能够改变色彩饱和度的方法和结构的制作方法

专利名称：能够改变色彩饱和度的方法和结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及包括机电系统的显示器。
背景技术：
机电系统包括具有电元件和机械元件、激活器、换能器、传感器、光学组件(例如， 镜面)和电子设备的装置。可以多种尺度来制造机电系统，所述多种尺度包括(但不限于) 微尺度和纳米尺度。举例来说，微机电系统(MEMS)装置可包括如下结构具有在从约一微 米到数百微米或数百微米以上的范围内的大小。纳米机电系统(NEMS)装置可包括如下结 构具有小于一微米的大小(包括(例如)小于几百纳米的大小)。可使用沉积、蚀刻、光 刻，和/或蚀刻掉衬底和/或所沉积材料层的多个部分或添加层以形成电装置和机电装置 的其它微机械加工工艺来产生机电兀件。
一种类型的机电系统装置称为干涉式调制器(IMOD)。如本文中所使用，术语“干 涉式调制器”或“干涉式光调制器”指代使用光学干涉的原理选择性地吸收和/或反射光的 装置。在一些实施方案中，干涉式调制器可包括一对导电板，所述对导电板中的一者或两者 可整体或部分为透明的和/或反射的，且能够在施加适当电信号后即刻进行相对运动。在 一实施方案中，一个板可包括沉积于衬底上的固定层，且另一板可包括通过气隙与所述固 定层分离的金属薄膜。一个板相对于另一板的位置可改变入射于干涉式调制器上的光的光 学干涉。干涉式调制器装置具有广泛范围的应用，且被预期用于改进现存产品且创造新的 产品，尤其是具有显示能力的产品。发明内容
本发明的系统、方法和装置各自具有若干创新方面，其中无单一者仅负责本文中 所揭示的合意的属性。
本发明中所描述的标的物的一个发明性方面可实施于一种用于调制光的装置中， 所述装置包含可移动反射器；部分反射器，其定位于距所述可移动反射器第一距离处；衬 底，其定位于距所述部分反射器固定距离处，所述衬底具有与所述部分反射器不同的折射 率；以及多层，其经配置以提供所述部分反射器与所述衬底之间的折射率梯度，所述多层包括至少两个电介质层，其中所述至少两个电介质层的相应折射率经配置以提供从所述部分 反射器到所述衬底的所述折射率的减小，借此此增加由所述装置反射的光的色彩饱和度。
在一些实施方案中，所述部分反射器的所述折射率可大于所述衬底的所述折射 率。在一些实施方案中，包括于所述多层中的至少一个电介质层可形成彩色滤光片。在一 些实施方案中，所述彩色滤光片可为红色滤光片，其实质上抑制与青色色调相关联的光波 长。在一些实施方案中，所述彩色滤光片可为蓝色滤光片，其实质上抑制与黄色色调相关联 的光波长。在一些实施方案中，所述彩色滤光片可为绿色滤光片，其实质上抑制与洋红色色 调相关联的光波长。
在一些实施方案中，所述至少两个电介质层的相应折射率可经配置以提供从所述 部分反射器到所述衬底的所述折射率的多个减小，借此增加由所述装置反射的光的所述色 彩饱和度。在一些实施方案中，所述至少两个电介质层的相应折射率可经配置以提供从所 述部分反射器到所述衬底的所述折射率的至少三个减小，借此增加由所述装置反射的光的 所述色彩饱和度。在一些实施方案中，至少三个电介质层的相应折射率可经配置以提供从 所述部分反射器到所述衬底的所述折射率的至少四个减小，借此增加由所述装置反射的光 的所述色彩饱和度。
本发明中所描述的标的物的另一发明性方面可实施于一种用于调制光的装置中， 所述装置包含可移动反射器；部分反射器，其定位于距所述可移动反射器第一距离处；衬 底，其定位于距所述部分反射器固定距离处，所述衬底具有与所述部分反射器不同的折射 率；以及电介质层，其具有在所述部分反射器的折射率与所述衬底的折射率之间的折射率 和足以产生增加由所述装置反射的光的饱和度的干涉滤光效应的厚度，其中从所述电介质 层与所述衬底之间排除金属层。
本发明中所描述的标的物的另一发明性方面可实施于一种包含多个显示元件的 显示器中，所述显示元件中的每一者包含用于反射光的构件，所述反射构件是可移动的； 用于部分反射光的构件，其中所述可移动反射构件和所述部分反射构件经配置以干涉地调 制光；衬底，其定位于距所述部分反射构件固定距离处，所述衬底具有与所述部分反射构件 不同的折射率，其中在所述衬底与所述部分反射构件之间不存在金属层；以及用于匹配所 述部分反射构件与所述衬底的折射率的构件，其中所述折射率匹配构件提供从所述部分反 射构件到所述衬底的所述折射率的减小，借此增加由所述装置反射的光的特定色彩的饱和 度。
在一些实施方案中，所述可移动反射构件可包含反射层；或所述部分反射构件包 含部分反射材料；或所述折射率匹配构件包含电介质层，所述电介质层经配置以提供部分 反射器与衬底之间的折射率梯度，且其中所述电介质层还经配置为彩色滤光片，所述彩色 滤光片具有足以产生增加由所述装置反射的光的饱和度的干涉效应的厚度。
本发明中所描述的标的物的另一发明性方面可实施于一种制造用于调制光的装 置的方法中，所述方法包含形成可移动反射器；形成部分反射器，所述部分反射器定位于 距所述可移动反射器第一距离处；提供衬底，所述衬底定位于距所述部分反射器固定距离 处，所述衬底具有与所述部分反射器不同的折射率；以及形成电介质层，所述电介质层经配 置以提供所述部分反射器与所述衬底之间的折射率梯度，且其中所述电介质层还经配置为 彩色滤光片，所述彩色滤光片具有足以产生增加由所述装置反射的光的饱和度的干涉效应的厚度。
此说明书中所描述的标的物的一个或一个以上实施方案的细节在附图和以下描 述中陈述。其它特征、方面和优势从描述、图式和权利要求书将变得显而易见。应注意，下 列各图的相对尺寸可能未按比例绘制。


图1展示描绘干涉式调制器(IMOD)显示装置的一系列像素中的两个邻近像素的 等角视图的实例。
图2展示说明并入有3 X 3干涉式调制器显示器的电子装置的系统方框图的实例。
图3展示说明图1的干涉式调制器的可移动反射层位置对所施加的电压的图的实 例。
图4展示说明当施加各种共同和片段电压时干涉式调制器的各种状态的表的实 例。
图5A展示说明图2的3X3干涉式调制器显示器中的显示数据的帧的图的实例。
图5B展示可用以写入在图5A中说明的显示数据的帧的共同和片段信号的时序图 的实例。
图6A展示图1的干涉式调制器显示器的部分横截面的实例。
图6B到6E展示干涉式调制器的不同实施方案的横截面的实例。
图7展示说明用于干涉式调制器的制造工艺的流程图的实例。
图8A到SE展示制造干涉式调制器的方法中的各个阶段的横截面示意性说明的实 例。
图9为说明由显示器的一个实施方案提供的扩展色域的实例的色度图，所述显示 器包括与具有折射率梯度的多层组合的干涉式调制器。
图10为机电系统装置的一实施方案的侧视横截面图，所述机电系统装置包括干 涉式调制器和具有折射率梯度的多层。
图1lA和IlB展示说明包括多个干涉式调制器的显示装置的系统方框图的实例。
在各个图式中的相同参考数字和标示指示相同元件。
具体实施方式
出于描述创新方面的目的，以下详细描述是针对某些实施方案。然而，可以众多不 同方式应用本文中的教示。可在经配置以显示图像(不管处于运动中(例如，视频)还是 固定的(例如，静态图像)，且不管是文字、图形还是图像)的任何装置中实施所描述的实施 方案。更特定来说，预期所述实施方案可在多种电子装置和多种机电系统装置中实施或与 多种电子装置和多种机电系统装置相关联，所述电子装置例如为(但不限于)移动电话、具 备多媒体因特网功能的蜂窝式电话、移动电视接收器、无线装置、智能电话、蓝牙装置、个人 数据助理(PDA)、无线电子邮件接收器、手持型或便携式计算机、上网本、笔记本计算机、智 能本(smartbook)、打印机、复印机、扫描仪、传真装置、GPS接收器/导航器、相机、MP3播放 器、摄像机、游戏控制台、腕表、时钟、计算器、电视监视器、平板显示器、电子读取装置(例 如，电子读取器)、计算机监视器、汽车显示器(例如，里程表显示器等)、驾驶舱控制和/或显示器、相机取景显示器(例如，车辆中的后视相机的显示器)、电子照片、电子广告牌或标 志、投影仪、建筑结构、微波、冰箱、立体声系统、磁带录音机或播放器、DVD播放器、CD播放 器、VCR、无线电、便携式存储器芯片、洗衣机、烘干机、洗衣机/烘干机、封装(例如，MEMS和 非MEMS)、美学结构(例如，一件珠宝上的图像的显示)。本文中的教示还可用于非显示器 应用中，例如(但不限于)电子切换装置、射频滤波器、传感器、加速计、陀螺仪、运动感测装 置、磁力计、消费型电子设备的惯性组件、消费型电子产品的部分、可变电抗器、液晶装置、 电泳装置、驱动方案、制造工艺、电子测试设备。因此，所述教示无意限于仅在各图中所描绘 的实施方案，而是具有广泛适用性，所属领域的技术人员将容易明白。
各种实施方案包括干涉式调制器装置，其经配置以提供改进的饱和度。在添加了 彩色滤光片层的情况下，改进了干涉式调制器的色彩饱和度。具体来说，通过使用多层光学 匹配干涉式调制器中的两种材料的阻抗来提供增加的饱和度和滤光，所述多层具有具经布 置以产生折射率梯度的不同折射率的若干层。在各种实施方案中，选择所述层中的一者或 一者以上的厚度以提供增加的饱和度。因此，在各种实施例中，具有折射率梯度的多层使像 素的谐振变窄，使得从像素反射的波长的频带较小。又，包括红色、绿色与蓝色像素的组合 的装置可扩展由装置在操作中反射的色彩的光谱。另外，可存在白色与黑色之间的较好对 比度，其中黑色显得为更真实的黑色且含有较少色调。
