包含双致动轴机电系统光调制器的显示器设备的制造方法_5

文档序号:8926906阅读:来源:国知局
113] 每一数据互连件908a到908c包含对应晶体管910a到910c及电容器912a到 912c。沿着多状态快门组合件700的一行的所有晶体管910a到910c的栅极皆耦合到对应 于所述行的扫描线互连件906。对于所述行中的给定快门组合件700,晶体管910a的漏极 耦合到快门敞开数据互连件908a,晶体管910b的漏极耦合到快门关闭数据互连件908b,且 晶体管910c的漏极耦合到快门部分敞开数据互连件908c。晶体管910a的源极并联耦合 到电容器912a及快门敞开致动器708的驱动横梁。晶体管910b的源极并联耦合到电容器 912b及快门关闭致动器710的驱动横梁。晶体管910c的源极并联耦合到电容器912c及侧 电极716。快门敞开致动器708及快门关闭致动器710的负载电极712耦合到接地。
[0114] 在操作中,控制矩阵900 -次一行地同时寻址及致动快门组合件700的每一行。特 定来说,在行寻址及致动循环的开始处,将写入启用电压VWE施加到对应扫描线互连件906, 从而接通所述行中的每一快门组合件的晶体管910a到910c。然后,取决于加载到控制矩阵 中的图像数据而将致动电压选择性地施加到用于多状态快门组合件700的每一列的数据 互连件908a到908c,借此致动接收致动电压的致动器。对于快门敞开致动器708及快门关 闭致动器710,致动电压(% ()或¥1)。)可取决于快门组合件700的特定配置而介于约15V到 40V的范围内。除其它因素外,取决于侧电极716与快门702之间的分离距离,施加到快门 部分敞开数据互连件908c以致动侧致动器的致动电压(VDP_Q)可介于约20V(针对小分离距 离)到约60V(针对较大分离距离)的范围内。
[0115] 在快门702进入其所期望状态之后,控制矩阵900从扫描线互连件906移除电压 并针对多状态快门组合件700的下一行再次开始所述循环。
[0116] 在某些其它实施方案中,控制多状态快门组合件(例如图7A到7D及图8A到8C 中所绘示的多状态快门组合件700及800)的控制矩阵针对快门组合件的列中的每一致动 器包含单独数据互连件及致动互连件。在某些其它实施方案中,控制矩阵可针对列中的每 一组致动器包含单独数据互连件,但其可在所述列中的两组或两组以上致动器之间共享致 动互连件。举例来说,此控制矩阵可针对快门组合件的每一列包含快门敞开数据互连件、快 门关闭数据互连件及快门部分敞开数据互连件。每一列中的快门敞开致动器及快门关闭致 动器可耦合到共享致动互连件,而侧电极可耦合到单独致动互连件。
[0117] 在某些其它实施方案中,多状态快门组合件的控制矩阵可并入有一或多个全局共 同互连件,例如全局致动或全局预充电互连件。全局共同互连件耦合到控制矩阵的多个行 及多个列中的快门组合件。
[0118] 图10A到10C展示另一实例多状态快门组合件1000的平面图。图10A展示处于 完全敞开状态中的快门组合件1000。图10B展示处于部分敞开状态中的快门组合件1000。 图10C展示处于关闭状态中的快门组合件1000。
[0119] 快门组合件1000类似于图7A到7D中所展示的快门组合件700,且其之间的共同 组件共享共同元件符号。与图7A到7D中所展示的快门组合件700相比,快门组合件1000 包含仅用于使快门702沿着第一轴706移动的一个致动器(快门敞开致动器708)。替代 地,图7A到7D中所展示的快门关闭致动器710由折叠回位弹簧1014替换。还与侧电极 716相对地添加第二折叠回位弹簧1014b。
[0120] 折叠回位弹簧1014a用于将与由快门敞开致动器702所施加的力相反的恢复力施 加到快门702,同时仍允许快门沿着第二轴715移动。因此,如果在去启动快门敞开致动器 708时,快门702处于敞开位置中,那么折叠回位弹簧1014a可将快门可靠地往回移动到关 闭位置中而不必供能量给相对致动器。
[0121] 第二折叠回位弹簧1014b用于将与由侧电极716施加的力相反的恢复力施加到快 门702,同时仍允许快门沿着第一轴706移动。因此,如果在去启动侧电极716时,快门处于 部分敞开状态中,那么折叠回位弹簧1014a可将快门702可靠地往回移动到完全关闭位置 中。
