衣机/烘干机、停车计时器、包装（例 如，机电系统（EMS)应用中，包含微机电系统（MEMS)应用以及非EMS应用）、美观性结构 (例如，关于一件珠宝或服装的图像的显示）及多种EMS装置。本文中的教示还可用于非显 示器应用中，例如但不限于电子开关装置、射频滤波器、传感器、加速度计、陀螺仪、运动感 测装置、磁力计、用于消费型电子装置的惯性组件、消费型电子产品的零件、变容器、液晶装 置、电泳装置、驱动方案、制造工艺及电子测试装备。因此，所述教示并不希望仅限于图中所 描绘的实施方案，而是具有如所属领域的技术人员将容易显而易见的广泛适用性。
[0031] 当例如通过红外（IR)光照射遮盖光学感测系统的"近场"区域时，被近场区域内 的任何物体反射回来的IR光能够朝向系统外围上的光传感器转向。接着可以对来自光传 感器的经测量的信号进行分析以识别近场区域内的遮盖物体的位置，充当触摸和/或手势 感测系统。当经重新引导的光在到达光传感器之前经过具有已知形状的周期性掩蔽结构 时，入射在光传感器上的光将以便于分析经测量的光以识别遮盖物体的方式加以修改。在 一些实施方案中，可以执行在经测量光中的局部极大值与掩蔽结构中的间隙之间的回溯分 析以评估遮盖物体的位置，而在其它实施方案中，可以生成概率图以评估遮盖物体的位置。
[0032] 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可能优点中的一或 多者。与可能需要皮肤接触或类似材料的电容式触摸系统不同，本文所描述的光学感测系 统并不需要特定材料，或与表面的均匀接触。当使用IR光时，系统可以结合显示装置或结 合将在不妨碍查看装置或不改变装置外观的情况下被查看的其它物体使用。系统能够检测 精确的触摸输入以及使用相同系统及分析的例如手部滑动等较宽大手势。因为能够感测多 个离散的遮盖物体，所以系统允许（例如）一个以上手指或触控笔的稳定的多点触摸手势 感测。
[0033] 虽然本文中所描述的光学感测系统的实施方案不必与显示器一起使用，但是所描 述的实施方案可应用于的合适的EMS或MEMS装置或设备的一个特定实例为反射式显示装 置。反射式显示装置可并有干涉式调制器（MOD)显示元件，所述显示元件可经实施以使用 光学干涉原理选择性地吸收和/或反射入射在其上的光。頂OD显示元件可包含部分光学吸 收器、可相对于吸收器移动的反射器、以及界定在吸收器与反射器之间的光学谐振腔。在一 些实施方案中，反射器可移动到两个或更多个不同位置，所述位置可改变光学谐振空腔的 大小且由此影响頂OD的反射率。頂OD显示元件的反射光谱可形成相当宽广的光谱带，所述 光谱带可跨越可见光波长移位以产生不同颜色。可通过改变光学谐振腔的厚度来调整光谱 带的位置。一种改变光学谐振腔的方式是通过改变反射器相对于吸收器的位置。
[0034] 图1为描绘干涉式调制器（HTOD)显示装置的一系列显示元件或显示元件阵列中 的两个邻近的MOD显示元件的等角视图说明。頂OD显示装置包含一或多个干涉式EMS (例 如，MEMS)显示元件。在这些装置中，干涉式MEMS显示元件可按亮态或暗态来配置。在亮态 ("松弛"、"打开"或"接通"等）中，显示元件反射大部分入射可见光。相反，在暗态（"致 动"、"关闭"或"断开"等）中，显示元件反射极少入射可见光。MEMS显示元件可经配置以 主要在特定光波长下反射，从而允许除黑白显示器之外，还有彩色显示器。在一些实施方案 中，通过使用多个显示元件，可实现原色的不同强度及灰度。
