專利名稱：具有電力產(chǎn)生黑色掩模的裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的領(lǐng)域涉及微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)。
背景技術(shù)：
微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)包括微機(jī)械元件、激活器及電子元件?？墒褂贸练e、蝕刻及/ 或其它蝕刻掉襯底及/或所沉積材料層的部分或添加若干層以形成電氣及機(jī)電裝置的微 機(jī)械加工工藝來產(chǎn)生微機(jī)械元件。一種類型的MEMS裝置稱作干涉式調(diào)制器。如本文中所 使用，術(shù)語“干涉式調(diào)制器”或“干涉式光調(diào)制器”指代使用光學(xué)干涉的原理選擇性地吸收及 /或反射光的裝置。在某些實(shí)施例中，干涉式調(diào)制器可包含一對(duì)導(dǎo)電板，所述對(duì)導(dǎo)電板中的 一者或兩者可為完全或部分透明及/或反射的，且能夠在施加適當(dāng)電信號(hào)后即進(jìn)行相對(duì)運(yùn) 動(dòng)。在特定實(shí)施例中，一個(gè)板可包含沉積于襯底上的靜止層，且另一板可包含通過氣隙與所 述靜止層分離的金屬膜。如本文中更詳細(xì)地描述，一個(gè)板相對(duì)于另一板的位置可改變?nèi)肷?于干涉式調(diào)制器上的光的光學(xué)干涉。所述裝置具有廣泛范圍的應(yīng)用，且在此項(xiàng)技術(shù)中利用 及/或修改這些類型的裝置的特性以使得可采用其特征來改進(jìn)現(xiàn)有產(chǎn)品及產(chǎn)生尚未開發(fā) 的新產(chǎn)品將是有益的。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)實(shí)施例中，一種電子裝置包含包括多個(gè)光學(xué)顯示元件的顯示區(qū)域及沉積于 所述顯示區(qū)域的在所述光學(xué)顯示元件之間的區(qū)域中的光伏黑色掩模，其中所述光伏黑色掩 模包含至少一個(gè)經(jīng)配置以吸收光的層及至少一個(gè)經(jīng)配置以產(chǎn)生電力的層。在另一實(shí)施例中，一種制造光伏黑色掩模的方法包含在襯底上方沉積抗反射層； 在所述抗反射層上方沉積第一電極；在所述第一電極層上方沉積半導(dǎo)體層；在所述半導(dǎo)體 層上方沉積第二電極；及對(duì)抗反射層、第一電極層、半導(dǎo)體層及第二電極層的一部分進(jìn)行圖 案化。在另一實(shí)施例中，一種電子裝置包含包括多個(gè)光學(xué)顯示元件的顯示區(qū)域、用于吸 收光的裝置及用于產(chǎn)生電力的裝置，其中所述吸收裝置及所述電力產(chǎn)生裝置沉積于所述顯 示區(qū)域的在所述光學(xué)顯示元件之間的區(qū)域中。


圖1為描繪干涉式調(diào)制器顯示器的一個(gè)實(shí)施例的一部分的等距視圖，其中第一干 涉式調(diào)制器的可移動(dòng)反射層處于松弛位置中且第二干涉式調(diào)制器的可移動(dòng)反射層處于激 活位置中。圖2為說明并入有3X3干涉式調(diào)制器顯示器的電子裝置的一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)框 圖。圖3為圖1的干涉式調(diào)制器的一個(gè)示范性實(shí)施例的可移動(dòng)反射鏡位置與施加電壓 的圖。
圖4為可用來驅(qū)動(dòng)干涉式調(diào)制器顯示器的一組行及列電壓的說明。圖5A說明圖2的3X3干涉式調(diào)制器顯示器中的一個(gè)示范性顯示數(shù)據(jù)幀。圖5B說明可用來寫入圖5A的幀的行及列信號(hào)的一個(gè)示范性時(shí)序圖。圖6A及6B為說明包含多個(gè)干涉式調(diào)制器的視覺顯示裝置的實(shí)施例的系統(tǒng)框圖。圖7A為圖1的裝置的橫截面。圖7B為干涉式調(diào)制器的替代性實(shí)施例的橫截面。圖7C為干涉式調(diào)制器的另一替代性實(shí)施例的橫截面。圖7D為干涉式調(diào)制器的又一替代性實(shí)施例的橫截面。圖7E為干涉式調(diào)制器的額外替代性實(shí)施例的橫截面。圖8A為說明含有多個(gè)光學(xué)顯示元件中所包括的結(jié)構(gòu)的非有源區(qū)域的干涉式調(diào)制 器陣列的一部分的俯視圖。圖8B為說明含有多個(gè)光學(xué)顯示元件中所包括的結(jié)構(gòu)的非有源區(qū)域的干涉式調(diào)制 器陣列的一部分的頂部正視圖。圖9展示穿過根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的具有掩?；蛭鈪^(qū)的MEMS裝置的橫截面。圖10說明根據(jù)一實(shí)施例的電力產(chǎn)生黑色遮蔽。圖11A-11G說明根據(jù)一實(shí)施例的電力產(chǎn)生黑色掩模的制造方法。圖12A-12B說明根據(jù)另一實(shí)施例的電力產(chǎn)生黑色掩模。圖13說明根據(jù)另一實(shí)施例的串聯(lián)連接的電力產(chǎn)生黑色掩模。圖14A為說明由電力產(chǎn)生黑色掩模的實(shí)施例反射及吸收的光量的曲線圖。圖14B為說明電力產(chǎn)生黑色的實(shí)施例的層的材料及厚度的表。
具體實(shí)施例方式以下詳細(xì)描述是針對(duì)某些具體實(shí)施例。然而，可使用其它實(shí)施例，且一些元件可以 眾多不同方式來體現(xiàn)。在此描述中，參看圖式，其中始終以相同標(biāo)號(hào)指定相同部分。如將從 以下描述顯而易見，所述實(shí)施例可在經(jīng)配置以顯示無論運(yùn)動(dòng)(例如，視頻)還是靜止(例 如，靜態(tài)圖像)及無論文本還是圖形的圖像的任何裝置中實(shí)施。更明確地說，預(yù)期所述實(shí)施 例可實(shí)施于例如(但不限于)以下各者等多種電子裝置中或與其相關(guān)聯(lián)移動(dòng)電話、無線裝 置、個(gè)人數(shù)據(jù)助理(PDA)、手持式或便攜式計(jì)算機(jī)、GPS接收器/導(dǎo)航儀、相機(jī)、MP3播放器、 可攜式攝像機(jī)、游戲控制臺(tái)、腕表、時(shí)鐘、計(jì)算器、電視監(jiān)視器、平板顯示器、計(jì)算機(jī)監(jiān)視器、 汽車顯示器(例如，里程表顯示器等)、駕駛艙控制器及/或顯示器、相機(jī)視野顯示器(例 如，交通工具中的后視相機(jī)的顯示器)、電子照片、電子廣告牌或標(biāo)牌、投影儀、建筑結(jié)構(gòu)、封 裝及美學(xué)結(jié)構(gòu)(例如，一件珠寶上的圖像顯示)。與本文所描述的那些MEMS裝置結(jié)構(gòu)類似 的MEMS裝置還可用于非顯示應(yīng)用中，例如用于電子開關(guān)裝置中。