TW201428343A - 包括雙致動軸機電系統光調變器之顯示器設備 - Google Patents

Abstract

本發明提供用於調變光以在一顯示器上形成一影像之系統、方法及設備。該顯示器中之一光調變器可包括一基板、一快門、一第一致動器及一第二致動器。該快門可經組態以選擇性地阻礙穿過該基板之一光學路徑。該第一致動器可經組態以使該快門在實質上平行於由該基板界定之一平面之一平面中沿著一第一軸沿一第一方向移動，藉此將該快門自一第一狀態移動至一第二狀態。該第二致動器可經組態以使該快門沿著一第二軸沿一第二方向移動。該第二軸可實質上正交於該第一軸且亦在平行於該基板之一平面內。在某些實施方案中，使該快門沿著該第二軸移動將該快門移動至一第三狀態中。

Description

包括雙致動軸機電系統光調變器之顯示器設備 相關申請案

本專利申請案主張於2012年12月28日提出申請之標題為「包括雙致動軸機電系統光調變器之顯示器設備(DISPLAY APPARATUS INCLUDING DUAL ACTUATION AXIS ELECTROMECHANICAL SYSTEMS LIGHT MODULATORS)」之第61/746,881號美國臨時專利申請案之優先權，且主張於2013年3月14日提出申請之標題為「包括雙致動軸機電系統光調變器之顯示器設備(DISPLAY APPARATUS INCLUDING DUAL ACTUATION AXIS ELECTROMECHANICAL SYSTEMS LIGHT MODULATORS)」之第13/829,254號美國實用申請案之優先權。以上所提及之申請案中之每一者皆受讓於本申請案之受讓人且藉此以引用方式明確地併入本文中。

本發明係關於顯示器之領域，且特定而言，係關於包括具有多個移動軸之多狀態光調變器之微機電系統(MEMS)顯示器。

某些基於機電系統(EMS)之光調變器可以一二態方式有效地調變光(即，在亮狀態與暗狀態之間進行切換)。舉例而言，基於EMS之快門可迅速地在光透射狀態與光阻擋狀態之間進行切換。然而，存在可可靠地達成全暗狀態與全亮狀態之間的離散部分透射狀態之幾個基於 EMS之光調變器。

因此，併入有基於EMS之光調變器之顯示器往往藉由將光調變器驅動至一系列子圖框中之亮狀態或暗狀態中而使用分時原理產生不同灰階值。即使將此等子圖框加權，此等顯示器可仍需要產生每影像圖框大數目個子圖框以獲得所期望之灰度階粒度。

本發明之系統、方法及裝置各自具有數項發明態樣，該等態樣中之任何一項態樣皆不單獨地決定本文中所揭示之期望屬性。

本發明中所闡述之標的物之一項發明態樣可實施於一設備中，該設備包括一基板、一快門、一第一致動器及一第二致動器。該快門毗鄰於該基板定位且經組態以選擇性地阻礙穿過該基板之一光學路徑。該第一致動器機械耦合至該快門之一第一端且經組態以用於使該快門在實質上平行於由該基板界定之一平面之一平面中沿著一第一軸沿一第一方向移動，藉此將該快門自一第一狀態移動至一第二狀態。該第二致動器毗鄰該快門定位且經組態以使該快門沿著一第二軸沿一第二方向移動。該第二軸實質上正交於該第一軸且亦在實質上平行於由該基板界定之該平面之一平面內。使該快門沿著該第二軸移動將該快門移動至一第三狀態中。在某些實施方案中，該第二致動器包括與該快門間隔開且與該快門機械分離之一電極。

在某些實施方案中，該設備包括一第三致動器。該第三致動器可機械耦合至該快門且經組態以使該快門沿著該第一軸沿與該第一方向相反之一第三方向移動，藉此將該快門移動至該第一狀態中。在某些其他實施方案中，該設備包括一彈簧，該彈簧機械耦合至該快門以沿著該第一軸沿與該第一方向相反之一第三方向將一恢復力施加至該快門以用於將該快門往回移動至該第一狀態中。

在某些其他實施方案中，該第三致動器可包括在該快門之與該 第二致動器相對之一側上與該快門間隔開且與該快門機械分離之一致動器，用於將該快門移動至一第四狀態中。在某些實施方案中，與該第二致動器之該快門間隔開之該電極與該快門間隔開達一第一距離，且該第三致動器之與該快門間隔開之電極與該快門間隔開達一第二距離。

在某些實施方案中，該第一狀態係一光透射狀態，該第二狀態係其中該快門阻礙穿過該基板之該光學路徑之一光阻擋狀態，且該第三狀態包含其中該快門僅部分地阻礙該光學路徑之一部分光透射狀態。在某些實施方案中，在該部分光透射狀態中，該快門阻擋該光學路徑中之光之約25%、約33%或約50%中之一者。

在某些實施方案中，該第一致動器由包括一可擴展部分之一柔性橫樑耦合至該快門。在某些其他實施方案中，該快門包括垂直於該基板之該平面之至少一個表面。在某些此類實施方案中，該快門之垂直於該基板之該平面之該表面可形成該快門之周界之一側，且該快門充當該第二致動器之一電極。

在某些實施方案中，該快門、該第一致動器及該第二致動器形成一顯示器元件之一部分，且該設備包括一顯示器，該顯示器包括一顯示器元件陣列。該設備亦可包括：一處理器，其經組態以與該顯示器通信且處理影像資料；及一記憶體裝置，其經組態以與該處理器通信。在某些實施方案中，該設備包括經組態以將至少一個信號發送至該顯示器之一驅動器電路，且處理器進一步經組態以將該影像資料之至少一部分發送至該驅動器電路。在某些實施方案中，該設備亦包括經組態以將該影像資料發送至該處理器之一影像源模組。該影像源模組可包括一接收器、收發器及傳輸器中之至少一者。在仍某些其他實施方案中，該設備包括經組態以接收輸入資料且將該輸入資料傳遞至該處理器之一輸入裝置。

本發明中所闡述之標的物之另一發明態樣可實施於一設備中，該設備包括：一基板；用於選擇性地阻礙穿過該基板之一光學路徑之構件；用於使該光阻礙構件在實質上平行於由該基板界定之一平面之一平面中沿著一第一軸沿一第一方向移動藉此將該光阻礙構件自一第一狀態移動至一第二狀態之構件；及用於使該光阻礙構件沿著一第二軸沿一第二方向移動藉此將該光阻礙構件移動至一第三狀態中之構件。該第二軸實質上正交於由該基板界定之該平面中之該第一軸。

在某些實施方案中，該設備包括用於使該快門沿著該第一軸沿與該第一方向相反之一第三方向移動以用於將該光阻礙構件往回移動至該第一狀態中之構件。在某些其他實施方案中，該設備包括用於沿著該第一軸沿與該第一方向相反之一第三方向將一恢復力施加至該光阻礙構件藉此將該光阻礙構件移動至該第一狀態中之一恢復構件。在某些其他實施方案中，該設備可包括用於將該光阻礙構件移動至一第四狀態中之構件。該等第三及第四狀態可為相異之部分光阻礙狀態。

以下附圖及說明中陳述本說明書中所闡述之標的物之一或多項實施方案之細節。儘管主要就基於MEMS之顯示器闡述本發明內容中所提供之實例，但本文中所提供之概念可適用於其他類型之顯示器(諸如液晶顯示器(LCD)、有機發光二極體(OLED)顯示器、電泳顯示器及場發射顯示器)以及其他非顯示器之MEMS裝置(諸如MEMS麥克風、感測器及光學切換器)。依據說明、圖式及申請專利範圍將明瞭其他特徵、態樣及優點。注意，以下各圖之相對尺寸可不按比例繪製。