[0035] 頂OD显示装置可包含可按行及列布置的頂OD显示元件阵列。阵列中的每一显示 元件可包含至少一对反射及半反射层，例如，可移动反射层（即，可移动层，还被称作机械 层）及固定的部分反射层（即，静止层），所述层定位于彼此相距可变的及可控制的距离以 形成气隙（还被称作光学间隙、空腔或光学谐振腔）。可移动反射层可在至少两个位置之 间移动。例如，在第一位置（即，松弛位置）中，可移动反射层可定位在距固定部分反射层 一定距离处。在第二位置（即，致动位置）中，可移动反射层可定位成更接近部分反射层。 从所述两层反射的入射光可取决于可移动反射层的位置及入射光的波长相长地和/或相 消地干涉，从而产生每一显示元件的全反射或非反射状态。在一些实施方案中，当显示元件 未经致动时，显示元件可能处于反射状态，从而反射可见光谱内的光，且当显示元件经致动 时，显示元件可能处于暗态，从而吸收和/或相消地干涉可见范围内的光。然而，在一些其 它实施方案中，頂OD显示元件可在未经致动时处于暗态，且在经致动时处于反射状态。在 一些实施方案中，所施加电压的引入可驱动显示元件改变状态。在一些其它实施方案中，所 施加电荷可驱动显示元件改变状态。
[0036] 图1中的阵列的所描绘部分包含呈頂OD显示元件12形式的两个邻近的干涉式 MEMS显示元件。在右侧的显示元件12(如所说明）中，可移动反射层14图解说明为处于靠 近、邻近或触摸光学堆叠16的致动位置。跨右侧的显示元件12施加的电压Vblas足以移动 可移动反射层14且还将其保持在致动位置中。在左侧的显示元件12(如所说明）中，可移 动反射层14图解说明为处于距光学堆叠16 -定距离（所述距离可基于设计参数来预定） 的松弛位置，所述光学堆叠包含部分反射层。跨左侧的显示元件12施加的电压V。不足以 引起如同右侧的显示元件12的情形一般可移动反射层14到致动位置的致动。
[0037] 在图1中，一般通过指示入射到頂OD显示元件12上的光13及从左侧的显示元件 12反射的光15的箭头来说明頂OD显示元件B的反射性质。入射到显示元件12上的大部 分光13可经由透明衬底20朝向光学堆叠16透射。入射到光学堆叠16上的光的一部分可 经由光学堆叠16的部分反射层透射，且一部分将经由透明衬底20反射回。光13的透过光 学堆叠16的部分可从可移动反射层14朝向（且穿过）透明衬底20反射回。在从光学堆叠 16的部分反射层反射的光与从可移动反射层14反射的光之间的干涉（相长和/或相消） 将部分确定在装置的查看侧或衬底侧上从显示元件12反射的光15的波长的强度。在一些 实施方案中，透明衬底20可为玻璃衬底（有时被称作玻璃板或面板）。玻璃衬底可为或包 含（例如）硼硅酸盐玻璃、碱石灰玻璃、石英、派热克斯玻璃（Pyrex)或其它合适的玻璃材 料。在一些实施方案中，玻璃衬底可具有0. 3毫米、0. 5毫米或0. 7毫米的厚度，但在一些实 施方案中，玻璃衬底可能更厚（例如，几十毫米）或较薄（例如，小于0.3毫米）。在一些 实施方案中，可使用非玻璃衬底，例如聚碳酸酯、丙烯酸树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET) 或聚醚醚酮（PEEK)衬底。在此类实施方案中，非玻璃衬底很可能具有小于0. 7毫米的厚度， 但衬底可取决于设计考虑而更厚。在一些实施方案中，可使用非透明衬底，例如基于金属箱 或不锈钢的衬底。例如，基于反向頂OD的显示器（其包含固定反射层及部分透射且部分反 射的可移动层）可经配置以从衬底的与图1的显示元件12对置的一侧来查看且可通过非 透明衬底来支撑。
