KR101739530B1 - 디스플레이 디바이스를 위한 앵커링된 셔터 전극 및 서스펜딩된 셔터 전극을 포함하는 mems 액추에이터들 - Google Patents

Abstract

본 개시물은 전기기계 시스템(EMS)들-기반 광 변조기를 작동시키기 위한 시스템들, 방법들 및 장치를 제공한다. EMS-기반 광 변조기를 위한 액추에이터는 드라이브 전극, 앵커링된 셔터 전극, 및 서스펜딩된 셔터 전극의 조합으로부터 형성될 수 있다. 서스펜딩된 셔터 전극과 함께 드라이브 전극의 평행 플레이트 부분은 액추에이터의 평행 플레이트 부분을 형성한다. 드라이브 전극 및 앵커링된 셔터 전극의 지퍼 부분은 액추에이터의 지퍼 부분을 형성한다.

Description

디스플레이 디바이스를 위한 앵커링된 셔터 전극 및 서스펜딩된 셔터 전극을 포함하는 MEMS 액추에이터들{MEMS ACTUATORS INCLUDING ANCHORED AND SUSPENDED SHUTTER ELECTRODES FOR A DISPLAY DEVICE}

본 특허 출원은, 2014년 8월 5일에 출원되고 명칭이 "Display Apparatus Actuators Including Anchored And Suspended Shutter Electrodes"인 미국 정규 특허 출원 제14/452,258호, 및 2014년 1월 2일에 출원되고 명칭이 "Display Apparatus Actuators Including Anchored And Suspended Load Electrodes"인 미국 가특허 출원 제61/923,021호를 우선권으로 주장한다. 상기 출원들 둘 모두는 본원의 동일한 양수인에게 양도되었고, 인용에 의해 본원에 포함된다.

본 개시물은 이미징 디스플레이들의 분야에 관한 것이며, 특히, 기계식 디스플레이 엘리먼트들의 스테이트들을 설정하기 위한 액추에이터들에 관한 것이다.

EMS(electromechanical systems)은 전기 및 기계 엘리먼트들, 액추에이터들, 트랜스듀서들, 센서들, 광학 컴포넌트들(예컨대, 미러들, 셔터들 및/또는 광학 필름 층들) 및 전자기기들을 가지는 디바이스들을 포함한다. EMS 디바이스들 또는 엘리먼트들은 마이크로스케일(microscale)들 및 나노스케일(nanoscale)들을 포함하는 (그러나, 이에 제한되지 않음) 다양한 스케일들로 제조될 수 있다. 예를 들어, MEMS(microelectromechanical systems) 디바이스들은 약 1 마이크론 내지 수백 마이크론 또는 그 초과의 범위의 크기들을 가지는 구조들을 포함할 수 있다. NEMS(nanoelectromechanical systems) 디바이스들은, 예를 들어, 수백 나노미터들보다 더 작은 크기들을 포함하는, 1 마이크론보다 더 작은 크기들을 가지는 구조들을 포함할 수 있다. 전기기계 엘리먼트들은 증착, 에칭, 리소그래피, 및/또는 증착된 물질 층들 및/또는 기판들의 일부들을 에칭하거나, 또는 층들을 추가하여 전기 및 전기기계 디바이스들을 형성하는 다른 마이크로머시닝 프로세스들을 사용하여 생성될 수 있다.

광 차단 층을 관통하여 정의되는 어퍼처를 통하여 광 경로 안팎으로 광 차단 컴포넌트를 선택적으로 이동시킴으로써 광을 변조시키는 디스플레이 엘리먼트들을 포함하는 EMS-기반 디스플레이 장치가 제안되었다. 이렇게 하는 것은 선택적으로, 백라이트로부터의 광을 통과시키거나 또는 주변 또는 프런트 광으로부터 광을 반사시켜 이미지를 형성한다.

개시내용의 시스템들, 방법들 및 디바이스들 각각은 몇가지 혁신적인 양상들을 가지며, 그 중 어떠한 단일의 양상도 본원에 개시된 바람직한 속성들을 단독으로 담당하지 않는다.

본 개시내용에 설명되는 청구대상의 하나의 혁신적 양상은, 전기기계 시스템(EMS)들 셔터 및 EMS 액추에이터를 포함하는 장치에서 구현될 수 있다. EMS 액추에이터는 드라이브 전극 및 셔터 전극을 포함한다. 드라이브 전극은 평행 플레이트 부분 및 지퍼 부분을 포함한다. 셔터 전극은 드라이브 전극의 평행 플레이트 부분 맞은편에 있으면서 셔터에 결합되는 평행 플레이트 부분 및 지퍼 부분을 포함한다. 지퍼 부분은 셔터 전극의 평행 플레이트 부분에 인접하고 셔터 전극의 평행 플레이트 부분으로부터 분리되어 있는 상태로 셔터에 결합되고 그리고 드라이브 전극의 지퍼 부분 맞은편에 포지셔닝된다.

일부 구현들에서, 셔터 전극의 평행 플레이트 부분은 드라이브 전극의 평행 플레이트 부분과 실질적으로 평행한 부분을 포함한다. 일부 구현들에서, 셔터 전극의 평행 플레이트 부분은 서스펜딩된 셔터 전극을 포함하고, 셔터 전극의 지퍼 부분은 앵커링된 셔터 전극을 포함한다.

일부 구현들에서, 드라이브 전극은 루프를 형성한다. 일부 구현들에서, 드라이브 전극의 루프는 셔터 전극에 인접한 전면 부분 및 셔터 전극에 대하여 제 1 부분 뒤에 있는 후면 부분을 포함하고, 장치는 루프의 각각의 단부로부터 떨어진 상태로 드라이브 전극 루프의 후면 부분에 결합되는 드라이브 전극 앵커를 더 포함한다. 일부 구현들에서, 드라이브 전극의 평행 플레이트 부분은 드라이브 전극에 가장 가까운 셔터의 에지와 실질적으로 평행하고, 드라이브 전극의 지퍼 부분은 셔터의 에지를 향하여 비스듬히 드라이브 전극의 평행 플레이트 부분으로부터 확장되어 나간다. 일부 구현들에서, 드라이브 전극 및 셔터 전극의 지퍼 부분은 실질적으로 기계 순응성이고 셔터 전극의 평행 플레이트 부분은 셔터 전극의 평행 플레이트 부분보다 실질적으로 덜 순응성이다.

일부 구현들에서, 셔터는 셔터의 모션의 축에 실질적으로 수직으로 진행하는 제 1 에지를 더 포함한다. 셔터 전극의 평행 플레이트 부분 및 지퍼 부분은 제 1 에지로부터 드라이브 전극을 향하여 확장되어 나간다. 일부 구현들에서, 셔터 전극의 평행 플레이트 부분은 셔터의 제 1 에지에 실질적으로 평행한 부분을 포함하는 루프를 형성한다. 일부 구현들에서, 셔터 전극의 평행 플레이트 부분의 일 단부는, 제 1 에지의 제 1 단부와 제 1 에지의 제 2 단부 사이의 거리의 약 8% 내지 약 25%인 제 1 에지의 제 1 단부에서 대략적으로 떨어진 거리에서 제 1 에지에 결합된다. 일부 구현들에서, 셔터 전극의 평행 플레이트 부분의 일 단부가 제 1 에지에 결합되고, 셔터 전극의 평행 플레이트 부분의 제 2 단부가 셔터의 제 2 에지에 결합된다. 일부 구현들에서, 제 2 에지는 제 1 에지에 인접한 에지이다. 일부 다른 구현들에서, 제 2 에지는 제 1 에지의 반대쪽 에지이다.

일부 구현들에서, 장치는 또한 EMS 셔터를 광 변조기로서 포함하는 디스플레이, 디스플레이와 통신하고 이미지 데이터를 프로세싱할 수 있는 프로세서, 및 프로세서와 통신할 수 있는 메모리 디바이스를 포함한다. 일부 구현들에서, 장치는 또한, 적어도 하나의 신호를 디스플레이로 전송할 수 있는 드라이버 회로 및 이미지 데이터의 적어도 일 부분을 드라이버 회로로 전송할 수 있는 제어기를 포함한다. 일부 구현들에서, 장치는 이미지 데이터를 프로세서에 전송할 수 있는 이미지 소스 모듈을 포함하고, 이미지 소스 모듈은 수신기, 트랜시버, 및 송신기 중 적어도 하나를 포함한다.

본 개시물에 설명된 요지의 다른 혁신적인 양상은 셔터의 모션의 방향에 대해 실질적으로 수직으로 진행하는 제 1 에지를 갖는 전기기계 시스템(EMS) 셔터 및 EMS 액추에이터를 포함하는 장치로서 구현될 수 있다. EMS 액추에이터는, 앵커링된 셔터 전극, 서스펜딩된 셔터 전극, 및 드라이브 전극을 포함한다. 앵커링된 셔터 전극은, 제 1 단부에서는, 제 1 에지의 제 1 코너로부터 공간적으로 이격되는 제 1 연결 포인트에서 셔터의 제 1 에지에 결합되고 그리고 제 2 단부에서는, 기판 위로 셔터를 지지하는 제 1 앵커에 결합된다. 앵커링된 셔터 전극은 제 1 연결 포인트로부터 확장되어 나간 후 셔터와 나란히 적어도 대략 셔터의 제 1 에지의 제 2 코너까지 확장되어 나가는 부분을 포함한다. 서스펜딩된 셔터 전극은 제 1 연결 포인트와 제 1 코너 사이에서 셔터에 결합된다. 드라이브 전극은 셔터의 제 1 코너 부근에 포지셔닝된 제 2 앵커에 결합되고, 그리고 앵커링된 셔터 전극 및 서스펜딩된 셔터 전극에 인접한 셔터의 제 1 에지의 전체 길이만큼 실질적으로 연장하는 제 1 부분을 포함한다. 일부 구현들에서, 드라이브 전극 및 앵커링된 셔터 전극은 실질적으로 순응성이다.

일부 구현들에서, 서스펜딩된 셔터 전극은 제 1 연결 포인트와 제 1 코너 사이의 제 1 에지를 따라 제 2 연결 포인트에서 셔터에 결합되는 일 단부와 제 1 코너에 인접하여 결합되는 제 2 단부를 포함하는 루프를 형성한다. 일부 구현들에서, 제 2 연결 포인트는 제 1 코너와 제 2 코너 사이의 거리의 약 8% 내지 약 25%와 동일한 거리만큼 제 1 코너로부터 이격되어 있다.

일부 구현들에서, 드라이브 전극은 드라이브 전극의 제 1 부분의 각각의 단부를 제 2 앵커에 결합시키는, 앵커링된 셔터 전극에 대하여 제 1 부분 뒤에 포지셔닝된 제 2 부분을 포함한다. 일부 구현들에서, 드라이브 전극의 제 2 부분은, 제 1 앵커의 방향으로 그리고 셔터의 제 1 코너를 향하여 반대 방향으로 둘 모두에서 제 2 앵커로부터 멀어지게 확장된다.

일부 구현들에서, 드라이브 전극은 서스펜딩된 셔터 전극과 실질적으로 평행하고 서스펜딩된 셔터 전극에 실질적으로 인접한 평행 플레이트 부분을 포함한다. 일부 이러한 구현들에서, 드라이브 전극의 평행 플레이트 부분의 일 단부는 셔터의 제 1 코너를 향하여 제 2 앵커로부터 멀어지게 확장된다.

본 개시물에 설명된 요지의 다른 혁신적인 양상은 매스(mass) 및 드라이브 전극을 포함하는 장치로서 구현될 수 있다. 매스는, 매스에 결합된 매스 지퍼 전극 및 매스에 결합된 매스 평행 플레이트 전극을 구비한다. 드라이브 전극은 매스 지퍼 전극 맞은편에 포지셔닝되는 드라이브 지퍼 전극 부분, 및 매스 평행 플레이트 전극 실질적으로 맞은편에 있는 드라이브 평행 플레이트 전극 부분을 포함하는 드라이브 전극 부분을 포함한다.

일부 구현들에서, 매스 지퍼 전극 및 매스 평행 플레이트 전극은 매스의 공통 에지를 따라 매스에 결합된다. 일부 구현들에서, 드라이브 전극은 매스의 공통 에지의 전체 길이만큼 실질적으로 연장한다. 일부 구현들에서, 매스 지퍼 전극은 공통 에지의 총 길이의 약 8% 내지 약 25%와 동일한 공통 에지의 코너로부터의 거리에서 매스의 공통 에지에 결합된다. 일부 구현들에서, 매스 평행 플레이트 전극은 루프를 정의한다. 일부 구현들에서, 매스는 마이크로전기기계 시스템(MEMS)들 셔터를 포함한다.

