TW201512703A - 合併延伸高度致動器之微機電系統顯示器 - Google Patents

Abstract

本發明提供用於合併延伸高度致動器之一微機電系統(MEMS)顯示器之系統、方法及裝置。一光調變組件可定位於一基板與耦合至該基板之一對置表面之間。一懸置電極可耦合至該光調變組件且懸置於該基板與該對置表面之間。一延伸高度電極可定位成緊鄰於該懸置電極，且可從該基板向上延伸至超過該懸置電極之高度之一高度。該懸置電極及該延伸高度電極可經組態以相對於該基板而橫向移動該光調變組件。

Description

合併延伸高度致動器之微機電系統顯示器 [相關申請案]

本申請案主張2013年8月22日申請之名稱為「MEMS DISPLAY INCORPORATING EXTENDED HEIGHT ACTUATORS」之美國實用型申請案第13/973,852號之優先權，且該申請案讓與本申請案之受讓人且以引用的方式明確地併入本文中。

本發明係關於顯示器之領域，且特定言之，本發明係關於機電系統(EMS)顯示元件。

機電系統(EMS)器件包含具有電元件及機械元件(諸如致動器、光學組件(諸如反射鏡、光閘及/或光學薄膜層)及電子器件之器件。可依包含(但不限於)微尺度及奈尺度之各種尺度製造EMS器件。例如，微機電系統(MEMS)器件可包含具有約1微米至數百微米或更大之範圍內之大小之結構。奈機電系統(NEMS)器件可包含具有小於1微米之大小(其包含(例如)小於數百奈米之大小)之結構。可使用沈積、蝕刻、微影及/或其他微機械加工程序(其等蝕除沈積材料層之部分或添加層以形成電器件及機電器件)來產生機電元件。

已提出基於EMS之顯示裝置，其包含藉由透過穿過一光阻斷層所界定之一孔隙將一光阻斷組件選擇性移動至一光學路徑中及自一光學 路徑移動出而調變光之顯示元件。藉此選擇性使來自一背光之光穿過或反射來自周圍環境或一前光之光以形成一影像。

本發明之系統、方法及器件各具有若干發明態樣，其等之單一者不單獨負責本文所揭示之所要屬性。

本發明中所描述之標的之一發明態樣可實施於一裝置中。該裝置可包含：一基板；及一機電系統(EMS)光調變組件，其定位於該基板與耦合至該基板之一對置表面之間。該裝置亦可包含耦合至該EMS光調變組件且懸置於該基板與該對置表面之間之一懸置電極。靜電致動器可包含定位成緊鄰於該懸置電極以從該基板向上延伸至超過該懸置電極之高度之一高度的一延伸高度電極。該懸置電極及該延伸高度電極可經組態以相對於該基板而橫向移動該EMS光調變組件。

在一些實施方案中，該EMS光調變組件包含該懸置電極。該EMS光調變組件可為一微機電系統(MEMS)光閘。該延伸高度電極可從該基板向上延伸至該對置表面之高度。

在一些實施方案中，該裝置可包含安置於該基板上以界定一第一孔隙之一光阻斷層。該對置表面可界定定位成實質上與該第一孔隙對準之一第二孔隙。該懸置電極及該延伸高度電極可經組態以透過該第一孔隙及該第二孔隙來將該EMS光調變組件移動至一光學路徑中及自一光學路徑移動出。

在一些實施方案中，該對置表面經由一錨固器來耦合至該基板。將該對置表面耦合至該基板之該錨固器可將該懸置電極支撐於該基板與該對置表面之間。在一些實施方案中，使該延伸高度電極與該對置表面電隔離。該延伸高度電極亦可包含與該對置表面之部分共面之一上平面部分。

在一些實施方案中，該裝置包含定位成與相對於該EMS光調變組 件之該對置表面相對且與相對於該EMS光調變組件之該對置表面間隔開之一第二基板。該延伸高度電極可緊鄰於該第一電極之至少大部分長度。

在一些實施方案中，該裝置包含一顯示器及經組態以與該顯示器通信之一處理器。該處理器可經組態以處理影像資料。該裝置亦可包含經組態以與該處理器通信之一記憶體器件。在一些實施方案中，該裝置亦可包含：一驅動器電路，其經組態以將至少一信號發送至該顯示器；及一控制器，其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，該裝置亦可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、一收發器及一傳輸器之至少一者。在一些實施方案中，該裝置亦包含一輸入器件經組態以接收輸入資料且將該輸入資料傳送至該處理器。

本發明中所描述之標的之另一發明態樣可實施於形成一顯示裝置之一方法中。該方法包含：在形成於一基板上之一第一模件上製造複數個顯示元件。該方法包含：在該等所製造之顯示元件上沈積一第一層犧牲材料。該方法包含：圖案化該第一層犧牲材料以產生用於複數個懸置電極及複數個延伸高度電極之部分之一第二模件。該方法包含：在該第一層犧牲材料上沈積一第一層結構材料，使得該所沈積之第一層結構材料塗覆該第二模件之表面。該方法包含：圖案化該第一層結構材料以界定對應於各自顯示元件之穿過其之複數個孔隙以形成一抬升孔隙層且界定該複數個懸置電極及該複數個延伸高度電極，該複數個延伸高度電極從該基板向上延伸至超過該等懸置電極之高度之一高度。該方法包含：移除該第一模件及該第一層犧牲材料。

在一些實施方案中，圖案化該第一層犧牲材料包含：圖案化該第一層犧牲材料以暴露沈積於其上可形成該複數個延伸高度電極之該 基板上之一光阻斷層之部分。在一些實施方案中，在該第一層犧牲材料上沈積該層結構材料包含：沈積該結構材料，使得該所沈積之結構材料部分沈積於該光阻斷層之該等暴露部分上。在一些實施方案中，該方法包含：圖案化該層結構材料，使得該複數個延伸高度電極與該抬升孔隙層分開。

在一些實施方案中，該等延伸高度電極之一部分在與該抬升孔隙層共面之一平面中延伸且與該抬升孔隙層分開達約3微米至約5微米範圍內之一距離。在一些實施方案中，該方法包含：在沈積該第一層結構材料之前，在該第一模件上沈積一第二層結構材料以形成該複數個延伸高度電極之底部部分。沈積該第一層結構材料可包含：在該第二層結構材料上沈積該第一層結構材料。

本發明中所描述之標的之另一發明態樣可實施於一裝置中。該裝置可包含懸置於第一基板與第二基板之間之對應於針對平移移動所組態之一平面之一高度處之一光調變構件。該裝置可包含用於將一靜電吸引力施加至大致位於針對平移移動所組態之該平面之該高度處之該光調變構件的一第一致動構件。該裝置可包含用於跨該第一基板與該第二基板之間之實質上整個距離將一靜電吸引力施加至該光調變構件之一第二致動構件。在一些實施方案中，該第二致動構件可包含用於阻斷正交於針對平移移動所組態之該平面所導引之光的一光阻斷構件。

附圖及以下描述中提出本說明書中所描述之標的之一個或多個實施方案之細節。雖然已主要依據基於MEMS之顯示器而描述[發明內容]中所提供之實例，但本文所提供之概念可應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MEMS器件(諸如MEMS麥克風、感測器及光學開關)。將從[實施方式]、圖式及技術方案中瞭解 其他特徵、態樣及優點。應注意，下圖之相對尺寸可不按比例繪製。

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‧‧‧顯示器/顯示陣列

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

106‧‧‧像素

108‧‧‧光閘

109‧‧‧孔隙

110‧‧‧寫入啟用互連件/掃描線互連件

112‧‧‧資料互連件

114‧‧‧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

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‧‧‧數位控制器電路/控制器

138‧‧‧共同驅動器

140‧‧‧燈

142‧‧‧燈

144‧‧‧燈

146‧‧‧燈

148‧‧‧燈驅動器

150‧‧‧顯示元件陣列

200‧‧‧光調變器

202‧‧‧光閘總成

204‧‧‧抬升孔隙層(EAL)