7A-7A’‧‧‧線

21‧‧‧處理器/系統處理器

22‧‧‧陣列驅動器

27‧‧‧網路介面

28‧‧‧圖框緩衝器

29‧‧‧驅動器控制器

30‧‧‧顯示器/顯示器陣列

41‧‧‧殼體

43‧‧‧天線

45‧‧‧揚聲器

46‧‧‧麥克風

47‧‧‧收發器

48‧‧‧輸入裝置

50‧‧‧電源供應器

52‧‧‧調節硬體

100‧‧‧實例性直觀式基於微機電系統之顯示器設備/顯示器設備/設備/直觀式基於微機電系統之顯示器設備/基於微機電系統之顯示器設備

102a‧‧‧光調變器

102b‧‧‧光調變器

102c‧‧‧光調變器

102d‧‧‧光調變器

104‧‧‧影像/新影像/彩色影像

105‧‧‧燈

106‧‧‧像素/特定像素/彩色像素

108‧‧‧快門

109‧‧‧光圈

110‧‧‧互連件/寫入啟用互連件/掃描線互連件

112‧‧‧互連件/資料互連件

114‧‧‧互連件/共同互連件

120‧‧‧實例性主機裝置/主機裝置

122‧‧‧主機處理器

124‧‧‧環境感測器/環境感測器模組/感測器模組

126‧‧‧使用者輸入模組

128‧‧‧顯示器設備

130‧‧‧掃描驅動器/驅動器

132‧‧‧資料驅動器/驅動器

134‧‧‧控制器/數位控制器電路/顯示器控制器

138‧‧‧共同驅動器/驅動器

140‧‧‧燈

142‧‧‧燈

144‧‧‧燈

146‧‧‧燈

148‧‧‧燈驅動器/驅動器

150‧‧‧陣列/顯示器元件陣列

200‧‧‧實例性基於快門之光調變器/基於快門之光調變器/光調變器/快門總成

202‧‧‧快門

203‧‧‧表面/基板

204‧‧‧致動器/基板

205‧‧‧柔性電極橫樑致動器/致動器

206‧‧‧柔性負載橫樑/負載橫樑/柔性部件/橫樑

207‧‧‧彈簧

208‧‧‧負載錨

211‧‧‧光圈孔

216‧‧‧柔性驅動橫樑/驅動橫樑/橫樑

218‧‧‧驅動橫樑錨/驅動錨

300‧‧‧實例性控制矩陣/控制矩陣

301‧‧‧像素

302‧‧‧彈性快門總成/快門總成

303‧‧‧致動器

304‧‧‧基板

306‧‧‧掃描線互連件/經寫入啟用掃描線互連件

307‧‧‧寫入啟用電壓源

308‧‧‧資料互連件

309‧‧‧資料電壓源

310‧‧‧電晶體

312‧‧‧電容器

320‧‧‧實例性陣列/像素陣列/陣列/光調變器陣列

322‧‧‧光圈層

324‧‧‧光圈

400‧‧‧實例性雙重致動器快門總成/雙重致動器快門總成/快門總成

402‧‧‧致動器/快門敞開致動器/靜電致動器

404‧‧‧致動器/快門關閉致動器/靜電致動器

406‧‧‧快門/平面驅動快門

407‧‧‧光圈層

408‧‧‧錨

409‧‧‧光圈/光圈層光圈/矩形光圈

412‧‧‧快門光圈/光圈

416‧‧‧預定義重疊/重疊

500‧‧‧實例性顯示器設備/顯示器設備

502‧‧‧基於快門之光調變器/快門總成

503‧‧‧快門

504‧‧‧透明基板/基板

505‧‧‧錨

506‧‧‧反射膜/反射光圈層/後向反射層/光圈層

508‧‧‧表面光圈/光圈

512‧‧‧選用漫射器

514‧‧‧選用亮度增強膜

516‧‧‧平面光導/光導/背光

517‧‧‧幾何光重定向器/稜鏡/光重定向器

518‧‧‧光源/燈

519‧‧‧反射體

520‧‧‧前向反射膜/膜

521‧‧‧射線

522‧‧‧蓋板

524‧‧‧黑矩陣

526‧‧‧間隙

527‧‧‧機械支撐件/間隔件

528‧‧‧黏合劑密封件

530‧‧‧流體

532‧‧‧薄片金屬或經模製塑膠總成托架/總成托架

536‧‧‧反射體

600‧‧‧顯示器總成

602‧‧‧調變器基板/基板

604‧‧‧光圈板/基板

606‧‧‧快門總成

608‧‧‧反射光圈層

610‧‧‧光圈

612‧‧‧間隔件

614‧‧‧間隔件

700‧‧‧實例性多狀態快門總成/多狀態快門總成/快門總成/給定快門總成

702‧‧‧快門/快門敞開致動器

703‧‧‧光阻擋層

704‧‧‧光圈

705‧‧‧基板

706‧‧‧第一軸

708‧‧‧快門敞開致動器

710‧‧‧快門關閉致動器

712‧‧‧負載橫樑/負載電極

714‧‧‧摺疊橫樑

715‧‧‧第二軸

716‧‧‧側電極

800‧‧‧實例性多狀態快門總成/快門總成/多狀態快門總成

808‧‧‧快門敞開致動器

810‧‧‧快門關閉致動器

812‧‧‧負載橫樑

813‧‧‧驅動橫樑

814‧‧‧摺疊部分

900‧‧‧實例性控制矩陣/控制矩陣

906‧‧‧掃描線互連件

908a‧‧‧快門敞開資料互連件/資料互連件

908b‧‧‧快門關閉資料互連件

908c‧‧‧快門部分敞開資料互連件/資料互連件

910a‧‧‧電晶體

910b‧‧‧電晶體

910c‧‧‧電晶體

912a‧‧‧電容器

912b‧‧‧電容器

912c‧‧‧電容器

1000‧‧‧實例性多狀態快門總成/快門總成

1014a‧‧‧摺疊回位彈簧

1014b‧‧‧第二摺疊回位彈簧

1100‧‧‧實例性多狀態快門總成/快門總成

1118‧‧‧第二側電極

1200‧‧‧實例性多狀態快門總成/快門總成

1214‧‧‧摺疊橫樑

1230‧‧‧側致動器

1232‧‧‧柔性負載橫樑/負載橫樑

1234‧‧‧柔性驅動橫樑

V_DC‧‧‧致動電壓

V_DO‧‧‧致動電壓

V_DP-O‧‧‧致動電壓

V_WE‧‧‧寫入啟用電壓/電壓

圖1A展示一實例性直觀式基於微機電系統(MEMS)之顯示器設備之一示意圖。

圖1B展示一實例性主機裝置之一方塊圖。

圖2展示一實例性基於快門之光調變器之一透視圖。

圖3A展示一實例性控制矩陣之一示意圖。

圖3B展示連接至圖3A之控制矩陣之一實例性基於快門之光調變器陣列之一透視圖。

圖4A及圖4B展示一實例性雙致動器快門總成之視圖。

圖5展示併入有基於快門之光調變器之一實例性顯示器設備之一剖面圖。

圖6展示供在一顯示器之一MEMS下組態中使用之一實例性光調變器基板及一實例性光圈板之一剖面圖。

圖7A至圖7C展示一實例性多狀態快門總成之平面圖。

圖7D展示圖7A至圖7C中所展示之多狀態快門總成之一剖面圖。

圖8A至圖8C展示另一實例性多狀態快門總成之平面圖。

圖9展示一實例性控制矩陣之一示意圖。

圖10A至圖10C展示另一實例性多狀態快門總成之平面圖。

圖11A至圖11D展示另一實例性多狀態快門總成之平面圖。

圖12A至圖12D展示另一實例性多狀態快門總成之平面圖。

圖13及圖14展示包括複數個顯示器元件之一實例性顯示器裝置之系統方塊圖。

在各個圖式中，相似元件符號及名稱指示相似元件。

以下說明係關於用於闡述本發明之發明態樣之目的之某些實施方案。然而，熟習此項技術者將易於認識到，可以眾多不同方式來應用本文中之教示。所闡述實施方案可實施於經組態以顯示一影像(無論是運動影像(諸如視訊)還是固定影像(諸如靜態影像)，且無論是文字影像、圖形影像還是圖片影像)之任何裝置、設備或系統中。更特定而言，預期該等所闡述實施方案可包括於以下多種電子裝置中或與 其相關聯，諸如但不限於：行動電話、啟用多媒體網際網路之蜂巢式電話、行動電視接收器、無線裝置、智慧電話、Bluetooth®裝置、個人資料助理(PDA)、無線電子郵件接收器、手持式或可攜式電腦、小筆電、筆記型電腦、智慧筆電、平板電腦、印表機、影印機、掃描機、傳真裝置、全球定位系統(GPS)接收器/導航儀、相機、數位媒體播放器(諸如MP3播放器)、攝錄影機、遊戲主控台、手錶、時鐘、計算器、電視監視器、平板顯示器、電子閱讀裝置(舉例而言，電子閱讀器)、電腦監視器、汽車顯示器(包括里程表及速度計顯示器等)、駕駛艙控制件及/或顯示器、攝影機景物顯示器(諸如一車輛中之一後視攝影機之顯示器)、電子相片、電子告示牌或標牌、投影機、建築結構、微波爐、冰箱、立體聲系統、卡式記錄器或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、無線電設備、可攜式記憶體晶片、清洗機、乾燥機、清洗機/乾燥機、停車計時器、封裝(諸如在包括微機電系統(MEMS)應用之機電系統(EMS)應用以及非EMS應用中)、美學結構(諸如一件珠寶或衣服上之影像顯示器)及多種EMS裝置。本文中之教示亦可用於非顯示器應用中，諸如但不限於：電子切換裝置、射頻濾波器、感測器、加速度計、陀螺儀、運動感測裝置、磁力計、消費型電子器件之慣性組件、消費型電子器件產品之零件、變容器、液晶裝置、電泳裝置、驅動方案、製造程序及電子測試裝備。因此，該等教示並不意欲限於僅繪示於該等圖中之實施方案，而是具有熟習此項技術者將易於瞭解之寬廣適用性。

一可靠多狀態光調變器可由可沿著兩個軸致動之一快門形成。在某些實施方案中，一第一致動器可藉由使快門在光透射穿過之一光圈上方移動而沿著一第一軸沿一第一方向將一快門自一光透射狀態驅動至一光阻礙狀態。然後，一第二致動器可沿著一正交軸沿一方向驅動快門以部分地不阻擋光圈，從而允許光之某一部分通過，而阻擋其 餘光。一相對第三致動器或一彈簧可用於將快門返回至一光透射位置。此等組態提供三種可可靠地獲得之快門狀態。

在某些實施方案中，第一致動器機械耦合至快門。第二致動器可包括與該快門實體分離之一電極。

在某些實施方案中，一第四致動器可定位於快門之與第二致動器相對之側上。在某些實施方案中，第四致動器可經定位距快門達與第二致動器不同之一距離。因此，當快門處於阻擋光圈之光阻擋狀態中時，第二致動器及第四致動器可拉動快門達不同距離，從而不同程度地露出光圈。此等實施方案提供四種可可靠地獲得之快門狀態。

本發明中所闡述之標的物之特定實施方案可經實施以實現以下潛在優點中之一或多者。藉由併入有經組態以使一快門沿著一第二運動軸移動之一額外側致動器，一快門總成可經組態以進入至至少三種狀態中，即一敞開光透射狀態、一關閉光阻礙狀態及一部分敞開部分透射狀態。藉由包括可達成額外狀態之快門總成，一顯示器設備可使用幾個子圖框形成一影像。藉由添加經組態以將一快門移動達與第一側致動器不同之至該側之距離之一第二側致動器，一快門總成可進入至一其他額外狀態中。此額外狀態可進一步減小一顯示器需要產生之子圖框之數目以顯示一影像。

在某些實施方案中，一側致動器可為包括作為一個電極之快門之一靜電致動器及與該快門實體分離之一個側電極。此側電極可為具有垂直於其上形成快門總成之基板之一主要表面之一相對簡單平面橫樑。因此，側電極可佔據超出在供能量給側電極時用於位移快門之空間之基板上之相對小額外空間。在某些實施方案中，快門可包括接近且平行於側電極之一周界側壁以促進快門與側電極之間的靜電相互作用。

在某些其他實施方案中，側致動器可類似於使快門沿著其主要 運動軸移動之致動器。此等致動器可佔據額外空間，但往往需要較低電壓來操作。

在某些實施方案中，使快門沿著其主要運動軸移動之致動器包括具有一摺疊或彎曲部分之一柔性橫樑。此部分可伸展，從而允許快門在供能量給一側致動器時沿著一第二軸朝向該側致動器移動，而在未供能量給側電極時同時提供一恢復力以輔助快門往回移動至其初始位置。

圖1A展示一實例性直觀式基於MEMS之顯示器設備100之一示意圖。顯示器設備100包括配置成列及行之複數個光調變器102a至102d(統稱「光調變器102」)。在顯示器設備100中，光調變器102a及102d係處於敞開狀態中，從而允許光通過。光調變器102b及102c處於關閉狀態中，從而阻礙光通過。藉由選擇性地設定光調變器102a至102d之狀態，顯示器設備100可用於形成一背光顯示器(若由一燈或多個燈105照明)之一影像104。在另一實施方案中，設備100可藉由反射源自該設備之前面之周圍光來形成一影像。在另一實施方案中，設備100可藉由反射來自定位於顯示器之前面之一燈或多個燈之光(亦即，藉由使用一前燈)來形成一影像。

在某些實施方案中，每一光調變器102對應於影像104中之一像素106。在某些其他實施方案中，顯示器設備100可利用複數個光調變器來形成影像104中之一像素106。舉例而言，顯示器設備100可包括三個特定色彩之光調變器102。藉由選擇性地敞開對應於一特定像素106之特定色彩之光調變器102中之一或多者，顯示器設備100可在影像104中產生一彩色像素106。在另一實例中，顯示器設備100包括每像素106兩個或兩個以上光調變器102以在一影像104中提供照度位階。關於一影像，一「像素」對應於由影像之解析度界定之最小圖片元素。關於顯示器設備100之結構組件，術語「像素」係指用於調變 形成該影像之一單個像素之光之組合機械與電組件。

