CN105074534B - 具有窄间隙静电致动器的显示设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供用于将尖端间隙调整特征TGAF并入快门组合件的致动器中的系统、方法和设备。所述TGAF在所述快门组合件形成于模具上方期间被并入所述致动器的驱动梁中。所述TGAF经配置以使得其产生机械应力或应力梯度。当所述快门组合件从所述模具释放时，所述TGAF中的所述应力或应力梯度使所述驱动梁弯曲，以使得所述驱动梁与所述致动器的负载梁之间的尖端间隙减小。所述减小的尖端间隙继而减小致动所述快门组合件所需的致动电压。

Description

具有窄间隙静电致动器的显示设备

相关申请案

本专利申请案主张2013年3月13日申请且让渡给其受让人并借此以引用方式明确并入本文的标题为“Display Apparatus with Narrow Gap Electrostatic Actuators”的美国实用申请案第13/800,151号的优先权。

技术领域

本发明涉及成像显示器的领域，并且特别来讲涉及采用静电显示元件致动器的成像显示器。

背景技术

某些机电系统(EMS)静电致动器包含支撑在衬底上方的相对梁。致动此些致动器所需的电压部分取决于梁之间的最小距离。举例来说，致动所述致动器所需的电压随相对梁之间的最小距离的减小而减小。在此些致动器的一些实施方案中，致动所述致动器所需的电压因梁材料在其沉积期间累积的固有应力而减小，导致所述梁中的至少一者的尖端自然且自发朝向另一梁弯曲，从而减小其之间的最小距离。

但是，一些制造过程未导致梁累积足够的内部应力以产生这种弯曲。因此，可能需要额外电压以致动此些致动器，从而导致更耗电且更慢的显示器。

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，所述创新方面中没有单一者单独地对本文揭示的所要属性负责。

可在具有衬底和耦合到所述衬底的机电系统(EMS)静电致动器的设备中实施本发明中描述的标的物的一个创新方面。静电致动器可包含耦合到光调制器的负载梁电极。静电致动器也可包含驱动梁电极，所述驱动梁电极具有：第一部分，其定位为邻近负载梁；第二部分，其相对于负载梁定位在第一部分后方；以及端部分，其将第一部分连接到第二部分，其中所述第二部分的厚度沿着其长度而变化。

在一些实施方案中，驱动梁电极的第二部分包含第一大致U形片段，其中驱动梁电极沿着第一大致U形片段的厚度不同于梁邻近第一大致U形片段的厚度。在这些实施方案中的一些实施方案中，驱动梁电极的第二部分包含第二大致U形片段并且其中驱动梁电极沿着第一大致U形片段和第二大致U形片段的厚度不同于第二部分的其余部分的厚度。在一些实施方案中，第一U形片段邻近第二U形片段。

在一些实施方案中，驱动梁电极的第一部分包含小于第二部分的第一U形片段的第三大致U形片段。在一些实施方案中，驱动梁电极的第二部分的片段相对于衬底具有角度，所述角度比由驱动梁电极的第二部分的其余部分相对于衬底形成的角度浅。在一些实施方案中，相对于衬底具有较浅角度的驱动梁电极的第二部分的片段比衬底的第二部分的其余部分薄。在一些实施方案中，驱动梁的第一部分、端部分和第二部分形成环状物。

在一些实施方案中，所述设备进一步包含：显示器；处理器，其经配置以与所述显示器通信并处理图像数据；以及存储器装置，其经配置以与所述处理器通信。在一些实施方案中，所述设备可进一步包含：驱动器电路，其经配置以将至少一个信号发送到显示器；以及控制器，其经配置以将将图像数据的至少一部分发送到驱动器电路。在一些实施方案中，所述设备可进一步包含经配置以将图像数据发送到处理器的图像源模块，其中所述图像源模块包含接收器、收发器和发射器中的至少一者。在一些实施方案中，所述设备进一步包含经配置以接收输入数据并将输入数据传达到处理器的输入装置。

可在具有衬底和耦合到所述衬底的机电系统(EMS)静电致动器的显示元件中实施本发明中描述的标的物的另一创新方面。静电致动器包含耦合到光调制器的负载梁电极和耦合到衬底的驱动梁电极。驱动梁电极包含：第一部分，其定位为邻近负载梁电极；第二部分，其相对于负载梁电极定位在第一部分后方；端部分，其将第一部分连接到第二部分。梁电极也包含与将驱动梁支撑在衬底上方的锚分离的架结构，所述架结构具有实质上平行于衬底并耦合到驱动梁的第二部分的第一平坦表面。

在一些实施方案中，第一平坦表面定位在实质上垂直于衬底的驱动梁的第二部分的一侧上。在一些其它实施方案中，第一平坦表面定位在背离衬底的驱动梁的第二部分的边缘上。在一些实施方案中，架结构包含第二平坦表面，所述第二平坦表面实质上平行于衬底并且耦合到驱动梁的第二部分。在一些实施方案中，第一平坦表面及第二平坦表面定位在相对于衬底实质上垂直的第二部分的一侧的相对端上。在一些实施方案中，架结构与驱动梁的第一部分物理地分离。在一些实施方案中，驱动梁的第一部分、端部分和第二部分形成环状物。

可在一种方法中实施本发明中描述的标的物的另一创新方面，所述方法包含：在衬底上方形成模具；在模具的表面上方形成光调制器；在模具的第一侧壁上形成耦合到光调制器的负载梁；在模具的面向第一侧壁的第二侧壁上形成驱动梁的第一部分；以及在背离第一侧壁的第三侧壁上形成驱动梁的第二部分，以使得第二部分的厚度沿着第二部分的长度而变化。

在一些实施方案中，第三侧壁包含U形部分，并且形成第二部分进一步包含沿着第三侧壁的U形部分在第二部分中形成大致U形片段以使得第二部分沿着U形片段的厚度不同于第二部分邻近大致U形片段的厚度。

在一些实施方案中，形成模具进一步包含以相对于衬底成角度来形成第三侧壁的一部分，所述角度比由第二侧壁形成的角度浅。在此些实施方案中的一些实施方案中，形成在第三侧壁的所述部分上方具有较浅角度的第二部分的片段比第二部分的其余部分薄。

在附图和下列描述中陈述本说明书中描述的标的物的一或多个实施方案的细节。虽然主要根据基于MEMS的显示器描述发明内容中提供的实例，但是本文中提供的概念也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、电泳显示器及场发射显示器)以及其它非显示器MEMS装置(例如，MEMS麦克风、传感器及光学开关)。其它特征、方面和优点将自描述、图式和权利要求变得显而易见。注意下列图的相对尺寸可未按比例绘制。

附图说明

图1A展示直视基于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展示说明性基于快门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的控制矩阵的基于快门的光调制器阵列的实例透视图。

图4A和图4B展示双致动器快门组合件的实例视图。

图5展示并有基于快门的光调制器的显示设备的实例截面图。

图6A到6E展示实例复合快门组合件的建构阶段的截面图。

图7A到7D展示具有窄侧壁梁的实例快门组合件的建构阶段的等角视图。

图8A到8C展示具有第一尖端间隙调整特征的实例快门组合件的各种视图。

图8D展示包含第一尖端间隙调整特征的另一实例快门组合件的俯视图。

图9A到9H展示具有第二尖端间隙调整特征的实例快门组合件的各种视图。

图10A到10C展示具有第三尖端间隙调整特征的实例快门组合件的各种视图。

图11展示用于形成具有尖端间隙调整特征的快门组合件的实例过程的流程图。

图12A和12B展示说明包含一组显示元件的显示装置的实例系统框图。

在各种图式中，相同的参考数字和符号指示相同元件。

具体实施方式

下列描述是针对用于描述本发明的创新方面的目的的某些实施方案。但是，本领域普通技术人员应不难认识到，本文中的教示可以许多不同方式应用。所描述的实施方案可在可经配置以显示无论是动态(例如，视频)或静态(例如，静止图像)及无论是文字、图形或图片的图像的任何装置、设备或系统中实施。更特别来讲，预期所描述的实施方案可包含在多种电子装置中或与多种电子装置相关联，所述电子装置例如(但不限于)：移动电话、启用多媒体因特网的蜂窝式电话、移动电视接收器、无线装置、智能电话、装置、个人数据助理(PDA)、无线电子邮件接收器、手持式或便携式计算机、上网本、笔记本电脑、智能本、平板计算机、打印机、复印机、扫描仪、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)、摄录像机、游戏控制台、腕表、时钟、计算器、电视监控器、平板显示器、电子阅读装置(例如，电子阅读器)、计算机监控器、汽车显示器(包含里程表及速度计显示器等)、驾驶舱控制装置和/或显示器、相机视图显示器(例如，车辆中的后视相机的显示器)、电子相册、电子广告牌或标志牌、投影仪、建筑结构、微波炉、冰箱、立体声系统、卡带录像机或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、收音机、便携式存储器芯片、洗衣器、干衣器、洗衣/干衣器、停车定时器、包装(例如，在包含微机电系统(MEMS)应用的机电系统(EMS)应用以及非EMS应用中)、美学结构(例如，一件珠宝或衣服上的图像的显示)和多种EMS装置。本文中的教示也可用于非显示器应用中，例如(但不限于)电子切换装置、射频滤波器、传感器、加速度计、陀螺仪、运动感测装置、磁力计、消费型电子装置的惯性组件、消费型电子装置产品的部件、变容二极管、液晶装置、电泳装置、驱动方案、制造过程及电子测试装备。因此，所述教示并不意欲限于仅在图式中描绘的实施方案，而是如本领域普通技术人员将容易显而易见般具有广泛适用性。

机电系统(EMS)静电致动器的两个相对梁电极之间的最小分离距离可通过在所述梁中的一者上引入机械应力以导致其朝向其相对梁弯曲而减小。在一些实施方案中，梁电极中的一者形成为伸长形环状物的形状。也就是说，第一部分延伸远离锚，并且在一段距离之后往回弯曲以使得第二部分往回延伸朝向锚并耦合到锚。通过在第二部分(即，更远离相对梁的部分)上引入应力或应力梯度，可使梁朝向相对梁弯曲。

在一些实施方案中，可通过形成梁以使得第二部分的厚度沿着其长度而变化来引入这个应力或应力梯度。在一些实施方案中，梁的第二部分的厚度的变化通过在建构于衬底上的模具的侧壁上形成第二部分而达成。模具的一些侧壁经配置以具有与衬底所成的比由模具的其余侧壁形成的角度浅的角度。这导致形成在这些浅角度侧壁上的第二部分的一部分比第二部分的其余部分薄。归因于这种厚度变化，第二部分可产生某种量的应力或应力梯度。结果，当梁从模具释放时，这个应力或应力梯度导致梁朝向相对梁弯曲。

在一些其它实施方案中，梁的第二部分包含一或多个大致U形梁区域。沿着这些大致U形梁区域的梁材料比邻近这些U形梁区域的梁材料薄。这导致应力或应力梯度，其可引致U形梁区域的扩张。U形梁区域的扩张导致梁的端部朝向相对梁弯曲。

在一些其它实施方案中，通过将梁的第二部分的一部分耦合到处于机械应力下的另一表面来引入应力或应力梯度。举例来说，在一些制造过程中，沉积在平行于下伏衬底的表面上的材料可在表面的平面内产生机械应力或应力梯度。这个应力或应力梯度可导致表面在平行于衬底的方向上扩张。通过将表面耦合到梁的第二部分，表面的扩张可导致梁朝向相对梁弯曲。

可实施本发明中描述的标的物的特定实施方案以实现一或多个下列潜在优点。通过在致动器的驱动梁电极的一部分中引入机械应力或应力梯度，可减小驱动梁电极与相对负载梁电极之间的尖端间隙。尖端间隙的这种减小允许致动包含致动器的快门组合件所需的致动电压的减小。在一些实施方案中，致动电压的减小可高达大约50％。致动电压的减小允许操作快门组合件所需的电力的减小。

