CN105612439A

CN105612439A - 一种包含mems装置的显示设备

Info

Publication number: CN105612439A
Application number: CN201380078376.8A
Authority: CN
Inventors: K·林; N·R·安德里斯科
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2013-08-20
Filing date: 2013-08-20
Publication date: 2016-05-25
Anticipated expiration: 2033-08-20
Also published as: US9513529B2; CN105612439B; WO2015026333A1; KR20160022883A; KR101833752B1; US20150234251A1

Abstract

本公开的实施例提供了用于显示装置的技术和设置。在一个实施例中，所述装置可包括一个或多个微机电系统(MEMS)装置。所述MEMS装置可包括：第一电极，其包括部分反射性表面；第二电极，其包括部分反射性或全反射性表面并且设置成基本平行于所述第一电极；以及模拟致动布置，其耦合到所述第一电极、第二电极或第一和第二两个电极二者，以响应于致动电压的选择施加而引起所述第一电极从开始位置移动到多个终端位置中的选择位置，以引起所述MEMS装置选择性地以选择的波长输出光的反射，或没有光的反射。其他实施例可被描述和/或要求保护。

Description

一种包含MEMS装置的显示设备

技术领域

本公开的实施例一般涉及光电领域，并且更具体地，涉及在干涉式调制器显示器中使用微机电系统(MEMS)装置。

技术背景

诸如干涉式调制器显示器(IMOD)的电子可视显示技术，使用相长干涉和相消干涉以反射选择波长的光。在一些情况下，包含在显示器中的每个像素可以由带有具有双稳态配置的顶部和底部反射器的类似MEMS的装置组成。在接通状态中，反射器的顶部和底部电极之间的距离是这样的，以致于像素可反射光中的红色、蓝色或绿色波长。在断开状态，所述像素可以不反射可见光谱中的任何光。这种显示技术，可以在高环境光条件下提供可视性和低功耗操作，这是因为不需要背光，并且显示器可以保持其状态而无需定期刷新。

然而，低功耗操作和高保真度的图象再现可具有某些不足。例如，每个像素可实现为二进制开关，从而能够通过反射光的特定波长产生单色光，或不反射任何光。此外，开关可需要在可见光谱连续切换(例如，具有调制的脉冲)以再现色彩。

附图说明

通过结合附图的下面的详细描述将很容易理解实施例。为了便于该描述，相似的参考数字表示相似的结构元件。实施例作为示例而不是作为限制来在附图的图中示出。

图1示意性图示根据一些实施例，具有三稳态配置的示例MEMS装置。

图2示意性图示根据一些实施例，具有三稳态配置的另一个示例MEMS装置。

图3示意性图示根据一些实施例，具有提供多波长光反射的模拟配置的示例MEMS装置。

图4示意性图示根据一些实施例，具有提供多波长光反射的模拟配置的另一个示例MEMS装置。

图5-6示意性图示根据一些实施例，具有配置成提供渲染效果的可倾斜可移动电极的示例MEMS装置。

图7-8示意性图示根据一些实施例，配置成提供光强度控制的示例混合MEMS装置。

图9示意性图示根据一些实施例，具有包括弹性体的弹簧布置的示例MEMS装置。

图10示意性图示根据一些实施例，由具有模拟配置的提供多波长光反射的MEMS装置所利用的示例梳致动器。

图11示意性图示根据一些实施例，具有包含本文所描述的MEMS装置的显示设备的示例计算装置。

具体实施方式

本公开的实施例包含用于包含MEMS装置、例如IMOD的显示设备的技术和配置。

在下面的详细描述中，参考形成其一部分的附图，其中相似的参考数字在全文表示相似的部件，并且其中可以实现本公开主题的实施例通过图示的方式来示出。要理解，可以利用其他实施例，并且在不脱离本公开的范围的情况下可以进行结构或逻辑上的改变。因此，下面的详细描述不以限制意义来看待，并且实施例的范围由所附权利要求及其等同限定。

为了本公开的目的，短语“A和/或B”意味着(A)、(B)或(A和B)。为了本公开的目的，短语“A，B和/或C”意味着(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)或(A，B和C)。

本描述可使用基于视角的描述，诸如顶部/底部，内/外，上方/下方和类似物。这类描述仅仅用来便于讨论并且并不旨在限制本文所描述的实施例的应用到任何特定方位。

本文的描述可以使用“在一个实施例中”或“在实施例中”的短语，其分别是指一个或多个相同或不同的实施例。此外，术语“包括”、“包含”、“具有”等，如针对本公开的实施例中所使用的，是同义的。

