TW200919059A - Interferometric optical modulator with broadband reflection characteristics - Google Patents

Description

200919059 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明之領域係關於微機電系統（MEMS)，且更特定言 之’係關於包含MEMS之顯示器。 【先前技術】 微機電系統（MEM S)包括微機械元件、致動器及電子器 件。可使用沈積、蝕刻及/或蝕刻掉基板及/或沈積材料層 之部分或添加層以形成電氣及機電裝置的其他微加工過程 來產生微機械元件。一種類型之MEMS裝置稱為干涉式調 變器。如本文中所使用，術語干涉式調變器或干涉式光調 變器指代使用光學干涉原理來選擇性地吸收及/或反射光 之裝置。在某些實施例中，干涉式調變器可包含一對導電 板，其中之一者或兩者可完全或部分地為透明及/或反射 的，且能夠在施加適當電信號後即進行相對運動。在一特 定實施例中，一個板可包含沈積於基板上之固定層，且另 一板可包含藉由氣隙而與固定層分離之金屬膜。如本文中 較詳細描述，一個板相對於另一 一板之位置可改變入射於干

未開發之新產品。 【發明内容】

示一種光學裝置，該光學裝置包含：一 。在一項實施例中，揭 ‘：一光學堆疊，其包 134032.doc 200919059 -層1層’其具有第—折射率；-在該第-層上之第 一層，該第-思曰丄 ^ 太兮莖—曰”有小於第一折射率之第二折射率；及一 在该第二層上 _ 人 ^ ^ 二層，該第三層具有大於第二折射率之 第二折射率；及— 丁 四層，其為至少部分光學吸收性的， 其中先學堆眷I贷 ./、第四層在裝置處於第一狀態下時彼此相距 弟一距離，日A壯 離， 、置處於第二狀態下時彼此相距第二距 離该弟—距離不同於該第二距離。 f \ 在一項實施例中，姐-^ , 中揭不一種形成一光學裝置之方法，該 方法包含：形成—第一 麻曰士松 I㈣一層具有第-折射率；在 曰上形成一第二層，咳篦_ °亥第一層具有小於第一折射率之 "m ;在第二層上形成-第三層，該第三層具有大 在：：Γ率之第三折射率；在第三層上形成-犧牲層； a上形成一第四層’該第四層為至少部分光學吸收 性的；及移除該犧牲層。 八在：項實施例中，揭示—種調變光之方法，該方法包 ^.提供-光學裝置，其包含：一光學堆疊，其包含：一 第一層，其具有第-折射率；—在該第—層上之第二層， 該第二層具有小於第-折射率之第二折射率；及—在該第 一層上之第二層’該第三層具有大於第二折射率之第三折 射率；及一第四層，其為至少部分光學吸收性的，其中光 學堆疊與第四層在裝置處於第一狀態下時彼此相距第一距 離，且在裝置處於第二狀態下時彼此相距第二距離，該第 一距離不同於該第二距離；將第一電壓施加至裝置以將該 裝置置於第一狀態下；及將第二電壓施加至裝置以將㈣ 134032.doc -6- f

相機、MP3播放機、攝錄像機、遊戲控制台、手錶、時 鐘、汁异1§、電視監視器、平板顯示器、電腦監視器、自 動顯示器（例如’里程鎮顯示器等）、錄控制器及/或顯干 器、相機視圖顯示器（例如，車輛中後視相機之顯示 200919059 置置於第二狀態下。 在-項實施例中，揭示一種光學裝置，該光學裝置勺 含，用於反射及透射光之第—構 、。 折射率；用於反射及透射光 頁弟 镇媒^ ^ 構件，該第二構件在該 件具有小於第一折射率之第二折射 率；及用於反射及透射光之第三構件，該第三構件在= :構件上’該第三構件具有大於第二折射率之第三折射 率，及用於反射及吸收光之坌 九之弟四構件，其中第三構件與第

