具有幹涉式反射器的幹涉式顯示器的製作方法

2024-02-16 16:23:15 2

專利名稱：具有幹涉式反射器的幹涉式顯示器的製作方法
技術領域：
本發明的領域涉及機電系統。
背景技術：
機電系統包含具有電元件和機械元件、致動器、變換器、傳感器、光學組件(例如鏡)以及電子設備的裝置。機電系統可在包含(但不限於)微米尺度和納米尺度的多種尺度下製造。舉例來說，微機電系統(MEMS)裝置可包含尺寸範圍為約一微米到數百微米或更多的結構。納米機電系統(NEMS)裝置可包含尺寸小於一微米(例如，包括尺寸小於幾百納米)的結構。可使用沉積、蝕刻、光刻和/或其它蝕刻掉襯底和/或已沉積材料層的部分或添加層以形成電裝置和機電裝置的微加工工藝來產生機電元件。機電系統裝置的一種類型稱為幹涉式調製器。如本文中所使用，術語幹涉式調製器或幹涉式光調製器指代利用光學幹涉的原理選擇性吸收和/或反射光的裝置。在某些實施例中，幹涉式調製器可包括一對導電板，所述導電板中的一者或兩者可能是整體或部分透明和/或反射的，且能夠在施加適當電信號後進行相對運動。在特定實施例中，一個板可包括在襯底上沉積的固定層，且另一板可包括通過氣隙與固定層分離的金屬膜。如本文中所更詳細描述，一個板相對於另一板的位置可改變入射到幹涉式調製器上的光的光學幹涉。這些裝置具有廣範圍的應用，且在此項技術中，利用和/或修改這些類型裝置的特性以使得其特徵可被發掘以用於改進現有產品和創建尚未開發的新產品，將是有益的。

發明內容
本發明的系統、方法和裝置各自具有若干方面，其中無單一方面單獨地負責其所要屬性。在不限制本發明的範圍的情況下，現將簡要地論述其較顯著的特徵。在考慮此論述後，且尤其在閱讀標題為「具體實施方式
」的部分後，將理解本發明的特徵如何提供優於其它顯示器裝置的優點。本文中描述的實施例可包含具有幹涉式調製器的反射性顯示器。幹涉式調製器中的一者或一者以上可包含吸收器層、相對於吸收器層可移動的幹涉式反射器層以及由幹涉式反射器層和吸收器層界定的光學諧振腔。在一個實施例中，幹涉式調製器包括幹涉式反射器。在一個方面中，幹涉式反射器可為可移動的。幹涉式反射器可包含第一反射表面、第二反射表面以及由第一反射表面和第二反射表面界定的光學諧振層。第一反射表面和/或第二反射表面可為部分反射的。第一反射表面和第二反射表面可經配置以同時和/或獨立移動。在一個方面中，第一反射表面和/或第二反射表面包括鋁、金、銀、鉬、鉻、銅、鎳和/或其組合。根據另一方面，第一反射表面和第二反射表面各自具有約相同的厚度。在一個方面中，光學諧振層包括空氣和/ 或大體透明的電介質(例如氧氮化矽)。在又一方面中，幹涉式反射器經配置以在透射峰波長處透射某一光譜，使得幹涉式調製器在所述透射峰波長處具有減少的光反射率。在一個方面中，透射峰波長在約380nm與約750nm之間。在另一方面中，由幹涉式反射器透射的光量小於幹涉式調製器的反射率的約5%。在另一方面中，幹涉式調製器包含吸收器層以及界定在吸收器層與幹涉式反射器之間的光學諧振腔。幹涉式反射器可經配置以沿大體垂直於吸收器層的方向(例如在至少兩個位置之間)移動。光學諧振腔可包括空氣和/或大體透明的電介質(例如氧氮化矽)。 在一個方面中，吸收器包括鉬、鈦、鎢、鉻、鉬鉻、硒化鉛和/或其組合。幹涉式調製器還可包含襯底層，所述襯底層經安置以使得吸收器層在襯底層與幹涉式反射器之間。在一個方面中，襯底層包括玻璃。在另一實施例中，幹涉式調製器裝置包含吸收器層和幹涉式反射器。幹涉式反射器可經配置以穿過至少部分位於吸收器層與幹涉式反射器元件之間的可變氣隙沿大體垂直於吸收器層的方向移動。在一些實施例中，幹涉式反射器包含第一反射層、第二反射層以及安置在第一反射層與第二反射層之間的光學諧振層。在一個方面中，幹涉式反射器經配置以在透射峰波長處透射某一光譜，使得幹涉式顯示器在所述透射峰波長處具有減少的光反射率。在另一方面中，幹涉式調製器還包含安置在吸收器層與幹涉式反射器之間的光學諧振腔。光學諧振腔可包括大體透明的電介質和/或空氣。在一個方面中，幹涉式反射器經調諧以在光的可見範圍內的透射峰波長(例如約 380nm與約750nm之間)處透射某一光譜。在一個方面中，吸收器層包含鉬、鈦、鎢、鉻、鉬鉻、硒化鉛和/或其組合。第一反射層和/或第二反射層可包括鋁、金、銀、鉬、鉻、銅、鎳和/ 或其組合。在一個方面中，第一反射層的厚度在約Inm與約50nm之間。在另一方面中，第二反射層的厚度在約5nm與約200nm之間。在又一方面中，光學諧振層的厚度在約200nm 與約3000nm之間。根據另一方面，幹涉式調製器包含顯示器、經配置以與顯示器通信的處理器(所述處理器經配置以處理圖像數據)以及經配置以與處理器通信的存儲器裝置。在一個方面中，幹涉式調製器裝置包含經配置以向顯示器發送至少一個信號的驅動器電路。在另一方面中，幹涉式調製器裝置包含經配置以向驅動器電路發送圖像數據的至少一部分的控制器。在一個方面中，幹涉式調製器包含經配置以向處理器發送圖像數據的圖像源模塊。圖像源模塊可包含接收器、收發器和/或發射器中的至少一者。在另一方面中，幹涉式調製器裝置包含經配置以接收輸入數據且向處理器傳送輸入數據的輸入裝置。在一個實施例中，幹涉式調製器包括吸收器裝置和幹涉式反射器裝置。幹涉式反射器裝置可經配置以在透射峰波長處透射某一光譜，使得幹涉式調製器在所述透射峰波長處具有減少的光反射率。在一個方面中，吸收器裝置包含吸收器層。在另一方面中，幹涉式反射器裝置包括第一反射表面、第二反射表面以及界定在第一反射表面與第二反射表面界之間的光學諧振層。在另一實施例中，製造幹涉式調製器裝置的方法包括提供吸收器層、提供幹涉式反射器，以及相對於吸收器層定位幹涉式反射器以在幹涉式反射器的至少一部分與吸收器層的至少一部分之間產生光學諧振腔。在一個實施例中，在顯示器元件中反射光的方法包括接收入射到顯示器元件上的光、從顯示器元件的第一層反射入射光的第一部分、穿過第一層透射入射光的第二部分、從顯示器元件的第二層反射入射光的第三部分、穿過第二層透射入射光的第四部分、從顯示器元件的第三層反射入射光的第五部分以及穿過顯示器元件的第三層透射入射光的第六部分，其中光的第六部分包括透射峰波長處的光譜，且其中包括光的第一部分、第三部分和第五部分中的一部分的所得光從顯示器元件反射且在所述透射峰波處具有減少的量度。在一個方面中，第二層相對於第一層是可移動的。在另一方面中，第三層相對於第一層是可移動的。


