CN105122115B - 用于高分辨率显示器的微机电系统快门组合件 - Google Patents

Abstract

本发明提供用于提供紧凑快门组合件的系统、方法及设备。快门组合件可通过并入在致动期间在致动器的控制快门的部分上方或下方经过的所述快门而以更紧凑方式形成，从而容许更高的每英寸像素显示。

Description

用于高分辨率显示器的微机电系统快门组合件

相关申请案

本专利申请案主张2013年3月13日申请且转让给本受让人并借此以引用方式明确并入本文的标题为“用于高分辨率显示器的微机电系统快门组合件(MEMS SHUTTERASSEMBLIES FOR HIGH-RESOLUTION DISPLAYS)”的第13/800,459号美国实用新型申请案的优先权。

技术领域

本发明涉及机电系统(EMS)。特定来说，本发明涉及EMS快门设计。

背景技术

并入有阻光快门的显示元件已证明成功地调制光以形成图像。然而，可使用此些快门得到的分辨率部分受限于占据使快门移动的致动器的空间。特定来说，在一些横向致动快门中，使快门移动的致动器制造在快门与支撑致动器及快门的锚固件之间。在致动期间，整个致动器保持在快门与锚固件之间。

还已提出由一起选择性地阻挡共同光圈的两个相对的快门形成的基于快门的显示元件。然而，如果快门在闭合状态中彼此接触，那么此些快门配置造成快门之间的粘滞力的风险增加。另一方面，如果所述快门在闭合位置中并未接触，那么此些快门配置可具有由光在快门之间通过引起的降低对比度。

发明内容

本发明的系统、方法及装置各自具有若干创新方面，所述方面中的任何单个方面均不单独地决定本文中所揭示的合意属性。

本发明中描述的标的物的一个创新方面可实施于包含衬底及支撑在所述衬底上方的机电系统(EMS)显示元件的设备中。所述EMS显示元件包含静电致动器及快门。所述静电致动器包含耦合到第一锚固件的第一梁电极及跨致动间隙与所述第一梁电极相对且耦合到第二锚固件的第二梁电极。所述第一锚固件及所述第二锚固件将所述第一梁电极及所述第二梁电极支撑在所述衬底上方以使得所述第一梁电极及所述第二梁电极中的至少一者响应于跨所述致动间隙施加电压而朝向所述第一梁电极及所述第二梁电极中的另一者变形。所述快门连接到所述第二梁电极以使得在致动所述静电致动器后，所述快门的最接近所述第二锚固件的边缘即刻在所述第一梁电极及所述第二梁电极中的一者的至少一部分上方或下方经过。

在一些实施方案中，所述快门包含实质上平行于所述衬底的近端层级及也实质上平行于所述衬底的远端层级。所述远端层级与所述衬底隔开大于水平面与所述衬底隔开的距离。在一些此些实施方案中，所述第一锚固件与所述近端快门层级的最接近所述第一锚固件的边缘之间的距离小于所述第一锚固件与所述远端快门层级的最接近所述第一锚固件的边缘之间的距离，且所述第二梁电极在所述远端快门层级处连接到所述快门。在此些实施方案的某个其它实施方案中，所述第一锚固件与所述近端快门层级的最接近所述第一锚固件的边缘之间的距离小于所述第一锚固件与所述远端快门层级的最接近所述第一锚固件的边缘之间的距离，且所述第二梁电极在所述近端快门层级处连接到所述快门。

在一些实施方案中，所述第二梁电极在所述快门的连接所述近端快门层级与所述远端快门层级的侧壁处连接到所述快门。在一些实施方案中，其中所述第二梁电极连接到所述快门的连接所述近端快门层级与所述远端快门层级的侧壁且包含所述侧壁。

在一些实施方案中，所述设备包含耦合到第二静电致动器的第二快门。所述第二快门可经配置以在与所述快门的方向相反的方向上致动。所述快门及所述第二快门一起经配置以选择性地阻挡界定于所述衬底上的阻光层中的共同光透射区域。在一些此些实施方案中，所述快门及所述第二快门中的每一者包含实质上平行于所述衬底的上阻光层级及下阻光层级。所述第一快门及所述第二快门也可经配置以使得当所述第一快门及所述第二快门处于光阻挡状态时，所述第一快门及所述第二快门的上阻光层在从其中所述第一快门及所述第二快门的下阻光层级彼此最接近的位置横向偏移的位置处彼此最接近。在一些其它实施方案中，所述快门及所述第二快门的部分经配置以用作第三静电致动器的相对电极。当跨所述快门及所述第二快门施加电位差时，将所述快门及所述第二快门一起牵拉到所述阻光状态中。在一些实施方案中，所述设备也可包含定位于所述快门与所述第二快门之间且经配置以对所述快门及所述第二快门施加共同静电力的中心静电致动器。

在一些实施方案中，所述设备包含：显示器，其包含所述EMS显示元件；处理器；及存储器装置。所述处理器经配置以与所述显示器通信并处理图像数据。所述存储器装置经配置以与所述处理器通信。在一些实施方案中，所述设备包含经配置以将至少一个信号发送到所述显示器的驱动器电路。在一些此些实施方案中，所述处理器进一步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。在一些其它应用中，所述设备包含经配置以将所述图像数据发送到所述处理器的图像源模块，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。在一些其它实施方案中，所述设备还包含经配置以接收输入数据并将所述输入数据传送到所述处理器的输入装置。

可以制造显示元件的方法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：在衬底上提供经成形用于制造显示元件锚固件及静电致动器的牺牲模具；及在所述牺牲模具上方沉积第一结构材料层。所述方法进一步包含：图案化所述结构材料层以界定所述显示元件锚固件及所述静电致动器；及在所述经图案化的第一结构材料层上方沉积额外牺牲材料层。此外，所述方法包含：在所述经图案化的额外牺牲材料层上方沉积第二结构材料层；及图案化所述第二结构材料层以界定所述显示元件快门的一部分，使得与所述静电致动器的最远离所述衬底的边缘相比，所述显示元件快门的所述部分的最接近所述静电致动器的边缘与所述衬底隔开更远。在一些实施方案中，所述方法还包含从所述牺牲模具及所述额外牺牲材料层释放所述显示元件锚固件、所述静电致动器及所述快门。

在一些实施方案中，图案化所述额外牺牲材料层包含在所述额外牺牲材料层中形成具有侧壁及底部的凹口。图案化所述第二结构材料层可包含界定所述显示元件快门以包含来自所述第二结构材料层的沉积在所述凹口的侧壁及底部上的结构材料。

在一些其它实施方案中，图案化所述第二结构材料层包含界定所述显示元件快门以包含来自所述第二结构材料层的沉积在所述额外牺牲材料层的顶部上与所述凹口邻近的材料。在一些其它实施方案中，图案化所述额外牺牲材料层包含在所述额外牺牲材料层中形成具有侧壁及顶表面的台面。在一些此些实施方案中，图案化所述第二结构材料层包含界定所述显示元件快门以包含来自所述第二结构材料层的沉积在所述台面的侧壁及顶表面上的结构材料。图案化所述第二结构材料层可包含界定所述显示元件快门以包含来自所述第二结构材料层的经沉积与所述台面邻近的材料。

随附图式及下文的实施方式中阐明本说明书中所阐述的标的物的一或多个实施方案的细节。虽然主要就基于MEMS的显示器阐述本发明内容中所提供的实例，但本文中所提供的概念可适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)。根据所述说明、图式及权利要求书将明了其它特征、方面及优点。注意，以下图的相对尺寸可并不按比例绘制。

附图说明

图1A展示实例性直观式基于MEMS的显示设备的示意图。

图1B展示实例性主机装置的框图。

图2展示实例性基于快门的光调制器的透视图。

图3A展示实例性控制矩阵的示意图。

图3B展示连接到图3A的控制矩阵的基于快门的光调制器的实例性阵列的透视图。

图4A及图4B展示实例性双致动器快门组合件的视图。

图5展示并入有基于快门的光调制器的实例性显示设备的横截面图。

图6A到6E展示实例性复合快门组合件的构造阶段的横截面图。

图7A到7D展示具有狭窄侧壁梁的实例性快门组合件的构造阶段的等角视图。

图8A到8D展示实例性快门组合件的各个视图。

图9A到9L展示图8A到8D中所示的快门组合件的实例性制造阶段的横截面图。

图10A到10D展示另一实例性快门组合件的各个视图。

图11A到11K展示图10A到10D中所示的快门组合件的实例性制造阶段的横截面图。

图12A到12C展示另一实例性快门组合件的各个视图。

图13A到13F展示图12A到12C中所示的快门组合件的实例性制造阶段的横截面图。

图14A展示另一实例性快门组合件的横截面图。

图14B到14J展示图14A中所示的快门组合件的实例性制造阶段的横截面图。

图15A及15B展示紧接在释放另一实例性快门组合件之前(图15A)及之后(图15B)的横截面图。

图16A展示实例性快门组合件的横截面图。

图16B到16F展示图16A中所示的快门组合件的实例性制造阶段的横截面图。

图17A及17B展示包含另一实例性快门组合件的实例性显示设备的横截面图。

图18A到18I展示图17A及17B中所示的快门组合件的实例性制造阶段的横截面图。

图19及20展示包含一组显示元件的实例性显示装置的系统框图。

在各个图式中，相似参考数字及符号指示相似元件。

具体实施方式

出于阐述本发明的创新方面的目的，以下描述是针对于特定实施方案。然而，所属领域的技术人员将容易地认识到，可以许多不同方式应用本文中的教示。所阐述的实施方案可实施于可经配置以显示图像(无论是运动图像(例如，视频)还是静止图像(例如，静态图像)，且无论是文字、图形还是图片)的任何装置、设备或系统中。更特定来说，预期所述所阐述的实施方案可包含于以下各种电子装置中或与其相关联：(例如但不限于)移动电话、具有多媒体因特网功能的蜂窝式电话、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、笔记本计算机、智能本、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/导航仪、相机、数字媒体播放器(例如MP3播放器)、摄录影机、游戏控制台、手表、时钟、计算器、电视监视器、平板显示器、电子阅读装置(举例来说，电子阅读器)、计算机监视器、汽车显示器(包含里程计及速度计显示器等)、驾驶舱控制件及/或显示器、摄影机景物显示器(例如，车辆中的后视摄影机的显示器)、电子相片、电子告示牌或标牌、投影机、建筑结构、微波炉、冰箱、立体声系统、卡式记录器或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、无线电设备、便携式存储器芯片、洗衣机、干衣机、洗衣机/干衣机、停车计时器、封装(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显示器)及各种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、消费性电子装置的惯性组件、消费性电子装置产品的零件、变容器、液晶装置、电泳装置、驱动方案、制造过程及电子测试设备。因此，所述教示并不既定限于仅绘示于所述图中的实施方案，而是具有如所属领域的技术人员将容易地明了的宽广适用性。

包含静电致动器的基于快门的显示元件可使用较小空间制造，前提是其经形成使得致动器的连接到快门的部分的确在快门上方或下方。借助此些配置，在致动期间，致动器可使快门的部分在致动器的至少一部分上方或下方移动。因此，可减小构建快门及致动器所需的总面积。

可实施本发明中描述的标的物的特定实施方案以实现下列潜在优点中的一或多者。特定来说，形成能够在控制其位置的致动器的部分上方或下方经过的快门实现更紧凑的快门组合件。这继而容许形成具有较大数目个每英寸像素(PPI)及更好的图像分辨率的显示器。

在一些实施方案中，可制造快门以使得快门的一部分用作静电致动器的部分而与驱动电极直接相对。此配置消除定位于快门与驱动电极之间的单独负载电极的需要。这也减小形成快门组合件所需的空间且实现更高PPI。

图1A展示实例性直观式基于MEMS的显示设备100的示意图。显示设备100包含布置成行及列的多个光调制器102a到102d(统称“光调制器102”)。在显示设备100中，光调制器102a及102d处于敞开状态中，从而允许光通过。光调制器102b及102c处于闭合状态中，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，如果由一或多个灯105照明，则显示设备100可用于针对背光显示器形成图像104。在另一实施方案中，设备100可通过反射源自所述设备的前方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的前方的一或多个灯的光(即，通过使用正面光)来形成图像。