본 개시물에 설명된 요지의 하나 또는 그 초과의 구현들의 상세사항들은 첨부 도면들 및 하기의 설명에서 제시된다. 다른 특징들, 양상들 및 장점들은 상세한 설명, 도면들 및 청구항들로부터 명백해질 것이다. 하기의 도면들의 상대적 치수들이 실척대로 도시되지 않을 수 있다는 점에 유의한다.

도 1a는 예시적인 직시형(direct-view) MEMS(microelectromechanical systems)-기반 디스플레이 장치의 개략도를 도시한다.
도 1b는 예시적인 호스트 디바이스의 블록도를 도시한다.
도 2a 및 도 2b는 예시적인 듀얼 액추에이터 셔터 어셈블리의 가전도면들을 도시한다.
도 3a 및 도 3d는 작동의 다양한 스테이지들에서의 EMS 광 변조기의 상면도를 도시한다.
도 4는 다른 EMS 광 변조기의 등각도를 도시한다.
도 5는 다른 EMS 광 변조기의 등각도를 도시한다.
도 6은 다른 EMS 광 변조기의 등각도를 도시한다.
도 7a 및 도 7b는 복수의 디스플레이 엘리먼트들을 포함하는 예시적인 디스플레이 디바이스의 시스템 블록도들을 도시한다.
다양한 도면들에서의 동일한 참조 번호들 및 표시들은 동일한 엘리먼트들을 표시한다.

이하의 상세한 설명은 본 개시내용의 혁신적 양상들을 설명하기 위한 특정 구현들에 관한 것이다. 그러나, 당업자는 본원의 교시들이 다수의 상이한 방식들에 적용될 수 있음을 쉽게 인식할 것이다. 설명된 구현들은, 동화상(예를 들어, 비디오) 또는 정지 화상(예를 들어, 스틸 이미지들)이든지 간에, 그리고 텍스트, 그래픽 또는 그림이든지 간에, 이미지를 디스플레이하도록 구성될 수 있는 임의의 디바이스, 장치 또는 시스템에서 구현될 수 있다. 본 개시물에서 제공되는 개념들 및 예들은, 하나 또는 그 초과의 디스플레이 기술들로부터 피처들을 포함하는 디스플레이들 이외에도, 다양한 디스플레이들, 이를 테면, 액정 디스플레이들(LCD), 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이들, 전계 방출 디스플레이들, 및 전기기계 시스템들(EMS) 및 마이크로전기기계(MEMS)-기반 디스플레이들에 적용가능 할 수 있다.

설명된 구현들이 모바일 전화들, 멀티미디어 인터넷 인에이블 셀룰러 전화들, 모바일 텔레비전 수신기들, 무선 디바이스들, 스마트폰들, Bluetooth® 디바이스들, 개인 휴대 단말(PDA)들, 무선 전자 메일 수신기들, 핸드-헬드 또는 휴대용 컴퓨터들, 넷북들, 노트북들, 스마트북들, 태블릿들, 프린터들, 복사기들, 스캐너들, 팩시밀리 디바이스들, 글로벌 포지셔닝 시스템(GPS) 수신기들/내비게이터들, 카메라들, 디지털 미디어 플레이어들(예를 들어, MP3 플레이어들), 캠코더들, 게임 콘솔들, 손목 시계들, 웨어러블 디바이스들, 시계들, 계산기들, 텔레비전 모니터들, 평판 디스플레이들, 전자 판독 디바이스들(예를 들어, e-리더기들), 컴퓨터 모니터들, 자동차 디스플레이들(주행기록계 및 속도계 디스플레이들 등을 포함함), 조종석 제어들 및/또는 디스플레이들, 카메라 뷰 디스플레이들(예를 들어, 차량의 후방 뷰 카메라의 디스플레이), 전자 사진들, 전자 게시판들 또는 간판(sign)들, 프로젝터들, 건축(architectural) 구조들, 마이크로파들, 냉장고들, 스테레오 시스템들, 카세트 레코더들 또는 플레이어들, DVD 플레이어들, CD 플레이어들, VCR들, 라디오들, 휴대용 메모리 칩들, 세척기들, 건조기들, 세척기/건조기들, 주차요금 징수기(parking meter)들, (예를 들어, 마이크로전기기계 시스템(MEMS) 애플리케이션들 뿐만아니라 비-EMS 애플리케이션들을 포함하는 전기기계 시스템(EMS) 애플리케이션들의) 패키징, 심미적 구조들(예를 들어, 보석류 또는 의류에 대한 이미지들의 디스플레이) 및 다양한 EMS 디바이스들과 같은 (그러나, 이들에 제한되지 않음) 다양한 전자 디바이스들 내에 포함되거나 또는 이들과 연관될 수 있다.

본원의 교시들은 또한 전자 스위칭 디바이스들, 라디오 주파수 필터들, 센서들, 가속계들, 자이로스코프들, 이동-감지 디바이스들, 자력계들, 가전제품들에 대한 관성 컴포넌트들, 가전제품들의 부품들, 버랙터들, 액정 디바이스들, 전기영동 디바이스들, 구동 방식들, 제조 프로세스들 및 전자 시험 장비와 같은 (그러나, 이들에 제한되지 않음) 비-디스플레이 애플리케이션들에서 사용될 수 있다. 따라서, 교시들은 도면들에 단독으로 도시된 구현들로 제한되는 것으로 의도되지 않고 대신, 당업자에게 쉽게 명백한 바와 같은 넓은 응용가능성을 가진다.

셔터-기반 광 변조기를 위한 액추에이터는 드라이브 전극, 앵커링된 셔터 전극, 및 서스펜딩된 셔터 전극의 조합으로부터 형성될 수 있다. 서스펜딩된 셔터 전극은 드라이브 전극을 향하여 셔터로부터 확장되어 나가고 액추에이터에 인접한 셔터의 에지의 일 단부을 향하여 위치된다. 앵커링된 셔터 전극은 셔터의 동일한 에지를 따라 서스펜딩된 셔터 전극에 인접하여 포지셔닝되고 셔터 에지의 반대쪽 단부를 향해 포지셔닝된 앵커에 결합된다.

액추에이터는 2개의 기능성 부분들, 지퍼 작동 부분 및 평행 플레이트 작동 부분을 포함하는 것으로 보여질 수 있다. 액추에이터의 평행 플레이트 부분은 서스펜딩된 셔터 전극 및 드라이브 전극의 평행 플레이트 부분에 의해 형성되고, 드라이브 전극의 평행 플레이트 부분은 드라이브 전극에 가장 가까운 서스펜딩된 셔터 전극의 표면과 실질적으로 평행하다. 액추에이터의 지퍼 부분은 앵커링된 셔터 전극 및 셔터를 향하여 비스듬히 드라이브 전극의 평행 플레이트 부분으로부터 확장되어 나가는 드라이브 전극의 일 부분을 포함한다.

작동 동안, 액추에이터의 지퍼 부분은 작동을 개시하고 1차 작동력을 작동 초기 스테이지들에 제공한다. 작동이 계속됨에 따라, 액추에이터의 평행 플레이트 부분은 액추에이터의 전적인 작동을 용이하게 하는 증가된 작동력에 기여한다.

본 개시물에 설명된 요지의 특정 구현들은 다음의 잠재적인 이점들 중 하나 또는 그 초과의 이점을 실현하기 위해서 구현될 수 있다. 지퍼 작동 부분 및 평행 플레이트 부분을 하나의 정전기적 액추에이터로 조합하는 것은 개선된 성능을 가진 액추에이터를 산출해 낸다. 이외에도, 더 짧은 앵커링된 셔터 전극(즉, 셔터의 전체 길이를 확장시키지 않는 전극) 및 서스펜딩된 셔터 전극 둘 모두를 포함하는 셔터 전극은, 앵커링된 셔터 전극에 부착된 셔터의 기울어짐 또는 다른 평면외 모션을 방지하는, (셔터 평면의) 높은 평면외 강성도(stiffiness)를 제공하는 한편, 더 낮은 작동 전압들에서 여전히 완전한 작동을 제공한다.

도 1a는 예시적인 직시형 MEMS-기반 디스플레이 장치(100)의 개략도를 도시한다. 디스플레이 장치(100)는 행들 및 열들로 배열되는 복수의 광 변조기들(102a-102d)(일반적으로 광 변조기들(102))을 포함한다. 디스플레이 장치(100)에서, 광 변조기들(102a 및 102d)은 광이 통과하도록 하는 개방 상태에 있다. 광 변조기들(102b 및 102c)은 광의 통과를 차단하는 폐쇄상태에 있다. 광 변조기들(102a-102d)의 상태들을 선택적으로 세팅함으로써, 램프 또는 램프들(105)에 의해 조명되는 경우, 백릿(backlit) 디스플레이에 대한 이미지(104)를 형성하는데 디스플레이 장치(100)가 활용될 수 있다. 다른 구현에서, 장치(100)는 장치의 전방으로부터 발생하는 주변 광의 반사에 의해 이미지를 형성할 수 있다. 다른 구현에서, 장치(100)는 디스플레이의 전방에 포지셔닝된 램프 또는 램프들로부터의 광의 반사에 의해, 즉 프런트 라이트(front light)의 사용에 의해 이미지를 형성할 수 있다.

일부 구현들에서, 각각의 광 변조기(102)는 이미지(104)의 픽셀(106)에 대응한다. 일부 다른 구현들에서, 디스플레이 장치(100)는 이미지(104)의 픽셀(106)을 형성하기 위해 복수의 광 변조기들을 활용할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 장치(100)는 3개의 컬러-특정 광 변조기들(102)을 포함할 수 있다. 특정 픽셀(106)에 대응하는 컬러-특정 광 변조기들(102) 중 하나 또는 그 초과의 것을 선택적으로 개방함으로써, 디스플레이 장치(100)는 이미지(104)에서 컬러 픽셀(106)을 생성할 수 있다. 다른 예에서, 디스플레이 장치(100)는 이미지의 휘도 레벨을 제공하기 위해 픽셀(106) 당 2개 이상의 광 변조기들(102)을 포함한다. 이미지에 대하여, 픽셀은 이미지의 해상도에 의해 정의되는 최소 화상 엘리먼트(picture element)에 대응한다. 디스플레이 장치(100)의 구조적 컴포넌트들에 대하여, 용어 픽셀은 이미지의 단일 픽셀을 형성하는 광을 변조시키기 위해 활용되는 기계 및 전기 복합 컴포넌트들을 지칭한다.

디스플레이 장치(100)는 그것이 프로젝션 애플리케이션들에서 전형적으로 발견되는 이미징 광학계들을 포함하지 않을 수 있다는 점에서 직시형 디스플레이이다. 프로젝션 디스플레이에서, 디스플레이 장치의 표면상에 형성되는 이미지는 스크린상에 또는 벽 상에 투사된다. 디스플레이 장치는 투사된 이미지보다 실질적으로 더 작다. 직시형 디스플레이에서, 사용자는 디스플레이상에서 보여지는 밝기(brightness) 및/또는 콘트라스트(contrast)를 향상시키기 위하여 광 변조기들 및 선택적으로 백라이트 또는 프런트 라이트를 포함하는 디스플레이 장치를 직접 봄으로써 이미지를 본다.

직시형 디스플레이들은 투과 모드 또는 반사 모드로 동작할 수 있다. 투과 디스플레이에서, 광 변조기들은 디스플레이 뒤에 포지셔닝되는 램프 또는 램프들로부터 발생하는 광을 필터링하거나 또는 선택적으로 차단한다. 램프들로부터의 광은 각각의 픽셀이 균일하게 조명될 수 있도록 광가이드 또는 백라이트에 선택적으로 주입된다. 투과 직시형 디스플레이들은 광 변조기들을 포함하는 하나의 기판이 백라이트의 최상부상에 포지셔닝되는 샌드위치 어셈블리 어레인지먼트를 가능하게 하기 위해 투명 또는 유리 기판들상에 종종 구축된다. 일부 구현들에서, 투명 기판은 유리 기판(때때로 유리 플레이트 또는 패널로 지칭됨), 또는 플라스틱 기판일 수 있다. 유리 기판은, 예를 들어, 붕규산염 유리, 와인 글래스, 용융 실리카, 소다 석회 유리, 석영, 인조 석영, 파이렉스, 또는 다른 적합한 유리 재료일 수 있거나 또는 이들을 포함할 수 있다.

각각의 광 변조기(102)는 셔터(108) 및 어퍼처(aperture)(109)를 포함할 수 있다. 이미지(104)의 픽셀(106)을 조명하기 위해, 셔터(108)는 광이 뷰어를 향해 어퍼처(109)를 통과하도록 포지셔닝된다. 픽셀(106)을 미조명 상태(unlit)로 유지하기 위해, 셔터(108)는 어퍼처(109)를 통한 광의 통과를 차단하도록 포지셔닝된다. 어퍼처(109)는 각각의 광 변조기(102)의 반사 또는 광-흡수 물질을 통해 패터닝되는 개구부에 의해 정의된다.