圖1是描繪幹涉式調製器顯示器的一個實施例的一部分的等角視圖，其中第一幹涉式調製器的可移動反射層處於鬆弛位置，且第二幹涉式調製器的可移動反射層處於激活位置。圖2是說明併入有3X3幹涉式調製器顯示器的電子裝置的一個實施例的系統框圖。圖3是對於圖1的幹涉式調製器的一個示範性實施例來說，可移動鏡位置對所施加電壓的圖。圖4是可用於驅動幹涉式調製器顯示器的一組行電壓和列電壓的說明。圖5A和5B說明可用以將顯示器數據的幀寫入到圖2的3X3幹涉式調製器顯示器的行信號和列信號的一個示範性時序圖。圖6A和6B是說明包括多個幹涉式調製器的視覺顯示器裝置的實施例的系統框圖。圖7A是圖1的裝置的橫截面。圖7B是幹涉式調製器的替代實施例的橫截面。圖7C是幹涉式調製器的另一替代實施例的橫截面。圖7D是幹涉式調製器的又一替代實施例的橫截面。圖7E是幹涉式調製器的額外替代實施例的橫截面。圖8A是幹涉式調製器的額外實施例的橫截面。圖8B顯示來自如圖8A中所示而配置的幹涉式調製器的前(襯底)側的模擬反射對波長。圖9A是包含幹涉式反射器的幹涉式調製器的替代實施例的橫截面。圖9B顯示來自如圖9A中所示而配置的幹涉式調製器的前(襯底)側的模擬反射對波長。圖9C顯示來自如圖9A中所示而配置的幹涉式調製器的前(襯底)側的測得反射對波長。圖9D顯示穿過如圖9A中所示而配置的幹涉式反射器的透射率對波長。圖IOA顯示來自幹涉式調製器的替代實施例的前(襯底)側的反射對波長以及穿過包含在幹涉式調製器中的幹涉式反射器的透射率對波長。圖IOB顯示來自幹涉式調製器的替代實施例的前(襯底)側的反射對波長以及穿過包含在幹涉式調製器中的幹涉式反射器的透射率對波長。圖IOC顯示來自約30°的視角下的替代實施例的前(襯底)側的反射對波長以及穿過包含在幹涉式調製器中的幹涉式反射器的透射率對波長。
圖IlA顯示來自幹涉式調製器的替代實施例的前(襯底)側的反射對波長以及穿過包含在幹涉式調製器中的幹涉式反射器的透射率對波長。圖IlB顯示來自幹涉式調製器的替代實施例的前(襯底)側的反射對波長以及穿過包含在幹涉式調製器中的幹涉式反射器的透射率對波長。圖12A顯示來自幹涉式調製器的替代實施例的前(襯底)側的反射對波長以及穿過包含在幹涉式調製器中的幹涉式反射器的透射率對波長。圖12B顯示來自幹涉式調製器的替代實施例的前(襯底)側的反射對波長以及穿過包含在幹涉式調製器中的幹涉式反射器的透射率對波長。圖13A顯示來自具有鉬鉻吸收器層和處於鬆弛位置的幹涉式反射器的幹涉式調製器的替代實施例的前(襯底)側的反射對波長以及穿過幹涉式反射器的透射率對波長。圖1 顯示來自具有處於激活位置的幹涉式反射器的幹涉式調製器的替代實施例的前(襯底)側的反射對波長以及穿過幹涉式反射器的透射率對波長。圖14A顯示來自具有硫化鉛吸收器層和處於鬆弛位置的幹涉式反射器的幹涉式調製器的前(襯底)側的反射對波長以及穿過幹涉式反射器的透射率對波長。圖14B顯示來自具有處於激活位置的幹涉式反射器的幹涉式調製器的替代實施例的前(襯底)側的反射對波長以及穿過幹涉式反射器的透射率對波長。
具體實施例方式以下詳細描述針對某些特定實施例。然而，本文的教示可以許多不同方式應用。 在此描述中參考圖式，其中通篇以類似的數字表示類似的部件。所述實施例可實施在經配置以顯示不論運動(例如，視頻)還是固定(例如，靜止圖像)的且不論文字還是圖畫的圖像的任何裝置中。更明確地說，預期所述實施例可實施在多種電子裝置中或與多種電子裝置關聯，所述多種電子裝置例如(但不限於)行動電話、無線裝置、個人數據助理(PDA)、手持式或可攜式計算機、GPS接收器/導航器、相機、MP3播放器、攝像機、遊戲控制臺、手錶、 時鐘、計算器、電視監視器、平板顯示器、計算機監視器、汽車顯示器(例如，裡程表顯示器等)、座艙控制器和/或顯示器、相機視圖的顯示器(例如，車輛中後視相機的顯示器)、電子相片、電子廣告牌或指示牌、投影儀、建築結構、包裝和美學結構(例如，對於一件珠寶的圖像的顯示器)。具有與本文中描述的裝置類似的結構的MEMS裝置也可用於例如電子切換裝置的非顯示器應用中。反射性顯示器裝置可併入有幹涉式調製器以利用光學幹涉的原理選擇性吸收和/ 或反射入射在所述反射性顯示器裝置上的光。幹涉式調製器可包括吸收器、相對於吸收器可移動的反射器以及界定在吸收器與反射器之間的光學諧振腔。幹涉式調製器的反射器可移動到兩個或兩個以上不同的位置，這改變光學諧振腔的尺寸從而影響幹涉式調製器的反射率。幹涉式調製器的反射率譜可產生相當寬的譜帶，所述譜帶可在可見波長上移位以生成不同的顏色。可通過改變光學諧振腔的厚度來調整譜帶的位置。在一些實施例中，幹涉式調製器包含經配置以在某些波長下引起透射峰的幹涉式反射器(或標準具反射器)，所述某些波長導致在朝向觀察器反射的光的一個或一個以上譜中產生一個或一個以上反射率「谷」(例如，某些波長的減少的反射率)。幹涉式反射器可包含由反射器腔或光學諧振層(例如，透明電介質材料)隔開的兩個反射性表面。反射率谷可用於增加顯示器色域和/或從幹涉式顯示器反射在當前不使用幹涉式反射器的情況下不可能實現的顏色。圖1中說明包括幹涉式MEMS顯示器元件的一個幹涉式調製器顯示器的實施例。在這些裝置中，像素處於明亮狀態或黑暗狀態。在明亮(「鬆弛」或「開啟」)狀態下，顯示器元件將入射可見光的大部分反射到用戶。當在黑暗(「激活」或「關閉」)狀態下時，顯示器元件將極少的入射可見光反射到用戶。依據實施例而定，可顛倒「接通」和「斷開」狀態的光反射率性質。MEMS像素可經配置而主要在選定的顏色處反射，從而允許除了黑白顯示以外的彩色顯示。圖1是描繪視覺顯示器的一系列像素中的兩個相鄰像素的等角視圖，其中每一像素均包括MEMS幹涉式調製器。在一些實施例中，幹涉式調製器顯示器包括這些幹涉式調製器的行/列陣列。每一幹涉式調製器均包含一對反射層，所述反射層定位成彼此相距可變且可控制的距離以形成具有至少一個可變尺寸的諧振光學間隙。在一個實施例中，可在兩個位置之間移動反射層中的一者。在第一位置(本文中稱為鬆弛位置)中，可移動反射層定位成距固定部分反射層相對較大的距離。在第二位置(本文中稱為激活位置)中，可移動反射層定位成更緊密鄰近所述部分反射層。視可移動反射層的位置而定，從所述兩個層反射的入射光相長地或相消地進行幹涉，從而為每一像素產生全反射狀態或非反射狀態。圖1中像素陣列的所描繪部分包含兩個鄰近幹涉式調製器1 和12b。在左側幹涉式調製器12a中，說明可移動反射層Ha處於距包含部分反射層的光學堆疊16a預定距離處的鬆弛位置中。在右側幹涉式調製器12b中，說明可移動反射層14b處於鄰近於光學堆疊16b的激活位置中。如本文所引用的光學堆疊16a和16b (統稱為光學堆疊16)通常包括若干熔合層， 所述熔合層可包含例如氧化銦錫(ITO)的電極層、例如鉻的部分反射層和透明電介質。因此，光學堆疊16是導電的、部分透明且部分反射的，且可通過(例如)將上述層中的一者或一者以上沉積到透明襯底20上來製造。部分反射層可由例如各種金屬、半導體和電介質等部分反射的多種材料形成。部分反射層可由一個或一個以上材料層形成，且所述層中的每一者均可由單一材料或材料的組合形成。在一些實施例中，光學堆疊16的層經圖案化成為多個平行條帶，且如下文中進一步描述，可在顯示器裝置中形成行電極。