可实施本发明中所描述的标的物的特定实施方案以实现以下潜在优势中的一者 或一者以上。举例来说，可实施本文中所描述的标的物的特定实施方案以实现由显示器反 射的一个或一个以上色彩的改进的色彩饱和度。
所描述的实施方案可应用到的合适的MEMS装置的一个实例为反射显示装置。反 射显示装置可并入有干涉式调制器(IMOD)，以使用光学干涉的原理选择性地吸收和/或反 射入射于其上的光。MOD可包括吸收体、可相对于所述吸收体移动的反射体，和界定于所述 吸收体与所述反射体之间的光学谐振腔。所述反射体可移动到两个或两个以上不同位置， 此可改变光学谐振腔的大小，且借此影响干涉式调制器的反射率。MOD的反射光谱可产生 相当广泛的光谱带，所述光谱带可跨越可见波长而移位以产生不同色彩。可通过改变光学 谐振腔的厚度(即，通过改变反射体的位置)而调整光谱带的位置。
图1展示描绘干涉式调制器(IMOD)显示装置的一系列像素中的两个邻近像素的 等角视图的实例。所述IMOD显示装置包括一个或一个以上干涉式MEMS显示元件。在这些 装置中，MEMS显示元件的像素可处于明亮或黑暗状态。在明亮(“经松弛”、“打开”或“接 通”)状态中，显示元件将大部分入射可见光反射(例如)到用户。相反地，在黑暗(“经激 活”、“闭合”或“断开”)状态中，显示元件几乎不反射入射可见光。在一些实施方案中，接 通状态和断开状态的光反射质可颠倒。MEMS像素可经配置以主要在特定波长下反射，从而 允许除了黑色与白色之外的彩色显示。
IMOD显示装置可包括IMOD的行/列阵列。每一:[MOD可包括一对反射层，即，可移 动反射层和固定的部分反射层，其定位于彼此相距可变且可控制的距离处以形成气隙(还 被称作光学间隙或腔)。可移动反射层可在至少两个位置之间移动。在第一位置(即，经 松弛位置)中，可移动反射层可定位于距固定的部分反射层相对大的距离处。在第二位置 (即，经激活位置)中，可移动反射层可定位成更接近于部分反射层。从所述两个层反射的 入射光可视可移动反射层的位置而相长或相消地干涉，从而产生每一像素的整体反射或非反射状态。在一些实施方案中，IMOD在未经激活时可处于反射状态，从而反射可见光谱内的光，且在未经激活时可处于黑暗状态，从而反射可见范围外部的光(例如，红外光)。然而，在一些其它实施方案中，頂OD在未经激活时可处于黑暗状态，且在经激活时可处于反射状态。在一些实施方案中，引入所施加电压可驱使像素改变状态。在一些其它实施方案中， 所施加电荷可驱使像素改变状态。
图1中的像素阵列的所描绘部分包括两个邻近干涉式调制器12。在左侧的 IM0D12 (如所说明)中，将可移动反射层14说明为处于在与光学堆叠16相距预定距离处的经松弛位置中，光学堆叠16包括部分反射层。跨越左侧的MOD 12所施加的电压Vtl不足以致使激活可移动反射层14。在右侧的IMOD 12中，将可移动反射层14说明为处于接近或邻近于光学堆叠16的经激活位置中。跨越右侧的IMOD 12所施加的电压Vbias足以将可移动反射层14维持在经激活位置中。
在图1中，一般用指示入射于像素12上的光的箭头13和从左侧的像素12反射的光15来说明像素12的反射性质。尽管未详细说明，但所属领域的技术人员应理解，入射于像素12上的大多数光13将通过透明衬底20朝向光学堆叠16透射。入射于光学堆叠16上的光的一部分将透射通过所述光学堆叠16的部分反射层，且一部分将通过透明衬底20反射回。光13的透射通过光学堆叠16的部分将在可移动反射层14处朝向(且通过)透明衬底20反射回。从光学堆叠16的部分反射层所反射的光与从可移动反射层14所反射的光之间的干涉(相长或相消)将确定从像素12所反射的光15的波长。
光学堆叠16可包括单一层或若干层。所述层可包括电极层、部分反射和部分透射层和透明电介质层中的一者或一者以上。在一些实施方案中，光学堆叠16为导电的，部分透明且部分反射的，且可(例如)通过将以上各层中的一者或一者以上沉积到透明衬底20 上 来制造。电极层可由例如各种金属(例如，氧化铟锡(ITO))的多种材料形成。部分反射层可由具部分反射性的多种材料形成，例如各种金属(例如，铬(Cr))、半导体和电介质。部分反射层可由一个或一个以上材料层形成，且所述层中的每一者可由单一材料或材料的组合形成。在一些实施方案中，光学堆叠16可包括充当光学吸收体与导体两者的单一半透明厚度的金属或半导体，而不同的(例如，IMOD的光学堆叠16的或其它结构的)更多导电层或部分可用以将信号在IMOD像素之间以总线传输。光学堆叠16还可包括覆盖一个或一个以上导电层或导电/吸收层的一个或一个以上绝缘或电介质层。
在一些实施方案中，光学堆叠16的所述层可被图案化成平行条带，且可形成显示装置中的行电极，如下文进一步描述。如所属领域的技术人员应理解，术语“图案化”在本文中用以指代掩盖以及蚀刻工艺。在一些实施方案中，例如铝(Al)的高导电和反射材料可用于可移动反射层14，且这些条带可形成显示装置中的列电极。可移动反射层14可形成为经沉积的金属层的一系列平行条带(正交于光学堆叠16的行电极)，以形成沉积于柱18 和沉积于柱18之间的介入牺牲材料的顶部上的若干列。当牺牲材料被蚀刻掉时，所界定间隙19或光学腔可在可移动反射层14与光学堆叠16之间形成。在一些实施方案中，柱18 之间的间距可为约I μ m到1000 μ m,而间隙19可为约<10,000挨(A),,
在一些实施方案中，每一 MOD像素(不管是处于经激活状态还是经松弛状态)基本上为由固定和移动反射层形成的电容器。当不施加电压时，可移动反射层14a保持于机械上松弛的状态(如由图1中左侧的像素12所说明)，其中间隙19处于可移动反射层14与光学堆叠16之间。然而，当将电位差(例如，电压)施加到所选择的行和列中的至少一 者时，在对应像素处于行电极与列电极的交叉点处所形成的电容器变得带电，且静电力将 所述电极拉于一起。如果所施加电压超过阈值，则可移动反射层14可变形，且移动接近或 抵靠光学堆叠16。光学堆叠16内的电介质层(未图示)可防止短接，且控制层14与层16 之间的分离距离，如由图1中右侧的经激活像素12所说明。不管所施加的电位差的极性如 何，表现皆为相同的。尽管在一些情况下，阵列中的一系列像素可被称作“行”或“列”，但所 属领域的技术人员应容易理解，将一个方向称作“行”且另一方向称作“列”是任意的。重 申，在一些定向中，行可被视为列，且列可被视为行。此外，显示元件可以正交的行与列(“阵 列”)均匀地布置，或以非线性配置布置(例如，具有相对于彼此的某些位置偏移(“马赛 克(mosaic)”))。术语“阵列”和“马赛克”可指代任一配置。因此，尽管显示器被称作包括 “阵列”或“马赛克”，但在任何情况下，元件自身无需布置成正交于彼此，或以均匀分布来安 置，但可包括具有不对称形状且不均匀分布的元件的布置。
图2展示说明并入有3X3干涉式调制器显示器的电子装置的系统方框图的实例。 所述电子装置包括可经配置以执行一个或一个以上软件模块的处理器21。除了执行操作系 统之外，处理器21还可经配置以执行一个或一个以上软件应用程序，包括网络浏览器、电 话应用程序、电子邮件程序或任何其它软件应用程序。
处理器21可经配置以与阵列驱动器22通信。阵列驱动器22可包括将信号提供 到(例如)显示阵列或面板30的行驱动器电路24和列驱动器电路26。图1中所说明的 IMOD显示装置的横截面是通过图2中的线1-1来展示。尽管为清晰起见，图2说明IMOD的 3X3阵列，但显示阵列30可含有极大数目个M0D，且可在行中具有与列中不同的MOD的 数目，且反之亦然。
图3展示说明图1的干涉式调制器的可移动反射层位置对所施加电压的图的实 例。针对MEMS干涉式调制器，行/列(即，共同/片段)写入程序可利用这些装置的滞后 性质，如图3中所说明。干涉式调制器可能需要(例如)约10伏电位差，以致使可移动反 射层或镜面从经松弛状态改变到经激活状态。当电压从那个值减小时，随着电压下降回到 低于(例如)10伏，可移动反射层维持其状态，然而，可移动反射层直到电压下降到低于2 伏才完全松弛。因此，存在一电压范围(大约3伏到7伏)，如图3中所示，其中存在所施 加电压的窗，在所述窗内，装置稳定于经松弛状态或经激活状态。此窗在本文中被称作“滞 后窗”或“稳定窗”。对于具有图3的滞后特性的显示阵列30而言，行/列写入程序可经设 计成一次寻址一个或一个以上行，以使得在给定行的寻址期间，经寻址行中的待激活的像 素暴露到约10伏的电压差，且待松弛的像素暴露到接近零伏的电压差。在寻址之后，像素 暴露到稳定状态或大约5伏的偏置电压差，以使得其保持于先前选通状态。在此实例中，在 寻址之后，每一像素经历约3伏到7伏的“稳定窗”内的电位差。此滞后性质特征使得像素 设计(例如，图1中所说明)能够在相同的所施加电压条件下保持稳定于经激活或经松弛 的预先存在状态。由于每一 MOD像素(不管是处于经激活状态还是经松弛状态)基本上 为由固定和移动反射层形成的电容器，所以此稳定状态可在滞后窗内的稳定电压下得以保 持，而不会实质上消耗或损失电力。此外，如果所施加电压电位保持实质上固定，则基本上 几乎无或无电流流入IMOD像素中。