在某些实施方案中，每一光调制器102对应于图像104中的像素106。在某些其它实施方案中，显示设备100可利用多个光调制器来形成图像104中的像素106。举例来说，显示设备100可包含三个色彩特定的光调制器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包含每像素106两个或两个以上光调制器102以在图像104中提供照度级。相对于图像，“像素”对应于由图像的分辨率界定的最小图片元素。相对于显示设备100的结构组件，术语“像素”指用于调制形成所述图像的单个像素的光的组合机械与电组件。

显示设备100是直观式显示器，因为其可不包含常见于投影应用中的成像光学装置。在投影显示器中，将形成于所述显示设备的表面上的图像投影到屏幕上或墙壁上。所述显示设备实质上小于所投影图像。在直观式显示器中，用户通过直接注视所述显示设备而看到所述图像，所述显示设备含有所述光调制器及任选地背光或正面光以用于增强在所述显示器上所看到的亮度及/或对比度。

直观式显示器可以透射模式或反射模式操作。在透射显示器中，光调制器滤光或选择性地阻挡源自定位于所述显示器后面的一或多个灯的光。将来自所述灯的光任选地注射到光导或“背光”中以使得可均匀地照明每一像素。透射直观式显示器通常构建于透明或玻璃衬底上以促进其中含有光调制器的一个衬底直接定位于背光的顶部上的夹层组合件布置。

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，快门108经定位以使得其允许光通过光圈109朝向观看者。为保持像素106未被照亮，快门108经定位以使得其阻碍光通过光圈109。光圈109由穿过每一光调制器102中的反射或吸光材料图案化的开口界定。

所述显示设备还包含连接到所述衬底且连接到所述光调制器以用于控制所述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(举例来说，互连件110、112及114)，所述系列电互连件至少包含每行像素一个写入启用互连件110(也称为“扫描线互连件”)、每列像素一个数据互连件112及将共同电压提供到所有像素或至少到来自显示设备100中的多个列及多个行两者的像素的一个共同互连件114。响应于施加适当电压(“写入启用电压，V_WE”)，一给定行像素的写入启用互连件110使所述行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递新移动指令。在某些实施方案中，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。在某些其它实施方案中，数据电压脉冲控制开关，举例来说，晶体管或其它非线性电路元件，所述开关控制单独致动电压(其量值通常高于数据电压)到光调制器102的施加。这些致动电压的施加然后产生快门108的静电驱动的移动。

图1B展示实例性主机装置120(即，手机、智能电话、PDA、MP3播放器、平板计算机、电子阅读器、上网本、笔记型计算机等)的框图。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及电源。

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140到146、灯驱动器148及显示元件(例如图1A中所展示的光调制器102)的阵列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。

在显示设备的某些实施方案中，数据驱动器132经配置以将模拟数据电压提供到显示元件的阵列150，尤其在图像104的照度级将以模拟方式导出的情况下。在模拟操作中，光调制器102经设计以使得当通过数据互连件112施加中间电压范围时，在快门108中产生中间敞开状态范围且因此在图像104中产生中间照明状态或照度级范围。在其它情形中，数据驱动器132经配置以仅将一组减少的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而以数字方式为快门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及数据驱动器132连接到数字控制器电路134(也称为“控制器134”)。控制器以主要为串行的方式将数据发送到数据驱动器132，所述数据组织成按行且按图像帧分组的预定序列。数据驱动器132可包含串行到并行数据转换器、电平移位及(针对某些应用)数/模电压转换器。

所述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)。在某些实施方案中，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而将DC共同电位提供到显示元件的阵列150内的所有显示元件。在某些其它实施方案中，共同驱动器138遵循来自控制器134的命令而把电压脉冲或信号发给显示元件的阵列150，例如，能够驱动及/或起始阵列150的多个行及列中的所有显示元件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(举例来说，扫描驱动器130、数据驱动器132及共同驱动器138)由控制器134来进行时间同步。来自控制器的时序命令协调红色、绿色及蓝色以及白色灯(分别为140、142、144及146)经由灯驱动器148的照明、显示元件的阵列150内的特定行的写入启用及定序、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。在某些实施方案中，所述灯是发光二极管(LED)。

控制器134确定可借以将快门108中的每一者复位为适于新图像104的照明级的定序或寻址方案。可以周期性间隔设定新图像104。例如，对于视频显示，以从10到300赫兹(Hz)的范围内的频率刷新彩色图像104或视频帧。在某些实施方案中，图像帧到阵列150的设定与灯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、绿色及蓝色)照明交替图像帧。每一相应色彩的图像帧称为色彩子帧。在称为场序色彩方法的此方法中，如果色彩子帧以超过20Hz的频率交替，则人类大脑将把交替帧图像平均化为感知到具有广泛及连续范围的色彩的图像。在替代实施方案中，在显示设备100中可采用具有原色的四个或四个以上灯，从而采用除红色、绿色及蓝色以外的原色。

在某些实施方案中，在显示设备100经设计用于快门108在敞开与闭合状态之间的数字切换的情况下，控制器134通过分时灰阶的方法形成图像，如先前所阐述。在某些其它实施方案中，显示设备100可通过使用每像素多个快门108来提供灰阶。

在某些实施方案中，图像状态104的数据由控制器134通过对个别行(也称为扫描线)的顺序寻址而加载到显示元件阵列150。对于所述序列中的每一行或扫描线，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，且随后数据驱动器132为选定行中的每一列供应对应于所要快门状态的数据电压。重复此过程直到数据已针对阵列150中的所有行经加载。在某些实施方案中，用于数据加载的选定行的序列是线性的，在阵列150中从顶部进行到底部。在某些其它实施方案中，选定行的序列是伪随机化的，以便最小化视觉假象。且在某些其它实施方案中，按块组织定序，其中针对块，将图像状态104的仅某一分数的数据加载到阵列150，例如通过仅依序寻址阵列150中的每第5行。

在某些实施方案中，将图像数据加载到阵列150的过程与致动阵列150中的显示元件的过程在时间上分开。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，且控制矩阵可包含全局致动互连件以用于从共同驱动器138载运触发信号以根据存储器元件中所存储的数据起始快门108的同时致动。

在替代实施方案中，显示元件的阵列150及控制所述显示元件的控制矩阵可布置成除矩形行及列以外的配置。举例来说，所述显示元件可布置成六边形阵列或曲线行及列。通常，如本文中所使用，术语“扫描线”应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。关于包含在主机装置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。此种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力的量；关于图像数据的内容的信息；关于图像数据类型的信息；及/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达给控制器134。在某些实施方案中，用户输入模块126由用户在其中编程个人偏好(例如“较深色彩”、“较好对比度”、“较低功率”、“增加的亮度”、“体育”、“现场演出”或“动画”)的软件来控制。在某些其它实施方案中，使用硬件(例如开关或拨号盘)将这些偏好输入到主机。到控制器134的多个数据输入引导所述控制器将对应于最佳成像特性的数据提供到各种驱动器130、132、138及148。

环境传感器模块124也可包含为主机装置120的部分。环境传感器模块124接收关于周围环境的数据，例如温度及/或周围光照条件。传感器模块124可经编程以区分所述装置是在明亮白天的室内或办公环境还是室外环境中还是在夜间的室外环境中操作。传感器模块124将此信息传递到显示器控制器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展示实例性基于快门的光调制器200的透视图。基于快门的光调制器200适于并入到图1A的直观式基于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可由两个单独顺应性电极梁致动器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在表面203上方实质平行于表面203的运动平面中横向移动。快门202的相对侧耦合到提供与由致动器204所施加的力相反的恢复力的弹簧207。

每一致动器205包含将快门202连接到负载锚208的顺应性负载梁206。负载锚208连同顺应性负载梁206一起用作机械支撑件，从而保持快门202接近于表面203悬吊。表面203包含用于容许光通过的一或多个光圈孔211。负载锚208将顺应性负载梁206及快门202物理连接到表面203，且将负载梁206电连接到偏置电压(在某些实例中，接地)。

如果所述衬底是不透明的(例如硅)，则通过穿过衬底蚀刻一孔阵列来在所述衬底中形成光圈孔211。如果衬底是透明的(例如玻璃或塑料)，则光圈孔211形成于沉积于衬底上的挡光材料层中。光圈孔211可呈大体圆形、椭圆形、多边形、曲折或不规则形状。

每一致动器205还包含邻近于每一负载梁206定位的顺应性驱动梁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呈弧形以使得其在驱动梁216的自由端及负载梁206的经锚定端附近最靠近于负载梁206。

在操作中，并入有光调制器200的显示设备经由驱动梁锚218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之间的所得电位差朝向负载梁206的经锚定端牵拉驱动梁216的自由端，且朝向驱动梁216的经锚定端牵拉负载梁206的快门端，借此朝向驱动锚218横向驱动快门202。顺应性部件206充当弹簧，以使得当跨越梁206及216电位的电压移除时，负载梁206将快门202推回到其初始位置中，从而释放存储在负载梁206中的应力。

光调制器(例如，光调制器200)并入有被动恢复力(例如弹簧)以用于在已移除电压之后使快门回位到其静止位置。其它快门组合件可并入有用于将快门移动到敞开或闭合状态中的一组双重“敞开”及“闭合”致动器及一组单独“敞开”及“闭合”电极。

存在可借以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级的图像(在许多情形中，移动图像)的各种方法。在某些情形中，控制是借助于连接到所述显示器的外围上的驱动器电路的行和列互连件的无源矩阵阵列来实现。在其它情形中，适当地将切换及/或数据存储元件包含在所述阵列(所谓的有源矩阵)的每一像素内以改善显示器的速度、照度级及/或功耗性能。

图3A展示实例性控制矩阵300的示意图。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的基于快门的光调制器的实例性阵列320的透视图。控制矩阵300可寻址像素阵列320(“阵列320”)。每一像素301可包含由致动器303控制的例如图2的快门组合件200的弹性快门组合件302。每一像素还可包含光圈层322，所述光圈层包含光圈324。

控制矩阵300制作为快门组合件302形成于其上的衬底304的表面上的扩散或薄膜沉积电路。控制矩阵300针对控制矩阵300中的每一行像素301包含扫描线互连件306且针对控制矩阵300中的每一列像素301包含数据互连件308。每一扫描线互连件306将写入启用电压源307电连接到一行对应像素301中的像素301。每一数据互连件308将数据电压源309(“Vd源”)电连接到一列对应像素中的像素301。在控制矩阵300中，Vd源309提供将用于致动快门组合件302的能量的大部分。因此，数据电压源(Vd源309)也作为致动电压源。

参考图3A及3B，针对每一像素301或针对像素阵列320中的每一快门组合件302，控制矩阵300包含晶体管310及电容器312。每一晶体管310的栅极电连接到像素301位于其中的阵列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的一个电极及对应致动器303的电极中的一者。电容器312的另一电极及快门组合件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，可用半导体二极管及/或金属绝缘体金属夹层型开关元件来替换晶体管310。

在操作中，为形成图像，控制矩阵300通过轮流将Vwe施加到每一扫描线互连件306来依次写入启用阵列320中的每一列。对于经写入启用行，将Vwe施加到所述行中的像素301的晶体管310的栅极允许电流通过晶体管310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。在写入启用所述行的同时，将数据电压Vd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，施加到每一数据互连件308的数据电压相对于位于经写入启用扫描线互连件306与数据互连件308的相交处的像素301的所要亮度而改变。在提供数字控制方案中的实施方案中，将数据电压选择为相对较低量值电压(即，接近接地的电压)或者满足或超过Vat(致动阈值电压)。响应于将Vat施加到数据互连件308，对应快门组合件中的致动器303致动，从而敞开所述快门组合件302中的快门。施加到数据互连件308的电压甚至在控制矩阵300停止将Vwe施加到一行之后仍保持存储于像素301的电容器312中。因此，电压Vwe不必在一行上等待并保持长得足以致动快门组合件302的时间；此致动可在已从所述行移除所述写入启用电压之后进行。电容器312也充当阵列320内的存储器元件，从而存储用于照明图像帧的致动指令。