术语“与......耦合”连同其派生词，可以在本文中使用。“耦合”可意味着下面的一个或多个。“耦合”可以意味着两个或多个元件直接物理的、电气的或光学的接触。然而，“耦合”还可意味着两个或多个元件间接地彼此接触，但仍协作或相互作用于彼此，并且可意味着一个或多个其它元件耦合或连接于所述要要彼此耦合的元件之间。术语“直接耦合”可表意味着两个或多个元件直接接触。

在各个实施例中，短语“第一特征，形成于、沉积于、或以其它方式设置于第二特征上，”可意味着所述第一特征在所述第二特征上形成、沉积或设置，并且第一特征的至少一部分可以是与第二特征的至少一部分直接接触(例如，直接的物理和/或电接触)或间接接触(例如，在所述第一特征和所述第二特征之间具有一个或多个其它特征)。

图1示意性图示根据一些实施例具有三稳态配置的示例MEMS装置100。除了MEMS装置100的不透明的“断开”状态(其中没有光再现)之外，MEMS装置的三稳态配置还可允许该装置选择性地以两种颜色中的一种(例如，通过相长干涉)再现光。图1图示在三个状态中的MEMS装置100，由数字150、160和170所示。在实施例中，所述MEMS装置100可以包含具有开口112的顶部电极110，底部电极120，和设置在所述电极110和120之间的可移动电极130，如所示。在一些实施例中，所述可移动电极130可以使用布置114，诸如如图所示的一个或多个弹簧，放置(例如，悬置或贴附)于所述电极110和120之间。致动电压可以通过致动电路140(为了简洁的目的，随后的附图中未示出)而提供给所述MEMS装置。在一些实施例中，所述可移动电极130可包含部分反射性表面，并且所述底部电极120可包含部分反射性或全反射性的表面。

具有部分反射性的表面的电极与具有部分反射性或全反射性表面的另一个电极相距一定距离放置的组合可以与薄膜干涉系统相类似，其中，用户可以看到的反射光的波长取决于电极之间的距离。通常，在彼此以一定距离放置的电极的组合处被引导的由该组合通过相干干涉而部分反射的光波长取决于所述电极之间的间隙。具有反射电极的这种组合或类似组合的MEMS装置将在下文不同的实施例中进行描述，例如参考图2-9。

再次参照图1，在状态160中，没有致动电压施加到电极110或120，这导致所述MEMS装置100以一种颜色部分地反射光134，例如，对应于短波长。在状态150中，致动电压可以施加到所述底部电极120、将所述MEMS装置100关断，即，在所述电极130和120被引导的光132可完全或大致全部地被吸收。在状态170中，致动电压可以施加到所述顶部电极110，从而产生具有另一种颜色的从入射光136得到的部分反射光(例如，相应于长波长)。

图2示意性图示根据一些实施例具有三稳态配置的另一示例MEMS装置200。MEMS装置200以三种状态150、160和170示出，类似于参照图1的描述。该MEMS装置200可与装置100类似(为了简洁的目的，相似数字已被省略)。在一些实施例中，顶部电极110可以包括玻璃基底上制成并配置成使光穿过而到达所述电极130和120的透明导电材料(例如铟锡氧化物ITO)，使得整个光反射区域可被加宽(与所述开口112相比)，并且不受电极尺寸的影响。

在一些实施例中，三稳态MEMS装置100(200)可支持该装置所包括的每个像素的两种颜色的组合，允许色彩的鲜明显示。例如，传统的IMOD可以显示颜色(例如，蓝色)，其中像素的1/3显示蓝色。使用如参考图1和图2中所描述的具有三稳态配置的MEMS装置，像素的2/3可以能够显示蓝色，因此用户感知蓝色倍增的亮度。

在一些实施例中，MEMS装置可包含模拟配置。更具体地，用于施加在电极之间可选择电压的模拟致动技术可用来控制在类似于上述那些MEMS装置中的电极之间的间隙。因为控制所述电极之间的间隙可以控制光的相长干涉的波长，模拟配置的MEMS装置可以选择性地反射可见光谱中任何波长的光。所描述的实施例可避免对表示不同颜色(例如，红色、绿色和蓝色像素)的像素的需要，从而减少所需被控制的像素的总数。当屏幕的更大百分比(相对于例如双稳MEMS装置配置)可以是反射性时，所述实施例还可以使用户感知到更鲜明的色彩。

