具有与机械及电功能分离的光学功能的微机电装置的制作方法

文档序号:2816361阅读:154来源:国知局

专利名称::具有与机械及电功能分离的光学功能的微机电装置的制作方法具有与机械及电功能分离的光学功能的微机电装置相关申请案的交叉参考本申请案为2005年4月22日申请的美国专利申请案第11/112,734号的部分接续申请案,其主张2004年9月27日申请的美国临时申请案第60/613,486号及2004年9月27日申请的美国临时申请案第60/613,499号的权利,所述申请案的全文被以引用的方式并入本文中。
背景技术
:微机电系统(MEMS)包含微机械元件、激活器和电子装置。可使用沉积、蚀刻和/或其它蚀刻掉衬底和/或已沉积材料层的部分或者添加层以形成电装置和机电装置的微加工工艺来产生微机械元件。一种类型的MEMS装置称为干涉式调制器。如本文所使用,术语干涉式调制器或干涉式光调制器指的是一种使用光学干涉原理选择性地吸收且/或反射光的装置。在某些实施例中,干涉式调制器可包括一对导电板,其中之一或两者可能整体或部分透明且/或具有反射性,且能够在施加适当电信号时进行相对运动。在特定实施例中,一个板可包括沉积在衬底上的固定层,另一个板可包括通过气隙与固定层分离的金属薄膜。如本文更详细描述,一个板相对于另一个板的位置可改变入射在干涉式调制器上的光的光学干涉。这些装置具有广范围的应用,且在此项技术中,利用且/或修改这些类型装置的特性使得其特征可被发掘用于改进现有产品和创建尚未开发的新产品,将是有益的。
发明内容本发明的系统、方法及装置各自具有若干方面,所述方面的任何单一方面均不单独负责其所希望的属性。在不限制本发明的范围的情况下,现将简洁地论述其较突出的特征。在考虑了此论述之后,且尤其在阅读了题为“具体实施方式”的章节之后,将理解本发明的特征如何提供优于其它显示器装置的优点。在某些实施例中,一种微机电(MEMS)装置包括衬底、所述衬底上的可移动元件及所述可移动元件上的激活电极。所述可移动元件包括可变形层及反射元件。所述可变形层与所述反射元件间隔开。在某些实施例中,一种微机电(MEMS)装置包括用于移动所述装置的一部分的装置、用于支撑移动装置的装置及用于激活所述移动装置的装置。所述激活装置位于所述移动装置上。所述移动装置包括用于变形的装置及用于反射的装置。所述变形装置与所述反射装置间隔开。在某些实施例中,一种制造微机电(MEMS)装置的方法包括在衬底上形成第一牺牲层、在所述第一牺牲层上形成反射元件、在所述反射元件上形成第二牺牲层、在所述第二牺牲层上形成可变形层、在所述可变形层上形成第三牺牲层、在所述第三牺牲层上形成激活电极,及移除所述第一、所述第二及所述第三牺牲层。所述可变形层以机械方式耦合到所述反射元件。在某些实施例中,一种调制光的方法包括提供包括衬底、所述衬底上的可移动元4件及激活电极的显示器元件。所述可移动元件包括可变形层及反射元件。所述可变形层与所述反射元件间隔开。所述激活电极位于所述可移动元件上。所述方法进一步包括将电压施加到所述激活电极。所述电压对所述可移动元件产生吸引力,从而使所述可移动元件远离所述衬底移动。图1是描绘干涉式调制器显示器的一个实施例的一部分的等角视图,其中第一干涉式调制器的可移动反射层处于释放位置,且第二干涉式调制器的可移动反射层处于激活位置。图2是说明并入有3X3干涉式调制器显示器的电子装置的一个实施例的系统框图。图3是图1的干涉式调制器的一个示范性实施例的可移动镜位置对所施加电压的图。图4是可用于驱动干涉式调制器显示器的一组行和列电压的说明。图5A说明图2的3X3干涉式调制器显示器中的显示器数据的一个示范性帧。图5B说明可用于写入图5A的帧的行和列信号的一个示范性时序图。图6A和图6B是说明包括多个干涉式调制器的视觉显示器装置的实施例的系统框图。图7A是图1的装置的横截面。图7B是干涉式调制器的替代实施例的横截面。图7C是干涉式调制器的另一替代实施例的横截面。图7D是干涉式调制器的又一替代实施例的横截面。图7E是干涉式调制器的额外替代实施例的横截面。图8为说明产生的光的光谱特性的实例干涉式调制器的侧横截面图。图9为若干实例干涉式调制器的镜的反射率对波长的图解说明。图10为说明可由包含红、绿及蓝干涉式调制器的实例集合的彩色显示器产生的颜色的色度图。图11为实例多状态干涉式调制器的侧横截面图。图12A到图12C为另一实例多状态干涉式调制器的侧横截面图。图13A为具有与电功能及机械功能分离的光学功能的MEMS装置的实例实施例的横截面图。图13B为在激活状态下的图13A的MEMS装置的横截面图。图13C为具有与电气功能及机械功能分离的光学功能的MEMS装置的另一实例实施例的横截面图。图14A为具有与电功能及机械功能分离的光学功能的MEMS装置的又一实例实施例的横截面图。图14B及图14C为在激活状态下的图14A的MEMS装置的横截面图。图15A及图15B为具有与电功能及机械功能分离的光学功能的MEMS装置的激活电极的实施例的放大横截面图。图16A为具有与电功能及机械功能分离的光学功能的MEMS装置的再一实例实施例的横截面图。图16B及图16C为在激活状态下的图16A的MEMS装置的横截面图。图17A到图17H示意性说明用于形成具有与电功能及机械功能分离的光学功能的MEMS装置的实施例的一系列实例处理步骤。图18A到图18G示意性说明用于形成具有与电功能及机械功能分离的光学功能的MEMS装置的另一实施例的一系列实例处理步骤。图19A到图19D示意性说明用于形成具有与电功能及机械功能分离的光学功能的MEMS装置的又一实施例的一系列实例处理步骤。具体实施例方式以下详细描述针对本发明的某些特定实施例。然而,本发明可以许多不同方式实施。在本描述内容中参看了附图,附图中所有相同部分用相同标号表示。如从以下描述中将了解,所述实施例可实施在经配置以显示不论运动(例如,视频)还是固定(例如,静止图像)的且不论文字还是图画的图像的任何装置中。更明确地说,预期所述实施例可实施在多种电子装置中或与多种电子装置关联,所述多种电子装置例如(但不限于)移动电话、无线装置、个人数据助理(PDA)、手持式或便携式计算机、GPS接收器/导航器、相机、MP3播放器、摄像机、游戏控制台、手表、时钟、计算器、电视监视器、平板显示器、计算机监视器、汽车显示器(例如,里程表显示器等)、座舱控制器和/或显示器、相机视图的显示器(例如,车辆中后视相机的显示器)、电子相片、电子广告牌或指示牌、投影仪、建筑结构、包装和美学结构(例如,一件珠宝上的图像显示器)。具有与本文中描述的装置类似的结构的MEMS装置也可用于例如电子切换装置的非显示器应用中。此外,本文中的所有图已经绘制来描绘某些元件之间的关系,且因此为高度图解性的且不应被考虑为按比例的。在某些实施例中,提供安置在可移动元件的反射元件及可变形层上的激活电极。所述激活电极不处于光学路径中,此允许其包括非透明导体且较厚,从而改进功率消耗。在一些实施例中,所述可变形层而非反射表面接触MEMS装置的固定部分,这又减小了静摩擦、弹簧常数、静电力及电容器面积,因此启用快速且低功率操作。在一些实施例中,表面粗糙化及其它抗静摩擦特征可形成于激活电极与可变形层之间,而并不影响光学性能,因为所述特征不处于光学路径中。在一些实施例中,在激活之后,反射表面并不接触任何事物,从而允许其大体上平滑且平坦,而无静摩擦危险。在一些实施例中,将第二激活电极提供于可移动元件下或可变形层与反射表面之间,使得反射表面在至少三个状态下稳定。图1中说明包括干涉式MEMS显示器元件的一个干涉式调制器显示器的实施例。在这些装置中,像素处于明亮状态或黑暗状态。在明亮(“接通”或“开启”)状态下,显示器元件将入射可见光的大部分反射到用户。当在黑暗(“断开”或“关闭”)状态下时,显示器元件将极少的入射可见光反射到用户。依据实施例而定,可颠倒“接通”和“断开”状态的光反射性质。MEMS像素可经配置以主要在选定颜色下反射,除了黑与白之外,其还允许彩色显不。图1是描述视觉显示器的一系列像素中的两个相邻像素的等角视图,其中每一像素包括MEMS干涉式调制器。在一些实施例中,干涉式调制器显示器包括这些干涉式调制器的一行/列阵列。每一干涉式调制器包含一对反射层,其定位成彼此相距可变且可控制的距离以形成具有至少一个可变尺寸的谐振光学腔。在一个实施例中,可在两个位置之间移动所述反射层之一。在第一位置(本文中称为松弛位置)中,可移动反射层定位成距固定部分反射层相对较大的距离。在第二位置(本文中称为激活位置)中,可移动反射层定位成更紧密邻近所述部分反射层。视可移动反射层的位置而定,从所述两个层反射的入射光相长地或相消地进行干涉,从而为每一像素产生全反射状态或非反射状态。图1中像素阵列的所描绘部分包含两个相邻干涉式调制器12a和12b。在左侧干涉式调制器12a中,说明可移动反射层14a处于距包含部分反射层的光学堆叠16a预定距离处的松弛位置中。在右侧干涉式调制器12b中,说明可移动反射层14b处于邻近于光学堆叠16b的激活位置中。如本文所引用的光学堆叠16a和16b(统称为光学堆叠16)通常包括若干熔合层(fusedlayer),所述熔合层可包含例如氧化铟锡(IT0)的电极层、例如铬的部分反射层和透明电介质。因此,光学堆叠16是导电的、部分透明且部分反射的,且可通过(例如)将上述层中的一个或一个以上层沉积到透明衬底20上来制造。部分反射层可由为部分反射的多种材料(例如,各种金属、半导体及电介质)形成。部分反射层可由一个或一个以上材料层形成,且层中的每一者可由单一材料或材料的组合形成。在一些实施例中,光学堆叠16的层经图案化成为多个平行条带,且如下文中进一步描述,可在显示器装置中形成行电极。可移动反射层14a、14b可形成为沉积金属层(一层或多层)的一系列平行条带(与行电极16a、16b垂直),所述金属层沉积在柱18和沉积于柱18之间的介入牺牲材料的顶部上。当蚀刻去除牺牲材料时,可变形金属层14a、14b通过所界定的气隙19而与光学堆叠16a、16b分离。例如铝的高度导电且反射的材料可用于反射层14,且这些条带可在显示器装置中形成列电极。在不施加电压的情况下,间隙19保留在可移动反射层14a与光学堆叠16a之间,其中可移动反射层14a处于机械松弛状态,如图1中像素12a所说明。然而,当将电位差施加到选定的行和列时,形成在相应像素处的行电极与列电极的交叉处的电容器变得带电,且静电力将所述电极拉在一起。如果电压足够高,那么可移动反射层14变形且被迫抵靠光学堆叠16。光学堆叠16内的介电层(在此图中未图示)可防止短路并控制层14与16之间的分离距离,如图1中右侧的像素12b所说明。不管所施加的电位差的极性如何,表现均相同。以此方式,可控制反射像素状态对非反射像素状态的行/列激活在许多方面类似于常规LCD和其它显示技术中所使用的行/列激活。图2到图5说明在显示器应用中使用干涉式调制器阵列的一个示范性工艺和系统。图2是说明可并入有本发明各方面的电子装置的一个实施例的系统框图。在所述示范性实施例中,所述电子装置包含处理器21,其可为任何通用单芯片或多芯片微处理器(例如ARM、pentium、PentiumII、PentiumIII、PentiumIV.PentiumPro、8051、MIPS、PowerPC、ALPHA),或任何专用微处理器(例如数字信号处理器、微控制器或可编程门阵列)。如此项技术中常规的做法,处理器21可经配置以执行一个或一个以上软件模块。除了执行操作系统外,所述处理器可经配置以执行一个或一个以上软件应用程序,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。