、封裝(例如，在 包含微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)應(yīng)用的機(jī)電系統(tǒng)(EMS)應(yīng)用以及非EMS應(yīng)用中）、美學(xué)結(jié)構(gòu)（例如，將 圖像顯示于一件珠寶或衣物上)及多種EMS裝置。本文中的教示也可用于非顯示應(yīng)用中，例 如(但不限于）：電子開關(guān)裝置、射頻濾波器、傳感器、加速度計(jì)、陀螺儀、運(yùn)動(dòng)傳感裝置、磁力 計(jì)、用于消費(fèi)型電子裝置的慣性組件、消費(fèi)型電子產(chǎn)品的零件、變抗器、液晶裝置、電泳裝 置、驅(qū)動(dòng)方案、制造程序，及電子測(cè)試設(shè)備。因此，所述教示并不旨在限于僅在諸圖中描繪的 實(shí)施，而實(shí)情為，具有如本領(lǐng)域技術(shù)人員將易于顯而易見的廣泛適用性。
[0049]干涉調(diào)制器（MOD)顯示器可包含可定位于各個(gè)點(diǎn)處以便反射特定波長(zhǎng)的光的可 移動(dòng)組件，例如鏡。然而，當(dāng)施加電場(chǎng)時(shí)，電荷可積聚于MOD的各個(gè)部分上。在頂OD中，電荷 的積聚可影響其效能。本發(fā)明中所描述的主題的一些實(shí)施包含使頂OD的電場(chǎng)的極性反向以 維持電荷平衡，且因此減少電荷積聚。
[0050] 在一些實(shí)施方案中，頂OD可為三端裝置。每一端子可與一互連件相關(guān)聯(lián)?；ミB件可 "以Z字形布置"或交替地耦合在不同行或列中的頂OD之間，且因此提供頂OD顯示器的"棋盤 形"極性圖案。另外，與行選擇相關(guān)聯(lián)的互連件也可經(jīng)路由以交替地耦合在成行的開關(guān)之 間。
[0051]可實(shí)施本發(fā)明中所描述的主題的特定實(shí)施以實(shí)現(xiàn)下列潛在優(yōu)勢(shì)中的一或多者。使 IMOD的電場(chǎng)的極性反向可減少可影響效能的電荷積聚。另外，使用例如頂OD的三端裝置的 顯示器可利用在行或列之間交替的互連以提供降低閃爍的可見性的點(diǎn)反轉(zhuǎn)或棋盤形配置。 另外，也可降低功率需求。
[0052]可應(yīng)用有所描述實(shí)施的合適EMS或MEMS裝置或設(shè)備的實(shí)例為反射式顯示裝置。反 射式顯示裝置可并入有干涉調(diào)制器(MOD)顯示組件，所述組件可經(jīng)實(shí)施以使用光學(xué)干涉的 原理選擇性地吸收及/或反射入射于其上的光。頂OD顯示組件可包含部分光學(xué)吸收體、可相 對(duì)于所述吸收體移動(dòng)的反射體及界定在所述吸收體與所述反射體之間的光學(xué)諧振腔。在一 些實(shí)施方案中，反射體可經(jīng)移動(dòng)至兩個(gè)或兩個(gè)以上不同位置，此可改變光學(xué)諧振腔的大小 且由此影響MOD的反射率。頂OD顯示組件的反射光譜可形成相當(dāng)寬的光譜帶，所述光譜帶 可跨越可見光波長(zhǎng)而移位以產(chǎn)生不同色彩?？赏ㄟ^(guò)改變光學(xué)諧振腔的厚度來(lái)調(diào)整光譜帶的 位置。改變光學(xué)諧振腔的一種方式為改變反射體相對(duì)于吸收體的位置。
[0053]圖1為描繪干涉調(diào)制器（HTOD)顯示裝置的一系列或陣列的顯示組件中的兩個(gè)鄰近 IMOD顯示組件的等角視圖說(shuō)明。頂OD顯示裝置包含一或多個(gè)干涉EMS(例如，MEMS)顯示組 件。在這些裝置中，干涉MEMS顯示組件可經(jīng)配置為明亮或暗狀態(tài)。在明亮（"松弛"、"開通"或 "接通"等)態(tài)下，顯示組件反射大部分入射可見光。相反，在暗（"致動(dòng)"、"閉合"或"斷開"等） 態(tài)下，顯示組件反射極少可見入射光。MEMS顯示組件可經(jīng)配置成主要在光的特定波長(zhǎng)下反 射，從而允許除黑及白的外的彩色顯示。在一些實(shí)施方案中，通過(guò)使用多個(gè)顯示組件，可達(dá) 成不同的原色強(qiáng)度及灰色深淺度。