图1A展示直视基于MEMS的显示设备100的示意图。显示设备100包含布置成行与列的多个光调制器102a到102d(一般来讲“光调制器102”)。在显示设备100中，光调制器102a和102d是在敞开状态中，允许光通过。光调制器102b和102c是在闭合状态中，阻碍光通过。通过选择性地设定光调制器102a到102d的状态，可利用显示设备100以在通过一盏灯具或若干灯具105照明的情况下形成背光显示器的图像104。在另一实施方案中，设备100可通过反射源自所述设备前面的周围光来形成图像。在另一实施方案中，设备100可通过反射来自定位于所述显示器前面的一盏灯具或若干灯具的光(即，通过使用前光)来形成图像。

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以形成图像104中的像素106。举例来说，显示设备100可包含三色特定光调制器102。通过选择性地敞开对应于特定像素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包含每像素106两个或两个以上光调制器102以提供图像104中的照度水平。关于图像，“像素”对应于由图像分辨率定义的最小图像元素。关于显示设备100的结构组件，术语“像素”是指用以调制形成图像的单一像素的光的组合机械和电组件。

显示设备100是直视显示器，因为其可不包含通常在投影应用中发现的成像光学装置。在投影显示器中，将形成于显示设备的表面上的图像投影到屏幕上或墙壁上。显示设备实质上小于所投影的图像。在直视显示器中，用户通过直接观看显示设备而看见图像，所述显示设备含有光调制器和任选地用于增强在显示器上看见的亮度和/或对比度的背光或前光。

直视显示器可以透射或反射模式操作。在透射显示器中，光调制器过滤或选择性地阻断源自定位在显示器后方的一盏灯具或若干灯具的光。来自所述灯具的光任选地注入到光导或“背光”中，以使得可均匀照明每一像素。透射直视显示器通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在背光的顶部上。

每一光调制器102可包含快门108及光圈109。为照明图像104中的像素106，定位快门108以使得允许光穿过光圈109朝向观看者。为使像素106保持未照亮，定位快门108以使得其阻碍光穿过光圈109。通过经图案化穿过每一光调制器102中的反射或光吸收材料的开口来限定光圈109。

显示设备也包含连接到衬底和光调制器以控制快门的移动的控制矩阵。所述控制矩阵包含一系列电互连件(例如，互连件110、112及114)，包含每行像素至少一个写入启用互连件110(也称为“扫描线互连件”)、针对每列像素的一个数据互连件112和将共同电压提供到全部像素或至少提供到来自显示设备100中的多列和多行的像素的一个共同互连件114。响应于施加适当电压(“写入启用电压V_WE”)，针对给定行的像素的写入启用互连件110准备所述行中的像素以接受新的快门移动指令。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，晶体管或其它非线性电路元件)，所述开关控制量值通常高于数据电压的单独致动电压到光调制器102的施加。接着，施加这些致动电压导致快门108受静电驱动而移动。

图1B展示主机装置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、笔记本电脑等等)的框图的实例。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“写入启用电压源”)、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、灯具140到146、灯具驱动器148和显示元件(例如，图1A中所示的光调制器102)阵列150。扫描驱动器130将写入启用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显示元件阵列150，尤其在图像104的照度水平将以模拟方式导出的情况下。在模拟操作中，设计光调制器102以使得在经由数据互连件112施加一定范围的中间电压时导致快门108中的一定范围的中间敞开状态和因此图像104中的一定范围的中间照明状态或照度水平。在其它情况下，数据驱动器132经配置以仅将缩减组的2、3或4个数字电压电平施加到数据互连件112。这些电压电平经设计以依数字方式向快门108中的每一者设定敞开状态、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”)。所述控制器以几乎串行方式将按根据行和图像帧分组的序列(在一些实施方案中，所述序列可为预定的)所组织的数据发送到数据驱动器132。数据驱动器132可包含串联-并联数据转换器、电平移位，并且对于一些应用来说包含数字-模拟电压转换器。

显示设备任选地包含一组共同驱动器138(也称为共同电压源)。在一些实施方案中，共同驱动器138(例如)通过供应电压给一系列共同互连件114而将DC共同电位提供到显示元件阵列150内的全部显示元件。在一些其它实施方案中，共同驱动器138遵循来自控制器134的命令而向显示元件阵列150发出电压脉冲或信号(例如，能够驱动和/或起始阵列150的多个行和列中的全部显示元件的同时致动的全局致动脉冲)。

通过控制器134使用于不同显示功能的全部驱动器(例如，扫描驱动器130、数据驱动器132和共同驱动器138)在时间上同步。来自控制器的时序命令经由灯具驱动器148、显示元件阵列150内的特定行的写入启用和定序、来自数据驱动器132的电压输出及提供显示元件致动的电压输出而协调红色灯具、绿色灯具、蓝色灯具和白色灯具(分别为140、142、144及146)的照明。在一些实施方案中，灯具是发光二极管(LED)。

控制器134确定定序或寻址方案，快门108中的每一者可通过所述定序或寻址方案而被重新设定到适于新图像104的照明水平。可按周期性间隔设定新图像104。举例来说，对于视频显示器，按从10赫兹(Hz)变化到300赫兹(Hz)的频率刷新彩色图像104或视频帧。在一些实施方案中，图像帧到阵列150的设定与灯具140、142、144及146的照明同步，以使得用一系列交替色彩(例如，红色、绿色和蓝色)照明交替图像帧。每一相应色彩的图像帧被称为色彩子帧。在称为场序彩色方法的这种方法中，如果色彩子帧按超过20Hz的频率交替，那么人脑将把交替帧图像平均化为对具有广泛且连续色彩范围的图像的感知。在替代实施方案中，可在显示设备100中采用具有原色的四个或四个以上灯具，采用除红色、绿色和蓝色外的原色。

在一些实施方案中，如先前所述，如果显示设备100经设计用于快门108在敞开状态与闭合状态之间进行数字切换，那么控制器134通过分时灰阶的方法形成图像。在一些其它实施方案中，显示设备100可经由每像素使用多个快门108来提供灰阶。

在一些实施方案中，由控制器134通过个别行(也称为扫描线)的循序寻址将用于图像状态104的数据加载到显示元件阵列150。对于序列中的每个行或扫描线来说，扫描驱动器130将写入启用电压施加到阵列150的所述行的写入启用互连件110，并且随后数据驱动器132针对选定行中的每一列供应对应于所要快门状态的数据电压。重复这个过程，直到已针对阵列150中的全部行加载数据为止。在一些实施方案中，用于数据加载的选定行的序列呈线性，从阵列150的顶部行进到底部。在一些其它实施方案中，选定行的序列经伪随机化，以便最小化视觉假影。而且，在一些其它实施方案中，通过块来组织定序，其中对于块来说，(例如)通过仅循序寻址阵列150的每第5行而将图像状态104的仅某一分率的数据加载到阵列150。

在一些实施方案中，将图像数据加载到阵列150的过程在时间上与致动阵列150中的显示元件的过程分离。在这些实施方案中，显示元件阵列150可包含用于阵列150中的每一显示元件的数据存储器元件，并且控制矩阵可包含用于携载来自共同驱动器138的触发信号以根据存储于存储器元件中的数据起始快门108的同时致动的全局致动互连件。

在替代性实施方案中，显示元件阵列150和控制所述显示元件的控制矩阵可配置成除矩形行与列外的配置。举例来说，显示元件可配置成六边形阵列或曲线行与列。一般来讲，如本文使用，术语扫描线应是指共享写入启用互连件的任何多个显示元件。

主机处理器122通常控制主机的操作。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的额外数据。此信息可包含来自环境传感器的数据，例如周围光或温度；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所剩余的电量；关于图像数据内容的信息；关于图像数据类型的信息；和/或用于显示设备在选择成像模式中使用的指令。

用户输入模块126直接或经由主机处理器122将用户的个人偏好传递到控制器134。在一些实施方案中，用户输入模块126受控于其中用户对个人偏好(例如“较深色彩”、“较好对比度”、“较低功率”、“增加的亮度”、“运动”、“实况动作”或“动画”)进行编程的软件。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的多个数据输入引导控制器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120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/或周围照明条件。传感器模块124可经编程以区分装置是在室内或办公环境中操作还是在明亮的白天的室外环境和夜间的室外环境中操作。传感器模块124将这个信息传达到显示控制器134，以使得控制器134可响应于周围环境而优化观看条件。

图2展示说明性基于快门的光调制器200的实例透视图。基于快门的光调制器200适用于并入到图1A的直视基于MEMS的显示设备100中。光调制器200包含耦合到致动器204的快门202。致动器204可由两个单独柔性电极梁致动器205(“致动器205”)形成。快门202在一侧上耦合到致动器205。致动器205使快门202在衬底203上方实质上平行于衬底203的运动平面中横向移动。快门202的相对侧耦合到弹簧207，所述弹簧207提供与由致动器204所施加的力相反的恢复力。

每一致动器205包含将快门202连接到负载锚208的柔性负载梁206。负载锚208连同柔性负载梁206一起用作机械支撑件，从而使快门202保持悬置在衬底203附近。衬底203包含用于允许光通过的一或多个光圈孔211。负载锚208将柔性负载梁206和快门202物理地连接到衬底203并将负载梁206电连接到偏压电压(在一些例子中，连接到接地)。

如果衬底203不透明(例如，硅)，那么通过蚀刻孔阵列穿过衬底203而在衬底203中形成光圈孔211。如果衬底203透明(例如，玻璃或塑料)，那么在沉积于衬底203上的光阻断材料层中形成光圈孔211。光圈孔211的形状可为大致圆形、椭圆形、多边形、蛇形或不规则。

每一致动器205也包含定为邻近每一负载梁206的柔性驱动梁216。驱动梁216在一端处耦合到在驱动梁216之间共享的驱动梁锚218。每一驱动梁216的另一端自由移动。每一驱动梁216经弯曲，以使得其最靠近在驱动梁216的自由端附近的负载梁206和负载梁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梁锚218而将电位施加到驱动梁216。可将第二电位施加到负载梁206。驱动梁216与负载梁206之间的所得电位差拉动驱动梁216的自由端朝向负载梁206的锚定端，并且拉动负载梁206的快门端朝向驱动梁216的锚定端，借此横向驱动快门202朝向驱动梁锚218。柔性负载梁206充当弹簧，以使得在移除跨越梁206及216的电压电位时，负载梁206将快门202推动回至其初始位置中，从而释放存储于负载梁206中的应力。

光调制器(例如，光调制器200)并有被动恢复力(例如，弹簧)以在已移除电压后使快门返回到其静止位置。其它快门组合件可并有用于使快门移动到敞开或闭合状态中的一组双重“敞开”和“闭合”致动器及单独组的“敞开”及“闭合”电极。

存在多种方法，通过所述方法，可经由控制矩阵来控制快门及光圈阵列以产生具有适当照度水平的图像(在许多情况下是移动图像)。在一些情况下，借助于连接到显示器周边上的驱动器电路的列与行互连件的被动矩阵阵列来实现控制。在其它情况下，适当的做法是，在阵列(所谓的主动矩阵)的每一像素内包含切换和/或数据存储元件以改进显示器的速度、照度水平和/或电力耗散效能。

图3A展示控制矩阵300的实例示意图。控制矩阵300适用于控制并入到图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的基于快门的光调制器阵列320的实例透视图。控制矩阵300可寻址像素阵列320(“阵列320”)。每一像素301可包含受控于致动器303的弹性快门组合件302(例如，图2的快门组合件200)。每一像素也可包含光圈层322，所述光圈层322包含光圈324。

控制矩阵300被制造为其上形成有快门组合件302的衬底304的表面上的漫射或薄膜沉积电路。控制矩阵300包含用于控制矩阵300中的每一行像素301的扫描线互连件306和用于控制矩阵300中的每一列像素301的数据互连件308。每一扫描线互连件306将写入启用电压源307电连接到对应像素301行中的像素301。每一数据互连件308将数据电压源309(“V_d源”)电连接到对应像素301列中的像素。在控制矩阵300中，V_d源309提供用于致动快门组合件302的大部分能量。因此，数据电压源(V_d源)309也用作致动电压源。

