包含用于显示装置的锚定及悬置快门电极的mems致动器的制造方法

包含用于显示装置的锚定及悬置快门电极的mems致动器的制造方法
【专利摘要】本发明提供用于致动基于机电系统EMS的光调制器的系统、方法及设备。用于基于EMS的光调制器的致动器可由驱动电极、锚定快门电极及悬浮快门电极的组合形成。所述驱动电极的平行板部分连同所述悬浮快门电极一起形成所述致动器的平行板部分。所述驱动电极的拉链部分及所述锚定快门电极形成所述致动器的拉链部分。
【专利说明】
包含用于显示装置的锚定及悬置快门电极的MEMS致动器
[0001 ] 相关申请案
[0002] 本专利申请案主张2014年8月5日申请的名为"包括锚定及悬置快门电极的显示设 备致动器（Display Apparatus Actuators Including Anchored And Suspended Shutter Electrodes)"的美国非临时专利申请案第14/452,258号及2014年I月2日申请的名为"包括 锚定及悬置负载电极的显示设备致动器（Display Apparatus Actuators Including Anchored And Suspended Load Electrodes)"的美国临时专利申请案第61/923,021 号的 优先权。上述申请案两者被指派给本发明的同一受让人，且以引用方式并入本文中。
技术领域
[0003] 本发明涉及成像显示器的领域，且尤其涉及用于设置机械显示元件的状态的致动 器。
【背景技术】
[0004] 机电系统（electromechanical system;EMS)包含具有电及机械元件、致动器、转 换器、传感器、例如镜面及光学薄膜的光学组件以及电子件的装置。可以包含但不限于微尺 度及纳米尺度的多种尺度来制造 E M S装置或元件。举例来说，微机电系统 (microelectromechanical system;MEMS)装置可包含具有范围为约一微米到数百微米或 更大的大小的结构。纳米机电系统(nanoelectromechanical system;NEMS)装置可包含具 有小于一微米的大小（包含（例如）小于数百纳米的大小）的结构。可使用沉积、蚀刻、微影 及/或其它微加工程序来产生机电元件，所述程序蚀刻掉衬底及/或经沉积材料层的部分或 添加层以形成电及机电装置。
[0005] 已提议基于EMS的显示设备，所述显示设备包含通过选择性地使光阻挡组件通过 孔隙而移进及移出光学路径来调变光的显示元件，所述孔隙是通过光阻挡层而界定。从而 选择性地使来自背光的光通过或使来自环境或前光的光反射以形成图像。

【发明内容】

[0006] 本发明的系统、方法及装置各自具有若干创新方面，所述方面中无单一方面单独 地负责本文所公开的理想属性。
[0007] 本发明中描述的主题的一个创新方面可实施于一种设备中，所述设备包含机电系 统(EMS)快门及EMS致动器。所述EMS致动器包含驱动电极及快门电极。所述驱动电极包含平 行板部分(parallel plate portion)及拉链部分(zipper portion)。所述快门电极包含： 平行板部分，其与所述驱动电极的所述平行板部分相对而耦合到所述快门；及拉链部分。所 述拉链部分邻近于所述快门电极的所述平行板部分并与所述快门电极的所述平行板部分 分离而耦合到所述快门，且与所述驱动电极的所述拉链部分相对而定位。
[0008] 在一些实施方案中，所述快门电极的所述平行板部分包含大体上平行于所述驱动 电极的所述平行板部分的一部分。在一些实施方案中，所述快门电极的所述平行板部分包 含悬置快门电极，且所述快门电极的所述拉链部分包含锚定快门电极。
[0009] 在一些实施方案中，所述驱动电极形成环圈。在一些实施方案中，所述驱动电极的 所述环圈包含邻近于所述快门电极的前部部分及相对于所述快门电极在所述第一部分后 方的后部部分，且所述设备进一步包含驱动电极锚定器，其远离于所述驱动电极环圈的任 一末端而耦合到所述环圈的所述后部部分。在一些实施方案中，所述驱动电极的所述平行 板部分大体上平行于最接近于所述驱动电极的所述快门的边缘，且所述驱动电极的所述拉 链部分自所述驱动电极的所述平行板部分以一角度朝向所述快门的所述边缘延伸出。在一 些实施方案中，所述驱动电极与所述快门电极的所述拉链部分大体上机械地顺应，且所述 快门电极的所述平行板部分相比于所述快门电极的所述平行板部分大体上较不顺应。
[0010] 在一些实施方案中，所述快门进一步包含大体上垂直于所述快门的运动轴线而延 行的第一边缘。所述快门电极的所述平行板部分及所述拉链部分自所述第一边缘朝向所述 驱动电极延伸出。在一些实施方案中，所述快门电极的所述平行板部分形成包含大体上平 行于所述快门的所述第一边缘的一部分的环圈。在一些实施方案中，所述快门电极的所述 平行板部分的一个末端大约在远离于所述第一边缘的第一末端的距离处耦合到所述第一 边缘，所述距离介于所述第一边缘的所述第一末端与所述第一边缘的第二末端之间的距离 的约8%与约25%之间。在一些实施方案中，所述快门电极的所述平行板部分的一个末端耦 合到所述第一边缘，且所述快门电极的所述平行板部分的第二末端耦合到所述快门的第二 边缘。在一些实施方案中，所述第二边缘为邻近于所述第一边缘的边缘。在一些其它实施方 案中，所述第二边缘为与所述第一边缘相对的边缘。
[0011] 在一些实施方案中，所述设备还包含：显不器，其包含作为一光调制器的所述EMS 快门；处理器，其能够与所述显示器通信且处理图像数据;及存储器装置，其能够与所述处 理器通信。在一些实施方案中，所述设备还包含:驱动器电路，其能够将至少一个信号发送 到所述显示器;及控制器，其能够将所述图像数据的至少一部分发送到所述驱动器电路。在 一些实施方案中，所述设备包含图像源模块，其能够将所述图像数据发送到所述处理器，且 所述图像源模块包含接收器、收发器及发射器中的至少一者。
[0012] 本发明中描述的主题的另一创新方面可被实施为一种设备，其包含:EMS快门，其 具有大体上垂直于所述快门的运动方向而延行的一第一边缘;及EMS致动器。所述EMS致动 器包含锚定快门电极、悬置快门电极及驱动电极。所述锚定快门电极在远离于所述第一边 缘的第一拐角而隔开的第一连接点处在一个末端处耦合到所述快门的所述第一边缘，且在 第二末端处耦合到在衬底上方支撑所述快门的第一锚定器。所述锚定快门电极包含自所述 第一连接点延伸出且接着横靠所述快门而延伸出到所述快门的所述第一边缘的至少约第 二拐角的一部分。所述悬置快门电极在所述第一连接点与所述第一拐角之间耦合到所述快 门。所述驱动电极耦合到紧接于所述快门的所述第一拐角而定位的第二锚定器，且包含邻 近于所述锚定快门电极及所述悬置快门电极而大体上延伸所述快门的所述第一边缘的整 个长度的第一部分。在一些实施方案中，所述驱动电极与所述锚定快门电极大体上顺应。
[0013] 在一些实施方案中，所述悬置快门电极形成环圈，其包含在所述第一连接点与所 述第一拐角之间沿着所述第一边缘的第二连接点处耦合到所述快门的一个末端及邻近于 所述第一拐角而耦合的第二末端。在一些实施方案中，所述第二连接点远离于所述第一拐 角而隔开达等于介于所述第一拐角与所述第二拐角之间的距离的约8%与约25%之间的距 离。
[0014] 在一些实施方案中，所述驱动电极包含第二部分，其相对于所述锚定快门电极定 位于所述第一部分后方，所述第二部分将所述驱动电极的所述第一部分的每一末端耦合到 所述第二锚定器。在一些实施方案中，所述驱动电极的所述第二部分既在所述第一锚定器 的方向上又在相反方向上远离于所述第二锚定器而朝向所述快门的所述第一拐角延伸。
[0015] 在一些实施方案中，所述驱动电极包含大体上平行于且邻近于所述悬置快门电极 的平行板部分。在一些这些实施方案中，所述驱动电极的所述平行板部分的一个末端远离 于所述第二锚定器而朝向所述快门的所述第一拐角延伸。