可移動反射層14a、14b可形成為沉積金屬層(一層或多層)的一系列平行條帶(與行電極16a、16b垂直)以形成列，所述列沉積在柱18和沉積於柱18之間的介入犧牲材料的頂部上。當蝕刻掉犧牲材料時，可移動反射層14a、14b 通過所界定的間隙19而與光學堆疊16a、16b分離。例如鋁的高度導電且反射的材料可用於反射層14，且這些條帶可在顯示器裝置中形成列電極。注意，圖1可能不按比例繪製。在一些實施例中，柱18之間的間隔可為大約lO-lOOum，而間隙19可為大約< 1000埃。在不施加電壓的情況下，間隙19保留在可移動反射層1 與光學堆疊16a之間， 其中可移動反射層Ha處於機械鬆弛狀態，如圖1中像素1 所說明。然而，當將電位(電壓)差施加到選定的行和列時，形成在對應像素處的行電極與列電極的交叉處的電容器變得帶電，且靜電力將所述電極拉在一起。如果電壓足夠高，那麼可移動反射層14變形且被迫抵靠光學堆疊16。光學堆疊16內的電介質層(在此圖中未圖示)可防止短路並控制層 14與16之間的分離距離，如圖1中右側的激活像素12b所說明。不管所施加的電位差的極性如何，表現均相同。
圖2至5說明在顯示器應用中使用幹涉式調製器陣列的一個示範性工藝和系統。圖2是說明可併入有幹涉式調製器的電子裝置的一個實施例的系統框圖。所述電子裝置包含處理器21，所述處理器21可為任何通用單晶片或多晶片微處理器，例如ARM 、 Pentium 、8051、MIPS 、Power PC 或ALPHA ，或任何專用微處理器，例如數位訊號處理器、微控制器或可編程門陣列。如此項技術中常規的做法，處理器21可經配置以執行一個或一個以上軟體模塊。除了執行作業系統外，所述處理器可經配置以執行一個或一個以上軟體應用程式，包含網絡瀏覽器、電話應用程式、電子郵件程序或任何其它軟體應用程式。在一個實施例中，處理器21還經配置以與陣列驅動器22通信。在一個實施例中， 所述陣列驅動器22包含將信號提供到顯示器陣列或面板30的行驅動器電路M和列驅動器電路沈。在圖2中以線1-1展示圖1中說明的陣列的橫截面。注意，儘管為了清晰起見， 圖2說明幹涉式調製器的3X3陣列，但顯示器陣列30可含有非常大數目的幹涉式調製器， 且行中可具有與列中不同的數目的幹涉式調製器(例如，每行300個像素X每列190個像素)。圖3是對於圖1的幹涉式調製器的一個示範性實施例來說，可移動鏡位置對所施加電壓的圖。對於MEMS幹涉式調製器來說，行/列激活協議可利用如圖3中說明的這些裝置的滯後性質。幹涉式調製器可能需要(例如)10伏的電位差來促使可移動層從鬆弛狀態變形為激活狀態。然而，當電壓從所述值減小時，可移動層在電壓降回10伏以下時維持其狀態。在圖3的示範性實施例中，可移動層直到電壓降到2伏以下時才完全鬆弛。因此，在圖3中說明的實例中存在約3到7V的電壓範圍，在所述範圍中存在所施加電壓的窗口，在所述窗口內裝置在鬆弛狀態或激活狀態中均是穩定的。此窗口在本文中稱為「滯後窗口」 或「穩定窗口 」。對於具有圖3的滯後特性的顯示器陣列來說，可設計行/列激活協議使得在行選通期間，已選通行中待激活的像素暴露於約10伏的電壓差，且待鬆弛的像素暴露於接近零伏的電壓差。在選通後，所述像素暴露於約5伏的穩態或偏壓差使得其維持行選通使其所處的任何狀態。在此實例中，每一像素在被寫入後經歷3-7伏的「穩定窗口」內的電位差。此特徵使圖1中說明的像素設計在相同的施加電壓條件下在激活或鬆弛預存在狀態下均是穩定的。由於幹涉式調製器的每一像素(不論處於激活還是鬆弛狀態)本質上是由固定反射層和移動反射層形成的電容器，因此可在滯後窗口內的電壓下維持此穩定狀態而幾乎無功率消耗。本質上，如果所施加的電位是固定的，那麼沒有電流流入像素中。如下文進一步描述，在典型應用中，可通過根據第一行中所需組的激活像素穿過所述組列電極發送一組數據信號(各自具有某一電壓電平)來產生圖像的幀。接著將行脈衝施加到第一行電極，從而激活對應於所述組數據信號的像素。接著改變所述組數據信號以對應於第二行中的所需組激活像素。接著將脈衝施加到第二行電極，從而根據數據信號激活第二行中的適當像素。像素的第一行不受第二行脈衝影響，且維持其在第一行脈衝期間被設定的狀態。可以連續方式對行的整個系列重複此過程以產生幀。一般來說，通過以每秒某一所要數目的幀的速度連續地重複此過程來用新的圖像數據刷新和/或更新所述幀。 可使用用於驅動像素陣列的行電極和列電極以產生圖像幀的廣泛種類的協議。圖4和5說明用於在圖2的3X3陣列上形成顯示幀的一個可能的激活協議。圖 4說明可用於使像素展示出圖3的滯後曲線的一組可能的列電壓電平和行電壓電平。在圖 4實施例中，使像素激活涉及將適當列設定為-Vbias，且將適當行設定為+ Δ V，其可分別對應於-5伏和+5伏。通過將適當列設定為+Vbias，且將適當行設定為相同的+ AV，從而在像素上產生零伏電位差來實現使像素鬆弛。在行電壓維持在零伏的那些行中，不管列處於+Vbias 還是-Vbias，像素均穩定於任何其最初所處的狀態。同樣如圖4中所說明，可使用具有與上述電壓的極性相反的極性的電壓，例如，使像素激活可涉及將適當列設定為+Vbias，且將適當行設定為-Δ V。在此實施例中，通過將適當列設定為-Vbias，且將適當行設定為相同的-Δ V， 從而在像素上產生零伏電位差來實現釋放像素。圖5Β是展示施加到圖2的3X3陣列的一系列行信號和列信號的時序圖，所述系列的行信號和列信號將產生圖5Α中說明的顯示器布置，其中被激活像素是非反射的。在對圖5Α中說明的幀進行寫入前，像素可處於任何狀態，且在此實例中所有行初始均處於0伏， 且所有列均處於+5伏。在這些所施加電壓的情況下，所有像素在其現有激活或鬆弛狀態下均是穩定的。在圖5Α的幀中，像素(1，1)、(1,2), (2,2), (3,2)和(3,3)被激活。為了實現此目的，在針對行1的「線時間」期間，將列1和2設定為-5伏，且將列3設定為+5伏。由於所有像素均保留在3-7伏的穩定窗口中，因此這並不改變任何像素的狀態。接著用從0升到5伏且返回到零的脈衝選通行1。這激活了(1，1)和(1，2)像素且鬆弛了(1，3)像素。 陣列中其它像素均不受影響。為了視需要設定行2，將列2設定為-5伏，且將列1和3設定為+5伏。施加到行2的相同選通接著將使像素(2，2)激活且使像素(2，1)和(2，3)鬆弛。 同樣，陣列中其它像素均不受影響。通過將列2和3設定為-5伏且將列1設定為+5伏來以類似方式設定行3。行3選通設定行3像素，如圖5Α中所示。在對幀進行寫入後，行電位為零，且列電位可保留在+5或-5伏，且接著顯示器在圖5Α的布置中是穩定的。可將相同程序用於數十或數百個行和列的陣列。用於執行行和列激活的電壓的時序、序列和電平可在上文所概述的一般原理內廣泛變化，且上文的實例僅為示範性的，且任何激活電壓方法均可與本文中描述的系統和方法一起使用。