四構件在裝置處於第一狀能下拄分U 狀態下蛉彼此相距第一距離，且在 裝置處於第二狀態下時彼此相 于伋此相距第二距離，該第-距離不 同於該第二距離。 【實施方式】 以下詳細描述係針對本發明之某些特定實_ H 本發明可以許多不同方式來體現。自以下描述將顯而易見 的是’該等實施例可經實施於經組態以顯示影像(無論是 運動（例如，視訊）還是固定（例如，靜止影像），且無論是 本文的還是圖像的)之任何裝置中。更特定言4，預期該 等實施例可經實施於多種電子裝置中或與其相關m等 電子裝置諸如(但不限於)行動電話、無線裝置、個人資料 助理（PDA)、掌上型或攜帶型電腦、Gps接收器/導航器、 134032.doc 200919059 電子照片、電子告示牌或標誌、投影儀、建築結構、封裝 及美學結構（例如，一件珠寶上之影像顯示）。具有與本文 中所描述之結構類似之結構的MEMS裝置亦可用於非顯示 應用中，諸如，可用於電子開關裝置中。 圖1中說明包含干涉MEMS顯示元件之一個干涉式調變 器顯示器實施例。在此等裝置中，像素處於明或暗狀態。 在明（”接通”或”打開”）狀態中，顯示㈣將人射可見:之 大部分反射至使用者。當處於暗("斷開”或"關閉狀態中 時，顯示元件幾乎不向使用者反射入射可見光。視實二例 而定，可顛倒”接通”與"斷開"狀態之光反射性質。m刪 像素可經組態而主要以選定色彩來反射，從而允_了1 色與白色以外之色彩顯示。 ’' 圖1為描繪視覺顯示器之一系列傻音 尔力诼京肀之兩個鄰近像素 的等角視圖，其中每一像素包含一_干涉式調變器： 在一些實施例中，干涉式調變器顯示器包含此等干涉式調 變器之列/行陣列。每一干涉， 丁π式調變裔包括一對反射層， 其經定位為彼此相距可變且可控之距離以形成具有至少一 可變尺寸之諧振光學間隙。在一 、 ^ 唄貫轭例中，反射層中之 一者可在兩個位置之間移動。 在第一位置（本文中被稱為 鬆弛位置）中’將可移動反射声 7久耵層疋位於與固定部分反射 相距相對較大距離處。在第_ 隹弟一位置（本文中被稱為致動位 置）中，將可移動反射層宕办士 ^成心緊密地鄰近於部分反射 層。視可移動反射層之位署 — 疋’自兩個層反射之入射光 相長或相消地干涉，從而對每— 了、母一像素而產生整體反射或 134032.doc 200919059 非反射狀態。 圖1中之像素陣列之所描緣部分包括兩個鄰近干涉式網 變器123與12卜在左側之干涉式調變器12&中，可移動反 射層…經說明為處於與光學堆疊…相距預定距離之鬆弛 位置’該光學堆疊16a包括部分反射層。在右側之干涉式 調變器i2b中’可移動反射層⑽經說明為處於鄰近於光學 堆疊16b之致動位置。 如本文所> 考之光學堆疊16a及16b(共同地稱為光學堆 疊1 6)通常包含若干融合居，兮p 。層该荨融合層可包括諸如氧化 銦錫(ITO)之電極層、諸如鉻之部分反射層以及透明介電 f 160 Μ導電的、部分透明的且部分反射 的，且可(例如)藉由將以上層中之一或多者沈積至透明基 板20上而進行製造。部分反射層可由諸如各種金屬、半導 想及介電質之多種部分反射的材料形成。部分反射層可由 一或多個材料層形成，且每—層可由單—材料或材料之組 合形成。 •在-些實施例中’光學堆疊16之層經圖案化為平行條 ▼，且可如下文進-步所描述而形成顯示裳置中之列電 極。可移動反射層14a、14b可形成為沈積於支柱Η之頂部 上之沈積金屬層(與l6a、16b之列電極正交)及 18之間的介入犧牲材料之一系 、柱 LI ^ 』十仃條帶。當蝕刻掉犧牷 材料時，可移動反射層14丨b .„ 1/： 精由經界定之間隙19而與 先學堆疊16a、i6b分離。諸如鋁 可用於反射層14,且此等停帶了；^導電且反射之材料 此專條帶可形成顯示裝置中之行電 134032.doc 200919059 才虽Ο 如圖1中之像素12a所說明，在未施加電壓之情況下，間 隙19保持於可移動反射層14a與光學堆疊16a之間，其中可 移動反射層14a處於機械鬆弛狀態。然而，當將電位差施 加至選疋列及行時，形成於相應像素處之列電極與行電極 之相交處的電容器變得帶電’且靜電力將電極拉在一起。 若電壓足夠高，則可移動反射層14變形且被壓至光學堆疊 16上。如圖1中右側之像素12b所說明，光學堆疊1 6内之介 電層（此圖式中未說明）可防止短路且可控制層14與16之間 的分離距離。無論所施加電位差之極性如何，行為均為相 同的。以此方式，可控制反射對比非反射像素狀態之列/ 行致動在許多方面類似於習知LCD及其他顯示技術中所使 用之列/行致動。 圖2至圖5B說明用於在顯示應用中使用干涉式調變器陣 列之一個例示性過程及系統。 圖2為說明可併有本發明之態樣之電子裝置之一項實施 例的系統方塊圖。在例示性實施例中，電子裝置包括處理 器21，該處理器21可為諸如ARM、^化⑽⑧、pew· II® ' Pentium III® , Pentium IV® , Pentium® Pro , 8051 ^ MIPS®、Power PC®、ALPHA®之任何通用單晶片或多晶片 微處理器，或諸如數位信號處理器、微控制器或可程式化 閘陣列之任何專用微處理器。如此項技術中所習知，處理 器21可經組態以執行一或多個軟體模組。除了執行作業系 統以外，處王里器可經組態以執行一或多個軟體應用程式， 134032.doc 200919059 包括網頁瀏覽器、雷每麻用#1 ? Λ 尾活應用耘式、電子郵件程式或任 他軟體應用程式。 、：一項實施例中，處理器21亦經組態以與陣列驅動器22 通信。在-項實施例中，陣列驅動器22包括向顯示器陣列 或面板30提供信號之列驅動器電路24及行驅動器電路％。 圖2中以線Μ來展示圖！中所說明之陣列的橫截面。對於 MEMS干涉式調變器，列/行致動協定可利用圖3中所說明 之此等裝置的遲滞性質。可能需要（例如）1()伏特之電位差 來使可移動層自鬆弛狀態變形為致動狀態。然而，當電壓 自彼值降低時，可移動層隨著電壓降回至低於1〇伏特而維 持其狀態。在®3之例示性實施财，可移動層直到電壓 降至低於2伏特才完全鬆弛。因此，在圖3所說明之實例中 存在約3 V至7 乂之所施加電壓窗，在該窗内，裝置在鬆弛 或致動狀態中均為穩定的。此在本文中被稱作"遲滯窗”或 "穩定窗"。對於具有圖3之遲滯特性的顯示器陣列，可設 計列/行致動協定，使得在列選通期間，將選通列中之待 致動之像素曝露於約10伏特之電壓差，且將待鬆弛之像素 曝露於接近於零伏特之電壓差。在選通之後，將像素曝露 於約5伏特之穩態電壓差，使得其仍保持於列選通將其所 放入之任何狀態。在經寫入之後，每一像素經歷在此實例 中為3伏特至7伏特之”穩定窗”内的電位差。此特徵使得圖 1中所說明之像素設計在處於致動或鬆弛預存在狀態中在 相同之所施加電壓條件下為穩定的。由於無論處於致動狀 態還是鬆弛狀態的干涉式調變器之每一像素實質上為由固 134032.doc 11 200919059 I及移動反射層所形成之電容器，所以可在幾乎無 /、月之情況下在遲滞窗内之電壓下保持此穩定狀離。 若所施加電位為固定的，則實質上無電流流入像素中： 在典型應用中’可藉由根據第—列中之所要致動像素集 合來確定行電極集合而產生顯示圖框。接著，向歹"電極 从力歹m衝’從而致動對應於所確定之行線的像素。接 者’將所確定之行電極集合改變為對應於第二列中之所要 致動像素集合。接著，向列2電極施加脈衝，從而根據所 確定之行電極來致動列2中之適t像素。⑴像素不受列2 脈衝衫響，且仍保持於其在列丨脈衝期間被設定至之狀 〜、此可針對整個列系列以順序方式被重複以產生圖框。 般而5，藉由每秒以某一所要數目之圖框來連續地重複 此過程而以新顯示資料來再新及/或更新圖框。用於驅動 像素陣列之列電極及行電極以產生顯示圖框之多種協定亦 為熟知的，且其可結合本發明而加以使用。 v，/1 圖4、圖5A及圖5B說明用於在圖2之3?<3陣列上產生顯示 圖框之一個可能致動協定。圖4說明可用於展現圖3之遲滯 曲線之像素之行電壓位準及列電壓位準的可能集合。在圖 4之實施例中，使像素致動涉及將適當行設定為_Vb⑷且將 適當列設定為+AV，其可分別對應於_5伏特與+5伏特。使 像素鬆弛係藉由將適當行設定為+Vbias且將適當列設定為 相同+AV從而在像素上產生零伏特電位差來完成。在列電 塵經保持為零伏特之彼等列中，無論行是處於+vbias還 疋-Vbias ’像素在其最初所處之任何狀態令均為穩定的。 J34032.doc 12 200919059 亦如㈣所說明’應瞭解，可使用具有與上文所述之極 =反之極性的電壓，例如，使像素致動可涉及將適當行 设定為+vbias且將適當列設定為-Δν。在此實施例中，使像 素釋放係藉由將適當行設定為^且將適當列設定為相 同-Δν從而在像素上產生零伏特電位差來完成。

圖5Β為展示經施加至圖2之3χ3陣列之將導致圖5八所說 明之顯示配置之一系列列信號及行信號的時序圖，其中致 動像素為非反射的。在寫入圖5Α所說明之圖框之前，像素 可處於任何14，且在此實例巾，所有列均處於G伏特且 所有行均處於+5伏特。在此等所施加電壓之情況下，所有 像素在其現有之致動或鬆弛狀態中均為穩定的。 在圖5A之圖框中，使像素（u)、（1,2)、（2,2)、（3,2)及 α3)致動。為了完成此，在列〗之"線時間，，期間，將行以 行2設定為-5伏特，且將行3設定為+5伏特。此並不改變任 何像素之狀態，因為所有像素仍保持於3伏特至了伏特之穩 疋® _接著，以自0伏特變為高達5伏特且返回至零之脈 衝來對列1進行選通。此使（1，1}及（1，2)像素致動且使（1，3) 2鬆他。陣列中之其他像素不受影響。4 了根據需要來 设定列2，將行2設定為_5伏特，且將及行3設定為伏 特。接著，經施加至列2之相同選通將使像素（2,2)致動且 使像素（2，1)及（2,3)鬆他。再次，陣列之其他像素不受影 響。藉由將行2及行3設定為_5伏特且將行丨設定為+5伏特 來類似地β又又列3。列3選通如圖5 A所示而設定列3像素。 在寫入圖框之後，列電位為零，且行電位可保持於+5伏特 134032.doc •13- 200919059 或-5伏特，日姑# 經士 顯示在圖5A之配置中為穩定的。應晻 解相R程序可用於具有數打或數百列及行之^應 :解’用以執行列及行致動之時序、序列及電壓位準= 干=概：之_般原理内廣泛地變化’且以上實例僅為例 可配合本文中所描述之系统及 致動電壓方法。 錢用任何 圖圖：及ΓΒ為說明顯示裝置40之—實施例的系統方塊 ‘，、、不、置40可為（例如）蜂巢式電話或行動電話。然 而’顯示裝置40之相同組件或其細微變化亦說明諸如'電 視攜帶型媒體播放機及電腦之各種類型的顯示震置。 顯示裝置40包括外殼41、顯示器3〇、天線43、揚聲器 45、輸入裝置48及麥克⑽。外殼41—般由熟習此項技術 者所熟知之多種製造過程中之任一者形成，包括射出成形 及真空成形。另外，外殼41可由多種材料中之任—者形 成，包括（但不限於）塑膠、金屬、玻璃、橡膠及陶瓷或其