[0016] 本发明中描述的主题的另一创新方面可被实施为一种设备，其包含块状物及驱动 电极。所述块状物具有耦合到所述块状物的块状物拉链电极及耦合到所述块状物的块状物 平行板电极。所述驱动电极包含与所述块状物拉链电极相对而定位的驱动拉链电极部分， 及与所述块状物平行板电极大体上相对的驱动平行板电极部分。
[0017] 在一些实施方案中，所述块状物拉链电极及所述块状物平行板电极沿着所述块状 物的共同边缘而耦合到所述块状物。在一些实施方案中，所述驱动电极大体上延伸所述块 状物的所述共同边缘的整个长度。在一些实施方案中，所述块状物拉链电极在与所述共同 边缘的拐角相隔的距离处耦合到所述块状物的所述共同边缘，所述距离等于介于所述共同 边缘的总长度的约8%与约25%之间。在一些实施方案中，所述块状物平行板电极界定环 圈。在一些实施方案中，所述块状物包含微机电系统(MEMS)快门。
[0018] 在随附图式及以下描述中阐明本发明中描述的主题的一或多个实施方案的细节。 其它特征、方面及优势将从所述描述、所述图式及权利要求书变得显而易见。应注意，以下 各图的相对尺寸可未按比例绘制。
【附图说明】
[0019] 图IA展示实例直观式基于微机电系统(MEMS)的显示设备的示意图。
[0020] 图IB展示实例主机装置的框图。
[0021] 图2A及2B展示实例双致动器快门总成的视图。
[0022]图3A至3D展示处于各种致动时期的EMS光调制器的俯视图。
[0023]图4展示另一 EMS光调制器的等距视图。
[0024]图5展示另一 EMS光调制器的等距视图。
[0025]图6展示另一 EMS光调制器的等距视图。
[0026]图7A及7B展示包含多个显示元件的实例显示装置的系统框图。
[0027] 各种图式中的类似参考数字及编号指示类似元件。
【具体实施方式】
[0028] 以下描述针对出于描述本发明的创新方面的目的的某些实施方案。然而，所属领 域的技术人员将容易认识到，可以众多不同方式来应用本文中的教示。所描述实施方案可 实施于能够显示图像(无论为运动的（例如，视频)或是静止的（例如，静态图像），且无论为 文字的、图形的或是图片的）的任何装置、设备或系统中。除了并有来自一或多种显示技术 的特征的显示器以外，本发明中提供的概念及实例还可适用于例如以下各者的多种显示 器：液晶显示器（LCD)、有机发光二极管（OLED)显示器、场发射显示器，及基于机电系统 (EMS)及微机电(MEMS)的显示器。
[0029] 所描述实施方案可包含于例如但不限于以下各者的多种电子装置中或与所述电 子装置相关联:移动电话、具备多媒体网络功能的蜂窝式电话、移动电视接收器、无线装置、 智能电话、Bluetooth?装置、个人数据助理(PDA)、无线电子邮件接收器、手提式或便携式计 算机、上网本、笔记型计算机、智能笔记型计算机、平板计算机、打印机、复印机、扫描器、传 真装置、全球定位系统(GPS)接收器/导航器、相机、数字媒体播放器(例如，MP3播放器）、便 携式摄像机、游戏主控台、手表、可穿戴式装置、时钟、计算器、电视监视器、平板显示器、电 子阅读装置（例如，电子阅读器）、计算机监视器、汽车显示器（例如，里程表及速度计显示 器）、座舱控制件及/或显示器、相机景观显示器(例如，车辆中的后视相机的显示器）、电子 相片、电子广告牌或告示牌、投影仪、架构结构、微波炉、冰箱、立体声系统、盒式录音器或播 放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、收音机、便携式存储器芯片、洗衣机、干燥机、洗衣机/干燥 机、停车计时表、封装（例如，除了非EMS应用以外，还在包含微机电系统(MEMS)应用的机电 系统(EMS)应用中）、美学结构(例如，关于一件珠宝或服装的图像的显示），及多种EMS装置。
[0030] 本文中的教示还可用于例如但不限于以下各者的非显示器应用中：电子切换装 置、射频滤波器、传感器、加速计、陀螺仪、运动传感装置、磁力计、用于消费型电子件的惯性 组件、消费型电子件产品的部件、变抗器、液晶装置、电泳装置、驱动方案、制造程序，及电子 测试设备。因此，所述教示并不意欲限于仅仅在各图中描绘的实施方案，而是具有广泛适用 性，此对于所述领域技术人员来说将容易显而易见。
[0031] 用于基于快门的光调制器的致动器可由驱动电极、锚定快门电极及悬置快门电极 的组合形成。悬置快门电极从快门朝向驱动电极延伸出，且朝向快门的邻近于致动器的边 缘的一个末端而定位。锚定快门电极沿着快门的所述同一边缘邻近于悬置快门电极而定 位，且耦合到朝向彼快门边缘的相对末端而定位的锚定器。
[0032] 致动器可被视为包含两个功能部分：拉链致动部分（zipper actuation portion)，及平行板致动部分(parallel plate actuation portion)。致动器的平行板部 分由悬置快门电极及驱动电极的平行板部分形成，驱动电极的平行板部分大体上平行于悬 置快门电极的最接近于驱动电极的表面。致动器的拉链部分包含锚定快门电极，及驱动电 极的从驱动电极的平行板部分以一角度朝向快门延伸出的部分。
[0033] 在致动期间，致动器的拉链部分起始致动，且针对初始致动时期提供主要致动力。 随着致动继续，致动器的平行板部分促成增加的致动力，从而促进致动器的完全致动。
[0034] 可实施本发明中描述的主题的特定实施方案以实现以下潜在优势中的一或多者。 将拉链致动部分及平行板部分组合成单一静电致动器会得到具有改良型效能的致动器。另 外，包含较短锚定快门电极（即，并不延伸快门的全长的锚定快门电极)及悬置快门电极两 者的快门电极提供高平面(快门平面的平面)外劲度，从而防止附着于锚定快门电极的快门 的倾斜或其它平面外运动，同时仍提供在较低致动电压下的完全致动。
[0035] 图IA展示实例直观式基于MEMS的显示设备100的示意图。显示设备100包含以行及 列而布置的多个光调制器l〇2a至102d(整体上为光调制器102)。在显示设备100中，光调制 器102a及102d处于开启状态(open state)，从而允许光通过。光调制器102b及102c处于关 闭状态（closed state)，从而阻碍光的通过。通过选择性地设置光调制器102a至102d的状 态，可利用显示设备100以形成用于背光式显示器(若由一或若干灯105照明）的图像104。在 另一实施方案中，设备100可通过使起源于所述设备的前部的环境光反射而形成图像。在另 一实施方案中，设备100可通过使来自定位于显示器的前部中的一或若干灯的光反射（即， 通过使用前光)而形成图像。
[0036] 在一些实施方案中，每一光调制器102对应于图像104中的像素106。在一些其它实 施方案中，显示设备100可利用多个光调制器以在图像104中形成像素106。举例来说，显示 设备100可包含三个色彩特定光调制器102。通过选择性地开启对应于特定像素106的色彩 特定光调制器102中的一或多者，显示设备100可在图像104中产生彩色像素106。在另一实 例中，显示设备100包含每像素106两个或两个以上光调制器102以在图像104中提供亮度水 平。关于图像，像素对应于通过图像的解析度而界定的最小图像元素。关于显示设备100的 结构组件，术语像素指代用以调制形成图像的单一像素的光的组合式机械与电组件。
[0037] 显示设备100为直观式显示器，此在于所述显示设备可不包含通常在投影应用中 发现的成像光学件。在投影显示器中，形成于显示设备的表面上的图像被投影到荧幕上或 投影到墙壁上。显示设备大体上小于经投影图像。在直观式显示器中，可通过直接地查看显 示设备而看到图像，显示设备含有光调制器且任选地含有用于增强在显示器上看到的亮度 及/或对比度的背光或前光。