디스플레이 장치는 또한 셔터들의 이동을 제어하기 위해 기판 및 광 변조기들에 연결되는 제어 매트릭스를 포함한다. 제어 매트릭스는 픽셀들의 행 당 적어도 하나의 기록-인에이블 인터커넥트(110)(또한 스캔-라인 인터커넥트라 지칭됨), 픽셀들의 각각의 열에 대한 하나의 데이터 인터커넥트(112), 및 디스플레이 장치(100)의 모든 픽셀들에 또는 적어도 다수의 열들 및 다수의 행들 모두로부터의 픽셀들에 공통 전압을 제공하는 하나의 공통 인터커넥트(114)를 포함하는, 일련의 전기적 인터커넥트들(예를 들어, 인터커넥트들(110, 112 및 114))을 포함한다. 적절한 전압(기록-인에이블 전압, V_WE)의 인가에 응답하여, 픽셀들의 정해진 행에 대한 기록-인에이블 인터커넥트(110)는 새로운 셔터 이동 명령들을 받아들이도록 행의 픽셀들을 준비시킨다. 데이터 인터커넥트들(112)은 데이터 전압 펄스들의 형태로 새로운 이동 명령들을 통신한다. 일부 구현들에서, 데이터 인터커넥트들(112)에 인가되는 데이터 전압 펄스들은 셔터들의 정전식 움직임에 직접적으로 기여한다. 일부 다른 구현들에서, 데이터 전압 펄스들은, 통상적으로 데이터 전압들보다 크기가 더 큰 개별 구동 전압들의 광 변조기들(102)로의 인가를 제어하는 스위치들, 예를 들어 트랜지스터들 또는 다른 비-선형 회로 엘리먼트들을 제어한다. 그 후에, 이들 작동 전압들의 인가는 셔터들(108)의 정전식으로 구동된 움직임을 발생시킨다.

제어 매트릭스는 또한 각각의 셔터 어셈블리와 연관된 캐패시터 및 트랜지스터와 같은 회로(이것으로 제한하지 않음)를 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 각각의 트랜지스터의 게이트는 스캔 라인 인터커넥트에 전기적으로 연결될 수 있다. 일부 구현들에서, 각각의 트랜지스터의 소스는 대응하는 데이터 인터커넥트에 전기적으로 연결될 수 있다. 일부 구현들에서, 각각의 트랜지스터의 드레인은 대응하는 캐패시터의 전극에 그리고 대응하는 액추에이터의 전극에 평행하게 전기적으로 연결될 수 있다. 일부 구현들에서, 각각의 셔터 어셈블리와 연관된 액추에이터 및 캐패시터의 다른 전극이 공통 또는 접지 전위에 연결될 수 있다. 일부 다른 구현들에서, 트랜지스터는 반도체 다이오드, 또는 금속-절연체-금속 스위칭 엘리먼트로 대체될 수 있다.

도 1b는 예시적인 호스트 디바이스(120)(즉, 셀 폰, 스마트 폰, PDA, MP3 플레이어, 태블릿, e-리더, 넷북, 노트북, 시계, 착용가능한 디바이스, 랩탑, 텔레비전, 또는 다른 전자 디바이스)의 블록도의 예를 도시한다. 호스트 디바이스(120)는 (도 1a에 도시된 디스플레이 장치(100)와 같은) 디스플레이 장치(128), 호스트 프로세서(122), 환경 센서들(124), 사용자 입력 모듈(126) 및 전원을 포함한다.

디스플레이 장치(128)는 복수의 스캔 드라이버들(130)(또한 기록 인에이블 전압 소스들로 지칭됨), 복수의 데이터 드라이버들(132)(또한 데이터 전압 소스들로 지칭됨), 제어기(134), 공통 드라이버들(138), 램프들(140-146), 램프 드라이버들(148) 및 도 1a에 도시된 광 변조기들(102)과 같은 디스플레이 엘리먼트들의 어레이(150)를 포함한다. 스캔 드라이버들(130)은 스캔-라인 인터커넥트들(131)에 기록 인에이블 전압들을 인가한다. 데이터 드라이버들(132)은 데이터 인터커넥트들(133)에 데이터 전압들을 인가한다.

디스플레이 장치의 일부 구현들에서, 데이터 드라이버들(132)은 특히 이미지(104)의 휘도 레벨이 아날로그 방식으로 유도되어야 하는 경우에, 디스플레이 엘리먼트들의 어레이(150)에 아날로그 데이터 전압들을 제공할 수 있다. 아날로그 동작에서, 디스플레이 엘리먼트들은, 다양한 중간 전압들이 데이터 인터커넥트들(133)을 통해 인가될 때, 결과적으로 발생된 이미지에서 다양한 중간 조명 상태들 또는 휘도 레벨들이 발생하도록 설계된다. 일부 다른 경우들에서, 데이터 드라이버들(132)은 데이터 인터커넥트들(133)에 2개, 3개 또는 4개의 디지털 전압 레벨들의 감소된 세트만을 인가할 수 있다. 디스플레이 엘리먼트들이 도 1a에 도시된 광 변조기들과 같은 셔터-기반 광 변조기들(102)인 구현들에서, 이들 전압 레벨들은 디지털 방식으로, 셔터들(108) 각각에 개방 상태, 폐쇄 상태 또는 다른 개별 상태를 세팅하도록 설계된다. 일부 구현들에서, 드라이버들은 아날로그 모드와 디지털 모드 사이에서 전환할 수 있다.

스캔 드라이버들(130) 및 데이터 드라이버들(132)은 디지털 제어기 회로(134)(또한 제어기(134)로 지칭됨)에 연결된다. 제어기(134)는 행들 및 이미지 프레임들에 의해 그룹화되는, 일부 구현들에서 미리 결정될 수 있는 시퀀스들로 편성되는 데이터를 주로 직렬 방식으로 데이터 드라이버들(132)에 송신한다. 데이터 드라이버들(132)은 직렬-대-병렬(series to parallel) 데이터 컨버터들, 레벨 시프팅 및 일부 애플리케이션들에 대해서는 디지털-대-아날로그 전압 컨버터들을 포함할 수 있다.

디스플레이 장치는, 공통 전압 소스들로 또한 지칭되는, 공통 드라이버들(138)의 세트를 선택적으로 포함한다. 일부 구현들에서, 공통 드라이버들(138)은 예를 들어, 일련의 공통 인터커넥트들(139)에 전압을 공급함으로써, 디스플레이 엘리먼트들의 어레이(150) 내의 모든 디스플레이 엘리먼트들에 DC 공통 전위(potential)를 제공한다. 일부 다른 구현들에서, 제어기(134)로부터의 커맨드들에 따라, 공통 드라이버들(138)은 예를 들어 어레이의 다수의 행들 및 열들의 모든 디스플레이 엘리먼트들의 동시적 작동을 구동 및/또는 개시시킬 수 있는 글로벌 구동 펄스들인, 전압 펄스들 또는 신호들을 디스플레이 엘리먼트들의 어레이(150)에 공급(issue)한다.

상이한 디스플레이 기능들을 위한 드라이버들(예를 들어, 스캔 드라이버들(130), 데이터 드라이버들(132) 및 공통 드라이버들(138)) 각각은 제어기(134)에 의해 시간-동기화된다. 제어기(134)로부터의 타이밍 커맨드들은 램프 드라이버들(148)을 통한 적색, 녹색, 청색 및 백색 램프들(각각, 140, 142, 144 및 146)의 조명, 디스플레이 엘리먼트들의 어레이(150) 내의 특정 행들의 기록-인에이블 및 시퀀싱, 데이터 드라이버들(132)로부터의 전압들의 출력, 및 디스플레이 엘리먼트 작동을 위해 제공하는 전압들의 출력을 조정한다. 일부 구현들에서, 램프들은 발광 다이오드들(LED들)이다.

제어기(134)는 시퀀싱 또는 어드레싱 방식을 결정하는데, 이 시퀀싱 또는 어드레싱 방식에 의해, 디스플레이 엘리먼트들 각각은 새로운 이미지(104)에 적절한 조명 레벨들로 재-세팅될 수 있다. 새로운 이미지들(104)은 주기적 간격들로 세팅될 수 있다. 예를 들어, 비디오 디스플레이들에 대해, 비디오의 프레임들 또는 컬러 이미지들은 10 내지 300 헤르츠(Hz) 범위의 주파수들로 리프레시된다(refreshed). 일부 구현들에서, 디스플레이 엘리먼트들의 어레이(150)에 대한 이미지 프레임의 세팅은, 교번하는 이미지 프레임들이 교번하는 일련의 컬러들, 예를 들어 적색, 녹색, 청색 및 백색으로 조명되도록, 램프들(140, 142, 144 및 146)의 조명과 동기화된다. 각각의 개별 컬러에 대한 이미지 프레임들은 컬러 서브프레임들로 지칭된다. 필드 순차 컬러 방법으로서 지칭되는 이 방법에서, 컬러 서브프레임들이 20 Hz를 초과한 주파수들에서 교번되는 경우에, 인간의 시각 시스템(HVS)은 이미지가 광범위하고 연속적인 범위의 컬러들을 갖는다는 인식으로, 교번하는 프레임 이미지들을 평균화할 것이다. 일부 다른 구현들에서, 램프들은 적색, 녹색, 청색 및 백색 이외의 원색들을 사용할 수 있다. 일부 구현들에서, 원색들을 갖는 4개 미만, 또는 5개 이상의 램프들이 디스플레이 장치(128)에서 사용될 수 있다.

디스플레이 장치(128)가, 개방 상태와 폐쇄 상태 사이에 있는 도 1a에 도시된 셔터들(108)과 같이, 셔터들을 디지털 스위칭하도록 설계되는 일부 구현들에서, 제어기(134)는 이전에 설명된 바와 같이, 시분할 그레이스케일의 방법에 의해 이미지를 형성한다. 일부 다른 구현들에서, 디스플레이 장치(128)는 픽셀 당 다수의 디스플레이 엘리먼트들의 사용을 통해 그레이스케일을 제공할 수 있다.

일부 구현들에서, 이미지 상태에 대한 데이터는 또한 스캔 라인들로 지칭되는 개별 행들의 순차적인 어드레싱에 의해 제어기(134)에 의해 디스플레이 엘리먼트 어레이(150)에 로딩된다. 시퀀스의 각각의 행 또는 스캔 라인에 대해, 스캔 드라이버(130)는 디스플레이 엘리먼트들의 어레이(150)의 해당 행에 대한 기록 인에이블 인터커넥트(131)에 기록-인에이블 전압을 인가하고, 후속하여 데이터 드라이버(132)는 그 어레이의 선택된 행의 각각의 열에 대해, 원하는 셔터 상태들에 대응하는 데이터 전압들을 공급한다. 이 어드레싱 프로세스는, 데이터가 디스플레이 엘리먼트들의 어레이(150)의 모든 행들에 대해 로딩될 때까지 반복된다. 일부 구현들에서, 데이터 로딩을 위해 선택된 행들의 시퀀스는 선형적이어서, 디스플레이 엘리먼트들의 어레이(150)의 최상부로부터 최하부로 진행한다. 일부 다른 구현들에서, 선택된 행들의 시퀀스는 잠재적인 시각적 아티팩트(visual artifact)들을 완화시키기 위해 의사-랜덤화된다. 그리고, 일부 다른 구현들에서, 시퀀싱은 블록들로 편성되며, 여기서 블록에 대해, 이미지의 특정한 부분(certain fraction)만에 대한 데이터가 디스플레이 엘리먼트들(150)의 어레이로 로딩된다. 예를 들어, 시퀀스에서 디스플레이 엘리먼트들(150)의 어레이의 매 5번째 행만을 어드레싱하기 위해서 시퀀스가 구현될 수 있다.

일부 구현들에서, 이미지 데이터의 어레이(150)에 이미지 데이터를 로딩하기 위한 어드레싱 프로세스는 디스플레이 엘리먼트들을 작동시키는 프로세스로부터 시간적으로 분리된다. 이들 구현들에서, 디스플레이 엘리먼트 어레이(150)는 각각의 디스플레이 엘리먼트에 대한 데이터 메모리 엘리먼트들을 포함할 수 있으며, 제어 매트릭스는 메모리 엘리먼트들에 저장되는 데이터에 따라 디스플레이 엘리먼트들의 동시 작동을 개시하기 위해, 공통 드라이버(138)로부터의 트리거 신호들을 전달하기 위한 글로벌 작동 인터커넥트(global actuation interconnect)를 포함할 수 있다.

