TW201529467A - 使用側壁樑製造技術之微機械彎曲設計 - Google Patents

使用側壁樑製造技術之微機械彎曲設計 Download PDF

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Joyce H Wu
Hideki Nakagawa
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Abstract

本發明提供利用一顯示器中的彎曲之系統、方法及裝置。在一些實施方案中，一機電系統(EMS)器件可包含沿一光調變器之運動軸具有低勁度且在其他方向上具有高勁度之彎曲。該等彎曲可包含將一MEMS結構機械地耦合至一錨之一或多個樑。該等樑可耦合至一鉸鏈部分，該鉸鏈部分經組態以抑制藉由該MEMS結構及該等彎曲之平面外運動。該等彎曲亦可使用一加勁部分來抑制平面外運動。該加勁部分可機械地耦合至該鉸鏈部分或該彎曲之至少一樑。藉由改變該加勁部分之截面幾何形狀，可控制該加勁部分之勁度以增加使該彎曲在一平面外方向上移動所需之力。

Description

使用側壁樑製造技術之微機械彎曲設計 [相關申請案的交叉參考]
本申請案主張於2014年8月5日申請之標題為「MICROMECHANICAL FLEXURE DESIGN USING SIDEWALL BEAM FABRICATION TECHNOLOGY」之美國專利申請案14/451,663及於2013年9月30申請之標題為「METHODS OF MICROMECHANICAL FLEXURE DESIGN USING SIDEWALL BEAM FABRICATION TECHNOLOGY」之美國臨時專利申請案第61/884,687號之優先權，該兩個申請案皆以引用的方式併入。
本發明係關於顯示器領域中之微機械系統及器件，且尤其係關於具有MEMS柔性樑結構之顯示器及用於設計及製造該等顯示器之方法。
機電系統(EMS)包含具有電元件及機械元件、致動器、傳感器、感測器、光學組件(諸如鏡及光學膜)及電子器件之器件。EMS器件或元件可以多種尺度製造，包含(但不限於)微尺度及奈米尺度。例如，微機電系統(MEMS)器件可包含具有在約一微米至數百微米或更大之範圍內之大小之結構。奈米機電系統(NEMS)器件可包含具有小於一微米之大小(例如，包含小於數百奈米之大小)之結構。可使用沈積、蝕刻、微影術及/或蝕除基板及/或經沈積材料層之部分或添加層之其 他微機械加工方法產生機電元件以形成電器件及機電器件。
某些基於MEMS快門之光調變器顯示器利用機械微結構(諸如彎曲)以使基於快門之光調變器相對於一像素中之一光圈移動。彎曲充當彈簧以使光調變器在一特定運動平面中移動。光調變器經設計而在面內運動方向上具有柔性(具有一低勁度)。然而，歸因於振動、平移、旋轉或扭轉之平面外運動可引起MEMS微結構發生故障。該故障可導致微結構之崩潰及源於MEMS微結構撞上相鄰特徵之靜摩擦。
本發明之系統、方法及器件各具有若干發明態樣，該若干發明態樣之單單一者不單獨作為本文中揭示之所要屬性。
本發明中描述之標的物之一發明態樣可實施於包含一微機電系統(MEMS)彎曲之一機電器件中。該器件具有一第一樑；及一第二樑，其定位成實質上平行於該第一樑，第一樑及第二樑在一第一方向上延伸；及一鉸鏈，其定位於該第一樑之一第一端處且將該第一樑耦合至該第二樑，該鉸鏈具有：一第一鉸鏈樑，其在一第二方向上延伸且橫向於該第一樑及該第二樑；及一加勁部分，其在一第一位置中耦合至該第一鉸鏈樑，該加勁部分包含在實質上平行於一第一平面之一平面中延伸之一二維表面。
在一些實施方案中，該加勁部分之一截面可係可變的。在一些實施方案中，該加勁部分在z方向上可凹進。在一些實施方案中，該加勁部分之一質量可在z方向中變化。在一些實施方案中，該第一位置可係可變的。在一些實施方案中，該第一樑可耦合至一錨，且該錨可附接至一基板。在一些實施方案中，該第二樑可耦合至一光調變器。在一些實施方案中，該鉸鏈可包含耦合至該加勁部分之一四分段部分。在一些實施方案中，該機電器件可包含將該第二樑耦合至一第三樑之一第二鉸鏈。
本發明中描述之標的物之另一發明態樣可實施於包含耦合至一基板之一錨之一機電器件中。該器件包含：一第一樑，其在一第一方向上延伸且耦合至該錨；一第二樑，其在一第二方向上延伸且耦合至該第一樑；及一第三樑，其在該第一方向延伸且耦合於該第二樑與一光調變器之間，其中該第一樑、該第二樑及該第三樑之至少一者耦合至一加勁部分。在一些實施方案中，該加勁部分之一截面可係可變的。在一些實施方案中，該加勁部分在z方向上可凹進。在一些實施方案中，該加勁部分之一質量可在z方向中變化。在一些實施方案中，該加勁部分可耦合至該錨。在一些實施方案中，該加勁部分可耦合至該光調變器。在一些實施方案中，該光調變器可在該第一方向上且實質上平行於該基板移動。
本發明中描述之標的物之另一發明態樣可實施於一機電器件中，該機電器件包含：一錨構件，其耦合至一基板構件；一第一樑構件，其在一第一方向上延伸且耦合至該錨構件；一第二樑構件，其在一第二方向上延伸且耦合至該第一樑構件；及一第三樑構件，其在該第一方向延伸且耦合於該第二樑構件與一光調變器構件之間，其中該第一樑構件、該第二樑構件及該第三樑構件之至少一者耦合至一加勁構件。在一些實施方案中，該加勁構件之一截面可為可變的。在一些實施方案中，該加勁構件在z方向上可凹進。在一些實施方案中，該加勁構件之一質量可在z方向中變化。
在隨附圖式及下文描述中闡述本發明中描述之標的物之一或多個實施方案之細節。自描述、圖式及申請專利範圍將明白其他特徵、態樣及優點。注意，下列圖之相對尺寸可不按比例繪製。
100‧‧‧直視基於微機電系統(MEMS)之顯示裝置
102a‧‧‧光調變器/光調變器總成
102b‧‧‧光調變器/光調變器總成
102c‧‧‧光調變器/光調變器總成
102d‧‧‧光調變器/光調變器總成
104‧‧‧影像
105‧‧‧燈
106‧‧‧像素
108‧‧‧快門
109‧‧‧光圈
110‧‧‧寫入啟用互連件
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
131‧‧‧掃描線互連件
132‧‧‧資料驅動器
133‧‧‧資料互連件
134‧‧‧控制器/數位控制器電路
138‧‧‧共同驅動器
139‧‧‧共同互連件
140‧‧‧燈
142‧‧‧燈
144‧‧‧燈
146‧‧‧燈
148‧‧‧燈驅動器
150‧‧‧顯示元件陣列
200‧‧‧雙致動器快門總成/光調變器總成/光調變器
202‧‧‧靜電致動器/快門敞開致動器/彎曲
204‧‧‧靜電致動器/快門閉合致動器/電極彎曲
206‧‧‧快門
207‧‧‧光圈層
208‧‧‧錨
