位置和入射光的一或多個波長而定，從所述兩個層反射的入射光可建設性地和/或 破壞性地干涉，從而產生每一顯示元件的總體反射狀態或非反射狀態。在一些實施方案中， 顯示元件在未經致動時可處于反射狀態中，從而反射可見光譜內的光，且在經致動時可處 于黑暗狀態中，從而吸收和/或破壞性地干涉可見范圍內的光。然而，在一些其它實施方案 中，頂OD顯示元件在未經致動時可處于黑暗狀態中且在經致動時處于反射狀態中。在一些 實施方案中，施加電壓的引入可驅動顯示元件以改變狀態。在一些其它實施方案中，施加電 荷可驅動顯示元件以改變狀態。
[0047] 圖1中的陣列的經描繪部分包含呈頂OD顯示元件12的形式的兩個相鄰干涉MEMS 顯示元件。在右邊的顯示元件12(如所說明）中，說明可移動反射層14處于靠近、鄰近或 接觸光學堆疊16的致動位置中。在右邊的顯示元件12上施加的電壓V blas足以使可移動反 射層14移動且也將其維持在致動位置中。在左邊的顯示元件12(如所說明）中，說明可移 動反射層14處于距包含部分反射層的光學堆疊16 -距離（其可基于設計參數預定）的松 弛位置中。在左邊的顯示元件12上施加的電壓V。不足以導致可移動反射層14到致動位 置（例如，右邊的顯示元件12的致動位置）的致動。
[0048] 在圖1中，IMOD顯示元件12的反射性質大體上由指示入射在IMOD顯示元件12 上的光13和從左邊的顯示元件12反射的光15的箭頭來說明。入射在顯示元件12上的光 13的大部分可透射穿過透明襯底20以達到光學堆疊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，且一部分將穿過透明襯底20反射回來。光13 的透射穿過光學堆疊16的部分可從可移動反射層14反射、回到（且穿過）透明襯底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（建設性和/ 或破壞性）干涉將部分地確定從裝置的觀看側或襯底側上的顯示元件12反射的光15的一 或多個波長的強度。在一些實施方案中，透明襯底20可為玻璃襯底（有時稱為玻璃板或面 板）。玻璃襯底可為或包含（例如）硼硅酸鹽玻璃、堿石灰玻璃、石英、派熱司（Pyrex)或 其它合適玻璃材料。在一些實施方案中，玻璃襯底可具有0. 3毫米、0. 5毫米或0. 7毫米的 厚度，但在一些實施方案中，玻璃襯底可更厚（例如，數十毫米）或更薄（例如，小于0.3毫 米）。在一些實施方案中，可使用非玻璃襯底，例如，聚碳酸酯、丙烯酸系物、聚對苯二甲酸伸 乙酯（PET)或聚醚醚酮（PEEK)襯底。在此實施方案中，非玻璃襯底將很可能具有小于0.7 毫米的厚度，但襯底可視設計考慮而更厚。在一些實施方案中，可使用非透明襯底，例如，基 于金屬箱或不銹鋼的襯底。例如，包含固定反射層和部分透射且部分反射的可移動層的基 于反向MOD的顯示器可經配置以看作圖1的顯示元件12 (從襯底的相反側看），且可由非 透明襯底支撐。
[0049] 光學堆疊16可包含單一層或若干層。所述（等）層可包含電極層、部分反射且 部分透射的層和透明介電層中的一或多者。在一些實施方案中，光學堆疊16是導電的、部 分透明的且部分反射的，且可（例如）通過將以上多個層中的一或多者沉積到透明襯底20 上而制造。電極層可由例如各種金屬（例如，氧化銦錫（ITO))的各種材料形成。部分反射 層可由例如各種金屬（例如，鉻和/或鉬）、半導體和介電質的部分反射的各種材料形成。 部分反射層可由一或多個材料層形成，且所述層中的每一者可由單一材料或材料的組合形 成。在一些實施方案中，光學堆疊16的某些部分可包含單一半透明厚度的金屬或半導體， 其用作部分光學吸收器和電導體兩者，而不同的更導電的層或部分（例如，光學堆疊16的 層或部分或顯示元件的其它結構的層或部分）可用于以總線傳送頂OD顯示元件之間的信 號。光學堆疊16也可包含覆蓋一或多個導電層或導電/部分吸收的層的一或多個絕緣或 介電層。
[0050] 在一些實施方案中，光學堆疊16的一或多個層中的至少一些可圖案化成平行條， 且可形成顯示裝置中的行電極，如下進一步描述。如所屬領域的技術人員將理解，術語"圖 案化"在本文中用以指代遮蔽以及蝕刻工藝。在一些實施方案中，可將高度導電且反射的材 料（例如，鋁（Al))用于可移動反射層14,且這些條可形成顯示裝置中的列電極。可移動反 射層14可形成為一或多個沉積金屬層的一系列平行條（與光學堆疊16的行電極正交）以 形成沉積于支撐物（例如所說明的柱18)和位于柱18之間的介入犧牲材料之上的列。當 蝕刻掉犧牲材料時，界定之間隙19或光學腔可形成在可移動反射層14與光學堆疊16之 間。在一些實施方案中，柱18之間的間隔可為近似1 μπι到1000 μπι，而間隙19可近似小于 10, 000 埃(Α)。