[0038] 直观式显示器可以透射模式或是反射模式而操作。在透射显示器中，光调制器滤 波或选择性地阻挡起源于定位于显示器后方的一或若干灯的光。来自灯的光视情况被注入 到光导或背光中，使得每一像素可被均一地照明。透射直观式显示器常常建置在透明衬底 上以促进夹层总成布置(sandwich assembly arrangement)，在所述夹层总成布置中，含有 光调制器的一个衬底定位于背光上方。在一些实施方案中，透明衬底可为玻璃衬底(有时被 称作玻璃板或面板)或塑料衬底。玻璃衬底可为或包含(例如）硼硅玻璃、葡萄酒杯、熔融硅 石、碱石灰玻璃、石英、人造石英、派热克斯玻璃(Pyrex)，或其它合适的玻璃材料。
[0039] 每一光调制器102可包含快门108及孔隙109。为了照明图像104中的像素106,将快 门108定位成使得其允许光传递通过孔隙109。为了使像素106保持未照明，将快门108定位 成使得其阻碍光传递通过孔隙109。孔隙109是由通过每一光调制器102中的反射或光吸收 材料而图案化的开口界定。
[0040] 显示设备还包含耦合到衬底及光调制器以用于控制快门的移动的控制矩阵。控制 矩阵包含一系列电互连件（例如，互连件11〇、112及114)，所述互连件包含每列像素至少一 个写入启动互连件11〇(也被称作扫描线互连件）、用于每一行像素的一个数据互连件112， 及将共同电压提供到所有像素或至少提供到来自显示设备100中的多个列及多个行两者的 像素的一个共同互连件114。响应于适当电压（写入启动电压，Vwe)的施加，用于给定列像素 的写入启动互连件110使所述列中的像素准备好接受新快门移动指令。数据互连件112以数 据电压脉冲的形式传达新移动指令。在一些实施方案中，施加于数据互连件112的数据电压 脉冲直接地促成快门的静电移动。在一些其它实施方案中，数据电压脉冲控制开关，例如， 控制单独驱动电压到光调制器102的施加的晶体管或其它非线性电路元件，所述驱动电压 在量值上通常高于数据电压。这些驱动电压的施加引起快门108的静电驱动移动。
[0041] 控制矩阵还可包含但不限于电路系统，例如，与每一快门总成相关联的晶体管及 电容器。在一些实施方案中，每一晶体管的栅极可电连接到扫描线互连件。在一些实施方案 中，每一晶体管的源极可电连接到对应数据互连件。在一些实施方案中，每一晶体管的漏极 可并联地电连接到对应电容器的电极及对应致动器的电极。在一些实施方案中，与每一快 门总成相关联的电容器及致动器的另一电极可连接到共同或接地电位。在一些其它实施方 案中，可运用半导电二极管或金属-绝缘体-金属切换元件来替换晶体管。
[0042]图IB展示实例主机装置120(即，蜂窝式电话、智能电话、PDA、MP3播放器、平板计算 机、电子阅读器、上网本、笔记型计算机、手表、可穿戴式装置、膝上型计算机、电视，或其它 电子装置)的框图。主机装置120包含显示设备128(例如，图IA所展示的显示设备100)、主机 处理器122、环境传感器124、用户输入模块126,及电源。
[0043] 显示设备128包含多个扫描驱动器130(也被称作写入启动电压源）、多个数据驱动 器132 (也被称作数据电压源）、控制器134、共同驱动器138、灯140至146、灯驱动器148，及显 示元件阵列150,例如，图IA所展示的光调制器102。扫描驱动器130将写入启动电压施加于 扫描线互连件131。数据驱动器132将数据电压施加于数据互连件133。
[0044]在显示设备的一些实施方案中，数据驱动器132能够将模拟数据电压提供到显示 元件阵列150,尤其是在将以模拟方式导出图像的亮度水平的情况下。在模拟操作中，显示 元件经设计成使得当经过数据互连件133而施加某一范围的中间电压时，在所得图像中引 起某一范围的中间照明状态或亮度水平。在一些其它实施方案中，数据驱动器132能够将仅 一组缩减(例如，2个、3个或4个)数目的电压电平施加于数据互连件133。在显示元件为基于 快门的光调制器(例如，图IA所展示的光调制器102)的实施方案中，这些电压电平经设计成 以数字方式将开启状态、关闭状态或其它离散状态设置到快门108中的每一者。在一些实施 方案中，驱动器能够在模拟模式与数字模式之间进行切换。
[0045] 扫描驱动器130及数据驱动器132连接到数字控制器电路134(也被称作控制器 134)。控制器134以主要串行方式将数据发送到数据驱动器132,所述数据被依序地组织，在 一些实施方案中，其可为预定的，按行及按图像帧而分组。数据驱动器132可包含串行到并 行数据转换器、电平移位，及(对于一些应用)数字到模拟电压转换器。
[0046] 显示设备任选地包含一组共同驱动器138,也被称作共同电压源。在一些实施方案 中，共同驱动器138将DC共同电位提供到显示元件阵列150内的所有显示元件，例如，通过将 电压供应到一系列共同互连件139。在一些其它实施方案中，共同驱动器138按照来自控制 器134的命令而将电压脉冲或信号发出到显示元件阵列150,电压脉冲或信号为例如能够驱 动及/或起始所述阵列的多个行及列中的所有显示元件的同时致动的全域致动脉冲。
[0047]用于不同显示功能的驱动器(例如，扫描驱动器130、数据驱动器132及共同驱动器 138)中的每一者可通过控制器134而时间同步。来自控制器134的时序命令协调红色灯、绿 色灯、蓝色灯及白色灯(分别为140、142、144及146)经由灯驱动器148的照明、显示元件阵列 150内的特定列的写入启动及定序、来自数据驱动器132的电压的输出，及提供显示元件致 动的电压的输出。在一些实施方案中，所述灯为发光二极管(LED)。
[0048]控制器134判定可藉以将显示元件中的每一者重设为适于新图像104的照明水平 的定序或寻址方案。可以周期性间隔来设置新图像104。举例来说，对于视频显示器，以范围 为10赫兹(Hz)到300赫兹的频率来刷新视频的彩色图像或帧。在一些实施方案中，使图像框 架到显示元件阵列150的设置与灯140、142、144及146的照明同步，使得运用一系列交替色 彩(例如，红色、绿色、蓝色及白色)来照明交替图像帧。用于每一各别色彩的图像帧被称作 色彩子帧（CO lor subf rame)。在此方法(被称作场序色彩方法）中，如果色彩子帧是以超过 20Hz的频率而交替，那么人类视觉系统(human visual system,HVS)将会将交替帧图像平 均化成具有广泛且连续范围的色彩的图像的感知。在一些其它实施方案中，灯可使用除了 红色、绿色、蓝色及白色以外的原色。在一些实施方案中，具有原色的四个以下或四个以上 灯可用于显示设备128中。
[0049] 在一些实施方案中，在显示设备128经设计用于快门（例如，图IA所展示的快门 108)在开启状态与关闭状态之间的数字切换的情况下，控制器134通过时分灰度方法来形 成图像。在一些其它实施方案中，显示设备128可通过使用每像素多个显示元件来提供灰 阶。
[0050] 在一些实施方案中，用于图像状态的数据由控制器134通过个别行(也被称作扫描 线）的顺序寻址而载入到显示元件阵列150。对于序列中的每一行或扫描线，扫描驱动器130 针对显示元件阵列150的彼行将写入启动电压施加于写入启动互连件131，且随后，数据驱 动器132针对所述阵列的选定行中的每一列供应对应于所要快门状态的数据电压。此寻址 程序可重复直到已针对显示元件阵列150中的所有列载入数据为止。在一些实施方案中，用 于数据载入的选定行的序列为线性的，在显示元件阵列150中从顶部进行到底部。在一些其 它实施方案中，选定行的序列为伪随机化的，以便减轻潜在视觉假影。且在一些其它实施方 案中，定序按块而组织，其中对于块，将用于图像的仅某一分数的数据载入到显示元件阵列 150。举例来说，可实施序列以依序地寻址显示元件阵列150的仅每五列。