209‧‧‧光圈層光圈
212‧‧‧快門光圈
216‧‧‧重疊
300‧‧‧基於快門之顯示器彎曲
302‧‧‧樑
304‧‧‧樑
306‧‧‧錨
308‧‧‧連接點
310‧‧‧寬度
312‧‧‧寬度
314‧‧‧長度
316‧‧‧長度
320‧‧‧平面內運動
400‧‧‧基於快門之顯示器彎曲
402‧‧‧鉸鏈部分/鉸鏈分段/鉸鏈/鉸鏈區段
404‧‧‧加勁部分
406‧‧‧錨
408‧‧‧連接點
410‧‧‧平面內運動
412‧‧‧連接樑/第一樑
414‧‧‧連接樑/鉸鏈樑
416‧‧‧四分段部分
418‧‧‧連接樑/第二樑
420‧‧‧連接樑
422‧‧‧連接樑
424‧‧‧鉸鏈部分
500‧‧‧基於快門之顯示器彎曲
502‧‧‧鉸鏈部分/鉸鏈區段
504‧‧‧加勁部分
506‧‧‧線
508‧‧‧線
510‧‧‧鉸鏈部分/鉸鏈區段
512‧‧‧加勁部分
514‧‧‧基板
550‧‧‧截面
555‧‧‧截面
600‧‧‧微機電系統(MEMS)顯示裝置/光調變器總成
602‧‧‧彎曲
604‧‧‧彎曲
606‧‧‧電極
608‧‧‧運動平面
610‧‧‧鉸鏈部分
612‧‧‧鉸鏈部分
614‧‧‧微機電系統(MEMS)快門
616‧‧‧電極
700‧‧‧微機電系統(MEMS)顯示裝置/光調變器總成
702‧‧‧錨
704‧‧‧錨
706‧‧‧連接樑/連接桿/第一樑
708‧‧‧連接樑/連接桿
710‧‧‧彎曲/第二樑
712‧‧‧彎曲
714‧‧‧鉸鏈部分
716‧‧‧微機電系統(MEMS)快門/光調變器
718‧‧‧光圈
720‧‧‧截面線
722‧‧‧截面線
724‧‧‧加勁部分
726‧‧‧樑/第三樑
750‧‧‧截面
755‧‧‧截面
824‧‧‧彎曲樑/彎曲
826‧‧‧加勁部分
828‧‧‧截面線
830‧‧‧截面
932‧‧‧彎曲樑
934‧‧‧加勁部分
938‧‧‧分段
940‧‧‧分段
942‧‧‧分段
1002‧‧‧分段
1004‧‧‧分段
1006‧‧‧分段
1008‧‧‧分段
1010‧‧‧分段
1012‧‧‧分段
1014‧‧‧分段
1016‧‧‧分段
1018‧‧‧分段
1020‧‧‧分段
1022‧‧‧分段
1024‧‧‧分段
1026‧‧‧分段
1028‧‧‧分段
1030‧‧‧分段
1032‧‧‧分段
1034‧‧‧分段
1036‧‧‧分段
1038‧‧‧分段
1040‧‧‧分段
1042‧‧‧分段
1044‧‧‧分段
1046‧‧‧分段
1048‧‧‧分段
1050‧‧‧分段
1052‧‧‧分段
1054‧‧‧分段
1056‧‧‧分段
1058‧‧‧分段
1060‧‧‧分段
1062‧‧‧加勁部分
1063‧‧‧加勁部分
1064‧‧‧加勁部分
1068‧‧‧加勁部分
1121‧‧‧處理器
1122‧‧‧陣列驅動器
1127‧‧‧網路介面
1128‧‧‧圖框緩衝器
1129‧‧‧驅動器控制器
1130‧‧‧顯示器/顯示陣列
1140‧‧‧顯示器件
1141‧‧‧外殼
1143‧‧‧天線
1146‧‧‧麥克風
1147‧‧‧收發器
1148‧‧‧輸入器件
1150‧‧‧電源供應器
1152‧‧‧調節硬體
圖1A展示一例示性直視基於微機電系統(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2A及圖2B展示一例示性雙致動器快門總成之視圖。
圖3展示一基於快門之顯示器彎曲。
圖4展示具有包含一加勁部分之一鉸鏈之一例示性基於快門之顯示器彎曲之一平面視圖。
圖5展示包含鉸鏈部分之截面之一例示性基於快門之顯示器彎曲之一闡釋性模型。
圖6展示一例示性MEMS顯示裝置之一透視圖。
圖7展示一例示性MEMS顯示裝置之另一透視圖。
圖8及圖9展示具有複雜截面之例示性樑之闡釋性模型。
圖10A至圖10D展示可用於一基於快門之顯示器之彎曲中之例示性截面之闡釋性模型。
圖11A及圖11B展示包含複數個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。
以下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，一般技術者將容易認知，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能夠顯示無論係動態(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、裝置或系統中實施。除併有來自一或多種顯示技術之特徵之顯示器之外，本發明中提供之概念及實例亦可適用於多種顯示器，諸如液晶顯示器(LCD)、有機發光二極體(OLED)顯示器、場發射顯示器及基於機電系統(EMS)及微機電系統(MEMS)之顯示器。
所描述之實施方案可包含於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、智慧型手機、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、穿戴式器件、時鐘、計算器、電視監視器、平板顯示器、電子閱讀器件(諸如電子閱讀器)、電腦監視器、汽車顯示器(諸如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、洗衣器/乾衣器、停車計時器、包裝(諸如除非EMS應用之外，在包含微機電系統(MEMS)應用之機電系統(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零件、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設備。因此，該等教示不旨在受限於僅在圖中描繪之實施方案，而是如一般技術者將容易明白般具有廣泛適用性。
在一些實施方案中，一EMS器件可包含沿一光調變器之運動軸具有低勁度且在其他方向上具有高勁度之彎曲。該等彎曲可抑制一MEMS結構在EMS器件內之平面外運動，且藉此抑制MEMS結構對震盪及振動之敏感度。此外，該等彎曲可防止MEMS結構之崩潰及後續故障。該等彎曲可包含將一MEMS結構(諸如一光調變器)機械地耦合 至一錨之一或多個樑。該等樑可由一鉸鏈部分耦合，該鉸鏈部分能夠抑制MEMS結構及彎曲之平面外運動。
該等彎曲亦可使用一加勁部分抑制平面外運動。加勁部分可機械地耦合至鉸鏈部分或彎曲之至少一樑。藉由改變加勁部分之截面幾何形狀，可依據加勁部分之幾何形狀而控制加勁部分之勁度。因此，使彎曲在一平面外方向上移動所需之力因加勁部分之幾何形狀而增加。此外，藉由沿正交於MEMS結構之運動平面之一平面改變加勁部分之質量，可將強度及勁度添加至加勁部分而無需添加實質上額外質量。
