專利名稱：：具有減小的電容的顯示元件的制作方法
技術領域：
：本發明的領域涉及微機電系統(microelectromechanicalsystem，MEMS)。
背景技術：
：微機電系統(MEMS)包含微機械元件、激活器和電子元件。可使用沉積、蝕刻和/或其它蝕刻去除襯底和/或已沉積材料層的部分或者添加層以形成電裝置和機電裝置的微加工工藝來產生微機械元件。一種類型的MEMS裝置稱為干涉式調制器。如本文所使用，術語干涉式調制器或干涉式光調制器指的是一種使用光學干涉原理選擇性地吸收且/或反射光的裝置。在某些實施例中，干涉式調制器可包括一對導電板，其中之一或兩者可能整體或部分透明且/或具有反射性，且能夠在施加適當電信號時進行相對運動。在特定實施例中，一個板可包括沉積在襯底上的固定層，且另一個板可包括由氣隙與固定層分離的金屬薄膜。如本文更詳細描述，一個板相對于另一個板的位置可改變入射在干涉式調制器上的光的光學干涉。這些裝置具有廣范圍的應用，且在此項技術中，利用且/或修改這些類型裝置的特性使得其特征可被發掘用于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、方法和裝置各具有若干方面，其中任何單個方面均不僅僅負責其期望的屬性。在不限定本發明范圍的情況下，現將簡要論述其較突出的特征。考慮此論述之后，且尤其在閱讀題為“具體實施方式”的部分之后，將了解本發明的特征如何提供優于其它顯示裝置的優點。在一個實施例中，顯示元件包括實質上透明的導電層、部分反射絕緣體和可移動反射層，所述部分反射絕緣體位于導電層與可移動反射層之間，其中施加在導電層與可移動反射層之間的電壓引發可移動反射層的移動。在另一實施例中，一種制造顯示元件的方法，其形成實質上透明的導電層；形成部分反射絕緣體；和形成可移動反射層，所述部分反射絕緣體位于導電層與可移動反射層之間，其中施加在導電層與可移動反射層之間的電壓引發可移動反射層的移動。在另一實施例中，一種顯示元件，其包括用于導電的構件，所述導電構件是實質上透明的；用于部分反射的構件，所述部分反射構件是絕緣的；和可移動的用于反射的構件，其中所述部分反射構件位于導電層與可移動反射構件之間，其中施加在導電構件與可移動反射構件之間的電壓引發可移動反射構件的移動。在另一實施例中，一種顯示系統，其包括包含多個顯示元件的顯示器。在一個實施例中，所述顯示元件的每一者包括實質上透明的導電層、部分反射絕緣體和可移動反射層，所述部分反射絕緣體位于導電層與可移動反射層之間，其中施加在導電層與可移動反射層之間的電壓引發可移動反射層的移動。在一個實施例中，所述顯示系統進一步包括與顯示器電連通的處理器，所述處理器經配置以處理圖像數據；和與處理器電連通的存儲裝置。在另一實施例中，一種顯示元件包括實質上透明的導電層；介電層；部分反射層，其中介電層位于導電層與部分反射層之間，和可移動反射層，其中施加在導電層與可移動反射層之間的電壓引發可移動反射層的移動。在另一實施例中，一種顯示元件，其包括用于導電的構件，所述導電構件是實質上透明的；用于絕緣的構件；用于部分反射的構件，其中所述絕緣構件位于導電構件與部分反射構件之間，和可移動的用于反射的構件，其中施加在導電構件與可移動反射構件之間的電壓引發可移動反射構件的移動。在另一實施例中，一種制造顯示元件的方法，其包括形成實質上透明的導電層；形成介電層；形成部分反射層，所述介電層位于導電層與部分反射層之間，和形成可移動反射層，其中施加在導電層與可移動反射層之間的電壓引發可移動反射層的移動。在另一實施例中，一種顯示系統，其包括包含多個顯示元件的顯示器。在一個實施例中，所述顯示元件的每一者包括實質上透明的導電層；介電層；部分反射層，其中所述反射層位于導電層與部分反射層之間；和可移動反射層，其中施加在導電層與可移動反射層之間的電壓引發可移動反射層的移動。在一個實施例中，所述顯示系統進一步包括與顯示器電連通的處理器，所述處理器經配置以處理圖像數據；和與處理器電連通的存儲裝置。在另一實施例中，一種顯示元件包括實質上透明的導電層；介電層；部分反射層，所述介電層位于導電層與部分反射層之間；和可移動反射層，所述可移動反射層通過間隙與部分反射層分離，其中當顯示元件處于激活狀態時，所述顯示元件向觀看者呈現白色，且當顯示元件處于松釋狀態時，所述顯示元件向觀看者呈現非白色。圖1是描繪干涉式調制器顯示器的一個實施例的一部分的等角視圖，其中第一干涉式調制器的可移動反射層處于松弛位置，且第二干涉式調制器的可移動反射層處于激活位置。圖2是說明并入有3X3干涉式調制器顯示器的電子裝置的一個實施例的系統方框圖。圖3是圖1的干涉式調制器的一個示范性實施例的可移動鏡面位置對所施加電壓的圖。圖4是可用于驅動干涉式調制器顯示器的一組行和列電壓的說明。圖5A說明圖2的3X3干涉式調制器顯示器中的一個示范性顯示數據幀。圖5B說明可用于對圖5A的幀進行寫入的行和列信號的一個示范性時序圖。圖6A和6B是說明包括多個干涉式調制器的視覺顯示裝置的實施例的系統方框圖。圖7A是圖1的裝置的橫截面。圖7B是干涉式調制器的替代實施例的橫截面。圖7C是干涉式調制器的另一替代實施例的橫截面。圖7D是干涉式調制器的又一替代實施例的橫截面。圖7E是干涉式調制器的額外替代實施例的橫截面。