[0051] 在一些实施方案中，用于将图像数据载入到显示元件阵列150的寻址程序在时间 上与致动显示元件的程序分离。在此实施方案中，显示元件阵列150可包含用于每一显示元 件的数据存储器元件，且控制矩阵可包含用于运载来自共同驱动器138的触发信号以根据 存储于存储器元件中的数据来起始显示元件的同时致动的全域致动互连件。
[0052]在一些实施方案中，显示元件阵列150及控制所述显示元件的控制矩阵可以除了 矩形行及列以外的配置而布置。举例来说，显示元件可以六角形阵列或曲线行及列而布置。 [0053] 主机处理器122通常控制主机装置120的操作。举例来说，主机处理器122可为用于 控制便携式电子装置的通用或专用处理器。关于包含于主机装置120内的显示设备128,主 机处理器122输出图像数据，以及关于主机装置120的额外数据。此信息可包含:来自环境传 感器124的数据，例如，环境光或温度;关于主机装置120的信息，包含(例如）主机的操作模 式，或主机装置的电源中剩余的电力的量;关于图像数据的内容的信息;关于图像数据的类 型的信息;及/或用于显示设备128以用来选择成像模式的指令。
[0054]在一些实施方案中，用户输入模块126使能够直接地或经由主机处理器122将用户 的个人偏好传送到控制器134。在一些实施方案中，用户输入模块126由软件控制，在所述软 件中，用户输入个人偏好，例如，色彩、对比度、电力、亮度、内容，及其它显示设置及参数偏 好。在一些其它实施方案中，用户输入模块126由硬件控制，在所述硬件中，用户输入个人偏 好。在一些实施方案中，用户可经由话音命令、一或多个按钮、开关或标度盘或运用触控能 力而输入这些偏好。到控制器134的多个数据输入指导所述控制器将数据提供到对应于最 优成像特性的各种驱动器130、132、138及148。
[0055]环境传感器模块124还可被包含为主机装置120的部分。环境传感器模块124可能 够接收关于周围环境的数据，例如，温度及或环境照明条件。传感器模块124可经程序化以 (例如）区分装置是否在室内或办公室环境相对于明亮白天的户外环境相对于夜间的室外 环境中操作。传感器模块124将此信息传达到显示控制器134,使得控制器134可响应于周围 环境而最优化观察条件。
[0056]图2A及2B展示实例双致动器快门总成200的视图。如图2A所描绘，双致动器快门总 成200处于开启状态。图2B展示处于关闭状态的双致动器快门总成200。快门总成200包含在 快门206的任一侧上的致动器202及204。每一致动器202及204被独立地控制。第一致动器 (快门开启致动器202)用来开启快门206。第二对置致动器(快门关闭致动器204)用来关闭 快门206。致动器202及204中的每一者可被实施为顺应横杆电极致动器(compliant beam electrode actuator)。致动器202及204通过大体上在平行于孔隙层207的平面中驱动快门 206来开启及关闭快门206,所述快门悬置于孔隙层207上方。快门206是通过附着于致动器 202及204的锚定器208而在孔隙层207上方悬置短距离。使致动器202及204沿着快门206的 移动轴线而附着于快门206的对置末端会缩减快门206的平面外运动，且将所述运动大体上 限定到平行于衬底(未描绘)的平面。
[0057]在所描绘实施方案中，快门206包含光可传递通过的两个快门孔隙212。孔隙层207 包含一组三个孔隙209。在图2A中，快门总成200处于开启状态，且因而，快门开启致动器202 已被致动，快门关闭致动器204处于其松弛位置，且快门孔隙212的中心线与两个孔隙层孔 隙20 9的中心线重合。在图2B中，快门总成200已移动到关闭状态，且因而，快门开启致动器 202处于其松弛位置，快门关闭致动器204已被致动，且快门206的光阻挡部分现在处于适当 位置以阻挡光透射通过孔隙209(被描绘为点线）。
[0058]每一孔隙具有在其周边周围的至少一个边缘。举例来说，矩形孔隙209具有四个边 缘。在圆形、椭圆形、卵形或其它曲形孔隙形成于孔隙层207中的一些实施方案中，每一孔隙 可具有仅单一边缘。在一些其它实施方案中，孔隙在数学意义上无需分离或不相交，而是可 连接。换句话说，虽然孔隙的部分或经塑形区段可维持与每一快门的对应性，但这些区段中 的若干者可连接，使得孔隙的单一连续周界由多个快门共享。
[0059]为了允许具有多种出射角的光传递通过处于开启状态的孔隙212及209,可将快门 孔隙212的宽度或大小设计为大于孔隙层207中的孔隙209的对应宽度或大小。为了有效地 阻挡光在关闭状态下逸出，可将快门206的光阻挡部分设计成与孔隙209的边缘重叠。图2B 展示在快门206中的光阻挡部分的边缘与形成于孔隙层207中的孔隙209的一个边缘之间的 重叠部216,在一些实施方案中，所述重叠部可为预定义的。
[0060]静电致动器202及204经设计成使得其电压位移行为向快门总成200提供双稳态特 性。对于快门开启致动器及快门关闭致动器中的每一者，存在低于致动电压的某一范围的 电压，如果在彼致动器处于关闭状态(其中快门开启或是关闭）时施加所述电压，那么所述 电压将使所述致动器保持关闭且使所述快门保持处于适当位置，即使在将驱动电压施加于 对置致动器之后也如此。与此对抗力相抵而维持快门的位置所需要的最小电压被称作维持 电压Vm。
[0061 ]图3A至3D展示处于各种致动时期的EMS光调制器300的俯视图。EMS光调制器300类 似于图2A及2B所展示的快门总成200。图3A展示处于休止状态(rest state)的EMS光调制器 300。图3B及3C展示处于两个中间致动时期的EMS光调制器300，而图3D展示处于完全致动状 态的EMS光调制器300。
[0062] EMS光调制器300包含快门302,及经配置以大体上在平行于快门302的平面的平面 中移动快门302的静电致动器304(致动器304)。在一些实施方案中，快门的范围具有约60微 米到约120微米的长度（即，在垂直于快门的移动方向的方向上)乘约40微米与约80微米之 间的宽度(沿着快门移动方向）。快门包含通过其表面而界定的孔隙303。在一些实施方案 中，孔隙具有约8微米与约20微米之间的宽度及约40微米与约100微米之间的长度。
[0063] 致动器304包含邻近于锚定快门电极306及悬置快门电极308的单一驱动电极305。 锚定快门电极306及悬置快门电极308可替代地被称作"负载电极"，这是因为其耦合到通过 致动器304而移动的机械负载（即，快门）。锚定快门电极306及悬置快门电极308沿着快门 302的一个边缘彼此邻近地定位。驱动电极305沿着快门302的边缘的大体上整个长度邻近 于两个快门电极306及308而延伸，使得驱动电极305的部分既与大部分锚定快门电极306相 对又与悬置快门电极308相对而定位。
[0064]如图3A所展示，锚定快门电极306在远离于快门302的拐角的距离dl处耦合到快 门。距离dl介于快门的总长度(垂直于快门302的移动轴线，其在页面上从顶部延行到底部） 的10%与约75%之间。锚定快门电极接着远离于快门（例如，达等于介于快门302的长度的 约5%与约15%之间的距离，或在一些实施方案中为约5微米到约15微米）以与其所耦合的 快门的边缘成一角度且在一些实施方案中垂直于其所耦合的快门的边缘而延伸，且接着大 体上平行于彼边缘而大约延伸到远拐角或快门302。大约在快门的拐角处，锚定快门电极 306再次远离于快门而转动，直到其与第一锚定器310耦合为止。因而，在各种实施方案中， 锚定快门电极的总长度的范围为约60微米到约120微米。大体上平行于快门302的边缘而延 行的锚定快门电极306的部分具有增加的机械顺应性，从而促进下文进一步所描述的致动 器304的拉链致动。因而，锚定快门电极306可被称作包含锚定快门电极306及悬置快门电极 308两者的组合式快门电极的拉链部分。