圖6Α和圖6Β是說明顯示器裝置40的實施例的系統方框圖。顯示器裝置40可為 (例如)蜂窩式電話或行動電話。然而，顯示器裝置40的相同組件或其稍微變化形式也說明例如電視和可攜式媒體播放器的各種類型的顯示器裝置。顯示器裝置40包含外殼41、顯示器30、天線43、揚聲器45、輸入裝置48和麥克風 46。外殼41 一般來說由多種製造工藝中的任一者形成，所述工藝包含注射模製和真空成形。另外，外殼41可由多種材料中的任一者製成，所述材料包含(但不限於)塑料、金屬、 玻璃、橡膠和陶瓷，或其組合。在一個實施例中，外殼41包含可去除部分(未圖示)，所述可去除部分可與其它具有不同顏色或含有不同標記、圖畫或符號的可去除部分互換。如本文中所描述，示範性顯示器裝置40的顯示器30可為包含雙穩態顯示器在內的多種顯示器中的任一者。在其它實施例中，顯示器30包含例如如上所述的等離子、EL、 0LED、STN IXD或TFT IXD的平板顯示器，或例如CRT或其它管裝置的非平板顯示器。然而， 出於描述本實施例的目的，如本文中所描述，顯示器30包含幹涉式調製器顯示器。圖6B中示意說明示範性顯示器裝置40的一個實施例的組件。所說明的示範性顯示器裝置40包含外殼41且可包含至少部分封圍在所述外殼41中的額外組件。舉例來說， 在一個實施例中，示範性顯示器裝置40包含網絡接口 27，所述網絡接口 27包含耦合到收發器47的天線43。收發器47連接到處理器21，處理器21連接到調節硬體52。調節硬體52可經配置以調節信號(例如，對信號進行濾波)。調節硬體52連接到揚聲器45和麥克風46。處理器21還連接到輸入裝置48和驅動器控制器四。驅動器控制器四耦合到幀緩衝器觀且耦合到陣列驅動器22，所述陣列驅動器22進而耦合到顯示器陣列30。根據特定示範性顯示器裝置40設計的要求，電源50向所有組件提供電力。網絡接口 27包含天線43和收發器47以使得示範性顯示器裝置40可經由網絡與一個或一個以上裝置通信。在一個實施例中，網絡接口 27也可具有一些處理能力以減輕對處理器21的要求。天線43是用於發射和接收信號的任何天線。在一個實施例中，所述天線根據IEEE 802. 11標準(包含IEEE 802. 11(a), (b)或(g))來發射和接收RF信號。在另一實施例中，所述天線根據藍牙(BLUETOOTH)標準來發射和接收RF信號。在蜂窩式電話的情況下，所述天線經設計以接收CDMA、GSM、AMPS、W-CDMA或其它用於在無線手機網絡內通信的已知信號。收發器47預處理從天線43接收到的信號，使得處理器21可接收所述信號並進一步對所述信號進行處理。收發器47還處理從處理器21接收到的信號使得可經由天線43從示範性顯示器裝置40發射所述信號。在替代實施例中，收發器47可由接收器代替。在又一替代實施例中，網絡接口 27 可由可存儲或產生待發送到處理器21的圖像數據的圖像源代替。舉例來說，所述圖像源可為數字視頻光碟(DVD)或含有圖像數據的硬碟驅動器，或產生圖像數據的軟體模塊。處理器21 —般來說控制示範性顯示器裝置40的全部操作。處理器21接收例如來自網絡接口 27或圖像源的壓縮圖像數據的數據，並將所述數據處理成原始圖像數據或處理成易被處理成原始圖像數據的格式。處理器21接著將已處理的數據發送到驅動器控制器四或發送到幀緩衝器觀以供存儲。原始數據通常指代識別圖像內每一位置處的圖像特性的信息。舉例來說，這些圖像特性可包含顏色、飽和度和灰度級。在一個實施例中，處理器21包含微控制器、CPU或邏輯單元以控制示範性顯示器裝置40的操作。調節硬體52 —般來說包含放大器和濾波器，以用於將信號發射到揚聲器 45，且用於從麥克風46接收信號。調節硬體52可為示範性顯示器裝置40內的離散組件， 或可併入在處理器21或其它組件內。驅動器控制器四直接從處理器21或從幀緩衝器28取得由處理器21產生的原始圖像數據，並適當地重新格式化所述原始圖像數據以供高速傳輸到陣列驅動器22。具體來說，驅動器控制器四將原始圖像數據重新格式化為具有類似光柵的格式的數據流，使得其具有適於在顯示器陣列30上進行掃描的時間次序。接著，驅動器控制器四將已格式化的信息發送到陣列驅動器22。儘管驅動器控制器四(例如IXD控制器)通常與系統處理器 21關聯而作為獨立的集成電路(IC)，但可以許多方式實施這些控制器。其可作為硬體嵌入處理器21中，作為軟體嵌入處理器21中，或與陣列驅動器22完全集成在硬體中。通常，陣列驅動器22從驅動器控制器四接收已格式化的信息且將視頻數據重新格式化為一組平行波形，所述波形以每秒多次的速度被施加到來自顯示器的χ-y像素矩陣的數百且有時數千個引線。在一個實施例中，驅動器控制器四、陣列驅動器22和顯示器陣列30適用於本文中描述的任意類型的顯示器。舉例來說，在一個實施例中，驅動器控制器四是常規顯示器控制器或雙穩態顯示器控制器(例如，幹涉式調製器控制器)。在另一實施例中，陣列驅動器 22是常規驅動器或雙穩態顯示器驅動器(例如，幹涉式調製器顯示器)。在一個實施例中，驅動器控制器四與陣列驅動器22集成。所述實施例在例如蜂窩式電話、手錶和其它小面積顯示器的高度集成系統中是普遍的。在又一實施例中，顯示器陣列30是典型的顯示器陣列或雙穩態顯示器陣列(例如，包含幹涉式調製器陣列的顯示器)。輸入裝置48允許用戶控制示範性顯示器裝置40的操作。在一個實施例中，輸入裝置48包含例如QWERTY鍵盤或電話小鍵盤的小鍵盤、按鈕、開關、觸敏屏幕、壓敏或熱敏薄膜。在一個實施例中，麥克風46是用於示範性顯示器裝置40的輸入裝置。當使用麥克風 46將數據輸入到所述裝置時，用戶可提供聲音命令以便控制示範性顯示器裝置40的操作。電源50可包含此項技術中眾所周知的多種能量存儲裝置。舉例來說，在一個實施例中，電源50是例如鎳鎘電池或鋰離子電池的可再充電電池。在另一實施例中，電源50是可再生能源、電容器或太陽能電池，包含塑料太陽能電池和太陽能電池塗料。在另一實施例中，電源50經配置以從壁式插座接收功率。在一些實施方案中，如上文中所描述，控制可編程性駐存在驅動器控制器中，所述驅動器控制器可位於電子顯示器系統中的若干位置中。在一些情況下，控制可編程性駐存在陣列驅動器22中。上述優化可實施在任何數目的硬體和/或軟體組件中且可以各種配置實施。根據上文陳述的原理而操作的幹涉式調製器的結構的細節可廣泛變化。舉例來說，圖7A-7E說明可移動反射層14及其支撐結構的五個不同實施例。圖7A是圖1的實施例的橫截面，其中金屬材料條帶14沉積在垂直延伸的支撐件18上。在圖7B中，每一幹涉式調製器的可移動反射層14為正方形或矩形形狀且在系鏈32上僅在隅角處附接到支撐件。在圖7C中，可移動反射層14為正方形或矩形形狀且從可包括柔性金屬的可變形層34懸置下來。