图3示意性图示根据一些实施例具有模拟配置的提供多波长光反射的示例MEMS装置300。MEMS装置300可以包含配置成与上面所述类似的那些用相似数字表示的可移动电极130和电极120。所述装置300可以与参考图1描述的致动电路140耦合，并且配置成选择性地施加致动电压到该装置。更具体地，模拟致动电压可施加到所述电极120例如，在特定范围内(例如，0V至5V)，从而响应于施加所选择的致动电压引起所述可移动电极从开始位置306到多个终端位置中所选择的终端位置(例如，位置310)的移动。所述MEMS装置300然后可被启用以选择性地输出反射光，该发射光在所述电极130和120以选定波长的光(未示出)被引导，或输出基本上没有光的反射(即，光的吸收)。应注意，如施加到所述电极120和130的致动电压的范围可以取决于实施方式而变化，并且可以包含正的、负的或零电压。

如参考图1中所讨论的，所述可移动电极130可使用模拟致动布置114，诸如一个或多个弹簧302，而被放置在所述MEMS装置300。为了便于说明，两个弹簧示于布置114中。在包含连接到所述弹簧302的可移动电极306的装置中，当电极间隙大约为初始间隙(由图3中的“g”表示)的2/3时，可发生上拉致动电压(电压使所述电极130与所述电极120物理接触，或接近)。致动所述电极120，使得可见光谱的全部或几乎全部的颜色可被表示为所述电极130至相应选择位置的移动的结果，这可能是有希望的。例如，可见光谱可以对应于所述电极130的400纳米(nm)至750纳米之间的移动范围。因此，所述MEMS装置300可配置成提供对应于可见光谱范围内的电极的移动，但是上拉可能会在所述电极130穿过可见光谱范围之前发生。

所述MEMS装置300的顶部与底部电极130和120之间的间隙可通过力的平衡来确定，其中，该静电力等于所述弹簧302的回复力。弹簧回复力可与间隙距离成比例(根据虎克定律)，并且由施加至所述电极120的致动电压所引起的施加到所述电极130上的静电力可与间隙距离成反比。

在一些实施例中，所述布置114可配置成提供非线性回复力，其由弹簧302响应于由施加到所述电极120的致动电压所产生的静电力而供应，该非线性回复力被引导以移动所述可移动电极130远离初始位置。在一些实施例中，所述弹簧302可被配置，使得回复力可被校准以匹配由电极120致动所产生的静电力。因此，所述电极120的致动范围可扩大到覆盖反射光的大部分或全部可见光谱(波长)范围。

更具体地，所述弹簧302可配置成对该回复力提供非线性，使得所得到的致动电压与可见光波长范围基本上呈线性关系，并且可以被扩大到覆盖大部分或所有的可见光波长范围。所述弹簧302在状态330、340和350中示出，每个状态对应于弹簧柔性元件(例如，膜片)304沿着行进轨迹360的不同位置。所述弹簧302可包含沿弹簧柔性元件304的长度放置的一个或多个止挡(stop)310，312。

如图所示，所述弹簧柔性元件304的一端可固定到元件320上，其可对应于所述弹簧柔性元件304的锚，而所述弹簧柔性元件304的另一端如图所示可附连到可移动电极130。止挡310、312可被放置以便改变柔性元件304沿着柔性元件304的行进轨迹360的有效长度，例如，当柔性元件304从状态330移动到状态340到状态350时。将柔性元件340沿着行进轨迹360(使用止挡310、312或者任何其它缩短技术)缩短可逐渐增加有效的弹簧302常数，因此又增加弹簧刚度，从而导致由弹簧320产生的回复力的逐渐增加，其可匹配由施加到电极120的逐步致动电压增加所产生的静电力。因此，致动范围可充分地扩大以覆盖或基本上覆盖由MEMS装置300所反射的光的可见光波长范围。

图4示意性图示根据一些实施例，具有提供多波长光反射的模拟配置的另一个示例MEMS装置400。在一些实施例中，除了具有单个的例如底部电极120来控制可移动电极130的位置之外，MEMS装置400(以下也称为双致动MEMS装置)还可包还顶部电极410，类似于在参考图1中所描述的三稳态MEMS装置中的电极110。可移动电极130的“复位状态”(例如，开始位置430)，可对应于可见光谱中间的光的体现波长。施加电压V2到顶部电极410可将中间的可移动电极130向上移动，例如，至位置470，以反射更长波长的光。施加电压V1至底部电极120可以将可移动电极130向下移动，例如，至位置450，以反射更短波长的光。以这种方式，可见波谱可被更好地体现。由于电极410、130和120可被设计为大致线性状况的操作，MEMS装置400的可靠性也可被改善。MEMS装置400的可靠性也可由于电极410、130和120可被设计为大致线性状况的操作而被改善，并且该系统不会驻留在“拉入状态”，在该状态弹簧上存在高机械应力。