[0065]悬置快门电极308在快门302的边缘上定位于锚定快门电极308耦合到快门302的 处与快门的最近拐角之间。其与所述拐角相隔第二距离d2而在一个末端处耦合到快门。距 离d2可介于快门302的全长的约8%与约25%之间。如图3A至3D所展示，悬置快门电极308的 另一末端紧接于快门的最近拐角而耦合到快门302的同一边缘，从而形成环圈。在下文进一 步所描述的一些其它实施方案中，如图4所展示，悬置快门电极耦合到快门302的邻近侧，也 紧接于最近拐角。在锚定快门电极306转动以横靠快门302的边缘而延行之前，悬置快门电 极308远离于快门而延伸与锚定快门电极306大约相同的距离。在一些实施方案中，悬置快 门电极308的平行板部分311经配置以大体上平行于快门302的边缘而延行，从而充当并入 到致动器304中的平行板静电致动器的板。
[0066] 驱动电极305耦合到第二锚定器312。驱动电极305远离于第二锚定器312的两个侧 而延伸，从而形成狭长环圈。可关于所述环圈的两个部分（短环圈部分314,及长环圈部分 316)而描述驱动电极305。短环圈部分314远离于第二锚定器而朝向紧接于悬置快门电极 308的快门302的拐角延伸。短环圈314接着朝向快门而在周围成曲形，直到其大体上平行于 悬置快门电极308的平行板部分311而延行，从而形成大体上相当于平行板致动器的对置板 为止。因而，驱动电极305的此部分可被称作驱动电极的平行板部分315。短环圈314的此平 行板部分315(相对接近于电极中的弯曲部)与驱动电极305的其它部分相比较为相对刚性 的。长环圈部分316远离于第二锚定器而朝向第一锚定器310延伸，直到其大约到达快门302 的末端为止，在此点处，其在沿着快门的长度延伸回到其与驱动电极305的短环圈部分314 会合之处之前在周围弯曲。在一些实施方案中，在短环圈部分314与长环圈部分316会合的 情况下，存在驱动电极305的形状或角度的可见改变。在一些其它实施方案中，因为角度改 变可为渐进的，所以区别不会物理上相异。在这些实施方案中，短环圈部分314可被视为在 其不再与悬置快门电极308相对时终结。驱动电极305的长环圈部分316归因于其长度而具 有大量顺应性，特别是在沿着长环圈部分的位于长环圈部分316的远侧末端与短环圈部分 314的最接近部分之间的大约中部的点处。此顺应性辅助致动器304的拉链致动，如下文进 一步所描述。因而，邻近于锚定快门电极306的长环圈部分316的部分可被称作驱动电极305 的拉链部分。
[0067] 快门302、驱动电极305、锚定快门电极306、悬置快门电极308以及第一锚定器310 及第二锚定器312可全部以集成式程序而由相同材料制造。举例来说，在一些实施方案中， 使用光微影来形成由牺牲材料（例如，可光界定树脂）制成的多层次模具(multi-level mold)。模具包含平行于模具的主要平面的表面，及垂直于模具的主要平面的侧壁。在界定 模具之后，在一或多种保形沉积程序中将一或多个结构材料层(例如，金属或半导体)沉积 于模具上方，所述程序包含（例如）派射、物理气相沉积（physical vapor deposition, PVD)、电镀、化学气相沉积（chemical vapor deposition，CVD)、等离子增强化学气相沉积 (plasma-enhanced chemical vapor deposition ,PECVD)，或原子级沉积（atomic level deposit ion，ALD)。合适材料的特定实例包含但不限于非晶娃(a-Si)、钛(Ti)及错(Al)。接 着使用一或多种蚀刻程序来蚀刻结构材料。在一些实施方案中，使用各向异性蚀刻以去除 沉积于平行于模具的主要平面的模具的表面上的结构材料的不当部分，同时在侧壁上留下 结构材料。侧壁上的此材料形成驱动电极305以及两个快门电极306及308。其还形成锚定器 310及312的垂直表面。在一些实施方案中，可应用额外蚀刻步骤以从电极305、306及308去 除一或多个材料层，从而缩减其厚度并且增加其机械顺应性。在一些实施方案中，电极305、 306及308的范围具有约0.5微米到约1.5微米的厚度，且具有约2微米与约10微米之间的高 度。接着经由释放程序而去除模具，从而使剩余组件能够自由地移动。
[0068]图3B至3D展示图3A所展示的EMS光调制器300的致动器304的致动。所述致动可在 概念上划分成图3B及3C所展示的大体上基于拉链的致动阶段，及图3C所展示的大体上基于 平行板的致动阶段，但两个阶段可在不同程度上涉及两种类型的致动。图3D展示当致动完 成时的EMS光调制器300。
[0069] 为了致动所述致动器304,在锚定快门电极306及悬置快门电极308与驱动电极305 之间施加电压差动（例如，在小于约10V与约35V之间）。通过将不同电压施加于第一锚定器 310及第二锚定器312而产生电压差动。施加于第一锚定器的第一电压使锚定快门电极306、 快门302及悬置快门电极308达到彼第一电压。施加于第二锚定器312的第二电压使驱动电 极305达到所述第二电压。电压差动在电极305与电极306及308中的每一者之间引起电场及 静电力。所述力的量值与电极之间的距离的平方成反比。因而，在初始致动时期，最大的力 位于驱动电极的长环圈部分316的远侧末端与其在锚定快门电极306上的最接近邻近点之 间。因此，初始致动时期是通过拉链致动而支配。
[0070]图3B及3C展示致动器304的基于拉链的致动阶段的俯视图。快门电极306及308与 驱动电极305之间的力处于驱动电极305的远侧末端，在所述远侧末端处，所述电极最接近。 因为邻近于驱动电极305的远侧末端的锚定快门电极306的部分紧接于锚定快门电极306中 的弯曲部，所以其大体上不能够朝向驱动电极变形达任何有意义的程度。然而，驱动电极 305的远侧末端可且确实朝向锚定快门电极变形，如图3B所展示。出于说明起见而以虚线展 示图3B至3D中的每一者中的驱动电极305的初始位置322。
[0071]随着驱动电极305的远侧末端接触锚定快门电极308,通过锚定快门电极朝向驱动 电极的变形及驱动电极朝向锚定快门电极的变形两者而使致动继续。随着两个电极305及 306的部分被逐渐地牵引为较靠拢，所述部分之间的静电力增加，从而沿着电极305及306的 长度进一步传播致动。为了促进驱动电极305与锚定快门电极306的此一起"扣上拉链 (zipping)"，最接近于锚定快门电极306的驱动电极305的长环圈部分316的部分由于其机 械顺应性而能够朝向快门电极向外扩展及弓曲。图3C中展示此致动阶段的结果。通过比较 连接驱动电极305的长环圈部分316的前部部分及后部部分的箭头318的长度与连接初始驱 动横杆322(以虚线所展示的状态)上的等效位置的邻近箭头320的长度，可看到在驱动电极 305的长环圈部分的一部分外的弓曲。
[0072]图3C也展示基于平行板的致动阶段的开始。在图3C中也可看出，即使当锚定快门 电极306的大体上整个长度被牵引为接触驱动电极的长环圈部分316时，致动器304仍未被 完全地致动。可通过使锚定快门电极延伸快门302的大体上整个长度来解决此完全致动缺 乏。举例来说，锚定快门电极306可在最接近于第二锚定器312的快门302的拐角处或附近 (在大体上垂直于快门的运动方向的快门的边缘上，或是在大体上平行于快门的运动方向 的快门的边缘上)耦合到快门302,而非使其远离于快门的拐角而隔开而耦合到快门302,如 图3A至3D所展示。然而，所述配置已被发现为导致快门302具有较低平面外劲度，从而引起 平面外快门倾斜且增加平面外快门302运动。