本發明中描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之一或多者。本文中描述之器件、系統及方法可藉由減小可引起一MEMS結構發生故障之振動、平移、旋轉或扭轉而減小該MEMS結構之平面外運動。本文中描述之系統及方法容許基於快門之顯示器製造程序內之彎曲設計以控制連接至MEMS結構之彎曲之一部分之勁度以減小MEMS結構之平面外運動。與一典型垂直側壁樑輪廓相比，本文中描述之彎曲樑具有提供大的慣性力矩及扭轉常數藉此抑制平面外運動之截面。此外，藉由加勁一錨附近之彎曲，防止彎曲歸因於應力而曲折。藉由減小或消除彎曲中之曲折，可更佳地控制快門彈簧與驅動電極之間沿致動器之長度之間隙。
圖1A展示一例示性直視基於MEMS之顯示裝置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(一般稱為「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，容許光通過。光調變器102b及102c處於閉合狀態中，阻礙光通過。藉由選擇性地設定光調變器102a至102d之狀態，可利用顯示裝置100以在由一燈或若干燈105照明之情況下形成一背光顯示器之一影像104。在另一實施方案中，裝置100可藉由反射源自該裝置前面 之周圍光而形成一影像。在另一實施方案中，裝置100可藉由反射來自定位於顯示器前面之一燈或若干燈之光(亦即，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以形成影像104中之一像素106。例如，顯示裝置100可包含三個色彩特定光調變器102。藉由選擇性地敞開對應於一特定像素106之色彩特定光調變器102之一或多者，顯示裝置100可產生影像104中之一彩色像素106。在另一實例中，顯示裝置100包含每像素106兩個或更多個光調變器102以提供一影像104中之照度位準。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。關於顯示裝置100之結構組件，術語像素係指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。
顯示裝置100係一直視顯示器，此係因為其可不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，將形成於顯示裝置之表面上之影像投影至一螢幕上或一壁上。顯示裝置實質上小於所投影之影像。在一直視顯示器中，可藉由直接觀看顯示裝置看見影像，該顯示裝置含有光調變器及視需要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。在一透射顯示器中，光調變器過濾或選擇性地阻斷源自定位於顯示器後面之一或多個燈之光。來自該等燈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建構於透明基板上以促進一夾層總成配置，其中含有光調變器之一基板定位於背光上方。在一些實施方案中，透明基板可為玻璃基板(有時稱為玻璃板或面板)或塑膠基板。玻璃基板可為或包含例如硼矽酸鹽玻璃、酒杯(wine glass)、熔融矽石、 鹼石灰玻璃、石英、人工石英、Pyrex或其他適合玻璃材料。
各光調變器102可包含一快門108及一光圈109。為照明影像104中之一像素106，快門108經定位使得其容許光通過光圈109。為使一像素106保持未照亮，快門108經定位使得其阻礙光通過光圈109。光圈109係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。
顯示裝置亦包含耦合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(諸如互連件110、112及114)，包含每列像素之至少一寫入啟用互連件110(亦稱為掃描線互連件)、用於各行像素之一資料互連件112及將一共同電壓提供至全部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之一共同互連件114。回應於施加一適當電壓(寫入啟用電壓，VWE)，針對一給定列像素之寫入啟用互連件110準備該列中之像素以接受新快門移動指令。資料互連件112傳遞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之資料電壓脈衝直接促成快門之一靜電移動。在一些其他實施方案中，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)，該等開關控制量值通常高於資料電壓之單獨驅動電壓至光調變器102之施加。接著，施加此等驅動電壓導致快門108之靜電驅動移動。
控制矩陣亦可包含(不限於)與各快門總成相關聯之電路，諸如一電晶體及一電容器。在一些實施方案中，各電晶體之閘極可電連接至一掃描線互連件。在一些實施方案中，各電晶體之源極可電連接至一對應資料互連件。在一些實施方案中，各電晶體之汲極可並聯電連接至一對應電容器之一電極及一對應致動器之一電極。在一些實施方案中，與各快門總成相關聯之電容器及致動器之另一電極可連接至一共同或接地電位。在一些其他實施方案中，可用一半導體二極體或一金 屬-絕緣體-金屬切換元件取代電晶體。
圖1B展示一例示性主機器件120(亦即，蜂巢式電話、智慧型電話、PDA、MP3播放器、平板電腦、電子閱讀器、小筆電、筆記型電腦、手錶、穿戴式器件、膝上型電腦、電視或其他電子器件)之一方塊圖。主機器件120包含一顯示裝置128(諸如圖1A中展示之顯示裝置100)、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及顯示元件(諸如圖1A中展示之光調變器102)之一陣列150。掃描驅動器130將寫入啟用電壓施加至掃描線互連件131。資料驅動器132將資料電壓施加至資料互連件133。
在顯示裝置之一些實施方案中，資料驅動器132能夠將類比資料電壓提供至顯示元件陣列150，尤其在以類比方式導出影像之照度位準之情況下。在類比操作中，顯示元件經設計使得在透過資料互連件133施加一中間電壓範圍時，導致所得影像中之一中間照明狀態或照度位準範圍。在一些其他實施方案中，資料驅動器132能夠僅將縮減組之諸如2、3或4個數位電壓位準施加至資料互連件133。在其中顯示元件係基於快門之光調變器(諸如圖1A中展示之光調變器102)之實施方案中，此等電壓位準經設計以依數位方式設定快門108之各者之一敞開狀態、一閉合狀態或其他離散狀態。在一些實施方案中，驅動器能夠在類比模式與數位模式之間切換。