在一些实施方案中，通过根据给定行中的像素的状态的所要改变(如果存在)沿着列电极集合施加呈“片段”电压的形式的数据信号，可产生图像的帧。可依次寻址阵列的每一行，以使得一次写入一行帧。为了将所要数据写入到第一行中的像素，可将对应于所述第一行中的像素的所要状态的片段电压施加于列电极上，且可将呈特定“共同”电压或信号的形式的第一行脉冲施加到第一行电极。可接着将片段电压的集合改变成对应于第二行中的像素的状态的所要改变(如果存在)，且可将第二共同电压施加到第二行电极。在一些实施方案中，第一行中的像素不受沿着列电极所施加的片段电压的改变影响，且保持于其在第一共同电压行脉冲期间被设定到的状态。可以循序的方式对整个系列的行或者列重复此过程，以产生图像帧。可通过以每秒某所要数目个帧连续地重复此过程而用新的图像数据刷新和/或更新所述帧。
跨越每一像素所施加的片段和共同信号的组合(即，跨越每一像素的电位差)确定每一像素的所得状态。图4展示说明在施加各种共同电压和片段电压时干涉式调制器的各种状态的表的实例。如所属领域的技术人员应容易理解，可将“片段”电压施加到列电极或行电极，且可将“共同”电压施加到列电极或行电极中的另一者。
如图4中(以及图5B中所展示的时序图中)所说明，当沿着共同线施加释放电压 VCeel时，沿着所述共同线的所有干涉式调制器元件将置于经松弛状态(或者被称作释放或未激活状态)，而不管沿着片段线所施加的电压(即，高片段电压VSh和低片段电压VSJ如何。具体来说，当沿着共同线施加释放电压VC·时，在沿着像素的对应片段线施加高片段电压VSh和低片段电压V&两者时，跨越调制器的电位电压(或者被称作像素电压)处于松弛窗(参看图3，还被称作释放窗)内。
当将保持电压施加于共同线上(例如，高保持电压VCmD—H或低保持电压VC_—) 时，干涉式调制器的状态将保持恒定。举例来说，经松弛MOD将保持于经松弛位置，且经激活IMOD将保持于经激活位置。可选择保持电压，以使得在沿着对应片段线施加高片段电压 VSh和低片段电压V&两者时，像素电压将保持在稳定窗内。因此，片段电压摆动(即，高VSh 与低片段电压VSlj之间的差)小于正稳定窗或负稳定窗的宽度。
当将寻址或激活电压施加于共同线上(例如，高寻址电压VCadd h或低寻址电压 VCadd l)时，可通过沿着相应片段线施加片段电压而沿着所述共同线将数据选择性地写入到调制器。可选择片段电压，以使得激活取决于所施加的片段电压。当沿着共同线施加寻址电压时，施加片段电压将产生处于稳定窗内的像素电压，从而致使所述像素保持未激活。相比而言，施加另一片段电压将产生在稳定窗外的像素电压，从而导致所述像素的激活。引起激活的特定片段电压可视使用哪一寻址电压而变化。在一些实施方案中，当沿着共同线施加高寻址电压VCadd H时，施加高片段电压VSh可致使调制器保持于其当前位置，而施加低片段电压￥&可引起调制器的激活。作为推论，当施加低寻址电压VCai^时，片段电压的效应可为相反的，其中高片段电压VSh引起调制器的激活，且低片段电压V&对调制器的状态无影响(即，保持稳定)。
在一些实施方案中，可使用始终产生跨越调制器的相同极性电位差的保持电压、 地址电压和片段电压。在一些其它实施方案中，可使用使调制器的电位差的极性交替的信号。跨越调制器的极性的交替(即，写入程序的极性的交替)可减小或抑制可在单一极性的重复的写入操作之后发生的电荷累积。
图5A展示说明图2的3X3干涉式调制器显示器中的显示数据的帧的图的实例。图5B展示可用以写入图5A中所说明的显示数据的帧的共同信号和片段信号的时序图的实 例。可将信号施加到(例如)图2的3X3阵列，此将最终产生图5A中所说明的线时间60e 显示布置。图5A中的经激活调制器处于黑暗状态，即，其中大部分的反射光在可见光谱外 以对(例如)观看者产生黑暗外观。在写入图5A中所说明的帧之前，像素可处于任何状态， 但图5B的时序图中所说明的写入程序假定在第一线时间60a之前，每一调制器已被释放 且驻留于未激活状态中。
在第一线时间60a期间将释放电压70施加于共同线I上；施加于共同线2上的 电压在高保持电压72处开始且移动到释放电压70 ;且沿着共同线3施加低保持电压76。 因此，沿着共同线I的调制器(共同1，片段I) (1,2)和(1，3)保持于经松弛或未激活状态 并持续第一线时间60a的持续时间，沿着共同线2的调制器(2，I)、(2,2)和(2，3)将移动 到经松弛状态，且沿着共同线3的调制器(3，I)、(3,2)和(3，3)将保持于其先前状态。参 看图4，沿着片段线1、2和3所施加的片段电压将对干涉式调制器的状态无影响，因为共同 线1、2或3均未正暴露到在线时间60a期间引起激活的电压电平(即，VC·-松弛和VCrail L-稳定)。
在第二线时间60b期间，共同线I上的电压移动到高保持电压72，且沿着共同线 I的所有调制器保持于经松弛状态，而不管所施加的片段电压如何，因为无寻址或激活电压 施加于共同线I上。沿着共同线2的调制器归因于施加释放电压70而保持于经松弛状态， 且当沿着共同线3的电压移动到释放电压70时，沿着共同线3的调制器(3，1)、(3,2)和 (3,3)将松弛。
在第三线时间60c期间，通过将高地址电压74施加于共同线I上来寻址共同线I。 因为在施加此地址电压期间沿着片段线I和2施加低片段电压64，所以跨越调制器(1，1) 和(1，2)的像素电压大于所述调制器的正稳定窗的高端(即，电压微分超过预定义阈值)， 且激活调制器(1，1)和(1，2)。相反地，因为沿着片段线3施加高片段电压62，所以跨越调 制器(1，3)的像素电压小于调制器(1，1)和(1，2)的像素电压，且保持在所述调制器的正 稳定窗内；调制器(1，3)因此保持松弛。而且，在线时间60c期间，沿着共同线2的电压减 小到低保持电压76，且沿着共同线3的电压保持于释放电压70，从而使得沿着共同线2和 3的调制器保持处于经松弛位置。
在第四线时间60d期间，共同线I上的电压返回到高保持电压72，从而使得沿着 共同线I的调制器保持处于其相应经寻址状态。共同线2上的电压减小到低地址电压78。 因为沿着片段线2施加高片段电压62，所以跨越调制器(2，2)的像素电压低于所述调制器 的负稳定窗的下端，从而引起所述调制器(2，2)激活。相反地，因为沿着片段线I和3施加 低片段电压64，所以调制器(2，I)和(2，3)保持于经松弛位置。共同线3上的电压增大到 高保持电压72，从而使得沿着共同线3的调制器保持处于经松弛状态。
最后，在第五线时间60e期间，共同线I上的电压保持于高保持电压72，且共同线 2上的电压保持于低保持电压76，从而使得沿着共同线I和2的调制器处于其相应经寻址 状态。共同线3上的电压增大到高地址电压74，以沿着共同线3寻址调制器。随着将低片 段电压64施加于片段线2和3上，调制器(3，2)和(3，3)激活，而沿着片段线I所施加的高 片段电压62使得调制器(3，I)保持于经松弛位置。因此，在第五线时间60e的末尾，3X3 像素阵列处于图5A中所展示的状态，且只要沿着共同线施加保持电压，则所述3 X 3像素阵列将保持于那个状态，而不管在沿着其它共同线(未图示)的调制器正被寻址时可能发生的片段电压的变化如何。
在图5B的时序图中，给定的写入程序(S卩，线时间60a到60e)可包括高保持电压和地址电压或低保持电压和地址电压的使用。一旦已针对给定的共同线完成写入程序(且将共同电压设定到具有与激活电压相同的极性的保持电压)，则像素电压保持在给定的稳定窗内，且直到释放电压被施加于那个共同线上才通过松弛窗。此外，由于在寻址每一调制器之前释放所述调制器作为写入程序的部分，所以调制器的激活时间(而非释放时间)可确定必要的线时间。特定来说，在调制器的释放时间大于激活时间的实施方案中，与单一线时间相比，可更长久地施加释放电压，如图5B中所描绘。在一些其它实施方案中，沿着共同线或片段线所施加的电压可变化，以考虑不同调制器(例如，具有不同色彩的调制器)的激活电压和释放电压的变化。
根据上文所阐述的原理而操作的干涉式调制器的结构的细节可广泛变化。举例来说，图6A到6E展示干涉式调制器的不同实施方案的横截面的实例，所述干涉式调制器包括可移动反射层14和其支撑结构。图6A展示图1的干涉式调制器显示器的部分横截面的实例，其中金属材料条带(即，可移动反射层14)沉积于从衬底20正交地延伸的支撑件18上。 在图6B中，每一 MOD的可移动反射层14的形状一般为正方形或矩形，且在系链32上在隅角处或附近附接到支撑件。在图6C中，可移动反射层14的形状一般为正方形或矩形，且从可包括柔性金属的可变形层34悬置。可变形层34可在可移动反射层14的周边周围直接或间接地连接到衬底20。这些连接件在本文中被称作支撑柱。图6C中所展示的实施方案具有得自将可移动反射层14的光学功能与其机械功能去耦的额外益处，所述去耦由可变形层34执行。此去耦允许用于反射层14的结构设计和材料和用于可变形层34的结构设计和材料独立于彼此而优化。
