/或电力耗散性能。
[0115] 图3A和3B展示两个实例性控制矩阵800和860的部分。如上文所描述，控制矩 阵为用于寻址和致动显示器的显示元件的互连件和电路的集合。在一些实施方案中，控制 矩阵800可经实施以用于图IB中所展示的显示设备100中，且使用薄膜组件（例如薄膜晶 体管（TFT)或其它薄膜组件）来形成控制矩阵800。
[0116] 控制矩阵800控制像素802的阵列、用于每一行像素802的扫描线互连件806、用 于每一列像素802的数据互连件808,和若干共同互连件，所述若干共同互连件各自将信号 同时载送到像素的多个行和多个列。所述共同互连件包含致动电压互连件810、全局更新互 连件812、共同驱动互连件814和快门共同互连件816。
[0117] 控制矩阵中的每一像素包含光调制器804、数据存储电路820和致动电路825。光 调制器804包含用于使光阻挡组件（例如快门807)在至少阻挡状态与非阻挡状态之间移 动的第一致动器805a和第二致动器805b (统称为"致动器805"）。在一些实施方案中，所 述阻挡状态对应于光吸收黑暗状态，其中快门807阻挡从背光朝向外且穿过显示器的前面 而到观看者的光路径。所述非阻挡状态可对应于透射或光亮状态，其中快门807在光路径 的外部，从而允许由背光发射的光穿过显示器的前面而输出。在一些其它实施方案中，所述 阻挡状态为反射状态且所述非阻挡状态为光吸收状态。
[0118] 数据存储电路820还包含写入启用晶体管830和数据存储电容器835。数据存储 电路820由扫描线互连件806和数据互连件808控制。更具体来说，扫描线互连件806通 过将电压供应到相应像素致动电路825的写入启用晶体管830的栅极而允许将数据选择性 地加载到一行的像素802中。数据互连件808提供对应于待加载到所述行中的其对应列的 像素802中的数据的数据电压，扫描线互连件806对于所述行处于作用中。为此，数据互连 件808耦合写入启用晶体管830的源极。写入启用晶体管830的漏极耦合到数据存储电容 器835。如果扫描线互连件806在作用中，则施加到数据互连件808的数据电压通过写入启 用晶体管830且被存储于数据存储电容器835上。
[0119] 像素致动电路825包含更新晶体管840和充电晶体管845。更新晶体管840的栅 极耦合到数据存储电容器835和写入启用晶体管830的漏极。更新晶体管840的漏极耦合 到全局更新互连件812。更新晶体管840的源极耦合到充电晶体管845的漏极和第一有源 节点852,第一有源节点852耦合到第一致动器805a的驱动电极809a。充电晶体管845的 栅极和源极连接到致动电压互连件810。
[0120] 第二致动器805b的驱动电极809b在第二有源节点854处耦合到共同驱动互连件 814。快门807还耦合到快门共同互连件816，在一些实施方案中，使快门共同互连件816维 持接地。快门共同互连件816经配置以耦合到像素802的阵列中的快门中的每一者。以此 方式，使所有快门维持于相同电压电位。
[0121] 控制矩阵800可在三个通用阶段中操作。首先，在数据加载阶段中，每次针对一行 的每一像素加载用于显示器中的像素的数据电压。接着，在预充电阶段中，使共同驱动互连 件814接地且使致动电压互连件810处于高。这样降低像素的第二致动器805b的驱动电 极809b上的电压且将高电压施加到像素802的第一致动器805a的驱动电极809a。此导致 所有快门807朝向第一致动器805移动（如果所有快门807尚未在所述位置中）。接着，在 全局更新阶段中，（在必要时）将像素802移动到由在数据加载阶段中加载到像素802中 的数据电压指示的状态。
[0122] 数据加载阶段接着经由扫描线互连件806将写入启用电压Vwe施加到像素802的 阵列的第一行。如上文所描述，将写入启用电压V ire施加到对应于一行的扫描线互连件806 会接通所述行中的所有像素802的写入启用晶体管830。接着，将数据电压施加到每一数据 互连件808。所述数据电压可为高（例如介于约3伏与约7伏之间），或其可为低（例如接 地或接近接地）。将每一数据互连件808上的数据电压存储于写入启用行中的其相应像素 的数据存储电容器835上。