所述可變形層34直接或間接地連接到圍繞可變形層34的周邊的襯底20。這些連接在本文中稱為支柱。圖7D中說明的實施例具有支柱插塞42，可變形層34擱置在所述支柱插塞42上。如圖7A-7C所示，可移動反射層14保持懸置在間隙上方，但可變形層34並不通過填充可變形層34與光學堆疊16之間的孔而形成所述支柱。而是，支柱由平坦化材料形成，其用於形成支柱插塞42。圖7E中說明的實施例是基於圖7D中展示的實施例，但也可適於與圖7A-7C中說明的實施例以及未圖示的額外實施例中的任一者一起發揮作用。在圖7E 中所示的實施例中，已使用金屬或其它導電材料的額外層來形成總線結構44。這允許信號沿著幹涉式調製器的背面進行路由，從而消除許多原本可能必須形成在襯底20上的電極。在例如圖7中所示的那些實施例的實施例中，幹涉式調製器充當直接觀看裝置， 其中從透明襯底20的前側觀看圖像，所述側與上面布置有調製器的一側相對。在這些實施例中，反射層14以光學方式遮蔽在反射層的與襯底20相對的側的幹涉式調製器的部分，包含可變形層34。這允許對遮蔽區域進行配置和操作而不會消極地影響圖像質量。舉例來說，此遮蔽允許圖7E中的總線結構44，其提供使調製器的光學性質與調製器的機電性質分離的能力，例如，尋址和由所述尋址引起的移動。這種可分離的調製器架構允許選擇用於調製器的機電方面和光學方面的結構設計和材料且使其彼此獨立而發揮作用。此外，圖7C-7E 中所示的實施例具有源自反射層14的光學性質與其機械性質脫離的額外益處，所述益處由可變形層34實行。這允許用於反射層14的結構設計和材料在光學性質方面得以優化， 且用於可變形層34的結構設計和材料在所要機械性質方面得以優化。針對彩色顯示器(不管它們是自發光類型還是非自發光類型)的常見問題是來自有限原色集的全色圖像的合成。很多彩色顯示器包含紅色、綠色和藍色顯示器元件或子像素。通過改變由紅色、綠色和藍色元件產生的光的相對強度來在所述顯示器中生成其它顏色。紅色、綠色和藍色的所述混合被人眼感知為其它顏色。就對人眼的紅色、綠色和藍色光敏部分的刺激而言，所述彩色系統中紅色、綠色和藍色的相對值可稱為三色刺激值。可通過特定顯示器生成的顏色範圍可稱為顯示器的顏色域。雖然本文中揭示了基於紅色、綠色和藍色的示範性彩色系統，但在其它實施例中，顯示器可包含具有依據除紅色、綠色和藍色以外的原色集界定其它彩色系統的顏色集的調製器。本文中揭示的增加幹涉式調製器顯示器的色域的一種方法包含在可見譜內的各種波長下引起譜寬度、位置和/或振幅不同的一個或一個以上透射峰以影響從幹涉式調製器朝向觀察器反射的顏色。透射峰會導致在反射譜中產生改變從顯示器反射的顏色的對應的反射率谷。透射峰的譜寬度、位置和振幅可經調諧以增加整體顯示器的色域或產生當前不可能實現的顏色。在一些情況下，可在幹涉式調製器中利用幹涉式反射器或標準具反射器來生成這些透射峰。換句話說，在一些實施例中，反射器結構本身包含幹涉腔。所述反射器可配置為靜態或可移動的。在一些實施例中，幹涉式反射器可包含由一個或一個以上光學透明層(例如，一個或一個以上電介質層)隔開的兩個部分反射層。幹涉式反射器可經配置以相對於吸收器層移動從而選擇性地透射某些波長的光且調製從調製器的吸收器側反射和/或透射的光。 本文中，在下文進一步描述包含幹涉式反射器的幹涉式調製器的非限制性實例。幹涉式反射器可經調諧以在某一波長下產生透射峰，以便在由觀察器在同一波長下觀測到的反射率譜中產生谷。與從類似顯示器(其中使用了標準反射器)中觀測到的顏色相比，由幹涉式反射器引起的谷會改變由觀察器觀測到的顏色。透射穿過幹涉式反射器的光由於並不反射回觀察器且降低顯示器的整體亮度，因此可被認為是「丟失」光。然而， 在一些情況下，使用幹涉式反射器時所丟失的光量可小於入射到顯示器上的總光量的約 1. 5%。因此，幹涉式反射器可用以在不顯著降低顯示器的亮度的情況下增加顯示器的顏色域。圖8A和9A說明幹涉式調製器的兩個實施例。附圖中項目的相對尺寸已經選擇而僅用於說明性目的。因此，圖式中所示的距離和尺寸並不一定是按比例的且並不希望表示幹涉式調製器或幹涉式反射器的任何特定實施例。圖8A是包含幹涉式調製器(「IM0D」)811的幹涉式顯示器800的實施例的橫截面圖。IMOD 811可鄰近襯底層801安置。襯底801可包括任何合適的襯底，例如丙烯酸系樹脂、玻璃、聚對苯二甲酸乙二酯(「PET」)和/或聚乙烯對苯-乙二醇(「PET-G」)。IMOD 811可包含吸收器層803、反射器層809以及界定在吸收器層803與反射器層809之間的光學諧振腔層821。如上文參考圖1所述，在開啟狀態(所展示)與關閉狀態之間，反射器層 809可沿大體垂直於吸收器的方向移動穿過氣隙807。幹涉式調製器811可經配置以當反射器809處於開啟狀態時，從襯底801側朝向一個或一個以上觀察器反射顏色(例如紅色、 綠色或藍色)，且可經配置以當所述反射器處於激活狀態時，反射暗色(例如，黑色或深藍色)。在圖8A中所示的實施例中，吸收器層803界定光學諧振腔821的頂部且反射器層809界定光學諧振腔821的底部。吸收器803層和反射器809層的厚度可經選擇以控制由幹涉式反射器811反射的光以及透射穿過幹涉式調製器811的光的相對量。吸收器803 的厚度範圍可為約40 A到約500 A。反射器層809的厚度範圍可為約40 A到約500 A。在一些實施例中，吸收器803和反射器809可包括反射性且導電性的材料。吸收器803層和反射器809層兩者均可包括金屬，且均可為部分透射的。吸收器層803可包括各種材料(例如， 鉬(Mo)、鈦(Ti)、鎢(W)和鉻(Cr))以及合金(例如，MoCr或H^e)。反射器層809可包括各種材料(例如，鋁(Al)、銅(Cu)、銀(Ag)、鉬(Mo)、金(Au)和鉻(Cr))以及合金(例如， MoCr)。可通過改變反射器層809的厚度和組合物來顯著增加或減少經由反射器層809反射或透射的光量。從幹涉式調製器反射的光的所得顏色是基於光幹涉原理，所述光幹涉原理受光學諧振腔821的尺寸(例如厚度)以及吸收器層803的材料性質影響。改變反射器 809的厚度將會影響所反射顏色的強度，且因此影響穿過反射器809的透射強度。在IMOD的一些實施例中，光學諧振腔821由固體層(例如，光學透明電介質層(例如，SiON))或多個層界定。在其它IMOD中，光學諧振腔821由氣隙或光學透明層805和氣隙807的組合來界定。光學諧振腔821的厚度可經調諧以使來自IMOD的一個或一個以上特定顏色的反射最大化或最小化。在一些實施例中，光學諧振腔821的厚度範圍可為約 1000 A到約5000 A或更大。光學諧振腔821的物理厚度可取決於形成其的材料。舉例來說，對於等效光學厚度來說，空氣腔可在物理上比由SiON形成的腔厚，這是因為SiON的折射率比空氣高。