图6D展示MOD的另一实例,其中可移动反射层14包括反射子层14a。可移动反射层14搁置于例如支撑柱18等支撑结构上。支撑柱18提供可移动反射层14与下部固定电极(即，所说明的IMOD中的光学堆叠16的部分)的分离，使得(例如)在可移动反射层 14处于经松弛位置时，间隙19形成于可移动反射层14与光学堆叠16之间。可移动反射层 14还可包括可经配置以充当电极的导电层14c和支撑层14b。在此实例中，导电层14c安置于支撑层14b的远离衬底20的一侧上，且反射子层14a安置于支撑层14b的接近衬底20 的另一侧上。在一些实施方案中，反射子层14a可为导电的，且可安置于支撑层14b与光学堆叠16之间。支撑层14b可包括一个或一个以上电介质材料(例如，氮氧化硅(SiON)或二氧化硅(SiO2))层。在一些实施方案中，支撑层14b可为若干层的堆叠，例如Si02/Si0N/ SiO2三层堆叠。反射子层14a和导电层14c中的任一者或两者可包括(例如)具有约O. 5% Cu的Al合金，或另一反射金属材料。使用电介质支撑层14b上方的导电层14c和电介质支撑层14b下方的导电层14a可平衡应力且提供增强的导电。在一些实施方案中，反射子层 14a和导电层14c可由不同材料形成，以实现多种设计目的，例如实现可移动反射层14内的特定应力轮廓。
如图6D中所说明，一些实施方案还可 包括黑色掩模结构23。黑色掩模结构23可形成在光学上非作用区中(例如，像素之间或柱18下方)，以吸收环境光或杂散光。黑色掩模结构23还可通过抑制光从显示器的非作用部分反射或透射通过显示器的非作用部分而改进显示装置的光学性质，借此增大对比率。另外，黑色掩模结构23可为导电的，且经配置 以充当电总线传输(bussing)层。在一些实施方案中，行电极可连接到黑色掩模结构23， 以减小所连接的行电极的电阻。可使用包括沉积技术和图案化技术的多种方法来形成黑色 掩模结构23。黑色掩模结构23可包括一个或一个以上层。举例来说，在一些实施方案中， 黑色掩模结构23包括充当光学吸收体的钥铬(MoCr)层、SiO2层，和充当反射体和总线传输 层的铝合金,其厚度分别在约30 AJ1JbO \ 500 A到1000 MhOOA到6000 A的范围中。可 使用多种技术来将所述一个或一个以上层图案化，所述技术包括光刻和干式蚀刻(其包括 (例如)针对MoCr层和SiO2层的CF4和/或02，和针对铝合金层的Cl2和/或BCl3)。在一 些实施方案中，黑色掩模23可为标准具(etalon)或干涉式堆叠结构。在此干涉式堆叠黑 色掩模结构23中，导电吸收体可用以在每一行或列的光学堆叠16中的下部固定电极之间 传输或以总线传输信号。在一些实施方案中，分隔物层35可用以一般使吸收体层16a与黑 色掩模23中的导电层电隔离。
图6E展示MOD的另一实例，其中可移动反射层14为自支撑的。与图6D对比，图 6E的实施方案不包括支撑柱18。而是，可移动反射层14在多个位置处接触下伏光学堆叠 16，且可移动反射层14的曲率提供足够支撑，使得在跨越干涉式调制器的电压不足以引起 激活时，可移动反射层14返回到图6E的未激活位置。为清晰起见，此处将可含有多个若干 不同层的光学堆叠16展不为包括光学吸收体16a和电介质16b。在一些实施方案中，光学 吸收体16a可充当固定电极和部分反射层两者。
在例如图6A到6E中所展示的那些实施方案的实施方案中，頂OD充当直观式装置， 其中从透明衬底20的前侧(即，与其上布置有调制器的侧相对的侧)观看图像。在这些实 施方案中，装置的背面部分(即，显示装置的在可移动反射层14后方的任何部分，其包括 (例如)图6C中所说明的可变形层34)可经配置，且可对其进行操作，而不会冲击或不利地 影响显示装置的图像质量，因为反射层14以光学方式遮蔽装置的那些部分。举例来说，在 一些实施方案中，可在可移动反射层14后方包括总线结构(未说明)，其提供将调制器的光 学性质与调制器的机电性质分离的能力(例如，电压寻址和由此寻址引起的移动)。另外， 图6A到6E的实施方案可简化例如图案化等处理。
图7展示说明干涉式调制器的制造工艺80的流程图的实例，且图8A到SE展示此 制造工艺80的对应阶段的横截面示意性说明的实例。在一些实施方案中，除了图7中未展 示的其它块之外，还可实施制造工艺80以制造(例如)图1和6中所说明的一般类型的干 涉式调制器。参看图1、6和7，工艺80在块82处以在衬底20上形成光学堆叠16开始。图 8A说明形成于衬底20上的此光学堆叠16。衬底20可为例如玻璃或塑料等透明衬底，其可 为柔性的或相对硬且不弯曲的，且可能已经受之前的制备工艺(例如，清洁)以促进有效地 形成光学堆叠16。如上文所论述，光学堆叠16可为导电的，部分透明且部分反射的，且可 (例如)通过将具有所要性质的一个或一个以上层沉积到透明衬底20上而制造。在图8A 中，光学堆叠16包括具有子层16a和16b的多层结构，但更多或更少的子层可包括于一些 其它实施方案中。在一些实施方案中，子层16a、16b中的一者可配置有光学吸收性质和导 电性质两者，例如组合式导体/吸收体子层16a。另外，子层16a、16b中的一者或一者以上 可被图案化成平行条带，且可形成显示装置中的行电极。可通过掩盖和蚀刻工艺或此项技 术中已知的另一合适工艺来执行此图案化。在一些实施方案中，子层16a、16b中的一者可为绝缘层或电介质层，例如沉积于一个或一个以上金属层(例如，一个或一个以上反射层 和/或导电层)上的子层16b。另外，光学堆叠16可被图案化成形成显示器的行的个别且 平行的条带。
工艺80在块84处以在光学堆叠16上形成牺牲层25而继续。稍后移除牺牲层 25(例如，在块90处)以形成腔19，且因此，未在图1中所说明的所得干涉式调制器12中 展示牺牲层25。图SB说明包括形成于光学堆叠16上的牺牲层25的经部分制造的装置。 在光学堆叠16上形成牺牲层25可包括以在后续移除之后提供具有所要设计大小的间隙 或腔19(还参看图1和8E)而选择的厚度来沉积例如钥(Mo)或非晶硅(Si)等二氟化氙 (XeF2)可蚀刻材料。可使用例如物理气相沉积(PVD，例如，溅镀)、等离子体增强型化学气 相沉积(PECVD)、热化学气相沉积(热CVD)或旋涂等沉积技术来执行牺牲材料的沉积。
工艺80在块86处以形成支撑结构(例如，如图1、6和8C中所说明的柱18)而继 续。形成柱18可包括将牺牲层25图案化以形成支撑结构孔隙，接着使用例如PVD、PECVD、 热CVD或旋涂等沉积方法将材料(例如，聚合物或无机材料(例如，氧化硅))沉积到所述 孔隙中以形成柱18。在一些实施方案中，形成于牺牲层中的支撑结构孔隙可通过牺牲层25 与光学堆叠16两者而延伸到下伏衬底20，使得柱18的下端接触衬底20，如图6A中所说明。 或者，如图SC中所描绘，形成于牺牲层25中的孔隙可延伸通过牺牲层25，但不通过光学堆 叠16。举例来说，图SE说明支撑柱18的下端与光学堆叠16的上表面接触。通过将支撑结 构材料层沉积于牺牲层25上且将远离牺牲层25中的孔隙而定位的支撑结构材料的多个部 分图案化，可形成柱18或其它支撑结构。支撑结构可位于孔隙内(如图8C中所说明)，但 还可至少部分地在牺牲层25的一部分上延伸。如上文所述，牺牲层25和/或支撑柱18的 图案化可通过图案化和蚀刻工艺来执行，但还可通过替代性蚀刻方法来执行。
工艺80在块88处以形成可移动反射层或薄膜(例如，图1、6和8D中所说明的可 移动反射层14)而继续。可通过使用一个或一个以上沉积步骤(例如，反射层(例如，铝、 铝合金)沉积)连同一个或一个以上图案化、掩盖和/或蚀刻步骤来形成可移动反射层14。 可移动反射层14可为导电的,且被称作导电层。在一些实施方案中，可移动反射层14可包 括多个子层14a、14b、14c，如图8D中所展示。在一些实施方案中，所述子层中的一者或一者 以上(例如，子层14a、14c)可包括针对其光学性质所选择的高反射子层，且另一子层14b 可包括针对其机械性质所选择的机械子层。由于牺牲层25仍存在于在块88处所形成的经 部分制造的干涉式调制器中，所以可移动反射层14通常在此阶段不可移动。含有牺牲层25 的经部分制造的MOD还可在本文中被称作“未释放的” MOD。如上文结合图1所描述，可 将可移动反射层14图案化成形成显示器的列的个别且平行的条带。
工艺80在块90处以形成腔(例如，如图1、6和SE中所说明的腔19)而继续。可 通过将牺牲材料25 (在块84处所沉积)暴露到蚀刻剂而形成腔19。举例来说，可(例如) 通过将牺牲层25暴露到气体或蒸气蚀刻剂(例如，从固态XeF2得到的蒸气)并持续对移 除所要量的材料(通常相对于围绕腔19的结构而选择性地移除)为有效的时间周期，通过 干式化学蚀刻来移除例如Mo或非晶Si等可蚀刻牺牲材料。还可使用例如湿式蚀刻和/或 等离子体蚀刻等其它蚀刻方法。由于在块90期间移除牺牲层25，所以可移动反射层14通 常可在此阶段之后移动。在移除牺牲材料25之后，所得的经完全或部分制造的MOD可在 本文中被称作“经释放的” MOD。
一般来说，调制器12反射当相对于强度绘制波长的曲线时具有一个或一个以上 光谱峰值的光。由调制器12产生的光的所感知色彩取决于调制器12的这些峰值在可见光 谱内的数目、位置和光谱宽度。这些峰值的宽度可由在反射光的最大强度的一半处的峰值 的宽度(例如，在一半最大值处的全宽度)来表征。一般来说，反射在较窄波长范围上的光 (例如，具有较窄峰值或较高“Q”值)的调制器12产生较饱和的有色光。如下文更详细地 论述，饱和度指代在如由光输出的波长范围的狭窄性所指示的色彩中的色调的支配性。高 度饱和的色调具有鲜明、强烈的色彩，而较不饱和的色调显得较柔和且灰暗。举例来说，产 生极窄波长范围的激光产生高度饱和的光。相反，典型的白炽灯泡产生可具有不饱和的红 色或蓝色的白色光。包含彩色像素的调制器12的饱和度影响显示器的性质，例如，显示器 的色域和白色点。