圖8是具有透明導體的示范性干涉式調制器的橫截面。圖9是示范性具有減小的電容的干涉式調制器的橫截面圖。圖10是另一示范性具有減小的電容的干涉式調制器的橫截面圖。具體實施例方式以下詳細描述針對本發明的某些特定實施例。然而，本發明可以許多不同方式實施。在本描述內容中參看了附圖，附圖中所有相同部分用相同標號表示。如從以下描述中將了解，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(但不限于)移動電話、無線裝置、個人數據助理(PDA)、手提式或便攜式計算機、GPS接收器/導航器、相機、MP3播放器、攝像機、游戲控制臺、手表、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，里程表顯示器等)、座艙控制器和/或顯示器、相機視圖的顯示器(例如，車輛中后視相機的顯示器)、電子相片、電子廣告牌或指示牌、投影儀、建筑結構、包裝和美學結構(例如，針對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裝置也可用于例如電子切換裝置的非顯示器應用中。圖1中說明包括干涉式MEMS顯示元件的一個干涉式調制器顯示器的實施例。在這些裝置中，像素處于明亮狀態或黑暗狀態。在明亮(“接通”或“開啟”)狀態下，顯示元件將入射可見光的大部分反射到用戶。當在黑暗(“斷開”或“關閉”)狀態下時，顯示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是描述視覺顯示器的一系列像素中的兩個相鄰像素的等角視圖，其中每一像素包括MEMS干涉式調制器。在一些實施例中，干涉式調制器顯示器包括這些干涉式調制器的一行/列陣列。每一干涉式調制器包含一對反射層，其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腔。在一個實施例中，可在兩個位置之間移動所述反射層之一。在第一位置(本文中稱為松弛位置)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干涉，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相鄰干涉式調制器12a和12b。在左側干涉式調制器12a中，說明可移動反射層14a處于距包含部分反射層的光學堆疊16a預定距離處的松弛位置中。在右側干涉式調制器12b中，說明可移動反射層14b處于鄰近于光學堆疊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(fusedlayer),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)將上述層的一者或一者以上沉積到透明襯底20上來制造。在一些實施例中，所述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)，所述金屬層沉積在柱18和沉積于柱18之間的介入犧牲材料的頂部上。當蝕刻去除犧牲材料時，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于反射層14，且這些條帶可在顯示裝置中形成列電極。在不施加電壓的情況下，腔19保留在可移動反射層14a與光學堆疊16a之間，其中可移動反射層14a處于機械松弛狀態，如圖1中像素12a所說明。然而，當將電位差施加到選定的行和列時，形成在相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，那么可移動反射層14變形且被迫抵靠光學堆疊16。光學堆疊16內的介電層(在此圖中未圖示)可防止短路并控制層14與16之間的分離距離，如圖1中右側的像素12b所說明。不管所施加的電位差的極性如何，表現均相同。以此方式，可控制反射像素狀態對非反射像素狀態的行/列激活在許多方面類似于常規LCD和其它顯示技術中所使用的行/列激活。圖2到5B說明在顯示器應用中使用干涉式調制器陣列的一個示范性工藝和系統。圖2是說明可并入有本發明各方面的電子裝置的一個實施例的系統方框圖。在所述示范性實施例中，所述電子裝置包含處理器21，其可為任何通用單芯片或多芯片微處理器(例如ARM、pentium、PentiumII、PentiumIII、PentiumIV、PentiumPro、8051、MIPS,PowerPC、ALPHA)，或任何專用微處理器(例如數字信號處理器、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件模塊。除了執行操作系統外，所述處理器可經配置以執行一個或一個以上軟件應用程序，包含網站瀏覽器、電話應用程序、電子郵件程序或任何其它軟件應用程序。在一個實施例中，處理器21還經配置以與陣列驅動器22連通。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24和列驅動器電路26。在圖2中以線1-1展示圖1中說明的陣列的橫截面。對于MEMS干涉式調制器來說，行/列激活協議可利用圖3中說明的這些裝置的滯后性質。