上述双致动MEMS装置可配置成包含改善用户体验的附加功能。图5-6示意性图示根据一些实施例，具有配置成提供渲染效果的可倾斜可移动电极130的示例MEMS装置500、600。

在一些实施例中，图5中所图示的双致动MEMS装置500可包含底部电极510，包括两个电气相互分离的部件512和514，放置在相对于可移动电极130的相对侧上。两个电气相互分离的部件512和514可配置成响应于致动电压选择性地施加到该部件，引起可移动电极130朝向所选部件512或514倾斜。换言之，如果致动电压有选择地施加到每个部件，则可移动电极130可相应地倾斜。例如，如果致动电压施加到部件514，可移动电极130可如图中502中所示的朝向部件514倾斜。如果致动电压施加到部件512，可移动电极130可如图中504所示的朝向部件512倾斜。

在图6所图示的一些实施例中，MEMS装置600可包含，作为参照图5所述实施例的备选或补充，顶部电极610。顶部电极610可包含两个相互分离的部件612和614，类似于上述的电极510。因此，当致动电压施加到部件612和部件514时，可移动电极可朝向部件612和514倾斜，如图中由602所示。当致动电压施加到部件614和部件512时，可移动电极可朝向部件614和512倾斜，如图中由604所示。

如本文所述使可移动电极130倾斜可实现若干渲染效果。例如，如果上述MEMS装置的可移动电极130是可倾斜的，例如，倾斜到不同的角度，包含所述MEMS装置的显示器所渲染的外观可基于观察者到屏幕的角度或因为归因于显示器的镜面阴影化(specularshading)和漫反射阴影化(diffuseshading)而导致的观众的环境照明的变化而改变。软件应用程序能够传递渲染对象的几何信息到包含一个或多个MEMS装置500(600)的显示器，以便根据该几何参数来使所述可移动电极130倾斜。倾斜的可移动电极因而可以“模仿”如由该应用程序指定的对象的表面。

如上所述，用于IMOD技术中的MEMS装置可配置成控制在显示器上反射的光波长。在一些实施例中，MEMS装置可配置成控制光的强度，从而使显示器能够以高的保真度重现图像。图7-8示意性图示根据一些实施例，具有配置成提供光强度控制的示例混合MEMS装置700、800。

在一些实施例中，所述MEMS装置700和800(以下也称为“混合MEMS装置”)可包含上面描述的实施例，并且配置成控制反射光的波长。例如，MEMS装置700可包含配置成类似于参考图3描述的实施例的顶部702(为了简洁的目的，相似数字在图7所图示的实施例中未示出)。

MEMS装置700可进一步包含底部，设置在上部702的底部电极120下方的反射率控制面板704。反射率控制面板可包含反射板710，和设置在反射板710下方并且配置成控制反射板710的反射率并且因此控制反射光强度的附加电极712。众多低功率技术可用于控制反射率，包含电子墨水技术、电致变色技术或使用像MEMS的结构。反射率控制面板704可以控制显示器中反射的光的强度，并且MEMS装置700可被用来控制反射的波长。

图8示意性图示具有类似于参考图7所描述的控制面板704以及类似于参考图4所描述的双致动MEMS装置的实施例的顶部802的示例混合MEMS装置800。(为了简洁的目的，相似数字在图8所图示的实施例中未示出)。概括地说，混合MEMS装置700(800)可配置成控制反射光的波长和强度，从而确定由用户感知的波长和强度。

在一些实施例中，例如上面所描述的模拟MEMS装置的MEMS装置可配置成减少设备的功耗。例如，包含弹性体弹簧的弹簧布置可用于MEMS装置，而不是参考图3中所描述的利用MEMS微细加工技术在基底上制成的机械结构。

图9示意性图示根据一些实施例，具有包括弹性体弹簧的弹簧布置的示例MEMS装置900。MEMS装置900以下面所描述的状态902和904示出。MEMS装置900可包含类似于上面所描述的可移动电极(反射板)130。如图9所示，弹性体弹簧910可设置在所述可移动电极130的下方。在一些实施例中，弹性体弹簧910可以服务于用于在其中设置所述MEMS装置900的显示器(例如，IMOD)的波导的附加目的。