示范性彩色显示器包括红色、绿色和蓝色显示元件。通过改变由红色、绿色和蓝色 元件产生的光的相对强度，在此显示器中产生其它色彩。例如红色、绿色和蓝色的原色的此 些混合由人眼感知为其它色彩。在此色彩系统中的红色、绿色和蓝色的相对值可称为关于 人眼的红色、绿色和蓝色感光部分的刺激的三色激励值。可由特定显示器产生的色彩的范 围可称为显示器的色域。一般来说，增加原色的饱和度增加了色域，或可由显示器产生的色 彩的范围。如下文参看图10所描述，与一些其它显示器相比，显示器的一实施例具有相对 较大的色域，这是因为实质上增加了原色中的至少一者的饱和度。虽然本文中揭示了基于 红色、绿色和蓝色的示范性色彩系统，但在其它实施例中，显示器可包括具有依据不同于红 色、绿色和蓝色的色彩的集合界定其它色彩系统的色彩集合的调制器12。
在一些实施例中，在产生显得明亮的光与产生饱和的色彩(且增加显示器的色 域)之间存在权衡。一般来说，给定相同的相对强度水平，广或宽的光调制器的输出光谱峰 值将显得比窄的光调制器的输出光谱峰值明亮，这是因为反射了较多光能。然而，虽然较广 光谱将显得较明亮，但其还将较不饱和，例如，在色彩上显得轻淡，这是因为反射光能散布 在较广光谱上。
在设计使用干涉式调制器12的显示器中，可形成调制器12以便增加反射光的色 彩饱和度。在本文中所描述的一个实施例中，使用彩色滤光片增加由包括干涉式调制器12 的显示器输出的光的饱和度。具体来说，此显示器可包括彩色滤光片，所述彩色滤光片经配 置以使干涉式调制器输出具有比无彩色滤光片的干涉式调制器12的可见光波长响应峰值 窄的波长响应峰值的光。在各种实施例中，此滤光片为干涉滤光片。可通过将电介质层添 加到干涉式调制器来形成此滤光片。如本文中所描述，在某些实施例中，干涉式调制器具备 多层，所述多层具有具经布置以产生折射率梯度的不同折射率的若干层。所述多层包括于 干涉式调制器中，以便使干涉式调制器中的两种材料的阻抗光学匹配。多层可包括一个或 一个以上彩色滤光片层。举例来说，在一些实施例中，多个层和可能多层中的每一层对增加 色彩饱和度有贡献。
因此，在各种实施例中，将单一层配置为增加饱和度的彩色滤光片。在一个实施例 中，所述单一层经配置以通过形成彩色滤光片层来改进饱和度。举例来说，所述层包含电介 质层，所述电介质层具有经调谐以提供窄光谱透射频带的厚度。所述层作为干涉滤光片而 操作，其中形成于电介质层的顶部与底部(后部与前部)处的反射表面分离一距离，以便提 供光学干涉和具有窄光谱频带的所得透射光谱。电介质层经由此干涉效应而作为彩色滤光片层操作。电介质层可具有在邻近层的折射率之间的折射率以便提供折射率的梯度。如上 文所描述，具有折射率梯度的电介质层使像素的谐振变窄，使得从像素反射的波长的频带 较小。
在各种实施例中，包括额外层(例如，额外电介质层)。这些层可建立折射率的梯 度。这些层中的一者或一者以上(可能全部)还可具有提供彩色滤光和/或增加的饱和度 的厚度。在一些实施例中，额外层可提供增加的饱和度。关于图10更详细地论述此设计。
图9为说明由显示器的实施例提供的扩展色域的实例的色度图，所述显示器包括 具有具折射率梯度的多层的干涉式调制器。如上文所论述，具有折射率梯度的多层可经配 置以提供彩色滤光且提供干涉式调制器的反射器与透明衬底之间的折射率匹配。
通过使用各种色彩模型，常使用三个维度来描述色彩色调、饱和度和明度-暗 度。CIE根据已知为CIE 1976(L*、u*、v*)色彩空间(还称为CIELUV色彩空间)的色彩模 型以三个维度界定色彩。最初基于色彩感知的三色激励理论形成所述模型，三色激励理论 是基于人眼含有三种不同类型的色彩接收器(称作视锥)的科学理解。这三个接收器以不 同方式对可见光的不同波长作出响应。
常使用通常用以描述色彩的词来描述色调红色、橙色、黄色、绿色、蓝色、紫色等。 在色彩模型(例如，CIELUV色彩空间)下，将色调更特定地描述为由人眼所感知的光的主 波长。饱和度指代相对于其它色彩在特定色彩中的色调的支配性或纯度。依据色彩的光谱 界定，饱和度为主光波长对色彩中的其它波长的比率。举例来说，饱和的红光比较不饱和的 红光含有较少的来自其它色彩的光能量，但较不饱和的红色可显得较明亮。白色光为白色 的，这是因为其含有所有波长的均匀平衡。色彩显得亮或暗的程度称为值或亮度。依据使 用CIELUV色彩空间的色彩的光谱界定，值描述光的总亮度或强度。如上文所提及，较明亮 色彩倾向于为柔和或轻淡色彩，这是因为明亮色彩倾向于具有比极饱和的色彩广的光谱。
所属领域的技术人员将色度理解为特定色彩的质量的一个可能的目标规格(其 与照度无关)，如由色调和饱和度(或激发纯度)确定。图9的色度图由一对色度维度或 坐标(u*，V*)界定，省去界定CIELUV色彩空间的照度维度L*。CIELUV色彩空间的色度维 度(U*，V*)允许在二维空间中考虑有色光的饱和度,二维空间比较高阶空间容易以图形表 示和解译。
所属领域的技术人员将了解，使用术语色调、饱和度和明度-暗度来表征色彩并 不限制所附权利要求书的范围，而是，这些术语仅用以提供对色彩的有用描述。可使用任何 合适色彩模型或系统来表征基于干涉式调制器的显示器的实施例以用于测量和测试的目 的，且CIELUV色彩空间仅在本文中描述为可用以表征基于干涉式调制器的显示器的实施 例的许多可能色彩模型中的一者。
在图9中，迹线91界定由CIELUV色彩空间提供的色域的大致边界。换句话说，迹 线91根据CIELUV色彩空间的界定来界定可由人眼感知的色彩的大致边界。迹线92界定 由sRGB色彩空间提供的色域的大致边界。换句话说，迹线92界定可由人眼感知的色彩的 大致边界，所述色彩可在sRGB色彩空间下由例如监视器、打印机、投影仪等电子装置再现。 如由CIE界定且上文所论述的模拟点D65为大致对应于西北欧的正午太阳的模拟标准白色 点。一般来说，除非存在使用不同发光体的特定理由，否则CIE指定D65优选用于需要代表 性日光的所有比色计算中。已知日光的相对光谱功率分布的变化依据季节、日时和地理位置而发生，尤其在紫外线光谱区中。所属领域的技术人员还将了解，不存在实际的D65光 源，仅存在模拟器。迹线91、92和点D65为用于评估显示器和其类似者的性能的有用参考。
迹线94为界定可由包括显示元件的显示器的实施例反射的色域的大致边界的测 试结果，显示元件包括具有具折射率梯度的多层的干涉式调制器。此外，如上文所提及，具 有折射率梯度的多层经配置以提供干涉式调制器的反射器与透明衬底之间的折射率匹配 且提供彩色滤光。相比之下，迹线93为界定使用类似干涉式调制器的显示器的色域的大致 边界的迹线，所述类似干涉式调制器不包括具有在干涉式调制器的反射器与透明衬底之间 的折射率梯度的多层。由迹线93围封的面积小于由迹线94围封的面积，其意味着由迹线 94界定的色域大于由迹线93界定的色域。较大的色域为增加红色、蓝色和绿色的色彩饱 和度的结果，参看图9的色度图，所述结果是由迹线94所界定的较大围封面积来表示。所 属领域的技术人员将了解，增加红色、蓝色和绿色中的任何一者或一者以上的饱和度将增 大色域。因而，可通过仅增加红色、蓝色和绿色中的仅一者的色彩饱和度来增大显示器的色 域。在一些实施例中，显示器的红色、蓝色或绿色子像素中的一者具备具有折射率梯度的多 层，所述多层经配置以提供折射率匹配和彩色滤光。在其它实施例中，显示器的红色、蓝色 和绿色子像素中的一者或一者以上具备具有折射率梯度的多层，所述多层经配置以提供折 射率匹配和彩色滤光。
图10为包括形成于透明衬底20上的具有折射率梯度的多层的干涉式调制器的一 实施例的侧视横截面图。
在各种实施例中，干涉式调制器充当直视装置，其中从透明衬底20的前侧查看图 像，所述侧与上面布置有干涉式调制器的侧相对。干涉式调制器包括可移动反射层14、部分 反射层106和电介质层108a、108b。在一个实施例中，电介质层108a包括SiO2。在一个实 施例中，电介质层108b包括AlOx。在一个实施例中，反射层14包括AlCu。在一个实施例 中，部分反射层106包括MoCr。在一个实施例中，反射层14通过柱18连接到衬底20。一 般来说，调制器122可包括根据本文中所揭示的调制器12的任何实施例的特征。
在一些实施例中，在反射层14与部分反射层106之间施加电压致使反射层14朝 向部分反射层106移动。电介质层108a、108b将反射层14与部分反射层106电隔尚。
提供折射率梯度的多层126形成于衬底20与部分反射层106之间。在各种实施 例中，具有折射率梯度的多层126包含若干层的堆叠，其包括至少两个电介质层。至少两个 电介质层的相应折射率经配置以提供从部分反射器106到衬底20的折射率的逐渐改变，借 此增加色彩饱和度。在一个实施例中，所述至少两个电介质层的相应折射率经配置以提供 从部分反射层106到衬底20的折射率的至少三个减小，借此增加由装置反射的光的色彩饱 和度。即，在此实施例中，存在部分反射层106与至少两个电介质层中的第一者之间的折射 率的第一减小。另外，存在至少两个电介质层中的两者之间的折射率的第二减小。而且，存 在至少两个电介质层中的第二者与衬底20之间的折射率的第三减小。
