械子層。在一些實現中，機械子層可包括介電材料。由於犧牲層25仍存在於在方塊88處形成的經部分製造的IMOD顯示元件中，因此可移動反射層14在此階段通常是不可移動的。包含犧牲層25的經部分製造的IMOD顯示元件在本文亦可稱為「未脫模」IMOD。

程序80在方塊90處繼續以形成腔19。腔19可藉由將(在方塊84處沉積的)犧牲材料25暴露於蝕刻劑來形成。例如，可蝕刻的犧牲材料(諸如Mo或非晶Si)可藉由幹法化學蝕刻藉由將犧牲層25暴露於氣態或蒸氣蝕刻劑(諸如，由固態XeF₂ 得到的蒸氣)長達能有效地移除期望量的材料的一段時間來移除。犧牲材料通常是相對於圍繞腔19的結構被選擇性地移除的。亦可使用其他蝕刻方法，諸如濕法蝕刻及/或電漿蝕刻。由於在方塊90期間移除了犧牲層25，因此可移動反射層14在此階段之後通常是可移動的。在移除了犧牲材料25之後，結果所得的已完全或部分製造的IMOD顯示元件在本文中可稱為「已脫模」IMOD。

在一些實現中，EMS元件或裝置(諸如基於IMOD的顯示器)的封裝可包括背板(或者稱為底板、背玻璃或凹形玻璃)，該背板可配置成保護EMS元件免受損壞(諸如來自機械衝突或潛在可能產生損壞的物質)。背板亦可為很廣範圍的組件(包括但不限於驅動器電路系統、處理器、記憶體、互連陣列、蒸汽屏障、產品外殼等)提供結構性支承。在一些實現中，背板的使用可便於組件整合並由此減小可攜式電子裝置的體積、重量及/或製造成本。

圖8圖示主動矩陣IMOD陣列100的一個實例的電路圖。所圖示的IMOD陣列100包括第一資料線102a、第二資料線102b、第一掃瞄線104a、第二掃瞄線104b、第一像素106a、第二像素106b、第三像素106c和第四像素106d。應理解，像素106a、106、106c和106d亦可表示亞像素。儘管為圖示清楚性起見將IMOD陣列100圖示為包括4個像素106，但IMOD陣列100的實現可包括附加像素，包括例如不同色彩的像素及/或數百或數千或甚至數百萬個像素。

在圖8中所圖示的實例中，第一到第四像素106中的每一個像素皆包括薄膜電晶體(TFT)108、儲存電容器110和IMOD元件112。例如，第一像素106a包括第一TFT 108a、第一儲存電容器110a和第一IMOD元件112a。類似地，第二像素106b包括第二TFT 108b、第二儲存電容器110b和第二IMOD元件112b。同樣，第三像素106c包括第三TFT 108c、第三儲存電容器110c和第三IMOD元件112c。此外，第四像素106d包括第四TFT 108d、第四儲存電容器110d和第四IMOD元件112d。

在該實現中，第一TFT 108a包括電耦合至第一資料線102a的源極、電耦合至第一掃瞄線104a的閘極，以及電耦合至第一儲存電容器110a的第一極板且電耦合至第一IMOD元件112a的第一電極的漏極。第二TFT 108b包括電耦合至第二資料線102b的源極、電耦合至第一掃瞄線104a的閘極，以及電耦合至第二儲存電容器110b的第一極板且電耦合至第二IMOD元件112b的第一電極的漏極。第三TFT 108c包括電耦合至第一資料線102a的源極、電耦合至第二掃瞄線104b的閘極，以及電耦合至第三儲存電容器110c的第一極板且電耦合至第三IMOD元件112c的第一電極的漏極。第四TFT 108d包括電耦合至第二資料線102b的源極、電耦合至第二掃瞄線104b的閘極，以及電耦合至第四儲存電容器110d的第一極板且電耦合至第四IMOD元件112d的第一電極的漏極。

在圖8示意性地圖示的實現中，第一到第四儲存電容器110a、110b、110c和110d各自包括電連接至第一共用電壓基準V_COM1 的第二極板或層，該第一共用電壓基準V_COM1 可以是例如接地電壓。另外，第一到第四IMOD元件112a、112b、112c和112d可各自電耦合至第二共用電壓基準V_COM2 ，該第二共用電壓基準V_COM2 可以是例如接地電壓。在一些實現中，第一到第四IMOD元件112a、112b、112c和112d中每一者的第二電極電耦合至第二共用電壓基準V_COM2 。然而，其他實現是可能的。例如，第一和第二電容器110a和110b的第二端可電連接至第一共用電壓基準，而第三和第四電容器110c和110d的第二端可電連接至第二共用電壓基準或第三共用電壓基準。另外，第一和第二IMOD 112a和112b的第二電極可電連接至第二共用電壓基準，而第三和第四IMOD 112c和112d的第二電極可電連接至第三或第四共用電壓基準。在一些實現中，第一到第四IMOD元件112a、112b、112c和112d中每一者的第一電極是可移動電極，並且第一到第四IMOD元件112a、112b、112c和112d中每一者的第二電極是靜止電極。