[0054] HTOD顯示裝置可包含可布置成行和列的HTOD顯示組件的陣列。陣列中的每一顯示 組件可包含至少一對(duì)反射及半反射層，例如可移動(dòng)反射層（即，可移動(dòng)層，也稱為機(jī)械層)及 固定部分反射層（即，靜止層），所述層定位成彼此相距可變及可控距離以形成氣隙（也稱為 光學(xué)間隙、空腔或光學(xué)諧振腔）?？梢苿?dòng)反射層可在至少兩個(gè)位置之間移動(dòng)。例如，在第一位 置（即，松弛位置）中，可移動(dòng)反射層可定位成與固定部分反射層相距一距離。在第二位置 (BP，致動(dòng)位置）中，可移動(dòng)反射層可較接近于部分反射層而定位。取決于可移動(dòng)反射層的位 置及入射光的波長(zhǎng)，自兩個(gè)層反射的入射光可相長(zhǎng)地及/或相消地干涉，從而針對(duì)每一顯示 組件產(chǎn)生總體反射狀態(tài)或非反射狀態(tài)。在一些實(shí)施方案中，顯示組件可在未經(jīng)致動(dòng)時(shí)處于 反射狀態(tài)，從而反射可見光譜內(nèi)的光，且可在經(jīng)致動(dòng)時(shí)處于暗狀態(tài)，從而吸收及/或相消地 干涉可見范圍內(nèi)的光。然而，在一些其它實(shí)施中，頂OD顯示組件可在未經(jīng)致動(dòng)時(shí)處于暗狀態(tài) 且在經(jīng)致動(dòng)時(shí)處于反射狀態(tài)。在一些實(shí)施方案中，所施加的電壓的引入可驅(qū)動(dòng)顯示組件以 改變狀態(tài)。在一些其它實(shí)施中，所施加的電荷可驅(qū)動(dòng)顯示組件以改變狀態(tài)。
[0055]圖1中的陣列的所描繪部分包含呈頂OD顯示組件12的形式的兩個(gè)鄰近干涉MEMS顯 示組件。在右側(cè)的顯示組件12(如所說(shuō)明）中，說(shuō)明可移動(dòng)反射層14處于靠近、鄰近或觸碰光 學(xué)堆疊16的致動(dòng)位置中。施加在右側(cè)的顯示組件12上的電壓V blas足以移動(dòng)可移動(dòng)反射層14 且也將其維持在致動(dòng)位置中。在左側(cè)的顯示組件12(如所說(shuō)明）中，說(shuō)明可移動(dòng)反射層14處 于與光學(xué)堆疊16相距一距離(其可基于設(shè)計(jì)參數(shù)預(yù)先確定）的松弛位置中，所述光學(xué)堆疊包 含部分反射層。施加在左側(cè)的顯示組件12上的電壓Vo不足以造成可移動(dòng)反射層14致動(dòng)至致 動(dòng)位置，例如右側(cè)的顯示組件12的所述位置。
[0056] 在圖1中，通常用指示入射在IMOD顯示組件12上的光13及自左側(cè)的顯示組件12反 射的光15的箭頭說(shuō)明頂OD顯示組件12的反射性質(zhì)。入射在顯示組件12上的大部分光13可穿 過(guò)透明襯底20朝向光學(xué)堆疊16透射。入射在光學(xué)堆疊16上的一部分光可透射穿過(guò)光學(xué)堆疊 16的部分反射層，且一部分將透過(guò)透明襯底20反射回。透射穿過(guò)光學(xué)堆疊16的部分光13可 由可移動(dòng)反射層14反射，朝向（及穿過(guò))透明襯底20返回。自光學(xué)堆疊16的部分反射層反射 的光與自可移動(dòng)反射層14反射的光之間的（相長(zhǎng)及/或相消)干涉將部分地確定在裝置的觀 察側(cè)或襯底側(cè)上自顯示組件12反射的光15的波長(zhǎng)的強(qiáng)度。在一些實(shí)施方案中，透明襯底20 可為玻璃襯底(有時(shí)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(shí)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(shí)施方案中，玻璃襯底可較厚（例如，數(shù)十毫 米)或較薄(例如，小于0.3毫米）。