顯示器設備100係一直觀式顯示器，此乃因其可不包括通常在投影應用中發現之成像光學器件。在一投影顯示器中，將形成於顯示器設備之表面上之影像投影至一螢幕上或至一牆壁上。該顯示器設備實質上小於所投影影像。在一直觀式顯示器中，使用者藉由直接注視該顯示器設備來察看該影像，該顯示器裝置含有光調變器及視情況用於增強在該顯示器上所察看到之亮度及/或對比度之一後燈或前燈。

直觀式顯示器可以一透射模式或反射模式操作。在一透射顯示器中，光調變器濾波或選擇性地阻擋源自定位於該顯示器後面之一燈或多個燈之光。來自燈之光視情況被注射至一光導或「後燈」中以使得可均勻地照明每一像素。透射直觀式顯示器通常構建於透明或玻璃基板上以促進其中含有光調變器之一個基板直接定位於後燈頂部上之一夾層總成配置。

每一光調變器102可包括一快門108及一光圈109。為照明影像104中之一像素106，快門108經定位以使得其允許光朝向一觀看者通過光圈109。為保持一像素106未被照亮，快門108經定位以使得其阻礙光通過光圈109。光圈109係由穿過每一光調變器102中之一反射或吸光材料圖案化之一開口界定。

該顯示器設備亦包括連接至該基板且連接至該等光調變器以用於控制快門之移動之一控制矩陣。該控制矩陣包括一系列電互連件(舉例而言，互連件110、112及114)，該一系列電互連件包括每列像素至少一個寫入啟用互連件110(亦稱為一「掃描線互連件」)、每一行像素一個資料互連件112及將一共同電壓提供至所有像素或至少提供至來自顯示器設備100中之多個行及多個列兩者之像素之一個共同互連件114。回應於施加一適當電壓(「寫入啟用電壓V_WE」)，用於一給定列像素之寫入啟用互連件110使該列中之像素準備好接受新快門 移動指令。資料互連件112以資料電壓脈衝之形式傳遞新移動指令。在某些實施方案中，施加至資料互連件112之資料電壓脈衝直接促成快門之一靜電移動。在某些其他實施方案中，資料電壓脈衝控制切換器，舉例而言，電晶體或其他非線性電路元件，該等切換器控制單獨致動電壓(其量值通常高於資料電壓)至光調變器102之施加。然後，此等致動電壓之施加產生快門108之靜電驅動之移動。

圖1B展示一實例性主機裝置120(亦即，行動電話、智慧電話、PDA、MP3播放器、平板電腦、電子閱讀器、小筆電、筆記型電腦等)之一方塊圖。主機裝置120包括一顯示器設備128、一主機處理器122、環境感測器124、一使用者輸入模組126及一電源。

顯示器設備128包括複數個掃描驅動器130(亦稱為「寫入啟用電壓源」)、複數個資料驅動器132(亦稱為「資料電壓源」)、一控制器134、共同驅動器138、燈140至146、燈驅動器148及一顯示器元件陣列150，諸如圖1A中所展示之光調變器102。掃描驅動器130將寫入啟用電壓施加至掃描線互連件110。資料驅動器132將資料電壓施加至資料互連件112。

在顯示器設備之某些實施方案中，資料驅動器132經組態以將類比資料電壓提供至顯示器元件陣列150，尤其在欲以類比方式導出影像104之照度位階之情況下亦如此。在類比操作中，光調變器102經設計以使得在透過資料互連件112施加一範圍之中間電壓時，在快門108中產生一範圍之中間敞開狀態且因此在影像104中產生一範圍之中間照明狀態或照度位階。在其他情形中，資料驅動器132經組態以僅將一組減少之2、3或4個數位電壓位準施加至資料互連件112。此等電壓位準經設計而以數位方式對快門108中之每一者設定一敞開狀態、一關閉狀態或其他離散狀態。

掃描驅動器130及資料驅動器132連接至一數位控制器電路134 (亦稱為「控制器134」)。控制器以一主要串列方式將組織成序列之資料發送至資料驅動器132，在某些實施方案中，可預先判定、按列及按影像圖框來分組該等序列。資料驅動器132可包括串列轉並行資料轉換器、位準移位及(對於某些應用)數位轉類比電壓轉換器。

該顯示器設備視情況包括一組共同驅動器138(亦稱為共同電壓源)。在某些實施方案中，共同驅動器138(舉例而言)藉由將電壓供應至一系列共同互連件114而將一DC共同電位提供至顯示器元件陣列150內之所有顯示器元件。在某些其他實施方案中，共同驅動器138遵循來自控制器134之命令而將電壓脈衝或信號發出至顯示器元件陣列150，舉例而言，能夠驅動及/或起始陣列150之多個列及行中之所有顯示器元件之同時致動之全域致動脈衝。

用於不同顯示功能之所有驅動器(舉例而言，掃描驅動器130、資料驅動器132及共同驅動器138)皆由控制器134進行時間同步。來自控制器之時序命令經由燈驅動器148協調紅色、綠色及藍色以及白色燈(分別為140、142、144及146)之照明、協調顯示器元件陣列150內之特定列之寫入啟用及排序、協調來自資料驅動器132之電壓之輸出及協調提供顯示器元件致動之電壓之輸出。在某些實施方案中，燈為發光二極體(LED)。

控制器134判定可藉以將快門108中之每一者重設為適於一新影像104之照明位階之排序或定址方案。可以週期性間隔設定新影像104。舉例而言，對於視訊顯示器，以介於10赫茲至300赫茲(Hz)之範圍內之頻率再新彩色影像104或視訊圖框。在某些實施方案中，一影像圖框至陣列150之設定與燈140、142、144及146之照明同步以使得用一系列交替色彩(諸如紅色、綠色及藍色)來照明交替影像圖框。每一各別色彩之影像圖框稱為一色彩子圖框。在稱為場色序方法之此方法中，若色彩子圖框以超過20Hz之頻率交替，則人腦將把交替圖框 影像平均化為具有一廣泛且連續範圍之色彩之一影像之感知。在替代實施方案中，在顯示器設備100中可採用具有原色之四個或四個以上燈，從而採用除紅色、綠色及藍色以外之原色。

在某些實施方案中，在顯示器設備100經設計以用於快門108在敞開與關閉狀態之間的數位切換之情況下，控制器134藉由分時灰階之方法形成一影像，如先前所闡述。在某些其他實施方案中，顯示器設備100可透過使用每像素多個快門108來提供灰階。

在某些實施方案中，一影像104狀態之資料由控制器134藉由對個別列(亦稱為掃描線)之一順序定址而載入至顯示器元件陣列150。對於該序列中之每一列或掃描線，掃描驅動器130將一寫入啟用電壓施加至陣列150之彼列之寫入啟用互連件110，且隨後資料驅動器132給選定列中之每一行供應對應於所期望快門狀態之資料電壓。此程序重複直至針對陣列150中之所有列而載入資料為止。在某些實施方案中，用於資料載入之選定列之序列係線性的，自陣列150中之頂部進行至底部。在某些其他實施方案中，將選定列之序列偽隨機化以便使視覺假影最小化。且在某些其他實施方案中，按區塊組織排序，其中針對一區塊，(舉例而言)藉由僅依次定址陣列150中之每隔4列之列而將影像104狀態之僅某一分率之資料載入至陣列150。

在某些實施方案中，將影像資料載入至陣列150之程序與致動陣列150中之顯示器元件之程序在時間上分離。在此等實施方案中，顯示器元件陣列150可包括用於陣列150中之每一顯示器元件之資料記憶體元件，且控制矩陣可包括一全域致動互連件以用於自共同驅動器138載運觸發信號以根據記憶體元件中所儲存之資料起始快門108之同時致動。

在替代實施方案中，顯示器元件陣列150及控制該等顯示器元件之控制矩陣可配置成除矩形列及行以外之組態。舉例而言，該等顯示 器元件可配置成六邊形陣列或曲線列及行。一般而言，如本文中所使用，術語「掃描線」應係指共用一寫入啟用互連件之任何複數個顯示器元件。

主機處理器122通常控制主機之操作。舉例而言，主機處理器122可係用於控制一可攜式電子裝置之一個一般用途或特殊用途處理器。關於包括於主機裝置120內之顯示器設備128，主機處理器122輸出影像資料以及關於主機之額外資料。此種資訊可包括：來自環境感測器之資料，諸如周圍光或溫度；關於主機之資訊，包括(舉例而言)主機之一操作模式或主機之電源中剩餘之電力量；關於影像資料之內容之資訊；關於影像資料類型之資訊；及/或用於顯示器設備在選擇一成像模式中使用之指令。

使用者輸入模組126直接或經由主機處理器122將使用者之個人偏好輸送至控制器134。在某些實施方案中，使用者輸入模組126由其中使用者程式化個人偏好(諸如「較深色彩」、「較佳對比度」、「較低功率」、「增加之亮度」、「運動會」、「現場演出」或「動畫片」)之軟體控制。在某些其他實施方案中，使用硬體將此等偏好輸入至主機，諸如一切換器或調撥轉盤。至控制器134之複數個資料輸入引導該控制器將資料提供至對應於最佳成像特性之各種驅動器130、132、138及148。

一環境感測器模組124亦可包括為主機裝置120之部分。環境感測器模組124接收關於周圍環境(諸如溫度及/或周圍照明條件)之資料。感測器模組124可經程式化以區分該裝置係在一室內或辦公環境中操作還是在明亮白天之一室外環境中操作還是在夜間之一室外環境中操作。感測器模組124將此資訊傳遞至顯示器控制器134，以使得控制器134可回應於周圍環境而使觀看條件最佳化。

圖2展示一實例性基於快門之光調變器200之一透射圖。基於快 門之光調變器200適於併入至圖1A之直觀式基於MEMS之顯示器設備100中。光調變器200包括耦合至一致動器204之一快門202。致動器204可由兩個單獨柔性電極橫樑致動器205(「致動器205」)形成。快門202在一側上耦合至致動器205。致動器205使快門202在實質上平行於一表面203之一運動平面中在表面203上方橫向移動。快門202之相對側耦合至提供與由致動器204施加之力相反之一恢復力之一彈簧207。

每一致動器205包括將快門202連接至一負載錨208之一柔性負載橫樑206。負載錨208連同柔性負載橫樑206一起充當機械支撐件，從而保持快門202接近於表面203懸掛。表面203包括用於容許光通過之一或多個光圈孔211。負載錨208將柔性負載橫樑206及快門202實體連接至表面203，且將負載橫樑206電連接至一偏壓電壓(在某些例項中，接地)。

若該基板係不透明的(諸如矽)，則藉由穿過基板204蝕刻一孔陣列而在該基板中形成光圈孔211。若基板204係透明的(諸如玻璃或塑膠)，則光圈孔211形成於沈積於基板203上之一光阻擋材料層中。光圈孔211可呈大體圓形、橢圓形、多邊形、蛇形或不規則形狀。

每一致動器205亦包括毗鄰於每一負載橫樑206定位之一柔性驅動橫樑216。驅動橫樑216在一端處耦合至驅動橫樑216之間共用之一驅動橫樑錨218。每一驅動橫樑216之另一端自由地移動。每一驅動橫樑216係彎曲的以使得驅動橫樑216在其自由端及負載橫樑206之經錨定端附近最靠近負載橫樑206。