可能需要(例如)10伏的電位差來促使可移動層從松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的示范性實施例中，可移動層直到電壓降到2伏以下時才完全松弛。因此在圖3中說明的實例中存在約3到7V的電壓范圍，在所述范圍中存在所施加電壓的窗口，在所述窗口內裝置在松弛狀態或激活狀態中均是穩定的。此窗口在本文中稱為“滯后窗口”或“穩定窗口”。對于具有圖3的滯后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于約10伏的電壓差，且待松弛的像素暴露于接近零伏的電壓差。在選通之后，所述像素暴露于約5伏的穩態電壓差使得其維持在行選通使其所處的任何狀態中。在此實例中，每一像素在被寫入之后經歷3-7伏的“穩定窗口”內的電位差。此特征使圖1中說明的像素設計在相同的施加電壓條件下在激活或松弛預存在狀態下均是穩定的。因為干涉式調制器的每一像素(不論處于激活還是松弛狀態)本質上是由固定反射層和移動反射層形成的電容器，所以可在滯后窗口內的一電壓下維持此穩定狀態而幾乎無功率消耗。本質上，如果所施加的電壓是固定的，那么沒有電流流入像素中。在典型應用中，可通過根據第一行中所需組的激活像素確認所述組的列電極來產生顯示幀。接著將行脈沖施加到行1電極，從而激活對應于所確認的列線的像素。接著改變所述組已確認的列電極以對應于第二行中所需組的激活像素。接著將脈沖施加到行2電極，從而根據已確認的列電極而激活行2中的適當像素。行1像素不受行2脈沖影響，且維持在其在行1脈沖期間被設定的狀態中。可以連續方式對整個系列的行重復此過程以產生幀。通常，通過以每秒某一所需數目的幀連續地重復此過程來用新的顯示數據刷新且/或更新所述幀。用于驅動像素陣列的行和列電極以產生顯示幀的廣泛種類的協議也是眾所周知的且可結合本發明使用。圖4、5A和5B說明用于在圖2的3X3陣列上形成顯示幀的一個可能的激活協議。圖4說明可用于使像素展示出圖3的滯后曲線的一組可能的列和行電壓電平。在圖4實施例中，激活像素涉及將適當列設定為_Vbias，且將適當行設定為+AV，其分別可對應于-5伏和+5伏。松弛像素是通過下述實現將適當列設定為+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。在其中行電壓維持在零伏的那些行中，不管列處于+Vbias還是_Vbias，像素在任何其最初所處的狀態中均是穩定的。同樣如圖4中所說明，將了解，可使用具有與上述電壓的極性相反的極性的電壓，例如，激活像素可涉及將適當列設定為+Vbias，且將適當行設定為_AV。在此實施例中，松釋像素是通過下述方式實現將適當列設定為_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。同樣如圖4中所說明，將了解，可使用具有與上述電壓的極性相反的極性的電壓，例如，激活像素可涉及將適當列設定為+Vbias，且將適當行設定為-AV。在此實施例中，松釋像素是通過下述方式實現的將適當列設定為_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。圖5B是展示施加到圖2的3X3陣列的一系列行和列信號的時序圖，所述系列的行和列信號將產生圖5A中說明的顯示器布置，其中被激活像素為非反射的。在對圖5A中說明的幀進行寫入之前，像素可處于任何狀態，且在本實例中所有行均處于0伏，且所有列均處于+5伏。在這些所施加的電壓的情況下，所有像素在其既有的激活或松弛狀態中均是穩定的。在圖5A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，在行1的“線時間(linetime)”期間，將列1和2設定為-5伏，且將列3設定為+5伏。因為所有像素均保留在3-7伏的穩定窗口中，所以這并不改變任何像素的狀態。接著用從0升到5伏且返回零的脈沖選通行1。這激活了(1，1)和(1，2)像素且松弛了(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的相同選通接著將激活像素(2，2)且松弛像素(2，1)和(2，3)。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伏來類似地設定行3。行3選通設定行3像素，如圖5A中所示。在對幀進行寫入之后，行電位為零，且列電位可維持在+5或-5伏，且接著顯示器在圖5A的布置中是穩定的。將了解，可將相同程序用于數十或數百個行和列的陣列。還將應了解，用于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范性的，且任何激活電壓方法均可與本文描述的系統和方法一起使用。圖6A和6B是說明顯示裝置40的實施例的系統方框圖。顯示裝置40可為(例如)蜂窩式電話或移動電話。然而，顯示裝置40的相同組件或其稍微變化形式也說明例如電視和便攜式媒體播放器的各種類型的顯示裝置。顯示裝置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通常由所屬領域的技術人員眾所周知的多種制造工藝的任一者形成，所述工藝包含注射模制和真空成形。