TW201447369A - 整合雙階快門之顯示裝置 - 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、方法及裝置以及製造此等裝置之方法。顯示裝置包含快門，該等快門具有沿該快門之一運動軸自一快門光圈之對置側向外延伸之不對稱光阻擋部分。致動器沿該運動軸橫向移動該等快門以使該快門在完全閉合、部分敞開與完全敞開狀態之間移動以調變光，藉此形成一影像。

Description

整合雙階快門之顯示裝置 [相關申請案]

本專利申請案主張2013年3月13日申請且讓渡給其受讓人並藉此以引用方式明確併入本文之標題為「DISPLAY APPARATUS INCORPORATING DUAL-LEVEL SHUTTERS」之美國實用申請案第13/800,418號之優先權。

本發明係關於機電系統(EMS)。特定言之，本發明係關於EMS快門設計。

對改良顯示器之對比度的需求持續增長。某些基於快門之EMS顯示器件經歷由其等所包含之光調變快門周圍的光洩漏引起的對比度降低。例如，某些基於快門之EMS顯示器包含在兩個對置阻光層之間橫向移動之快門。阻光層包含光圈，快門選擇性地阻擋光圈以調變光。然而，典型的快門設計阻擋光行進穿過阻光層之一者比阻擋光行進穿過另一者更有效。另一阻光層中之光圈之阻擋不足可促成降低之對比度。

此外，存在數個(若有)可在一全暗狀態與一全亮狀態之間可靠地達成離散部分透射狀態之基於EMS之光調變器。因此，整合基於EMS之光調變器之顯示器傾向於使用分時原理藉由將光調變器驅動至亮狀 態或暗狀態中而在一連串子圖框中產生不同灰階值。即使此等子圖框經加權，此等顯示器仍可能需要產生每影像圖框極多個子圖框以獲得所要的灰階粒度位準。

本發明之系統、方法及器件各自具有若干發明態樣，其中該若干創新態樣之單單一者不單獨作為本文揭示之所要屬性。

本發明中描述之標的物之一發明態樣可實施於包含一第一阻光層及一快門之一裝置中。該第一阻光層包含經形成穿過其之一光圈。該快門經組態以藉由至少一致動器沿一第一軸相對於該阻光層橫向移動。該快門可包含具有沿第一軸之一尺寸之一第一光阻擋部分，該尺寸小於該光圈沿該第一軸之一尺寸。該快門亦包含具有沿該第一軸之一尺寸之一第二阻光擋部分，該尺寸大於或等於該光圈沿該第一軸之該尺寸。在一些實施方案中，該至少一致動器經組態以將該快門移動至一第一狀態(其中該第一光阻擋部分及該第二光阻擋部分皆未實質上阻擋光穿過光圈)中、一第二狀態(其中該第一光阻擋部分阻擋一小部分光穿過該光圈)中及一第三狀態(其中該第二光阻擋部分阻擋實質上所有光穿過該光圈)中。

在一些實施方案中，該快門之該第一光阻擋部分及該第二光阻擋部分之各者包含藉由側壁連接之一近端光阻擋階及一遠端光阻擋階。在一些此等實施方案中，該至少一致動器包含定位成相鄰於該快門之一電極，且該近端光阻擋階定位於一基板上方約相同於該電極之一近端邊緣之高度處。在一些實施方案中，該遠端光阻擋階定位於一基板上方約相同於該電極之一遠端邊緣之高度處。

在一些實施方案中，該近端光阻擋階與該第一阻光層隔開達約相同於該遠端光阻擋階與經定位使該快門與該第一阻光層相對之一第 二阻光層隔開之距離。在一些其他實施方案中，該近端光阻擋階與該第一阻光層隔開達比該遠端光阻擋階與經定位使該快門與該第一阻光層相對之一第二阻光層隔開之一距離小約3微米之一距離。

在一些實施方案中，該至少一致動器包含一第一致動器及一第二致動器。在一些此等實施方案中，該第一致動器經組態以在致動時將該快門拉至該第一狀態中。在一些實施方案中，該第二致動器經組態以在致動時將該快門拉至該第三狀態中。在一些其他實施方案中，該第一致動器及該第二致動器經組態使得當該第一致動器及該第二致動器皆未致動時，該快門處於該第二狀態中。

在一些實施方案中，該裝置包含一顯示器、一處理器及一記憶體器件。該顯示器可包含該快門。該處理器可經組態以與該顯示器通信並處理影像資料。該記憶體器件經組態以與該處理器通信。在一些實施方案中，該裝置亦包含經組態以將至少一信號發送至該顯示器之一驅動器電路，且該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。在一些實施方案中，該裝置包含經組態以將該影像資料發送至該處理器之一影像源模組。該影像源模組可包含一接收器、收發器及一傳輸器之至少一者。在一些實施方案中，該裝置亦可包含經組態以接收輸入資料並將該輸入資料傳達至該處理器之一輸入器件。

可以製造一顯示元件之一方法實施本發明中描述之標的物之另一發明態樣。該方法包含：在一第一阻光層中界定一第一光圈；在該第一阻光層上方沈積一第一犧牲材料層；及在該第一犧牲材料層上方沈積至少一第一結構材料層。該方法亦包含圖案化至少該第一結構材料層以界定一快門之一周長、穿過該快門之一快門光圈及至少一致動器。該快門周長及該快門光圈經組態使得該快門包含沿該快門之一運 動軸定位於該快門光圈之相對側上之不對稱第一光阻擋部分及第二光阻擋部分。該致動器經組態以使該快門沿該運動軸移動至一鬆弛狀態(其中該第一光阻擋部分及該第二光阻擋部分皆未實質上阻擋光穿過該第一光圈)中、一第一致動狀態(其中該第一光阻擋部分阻擋一小部分光穿過該第一光圈)中及一第二致動狀態(其中該第二光阻擋部分阻擋實質上所有光穿過該第一光圈)中。

在一些實施方案中，該方法進一步包含在該第一結構材料層上方沈積一第二犧牲材料層。在該第一犧牲材料層上方沈積至少一第一結構材料層可包含在該第二犧牲材料層上方沈積一第二結構材料層。在一些此等實施方案中，圖案化至少該第一結構材料層包含在沈積該第二犧牲材料層之前圖案化該第一結構材料層且接著在沈積該第二結構材料層之後圖案化該第二結構材料層。

在一些實施方案中，該方法亦包含圖案化該第二犧牲材料層以在該第二犧牲材料層中形成包圍界定於該第一結構材料層中之該快門光圈之一凹口。在一些此等實施方案中，沈積該第二結構材料層包含使用該第二結構材料層塗佈該第二犧牲層中之該凹口之側壁。

在隨附圖式及下文描述中陳述本說明書中描述之標的物之一或多個實施方案之細節。雖然發明內容中提供之實例主要根據基於微機電系統(MEMS)顯示器而加以描述，但是本文中提供之概念亦可應用於其他類型的顯示器(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MEMS器件，諸如MEMS麥克風、感測器及光學開關。根據描述、圖式及申請專利範圍將容易地明白其他特徵、態樣及優點。應注意，下列圖之相對尺寸不一定按比例繪製。