在一些實現中，圖8中圖示的儲存電容器110a、110b、110c和110d可具有被選擇成落在約10 fF到約1000 fF的範圍中(例如，約60 fF)的電容。儲存電容器110a、110b、110c和110d的電容亦可相對於IMOD元件112a、112b、112c和112d的電容來選擇。例如，在一些實現中，每個儲存電容器具有為相關聯IMOD元件在處於未致動或未驅動狀態時的電容的約1倍到約3倍的電容。本領域一般技藝人士將易於理解，電容值可取決於許多因素，諸如氣隙、像素大小、驅動電壓要求、功耗等。

第一和第二資料線102a和102b以及第一和第二掃瞄線104a和104b可用於將圖像資料寫到圖8的IMOD陣列100。例如，驅動器電路可提供賦能信號以導通開關，諸如TFT 108a、108b、108c和108d。可在第一掃瞄線104a上提供該賦能信號以定址IMOD陣列100中與第一和第二像素106a和106b相關聯的第一行。亦可在第二掃瞄線104b上提供該賦能信號以用於定址IMOD陣列100中與第三和第四像素106c和106d相關聯的第二行。另外，提供給第一和第二資料線102a和102b的電壓可被控制以便設置所選行中的IMOD元件112的狀態。例如，當定址給定行時，被定址行中要被致動的像素106可被暴露於資料線與共用電壓基準V_COM1 和V_COM2 之間的適用於致動的電壓差，而要鬆弛(或解除致動)的像素106可被暴露於資料線與共用電壓基準V_COM1 和V_COM2 之間的適於使IMOD元件112的機械層或可移動元件移至鬆弛狀態的電壓差。在一些實現中，致動電壓在約10V到約16V的範圍中(例如，約12V)，而鬆弛電壓在約0V到約8V的範圍中(例如，約0V或1V)。

式1提供了用於穩定地驅動具有相關聯儲存電容器的IMOD元件112的可移動元件所需的驅動或致動電壓。驅動電壓V_drive 是藉由平衡可移動元件上存在的機械力與所存在的電學力來決定的。在式1中，V_pi 是可移動元件的吸合電壓，C_off 是可移動元件在未致動狀態時的電容，而C_storage 是儲存電容器的電容。本領域一般技藝人士將容易領會，式1可被操縱以決定儲存電容器為提供足夠電荷所需的大小，該足夠電荷使得當可移動元件被驅動到某個電壓時，其將卡合至或移至致動狀態。

仍參照圖8，對於跨每個IMOD元件112的給定電壓量，包含第一到第四儲存電容器110a、110b、110c和110d可增大所儲存的電荷量。例如，IMOD元件112a、112b、112c和112d中每一者上所儲存的電荷量可等於約V_IMOD *(C_IMOD +C_storage )，其中V_IMOD 是IMOD元件112的第一電極與第二電極之間的電壓差，C_IMOD 是在IMOD元件112處於未致動或未驅動狀態時該IMOD元件112的電容(可假定在施加脈衝以對IMOD元件112和儲存電容器110兩者進行充電的時間期間該電容是恆定的)，而C_storage 是儲存電容器110的電容。包括儲存電容器110能增大像素電荷儲存並且能減小像素電流洩漏的影響。例如，電荷洩漏(諸如與薄膜電晶體(TFT)的溝道洩漏相關聯的洩漏)可導致像素106的電壓隨時間推移而改變，並且在像素106未以充分快的速率被刷新的情況下或在像素106沒有充足的所儲存電荷量的情況下可引起像素106改變狀態。

相應地，圖8的第一到第四儲存電容器110a、110b、110c和110d可有助於防止像素洩漏隨時間推移而改變跨第一到第四IMOD元件112a、112b、112c和112d的電極的電壓，由此改善圖像刷新率並降低像素陣列100的驅動電壓和功耗。以此方式，圖像刷新率將得到改善，其原因在於，由於驅動電壓將得以維持，故而圖像將需要較少的刷新就能獲得靜態圖像。如以下所論述的，在一些實現中，整合式儲存電容器110a、110b、110c和110d可由IMOD元件112a、112b、112c和112d的可移動元件的導電層來形成。使用IMOD元件112a、112b、112c和112d的可移動元件的諸層來全部或部分地形成儲存電容器110a、110b、110c和110d可以有助於整合像素陣列100的設計，由此相比於其中光學遮罩結構和儲存電容器將需要分開的板面或空間的設計而言減少了該陣列的面積(或版圖)。儘管像素陣列100圖示了適合使用儲存電容器110a、110b、110c和110d的一種配置，但整合式儲存電容器可用在任何合適的像素陣列中，包括例如主動或類比IMOD陣列的其他實現。