另外，外殼41可由多種材料的任一者制成，所述材料包含(但不限于)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，示范性顯示裝置40的顯示器30可為包含雙穩態顯示器(bi-stabledisplay)在內的多種顯示器的任一者。在其它實施例中，如所屬領域的技術人員眾所周知，顯示器30包含例如如上所述的等離子、EL、OLED、STNLCD或TFTLCD的平板顯示器，或例如CRT或其它電子管裝置的非平板顯示器。然而，出于描述本實施例的目的，如本文中所描述，顯示器30包含干涉式調制器顯示器。圖6B中示意說明示范性顯示裝置40的一個實施例的組件。所說明的示范性顯示裝置40包含外殼41且可包含至少部分封閉在所述外殼41中的額外組件。舉例來說，在一個實施例中，示范性顯示裝置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連接到調節硬件52。調節硬件52可經配置以調節信號(例如，對信號進行濾波)。調節硬件52連接到揚聲器45和麥克風46。處理器21也連接到輸入裝置48和驅動器控制器29。驅動器控制器29耦合到幀緩沖器28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。根據特定示范性顯示裝置40設計的要求，電源50將功率提供到所有組件。網絡接口27包含天線43和收發器47使得示范性顯示裝置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也可具有某些處理能力以減輕對處理器21的要求。天線43是所屬領域的技術人員已知的用于傳輸和接收信號的任何天線。在一個實施例中，所述天線根據正EE802.11標準(包含IEEE802.11(a)、(b)或(g))來傳輸和接收RF信號。在另一實施例中，所述天線根據BLUETOOTH標準來傳輸和接收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或其它用于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可接收所述信號并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從示范性顯示裝置40傳輸所述信號。在一替代實施例中，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盤(DVD)或含有圖像數據的硬盤驅動器，或產生圖像數據的軟件模塊。處理器21實質上控制示范性顯示裝置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，并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29或發送到幀緩沖器28以供存儲。原始數據通常是指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范性顯示裝置40的操作。調節硬件52通常包含放大器和濾波器，以用于將信號傳輸到揚聲器45，且用于從麥克風46接收信號。調節硬件52可為示范性顯示裝置40內的離散組件，或可并入在處理器21或其它組件內。驅動器控制器29直接從處理器21或從幀緩沖器28取得由處理器21產生的原始圖像數據，并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29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，使得其具有適于在顯示器陣列30上進行掃描的時間次序。接著，驅動器控制器29將已格式化的信息發送到陣列驅動器22。盡管驅動器控制器29(例如LCD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。其可作為硬件嵌入處理器21中，作為軟件嵌入處理器21中，或與陣列驅動器22完全集成在硬件中。通常，陣列驅動器22從驅動器控制器29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x_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29、陣列驅動器22和顯示器陣列30適用于本文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29是常規顯示器控制器或雙穩態顯示器控制器(例如，干涉式調制器控制器)。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，干涉式調制器顯示器)。在一個實施例中，驅動器控制器29與陣列驅動器22集成。此實施例在例如蜂窩式電話、手表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，包含干涉式調制器陣列的顯示器)。輸入裝置48允許用戶控制示范性顯示裝置40的操作。