組合。在一項實施例中，外殼41包括可與具有不同色彩或 含有不同標識、圖片或符號之其他可移除部分互換的可移 除部分（未圖示）。 如本文中所描述’例示性顯示裝置4〇之顯示器3〇可為多 種顯示器中之任一者，包括雙穩態顯示器。在其他實施例 中’如熟習此項技術者所熟知，顯示器3〇包括如上文所述 之諸如電漿、EL·、OLED、STN LCD或TFT LCD的平板顯 示器，或諸如CRT或其他管裝置之非平板顯示器。然而， 出於描述本實施例之目的，如本文中所描述，顯示器3〇包 134032.doc 14 200919059 括干涉式調變器顯示器。 圖6B中示意性地說明例示性顯示裝置4()之—項實施例的 組件。所說明之例示性顯示裝置⑽包括外殼“且可包括至 少部分地封閉於其中之額外組件。舉例而言，在一項實施 例中，例示性顯示裝置4G包括網路介面27，該網路介面27 包括輕接至收發器47之天線43。收發器47連接至處理器 21 ’該處理器21連接至調節硬體52。調節硬體听經組態 以調節信號（例如，對信號進行遽波）。調節硬體52連接至 揚聲器45及麥克風46。處理器2丨亦連接至輸人裝置48及驅 動器控制H29。驅動器控制器2蝴接至圖框緩衝器28且麵 接至陣列驅動器22 ’該陣列驅動器22又耦接至顯示器陣列 3〇 °電源5G向特定例示性顯示裝置4()設計所需要之所有組 件提供電力。 、’罔路"面27包括天線43及收發器47，使得例示性顯示裝 置40可在網路上與一或多個裝置通信。在一項實施例中， 網路介面2 7亦可具有一些處理能力以減輕處理器2!之需 长天線43為熟習此項技術者已知之用於傳輸及接收信號 的任何天線。在一項實施例中’天線根據包括IEEE 8〇2.11(a)、（b)或（g)之IEEE 8〇2 U標準來傳輸及接收 號。在另一實施例中，天線根據BLUETOOTH標準來傳輸 及接收RF信號。在蜂巢式電話之情況下，天線經設計以接 收用以在無線蜂巢式電話網路内通信之CDMA、GSM、 AMPS或其他已知信號。收發器47預處理自天線43所接收 之L號’使4于該等信號可由處理器21接收且由處理器21進 134032.doc -15- 200919059 -步操縱。收發器47亦處理自處理器21所接‘之信號，使 得該等信號可自例示性顯㈣置雜由天線43來傳輸。 在一替代性實施例中’可用接收器替換收發器47。在又 -替代性實施例中’可用影像源替換網路介面2 源可儲存或產生待發送至處理器21之影像㈣。舉例而象 ;驅=!:為含有影像資料之數位視訊光碟(_)或硬 碟驅動器或產生影像資料之軟體模組。 f 處理器21 一般控制例示性顯示裝置料之總體操作。處理 Γ1接收來自網路介面27或影像源之諸如壓縮影像資料之 料處理為原始影像資料或處理為易被處理為 原始…料之格式。處理器21接著將經處理之資料發送 =器控:器29或發送至圖框緩衝器28以用於儲存。原 =通常指代識別影像内每一位置處之影像特性的資 :。舉例而言’該等影像特性可包括色彩、飽和度及灰度 級。 在一項實施例中，虚拥哭U ^ _ 理器21包括微控制器、CPU或邏輯 =控制例示性顯示裝置4。之操作。處理器21亦可經組 或多個軟體應用程式，包括網頁劉覽器、電話 印21/冑子郵件程式或任何其他軟體應用程式。處理 :覽:可=態以執行一或多個軟體應用程式，包括網頁 電話應用程式、電子郵件程式或任何其他軟體應 調節硬體52_般包括放大器及據波器以用於將信 旒傳輸至揚聲器45 H bam + 俨 “妾收來自麥克風46之信號。調節 可為例示性顯示裝置40内之離散組件，或可併入於 134032.doc 16· 200919059 處理器2 1或其他組件内。 驅動器控制器29直接自處理器21或自圖框緩衝器28獲取 由處理器21所產生之原始影像資料，且適當地將原始影像 ^料重新格式化以用於高速傳輸至陣列驅動器η。特定言 r

之，驅動器控制器29將原始影像資料重新格式化為具有似 光柵格式之資料流，使得其具有適於掃描跨越顯示器陣列 時間人序。接著，驅動器控制器2 9將經格式化資訊發 C至陣歹j羅動器22。雖然諸如LCD控制器之驅動器控制器 29通常作為獨立積體電路（IC)而與线處判2丨相關聯， 旦可以許多方式來實施該等控制器。其可作為硬體而後入 於處理②21中、作為軟體而嵌人於處理器21中或與陣列驅 動器22完全整合於硬體中。 ㈣驅動窃22接收來自驅動器控制器29之格式化 =二將視訊資料重新格式化為平行波形集合，該等波 形每秒多次經施加至來自顯 有時數千個引線。 ”像素矩陣的數百且 你一項苑例 示器陣列30適用於本文中二 彳驅動器22及顯 者。舉例而言，在-項I 器之類型中的任一 顯干器_制π 、 列中，驅動器控制器29為習知 ⑹控制.或雙穩態顯示 器控制器卜在另一實祐如Λ j如干涉式調變 琴„戈雙轉離顯_ 、，中，陣列驅動器22為習知驅動 器次雙穩態顯不器驅動器 在一項實施例φ 干夕式調變器顯示器）。 ，驅動器控制器29與陣列 該實施例在諸如蜂巢式電話、 ㈣驅動器22整合。 手錶及其他小面積顯示器之 I34032.doc -】7· 200919059 尚度整合系統中為並总 3〇為典實施财，顯示器陣列 .，、、…陣列或雙穩態顯示器陣列(例 涉式調變器陣列之顯示器）。 括干 輸入裝置48允許使用者控制例示性顯示裝 在一項實施例中，輸入裝置48包括諸如QWERty= = 話小鍵盤之小鍵盤H _、觸敏螢幕，或壓敏性或 熱0=膜。在一項實施例中，麥克風46為例示性顯示裝置 輸入裝置。當使用麥克風46來將資料輸入至裝 可由使用者提供語音命令以用於控制例示性顯示裝置 操作。 電源50可包括此項技術中所熟知之多種能量儲存裝置。 舉例而言’在一項實施例中，電源5〇為諸如 離子電池之可再充雷雷、冰.£ ^ ^ 充電電池。在另一實施例中，電源50為再 性，源、電容器或包括塑膠太陽能電池及太陽能電池漆 之太陽此電池。在另一實施例中’電源5〇經組態以自壁式 插座接收電力。 在一些實施例中’如上文所述，控制可程式性駐存於可 位於電子顯示系統中之若干位置的驅動器控制器中。在一 二實施例中’控制可程式性駐存於陣列驅動器22中。熟習 此項技術者將認識到’可在任何數目之硬體及/或軟體組 件中且在各種組態中實施上文所述之最佳化。 根據上文所陳述之原理而操作之干涉式調變器之結構的 細即可廣泛地變化。舉例而言，圖7A至圖7E說明可移動 反射層14及其支撐結構之五個不同實施例。圖7八為圖丨之 134032.doc -18· 200919059 實施例的橫戴面’其中金屬材料條帶14沈積於正交延伸之 支撐物18上。在圖7B中，可移動反射層14憑藉繫栓32而僅 在轉角處附著至支撐物。在圖7(：中，可移動反射層14自可 變形層34懸掛下來，可變形層34可包含可撓性金屬。可變 形層34在可變形層34之周邊周圍直接或間接地連接至基板 20。本文中將此等連接稱作支撐柱。圖7D中所說明之實施 例具有支撐柱栓塞42，可變形層34停置於支撐柱栓塞42 上。可移動反射層14仍如在圖7八至圖7〇中而懸掛於間隙 上，但可變形層34並不藉由填充可變形層34與光學堆疊16 之間的孔來形成支撐柱。實情為，支撐柱係由用以形成支 撐柱栓塞42之平坦化材料形成。圖7E中所說明之實施例係 基於圖7D所示之實施例，但亦可經調適以與圖7a至圖％ 中所說明之實施例中之任一者以及未圖示之額外實施例一 起工作。在圖7E所示之實施例中，已使用金屬或其他導電 材料之額外層來形成匯流排結構44。此允許沿著干涉式調 變器後部導引信號’從而消除否則可能必須在基板2〇上形 成之許多電極。 在諸如圖7所示之實施例的實施例中，干涉式調變器充 當直視式裝置’在該等直視式裝置中，自透明基板2〇之前 側(與其上配置有調變器之側相對的側)查看影像。在此等 實施例中，反射層14光學地屏蔽干涉式調變器之在反射層 之與基板20相對之側上的部分，包括可變形_。此允許 在不負面地影響影像品質之情況下對所屏蔽區進行組態且 在其上進行操作。該屏蔽允許圖7£中之匯流排結構料，其 134032.doc 19- 200919059 提供使調變器之光學性質與調變器之機電性質分離的能 力’諸如’定址及由彼定址所導致之移動。此可分離之調 變器架構允許用於調變器之機電態樣及光學態樣的結構設