在各种实施例中，包括于多层126中的至少一个电介质层还经配置为彩色滤光 片。如上文所描述，例如，至少一个电介质层(例如，电介质层104a)经配置为彩色滤光片， 且具有从电介质层(例如，层104a)的顶表面和底表面提供光学干涉以便产生提供彩色滤 光的透射光谱的厚度。这些顶表面和底表面可分别接触顶上方和下方的层(例如，部分反 射层106、电介质层104b)，所述层可具有不同折射率，使得所述层之间(例如，106/104a和104a/104b)的界面经由菲涅耳(Fresnel)反射和折射率失配来形成反射表面。从这些表 面的反射可贡献于影响光谱透射的光学干涉。分离这些界面的空间是由电介质层(例如， 104a)的厚度确定，且可使得光谱透射具有提供彩色滤光的窄透射频带或峰值。电介质层还 可以其它方式更改透射光谱。
如上文所描述，额外电介质层(例如，104b、104c、104d)可提供折射率匹配。这些 额外电介质层(例如，104b、104c、104d)还可具有合适厚度，以便增强滤光效应且增加光学 饱和度(作为光学干涉的结果)。所述层(例如，104b、104c、104d)中的任一者可具有由那 个层以及正上方的层和正下方的层形成的反射界面。具有不同折射率的不同材料层之间的 界面产生可引起光学干涉的菲涅耳反射。在各种实施例中，所述层中的一者或一者以上的 厚度为使得光学干涉导致彩色滤光和增加的色彩饱和度的厚度。在一个实施例中，三个电 介质层104b、104c、104d的相应折射率经配置以提供从部分反射层106到衬底20的折射率 的至少四个减小，借此增加由所述装置反射的光的色彩饱和度。即，在此实施例中，存在部 分反射层106与电介质层104b之间的折射率的第一减小。另外，存在电介质层104b、104c 之间的折射率的第二减小。另外，存在电介质层104c、104d之间的折射率的第三减小。且 存在电介质层104d与衬底20之间的折射率的第四减小。
参看图10，具有折射率梯度的多层126为由四个材料层104a、104b、104c、104d组成的光学堆叠。
在一个实施例中，第一层104a经配置以充当彩色滤光片。在一个实施例中，层 104a经配置以充当红色滤光片，其实质上抑制与青色色调相关联的光波长。在一个实施例 中，经配置以充当彩色滤光片的层104a经配置以充当蓝色滤光片，其实质上抑制与黄色色 调相关联的光波长。在一个实施例中，彩色滤光片层104a经配置以充当绿色滤光片，其实 质上抑制与洋红色色调相关联的光波长。
在一个实施例中，第二层104b经配置以充当蚀刻终止层，且包括较不易于受蚀 刻剂(例如，AlOx)影响的材料，所述蚀刻剂原本可能在蚀刻在第二层104b的顶部上的层 104a时穿过第二层104b下方的层。在一个实施例中，第三层104c包括Si02。在一个实施 例中，第四层104d经配置以充当蚀刻终止层，且包括较不易于受蚀刻剂(例如，AlOx)影响 的材料，所述蚀刻剂原本可能在蚀刻在第四层104d的顶部上的层104c(例如，SiO2)时穿过 第四层104d下方的材料。
电介质层104a、104b、104c、104d经配置以产生在部分反射层106与衬底20之间 的折射率梯度。还可将提供部分反射层与衬底20之间的此梯度描述为光学阻抗匹配的形 式。更具体来说，在一个实施例中第一部分反射层106 (MoCr)具有大约3. O到4. O的折 射率；第一电介质层104a(例如，彩色滤光片)经配置以具有大约1. 9到2. 6的折射率；第 二电介质层104b经配置以具有大约1. 7的折射率；第三电介质层104c经配置以具有大约1. 5的折射率；第四电介质层104d经配置以具有大约1. 7的折射率；且衬底20经配置以具 有大约1. 4到1. 6的折射率。
如上文所描述，可选择这些层104a、104b、104c、104d中的一者或一者以上(可能 全部)的厚度以经由光学干涉效应提供彩色滤光和增加的饱和度。因此，这些层中的任一 者的存在与无所述层的相同调制器相比可增加所得调制器的色彩饱和度。在一些实施例 中，这些电介质层(例如，104a、104b、104c、104d)中的任一者的存在与移除了所述层但调制器中的剩余层的厚度经调整以优化饱和度的调制器相比可更增加所得调制器的色彩饱 和度。
因此，各种实施例(例如，图10中所展示的实施例)可提供较饱和的红色干涉式 调制器。类似方法可用以形成不同色彩干涉式调制器。举例来说，可使用相同、类似或不同 材料制造具有增加饱和度的绿色干涉式调制器。还可产生具有改进的饱和度的其它色彩干 涉式调制器。
在各种实施例中，多层折射率梯度提供从部分反射器到所述多层中在所述部分反 射器下的第一层的折射率的至少一个减小、从多层中的第一层到多层中在第一层下的第二 层的折射率的至少一个减小，和从多层中的第二层到在第二层下的衬底的至少一个减小。 在一些实施例中，包括额外减小。举例来说，可在多层中在第二层下包括第三层。此第三层 可提供相对于第二层的折射率的减小。第三层的折射率可为使得位于第三层下的衬底具有 比第三层低的折射率的折射率。其它实施例是可能的。
在一些实施例中，多层自身具有向多层提供折射率梯度的若干层。
在一些实施例中，可包括偏离由多层提供的梯度的趋势的若干层。举例来说，虽然 多层可包括具有逐渐减小的折射率的多个层，但可在所述多层中的各层之间引入导致从一 层到下一层的折射率增大的一个或一个以上层。然而，在一些实施例中，可仍维持总梯度。 举例来说，多层折射率梯度可提供从部分反射器到多层中在部分反射器下的第一层的折射 率的至少一个减小、从多层中的第一层到多层中在第一层下的第二层的折射率的至少一个 减小，和从多层中的第二层到多层中在第二层下的第三层的至少一个减小，但可提供从多 层中的第三层到在第三层下的衬底的折射率的增大，然而，其中衬底的折射率低于第二层 的折射率。
在一些实施例中，多层中可包括偏离多层内的折射率梯度的趋势的一个或一个以 上层。其它设计是可能的。
然而，在各种实施例中，使用折射率梯度(包含经布置以提供梯度折射率的多个 材料层)来使具有实质上不同相应折射率的两种材料的阻抗光学匹配实质上改进了干涉 式调制器的饱和度。光学阻抗匹配有助于通过使像素的谐振变窄使得从所述像素反射的波 长的频带较小来改进饱和度。可通过特定地配置在第一电介质层104a下方的一个或一个 以上电介质层104b、104c、104d中的每一者的折射率来使像素的谐振变窄。每一特定电介 质层104a、104b、104c、104d的折射率可通过(例如)每一层的化学性质来调整。
还如上文所描述，电介质层104a、104b、104c、104d中的任何一者或一者以上可具 有适合于经由干涉效应提供增加的饱和度的厚度。
虽然多层中的最上层(例如，层104a)被称为彩色滤光片，但在各种实施例中，其 它层中的任何一者或一者以上可被表征为彩色滤光片。
在包括多个不同色彩干涉式调制器的各种实施例中，红色、绿色和蓝色显示元件 的组合可扩展由显示器在操作中所反射的色彩的光谱。另外，通过提供例如本文中描述的 折射率匹配、折射率梯度和/或一个或一个以上彩色滤光片(例如，通过调整若干层的厚 度)，可存在白色与黑色之间的较好对比度，这是因为由干涉式调制器产生的黑色状态可在 较少色调的情况下较暗。可通过使用本文中所描述的实施例产生的较黑背面提供更合意的 图像以及较好的对比度。
广泛多种变化是可能的。举例来说，虽然以上描述了多层中的四个电介质层，但可 使用更多或更少的电介质层。另外，可使用其它材料。可使用的另一类型的材料为SiON。 还可使用不同于在本文中特定叙述的材料的材料。
另外，在一个实施例中，作为使用多层的替代，经配置为彩色滤光片的单一层(例 如，104a)可具有提供改进饱和度的干涉滤光效应的厚度。单一层的厚度可使得来自单一层 的顶部和底部的菲涅耳反射产生光学干涉且产生提供彩色滤光的透射光谱。因此，具有足 以产生干涉滤光效应(由于如由邻近于其它材料的电介质层的边界界定的光学谐振腔)的 厚度的单一电介质层可改进饱和度。在一个实施例中，所述厚度足以产生类似于干涉滤光 片或与干涉滤光片实质上相同的效应。单一层还可提供折射率匹配。单一电介质层可(例 如)具有在单一电介质层正上方的那个层(例如，部分反射层)的折射率与在单一电介质 层正下方的层(例如，衬底)的折射率之间的折射率。
在各种实施例中，在单一电介质层与衬底之间不包括金属层。类似地，如果使用多 层电介质，则在各种实施例中，多层不包括任何金属层。在各种实施例中，在多层与衬底之 间也不包括金属层。同样地，在各种实施例中，在电介质层与衬底之间不包括金属层。
与不具有电介质层或具有折射率梯度的多层的干涉式调制器装置的生产相比，并 入有波长滤光片(例如，电介质层或具有折射率梯度的多层)的干涉式调制器装置的生产 仅涉及一些额外工艺步骤。在图10中说明的实例中，具有折射率梯度的多层的并入仅涉及 沉积电介质层104a、104b、104c、104d的额外步骤。
图1lA和IlB展示说明包括多个干涉式调制器的显示装置40的系统方框图的实 例。显示装置40可为(例如)蜂窝式或移动电话。然而，显示装置40的相同组件或其略 微变化形式还说明各种类型的显示装置，例如电视、电子读取器和便携式媒体播放器。
显示装置40包括外壳41、显示器30、天线43、扬声器45、输入装置48和麦克风 46。外壳41可由多种制造工艺中的任一者形成，包括注射模制和真空成形。另外，外壳41 可由多种材料中的任一者制成，所述材料包括(但不限于)塑料、金属、玻璃、橡胶和陶瓷， 或其组合。外壳41可包括可与具不同色彩或含有不同标志、图片或符号的其它可移除部分 互换的可移除部分(未图示)。
显示器30可为多种显示器中的任一者，包括双稳态或模拟显示器，如本文中所描 述。显示器30还可经配置以包括平板显示器(例如，等离子体、EL、OLED, STN IXD或TFT IXD)，或非平板显示器(例如，CRT或其它显像管装置)。另外，显示器30可包括如本文中 所描述的干涉式调制器显示器。
