CN104662465A - 并有垂直定向的电互连件的显示设备 - Google Patents

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CN104662465A CN201380047399.2A CN201380047399A CN104662465A CN 104662465 A CN104662465 A CN 104662465A CN 201380047399 A CN201380047399 A CN 201380047399A CN 104662465 A CN104662465 A CN 104662465A
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贾斯珀·洛德维克·斯泰恩
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Abstract

本发明提供用于通过使用具有减小的占据面积的垂直定向的电互连件而使得显示器能够具有较快切换速率和增加的孔隙比的系统、方法和设备。在一个方面中，显示设备包含显示元件阵列和连接到所述显示元件阵列中的至少一个显示元件的电互连件。所述电互连件的截面纵横比可高达1:1或大于1:1。

Description

并有垂直定向的电互连件的显示设备
相关申请案
本专利申请案主张2012年9月13日申请的题为“并有垂直定向的电互连件的显示设备(DISPLAY APPARATUS INCORPORATING VERTICALLY ORIENTEDELECTRICAL INTERCONNECTS)”的美国实用申请案第13/615,091号的优先权，且所述申请案已让与给其受让人，并据此以引用方式明确地并入本文中。
技术领域
本发明涉及显示器，且明确地说，涉及用于显示器的电互连件。
背景技术
显示器中的电互连件的性质可影响所述显示器可在状态之间切换的速率以及可通过所述显示器达成的总亮度两者。更明确地说，切换速率可部分取决于信号沿互连件的长度传播到其希望达到的特定像素所花费的时间量。传播速率可取决于包含互连件的截面积和由邻近互连件产生的任何电容的因素。另外，电互连件可占用显示器中有价值的空间。对于透射型显示器来说，由互连件占用的额外空间减少可用于透光区的空间的量。因此，互连件空间的增加可导致减小的孔隙比和较暗显示器。
发明内容
本发明的系统、方法和装置各自具有若干创新方面，所述方面中无单一者仅负责本文中所揭示的所要属性。
本发明中所描述的标的物的一个创新方面可实施于一种显示设备中，所述显示设备包含显示元件阵列和连接到所述显示元件阵列中的至少一个显示元件的电互连件。所述电互连件的至少一部分具有大于1:1的截面纵横比。在一些实施方案中，所述电互连件的所述截面纵横比为至少2:1，例如，至少3:1。在一些实施方案中，所述显示设备进一步包含衬底，所述显示元件阵列形成于所述衬底上。在这些实施方案中的一些实施方案中，所述衬底可为透明衬底。又，在一些实施方案中，所述显示设备可包含沿着所述衬底彼此隔开的至少两个锚，且所述电互连件可由所述锚悬挂于所述衬底之上。支撑件材料可安置于所述电互连件下方和所述锚之间。所述电互连件可为第一电互连件，且第二电互连件可在相对于所述第一电互连件的交叉方向上延伸，例如，在所述第一电互连件下方且穿过所述锚之间的间隙延伸。在一些实施方案中，所述电互连件具有小于2微米(例如，不大于1微米)的截面厚度。在一些实施方案中，薄膜晶体管阵列连接到所述显示元件阵列，且所述电互连件经由所述薄膜晶体管阵列中的至少一个薄膜晶体管而连接到至少一个显示元件。在一些实施方案中，所述显示元件阵列包含微机电系统(MEMS)光调制器。
本发明中所描述的标的物的另一创新方面可实施于一种显示设备中，所述显示设备包含：衬底；像素阵列，其形成于所述衬底之上；和电互连件，其连接到所述像素阵列中的至少两个像素。所述显示设备也包含至少三个锚，所述锚沿着所述衬底连续布置且沿着所述衬底彼此隔开。所述电互连件通过所述三个连续锚悬挂于所述衬底之上的升高平面处，且所述三个连续锚在所述电互连件的所述升高平面下方实质上彼此电隔离。
在一些实施方案中，所述衬底为透明衬底。在这些实施方案中，所述电互连件可具有小于2微米的截面厚度。在一些实施方案中，所述电互连件具有大于1:1的截面纵横比。在一些实施方案中，所述像素阵列包含基于遮光片的光调制器，且所述电互连件的至少一层由与所述基于遮光片的光调制器的对应层相同的材料形成。在其它实施方案中，所述电互连件连接到所述像素阵列中的行像素、所述像素阵列中的一列像素，或所述两者。支撑件材料可安置于所述电互连件下方和所述锚中的一连读对之间。所述电互连件可为第一电互连件，且第二电互连件可在相对于所述第一电互连件的交叉方向上延伸，例如，在所述第一电互连件下方且穿过所述锚中的一连读对之间的间隙延伸。
本发明中所描述的标的物的另一创新方面可实施于一种设备中，所述设备包含：透明衬底；多个MEMS装置，其安置于所述透明衬底之上；和电互连件，其连接到所述MEMS装置中的至少一者。所述电互连件具有大于1:1的截面纵横比和小于2微米的截面厚度。在一些实施方案中，所述MEMS装置包含光调制器阵列，且所述电互连件连接到所述光调制器阵列中的至少两个光调制器。在一些实施方案中，所述电互连件的所述截面纵横比为至少2:1。在一些实施方案中，所述电互连件的所述截面厚度不大于1微米。在一些实施方案中，所述设备进一步包含锚，且所述电互连件通过所述锚悬挂于所述透明衬底之上。在一些实施方案中，所述电互连件的至少一层由与所述MEMS装置的一对应层相同的材料形成。
本发明中所描述的标的物的另一创新方面可实施于一种制造显示器组合件的方法中。在衬底之上形成模具，其中所述模具形成有具有侧壁和底部的沟槽。邻近于所述沟槽的所述底部和所述侧壁沉积互连件材料，且接着去除邻近于所述沟槽的所述底部沉积的所述互连件材料，而保留邻近于所述侧壁沉积的所述互连件材料的至少一部分，以形成电互连件。在一些实施方案中，邻近于所述侧壁沉积所述互连件材料，以便具有不大于1微米的厚度。在一些实施方案中，通过对所述互连件材料应用各向异性蚀刻来去除所述互连件材料。在这些实施方案中，应用所述各向异性蚀刻可包含在所述蚀刻工艺期间将电压偏压施加到所述衬底或放置有所述衬底的表面。在一些实施方案中，沉积所述互连件材料，以便使其与邻近于所述侧壁的下部部分安置的锚材料接触。
本发明中所描述的标的物的另一创新方面可实施于一种制造显示器组合件的方法中。在衬底之上形成模具，其中所述模具形成有彼此隔开的多个开口。在所述开口中和在所述模具之上沉积导电材料，以在所述开口中形成多个锚。图案化沉积于所述模具之上的所述导电材料，以形成在所述锚之间延伸的电互连件。在一些实施方案中，去除所述模具，从而使得所述电互连件由所述锚悬挂于所述衬底之上。在这些实施方案中，可去除所述模具，而保留安置于所述电互连件下方和所述锚之间的所述模具的至少一部分。
本说明书中所描述的标的物的一或多个实施方案的细节在随附图式和以下描述中予以阐述。尽管本发明内容中所提供的实例主要依据基于MEMS的显示器进行描述，但本文中所提供的概念可应用于其它类型的显示器，例如，液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器、电泳显示器和场发射显示器，以及应用于其它非显示器MEMS装置，例如，MEMS麦克风、传感器和光学开关。其它特征、方面和优点将从所述描述、所述图式和权利要求书而变得显而易见。应注意，以下诸图的相对尺寸可能未按比例绘制。
附图说明
图1A展示直观的基于微机电系统(MEMS)的显示设备的实例示意图。
图1B展示主机装置的实例框图。
图2展示说明性的基于遮光片的光调制器的实例透视图。
图3A展示控制矩阵的实例示意图。
图3B展示连接到图3A的控制矩阵的基于遮光片的光调制器阵列的实例透视图。
图4A和4B展示双重致动器遮光片组合件的实例图。
图5展示并有基于遮光片的光调制器的显示设备的实例截面图。
图6A到6E展示实例复合式遮光片组合件的构建阶段的截面图。
图7A到7D展示具有窄侧壁横杆的实例遮光片组合件的构建阶段的等角视图。
图8展示显示器组合件的实例透视图，以演示传统较低纵横比互连件与本文中所描述的较高纵横比互连件之间的差异。
图9展示并有较高纵横比互连件的直观的基于MEMS的显示设备的实例示意图。
图10展示并有较高纵横比互连件的显示设备的实例截面图。
图11展示并有较高纵横比互连件的显示器组合件的实例透视图。
图12展示并有悬挂互连件的显示器组合件的实例透视图。
图13A展示并有悬挂互连件的基于MEMS的显示设备的实例透视图。
图13B展示图13A的显示设备的一部分的截面图。
图13C展示图13A的显示设备的另一部分的截面图。
图14展示并有较高纵横比互连件的显示器组合件的实例制造工艺的流程图。
图15A到15E展示并有较高纵横比互连件的实例显示器组合件的构建阶段。
图16A到16F展示并有悬挂的较高纵横比互连件的实例显示器组合件的构建阶段。
图17展示并有悬挂互连件的显示器组合件的实例制造工艺的流程图。
图18A到18D展示并有悬挂的较低纵横比互连件的实例显示器组合件的构建阶段。
图19展示中间构建阶段中的显示器组合件的实例透视图。
图20展示包含于显示器组合件中的悬挂互连件的实例透视图。
图21展示并有较高纵横比互连件的LCD组合件的实例透视图。
图22A和22B为说明包含一组显示元件的显示装置的实例系统框图。
各图式中的相似参考数字和命名指示相似元件。
具体实施方式
为提供具有较快切换速率和增加的孔隙比的显示器，并有电互连件，以便具有垂直定向和减小的占据面积。在一些实施方案中，电互连件的垂直定向是通过将互连件配置为具有至少为或大于1:1的截面纵横比而得到。即，所述互连件至少高度与宽度一样。例如，互连件的截面纵横比可为至少约2:1，至少约3:1、至少约4:1或至少约5:1。这些较高纵横比互连件的截面厚度或宽度可低于且(在一些实施方案中)远低于可通过用以制造显示器的光微影工艺得到的图案化分辨率或最小特征大小，由此得到减小的占据面积。可使用侧壁制造工艺形成较高纵横比互连件，其中将互连件材料保形地沉积于模具的暴露侧壁上，继而进行各向异性蚀刻以形成互连件作为侧壁特征。
在一些实施方案中，电互连件的垂直定向是通过用锚将互连件悬挂于衬底之上而得到。悬挂互连件可为较高纵横比互连件或较低纵横比互连件。通过锚来升高互连件进一步将互连件在衬底表面上的占据面积减小到由所述锚占用的面积。可使用制造工艺形成悬挂互连件，其中将锚材料安置于衬底之上，继而将互连件材料沉积于锚材料之上，以形成通过锚悬挂于衬底之上的互连件。在所述制造工艺的一些实施方案中，所述互连件与所述锚形成为侧壁特征，从而形成悬挂的较高纵横比互连件。在所述制造工艺的一些其它实施方案中，通过光微影图案化工艺(而非侧壁工艺)形成悬挂的较低纵横比互连件。
本发明中所描述的标的物的特定实施方案可经实施以实现以下潜在优点中的一或多者。通过将互连件制造为具有较高纵横比、通过锚悬挂或所述两者来垂直定向电互连件，从而使得更多互连件材料进一步隔开远离底层导电层。进行此操作减小了另外可不利地影响互连件的信号传播速率的电容性耦合。因此，互连件可提供较快信号传播速率且，因此，为显示器提供较快切换速率。又，通过减小电互连件的占据面积，并有这些具有减小的占据面积的互连件的显示器在衬底上具有更多空间以专用于图像形成，由此允许增加的孔隙比和较明亮的显示器。可有利地并有具有这些性质的电互连件作为机电系统(EMS)显示器中的数据互连件，例如，基于MEMS的显示器以及例如LCD和OLED显示器的其它类型的显示器。
图1A展示直观的基于微机电系统(MEMS)的显示设备100的示意图。显示设备100包含按行和列布置的多个光调制器102a到102d(大体上为“光调制器102”)。在显示设备100中，光调制器102a和102d处于开启状态，从而允许光通过。光调制器102b和102c处于闭合状态，从而阻碍光通过。通过选择性地设定光调制器102a到102d的状态，显示设备100可用以形成用于背光显示器的图像104(如果通过一或多个灯105照明)。在另一实施方案中，设备100可通过起源于设备前方的环境光的反射而形成图像。在另一实施方案中，设备100可通过来自定位于显示器前方的一或多个灯的光的反射(即，通过使用正面光)而形成图像。
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形成图像104中的像素106。例如，显示设备100可包含三个特定色彩的光调制器102。通过选择性地开启对应于特定像素106的所述特定色彩的光调制器102中的一或多者，显示设备100可产生图像104中的彩色像素106。在另一实例中，显示设备100包含每一像素106两个或两个以上光调制器102，以提供图像104中的亮度级。关于图像，“像素”对应于通过图像的分辨率定义的最小像元。关于显示设备100的结构组件，术语“像素”指用以调制形成图像的单一像素的光的组合式机电组件。
显示设备100为直观显示器，这是因为所述显示设备可能不包含通常可见于投影应用中的成像光学装置。在投影显示器中，形成于显示设备的表面上的图像投影到屏幕或壁上。显示设备实质上小于经投影图像。在直观显示器中，用户通过直接查看显示设备而看见图像，所述显示设备含有光调制器且任选地含有用于增强显示器上所见的亮度和/或对比度的背光或正面光。
直观显示器可在透射模式或反射模式中操作。在透射型显示器中，光调制器滤光或选择性地阻挡起源于定位于所述显示器之后的一或多个灯的光。任选地将来自所述灯的光注入到光导或“背光”中，使得可均匀地照明每一像素。透射型直观显示器常常建置到透明或玻璃衬底上，以促进夹层组合件布置，其中含有光调制器的一个衬底直接定位于背光之上。
每一光调制器102可包含遮光片108和孔隙109。为照明图像104中的像素106，遮光片108经定位使得其允许光朝向检视者通过孔隙109。为保持像素106不被照亮，遮光片108经定位使得其阻碍光通过孔隙109。孔隙109是通过经由每一光调制器102中的反射或吸光材料图案化的开口界定。