對(duì)在維持先前顯示器的視覺質(zhì)量的同時(shí)更具電力效益的移動(dòng)裝置顯示器的需要 是由具有電力產(chǎn)生能力的光學(xué)掩模來促進(jìn)的。出于這些及其它原因，需要降低裝置所使用 的電力量或甚至產(chǎn)生足夠電力以為額外組件充電，同時(shí)使顯示器中的額外無源或非有源光 學(xué)內(nèi)含物的量降到最低。在一個(gè)實(shí)施例中，多用途光學(xué)組件充當(dāng)電力產(chǎn)生光學(xué)掩模(例如， “黑色掩?！?以吸收周圍光或雜散光且通過增加對(duì)比率來改進(jìn)顯示裝置的光學(xué)響應(yīng)，且還 使用所述黑色掩模產(chǎn)生供所述裝置用的電力。電力產(chǎn)生黑色掩?？稍谝曈X顯示器中使用且可產(chǎn)生電力以便降低裝置的總體電力消耗。另外，電力產(chǎn)生黑色掩模可產(chǎn)生足夠電力以為 裝置的組件充電。在一些應(yīng)用中，黑色掩?？煞瓷漕A(yù)定波長(zhǎng)的光以呈現(xiàn)出除黑色以外的色 彩。在一個(gè)實(shí)施例中，MEMS顯示裝置(例如，干涉式調(diào)制器陣列)包含動(dòng)態(tài)光學(xué)組件(例 如，動(dòng)態(tài)干涉式調(diào)制器)及與所述動(dòng)態(tài)光學(xué)組件橫向偏移的靜態(tài)光學(xué)組件(例如，靜態(tài)干涉 式調(diào)制器)。靜態(tài)光學(xué)組件充當(dāng)“黑色掩?！币晕诊@示器的非有源區(qū)域中的周圍光或雜 散光以改進(jìn)動(dòng)態(tài)光學(xué)組件的光學(xué)響應(yīng)，且充當(dāng)電力產(chǎn)生組件。舉例來說，非有源區(qū)域可包括 MEMS顯示裝置的除對(duì)應(yīng)于可移動(dòng)反射層的區(qū)域以外的一個(gè)或一個(gè)以上區(qū)域。非有源區(qū)域還 可包括顯示裝置的未用于顯示所述顯示裝置上所呈現(xiàn)的圖像或數(shù)據(jù)的區(qū)域。盡管將使用包括干涉式調(diào)制器的MEMS裝置來說明一個(gè)實(shí)施例，但應(yīng)了解，本發(fā)明 的若干部分可應(yīng)用于例如各種成像顯示器及光電裝置等其它光學(xué)裝置，一般來說，所述裝 置具有要求具吸光性的非有源區(qū)域但不包括干涉式調(diào)制器(例如，IXD、LED及等離子體顯 示器)。如從以下描述將顯而易見，本發(fā)明的若干部分可在經(jīng)配置以顯示無論運(yùn)動(dòng)(例如， 視頻)還是靜止(例如，靜態(tài)圖像)及無論文本還是圖形的圖像的任何裝置中實(shí)施。更明確 地說，本發(fā)明可應(yīng)用于多種電子裝置，例如(但不限于)移動(dòng)電話、無線裝置、個(gè)人數(shù)據(jù)助理 (PDA)、手持式或便攜式計(jì)算機(jī)、GPS接收器/導(dǎo)航儀、相機(jī)、MP3播放器、可攜式攝像機(jī)、游戲 控制臺(tái)、腕表、時(shí)鐘、計(jì)算器、電視監(jiān)視器、平板顯示器、計(jì)算機(jī)監(jiān)視器、汽車顯示器(例如， 里程表顯示器等)、駕駛艙控制器及/或顯示器、相機(jī)視野顯示器(例如，交通工具中的后視 相機(jī)的顯示器)、電子照片、電子廣告牌或標(biāo)牌、投影儀、建筑結(jié)構(gòu)、封裝及美學(xué)結(jié)構(gòu)(例如， 一件珠寶上的圖像顯示)。與本文所描述的那些MEMS裝置結(jié)構(gòu)類似的MEMS裝置還可用于 非顯示應(yīng)用中，例如用于電子開關(guān)裝置中。另外，本發(fā)明不以任何方式限于在視覺顯示裝置 中使用。圖1中說明包含干涉式MEMS顯示元件的一個(gè)干涉式調(diào)制器顯示器實(shí)施例。在這 些裝置中，像素處于亮或暗狀態(tài)。在亮(“接通”或“開啟”)狀態(tài)中，顯示元件將大部分入 射可見光反射到用戶。在處于暗(“斷開”或“關(guān)閉”)狀態(tài)中時(shí)，顯示元件將極少入射可見 光反射到用戶。依據(jù)實(shí)施例而定，可逆轉(zhuǎn)“接通”與“斷開”狀態(tài)的光反射性質(zhì)。MEMS像素 可經(jīng)配置以主要反射選定色彩，從而允許除黑及白以外的色彩顯示。圖1為描繪視覺顯示器的一系列像素中的兩個(gè)鄰近像素的等距視圖，其中每一像 素包含MEMS干涉式調(diào)制器。在一些實(shí)施例中，干涉式調(diào)制器顯示器包含這些干涉式調(diào)制器 的行/列陣列。每一干涉式調(diào)制器包括一對(duì)反射層，所述反射層以彼此相距可變及可控距 離定位以形成具有至少一個(gè)可變尺寸的共振光學(xué)間隙。在一個(gè)實(shí)施例中，所述反射層中的 一者可在兩個(gè)位置之間移動(dòng)。在本文中稱為松弛位置的第一位置中，可移動(dòng)反射層定位于 距固定的部分反射層的相對(duì)較大距離處。在本文中稱為激活位置的第二位置中，可移動(dòng)反 射層較緊密地鄰近于部分反射層而定位。依據(jù)可移動(dòng)反射層的位置而定，從兩個(gè)層反射的 入射光相長(zhǎng)或相消地干涉，從而產(chǎn)生每一像素的全反射或非反射狀態(tài)。圖1中的像素陣列的所描繪部分包括兩個(gè)鄰近干涉式調(diào)制器12a及12b。在左側(cè) 的干涉式調(diào)制器12a中，可移動(dòng)反射層14a經(jīng)說明為處于距包括部分反射層的光學(xué)堆疊16a 預(yù)定距離處的松弛位置中。在右側(cè)的干涉式調(diào)制器12b中，可移動(dòng)反射層14b經(jīng)說明為處 于鄰近于光學(xué)堆疊16b的激活位置中。如本文中參考的光學(xué)堆疊16a及16b (共同稱為光學(xué)堆疊16)通常包含若干熔合層，所述熔合層可包括例如氧化銦錫(ITO)等電極層、例如鉻等部分反射層及透明電介質(zhì)。 光學(xué)堆疊16因此為導(dǎo)電的、部分透明的及部分反射的，且可(例如)通過將以上層中的一 者或一者以上沉積到透明襯底20上來制造。部分反射層可由部分反射的多種材料(例如， 各種金屬、半導(dǎo)體及電介質(zhì))形成。部分反射層可由一個(gè)或一個(gè)以上材料層形成，且所述層 中的每一者可由單一材料或材料組合形成。在一些實(shí)施例中，光學(xué)堆疊16的層經(jīng)圖案化成平行條帶，且可形成顯示裝置中的 行電極，如下文進(jìn)一步描述?？梢苿?dòng)反射層14a、14b可形成為沉積于柱18及在柱18之間 沉積的居間犧牲材料的頂部上的沉積金屬層的一系列平行條帶(與16a、16b的行電極正 交)。在蝕刻掉犧牲材料時(shí)，可移動(dòng)反射層14a、14b通過經(jīng)界定的間隙19與光學(xué)堆疊16a、 16b分隔。