在操作中，併入有光調變器200之一顯示器設備經由驅動橫樑錨218將一電位施加至驅動橫樑216。可將一第二電位施加至負載橫樑206。驅動橫樑216與負載橫樑206之間的所得電位差朝向負載橫樑206之經錨定端拉動驅動橫樑216之自由端，且朝向驅動橫樑216之經錨定 端拉動負載橫樑206之快門端，藉此朝向驅動錨218橫向驅動快門202。柔性部件206充當彈簧，以使得當移除跨越橫樑206及216電位之電壓時，負載橫樑206將快門202往回推動至其初始位置中，從而釋放儲存於負載橫樑206中之應力。

一光調變器(諸如光調變器200)併入有一被動恢復力(諸如一彈簧)以用於在已移除電壓之後使一快門返回至其靜止位置。其他快門總成可併入有用於將快門移動至一敞開狀態或一關閉狀態中之一組雙重「敞開」及「關閉」致動器及一組單獨「敞開」及「關閉」電極。

存在可藉以經由一控制矩陣來控制一快門及光圈陣列以產生具有適當照度位階之影像(在諸多情形中，移動影像)之多種方法。在某些情形中，控制係藉助連接至顯示器之周邊上之驅動器電路之列及行互連件之一被動矩陣陣列來實現。在其他情形中，適當地在該陣列(所謂的主動矩陣)之每一像素內包括切換及/或資料儲存元件以改良顯示器之速度、照度位階及/或功率耗散效能。

圖3A展示一實例性控制矩陣300之一示意圖。控制矩陣300適於控制併入至圖1A之基於MEMS之顯示器設備100中之光調變器。圖3B展示連接至圖3A之控制矩陣300之基於快門之光調變器之一實例性陣列320之一透視圖。控制矩陣300可定址一像素陣列320(「陣列320」)。每一像素301可包括由一致動器303控制之一彈性快門總成302，諸如圖2之快門總成200。每一像素亦可包括一光圈層322，該光圈層包括光圈324。

控制矩陣300製作為其上形成快門總成302之一基板304之表面上之一擴散或薄膜沈積電路。控制矩陣300針對控制矩陣300中之每一列像素301包括一掃描線互連件306且針對控制矩陣300中之每一行像素301包括一資料互連件308。每一掃描線互連件306將一寫入啟用電壓源307電連接至一列對應像素301中之像素301。每一資料互連件308將 一資料電壓源309(「V_d源」)電連接至一行對應像素中之像素301。在控制矩陣300中，V_d源309提供欲用於致動快門總成302之能量之大部分。因此，資料電壓源(V_d源309)亦充當一致動電壓源。

參考圖3A及圖3B，對於像素陣列320中之每一像素301或每一快門總成302，控制矩陣300包括一電晶體310及一電容器312。每一電晶體310之閘極電連接至像素301位於其中之陣列320中之列之掃描線互連件306。每一電晶體310之源極電連接至其對應資料互連件308。每一快門總成302之致動器303包括兩個電極。每一電晶體310之汲極並聯電連接至對應電容器312之一個電極及對應致動器303之電極中之一者。電容器312之另一電極及快門總成302中之致動器303之另一電極連接至一共同或接地電位。在替代實施方案中，可用半導體二極體及/或金屬絕緣體金屬夾層型切換元件來替換電晶體310。

在操作中，為形成一影像，控制矩陣300藉由將V_we輪流施加至每一掃描線互連件306來依次寫入啟用陣列320中之每一列。對於一經寫入啟用列，將V_we施加至該列中之像素301之電晶體310之閘極允許電流透過電晶體310流動穿過資料互連件308以將一電位施加至快門總成302之致動器303。雖然寫入啟用該列，但將資料電壓V_d選擇性地施加至資料互連件308。在提供類比灰階之實施方案中，施加至每一資料互連件308之資料電壓相對於位於經寫入啟用掃描線互連件306與資料互連件308之相交處之像素301之所期望亮度而變化。在提供數位控制方案之實施方案中，將資料電壓選定為一相對低量值電壓(亦即，接近接地之一電壓)或者滿足或超過V_at(致動臨限電壓)。回應於將V_at施加至一資料互連件308，對應快門總成中之致動器303致動，從而敞開彼快門總成302中之快門。施加至資料互連件308之電壓甚至在控制矩陣300停止將V_we施加至一列之後仍保持儲存於像素301之電容器312中。因此，電壓V_we不必在一列上等待並保持達足以使快門總成302致 動之長時間；此致動可在已自該列移除寫入啟用電壓之後繼續進行。電容器312亦充當陣列320內之記憶體元件，從而儲存用於照明一影像圖框之致動指令。

像素301以及陣列320之控制矩陣300形成於一基板304上。陣列320包括安置於基板304上之一光圈層322，該光圈層包括用於陣列320中之各別像素301之一組光圈324。光圈324與每一像素中之快門總成302對準。在某些實施方案中，基板304係由諸如玻璃或塑膠之一透明材料製成。在某些其他實施方案中，基板304係由一不透明材料製成，但其中蝕刻有孔以形成光圈324。

快門總成302連同致動器303可製成為雙穩態的。亦即，該等快門可存在於至少兩個平衡位置(例如，敞開或關閉)中而幾乎不需要電力來使其保持處於任一位置中。更特定而言，快門總成302可係機械雙穩態的。一旦將快門總成302之快門設定為處於適當位置中，便不需要電能或保持電壓來維持彼位置。快門總成302之實體元件上之機械應力可使該快門保持在適當位置。

快門總成302連同致動器303亦可製成為電雙穩態的。在一電雙穩態快門總成中，存在低於快門總成之致動電壓之一範圍之電壓，該範圍之電壓(若施加至一關閉致動器(其中快門為敞開的或關閉的))使致動器保持關閉且使快門保持處於適當位置中，即使對該快門施加一相反力亦如此。該相反力可由一彈簧(諸如圖2中所繪示之基於快門之光調變器200中之彈簧207)施加，或者該相反力可由諸如一「敞開」或「關閉」致動器之一相對致動器施加。

光調變器陣列320繪示為具有每像素一單個MEMS光調變器。其中在每一像素中提供多個MEMS光調變器藉此在每一像素中提供不僅二態「接通」或「關斷」光學狀態之可能性之其他實施方案係可能的。其中提供像素中之多個MEMS光調變器且其中與該等光調變器中 之每一者相關聯之光圈324具有不等區域之某些形式之編碼區域劃分灰階係可能的。

圖4A及圖4B展示一實例性雙致動器快門總成400之視圖。如圖4A中所繪示，雙致動器快門總成400係處於一敞開狀態中。圖4B展示處於一關閉狀態中之雙致動器快門總成400。與快門總成200相比，快門總成400在一快門406之任一側上包括致動器402及404。每一致動器402及404係獨立控制的。一第一致動器(一快門敞開致動器402)用於敞開快門406。一第二相對致動器(快門關閉致動器404)用於關閉快門406。致動器402及404兩者皆係柔性橫樑電極致動器。致動器402及404在實質上平行於其上方懸掛快門406之一光圈層407之一平面中藉由驅動快門406來敞開及關閉該快門。快門406藉由附接至致動器402及404之錨408懸掛於光圈層407上方之一短距離處。包括沿著其移動軸附接至快門406之兩端之支撐件減少快門406之脫離平面運動且限制實質上至平行於該基板之一平面之運動。藉由類比圖3A之控制矩陣300，適於與快門總成400一起使用之一控制矩陣可包括用於相對之快門敞開致動器402及快門關閉致動器404中之每一者之一個電晶體及一個電容器。

快門406包括光可通過之兩個快門光圈412。光圈層407包括一組三個光圈409。在圖4A中，快門總成400處於敞開狀態中且因此，快門敞開致動器402已致動，快門關閉致動器404處於其鬆弛位置中，且快門光圈412之中心線與光圈層光圈409中之兩者之中心線重合。在圖4B中，快門總成400已移動至關閉狀態且因此，快門敞開致動器402處於其鬆弛位置中，快門關閉致動器404已致動，且快門406之光阻擋部分現處於適當位置中以阻擋光透射穿過光圈409(繪示為虛線)。

每一光圈具有環繞其周邊之至少一個邊緣。舉例而言，矩形光圈409具有四個邊緣。在其中於光圈層407中形成圓形、橢圓形、卵形 或其他彎曲光圈之替代實施方案中，每一光圈可具有僅一單個邊緣。在某些其他實施方案中，無需在機械意義上分離或分開該等光圈，而是可連接該等光圈。亦即，雖然該光圈之部分或經塑形區段可維持與每一快門之一對應，但可連接數個此等區段以使得該光圈之一單個連續周界由多個快門共用。

為允許光以多種出射角通過處於敞開狀態之光圈412及409，給快門光圈412提供大於光圈層407中之光圈409之一對應寬度或大小之一寬度或大小係有利的。為在關閉狀態中有效地阻擋光逸出，快門406之光阻擋部分較佳重疊光圈409。圖4B展示快門406中之光阻擋部分之邊緣與形成於光圈層407中之光圈409之一個邊緣之間的一預定義重疊416。

靜電致動器402及404經設計以使得其電壓位移行為給快門總成400提供一雙穩態特性。對於快門敞開致動器及快門關閉致動器中之每一者，存在低於致動電壓之一範圍之電壓，該範圍之電壓(若在致動器處於關閉狀態中時施加(其中快門為敞開的或關閉的))將使致動器保持關閉且使快門保持處於適當位置中，即使在將一致動電壓施加至相對致動器之後亦如此。抵抗此一相反力維持一快門之位置所需之最小電壓稱為一維持電壓V_m。

圖5展示併入有基於快門之光調變器(快門總成)502之一實例性顯示器設備500之一剖面圖。每一快門總成502併入有一快門503及一錨505。未展示在連接於錨505與快門503之間時幫助將快門503懸掛於表面上方之一短距離處之柔性橫樑致動器。快門總成502安置於一透明基板504上，此一基板由塑膠或玻璃製成。安置於基板504上之一後向反射層(反射膜506)界定位於快門總成502之快門503之關閉位置下方之複數個表面光圈508。反射膜506往回朝向顯示器設備500之後面反射未通過表面光圈508之光。反射光圈層506可為藉由若干種汽相沈積 技術(包括濺鍍、蒸發、離子鍍、雷射剝蝕或化學汽相沈積(CVD))以薄膜方式形成的不具有包括物之一細粒金屬膜。在某些其他實施方案中，後向反射層506可由一反射鏡形成，諸如一介電反射鏡。一介電反射鏡可製作為在高折射率與低折射率之材料之間交替之介電薄膜之一堆疊。將快門503與反射膜506分離之垂直間隙(快門在其內自由地移動)係介於0.5微米至10微米之範圍內。垂直間隙之量值在關閉狀態中較佳小於快門503之邊緣與光圈508之邊緣之間的橫向重疊，諸如圖4B中所繪示之重疊416。