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)。控制器以一幾乎串列方式將按依列及影像圖框分組(在一些實施方案中可預先判定)之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。
顯示裝置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，共同驅動器138例如藉由將電壓供應至一系列共同互連件139而將一DC共同電位提供至顯示元件陣列150內之全部顯示元件。在一些其他實施方案中，共同驅動器138遵循來自控制器134之命令而將電壓脈衝(例如，能夠驅動及/或起始陣列之多個列及行中之全部顯示元件之同時致動之全域致動脈衝)或信號發出至顯示元件陣列150。
藉由控制器134使用於不同顯示功能之驅動器之各者(諸如掃描驅動器130、資料驅動器132及共同驅動器138)在時間上同步。來自控制器134之時序命令經由燈驅動器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(分別為140、142、144及146)之照明。在一些實施方案中，燈係發光二極體(LED)。
控制器134判定定序或定址方案，顯示元件之各者可由該定序或定址方案重設至適於一新影像104之照明位準。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)之範圍內之頻率刷新彩色影像或視訊圖框。在一些實施方案中，一影像圖框至顯示元件陣列150之設定與燈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、藍色及白色)照明交替影像圖框。每一各自色彩之影像圖框稱為色彩子圖框。在稱為場序彩色方法之此方法中，若色彩子圖框按超過20Hz之頻率交替，則人類視覺系統(HVS)將把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。在一些其他實施方案中，燈可採用除紅色、綠色、藍色及白色外之原色。在一些實施方案中，在顯示裝置128中可 採用具有原色之四個以下或四個以上燈。
在一些實施方案中，在顯示裝置128經設計用於使快門(諸如圖1A中展示之快門108)在敞開狀態與閉合狀態之間數位切換之情況下，控制器134藉由分時灰階之方法形成一影像。在一些其他實施方案中，顯示裝置128可透過每像素使用多個顯示元件來提供灰階。
在一些實施方案中，由控制器134藉由個別列(亦稱為掃描線)之循序定址而將用於一影像狀態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顯示元件陣列150之該列之寫入啟用互連件131，且隨後資料驅動器132針對陣列之選定列中之各行供應對應於所要快門狀態之資料電壓。可重複此定址程序，直至已針對顯示元件陣列150中之全部列載入資料。在一些實施方案中，用於資料載入之選定列之序列係線性的，自顯示元件陣列150之頂部行進至底部。在一些其他實施方案中，選定列之序列經偽隨機化以減輕潛在視覺假影。此外，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，僅將影像之某一分率之資料載入至顯示元件陣列150。例如，序列可經實施以僅循序定址顯示元件陣列150之每第五列。
在一些實施方案中，用於將影像資料載入至顯示元件陣列150之定址程序在時間上與致動顯示元件之程序分離。在此一實施方案中，顯示元件陣列150可包含用於各顯示元件之資料記憶體元件，且控制矩陣可包含用於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顯示元件之同時致動之一全域致動互連件。
在一些實施方案中，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。
主機處理器122通常控制主機器件120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輸出影像資料以及關於主機器件120之額外資料。此資訊可包含來自環境感測器124之資料，諸如周圍光或溫度；關於主機器件120之資訊，包含例如主機之一操作模式或主機器件之電源中所剩餘之電量；關於影像資料之內容之資訊；關於影像資料類型之資訊；及/或用於顯示裝置128在選擇一成像模式中使用之指令。
在一些實施方案中，使用者輸入模組126直接或經由主機處理器122啟用一使用者之個人偏好至控制器134之傳達。在一些實施方案中，使用者輸入模組126受控於其中一使用者輸入個人偏好(例如，色彩、對比度、功率、亮度、含量及其他顯示設定以及參數偏好)之軟體。在一些其他實施方案中，使用者輸入模組126受控於其中一使用者輸入個人偏好之硬體。在一些實施方案中，使用者可經由語音命令、一或多個按鈕、開關或撥號盤(dials)或運用觸控能力來輸入此等偏好。至控制器134之複數個資料輸入引導控制器以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。
環境感測器模組124亦可包含為主機器件120之部分。環境感測器模組124能夠接收關於周圍環境之資料，諸如溫度及/或周圍照明條件。感測器模組124可經程式化以例如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。感測器模組124將此資訊傳遞至顯示控制器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及圖2B展示一例示性雙致動器快門總成200之視圖。如圖2A中所描繪，雙致動器快門總成200處於一敞開狀態中。圖2B展示處於一閉合狀態中之雙致動器快門總成200。快門總成200包含一快門206之任一側上之致動器202及204。各致動器202及204係獨立控制。 一第一致動器(快門敞開致動器202)用以敞開快門206。一第二相對致動器(快門閉合致動器204)用以閉合快門206。致動器202及204之各者可實施為柔性樑電極致動器。該等致動器202及204藉由實質上在平行於一光圈層207(快門懸置於該光圈層207上方)之一平面中驅動快門206而敞開及閉合快門206。快門206藉由附接至致動器202及204之錨208懸置於該光圈層207上方之一短距離處。具有沿快門206之移動軸附接至該快門206之相對端之致動器202及204減小該快門206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(未描繪)。