在一个实施例中,处理器21还经配置以与阵列驱动器22通信。在一个实施例中,所述阵列驱动器22包含将信号提供到显示器阵列或面板30的行驱动器电路24和列驱动器电路26。在图2中以线1-1展示图1中说明的阵列的横截面。对于MEMS干涉式调制器来说,行/列激活协议可利用图3中说明的这些装置的滞后性质。可能需要(例如)10伏的电位差来促使可移动层从松弛状态变形为激活状态。然而,当电压从所述值减小时,可移动层在电压降回10伏以下时维持其状态。在图3的示范性实施例中,可移动层直到电压降到2伏以下时才完全松弛。因此,在图3中所说明的实例中,存在约3到7V的电压范围,在所述范围内,装置在松弛状态或激活状态中均是稳定的。此窗口在本文中称为“滞后窗口”或“稳定窗口”。对于具有图3的滞后特性的显示器阵列来说,可设计行/列激活协议使得在行选通期间,已选通行中待激活的像素暴露于约10伏的电压差,且待松弛的像素暴露于接近零伏的电压差。在选通之后,所述像素暴露于约5伏的稳态电压差使得其维持在行选通使其所处的任何状态中。在此实例中,每一像素在被写入之后经历3-7伏的“稳定窗口”内的电位差。此特征使图1中说明的像素设计在相同的施加电压条件下在激活或松弛预存在状态下均是稳定的。因为干涉式调制器的每一像素(不论处于激活还是松弛状态)本质上是由固定反射层和移动反射层形成的电容器,所以可在滞后窗口内的一电压下维持此稳定状态而几乎无功率消耗。本质上,如果所施加的电压是固定的,那么没有电流流入像素中。在典型应用中,可通过根据第一行中所需组的激活像素断言所述组列电极来产生显示帧。接着将行脉冲施加到行1电极,从而激活对应于所断言的列线的像素。接着改变所述组已断言列电极以对应于第二行中所需组的激活像素。接着将脉冲施加到行2电极,从而根据已断言的列电极而激活行2中的适当像素。行1像素不受行2脉冲影响,且维持在其在行1脉冲期间被设定的状态中。可以连续方式对整个系列的行重复此过程以产生帧。通常,通过以每秒某一所需数目的帧的速度连续地重复此过程来用新的显示器数据刷新且/或更新所述帧。用于驱动像素阵列的行和列电极以产生显示帧的广泛种类的协议也是众所周知的且可结合本发明使用。图4、图5A和图5B说明用于在图2的3X3阵列上形成显示帧的一个可能的激活协议。图4说明可用于使像素展示出图3的滞后曲线的一组可能的列和行电压电平。在图4实施例中,激活像素涉及将适当列设定为_Vbias,且将适当行设定为+AV,其分别可对应于_5伏和+5伏。释放像素是通过将适当列设定为+Vbias,且将适当行设定为相同的+AV,从而在像素上产生零伏电位差而实现的。在行电压维持在零伏的那些行中,不管列处于+Vbias还是_Vbias,像素在任何其最初所处的状态中均是稳定的。同样如图4中所说明,将了解,可使用具有与上述电压的极性相反的极性的电压,例如,激活像素可涉及将适当列设定为+Vbias,且将适当行设定为-AV。在此实施例中,释放像素是通过将适当列设定为_Vbias,且将适当行设定为相同的_AV,从而在像素上产生零伏电位差而实现的。同样如图4中所说明,将了解,可使用具有与上述电压的极性相反的极性的电压,例如,激活像素可涉及将适当列设定为+Vbias,且将适当行设定为-AV。在此实施例中,释放像素是通过将适当列设定为_Vbias,且将适当行设定为相同的-AV,从而在像素上产生零伏电位差而实现的。图5B是展示施加到图2的3X3阵列的一系列行和列信号的时序图,所述系列的行和列信号将产生图5A中说明的显示器布置,其中被激活像素为非反射的。在对图5A中说明的帧进行写入之前,像素可处于任何状态,且在本实例中所有行均处于0伏,且所有列均处于+5伏。在这些所施加的电压的情况下,所有像素在其既有的激活或松弛状态中均是稳定的。在图5A的帧中,像素(1,1)、(1,2),(2,2),(3,2)和(3,3)被激活。为了实现此目的,在行1的“线时间(linetime)”期间,将列1和2设定为-5伏,且将列3设定为+5伏。因为所有像素均保留在3-7伏的稳定窗口中,所以这并不改变任何像素的状态。接着用从0升到5伏且返回零的脉冲选通行1。这激活(1,1)和(1,2)像素且释放(1,3)像素。阵列中其它像素均不受影响。为了视需要设定行2,将列2设定为-5伏,且将列1和3设定为+5伏。施加到行2的相同选通接着将激活像素(2,2)且松弛像素(2,1)和(2,3)。同样,阵列中其它像素均不受影响。通过将列2和3设定为-5伏且将列1设定为+5伏来类似地设定行3。行3选通设定行3像素,如图5A中所示。在对帧进行写入之后,行电位为零,且列电位可维持在+5或-5伏,且接着显示器在图5A的布置中是稳定的。将了解,可将相同程序用于数十或数百个行和列的阵列。还将应了解,用于执行行和列激活的电压的时序、序列和电平可在上文所概述的一般原理内广泛变化,且上文的实例仅为示范性的,且任何激活电压方法均可与本文描述的系统和方法一起使用。图6A和图6B是说明显示器装置40的实施例的系统框图。显示器装置40可为(例如)蜂窝式电话或移动电话。然而,显示器装置40的相同组件或其稍微变化形式也说明例如电视和便携式媒体播放器的各种类型的显示器装置。显示器装置40包含外壳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通常由所属领域的技术人员众所周知的多种制造工艺的任一者形成,所述工艺包含注射模制和真空成形。另外,外壳41可由多种材料的任一者制成,所述材料包含(但不限于)塑料、金属、玻璃、橡胶和陶瓷,或其组合。在一个实施例中,外壳41包含可去除部分(未图示),所述可去除部分可与其它具有不同颜色或含有不同标记、图画或符号的可去除部分互换。如本文中所描述,示范性显示器装置40的显示器30可为包含双稳态显示器(bi-stabledisplay)在内的多种显示器的任一者。在其它实施例中,如所属领域的技术人员众所周知,显示器30包含例如如上所述的等离子、EL、OLED、STNIXD或TFTIXD的平板显示器,或例如CRT或其它电子管装置的非平板显示器。然而,出于描述本实施例的目的,如本文中所描述,显示器30包含干涉式调制器显示器。图6B中示意说明示范性显示器装置40的一个实施例的组件。所说明的示范性显示器装置40包含外壳41且可包含至少部分封围在所述外壳41中的额外组件。举例来说,在一个实施例中,示范性显示器装置40包含网络接口27,所述网络接口27包含耦合到收发器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,对信号进行滤波)。调节硬件52连接到扬声器45和麦克风46。处理器21也连接到输入装置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,所述阵列驱动器22进而耦合到显示器阵列30。根据特定示范性显示器装置40设计的要求,电源50将功率提供到所有组件。网络接口27包含天线43和收发器47使得示范性显示器装置40可经由网络与一个或一个以上装置通信。在一个实施例中,网络接口27也可具有某些处理能力以减轻对处理器21的要求。天线43是所属领域的技术人员已知的用于发射和接收信号的任何天线。在一个实施例中,所述天线根据IEEE802.11标准(包含IEEE802.11(a)、(b)或(g))来发射和接收RF信号。在另一实施例中,所述天线根据蓝牙(BLUETOOTH)标准来发射和接收RF信号。在蜂窝式电话的情况下,所述天线经设计以接收CDMA、GSM、AMPS或其它用于在无线手机网络内通信的已知信号。收发器47预处理从天线43接收到的信号,使得处理器21可接收所述信号并进一步对所述信号进行处理。收发器47还处理从处理器21接收到的信号使得可经由天线43从示范性显示器装置40发射所述信号。在一替代实施例中,收发器47可由接收器代替。在又一替代实施例中,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代替。举例来说,所述图像源可为数字视频光盘(DVD)或含有图像数据的硬盘驱动器,或产生图像数据的软件模块。处理器21大致上控制示范性显示器装置40的全部操作。处理器21接收例如来自网络接口27或图像源的压缩图像数据的数据,并将所述数据处理成原始图像数据或处理成易被处理成原始图像数据的格式。处理器21接着将已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。原始数据通常是指识别图像内每一位置处的图像特性的信息。举例来说,这些图像特性可包含颜色、饱和度和灰度级。在一个实施例中,处理器21包含微控制器、CPU或逻辑单元以控制示范性显示器装置40的操作。调节硬件52通常包含放大器和滤波器,以用于将信号发射到扬声器45,且用于从麦克风46接收信号。调节硬件52可为示范性显示器装置40内的离散组件,或可并入在处理器21或其它组件内。驱动器控制器29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,并适当地重新格式化所述原始图像数据以供高速发射到阵列驱动器22。具体来说,驱动器控制器29将原始图像数据重新格式化为具有类似光栅的格式的数据流,使得其具有适于在显示器阵列30上进行扫描的时间次序。接着,驱动器控制器29将已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IXD控制器)通常与系统处理器21关联而作为独立的集成电路(IC),但可以许多方式实施这些控制器。其可作为硬件嵌入处理器21中,作为软件嵌入处理器21中,或与阵列驱动器22完全集成在硬件中。通常,阵列驱动器22从驱动器控制器29接收已格式化的信息且将视频数据重新格式化为一组平行波形,所述波形以每秒多次的速度被施加到来自显示器的x_y像素矩阵的数百且有时数千个引线。在一个实施例中,驱动器控制器29、阵列驱动器22和显示器阵列30适用于本文描述的任意类型的显示器。举例来说,在一个实施例中,驱动器控制器29是常规显示器控制器或双稳态显示器控制器(例如,干涉式调制器控制器)。在另一实施例中,阵列驱动器22是常规驱动器或双稳态显示器驱动器(例如,干涉式调制器显示器)。在一个实施例中,驱动器控制器29与阵列驱动器22集成。此实施例在例如蜂窝式电话、手表和其它小面积显示器的高度集成系统中是普遍的。在又一实施例中,显示器阵列30是典型的显示器阵列或双稳态显示器阵列(例如,包含干涉式调制器阵列的显示器)。输入装置48允许用户控制示范性显示器装置40的操作。在一个实施例中,输入装置48包含例如QWERTY键盘或电话键区的键区、按钮、开关、触敏屏幕或压敏或热敏薄膜。在一个实施例中,麦克风46是用于示范性显示器装置40的输入装置。当使用麦克风46将数据输入到所述装置时,用户可提供声音命令以便控制示范性显示器装置40的操作。电源50可包含此项技术中众所周知的多种能量存储装置。举例来说,在一个实施例中,电源50是例如镍镉电池或锂离子电池的可再充电电池。在另一实施例中,电源50是可再生能源、电容器或太阳能电池,包含塑料太阳能电池和太阳能电池涂料。在另一实施例中,电源50经配置以从壁式插座接收功率。在某些实施例中,如上文中所描述,控制可编程性驻存在驱动器控制器中,所述驱动器控制器可位于电子显示器系统中的若干位置中。在某些实施例中,控制可编程性驻存在阵列驱动器22中。