[0123] 一旦已寻址行中的所有像素802,则控制矩阵800从扫描线互连件806移除写入启 用电压V ire。在一些实施方案中，控制矩阵800使扫描线互连件806接地。接着，针对控制 矩阵800中的阵列的后续行重复数据加载阶段。在数据加载序列结束时，选定群组的像素 802中的数据存储电容器835中的每一者存储适合于下一图像状态的设定的数据电压。
[0124] 接着，控制矩阵800继续进行预充电阶段。在预充电阶段中，在每一像素802中，将 第一致动器805a的驱动电极809a充电到致动电压，且使第二致动器805b的驱动电极809b 接地。如果尚未使先前图像的像素802中的快门807朝向第一致动器805a移动，则此过程 致使快门807朝向第一致动器805a移动。预充电阶段开始于：将致动电压提供到致动电压 互连件810且在全局更新互连件812处提供高电压。在一些实施方案中，所述致动电压可 介于约20伏与约50伏之间。施加到全局更新互连件812的高电压可介于约3伏与约7伏 之间。进而，来自致动电压互连件810的致动电压可通过充电晶体管845以使第一有源节 点852和第一致动器805a的驱动电极809a上升到所述致动电压。因此，快门807保持被 吸引到第一致动器805a或从第二致动器805b朝向第一致动器移动。
[0125] 接着，控制矩阵800启动共同驱动互连件814。此使第二有源节点854和第二致动 器805b的驱动电极809b处于致动电压。接着，使致动电压互连件810下降到低电压（例 如接地）。在此阶段中，将致动电压存储于两个致动器805的驱动电极809a和809b上。然 而，当已使快门807朝向第一致动器805a移动时，快门807保持在所述位置中，直到使第一 致动器的驱动电极809a上的电压下降。接着，控制矩阵800使所有快门807等待充分量的 时间以在继续前进之前已使所有快门807可靠地到达它们邻近于第一致动器805a的位置。
[0126] 接着，控制矩阵800继续进行更新阶段。在此阶段中，使全局更新互连件812处于 低电压。使全局更新互连件812下降使更新晶体管840能够对存储于数据存储电容器835 上的数据电压作出响应。取决于存储于数据存储电容器835处的数据电压的电压，更新晶 体管840将接通或保持切断。如果存储于数据存储电容器835处的数据电压较高，则更新 晶体管840接通，从而导致第一有源节点852处和第一致动器805a的驱动电极809a上的 电压骤降到接地。当第二致动器805b的驱动电极809b上的电压保持高时，快门807朝向 第二致动器805b移动。相反地，如果存储于数据存储电容器835中的数据电压为低，则更 新晶体管840保持切断。因此，第一有源节点852处和第一致动器805a的驱动电极809a 上的电压保持于致动电压电平，从而使快门保持在适当位置中。在足够时间已逝去以确保 所有快门807已可靠地行进到其既定位置之后，显示器可照亮其背光以显示由加载到像素 802的阵列中的快门状态所产生的图像。
[0127] 在上文所描述的过程中，对于控制矩阵800显示的每一组像素状态，控制矩阵800 花费快门807在状态之间行进所需的时间的至少两倍时间来确保快门807最终处于适当位 置中。即，在接着选择性地允许所有快门807朝向第二致动器805b移动（其需要第二快门 行进时间）之前，使所有快门807首先朝向第一致动器805a(其需要一个快门行进时间）。 如果全局更新阶段过快地开始，则快门807可不具有足够时间到达第一致动器805a。因此， 快门可在全局更新阶段期间朝向不正确的状态移动。
[0128] 与其中使快门维持于共同电压且通过改变施加到相对致动器805a和805b的驱动 电极809a和809b的电压而驱动快门的基于快门的显示电路（例如图3A中所展示的控制 矩阵800)相比，可实施其中快门自身耦合到有源节点的显示电路。可将由此电路控制的快 门直接驱动到其相应所要状态中而无需使所有快门首先移动到共同位置中，如相对于控制 矩阵800所描述。因此，此电路需要较少时间来寻址和致动，且降低快门不正确地进入其所 要状态的风险。
[0129] 图3B展示控制矩阵860的一部分。控制矩阵860经配置以将致动电压选择性地 施加到每一致动器805的负载电极811，而非施加到驱动电极809。负载电极811直接耦合 到快门807。此与图3A中所描绘的控制矩阵800形成对比，在控制矩阵800中，使快门807 保持于恒定电压。
