TWI518365B - 顯示裝置及製造干涉式光吸收結構之方法 - Google Patents

Description

顯示裝置及製造干涉式光吸收結構之方法 相關申請案

本發明申請案主張於2012年12月21日提出申請之標題為「INTERFEROMETRIC LIGHT ABSORBING STRUCTURE FOR DISPLAY APPARATUS」之美國實用申請案第13/725,272號之優先權，該美國實用申請案受讓於本發明之受讓人且特此以引用方式明確併入本文中。

本發明係關於機電系統(EMS)之領域，且特定而言，係關於供在一顯示裝置中使用之光吸收結構。

某些顯示器件併入有光吸收層以減少自一背光之光洩漏及減少源自一周圍環境之光返回朝向一觀看者之反射。將此等光吸收層併入至一顯示器件中用於改良顯示器件之影像品質。先前光吸收層具有某些缺點。具體而言，光吸收層有時可提供不充分之光吸收位準，呈現約20%至約30%之一反射比。

本發明之系統、方法及器件各自具有數個發明性態樣，該等態樣中之任何單個態樣皆不單獨地決定本文中所揭示之所要屬性。

本發明中所闡述之標的物之一項發明性態樣可實施於包含一光 吸收結構之一裝置中，該光吸收結構具有一金屬層及與該金屬層接觸之一半導體層。金屬層及半導體層中之每一者具有小於或等於約50nm之一厚度。在某些實施方案中，該金屬層及該半導體層中之每一者具有小於或等於約25nm之一厚度。在某些實施方案中，該光吸收結構跨越可見光譜之至少一部分且跨越繞垂直於該光吸收結構之一軸約45°之一入射角範圍之一反射比係小於約15%。

在某些實施方案中，該金屬層包含鈦(Ti)、鉬(Mo)、一含Mo合金及鋁(Al)中之至少一者。在某些實施方案中，該半導體層包含矽(Si)、非晶矽(a-Si)及鍺(Ge)中之至少一者。

在某些實施方案中，該金屬層經組態以吸收對應於一原色之光，且該半導體層經組態以吸收對應於一不同原色之光。在某些實施方案中，該光吸收結構包含與該金屬層接觸之一介電層。在某些實施方案中，該光吸收結構包含與該半導體層接觸之一第二金屬層。在某些實施方案中，該第二金屬層具有大於該金屬層之一厚度。在某些實施方案中，該半導體層之一第一半導體表面與該金屬層之第一金屬表面接觸。該光吸收結構包含與該金屬層之與該第一金屬表面相對之一第二金屬表面接觸之一介電層以及與該半導體層之與該第一半導體表面相對之一第二半導體表面接觸之一第二金屬層。該第二金屬層具有大於該金屬層之一厚度。在某些實施方案中，該介電層包含氮化矽(SiN_x)及氧化銦錫(ITO)中之一者。在某些實施方案中，該第二金屬層具有至少100nm之一厚度。在某些實施方案中，該介電層具有大於約30nm且小於約300nm之一厚度。

在某些實施方案中，該裝置包含：一顯示器，其包含顯示元件陣列；一處理器，其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。在某些實施方案中，該裝置包含一驅動器電路，該驅動器電路經組態以將至少一個信號發送至該顯示器，並且該 處理器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。在某些實施方案中，該裝置包含一影像源模組，該影像源模組經組態以將該影像資料發送至該處理器。在某些此等實施方案中，該影像源模組包含一接收器、收發器及傳輸器中之至少一者。在某些實施方案中，該裝置包含一輸入器件，該輸入器件經組態以接收輸入資料且將該輸入資料傳遞至該處理器。

在某些實施方案中，該等顯示元件包含機電系統(EMS)顯示元件。在某些實施方案中，該等顯示元件包含微機電系統(MEMS)顯示元件。在某些實施方案中，該等顯示元件包含光調變器。

在某些實施方案中，該裝置進一步包含：一第一基板，其經組態以支撐該顯示元件陣列；及一第二基板，其與該第一基板分離。在某些實施方案中，該第一基板、該第二基板及該顯示元件中之至少一者包含該光吸收結構。

本發明中所闡述之標的物之另一發明性態樣可實施於一種製造一光吸收結構之方法中。將具有小於約50nm之一厚度之一金屬層及一半導體層中之一者沈積於一基板上。將對應於該金屬層及該半導體層中之另一者且具有小於約50nm之一厚度之一第二層直接沈積於該金屬層及該半導體層中之沈積於該基板上之該一者之頂部上。在某些實施方案中，該光吸收結構跨越可見光譜之至少一部分且跨越一45°入射角範圍之一反射比最高達約15%。在某些實施方案中，該金屬層包含Ti、Mo、一含Mo合金及Al中之至少一者。

在某些實施方案中，該半導體層包含Si、a-Si及Ge中之至少一者。在某些實施方案中，該金屬層經組態以吸收對應於一原色之光，且該半導體層經組態以吸收對應於一不同原色之光。在某些實施方案中，該方法包含沈積一介電層。在某些實施方案中，該方法包含沈積具有大於約100nm之一厚度之一第二金屬層。

本發明中所闡述之標的物之另一發明性態樣可實施於包含一光吸收結構之一裝置，該光吸收結構具有小於或等於約50nm之一厚度之一金屬層。該光吸收結構亦包含與該金屬層接觸之一第二層。該第二層可係具有小於或等於約100nm之一厚度之一ITO層或具有小於或等於約200nm之一厚度之一高折射率介電層中之一者。該高折射率介電層之折射率大於或等於約1.7。在某些實施方案中，該光吸收結構跨越可見光譜之至少一部分且跨越繞垂直於該光吸收結構之一軸約45°之一入射角範圍之一反射比係小於約15%。在某些實施方案中，該金屬層包含Ti、Mo、一含Mo合金及Al中之至少一者。在某些實施方案中，該ITO層具有小於或等於約70nm之一厚度。在某些實施方案中，該第二層包含SiN_x及氧化鈦(TiO₂)中之一者。

在某些實施方案中，該光吸收結構亦包含與該ITO層接觸之一第二金屬層。該第二金屬層具有大於該金屬層之一厚度。在某些實施方案中，該第二層之一第一表面與該金屬層之第一金屬表面接觸。在某些此等實施方案中，該光吸收結構包含與該金屬層之與該第一金屬表面相對之一第二金屬表面接觸之一介電層。一第二金屬層與該第二層之與該第一表面相對之一第二表面接觸。該第二金屬層具有大於該金屬層之一厚度。

下文之隨附圖式及實施方式中闡明本說明書中所闡述之標的物之一或多項實施方案之細節。儘管本發明內容中所提供之實例主要就基於MEMS之顯示器方面加以闡述，但本文中所提供之概念可適用於其他類型之顯示器(諸如液晶顯示器(LCD)、有機發光二極體(OLED)顯示器、電泳顯示器及場發射顯示器)以及其他非顯示器之MEMS器件(諸如MEMS麥克風、感測器及光開關)。根據該說明、圖式及申請專利範圍將明瞭其他特徵、態樣及優點。注意，以下圖之相對尺寸可並不按比例繪製。