例如鋁等高導(dǎo)電及反射材料可用于反射層14，且這些條帶可形成顯示裝置中的 列電極。如圖1中的像素12a所說明，在無施加電壓的情況下，間隙19保留在可移動(dòng)反射 層14a與光學(xué)堆疊16a之間，其中可移動(dòng)反射層14a處于機(jī)械松弛狀態(tài)中。然而，在將電位 差施加到選定行及列時(shí)，在對(duì)應(yīng)像素處在行與列電極的交點(diǎn)處形成的電容器變得帶電，且 靜電力將電極牽拉在一起。如果電壓為足夠高的，則可移動(dòng)反射層14變形且被迫使抵靠光 學(xué)堆疊16。光學(xué)堆疊16內(nèi)的電介質(zhì)層(此圖中未說明)可防止短路且控制層14與16之 間的分隔距離，如由圖1中右側(cè)的像素12b所說明。不管所施加電位差的極性如何，所述行 為均為相同的。以此方式，可控制反射與非反射像素狀態(tài)的行/列激活在許多方面與常規(guī) LCD及其它顯示技術(shù)中使用的行/列激活類似。圖2到圖5B說明用于在顯示應(yīng)用中使用干涉式調(diào)制器陣列的一個(gè)示范性工藝及 系統(tǒng)。圖2為說明可并入有本發(fā)明的若干方面的電子裝置的一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)框圖。 在示范性實(shí)施例中，電子裝置包括處理器21，其可為任何通用單或多芯片微處理器，例如 ARM、Pentium 、Pentium II 、Pentium III 、Pentium IV > Pentium Pro>8051> MIPS > Power PC 、ALPHA ；或任何專用微處理器，例如數(shù)字信號(hào)處理器、微控制器或可編程門陣 列。如在此項(xiàng)技術(shù)中為常規(guī)的，處理器21可經(jīng)配置以執(zhí)行一個(gè)或一個(gè)以上軟件模塊。除執(zhí) 行操作系統(tǒng)以外，處理器還可經(jīng)配置以執(zhí)行一個(gè)或一個(gè)以上軟件應(yīng)用程序，包括網(wǎng)絡(luò)瀏覽 器、電話應(yīng)用程序、電子郵件程序或任何其它軟件應(yīng)用程序。在一個(gè)實(shí)施例中，處理器21還經(jīng)配置以與陣列驅(qū)動(dòng)器22通信。在一個(gè)實(shí)施例中， 陣列驅(qū)動(dòng)器22包括向顯示陣列或面板30提供信號(hào)的行驅(qū)動(dòng)器電路24及列驅(qū)動(dòng)器電路26。 圖1中說明的陣列的橫截面是通過圖2中的線1-1來展示。對(duì)于MEMS干涉式調(diào)制器來說， 行/列激活協(xié)議可利用圖3中說明的這些裝置的滯后性質(zhì)?？赡苄枰?例如)10伏電位差 以致使可移動(dòng)層從松弛狀態(tài)變形到激活狀態(tài)。然而，在電壓從所述值減小時(shí)，可移動(dòng)層隨著 電壓降低回到10伏以下而維持其狀態(tài)。在圖3的示范性實(shí)施例中，可移動(dòng)層直到電壓降低 到2伏以下時(shí)才完全松弛。因此，在圖3中說明的實(shí)例中存在約3V到7V的施加電壓窗，在 所述窗內(nèi)，裝置穩(wěn)定于松弛或激活狀態(tài)中。這在本文中稱為“滯后窗”或“穩(wěn)定窗”。對(duì)于具 有圖3的滯后特性的顯示陣列來說，可設(shè)計(jì)行/列激活協(xié)議以使得在行選通期間，經(jīng)選通行 中待激活的像素暴露于約10伏的電壓差，且待松弛的像素暴露于接近于零伏的電壓差。在 選通之后，像素暴露于約5伏的穩(wěn)態(tài)電壓差，使得其保持于行選通使其處于的任何狀態(tài)中。在被寫入之后，每一像素經(jīng)歷此實(shí)例中為3到7伏的“穩(wěn)定窗”內(nèi)的電位差。此特征使得圖 1中說明的像素設(shè)計(jì)在相同施加電壓條件下穩(wěn)定于激活或松弛的預(yù)先存在的狀態(tài)中。由于 干涉式調(diào)制器的每一像素(無論處于激活還是松弛狀態(tài)中)本質(zhì)上為由固定及移動(dòng)反射層 形成的電容器，所以此穩(wěn)定狀態(tài)可在幾乎無功率耗散的情況下保持于滯后窗內(nèi)的電壓下。 如果施加電位固定，則本質(zhì)上無電流流入到像素中。在典型應(yīng)用中，可通過根據(jù)第一行中的所要激活像素集合來斷言列電極集合而形 成顯示幀。接著將行脈沖施加到第1行電極，從而激活對(duì)應(yīng)于所斷言列線的像素。接著將 所斷言列電極集合改變?yōu)閷?duì)應(yīng)于第二行中的所要激活像素集合。接著將脈沖施加到第2行 電極，從而根據(jù)所斷言列電極激活第2行中的適當(dāng)像素。第1行像素不受第2行脈沖影響， 且保持在其在第1行脈沖期間所設(shè)定的狀態(tài)中。這可以順序型式針對(duì)整個(gè)系列的行來重復(fù) 以產(chǎn)生幀。一般來說，通過以每秒某所要數(shù)目的幀連續(xù)地重復(fù)此過程來以新顯示數(shù)據(jù)刷新 及/或更新幀。用于驅(qū)動(dòng)像素陣列的行及列電極以產(chǎn)生顯示幀的廣泛多種協(xié)議也為眾所周 知的且可結(jié)合本發(fā)明使用。圖4、圖5A及圖5B說明用于在圖2的3X3陣列上形成顯示幀的一種可能激活協(xié) 議。圖4說明可用于展現(xiàn)圖3的滯后曲線的像素的列及行電壓電平的可能集合。在圖4的 實(shí)施例中，激活像素涉及將適當(dāng)列設(shè)定為-Vbias且將適當(dāng)行設(shè)定為+ Δ V, -Vbias及+ Δ V可分 別對(duì)應(yīng)于_5伏及+5伏。使像素松弛是通過將適當(dāng)列設(shè)定為+Vbias且將適當(dāng)行設(shè)定為相同 + AV從而跨越像素產(chǎn)生零伏電位差來實(shí)現(xiàn)。在行電壓保持于零伏的那些行中，無論列處于 +Vbias還是-Vbias，像素均穩(wěn)定于其最初所處的任何狀態(tài)中。如圖4中還說明，將了解，可使 用具有與上文所述的那些電壓相反的極性的電壓，例如，激活像素可涉及將適當(dāng)列設(shè)定為 +Vbias且將適當(dāng)行設(shè)定為-Δ V。在此實(shí)施例中，釋放像素是通過將適當(dāng)列設(shè)定為-Vbias且將 適當(dāng)行設(shè)定為相同-Δ V從而跨越像素產(chǎn)生零伏電位差來實(shí)現(xiàn)。圖5Β為展示施加到圖2的3X3陣列的將產(chǎn)生圖5Α中說明的顯示布置的一系列 行及列信號(hào)的時(shí)序圖，其中激活像素為非反射的。在寫入圖5Α中說明的幀之前，像素可處 于任何狀態(tài)，且在此實(shí)例中，所有行處于0伏，且所有列處于+5伏。在這些施加電壓下，所 有像素穩(wěn)定于其現(xiàn)有激活或松弛狀態(tài)中。在圖5Α幀中，像素(1，1)、(1，2)、(2，2)、(3，2)及(3,3)被激活。