在所描繪之實施方案中，快門206包含可使光通過之兩個快門光圈212。光圈層207包含一組三個光圈209。在圖2A中，快門總成200係處於敞開狀態中，且因而已致動快門敞開致動器202，快門閉合致動器204係處於其鬆弛位置中，且快門光圈212之中線與兩個光圈層光圈209之中線重合。在圖2B中，快門總成200已移動至閉合狀態，且因而快門敞開致動器202係處於其鬆弛位置中，已致動快門閉合致動器204，且快門206之光阻斷部分現處在適當位置中以阻斷光透射穿過光圈209(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209具有四個邊緣。在其中於光圈層207中形成圓形、橢圓形、卵形或其他彎曲光圈之一些實施方案中，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，該等光圈無需分離或拆散，而是可連接。即，當光圈之部分或塑形區段可維持對應於各快門時，可連接若干此等區段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通過處於敞開狀態中之光圈212及209，快門光圈212之寬度或大小可經設計以大於光圈層207中之光圈209之一對應寬度或大小。為有效地阻止光在閉合狀態中逸出，快門206之光阻斷部分可經設計以與光圈209之邊緣重疊。圖2B展示介於 快門206中之光阻斷部分之邊緣與形成於光圈層207中之光圈209之一邊緣之間之一重疊216，在一些實施方案中可預定義該重疊216。
靜電致動器202及204經設計使得其等電壓位移行為將一雙穩態特性提供至快門總成200。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，若在該致動器處於閉合狀態中時(在快門敞開或閉合之情況下)施加該電壓範圍，則即使在將一驅動電壓施加至相對致動器之後，仍將使該致動器保持閉合且使快門保持在適當位置中。克服此一相反力維持一快門之位置所需之最小電壓稱作為一維持電壓Vm。
基於快門之顯示器彎曲製造程序採用側壁沈積以形成組成一彎曲之一或多個樑。圖3展示一基於快門之顯示器彎曲300。彎曲300包含具有一長度314及一寬度310之一樑302。彎曲300亦包含耦合至樑302且具有一長度316及一寬度312之樑304。樑302在連接點308處連接至一質量(例如，至一MEMS結構)且整個彎曲耦合至一錨306。彎曲300經設計而沿y方向具有柔性，因此產生y方向上之一平面內運動320。因為基於快門之顯示器側壁樑製造程序不容許控制樑寬度，所以各樑之寬度310及312相等且由製造程序固定。因此，在彎曲300中，彎曲300之設計厚度312受限於製造程序且無法製成更厚以增加勁度而減小平面外運動(亦即，在x方向上或z方向上)。
圖4展示具有兩個鉸鏈部分之一例示性基於快門之顯示器彎曲400之一平面視圖。雖然基於快門之顯示器彎曲400展示為具有兩個鉸鏈部分，但在一些實施方案中基於快門之顯示器彎曲可具有多於或少於兩個鉸鏈部分。一鉸鏈部分402包含一加勁部分404。基於快門之顯示器彎曲400係可用作如關於如圖2A及圖2B中描繪之光調變器200描述之彎曲202或電極彎曲204之一彎曲之一實例。基於快門之顯示器彎曲400係展示為具有五個連接樑412、414、418、420及422，然而可使 用更多個或更少個樑以產生彎曲。基於快門之顯示器彎曲400包含在第一方向(諸如一x方向)上延伸之一第一樑412及實質上平行於該第一樑412且在該第一方向上延伸之一第二樑418。基於快門之顯示器彎曲400亦展示為具有兩個鉸鏈部分402及424，然而可使用更多個或更少個鉸鏈部分以產生彎曲。鉸鏈部分402包含一鉸鏈樑414，該鉸鏈樑414在一第二方向(諸如y方向)上延伸，橫向於樑412及418且耦合樑412及418。樑412可在一連接點408處耦合至一質量(諸如一MEMS結構)。整個彎曲400可耦合至一錨406且藉此錨定至一基板。
在基於快門之顯示器彎曲400中，用具有一替代幾何截面之一鉸鏈分段402取代如圖3中所描繪之彎曲300之樑304。替代幾何截面可包含多種順序之一更複雜多分段截面。例如，圖4繪示具有一鉸鏈402之一彎曲400，該鉸鏈402具有包含一加勁部分404及耦合至該加勁部分404之一四分段部分416之五個分段。在一些實施方案中，鉸鏈部分402可具有多於或少於五個分段。由五分段鉸鏈區段402產生之較高扭轉常數可導致強烈抑制z方向上之運動，同時仍容許MEMS結構在y方向上之平面內運動410。鉸鏈部分402之五個分段亦可防止彎曲400在平面外運動中之扭轉及平移。藉由用額外分段取代如圖3中描繪之彎曲300之樑304，可增加繞y軸之慣性力矩。由多分段鉸鏈區段402產生之繞y軸之增加的慣性力矩可抑制將導致平面外MEMS結構移動之旋轉。
彎曲400之五分段鉸鏈部分402包含耦合至鉸鏈樑414之一加勁部分404。如圖4中所示，加勁部分404大約在鉸鏈樑414之中心耦合至鉸鏈樑414，然而在一些實施方案中，加勁部分404耦合至鉸鏈樑414之位置係可變的。加勁部分404可包含在實質上平行於一xy平面之一平面中延伸且將第一鉸鏈樑414機械地耦合至彎曲中之至少一其他樑(諸如四分段部分416)之一二維表面。加勁部分404之截面之幾何形狀係可變 的。例如，加勁部分404在z方向上可凹進(例如，至頁面中)或者替代性地可為在z方向上凸起(諸如凸出頁面)之一凸起部分，或可為兩者之一組合。此外，加勁部分404之質量可在z方向上變化。藉由改變加勁部分404之幾何形狀及質量，可增加彎曲400之平面外勁度。圖5展示一例示性基於快門之顯示器彎曲500之一闡釋性模型，其包含彎曲500之加勁部分之截面550及555。基於快門之顯示器彎曲500係可用作圖4之彎曲400之一彎曲之一實例。彎曲500包含鉸鏈部分502及510。雖然展示兩個鉸鏈部分，但基於快門之顯示器彎曲500可包含更多個或更少個鉸鏈部分。鉸鏈部分502包含一加勁部分504。鉸鏈部分510包含一加勁部分512。雖然各鉸鏈部分502及510包含一加勁部分，但鉸鏈部分502及510可包含一個以上加勁部分，或在一些實施方案中完全不包含加勁部分。在一些實施方案中，加勁部分之形狀可不同於加勁部分504及512之形狀。例如，圖10展示加勁部分之不同形狀之各種實例。
加勁部分504及512中之質量可在z方向中變化且可產生一較高勁度以減小平面外運動(諸如在z方向上)，而不將顯著更多的質量添加至彎曲。加勁部分504之幾何形狀可在z方向上變化。如截面550及555所示，基於快門之顯示器彎曲500(包含加勁部分504及512)懸置於基板514上方。在一些實施方案中，加勁部分504在z方向上可凹進(亦即，至頁面中)。沿線506觀看加勁部分504之截面555展示，加勁部分504朝向基板514凹進。加勁部分512亦可在z方向上凸起(亦即，凸出頁面)。沿線508觀看截面550展示，加勁部分512凸起而遠離基板514。鉸鏈區段502及510亦可在平面外方向上提供更大勁度，同時仍使用基於快門之顯示器製造程序製造。