不同类型的弹性体可用于弹性体弹簧910。例如，可以使用诸如聚二甲基硅氧烷(PDMS)或其它具有低的杨氏模量并且可使用微细加工技术图案化并且旋转涂覆的弹性聚合物的弹性体。在操作中，当致动电压施加到底电极120时，弹性体弹簧可提供与施加到可移动电极130的静电力相反的阻力。可移动电极在由弹性体弹簧的厚度所限定的间隙内可朝向底部电极120移动(例如状态902所示的“g1”到状态904所示“g2”)。

在MEMS装置900中使用弹性体弹簧910可能有一些优势。例如，弹性体具有比空气更高的介电常数，这可能增加电容并减小致动电压。弹性体可具有比空气更大的折射指数，从而减少在特定的波长提供相长干涉所需的间隙，增大电容，并且减小致动电压。因为每个可移动电极开关消耗的力与所述致动电压的平方成反比，由此可降低致动电压。能量与所述致动电压的平方成正比，所以用于像素的能量需求也可被降低。弹性体弹簧可在例如参考图3或图4所描述的MEMS装置的实施例中使用。

在一些实施例中，特别是与参考图3所描述的模拟MEMS装置类似的相关实施例中，梳状致动器可用于实现像素的模拟致动(例如，模拟MEMS装置)。梳状致动器可提供可移动电极130的线性控制，便于模拟MEMS装置的模拟致动。在一些实施例中，梳状致动器可用来代替常规的平行板致动器。图10图示连接到类似于图3中所描述的MEMS装置的可移动电极130的梳状致动器1020的俯视图1000和截面视图1002和1004。如图所示，当可移动电极130从视图1002中所示的位置向下移动至视图1004中所示的位置时，模拟致动可以由致动器1020来促进。

图11示意性图示根据一些实施例的计算设备1100。在各种实施例中，设备1100可以具有更多或更少的组件，和/或不同的架构。例如，在一些实施例中，如下面更详细的描述，设备1100可以包含以下中的一个或多个：拍摄装置、键盘、诸如IMOD(包含触摸屏)的显示器、触摸屏控制器、非易失性存储器端口、天线或多个天线、图形芯片、ASIC、一个或多个扬声器、电池、音频编解码器、视频编解码器、功率放大器、全球定位系统(GPS)装置、罗盘、加速计、陀螺仪等。在各种实施例中，设备1100可以具有更多或更少的组件，和/或不同的架构。在各种实施例中，本文所描述的技术和设置可以在各种受益于本文所述的诸如光电、电光、MEMS装置和系统等的原理的系统中使用。

计算设备1100可容纳板、例如主板1102。主板1102可包含多个部件，包含但不限于处理器1104和至少一个通信芯片1106。处理器1104可物理地和电耦合到主板1102。在一些实施例中，至少一个通信芯片1106也可物理地和电耦合到主板1102。在进一步的实施方式中，通信芯片1106可以是处理器1104的一部分。

取决于其应用，计算设备1100可包含可以或可以不物理地和电耦合到主板1102的其它元件。这些其它元件可包含但不限于，易失性存储器(例如，DRAM)1120、非易失性存储器(例如，ROM)1124、闪速存储器1122、图形处理器1130、数字信号处理器或密码处理器(未示出)、芯片组1126、天线1128、显示器(例如配置为本文中所描述的IMOD)1132、显示控制器1146、电池1136、功率放大器1141、全球定位系统(GPS)装置备1140、罗盘1142、扬声器1150、拍摄装置1152、大容量存储设备(如硬盘致动器，高密度磁盘(CD)或数字通用光盘(DVD))、音频编解码器、视频编解码器、盖革计数器、加速计、陀螺仪(未示出)等等。