在图1lB中示意性地说明显示装置40的组件。显示装置40包括外壳41，且可包 括至少部分地封闭于其中的额外组件。举例来说，显示装置40包括网络接口 27，网络接口 27包括耦合到收发器47的天线43。收发器47连接到处理器21，处理器21连接到调节硬 件52。调节硬件52可经配置以调节信号(例如，对信号滤波)。调节硬件52连接到扬声 器45和麦克风46。处理器21还连接到输入装置48和驱动器控制器29。驱动器控制器29 耦合到帧缓冲器28，且耦合到阵列驱动器22，阵列驱动器22又耦合到显示阵列30。电力供 应器50可如特定显示装置40设计所要求而将电力提供到所有组件。
网络接口 27包括天线43和收发器47，使得显示装置40可经由网络与一个或一 个以上装置通信。网络接口 27还可具有一些处理能力，以减轻(例如)处理器21的数据处理要求。天线43可发射和接收信号。在一些实施方案中，天线43根据IEEE 16. 11标准(包括 IEEE 16. 11(a), (b)或(g))或 IEEE 802. 11 标准(包括 IEEE 802. 11a、b、g 或 η)而发射和接收RF信号。在一些其它实施方案中，天线43根据蓝牙(BLUETOOTH)标准发射和接收RF信号。在蜂窝式电话的状况下，将天线43设计成接收码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、全球移动通信系统(GSM)、GSM/通用包无线电服务(GPRS)、 增强型数据GSM环境(EDGE)、陆地集群无线电(TETRA)、宽带CDMA(W-CDMA)、演进数据优化(EV-DO)、IxEV-DO、EV-DO Rev A, EV-DO Rev B、高速包接入(HSPA)、高速下行链路包接入(HSDPA)、高速上行链路包接入(HSUPA)、演进型高速包接入(HSPA+)、长期演进(LTE)、 AMPS，或用以在无线网络(例如，利用3G或4G技术的系统)内传送的其它已知信号。收发器47可预处理从天线43所接收的信号，以使所述信号可由处理器21接收且由处理器21 进一步操纵。收发器47还可处理从处理器21接收的信号，使得所述信号可经由天线43从显示装置40发射。
在一些实施方案中，收发器47可由接收器取代。另外，网络接口 27可由可存储或产生待发送到处理器21的图像数据的图像源取代。处理器21可控制显示装置40的整体操作。处理器21从网络接口 27或图像源接收数据(例如，经压缩的图像数据)，且将所述数据处理成原始图像数据或处理成容易处理成原始图像数据的格式。处理器21可将经处理的数据发送到驱动器控制器29或发送到帧缓冲器28以供存储。原始数据通常指代识别在图像内的每一位置处的图像特性的信息。举例来说，此些图像特性可包括色彩、饱和度和灰度级。
处理器21可包括微控制器、CPU或逻辑单元，以控制显示装置40的操作。调节硬件52可包括用于将信号发射到扬声器45和用于从麦克风46接收信号的放大器和滤波器。 调节硬件52可为显示装置40内的离散组件，或可并入于处理器21或其它组件内。
驱动器控制器29可直接从处理器21或从帧缓冲器28取得由处理器21产生的原始图像数据，且可适当地重新格式化原始图像数据以用于向阵列驱动器22高速传输。在一些实施方案中，驱动器控制器29可将原始图像数据重新格式化为具有光栅状格式的数据流，使得其具有适于跨越显示阵列30而扫描的时间次序。接着，驱动器控制器29将经格式化的信息发送到阵列驱动器22。尽管驱动器控制器29 (例如，LCD控制器)常常作为独立集成电路(IC)与系统处理器21相关联，但这些控制器可以许多方式实施。举例来说，控制器可作为硬件嵌入于处理器21中，作为软件嵌入于处理器21中，或以硬件与阵列驱动器22 完全集成。
阵列驱动器22可从驱动器控制器29接收经格式化的信息，且可将视频数据重新格式化为一组平行波形，所述组波形每秒许多次地施加到来自显示器的x-y像素矩阵的数百且有时数千条(或更多)引线。
在一些实施方案中，驱动器控制器29、阵列驱动器22和显示阵列30适合于本文中所描述的类型的显示器中的任一者。举例来说，驱动器控制器29可为常规显示控制器或双稳态显示控制器(例如，IMOD控制器)。另外，阵列驱动器22可为常规驱动器或双稳态显示驱动器(例如，MOD显示驱动器)。此外，显示阵列30可为常规显示阵列或双稳态显示阵列(例如，包括IMOD阵列的显示器)。在一些实施方案中，驱动器控制器29可与阵列驱动器22—起集成。此实施方案在高度集成系统(例如，蜂窝式电话、腕表和其它小面积显示器)中是常见的。
在一些实施方案中，输入装置48可经配置以允许(例如)用户控制显示装置40 的操作。输入装置48可包括小键盘(例如，QWERTY键盘或电话小键盘)、按钮、开关、摇杆、 触敏屏幕，或压敏薄膜或热敏薄膜。麦克风46可经配置为显示装置40的输入装置。在一 些实施方案中，经由麦克风46的语音命令可用于控制显示装置40的操作。
电力供应器50可包括如此项技术中众所周知的多种能量存储装置。举例来说，电 力供应器50可为可再充电电池，例如，镍镉电池或锂离子电池。电力供应器50还可为可再 生能源、电容器，或太阳能电池(包括塑料太阳能电池或太阳能电池涂料)。电力供应器50 还可经配置以从壁式插座接收电力。
在一些实施方案中，控制可编程性驻留于可位于电子显示系统中的若干处的驱动 器控制器29中。在一些其它实施方案中，控制可编程性驻留于阵列驱动器22中。上文所 描述的优化可以任何数目个硬件和/或软件组件且以各种配置来实施。
结合本文中所揭示的实施而描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块、电路和算法步 骤可实施为电子硬件、计算机软件，或两者的组合。已大体上在功能性方面描述了且在上文 所描述的各种说明性组件、块、模块、电路和步骤中说明了硬件与软件的可互换性。此功能 性是以硬件实施还是以软件实施视特定应用和强加于整个系统的设计约束而定。
可使用通用单芯片或多芯片处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路 (ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬 件组件，或其经设计以执行本文中所描述的功能的任何组合来实施或执行用以实施结合本 文中所揭示的方面而描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块和电路的硬件和数据处理设备。 通用处理器可为微处理器，或任何常规的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可 实施为计算装置的组合，例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP核心的一个 或一个以上微处理器，或任何其它此类配置。在一些实施方案中，可通过特定于给定功能的 电路来执行特定步骤和方法。
在一个或一个以上方面中，可以硬件、数字电子电路、计算机软件、固件(包括本 说明书中所揭示的结构和其结构等效物)或以其任何组合来实施所描述的功能。本说明书 中所描述的标的物的实施方案还可实施为在计算机存储媒体上进行编码以供数据处理设 备执行或用以控制数据处理设备的操作的一个或一个以上计算机程序(即，计算机程序指 令的一个或一个以上模块)。
所属领域的技术人员将容易明白对本发明中所描述的实施方案的各种修改，且可 在不脱离本发明的精神或范围的情况下将本文中所界定的一般原理应用于其它实施方案。 因此，本发明无意限于本文中所展示的实施方案，而是将赋予本发明与本文中所揭示的权 利要求书、原理和新颖特征一致的最广范围。词“示范性”在本文中专门用以指“充当实例、 例子或说明”。本文中描述为“示范性”的任何实施方案没有必要被解释为比其它实施优选 或有利。另外，所属领域的技术人员应容易了解，为了易于描述各图，有时使用术语“上部” 和“下部”，且术语“上部”和“下部”指示对应于在恰当定向的页上的图的定向的相对位置， 且可能不反映在实施时的MOD的恰当定向。
在单独实施方案的背景下描述于本说明书中的某些特征还可以组合形式实施于 单一实施方案中。相反地，在单一实施方案的背景下所描述的各种特征还可单独地或以任何合适的子组合实施于多个实施方案中。此外，尽管特征可在上文中描述为在某些组合中 作用且甚至最初如此主张，但在一些状况下，可从所述组合删除来自所主张的组合的一个 或一个以上特征，且所述所主张的组合可针对子组合或子组合的变化。
类似地，尽管在图式中以特定次序描绘操作，但此不应被理解为需要以所展示的 特定次序或以循序次序执行此些操作，或执行所有所说明的操作来实现合意的结果。在某 些情况下，多路复用和并行处理可为有利的。此外，在上文所描述的实施方案中的各种系统 组件的分离不应被理解为需要在所有实施方案中进行此分离，且应理解，所描述的程序组 件和系统可一般在单一软件产品中集成在一起或封装到多个软件产品中。另外，其它实施 方案处于在所附权利要求书的范围内。在一些状况下，权利要求书中所叙述的动作可以不 同次序执行且仍实现合意的结果。
权利要求