参考图3A和3B，对于像素阵列320中的每一像素301或每一快门组合件302来说，控制矩阵300包含晶体管310和电容器312。每一晶体管310的栅极电连接到阵列320中像素301所在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数据互连件308。每一快门组合件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的电极和对应致动器303的电极中的一者。电容器312的另一电极和快门组合件302中的致动器303的另一电极连接到共同或接地电位。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代替晶体管310。

在操作中，为形成图像，控制矩阵300通过将V_we轮流施加到每一扫描线互连件306而循序写入启用阵列320中的每一行。对于写入启用行来说，将V_we施加到所述行中的像素301的晶体管310的栅极允许电流经由晶体管310而流动穿过数据互连件308以将电位施加到快门组合件302的致动器303。虽然写入启用所述行，但数据电压V_d是选择性地施加到数据互连件308。在提供模拟灰阶的实施方案中，相对于位于写入启用扫描线互连件306与数据互连件308的交叉处的像素301的所要亮度来改变施加到每一数据互连件308的数据电压。在提供数字控制方案的实施方案中，将数据电压选择为相对较低量值电压(即，接近接地的电压)或满足或超过V_at(致动临限电压)。响应于将V_at施加到数据互连件308，对应快门组合件中的致动器303致动，敞开快门组合件302中的快门。即使在控制矩阵300停止将V_we施加到行后，施加到数据互连件308的电压仍保持存储在像素301的电容器312中。因此，电压V_we无需等待并保持在行上达足够长时间以致动快门组合件302；此致动可在已从所述行移除写入启用电压后进行。电容器312也用作阵列320内的存储器元件，从而存储用于照明图像帧的致动指令。

阵列320的像素301以及控制矩阵300形成于衬底304上。阵列320包含安置在衬底304上的光圈层322，所述光圈层322包含用于阵列320中的每一相应像素301的一组光圈324。光圈324与每一像素中的快门组合件302对准。在一些实施方案中，衬底304是由透明材料(例如，玻璃或塑料)制成。在一些其它实施方案中，衬底304是由不透明材料制成，但在所述衬底304中蚀刻若干孔以形成光圈324。

可使快门组合件302连同致动器303一起制成双稳态。也就是说，快门可存在至少两个平衡位置(例如，敞开或闭合)中，其中将快门固持在任何位置中需要极少功率或不需要功率。更特别来讲，快门组合件302可为机械双稳态。一旦将快门组合件302的快门设定在适当位置中，便无需电能或保持电压以维持所述位置。快门组合件302的物理元件上的机械应力可将快门固持在适当位置中。

也可将快门组合件302连同致动器303一起制成电双稳态。在电双稳态快门组合件中，存在低于快门组合件的致动电压的电压范围，如果将所述电压范围施加到闭合致动器(在快门敞开或闭合的情况下)，那么即使对快门施加相反力，仍使致动器保持闭合并使快门保持适当位置中。可通过弹簧(例如，图2中描绘的基于快门的光调制器200中的弹簧207)施加相反力，或可通过相对致动器(例如，“敞开”或“闭合”致动器)施加相反力。

光调制器阵列320被描绘为具有每像素单一MEMS光调制器。其它实施方案是可行的，其中在每一像素中提供多个MEMS光调制器，借此在每一像素中提供多于仅二进制“开启”或“关闭”光学状态的可能性。写码分区灰阶的某些形式是可行的，其中在像素中提供多个MEMS光调制器，并且其中与光调制器中的每一者相关联的光圈324具有不相等面积。

图4A和4B展示双致动器快门组合件400的实例视图。如图4A中描绘的双致动器快门组合件400是处于敞开状态中。图4B展示处于闭合状态中的双致动器快门组合件400。与快门组合件200相比，快门组合件400包含在快门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(快门敞开致动器402)用以敞开快门406。第二相对致动器(快门闭合致动器404)用以闭合快门406。致动器402和404二者皆是柔性梁电极致动器。致动器402和404通过实质上在平行于光圈层407(快门悬置于所述光圈层407上方)的平面中驱动快门406而敞开及闭合快门406。快门406通过附接到致动器402和404的锚408而悬置于光圈层407上方的短距离处。包含沿快门406的移动轴附接到快门406的两端的支撑件减小快门406的平面外运动并将所述运动实质上限制于平行于衬底的平面。通过类似于图3A的控制矩阵300，适于与快门组合件400一起使用的控制矩阵可能包含用于相对快门敞开致动器402和快门闭合致动器404中的每一者的一个晶体管与一个电容器。

快门406包含可使光穿过的两个快门光圈412。光圈层407包含一组三个光圈409。在图4A中，快门组合件400是处于敞开状态中，并且因而已致动快门敞开致动器402，快门闭合致动器404是处于其松弛位置中，并且快门光圈412的中线与两个光圈层光圈409的中线重合。在图4B中，快门组合件400已移动到闭合状态，并且因而快门敞开致动器402是处于其松弛位置中，已致动快门闭合致动器404，并且快门406的光阻断部分现处于适当位置中以阻断光透射穿过光圈409(描绘为虚线)。

每一光圈在其周边周围具有至少一个边缘。举例来说，矩形光圈409具有四个边缘。在其中于光圈层407中形成圆形、椭圆形、卵形或其它弯曲光圈的替代性实施方案中，每一光圈可仅具有单一边缘。在一些其它实施方案中，在数学意义上，光圈无需分离或拆散，而是可连接。也就是说，当光圈的部分或塑形区段可维持对应于每一快门时，可连接这些区段中的若干区段以使得由多个快门共享光圈的单一连续周长。

为允许具有多种出射角的光穿过处于敞开状态中的光圈412及409，有利的是对快门光圈412提供大于光圈层407中的光圈409的对应宽度或大小的宽度或大小。为有效地阻断光在闭合状态中逸出，优选的是快门406的光阻断部分与光圈409重叠。图4B展示介于快门406中的光阻断部分的边缘与形成于光圈层407中的光圈409的一个边缘之间的可预界定的重叠416。

静电致动器402和404经设计以使得其电压位移行为将双稳态特性提供到快门组合件400。对于快门敞开和快门闭合致动器中的每一者来说，存在低于致动电压的电压范围，如果在致动器处于闭合状态中时(在快门敞开或闭合的情况下)施加所述电压范围，那么即使在将致动电压施加到相对致动器后仍将使致动器保持闭合并使快门保持在适当位置中。克服此相反力维持快门的位置所需的最小电压被称为维持电压Vm。

图5展示并有基于快门的光调制器(快门组合件)502的显示设备500的实例截面图。每一快门组合件502并有快门503和锚505。未展示柔性梁致动器，所述柔性梁致动器在连接于锚505与快门503之间时有助于将快门503悬置在表面上方的短距离处。快门组合件502安置在透明衬底504上，此衬底是由塑料或玻璃制成。安置在衬底504上的面向后反射层或反射膜506限定位于快门组合件502的快门503的闭合位置下方的多个表面光圈508。反射膜506将未穿过表面光圈508的光向后反射回朝向显示设备500的后部。反射膜506可为不具备通过许多气相沉积技术(包含溅镀、蒸镀、离子电镀、激光烧蚀或化学气相沉积(CVD))以薄膜方式形成的包含物的细粒状金属膜。在一些其它实施方案中，反射膜506可由镜(例如，介电镜)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。使快门503与反射膜506分离的垂直间隙(快门在所述垂直间隙内自由移动)是在0.5微米到10微米的范围中。垂直间隙的量值优选地小于快门503的边缘与处于闭合状态中的光圈508的边缘之间的横向重叠(例如，图4B中描绘的重叠416)。

显示设备500包含使衬底504与平面光导516分离的任选漫射体512和/或任选亮度增强膜514。光导516包含透明(即，玻璃或塑料)材料。光导516是通过一或多个光源518照明，从而形成背光。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)。反射体519有助于引导来自灯具518的光朝向光导516。面向前反射膜520安置在背光515后方，使光反射朝向快门组合件502。未穿过快门组合件502中的一者的光线(例如，来自背光的光线521)将返回到背光并再次自膜520反射。以此方式，首轮未能离开显示设备500以形成图像的光可再循环并可用于透射穿过快门组合件502阵列中的其它敞开光圈。已展示此光再循环增加显示器的照明效率。

光导516包含将来自灯具518的光重导引朝向光圈508并因此朝向显示器前部的一组几何光重导引器或棱镜517。光重导引器517可模制于截面形状可替代地为三角形、梯形或弯曲的光导516的塑料主体中。棱镜517的密度通常随着距灯具518的距离而增加。

在一些实施方案中，反射膜506可由光吸收材料制成，并且在替代实施方案中，快门503的表面可涂布有光吸收材料或光反射材料。在一些其它实施方案中，反射膜506可直接沉积在光导516的表面上。在一些实施方案中，反射膜506无需安置在与快门503和锚505相同的衬底上(例如，在下文描述的MEMS向下配置中)。

在一些实施方案中，光源518可包含不同色彩(例如，红色、绿色及蓝色)的灯具。可通过使用不同色彩的灯具以足以使人脑将不同色彩的图像平均化为单一多色图像的速率循序照明图像来形成彩色图像。使用快门组合件502阵列来形成各种色彩特定图像。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具。举例来说，光源518可具有红色、绿色、蓝色和白色灯具，或红色、绿色、蓝色和黄色灯具。在一些其它实施方案中，光源518可包含青色、紫红色、黄色以及白色灯具、红色、绿色、蓝色及白色灯具。在一些其它实施方案中，可在光源518中包含额外灯具。举例来说，如果使用5种色彩，那么光源518可包含红色、绿色、蓝色、青色和黄色灯具。在一些其它实施方案中，光源518可包含白色、橙色、蓝色、紫色和绿色灯具，或白色、蓝色、黄色、红色和青色灯具。如果使用6种色彩，那么光源518可包含红色、绿色、蓝色、青色、紫红色和黄色灯具，或白色、青色、紫红色、黄色、橙色和绿色灯具。

覆盖板522形成显示设备500的前部。可用黑色基质524覆盖覆盖板522的后侧以增加对比度。在替代实施方案中，覆盖板包含彩色滤光片，例如对应于快门组合件502中的不同者的相异红色、绿色及蓝色滤光片。覆盖板522被支撑于距快门组合件502一段距离(其在一些实施方案中可预定)处以形成间隙526。通过机械支撑件或间隔件527和/或通过将覆盖板522附接到衬底504的粘附密封件528来维持间隙526。

粘附密封剂528密封在流体530中。流体530经设计具有优选地低于约10厘泊的粘度并具有优选地高于约2.0的相对介电常数和高于约104V/cm的介电崩溃强度。流体530也可充当润滑剂。在一些实施方案中，流体530是具有高表面湿润能力的疏水性液体。在替代实施方案中，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、数千或在一些情况下数百万个移动元件。在一些装置中，元件的每一移动提供静摩擦使所述元件中的一或多者失效的机会。可通过将全部部件浸入流体(也称为流体530)中并将流体(例如，用粘附剂)密封在MEMS显示胞元中的流体空间或间隙内来促进此移动。流体530通常是具有低摩擦系数、低粘度和长期具有最小降级影响的流体。当基于MEMS的显示器组合件包含用于流体530的液体时，所述液体至少部分包围基于MEMS的光调制器的一些移动部件。在一些实施方案中，为减小致动电压，液体具有低于70厘泊的粘度。在一些其它实施方案中，液体具有低于10厘泊的粘度。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克/莫耳，或在一些情况下低于400克/莫耳。也可适用于此些实施方案的流体530包含(不限于)去离子水、甲醇、乙醇和其它醇、链烷烃、烯烃、醚、硅油、氟化硅油或其它天然或合成溶剂或润滑剂。有用的流体可为聚二甲基硅氧烷(PDMS)(例如，六甲基二硅氧烷和八甲基三硅氧烷)或烷基甲基硅氧烷(例如已基五甲基二硅氧烷)。有用的流体可为烷，例如辛烷或癸烷。有用的流体可为硝基烷，例如硝基甲烷。有用的流体可为芳香族化合物，例如甲苯或二乙基苯。有用的流体可为酮，例如丁酮或甲基异丁基酮。有用的流体可为氯碳化合物，例如氯苯。有用的流体可为氟氯碳化物，例如二氯氟乙烷或三氟氯乙烯。针对这些显示器组合件考虑的其它流体包含乙酸丁酯和二甲基甲酰胺。用于这些显示器的又其它有用的流体包含氢氟醚、全氟聚醚、氢氟聚醚、戊醇和丁醇。实例合适的氢氟醚包含乙基九氟丁基醚和2-三氟甲基-3-乙氧基十二氟己烷。