所述通信芯片1106可实现用于往返于所述计算设备1100的数据传输的无线通信。术语“无线”及其派生词可用于描述可以通过使用调制的通过非固体介质的电磁辐射传送数据的电路、装置、系统、方法、技术、通信信道等。该术语并不意味着关联的装置不包含任何导线，尽管在一些实施例中可能没有导线。所述通信芯片1106可实现许多无线标准或协议中的任意一种，包含但不限于包含Wi-Fi(IEEE802.11系列)的电气和电子工程师协会(IEEE)标准，IEEE802.16标准(例如，IEEE802.16-2005年修订)，长期演进技术(LTE)连同任何修订、更新和/或校准的项目(如先进的LTE项目，超移动宽带(UMB沿项目)项目(也被称为“3GPP2”)，等等)。IEEE802.16兼容的BWA网络通常被称为WiMAX网络，即代表微波接入全球互通技术的首字母缩略词，它是用于通过IEEE802.16标准一致性和互通性的产品的认证标志。所述通信芯片1106可以按照全球移动通信系统(GSM)、通用分组无线业务(GPRS)、通用移动电信系统(UMTS)、高速分组接入(HSPA)、演进的HSPA(E-HSPA)或LTE网络来进行操作。通信芯片1106可以根据增强型数据GSM演进(EDGE)、GSMEDGE无线电接入网络(GERAN)、通用地面无线电接入网络(UTRAN)、或演进UTRAN(E-UTRAN)来操作。所述通信芯片1106可以按照码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、数字增强型无绳电信(DECT)、演进数据优化(EV-DO)、其衍生物，以及任何被指定为3G、4G、5G，及其之后的其他无线协议来操作。所述通信芯片1106可以根据在其他实施例中的其他无线协议进行操作。

所述计算设备1100可包含多个通信芯片1106。例如，第一通信芯片1106可专用于短距离无线通信，例如Wi-Fi和蓝牙，并且第二通信芯片1106可专用于长范围的无线通信，例如GPS、EDGE、GPRS、CDMA、WiMAX、LTE、EV-DO等。

在各种实施方式中，所述计算设备1100可以是便携式电脑、上网本、笔记本、超极笔记本、智能电话、平板电脑、个人数字助理(PDA)、超移动PC、移动电话、台式计算机、服务器、打印机、扫描仪、监视器、机顶盒、娱乐控制单元、数字相机、便携式音乐播放器或者数字录像机。在进一步的实施方式中，所述计算设备1100可以是处理数据的任何其它电子装置。

本文所描述的实施例可通过以下文的示例进一步图示。示例1是一个显示设备，包括：一个或多个微机电系统(MEMS)装置，其中所述MEMS装置中至少一个包含：第一电极，包括部分反射性表面；第二电极，包括部分反射性或全反射性表面并且设置成基本平行于所述第一电极；以及模拟致动布置，耦合到所述第一电极、第二电极或第一和第二电极二者，响应于致动电压的选择性施加而引起所述第一电极从开始位置移动到多个终端位置中的所选择的位置，从而引起所述MEMS装置选择性地以选择的波长输出光的反射，或没有光的反射。

示例2可包含示例1的主题，并且进一步限定了显示设备还包括配置成施加致动电压的致动电路。

示例3可包含示例2的主题，并且进一步限定了开始位置对应于致动电压的第一值，并且终端位置对应于致动电压的第二值，其中第一个值和第二个值限定了致动电路的致动范围。

示例4可包含示例1的主题，并且进一步限定了所述模拟致动布置包括配置成抑制所述第一电极远离开始位置的移动的弹簧。

示例5可包含示例4的主题，并且进一步限定了所述弹簧被配置成提供与移动所述第一电极远离开始位置所施加的静电力相反的非线性回复力。

示例6可包含示例4的主题，并且进一步限定了所述弹簧是第一弹簧，并且所述模拟致动装置还包括第二弹簧，其中所述弹簧耦合至所述第一电极的相应端部。

示例7可包含示例4的主题，并且进一步限定了所述弹簧包括夹在所述第一和第二电极之间的弹性体基底，其中所述弹性体基底的高度限定了所述第一电极的开始位置与所述第二电极的表面之间的间隙。

示例8可包含示例7的主题，并且进一步限定了所述第一电极的开始位置与所述第二电极的表面之间的间隙对应于所述多个终端位置的致动范围。

示例9可包含示例1的主题，并且进一步限定了所述模拟致动电路包含梳状致动器。

示例10可包含示例1的主题，并且进一步限定了所述第二电极包含两个电学上分离的部分，响应于致动电压选择性地施加到所述第二电极的所述第一或第二部分，引起所述第一电极朝向所述第二电极所选择的第一或第二部分倾斜。

示例11可包含示例1至10中任一项的主题，并且进一步限定了所述MEMS装置还包含设置在所述第二电极下方的反射率控制板，其中所述控制板包括反射板和配置成控制所述反射板的反射率的附加电极。

示例12是显示设备，包括：一个或多个微机电系统(MEMS)装置，其中所述一个或多个MEMS装置中的至少一个包含：第一电极，包括部分反射性表面；第二电极，包括部分反射性或全反射性表面并且被设置在所述第一电极的一侧，基本平行于所述第一电极；以及第三电极，设置在所述第一电极的相对侧上，基本平行于所述第一电极；其中，当没有致动电压施加到所述第二或第三电极，所述第一电极处于在所述第二和第三电极之间的开始位置，以及，响应于致动电压有选择地施加到第三或第二电极，从开始位置可移动到所述第二和第三电极之间的第一或第二位置，引起所述MEMS装置分别输出第一波长的光的第一反射、不同于第一波长的第二波长的光的第二反射，或没有光的反射。