21‧‧‧處理器/系統處理器

22‧‧‧陣列驅動器

27‧‧‧網路介面

28‧‧‧圖框緩衝器

29‧‧‧驅動器控制器

30‧‧‧顯示器/顯示器陣列

40‧‧‧顯示器件

41‧‧‧殼體

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

100‧‧‧直觀式基於微機電系統之顯示裝置/顯示裝置/裝置/基於微機電系統之顯示裝置

102a‧‧‧光調變器

102b‧‧‧光調變器

102c‧‧‧光調變器

102d‧‧‧光調變器

104‧‧‧影像/彩色影像/影像狀態

105‧‧‧燈

106‧‧‧圖元

108‧‧‧快門

109‧‧‧光圈

110‧‧‧互連件/掃描線互連件/寫入啟用互連件

112‧‧‧互連件/資料互連件

114‧‧‧互連件/共同互連件

120‧‧‧主機器件

122‧‧‧主機處理器

124‧‧‧環境感測器/環境感測器模組/感測器模組

126‧‧‧使用者輸入模組

128‧‧‧顯示裝置

130‧‧‧掃描驅動器/驅動器

132‧‧‧驅動器/資料驅動器

134‧‧‧控制器/數位控制器電路/顯示器控制器

138‧‧‧驅動器/共同驅動器

140‧‧‧燈/白色燈

142‧‧‧燈/白色燈

144‧‧‧燈/白色燈

146‧‧‧燈/白色燈

148‧‧‧驅動器/燈驅動器

150‧‧‧光調變器

200‧‧‧光調變器/快門總成/基於快門之光調變器

202‧‧‧快門

203‧‧‧表面

204‧‧‧致動器

205‧‧‧順應性電極樑致動器/致動器

206‧‧‧順應性負載樑/負載樑/順應性構件

207‧‧‧彈簧

208‧‧‧負載錨

211‧‧‧光圈孔

216‧‧‧順應性驅動樑/驅動樑

218‧‧‧驅動樑錨/驅動錨

220‧‧‧基於捲動致動器快門之光調變器/光調變器/基於捲輪之光調變器

222‧‧‧可移動電極/電極

224‧‧‧絕緣層

226‧‧‧平面電極/電極

228‧‧‧基板

230‧‧‧固定端

232‧‧‧可移動端

250‧‧‧非基於快門之微機電系統光調變器/光分接頭調變器/光分接頭

252‧‧‧光

254‧‧‧光導

256‧‧‧分接頭元件

258‧‧‧樑

260‧‧‧電極

270‧‧‧基於電潤濕之光調變陣列/光調變陣列/基於電潤濕之光調變器陣列

272‧‧‧單元

272a‧‧‧基於電潤濕之光調變單元

272b‧‧‧基於電潤濕之光調變單元/單元

272c‧‧‧基於電潤濕之光調變單元/單元

272d‧‧‧基於電潤濕之光調變單元

274‧‧‧光學腔

276‧‧‧彩色濾光器

278‧‧‧水(或其他透明導電或極性流體)層

280‧‧‧吸光油/油/吸光油層

282‧‧‧透明電極/電極

284‧‧‧絕緣層

286‧‧‧反射光圈層

288‧‧‧光導

290‧‧‧光導

291‧‧‧光重定向器

292‧‧‧光源

294‧‧‧光

300‧‧‧控制矩陣

301‧‧‧圖元

302‧‧‧彈性快門總成/快門總成

303‧‧‧致動器

304‧‧‧基板

306‧‧‧掃描線互連件

307‧‧‧寫入啟用電壓源

308‧‧‧資料互連件

309‧‧‧資料電壓源/V_d源

310‧‧‧電晶體

312‧‧‧電容器

320‧‧‧陣列/圖元陣列/光調變器陣列

322‧‧‧光圈層

324‧‧‧光圈

400‧‧‧雙重致動器快門總成/快門總成

402‧‧‧致動器/快門敞開致動器/靜電致動器

404‧‧‧致動器/靜電致動器/快門關閉致動器

406‧‧‧快門

407‧‧‧光圈層

408‧‧‧錨

409‧‧‧光圈層光圈/光圈

412‧‧‧快門光圈

416‧‧‧重疊

500‧‧‧顯示裝置

502‧‧‧基於快門之光調變器/快門總成

503‧‧‧快門

504‧‧‧透明基板/基板

505‧‧‧錨

506‧‧‧反射膜/反射光圈層/光圈層

508‧‧‧表面光圈/光圈

512‧‧‧選用漫射體

514‧‧‧選用亮度增強膜

515‧‧‧背光

516‧‧‧平面光導/光導/背光

517‧‧‧幾何光重定向器或稜鏡/光重定向器/稜鏡

518‧‧‧光源/燈/光源

519‧‧‧反射體

520‧‧‧前向式反射膜/膜

521‧‧‧射線

522‧‧‧蓋板

524‧‧‧黑矩陣

526‧‧‧間隙

527‧‧‧機械支撐件/間隔件

528‧‧‧黏著密封件

530‧‧‧流體

532‧‧‧金屬片/經模製塑膠總成支架/總成支架

536‧‧‧反射體

600‧‧‧顯示器總成/顯示裝置

602‧‧‧調變器基板/基板

604‧‧‧基板/光圈板

606‧‧‧快門總成

608‧‧‧反射光圈層

610‧‧‧光圈

612‧‧‧間隔件

614‧‧‧間隔件

700‧‧‧基於微機電系統向下之顯示裝置/顯示裝置

702‧‧‧光圈層

703‧‧‧光圈

704‧‧‧前向式表面/前向式側/前表面

708‧‧‧背光

710‧‧‧快門

712‧‧‧後向式表面/後表面

720‧‧‧光阻擋層

721‧‧‧微機電系統基板

722‧‧‧光圈

730‧‧‧光吸收結構

740‧‧‧光

750‧‧‧光

800‧‧‧光吸收結構

802‧‧‧薄金屬層/金屬層

804‧‧‧第二光吸收層/半導體層804

806‧‧‧基底金屬

807‧‧‧面向入射光表面

808‧‧‧入射光

900‧‧‧多層光吸收結構/光吸收結構

901‧‧‧入射光

902‧‧‧介電層/層

903‧‧‧面向入射光表面/層

904‧‧‧薄金屬層/層/金屬層

906‧‧‧半導體層/層

908‧‧‧厚金屬層/層/金屬層

1000‧‧‧光圈層

1002‧‧‧玻璃基板

1004‧‧‧Al層

1006‧‧‧第一Ti層

1008‧‧‧a-Si層

1010‧‧‧第二Ti層

1012‧‧‧ITO層

1020‧‧‧光吸收結構

1024‧‧‧前表面

1050‧‧‧曲線圖

1052‧‧‧曲線/第一曲線

1054‧‧‧曲線/第二曲線

1056‧‧‧曲線/第三曲線

1058‧‧‧曲線/第四曲線

1060‧‧‧曲線/第五曲線

1100‧‧‧快門

1102‧‧‧SiN_x層

1104‧‧‧第一Al層

1106‧‧‧第一a-Si層

1108‧‧‧第二Al層

1110‧‧‧第二a-Si層

1120‧‧‧光吸收結構

1124‧‧‧前表面

1126‧‧‧後表面

1140‧‧‧光

1150‧‧‧曲線圖

1152‧‧‧曲線/第一曲線

1154‧‧‧曲線/第二曲線

1156‧‧‧曲線/第三曲線

1158‧‧‧曲線/第四曲線

1160‧‧‧曲線/第五曲線

1162‧‧‧曲線/第六曲線

1200‧‧‧快門

1202‧‧‧SiN_x層

1204‧‧‧第一Ti層

1206‧‧‧第一a-Si層

1208‧‧‧第二Ti層

1210‧‧‧第二a-Si層

1220‧‧‧光吸收結構

1224‧‧‧前表面

1226‧‧‧後表面

1240‧‧‧光/快門

1250‧‧‧曲線圖

1252‧‧‧曲線/第一曲線

1254‧‧‧曲線/第二曲線

1256‧‧‧曲線/第三曲線

1258‧‧‧曲線/第四曲線

1260‧‧‧曲線/第五曲線

1262‧‧‧曲線/第六曲線

1300‧‧‧顯示器總成/顯示器

1302‧‧‧調變器基板

1304‧‧‧光圈板

1306‧‧‧快門總成

1308‧‧‧光圈層

1310‧‧‧光吸收層

1312‧‧‧光反射層

1314‧‧‧光圈

1320‧‧‧光吸收層

1322‧‧‧光圈

1325‧‧‧電晶體

1326‧‧‧電互連件/互連件

1328‧‧‧背光

1350‧‧‧周圍光

1351‧‧‧光

1352‧‧‧抗反射層

1362‧‧‧第一導電層/導電層

1364‧‧‧第一金屬層/金屬層

1366‧‧‧第二導電層/導電層

1368‧‧‧第二金屬層/金屬層

1370‧‧‧第二導電層/導電層

1372‧‧‧第三金屬層/金屬層

1374‧‧‧第四導電層/導電層

1380‧‧‧前向式光吸收部分

1385‧‧‧後向式光吸收部分

1390‧‧‧區段

1397‧‧‧前表面

1398‧‧‧後表面

θ‧‧‧入射角

圖1A展示一直觀式基於MEMS之顯示裝置之一實例性示意圖。

圖1B展示一主機器件之一實例性方塊圖。

圖2A展示一說明性基於快門之光調變器之一實例性透視圖。

圖2B展示一基於捲動致動器快門之光調變器之一實例性剖面圖。

圖2C展示一說明性非基於快門之微機電系統(MEMS)光調變器之一實例性剖面圖。

圖2D展示一基於電潤濕之光調變陣列之一實例性剖面圖。

圖3A展示一控制矩陣之一實例性示意圖。

圖3B展示連接至圖3A之控制矩陣之一基於快門之光調變器陣列之一實例性透視圖。

圖4A及圖4B展示一雙重致動器快門總成之實例性視圖。

圖5展示併入有基於快門之光調變器之一顯示裝置之一實例性剖面圖。

圖6展示供在一顯示器之一MEMS向下組態中使用之一光調變器基板及一光圈板之一實例性剖面圖。

圖7展示一實例性基於MEMS向下之顯示裝置。

圖8展示一實例性多層光吸收結構。

圖9展示一實例性多層光吸收結構。

圖10A展示包含一光吸收結構之一光圈層之一實例性剖面圖。

圖10B展示圖解說明在不同入射角度範圍內入射於光圈層之一表面上之可見光之反射比之模擬結果之一實例性曲線圖。

圖11A展示包含一光吸收結構之一快門之一實例性剖面圖。

圖11B展示圖解說明在不同入射角度範圍內入射於快門之一表面上之可見光之反射比之模擬結果之一實例性曲線圖。

圖12A展示包含一光吸收結構之一快門之一實例性剖面圖。

圖12B展示在不同入射角度範圍入射於快門之一表面上之可見光之反射比之模擬結果之一實例性曲線圖。

圖13A展示供在一顯示器之一MEMS向下組態中使用之一光調變器基板及一光圈板之一實例性剖面圖。

圖13B展示圖13A中所示之顯示器之一剖面之一實例性剖面圖。

圖14A及圖14B係圖解說明包含複數個顯示元件之一顯示器件之系統方塊圖之實例。

在各個圖式中，相似參考編號及標示指示相似元件。

以下說明係關於用於闡述本發明之發明性態樣之目的之某些實施方案。然而，熟習此項技術者應易於看出，可以許多不同方式來應用本文中之教示。所闡述之實施方案可實施於經組態以顯示一影像(無論是運動影像(諸如，視訊)還是靜止影像(諸如，靜態影像)，且無論是文字影像、圖形影像還是圖片影像)之任何器件、裝置或系統中。更特定而言，預期該等所闡述之實施例可包含於以下各種電子器件中或與其相關聯：(諸如但不限於)行動電話、啟用多媒體網際網路之蜂巢式電話、行動電視接收器、無線器件、智慧型電話、Bluetooth®器件、個人資料助理(PDA)、無線電子郵件接收器、掌上型或可攜式電腦、小筆電、筆記型電腦、智慧型筆電、平板電腦、印表機、影印機、掃描機、傳真器件、全球定位系統(GPS)接收器/導航儀、相機、數位媒體播放器(諸如，MP3播放器)、攝錄影機、遊戲控制臺、手錶、時鐘、計算器、電視監視器、平板顯示器、電子閱讀器件(諸如，電子閱讀器)、電腦監視器、汽車顯示器(包含里程計及速度計顯示器等)、駕駛艙控制件及/或顯示器、攝影機景物顯示器(諸如，一車輛中之一後視攝影機之顯示器)、電子相片、電子告示牌或標 牌、投影機、建築結構、微波爐、冰箱、身歷聲系統、卡式記錄器或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、無線電設備、可攜式記憶體晶片、清洗機、乾燥機、清洗機/乾燥機、停車計時器、封裝(諸如，在機電系統(EMS)應用(包含微機電系統(MEMS)應用)以及非EMS應用中)、美學結構(諸如，一件珠寶或服裝上之影像顯示器)及各種EMS器件。本文中之教示亦可用於非顯示器應用中，諸如但不限於，電子切換器件、射頻濾波器、感測器、加速計、陀螺儀、運動感測器件、磁力計、消費性電子器件之慣性元件、消費性電子器件產品之零件、變容器、液晶器件、電泳器件、驅動方案、製造程式及電子測試裝備。因此，該等教示並不意欲限於僅繪示於該等圖中之實施方案，而是具有熟習此項技術者應易於明瞭之寬廣適用性。

本發明係關於提供經改良之光吸收之一光吸收結構。該光吸收結構包含一金屬層及與該金屬層接觸之一半導體層。在某些實施方案中，該光吸收結構包含一金屬層及與該金屬層接觸之一氧化銦錫(ITO)層。在某些實施方案中，該光吸收結構包含一金屬層及與該金屬層接觸之一高折射率介電層。在某些實施方案中，該高折射率介電層可具有大於或等於約1.7之一折射率。在某些實施方案中，該高折射率介電層可係氮化矽(SiN)或氧化鈦(TiO₂)或包含氮化矽(SiN)或氧化鈦(TiO₂)。

該光吸收結構藉由將光吸收於構成材料中連同對在該光吸收結構內反射之光之破壞性干涉而提供一高光吸收位準。由構成材料進行對光之吸收及對在該光吸收結構內反射之光之破壞性干涉之發生兩者皆取決於該等構成材料之厚度。為此，層之厚度經選擇以使得光吸收結構之整體吸收性質得以改良。在某些實施方案中，該金屬層及該半導體層中之至少一者具有最高達約50nm之一厚度。在某些實施方案中，該金屬層及該半導體層中之每一者可具有最高達約50nm之一厚 度。在某些實施方案中，該等層中之至少一者之厚度係小於約10nm。在包含金屬層及ITO層之某些實施方案中，該金屬層及該ITO層中之至少一者具有最高達約50nm之一厚度。在某些實施方案中，該ITO層可具有最高達約100nm之一厚度。在某些實施方案中，該金屬層之該厚度小於約10nm。在某些實施方案中，該高折射率介電層具有小於約200nm之一厚度。

在某些實施方案中，金屬層包含選自鈦(Ti)、鋁(Al)及鉬(Mo)之一金屬。在某些實施方案中，半導體層包含選自矽(Si)及鍺(Ge)之一半導體。舉例而言，金屬層可係一Ti層，且半導體層可係一非晶矽(a-Si)層。在某些實施方案中，金屬層經組態以吸收對應於一原色(或一組原色)之光，且半導體層經組態以吸收對應於一不同原色(或一不同組原色)之光。在某些實施方案中，金屬層及半導體層中之每一者經組態以吸收一或多個原色之光之部分。在某些實施方案中，金屬層及半導體層中之每一者經組態以吸收對應於相同色彩之光之部分。在某些實施方案中，光吸收結構跨越可見光譜之至少一部分且跨越一45°入射角範圍之一反射比係小於或等於約15%。即，光吸收結構可吸收入射於光吸收結構上之光之不少於85%。在某些實施方案中，光吸收結構跨越可見光譜在相同入射角範圍內之反射比係不超過約5%。

在某些實施方案中，光吸收結構併入於一顯示器件中。在此等實施方案中，光吸收結構可包含於顯示器件之一或多個表面中。舉例而言，光吸收結構可包含於面向一顯示器之一背光的一光調變器之一後向式表面中。以此方式，由光調變器阻擋之來自背光之光可由光吸收結構吸收。自光調變器之後向式表面反射之任何光可照射於定位於背光與光調變器之間的一基板之一前向式表面上。因此，可包含光吸收結構之另一實例性位址係面向顯示器之一觀看者之一基板之一前向式表面。

在某些實施方案中，光吸收結構可形成係背板電路之部分只一或多個電組件。此等電組件之實例包含電互連件、開關、電晶體及電容器。在某些此等實施方案中，光吸收結構可包含電組件形成於其上之基板之一部分。舉例而言，形成於一基板上之一電互連件可係一光吸收結構之部分，該光吸收結構包含：該基板、具有約50nm至100nm之一厚度之一第一導電層、具有5nm至20nm之一厚度之一第一金屬層、具有約50nm至100nm之一厚度之一第二導電層、具有約150nm至300nm之一厚度之一第二金屬層、具有約50nm至100nm之一厚度之一第三導電層、具有5nm至20nm之一厚度之一第三金屬層及具有50nm至100nm之一厚度之一第四導電層。在某些實施方案中，金屬層係Mo或一含Mo合金或包含Mo或一含Mo合金。在某些實施方案中，導電層係ITO或包含ITO。

本發明中所闡述之標的物之特定實施方案可經實施以實現以下潛在優點中之一或多者。如上文所闡述，由光吸收結構之構成材料進行之光吸收及對在光吸收結構內反射之光之破壞性干涉之發生提供經改良之光吸收。因此，在某些實施方案中，光吸收結構之反射比可小於約10%，在某些情形中小於約5%。包含此等光吸收結構之顯示器可達成經改良之對比度比率，以及經改良之視角。藉由改良顯示器之對比度比率，顯示器之色純度及清晰度改良。因此，包含此等光吸收結構之顯示器可提供經改良之影像品質。

除了改良對比度比率外，使用本文中所揭示之光吸收結構中之某些光吸收結構亦可簡化製造顯示器之程式。舉例而言，Al通常具有數個所要特性，但已證明由於其高度反射性質而難以用於某些顯示結構(諸如，EMS快門)中。然而，如本文中所揭示，一顯示器不僅可將Al併入於一快門中，而且其可使用彼Al作為一光吸收結構之一部分。因此，顯示器能夠利用該材料之所要特性，同時使用其來抵消其本身 較不期望特性。

在某些實施方案中，光吸收結構可形成係背板電路之部分之一或多個電組件。由於電組件通常包含導電層，此使電組件具有反射性，因此將電組件形成為光吸收層之部分可藉由吸收照射於電組件上之顯示器內之光來減少電組件之反射比，此改良顯示器之對比度比率。

圖1A展示一直觀式基於MEMS之顯示裝置100之一示意圖。顯示裝置100包含配置成列及行之複數個光調變器102a至102d(統稱「光調變器102」)。在顯示裝置100中，光調變器102a及102d處於敞開狀態，從而允許光通過。光調變器102b及102c處於關閉狀態，從而阻礙光通過。藉由選擇性地設定光調變器102a至102d之狀態，顯示裝置100可用於形成一背光照明顯示器(若由一或多個燈105照明)之一影像104。在另一實施方案中，裝置100可藉由反射源自該裝置前面之周圍光來形成一影像。在另一實施方案中，裝置100可藉由反射來自定位於該顯示器前面之一或多個燈之光(亦即，藉由使用一前光)來形成一影像。

在某些實施方案中，每一光調變器102對應於影像104中之一圖元106。在某些其他實施方案中，顯示裝置100可利用複數個光調變器來形成影像104中之一圖元106。舉例而言，顯示裝置100可包含三個色彩特定光調變器102。藉由選擇性地敞開對應於一特定圖元106之色彩特定光調變器102中之一或多者，顯示裝置100可在影像104中生成一色彩圖元106。在另一實例中，顯示裝置100包含每圖元106兩個或兩個以上光調變器102以在一影像104中提供照度位元準。關於一圖像，一「圖元」對應於由圖像之解析度界定之最小圖素。關於顯示裝置100之結構組件，術語「圖元」係指用於調變形成該影像之一單個圖元之光之組合式機械與電組件。

顯示裝置100係一直觀式顯示器，此乃因其可不包含通常在投影應用中發現之成像光學件。在一投影顯示器中，將形成於該顯示裝置之表面上之影像投影至一螢幕上或至一牆壁上。該顯示裝置實質上小於所投影影像。在一直觀式顯示器中，使用者藉由直接注視該顯示裝置來察看該影像，該顯示裝置含有該等光調變器及視情況用於增強在該顯示器上所察看到之亮度及/或對比度之一背光或前光。

直觀式顯示器可以一透射模式或反射模式操作。在一透射顯示器中，光調變器過濾或選擇性地阻擋源自定位於該顯示器後面之一或多個燈之光。來自燈之光視情況被注射至一光導或「背光」中以使得可均勻地照明每一圖元。透射直觀式顯示器通常構建至透明或玻璃基板上以促進其中含有光調變器之一個基板直接定位於背光頂部上之一夾層總成配置。

每一光調變器102可包含一快門108及一光圈109。為照明影像104中之一圖元106，快門108經定位以使得其允許光通過光圈109朝向一觀看者。為保持一圖元106未被照亮，快門108經定位以使得其阻礙光通過光圈109。光圈109係由穿過每一光調變器102中之一反射或吸光材料圖案化之一開口界定。

該顯示裝置亦包含連接至該基板且連接至該等光調變器以用於控制快門之移動之一控制矩陣。該控制矩陣包含一系列電互連件(舉例而言，互連件110、112及114)，該一系列電互連件包含每列圖元至少一個寫入啟用互連件110(亦稱作一「掃描線互連件」)、每一行圖元之一個資料互連件112及提供一共同電壓至所有圖元或至少至來自顯示裝置100中之多個行及多個列兩者之圖元的一個共同互連件114。回應於施加一適當電壓(「寫入啟用電壓，V_WE」)，一給定列圖元之寫入啟用互連件110使該列中之圖元準備好接受新快門移動指令。資料互連件112以資料電壓脈衝之形式傳遞新移動指令。在某些實施方 案中，施加至資料互連件112之資料電壓脈衝直接促成快門之一靜電移動。在某些其他實施方案中，資料電壓脈衝控制開關，舉例而言，電晶體或其他非線性電路元件，該等開關控制單獨致動電壓(其量值通常高於資料電壓)至光調變器102之施加。此等致動電壓之施加然後產生快門108之靜電驅動之移動。

圖1B展示一主機器件120(亦即，行動電話、智慧型電話、PDA、MP3播放器、平板電腦、電子閱讀器等)之一方塊圖之一實例。該主機器件120包含一顯示裝置128、一主機處理器122、環境感測器124、一使用者輸入模組126及一電源。