所属领域的技术人员将了解,上述优化可实施在任何数目的硬件和/或软件组件中且可以各种配置实施。根据上文陈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7A-7E说明移动镜结构的五个不同实施例。图7A是图1的实施例的横截面,其中金属材料条带14沉积在垂直延伸的支撑件18上。在图7B中,可移动反射材料14在系链(tether)32上仅在隅角处附接到支撑件。在图7C中,可移动反射层14从可包括柔性金属的可变形层34悬置下来。所述可变形层34直接或间接地连接到围绕可变形层34的周边的衬底20。这些连接在本文中称为支柱。图7D中说明的实施例具有支柱插塞42,可变形层34搁置在所述支柱插塞42上。如图7A-7C所示,可移动反射层14保持悬置在间隙上方,但可变形层34并不通过填充可变形层34与光学堆叠16之间的孔而形成所述支柱。而是,支柱由平坦化材料形成,其用于形成支柱插塞42。图7E中说明的实施例是基于图7D中展示的实施例,但也可适于与图7A-7C中说明的实施例以及未图示的额外实施例的任一者一起发挥作用。在图7E中所示的实施例中,已使用金属或其它导电材料的额外层来形成总线结构44。这允许信号沿着干涉式调制器的背面进行路由,从而消除许多原本可能必须形成在衬底20上的电极。在例如图7中所示的那些实施例的实施例中,干涉式调制器充当直接观看装置,其中从透明衬底20的前侧观看图像,所述侧与上面布置有调制器的一侧相对。在这些实施例中,反射层14以光学方式遮蔽在反射层的与衬底20相对侧的干涉式调制器的部分,其包含可变形层34。这允许对遮蔽区域进行配置和操作而不会消极地影响图像质量。此遮蔽允许图7E中的总线结构44,其提供使调制器的光学性质与调制器的机电性质分离的能力,例如,寻址或由所述寻址引起的移动。这种可分离的调制器结构允许选择用于调制器的机电方面和光学方面的结构设计和材料且使其彼此独立而发挥作用。此外,图7C-7E中所示的实施例具有源自反射层14的光学性质与其机械性质脱离的额外益处,所述益处由可变形层34执行。这允许用于反射材料14的结构设计和材料可在光学性质方面得以优化,且用于可变形层34的结构设计和材料可在所需的机械性质方面得以优化。上述干涉式调制器的实施例在反射状态(其产生白光或由镜14与光学堆叠16的部分反射层之间的距离确定的彩色光)或在非反射(例如,黑)状态中的一者下操作。在其它实施例中,例如,在美国专利第5,986,796号中揭示的实施例,可移动镜14可经定位于相对于光学堆叠16中的部分反射层的位置范围处以使谐振间隙19的大小发生变化,且因此使反射光的颜色发生变化。图8为说明将通过将可移动镜14定位于位置111-115的范围处而产生的光的光谱特性的实例干涉式调制器12的侧横截面图。如上所论述,行与列电极之间的电位差使可移动镜14偏转。调制器12包含充当列电极的氧化铟锡(IT0)导电层102。在实例调制器1112中,镜14包含行电极。在一个实施例中,将例如氧化铝(A1203或“矾土”)的材料的介电层106定位于形成光学堆叠16的反射表面的部分反射材料104(例如,包括铬)的层上。如以上参考图1所论述,介电层106抑制短路且当镜14偏转时控制镜14与部分反射层104之间的分离距离。形成于镜14与部分反射层104之间的光学腔因此包含介电层106。已为了方便地说明调制器12的目的而选择图8中的物品的相对大小。因此,此类距离及厚度未按比例,且并不希望表示调制器12的任一特定实施例。图9为具有各种介电层106厚度的若干实例光学堆叠16的反射率对波长的图解说明。水平轴表示入射于光学堆叠上的可见光的波长范围。垂直轴表示在特定波长下的作为入射光的百分比的每一光学堆叠16的反射率。在光学堆叠16不包含介电层106的实施例中,包含铬层的光学堆叠16的反射率大致为75%。包含包括100人厚矾土层的介电层106的光学堆叠16导致大致65%的反射率,且包含包括200A厚矾土层的介电层104的光学堆叠16导致大致55%的反射率。如所展示,在这些特定实施例中,反射率并不根据波长而变化。因此,通过调整A1203层106的厚度,可在可见光谱上始终如一地控制光学堆叠16的反射率以允许选择干涉式调制器12的特定性质。在某些实施例中,介电层106包括具有约50人与250人之间的厚度的A1203层。在某些其它实施例中,介电层106包括具有约50A与100人之间的厚度的A1203层及具有约400A与2,000人之间的厚度的块体Si02层。如上所论述,调制器12包含形成于镜14与光学堆叠16的反射表面之间的光学腔。光学腔的特性距离或有效光学路径长度L确定光学腔19及(因此)干涉式调制器12的谐振波长\。干涉式调制器12的谐振波长\大体对应于由调制器12反射的光的察觉的颜色。在数学上,距离L=1/2XNXX,其中N为整数。给定谐振波长X因此由具有入/2(N=1)、入(N=2)、3X/2(N=3)等的距离L的干涉式调制器12反射。整数N可被称作反射光的干涉的“级(order)”。如本文中所使用,调制器12的级还指当镜14处于至少一个位置中时由调制器12反射的光的级N。举例来说,第一级红色干涉式调制器12可具有约325nm的距离L,其对应于约650nm的波长入。因此,第二级红色干涉式调制器12可具有约650nm的距离L。通常,较高级调制器12反射较窄波长范围上的光,且因此产生较饱和的有色光。注意,在某些实施例中,距离L大体上等于镜14与部分反射层104之间的距离。在镜14与部分反射层104之间的空间仅包括具有大致1的折射率的气体(例如,空气)的情况下,有效光学路径长度大体上等于镜14与部分反射层104之间的距离L。在包含具有大于一的折射率的介电层106的实施例中,通过选择镜14与部分反射层104之间的距离且通过选择介电层106或镜14与部分反射层104之间的任何其它层的厚度及折射率,光学腔19经形成以具有所要的光学路径长度。在一个实施例中,镜14可经偏转到一位置范围内的一个或一个以上位置以输出对应范围的颜色。举例来说,行与列电极之间的电压电位差可经调整以使镜14偏转到相对于部分反射层104的位置范围中的一者。一般来说,通过调整电压的镜位置的最大控制电平在镜14的路径的未偏转位置附近(例如,对于较小偏转,例如,在从镜14的未偏转位置的最大偏转的约1/3内的偏转)。可移动镜14的特定群组的位置111-115中的每一者在图8中由从部分反射层104延伸到指示位置111-115的箭头点的线表示。因此,距离111-115经选择以计及介电层10612的厚度及折射率。当可移动镜14偏转到位置111-115中的每一者(每一者对应一不同距离L)时,调制器12将具有对应于正由调制器12反射的入射光的不同颜色的不同光谱响应的光输出到观看位置101。此外,在位置111处,可移动镜14足够靠近部分反射层104(例如,小于约200A,优选地小于约100人),使得可忽略干涉效应,且调制器12充当大体上同等地反射入射的可见光的大体上所有颜色(例如,如白光)的镜。引起宽带镜效应,因为距离L对于可见带内的光学谐振来说太小了。镜14因此仅充当关于可见光的反射表面。随着间隙19增加到位置112,调制器12展现出灰影,因为镜14与部分反射层104之间的增加的间隙19距离减小镜14的反射率。在位置113处,距离L为使得腔19以干涉方式操作,但大体上不反射光的可见波长,因为谐振波长在可见范围之外,从而产生黑色。随着距离L进一步增加,调制器12的峰值光谱响应移动到可见波长内。因此,当可移动镜14处于位置114处时,调制器12反射蓝光。当可移动镜14处于位置115处时,调制器12反射绿光。当可移动镜14处于未偏转位置116处时,调制器12反射红光。在使用干涉式调制器12设计显示器过程中,调制器12可经形成使得增加反射光的色饱和度。饱和度指彩色光的色调的强度。高度饱和的色调具有鲜艳的强烈颜色,而较不饱和的色调显得较暗淡且呈灰色。举例来说,产生很窄的波长范围的激光产生高度饱和光。相反,典型的白炽光灯泡产生可具有减小饱和度的红或蓝色的白光。在一些实施例中,调制器12经形成而使距离L对应于较高级干涉(例如,第二级或第三级),以增加反射的颜色光的饱和度。实例彩色显示器包含红、绿及蓝显示器元件。通过使由红、绿及蓝元件产生的光的相对强度发生变化,可在此显示器中产生其它颜色。例如红、绿及蓝的原色的混合物由人眼察觉为其它颜色。在色系中的红、绿及蓝的相对值可被称作关于人眼的红、绿及蓝光敏感部分的刺激的三色值。一般来说,原色越饱和,则可由显示器产生的颜色范围越大。在其它实施例中,显示器可包含具有界定就原色的集合来说不同于红、绿及蓝的其它色系的颜色集合(例如,红、黄及蓝;洋红、黄及青)的调制器12。图10为说明可由包含两组实例红、绿及蓝干涉式调制器的彩色显示器产生的颜色的色度图。水平及垂直轴界定色度坐标系统,在所述坐标系统上可描绘光谱三色值。明确地说,点120说明由实例红、绿及蓝干涉式调制器12反射的光的颜色。白光由点122指示。从每一点120到白光的点122的距离(例如,在白光的点122与绿光的点120之间的距离124)指示由对应的调制器12产生的光的饱和度。由三角迹线126包围的区域对应于可通过混合在点120处产生的光而产生的颜色的范围。此颜色范围可被称作显示器的“色域”。点128指示另一组实例调制器12的光谱响应。如由比点120与点122之间的距离小的点128与白点122之间的距离指示,对应于点128的调制器12产生比对应于点120的调制器12所产生的光不饱和的光。迹线130指示可通过混合点128的光而产生的颜色的范围。如在图10中所示,迹线126包围比迹线130所包围的面积大的面积,其图解说明显示器元件12的饱和度与显示器的色域的大小之间的关系。在反射显示器中,使用此类饱和的干涉式调制器12产生的白光倾向于具有对观看者的相对低强度,因为仅小范围的入射波长经反射以形成白光。相比之下,反射宽带白光(例如,大体上所有入射波长)的镜具有较大强度,因为反射了较大范围的入射波长。因此,使用原色的组合以产生白光来设计反射显示器导致显示器的颜色饱和度及色域与由显示器输出的白光的亮度之间的折衷。图11为可在一种状态下产生高度饱和彩色光且在另一状态下产生相对强烈的白光的实例多状态干涉式调制器140的侧横截面图。实例调制器140因此从输出的白光的亮度去耦颜色饱和度。调制器140包含定位于两个电极102与142之间的可移动镜14。调制器140还包含形成于镜14的相对侧上作为柱18的第二组柱18a。在某些实施例中,镜14及部分反射层104中的每一者可为界定执行不同于反射光的功能的反射器或反射部件的层的堆叠的部分。举例来说,在图11的实例调制器中,镜14由例如铝的导电且反射材料的一个或一个以上层形成。因此,镜14还可充当导体。类似地,部分反射层104可由反射材料的一个或一个以上层及导电材料的一个或一个以上层形成,使得执行电极102的功能。此外,镜14及部分反射层104中的每一者还可包含具有其它功能(例如,控制影响镜14的偏转的机械性质)的一个或一个以上层。在一个实施例中,可移动镜14从额外可变形层(例如,结合图7C到图7E所描述)悬置。在包含反射红、绿及蓝光的调制器12的一个实施例中,将不同的反射材料用于反射不同颜色的调制器12的镜14,使得改进此类调制器12的光谱响应。举例来说,在经配置以反射红光的调制器12中,可移动镜14可包含金。在一个实施例中,可将介电层144、144a定位于导体142的任一侧上。介电层144a及106有利地抑制镜14的导电部分与调制器140的其它部分之间的电短路。