[0130] 类似于图3A中所展示的控制矩阵800,控制矩阵860可经实施以用于图IA和IB 中所展示的显示设备100中。在一些实施方案中，控制矩阵860还可经实施以用于下文所 描述的图4、5A、7、8和13到18中所展示的显示设备中。下文紧接着描述控制矩阵860的 结构。
[0131] 与控制矩阵800 -样，控制矩阵860控制像素862的阵列。每一像素862包含光 调制器804。每一光调制器包含一快门807。由致动器805a和805b使快门807在邻近于 第一致动器805a的位置与邻近于第二致动器805b的位置之间驱动。每一致动器805a和 805b包含一负载电极811和一驱动电极809。一般来说，如本文所使用，静电致动器的负载 电极811对应于耦合到由所述致动器移动的负载的致动器的电极。相应地，相对于致动器 805a和805b，负载电极811是指耦合到快门807的致动器的电极。驱动电极809是指与负 载电极811成对且与负载电极811相对以形成致动器的电极。
[0132] 控制矩阵860包含类似于控制矩阵800的数据加载电路的数据加载电路820。然 而，控制矩阵860包含不同于控制矩阵800的共同互连件和显著不同的致动电路861。
[0133] 控制矩阵860包含图3A的控制矩阵800中不包含的三个共同互连件。具体来说， 控制矩阵860包含第一致动器驱动互连件872、第二致动器驱动互连件874和共同接地互连 件878。在一些实施方案中，使第一致动器驱动互连件872维持于高电压且使第二致动器 驱动互连件874维持于低电压。在一些其它实施方案中，使所述电压颠倒，即，使第一致动 器驱动互连件维持于低电压且使第二致动器驱动互连件874维持于高电压。虽然控制矩阵 860的以下描述假定将恒定电压施加到第一致动器驱动互连件872和第二致动器驱动互连 件874 (如上文所阐释），但在一些其它实施方案中，第一致动器驱动互连件872和第二致动 器驱动互连件874上的电压以及输入数据电压经周期性颠倒以避免电荷累积于致动器805 和805b的电极上。
[0134] 共同接地互连件878仅用于为存储于数据存储电容器835上的数据提供参考电 压。在一些实施方案中，控制矩阵860可摒弃共同接地互连件878,且替代地具有耦合到第 一致动器驱动互连件872或第二致动器驱动互连件874的数据存储电容器。下文中进一步 描述致动器驱动互连件872和874的功能。
[0135] 与控制矩阵800 -样，控制矩阵860的致动电路861包含更新晶体管840和充电 晶体管845。然而，相比而言，充电晶体管845和更新晶体管840耦合到光调制器804的第 一致动器805a的负载电极811，而非耦合到第一致动器805a的驱动电极809a。因此，当启 动充电晶体管845时，将致动电压存储于致动器805a和805b两者的负载电极811上，以及 存储于快门807上。因此，更新晶体管840基于存储于存储电容器835上的图像数据而使 致动器805a和805b的负载电极811和快门807选择性地放电（而非使第一致动器805a 的驱动电极809a选择性地放电），从而移除组件上的电位。
[0136] 如上文所指示，使第一致动器驱动互连件872维持于高电压且使第二致动器驱动 互连件874维持于低电压。相应地，当将致动电压存储于快门807和致动器805a和805b的 负载电极811上时，快门807移动到第二致动器805b，使第二致动器805b的驱动电极809b 维持于低电压。当使快门807和致动器805a和805b的负载电极811处于低电压时，快门 807朝向第一致动器805a移动，使第一致动器805a的驱动电极809a维持于高电压。
[0137] 控制矩阵860可在两个通用阶段中操作。首先，在数据加载阶段中，每次针对一或 多行的每一像素862加载用于显示器中的像素862的数据电压。以类似于上文相对于图3A 所描述的方式的方式加载所述数据电压。另外，使全局更新互连件812维持于高电压电位 以防止更新晶体管840在所述数据加载阶段期间接通。