206‧‧‧下基板/下伏基板

208‧‧‧光閘

210‧‧‧懸臂樑

212‧‧‧錨固器

213‧‧‧左靜電致動器

214‧‧‧右靜電致動器

215‧‧‧懸置驅動電極

216‧‧‧延伸高度驅動電極

218‧‧‧錨固器

219‧‧‧水平部分

220‧‧‧第一孔隙/孔隙層孔隙

221‧‧‧間隙

222‧‧‧第二孔隙/後孔隙

223‧‧‧間隙

224‧‧‧光阻斷層

225‧‧‧側壁減震器

227‧‧‧錨固器

230a‧‧‧光線

230b‧‧‧光線

250‧‧‧上基板

280‧‧‧垂直部分

300‧‧‧光調變器

302‧‧‧光閘

304‧‧‧電極樑

305‧‧‧光閘總成

306‧‧‧靜電致動器

308‧‧‧靜電致動器

310‧‧‧延伸高度驅動電極

311‧‧‧基板

312‧‧‧抬升孔隙層(EAL)

314‧‧‧錨固器

320‧‧‧第二孔隙

322‧‧‧第一孔隙

323‧‧‧間隙

324‧‧‧光阻斷層

325‧‧‧側壁減震器

350‧‧‧上基板

400‧‧‧程序

401‧‧‧階段

402‧‧‧階段

404‧‧‧階段

406‧‧‧階段

408‧‧‧階段

410‧‧‧階段

504‧‧‧第一犧牲材料

506‧‧‧凹口

508‧‧‧第二犧牲材料

510‧‧‧凹口

511‧‧‧凹口

516‧‧‧結構材料

530‧‧‧第三犧牲材料層

532‧‧‧凹口

540‧‧‧孔隙層材料

599‧‧‧模件

604‧‧‧第一層犧牲材料

608‧‧‧第二層犧牲材料

616‧‧‧結構材料

700‧‧‧程序

701‧‧‧階段

702‧‧‧階段

704‧‧‧階段

706‧‧‧階段

708‧‧‧階段

710‧‧‧階段

圖1A展示一基於微機電系統(MEMS)之實例性直視式顯示裝置之一示意圖。

圖1B展示一實例性主機器件之一方塊圖。

圖2A展示一基於光閘之實例性光調變器之一俯視圖。

圖2B展示圖2A中所展示之基於光閘之實例性光調變器之一俯視圖，其中已移除一抬升孔隙層。

圖2C展示圖2A中所展示之基於光閘之實例性光調變器之一橫截面圖。

圖2D展示圖2A中所展示之基於光閘之實例形光調變器之一第二橫截面圖。

圖3A展示基於光閘之另一實例性光調變器之一俯視圖。

圖3B展示圖3A中所展示之基於光閘之實例性光調變器之一橫截面圖。

圖3C展示圖3A中所展示之基於光閘之實例性光調變器之一第二橫截面圖。

圖4展示用於製造一基於光閘之光調變器之一實例性程序之流程圖。

圖5A至圖5I展示根據圖4中所展示之製程之一實例性顯示裝置之建構階段之橫截面圖。

圖6展示根據圖4中所展示之製程之另一實例性顯示裝置之一建構階段之另一橫截面圖。

圖7展示用於製造一基於光閘之光調變器之另一實例性程序。

圖8及圖9展示包含複數個顯示元件之一實例性顯示器件之系統方塊圖。

各種圖式中之相同參考元件符號及名稱指示相同元件。

以下描述係針對用於描述本發明之發明態樣之某些實施方案。然而，一般技術者將容易認識到：可依諸多不同方式應用本文之教示。所描述之實施方案可實施於可經組態以顯示一影像(無論動態(諸如視訊)或靜態(諸如靜止影像)，且無論文字、圖形或圖像)之任何器件、裝置或系統中。更特定言之，可預期所描述之實施方案可包含於諸如(但不限於)以下各種電子器件中或與該等電子器件關聯：行動電話、多媒體網際網路啟用之蜂巢式電話、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、手持式或可攜式電腦、迷你筆記型電腦、筆記型電腦、智慧筆記型電腦、平板電腦、印表機、影印機、掃描器、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、遊戲機、腕錶、時鐘、計算器、電視監視器、平板顯示器、電子閱讀器件(例如電子閱讀器)、電腦監視器、汽車顯示器(其包含里程計顯示器及速度計顯示器等等)、駕駛艙控制及/或顯示器、攝影機視角顯示器(諸如一車輛中之一後視攝影機之顯示器)、電子照片、電子廣告牌或標示、投影機、建築結構、微波、電冰箱、立體聲系統、卡式記錄器或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、收音機、可攜式記憶體晶片、洗衣機、乾衣機、洗衣機/乾衣機、停車計時器、封裝(諸如在包含微機電系統(MEMS)應用之機電系統(EMS)應用中，以及在非EMS應用中)、悅目結構(諸如一件珠寶或衣服上之影像顯示器)及各種EMS器件。本文之教示亦可用於諸如(但不限於)以下各者之非顯示器應用中：電子切換器件、射頻濾波器、感測器、加速計、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、製程及電子測試設備。因此，教示並非意欲限於僅圖中所描繪之實施方案，而是代以具有一般技術者將易於瞭解之廣泛適用性。

在一MEMS顯示元件中，顯示元件可定位於一基板與一抬升孔隙層(EAL)之間。例如，驅動電極及一光閘可用於控制光穿過EAL中之一孔隙。可在實質上不減弱該EAL之光阻斷能力之情況下藉由併入從該基板向上延伸至實質上與該EAL共面之一高度之致動器電極而減小敞開及封閉該光閘所需之電壓。替代地，可依一給定電壓位準增大致動速度。該致動器電極之上表面可替換該EAL之部分，藉此維持光阻斷表面之大部分。

本發明中所描述之標的之特定實施方案可經實施以實現以下潛在優點之一者或多者。在一些類型之顯示元件(諸如包含由一個或多個懸臂樑支撐之一光閘之顯示元件)中，一光閘可經組態以實質上在垂直於一驅動電極之一主表面之一平面中移動。延伸該驅動電極之高度可容許其中併入顯示元件之一顯示器之功耗低於未利用延伸高度驅動電極之顯示器之功耗。該驅動電極之延伸高度導致一較大驅動電極表面面積。該驅動電極與該光閘之間之所得邊緣效應導致針對一給定施加電壓之該驅動電極與該光閘之間之一較大力以容許較低電壓致動。替代地，可施加相同電壓以導致較快致動。

雖然該光閘可經組態以實質上在垂直於該驅動電極之一平面中移動，但其可接受平面外移動。當發生平面外移動時，歸因於該光閘與該驅動電極之間之一未對準，由該驅動電極與該光閘之間之電場引起之該光閘上之力可顯著減小。將該驅動電極設計成平面外延伸可減輕此問題。例如，一驅動電極可經組態以從一底部基板向上延伸至超過該光閘。在一些實施方案中，該驅動電極可向上延伸至一EAL。當定位於該底部基板與該EAL之間之一光閘在平面外移動時，歸因於該 驅動電極之延伸高度，該光閘仍將與該驅動電極之一部分對準。因此，平面外移動將不會導致力顯著減小。

在一些實施方案中，如上文所建議，該等延伸高度電極可向上延伸至該EAL之高度。該EAL之區段可經移除以為該等延伸高度電極提供空間。該等延伸高度電極之上部分可經設計以在與該EAL共面之一方向上延伸。在此等實施方案中，該等延伸高度電極之上部分可用於阻斷否則將透過該EAL之該等移除區段逸出之光。因此，雖然已移除該EAL之區段，但可維持顯示元件之光阻斷能力。

圖1A展示一基於MEMS之實例性直視式顯示裝置100之一示意圖。顯示裝置100包含配置成列及行之複數個光調變器102a至102d(統稱為「光調變器102」)。在顯示裝置100中，光調變器102a及102d處於敞開狀態中以容許光穿過。光調變器102b及102c處於封閉狀態中以阻擋光穿過。藉由選擇性設定光調變器102a至102d之狀態，顯示裝置100可用於形成一背光顯示器(若由一或若干燈105照亮)之一影像104。在另一實施方案中，裝置100可藉由來源於該裝置前面之周圍光之反射而形成一影像。在另一實施方案中，裝置100可藉由來自定位於顯示器之前面中之一或若干燈之光之反射(即，藉由使用一前光)而形成一影像。