显示设备也包含用于控制遮光片的移动的连接到衬底和光调制器的控制矩阵。控制矩阵包含一系列电互连件(例如，互连件110、112和114)，其包含：每一行像素的至少一个允写互连件110(也称为“扫描线互连件”)；每一列像素的一个数据互连件112；和一个共同互连件114，其向所有像素，或至少向来自显示设备100中的多个列和多个行两者的像素提供共同电压。响应于施加适当电压(“允写电压，VWE”)，给定像素行的允写互连件110准备所述行中的像素，以接受新的遮光片移动指令。数据互连件112以数据电压脉冲的形式传达新的移动指令。在一些实施方案中，施加到数据互连件112的数据电压脉冲直接对遮光片的静电移动做贡献。在一些其它实施方案中，数据电压脉冲控制开关(例如，晶体管或其它非线性电路元件)，所述开关控制通常在量值上高于数据电压的单独致动电压到光调制器102的施加。接着，这些致动电压的施加导致遮光片108的静电驱动移动。
图1B展示主机装置(即，移动电话、智能型电话、PDA、MP3播放器、平板计算机、电子阅读器等等)的框图120的实例。主机装置120包含显示设备128、主机处理器122、环境传感器124、用户输入模块126，和电源。
显示设备128包含多个扫描驱动器130(也称为“允写电压源”)、多个数据驱动器132(也称为“数据电压源”)、控制器134、共同驱动器138、灯140到146，和灯驱动器148。扫描驱动器130将允写电压施加到扫描线互连件110。数据驱动器132将数据电压施加到数据互连件112。
在显示设备的一些实施方案中，数据驱动器132经配置以将模拟数据电压提供到光调制器，尤其在图像104的亮度级待以模拟方式导出的情况下。在模拟操作中，光调制器102经设计使得当经由数据互连件112施加一系列中间电压时，产生遮光片108中的一系列中间开启状态，且因此产生图像104中的一系列中间照明状态或亮度级。在其它状况下，数据驱动器132经配置以仅将2、3或4数字电压电平的减小集合施加到数据互连件112。这些电压电平经设计而以数字方式设定遮光片108中的每一者的开启状态、闭合状态，或其它离散状态。
扫描驱动器130和数据驱动器132连接到数字控制器电路134(也称为“控制器134”)。控制器以按照通过行和通过图像帧分群的预定序列组织的主要串列方式，将数据发送到数据驱动器132。数据驱动器132可包含串并联数据转换器、电平移位，和用于一些应用的数字到模拟电压转换器。
显示设备任选地包含一组共同驱动器138，其也称为共同电压源。在一些实施方案中，共同驱动器138例如通过将电压供应到一系列共同互连件114，将DC共同电位提供到光调制器阵列内的所有光调制器。在一些其它实施方案中，在来自控制器134的命令之后，共同驱动器138向光调制器阵列发出电压脉冲或信号，例如，能够驱动和/或起始阵列的多个行和列中的所有光调制器的同时致动的全局致动脉冲。
用于不同显示功能的所有驱动器(例如，扫描驱动器130、数据驱动器132和共同驱动器138)通过控制器134进行时间同步。来自控制器的时序命令经由灯驱动器148、像素阵列内的特定行的允写和定序、来自数据驱动器132的电压的输出，和提供用于光调制器致动的电压的输出而协调红色、绿色与蓝色和白色灯(分别为140、142、144和146)的照明。
控制器134确定定序或定址方案，可通过所述定序或定址方案将遮光片108中的每一者重新设定到适于新图像104的照明等级。可按照周期性间隔设定新图像104。例如，对于视频显示器，彩色图像104或视频帧以从10赫兹到300赫兹(Hz)的范围内的频率再新。在一些实施方案中，图像帧到阵列的设定与灯140、142、144和146的照明同步，以使得用例如红色、绿色和蓝色的一系列交替色彩照明交替图像帧。针对每一相应色彩的图像帧称为彩色子帧。在被称为场色序法的此方法中，如果以超过20Hz的频率交替彩色子帧，那么人脑会将交替的帧图像平均化为具有一系列广泛且连续色彩的图像的感知。在替代实施方案中，具有原色的四个或四个以上灯可用于使用除红色、绿色和蓝色之外的原色的显示设备100中。
在一些实施方案中，在显示设备100经设计用于遮光片108于开启状态与闭合状态之间的数字切换的情况下，如先前所描述，控制器134通过时分灰阶的方法形成图像。在一些其它实施方案中，显示设备100可经由每一像素使用多个遮光片108而提供灰阶。
在一些实施方案中，通过个别行(也称为扫描线)的顺序定址，由控制器134将用于图像状态104的数据载入到调制器阵列。对于序列中的每一行或扫描线，扫描驱动器130将允写电压施加到针对阵列的彼行的允写互连件110，且随后数据驱动器132将对应于所要遮光片状态的数据电压供应到选定行中的每一列。重复此过程，直到已载入针对阵列中的所有行的数据为止。在一些实施方案中，用于数据载入的选定行的序列是线性的，从阵列的顶部进行到底部。在一些其它实施方案中，选定行的序列是伪随机化的，以便使视觉伪影(visual artifact)最小化。且在一些其它实施方案中，序列是通过块组织，其中，对于一个块，例如通过仅依序定址阵列的每5行，来将针对图像状态104的仅某一部分的数据载入到所述阵列。
在一些实施方案中，用于将图像数据载入到阵列的过程在时间上与致动遮光片108的过程分离。在这些实施方案中，调制器阵列可包含针对阵列中的每一像素的数据存储器元件，且控制矩阵可包含全局致动互连件，其用于载运来自共同驱动器138的触发信号，以根据存储于所述存储器元件中的数据起始遮光片108的同时致动。
在替代实施方案中，像素阵列和控制所述像素的控制矩阵可以不同于矩形行和列的配置布置。例如，像素可以六方阵列或曲线行和列布置。大体上，如本文中所使用，术语“扫描线”应指共享允写互连件的任何多个像素。
主机处理器122大体上控制主机的操作。例如，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的额外数据。此信息可包含：来自环境传感器的数据，例如，环境光或温度；关于主机的信息，包含(例如)主机的操作模式或主机的电源中剩余的电力量；关于图像数据的内容的信息；关于图像数据的类型的信息；和/或用于显示设备的用于选择成像模式的指令。
用户输入模块126直接地或经由主机处理器122将用户的个人偏好递送到控制器134。在一些实施方案中，用户输入模块126由软件来控制，在所述软件中，用户编程个人偏好，例如，“较深色彩”、“优选对比度”、“较低功率”、“增加的亮度”、“体育运动”、“实景真人”或“动画”。在一些其它实施方案中，使用例如开关或拨号盘的硬件将这些偏好输入到主机。到控制器134的多个数据输入指导控制器134将数据提供到对应于最佳成像特性的各种驱动器130、132、138和148。
也可包含环境传感器模块124作为主机装置的部分。环境传感器模块124接收关于周围环境的数据，例如温度和/或环境照亮条件。传感器模块124可经编程以区分装置在室内或办公室环境中操作，抑或在明亮日光下的室外环境中操作，抑或在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使检视条件优化。
图2展示说明性的基于遮光片的光调制器200的透视图。基于遮光片的光调制器200适于并入到图1A的直观的基于MEMS的显示设备100中。光调制器200包含耦合到致动器204的遮光片202。致动器204可由两个单独的顺应性电极横杆致动器205(“致动器205”)形成。遮光片202在一侧上耦合到致动器205。致动器205在实质上平行于表面203的一运动平面中，在表面203之上横向地移动遮光片202。遮光片202的对边耦合到弹簧207，弹簧207提供与通过致动器204施加的力反作用的复原力。
每一致动器205包含将遮光片202连接到负载锚208的顺应性负载横杆206。负载锚208连同顺应性负载横杆206充当机械支撑件，从而保持遮光片202接近表面203而悬挂。表面203包含用于容许光通过的一或多个孔洞211。负载锚208将顺应性负载横杆206和遮光片202物理地连接到表面203，且将负载横杆206电连接到偏压电压，在一些例子中，电连接到接地。
如果衬底不透明的(例如，硅)，那么通过蚀刻穿过衬底的孔阵列而在衬底中形成孔洞211。如果衬底为透明的(例如，玻璃或塑料)，那么在沉积于衬底上的光阻挡材料层中形成孔洞211。孔洞211可大体上为圆形、椭圆形、多边形、蜿蜒蛇形或不规则形状。
每一致动器205也包含邻近于每一负载横杆206定位的顺应性驱动横杆216。驱动横杆216在一端耦合到驱动横杆216之间共享的驱动横杆锚218。每一驱动横杆216的另一端自由地移动。每一驱动横杆216是弯曲的，使得其最接近负载横杆206，靠近驱动横杆216的自由端和负载横杆206的锚定端。
在操作中，并有光调制器200的显示设备经由驱动横杆锚218将电位施加到驱动横杆216。可将第二电位施加到负载横杆206。驱动横杆216与负载横杆206之间的所得电位差将驱动横杆216的自由端拉向负载横杆206的锚定端，且将负载横杆206的遮光片端拉向驱动横杆216的锚定端，由此横向地驱动遮光片202朝向驱动锚218。顺应性部件206充当弹簧，使得当去除横杆206和216上的电位时，负载横杆206将遮光片202推回到其初始位置，从而释放存储于负载横杆206中的应力。
例如光调制器200的光调制器并有用于使遮光片在去除电压之后返回到其静止位置的被动复原力(例如，弹簧)。其它遮光片组合件可并有用于将遮光片移动到开启或闭合状态中的“开启”与“闭合”致动器的双重集合，和“开启”与“闭合”电极的单独集合。
存在多种方法，可通过所述方法经由控制矩阵控制遮光片和孔隙的阵列，以产生具有适当亮度级的图像(在许多状况下，产生移动图像)。在一些状况下，借助于显示器外围上连接到驱动器电路的行和列互连件的被动型矩阵阵列完成控制。在其它状况下，在阵列(所谓的主动型矩阵)的每一像素内包含切换和/或数据存储元件以改善显示器的速度、亮度级和/或功率耗散性能是适当的。
图3A展示控制矩阵300的实例示意图。控制矩阵300适于控制并入到图1A的基于MEMS的显示设备100中的光调制器。图3B展示连接到图3A的控制矩阵300的基于遮光片的光调制器阵列320的透视图。控制矩阵300可定址像素阵列320(“阵列320”)。每一像素301可包含由致动器303控制的弹性遮光片组合件302，例如，图2的遮光片组合件200。每一像素也可包含包含孔隙324的孔隙层322。
将控制矩阵300制造为形成有遮光片组合件302的衬底304的表面上的扩散或薄膜沉积电路。控制矩阵300包含针对控制矩阵300中的像素301的每一行的扫描线互连件306，和针对控制矩阵300中的像素301的每一列的数据互连件308。每一扫描线互连件306将允写电压源307电连接到像素301的对应行中的像素301。每一数据互连件308将数据电压源309(“Vd源”)电连接到对应像素列中的像素301。在控制矩阵300中，Vd源309将待使用的大多数能量用于遮光片组合件302的致动。因此，数据电压源Vd源309也充当致动电压源。
参看图3A和3B，对于每一像素301或对于像素阵列320中的每一遮光片组合件302，控制矩阵300包含晶体管310和电容器312。每一晶体管310的栅极电连接到像素301所位于的阵列320中的行的扫描线互连件306。每一晶体管310的源极电连接到其对应的数据互连件308。每一遮光片组合件302的致动器303包含两个电极。每一晶体管310的漏极并联电连接到对应电容器312的一个电极和对应致动器303的电极中的一者。遮光片组合件302中的电容器312的另一电极和致动器303的另一电极连接到共同电位或接地电位。在替代实施方案中，可用半导体二极管和或金属-绝缘体-金属夹层型切换元件替换晶体管310。
在操作中，为形成图像，控制矩阵300通过依次将Vwe施加到每一扫描线互连件306而依序允写阵列320中的每一行。对于允写行，将Vwe施加到所述行中的像素301的晶体管310的栅极允许电流流经数据互连件308流经晶体管310，以将电位施加到遮光片组合件302的致动器303。当所述行允写时，选择性地将数据电压Vd施加到数据互连件308。在提供模拟灰阶的实施方案中，施加到每一数据互连件308的数据电压关于位于允写扫描线互连件306与数据互连件308的交叉点处的像素301的所要亮度而变化。在提供数字控制方案的实施方案中，数据电压经选择为相对较低量值电压(即，接近接地的电压)，或经选择为满足或超过Vat(致动临限电压)。响应于将Vat施加到数据互连件308，对应遮光片组合件中的致动器303致动，从而开启彼遮光片组合件302中的遮光片。施加到数据互连件308的电压保持存储于像素301的电容器312中，甚至在控制矩阵300停止将Vwe施加到行之后也如此。因此，电压Vwe不必在足以使得遮光片组合件302致动的长时间内等待且保持于行上；此致动可在将允写电压从所述行去除之后继续进行。电容器312也充当阵列320内的存储器元件，存储用于图像帧的照明的致动指令。
阵列320的像素301以及控制矩阵300形成于衬底304上。阵列320包含安置于衬底304上的孔隙层322，孔隙层322包含针对阵列320中的相应像素301的一组孔隙324。所述孔隙324与每一像素中的遮光片组合件302对准。在一些实施方案中，衬底304由例如玻璃或塑料的透明材料制成。在一些其它实施方案中，衬底304由不透明材料制成，但其中孔经蚀刻以形成孔隙324。
遮光片组合件302连同致动器303可制成双稳态的。即，遮光片可存在于至少两个平衡位置(例如，开启或闭合)中，其中保持遮光片处于任一位置中需要很少功率或不需要功率。更明确地说，遮光片组合件302可为机械上双稳态的。一旦遮光片组合件302的遮光片设定于适当位置中，便无需电能或保持电压来维持彼位置。遮光片组合件302的物理元件上的机械应力可保持遮光片处于适当位置。