[0038] 光学堆叠16可包含单层或若干层。所述层可包含以下各层中的一或多者：电极 层、部分反射及部分透射层、及透明电介质层。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）通过将以上层中的一或多者沉积到透明衬底20上来 制造。电极层可由多种材料形成，例如各种金属，例如氧化铟锡（ITO)。部分反射层可由部 分反射的各种材料形成，例如各种金属（例如，铬和/或钼）、半导体及电介质。部分反射层 可由一或多个材料层形成，且所述层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的某些部分可包含用作部分光学吸收器及电导体两者的单个半透 明厚度的金属或半导体，而不同的导电性更好的层或部分（例如，光学堆叠16或显示元件 的其它结构的导电层或部分）可用来在MOD显示元件之间用总线传送信号。光学堆叠16 还可包含覆盖一或多个导电层或导电/部分吸收层的一或多个绝缘或电介质层。
[0039] 在一些实施方案中，可将光学堆叠16的层中的至少一些层图案化成平行条带，且 所述平行条带可形成如下文进一步描述的显示装置中的行电极。如所属领域的技术人员将 理解，术语"经图案化"在本文中用以指掩蔽以及蚀刻工艺。在一些实施方案中，高度导电 且反射的材料（例如，铝（Al))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可形成为一或多个经沉积金属层的一系列平行条带（与光学堆 叠16的行电极正交）以形成沉积于支撑件（例如所说明的柱18,及位于柱18之间的介入 牺牲材料）顶部上的柱状物。当蚀刻掉牺牲材料时，可在移动反射层14与光学堆叠16之 间形成所界定的间隙19或光学腔室。在一些实施方案中，柱18之间的间距可为大致1 μπι 到1000 μ m，而间隙19可为大致小于10, 000埃(A)。
[0040] 在一些实施方案中，每一頂OD显示元件（不管处于致动还是松弛状态）均可被视 为通过固定反射层及移动反射层形成的电容器。当未施加电压时，可移动反射层14保持处 于机械松弛状态（如由图1中左侧上的显示元件12所说明），其中间隙19介于可移动反 射层14与光学堆叠16之间。然而，当将电位差（即，电压）施加到选定行及列中的至少一 者时，在对应显示元件的行电极与列电极的交叉点处形成的电容器变得带电，且静电力将 所述电极牵引在一起。如果所施加电压超出阈值，那么可移动反射层14可变形且靠近或 抵靠光学堆叠16移动。光学堆叠16内的电介质层（未示出）可防止短路并控制层14与 16之间的分隔距离，如图1中右侧上的经致动的显示元件12所说明。不管所施加的电位 差的极性如何，行为可相同。尽管阵列中的一系列显示元件在一些情况下可被称作"行"或 "列"，但所属领域的技术人员将容易理解，将一个方向称作"行"及将另一方向称作"列"是 任意的。重新申明，在一些定向上，行可被视为列，且列可被视为行。在一些实施方案中，行 可被称作"共用"线且列可被称作"分段"线，或反之亦然。此外，显示元件可按正交行及列 ("阵列"）均匀地布置，或按非线性配置布置，例如，具有相对于彼此的某些位置偏移（"马 赛克"）。术语"阵列"和"马赛克"可指任一配置。因此，尽管显示器被称作包含"阵列"或 "马赛克"，但元件本身并不需要在任何情况下正交于彼此而布置，或按均匀分布安置，而是 可包含具有不对称形状及不均匀分布的元件的布置。
[0041] 图2为说明并有基于頂OD的显示器的电子装置的系统框图，所述基于頂OD的显 示器包含頂OD显示元件的三元件乘三元件阵列。电子装置包含可经配置以执行一或多个 软件模块的处理器21。除了执行操作系统外，处理器21可经配置以执行一或多个软件应用 程序，包含网络浏览器、电话应用程序、电子邮件程序或任何其它软件应用程序。
[0042] 处理器21可经配置以与阵列驱动器22通信。阵列驱动器22可包含将信号提供到 (例如）显示器阵列或面板30的行驱动电路24及列驱动电路26。图1中所说明的頂OD显 示装置的横截面