金属片或模制塑料组合件托架532围绕边缘将覆盖板522、衬底504、背光和其它组件部分固持在一起。使用螺钉或内缩突片紧固组合件托架532以增加组合显示设备500的硬度。在一些实施方案中，通过环氧树脂封胶化合物将光源518模制在适当位置中。反射体536有助于将从光导516的边缘逸出的光返回到光导516中。图5中未描绘将控制信号以及电力提供到快门组合件502和灯具518的电互连件。

在一些其它实施方案中，可用基于辊的光调制器220、光分接件250或基于电润湿的光调制阵列270(如图2中所描绘)以及其它基于MEMS的光调制器来代替显示设备500内的快门组合件502。

显示设备500被称为MEMS向上配置，其中基于MEMS的光调制器形成于衬底504的前表面(即，面向观看者的表面)上。快门组合件502直接建构在反射膜506的顶部上。在称为MEMS向下配置的替代实施方案中，快门组合件安置在与其上形成有反射膜的衬底分离的衬底上。其上形成有限定多个光圈的反射膜的衬底在本文称为光圈板。在MEMS向下配置中，承载基于MEMS的光调制器的衬底取代显示设备500中的覆盖板522并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(即，背离观看者并面向光导516的表面)上。基于MEMS的光调制器借此经定位成与反射膜直接相对并与反射膜506跨越一段间隙。可通过连接光圈板和其上形成有MEMS调制器的衬底的一系列间隔件柱来维持间隙。在一些实施方案中，所述间隔件安置在阵列中的每一像素内或每一像素之间。使MEMS光调制器与其对应光圈分离的间隙或距离优选地小于10微米或小于快门与光圈之间的重叠(例如，重叠416)的距离。

图6A到6E展示实例复合快门组合件的建构阶段的截面图。图6A展示完成复合快门组合件600的实例截面图。快门组合件600包含快门601、两个柔性梁602和建构于衬底603上的锚结构604及光圈层606。复合快门组合件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。机械层605或609中的至少一者可沉积到超过0.15微米的厚度，这是因为机械层605或609中的一者或二者充当快门组合件600的主负载轴承和机械致动构件，但在一些实施方案中，机械层605和609可较薄。用于机械层605和609的候选材料包含(不限于)：例如铝(Al)、铜(Cu)、镍(Ni)、铬(Cr)、钼(Mo)、钛(Ti)、钽(Ta)、铌(Nb)、钕(Nd)的金属或其合金；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)应导电，以便将电荷携载到致动元件上和从致动元件携载电荷。候选材料包含(但不限于)：Al、Cu、Ni、Cr、Mo、Ti、Ta、Nb、Nd或其合金；或半导材料，例如类金刚石碳、Si、Ge、GaAs、CdTe或其合金。在一些实施方案中，采用半导体层，所述半导体掺杂有杂质，例如磷(P)、砷(As)、硼(B)或Al。图6A描绘用于复合物的夹层配置，其中机械层605和609(具有类似厚度和机械性质)沉积于导体层607的任一侧上。在一些实施方案中，夹层结构有助于确保在沉积之后剩余的应力和/或由温度变化而施加的应力将不会作用以引起快门组合件600的弯曲、翘曲或其它变形。

在一些实施方案中，复合快门组合件600中的层的次序可颠倒，以使得快门组合件600的外部由导体层形成，而快门组合件600的内部由机械层形成。

快门组合件600可包含囊封介电质611。在一些实施方案中，可以保形方式涂敷介电涂层，以使得均匀地涂布快门601、锚604和梁602的所有曝露底表面、顶表面和侧表面。可通过热氧化和/或绝缘体(例如，Al₂O₃、氧化铬(Cr₂O₃)(III)、二氧化钛(TiO₂)、二氧化铪(HfO₂)、氧化钒(V₂O₅)、氧化铌(Nb₂O₅)、Ta₂O₅、SiO₂或Si₃N₄)的保形CVD或通过经由原子层沉积沉积类似材料来生长此些薄膜。介电涂层可经涂敷具有在10nm至1微米的范围中的厚度。在一些实施方案中，可使用溅镀及蒸镀以将介电涂层沉积到侧壁上。

图6B到6E展示用以形成图6A中描绘的快门组合件600的实例过程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，快门组合件600建构于预先存在的控制矩阵(例如，薄膜晶体管的主动矩阵阵列，例如图3A和3B中描绘的控制矩阵)的顶部上。

图6B展示形成快门组合件600的实例过程中的第一阶段的结果的截面图。如图6B中描绘，沉积并图案化牺牲层613。在一些实施方案中，将聚酰亚胺用作牺牲层材料。其它候选牺牲层材料包含(但不限于)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、聚对二甲基苯或聚降冰片烯。选取这些材料的原因在于其具有平面化粗糙表面、在超过250℃的处理温度下维持机械完整性的能力，并且在移除期间易于蚀刻和/或热分解。在其它实施方案中，所述牺牲层613由光阻剂形成，例如聚乙酸乙烯酯、聚乙二醇和酚醛树脂或酚醛清漆树脂。在一些实施方案中，所使用的替代牺牲层材料是SiO₂，只要其它电子或结构层抵抗用于移除SiO₂的氢氟酸溶液，则可优先移除SiO₂。一种此类合适的抗腐蚀材料是Si₃N₄。另一替代牺牲层材料是Si，只要电子或结构层抵抗用于移除Si的氟电浆或二氟化氙(XeF₂)(例如，大部分金属和Si₃N₄)，则可优先移除Si。又另一替代牺牲层材料是Al，只要其它的电子或结构层抵抗强碱溶液(例如，浓缩氢氧化钠(NaOH)溶液)，则可优先移除Al。合适的材料包含(例如)Cr、Ni、Mo、Ta和Si。又另一替代牺牲层材料是Cu，只要其它电子或结构层抵抗硝酸溶液或硫酸溶液，则可优先移除Cu。此些材料包含(例如)Cr、Ni和Si。

接着，图案化牺牲层613以在锚区域604处曝露孔或通孔。在采用聚酰亚胺或其它非光敏性材料作为牺牲层材料的实施方案中，牺牲层材料可经配制以包含光敏剂，从而允许在显影剂溶液中优先移除经由UV掩模曝露的区域。可通过下列步骤来图案化由其它材料形成的牺牲层：以额外光阻剂层涂布牺牲层613；图案化光阻剂；以及最后使用光阻剂作为蚀刻掩模。替代地，可通过使用硬掩模(其可为SiO₂薄层或金属(例如，Cr))涂布牺牲层613来图案化所述牺牲层613。接着，可通过光阻剂和湿式化学蚀刻将光图案转印到硬掩模。在硬掩模中显影的图案可抵抗干式化学蚀刻、各向异性蚀刻或电浆蚀刻—可用以将深且窄的锚孔赋予牺牲层613中的技术。

在已在牺牲层613中敞开锚区域604之后，可以化学方式或经由电浆的溅镀效应来蚀刻曝露且下伏的导电表面614，以移除任何表面氧化物层。此接触蚀刻阶段可改进下伏导电表面614与快门材料之间的奥姆接触。在图案化牺牲层613之后，可经由使用溶剂清洁或酸蚀刻来移除任何光阻剂层或硬掩模。

接着，在用于建构如图6C中描绘的快门组合件600的过程中，沉积快门材料。快门组合件600是由多个薄膜组成：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是非晶硅(a-Si)层，导体层607是Al，并且第二机械层609是a-Si。第一机械层605、导体层607和第二机械层609是在低于牺牲层613发生物理降解的温度的温度下沉积。举例来说，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是在低于约400℃的温度下沉积，从而允许使用聚酰亚胺作为牺牲层材料。在一些实施方案中，氢化非晶硅(a-Si:H)是可用于第一机械层605和第二机械层609的机械材料，这是因为氢化非晶硅可在约250℃至约350℃的范围中的温度下通过电浆增强型化学气相沉积(PECVD)自硅烷气体以相对无应力状态生长到在约0.15微米到约3微米的范围中的厚度。在此些实施方案中的一些实施方案中，磷化氢气体(PH₃)被用作掺杂剂，以使得可生长电阻低于约1ohm-cm的a-Si。在替代实施方案中，可使用类似PECVD技术沉积Si₃N₄、富硅Si₃N₄或SiO₂材料作为第一机械层605或沉积类金刚石碳、Ge、SiGe、CdTe或用于第一机械层605的其它半导电材料。PEVCD沉积技术的优点在于，所述沉积可相当保形，即，PEVCD沉积技术可涂布窄导通孔的多种倾斜表面或内表面。即使切割到牺牲层材料中的锚或导通孔呈现几乎垂直侧壁，PEVCD技术仍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涂层。

除了PECVD技术之外，可用于生长第一机械层605和第二机械层609的替代合适的技术也包含RF或DC溅镀、金属有机CVD、蒸镀、电镀或无电电镀。

在一些实施方案中，对于导体层607来说，可利用金属薄膜，例如Al。在一些其它实施方案中，可选取替代性金属，例如Cu、Ni、Mo或Ta。包含此导电材料用于两个目的。导电材料减小快门601的总薄片电阻并且其有助于阻止可见光穿过快门601，这是因为a-Si的厚度即使小于2微米(如快门601的一些实施方案中可使用)，其仍可在一定程度上透射可见光。可通过溅镀或以更保形方式通过CVD技术、电镀或无电电镀来沉积导电材料。

图6D展示用于形成快门组合件600的下一组处理阶段的结果。当牺牲层613仍在衬底603上时，光掩蔽并蚀刻第一机械层605、导体层607和第二机械层609。首先，涂敷光阻剂材料，接着经由光掩模来曝露光阻剂材料，并且接着显影以形成蚀刻掩模。接着，可在基于氟的电浆化学中蚀刻非晶硅、Si₃N₄和SiO₂。也可使用HF湿式化学蚀刻SiO₂机械层；并且可使用湿式化学或基于氯的电浆化学蚀刻导体层607中的任何金属。

经由掩模施加的图案形状可影响机械性质，例如硬度、柔性和致动器与快门组合件600的快门601中的电压响应。快门组合件600包含以截面展示的柔性梁602。每一柔性梁602经塑形以使得宽度小于快门材料的总高度或厚度。在一些实施方案中，梁尺寸比率维持于约1.4:1或更大，并且柔性梁602的高度或厚度大于其宽度。

图6E中描绘用于建构快门组合件600的实例制造过程的后续阶段的结果。移除牺牲层613，这使得从衬底603释放所有移动部件(在锚固点处除外)。在一些实施方案中，在氧气电浆中移除聚酰亚胺牺牲材料。也可在氧气电浆中或在一些情况下通过热解来移除用于牺牲层613的其它聚合物材料。可通过湿式化学蚀刻或通过气相蚀刻来移除一些牺牲层材料(例如，SiO₂)。

在最后的过程(图6A中描绘其结果)中，在快门组合件600的所有曝露表面上沉积囊封介电质611。在一些实施方案中，可以保形方式涂敷囊封介电质611，以使得使用CVD均匀地涂布快门601和梁602的所有底表面、顶表面及侧表面。在一些其它实施方案中，仅涂布快门601的顶表面和侧表面。在一些实施方案中，将Al₂O₃用于囊封介电质611并且通过原子层沉积将Al₂O₃沉积到在约10奈米到约100奈米的范围中的厚度。