在一個實施例中，輸入裝置48包含例如QWERTY鍵盤或電話鍵區的鍵區、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是用于示范性顯示裝置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范性顯示裝置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涂料。在另一實施例中，電源50經配置以從壁式插座接收功率。在某些實施方案中，如上文中所描述，控制可編程性駐存在驅動器控制器中，其可位于電子顯示器系統中的若干位置中。在某些情況下，控制可編程性駐存在陣列驅動器22中。所屬領域的技術人員將了解，上述最優化可實施在任何數目的硬件和/或軟件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干涉式調制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，可移動反射層14在系鏈(tether)32上僅在隅角處附接到支撐件。在圖7C中，可移動反射層14從可包括柔性金屬的可變形層34懸垂下來。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(supportpostplug)42，可變形層34擱在所述支柱插塞42上。如圖7A_7C所示，可移動反射層14保持懸浮在腔上方，但可變形層34并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。確切地說，支柱由用于形成支柱插塞42的平坦化材料形成。圖7E中說明的實施例是基于圖7D中展示的實施例，但也可適于與圖7A-7C中說明的實施例以及未圖示的額外實施例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。這允許信號沿著干涉式調制器的背面進行路由，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，干涉式調制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制器的一側相對。在這些實施例中，反射層14在反射層的與襯底20相對的所述側以光學方式遮蔽干涉式調制器的部分，其中包括可變形層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。此種遮蔽允許實現圖7E中的總線結構44，其提供將調制器的光學性質與調制器的機電性質(例如，尋址及由于所述尋址而產生的移動)分離的能力。這種可分離的調制器結構允許選擇用于調制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地發揮作用。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執行。這允許用于反射層14的結構設計和材料在光學性質方面得以優化，且用于可變形層34的結構設計和材料在期望的機械性質方面得以優化。圖8是示范性干涉式調制器100的橫截面。所述干涉式調制器100包括襯底120、透明導體140、部分反射體116、電介質112、可移動鏡面114和支撐件118。在圖8的實施例中，支撐件118支撐可移動鏡面114，并在介電層112與可移動鏡面之間界定氣隙119。在有利的實施例中，根據干涉式調制器的所需光學特性來對氣隙119進行尺寸設計。舉例來說，氣隙119可經尺寸設計以從干涉式調制器反射所需顏色。如上文關于圖7A、7B和7C所描述，通常在可移動鏡面14與部分反射體16上施加電壓差以便激活干涉式調制器。因此，例如，在圖7A、7B和7C的實施例中，可移動鏡面14與部分反射體16是至少部分導電的，使得其可連接到顯示裝置的行和列線。在部分反射體16還作為干涉式調制器的電極的示范性實施例(例如，圖7A、7B和7C)中，所述部分反射體可包括鉻、鈦和/或鉬。在示范性干涉式調制器100中，展示透明導體140位于部分反射體116與襯底120之間。在此實施例中，透明導體140經配置以作為干涉式調制器的電極，且因此干涉式調制器100可通過在可移動鏡面114與透明導體140之間施加適當的電壓差(例如，10伏)而被激活。在示范性實施例中，透明導體140包括氧化銦錫(ITO)、氧化鋅、摻雜氟的氧化鋅、氧化鎘錫、摻雜鋁的氧化鋅、摻雜氟的氧化鋅和/或摻雜有鎵、硼或銦的氧化鋅。在此實施例中，部分反射體116不需要為導電的，且因此部分反射體116可包括任何導電或不導電的適合的部分反射材料。在干涉式調制器的某些實施例中，部分反射體116的反射率在約30-36%范圍內。舉例來說，在一個實施例中，部分反射體116的反射率約為31%。在其它實施例中，可結合本文中描述的系統和方法使用其它反射率。在其它實施例中，可根據干涉式調制器100的所要輸出標準來將部分反射體116的反射率設定為其它水平。在典型的干涉式調制器中，隨著部分反射體的厚度增加，部分反射體的反射率也增加，因此降低黑暗狀態的有效性，并限制干涉式調制器的對比度。因此，為了達到部分反射體的所要反射率，在許多實施例中需要減小部分反射體的厚度。