21‧‧‧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‧‧‧顯示陣列/顯示器

40‧‧‧顯示器件

41‧‧‧外殼

43‧‧‧天線

45‧‧‧揚聲器

46‧‧‧麥克風

47‧‧‧收發器

48‧‧‧輸入器件

50‧‧‧電源供應器

52‧‧‧調節硬體

100‧‧‧顯示裝置

102a‧‧‧光調變器

102b‧‧‧光調變器

102c‧‧‧光調變器

102d‧‧‧光調變器

104‧‧‧影像/影像狀態

105‧‧‧燈具

106‧‧‧像素

108‧‧‧快門

109‧‧‧光圈

110‧‧‧電互連件/掃描線互連件

112‧‧‧電互連件/資料互連件

114‧‧‧電互連件/共同互連件

120‧‧‧主機器件

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‧‧‧顯示裝置

130‧‧‧掃描驅動器

132‧‧‧資料驅動器

134‧‧‧控制器/數位控制器電路

138‧‧‧共同驅動器/共同電壓源

140‧‧‧燈具

142‧‧‧燈具

144‧‧‧燈具

146‧‧‧燈具

148‧‧‧燈具驅動器

150‧‧‧顯示元件陣列

200‧‧‧基於快門之光調變器/快門總成

202‧‧‧快門

203‧‧‧表面

204‧‧‧致動器

205‧‧‧柔性電極樑致動器

206‧‧‧柔性負載樑/柔性部件

207‧‧‧彈簧

208‧‧‧負載固定器

211‧‧‧光圈孔

216‧‧‧柔性驅動樑

218‧‧‧驅動樑固定器/驅動固定器

300‧‧‧控制矩陣

301‧‧‧像素

302‧‧‧彈性快門總成

303‧‧‧致動器

304‧‧‧基板

306‧‧‧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/V_d源

310‧‧‧電晶體

312‧‧‧電容器

320‧‧‧像素陣列/基於快門之光調變器陣列

322‧‧‧光圈層

324‧‧‧光圈

400‧‧‧雙致動器快門總成

402‧‧‧致動器

404‧‧‧致動器

406‧‧‧快門

407‧‧‧光圈層

408‧‧‧固定器

409‧‧‧光圈

412‧‧‧快門光圈

416‧‧‧重疊

500‧‧‧顯示裝置

502‧‧‧基於快門之光調變器/快門總成

503‧‧‧快門

504‧‧‧透明基板

505‧‧‧固定器

506‧‧‧反射膜/反射光圈層/面向後反射層

508‧‧‧表面光圈

512‧‧‧漫射體

514‧‧‧亮度增強膜

516‧‧‧平面光導

517‧‧‧光重引導器/稜鏡

518‧‧‧光源/燈具

519‧‧‧反射體

520‧‧‧面向前反射膜

521‧‧‧光線

522‧‧‧覆蓋板

524‧‧‧黑色基質

526‧‧‧間隙

527‧‧‧機械支撐件/間隔件

528‧‧‧黏著密封劑

530‧‧‧流體

532‧‧‧總成托架

536‧‧‧反射體

600‧‧‧複合快門總成

601‧‧‧快門

602‧‧‧柔性樑

603‧‧‧基板

604‧‧‧固定器結構/固定器區域

605‧‧‧機械層

606‧‧‧光圈層

607‧‧‧導體層

609‧‧‧第二機械層

611‧‧‧囊封介電質

613‧‧‧犧牲層

614‧‧‧導電表面

700‧‧‧快門總成

701‧‧‧第一犧牲材料

702‧‧‧開口/通孔

703‧‧‧模具/犧牲模具/犧牲材料

705‧‧‧第二犧牲層/第二犧牲材料

708‧‧‧底部水平面/底部水平表面

709‧‧‧垂直側壁/第一柔性樑

710‧‧‧頂部水平面/頂部水平表面

712‧‧‧快門

714‧‧‧固定器

715‧‧‧固定器

716‧‧‧彈簧樑/側壁樑

718‧‧‧柔性致動器樑/側壁樑/柔性驅動樑

720‧‧‧柔性致動器樑/側壁樑/柔性負載樑/第二柔性樑

724‧‧‧點

725‧‧‧光圈層

726‧‧‧基板

800‧‧‧顯示裝置

801‧‧‧快門總成

802‧‧‧快門

804‧‧‧致動器

806‧‧‧固定器

808‧‧‧後阻光層

810‧‧‧前阻光層

811‧‧‧背光

812‧‧‧基板

814‧‧‧覆蓋片

816‧‧‧光圈

820‧‧‧前光阻擋階

822‧‧‧後光阻擋階

823‧‧‧快門光圈

824‧‧‧側壁

825‧‧‧後光阻擋階之部分/較厚部分

850a‧‧‧光線

850b‧‧‧虛線

852a‧‧‧光線

852b‧‧‧線

900‧‧‧方法/製造程序

902‧‧‧階段

904‧‧‧階段

906‧‧‧階段

908‧‧‧階段

910‧‧‧階段

912‧‧‧階段

1002‧‧‧第一犧牲材料層

1004‧‧‧阻光層

1006‧‧‧凹口

1008‧‧‧第一結構材料層

1010‧‧‧近端光阻擋階

1011‧‧‧近端快門光圈

1012‧‧‧第二犧牲材料層

1014‧‧‧固定器凹口

1016‧‧‧致動器凹口

1018‧‧‧快門凹口

1020‧‧‧第二結構材料層

1022‧‧‧遠端光阻擋階/遠端阻光層

1024‧‧‧遠端快門光圈

1102‧‧‧快門總成

1104‧‧‧前阻光層

1106‧‧‧後阻光層/後光阻擋層

1108‧‧‧光圈

1110‧‧‧快門

1112a‧‧‧靜電致動器

1112b‧‧‧靜電致動器

1114‧‧‧短阻光部分

1116‧‧‧長阻光部分

1118‧‧‧光

1119‧‧‧快門光圈

1120‧‧‧前光阻擋階

1122‧‧‧後光阻擋階

1124‧‧‧側壁

1128‧‧‧固定器

1130‧‧‧運動軸

1150‧‧‧快門總成

1160‧‧‧快門

1202‧‧‧第一犧牲材料層

1204‧‧‧基板

1206‧‧‧阻光層

1208‧‧‧凹口

1210‧‧‧第一結構材料層

1212‧‧‧第二犧牲材料層

1214‧‧‧固定器凹口

1216‧‧‧致動器凹口

1218‧‧‧快門光圈凹口

1220‧‧‧第二結構材料層

1300‧‧‧方法

1302‧‧‧階段

1304‧‧‧階段

1306‧‧‧階段

1308‧‧‧階段

1310‧‧‧階段

圖1A展示一例示性直視基於MEMS顯示裝置之一示意圖。

圖1B展示一例示性主機器件之一方塊圖。

圖2展示一例示性基於快門之光調變器之一透視圖。

圖3A展示一例示性控制矩陣之一示意圖。

圖3B展示連接至圖3A之控制矩陣之基於快門之光調變器之一例示性陣列之一透視圖。

圖4A及圖4B展示一例示性雙致動器快門總成之視圖。

圖5展示整合基於快門之光調變器之一例示性顯示裝置之一截面圖。

圖6A至圖6E展示一例示性複合快門總成之建構階段之截面圖。

圖7A至圖7D展示具有狹窄側壁樑之一例示性快門總成之建構階段之等角視圖。

圖8A展示一例示性顯示裝置之一截面圖。

圖8B展示整合至圖8A中所示之例示性顯示裝置中之一快門總成之一透視圖。

圖9展示用於製造圖8A及圖8B中所示之快門總成之一例示性方法之一流程圖。

圖10A至圖10H展示包含於圖9中所示之方法中之處理階段之各者之結果之截面圖。

圖11A至圖11C展示另一例示性顯示裝置之截面圖。

圖11D展示整合至圖11A至圖11C中所示之顯示裝置中之快門總成之一例示性透視圖。

圖11E展示類似於圖11A至圖11D中所示之快門總成之另一例示性快門總成之一透視圖。

圖12A至圖12H展示圖11A至圖11D中所示之快門總成之例示性製造階段之截面圖。

圖13展示製造圖11A至圖11D中所示之快門總成之一方法之另一 表示之一流程圖。

圖14及圖15展示包含一組顯示元件之一例示性顯示器件之系統方塊圖。

在各個圖式中，相似參考數字及符號指示相似元件。

下列描述係關於用於描述本發明之發明態樣之目的之某些實施方案。然而，一般技術者應容易辨識，本文中的教示可以許多不同方式應用。所描述之實施方案可在可經組態以顯示無論係動態(諸如視訊)或靜態(諸如靜止影像)及無論係文字、圖形或圖像之一影像之任何器件、器件或系統中實施。更特定言之，預期所描述之實施方案可包含在多種電子器件中或與多種電子器件相關聯，該等電子器件諸如(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、無線器件、智慧型電話、Bluetooth®器件、個人資料助理(PDA)、無線電子郵件接收器、掌上型或可攜式電腦、小筆電、筆記型電腦、智慧型筆電、平板電腦、印表機、影印機、掃描儀、傳真器件、全球定位系統(GPS)接收器/導航器、相機、數位媒體播放器(諸如MP3播放器)、攝錄影機、遊戲主控台、腕錶、時鐘、計算器、電視監視器、平板顯示器、電子閱讀器件(諸如電子書閱讀器)、電腦監視器、汽車顯示器(包含里程表及速度計顯示器等)、駕駛艙控制器件及/或顯示器、攝影機景觀顯示器(諸如一車輛中之一後視攝影機之顯示器)、電子相冊、電子廣告牌或標誌牌、投影儀、建築結構、微波爐、冰箱、立體聲系統、卡帶錄影機或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、收音機、可攜式記憶體晶片、洗衣器、乾衣器、洗衣/乾衣器、停車計時器、包裝(諸如在包含微機電系統(MEMS)應用之機電系統(EMS)應用及非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器件。本文中的教示亦可用於非顯示器 應用中，諸如(但不限於)電子切換器件、射頻濾波器、感測器、加速度計、陀螺儀、運動感測器件、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部件、變容二極體、液晶器件、電泳器件、驅動方案、製造程序及電子測試器件。因此，該等教示不旨在限於僅在圖式中描繪之實施方案，而是如一般技術者將容易明白般具有廣泛適用性。

可製造具有定位於一快門光圈之相對側上之兩個光阻擋部分之一多狀態快門。快門藉由耦合至該快門之對置致動器相對於形成於定位成相鄰於該快門之前阻光層及後阻光層中之光圈橫向移動。一光阻擋部分實質上長於另一光阻擋部分。因此，當較長光阻擋部分被放置於一光圈前方時(當致動一致動器時)，其阻擋實質上所有光傳播通過該光圈。當較短光阻擋部分定位於光圈前方時(當致動對置致動器時)，其僅阻擋一小部分光穿過。在一第三狀態中(當致動兩個致動器時)，快門光圈與阻光層中之光圈對準，且快門阻擋較少光或未阻擋光。此一快門亦可有利地整合上光阻擋階及下光阻擋階以改良其對比度。

可實施本發明中描述之標的物之特定實施方案以實現下列潛在優點之一或多者。具有自一快門光圈向外延伸之不對稱光阻擋部分之快門可在三種狀態之間移動：一閉合狀態、一部分敞開狀態及一完全敞開狀態。藉由包含可達成額外部分敞開狀態之快門總成，一顯示裝置可使用較少子圖框形成一影像。

在一些實施方案中，具有不對稱光阻擋部分之快門可經製造以具有前光阻擋階及後光阻擋階二者。整合具有前光阻擋階及後光阻擋階二者之快門總成提供改良之光管理能力。藉由將光阻擋階定位成緊靠形成於定位於快門之任一側上之阻光層中之光圈，快門可有效地防止以相對於基板成低角度離開背光之光之非所要洩漏。快門亦可有效 地減小環境光反射。此改良之光管理之結果係一增強之顯示對比度

圖1A展示一例示性直視基於MEMS之顯示器件100之一示意圖。該顯示器件100包含配置成列與行之複數個光調變器102a至102d(一般係「光調變器102」)。在該顯示器件100中，該等光調變器102a及102d係在敞開狀態中，容許光穿過。該等光調變器102b及102c係在閉合狀態中，阻擋光穿過。藉由選擇性地設定該等光調變器102a至102d之狀態，若藉由一燈具或若干燈具105照明，則該顯示器件100可用以形成一背光顯示器(backlit display)之一影像104。在另一實施方案中，該器件100可藉由反射源自該器件前方之周圍光形成一影像。在另一實施方案中，該器件100可藉由反射來自定位於該顯示器前方之一燈具或若干燈具之光(即，藉由使用一前光(front light))形成一影像。

在一些實施方案中，各光調變器102對應於影像104中之一像素106。在一些其他實施方案中，該顯示器件100可利用複數個光調變器以在影像104中形成一像素106。例如，該顯示器件100可包含三個特定色彩光調變器102。藉由選擇性地敞開對應於一特定像素106之特定色彩光調變器102之一或多者，該顯示器件100可在該影像104中產生一彩色像素106。在另一實例中，該顯示器件100包含按每像素106兩個或兩個以上的光調變器102以在一影像104中提供照度位準。關於一影像，一「像素」對應於藉由影像之解析度定義之最小圖像元素。關於該顯示器件100之結構組件，術語「像素」指代用以調變形成影像之一單一像素之光之組合機械及電組件。

該顯示器件100係一直視顯示器，其中該顯示器件100不一定包含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，將形成於該顯示器件之表面上之影像投影至一螢幕上或一壁上。該顯示器件實質上小於所投影之影像。在一直視顯示器中，使用者藉由直接觀 看該顯示器件而看見影像，該顯示器件含有光調變器且視需要含有用於增強在顯示器上看見之亮度及/或對比度之一背光或前光。

直視顯示器可以一透射或反射模式操作。在一透射顯示中，該等光調變器過濾或選擇性地阻止源自定位於該顯示器後面之一燈具或若干燈具之光。來自該等燈具之光視需要注入至一光導或「背光」中，使得可均勻照明各像素。透射直視顯示器通常構建在透明或玻璃基板上以促進一夾置總成配置，其中含有該等光調變器之一基板直接定位於背光之頂部上。

各光調變器102可包含一快門108及一光圈109。為照明該影像104中之一像素106，定位該快門108使得其容許光穿過該光圈109朝向一觀察者。為使一像素106保持未照亮，定位該快門108使得其阻擋光穿過該光圈109。藉由經圖案化穿過各光調變器102中之一反射或光吸收材料之一開口界定光圈109。

該顯示器件亦包含連接至基板及光調變器以控制快門之移動之一控制矩陣。該控制矩陣包含一系列電互連件(例如，互連件110、112及114)，包含按每列像素至少一寫入啟用互連件110(亦稱為一「掃描線互連件」)、針對各行像素之一資料互連件112及提供一共同電壓給全部像素或至少提供給來自該顯示器件100中之多行及多列之像素之一共同互連件114。回應於施加一適當電壓(「寫入啟用電壓V_WE」)，一列給定像素之寫入啟用互連件110準備該列中之像素以接受新的快門移動指令。該等資料互連件112傳達呈資料電壓脈衝之形式之新的移動指令。在一些實施方案中，施加至該等資料互連件112之資料電壓脈衝直接促成該等快門之一靜電移動。在一些其他實施方案中，該等資料電壓脈衝控制開關，例如，控制施加量值通常高於資料電壓之單獨致動電壓至光調變器102之電晶體或其他非線性電路元件。接著，施加此等致動電壓導致該等快門108之靜電驅動移動。

圖1B展示一例示性主機器件120(即，蜂巢式電話、智慧型電話、PDA、MP3播放器、平板電腦、電子書閱讀器、小筆電、筆記型電腦等)之一方塊圖。該主機器件120包含一顯示器件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。

該顯示器件128包含複數個掃描驅動器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、燈具140至146、燈具驅動器148及顯示元件(諸如圖1A中所示之光調變器102)之一陣列150。該等掃描驅動器130施加寫入啟用電壓至掃描線互連件110。該等資料驅動器132施加資料電壓至該等資料互連件112。

在顯示器件之一些實施方案中，該等資料驅動器132經組態以提供類比資料電壓給顯示元件之陣列150，尤其係在以類比方式導出影像104之照度位準時。在類比操作中，設計該等光調變器102使得在透過該等資料互連件112施加中間電壓之一範圍時，導致在該等快門108中產生中間敞開狀態之一範圍，且因此在該影像104中產生中間照明狀態或照度位準之一範圍。在其他情況中，該等資料驅動器132經組態以僅施加精簡組之2、3或4數位電壓位準至該等資料互連件112。此等電壓位準經設計以依數位方式設定該等快門108之各者之一敞開狀態、一閉合狀態或其他離散狀態。

該等掃描驅動器130及該等資料驅動器132連接至一數位控制器電路134(亦稱為「控制器134」)。該控制器以一幾乎連續方式發送按藉由列及藉由影像圖框分組之預定順序組織之資料至該等資料驅動器132。該等資料驅動器132可包含串列轉並列資料轉換器、位準移位，且對於一些應用，其包含數位轉類比電壓轉換器。

顯示器件視需要包含一組共同驅動器138，亦稱為共同電壓源。在一些實施方案中，該等共同驅動器138(例如)藉由供應電壓給一系 列共同互連件114而提供一DC共同電位給顯示元件陣列150內之全部顯示元件。在一些其他實施方案中，該等共同驅動器138遵循來自該控制器134之命令發出電壓脈衝(例如，能夠驅動及/或起始該陣列150之多列及行中之全部顯示元件之同時致動之全域致動脈衝)或信號至顯示元件陣列150。

藉由該控制器134使用於不同顯示功能之全部該等驅動器(例如，掃描驅動器130、資料驅動器132及共同驅動器138)在時間上同步。來自該控制器之時序命令經由燈具驅動器148、顯示元件陣列150內之特定列之寫入啟用及定序、來自該等資料驅動器132之電壓輸出及提供顯示元件致動之電壓輸出而協調紅色、綠色、藍色及白色燈具(分別為140、142、144及146)之照明。在一些實施方案中，燈具係發光二極體(LED)。

該控制器134判定該等快門108之各者可被重新設定為適用於一新影像104之照明位準之定序或定址方案。可按週期性間隔設定新影像104。例如，對於視訊顯示器，按自10赫茲(Hz)至300赫茲(Hz)範圍變化之頻率刷新彩色影像104或視訊圖框。在一些實施方案中，一影像圖框至陣列150之設定與該等燈具140、142、144及146之照明同步，使得用一系列交替色彩(諸如紅色、綠色及藍色)照明交替影像圖框。每一各自色彩之影像圖框係稱為一色彩子圖框。在稱為場循序色彩方法之此方法中，若色彩子圖框按超過20Hz之頻率交替，則人腦將把該等交替圖框影像平均化為對具有一廣泛且連續色彩範圍之一影像之感知。在替代實施方案中，可在顯示器件100中採用具有原色之四個或四個以上燈具，採用除紅色、綠色及藍色外之原色。

在一些實施方案中，如先前所述，若該顯示器件100經設計以在敞開狀態與閉合狀態之間對快門108進行數位切換，則該控制器134藉由分時灰階之方法形成一影像。在一些其他實施方案中，該顯示器件 100可透過每像素使用多個快門108提供灰階。

在一些實施方案中，用於一影像狀態104之資料係藉由該控制器134憑藉亦稱為掃描線之個別列之一循序定址載入至顯示元件陣列150。對於該序列中之各列或掃描線，該掃描驅動器130施加一寫入啟用電壓至該陣列150之該列之寫入啟用互連件110，且隨後該資料驅動器132供應對應於所要快門狀態之資料電壓給所選擇列中之各行。重複此程序，直到已針對該陣列150中之全部列載入資料。在一些實施方案中，用於資料載入之所選擇列之序列呈線性，自該陣列150之頂部行進至底部。在一些其他實施方案中，所選擇列之序列係偽隨機以最小化視覺假影。又，在一些其他實施方案中，藉由區塊組織定序，其中對於一區塊，(例如)藉由僅循序定址該陣列150之每第5列而將該影像狀態104之僅某一分率之資料載入至該陣列150。

在一些實施方案中，將影像資料載入至陣列150之程序在時間上與致動陣列150中之顯示元件之程序分離。在此等實施方案中，顯示元件陣列150可包含該陣列150中之各顯示元件之資料記憶體元件，且控制矩陣可包含攜載來自共同驅動器138之觸發信號以根據儲存於記憶體元件中之資料起始快門108之同時致動之一全域致動互連件。