在一个实施例中,部分反射层104及电极102共同地形成反射部件。在某些实施例中,部分反射层104与未经驱动位置中的可移动镜14之间的距离对应于其中调制器140为非反射性或“黑”的光学路径长度L。在某些实施例中,部分反射层104与可移动镜14(当朝向部分反射层104驱动时)之间的光学路径长度L对应于其中调制器140反射白光的光学路径长度L。在示范性实施例中,部分反射层104与可移动镜14(当朝向导体142驱动时)之间的距离对应于其中调制器140反射例如红、蓝或绿等颜色的光的光学路径长度L。在某些实施例中,未经驱动的可移动镜14与部分反射层104之间的距离L大体上等于未经驱动的可移动镜14与电极142之间的距离L。可认为此类实施例是定位于单一可移动镜14周围的两个调制器。当无或有小的电压电位差被施加于镜14与电极102或电极142之间时,镜14并不相对于部分反射层104而偏转以界定对应于未经驱动的状态的第一光学路径长度。当将第一电压电位差施加于镜14与电极102之间时,镜14朝向部分反射层104偏转以界定对应于第一经驱动状态的第二光学路径长度。在此第一经驱动状态下,可移动镜14比在未经驱动状态下靠近部分反射层104。当将第二电压电位差施加于镜14与电极142之间时,镜14远离部分反射层104偏转以界定对应于第二经驱动状态的第三光学路径长度。在此第二经驱动状态下,可移动镜14比在未经驱动状态下远离部分反射层104。在某些实施例中,通过将电压电位差施加于镜14与电极102之间及镜14与电极142之间,实现第一经驱动状态及第二经驱动状态中的至少一者。在某些实施例中,第二电压差经选择以提供镜14的所要偏转。如在图11中所说明,在第一经驱动状态下,镜14偏转到由虚线159指示的位置。在示范性调制器140中,此第一经驱动状态下的镜14与部分反射层104之间的距离对应于介电层106的厚度。在示范性调制器140中,镜14充当此经驱动位置中的宽带镜,其大体上反射光的所有可见波长。因此,当由宽带白光照明时,调制器140产生宽带白光。在第二经驱动状态下,镜14偏转到由虚线158指示的位置。在示范性调制器140中,此距离对应于例如蓝光的光的颜色。在未经驱动状态下,镜14经如图11中所示定位。在未偏转位置中,镜14与部分反射层104间隔开一距离,使得大体上无可见光被反射,例如,“断开”或非反射状态。因此,调制器140界定具有至少三个离散状态的干涉式调制器。在其它实施例中,在三个状态下的可移动镜14的位置可经选择使得按需要产生不同的颜色集合,包含黑与白。在一个实施例中,光经由衬底20进入调制器12且被输出到观看位置141。在另一实施例中,在图11中说明的层的堆叠经颠倒,其中层144最靠近衬底20,而非层102。在某些此类实施例中,可经由堆叠的与衬底20相对的侧而非经由衬底20来观看调制器12。在一个此实施例中,二氧化硅层形成于IT0层102上以电隔离IT0层102。如上所指出,在调制器140中具有用于输出白光的单独状态从调制器的影响白色输出的亮度的性质去耦调制器的控制颜色饱和度的性质的选择。调制器140的距离及其它特性可因此经选择以提供高度饱和的颜色,而不影响在第一状态下产生的白光的亮度。举例来说,在示范性彩色显示器中,红、绿及蓝调制器140中的一者或一者以上可经形成具有对应于较高干涉级的光学路径长度。可使用此项技术中已知且例如以上关于调制器12描述的光刻技术来形成调制器140。举例来说,可通过将一个或一个以上铬层沉积于大体上透明的衬底20上来形成部分反射层104。可通过将例如IT0的透明导体的一个或一个以上层沉积于衬底20上来形成电极102。导体层经图案化为平行条带,且可形成电极的列。可移动镜14可形成为沉积于柱18及沉积于柱18之间的插入的牺牲材料的顶部上的沉积的金属层的一系列平行条带(例如,经大体上正交于列电极102而定向)。经由上述层中的一者或一者以上的通孔可经提供使得蚀刻剂气体(例如,在牺牲层包括钼的实施例中的二氟化氙(XeF2))可到达牺牲层。当牺牲材料被蚀刻掉时,可变形金属层与光学堆叠分离开一气隙。可将例如铝的高度导电且反射材料用于可变形层,且这些条带可形成显示器装置中的行电极。通过将柱18a沉积于可移动镜14上、将插入牺牲材料沉积于柱18a之间、将例如铝的一个或一个以上导体层沉积于柱18a的顶部上且将导电层沉积于牺牲材料上,可形成导体142。当牺牲材料被蚀刻掉时,导电层可充当电极142,其与镜14分离第二气隙。气隙中的每一者提供一腔,镜14可在所述腔中移动以实现上述状态中的每一者。如在图11中进一步地说明,在示范性调制器140中,导电性镜14连接到阵列控制器152的行驱动器154。在示范性调制器140中,导体102及142连接到列驱动器156中的单独的列。在一个实施例中,通过根据参看图3及图4描述的方法将适当的电压电位差施加于镜14与列导体102及142之间来选择调制器140的状态。图12A到图12C说明提供两个以上状态的另一示范性干涉式调制器150。在示范性调制器150中,光学堆叠16包含反射层及导电层两者,使得执行图11的电极102的功能。导电层142还可由第二介电层144a保护且由经由第二组支撑件18a维持于可移动镜14上的某一距离的支撑表面148支撑。图12A说明调制器150的未经驱动的状态。如同图11的调制器140,图12A到图12C的示范性调制器150的镜14可朝向介电层104偏转(例如,向下),如在图12B中说明的经驱动状态下,且可在反向或相反的方向上偏转(例如,向上),如在图12C中所说明。此“向上”偏转的状态可被叫作“反向经驱动状态”。如所属领域的技术人员应了解,可以许多方式实现此反向经驱动状态。在一个实施例中,经由使用可在向上方向上静电拉动镜14的额外电荷板或导电层142,实现所述反向经驱动状态,如在图12C中所描绘。示范性调制器150包含基本上为围绕单一可移动镜14对称定位的两个干涉式调制器的调制器。此配置允许光学堆叠16的导电层及导电层142中的每一者在相反方向上吸引镜14。在某些实施例中,在克服可在镜14紧密接近或接触介电层106时而发展的静电力(静电摩擦)过程中,额外导电层142可用作电极。这些力可包含范德瓦尔斯(vanderffaals)力或静电力,以及如由所属领域的技术人员所了解的其它可能性。在一个实施例中,施加到光学堆叠16的导电层的电压脉冲可使可移动镜14进入到图12B的“正常”经驱动状态。类似地,可将下一个电压脉冲施加到导电层142以吸引可移动镜14远离光学堆叠16。在某些实施例中,施加到导电层142的此电压脉冲可用以通过朝向反向经驱动状态驱动可移动镜14来加速可移动镜14从图12B中所说明的经驱动的状态恢复回到图12A中所说明的未经驱动的状态。因此,在某些实施例中,调制器150可在仅两个状态(图12A的未经驱动的状态及图12B的经驱动的状态)下操作,且可将导电层142用作电极来帮助克服摩擦力。在一个实施例中,可每当调制器150从图12B的经驱动的位置改变到图12A的未经驱动的位置时如上所述地驱动导电层142。如所属领域的技术人员应了解,在每一实施例中并非需要所有这些元件。举例来说,如果在此类实施例的操作中,向上偏转(例如,如在图12C中所展示)的精确的相对量不相关,则导电层142可经定位于距可移动镜14的各种距离处。因此,可能不存在对支撑元件18a、介电层144a或单独的支撑表面148的需要。在这些实施例中,可移动镜14向上偏转得有多远未必重要,而重要地为导电层142经定位以在适当时间吸引镜14,例如,以扯开调制器12。在其它实施例中,如图12C中所示的可移动镜14的位置可导致干涉式调制器150的更改且理想的光学特性。在这些实施例中,在向上方向上的可移动镜14的偏转的精确距离可在改进装置的影响质量过程中相关。如所属领域的技术人员应了解,用以产生层142、144a及支撑表面148的材料不必分别类似于用以产生对应的层102、104及20的材料。举例来说,光不必穿过层148。另外,如果导电层142经定位于可移动镜14不可到达的其变形的向上位置中,则调制器150可不包含介电层144a。另外,施加到导电层142及可移动镜14的电压可因此基于以上差异而不同。如所属领域的技术人员应了解,经施加以将可移动镜14从图12B的经驱动状态驱动回到图12A的未经驱动的状态的电压可与用以将可移动镜14从图12A的未经驱动的状态驱动到图12C的向上或反向经驱动状态所需的电压不同,因为导电层142与可移动镜14之间的距离在两个状态下可不同。此类要求可视所要的应用及偏转量而定,且可由所属领域的技术人员鉴于本发明来确定。在一些实施例中,将力施加于导电层142与可移动镜14之间的力的量或持续时间为使得其仅增加干涉式调制器150在经驱动状态与未经驱动的状态之间转变的速率。由于可将可移动镜14吸引到导电层142或光学堆叠16的导电层(所述导电层位于可移动镜14的相对侧上),所以可提供很简短的驱动力来使可移动镜14与相对层的相互作用变弱。举例来说,在可移动镜14经驱动以与光学堆叠16相互作用时,到相对的导电层142的能量脉冲可用以使可移动镜14与光学堆叠16的相互作用变弱,从而使得可移动镜14较易于移动到未经驱动的状态。在某些实施例中,MEMS装置包括衬底、在所述衬底上的可移动元件及激活电极。所述可移动元件包括可变形层及与所述可变形层间隔开的反射元件。如上所述,在某些实施例中,使可移动元件的光学性质与可移动元件的机械性质相分离(例如,通过提供可变形层及反射元件)。在某些此类实施例中,通过将激活电极定位于可移动元件上,使可移动元件的光学性质与可移动元件的电性质以及可移动元件的机械性质相分离。图13A说明在未激活(或“松弛”)状态下的MEMS装置1300的实施例。MEMS装置1300包括在衬底20上的可移动元件1340。可移动元件1340包括可变形层1302及具有反射表面1301的反射元件1314。MEMS装置1300进一步包括在可移动元件1340上的激活电极142。在某些实施例中,可变形层1302由静电力吸引朝向激活电极142,静电力将可变形层1302朝向激活电极142拉动。反射元件1314以机械方式耦合到可变形层1302,使得随着可变形层1302朝向激活电极142移动,反射元件1314的反射表面1301移动一相对于且远离第一反射表面104的对应距离,在一些实施例中,第一反射表面104形成于衬底20上。反射表面1301的移动“接通”或“断开”MEMS装置1300,如上所述。通过从光学功能去耦电功能,可移动元件1340的电作用部分的面积可经减小以小于可移动元件1340的光学部分的面积。图13B说明在激活状态下的图13A的MEMS装置1300。通过将电压施加到激活电极142而产生的静电吸引力作用于可变形层1302上。可移动元件1340通过在朝向激活电极142的方向(如由箭头1320指示)上移动来对吸引力作出响应。可变形层1302的上表面接触MEMS装置1300的固定部分(例如,绝缘层144a),从而挡止可移动元件1340的移动。MEMS装置1300进一步包括在衬底20与可变形层1302之间的第一支撑结构(或“柱”)18、在可变形层1302与激活电极142之间的第二支撑结构18a及绝缘层106、144a。其它配置也是可能的。举例来说,虽然所说明的实施例具有由支撑结构18支撑的可变形层1302,但其它实施例也是可能的(例如,如在图7C到图7E中所说明,如下所述)。对于另一实例,在一些实施例中,可省略绝缘层106、144a中的一者或两者。MEMS装置1300进一步包括光学层(第一反射层)104。