計及材料被選擇且彼此獨立地起作用。此外，圖7C至圖7E 所示之實施例具有得自反射層14之光學性質與其機械性質 - 之分離的額外益處’其機械性質係藉由可變形層34來進 行。此允許關於光學性質而最佳化用於反射層14之結構設 计及材料，且關於所要之機械性質而最佳化用於可變形層 ’ 34之結構設計及材料。 如本文中所揭示，諸如圖7中說明的光學裝置之光學裝 置可用以在用於電子裝置之顯示器中產生像素。此等光學 裝置可經設計以在處於"明"狀態下時呈現出任何所要色 彩。舉例而言，光學裝置可經設計以在處於"明”狀態下時 擇優地反射紅色、綠色、藍色或任一其他色彩之光。該等 光學裝置亦可經製造以在處於"明"狀態下時呈現出大體上 (： 白色。達成白"明"狀態之-方式為由具有不同色彩(例如， 黃色及青色）之複數個子像素形成一像素，使得來自子像 素之色彩由觀測者之眼睛在空間上平均開來以產生白像素 . 之外觀ϋ由於每—子像素僅反射與-特定色彩（例 如，汽色或青色）相關聯之相對狹窄範圍的可見光，所以 像素之總體反射率可比像素歸因於真實寬頻反射而呈 白色之情況低。 … 如上文所註’具有大體上白”明”狀態之顯示像素亦可藉 由將其組態為具有相對寬頻反射特性而達成。舉例而古， 134032.doc -20- 200919059 了（例如）藉由以反射層1 4與光學堆疊1 6之間相對較薄的 間隙對諸如圖7中所說明之光學裝置的光學裝置進行組態 而凡成。然而，在一些情況下，可能需要導致所要寬頻反 射特性之反射層14與光學堆疊16之間的間隙狹窄，使得削 弱可歸因於干涉效應的光自裝置之反射。此外，在光學裝 置之製造中可能出現關於使裝置進行寬頻反射的相對較小 之間隙之複雜性。舉例而言，歸因於製造而留在反射層14 與光學堆疊1 6之間的空間中之不合需要之粒子可能使得難 、達成〗間隙。反射層14及光學堆疊16中之一或多者中之 非平面性亦可能使得難以達成小間隙。一般而言，反射層 14與光予堆疊16之間的間隙愈小則製造容差變得愈具決 定性。 圖8說明具有大體上白"明'，狀態之光學裝置800之又一實 施例。如本文中所描述，作為裝置之相對寬頻反射特性之 結果，接著為光學裝置8〇〇之白"明，，狀態。歸因於光學裝 置_之寬頻反射特性’在一些情況下，其可用以形成具 有比實施在空間上平均化不同色彩之一或多個子像素之技 術之白像素大#亮度之顯示像素。必匕夕卜，光學裝置刚可 組態有比在經設計以反射寬頻範圍之可見光之其他光學裝 置中可能所需之間隙寬的間隙。因此，當與由需要相對較 薄干涉間隙以達成白色外觀之光裝置形 時，光學裝置8。。可提供關於製造過程之某些 處。 在一些實施例中，光學裝置8〇〇包含一光學堆疊，其 134032.doc 21

200919059 具有：具有第—折射率之第一層802;在第一層802上之第 二層804 ’其具有小於第—折射率之第二折射率；及在第 一層8〇4上之第三層8〇6，其具有大於第二折射率之第三折 射率。光學裝置800亦包含具至少部分光學吸收性之第四 層81〇。當裝置800處於一第一狀態(例如，未致動狀態)下 時，光學堆疊808與第四層81〇彼此相距一第一距離，且當 裝置處於一第二狀態(例如，致動狀態)下時，其彼此相距 一第二距離，第一距離不同於第二距離。 光學裝置8〇0之光學堆疊_形成於光學透射基板820 上。舉例而言’基板82〇可包含玻璃或塑膠。生說明 於圖8中之光學堆疊_包括三個大體上光學透射層繼、 〇4、_°在—些實施例中，光學堆疊808之三個層802、 8〇4、806分別由具有相對較高折射率、相對較低折射率及 相對較高折射率之材料形成。些實施例中，光 具有高·低高折射率分布’但亦可使用其他折射 二 例而&，在-些實施例中，光學堆疊808可包 二卓-高㈣率層。如本文中所揭示，可變化在光學堆疊 8 0 8之實施例中的諸声宫 一 _ H寬度及折射率以使光學裝置800展 7^至2的7學特性。不應將光學堆疊8G8與（例如）在圖 同)混淆。 隹且〗6。、在結構及組成上截然不 光學堆疊808可由介電材料、 具有複折射率之材料，諸如， 似物形成。在一些實施例中， 光學透射導電材料（例如， 氧化銦錫）或其組合及其類 第一南折射率層802及第二 134032.doc -22- 200919059 高折射率層806每一者具有—士执从， ^ 百大於約的折射率，而在一 些實施例中，此等高折射率層 ^ 手層中之每一者具有一大於約2 的折射率。在一些實施例中 低折射率層804具有一小於 約1.5的折射率。 、 如圖8中所說明，第二高折射率層_可包括複數個子層 8〇5、807。第二高折射率層_的子層邮、謝中之每一 f 者可形成自具有大於約"的折射率之材料。然而子層 805、807不必具有相同的折射率。