在替代性實施方案中，顯示元件陣列150及控制該等顯示元件之控制矩陣可配置成除矩形列及行外之組態。例如，該等顯示元件可配置成六邊形陣列或曲線列及行。一般而言，如本文使用，術語掃描線應指代共用一寫入啟用互連件之任何複數個顯示元件。

該主機處理器122通常控制主機之操作。例如，該主機處理器122可為用於控制一可攜式電子器件之一般或特殊用途的處理器。關於包含於該主機器件120內之顯示器件128，該主機處理器122輸出影像資料以及關於該主機之額外資料。此資訊可包含來自環境感測器之資料，諸如周圍光或溫度；關於該主機之資訊，包含(例如)該主機之 一操作模式或該主機之電源中剩餘之電量；關於該影像資料之內容之資訊；關於該影像資料類型之資訊；及/或使用於選擇一成像模式之用於顯示器件之指令。

該使用者輸入模組126直接或經由該主機處理器122傳遞使用者之個人偏好至該控制器134。在一些實施方案中，該使用者輸入模組126受控於其中使用者程式化個人偏好(諸如「較深的色彩」、「較好的對比度」、「較低功率」、「增加的亮度」、「體育」、「真人動作」或「動畫」)之軟體。在一些其他實施方案中，使用諸如一切換器或撥號盤之軟體將此等偏好輸入至該主機。至該控制器134之該複數個資料輸入引導該控制器提供資料給對應於最佳成像特性之各種驅動器130、132、138及148。

亦可包含一環境感測器模組124作為主機器件120之部分。該環境感測器模組124接收關於周圍環境之資料，諸如溫度及/或周圍照明條件。該感測器模組124可經程式化以區分器件係在室內或辦公環境中操作還是在明亮的白天之室外環境及夜間之室外環境中操作。該感測器模組124將此資訊傳達至該顯示控制器134，使得該控制器134可回應於周圍環境而最佳化觀看條件。

圖2展示一例示性基於快門之光調變器200之一透視圖。該基於快門之光調變器200適用於併入至圖1A之直視基於MEMS之顯示器件100中。該光調變器200包含耦合至一致動器204之一快門202。該致動器204可由兩個單獨柔性電極樑致動器205(「致動器205」)形成。該快門202在一側上耦合至該等致動器205。該等致動器205在一表面203上方實質上平行於該表面203之一運動平面中橫向移動快門202。該快門202之相對側耦合至一彈簧207，該彈簧207提供相對於藉由該致動器204施加之力之一恢復力。

各致動器205包含將該快門202連接至一負載固定器208之一柔性 負載樑206。該等負載固定器208連同該等柔性負載樑206一起用作機械支撐件，使該快門202保持懸置在該表面203附近。該表面203包含用於允許光穿過之一或多個光圈孔211。該等負載固定器208將該等柔性負載樑206及該快門202實體連接至該表面203且將該等負載樑206電連接至一偏壓電壓，在一些實例中，連接至接地。

若基板不透明(諸如矽)，則藉由蝕刻一孔陣列穿過該基板而在該基板中形成光圈孔211。若該基板透明(諸如玻璃或塑膠)，則在沈積於該基板上之一阻光材料層中形成該等光圈孔211。該等光圈孔211之形狀大致可為圓形、橢圓形、多邊形、蛇形或不規則。

各致動器205亦包含定位成相鄰於各負載樑206之一柔性驅動樑216。該等驅動樑216在一端處耦合至該等驅動樑216之間共用之一驅動樑固定器218。各驅動樑216之另一端自由移動。各驅動樑216經彎曲，使得其最接近該驅動樑216之自由端附近之負載樑206及負載樑206之固定端。

在操作中，併有光調變器200之一顯示器件經由該驅動樑固定器218施加一電位至該等驅動樑216。可施加一第二電位至該等負載樑206。該等驅動樑216與該等負載樑206之間之所得電位差拉動該等驅動樑216之自由端朝向該等負載樑206之固定端，且拉動該等負載樑206之快門端朝向該等驅動樑216之固定端，藉此橫向驅動該快門202朝向該驅動固定器218。柔性部件206充當彈簧，使得在移除跨該等樑206及216之電壓電位時，該等負載樑206將該快門202推動回至其初始位置中，從而釋放儲存於該等負載樑206中之應力。

諸如光調變器200之一光調變器併有用於使一快門在移除電壓後返回其靜止位置之一被動恢復力，諸如一彈簧。其他快門總成可併有用於使該快門移動進入一敞開或一閉合狀態中之一組雙重「敞開」及「閉合」致動器及單獨組「敞開」及「閉合」電極。

存在多種方法，藉由該等方法，可經由一控制矩陣控制快門及光圈之一陣列以產生具有適當照度位準之影像(在許多情況中係移動影像)。在一些情況中，借助於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完成控制。在其他情況中，在該陣列(所謂的主動矩陣)之各像素內適當包含切換及/或資料儲存元件以改良顯示器之速度、照度位準及/或電力耗散效能。

圖3A展示一例示性控制矩陣300之一示意圖。該控制矩陣300適用於控制併入於圖1A之基於MEMS之顯示器件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例示性陣列320之一透視圖。該控制矩陣300可定址一像素陣列320(「陣列320」)。各像素301可包含受控於一致動器303之一彈性快門總成302，諸如圖2之快門總成200。各像素亦可包含一光圈層322，該光圈層322包含光圈324。

該控制矩陣300係製造為其上形成該等快門總成302之一基板304之表面上之一漫射或薄膜沈積電路。該控制矩陣300包含用於該控制矩陣300中之各列像素301之一掃描線互連件306及用於該控制矩陣300中之各行像素301之一資料互連件308。各掃描線互連件306將一寫入啟用電壓源307電連接至一對應列的像素301中之像素301。各資料互連件308將一資料電壓源309(「V_d源」)電連接至一對應行的像素中之像素301。在該控制矩陣300中，該V_d源309提供用於致動該等快門總成302之大部分能量。因此，該資料電壓源(V_d源)309亦用作一致動電壓源。

參考圖3A及圖3B，對於該像素陣列320中之各像素301或對於各快門總成302，該控制矩陣300包含一電晶體310及一電容器312。各電晶體310之閘極電連接至陣列320中像素301所處之列之掃描線互連件306。各電晶體310之源極電連接至其對應資料互連件308。各快門總 成302之致動器303包含兩個電極。各電晶體310之汲極並聯電連接至對應電容器312之一電極及對應致動器303之電極之一者。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-金屬夾置類型切換元件取代電晶體310。

在操作中，為形成一影像，該控制矩陣300藉由輪流施加V_we至各掃描線互連件306而循序寫入啟用該陣列320中之各列。對於一寫入啟用列，施加V_we至該列中之該等像素301之電晶體310之閘極容許電流透過該等電晶體310流動通過資料互連件308以施加一電位至快門總成302之致動器303。當該列被寫入啟用時，選擇性地施加資料電壓V_d至該等資料互連件308。在提供類比灰階之實施方案中，關於定位於該寫入啟用掃描線互連件306及該資料互連件308之交叉處之像素301之所要亮度而改變施加至各資料互連件308之資料電壓。在提供數位控制方案之實施方案中，將該資料電壓選擇為一相對較低量值電壓(即，近似接地之一電壓)或滿足或超過V_at(致動臨限電壓)。回應於施加V_at至一資料互連件308，對應的快門總成中之致動器303致動，敞開該快門總成302中之快門。即使在該控制矩陣300停止施加V_we至一列後，施加至該資料互連件308之電壓仍保持儲存在該像素301之電容器312中。因此，該電壓V_we無須等待且保持一列達足夠長時間以致動該快門總成302；此致動可在自該列移除寫入啟用電壓後進行。該等電容器312亦用作該陣列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。

陣列320之像素301以及控制矩陣300係形成於一基板304上。該陣列320包含安置在該基板304上之一光圈層322，該光圈層322包含用於該陣列320中之各自像素301之一組光圈324。該等光圈324與各像素中之快門總成302對準。在一些實施方案中，該基板304係由諸如玻璃 或塑膠之一透明材料製成。在一些其他實施方案中，該基板304係由一不透明材料製成，但在該基板304中蝕刻若干孔以形成該等光圈324。

可將快門總成302連同致動器303一起製成雙穩態。即，該等快門可存在至少兩個平衡位置(例如，敞開或閉合)中，其中將該等快門保持在任意位置中需要極少功率或不需要功率。更特定言之，該快門總成302可為機械雙穩態。一旦將該快門總成302之快門設定在適當原位置中，便無需電能或保持電壓以維持該位置。該快門總成302之實體元件上之機械應力可將該快門保持在適當位置中。

亦可將該快門總成302連同該致動器303一起製成電雙穩態。在一電雙穩態快門總成中，存在低於該快門總成之致動電壓之一電壓範圍，若將該電壓範圍施加至一閉合致動器(使得該快門敞開或閉合)，則即使對該快門施加一反作用力，仍使該致動器保持閉合且使該快門保持在適當位置中。可藉由彈簧(諸如圖2中描繪之基於快門之光調變器200中之彈簧207)施加該反作用力，或可藉由一反作用致動器(諸如一「敞開」或「閉合」致動器)施加該反作用力。

該光調變器陣列320被描繪為具有按每像素一單一MEMS光調變器。其他實施方案係可能的，其中在各像素中提供多個MEMS光調變器，藉此在各像素中提供多於僅僅二進位「開」或「關」光學狀態之可能性。編碼分區灰階之某些形式係可能的，其中在像素中提供多個MEMS光調變器，且其中與該等光調變器之各者相關聯之光圈324具有不相等面積。

圖4A及圖4B展示一例示性雙致動器快門總成400之視圖。如圖4A中描繪之雙致動器快門總成400係在一敞開狀態中。圖4B展示處於一閉合狀態中之雙致動器快門總成400。與該快門總成200相比，該快門總成400包含在一快門406之任一側上之致動器402及404。各致動器 402及404係獨立控制。一第一致動器(一快門敞開致動器402)用以敞開該快門406。一第二反作用致動器(快門閉合致動器404)用以閉合該快門406。該等致動器402及404二者皆係柔性樑電極致動器。該等致動器402及404藉由實質上在平行於其上懸置該快門之一光圈層407之一平面中驅動該快門406而敞開及閉合該快門406。藉由附接至該等致動器402及404之固定器408使該快門406懸置於該光圈層407上方之一短距離處。包含沿快門406之移動軸附接至該快門406之兩端之支撐件減小該快門406之平面外運動並將該運動實質上限制於平行於基板之一平面。藉由類似於圖3A之控制矩陣300，適於與該快門總成400一起使用之一控制矩陣可包含用於反作用快門敞開及快門閉合致動器402及404之各者之一電晶體及一電容器。

該快門406包含可使光穿過之兩個快門光圈412。該光圈層407包含一組三個光圈409。在圖4A中，該快門總成400係在敞開狀態中，且因而已致動該快門敞開致動器402，該快門閉合致動器404係在其鬆弛位置中，且該等快門光圈412之中線與兩個光圈層光圈409之中線重合。在圖4B中，該快門總成400已移動至閉合狀態，且因而該快門敞開致動器402係在其鬆弛位置中，已致動該快門閉合致動器404，且快門406之阻光部分現在係在適當位置中以阻止光透射穿過該等光圈409(描繪為虛線)。

各光圈在其周邊周圍具有至少一邊緣。例如，矩形光圈409具有四個邊緣。在其中於該光圈層407中形成圓形、橢圓形、卵形或其他彎曲光圈之替代性實施方案中，各光圈可僅具有一單一邊緣。在一些其他實施方案中，在數學意義上，該等光圈無須分離或拆散，而是可連接。即，當光圈之部分或塑形區段可維持對各快門之一對應時，若干此等區段可經連接使得藉由多個快門共用該光圈之一單一連續周長。

為容許具有多種出射角之光穿過處於敞開狀態中之光圈412及409，有利的是對快門光圈412提供大於該光圈層407中之光圈409之一對應寬度或大小之一寬度或大小。為有效地阻止光在閉合狀態中逸出，較佳的是該快門406之阻光部分與該等光圈409重疊。圖4B展示介於該快門406中之阻光部分之邊緣與形成於該光圈層407中之光圈409之一邊緣之間之一預定義重疊416。

該等靜電致動器402及404經設計使得其等電壓位移行為提供一雙穩態特性給該快門總成400。對於快門敞開及快門閉合致動器之各者，存在低於致動電壓之一電壓範圍，若當該致動器處於閉合狀態中時(使得快門敞開或閉合)施加該電壓範圍，即使在施加一致動電壓至反作用致動器後，亦將使該致動器保持閉合且使該快門保持在適當位置中。克服此一反作用力維持一快門之位置所需的最小電壓被稱為一維持電壓V_m。

圖5展示併有基於快門之光調變器(快門總成)502之一例示性顯示器件500之一截面圖。各快門總成502併有一快門503及一固定器505。未展示柔性樑致動器，當柔性樑致動器連接於該等固定器505與該等快門503之間時，其有助於將該等快門503懸置在表面上方之一短距離處。該等快門總成502安置在一透明基板504上，此一基板由塑膠或玻璃製成。安置在該基板504上之一面向後反射層(反射膜506)界定定位於該等快門總成502之快門503之閉合位置下方之複數個表面光圈508。該反射膜506將未穿過該等表面光圈508之光向後反射回朝向該顯示器件500之後端。該反射光圈層506可為不具備藉由若干氣相沈積技術(包含濺鍍、蒸鍍、離子電鍍、雷射燒蝕或化學氣相沈積(CVD))以薄膜方式形成之包含物之一細粒狀金屬膜。在一些其他實施方案中，該面向後反射層506可由一鏡(諸如一介電鏡)形成。一介電鏡可製造為在高折射率材料與低折射率材料之間交替之介電薄膜之一堆 疊。使該等快門503與該反射膜506分離之垂直間隙(快門在該垂直間隙內自由移動)係在0.5微米至10微米之範圍中。該垂直間隙之量值較佳小於快門503之邊緣與處於閉合狀態中之光圈508之邊緣之間之橫向重疊，諸如圖4B中描繪之重疊416。