在某些实施例中,衬底20包括光学层104(例如,在第一反射层104形成于衬底20上的实施例中)。从反射元件反射入射于反射元件1314上的光。入射光及反射光传播穿过光学层104,但不传播穿过激活电极142(例如,因为激活电极142经定位于反射元件1314上)。因此,与干涉式调制器140、150相对照,MEMS装置1300不具有在光学路径中的电极。在一些实施例中,可移动元件1340包括连接元件1318,其将可变形层1302与反射元件1314以机械方式耦合在一起。在连接元件1318导电且将可变形层1302与反射元件1314电耦合在一起的实施例中,任何建立于反射元件1314上的电位可经由可变形层1302放电。此放电可减小可在不同电位下从两个导体(例如,反射元件1314及第一反射层104)产生的发弧。在某些实施例中,可移动元件1340进一步包括连接元件1319,如在图13A到图13C中示意性地说明。连接元件1319可为绝缘的(例如,包括Si02、Al203)或导电的(例如,包括镍、铝等)。连接层1319为导电的某些实施例可有利地减小反射元件1314的弯曲及/或倾斜(例如,在用于可变形层1302及反射元件1314的材料具有不同内应力及/或热膨胀系数的实施例中,连接元件1319可减小及/或吸收应力)。MEMS装置1300进一步包括包括第一层1308及反射层1309的黑掩模1310。入射于黑掩模1310上的光在区1311中在反射层1309与第一反射层104之间反射,且因此由MEMS装置1300吸收,而非被反射。因此,MEMS装置1300的包括黑掩模1310的部分对MEMS装置1300的观看者来说显现为黑色。黑掩模还可用于MEMS装置1300的其它部分中,例如,以防止光的不合需要的调制及/或使不调制光的区的反射比最小化,从而改进对比率。如在图13A中所说明,在某些实施例中,当无电压施加到激活电极142时,衬底20的顶表面1306与反射元件1314间隔开。在某些替代实施例中,当无电压施加到激活电极142时,衬底20的顶表面1306与反射元件1314接触。图13C说明可变形层1302经配置使得可移动元件1340在松弛状态下负“发射”(例如,朝向衬底20)的MEMS装置1305的实施例。举例来说,可变形层1302与支撑结构18及/或支撑结构18a之间的残余应力可经设计使得在牺牲层的移除后可变形层1302向下偏转。图13C的MEMS装置1305的激活状态可大体上与图13B中所描绘相同。MEMS装置的响应时间与导体的电阻与电容的乘积成比例。包括在可移动元件1340上的激活电极142的MEMS装置可有利地减小电阻及/或电容,从而减少响应时间。减少响应时间可增加屏幕刷新速率且增强时间调制。除了减少响应时间之外,减小MEMS装置的电容可减少MEMS装置的功率消耗。在激活电极102处于MEMS装置的光学路径中的实施例(例如,如在图8中所描绘)中,其包括对光透明的材料,例如(但不限于)IT0、ZnT0、氧化铟锌(IZ0)及氧化铟(10)。一般来说,与不透明导体相比,透明导体具有不良的电阻,对于包括透明激活电极102的MEMS装置,此可导致不良的功率耗散及高的电时间常数。然而,可移动元件1340上的激活电极142不处于光学路径中,此允许激活电极142包括不透明导体,例如,铝、铜、银、金等以及透明导体。包括不透明激活电极142的某些MEMS装置可有利地具有比包括透明激活电极102的MEMS装置低的功率耗散及/或短的电响应时间,因为不透明导体可具有比透明导体低的电阻。例如IT0的某些透明导体对高温工艺敏感,使得在形成激活电极102后,MEMS装置的最大处理温度受到限制。举例来说,在大约350°C及更高的温度下,IT0降级,从而增加包括IT0的激活电极102的电阻率。因此,通常不对包括IT0的结构执行某些工艺(例如,大于350°C的化学气相沉积(CVD))。然而,包括可移动元件1340上的激活电极142的MEMS装置可具有包括可承受高温处理的多种导体的激活电极142,其增加对于MEMS装置的组件的处理灵活性。举例来说,可在高温下执行某些沉积。对于另一实例,某些沉积工艺可为CVD而非物理气相沉积(PVD)(例如,溅镀),此可增强沉积保形性及均勻性。此外,在激活电极142处于可移动元件1340上的某些实施例中,可在制造过程的末期来形成激活电极142(例如,在已执行高温工艺后)。光学路径中的激活电极102的厚度受到限制,以便避免不利地影响MEMS装置的光学性质,但可移动元件1340上的激活电极142可具有多种厚度,因为其不处于光学路径中。举例来说,增加激活电极142的厚度可有利地增加导电率,从而减少响应时间及/或MEMS装置的功率消耗。此外,厚激活电极142使得能够使用替代沉积方法(例如,涂布、喷墨印刷、可印刷导体),其可降低制造成本。在激活电极102处于MEMS装置的光学路径中使得其朝向衬底20拉动镜14的实施例中,镜14大体接触衬底20的顶表面1306(例如,衬底20上的绝缘层106的顶表面),其中衬底20的顶表面1306充当针对镜14的移动的“挡止件”。在镜14的反射表面及衬底20的顶表面1306平坦(例如,以增强色域)的实施例中,表面之间的静摩擦可不利地影响其接触的MEMS装置的操作。例如表面粗糙化及抗静摩擦层的某些特征可用以减小此静摩擦,但那些特征可不利地影响MEMS装置的光学性能。然而,可移动元件1340上的激活电极142允许MEMS装置1300的配置使得可移动元件1340的一部分接触激活电极142且充当针对可移动元件1340的移动的挡止件,而非衬底20的顶表面1306充当挡止件。可移动元件1340的部分接触激活电极142处的界面可有利地适于减小静摩擦,而不影响光学性能,因为其不处于光学路径中。举例来说,绝缘层144a的表面构形可经粗糙化以减少接触点的数目,或者抗静摩擦层可形成于激活电极142上。透明激活电极102大体处于镜14的整个反射表面下(例如,如在图8中所描绘),使得通过将电压施加到激活电极102而产生的静电力足以激活MEMS装置。因此,在MEMS装置的电容器包括镜14及激活电极102的实施例中,电容器的面积及MEMS装置的电容高。在使用较大镜14(例如,以增强填充因数)的实施例中,MEMS装置可具有甚至更高的电容。电容器包括激活电极142及可变形层1302的上表面的部分(例如,如在图13A中所描绘)的MEMS装置1300可有利地减小电容器的面积且减小MEMS装置1300的电容。电容器包括激活电极142及可变形层1302的上表面的部分(例如,如在图13A中所描绘)的MEMS装置1300还可有利地减小用以操作MEMS装置的机械力且减小可变形层1302的某些尺寸,因为机械功能至少部分与光学功能分离。在MEMS装置的激活电极142处于可变形层1302与反射元件1314之间且充当针对可变形层1302或反射元件1314的挡止件的某些实施例中,接触面积可比反射表面1301的面积小。较小的接触面积导致较少的静摩擦,因此可使用较低机械力,从而允许减小可变形层1302的尺寸。在电容器包括可变形层1302及激活电极142的实施例中,可变形层1302的减小的尺寸可减小电容器的面积,且因此有利地减小MEMS装置1300的电容及功率消耗。在激活电极102处于光学路径中的实施例中,MEMS装置的第一与第二反射层之间的距离可忽略(例如,小于约100A)的高反射率宽带白是不可能的,当绝缘层106如此的薄时,在激活电极102与镜14之间可发生电短路。在激活电极102处于光学路径中的实施例中,MEMS装置的第一与第二反射层之间的距离处于约90nm与llOnm之间(例如,约lOOnm)的低反射率黑也是不可能的,因为绝缘层106减小反射率(例如,如以上关于图9所描述)。在图8中所说明的实施例中,镜14通过绝缘层106而与激活电极102及第一反射层104电绝缘,如上所述。在MEMS装置包括可移动元件1340上的激活电极142的某些实施例中,绝缘层106可任选地从MEMS装置加以消除,例如,在反射元件1314不接触衬底20的顶表面1306(例如,当松弛状态处于衬底20的顶部上时,如由图13A的MEMS装置1300描绘)的实施例及反射元件1314接触第一反射层104(例如,归因于负发射,如由图13C的19MEMS装置1300描绘)的实施例中。绝缘层106的消除允许反射元件1314的反射表面1301与第一反射层104分离一可忽略的距离(例如,小于约100A或触碰)。反射性MEMS装置的每一界面引起一些反射,因此无绝缘层106的实施例可比包含绝缘层106的实施例产生更好的颜色(例如,更好的黑色)。通过将反射元件1314的反射表面1301与第一反射层104间隔开约100人与lOOnm之间,可在无时间调制的情况下产生灰色。再次参看图13C,松弛状态可产生高反射率宽带白色(例如,通过触碰第一反射层104或与第一反射层104间隔小于约100A)、低反射率黑色(例如,通过与第一反射层104间隔约lOOnm)、灰色(例如,通过与第一反射层104间隔约100人与lOOnm之间)或彩色(例如,黄、红、蓝等)。在MEMS装置1300经配置使得反射元件1314与第一反射层104接触或几乎接触使得产生宽带白色的实施例中,反射元件1314与第一反射层104优选地处于同一电位下以便减小其间的可引起发弧的任何静电力或电场。在某些实施例中,反射元件1314与第一反射层104经由可变形层1302电通信,使得其处于同一电位下。在某些实施例中,反射元件1314与可变形层1302电绝缘(例如,使用介电连接元件1319),且第一反射层104也电绝缘,使得其处于同一电位下。为了减小反射元件1314与第一反射层104之间的静摩擦(在其接触的实施例中),可将导电特征(例如,凸块)施加到第一反射层104及/或反射表面1301,但此类特征可负面地影响MEMS装置的光学性能。在某些实施例中,MEMS装置包括可移动元件上的激活电极142及第二激活电极。如上所述,可移动元件通过大体在第一方向上移动来对施加到可移动元件上的激活电极142的电压作出响应。可移动元件通过大体在大体上与第一方向相反的第二方向上移动;来进一步对施加到第二激活电极的电压作出响应。MEMS装置因此能够稳定地产生至少三个颜色在松弛状态下的第一颜色、在第一方向上的在激活状态下的第二颜色及在第二方向上的在激活状态下的第三颜色。图14A说明包括衬底20上的可移动元件1440的MEMS装置1400。可移动元件1440包括可变形层1302及与可变形层1302间隔开且具有反射表面1301的反射元件1314。MEMS装置1400进一步包括可移动元件1440上的激活电极142及处于可变形层1302与反射元件1314之间的第二激活电极902。在图14A中,第二激活电极902由支撑结构18支撑。在某些替代实施例中,第二激活电极902由其它支撑结构(例如,与支撑结构18间隔开)支撑。然而,某些此类实施例可通过占据MEMS装置的可更有利地用于反射元件1314的部分而减小MEMS装置的填充因数。在可变形层1302与反射元件1314电通信(例如,归因于导电连接元件1418及/或其间的导电连接元件(未图示))的实施例中,可变形层1302与反射元件1314处于同一电位下。在某些此类实施例中,当将电压施加到第二激活电极902时,第一方向(例如,朝向反射元件1314)上的第一吸引力作用于可移动元件1440的第一部分(例如,可变形层1302)上,且第二方向(例如,远离反射元件1314)上的第二吸引力作用于可移动元件1440的第二部分(例如,反射元件1314)上。