為了實(shí)現(xiàn)此，在 用于第1行的“線時(shí)間”期間，將第1列及第2列設(shè)定為-5伏，且將第3列設(shè)定為+5伏。 這不改變?nèi)魏蜗袼氐臓顟B(tài)，因?yàn)樗邢袼乇３衷?到7伏穩(wěn)定窗中。接著以從0伏開始達(dá) 到5伏且返回到零的脈沖來選通第1行。這激活了(1，1)及(1，2)像素且使(1，3)像素松 弛。陣列中的其它像素不受影響。為了按需要設(shè)定第2行，將第2列設(shè)定為-5伏，且將第 1列及第3列設(shè)定為+5伏。施加到第2行的相同選通將接著激活像素(2，2)且使像素(2， 1)及(2，3)松弛。再次，陣列的其它像素不受影響。第3行是通過將第2列及第3列設(shè)定 為_5伏且將第1列設(shè)定為+5伏來類似地設(shè)定。如圖5Α中所示，第3行選通設(shè)定第3行像 素。在寫入幀之后，行電位為零，且列電位可保持在+5或-5伏，且接著顯示器穩(wěn)定于圖5Α 的布置中。將了解，相同程序可用于幾十或幾百個(gè)行及列的陣列。還將了解，用于執(zhí)行行及 列激活的電壓的時(shí)序、序列及電平可在以上概述的一般原理內(nèi)廣泛變化，且以上實(shí)例僅為 示范性的，且任何激活電壓方法可與本文中描述的系統(tǒng)及方法一起使用。圖6Α及圖6Β為說明顯示裝置40的實(shí)施例的系統(tǒng)框圖。顯示裝置40可為(例如)蜂窩式或移動(dòng)電話。然而，顯示裝置40的相同組件或其輕微變化還說明例如電視及便 攜式媒體播放器等各種類型的顯示裝置。顯示裝置40包括外殼41、顯示器30、天線43、揚(yáng)聲器45、輸入裝置48及麥克風(fēng) 46。外殼41大體上由所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員所眾所周知的多種制造工藝中的任一者(包括 注射模制及真空成形)形成。另外，外殼41可由包括(但不限于)塑料、金屬、玻璃、橡膠 及陶瓷或其組合的多種材料中的任一者制成。在一個(gè)實(shí)施例中，外殼41包括可與具有不同 色彩或含有不同標(biāo)志、圖片或符號(hào)的其它可移除部分互換的可移除部分(未圖示)。示范性顯示裝置40的顯示器30可為包括雙穩(wěn)態(tài)顯示器(如本文中描述)的多種 顯示器中的任一者。在其它實(shí)施例中，顯示器30包括如上所述的平板顯示器，例如等離子 體、EL、OLED, STN IXD或TFT IXD ；或所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員所眾所周知的非平板顯示器，例 如CRT或其它管裝置。然而，出于描述本實(shí)施例的目的，顯示器30包括如本文中描述的干 涉式調(diào)制器顯示器。示范性顯示裝置40的一個(gè)實(shí)施例的組件示意性地說明于圖6B中。所說明的示范 性顯示裝置40包括外殼41且可包括至少部分封閉于其中的額外組件。舉例來說，在一個(gè) 實(shí)施例中，示范性顯示裝置40包括網(wǎng)絡(luò)接口 27，其包括耦合到收發(fā)器47的天線43。收發(fā) 器47連接到處理器21，所述處理器21連接到調(diào)節(jié)硬件52。調(diào)節(jié)硬件52可經(jīng)配置以調(diào)節(jié) 信號(hào)(例如，對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波)。調(diào)節(jié)硬件52連接到揚(yáng)聲器45及麥克風(fēng)46。處理器21還 連接到輸入裝置48及驅(qū)動(dòng)器控制器29。驅(qū)動(dòng)器控制器29耦合到幀緩沖器28及陣列驅(qū)動(dòng) 器22，所述陣列驅(qū)動(dòng)器22又耦合到顯示陣列30。如特定示范性顯示裝置40設(shè)計(jì)所需要， 電源50向所有組件提供電力。網(wǎng)絡(luò)接口 27包括天線43及收發(fā)器47，使得示范性顯示裝置40可經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)與一個(gè) 或一個(gè)以上裝置通信。在一個(gè)實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)接口 27還可具有減輕處理器21的需求的一 些處理能力。天線43為所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的用于發(fā)射及接收信號(hào)的任何天線。在 一個(gè)實(shí)施例中，天線根據(jù)IEEE 802. 11標(biāo)準(zhǔn)(包括IEEE 802. 11(a), (b)或(g))發(fā)射及接 收RF信號(hào)。在另一實(shí)施例中，天線根據(jù)藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射及接收RF信號(hào)。在蜂窩式電話的情 況下，天線經(jīng)設(shè)計(jì)以接收用來在無線蜂窩式電話網(wǎng)絡(luò)內(nèi)通信的CDMA、GSM、AMPS或其它已知 信號(hào)。收發(fā)器47預(yù)處理從天線43接收的信號(hào)，使得所述信號(hào)可由處理器21接收且進(jìn)一步 操縱。收發(fā)器47還處理從處理器21接收的信號(hào)，使得所述信號(hào)可從示范性顯示裝置40經(jīng) 由天線43發(fā)射。在替代性實(shí)施例中，收發(fā)器47可由接收器替換。在又一替代性實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)接 口 27可由圖像源替換，所述圖像源可存儲(chǔ)或產(chǎn)生待發(fā)送到處理器21的圖像數(shù)據(jù)。舉例來 說，圖像源可為含有圖像數(shù)據(jù)的數(shù)字視頻光盤(DVD)或硬盤驅(qū)動(dòng)器或者產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)的軟 件模塊。處理器21通?？刂剖痉缎燥@示裝置40的總體操作。處理器21接收來自網(wǎng)絡(luò)接 口 27或圖像源的例如壓縮圖像數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)，且將數(shù)據(jù)處理成原始圖像數(shù)據(jù)或處理成容易 處理成原始圖像數(shù)據(jù)的格式。處理器21接著將經(jīng)處理數(shù)據(jù)發(fā)送到驅(qū)動(dòng)器控制器29或發(fā)送 到幀緩沖器28以用于存儲(chǔ)。原始數(shù)據(jù)通常指代識(shí)別圖像內(nèi)的每一位置處的圖像特性的信 息。舉例來說，此類圖像特性可包括色彩、飽和度及灰度級(jí)。在一個(gè)實(shí)施例中，處理器21包括微控制器、CPU或邏輯單元以控制示范性顯示裝置40的操作。