像素301以及阵列320的控制矩阵300形成于衬底304上。阵列320包含安置于衬底304上的光圈层322，所述光圈层包含用于阵列320中的相应像素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。在某些实施方案中，衬底304由例如玻璃或塑料的透明材料制成。在某些其它实施方案中，衬底304由不透明材料制成，但在所述不透明材料中蚀刻孔以形成光圈324。

快门组合件302连同致动器303可制成为双稳态的。即，所述快门可存在于至少两个平衡位置(举例来说，敞开或闭合)中而几乎不需要电力来使其保持处于两个位置中的任一位置中。更特定来说，快门组合件302可为机械双稳态的。一旦将快门组合件302的快门设定处于适当位置，即不需要电能或保持电压来维持所述位置。快门组合件302的物理元件上的机械应力可使所述快门保持就位。

快门组合件302连同致动器303也可制成为电双稳态的。在电双稳态快门组合件中，存在低于所述快门组合件的致动电压的电压范围，所述电压范围如果施加到闭合的致动器(同时所述快门敞开或闭合)则使所述致动器保持闭合并使所述快门保持处于适当位置，即使对所述快门施加相反力也是如此。所述相反力可由弹簧(例如图2中所绘示的基于快门的光调制器200中的弹簧207)施加，或者所述相反力可由例如“敞开”或“闭合”的致动器的相对致动器施加。

光调制器阵列320绘示为具有每像素单个MEMS光调制器。其中在每一像素中提供多个MEMS光调制器的其它实施方案是可能的，借此在每一像素中提供不只是二元式“接通”或“关断”光学状态的可能性。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光圈324具有不等面积的特定形式的经译码分区灰阶是可能的。

图4A及4B展示实例性双重致动器快门组合件400的视图。如图4A中所绘示的双重致动器快门组合件400处于敞开状态中。图4B展示处于闭合状态中的双重致动器快门组合件400。与快门组合件200对比，快门组合件400包含快门406的两侧上的致动器402及404。独立控制每一致动器402及404。第一致动器(快门敞开致动器402)用来敞开快门406。第二相对致动器(快门闭合致动器404)用来闭合快门406。致动器402及404两者都是顺应性梁电极致动器。致动器402及404通过实质在平行于快门406悬吊于其上方的光圈层407的平面中驱动快门406来敞开和闭合所述快门。快门406通过附接到致动器402及404的锚408悬吊于光圈层407上方的一短距离处。包含沿着其移动轴线附接到快门406的两端的支撑件减少快门406的平面外运动且将运动实质上拘限于平行于所述衬底的平面。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针对相对快门敞开致动器402及快门闭合致动器404中的每一者包含一个晶体管及一个电容器。

快门406包含光可通过的两个快门光圈412。光圈层407包含一组三个光圈409。在图4A中，快门组合件400处于敞开状态中且由此，已致动快门敞开致动器402，快门闭合致动器404处于其松弛位置中，且快门光圈412的中心线与光圈层光圈409中的两者的中心线重合。在图4B中，快门组合件400已移动到闭合状态，且由此，快门敞开致动器402处于其松弛位置中，已致动快门闭合致动器404，且快门406的挡光部分此刻处于适当位置中以阻挡光透射穿过光圈409(绘示为虚线)。

每一光圈具有环绕其外围的至少一个边缘。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、卵形或其它弧形光圈的替代实施方案中，每一光圈可具有仅单个边缘。在某些其它实施方案中，无需在机械意义上分开或分离所述光圈，而是可连接所述光圈。即，虽然所述光圈的部分或成形区段可维持与每一快门的对应，但可连接这些区段中的数个区段以使得所述光圈的单个连续周边由多个快门共享。

为了允许光以各种退出角度通过处于敞开状态中的光圈412及409，为快门光圈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是有利的。为了在闭合状态中有效地阻挡光逸出，快门406的挡光部分与光圈409重叠是优选的。图4B展示快门406中的挡光部分的边缘与形成于光圈层407中的光圈409的一个边缘之间的预定义重叠416。

静电致动器402及404经设计以使得其电压位移行为向快门组合件400提供双稳态特性。针对快门敞开致动器及快门闭合致动器中的每一者，存在低于所述致动电压的电压范围，所述电压范围如果在所述致动器处于闭合状态中(同时所述快门敞开或闭合)时施加则将使所述致动器保持闭合且使所述快门保持处于适当位置，即使在施加致动电压到所述相对致动器之后也是如此。克服此相反力来维持快门的位置所需的最小电压称为维持电压Vm。

图5展示并入有基于快门的光调制器(快门组合件)502的实例性显示设备500的横截面图。每一快门组合件502并入有快门503及锚505。未展示在连接于锚505与快门503之间时帮助将快门503悬吊于表面上方一短距离处的顺应性梁致动器。快门组合件502安置于透明衬底504上，此衬底由塑料或玻璃制成。安置于衬底504上的面向后的反射层、反射膜506界定位于快门组合件502的快门503的闭合位置下面的多个表面光圈508。反射膜506使未通过表面光圈508的光朝向显示设备500的后部往回反射。反射光圈层506可为不具有夹杂物的细粒金属膜，其通过包含溅镀、蒸发、离子电镀、激光剥蚀或化学气相沉积(CVD)的若干种气相沉积技术以薄膜方式形成。在某些其它实施方案中，面向后的反射层506可由例如电介质镜的镜形成。电介质镜可制作为在高折射率与低折射率的材料之间交替的电介质薄膜堆叠。将快门503与反射膜506分开的垂直间隙(快门在其内自由移动)介于0.5微米到10微米的范围内。所述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的边缘之间的侧向重叠，例如图4B中所绘示的重叠416。

显示设备500包含将衬底504与平坦光导516分开的任选扩散器512及/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由一或多个光源518照明，从而形成背光515。光源518可为(举例来说，且不具限制地)白炽灯、荧光灯、激光或发光二极管(LED)。反射体519帮助将来自灯518的光朝向光导516引导。面向前的反射膜520安置于背光515后面，从而朝向快门组合件502反射光。未通过快门组合件502中的一者的来自背光的光射线(例如射线521)将返回到背光且再次从膜520反射。以此方式，未能离开显示设备500以在第一遍时形成图像的光可再循环且使其可用于透射穿过快门组合件502的阵列中的其它敞开光圈。已展示此光再循环以增加显示器的照明效率。

光导516包含将来自灯518的光朝向光圈508且因此朝向显示器的前方重定向的一组几何光重定向器或棱镜517。光重定向器517可以可为交替地三角形、梯形或弯曲横截面的形状模制到光导516的塑料主体中。棱镜517的密度通常随距灯518的距离增加。

在某些实施方案中，光圈层506可由光吸收材料制成，且在替代实施方案中快门503的表面可涂布有光吸收或光反射材料。在某些其它实施方案中，光圈层506可直接沉积于光导516的表面上。在某些实施方案中，光圈层506不必安置于与快门503及锚505相同的衬底上(例如在下文所阐述的MEMS向下配置中)。

在某些实施方案中，光源518可包含不同色彩(例如，红色、绿色及蓝色)的灯。彩色图像可通过以对于人脑足以将不同色彩的图像平均化成单个多色彩图像的速率用不同色彩的灯依序照明图像而形成。使用快门组合件502的阵列形成各种色彩特定的图像。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。举例来说，光源518可具有红色、绿色、蓝色及白色灯，或红色、绿色、蓝色及黄色灯。在某些其它实施方案中，光源518可包含青色、洋红色、黄色及白色灯，红色、绿色、蓝色及白色灯。在某些其它实施方案中，额外灯可包含于光源518中。举例来说，如果使用五种色彩，则光源518可包含红色、绿色、蓝色、青色及黄色灯。在某些其它实施方案中，光源518可包含白色、橙色、蓝色、紫色及绿色灯或白色、蓝色、黄色、红色及青色灯。如果使用六种色彩，则光源518可包含红色、绿色、蓝色、青色、洋红色及黄色灯或白色、青色、洋红色、黄色、橙色及绿色灯。

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基质524以增加对比度。在替代实施方案中，所述盖板包含彩色滤光器，例如对应于快门组合件502中的不同者的相异红色、绿色及蓝色滤光器。盖板522被支撑于远离快门组合件502的一预定距离处从而形成间隙526。通过机械支撑件或间隔件527及/或通过将盖板522附接到衬底504的粘合密封件528维持间隙526。

粘合密封件528密封于流体530中。流体530经工程设计而具有优选地低于约10厘泊的粘度且具有优选地高于约2.0的相对介电常数及高于约10⁴V/cm的介电击穿强度。流体530也可用作润滑剂。在某些实施方案中，流体530是具有高表面润湿能力的疏水液体。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。

并入有机械光调制器的显示器可包含数百个、数千个或在某些情形中数百万个移动元件。在某些装置中，一元件的每一移动提供静摩擦的机会以使所述元件中的一或多者停用。通过将所有部件浸没于流体(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(举例来说，借助粘合剂)而促进此移动。流体530通常是具有低摩擦系数、低粘度及在长期内的最小降级效应的流体。当基于MEMS的显示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的光调制器的移动部件中的某些移动部件。在某些实施方案中，为了减少致动电压，所述液体具有低于70厘泊的粘度。在某些其它实施方案中，所述液体具有低于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/摩尔，或在某些情形中低于400克/摩尔。也可适用于此些实施方案的流体530不具限制地包含去离子水、甲醇、乙醇及其它酒精、石蜡、烯烃、乙醚、硅酮油、氟化硅酮油或其它天然或合成溶剂或润滑剂。有用流体可为例如六甲基二硅氧烷及八甲基三硅氧烷的聚二甲基硅氧烷(PDMS)或例如已基五甲基二硅氧烷的烷基甲基硅氧烷。有用流体可为例如辛烷或癸烷的烷烃。有用流体可为例如硝基甲烷的硝基烷。有用流体可为例如甲苯或二乙基苯的芳族化合物。有用流体可为例如丁酮或甲基异丁基酮的酮。有用流体可为例如氯苯的氯碳化合物。有用流体可为例如二氯氟乙烷或三氟氯乙烯的氟氯碳化合物。经考虑用于这些显示器组合件的其它流体包含乙酸丁酯及二甲基甲酰胺。用于这些显示器的又其它有用流体包含氢氟醚、全氟聚醚、氢氟聚醚、戊醇及丁醇。实例性适合氢氟醚包含乙基九氟丁基醚及2-三氟甲基-3-乙氧基十二氟己烷。

金属薄片或经模制塑料组合件托架532将盖板522、衬底504、背光及其它组件部分围绕边缘固持在一起。借助螺丝或凹入薄片扣接组合件托架532以将刚性添加到组合的显示设备500。在某些实施方案中，通过环氧灌注化合物将光源518模制就位。反射体536帮助使从光导516的边缘逸出的光往回返回到光导516中。图5中未绘示将控制信号以及电力提供到快门组合件502及灯518的电互连件。

显示设备500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，面朝观看者的表面)上。快门组合件502直接构建于反射光圈层506的顶部上。在称为MEMS向下配置的替代实施方案中，快门组合件安置于与反射光圈层形成于其上的衬底分开的衬底上。界定多个光圈的衬底(反射光圈层形成于其上)在本文中称为光圈板。在MEMS向下配置中，承载基于MEMS的光调制器的衬底占据显示设备500中的盖板522的地方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，背对观看者且朝向光导516的表面)上。基于MEMS的光调制器借此直接与反射光圈层506相对地且跨越与反射膜506的间隙定位。可通过连接光圈板与MEMS调制器形成于其上的衬底的一系列间隔柱而维持所述间隙。在某些实施方案中，所述间隔件安置于阵列中的每一像素内或之间。将MEMS光调制器与其对应光圈分开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展示实例性复合快门组合件的构造阶段的横截面图。图6A展示完成的复合快门组合件600的实例性横截面图。所述快门组合件600包含快门601、两个顺应性梁602及构建于衬底603上的锚固件结构604及光圈层606。所述复合快门组合件600的元件包含第一机械层605、导体层607、第二机械层609及囊封电介质611。所述机械层605或609中的至少一者可沉积到超过0.15微米的厚度，因为所述机械层605或609中的一者或二者用作所述快门组合件600的主负载支承及机械致动部件，但在一些实施方案中，所述机械层605及609可较薄。用于机械层605及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；电介质材料，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，以将电荷载运到所述致动元件上且从所述致动元件载运电荷。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，其中所述机械层605及609(具有类似厚度及机械性质)沉积于所述导体层607的任一侧上。在一些实施方案中，所述夹层结构有助于确保在沉积之后剩余的应力及/或由温度变动而施加的应力将不会作用以引起快门组合件600发生弯曲、翘曲或其它变形。