顯示器設備500包括將基板504與一平面光導516分離之一選用漫射器512及/或一選用亮度增強膜514。光導516包括一透明材料，亦即，玻璃或塑膠材料。光導516由形成一後燈之一或多個光源518照明。舉例而言且不加限制地，光源518可為白熾燈、螢光燈、雷射或發光二極體(LED)。一反射體519幫助將光自燈518引導朝向光導516。一前向反射膜520安置於後燈516後面，朝向快門總成502反射光。來自後燈之未通過快門總成502中之一者之光射線(諸如射線521)將返回至後燈且再次自膜520反射。以此方式，在第一遍次時未能離開顯示器設備500以形成一影像之光可循環利用且可用於透射穿過快門總成502之陣列中之其他敞開光圈。已展示用以增加顯示器之照明效率之此光循環利用。

光導516包括將光自燈518朝向光圈508且因此朝向顯示器之前面重定向之一組幾何光重定向器或稜鏡517。光重定向器517可模製成具有可交替地為三角形、梯形或彎曲剖面之形狀之光導516之塑膠主體。稜鏡517之密度通常增加距燈518之距離。

在某些實施方案中，光圈層506可由一光吸收材料製成，且在替代實施方案中，快門503之表面可塗佈有一光吸收材料或一光反射材料。在某些其他實施方案中，光圈層506可直接沈積於光導516之表面 上。在某些實施方案中，光圈層506不需要與快門503及錨505安置於相同基板上(諸如在下文所闡述之MEMS下組態中)。

在某些實施方案中，光源518可包括不同色彩(舉例而言，色彩紅色、綠色及藍色)之燈。一彩色影像可藉由以足以使人腦將不同色彩之影像平均化為一單個多色彩影像之一速率用不同色彩之燈順序地照明影像而形成。各種特定色彩之影像係使用快門總成502之陣列而形成。在另一實施方案中，光源518包括具有三種以上不同色彩之燈。舉例而言，光源518可具有紅色、綠色、藍色及白色燈或者紅色、綠色、藍色及黃色燈。在某些其他實施方案中，光源518可包括：青色、品紅色、黃色及白色燈；紅色、綠色、藍色及白色燈。在某些其他實施方案中，光源518中可包括額外燈。舉例而言，若使用五種色彩，則光源518可包括紅色、綠色、藍色、青色及黃色燈。在某些其他實施方案中，光源518可包括白色、橙色、藍色、紫色及綠色燈或者白色、藍色、黃色、紅色及青色燈。若使用六種色彩，則光源518可包括紅色、綠色、藍色、青色、品紅色及黃色燈或者白色、青色、品紅色、黃色、橙色及綠色燈。

一蓋板522形成顯示器設備500之前面。蓋板522之後側可覆蓋有一黑矩陣524以增加對比度。在替代實施方案中，蓋板包括對應於快門總成502中之不同者之彩色濾光器，舉例而言相異之紅色、綠色及藍色濾光器。蓋板522支撐於遠離快門總成502之一距離(在某些實施方案中，該距離可係預定的)處從而形成一間隙526。間隙526由機械支撐件或間隔件527及/或由將蓋板522附接至基板504之一黏合劑密封件528維持。

黏合劑密封件528封入一流體530。流體530經工程設計具有較佳低於約10厘泊之黏度且具有較佳高於約2.0之相對介電常數及高於約10⁴V/cm之介電崩潰強度。流體530亦可充當一潤滑劑。在某些實施 方案中，流體530係具有一高表面潤濕能力之一疏水液體。在替代實施方案中，流體530具有大於或小於基板504之折射率之一折射率。

併入有機械光調變器之顯示器可包括數百、數千或(在某些情形中)數百萬個移動元件。在某些裝置中，一元件之每個移動皆給靜摩擦提供停用元件中之一或多者之一機會。藉由將所有部分浸入一流體(亦稱為流體530)中及將流體(舉例而言，藉助一黏合劑)密封於一MEMS顯示器胞元中之一流體空間或間隙內而促進此移動。流體530通常係具有一低摩擦係數、低黏度及長期內之最小降級效應之一流體。當基於MEMS之顯示器總成包括用於流體530之一液體時，液體至少部分地環繞基於MEMS之光調變器之移動部分中之某些移動部分。在某些實施方案中，為減小致動電壓，該液體具有低於70厘泊之一黏度。在某些其他實施方案中，該液體具有低於10厘泊之一黏度。具有低於70厘泊之黏度之液體可包括具有低分子量之材料：低於4000克/莫耳，或在某些情形中，低於400克/莫耳。亦可適於此些實施方案之流體530包括但不限於：去離子水、甲醇、乙醇及其他醇、石蠟、烯烴、乙醚、聚矽氧油、氟化聚矽氧油或其他天然或合成溶劑或潤滑劑。有用流體可為聚二甲基矽氧烷(PDMS)(諸如六甲基二矽氧烷及八甲基三矽氧烷)或烷基甲基矽氧烷(諸如己基五甲基二矽氧烷)。有用流體可為烷烴，諸如辛烷或癸烷。有用流體可為硝基烷，諸如硝基甲烷。有用流體可為芳香族化合物，諸如甲苯或二乙基苯。有用流體可為酮，諸如丁酮或甲基異丁基酮。有用流體可為氯烴，諸如氯苯。有用流體可為氟氯碳化物，諸如二氟氯乙烷或三氟氯乙烯。針對此等顯示器總成所考量之其他流體包括乙酸丁酯及二甲基甲醯胺。用於此等顯示器之又其他有用流體包括氫氟醚、全氟聚醚、氫氟聚醚、戊醇及丁醇。實例性適合氫氟醚包括乙基九氟丁基醚及2-三氟甲基-3-乙氧基十二氟己烷。

一薄片金屬或經模製塑膠總成托架532固持蓋板522、基板504、後燈及一起圍繞邊緣之其他組件部分。總成托架532用螺絲或鋸齒狀突片來扣接以給組合之顯示器設備500添加剛性。在某些實施方案中，光源518適當地由一環氧樹脂封裝化合物模製。反射體536幫助將自光導516之邊緣逸出之光往回返回至光導516中。圖5中未繪示給快門總成502及燈518提供控制信號以及電力之電互連件。

顯示器設備500稱為MEMS上組態，因此，基於MEMS之光調變器形成於基板504之一前表面上，亦即，面向觀看者之表面。快門總成502直接構建於反射光圈層506之頂部上。在稱為MEMS下組態之一替代實施方案中，快門總成安置於與其上形成反射光圈層之基板分離之一基板上。其上形成界定複數個光圈之反射光圈層之基板在本文中稱為光圈板。在MEMS下組態中，承載基於MEMS之光調變器之基板代替顯示器設備500中之蓋板522且經定向以使得基於MEMS之光調變器定位於頂部基板之後表面上，亦即，背向觀看者且面向光導516之表面。基於MEMS之光調變器藉此直接與反射光圈層506相對地且跨越一間隙定位。該間隙可由連接光圈板與其上形成MEMS調變器之基板之一系列間隔柱維持。在某些實施方案中，該等間隔件安置於陣列之每一像素內或之間。將MEMS光調變器與其對應光圈分離之間隙或距離較佳小於10微米或小於快門與光圈之間的重疊(諸如重疊416)之一距離。

圖6展示供在一顯示器之一MEMS下組態中使用之一實例性光調變器基板及一實例性光圈板之一剖面圖。顯示器總成600包括一調變器基板602及一光圈板604。顯示器總成600亦包括一組快門總成606及一反射光圈層608。反射光圈層608包括光圈610。調變器基板602與光圈板604之間的一間隙或分離(在某些實施方案中，其可係預定的)由一組相對間隔件612及614維持。間隔件612形成於調變器基板602上或 形成為調變器基板602之部分。間隔件614形成於光圈板604上或形成為光圈板604之部分。在裝配期間，將兩個基板602及604對準以使得調變器基板602上之間隔件612與其各別間隔件614接觸。

此說明性實例之分離或距離為8微米。為建立此分離，間隔件612為2微米高且間隔件614為6微米高。替代地，間隔件612及614兩者皆可為4微米高，或者間隔件612可為6微米高而間隔件614為2微米高。實際上，可採用間隔件高度之任何組合，惟其總高度建立所期望分離H12即可。

在之後於裝配期間對準或配合之基板602及604兩者上提供間隔件對於材料及處理成本具有優點。一極高(諸如大於8微米)間隔件之提供可係昂貴的，此乃因其可需要相對長時間來用於光可成像聚合物之固化、曝光及顯影。如在顯示器總成600中之配合間隔件之使用允許在基板中之每一者上之聚合物之較薄塗層之使用。

在另一實施方案中，形成於調變器基板602上之間隔件612可由與用於形成快門總成606之材料及圖案化區塊相同之材料及圖案化區塊形成。舉例而言，用於快門總成606之錨亦可執行類似於間隔件612之一功能。在此實施方案中，將不需要用以形成一間隔件之一聚合物材料之一單獨使用且將不需要用於間隔件之一單獨曝光遮罩。

在上文所闡述之快門總成中，致動器主要經設計以用於使一快門在兩種狀態(完全敞開及完全被關閉)之間移動。為在此等狀態之間進行切換，該等快門由其各別致動器沿著一第一軸移動。除沿著第一軸外，該等致動器經設計為沿所有方向皆係相對堅硬的以儘可能地將快門之運動限制於與沿著第一軸一樣。給一快門總成提供一額外運動軸可使得該快門總成能夠達成完全敞開與完全關閉之間的額外狀態。

圖7A至圖7C展示一實例性多狀態快門總成700之平面圖。圖7D展示圖7A至圖7C中所展示之多狀態快門總成700之一剖面圖。快門總 成700能夠可靠地達成三種相異狀態。圖7A展示處於一光透射狀態中之快門總成700。圖7B展示處於一光阻擋狀態中之快門總成700。圖7C展示處於一部分光透射狀態中之快門總成700。

參考圖7A至圖7D，快門總成700包括懸掛於一基板705上方之一快門702。一光圈704界定於沈積於基板705上之一光阻擋層703(圖7D中所展示)內。快門702由兩個靜電致動器(一快門敞開致動器708及一快門關閉致動器710)沿著一第一軸706驅動。快門702由形成各別快門敞開致動器708及快門關閉致動器710之一部分之一對負載橫樑712支撐。負載橫樑712經由允許快門702沿著垂直於第一軸706之一第二軸715移動之摺疊橫樑714耦合至快門702。圖7A至圖7D中所展示之摺疊橫樑714為蛇形形狀，此乃因其形成類似於字母「S」之一形狀。在某些其他實施方案中，摺疊橫樑714可用響應於一適當力之施加可擴展藉此使橫樑伸長之任何其他彎曲或摺疊組態替換。另外，快門總成700包括一側電極716。

當跨越快門702及側電極716施加一電位時，快門702沿著第二軸715朝向側電極716拖動。亦即，快門702及側電極716形成一第三靜電致動器之相對電極。在某些實施方案中，側電極716大約與快門702沿著第一軸706之長度一樣長且中心在對應於快門702處於其關閉位置中之中心之一位置處。在某些實施方案中，側電極716長於快門702沿著第一軸706之長度。