일부 구현들에서, 디스플레이 엘리먼트들의 어레이(150) 및 디스플레이 엘리먼트들을 제어하는 제어 매트릭스는 직사각형 행들 및 열들이 아닌 구성들로 배열될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 엘리먼트들은 6각형 어레이들 또는 곡선형 행들 및 열들로 배열될 수 있다.

호스트 프로세서(122)는 일반적으로 호스트 디바이스(120)의 동작들을 제어한다. 예를 들어, 호스트 프로세서(122)는 휴대용 전자 디바이스를 제어하기 위한 범용 또는 특수 목적 프로세서일 수 있다. 호스트 디바이스(120) 내에 포함된 디스플레이 장치(128)에 관하여, 호스트 프로세서(122)는 이미지 데이터 뿐만 아니라 호스트 디바이스(120)에 대한 추가 데이터를 출력한다. 이러한 정보는 주변 광 또는 온도와 같은, 환경 센서들로부터의 데이터; 예를 들어, 호스트 디바이스의 전원에 남아있는 전력량 또는 호스트의 동작 모드를 비롯한, 호스트 디바이스(120)에 관한 정보; 이미지 데이터의 콘텐츠에 관한 정보; 이미지 데이터의 타입에 대한 정보; 및/또는 이미징 모드를 선택하는데 사용하기 위한 디스플레이 장치(128)에 대한 명령들을 포함할 수 있다.

일부 구현들에서, 사용자 입력 모듈(126)은 사용자의 개인 선호도들을 직접적으로 또는 호스트 프로세서(122)를 통해 제어기(134)에 전달할 수 있다. 일부 구현들에서, 사용자 입력 모듈(126)은, 사용자가 개인 선호들, 예를 들어, 컬러, 콘트라스트, 파워, 밝기, 콘텐츠, 및 다른 디스플레이 셋팅들 및 파라미터들 선호들을 입력하는 소프트웨어에 의해 제어된다. 일부 다른 구현들에서, 사용자 입력 모듈(126)은 사용자가 개인 선호들을 입력한 하드웨어에 의해 제어된다. 일부 구현들에서, 사용자는 음성 커맨드들, 하나 또는 그 초과의 버튼들, 스위치들 또는 다이얼들을 통해, 또는 터치-능력을 이용하여 이들 선호들을 입력할 수 있다. 제어기에 대한 복수의 데이터 입력들은 최적의 이미징 특성들에 대응하는 다양한 드라이버들(130, 132, 138 및 148)에 데이터를 제공하도록 제어기(134)에 지시한다.

환경 센서 모듈(124)은 또한 호스트 디바이스(120)의 일부로서 포함될 수 있다. 환경 센서 모듈(124)은 온도 및/또는 주변 조명(lighting) 조건들과 같은 주변 환경에 대한 데이터를 수신하는 것이 가능할 수 있다. 센서 모듈(124)은 예를 들어, 디바이스가 실내 또는 사무실 환경에서 동작하고 있는지 대 밝은 대낮에 실외 환경에서 동작하고 있는지 대 야간에 실외 환경에서 동작하고 있는지를 구별하도록 프로그래밍될 수 있다. 센서 모듈(124)은 이 정보를 디스플레이 제어기(134)에 통신하여, 제어기(134)는 주변 환경에 응답하여 보는 조건들을 최적화할 수 있다.

도 2a 및 도 2b는 예시적인 듀얼 액추에이터 셔터 어셈블리(200)의 도면들을 도시한다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 듀얼 액추에이터 셔터 어셈블리(200)는 개방 상태에 있다. 도 2b는 폐쇄 상태의 듀얼 액추에이터 셔터 어셈블리(200)를 도시한다. 셔터 어셈블리(200)는 셔터(206)의 양측에서 액추에이터들(202 및 204)을 포함한다. 각각의 액추에이터(202 및 204)는 독립적으로 제어된다. 제 1 액추에이터, 즉 셔터-개방 액추에이터(202)는 셔터(206)를 개방하는 역할을 한다. 제 2 대향 액추에이터, 즉 셔터-폐쇄 액추에이터(204)는 셔터(206)를 폐쇄하는 역할을 한다. 액추에이터들(202 및 204) 각각은 순응성 빔 전극 액추에이터들로서 구현될 수 있다. 액추에이터들(202 및 204)은 어퍼처 층(207)(이 어퍼처 층(207) 위에 셔터가 서스펜딩됨)에 실질적으로 평행한 평면에서 셔터(206)를 구동함으로써 셔터(206)를 개폐한다. 셔터(206)는 액추에이터들(202 및 204)에 부착되는 앵커들(208)에 의해 어퍼처 층(207) 위에서 짧은 거리를 두고 서스펜딩된다. 셔터(206)의 이동축을 따라 셔터(206)의 대향 단부들에 부착되는 액추에이터들(202 및 204)의 포함은, 셔터(206)의 평면외 이동을 감소시키며 실질적으로 기판(미도시)에 평행한 평면으로 운동을 한정시킨다.

도시된 구현에서, 셔터(206)는 광이 통과할 수 있는 2개의 셔터 어퍼처들(212)을 포함한다. 어퍼처 층(207)은 3개의 어퍼처들(209)의 세트를 포함한다. 도 2a에서, 셔터 어셈블리(200)가 개방 상태에 있으며, 따라서 셔터-개방 액추에이터(202)가 작동되었으며, 셔터-폐쇄 액추에이터(204)가 자신의 릴렉스 포지션(relaxed position)에 있으며, 셔터 어퍼처들(212)의 중심라인들은 어퍼처 층 어퍼처들(209) 중 2개의 어퍼처들의 중심라인들과 일치한다. 도 2b에서, 셔터 어셈블리(200)가 폐쇄 상태로 이동되었고, 따라서 셔터-개방 액추에이터(202)는 자신의 릴렉스 포지션에 있으며, 셔터-폐쇄 액추에이터(204)는 작동되었으며, 셔터(206)의 광 차단 부분들이 이제 (점선들로 도시되는) 어퍼처들(209)을 통한 광의 투과를 차단하는 포지션에 있게 된다.

각각의 어퍼처는 자신의 주변부에서 적어도 하나의 에지를 갖는다. 예를 들어, 직사각형 어퍼처들(209)은 4개의 에지들을 갖는다. 원형, 타원형, 계란형 또는 다른 만곡형 어퍼처들이 어퍼처 층(207)에 형성되는 대안적인 구현들에서, 각각의 어퍼처는 단지 단일 에지만을 가질 수 있다. 일부 다른 구현들에서, 어퍼처들은 수학적인 의미에서 나뉘거나 또는 분리될 필요는 없지만, 대신에 연결될 수 있다. 다시 말해서, 어퍼처의 일부들 또는 성형된 섹션들이 각각의 셔터에 대해 대응성을 유지할 수 있는 한편, 이들 섹션들 중 여러 섹션들은 어퍼처의 단일 연속 둘레가 다수의 셔터들에 의해 공유되도록 연결될 수 있다.

다양한 출구 각도들을 갖는 광이 개방 상태의 어퍼처들(212 및 209)을 통과하도록 하기 위해서, 셔터 어퍼처들(212)의 폭 또는 사이즈가 어퍼처 층(207)의 어퍼처들(209)의 대응하는 폭 또는 크기보다 더 크게 설계될 수 있다. 광이 폐쇄 상태에서 빠져나가는 것을 효과적으로 차단하기 위해 셔터(206)의 광 차단 부분들이 어퍼처들(209)의 에지들과 오버랩(overlap)하도록 설계하는 것이 바람직하다. 도 2b는, 일부 구현들에서, 셔터(206)의 광 차단 부분들의 에지와 어퍼처 층(207)에 형성되는 어퍼처(209)의 하나의 에지 사이에 미리 정의될 수 있는 오버랩(216)을 도시한다.

정전식 액추에이터들(202 및 204)은, 그들의 전압-변위(voltage-displacement) 거동이 셔터 어셈블리(200)에 쌍안정 특성을 제공하도록 설계된다. 셔터-개방 및 셔터-폐쇄 액추에이터들의 각각에 대해 작동 전압 미만의 다양한 전압들이 존재하며, 이들 전압들은 (셔터가 개방되거나 폐쇄된 채로) 액추에이터가 폐쇄 상태에 있는 동안 인가되는 경우에, 심지어 작동 전압이 대향 액추에이터에 인가된 후에도, 액추에이터를 폐쇄 상태로 그리고 셔터를 제위치에 홀딩할 것이다. 이러한 대항력에 대해 셔터의 포지션을 유지하기 위해 필요한 최소 전압은 유지 전압(V_m)으로 지칭된다.

도 3a 내지 도 3d는 다양한 작동 스테이지들에서 EMS 광 변조기(300)의 상면도를 도시한다. EMS 광 변조기(300)는 도 2a 및 도 2b에 도시된 셔터 어셈블리(200)와 유사하다. 도 3a는 정지(rest) 상태에 있는 EMS 광 변조기(300)를 도시한다. 도 3b 및 3c는 2개의 중간 작동 스테이지들에서의 EMS 광 변조기(300)를 도시하는 한편, 도 3d는 전적으로 작동하는 상태에 있는 EMS 광 변조기(300)를 도시한다.

EMS 광 변조기(300)는 셔터(302) 및 셔터(302)의 평면과 평행한 평면에서 셔터(302)를 실질적으로 이동시키도록 구성된 정전식 액추에이터(304)(액추에이터(304))를 포함한다. 일부 구현들에서, 셔터는, 길이가 (즉, 셔터의 움직임 방향에 수직한 방향으로) 약 60 내지 약 120 미크론, 폭이 (셔터 움직임의 방향을 따라)약 40 미크론 내지 약 80 미크론에 이른다. 셔터는 그의 표면 통해 정의된 개구(303)를 포함한다. 일부 구현들에서, 어퍼처는, 폭이 약 8 미크론 내지 약 20 미크론, 길이는 약 40 내지 약 100 미크론이다.

액추에이터(304)는 앵커링된 셔터 전극(306) 및 서스펜딩된 셔터 전극(308)에 인접한 하나의 드라이브 전극(305)을 포함한다. 앵커링된 셔터 전극(306) 및 서스펜딩된 셔터 전극(308)은, 이들이 액추에이터(304)에 의해 이동되는 기계적 부하(즉, 셔터)에 결합하기 때문에 대안적으로는 "부하 전극들"로 지칭될 수 있다. 앵커링된 셔터 전극(306) 및 서스펜딩된 셔터 전극(308)은 셔터(302)의 하나의 에지를 따라 서로 인접하게 포지셔닝된다. 드라이브 전극(305)은 실질적으로 셔터(302)의 에지의 전체 길이를 따라 2개의 셔터 전극들(306 및 308)에 인접하여 확장되므로, 드라이브 전극(305)의 부분들은 앵커링된 셔터 전극(306)의 대부분 그리고 맞은편 서스펜딩된 셔터 전극(308) 둘 모두의 맞은편에 포지셔닝된다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 앵커링된 셔터 전극(306)은 셔터(302)의 코너로부터 거리(d1)만큼 떨어져 셔터에 결합된다. 거리(d1)는 (페이지 상의 상부에서 하부로 진행하는 셔터(302)의 움직임의 축에 수직으로) 셔터의 총 길이의 약 10 % 내지 약 75%이다. 앵커링된 셔터 전극은 이후, 앵커링된 셔터 전극이 결합하는 셔터의 에지에 대해 비스듬히 그리고 일부 구현들에서는 수직으로 셔터로부터 멀어지게 (예를 들어, 셔터(302)의 길이의 약 5% 내지 약 15%와 동일한 거리의 경우, 또는 일부 구현들에서, 약 5 미크론 내지 약 15 미크론) 확장된 후, 먼 코너 부근 또는 셔터(302)까지 그 에지와 실질적으로 평행하게 확장된다. 셔터의 코너 부근에서, 앵커링된 셔터 전극(306)은, 이것이 제 1 앵커(310)와 결합할 때까지 셔터로부터 멀어지는 방향으로 다시 회전(turn)한다. 이와 같이 앵커링된 셔터 전극의 총 길이는, 다양한 구현들에서, 약 60 내지 약 120 미크론에 이른다. 셔터(302)의 에지와 실질적으로 평행하게 진행하는 앵커링된 셔터 전극(306)의 부분은, 아래에 추가로 설명되는 액추에이터(304)의 지퍼 작동을 용이하게 하는 기계적 순응성을 증가시킨다. 이와 같이, 앵커링된 셔터 전극(306)은, 앵커링된 셔터 전극(306) 및 서스펜딩된 셔터 전극(308) 둘 모두를 포함하는 결합된 셔터 전극의 지퍼 부분으로 지칭될 수 있다.