顯示裝置128包含複數個掃描驅動器130(亦稱作「寫入啟用電壓源」)、複數個資料驅動器132(亦稱作「資料電壓源」)、一控制器134、共同驅動器138、燈140至146、燈驅動器148及一顯示元件陣列150(諸如圖1A中所示之光調變器102)。掃描驅動器130施加寫入啟用電壓至掃描線互連件110。資料驅動器132施加資料電壓至資料互連件112。

在該顯示裝置之某些實施方案中，資料驅動器132經組態以提供類比資料電壓至顯示元件陣列150，尤其在影像104之照度位元準欲以類比方式導出之情形中。在類比操作中，光調變器102經設計以使得當透過資料互連件112施加一範圍之中間電壓時，在快門108中產生一範圍之中間敞開狀態且因此在影像104中產生一範圍之中間照明狀態或照度位準。在其他情形中，資料驅動器132經組態以僅施加一組減少之2、3或4個數位電壓位準至資料互連件112。此等電壓位準經設計而以數位元方式設定快門108中之每一者的一敞開狀態、一關閉狀態或其他離散狀態。

掃描驅動器130及資料驅動器132連接至一數位控制器電路134(亦稱作「控制器134」)。該控制器以一幾乎連續方式發送資料至資 料驅動器132，該資料組織成按列且按影像圖框分組之預定序列。資料驅動器132可包含串列至平行資料轉換器、位準移位及在某些應用情形中數位轉類比電壓轉換器。

該顯示裝置視情況包含一組共同驅動器138(亦稱作共同電壓源)。在某些實施方案中，共同驅動器138(舉例而言)藉由將電壓供應至一系列共同互連件114而提供一DC共同電位至顯示元件陣列150內之所有顯示元件。在某些其他實施方案中，共同驅動器138遵循來自控制器134之命令而發佈電壓脈衝或信號至顯示元件陣列150，舉例而言，能夠驅動及/或起始150陣列之多個列及行中之所有顯示元件之同時致動之全域致動脈衝。

用於不同顯示功能之所有驅動器(舉例而言，掃描驅動器130、資料驅動器132及共同驅動器138)由控制器134而時間同步。來自該控制器之時序命令協調經由燈驅動器148之紅色、綠色及藍色以及白色燈(分別為140、142、144及146)之照明、顯示元件陣列150內的特定列之寫入啟用及定序、來自資料驅動器132之電壓之輸出及提供顯示元件致動之電壓之輸出。

控制器134判定可藉以將快門108中之每一者重設為適於一新影像104之照明位元準之定序或定址方案。可以週期性間隔設定新影像104。舉例而言，對於視訊顯示，以在介於自10赫茲(Hz)至300赫茲之範圍的頻率再新彩色影像104或視訊圖框。在某些實施方案中，一影像圖框至陣列150之設定與燈140、142、144及146之照明同步以使得用一系列交替色彩(諸如，紅色、綠色及藍色)照明交替影像圖框。每一各別色彩之影像圖框稱作一色彩子圖框。在稱作場色序方法之此方法中，若色彩子圖框以超過20Hz之頻率交替，則人類大腦將把交替圖框影像平均化為對具有一廣泛及連續範圍之色彩之一影像之感知。在替代實施方案中，在顯示裝置100中可採用具有原色之四個或四個 以上燈，從而採用除紅色、綠色及藍色以外之原色。

在某些實施方案中，在顯示裝置100經設計用於快門108在敞開與關閉狀態之間的數位切換之情形下，控制器134藉由分時灰階之方法形成一影像，如先前所闡述。在某些其他實施方案中，顯示裝置100可透過使用每圖元多個快門108來提供灰階。

在某些實施方案中，一影像狀態104之資料由控制器134藉由對個別列(亦稱作掃描線)之一順序定址載入至顯示元件陣列150。對於該序列中之每一列或掃描線，掃描驅動器130將一寫入啟用電壓施加至陣列150之彼列之寫入啟用互連件110，且隨後資料驅動器132為選定列中之每一行供應對應於所要快門狀態之資料電壓。重複此程式直至已針對陣列150中之所有列載入資料為止。在某些實施方案中，用於資料載入之選定列之順序係線性的，在陣列150中自頂部進行至底部。在某些其他實施方案中，將選定列之順序係偽隨機化，以便使視覺假影最小化。且在某些其他實施方案中，按區塊組織定序，其中針對一區塊，將影像狀態104之僅某一分率之資料載入至陣列150，舉例而言藉由僅依次定址陣列150中之每第5列。

在某些實施方案中，將影像資料載入至陣列150之程式與致動陣列150中之顯示元件之程式在時間上分離。在此等實施方案中，顯示元件陣列150可包含用於陣列150中之每一顯示元件之資料記憶體元件，且控制矩陣可包含一全域致動互連件以用於自共同驅動器138攜載觸發信號以根據記憶體元件中所儲存之資料起始快門108之同時致動。

在替代實施方案中，顯示元件陣列150及控制該等顯示元件之控制矩陣可係配置成除矩形列及行以外之組態。舉例而言，該等顯示元件可配置成六邊形陣列或曲線列及行。通常，如本文中所使用，術語「掃描線」應係指共用一寫入啟用互連件之任何複數個顯示元件。

主機處理器122通常控制主機之操作。舉例而言，主機處理器122可係用於控制一可攜式電子器件之一通用或專用處理器。關於包含在主機器件120內之顯示裝置128，主機處理器122輸出影像資料以及關於主機之額外資料。此種資訊可包含來自環境感測器之資料，諸如周圍光或溫度；關於主機之資訊，包含(舉例而言)主機之一操作模式或主機之電源中所剩餘之電力之量；關於影像資料之內容之資訊；關於影像資料類型之資訊；及/或用於顯示裝置在選擇一成像模式中使用之指令。

使用者輸入模組126直接或經由主機處理器122將使用者之個人偏好傳送至控制器134。在某些實施方案中，使用者輸入模組126係由使用者藉以程式化個人偏好(諸如「較深色彩」、「較佳對比度」、「較低電力」、「增加之亮度」、「運動會」、「現場演出」或「動畫片」)之軟體控制。在某些其他實施方案中，使用硬體(諸如一開關或調撥轉盤)將此等偏好輸入至主機。至控制器134之複數個資料輸入引導該控制器將資料提供至對應於最佳成像特性之各種驅動器130、132、138及148。

一環境感測器模組124亦可作為該主機器件120之一部分而被包含。該環境感測器模組124接收關於周圍環境之資料，諸如溫度及/或周圍照明條件。感測器模組124可經程式化以區分該器件是正在一室內或辦公室環境或是在明亮白天之一室外環境或是在夜間之一室外環境中操作。感測器模組124將此資訊傳遞至顯示器控制器134，以使得該控制器134可回應於周圍環境而最佳化觀看條件。

圖2A展示一說明性基於快門之光調變器200之一透射圖。該基於快門之光調變器200適於併入至圖1A之直觀式基於MEMS之顯示裝置100中。光調變器200包含耦合至一致動器204之一快門202。致動器204可由兩個單獨的順應性電極樑致動器205(「致動器205」)形成。 快門202在一側上耦合至致動器205。致動器205使快門202沿實質上平行於一表面203之一運動平面在表面203上方橫向移動。快門202之相對側耦合至提供與由致動器204所施加之力相反之一恢復力之一彈簧207。

每一致動器205包含將快門202連接至一負載錨208之一順應性負載樑206。負載錨208連同順應性負載樑206一起用作機械支撐件，從而保持快門202接近於表面203懸置。該表面203包含用於容許光通過之一或多個光圈孔211。負載錨208將順應性負載樑206及快門202實體連接至表面203，且將負載樑206電連接至一偏壓電壓(在某些例項中，接地)。

若該基板係不透明的(諸如矽)，則藉由穿過基板204蝕刻一孔陣列來在該基板中形成光圈孔211。若基板204係透明的(諸如玻璃或塑膠)，則光圈孔211形成於沈積於基板203上之一光阻擋材料層中。光圈孔211可呈大體圓形、橢圓形、多邊形、蛇形或不規則形狀。

每一致動器205亦包含毗鄰於每一負載樑206定位之一順應性驅動樑216。驅動樑216在一端處耦合至在若干個驅動樑216之間共用之一驅動樑錨218。每一驅動樑216之另一端自由移動。每一驅動樑216呈弧形以使得其在驅動樑216之自由端及負載樑206之經錨定端附近最靠近負載樑206。

在操作中，併入有光調變器200之一顯示裝置經由驅動樑錨218將一電位施加至驅動樑216。可將一第二電位施加至負載樑206。驅動樑216與負載樑206之間的所得電位差朝向負載樑206之經錨定端牽拉驅動樑216之自由端，且朝向驅動樑216之經錨定端牽拉負載樑206之快門端，藉此朝向驅動錨218橫向驅動快門202。順應性構件206充當彈簧，以使得當跨越樑206及216電位之電壓被移除時，負載樑206將快門202推回至其初始位置中，從而釋放儲存在負載樑206中之應力。

一光調變器(諸如，光調變器200)併入有一被動恢復力(諸如一彈簧)以用於在已移除電壓之後使一快門回位至其靜止位置。其他快門總成可併入用於將快門移動至一敞開或一關閉狀態中之一組雙重「敞開」及「關閉」致動器及一組單獨「敞開」及「關閉」電極。

存在可藉以經由一控制矩陣來控制一快門及光圈陣列以產生具有適當照度位元準之影像(在諸多情形中，移動影像)的各種方法。在某些情形中，控制係藉助連接至該顯示器之周邊上之驅動器電路之列及行互連件之一被動矩陣陣列來實現。在其他情形中，適當地將切換及/或資料儲存元件包含在陣列(所謂的主動矩陣)之每一圖元內以改良顯示器之速度、照度位元準及/或功率耗散效能。

在替代實施方案中，顯示裝置100包含除橫向基於快門之光調變器(諸如上文所闡述之快門總成200)以外之顯示元件。舉例而言，圖2B展示一基於捲動致動器快門之光調變器220之一實例性剖面圖。基於捲動致動器快門之光調變器220適於併入至圖1A之基於MEMS之顯示裝置100之一替代實施方案中。一基於捲動致動器之光調變器包含安置於一固定電極對面且經加偏壓以沿一特定方向移動以在施加一電場時充當一快門之一可移動電極。在某些實施方案中，光調變器220包含安置於一基板228與一絕緣層224之間的一平面電極226及具有附接至絕緣層224之一固定端230之一可移動電極222。在不存在任何所施加電壓之情況下，可移動電極222之一可移動端232自由地朝向固定端230捲動以產生一捲起狀態。在電極222與226之間施加一電壓致使可移動電極222展開且抵靠絕緣層224平坦放置，藉此其充當阻擋光行進穿過基板228之一快門。可移動電極222在該電壓經移除之後藉助於一彈性恢復力返回至該捲起狀態。朝向一捲起狀態之偏壓可藉由製造可移動電極222以包含一各向異性應力狀態來達成。

圖2C展示一說明性非基於快門之MEMS光調變器250之一實例性 剖面圖。光分接頭調變器250適於併入至圖1A之基於MEMS之顯示裝置100之一替代實施方案中。一光分接頭根據受挫式內部全反射(TIR)之一原理工作。即，將光252引入至一光導254中，在該光導中，在沒有干涉之情況下，光252由於TIR而大部分不能透過光導254之前表面或後表面逸出光導254。光分接頭250包含一分接頭元件256，該分接頭元件具有一足夠高的折射率以致回應於分接頭元件256接觸光導254，照射於毗鄰分接頭元件256之光導254之表面上之光252透過分接頭元件256朝向一觀看者逸出光導254，藉此促成一影像之形成。

在某些實施方案中，分接頭元件256形成為撓性透明材料之一樑258之一部分。電極260塗佈樑258之一側之部分。相反電極262安置於光導254上。藉由跨越電極260及262施加一電壓，可控制分接頭元件256相對於光導254之位置以選擇性地自光導254提取光252。

圖2D展示一基於電潤濕之光調變陣列270之一實例性剖面圖。基於電潤濕之光調變陣列270適於併入至圖1A之基於MEMS之顯示裝置100之一替代實施方案中。光調變陣列270包含形成於一光學腔274上之複數個基於電潤濕之光調變單元272a至272d(一般為「單元272」)。光調變陣列270亦包含一組對應於單元272之彩色濾光器276。

每一單元272包含一水(或其他透明導電或極性流體)層278、一吸光油層280、一透明電極282(舉例而言，由ITO製成)及定位在吸光油層280與透明電極282之間的一絕緣層284。在本文中所闡述之實施方案中，電極佔據一單元272之一後表面之一部分。

一單元272之後表面之其餘部分係由形成光學腔274之前表面之一反射光圈層286形成。反射光圈層286係由一反射材料(諸如一反射金屬或形成一介電鏡之一薄膜堆疊)形成。對於每一單元272，在反射光圈層286中形成一光圈以允許光通過。用於該單元之電極282沈積在 該光圈中且在形成反射光圈層286之材料上方，藉由另一介電層與其分離。

光學腔274之其餘部分包含接近反射光圈層286定位之一光導288及在光導288之與反射光圈層286相對之一側上之一第二反射層290。一系列光重定向器291形成於該光導之接近第二反射層後表面上。光重定向器291可係漫反射體或鏡面反射體。一或多個光源292(諸如LED)將光294注入光導288中。

在一替代實施方案中，一額外透明基板(未展示)定位於光導288與光調變陣列270之間。在此實施方案中，反射光圈層286形成於該額外透明基板上而非光導288之表面上。

在操作中，施加一電壓至一單元(舉例而言，單元272b或272c)之電極282致使該單元中之吸光油280聚集於單元272之一個部分中。因此，吸光油280不再阻礙光通過形成於反射光圈層286中之光圈(舉例而言，參見單元272b及272c)。在光圈處逸出背光之光然後能夠透過該單元且透過該組彩色濾光器276中之一對應彩色濾光器(舉例而言，紅色、綠色或藍色)逸出以在一影像中形成一色彩圖元。當電極282接地時，吸光油280覆蓋反射光圈層286中之光圈，從而吸收試圖通過其之任何光294。

在施加一電壓至單元272時油280聚集於其下方之區域構成與形成一影像有關的浪費空間。無論施加一電壓與否，該區域皆係非透射的。因此，在不包含反射光圈層286之反射部分之情況下，此區域吸收原本可用於促成一影像之形成之光。然而，在包含反射光圈層286之情形下，原本已被吸收之此光被反射回至光導290中以便將來透過一不同光圈逸出。基於電潤濕之光調變陣列270並非係適於包含於本文中所闡述之顯示裝置中之一非基於快門之MEMS調變器之唯一實例。其他形式之非基於快門之MEMS調變器可同樣由本文中所闡述之 控制器功能中之各種功能控制，此並不背離本發明之範疇。

圖3A展示一控制矩陣300之一實例性示意圖。控制矩陣300適於控制併入至圖1A之基於MEMS之顯示裝置100中之光調變器。圖3B展示連接至圖3A之控制矩陣300之基於快門之光調變器之一陣列320之一透視圖。控制矩陣300可定址一圖元陣列320(「陣列320」)。每一圖元301可包含由一致動器303控制之諸如圖2A之快門總成200之一彈性快門總成302。每一圖元亦可包含一光圈層322，該光圈層包含光圈324。