舉例而言，子層805、807可用以增強光學裝置_之光 學或電效能。在一些實施例中’一個子層(例如，子層8叫 包含-導電材料’諸如’氧化銦錫（Ιτ〇)。如本文中所描 述’該子層可充當用於光學裝置之電致動之電極。雖然— 子層可基於其電效能而經選擇，另-子層(例如，子層 8〇7)可基於其光學效能而經選擇。舉例而言，—子層可由 基於^折射率而選擇之介電材料形成，以便増強裝置800 光予效此正如同第二咼折射率層806可包括複數個子 層，以同樣方式，第一高折射率層802及低折射率層8〇4亦 可包括複數個子層（未作說明）。 在一些實施例中’第一高折射率層802包含ΙΤΟ、氮化矽 (ShN4)、氧化欽⑺⑹、氧化錯（Zr〇2)、氧化釔⑺⑹、氧 化銻（sb2〇3)、碼化辞（ZnSe)、其組合或其他類似高折射率 材料。第二高折射率層806可由與第一高折射率層8〇2相同 的材料形成。在一些實施例中，第一高折射率層8〇2具有 一在約700 A與約1350 A之間的範圍中之厚度，而第二高 134032.doc -23- 200919059 折射率層806具有—在約10〇 A與約550 A之間的範圍中之 厚度。 在一些實施例中，低折射率層804包含冰晶石 (Na3A1F6)、氟化鎂（MgF2)、氟化的氧化矽（Si〇x)、其組合 或其類似物。在一些實施例中，低折射率層具有一在 約900 A與約1600 A之間的範圍中之厚度。 光學裝置800亦包括一至少部分光學吸收層81〇。舉例而 吕，在一些實施例中，對於光之可見波長，用以形成光學 吸收層810之材料具有-在約與1.GG之間的範圍中之消 光係數。“，亦可使用具有在此範目外的消光係數之材 料。在一些實施例中，光學吸收層8〗〇大體平行於光學堆 疊808，且由側壁8丨8支撐。可以類似於圖至圖叩中所 忒明的反射層14之支撐結構之方式對用於支撐吸收層810 之結構加以組態。 當光學裝置800處於一第一狀態（例如，未致動狀態）下 時，光學吸收層81〇與光學堆疊8〇8分開一第一距離。在一 些實施例中，第一距離處於約13〇〇 Α與約23〇〇人之間的範 圍中。在其他實施例中，第一距離處於約32〇〇 Α與約44〇〇人 之間的範圍中。第一狀態對應於光學裝置800之，，明，，狀 態。在"明”狀態下，光學裝置8〇〇反射在基板82〇處入射於 裝置800上的寬頻範圍之可見光。因此，在一些實施例 中如本文中所描述，光學裝置800在”明"狀態下呈現為 大體上白色。當光在光學裝置8〇〇之各種層（例如，8〇2、 804、806及8 10)之間的介面處經部分反射或透射時，干涉 134032.doc •24· 200919059 效應引起由光學裝置800進行的光之反射。 虽裝置800處於第一狀態下時光學吸收層8〗〇與光學堆疊 8〇8之間的空間可填充有氣體（例如，空氣）。在其他實施例 中，光學吸收層8 1 0與光學堆疊8〇8之間的空間為至少部分 真空。在一些實施例中，佔據吸收層81〇與光學堆疊8〇8之 間的空間之氣體之折射率大致為一。因此，結合光學堆疊 808與吸收層810之間的空隙採用的光學堆疊8〇8之折射率 刀布為兩-低·南-低。 當光學裝置800處於一第二狀態（例如，致動狀態）下 時，光學吸收層810與光學堆疊8〇8分開一第二距離。舉例 而言，在一些實施例中，第二距離大致為零^^當光學裝 置800處於第二狀態下時，光學吸收層81〇與光學堆疊8〇8 可彼此接觸，或者其可僅在彼此附近的範圍内。 在一些實施例中’吸收層81〇包含鉬、鎳、石夕、 TiNxWy、氮化鈦（TiN)、鍺（結晶或非晶）、碳、鐵、鉻、 鎢、氮化錫（SnNx)、SixGei_x合金或其組合。在一些實施例 中，吸收層810具有一在約3〇 a與約3000 A之間的範圍中 之厚度。在其他實施例中，吸收層81〇具有一大於3〇〇〇 A 之厚度。在一些實施例中，吸收層8丨〇包含一吸收子層及 一機械支撐子層（未圖示）。在一些實施例中，機械支撐子 層可形成於吸收子層的與光學堆疊8〇8相對之側上。機械 支撐子層將穩定性添加至吸收層8丨〇，且亦可充當用於裝 置800之電致動之電極。舉例而言，機械支撐子層可由錄 形成。 134032.doc -25- 200919059 圖8說明在第一狀態（例如，未致動狀態）下之光學裝 置。根據一項實施例’在第二狀態（例如，致動狀態）下， 光學裝置8 00將呈現為類似於圖1中之光學裝置i2b。第二 狀態為”暗"狀態。與未致動狀態相比，在此狀態下，光學 裝置800將增加量的光能耦合至吸收層8丨〇内。由於增加量 的光能經吸收於吸收層810中而非由光學堆疊8〇8反射，所 以光學裝置800之反射率減小。 如本文中所描述’當將電壓施加至光學裝置8〇〇之電極 時’在大體與光學堆疊808之表面正交的方向上朝向光學 堆疊808(或反過來）致動吸收層。將跨兩個電極施加電壓。 在光學裝置800之一項實施例中，在光學堆疊8〇8内之ιτ〇 子層充當一個電極，而吸收層810(例如，吸收層81〇之機 械支撐子層）充當另一電極。 圖9說明光學裝置800之一實施例之結構及光學特性。如 表960中所說明，在圖9中說明之實施例中，第一高折射率 層802具有一大致996 Α之厚度’且包含ΙΤ〇。低折射率層 804具有-大致957 Α之厚度，且包含冰晶石。第二高折射 率層806包括子層805及807。子層805具有一大致3〇2人之 厚度，且包含ITO。子層807具有一大致2〇〇入之厚度且 包含氧化銻。光學堆疊808與吸收層810分開一氣隙。在 "明"狀態下，氣隙具有一大致135〇 A之厚度，且對於；暗" 狀態，氣隙具有大致ο A之厚度。吸收層81〇具有—大致 113 A之厚度’且包含鉬。在一些實施例中，自由—具有 大致1000 A或更高的厚度之錄層支揮。 134032.doc * 26 - 200919059 表960亦總結圖9中說明之光學裝置8〇〇之實施例之光學 特性。如此項技術中所已知，可使用模擬技術或經由實驗 來計算表960中的光學特性之值。在圖9中說明之實施例以 及圖1〇至圖!9中說明之實施例中，已判定對於光經由具有 約1.52之折射率之玻璃基板82〇入射於光學堆疊8〇8上的情 况之光學特性。此外，在每一情況下圖9至圖Μ中呈現 之光學特性假定吸收層810包括一具有至少約ι〇〇〇 A之厚 度的錦之機械支撐子層。然而，應理解，一些實施例包括 由不同材料製成且/或具有不同折射率之基板層82〇。此 外’-些實施例包括具有一具有不同厚度或由不同材料製 成^機械支樓子層的吸收層，而其他實施例不包括一機械 支樓子層。然巾，由於機械支撐子層對光學裝置_之光 于特ί·生的衫響一般相對較小’所以圖9至圖丄9中說明之實 施例的光學特性之值一般地表示具有其他類型之機械支樓 曰的只&例或甚至不具有—機械支撐子層的實施例。 圖9中說明之光學裝置_具有在”明”狀態下8 ^洲且在 :暗"狀態下4.53%之平均反射率。在此情況下，在根據在 母一波長下的人類視覺回應對光學裝置8〇〇跨越可見光譜 ^反射率進行加權後，計算平均反射率。舉例而言，在得 =均反射率值之過程中較為大量地對在彻⑽至咖⑽ 齡Μ片中的反射率值進订加權’因為人眼對此頻帶中之光 ^曲線圖970以圖形方式說明作為波長之函數的光 之反射率。曲線972說明光學裝置_在處於”明” 盼的反射率，而曲線974說明裝置800在處於"暗，，狀 134032.doc •27- 200919059 態下時的反射率 作為在"明，，狀態下的光學裝置之經眼睛回應加權平均反 射率與在"暗"狀態下的經眼睛回應加權平均反射率之比率 計算表960中之對比率。對於圖9中說明之實施例’光學裝 置之對比率為17·96。在一些實施例中，光學裝置8〇〇之層 802、804、806、8 10的相對及絕對厚度可經選擇以使由一 組選定材料形成的光學裝置之對比率最大化或大致最大 化。 表960亦包括對於"暗，，及"明”狀態兩者之u，及ν|座標。此 等為由光學裝置在此等狀態中之每一者下反射的光之表觀 色之色度座標。座標對應於在國際照明委員會（CIE)標準 色必空間中界^之色域中的特定色彩。在—些實施例中， 光學裝置800經設計使得"明"狀態下之（u,，V,)座標對對應於 諸士 D65之;準白色點，但視（例如）由複數個光學裝置⑽〇 構成的顯示器之預期觀看條件而定’可將其他白色點（例 如’ E、D50、D55、D75等）作為目標。舉例而言，對於 D65 ’（u'，νι)為大致（〇 19, 〇 47)。 圖1 〇說明光學裝置800之另一實施例之結構及光學特 f生。如表1060中所說明，在圖i 〇中說明之實施例中，第一 向折射率層802具有一大致734 A之厚度，且包含ΙΤ〇。低 折射率層804具有一大致1〇56 a之厚度，且包含冰晶石。 第二高折射率層具有—大致454 A之厚度，且包含氧化 銻。光學堆疊808與吸收層81〇分開一氣隙。在"明”狀態 下，氣隙具有一大致135〇人之厚度。吸收層8ι〇具有一大 134032.doc -28· 200919059 致1000 A之厚度，且包含鎳。 圖〇中說明之光學裝置800具有在，，明，，狀態下大 9〇.29/。且在”暗”狀態下大致14,79%之平均反射率。曲線圖 1 〇70以圖形方式說明作為波長之函數的光學裝置800之反 射率:曲線1072說明光學|置8〇〇在處於”明”狀態下時的 反射率，而曲線丨074說明褒置8〇〇在處於"暗”狀態下時的 =射率。對於圖10中說明之實施例，光學裝置8〇〇之對比 率大致為6.11。表1G6()亦包括對於”暗”及”明”狀態兩者之^ 及v座標。"明"狀態下之u，座標大致為〇 。"明”狀態下 之V·座標大致為〇.475。 圖11說明光學裝置800之另一實施例之結構及光學特 性。如表1160中所說明’在圖丨丨中說明之實施例中，第一 高折射率層802具有一大致1243 A之厚度，且包含氧化 銻。低折射率層804具有一大致1179人之厚度，且包含冰 晶石。第二高折射率層具有一大致532 A之厚度，且包含 氧化銻。光學堆疊808與吸收層81〇分開一氣隙。在"明"狀 態下，氣隙具有一大致1500 A之厚度。吸收層81〇具有— 大致767 A之厚度，且包含矽。在一些實施例中，矽由一 具有大致1000 A或更高的厚度之鎳層支撐。 圖11中說明之光學裝置800具有在"明"狀態下大致 72.32%且在"暗"狀態下大致〇·59%之平均反射率。曲線圖 1170以圖形方式說明作為波長之函數的光學裝置8〇〇之反 射率。曲線1172說明光學裝置800在處於"明"狀態下時的 反射率’而曲線1174說明裝置800在處於"暗"狀態下時的 134032.doc -29- 200919059 反射率。對於圖1 1中說明之實施例，光學裝置8〇〇之對比 率大致為1 2 2.7 7。表11 6 0亦包括對於"暗"及"明"狀熊兩者 之u’及ν’座標。”明”狀態下之u，座標大致為〇 2〇3。，，明"狀熊 下之ν'座標大致為0.459。 圖12說明光學裝置8〇〇之另一實施例之結構及光學特 性。如表1260中所說明，在圖12中說明之實施例中，第— 高折射率層802具有一大致11〇7人之厚度，且包含氧化 銻。低折射率層804具有一大致1〇22 A之厚度，且包含、水 曰曰石。第二南折射率層具有一大致311 A之厚度，且包人 氧化銻。光學堆疊808與吸收層81〇分開一氣隙。在,，明”狀 態下，氣隙具有一大致1200 A之厚度。吸收層81〇具有一 大致1042 A之厚度，且包含TiNxWy。在一些實施例中， TiNxWy由一具有大致1〇〇〇人或更高的厚度之鎳層支撐。 圖12中說明之光學裝置8〇〇具有在"明"狀態下大致 67.32%且在”暗，，狀態下大致14〇%之平均反射率。曲線圖 1270以圖形方式說明作為波長之函數的光學裝置之反 射率。曲線1272說明光學裝置800在處於，，明”狀態下時的 反射率，而曲線1274說明裝置800在處於"暗”狀態下時的 反射率。對於圖12中說明之實施例，光學裝置8〇〇之對比 率大致為47.93。表1260亦包括對於”暗”及"明"狀態兩者之 u及v座私。"明”狀態下之u’座標大致為〇.丨。，，明"狀熊下 之ν'座標大致為〇 472。 圖Π說明光學裝置800之另一實施例之結構及光學特 性。如表1360中所說明，在圖13中說明之實施例中，第一 134032.doc -30· 200919059 间折射率層802具有一大致841 A之厚度，且包含氧化銻。 低折射率層804具有一大致1〇26 A之厚度，且包含冰晶 石。第二鬲折射率層具有一大致359 A之厚度，且包含氧 化銻。光學堆疊808與吸收層81〇分開一氣隙。在，，明”狀態 下，氣隙具有一大致15〇〇 A之厚度。吸收層8丨〇具有一大 1 A之厚度，且包含結晶錯。在一些實施例_，結晶 鍺由具有大致1 〇〇〇 A或更高的厚度之錦層支撐。 圖丨3中說明之光學裝置800具有在，，明”狀態下大致 80.87%且在"暗"狀態下大致3 36%之平均反射率。曲線圖 13 70以圖形方式說明作為波長之函數的光學裝置之反 射率。曲線1372說明光學裝置8〇〇在處於"明"狀態下時的 反射率，而曲線1374說明裝置8〇〇在處於"暗"狀態下時的 反射率。對於圖13中說明之實施例，光學裝置_之對比 率大致為24.09。表136G亦包括對於"暗"及"明·,狀態兩者之 及V，座標。"明"狀態下之u，座標大致狀Μ。"明”狀態下 之V，座標大致為〇 476。 “ 圖14說明光學裝置綱之另一實施例之結構及光學特 性。如表1460中所說明，在圖14中說明之實施例中，第一 高折射率層802具有一大致1321 A之厚度，且包含氧化 録。：折射率層804具有一大致954 A之厚度，且包含冰晶 石。第二高折射率層具有-大致49〇 A之厚度，且包含氧 化録。光學堆疊808與吸收層81〇分開一氣隙。在·，明"狀態 下’氣隙具有-大致15〇〇 A之厚度。吸收㈣。具有一大 致⑶A之厚度’ |包含非晶錯。在—些實施例中，非晶 134032.doc •31 - 200919059 鍺由一具有大致1000 A或更高的厚度之錄層支標。