遮光片组合件302连同致动器303也可制成电双稳态的。在电双稳态遮光片组合件中，存在低于遮光片组合件的致动电压的一系列电压，所述系列电压在施加到闭合致动器的情况下(其中遮光片为开启或闭合的)，保持致动器闭合且保持遮光片处于适当位置，即使在遮光片上施加反作用力也如此。可由例如图2A中所描绘的基于遮光片的光调制器200中的弹簧207的弹簧施加反作用力，或可由例如“开启”或“闭合”致动器的反作用致动器施加反作用力。
将光调制器阵列320描绘为每一像素具有单一MEMS光调制器。其它实施方案是可能的，其中每一像素中提供多个MEMS光调制器，由此提供在每一像素中并非仅存在二元“接通”或“断开”光学状态的可能性。某些形式的译码区域划分灰阶是可能的，其中提供像素中的多个MEMS光调制器，且其中与所述光调制器中的每一者相关联的孔隙324具有不等面积。
图4A和4B展示双重致动器遮光片组合件400的实例图。如图4A中所描绘的双重致动器遮光片组合件400处于开启状态。图4B展示处于闭合状态的双重致动器遮光片组合件400。与遮光片组合件200形成对比，遮光片组合件400包含位于遮光片406的任一侧上的致动器402和404。每一致动器402和404是独立控制的。第一致动器(遮光片开启致动器402)用以开启遮光片406。第二反作用致动器(遮光片闭合致动器404)用以闭合遮光片406。致动器402与404两者是顺应性横杆电极致动器。致动器402与404由实质上在平行于孔隙层407的平面上驱动遮光片406来开启和闭合遮光片406，所述遮光片悬挂于孔隙层407之上。遮光片406通过附接到致动器402和404的锚408悬挂于孔隙层407之上一段短距离处。包含沿着移动轴附接到遮光片406的两端的支撑件减少遮光片406的平面外运动，且将所述运动实质上限定于平行于衬底的平面。通过类似于图3A的控制矩阵300，适合于供遮光片组合件400使用的控制矩阵可能针对反作用的遮光片开启致动器402与遮光片闭合致动器404中的每一者包含一个晶体管和一个电容器。
遮光片406包含两个遮光片孔隙412，其中光可通过所述遮光片孔隙412。孔隙层407包含一组三个孔隙409。在图4A中，遮光片组合件400处于开启状态且，因而，遮光片开启致动器402已致动，遮光片闭合致动器404处于其松弛位置，且遮光片孔隙412的中心线与孔隙层孔隙409中的两个孔隙的中心线重合。在图4B中，遮光片组合件400已移动到闭合状态，且因而，遮光片开启致动器402处于其松弛位置，遮光片闭合致动器404已致动，且遮光片406的光阻挡部分现处于适当位置中以阻挡光透射穿过孔隙409(如点线所描绘)。
每一孔隙围绕其外围具有至少一个边缘。例如，矩形孔隙409具有四个边缘。在圆形、椭圆形、卵形或其它弯曲孔隙形成于孔隙层407中的替代实施方案中，每一孔隙可仅具有单一边缘。在一些其它实施方案中，所述孔隙无需在机械意义上分离或不相交，而可为已连接。即，虽然孔隙的部分或成形剖面可维持为对应于每一遮光片，但可连接这些剖面中的若干者，使得孔隙的单一连续周界由多个遮光片共享。
为了允许具有多种出射角的光通过处于开启状态的孔隙412和409，为遮光片孔隙412提供大于孔隙层407中的孔隙409的对应宽度或大小的宽度或大小是有利的。为了有效阻挡光在闭合状态下逸出，优选地，遮光片406的光阻挡部分与孔隙409重叠。图4B展示遮光片406中的光阻挡部分的边缘与形成于孔隙层407中的孔隙409的一个边缘之间的预定义重叠416。
静电致动器402和404经设计使得其电压-位移行为为遮光片组合件400提供双稳态特性。对于遮光片开启致动器和遮光片闭合致动器中的每一者，存在低于致动电压的一系列电压，所述系列电压在于彼致动器处于闭合状态时施加的情况下(其中遮光片是开启或闭合的)，将保持所述致动器闭合且保持遮光片处于适当位置，甚至在将致动电压施加到反作用致动器之后也如此。抵抗此反作用力维持遮光片的位置所需的最小电压称为维持电压Vm。
图5展示并有基于遮光片的光调制器(遮光片组合件)502的显示设备500的实例截面图。每一遮光片组合件502并有遮光片503和锚505。未展示顺应性横杆致动器，当顺应性横杆致动器连接于锚505与遮光片503之间时，有助于将遮光片503悬挂于表面上方的一段短距离处。遮光片组合件502安置于例如由塑料或玻璃制成的透明衬底504上。安置于衬底504上的后置反射性孔隙层506界定位于遮光片组合件502的遮光片503的闭合位置之下的多个表面孔隙508。反射性孔隙层506将未通过表面孔隙508的光朝向显示设备500的后部反射回。反射性孔隙层506可为细粒金属膜，所述细粒金属膜中无通过包含溅镀、蒸镀、离子电镀、激光烧蚀或化学气相沉积(CVD)的若干气相沉积技术以薄膜方式形成的夹杂物。在一些实施方案中，反射性孔隙层506可由例如介电镜的镜形成。介电镜可制造为在高折射率材料与低折射率材料之间交替的介电薄膜的堆叠。分离遮光片503与反射性孔隙层506的垂直间隙处于0.5到10微米的范围中，所述遮光片在所述垂直间隙中自由移动。垂直间隙的量值优选小于闭合状态下的遮光片503的边缘与孔隙508的边缘之间的侧向重叠，例如，图4B中所描绘的重叠416。
显示设备500包含分离衬底504与平面光导516的任选漫射体512和/或任选亮度增强膜514。光导516包含透明材料，即，玻璃或塑料材料。光导516由一或多个光源518照明，从而形成背光515。光源518可为(例如，且不限于)白炽灯、荧光灯、激光或发光二极管(LED)(通常称为“灯”)。反射体519有助于将来自光源518的光导引向光导516。前置反射膜520安置于背光515之后，从而将光反射向遮光片组合件502。例如来自背光515的未通过遮光片组合件502中的一者的光线521的光线将返回到背光515，且再次从膜520反射。以此方式，可回收未能离开显示设备500从而无法在初次通过时形成图像的光，且使得所述光可用于透射穿过遮光片组合件502的阵列中的其它开放孔隙。已展示此光回收以增加显示器的照明效率。
光导516包含一组几何光重新导向器或棱镜517，其将来自光源518的光重新导引向孔隙508，且因此导引向显示设备500的前方。光重新导向器517可模制为形状可交替地为三角形、梯形或弯曲截面的光导516的塑性体。棱镜517的密度大体上随着距光源518的距离而增加。
在一些实施方案中，孔隙层506可由吸光材料制成，且在替代性实施方案中，遮光片503的表面可涂布有吸光材料或光反射材料。在一些其它实施方案中，孔隙层506可直接沉积于光导516的表面上。在一些实施方案中，孔隙层506无需安置于与遮光片503和锚505相同的衬底上(例如，在下文描述的MEMS下行配置中)。
在一些实施方案中，光源518可包含不同色彩的灯，例如，红色、绿色和蓝色。可通过以人脑足以将不同色彩的图像平均化为单一多色图像的速率用不同色彩的灯依序照明图像来形成彩色图像。各种特定色彩的图像是使用遮光片组合件502的阵列形成。在另一实施方案中，光源518包含具有三种以上不同色彩的灯。例如，光源518可具有红色、绿色、蓝色和白色灯，或具有红色、绿色、蓝色和黄色灯。在一些其它实施方案中，光源518可包含青色、洋红色、黄色和白色灯；红色、绿色、蓝色和白色灯。在一些其它实施方案中，额外的灯可包含于光源518中。例如，如果使用五种色彩，那么光源518可包含红色、绿色、蓝色、青色和黄色灯。在一些其它实施方案中，光源518可包含白色、橙色、蓝色、紫色和绿色灯，或白色、蓝色、黄色、红色和青色灯。如果使用六种色彩，那么光源518可包含红色、绿色、蓝色、青色、洋红色和黄色灯，或白色、青色、洋红色、黄色、橙色和绿色灯。
盖板522形成显示设备500的前部。盖板522的后侧可覆盖有黑色矩阵524以增加对比度。在替代性实施方案中，盖板包含彩色滤光片，例如，对应于遮光片组合件502中的不同者的相异红色、绿色和蓝色滤光片。盖板522支撑于远离遮光片组合件502预定距离处，从而形成间隙526。间隙526是由机械支撑件或隔片527和/或由将盖板522附接到衬底504的黏接密封件528维持。
黏接密封件528封入流体530中。流体530经设计而具有优选低于约10厘泊的粘度且具有优选高于约2.0的相对介电常数，和高于约104V/cm的介电击穿强度。流体530也可充当润滑剂。在一些实施方案中，流体530为具有高表面润湿能力的疏水性液体。在替代性实施方案中，流体530具有大于或小于衬底504的折射率的折射率。
并有机械光调制器的显示器可包含数百、数千或(在一些状况下)数百万个移动元件。在一些装置中，元件的每个移动提供静摩擦停用所述元件中的一或多者的机会。通过以下操作来促进此移动：将所有零件浸入流体(也称为流体530)中，且将所述流体密封于MEMS显示单元中的流体空间或间隙内(例如，用粘接剂)。流体530通常为具有低摩擦系数、低粘度和在长期内的最小降级效应的流体。当基于MEMS的显示器组合件包含用于流体530的液体时，所述液体至少部分地环绕基于MEMS的光调制器的移动零件中的一些移动零件。在一些实施方案中，为了减小致动电压，液体具有低于70厘泊的黏度。在一些其它实施方案中，液体具有低于10厘泊的黏度。具有低于70厘泊的粘度的液体可包含具有低分子量的材料：低于4000公克/莫耳，或在一些状况下，低于400公克/莫耳。也可适于这些实施方案的流体530包含(不限于)：去离子水；甲醇、乙醇和其它醇类；石蜡；烯烃；醚类；聚硅氧油；氟化聚硅氧油；或其它天然或合成溶剂或润滑剂。可用流体可为例如六甲基二硅氧烷和八甲基三硅氧烷的聚双甲基硅氧烷(PDMS)，或例如己基五甲基二硅氧烷的烷基甲基硅氧烷。可用流体可为例如辛烷或癸烷的烷烃。可用流体可为例如硝基甲烷的硝基烷。可用流体可为例如甲苯或二乙基苯的芳族化合物。可用流体可为例如丁酮或甲基异丁基酮的酮类。可用流体可为例如氯苯的氯碳化物。可用流体可为例如二氯氟乙烷或氯三氟乙烯的氯氟碳化物。针对这些显示器组合件而考虑的其它流体包含乙酸丁酯和二甲基甲酰胺。用于这些显示器的再其它可用流体包含氢氟醚、全氟聚醚、氢氟聚醚、戊醇和丁醇。合适氢氟醚的实例包含乙基九氟丁基醚和2-三氟甲基-3-乙氧基十二氟己烷。
薄片金属或经模制塑料组合件托架532将盖板522、衬底504、背光515和其它组件零件一起固持于边缘周围。组合件托架532用螺杆或锯齿形突片紧固，以为组合式显示设备500添加刚性。在一些实施方案中，光源518由环氧灌注化合物(epoxy pottingcompound)模制于适当位置中。反射体536有助于使从光导516的边缘逸出的光返回到光导516中。图5中未描绘向遮光片组合件502和光源518提供控制信号以及功率的电互连件。
显示设备500称为MEMS上行配置，其中基于MEMS的光调制器形成于衬底504的前表面上，即，面向检视者的表面。遮光片组合件502直接建置于反射性孔隙层506之上。在称为MEMS下行配置的替代性实施方案中，遮光片组合件安置于与形成有反射性孔隙层的衬底分离的衬底上。形成有界定多个孔隙的反射性孔隙层的衬底在本文中称为孔隙板。在MEMS下行配置中，载运基于MEMS的光调制器的衬底代替显示设备500中的盖板522，且经定向以使得基于MEMS的光调制器定位于顶部衬底的后表面上，即，背离检视者且朝向光导516的表面。基于MEMS的光调制器由此直接定位为与反射性孔隙层506相对且与反射性孔隙层506跨越间隙。所述间隙可由连接孔隙板与形成有MEMS调制器的衬底的一系列间隔柱(spacer post)维持。在一些实施方案中，隔片可安置于阵列中的每一像素内或每一像素之间。分离MEMS光调制器与其对应孔隙之间隙或距离优选小于10微米，或为小于遮光片与孔隙之间的例如重叠416的重叠的距离。
图6A到6E展示实例复合遮光片组合件的构建阶段的截面图。图6A展示完成的复合遮光片组合件600的实例截面图。遮光片组合件600包含建置于衬底603和孔隙层606上的遮光片601、两个顺应性横杆602和锚结构604。复合遮光片组合件600的元件包含第一机械层605、导体层607、第二机械层609和囊封介电质611。由于机械层605或609中的一者或两者充当用于遮光片组合件600的主要负载支承和机械致动部件，因此可将机械层605或609中的至少一者沉积到超过0.15微米的厚度，但在一些实施方案中，机械层605和609可为较薄的。用于机械层605和609的候选材料包含(不限于)：金属，例如铝(Al)、铜(Cu)、镍(Ni)、铬(Cr)、钼(Mo)、钛(Ti)、钽(Ta)、铌(Nb)、钕(Nd)或其合金；介电材料，例如氧化铝(Al2O3)、氧化硅(SiO2)、五氧化二钽(Ta2O5)或氮化硅(Si3N4)；或半导体材料，例如，类金刚石碳、硅(Si)、锗(Ge)、砷化镓(GaAs)、碲化镉(CdTe)或其合金。所述层中的至少一者(例如，导体层607)应为导电的，以便将电荷载运于致动元件上或将电荷载运离开致动元件。候选材料包含(不限于)：Al、Cu、Ni、Cr、Mo、Ti、Ta、Nb、Nd或其合金；或半导体材料，例如类金刚石碳、Si、Ge、GaAs、CdTe或其合金。在使用半导体层的一些实施方案中，半导体掺杂有例如磷(P)、砷(As)、硼(B)或铝的杂质。图6A描绘具有类似厚度和机械性质的机械层605和609沉积于导体层607的任一侧上的复合物的夹层配置。在一些实施方案中，夹层结构有助于确保：沉积之后剩余的应力和/或由于温度变化而强加的应力不会起作用而造成遮光片组合件600的弯曲、翘曲或其它变形。
在一些实施方案中，可颠倒复合遮光片组合件600中的所述层的次序，使得遮光片组合件600的外部由导体层形成，而遮光片组合件600的内部由机械层形成。
遮光片组合件600可包含囊封介电质611。在一些实施方案中，可以保形方式涂覆介电涂层，以便均匀地涂覆遮光片601、锚604和横杆602的所有暴露的底表面、顶表面和侧表面。可通过以下方式来生长这些薄膜：通过热氧化和/或通过例如Al2O3、氧化铬(III)(Cr2O3)、氧化钛(TiO2)、二氧化铪(HfO2)、氧化钒(V2O5)、氧化铌(Nb2O5)、Ta2O5、SiO2或Si3N4的绝缘体的保形CVD，或通过经由原子层沉积而沉积类似材料。介电涂层可经涂覆而具有在10纳米到1微米的范围中的厚度。在一些实施方案中，可使用溅镀和蒸镀将介电涂层沉积到侧壁上。