在一些实施方案中，所述复合快门组合件600中的层的顺序可颠倒，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可包含囊封电介质611。在一些实施方案中，可以保形方式涂覆电介质涂层，使得均匀地涂布快门601、锚固件604及梁602的所有暴露底表面、顶表面及侧表面。可通过热氧化及/或绝缘体(例如Al₂O₃、氧化铬(III)(Cr₂O₃)、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或经由原子层沉积而沉积类似材料来生长此些薄膜。所述电介质涂层可经涂覆为具有在10nm到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所述电介质涂层沉积到侧壁上。

图6B到6E展示用以形成图6A中描绘的快门组合件600的实例性过程的特定中间制造阶段的结果的实例性横截面图。在一些实施方案中，所述快门组合件600构建于预先存在的控制矩阵(例如薄膜晶体管的有源矩阵阵列，例如图3A及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的实例性过程中的第一阶段的结果的横截面图。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。选取这些材料原因在于其具有平坦化粗糙表面、在超过250℃的处理温度下维持机械完整性的能力，且在移除期间易于蚀刻及/或热分解。在其它实施方案中，牺牲层613由光致抗蚀剂形成，例如聚乙酸乙烯酯、聚乙二醇及酚醛树脂或酚醛清漆树脂。在一些实施方案中，使用SiO₂作为替代牺牲层材料，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。一种此类合适的抵抗材料是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的氟等离子或二氟化氙(XeF₂)(例如大部分金属及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及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及Si。

接着，图案化所述牺牲层613以于锚固件区域604处暴露孔或通孔。在采用聚酰亚胺或其它非光敏性材料作为所述牺牲层材料的实施方案中，所述牺牲层材料可经配制包含以光敏剂，从而容许在显影剂溶液中优先移除通过UV光掩模暴露的区域。可通过下列步骤来图案化由其它材料形成的牺牲层：以额外光致抗蚀剂层涂布所述牺牲层613；光图案化所述光致抗蚀剂；及最终使用所述光致抗蚀剂作为蚀刻掩模。替代地可通过使用硬掩模(其可为SiO₂薄层或金属(例如，Cr))涂布所述牺牲层613来图案化所述牺牲层613。接着，可通过光致抗蚀剂及湿式化学蚀刻将光图案转印到所述硬掩模。在所述硬掩模中显影的图案可抵抗干式化学蚀刻、各向异性蚀刻或等离子蚀刻——可用以将深且狭窄的锚固件孔赋予牺牲层613中的技术。

在已在牺牲层613中敞开锚固件区域604之后，可以化学方式或经由等离子的溅镀效应蚀刻暴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善下伏导电表面614与快门材料之间的欧姆接触。在图案化所述牺牲层613之后，可通过使用溶剂清洁或酸蚀刻来移除任何光致抗蚀剂层或硬掩模。

接着，在用于构建如图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由多个薄膜组成：第一机械层605、导体层607及第二机械层609。在一些实施方案中，所述第一机械层605是非晶硅(a-Si)层，所述导体层607是Al且所述第二机械层609是a-Si。第一机械层605、导体层607及第二机械层609是在低于牺牲层613发生物理降级的温度的温度下沉积。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及第二机械层609是在低于约400℃的温度下沉积，从而容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)是可用于所述第一机械层605及第二机械层609的机械材料，因为氢化非晶硅可在约250℃到约350℃的范围中的温度下通过等离子增强型化学气相沉积(PECVD)从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。在一些此些实施方案中，磷化氢气体(PH₃)用作掺杂剂，使得可生长电阻率低于约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或用于第一机械层的其它半导电材料。PECVD沉积技术的优点在于，所述沉积可相当保形，即，PECVD沉积技术可涂布狭窄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固件或通孔呈现几乎垂直侧壁，所述PECVD技术也可在锚固件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技术外，可用于生长第一机械层605及第二机械层609的替代合适的技术还包含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，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。所述导电材料减小快门601的总薄片电阻且其有助于阻止可见光通过所述快门601，因为a-Si的厚度即使小于约2微米(如快门601的一些实施方案中可使用)，其也可在一定程度上透射可见光。可通过溅镀或以更保形方式凭借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仍位于衬底603上时，光学掩蔽并蚀刻第一机械层605、导体层607及第二机械层609。首先，涂覆光致抗蚀剂材料，接着通过光掩模暴露所述光致抗蚀剂材料，且接着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硅、Si₃N₄及SiO₂。也可使用HF湿式化学方法蚀刻SiO₂机械层；且可使用湿式化学或基于氯的等离子化学蚀刻导体层607中的任何金属。

通过光掩模施加的图案形状可影响机械性质，例如硬度、顺应性性及快门组合件600的致动器及快门601中的电压响应。快门组合件600包含以横截面展示的顺应性梁602。每一顺应性梁602经成形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，且所述顺应性梁602的高度或厚度大于其宽度。

图6E中描绘用于构建快门组合件600的实例性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，在氧气等离子中移除聚酰亚胺牺牲材料。也可在氧气等离子中或在一些情况中通过热解移除用于牺牲层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移除一些牺牲层材料(例如SiO₂)。

在最终过程中(图6A中描绘所述最终过程的结果)，在快门组合件600的所有暴露表面上沉积囊封电介质611。在一些实施方案中，可以保形方式涂覆囊封电介质611，使得使用CVD均匀地涂布所述快门601及梁602的所有底表面、顶表面及侧表面。在一些其它实施方案中，仅涂布所述快门601的顶表面及侧表面。在一些实施方案中，将Al₂O₃用于所述囊封电介质611且通过原子层沉积将Al₂O₃沉积到约10纳米到约100纳米的范围中的厚度。

最后，可将抗粘滞涂层涂覆到所述快门601及梁602的表面。这些涂层防止致动器的两个独立梁之间发生非所要粘合或粘着。合适的涂层包含碳膜(石墨及类金刚石两者)及含氟聚合物，及/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。可通过暴露于分子蒸气或通过CVD来分解前驱体化合物而涂覆这些涂层。可通过使快门表面发生化学变化(例如通过使绝缘表面发生氟化反应、硅烷化、硅氧烷化或氢化作用)来产生抗粘滞涂层。

用于基于MEMS的快门显示器的一类合适致动器包含顺应性致动器梁，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。当所述致动器梁变得更顺应性时，用于致动此些快门组合件的电压降低。如果所述梁经成形使得平面中运动相对于平面外运动较优选或提升，则对经致动运动的控制也改善。因此，在一些实施方案中，所述顺应性致动器梁具有矩形横截面，使得所述梁的高度或厚度大于所述梁的宽度。

长的矩形梁相对于在特定平面内的弯曲的硬度随着所述梁在所述平面中的最薄尺寸的三次幂而缩放。因此，有利的是减小顺应性梁的宽度以减小用于平面内运动的致动电压。然而，当使用常规的光刻设备来界定且制造所述快门及致动器结构时，所述梁的最小宽度可限于光学装置的分辨率。且虽然已经开发用于在具有狭窄特征的光致抗蚀剂中界定图案的光刻设备，但是此些设备是昂贵的，且可以单次曝光而完成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展示具有狭窄侧壁梁的实例性快门组合件700的构造阶段的等角视图。此替代过程产生顺应性致动器梁718及720及顺应性弹簧梁716(统称为“侧壁梁716、718及720”)，所述梁的宽度远小于对大的玻璃面板的常规光刻限制。在图7A到7D中描绘的过程中，快门组合件700的顺应性梁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及720的快门组合件700的过程开始于沉积且图案化第一牺牲材料701。界定于所述第一牺牲材料701中的图案产生其内将最终形成用于快门组合件700的锚固件的开口或通孔702。第一牺牲材料701的沉积及图案化在概念上类似于针对图6A到6E描述的沉积及图案化，且使用类似于针对图6A到6E描述的沉积及图案化的材料及技术。

形成侧壁梁716、718及720的过程以沉积且图案化第二牺牲材料705继续。图7B展示在图案化所述第二牺牲材料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，且具有其先前界定的通孔702。图7B中的模具703包含两个相异水平面。所述模具703的底部水平面708是通过第一牺牲层701的顶表面建立且可在已蚀除所述第二牺牲材料705的区域中接达。模具703的顶部水平面710是通过第二牺牲材料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。上文相对于图6A到6E的牺牲层613描述用作第一牺牲材料701及第二牺牲材料705的材料。

形成侧壁梁716、718及720的过程以将快门材料沉积且图案化到牺牲模具703的所有暴露表面上继续，如图7C中描绘。上文已相对于图6A到6E的第一机械层605、导体层607及第二机械层609描述用于形成快门712的合适材料。将所述快门材料沉积到小于约2微米的厚度。在一些实施方案中，沉积所述快门材料使其具有小于约1.5微米的厚度。在一些其它实施方案中，沉积所述快门材料使其具有小于约1.0微米的厚度，且可薄到约0.10微米。在沉积之后，如图7C中描绘般图案化所述快门材料(其可为如上所述的若干材料的复合物)。首先，在所述快门材料上沉积光致抗蚀剂。接着，图案化所述光致抗蚀剂。显影到所述光致抗蚀剂中的图案经设计以使得所述快门材料在后续蚀刻阶段之后仍保持在快门712的区域中及锚固件714处。

所述制造过程以施加各向异性蚀刻继续，从而导致图7C中描绘的结构。在等离子氛围中对衬底726或者衬底726附近的电极施加电压偏置来实行快门材料的各向异性蚀刻。经偏置衬底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结合导致法向于衬底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致抗蚀剂保护的区域中的快门材料的底切蚀刻。沿模具703的垂直侧壁709(其实质上平行于加速离子的轨道)，所述快门材料也实质上受到保护而免受各向异性蚀刻影响。此受保护的侧壁快门材料形成用于支撑快门712的侧壁梁716、718及720。沿模具703的其它(非光致抗蚀剂保护)水平表面(例如顶部水平表面710或底部水平表面708)，所述快门材料已由蚀刻实质上完全移除。

只要供应衬底726或紧靠衬底726的电极的电偏置，便可在RF或DC等离子蚀刻装置中实现用以形成侧壁梁716、718及720的各向异性蚀刻。对于RF等离子蚀刻的情况，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置，借此容许衬底电位在等离子中浮动。在一些实施方案中，可提供蚀刻气体，例如三氟甲烷(CHF₃)、全氟环丁烯(C₄F₈)或三氯甲烷(CHCl₃)，其中碳及氢及/或碳及氟都是所述蚀刻气体的成分。当与定向等离子结合(再次通过衬底726的电压偏置实现)时，自由碳(C)、氢(H)及/或氟(F)原子可迁移到垂直侧壁709，在所述垂直侧壁709处，所述原子累积无源或保护性准聚合物涂层。此准聚合物涂层进一步保护侧壁梁716、718及720免受蚀刻或化学侵蚀。

在移除第二牺牲材料705及第一牺牲材料701的剩余部分之后，形成侧壁梁716、718及702的过程完成。图7D中展示结果。移除牺牲材料的过程类似于相对于图6E描述的过程。沉积于模具703的垂直侧壁709上的材料保留为侧壁梁716、718及720。侧壁梁716用作为将锚固件714中的一者机械地连接到快门712的弹簧，且也提供被动恢复力并抵消由顺应性梁718及720形成的致动器施加的力。所述锚固件714连接到光圈层725。侧壁梁716、718及720高且狭窄。侧壁梁716、718及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，梁宽度将为所述快门712的厚度的约1/2。侧壁梁716、718及720的高度由第二牺牲材料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的深度决定。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生产狭窄梁。实际上，对于许多应用，0.1微米到2.0微米的厚度范围相当合适。常规光刻将图7A、7B及7C中所示的图案化特征限于更大尺寸，例如容许最小解析特征不小于2微米或5微米。