[0051] 在一些實施方案中，不論處于致動狀態中或松弛狀態中，每一 HTOD顯示元件可被 視為由固定反射層和移動反射層形成的電容器。當不施加電壓時，可移動反射層14保持在 具有可移動反射層14與光學堆疊16之間的間隙19的機械松弛狀態中，如由圖1中的左邊 的顯示元件12所說明。然而，當電位差（即，電壓）施加到所選行和列中的至少一者時，相 應顯示元件處的形成在行電極與列電極的相交處的電容器變得帶電，且靜電力將電極牽拉 到一起。如果施加電壓超過閾值，那么可移動反射層14可變形且靠近或相對于光學堆疊16 移動。光學堆疊16內的介電層（未圖示）可防止短路且控制層14與層16之間的分離距 離，如圖1中的右邊的經致動顯示元件12所說明。不論施加電位差的極性如何，行為可以 相同。盡管陣列中的一系列顯示元件在一些實例中可稱為"行"或"列"，但所屬領域的技術 人員將容易理解，將一個方向稱為"行"且將另一方向稱為"列"是任意的。重申，在一些定 向上，可將行視為列，且將列視為行。在一些實施方案中，行可稱為"共同"線，且列可稱為 "分段"線，或反之亦然。此外，顯示元件可以正交的行和列（"陣列"）均勻地布置，或以例 如相對于彼此具有某些位置偏移的非線性配置（"馬賽克"）布置。術語"陣列"和"馬賽 克"可指任一配置。因此，盡管將顯示器稱為包含"陣列"或"馬賽克"，但元件自身不需要彼 此正交地布置，或按均勻分布安置，而在任何實例中可包含具有不對稱形狀和非均勻分布 的元件的布置。
[0052] 圖2為說明并有基于頂OD的顯示器的電子裝置的系統框圖，所述顯示器包含頂OD 顯示元件的三個元件乘三個元件陣列。電子裝置包含可經配置以執行一或多個軟件模塊的 處理器21。除執行作業系統外，處理器21可經配置以執行一或多個軟件應用程序，包含網 頁瀏覽器、電話應用程序、電子郵件程序或任何其它軟件應用程序。
[0053] 處理器21可經配置以與陣列驅動器22通信。陣列驅動器22可包含行驅動器電 路24和列驅動器電路26,所述行驅動器電路和所述列驅動器電路將信號提供到（例如）顯 示陣列或面板30。圖1中所說明的頂OD顯示裝置的截面由圖2中的線1-1來展示。盡管 圖2為了清晰起見說明頂OD顯示元件的3X3陣列，但顯示陣列30可含有極大量的頂OD 顯示元件，且在行中可具有不同于列中的數目的MOD顯示元件，且反之亦然。
[0054] 圖3為說明針對頂OD顯示元件的可移動反射層位置對施加電壓的圖。對于頂0D， 行/列（即，共同/分段）寫入程序可利用如圖3中所說明的顯示元件的滯后性質。在一 個實例實施方案中，MOD顯示元件可使用約10伏特的電位差以使可移動反射層或鏡子從 松弛狀態變成致動狀態。當電壓從彼值減少時，可移動反射層在電壓降到低于（在此實例 中）10伏特時維持其狀態；然而，可移動反射層并未完全松弛，直到電壓降到低于2伏特。 因此，在圖3的實例中，近似3伏特到7伏特的電壓范圍存在于元件在松弛狀態或致動狀態 下穩定的施加電壓的窗的情況下。此窗在本文中被稱為"滯后窗"或"穩定窗"。對于具有 圖3的滯后性質的顯示陣列30,行/列寫入程序可經設計以一次定址一或多個行。因此， 在此實例中，在給定行的定址期間，已定址行中的待致動的顯示元件可暴露到約10伏特的 電壓差，且待松弛的顯示元件可暴露到接近零伏特的電壓差。在定址之后，顯示元件可暴露 到穩定狀態或在此實例中近似5伏特的偏壓電壓差，以使得所述顯示元件保持在先前選通 或寫入的狀態中。在此實例中，在經定址之后，每一顯示元件經歷約3伏特到7伏特的"穩 定窗"內的電位差。此滯后性質特征使MOD顯示元件設計能夠在相同施加電壓條件下在致 動狀態或松弛預存狀態中保持穩定。由于每一 IMOD顯示元件，無論處于致動狀態或處于松 弛狀態中，可用作由固定反射層和移動反射層形成的電容器，故此穩定狀態可在滯后窗內 保持于穩定電壓下，而實質上不消耗或損耗電力。此外，如果施加的電壓電位保持實質上固 定，那么基本上很少或無電流流到顯示元件中。