서스펜딩된 셔터 전극(308)은, 앵커링된 셔터 전극(308)이 셔터(302)에 결합하는 곳과 셔터의 가장 가까운 코너 사이의 셔터(302)의 에지 상에 포지셔닝된다. 이는, 일 단부에서, 코너로부터의 제 2 거리(d2)까지 셔터에 결합된다. 거리(d2)는 셔터(302)의 전체 길이의 약 8 % 내지 약 25%일 수 있다. 도 3a 내지 도 3d에 도시된 바와 같이, 서스펜딩된 셔터 전극(308)의 다른 단부가 셔터의 가장 가까운 코너에 근접한 셔터(302)의 동일한 에지에 결합되어 루프를 형성한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 일부 다른 구현들에서, 서스펜딩된 셔터 전극이 셔터(302)의 이웃 측면(adjacent side)과 결합하고 또한 가장 가까운 코너에 근접해 있다는 것이 추가로 아래에 설명된다. 서스펜딩된 셔터 전극(308)은, 앵커링된 셔터 전극(306)이 셔터(302)의 에지와 나란히 진행하기 위해 회전하기 전의, 셔터로부터 앵커링된 셔터 전극(306)과 대략 동일한 거리만큼 떨어지게 확장된다. 일부 구현들에서, 서프펜딩된 셔터 전극(308)의 평행 플레이트 부분(311)은 작동기(304) 내로 포함되는 평행 플레이트 정전식 액추에이터의 플레이트로서 기능하는, 셔터(302)의 에지와 실질적으로 평행하게 진행하도록 구성된다.

드라이브 전극(305)은 제 2 앵커(312)에 결합된다. 드라이브 전극(305)은 제 2 앵커(312)의 2개의 측면으로부터 멀어지게 확장되어, 세장형 루프를 형성한다. 드라이브 전극(305)은 2개의 루프 부분들, 짧은 루프 부분(314)과 긴 루프 부분(316)에 대하여 설명될 수 있다. 짧은 루프 부분(314)은 서스펜딩된 셔터 전극(308)에 근접하여 셔터(302)의 코너를 향해 제 2 앵커로부터 멀어지게 확장된다. 짧은 루프(314)는 이후, 이것이 서스펜딩된 셔터 전극(308)의 평행 플레이트 부분(311)에 실질적으로 평행하게 진행할 때까지 셔터를 향하여 둘레를 감아, 전체적으로 평행 플레이트 액추에이터에 상응하는 반대쪽 플레이트를 형성한다. 이와 같이, 드라이브 전극(305)의 이 부분은 드라이브 전극의 평행 플레이트 부분(315)으로 지칭될 수 있다. 짧은 루프(314)의 이 평행 플레이트 부분(315)(전극의 굽어진 부분과 비교적 가까움)은 드라이브 전극(305)의 다른 부분들에 비해 비교적 강성(rigid)이다. 긴 루프 부분(316)은, 이것이 셔터(302)의 단부 주위까지 도달할 때까지 제 1 앵커(310)를 향하여 제 2 앵커로부터 멀어지게 확장되는데, 셔터(306)의 단부 주위에 도달하는 포인트에서, 이것이 드라이브 전극(305)의 짧은 루프 부분(314)과 만나는 곳까지 셔터의 길이를 따라 다시 확장되기 전에 긴 루프 부분이 빙 둘러 굽어진다. 일부 구현들에서, 짧은 루프 부분(314)이 긴 루프 부분(316)을 만나는 드라이브 전극(305)의 형상 또는 각도에서의 가시적 변화가 있다. 일부 다른 구현들에서, 각도의 변화가 완만할 수 있기 때문에, 그 구별은 물리적으로 구분되지 않는다. 이러한 구현들에서, 짧은 루프 부분(314)은, 이것이 서스펜딩된 셔터 전극(308) 맞은편에 더 이상 있지 않은 경우 종료로 간주될 수 없다. 드라이브 전극(305)의 긴 루프 부분(316)은, 그의 길이로 인해서, 특히, 긴 루프 부분(316)의 원위 단부(distal end)와 짧은 루프 부분(314)의 가장 가까운 부분들 사이의 대략 중간에 있는 긴 루프 부분을 따르는 포인트들에서 많은 순응성을 갖는다. 이 순응성은, 아래에서 추가로 설명되는 바와 같이, 액추에이터(304)의 지퍼 작동을 지원한다. 이와 같이, 앵커링된 셔터 전극(306)에 인접한 긴 루프 부분(316)의 부분은 드라이브 전극(305)의 지퍼 부분으로 지칭될 수 있다.

셔터(302), 드라이브 전극(305), 앵커링된 셔터 전극(306), 서스펜딩된 셔터 전극(308) 및 제 1 앵커(310) 및 제 2 앵커(312)는 모두, 동일한 재료를 형성하는 집적 프로세스에서 제조될 수 있다. 예를 들어, 일부 구현들에서, 감광성 수지와 같은 희생 재료로 이루어진 멀티 레벨 몰드는 포토리소그래피를 이용하여 형성된다. 몰드는 몰드의 1차 평면과 평행한 표면들 및 몰드의 1차 평면에 수직인 측벽들을 포함한다. 몰드가 정의된 후, 금속들 또는 반도체들과 같은 구조적 재료의 하나 또는 그 초과의 층들은, 예를 들어, 스퍼터링, PVD(physical vapor deposition), 전기 도금, CVD(chemical vapor deposition), PECVD(plasma-enhanced chemical vapor deposition), 또는 ALD(atomic level deposition)를 포함하는 하나 또는 그 초과의 컨포멀 증착 프로세스들에서 몰드 위로 증착된다. 적절한 재료들의 특정 예들은, 비정질 실리콘(a-Si), 티타늄(Ti), 및 알루미늄(Al)을 포함하지만, 이것으로 제한되지 않는다. 그런다음, 구조적 재료들이 하나 또는 그 초과의 에칭 프로세스들을 이용하여 에칭된다. 일부 구현들에서, 이방성 에칭은, 측벽들 상에 구조 재료를 남긴 상태로, 몰드의 1차 평면에 평행한 몰드의 표면들 상에 증착된 구조적 재료의 바람직하지 않은 부분들을 제거하기 위해 사용된다. 측벽들 상의 이러한 재료는 드라이브 전극(305) 및 2개의 셔터 전극들(306 및 308)을 형성한다. 이는 또한, 앵커(310) 및 앵커(312)의 수직 표면들을 형성한다. 일부 구현들에서, 추가 에칭 단계는, 전극들(305, 306 및 308)로부터 재료의 하나 또는 그 초과의 층들을 제거하여 이들의 두께를 감소시키고 이들의 기계적 순응성을 증가시키기 위해 적용될 수 있다. 일부 구현들에서, 전극들(305, 306 및 308)은 두께가 약 0.5 미크론 내지 약 1.5 미크론에 이르고 높이는 약 2 내지 약 10 마이크론 사이에 있다. 그런 다음, 몰드가 릴리즈 프로세스를 통해 제거되어, 제거할 나머지 컴포넌트들을 자유롭게 한다.

도 3b 내지 3d는 도 3a에 도시된 EMS 광 변조기(300)의 액추에이터(304)의 작동을 도시한다. 실질적인 지퍼-기반 작동 페이즈 및 실질적인 평행 플레이트-기반 작동 페이즈 둘 모두가 상이한 정도들까지 작동의 타입들 둘 모두를 포함할 수 있지만, 작동은 개념적으로, 도 3b 및 도 3c에 도시된 실질적인 지퍼-기반 작동 페이즈 및 도 3c에 도시된 실질적인 평행 플레이트-기반 적동 페이즈로 분할될 수 있다. 도 3d는, 작동이 완료될 경우 EMS 광 변조기(300)를 도시한다.

액추에이터(304)를 작동시키기 위해서, (예를 들어, 약 10V 내지 35V 미만의) 전압 차가 앵커링된 셔터 전극(306) 및 서스펜딩된 셔터 전극(308)과 드라이브 전극(305) 사이에 인가된다. 전압차는, 상이한 전압들을 제 1 및 제 2 앵커들(310 및 312)에 상이한 전압들을 인가함으로써 생성된다. 제 1 앵커에 인가된 제 1 전압은, 앵커링된 셔터 전극(306), 셔터(302), 및 서스펜딩된 셔터 전극(308)이 그 제 1 전압에 있게 한다. 제 2 앵커(312)에 인가되는 제 2 전압은 드라이브 전극(305)이 제 2 전압에 있게 한다. 전압차는, 전극(305)과 전극들(306 및 308) 각각 간의 전기장 및 정전기력을 발생시킨다. 힘의 크기는 전극들 간의 거리의 제곱에 반비례한다. 이와 같이, 작동의 초기 스테이지들에서, 드라이브 전극의 긴 루프 부분(316)의 원위 단부와 앵커링된 셔터 전극(306) 상의 그의 가장 가까운 인접 포인트 사이에 최대 힘이 위치된다. 따라서, 작동의 초기 스테이지들은 지퍼 작동에 의해 지배된다.

도 3b 및 도 3c는 액추에이터(304)의 지퍼-기반 작동 페이즈의 상면도를 도시한다. 셔터 전극들(306 및 308)과 드라이브 전극(305) 사이의 힘은, 전극들이 가장 까까이 있는 드라이브 전극(305)의 단위 단부에 있다. 드라이브 전극(305)의 원위 단부에 인접한 앵커링된 셔터 전극(306)의 부분이 앵커링된 셔터 전극(306)의 굽어진 곳에 가깝기 때문에, 이는 실질적으로, 드라이브 전극을 향해 어떤 유의미한 정도까지 변형시키지 못할 수 있다. 그러나, 드라이브 전극(305)의 원위 단부는 도 3b에 도시된 바와 같이 앵커링된 셔터 전극을 향해 변경시킬 수 있고 변형시킨다. 도 3b 내지 도 3d 각각의 드라이브 전극(305)의 최초 위치(322)가 간략한 예시를 위해서 파선들로 도시된다.

드라이브 전극(305)의 원위 단부가 앵커링된 셔터 전극(308)과 접촉하게 됨에 따라서, 앵커링된 셔터 전극이 드라이브 전극을 향하는 변형 및 드라이브 전극이 앵커링된 셔터 전극을 향하는 변형 둘 다에 의해 작동이 계속된다. 2개의 전극들(305, 306)의 부분들이 점진적으로 더 가까워지게 함께 당겨짐에 따라서, 이들 사이의 정전력이 증가시켜, 전극(305) 및 전극(306)의 길이를 따르는 작동을 추가로 전파시킨다. 드라이브 전극(305) 및 앵커링된 셔터 전극(306)의 둘 모두를 이렇게 "지핑시키는 것"을 용이하게 하기 위해서, 드라이브 전극(305)의 긴 루프 부분(316)의 부분이 그의 기계적 순응성으로 인해 앵커링된 셔터 전극(306)에 가장 가까이 있는 경우 드라이브 전극(305)의 긴 루프 부분(316)의 부분이 셔터 전극을 향해 바깥으로 확장되고 휘어질 수 있다. 작동의 이러한 스테이지의 결과들이 도 3c에 도시된다. 드라이브 전극(305)의 긴 루프 부분의 일 부분 밖으로 휘는 것은, 드라이브 전극(305)의 긴 루프 부분(316)의 전면 부분과 후면 부분을 연결하는 화살표들(318)의 길이를, (파선들로 도시된 상태의) 최초 드라이브 빔(322) 상의 등가의 포지션들을 연결하는 인접 화살표(320)의 길이와 비교함으로써 알 수 있다.

도 3c는 또한 평행 플레이트-기반 작동 페이즈의 시작들을 도시한다. 도 3c에서 또한 알 수 있는 바와 같이, 실질적으로, 앵커링된 셔터 전극(306)의 전체 길이를 드라이브 전극의 긴 루프 부분(316)과 접촉하여 당겨질 때에도, 액추에이터(304)는 여전히 전적으로 작동되지 않는다. 이러한 전체 작동의 결여는, 앵커링된 셔터 전극을 셔터(302)의 전체 길이까지 실질적으로 확장시킴으로써 해결될 수 있다. 예를 들어, 앵커링된 셔터 전극(306)은, 도 3a 내지 도 3d에 도시된 바와 같이, 셔터의 코너로부터 이격되어 셔터(302)에 이것이 결합되는 대신에, (셔터의 모션의 방향에 실질적으로 수직한 셔터의 에지 상에 또는 셔터의 모션의 방향과 실질적으로 평행한 셔터의 에지 상의) 제 2 앵커(312)에 가장 가까운 셔터(302)의 코너에서 또는 셔터(302)의 코너 근처에서 셔터(302)에 결합될 수 있다. 그러나, 그 구성은, 셔터(302)로 하여금 낮은 평면외 강성도를 갖게 하고, 그 결과 셔터의 평면외 기울기를 발생키고 평면외 셔터(302) 모션을 증가시킨다는 것이 밝혀졌다.