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，顯示裝置100可利用複數個光調變器來形成影像104中之一像素106。例如，顯示裝置100可包含三個特定色彩之光調變器102。藉由選擇性敞開對應於一特定像素106之特定色彩光調變器102之一者或多者，顯示裝置100可在影像104中產生一彩色像素106。在另一實例中，顯示裝置100包含每像素106之兩個或兩個以上光調變器102以在一影像104中提供照度位準。關於一影像，一「像素」對應於由影像之解析度界定之最小圖像元素。關於顯示裝置 100之結構組件，術語「像素」係指用於調變形成影像之一單一像素之光的經組合之機械組件及電組件。

顯示裝置100係一直視式顯示器，此係因為其無法包含投射應用中所常見之成像光學器件。在一投射顯示器中，將形成於顯示裝置之表面上之影像投射至一螢幕上或一牆壁上。顯示裝置實質上小於所投射之影像。在一直視式顯示器中，使用者藉由直接觀看顯示裝置而看見影像，該顯示裝置含有光調變器，且視情況含有用於增強顯示器上所見之亮度及/或對比度之一背光或前光。

直視式顯示器可在一透射或反射模式中操作。在一透射顯示器中，光調變器過濾或選擇性阻斷來源於定位於顯示器後面之一或若干燈之光。將來自該等燈之該光視情況注入至一光導或「背光」中，使得各像素可被均勻地照亮。透射直視式顯示器通常建置至透明或玻璃基板上以促進其中將含有光調變器之一基板直接定位於背光之頂部上的一夾層總成配置。

各光調變器102可包含一光閘108及一孔隙109。為照亮影像104中之一像素106，光閘108經定位使得其容許光朝向一觀看者穿過孔隙109。為使一像素106保持未被照亮，光閘108經定位使得其阻擋光穿過孔隙109。孔隙109由穿過各光調變器102中之一反射或光吸收材料所圖案化之一開口界定。

顯示裝置亦包含連接至基板且連接至用於控制光閘之移動之光調變器的一控制矩陣。該控制矩陣包含一系列電互連件(例如互連件110、112及114)，其包含每像素列之至少一寫入啟用互連件110(亦稱作一「掃描線互連件」)、用於各行像素之一資料互連件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裝置100中之多個行及多個列兩者之像素的一共同互連件114。回應於一適當電壓(「寫入啟用電壓，V_WE」)之施加，一給定像素列之寫入啟用互連件110使該 列中之像素準備接受新光閘移動指令。資料互連件112傳送呈資料電壓脈衝之形式之新移動指令。在一些實施方案中，施加至資料互連件112之該等資料電壓脈衝直接促成光閘之一靜電移動。在一些其他實施方案中，該等資料電壓脈衝控制開關，諸如電晶體或其他非線性電路元件，其等控制其量值通常高於資料電壓之分開致動電壓至光調變器102之施加。接著，此等致動電壓之施加導致光閘108之靜電驅動移動。

圖1B展示一實例性主機器件120(即，蜂巢式電話、智慧型電話、PDA、MP3播放器、平板電腦、電子閱讀器、迷你筆記型電腦、筆記型電腦等等)之一方塊圖。主機器件120包含一顯示裝置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。

顯示裝置128包含複數個掃描驅動器130(亦稱作「寫入啟用電壓源」)、複數個資料驅動器132(亦稱作「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及一陣列150之顯示元件(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。

在顯示裝置之一些實施方案中，資料驅動器132經組態以尤其在影像104之照度位準將依類比方式導出時將類比資料電壓提供至顯示元件陣列150。在類比操作中，光調變器102經設計使得當透過資料互連件112來施加一中間電壓範圍時，導致光閘108中之一中間敞開狀態範圍且因此導致影像104中之一中間照明狀態或照度位準範圍。在其他情況中，資料驅動器132經組態以僅將一減小組之2個、3個或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以依數位方式將一敞開狀態、一封閉狀態或其他離散狀態設定至光閘108之各者。

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(亦稱作「控制器134」)。該控制器主要依一串列方式將依由列及由影像圖框分組之預定序列組織之資料發送至資料驅動器132。資料驅動器132可包含串列轉並行資料轉換器、位準偏移器及用於一些應用之數位轉類比電壓轉換器。

顯示裝置視情況包含一組共同驅動器138，亦稱作共同電壓源。在一些實施方案中，共同驅動器138(例如)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元件陣列150內之所有顯示元件。在一些其他實施方案中，共同驅動器138遵循來自控制器134之命令來將電壓脈衝或信號(例如，能夠驅動及/或初始化陣列150之多個列及行中之所有顯示元件之同時致動的全域致動脈衝)發出至顯示元件陣列150。

由控制器134使用於不同顯示功能之所有驅動器(諸如掃描驅動器130、資料驅動器132及共同驅動器138)時間同步。來自控制器之時序命令協調經由燈驅動器148之紅燈、綠燈及藍燈及白燈(分別為140、142、144及146)之照明、顯示元件陣列150內之特定列之寫入啟用及定序、來自資料驅動器132之電壓之輸出及提供給顯示元件致動之電壓之輸出。在一些實施方案中，該等燈係發光二極體(LED)。

控制器134判定定序或定址方案，可藉由該定序或定址方案而將光閘108之各者重設為適用於一新影像104之照明位準。可依週期性時間間隔設定新影像104。例如，對於視訊顯示，依從約10赫茲(Hz)至約300赫茲(Hz)範圍內之頻率更新視訊之彩色影像104或圖框。在一些實施方案中，使一影像圖框至陣列150之設定與燈140、142、144及146之照明同步，使得交替影像圖框由一系列交替色彩(諸如紅色、綠色及藍色)照亮。將各個色彩之影像圖框稱作一彩色子圖框。在此方法(稱作場序色彩方法)中，若依超過20赫茲之頻率交替彩色子圖框， 則人腦會將交替圖框影像平均為具有一寬廣且連續之色彩範圍之一影像之感知。在替代實施方案中，具有原色之四種或四種以上燈可用於顯示裝置100中以採用除紅色、綠色及藍色之外之原色。

在一些實施方案中，當顯示裝置100經設計以用於光閘108之敞開狀態與封閉狀態之間之數位切換時，控制器134藉由分時灰階之方法而形成一影像，如先前所描述。在一些其他實施方案中，顯示裝置100可透過使用每像素多個光閘108來提供灰階。

在一些實施方案中，由控制器134藉由個別列(亦稱作掃描線)之一依序定址而將一影像狀態104之資料載入至顯示元件陣列150。對於該序列中之各列或掃描線，掃描驅動器130將一寫入啟用電壓施加至陣列150之該列之寫入啟用互連件110，且隨後，資料驅動器132為所選列中之各行供應對應於所要光閘狀態之資料電壓。重複此程序，直至已為陣列150中之所有列載入資料。在一些實施方案中，用於資料載入之所選列之序列從陣列150中之頂部線性地前進至底部。在一些其他實施方案中，所選列之序列經偽隨機化以最小化視覺假影。此外，在一些其他實施方案中，定序由區塊組織，其中對於一區塊，(例如)藉由僅依序定址陣列150之每第5列而將用於影像狀態104之僅某一小部分之資料載入至陣列150。

在一些實施方案中，用於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開。在此等實施方案中，顯示元件陣列150可包含用於陣列150中之各顯示元件之資料記憶體元件且控制矩陣可包含一全域致動互連件，該全域致動互連件用於載送來自共同驅動器138之觸發信號以根據儲存於記憶體元件中之資料而初始化光閘108之同時致動。

在替代實施方案中，顯示元件陣列150及控制顯示元件之控制矩陣可配置成除矩形列及行之外之組態。例如，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元件。

在一些實施方案中，控制器134之功能性劃分於一微處理器與一顯示控制器積體電路之間。在一些實施方案中，該顯示控制器積體電路實施於一積體電路邏輯器件(諸如一特定應用積體電路(ASIC))中。在一些實施方案中，該微處理器經組態以實施控制器134之所有或實質上所有影像處理功能性，以及判定顯示裝置128用於產生接收影像之一適當輸出序列。例如，該微處理器可經組態以將包含於所接收之影像資料中之影像圖框轉換為一組影像子圖框。各影像子圖框與一色彩及一權重關聯，且包含顯示元件陣列150中之顯示元件之各者之所要狀態。該微處理器亦可經組態以判定待顯示以產生一給定影像圖框之影像子圖框之數目、影像子圖框之顯示順序及與實施影像子圖框之各者之適當權重關聯之參數。在各種實施方案中，此等參數可包含各自影像子圖框之各者將被照亮之持續時間及此照明之強度。可將此等參數(例如子圖框之數目、子圖框之輸出之順序及時序、及各子圖框之權重實施參數)統稱為「輸出序列」。