[0138] 在完成数据加载阶段之后，快门致动阶段开始于：将致动电压提供到致动电压互 连件810。通过将所述致动电压提供到致动电压互连件810而接通充电晶体管845,从而允 许电流流过充电晶体管845,从而使快门807上升到大约所述致动电压。在充分时间周期已 逝去以允许将所述致动电压存储于快门807上之后，使致动电压互连件810处于低。发生 此所需的时间量实质上少于快门807改变状态所需的时间。其后，立即使更新互连件812 处于低。取决于存储于数据存储电容器835处的数据电压，更新晶体管840将保持切断或 将接通。
[0139] 如果数据电压为高，则更新晶体管840接通，从而使快门807和致动器805a和 805b的负载电极811放电。因此，将快门吸引到第一致动器805a。相反地，如果数据电压 为低，则更新晶体管840保持切断。因此，致动电压保持在快门和致动器805a和805b的负 载电极811上。因此，将快门吸引到第二致动器805b。
[0140] 归因于致动电路861的架构，可准许在接通更新晶体管840时使快门807处于任 何状态（甚至不定状态）中。此实现在使致动电压互连件810处于低时立即切换更新晶体 管840。与控制矩阵800的操作相比，控制矩阵860无需留出时间来允许快门807移动到任 何特定状态。另外，因为快门807的初始状态对其最终状态几乎无影响，所以实质上降低快 门807进入错误状态的风险。
[0141] 采用类似于图3A中所描绘的控制矩阵800的控制矩阵的快门组合件面临其相应 快门归因于累积于相对衬底上的电荷而朝向所述衬底移动的风险。如果所累积的电荷充分 多，则所得静电力可使快门与所述相对衬底接触，其中快门有时可归因于粘滞而永久粘附。 为降低此风险，可横跨所述相对衬底的表面而沉积实质上连续导电层以耗散原本可能累积 的电荷。在一些实施方案中，此导电层可电耦合到控制矩阵800的快门共同互连件816(如 图3A中所展示）以有助于使快门807和所述导电层保持于共同电位。
[0142] 采用类似于图3B的控制矩阵860的控制矩阵的快门组合件承担着快门粘滞到相 对衬底的额外风险。然而，无法通过使用沉积于相对衬底上的类似实质上连续导电层而缓 解此些快门组合件的风险。在使用类似于控制矩阵860的控制矩阵时，在不同时间处将快 门驱动到不同电压。因此，在任何给定时间处，如果使所述相对衬底保持于共同电位，则一 些快门将经历很小的静电力，而其它快门将经历较大的静电力。
[0143] 因此，为实施使用类似于图3B中所展示的控制矩阵860的控制矩阵的显示设备， 所述显示设备可并入有像素化导电层。将此导电层分成多个电隔离区域，其中各每一区域 对应于一垂直邻近的快门组合件的快门且电耦合到垂直邻近的快门组合件的快门。图4中 展示适合于与类似于图3B中所描绘的控制矩阵860的控制矩阵一起使用的一个显示设备 架构。
[0144] 图4展示并入有柔性导电间隔件的实例性显示设备900的横截面图。将显示设备 900建置于MEMS向上配置中。即，包含多个快门920的基于快门的显示元件的阵列被制造 于朝向显示设备900的后面定位的透明衬底910上且向上面向形成显示设备900的前面的 盖片940。透明衬底910涂覆有光吸收层912,穿过光吸收层912而形成对应于上覆快门 920的后光圈914。透明衬底910定位于背光950的前面。由背光950发射的光穿过光圈 914以由快门920调制。
[0145] 显示元件包含锚904,锚904经配置以支撑一或多个电极（例如构成显示设备900 的致动器的驱动电极924和负载电极926)。
[0146] 显示设备900还包含其上形成导电层922的盖片940。导电层922经像素化以形 成对应于下伏快门920中的相应者的多个电隔离导电区域。形成于盖片940上的电隔离导 电区域中的每一者垂直邻近于下伏快门920且电耦合到下伏快门920。盖片940进一步包 含穿过其而形成多个前光圈944的光阻断层942。前光圈944与穿过与盖片940相对的透 明衬底910上的光吸收层912而形成的后光圈914对准。