[0122] 图11A到11D展示另一实例多状态快门组合件1100的平面图。图11A到11D中 所展示的快门组合件1100类似于图7中所展示的多状态快门组合件700,除了快门组合件 1100经配置以在四种相异状态(而非仅三种)之间移动。特定来说,图11A展示处于敞开 位置中的快门组合件1100。图11B展示处于关闭位置中的快门组合件1100。图11C展示 处于约25%敞开位置中的快门组合件1100。图11D展示处于约50%敞开位置中的快门组 合件。
[0123] 作为包含第二侧电极1118的结果,快门组合件1100可移动到第四状态中。第二 侧电极1118定位于快门702的与侧电极716相对的侧上。在某些实施方案中,第二侧电极 1118与快门702之间的距离不同于分离快门与侧电极716的距离。
[0124] 举例来说,在某些实施方案中,侧电极716在一距离处间隔开以使得到侧电极716 的电压的施加(在快门原本处于关闭位置中时)将快门702移动到其中露出光圈704的 约50%的位置中。在某些此类实施方案中,第二侧电极1118与快门702之间的分离距离 为所述距离的一半。因此,当致动时,第二侧电极1118将快门拉动到其中露出光圈704的 约25%的位置中。因此,在任何给定时间处,快门组合件1100可处于完全关闭状态、四分之 一敞开状态、半敞开状态或完全敞开状态中。在某些其它实施方案中,侧电极716及第二侧 电极1118分别定位于将快门移动到约三分之一敞开状态及约三分之二敞开状态中的距离 处。此些快门组合件1100可在完全关闭状态、三分之一敞开状态、三分之二敞开状态及完 全敞开状态之间移动。在某些其它实施方案中,侧电极716及第二侧电极1118定位于距快 门的其它距离处以允许多种不同对应透射率水平。
[0125] 如图7八到7(:、图84到8(:、图1(^到10(:及图1认到11(:中所展示,侧电极716采 取具有垂直于在上方形成其的衬底的主要面的实质上笔直平面横梁的形式。在某些其它实 施方案中,侧电极716包含一或多个特征以减小快门702与侧电极716之间的静摩擦的可 能性。举例来说,在某些实施方案中,侧电极可具有稍微弯曲或具有浅蛇形形状以限制可能 与快门702的侧壁720接触的快门的主要面的区域。在某些其它实施方案中,侧电极716可 包含从侧电极716的主要面朝向快门702突出的一或多个窄抗静摩擦脊或凸块,所述一或 多个窄抗静摩擦脊或凸块具有垂直于衬底的长度。在此些实施方案中,快门的侧壁720将 仅接触脊或凸块的末端,而非侧电极716的主要面。
[0126] 图12A到12D展示另一实例多状态快门组合件1200的平面图。快门组合件1200 可移动到四种相异状态中,即敞开状态(图12A中所展示)、关闭状态(图12B中所展示) 及两种不同部分敞开状态(图12C及12D中分别展不)。
[0127] 快门组合件1200类似于图11A到11C中所展示的快门组合件1100。然而,快门组 合件1200包含用于使快门沿着第二轴715移动的不同致动机构。更特定来说,快门组合件 1200包含侧致动器1230,所述侧致动器在其架构方面类似于使快门沿着第一轴706移动的 快门敞开致动器708及快门关闭致动器710。两个侧致动器1230包含邻近一对相对柔性驱 动横梁1234定位的一对柔性负载横梁1232,所述柔性驱动横梁及柔性负载横梁一起形成 静电致动器。侧致动器1230的负载横梁1232经由折叠横梁1214耦合到快门702。形成快 门敞开致动器708、快门关闭致动器710及两个侧致动器1230的双柔性横梁静电致动器往 往需要比图7A到7D、图8A到8C、图10A到10C及图11A到11C中分别展示的快门组合件 700、800、1000及1100中所使用的侧电极低的电压来致动。然而,其占据额外空间,从而限 制显示器的光圈比及/或分辨率。
[0128] 图13及14展示包含多个显示元件的实例显示装置40的系统框图。显示装置40 可为(例如)智能电话、蜂窝式或移动电话。然而,显示装置40的相同组件或其稍微变化 形式也说明各种类型的显示装置,例如电视、计算机、平板计算机、电子阅读器、手持式装置 及便携式媒体装置。
[0129] 显不装置40包含外壳41、显不器30、天线43、扬声器45、输入装置48及麦克风 46。外壳41可由多种制造过程中的任一者形成,所述制造过程包含射出模制及真空成形。 另外,外壳41可由多种材料中的任何材料制成,所述材料包含但不限于:塑料、金属、玻璃、 橡胶及陶瓷或其组合。外壳41可包含可移动部分(未展示),所述可移动部分可与具有不 同色彩或含有不同标识、图片或符号的其它可移动部分互换。