在圖8的實施例中，由于透明導體140充當電極的事實，所以部分反射體116可有利地為較薄的。因此，部分反射體不需要為導電的，因為透明導體充當了電極。因此，在包含透明導體(例如，透明導體140)的實施例中，可減小部分反射體的厚度以便達到所要反射率。在一個實施例中，部分反射體116具有約75埃的厚度。在另一實施例中，部分反射體116具有在約60-100埃范圍內的厚度。在又一實施例中，部分反射體116具有在約40-150埃范圍內的厚度。在一個實施例中，部分反射體包括氮化硅，其為不導電的部分反射的材料。在其它實施例中，使用鉻的氧化物，包含(但不限于)Cr02、Cr03、Cr203、Cr20和CrOCN。在一些實施例中，將低導電率的介電材料用作部分反射體。這些低導電率介電材料通常稱為“高k電介質”，其中“高k電介質”是指具有大于或等于約3.9的介電常數的材料。例如，高k電介質可包含(例如)Si02、Si3N4、A1203、Y203、La203、Ta205、Ti02、Hf02禾口Zr02。在其它實施中，部分反射體116包括具有交替的介電層的介電堆疊，所述介電層具有不同的折射率。所屬領域的技術人員將了解，干涉式調制器100的輸出特性(例如，從干涉式調制器100反射的光的顏色)受到部分反射體116的反射率的影響。因此，可調諧部分反射體116的反射率以便達到所要的輸出特性。在一個實施例中，可通過使用包括堆疊結構中的介電材料的組合的部分反射體116來精細調諧部分反射體116的折射率。舉例來說，在一個實施例中，部分反射體116可包括Si02層和CrOCN層。在具有包括介電堆疊的部分反射體的干涉式調節器的示范性實施例中，襯底120上方的材料層包含約500埃厚的ITO層、約1000埃厚的Si02層、約110埃厚的CrOCN層、約275埃厚的Si02層、約2000埃厚的氣隙和A1反射體。因此，在此示范性實施例中，部分反射體包括約1000埃厚的Si02層和約110埃厚的CrOCN層。所屬領域的技術人員將了解，存在可單獨使用或與其它材料結合使用的許多其它適合的導電或不導電材料作為部分反射體116的一部分。明顯可預期這些材料與本文描述的系統和方法結合使用。在典型顯示器中，隨著個體顯示元件(例如，干涉式調制器)的電容增加，改變顯示元件上的電壓所需的功率也增加。舉例來說，隨著干涉式調制器顯示器中的任何被激活顯示元件的電容增加，改變顯示器列上的電壓電平所需的電流也增加。因此，需要具有減小的電容的顯示元件。圖9和10的顯示元件是具有減小的電容的顯示元件的示范性實施例。圖9是具有減小的電容的干涉式調制器200的橫截面圖。圖9的干涉式調制器200包括襯底120、透明導體140、電介質130、部分反射體116、電介質112、可移動鏡面114、支撐件118和氣隙119。在示范性實施例中，這些層的相對厚度經選擇以使得氣隙119的厚度大于部分反射體116、電介質112和電介質130的組合厚度。在圖9的實施例中，通過將部分反射體116從透明導體140去耦來達到較小的電容，因此增加干涉式調制器的電極(例如，可移動鏡面114與透明導體140)之間的距離。更明確地說，在圖9的實施例中，額外電介質130位于透明襯底140與部分反射體116之間。電介質130的添加不會改變部分反射體116與可移動鏡面114之間的距離，然而確實增加了透明導體140與可移動鏡面114之間的距離。在一個實施例中，電介質130具有約1,000埃的厚度。在其它實施例中，電介質130可具有在約800-3,000埃范圍內的厚度。如上文關于圖8所描述，例如，包含透明導體140的干涉式調制器實施例可通過在透明導體140與可移動鏡面114之間施加電壓而激活。在圖9的示范性實施例中，當可移動鏡面114陷縮抵靠介電層112時，可移動鏡面114與已被激勵的透明導體140之間的所得距離增加了介電層130的厚度。因為電容與分離電容電極的距離相反而變化，所以通過增加干涉式調制器200的電極之間的距離，相應地減小了干涉式調制器200的電容。因此，電介質130的添加不會顯著地影響干涉式調制器200的光學特性，但確實減小了電極(例如，可移動鏡面114與透明導體140)之間的電容。圖10是示范性具有減小的電容的干涉式調制器300的橫截面圖。圖10的干涉式調制器300包括襯底312、透明導體310、電介質308、部分反射體306、電介質304、可移動鏡面302、支撐件318和氣隙303。在圖10的實施例中，可移動鏡面302和部分反射體306通過介電層304和氣隙303而分離。在此實施例中，氣隙303和電介質308經尺寸設計以使得在松釋狀態(例如，圖10所示的狀態)下，干涉式調制器300實質上吸收入射在襯底312上的所有的光，使得觀看者看到的干涉式調制器300是黑色的。當干涉式調制器300被激活時，例如，可移動鏡面302陷縮以使得其接觸電介質304時，干涉式調制器300實質上反射所有波長的入射光，使得干涉式調制器300向觀看者呈現為白色。在某些實施例中，實質上所有波長的光的反射均提供稱為“寬帶白光”的白色光。由于干涉式調制器300以與干涉式調制器100和200相比相反的方式操作(例如，干涉式調制器300在松釋狀態下產生彩色或白色，且在激活狀態下產生黑色)，所以干涉式調制器300稱為“相反干涉式調制器”。