图6B到6E展示用于形成图6A中描绘的遮光片组合件600的实例工艺的某些中间制造阶段的结果的实例截面图。在一些实施方案中，遮光片组合件600建置于预先存在的控制矩阵之上，例如，薄膜晶体管的主动型矩阵阵列，例如，图3A和3B中描绘的控制矩阵。
图6B展示形成遮光片组合件600的实例工艺中的第一阶段的结果的截面图。如图6B中所描绘，沉积牺牲层613并将其图案化。在一些实施方案中，聚酰亚胺用作牺牲层材料。其它候选牺牲层材料包含(不限于)聚合物材料，例如，聚酰胺、含氟聚合物、苯并环丁烯、聚苯基喹喔啉尔(polyphenylquinoxylene)、聚对二甲苯基或聚降冰片烯。这些材料是针对所述材料的将粗糙表面平坦化、在超过250℃的处理温度下维持机械完整性的能力和所述材料在去除期间的蚀刻和/或热分解的容易而加以选择。在其它实施方案中，牺牲层613是由光阻剂形成，例如，聚乙酸乙烯酯、聚乙烯乙烯(polyvinyl ethylene)和酚系树脂或酚醛清漆树脂。用于一些实施方案中的替代性牺牲层材料为SiO2，只要其它电子层或结构层耐受用于SiO2的去除的氢氟酸溶液，便可优先地去除SiO2。一种此类合适的耐蚀材料是Si3N4。另一替代性牺牲层材料是Si，只要电子层或结构层耐受用于Si的去除的氟等离子或二氟化氙(XeF2)(例如，大多数金属和Si3N4)，便可优先地去除Si。又一替代性牺牲层材料是Al，只要其它电子层或结构层耐受强碱溶液(例如，浓缩氢氧化钠(NaOH)溶液)，便可优先地去除Al。合适材料包含(例如)Cr、Ni、Mo、Ta和Si。再一替代性牺牲层材料是Cu，只要其它电子层或结构层耐受硝酸或硫酸溶液，便可优先地去除Cu。这些材料包含(例如)Cr、Ni和Si。
接下来，将牺牲层613图案化以在锚区604处暴露孔或介层孔。在将聚酰亚胺或其它非光敏性材料用作牺牲层材料的实施方案中，可调配牺牲层材料以包含光敏剂，从而允许在显影剂溶液中优先地去除经由UV光罩暴露的区。可通过以下操作来图案化由其它材料形成的牺牲层：在额外光阻层中涂布牺牲层613，将所述光阻光图案化，且最终将所述光阻用作蚀刻掩模。替代地，可通过对牺牲层613涂布硬式掩模来图案化牺牲层613，所述硬式掩模可为SiO2薄层或例如Cr的金属。接着，借助于光阻和湿式化学蚀刻将光图案转印到硬式掩模。在硬式掩模中显影的图案可耐受干式化学蚀刻、各向异性蚀刻和等离子蚀刻——可用以在牺牲层613中赋予深且窄的锚孔的技术。
在于牺牲层613中开启锚区604之后，可以化学方式或经由等离子的溅镀效应来蚀刻暴露的底层导电表面614，以去除任何表面氧化物层。此接触蚀刻阶段可改善底层导电表面614与遮光片材料之间的欧姆接触。在图案化牺牲层613之后，可经由使用溶剂清洗或酸蚀刻而去除任何光阻层或硬式掩模。
接下来，在用于建置遮光片组合件600的工艺中，如图6C中所描绘，沉积遮光片材料。遮光片组合件600由多个薄膜构成：第一机械层605、导体层607和第二机械层609。在一些实施方案中，第一机械层605为非晶硅(a-Si)层，导体层607为Al，且第二机械层609为a-Si。第一机械层605、导体层607和第二机械层609在一个温度下沉积，所述温度低于牺牲层613发生物理降解的温度。例如，聚酰亚胺在高于约400℃的温度下分解。因此，在一些实施方案中，第一机械层605、导体层607和第二机械层609在低于约400℃的温度下沉积，从而允许将聚酰亚胺用作牺牲层材料。在一些实施方案中，氢化非晶硅(a-Si:H)为可用于第一机械层605和第二机械层609的机械材料，这是由于所述a-Si:H借助于在处于约250到约350℃的范围中的温度下从硅烷气体进行等离子增强化学气相沉积(PECVD)，而在相对无应力状态下生长到处于约0.15微米到约3微米的范围中的厚度。在这些实施方案中的一些中，磷化氢气体(PH3)用作掺杂剂，使得a-Si可生长而具有低于约1ohm-cm的电阻率。在替代性实施方案中，类似PECVD技术可用于沉积作为第一机械层605的Si3N4、富含硅的Si3N4或SiO2材料，或用于沉积类金刚石碳、Ge、SiGe、CdTe，或用于第一机械层605的其它半导体材料。PECVD沉积技术的优点在于：所述沉积可相当保形，即，其可涂布窄介层孔的多种倾斜表面或内表面。即使切入牺牲层材料中的锚孔或介层孔呈现几乎垂直的侧壁，PECVD技术也可在锚的底部水平表面与顶部水平表面之间提供实质上连续的涂层。
除PECVD技术之外，可用于第一机械层605和第二机械层609的生长的替代性合适技术包含RF或DC溅镀、金属有机CVD、蒸镀、电镀或无电极电镀。
对于导体层607，在一些实施方案中，利用例如Al的金属薄膜。在一些其它实施方案中，可选择例如Cu、Ni、Mo或Ta的替代性金属。包含此导电材料用于两个目的。其减小遮光片601的总薄片电阻，且其有助于阻挡可见光透过遮光片601的通过，这是由于在a-Si小于约2微米厚的情况下(如在遮光片601的一些实施方案中可使用的)，所述a-Si可在某种程度上透射可见光。可通过溅镀或以更保形方式通过CVD技术、电镀或无电极电镀来沉积导电材料。
图6D展示用于遮光片组合件600的形成中之下一组处理阶段的结果。对第一机械层605、导体层607和第二机械层609进行光罩和蚀刻，而牺牲层613仍位于衬底603上。首先，涂覆光阻材料，接着经由光罩暴露光阻材料，且接着对其显影以形成蚀刻掩模。接着可在基于氟的等离子化学中蚀刻非晶硒、Si3N4和SiO2。SiO2机械层也可使用HF湿式化学法来蚀刻；且导体层607中的任何金属可用湿式化学法或基于氯的等离子化学来蚀刻。
经由光罩涂覆的图案形状可影响机械性质，例如，遮光片组合件600的致动器和遮光片601中的硬度、顺应性和电压响应。遮光片组合件600包含以截面展示的顺应性横杆602。每一顺应性横杆602经塑形以使得宽度小于遮光片材料的总高度或厚度。在一些实施方案中，横杆尺寸比率维持在约1.4:1或更大，其中顺应性横杆602的高度或厚度大于其宽度。
用于建置遮光片组合件600的实例制造工艺之后续阶段的结果描绘于图6E中。去除牺牲层613，除锚定点处以外，此操作将所有移动零件从衬底603释放。在一些实施方案中，于氧等离子(oxygen plasma)中去除聚酰亚胺牺牲材料。也可在氧等离子中，或在一些状况下通过热分解，来去除用于牺牲层613的其它聚合物材料。一些牺牲层材料(例如，SiO2)可通过湿式化学蚀刻或通过气相蚀刻来去除。
在最终工艺中，所述最终工艺的结果描绘于图6A中，囊封介电质611沉积于遮光片组合件600的所有暴露表面上。在一些实施方案中，可以保形方式涂覆囊封介电质611，以便使用CVD均匀地涂布遮光片601和横杆602的所有底表面、顶表面和侧表面。在一些其它实施方案中，仅涂布遮光片601的顶表面和侧表面。在一些实施方案中，Al2O3用于囊封介电质611，且通过原子层沉积而沉积到处于约10到约100纳米的范围中的厚度。
最后，可将防粘涂层涂覆到遮光片601和横杆602的表面。这些涂层防止致动器的两个独立横杆之间出现不想要的粘性或粘着力。合适涂层包含碳膜(石墨和类金刚石两者)以及氟聚合物，和/或低蒸气压润滑剂，以及氯硅烷、烃氯硅烷、碳氟氯硅烷，例如，甲氧基封端硅烷、全氟化胺基硅烷、硅氧烷和基于羧酸的单体和物质。这些涂层可通过暴露到分子蒸汽或通过借助于CVD进行的前驱化合物的分解而涂覆。防粘涂层也可通过遮光片表面的化学更改而形成，例如，通过绝缘表面的氟化、硅烷化、硅氧烷化或氢化。
用于基于MEMS的遮光片显示器中的一类合适致动器包含顺应性致动器横杆，其用于控制横穿显示器衬底或在显示器衬底的平面内的遮光片运动。用于这些遮光片组合件的致动的电压随着致动器横杆变得更具顺应性而减小。如果横杆经塑形使得平面内运动相对于平面外运动来说优选或得到提升，那么对经致动运动的控制也改善。因此，在一些实施方案中，顺应性致动器横杆具有矩形截面，使得所述横杆的高度或厚度大于其宽度。
长矩形横杆关于在特定平面内弯曲的硬度以彼横杆在彼平面中的最薄尺寸的三次方按比例缩放。因此，减小顺应性横杆的宽度以减小平面内运动的致动电压是有利的。然而，当使用常规光微影装备来界定并制造遮光片和致动器结构时，横杆的最小宽度可限于光学装置的分辨率。且尽管已开发了光微影装备以用于界定具有窄特征的光阻中的图案，但此装备昂贵，且可在单一暴露中完成图案化的区域有限。对于大玻璃面板或其它透明衬底上的经济光微影，图案化分辨率或最小特征大小通常限于若干微米。
图7A到7D展示具有窄侧壁横杆的实例遮光片组合件700的构建阶段的等角视图。此替代性工艺产生顺应性致动器横杆718和720和顺应性弹簧横杆716(统称为“侧壁横杆716、718和720”)，其宽度远低于对大玻璃面板的常规微影限制。在图7A到7D中描绘的工艺中，遮光片组合件700的顺应性横杆形成为由牺牲材料制成的模具上的侧壁特征。所述工艺被称为侧壁横杆工艺。
如图7A中描绘，形成具有侧壁横杆716、718和720的遮光片组合件700的工艺以第一牺牲材料701的沉积和图案化开始。第一牺牲材料701中界定的图案形成开口或介层孔702，在开口或介层孔702内，最终将形成遮光片组合件700的锚。第一牺牲材料701的沉积和图案化在概念上类似于针对关于图6A到6E描述的沉积和图案化而描述的那些沉积和图案化，且使用与其类似的材料和技术。
形成侧壁横杆716、718和720的工艺以第二牺牲材料705的沉积和图案化继续。图7B展示在图案化第二牺牲材料705之后形成的模具703的形状。模具703也包含具有先前界定的介层孔702的第一牺牲材料701。图7B中的模具703包含两个相异水平层。模具703的底部水平层708由第一牺牲层701的顶表面建立，且可在已蚀刻掉第二牺牲材料705的那些区域中接近。模具703的顶部水平层710由第二牺牲材料705的顶表面建立。图7B中描绘的模具703也包含实质上垂直的侧壁709。用作第一牺牲材料701和第二牺牲材料705的材料在上文关于图6A到6E的牺牲层613加以描述。
如图7C中所描绘，形成侧壁横杆716、718和720的工艺以将遮光片材料沉积到牺牲模具703的所有暴露表面上并进行图案化继续。用于形成遮光片712的合适材料在上文关于图6A到6E的第一机械层605、导体层607和第二机械层609加以描述。遮光片材料经沉积到小于约2微米的厚度。在一些实施方案中，遮光片材料经沉积而具有小于约1.5微米的厚度。在一些其它实施方案中，遮光片材料经沉积而具有小于约1.0微米的厚度且薄到约0.10微米。在沉积之后，如图7C中所描绘，将遮光片材料(其可为如上文所描述的若干材料的复合物)图案化。首先，在遮光片材料上沉积光阻剂。接着，将光阻图案化。显影到光阻中的图案经设计使得遮光片材料在后续蚀刻阶段之后保持在遮光片712的区中以及锚714处。
制造工艺以应用各向异性蚀刻继续，从而产生图7C中描绘的结构。遮光片材料的各向异性蚀刻是在等离子氛围中进行，其中将电压偏压施加到衬底726或施加到接近衬底726的电极。经加偏压的衬底726(其中电场垂直于衬底726的表面)导致离子以几乎垂直于衬底726的角度朝向衬底726加速。与蚀刻化学品耦合的这些加速离子导致在正交于衬底726的平面的方向上的蚀刻速率远远快于在平行于衬底726的方向上的蚀刻速率。由此实质上消除了由光阻保护的区中的遮光片材料的底切蚀刻。沿着实质上平行于加速离子的轨迹的模具703的侧壁表面709，遮光片材料也实质上受到保护而免于各向异性蚀刻。此受到保护的侧壁遮光片材料形成用于支撑遮光片712的侧壁横杆716、718和720。沿着模具703的其它(非受光阻保护)水平表面(例如，顶部水平表面710或底部水平表面708)，遮光片材料实质上已完全通过蚀刻而去除。
只要供应对衬底726或极接近衬底726的电极的电偏压的提供，便可在RF或DC等离子蚀刻装置中达成用以形成侧壁横杆716、718和720的各向异性蚀刻。对于RF等离子蚀刻的状况，可通过断开衬底固持器与激励电路的接地板来获得等效的自给偏压，由此允许衬底电位在等离子中浮动。在一些实施方案中，提供例如三氟甲烷(CHF3)、全氟丁烯(C4F8)或三氯甲烷(CHCl3)的蚀刻气体是可能的，其中碳与氢两者和/或碳与氟两者为蚀刻气体中的组成部分。当与定向等离子耦合时，再次经由衬底726的电压偏压而达成，游离碳(C)、氢(H)和/或氟(F)原子可迁移到侧壁709，所述原子在侧壁709处逐步形成被动式或保护性似聚合物涂层。此似聚合物涂层进一步保护侧壁横杆716、718和720不受蚀刻或化学侵蚀。
形成侧壁横杆716、718和720的工艺以第二牺牲材料705和第一牺牲材料701的剩余物的去除完成。结果展示于图7D中。去除牺牲材料的工艺类似于关于图6E所描述的工艺。沉积于模具703的侧壁709上的材料保持为侧壁横杆716、718和720。侧壁横杆716充当将锚714机械连接到遮光片712的弹簧，且也提供被动复原力，并抗衡由顺应性横杆718和720形成的致动器施加的力。锚714连接到孔隙层725。侧壁横杆716、718和720高且窄。如从模具703的表面形成的侧壁横杆716、718和720的宽度类似于如所沉积的遮光片材料的厚度。在一些实施方案中，侧壁横杆716的宽度将与遮光片712的厚度相同。在一些其它实施方案中，横杆宽度将为遮光片712的厚度的约1/2。侧壁横杆716、718和720的高度由第二牺牲材料705的厚度确定，或换句话说，是由如在关于图7B描述的图案化操作期间形成的模具703的深度确定。只要经沉积的遮光片材料的厚度经选择而小于约2微米，图7A到7D中所描绘的工艺便非常适合于生产窄横杆。事实上，对于许多应用，0.1微米到2.0微米的厚度范围相当合适。常规光微影将图7A、7B和7C中所展示的经图案化特征限于大得多的尺寸，从而例如允许最小解析特征不小于2微米或5微米。
图7D描绘在上文所描述的工艺中的释放操作之后形成的产生具有高纵横比截面的顺应性横杆的遮光片组合件700的等角视图。只要第二牺牲材料705的厚度(例如)大于遮光片材料的厚度的约4倍以上，便将产生为类似比率的横杆高度对横杆宽度的所得比率，即，大于约4:1。