控制矩陣300製作為快門總成302形成於其上之一基板304之表面上之一擴散或薄膜沈積電路。控制矩陣300針對控制矩陣300中之每一列圖元301包含一掃描線互連件306且針對控制矩陣300之每一行圖元301包含一資料互連件308。每一掃描線互連件306將一寫入啟用電壓源307電連接至一列對應圖元301中之圖元301。每一資料互連件308將一資料電壓源309(「V_d源」)電連接至一行對應圖元中之圖元301。在控制矩陣300中，V_d源309提供欲用於致動快門總成302之能量之大部分。因此，資料電壓源(V_d源309)亦作為一致動電壓源。

參見圖3A及圖3B，針對每一圖元301或針對圖元陣列320中之每一快門總成302，控制矩陣300包含一電晶體310及一電容器312。每一電晶體310之閘極電連接至圖元301位元於其中之陣列320中之列之掃描線互連件306。每一電晶體310之源極電連接至其對應資料互連件308。每一快門總成302之致動器303包含兩個電極。每一電晶體310之汲極並聯電連接至對應電容器312之一個電極及對應致動器303之電極中之一者。電容器312之另一電極及快門總成302中之致動器303之另一電極連接至一共同或接地電位。在替代實施方案中，可用半導體二極體及/或金屬絕緣體金屬夾層型開關元件來替換電晶體310。

在操作中，為形成一影像，控制矩陣300藉由輪流施加V_we至每一 掃描線互連件306來依次寫入啟用陣列320中之每一列。對於一經寫入啟用列，施加V_we至該列中之圖元301之電晶體310之閘極使得電流能夠透過電晶體310流動穿過資料互連件308以施加一電位至快門總成302之致動器303。在該列經寫入啟用時，將資料電壓V_d選擇性地施加至資料互連件308。在提供類比灰階之實施方案中，施加至每一資料互連件308之資料電壓相對於位於經寫入啟用掃描線互連件306與資料互連件308之相交處之圖元301之所要亮度而改變。在提供數位控制方案中之實施方案中，將資料電壓選擇為一相對較低量值電壓(亦即，接近於接地之一電壓)或者滿足或超過V_at(致動臨限電壓)。回應於將V_at施加至一資料互連件308，對應快門總成中之致動器303致動，從而敞開彼快門總成302中之快門。施加至資料互連件308之電壓甚至在控制矩陣300停止將V_we施加至一列之後仍保持儲存於圖元301之電容器312中。因此，電壓V_we不必在一列上等待並保持足夠長以便快門總成302致動之時間；此致動可在已自該列移除該寫入啟用電壓之後進行。電容器312亦充當陣列320內之記憶體元件，從而儲存用於照明一影像圖框之致動指令。

陣列320之圖元301以及控制矩陣300形成於一基板304上。陣列320包含安置於基板304上之一光圈層322，該光圈層包含一組用於陣列320中之各別圖元301之光圈324。光圈324與每一圖元中之快門總成302對準。在某些實施方案中，基板304係由諸如玻璃或塑膠之一透明材料製成。在某些其他實施方案中，基板304係由一不透明材料製成，但在該不透明材料中蝕刻孔以形成光圈324。

快門總成302連同致動器303可製成為雙穩態的。亦即，該等快門可存在於至少兩個平衡位置(舉例而言，敞開或關閉)中而幾乎不需要功率來使其保持處於任一位置中。更特定而言，快門總成302可係機械雙穩態的。一旦將快門總成302之快門設定處於適當位置，則不 需要電能或保持電壓來保持彼位置。快門總成302之實體元件上之機械應力可使該快門保持於適當位置中。

快門總成302連同致動器303亦可製成為電雙穩態的。在一電雙穩態快門總成中，存在低於該快門總成之致動電壓之一電壓範圍，該電壓範圍若施加至一關閉之致動器(同時該快門敞開或關閉)則使該致動器保持關閉並使該快門保持處於適當位置中，即使對該快門施加一反作用力。該反作用力可由一彈簧(諸如圖2A中所繪示之基於快門之光調變器200中之彈簧207)施加，或者該反作用力可由諸如一「敞開」或「關閉」之致動器之一相反致動器施加。

光調變器陣列320經繪示為每圖元具有一單個MEMS光調變器。其中在每一圖元中提供多個MEMS光調變器，藉此在每一圖元中提供不只是二元式「接通」或「關斷」光學狀態之可能性之其他實施方案亦可能的。其中提供圖元中之多個MEMS光調變器且其中與該等光調變器中之每一者相關聯之光圈324具有不等區域之某些形式之編碼區域劃分灰階係可能的。

在某些其他實施方案中，可用基於捲輪之光調變器220、光分接頭250或基於電潤濕之光調變器陣列270以及其他基於MEMS之光調變器代替顯示裝置302內之快門總成320。

圖4A及圖4B展示一雙重致動器快門總成400之實例性視圖。如圖4A中所繪示，該雙重致動器快門總成400處於一敞開狀態。圖4B展示處於一關閉狀態之雙重致動器快門總成400。與快門總成200對比，快門總成400包含一快門406之任一側上之致動器402及404。獨立控制每一致動器402及404。一第一致動器(一快門敞開致動器402)用來敞開快門406。一第二相反致動器(快門關閉致動器404)用來關閉快門406。致動器402及404兩者皆係順應性樑電極致動器。致動器402及404藉由實質沿平行於快門406懸置於其上方之一光圈層407之一平面 驅動快門406來敞開並關閉該快門。快門406藉由附接至致動器402及404之錨408懸置於光圈層407上方之一短距離處。包含沿著其移動軸線附接至快門406之兩端之支撐件減少快門406之面外運動且將運動實質上限制於平行於該基板之一平面。照圖3A之控制矩陣300類推，適於與快門總成400一起使用之一控制矩陣可包含用於相反之快門敞開致動器402及快門關閉致動器404中之每一者之一個電晶體及一個電容器。

快門406包含光可通過其之兩個快門光圈412。光圈層407包含一組三個光圈409。在圖4A中，快門總成400處於敞開狀態，且，如此，快門敞開致動器402已致動，快門關閉致動器404處於其鬆弛位置中，且快門光圈412之中心線與光圈層光圈409中之兩者之中心線重合。在圖4B中，快門總成400已移動至關閉狀態，且，如此，快門敞開致動器402處於其鬆弛位置中，快門關閉致動器404已致動，且快門406之光阻擋部分此刻處於適當位置中以阻擋光透射過光圈409(繪示為虛線)。

每一光圈具有環繞其周邊之至少一個邊緣。舉例而言，矩形光圈409具有四個邊緣。在其中於光圈層407中形成圓形、橢圓形、卵形或其他曲線狀光圈之替代實施方案中，每一光圈可具有僅一單個邊緣。在某些其他實施方案中，該等光圈在數學意義上無需分離或分開，而是可連接。亦即，雖然該光圈之部分或塑形區段可維持與每一快門之一對應，但可連接此等區段中之數者以使得該光圈之一單個連續周界由多個快門共用。

為了允許光以各種射出角度通過處於敞開狀態之光圈412及409，為快門光圈412提供大於光圈層407中之光圈409之一對應寬度或大小之一寬度或大小係有利的。為了在關閉狀態下有效地阻擋光逸出，快門406之光阻擋部分與光圈409重疊係較佳的。圖4B展示快門 406中之光阻擋部分之邊緣與形成於光圈層407中之光圈409之一個邊緣之間的一預定義重疊416。

靜電致動器402及404經設計以使得其電壓位移行為給快門總成400提供一雙穩態特性。針對快門敞開致動器及快門關閉致動器中之每一者，存在低於該致動電壓之一電壓範圍，該電壓範圍若在彼致動器處於關閉狀態(同時該快門敞開或關閉)時施加則將使該致動器保持關閉且使該快門保持處於適當位置中，甚至在施加一致動電壓至該相反致動器之後。克服此一反作用力來維持一快門之位置所需之最小電壓稱作一維持電壓V_m。

圖5展示併入有基於快門之光調變器(快門總成)502之一顯示裝置500之一實例性剖面圖。每一快門總成502併入由一快門503及一錨505。未展示順應性樑致動器，該等順應性樑致動器當在錨505與快門503之間連接時有助於將快門503懸置於表面上面之一短距離處。快門總成502安置於一透明基板504(諸如由塑膠或玻璃製成之一基板)上。安置於基板504上之一後向式反射層(反射膜)506界定位於快門總成502之快門503之關閉位置下方之複數個表面光圈508。反射膜506將未通過表面光圈508之光往後朝向顯示裝置500之後部反射。反射光圈層506可係藉由若干種汽相沈積技術(包含濺鍍、蒸鍍、離子電鍍、雷射剝鍍或化學汽相沈積(CVD))以薄膜方式形成之無夾雜物之一細粒金屬膜。在某些其他實施方案中，後向式反射層506可由一反射鏡(諸如一介電反射鏡)形成。一介電反射鏡可製作為在高折射率材料與低折射率材料之間交替之一介電薄膜堆疊。將快門503與反射膜506分離之垂直間隙(在其內快門自由地移動)介於0.5微米至10微米之範圍中。垂直間隙之量值較佳地小於快門503之邊緣與處於關閉狀態之光圈508之邊緣之間的橫向重疊，諸如圖4B中所繪示之重疊416。

顯示裝置500包含將基板504與一平面光導516分離之一選用漫射 體512及/或一選用亮度增強膜514。光導516包含一透明(亦即，玻璃或塑膠)材料。光導516藉由一或多個光源518照明，形成一背光515。舉例而言且無限制，光源518可係白熾燈、螢光燈、雷射或發光二極體(LED)。一反射體519有助於自燈518朝向光導516引導光。一前向式反射膜520安置於背光515之後，從而朝向快門總成502反射光。來自並未通過快門總成502中之一者之背光515之諸如射線521之光射線將返回至背光515且再次自膜520反射。以此方式，未能在第一遍次離開顯示裝置500以形成一影像之光可經回收且可用於透射穿過快門總成502之陣列中之其他敞開光圈。此光回收已經展示以增加顯示器之照明效率。

光導516包含一組幾何光重定向器或稜鏡517，將光自燈518朝向光圈508且因此朝向顯示器之前部重新定向。光重定向器517可以在剖面上可替代地係三角形、梯形或曲線狀之形狀經模製至光導516之塑膠主體中。稜鏡517之密度通常隨距燈518之距離而增加。

在某些實施方案中，光圈層506可係由一光吸收材料製成，且在替代實施方案中，快門503之表面可塗佈有一光吸收或一光反射材料。在某些其他實施方案中，光圈層506可直接沈積於光導516之表面上。在某些實施方案中，光圈層506不必安置於與快門503及錨505相同之基板上(諸如在下文所闡述之MEMS向下組態中)。

在某些實施方案中，光源518可包含不同色彩(舉例而言，紅色、綠色及藍色)之燈。可藉由用不同色彩之燈以足以使人類大腦將不同色彩影像平均分配至一單個多色彩影像中的一速率來依序照明影像而形成一彩色影像。使用快門總成502之陣列來形成各種色彩特定影像。在另一實施方案中，光源518包含具有三種以上不同色彩之燈。舉例而言，光源518可具有紅色、綠色、藍色及白色燈，或紅色、綠色、藍色及黃色燈。在某些其他實施方案中，光源518可包含青色、洋紅色、黃色及白色燈，紅色、綠色、藍色及白色燈。在某些其他實 施方案中，光源518中可包含額外燈。舉例而言，若使用五種色彩，光源518可包含紅色、綠色、藍色、青色及黃色燈。在某些其他實施方案中，光源518可包含白色、橙色、藍色、紫色及綠色燈或白色、藍色、黃色、紅色及青色燈。若使用六種色彩，則光源518可包含紅色、綠色、藍色、青色、洋紅色及黃色燈，或白色、青色、洋紅色、黃色、橙色及綠色燈。

一蓋板522形成顯示裝置500之前部。蓋板522之後側可覆蓋有一黑矩陣524以增加對比度。在替代實施方案中，蓋板包含彩色濾光器，舉例而言，對應於快門總成502之不同者之不同紅色、綠色及藍色濾光器。蓋板522經支撐於遠距快門總成502之一預定距離處，形成一間隙526。間隙526係藉由機械支撐件或間隔件527及/或藉由將蓋板522附接至基板504之一黏著密封件528來維持。

黏著密封件528密封一流體530。流體530經設計具有較佳地低於約10厘泊之黏度且具有較佳地高於約2.0之相對介電常數以及超過約10⁴V/cm之介電崩潰強度。流體530亦可用作一潤滑劑。在某些實施方案中，流體530係具有一高表面潤濕能力之一疏水性液體。在替代實施方案中，流體530具有大於或小於基板504之折射率之一折射率。

併入有機械光調變器之顯示器可包含數百、數千或在某些情形中數百萬活動元件。在某些器件中，一元件之每一活動給使元件中之一或多者停用之靜摩擦力提供一機會。藉由將所有部件浸入一流體(亦稱為流體530)中且(舉例而言，藉助一黏著劑)將該流體密封於一MEMS顯示器單元中之一流體空間或間隙內來促進此活動。流體530通常係在長期內具有一低摩擦係數、低黏度及最小降級效應之流體。當基於MEMS之顯示器總成包含用於流體530之一液體時，該液體至少部分地環繞基於MEMS之光調變器之活動部件之某些活動部件。在某些實施方案中，為減小致動電壓，該液體具有低於70厘泊之一黏 度。在某些其他實施方案中，該液體具有低於10厘泊之一黏度。具有低於70厘泊之黏度之液體可包含具有低分子量之材料：低於4000克/莫耳，或在某些情形中，低於400克/莫耳。亦可適合於此等實施方案之流體530包含(但不限於)去離子水、甲醇、乙醇及其他醇、石蠟、烯烴、乙醚、聚矽氧油、氟化聚矽氧油或其他自然或合成溶劑或潤滑劑。有用流體可係聚二甲基矽氧烷(PDMS)(諸如六甲基二矽氧烷及八甲基三矽氧烷)，或烷基甲基矽氧烷(諸如己基五甲基二矽氧烷)。有用流體可係烷烴、諸如辛烷或癸烷。有用流體可係硝基烷烴，諸如硝基甲烷。有用流體可係芳香族化合物，諸如甲苯或鄰二乙苯。有用流體可係酮，諸如丁酮或甲基異丁基酮。有用流體可係氯碳化物，諸如氯苯。有用流體可係氟氯碳化物，諸如二氯氟乙烷或三氟氯乙烯。針對此等顯示器總成考量之其他流體包含醋酸丁酯及二甲基甲醯胺。用於此等顯示器之其他有用流體包含氫氟醚、全氟聚醚、氫氟聚醚、戊醇及丁醇。實例性適合之氫氟醚包含乙基九氟丁基醚以及2-(三氟甲基)-3-乙氧基十二氟己烷。

一金屬片或經模製塑膠總成支架532在邊緣周圍將蓋板522、基板504、背光及其他組件部件固持在一起。用螺絲或凹進接頭片緊固總成支架532以給組合式顯示裝置500添加剛性。在某些實施方案中，藉由一環氧封裝化合物將光源518模製於適當位置中。反射體536有助於將自光導516之邊緣溢出之光返回至光導516中。圖5中未繪示給快門總成502及燈518提供控制信號以及電力之電互連件。