調(diào)節(jié)硬件52大體上包括用于將信號(hào)發(fā)射到揚(yáng)聲器45及用于從麥克風(fēng)46接 收信號(hào)的放大器及濾波器。調(diào)節(jié)硬件52可為示范性顯示裝置40內(nèi)的離散組件，或可并入 于處理器21或其它組件內(nèi)。驅(qū)動(dòng)器控制器29直接從處理器21或從幀緩沖器28取得由處理器21產(chǎn)生的原 始圖像數(shù)據(jù)，且適當(dāng)?shù)貙⒃紙D像數(shù)據(jù)重新格式化以供高速發(fā)射到陣列驅(qū)動(dòng)器22。具體地 說，驅(qū)動(dòng)器控制器29將原始圖像數(shù)據(jù)重新格式化成具有光柵狀格式的數(shù)據(jù)流，使得其具有 適合于跨越顯示陣列30掃描的時(shí)間次序。接著，驅(qū)動(dòng)器控制器29將經(jīng)格式化的信息發(fā)送 到陣列驅(qū)動(dòng)器22。盡管例如LCD控制器等驅(qū)動(dòng)器控制器29常常作為獨(dú)立的集成電路(IC) 與系統(tǒng)處理器21相關(guān)聯(lián)，但是此類控制器可以許多方式實(shí)施。其可作為硬件嵌入于處理器 21中，作為軟件嵌入于處理器21中，或與陣列驅(qū)動(dòng)器22 —起完全集成于硬件中。通常，陣列驅(qū)動(dòng)器22接收來自驅(qū)動(dòng)器控制器29的經(jīng)格式化的信息且將視頻數(shù)據(jù) 重新格式化成每秒多次施加到來自顯示器的χ-y像素矩陣的數(shù)百及有時(shí)數(shù)千個(gè)引線的平 行波形集合。在一個(gè)實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)器控制器29、陣列驅(qū)動(dòng)器22及顯示陣列30適于本文中描述 的所述類型的顯示器中的任一者。舉例來說，在一個(gè)實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)器控制器29為常規(guī)顯 示器控制器或雙穩(wěn)態(tài)顯示器控制器(例如，干涉式調(diào)制器控制器)。在另一實(shí)施例中，陣列 驅(qū)動(dòng)器22為常規(guī)驅(qū)動(dòng)器或雙穩(wěn)態(tài)顯示器驅(qū)動(dòng)器(例如，干涉式調(diào)制器顯示器)。在一個(gè)實(shí) 施例中，驅(qū)動(dòng)器控制器29與陣列驅(qū)動(dòng)器22集成。此實(shí)施例在例如蜂窩式電話、手表及其它 小面積顯示器等高度集成系統(tǒng)中為常見的。在又一實(shí)施例中，顯示陣列30為典型顯示陣列 或雙穩(wěn)態(tài)顯示陣列(例如，包括干涉式調(diào)制器陣列的顯示器)。輸入裝置48允許用戶控制示范性顯示裝置40的操作。在一個(gè)實(shí)施例中，輸入裝 置48包括例如QWERTY鍵盤或電話小鍵盤等小鍵盤、按鈕、開關(guān)、觸敏屏幕或者壓敏或熱敏 膜。在一個(gè)實(shí)施例中，麥克風(fēng)46為示范性顯示裝置40的輸入裝置。在使用麥克風(fēng)46將數(shù) 據(jù)輸入到裝置時(shí)，可由用戶提供語音命令以用于控制示范性顯示裝置40的操作。電源50可包括如在此項(xiàng)技術(shù)中眾所周知的多種能量存儲(chǔ)裝置。舉例來說，在一個(gè) 實(shí)施例中，電源50為可再充電電池，例如鎳鎘電池或鋰離子電池。在另一實(shí)施例中，電源50 為可再生能源、電容器或包括塑料太陽能電池及太陽能電池涂料的太陽能電池。在另一實(shí) 施例中，電源50經(jīng)配置以從壁式插座接收電力。在一些實(shí)施例中，如上所述，控制可編程性駐留于可位于電子顯示系統(tǒng)的若干位 置中的驅(qū)動(dòng)器控制器中。在一些實(shí)施例中，控制可編程性駐留于陣列驅(qū)動(dòng)器22中。所屬領(lǐng) 域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，以上描述的優(yōu)化可在任何數(shù)目的硬件及/或軟件組件中且以各種 配置來實(shí)施。根據(jù)以上闡述的原理操作的干涉式調(diào)制器的結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)可廣泛地變化。舉例來 說，圖7A到圖7E說明可移動(dòng)反射層14及其支撐結(jié)構(gòu)的五個(gè)不同實(shí)施例。圖7A為圖1的 實(shí)施例的橫截面，其中金屬材料條帶14沉積于正交延伸的支撐物18上。在圖7B中，可移 動(dòng)反射層14僅在隅角處在栓繩32上附接到支撐物。在圖7C中，可移動(dòng)反射層14從可包 含柔性金屬的可變形層34懸置?？勺冃螌?4圍繞可變形層34的周邊直接或間接地連接 到襯底20。這些連接在本文中稱為支柱。圖7D中說明的實(shí)施例具有可變形層34擱置于上 面的支柱塞42。如在圖7A到圖7C中，可移動(dòng)反射層14保持懸置于間隙上方，但是可變形層34并未通過填充可變形層34與光學(xué)堆疊16之間的孔而形成支柱。而是，支柱由用來形 成支柱塞42的平面化材料形成。圖7E中說明的實(shí)施例是基于圖7D中展示的實(shí)施例，但是 還可適于與圖7A到圖7C中說明的實(shí)施例中的任一者以及未展示的額外實(shí)施例一起工作。 在圖7E中展示的實(shí)施例中，額外金屬或其它導(dǎo)電材料層已用來形成總線結(jié)構(gòu)44。這允許沿 干涉式調(diào)制器的背部路由信號(hào)，從而消除可能原本必須在襯底20上形成的多個(gè)電極。在例如圖7中展示的那些實(shí)施例等實(shí)施例中，干涉式調(diào)制器充當(dāng)直觀式裝置，其 中從透明襯底20的前側(cè)(與上面布置有調(diào)制器的側(cè)相對(duì)的側(cè))觀看圖像。在這些實(shí)施例 中，反射層14在光學(xué)上屏蔽反射層的與襯底20相對(duì)的側(cè)上的干涉式調(diào)制器的部分，包括可 變形層34。這允許在不負(fù)面影響圖像質(zhì)量的情況下配置及操作屏蔽區(qū)域。此屏蔽允許圖 7E中的總線結(jié)構(gòu)44，其提供將調(diào)制器的光學(xué)性質(zhì)與調(diào)制器的機(jī)電性質(zhì)(例如，尋址及由所 述尋址引起的移動(dòng))分離的能力。此可分離的調(diào)制器架構(gòu)允許用于調(diào)制器的機(jī)電方面及光 學(xué)方面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及材料彼此獨(dú)立地選擇及起作用。此外，圖7C到圖7E中展示的實(shí)施例 具有從反射層14的光學(xué)性質(zhì)與其由可變形層34實(shí)行的機(jī)械性質(zhì)的分離得到的額外益處。 