圖14中說明之光學裝置800具有在”明，，狀態下大致 70_79%且在"暗"狀態下大致〇.98%之平均反射率。曲線圖 1470以圖形方式說明作為波長之函數的光學裝置8〇〇之反 射率。曲線1472說明光學裝置800在處於”明”狀態下時的 反射率’而曲線1474說明裝置800在處於，，暗”狀態下時的 反射率。對於圖丨4中說明之實施例，光學裝置8〇〇之對比 率大致為72.55。表1460亦包括對於，，暗，，及，，明，，狀態兩者之 u，及V，座標。"明"狀態下之u，座標大致為〇.195。，，明"狀態下 之ν’座標大致為0.461。 圖1 5說明光學裝置8 〇 〇之另一實施例之結構及光學特 性。如表1 560中所說明，在圖丨5中說明之實施例中，第一 高折射率層802具有一大致1243 A之厚度，且包含氧化 銻。低折射率層804具有一大致1371 A之厚度，且包含冰 晶石。第二高折射率層具有一大致128 A之厚度，且包含 氧化銻。光學堆疊808與吸收層81〇分開一氣隙。在，，明 態下’氣隙具有-大致1500 A之厚度。吸收層81〇且有一 大致376 A之厚度，且包含碳。在—些實施例中，碳由一 具有大致1000 A或更高的厚度之鎳層支撐。 圖15中說明之光學裝置8〇〇具有在，，明，，狀態下大致 36.21%且在”暗”狀態下大致㈣％之平均反射率。曲線圖 ⑽以圖形方式說明作為波長之函數的光學裝置_之反 射率。曲線1572說明光學裝置_在處於"明"狀態下時的 反射率^曲線1574說明裝置_在處於，，暗•，狀態下時的 I34032.doc -32. 200919059 反射率。對於圖15中說明之實施例，光學裝置8〇〇之對比 率大致為139.31。表1560亦包括對於"暗，•及"明"狀態兩者 之u’及ν’座標。"明"狀態下之u，座標大致為〇.213。υ明"狀雜 下之v座標大致為0.460。

圖16說明光學裝置8〇0之另一實施例之結構及光學特 性。如表1660中所說明，在圖16中說明之實施例中，第一 高折射率層802具有一大致907 A之厚度，且包含氧化銻。 低折射率層804具有一大致1〇23 A之厚度，且包含冰晶 石。第二尚折射率層具有一大致474 A之厚度，且包含氧 化銻。光學堆疊808與吸收層810分開一氣隙。在,,明"狀離 下，氣隙具有一大致1350 A之厚度。吸收層81〇具有—大 致180 A之厚度，且包含鐵。在一些實施例中，鐵由—具 有大致1〇〇〇 A或更高的厚度之鎳層支揮。 圖16中說明之光學裝置800具有在"明，，狀態下大致 87.46。/。且在，，暗”狀態下大致7.〇9%之平均反射率。曲線圖 1670以圖形方式說明作為波長之函數的光學裝置8⑽之反 射率。曲線丨672說明光學裝置8〇〇在處於"明”狀態下時的 反射率，而曲線職說明裝置800在處於"暗"狀態下時的 反射率。對於圖16中說明之實施例，光學裝置副之對比 率大致為12.33。表麗亦包括對於，，暗，，及"明"狀態兩者之 u，及V座標。”明’’狀態下之u，座標大致為Gl96。"明"狀態下 之V'座標大致為0.475。 u 圖 性。 17說明光學裝置800之另一會论7 ^ 力貫施例之結構及光學特 如表1760中所說明，在圖17中說明之實施例中，第一 134032.doc •33· 200919059 高折射率層⑽2具有-大致_ A之厚度，且包含氧化録。 低折射率層_具有-大致刪A之厚度，且包含冰晶 石第-间折射率層具有一大致484 A之厚度，且包含氧 化銻：光學堆疊刚與吸收層81〇分開一氣隙。在"明"狀態 下，氣陣:具有一大致1350 A之厚度"及收層810具有一大 致60 A之厚度’且包含鉻。在—些實施例中，鉻由一具有 大致ιοοοΑ或更南的厚度之鎳層支撐。