該顯示器件500包含使基板504與一平面光導516分離之一選用漫射體512及/或一選用亮度增強膜514。該光導516包含一透明(即，玻璃或塑膠)材料。該光導516係藉由一或多個光源518照明，從而形成一背光515。該等光源518可為(例如且不限於)白熾燈、螢光燈、雷射或發光二極體(LED)。一反射體519有助於引導來自燈具518之光朝向該光導516。在光導516後面安置一面向前反射膜520，反射光朝向該等快門總成502。未穿過該等快門總成502之一者之光線(諸如來自背光之光線521)將返回至該背光515且再次自該膜520反射。依此方式，首輪未能離開該顯示器件500以形成一影像之光可再循環且可用於透射穿過快門總成502之陣列中之其他敞開光圈。已展示此光再循環增加該顯示器之照明效率。

該光導516包含重導引來自該等燈具518之光朝向該等光圈508且因此朝向該顯示器前面之一組幾何光重導引器或棱鏡517。該等光重導引器517可模製於截面形狀可替代地為三角形、梯形或彎曲之光導516之塑膠本體中。該等棱鏡517之密度通常隨距該燈具518之距離而增加。

在一些實施方案中，該光圈層506可由一光吸收材料製成，且在替代實施方案中，快門503之表面可塗佈一光吸收材料或一光反射材料。在一些其他實施方案中，該光圈層506可直接沈積在該光導516之表面上。在一些實施方案中，該光圈層506無須安置在與該等快門503及固定器505相同之基板上(諸如在下文描述之MEMS向下組態中)。

在一些實施方案中，光源518可包含不同色彩(例如，紅色、綠色 及藍色)之燈具。可藉由用不同色彩之燈具以足以使人腦將不同色彩的影像平均化為一單一多色彩影像之一速率循序照明影像來形成一彩色影像。使用快門總成502之陣列形成各種特定色彩的影像。在另一實施方案中，光源518包含具有三種以上不同色彩的燈具。例如，該光源518可具有紅色、綠色、藍色及白色燈具或紅色、綠色、藍色及黃色燈具。在一些其他實施方案中，該光源518可包含青色、紫紅色、黃色以及白色燈具、紅色、綠色、藍色及白色燈具。在一些其他實施方案中，該光源518中可包含額外燈具。例如，若使用5種色彩，則該光源518可包含紅色、綠色、藍色、青色及黃色燈具。在一些其他實施方案中，該光源518可包含白色、橙色、藍色、紫色及綠色燈具或白色、藍色、黃色、紅色及青色燈具。若使用6種色彩，則該光源518可包含紅色、綠色、藍色、青色、紫紅色及黃色燈具或白色、青色、紫紅色、黃色、橙色及綠色燈具。

一覆蓋板522形成該顯示器件500之前端。可用一黑色基質524覆蓋該覆蓋板522之後側以增加對比度。在替代實施方案中，該覆蓋板包含彩色濾光片，例如對應於該等快門總成502之不同快門之相異紅色、綠色及藍色濾光片。支撐該覆蓋板522遠離該等快門總成502達一預定距離而形成一間隙526。藉由機械支撐件或分隔器527及/或藉由一黏著密封劑528將該覆蓋板522附接至該基板504來維持該間隙526。

該黏著密封劑528密封在一流體530中。該流體530經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。該流體530亦可用作一潤滑劑。在一些實施方案中，該流體530係具有一高表面濕潤能力之一疏水性液體。在替代實施方案中，該流體530具有大於或小於該基板504之折射率之一折射率。

併有機械光調變器之顯示器可包含數百、數千或在一些情況中 數百萬個移動元件。在一些器件中，一元件之各移動提供靜摩擦之一機會以停用該等元件之一或多者。可藉由將全部部件浸入一流體(亦稱為流體530)中且將該流體(例如，用一黏著劑)密封在一MEMS顯示單元中之一流體空間或間隙內來促進此移動。該流體530通常係具有一低摩擦係數、低黏度且長期具有最小降級影響之一流體。當基於MEMS之顯示器總成包含用於該流體530之一液體時，該液體至少部分包圍基於MEMS之光調變器之一些移動部件。在一些實施方案中，為減小致動電壓，該液體具有低於70厘泊之一黏度。在一些其他實施方案中，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含具有低分子量之材料：低於4000克/莫耳，或在一些情況中低於400克/莫耳。亦可適用於此等實施方案之流體530包含(非限於)去離子水、甲醇、乙醇及其他酒精、鏈烷烴、烯烴、醚、矽酮油、氟化矽酮油或其他天然或合成溶劑或潤滑劑。有用的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(諸如已基五甲基二矽氧烷)。有用的流體可為烷，諸如辛烷或癸烷。有用的流體可為硝基烷，諸如硝基甲烷。有用的流體可為芳香族化合物，諸如甲苯或二乙基苯。有用的流體可為酮，諸如丁酮或甲基異丁基酮。有用的流體可為氯碳化合物，諸如氯苯。有用的流體可為氟氯碳化物，諸如二氯氟乙烷或三氟氯乙烯。針對此等顯示器總成考慮之其他流體包含乙酸丁酯及二甲基甲醯胺。用於此等顯示器之又其他有用的流體包含氫氟醚、全氟聚醚、氫氟聚醚、戊醇及丁醇。例示性合適的氫氟醚包含乙基九氟丁基醚及2-三氟甲基-3-乙氧基十二氟己烷。

一金屬片或模製塑膠總成托架532將該覆蓋板522、該基板504、該背光及其他組件部分一起固持在若干邊緣周圍。該總成托架532用螺絲釘或內縮突片緊固以增加組合顯示器件500之剛性。在一些實施 方案中，藉由一環氧樹脂灌注化合物將該光源518模製在適當位置中。反射體536有助於將自光導516之邊緣逸出之光返回至該光導516中。圖5中未描繪提供控制信號以及電力給該等快門總成502及該等燈具518之電互連件。

該顯示器件500係稱為MEMS向上(MEMS-up)組態，其中基於MEMS之光調變器係形成於基板504之一前表面(即，面向觀看者之表面)上。該等快門總成502直接構建在該反射光圈層506之頂部上。在一替代實施方案(稱為MEMS向下組態)中，快門總成安置在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係稱為光圈板。在該MEMS向下組態中，承載基於MEMS之光調變器之基板代替顯示器件500中之覆蓋板522且經定向使得基於MEMS之光調變器定位於頂部基板之後表面(即，背離觀看者且面向該光導516之表面)上。基於MEMS之光調變器藉此經定位與該反射光圈層直接對置且跨與該反射光圈層506之一間隙。可藉由連接該光圈板及其上形成MEMS調變器之基板之一系列分隔器支柱來維持該間隙。在一些實施方案中，該等分隔器係安置在陣列中之各像素內或各像素之間。使該等MEMS光調變器與其等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之重疊(諸如重疊416)之一距離。

圖6A至圖6E展示一例示性複合快門總成之建構階段之截面圖。圖6A展示一完成複合快門總成600之一例示性截面圖。該快門總成600包含一快門601、兩個柔性樑602及構建於一基板603上之一固定器結構604及一光圈層606。該複合快門總成600之元件包含一第一機械層605、一導體層607、一第二機械層609及一囊封介電質611。該等機械層605或609之至少一者可沈積至超過0.15微米之厚 度，這係因為該等機械層605或609之一者或二者用作該快門總成600之主負載軸承及機械致動構件，但在一些實施方案中，該等機械層605及609可較薄。用於機械層605及609之候選材料包含(不限於)：諸如鋁(Al)、銅(Cu)、鎳(Ni)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鈮(Nb)、釹(Nd)之金屬或其等之合金；介電材料，諸如氧化鋁(Al₂O₃)、氧化矽(SiO₂)、五氧化二鉭(Ta₂O₅)或氮化矽(Si₃N₄)；或半導材料，諸如類金剛石碳、矽(Si)、鍺(Ge)、砷化鎵(GaAs)、碲化鎘(CdTe)或其等之合金。該等層之至少一者(諸如導體層607)應導電，以將電荷攜載至該等致動元件上且自該等致動元件攜載電荷。候選材料包含(但不限於)Al、Cu、Ni、Cr、Mo、Ti、Ta、Nb、Nd或其等之合金或半導材料，諸如類金剛石碳、Si、Ge、GaAs、CdTe或其等之合金。在一些實施方案中，採用半導體層，該等半導體摻雜有雜質，諸如磷(P)、砷(As)、硼(B)或Al。圖6A描繪用於複合物之一夾層組態，其中該等機械層605及609(具有類似厚度及機械性質)係沈積於該導體層607之任一側上。在一些實施方案中，該夾層結構有助於確保在沈積之後剩餘之應力及/或由溫度變動而施加之應力將不會作用以引起該快門總成600發生彎曲、翹曲或其他變形。

在一些實施方案中，該複合快門總成600中之該等層之順序可顛倒，使得該快門總成600之外部係由一導體層形成，而該快門總成600之內部係由一機械層形成。

該快門總成600可包含一囊封介電質611。在一些實施方案中，可以保形方式塗敷介電塗層，使得均勻地塗佈快門601、固定器604及樑602之所有曝露底表面、頂表面及側表面。可藉由熱氧化及/或CVD一絕緣體(諸如Al₂O₃、氧化鉻(Cr₂O₃)(III)、二氧化鈦(TiO₂)、二氧化鉿 (HfO₂)、氧化釩(V₂O₅)、氧化鈮(Nb₂O₅)、Ta₂O₅、SiO₂或Si₃N₄)之保形CVD或經由原子層沈積而沈積類似材料來生長此等薄膜。該介電塗層可經塗敷具有在10nm至1微米之範圍中之厚度。在一些實施方案中，可使用濺鍍及蒸鍍以將該介電塗層沈積至側壁上。

圖6B至圖6E展示用以形成圖6A中描繪之快門總成600之一例示性程序之特定中間製造階段之結果之例示性截面圖。在一些實施方案中，該快門總成600係構建於一預先存在控制矩陣(諸如薄膜電晶體之主動矩陣陣列，諸如圖3A及圖3B中描繪之該等控制矩陣)之頂部上。

圖6B展示形成該快門總成600之一例示性程序中之一第一階段之結果之一截面圖。如圖6B中描繪，沈積並圖案化一犧牲層613。在一些實施方案中，將聚醯亞胺用作一犧牲層材料。其他候選犧牲層材料包含(但不限於)聚合物材料，諸如聚醯胺、含氟聚合物、苯並環丁烯、聚苯基喹喔啉、聚對二甲基苯或聚降冰片烯。選取此等材料原因在於其等具有平坦化粗糙表面、在超過250℃之處理溫度下維持機械整體性之能力，且在移除期間易於蝕刻及/或熱分解。在其他實施方案中，該犧牲層613係由一光阻劑形成，諸如聚乙酸乙烯酯、聚乙二醇及酚醛樹脂或酚醛清漆樹脂。在一些實施方案中，使用SiO₂作為一替代犧牲層材料，只要其他電子或結構層抵抗用於移除SiO₂之氫氟酸溶液，則可優先移除SiO₂。一此合適的抗腐蝕材料係Si₃N₄。另一替代犧牲層材料係Si，只要電子或結構層抵抗用於移除Si之氟電漿或二氟化氙(XeF₂)(諸如大部分金屬及Si₃N₄)，則可優先移除Si。又另一替代犧牲層材料係Al，只要其他的電子或結構層抵抗強鹼溶液(諸如濃縮氫氧化鈉(NaOH)溶液)，則可優先移除Al。合適的材料包含(例如)Cr、Ni、Mo、Ta及Si。又另一替代犧牲層材料係Cu，只要其他電子或結構層抵抗硝酸溶液或硫酸溶液，則可優先移除Cu。此等材料包含(例如)Cr、Ni及Si。

接著，圖案化該犧牲層613以於固定器區域604處曝露孔或通孔。在採用聚醯亞胺或其他非光敏性材料作為該犧牲層材料之實施方案中，該犧牲層材料可經配製包含以光敏劑，從而容許在一顯影劑溶液中優先移除透過一UV光罩曝露之區域。可藉由下列步驟來圖案化由其他材料形成之犧牲層：以一額外光阻劑層塗佈該犧牲層613；光圖案化該光阻劑；及最終使用該光阻劑作為一蝕刻遮罩。替代地可藉由使用一硬遮罩(其可為SiO₂薄層或金屬(諸如，Cr))塗佈該犧牲層613來圖案化該犧牲層613。接著，可藉由光阻劑及濕式化學蝕刻將一光圖案轉印至該硬遮罩。在該硬遮罩中顯影的圖案可抵抗乾式化學蝕刻、各向異性蝕刻或電漿蝕刻-可用以將深且狹窄的固定器孔賦予犧牲層613中之技術。

在已在該犧牲層613中敞開固定器區域604之後，可以化學方式或經由一電漿之濺鍍效應蝕刻曝露且下伏之導電表面614，以移除任何表面氧化物層。此一接觸蝕刻階段可改良該下伏導電表面614與快門材料之間之歐姆接觸。在圖案化該犧牲層613之後，可透過使用溶劑清潔或酸蝕刻來移除任何光阻劑層或硬遮罩。