這允許用于反射層14的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及材料相對(duì)于光學(xué)性質(zhì)來優(yōu)化，且用于可變形層34的結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)及材料相對(duì)于所要機(jī)械性質(zhì)來優(yōu)化。圖8A及圖8B說明具有可并入有黑色掩模的顯示元件的顯示器的一部分的實(shí)例。 圖8A及圖8B說明包括干涉式調(diào)制器陣列的顯示器的示范性部分。黑色掩?？稍趫D8A及 圖8B中所示的陣列中及在其中黑色掩模可用于為顯示器的某些區(qū)域遮蔽掉周圍光的任何 類型的顯示器中使用。圖8A展示陣列的多個(gè)像素12。圖8B從與顯示器的觀察“正”側(cè)相 對(duì)的襯底“背”側(cè)展示位于干涉式調(diào)制器陣列的多個(gè)像素上的支撐物18的實(shí)例，所述支撐 物18可經(jīng)遮蔽以改進(jìn)顯示器的光學(xué)響應(yīng)。為了改進(jìn)顯示器的光學(xué)響應(yīng)(例如，對(duì)比度)，可 需要使從陣列的某些區(qū)域反射的光減到最少。可使用黑色掩模將增加處于暗狀態(tài)的顯示器 的反射率的干涉式調(diào)制器的任何區(qū)域遮蔽(例如，通過將掩模安置于結(jié)構(gòu)與進(jìn)入干涉式調(diào) 制器的光之間)以便增加對(duì)比率。可經(jīng)遮蔽以有利地影響顯示器的一些區(qū)域包括(但不限 于)干涉式調(diào)制器之間的行切口 72 (圖8A)、支撐物18、從顯示器的觀察側(cè)可見的連接到支 撐物18及/或在支撐物18周圍的可移動(dòng)反射鏡層的彎曲區(qū)域及相鄰干涉式調(diào)制器的可移 動(dòng)反射鏡層之間的區(qū)域76 (圖8A)。掩?？砂仓糜谒鰠^(qū)域中，使得所述掩模與干涉式調(diào)制 器的可移動(dòng)反射鏡間隔開(例如，使得周圍光可傳播到可移動(dòng)反射鏡及從可移動(dòng)反射鏡反 射)，而除可移動(dòng)反射鏡以外的區(qū)域被遮蔽，因而抑制周圍光從經(jīng)遮蔽區(qū)域中的任何其它結(jié) 構(gòu)反射。這些經(jīng)遮蔽的區(qū)域可稱為“非有源區(qū)域”，因?yàn)槠錇殪o態(tài)的或不希望提供光調(diào)制，例 如，所述區(qū)域不包括可移動(dòng)反射鏡。在一些實(shí)施例中，掩?？山?jīng)安置以使得進(jìn)入干涉式調(diào)制 器的光落在經(jīng)遮蔽區(qū)域或可移動(dòng)反射鏡上。在其它實(shí)施例中，非有源區(qū)域的至少一部分被 遮蔽。圖9展示根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的多元件顯示器100的兩個(gè)元件的簡(jiǎn)化表示的橫截面視 圖。所述顯示器包含兩個(gè)光學(xué)組件(其它光學(xué)組件出于清楚起見而未展示)，所述光學(xué)組件 在此實(shí)施例中為干涉式調(diào)制器104。如上所述，干涉式調(diào)制器裝置104包含反射膜及/或 透射膜的布置，當(dāng)在箭頭106所指示的方向上驅(qū)動(dòng)可移動(dòng)有源區(qū)域朝向襯底202時(shí)，所述反 射膜及/或透射膜產(chǎn)生所要光學(xué)響應(yīng)。在圖9中，參考標(biāo)號(hào)108指示干涉式調(diào)制器104的 非有源區(qū)域。通常，需要非有源區(qū)域108具吸光性或充當(dāng)黑色掩模，使得當(dāng)觀察者從觀察箭頭110所指示的方向觀看顯示器100時(shí)，由干涉式調(diào)制器裝置104產(chǎn)生的光學(xué)響應(yīng)并未因 周圍光從非有源區(qū)域108反射而降級(jí)。在其它實(shí)施例中，可需要用除黑色以外的有色掩模 (例如，綠色、紅色、藍(lán)色、黃色等)遮蔽非有源區(qū)域108。用于非有源區(qū)域108的掩?？捎山?jīng)選擇以具有吸收光或使光衰減的光學(xué)響應(yīng)的 材料制造。用于制造掩模的材料可為導(dǎo)電的。根據(jù)本文中的實(shí)施例，用于每一非有源區(qū)域 108的掩?？芍圃斐杀∧ざ询B。舉例來說，在一個(gè)實(shí)施例中，薄膜堆疊可包含定位于吸收體 層上方的反射體層，所述吸收體層定位于非吸光性電介質(zhì)層上方。在其它實(shí)施例中，非有源 區(qū)域108可包含使光衰減或吸收光的有機(jī)材料或無機(jī)材料的單個(gè)層及例如鉻或鋁等導(dǎo)電 材料的層。圖10說明根據(jù)一實(shí)施例的電力產(chǎn)生黑色掩模1024。所述電力產(chǎn)生黑色掩模1024 包含襯底1004、定位于所述襯底1004上方的抗反射層1008、定位于所述抗反射層1008上 方的第一電極層1012、定位于所述第一電極層1012上方的半導(dǎo)體層1016及定位于所述半 導(dǎo)體層1016上方的第二電極層1020。黑色掩模改進(jìn)顯示裝置的視覺質(zhì)量。此改進(jìn)由黑色 掩模的多種特征提供。舉例來說，黑色掩模使顯示器中的額外無源或非有源光學(xué)內(nèi)含物的 量降到最低。另外，黑色掩模吸收周圍光或雜散光且通過增加對(duì)比率來改進(jìn)顯示裝置的光 學(xué)響應(yīng)。根據(jù)一實(shí)施例的電力產(chǎn)生黑色掩模提供上文所列的所有益處且提供額外益處。黑 色掩模的電力產(chǎn)生組件可允許裝置使用較少電力。另外，黑色掩模的電力產(chǎn)生組件可用于 產(chǎn)生電力以為裝置中的至少一個(gè)組件充電。舉例來說，電力產(chǎn)生黑色掩模可產(chǎn)生足夠電力 以為裝置所使用的電池充電?；蛘撸娏Ξa(chǎn)生黑色掩?？上蜓b置中的其它組件提供電力。圖11A-11G說明根據(jù)一實(shí)施例的制造電力產(chǎn)生黑色掩模1128的方法。在此實(shí)施例 中，電力產(chǎn)生黑色掩模1128經(jīng)制造以供在顯示裝置中使用。在圖IlA中，所述方法始于襯 底1104。所述襯底1104可包含玻璃或適于用作襯底的任何其它材料。在圖IlB中，抗反射 層1108定位于襯底1104上方。所述抗反射層1108通過在光學(xué)上匹配襯底1104及后續(xù)層 1112而減少?gòu)难b置中反射回的入射光的量。抗反射層1108可包含多個(gè)具有交替的高折射 率及低折射率的層。另外，抗反射層可包含Si02、SiNX、MgF2、IT0、A1203、Yi203、Zn0或適于 用作抗反射層的任何其它材料。在圖IlC中，第一電極層1112定位于抗反射層1108上方。 所述第一電極層1112可包含ITO或適于用作電極的其它大體上透明材料。在圖IlD中，半 導(dǎo)體層堆疊1116定位于第一電極層1112上方。