在一些實(shí)施方案中，可使用非玻璃襯底，例如聚碳酸酯襯 底、丙烯酸襯底、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)襯底或聚醚醚酮(PEEK)襯底。在此類實(shí)施中，非 玻璃襯底將很可能具有小于0.7毫米的厚度，但襯底可取決于設(shè)計(jì)考慮而較厚。在一些實(shí)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，包含固定反射層及部 分透射且部分反射的可移動(dòng)層的基于反向IMOD的顯示器可經(jīng)配置以自襯底的與圖[#A]的 顯示組件12對(duì)置的側(cè)觀察，且可由非透明襯底支撐。
[0057]光學(xué)堆疊16可包含單一層或若干層。所述層可包含電極層、部分反射且部分透射 層及透明介電層中的一或多者。在一些實(shí)施方案中，光學(xué)堆疊16為導(dǎo)電的、部分透明的且部 分反射的，且可（例如）通過(guò)將上述層中的一或多者沉積至透明襯底20上而制造。可由例如 各種金屬（例如，氧化銦錫（ITO))的各種材料形成電極層。部分反射層可由例如各種金屬 (例如，鉻及/或鉬）、半導(dǎo)體及介電質(zhì)的多種部分反射材料形成。部分反射層可由一或多個(gè) 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(shí)施方案中，光 學(xué)堆疊16的某些部分可包含單一厚度的半透明金屬或半導(dǎo)體，其用作部分光學(xué)吸收體及電 導(dǎo)體兩者，而不同的導(dǎo)電性較強(qiáng)的層或部分(例如，光學(xué)堆疊16的層或部分或顯示組件的其 它結(jié)構(gòu)的層或部分)可用于在IMOD顯示組件之間用總線傳送信號(hào)。光學(xué)堆疊16也可包含覆 蓋一或多個(gè)導(dǎo)電層或一導(dǎo)電/部分吸收層的一或多個(gè)絕緣或介電層。
[0058] 在一些實(shí)施方案中，光學(xué)堆疊16的所述層中的至少一些可經(jīng)圖案化成平行條帶， 且可形成顯示裝置中的行電極，如下文進(jìn)一步描述。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，術(shù)語(yǔ)"經(jīng)圖 案化"在本文中用以指屏蔽以及蝕刻程序。在一些實(shí)施方案中，可將高度導(dǎo)電且反射的材料 (例如，鋁(Al))用于可移動(dòng)反射層14,且這些條帶可形成顯示裝置中的列電極?？梢苿?dòng)反射 層14可形成為一或多個(gè)沉積金屬層的一系列平行條帶(與光學(xué)堆疊16的行電極正交）以形 成沉積于支撐物(例如，所說(shuō)明的柱18)及位于柱18之間的介入犧牲材料上的多個(gè)行。當(dāng)蝕 刻掉犧牲材料時(shí)，可在可移動(dòng)反射層14與光學(xué)堆疊16之間形成界定之間隙19或光學(xué)空腔。 在一些實(shí)施方案中，柱18之間的間隔可為大約Ιμπι至ΙΟΟΟμπι，而間隙19可大約小于10,000埃 (A)。
[0059]在一些實(shí)施方案中，不論處于致動(dòng)狀態(tài)或松弛狀態(tài)，每一IMOD顯示組件皆可被視 為由固定反射層及移動(dòng)反射層形成的電容器。當(dāng)不施加電壓時(shí)，可移動(dòng)反射層14保持在機(jī) 械松弛狀態(tài)下（如由圖[#六]的左側(cè)的顯示組件12所說(shuō)明），其中在可移動(dòng)反射層14與光學(xué)堆 疊16之間具有間隙19。然而，當(dāng)將電位差（即，電壓)施加至選定行和列中的至少一者時(shí)，形 成在對(duì)應(yīng)顯示組件處的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 至一起。