相比而言，該顯示控制器積體電路可主要經組態以實施顯示裝置128之更常規操作。該等操作可包含：從一圖框緩衝器擷取影像子圖框；及回應於所擷取之影像子圖框及由該微處理器判定之輸出序列而將控制信號輸出至掃描驅動器130、資料驅動器132、共同驅動器138及燈驅動器148。該圖框緩衝器可為任何揮發性或非揮發性積體電路記憶體，諸如動態隨機存取記憶體(DRAM)、高度快取記憶體或快閃記憶體。在一些其他實施方案中，該顯示控制器積體電路引起該圖框緩衝器將資料信號直接輸出至各種驅動器130、132、138及148。

在一些其他實施方案中，上文所描述之該微處理器及該顯示控制器積體電路之功能性組合為可呈一微處理器、一ASIC、一場可程 式化閘極陣列(FPGA)或其他可程式化邏輯器件之形式的一單一邏輯器件，諸如控制器134。在一些其他實施方案中，該微處理器及該顯示控制器積體電路之功能性可依其他方式劃分於包含一個或多個微處理器、ASIC、FPGA、數位信號處理器(DSP)或其他邏輯器件之多個邏輯器件之間。

主機處理器122大體上控制主機之操作。例如，主機處理器122可為用於控制一可攜式電子器件之一通用或專用處理器。關於包含於主機器件120內之顯示裝置128，主機處理器122輸出與主機有關之影像資料以及額外資料。此資訊可包含：來自環境感測器之資料，諸如周圍光或溫度；與主機有關之資訊，其包含(例如)主機之一操作模式或保留於主機之電源中之電量；與影像資料之內容有關之資訊；與影像資料之類型有關之資訊；及/或顯示裝置之指令，其用於選擇一成像模式。

如下文進一步描述，主機處理器122可將指令轉送至微處理器以調整其輸出序列。例如，基於此等指令，微處理器可使用每色彩具有較少或較多子圖框或具有一較高或較低圖框速率之輸出序列來輸出影像。此外，基於來自主機處理器122之指令，微處理器可在產生各原色時調整各光源(諸如紅燈140、綠燈142、藍燈144及白燈146)之相對強度。藉此調整各原色之飽和度以使顯示裝置128能夠再現各種色域或各種色域之部分。

使用者輸入模組126直接或經由主機處理器122來將使用者之個人偏好傳達至控制器134。在一些實施方案中，使用者輸入模組126由軟體控制，其中使用者程式化個人偏好，諸如「較深色彩」、「較佳對比度」、「較低電力」、「增加亮度」、「運動」、「現場動作」或「動畫」。在一些其他實施方案中，使用硬體(諸如一開關或刻度盤)來將此等偏好輸入至主機。至控制器134之複數個資料輸入指導控制器將 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。

亦可包含一環境感測器模組124作為主機器件120之部分。環境感測器模組124接收與周圍環境有關之資料，諸如溫度及/或周圍照明條件。感測器模組124可經程式化以辨別器件是否在一室內或辦公室環境、明亮白天之一室外環境、或夜間之一室外環境中操作。感測器模組124將此資訊傳送至顯示控制器134，使得控制器134可回應於周圍環境而最佳化觀看條件。

圖2A展示一基於光閘之實例性光調變器200之一俯視圖。光調變器200包含建置於一下基板206上之一光閘總成202。一EAL 204位於光閘總成202上。光調變器200亦分別包含一光閘208及左靜電致動器213及右靜電致動器214。由EAL 204阻擋之光閘208之部分在圖2A中展示為虛線。

EAL 204在其中併入基於光閘之光調變器200之一顯示器之光閘總成202與一對置基板之間形成一光阻斷層。EAL 204配置成平行於下基板206且由錨固器227支撐於下基板206上。EAL 204包含與安置於下基板206上之一光阻斷層中之一第二孔隙222對準之一第一孔隙220。第二孔隙222由一成角度交叉陰線識別。在圖2A所展示之視圖中，第二孔隙222由光閘208部分阻擋。

在操作中，基於光閘之光調變器200可表示一電子顯示器中之一單一像素。可藉由變動光閘208相對於第一孔隙220及第二孔隙222之位置而控制由光調變器200表示之像素之亮度。例如，定位於下基板206下方之一背光可發射穿過第二孔隙222之光。根據光閘208之位置，光閘可阻斷穿過第二孔隙222之光或容許光朝向EAL 204穿射。EAL 204阻斷旁通光閘208之光，諸如依一高角度穿過第二孔隙222之光或自基於光閘之光調變器200之光閘208或其他表面反射或折射之光。在一些實施方案中，EAL 204亦可具光吸收性以幫助吸收照射於 其上之周圍光。被容許旁通光閘208且穿過第二孔隙222之光可促成一影像之形成。因此，當光閘208處於一完全光阻斷位置中時，由光調變器200表示之像素可呈暗色，且當光閘208處於一完全透射位置中時，由光調變器200表示之像素可呈亮色。亦可為中間亮度位準。例如，如圖2A中所展示，可將光閘208放置於一部分透射位置中。

光閘208係經設計以阻擋光之一梯形組件。光閘208之窄端耦合至一對懸臂樑210之一第一端。懸臂樑210之一第二端耦合至形成於下基板206之一頂面上之一錨固器212。光閘208在任一側上亦包含由界定懸臂樑210之相同模件形成之側壁減震器225。側壁減震器225具有正交於基板及光閘之剩餘部分之一主表面。側壁減震器225增大與包含於光閘總成202中之一對延伸高度驅動電極216(下文進一步描述)對置之光閘208之表面面積。當將一致動電壓施加至光閘208時，增大之表面面積導致較大致動力。在一些其他實施方案中，光閘208可具有其他形狀。例如，光閘208可呈圓形、正方形、矩形、橢圓形或任何其他形狀。在一些實施方案中，錨固器212經組態以將懸臂樑210及光閘208支撐於平行於下基板206之表面之一位置中。

懸臂樑210可經組態以大致在其耦合至錨固器212之點處開始彎曲以便實質上在平行於下基板206之一平面中移動光閘208。例如，靜電致動器213及214可藉由對光閘208及懸臂樑210施予力而引起光閘208移動。光閘208及懸臂樑210用作兩個對置靜電致動器213及214之各者中之一電極。此外，靜電致動器213及214各包含懸置驅動電極215及延伸高度驅動電極216。

懸置驅動電極215定位於懸臂樑210旁邊。錨固器218支撐懸置驅動電極215且將懸置驅動電極215固持於下基板206上。在一些實施方案中，懸置驅動電極215配置成相對於懸臂樑210成角度，使得懸置驅動電極215之遠端比近端更接近於懸臂樑210。此組態容許一較低電壓 初始化致動器213及214之致動。在一些實施方案中，當完全致動靜電致動器213及214時，懸臂樑210沿著懸置驅動電極215之實質上整個長度與懸置驅動電極215接觸。在一些實施方案中，懸置驅動電極215具有實質上相同於懸臂樑210之高度，且懸置於下基板206上之實質上相同於懸臂樑210之距離處。如圖2D中更清楚所繪示，此一組態增大起因於跨懸置驅動電極215及懸臂樑210所施加之一電壓之靜電力。

如上文所提及，靜電致動器213及214亦各包含延伸高度驅動電極216。如圖2C中所展示，延伸高度驅動電極216包含正交於下基板206之一實質上垂直部分280、及一水平部分219。垂直部分280從下基板206之表面向上延伸至EAL 204之高度。在一些實施方案中，垂直部分280在下基板206上之約7微米至約20微米之間延伸。各延伸高度驅動電極216之一水平部分219在與EAL 204共面之一平面中從垂直部分280向外延伸。使各延伸高度驅動電極216之水平部分219與EAL 204分開達一窄間隙221。在一些實施方案中，間隙221係在約2微米至約4微米之範圍內。在一些實施方案中，延伸高度驅動電極216之水平部分219可具有約2微米至約5微米範圍內之一寬度。

圖2B展示圖2A中所展示之基於光閘之實例性光調變器200之一俯視圖，其中已移除EAL 204及其支撐錨固器227。下基板206上之整個光閘總成202係可見的。如由勾畫第二孔隙222之覆蓋部分之虛線所展示，第二孔隙222由光閘208部分覆蓋。在一些實施方案中，第二孔隙222具有實質上相同於光閘208之形狀。