在某些其他實施方案中，可用基於捲輪之光調變器220、光分接頭250或基於電潤濕之光調變器陣列270(如圖2A至圖2D中所繪示)以及其他基於MEMS之光調變器代替顯示裝置500內之快門總成502。

顯示裝置500稱為MEMS向上組態，其中基於MEMS之光調變器形成於基板504之一前表面(亦即，面朝向觀看者之表面)上。快門總 成502直接構建於反射光圈層506之頂部上。在一替代實施方案(稱為MEMS向下組態)中，快門總成安置於與其上形成有反射光圈層之基板分離之一基板上。其上形成有反射光圈層之界定複數個光圈之基板在本文中稱為光圈板。在MEMS向下之組態中，承載基於MEMS之光調變器之基板替代顯示裝置500中之蓋板522且經定向以使得基於MEMS之光調變器定位於頂部基板之後表面(亦即，背對觀看者且朝向背光516之表面)上。基於MEMS之光調變器藉此直接定位而與反射光圈層506相對且跨越一間隙。間隙可藉由連接光圈板與其上形成有MEMS調變器之基板之一系列間隔柱維持。在某些實施方案中，間隔件安置於陣列中之每一圖元內或其之間。將MEMS光調變器與其對應光圈分離之間隙或距離較佳地小於10微米，或小於快門與光圈之間的重疊(諸如重疊416)之一距離。

圖6展示供在一顯示器之一MEMS向下組態中使用之一光調變器基板及一光圈板之一實例性剖面圖。顯示器總成600包含一調變器基板602及一光圈板604。顯示器總成600亦包含一組快門總成606及一反射光圈層608。反射光圈層608包含光圈610。調變器基板602與光圈板604之間的一預定間隙或間隔係藉由相對組之間隔件612及614維持。間隔件612形成於調變器基板602上或形成為調變器基板602之部分。間隔件614形成於光圈板604上或形成為光圈板604之部分。在組裝期間，兩個基板602及604經對準以使得調變器基板602上之間隔件612與其各別間隔件614進行接觸。

此圖解說明實例之間隔或距離係8微米。為建立此間隔，間隔件612係2微米高且間隔件614係6微米高。另一選擇係，間隔件612及614兩者可皆係4微米高，或間隔件612可係6微米高而間隔件614係2微米高。事實上，可採用間隔件高度之任何組合，只要其總高度建立所要間隔H12。

在基板602及604兩者(該等基板然後在組裝期間經對準或配對)上提供間隔件具有關於材料及處理成本之優點。一極其高(諸如大於8微米)之間隔件之提供可係高成本的，此乃因其可需要相對長時間用於一可光成像聚合物之固化、曝光及顯影。在顯示器總成600中使用配對間隔件允許在基板之每一者上使用較薄聚合物塗層。

在另一實施方案中，形成於調變器基板602上之間隔件612可由用於形成快門總成606之相同材料及圖案化區塊形成。舉例而言，用於快門總成606之錨亦可執行類似於間隔件612之一功能。在此實施方案中，將不需要單獨施加一聚合物材料以形成一間隔件且將不需要用於間隔件之一單獨曝光遮罩。

為改良一基於EMS顯示器件之對比度比率，顯示器之各種表面可包含光吸收結構以減少非期望反射之強度。舉例而言，顯示器內之表面可包含一光吸收結構，該光吸收結構吸收已自顯示器之一背光洩漏或自其他顯示器件表面不期望反射之光。然而，現有光吸收結構提供不充分之光吸收位準，呈現低至約20%至約30%之一反射比。如本文中所闡述，包含彼此接觸之一金屬層及一半導體層之光吸收結構提供經改良之光吸收位準。舉例而言，此等光吸收結構可呈現介於小於約20%且在某些情形中低至約5%範圍之反射比位準。因此，當一顯示中之併入有此等光吸收結構時，顯示裝置可達成增加之對比度比率。

除了改良對比度比率外，使用本文中所揭示之光吸收結構中之某些光吸收結構亦可簡化製造顯示器之程式。現有顯示器併入有使用Ti替代Al製造之快門，儘管使用Al經簡化製造程式。此乃因Al之相對高反射比提供不充分之光吸收位準，或換言之，顯著高光反射比，其將導致不可接受之影像品質。然而，藉由形成包含彼此接觸之一金屬層及一半導體層之光吸收結構，可達成經改良之光吸收位準。特定而言，藉由形成包含與一半導體層接觸之一Al層之光吸收結構，可簡化 此等顯示器之製造，同時達成經改良之對比度比率，且因此經改良之影像品質。

圖7展示一實例性基於MEMS向下之顯示裝置700之一部分。顯示裝置700具有類似於圖6中所繪示之顯示裝置600之一MEMS向下組態。MEMS向下組態包含形成於背對觀看者之一基板之一後表面上之基於MEMS之光調變器。顯示裝置700包含界定複數個光圈722之一光阻擋層720。光阻擋層720沈積於形成顯示裝置700之前部之一MEMS基板721上。MEMS基板721支撐一組光調變器。至少一個光調變器對應於由光阻擋層720界定之光圈中之每一者。光調變器中之每一者包含一光阻擋元件，諸如快門710。顯示器亦包含藉由一間隙與MEMS基板721間隔開之一光圈層702。快門710之一後向式表面712面朝向光圈層702之一前向式表面704。光圈層702之前向式表面704面朝向顯示裝置700之一觀看者。光圈層702界定對應於由光阻擋層720界定之光圈722之一組光圈703。

來自一背光708之光可至少部分基於快門710之位置通過光圈層702之一光圈及光阻擋層720之一對應光圈。當快門710處於敞開位置(未展示)中時，來自背光708之光可通過光圈層702中之一光圈及光阻擋層720中之一對應光圈而不被快門710阻礙。當快門710處於關閉位置中時，來自背光708之光740可由快門710之後向式表面712阻擋通過光阻擋層720中之光圈。

顯示裝置700之各種表面亦包含光吸收結構730。光吸收結構730減少由快門710阻擋之光之彈回，該光可原本自顯示器洩漏且減少顯示器之對比度比率。特定而言，快門710之後向式表面712包含光吸收結構730。快門710上之光吸收結構730有助於防止由快門710阻擋之光740返回朝向光圈層702反射。光圈層702之前向式表面704亦包含光吸收結構730。光圈層702上之光吸收結構730吸收自快門710反射之光 750，防止光750返回朝向顯示裝置700反射且可能自顯示裝置700反射出。

在某些實施方案中，顯示裝置700之其他表面亦可包含光吸收結構730。舉例而言，面朝向一觀看者之快門710之一前向式表面可包含光吸收結構730。作為另一實例，面朝向背光708之MEMS基板721之一後向式表面亦可包含光吸收結構730。在某些其他實施方案中，顯示裝置700可僅在快門710之後向式表面712上或僅在光圈層702之前向式側704上包含光吸收結構730。

圖8展示一實例性光吸收結構800。在某些實施方案中，光吸收結構800可用作圖7中所繪示之光吸收結構730。在某些實施方案中，光吸收結構800可併入於藉由使用機電系統(EMS)光調變器、液晶晶格、光分接頭或電潤濕性單元來調變光而產生影像之任何顯示裝置，以及藉由選擇性發射光而產生影像之一顯示裝置(諸如，一電漿或有機發光二極體(OLED)顯示器)中。光吸收結構800亦可併入於若干其他器件(範圍介於光偵測器、能量收穫器件、其他類型之顯示器件等等)中。

光吸收結構800包含一薄金屬層802、一第二光吸收層804及一基底金屬806。薄金屬層802與第二光吸收層804之一第一表面接觸，而第二光吸收層804之一第二表面與和基底金屬806接觸之第一表面相對。

光吸收結構800部分地由於薄金屬層802、第二光吸收層804及基底金屬806之吸收性質而提供一高光吸收位準。另外，光吸收結構800經組態以使得由於破壞性干涉而實質上減少內側反射。總體光吸收位準依賴於材料中之每一者之性質、其折射率及其厚度。因此，由光吸收結構800提供之破壞性干涉之程度可藉由調整構成材料層之厚度而增加。因此，金屬層802、第二光吸收層804及基底金屬806中之一或 多者之厚度經調諧以產生經改良之光吸收特性。特定厚度可藉由使用經組態以反覆模擬各種材料厚度組合之最佳化軟體來選擇。進一步關於圖10A至圖12B闡述由此等模擬所致之數個實例。

在圖8中所繪示之實例中，金屬層802可係Ti或包含Ti。Ti可提供一高光吸收位準。此外，Ti可提供在與一製造程式(諸如一基於MEMS顯示裝置之一製造程式)相容性方面之額外益處。可使用可針對一或多個原色提供所要光吸收之其他適合金屬及金屬合金來替換Ti或與其組合。某些此等金屬及金屬合金之實例包含Al、Mo及含Mo之合金(舉例而言，Mo與鎢(W)之合金及Mo與鉻(Cr)合金)。

如圖8中所繪示，第二光吸收層804可係或包含Si，諸如以a-Si、單晶Si、多晶Si或此等形式之一組合。Si(諸如以a-Si之形式)可提供本身提供光吸收。此外，Si可提供在與一製造程式(諸如一基於MEMS顯示裝置之一製造程式)相容性方面之額外益處。可使用可提供所要光吸收之其他適合材料來替換Si或與其組合。某些此等半導體之實例包含Ge或其他第4族元素。在某些實施方案中，第二光吸收層804可係ITO或包含ITO。在某些其他實施方案中，第二光吸收層804可係一高折射率介電材料或包含一高折射率介電材料，舉例而言，SiN_x或氧化鈦(TiO₂)。

在某些實施方案中，對用於金屬層802及第二光吸收層804之材料之挑選亦可影響光吸收結構之整體光吸收。特定而言，某些金屬材料在與特定材料成對時變得較不具有透射性。如此，當選擇用於包含於光吸收結構800中之材料時，應不僅考量調諧個別層之厚度，而且考量該等層中之每一者中相對於其他層中所使用之材料之類型。舉例而言，與係另一材料或包含另一材料(舉例而言，多晶矽或ITO)之一第二光吸收層804接觸相比，Al可當與由a-Si製成之一半導體層成對時變得較不具有反射性。類似地，與係一半導體材料或包含一半導體 材料(舉例而言，a-Si)之一半導體層相比，Ti可當與由ITO或SiN_x製成之一層成對時變得較不具有反射性。

仍參考圖8，金屬層802具有一面向入射光表面807，該面向入射光表面面向可由光吸收結構800吸收之入射光808。第二光吸收層804安置於薄金屬層802下面且距離入射光較遠。入射光808以相對於垂直於面向入射光表面807之一軸之一入射角θ照射於光吸收結構800上。儘管圖8中未繪示，但一或多個額外層可包含於光吸收結構800上面以提供光學或其他功能性，諸如機械或電功能性。

在光吸收結構800之操作期間，入射光808之某一小部分在其通過薄金屬層802時被薄金屬層802吸收。金屬層具有高吸收性而且可具有高反射性。藉由組合第二光吸收層804與薄金屬層802，由薄金屬層802進行之光吸收得以增強。此部分地由於在金屬層802及第二光吸收層804之介面處發生之破壞性干涉之發生。破壞性干涉可重新平衡薄金屬層802及第二光吸收層804中之每一者中之光透射及反射。透射至薄金屬層802中未被薄金屬層802反射或吸收之光透射穿過至第二光吸收層804。透射穿過薄金屬層802之光之某些光在薄金屬層802與第二光吸收層804之間的介面處經反射。此經反射光中之某些光由金屬層802吸收。經反射光之某些光破壞性干涉透射穿過金屬層802之入射光，藉此增強由光吸收結構進行之光吸收。另外，透射穿過金屬層802至第二光吸收層804中之光之某些光由第二光吸收層材料吸收。透射至第二光吸收層804中之剩餘光之實質上全部透射穿過第二光吸收層804至基底層806中且由基底層806吸收。

第二光吸收層804可係相對薄，同時賦予由所得吸收結構800進行之一高光吸收位準。如上文所闡述，第二光吸收層804可係一半導體材料或包含一半導體材料。在某些此等實施方案中，半導體層804之一厚度可最高達約50nm，諸如最高達約30nm或最高達約15nm。 在某些實施方案中，半導體層804之厚度可低至約15nm，諸如低至約1nm，或低至小於1nm。

在某些實施方案中，第二光吸收層804可係一ITO層或包含一ITO層。在某些此等實施方案中，ITO層之厚度可係小於200nm，小於約100nm、小於約70nm或小於約50nm。在某些實施方案中，第二光吸收層804可係一高折射率介電層或包含一高折射率介電層。在某些此等實施方案中，介電層之厚度可係小於300nm、小於約200nm或小於約100nm。

光吸收結構800可提供一減少之光反射比位準。在某些實施方案中，針對入射光之光吸收結構800之反射比跨越可見光譜之至少一部分(舉例而言，400nm至700nm)且跨越約一45°入射角範圍。在某些實施方案中，入射角之範圍可大於45°，舉例而言，最高達60°。在某些其他實施方案中，入射角之範圍可係小於45°。

圖9展示一實例性多層光吸收結構900。光吸收結構900可用作圖7中所繪示之光吸收結構730。在某些實施方案中，光吸收結構900可併入於藉由使用EMS光調變器、液晶晶格(諸如LCD)、光分接頭或電潤濕性單元來調變光而產生影像之任何顯示裝置，以及藉由選擇性發射光來產生影像之一顯示裝置(諸如一電漿或OLED顯示器)中。光吸收結構900亦可併入於若干其他器件(範圍介於光偵測器、能力收穫器件、其他類型之顯示器件等等)中。

光吸收結構900與圖8中所繪示之光吸收結構800類似之處在於光吸收結構900係一四層堆疊。光吸收結構900包含一薄金屬層904及與薄金屬層904接觸之一半導體層906。與圖8中所繪示之光吸收結構800相比，光吸收結構900亦包含與薄金屬層904接觸之一介電層902。介電層902沿著與薄金屬層904接觸半導體層906之表面相對之薄金屬層904之一表面與薄金屬層904接觸。此外，光吸收結構900亦包含沿著 與接觸薄金屬層904接觸之半導體層906之表面相對之半導體層906之一表面與半導體層906接觸之一厚金屬層908。在某些實施方案中，厚金屬層908可係能夠吸收光之任何基底層。可用於此等基底層中之材料之實例包含金屬、半導體(諸如a-Si)及其他光吸收材料。

光吸收結構900藉由由其構成材料層進行之光吸收及由於在光吸收結構900內發生之破壞性干涉及光吸收結構900內反射之光而提供一高光吸收位準。由一材料層提供之光吸收之程度通常與其厚度成比例。由光吸收結構900提供之破壞性干涉之程度可藉由調整構成材料層之厚度而增加。在某些實施方案中，構成材料層之厚度可經調整以使得在該等材料內反射之光之相位接近於或等於自入射光之相位偏離180°。因此，層902至908中之每一者之厚度經調諧以產生經改良之光吸收特性。特定厚度可藉由使用經組態以反覆模擬各種材料厚度組合之最佳化軟體來選擇。