接著，在用於構建如圖6C中描繪之快門總成600之程序中，沈積快門材料。該快門總成600係由多個薄膜組成：第一機械層605、導體層607及第二機械層609。在一些實施方案中，該第一機械層605係一非晶矽(a-Si)層，該導體層607係Al且該第二機械層609係a-Si。該第一機械層605、該導體層607及該第二機械層609係在低於該犧牲層613發生物理降級之溫度之一溫度下沈積。例如，聚醯亞胺在高於約400℃之溫度下分解。因此，在一些實施方案中，該第一機械層605、該導體層607及該第二機械層609係在低於約400℃之溫度下沈積，從而容許使用聚醯亞胺作為一犧牲層材料。在一些實施方案中，氫化非晶矽(a-Si：H)係可用於該第一機械層605及該第二機械層609之一機械材 料，這係因為氫化非晶矽可在250℃至約350℃之範圍中之溫度下藉由電漿增強型化學氣相沈積(PECVD)自矽烷氣體以相對無應力狀態生長至在約0.15微米至約3微米之範圍中之厚度。在一些此等實施方案中，磷化氫氣體(PH₃)係用作一摻雜劑，使得可生長電阻低於約1ohm-cm之a-Si。在替代實施方案中，可使用一類似PECVD技術沈積Si₃N₄、富矽Si₃N₄或SiO₂材料作為該第一機械層605或沈積類金剛石碳、Ge、SiGe、CdTe或用於該第一機械層605之其他半導電材料。PEVCD沈積技術之一優點在於，該沈積可相當保形，即，PEVCD沈積技術可塗佈狹窄導通孔之多種傾斜表面或內表面。即使切割至犧牲層材料中之固定器或導通孔呈現幾乎垂直側壁，該PEVCD技術亦可在固定器之底部水平表面與頂部水平表面之間提供一實質上連續塗層。

除了PECVD技術之外，可用於生長該第一機械層605及該第二機械層609之替代合適的技術亦包含RF或DC濺鍍、金屬有機CVD、蒸鍍、電鍍或無電電鍍。

在一些實施方案中，對於該導體層607，可利用一金屬薄膜，諸如Al。在一些其他實施方案中，可選取替代性金屬，諸如Cu、Ni、Mo或Ta。包含此一導電材料用於兩個目的。該導電材料減小快門601之總薄片電阻且其有助於阻止可見光穿過該快門601，這係因為a-Si之厚度即使小於2微米(如快門601之一些實施方案中可使用)，其亦可在一定程度上透射可見光。可藉由濺鍍或以一更保形方式憑藉CVD技術、電鍍或無電電鍍來沈積導電材料。

圖6D展示用於形成快門總成600之下一組處理階段之結果。當犧牲層613仍位於基板603上時，光學遮罩並蝕刻該第一機械層605、該導體層607及該第二機械層609。首先，塗敷一光阻劑材料，接著透過一光罩曝露該光阻劑材料，且接著顯影以形成一蝕刻遮罩。接著，可 在基於氟之電漿化學中蝕刻非晶矽、Si₃N₄及SiO₂。亦可使用HF濕式化學方法蝕刻SiO₂機械層；且可使用濕式化學或基於氯之電漿化學蝕刻導體層607中之任何金屬。

透過光罩施加之圖案形狀可影響機械性質，諸如硬度、柔性性及致動器及快門總成600之快門601中之電壓回應。快門總成600包含以截面展示之柔性樑602。各柔性樑602經塑形使得寬度小於快門材料之總高度或厚度。在一些實施方案中，樑尺寸比率係維持於約1.4：1或更大，且該等柔性樑602之高度或厚度大於其等寬度。

圖6E中描繪用於構建快門總成600之例示性製造程序之後續階段之結果。移除犧牲層613，這使得自基板603釋放所有移動部件，惟在固定器點處除外。在一些實施方案中，在氧氣電漿中移除聚醯亞胺犧牲材料。亦可在氧氣電漿中或在一些情況中藉由熱解移除用於犧牲層613之其他聚合物材料。可藉由濕式化學蝕刻或藉由氣相蝕刻移除一些犧牲層材料(諸如SiO₂)。

在一最終程序中(圖6A中描繪該最終程序之結果)，在該快門總成600之所有曝露表面上沈積該囊封介電質611。在一些實施方案中，可以一保形方式塗敷該囊封介電質611，使得使用CVD均勻地塗佈該快門601及該等樑602之所有底表面、頂表面及側表面。在一些其他實施方案中，僅塗佈該快門601之頂表面及側表面。在一些實施方案中，將Al₂O₃用於該囊封介電質611且藉由原子層沈積將Al₂O₃沈積至約10奈米至約100奈米之範圍中之厚度。

最後，可將抗黏滯塗層塗敷至該快門601及該等樑602之表面。此等塗層防止一致動器之兩個獨立樑之間發生無用黏合或黏著。合適的塗層包含碳膜(石墨及類金剛石兩者)及含氟聚合物，及/或低蒸氣壓潤滑劑以及氯矽烷、碳氫氯矽烷、碳氟氯矽烷，諸如甲氧基封端矽烷、全氟矽烷、胺基矽烷、矽氧烷及羧酸基單體及物種。可藉由曝露 於一分子蒸氣或藉由CVD來分解前驅體化合物而塗敷此等塗層。可藉由使快門表面發生化學變化(諸如藉由氟化反應、矽烷化、矽氧烷化)或使絕緣表面發生氫化作用來產生抗黏滯塗層。

用於基於MEMS之快門顯示器之一類合適致動器包含柔性致動器樑，其等用於控制橫向於顯示器基板或在顯示器基板之平面中之快門運動。當該等致動器樑變得更柔性時，用於致動此等快門總成之電壓降低。若該等樑經塑形使得平面中運動相對於平面外運動較佳或提升，則亦改良對經致動運動之控制。因此，在一些實施方案中，該等柔性致動器樑具有一矩形截面，使得該等樑之高度或厚度大於該等樑之寬度。

一長的矩形樑相對於在一特定平面內之彎曲之硬度係該樑在該平面中之最薄尺寸之三次冪。因此，有利的是減小柔性樑之寬度以減小用於平面內運動之致動電壓。然而，當使用習知的光微影器件來界定且製造該等快門及致動器結構時，該等樑之最小寬度可限於光學器件之解析度。且雖然已經開發用於在具有狹窄特徵的光阻劑中界定圖案之光微影器件，但是此等器件係昂貴的且可以單次曝光而完成其上方之圖案化之面積有限。為在大的玻璃板面板或其他透明基板上進行經濟光微影，通常將圖案化解析度或最小特徵大小限於若干微米。

圖7A至圖7D展示具有狹窄側壁樑之一例示性快門總成700之建構階段之等角視圖。此替代程序產生柔性致動器樑718及720及一柔性彈簧樑716(統稱為「側壁樑716、718及720」)，該等樑之寬度遠小於對大的玻璃面板之習知微影限制。在圖7A至圖7D中描繪之程序中，快門總成700之柔性樑形成為由一犧牲材料製成之一模具上之側壁特徵。該程序被稱為一側壁樑程序。

如圖7A中描繪，形成具有側壁樑716、718及720之快門總成700之程序升始於沈積且圖案化一第一犧牲材料701。界定於該第一犧牲 材料701中之圖案產生其中將最終形成用於該快門總成700之固定器之開口或通孔702。該第一犧牲材料701之沈積及圖案化在概念上類似於針對圖6A至圖6E描述之沈積及圖案化，且使用類似於針對圖6A至圖6E描述之沈積及圖案化之材料及技術。

形成該等側壁樑716、718及720之程序繼續，至其中沈積且圖案化一第二犧牲材料705。圖7B展示在圖案化該第二犧牲材料705之後產生之一模具703之形狀。該模具703亦包含該第一犧牲材料701，且具有其先前界定之通孔702。圖7B中之模具703包含兩個相異水平面。該模具703之底部水平面708係藉由該第一犧牲層701之頂表面建立且可在已蝕除該第二犧牲材料705之區域中接達。該模具703之頂部水平面710係藉由該第二犧牲材料705之頂表面建立。圖7B中描繪之該模具703亦包含實質上垂直側壁709。上文關於圖6A至圖6E之犧牲層613描述用作該第一犧牲材料701及該第二犧牲材料705之材料。

形成該等側壁樑716、718及720之程序繼續，其中將快門材料沈積且圖案化至犧牲模具703之所有曝露表面上，如圖7C中描繪。上文已關於圖6A至圖6E之第一機械層605、導體層607及第二機械層609描述用於形成快門712之合適材料。將該快門材料沈積至小於約2微米之一厚度。在一些實施方案中，沈積該快門材料使其具有小於約1.5微米之一厚度。在一些其他實施方案中，沈積該快門材料使其具有小於約1.0微米之一厚度，且可薄至0.10微米。在沈積之後，如圖7C中描繪般圖案化該快門材料(其可為如上所述之若干材料之一複合物)。首先，在該快門材料上沈積一光阻劑。接著，圖案化該光阻劑。顯影至該光阻劑中之圖案經設計使得該快門材料在一後續蝕刻階段之後仍保持在該快門712之區域中及固定器714處。

該製造程序繼續，其中施加一各向異性蝕刻，從而導致圖7C中描繪之結構。在一電漿氛圍中對基板726或者該基板726附近之一電極 施加一電壓偏壓來實行快門材料之各向異性蝕刻。偏壓基板726(在電場垂直於該基板726之表面之情況下)導致離子以幾乎垂直於該基板726之一角度朝向該基板726加速。此等加速離子與蝕刻化學品耦合，導致法向於該基板726之平面之一方向上之蝕刻速率遠快於平行於該基板726之方向上之蝕刻速率。藉此實質上消除對受一光阻劑保護之區域中之快門材料之底切蝕刻。沿該模具703之垂直側壁709(其等實質上平行於加速離子之軌道)，該快門材料亦實質上受到保護而免受各向異性蝕刻影響。此受保護的側壁快門材料形成用於支撐該快門712之該等側壁樑716、718及720。沿該模具703之其他(非光阻劑保護)水平表面(諸如頂部水平表面710或該底部水平表面708)，該快門材料已由蝕刻實質上完全移除。

應該基板726或緊靠該基板726之一電極之電偏壓，便可在一RF或DC電漿蝕刻器件中達成用以形成該等側壁樑716、718及720之各向異性蝕刻。對於RF電漿蝕刻之情況，可藉由使基板固持器與激勵電路之接地板切斷連接而獲得一等效自偏壓，藉此容許基板電位在電漿中浮動。在一些實施方案中，可提供一蝕刻氣體，諸如三氟甲烷(CHF₃)、全氟環丁烯(C₄F₈)或三氯甲烷(CHCl₃)，其中碳及氫及/或碳及氟皆係該蝕刻氣體之成分。當與一定向電漿耦合(再次透過基板726之電壓偏壓達成)時，自由碳(C)、氫(H)及/或氟(F)原子可遷移至該等垂直側壁709，在該等垂直側壁709處，該等原子累積一被動或保護性似聚合物塗層。此似聚合物塗層進一步保護該等側壁樑716、718及720免受蝕刻或化學侵蝕。

在移除該第二犧牲材料705及該第一犧牲材料701的剩餘部分之後，完成形成該等側壁樑716、718及702之程序。圖7D中展示結果。移除犧牲材料之程序類似於關於圖6E描述之程序。沈積於該模具703之該等垂直側壁709上之材料保留為該等側壁樑716、718及720。側壁 樑716用作為將固定器714之一者機械地連接至快門712之一彈簧，且亦提供一被動恢復力並抵消由柔性樑718及720形成之致動器施加之力。該等固定器714連接至一光圈層725。該等側壁樑716、718及720高且狹窄。該等側壁樑716、718及720(當由該模具703之表面形成時)之寬度類似於所沈積之快門材料之厚度。在一些實施方案中，側壁樑716之寬度將與快門712之厚度相同。在一些其他實施方案中，樑寬度將為該快門712之厚度之約1/2。該等側壁樑716、718及720之高度係由該第二犧牲材料705或(換言之)，由關於圖7B描述之圖案化操作期間產生之模具703之深度判定。只要所沈積之快門材料之厚度經選取小於約2微米，圖7A至圖7D中描繪之程序便可良好地適用於生產狹窄樑。實際上，對於許多應用，0.1微米至2.0微米之厚度範圍相當合適。習知光微影將圖7A、圖7B及圖7C中所示之圖案化特徵限於更大尺寸，例如容許最小解析特徵不小於2微米或5微米。

圖7D描繪形成於上述程序中之釋放操作之後之快門總成700之一等角視圖，從而產生具有高縱橫比之截面之柔性樑。例如，只要該第二犧牲材料705之厚度大於快門材料之厚度之4倍以上，則樑高度與樑寬度的所得比率將經產生為一類似比率，即，大於約4：1。

一選用階段(上文未繪示但包含為導致圖7C之程序之一部分)涉及對側壁樑材料進行各向異性蝕刻以使柔性負載樑720與柔性驅動樑718分離或解除耦合。例如，已透過使用一各向異性蝕刻自側壁移除點724處之快門材料。一各向異性蝕刻係蝕刻速率在所有方向上實質上相同之蝕刻，使得無法再保護諸如點724處之區域中之側壁材料。只要不對該基板726施加一偏壓電壓，便可在一典型電漿蝕刻器件中完成各向異性蝕刻。亦可使用濕式化學蝕刻技術或氣相蝕刻技術達成一各向異性蝕刻。在此選用第四遮罩及蝕刻階段之前，側壁樑材料基本上連續地存在於該模具703中之凹入特徵之周長周圍。該第四遮罩及 蝕刻階段係用以分離且分割側壁材料，從而形成相異樑718及720。透過一第四程序(光阻劑施配)且透過一遮罩曝光而達成於點724處分離樑718與樑720。在此情況下，光阻劑圖案經設計以保護側壁樑材料在除分離點724之外之所有點處免受各向異性蝕刻。