如以上所論述的，在一些實現中，IMOD裝置可包括可移動元件或可移動反射層，該可移動元件或可移動反射層包括反射子層(其可包括導電材料)和導電層。可移動元件可配置成相對於基板結構及/或光學堆疊移動。在一些實現中，可由介電支承層或某個其他分隔層來將反射子層與該導電層電隔離。以此方式，該反射子層和導電層可形成整合式儲存電容器。此類IMOD裝置可被包括在主動矩陣像素陣列中，並且儲存電容器可被用來改善該主動矩陣像素陣列的效能。例如，儲存電容器可改善該陣列的圖像刷新率及/或減小該陣列的驅動電壓或功耗。此外，使用可移動元件的諸層來形成儲存電容器可改善該像素陣列的整合，由此減少該像素陣列的版圖。

圖9圖示顯示元件12的主動矩陣陣列155的一個實例的示意性平面視圖。在一些實現中，該等顯示元件或像素12可包括各自具有可移動元件14的IMOD顯示元件，該可移動元件14包括第一導電層、第二導電層以及佈置在其間的介電支承層。在一些實現中，第一導電層可包括反射層，並且該可移動元件可相對於基板結構及/或光學堆疊移動。主動矩陣陣列155亦包括薄膜電晶體(TFT，其示意性地圖示為TFT 162)和通孔160。陣列155亦包括至少部分地佈置在毗鄰的顯示元件12之間的多層光學遮罩結構23。

儘管出於清楚起見而未在圖9中圖示，陣列155可包括其他結構。另外，所圖示的顯示元件12已被安排成陣列，並且可代表類似地配置的大得多的顯示元件陣列。該實例之每一顯示元件12皆與TFT 162和通孔160相關聯，通孔160可用於將TFT 162電連接至與該顯示元件12相關聯的電極。

多層可移動元件14可被用於為陣列155的每個顯示元件12形成儲存電容器。例如，儲存電容器可形成在陣列155的其中可移動元件14的第一和第二導電層交疊的區域中。例如，在其中已提供了該等層之每一層的區域中，第一和第二導電層可作為儲存電容器的電極、極板或層進行操作，並且介電支承層可將該等電極、極板或層彼此電隔離。例如，第一儲存電容器C_S1 已被圖示並且與陣列155的左上顯示元件12相關聯，且第二儲存電容器C_S2 已被圖示並且與陣列155的右下顯示元件12相關聯。如以下所論述的，由可移動元件14形成的每個儲存電容器可電耦合到至少一個開關(例如，TFT)，該開關配置成控制源與相關聯的顯示元件12之間的電荷流。

圖10A-10P圖示出製作圖9的主動矩陣陣列155的方法中的各個階段的沿線10-10截取的橫截面示意圖示的實例。儘管特定部分和步驟被描述為適合用於製造陣列的某些實現，但對於其他實現，可使用不同的部分和步驟以及材料，或者可以修改、省卻或添加諸部分。

在圖10A和圖10B中，已在基板結構或基板20上提供光學遮罩結構23。基板20可包括玻璃、塑膠或允許光穿透基板20的任何透明的聚合材料。在「反向」或「逆向」IMOD配置中，基板20亦可以是不透明的。所圖示的光學遮罩結構23是多層結構，包括第一導電層23a、分隔層23b和第二導電層23c。第一導電層23a、第二導電層23c和分隔層23b可包括任何合適的材料。光學遮罩結構23的至少一層可配置成在該陣列的光學非活躍區域中吸收環境光或雜散光。然而，無需光學遮罩結構23的每一層皆吸收光。

在一些實現中，第一導電層23a可包括部分反射性、部分透射性且部分吸收性的材料(例如MoCr)，並且可具有在約30-80Å的範圍中的厚度。分隔層23b可包括具有在約500-1000Å的範圍中的厚度的非導電或即介電材料，例如SiO₂ 。第二導電層23c可包括反射性材料(例如，Al或Mo)，並且可具有在約500-6000Å的範圍中的厚度。在一些實現中，反射性的第二導電層23c具有比第一導電層23a高的反射率，且第二導電層23c具有比第一導電層23a低的吸收係數。

圖10C圖示了提供分隔或緩衝層35。緩衝層35可包括例如SiO₂ 、SiN、SiON、矽酸四乙酯(TEOS)及/或任何其他合適的(諸)介電材料。在一些實現中，緩衝層35的厚度在約1000-10000Å的範圍中，然而，緩衝層35取決於期望光學性質可具有各種各樣的厚度。緩衝層35在第一導電層23a之上的一部分可被移除(「之上」在此處是指第一導電層23a的與基板20相對的彼側)，以允許形成通孔以用於將光學遮罩結構23電連接至TFT和顯示元件的電極，如以下將更詳細地描述的。例如，緩衝層35已被圖案化，移除了緩衝層35的一部分以形成開口172，開口172中隨後沉積的導體可接觸第二導電層23c。在此類實現中，光學遮罩結構中的導電層可用作將信號路由至TFT的匯流線。以此方式，光學遮罩結構23可電連接至佈置在該光學遮罩結構之上的另一結構。例如，光學遮罩結構23可電耦合至TFT和可移動元件的電極。