在某些其它此类实施例中,当将电压施加到第二激活电极902时,第一方向(例如,远离反射元件1314)上的第一吸引力作用于可移动元件1440的第一部分(例如,反射元件1314)上,且第二方向(例如,朝向反射元件1314)上的第二吸引力作用于可移动元件1440的第二部分(例如,可变形层1302)上。所述第二方向大体上与所述第一方向相反。在第一吸引力大于第二吸引力的实施例中,可移动元件1440通过大体在第一方向上(例如,在大体垂直于衬底20的方向上)移动来对第一及第二吸引力作出响应。图14B说明在第一激活状态下的图14A的MEMS装置1400的实施例。第一吸引力作用于可变形层1302上且第二吸引力作用于反射元件1314上。可移动元件1340通过大体在第一方向上(例如,在大体垂直于衬底20的方向上,如由箭头1420说明)移动来对第一及第二吸引力作出响应。可变形层1302的下表面接触MEMS装置1400的固定部分(例如,第二激活电极902)。在某些此类实施例中,在激活状态下,反射元件1314不接触衬底20的顶表面1306(例如,绝缘层106的顶表面1306或第一反射层104的顶表面1306)。其它实施例也是可能的。举例来说,在可变形层1302的下表面接触MEMS装置1400的固定部分之前,反射元件1314的反射表面1301可接触MEMS装置1400的固定部分(例如,衬底20的顶表面1306)。图14C说明在第二激活状态下的图14A的MEMS装置1400的实施例。可移动元件1440通过在朝向激活电极142的方向(如由箭头1422指示)上移动来对通过将电压施加到激活电极142而产生的吸引力作出响应。可变形层1302的上表面接触MEMS装置1400的固定部分(例如,绝缘层144a)。在某些实施例中,在激活状态下,反射元件1314不接触第二激活电极902。其它实施例也是可能的。举例来说,在可变形层1302接触MEMS装置1400的固定部分之前,反射元件1314的上表面可接触MEMS装置1400的固定部分(例如,第二激活电极902)。为了确保响应于施加于第二激活电极902与可移动元件1440之间的电压的位移大体上仅发生于可移动元件1440中(例如,归因于可变形层1302的变形)且大体上不在第二激活电极902中,则第二激活电极902优选地为硬性或刚性。层的硬度与层的厚度的立方成比例。在某些实施例中,第二激活电极902具有使得其大体上不变形的厚度。举例来说,在第二激活电极902包括铝的实施例中,激活电极可具有为可变形层1302的厚度约2.15倍大的厚度。应了解,其它尺寸(例如,长度及宽度)也可影响第二激活电极902的刚性。再次参看图14A,在某些实施例中,在松弛状态下,可变形层1302与第二激活电极902分离一距离D”且反射元件1314与第二激活电极902分离一与距离不同的距离D2。利用两个导电层之间的电位差的两个导电层之间的静电力与两个导电层之间的距离成反比。因此,第二激活电极902与可移动元件1440的一部分之间的距离越小,则作用于可移动元件1440的所述部分上的静电力的量值越大。如果距离込大于距离0工,则作用于可变形层1302上的每单位面积的静电力大于作用于反射元件1314上的每单位面积的静电力。在某些此类实施例中,将电压施加到第二激活电极902将使可移动元件1440朝向衬底20移动。如果距离Di大于距离D2,则作用于反射元件1314上的每单位面积的静电力大于作用于可变形层1302上的每单位面积的静电力。在某些此类实施例中,将电压施加到第二激活电极902将使可移动元件1440远离衬底20移动。在包括激活电极142(其使可移动元件1440远离衬底20移动)的实施例中,距离D2优选地大于距离使得激活电极142、902引起在不同方向上的偏转。在某些实施例中,距离Di、D2之间的百分比差大于约5%、大于约10%、大于约15%21或大于约20%。应通过某些其它因数来平衡距离DpD2之间的差,例如,光学干涉性质(例如,反射颜色)及MEMS装置的厚度,其还视距离DpD2而定。一旦存在一定量的不平衡(即,距离DpD2之间的合适的差),则将电压施加到第二激活电极902将会将可移动元件1440的具有较短距离的部分吸引向激活电极902,从而减小所述距离,同时还增加与可移动元件1440的具有较大距离的部分的距离。因此,即使在具有少量不平衡(例如,归因于在约10%下的距离差)的实施例中,静电力可合适地引起可移动元件1440的激活。与第二激活电极902与可移动元件1440的第一及第二部分之间的距离无关,静电力可至少部分由屏蔽激活电极902与可移动元件1440之间的电压差的至少一部分的导电层减小。举例来说,屏蔽可移动元件1440的第一部分而不受第二激活电极902影响可使静电力更大体上作用于可移动元件1440的第二部分上。如果可移动元件1440的至少部分经屏蔽而免受激活电极902影响的第一部分包括反射元件1314,则将电压施加到第二激活电极902将使可移动元件1440朝向衬底20移动。如果可移动元件1440的至少部分经屏蔽而免受激活电极902影响的第一部分包括可变形层1302,则将电压施加到第二激活电极902将使可移动元件1440远离衬底20移动。在包括激活电极142(其使可移动元件1440远离衬底20移动)的实施例中,以下详细描述的第二导电层1558优选地处于第一导电层1552的一侧上,使得激活电极142、902引起在不同方向上的偏转。在某些此类实施例中,屏蔽可减小包括MEMS装置1400的显示器装置的厚度,因为不必存在距离DpD2之间的差,但屏蔽也可能增加设计复杂性及制造成本。图15A说明第二激活电极902包括包含导电层1552及绝缘层1554的多层堆叠的实施例的一部分。在某些实施例中,导电层1552包括电压所施加到的导电材料,且绝缘层1554将所要的刚性提供到第二激活电极902,且提供电绝缘以抑制第二激活电极902与可移动元件1440之间的短路。举例来说,大于约1,500A厚的Si02层足够刚性。在某些替代实施例中,导电层1552包括电压所施加到的导电材料,且将所要的刚性提供到第二激活电极902,且绝缘层1554提供电绝缘以抑制第二激活电极902与可移动元件1440之间的短路。在MEMS装置1400经设计使得在激活后可移动元件1440朝向衬底20移动的实施例中,绝缘层1554优选地处于导电层1552上(例如,如在图15A中所说明),因为当MEMS装置1400处于激活状态下时,可变形层1302的下表面可接触第二激活电极902。在MEMS装置1400经设计使得在激活后可移动元件1440远离衬底20移动的实施例中,绝缘层1554优选地处于导电层1552下,因为当MEMS装置1440处于激活状态下时,反射元件1314的上表面可接触第二激活电极902。多层第二激活电极902的其它配置也是可能的。举例来说,第二激活电极902可包括单一刚性的导电材料层,且绝缘层可形成于可变形层1302的下表面及/或反射元件1314的上表面上。其它多层堆叠也是可能的。举例来说,第二激活电极902在导电层1552的与导电层1554相对的侧上可进一步包括第二绝缘层来提供电绝缘以抑制第二激活电极902与可移动元件1440的其它部分之间的短路。绝缘层1554的厚度包含于从第二激活电极902的导电部分1552到可变形层1302的距离Di(例如,当形成于导电部分1552上时,如在图15A中所描绘)或到反射元件1314的距离D2(例如,当形成于导电部分1552下时)中。在某些实施例中,绝缘层2254经选择以提供所要的介电电容率以修整激活电极902与可移动元件1440之间的静电力。图15B说明第二激活电极902包括多层堆叠的另一实施例。第二激活电极902包括激活电压所施加到的第一导电层1552、抑制第二激活电极902与可移动元件1440之间的短路的第一绝缘层1554、屏蔽可移动元件1440的层以免受静电力影响的第二导电层1558及使第一导电层1552与第二导电层1558绝缘的第二绝缘层1556。第二导电层1558处于第一导电层1552的与第一绝缘层1554相对的侧上。在MEMS装置1400经设计使得在激活后可移动元件1440朝向衬底20移动的实施例中,第一绝缘层1554处于第一导电层1552上(例如,如在图15B中所说明),因为当MEMS装置1400处于激活状态下时,可变形层1302的下表面可接触第二激活电极902,且第二导电层1558处于第一导电层1552下,因为反射元件1314至少部分通过第二导电层1558屏蔽以免受静电力影响。在MEMS装置1400经设计使得在激活后可移动元件1440远离衬底20移动的实施例中,第一绝缘层1554处于第一导电层1552下,因为当MEMS装置1400处于激活状态下时,反射元件1314的上表面可接触第二激活电极902,且第二导电层1558处于第一导电层1552上,因为可变形层1302至少部分通过第二导电层1558屏蔽免受静电力影响。在某些此类实施例中,包括层1552、1554、1556,1558的第二激活电极902的尺寸(例如,厚度)足够刚性,使得第二激活电极902大体上不变形。其它多层堆叠也是可能的。举例来说,第二激活电极902在第二导电层1558的与第一导电层1552相对的侧上可进一步包括第三绝缘层来提供绝缘以抑制第二激活电极902与可移动元件1440的其它部分之间的短路。可变形层1302与反射元件1314之间的激活电极902允许MEMS装置1400的配置使得可移动元件1440的一部分接触激活电极902(即,激活电极902充当针对可移动元件1440的移动的挡止件,而非衬底20的顶表面1306或绝缘层144a的下表面充当挡止件)。可移动元件1440的部分接触激活电极902处的界面可有利地适于减小静摩擦,而并不影响光学性能,因为其不处于光学路径中。举例来说,绝缘层1554的表面构形可经粗糙化以减少接触点的数目,或者抗静摩擦层可形成于激活电极902上。对于另一实例,反射元件1314的上表面或可变形层1302的下表面的表面构形可经粗糙化以减少接触点的数目,或者抗静摩擦层可形成于反射元件1314的上表面或可变形层1302的下表面上。静电力是归因于电位差。在可移动元件1440包括绝缘连接元件(未图示)的实施例中,当可变形层1302的电位不为零时,反射元件1314的电位可约为零。在某些此类实施例中,响应于施加到激活电极902的电压的作用于可变形层1302上的静电力可选择性地大于响应于施加到激活电极902的电压的作用于反射元件1314上的静电力。因此,可移动元件1440可经配置以响应于施加到第二激活电极902的电压朝向衬底20激活。此外,电容器(例如,处于第二激活电极902与可变形层1302之间)的面积可有利地小,从而比大电容器(例如,光学路径中处于反射元件与激活电极之间)需要较少的时间来放电,此可减少响应时间。然而,在反射元件1314与可变形层1302或其它结构电绝缘的实施例中,反射元件1314可变得带电,从而自身产生静电力。在一些实施例中,反射元件1314经涂布(例如,用塑料)以选择性地耗散静电放电。当将电压施加到第二激活电极902时,静电力作用于可移动元件1440上。作为响应,如果可变形层1302上的吸引力大于反射元件1314上的吸引力,则可变形层1302朝向第二激活电极902弯曲。反射元件1314以机械方式耦合到可变形层1302,使得当可变形层1302朝向第二激活电极902移动时,反射元件1314相对于衬底20且朝向衬底20移动对应的距离。MEMS装置1400的固定部分充当针对可移动元件1440的移动的挡止件。在某些实施例(例如,可变形层1302的下表面接触第二激活电极902的实施例)中,激活电极902包括固定部分(例如,如在图14B中所说明)。