图7D描绘形成于上述过程中的在释放操作之后的快门组合件700的等角视图，从而产生具有高纵横比的横截面的顺应性梁。例如，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，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(上文未图示但包含为导致图7C的过程的部分)涉及对侧壁梁材料进行各向同性蚀刻以使顺应性负载梁720与顺应性驱动梁718分离或解除耦合。例如，已通过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，使得无法再保护例如点724处的区域中的侧壁材料。只要不对所述衬底726施加偏置电压，便可在典型等离子蚀刻设备中完成各向同性蚀刻。也可使用湿式化学蚀刻技术或气相蚀刻技术实现各向同性蚀刻。在此任选的第四掩蔽及蚀刻阶段之前，侧壁梁材料基本上连续地存在于模具703中的凹入特征的周边周围。所述第四掩蔽及蚀刻阶段用以分离且划分侧壁材料，从而形成相异梁718及720。通过第四过程(光致抗蚀剂施配)和通过掩模的暴露而实现在点724处分离梁718与梁720。在此情况下，光致抗蚀剂图案经设计以保护侧壁梁材料在除分离点724外的所有点处免受各向同性蚀刻。

作为侧壁过程中的最后阶段，在侧壁梁716、718及720的外表面周围沉积囊封电介质。

为保护沉积于模具703的垂直侧壁709上的快门材料且产生具有实质上均匀横截面的侧壁梁716、718及720，可遵循一些特定过程指导方针。例如，在图7B中，可将侧壁709制成尽可能垂直。垂直侧壁709及/或暴露表面处的倾斜部易于受到各向异性蚀刻。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。结合所述第二牺牲层705的图案化使用额外光致抗蚀剂涂层或硬掩模容许在各向异性蚀刻第二牺牲材料705时使用侵蚀性等离子及/或高衬底偏置，同时缓解光致抗蚀剂的过度磨损。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且在抗蚀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，可实现此保形性。特定来说，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限制薄膜的生长速率，这与将表面暴露到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％。或者，可在提供金属晶种层(其在电镀之前涂布所述表面)之后通过无电电镀或电镀从溶液保形地沉积快门材料。

导致图7D中的快门组合件700的过程是四掩模过程，意味着所述过程并入了其中通过经由光掩模照明所要图案来暴露光敏聚合物的四个相异光刻阶段。也称为掩蔽步骤的光刻阶段是制造MEMS装置中最昂贵的阶段，且因此可期望产生掩蔽阶段数目减小的制造工艺。

图8A到8D展示说明性快门组合件800。图8A展示快门组合件800的俯视图。图8B展示快门组合件800的仰视图。图8C及8D展示快门组合件800的横截面图。具体来说，图8C展示沿图8A及8B中所示的线8A-8A'取得的横截面图，且图8D展示沿也在图8A及8B中所示的线8B-8B'取得的横截面图。

参考图8A到8D，快门组合件包含悬置在衬底804上方的快门802。快门802由耦合到延伸远离衬底804的锚固件808的一对负载梁806支撑。一对环形驱动梁810经定位与所述对负载梁806邻近。负载梁806及驱动梁810一起形成静电致动器的相对电极。

快门802包含实质上平行于衬底804的两个层级：近端层级812及远端层级814。近端层级812比远端层级814更接近衬底804。此外，远端层级814具有比近端层级812的任何边缘更接近锚固件808的边缘815。近端层级812通过一组侧壁816连接到远端层级814。所述组侧壁816结合近端层级812形成从远端层级814向下延伸的实质上矩形突出部。

衬底804包含阻光层818。界定通过阻光层818的光圈820。快门组合件800通过控制致动器以使快门802选择性地移动进出光圈820上方的位置来调制行进穿过或经引导朝向光圈820的光。

负载梁806连接到快门802的近端层级812。在一些实施方案中，如图8D中所示，负载梁806连接到近端层级812最接近衬底804的侧。因而，当致动器处于致动状态时，如图8A到8D中的每一者中所示，快门802的远端层级814的一边缘能够在负载梁806的部分及驱动梁810的部分上方及上部经过。由于能够在负载梁806的部分上方经过，因此需要给致动器分配的空间更少，从而容许更小的快门组合件、增加的快门组合件密度及因此更大的显示分辨率。

虽然快门组合件800仅包含一个致动器，但是在一些其它实施方案中，类似快门组合件可包含彼此相对的两个致动器。在一些其它实施方案中，快门组合件800可包含类似于图4A及4B中所示的快门406的快门，其包含经形成穿过其表面的一或多个快门光圈，所述快门用于选择性地阻挡光行进穿过形成于下伏阻光层中的两个或两个以上光圈。

图9A到9L展示图8A到8D中所示的快门组合件的实例性制造阶段的横截面图。图9A到9L中所示的横截面是沿图8A和8B中所示的线8A-8A'取得。

图9A展示在完成若干初始制造阶段之后快门组合件800的构造状态的横截面图。图9A展示在图案化阻光层818之前的透明衬底804(其上沉积有阻光层818)。阻光层818可由一或多个材料层形成或包含一或多个材料层，包含取决于快门组合件是否是针对具有MEMS向上或MEMS向下配置的显示器而制造。对于具有MEMS向上配置的显示器，阻光层包含用于反射光朝向显示器后端的光反射材料层及用于使光照射在阻光层818的面向前的表面上的光吸收层。对于具有MEMS向下配置的显示器，阻光层818可仅包含光吸收材料层。

在透明衬底804上沉积阻光层818之后，图案化阻光层818以跨其表面界定光圈，例如光圈820。每一光圈820对应于相应快门组合件800。取决于阻光层818的组合物，可使用多种光刻技术图案化光圈。例如，对于由光致抗蚀剂材料形成的阻光层818，可通过经由掩模将阻光层818的部分暴露于紫外光而图案化阻光层。接着，可将材料浸浴在显影剂中，此移除不希望的材料。图9B中展示此图案化阶段的结果。在一些其它实施方案中，可涂覆并图案化由抗蚀剂形成的单独掩模。接着，可通过经图案化掩模使用任何合适的蚀刻过程蚀刻阻光层818的第一层的暴露部分，此后可移除掩模。

虽然未展示，但是在一些实施方案中，可在阻光层818的顶部上沉积并图案化若干额外层，包含金属层及金属间电介质层。这些额外层形成或包含将在完成时控制快门组合件的控制矩阵。在一些其它实施方案中，可在透明衬底804上沉积所述额外金属及金属间电介质层且在沉积阻光层818之前图案化所述额外金属及金属间电介质层。

在图案化阻光层818之后，在阻光层818的顶部上沉积第一牺牲材料层920。第一牺牲材料层920的合适材料包含上文关于图6B描述以用作牺牲材料的材料中的任一者。可通过旋涂过程涂覆第一牺牲材料层920以产生实质上平坦上表面。在一些实施方案中，将第一牺牲材料层920沉积到约2微米到约10微米厚。在一些实施方案中，将第一牺牲材料层920沉积到约3微米到约5微米厚。图9C展示在已沉积第一牺牲材料层920之后快门组合件800的构造状态。

接着，图案化第一牺牲材料层920以产生将最终涂布有结构材料以形成锚固件808的底座的凹口922。通过上文关于图6B描述的牺牲层图案化过程中的任一者图案化第一牺牲材料层920。图9D中展示此制造阶段的结果。

随后，在第一牺牲材料层920的顶部上沉积第二牺牲材料层924。第二牺牲材料层924填充凹口922并形成实质上平坦上表面。第二牺牲材料层924经沉积使得其上表面在第一牺牲材料层920的上表面上方约3微米到约10微米。接着，图案化第二牺牲材料层924，从而导致图9E中所示的制造状态。如所示，在其中先前形成凹口922的区域上方形成凹口926。凹口926向下直到到达定位于第一牺牲材料层下方的导电衬垫(未展示)，其将会使锚固件808(当形成时)耦合到下伏控制矩阵。形成额外凹口928及930以产生其上将形成致动器梁806及810的模具特征。

在图案化第二牺牲材料层924之后，沉积一结构材料层932，从而产生图9F中所示的结构。可使用CVD、PECVD、PVD或ALD工艺沉积结构材料932，从而实质上保形地涂布第一牺牲材料层920、第二牺牲材料层924及阻光层818的暴露表面。结构材料932可包含如上文关于图6C描述作为合适的快门材料的金属、电介质及/或半导体材料的一或多个层。结构材料932可经沉积以具有小于约2.0微米的总厚度。

图9G展示在已图案化所述结构材料层932之后快门组合件800的构造状态。在一些实施方案中，以两阶段过程图案化所述结构材料层932。在第一阶段中，在施加适当掩模之后，施加各向异性蚀刻以移除沉积在第一牺牲材料层920及第二牺牲材料层924的水平表面上方的不希望的结构材料。接着，在施加后续掩模之后，可使用各向同性蚀刻移除第二牺牲材料层924的垂直侧壁上剩余的非所要材料。在一些其它实施方案中，可以单阶段蚀刻图案化所述结构材料层932。

在图案化所述结构材料层932之后，在图9H中所示的结构的顶部上沉积第三牺牲材料层934，从而导致图9I中所示的制造状态。第三牺牲材料层934经沉积使得其在结构材料932的剩余部分的最上层表面上方约2微米到约4微米厚。将凹口936图案化到第三牺牲材料层934中。凹口936形成快门802的模具的一部分。具体来说，其界定从快门802的远端层级814延伸的突出部的形状。图9J中所示的沉积在凹口的底部上的第二结构材料层938形成突出部的底部及快门802的近端层级812。在其中结构材料932包含电介质材料作为上层的一些实施方案中，可使用介入蚀刻以移除此电介质材料的部分以容许所述结构材料层932与第二结构材料层938之间的电连接。突出部的侧壁上的结构材料938将快门802的远端层级814连接到快门的近端层级812。第二结构材料层938可具有类似于第一结构材料层932的组合物及厚度。

图9K展示在已图案化第二结构材料层938之后快门组合件800的制造状态。在一些实施方案中，可仅使用一个图案化阶段、各向异性蚀刻来图案化第二结构材料层938以移除第三牺牲材料层934的水平表面上的不希望的结构材料。所述图案化界定快门802。最后，如图9L中所示，从牺牲材料层920、924及934释放快门组合件800。

图10A到10D展示另一实例性快门组合件1000。如同图8A到8D，图10A展示快门组合件1000的俯视图，图10B展示快门组合件1000的仰视图，且图10C及10D展示快门组合件1000的横截面图。具体来说，图10C展示沿图10A及10B中所示的线10A-10A'取得的横截面图，且图10D展示沿也在图10A及10B中所示的线10B-10B'取得的横截面图。

与图8A到8D中所示的快门组合件800相比，在快门组合件1000中，一组负载梁1002连接到快门1006的远端层级1004的远端表面而非连接到近端层级1008。因此，在致动期间，近端层级1008的边缘1005能够在致动器的部分(例如负载梁1002及一组驱动梁1010)下方经过。如同快门组合件800，在一些实施方案中，具有类似于快门组合件1000的架构的快门组合件可经制造以具有两个相对致动器，而非仅具有由负载梁1002及驱动梁1010形成的单个致动器。类似地，在一些实施方案中，快门组合件1000可包含具有如图4A及4B中所示的一或多个快门光圈的快门。

图11A到11K展示图10A到10D中所示的快门组合件1000的实例性制造阶段的横截面图。参考图10A到10D及11A到11K，图11A展示类似于图9C中所示的快门组合件的制造状态的快门组合件1000的制造状态。即，阻光层1018已沉积在透明衬底1102上且已经图案化以界定穿过阻光层1018的光圈1104。此外，第一牺牲材料层1120已沉积在经图案化阻光层1018的顶部上。第一牺牲材料层1120可经沉积以具有实质上相同厚度，且第一牺牲材料层1120可由用以形成图9C到9K中所示的第一牺牲材料层920的相同材料制成或可包含所述相同材料。如同图8中所示的快门组合件800，在一些实施方案中，形成控制矩阵的一或多个金属及金属间电介质层可能已经沉积并图案化于衬底1102与阻光层1018之间或阻光层1018与第一牺牲材料层1120之间。