上文未说明但作为导致图7C的工艺的部分而包含的任选阶段涉及侧壁横杆材料的各向同性蚀刻，以分离或去耦顺应性负载横杆720与顺应性驱动横杆718。例如，经由使用各向同性蚀刻将点724处的遮光片材料从侧壁去除。各向同性蚀刻为蚀刻速率在所有方向上实质上相同使得例如点724的区中的侧壁材料不再受保护的蚀刻。只要不将偏压电压施加到衬底726，便可在典型等离子蚀刻装备中完成各向同性蚀刻。各向同性蚀刻也可使用湿式化学或气相蚀刻技术来达成。在此任选第四遮蔽和蚀刻阶段之前，侧壁横杆材料基本上在模具703中的凹入特征的外围周围连续存在。第四遮蔽和蚀刻阶段用以分离和划分侧壁材料，从而形成相异横杆718和720。横杆718和720在点724处的分离是经由光阻剂施配和经由掩模进行的暴露的第四工艺达成。在此状况下的光阻图案经设计以保护侧壁横杆材料在除分离点724以外的所有点处不受各向同性蚀刻。
作为侧壁工艺中的最终阶段，在侧壁横杆716、718和720的外表面周围沉积囊封介电质。
为了保护沉积于模具703的侧壁709上的遮光片材料且产生具有实质上均匀截面的侧壁横杆716、718和720，可遵循一些特定的工艺准则。例如，在图7B中，可尽可能地将侧壁709制成垂直的。侧壁709和/或经暴露表面处的斜坡变得易受各向异性蚀刻影响。在一些实施方案中，垂直侧壁709可通过图7B处的图案化操作而产生，例如各向异性方式的第二牺牲材料705的图案化。结合第二牺牲材料705的图案化使用额外光阻涂层或硬式掩模允许在第二牺牲材料705的各向异性蚀刻中使用侵略性等离子和/或高衬底偏压，同时减轻光阻的过度磨损。只要注意控制UV曝光期间的聚焦深度并在抗蚀剂的最终固化期间避免过度收缩，便也可在感光显像型牺牲材料中产生垂直侧壁709。
在侧壁横杆处理期间有所帮助的另一工艺准则涉及遮光片材料沉积的保形性。模具703的表面可覆盖有类似厚度的遮光片材料，而不管那些表面的定向(垂直或水平)。可在用CVD沉积时达成此保形性。明确地说，可使用以下保形技术：PECVD、低压化学气相沉积(LPCVD)，和原子或从限性层沉积(ALD)。在上述CVD技术中，薄膜的生长速率可受表面上的反应速率限制，此情形与将所述表面暴露到光源原子的定向通量形成对比。在一些实施方案中，生长于垂直表面上的材料的厚度为生长于水平表面上的材料的厚度的至少50％。替代地，在提供于电镀前涂布表面的金属种子层之后，可通过无电极电镀或电镀从溶液保形地沉积遮光片材料。
为减小与底层的电容性耦合，可形成电互连件以便具有垂直定向。电互连件的垂直定向提供互连件材料相对于底层的较大间距。因此，电互连件可提供较快信号传播速率，且因此，为显示器提供较快切换速率。在一些实施方案中，电互连件的垂直定向是通过将互连件配置为具有至少为或大于1:1的截面纵横比而得到。即，所述互连件至少高度与宽度一样。这些较高纵横比互连件的截面厚度或宽度可低于且(在一些实施方案中)远低于可通过用以制造显示器的光微影工艺得到的图案化分辨率或最小特征大小，由此得到减小的占据面积。在其它实施方案中，电互连件的垂直定向是通过使用锚将互连件悬挂于衬底之上而得到。悬挂的互连件可为较高纵横比互连件或较低纵横比互连件。通过锚来升高互连件进一步将互连件在衬底表面上的占据面积减小为由所述锚占用的面积。
可使用侧壁制造工艺形成较高纵横比互连件，其中将互连件材料保形地沉积于模具的暴露侧壁上，继之进行各向异性蚀刻以产生作为侧壁特征的互连件。悬挂的互连件可使用制造工艺形成，其中将锚材料安置于衬底之上，继之将互连件材料沉积于锚材料之上，以产生通过锚悬挂于衬底之上的互连件。在所述制造工艺的一些实施方案中，所述互连件与所述锚形成为侧壁特征，从而产生悬挂的较高纵横比互连件。在所述制造工艺的其它实施方案中，通过光微影图案化工艺(而非侧壁工艺)形成悬挂的较低纵横比互连件。
图8展示显示器组合件800的实例透视图，以演示传统较低纵横比互连件与本文中描述的较高纵横比互连件之间的差异。组合件800包含衬底802，孔隙层804形成于衬底802上。如图8中所描绘，衬底802为由(例如)玻璃或塑料形成的透明衬底，但在一些实施方案中，不透明材料也为衬底802的合适候选材料。除孔隙层804之外，一或多个导电层沉积于衬底802之上，且经图案化以形成电互连件的网络。如图8中所描绘，电互连件的至少一层形成于孔隙层804和电互连件的任何底层之上。衬底802的左侧包含四个传统互连件806，其各自具有小于1:1的截面纵横比。换句话说，每一传统互连件806中沿着实质上正交于衬底802的上表面的方向的截面高度(图8中标示为“H1”)小于每一传统互连件806中沿着实质上平行于衬底802的上表面的方向的截面厚度或宽度(图8中标示为“T1”)，使得H1/T1:1小于1:1。衬底802的右侧包含两对(总共四个)较高纵横比互连件808，其各自具有至少为或大于1:1的截面纵横比。换句话说，每一较高纵横比互连件808中沿着实质上正交于衬底802的上表面的方向的截面高度(图8中标示为“H2”)至少等于(如果不大于)每一较高纵横比互连件808中沿着实质上平行于衬底802的上表面的方向的截面厚度或宽度(图8中标示为“T2”)，使得H2/T2:1至少为或大于1:1。
大体来说，用于图案化玻璃面板、塑料面板或其它透明衬底上的电路的薄膜图案化技术可具有大约若干微米的分辨率。与此对比，用于这些应用的薄膜沉积厚度可经控制而具有大约数十微米的分辨率。对于图8中描绘的实例，传统互连件806与较高纵横比互连件808两者是使用图案化分辨率为约3微米的光微影装备而形成于衬底802之上。即，通过光微影图案化形成的最小特征大小(存在材料或不存在材料)至少为约3微米宽。因此，如图8中所描绘，形成四个传统互连件806占用约21微米的空间，其中约3微米用于每一互连件806，且约3微米用于互连件806之间的每一间隙。
与占用约21微米的空间的四个传统互连件806形成对比，四个较高纵横比互连件808占用约9.4微米的空间。对于图8中描绘的实例，形成互连件808中的每一者的互连件材料在使用3微米分辨率图案化工艺形成的模具810上沉积到约0.2微米的厚度。模具810的凸起部分或凸台各自为约3微米宽，凸起部分之间的间隙同样如此。使用侧壁制造工艺而非传统光微影图案化工艺进行图案化的互连件808在远离模具810的凸起部分的任一方向上延伸约0.2微米，从而在宽度上添加了额外的0.4微米。在此实施中，并有较高纵横比互连件808横跨四个互连件808节省了约12微米，从而允许每一互连件808添加3微米空间。以另一方式陈述，图8的右侧上描绘的较高纵横比互连件808经形成而具有为传统互连件806的密度的约两倍的密度，或占用了由传统互连件806占用的空间的约二分之一。并有这些占据面积减小的互连件808的显示设备将在衬底802上具有专用于图像形成的较大空间，例如，通过允许显示设备使用较大孔隙比。应注意，图8中描绘的特定尺寸是作为实例提供。较高纵横比互连件808可经实施而具有其它尺寸以提供其它互连件密度和占据面积，从而相比上文阐述的情形节省更多或更少空间。
另外，通过根据互连件808的较高纵横比将所述互连件808垂直地定向，与传统互连件806相比，将更多互连件材料进一步隔开远离孔隙层804和电互连件的任何底层，由此减小否则可负面地影响信号传播速率的电容性耦合。即使将较高纵横比互连件808的截面面积描绘为小于传统较低纵横比互连件806的截面面积，但较高纵横比互连件808的垂直定向足够地减小了由底层导电层对互连件808赋予的电容性耦合，以减轻或抵销减小的面积可能对信号传播速率产生的任何有害影响。因此，较高纵横比互连件808提供较大信号传播速率，且因此，向并有这些互连件808的显示设备提供较快切换速率。此外，可用较高纵横比互连件808得到所要信号传播速率，同时减少互连件材料的量，以达成减小的制造成本。
尽管图8的实例中描绘了特定截面尺寸和比率，但较高纵横比互连件(更大体来说)可包含截面纵横比至少为或大于1:1的至少一个部分，例如，至少为或大于约1.3:1、至少为或大于约1.5:1、至少为或大于约1.8:1、至少为或大于约2:1、至少为或大于约2.3:1、至少为或大于约2.5:1、至少为或大于约2.8:1、至少为或大于约3:1、至少为或大于约3.3:1、至少为或大于约3.5:1、至少为或大于约3.8:1、至少为或大于约4:1、至少为或大于约4.3:1、至少为或大于约4.5:1、至少为或大于约4.8:1，或至少为或大于约5:1，和高达约6:1、高达约7:1、高达约8:1、高达约9:1、高达约10:1或更大。在一些实施方案中，电互连件的至少某一分率或百分比可具有如上文所阐述的截面纵横比，例如，至少约20％、至少约30％、至少约40％，或至少为电互连件在其长度上的大部分。电互连件的截面纵横比在其长度上可为均匀的或非均匀的，且在一些实施方案中，电互连件包含截面纵横比大于1:1的第一部分和截面纵横比为1:1或低于1:1的第二部分。较高纵横比互连件的截面厚度或宽度可低于(且在一些实施方案中远低于)可通过用以制造显示器组合件800的剩余部分的光微影工艺得到的图案化分辨率或最小特征大小，例如，不大于或小于约2微米、不大于或小于约1.8微米、不大于或小于约1.5微米、不大于或小于约1.3微米、不大于或小于约1微米、不大于或小于约0.8微米、不大于或小于约0.5微米或不大于或小于约0.3微米，和低至约0.2微米、低至约0.1微米或更小。
图9展示并有较高纵横比互连件的直观的基于MEMS的显示设备900的实例示意图。显示设备900包含按行和列布置的MEMS光调制器902a到902d(大体上为“光调制器902”)的阵列。MEMS光调制器902a到902d的阵列可对应于一些实施方案中的像素阵列。在图9中描绘的实例中，每一光调制器902为基于遮光片的光调制器，包含遮光片908和孔隙909。显示设备900的某些方面如先前参考图1A中描绘的显示设备100所描述般类似地实施，且在下文中不重复那些方面。
如图9中所描绘，显示设备900也包含电互连件的网络(例如，互连件910、912和914)，其包含：至少一个允写互连件910(也称为“扫描线互连件”)，其连接到每一行像素且为每一行像素所共享；一个数据互连件912，其连接到每一列像素且为每一列像素所共享；和一个共同互连件914，其将共同电压提供到所有像素，或至少提供到来自显示设备900中的多个列与多个行两者的像素。在图9的实例中，互连件910和914中的每一者实施为较高纵横比互连件，而数据互连件912实施为较低纵横比互连件。在一些其它实施方案中，数据互连件912可实施为较高纵横比互连件，且可连接到例如图3A和3B中所描绘的薄膜晶体管的薄膜晶体管。在这些实施方案中，互连件910和914可实施为较高纵横比互连件或较低纵横比互连件。
图10展示并有较高纵横比互连件的显示设备1000的实例截面图。显示设备1000包含盖板1022、透明衬底1004、任选漫射体1012和分离衬底1004与平面光导1016的任选亮度增强膜1014。显示设备1000的某些方面如先前参考图5中描绘的显示设备500所描述般类似地实施，且在下文中不重复那些方面。
如图10中所描绘，显示设备1000包含基于遮光片的光调制器(遮光片组合件)1002的阵列。每一遮光片组合件1002并有遮光片1003和锚1005。扫描线互连件1006实施为较高纵横比互连件，且每一扫描线互连件1006将允写电压信号电连接到遮光片组合件1002的对应行。未展示数据互连件和共同互连件，所述互连件也可实施为较高纵横比互连件。尽管图10涉及MEMS显示器，但较高纵横比互连件可并入于其它类型的显示器中，例如，通过使用液晶单元、光分接头(light tap)或电润湿单元调制光来产生图像的显示器，以及通过选择性地发射光来产生图像的例如等离子或OLED显示器的显示器。
图11展示并有较高纵横比互连件的另一显示器组合件1100的实例透视图。组合件1100包含衬底1102，孔隙层1104形成于衬底1102上。如图11中所描绘，衬底1102为由(例如)玻璃或塑料形成的透明衬底，但在其它实施方案中，不透明材料也为衬底1102的合适候选材料。除孔隙层1104之外，一或多个导电层沉积于衬底1102之上，且经图案化以形成电互连件的网络。如图11中所描绘，电互连件1108的至少一层形成于孔隙层1104和电互连件的任何底层之上。具体地说，互连件1108实施为截面尺寸和比率类似于图8中描绘的互连件808的较高纵横比互连件。
如图11中所描绘，较高纵横比互连件1108由锚1110而悬挂或支撑于底层衬底1102之上的升高平面处。对于图11中描绘的实例，锚1110为沿着实质上平行于衬底1102的上表面的方向彼此隔开且按行和列布置的离散结构。互连件1108中的每一者由一群组锚1110而悬挂，且在所述群组锚1110之上实质上线性地延伸，所述群组锚1110经连续地布置以形成一特定行或列。在图11的实例中，沿着特定行或列的至少两个(或至少三个)连续锚1110实质上在互连件1108的升高平面下方彼此电隔离。以另一方式陈述，在升高平面处在连续锚1110之间出现经由互连件1108的电通路，在互连件1108下方的较低平面处在锚1110之间存在很少或不存在额外电通路。互连件1108和锚1110的布置可针对其它实施方案而变化，例如互连件1108和锚1110以弯曲、锯齿状或不规则图案布置的实施方案，或一些锚1110合并或融合的实施方案。
通过将互连件1108升高到孔隙层1104和电互连件的任何底层之上，进一步减小与这些层的电容性耦合，由此进一步增加互连件1108的信号传播速率。又，通过锚1110升高互连件1108将互连件1108在衬底表面上的占据面积进一步减小到由锚1110占用的面积，由此允许互连件1108下方和锚1110之间的空间重新专用于额外互连件或用于其它用途。如图11中所描绘，实施为传统较低纵横比互连件的额外互连件1106在相对于互连件1108的交叉方向上延伸，且在互连件1108下方并穿过锚1110之间的间隙延伸。在图11中所描绘的实例中，互连件1106实质上正交于互连件1108，但可预期其它交叉角度，例如从约1°到约90°、从约5°到约90°、从约20°到约90°、从约45°到约90°、从约90°到约179°、从约90°到约175°、从约90°到约160°或从约90°到约135°。在一些其它实施方案中，互连件1106中的至少一者可实施为较高纵横比互连件。