最后，可将抗粘滞涂层涂敷到快门601及梁602的表面。这些涂层防止致动器的两个独立梁之间的非所要粘合或粘附。合适的涂层包含碳膜(石墨与类金刚石两者)以及含氟聚合物，和/或低蒸气压润滑剂以及氯硅烷、碳氢氯硅烷、碳氟氯硅烷，例如甲氧基封端硅烷、全氟硅烷、胺基硅烷、硅氧烷及羧酸基单体及物种。可通过曝露于分子蒸气或通过CVD分解前驱体化合物而涂敷这些涂层。也可通过快门表面的化学变化(例如，通过氟化、硅烷化、硅氧烷化)或绝缘表面的氢化来产生抗粘滞涂层。

用于基于MEMS的快门显示器中的一类合适致动器包含柔性致动器梁，其用于控制横向于显示器衬底或在显示器衬底的平面中的快门运动。当致动器梁变得更柔性时，用于致动此些快门组合件的电压降低。如果梁经塑形以使得平面中运动相对于平面外运动优选或提升，那么也改进对经致动运动的控制。因此，在一些实施方案中，柔性致动器梁具有矩形截面，以使得梁的高度或厚度大于梁的宽度。

长的矩形梁相对于在特定平面内的弯曲的硬度是所述梁在所述平面中的最薄尺寸的三次幂。因此，有利的是减小柔性梁的宽度以减小用于平面内运动的致动电压。但是，当使用常规的光刻装备来限定并制造快门和致动器结构时，所述梁的最小宽度可限于光学装置的分辨率。并且，虽然已经开发用于在具有窄特征的光阻剂中限定图案的光刻装备，但是此装备是昂贵的并且可以单次曝光实现其上方的图案化的面积有限。为在大的玻璃面板或其它透明衬底上进行经济光刻，通常将图案化分辨率或最小特征大小限于若干微米。

图7A到7D展示具有窄侧壁梁的实例快门组合件700的建构阶段的等角视图。这个替代过程产生柔性致动器梁718及720和柔性弹簧梁716(统称为“侧壁梁716、718和720”)，所述梁的宽度远小于对大的玻璃面板的常规微影限制。在图7A到7D中描绘的过程中，快门组合件700的柔性梁经形成为由牺牲材料制成的模具上的侧壁特征。所述过程被称为侧壁梁过程。

如图7A中描绘，形成具有侧壁梁716、718和720的快门组合件700的过程开始于沉积并图案化第一牺牲材料701。限定于第一牺牲材料701中的图案产生开口或通孔702，在所述开口或通孔702内最终将形成用于快门组合件700的锚。对第一牺牲材料701的沉积和图案化在概念上类似于关于图6A到6E描述的沉积和图案化，并且使用类似于关于图6A到6E描述的沉积和图案化的材料及技术。

形成侧壁梁716、718和720的过程继续，其中沉积并图案化第二牺牲材料705。图7B展示在图案化第二牺牲材料705之后产生的模具703的形状。所述模具703也包含第一牺牲材料701和其先前限定的通孔702。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的顶表面建立并且可在已蚀刻掉第二牺牲材料705的区域中接达。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也包含实质上垂直侧壁709。上文关于图6A到6E的牺牲层613描述用作第一牺牲材料701和第二牺牲材料705的材料。

形成侧壁梁716、718和720的过程继续，其中将快门材料沉积并图案化到牺牲模具703的所有曝露表面上，如图7C中描绘。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描述用于形成快门712的合适材料。将快门材料沉积到小于约2微米的厚度。在一些实施方案中，快门材料经沉积以具有小于约1.5微米的厚度。在一些其它实施方案中，快门材料经沉积以具有小于约1.0微米的厚度，并且可薄至约0.10微米。在沉积之后，如图7C中描绘般图案化快门材料(其可为如上所述的若干材料的复合物)。首先，在快门材料上沉积光阻剂。接着，图案化光阻剂。显影到光阻剂中的图案经设计以使得快门材料在后续蚀刻阶段之后仍保持在快门712的区域中以及锚714处。

所述制造过程继续，其中施加各向异性蚀刻，从而导致图7C中描绘的结构。在电浆氛围中对衬底726或者接近衬底726的电极施加电压偏压来实行快门材料的各向异性蚀刻。偏压衬底726(在电场垂直于衬底726的表面的情况下)导致离子以几乎垂直于衬底726的角度朝向衬底726加速。此些加速离子与蚀刻化学品耦合导致垂直于衬底726的平面的方向上的蚀刻速率远快于平行于衬底726的方向上的蚀刻速率。借此实质上消除对受光阻剂保护的区域中的快门材料的底切蚀刻。沿着模具703的垂直侧壁709(其实质上平行于加速离子的轨道)，快门材料也实质上受到保护而免受各向异性蚀刻影响。此经保护的侧壁快门材料形成用于支撑快门712的侧壁梁716、718和720。沿着模具703的其它(非光阻剂保护)水平表面(例如，顶部水平表面710或底部水平表面708)，快门材料已通过蚀刻而实质上完全移除。

只要供应衬底726或紧靠衬底726的电极的电偏压，便可在RF或DC电浆蚀刻装置中达成用以形成侧壁梁716、718和720的各向异性蚀刻。对于RF电浆蚀刻的情况来说，可通过使衬底固持器与激励电路的接地板切断连接而获得等效自偏压，借此允许衬底电位在电浆中浮动。在一些实施方案中，有可能提供蚀刻气体，例如三氟甲烷(CHF₃)、全氟丁烯(C₄F₈)或三氯甲烷(CHCl₃)，其中碳及氢和/或碳及氟皆是所述蚀刻气体的成分。当与定向电浆耦合(再次经由衬底726的电压偏压达成)时，自由碳(C)、氢(H)和/或氟(F)原子可迁移到垂直侧壁709，在所述垂直侧壁709处，所述原子累积被动或保护性似聚合物涂层。这个似聚合物涂层进一步保护侧壁梁716、718和720免受蚀刻或化学侵蚀。

形成侧壁梁716、718和720的过程包含移除第二牺牲材料705和第一牺牲材料701的剩余部分。图7D中展示结果。移除牺牲材料的过程类似于关于图6E描述的过程。沉积于所述模具703的垂直侧壁709上的材料保留为侧壁梁716、718和720。侧壁梁716充当将锚714机械地连接到快门712的弹簧，并且也提供被动恢复力并抵消通过由柔性梁718和720形成的致动器所施加的力。锚714连接到光圈层725。侧壁梁716、718和720高且窄。侧壁梁716、718和720(当由模具703的表面形成时)的宽度类似于所沉积的快门材料的厚度。在一些实施方案中，侧壁梁716的宽度将与快门712的厚度相同。在一些其它实施方案中，梁宽度将为快门712的厚度的约1/2。侧壁梁716、718和720的高度是由第二牺牲材料705或(换句话说)由关于图7B描述的图案化操作期间产生的模具703的深度确定。只要所沉积的快门材料的厚度经选取小于约2微米，图7A到7D中描绘的过程便可良好地适用于产生窄梁。实际上，对于许多应用来说，0.1微米到2.0微米的厚度范围相当合适。常规光刻将图7A、7B和7C中所示的图案化特征限于更大尺寸，例如允许最小解析特征不小于2微米或5微米。

图7D描绘快门组合件700的等角视图，其是在上述过程中的释放操作之后形成，从而产生具有高纵横比的截面的柔性梁。举例来说，只要第二牺牲材料705的厚度大于快门材料的厚度的约4倍以上，则梁高度与梁宽度的所得比率将经产生为类似比率，即，大于约4:1。

任选阶段(上文未予以说明但被包含为导致图7C的过程的部分)涉及各向同性蚀刻侧壁梁材料以使柔性负载梁720与柔性驱动梁718分离或解除耦合。举例来说，已经由使用各向同性蚀刻从侧壁移除点724处的快门材料。各向同性蚀刻是蚀刻速率在所有方向上实质上相同的蚀刻，以使得不再保护例如点724的区域中的侧壁材料。只要不对衬底726施加偏压电压，便可在典型电浆蚀刻装备中实现各向同性蚀刻。也可使用湿式化学蚀刻技术或气相蚀刻技术来达成各向同性蚀刻。在这个任选第四掩蔽和蚀刻阶段之前，侧壁梁材料基本上连续地存在于所述模具703中的凹入特征的周长周围。第四掩蔽和蚀刻阶段用以分离和分割侧壁材料，从而形成相异梁718和720。经由光阻剂施配的第四过程并经由透掩模曝光而达成在点724处分离梁718与梁720。在这种情况下，光阻剂图案经设计以保护侧壁梁材料在除分离点724之外的所有点处免受各向异性蚀刻。

作为侧壁过程中的最后阶段，在侧壁梁716、718和720的外表面周围沉积囊封介电质。

为保护沉积于模具703的垂直侧壁709上的快门材料并产生具有实质上均匀截面的侧壁梁716、718和720，可遵循一些特定过程指导方针。举例来说，在图7B中，可将侧壁709制成尽可能垂直。垂直侧壁709和/或曝露表面处的倾斜部变得易受各向异性蚀刻的影响。在一些实施方案中，可通过图7B处的图案化操作(例如，以各向异性方式图案化第二牺牲材料705)产生垂直侧壁709。结合第二牺牲层705的图案化使用额外光阻剂涂层或硬掩模允许在各向异性蚀刻第二牺牲材料705时使用侵蚀性电浆和/或高衬底偏压，同时缓解光阻剂的过度磨损。只要在UV曝光期间小心地控制焦点深度，便可在可光成像牺牲材料中产生垂直侧壁709并在光阻剂的最终固化期间避免过度收缩。

在侧壁梁处理期间提供帮助的另一过程指导方针涉及快门材料沉积的保形性。无关于模具703的表面的定向(垂直或水平)，可用类似厚度的快门材料覆盖所述表面。当使用CVD沉积时，可达成此保形性。特别来讲，可采用下列保形技术：PECVD、低压化学气相沉积(LPCVD)及原子或自限制层沉积(ALD)。在上述CVD技术中，可通过表面上的反应速率来限制薄膜的生长速率，这与将表面曝露至定向源原子通量相反。在一些实施方案中，生长于垂直表面上的材料的厚度是生长于水平表面上的材料的厚度的至少50％。替代地，在提供金属晶种层(其在电镀之前涂布所述表面)之后，可通过无电电镀或电镀自溶液保形地沉积快门材料。

图8A到8C展示具有第一尖端间隙调整特征(TGAF)的实例快门组合件800的各种视图。特别来讲，图8A展示快门组合件800的俯视图，图8B展示第一TGAF的横截面图，并且图8C展示在释放后的快门组合件800的俯视图，其说明因TGAF造成的尖端间隙的减小。

图8A展示具有第一TGAF 802的快门组合件800。具体而言，图8A展示在制造阶段的快门组合件800，所述制造阶段是在快门组合件800被释放之前但在快门组合件800已被图案化的阶段之后。快门组合件800由牺牲模具804支撑。牺牲模具804可类似于上文关于图7B论述的第二牺牲模具703。因而，牺牲模具804也可包含类似于也在图7B中展示的第一牺牲层701和第二牺牲层705的两个或两个以上牺牲材料层。牺牲模具804经图案化以形成具有实质上垂直侧壁的凸起模具台面，其用于形成窄的驱动梁和负载梁。

牺牲模具804包含凸起部分，其被称作第一模具台面806和第二模具台面808。伸长形、环状驱动梁807形成在第一模具台面806的侧壁上，而负载梁809、快门810和弹簧梁812形成在第二模具台面808的侧壁及顶表面上。也提供周边梁813以将第二模具台面808围封在负载梁809、弹簧梁812与周边梁813之间。周边梁813的一端耦合到负载锚822而另一端耦合到弹簧锚824。

形成在第一模具台面806上的环状驱动梁807包含第一部分814、第二部分816和将第一部分814连接到第二部分816的连接部分818。第一部分814延伸远离邻近负载梁809的驱动锚820。相对于负载梁809定位在第一部分814后方的第二部分816也延伸远离驱动锚820。连接部分818是连接第一部分814和第二部分816以完成环状驱动梁807的弯曲部分。

形成在第二模具台面808的侧壁上的负载梁809延伸远离负载锚822并连接到快门810。负载梁809座落为紧邻环状驱动梁807。快门810的另一端连接到延伸远离弹簧锚824的弹簧梁812。