图11B展示施加于第一牺牲材料层1120的图案化阶段的结果。图案化第一牺牲材料层1120以形成凹口1122，其将用作负载锚固件1007的底座的模具，所述负载锚固件将使负载梁1002及快门1006支撑在透明衬底1102上方。接着，在图11B中所示的结构的顶部上沉积第二牺牲材料层1124，从而产生图11C中所示的结构。接着，图案化第二牺牲材料层1124以产生图11D中所示的结构。更特定来说，图案化第二牺牲材料层1124以在其中先前已形成凹口1122的区域上方产生凹口1125且产生用于快门1006的模具。

接着，在图11D中所示的结构的顶部上沉积第一结构材料层1126，从而产生图11E中所示的结构。第一结构材料层1126可包含经识别用于图9F到9L中所示的第一结构材料层932的材料中的任一者的一或多个层。接着，施加蚀刻以产生图11F中所示的结构。具体来说，在一些实施方案中，在蚀刻中移除第一结构材料层1126中除形成快门1006的材料以外的所有材料。在一些其它实施方案中，也保留结构材料以形成负载锚固件1007的中部及下部。产生图11F中所示的结构的蚀刻过程可为两阶段蚀刻过程，包含移除图11E中所示的结构的暴露水平表面上的非所要结构材料的各向异性蚀刻，后续接着移除所述结构的垂直表面上的非所要结构材料的各向同性蚀刻。

随后，在第一结构材料层1126以及第一和第二牺牲材料层1120和1124的剩余部分的顶部上沉积第三牺牲材料层1128。这产生图11G中所示的结构。接着，蚀刻此结构以形成用于制造锚固件1007及致动器的负载梁1002及驱动梁1010的模具，从而产生图11H中所示的结构。如图11I中所示，在顶部上沉积第二结构材料层1130。接着，如图11J中所示，图案化第二结构材料层1130以形成锚固件1007及致动器梁1002及1010。施加脱模剂，从而移除第一牺牲材料层1120、第二牺牲材料层1124及第三牺牲材料层1128的剩余部分，从而产生快门组合件1000，如图11K中所示。

图12A到12C展示另一实例性快门组合件1200。更特定来说，图12A及12B是快门组合件1200的俯视图及仰视图，且图12C是沿线12A-12A'取得的快门组合件1200的横截面图。

在快门组合件1200中，一组驱动梁1202由快门1206的侧壁1204直接相对。快门1206的侧壁1204借此用作静电致动器的负载电极的一部分。在操作中，当施加致动电压于所述组驱动梁1202时，在所述组驱动梁1202与侧壁1204之间产生电位差，从而将侧壁及因此整个快门1206牵拉朝向驱动梁1202。如图12C中可知，当致动时，快门1206的一边缘能够在所述组驱动梁1202的一部分上方经过，从而减小构建快门组合件1200所需的空间。在一些实施方案中，快门组合件1200可包含具有如图4A及4B中所示的一或多个快门光圈的快门。

图13A到13F展示图12A到12C中所示的快门组合件1200的实例性制造阶段的横截面图。图13A展示类似于图9C中所示的快门组合件的制造状态的快门组合件1200的制造状态。即，阻光层1318已沉积在透明衬底1302上且已经图案化以界定穿过阻光层1318的光圈1304。此外，第一牺牲材料层1320已沉积在经图案化阻光层1318的顶部上。第一牺牲材料层1320可沉积到相同厚度，且可由用以形成图9C到9K中所示的第一牺牲材料层920的相同材料制成或可包含所述相同材料。如同图8A到8D中所示的快门组合件800，在一些实施方案中，形成控制矩阵的一或多个金属及金属间电介质层可能已沉积并图案化在衬底1302与阻光层1318之间或阻光层1318与第一牺牲材料层1320之间。

图13B展示施加于第一牺牲材料层1320的图案化阶段的结果。图案化第一牺牲材料层1320以形成凹口1322，其将用作负载锚固件1208的底座的模具。接着，在图13B中所示的结构的顶部上沉积第二牺牲材料层1324，从而产生图13C中所示的结构。接着，图案化第二牺牲材料层1324以产生图13D中所示的结构。更特定来说，图案化第二牺牲材料层1324以在其中先前已形成凹口1322以延伸锚固件1208的模具的区域上方产生凹口1326。形成两个额外凹口1328及1329以产生用于所述组驱动梁1202及快门1206的模具。

接着，在图13D中所示的结构的顶部上沉积结构材料层1330，从而产生图13E中所示的结构。所述结构材料层1330可包含经识别用于关于图9F描述的第一结构材料层932中的材料中的任一者的一或多个层。接着，施加蚀刻以产生图13F中所示的结构。产生图13F中所示的结构的蚀刻过程可为两阶段蚀刻过程，包含用以移除图13E中所示的结构的暴露水平表面上的非所要结构材料的各向异性蚀刻，后续接着用以移除所述结构的垂直侧壁上的非所要结构材料的各向同性蚀刻。在一些其它实施方案中，可使用单个各向异性蚀刻完成蚀刻过程。

各向异性蚀刻还从图13E中所示的结构的侧壁移除有限量的结构材料，其中所述结构材料在蚀刻期间不受抗蚀剂保护。因而，在施加各向异性蚀刻之后，形成快门组合件1200的驱动梁1202的结构材料不再完全延伸直到第二牺牲材料层1324的上表面。因此，驱动梁1202短于快门1206的侧壁1204。在致动期间，快门1206的边缘因此能够在驱动梁1202上方经过。

随后，施加脱模剂于图13F中所示的结构，从而移除第一牺牲材料层1320及第二牺牲材料层1324。此释放阶段导致图12A到12C中所示的快门组合件1200。

图14A展示另一实例性快门组合件1400的横截面图。如同图8A到8D及10A到10D中所示的快门组合件800及1000，使用包含如下文进一步描述的三个牺牲材料层的模具制造快门组合件1400。快门组合件1400与上述快门组合件800及1000的不同处在于：其包含加盖快门1404。即，快门组合件1400包含快门1404，所述快门1404包含由一额外结构材料层加盖的突出部1406，称作快门盖1408。通过加盖于突出部1406，快门1404更符合空气动力学。尤其当并入到使用流体(例如，油)包围快门组合件1400的显示器中时，加盖于突出部1406防止在突出部1406的开口处形成涡流(其可减慢快门1404的移动)。

图14B到14J展示图14A中所示的快门组合件1400的实例性制造阶段的横截面图。制造快门组合件1400的过程以类似于制造快门组合件900的过程的方式开始。更特定来说，过程开始于类似于图9A到9F中所示的制造阶段，其中在衬底1454上方沉积并图案化第一牺牲材料层1450及第二牺牲材料层1452(图14B到14D中所示)。图案化第二牺牲材料层1452以形成锚固件模具凹口1456及致动器模具凹口1458。锚固件模具凹口1456用作快门组合件1400的锚固件1410的模具。同样地，致动器模具凹口1458用作快门组合件1400的致动器1412的模具。

随后，如图14E中所示般沉积第一结构材料层1460。第一结构材料层1460可为或可包含在上文描述为适于用作结构材料的材料中的任一者的一或多个层。第一结构材料层1460可被沉积到小于约2.0微米的厚度。

在沉积之后，图案化第一结构材料层1460以界定锚固件1410、致动器1412及快门盖1408。可使用各向同性蚀刻与各向异性蚀刻的组合来图案化第一结构材料层1460。图14F中展示图案化阶段的结果。

如图14G中所示，接着，在经图案化的第一结构材料层1460上方沉积第三牺牲材料层1462，从而填充凹口并保护锚固件1410及致动器1412免受进一步蚀刻。接着，图案化第三牺牲材料层1462以形成快门1404的剩余部分的模具，如图14H中所示。更特定来说，在实质上居中于快门盖1408上的台面1466的任一侧上形成凹口1464。

接着，在图14H中所示的结构上方沉积第二结构材料层1468，如图14I中所示。第二结构材料层1468实质上保形地涂布第二牺牲材料层1452及第三牺牲材料层1462以及快门盖1408的暴露表面。接着，图案化第二结构材料层1468以移除过量的结构材料，从而仅留下涂布快门盖1408的材料。在一些实施方案中，将第三牺牲材料层1462的一部分(即，形成台面1466的材料)完全囊封在快门1404内。在一些其它实施方案中，蚀除快门突出部1406的一端或两端(未展示)，从而使第三牺牲材料层1462的形成台面1466的部分暴露。在图14J中展示此图案化阶段的结果。在完成此图案化阶段之后，可进行释放阶段，从而移除第一牺牲材料层1450、第二牺牲材料层1452及第三牺牲材料层1462的剩余部分(除可如上文论述般囊封在快门内的任何材料以外)，从而产生图14A中所示的快门组合件1400。

图15A及15B展示紧接在释放另一实例性快门组合件1500之前(图15A)及之后(图15B)的横截面图。如同图8、10及14A中分别所展示的快门组合件800、1000及1400，使用包含三个牺牲材料层的模具1502制造快门组合件1500。快门组合件包含通过负载梁1508悬置于衬底1506上方的快门1504。负载梁1508结合一组相对驱动梁1510一起形成用于使快门1504相对于界定在沉积于衬底1506上的阻光材料层1516中的光圈1514移动的静电致动器1512。

快门组合件1500的快门1504包含两个阻光层级：近端阻光层级1518及远端阻光层级1520。如上文使用，本文参考其上制造快门组合件1500的衬底1506使用术语“近端”及“远端”。即，快门1504的近端阻光层级1518比远端层级1520更接近衬底1506。此外，与图8、10及12中所示的快门组合件800、1000及1200相比，快门组合件1500包含两个相对致动器1512。因此，快门1504可被主动驱动到其两个状态而非依靠被动弹簧力以使快门1504返回到其中性未致动位置。

快门1504包含边缘，具体来说远端阻光层级1520的边缘，其在通过致动器1512将快门移动到致动状态时在驱动梁1510的一部分的顶部上方经过。这容许快门1504在衬底1506上占据更少空间。在一些实施方案中，如图15A及15B中所示，可制造远端阻光层级1520的部分使得其即使处于中性未致动状态也在负载梁1508的部分上方延伸。

制造快门组合件1500的过程类似于图9A到9L中所示的制造快门组合件900的过程。更特定来说，过程开始于类似于图9A到9F中的处理阶段的处理阶段，其经修改以考虑两个致动器1512而非仅一个致动器的形成。具体来说，图9A到9E展示在第一牺牲材料层920及第二牺牲材料层924中形成凹口926、928及930。凹口926、928及930提供其上将形成锚固件1522及致动器1512的侧壁。为制造两个致动器1512，在模具1502上将制造快门1504的位置的任一侧上镜像凹口926、928及930。

接着，在经图案化的第一牺牲材料层920及第二牺牲材料层924(类似于如图9F所示)的顶部上沉积一构材料层932。接着，图案化所述结构材料层932，从而移除除其中此材料形成锚固件1522、致动器1512及快门1504的近端阻光层1518之处以外的所有结构材料932。

制造过程的剩余部分以类似于如图9H到9L中所示的方式继续。具体来说，在第一牺牲层920、第二牺牲材料层924及结构材料层932的暴露表面的顶部上沉积第三牺牲材料层934。接着，图案化第三牺牲材料层934以形成向下延伸到形成近端阻光层1518的结构材料层的凹口。接着，沉积并图案化第二结构材料层938，从而形成快门1504的远端阻光层级1520及将近端阻光层级1518连接到远端阻光层级1520的侧壁1524。此外，第二结构材料层938的一部分在已存在的近端阻光层级1518的一部分的顶部上填充凹口的底部，从而增加其厚度。在图15B中展示这些处理阶段的结果。最后，释放所述结构，从而产生图15A中所示的快门组合件1500。

图16A展示实例性快门组合件1600的横截面图。图16B到16F展示图16A中所示的快门组合件1600的实例性制造阶段的横截面图。如同图8、10、14及15中分别所展示的快门组合件800、1000、1400及1500，使用包含三个牺牲材料层的模具制造快门组合件1600。快门组合件包含通过负载梁1608悬置在衬底1606上方的快门1604。负载梁1608结合一组相对驱动梁1610一起形成用于使快门1604相对于界定在沉积于衬底1606上的阻光材料层1616中的一组光圈1614移动的静电致动器1612。快门1604包含经界定穿过其厚度的对应快门光圈1618。