在圖10D中，已在緩衝層35上提供和圖案化了主動層131。在一些實現中，主動層131包括矽(Si)及/或適合用於形成TFT裝置的溝道區的任何其他半導體材料。主動層131可使用n型或p型雜質來摻雜，包括例如硼(B)、磷(P)或砷(As)，以達成期望的溝道電導率。摻雜可使用任何合適的製程來完成，包括例如離子注入。

在圖10E中，已在圖10D的裝置之上提供和圖案化了閘極介電層132。在圖10F中，已在閘極介電層132之上提供了閘極層133以形成TFT 162的閘極結構。在一些實現中，閘極介電層132和閘極層133可分別包括二氧化矽(SiO₂ )和例如鉬。如圖10E和圖10F中所圖示的，閘極介電層132可被圖案化以使得開口172延伸穿過緩衝層35和閘極介電層132兩者，從而允許後續沉積的層能實體地且電氣地接觸光學遮罩結構23的第二導電層23c。

在圖10G中，分隔介電層134形成在閘極層133之上。分隔介電層134可被用來將圖10F中形成的閘極層133與後續沉積的導電層電隔離及/或用於在處理期間保護閘極層133。在一些實現中，分隔介電層134包括二氧化矽(SiO₂ )。分隔介電層134和閘極介電層132可被圖案化以包括開口，諸如可用於接觸主動層131的開口。另外，分隔介電層134可被圖案化，以使得開口172亦延伸穿過分隔介電層134。

圖10H圖示了在分隔介電層134之上形成源極/漏極導電層或電晶體接觸層135。源極/漏極導電層135可包括任何合適的導體，諸如鋁(Al)，並且可被圖案化以形成TFT 162的源極和漏極的期望金屬連通性。在所圖示的配置中，源極/漏極導電層135已形成在圖10G的開口172之上以形成通孔160。通孔160可用於提供TFT 162、光學遮罩結構23以及後續沉積的可移動元件的電極之間的電連通性。如以下所論述的，可移動元件可包括儲存電容器C_s1 。以此方式，光學遮罩結構23、TFT 162和可移動元件的儲存電容器C_s1 可被電連接。在所圖示的配置中，通孔160用於將源極/漏極導電層135電連接至光學遮罩結構23的第二導電層23c。然而，如以下所論述的，通孔160可按其他方式配置，諸如用於提供源極/漏極導電層135與第一導電層23a之間的連接。

在圖10I中，平坦化層136已形成在分隔介電層134和源極/漏極導電層135之上。平坦化層136可用作其上可形成顯示元件的表面，並且在一些實現中可包括二氧化矽(SiO₂ )。

如圖10J中所圖示的，光學堆疊16可形成在平坦化層136之上。在一些實現中，光學堆疊16可包括靜止電極116a、第一介電層116b和第二介電層116c。如圖所示，靜止電極116a可被圖案化以提供該陣列的諸像素或顯示元件之間的電隔離。在一些實現中，靜止電極116a可包括光學部分反射性、部分透射性且部分吸收性的電導體，諸如鉬-鉻(MoCr)。在一些實現中，第一介電層116b可包括二氧化矽(SiO₂ )及/或氧氮化矽(SiON)，並且第二介電層116c可包括三氧化二鋁(Al₂ O₃ )。儘管光學堆疊16在所圖示的配置中包括兩個介電層，但在一些實現中，光學堆疊16可包括更多或更少的介電層及/或可被修改成包括其他層(例如，一或多個非介電層)。另外，儘管第一和第二介電層116b和116c被圖示為具有相同圖案，但其他配置是可能的。

儘管圖9中的線10-10沒有延伸穿過顯示元件12，但現在將參照圖10L-10P來描述毗鄰穿過圖9的線10-10的橫截面的顯示元件12的形成。因此，對於本領域技藝人士將容易明白的是，儘管該等附圖被表徵為穿過陣列155的橫截面視圖，但圖示了陣列155中並非為穿過線10-10的橫截面的一部分的各部分(包括例如顯示元件12的各部分)以圖示出TFT 162、光學遮罩結構23和顯示元件12之間的關係。此外，為方便之故，TFT 162和其他元件不是按比例來圖示的。例如，TFT 162 被圖示為相對於顯示元件162的寬度而言較大，以得當地圖示TFT 162以及陣列155的形成。

圖10K圖示在光學堆疊16之上提供和圖案化犧牲層25。犧牲層25可隨後被移除或脫模以形成顯示元件中的間隙或腔。在光學堆疊16之上形成犧牲層25可包括沉積步驟，如以上所描述的。另外，犧牲層25可被選擇成包括不止一個層，或包括一具有有變化的厚度的層，以輔助形成具有眾多處在不同顯示元件之間的諧振光學間隙的顯示裝置。對於IMOD顯示元件陣列，每個間隙大小可表示不同的反射色彩。

圖10L亦圖示了在犧牲層25之上提供和圖案化支承層以形成支承柱18。支承柱18可由例如二氧化矽(SiO₂ )及/或氧氮化矽(SiON)形成，並且支承層可藉由各種技術被圖案化以形成支承柱18，該等技術諸如有使用包括四氟化碳(CF₄ )及/或氧氣(O₂ )的幹法蝕刻。如圖10L中所圖示的，在一些實現中，支承柱18可定位於像素隅角處。