环状驱动梁807完全围封由第一模具台面806形成的空间的边界。类似地，周边梁813的并入允许负载梁809、弹簧梁812和周边梁813的组合一起完全围封由第二模具台面808形成的空间的边界。这与图7C中所示的驱动梁718形成对比，所述驱动梁718未完全围封模具703的任何部分。而是，为了达成所要操作，驱动梁718需要在终端区域724处与锚714分离(全部皆展示在图7C中)。分离通常是通过额外光刻过程(其可为昂贵的)来达成。但是，图8A的快门组合件800无需对环状驱动梁807的任何此分离以执行其所要操作。因此，通过以使得快门组合件800的特征完全围封由模具804形成的空间的边界的方式建构快门组合件800，避免额外昂贵的光刻过程。

环状驱动梁807和负载梁809形成致动器826，在快门组合件800的正常操作期间，当所述致动器826被致动时导致将负载梁809牵拉朝向环状驱动梁807的静电力。这导致快门810实质上平行于衬底并朝向环状驱动梁807移动。当致动器826被释放时，弹簧梁812在相反方向上牵拉回快门810。

在一些实施方案中，快门组合件800可除图8A中所示的致动器826之外还包含第二致动器。在此些实施方案中，可利用第二致动器代替弹簧梁812以在与第一致动器826牵拉快门810的方向相反的方向上牵拉快门810。第二致动器可与致动器826类似之处在于第二致动器也可包含环状驱动梁及在负载梁809耦合到快门的相对侧上耦合到快门810的负载梁。此外，第二致动器的环状驱动梁也可包含类似于环状驱动梁807上所示的TGAF 802的TGAF。第二致动器的环状驱动梁可形成在类似于上方形成有环状驱动梁807的模具台面806的模具台面上，而第二致动器的负载梁可形成在第一模具台面808的侧壁上。第二致动器的适当致动和释放结合致动器826的致动和释放可用于使快门810在所要位置中移动。

通过跨越环状驱动梁807和负载梁809施加致动电压而致动致动器826。有效地操作快门组合件800所需的致动电压的量值是部分地是由环状驱动梁807的尖端与负载梁809之间的距离(也称作尖端间隙)决定的。特别来讲，所需的致动电压随尖端间隙的减小而减小。如图8A中所示，环状驱动梁807与负载梁809之间的尖端间隙由第一尖端间隙TG1指示。

环状驱动梁807的第二部分816包含用于减小第一尖端间隙TG1的第一TGAF 802。第一TGAF 802包含多个U形梁区域，其形成在从第一模具台面806延伸出的多个突出部806a的侧壁上。更特别来讲，TGAF 802包含形成在位于突出部806a之间的窄通道内的大致U形梁区域816a和形成在最外突出部806a的外侧上的外梁区域816b。下文在图8B的论述中提供TGAF 802和突出部806a之间的窄通道以及外梁区域816b的一些例示性尺寸。

图8B展示沿着图8A中所示的第一TGAF 802的轴A-A的截面图。截面图展示上方沉积有第一牺牲层861的衬底860。衬底860和第一牺牲层861可类似于上文关于图7A和7B论述的衬底726和第一牺牲层701。图8B也展示第一模具台面806的突出部806a、环状驱动梁807的第二部分816的U形梁区域816a和外梁区域816b的截面。如上所述，U形梁区域816a形成在位于突出部806a之间的窄通道内的突出部806a侧壁上，而外梁区域816b形成在最外突出部806a的外侧上，如图8A中所示。

邻近突出部806a的相对壁之间的间隙d_u相对较窄，导致突出部806a之间的深、窄通道。在此几何形状的情况下，当将梁材料沉积在突出部806a的侧壁上时，沉积材料的较少沉积离子到达并涂布这些深窄通道内的突出部806a侧壁。因此，这些通道内的U形梁区域816a的厚度t₁小于形成在通道外侧和环状驱动梁807的第二部分816的其余部分上方的外梁区域816b的厚度t₂。

较薄U形梁区域816a因其几何形状及厚度变化而产生某种量的应力或应力梯度。当快门组合件800被释放时，即，当牺牲模具804被移除时，这个应力或应力梯度导致大致U形梁区域816a加宽。图8C展示在从牺牲模具804释放后的快门组合件800。第一TGAF 802中的应力导致第一TGAF 802加宽。由于此加宽，环状驱动梁807弯曲而较靠向负载梁809，从而导致尖端间隙减小到TG2。为了比较，以虚线展示在释放之前的环状驱动梁807的原始位置。

在一些实施方案中，尖端间隙的减小是大约0.1微米到2微米，或在无TGAF的情况下是尖端间隙的大约50％。尖端间隙的减小导致由致动器826用于操作快门组合件800所需的致动电压的减小。举例来说，尖端间隙从3微米减小到2微米可导致致动电压从大约25V减小到大约15V(或减小高达大约50％)。

在一些实施方案中，第一TGAF 802的U形梁区域816a之间的通道宽度(图8B中由d_c所指示)可为大约3微米到6微米。当光刻过程改进时，这些通道宽度可进一步减小。在一些实施方案中，在平行于衬底的平面内并且图8A中由L来指示的U形梁区域816a的长度可为大约4微米到8微米。

在一些实施方案中，如图8A中所示，第一TGAF 802的U形梁区域816a可能未彼此邻近。而是，U形梁区域816a可分布在环状驱动梁807的第二部分816的长度上。在一些实施方案中，这可通过将窄通道形成到第一模具台面806的主体中而非形成在从第一模具台面806延伸出的突出部之间来达成。沉积在这些窄通道内的第一模具台面806的侧壁上的梁材料形成U形梁区域，其比环状驱动梁807的第二部分816的其余部分薄。在此些实施方案中，分布式U形梁区域的联合作用可导致环状驱动梁807朝向负载梁809弯曲。在此些实施方案中，第二部分816沿着U形梁区域的厚度将小于环状驱动梁807的第二部分816的其余部分的厚度。

图8D展示包含第一TGAF 802的另一实例快门组合件850的俯视图。快门组合件850除并入到环状驱动梁807的第二部分816中的第一TGAF 802之外还包含环状驱动梁807的第一部分814内的大致U形片段828。在一些实施方案中，U形片段828可具有相对小于第一TGAF802的单个U形梁区域816a的尺寸的尺寸。如上所述，第一TGAF802的加宽导致环状驱动梁807朝向负载梁809弯曲。环状驱动梁807的弯曲也导致第一部分814朝向负载梁809弯曲。U形片段828允许第一部分814在U形片段828处更容易弯曲。因而，U形片段828可充当铰链，第一部分814可沿着其弯曲。因此，通过允许第一部分814更易于弯曲，U形片段828减小第一部分814的硬度。第一部分814中的这种减小的硬度可允许环状驱动梁807更进一步朝向负载梁809弯曲，因此进一步减小尖端间隙TG2。在一些实施方案中，第一部分814可包含一个以上U形片段828。

图9A到9H展示具有第二尖端间隙调整特征(TGAF)902的实例快门组合件900的各种视图。特别来讲，图9A展示快门组合件900的俯视图，图9B到9G展示模具904和快门组合件900的截面图，并且图9H展示释放后的快门组合件900的俯视图，其说明归因于TGAF 902的尖端间隙的减小。

类似于图8A，图9A展示在制造阶段的快门组合件900，所述制造阶段是在快门组合件900从牺牲模具904释放之前。快门组合件900包含致动器926，所述致动器926包含环状驱动梁907和负载梁909。环状驱动梁907耦合到驱动锚920并包围第一模具台面906。环状驱动梁907包含第一部分914、第二部分916和连接部分918。负载梁909使一端耦合到负载锚922并使另一端耦合到快门910。环状驱动梁907和负载梁909具有由TG3所指示的尖端间隙。

模具904也包含第二模具台面908，所述第二模具台面908具有上方形成有负载梁909、弹簧梁912和周边梁913的侧壁。弹簧梁912使一端耦合到快门910并使另一端耦合到弹簧锚924。快门910形成在第二模具台面908的顶表面上。周边梁913使一端耦合到负载锚922并使另一端耦合到弹簧锚924。类似于图8A中所示的快门组合件800，快门组合件900完全包围上方建构有快门组合件900的模具台面。举例来说，环状驱动梁907完全包围第一模具台面906并且负载梁909、弹簧梁912和周边梁913的组合完全包围第二模具台面908，从而减小建构快门组合件900所需的光刻步骤的数目。

环状驱动梁907包含第二TGAF。特别来讲，环状驱动梁907的第二部分916包含位于第二部分916与驱动锚920之间的浅角度片段902。浅角度片段902部分包围第一模具台面906的接近锚920的部分906a(下文中被称作“近端台面部分906a”)。浅角度片段902配置为比第二部分916的至少一部分薄。浅角度片段902与第二部分916的其余部分之间的这种厚度变化导致环状驱动梁907内的应力或应力梯度，以使得在释放后环状驱动梁907的尖端朝向负载梁909弯曲，从而减小尖端间隙TG3。

在一些实施方案中，较薄浅角度片段902是形成浅角度片段902的梁材料的蚀刻相较于形成环状驱动梁907的第二部分916的其余部分的梁材料的蚀刻不均的结果。浅角度片段902形成在近端台面部分906a的侧壁上。这个近端台面部分906a的面积相对大于第一模具台面906的远端台面部分906b的面积。在一些实施方案中，在梁材料沉积之前，模具台面的一些部分在固化模具的过程期间收缩。一部分收缩达到的程度部分地是由所述部分的面积决定的。举例来说，具有较大面积的部分可能比具有相对较小面积的部分收缩更多。因此，在第一模具台面906的固化过程期间，具有比远端台面部分906b大的面积的近端台面部分906a收缩比远端台面部分906b更多。此外，因为第一模具台面906耦合到下伏模具层(图9B到9D中所示的第一牺牲层961)，所以在第一模具台面906的底部处的模具材料收缩的能力受限。因此。近端台面部分906a在其顶表面处比在其底表面处收缩更多。这导致近端台面部分906a的侧壁与远端台面部分906b的侧壁相比相对于衬底具有较浅角度。

图9B到9G展示沿着轴B-B和C-C(图9A中所示)的第一模具台面906的截面图。特别来讲，图9B、9D和9F展示近端台面部分906a的截面图，并且图9C、9E和9G展示远端台面部分906b的截面图。图9B和9C分别展示在模具904已被图案化和固化之后近端台面部分906a与远端台面部分906b的截面图。第一模具台面906(包含远端台面部分906b和近端台面部分906a)形成在第一牺牲层961和衬底960上方。第一牺牲层961可类似于上文关于图8B的快门组合件800论述的第一牺牲层861。如上所述，与远端台面部分906b相比，近端台面部分906a相对于衬底形成较浅角度。这展示在图9B和9C中，其中相较于由远端台面部分906b的侧壁形成的角度，近端台面部分906a的侧壁相对于衬底形成较浅角度。随后，如图9D和9E中所示，使用例如CVD或PECVD的方法在整个第一模具台面906上方沉积梁材料950。结果，梁材料950被沉积在近端台面部分906a与远端台面部分906b两者的侧壁上方。在沉积梁材料950之后，图案化梁材料950以形成环状驱动梁907。通常，使用各向异性蚀刻过程以图案化梁材料950。上文关于图7C论述实例各向异性蚀刻过程。各向异性蚀刻过程在实质上垂直于衬底的方向上蚀刻梁材料950。由于与沿着远端台面部分906b的侧壁的梁材料950相对于衬底所成的角度(如图9E中所示)相比，沿着近端台面部分906a的侧壁的梁材料950相对于衬底成较浅角度(如图9D中所示)，所以沿着近端台面部分906a的梁材料将被蚀刻到较大程度。因此，如图9F和9G中所示，形成在近端台面部分906a上的浅角度片段902和第一部分914的厚度小于形成在远端台面部分906b上方的第一部分914和第二部分916的厚度。

图9H展示在从模具904释放后的快门组合件900。特别来讲，图9H展示环状驱动梁907的浅角度片段902如何导致环状驱动梁907弯曲而更靠近负载梁909。这导致TG4的尖端间隙，其小于图9A中所示的尖端间隙TG3。尖端间隙的这种减小提供致动致动器926所需的致动电压的减小。