作為側壁程序中之一最後階段，在該等側壁樑716、718及720之外表面周圍沈積一囊封介電質。

為保護沈積於該模具703之垂直側壁709上之快門材料且產生具有實質上均勻截面之側壁樑716、718及720，可遵循一些特定程序指導方針。例如，在圖7B中，可將該等側壁709製成儘可能垂直。該等垂直側壁709及/或曝露表面處之傾斜部易於受到各向異性蝕刻。在一些實施方案中，可藉由圖7B處之圖案化操作(諸如以一各向異性方式圖案化該第二犧牲材料705)產生該等垂直側壁709。結合該第二犧牲層705之圖案化使用一額外光阻劑塗層或一硬遮罩容許在各向異性蝕刻該第二犧牲材料705時使用侵蝕性電漿及/或高基板偏壓，同時緩解光阻劑之過度磨損。只要在UV曝光期間小心地控制焦點深度，便可在可光成像犧牲材料中產生該等垂直側壁709且在光阻劑之最終固化期間避免過度收縮。

在側壁樑處理期間提供幫助之另一程序指導方針係關於快門材料沈積之保形性。無關於該模具703之表面之定向(垂直或水平)，可用類似厚度之快門材料覆蓋該等表面。當使用CVD沈積時，可達成此保形性。特定言之，可採用下列保形技術：PECVD、低壓化學氣相沈積(LPCVD)及原子或自限制層沈積(ALD)。在上述CVD技術中，可藉由一表面上之反應速率限制薄膜之生長速率，這與將表面曝露至一定向源原子通量相反。在一些實施方案中，生長於垂直表面上之材料之厚度係生長於水平表面上之材料之厚度之至少50%。或者，可在提供一金屬晶種層(其在電鍍之前塗佈該等表面)之後藉由無電電鍍或電 鍍自溶液保形地沈積快門材料。

圖8A展示一例示性顯示器件800之一截面圖。圖8B展示整合至例示性顯示器件800中之一快門總成801之一透視圖。參考圖8A及圖8B，顯示器件800包含由兩個阻光層808與810之間之致動器804及固定器806支撐之一快門802。後阻光層808形成於一基板812上，快門802、致動器804及固定器806同樣形成於該基板812上。前阻光層810形成於顯示器之一覆蓋片814上。阻光層808及810之各者包含經界定穿過其等之光圈816，從而形成自定位於基板812後面之一背光811通過一對對置光圈816且自顯示器件800前方離開之光學路徑。致動器804使快門802選擇性地移動進出此等光學路徑以阻擋光沿該路徑通過，藉此形成一影像。

快門802包含兩個光阻擋階：一前光阻擋階820及一後光阻擋階822。前光阻擋階820及後光阻擋階822藉由一側壁824連接。前光阻擋階820與前阻光層810隔開介於約2微米與約10微米之間之一相對較短距離且大體上與致動器804之邊緣對準。該距離藉由使基板812與覆蓋片814分離之一組間隔件(未展示)維持。後光阻擋階822同樣地與後阻光層808隔開介於約2微米與約10微米之間之一相對較短距離。此距離藉由固定器806維持。在一些實施方案中，前光阻擋階820經定位相距前阻光層810之距離約相同於後光阻擋階822與後阻光層808隔開之距離。在一些其他實施方案中，分離距離係不同的，但是彼此在約3微米內。由於此等類似分離距離，快門802之一光阻擋部分靠近且可實質上阻擋光通過形成於後阻光層808及前阻光層810二者中之光圈816。

前光阻擋階820及後光阻擋階822界定一對快門光圈823。快門光圈823彼此對準使得當快門802處於敞開位置中時，通過後阻光層808及前阻光層810中之一對對應光圈816之光學路徑係暢通無阻的 (clear)。接著，光能夠穿過後阻光層808中之一光圈816、快門光圈823及前阻光層810中之光圈816且自顯示器件800離開。

依照兩束闡釋性光線850a及852a可知該兩個光阻擋階820及822之益處。在圖8A中，快門802處於一閉合位置中，且因此應阻止實質上所有光穿過後光圈816。光線850a證實後光阻擋階822可如何有助於防止偏離角之光旁通快門802且自顯示器洩漏。虛線850b繪示在未包含後光阻擋階822之情況下光線850a將採取之路徑。光線852a證實快門802之前光阻擋階820可如何有助於防止自後光阻擋階822反射且自後阻光層808之前表面回彈之光非所要地離開顯示器件800。線852b展示在自快門802省略前光阻擋階820之情況下光線852a之路徑。

此外，由於用以製造快門總成801之製造程序，快門802之後光阻擋階822之部分825實質上厚於後光阻擋階822之剩餘部分。如圖8A中所示，在一些實施方案中，當快門802處於閉合位置中時，此等較厚部分825在諸對對置光圈816之間直接對準。額外厚度增加快門802之阻光能力，從而進一步改良顯示器件800之對比度。

在一些其他實施方案中，快門總成801係製造在定位於顯示器前方之一基板上，其中圖8A中(即，以一MEMS向下組態)展示覆蓋片814。在此等實施方案中，快門總成801向下延伸朝向其上形成一後阻光層且定位於其中圖8A中展示基板812之位置中之一光圈板。在一些其他實施方案中，取決於快門總成801之定向，使用一上升光圈層取代前阻光層810或後阻光層808。上升光圈層將製造在與快門總成801相同之基板上。此一上升光圈層包含界定經定位與由阻光層808或810界定之光圈816對準之光圈之一阻光層。

圖9展示用於製造圖8A及圖8B中所示之快門總成801之一例示性方法900之一流程圖。簡而言之，方法900包含：沈積並圖案化一第一犧牲材料層(階段902)；在經圖案化之第一犧牲材料層上方沈積一第 一結構材料層(階段904)；及圖案化第一結構材料層以界定快門之一近端光阻擋階及一快門光圈(階段906)。方法900進一步包含：在經圖案化之第一結構材料層上方沈積並圖案化一第二犧牲材料層(階段908)；在經圖案化之第二犧牲材料層上方沈積一第二結構材料層(階段910)；及圖案化第二結構材料層以界定快門之一遠端光阻擋階(階段912)。圖10A至圖10H展示包含於圖9中所示之方法中之處理階段之各者之結果之截面圖。

參考圖8A、圖8B、圖9及圖10A至10H，方法900開始於沈積並圖案化一第一犧牲材料層1002(階段902)。更特定言之，第一犧牲材料層1002沈積在一阻光層1004(諸如圖8A中所示之後阻光層808)之頂部上。在沈積第一犧牲材料層1002之前，圖案化後阻光層1004以形成光圈，諸如圖8A中亦所示之光圈816。犧牲材料可為上文關於圖6B描述為適於用作犧牲材料之材料之任一者。可透過一旋塗程序塗敷第一犧牲材料層1002以產生一實質上平坦上表面。在一些實施方案中，將第一犧牲材料層1002沈積至約1微米至約10微米厚。在一些實施方案中，將第一犧牲材料層1002沈積至約3微米至約5微米厚。此程序產生圖10A中所示之結構。

接著，圖案化第一犧牲材料層1002以形成將用作固定器(諸如圖8A及圖8B中所示之固定器806)之下部之模具之凹口1006。取決於所使用之材料，可以多種方式圖案化第一犧牲材料層1002。更特定言之，可由上文關於圖6B描述之犧牲層圖案化程序之任一者圖案化第一犧牲材料層1002。例如，對於光敏犧牲材料，第一犧牲材料層1002可透過一光罩直接曝露並顯影，從而移除非所要犧牲材料。對於其他類型的犧牲材料，首先在第一犧牲材料層1002上沈積一單獨光阻。接著，圖案化該光阻且將該光阻用作移除透過經圖案化之光阻曝露之該犧牲材料層1002之部分之一蝕刻程序中之一蝕刻遮罩。圖10B中展示 此程序之結果。

雖然未展示，但是在一些實施方案中，在阻光層1004之頂部上沈積若干額外層(包含金屬層及金屬間介電層)並在沈積第一犧牲材料1002層之前圖案化該等額外層。此等額外層形成或包含在完成時將控制快門總成之控制矩陣。在一些其他實施方案中，在透明基板812上沈積額外金屬及金屬間介電層並在沈積阻光層1004之前圖案化該等額外金屬及金屬間介電層。

接著，在經圖案化之犧牲材料層1002之頂部上沈積一第一結構材料層1008(階段904)。使用一CVD、PECVD、PVD或ALD程序沈積該結構材料，從實質上保形地塗佈第一犧牲材料層1002之曝露表面及透過凹口1006曝露之任何其他表面。該結構材料可包含如上文關於圖6C描述為合適的快門材料之金屬及/或半導體材料之一或多層。該結構材料可經沈積以具有小於約2.0微米之一總厚度。圖10C中展示此沈積階段(階段904)之結果。

圖案化第一結構材料層1008以形成快門總成801之一近端光阻擋階1010(階段906)。如本文使用，相對於其上製造快門總成801之基板使用術語近端。對於圖8A中所示之顯示器件800，近端光阻擋階1010將對應於後光阻擋階822。遠離基板812之前光阻擋階820將被視為一遠端光阻擋階。

可使用一或多個蝕刻程序圖案化第一結構材料層1008。例如，在一些實施方案中，首先使用一各向異性蝕刻來蝕刻第一結構材料層1008以自圖10C中所示之結構之水平表面移除無用結構材料。接著，可使用一第二各向同性蝕刻以移除垂直表面上之任何無用結構材料。在一些其他實施方案中，可使用一單個各向同性蝕刻以同時移除該結構之水平表面及垂直表面上之材料。

總之，在一些實施方案中，該一或多個蝕刻程序一起移除除將 形成如圖10D中所示之近端光阻擋階1010之材料以外之所有第一結構材料層1008。此蝕刻界定近端光阻擋階1010之周長以及一近端快門光圈1011。在一些其他實施方案中，結構材料亦留在凹口1006之一或多個表面上。

接著，沈積並圖案化一第二犧牲材料層1012(階段908)。使用(例如)一旋塗程序在圖10D中所示之結構上方沈積第二犧牲材料層1012，從而產生圖10E中所示之結構。第二犧牲材料層1012可為或可包含用於第一犧牲材料層1002之相同材料或其可包含上文識別為適於用作一犧牲材料之其他材料之任一者。將第二犧牲材料層1012沈積至約1微米與約10微米之間之一厚度。在一些實施方案中，將第二犧牲材料層1012沈積至約3微米與約5微米之間之一厚度。

圖案化第二犧牲材料層1012以形成多個額外凹口。具體言之，圖案化導致定位於形成於第一犧牲材料層1002中之凹口1006上方之兩個新的固定器凹口1014以用作固定器806之模具。形成兩個致動器凹口1016。致動器凹口1016之側壁界定靜電致動器804之樑之模具。致動器凹口1016向下延伸至第一犧牲材料層1002之上表面。因此，使用此模具形成之致動器樑靠近基板812之邊緣距基板812之距離約相同於近端光阻擋階1010。此外，在第二犧牲材料層1012中形成兩個快門凹口1018。快門凹口1018界定快門802之側壁824之模具且向下延伸至來自第一結構材料層1008之剩餘結構材料(其形成近端光阻擋階1010)。圖10F中展示所得結構。

接著，在圖10F中所示之結構上方沈積一第二結構材料層1020(階段910)。該結構材料實質上保形地塗佈該結構之曝露表面，如圖10G中所示。第二結構材料層1020可為上文引用之結構材料之任一者，包含用於第一結構材料層1008之相同材料。亦可將第二結構材料層1020沈積至小於約2微米之一厚度。

接著，圖案化第二結構材料層1020以界定一遠端光阻擋階1022(階段912)，如圖10H中所示。圖8A及圖8B中所示之前光阻擋階820係一遠端光阻擋階1022之一實例。更特定言之，圖案化第二結構材料層1020以界定遠端阻光層1022之周邊且在遠端阻光層1022中界定一遠端快門光圈1024。遠端快門光圈1024經界定與近端快門光圈1011對準。

此圖案化階段(階段912)亦界定固定器806及靜電致動器804之樑。前光阻擋階1022在基板812上方間隔約相同於靜電致動器804之樑之遠端邊緣之距離。在一些實施方案中，圖案化程序可自致動器樑之最遠端邊緣移除一小部分結構材料。因此，快門802之前光阻擋階1022在基板812上方間隔稍微遠於致動器樑之遠端，同時仍間隔約相同距離。如同先前結構材料圖案化階段(階段906)，同樣可使用包含一各向異性及/或一各向同性蝕刻之一或多個蝕刻程序圖案化第二結構材料層1020。圖10H中展示圖案化階段之結果(階段912)。接著，可釋放此結構，從而產生圖8A及圖8B中所示之快門總成801。

如上文所述，近端快門光圈1011及遠端快門光圈1024二者經蝕刻穿過一表面，該表面在蝕刻時處於所蝕刻之材料堆疊之最上層。即，快門光圈1011或1024未經蝕刻穿過形成於材料堆疊中之一凹口之底部處之材料。這容許更精確地控制蝕刻程序。當蝕刻定位於一凹口之底部上之結構材料時，凹口之側壁可提供限制側壁附近之精確圖案化之一遮蔽效應。此遮蔽不干擾一材料堆疊之頂部上之材料蝕刻。在一凹口之底部處有效地沈積並圖案化一光阻層亦可提出藉由蝕刻在一材料堆疊之頂部處之材料得以避免之挑戰。

圖11A至圖11C展示另一例示性顯示器件1100之截面圖。更特定言之，圖11A至圖11C展示整合至顯示器件1100中處於三種相異狀態(快門總成可在該等狀態之間切換)之各者中之一快門總成1102。快門總成1102可進入如圖11A中所示之一閉合狀態中或如圖11B中所示之 一部分敞開狀態中；如圖11C中所示之一敞開狀態中。圖11D展示整合至圖11A至圖11C中所示之顯示器件1100中之快門總成1102之一例示性透視圖。

參考圖11A至圖11D，顯示器件包含安置在一前阻光層1104與一後阻光層1106之間之快門總成1102。若干對光圈1108經界定穿過前阻光層1104及後阻光層1106。快門總成1102包含一快門1110，該快門1110藉由靜電致動器1112a及1112b移動進出經形成穿過形成於前阻光層1104及後阻光層1106中之該對光圈1108之一光學路徑。