所述半導(dǎo)體層堆疊1116可包含對(duì)應(yīng)于典 型Si、CdTe或適用于光伏電池的任何其它半導(dǎo)體材料集合的p-n或p-i_n結(jié)集合的層。在 圖IlE中，第二電極層1120定位于半導(dǎo)體層1116上方。所述第二電極層1120可包含ΙΤ0、 Al或適于用作電極的任何其它材料。第二電極層1120可為透明或反射的。電力產(chǎn)生黑色 掩模1128包含抗反射層1108、第一電極層1112、半導(dǎo)體層1116及第二電極層1120。在圖 IlF中，電力產(chǎn)生黑色掩模1128經(jīng)圖案化。在此實(shí)施例中，電力產(chǎn)生黑色掩模1128經(jīng)圖案 化以允許視覺顯示器的像素元件定位于電力產(chǎn)生黑色掩模1128中的間隙上方。如圖IlG 中所示，平面化層1124可沉積于經(jīng)圖案化的電力產(chǎn)生黑色掩模1128上方。平面化層1124 允許將經(jīng)圖案化的電力產(chǎn)生黑色掩模1128在其它制造工藝中用作經(jīng)設(shè)計(jì)的襯底1132。制 造工藝可在經(jīng)設(shè)計(jì)的襯底1132之上建造結(jié)構(gòu)，如同所述結(jié)構(gòu)直接建造到平面襯底(例如， 玻璃、塑料等)上一般。舉例來說，包含IMOD的視覺顯示器可建造于經(jīng)設(shè)計(jì)的襯底1132的 表面之上。
圖12A展示根據(jù)另一實(shí)施例的電力產(chǎn)生黑色掩模。在此實(shí)施例中，制造方法類似 于圖11A-11E。絕緣體層1224沉積于電力產(chǎn)生黑色掩模1228上方。絕緣體1224接著經(jīng)圖 案化以使得形成到達(dá)第二電極層1220的開口。這暴露第二電極層1220且允許其它結(jié)構(gòu)連 接到所述第二電極層1220。圖12B展示根據(jù)又一實(shí)施例的電力產(chǎn)生黑色掩模。在此實(shí)施例中，制造方法類似 于圖11A-11E。電力產(chǎn)生黑色掩模1228經(jīng)圖案化以使得形成到達(dá)第一電極層1212的開口。 絕緣體層1224沉積于到第一電極層形成的所述開口上方。絕緣體層1224接著經(jīng)圖案化以 使得形成到達(dá)第一電極層1212的開口。這暴露第一電極層1212且允許其它結(jié)構(gòu)連接到所 述第一電極層1212。圖13說明根據(jù)另一實(shí)施例的電力產(chǎn)生黑色掩模。此實(shí)施例使用圖12A-12B中所 描述的實(shí)施例。從俯視圖展示電力產(chǎn)生黑色掩模1300。電力產(chǎn)生黑色掩模1300經(jīng)圖案化 以對(duì)應(yīng)于位于開口 1320周圍的像素元件且經(jīng)劃分成離散區(qū)段1304、1308、1312及1316。區(qū) 段1304、1308、1312及1316可如圖12B中所說明經(jīng)配置以暴露第一電極層1212或可如圖 12A中所說明經(jīng)配置以暴露第二電極層1220。或者，區(qū)段1304、1308、1312及1316可經(jīng)配 置以使得區(qū)段的一部分暴露第一電極層且區(qū)段1312的一部分暴露第二電極層。這允許所 述區(qū)段串聯(lián)或并聯(lián)連接。在圖13中，區(qū)段1312由若干列對(duì)串聯(lián)連接。區(qū)段1316串聯(lián)連接 到區(qū)段1312，且區(qū)段1308與區(qū)段1304串聯(lián)連接。本說明書決不限制經(jīng)暴露電極層的連接 配置或配置。電力產(chǎn)生黑色掩模的區(qū)段1304、1308、1312及1316可串聯(lián)、并聯(lián)或以兩者的 組合連接。電力產(chǎn)生黑色掩模的區(qū)段可暴露第一電極層1212、第二電極層1330或兩者的組 合。區(qū)段及電極層的配置對(duì)于使用電力產(chǎn)生黑色掩模1300的裝置來說可為特定的。舉例 來說，需要較高電壓的裝置可串聯(lián)連接區(qū)段1304、1308、1312及1316且如圖13中所示連接 電極層。以下為根據(jù)一實(shí)施例的電力產(chǎn)生黑色掩模所產(chǎn)生的電力量的保守估計(jì)。電力產(chǎn)生 黑色掩模占1. 8英寸對(duì)角線IMOD顯示器的顯示區(qū)域的約10%。顯示器的寬度為0. 035米 且顯示器的高度為0. 040米，使得顯示區(qū)域?yàn)?. 0014平方米。黑色掩模覆蓋顯示區(qū)域的約 10%，其為0. 00014平方米。電力產(chǎn)生黑色掩模的電效率為10%。入射太陽光的量為1000W/ m2，且出于保守估計(jì)，假定僅50%的入射太陽光到達(dá)電力產(chǎn)生黑色掩模。1000W/m2為在最佳 條件下所接收的太陽光的量。最佳條件可包括在午時(shí)期間、在較接近赤道的區(qū)域中且在無 云或霧的區(qū)域中接收太陽光。在以下實(shí)例中所給出的條件下，1.8英寸對(duì)角線顯示器所產(chǎn)生 的據(jù)估計(jì)電力量為7毫瓦或0. 007瓦。這經(jīng)計(jì)算為500W/m2乘以黑色掩模面積0. 00014m2、 接著乘以電力產(chǎn)生黑色掩模的電效率10%。黑色掩?？筛采w顯示區(qū)域的約10%-30%。電 力產(chǎn)生黑色掩?？删哂性?% -20%范圍內(nèi)的電效率。到達(dá)電力產(chǎn)生黑色掩模的入射光的 量可取決于一天中的時(shí)間、天氣(即，云或霧)、地理位置及可影響可到達(dá)裝置的太陽光的 量的多種其它條件。以下實(shí)例僅說明電力產(chǎn)生黑色掩模所產(chǎn)生的電力量的保守估計(jì)且決不 限制可由電力產(chǎn)生黑色掩模產(chǎn)生的電力量。所產(chǎn)生的電力量對(duì)于不同實(shí)施例來說可為不同 的。圖14A為說明由電力產(chǎn)生黑色掩模反射及吸收的光量的曲線圖。所述曲線圖的χ 軸代表入射光的不同波長(zhǎng)。y軸代表百分比。y軸以1為標(biāo)度，這意味著在0.10處百分比 為10%。如曲線圖中所示，電力產(chǎn)生黑色掩模一般反射少量入射光且吸收大部分入射光。舉例來說，在550nm波長(zhǎng)的光下，反射約0. 5%的入射光且吸收99. 5%的入射光。圖14B為說明根據(jù)一實(shí)施例的電力產(chǎn)生黑色掩模的電極層及半導(dǎo)體層的厚度及 所用材料的表。第一電極層為透明的并包含ITO且為約72nm厚。半導(dǎo)體層包含a_Si且為 約15nm厚。第二電極層為反射性的并包含Cr且為約IOOnm厚。此實(shí)施例中所說明的電力 產(chǎn)生黑色掩模反射約0. 5%的入射光。上述實(shí)施例提供黑色掩模的功能性，同時(shí)提供額外益處。根據(jù)一實(shí)施例的電力產(chǎn) 生黑色掩模允許使用黑色掩模的裝置更具電力效益，同時(shí)反射少于的入射光。電力產(chǎn) 生黑色掩?？