圖17中a明之光學裝置刚具有纟”明”狀態下大致 89.88%且在"暗"狀態下大致ιΐ5〇%之平均反射率。曲線圖 乂圖$方式說明作為波長之函數的光學裝置800之反 射率。曲線1772說明光學裝置8〇〇在處於"明"狀態下時的 反射率，而曲線1774說明裝置8〇〇在處於"暗"狀態下時的 反射率。對於圖17中說明之實施例，光學裝置卿之對比

率大致為7,8卜表1760亦包括對於"暗”及”明，，狀態兩者之V 及V，座標。”明”狀態下之V座標大致為0.195。"明"狀態下 之ν’座標大致為〇 474。 一 圖1 8犮明光學裝置8〇〇之另一實施例之結構及光學特 性。如表1860中所說明，在圖18中說明之實施例中第一 高折射率層802具有—大致1151 Α之厚度，且包含氧化 f。低折射率層804具有一大致1〇〇5 Α之厚度，且包含冰 晶石。第二高折射率層具有一大致469 Α之厚度，且包含 氧化銻。光學堆疊808與吸收層81〇分開一氣隙。在”明 態下，氣隙具有一大致1350 A之厚度。吸收層81〇具有一 致227 A之厚度，且包含鎢。在一些實施例中，鎢由一 I34032.doc -34- 200919059 具有大致1000 A或更高的厚度之鎳層支撐。 圖18中說明之光學裝置则具有在，，明"狀態下大致 73.66。/4在”暗”狀態下大致237%之平均反射率。曲線圖 1870以圖形方式說明作為波長之函數的光學裝置_之反 射率。曲線1872說明光學裝置_在處於，，明"狀態下時的 反射率，而曲線1874說明裝置8〇〇在處於"暗，，狀態下時的 反射率。對於制之實施例，光學裝置_之對比 率大致為31.07。表186〇亦包括對於"暗，，及”明，，狀態兩者之 及ν’座標。"明"狀態下之u’座標大致為G2G2。H態下 之ν’座標大致為0.478。 圖19說明光學裝置綱之另一實施例之結構及光學特 性。如表I960中所說明，在圖19中說明之實施例中，第一 高折射率層802具有一大致987 A之厚度，且包含氧化銻。 低折射率層804具有一大致1 〇〇〇 a之厚p 一 /手度，且包含冰晶 石。第二高折射率層具有一大致488入之厚度，且包人知 化録。光學堆疊808與吸收層81〇分開一氣隙。在”明== 下，氣隙具有一大致1350 A之厚度。吸收層81〇具有_ ^ 致112 A之厚度，且包含鉬。在一些實施例中，鉬由一具 有大致1000 A或更高的厚度之鎳層支撐。 ” 圖19中說明之光學裝置800具有在，，明，，狀態下大致 81.85%且在"暗"狀態下大致5.34%之平均反射率。曲線圖 1970以圖形方式說明作為波長之函數的光學裝置8卯之反 射率。曲線1972說明光學裝置800在處於"明”狀態下時的 反射率，而曲線1974說明裝置800在處於，，暗"狀態下 的 134032.doc -35- 200919059 反射率。對於圖19中說明之實施例，光學裝置8〇〇之對比 率大致為15.33。表i960亦包括對於"暗，，及，，明”狀態兩者之 U'及V’座標。”明"狀態下之u，座標大致為0.197。"明”狀離下 之v座標大致為0.482。 藉由上述實施例中之任一者，可使用此項技術中已知之 技術（諸如，光微影）製造光學裝置800。舉例而言，參看圖 8，可提供一基板82〇。光學堆疊8〇8可接著形成於基板“ο 上。在—些實施例中，光學堆疊808之形成包含在基板82〇 上形成第一高折射率層8〇2，在第一高折射率層8〇2上形成 低折射率層804及在低折射率層804上形成第二高折射率層 8〇6。周邊壁818或其他類型之支撐結構可形成於（例如）光 學堆疊808之上或周圍。可與光學堆疊8〇8間隔開地形成光 學吸收層810。舉例而言’此可藉由在光學堆疊上形成一 犧牲層（未圖不）、在犧牲層上形成光學吸收層81〇且接著移 除犧牲層而進行。 冑數個光學裝置_可形成於基板㈣上以產生併有複數 個像素之顯不器。舉例而言，可將複數個光學裝置刪提 供於基板820上以產生單色、黑白顯示器。亦可將複數個 &予裝置800用於其他類型之顯示器中諸如’紅綠藍白 (RGBW)顯示器。 已結合隨附圖式描述了各種狀實施例。然而，多種變 4匕為可肊的。可添加、移除或重新排列組件及，或元件。 卜可添加、移除或重新定序處理步驟。雖然僅明確地 七田述了）數實施例’但對於一般熟習此項技術者而言，基 134032.doc -36 - 200919059 於本揭不案，其他實施例將變得顯而易見。因此，本發明 之範4意欲由對隨附申請專利範圍之參考且並非僅關於明 確描述之實施例來界定。 【圖式簡單說明】 圖1為描繪干涉式調變器顯示器之一項實施例之一部分 的等角視圖’其中第一干涉式調變器之可移動反射層位於 氣、弛位置’且第二干涉式調變器之可移動反射層位於致動 位置。 圖2為說明併有一 3χ3干涉式調變器顯示器之電子裝置之 一項實施例的系統方塊圖。 圖3為針對圖1之干涉式調變器之一個例示性實施例的可 移動鏡面位置對比所施加電壓之圖式。 圖4為可用以驅動干涉式調變器顯示器之列電壓及行電 壓之集合的說明。 圖5A說明圖2之3x3干涉式調變器顯示器中之顯示資料 之一個例示性圖框。 圖5B說明可用以寫入圖5A之圖框之列信號及行信號之 一個例示性時序圖。 圖6A及圖6B為說明一包含複數個干涉式調變器之視覺 顯示裝置之實施例的系統方塊圖。 圖7A為圖1之裝置之橫戴面。 圖7B為一干涉式調變器之一替代實施例之橫截面。 圖7C為一干涉式調變器之另一替代實施例之橫戴面。 圖7D為一干涉式調變器之又一替代實施例之橫截面。 134032.doc -37- 200919059 圖7E為—干涉式凋變器之一 R n . a . 額外替代實施例之橫截面。 圖8為具有寬頻反射特性的工、止l m〇,. 的干涉式調變器之橫截面。 圖9包括總結圖8之干涉式 帛r # # i D變器之一實施例的結構及光 子将性之表及曲線圖。 器之一實施例的結構及 器之一實施例的結構及 器之一實施例的結構及 器之一實施例的結構及 圖10包括總結圖8之干涉式調變 光學特性之表及曲線圖。 /11包括總結圖式調變 光學特性之表及曲線圖。 圖12包括總結圖8之干涉i * 本與44 U· D周變 九予特性之表及曲線圖。 圖1 3包括總結圖8之干涉今 光學特性之表及曲線圖。 式調變 式調變 式調變 圖14包括總結圖8之干涉 光學特性之表及曲線圖。 圖15包括總結圖8之干涉 光學特性之表及曲線圖。 圖1 6包括總結圖8之干涉 光學特性之表及曲線圖。 器之一實施例的結構及 器之一實施例的結構及 器之一實施例的結構及 器之一實施例的結構及