在圖7A中，供能量給快門敞開致動器708，從而朝向快門敞開致動器708拉動快門702。此導致快門總成700達成其中快門702遠離光圈704間隔開之一光透射狀態。

在圖7B中，供能量給快門關閉致動器710，從而朝向快門關閉致動器710拉動快門702。此導致快門總成700進入其中快門702完全覆蓋光圈704之一光阻擋狀態。

在圖7C中，供能量給快門關閉致動器710及側電極716兩者，從而朝向側電極716拖動快門702同時仍部分地覆蓋光圈704。在實例性實施方案中，側電極716在一距離處間隔開以使得在其被致動時，快門702移動足夠遠以致露出光圈704之約50%。此導致快門總成700進入其中允許透射穿過光圈704之總光之約50%朝向一觀看者離開一顯示器之一第一部分透射狀態。

如圖7C中所展示，快門敞開致動器708及快門關閉致動器710之摺疊橫樑714被伸長，從而部分地敞開摺疊形狀，以允許快門702沿著第二軸715移動。此敞開在摺疊橫樑714上儲存一應力。當移除跨越快門702及側電極716之電位時，摺疊橫樑714往回收縮至其原始形狀以沿著第二軸715將快門往回移動至其在第二軸上之初始位置。

在某些其他實施方案中，側電極716與快門702在一不同相對距離處間隔開。舉例而言，在某些實施方案中，側電極716在一距離處間隔開以使得在其致動後，快門旋即被足夠遠地拖動至該側以致該快門覆蓋光圈704之約12.5%、約25%、約33%、約37.5%、約62.5%、約66%、約75%或約87.5%，從而允許一對應量之光(亦即，約87.5%、約75%、約67%、約62.5%、約37.5%、約33%、約25%或約12.5%)通過光圈704。一般而言，側電極716與快門702之間的距離可為對應於任何程度之光圈704覆蓋及光輸送量分率之任何任意距離，惟與快門702一起使用之成像演算法計及該適當距離即可。

側電極716距快門702之特定距離可基於意欲與光調變器、顯示器之電壓及功率規格以及顯示器之所期望解析度一起使用之成像演算法而選擇。較大分離距離通常需要較高電壓來用於致動、產生較大功率損耗及給每一像素分配較多空間從而導致一較低解析度。

現參考圖7D，其中展示沿著圖7C中所繪示之線7A-7A’截取之剖面圖。如圖7D中所展示，在某些實施方案中，快門702包括環繞快門 702之周界之一側壁720。在某些其他實施方案中，該側壁不完全環繞快門702之周界。而是，側壁720分離地延伸離開快門702之外部邊緣中之一或多者，舉例而言，快門702毗鄰於側電極716之邊緣。側壁720提供既平行於側電極716之主要表面又接近於側電極716之主要表面之額外表面區域。此表面區域提供與側電極716之改良之相互作用，從而減小致動第三致動器所需之電壓。

圖8A至圖8C展示另一實例性多狀態快門總成800之平面圖。快門總成800類似於圖7A至圖7D中所展示之快門總成700，關於其快門敞開致動器808及快門關閉致動器810之形式之方面除外。因此，用圖7A至圖7D中所使用之相同元件符號來標記類似組件。圖8A展示處於一光透射狀態中之快門總成800。圖8B展示處於一光阻擋狀態中之快門總成800。圖8C展示處於一部分透射狀態(不阻擋一光圈704之約25%)中之快門總成800。

代替使快門敞開致動器708及快門關閉致動器710在快門702之約中間處耦合至快門702，快門總成800使快門敞開致動器808及快門關閉致動器810耦合至快門702之一側。在圖8A至圖8C中所展示之實施方案中，快門敞開致動器808及快門關閉致動器810在快門702最靠近於側電極716之側上耦合至快門702。在某些其他實施方案中，快門敞開致動器808及快門關閉致動器810耦合至快門702距側電極716最遠之側。

快門敞開致動器808及快門關閉致動器810亦在形成各別致動器之電極橫樑之數目及配置方面不同於快門敞開致動器708及快門關閉致動器710。圖8A至圖8C中所展示之快門敞開致動器808及快門關閉致動器810中之每一者包括一單個負載橫樑812及一單個驅動橫樑813。快門敞開致動器808及快門關閉致動器810使快門702沿著第一軸706移動。負載橫樑812包括一摺疊部分814以允許快門沿著第二軸715 移動。相比而言，快門總成700包括將負載橫樑712耦合至快門702之單獨摺疊橫樑714。

返回參考圖8A至圖8C，當跨越快門702及側電極716施加一電位時，將快門702沿著第二軸715移動，從而伸長負載橫樑812之摺疊部分814、敞開負載橫樑812之摺疊形狀且在負載橫樑812中儲存一電位能。在移除電位後，此電位能旋即轉化為將快門702沿著第二軸715返回至其原始位置中之動能。

圖9展示一實例性控制矩陣900之一示意圖。控制矩陣900適於控制多狀態快門總成，包括圖7A至圖7D及圖8A至圖8C中所展示之快門總成700或800以及除一快門敞開致動器及一快門關閉致動器外亦包括一單個側電極之其他快門總成中之任一者。然而，僅為簡化闡釋之目的，本文中相對於快門總成700來闡述控制矩陣900之態樣。

控制矩陣900類似於圖3A及圖3B中所展示之控制矩陣300，但控制矩陣900包括額外電路以控制多狀態快門總成700中所包括之兩個額外致動器。

因此，對於多狀態快門總成700之每一列，控制矩陣900包括一掃描線互連件906。對於快門總成700之每一行，控制矩陣900包括三個資料互連件，即一快門敞開資料互連件908a、一快門關閉資料互連件908b及一快門部分敞開資料互連件908c。資料互連件908a至908c載運致動多狀態快門總成700所需之電壓，且因此用作既將資料提供至一快門總成(藉由被接通或關斷)又提供一致動電壓之雙重角色。因此，資料互連件908a至908c既可視為資料互連件又可視為致動互連件。

每一資料互連件908a至908c包括一對應電晶體910a至910c及電容器912a至912c。沿著多狀態快門總成700之一列之所有電晶體910a至910c之閘極皆耦合至對應於彼列之掃描線互連件906。對於該列中之 一給定快門總成700，電晶體910a之汲極耦合至快門敞開資料互連件908a，電晶體910b之汲極耦合至快門關閉資料互連件908b，且電晶體910c之汲極耦合至快門部分敞開資料互連件908c。電晶體910a之源極並聯耦合至電容器912a及快門敞開致動器708之驅動橫樑。電晶體910b之源極並聯耦合至電容器912b及快門關閉致動器710之驅動橫樑。電晶體910c之源極並聯耦合至電容器912c及側電極716。快門敞開致動器708及快門關閉致動器710之負載電極712耦合至接地。

在操作中，控制矩陣900一次一列地同時定址及致動快門總成700之每一列。特定而言，在一列定址及致動循環之開始處，將一寫入啟用電壓V_WE施加至一對應掃描線互連件906，從而接通該列中之每一快門總成之電晶體910a至910c。然後，取決於載入至控制矩陣中之影像資料而將致動電壓選擇性地施加至用於多狀態快門總成700之每一行之資料互連件908a至908c，藉此致動接收致動電壓之致動器。對於快門敞開致動器708及快門關閉致動器710，致動電壓(V_DO或V_DC)可取決於快門總成700之特定組態而介於約15V至40V之範圍內。除其他因素外，取決於側電極716與快門702之間的分離距離，施加至快門部分敞開資料互連件908c以致動側致動器之致動電壓(V_DP-O)可介於約20V(針對小分離距離)至約60V(針對較大分離距離)之範圍內。

在快門702進入其所期望狀態之後，控制矩陣900自掃描線互連件906移除電壓並針對多狀態快門總成700之下一列再次開始該循環。

在某些其他實施方案中，控制多狀態快門總成(諸如圖7A至圖7D及圖8A至圖8C中所繪示之多狀態快門總成700及800)之控制矩陣針對快門總成之一行中之每一致動器包括單獨資料互連件及致動互連件。在某些其他實施方案中，一控制矩陣可針對一行中之每一組致動器包括一單獨資料互連件，但其可在該行中之兩組或兩組以上致動器之間共用致動互連件。舉例而言，此一控制矩陣可針對快門總成之每一行 包括一快門敞開資料互連件、一快門關閉資料互連件及一快門部分敞開資料互連件。每一行中之快門敞開致動器及快門關閉致動器可耦合至一共用致動互連件，而側電極可耦合至一單獨致動互連件。

在某些其他實施方案中，一多狀態快門總成之一控制矩陣可併入有一或多個全域共同互連件，諸如一全域致動或一全域預充電互連件。一全域共同互連件耦合至一控制矩陣之多個列及多個行中之快門總成。

圖10A至圖10C展示另一實例性多狀態快門總成1000之平面圖。圖10A展示處於完全敞開狀態中之快門總成1000。圖10B展示處於部分敞開狀態中之快門總成1000。圖10C展示處於一關閉狀態中之快門總成1000。

快門總成1000類似於圖7A至圖7D中所展示之快門總成700，且其之間的共同組件共用共同元件符號。與圖7A至圖7D中所展示之快門總成700相比，快門總成1000包括僅用於使快門702沿著第一軸706移動之一個致動器(一快門敞開致動器708)。替代地，圖7A至圖7D中所展示之快門關閉致動器710由一摺疊回位彈簧1014替換。亦與側電極716相對地添加一第二摺疊回位彈簧1014b。

摺疊回位彈簧1014a用於將與由快門敞開致動器702所施加之力相反之一恢復力施加至快門702，同時仍允許快門沿著第二軸715移動。因此，若在去啟動快門敞開致動器708時，快門702處於一敞開位置中，則摺疊回位彈簧1014a可將快門可靠地往回移動至一關閉位置中而不必供能量給一相對致動器。

第二摺疊回位彈簧1014b用於將與由側電極716施加之力相反之一恢復力施加至快門702，同時仍允許快門沿著第一軸706移動。因此，若在去啟動側電極716時，快門處於一部分敞開狀態中，則摺疊回位彈簧1014a可將快門702可靠地往回移動至一完全關閉位置中。

圖11A至圖11D展示另一實例性多狀態快門總成1100之平面圖。圖11A至圖11D中所展示之快門總成1100類似於圖7中所展示之多狀態快門總成700，惟快門總成1100經組態以在四種相異狀態(而非僅三種)之間移動。特定而言，圖11A展示處於一敞開位置中之快門總成1100。圖11B展示處於一關閉位置中之快門總成1100。圖11C展示處於一約25%敞開位置中之快門總成1100。圖11D展示處於一約50%敞開位置中之快門總成。

作為包括一第二側電極1118之一結果，快門總成1100可移動至一第四狀態中。第二側電極1118定位於快門702之與側電極716相對之側上。在某些實施方案中，第二側電極1118與快門702之間的距離不同於分離快門與側電極716之距離。