대신에, 액추에이터(304)의 작동을 완료하기 위한 추가적인 힘을 제공하기 위해서, 앵커링된 셔터 전극이 셔터(302)에 결합하는 셔터(302)의 에지 상의 포인트와 셔터(302)의 코너 사이의 공간을 채우기 위해 서스펜딩된 셔터 전극(308)이 추가된다. 드라이브 전극(305)의 평행 플레이트 부분(315)과 서스펜딩된 셔터 전극(308)은 함께 평행 플레이트 정전식 액추에이터를 형성한다. 평행 플레이트 부분(311)과 서스펜딩된 셔터 전극(308) 사이의 갭 양단의 전압차는 추가 힘(330)을 발생시키는데, 이 추가 힘은 2개의 전극들이 서로 더 가까이 가는 것을 증가시켜, 평행 플레이트-기반 작동 페이즈 동안 액추에이터(304)의 작동을 완료한다. 일부 구현들에서, 드라이브 전극(305)의 평행 플레이트 부분(311)의 원위 단부는 서스펜딩된 셔터 전극(308)을 향하여 굽어질 수 있음으로써, 전극들 사이의 거리를 감소시키고 인력을 증가시킨다. 즉, 그의 강성도의 증가에도 불구하고, 드라이브 전극(305)의 평행 플레이트 부분(311)은, 셔터를 전적으로 작동하게 돕는 어느 정도의 지퍼 동작을 여전히 제공할 수 있다. 도 3d는 셔터가 완전히 작동되는 상태를 도시한다.

작동 전압이 제거될 경우, 앵커링된 셔터 전극의 용수철 장력이 셔터(302)를 그의 원래 포지션으로 복원시킨다.

도 4는 다른 EMS 광 변조기(400)의 등각도를 도시한다. EMS 광 변조기(400)는 도 3에 도시된 EMS 광 변조기(300)와 유사하다. 그러나, EMS 광 변조기는 2개의 액추에이터들(404)을 포함하는데, 셔터(402)의 각각의 단부 상에 위치된다. 각각의 액추에이터(404)는 드라이브 전극(405), 앵커링된 셔터 전극(406), 및 서스펜딩된 셔터 전극(408)을 포함한다. 도 3a 내지 도 3d에 도시된 서스펜딩된 셔터 전극(308)과는 대조적으로, 서스펜딩된 셔터 전극들(408)은 일 단부에서, 앵커링된 셔터 전극(406)이 결합하는 셔터(402)의 동일 에지에 결합되고, 다른 단부에서, 이들은 셔터(402)의 인접 에지에 결합된다. 이외에도, 셔터(402)의 상부 표면은 도 3a 내지 도 3d에 도시된 바와 같이 평탄하지 않다. 대신에, 셔터(402)는 중앙 개구(403)의 양쪽에 오목부들(425)을 포함한다. 리브들이 셔터(402)의 강성을 증가시키는 것으로도 지칭되는 오목부들은 셔터(402)의 굽음 또는 휨을 방지한다. 셔터(402)는 또한 한 쌍의 범퍼들(427)을 포함한다. 범퍼들(427)은, 셔터(402)의 동일한 에지로부터 서스펜딩된 셔터 전극들(408)이 확장되는 셔터 전극(402)의 동일한 에지들에서 떨어져 확장되는 루프들에 의해 형성되지만, 서스펜딩된 셔터 전극들(408)이 셔터에 결합되는 곳으로부터 셔터(402)의 반대쪽 단부에 있는 코너들에 인접해 있다. 범퍼(427)는 셔터(402)가 셔터(402)의 작동 전체에 결처 적절한 배향을 유지하는 것을 보증하도록 돕고, 셔터(402)의 선단 에지가 앵커링된 셔터 전극(406)에 너무 가까이 가지 않게 방지하는 것을 돕는데, 너무 가까이 가면 잠재적으로 끼여 움직일 수 없게 될 수 있다.

도 5는 다른 EMS 광 변조기(500)의 등각도를 도시한다. EMS 광 변조기(500)는 도 4에 도시된 EMS 광 변조기(400)와 유사하다. EMS 광 변조기(500)는 셔터(502)의 각각의 단부 상에 2개의 액추에이터(504)를 포함한다. 각각의 액추에이터(504)는 드라이브 전극(505), 앵커링된 셔터 전극(506) 및 서스펜딩된 셔터 전극(508)을 포함한다. 그러나, EMS 광 변조기(500)의 액추에이터들(504)은 대안적인 서스펜딩된 셔터 전극 설계를 포함한다. 도 4에 도시된 바와 같이 2개의 별개의 서스펜딩된 셔터 전극들(408)을 포함하는 대신에, 도 5에 도시된 EMS 광 변조기(500)의 액추에이터들(504)은 하나의 공유된 서스펜딩된 셔터 전극(508)을 포함한다. 또한, EMS 광 변조기(400)와 마찬가지로, EMS 광 변조기(500)는, 액추에이터들(504)에 인접한 셔터(502)의 에지들로부터 확장되는 범퍼들(527) 및 그의 셔터(502)의 표면 내 오목부들(525)을 포함한다. 그러나, 공유된 서스펜딩된 셔터 전극(508)의 포함은 EMS 광 변조기(500)로 하여금 그의 오목부들(525)에 대한 상이한 구성을 포함하게 한다. 특히, 오목부들의 장축을 따르는 오목부들(525)의 양 단부들(530)은 연속적이고 어떠한 갭들도 포함하지 않는다. 대조적으로, 도 4에 도시된 셔터(402)의 오목부들(425) 각각의 일 단부는 갭(430)을 포함한다. 동작 동안, 이러한 갭들(430)은 오목부들(425)에 진입하는 광이 반사되어 나가 잠재적으로 관찰자에게 도달하게 할 수 있어, EMS 광 변조기(400)를 포함하는 디스플레이의 콘트라스트 비를 감소시킨다. 오목부들(525)의 폐쇄 단부들(530)이 이러한 광 누설을 방지하여, EMS 광 변조기(500)를 포함하는 디스플레이의 콘트라스트 비를 개선한다.

도 6은 다른 EMS 광 변조기(600)의 등각도를 도시한다. EMS 광 변조기(600)는 도 5에 도시된 EMS 광 변조기(500)와 유사하다. EMS 광 변조기(600)는 셔터(602)의 각각의 단부 상의 2개의 액추에이터들(604)과 범퍼들(627) 및 셔터(602) 내부에 형성된 오목부들(625)을 포함한다. 각각의 지퍼 액추에이터(604)는 드라이브 전극(605), 앵커링된 셔터 전극(606), 및 서스펜딩된 셔터 전극(608)을 포함한다. 그러나, EMS 광 변조기(600)는 그의 서스펜딩된 셔터 전극들(608)을 위한 대안적인 설계를 포함한다. 도 5에 도시된 공유된 서스펜딩된 셔터 전극(508)과 같은 공유된 서스펜딩된 셔터 전극을 포함하는 대신에, EMS 광 변조기(600)는 각각의 지퍼 액추에이터(604)를 위한 별개의 서스펜딩된 셔터 전극들(608)을 포함한다. 서스펜딩된 서터 전극들(608) 각각은 그의 개별적인 드라이브 전극(602)에 가장 가까운 셔터(602)의 측면에 결합될뿐만 아니라 셔터(602)의 인접 측면에 결합된다. 2개의 서스펜딩된 셔터 전극들(608)이, 오목부들(625) 사이의 그의 길이 중간 근처의 인접 측면에 결합된다. 오목부들(625) 사이에 있는 셔터(602)의 이 측면으로의 결합에 의해, 셔터(502)의 오목부들의 단부들(530)과 유사하게, 셔터(602) 내 (이들의 길이를 따라) 오목부들의 단부들(630)이 완전히 가까워질 수 있어, EMS 광 변조기(600)를 포함하는 디스플레이들에 개선된 디스플레이 콘트라스트 비를 제공한다.

도 7a 및 도 7b는 복수의 디스플레이 엘리먼트들을 포함하는 예시적 디스플레이 디바이스(40)의 시스템 블록도들을 도시한다. 디스플레이 디바이스(40)는 예를 들어, 스마트 폰, 셀룰러 또는 모바일 전화일 수 있다. 그러나, 디스플레이 디바이스(40)의 동일한 컴포넌트들 또는 이들의 약간의 변형들이 또한 텔레비전들, 컴퓨터들, 태블릿들, e-리더들, 핸드-헬드 디바이스들 및 휴대용 매체 디바이스들과 같은 다양한 타입들의 디스플레이 디바이스들을 예시한다.

디스플레이 디바이스(40)는 하우징(41), 디스플레이(30), 안테나(43), 스피커(45), 입력 디바이스(48) 및 마이크로폰(46)을 포함한다. 하우징(41)은 사출 성형 및 진공 성형(vacuum forming)을 포함하는, 다양한 제조 프로세스들 중 임의의 것으로부터 형성될 수 있다. 더욱이, 하우징(41)은 플라스틱, 금속, 유리, 고무 및 세라믹 또는 이들의 조합을 포함하는(그러나 이들로 제한되지 않음) 다양한 물질들 중 임의의 물질로 만들어질 수 있다. 하우징(41)은 상이한 컬러의 다른 제거가능한 부분들과 상호교환될 수 있거나, 또는 서로 다른 로고들, 사진들 또는 심볼들을 포함하는 제거가능한 부분들(도시안됨)을 포함할 수 있다.

디스플레이(30)는 본원에 설명된 바와 같은, 쌍안정 또는 아날로그 디스플레이를 포함하는 다양한 디스플레이들 중 임의의 것일 수 있다. 디스플레이(30)는 또한, 플라즈마, EL(electroluminescent) 디스플레이들, OLED, STN(super twisted nematic) 디스플레이, LCD 또는 TFT(thin film transistors) LCD와 같은 평판-패널 디스플레이 또는 CRT(cathode ray tube) 또는 다른 튜브 디바이스와 같은 비-평판 패널 디스플레이를 포함하도록 구성될 수 있다. 또한, 디스플레이(30)는 본원에서 설명된 기계적 광 변조기-기반 디스플레이를 포함할 수 있다.

디스플레이 디바이스(40)의 컴포넌트들은 도 7b에 개략적으로 예시된다. 디스플레이 디바이스(40)는 하우징(41)을 포함하며, 하우징 내에 적어도 부분적으로 포함된(enclosed) 추가 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 디바이스(40)는 트랜시버(47)에 커플링될 수 있는 안테나(43)를 포함하는 네트워크 인터페이스(27)를 포함한다. 네트워크 인터페이스(27)는 디스플레이 디바이스(40) 상에 디스플레이될 수 있는 이미지 데이터에 대한 소스일 수 있다. 따라서, 네트워크 인터페이스(27)는 이미지 소스 모듈의 일례이지만, 프로세서(21) 및 입력 디바이스(48) 또한 이미지 소스 모듈의 역할을 할 수 있다. 트랜시버(47)는 프로세서(21)에 연결되며, 프로세서(21)는 컨디셔닝 하드웨어(52)에 연결된다. 컨디셔닝 하드웨어(52)는 (신호를 필터링하거나 또는 그렇지 않은 경우 신호를 조작하는 것과 같이) 신호를 컨디셔닝하도록 구성될 수 있다. 컨디셔닝 하드웨어(52)는 스피커(45) 및 마이크로폰(46)에 연결될 수 있다. 프로세서(21)는 또한 입력 디바이스(48) 및 드라이버 제어기(29)에 연결될 수 있다. 드라이버 제어기(29)는 프레임 버퍼(28) 및 어레이 드라이버(22)에 커플링될 수 있으며, 어레이 드라이버(22)는 차례로 디스플레이 어레이(30)에 커플링될 수 있다. 도 7a에 구체적으로 도시되지 않는 엘리먼트들을 포함하는, 디스플레이 디바이스(40)의 하나 또는 그 초과의의 엘리먼트들은 메모리 디바이스로서 기능을 하도록 구성될 수 있으며 프로세서(21)와 통신하도록 구성될 수 있다. 일부 구현들에서, 전원(50)은 특정 디스플레이 디바이스(40) 설계의 실질적으로 모든 컴포넌트들에 전력을 제공할 수 있다.