在一些实施方案中，与图9A中所示的相对正方形拐角相对，近端台面部分906a可具有弯曲或圆形拐角。这将导致环状驱动梁907的第二部分916中的弯曲或圆形浅角度片段。

在一些实施方案中，快门组合件900也可包含环状驱动梁907的第一部分914上的大致U形片段，其类似于图8D中所示的快门组合件800的环状驱动梁807的第一部分814上的U形片段828。第一部分914上的U形片段可减小第一部分914的硬度并允许环状驱动梁907更进一步朝向负载梁909弯曲且更进一步减小尖端间隙。

在一些实施方案中，快门组合件900的弹簧梁912可由与致动器926相对的第二致动器代替。在此些实施方案中，快门910可经操作以基于致动器926和相对第二致动器的联合作用而在敞开位置与闭合位置之间移动。第二致动器也可包含环状驱动梁和附接到快门910的负载梁。第二致动器的环状驱动梁可形成在类似于上方形成有环状驱动梁907的第一模具台面906的模具台面上。此外，第二致动器的环状驱动梁也可包含类似于图9A中所示的第二TGAF 902的TGAF。

图10A到10C展示具有第三尖端间隙调整特征(TGAF)1002的实例快门组合件1000的各种视图。特别来讲，图10A展示快门组合件1000的俯视图，图10B展示第三TGAF1002的等角视图，并且图10C展示在释放后的快门组合件1000的俯视图，其指示因第三TGAF 1002造成的尖端间隙的减小。

图10A的快门组合件1000与图8A和9A中所示的快门组合件800和900的类似之处在于快门组合件1000也使用使用模具(例如，模具1004)的侧壁梁过程而形成。图10A展示在快门组合件1000释放之前的制造阶段的快门组合件1000。也就是说，图10A展示在快门或梁材料已图案化在模具1004上方之后的阶段。快门组合件1000包含致动器1026，所述致动器1026继而包含环状驱动梁1007和负载梁1009。环状驱动梁1007耦合到驱动锚1020并包围第一模具台面1006。环状驱动梁1007包含第一部分1014、第二部分1016和连接部分1018。负载梁1009使一端耦合到负载锚1022并使另一端耦合到快门1010。环状驱动梁1007和负载梁1009具有由TG5所指示的尖端间隙。

模具1004也包含第二模具台面1008，所述第二模具台面1008具有上方形成有负载梁1009、弹簧梁1012和周边梁1013的侧壁。弹簧梁1012使一端耦合到快门1010并使另一端耦合到弹簧锚1024。快门1010形成在第二模具台面1008的顶表面上。周边梁1013使一端耦合到负载锚1022并使另一端耦合到弹簧锚1024。周边梁1013用于与图8A和9A中分别所展示的周边梁813和913相同的目的。特别来讲，周边梁1013的并入允许快门组合件完全围封第二模具台面1008，借此避免对通过使用额外昂贵的光刻过程分离致动器组件的任何需要。

环状驱动梁1007包含第三TGAF 1002。特别来讲，环状驱动梁1007的第二部分1016包含架结构1002。所述架结构包含第一架元件1002a和第二架元件1002b。如下文论述，架元件1002a和1002b可具有一定量的应力或应力梯度。在一些实施方案中，应力可在大约+/-100Mpa到大约+/-200MPa的范围中。在一些实施方案中，应力梯度可为大约+/-400MPa/微米。这个应力或应力梯度促成环状驱动梁1007朝向负载梁1008而弯曲。这种弯曲导致环状驱动梁1007与负载梁1008之间的尖端间隙减小，此继而导致操作快门组合件1000所需的致动电压的减小。

图10B展示架结构1002的等角视图。环状驱动梁1007的第二区段1016形成在第一模具区段1006的侧壁上。第一架元件1002a与第二架元件1002b两者是实质上平坦结构，其实质上水平或平行于上面建构有快门组合件1000的衬底。第一架元件1002a位于第二区段1016的垂直表面的底座处，而第二架元件1002b位于第二区段1016的垂直表面的顶部处。架结构1002可在沉积于模具1004上方的快门和梁材料的图案化期间形成。

在一些制造过程中，沉积在实质上平行于下伏衬底的表面上的材料可在所述表面的平面内产生机械应力或应力梯度。因此，第一架元件1002a和第二架元件1002b(其实质上平行于上面建构有快门组合件1002的衬底)可在其沉积期间产生应力或应力梯度。这种应力或应力梯度在快门组合件1000释放时可导致架元件1002a和1002b在平行于衬底的方向上扩张。架元件1002a和1002b的扩张可导致环状驱动梁1007的弯曲，从而迫使尖端1018更靠近负载梁1009。

图10C展示在快门组合件已被释放之后图10A的快门组合件1000的俯视图。也就是说，包含第一模具台面1006和第二模具台面1008的模具1004被移除。在快门组合件1000被释放之后，架结构1002中的应力或应力梯度可使环状驱动梁1007朝向负载梁1009弯曲。归因于环状驱动梁1007的弯曲，尖端间隙被减小，如由TG6所指示。如图10C中所见，TG6小于TG5—环状驱动梁在无任何尖端间隙调整的情况下将具有的尖端间隙。

在一些实施方案中，环状驱动梁1007的第二部分1016可仅包含一个而非两个架元件。在一些其它实施方案中，环状驱动梁1007的第二部分1016可包含两个以上架元件。在一些实施方案中，环状驱动梁1007的第二部分1016可包含一个以上架结构1002，每一架结构1002具有一或多个架元件。

在一些实施方案中，快门组合件1000也可包含环状驱动梁1007的第一部分1014上的大致U形片段，其类似于图8D中所示的快门组合件800的环状驱动梁807的第一部分814上的U形片段828。第一部分1014上的U形片段可减小第一部分1014的硬度并允许环状驱动梁1007更进一步朝向负载梁1009弯曲且更进一步减小尖端间隙TG6。

在一些实施方案中，快门组合件1000的弹簧梁1012可由与致动器1026相对的一第二致动器代替。在此些实施方案中，快门1010可经操作以基于致动器1026和相对第二致动器的联合作用而在敞开位置与闭合位置之间移动。第二致动器也可包含环状驱动梁和附接到快门1010的负载梁。第二致动器的环状驱动梁可形成在类似于上方形成有环状驱动梁1007的第一模具台面1006的模具台面上。此外，第二致动器的环状驱动梁也可包含类似于图10A中所示的第三TGAF 1002的TGAF。

在一些实施方案中，快门组合件的驱动梁可包含第一TGAF 802(如图8A中所示)、第二TGAF 902(如图9A中所示)、第三TGAF 1002(如图10A中所示)和U形片段828(如图8D中所示)中的两者或两者以上的组合。

图11展示用于形成具有尖端间隙调整特征的快门组合件的实例过程1100的流程图。特别来讲，过程1100包含：在衬底上方形成模具(阶段1102)；在模具的表面上方形成光调制器(阶段1104)；在模具的第一侧壁上形成耦合到光调制器的负载梁(阶段1106)；在模具的面向第一侧壁的第二侧壁上形成环状驱动梁的第一部分(阶段1108)；以及在背离第一侧壁的第三侧壁上形成驱动梁的第二部分，以使得第二部分的厚度沿着第二部分的长度而变化(阶段1110)。

过程1100开始于在衬底上形成模具(阶段1102)。在衬底上形成模具包含在衬底上方沉积并图案化牺牲材料。这个过程阶段(阶段1102)的实例在上文关于图8A和8B进行了论述，其中在衬底860上方沉积牺牲材料层。接着，图案化牺牲材料层以形成第一模具台面806和第二模具台面808。这个过程阶段(阶段1102)的另一实例在上文关于图9A和9B进行了论述，其中在衬底960上方沉积牺牲材料层。接着，图案化牺牲材料层以形成第一模具台面906和第二模具台面908。

过程1100也包含在模具上方形成光调制器(阶段1104)。形成在模具上方的光调制器的实例展示在图8A中，其中快门810形成在第二模具台面808的顶表面上方。过程1100也包含在模具的第一侧壁上形成耦合到光调制器的负载梁(阶段1106)。举例来说，这也展示在上述图8A中。更特别来讲，图8A展示形成在第二模具台面808的侧壁上的负载梁809。负载梁也耦合到快门810。上文关于图9A论述形成在模具上方的光调制器和形成在第一侧壁上的负载梁(阶段1104和1106)的另一实例。如图9A中所示，快门910和负载梁909分别形成在第二模具台面908的顶表面和侧壁上方。图9A也展示负载梁909耦合到快门910。

此外，过程1100包含在模具的面向第一侧壁的第二侧壁上形成驱动梁的第一部分(阶段1108)。这个过程阶段(阶段1108)的实例展示在图8A和9A中。在图8A中，环状驱动梁807的第一部分814形成在第一模具台面806的侧壁上。上面形成有第一部分814的侧壁面向上面形成有负载梁809的侧壁。类似地，图9A展示形成在第一模具台面906的侧壁上的环状驱动梁907的第一部分914，所述侧壁面向上面形成有负载梁909的侧壁。

最后，过程1100包含在背离第一侧壁的第三侧壁上形成驱动梁的第二部分，以使得第二部分的厚度沿着第二部分的长度而变化(阶段1110)。这个处理阶段(阶段1110)的实例展示在图8A中。更特别来讲，图8A展示形成在第一模具台面806的侧壁上的环状驱动梁807的第二部分816，所述侧壁背离上面形成有负载梁809的第二模具台面808上的侧壁。此外，环状驱动梁807的第二部分816包含第一TGAF 802，其中环状驱动梁807的厚度小于环状驱动梁807的第二部分816的其余部分的厚度。如上文关于图8A论述，TGAF 802包含形成在从第一模具台面806延伸出的若干突出部806a(在所述突出部806a之间具有窄通道)的侧壁上方的U形梁区域816a。如图8B中所示，形成在这些窄通道内的U形梁区域816a比环状驱动梁807的第二部分816的其余部分薄。这个处理阶段(阶段1100)的另一实例展示在图9A中，其中环状驱动梁907的第二部分916形成在第一模具台面906的侧壁上，所述侧壁背离上面形成有负载梁909的第二模具台面908上的侧壁。此外，环状驱动梁907的第二部分916包含比第二部分916的其余部分薄的浅角度片段902。如上文关于图9A论述，浅角度片段902形成在第一模具台面906的近端台面部分906a上方。当近端台面部分906a的侧壁在沉积梁材料之前固化时，这些侧壁可相对于衬底形成比远端台面部分906b的侧壁浅的角度，如图9B和9C中所示。各向异性蚀刻沉积在这些较浅角度侧壁上的梁材料导致较薄浅角度片段902，如图9F中所示。

图12A和12B是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)智能电话、蜂窝式电话或移动电话。但是，显示装置40的相同组件或其稍微变化也说明各种类型的显示装置，例如电视机、计算机、平板计算机、电子阅读器、手持式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可由多种制造过程中的任一过程形成，包含射出模制和真空成形。另外，外壳41可由多种材料的任一材料制成，包含(但不限于)：塑料、金属、玻璃、橡胶及陶瓷或其组合。外壳41可包含可移除部分(未展示)，所述可移除部分可与不同色彩或含有不同标志、图片或符号的其它可移除部分互换。

如本文所述，显示器30可为多种显示器的任一者，包含双稳态或模拟显示器。显示器30也可经配置以包含平板显示器(例如，电浆、电致发光(EL)显示器、OLED、超扭转向列型(STN)显示器、LCD或薄膜晶体管(TFT)LCD)或非平板显示器(例如，(阴极射线管)CRT或其它显像管装置)。此外，如本文中描述，显示器30可包含基于机械光调制器的显示器。