舉例而言，在某些實施方案中，側電極716在一距離處間隔開以使得至側電極716之一電壓之施加(在快門原本處於一關閉位置中時)將快門702移動至其中露出光圈704之約50%之一位置中。在某些此類實施方案中，第二側電極1118與快門702之間的分離距離為彼距離之一半。因此，當致動時，第二側電極1118將快門拉動至其中露出光圈704之約25%之一位置中。因此，在任何給定時間處，快門總成1100可處於一完全關閉狀態、一四分之一敞開狀態、一半敞開狀態或一完全敞開狀態中。在某些其他實施方案中，側電極716及第二側電極1118分別定位於將快門移動至一約三分之一敞開狀態及一約三分之二敞開狀態中之距離處。此等快門總成1100可在一完全關閉狀態、一三分之一敞開狀態、一三分之二敞開狀態及一完全敞開狀態之間移動。在某些其他實施方案中，側電極716及第二側電極1118定位於距快門之其他距離處以允許多種不同對應透射率位準。

如圖7A至圖7C、圖8A至圖8C、圖10A至圖10C及圖11A至圖11C中所展示，側電極716採取具有垂直於在上方形成其之基板之一主要 面之一實質上筆直平面橫樑之形式。在某些其他實施方案中，側電極716包括一或多個特徵以減小快門702與側電極716之間的靜摩擦之可能性。舉例而言，在某些實施方案中，側電極可具有一稍微彎曲或具有一淺蛇形形狀以限制可能與快門702之側壁720接觸的快門之主要面之區域。在某些其他實施方案中，側電極716可包括自側電極716之主要面朝向快門702突出之一或多個窄抗靜摩擦脊或凸塊，該一或多個窄抗靜摩擦脊或凸塊具有垂直於基板之一長度。在此等實施方案中，快門之側壁720將僅接觸脊或凸塊之末端，而非側電極716之主要面。

圖12A至圖12D展示另一實例性多狀態快門總成1200之平面圖。快門總成1200可移動至四種相異狀態中，即一敞開狀態(圖12A中所展示)、一關閉狀態(圖12B中所展示)及兩種不同部分敞開狀態(圖12C及圖12D中分別展示)。

快門總成1200類似於圖11A至圖11C中所展示之快門總成1100。然而，快門總成1200包括用於使快門沿著第二軸715移動之不同致動機構。更特定而言，快門總成1200包括側致動器1230，該等側致動器在其架構方面類似於使快門沿著第一軸706移動之快門敞開致動器708及快門關閉致動器710。兩個側致動器1230包括毗鄰一對相對柔性驅動橫樑1234定位之一對柔性負載橫樑1232，該等柔性驅動橫樑及柔性負載橫樑一起形成一靜電致動器。側致動器1230之負載橫樑1232經由摺疊橫樑1214耦合至快門702。形成快門敞開致動器708、快門關閉致動器710及兩個側致動器1230之雙柔性橫樑靜電致動器往往需要比圖7A至圖7D、圖8A至圖8C、圖10A至圖10C及圖11A至圖11C中分別展示之快門總成700、800、1000及1100中所使用之側電極低之電壓來致動。然而，其佔據額外空間，從而限制顯示器之光圈比及/或解析度。

圖13及圖14展示包括複數個顯示器元件之一實例性顯示器裝置 40之系統方塊圖。顯示器裝置40可係(舉例而言)一智慧電話、一蜂巢式或行動電話。然而，顯示器裝置40之相同組件或其稍微變化形式亦圖解說明各種類型之顯示器裝置，諸如電視、電腦、平板電腦、電子閱讀器、手持式裝置及可攜式媒體裝置。

顯示器裝置40包括一殼體41、一顯示器30、一天線43、一揚聲器45、一輸入裝置48及一麥克風46。殼體41可由多種製造程序中之任一者形成，該等製造程序包括注射模製及真空成形。另外，殼體41可由多種材料中之任何材料製成，該等材料包括但不限於：塑膠、金屬、玻璃、橡膠及陶瓷或其一組合。殼體41可包括可移動部分(未展示)，該可移動部分可與具有不同色彩或納含不同標識、圖片或符號之其他可移動部分互換。

顯示器30可係多種顯示器中之任一者，包括一雙穩態顯示器或類比顯示器，如本文中所闡述。顯示器30亦可經組態以包括一平板顯示器(諸如，電漿、電致發光(EL)顯示器、OLED、超扭轉向列(STN)顯示器、LCD或薄膜電晶體(TFT)LCD)或一非平板顯示器(諸如，一陰極射線管(CRT)或其他電子管裝置)。另外，顯示器30可包括一基於機械光調變器之顯示器，如本文中所闡述。

圖13中示意性地圖解說明顯示器裝置40之組件。顯示器裝置40包括一殼體41且可包括至少部分地包封於其中之額外組件。舉例而言，顯示器裝置40包括一網路介面27，該網路介面包括可耦合至一收發器47之一天線43。網路介面27可係顯示器裝置40上可顯示之影像資料之一來源。因此，網路介面27係一影像源模組之一項實例，但處理器21及輸入裝置48亦可充當一影像源模組。收發器47連接至一處理器21，該處理器連接至調節硬體52。調節硬體52可經組態以調節一信號(諸如濾波或以其他方式操縱一信號)。調節硬體52可連接至一揚聲器45及一麥克風46。處理器21亦可連接至一輸入裝置48及一驅動器控制 器29。驅動器控制器29可耦合至一圖框緩衝器28及一陣列驅動器22，該陣列驅動器又可耦合至一顯示器陣列30。顯示器裝置40中之一或多個元件(包括圖13中未特定繪示之元件)可經組態以充當一記憶體裝置且經組態以與處理器21通信。在某些實施方案中，一電源供應器50可將電力提供至特定顯示器裝置40設計中之實質上所有組件。

網路介面27包括天線43及收發器47，以使得顯示器裝置40可經由一網路與一或多個裝置通信。網路介面27亦可具有一些處理能力以減輕(舉例而言)處理器21之資料處理要求。天線43可傳輸及接收信號。在一些實施方案中，天線43傳輸並接收根據IEEE 16.11標準(包括IEEE 16.11(a)、(b)或(g))或IEEE 802.11標準(包括IEEE 802.11a、b、g、n及其進一步實施方案)之RF信號。在某些其他實施方案中，天線43根據Bluetooth®標準傳輸及接收RF信號。在一蜂巢式電話之情形中，天線43經設計以接收分碼多重存取(CDMA)、分頻多重存取(FDMA)、分時多重存取(TDMA)、全球行動通信系統(GSM)、GSM/通用封包無線電服務(GPRS)、增強型資料GSM環境(EDGE)、地面中繼無線電(TETRA)、寬頻-CDMA(W-CDMA)、演進資料最佳化(EV-DO)、1xEV-DO、EV-DO修訂版A、EV-DO修訂版B、高速封包存取(HSPA)、高速下行鏈路封包存取(HSDPA)、高速上行鏈路封包存取(HSUPA)、經演進之高速封包存取(HSPA+)、長期演進(LTE)、AMPS或用於在一無線網路(諸如利用3G、4G或5G技術之一系統)內通信之其他已知信號。收發器47可預處理自天線43接收之信號，以使得該等信號可由處理器21接收並進一步操縱。收發器47亦可處理自處理器21接收之信號，以使得該等信號可經由天線43自顯示器裝置40傳輸。

在一些實施方案中，可由接收器來替換收發器47。另外，在某些實施方案中，可由一影像源來替換網路介面27，該影像源可儲存或產生待發送至處理器21之影像資料。處理器21可控制顯示器裝置40之 總體操作。處理器21自網路介面27或一影像源接收資料(諸如經壓縮影像資料)，且將該資料處理成原始影像資料或處理成易於被處理成原始影像資料之一格式。處理器21可將經處理資料發送至驅動器控制器29或發送至圖框緩衝器28以供儲存。原始資料通常係指識別一影像內之每一位置處之影像特性之資訊。舉例而言，此等影像特性可包括色彩、飽和度及灰度階。

處理器21可包括一微控制器、CPU或用以控制顯示器裝置40之操作之邏輯單元。調節硬體52可包括用於將信號傳輸至揚聲器45及用於自麥克風46接收信號之放大器及濾波器。調節硬體52可係顯示器裝置40內之離散組件，或可併入於處理器21或其他組件內。

驅動器控制器29可直接自處理器21或自圖框緩衝器28得到由處理器21產生之原始影像資料且可適當地重新格式化該原始影像資料以供高速傳輸至陣列驅動器22。在某些實施方案中，驅動器控制器29可將該原始影像資料重定格式化成具有一光柵樣格式之一資料流，以使得其具有適於跨越顯示器陣列30掃描之一時間次序。然後，驅動器控制器29將經格式化資訊發送至陣列驅動器22。儘管一驅動器控制器29(諸如一LCD控制器)通常作為一獨立積體電路(IC)與系統處理器21相關聯，但此等控制器可以諸多方式來實施。舉例而言，控制器可作為硬體嵌入於處理器21中、作為軟體嵌入於處理器21中或以硬體形式與陣列驅動器22完全整合在一起。

陣列驅動器22可自驅動器控制器29接收經格式化資訊且可將視訊資料重新格式化成一組平行波形，該組平行波形每秒多次地施加至來自顯示器之x-y顯示器元件矩陣之數百且有時數千(或更多)條引線。在某些實施方案中，陣列驅動器22及顯示器陣列30係一顯示器模組之一部分。在某些實施方案中，驅動器控制器29、陣列驅動器22及顯示器陣列30係顯示器模組之一部分。

在某些實施方案中，驅動器控制器29、陣列驅動器22及顯示器陣列30適用於本文中所闡述之顯示器類型中之任一者。舉例而言，驅動器控制器29可係一習用顯示器控制器或一雙穩態顯示器控制器(諸如一機械光調變器顯示器元件控制器)。另外，陣列驅動器22可係一習用驅動器或一雙穩態顯示器驅動器(諸如一機械光調變器顯示器元件驅動器)。此外，顯示器陣列30可係一習用顯示器陣列或一雙穩態顯示器陣列(諸如包括機械光調變器顯示器元件之一陣列(諸如圖1B中所繪示之顯示器元件陣列150)之一顯示器)。在某些實施方案中，驅動器控制器29可與陣列驅動器22整合。此一實施方案在高度整合系統(舉例而言，行動電話、可攜式電子裝置、手錶或小面積顯示器)中可係有用的。

在某些實施方案中，輸入裝置48可經組態以允許(舉例而言)一使用者控制顯示器裝置40之操作。輸入裝置48可包括一小鍵盤(諸如，一QWERTY鍵盤或一電話小鍵盤)、一按鈕、一切換器、一搖桿、一觸敏螢幕、與顯示器陣列30整合在一起之一觸敏螢幕或一壓敏或熱敏膜。麥克風46可經組態為顯示器裝置40之一輸入裝置。在某些實施方案中，可使用透過麥克風46之語音命令來控制顯示器裝置40之操作。