在圖9中所繪示之實例中，介電層902可係ITO或包含ITO。可用作一介電層902之其他實例材料包含SiN_x。在某些實施方案中，介電層可係或包含具有一高折射率之一介電材料，舉例而言，具有大於或等於約1.7之一折射率之材料。高折射率介電材料之實例包含SiN_x及TiO₂。

在某些實施方案中，介電層902之一厚度可取決於介電質之材料。舉例而言，在某些實施方案中，若介電層902係ITO或包含ITO，則介電層之厚度可小於或等於100nm。然而，若介電層係SiN_x或包含SiN_x，則介電層902之厚度可小於或等於200nm。一般而言，介電層902之厚度可介於30nm與300nm之間；介於50nm與250nm之間，或介於60nm與100nm之間。介電層902之厚度及材料可經挑選以使得介電層增強傳遞至薄金屬層904中之光之透射。換言之，介電層經選擇以使得自薄金屬層904反射之光之量減少。

薄金屬層904可係Ti或包含Ti。Ti可提供對對應於一個原色之光(即，紅色光)的一高位準吸收。此外，Ti可提供在與一製造程式(諸如一基於MEMS顯示裝置之一製造程式)相容性方面之額外益處。可使用可針對一或多個原色提供所要光吸收之其他適合金屬及金屬合金來替換Ti或與其組合。某些此等金屬及金屬合金之實例包含Al、Mo及含Mo合金(舉例而言，Mo與W之合金及Mo與Cr之)。在某些實施方案中，金屬層904之厚度可小於約50nm、小於約30nm、小於約15nm、小於約10nm或小於約1nm。

半導體層906可係Si或包含Si，諸如以a-Si、單晶Si、多晶矽Si或此等形式之一組合之形式。可使用可針對一或多個原色提供所要光吸收之其他適合半導體來替換Si或與其組合。某些此等半導體之實例包含Ge或其他第4族元素。在某些實施方案中，半導體層906可替換為一ITO層。在此等實施方案中，ITO層之厚度可小於約200nm、小於約100nm或小於約70nm。在某些實施方案中，半導體層906可替換為一高折射率介電層，該高折射率介電層係一高折射率介電材料或包含一高折射率介電材料。此等介電材料之實例包含SiN_x及TiO₂。在某些此等實施方案中，高折射率介電層之厚度可小於約300nm、小於約200nm或小於約100nm。

在某些實施方案中，半導體層906之厚度可小於約50nm、小於約30nm、小於約15nm、小於約10nm或小於約1nm。在某些實施方案中，半導體層906之厚度可大於薄金屬層904之厚度。在某些其他實施方案中，半導體層906之厚度可小於薄金屬層904之厚度，或實質上與薄金屬層904之厚度相同。

厚金屬層908可係Ti或包含Ti。在某些實施方案中，厚金屬層908及薄金屬層904可係相同材料或包含相同材料。在某些其他實施方案中，厚金屬層908可係不同於薄金屬層904之材料之一材料或包含不同 於薄金屬層904之材料之一材料。在某些實施方案中，厚金屬層908之一厚度可係足夠厚以使得厚金屬層係足夠不透明。亦即，穿過金屬層908之幾乎所有光由金屬層908反射或吸收，以使得光之實質上無一者可完全通過厚金屬層。在某些實施方案中，厚金屬層908之厚度大於約50nm、大於約100nm、大於約150nm、大於約200nm或大於約300nm。在某些實施方案中，厚金屬層908之厚度小於約1000nm、小於約500nm、小於約200nm或小於約150nm。

仍參考圖9，介電層902具有一面向入射光表面903，面向入射光表面903面向可由光吸收結構900吸收之入射光901。與自聚矽氧油或其他工作流體傳遞至圖8中所繪示之金屬層802之光之透射相比，介電層902經選擇以使得介電層902增強傳遞至薄金屬層904之入射光901之透射。毗鄰於介電層902之薄金屬層904經組態以執行兩個功能。首先，薄金屬層904吸收自介電層902入射之光之一小部分。其次，薄金屬層904增強將剩餘光透射至半導體層906中以使得由薄金屬層904反射之光之量減少。毗鄰於薄金屬層904之半導體層906亦經組態以指定相同功能。具體而言，半導體層906經組態以吸收自薄金屬層904入射之光之一小部分且增強將剩餘光透射至厚金屬層908中。另外，該等層中之每一者經組態以使得層間反射最小化。換言之，層中之每一者經定大小以使得兩個毗鄰層之間的介面處反射之光之量最小化。為使層間反射最小化，在該等層中使用之材料可經組態以彼此光學匹配。如此，材料(特定而言，其折射率及其厚度)經選擇以增加光吸收且減少自光吸收結構反射之光之量。儘管圖9中未繪示，但在光吸收結構900上面可包含一或多個額外層以提供光學或其他功能性，諸如機械或電功能性。在光吸收結構900下面亦可包含一或多個額外層以提供光學或其他功能性。

光吸收結構900可提供一減少之光反射比位準。在某些實施方案 中，針對入射光之光吸收結構900之反射比跨越可見光譜之至少一部分(舉例而言，400nm至700nm)且跨越約一45°入射角範圍。在某些實施方案中，入射角之範圍可大於45°，舉例而言，最高達60°。在某些其他實施方案中，入射角之範圍可係小於45°。

如上文所闡述，光吸收結構可包含一面塗層，該面塗層係一非導電材料(諸如一介電質)或一導電材料(諸如一半導體或ITO)或包含一非導電材料(諸如一介電質)或一導電材料(諸如一半導體或ITO)。在某些顯示器中，顯示器經組態以使得光圈層(諸如圖7中所示之光圈層702)可包含一導電頂部層。在某些此等實施方案中，包含一面塗層(其可係一導電材料(諸如一半導體或ITO)或包含一導電材料(諸如一半導體或ITO))之一光吸收結構定位於光圈層上。此外，某些顯示器經組態以使得一快門(諸如圖7中所示之快門710)之頂部層係非導電的。在某些此等實施方案中，定位於快門上之一光吸收結構包含一非導電面塗層，諸如一非導電高折射率介電材料，其實例包含SiN_x及TiO₂。

圖10A展示包含一光吸收結構1020之一光圈層1000之一實例性剖面圖。光吸收結構1020經實施為類似於圖9中所繪示之光吸收結構900之一四層堆疊。光圈層1000可併入至一顯示裝置中以使得光圈層1000之一前表面1024面朝向一觀看者。

在一MEMS向下組態中，光圈層1000之前表面1024亦面向對應於顯示器之光調變器，而底表面1026面向一光源，諸如一背光。舉例而言，光圈層1000可作為光圈層702併入於圖7中所繪示之顯示裝置700中。在此等實施方案中，前表面1024對應於光圈層702之前表面704。

光圈層1000包含其上沈積有各種層之一玻璃基板1002。玻璃基板之頂部上之第一層係一Al層1004。一第一Ti層1006沈積於Al層1004之頂部上。一a-Si層1008沈積於Ti層1006之頂部上。一第二Ti層1010沈積於a-Si層1008上。一ITO層1012沈積於第二Ti層1010上。

光吸收結構1020與圖9中所繪示之光吸收結構900之類似之處在於其皆係四層堆疊。光吸收結構1020包含第一Ti層1006、a-Si層1008、第二Ti層1010及ITO層1012。第一Ti層1006係不透明的以使得光不投射穿過第一Ti層1006。在某些實施方案中，第一Ti層應充分足夠厚以防止光完全穿過第一Ti層1006。在某些實施方案中，第一Ti層1006具有約200nm之一厚度。第二Ti層1010係約6nm厚。a-Si層1008係約13nm厚。ITO層係約66nm厚。如本文中所闡述，光吸收結構1020之光吸收性質可基於光吸收結構1020之構成層之選擇厚度而變化。如此，在某些實施方案中，其他厚度可經選擇以達成不同光吸收性質。光吸收結構1020上面及下面所包含之額外層可經組態以提供其他功能性。舉例而言，Al層1004可藉由返回朝向背光反射光而提供光回收功能性。在某些實施方案中，可使用替代Al之其他高度反射材料。光吸收結構1020可提供光阻擋功能性。在某些實施方案中，ITO層亦可由於其導電性質而被利用。

儘管將光吸收結構1020併入至光圈層1000中並不變更光吸收結構1020之光吸收性質，但材料之挑選及額外層之厚度可變更光圈層之整體日光吸收性質。如此，當選擇不同材料層以用於包含於一光圈層中，應考量光圈層1000之整體光吸收性質而非僅僅光吸收結構1020之光吸收性質。

圖10B展示圖解說明在不同入射角範圍入射於光圈層之一表面上之可見光之反射比之模擬結果之一實例性曲線圖1050。表面對應於圖10A中所繪示之光圈層1000之前表面1024。曲線圖1050包含藉由進階系統分析程式(ASAP^®)模擬軟體(由總部在美國亞利桑那州圖森之Breault Research Organization,Inc.研發)產生之一系列曲線1052至1062。曲線1052至1060對應於在不同入射角範圍內入射於表面上之光之反射比。

特定而言，曲線圖1050包含：指示以一40°入射角入射於表面上之光之一波長範圍(400nm至700nm)之反射比之一第一曲線1052，對應於一30°入射角之一第二曲線1054，對應於一20°入射角之一第三曲線1056，對應於一10°入射角一之第四曲線1058以及對應於一0°入射角之一第五曲線1060。針對介於0°與45°之間的入射角範圍入射於表面上之光之光反射比在介於約430nm與約680nm之間的波長下小於約5.%。

圖11A展示包含一光吸收結構1120之一快門1100之一實例性剖面。光吸收結構1120經實施為類似於圖9中所繪示之光吸收結構900之一四層堆疊。快門1100可併入於一顯示裝置中以使得快門1100之一前表面1124面朝向一觀看者，而快門1100之一後表面1126面向一背光及一光圈層之對應前表面。

在一MEMS向下組態中，快門1100之前表面1124亦面朝向一觀看者，而後表面1126面向一光源(諸如一背光)。舉例而言，快門1100可作為快門710併入於圖7中所繪示之顯示裝置700中。在此等實施方案中，後表面1126對應於快門710之後表面712。光1140對應於入射於快門1100之後表面1126上之來自背光之光。

快門1100包含一SiN_x層1102、在SiN_x層1102上面之一第一Al層1104、在第一Al層1104上面之一第一a-Si層1106、在第一a-Si層1106上面之一第二Al層1108及在第二Al層1108上面之一第二a-Si層1110。第二a-Si層1110用作光吸收結構1120可形成於其上之快門1100之機械基底。光吸收結構1120包含SiN_x層1102、第一Al層1104、第一a-Si層1106及第二Al層1108。SiN_x層1102係約190nm厚。第一Al層1104係約8nm厚。第一a-Si層1106係約25nm厚。第二Al層1108係約140nm厚。第二a-Si層1110係約480nm厚。包含於光吸收結構1120上面之額外層可經組態以提供其他功能性，包含介電質鈍化、結構剛性及光阻 擋功能。在某些實施方案中，使用一非導電介電質(諸如SiN_x)來替代一導電介電質(諸如，ITO)。舉例而言，快門可包含具有一非導電介電層之光吸收結構。在此等實施方案中，此乃因快門經製造於所要之其他顯示組件旁或利用一非導電介電層。

圖11B展示圖解說明在不同入射角範圍內入射於快門1100之一表面上之可見光之反射比之模擬結果之一實例性曲線圖1150。表面對應於圖11A中所繪示之快門1100之後表面1126。曲線圖包含由ASAP^®模擬軟體產生之一系列曲線1152至1162。曲線1152至1162對應於在介於0°與45°之間的一入射角範圍內入射於表面上之光之反射比。

特定而言，曲線圖1150包含：指示以一45°入射角入射於表面上之一光之反射比之一第一曲線1152，指示以一40°入射角入射於表面上之一光之反射比之一第二曲線1154，指示以一30°入射角入射於表面上之一光之反射比之一第三曲線1156，指示以一20°入射角入射於表面上之一光之反射比之一第四曲線1158，指示以一10°入射角入射於表面上之一光之反射比之一第五曲線1160以及指示以一0°入射角入射於表面上之一光之反射比之一第六曲線1162。針對介於0°與45°之間的入射角之範圍入射於表面上之光之光反射比係介於約6%與約13.7%之間。

圖12A展示包含一光吸收結構1220之一快門1200之一實例性剖面。光吸收結構1220經實施為一四層堆疊。類似於圖11A中所繪示之快門1100，快門1200可併入於一顯示裝置中以使得快門1200之一前表面1224面朝向一觀看者，而快門1200之一後表面1226面向一背光及一光圈層之對應前表面。光1240對應於來自入射於快門1200之後表面1226上之背光之光。

與圖11A中所繪示之快門1100相比，快門1200包含一光吸收結構1220，光吸收結構1220包含一SiN_x層1202、在SiN_x層1202上面之一第 一Ti層1204、在第一Ti層1204上面之一第一a-Si層1206、在第一a-Si層1206上面之一第二Ti層1208。快門1240亦包含在第二Ti層1208上面之一第二a-Si層1210。此第二a-Si層1210用作光吸收結構1220可形成於其上之快門1100之機械基底。SiN_x層1202係約180nm厚。第一Ti層1204係約5nm厚。第一a-Si層1206係約11nm厚。第二Ti層1208係約200nm厚。第二a-Si層1110係約480nm厚。包含於光吸收結構1220上面之額外層可經組態以提供其他功能性，包含介電質鈍化、結構剛性及光阻擋功能。

圖12B展示圖解說明在不同入射角範圍內入射於快門1200之一表面上之可見光之反射比之模擬結果之一實例性曲線圖1250。表面對應於圖12A中所繪示之快門1200之後表面1226。曲線圖包含由ASAP^®模擬軟體產生之一系列曲線1252至1262。曲線1252至1262對應於在介於0°與45°之間的一入射角範圍內入射於表面上之光之反射比。

特定而言，曲線圖1250包含：指示以一45°入射角入射於表面上之一光之反射比之一第一曲線1252，指示以一40°入射角入射於表面上之一光之反射比之一第二曲線1254，指示以一30°入射角入射於表面上之一光之反射比之一第三曲線1256，指示以一20°入射角入射於表面上之一光之反射比之一第四曲線1258，指示以一10°入射角入射於表面上之一光之反射比之一第五曲線1260以及指示以一0°入射角入射於表面上之一光之反射比之一第六曲線1262。針對介於0°與45°之間的入射角之範圍入射於表面上之光之光反射比係介於約1.6%與約7.4%之間。

一顯示器之環境反射性及對比度比率取決於周圍光與其互動之表面之反射性。另外，對比度比率亦取決於顯示裝置內之組件之反射性。

圖13A展示一顯示器總成1300之一實例性剖面圖。顯示器總成 1300包含一調變器基板1302及一光圈板1304供在一MEMS向下組態中使用。顯示器總成1300亦包含一組快門總成1306及包含形成於一光吸收層1310之頂部上之一光反射層1312的一光圈層1308。光圈層1308包含光圈1314且形成於光圈板1304上。調變器基板1302具有面向一觀看者之一前表面及面向一背光1328之一後表面。在某些實施方案中，前表面可塗佈有一抗反射層。調變器基板1302之後表面可塗佈有一光吸收層1320，穿過光吸收層1320形成光圈1322。