[0073]取而代之的是，为了提供额外力以完成致动器304的致动，添加悬置快门电极308 以填充锚定快门电极耦合到快门302所处的快门302的边缘上的点与快门302的拐角之间的 空间。悬置快门电极308及驱动电极305的平行板部分315-起形成平行板静电致动器。横越 平行板部分311与悬置快门电极308之间的间隙的电压差动引起额外力330,其增加两个电 极彼此较接近的程度，从而在基于平行板的致动阶段期间完成致动器304的致动。在一些实 施方案中，驱动电极305的平行板部分311的远侧末端可朝向悬置快门电极308弯曲，从而缩 减所述电极之间的距离且增加吸引力。即，尽管驱动电极305的平行板部分311的劲度增加， 但驱动电极305的平行板部分311仍可提供某一程度的拉链作用，其有助于快门完全地致 动。图3D展示完全地致动的快门。
[0074]当去除致动电压时，锚定快门电极中的弹簧张力使快门302恢复到其原始位置。 [0075]图4展示另一 EMS光调制器400的等距视图。EMS光调制器400类似于图3所展示的 EMS光调制器300。然而，EMS光调制器包含两个致动器404,在快门402的任一末端上有一个 致动器。每一致动器404包含驱动电极405、锚定快门电极406及悬置快门电极408。与图3A至 3D所展示的悬置快门电极308相对比，悬置快门电极408在一个末端处耦合到锚定快门电极 406所耦合的快门402的同一边缘，且在另一末端处，其耦合到快门402的邻近边缘。另外，快 门402的上部表面并不如图3A至3D所展示的那样为平面的。取而代之的是，快门402包含在 中心孔隙403的任一侧上的凹陷425。所述凹陷（也被称作肋状物)增加快门402的刚度，从而 防止快门402的弯曲或翘曲。快门402还包含一对减震器427。减震器427由延伸离开快门402 的同一边缘的环圈形成，悬置快门电极408从所述边缘延伸，但邻近于快门402的相对末端 处的拐角而延伸，悬置快门电极408自所述拐角耦合到所述快门。减震器427有助于确保快 门402贯穿快门402的致动而维持适当定向，且有助于防止快门402的前导边缘太接近于锚 定快门电极406,否则减震器427可能会潜在地停留于锚定快门电极406上。
[0076]图5展示另一 EMS光调制器500的等距视图。EMS光调制器500类似于图4所展示的 EMS光调制器400 JMS光调制器500包含在快门502的任一末端上的两个致动器504。每一致 动器504包含驱动电极505、锚定快门电极506及悬置快门电极508。然而，EMS光调制器500的 致动器504包含替代悬置快门电极设计。代替包含如图4所展示的两个单独悬置快门电极 408,图5所展示的EMS光调制器500的致动器504包含单一共享悬置快门电极508。另外，类似 于EMS光调制器400，EMS光调制器500包含从邻近于致动器504的快门502的边缘延伸的减震 器527，及在其快门502的表面中的凹陷525。然而，包含共享悬置快门电极508会允许EMS光 调制器500包含用于其凹陷525的不同配置。更特定的说，凹陷525沿着其长轴的两个末端 530为连续的，且不包含任何间隙。与此对比，图4所展示的快门402中的凹陷425中的每一者 的一个末端包含间隙430。在操作期间，这些间隙430可允许进入凹陷425的光反射出且潜在 地到达观察者，从而减低并有EMS光调制器400的显示器的对比率。凹陷525的封闭末端530 防止此光泄漏，从而改良并有EMS光调制器500的显示器的对比率。
[0077]图6展示另一 EMS光调制器600的等距视图。EMS光调制器600类似于图5所展示的 EMS光调制器500 JMS光调制器600包含在快门602的任一末端上的两个致动器604及减震器 627,以及形成于快门602中的凹陷625。每一拉链致动器604包含驱动电极605、锚定快门电 极606及悬置快门电极608。然而，EMS光调制器600包含用于其悬置快门电极608的替代设 计。代替包含共享悬置快门电极(例如，图5所展示的共用悬置快门电极508)，EMS光调制器 600包含用于每一拉链致动器604的单独悬置快门电极608。悬置快门电极608各自耦合到最 接近于快门602的各别驱动电极602的快门602的侧，以及快门602的邻近侧。两个悬置快门 电极608在其处于凹陷625之间的长度的中间附近耦合到邻近侧。通过耦合到凹陷625之间 的快门602的此侧，可完全地封闭快门602中的凹陷（沿着其长度）的末端630,类似于快门 502中的凹陷的末端530，从而针对包含EMS光调制器600的显示器提供改良型显示对比率。 [0078]图7A及7B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、蜂窝式电话或移动电话。然而，显示装置40的相同组件或其略微变化还说 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。
[0079] 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可由多种制造程序中的任一者形成，所述程序包含注射成型及真空成形。另外，外壳41 可由多种材料中的任一者制成，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可包含可与具有不同色彩或含有不同标志、图片或符号的其它可去除部分 互换的可去除部分(未图示）。
[0080] 显示器30可为如本文所描述的多种显示器中的任一者，所述显示器包含双稳态显 示器或模拟显示器。显示器30还可能够包含：平板显示器，例如，等离子、电致发光 (electroluminescent,EL)显不器、0LED、超扭曲向列（super twisted nematic，STN)显不 器、LCD，或薄膜晶体管(thin-film transistor,TFT)LCD;或非平板显示器，例如，阴极射线 管（cathode ray tube，CRT)或其它管装置。另外，显示器30可包含基于机械光调制器的显 示器，如本文所描述。
[0081 ] 图7B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 部分地密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可为用于可显示于显示装置40上的图像数据的 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也可充当图像源 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， 且耦合到阵列驱动器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7A中未特定地描绘的元件）可能够用作存储器装置，且能够与处理器21通 信。在一些实施方案中，电力供应器50可将电力提供到特定显示装置40设计中的大体上所 有组件。