在一些實施例中，可基於腔821的光學厚度來選擇光學諧振腔821的經配置厚度。如本文中所使用，「光學厚度」指代依據來自IMOD 811的峰反射的波長而測得的腔 821的等效光程長度。換句話說，可有用地將腔821的設計指定為光學厚度(例如，波長的數目)，因為實際物理間距可能會依據IMOD 811的設計和所選材料兩者而顯著變化。在一些實施例中，光學諧振腔821的光學厚度範圍可為IMOD 811的反射峰波長的約四分之一到約十倍。因此，可通過配置光學諧振腔821以具有某一厚度來選擇由IMOD反射的顏色(一種或多種)。圖8B是說明當反射器處於開啟(或未激活狀態)時，針對從如圖8A中所示而配置的幹涉式調製器的襯底側反射的光的光反射率曲線901的圖。幹涉式調製器包含約50 A 厚的吸收器層、約2440 A厚的光學諧振腔以及約300 A厚的反射器層。如圖8B中所示，針對此特定幹涉式調製器的反射峰在約MOnm的波長下為約90%。因此，當反射器處於開啟狀態時，幹涉式調製器經調諧以從所述調製器的襯底側反射綠光。如上所述，幹涉式調製器在被激活時呈現暗色。可通過調整吸收器層、光學諧振腔和/或反射器層來改變從幹涉式調製器的襯底側反射的光的反射峰和波長。舉例來說，幹涉式調製器可經配置以當反射器處於開啟位置時反射其它顏色。圖9A是說明幹涉式顯示器800的一部分的另一實施例的橫截面圖。圖9A包含幹涉式反射器813而不是圖8A中所示的反射器809。幹涉式反射器813可經調諧以引起譜寬度、位置或振幅不相同的透射峰，這會導致在朝向觀察器反射的光的譜中產生對應的谷。因此，本文中使用的術語「幹涉式反射器」指代獨立地選擇性透射和反射某些波長的光且可在幹涉式顯示器內使用以作為整體來從所述顯示器選擇性反射和透射某些波長的光的元件。 在一些實施例中，幹涉式反射器813可類似於可展現對應於標準具的諧振的透射峰的法布裡-珀羅標準具或標準具反射器。
幹涉式反射器813包含頂部反射層815、底部反射層819以及安置在頂部反射層與底部反射層之間的光學諧振層817。可通過改變光學諧振層的厚度或折射率和/或通過改變頂部反射層815和底部反射層819的反射率來選擇(或「調諧」)由幹涉式反射器813 引起的透射峰。頂部反射層815和底部反射層819的反射率可受所述層的厚度影響和/或受經選擇以形成所述層的材料影響。頂部反射層815和底部反射層819兩者均可包括金屬，且均可配置為部分透射的。 反射層815、819可包括(例如)鋁(Al)、銀(Ag)、鉬(Mo)、金(Au)和/或鉻(Cr)以及合金 (例如，MoCr)。反射層815、819可由相同的材料形成，或者它們可由不同的材料形成。舉例來說，頂部反射層815可包括鋁且底部反射層可包括鋁。頂部反射層815和底部反射層819的厚度可依據所要的反射率和透射特性發生變化。在一些實施例中，頂部反射層815的厚度小於底部反射層819的厚度。在其它實施例中，頂部反射層815的厚度與底部反射層819的厚度約相同。頂部反射層815和底部反射層819的厚度範圍可為約5 A到約1200 A。舉例來說，頂部反射層可為約120 A且底部反射層可為約600 A。光學諧振層817由一個或一個以上光學諧振材料形成。合適光學諧振材料的實例包含空氣和光學透明電介質(例如SiON)。光學諧振層817可由單層或多層形成。在一個實施例中，光學諧振層817包括單層SiON。在另一實施例中，光學諧振層817包括空氣。在另一實施例中，光學諧振層817包括一個或一個以上空氣和透明電介質層。在其中光學諧振層817包括空氣層的實施例中，頂部反射層815和底部反射層819 可相互保持固定的距離，或者它們可相互移動。舉例來說，幹涉式反射器813可包含由空氣形成的光學諧振層817，且底部反射層819可相對於頂部反射層815移動，從而當底部反射器移動時改變光學諧振層的厚度。如下文所更詳細論述，由頂部反射層815與底部反射層 819之間的距離界定的光學諧振層817的厚度可經調諧以調整透射峰的位置或透射峰的階數。因此，幹涉式反射器813可經配置以當頂部反射層815與底部反射層819之間的距離改變時引起隨著時間推移而改變的一個或一個以上透射峰。圖9B是說明當幹涉式反射器處於開啟狀態時，針對從包括幹涉式反射器的幹涉式調製器的襯底側反射的光的光反射率曲線903的圖。在此實例中，幹涉式反射器包含厚度為約30 A的由鋁形成的第一反射層、厚度為約1300 A的由SiON形成的光學諧振層以及厚度為約30 A的由鋁形成的第二反射層。如圖9B中所說明，光反射率曲線903包含在約520nm的波長下由於由幹涉式反射器引起的透射峰所致的谷907。與來自使用在反射器內不具有光學諧振層且因此不會引起反射率谷的反射器的幹涉式調製器的光相比時，此反射率谷907會改變所反射光903的外觀。圖9B中反射的光在觀察器看來不同於圖9A中反射的光，這是因為由幹涉式反射器產生的透射峰使較寬範圍的波長上的反射率曲線「變平」。圖9C是說明當幹涉式反射器處於開啟狀態時，針對從包括幹涉式反射器的幹涉式調製器的襯底側反射的光的光反射率曲線905的圖。在此實例中，幹涉式反射器包含厚度為約30 A的由鋁形成的第一反射層、厚度為約1300 A的由SiON形成的光學諧振層以及厚度為約30 A的由鋁形成的第二反射層。光反射率曲線905包含在約575nm的波長下由於由幹涉式反射器引起的透射峰所致的谷907。由於幹涉式調製器的配置差異，圖9B中的模擬反射率谷907處於與圖9C中的測得反射率谷不同的波長下。圖9D說明針對穿過某一配置的幹涉式反射器的光的光透射率曲線1003。在此實例中，幹涉式反射器具有厚度為約30 A的由鋁形成的第一反射層、厚度為約1300 A的由 SiON形成的光學諧振層以及厚度為約30 A的由鋁形成的第二反射層。幹涉式反射器可經配置以依據光學諧振層的厚度而引起多個階的透射峰909。帶有較厚光學諧振層的幹涉式反射器與帶有較薄光學諧振層的幹涉式反射器相比將會引起更多階的透射峰909。如下所述，除了調諧峰909的階外，也可改變光學諧振層的厚度以調諧峰的對應波長。圖IOA是說明針對從包含幹涉式反射器的幹涉式調製器的襯底側反射的光的光反射率曲線1001的圖。圖IOA還說明針對傳播穿過幹涉式調製器和幹涉式反射器兩者的光的光透射率曲線1003。在此實例中，與圖IOA相關聯的幹涉式調製器包含約50 A厚的吸收器層以及約2440 A厚的光學諧振腔。幹涉式反射器包含厚度為約30 A的由鋁形成的第一反射層、厚度為約1300 A的由SiON形成的光學諧振層以及厚度為約30 A的由鋁形成的第二反射層。光反射率曲線1001包含在約520nm的波長處的谷907。光透射率曲線1003包含在約520nm的波長處的峰909。透射率峰909導致穿過幹涉式反射器入射到幹涉式調製器上的光的約1 %的透射率。此光由於不反射回觀察器而會丟失，但所述光損失並不會顯著減少裝置的整體反射率。