1.一种用于调制光的装置，所述装置包含 可移动反射器； 部分反射器，其定位于距所述可移动反射器第一距离处； 衬底，其定位于距所述部分反射器固定距离处，所述衬底具有与所述部分反射器不同的折射率；以及 多层，其经配置以提供所述部分反射器与所述衬底之间的折射率梯度，所述多层包括至少两个电介质层，其中所述至少两个电介质层的相应折射率经配置以提供从所述部分反射器到所述衬底的所述折射率的减小，借此增加由所述装置反射的光的色彩饱和度。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述部分反射器的所述折射率大于所述衬底的所述折射率。
3.根据权利要求1所述的装置，其中包括于所述多层中的至少一个电介质层形成彩色滤光片。
4.根据权利要求3所述的装置，其中所述彩色滤光片为红色滤光片，其实质上抑制与青色色调相关联的光波长。
5.根据权利要求3所述的装置，其中所述彩色滤光片为蓝色滤光片，其实质上抑制与黄色色调相关联的光波长。
6.根据权利要求3所述的装置，其中所述彩色滤光片为绿色滤光片，其实质上抑制与洋红色色调相关联的光波长。
7.根据权利要求1所述的装置，其进一步包含在所述可移动反射器与所述部分反射器之间的电介质层。
8.根据权利要求1所述的装置，其中所述衬底包括玻璃。
9.根据权利要求1所述的装置，其中所述多层中的所述电介质层中的至少一者包括氧化招。
10.根据权利要求1所述的装置，其中所述多层中的所述电介质层中的至少一者包括二氧化硅。
11.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置形成显示器的部分。
12.根据权利要求11所述的装置，其进一步包含 处理器，其与所述显示器电通信，所述处理器经配置以处理图像数据；以及 存储器装置，其与所述处理器电通信。
13.根据权利要求12所述的装置，其进一步包含驱动器电路，所述驱动器电路经配置以将至少一个信号发送到所述显示器。
14.根据权利要求13所述的装置，其进一步包含控制器，所述控制器经配置以将所述图像数据的至少一部分发送到所述驱动器电路。
15.根据权利要求14所述的装置，其进一步包含图像源模块，所述图像源模块经配置以将所述图像数据发送到所述处理器。
16.根据权利要求15所述的装置，其中所述图像源模块包括接收器、发射器和收发器中的至少一者。
17.根据权利要求12所述的装置，其进一步包含输入装置，所述输入装置经配置以接收输入数据并将所述输入数据传送到所述处理器。
18.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少两个电介质层的所述相应折射率经配置以提供从所述部分反射器到所述衬底的所述折射率的多个减小，借此增加由所述装置反射的光的所述色彩饱和度。
19.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少两个电介质层的所述相应折射率经配置以提供从所述部分反射器到所述衬底的所述折射率的至少三个减小，借此增加由所述装置反射的光的所述色彩饱和度。
20.根据权利要求1所述的装置，其中所述多层中的至少三个电介质层的所述相应折射率经配置以提供从所述部分反射器到所述衬底的所述折射率的至少四个减小，借此增加由所述装置反射的光的所述色彩饱和度。
21.根据权利要求1所述的装置，其中金属层被从所述多层以及从所述多层与所述衬底之间排除。
22.一种用于调制光的装置，所述装置包含 可移动反射器； 部分反射器，其定位于距所述可移动反射器第一距离处； 衬底，其定位于距所述部分反射器固定距离处，所述衬底具有与所述部分反射器不同的折射率；以及 电介质层，其具有在所述部分反射器的折射率与所述衬底的折射率之间的折射率，和足以产生增加由所述装置反射的光的饱和度的干涉滤光效应的厚度， 其中金属层被从所述电介质层与所述衬底之间排除。
23.根据权利要求22所述的装置，其中所述部分反射器的所述折射率大于所述衬底的所述折射率。
24.根据权利要求22所述的装置，其中所述电介质层的存在抑制与青色色调相关联的光波长且选择性地透射与红色色调相关联的波长，借此提供红色滤光。
25.根据权利要求22所述的装置，其中所述电介质层的所述存在抑制与黄色色调相关联的光波长且选择性地透射与蓝色色调相关联的波长，借此提供蓝色滤光。
26.根据权利要求22所述的装置，其中所述电介质层的所述存在抑制与洋红色色调相关联的光波长且选择性地透射与绿色色调相关联的波长，借此提供绿色滤光。
27.根据权利要求22所述的装置，其进一步包含在所述可移动反射器与所述部分反射器之间的第二电介质层。
28.根据权利要求22所述的装置，其中所述衬底包括玻璃。
29.一种用于调制光的装置，所述装置包含 用于反射的构件，所述反射构件是可移动的； 用于部分反射的构件，其定位于距所述可移动反射构件第一距离处； 用于支撑的构件，其定位于距所述部分反射构件固定距离处，所述支撑构件具有与所述部分反射构件不同的折射率；以及 用于提供所述部分反射构件与所述支撑构件之间的折射率梯度的构件，所述折射率梯度提供构件包括用于绝缘的至少两个构件，其中所述至少两个绝缘构件的相应折射率经配置以提供从所述部分反射构件到所述支撑构件的所述折射率的减小，借此增加由所述装置反射的光的色彩饱和度。
30.根据权利要求29所述的显示器，其中所述可移动反射构件包括可移动反射器；或所述部分反射构件包括部分反射器；或所述支撑构件包括衬底；所述折射率梯度提供构件包括多层；或所述两个绝缘构件包括至少两个电介质层。
31.根据权利要求29所述的显示器，其中所述支撑构件包括用于在所述装置的制造期间支撑的构件。
32.根据权利要求31所述的显示器，其中所述用于在所述装置的制造期间支撑的构件包括衬底。
33.一种用于调制光的装置，所述装置包含用于反射的构件，所述反射构件是可移动的；用于部分反射的构件，所述部分反射构件定位于距所述可移动反射构件第一距离处； 支撑构件，其定位于距所述部分反射构件固定距离处，所述支撑构件具有与所述部分反射构件不同的折射率；以及用于绝缘的构件，其具有在所述部分反射构件的折射率与所述支撑构件的折射率之间的折射率，和足以产生增加由所述装置反射的光的饱和度的干涉滤光效应的厚度，其中金属层被从所述绝缘构件与所述支撑构件之间排除。
34.根据权利要求33所述的显示器，其中所述可移动反射构件包括可移动反射器；或所述部分反射构件包括部分反射器；或所述支撑构件包括衬底；所述绝缘构件包括电介质层。
35.根据权利要求33所述的显示器，其中所述支撑构件包括用于在所述装置的制造期间支撑的构件。
36.根据权利要求35所述的显示器，其中所述用于在所述装置的制造期间支撑的构件包括衬底。
37.一种制造用于调制光的装置的方法，所述方法包含提供可移动反射器；提供部分反射器，所述部分反射器定位于距所述可移动反射器第一距离处；提供衬底，所述衬底定位于距所述部分反射器固定距离处，所述衬底具有与所述部分反射器不同的折射率；以及包括多层，所述多层经配置以提供所述部分反射器与所述衬底之间的折射率梯度，所述多层包括至少两个电介质层，其中所述至少两个电介质层的相应折射率经配置以提供从所述部分反射器到所述衬底的所述折射率的减小，借此增加由所述装置反射的光的色彩饱和度。
38.一种制造用于调制光的装置的方法，所述方法包含提供可移动反射器；提供部分反射器，所述部分反射器定位于距所述可移动反射器第一距离处；提供衬底，所述衬底定位于距所述部分反射器固定距离处，所述衬底具有与所述部分反射器不同的折射率；以及包括电介质层，所述电介质层具有在所述部分反射器的折射率与所述衬底的折射率之间的折射率，和足以产生增加由所述装置反射的光的饱和度的干涉效应的厚度，其中从所述电介质层与所述衬底之间排除金属层。
39.根据权利要求38所述的方法，其中所述部分反射器的所述折射率大于所述衬底的所述折射率。
40.根据权利要求38所述的方法，其中所述电介质层经配置以充当红色滤光片，其实质上抑制包括青色色调及在青色色调周围的光波长。
41.根据权利要求38所述的方法，其中所述电介质层经配置以充当蓝色滤光片，其实质上抑制包括黄色色调及在黄色色调周围的光波长。
42.根据权利要求38所述的方法，其中所述电介质层经配置以充当绿色滤光片，其实质上抑制包括洋红色色调及在洋红色色调周围的光波长。
43.根据权利要求38所述的方法，其进一步包含包括在所述可移动反射器与所述部分反射器之间的第二电介质层。
44.根据权利要求38所述的方法，其中所述衬底包括玻璃。
全文摘要
各种实施例包括一种干涉式调制器装置，其经配置以提供改进的饱和度。在一些实施例中，通过使用具有折射率梯度的多层使具有不同折射率的两种材料的阻抗光学匹配来改进饱和度。在各种实施例中，选择所述多层中的若干层中的一者或一者以上的厚度以提供增加的饱和度。因此，在各种实施例中，具有折射率梯度的所述多层有助于使像素的谐振变窄，使得从所述像素反射的波长的频带较小。包括红色、绿色与蓝色像素的组合的装置又可扩展由所述装置在操作中反射的色彩的光谱。另外，可存在白色与黑色之间的较好对比度，因为产生了具有较少色调的较暗黑色。
文档编号G02B26/00GK103003735SQ201180024848
公开日2013年3月27日 申请日期2011年5月16日 优先权日2010年5月20日
发明者刘坚, 科斯塔丁·乔尔杰夫, 马克·莫里斯·米尼亚尔 申请人:高通Mems科技公司