在一個實施例中，相反干涉式調制器300的光學間隙(包含氣隙303和電介質306)遠小于在激活狀態下產生黑色且在松釋狀態下產生彩色或白色的干涉式調制器的光學間隙(例如，圖100)。例如，電介質304可具有小于約150埃的厚度，且氣隙304可具有約1,400埃的厚度，而干涉式調制器100可具有在約350到850埃范圍內的電介質厚度和在約2,000-3,000埃范圍內的氣隙。因此，相反干涉式調制器(例如，干涉式調制器300)比常規干涉式調制器具有更小的光學間隙，且因此，相反干涉式調制器的電極通常較靠近在一起。在圖10的示范性實施例中，當干涉式調制器300處于陷縮位置時，可移動鏡面302與部分反射體306之間的距離在約150到200埃范圍內。這個距離包括電介質304的厚度(在圖10的實施例中約為150埃)和約0-50埃的較小間隙，所述較小間隙是因為可移動鏡面302與電介質304在陷縮位置可能彼此不緊密接觸而存在的。在其它相反干涉式調制器中，電極之間的光學間隙和距離可能比上文所介紹的圖中大或小。由于電極之間的距離減小，所以相反干涉式調制器的電容大大高于常規干涉式調制器。因此，相反干涉式調制器當改變其行和/或列端子上的電壓時可能會消耗額外的功率。為了減小相反干涉式調制器300的電容，使介電層308位于干涉式調制器的端子之間。舉例來說，干涉式調制器300包含鄰近透明導體310的電介質308。以與上文關于圖9所論述的相同方式，例如，電介質308的添加并未影響部分反射體306與可移動鏡面302之間的距離，然而確實增加了透明導體310與可移動鏡面302之間的距離，因此減小了干涉式調制器300的電容。因此，可通過在干涉式調制器的電極之間添加介電層308來顯著減小相反干涉式調制器300的電容。干涉式調制器100、200和300每一者均包含可移動鏡面(圖8和9中的鏡面114，及圖10中的鏡面302)。這些示范性可移動鏡面可變形，以使得當在干涉式調制器的端子上存在適當的電壓時，所述可移動鏡面陷縮抵靠電介質112(圖8和9)、304(圖10)。然而，所屬領域的技術人員將了解，上文關于圖8、9和10描述的改進可實施在具有以不同方式配置的可移動鏡面的干涉式調制器的其它實施例中。舉例來說，干涉式調制器100、200和300可經修改以具有僅在隅角處例如通過系鏈附接到支撐件的可移動鏡面(例如，圖7B)，或可具有從可變形層懸垂下來的可移動鏡面(例如，圖7C)。通過可移動鏡面的這些其它配置可明顯預期使用關于圖7、8和9所描述的改進的系統和方法。上文已描述本發明的各種實施例。盡管已參照這些特定實施例描述了本發明，但所述描述內容旨在說明本發明而非旨在對其進行限制。所屬領域的技術人員可在不脫離本發明的真實精和范圍的情況下進行各種修改和應用。權利要求1.一種顯示裝置，其包括一實質上透明的導電層，其被配置為第一電極；一可移動反射層；和一部分反射層，所述部分反射層位于所述透明的導電層與所述可移動反射層之間，所述部分反射層與所述透明的導電層分離。2.根據權利要求1所述的顯示裝置，其中所述部分反射層的光學功能與所述透明的導電層的電學功能分離。3.根據權利要求2所述的顯示裝置，其中所述可移動反射層被配置為第二電極。4.根據權利要求3所述的顯示裝置，其中經分離的部分反射層和可移動反射層允許在保持所述顯示裝置的所需要的光學特性的情況下，增加所述第一及第二電極之間的距罔。5.根據權利要求4所述的顯示裝置，其中增加所述第一和第二電極之間的距離導致所述顯示裝置電容減小。6.根據權利要求1所述的顯示裝置，其中所述部分反射層包含一不導電層。7.根據權利要求6所述的顯示裝置，其中與所述透明的導電層分離的所述部分反射層允許獨立于所述透明的導電層而針對所需要的光學特性配置所述部分反射層。8.根據權利要求7所述的顯示裝置，其中所述部分反射層經配置使得其反射率隨所述部分反射層厚度的增加而增加。9.根據權利要求8所述的顯示裝置，其中所述部分反射層的反射率在30-36%范圍內。10.根據權利要求8所述的顯示裝置，其中所述部分反射層的厚度在40與150埃之間。11.根據權利要求1所述的顯示裝置，其中一施加在所述透明的導電層與所述可移動反射層之間的電信號引發所述可移動反射層的移動。12.根據權利要求1所述的顯示裝置，其進一步包含位于所述部分反射層與所述可移動反射層之間的一介電層。13.根據權利要求1所述的顯示裝置，其進一步包含位于所述導電層與所述部分反射層之間的一介電層。14.根據權利要求13所述的顯示裝置，其中所述介電層包括選自包括以下各物的群組的材料Si02、Al2O3及氮化硅。15.根據權利要求13所述的顯示裝置，其中所述介電層的厚度在800埃與3000埃之間。16.根據權利要求12所述的顯示裝置，其中所述部分反射層為導電的。17.根據權利要求1所述的顯示裝置，其中所述部分反射層包括選自包括以下各物的群組的材料氮化硅、Cr02、CrO3>Cr2O3>Cr2O和CrOCN。18.根據權利要求1所述的顯示裝置，其中當所述顯示元件處于一激活狀態時，所述顯示裝置向觀看者呈現白色，且當所述顯示元件處于一松釋狀態時，所述顯示元件向所述觀看者呈現非白色。19.根據權利要求18所述的顯示裝置，其中當所述顯示裝置處于所述激活狀態時，所述部分反射層與所述可移動反射層之間的一距離小于200埃。20.