圖10M圖示了在犧牲層25之上提供和圖案化顯示元件的可移動元件或機械層14以及開通至靜止電極116a的通孔174。如圖所示，可移動元件14包括第一導電層14a(其可以是反射性的)、第二導電層14c，以及佈置在第一導電層14a與第二導電層14c之間的介電支承層14b。第一和第二導電層14a和14c的交疊部分可用於形成儲存電容器C_s1 。例如，第一和第二導電層14a和14c可作為儲存電容器C_s1 的極板或電極進行操作，並且介電支承層14b可將儲存電容器C_s1 的該等極板或電極電隔離。如圖所示，第一導電層14a在該IMOD顯示元件的一側延伸超出其他層，以允許電連接至或將信號路由至第一導電層14a。例如，第一導電層可以接地或者可連接至電壓(諸如圖8中所圖示的Vcom1)。在此類實現中，儲存電容器的電極之一和該IMOD顯示元件的電極之一是相同的層，此處即為第一導電層14a。在該IMOD顯示元件的另一側，導電層14c延伸超出其他層，以允許連接至TFT 162的漏極以及連接至靜止電極116a。

第一和第二導電層14a和14c可藉由介電支承層14b來彼此電隔離，並且電連接至期望的電位以使可移動元件14作為儲存電容器C_s1 進行操作。例如，第二導電層14c可藉由TFT 162電連接至基準電壓(諸如接地)，並且第一導電層14a可電連接至驅動器。在一些實現中，介電支承層14b可具有在30nm到70nm之間的電氣厚度，例如50nm。在一些實現中，介電支承層14b可包括氧氮化矽並且具有在20nm到4000nm之間的實體厚度，例如在200nm到250nm之間。介電支承層14b的電氣厚度以及因此導致的實體厚度可被選擇成使得儲存電容器C_s1 的電容在需要時足以驅動可移動元件14。

圖10O圖示了已形成了貫穿柱18、靜止電極116a、第一介電層116b、第二介電層116c和平坦化層136的開口191之後的主動矩陣陣列。此類圖案化暴露了接觸層135並且允許經由開口191電耦合至接觸層135。

圖10P圖示沉積和圖案化導電層199並移除圖10M的犧牲層25以形成間隙19之後的顯示元件12。如圖10P中所示，導電層199將可移動元件14的第二導電層14c以及靜止電極 116a電連接至TFT 162。以此方式，儲存電容器C_s1 的一個端子(例如，可移動元件14的第二導電層14c)可電連接至TFT 162。犧牲層25可在此時使用各種方法來移除，如早先描述的。在移除了犧牲層25之後，當在靜止電極116a與可移動元件14之間施加電壓時，可移動元件14可在間隙19中至少在致動位置和鬆弛位置之間朝向靜止電極116a移動。

圖10P中所圖示的顯示元件可用在高填充因數像素陣列中。如圖所示，可移動元件14配置成回應於靜止電極116a與例如第一導電層14a之間所施加的電壓而移動。儘管圖10P被圖示為圖8的電路圖的一種實現，但是將理解，TFT 162、靜止電極116a、第一導電層14a和第二導電層14c可按不同方式互連以實現圖8中所示的電路。

參照圖100和10P，像素陣列155的每個像素或顯示元件12可包括從可移動元件14形成的儲存電容器C_s ，由此改善了該設計的整合。另外，每個TFT 162均形成了在光學遮罩結構23之上並且整合式通孔160被用於提供儲存電容器C_s 與TFT 162之間的電連通性。

藉由為該陣列之每一顯示元件提供儲存電容器，效能可得到改善而不影響該陣列的填充因數。例如，如以下所論述的，相比於不包括儲存電容器的實現而言，提供儲存電容器可允許可移動元件14朝靜止電極116a移動得更遠，此情況是因為儘管可移動元件14與靜止電極116a之間的電容隨著可移動元件14靠近靜止電極116a而增大，但驅動電壓能被維持在足以使可移動元件14移動的水平。

圖11圖示出圖示形成裝置的方法1100的流程圖的實例。示例方法1100的方塊1101包括形成基板結構。在一些實現中，基板結構可包括玻璃、塑膠或允許光穿透該基板的任何透明的聚合材料。在某些「反向」或「逆向」IMOD架構中，基板結構無需是透明的，且可以是不透明的。在一些實現中，基板結構可配置成以上參照圖10A-10P描述的基板20。

示例方法1100亦包括以下步驟：形成包括儲存電容器的可移動元件，如由方塊1103所示的。可移動元件可配置成在垂直於基板結構的方向上移動。在一些實現中，可移動元件可與以上參照圖10P描述的可移動元件14類似地配置，並且可包括形成儲存電容器的第一導電層和第二導電層。例如，可移動元件可包括佈置在第一和第二導電層之間的介電支承層。介電支承層可為可移動元件14提供機械功能，同時亦作為第一和第二導電層之間的介電體來提供電氣功能。