電源供應器50可包括多種能量儲存裝置。舉例而言，電源供應器50可係一可再充電電池，諸如一鎳鎘電池或一鋰離子電池。在使用一可再充電電池之實施方案中，該可再充電電池可係可使用來自(舉例而言)一壁式插座或一光伏打裝置或陣列之電力充電的。另一選擇為，該可再充電電池可無線充電。電源供應器50亦可係一可再生能量源、一電容器或一太陽能電池，包括一塑膠太陽能電池及太陽能電池塗料。電源供應器50亦可經組態以自一壁式出口接收電力。

在某些實施方案中，控制可程式化性駐存於驅動器控制器29中，該驅動器控制器可位於電子顯示器系統中之數個地方中。在某些 其他實施方案中，控制可程式化性駐存於陣列驅動器22中。上文所闡述之最佳化可以任何數目個硬體及/或軟體組件實施且可以各種組態實施。

如本文中所使用，提及一物項列表「中之至少一者」之一片語係指彼等物項之任何組合，包括單個物項。作為一實例性，「a、b或c中之至少一者」意欲涵蓋a、b、c、a-b、a-c、b-c及a-b-c。

可將連同本文中所揭示之實施方案一起所闡述之各種說明性邏輯、邏輯區塊、模組、電路及演算法程序實施為電子硬體、電腦軟體或兩者之組合。已就功能性大體闡述了硬體與軟體之可互換性且在上文所闡述之各種說明性組件、區塊、模組、電路及程序中圖解說明瞭硬體與軟體之可互換性。此功能性係以硬體還是軟體實施取決於特定應用及強加於整個系統之設計限制。

可藉助一個一般用途單晶片或多晶片處理器、一數位信號處理器(DSP)、一特殊應用積體電路(ASIC)、一場可程式化閘陣列(FPGA)或其他可程式化邏輯裝置、離散閘或電晶體邏輯、離散硬體組件或經設計以執行本文中所闡述之功能之其任何組合來實施或執行用於實施連同本文中所揭示之態樣一起所闡述之各種說明性邏輯、邏輯區塊、模組及電路之硬體及資料處理設備。一個一般用途處理器可係一微處理器或任一習用處理器、控制器、微控制器或狀態機。一處理器亦可實施為計算裝置之一組合，舉例而言，一DSP與一微處理器、複數個微處理器、連同一DSP核心之一或多個微處理器或任一其他此組態之一組合。在某些實施方案中，可藉由一給定功能特有之電路來執行特定程序及方法。

在一或多項態樣中，可以硬體、數位電子電路、電腦軟體、韌體(包括本說明書中所揭示之結構及其結構等效物)或其任何組合來實施所闡述之功能。亦可將本說明書中所闡述之標的物之實施方案實施 為一或多個電腦程式，亦即，編碼於一電腦儲存媒體上以供資料處理設備執行或用於控制資料處理設備之操作之一或多個電腦程式指令模組。

若以軟體實施，則該等功能可儲存於一電腦可讀媒體上或作為一電腦可讀媒體上之一或多個指令或碼進行傳輸。本文中所揭示之一方法或演算法之程序可實施於可駐存於一電腦可讀媒體上之一處理器可執行軟體模組中。電腦可讀媒體包括電腦儲存媒體及包括可經啟用以將一電腦程式自一個地方傳送至另一地方之任一媒體之通信媒體。一儲存媒體可係可由一電腦存取之任何可用媒體。以實例方式而非以限制方式，此等電腦可讀媒體可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或者其他光碟儲存裝置、磁碟儲存裝置或其他磁性儲存裝置或者可用於以指令或資料結構之形式儲存所期望程式碼且可由一電腦存取之任一其他媒體。此外，任一連接皆可適當地稱作一電腦可讀媒體。如本中所使用，磁碟及碟片包括壓縮碟片(CD)、雷射碟片、光碟、數位多功能碟片(DVD)、軟碟及藍光碟片，其中磁碟通常磁性地複製資料而碟片則藉助雷射光學地複製資料。上述之組合亦應包括於電腦可讀媒體之範疇內。另外，一方法或演算法之操作可作為一個或任一組合或一組碼及指令駐存於可併入至一電腦程式產品中之一機器可讀媒體及電腦可讀媒體上。

熟習此項技術者可易於明瞭對本發明中所闡述之實施方案之各種修改，且本文中所定義之一般原理可適用於其他實施方案而不背離本發明之精神或範疇。因此，申請專利範圍並不意欲限於本文中所展示之實施方案，而被賦予與本發明、本文中所揭示之原理及新穎特徵一致之最寬廣範疇。

另外，熟習此項技術者應易於瞭解，術語「上部」及「下部」有時用於便於闡述該等圖，且指示對應於該圖在一適當定向之頁面上 之定向之相對位置，且可不反映如所實施之任何裝置之適當定向。

亦可結合一單項實施方案一起來實施本說明書中在單獨實施方案之上下文中所闡述之某些特徵。相反，亦可將一單項實施方案之上下文中所闡述之各種特徵單獨地或以任何適合子組合之形式實施於多項實施方案中。此外，儘管上文可將特徵闡述為以某些組合形式起作用且甚至最初係如此主張的，但來自一所主張組合之一或多個特徵在某些情形中可自該組合去除，且該所主張組合可針對一子組合或一子組合之變化形式。

類似地，雖然在該等圖式中以一特定次序繪示操作，但不應將此理解為需要以所展示之特定次序或以順序次序執行此等操作或執行所有所圖解說明之操作以達成期望結果。此外，該等圖式可以一流程圖之形式示意性地繪示一或多個實例性程序。然而，可將未繪示之其他操作併入於示意性地圖解說明之實例性程序中。舉例而言，可在所圖解說明操作中之任一者之前、之後、同時或之間執行一或多個額外操作。在某些情況中，多任務及並行處理可係有利的。此外，上文所闡述之實施方案中之各種系統組件之分離不應被理解為需要在所有實施方案中進行此分離，而應理解為所闡述之程式組件及系統通常可一起整合於一單個軟體產品中或封裝至多個軟體產品中。另外，其他實施方案亦在以下申請專利範圍之範疇內。在某些情形中，申請專利範圍中所陳述之動作可以一不同次序執行且仍達成期望結果。

7A-7A’‧‧‧線

700‧‧‧實例性多狀態快門總成/多狀態快門總成/快門總成/給定快門總成

702‧‧‧快門/快門敞開致動器

704‧‧‧光圈

706‧‧‧第一軸

708‧‧‧快門敞開致動器

710‧‧‧快門關閉致動器

712‧‧‧負載橫樑/負載電極

714‧‧‧摺疊橫樑

715‧‧‧第二軸

716‧‧‧側電極

Claims (20)

1. 一種設備，其包含：一基板；一快門，其毗鄰該基板定位且經組態以選擇性地阻礙穿過該基板之一光學路徑；一第一致動器，其機械耦合至該快門之一第一端以用於使該快門在實質上平行於由該基板界定之一平面之一平面中沿著一第一軸沿一第一方向移動，藉此將該快門自一第一狀態移動至一第二狀態；及一第二致動器，其毗鄰該快門定位且經組態以使該快門沿著一第二軸沿一第二方向移動，藉此將該快門移動至一第三狀態中，其中該第二軸實質上正交於該第一軸且亦在實質上平行於由該基板界定之該平面之一平面內。
2. 如請求項1之設備，其進一步包含一第三致動器，該第三致動器機械耦合至該快門以用於使該快門沿著該第一軸沿與該第一方向相反之一第三方向移動，藉此將該快門移動至該第一狀態中。
3. 如請求項1之設備，其進一步包含一彈簧，該彈簧機械耦合至該快門以用於沿著該第一軸沿與該第一方向相反之一第三方向將一恢復力施加至該快門，以用於將該快門往回移動至該第一狀態中。
4. 如請求項1之設備，其中該第二致動器包括與該快門間隔開且與該快門機械分離之一電極。
5. 如請求項4之設備，其進一步包含一第三致動器，該第三致動器包括在該快門之與該第二致動器相對之一側上與該快門間隔開 且與該快門機械分離之一電極，用於將該快門移動至一第四狀態中。
6. 如請求項5之設備，其中該第二致動器之與該快門間隔開之該電極與該快門間隔開達一第一距離，且該第三致動器之與該快門間隔開之該電極與該快門間隔開達一第二距離。
7. 如請求項1之設備，其中該第一狀態包括一光透射狀態，該第二狀態包括其中該快門阻礙該光學路徑之一光阻擋狀態；且該第三狀態包括其中該快門僅部分地阻礙該光學路徑之一部分光透射狀態。
8. 如請求項7之設備，其中在該部分光透射狀態中，該快門阻擋該光學路徑中之光之約25%、約33%或約50%中之一者。
9. 如請求項1之設備，其中該第一致動器由包括一可擴展部分之一柔性橫樑耦合至該快門。
10. 如請求項1之設備，其中該快門包括垂直於該基板之該平面之至少一個表面。
11. 如請求項1之設備，其中該快門之垂直於該基板之該平面之該表面形成該快門之周界之一側，且該快門充當該第二致動器之一電極。
12. 如請求項1之設備，其中該快門、該第一致動器及該第二致動器形成一顯示器元件之一部分，該設備進一步包括：一顯示器，其包括一顯示器元件陣列；一處理器，其經組態以與該顯示器通信，該處理器經組態以處理影像資料；及一記憶體裝置，其經組態以與該處理器通信。
13. 如請求項12之設備，其進一步包含：一驅動器電路，其經組態以將至少一個信號發送至該顯示 器；且其中處理器進一步經組態以將該影像資料之至少一部分發送至該驅動器電路。
14. 如請求項12之設備，其進一步包含：一影像源模組，其經組態以將該影像資料發送至該處理器，其中該影像源模組包含一接收器、收發器及傳輸器中之至少一者。
15. 如請求項12之設備，其進一步包含：一輸入裝置，其經組態以接收輸入資料並將該輸入資料傳遞至該處理器。
16. 一種設備，其包含：一基板；用於選擇性地阻礙穿過該基板之一光學路徑之構件；用於使該光阻礙構件在實質上平行於由該基板界定之一平面之一平面中沿著一第一軸沿一第一方向移動，藉此將該光阻礙構件自一第一狀態移動至一第二狀態之構件；及用於使該光阻礙構件沿著一第二軸沿一第二方向移動，藉此將該光阻礙構件移動至一第三狀態中之構件，其中該第二軸實質上正交於該第一軸。
17. 如請求項16之設備，其進一步包含用於使快門沿著該第一軸沿與該第一方向相反之一第三方向移動，以用於將該光阻礙構件往回移動至該第一狀態中之一構件。
18. 如請求項16之設備，其進一步包含用於沿著該第一軸沿與該第一方向相反之一第三方向將一恢復力施加至該光阻礙構件，藉此將該光阻礙構件移動至該第一狀態中之一恢復構件。
19. 如請求項16之設備，其進一步包含用於將該光阻礙構件移動至 一第四狀態中之構件。
20. 如請求項19之設備，其中該等第三及第四狀態包括相異之部分光阻礙狀態。