[0055] 在一些實施方案中，可通過根據給定行中的顯示元件的狀態的所要改變（如果存 在）沿列電極的集合施加呈"分段"電壓形式的數據信號來產生圖像的幀。可依次定址陣 列的每一行，以使得一次一行地寫入幀。為了將所要數據寫入到第一行中的顯示元件，可于 列電極上施加對應于第一行中的顯示元件的所要狀態的分段電壓，且可將呈特定"共同"電 壓或信號的形式的第一行脈沖施加到第一行電極。接著可改變分段電壓的集合以對應于第 二行中的顯示元件的狀態的所要改變（如果存在），且可將第二共同電壓施加到第二行電 極。在一些實施方案中，第一行中的顯示元件不受沿列電極施加的分段電壓的改變影響，且 保持處于其在第一共同電壓行脈沖期間所設定到的狀態中。可以順序方式對整個系列的行 (或替代地，列）重復此過程以產生圖像幀。可通過以每秒某一所要數目個幀不斷地重復此 程序來用新圖像數據刷新和/或更新幀。
[0056] 在每一顯示元件上施加的分段信號與共同信號的組合（即，每一顯示元件或像素 上的電位差）確定每一顯示元件的最終狀態。圖4為說明HTOD顯示元件在施加各種共同 電壓和分段電壓時的各種狀態的表。如所屬領域的技術人員將容易理解，"分段"電壓可施 加到列電極或行電極，且"共同"電壓可施加到列電極或行電極中的另一者。
[0057] 如圖4中所說明，當釋放電壓VC1^沿共同線施加時，將使沿共同線的所有頂OD顯 示元件處于松弛狀態（替代地稱為釋放狀態或未經致動狀態）中，無論沿分段線所施加的 電壓如何，即，高分段電壓VS h和低分段電壓VS P明確地說，當釋放電壓VC1^沿共同線施 加時，調制器顯示元件或像素上的電位電壓（替代地稱為顯示元件或像素電壓）可在沿用 于彼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 4寸皆在松弛窗（參見圖 [#C]，也稱為釋放窗）內。
[0058] 當保持電壓（例如，高保持電壓VChim h和低保持電壓VCm)施加于共同線上時， 沿彼共同線的IMOD顯示元件的狀態將保持恒定。例如，松弛IMOD顯示元件將保持在松弛 位置中，且經致動IMOD顯示元件將保持在致動位置中。可選擇保持電壓，以使得顯示元件 電壓在沿相應分段線施加高分段電壓VSh和低分段電壓VS J寸將皆保持在穩定窗內。因此， 此實例中的分段電壓擺動為高VSh與低分段電壓VS 間的差，且小于正穩定窗或負穩定窗 的寬度。
[0059] 當定址或致動電壓（例如，高定址電壓VCadd h或低定址電壓VCadd J施加于共同線 上時，可通過沿相應分段線施加分段電壓而將數據選擇性地寫入到沿彼共同線的調制器。 可選擇分段電壓，以使得致動視所施加的分段電壓而定。當定址電壓沿共同線施加時，一個 分段電壓的施加將導致在穩定窗內的顯示元件電壓，從而使顯示元件保持未致動。相比之 下，另一分段電壓的施加將導致在穩定窗外的顯示元件電壓，從而導致顯示元件的致動。導 致致動的特定分段電壓可視使用哪一定址電壓而變化。在一些實施方案中，當高定址電壓 VCadd h沿共同線施加時，高分段電壓VS H的施加可使調制器保持于其當前位置中，而低分段 電壓V4的施加可導致調制器的致動。推論可得，當施加低定址電壓VC時，分段電壓的 效應可相反，其中高分段電壓VS h導致調制器的致動，且低分段電壓VS 調制器的狀態實 質上沒有影響（即，保持穩定）。
[0060] 在一些實施方案中，可使用在調制器上產生相同極性電位差的保持電壓、定址電 壓和分段電壓。在一些其它實施方案中，可使用時常交替調制器的電位差的極性的信號。調 制器上的極性的交替（即，寫入程序的極性的交替）可減少或抑制在單一極性的重復寫入 操作之后可能發生的電荷積聚。
[0061] 圖5A為顯示圖像的頂OD顯示元件的三個元件乘三個元件陣列中的顯示數據的幀 的說明。圖5B為用于共同信號和分段信號的時序圖，所述信號可用于將數據寫入到圖5A 中所說明的顯示元件。由暗黑網紋圖案展示的圖5A中的經致動頂OD顯示元件處于黑暗狀 態中，即，反射的光的相當大部分在可見光譜外，以導致對例如觀看者的暗色外觀。未致動 的頂OD顯示元件中的每一者反射對應于其干涉腔間隙高度的色彩。在寫入圖5A中所說明 的幀之前，顯示元件可處于任何狀態中，但圖5B的時序圖中所說明的寫入程序假定每一調 制器在第一線時間60a之前已被釋放且駐留于未致動狀態中。
[0062] 在第一線時間60a期間：釋放電壓70施加于共同線1上；施加于共同線2上的電 壓以高保持電壓72處開始且移