示例方法1100亦包括以下步驟：形成至少一個開關，如由框1105所示的。在一些實現中，該至少一個開關可配置成控制源與儲存電容器之間的電荷流。形成至少一個開關之步驟可包括以下步驟：形成薄膜電晶體(TFT)，該薄膜電晶體類似於以上描述的TFT結構162。

在一些實現中，示例方法1100可包括以下步驟：在可移動元件與基板結構之間形成光學堆疊。該光學堆疊可包括靜止電極以及一或多個介電層，該靜止電極以及一或多個介電層類似於以上描述的靜止電極116a以及第一和第二介電層116b、116c。在所圖示的序列之前、中間或之後可採用許多附加步驟，但出於描述的清楚性起見，此類步驟在此被省略。

圖12A圖示出包括儲存電容器的可移動元件和不帶儲存電容器的可移動元件隨時間推移的電壓的實例。如以上所論述的，IMOD顯示元件可藉由改變可移動元件相對於光學堆疊的位置及/或藉由改變可移動元件與光學堆疊之間限定的光學諧振腔的厚度來反射可見光的一或多個波長。在一些實現中，由顯示元件反射的譜帶的位置可藉由在可移動元件與靜止電極之間施加電壓以相對於靜止電極驅動可移動元件來調節。圖12A的曲線1204、1214和1224圖示配置成分別反射綠光、藍光和紅光的不帶儲存電容器的顯示元件隨時間推移的電壓的標繪。圖12A的曲線1202、1212和1222圖示配置成分別反射綠光、藍光和紅光的包括儲存電容器的顯示元件的隨時間推移的電壓的標繪。如藉由將曲線1204、1214和1224與曲線1202、1212和1222作比較所表明的，相比於包括儲存電容器的顯示元件而言，不帶儲存電容器的顯示元件的可移動元件與靜止電極之間的電壓隨時間推移下降得更快，此情況是因為在可移動元件被驅動朝向靜止電極時，可移動元件與靜止電極之間的電容增大。

圖12B圖示出圖12A的可移動元件隨時間推移的位置的實例，其中該位置是相對於靜止電極來量測的。在該實例中，曲線1203、1213和1223圖示配置成分別反射綠光、藍光和紅光的顯示元件的包括儲存電容器的可移動元件的位置的標繪。曲線1205、1215和1225圖示配置成分別反射綠光、藍光和紅光的顯示元件的不帶儲存電容器的可移動元件的位置的標繪。藉由將曲線1203、1213和1223與曲線1205、1215和1225作比較可以看出，包括儲存電容器的可移動元件可移動至更靠近相關聯的靜止電極，此情況是因為可移動元件與靜止電極之間的電壓能隨著可移動元件與靜止電極之間的電容增大而被維持在足夠高以驅動可移動元件。相應地，圖12A和圖12B證明了：相比於不帶儲存電容器的顯示元件而言，納入了儲存電容器的可移動元件能在相對於靜止電極而言的更大的穩定移動範圍中被驅動。

圖13A和圖13B是圖示包括複數個IMOD顯示元件的顯示裝置40的系統方塊圖。顯示裝置40可以是例如智慧型電話、蜂巢或行動電話。然而，顯示裝置40的相同元件或其稍有變動的變體亦圖示各種類型的顯示裝置，諸如電視、電腦、平板電腦、電子閱讀器、手持裝置和可攜式媒體裝置。

顯示裝置40包括外殼41、顯示器30、天線43、揚聲器45、輸入裝置48以及話筒46。外殼41可由各種各樣的製造製程(包括注模和真空成形)中的任何製造製程來形成。另外，外殼41可由各種各樣的材料中的任何材料製成，包括但不限於：塑膠、金屬、玻璃、橡膠和陶瓷，或其組合。外殼41可包括可拆卸部分(未圖示)，該可拆卸部分可與具有不同顏色或包含不同徽標、圖片或符號的其他可拆卸部分互換。

顯示器30可以是各種各樣的顯示器中的任何顯示器，包括雙穩態顯示器或模擬顯示器，如本文中所描述的。顯示器30亦可配置成包括平板顯示器(諸如，電漿、EL、OLED、STN LCD或TFT LCD)，或非平板顯示器(諸如，CRT或其他電子管裝置)。另外，顯示器30可包括帶有整合式儲存電容器的基於IMOD的顯示器，如本文中所描述的。

顯示裝置40的組件在圖13A中示意性地圖示。顯示裝置40包括外殼41，並且可包括被至少部分地包封於其中的附加元件。例如，顯示裝置40包括網路介面27，該網路介面27包括可耦合至收發機47的天線43。網路介面27可以是可顯示在顯示裝置40上的圖像資料的源。因此，網路介面27是圖像源模組的一個實例，但是處理器21和輸入裝置48亦可充當圖像源模組。收發機47連接至處理器21，該處理器21連接至調節硬體52。調節硬體52可配置成調節信號(例如，對信號進行濾波或以其他方式操縱信號)。調節硬體52可連接到揚聲器45和話筒46。處理器21亦可連接到輸入裝置48和驅動器控制器29。驅動器控制器29可耦合至訊框緩衝器28，並且耦合至陣列驅動器22，該陣列驅動器22進而可耦合至顯示陣列30。顯示裝置40中的一或多個元件(包括圖13A中未具體圖示的元件)可被配置成作為記憶體裝置起作用並且被配置成與處理器21通訊。在一些實現中，電源50可向特定顯示裝置40設計中的幾乎所有組件供電。