네트워크 인터페이스(27)는, 디스플레이 디바이스(40)가 네트워크를 통해 하나 또는 그 초과의의 디바이스들과 통신할 수 있도록, 안테나(43) 및 트랜시버(47)를 포함한다. 네트워크 인터페이스(27)는 또한 예를 들어, 프로세서(21)의 데이터 처리 요건들을 완화시키기 위한 일부 처리 능력들을 가질 수 있다. 안테나(43)는 신호들을 전송 및 수신할 수 있다. 일부 구현들에서, 안테나(43)는 IEEE 16.11 표준들 중 임의의 것, 또는 IEEE 802.11 표준들 중 임의의 것에 따라 RF 신호들을 전송 및 수신한다. 일부 다른 구현들에서, 안테나(43)는 Bluetooth®표준에 따라 RF 신호들을 전송 및 수신한다. 셀룰러 전화의 경우, 안테나(43)는 코드 분할 다중 액세스(CDMA), 주파수 분할 다중 액세스(FDMA), 시분할 다중 액세스(TDMA), 모바일 통신들을 위한 글로벌 시스템(GSM), GSM/범용 패킷 라디오 서비스(GPRS), 강화된 데이터 GSM 환경(EDGE), TETRA(Terrestrial Trunked Radio), 광대역-CDMA(W-CDMA), EV-DO(Evolution Data Optimized), 1xEV-DO, EV-DO Rev A, EV-DO Rev B, 고속 패킷 액세스(HSPA), 고속 다운링크 패킷 액세스(HSDPA), 고속 업링크 패킷 액세스(HSUPA), 이벌브드 고속 패킷 액세스(HSPA+), 롱 텀 에벌루션(LTE), AMPS, 또는 3G, 4G 또는 5G 기술을 활용하는 시스템과 같은 무선 네트워크 내에서 통신하기 위해 사용되는 다른 공지된 신호들, 또는 이들의 추가 구현들을 수신하도록 설계될 수 있다. 트랜시버(47)는 안테나(43)로부터 수신되는 신호들이 프로세서(21)에 의해 수신되고 추가로 조작될 수 있도록 이들을 사전-처리할 수 있다. 트랜시버(47)는 또한, 프로세서(21)로부터 수신되는 신호들이 안테나(43)를 통해 디스플레이 디바이스(40)로부터 전송될 수 있도록 이들을 프로세싱할 수 있다.

일부 구현들에서, 트랜시버(47)는 수신기에 의해 대체될 수 있다. 더욱이, 일부 구현들에서, 네트워크 인터페이스(27)는, 프로세서(21)에 송신될 이미지 데이터를 저장하거나 생성할 수 있는 이미지 소스에 의해 대체될 수 있다. 프로세서(21)는 디스플레이 디바이스(40)의 전체 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(21)는, 네트워크 인터페이스(27) 또는 이미지 소스로부터의 압축된 이미지 데이터와 같은 데이터를 수신하고, 데이터를 미가공(raw) 이미지 데이터로 또는 미가공 이미지 데이터로 용이하게 프로세싱될 수 있는 포맷으로 프로세싱한다. 프로세서(21)는 프로세싱된 데이터를 드라이버 제어기(29)에 또는 저장을 위한 프레임 버퍼(28)에 송신할 수 있다. 미가공 데이터는 통상적으로, 이미지 내의 각각의 위치에서의 이미지 특징들을 식별하는 정보를 지칭한다. 예를 들어, 이러한 이미지 특징들은, 색상(color), 포화도(saturation) 및 그레이-스케일(gray-scale) 레벨을 포함할 수 있다.

프로세서(21)는 디스플레이 디바이스(40)의 동작을 제어하기 위하여 마이크로제어기, CPU, 또는 논리 유닛을 포함할 수 있다. 컨디셔닝 하드웨어(52)는 스피커(45)에 신호들을 전송하기 위한, 그리고 마이크로폰(46)으로부터 신호들을 수신하기 위한 증폭기들 및 필터들을 포함할 수 있다. 컨디셔닝 하드웨어(52)는 디스플레이 디바이스(40) 내의 이산 컴포넌트들일 수 있거나, 또는 프로세서(21) 또는 다른 컴포넌트들 내에 통합될 수 있다.

드라이버 제어기(29)는 프로세서(21)에 의해 생성된 미가공 이미지 데이터를 프로세서(21)로부터 직접 또는 프레임 버퍼(28)로부터 받아서, 어레이 드라이버(22)로의 고속 전송을 위해 미가공 이미지 데이터를 적절하게 재포맷팅할 수 있다. 일부 구현들에서, 드라이버 제어기(29)는 미가공 이미지 데이터를 래스터-형 포맷을 가지는 데이터 흐름으로 재포맷팅할 수 있으며, 이에 따라 데이터 흐름은 디스플레이 어레이(30)에 걸쳐 스캐닝하기에 적절한 시간 순서를 가진다. 이후, 드라이버 제어기(29)는 포맷팅된 정보를 어레이 드라이버(22)로 송신한다. 비록 LCD 제어기와 같은 드라이버 제어기(29)가 종종 독립형 집적 회로(IC)로서 시스템 프로세서(21)와 연관될지라도, 이러한 제어기들은 다수의 방식들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 제어기들은 하드웨어로서 프로세서(21)에 임베디드(embedded)되거나, 소프트웨어로서 프로세서(21)에 임베디드되거나, 또는 어레이 드라이버(22)와 함께 하드웨어로 완전히 통합될 수 있다.

어레이 드라이버(22)는 포맷팅된 정보를 드라이버 제어기(29)로부터 수신할 수 있고, 디스플레이 엘리먼트들의 디스플레이의 x-y 매트릭스로부터 오는 수백 개, 및 가끔은 수천 개(또는 그 초과)의 리드(lead)들에 초당 여러 번 인가되는 파형들의 병렬 세트로 비디오 데이터를 재포맷팅할 수 있다. 일부 구현들에서, 어레이 드라이버(22) 및 디스플레이 어레이(30)는 디스플레이 모듈의 일부이다. 일부 구현들에서, 드라이버 제어기(29), 어레이 드라이버(22) 및 디스플레이 어레이(30)는 디스플레이 모듈의 일부이다.

일부 구현들에서, 드라이버 제어기(29), 어레이 드라이버(22) 및 디스플레이 어레이(30)는 본원에서 설명된 디스플레이들의 타입들 중 임의의 타입에 대해 적합하다. 예를 들어, 드라이버 제어기(29)는 종래의 디스플레이 제어기 또는 쌍안정 디스플레이 제어기(예컨대, 기계적 광 변조기 디스플레이 엘리먼트 제어기)일 수 있다. 부가적으로, 어레이 드라이버(22)는 종래의 드라이버 또는 쌍안정 디스플레이 드라이버(예컨대, 기계적 광 변조기 디스플레이 엘리먼트 제어기)일 수 있다. 또한, 디스플레이 어레이(30)는 종래의 디스플레이 어레이 또는 쌍안정 디스플레이 어레이(예컨대, 기계적 광 변조기 디스플레이 엘리먼트들의 어레이를 포함하는 디스플레이)일 수 있다. 일부 구현들에서, 드라이버 제어기(29)는 어레이 드라이버(22)와 통합될 수 있다. 이러한 구현은 고집적 시스템들, 예를 들어, 모바일 폰들, 휴대용-전자 디바이스들, 시계들 또는 소화면(small-area) 디스플레이들에서 유용할 수 있다.

일부 구현들에서, 입력 디바이스(48)는 예를 들어, 사용자로 하여금 디스플레이 디바이스(40)의 동작을 제어하게 하도록 구성될 수 있다. 입력 디바이스(48)는, 키패드, 예를 들어 QWERTY 키보드 또는 전화 키패드, 버튼, 스위치, 락커, 터치-감지 스크린, 디스플레이 어레이(30)와 통합된 터치-감지 스크린 또는 압력- 또는 열-감지 멤브레인을 포함할 수 있다. 마이크로폰(46)은 디스플레이 디바이스(40)에 대한 입력 디바이스로서 구성될 수 있다. 일부 구현들에서, 마이크로폰(46)을 통한 음성 커맨드들이 디스플레이 디바이스(40)의 동작들을 제어하기 위해 사용될 수 있다. 추가적으로 일부 구현들에서, 음성 커맨드들은 디스플레이 파라미터들 및 셋팅들을 제어하는 데에 사용될 수 있다.

전원(50)은 다양한 에너지 저장 디바이스들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전원(50)은 니켈-카드뮴 배터리 또는 리튬-이온 배터리와 같은 재충전가능한 배터리일 수 있다. 재충전가능한 배터리를 사용하는 구현들에서, 재충전가능한 배터리는, 예를 들어, 벽 소켓 또는 광전지(photovoltaic) 디바이스 또는 어레이로부터 나오는 전력을 사용하여 충전가능할 수 있다. 대안적으로, 재충전가능한 배터리는 무선으로 충전가능할 수 있다. 전원(50)은 또한, 재생 에너지원, 커패시터, 또는 플라스틱 태양 전지 또는 태양 전지 페인트를 포함하는 태양 전지일 수 있다. 전원(50)은 또한 벽 콘센트로부터 전력을 수신하도록 구성될 수 있다.

일부 구현들에서, 제어 프로그래머빌리티(control programmability)는 전자 디스플레이 시스템의 몇몇 장소들에 위치될 수 있는 드라이버 제어기(29)에 상주한다. 일부 다른 구현들에서, 제어 프로그래머빌리티는 어레이 드라이버(22)에 상주한다. 전술된 최적화는 임의의 개수의 하드웨어 및/또는 소프트웨어 컴포넌트들로 그리고 다양한 구성들로 구현될 수 있다.

본원에서 사용되는 것처럼, 아이템들의 리스트 중 "적어도 하나"로 지칭되는 구절은 단일 멤버들을 비롯하여, 이들 아이템들의 임의의 조합을 지칭한다. 예를 들어, "a, b 또는 c 중 적어도 하나"는 a, b, c, a-b, a-c, b-c, 및 a-b-c를 커버하도록 의도된다.

본원에 개시된 구현들과 관련하여 설명되는 다양한 예시적인 로직들, 논리 블록들, 모듈들, 회로들 및 알고리즘 프로세스들은 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이들 둘의 조합들로서 구현될 수 있다. 하드웨어 및 소프트웨어의 상호 교환 가능성은 일반적으로 기능의 측면에서 설명되었으며, 위에서 설명된 다양한 예시적 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들 및 프로세스들로 예시되었다. 이러한 기능이 하드웨어로 구현되는지 또는 소프트웨어로 구현되는지는 특정 애플리케이션 및 전체 시스템에 부과되는 설계 제약들에 의존한다.

본원에 개시된 양상들에 관련하여 설명된 다양한 예시적인 로직들, 논리 블록들, 모듈들, 및 회로들을 구현하는데 사용되는 하드웨어 및 데이터 프로세싱 장치는 범용 단일-칩 또는 다중-칩 프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 주문형 집적 회로(ASIC), 필드 프로그램 가능 게이트 어레이(FPGA) 또는 다른 프로그램 가능 로직 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트들, 또는 본원에서 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 이들의 임의의 조합으로 구현되거나 수행될 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서 또는 임의의 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 또는 상태 머신일 수 있다. 또한, 프로세서는 컴퓨팅 디바이스들의 조합, 예를 들어, DSP 및 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 결합된 하나 또는 그 초과의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 다른 이러한 구성으로서 구현될 수 있다. 일부 구현들에서, 특정한 프로세스들 및 방법들이 주어진 기능에 대해 특정한 회로소자에 의하여 수행될 수 있다.

하나 또는 그 초과의 양상들에서, 설명된 기능들은 본 명세서에서 개시된 구조들 및 이 개시된 구조들의 구조적 균등물들을 포함한 하드웨어, 디지털 전자 회로소자, 컴퓨터 소프트웨어, 펌웨어로, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 본 명세서에서 설명된 요지의 구현들은 또한, 데이터 프로세싱 장치에 의한 실행을 위해, 또는 그 장치의 동작을 제어하기 위해 컴퓨터 저장 매체들 상에 인코딩된, 하나 또는 그 초과의 컴퓨터 프로그램들, 즉 컴퓨터 프로그램 명령들의 하나 또는 그 초과의 모듈들로서 구현될 수 있다.

본 개시내용에서 설명된 구현들에 대한 다양한 변경들은 당업자들에게 용이하게 명백할 것이고, 본원에서 정의된 일반적인 원리들은 본 개시내용의 사상 또는 범위를 벗어나지 않고 다른 구현들에 적용될 수 있다. 따라서, 청구항들은 본원에서 제시된 구현들로 제한되도록 의도되는 것이 아니라, 본원에 개시된 이러한 개시내용, 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 따른다.

부가적으로, 당업자는 용어들 "상부" 및 "하부" 가 때때로 도면들의 설명을 용이하게 하기 위해 이용되며, 적절하게 배향된 페이지 상의 도면의 배향에 대응하는 상대적인 포지션들을 표시하고, 구현된 바와 같은 임의의 디바이스의 적절한 배향을 반영하지 않을 수 있다는 것을 용이하게 인식할 것이다.