在某些此类实施例中,绝缘层106为任选的,因为可移动元件1440不接触衬底20的顶表面1306。在MEMS装置包括光学路径中的激活电极104及绝缘层106且在激活状态下镜14接触绝缘层106的顶表面的上述某些实施例中,接触区包含介电层。为了避免将电荷截留于介电层中,可交替地切换施加到激活电极104及镜14的电压的极性。切换极性耗散电荷,但消耗功率。然而,在MEMS装置1400不包括绝缘层106且在激活状态下反射元件1314的反射表面1301接触第一反射层104的顶表面1306的某些实施例中,接触有利地无电场。因此,施加到第二激活电极902及可移动元件1440的电压可保持相同,这有利地节省功率。在一些实施例中,绝缘层1554使可移动元件1440与第二激活电极902绝缘。在一些实施例中,形成于可变形层1302的下表面上的绝缘层(未图示)使可移动元件1440与第二激活电极902绝缘。在某些替代实施例中,衬底20的顶表面1306包括固定部分。在一些实施例中,绝缘层106使可移动元件1440与第一反射层104绝缘。如上所述,可移动元件1440通过大体在第一方向上移动来对施加到激活电极142的电压作出响应。在激活电极142提供使可移动元件1440远离衬底20移动的力的实施例中,第二激活电极902经配置使得当将电压施加到第二激活电极902时,可移动元件1440朝向衬底20移动(例如,通过比反射元件1314更靠近可变形层1302来定位第二激活电极902,通过用导电层1558屏蔽反射元件1314等)。例如,针对上述电性质,第二激活电极902优选地包括非透明导电材料。第二激活电极902经定位于反射元件1314的反射表面1301上,使得第二激活电极902不处于MEMS装置1400的光学路径中,因此其可包括不透明导电材料。因此,MEMS装置1400能够有快速的响应时间及低功率消耗。在某些实施例中,MEMS装置包括处于可变形层1302与反射元件1314之间的激活电极902及第二激活电极。如上所述,可移动元件通过大体在第一方向上移动来对施加到可变形层1302与反射元件1314之间的激活电极902的电压作出响应。可移动元件通过大体在大体上与第一方向相反的第二方向上移动来进一步对施加到第二激活电极的电压作出响应。MEMS装置因此能够稳定地产生至少三个颜色在松弛状态下的第一颜色、在第一方向上的在激活状态下的第二颜色及在第二方向上的在激活状态下的第三颜色。在一些实施例中,可移动元件1440上的激活电极142可表征为“第二”激活电极(例如,如在图14A到图14C中所说明)。图16A说明包括衬底20上的可移动元件1640的MEMS装置1600。可移动元件1640包括可变形层1302及具有反射表面1301的反射元件1314。MEMS装置1600进一步包括在可变形层1302与反射元件1314之间的激活电极902,且光学堆叠20包括第二激活电极102。在图16A中,第二激活电极102形成于衬底20上。图16B说明在第一激活状态下的图16A的MEMS装置1600的实施例。可移动元件1640的由第一吸引力作用的第一部分包括可变形层1302,且可移动元件1640的由第二吸引力作用的第二部分包括反射元件1314。可移动元件1640通过大体在第一方向上(例如,在大体垂直于衬底20的方向上,如由箭头1620说明)移动来对第一及第二吸引力作出响应。在某些实施例中,在激活状态下,反射元件1314的上表面接触MEMS装置1600的固定部分(例如,激活电极902)(例如,如在图16B中所说明)。在某些替代实施例中,可变形层1302的上表面接触MEMS装置1600的固定部分(例如,在可移动元件1640上的层)。图16C说明在第二激活状态下的图16A的MEMS装置1600的实施例。当将电压施加到第二激活电极102时,静电力作用于可移动元件1440上。作为响应,可变形层1302朝向第二激活电极102。反射元件1314以机械方式耦合到可变形层1302,使得随着可变形层1302朝向第二激活电极102移动,反射元件1314相对于且朝向第二激活电极102移动对应的距离。可移动元件1640通过在朝向第二激活电极102的方向(如由箭头1622指示)上移动来对通过将电压施加到第二激活电极102而产生的吸引力作出响应。在某些实施例中,在激活状态下,反射元件1314接触MEMS装置1600的固定部分(例如,衬底20的顶表面1306)(例如,如在图16C中所说明)。在某些替代实施例中,可变形层1302的下表面接触MEMS装置1600的固定部分(例如,激活电极902)。在某些此类实施例中,在激活状态下,反射元件1314不接触衬底20的顶表面1306(例如,绝缘层106的顶表面1306或第一反射层104的顶表面1306)。在激活电极902提供使可移动元件1640远离衬底20移动的力的实施例中,第二激活电极102经配置使得当将电压施加到第二激活电极102时,可移动元件1640朝向衬底20移动。包括第一及第二激活电极的MEMS装置的其它实施例也是可能的。举例来说,MEMS装置可包括在包括可变形层1302及反射元件1314的可移动元件上的第一激活电极142及在可移动元件下的第二激活电极102。另外,虽然未在图14A、图15A及图16A中描绘,但MEMS装置的某些部分可与某些其它部分电通信。举例来说,反射元件1314及/或可变形层1302可与第一反射层104电通信。图17A到图17H说明制造图13A的MEMS装置1300的方法的实例实施例。图17A中说明的MEMS结构1700包含衬底20(例如,包括玻璃、塑料)、第一反射层104(例如,包括铬)、任选绝缘层106(例如,包括Si02及/或A1203)、第一牺牲层1702及具有反射表面1301的反射元件1314(例如,包括铝)。如上所论述,在一些实施例中,可省略绝缘层106。在一些实施例中,在松弛状态下,第一牺牲层1702的厚度影响MEMS装置1300的颜色。在某些实施例中,一个或一个以上孔口1704穿过反射元件1314而形成以允许较容易地蚀刻第一牺牲层1702。反射元件1314与衬底20的顶表面1306之间的距离量与反射元件1314与衬底20的顶表面1306之间的腔中的流体(例如,空气)的量成比例。在反射元件1314不接触衬底20的顶表面1306的MEMS装置1300的某些实施例中,反射元件1314与衬底20的顶表面1306之间的距离变得很小。举例来说,在可产生高反射率宽带白色(例如,因为距离小于约100人)的实施例中,距离通常较小。在移动(例如,松弛)期间,某些此类小距离可影响反射元件914周围的流体(例如,空气)的流动,因为一些流体可能不具有足够的空间来在反射元件1314的侧边移动且可替代地可变得被压缩在反射元件1314与衬底20的顶表面1306之间。在某些实施例中,在移动(例如,松弛)期间,反射元件1314中的孔口1704为占据反射元件1314与衬底20的顶表面1306之间的腔的流体提供额外路径以从反射元件1314下流动到反射元件1314上。因此,至少一个孔口1704可增加MEMS装置1300的速度。然而,反射元件1314的包括所述至少一个孔口1704的部分是不反射的,这减小MEMS装置1300的填充因数。在其中反射元件1314不接触衬底20的顶表面1306的实施例中,反射元件1314的反射表面1301优选地大体上平滑且平坦,例如,以增加色域。在一些实施例中,通过在平滑且平坦的第一牺牲层1702(例如,包括光致抗蚀剂)上形成反射元件1314或通过在反射元件1314的形成之前抛光第一牺牲层1702(例如,包括钼),使反射表面1301大体上平滑且平坦。在其中反射元件1314接触衬底20的顶表面1306(例如,lOOnm厚绝缘层106的顶表面1306以产生黑色,或第一反射层104的顶表面1306以产生宽带白色)的实施例中,反射元件1314的反射表面1301也可为平滑且平坦的,但在此类实施例中考虑静摩擦的可能效应(例如,通过添加绝缘或导电性凸块)。在某些实施例中,通过将第一牺牲层1702用作第一层1308且将用于反射元件1314的材料用作反射层1309,形成黑色掩模1310。在某些替代实施例中,使用一个或一个以上其它层形成黑色掩模1310。在一些实施例中,MEMS装置不包括黑色掩模。图17B说明在第二牺牲层1706(例如,包括钼)已形成于反射元件1314上之后的图17A的MEMS结构1700。第二牺牲层1706将反射元件1314与可变形层1302间隔开。第二牺牲层1706可包括与第一牺牲层1702相同的材料或与第一牺牲层1702不同的材料。在一些实施例中,第二牺牲层1706的形成会形成穿过第二牺牲层1706的孔口1710。在绝缘或其它层已形成于反射元件1314的上表面上的实施例中,孔口1710可允许在无额外图案化步骤的情况下移除所述层。图17C说明在已形成支撑结构18之后的图17B的MEMS装置1700。在包括黑色掩模1310的实施例中,支撑结构18可形成于黑掩模1310周围以与导电层1309绝缘。在某些替代实施例中,在第二牺牲层1706之前形成支撑结构18。图17D说明在连接元件1319已形成于第二牺牲层1706上且至少部分在孔口1710中之后的图17C的MEMS装置1700。连接元件1319经由孔口1710以机械方式耦合到反射元件1314。在某些替代实施例中,在连接元件1319之后形成支撑结构18。图17E说明在可变形层1302(例如,包括镍)已形成于支撑结构18、连接元件1319及第二牺牲层1706上之后的图17D的MEMS结构1700。可变形层1302由连接元件1318经由连接元件1319以机械方式耦合到反射元件1314。在某些实施例中,一个或一个以上孔口1303经形成穿过可变形层1302以允许第二牺牲层1706的较容易的蚀刻。图17F说明在第三牺牲层1708(例如,包括钼)已形成于可变形层1302上之后的图17E的MEMS结构1700。第三牺牲层1708将可变形层1302与激活电极142间隔开。第三牺牲层1708可包括与第一牺牲层1702及第二牺牲层1706中的一者或两者相同的材料或与第一牺牲层1702及第二牺牲层1706中的一者或两者不同的材料。在某些实施例中,在激活状态下,第二牺牲层1706及第三牺牲层1708的厚度影响MEMS装置1300的颜色。图17G说明在支撑结构18a在可变形层1302上、绝缘层144a在第三牺牲层1708上及激活电极142在绝缘层144a上的形成之后的图17F的MEMS结构1700。在一些替代实施例中,在第三牺牲层1708之前形成支撑结构18a。在某些实施例中,在形成绝缘层144a(例如,通过沉积3102且图案化Si02)的同时形成支撑结构18a。在一些实施例中,激活电极142及绝缘层144a包括至少一个孔口1316以允许第三牺牲层1708的较容易的蚀刻。图17H说明在已移除第一牺牲层1702、第二牺牲层1706及第三牺牲层1708之后的图17G的MEMS结构1700,其产生图13A的MEMS装置1300。在牺牲层1702、1706、1708各自包括钼的实施例中,可(例如)通过用XeF2进行蚀刻将其移除。在牺牲层包括光致抗蚀26剂的实施例中,可(例如)通过灰化(例如,通过用02及/或H20进行蚀刻)来将其移除。图17A中说明的孔口1704帮助蚀刻剂移除在反射元件1314下的第一牺牲层1702。图17E中说明的孔口1303帮助蚀刻剂移除在可变形层1302下的第二牺牲层1706。图17G中说明的孔口1316帮助蚀刻剂移除在激活电极142下的第三牺牲层1708。