網路介面27包括天線43和收發機47，從而顯示裝置40可在網路上與一或多個裝置通訊。網路介面27亦可具有一些處理能力以減輕例如對處理器21的資料處理要求。天線43可發射和接收信號。在一些實現中，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或n)及其進一步實現來發射和接收RF信號。在一些其他實現中，天線43根據藍芽®標準來發射和接收RF信號。在蜂巢式電話的情形中，天線43可被設計成接收分碼多工存取(CDMA)、分頻多工存取(FDMA)、分時多工存取(TDMA)、行動通訊全球系統(GSM)、GSM/通用封包無線電服務(GPRS)、增強型資料GSM環境(EDGE)、地面集群無線電(TETRA)、寬頻CDMA(W-CDMA)、進化資料最佳化(EV-DO)、1xEV-DO、EV-DO修訂版A、EV-DO修訂版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)、進化高速封包存取(HSPA+)、長期進化(LTE)、AMPS，或用於在無線網路(諸如，利用3G、4G或5G技術的系統)內通訊的其他已知信號。收發機47可預處理從天線43接收到的信號，以使得該等信號可由處理器21接收並進一步操縱。收發機47亦可處理從處理器21接收到的信號，以使得可從顯示裝置40經由天線43發射該等信號。

在一些實現中，收發機47可由接收器代替。另外，在一些實現中，網路介面27可由圖像源代替，該圖像源可儲存或產生要發送給處理器21的圖像資料。處理器21可控制顯示裝置40的整體操作。處理器21接收資料(諸如來自網路介面27或圖像源的經壓縮圖像資料)，並將該資料處理成原始圖像資料或能容易地被處理成原始圖像資料的格式。處理器21可將經處理資料發送給驅動器控制器29或發送給訊框緩衝器28以進行儲存。原始資料通常是指標識圖像內每個位置處的圖像特性的資訊。例如，此類圖像特性可包括色彩、飽和度和灰階級。

處理器21可包括微控制器、CPU，或用於控制顯示裝置40的操作的邏輯單元。調節硬體52可包括用於將信號傳送至揚聲器45以及用於從話筒46接收信號的放大器和濾波器。調節硬體52可以是顯示裝置40內的個別元件，或者可被納入在處理器21或其他組件內。

驅動器控制器29可直接從處理器21或者可從訊框緩衝器28獲取由處理器21產生的原始圖像資料，並且可適當地重新格式化該原始圖像資料以用於高速傳輸至陣列驅動器22。在一些實現中，驅動器控制器29可將原始圖像資料重新格式化成具有類光柵格式的資料串流，以使得該原始圖像資料具有適合跨顯示陣列30進行掃瞄的時間次序。隨後，驅動器控制器29將經格式化的資訊發送至陣列驅動器22。儘管驅動器控制器29(諸如，LCD控制器)往往作為自立的積體電路(IC)來與系統處理器21相關聯，但此類控制器可用許多方式來實現。例如，控制器可作為硬體嵌入在處理器21中、作為軟體嵌入在處理器21中，或以硬體形式完全與陣列驅動器22整合在一起。在一些實現中，驅動器控制器29(或驅動器電路)可配置成將至少一個信號發送給可移動元件14(例如，圖1和圖10N)。在一些實現中，驅動器控制器29(或驅動器電路)可配置成發送信號以啟用至少一個開關。此類可移動元件的實例包括本文描述的及/或圖示的可移動元件的任何實現。在一些實現中，該至少一個開關可以是例如圖8中所圖示的薄膜電晶體108，或另一類型的開關。

陣列驅動器22可從驅動器控制器29接收經格式化的資訊並且可將視訊資料重新格式化成一組並行波形，該等波形被每秒許多次地施加至來自顯示器的x-y顯示元件矩陣的數百條且有時是數千條(或更多條)引線。

在一些實現中，驅動器控制器29、陣列驅動器22以及顯示陣列30適用於本文所描述的任何類型的顯示器。例如，驅動器控制器29可以是習知顯示器控制器或雙穩態顯示器控制器(諸，IMOD顯示元件控制器)。另外，陣列驅動器22可以是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可以是習知顯示陣列或雙穩態顯示陣列(諸如，包括IMOD顯示元件陣列的顯示器)。在一些實現中，驅動器控制器29可與陣列驅動器22整合，並且其中一者或兩者或經組合的此兩者可被稱為驅動器電路。此類實現在高度整合的系統中可能是有用的，該等系統例如有行動電話、可攜式電子裝置、手錶或小面積顯示器。