[0082]网络接口 27包含天线43及收发器47，使得显示装置40可通过网络而与一或多个装 置通信。网络接口 27还可具有缓和（例如）处理器21的数据处理要求的一些处理能力。天线 43可发射并接收信号。在一些实施方案中，天线43根据IEEE 16.11标准中的任一者或IEEE 802. 11标准中的任一者来发射并接收RF信号。在一些其它实施方案中，天线43根据 Bluetoo丨hS标准来发射及接收RF信号。在蜂窝式电话的状况下，天线43可经设计成接收码 分多址接入（code division multiple access, CDMA)、频分多址接入（frequency division multiple access，FDMA)、时分多址接入（time division multiple access , TDMA)、全球移动通信系统(Global System for Mobile communications,GSM)、GSM/通用 分组无线电服务(General Packet Radio Service ,GPRS)、增强型数据 GSM 环境(Enhanced Data GSM Environment,EDGE)、陆地集群无线电（Terrestrial Trunked Radio,TETRA)、宽 带CDMA(Wideband-CDMA，W_CDMA)、演进数据最优化（Evolution Data 0ptimized，EV_D0)、 lxEV-D0、EV-D0 Rev A、EV-D0 Rev B、高速分组接入（High Speed Packet Access，HSPA)、 高速下行链路分组接入(High Speed Downlink Packet Access,HSDPA)、高速上行链路分 组接入(High Speed Uplink Packet Access,HSUPA)、演进型高速分组接入(Evolved High Speed Packet Access,HSPA+)、长期演进（Long Term Evolution,LTE)、AMPS，或用以在无 线网络(例如，利用3G、4G或5G或其另外实施方案的技术的系统）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，使得所述信号可由处理器21接收及进一步操纵。收 发器47还可处理从处理器21接收的信号，使得所述信号可经由天线43而从显示装置40发 射。
[0083]在一些实施方案中，可由接收器替换收发器47。另外，在一些实施方案中，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替换网络接口 27。处理器21可控制显示 装置40的整体操作。处理器21接收数据（例如，来自网络接口 27或图像源的经压缩图像数 据），且将数据处理成原始图像数据或处理成可被容易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，这些图像特性可包含色彩、饱和 度及灰度级。
[0084] 处理器21可包含用以控制显示装置40的操作的微控制器、CPU或逻辑单元。调节硬 件52可包含用于将信号发射到扬声器45且用于从麦克风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。
[0085] 驱动器控制器29可直接地从处理器21或自帧缓冲器28取得由处理器21产生的原 始图像数据，且可适当地重新格式化原始图像数据以供高速发射到阵列驱动器22。在一些 实施方案中，驱动器控制器29可将原始图像数据重新格式化成具有类光栅格式的数据流， 使得所述数据流具有适合于横越显示阵列30进行扫描的时间次序。接着，驱动器控制器29 将经格式化信息发送到阵列驱动器22。虽然驱动器控制器29常常作为单机集成电路(IC)而 与系统处理器21相关联，但这些控制器可以许多方式实施。举例来说，控制器可作为硬件而 嵌入于处理器21中、作为软件而嵌入于处理器21中，或以硬件而与阵列驱动器22完全地整 合。
[0086] 阵列驱动器22可从驱动器控制器29接收经格式化信息，且可将视频数据重新格式 化成一组平行波形，所述波形每秒许多次施加于来自显示器的x-y显示元件矩阵的数百个 且有时数千个(或更多）引线。在一些实施方案中，阵列驱动器22及显示阵列30为显示模块 的一部分。在一些实施方案中，驱动器控制器29、阵列驱动器22及显示阵列30为显示模块的 一部分。
[0087] 在一些实施方案中，驱动器控制器29、阵列驱动器22及显示阵列30适于本文所描 述的任何类型的显示器。举例来说，驱动器控制器29可为常规显示控制器或双稳态显示控 制器(例如，机械光调制器显示元件控制器）。另外，阵列驱动器22可为常规驱动器或双稳态 显示驱动器(例如，机械光调制器显示元件控制器）。此外，显示阵列30可为常规显示阵列或 双稳态显示阵列（例如，包含机械光调制器显示元件阵列的显示器）。在一些实施方案中，驱 动器控制器29可与阵列驱动器22整合。此实施方案可有用于高度集成式系统(例如，移动电 话、便携式电子装置、手表或小面积显示器)中。
[0088] 在一些实施方案中，输入装置48可经配置以允许(例如）用户控制显示装置40的操 作。输入装置48可包含小键盘(例如，QWERTY键盘或电话小键盘）、按钮、开关、摇臂、触摸式 荧幕、与显示阵列30整合的触摸式荧幕，或压敏或热敏隔膜。麦克风46可被配置为用于显示 装置40的输入装置。在一些实施方案中，经过麦克风46的语音命令可用于控制显示装置40 的操作。另外，在一些实施方案中，话音命令可用于控制显示参数及设置。
[0089]电力供应器50可包含多种能量存储装置。举例来说，电力供应器50可为可再充电 电池，例如，镍镉电池或锂离子电池。在使用可再充电电池的实施方案中，可再充电电池可 为使用来自（例如)壁式插座或光伏打装置或阵列的电力而可充电的。替代地，可再充电电 池可为可无线充电的。电力供应器50还可为可再生能源、电容器，或太阳能电池，包含塑料 太阳能电池或太阳能电池漆。电力供应器50还可经配置以从壁式插座接收电力。
[0090]在一些实施方案中，控制可编程性驻留于可位于电子显示系统中的若干处的驱动 器控制器29中。在一些其它实施方案中，控制可编程性驻留于阵列驱动器22中。上述最优化 可实施于任何数目个硬件及/或软件组件中且以各种配置而实施。
[0091 ]如本文所使用，涉及项目清单"中的至少一者"的短语指彼等项目的任何组合，包 含单一成员。作为一实例，"a、b或c中的至少一者"意欲涉及:a、b、c、a-b、a-c、b-(^a-b_c。 [0092]结合本文所公开的实施方案而描述的各种说明性逻辑、逻辑区块、模块、电路及算 法过程可被实施为电子硬件、计算机软件，或此两者的组合。硬件与软件的可互换性已在功 能性方面予以大体上描述，且在上述各种说明性组件、区块、模块、电路及程序中予以说明。 将此功能性实施于硬件抑或软件中取决于特定应用及强加于整体系统上的设计约束。
[0093] 用以实施结合本文所公开的方面而描述的各种说明性逻辑、逻辑区块、模块及电 路的硬件及数据处理设备可运用经设计成执行本文所描述的功能的通用单芯片或多芯片 处理器、数字信号处理器(digital signal processor，DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)、现场可编程门阵列（field programmable gate array，FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散栅或晶体管逻辑、离散硬件组件或其任何组合而 实施或执行。通用处理器可为微处理器，或任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处 理器还可被实施为计算装置的组合，例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器、一或多个 微处理器结合DSP核心，或任何其它此类配置。在一些实施方案中，特定程序及方法可由特 定于给定功能的电路系统执行。
[0094] 在一或多个方面中，所描述功能可实施于硬件、数字电子电路系统、计算机软件、 固件(包含本说明书中公开的结构及其结构等效者)或其任何组合中。本说明书中描述的主 题的实施方案还可被实施为编码于计算机存储媒体上以供数据处理设备执行或控制数据 处理设备的操作的一或多个计算机程序，即，计算机程序指令的一或多个模块。
[0095] 在不脱离本发明的精神或范围的情况下，对本发明中描述的实施方案的各种修改 对于所属领域技术人员来说可容易显而易见，且本文所界定的一般原理可应用于其它实施 方案。因此，权利要求书并不意欲限于本文所展示的实施方案，而应符合与本文所公开的本 发明、原理及新颖特征相一致的最广泛范围。