圖17包括總結圖8之干涉式調/ 光學特性之表及曲線圖。 =I 式調變 式調變 圖1 8包括總結圖8之干涉 光學特性之表及曲線圖。 圖19包括總結圖8之干涉 光學特性之表及曲線圖。 器之一實施例的結構及 器之一實施例的結構及 134032.doc ，38· 200919059 【主要元件符號說明】 12a 干涉式調變器/像素 12b 干涉式調變器/像素 14 可移動反射層/金屬材料條帶 14a 可移動反射層 14b 可移動反射層 16 光學堆疊 16a 光學堆疊 16b 光學堆疊 18 支柱/支撐物 19 間隙 20 基板 21 處理器 22 陣列驅動器 24 列驅動器電路 26 行驅動器電路 27 網路介面 28 圖框緩衝器 29 驅動器控制器 30 顯示器陣列或面板/顯示器 32 繫栓 34 可變形層 40 顯示裝置 41 外殼 134032.doc -39- 200919059 42 支撐柱栓塞 43 天線 44 匯流排結構 45 揚聲器 46 麥克風 47 收發器 48 輸入裝置 50 電源 52 調節硬體 800 光學裝置 802 第一層/光學透射層/第一 高折射率層 804 第二層/光學透射層/低折射率層 805 子層 806 第三層/光學透射層/第二 高折射率層 807 子層 808 光學堆疊 810 第四層/光學吸收層 818 側壁/周邊壁 820 光學透射基板/基板層 960 表 970 曲線圖 972 曲線 974 曲線 1060 表 134032.doc -40- 200919059 1070 曲線圖 1072 曲線 1074 曲線 1160 表 1170 曲線圖 1172 曲線 1174 曲線 1260 表 1270 曲線圖 1272 曲線 1274 曲線 1360 表 1370 曲線圖 1372 曲線 1374 曲線 1460 表 1470 曲線圖 1472 曲線 1474 曲線 1560 表 1570 曲線圖 1572 曲線 1574 曲線 1660 表 134032.doc •41 200919059 1670 曲線圖 1672 曲線 1674 曲線 1760 表 1770 曲線圖 1772 曲線 1774 曲線 1860 表 1870 曲線圖 1872 曲線 1874 曲線 1960 表 1970 曲線圖 1972 曲線 1974 曲線 134032.doc •42-

Claims (1)

1. 200919059 十、申請專利範圍： 1. 一種光學裝置，其包含： 一光學堆疊，其包含： 一第一層，其具有一第一折射率； 一在該第一層上之第二層，該第二層具有一小於該 第一折射率之第二折射率；及 一在該第二層上之第三層，該第三層具有一大於該 第二折射率之第三折射率；及 一第四層，其為至少部分光學吸收性的， 其中該光學堆疊與該第四層在該裝置處於一第一狀態 下時彼此相距一第一距離，且在該裝置處於一第二狀態 下時彼此相距一第二距離，該第一距離不同於該第二距 離。 2. 如請求項1之光學裝置，其中該第一層及該第三層中之 至少一者包含兩個或兩個以上子層。 3. 如請求項2之光學裝置，其中該等子層中之一者具有一 比該第二折射率大之第四折射率。 4. 如請求項2之光學裝置，其中該等子層中之一者為導電 的。 5. 如請求項1之光學裝置，其中該光學堆疊與該至少部分 光學吸收層之間的一區域具有一比該第三折射率小之第 五折射率。 6. 如請求項1之光學裝置，其中該第一層及該第三層中之 至少一者為導電的。 134032.doc 200919059 其中該第一折射率及該第三折 如請求項1之光學裝置 射率皆大於約1.7。 8. 如請求们之光學裝置，其中該第二折射率小於約& 9. ^請求項i之光學裝置，|中該第—層或該第三層包含 乳化銦錫、氮化石夕、氧化鈦、氧化鍅、氧化纪、氧化銻 或砸化鋅。 1〇·如睛求項1之光學裝詈，入 々凡子衣置再干該弟一層包含冰晶石、氟 化鎂或氟化的SiOx。

   η.如請求们之光學裝置，其中該第四層包含紹、鎳、 矽、、氮化鈦、鍺、碳、鐵、鉻、鎢、X 或氮化錫。 X 12·如請求们之光學裝置，其中該第—層具有在約埃與 約1350埃之間的一範圍中之一厚度。 如請求項丨之光學裝置，其中該第二層具有在約9〇〇埃與 約1400埃之間的一範圍中之一厚度。 14.如請求項！之光學裝置，其中該第三層具有在約】⑼埃與 約550埃之間的一範圍中之一厚度。 15·如明求項1之光學裝置’其中該第四層具有在約％埃與 約3000埃之間的一範圍中之一厚度。 16. 如請求項1之光學裝置，其中該第一距離處於在約η⑼ A與約2300 A或約3000 A與4500 A之間的一範圍中。 17. 如請求項1之光學裝置，其中該第二距離大致為零。 18. 如請求項1之光學裝置，其中該光學裝置在該第一狀態 下具有一第一反射率，且該光學裝置在該第二狀態丁具 134032.doc 200919059 第一·反射率，該光學裝置之該笛 反射率之比率大於約十。 -反射率與該第二 項18之光學裝置，其中該比率大於約-百 20_如清求項〗#興 n 百。 &貝1之光學裝置，其中該光學 下具有、 在该第一狀態 光譜功率分布。 的可見光之反射 21. 如請求们之光學裝置，其中該第 支撐層上。 尽：·文裴於一機械 22. 如請求項21之光學裝置，其中該機械支樓芦勺人 23. 如請求们之光學裝置，其中該 錄。 少部分光學透射基板上。 、；一至 24. 如請求項23之光學裝置，其中該 〆。卩分光學透射 包含玻璃。 处耵基板 25. 如請求項丨之光學裝置，其進一步包含： 一顯示器； 一處理器，其經組態以與該顯示器涵 、15，該處理器經 組態以處理影像資料；及 、 26. 一記憶體裝置，其經組態以與該處理器通作 如請求項25之光學裝置’其進一步包含_ 、、&組態以將至 少一信號發送至該顯示器之驅動器電路。 27·如請求項26之光學裝置’其進一步包含— 七殂態以將該 影像資料之至少一部分發送至該驅動器電路之控制器。 28.如請求項25之光學裝置’其進一步包含—铖知# 、，二組態以將該 影像資料發送至該處理器之影像源模級。 134032.doc 200919059 29,如請求項28之光學裝置’其中該影像源模組包含一接收 器、收發器及傳輸器中之至少一者。 3〇·如請求項25之光學裝置，其進—步包含—經組態以接收 輸入資料且將該輸入資料值这Σ> 筲科傳迗至該處理器之輸入裝置。 31. —種形成一光學裝置之方法，其包含·· 形成一第一層’該第-層具有-第-折射率. 在該第-層上形成一第二層，該第二 二小於該 第一折射率之第二折射率； 該第三層具有一大於該 在該第二層上形成—第三層 第二折射率之第三折射率； 在該第三層上形成—犧牲層 該第四層為至少部分光 在該犧牲層上形成—第四層 學吸收性的；及 移除該犧牲層。 層形成於一光學透射基 32. 如請求項31之方法，其中該第 板上。 33. —種調變光之方法，其包含· 提供一光學裝置其包含： —光學堆疊，其包含： 第層，其具有—第一折射率； 在該第|上之第二層，該第 該第一折射率之第二折射率；及層具有 —在該第二層上 該第之第二層，该第三層具有〆大於 第一折射率之第三折射率；及 134032.doc 200919059 —第四層’其為至少部分氺風η κ I刀九學吸收性的， 其中該光學堆疊與該第風 能 弟四層在該裝置處於一第一狀 紇下時彼此相距一第一距離， 見在忒裝置處於一第二 狀態下時彼此相距一第 距離，該第一距離不同於該 第二距離； 將一第一電壓施加至該震置 衣置以將該裝置置於該第一狀 態下；及 將一第二電壓施加至該裝w 教置以將該裝置置於該第二狀 態下。 34.如請求項33之方法，其中 ^ 1九學堆疊包含一第一電極， 且§亥第四層包含一第二電極。 35·如請求項34之方法，其進-步包含跨該第-電極及該第 一電極施加該第一電壓及該第二電壓。 36 一種光學裝置，其包含： 用於反射及透射光之第-構件，該第一構件具有一第 一折射率； 用於反射及透射光之第二構件，該第二構件在該第一 構件上，該第二構件具有—小於該第_折射率之第 射率；及 — 用於反射及透射光之第三構件，該第三構件在該第二 構件上，該第三構件具有一大於該第二折射率之第二折 射率；及 用於反射m光之第四構件’纟中該第三構件與該 第四構件在該裝置處於一第—狀態下時彼此相距一第一 134032.doc 200919059 距離，且在該裝置處於一第二狀態下時彼此相距一第二 距離，該第一距離不同於該第二距離。 37. 如請求項36之光學裝置，其中該第一構件包含具有該第 一折射率之材料層，該第二構件包含一具有該第二折射 率之材料層，且第三構件包含一具有該第三折射率之材 . 料層。 38. 如請求項36之光學裝置，其中該第四構件包含一至少部 分光學吸收材料層。 f -

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