在一些實現中，輸入裝置48可配置成允許例如使用者控制顯示裝置40的操作。輸入裝置48可包括按鍵板(諸如，QWERTY鍵盤或電話按鍵板)、按鈕、開關、搖桿、觸敏螢幕、與顯示陣列30整合的觸敏螢幕，或者壓敏或熱敏膜。話筒46可配置成作為顯示裝置40的輸入裝置。在一些實現中，可使用經由話筒46的語音命令來控制顯示裝置40的操作。

電源50可包括各種能量存放裝置。例如，電源50可以是可再充電電池，諸如鎳鎘電池或鋰離子電池。在使用可再充電電池的實現中，該可再充電電池可以是可使用例如來自牆壁插座或光伏裝置或陣列的電力來充電的。或者，該可再充電電池可以是可無線地充電的。電源50亦可以是可再生能源、電容器或太陽能電池，包括塑膠太陽能電池或太陽能電池塗料。電源50亦可配置成從牆上插座接收電力。

在一些實現中，控制可程式設計性常駐在驅動器控制器29中，驅動器控制器29可位於電子顯示系統中的若干個地方。在一些其他實現中，控制可程式設計性常駐在陣列驅動器22中。上述最佳化可以用任何數目的硬體及/或軟體元件並在各種配置中實現。

如本文中所使用的，引述一列項目中的「至少一者」的短語是指該等專案的任何組合，包括單個成員。作為實例，「a、b或c中的至少一者」意欲涵蓋：a、b、c、a-b、a-c、b-c，以及a-b-c。

結合本文中所揭示的實現來描述的各種說明性邏輯、邏輯區塊、模組、電路和演算法步驟可實現為電子硬體、電腦軟體，或此兩者的組合。硬體與軟體的此種可互換性已以其功能性的形式作了一般化描述，並在上文描述的各種說明性元件、方塊、模組、電路和步驟中作了圖示。此類功能性是以硬體還是軟體來實現取決於具體應用和加諸於整體系統的設計約束。

用於實現結合本文中所揭示的態樣來描述的各種說明性邏輯、邏輯區塊、模組和電路的硬體和資料處理設備可用通用單晶片或多晶片處理器、數位訊號處理器(DSP)、特殊應用積體電路(ASIC)、現場可程式設計閘陣列(FPGA)或其他可程式設計邏輯裝置、個別閘門或電晶體邏輯、個別的硬體元件或其設計成執行本文中描述的功能的任何組合來實現或執行。通用處理器可以是微處理器，或者是任何習知的處理器、控制器、微控制器或狀態機。處理器亦可以被實現為計算裝置的組合，諸如DSP與微處理器的組合、複數個微處理器、與DSP核心協調的一或多個微處理器，或任何其他此類配置。在一些實現中，特定步驟和方法可由專門針對給定功能的電路系統來執行。

在一或多個態樣中，所描述的功能可以在硬體、數位電子電路系統、電腦軟體、韌體(包括本說明書中所揭示的結構及其結構等效)中或其任何組合中實現。本說明書中所描述的標的的實現亦可實施為一或多個電腦程式，亦即，編碼在電腦儲存媒體上以供資料處理設備執行或用於控制資料處理設備的操作的電腦程式指令的一或多個模組。

對本案中描述的實現的各種改動對於本領域技藝人士可能是明顯的，並且本文中所定義的普適原理可應用於其他實現而不會脫離本案的精神或範圍。由此，請求項並非意欲被限定於本文中圖示出的實現，而是應被授予與本案、本文中所揭示的原理和新穎性特徵一致的最廣範圍。另外，本領域一般技藝人士將容易領會，術語「上/高」和「下/低」有時是為了便於描述附圖而使用的，且指示與取向正確的頁面上的附圖取向相對應的相對位置，且可能並不反映例如所實現的IMOD顯示元件的恰當取向。

本說明書中在分開實現的上下文中描述的某些特徵亦可組合地實現在單個實現中。相反，在單個實現的上下文中描述的各種特徵亦可分開地或以任何合適的子組合實現在多個實現中。此外，儘管諸特徵在上文可能被描述為以某些組合的方式起作用且甚至最初是如主張的，但來自所主張的組合的一或多個特徵在一些情形中可從該組合中去掉，且所主張的組合可以針對子組合或子組合的變體。

類似地，儘管在附圖中以特定次序圖示了諸操作，但本領域一般技藝人士將容易認識到，此類操作無需以所圖示的特定次序或按順序次序來執行，亦無需要執行所有所圖示的操作才能達成期望的結果。此外，附圖可能以流程圖的形式示意性地圖示一或多個示例程序。然而，未圖示的其他操作可被納入示意性地圖示的示例程序中。例如，可在任何所圖示的操作之前、之後、同時或之間執行一或多個附加操作。在某些環境中，多工處理和並行處理可能是有利的。此外，上文所描述的實現中的各種系統元件的分開不應被理解為在所有實現中皆要求此類分開，並且應當理解，所描述的程式元件和系統一般可以一起整合在單個軟體產品中或封裝成多個軟體產品。另外，其他實現亦落在所附申請專利範圍的範圍內。在一些情形中，請求項中敘述的動作可按不同次序來執行並且仍達成期望的結果。