当快门1604移动到光透射状态时，快门光圈1618实质上与除阻光层1616中的光圈1614中的一者以外的全部光圈1614对准，从而产生通过光圈1614及快门光圈1618的光学路径。在光透射状态中，阻光层1616中的剩余光圈1614经定位超出快门1604的边缘，且因此行进穿过此光圈的光经过快门1604而不必行进穿过快门光圈1618。当快门1604移动到阻光状态时，快门1604的阻光部分与阻光层1616中的光圈1614对准，从而阻断前述光学路径。

快门1604包含上阻光层1620，所述上阻光层1620向上延伸且延伸在将快门1604支撑在衬底1606上方的负载梁1608中的一者上方。在光透射状态中，上阻光层1620也可在驱动梁1610中的一者上方以及支撑负载梁1608及/或驱动梁1610的一或多个锚固件1622处延伸。上阻光层1620在快门1604行进到达敞开位置(即，图16A中的右侧)的方向上提供额外阻光性。上阻光层1620有助于减轻当快门1604处于阻光状态时由光可能绕过快门1604的阻光部分或从所述阻光部分回弹所引起的光泄漏。如图16A中所示，快门1604的相对侧缺少上阻光层1620。在快门的相对侧上包含上阻光层将需要实质上额外快门行进距离以接通最后阻光层光圈1614。

在一些实施方案中，快门1604包含相等数目个快门光圈1618及形成于阻光层1616中的光圈1614。在一些此些实施方案中，快门的两侧可包含上阻光层1620，因而快门组合件不依靠快门1604完全离开阻光层1616中的任何光圈1614以提供光透射状态，借此消除包含第二上阻光层原本可能产生的额外快门行进距离的需要。

参考图16B到16F，快门组合件1600的制造以类似于上文论述的其它快门组合件的制造的方式开始。如图16B中所示，在经图案化的阻光层1616上依序沉积并图案化第一牺牲材料层1632及第二牺牲材料层1634。与图8、10及12中所示的阻光层818、1018及1318相比，阻光层1616界定给定快门组合件1600的多个光圈1614。可使用上述牺牲材料中的任一者形成第一牺牲材料层1632及第二牺牲材料层1634，且可将第一牺牲材料层1632及第二牺牲材料层1634沉积到类似厚度。接着，图案化第一牺牲材料层1632及第二牺牲材料层1634以形成用作快门组合件锚固件1622的模具的凹口1636、用作快门组合件致动器梁1608及1610的模具的凹口1638，及用作并入到快门组合件1600的快门1604中的突出部的模具的凹口1640。

接着，在经图案化的第一牺牲材料层1632及第二牺牲材料层1634的顶部上沉积结构材料层。所述结构材料层可由上文陈述用作上述快门组合件中的结构材料的材料中的任一者的一或多者形成。使用各向异性蚀刻过程图案化结构材料层(如图16C中所示)以界定锚固件1622、致动器梁1608及1610、快门1604的外边界及快门光圈1618。在一些实施方案中，除各向异性蚀刻以外，也可使用一或多个额外各向同性蚀刻以移除用以形成致动器梁的凹口1638的侧壁上的任何非所要结构材料。

随后，在图16C中所示的结构的顶部上沉积第三牺牲材料层1642，从而导致图16D中所示的结构。此第三牺牲材料层1642可由在上文陈述为适于用作牺牲材料的材料中的任一者形成。在一些实施方案中，将第三牺牲材料层1642沉积到约2微米到约4微米的厚度。接着，图案化第三牺牲材料层1642以形成凹口1644(图16E中所示)，其将用作上阻光层1620的模具。接着，沉积并图案化第二结构材料层以形成图16F中所示的快门组合件1600的最终结构的上阻光层1620。第二结构材料层可由与第一结构材料相同的材料或在上文陈述为适用于快门组合件结构材料的任何其它相容材料形成。最后，可进行释放过程以移除所述三个牺牲材料层1632、1634及1642以产生图16A中所示的快门组合件1600的最终结构。

图17A及17B展示包含另一实例性快门组合件1701的实例性显示设备1700的横截面图。图17A展示处于敞开光透射状态的快门组合件1701。图17B展示处于闭合阻光状态的快门组合件1701。与图8A到8D、10A到10D及12A到12C、14A、15A及16A中分别所展示的快门组合件800、1000、1200、1400、1500及1600相比，快门组合件1701包含两个快门1702a及1702b。然而，如同快门组合件800、1000、1200、1400、1500及1600的快门802、1006及1206、1404、1504及1604，每一快门1702a及1702b分别包含实质上平行于其上制造快门组合件1701的衬底1706的两个阻光层级，即近端层级1703a及1703b以及远端层级1704a及1704b。与远端层级1704a及1704b相比，近端层级1703a及1703b经隔开更接近衬底1706。

快门1702a及1702b的远端层级1704a及1704b分别包含内阻光部分1708a及1708b以及外阻光部分1710a及1710b。快门1702a的内阻光部分1708a长于快门1702b的内阻光部分1708b。快门1702a的内阻光部分1708a足够长使得其延伸超出快门1702a的近端层级1703a的最接近快门1702b的边缘。在闭合状态中，即，当快门1702a及1702b阻挡通过一对光圈1707(一个光圈定位于快门1702a及1702b上方且一个光圈定位于快门1702a及1702b下方)的光学路径时，快门1702a的内阻光部分1708a在快门1702b的近端层级1703b上方延伸。快门1702b的内阻光部分1708b未延伸超出快门1702b的近端层1703b的边缘。在闭合状态中，快门1702b的内阻光部分1708b的最内边缘紧邻于或在一些实施方案中接触快门1702a的内阻光部分1708a。

如图17B中所示，在闭合状态中，内阻光部分1708a及1708b的此配置使得光1712即使在快门1702a与1702b不接触的情况下仍非常难以(如果并非不可能)在所述两个快门1702a与1702b之间通过。

两个快门1702a及1702b的外阻光部分1710a及1710b足够长使得其在将快门拉到图17A中所示的敞开状态中的致动器1714a及1714b的部分上方延伸。

类似于快门组合件1200，每一快门1702a及1702b由一组驱动梁1705a及1705b驱动，所述驱动梁1705a及1705b由相应快门1702a及1702b的侧壁1709a及1709b直接相对。快门1702a及1702b的侧壁1709a及1709b用作静电致动器1714a及1714b的负载电极。在操作中，当施加致动电压于一组给定驱动梁1705a及/或1705b时，在所述组驱动梁1705a及/或1705b与对应快门1702a或1702b的侧壁1709a及/或1709b之间产生电位差，从而牵拉侧壁1709a及/或1709b及因此整个快门1702a或1702b朝向所述组驱动梁1705a及/或1705b。

在一些实施方案中，中心梁1715跨快门1702a与1702b之间的间隙延伸。在一些这些实施方案中，这些中心梁1715仅仅用作机械止挡件以防止快门1702a及1702b彼此接触。在其它实施方案中，中心梁1715用作额外驱动梁以辅助将快门1702a及1702b拉到闭合位置中。在此些实施方案中，当闭合快门1702a及1702b时，施加电压于中心梁1715，从而在快门1702a及1702b与中心梁1715之间产生电位差。

在一些实施方案中，快门1702a及1702b可经独立控制以提供额外快门状态(远不止敞开及闭合)。例如，在一些实施方案中，取决于发送到快门组合件1701的数据，可引起快门1702a或1702b中的任一者闭合，而另一者保持在敞开位置中。由于内阻光部分1708a及1708b的长度是不同长度，因此此类型的独立快门控制可导致四个不同快门状态，从而减小产生具有给定数目个可能灰阶值所需的子帧数目。

在一些其它实施方案中，可构建不具有驱动梁1705的快门组合件1701。代替性地，快门1702a及1702b经配置以选择性地彼此吸引。例如，在一些实施方案中，快门1702a维持在第一低电压，例如接地。取决于传输到快门组合件的图像数据，第二快门1702b在第一低电压与高电压之间切换。如果施加高电压于第二快门1702b，则第一快门1702a与第二快门1702b之间的电位差将其一起牵拉于光圈1707上方。当移除电位差时，支撑相应快门1702a及1702b的梁(其在快门1702a及1702b被牵拉在一起时变形)再次将快门1702a及1702b牵拉分开，使得它们可返回到其原始不承受应力的状态。

以如关于图5描述的MEMS向上配置制造如图17A及17B中所示的显示设备1700。在一些其它实施方案中，可以MEMS向下配置制造显示设备1700。

图18A到18I展示图17A及17B中所示的快门组合件1701的实例性制造阶段的横截面图。可使用类似于用以形成图8A到8D、10A到10D及12A到12C、14A、15A及16A中分别所展示的快门组合件800、1000、1200、1400、1500及1600的过程及材料制造快门组合件1701。

参考图17A及17B及18A到18F，图18A展示快门组合件1701的初始制造阶段。具体来说，图18A展示沉积在形成于衬底1706上的经图案化阻光层1818上的第一牺牲材料层1820。阻光层1818已经图案化以形成光圈1707。接着，图案化第一牺牲材料层1820以形成凹口1822a及1822b(其中随后将形成锚固件的下部)。图18B中展示所得结构。

随后，如图18C中所示，在图18B中所示的结构的顶部上沉积第二牺牲材料层1824。接着，图案化第二牺牲材料层1824以形成图18D中所示的结构。更特定来说，图案化第二牺牲材料层1824以打开凹口1825以产生锚固件的上部及下部的模具。形成额外凹口1826、1827、1828及1829以产生致动器梁及快门1702a及1702b的模具。

接着，在图18D中所示的结构的顶部上沉积第一结构材料层1830，从而产生图18E中所示的结构。第一结构材料层1830可包含经识别用于关于图9F描述的第一结构材料层932中的材料中的任一者的一或多个层。接着，施加蚀刻以产生图18F中所示的结构。产生图18F中所示的结构的蚀刻过程可为两阶段蚀刻过程，包含用以移除图18F中所示的结构的暴露水平表面上的非所要结构材料的各向异性蚀刻，后续接着用以移除所述结构的垂直侧壁上的非所要结构材料的各向同性蚀刻。在一些其它实施方案中，可使用单个各向异性蚀刻完成蚀刻过程。图18F中所示的结构包含快门1702a及1702b的近端层级1703a及1703b以及致动器1714a及1714b。

随后，在第一结构材料层1830以及第一牺牲材料层1820及第二牺牲材料层1824的剩余部分的顶部上沉积第三牺牲材料层1832。这产生图18G中所示的结构。接着，图案化此结构以产生将快门1702a及1702b的近端层级1703a及1703b连接到快门1702a及1702b的远端层级1704a及1704b的侧壁1711的模具。如图18H中所示，在顶部上沉积第二结构材料层1834。接着，图案化第二结构材料层1834以形成快门1702a及1702b的远端层级1704a及1704b以及将快门1702a及1702b的远端层级1704a及1704b连接到近端层级1703a及1703b的侧壁1711，如图18I中所示。在一些实施方案中，可使用单个各向异性蚀刻实行此图案化过程。施加脱模剂，移除第一牺牲材料层1820、第二牺牲材料层1824及第三牺牲材料层1832的剩余部分，从而产生如图17A及17B中所示的快门组合件1700。

图19及20展示包含一组显示元件的实例性显示装置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的相同组件或其稍微变化形式也说明例如电视机、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等各种类型的显示装置。

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及麦克风46。外壳41可由各种制造工艺(包含注射模制及真空成型)中的任一者形成。另外，外壳41可由各种材料中的任何材料制成，所述材料包含但不限于：塑料、金属、玻璃、橡胶及陶瓷或其组合。外壳41可包含可与具有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的可移除部分(未展示)。

显示器30可为各种显示器中的任一者，包含双稳态显示器或模拟显示器，如本文中所描述。显示器30也可经配置以包含平板显示器(例如，等离子、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)或其它电子管装置)。另外，显示器30可包含机械基于光调制器的显示器，如本文中所描述。