圖6展示一例示性MEMS顯示裝置600之一透視圖。顯示裝置600包含圖2B中描繪的類型之一MEMS快門614。圖6之顯示裝置600可用作圖1A中描繪之光調變器總成102a至102d。MEMS快門614耦合至彎 曲602及604。彎曲602及604分別包含鉸鏈部分610及612。彎曲602及604可為與關於圖4及圖5描述之類型相同的彎曲。
類似於圖2A及圖2B之光調變器總成200，彎曲602及604分別與一電極606及616相對。彎曲602及604係柔性的且在MEMS快門614在其運動平面608中移動時移動。電極606及616在一端處係固定的，且相對端朝向彎曲602及604自由移動。因此，當施加一電位差時，電極606及616自由朝向快門移動且閉合間隙。此可增加致動力且容許MEMS快門614之較低電壓操作。為移動MEMS快門614，將一電位差施加於電極606及616之至少一者與對應彎曲602及604之間以使快門以所要方向移動。例如，若將一電位差施加於電極606與彎曲602之間，使得彎曲602被吸引至電極606，則彎曲602將「彎曲」至電極606中且「拉鍊式」拉上("zip" up)，藉此使MEMS快門614在y方向上平移。在彎曲602對電極606拉鍊式拉上時，彎曲604彎曲而遠離電極616。因為彎曲602及604係導電的，所以在彎曲602及604與電極606及616之間產生一電容。該電容可保持電荷以產生一靜電力且將快門614保持在適當位置中。在此實施方案中，諸如圖1B中描繪之控制器134之一控制器可控制各電極-彎曲組合之操作以使快門614沿運動平面608移動且阻斷光或容許光通過一光圈(如關於圖1A、圖2A及圖2B描述)。
作為鉸鏈部分610及612之勁度之一結果，可減小快門614之平面外移動同時對快門614在運動平面608中之移動具有最小影響。鉸鏈部分610及612亦可包含如關於圖4及圖5描述之一加勁部分。彎曲602及604可由任何適合材料製成，例如彎曲602及604可由金屬(諸如Al、Ti、Cr、Mo、Ni)或半導體(諸如Si、Ge、GaAs)或多種材料之堆疊製成。在一些實施方案中，一或多種介電質(諸如Al2O3、SiO2、Si3N4)可塗覆彎曲材料。電極606及616可由任何適合材料製成，且例如可由諸如非晶矽(a-Si)或磊晶矽之半導體材料製成。電極606及616亦可由 金屬(諸如Al、Ti、Cr、Mo、Ni)或半導體(諸如Si、Ge、GaAs)或多種材料之堆疊製成。在一些實施方案中，一或多種介電質(諸如Al2O3、SiO2、Si3N4)可塗覆電極材料。
圖7展示一例示性MEMS顯示裝置700之另一透視圖。顯示裝置700包含圖2B中描繪之類型之一MEMS快門716。顯示裝置700可用作圖1A中描繪之光調變器總成102a至102d。MEMS快門716包含一光圈718且耦合至彎曲710及712。彎曲710耦合於一連接樑706與樑726之間，且彎曲712耦合至一連接樑708。連接樑706耦合至可連接至一基板之一錨702。連接樑708耦合至一錨704(其可耦合至該基板)。顯示裝置700中之各彎曲包含一鉸鏈部分。在一些實施方案中，一或多個彎曲可包含一個以上鉸鏈部分或完全不包含鉸鏈部分。彎曲710包含一鉸鏈部分714。鉸鏈部分714包含耦合至一MEMS快門716之一加勁部分724。截面750展示加勁部分724沿截面線720之複雜截面。截面750展示加勁部分之幾何形狀在z方向上變化。除改變彎曲之鉸鏈部分之幾何形狀之外，亦可改變連接桿706及708之截面。例如，截面755展示連接桿708沿截面線722之截面。如截面755中所示，連接桿708之幾何形狀亦在z方向上變化。雖然截面750及755中展示一特定幾何截面，但一般技術者將容易瞭解，任何適合幾何截面形狀可用於MEMS顯示裝置700之彎曲及連接桿。連接樑706及708的變化幾何截面以及彎曲710及712的變化幾何截面可增加彎曲及連接桿之勁度，且可減小MEMS快門716之平面外運動。
圖8及圖9展示具有複雜截面之例示性樑之闡釋性模型。圖8及圖9繪示可用以增加彎曲的勁度之許多類型的複雜截面之一者之實例。圖8繪示包含一加勁部分826之一彎曲樑824。截面830展示一加勁部分826沿截面線828之截面。加勁部分826係包含在z方向上凸起之一幾何形狀之一五分段部分。如圖8中所示，加勁部分826在彎曲824中將一 第一樑機械地耦合至一第二樑。又，加勁部分826在結構上獨立於一錨或一MEMS快門。在一些實施方案中，加勁部分可具有多於或少於五個分段。例如，圖9繪示耦合至一彎曲樑932且具有三個分段938、940及942之一加勁部分934。圖8及圖9之加勁部分826及934分別可用作一鉸鏈部分或一彎曲之部分或用作如關於圖7描述之一連接桿之部分。
圖10A至圖10D展示可用於一基於快門之顯示器之彎曲中之例示性截面之闡釋性模型。圖10A至圖10D中繪示之截面可用於圖6及圖7之光調變器總成600及700中。圖10A展示具有六個分段1002至1012包含一加勁部分1062之一彎曲。圖10B展示具有七個分段1014至1026包含一加勁部分1063之一彎曲。圖10C展示具有八個分段1028至1042包含一加勁部分1064之一彎曲。圖10D展示具有九個分段1044至1060包含一加勁部分1068之一彎曲。在一些實施方案中，彎曲可包含九個以上分段或六個以下分段。可由不同方向上所需之勁度指示截面之一特定實施方案之選擇。圖11A及圖11B展示包含複數個顯示元件之一例示性顯示器件1140之系統方塊圖。顯示器件1140可為例如一智慧型電話、一蜂巢式或行動電話。然而，顯示器件1140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、掌上型器件及可攜式媒體器件。
顯示器件1140包含一外殼1141、一顯示器1130、一天線1143、一揚聲器1144、一輸入器件1148及一麥克風1146。外殼1141可由多種製造程序之任一程序形成，包含射出模製及真空成形。此外，外殼1141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。外殼1141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。
如本文中所描述，顯示器1130可為多種顯示器之任一者，包含雙穩態或類比顯示器。顯示器1130亦可能夠包含一平板顯示器(諸如電漿、電致發光(EL)顯示器、OLED、超扭轉向列型(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，如本文中所描述，顯示器1130可包含一基於機械光調變器之顯示器。