光閘208在圖2B中展示為處於其鬆弛位置中。未致動靜電致動器213及214兩者。光閘208覆蓋第二孔隙222之一部分，同時亦使第二孔隙222之一部分未受阻擋。當藉由跨致動器213及光閘208施加一電壓而致動左靜電致動器213時，將光閘208拉向致動器213以進入一完全透射位置中。因此，穿過第二孔隙222之光可離開未由光閘208阻擋之 顯示以促成一影像之形成。當致動右靜電致動器214且未致動左致動器213時，將光閘拉至右側以進入其中光閘實質上對準於第二孔隙222上之一完全光阻擋位置中。在此位置中，穿過第二孔隙222之實質上所有光由光閘208阻斷。

圖2C展示圖2A中所展示之基於光閘之實例性光調變器200之一橫截面圖。沿著圖2A中所展示之線A-A'獲取圖2C之橫截面圖。一光阻斷層224沈積於下基板206之一頂面上。在一些實施方案中，下基板206可由一透明材料形成。第二孔隙222由光阻斷層224中之一間隙界定。第一孔隙220對準於第二孔隙222上。一上基板250定位於EAL 204上。在一些實施方案中，上基板250形成顯示器之一覆蓋片。上基板250可為透明的，如同下基板206。上基板250及下基板206藉由一環氧樹脂密封件而圍繞其各自周邊彼此耦合。

光閘208展示為處於其中性位置中(即，未致動致動器213及214兩者)。延伸高度驅動電極216從下基板206延伸至EAL 204之高度。使側壁減震器225與光閘208之主體分開達窄間隙223。側壁減震器將增加之表面面積給予與延伸高度驅動電極216之垂直部分280對置之光閘208。跨延伸高度驅動電極216及光閘208之任一者所施加之電壓引起光閘208朝向致動器左或右移動，如上文所描述。因為光閘208在EAL 204之方向上之移動係非所要的，所以可使光閘208及EAL 204維持相同電壓。例如，光閘208及EAL 204可經電耦合以確保其等保持相同電壓。因此，亦會將施加至光閘208之一電壓(例如一致動電壓)同時施加至EAL 204。

圖2C亦展示穿過第二孔隙222之兩個光線230a及230b。光閘208部分覆蓋第二孔隙222。因此，光線230a無法從光調變器200逸出。未在光閘208之路徑中之光線230b穿過上基板250而離開光調變器200。例如，光線230a及230b可從放置於光調變器200下之一背光發射。容 許穿過上基板250之光線(諸如光線230b)可促成一影像之形成。上基板250可由一透明材料形成以促進光之透射。

在一些實施方案中，光閘208經組態以在平行於下基板206及EAL 204兩者之一平面中移動。然而，光閘208有時可在此平面外移動。在此等情形中，僅使用與光閘208對準之懸置驅動電極(諸如懸置驅動電極215)可導致致動力顯著減小，此可引起光閘208之較慢或不完全致動。延伸高度電極216可幫助克服此問題。若延伸高度驅動電極216從下基板206向上延伸至EAL 204，則即使光閘208在平面外移動，光閘208之側壁減震器225仍將保持與延伸高度驅動電極216之一部分直接相對。因此，光閘208仍將經歷可觀致動力。

圖2D展示圖2A中所展示之基於光閘之實例性光調變器200之一第二橫截面圖。沿著圖2A中所展示之線B-B'獲取圖2D中所展示之視圖。在此橫截面中，下基板206由光阻斷層224完全覆蓋。據此，不存在光可穿過之間隙。懸臂樑210及錨固器227之橫截面亦係可見的。錨固器227從下基板206延伸至EAL 204之高度，使得EAL 204懸置於下基板206上。在一些實施方案中，錨固器227及EAL 204由相同材料製成且形成於光調變器之相同製造階段中。

圖3A展示基於光閘之另一實例性光調變器300之一俯視圖。光調變器300包含耦合至兩個電極樑304之一光閘302。光閘302亦包含從光閘302之左邊緣及右邊緣向外延伸之側壁減震器325。窄間隙323使各側壁減震器325與光閘302之一各自邊緣分開。光閘302係一光閘總成305之部分，光閘總成305亦包含一對靜電致動器306及308。各靜電致動器306及308由支撐光閘302之電極樑304之一者及一延伸高度驅動電極310形成。電極樑304藉由錨固器314而支撐於一基板311上。實際上，一EAL定位於光閘總成305上。為說明之目的，圖3A中未展示EAL。然而，圖3B及圖3C中展示EAL，圖3B及圖3C展示基於光閘之 光調變器300之橫截面圖。

光調變器300之操作實質上類似於圖2A至圖2D中所展示之光調變器200之操作。例如，基板311之一光阻斷層包含一孔隙322。光閘302展示為處於其中性位置中，其中未致動致動器306及308兩者。在此狀態中，光閘302經定位使得其部分阻擋穿過孔隙322之光。當將一致動電壓施加至致動器306或308之一者時，將對應電極樑304牽引朝向延伸高度驅動電極310。因此，光閘302可移動至一完全光阻擋狀態(例如，藉由將一電壓施加至致動器306)或一實質上透射狀態(例如，藉由將一電壓施加至致動器308)中。

圖3B展示圖3A中所展示之基於光閘之實例性光調變器300之一橫截面圖。從圖3A中所展示之線C-C'獲取該橫截面圖。一光阻斷層324沈積至基板311上。光阻斷層324界定第一孔隙322。一第二孔隙320由一EAL 312界定。光閘302定位於第一孔隙322與第二孔隙320之間。在圖3B所展示之未致動位置中，光閘302部分阻擋穿過第一孔隙322之光。側壁減震器325具有實質上平行於延伸高度驅動電極310之高度之一高度。

可跨延伸高度驅動電極310及電極樑304施加電壓以變動光閘302之位置。即使在其中光閘在平面外移動之例項中，延伸高度電極310之延伸高度幫助施加一致致動力。穿過孔隙322之光可促成在穿過一上基板350之後形成一影像。在一些實施方案中，上基板350由經由一黏著劑(諸如一環氧樹脂)來使其邊緣固定至基板311之一透明材料形成。

圖3C展示圖3A中所展示之基於光閘之實例性光調變器300之一第二橫截面圖。沿著圖3A中所展示之線D-D'獲取該橫截面。界定第一孔隙322之光阻斷層324展示為位於基板311之頂部上。EAL 312界定對準於第一孔隙322上之第二孔隙320。定位於基板311之頂面上之錨固 器314支撐EAL 312。錨固器314耦合至電極樑304(圖3C中未展示)，電極樑304耦合至光閘302。在此實施方案中，錨固器314透過電極樑304來將EAL 312電耦合至光閘302以使EAL 312及光閘302維持實質上相同電壓。

圖4展示用於製造一顯示裝置之一實例性程序400之流程圖。例如，程序400可用於製造圖2A中所展示之基於光閘之光調變器200。簡言之，程序400包含：在一基板上形成一第一模件部分(階段401)。在該第一模件部分上形成一第二模件部分(階段402)。接著，使用該模件來形成光閘總成(階段404)。接著，在該等光閘總成及該第一模件部分及該第二模件部分上形成一第三模件部分(階段406)。接下來，形成及圖案化一EAL及複數個致動電極(階段408)。接著，釋放該等光閘總成及該EAL(階段410)。下文相對於圖5A至圖5I及圖6而描述此等程序階段之各者及製程400之進一步態樣。

圖5A至圖5I展示根據圖4中所展示之製程400之一實例性顯示裝置之建構階段之橫截面圖。此程序產生形成於一基板上且包含從該基板之表面延伸至一EAL之一表面之延伸高度電極的一顯示裝置。在圖5A至圖5I所展示之程序中，該顯示裝置形成於由一犧牲材料製成之一模件上。圖5A至圖5I中所展示之該顯示裝置係圖2A中所展示之基於光閘之光調變器200。特定言之，圖5A至圖5I之橫截面圖係沿著圖2A中所展示之線A-A'之視圖。