各種電組件(包含開關、電晶體(諸如電晶體1325)、電容器及互連件(諸如電互連件1326))形成控制快門總成1306之背板電路。此等組件亦佔據光圈1322之間的調變器基板1302之後表面上。如此，此等電組件中之某些電組件可面向顯示器之前部。由於此等電組件中之諸多者由導電材料構成，該等導電材料往往具有反射性。如此，當周圍光與顯示器之前部互動，光可自調變器基板1302或下伏電組件反射朝向觀看者。由於電互連件形成背板電路之大部分，因此其反射性往往增加顯示器之整體環境反射性。

事實上，形成於一顯示裝置中之電互連件可不利地影像顯示器之對比度比率，而不論顯示器內之電互連件之位置如何。此乃因顯示裝置內之光可自電互連件反射朝向顯示器之前部。

在某些實施方案中，電互連件可係一光吸收結構或可包含一光吸收結構。在某些其他實施方案中，一電互連件可係一較大光吸收結構之一部分。如圖13A中所示，電互連件1326自身係一光吸收結構。如此，電互連件1326不僅用作一電互連件，而且吸收與面向電互連件1326之一前向式表面互動之周圍光以及與電互連件1326之一後向式表面互動之顯示器內之光。

在某些實施方案中，其他電組件(舉例而言，電晶體(諸如電晶體1325)、電容器及開關)中之一或多者亦可係光吸收結構或包含光吸收 結構。在某些其他實施方案中，此等電組件中之一或多者可係較大光吸收結構中之一部分。亦即，形成光吸收結構之層可用各種電組件之層中之一或多者。在某些實施方案中，電晶體(諸如電晶體1325)之電極、電容器之金屬板、匯流排線及互連件(諸如互連件1326)可由此等光吸收結構之層中之一或多者形成。以此方式，電組件可不僅提供與背板電路相關之特定功能性，而且用於提供光吸收。電互連件1326經組態以係一光吸收結構，亦即，具有低反射比。下文關於圖13B提供形成為一光吸收結構之電互連件1326之額外細節。

圖13B展示圖13A中所示之顯示器1300之一區段1390之一實例性剖面圖。區段1390包含調變器基板1302之一部分，調變器基板1302具有其上塗佈有一抗反射層1352之一前表面及其上形成有電互連件1326之一後表面。

電互連件1326具有小於約1%之一光反射比。在某些實施方案中，電互連件1326可具有小於約0.5%之一光反射比。

在某些實施方案中，電互連件1326可形成於面向背光1328之調變器基板1302之後表面上。電互連件1326包含一多層堆疊，該多層堆疊包含一第一導電層1362、一第一金屬層1364、一第二導電層1366、一第二金屬層1368、一第三導電層1370、一第三金屬層1372及一第四導電層1374。在此實例中，第一導電層1362在一側與調變器基板1302接觸且在相對側接觸第一金屬層1364。第二導電層1366堆疊於第一金屬層1364之頂部上，第二金屬層1368堆疊於第二導電層1366之頂部上，第三導電層1370堆疊於第二金屬層1368之頂部上，第三金屬層1372堆疊於第三導電層1370之頂部上且一第四導電層1374堆疊於第三金屬層1372之頂部上。

在某些實施方案中，第一金屬層1364、第二導電層1366及第二金屬層1368形成電互連件1326之一前向式光吸收部分1380。前向式光 吸收部分1380促進吸收與電互連件1326之前表面1397互動之周圍光。第二金屬層1368、第三導電層1370、第三金屬層1372形成電互連件1326之一後向式光吸收部分1385。後向式光吸收部分1385促進吸收與電互連件1326之後表面1398互動之顯示器單元內之光。

在某些實施方案中，周圍光1350與其互動之電互連件1326之前向式光吸收部分1380可具有約0.1%至約1.0%(諸如約0.2%)之一反射比。此外，來自背光1328之光1351與其互動之電互連件1326之後向式光吸收部分1385可具有約0.01%至約0.1%(諸如約0.04%)之一反射比。

在某些實施方案中，第一導電層1362係ITO或可包含ITO且具有約50nm至約100nm之一厚度。第一金屬層1364係Mo或一含Mo合金或可包含Mo或一含Mo合金，具有約5nm至20nm之一厚度。第二導電層1366係ITO或可包含ITO且具有約50nm至100nm之一厚度。第二金屬層1368係Mo或一含Mo合金或可包含Mo或一含Mo合金且具有約150nm至300nm之一厚度。第三導電層1370係ITO或可包含ITO且具有約50nm至100nm之一厚度。第三金屬層1372係Mo或一含Mo合金或可包含Mo或一含Mo合金，具有約5nm至20nm之一厚度。第四導電層1374係ITO或可包含ITO且具有約50nm至100nm之一厚度。

在某些實施方案中，第一導電層1362係ITO或可包含ITO且具有約70nm之一厚度。第一金屬層1364係Mo或一含Mo合金或可包含Mo或一含Mo合金，具有約10nm之一厚度。第二導電層1366係ITO或可包含ITO且具有約70nm之一厚度。第二金屬層1368係Mo或一含Mo合金或可包含Mo或一含Mo合金且具有約200nm之一厚度。第三導電層1370係ITO或可包含ITO且具有約之一厚度70nm。第三金屬層1372係Mo或一含Mo合金或可包含Mo或一含Mo合金，具有約10nm之一厚度。第四導電層1374係ITO或可包含ITO且具有約70nm之一厚度。

在某些實施方案中，第一金屬層1364、第二金屬層1368及第三金屬層1372可係其他適合金屬及金屬合金或可包含其他適合金屬及金屬合金，該等其他適合金屬及金屬合金可提供替代Mo或含Mo合金或與其組合之針對一或多個原色之所要之光吸收。某些此等金屬之實例包含Al、Ti及粗糙Ti。在某些實施方案中，第一金屬層1364、第二金屬層1368及第三金屬層1372中之一或多者可包含Mo或含Mo合金，而第一金屬層1364、第二金屬層1368及第三金屬層1372中之其他層可包含另一金屬或含金屬合金。

在某些實施方案中，用於第一金屬層1364、第二金屬層1368及第三金屬層1372以及第一導電層1362、第二導電層1366、第三導電層1370及第四導電層1374之材料之厚度亦可影響電互連件1326之整體光吸收。整體光吸收位準依賴於材料中之每一者之性質、其折射率及其厚度。因此，由電互連件1326提供之破壞性干涉之程度可藉由調整構成材料層之厚度而增加。因此，金屬層1364、1368及1372以及導電層1362、1366、1370及1374中之一或多者之厚度經調諧以產生經改良之光吸收特性。特定厚度可藉由使用經組態以反覆模擬各種材料厚度組合之最佳化軟體來選擇。

在某些實施方案中，對用於第一金屬層1364、第二金屬層1368及第三金屬層1372以及第一導電層1362、第二導電層1366、第三導電層1370及第四導電層1374之材料之挑選亦可影響對電互連件1326之整體光吸收。特定而言，某些金屬材料當與某些材料成對時變得較不具有透射性。如此，當選擇用於包含於電互連件1326中之材料時，應不僅考量調諧個別層之厚度，而且考量該等層中之每一者中相對於其他層中所使用之材料之類型。

在某些實施方案中，電互連件1326可不包含圖13B中所示之層中之一或多者。舉例而言，在某些實施方案中，光吸收結構可使用用於 形成電互連件1326之少數或較大數目個導電層或金屬層來形成。在某些實施方案中，電互連件1326之前向式光吸收部分1380可包含第二導電層1366及第二金屬層1368，而電互連件1326之後向式光吸收部分1385可包含第二金屬層1368及第三導電層1370。如此，電互連件1326可包含三個層，即，第二導電層1366、第二金屬層1368及第三導電層1370。

在某些其他實施方案中，電互連件1326之前向式光吸收部分1380可包含第一金屬層1364、第二導電層1366及第二金屬層1368，而電互連件1326之後向式光吸收部分1385可包含第二金屬層1368、第三導電層1370及第三金屬層1372。在此等實施方案中，電互連件1326包含五個層，即，第一金屬層1364、第二導電層1366、第二金屬層1368、第三導電層1370及第三金屬層1372。在某些此等實施方案中，前向式光吸收部分1380及後向式光吸收部分1385中之一或兩者可包含一或多個額外導電層。舉例而言，前向式光吸收部分1380可包含第一導電層1362或後向式光吸收部分1385可包含第四導電層1374。

在某些其他實施方案中，前向式光吸收部分1380及後向式光吸收部分1385可包含不同數個層。舉例而言，前向式光吸收部分1380可包含四個層，即，第一導電層1362、第一金屬層1364、第二導電層1366及第二金屬層1368，而後向式光吸收部分1385可包含三個層，即，第二金屬層1368、第三導電層1370及第三金屬層1372。

在某些實施方案中，確實形成電互連件1326之層之厚度可經調諧以產生經改良之光吸收特性。特定厚度可藉由使用經組態以反覆模擬各種材料厚度組合之最佳化軟體來選擇。

儘管圖13B展示充當一光吸收結構之一實例性電互連件。但具有金屬層之其他電組件亦可藉由併入有電互連件1326之層中之一或多者而具有低反射比。舉例而言，電組件之金屬層(諸如，電晶體之金屬 層，或電容器之金屬板)可使用電互連件1326中之一或多個層來形成。在一項實例中，一電晶體(諸如，電晶體1325)之閘極可由用於形成電互連件1326之一類似材料堆疊形成。舉例而言，電晶體之閘極可由形成電互連件1326之前向式光吸收部分1380(亦即，層1368、1366及1364)之材料形成。因此，自電晶體反射之周圍光減少且一顯示器之對比度比率得以改良。在某些實施方案中，電晶體1325之剩餘端子可取決於其曝露於周圍光或顯示器所產生之光而由用於前向式光吸收部分1380及/或後向式光吸收部分1385中之材料堆疊形成或包含該材料堆疊。以此方式，電晶體1325亦可充當一光吸收結構，減少自電晶體1325之前向式表面之周圍光反射及自電晶體1325之後向式表面之顯示器內之光反射

在某些實施方案中，經組態以用作一光吸收結構之背板電路之一電組件之至少一部分可形成於一MEMS向上顯示裝置之一後基板(諸如圖5中所示之顯示裝置500之透明基板505)上.在某些此等實施方案中，光吸收結構可包含一暗金屬層、一金屬基底層及一高度反射介電層。暗金屬層可係一相對低反射比金屬或包含一相對低反射比金屬，舉例而言，Ti、Mo或黑色Cr。金屬基底層可係一相對較厚金屬層。舉例而言，金屬基底層可具有至少150nm之一厚度。在某些實施方案中，金屬基底層可係Al、Ti或Mo或一含Mo合金或包含Al、Ti或Mo或一含Mo合金。光吸收結構可形成於透明基板(其可係一玻璃基板)上，以使得高度反射性介電層堆疊形成於玻璃之頂部上，金屬基底層形成於該節點層堆疊上且暗金屬層形成於該金屬基底層上。在某些其他實施方案中，光吸收結構可由用於形成電互連件1326之一類似材料堆疊形成。特定而言，光吸收結構可包含用於用以形成電互連件1326之前向式光吸收部分1380中之材料堆疊。

圖14A及圖14B係圖解說明包括複數個顯示元件之一顯示器件40 之系統方塊圖之實例。舉例而言，顯示器件40可係一智慧型電話、一蜂巢式或行動電話。然而，顯示器件40之相同組件或其稍微變化形式亦圖解說明諸如電視、電腦、平板電腦、電子閱讀器、掌上型器件及可攜式媒體器件等各種類型之顯示器件。

顯示器件40包含一殼體41、一顯示器30、一天線43、一揚聲器45、一輸入器件48及一麥克風46。殼體41可由各種製造程式(包含注入模製及真空成形)中之任一者形成。另外，殼體41可由各種材料中之任一者製成，其包含但不限於：塑膠、金屬、玻璃、橡膠及陶瓷或其一組合。殼體41可包含可移除部分(未展示)，其可與具有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。

顯示器30可係各種顯示器中之任一者，包含一雙穩態顯示器或類比顯示器，如本文中所闡述。顯示器30亦可經組態以包含一平板顯示器(諸如，電漿、電致發光(EL)、有機發光二極體(OLED)、超扭轉向列型液晶顯示器(STN LCD)、或薄膜電晶體(TFT)LCD)或一非平板顯示器(諸如，一陰極射線管(CRT)或其他電子管器件)。

在圖14A中示意性地圖解說明顯示器件40之組件。顯示器件40包含一殼體41且可包含至少部分地封圍於其中之額外組件。舉例而言，顯示器件40包含一網路介面27，網路介面27包含可耦合至一收發器47之一天線43。網路介面27可係可在顯示器件40上顯示之影像資料之一源。因此，網路介面27係一影像源模組之一項實例，但處理器21及輸入器件48亦可用作一影像源模組。收發器47連接至一處理器21，處理器21連接至調節硬體52。調節硬體52可經組態以調節一信號(諸如，過濾或以其他方式操縱一信號)。調節硬體52可連接至一揚聲器45及一麥克風46。處理器21亦可連接至一輸入器件48及一驅動器控制器29。驅動器控制器29可耦合至一圖框緩衝器28且耦合至一陣列驅動器22，該陣列驅動器又可耦合至一顯示器陣列30。顯示器件40中之一或 多個元件(包含圖14A中未具體繪示之元件)可經組態以充當一記憶體器件且經組態以與處理器21通信。在某些實施方案中，一電源供應器50可為特定顯示器件40設計中之實質上所有組件提供電力。

網路介面27包含天線43及收發器47以使得顯示器件40可經由一網路與一或多個器件通信。網路介面27亦可具有某些處理能力以減輕(舉例而言)處理器21之資料處理要求。天線43可傳輸及接收信號。在一些實施方案中，天線43根據IEEE 16.11標準(包含IEEE 16.11(a)、(b)或(g))或IEEE 801.11標準(包含IEEE 801.11a、b、g、n及其進一步實施方案)傳輸並接收RF信號。在某些其他實施方案中，天線43根據Bluetooth®標準傳輸及接收RF信號。在一蜂巢式電話之情形中，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)、地面中繼式無線電(TETRA)、寬頻-CDMA(W-CDMA)、演進資料最佳化(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)、演進式高速封包存取(HSPA+)、長期演進(LTE)、AMPS或用於在一無線網路(諸如利用3G、4G或5G技術之一系統)內通信之其他已知信號。收發器47可預處理自天線43接收之信號，以使得其可由處理器21接收並由其進一步操縱。收發器47亦可處理自處理器21接收之信號，以使得可經由天線43自顯示器件40傳輸該等信號。