若所施加的電壓超過(guò)閾值，則可移動(dòng)反射層14可變形且移動(dòng)得靠近或抵靠光學(xué)堆 疊16。光學(xué)堆疊16內(nèi)的介電層（圖中未展示）可防止短路且控制層14與層16之間的分離距 離，如由圖1中的右側(cè)的經(jīng)致動(dòng)顯示組件12所說(shuō)明。不論所施加的電位差的極性如何，所述 行為可為相同的。盡管陣列中的一系列顯示組件可在一些情況下被稱為"行"或"列"，但本 領(lǐng)域技術(shù)人員將易于理解，將一方向稱為"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(shí)施方案中，行可被稱為"共同"線，且列可 被稱為"分段"線，或列可被稱為"共同"線，且行可被稱為"分段"線。此外，顯示組件可均勻 地布置成正交的行和列（"陣列"），或以非線性配置布置，例如，相對(duì)于彼此具有某些位置偏 移（"馬賽克"）。術(shù)語(yǔ)"陣列"及"馬賽克"可指任何配置。因此，盡管將顯示器稱為包含"陣列" 或"馬賽克"，但組件自身不需要彼此正交地布置，或按均勻分布安置，而是在任何情況下可 包含具有不對(duì)稱形狀及不均勻分布的組件的布置。
[0060] 圖2為說(shuō)明并入有基于IMOD顯示器的電子裝置的系統(tǒng)框圖，所述顯示器包含頂OD 顯示組件的三乘三組件陣列。所述電子裝置包含處理器21，所述處理器可經(jīng)配置以執(zhí)行一 或多個(gè)軟件模塊。除執(zhí)行操作系統(tǒng)外，處理器21也可經(jīng)配置以執(zhí)行一或多個(gè)軟件應(yīng)用程序， 包含網(wǎng)頁(yè)瀏覽器、電話應(yīng)用程序、電子郵件程序或任何其它軟件應(yīng)用程序。
[0061] 處理器21可經(jīng)配置以與陣列驅(qū)動(dòng)器22通信。陣列驅(qū)動(dòng)器22可包含行驅(qū)動(dòng)器電路24 及列驅(qū)動(dòng)器電路26,所述驅(qū)動(dòng)器電路將信號(hào)提供至(例如)顯示陣列或面板30。圖1中說(shuō)明的 頂OD顯示裝置的橫截面由圖2中的線1-1展示。盡管圖2為了清晰起見說(shuō)明頂OD顯示組件的3 X 3陣列，但顯示陣列30可含有大量IMOD顯示組件，且可在行中具有與在列中不同數(shù)目個(gè) IMOD顯示組件，且可在列中具有與在行中不同數(shù)目個(gè)IMOD顯示組件。
[0062]圖3A及3B為包含EMS組件陣列36及背板92的EMS封裝91的一部分的示意性分解部 分透視圖。圖3A展示切除了背板92的兩個(gè)角部以更好地說(shuō)明背板92的某些部分，而圖3B展 示未切除角部的情況。EMS陣列36可包含襯底20、支撐柱18及可移動(dòng)層14。在一些實(shí)施方案 中，EMS陣列36可包含IMOD顯示組件陣列，其具有在透明襯底上的一或多個(gè)光學(xué)堆疊部分 16,且可移動(dòng)層14可實(shí)施為可移動(dòng)反射層。
[0063]背板92可為基本上平面的或可具有至少一個(gè)波狀表面（例如，背板92可形成有凹 入部及/或突起）。背板92可由任何合適材料(不管透明還是不透明、導(dǎo)電還是絕緣)制成。適 用于背板92的材料包含(但不限于)玻璃、塑料、陶瓷、聚合物、層合物、金屬、金屬箱、科伐合 金(Ko var)及電鍍科伐合金。
[0064] 如圖3A及3B中所示，背板92可包含一或多個(gè)背板組件94a及94b，所述背板組件可 部分或完全嵌入背板92中。如圖3A中可見，背板組件94a嵌入背板92中。如圖3A及3B中可見， 背板組件94b安置在形成于背板92的表面中的凹入部93內(nèi)。在一些實(shí)施方案中，背板組件 94a及/或94b可自背板92的表面突出。盡管背板組件94b安置在背板92的面向襯底20的側(cè) 上，但在其它實(shí)施中，背板組件可安置在背板92的對(duì)置側(cè)上。
[0065] 背板組件94a及/或94b可