示例13可包含示例12的主题，并且进一步限定了所述显示设备还包括致动电路，配置成成选择性地施加致动电压到所述第二或第三电极，或保持来自所述第二和第三电极的致动电压。

示例14可包含示例12的主题，并且进一步限定了所述第一电极的第一位置位于所述开始位置与所述第二电极之间，并且其中所述第二位置位于所述开始位置与所述第三电极之间。

示例15可包含示例12的主题，并且进一步限定了所述第一位置中的第一电极设置于大致邻近于所述第二电极，并且其中所述第二位置中的所述第一电极设置于大致邻近于所述第三电极。

示例16可包含示例12的主题，并且进一步限定了所述第一和第二波长对应于两种不同颜色的两个可见波长。

示例17可包含示例12的主题，并且进一步限定了所述第三电极包括透明导电材料，光通过该透明导电材料到达所述第一和第二电极。

示例18可包含示例12的主题，并且进一步限定了所述第三电极包括间隙，光通过该间隙到达所述第一和第二电极。

示例19可包含示例12的主题，并且进一步限定了所述致动电压为第一致动电压，其中所述第二电极包括两个电学上分离的第一和第二部分，以响应于第二致动电压选择性地施加到所述第二电极的第一或第二部分，使所述第一电极能够朝向所述第二电极的第一或第二部分倾斜。

示例20可包含示例19的主题，并且进一步限定了所述第三电极包含两个电学上分离的第三和第四部分，其中所述倾斜进一步地响应于第二致动电压选择性地施加到所述第三电极的第四或第三部分，对应于所述第二电极的第一或第二部分。

示例21可包含示例12的主题，并且进一步限定了所述MEMS装置还包含设置在所述第二电极下方的反射率控制板，其中所述控制板包括反射板和配置成控制所述反射板的反射率的附加电极。

示例22可包含示例12-21中任一项的主题，并且进一步限定了所述MEMS装置还包含配置成响应于致动电压施加到所述第二或第三电极，向所述第一电极提供回复力的布置，其中，所述回复力提供所述第一电极移动的阻力。

示例23是显示设备，包括：一个或多个微机电系统(MEMS)装置，其中所述MEMS装置中的至少一个包含：第一电极部件，用于部分地反射光，所述第一部件包括部分反射性表面；第二电极部件，用于反射光，所述第二部件包括部分反射性或全反射性表面并且设置成基本平行于所述第一电极部件；以及致动所述第一或第二部件的部件，该部件耦合到所述第一电极部件、所述第二电极部件或所述第一和第二电极部件二者，以响应于致动电压的选择施加而引起所述第一电极部件从开始位置移动到多个终端位置中所选择的一个，以引起所述MEMS装置以选择的波长有选择地输出光的反射，或没有光的反射。

示例24可包含示例23的主题，并且进一步限定了所述用于致动的部件包括配置成成抑制所述第一电极部件远离开始位置的移动的弹簧。

示例25可包含示例24的的主题，并且进一步限定了所述弹簧配置成提供与移动所述第一电极部件远离开始位置所施加的静电力相反的非线性回复力。

各种操作以最有助于理解要求保护的主题的方式依次描述为多个分离的操作。然而，描述的顺序不应被解释为暗示这些操作必然是顺序相关的。本公开的实施例可实现在使用任何合适的硬件和/或软件如所希望配置的系统中。

虽然为了说描述的目的，某些实施例已被图示和描述，但各种各样的计划实现相同目的备选的和/或等同的实施例或实施方式可以在不脱离本公开的范围的情况下替代所描述和所示的实施例。本申请旨在涵盖本文讨论的实施例的任何适应或变化。因此，显然预计本文描述的实施例仅由权利要求书及其等同来限定。

Claims

1.一种显示设备，包括：

一个或多个微机电系统(MEMS)装置，其中所述MEMS装置中至少一个包含：

第一电极，包含部分反射性表面；

第二电极，包含部分反射性或全反射性表面并且设置成基本平行于所述第一电极；以及

模拟致动装置，耦合到所述第一电极、所述第二电极或所述第一和第二电极两者，用于响应于致动电压的选择性施加而引起所述第一电极从开始位置移动到多个终端位置中的所选择的位置，以引起所述MEMS装置选择性地以选择的波长输出光的反射，或没有光的反射。