在某些實施方案中，可由一接收器來代替收發器47。另外，在某些實施方案中，可由一影像源來替換網路介面27，該影像源可儲存或產生待發送至處理器21之影像資料。處理器21可控制顯示器器件40之總體操作。處理器21自網路介面27或一影像源接收資料(諸如經壓縮影像資料)，且將該資料處理成原始影像資料或處理成容易被處理 成原始影像資料之一格式。處理器21可將經處理之資料發送至驅動器控制器29或發送至圖框緩衝器28進行儲存。原始資料通常係指識別一影像內之每一位置處之影像特性之資訊。舉例而言，此等影像特性可包含色彩、飽和度及灰階度。

處理器21可包含一微控制器、CPU或邏輯單元以控制顯示器件40之操作。調節硬體52可包含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可係顯示器件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或自圖框緩衝器28獲取由處理器21生成之原始影像資料，且可適當地將原始影像資料重新格式化以供高速傳輸至陣列驅動器22。在某些實施方案中，驅動器控制器29可將原始影像資料重新格式化成具有一光柵狀格式之一資料流，以使得其具有適合於跨越顯示器陣列30進行掃描之一時間次序。然後，驅動器控制器29將經格式化資訊發送至陣列驅動器22。儘管一驅動器控制器29(諸如，一LCD控制器)常常作為一獨立積體電路(IC)與系統處理器21相關聯，但此等控制器可以諸多方式實施。舉例而言，控制器可作為硬體嵌入於處理器21中、作為軟體嵌入於處理器21中或以硬體形式與陣列驅動器22完全整合在一起。

陣列驅動器22可自驅動器控制器29接收經格式化資訊且可將視訊資料重新格式化成一組平行波形，該組平行波形每秒多次地施加至來自顯示器之x-y顯示元件矩陣之數百條且有時數千條(或更多)引線。在某些實施方案中，陣列驅動器22及顯示器陣列30係一顯示模組之一部分。在某些實施方案中，驅動器控制器29、陣列驅動器22及顯示器陣列30係顯示模組之一部分。

在某些實施方案中，驅動器控制器29、陣列驅動器22及顯示器陣列30適用於本文中所闡述之顯示器類型中之任一者。舉例而言，驅 動器控制器29可係一習用顯示器控制器或一雙穩態顯示器控制器(諸如上文關於圖1所闡述之控制器134)。另外，陣列驅動器22可係一習用驅動器或一雙穩態顯示器驅動器。此外，顯示器陣列30可係一習用顯示器陣列或一雙穩態顯示器陣列(諸如包含一顯示元件陣列(諸如圖3B中所繪示之光調變器陣列320)之一顯示器)。在某些實施方案中，驅動器控制器29可與陣列驅動器22整合。此一實施方案在高度整合系統(舉例而言，行動電話、可攜式電子器件、手錶或小面積顯示器)中可係有用的。

在某些實施方案中，輸入器件48可經組態以允許(舉例而言)一使用者控制顯示器件40之操作。輸入器件48可包含一小鍵盤(諸如，一QWERTY鍵盤或一電話小鍵盤)、一按鈕、一開關、一搖桿、一觸敏式螢幕、與顯示器陣列30整合之一觸敏式螢幕或一壓敏或熱敏隔膜。麥克風46可經組態而作為顯示器件40之一輸入器件。在某些實施方案中，可使用透過麥克風46之語音命令來控制顯示器件40之操作。

電源供應器50可包含各種能量儲存器件。舉例而言，電源供應器50可係一可再充電式蓄電池，諸如一鎳鎘蓄電池或一鋰離子蓄電池。在使用一可再充電蓄電池之實施方案中，可使用來自(舉例而言)一壁式插座或一光伏打器件或陣列之電力來給該可再充電蓄電池充電。另一選擇係，可再充電蓄電池可以無線方式充電。電源供應器50亦可係一可再生能量源、一電容器或一太陽能電池，包含一塑膠太陽能電池或太陽能電池塗料。電源供應器50亦可經組態以自一壁式插座接收電力。

在某些實施方案中，控制可程式化性駐存於驅動器控制器29中，該驅動器控制器可位於電子顯示器系統中之數個地方中。在某些其他實施方案中，控制可程式化性駐存於陣列驅動器22中。上文所闡述之最佳化可以任何數目個硬體及/或軟體組件實施且可以各種組態 實施。

如本文中所使用，與一系列物項中之「至少一者」有關之一片語係指彼等物項之任何組合，包含單個部件。作為一實例，「以下各項中之至少一者：a、b或c」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方案闡述之各種說明性邏輯、邏輯區塊、模組、電路及演算法程式實施為電子硬體、電腦軟體或兩者之組合。已就功能性大體闡述了硬體與軟體之可互換性且在上文所闡述之各種說明性組件、區塊、模組、電路及程式中加以圖解說明。此功能性係以硬體或是軟體實施取決於特定應用及強加於整個系統之設計約束。

可藉助一通用單晶片或多晶片處理器、一數位信號處理器(DSP)、一特殊應用積體電路(ASIC)、一場可程式化閘陣列(FPGA)或其他可程式化邏輯器件、離散閘或電晶體邏輯、離散硬體組件或經設計以執行本文中所闡述之功能之其任一組合來實施或執行用於實施結合本文中所揭示之態樣所闡述之各種說明性邏輯、邏輯方塊、模組及電路之硬體及資料處理裝置。一通用處理器可係一微處理器或任一習用處理器、控制器、微控制器或狀態機。一處理器亦可實施為計算器件之一組合，舉例而言，一DSP與一微處理器之一組合、複數個微處理器、結合一DSP核心之一或多個微處理器或任一其他此組態。在某些實施方案中，可藉由特定於一既定功能之電路來執行特定程式及方法。

在一或多個態樣中，可以硬體、數位電子電路、電腦軟體、韌體(包含本說明書中所揭示之結構及其結構等效物)或其任何組合來實施所闡述之功能。亦可將本說明書中所闡述之標的物之實施方案實施為一或多個電腦程式，亦即，編碼於一電腦儲存媒體上供資料處理裝 置執行或用於控制資料處理裝置之操作之一或多個電腦程式指令模組。

若以軟體實施，則該等功能可儲存於一電腦可讀媒體上或作為一電腦可讀媒體上之一或多個指令或程式碼進行傳輸。本文中所揭示之一方法或演算法之程式可實施於可駐存於一電腦可讀媒體上之一處理器可執行軟體模組中。電腦可讀媒體包含電腦儲存媒體及通信媒體，包含可經啟用以將一電腦程式自一個地方傳遞至另一地方之任一媒體。一儲存媒體可係可由一電腦存取之任何可用媒體。藉助實例而非限制之方式，此等電腦可讀媒體可包含RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光碟儲存器件、磁碟儲存器件或其他磁性儲存器件或者可用於儲存呈指令或資料結構形式之所要程式碼且可由一電腦存取之任一其他媒體。此外，可將任一連接適當地稱為一電腦可讀媒體。如本文中所使用，磁碟及碟片包含光碟(CD)、雷射光碟、光學光碟、數位多功能光碟(DVD)、軟碟片及藍光光碟，其中磁碟通常以磁性方式複製資料而光碟藉助雷射以光學方式複製資料。上述之組合亦應包含於電腦可讀媒體之範疇內。另外，一方法或演算法之操作可以一個或任何程式碼及指令組合或集合形式駐存於可併入至一電腦程式產品中之一機器可讀媒體及電腦可讀媒體上。

熟習此項技術者可易於明瞭對本發明中所闡述之實施方案之各種修改，且本文中所定義之一般原理可適用於其他實施方案而不背離本發明之精神或範疇。因此，申請專利範圍並不意欲限於本文中所展示之實施方案，而被授予與本發明、本文中所揭示之原理及新穎特徵相一致之最寬廣範疇。

另外，熟習此項技術者應易於瞭解，術語「上部」及「下部」有時係用於便於闡述該等圖，且指示對應於該圖在一適當定向之頁面上之定向之相對位置，且可不反映如所實施之任何器件之適當定向。

亦可將在本說明書中在單獨實施方案之內容脈絡下闡述之某些特徵以組合形式實施於一單項實施方案中。相反，亦可將以一單個實施方案之內容脈絡下闡述之各種特徵單獨地或以任一適合子組合之形式實施於多項實施方案中。此外，儘管上文可將特徵闡述為以某些組合形式起作用且甚至最初係如此主張的，但在某些情形中，可自一所主張組合去除來自該組合之一或多個特徵，且所主張組合可針對一子組合或一子組合之變化形式。

類似地，雖然在該等圖式中以一特定次序繪示操作，但不應將此理解為要求以所展示之特定次序或以順序次序執行此等操作或執行所有所圖解說明之操作以達成所要結果。此外，該等圖式可以一流程圖之形式示意性地繪示一或多個實例性程式。然而，未繪示之其他操作可併入於示意性地圖解說明之實例性程式中。舉例而言，可在所圖解說明操作中之任一者之前、之後、與其同時或在其之間執行一或多個額外操作。在某些情形下，多任務及並行處理可係有利的。此外，上文所闡述之實施方案中之各種系統組件之分離不應被理解為需要在所有實施方案中進行此分離，而應理解為所闡述之程式組件及系統通常可一起整合於一單個軟體產品中或封裝至多個軟體產品中。另外，其他實施方案亦屬於以下申請專利範圍之範疇內。在某些情形下，申請專利範圍中所陳述之動作可以一不同次序執行且仍達成所要之結果。

700‧‧‧基於微機電系統向下之顯示裝置/顯示裝置

702‧‧‧光圈層

703‧‧‧光圈

704‧‧‧前向式表面/前向式側/前表面

708‧‧‧背光

710‧‧‧快門

712‧‧‧後向式表面/後表面

720‧‧‧光阻擋層

721‧‧‧微機電系統基板

722‧‧‧光圈

730‧‧‧光吸收結構

740‧‧‧光

750‧‧‧光

Claims (29)

1. 一種顯示裝置，其包括：一光吸收結構，其包含：一第一金屬層，其具有大於100nm之一厚度；一半導體層，其與該第一金屬層接觸，該半導體層具有小於或等於100nm之一厚度；及一第二金屬層，其與該半導體層接觸，該第二金屬層具有小於或等於50nm之一厚度。
2. 如請求項1之顯示裝置，其中該光吸收結構跨越可見光譜之至少一部分且跨越繞垂直於該光吸收結構之一軸45°之一入射角範圍之一反射比係小於15%。
3. 如請求項1之顯示裝置，其中該等金屬層之至少一者包含鈦(Ti)、鉬(Mo)、一含Mo合金及鋁(Al)中之至少一者。
4. 如請求項1之顯示裝置，其中該半導體層包含矽(Si)、非晶矽(a-Si)及鍺(Ge)中之至少一者。
5. 如請求項1之顯示裝置，其中該等金屬層之至少一者經組態以吸收對應於一原色之光，且該半導體層經組態以吸收對應於一不同原色之光。
6. 如請求項1之顯示裝置，其中該光吸收結構進一步包括與該第二金屬層接觸之一介電層。
7. 如請求項1之顯示裝置，其中該半導體層之一第一半導體表面與該第一金屬層之一第一金屬表面接觸，相對該第一半導體表面之該半導體層之一第二半導體表面與該第二金屬層之一第一金屬表面接觸，且其中該光吸收結構進一步包括：一介電層，其與該第二金屬層之該第一金屬表面相對之該第 二金屬層之一第二金屬表面接觸。
8. 如請求項7之顯示裝置，其中該第二金屬層包含Ti、Mo、一含Mo合金及Al中之至少一者，且該介電層包含氮化矽(SiN_x)及氧化銦錫(ITO)中之至少一者。
9. 如請求項1之顯示裝置，其中該第一金屬層、該第二金屬層及該半導體層中之至少一者具有小於或等於25nm之一厚度。
10. 如請求項1之顯示裝置，其進一步包括：一顯示器，其包含一顯示元件陣列；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。
11. 如請求項10之顯示裝置，其進一步包括：一驅動器電路，其經組態以將至少一個信號發送至該顯示器；且其中該處理器進一步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。
12. 如請求項10之顯示裝置，其進一步包括：一影像源模組，其經組態以將該影像資料發送至該處理器，其中該影像源模組包括一接收器、收發器及傳輸器中之至少一者。
13. 如請求項10之顯示裝置，其進一步包括：一輸入器件，其經組態以接收輸入資料並將該輸入資料傳遞至該處理器。
14. 如請求項10之顯示裝置，其中該等顯示元件包含機電系統(EMS)顯示元件。
15. 如請求項10之顯示裝置，其進一步包括： 一第一基板，其經組態以支撐該顯示元件陣列；及一第二基板，其與該第一基板分離。
16. 如請求項10之顯示裝置，其中該第一基板、該第二基板及該顯示元件中之至少一者包括該光吸收結構。
17. 一種製造一光吸收結構之方法，其包括：將具有大於100nm之一厚度之一第一金屬層沈積於一表面上；將具有小於或等於100nm之一厚度之一半導體層沈積於該第一金屬層上；及將具有小於或等於50nm之一厚度之一第二金屬層直接沈積於該半導體層之頂部上。
18. 如請求項17之方法，其中該光吸收結構跨越可見光譜之至少一部分且跨越一45°入射角範圍之一反射比最高達15%。
19. 如請求項17之方法，其中該等金屬層之至少一者包含鈦(Ti)、鉬(Mo)、一含Mo合金及鋁(Al)中之至少一者。
20. 如請求項17之方法，其中該半導體層包含矽(Si)、非晶矽(a-Si)及鍺(Ge)中之至少一者。
21. 如請求項17之方法，其中該等金屬層之至少一者經組態以吸收對應於一原色之光，且該半導體層經組態以吸收對應於一不同原色之光。
22. 如請求項17之方法，其進一步包括沈積一介電層。
23. 一種顯示裝置，其包括：一光吸收結構，其包含：一金屬層，其具有小於或等於50nm之一厚度；及一第二層，其與該金屬層接觸，該第二層包含具有小於或等於100nm之一厚度之一氧化銦錫(ITO)層及具有小於或等於 200nm之一厚度之一高折射率介電層中之一者，其中該高折射率介電層之一折射率大於或等於1.7。
24. 如請求項23之顯示裝置，其中該光吸收結構跨越可見光譜之至少一部分且跨越繞垂直於該光吸收結構之一軸45°之一入射角範圍之一反射比係小於15%。
25. 如請求項23之顯示裝置，其中該金屬層包含鈦(Ti)、鉬(Mo)、一含Mo合金及鋁(Al)中之至少一者。
26. 如請求項23之顯示裝置，其中該第二層包含具有小於或等於70nm之一厚度之該ITO層。
27. 如請求項23之顯示裝置，其中該第二層包含氮化矽(SiN_x)及氧化鈦(TiO₂)中之至少一者。
28. 如請求項23之顯示裝置，其中該光吸收結構進一步包括與該第二層接觸之一第二金屬層，其中該第二金屬層具有大於該金屬層之一厚度。
29. 如請求項23之顯示裝置，其中該第二層之一第一表面與該金屬層之一第一金屬表面接觸，且其中該光吸收結構進一步包括：一介電層，其與該金屬層之與該第一金屬表面相對之一第二金屬表面接觸；及一第二金屬層，其與該第二層之與該第一表面相對之一第二表面接觸，其中該第二金屬層具有大於該金屬層之一厚度。