锚1110可由与互连件1108相同或类似的材料形成，由此允许形成经由锚1110到底层互连件或到形成于衬底1102上或之上的例如薄膜晶体管或光调制器的其它组件的电连接。在其它实施方案中，锚1110中的至少一些锚可由不同材料形成，例如，针对其机械或负载支承性质而选择的材料。当并入于显示设备中时，互连件1108可定位(例如)于与MEMS光调制器的各种结构组件相同或类似的层面。在一些实施方案中，互连件1108可悬挂于与用以制动基于MEMS遮光片的光调制器的致动器横杆相同或类似的层面。在这些实施方案中，互连件1108可充当(例如)跨越一列光调制器载运数据的列互连件，或跨越一行光调制器载运允写信号的行互连件。互连件1108也可充当(例如)多行和多列光调制器之间的共同互连件。
如图11中所描绘，锚1110本身具有至少为或大于1:1的截面纵横比(对应于如图11中所标示的H3/T3:1)，例如，至少为或大于约1.3:1、至少为或大于约1.5:1、至少为或大于约1.8:1、至少为或大于约2:1、至少为或大于约2.3:1、至少为或大于约2.5:1、至少为或大于约2.8:1、至少为或大于约3:1、至少为或大于约3.3:1、至少为或大于约3.5:1、至少为或大于约3.8:1、至少为或大于约4:1、至少为或大于约4.3:1、至少为或大于约4.5:1、至少为或大于约4.8:1，或至少为或大于约5:1，和高达约6:1、高达约7:1、高达约8:1、高达约9:1、高达约10:1或更大。锚1110的截面厚度或宽度(在图11中标示为“T3”)低于(且在一些实施方案中远低于)可通过用以制造显示器组合件1100的剩余部分的光微影工艺得到的图案化分辨率或最小特征大小，例如，不大于或小于约2微米、不大于或小于约1.8微米、不大于或小于约1.5微米、不大于或小于约1.3微米、不大于或小于约1微米、不大于或小于约0.8微米、不大于或小于约0.5微米，或不大于或小于约0.3微米，和低至约0.2微米、低至约0.1微米或更小。锚1110的截面尺寸和比率可针对其它实施方案而变化，例如至少一些锚1110的截面纵横比小于1:1的实施方案，或至少一些锚1110的截面厚度或宽度大于约2微米的实施方案。
图12展示并有悬挂的互连件的另一显示器组合件1200的实例透视图。组合件1200包含衬底1202，孔隙层1204形成于衬底1202上。如图12中所描绘，衬底1202为由(例如)玻璃或塑料形成的透明衬底，但在其它实施方案中，不透明材料也为衬底1202的合适候选材料。除孔隙层1204之外，一或多个导电层沉积于衬底1202之上，且经图案化以形成电互连件的网络。如图12中所描绘，电互连件1208的至少一层形成于孔隙层1204和电互连件的任何底层之上。具体地说，且类似于图11中描绘的互连件1108，互连件1208通过锚1210而悬挂或支撑于底层衬底1202之上，其中性质类似于先前参考图11中描绘的锚1110而描述的那些性质。
与图11中描绘的悬挂的较高纵横比互连件1108形成对比，图12中描绘的悬挂的互连件1208实施为较低纵横比互连件。即使互连件1208的截面比率(对应于如图12中标示的H4/T4:1)不大于或小于1:1，例如，不大于约0.8:1、不大于约0.5:1、不大于约0.3:1或不大于约0.1:1，但由锚1210升高互连件1208减小了由底层导电层对互连件1208赋予的电容性耦合。因此，可用可通过传统光微影图案化工艺形成的较低纵横比互连件1208得到所要的信号传播速率。又，通过锚1210升高互连件1208将互连件1208在衬底表面上的占据面积减小到由锚1210占用的面积，由此允许将互连件1208下方和锚1210之间的空间重新专用于额外互连件或用于其它用途。如图12中所描绘，额外互连件1206在互连件1208下方且穿过锚1210之间的间隙延伸。在图12中所描绘的实例中，互连件1206实质上正交于互连件1208，但预期其它交叉角度，例如，从约1°到约90°、从约5°到约90°、从约20°到约90°、从约45°到约90°、从约90°到约179°、从约90°到约175°、从约90°到约160°或从约90°到约135°。
参看图8到12描述的较高纵横比互连件和悬挂的互连件可并入于多种基于MEMS的显示器和基于MEMS的显示器组合件中，例如，参看图1A到7D描述的那些显示器和显示器组合件。除基于MEMS的显示器之外，本文中描述的互连件也可并入于其它类型的显示器中，例如，LCD、OLED、电泳显示器和场发射显示器。例如，虽然在LCD单元上施加电场的电极通常由例如氧化铟锡(ITO)的透明导电材料形成，但将这些电极连接到驱动器的互连件通常形成为传统的非透明金属线。通过用本文中描述的较高纵横比互连件或悬挂的互连件替换这些传统的较低纵横比互连件，可节省实质空间，由此允许较大的彩色滤光片、较高孔隙比和较亮的显示器。
图13A展示并有悬挂的互连件的基于MEMS的显示设备1300的实例透视图。显示设备1300包含按行和列布置于衬底1310之上的MEMS光调制器1302(大体上为“光调制器1302”)的阵列。在图13A描绘的实例中，每一光调制器1302为基于遮光片的光调制器，其包含通过横杆1306和锚1308而支撑于衬底1310之上的遮光片1304。
显示设备1300也包含电互连件的网络，包含：至少一行互连件1312，其连接到一行光调制器1302且为一行光调制器1302共享；和至少一列互连件1314，其连接到一列光调制器1302且为一列光调制器1302共享。在一些实施方案中，行互连件1312可对应于扫描线互连件或共同互连件，而列互连件1314可对应于数据互连件。在图13A的实例中，列互连件1314实施为通过锚1316和1318而悬挂于底层衬底1310之上的悬挂的互连件。锚1316具有类似于先前参考图11中描绘的锚1110而描述的那些性质的性质。锚1318支撑列互连件1314的末端，且实施为具有到衬底1310上或衬底1310内的电路的多个接点1320的延伸锚，以减小接触电阻。在一些实施方案中，电路可连接到一或多个驱动器，例如数据驱动器、扫描驱动器，或共同驱动器。
参看图13A，列互连件1314定位于与光调制器1302的各种组件相同或类似的高度处。例如，列互连件1314可悬挂于与遮光片1304相同或类似的高度处，使得至少一列互连件1314的上表面实质上与至少一个遮光片1304的上表面对准或共平面。列互连件1314与遮光片1304的此定位可减轻遮光片1304朝向或远离衬底1310的垂直位移的可能性，此情形可能另外由列互连件1314与遮光片1304之间的静电或其它交互作用产生。通过将列互连件1314升高到衬底1310和电互连件的任何底层之上，列互连件1314与这些层之间的电容性耦合得以减小。如图13A中所描绘，行互连件1312在相对于列互连件1314的交叉方向上延伸，且在列互连件1314下方且穿过锚1316之间的间隙延伸。在一些其它实施方案中，行互连件1312可实施为悬挂的互连件，而列互连件1314可在行互连件1312下方延伸。在一些其它实施方案中，行互连件1312和列互连件1314中的至少一者可实施为较高纵横比互连件，例如，关于图8所描述。
在图13A的实例中，列互连件1314与锚1316和1318是使用共同制造工艺结合光调制器1302的各种组件而形成，例如关于图6A到6E和7A到7D所描述。在一些实施方案中，列互连件1314、锚1316和1318和光调制器1302是使用至少一个共同沉积和图案化阶段而形成。在这些实施方案中，每一列互连件1314中的至少一层与每一光调制器1302中的至少一个对应层由与沉积于衬底1310之上且经图案化的材料相同的材料形成。同样，每一锚1316或1318中的至少一层由与用以形成列互连件1314与光调制器1302中的对应层的材料相同的材料形成。除共享相同材料之外，列互连件1314、锚1316和1318和光调制器1302中的对应层可共享其它性质，例如，具有实质上相同的厚度、实质上相同的表面粗糙度，等等。
图13B和13C展示图13A的显示设备1300的部分的截面图。图13B的截面是在图13A的线A-A'处跨越列互连件1314和遮光片1304的侧面部分截得。图13C的截面是在图13A的线B-B'处跨越锚1316(支撑列互连件1314)截得。
参看图13B和13C，列互连件1314、遮光片1304和锚1316由与经沉积且经图案化以形成机械层1322的对应部分的材料相同的材料形成。用于机械层1322的候选材料包含关于图6A到6E的机械层605和609而描述的那些候选材料。另外，列互连件1314、遮光片1304和锚1316由与经沉积且经图案化以形成导体层1324的对应部分的材料相同的材料形成。用于导体层1324的候选材料包含关于图6A到6E的导体层607而描述的那些候选材料。尽管在图13B和13C中描绘两层堆叠或复合物，但更多或更少的层可于列互连件1314、遮光片1304和锚1316之间共享。
图14展示并有较高纵横比互连件的显示器组合件的实例制造工艺的流程图。在块1400中，在衬底之上形成模具，其中所述模具经形成而具有具侧壁和底部的沟槽。在块1402中，邻近于沟槽的底部和侧壁沉积互连件材料。在块1404中，去除邻近于沟槽的底部沉积的互连件材料，而保留邻近于侧壁沉积的互连件材料的至少一部分以形成电互连件。在一些实施方案中，可结合例如基于遮光片的光调制器的光调制器的形成进行图14的工艺。在这些实施方案中，电互连件与光调制器可共享由相同互连件材料形成的至少一个共同层。下文关于图15A到15E和16A到16F描述制造工艺的其它方面。
图15A到15E展示实例显示器组合件1500的构建阶段。所描绘的工艺产生较高纵横比互连件1502，所述较高纵横比互连件具有远低于对大玻璃面板或其它透明衬底的常规微影限制的厚度。在图15A到15E中描绘的工艺中，较高纵横比互连件1502形成为模具1504上的侧壁特征。所述工艺被称为侧壁互连件工艺。
如图15A到15C和14的块1400中所描绘，形成显示器组合件1500的工艺以在衬底1506之上形成模具1504开始。通过以下操作进行模具1504的形成：将模具材料1508沉积于衬底1506上，如图15A中所描绘，继之使用光罩1510进行模具材料1508的图案化，如图15B和15C中所描绘。尽管未描绘于图15A到15C中，但一或多个额外层可安置于衬底1506与模具材料1508之间。模具材料1508中界定的所得图案形成细长开口或沟槽1512，用于显示器组合件1500的互连件1502最终将形成于所述细长开口或沟槽1512内。模具材料1508的沉积和图案化在概念上类似于针对关于图6A到6E和7A到7D所描述的牺牲层材料的沉积和图案化描述的那些沉积和图案化，且使用与其类似的材料和技术。
图15C展示在图案化模具材料1508之后形成的模具1504的形状。模具1504包含沟槽1512，所述沟槽1512暴露底层衬底1506且由凸台1514而分离。对于其它实施方案，可控制模具材料1508的图案化，使得沟槽1512部分地延伸穿过模具材料1508，而不暴露底层衬底1506。图15C中的模具1504包含或建立两个相异水平层或表面。底部水平表面1516是在通过沟槽1512暴露的位置处由底层衬底1506的顶表面建立，且顶部水平表面1518是在对应于凸台1514的位置处由模具材料1508的顶表面建立。图15C中所描绘的模具1504也包含限定沟槽1512的边界的实质上垂直的侧壁1520。在一些其它实施方案中，侧壁1520的轮廓可呈现其它形状，例如，锥形、弯曲或凹形。
形成互连件1502的工艺以将互连件材料1522沉积到模具1504的经暴露表面上继续，如图15D和14中的块1402中所描绘。尽管图15D中描绘一层互连件材料1522，但在其它实施方案中，可沉积具有相同材料或不同材料的多个层。上文关于图6A到6E的导体层607而描述了互连件材料1522的合适候选者。如图15D中所描绘，互连件材料1522沉积于模具1504的顶部水平表面1518上以及沟槽1512中，以便覆盖底部水平表面1516和侧壁1520。互连件材料1522沉积到小于约2微米的厚度。在一些实施方案中，互连件材料1522经沉积而具有不大于或小于约1.5微米的厚度。在其它实施方案中，互连件材料1522经沉积而具有不大于或小于约1微米的厚度。在一些其它实施方案中，互连件材料1522经沉积而具有不大于或小于约0.8微米的厚度，且在一些实施方案中，薄到约0.10微米或更薄。
制造工艺以通过根据图14中的块1404应用各向异性蚀刻且产生15E中所描绘的结构而优选或选择性地去除互连件材料1522的部分继续。互连件材料1522的各向异性蚀刻在概念上类似于关于图7A到7D所描述的那些各向异性蚀刻，且使用与其类似的材料和技术。例如，互连件材料1522的各向异性蚀刻可在等离子氛围中通过施加到衬底1506或施加到接近衬底1506的电极的电压偏压进行。沿着模具1504的侧壁1520，互连件材料1522实质上受保护而不受各向异性蚀刻。互连件材料1522的这些受保护部分形成较高纵横比互连件1502。沿着其它水平表面(例如，顶部水平表面1518或底部水平表面1516)，通过蚀刻很大程度上或实质上完全去除互连件材料1522。
如邻近于模具1504的侧壁1520形成的互连件1502的截面厚度类似于如所沉积的互连件材料1522的厚度。在一些实施方案中，互连件1502的截面厚度可小于如所沉积的互连件材料1522的厚度。互连件1502的截面高度是由如所沉积的模具材料1508的厚度确定，或换句话说，由如在关于图15B和15C所描述的图案化操作期间形成的沟槽1512的深度确定。只要互连件材料1522的厚度经选择为小于约2微米，图15A到15E中描绘的工艺便非常适合于生产窄的较高纵横比互连件。常规光微影将产生大得多尺寸的经图案化特征，从而例如允许不小于约2微米或约5微米的最小解析特征。