2.根据权利要求1所述的显示设备，还包括配置成施加所述致动电压的致动电路。

3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述开始位置对应于所述致动电压的第一值，并且所述终端位置对应于所述致动电压的第二值，其中所述第一值和所述第二值限定了所述致动电路的致动范围。

4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述模拟致动布置包括配置成抑制所述第一电极远离所述开始位置的移动的弹簧。

5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述弹簧配置成提供与用于移动所述第一电极远离所述开始位置所施加的静电力相反的非线性回复力。

6.根据权利要求4所述的设备，其中，所述弹簧是第一弹簧，并且所述模拟致动布置还包含第二弹簧，其中所述弹簧与所述第一电极的相应端部耦合。

7.根据权利要求4所述的设备，其中，所述弹簧包含夹在所述第一和所述第二电极之间的弹性体基底，其中所述弹性体基底的高度限定了所述第一电极的所述开始位置与所述第二电极的表面之间的间隙。

8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述第一电极的开始位置与所述第二电极的所述表面之间的所述间隙对应于所述多个终端位置的致动范围。

9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述模拟致动电路包含梳状致动器。

10.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第二电极包含两个电分离的部分，以响应于到所述第二电极的所述第一或第二部分上的致动电压的选择性地施加，引起所述第一电极朝向所述第二电极所选择的第一或第二部分倾斜。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的设备，其中，所述MEMS装置还包含设置在所述第二电极下方的反射率控制板，其中所述控制板包含反射板和配置成控制所述反射板的反射率的附加电极。

12.一种显示设备，包括：

一个或多个微机电系统(MEMS)装置，其中所述一个或多个MEMS装置中的至少一个包含：

第一电极，包含部分反射性表面；

第二电极，包含部分反射性或全反射性表面并且设置在所述第一电极的一侧上，基本平行于所述第一电极；以及

第三电极，设置在所述第一电极的相对侧上，基本平行于所述第一电极；

其中，当没有致动电压施加到所述第二或所述第三电极，所述第一电极处于在所述第二和第三电极之间的开始位置，以及，响应于所述致动电压有选择地施加到第三或第二电极上，从所述开始位置可移动到在所述第二和第三电极之间的第一或第二位置，以引起所述MEMS装置分别输出第一波长的光的第一反射、不同于所述第一波长的第二波长的光的第二反射、或没有光的反射。

13.根据权利要求12所述的显示设备，进一步地包括：

致动电路，配置成选择性地施加所述致动电压到所述第二或第三电极，或保持来自所述第二和第三电极两者的所述致动电压。

14.根据权利要求12所述的设备，其中，所述第一电极的所述第一位置位于所述开始位置与所述第二电极之间，并且其中所述第二位置位于所述开始位置与所述第三电极之间。

15.根据权利要求12所述的设备，其中，所述第一位置中的所述第一电极设置成大致邻近于所述第二电极，并且其中所述第二位置中的所述第一电极设置成大致邻近于所述第三电极。

16.根据权利要求12所述的设备，其中，所述第一和第二波长对应于两种不同颜色的两个可见波长。

17.根据权利要求12所述的设备，其中，所述第三电极包括透明导电材料，所述光通过所述透明导电材料到达所述第一和第二电极。

18.根据权利要求12所述的设备，其中，所述第三电极包含间隙，所述光通过所述间隙到达所述第一和第二电极。

19.根据权利要求12所述的设备，其中，所述致动电压为第一致动电压，其中所述第二电极包含两个电分离的第一和第二部分，以响应于第二致动电压选择性地施加到所述第二电极的所述第一或第二部分而使所述第一电极能够朝向所述第二电极的所述第一或所述第二部分倾斜。

20.根据权利要求19所述的设备，其中，所述第三电极包含两个电分离的第三和第四部分，其中所述倾斜进一步地响应于选择性地施加所述第二致动电压到对应于所述第二电极的所述第一或所述第二部分的所述第三电极的所述第四或第三部分上。

21.根据权利要求12所述的设备，其中，所述MEMS装置还包含设置在所述第二电极下方的反射率控制板，其中所述控制板包含反射板和配置成控制所述反射板的反射率的附加电极。

22.根据权利要求12-21中任一项所述的设备，其中，所述MEMS装置还包含配置成响应于致动电压施加到所述第二或第三电极上，向所述第一电极提供回复力的布置，其中，所述回复力提供对所述第一电极移动的阻力。