개별적인 구현들의 맥락에서 이 명세서에서 설명되는 특정 특징들은 또한 결합되어 단일 구현으로 구현될 수 있다. 반대로, 단일 구현의 맥락에서 설명되는 다양한 특징들은 또한 개별적으로 다수의 구현들로 또는 임의의 적절한 서브조합으로 구현될 수 있다. 아울러, 특징들이 특정한 조합들로 작용하는 것으로 앞서 설명되고 심지어 초기에 이와 같이 청구될지라도, 일부 경우들에서, 청구된 조합으로부터의 하나 또는 그 초과의 특징들은 그 조합으로부터 제거될 수 있고, 청구된 조합은 서브조합 또는 서브조합의 변화에 관련될 수 있다.

유사하게, 동작들은 도면들에서 특정한 순서로 도시되지만, 이는, 바람직한 결과들을 달성하기 위해, 이러한 동작들이 도시된 특정한 순서로 또는 순차적 순서로 수행되어야 하거나 또는 모든 예시된 동작들이 수행되어야 한다는 것을 요구하는 것으로 이해되지 않아야 한다. 추가로, 도면들은 하나 또는 그 초과의 예시적인 프로세스들을 흐름도의 형태로 개략적으로 도시할 수 있다. 그러나, 도시되지 않은 다른 동작들이, 개략적으로 예시된 예시적인 프로세스들에 통합될 수 있다. 예를 들어, 하나 또는 그 초과의 추가적인 동작들이, 예시된 동작들 중 임의의 동작 이전에, 이 임의의 동작 이후에, 이 임의의 동작과 동시에, 또는 이 임의의 동작들 사이에서 수행될 수 있다. 특정한 환경들에서, 멀티태스킹 및 병렬적 프로세싱이 유리할 수 있다. 아울러, 앞서 설명된 구현들에서 다양한 시스템 컴포넌트들의 분리는 모든 구현들에서 이러한 분리를 요구하는 것으로 이해되어서는 안되며, 설명된 프로그램 컴포넌트들 및 시스템들이 일반적으로 단일 소프트웨어 물건으로 함께 통합되거나 또는 다수의 소프트웨어 물건들로 패키징될 수 있음이 이해되어야 한다. 추가적으로, 다른 구현들은 하기 청구항들의 범위 내에 있다. 일부의 경우들에서, 청구항들에서 인용되는 동작들은 상이한 순서로 수행될 수 있고, 그럼에도 불구하고 바람직한 결과들을 달성할 수 있다.

Claims (30)

1. 광 변조를 위한 장치로서,
   전기기계 시스템들(EMS; electromechanical systems) 셔터; 및
   EMS 액추에이터(actuator)를 포함하며,
   상기 EMS 액추에이터는,
   평행 플레이트(plate) 부분 및 지퍼(zipper) 부분을 포함하는 드라이브 전극;
   셔터(shutter) 전극을 포함하고,
   상기 셔터 전극은,
   상기 드라이브 전극의 상기 평행 플레이트 부분 맞은편에 있으면서 상기 셔터에 결합되는 평행 플레이트 부분; 및
   상기 셔터 전극의 상기 평행 플레이트 부분에 인접하고 상기 셔터 전극의 상기 평행 플레이트 부분으로부터 분리되어 있는 상태로 상기 셔터에 결합되고 그리고 상기 드라이브 전극의 상기 지퍼 부분 맞은편에 포지셔닝되는 지퍼 부분을 포함하는, 광 변조를 위한 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 셔터 전극의 상기 평행 플레이트 부분은 상기 드라이브 전극의 상기 평행 플레이트 부분과 평행한 부분을 포함하는, 광 변조를 위한 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 셔터는 상기 셔터의 모션(motion)의 축에 수직으로 진행하는 제 1 에지(edge)를 더 포함하고, 그리고
   상기 셔터 전극의 상기 평행 플레이트 부분 및 상기 지퍼 부분은 상기 제 1 에지로부터 상기 드라이브 전극을 향하여 확장되어 나가는(extend out), 광 변조를 위한 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 셔터 전극의 상기 평행 플레이트 부분은 상기 셔터의 상기 제 1 에지에 평행한 부분을 포함하는 루프를 형성하는, 광 변조를 위한 장치.
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 셔터 전극의 상기 평행 플레이트 부분의 일 단부는, 상기 제 1 에지의 제 1 단부와 상기 제 1 에지의 제 2 단부 사이의 거리의 8% 내지 25%인 상기 제 1 에지의 상기 제 1 단부로부터 떨어진 거리에서 상기 제 1 에지에 결합되는, 광 변조를 위한 장치.
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 셔터 전극의 상기 평행 플레이트 부분의 일 단부가 상기 제 1 에지에 결합되고, 그리고 상기 셔터 전극의 상기 평행 플레이트 부분의 제 2 단부가 상기 셔터의 제 2 에지에 결합되는, 광 변조를 위한 장치.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 제 2 에지는 상기 제 1 에지에 인접한 에지를 포함하는, 광 변조를 위한 장치.
8. 제 6 항에 있어서,
   상기 제 2 에지는 상기 제 1 에지 맞은편의 에지를 포함하는, 광 변조를 위한 장치.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 드라이브 전극 및 상기 셔터 전극의 상기 지퍼 부분은 기계 순응성이고(mechanically compliant) 그리고 상기 셔터 전극의 상기 평행 플레이트 부분은 상기 셔터 전극의 상기 지퍼 부분보다 덜 순응성인, 광 변조를 위한 장치.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 셔터 전극의 상기 평행 플레이트 부분은 서스펜딩된(suspended) 셔터 전극을 포함하고 그리고 상기 셔터 전극의 상기 지퍼 부분은 앵커링된(anchored) 셔터 전극을 포함하는, 광 변조를 위한 장치.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 드라이브 전극은 루프(loop)를 형성하는, 광 변조를 위한 장치.
12. 제 10 항에 있어서,
    상기 드라이브 전극의 상기 평행 플레이트 부분은 상기 드라이브 전극에 가장 가까운 상기 셔터의 에지와 평행하고, 그리고 상기 드라이브 전극의 상기 지퍼 부분은 상기 셔터의 에지를 향하여 비스듬히 상기 드라이브 전극의 상기 평행 플레이트 부분으로부터 확장되어 나가는, 광 변조를 위한 장치.
13. 제 10 항에 있어서,
    상기 드라이브 전극의 루프는 상기 셔터 전극에 인접한 전면 부분 및 상기 셔터 전극에 대하여 상기 전면 부분 뒤에 있는 후면 부분을 포함하고, 상기 장치는 상기 루프의 각각의 단부로부터 떨어진 상태로 상기 드라이브 전극 루프의 상기 후면 부분에 결합되는 드라이브 전극 앵커를 더 포함하는, 광 변조를 위한 장치.
14. 제 1 항에 있어서,
    상기 EMS 셔터를 광 변조기로서 포함하는 디스플레이;
    상기 디스플레이와 통신할 수 있는 프로세서 ― 상기 프로세서는 이미지 데이터를 프로세싱할 수 있음 ―; 및
    상기 프로세서와 통신할 수 있는 메모리 디바이스를 더 포함하는, 광 변조를 위한 장치.
15. 제 13 항에 있어서,
    적어도 하나의 신호를 디스플레이로 전송할 수 있는 드라이버 회로; 및
    이미지 데이터의 적어도 일 부분을 상기 드라이버 회로로 전송할 수 있는 제어기를 더 포함하는, 광 변조를 위한 장치.
16. 제 13 항에 있어서,
    이미지 데이터를 프로세서에 전송할 수 있는 이미지 소스 모듈을 더 포함하고, 상기 이미지 소스 모듈은 수신기, 트랜시버, 및 송신기 중 적어도 하나를 포함하는, 광 변조를 위한 장치.
17. 광 변조를 위한 장치로서,
    셔터의 모션의 방향에 대해 수직으로 진행하는 제 1 에지를 갖는 전기기계 시스템들(EMS) 셔터; 및
    EMS 액추에이터를 포함하고,
    상기 EMS 액추에이터는,
    일 단부에서는, 상기 제 1 에지의 제 1 코너로부터 공간적으로 이격되는 제 1 연결 포인트에서 상기 셔터의 상기 제 1 에지에 결합되고 그리고 제 2 단부에서는, 기판 위로 상기 셔터를 지지하는 제 1 앵커에 결합되는 앵커링된 셔터 전극 ― 상기 앵커링된 셔터 전극은 상기 제 1 연결 포인트로부터 그리고 상기 셔터를 따라 적어도 상기 셔터의 상기 제 1 에지의 제 2 코너까지 확장되어 나가는 부분을 포함함 ―;
    상기 제 1 연결 포인트와 상기 제 1 코너 사이에서 상기 셔터에 결합되는 서스펜딩된 셔터 전극; 및
    상기 셔터의 상기 제 1 코너 부근에 포지셔닝된 제 2 앵커에 결합되고, 그리고 상기 앵커링된 셔터 전극 및 상기 서스펜딩된 셔터 전극에 인접한 상기 셔터의 상기 제 1 에지의 전체 길이만큼 연장하는 제 1 부분을 포함하는 드라이브 전극을 포함하는, 광 변조를 위한 장치.
18. 제 17 항에 있어서,
    상기 서스펜딩된 셔터 전극은, 상기 제 1 연결 포인트와 상기 제 1 코너 사이의 상기 제 1 에지를 따라 제 2 연결 포인트에서 상기 셔터에 결합되는 일 단부와 상기 제 1 코너에 인접하여 결합되는 제 2 단부를 포함하는, 루프를 형성하는, 광 변조를 위한 장치.
19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 2 연결 포인트는 상기 제 1 코너와 상기 제 2 코너 사이의 거리의 8% 내지 25%와 동일한 거리만큼 상기 제 1 코너로부터 이격되어 있는, 광 변조를 위한 장치.
20. 제 17 항에 있어서,
    상기 드라이브 전극 및 상기 앵커링된 셔터 전극은 순응성인, 광 변조를 위한 장치.
21. 제 17 항에 있어서,
    상기 드라이브 전극은, 상기 서스펜딩된 셔터 전극과 평행하고 상기 서스펜딩된 셔터 전극에 인접한 평행 플레이트 부분을 포함하는, 광 변조를 위한 장치.
22. 제 21 항에 있어서,
    상기 드라이브 전극의 상기 평행 플레이트 부분의 일 단부는 상기 셔터의 상기 제 1 코너를 향하여 상기 제 2 앵커로부터 멀어지게 확장되는, 광 변조를 위한 장치.
23. 제 17 항에 있어서,
    상기 드라이브 전극은, 상기 드라이브 전극의 상기 제 1 부분의 각각의 단부를 상기 제 2 앵커에 결합시키는, 상기 앵커링된 셔터 전극에 대하여 상기 제 1 부분 뒤에 포지셔닝된 제 2 부분을 포함하는, 광 변조를 위한 장치.
24. 제 23 항에 있어서,
    상기 드라이브 전극의 상기 제 2 부분은, 상기 제 1 앵커의 방향으로 그리고 상기 셔터의 상기 제 1 코너를 향하여 반대 방향으로 둘 모두에서 상기 제 2 앵커로부터 멀어지게 확장되는, 광 변조를 위한 장치.
25. 광 변조를 위한 장치로서,
    매스(mass)에 결합된 매스 지퍼 전극 및 상기 매스에 결합된 매스 평행 플레이트 전극을 구비하는 상기 매스; 및
    상기 매스 지퍼 전극 맞은편에 포지셔닝되는 드라이브 지퍼 전극 부분, 및 상기 매스 평행 플레이트 전극 맞은편에 있는 드라이브 평행 플레이트 전극 부분을 포함하는 드라이브 전극을 포함하는, 광 변조를 위한 장치.
26. 제 25 항에 있어서,
    상기 매스 지퍼 전극 및 상기 매스 평행 플레이트 전극은 상기 매스의 공통 에지를 따라 상기 매스에 결합되는, 광 변조를 위한 장치.
27. 제 26 항에 있어서,
    상기 드라이브 전극은 상기 매스의 상기 공통 에지의 전체 길이만큼 연장하는, 광 변조를 위한 장치.
28. 제 26 항에 있어서,
    상기 매스 지퍼 전극은 상기 공통 에지의 총 길이의 8% 내지 25%와 동일한 상기 공통 에지의 코너로부터의 거리에서 상기 매스의 상기 공통 에지에 결합되는, 광 변조를 위한 장치.
29. 제 25 항에 있어서,
    상기 매스 평행 플레이트 전극은 루프를 정의하는, 광 변조를 위한 장치.
30. 제 25 항에 있어서,
    상기 매스는 마이크로전기기계 시스템들(MEMS; microelectromechanical systems) 셔터를 포함하는, 광 변조를 위한 장치.
    

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