在一些实施方案中，任选阶段涉及模具1504的去除，由此将互连件1502从模具1504释放作为独立结构。在一些其它实施方案中，至少部分地保留模具1504，例如，通过保留凸台1514以支撑互连件1502。
图16A到16F展示实例显示器组合件1600的构建阶段。所描绘的工艺产生由锚1604而悬挂的较高纵横比互连件1602。在图16A到16F中描绘的工艺中，较高纵横比互连件1602与锚1604两者根据侧壁互连件工艺而形成为侧壁特征。
所述工艺在如图16A中所描绘的阶段中继续进行显示器组合件1600，其中第一模具层1606通过沉积和图案化形成于衬底1608之上。第一模具层1606中界定的所得图案形成开口或介层孔1610，锚材料1612通过侧壁工艺安置于开口或介层孔1610内。在如图16A中描绘的阶段中形成显示器组合件1600在概念上类似于针对关于图15A到15E的显示器组合件1500的形成而描述的那些形成，且使用与其类似的材料和技术。一项差异在于，图16A中描绘的锚材料1612沿着延伸到页面中的方向经分段为离散结构，而非沿着较大长度延伸的单一连续结构。在一些实施方案中，锚材料1612的较短片段可通过图案化第一模具层1606使得开口1610具有对应的分段布置而形成。在一些其它实施方案中，锚材料1612的较短片段可通过蚀刻以将片段彼此分离或去耦而形成，例如，通过去除锚材料1612的介入部分。
形成显示器组合件1600的工艺接下来继续进行第二模具层1616于第一模具层1606之上的沉积，如图16B中描绘，继之使用光罩1618图案化第二模具层1616。第二模具层1616与第一模具层1606的所得组合在衬底1608之上形成模具1614，如图16C中所描绘。第二模具层1616中界定的图案形成细长开口或沟槽1620，所述细长开口或沟槽1620与第一模具层1606的开口1610对准。第二模具层1616的沉积和图案化在概念上类似于针对关于图6A到6E和7A到7D所描述的牺牲层材料的沉积和图案化而描述的那些沉积和图案化，且使用与其类似的材料和技术。如图16C中所描绘，模具1614包含限定开口1610和1620的边界的实质上垂直的侧壁1622，其中锚材料1612邻近于侧壁1622的下部部分而安置。在一些其它实施方案中，侧壁1622的轮廓可呈其它形状，例如，锥形、弯曲或凹形。
工艺以互连件材料1624于模具1614的经暴露表面上的沉积继续，如图16D中所描绘。上文关于图6A到6E的导体层607而描述了互连件材料1624的合适候选者。如图16D中所描绘，互连件材料1624沉积于开口1610和1620中，以便覆盖锚材料1612以及侧壁1622的上部部分。
接下来，制造工艺以通过应用各向异性蚀刻来优选或选择性地去除互连件材料1624的部分从而产生图16E中所描绘的结构继续。沿着模具1614的侧壁1622的上部部分，互连件材料1624实质上受保护而免受各向异性蚀刻。互连件材料1624的这些受保护部分形成较高纵横比互连件1602。沿着模具1614的侧壁1622的下部部分，互连件材料1624和锚材料1612也实质上受保护而免受各向异性蚀刻。互连件材料1624和锚材料1612的这些受保护部分形成锚1604。互连件材料1624的沉积和各向异性蚀刻在概念上类似于关于图7A到7D和15A到15E所描述的那些沉积和各向异性蚀刻，且使用与其类似的材料和技术。
形成悬挂的互连件1602的工艺是以模具1614的去除而完成，结果描绘于图16F中。在其它实施方案中，至少部分地保留模具1614。
图17展示并有悬挂的互连件的显示器组合件的实例制造工艺的流程图。所描绘的工艺产生由锚而悬挂的较低纵横比互连件。在块1700中，在衬底之上形成模具，其中所述模具经形成而具有彼此隔开的开口。在块1702中，在所述开口中沉积锚材料以形成锚。在块1704中，在模具和锚之上沉积互连件材料。在块1706中，图案化互连件材料以形成在锚之间延伸的电互连件。在一些实施方案中，可结合例如基于遮光片的光调制器的光调制器的形成而进行图17的工艺。在这些实施方案中，电互连件与光调制器可共享至少一个共同层，例如，由相同锚材料或相同互连件材料形成的共同层。下文关于图18A到18D、19和20描述制造工艺的其它方面。
图18A到18D展示实例显示器组合件1800的构建阶段。所描绘的工艺产生由锚1804而悬挂的较低纵横比互连件1802。
如图18A和17中的块1700中所描绘，形成显示器组合件1800的工艺以在衬底1806之上形成模具1808开始。模具1808的形成是通过在衬底1806上沉积模具材料1810，继之图案化模具材料1810而进行。模具材料1810中界定的所得图案形成开口或介层孔1812，用于显示器组合件1800的锚1804最终将形成于所述开口或介层孔1812内。模具材料1810的沉积和图案化在概念上类似于针对关于图6A到6E和7A到7D所描述的牺牲层材料的沉积和图案化而描述的那些沉积和图案化，且使用与其类似的材料和技术。
图19展示对应于图18A的中间构建阶段中的显示器组合件1800的实例透视图。如图19中所描绘，模具1808的开口1812沿着衬底1806彼此隔开。开口1812的分段布置允许锚1804随后形成为彼此隔开的离散结构。
返回参看图18B，工艺以锚材料1814于模具1808的开口1812中的沉积继续，由此如图18B中所描绘且根据图17中的块1702形成锚1804。尽管未描绘于图18B中，但锚材料1814也可沉积于模具1808的其它经暴露表面上，继之进行图案化以去除锚材料1814在锚1804之间的部分。锚材料1814的沉积和图案化在概念上类似于针对关于图6A到6E描述的遮光片材料的沉积和图案化而描述的那些沉积和图案化，且使用与其类似的材料和技术。
所述工艺接下来继续进行互连件材料1816于模具1808的经暴露表面和锚1804上的沉积，如图18C和17中的块1704中所描绘，继之图案化互连件材料1816以形成互连件1802，如图18D和17中的块1706中所描绘。互连件材料1816的沉积和图案化在概念上类似于针对关于图6A到6E描述的遮光片材料的沉积和图案化而描述的那些沉积和图案化，且使用与其类似的材料和技术。在一些实施方案中，可经由单一沉积操作而组合锚1804与互连件1802的形成。例如，导电材料可沉积于开口1812和模具1808的其它经暴露表面中，继之图案化导电材料以在开口1812中形成锚1804和通过锚1804支撑的互连件1802。
在一些实施方案中，任选阶段涉及模具1808的去除，由此将悬挂的互连件1802从模具1808释放作为独立结构。在一些其它实施方案中，至少部分地保留模具1808，例如，通过将互连件1802用作蚀刻掩模，以保护并保留在互连件1802下方和锚1804之间的模具1808的部分。
图20展示包含于显示器组合件1800中的悬挂的互连件1802中的一者的实例透视图。如图20中所描绘，互连件1802由锚1804支撑，以及由安置于互连件1802下方和锚1804之间的模具材料1810的剩余部分支撑。模具材料1810的此剩余部分充当结构材料以赋予较大机械完整性且减轻互连件1802的弯曲、翘曲或其它变形。
如上文所注释，较高纵横比且悬挂的互连件可并入于各种类型的显示器中。图21展示并有本文中描述的较高纵横比互连件的LCD组合件2150的实例透视图。组合件2150包含衬底2152，彩色滤光片2154、2156、2158和2160形成于衬底2152上。如图21中所描绘，衬底2152为由(例如)玻璃或塑料形成的透明衬底，但在其它实施方案中，其它候选材料适合于衬底2152。除彩色滤光片2154、2156、2158和2160之外，一或多个导电层沉积于衬底2152之上，且经图案化以形成电互连件的网络。在一些其它实施方案中，电互连件和彩色滤光片2154、2156、2158和2160可形成于单独衬底上。如图21中所描绘，组合件2150包含两对较高纵横比互连件，其分离相应对彩色滤光片。一对(即，互连件2162和2164)分离红色(R)滤光片2154与绿色(G)滤光片2156。第二对(即，互连件2166和2168)分离蓝色(B)滤光片2158与白色(W)滤光片2160。在图21中描绘的实例中，互连件2162、2164、2166和2168经实施而具有与先前关于图8中描绘的互连件808而描述的截面尺寸和比率类似的截面尺寸和比率。如上文所阐述，较高纵横比互连件2162、2164、2166和2168的并有每一像素节省了约12微米，从而允许每一像素中的每一滤光片的额外3微米的滤光片宽度，此情形与具有320ppi的分辨率量的常规LCD像素相比较，在像素密度上增加了约10％或更多。类似互连件可用以定址其它显示器架构中的像素或显示元件，例如，OLED显示器。
图22A和22B为说明包含一组显示元件的显示装置40的系统框图。显示装置40可为(例如)智能型电话、蜂窝式或移动电话。然而，显示装置40的相同组件或其轻微变化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、手持型装置和便携式媒体装置。
显示装置40包含外壳41、显示器30、天线43、扬声器45、输入装置48和麦克风46。外壳41可由多种制造工艺中的任一者形成，包含射出模制和真空成形。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、橡胶和陶瓷，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(图中未示)。
显示器30可为如本文中描述的多种显示器(包含双稳态或模拟显示器)中的任一者。显示器30也可经配置以包含：平板显示器，例如，等离子、EL、OLED、STN LCD或TFT LCD；或非平板显示器，例如，CRT或其它管式装置。
图22B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封闭于其中的额外组件。例如，显示装置40包含网络接口27，其包含可耦合到收发器47的天线43。网络接口27可为可显示于显示装置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和输入装置48也可充当图像源模块。收发器47连接到处理器21，处理器21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和麦克风46。处理器21也可连接到输入装置48和驱动器控制器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，阵列驱动器22又可耦合到显示器阵列30。显示装置40中的一或多个元件(包含图22B中未特定描绘的元件)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设计中的实质上所有组件。
网络接口27包含天线43和收发器47，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也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可传输和接收信号。在一些实施方案中，天线43根据IEEE 16.11标准(包含IEEE16.11(a)、(b)或(g))或IEEE 802.11标准(包含IEEE 802.11a、b、g、n)和其其它实施方案来发射和接收RF信号。在一些其它实施方案中，天线43根据标准发射和接收RF信号。在蜂窝式电话的状况下，天线43可经设计以接收分码多重存取(CDMA)、分频多重存取(FDMA)、分时多重存取(TDMA)、全球行动通信系统(GSM)、GSM/通用分组无线业务(GPRS)、增强型数据GSM环境(EDGE)、陆地集群无线电(TETRA)、宽带CDMA(W-CDMA)、演进数据优化(EV-DO)、1xEV-DO、EV-DO修订A、EV-DO修订B、高速封包存取(HSPA)、高速下行链路封包存取(HSDPA)、高速上行链路封包存取(HSUPA)、演进型高速封包存取(HSPA+)、长期演进(LTE)、AMPS或用以在无线网络(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可预先处理从天线43接收的信号，以使得所述信号可由处理器21接收和进一步操纵。收发器47也可处理从处理器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传输。
在一些实施方案中，可用接收器来替换收发器47。另外，在一些实施方案中，可用图像源替换网络接口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或图像源接收例如经压缩图像数据的数据，且将所述数据处理成原始图像数据，或处理成可易于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。原始数据通常指识别图像内的每一位置处的图像特性的信息。例如，这些图像特性可包含色彩、饱和度和灰阶。
处理器21可包含微控制器、CPU或逻辑单元以控制显示装置40的操作。调节硬件52可包含用于将信号传输到扬声器45且用于接收来自麦克风46的信号的放大器和滤波器。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。
驱动器控制器29可直接从处理器21或从帧缓冲器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所述原始图像数据以用于高速传输到阵列驱动器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为具有光栅状格式的数据流，以使得其具有适合于跨越显示器阵列30扫描的时间次序。接着驱动器控制器29将经格式化的信息发送到阵列驱动器22。尽管例如LCD控制器的驱动器控制器29常常作为独立集成电路(IC)而与系统处理器21相关联，但可以许多方式来实施这些控制器。例如，控制器可作为硬件嵌入于处理器21中，作为软件嵌入于处理器21中，或以硬件与阵列驱动器22完全集成。