參考圖4及圖5A至圖5I，用於形成基於光閘之光調變器200之程序400開始於：在一基板之頂部上形成一第一模件部分(階段401)，如圖5A中所展示。藉由在先前形成於一下伏基板206上之一光阻斷層224之頂部上沈積及圖案化一第一犧牲材料504而形成該第一模件部分。第一層犧牲材料504可為或可包含聚醯亞胺、聚醯胺、含氟聚合物、苯并環丁烯、聚苯基喹諾希爾、聚對二甲苯基、聚降冰片烯、聚 乙酸乙烯酯、聚乙烯及酚醛或酚醛清漆樹脂、或適合於用作為一犧牲材料之本文所識別之其他材料之任何者。根據被選擇用作為第一層犧牲材料504之材料，可使用各種光微影技術及程序(諸如藉由直接光圖案化(對於感光犧牲材料)或化學或電漿蝕刻穿過由一光微影圖案化光阻劑形成之一遮罩)來圖案化第一層犧牲材料504。第一層犧牲材料504中所界定之圖案產生其內將最終形成延伸高度電極之凹口506。額外層(其包含形成一顯示控制矩陣之材料層)可沈積於光阻斷層224下及/或光阻斷層224與第一犧牲材料504之間。光阻斷層224界定複數個後孔隙222。在一些實施方案中，藉由發生於犧牲材料504之沈積之前之一圖案化或蝕刻程序而形成孔隙222。

形成顯示裝置之程序繼續形成一第二模件部分(階段402)。藉由在由第一犧牲材料504形成之第一模件部分之頂部上沈積及圖案化一第二犧牲材料508而形成該第二模件部分。第二犧牲材料可為相同於第一犧牲材料504之材料類型。

圖5B展示第二犧牲材料508之圖案化之後之包含第一模件部分及第二模件部分之一模件599之形狀。第二犧牲材料508已被圖案化以形成凹口510以暴露形成於第一犧牲材料504中之凹口506。凹口510寬於凹口506，使得一階梯狀結構形成於模件599中。模件599亦經圖案化以形成凹口511。凹口511經形成以提供其上可形成光閘208之垂直結構特徵(諸如側壁減震器225)之側壁，如下文進一步描述。

形成顯示裝置400之程序繼續使用模件599來形成光閘總成(階段404)，如圖5C及圖5D中所展示。藉由將結構材料516沈積至模件599之暴露表面上(如圖5C中所展示)且接著圖案化結構材料516以導致圖5D中所展示之結構而形成該等光閘總成。在一些實施方案中，在一化學氣相沈積(CVD)程序或一電漿增強型CVD(PECVD)程序中沈積結構材料516。結構材料516可包含一個或多個層，其包含機械層以及導 電層。適合結構材料516包含：金屬，諸如鋁(Al)、銅(Cu)、鎳(Ni)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鈮(Nb)、釹(Nd)或其等之合金；介電材料，諸如氧化鋁(Al₂O₃)、二氧化矽(SiO₂)、五氧化二鉭(Ta₂O₅)或氮化矽(Si₃N₄)；或半導體材料，諸如類鑽碳、Si、Ge、GaAs、CdTe或其等之合金。在一些實施方案中，結構材料516包含一材料堆疊。例如，一層導電結構材料可沈積於兩個非導電層之間。在一些實施方案中，一非導電層沈積於兩個導電層之間。在一些實施方案中，此一「夾層」結構幫助確保沈積之後保留之應力及/或因溫度變動而強加之應力不會引起結構材料516之彎曲、翹曲或其他變形。結構材料516經沈積以達約0.5微米至約2微米之間之一厚度。在一些實施方案中，結構材料516經沈積以具有小於約1.5微米之一厚度。

在沈積之後，圖案化結構材料516(其可為上文所描述之若干材料之一複合物)，如圖5D中所展示。首先，在結構材料516上沈積一光阻遮罩。接著，圖案化該光阻劑。變為該光阻劑之圖案經設計使得在一隨後蝕刻階段之後，剩餘結構材料516形成具有側壁減震器225之一光閘208及延伸高度電極216之底部部分280。為產生側壁減震器225，該光阻劑可經圖案化以移除形成凹口511之邊緣的側壁之任一側上之區域中之光阻劑。藉此幫助確保無外來光閘材料保留於凹口511之底部處。鑑於圖案化程序之解析度，僅藉由移除覆蓋凹口511之底部之光阻劑而達成此目標通常產生一不完美結果。在圖5D所展示之橫截面圖中，使側壁減震器225與光閘208分開達一窄間隙。結構材料516之蝕刻可為可在一電漿氛圍中實施之一各向同性蝕刻、一各向異性蝕刻或各向同性蝕刻及各向異性蝕刻之一組合，其中一電壓偏壓施加至基板或接近於基板之一電極。

一旦形成顯示裝置之光閘總成(階段404)，則製程400繼續形成及圖案化顯示器之EAL。形成EAL之程序開始於：在光閘總成之頂部上 形成一第三模件部分(階段406)。該第三模件部分由一第三犧牲材料層530形成。第三犧牲材料層530可為或包含本文所揭示之犧牲材料之任何者。圖5E展示沈積第三犧牲材料層530之後所產生之模件599(其包含第一模件部分、第二模件部分及第三模件部分)之形狀。圖5F展示圖案化第三犧牲材料層530之後所產生之模件599之形狀。特定言之，圖5F中所展示之模件599包含其中將形成延伸高度電極216之上部分之凹口532。

接著，形成EAL 204及複數個致動電極，如圖5G及圖5H中所展示(階段408)。首先，在模件599上沈積一層或多層孔隙層材料540。在一些實施方案中，孔隙層材料可為或可包含一層或多層導電材料，諸如一金屬或導電氧化物或一半導體。在一些實施方案中，孔隙層可由一非導電聚合物製成或可包含一非導電聚合物。上文相對於圖5C而提供適合材料之一些實例。在一些實施方案中，孔隙層材料540具有小於約2微米之一厚度。

階段408繼續蝕刻所沈積之孔隙層材料540(圖5G中所展示)以導致一EAL 204，如圖5H中所展示。孔隙層材料540之蝕刻可為一各向異性蝕刻、一各向同性蝕刻或各向異性蝕刻及各向同性蝕刻之一組合。在一些實施方案中，依類似於相對於圖5D所描述之各向異性蝕刻之一方式執行該各向異性蝕刻之施加。在一些其他實施方案中，根據用於形成孔隙層之材料之類型，可使用其他技術來圖案化及蝕刻孔隙層。在施加蝕刻之後，在與形成穿過光阻斷層224之一孔隙222對準之EAL 204之一部分中形成一孔隙層孔隙220。蝕刻亦導致延伸高度電極216與EAL 204分開，使得電極216與EAL 204電隔離。例如，可使延伸高度電極216與EAL 204分開達約2微米至約5微米範圍內之一距離。延伸高度電極216由孔隙層材料540以及階段404中所沈積之結構材料516形成。

接著，移除模件599(階段410)。圖5I中所展示之結果包含跨越基板206與EAL 204之間之距離之延伸高度電極216。光閘208定位於基板206與EAL 204之間。在一些實施方案中，使用包含(例如)使模件暴露於氧電漿、濕式化學蝕刻或氣相蝕刻之標準MEMS釋放方法來移除模件。

圖6展示根據圖4中所展示之製程之一實例性顯示裝置之一建構階段之另一橫截面圖。特定言之，圖6中所展示之視圖對應於沿著圖2A中所展示之橫截面線B-B'之視圖。顯示裝置在圖6中展示為處於移除其上形成該顯示裝置之模件之前之該顯示裝置之即時狀態中。例如，圖6中所展示之製造狀態相同於圖5H中所展示之狀態。圖中展示基板206及光阻斷層224。圖6之橫截面圖中無法看見光阻斷層224中之孔隙。依留下其中形成錨固器227之下部分之凹口之一方式沈積及圖案化第一層犧牲材料604及第二層犧牲材料608。第二層犧牲材料608亦經圖案化以形成用作兩個懸臂樑210之一模件之一凹口。接著，沈積結構材料616且容許結構材料616填充模件中之凹口。藉由圖案化沈積於第二層犧牲材料608之頂部上之結構材料616之層(圖5C中所展示)而形成懸臂樑210及兩個錨固器227。EAL由沈積於一第三層犧牲材料上之另一層結構材料形成。EAL 204與錨固器227相連，使得在顯示裝置之最終組態中錨固器227將EAL 204支撐於顯示裝置之其他組件上。