[0130] 显示器30可为多种显示器中的任一者,包含双稳态显示器或模拟显示器,如本文 中所阐述。显示器30还可经配置以包含平板显示器(例如,等离子体、电致发光(EL)显示 器、0LED、超扭转向列(STN)显示器、IXD或薄膜晶体管(TFT)IXD)或非平板显示器(例如, 阴极射线管(CRT)或其它电子管装置)。另外,显示器30可包含基于机械光调制器的显示 器,如本文中所阐述。
[0131] 图13中示意性地说明显示装置40的组件。显示装置40包含外壳41且可包含至 少部分地包封于其中的额外组件。举例来说,显示装置40包含网络接口 27,所述网络接口 包含可耦合到收发器47的天线43。网络接口 27可为显示装置40上可显示的图像数据的 来源。因此,网络接口 27为图像源模块的一个实例,但处理器21及输入装置48还可充当 图像源模块。收发器47连接到处理器21,所述处理器连接到调节硬件52。调节硬件52可 经配置以调节信号(例如滤波或以其它方式操纵信号)。调节硬件52可连接到扬声器45 及麦克风46。处理器21还可连接到输入装置48及驱动器控制器29。驱动器控制器29可 耦合到帧缓冲器28及阵列驱动器22,所述阵列驱动器又可耦合到显示阵列30。显示装置 40中的一或多个元件(包含图13中未特定绘示的元件)可经配置以充当存储器装置且经 配置以与处理器21通信。在某些实施方案中,电力供应器50可将电力提供到特定显示装 置40设计中的实质上所有组件。
[0132] 网络接口 27包含天线43及收发器47,以使得显示装置40可经由网络与一或多 个装置通信。网络接口 27还可具有一些处理能力以减轻(例如)处理器21的数据处理要 求。天线43可发射及接收信号。在一些实施方案中,天线43发射并接收根据IEEE16. 11 标准(包含IEEE16.ll(a)、(b)或(g))或IEEE802. 11 标准(包含IEEE802.lla、b、g、n 及其进一步实施方案)的RF信号。在某些其它实施方案中,天线43根据Bluetooth?.标准 发射及接收RF信号。在蜂窝式电话的情形中,天线43经设计以接收码分多址(CDMA)、频分 多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、全球移动通信系统(GSM)、GSM/通用包无线电服务(GPRS)、 增强型数据GSM环境(EDGE)、地面中继无线电(TETRA)、宽带-CDMA(W-CDMA)、演进数据最 优化(EV-DO)、lxEV-D0、EV-D0修订版A、EV-D0修订版B、高速包接入(HSPA)、高速下行链 路包接入(HSDPA)、高速上行链路包接入(HSUPA)、经演进的高速包接入(HSPA+)、长期演进 (LTE)、AMPS或用于在无线网络(例如利用3G、4G或5G技术的系统)内通信的其它已知信 号。收发器47可预处理从天线43接收的信号,以使得所述信号可由处理器21接收并进一 步操纵。收发器47还可处理从处理器21接收的信号,以使得所述信号可经由天线43从显 示装置40发射。
[0133] 在一些实施方案中,可由接收器来替换收发器47。另外,在某些实施方案中,可由 图像源来替换网络接口 27,所述图像源可存储或产生待发送到处理器21的图像数据。处理 器21可控制显示装置40的总体操作。处理器21从网络接口 27或图像源接收数据(例如 经压缩图像数据),且将所述数据处理成原始图像数据或处理成易于被处理成原始图像数 据的格式。处理器21可将经处理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的每一位置处的图像特性的信息。举例来说,此些图 像特性可包含色彩、饱和度及灰度阶。
[0134] 处理器21可包含微控制器、CPU或用以控制显示装置40的操作的逻辑单元。调 节硬件52可包含用于将信号发射到扬声器45及用于从麦克风46接收信号的放大器及滤 波器。调节硬件52可为显示装置40内的离散组件,或可并入于处理器21或其它组件内。
[0135] 驱动器控制器29可直接从处理器21或从帧缓冲器28得到由处理器21产生的原 始图像数据且可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。在某 些实施方案中,驱动器控制器29可将所述原始图像数据重
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