根據權利要求19所述的顯示裝置，其中當所述顯示裝置處于所述松釋狀態時，所述部分反射層與所述可移動反射層之間的一距離小于1,550埃。21.根據權利要求1所述的顯示裝置，其進一步包括一處理器，其與所述導電層和所述可移動反射層中的至少一者電通信以移動所述可移動反射層，所述處理器經配置以處理圖像數據；和一存儲裝置，其與所述處理器電通信。22.根據權利要求21所述的顯示裝置，其進一步包括一驅動器電路，所述驅動器電路經配置將至少一個信號發送到所述導電層和所述可移動反射層中的至少一者。23.根據權利要求22所述的顯示裝置，其進一步包括一控制器，所述控制器經配置以將所述圖像數據的至少一部分發送到所述驅動器電路。24.根據權利要求21所述的顯示裝置，其進一步包括一圖像源模塊，所述圖像源模塊經配置以將所述圖像數據發送到所述處理器。25.根據權利要求24所述的顯示裝置，其中所述圖像源模塊包括一接收器、一收發器和一發射器中的至少一者。26.根據權利要求21所述的顯示裝置，其進一步包括一輸入裝置，所述輸入裝置經配置以接收輸入數據并將所述輸入數據傳送到所述處理器。27.根據權利要求1所述的顯示裝置，其中所述顯示裝置包含一干涉式調制器。28.—種顯示系統，其包含權利要求1-27中任一項權利要求的特征。29.一種制造顯示元件的方法，所述方法包括形成一實質上透明的導電層；形成一部分反射層，所述部分反射層與所述導電層分離；和形成一可移動反射層，所述部分反射層位于所述導電層與所述可移動反射層之間。30.根據權利要求29所述的方法，其中分離包含將所述部分反射層的光學功能與所述透明的導電層的電學功能分離。31.根據權利要求30所述的方法，其中分離允許在保持所述顯示裝置所需要的光學特性的情況下，增加所述第一及第二電極之間的距離。32.根據權利要求31所述的方法，其中增加所述距離導致所述顯示裝置電容減小。33.根據權利要求29所述的方法，其中所述部分反射層包含一絕緣層。34.根據權利要求33所述的方法，其中分離允許獨立于所述透明的導電層而針對所需要的光學特性配置所述部分反射層。35.根據權利要求34所述的方法，其中形成所述部分反射層以使得所述部分反射層的反射率隨所述部分反射層厚度的增加而增加。36.根據權利要求35所述的方法，其中所述部分反射層的反射率在30-36%范圍內。37.根據權利要求35所述的方法，其中所述部分反射層的厚度在40與150埃之間。38.根據權利要求33所述的方法，其中所述部分反射層包括選自包括以下各物的群組的材料氮化硅、Cr02、CrO3>Cr2O3>Cr2O和CrOCN。39.根據權利要求29所述的方法，其中當所述顯示元件處于一激活狀態時，所述顯示裝置向觀看者呈現白色，且當所述顯示元件處于一松釋狀態時，所述顯示元件向所述觀看者呈現非白色。40.根據權利要求39所述的方法，其中當所述顯示裝置處于所述激活狀態時，所述部分反射層與所述可移動反射層之間的一距離小于200埃。41.根據權利要求40所述的方法，其中當所述顯示裝置處于所述松釋狀態時，所述部分反射層與所述可移動反射層之間的一距離小于1,550埃。42.根據權利要求29所述的方法，其進一步包含形成位于所述導電層與所述部分反射層之間的一介電層。43.根據權利要求42所述的方法，其中所述介電層包括選自包括以下各物的群組的材料SiO2、Al2O3及氮化硅。44.根據權利要求42所述的方法，其中所述介電層的厚度在800埃與3000埃之間。45.根據權利要求42所述的顯示裝置，其中所述部分反射層為導電的。46.根據權利要求29-45中任一項權利要求所述的方法形成的顯示裝置。47.—種顯示設備，其包含調制裝置，其用于調制一光學信號，所述調制裝置包含一可移動反射層及部分反射層；及移動引發裝置，其用于引發所述可移動反射層相對于所述部分反射層的移動，其中所述可移動反射層與所述部分反射層中的至少一者從所述移動引發裝置分離。48.根據權利要求47所述的顯示設備，其中所述移動引發裝置包含被配置為第一電極的實質上透明的導電層及被配置為第二電極的可移動反射層，使得所述部分反射層與所述移動引發裝置分離。49.一種干涉式調制器，其包含一部分反射層，所述部分反射層與引起一可移動反射層移動的電極分離。50.一種干涉式調制器，其經配置以使得其光學信號調制的調制尺寸獨立于電極。51.根據權利要求50所述的干涉式調制器，其中所述光學信號調制尺寸小于與所述電極相關聯的任何間隔。全文摘要一種例如干涉式調制器的顯示元件，其包括經配置以作為第一電極的透明導體和經配置以作為第二電極的可移動鏡面。有利地，部分反射體位于所述透明導體與所述可移動鏡面之間。因為所述透明導體充當電極，所以所述部分反射體不需要為導電的。因此，較大范圍的材料可用于所述部分反射體。另外，例如電介質的透明絕緣材料可位于所述透明導體與所述部分反射體之間，以便減小所述顯示元件的電容，而不會改變所述部分反射體與所述可移動鏡面之間的間隙距離。因此，可在不改變所述顯示元件的光學特性的情況下減小所述顯示元件的電容。文檔編號G02B26/00GK102012559SQ201010608389公開日2011年4月13日申請日期2005年9月8日優先權日2004年9月27日發明者威廉·J·卡明斯,布萊恩·J·加利申請人:高通Mems科技公司