[0147] 盖片940可为能够在盖片940与透明衬底910之间所含的流体于较低温度下收缩 或响应于外部压力（例如用户的触摸）而收缩时从松弛状态朝向透明衬底910变形的柔 性衬底（例如玻璃、塑料、聚对苯二甲酸乙二酯（PET)、聚萘二甲酸乙二酯（PEN)或聚酰亚 胺）。在正常温度或高温处，盖片940能够返回到其松弛状态。响应于温度变化的变形有助 于防止在低温处于显示设备900内形成气泡，但提出与维持导电层922的电隔离区域与其 对应快门920之间的电连接相关的挑战。具体来说，为适应盖片940的变形，显示设备必须 包含可随盖片940同样垂直变形的电连接。
[0148] 相应地，由柔性导电间隔件902a到902d(统称为"柔性导电间隔件902"）将盖片 940支撑于透明衬底910上方。柔性导电间隔件902可由聚合物制成且涂覆有导电层。柔 性导电间隔件902形成于透明衬底910上且将对应快门920电耦合到盖片940上的对应导 电区域。在一些实施方案中，柔性导电间隔件902的大小可经设定以略微高于单元间隙， 艮P，盖片940的边缘与透明衬底910的边缘之间的距离。柔性导电间隔件902经配置为可 压缩的，使得其可在盖片940朝向透明衬底910变形时由盖片940压缩且接着在盖片940 返回到其松弛状态时返回到其原始状态。以此方式，柔性导电间隔件902中的每一者维持 盖片940上的导电区域与对应快门920之间的电连接，即使在盖片变形和松弛时。在一些 实施方案中，柔性导电间隔件902可比单元间隙高约0. 5微米到约5. 0微米。
[0149] 图4展示可在低温环境中（例如在约0°C处）操作的显示设备900。在此些温度 下，盖片940可朝向透明衬底910变形，如图4中所描绘。归因于所述变形，柔性导电间隔 件902b和902c比柔性导电间隔件902a和902d被压缩得更多。在更高温度（例如室温） 条件下，盖片940可返回到其松弛状态。当盖片940返回到其松弛状态时，柔性导电间隔件 902也返回到其原始状态，同时维持与形成于盖片940上的光阻断层942的对应导电区域的 电连接。
[0150] 前光圈944与其对应后光圈914之间的距离可影响显示设备的显示特性。具体来 说，前光圈944与对应后光圈914之间的较大距离可不利地影响显示器的观看角。尽管减 小前光圈与对应后光圈之间的距离是合意的，但这样做归因于其上形成前光阻断层942的 盖片940的可变形性质而具挑战性。具体来说，将所述距离设定为足够大，使得盖片940可 在不与快门920、锚904或驱动电极924和负载电极926接触的情况下变形。尽管此维持显 示器的物理完整性，但显示器的光学性能是非理想的。
[0151] 不使用柔性导电间隔件（例如图4中所展示的柔性导电间隔件902)来维持形成 于盖片上的导电区域与下伏快门之间的电连接，而是可将像素化导电层定位于显示设备的 快门与盖片之间。此层可制造于与包含快门的快门组合件相同的衬底上。通过相对于所述 盖片重新定位所述导电层，所述盖片可在不影响导电层与快门之间的电连接的情况下自由 变形。
[0152] 在一些实施方案中，此介入导电层呈提升光圈层（EAL)的形式或被包含作为提升 光圈层（EAL)的部分。EAL包含穿过其而形成的跨越其表面的光圈，所述光圈对应于形成于 沉积于下伏衬底上的后光阻断层中的后光圈。所述EAL可经像素化以形成类似于形成于图 4中所展示的盖片940上的像素化导电层的电隔离导电区域。使用EAL可无需维持与沉积 于可变形盖片上的表面的电连接且无需将一组前光圈定位成更接近于后组光圈，从而提高 图像质量。
[0153] 将前光圈重新定位到无需变形的EAL使前光圈能够定位成更接近于后光圈，进而 增强显示器的观看角特性。另外，由于前光圈不再为盖片的一部分，所以可在不影响显示器 的对比度或观看角的情况下使盖片进一步间隔远离透明衬底。
[0154] 图5A展示并入有EAL 1030的实例性显示设备1000的横截面图。将显示设备1000 建置于MEMS向上配置中。即，将基于快门的显示元件的阵列制造于朝向显示设备1000的 后面定位的透明衬底1002上。图5A展示此基于快门的显示元件，即，快门组合件1001。透 明衬底1002涂覆有光阻断层1004,穿过光阻断层1004而形成后光圈1006。光阻断层1004 可包含面向定位于衬底1002后面的背光1015的反射层，和背向背光1015的光吸收层。由 背光1015发射的光穿过后光圈1006以由快门组合件1001调制。
[0155] 快门组合件1