快門總成1102可歸因於快門1110之不對稱形狀而達成三種相異光調變狀態。特定言之，快門1110包含兩個阻光部分：一短阻光部分1114及一長阻光部分1116。短阻光部分1114沿快門1110之行進方向之長度實質上短於長阻光部分1116之長度。在一些實施方案中，短阻光部分1114具有長阻光部分1116之長度之約一半。在其他實施方案中，短阻光部分1114可具有長阻光部分1116之長度之約1/4、3/4或其他分率。

在操作中，快門總成1102使快門1110相對於形成於快門1110之任一側上之前阻光層1104及後阻光層1106中之光圈1108橫向移動。長阻光部分1116足夠長使得當快門總成1102處於閉合狀態中時(如圖11A中所示)，長阻光部分1116完全阻擋光1118穿過光圈1108。在此狀態中，一第一靜電致動器1112a將快門1110移動直至快門總成1102之一側。

短阻光部分1114足夠短使得當快門總成1102處於一部分敞開狀態中時(如圖11B中所示)，短阻光部分1114僅部分阻擋光圈1108。例如，在一些實施方案中，短阻光部分1114可足夠長以阻擋光圈1108之面積之約四分之一、約一半、約四分之三或任何其他分率。在此狀態中，一第二靜電致動器1112b將快門1110移動直至快門總成1102之另 一端。

阻光部分1114及1116藉由經形成穿過快門1110之一快門光圈1119分離。當快門總成1102處於敞開狀態中時(圖11C及圖11D中所示)，快門光圈1119實質上與形成於前阻光層1104及後阻光層1106中之光圈1108對準。在此狀態中，靜電致動器1112a及1112b二者皆鬆弛(或未致動)，從而使快門1110保持在快門總成1102之約中間。在一些實施方案中，阻光部分1114及1116之各者在此狀態中可稍微阻擋光圈1108，但是並未達到一顯著程度。

阻光部分1114及1116之各者包含一前光阻擋階1120及一後光阻擋階1122。前光阻擋階1120及後光阻擋階1122藉由包圍快門光圈1119之側壁1124連接。在一些實施方案中，前光阻擋階1120經定位距前阻光層1104約相同於後光阻擋階1122與後光阻擋層1106隔開之距離。在一些其他實施方案中，分離距離係不同的，但是彼此在約3微米內。因此，快門1110之一光阻擋階靠近且可實質上阻擋光通過形成於前阻光層1104及後阻光層1106二者中之光圈1108。

雖然以一MEMS向上組態展示快門總成1102，但是在一些其他實施方案中，快門總成1102可以一MEMS向下組態整合至一顯示器件中。在一些其他實施方案中，取決於快門總成1102之定向(即，MEMS向上或MEMS向下)，使用一上升光圈層取代前阻光層1104或後阻光層1106。上升光圈層將製造於與快門總成801相同之基板上。此一上升光圈層包含界定經定位與由阻光層1104或1106界定之光圈1108對準之光圈之一阻光層。此外，在一些實施方案中，快門總成1102可包含僅包含一光阻擋階之快門。圖11E中展示此一快門總成之一實例。

圖11E展示類似於圖11A至圖11D中所示之快門總成1102之另一例示性快門總成1150之一例示性透視圖。更特定言之，快門總成1150包 含僅具有一單個光阻擋階而非具有包含於圖11A至圖11D中所示之快門1110中之單獨前阻光層1120及後光阻擋階1122之一快門1160。然而類似於快門1110，快門1160包含短阻光部分1114及長阻光部分1116二者。快門1160亦藉由對置致動器1112a及1112b支撐，且藉由固定器1128支撐在一阻光層1106上方。快門總成1150可以與快門總成1102相同之方式操作，從而使快門1160如圖11A至圖11C中所示般在三種狀態之間移動。

圖12A至圖12H展示圖11A至圖11D中所示之快門總成1102之例示性製造階段之截面圖。如同圖8中所示之快門總成801，可使用圖9中所示之相同一般製造程序900製造快門總成1102。如圖12A及圖12B中所示，快門總成1102之製造開始於一第一犧牲材料層1202之沈積及圖案化(階段902)。具體言之，在一基板1204上於一經圖案化之阻光層1206上方沈積第一犧牲材料層1202。阻光層1206已經圖案化以形成光圈1108(其形成上述光學路徑之部分)。第一犧牲材料層1202可為或包含上述犧牲材料之任一者。圖案化第一犧牲材料層1202以形成將用作圖11A至圖11D中所示之固定器1128之底座之模具之凹口1208。

接著，在經圖案化之第一犧牲材料層1202上方沈積一第一結構材料層1210(階段904)。第一結構材料層1210可為或包含上述結構材料之任一者，在一些實施方案中包含此等材料之一多層堆疊。可將第一結構材料層1210沈積至小於約2.0微米之一厚度。圖12C中展示此沈積之結果。

圖案化第一結構材料層1210以界定快門1110之一近端光阻擋階(即，後光阻擋階1122)及快門光圈1119(階段906)。在此圖案化程序中，移除除其中將形成後光阻擋階1122以外之第一結構材料層1210。圖案化快門光圈1119以使其相對於後光阻擋階1122之長度偏心，藉此界定短阻光部分1114及長阻光部分1116之大小。在一些實施方案中， 使用兩種蝕刻實行圖案化：用以移除結構之水平表面上之無用結構材料之一各向異性蝕刻；及用以移除該結構之垂直表面上之非所要結構材料(諸如凹口1208之側壁)之一各向同性蝕刻。圖12D中展示圖案化程序之結果。

在界定近端光阻擋階及快門光圈之後(階段906)，在經圖案化之第一結構材料層1210上方沈積一第二犧牲材料層1212(如圖12E中所示)且圖案化第二犧牲材料層1212(階段908)，從而產生圖12F中所示之結構。具體言之，圖案化第二犧牲材料層1212以形成固定器凹口1214、致動器凹口1216及一快門光圈凹口1218。

接著，在經圖案化之第二犧牲材料層1212上方沈積一第二結構材料層1220(階段910)。第二結構材料層1220塗佈第二犧牲材料層1212之上表面及凹口1214、1216及1218之側壁及底部。第二結構材料層1220可為或包含與第一結構材料層1210相同之材料且可為實質上與第一結構材料層1210相同之厚度。圖12G中展示此沈積之結果。

接著，圖案化第二結構材料層1220以界定快門1110之遠端光阻擋階(階段912)；即，前光阻擋階1120。同時，圖案化第二結構材料層1220以界定固定器1128、致動器1112a及1112b，且重新敞開由第二結構材料層覆蓋之快門光圈1119。如同先前結構材料圖案化階段，可使用一單個各向同性蝕刻或一兩階段蝕刻程序(包含一各向異性蝕刻及一各向同性蝕刻)圖案化第二結構材料層1220。圖12H中展示所得結構。在圖案化階段(階段912)之後，釋放該結構，從而產生圖11A至圖11D中所示之快門總成1102。

圖13展示製造圖11A至圖11D中所示之快門總成1102之一方法1300之另一表示之一流程圖。該方法包含：在一第一阻光層中界定一第一光圈(階段1302)；在第一阻光層上方沈積一第一犧牲材料層(階段1304)；及在第一犧牲材料層上方沈積至少一第一結構材料層(階段 1306)。該方法1300進一步包含：圖案化至少該第一結構材料層以界定一快門之一周長及穿過快門之一快門光圈，其中快門周長及快門光圈經組態使得快門包含沿快門之一運動軸1130(圖11A至圖11C中所示)定位於快門光圈之相對側上之不對稱第一光阻擋部分及第二光阻擋部分(階段1308)；及圖案化至少該第一結構材料層以界定至少一致動器，該致動器經組態以沿該運動軸將快門移動至一鬆弛狀態(其中第一光阻擋部分及第二光阻擋部分皆未實質上阻擋光穿過第一光圈)中、一第一致動狀態(其中第一光阻擋部分阻擋一小部分光穿過第一光圈)中及一第二致動狀態(其中第二光阻擋部分阻擋實質上所有光穿過第一光圈)中(階段1310)。

如上文陳述，該方法1300包含在一第一阻光層(諸如圖12中所示之阻光層1206)中界定一第一光圈(諸如圖11A至圖11C及圖12A至圖12H中所示之光圈1108)(階段1302)。例如，可使用多個常見光微影程序之一者界定光圈以蝕刻開口穿過一阻光層。在一些實施方案中，第一阻光層具光吸收性。在一些其他實施方案中，第一光吸收層具有反射性。在一些其他實施方案中，第一阻光層在一方向上具有反射性且在相反方向上具有吸收性。

接著，在第一阻光層上方沈積一第一犧牲材料層(階段1304)。此程序類似於圖12A中所示之程序。接著，在第一犧牲材料層上方沈積至少一第一結構材料層(階段1306)。在一些實施方案中，沈積一個以上結構材料層。在一些此等實施方案中，如下文進一步論述，在第一結構材料層上方沈積一第二犧牲材料層之前且在沈積一第二結構材料層之前圖案化第一結構材料層。上文關於圖12C及圖12G進一步描述結構材料層沈積程序。

該方法1300進一步包含圖案化該(該等)所沈積的結構材料層(階段1308及1310)。更特定言之，圖案化該(該等)結構材料層以界定一快 門(諸如圖11A至圖11E中所示之快門1110)(階段1308)及至少一致動器(諸如亦展示於圖11A至圖11E中之致動器1112a及1112b)(階段1310)。藉由圖案化快門之周長及一快門光圈(諸如圖11A至圖11E中所示之快門光圈1109)界定快門。圖案化該周長及快門光圈使得快門包含沿快門之一運動軸處在快門光圈之任一側上之不對稱第一阻光部分及第二阻光部分。圖11中所示之快門1110之短阻光部分1114及長阻光部分1116係此等不對稱第一阻光部分及第二阻光部分之實例。

界定該至少一致動器使得該(該等)致動器可使快門沿運動軸在三種狀態之間移動。在一鬆弛狀態中，第一阻光部分及第二阻光部分皆未實質上阻擋光穿過在階段1302中界定於第一阻光層中之光圈。在一第一致動狀態中，該至少一致動器將快門移動至其中第一光阻擋部分阻擋一小部分但非實質上全部光穿過第一光圈之一位置中。在一第二致動狀態中，該至少一致動器將快門移動至其中第二光阻擋部分阻擋實質上所有光穿過第一光圈之一位置中。上文關於圖12D及圖12H描述導致上述快門及至少一致動器之圖案化程序。在圖11A至圖11C中展示該至少一致動器之操作。

圖14及圖15展示包含一組顯示元件之一例示性顯示器件40之系統方塊圖。該顯示器件40可為(例如)一智慧型電話、一蜂巢式或行動電話。然而，該顯示器件40之相同組件或其稍微變動亦繪示各種類型的顯示器件，諸如電視機、電腦、平板電腦、電子閱讀器、手持式器件及可攜式媒體器件。

該顯示器件40包含一外殼41、一顯示器30、一天線43、一揚聲器45、一輸入器件48及一麥克風46。該外殼41可由多種製造程序之任一程序形成，包含射出成型及真空成形。此外，該外殼41可由多種材料之任一材料製成，包含(但不限於)：塑膠、金屬、玻璃、橡膠及陶瓷或其等之一組合。該外殼41可包含可移除部分(未展示)，該等可移 除部分可與不同色彩或含有不同標誌、圖像或符號之其他可移除部分互換。

如本文所述，顯示器30可為多種顯示器之任一者，包含雙穩態或類比顯示器。該顯示器30亦可經組態以包含一平板顯示器(諸如電漿、電致變色(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)或其他顯像管器件)。此外，如本文所述，該顯示器30可包含一基於機械光調變器之顯示器。

圖14中示意地繪示該顯示器件40之組件。該顯示器件40包含一外殼41，且可包含至少部分圍封在該外殼41中之額外組件。例如，該顯示器件40包含一網路介面27，該網路介面27包含可耦合至一收發器47之一天線43。網路介面27可為可顯示於顯示器件40上之一影像資料源。因此，網路介面27係一影像源模組之一實例，但是處理器21及輸入器件48亦可用作一影像源模組。該收發器47係連接至一處理器21，該處理器21係連接至調節硬體52。該調節硬體52可經組態以調節一信號(諸如過濾或以其他方式操縱一信號)。該調節硬體52可連接至一揚聲器45及一麥克風46。該處理器21亦可連接至一輸入器件48及一驅動器控制器29。該驅動器控制器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22繼而可耦合至一顯示陣列30。顯示器件40中之一或多個元件(包含圖14中未具體描繪之元件)可經組態以用作一記憶體器件且經組態以與處理器21通信。在一些實施方案中，一電源供應器50可提供電力給特定顯示器件40設計中之實質上全部組件。

該網路介面27包含天線43及收發器47，使得該顯示器件40可經由一網路與一或多個器件通信。該網路介面27亦可具有一些處理能力以舒解(例如)處理器21之資料處理要求。該天線43可傳輸及接收信號。在一些實施方案中，該天線43根據IEEE 16.11標準(包含IEEE 16.11(a)、(b)或(g))或IEEE 802.11標準(包含IEEE 802.11a、b、g或n及其等進一步實施方案)傳輸及接收射頻(RF)信號。在一些其他實施方案中，該天線43根據Bluetooth®標準傳輸及接收RF信號。在一蜂巢式電話之情況中，該天線43可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)、陸地中繼無線電(TETRA)、寬頻CDMA(W-CDMA)、演進資料最佳化(EV-DO)、1xEV-DO、EV-DO Rev A、EV-DO Rev 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)、演進型高速封包存取(HSPA+)、長期演進技術(LTE)、AMPS或用以在一無線網路(諸如利用3G、4G或5G技術之一系統)內通信之其他已知信號。該收發器47可預處理自該天線43接收之信號，使得該處理器21可接收並進一步操縱該等信號。該收發器47亦可處理自該處理器21接收之信號，使得該等信號可經由該天線43自該顯示器件40傳輸。