图12A中示意地说明显示装置40的组件。显示装置40包含外壳41，并且可包含被至少部分围封在所述外壳41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27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上的图像数据的来源。因此，网络接口27是图像源模块的实例，但是处理器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，所述处理器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，过滤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和阵列驱动器22，所述阵列驱动器22继而可耦合到显示阵列30。显示装置40中的一或多个元件(包含图12A中未具体描绘的元件)可经配置以充当存储器装置并且经配置以与处理器21通信。在一些实施方案中，电源供应器50可将电力提供到特定显示装置40设计中的实质上全部组件。

网络接口27包含天线43和收发器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也可具有一些处理能力以舒解(例如)处理器21的数据处理要求。天线43可发射和接收信号。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或n及其进一步实施方案)发射和接收射频(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。在蜂窝式电话的情况下，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)、全球移动通信系统(GSM)、GSM/通用分组无线电服务(GPRS)、增强型数据GSM环境(EDGE)、陆地中继无线电(TETRA)、宽带CDMA(W-CDMA)、演进数据优化(EV-DO)、1xEV-DO、EV-DO Rev A、EV-DO Rev B、高速分组接入(HSPA)、高速下行链路分组接入(HSDPA)、高速上行链路分组接入(HSUPA)、演进型高速分组接入(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可预处理从天线43接收的信号，以使得处理器21可接收并进一步操纵所述信号。收发器47也可处理从处理器21接收的信号，以使得可经由天线43从显示装置40发射所述信号。

在一些实施方案中，收发器47可由接收器代替。此外，在一些实施方案中，网络接口27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代替。处理器21可控制显示装置40的总体操作。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)，并将数据处理为原始图像数据或可易于处理为原始图像数据的格式。处理器21可将经处理的数据发送到驱动器控制器29或帧缓冲器28以进行存储。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、饱和度及灰度级。

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及用于从麦克风46接收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并且可适当地重新格式化原始图像数据以使其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为具有类光栅格式的数据流，以使得其具有适合跨越显示阵列30进行扫描的时序。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。虽然驱动器控制器29(例如，LCD控制器)常常作为独立集成电路(IC)而与系统处理器21相关联，但是此些控制器可以许多方式实施。举例来说，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中或与阵列驱动器22完全集成在硬件中。

阵列驱动器22可从驱动器控制器29接收经格式化的信息并且可将视频数据重新格式化为一组平行波形，所述波形每秒多次地施加到来自显示器的显示元件的x-y矩阵的数百及有时数千个(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和显示阵列30适合于本文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。此外，阵列驱动器22可为常规驱动器或双稳态显示驱动器。此外，显示阵列30可为常规显示阵列或双稳态显示阵列。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(例如，移动电话、便携式电子装置、手表和其它小面积显示器)中。

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、游戏杆、触敏屏幕、与显示阵列30集成的触敏屏幕或压敏膜或热敏膜。麦克风46可配置为显示装置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。

电源供应器50可包含多种能量存储装置。举例来说，电源供应器50可为可充电电池，例如镍镉电池或锂离子电池。在使用可充电电池的实施方案中，可充电电池可使用来自(例如)壁式插座或光伏打装置或阵列的电力进行充电。替代地，可充电电池可无线地充电。电源供应器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)。电源供应器50也可经配置以从壁式插座接收电力。

在一些实施方案中，控制可编程性是驻留在可位于电子显示系统中的若干位置中的驱动器控制器29中。在一些其它实施方案中，控制可编程性是驻留在阵列驱动器22中。可在任何数目个硬件和/或软件组件及各种配置中实施上述优化。

如本文中所使用，指代项目列表的“……中的至少一者”的短语是指所述项目的任何组合，包含单个成员。作为实例，“a、b或c中的至少一者”意欲涵盖：a、b、c、a-b、a-c、b-c和a-b-c。

结合本文揭示的实施方案进行描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块、电路和算法过程可实施为电子硬件、计算机软件或两者的组合。已在功能性方面大体上描述并在上述各种说明性组件、块、模块、电路和过程中说明硬件与软件的可互换性。是否在硬件或软件中实施此功能性取决于特定应用及强加于整个系统的设计约束。

可使用以下各者来实施或执行用以实施结合本文揭示的方面进行描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块和电路的硬件及数据处理设备：经设计以执行本文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(DSP)、专用集成电路(ASIC)、场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散闸或晶体管逻辑、离散硬件组件或其任何组合。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、结合DSP核心的一或多个微处理器或任何其它此配置。在一些实施方案中，可通过专用于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，可将所描述的功能实施于硬件、数字电子电路、计算机软件、固件或其任何组合中，包含本说明书中揭示的结构及其结构等效物。本说明书中描述的标的物的实施方案也可实施为在计算机存储媒体上编码以通过数据处理设备执行或以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)。

如果在软件中实施，那么功能可作为一或多个指令或代码而存储在计算机可读媒体上或经由计算机可读媒体传输。本文揭示的方法或算法的过程可在可驻留于计算机可读媒体上的处理器可执行软件模块中实施。计算机可读媒体包含计算机存储媒体和通信媒体二者，通信媒体包含可经启用以将计算机程序从一个位置转移到另一位置的任何媒体。存储媒体可为可通过计算机存取的任何可用媒体。例如(且不限于)，此计算机可读媒体可包含RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储器、磁盘存储器或其它磁性存储装置，或可用以存储呈指令或数据结构形式的所要程序代码并可通过计算机存取的任何其它媒体。而且，任何连接也可被适当地称为计算机可读媒体。如本文使用，磁盘和光盘包含紧凑光盘(CD)、激光光盘、光盘、数字多功能光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘，其中磁盘通常磁性地重现数据而光盘用激光光学地重现数据。以上各者的组合也应包含在计算机可读媒体的范围内。此外，方法或算法的操作可作为代码与指令中的一个或任何组合或集合而驻留在机器可读媒体和计算机可读媒体上，所述机器可读媒体和所述计算机可读媒体可并入到计算机程序产品中。

本领域技术人员可容易明白对本发明中描述的实施方案的各种修改，并且在不脱离本发明的精神或范围的情况下，本文定义的一般原理也可应用于其它实施方案。因此，权利要求并不意欲限于本文展示的实施方案，而是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。

此外，本领域普通技术人员将容易明白，术语“上部”和“下部”有时是为便于描述图而使用并指示对应于适当定向页面上的图式的定向的相对位置，并且可能不反映如所实施的任何装置的适当定向。

在本说明书中于单独实施方案的背景内容下描述的某些特征也可在单一实施方案中组合实施。相反，在单一实施方案的背景内容下描述的各种特征也可在多个实施方案中单独实施或以任何适当子组合实施。此外，虽然上文可将特征描述为以某些组合起作用并且甚至最初按此主张，但在一些情况下来自所主张的组合的一或多个特征可从组合中删去并且所主张的组合可针对子组合或子组合的变化。

类似地，虽然在图式中按特定顺序描绘操作，但是这不应被理解为要求以所展示的特定顺序或循序顺序执行此些操作，或执行所有所说明的操作以达成所要结果。进一步来说，图式可以流程图的形式示意地描绘一或多个实例过程。但是，未经描绘的其它操作可并入于经示意性说明的实例过程中。举例来说，可在所说明的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。在某些境况中，多任务处理和并行处理可为有利的。此外，在上述实施方案中的各种系统组件的分离不应理解为在所有实施方案中皆需要此分离，并且应理解所描述的程序组件和系统通常可一起集成在单一软件产品中或封装到多个软件产品中。此外，其它实施方案是在下列权利要求的范围内。在一些情况下，权利要求中叙述的动作可以不同顺序执行并且仍达成所要结果。

Claims (18)

1.一种显示设备，其包括：

衬底；

机电系统EMS静电致动器，其机械地耦合到所述衬底并且经配置以在平行于所述衬底的表面的方向上移动光调制器，所述致动器包括：

负载梁电极，其具有机械地耦合到所述光调制器的第一端和机械地耦合到负载梁锚的第二端，所述负载梁锚机械地耦合到所述衬底；以及

驱动梁电极，其具有：

第一部分，其定位为邻近所述负载梁，所述第一部分的第一端机械地耦合到驱动梁锚，所述驱动梁锚机械地耦合到所述衬底；

第二部分，其相对于所述负载梁定位在所述第一部分后方，所述第二部分的第一端机械地耦合到所述驱动梁锚；以及

端部分，其将所述第一部分的第二端连接到所述第二部分的第二端，其中所述第二部分具有限定多个通道的多个U形片段，其中所述多个通道内的梁区域具有在平行于所述衬底的所述表面的方向上测量的厚度，所述厚度小于形成在所述通道外侧的外梁区域的厚度，并且其中所述通道具有在3微米与6微米之间的宽度。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述驱动梁电极的所述第一部分包含第二大致U形片段，所述第二大致U形片段具有相对小于所述多个U形片段中的第一U形片段的尺寸。

3.根据权利要求1所述的设备，其中所述驱动梁的所述第一部分、所述端部分和所述第二部分形成环状物。

4.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括：

显示器；

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。

5.根据权利要求4所述的设备，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。

6.根据权利要求4所述的设备，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。

7.根据权利要求4所述的设备，其进一步包括：

输入装置，其经配置以接收输入数据并将所述输入数据传达到所述处理器。

8.一种显示元件，其包括：

衬底；

机电系统EMS静电致动器，其耦合到所述衬底，所述致动器包括：

负载梁电极，其耦合到光调制器；以及

驱动梁电极，其耦合到所述衬底，所述驱动梁电极具有：

第一部分，其定位为邻近所述负载梁电极；

第二部分，其相对于所述负载梁电极定位在所述第一部分后方；

端部分，其将所述第一部分连接到所述第二部分；以及

架结构，其与将所述驱动梁支撑在所述衬底上方的锚分离，所述架结构定位为沿着所述驱动梁的所述第二部分并机械地耦合到所述驱动梁的所述第二部分，且具有实质上平行于所述衬底的第一平坦表面。

9.根据权利要求8所述的显示元件，其中所述第一平坦表面定位在所述驱动梁的所述第二部分的实质上垂直于所述衬底的一侧上。

10.根据权利要求8所述的显示元件，其中所述第一平坦表面定位在所述驱动梁的所述第二部分的背离所述衬底的边缘上。

11.根据权利要求8所述的显示元件，其中所述架结构包含第二平坦表面，所述第二平坦表面实质上平行于所述衬底并耦合到所述驱动梁的所述第二部分，所述第二平坦表面定位为沿着所述驱动梁的所述第二部分并机械地耦合到所述驱动梁的所述第二部分。

12.根据权利要求11所述的显示元件，其中所述第一平坦表面和所述第二平坦表面定位在所述第二部分的相对于所述衬底而实质上垂直的一侧的相对端上。

13.根据权利要求8所述的显示元件，其中所述架结构与所述驱动梁的所述第一部分物理地分离。

14.根据权利要求8所述的显示元件，其中所述驱动梁的所述第一部分、所述端部分和所述第二部分形成环状物。

15.一种用于制造显示设备的方法，其包括：

在衬底上方形成模具；

在所述模具的表面上方形成光调制器；

在所述模具的第一侧壁上形成耦合到所述光调制器的负载梁；

在所述模具的面向所述第一侧壁的第二侧壁上形成驱动梁的第一部分；以及

在背离所述第一侧壁的第三侧壁上形成所述驱动梁的第二部分，以使得所述第二部分具有限定多个通道的多个U形片段，其中所述多个通道内的梁区域具有在平行于所述衬底的所述表面的方向上测量的厚度，所述厚度小于形成在所述通道外侧的外梁区域的厚度，并且其中所述通道具有在3微米与6微米之间的宽度。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述第三侧壁包括多个U形部分，且其中形成所述第二部分进一步包括在所述第二部分中沿着所述第三侧壁的所述多个U形部分形成所述多个U形片段，使得沿着所述多个U形片段的所述第二部分的厚度不同于邻近所述多个U形片段的所述第二部分的厚度。

17.根据权利要求15所述的方法，其中形成所述模具进一步包含以相对于所述衬底成一角度来形成所述第三侧壁的一部分，所述角度比由所述第二侧壁形成的角度浅。

18.根据权利要求17所述的方法，其中形成在所述第三侧壁的所述部分上方具有较浅角度的所述第二部分的片段比所述第二部分的其余部分薄。