捎糜跍p少使用所述電力產(chǎn)生黑色掩模的裝置所使用的電力量。另外，電力產(chǎn) 生黑色掩?？捎糜诋a(chǎn)生電力以運(yùn)行使用所述電力產(chǎn)生黑色掩模的裝置的至少一個(gè)組件或 為所述至少一個(gè)組件充電。在另一實(shí)施例中，電力產(chǎn)生黑色掩?？山?jīng)圖案化以提供到第一 電極層或第二電極層或兩者的開口。在另一實(shí)施例中，電力產(chǎn)生黑色掩?？蓜澐殖呻x散區(qū) 段且所述區(qū)段可串聯(lián)或并聯(lián)或以所述兩種方式連接。盡管本文所描述的各個(gè)實(shí)施例是關(guān)于 MEMS或視覺顯示器，但將了解，本發(fā)明并不限于在所述裝置中使用。使用黑色掩模的任何裝 置均可使用本發(fā)明的實(shí)施例。將了解，可從那些先前所描述的實(shí)施例做出大量及各種修改，且本文所描述的本 發(fā)明的形式僅為說明性的且不希望限制本發(fā)明的范圍。某些實(shí)施例的詳細(xì)描述呈現(xiàn)對(duì)本發(fā) 明的特定實(shí)施例的各種描述。然而，本發(fā)明可以如權(quán)利要求書所界定及涵蓋的眾多不同方 式來體現(xiàn)。本文所呈現(xiàn)的描述中所使用的術(shù)語不希望以任何受限或約束性方式來解釋，僅僅 是因?yàn)槠湔c本發(fā)明的某些特定實(shí)施例的詳細(xì)描述結(jié)合使用。此外，本發(fā)明的實(shí)施例可包 括若干新穎特征，沒有單一新穎特征單獨(dú)對(duì)其合乎需要的屬性負(fù)責(zé)或?yàn)閷?shí)踐本文所描述的 發(fā)明所必需的。
權(quán)利要求
一種電子裝置，其包含顯示區(qū)域，其包含多個(gè)光學(xué)顯示元件，及光伏黑色掩模，其沉積于所述顯示區(qū)域的所述光學(xué)顯示元件之間的區(qū)域中且定位于襯底與所述光學(xué)顯示元件之間，其中所述光伏黑色掩模包含至少一個(gè)經(jīng)配置以吸收光的層，及至少一個(gè)經(jīng)配置以產(chǎn)生電力的層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子裝置，其中所述光伏黑色掩模占所述顯示區(qū)域的至少 10%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子裝置，其中所述光伏黑色掩模包含 沉積于襯底上方的抗反射層，沉積于所述抗反射層上方的第一電極層， 沉積于所述第一電極層上方的半導(dǎo)體層，及 沉積于所述半導(dǎo)體層上方的第二電極層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子裝置，其中所述抗反射層包含至少一個(gè)材料層。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子裝置，其中所述光伏黑色掩模經(jīng)圖案化以使得穿過所述第二電極層及所述半導(dǎo)體層形成到達(dá)所 述第一電極層的開口，絕緣體定位于所述第二電極層及半導(dǎo)體層上方，且所述絕緣體經(jīng)圖案化以使得穿過所述絕緣體形成到達(dá)所述第二第一電極層的開口。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子裝置，其中 絕緣體定位于所述第二電極層上方，且所述光伏黑色掩模經(jīng)圖案化以使得穿過所述絕緣體形成到達(dá)所述第二電極層的開口。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子裝置，其中所述光伏黑色掩模被圖案化成離散區(qū)段。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電子裝置，其中所述區(qū)段中的所述電極被串聯(lián)或并聯(lián)連接。
9.一種制造光伏黑色掩模的方法，所述方法包含 在襯底上方沉積抗反射層；在所述抗反射層上方沉積第一電極； 在所述第一電極層上方沉積半導(dǎo)體層； 在所述半導(dǎo)體層上方沉積第二電極；及對(duì)所述抗反射層、所述第一電極層、所述半導(dǎo)體層及所述第二電極層的一部分進(jìn)行圖案化。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述抗反射層包含至少一個(gè)材料層。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，所述方法進(jìn)一步包含在所述第一電極層、所述半導(dǎo)體 層及所述第二電極層的一部分上方沉積平面化層。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述第一電極為透明的。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述平面化層被配置為電絕緣的。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述平面化層被配置為透明的。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，所述方法進(jìn)一步包含對(duì)所述第二電極層及所述半導(dǎo)體層進(jìn)行圖案化以使得形成到達(dá)所述第一電極層的開在所述第一電極層、所述第二電極層及所述半導(dǎo)體層上方沉積電絕緣平面化層，及 對(duì)所述平面化層進(jìn)行圖案化以使得穿過所述平面化層形成到達(dá)所述第一電極層的開
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，所述方法進(jìn)一步包含對(duì)所述平面化層進(jìn)行圖案化以使得形成到達(dá)所述第二電極層的開口。
17.一種電子裝置，其包含顯示區(qū)域，其包含多個(gè)光學(xué)顯示元件； 用于吸收光的裝置；及 用于產(chǎn)生電力的裝置；其中所述吸收裝置及所述電力產(chǎn)生裝置沉積于所述顯示區(qū)域的所述光學(xué)顯示元件之 間的區(qū)域中。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電力產(chǎn)生黑色掩模，其包含沉積于襯底上方的抗反射層、沉積于所述抗反射層上方的第一電極層、沉積于所述第一電極層上方的半導(dǎo)體層及沉積于所述半導(dǎo)體層上方的第二電極層。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK101952763SQ200980105129
公開日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2009年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月14日
發(fā)明者徐剛, 王春明, 約恩·比塔 申請(qǐng)人:高通Mems科技公司