在移除所述牺牲层之后,可移动元件1340可响应于施加到激活电极142的电压而移动。图18A到图18G说明制造图14A的MEMS装置1400的方法的实例实施例。图18A说明在第二激活电极902在第二牺牲层1706上形成之后的图17B的MEMS结构1700。如上所述,第二激活电极902可包括多层堆叠。在此类实施例中,第二激活电极902的形成可包括一系列图案化步骤(例如,对于多层堆叠中的每一层,沉积、掩模形成、蚀刻及掩模移除)或包括多个蚀刻的单一图案化步骤(例如,多层堆叠中的每一层的沉积、掩模形成、多层堆叠中的每一层的蚀刻、掩模移除)。其它序列也是可能的(例如,多层堆叠中的每一层的沉积、掩模形成、多层堆叠中的顶层的蚀刻及将一个或一个以上上部层用作一个或一个以上下部层的掩模)。多层堆叠的层的厚度可变化,但所得第二激活电极902优选地足够刚性,使得其大体上不变形。在可移动元件1440经配置以在将电压施加到第二激活电极902后朝向衬底20移动的实施例中,绝缘层1554可形成于第二激活电极902的导电部分1552的顶部上,在该处,进行与可变形层1302的下表面的接触(例如,如在图15A及图15B中所说明)。在某些此类实施例中,第二激活电极902的顶表面可经粗糙化以减少接触点的数目以便减小与可变形层1302的静摩擦。其它层(例如,抗静摩擦层)还可形成于第二激活电极902的顶部上。图18B说明在第三牺牲层1808(例如,包括钼)已形成于第二激活电极902上之后的图18A的MEMS结构1800。第三牺牲层1808将第二激活电极902与可变形层1302间隔开。第三牺牲层1808可包括与第一牺牲层1702及第二牺牲层1706中的一者或两者相同的材料或与第一牺牲层1702及第二牺牲层1706中的一者或两者不同的材料。在一些实施例中,第三牺牲层1808的形成会形成穿过第三牺牲层1808的孔口1810。在绝缘或其它层已形成于反射元件1314的上表面上的实施例中,孔口1810可允许在无额外图案化步骤的情况下移除此类层。图18C说明在已形成支撑结构18之后的图18B的MEMS装置1800。第二激活电极902的一部分优选地经暴露使得所述激活电极902可以机械方式耦合到支撑结构18。在某些实施例中,支撑结构18包括第二激活电极902的一个或一个以上层(例如,以允许电选路)。图18D说明在可变形层1302(例如,包括镍)已形成于支撑结构18及第三牺牲层1808上之后的图18C的MEMS结构1800。可变形层1302由连接元件1418以机械方式耦合到反射元件1314。在某些实施例中,连接元件可形成于连接元件1418与反射元件1314之间。图18E说明在第四牺牲层1812(例如,包括钼)已形成于可变形层1302上之后的图18D的MEMS结构1800。第四牺牲层1812将可变形层1302与激活电极142间隔开。第四牺牲层1812可包括与第一牺牲层1702、第二牺牲层1706、第三牺牲层1808中的一者或一者以上相同的材料或与第一牺牲层1702、第二牺牲层1706、第三牺牲层1808中的一者或一者以上不同的材料。图18F说明在支撑结构18a在可变形层1302上、绝缘层144a在第四牺牲层1812上及激活电极142在绝缘层144a上的形成之后的图18E的MEMS结构1800。在一些替代实施例中,在第三牺牲层1808之前形成支撑结构18a。在一些实施例中,在形成绝缘层144a(例如,通过沉积3102且图案化Si02)的同时形成支撑结构18a。在一些实施例中,激活电极142及绝缘层144a包括至少一个孔口1316以允许第四牺牲层1812的较容易的蚀刻。图18G说明在已移除第一牺牲层1702、第二牺牲层1706、第三牺牲层1808及第四牺牲层1812之后的图18F的MEMS结构1800,其产生图14A的MEMS装置1400。在所述牺牲层的移除后,可移动元件1440可响应于施加到激活电极142及第二激活电极902的电压而移动。图19A到图19D说明制造图16A的MEMS装置1600的方法的实例实施例。图19A说明在已形成支撑结构18之后的图18A的MEMS结构1800,但孔口1710尚未形成于第二牺牲层1706中。在可移动元件1640经配置以在将电压施加到激活电极902后远离衬底20移动的实施例中,绝缘层1554可形成于激活电极902的导电部分1552的底部上,在该处,进行与反射元件914的上表面的接触。在某些此类实施例中,激活电极902的底表面可经粗糙化以减少接触点的数目,以便减小与反射元件914的静摩擦。其它层(例如,抗静摩擦层)还可形成于激活电极902的底部上。图19B说明在第三牺牲层1808(例如,包括钼)已形成于激活电极902上之后的图19A的MEMS结构1900。第三牺牲层1808将第二激活电极902与可变形层1302间隔开。第三牺牲层1808可包括与第一牺牲层1702及第二牺牲层1706中的一者或两者相同的材料或与第一牺牲层1702及第二牺牲层1706中的一者或两者不同的材料。在一些实施例中,第三牺牲层1808的形成会形成穿过第二牺牲层1706及第三牺牲层1808的孔口1810。在绝缘或其它层已形成于反射元件1314的上表面上的实施例中,孔口1810可允许在无额外图案化步骤的情况下移除所述层。在一些替代实施例中,在第三牺牲层1808之前形成支撑结构18a。图19C说明在可变形层1302(例如,包括镍)已形成于支撑结构18及第三牺牲层1808上之后的图19C的MEMS结构1900。可变形层1302由连接元件1418以机械方式耦合到反射元件1314。图19D说明在已移除第一牺牲层1702、第二牺牲层1706及第三牺牲层1808之后的图19C的MEMS结构1900,其产生图16A的MEMS装置1600。在所述牺牲层的移除后,可移动元件1640可响应于施加到激活电极902及第二激活电极102的电压而移动。虽然以上详细描述已展示、描述且指出本发明适用于各种实施例的新颖特征,但应理解,所属领域的技术人员可在并不脱离本发明的精神的情况下对所说明的装置或过程的形式及细节进行各种省略、替代及改变。如将认识到,可在并不提供本文中所阐明的所有特征及益处的形式内体现本发明,因为一些特征可与其它特征分离地使用或实践。本发明的范围由所附的权利要求书而非由前文的描述指示。属于所述权利要求书的均等物的意义及范围内的所有改变均将包括于其范围内。权利要求一种微机电(MEMS)装置,其包括衬底;所述衬底上的可移动元件,所述可移动元件包括可变形层及反射元件,所述可变形层与所述反射元件间隔开;以及所述可移动元件上的激活电极。2.根据权利要求1所述的MEMS装置,其进一步包括光学层,其中入射于所述反射元件上的光被从所述反射元件反射,所述入射光及所述反射光传播穿过所述光学层且不传播穿过所述激活电极。3.根据权利要求2所述的MEMS装置,其中所述衬底包括所述光学层。4.根据权利要求1所述的MEMS装置,其中当无电压被施加到所述激活电极时,所述衬底的顶表面与所述反射元件间隔开。5.根据权利要求1所述的MEMS装置,其中当无电压被施加到所述激活电极时,所述衬底的顶表面与所述反射元件接触。6.根据权利要求1所述的MEMS装置,其进一步包括所述可变形层与所述反射元件之间的第二激活电极。7.根据权利要求6所述的MEMS装置,其中所述可移动元件通过大体上在第一方向上移动来对施加到所述可移动元件上的所述激活电极的电压作出响应,且其中所述可移动元件通过大体上在第二方向上移动来对施加到所述第二激活电极的电压作出响应,所述第二方向大体上与所述第一方向相反。8.根据权利要求1所述的MEMS装置,其中所述衬底包括第二激活电极。9.根据权利要求1所述的MEMS装置,其中固定元件充当针对所述可移动元件的移动的挡止件,所述固定元件位于所述可变形层与所述反射元件之间。10.根据权利要求1所述的MEMS装置,其进一步包括显不器;处理器,其经配置以与所述显示器通信,所述处理器经配置以处理图像数据;以及存储器装置,其经配置以与所述处理器通信。11.根据权利要求10所述的MEMS装置,其进一步包括经配置以将至少一个信号发送到所述显示器的驱动器电路。12.根据权利要求11所述的MEMS装置,其进一步包括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的控制器。13.根据权利要求10所述的MEMS装置,其进一步包括经配置以将所述图像数据发送到所述处理器的图像源模块。14.根据权利要求13所述的MEMS装置,其中所述图像源模块包括接收器、收发器及发射器中的至少一者。15.根据权利要求10所述的MEMS装置,其进一步包括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的输入装置。16.一种微机电(MEMS)装置,其包括用于移动所述装置的一部分的装置,所述移动装置包括用于变形的装置及用于反射的装置,所述变形装置与所述反射装置间隔开;用于支撑移动装置的装置;以及用于激活所述移动装置的装置,所述激活装置位于所述移动装置上。17.根据权利要求16所述的MEMS装置,其中所述支撑装置包括衬底。18.根据权利要求16所述的MEMS装置,其中所述移动装置包括可移动元件。19.根据权利要求16所述的MEMS装置,其中所述变形装置包括可变形层。20.根据权利要求16所述的MEMS装置,其中所述反射装置包括反射元件。21.根据权利要求16所述的MEMS装置,其中所述激活装置包括激活电极。22.一种制造微机电(MEMS)装置的方法,所述方法包括在衬底上形成第一牺牲层;在所述第一牺牲层上形成反射元件;在所述反射元件上形成第二牺牲层;在所述第二牺牲层上形成可变形层,所述可变形层以机械方式耦合到所述反射元件;在所述可变形层上形成第三牺牲层;在所述第三牺牲层上形成激活电极;以及移除所述第一、第二及第三牺牲层。23.根据权利要求22所述的方法,其进一步包括在形成所述第一牺牲层之前在所述衬底上形成光学层。24.根据权利要求22所述的方法,其中在移除所述第一、第二及第三牺牲材料之后,当无电压被施加到所述激活电极时所述反射元件与所述衬底间隔开。25.根据权利要求22所述的方法,其进一步包括对所述可变形层施加偏压,其中在移除所述第一、第二及第三牺牲材料之后,当无电压被施加到所述激活电极时所述反射元件接触所述衬底。26.—种通过根据权利要求22所述的方法制造的MEMS装置。27.一种调制光的方法,所述方法包括提供显示器元件,所述显示器元件包括衬底、所述衬底上的可移动元件及激活电极,所述可移动元件包括可变形层及反射元件,所述可变形层与所述反射元件间隔开,所述激活电极位于所述可移动元件上;以及将电压施加到所述激活电极,所述电压对所述可移动元件产生吸引力,从而致使所述可移动元件远离所述衬底移动。全文摘要本发明提供一种微机电(MEMS)装置(1300),其包含衬底(20)、所述衬底(20)上的可移动元件(1340)及所述可移动元件(1340)上的激活电极(142)。所述可移动元件(1340)包含可变形层(1302)及反射元件(1314)。所述可变形层(1302)与所述反射元件(1314)间隔开。文档编号G02B26/00GK101855586SQ200880023131公开日2010年10月6日申请日期2008年6月24日优先权日2007年7月2日发明者丹尼斯·恩迪施,克拉伦斯·徐,利奥尔·科格特,姜志伟,威廉·卡明斯,布莱恩·J·加利,董叶俊,董明皓申请人:高通Mems科技公司
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