图19中示意性地图解说明显示装置40的组件。显示装置40包含外壳41，且可包含至少部分地封围于其中的额外组件。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可为可显示于显示装置40上的图像数据的源。因此，网络接口27是图像源模块的一个实例，但处理器21及输入装置48也可用作图像源模块。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也可连接到输入装置48及驱动器控制器29。驱动器控制器29可耦合到帧缓冲器28及阵列驱动器22，所述阵列驱动器又可耦合到显示阵列30。显示装置40中的一或多个元件(包含图19中未具体绘示的元件)可经配置以用作存储器装置且经配置以与处理器21通信。在某些实施方案中，电力供应器50可将电力提供到特定显示装置40设计中的实质上所有组件。

网络接口27包含天线43及收发器47，以使得显示装置40可经由网络与一或多个装置通信。网络接口27也可具有某些处理能力以减轻(例如)处理器21的数据处理要求。天线43可发射和接收信号。在某些实施方案中，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及其进一步实施方案)发射和接收RF信号。在某些其它实施方案中，天线43根据标准发射和接收RF信号。在蜂窝式电话的情形中，天线43可经设计以接收码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、全球移动通信系统(GSM)、GSM/通用包无线电服务(GPRS)、增强型数据GSM环境(EDGE)、地面中继无线电(TETRA)、宽带-CDMA(W-CDMA)、演进数据优化(EV-DO)、1xEV-DO、EV-DO修订版A、EV-DO修订版B、高速包接入(HSPA)、高速下行链路包接入(HSDPA)、高速上行链路包接入(HSUPA)、经演进的高速包接入(HSPA+)、长期演进(LTE)、AMPS或用于在无线网络(例如利用3G、4G或5G技术的系统)内通信的其它已知信号。收发器47可预处理从天线43接收的信号，以使得其可由处理器21接收并进一步操纵。收发器47也可处理从处理器21接收的信号，以使得可经由天线43从显示装置40发射所述信号。

在某些实施方案中，可由接收器来替换收发器47。另外，在某些实施方案中，可由图像源来替换网络接口27，所述图像源可存储或产生待发送到处理器21的图像数据。处理器21可控制显示装置40的总体操作。处理器21从网络接口27或图像源接收数据(例如经压缩图像数据)，且将所述数据处理成原始图像数据或处理成容易被处理成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或发送到帧缓冲器28进行存储。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。举例来说，此些图像特性可包含色彩、饱和度及灰阶等级。

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可包含用于将信号发射到扬声器45及用于从麦克风46接收信号的放大器及滤波器。调节硬件52可为显示装置40内的离散组件，或可并入于处理器21或其它组件内。

驱动器控制器29可直接从处理器21或从帧缓冲器28获取由处理器21产生的原始图像数据且可适当地重新格式化所述原始图像数据以供高速传输到阵列驱动器22。在某些实施方案中，驱动器控制器29可将所述原始图像数据重新格式化成具有光栅样格式的数据流，以使得其具有适于跨越显示阵列30扫描的时间次序。然后驱动器控制器29将经格式化的信息发送到阵列驱动器22。尽管驱动器控制器29(例如LCD控制器)经常作为独立集成电路(IC)与系统处理器21相关联，但此些控制器可以许多方式来实施。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中或以硬件形式与阵列驱动器22完全集成在一起。

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，所述组平行波形每秒多次地施加到来自显示器的x-y显示元件矩阵的数百条且有时数千条(或更多)引线。

在某些实施方案中，驱动器控制器29、阵列驱动器22及显示阵列30适于本文中所描述的显示器类型中的任一者。举例来说，驱动器控制器29可为常规显示器控制器或双稳态显示器控制器。另外，阵列驱动器22可为常规驱动器或双稳态显示器驱动器。此外，显示阵列30可为常规显示阵列或双稳态显示阵列。在某些实施方案中，驱动器控制器29可与阵列驱动器22集成。此实施方案可在高度集成系统(例如，移动电话、便携式电子装置、手表或小面积显示器)中为有用的。

在某些实施方案中，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、摇杆、触敏屏幕、与显示阵列30集成在一起的触敏屏幕或者压敏或热敏薄膜。麦克风46可经配置而作为显示装置40的输入装置。在某些实施方案中，可使用通过麦克风46的话音命令来控制显示装置40的操作。

电力供应器50可包含各种能量存储装置。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，所述可再充电电池可为可使用来自(例如)壁式插座或光伏装置或阵列的电力充电的。替代地，所述可再充电电池可无线充电。电力供应器50也可为可再生能量源、电容器或太阳能电池，包含塑料太阳能电池或太阳能电池涂料。电力供应器50也可经配置以从墙上插座接收电力。

在某些实施方案中，控制可编程性驻存于驱动器控制器29中，所述驱动器控制器可位于电子显示器系统中的数个地方中。在某些其它实施方案中，控制可编程性驻存于阵列驱动器22中。上文所阐述的优化可以任一数目的硬件及/或软件组件实施且可以各种配置实施。

如本文中所使用，提及一项目列表中的“至少一者”的短语是指那些项目的任何组合，包含单个部件。作为实例，“a、b或c中的至少一者”既定涵盖：a、b、c、a-b、a-c、b-c及a-b-c。

可将结合本文中所揭示的实施方案阐述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块、电路及算法过程实施为电子硬件、计算机软件或两者的组合。已就功能性大体阐述了硬件与软件的可互换性且在上文所阐述的各种说明性组件、块、模块、电路及过程中图解说明了硬件与软件的可互换性。此功能性是实施成硬件还是软件取决于特定应用及强加于整个系统的设计约束。

可借助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、离散硬件组件或经设计以执行本文中所阐述功能的其任何组合来实施或执行用于实施连同本文中所揭示的方面一起阐述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块及电路的硬件及数据处理设备。通用处理器可为微处理器或任一常规处理器、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一其它此类配置。在某些实施方案中，可通过特定于给定功能的电路来执行特定过程及方法。

在一或多个方面中，可以硬件、数字电子电路、计算机软件、固件(包含本说明书中所揭示的结构及其结构等效物)或其任何组合来实施所阐述的功能。也可将本说明书中所阐述的标的物的实施方案实施为一或多个计算机程序，即，编码于计算机存储媒体上供数据处理设备执行或用于控制数据处理设备的操作的一或多个计算机程序指令模块。

如果以软件实施，则所述功能可存储于计算机可读媒体上或作为计算机可读媒体上的一或多个指令或代码进行传输。本文中所揭示的方法或算法的过程可实施于可驻存于计算机可读媒体上的处理器可执行软件模块中。计算机可读媒体包含计算机存储媒体及包含可经启用以将计算机程序从一个地方传送到另一地方的任一媒体的通信媒体。存储媒体可为可由计算机存取的任何可用媒体。通过实例而非限制的方式，此些计算机可读媒体可包含RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或者其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置或者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一其它媒体。此外，任一连接可适当地称为计算机可读媒体。如本中所用的磁盘及光盘包含压缩光盘(CD)、激光光盘、光学光盘、数字多功能光盘(DVD)、软磁盘及蓝光光盘，其中磁盘通常磁性地再现数据而光盘借助激光光学地再现数据。上述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一个或任一组合或集合的代码及指令驻存于可并入到计算机程序产品中的机器可读媒体及计算机可读媒体上。

所属领域的技术人员可容易地明了对本发明中所描述的实施方案的各种修改，且本文中所定义的一般原理可适用于其它实施方案而不背离本发明的精神或范围。因此，权利要求书并不既定限于本文中所展示的实施方案，而应被赋予与本发明、本文中所揭示的原理及新颖特征相一致的最宽广范围。

另外，所属领域的技术人员应容易地了解，术语“上部”及“下部”有时用于便于阐述所述图，且指示对应于图在一适当定向的页面上的定向的相对位置，且可能不反映如所实施的任何装置的适当定向。

也可结合单个实施方案来实施本说明书中在单独实施方案的情况下阐述的特定特征。相反地，也可将在单个实施方案的情况下阐述的各种特征单独地或以任一适合子组合的形式实施于多个实施方案中。此外，尽管上文可将特征阐述为以特定组合形式起作用且甚至最初主张如此，但来自所主张组合的一或多个特征在某些情形中可从所述组合去除，且所主张组合可针对于子组合或子组合的变化形式。

类似地，虽然在所述图式中以特定次序绘示操作，但不应将此理解为需要以所展示的特定次序或以顺序次序执行此些操作或执行所有所图解说明的操作以实现合意结果。此外，所述图式可以流程图的形式示意性地绘示一或多个实例性过程。然而，可将未绘示的其它操作并入于示意性地图解说明的实例性过程中。举例来说，可在所图解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，上文所阐述的实施方案中的各种系统组件的分开不应被理解为需要在所有实施方案中进行此分开，而应理解为所描述的程序组件及系统通常可一起集成于单个软件产品中或封装到多个软件产品中。另外，其它实施方案也在所附权利要求书的范围内。在某些情形中，权利要求书中所陈述的动作可以不同次序执行且仍实现合意结果。

Claims (11)

1.一种显示设备，其包括：

衬底；及

机电系统EMS显示元件，其支撑在所述衬底上方，所述EMS显示元件包含：

静电致动器，其包含：

第一梁电极，其耦合到第一锚固件；

第二梁电极，其耦合到第二锚固件，

其中所述第一锚固件及所述第二锚固件将所述第一梁电极及所述第二梁电极支撑在所述衬底上方，使得所述第一梁电极及所述第二梁电极中的至少一者响应于跨所述第一梁电极及所述第二梁电极施加电压而朝向另一者变形；及快门，其包括导电侧壁，并具有近端层级，其实质上平行于所述衬底，及远端层级，其实质上平行于所述衬底，所述远端层级与所述衬底隔开大于所述近端层级与所述衬底隔开的距离，其中所述导电侧壁包括所述第二梁电极的大部分并与所述近端层级和所述远端层级相连接，且其中每个所述近端层级和所述远端层级耦合至所述导电侧壁并向远离所述导电侧壁的方向延伸，且其中所述快门包括周边边缘且所述快门的所述导电侧壁被置于处在所述衬底上的所述快门的所述周边边缘的投影中，以使得在致动所述静电致动器时，所述快门的所述周边边缘在所述第一梁电极的至少一部分上方或下方经过。

2.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述第一锚固件与所述近端层级的最接近所述第一锚固件的边缘之间的最短距离小于所述第一锚固件与所述远端层级的最接近所述第一锚固件的边缘之间的最短距离，且其中所述第二梁电极在所述远端层级处连接到所述快门。

3.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述第一锚固件与所述近端层级的最接近所述第一锚固件的边缘之间的最短距离小于所述第一锚固件与所述远端层级的最接近所述第一锚固件的边缘之间的最短距离，且其中所述第二梁电极在所述近端层级处连接到所述快门。

4.根据权利要求1所述的显示设备，其进一步包括耦合到第二静电致动器且经配置以在与所述快门的方向相反的方向上致动的第二快门，且其中所述快门及所述第二快门一起经配置以选择性地阻挡界定于所述衬底上的阻光层中的共同光透射区域。

5.根据权利要求1所述的显示设备，其包含：

显示器，其包括所述EMS显示元件；

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。

6.根据权利要求4所述的显示设备，其中所述快门及所述第二快门中的每一者包含实质上平行于所述衬底的远端层级及近端层级，且其中所述快门及所述第二快门经配置以使得当所述快门及所述第二快门处于光阻挡状态时，所述快门及所述第二快门的所述远端层级在从其中所述快门及所述第二快门的所述近端层级彼此最接近的位置横向偏移的位置处彼此最接近。

7.根据权利要求4所述的显示设备，其中所述快门及所述第二快门的部分经配置以用作第三静电致动器的相对电极，使得当跨所述快门及所述第二快门施加电位差时，将所述快门及所述第二快门一起牵拉到光阻挡状态中。

8.根据权利要求4所述的显示设备，其进一步包括中心静电致动器，所述中心静电致动器定位于所述快门与所述第二快门之间且经配置以对所述快门及所述第二快门施加共同静电力。

9.根据权利要求5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；且其中

所述处理器进一步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。

10.根据权利要求5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。

11.根据权利要求5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并将所述输入数据传送到所述处理器。