圖11B中示意性地繪示顯示器件1140之組件。顯示器件1140包含一外殼1141，且可包含至少部分圍封在該外殼1141中之額外組件。例如，顯示器件1140包含一網路介面1127，該網路介面1127包含可耦合至一收發器1147之一天線1143。網路介面1127可為可顯示於顯示器件1140上之一影像資料源。相應地，網路介面1127係一影像源模組之一實例，但處理器1121及輸入器件1148亦可用作一影像源模組。收發器1147連接至一處理器1121，該處理器1121連接至調節硬體1152。調節硬體1152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)。調節硬體1152可連接至一揚聲器1144及一麥克風1146。處理器1121亦可連接至一輸入器件1148及一驅動器控制器1129。該驅動器控制器1129可耦合至一圖框緩衝器1128及一陣列驅動器1122，該陣列驅動器1122繼而可耦合至一顯示陣列1130。顯示器件1140中之一或多個元件(包含圖11A中未具體描繪之元件)可能夠用作一記憶體器件且能夠與處理器1121通信。在一些實施方案中，一電源供應器1150可提供電力至特定顯示器件1140設計中之實質上全部組件。
網路介面1127包含天線1143及收發器1147，使得顯示器件1140可經由一網路與一或多個器件通信。網路介面1127亦可具有一些處理能力以舒解例如處理器1121之資料處理要求。天線1143可傳輸及接收信號。在一些實施方案中，天線1143根據IEEE 16.11標準之任一者或IEEE 802.11標準之任一者傳輸及接收RF信號。在一些其他實施方案 中，天線1143根據Bluetooth®標準傳輸及接收RF信號。在一蜂巢式電話之情況中，天線1143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或其等之進一步實施方案技術之一系統)內通信之其他已知信號。收發器1147可預處理自該天線1143接收之信號，使得處理器1121可接收並進一步操縱該等信號。收發器1147亦可處理自處理器1121接收之信號，使得該等信號可經由天線1143自該顯示器件1140傳輸。
在一些實施方案中，可由一接收器取代收發器1147。此外，在一些實施方案中，可由可儲存或產生待發送至處理器1121之影像資料之一影像源取代網路介面1127。處理器1121可控制顯示器件1140之總體操作。處理器1121接收資料(諸如來自網路介面1127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。處理器1121可將經處理之資料發送至驅動器控制器1129或圖框緩衝器1128以進行儲存。原始資料通常係指識別一影像內之各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。
處理器1121可包含用以控制顯示器件1140之操作之一微控制器、CPU或邏輯單元。調節硬體1152可包含用於將信號傳輸至揚聲器1144及自麥克風1146接收信號之放大器及濾波器。調節硬體1152可為顯示器件1140內之離散組件或可併入於處理器1121或其他組件內。
驅動器控制器1129可直接自處理器1121或自圖框緩衝器1128取得由處理器1121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陣列驅動器1122。在一些實施方案中，驅動器控制器1129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，使得其具有適合於跨顯示陣列1130掃描之一時序。接著，驅動器控制器1129將經格式化之資訊發送至陣列驅動器1122。儘管一驅動器控制器1129通常係作為一獨立積體電路(IC)而與系統處理器1121相關聯，然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1121中、作為軟體嵌入於處理器1121中或與陣列驅動器1122完全整合於硬體中。
陣列驅動器1122可自驅動器控制器1129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矩陣之數百及有時數千個(或更多)引線。在一些實施方案中，陣列驅動器1122及顯示陣列1130係一顯示模組之一部分。在一些實施方案中，驅動器控制器1129、陣列驅動器1122及顯示陣列1130係該顯示模組之一部分。
在一些實施方案中，驅動器控制器1129、陣列驅動器1122及顯示陣列1130係適合本文中描述之任何類型的顯示器。例如，驅動器控制器1129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1122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1130可為一習知顯示陣列或一雙穩態顯示陣列(諸如包含一機械光調變器顯示元件陣列之一顯示器)。在一些實施方案中，驅動器控制器1129可與陣列驅動器1122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、手錶及小面積顯示器)中。
在一些實施方案中，輸入器件1148可經組態以容許例如一使用者控制顯示器件1140之操作。輸入器件1148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、與顯示器陣列1130整合之一觸敏螢幕或一壓敏或熱敏薄膜。麥克風1146可組態為顯示器件1140之一輸入器件。在一些實施方案中，透過麥克風1146之語音命令可用於控制該顯示器件1140之操作。此外，在一些實施方案中，可使用語音命令以控制顯示參數及設定。
電源供應器1150可包含多種能量儲存器件。例如，電源供應器1150可為一可充電電池組，諸如鎳鎘電池組或鋰離子電池組。在使用一可充電電池組之實施方案中，該可充電電池組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，該可充電電池組可無線地充電。電源供應器1150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)。電源供應器1150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1129中。在一些其他實施方案中，控制可程式化性駐留在陣列驅動器1122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。