圖7展示用於製造一基於光閘之光調變器之另一實例性程序700。程序700可被認作圖4中所展示之製程400之另一表示。程序700包含：在形成於一基板上之一第一模件上製造複數個顯示元件(階段701)。程序700包含：在該等所製造之顯示元件上沈積一第一層犧牲材料(階段702)；及圖案化該第一層犧牲材料以產生用於複數個致動電極之部分之一第二模件(階段704)。程序700包含：在該第一層犧牲 材料上沈積一第一層結構材料，使得該所沈積之第一層結構材料塗覆該第二模件之表面(階段706)。程序700包含：圖案化該第一層結構材料以界定對應於各自顯示元件之穿過該第一層結構材料之複數個孔隙以形成一抬升孔隙層且界定從該基板延伸至該抬升孔隙層之高度之複數個致動電極，其中該等致動電極經圖案化以與該抬升孔隙層電隔離(階段708)。程序700亦包含：移除該第一模件及該第一層犧牲材料(階段710)。程序700之階段710對應於程序400之階段410。

程序700之階段類似於圖4中所展示之程序400之階段。例如，程序700之階段701對應於程序400之階段401、402及404。程序700之階段702及704對應於程序400之階段406。程序700之階段706及708對應於程序400之階段408。程序700之階段710對應於程序400之階段410。

圖8及圖9展示包含複數個顯示元件之一實例性顯示器件40之系統方塊圖。例如，顯示器件40可為一智慧型電話、一蜂巢式電話或一行動電話。然而，顯示器件40之相同組件或其略微變動亦繪示各種類型之顯示器件，諸如電視、電腦、平板電腦、電子閱讀器、手持式器件及可攜式媒體器件。

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。外殼41可由包含注射模製及真空成形之各種製程之任何者形成。此外，外殼41可由包含(但不限於)以下各者之各種材料之任何者製成：塑膠、金屬、玻璃、橡膠及陶瓷、或其等之一組合。外殼41可包含可與具有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之可移除部分(圖中未展示)。

顯示器30可為包含一雙穩態或類比顯示器之各種顯示器之任何者。顯示器30亦可包含一平板顯示器(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)或其他管器件)。此外， 顯示器30可包含本文所描述之一基於機械光調變器之顯示器。

圖8中示意性繪示顯示器件40之組件。顯示器件40包含一外殼41且可包含至少部分圍封外殼41內之額外組件。例如，顯示器件40包含一網路介面27，其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上之影像資料之一來源。據此，網路介面27係一影像源模組之一實例，但處理器21及輸入器件48亦可用作一影像源模組。收發器47連接至一處理器21，處理器21連接至調節硬體52。調節硬體52能夠調節一信號(諸如過濾或否則操縱一信號)。調節硬體52可連接至一揚聲器45及一麥克風46。處理器21亦可連接至一輸入器件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，陣列驅動器22繼而可耦合至一顯示陣列30。顯示器件40中之一個或多個元件(其包含圖8及圖9中未明確描繪之元件)能夠充當一記憶體器件且與處理器21通信。在一些實施方案中，一電源供應器50可將電力提供至特定顯示器件40設計中之實質上所有組件。

網路介面27包含天線43及收發器47，使得顯示器件40可經由一網路來與一個或多個器件通信。網路介面27亦可具有緩解(例如)處理器21之資料處理需求之一些處理能力。天線43可傳輸及接收信號。在一些實施方案中，天線43根據包含IEEE 16.11(a)、(b)或(g)之IEEE 16.11標準或包含IEEE 801.11a、b、g、n及其等之進一步實施方案之IEEE 801.11標準而傳輸及接收RF信號。在一些其他實施方案中，天線43根據Bluetooth^®標準而傳輸及接收RF信號。就一蜂巢式電話而言，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)、增強資料GSM環境(EDGE)、陸地集群無線電(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)、演進高速封包存取(HSPA+)、長期演進(LTE)、AMPS或其他已知信號(其用於在一無線網路(諸如利用3G、4G或5G技術之一系統)內通信)。收發器47可預處理從天線43接收之信號，使得該等信號可由處理器21接收且由處理器21進一步操縱。收發器47亦可處理從處理器21接收之信號，使得該等信號可經由天線43來從顯示器件40傳輸。

在一些實施方案中，收發器47可由一接收器替換。此外，在一些實施方案中，網路介面27可由可儲存或產生待發送至處理器21之影像資料之一影像源替換。處理器21可控制顯示器件40之總體操作。處理器21從網路介面27或一影像源接收資料(諸如壓縮影像資料)，且將該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。處理器21可將經處理之資料發送至驅動器控制器29或用於儲存之圖框緩衝器28。原始資料通常係指識別一影像內之各位置處之影像特性的資訊。例如，此等影像特性可包含色彩、飽和度及灰階位準。

處理器21可包含控制顯示器件40之操作之一微控制器、CPU或邏輯單元。調節硬體52可包含用於將信號傳輸至揚聲器45且用於從麥克風46接收信號之放大器及濾波器。調節硬體52可為顯示器件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可直接從處理器21或從圖框緩衝器28獲取由處理器21產生之原始影像資料且可適當地重新格式化用於高速傳輸至陣列驅動器22之原始影像資料。在一些實施方案中，驅動器控制器29可將原始影像資料重新格式化為具有一類光柵格式之一資料流，使得其具有適合於跨顯示陣列30掃描之一時間順序。接著，驅動器控制器29將經格式化之資訊發送至陣列驅動器22。雖然一驅動器控制器29(諸如一LCD控制器)通常作為一獨立積體電路(IC)與系統處理器21關聯， 但可依諸多方式實施此等控制器。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22一起完全整合於硬體中。

陣列驅動器22可從驅動器控制器29接收經格式化之資訊且可將視訊資料重新格式化為每秒多次地施加至來自顯示器之x-y矩陣之顯示元件之數百個且有時數千個(或更多)引線之一組平行波形。在一些實施方案中，陣列驅動器22及顯示陣列30係一顯示模組之一部分。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係該顯示模組之一部分。

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適用於本文所描述之任何類型之顯示器。例如，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(諸如一機械光調變器顯示元件控制器)。此外，陣列驅動器22可為一習知驅動器或一雙穩態顯示驅動器(諸如一機械光調變器顯示元件控制器)。再者，顯示陣列30可為一習知顯示陣列或一雙穩態顯示陣列(諸如包含一陣列之機械光調變器顯示元件之一顯示器)。在一些實施方案中，驅動器控制器29可與陣列驅動器22整合。此一實施方案可用於高度整合系統(例如行動電話、可攜式電子器件、錶或小面積顯示器)中。

在一些實施方案中，輸入器件48能夠容許(例如)一使用者控制顯示器件40之操作。輸入器件48可包含一鍵區(諸如一標準鍵盤或一電話鍵區)、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、或一壓敏或熱敏膜。麥克風46能夠用作顯示器件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顯示器件40之操作。

電源供應器50可包含各種能量儲存器件。例如，電源供應器50可為一可再充電電池，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，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來對該可再充電電池充電。替代地，該可再充電電池可無線充電。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(其包含一塑膠太陽能電池或一太陽能電池塗料)。電源供應器50亦能夠從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於可位於電子顯示系統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於陣列驅動器22中。上文所描述之最佳化可實施於任何數目個硬體及/或軟體組件及各種組態中。

如本文所使用，稱作一系列項之「至少一者」之一片語係指包含單一成員之項之任何組合。作為一實例，「a、b或c之至少一者」意欲涵蓋：a、b、c、a及b、a及c、b及c及a、b及c。

結合本文所揭示之實施方案所描述之各種說明性邏輯、邏輯區塊、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。已依據功能性而大體上描述硬體及軟體之可互換性，且已在上文所描述之各種說明性組件、區塊、模組、電路及程序中繪示硬體及軟體之可互換性。此功能性是否實施於硬體或軟體中取決於強加於整體系統之特定應用及設計約束條件。

可用經設計以執行本文所描述之功能之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)、一場可程式化閘極陣列(FPGA)或其他可程式化邏輯器件、離散閘極或電晶體邏輯、離散硬體組件或其等之任何組合來實施或執行用於實施結合本文所揭示之態樣所描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裝置。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(諸如一DSP及一微處理器之一組合)、複數個微處理器、 結合一DSP核心之一個或多個微處理器、或任何其他此類組態。在一些實施方案中，特定程序及方法可由專針對一給定功能之電路執行。