47可由一接收器取代。此外，在一些實施方案中，該網路介面27可由可儲存或產生待發送至該處理器21之影像資料之一影像源取代。該處理器21可控制顯示器件40之總體操作。該處理器21接收資料(諸如來自該網路介面27或一影像源之壓縮影像資料)並將資料處理為原始影像資料或可易於處理為原始影像資料之一格式。該處理器21可將經處理之資料發送至該驅動器控制器29或該圖框緩衝器28以進行儲存。原始資料通常指代識別一影像內之每一位置處之影像特性之資訊。例如，此等影像特性可包含色彩、飽和度及灰階位準。

該處理器21可包含用以控制顯示器件40之操作之一微控制器、CPU或邏輯單元。該調節硬體52可包含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。該調節硬體52可為顯示 器件40內之離散組件或可整合該處理器21或其他組件內。

該驅動器控制器29可直接自該處理器21或自該圖框緩衝器28取得由該處理器21產生之原始影像資料且可適當地重新格式化原始影像資料以使其高速傳輸至該陣列驅動器22。在一些實施方案中，該驅動器控制器29可將該原始影像資料重新格式化為具有類光柵格式之一資料流，使得其具有適合跨該顯示陣列30掃描之一時序。接著，該驅動器控制器29將經格式化之資訊發送至該陣列驅動器22。雖然一驅動器控制器29(諸如一LCD控制器)通常係作為一獨立積體電路(IC)而與系統處理器21相關聯，但是此等控制器可以許多方式實施。例如，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中或與陣列驅動器22完全整合於硬體中。

該陣列驅動器22可自該驅動器控制器29接收經格式化之資訊且可將視訊資料重新格式化為一組平行波形，該等波形係每秒多次地施加至來自顯示器之顯示元件之x-y像素矩陣之數百及有時數千個(或更多)引線。

在一些實施方案中，驅動器控制器29、陣列驅動器22及顯示陣列30係適合本文描述之任何類型的顯示器。例如，該驅動器控制器29可為一習知顯示控制器或一雙穩態顯示控制器。此外，該陣列驅動器22可為一習知驅動器或一雙穩態顯示驅動器。此外，該顯示陣列30可為一習知顯示陣列或一雙穩態顯示陣列。在一些實施方案中，該驅動器控制器29可與該陣列驅動器22整合。此一實施方案可用於高度整合系統(例如行動電話、可攜式電子器件、手錶及其他小面積顯示器)中。

在一些實施方案中，輸入器件48可經組態以容許(例如)一使用者控制顯示器件40之操作。該輸入器件48可包含一小鍵盤(諸如一QWERTY鍵盤或一電話小鍵盤)、一按鈕、一開關、一搖桿、一觸敏 螢幕、與顯示陣列30整合之一觸敏螢幕或一壓敏膜或熱敏膜。麥克風46可組態為顯示器件40之一輸入器件。在一些實施方案中，透過麥克風46之語音命令可用於控制該顯示器件40之操作。

電源供應器50可包含多種能量儲存器件。例如，該電源供應器50可為一可充電電池，諸如鎳鎘電池或鋰離子電池。在使用一可充電電池之實施方案中，該可充電電池可使用來自(例如)一壁式插座或一光伏打器件或陣列之電力進行充電。或者，該可充電電池可無線地充電。該電源供應器50亦可為一可再生能源、一電容器或一太陽能電池(包含一塑膠太陽能電池或一太陽能電池漆)。該電源供應器50亦可經組態以自一壁式插座接收電力。

在一些實施方案中，控制可程式化性駐留在可定位於電子顯示系統中之若干位置中之驅動器控制器29中。在一些其他實施方案中，控制可程式化性駐留在該陣列驅動器22中。可在任何數目個硬體及/或軟體組件及各種組態中實施上述最佳化。

如本文中使用，涉及一項目清單之「至少一者」之一片語係指該等項目之任何組合，包含單個部件。作為一實例，「a、b或c之至少一者」旨在涵蓋：a、b、c、a-b、a-c、b-c及a-b-c。

結合本文揭示之實施方案進行描述之各種闡釋性邏輯、邏輯塊、模組、電路及演算法程序可實施為電子硬體、電腦軟體或兩者之組合。已在功能性方面大體上描述且在上述各種闡釋性組件、方塊、模組、電路及程序中繪示硬體及軟體之可互換性。是否在硬體或軟體中實施此功能性取決於特定應用及強加於整個系統之設計限制。

可使用以下各者實施或執行用以實施結合本文揭示之態樣進行描述之各種闡釋性邏輯、邏輯塊、模組及電路之硬體及資料處理器件：一通用單晶片或多晶片處理器、一數位信號處理器(DSP)、一特定應用積體電路(ASIC)、一場可程式化閘陣列(FPGA)或其他可程式 化邏輯器件、離散閘或電晶體邏輯、離散硬體組件或其等之經設計以執行本文描述之功能之任何組合。一通用處理器可為一微處理器或任何習知處理器、控制器、微控制器或狀態機。一處理器亦可實施為計算器件之一組合(例如，一DSP與一微處理器之一組合)、複數個微處理器、結合一DSP核心之一或多個微處理器或任何其他此組態。在一些實施方案中，可藉由專用於一給定功能之電路執行特定程序及方法。

在一或多個態樣中，可將所描述的功能實施於硬體、數位電子電路、電腦軟體、韌體中，包含本說明書中揭示之結構及其等之結構等效物或其等之任何組合。本說明書中描述之標的物之實施方案亦可實施為在一電腦儲存媒體上編碼以藉由資料處理器件執行或控制資料處理器件之操作之一或多個電腦程式(即，電腦程式指令之一或多個模組)。

若在軟體中實施，則功能可作為一或多個指令或程式碼儲存在一電腦可讀媒體上或經由該電腦可讀媒體傳輸。本文揭示之一方法或演算法之程序可在可駐留在一電腦可讀媒體上之一處理器可執行軟體模組中實施。電腦可讀媒體包含電腦儲存媒體及通信媒體二者，通信媒體包含可經啟用以將一電腦程式自一位置傳送至另一位置之任何媒體。一儲存媒體可為可藉由一電腦存取之任何可用媒體。舉例而言(且不限於)，此電腦可讀媒體可包含RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光碟儲存器、磁碟儲存器或其他磁性儲存器件，或可用以儲存呈指令或資料結構形式之所要程式碼及可藉由一電腦存取之任何其他媒體。再者，任何連接亦可被適當地稱為一電腦可讀媒體。如本文使用，磁碟及光碟包含光碟(CD)、雷射光碟、光碟、數位多功能光碟(DVD)、軟碟及藍光光碟，其中磁碟通常磁性地重現資料而光碟用雷射光學地重現資料。上述組合亦應包含於電腦可讀媒體之範疇 內。此外，一方法或演算法之操作可作為程式碼與指令之一或任何組合或集合而駐留在一機器可讀媒體及電腦可讀媒體上，該機器可讀媒體及電腦可讀媒體可整合於一電腦程式產品中。

熟習此項技術者可容易明白在本發明中描述之實施方案之各種修改，且在不脫離本發明之精神或範疇之情況下，本文定義之一般原理亦可應用於其他實施方案。因此，申請專利範圍不旨在限於本文展示之實施方案，但符合與本文所揭示之本發明、原理及新穎特徵一致之最廣範疇。

此外，一般技術者將容易明白，術語「上」及「下」有時係為便於描述圖而使用且指示對應於一適當定向頁面上之圖式定向之相對位置，且可能不反映如所實施之任何器件之適當定向。

在本說明書中於單獨實施方案之背景內容下描述之特定特徵亦可在一單一實施方案中組合實施。相反，在一單一實施方案之背景內容下描述之各種特徵亦可在多個實施方案中單獨實施或以任何適當子組合實施。此外，雖然上文可將特徵描述為以特定組合起作用且即使最初如此主張，但在一些情況中，來自所主張之組合之一或多個特徵可自組合中切除且所主張的組合可關於一子組合或一子組合之變動。

類似地，雖然在圖式中以一特定順序描繪操作，但是這不應被理解為要求以所展示之特定順序或循序順序執行此等操作，或執行所有經繪示之操作以達成所要結果。進一步言之，圖式可以一流程圖之形式示意地描繪一或多個例示性程序。然而，未經描繪之其他操作可整合於經示意性繪示之例示性程序中。例如，可在經繪示之操作之任一者之前、之後、之同時或之間執行一或多個額外操作。在某些境況中，多重任務處理及並行處理可為有利。此外，在上述實施方案中之各種系統組件之分離不應理解為在所有實施方案中皆需要此分離，且應理解為所描述之程式組件及系統通常可一起整合於一單一軟體產品 中或封裝至多個軟體產品中。此外，其他實施方案係在下列申請專利範圍之範疇內。在一些情況中，申請專利範圍中敘述之動作可以一不同順序執行且仍達成所要結果。

1102‧‧‧快門總成

1110‧‧‧快門

1112a‧‧‧靜電致動器

1112b‧‧‧靜電致動器

1114‧‧‧短阻光部分

1116‧‧‧長阻光部分

1119‧‧‧快門光圈

1120‧‧‧前光阻擋階

1122‧‧‧後光阻擋階

1124‧‧‧側壁

1128‧‧‧固定器

Claims (19)

1. 一種裝置，其包括：一第一阻光層，其包含形成於其中之一光圈；及一快門，其經組態以藉由至少一致動器沿一第一軸相對於該阻光層橫向移動，該快門包含：一第一光阻擋部分，其具有沿該第一軸之一尺寸，該尺寸小於該光圈沿該第一軸之一尺寸；及一第二光阻擋部分，其具有沿該第一軸之一尺寸，該尺寸大於或等於該光圈沿該第一軸之該尺寸，其中該至少一致動器經組態以將該快門移動至：一第一狀態中，其中該第一光阻擋部分及該第二光阻擋部分皆未實質上阻擋光穿過光圈；一第二狀態中，其中該第一光阻擋部分阻擋一小部分光穿過該光圈；及一第三狀態中，其中該第二光阻擋部分阻擋實質上所有光穿過該光圈。
2. 如請求項1之裝置，其中該快門之該第一光阻擋部分及該第二光阻擋部分之各者包含藉由側壁連接之一近端光阻擋階及一遠端光阻擋階。
3. 如請求項2之裝置，其中該至少一致動器包含定位成相鄰於該快門之一電極，且該近端光阻擋階定位於一基板上方約相同於該電極之一近端邊緣之高度處。
4. 如請求項3之裝置，其中該遠端光阻擋階定位於一基板上方約相同於該電極之一遠端邊緣之高度處。
5. 如請求項2之裝置，其中該近端光阻擋階與該第一阻光層隔開達約相同於該遠端光阻擋階與經定位使該快門與該第一阻光層相對之一第二阻光層隔開之距離。
6. 如請求項2之裝置，其中該近端光阻擋階與該第一阻光層隔開達比該遠端光阻擋階與經定位使該快門與該第一阻光層相對之一第二阻光層隔開之一距離小約3微米之一距離。
7. 如請求項1之裝置，其中該至少一致動器包含一第一致動器及一第二致動器。
8. 如請求項7之裝置，其中該第一致動器經組態以在致動時將該快門拉至該第一狀態中。
9. 如請求項8之裝置，其中該第二致動器經組態以在致動時將該快門拉至該第三狀態中。
10. 如請求項7之裝置，其中該第一致動器及該第二致動器經組態使得當該第一致動器及該第二致動器皆未致動時，該快門處於該第二狀態中。
11. 如請求項1之裝置，其包括：一顯示器，其包含該快門；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；及一記憶體器件，其經組態以與該處理器通信。
12. 如請求項11之裝置，其進一步包括：一驅動器電路，其經組態以將至少一信號發送至該顯示器；及其中該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。
13. 如請求項11之裝置，其進一步包括：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括一接收器、收發器及傳輸器之至少一者。
14. 如請求項11之裝置，其進一步包括：一輸入器件，其經組態以接收輸入資料並將該輸入資料傳達至該處理器。
15. 一種製造一顯示元件之方法，其包括：在一第一阻光層中界定一第一光圈；在該第一阻光層上方沈積一第一犧牲材料層；在該第一犧牲材料層上方沈積至少一第一結構材料層；及圖案化至少該第一結構材料層以界定：一快門之一周長及穿過該快門之一快門光圈，其中該快門周長及該快門光圈經組態使得該快門包含沿該快門之一運動軸定位於該快門光圈之相對側上之不對稱第一光阻擋部分及第二光阻擋部分；及至少一致動器，其經組態以使該快門沿該運動軸移動至：一鬆弛狀態中，其中該第一光阻擋部分及該第二光阻擋部分皆未實質上阻擋光穿過該第一光圈；一第一致動狀態中，其中該第一光阻擋部分阻擋一小部分光穿過該第一光圈；及一第二致動狀態中，其中該第二光阻擋部分阻擋實質上所有光穿過該第一光圈。
16. 如請求項15之方法，其進一步包括在該第一結構材料層上方沈積一第二犧牲材料層，其中在該第一犧牲材料層上方沈積至少一第一結構材料層包含在該第二犧牲材料層上方沈積一第二結構材料層。
17. 如請求項16之方法，其中圖案化至少該第一結構材料層包含：在沈積該第二犧牲材料層之前圖案化該第一結構材料層，且接著在沈積該第二結構材料層之後圖案化該第二結構材料層。
18. 如請求項17之方法，其進一步包括圖案化該第二犧牲材料層以 在該第二犧牲材料層中形成包圍界定於該第一結構材料層中之該快門光圈之一凹口。
19. 如請求項18之方法，其中沈積該第二結構材料層包含：使用該第二結構材料層塗佈該第二犧牲層中之該凹口之側壁。