如本文所使用，指代一品項清單之「至少一者」之一片語係指該等品項之任何組合，其包含單一部件。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。
結合本文中揭示之實施方案描述之各種闡釋性邏輯、邏輯塊、模組、電路及演算法步驟可實施為電子硬體、電腦軟體或兩者之組合。已在功能性方面大體上描述硬體及軟體之可互換性，且在上述之各種闡釋性組件、區塊、模組、電路及步驟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強加於整個系統之特 定應用及設計約束。
可用經設計以執行本文中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任何組合來實施或執行用於實施結合本文中揭示之態樣而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。
在一或多項態樣中，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。本說明書中所描述之標的物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或多個電腦程式(亦即，電腦程式指令之一或多個模組)。
熟習此項技術者可容易明白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，本文中定義之一般原理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中展示之實施方案，但符合與本文中揭示之本發明、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之定向之相對位置，且可不反映如所實施之任何器件之適當定向。
本說明書中於單獨實施方案之內容背景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內容背景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，儘管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為關於一子組合或一子組合之變動。
類似地，雖然在圖式中依一特定順序描繪操作，但此不應理解為要求依所展示之特定順序或循序順序執行此等操作，或執行全部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性地描繪一或多個例示性程序。然而，可將未描繪之其他操作併入於已示意性繪示之該等例示性程序中。例如，可在所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，上述實施方案中之各種系統組件之分離不應理解為在全部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依一不同順序執行且仍達成所要結果。
400‧‧‧基於快門之顯示器彎曲
402‧‧‧鉸鏈部分/鉸鏈分段/鉸鏈/鉸鏈區段
404‧‧‧加勁部分
406‧‧‧錨
408‧‧‧連接點
410‧‧‧平面內運動
412‧‧‧連接樑/第一樑
414‧‧‧連接樑/鉸鏈樑
416‧‧‧四分段部分
418‧‧‧連接樑/第二樑
420‧‧‧連接樑
422‧‧‧連接樑
424‧‧‧鉸鏈部分

Claims (20)

  1. 一種機電器件，其包括：一微機電系統(MEMS)彎曲400，其具有：一第一樑412；及一第二樑418，其定位成實質上平行於該第一樑412，該第一樑412及該第二樑418在一第一方向上延伸；及一鉸鏈402，其定位於該第一樑412之一第一端處且將該第一樑412耦合至該第二樑418，該鉸鏈402具有：一第一鉸鏈樑414，其在一第二方向上延伸且橫向至該第一樑及該第二樑；及一加勁部分404，其在一第一位置中耦合至該第一鉸鏈樑414，該加勁部分404包含在實質上平行於一第一平面之一平面中延伸之一二維表面。
  2. 如請求項1之機電器件，其中該加勁部分之一截面係可變的。
  3. 如請求項2之機電器件，其中該加勁部分在z方向上凹進。
  4. 如請求項1之機電器件，其中該加勁部分之一質量在該z方向中變化。
  5. 如請求項1之機電器件，其中該第一樑耦合至一錨，且其中該錨附接至一基板。
  6. 如請求項1之機電器件，其中該第二樑耦合至一光調變器。
  7. 如請求項1之機電器件，其中該鉸鏈進一步包含耦合至該加勁部分之一四分段部分。
  8. 如請求項1之機電器件，其進一步包括將該第二樑耦合至一第三樑之一第二鉸鏈。
  9. 如請求項1之機電器件，其中該第一方向對應於一x方向，該第二方向對應於一y方向，且該第一平面對應於一xy平面。
  10. 一種機電器件，其包括：一錨702，其耦合至一基板；一第一樑706，其在一第一方向上延伸且耦合至該錨702；一第二樑710，其在一第二方向上延伸且耦合至該第一樑706；及一第三樑726，其在該第一方向上延伸且耦合於該第二樑710與一光調變器716之間，其中該第一樑706、該第二樑710及該第三樑726之至少一者耦合至一加勁部分724。
  11. 如請求項10之機電器件，其中該加勁部分之一截面係可變的。
  12. 如請求項11之機電器件，其中該加勁部分在z方向上凹進。
  13. 如請求項12之機電器件，其中該加勁部分之一質量在該z方向中變化。
  14. 如請求項10之機電器件，其中該加勁部分耦合至該錨。
  15. 如請求項10之機電器件，其中該加勁部分耦合至該光調變器。
  16. 如請求項10之機電器件，其中該光調變器在該第一方向上且實質上平行於該基板移動。
  17. 一種機電器件，其包括：一錨構件，其耦合至一基板構件；一第一樑構件，其在一第一方向上延伸且耦合至該錨構件；一第二樑構件，其在一第二方向上延伸且耦合至該第一樑構件；及一第三樑構件，其在該第一方向上延伸且耦合於該第二樑構件與一光調變器構件之間，其中該第一樑構件、該第二樑構件及該第三樑構件之至少一者耦合至一加勁構件。
  18. 如請求項17之機電器件，其中該加勁構件之一截面係可變的。
  19. 如請求項18之機電器件，其中該加勁構件在z方向上凹進。
  20. 如請求項19之機電器件，其中該加勁構件之一質量在該z方向中變化。
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