由於穿過幹涉式反射器的光的透射率會減少來自幹涉式調製器的整體反射率，因此透射率峰909和反射率谷907—般來說沿同一波長對準。然而，透射率峰909的位置不受反射率1001譜的位置影響。換句話說，可通過改變幹涉式調製器中光學諧振腔的厚度來調整反射率曲線1001，但透射率峰907(其因幹涉式反射器的配置而產生)將留在相同位置。 圖IOB說明針對從幹涉式調製器的襯底側反射的光的光反射率曲線1005，所述幹涉式調製器與用以產生圖IOA的幹涉式調製器相同(除光學諧振腔在圖IOB中減少以外)。圖IOB 還說明針對傳播穿過幹涉式反射器的光的光透射率曲線1003。如上所述，可通過改變光學諧振腔的厚度來調整或調諧來自幹涉式調製器的光的反射率。如圖IOB中所見，減少光學諧振腔層的厚度會從圖IOA所示的反射率改變反射率曲線1005。然而，幹涉式反射器會引起與圖IOA中所示的峰大體上相同的峰909，且圖IOB中的透射率曲線1003與圖IOA中的透射率曲線大體上相同。因此，當光學諧振腔變化時，透射率峰909和對應的反射率谷907 的位置未被改變。圖IOC說明針對從特定幹涉式調製器(例如類似用以產生圖IOA的幹涉式調製器的幹涉式調製器)的襯底側在約30°的視角下反射的光的光反射率曲線1015。圖IOC還說明針對穿過幹涉式反射器的光的光透射率曲線1013。如圖IOC中所示，當以不同的入射角觀察幹涉式調製器時，透射率峰909和對應的反射率谷907與整體反射率譜一起移位。圖IlA是說明針對從包含幹涉式反射器的幹涉式調製器的襯底側反射的光的光反射率曲線1101的圖。圖IlA還顯示針對穿過幹涉式反射器的光的光透射率曲線1103。 用以產生圖IlA的幹涉式調製器包含約50 A厚的吸收器層以及約2440 A厚的光學諧振腔。 幹涉式反射器包含厚度為約15 A的由鋁形成的第一反射層、厚度為約1300 A的由SiON形成的光學諧振層以及厚度為約30 A的由鋁形成的第二反射層。光反射率曲線1101包含谷 907且光透射率曲線1103包含峰909。比較圖IOA和IlA說明第一反射層的厚度對谷907的振幅的影響。圖IlA中的谷907的振幅比圖IOA中的谷907的振幅要大，這是因為在用以產生圖IOA的幹涉式反射器中
第一反射層更厚。第一反射層的厚度會影響從幹涉式調製器的整體反射率，使得較厚的第一反射層會導致更多的光從幹涉式調製器反射且較薄的第一反射層會導致更少的光從幹涉式調製器反射。類似地，第二反射層的厚度影響穿過幹涉式調製器和幹涉式反射器的整體透射率。圖IlB是說明針對從包含幹涉式反射器的特定幹涉式調製器的襯底側反射的光的光反射率曲線1105的圖。圖IlB還說明針對穿過幹涉式反射器的光的光透射率曲線1107。與圖IlB相關聯的幹涉式調製器包含約50 A厚的吸收器層以及約2440 A厚的光學諧振腔。幹涉式反射器包含厚度為約30 A的由鋁形成的第一反射層、厚度為約1300 A的由SiON形成的光學諧振層以及厚度為約15 A的由鋁形成的第二反射層。光反射率曲線1105在所反射光譜中包含谷907且光透射率曲線1107包含峰909。比較圖IOA和IlB說明第二反射層的厚度對峰909的振幅的影響。圖IlB中的峰 909的振幅比圖IOA中的峰909的振幅要大，這是因為在用以產生圖IOA的幹涉式反射器中
第二反射層更厚。第二反射層的厚度會影響從幹涉式調製器的整體透射率，其中較厚第二反射層會導致更少的光被透射且較薄第二反射層會導致更多的光被透射。因此，幹涉式反射器中反射層的厚度可經調整以調諧從幹涉式調製器的整體反射率以及穿過幹涉式反射器的透射率。圖12A是說明針對從包含幹涉式反射器的幹涉式調製器的襯底側反射的光的光反射率曲線1203的圖。圖12A還說明針對穿過幹涉式反射器的光的光透射率曲線1205。 在此實例中，用以產生圖12A的幹涉式調製器包含約50 A厚的吸收器層以及約2440 A厚的光學諧振腔。幹涉式反射器包含厚度為約270 A的由鋁形成的第一反射層、厚度為約1300 A 的由SiON形成的光學諧振層以及厚度為約300 A的由鋁形成的第二反射層。光反射率曲線 1203在反射率中包含谷907且光透射率曲線1205包含峰909。在此實例中，谷907和峰 909沿約520nm的波長大體上對準，且峰909的整體振幅為約0. 4%。圖12B是說明針對從包含幹涉式反射器的幹涉式調製器的襯底側反射的光的光反射率曲線1207的圖。圖12B還說明針對穿過幹涉式反射器的光的光透射率曲線1209。 在此實例中，幹涉式調製器包含約50 A厚的吸收器層以及約2440 A厚的光學諧振腔。幹涉式反射器包含厚度為約270 A的由鋁形成的第一反射層、厚度為約2100 A的由SiON形成的光學諧振層以及厚度為約300 A的由鋁形成的第二反射層。光透射率曲線1209包含沿約 390nm的波長對準的峰909。峰909還在光反射率曲線1207中在約390nm的波長處引起谷。 然而，反射率1207中的谷由於約390nm的波長處的反射率在5%以下而並不顯著。比較圖12A和12B說明光學諧振層的厚度對峰909的位置的影響。如上所述，可通過調整幹涉式反射器中光學諧振層的厚度來調諧峰的位置和/或峰的階。因此，光學諧振層的厚度可經選擇以便增加包括若干單獨幹涉式調製器的幹涉式顯示器的整體色域。圖13A是說明針對從包含處於開啟(或鬆弛)位置的幹涉式反射器的幹涉式調製器的一個實施例的襯底側反射的光的光反射率曲線1301的圖。圖13A還說明針對穿過幹涉式反射器的光的光透射率曲線1303。幹涉式調製器包含約40 A厚的MoCr吸收器層以及約1940 A厚的光學諧振腔。幹涉式反射器包含厚度為約120 A的鋁第一反射表面、厚度為約 2840 A的SiON光學諧振層以及厚度為約600 A的由鋁形成的第二反射表面。光透射率曲線1303包含沿約520nm的波長對準且在約同一波長下在光反射率曲線1301中引起谷907的峰 909。除了增加從幹涉式顯示器反射的顏色的色域外，幹涉式反射器還可用以改變從個別幹涉式調製器反射的顏色。如下文表1中所示，由於幹涉式反射器引起足以改變所反射顏色的反射率谷907，因此當幹涉式反射器處於鬆弛位置時，用以產生圖13A的幹涉式調製器呈現白色。也就是說，將幹涉式調製器中使用的幹涉式反射器替換為標準反射器將導致不同的顏色被反射而不是白色，這是因為標準反射器不會選擇性地反射和透射某些波長。
權利要求
1.一種幹涉式調製器，其包括幹涉式反射器。
2.根據權利要求1所述的幹涉式調製器，其中所述幹涉式反射器是可移動的。
3.根據權利要求1所述的幹涉式調製器，其中所述幹涉式反射器包括 第一反射表面；第二反射表面；以及 光學諧振層，其由所述第一反射表面和所述第二反射表面界定。
4.根據權利要求3所述的幹涉式調製器，其中所述第一反射表面是部分反射的。