阵列驱动器22可从驱动器控制器29接收经格式化的信息，且可将视频数据重新格式化为一组平行波形，所述组波形被每秒许多次地施加到来自显示器的x-y显示元件矩阵的数百且有时数千个(或更多)引线。
在一些实施方案中，驱动器控制器29、阵列驱动器22和显示器阵列30适用于本文描述的显示器的类型中的任一者。例如，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。另外，阵列驱动器22可为常规驱动器或双稳态显示驱动器。此外，显示器阵列30可为常规显示器阵列或双稳态显示器阵列。在一些实施方案中，驱动器控制器29可与阵列驱动器22集成。此实施方案可用于高度集成系统中，例如，移动电话、便携式电子装置、钟表或小面积显示器。
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可包含例如QWERTY键盘或电话小键盘的小键盘、按钮、开关、摇杆、触敏式屏幕、与显示器阵列30集成的触敏式屏幕或压敏或热敏隔膜。麦克风46可配置为用于显示装置40的输入装置。在一些实施方案中，经由麦克风46的语音命令可用于控制显示装置40的操作。
电力供应器50可包含多种能量存储装置。例如，电力供应器50可为可再充电电池组，例如，镍镉电池组或锂离子电池组。在使用可再充电电池组的实施方案中，所述可再充电电池组可使用来自(例如)壁式插座或光伏打装置或阵列的电力充电。替代地，可再充电电池组可为可无线充电的。电力供应器50也可为可再生能源、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也可经配置以从壁式插座接收电力。
在一些实施方案中，控制可程序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，控制可程序性驻留于阵列驱动器22中。上文所描述的优化可实施于任何数目个硬件和/或软件组件中和以各种配置来实施。
可将结合本文中所揭示的实施方案而描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块、电路和算法过程实施为电子硬件、计算机软件或两者的组合。硬件与软件的互换性已大体按功能性进行了描述，且于上文所描述的各种说明性组件、块、模块、电路和过程中加以说明。以硬件抑或软件实施此功能性取决于特定应用和强加于整个系统上的设计约束。
用以实施结合本文中所揭示的方面而描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块和电路的硬件和数据处理设备可通过通用单芯片或多芯片处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或其经设计以执行本文中所描述的功能的任何组合来实施或执行。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。处理器也可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核心或任何其它此配置。在一些实施方案中，可由特定针对给定功能的电路来执行特定过程和方法。
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、计算机软件、固件(包含本说明书中揭示的结构和其结构等效物)或其任何组合中。本说明书中描述的标的物的实施也可实施为编码于计算机存储媒体上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)以供数据处理设备执行或控制数据处理设备的操作。
如果实施于软件中，那么可将所述功能作为一或多个指令或代码存储于计算机可读媒体上或经由计算机可读媒体来传输。本文中所揭示的方法或算法的程序可实施于可驻留于计算机可读媒体上的处理器可执行的软件模块中。计算机可读媒体包含计算机存储媒体和通信媒体(包含可经启用以将计算机程序从一处传送到另一处的任何媒体)两者。存储媒体可为可由计算机存取的任何可用媒体。作为实例而非限制，这些计算机可读媒体可包含RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置，或可用于以指令或数据结构的形式存储所要程序代码且可由计算机存取的任何其它媒体。又，可将任何连接适当地称为计算机可读媒体。如本文中所使用，磁盘和光盘包含压缩光盘(CD)、激光光盘、光学光盘、数字影音光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘，其中磁盘通常以磁性方式再生数据，而光盘通过激光以光学方式再生数据。以上各者的组合也应包含于计算机可读媒体的范围内。另外，方法或算法的操作可作为代码和指令中的一者或任何组合或集合而驻留于机器可读媒体和计算机可读媒体上，可将机器可读媒体和计算机可读媒体并入计算机程序产品中。
对本发明中描述的实施方案的各种修改对于所属领域的技术人员来说可易于显而易见，且本文中所界定的一般原理可在不偏离本发明的精神或范围的情况下应用于其它实施方案。因此，权利要求书不希望限于本文所展示的实施方案，而应符合与本文所揭示的本发明、原理和新颖特征一致的最广范围。
另外，一般所属领域的技术人员将易于了解，术语“上部”和“下部”有时用于易于描述诸图，且指示对应于在适当定向的页面上的图的定向的相对位置，且可能不反映如所实施的任何装置的恰当定向。
在单独实施方案的情况下描述于本说明书中的某些特征也可在单一实施方案中以组合形式实施。相反，在单一实施方案的情况下描述的各种特征也可单独地在多个实施方案中或以任何合适子组合而实施。此外，尽管上文可能将特征描述为以某些组合起作用且甚至最初按此来主张，但来自所主张的组合的一或多个特征在一些状况下可从所述组合删去，且所主张的组合可针对子组合或子组合的变化。
类似地，虽然按特定次序在图式中描绘了操作，但不应将此情形理解为需要按展示的特定次序或按顺序次序执行这些操作或执行所有所说明的操作来达成所要结果。另外，图式可以流程图的形式示意性地描绘一或多个实例过程。然而，未描绘的其它操作可并入于经示意性地说明的实例过程中。例如，可在所说明操作中任一者之前、在所说明操作中任一者之后、与所说明操作中任一者同时地或在所说明操作中任一者之间执行一或多个额外操作。在某些情况下，多任务和并行处理可为有利的。此外，不应将上文所描述的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，所描述的程序组件和系统可大体上一起集成于单一软件产品中或封装到多个软件产品中。另外，其它实施方案在以下权利要求书的范围内。在一些状况下，权利要求书中所叙述的动作可以不同次序执行且仍达成所要结果。

Claims (40)

1.一种显示设备，其包括：
显示元件阵列；以及
电互连件，其连接到所述显示元件阵列中的至少一个显示元件，
其中所述电互连件的至少一部分具有大于1:1的截面纵横比。
2.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述电互连件的所述截面纵横比为至少2:1。
3.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述电互连件的所述截面纵横比为至少3:1。
4.根据权利要求1所述的显示设备，其进一步包括衬底，所述显示元件阵列形成于所述衬底上。
5.根据权利要求4所述的显示设备，其中所述衬底为透明衬底。
6.根据权利要求4所述的显示设备，其进一步包括沿着所述衬底彼此隔开的至少两个锚，且其中所述电互连件由所述锚悬挂于所述衬底之上。
7.根据权利要求6所述的显示设备，其进一步包括安置于所述电互连件下方和所述锚之间的支撑件材料。
8.根据权利要求6所述的显示设备，其中所述电互连件为第一电互连件，且所述显示设备进一步包括在相对于所述第一电互连件的交叉方向上延伸的第二电互连件，且所述第二电互连件在所述第一电互连件下方且穿过所述锚之间的间隙延伸。
9.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述电互连件具有小于2微米的截面厚度。
10.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述电互连件具有不大于1微米的截面厚度。
11.根据权利要求1所述的显示设备，其进一步包括连接到所述显示元件阵列的薄膜晶体管阵列，且所述电互连件经由所述薄膜晶体管阵列中的至少一个薄膜晶体管而连接到所述至少一个显示元件。
12.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述显示元件阵列包括MEMS光调制器。
13.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述电互连件的至少大部分具有大于1:1的所述截面纵横比。
14.根据权利要求1所述的显示设备，其进一步包括：
显示器，其包含所述显示元件阵列和所述电互连件；
处理器，其经配置以与所述显示器通信，所述处理器经配置以处理图像数据；以及
存储器装置，其经配置以与所述处理器通信。
15.根据权利要求14所述的显示设备，其进一步包括：
驱动器电路，其经配置以将至少一个信号发送到所述显示器；以及
控制器，其经配置以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14所述的显示设备，其进一步包括：
图像源模块，其经配置以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括接收器、收发器和发射器中的至少一者。
17.根据权利要求14所述的显示设备，其进一步包括：
输入装置，其经配置以接收输入数据且将所述输入数据传达到所述处理器。
18.一种显示设备，其包括：
衬底；
像素阵列，其形成于所述衬底之上；
电互连件，其连接到所述像素阵列中的至少两个像素；以及
至少三个锚，其沿着所述衬底连续布置且沿着所述衬底彼此隔开，
其中所述电互连件由所述三个连续锚悬挂于所述衬底之上的升高平面处，且所述三个连续锚在所述电互连件的所述升高平面下方实质上彼此电隔离。
19.根据权利要求18所述的显示设备，其中所述衬底为透明衬底。
20.根据权利要求18所述的显示设备，其中所述电互连件具有小于2微米的截面厚度。
21.根据权利要求18所述的显示设备，其中所述电互连件具有大于1:1的截面纵横比。
22.根据权利要求18所述的显示设备，其中所述电互连件具有高达1:1的截面纵横比。
23.根据权利要求18所述的显示设备，其中所述像素阵列包括基于遮光片的光调制器。
24.根据权利要求23所述的显示设备，其中所述电互连件的至少一层由与所述基于遮光片的光调制器的对应层相同的材料形成。
25.根据权利要求23所述的显示设备，其中所述电互连件和所述基于遮光片的光调制器悬挂于所述衬底之上的实质上相同高度处。
26.根据权利要求18所述的显示设备，其中所述电互连件连接到以下各者中的至少一者：
所述像素阵列中的一行像素；以及
所述像素阵列中的一列像素。
27.根据权利要求18所述的显示设备，其进一步包括安置于所述电互连件下方和所述锚的连续对之间的支撑件材料。
28.根据权利要求18所述的显示设备，其中所述电互连件为第一电互连件，且所述显示设备进一步包括在相对于所述第一电互连件的交叉方向上延伸的第二电互连件，且所述第二电互连件在所述第一电互连件下方且穿过所述锚的连续对之间的间隙延伸。
29.一种设备，其包括：
透明衬底；
多个MEMS装置，其安置于所述透明衬底之上；
电互连件，其连接到所述多个MEMS装置中的至少一者，
其中所述电互连件具有大于1:1的截面纵横比和小于2微米的截面厚度。
30.根据权利要求29所述的设备，其中所述多个MEMS装置包括光调制器阵列，且所述电互连件连接到所述光调制器阵列中的至少两个光调制器。
31.根据权利要求29所述的设备，其中所述电互连件的所述截面纵横比为至少2:1。
32.根据权利要求29所述的设备，其中所述电互连件的所述截面厚度不大于1微米。
33.根据权利要求29所述的设备，其进一步包括锚，且其中所述电互连件由所述锚悬挂于所述透明衬底之上。
34.根据权利要求29所述的设备，其中所述电互连件的至少一层由与所述MEMS装置的对应层相同的材料形成。
35.一种制造显示器组合件的方法，其包括：
在衬底之上形成模具，其中所述模具经形成而具有具侧壁和底部的沟槽；
邻近于所述沟槽的所述底部和所述侧壁沉积互连件材料；以及
去除邻近于所述沟槽的所述底部沉积的所述互连件材料，而保留邻近于所述侧壁沉积的所述互连件材料的至少一部分以形成电互连件。
36.根据权利要求35所述的方法，其中所述互连件材料邻近于所述侧壁而沉积，以便具有不大于1微米的厚度。
37.根据权利要求35所述的方法，其中去除所述互连件材料包括将各向异性蚀刻应用于所述互连件材料。
38.根据权利要求37所述的方法，其中应用所述各向异性蚀刻包括将电压偏压施加到所述衬底。
39.根据权利要求35所述的方法，其中所述互连件材料经沉积以便与邻近于所述侧壁的下部部分而安置的锚材料接触。
40.一种制造显示器组合件的方法，其包括：
在衬底之上形成模具，其中所述模具经形成而具有彼此隔开的多个开口；
在所述多个开口中和在所述模具之上沉积导电材料，以在所述多个开口中形成多个锚；
将沉积于所述模具之上的所述导电材料图案化，以形成在所述多个锚之间延伸的电互连件；以及
去除所述模具，以使得所述电互连件由所述多个锚悬挂于所述衬底之上，且在去除所述模具的同时保留安置于所述电互连件下方和所述多个锚之间的所述模具的至少一部分。
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