在一個或多個態樣中，所描述之功能可實施於硬體、數位電子電路、電腦軟體、韌體(其包含本說明書中所揭示之結構及其結構等效物)或其等之任何組合中。本說明書中所描述之標的之實施方案亦可實施為編碼於一電腦儲存媒體上以由資料處理裝置執行或控制資料處理裝置之操作之一個或多個電腦程式，即，電腦程式指令之一個或多個模組。

若功能實施於軟體中，則功能可儲存於一電腦可讀媒體上之一個或多個指令或編碼上或作為一電腦可讀媒體上之一個或多個指令或編碼而傳輸。本文所揭示之一方法或演算法之程序可實施於可駐留於一電腦可讀媒體上之一處理器可執行軟體模組中。電腦可讀媒體包含電腦儲存媒體及通信媒體兩者，該通信媒體包含能夠將一電腦程式從一位置轉移至另一位置之任何媒體。一儲存媒體可為可由一電腦存取之任何可用媒體。舉例而言(但不限於)，此等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、或任何其他媒體(其可用於儲存呈指令或資料結構之形式之所要程式碼且可由一電腦存取)。此外，任何連接可適當地稱作一電腦可讀媒體。如本文所使用，磁碟及光碟包含緊密光碟(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複製資料，而光碟利用雷射來光學地複製資料。以上各者之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編碼及指令之一者或任何組合或集合駐留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。

熟悉技術者易於瞭解本發明中所描述之實施方案之各種修改，且可在不脫離本發明之精神或範疇之情況下將本文所界定之一般原理 應用於其他實施方案。因此，技術方案並非意欲受限於本文所展示之實施方案，而是應被給予與本文所揭示之此揭示內容、原理及新穎特徵一致之最寬範疇。

此外，一般技術者將易於瞭解，術語「上」及「下」有時用於使描述圖式便利，且指示對應於一適當定向頁上之圖之定向的相對位置，且無法反映所實施之任何器件之適當定向。

本說明書之單獨實施方案之內文中所描述之某些特徵亦可組合地實施於一單一實施方案中。相反地，一單一實施方案之內文中所描述之各種特徵亦可單獨地或依任何適合組合方式實施於多個實施方案中。再者，雖然特徵在上文中可描述為以某些組合起作用且甚至最初如此主張，但在一些情況中來自一主張組合之一個或多個特徵可從該組合除去，且該主張組合可針對一子組合或一子組合之變動。

類似地，雖然圖式中已依一特定順序描繪操作，但此不應被理解為需要：依所展示之特定順序或依循序順序執行此等操作；或執行所有繪示操作以達成所要結果。此外，圖式可示意性描繪呈一流程圖之形式之一個或多個實例性程序。然而，圖中未描繪之其他操作可併入於圖中已示意性繪示之該等實例性程序中。例如，可在所繪示操作之任何者之前、在所繪示操作之任何者之後、與所繪示操作之任何者同時地或在所繪示操作之任何者之間執行一個或多個額外操作。在某些情況中，多任務處理及並行處理可為有利的。再者，上文所描述之實施方案中之各種系統組件之分開不應被理解為所有實施方案中需要此分開，且應瞭解，所描述之程式組件及系統一般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，其他實施方案係在以下技術方案之範疇內。在一些情況中，技術方案中所列舉之動作可依一不同順序執行且仍達成所要結果。

200‧‧‧光調變器

202‧‧‧光閘總成

204‧‧‧抬升孔隙層(EAL)

206‧‧‧下基板/下伏基板

208‧‧‧光閘

210‧‧‧懸臂樑

212‧‧‧錨固器

213‧‧‧左靜電致動器

214‧‧‧右靜電致動器

215‧‧‧懸置驅動電極

216‧‧‧延伸高度驅動電極

218‧‧‧錨固器

219‧‧‧水平部分

220‧‧‧第一孔隙/孔隙層孔隙

221‧‧‧間隙

222‧‧‧第二孔隙/後孔隙

223‧‧‧間隙

225‧‧‧側壁減震器

227‧‧‧錨固器

Claims (22)

1. 一種裝置，其包括：一基板；一機電系統(EMS)光調變組件，其定位於該基板與耦合至該基板之一對置表面之間；一懸置電極，其耦合至該EMS光調變組件且懸置於該基板與該對置表面之間；及一延伸高度電極，其定位成緊鄰於該懸置電極以從該基板向上延伸至超過該懸置電極之高度之一高度；其中該懸置電極及該延伸高度電極經組態以相對於該基板而橫向移動該EMS光調變組件。
2. 如請求項1之裝置，其中該EMS光調變組件係一微機電系統(MEMS)光閘。
3. 如請求項1之裝置，其中該延伸高度電極從該基板向上延伸至該對置表面之高度。
4. 如請求項1之裝置，其包括安置於該基板上以界定一第一孔隙之一光阻斷層，其中該對置表面界定定位成實質上與該第一孔隙對準之一第二孔隙，且該懸置電極及該延伸高度電極經組態以透過該第一孔隙及該第二孔隙來將該EMS光調變組件移動至一光學路徑中及自一光學路徑移動出。
5. 如請求項1之裝置，其中該對置表面經由一錨固器來耦合至該基板。
6. 如請求項5之裝置，其中將該對置表面耦合至該基板之該錨固器將該懸置電極支撐於該基板與該對置表面之間。
7. 如請求項1之裝置，其中使該延伸高度電極與該對置表面電隔 離。
8. 如請求項1之裝置，其中該延伸高度電極包含與該對置表面之部分共面之一上平面部分。
9. 如請求項1之裝置，其包括定位成與相對於該EMS光調變組件之該對置表面相對且與相對於該EMS光調變組件之該對置表面間隔開之一第二基板。
10. 如請求項1之裝置，其中該延伸高度電極緊鄰於該懸置電極之至少大部分長度。
11. 如請求項1之裝置，其進一步包括：一顯示器；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；及一控制器，其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且將該輸入資料傳送至該處理器。
15. 一種形成一顯示裝置之方法，其包括： 在形成於一基板上之一第一模件上製造複數個顯示元件；在該等所製造之顯示元件上沈積一第一層犧牲材料；圖案化該第一層犧牲材料以產生用於複數個懸置電極及複數個延伸高度電極之部分之一第二模件；在該第一層犧牲材料上沈積一第一層結構材料，使得該所沈積之第一層結構材料塗覆該第二模件之表面；圖案化該第一層結構材料以界定：對應於各自顯示元件之該第一層結構材料中之複數個孔隙以形成一抬升孔隙層；該複數個懸置電極；及從該基板向上延伸至超過該等懸置電極之高度之一高度的該複數個延伸高度電極；及移除該第一模件及該第一層犧牲材料。
16. 如請求項15之方法，其中圖案化該第一層犧牲材料進一步包含：圖案化該第一層犧牲材料以暴露沈積於其上可形成該複數個延伸高度電極之該基板上之一光阻斷層之部分。
17. 如請求項16之方法，其中在該第一層犧牲材料上沈積該層結構材料進一步包含：沈積該結構材料，使得該所沈積之結構材料部分沈積於該光阻斷層之該等暴露部分上。
18. 如請求項17之方法，其進一步包括：圖案化該層結構材料，使得該複數個延伸高度電極與該抬升孔隙層分開。
19. 如請求項15之方法，其中該等延伸高度電極之一部分在與該抬升孔隙層共面之一平面中延伸且與該抬升孔隙層分開達約3微米至約5微米範圍內之一距離。
20. 如請求項15之方法，其進一步包括： 在沈積該第一層結構材料之前，在該第一模件上沈積一第二層結構材料以形成該複數個延伸高度電極之底部部分，其中沈積該第一層結構材料包括在該第二層結構材料上沈積該第一層結構材料。
21. 一種裝置，其包括：一光調變構件，其懸置於第一基板與第二基板之間之對應於針對平移移動所組態之一平面之一高度處；一第一致動構件，其用於將一靜電吸引力施加至大致位於針對平移移動所組態之該平面之該高度處之該光調變構件；一第二致動構件，其用於跨該第一基板與該第二基板之間之實質上整個距離將一靜電吸引力施加至該光調變構件。
22. 如請求項21之裝置，其中該第二致動構件包含用於阻斷正交於針對平移移動所組態之該平面所導引之光之一光阻斷構件。