5.根據權利要求3所述的幹涉式調製器，其中所述第二反射表面是部分反射的。
6.根據權利要求3所述的幹涉式調製器，其中所述第一反射表面和所述第二反射表面是相對於彼此固定的。
7.根據權利要求3所述的幹涉式調製器，其中所述第一反射表面是可移動的。
8.根據權利要求3所述的幹涉式調製器，其中所述第二反射表面是可移動的。
9.根據權利要求3所述的幹涉式調製器，其中所述第一反射表面包括選自由鋁、金、 銀、鉬、鉻、銅、鎳及其組合組成的群組中的材料。
10.根據權利要求3所述的幹涉式調製器，其中所述第二反射表面包括選自由鋁、金、 銀、鉬、鉻、銅、鎳及其組合組成的群組中的材料。
11.根據權利要求3所述的幹涉式調製器，其中所述第一反射表面和所述第二反射表面各自具有厚度，所述第一反射表面的所述厚度與所述第二反射表面的所述厚度約相同。
12.根據權利要求3所述的幹涉式調製器，其中所述光學諧振層包括空氣。
13.根據權利要求3所述的幹涉式調製器，其中所述光學諧振層包括大體透明的電介質。
14.根據權利要求13所述的幹涉式調製器，其中所述光學諧振層包括氧氮化矽SiON。
15.根據權利要求1所述的幹涉式調製器，其中所述幹涉式反射器經配置以在透射峰波長處透射某一光譜，使得所述幹涉式調製器在所述透射峰波長處具有減少的光反射率。
16.根據權利要求15所述的幹涉式調製器，其中所述透射峰波長在約380nm與約 750nm之間。
17.根據權利要求15所述的幹涉式調製器，其中由所述幹涉式反射器透射的光量小於所述幹涉式調製器的反射率的約5%。
18.根據權利要求1所述的幹涉式調製器，其進一步包括吸收器層以及界定在所述吸收器層與所述幹涉式反射器之間的光學諧振腔。
19.根據權利要求18所述的幹涉式調製器，其中所述幹涉式反射器經配置以沿大體垂直於所述吸收器層的方向移動。
20.根據權利要求19所述的幹涉式調製器，其中所述幹涉式反射器經配置以在至少兩個位置之間移動。
21.根據權利要求18所述的幹涉式調製器，其中所述光學諧振腔包括空氣。
22.根據權利要求18所述的幹涉式調製器，其中所述光學諧振腔包括大體透明的電介質。
23.根據權利要求22所述的幹涉式調製器，其中所述光學諧振腔包括氧氮化矽。
24.根據權利要求18所述的幹涉式調製器，其中所述吸收器層包括選自由鉬、鈦、鎢、 鉻、鉬鉻、硒化鉛及其組合組成的群組中的材料。
25.根據權利要求18所述的幹涉式調製器，其進一步包括襯底層，所述襯底層經安置以使得所述吸收器層在所述襯底層與所述幹涉式反射器之間。
26.根據權利要求25所述的幹涉式調製器，其中所述襯底層包括玻璃。
27.一種幹涉式調製器裝置，其包括吸收器層；以及幹涉式反射器，其經配置以沿大體垂直於所述吸收器層的方向移動穿過至少部分位於所述吸收器層與所述幹涉式反射器元件之間的可變氣隙，所述幹涉式反射器包括第一反射層，第二反射層，以及光學諧振層，其安置在所述第一反射層與所述第二反射層之間，其中所述幹涉式反射器經配置以在透射峰波長處透射某一光譜，使得所述幹涉式調製器在所述透射峰波長處具有減少的光反射率。
28.根據權利要求27所述的幹涉式調製器裝置，其進一步包括光學諧振腔，所述光學諧振腔安置在所述吸收器層與所述幹涉式反射器之間。
29.根據權利要求觀所述的幹涉式調製器裝置，其中所述光學諧振腔包括大體透明的電介質。
30.根據權利要求27所述的幹涉式調製器裝置，其中所述幹涉式反射器經調諧以在光的可見範圍內在透射峰波長處透射某一光譜。
31.根據權利要求27所述的幹涉式調製器裝置，其中所述幹涉式反射器經調諧以在約 380nm與約750nm之間的一個以上透射峰波長處透射一個以上光譜。
32.根據權利要求27所述的幹涉式調製器裝置，其中所述吸收器層包括選自由鉬、鈦、 鎢、鉻、鉬鉻、硒化鉛及其組合組成的群組中的材料。
33.根據權利要求27所述的幹涉式調製器裝置，其中所述第一反射層包括選自由鋁、 金、銀、鉬、鉻、銅、鎳及其組合組成的群組中的材料。
34.根據權利要求33所述的幹涉式調製器裝置，其中所述第一反射層以及所述第二反射層包括相同的材料。
35.根據權利要求27所述的幹涉式調製器裝置，其中所述第一反射層的厚度在約Inm 與約50nm之間。
36.根據權利要求27所述的幹涉式調製器裝置，其中所述第二反射層的厚度在約5nm 與約200nm之間。
37.根據權利要求27所述的幹涉式調製器裝置，其中所述光學諧振層的厚度在約 200nm與約3000nm之間。
38.根據權利要求27所述的幹涉式調製器裝置，其進一步包括顯不器；處理器，其經配置以與所述顯示器通信，所述處理器經配置以處理圖像數據；以及存儲器裝置，其經配置以與所述處理器通信。
39.根據權利要求38所述的幹涉式調製器裝置，其進一步包括驅動器電路，所述驅動器電路經配置以向所述顯示器發送至少一個信號。
40.根據權利要求39所述的幹涉式調製器裝置，其進一步包括控制器，所述控制器經配置以向所述驅動器電路發送所述圖像數據的至少一部分。
41.根據權利要求38所述的幹涉式調製器裝置，其進一步包括圖像源模塊，所述圖像源模塊經配置以向所述處理器發送所述圖像數據。
42.根據權利要求41所述的幹涉式調製器裝置，其中所述圖像源模塊包括接收器、收發器和發射器中的至少一者。
43.根據權利要求38所述的幹涉式調製器裝置，其進一步包括輸入裝置，所述輸入裝置經配置以接收輸入數據且向所述處理器傳送所述輸入數據。
44.一種幹涉式調製器裝置，其包括吸收器裝置；以及幹涉式反射器裝置，其經配置以在透射峰波長處透射某一光譜，使得所述幹涉式調製器在所述透射峰波長處具有減少的光反射率。
45.根據權利要求44所述的幹涉式調製器裝置，其中所述吸收器裝置包括吸收器層。
46.根據權利要求44所述的幹涉式調製器裝置，其中所述幹涉式反射器裝置包括第一反射表面；第二反射表面；以及光學諧振層，其界定在所述第一反射表面與所述第二反射表面之間。
47.一種製造幹涉式調製器裝置的方法，其包括提供吸收器層；提供幹涉式反射器；以及相對於所述吸收器層定位所述幹涉式反射器以在所述幹涉式反射器的至少一部分與所述吸收器層的至少一部分之間產生光學諧振腔。
全文摘要
本發明揭示幹涉式調製器以及製作所述幹涉式調製器的方法。在一個實施例中，幹涉式調製器包含幹涉式反射器，所述幹涉式反射器具有第一反射表面、第二反射表面以及由所述第一反射表面和所述第二反射表面界定的光學諧振層。所述幹涉式反射器可經配置以在透射峰波長處透射某一光譜，使得所述幹涉式調製器在所述透射峰波長處具有減少的光反射率。
文檔編號G02B26/00GK102576150SQ201080042457
公開日2012年7月11日 申請日期2010年9月22日 優先權日2009年9月28日
發明者喬納森·查爾斯·格裡菲思, 馬雷克·米恩克 申請人:高通Mems科技公司