[0096] 另外，所属领域的一般技术人员将容易了解，术语"上部"及"下部"有时是为了易 于描述诸图而使用，且指示对应于图在适当定向页面上的定向的相对位置，且可能并不反 映如所实施的任何装置的适当定向。
[0097] 本说明书在单独实施方案的上下文中描述的某些特征也可在单一实施方案中以 组合形式而实施。相反地，在单一实施方案的上下文中描述的各种特征也可分离地在多个 实施方案中实施或以任何合适子组合而实施。此外，虽然上文可将特征描述为以某些组合 而起作用且甚至最初按此而主张，但来自所主张组合的一或多个特征可在一些状况下从所 述组合删除，且所主张组合可有关于子组合或子组合的变化。
[0098] 类似地，虽然在图式中以特定次序描绘操作，但不应将此情形理解为要求以所展 示的特定次序或以循序次序执行这些操作或执行所有所说明操作来达成理想结果。另外， 图式可以流程图的形式示意性地描绘一或多个实例程序。然而，未描绘的其它操作可并入 于示意性地说明的实例程序中。举例来说，可在所说明操作中的任一者之前、之后、同时或 之间执行一或多个额外操作。在某些情况下，多任务及并行处理可为有利的。此外，不应将 上述实施方案中的各种系统组件的分离理解为在所有实施方案中需要此分离，且应理解， 所描述的程序组件及系统通常可在单一软件产品中整合在一起或封装到多个软件产品中。 另外，其它实施方案处于以下权利要求书的范围内。在一些状况下，权利要求书中列举的动 作可以不同次序而执行，且仍达成理想结果。
【主权项】
1. 一种设备，其包括： 机电系统EMS快门；及 EMS致动器，其包含： 驱动电极，其包含平行板部分及拉链部分； 快门电极，其包含： 平行板部分，其与所述驱动电极的所述平行板部分相对而耦合到所述快门；及 拉链部分，其邻近于所述快门电极的所述平行板部分并与所述快门电极的所述平行板 部分分离而耦合到所述快门，且与所述驱动电极的所述拉链部分相对而定位。2. 根据权利要求1所述的设备，其中所述快门电极的所述平行板部分包含大体上平行 于所述驱动电极的所述平行板部分的一部分。3. 根据权利要求1所述的设备，其中所述快门进一步包括大体上垂直于所述快门的运 动轴线而延行的第一边缘，且其中所述快门电极的所述平行板部分及所述拉链部分从所述 第一边缘朝向所述驱动电极延伸出。4. 根据权利要求3所述的设备，其中所述快门电极的所述平行板部分形成包含大体上 平行于所述快门的所述第一边缘的一部分的环圈。5. 根据权利要求3所述的设备，其中所述快门电极的所述平行板部分的一个末端大约 在远离于所述第一边缘的第一末端的距离处耦合到所述第一边缘，所述距离介于所述第一 边缘的所述第一末端与所述第一边缘的第二末端之间的距离的约8%与约25%之间。6. 根据权利要求4所述的设备，其中所述快门电极的所述平行板部分的一个末端耦合 到所述第一边缘，且所述快门电极的所述平行板部分的第二末端耦合到所述快门的第二边 缘。7. 根据权利要求6所述的设备，其中所述第二边缘包括邻近于所述第一边缘的边缘。8. 根据权利要求6所述的设备，其中所述第二边缘包括与所述第一边缘相对的边缘。9. 根据权利要求1所述的设备，其中所述驱动电极与所述快门电极的所述拉链部分大 体上机械地顺应，且所述快门电极的所述平行板部分相比于所述快门电极的所述平行板部 分大体上较不顺应。10. 根据权利要求1所述的设备，其中所述快门电极的所述平行板部分包括悬置快门电 极，且所述快门电极的所述拉链部分包括锚定快门电极。11. 根据权利要求1所述的设备，其中所述驱动电极形成环圈。12. 根据权利要求10所述的设备，其中所述驱动电极的所述平行板部分大体上平行于 最接近于所述驱动电极的所述快门的边缘，且所述驱动电极的所述拉链部分从所述驱动电 极的所述平行板部分以一角度朝向所述快门的所述边缘延伸出。13. 根据权利要求10所述的设备，其中所述驱动电极的所述环圈包含邻近于所述快门 电极的前部部分及相对于所述快门电极在所述第一部分后方的后部部分，所述设备进一步 包括驱动电极锚定器，其远离于所述驱动电极环圈的任一末端而耦合到所述环圈的所述后 部部分。14. 根据权利要求1所述的设备，其进一步包括： 显示器，其包含作为光调制器的所述EMS快门； 处理器，其能够与所述显示器通信，所述处理器能够处理图像数据;及 存储器装置，其能够与所述处理器通信。15. 根据权利要求13所述的设备，其进一步包括： 驱动器电路，其能够将至少一个信号发送到所述显示器;及 控制器，其能够将所述图像数据的至少一部分发送到所述驱动器电路。16. 根据权利要求13所述的设备，其进一步包括： 图像源模块，其能够将所述图像数据发送到所述处理器，其中所述图像源模块包含接 收器、收发器及发射器中的至少一者。17. -种设备，其包括： 机电系统EMS快门，其具有大体上垂直于所述快门的运动方向而延行的第一边缘;及 EMS致动器，其包含： 锚定快门电极，其在一个末端处在远离于所述第一边缘的第一拐角而隔开的第一连接 点处耦合到所述快门的所述第一边缘，且在第二末端处耦合到在衬底上方支撑所述快门的 第一锚定器，其中所述锚定快门电极包含从所述第一连接点延伸出且接着横靠所述快门而 延伸出到所述快门的所述第一边缘的至少约第二拐角的一部分； 悬置快门电极，其在所述第一连接点与所述第一拐角之间耦合到所述快门；及 驱动电极，其耦合到接近于所述快门的所述第一拐角而定位的第二锚定器，且包含邻 近于所述锚定快门电极及所述悬置快门电极而大体上延伸所述快门的所述第一边缘的整 个长度的第一部分。18. 根据权利要求17所述的设备，其中所述悬置快门电极形成环圈，其包含在所述第一 连接点与所述第一拐角之间沿着所述第一边缘的第二连接点处耦合到所述快门的一个末 端及邻近于所述第一拐角而耦合的第二末端。19. 根据权利要求17所述的设备，其中所述第二连接点远离于所述第一拐角而隔开达 等于介于所述第一拐角与所述第二拐角之间的距离的约8%与约25%之间的距离。20. 根据权利要求17所述的设备，其中所述驱动电极与所述锚定快门电极大体上顺应。21. 根据权利要求17所述的设备，其中所述驱动电极包含大体上平行于且邻近于所述 悬置快门电极的平行板部分。22. 根据权利要求21所述的设备，其中所述驱动电极的所述平行板部分的一个末端远 离于所述第二锚定器而朝向所述快门的所述第一拐角延伸。23. 根据权利要求17所述的设备，其中所述驱动电极包含第二部分，其相对于所述锚定 快门电极定位于所述第一部分后方，所述第二部分将所述驱动电极的所述第一部分的每一 末端耦合到所述第二锚定器。24. 根据权利要求23所述的设备，其中所述驱动电极的所述第二部分既在所述第一锚 定器的方向上又在相反方向上远离于所述第二锚定器而朝向所述快门的所述第一拐角延 伸。25. -种设备，其包括： 块状物，其具有耦合到所述块状物的块状物拉链电极及耦合到所述块状物的块状物平 行板电极;及 驱动电极，其包含与所述块状物拉链电极相对而定位的驱动拉链电极部分，及与所述 块状物平行板电极大体上相对的驱动平行板电极部分。26. 根据权利要求25所述的设备，其中所述块状物拉链电极及所述块状物平行板电极 沿着所述块状物的共同边缘而耦合到所述块状物。27. 根据权利要求26所述的设备，其中所述驱动电极大体上延伸所述块状物的所述共 同边缘的整个长度。28. 根据权利要求26所述的设备，其中所述块状物拉链电极在与所述共同边缘的拐角 相隔的距离处耦合到所述块状物的所述共同边缘，所述距离等于介于所述共同边缘的总长 度的约8 %与约25 %之间。29. 根据权利要求25所述的设备，其中所述块状物平行板电极界定环圈。30. 根据权利要求25所述的设备，其中所述块状物包括微机电系统MEMS快门。
【文档编号】G02B26/02GK105849617SQ201480070960
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2014年12月30日
【发明人】尼基尔·贾扬特·乔希, 乔伊斯·吴
【申请人】皮克斯特隆尼斯有限公司